加湿器制造技术

加湿器(1)，该加湿器(1)具有多个金属流动板(25、38)和多个水传递膜(41)，具体是用于加湿用于电化学系统或用于HVAC应用的工艺气体。具有金属流动板的加湿器迄今制成为具有在相邻的成对水传递膜之间具有至少两个流动板，以保证足够的密封。该加湿器具有这样的构造，其中，金属流动板(25、38)和水传递膜(41)布置为一方面使得单层流动板(25、38)中的至多一个在任何情况下布置在堆叠部的相邻的水传递膜(41)之间；并且另一方面，水传递膜(41)的至少一个在任何情况下被密封地容纳，特别是密封地夹紧在堆叠部的相邻的流动板(25、38)的面向彼此的密封线之间。该加湿器具有更低的制造成本、更高的效率和更轻的重量。

Humidifier

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加湿器本专利技术涉及一种加湿器，其包括带有多个流动板和多个水传递膜的堆叠部。具体地，这种加湿器适用于加湿用于电化学系统的工艺气体。关于所提到的电化学系统，这些电化学系统可以例如是燃料电池系统、电化学压缩机，电解槽或类似物。除了在电化学系统的领域中的应用之外，加湿器也能用于在建筑技术以及车辆中的空气管理的领域中处理空气、即在术语“加热、通风和空气调节”(HVAC)下分组在一起的领域中处理空气。DE102013208877A1描述了一种加湿器，具体是用于加湿燃料电池的工艺气体的加湿器，其包括多个堆叠的、双层的流动板和布置在流动板之间的水传递膜。根据DE102013208877A1的加湿器还包括具有密封珠缘(Dichtungssicke)和开口的密封结构，这些开口布置在密封珠缘中并且建立板的端口开口和布置在板表面的流场之间的连接。这些密封结构相对简单且制造成本低廉，并且还确保了加湿器有效且可靠的运行。在DE102013208877A1中，例如在图3a中示出了两个相邻的流动板和布置在这些相邻两个流动板之间的水传递膜的立体图。从根据DE102013208877A1的现有技术出发，本专利技术的目的是更进一步降低加湿器的生产和运行成本并且还进一步提高其效率。该目的通过根据权利要求1的加湿器实现。在从属权利要求中描述了具体实施例。因此提出了一种加湿器、具体是用于对用于电化学系统或HVAC应用的工艺气体进行加湿，其包括具有多个流动板和多个水传递膜的堆叠部。流动板各自由恰好一层金属片材形成，其中在金属片材中形成与金属片材一体形成的至少一个密封珠缘，并且其在金属片材的彼此相对的平坦侧部上形成至少一条密封线。流动板和水传递膜布置成使得至多一个单层流动板布置在堆叠部的相邻水传递膜之间。此外，流动板的密封珠缘设计成使得至少一个水传递膜密封地接纳在、特别是密封地压在堆叠部的相邻流动板的面向彼此的密封线之间。因此，流动板较佳地布置和设计成使得沿着它们面向彼此的密封线，相邻的流动板彼此支承。由于流动板各自由恰好一层金属片材形成，并且由于将流动板和水传递膜布置成使得至多一个单层流动板布置在堆叠部的相邻的水传递膜之间，与DE102013208877A1中描述的加湿器相比，对于制造具有给定数量的加湿器单元的加湿器所必需的金属层的数量能显著减少。一方面，这大大降低了制造成本。另一方面，由于加湿器设计得更轻并更紧凑，并且由于与根据DE102013208877A1的加湿器相比时加湿器单元的容积关于加湿器的总体积的比例显著提高，这大大提高了加湿器的效率。加湿器的这种改善是可能的，主要是由于单层流动板的密封珠缘设计成使得至少一个水传递膜密封地接纳在、特别是密封地压在堆叠部的相邻流动板的面向彼此的密封线之间。与塑料流动板相比，此处提出的金属流动板不仅可以更便宜、而且可以显著更快地制造并且具有更高的精度。另外，由于与塑料相比较低的金属热膨胀，在加湿器运行期间流动板堆叠部中的机械应力减小，由此延长了加湿器的使用寿命。