用于在加湿器中使用的多部件介质制造技术

公开一种适合用于在加湿器中使用的介质。所述介质是由两个部件组成的水蒸气交换介质。一个部件是用于水蒸气交换的非纺织网。第二部件包括低熔点聚合物纤维，例如聚丙烯非纺织网。第二部件密封第一部件，阻止通过介质的气体交换。所述介质适合用于加湿器部件，例如在燃料电池系统中使用的加湿器部件。

A multi-component medium for use in a humidifier

A medium suitable for use in a humidifier is disclosed. The medium is a water vapor exchange medium consisting of two components. A component is a nonwoven network for water vapor exchange. The second component comprises a low melting point polymer fiber, such as polypropylene, a nonwoven web. The second component seals the first component to prevent gas exchange through the medium. The medium is suitable for use in humidifier parts, such as a humidifier component used in a fuel cell system.

【技术实现步骤摘要】
用于在加湿器中使用的多部件介质
本专利技术涉及用于在加湿器中使用的多部件介质，例如用于燃料电池。
技术介绍
在DE102009034095A1和EP1261992B1中，用于燃料电池的加湿器被描述为具有多个叠加膜，所述多个叠加膜分开用于运送湿和干空气通过的流动通道。水分子穿过膜从湿空气流到达干空气流，所述干空气流因此富含水分。燃料电池的废气可以被用作湿的入流空气流；所述废气的水分通过膜输送进入新鲜空气流，所述新鲜空气流随后被送至燃料电池系统入口，从而在电化学反应中产生电流。
技术实现思路
期望提供具有经济性设计的加湿器，通过所述经济性设计，水分能以高效的方式从湿空气流输送到干空气流，其中，气体流互相分开。此外，期望提供具有将水分高效地输送到干空气流同时限制气体输送到干空气流的加湿器。在一个实施例中，加湿器包括输送片材、多个第一通道和多个第二通道。输送片材包括具有多个部分的可渗透材料和多层衬隔材料。多个第一通道被构造为允许在第一方向的空气流并阻止在不同于第一方向的第二方向的空气流。多个第二通道被构造为允许在第二方向的空气流并阻止在第一方向的空气流。加湿器包括一堆交替的第一通道和第二通道，所述第一通道被构造为将液体从在至少一个第一通道中流动的空气输送到在至少一个第二通道中流动的空气。第一通道通过将输送片材的第一部分折叠到输送片材的第二部分下方并在其中设置一层衬隔材料形成。第二通道通过将输送片材的第三部分折叠到输送片材的第二部分上方并在其中设置一层衬隔材料形成。在一个实施例中，制造加湿器元件的方法包括设置包括具有多个部分的可渗透材料的输送片材。输送片材的第一部分被折叠到输送片材的第二部分下方。在输送片材的第一部分和输送片材的第二部分之间设置一层衬隔材料。输送片材的第一部分的边缘被密封到输送片材的第二部分的边缘以形成第一通道，所述第一通道被构造为允许在第一方向的空气流并阻止在不同于第一方向的第二方向的空气流。输送片材的第三部分被折叠到输送片材的第二部分上方。在输送片材的第二部分和输送片材的第三部分之间设置一层衬隔材料。输送片材的第三部分的边缘被密封到输送片材的第二部分的边缘以形成第二通道，所述第二通道被构造为允许在第二方向的空气流并阻止在第一方向的空气流。从下文实施例的详细描述中将会更加充分理解本专利技术的这些和其他特征和目标，所述实施例的详细描述应该根据附图阅读。在这个意义上，在详细解释本专利技术的至少一个实施例之前，需要理解的是，本专利技术在其应用中不限制于在描述中阐述或在附图中说明的构造细节和部件布置。本专利技术能够有其他实施例并能够以各种方法实行和实施。还需要理解的是，这里应用的用词和术语以及摘要是用于描述的目的，不应该被看作是限制。如此，本领域技术人员将会领会的是，本公开基于的构思可以易于使用为设计其他用于实施本专利技术的几个目的的结构、方法和系统的基础。因此重要的是，权利要求被视为包括此种等效的构造，只要其不偏离本专利技术的精神和范围即可。在第一实施例中，用于在加湿器中使用的多部件介质包括具有多个股线的至少一层吸收材料，其中，吸收材料包括吸收液体的纤维材料。进一步地，介质具有带有第一侧和第二侧的至少一层非吸收材料，其中，至少一层非吸收材料包括对液体和气体不可渗透的材料。吸收材料连接到非吸收材料的第一侧，从而多个股线中的至少一个股线穿过非吸收材料到达非吸收材料的第二侧。多个股线中的至少一个股线将液体材料从非吸收材料的第一侧输送至非吸收材料的第二侧。根据多部件介质的另一个实施例，至少一层非吸收材料形成屏障，所述屏障构造为阻止在非吸收材料的第一侧和非吸收材料的第二侧之间输送任何材料，除了通过至少一个股线输送的液体材料。此外，水分经由毛细作用通过至少一个股线输送是可能的。在又一个实施例中，吸收材料包括非纺织纤维材料。根据优选的实施例，吸收材料包括原纤维棉、木质纸浆、天然吸收纤维材料和掺入另一种纤维材料的吸收材料中的至少一个。此外，又一个实施例预见，多部件介质具有至少两层吸收材料，其中至少一层非吸收材料设置在吸收材料的第一层和吸收材料的第二层之间，多部件介质构造为从第一材料的第一层向第一材料的第二层输送。在可替代的实施例中，多部件介质可以包括至少两层非吸收材料，其中至少一层吸收材料设置在非吸收材料的第一层和非吸收材料的第二层之间，其中多部件介质构造为从非吸收材料的第一层的一侧向非吸收材料的第二层的一侧输送液体。在另一个可替代实施例中，多部件介质还包括至少两层吸收材料和至少两层非吸收材料。非吸收材料可以包括聚合物材料。例如根据本专利技术的多部件介质可以在加湿器中设置。加湿器可以在燃料电池系统、全房屋加湿系统、工业加湿系统和房间加湿系统中的至少一个中设置。最后，至少一层非吸收材料阻止颗粒物通过多部件介质是可能的。附图说明这里描述的附图仅用作所选实施例的说明目的，而非用作所有可能的实施方式的说明目的，并且不是为了限制本公开的范围。图1是加湿器的透视图；图2是包括可渗透膜的介质的透视图；图3是介质和衬隔材料的透视图；图4a是用于密封在其间具有衬隔材料的折叠介质的两个边缘的第一实施例的透视图；图4b是用于密封在其间具有衬隔材料的折叠介质的两个边缘的第一实施例的另一个透视图；图4c是用于密封在其间具有衬隔材料的折叠介质的两个边缘的第一实施例的另一个透视图；图5是说明介质如何折叠以及如何设置衬隔材料以形成加湿器芯部的透视图；图6是加湿器芯部的透视图；图7是示出湿空气流和干空气流的加湿器芯部的透视图；图8说明了用于形成包括可渗透膜的介质的一个实施例；图9是介质的一个实施例的分解图；图10说明了用于形成包括可渗透膜的介质的另一个实施例；和图11是介质的另一个实施例的分解图。对应的附图标记贯穿附图的几张视图指示对应的部分。具体实施方式现在将参考附图更充分地描述示例实施例。提供示例实施例，从而本公开将是详尽的并充分地向本领域技术人员传达范围。许多特定的细节（例如特定部件、装置和方法的例子）被阐述，从而为本公开的实施例提供彻底的理解。对于本领域技术人员显而易见的是，不需要应用特定的细节，示例实施例可以用许多不同的形式实施，而且两者都不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，众所周知的过程、众所周知的装置结构和众所周知的技术将不被详细描述。图1说明了用于燃料电池的加湿器1，富含水分的新鲜空气通过所述加湿器运送至燃料电池，所述新鲜空气具有最低湿度水平。在壳体2中，加湿器1具有用于将废气流7含有的水分输送到干空气流6的盒子3，所述干空气流被运送至燃料电池。盒子3具有堆叠单元，所述堆叠单元具有一个堆叠在另一个上面的大多数透水织物层，每个将不同水分含量的空气流6、7分开。织物层将空气流互相分开，同时允许空气流6、7之间的水分交换，从而干新鲜空气流6从湿废气流7吸收水分。加湿器1的壳体2设置有新鲜空气通道4，环境空气通过所述新鲜空气通道被作为新鲜空气流6引入。新鲜空气通道4包括在盒子3上游的运送部分4a和在盒子下游的流出部分4b。壳体2设置有废气通道5，所述废气通道相对于新鲜空气通道4以90度角度偏移，燃料电池的富含水分的废气通过所述通道作为废气流7被引导通过盒子。废气通道5具有在盒子3上游的运送部分5a和在盒子下游的流出部分5b。新鲜空气流6和废气流7本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于在加湿器（1）中使用的多部件介质（20），包括：具有多个股线（821）的至少一层吸收材料（82），其中，吸收材料（82）包括吸收液体的纤维材料；和具有第一侧（801）和第二侧（802）的至少一层非吸收材料（80），其中，所述至少一层非吸收材料（80）包括对液体和气体不可渗透的材料；其中，吸收材料（82）连接到非吸收材料（80）的第一侧，从而多个股线（821）中的至少一个股线（821）穿过非吸收材料（80）到达非吸收材料的第二侧；其中，所述多个股线（821）中的至少一个股线（821）将液体材料从非吸收材料（80）的第一侧（801）输送至非吸收材料（80）的第二侧（802）。

