[實用新型]質子交換膜燃料電池濕焓轉換裝置密封摩擦件

有效

• 申請號: 200720013600.7
• 申請日: 2007-07-27
• 公開（公告）號: CN201060901Y
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發明（設計）人: 孫基文;明平文;侯中軍;孫茂喜;徐洪峰
• 申請（專利權）人: 新源動力股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04
• 分類號: H01M8/04;H01M8/02;H01M8/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司
• 代理人: 高永德

技術領域

本實用新型涉及質子交換膜燃料電池，尤其涉及質子交換膜燃料電池的濕焓轉換裝置的密封摩擦部件

背景技術

質子交換膜燃料電池是能夠將氫燃料及氧化劑轉化成電能及其產物的裝置，是一種高效的、環境友好的發電裝置。質子交換膜電池在運行的過程中需要有水分子保濕，因為只有水化的質子才可以自由地穿過質子交換膜，從電極陽極端到達電極陰極端參加電化學反應。如果向質子交換膜供應大量干燥的空氣，當干燥的空氣離開燃料電池時容易將質子交換膜中的水分子帶走，這樣質子將無法穿過質子交換膜，會導致質子交換膜電池的電極內阻急劇增加，電池性能會急劇下降，甚至使質子交換膜電池不能工作。所以向燃料電池供應空氣需要增濕，以提高進入燃料電池的空氣的相對濕度，以免質子交換膜失水?，F有技術中，大多利用燃料電池尾排的空氣中所含的水汽和廢熱對空氣進行增濕，通常的做法是將燃料電池尾排的空氣送入空氣增濕裝置中，通過濕焓轉換，給進入增濕裝置的干燥的新鮮空氣增濕?，F有技術的空氣增濕裝置大多是用電機帶動濕焓轉換筒轉動，使不斷進入空氣增濕裝置的新鮮空氣增濕后送入燃料電池。濕焓轉換筒置于固定端板和浮動端板之間，在端板和濕焓轉換筒之間設有密封摩擦件，密封摩擦件采用滑動摩擦?，F有技術的不足在于：1、滑動摩擦的摩擦力大，因而要求電機功率大。2、摩擦副磨損嚴重，使用壽命短，維護費用高。

發明內容

為克服上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于提供一種結構簡單，效率高，壽命長，維護成本低的密封摩擦件，使之適用于質子交換膜燃料電池的空氣增濕裝置。

本實用新型的目的通過以下技術方案實現：一種質子交換膜燃料電池的濕焓轉換裝置的密封摩擦件，包括浮動端板與濕焓轉換筒之間的摩擦副和固定端板與濕焓轉換筒之間的摩擦副，其結構在于：在所述的摩擦副的摩擦面上開設有滾珠滾動滑道，在滑道中放置滾珠，摩擦副的兩個摩擦面之間通過滾珠接觸，摩擦副的兩個摩擦面上開設的滾珠滾動滑道，每一個摩擦面上的滾動滑道的深度小于滾珠的半徑0.005mm～0.035mm，當摩擦副的兩個摩擦面之間通過滾珠接觸時，使摩擦副的兩個摩擦面之間存有0.01mm～0.07mm的間隙。摩擦副的兩個摩擦面之間不再有滑動摩擦，從而減小了摩擦副的摩擦力。摩擦副的兩個摩擦面之間存有的間隙，不會產生空氣竄漏，因為增濕裝置在對空氣增濕的過程中，水在摩擦副兩個摩擦面之間的間隙中生成一層水膜，起到密封作用，防止空氣竄漏。

本實用新型優點為：

1、由于在摩擦副之間放置了一圈滾珠，使之變為滾動摩擦，減少了摩擦力，從而降低了濕焓轉換裝置的電機功率。

2、由于摩擦副之間變為滾動摩擦，不會再出現摩擦副由滑動摩擦產生的掉屑現象，從而保證了質子交換膜燃料電池使用壽命和發電效率。

3、大幅度提高了濕焓轉換裝置的可靠性和使用壽命，

附圖說明

本實用新型有附圖2幅，其中：

圖1為本實用新型的摩擦件在增濕裝置中的位置的結構示意圖。

圖2為本實用新型的密封摩擦件結構示意圖。

附圖中，1、浮動端板，2、滾珠，3、濕焓轉換筒，4、固定端板，5、摩擦副之間的間隙。

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型作進一步說明。如圖1和圖2所示的實施例，在浮動端板1(或固定端板4)和濕焓轉換筒3之間的摩擦副的摩擦面上，加工有半圓形滾珠滾動滑道，滑道的弧與滾珠的球面弧度相同，滑道的深度略小于滾珠的半徑，在滑道中放置一圈滾珠2，摩擦副的兩個摩擦面各自與滾珠的球面相接觸，由于滑道的深度略小于滾珠的半徑，所以，使摩擦副之間會產生0.07mm以下間隙，不會使摩擦副之間再產生滑動摩擦，變為完全的滾動摩擦。增濕器在對空氣增濕的過程中，水會在摩擦副之間的間隙中生成一層水膜，起到密封作用，防止空氣竄漏。本實施例適用于質子交換膜燃料電池的空氣增濕器。