燃料电池加湿器的滤筒和燃料电池加湿器的制作方法

1.本公开涉及一种配置为将加湿的气体供应到燃料电池的用于燃料电池的加湿器。


背景技术：

2.与例如干电池和蓄电池的常规化学电池不同，燃料电池的优点在于，只要供应氢和氧，燃料电池可以持续产生电力，并且燃料电池的优点在于没有热量损失，因此燃料电池的效率大约是内燃机的效率的两倍。
3.另外，燃料电池通过组合氢和氧将产生的化学能直接转换成电能，从而排出的污染物的量较少。因此，燃料电池的优点在于，燃料电池是环保的，并且燃料电池的优点在于可以减少由于能量消耗增加导致的能源枯竭的担忧。
4.基于所使用电解质的类型，这种燃料电池通常可以被分类为聚合物电解质膜燃料电池(pemfc)、磷酸燃料电池(pafc)、熔融碳酸盐燃料电池(mcfc)、固体氧化物燃料电池(sofc)或碱性燃料电池(afc)。
5.这些燃料电池基本通过相同的原理来工作，但是这些燃料电池在所使用的燃料的类型、操作温度、催化剂和电解液方面彼此不同。在这些燃料电池中，已知聚合物电解质膜燃料电池(pemfc)是对于运输系统以及小型固定发电设备最有利的，由于聚合物电解质膜燃料电池在比其他燃料电池低的温度下工作，并且聚合物电解质膜燃料电池的输出密度较高，从而可以使聚合物电解质膜燃料电池小型化。
6.提高聚合物电解质膜燃料电池(pemfc)性能的最重要的因素中的一个因素是通过将预定量或更多的水分供应到膜电极组件(mea)的聚合物电解质膜或质子交换膜(pem)以保持水分含量。原因在于，如果聚合物电解质膜或质子交换膜干燥了，发电效率会快速降低。
7.1)起泡器加湿法，用水填充抗压容器并目标气体能够通过扩散器以供应水分，2)直接注射法，计算燃料电池反应所需的供应的水分的量，并通过电磁阀将水分直接供应到气流管道，以及3)膜加湿法，使用聚合物隔膜将水分供应到气相流化床，以上方法被用作加湿聚合物电解质膜或质子交换膜的方法。
8.在这些方法中，使用配置为选择性地仅传输包括废气的水蒸气以加湿聚合物电解质膜或质子交换膜的膜将水蒸气提供到要供应到聚合物电解质膜或质子交换膜的空气的膜加湿法的优点在于可以减小加湿器的重量和尺寸。
9.当形成模块时，每单位体积上具有较大渗透面积的中空纤维膜适于在膜加湿法中所使用的选择性渗透膜。也就是说，当使用中空纤维膜制造膜加湿器时，可以高度集成具有较大接触表面积的中空纤维膜，从而即使在小容量的情况下，也可以充分地加湿燃料电池，可以使用低成本的材料，并且可以收集包括在从燃料电池排出的高温废气中的水分和热量，从而通过加湿器再利用所收集的水分和热量。
10.图1是常规用于燃料电池的加湿器的示意性分解透视图。
11.如图1所示，常规膜加湿型加湿器100包括在从外部供应的空气与从燃料电池堆
(未示出)排出的废气之间进行水分交换的加湿模块110以及分别联接到加湿模块110的两端部的盖120。
12.盖120中的一个将从外部供应的空气传输到加湿模块110，并且另一盖将被加湿模块110加湿的空气传输到燃料电池堆。
13.加湿模块110包括具有废气入口111a和废气出口111b的中间壳体111以及在中间壳体111中的多个中空纤维膜112。中空纤维膜112的两端部被灌封在固定层113中。通常，各个固定层113通过使用浇铸法固化例如液体聚氨酯树脂的液体聚合物而形成。灌封中空纤维膜112的端部的固定层113以及设置在固定层113与中间壳体111之间的树脂层114将盖120的内部空间与中间壳体111的内部空间隔离。类似于固定层113，各个树脂层114通常通过使用浇铸法固化例如液体聚氨酯树脂的液体聚合物而形成。
14.从外部供应的空气沿着中空纤维膜112的中空部流动。通过废气入口111a引入中间壳体111的废气与中空纤维膜112的外表面接触，并且通过废气出口111b从中间壳体111排出。当废气与中空纤维膜112的外表面接触时，废气中包含的水分通过中空纤维膜112传输，以加湿沿着中空纤维膜112的中空部流动的空气。
15.通常，在使用例如液体聚合物的灌封液体灌封中空纤维膜112的两端部的工序中，灌封液体流出，从而固定中空纤维膜112的力减弱，并且用于燃料电池的加湿器的质量劣化。


技术实现要素：

16.技术问题
17.已经以上述问题的视角做出本公开，本公开的目的是提供一种能够在灌封中空纤维膜的工序期间减少灌封液体的流出量的用于燃料电池的加湿器的滤筒(cartridge)以及用于燃料电池的加湿器。
18.技术方案
19.为了实现上述目的，本公开可以包括一下配置。
20.根据本公开的燃料电池加湿器可以包括：加湿模块，该加湿模块配置为使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体；第一盖，该第一盖联接到加湿模块的一端；以及第二盖，该第二盖联接到加湿模块的另一端。加湿模块可以包括：在加湿模块的两端部开放的中间壳体；以及设置在中间壳体中的至少一个滤筒，滤筒包括多个中空纤维膜。滤筒可以包括：具有形成在滤筒的端部中的开口的内壳体，该内壳体被配置为容纳中空纤维膜；以及配置为固定中空纤维膜的两端部的第一固定层和第二固定层。内壳体可以包括：配置为容纳中空纤维膜的第一分隔壳体和第二分隔壳体；以及配置为通过压配合将第一分隔壳体和第二分隔壳体彼此联接的第一压配合构件。
