的膜,其中,板形的間隔元件引入到膜的褶皺中;
圖2以放大的圖示顯示了橫向于間隔元件的縱平面穿過(guò)加濕裝置的截面;
圖3以端側(cè)視圖顯示了保持在基板處的間隔元件;
圖4以透視圖顯示了保持在基板處的間隔元件;
圖5以透視圖顯示了帶有兩個(gè)彼此堆疊的加濕模塊的加濕裝置;
圖6顯示了穿過(guò)根據(jù)圖5的加濕裝置的截面;
圖7顯示了類似圖5然而在平行偏移的平面中的另一截面圖。
[0023]在附圖中相同的部件設(shè)有相同的參考標(biāo)號(hào)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]在圖1到4中示出了加濕模塊1,其可例如用于使用于燃料電池的供應(yīng)空氣富含濕度。加濕模塊I形成濕度交換器,在其中帶有高的濕度份額的第一氣流根據(jù)箭頭5引入到加濕模塊I的模塊殼體2中或從其中導(dǎo)出且同時(shí)與其垂直地帶有低濕度含量的第二氣流6同樣被導(dǎo)引通過(guò)殼體2。褶皺形的膜(其構(gòu)造成可透水的)位于殼體2中,其中帶有高的濕度含量的氣流5在膜的一側(cè)上被引導(dǎo),而帶有低的濕度含量的氣流6在膜的相對(duì)而置的一側(cè)上被引導(dǎo)。通過(guò)膜發(fā)生從潮濕的氣流5到帶有低的濕度含量的氣流6的濕度交換,從而氣流6富含濕度。氣流5例如是燃料電池的廢氣流(其具有相對(duì)高的濕度含量),而氣流6是從環(huán)境中引來(lái)的帶有較低濕度含量的新鮮空氣流,其作為燃料電池的輸入流被供應(yīng)且必須被帶到限定的較高的濕度含量中。
[0025]大量間隔元件3置入到模塊殼體2中,該間隔元件實(shí)施為板形且彼此平行地伸延。如可根據(jù)圖2的放大的圖示中得出的那樣,板形的間隔元件3伸入到膜7的每隔一個(gè)褶皺中。每個(gè)間隔元件3保持在基板4處,該基板為模塊殼體2的一部分。間隔元件3位于由潮濕的氣流5穿流的褶皺中,該氣流是燃料電池的廢氣流。因?yàn)閺U氣流5具有比新鮮空氣6更小的壓力,因此在帶有更小的壓力的這一側(cè)支撐膜7的褶皺是足夠的。與此相反在具有較高壓力的新鮮空氣側(cè)上支撐膜7的褶皺是不必要的。
[0026]為了穩(wěn)定膜可在一側(cè)處或如有可能在兩個(gè)膜側(cè)處相應(yīng)地布置有由塑料或金屬制成的支撐格柵,其延伸至少基本上跨過(guò)膜的整個(gè)表面且以與膜相同的方式實(shí)施成褶皺形。
[0027]流動(dòng)開(kāi)口 8和9引入到殼體2的基板4中,該流動(dòng)開(kāi)口延伸跨過(guò)基板4的寬度且廢氣流5經(jīng)由該流動(dòng)開(kāi)口進(jìn)入或離開(kāi)。流動(dòng)開(kāi)口 8,9延伸跨過(guò)整個(gè)間隔元件3。由此廢氣流5到達(dá)膜7的間隔元件3伸入到其中的褶皺的區(qū)域中。
[0028]如可圖2中得出的那樣,間隔元件3分別具有板形的基部支座10和橫向于基部支座10的平面在兩側(cè)延伸的橫向異型部11。保持在基部支座10處的橫向異型部11形成曲折結(jié)構(gòu),從而在基部支座10的兩個(gè)側(cè)面處分別形成曲折形的流動(dòng)通道,通過(guò)其引導(dǎo)廢氣流5(圖4)。在基部支座10的側(cè)面處的曲折形的結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)了在入口和出口之間的廢氣流的流動(dòng)路徑且由此延長(zhǎng)了濕度交換率。
[0029]如此外可圖2中得出的那樣,在間隔元件3的基部支座10處的橫向異型部11在褶皺底部的方向具有減小的寬度,其考慮到逐漸變細(xì)的褶皺寬度。橫向異型部11在基部支座10的兩側(cè)延伸。橫向異型部11的自由端側(cè)以間距保持貼靠的膜側(cè)7或賦予膜7褶皺形。
[0030]在圖5到7中示出了加濕裝置20,其由兩個(gè)彼此堆疊的、分開(kāi)構(gòu)造的加濕模塊I組合而成,其中每個(gè)加濕模塊I以在圖1至4中所描述的方式構(gòu)建且分別具有褶皺形的膜。兩個(gè)加濕模塊I能夠如有可能經(jīng)由連接元件來(lái)連接且鏡像地相互靠放,從而上方的加濕模塊的底部與下方的加濕模塊的蓋重合。模塊殼體如此疊放,即使得形成共同的平坦面型的(glattflachig)側(cè)壁。上方的加濕模塊的底部以及下方的加濕模塊的蓋取走,從而在上方的和下方的膜之間形成共同的流動(dòng)空間。
[0031]如可圖5結(jié)合根據(jù)圖6和7的截面圖示得出的那樣,對(duì)于兩個(gè)加濕模塊分開(kāi)地經(jīng)由相應(yīng)的流動(dòng)開(kāi)口 8供應(yīng)潮濕的廢氣流5且經(jīng)由相應(yīng)的流動(dòng)開(kāi)口 9進(jìn)行導(dǎo)出。從上方經(jīng)由流動(dòng)開(kāi)口 8流入位于上方的加濕模塊I,在通過(guò)加濕模塊之后氣流可經(jīng)由流動(dòng)開(kāi)口 9再離開(kāi)模塊。以相應(yīng)的方式用于位于下方的加濕模塊I的廢氣流5的流入和導(dǎo)出經(jīng)由位于底部中的位于下方的流動(dòng)開(kāi)口 8,9進(jìn)行。
