例如用于燃料电池的加湿器制造技术

本发明专利技术涉及一种例如用于燃料电池的加湿器，该加湿器具有包括多个水蒸气可渗透膜的堆单元，这些水蒸气可渗透膜被平行地布置在彼此的上方并且相互间隔开。通过固定元件将两个相邻的膜相互连接，其中第一固定元件从上方作用于顶膜并且第二固定元件从下方作用于底膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的加湿器，例如用于燃料电池的加湿器。
技术介绍
用于燃料电池的加湿器是已知的，例如从DE 10 2009 034 095 Al或者EP I 261992 BI中获知，这些加湿器包括多个水蒸气可渗透膜，这些水蒸气可渗透膜将引导湿润空气或干燥空气所经过的流动通道加以隔离。水分子从湿润的空气流穿透经过该膜而到达干燥的空气流，因而使干燥的空气流富含水分。该加湿的空气流被提供至燃料电池系统，其中作为电化学反应的结果中而产生电力。在DE 10 2009 034 095 Al中，将布置在彼此上方且相互间隔开的多个膜合并而形成堆，其中这些膜在它们的边缘区域连接到框架部件，并且将用于流动不可透过的密封元件布置在相邻膜的框架部件之间。干燥或湿润的空气交叉地流动经过流动通道，这些流动通道被布置在彼此上方并且在各情况下在这些流动通道之间放置一个膜。框架部件以及在框架部件之间的密封元件也起间隔件的作用从而将膜加以固定，这些膜被平行地、相互间隔地夹持。
技术实现思路
本专利技术的目的是以简单的方法设计加湿器，该加湿器具有多个膜，这些膜以将膜牢固地固定在堆中的方式而堆叠在彼此上方。这个目的是通过具有权利要求1的特征的本专利技术而实现。从属权利要求中供有利的改进。通过根据本专利技术的加湿器，可以使例如被提供至燃料电池而用于电化学反应的流动空气富含水分，直到达到所要求的空气流中最小含水量。这使得例如用于燃料电池的加湿器的使用成为可能，其中通过电化学反应而产生电力。另外，加湿器使用的可能应用领域是使密闭室中的呼吸空气变湿润，例如用于使航空器座舱中的呼吸空气变湿润的航空器加湿器。加湿器具有至少一个堆单元，该堆单元包括布置在彼此上方的多个水蒸气可渗透膜，这些水蒸气可渗透膜相互平行地布置并且相互间隔开。堆单元包括至少两个膜，其中必要时可以设置显著地更多数量的膜。利用从不同侧作用于膜上的固定元件将两个相邻的膜相互连接。第一固定元件将顶膜从上往下推挤，第二固定元件将底膜从下往上推挤。至少两个相互作用的固定元件改变在固定元件的区域中的膜之间的距离。可以将这些固定元件主要地布置在膜之间的任意位置。固定可以在膜的边缘区域中和/或在与膜边缘间隔的中心区域中实施。固定是仅在膜之间的一个位置处(例如在与边缘间隔的中心区域中)、或者在中心区域中和/或在边缘区域中的多个位置处实施。这些膜有利地具有相同的尺寸并且直接地布置在彼此上方。通过借助于固定元件的连接，将膜与另一个膜的相对位置加以固定。另一个优点是:由于在固定元件区域中的膜位置的高度(level)变化因而使膜张力增加，由此在不同条件下确保规定的膜之间的相对距离。尤其在具有大表面积的膜的情况下、甚至在膜一侧上产生负压的情况下张力效应增加，从而不发生不期望的与相邻膜的接触。根据一个有利实施例，在固定元件的区域中，将膜直接地置于彼此的顶部上。此夕卜，其中使各膜相互间隔的实施例也是可行的，其中所述距离不同于在固定元件外部的膜的适当距离。在固定元件的区域中，所述距离可以大于或小于在固定元件外部的膜之间的适当距离。然而，有利的是减小膜之间的距离。