21.根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒被配置为使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体。滤筒可以包括：内壳体，该内壳体具有形成在内壳体的端部中的开口，内壳体被配置为容纳多个中空纤维膜；以及第一固定层和第二固定层，该第一固定层和该第二固定层配置为固定中空纤维膜的两端部。内壳体可以包括：配置为容纳中空纤维膜的第一分隔壳体和第二分隔壳体以及配置为通过压配合将第一分隔壳体和第二分隔壳体彼此联接的第一压配合构件。
22.有益效果
23.本公开可以被实施为使得第一分隔壳体和第二分隔壳体通过使用第一压配合构件的压配合来彼此联接。因此，本公开可以使用第一压配合构件将第一分隔壳体和第二分隔壳体牢固地彼此联接，从而可以减少灌封液体通过第一分隔壳体和第二分隔壳体之间的界面的流出量。因此，本公开可以使用第一固定层和第二固定层增加固定中空纤维膜的两端部的力，并且通过该固定层提高滤筒的质量。
24.在本公开中，第一分隔壳体和第二分隔壳体通过使用第一压配合构件的压配合彼此联接，从而可以减少通过第一分隔壳体与第二分隔壳体之间的界面从内壳体的外部引入内壳体的灌封液体的流入量。
附图说明
25.图1是燃料电池的常规加湿器的示意性分解透视图。
26.图2是根据本公开的用于燃料电池的加湿器的示意性分解透视图。
27.图3是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器沿图2的线i-i截取的示意性分解剖视图。
28.图4是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器沿图2的线i-i截取的示意性剖视图。
29.图5是根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒的示意性平面图。
30.图6是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒中的内壳体沿图5的线ii-ii截取的示意性分解剖视图。
31.图7是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒中的内壳体沿图5的线ii-ii截取的示意性组装剖视图。
32.图8是根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒的示意性侧视图。
33.图9是根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒的示意性平面图。
34.图10是示出根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒沿图9的线iii-iii截取的示意性组装剖视图。
具体实施方式
35.在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的用于燃料电池的加湿器的实施例。根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒可以被包括在根据本公开的用于燃料电池的加湿器中，因此在描述根据本公开的用于燃料电池的加湿器的实施例的同时，也将描述根据本公开的用于燃料电池的加湿器的滤筒。同时，在图8至图10中，两个平行曲线是省略线。图8的点划线表示位于内壳体中的第一灌封层和第二灌封层中的每一者的一部分。
36.参照图2至图4，根据本公开的用于燃料电池的加湿器1被配置为使用从燃料电池堆(未示出)排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体。干燥气体可以是燃料气体或空气。干燥气体可以被湿气加湿，然后被供应到燃料电池堆。根据本公开的用于燃料电池的加湿器1包括配置为加湿干燥气体的加湿模块2、联接到加湿模块2的一端的第一盖3以及联接到加湿模块2的另一端的第二盖4。
37.参照图2至图4，加湿模块2加湿从外部供应的干燥气体。第一盖3可以联接到加湿
模块2的一端。第二盖4可以联接到加湿模块2的另一端部。第一盖3可以将干燥气体传输到加湿模块2。在这种情况下，第二盖4可以将加湿模块2中被湿气加湿的干燥气体传输到燃料电池堆。第一盖3可以将湿气传输到加湿模块2。在这种情况下，干燥气体在加湿模块2中被加湿之后，第二盖4可以将湿气排出到外部。第一盖3和第二盖4可以在第一轴方向(x轴方向)上彼此间隔开。
38.加湿模块2包括中间壳体21和至少一个滤筒22。