[0032]與此相反,第二氣流6 (新鮮空氣流)的流入和導(dǎo)出分別經(jīng)由兩個(gè)加濕模塊I的共同的側(cè)面進(jìn)行。這使得如下成為可能,即例如經(jīng)由共同的供應(yīng)接管將氣流6導(dǎo)入到加濕裝置20中且經(jīng)由共同的導(dǎo)出接管將氣流6從加濕裝置20中導(dǎo)出。
[0033]實(shí)施成無(wú)紡織物的分隔元件21位于加濕裝置20內(nèi)部,該分隔元件將在加濕裝置20中共同的流動(dòng)空間(氣流6引入到其中)劃分成下方區(qū)域和上方區(qū)域,下方區(qū)域與下方的加濕模塊I關(guān)聯(lián),并且上方區(qū)域與上方的加濕模塊I關(guān)聯(lián)。據(jù)此導(dǎo)入的氣流6分開(kāi)成兩個(gè)部分流,這具有如下優(yōu)點(diǎn),即在加濕模塊I中的每個(gè)部分流6直接地在位于加濕模塊內(nèi)部的每個(gè)膜7處具有較長(zhǎng)的停留時(shí)間。據(jù)此改善在氣流5和6之間的濕度交換。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種加濕裝置,例如用于燃料電池,該加濕裝置帶有至少兩個(gè)可透水的膜(7),在該膜處沿著相對(duì)而置的側(cè)邊分別引導(dǎo)帶有較高的濕度份額的氣流(5)和帶有較低的濕度份額的氣流¢),其特征在于,所述膜(7)構(gòu)造成褶皺形且相疊地布置在所述加濕裝置(I)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加濕裝置,其特征在于,在所述膜(7)之間布置有分開(kāi)氣流(5, 6)的分隔兀件(21) ο3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加濕裝置,其特征在于,所述分隔元件(21)實(shí)施成無(wú)紡織物。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的加濕裝置,其特征在于,每個(gè)膜(7)布置在分開(kāi)的加濕模塊(I)中且所述加濕模塊(I)可堆疊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加濕裝置,其特征在于,所述加濕模塊(I)鏡像對(duì)稱地堆疊。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3和4或5所述的加濕裝置,其特征在于,每個(gè)加濕模塊(I)具有沒(méi)有底板或蓋板的模塊殼體(2)且所述模塊殼體(2)的缺少底板和蓋板的側(cè)邊直接相疊靠放。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的加濕裝置,其特征在于,間隔元件(3)插入到膜(7)的褶皺中。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加濕裝置,其特征在于,所述間隔元件(3)分別構(gòu)造成矩形的插入部件,該插入部件保持在基板處(4)。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的加濕裝置,其特征在于,所述間隔元件(3)具有基部支座(10),在該基部支座處布置有側(cè)向突出的橫向異型部(11),所述膜(7)支撐在該橫向異型部處。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加濕裝置,其特征在于,所述橫向異型部(11)沿著所述基部支座(10)形成曲折形的流動(dòng)通道。11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的加濕裝置,其特征在于,在膜(7)的至少一側(cè)處貼靠有支撐格柵,該支撐格柵至少近似延伸跨過(guò)所述膜的整個(gè)表面。12.一種燃料電池,帶有根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的加濕裝置(I)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種例如用于燃料電池的加濕裝置,具體而言,該加濕裝置具有至少兩個(gè)褶皺形的膜,該膜相疊地布置。
【IPC分類】H01M8/04
【公開(kāi)號(hào)】CN105098210
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510225693
【發(fā)明人】M.法佐爾德
【申請(qǐng)人】曼·胡默爾有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年5月6日
【公告號(hào)】DE102014006465A1, US20150325868