用于燃料电池系统的增湿器

摘要

燃料电池系统中的用来使水蒸气从第一气体流传递到第二气体流的增湿器包括一叠薄板，该薄板在它们的边缘具有平面的密封表面，它们沿该平面的密封表面被密封在一起。水可渗透的隔膜被布置在叠层中的每一对板之间。每一个板沿其顶部和底部表面限定气体流动通道，沿该板的边缘限定入口和出口，并且流动区域在入口开口和出口开口之间延伸。入口通道和出口通道将入口开口和出口开口与流动区域连接，并且该板的两侧上的平面的密封表面包括桥接部分，该桥接部分延伸过入口通道和出口通道。贯穿流动区域以及入口和出口通道布置诸如肋的支撑结构以支撑隔膜和扩散介质层。支撑结构可以可选地通过腹板连接在一起，并且腹板设置有孔以允许每一个板的顶部和底部之间的流动分布。

主权项

一种用来使水蒸气从第一气体流传递到第二气体流的增湿器，所述增湿器包括：（a）布置成叠层的多个板，所述多个板中的每一个板限定用于所述第一气体流或所述第二气体流的气体流动通道，其中所述多个板中的每一个板包括：（i）顶部、底部以及在所述顶部和底部之间测得的厚度；（ii）沿所述板的边缘的入口开口；（iii）沿所述板的边缘的出口开口；（iv）在所述板的中心部分中限定的流动区域，所述流动区域具有沿所述板的顶部的敞开顶部和沿所述板的底部的敞开底部；（v）入口通道，所述入口通道将所述入口开口连接到所述流动区域的敞开顶部和敞开底部；（vi）出口通道，所述出口通道将所述流动区域的敞开顶部和敞开底部连接到所述出口开口；（vii）沿所述板的顶部延伸的平面的顶部密封表面，其中所述顶部密封表面在所述流动区域周围连续地延伸，并且包括延伸过所述入口通道和所述出口通道的桥接部分；（viii）沿所述板的底部延伸的平面的底部密封表面，其中所述底部密封表面在所述流动区域周围连续地延伸，并且包括延伸过所述入口通道和所述出口通道的桥接部分；（ix）多个支撑结构，所述多个支撑结构位于所述流动区域内并且在所述板的顶部和底部之间延伸；其中多对所述板在所述叠层中被密封在一起，一个板的所述顶部密封表面被密封到相邻板的所述底部密封表面；（b）多个水可渗透的隔膜，其中所述隔膜中的一个隔膜被布置在所述叠层中的每一对相邻的板之间，并且被密封到所述每一对相邻的板，并且其中所述支撑结构在所述流动区域内为所述水可渗透的隔膜提供支 撑；（c）用于所述第一气体流的入口歧管和出口歧管以及用于所述第二气体流的入口歧管和出口歧管，其中用于所述第一气体流的所述入口歧管和所述出口歧管与限定用于所述第一气体流的所述气体流动通道的第一多个板流动连通，并且其中用于所述第二气体流的所述入口歧管和所述出口歧管与限定用于所述第二气体流的所述气体流动通道的第二多个板流动连通，其中堆叠所述板并且布置所述歧管，使得用于所述第一气体流的所述气体流动通道与用于所述第二气体流的所述气体流动通道贯穿所述叠层交替布置，并且使得所述水可渗透的隔膜中的每一个水可渗透的隔膜分离用于所述第一气体流的所述气体流动通道中的一个与用于所述第二气体流的所述气体流动通道中的一个；并且其中，所述板的、包括桥接部分的顶部密封表面和底部密封表面设置有可压缩的密封材料。