1.本实用新型涉及车辆设备技术领域，尤其涉及一种集成有加湿器的中冷器。
背景技术：2.在节能减排的大背景下，质子交换膜燃料电池汽车已经成为国际上的研究热点，但是燃料电池的空气供应系统一直是燃料电池的研究难点所在。在空气供应系统中有膜加湿器和中冷器两个关键零部件，其中膜加湿器主要利用燃料电池因自身反应而产生出的水尾排空气来加湿燃料电池堆的干燥空气，防止出现膜干现象，以此来提高燃料电池堆的工作效率和使用周期。中冷器用来冷却空压机出口的高温气体，使电堆温度保持合理的范围。
3.以往的两个关键件之间设置管路连接，不仅会占用较多空间，同时气体在管路中的流动也会在一定程度上增大系统的运行阻力，同时也增加了制造成本。目前国内已越来越重视燃料电池发动机的集成化与模块化，以最少的模块及零部件，快速的满足更多的个性化需求。以往的加湿器与中冷器集成方案较少，结构与接口各异，大部分都是介绍加湿器或者中冷器的内部结构，因此不利于空间模块化的集成。
技术实现要素：4.本实用新型的目的在于提供一种集成有加湿器的中冷器，以解决气体处理过程中运行阻力过大的问题。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种集成有加湿器的中冷器，用于燃料电池的冷却，包括冷却侧和加湿侧；所述冷却侧包括冷却侧壳体，所述冷却侧壳体内设有散热腔和与所述散热腔腔顶连通的导流腔，所述散热腔腔底设有与外部环境连通的干空气入口，所述导流腔设有能与外部环境连通/隔断的旁通阀口，所述散热腔内安装有用于散热的散热模块；所述加湿侧包括加湿侧壳体，所述加湿侧壳体内设有加湿腔，加湿模块安装于所述加湿腔内，且所述加湿腔的输入端与所述散热腔的侧面和所述导流腔的侧面均连通，所述加湿腔的输出端通过湿空气出口与外部环境连通。
7.其中，所述加湿模块包括多个并列的中空纤维膜管束，每个所述中空纤维膜管束均由多个并列的纤维膜管组成，多个所述纤维膜管均连通所述加湿腔的输入端与所述加湿腔的输出端。
8.进一步地，所述加湿模块还包括两个灌胶层，两个所述灌胶层分别封堵所述加湿腔的两端，所述加湿腔的长度方向与所述纤维膜管的长度方向相同，所述纤维膜管的两端均穿接于一个所述灌胶层。
9.再进一步地，所述灌胶层外侧套设有密封圈层，所述密封圈层抵靠于所述加湿侧壳体的内壁。
10.优选地，所述加湿侧壳体还设有导向腔，所述导向腔的侧面与所述加湿腔的输出端连通，所述湿空气出口开设于所述导向腔腔顶，从所述导向腔腔底至所述导向腔腔顶的
延伸方向，所述导向腔在垂直于所述导向腔延伸方向上的截面面积逐渐扩大。
11.优选地，所述加湿侧壳体还设有连通所述加湿腔的增湿气体入口和增湿气体出口，所述增湿气体入口用于向所述加湿腔内输送水蒸气，所述增湿气体出口用于排出所述加湿腔内的水蒸气。
12.优选地，所述散热模块包括散热翅片，所述散热翅片内设有流通管道，所述流通管道内流通有冷却液，所述冷却侧壳体还设有连通所述流通管道的冷却液入口和冷却液出口，所述冷却液入口用于向所述流通管道内输送冷却液，所述冷却液出口用于排出所述流通管道内的冷却液。
13.优选地，所述旁通阀口通过旁通阀与所述导流腔腔顶连通，控制所述旁通阀能够连通/隔断所述导流腔和所述旁通阀口。
14.优选地，所述加湿侧壳体包括连接端壳体和排放端壳体，所述加湿腔位于所述连接端壳体内，所述导向腔位于所述排放端壳体，所述湿空气出口开设于所述连接端壳体，所述连接端壳体的一侧设有第一连接端固定法兰，所述排放端壳体的一侧设有排放端固定法兰，所述第一连接端固定法兰与所述排放端固定法兰通过螺栓螺接。
