專利名稱：質(zhì)子交換膜燃料電池濕焓轉(zhuǎn)換裝置密封摩擦件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及質(zhì)子交換膜燃料電池，尤其涉及質(zhì)子交換膜燃料電池的濕 焓轉(zhuǎn)換裝置的密封摩擦部件
背景技術(shù)：
質(zhì)子交換膜燃料電池是能夠?qū)淙剂霞把趸瘎┺D(zhuǎn)化成電能及其產(chǎn)物的裝 置，是一種高效的、環(huán)境友好的發(fā)電裝置。質(zhì)子交換膜電池在運(yùn)行的過(guò)程中需 要有水分子保濕，因?yàn)橹挥兴馁|(zhì)子才可以自由地穿過(guò)質(zhì)子交換膜，從電極 陽(yáng)極端到達(dá)電極陰極端參加電化學(xué)反應(yīng)。如果向質(zhì)子交換膜供應(yīng)大量干燥的空 氣，當(dāng)干燥的空氣離開(kāi)燃料電池時(shí)容易將質(zhì)子交換膜中的水分子帶走，這樣質(zhì) 子將無(wú)法穿過(guò)質(zhì)子交換膜，會(huì)導(dǎo)致質(zhì)子交換膜電池的電極內(nèi)阻急劇增加，電池 性能會(huì)急劇下降，甚至使質(zhì)子交換膜電池不能工作。所以向燃料電池供應(yīng)空氣 需要增濕，以提高進(jìn)入燃料電池的空氣的相對(duì)濕度，以免質(zhì)子交換膜失水?，F(xiàn) 有技術(shù)中，大多利用燃料電池尾排的空氣中所含的水汽和廢熱對(duì)空氣進(jìn)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(guò)濕烚轉(zhuǎn)換，給 進(jìn)入增濕裝置的干燥的新鮮空氣增濕?，F(xiàn)有技術(shù)的空氣增濕裝置大多是用電機(jī) 帶動(dòng)濕焓轉(zhuǎn)換筒轉(zhuǎn)動(dòng)，使不斷進(jìn)入空氣增濕裝置的新鮮空氣增濕后送入燃料電 池。濕焓轉(zhuǎn)換筒置于固定端板和浮動(dòng)端板之間，在端板和濕焓轉(zhuǎn)換筒之間設(shè)有 密封摩擦件，密封摩擦件采用滑動(dòng)摩擦?，F(xiàn)有技術(shù)的不足在于1、滑動(dòng)摩擦的 摩擦力大，因而要求電機(jī)功率大。2、摩擦副磨損嚴(yán)重，使用壽命短，維護(hù)費(fèi)用 高。
發(fā)明內(nèi)容
為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，效率高，壽命長(zhǎng)，維護(hù)成本低的密封摩擦件，使之適用于質(zhì)子交換膜燃料 電池的空氣增濕裝置。
本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種質(zhì)子交換膜燃料電池的濕 焓轉(zhuǎn)換裝置的密封摩擦件，包括浮動(dòng)端板與濕烚轉(zhuǎn)換筒之間的摩擦副和固定端 板與濕焓轉(zhuǎn)換筒之間的摩擦副，其結(jié)構(gòu)在于在所述的摩擦副的摩擦面上開(kāi)設(shè)
有滾珠滾動(dòng)滑道，在滑道中放置滾珠，摩擦副的兩個(gè)摩擦面之間通過(guò)滾珠接觸， 摩擦副的兩個(gè)摩擦面上開(kāi)設(shè)的滾珠滾動(dòng)滑道，每一個(gè)摩擦面上的滾動(dòng)滑道的深
度小于滾珠的半徑0.005mm~ 0.035mm，當(dāng)摩擦副的兩個(gè)摩擦面之間通過(guò)滾珠接 觸時(shí)，使摩擦副的兩個(gè)摩擦面之間存有0.01mm 0.07mm的間隙。摩擦副的兩個(gè) 摩擦面之間不再有滑動(dòng)摩擦，從而減小了摩擦副的摩擦力。摩擦副的兩個(gè)摩擦 面之間存有的間隙，不會(huì)產(chǎn)生空氣竄漏，因?yàn)樵鰸裱b置在對(duì)空氣增濕的過(guò)程中， 水在摩擦副兩個(gè)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(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)為
1、 由于在摩擦副之間放置了一圈滾珠，使之變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，減少了摩擦力， 從而降低了濕焓轉(zhuǎn)換裝置的電機(jī)功率。
2、 由于摩擦副之間變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，不會(huì)再出現(xiàn)摩擦副由滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的掉 屑現(xiàn)象，從而保證了質(zhì)子交換膜燃料電池使用壽命和發(fā)電效率。