39.滤筒22被联接到中间壳体21。滤筒22可被设置在中间壳体21中。中间壳体21的两端部开放。在这种情况下，接收孔211可以被形成在中间壳体21中。接收孔211可以形成为在第一轴方向(x轴方向)上通过中间壳体21延伸。
40.入口212和出口213可以被形成在中间壳体21中。入口212可以使湿气或干燥气体能够通过该入口212被引入中间壳体21。出口213可以使湿气或干燥气体能够通过该出口213从中间壳体21排出。入口212和出口213可以被设置为在第一轴方向(x轴方向)上彼此间隔开。
41.当湿气流过入口212和出口213时，湿气可以通过入口212经由中间壳体21的内部被供应到滤筒22，然后可以与滤筒22的中空纤维膜221的外表面接触。在该工序期间，在湿气中包含的水分可以通过中空纤维膜221传输，以加湿沿着中空纤维膜221的中空部流动的干燥气体。加湿的干燥气体可以从中空纤维膜221排出，然后可以通过第二盖4被供应到燃料电池堆。在加湿干燥气体之后，湿气可以从滤筒22排出，湿气可以沿着中间壳体21的内部流动，并且湿气可以通过出口213从中间壳体21排出。入口212可以被连接到燃料电池堆使得湿气被供应到该入口212。湿气可以是从燃料电池堆排出的废气。
42.当干燥气体流过入口212和出口213时，干燥气体可以通过入口212经由中间壳体21的内部被供应到滤筒22，然后与中空纤维膜221的外表面接触。在该工序期间，沿着中空纤维膜221的中空部流动的湿气中的水分可以通过中空纤维膜221传输，以加湿引入滤筒22的干燥气体。加湿的干燥气体可以从滤筒22排出，加湿的干燥气体可以沿着中间壳体21的内部流动，加湿的干燥气体可以通过出口213从中间壳体21排出，并且加湿的干燥气体可以被供应到燃料电池堆。在加湿干燥气体之后，湿气可以从中空纤维膜221排出，然后通过第二盖4被排出到外部。第一盖3可以被连接到燃料电池堆使得湿气被供应到该第一盖3。
43.滤筒22被设置在中间壳体21中，并且包括多个中空纤维膜221。中空纤维膜221可以被联接到滤筒22，以被模块化。因此，中空纤维膜221可以通过将滤筒22联接到中间壳体21的工序被安装在中间壳体21中。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以改善中空纤维膜221的安装、分离和更换的容易性。
44.滤筒22可以包括内壳体222。
45.内壳体222具有形成在该内壳体222的端部中的开口，并且多个中空纤维膜221被容纳在内壳体中。中空纤维膜221可以被设置在内壳体222中，以被模块化。中空纤维膜221可以包括由聚砜树脂、聚醚砜树脂、磺化聚砜树脂、聚偏二氟乙烯(pvdf)树脂、聚丙烯腈(pan)树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚酯酰亚胺树脂或前述材料的两种以上的混合物制成的聚合物膜。
46.滤筒22可以包括第一固定层223。第一固定层223被配置为固定各个中空纤维膜221的一端。第一固定层223可以闭合内壳体222的开口中的一个相应的开口。在这种情况
下，第一固定层223可以形成为不阻断中空纤维膜221的中空部。第一固定层223可以通过浇铸工艺固化例如液体聚氨酯树脂的液体聚合物而形成。第一固定层223的一部分可以位于内壳体222中，并且第一固定层的剩余部分可以从内壳体222突出。第一固定层223可以将各个中空纤维膜221的一端固定到内壳体222。
47.滤筒22可以包括第二固定层224。第二固定层224被配置为固定各个中空纤维膜221的另一端。第二固定层224可以闭合内壳体222的开口中的一个相应的开口。在这种情况下，第二固定层224可以形成为不阻断中空纤维膜221的中空部。第二固定层224可以通过浇铸工艺固化例如液体聚氨酯树脂的液体聚合物而形成。第二固定层224的一部分可以位于内壳体222中，并且第二固定层的剩余部分可以从内壳体222突出。第二固定层224可以将各个中空纤维膜221的另一端固定到内壳体222。由于第二固定层224和第一固定层223可以形成为不阻断中空纤维膜221的中空部，从外部供应的干燥气体或湿气可以被供应到中空纤维膜221的中空部，而不受第二固定层224和第一固定层223的干扰，并且干燥气体或湿气可以从中空纤维膜221的中空部排出，而不受第二固定层224和第一固定层223的干扰。第二固定层224和第一固定层223可以被设置为在第一轴方向(x轴方向)上彼此间隔开。
48.加湿模块2可以包括多个灌封构件23和23’。
49.灌封构件23和23’在滤筒22与中间壳体21之间形成紧密密封，以防止在干燥气体与湿气之间的直接混合。灌封构件23和23’可以插入滤筒22与中间壳体21之间。在这种情况下，滤筒22可以通过分别形成在灌封构件23和23’中的通孔23a和23a’插入。灌封构件23和23’可以分别被设置在滤筒22的两侧。尽管未示出，树脂层可以分别形成在滤筒22的两侧，替代灌封构件23和23’。各个树脂层可以通过使用浇铸法固化例如液体聚氨酯树脂的液体聚合物而形成。