15.进一步地，所述冷却侧壳体的一侧设有冷却侧固定法兰，所述连接端壳体背离所述第一连接端固定法兰的一侧设有第二连接端固定法兰，所述第二连接端固定法兰与所述冷却侧固定法兰通过螺栓螺接。
16.本实用新型的有益效果：
17.上述改进通过将中冷器与加湿器进行组合集成并优化结构的方式，去掉了中冷器和加湿器连接的管路，减少了原有的中冷器与加湿器所需占用的空间，提高了燃料电池发动机的集成化、模块化，同时还减少了该中冷器生产的成本；同时，加湿腔的输入端与散热腔侧面和导流腔侧面均连通的设置，替换了原本利用管路进行传输的方式，从而降低了气体在中冷器内流动的阻力。
18.导流腔的开设，弥补了散热组件与加湿组件因为尺寸与大小不同而导致加湿腔与散热腔难以匹配的情况产生的不良影响，位于上方的导流腔起到了导流散热腔内气体效果，能够将输送至加湿腔的输入端气体对加湿模块造成的压力进行有效地调整，从而进一步地改进了加湿组件的受力情况，延长了装置的使用寿命，降低了维护的频率。旁通阀口的设置，能使干空气在不流经加湿模块的情况下直接排放出中冷器，方便了操作人员对导流腔和散热腔内气体压力的调整，保证了中冷器内气体的均匀分布，从而降低了中冷器损伤的风险。
附图说明
19.图1是本实用新型实施例提供的集成有加湿器的中冷器的结构示意图；
20.图2是图1中a
‑
a平面的横截面图；
21.图3是本实用新型实施例提供的集成有加湿器的中冷器的剖面图。
22.图中：
23.110、干空气入口；121、冷却液入口；122、冷却液出口；123、散热翅片；130、旁通阀口；140、冷却侧壳体；141、冷却侧固定法兰；150、导流腔；210、湿空气出口；220、增湿气体入口；230、增湿气体出口；240、加湿侧壳体；241、排放端壳体；242、排放端固定法兰；243、第一
连接端固定法兰；244、连接端壳体；245、第二连接端固定法兰；246、第二连接端法兰螺栓孔；250、导向腔；310、中空纤维膜管束；311、纤维膜管；320、第一密封圈；330、第二密封圈；340、灌胶层。
具体实施方式
24.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
28.如图1
‑
图3所示，本实施例提供了一种集成有加湿器的中冷器，用于燃料电池的冷却，包括冷却侧和加湿侧；冷却侧包括冷却侧壳体140，冷却侧壳体140内设有散热腔和与散热腔腔顶连通的导流腔150，散热腔腔底设有与外部环境连通的干空气入口110，导流腔150设有能与外部环境连通/隔断的旁通阀口130，散热腔内安装有用于散热的散热模块；加湿侧包括加湿侧壳体240，加湿侧壳体240内设有加湿腔，加湿模块安装于加湿腔内，且加湿腔的输入端与散热腔的侧面和导流腔150的侧面均连通，加湿腔的输出端通过湿空气出口210与外部环境连通。
29.上述改进通过将中冷器与加湿器进行组合集成并优化结构的方式，去掉了中冷器和加湿器连接的管路，减少了原有的中冷器与加湿器所需占用的空间，提高了燃料电池发动机的集成化、模块化，同时还减少了该中冷器生产的成本；同时，加湿腔的输入端与散热腔侧面和导流腔150侧面均连通的设置，替换了原本利用管路进行传输的方式，从而降低了气体在中冷器内流动的阻力。