【技术特征摘要】
2015.09.22 US 62/2217731.用于在加湿器（1）中使用的多部件介质（20），包括：具有多个股线（821）的至少一层吸收材料（82），其中，吸收材料（82）包括吸收液体的纤维材料；和具有第一侧（801）和第二侧（802）的至少一层非吸收材料（80），其中，所述至少一层非吸收材料（80）包括对液体和气体不可渗透的材料；其中，吸收材料（82）连接到非吸收材料（80）的第一侧，从而多个股线（821）中的至少一个股线（821）穿过非吸收材料（80）到达非吸收材料的第二侧；其中，所述多个股线（821）中的至少一个股线（821）将液体材料从非吸收材料（80）的第一侧（801）输送至非吸收材料（80）的第二侧（802）。2.如权利要求1所述的多部件介质（20），其中，至少一层非吸收材料（80）形成屏障，所述屏障构造为阻止在非吸收材料（80）的第一侧和非吸收材料（80）的第二侧（802）之间输送任何材料，除了通过至少一个股线输送的液体材料。3.如权利要求2所述的多部件介质（20），其中，水分经由毛细作用通过至少一个股线（821）输送。4.如权利要求1所述的多部件介质（20），其中，吸收材料（82）包括非纺织纤维材料。5.如权利要求4所述的多部件介质（20），其中，吸收材料（82）包括原纤维棉、木质纸浆、天然吸收纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：E阿米纳斯尔，
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