50.参照图2至图4，第一盖3被联接到加湿模块2的一端。第一盖3与滤筒22之间的空间可以通过灌封构件23或树脂层在紧密密封状态下与滤筒22与中间壳体21之间的空间隔离。
51.参照图2至图4，第二盖4被联接到加湿模块2的另一端。第二盖4可以联接到加湿模块2的另一端，以在第一轴方向(x轴方向)上与第一盖3间隔开。第二盖4与滤筒22之间的空间可以通过灌封构件23’或树脂层在紧密密封状态下与滤筒22与中间壳体21之间的空间隔离。
52.参照图2至图7，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，内壳体222可以通过两个以上的分隔壳体的组装而实现。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以通过注塑模制单独地制造分隔壳体，从而与当通过执行一次注塑模制来制造内壳体222时相比，可以改善制造的容易性。同时，分隔壳体可以使用滑动法来组装。在这种情况下，灌封液体可能在形成第一固定层223和第二固定层224的工序期间通过分隔壳体之间的界面流出。为了防止这种情况，内壳体222可以被实施为以下结构。
53.内壳体222可以包括第一分隔壳体2221、第二分隔壳体2222和第一压配合构件2223。
54.第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222被配置为容纳中空纤维膜221。第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222中的每一者可以对应于配置为通过组装实现内壳体222的分隔壳体。在下文中，将基于通过第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的组装实现内壳体222的实施例来给出描述。然而，对于本公开所属领域的技术人员而言显而易见的是，
可以从该实施例中导出通过组装三个以上的分隔壳体来实现内壳体222的实施例。
55.第一分隔壳体2221可以被设置为覆盖中空纤维膜221的上侧。在这种情况下，第二分隔壳体2222可以被设置为覆盖中空纤维膜221的下侧。第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222可以分别覆盖中空纤维膜221的两侧表面。中空纤维膜221的两侧表面基于垂直于第一轴方向(x轴方向)的第二轴方向(y轴方向)。在这种情况下，第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的界面可以被设置在中空纤维膜221的两侧表面。尽管未示出，第一分隔壳体2221可以被设置为覆盖中空纤维膜221的下侧，并且第二分隔壳体2222可以被设置为覆盖中空纤维膜221的上侧。
56.第一压配合构件2223被配置为通过压配合将第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222彼此联接。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222可以使用第一压配合构件2223彼此联接，从而可以减少灌封液体通过第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的界面的流出量。在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，因此，可以增加使用第一固定层223和第二固定层224固定中空纤维膜221的两端部的力，并且通过该固定层提高滤筒22的质量。此外，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以使用第一压配合构件2223减少通过第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的界面从内壳体222的外部被引入内壳体222的灌封液体的量。在第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222通过组装彼此联接的工序期间，第一压配合构件2223可以是由于压配合而导致的过盈配合，从而可以防止第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的界面被开放，从而防止在第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间产生间隙。基于第一轴方向(x轴方向)，第一压配合构件2223可以被设置为使得距第一固定层223的距离比距第二固定层224的距离短。也就是说，第一压配合构件2223可以被设置为更靠近第一固定层223。
57.第一压配合构件2223可以包括第一滑动凹槽2223a(如图6所示)和第一插入构件2223b。