3、 大幅度提高了濕焓轉(zhuǎn)換裝置的可靠性和使用壽命，

本實(shí)用新型有附圖2幅，其中
圖1為本實(shí)用新型的摩擦件在增濕裝置中的位置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型的密封摩擦件結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中，1、浮動(dòng)端板，2、滾珠，3、濕焓轉(zhuǎn)換筒，4、固定端板，5、摩擦 副之間的間隙。
具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。如圖1和圖2所示的實(shí)施例， 在浮動(dòng)端板l (或固定端板4)和濕焓轉(zhuǎn)換筒3之間的摩擦副的摩擦面上，加工 有半圓形滾珠滾動(dòng)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(gè)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(huì)產(chǎn)生 0.07mm以下間隙，不會(huì)使摩擦副之間再產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，變?yōu)橥耆臐L動(dòng)摩擦。 增濕器在對(duì)空氣增濕的過(guò)程中，水會(huì)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(shí)施例適用于質(zhì)子交換膜燃料電池的空氣增濕 器。
權(quán)利要求1、一種質(zhì)子交換膜燃料電池的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的密封摩擦件，包括浮動(dòng)端板(1)與濕焓轉(zhuǎn)換筒(3)之間的摩擦副和固定端板(4)與濕焓轉(zhuǎn)換筒(3)之間的摩擦副，其特征在于在所述的摩擦副的兩個(gè)摩擦面上開(kāi)設(shè)有滾珠滾動(dòng)滑道，在滑道中放置滾珠(2)，摩擦副的兩個(gè)摩擦面之間通過(guò)滾珠接觸，兩個(gè)摩擦面之間存有間隙。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的密封摩擦 件，其特征在于所述的摩擦副的兩個(gè)摩擦面上開(kāi)設(shè)的滾珠滾動(dòng)滑道，每一個(gè)摩 擦面上的滾動(dòng)滑道的深度小于滾珠的半徑0.005mm~ 0.035mm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的質(zhì)子交換膜燃料電池的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的密封摩擦 件，其特征在于所述的摩擦副的兩個(gè)摩擦面之間的間隙在0.01mm- 0.07mm之 間。
專利摘要一種質(zhì)子交換膜燃料電池的濕焓轉(zhuǎn)換裝置的密封摩擦件，包括浮動(dòng)端板與濕焓轉(zhuǎn)換筒之間的摩擦副和固定端板與濕焓轉(zhuǎn)換筒之間的摩擦副，其特征在于在浮動(dòng)端板和濕焓轉(zhuǎn)換筒外圓間的摩擦副及固定端板和濕焓轉(zhuǎn)換筒外圓間的摩擦副的摩擦面上開(kāi)設(shè)有滾珠滾動(dòng)滑道，在滑道中放置滾珠，摩擦副的兩個(gè)摩擦面之間存有0.01mm～0.07mm的間隙。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)為摩擦副之間變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，減少了摩擦力，從而降低了濕焓轉(zhuǎn)換裝置的電機(jī)功率。也不會(huì)出現(xiàn)摩擦副由滑動(dòng)摩擦產(chǎn)生的掉屑現(xiàn)象，保證了質(zhì)子交換膜燃料電池使用壽命和發(fā)電效率。
文檔編號(hào)H01M8/04GK201060901SQ200720013600
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月27日
發(fā)明者侯中軍, 孫基文, 孫茂喜, 徐洪峰, 明平文 申請(qǐng)人:新源動(dòng)力股份有限公司