[发明专利]一种用于燃料电池的多孔介质增湿器

权利要求书

1.一种用于燃料电池的多孔介质增湿器，其特征在于：它包括上下二端开口的筒状容器（4），于容器（4）的二开口端分别设有端板（1），端板（1）与开口端密闭连接；

于容器（4）内横向设有一块多孔介质板（2）；多孔介质板（2）的四周边缘与容器（4）内壁面间相固接，于多孔介质板（2）上表面或端板（1）下表面设有作为第一进气通道的流场，于多孔介质板（2）下表面或端板（1）上表面设有作为第二进气通道的流场；

或，于容器（4）内横向设有二块以上的多孔介质板（2），相邻多孔介质板（2）间通过隔板（3）相间隔，隔板（3）的四周边缘与容器（4）内壁面间密闭连接；多孔介质板（2）的四周边缘与容器（4）内壁面间相固接，于最上面一块多孔介质板（2）上表面或端板（1）下表面设有作为第一进气通道的流场，于最下面一块多孔介质板（2）下表面或端板（1）上表面设有作为第二进气通道的流场，于靠近隔板（3）的隔板下方的多孔介质板（2）上表面或隔板（3）下表面设有作为第一进气通道的流场，于靠近隔板（3）的隔板上方的多孔介质板（2）下表面或隔板（3）上表面设有作为第二进气通道的流场；

于每块多孔介质板（2）中部设有作为水通道的通孔；第一进气通道的二端分别通过管路与燃料气气源和燃料电池的燃料气进气口相连，第二进气通道的二端分别通过管路与储罐和燃料电池的氧化剂进口相连，水通道的二端分别通过管路经循环泵（5）与水箱相连。

2.根据权利要求1所述的增湿器，其特征在于：增湿器端板（1）上设有燃料气、氧化剂以及水的进口与出口；燃料气的进口与出口分别和第一进气通道的二端相连通；氧化剂的进口与出口分别和第二进气通道的二端相连通；水的进口与出口分别和水通道的二端相连通。

3.根据权利要求1所述的增湿器，其特征在于：多孔介质板（2）的材料为石墨、金属、陶瓷或其他无机多孔材料，孔隙率为1%～40%，孔径为0.01μm～100μm；端板（1）、隔板（3）和容器（4）的材料分别为金属或石墨。

4.根据权利要求1所述的增湿器，其特征在于：操作时，燃料气体与氧化剂分别位于第一腔室（6）与第二腔室（8）中，其中第一腔室（6）与第二腔室（8）内气体与水腔（7）内水的压力差需要大于0，但是要小于多孔介质的初始泡点压力P，其中,γ为水的表面张力，θ为多孔介质的接触角，r为多孔介质的最大孔径。

5.根据权利要求1所述的增湿器，其特征在于：所述增湿器（9）单独作为外增湿器置于燃料电池（10）外部，给燃料电池（10）的气体增湿；增湿器（9）的气体出口与燃料电池（10）的气体入口端相连。

6.根据权利要求1所述的增湿器，其特征在于：所述增湿器（9）与燃料电池（10）相集成，即直接将增湿器（9）和膜电极同时组装于电池之中，循环水依次通过增湿器（9）与燃料电池（10），通过循环泵（5）循环；增湿器（9）的气体出口与燃料电池（10）的气体入口端相连。