58.第一滑动凹槽2223a被形成在第一分隔壳体2221中。第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222可以通过滑过第一滑动凹槽2223a而组装。例如，在第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222在第一轴方向(x轴方向)上彼此间隔开的状态下，第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222中的至少一者可以在朝向彼此的方向上移动，从而第一分隔壳体和第二分隔壳体可以通过滑动来组装。第一滑动凹槽2223a可以形成为平行于第一轴方向(x轴方向)延伸。
59.第一插入构件2223b被形成在第二分隔壳体2222上。在第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222通过滑动来组装的工序期间，第一插入构件2223b可以插入第一滑动凹槽2223a。第一插入构件2223b的至少一部分可以形成为具有比第一滑动凹槽2223a大的尺寸。因此，第一插入构件2223b可以在插入第一滑动凹槽2223a的同时与第一滑动凹槽2223a压配合。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以通过第一插入构件2223b的压配合来增加第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间联接的力。在这种情况下，第一插入构件2223b的至少一部分形成为具有比第一滑动凹槽2223a大的尺寸，这可以基于第一插入构件2223b在第二轴方向(y轴方向)上截取的截面积。整个第一插入构件2223b可以形成为具有比第一滑动凹槽2223a大的尺寸。
60.第一插入构件2223b可以从第二分隔壳体2222突出。第一插入构件2223b可以从面
对第一分隔壳体2221的第二分隔壳体2222的相对表面朝向第一分隔壳体2221突出。如图7所示，当第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222通过第一压配合构件2223彼此联接时，第一插入构件2223b可以被设置为与第一分隔壳体2221层叠。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以使用第一插入构件2223b和第一分隔壳体2221彼此重叠的结构进一步减少灌封液体的流出量和流入量。第一插入构件2223b和第二分隔壳体2222可以一体地形成。
61.第一压配合构件2223可以包括第一突出构件2223c和第一卡合构件2223d。
62.第一突出构件2223c被形成在第一分隔壳体2221上。第一突出构件2223c可以在向外方向(箭头od表示的方向)上从第一分隔壳体2221的外表面2221a突出。第一分隔壳体2221的外表面2221a是第一分隔壳体2221基于第二轴方向(y轴方向)的表面。向外方向(箭头od表示的方向)可以表示第一分隔壳体2221基于该第一分隔壳体2221容纳中空纤维膜221内部空间的外部方向。向外方向(箭头od表示的方向)可以平行于第二轴方向(y轴方向)。第一突出构件2223c和第一分隔壳体2221可以一体地形成。
63.第一滑动凹槽2223a可以被形成在第一突出构件2223c中。第一滑动凹槽2223a的一部分可以通过第一突出构件2223c形成。第一插入构件2223b的一部分可以插入通过第一突出构件2223c形成的第一滑动凹槽2223a的一部分中。
64.第一卡合构件2223d可以在向外方向(箭头od表示的方向)上从第一插入构件2223b突出。因此，第一卡合构件2223d可以插入第一滑动凹槽2223a，并且可以被第一突出构件2223c支撑。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以使用支撑第一卡合构件2223d的第一突出构件2223c的支撑力进一步增加防止第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的界面被开放的力，从而防止在第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间产生间隙。第一卡合构件2223d和第一插入构件2223b通常可以形成为卡钩形状。第一卡合构件2223d和第一插入构件2223b可以一体地形成。
65.第一压配合构件2223可以包括第一限位构件2223e。
66.第一限位构件2223e从第一突出构件2223c突出。第一限位构件2223e可以在上下方向(z轴方向)上从第一突出构件2223c突出。上下方向(z轴方向)是垂直于第一轴方向(x轴方向)和第二轴方向(y轴方向)中的每一者的方向。第一限位构件2223e可以在从第二分隔壳体2222到第一分隔壳体2221的方向上从第一突出构件2223c突出。第一限位构件2223e和第一突出构件2223c可以一体地形成。