根据另一个有利实施例，用于将置于彼此上方的膜加以固定的固定元件彼此是互补的；其中一个固定元件具有突出部而第二固定元件具有凹部，并且在安装状态中，一个固定元件的突出部接合在另一个固定元件中的凹部中。在膜的平面中，利用固定元件实施形状锁定连接，并且在垂直于膜的方向上，以摩擦或施力锁定的方式将固定元件相互连接。也可以通过胶粘结合或者焊接(例如通过摩擦焊接)将固定元件加以连接。根据又一个有利实施例，两个相互作用的固定元件具有相同的形状，并且每个固定元件具有在一个前侧上的突出部和在相对的前侧上的凹部。本实施例具有以下优点:由于固定元件的相同设计，因而用于制造加湿器的部件数量减小。另外，在包括位于彼此上方的多个膜的堆的情况下，也可以将固定元件堆叠在彼此的顶部上并且将固定元件相互插入。作为用固定元件实施固定的结果，有利地使两个固定元件所作用于的两个膜都相对于各自的膜平面而偏置。根据另一个有利实施例，使膜发生偏置的尺度可以至少与在固定元件外部的膜之间的适当距离同样大。根据另一个有利实施例，固定元件具有空心的柱形形状。一方面，这减小重量。另一方面，这使得将稳定元件(优选稳定杆，例如金属杆)至少经过置于彼此的顶部上的固定元件而插入成为了可能，并由此提供额外的稳定性。可能有利的是，将共用的稳定杆经过置于彼此的顶部上的所有固定元件而加以供给。根据又一个有利实施例，在膜之间设置间隔件，这些间隔件将在固定元件外部的膜保持在目标距离。这些间隔件尤其确保在处于负压下的膜之间的流动腔中，膜不以不期望的方式彼此位于彼此的顶部并由此减小流动腔的截面。可以考虑其中间隔件和固定元件构造成单独部件的实施例、以及其中间隔件与固定元件形成为整体的实施例。这里，固定元件优选地与至少一个间隔件、任选地与两个或更多的间隔件形成为整体，或者连接到一个或多个间隔件。【附图说明】在进一步的权利要求、对附图和图片的描述中，可以获知本专利技术的其它优点和有效的实施例。在附图中: 图1示出了用于燃料电池的具有插入壳体中的筒的加湿器，该筒容纳相互平行地布置且构成堆单元的多个水蒸气可渗透膜， 图2示出了包括置于彼此的上方的多个膜的堆单元的透视图， 图3示出了在插入用于将膜固定的固定元件的区域中的堆单元的截面， 图4示出了对应于图3的图示，但处于固定元件与膜之间的间隔件形成为整体的变型实施例中。在附图中，用相同的附图标记标示相同的部件。【具体实施方式】在图1中示出了用于燃料电池的加湿器1，经由该加湿器I将富含水分和具有最小含水量的新鲜空气供给至燃料电池。在壳体2中，加湿器I具有筒3，该筒3以可更换的方式插入壳体中，并且该筒3是用于将排气流中所含水分传输至被供给至燃料电池的干燥新鲜空气流。筒3具有堆单元，该堆单元包括堆叠在彼此的上方的多个水蒸气可渗透膜。 加湿器I的壳体2中设置有新鲜空气通道4当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种例如用于燃料电池的加湿器，其具有包括多个能够使水蒸气渗透的膜（9）的至少一个堆单元（8），所述膜被平行地布置在彼此的上方并且被相互间隔开；其特征在于，两个相邻的膜（9）经由固定元件（13）而相互连接，其中，第一固定元件（13）从上方作用于顶膜（9）上，并且第二固定元件（13）从下方作用于底膜（9）上，从而在所述固定元件（13）之间改变所述膜（9）之间的距离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M法佐尔德，B蒂普默，M哈伦布罗克，H富克斯，S鲍尔，J门森，T切赫，S许茨，
申请(专利权)人：曼·胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE