[发明专利]一种以氢能源作为驱动的燃料电池的固定结构

说明书

本发明涉及燃料电池技术领域，公开了一种以氢能源作为驱动的燃料电池及其固定结构，包括与燃料电池进气口连通的加湿系统，加湿系统包括本体，本体的一侧开有进气口，本体的另一侧开有出气口；本体内固定有文氏管，文氏管包括收缩段和扩散段，收缩段与扩散段之间连通有喉管段，喉管段上开有若干负压孔，本体上套设有容纳箱，容纳箱内设置有空腔，本体上开有与空腔连通的气孔；容纳箱上固定连接有单向阀，空腔内固定有超声波振动器，容纳箱上固定有与超声波振动器电连接的蓄电池组。本发明结构简单，设计加湿系统对进入燃料电池的气体进行湿润，提高湿润效果。

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种以氢能源作为驱动的燃料电池及其固定结构。

背景技术

燃料电池是一种零排放污染、高转换效率、低噪声的能量转换装置。它的主要组成部件包括：膜电极、双极板、集流板、端板，其中膜电极为其核心部件。燃料电池中包括三大管路系统分别为空气进气系统、冷却系统、供氢系统。燃料电池系统正常工作时，通常采用空压机将空气增压压缩后，送入空气进气系统。

现有技术中，经过空压机压缩后的空气温度可达120℃左右，过高的温度可能导致系统故障，甚至损坏燃料电池的电堆。送入电堆的空气必须保持在60-70℃的湿润空气，电堆才能正常稳定的运行，所以必须对送入电堆的空气进行冷却和加湿。

例如专利CN210467989 U中，独立布置的中冷器和加湿器，需要很多管路去相互连接，并且布置复杂、占用空间，造成管道流阻增大，增加系统风险。

例如中国实用新型专利公告号为CN202792334U公开了一种气体加湿系统，包括加湿装置，加湿装置包括第一容器、第二容器、喷淋头和循环泵，第一容器设置为筒状，循环泵从第一容器的底端将第一容器内的加湿液泵入第二容器中，并通过第二容器加热后将加湿液回流至第一容器内的喷淋头中喷出；空气从第一容器的下端进入第一容器中，出气口设置于第一容器的上端；空气进入加湿装置后先通过鼓泡的方式通过第一容器内的加湿液，再通过喷淋的方式进行进一步加湿，使气体得到充分的湿润。

发明内容

本发明意在提供一种以氢能源作为驱动的燃料电池及其固定结构，以对进入燃料电池的空气进行加湿。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种以氢能源作为驱动的燃料电池，包括与燃料电池进气口连通的加湿系统，加湿系统包括本体，本体的一侧开有进气口，本体的另一侧开有出气口；

本体内固定有文氏管，文氏管包括收缩段和扩散段，收缩段与扩散段之间连通有喉管段，喉管段上开有若干负压孔，本体上套设有容纳箱，容纳箱内设置有空腔，本体上开有与空腔连通的气孔；

容纳箱上固定连接有单向阀，空腔内固定有超声波振动器，容纳箱上固定有与超声波振动器电连接的蓄电池组。

本方案的原理及优点是：(1)通过蓄电池组向超声波振动器供电，并且超声波振动器工作时高频震荡1.7MHZ频率，将水雾化为1-5微米的超微粒子，与空气结合形成一定的湿润空气并且流向本体内。本方案中采用超声波振动器起到加湿功能作用，加湿强度大，加湿均匀，加湿效率高；节能、省电，耗电仅为电热加湿器的1/10至1/15；使用寿命长。

(2)干燥的且冷却的压缩空气通过进气口进入至收缩段内，然后通过喉管段和扩散段从出气口排出，由于空气流速的改变，在喉管段会形成一定的负压(伯努利原理)，在负压的作用下，湿润空气与干燥的压缩空气均匀混合，进而从出气口喷出，以喷出的方式使得压缩空气与湿润空气充分混合，提高加湿效果，使得进入燃料电池的空气具有一定的湿度。

优选的，作为一种改进，喉管段内固定有增湿结构，增湿结构包括固定在喉管段两侧的支撑环，两支撑环之间固定有若干沿支撑环径向均布的纤维膜。

有益效果：在超声波振动器的作用下将水雾化为1-5微米的超微粒子，超微粒子附着在纤维膜上，压缩空气经过纤维膜上时，以将超微粒子带走，以达到湿润压缩空气的目的，提高压缩空气的湿润效果。