67.第一限位构件2223e和第一分隔壳体2221的外表面2221a可以在第一滑动凹槽2223a位于该第一限位构件2223e与该第一分隔壳体2221的外表面2221a之间的状态下，被设置为彼此面对。在这种情况下，基于第二轴方向(y轴方向)，第一滑动凹槽2223a可以被设置在第一限位构件2223e与第一分隔壳体2221之间。因此，第一插入构件2223b和第一卡合构件2223d可以插入第一滑动凹槽2223a中，从而第一插入构件2223b和第一卡合构件2223d可以在第一限位构件2223e与第一分隔壳体2221的外表面之间压配合。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以使用第一限位构件2223e进一步增加压配合第一插入构件2223b和第一卡合构件2223d的力。
68.基于第二轴方向(y轴方向)，第一限位构件2223e与第一分隔壳体2221的外表面2221a之间的距离可以被实施为小于第一插入构件2223b的长度和第一卡合构件2223d的长
度的总和。因此，第一插入构件2223b和第一卡合构件2223d可以在插入第一滑动凹槽2223a的同时与第一限位构件2223e和第一分隔壳体2221的外表面2221a压配合。在这种情况下，第一插入构件2223b插入的引导槽2221b(图6中未示出)可以被形成在接触第一插入构件2223b的第一分隔壳体2221的外表面2221a的一部分中。引导槽2221b可以对应于第一滑动凹槽2223a的一部分。
69.上述第一压配合构件2223可以基于第二轴方向(y轴方向)被设置在内壳体222的两侧的每一侧。因此，根据本公开的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使用第一压配合构件2223在内壳体222的两侧的每一侧减少灌封液体通过第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的界面的流出量和流入量。
70.参照图2至图8，内壳体可以包括第二压配合构件2224(图8中未示出)。
71.第二压配合构件2224被配置为通过压配合将第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222彼此联接。第二压配合构件2224可以在第一轴方向(x轴方向)上与第一压配合构件2223间隔开。因此，第二压配合构件2224和第一压配合构件2223可以通过在不同位置的压配合将第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222彼此联接。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以将第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222更牢固地彼此联接，从而可以进一步减少灌封液体通过第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的界面的流出量和流入量。因此，在根据本公开的用于燃料电池的加湿器1中，可以进一步增加使用第一固定层223和第二固定层224固定中空纤维膜221的两端部的力，并且通过该固定层进一步提高滤筒22的质量。
72.基于第一轴方向(x轴方向)，第二压配合构件2224可以被设置为使得距第二固定层224的距离比距第一固定层223的距离短。也就是说，第二压配合构件2224可以被设置为更靠近第二固定层224。
73.第二压配合构件2224可以基于第二轴方向(y轴方向)被设置在内壳体222的两侧的每一侧。因此，根据本公开的用于燃料电池的加湿器1可以被实施为使用第二压配合构件2224在内壳体222的两侧的每一侧减少灌封液体通过第一分隔壳体2221与第二分隔壳体2222之间的界面的流出量和流入量。
74.第二压配合构件2224可以包括第二滑动凹槽、第二插入构件、第二突出构件、第二卡合构件和第二限位构件。第二滑动凹槽、第二插入构件、第二突出构件、第二卡合构件和第二限位构件可以被实施为分别与第一滑动凹槽2223a、第一插入构件2223b、第一突出构件2223c、第一卡合构件2223d和第一限位构件2223e近似地一致，因此将省略其详细说明。
75.第二压配合构件2224和第一压配合构件2223可以形成为在形状和尺寸中的至少一个方面彼此不同。因此，根据本公开的用于燃料电池的加湿器1被实施为能够用肉眼检查第一分隔壳体2221和第二分隔壳体2222使用第二压配合构件2224和第一压配合构件2223的组装方向。在这种情况下，第二压配合构件2224和第一压配合构件2223中的每一者的形状可以表示被第二压配合构件2224和第一压配合构件2223占据的各个空间的轮廓。例如，当第二压配合构件2224形成为四边形板的形状时，第一压配合构件2223可以形成为盘的形状。第二压配合构件2224和第一压配合构件2223中的每一者的尺寸可以基于第一轴方向(x轴方向)、第二轴方向(y轴方向)以及上下方向(z轴方向)中的至少一者，基于第二压配合构件2224和第一压配合构件2223中的每一者的长度来设定。例如，第一压配合构件2223可以