30.导流腔150的开设，弥补了散热组件与加湿组件因为尺寸与大小不同而导致加湿腔与散热腔难以匹配的情况产生的不良影响，位于上方的导流腔150起到了导流散热腔内气体效果，能够将输送至加湿腔的输入端气体对加湿模块造成的压力进行有效地调整，从而进一步地改进了加湿组件的受力情况，延长了装置的使用寿命，降低了维护的频率。旁通阀口130的设置，能使干空气在不流经加湿模块的情况下直接排放出中冷器，方便了操作人
员对导流腔150和散热腔内气体压力的调整，保证了中冷器内气体的均匀分布，从而降低了中冷器损伤的风险。
31.作为优选，旁通阀口130通过旁通阀与导流腔150腔顶连通，控制旁通阀能够连通/隔断导流腔150和旁通阀口130。
32.在本实施例的其他实施方式中，集成有加湿器的中冷器还包括气压监测组件，气压监测组件包括多个气压检测装置，气压监测组件、电堆入口截止阀及旁通阀均与控制系统通信连接，当多个气压检测装置之间检测数据异常时，控制系统控制电堆入口截止阀及旁通阀的流量，使旁通阀口130与导流腔150连通，干空气自旁通阀口130排出；当多个气压检测装置之间检测数据正常时，控制系统使旁通阀口130与导流腔150隔断。上述设置使得旁通阀的开闭动作能够自动完成，保证电堆内部湿度处于合理状态，确保中冷器顺利工作，极大地提高了检测的效率。
33.具体地，集成有加湿器的中冷器的接口可连接不同规格的快插接头，上述改进使该中冷器增加了项目集成化、模块化的可行性，使其能够应用于不同场合的用途下。
34.继续参考图1和图3，散热模块包括散热翅片123，散热翅片123内设有流通管道，流通管道内流通有冷却液，冷却侧壳体140还设有连通流通管道的冷却液入口121和冷却液出口122，冷却液入口121用于向流通管道内输送冷却液，冷却液出口122用于排出流通管道内的冷却液。流通管道内流通有冷却液的散热翅片123通过对流换热的方式，完成了对从干空气入口110进入的干空气的热量交换过程，上述设置提高了散热模块的散热效果，保证了中冷器的换热效率。具体地，散热翅片123为铝制板式散热翅片，具有散热效率高、流阻小、离子析出率低的特点。
35.继续参考图2和图3，加湿模块包括多个并列的中空纤维膜管束310，每个中空纤维膜管束310均由多个并列的纤维膜管311组成，多个纤维膜管311均连通加湿腔的输入端与加湿腔的输出端。利用纤维膜管311的细长管状结构对散热后干空气进行加湿操作，纤维膜管311的外侧面能保证其与用于增湿的水蒸气充分接触，还令干空气在穿过纤维膜管311时充分加湿。纤维膜管311选用中空纤维膜，不仅具有较高的吸水性能，还能根据纤维膜管311的合理空间布局，以减小加湿腔的输入端的流阻。
36.在本实施例中，加湿模块还包括两个灌胶层340，两个灌胶层340分别封堵加湿腔的两端，加湿腔的长度方向与纤维膜管311的长度方向相同，纤维膜管311的两端均穿接于一个灌胶层340。灌胶层340的设置既确保了纤维膜管311在加湿模块内的定位效果，还提高了加湿模块与散热模块连接处密封性能。
37.具体地，中空纤维膜管束310设有六组，灌胶层340设于垂直纤维膜管311延伸方向的平面上，每组中空纤维膜管束310的纤维膜管311在灌胶层340所在平面上的投影均排列成腰型孔的形状，且六组中空纤维膜管束310在灌胶层340所在平面上的投影按3
×
2的矩阵方式排列。上述改进进一步地优化了加湿模块的结构，很大程度上保证了膜管的数量以及与湿空气接触的面积，保证了加湿效率。