加湿器通常包括在其间布置或夹紧流动板堆叠部的两个端板、布置在端板之间并且将堆叠部终止于端板的两个堆叠终止板、以及包括布置在堆叠终止板之间的流动板的堆叠部内部。堆叠部内部的至少两个流动板，较佳地为堆叠部内部的每隔一个流动板可以构造为彼此相同。因此，堆叠部内部较佳地包括至多两种不同构造类型的流动板。特别较佳地，堆叠部内部的所有流动板构造为彼此相同。这样，进一步简化了加湿器的制造并且进一步降低了制造成本。堆叠部内部的构造相同的流动板的金属片材的第一和第二平坦侧部通常各自设计为不同。具体地，将堆叠部内部的构造相同的流动板布置和对准成使得堆叠部内部的相邻的构造相同的流动板交替地用它们的第一平坦侧部和它们的第二平坦侧部面向彼此。如果堆叠部内部例如仅包括构造彼此相同的流动板，则这包括将堆叠部的流动板堆叠和对准成使得它们以它们的第一平坦侧部交替地面向加湿器的第一端板和第二端板。可以将流动板设计成使得相同的密封珠缘在金属片材的第一平坦侧部上形成第一密封线并且在金属片材的第二平坦侧部上形成第二密封线，其中，第一密封线在与相应的流动板的平面的(平坦)表面平面平行对准的投影平面上的垂直投影和第二密封线在相同投影平面中的垂直投影行进(延伸)为，使得第一密封线的投影包围第二密封线的投影，或者第二密封线的投影包围第一密封线的投影。具体地，密封珠缘或者流动板的密封珠缘的该设计，即允许在流动板的每个平坦侧部上的至少一个水传递膜被密封接纳或压紧珠缘珠缘，实现了(允许了)流动板的仅单层设计具有在重量、体积、低制造成本和加湿器的效率方面的相关优点。此处，较佳地，密封珠缘设计成使得第一和第二密封线的投影连续地、即沿着它们的整个路线彼此间隔开。流动板、特别是堆叠部内部的流动板，每个都可以设计成使得给定流动板的第一密封线密封地支承在第一相邻板的第一密封线上，该第一相邻板例如与该流动板构造相同并且在堆叠部中与其直接相邻，并且第二密封线密封地支承在第二相邻板的第二密封线上，该第二相邻板例如与该流动板构造上相同并且在堆叠部中与其直接相邻，并且具体较佳地，是在直接相邻的流动板的密封线之间接纳至少一个水传递膜的情况下。这可以例如包括流动板，特别是堆叠部内部中的那些，每个流动板包括至少一个具有双重对称性的对称轴线。对称轴线可以垂直于或平行于流动板的平坦的表面平面对齐。还可以设想，堆叠部的相邻流动板仅关于由密封珠缘形成的密封线的路线彼此构造相同，而例如关于密封珠缘中是否存在用于引导工艺气体通过相应的密封珠缘的开口不同，特别是关于在相应密封珠缘中的这种开口的布置不同。密封珠缘或流动板的密封珠缘可各自沿着由它们形成的至少一条密封线包括涂层。该涂层较佳地是连续的并且沿着整条密封线延伸。这可以增加密封珠缘的密封效果并且可能增加它们在堆叠方向上，即垂直于相应流动板的平坦的表面平面的弹性。流动板可各自具有矩形形状或大致矩形形状。这可以包括流动板的角部或至少一些角部是圆形(倒圆)的。借助流动板的矩形或大致矩形形状，可以限定在交叉点处相互交叉的流动板的两条对角线。流动板的双重对称轴线然后可以例如穿过该交叉点。流动板、特别是堆叠部内部的流动板可各自包括用于在金属片材的至少一个平坦侧部上引导气体的流场。在流场区域中，可以有针对性地并且以限定的方式沿着板表面引导气体。每个加湿器单元的水传递率因此可以增加并且进一步提高加湿器的效率。流场与金属片材较佳地设计为一体。例如，流场可包括形成到金属片材中的通道结构。流动板也可以在金属片材的两个平坦侧部上各自包括流场。以这种方式还可以进一步提高加湿器的效率。例如，流场可各自包括通道状凹入部和将通道状凹入部彼此分开的腹板。这些可以例如设计成使得在流动板的第一平坦侧部上的流场的通道状凹入部的后侧形成在流动板的第二平坦侧部上的流场的腹板，或者反过来也能。在流动板的两个平坦侧部上的流场区域中，流动板的金属片材还可以包括通过开口，所述通过开口在金属片材的彼此相对的平坦侧部上的流场之间建立流体连接。