形成为基于第一轴方向(x轴方向)具有比第二压配合构件2224长的长度，从而第一压配合构件可以形成为具有与第二压配合构件2224不同的长度。
76.参照图2至图5、图9和图10，滤筒22可以包括气体入口225和气体出口226。
77.气体入口225被形成在内壳体222中。气体入口225可以被形成在内壳体222的一侧2220。参照图10，内壳体222的一侧2220可以对应于上表面。气体入口225可以使湿气或干燥气体能够通过该气体入口225被引入内壳体222。气体入口225可以穿透内壳体222形成。如图9和图10所示，气体入口225可以被实施为穿透内壳体222形成的一个通孔。如图5所示，气体入口225可以被实施为穿透内壳体222形成的多个通孔在这种情况下，气体入口225可以包括穿透内壳体222的不同部分形成的多个流入窗225a。流入窗225a可以被设置为在第一轴方向(x轴方向)和第二轴方向(y轴方向)上彼此间隔开，以形成矩阵。气体入口225和第一固定层223可以在第一轴方向(x轴方向)上彼此间隔开。因此，气体入口225和第一固定层223不彼此重叠。因此，可以防止第一固定层223被通过气体入口225引入的湿气或干燥气体的压力损坏或断裂。在图5和图9的每个图中，点划线表示第一固定层223的一个表面面对气体入口225的位置。
78.气体出口226被形成在内壳体222中。气体出口226可以被形成在内壳体222的一侧2220。气体出口226可以使湿气或干燥气体能够通过该气体出口226从内壳体222排出。气体出口226可以穿透内壳体222形成。如图9和图10所示，气体出口226可以被实施为穿透内壳体222形成的一个通孔。如图5所示，气体出口226可以被实施为穿透内壳体222形成的多个通孔在这种情况下，气体出口226可以包括穿透内壳体222的不同部分形成的多个流出窗226a。流出窗226a可以被设置为在第一轴方向(x轴方向)和第二轴方向(y轴方向)上彼此间隔开，以形成矩阵。气体出口226和第二固定层224可以在第一轴方向(x轴方向)上彼此间隔开。因此，气体出口226和第二固定层224不彼此重叠。因此，可以防止第二固定层224被通过气体出口226排出的湿气或干燥气体的压力损坏或断裂。在图5和图9的每个图中，点划线表示第二固定层224的一个表面面对气体出口226的位置。气体出口226和气体入口225可以基于第一轴方向(x轴方向)位于第二固定层224与第一固定层223之间。气体出口226和气体入口225可以在第一轴方向(x轴方向)上彼此间隔开。
79.当湿气流过气体出口226和气体入口225时，湿气可以通过入口212被供应到中间壳体21的内表面与内壳体222的外表面之间的空间，湿气可以通过气体入口225被供应到内壳体222，并且湿气可以与中空纤维膜221的外表面接触。在该工序期间，包括在湿气中的水分可以通过中空纤维膜221传输，以加湿沿着中空纤维膜221的中空部流动的干燥气体。加湿的干燥气体可以从中空纤维膜221排出，然后通过第二盖4被供应到燃料电池堆。在加湿干燥气体之后，湿气可以通过气体出口226从内壳体222的外表面与中间壳体21的内表面之间的空间排出，并且湿气可以通过出口213从中间壳体21排出。
80.当干燥气体流过气体出口226和气体入口225时，干燥气体可以通过入口212被供应到中间壳体21的内表面与内壳体222的外表面之间的空间，干燥气体可以通过气体入口225被供应到内壳体222，并且干燥气体可以与中空纤维膜221的外表面接触。在该工序期间，沿着中空纤维膜221的中空部流动的湿气中的水分可以通过中空纤维膜221传输，以加湿引入内壳体222的干燥气体。加湿的干燥气体可以通过气体出口226从内壳体222的外表面与中间壳体21的内表面之间的空间排出，并且加湿的干燥气体可以通过出口213从中间
壳体21排出，并且加湿的干燥气体可以被供应到燃料电池堆。在加湿干燥气体之后，湿气可以从中空纤维膜221排出，然后通过第二盖4被排出到外部。
81.上述本公开不限于以上实施例和附图，并且对于本公开所述领域技术人员而言显而易见的是，在不脱离本公开的技术构思的情况下，可以进行各种替代、修改和更改。

技术特征：