38.进一步地，灌胶层340外侧套设有密封圈层，密封圈层抵靠于加湿侧壳体240的内壁。具体地，密封圈层包括套设于灌胶层340外侧的第二密封圈330以及套设于第二密封圈330外侧的第一密封圈320，第一密封圈320的外侧与加湿侧壳体240的内壁相抵靠，上述设置进一步的保证了加湿模块在加湿侧壳体240内的密封性，从而进一步的保证了加湿模块
的加湿效果。
39.继续参考图3，加湿侧壳体240还设有导向腔250，导向腔250的侧面与加湿腔的输出端连通，湿空气出口210开设于导向腔250腔顶，从导向腔250腔底至导向腔250腔顶的延伸方向，导向腔250在垂直于导向腔250延伸方向上的截面面积逐渐扩大。具体地，导向腔250背离加湿腔的一侧设有导向腔侧壁，从导向腔250腔底至导向腔250腔顶的延伸方向，导向腔侧壁逐渐背离加湿腔倾斜。上述结构的设置降低了完成加湿操作后湿空气的流动阻力，延长了加湿侧的使用寿命，降低了中冷器的维护频率。
40.继续参考图1和图3，加湿侧壳体240还设有连通加湿腔的增湿气体入口220和增湿气体出口230，增湿气体入口220用于向加湿腔内输送水蒸气，增湿气体出口230用于排出加湿腔内的水蒸气。增湿气体入口220和增湿气体出口230的设置能保证加湿模块内水蒸气的流动，进而提高加湿模块的加湿性能。具体地，增湿气体入口220和增湿气体出口230均开设于加湿侧壳体240底端，且位于两个灌胶层340之间；水蒸气由电堆尾排的废气提供，上述设置实现了车辆系统内部的循环，减少了中冷器对外部环境的需求，方便了中冷器在工程实际中的应用。
41.在本实施例中，加湿侧壳体240包括连接端壳体244和排放端壳体241，加湿腔位于连接端壳体244内，导向腔250位于排放端壳体241，湿空气出口210开设于连接端壳体244，连接端壳体244的一侧设有第一连接端固定法兰243，排放端壳体241的一侧设有排放端固定法兰242，第一连接端固定法兰243与排放端固定法兰242通过螺栓螺接。具体地，排放端固定法兰242上开设的排放端法兰螺栓孔沿周向均布，第一连接端固定法兰243上开设的第一连接端法兰螺栓孔与排放端法兰螺栓孔相向设置。
42.继续参考图1和图2，冷却侧壳体140的一侧设有冷却侧固定法兰141，连接端壳体244背离第一连接端固定法兰243的一侧设有第二连接端固定法兰245，第二连接端固定法兰245与冷却侧固定法兰141通过螺栓螺接。具体地，第二连接端固定法兰245上开设的第二连接端法兰螺栓孔246沿周向分布，冷却侧固定法兰141上开设的冷却侧法兰螺栓孔与第二连接端法兰螺栓孔246相对设置。
43.上述内容改进了加湿侧壳体240与冷却侧壳体140的结构，加湿侧壳体240的分体设置以及加湿侧壳体240与冷却侧壳体140通过固定法兰螺接的内容，不仅方便了中冷器的拆装与检修，还提高了中冷器维护的效率。
44.具体地，第一密封圈320抵靠于第二连接端固定法兰245与冷却侧固定法兰141的连接处以及第一连接端固定法兰243与排放端固定法兰242的连接处，上述设置不仅可以提高固定法兰之间连接处的密封性，同时也提高加湿模块的密封性。
45.本实施例中，气压监测组件和旁通阀为本领域中常规的设备，其具体结构和工作原理在此不再赘述，控制系统同样为本领域中的常规设备，能够根据气压监测组件所发送的信号控制旁通阀的打开与关闭，其具体结构和工作原理在此不再赘述。
46.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。