本實(shí)用新型涉及一種質(zhì)子交換膜燃料電池的加濕裝置，屬于電池技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，燃料電池已經(jīng)成功地在航天、汽車、電腦等領(lǐng)域，其具有無污染、無噪音、效率高等優(yōu)點(diǎn)。而質(zhì)子交換膜燃料電池作為燃料電池的一種，可在低溫環(huán)境下工作，由于其使用固態(tài)電解質(zhì)，因此更適合應(yīng)用在需要可移動(dòng)性能源的產(chǎn)業(yè)上，是目前各類燃料電池中最受關(guān)注的一種。質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜燃料電池中的關(guān)鍵部件，在質(zhì)子交換膜燃料運(yùn)行時(shí)，質(zhì)子交換膜在傳導(dǎo)質(zhì)子時(shí)必須有水的存在。為了保證質(zhì)子交換膜燃料電池的性能，反應(yīng)氣體必須預(yù)加濕?，F(xiàn)有的加濕器加濕速度慢、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種加濕速度快、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的質(zhì)子交換膜燃料電池的加濕裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：一種質(zhì)子交換膜燃料電池的加濕裝置，其特征在于：它包括一預(yù)加濕區(qū)、一氣體噴淋區(qū)、一熱交換區(qū)、一水存儲(chǔ)區(qū)和一氣體輸出通道；所述預(yù)加濕區(qū)中裝有液態(tài)水，在所述預(yù)加濕區(qū)的頂部固定連接一進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管的末端位于所述液態(tài)水的液面下；所述預(yù)加濕區(qū)的上部與所述氣體噴淋區(qū)連通，所述氣體噴淋區(qū)的頂部設(shè)置有水霧噴頭；所述熱交換區(qū)位于所述氣體噴淋區(qū)的下方，所述熱交換區(qū)與所述氣體噴淋區(qū)之間通過一多孔篩板分隔開；在所述熱交換區(qū)設(shè)置有至少兩個(gè)水平間隔布置的換熱板，每一所述換熱板上均設(shè)置有多個(gè)通孔；所述水存儲(chǔ)區(qū)位于所述熱交換區(qū)的下方，在所述水存儲(chǔ)區(qū)的底部設(shè)置有電加熱板；所述氣體輸出通道與所述水存儲(chǔ)區(qū)的上部連通且向上延伸。

在所述氣體輸出通道的出口處設(shè)置一過濾器。

所述換熱板使用翹片式管狀結(jié)構(gòu)，所述換熱板包括冷凝管和翹片。

本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本實(shí)用新型設(shè)置有預(yù)加濕區(qū)、氣體噴淋區(qū)、熱交換區(qū)和水存儲(chǔ)區(qū)，氣體先后經(jīng)過液態(tài)水預(yù)加濕、水霧噴淋、換熱板氣化、電加熱板氣化等過程，能夠在極短時(shí)間實(shí)現(xiàn)氣體的加濕，因此加濕效率高。2、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，可廣泛應(yīng)用于為質(zhì)子交換膜燃料電池的加濕過程中。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本實(shí)用新型包括一預(yù)加濕區(qū)1、一氣體噴淋區(qū)2、一熱交換區(qū)3、一水存儲(chǔ)區(qū)4和一氣體輸出通道5。其中，預(yù)加濕區(qū)1中裝有液態(tài)水，在預(yù)加濕區(qū)1的頂部固定連接一進(jìn)氣管6，進(jìn)氣管6的末端位于液態(tài)水的液面下。預(yù)加濕區(qū)1的上部與氣體噴淋區(qū)2連通，氣體噴淋區(qū)2的頂部設(shè)置有水霧噴頭7。熱交換區(qū)3位于氣體噴淋區(qū)2的下方，熱交換區(qū)3與氣體噴淋區(qū)2之間通過一多孔篩板8分隔開。在熱交換區(qū)3設(shè)置有至少兩個(gè)水平間隔布置的換熱板9，每一換熱板9上均設(shè)置有多個(gè)通孔。水存儲(chǔ)區(qū)4位于熱交換區(qū)4的下方，在水存儲(chǔ)區(qū)4的底部設(shè)置有電加熱板10。氣體輸出通道5與水存儲(chǔ)區(qū)4的上部連通且向上延伸。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，在氣體輸出通道5的出口處設(shè)置一過濾器11。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，換熱板9使用翹片式管狀結(jié)構(gòu)，包括冷凝管和翹片。

本實(shí)用新型在使用時(shí)，氣體從進(jìn)氣管6進(jìn)入預(yù)加濕區(qū)1的液態(tài)水中，變成氣泡上浮進(jìn)入液態(tài)水上方的空間，然后進(jìn)入氣體噴淋區(qū)2。水霧噴頭7噴出水霧，氣體與水霧進(jìn)行水熱交換，使氣體達(dá)到過飽和狀態(tài)，攜帶大量液態(tài)水的氣體通過多孔篩板8進(jìn)入熱交換區(qū)3，燃料電池工作時(shí)排出的冷凝水流入換熱板9，換熱板9使進(jìn)入熱交換區(qū)3的液態(tài)水氣化。如果熱交換區(qū)3還有液態(tài)水未被氣化，剩余的水進(jìn)入水存儲(chǔ)區(qū)4，水存儲(chǔ)區(qū)4的電加熱板10進(jìn)行加熱，促使進(jìn)入水存儲(chǔ)區(qū)4的水氣化，從而使氣體的相對(duì)濕度逐漸增加。最后氣體進(jìn)入氣體輸出通道5，過量的液態(tài)水通過設(shè)置在出口處的過濾器11濾除，然后氣體排出，進(jìn)入燃料電池。

本實(shí)用新型僅以上述實(shí)施例進(jìn)行說明，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置及其連接都是可以有所變化的。在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實(shí)用新型原理對(duì)個(gè)別部件進(jìn)行的改進(jìn)或等同變換，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。