1.一种用于燃料电池的加湿器，所述加湿器包括：加湿模块，所述加湿模块配置为使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体；第一盖，所述第一盖联接到所述加湿模块的一端；以及第二盖，所述第二盖联接到所述加湿模块的另一端，其中：所述加湿模块包括：在所述加湿模块的两端部开放的中间壳体；以及设置在所述中间壳体中的至少一个滤筒，所述滤筒包括多个中空纤维膜，所述滤筒包括：内壳体，具有形成在所述滤筒的端部中的开口，所述内壳体被配置为容纳所述中空纤维膜；以及第一固定层和第二固定层，配置为固定所述中空纤维膜的两端部，并且所述内壳体包括：配置为容纳所述中空纤维膜的第一分隔壳体和第二分隔壳体；以及配置为通过压配合将所述第一分隔壳体和所述第二分隔壳体彼此联接的第一压配合构件。2.根据权利要求1所述的加湿器，其中：所述第一压配合构件包括形成在所述第一分隔壳体中的第一滑动凹槽以及形成所述第二分隔壳体上的第一插入构件，并且所述第一插入构件的至少一部分形成为具有比所述第一滑动凹槽大的尺寸，从而所述第一插入构件的所述至少一部分在插入所述第一滑动凹槽的同时与第一滑动凹槽压配合。3.根据权利要求2所述的加湿器，其中：所述第一压配合构件包括在向外方向上从所述第一分隔壳体的外表面突出的第一突出构件以及在所述向外方向上从所述第一插入构件突出的第一卡合构件，所述第一滑动凹槽被形成在所述第一突出构件中，并且所述第一卡合构件插入所述第一滑动凹槽，并且被所述第一突出构件支撑。4.根据权利要求3所述的加湿器，其中：所述第一压配合构件包括在垂直于所述向外方向的上下方向上从所述第一突出构件突出的第一限位构件，所述第一分隔壳体的所述外表面和所述第一限位构件被设置为在所述第一滑动凹槽位于所述第一分隔壳体的所述外表面与所述第一限位构件之间的状态下彼此面对，并且所述第一插入构件的一部分和所述第一卡合构件被压配合在所述第一分隔壳体的所述外表面与所述第一限位构件之间。5.根据权利要求1所述的加湿器，其中：所述第一固定层和所述第二固定层在第一轴方向上彼此间隔开，所述内壳体包括在所述第一轴方向上与所述第一压配合构件间隔开的第二压配合构件，并且所述第一分隔壳体和所述第二分隔壳体通过使用所述第一压配合构件和所述第二压
配合构件的压配合彼此联接。6.根据权利要求5所述的加湿器，其中，基于所述第一轴方向，所述第一压配合构件形成为具有比所述第二压配合构件长的长度。7.根据权利要求5所述的加湿器，其中，所述第一压配合构件和所述第二压配合构件的形状和尺寸中的至少一者形成为彼此不同。8.一种用于燃料电池的加湿器的滤筒，所述滤筒配置为使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体，所述滤筒包括：内壳体，所述内壳体具有形成在所述内壳体的端部中的开口，所述内壳体被配置为容纳多个中空纤维膜；以及第一固定层和第二固定层，所述第一固定层和所述第二固定层配置为固定所述中空纤维膜的两端部，其中，所述内壳体包括：配置为容纳所述中空纤维膜的第一分隔壳体和第二分隔壳体；以及配置为通过压配合将所述第一分隔壳体和所述第二分隔壳体彼此联接的第一压配合构件。9.根据权利要求8所述的滤筒，其中：所述第一压配合构件包括形成在所述第一分隔壳体中的第一滑动凹槽以及形成所述第二分隔壳体上的第一插入构件，并且所述第一插入构件的至少一部分形成为具有比所述第一滑动凹槽大的尺寸，从而所述第一插入构件的所述至少一部分在插入所述第一滑动凹槽的同时与第一滑动凹槽压配合。10.根据权利要求9所述的滤筒，其中：所述第一压配合构件包括在向外方向上从所述第一分隔壳体的外表面突出的第一突出构件以及在所述向外方向上从所述第一插入构件突出的第一卡合构件，所述第一滑动凹槽被形成在所述第一突出构件中，并且所述第一卡合构件插入所述第一滑动凹槽，并且被所述第一突出构件支撑。11.根据权利要求10所述的滤筒，其中：所述第一压配合构件包括在垂直于所述向外方向的上下方向上从所述第一突出构件突出的第一限位构件，所述第一分隔壳体的所述外表面和所述第一限位构件被设置为在所述第一滑动凹槽位于所述第一分隔壳体的所述外表面与所述第一限位构件之间的状态下彼此面对，并且所述第一插入构件的一部分和所述第一卡合构件被压配合在所述第一分隔壳体的所述外表面与所述第一限位构件之间。12.根据权利要求8所述的滤筒，其中：所述第一固定层和所述第二固定层在第一轴方向上彼此间隔开，所述内壳体包括在所述第一轴方向上与所述第一压配合构件间隔开的第二压配合构件，并且所述第一分隔壳体和所述第二分隔壳体通过使用所述第一压配合构件和所述第二压配合构件的压配合彼此联接。13.根据权利要求12所述的滤筒，其中，基于所述第一轴方向，所述第一压配合构件形
成为具有比所述第二压配合构件长的长度。14.根据权利要求12所述的滤筒，其中，所述第一压配合构件和所述第二压配合构件的形状和尺寸中的至少一者形成为彼此不同。

技术总结
本公开涉及一种燃料电池加湿器的滤筒以及燃料电池加湿器，其中，通过使用从燃料电池堆排出的湿气加湿从外部供应的干燥气体的燃料电池加湿器的滤筒包括：在端部具有开口并包含多个中空纤维膜的内壳体以及固定中空纤维膜的各个端部的第一固定层和第二固定层。内壳体包括：容纳中空纤维膜的第一分隔壳体和第二分隔壳体以及以压配合方式联接第一分隔壳体和第二分隔壳体的第一压配合构件。和第二分隔壳体的第一压配合构件。和第二分隔壳体的第一压配合构件。


技术研发人员：金度佑 梁炯模 安雄铨 许中根
受保护的技术使用者：可隆工业株式会社
技术研发日：2021.11.11
技术公布日：2023/9/23