因此，在流动板的彼此相对的平坦侧部上的流场中的流动特性可以例如以限定的方式受到影响。具体地，可以避免水交换仅发生在靠近膜的平面之间。此外，这些通过开口可以设计成：在经由通过开口从流动板的第一平坦侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加湿器(1)、具体是用于加湿用于电化学系统或用于HVAC应用的工艺气体，所述加湿器(1)包括带有多个流动板(25、38、60‑65、83、84、100、101、110‑115、200‑203)和带有多个个水传递膜(41、70‑76、85‑87、102‑104、120‑126、210‑217)的堆叠部；其中，所述流动板(25、38、60‑65、83、84、100、101、110‑115、200‑203)各自由恰好一层金属片材形成，其中，至少一个密封珠缘形成到所述金属片材中，所述密封珠缘与所述金属片材形成为一体，并且所述密封珠缘形成在所述金属片材的彼此相对的平坦侧部上的至少一条密封线，其中，所述流动板(25、38、60‑65、83、84、100、101、110‑115、200‑203)和所述水传递膜(41、70‑76、85‑87、102‑104、120‑126、210‑217)布置成使得至多一个单层的所述流动板(25、38、60‑65、83、84、100、101、110‑115、200‑203)布置在所述堆叠部的相邻的所述水传递膜(41、70‑76、85‑87、102‑104、120‑126、210‑217)之间；以及其中，至少一个所述水传递膜(41、70‑76、85‑87、102‑104、120‑126、210‑217)被密封地接纳、具体是密封地压紧在所述堆叠部的相邻的所述流动板(25、38、60‑65、83、84、100、101、110‑115、200‑203)的面向彼此的所述密封线之间。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 DE 202016105309.91.一种加湿器(1)、具体是用于加湿用于电化学系统或用于HVAC应用的工艺气体，所述加湿器(1)包括带有多个流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)和带有多个个水传递膜(41、70-76、85-87、102-104、120-126、210-217)的堆叠部；其中，所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)各自由恰好一层金属片材形成，其中，至少一个密封珠缘形成到所述金属片材中，所述密封珠缘与所述金属片材形成为一体，并且所述密封珠缘形成在所述金属片材的彼此相对的平坦侧部上的至少一条密封线，其中，所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)和所述水传递膜(41、70-76、85-87、102-104、120-126、210-217)布置成使得至多一个单层的所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)布置在所述堆叠部的相邻的所述水传递膜(41、70-76、85-87、102-104、120-126、210-217)之间；以及其中，至少一个所述水传递膜(41、70-76、85-87、102-104、120-126、210-217)被密封地接纳、具体是密封地压紧在所述堆叠部的相邻的所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)的面向彼此的所述密封线之间。2.根据权利要求1所述加湿器(1)，其特征在于，具有两个端板(8、9)、两个堆叠终止板(8a、9a)和堆叠部内部，流动板堆叠布置在所述两个端板(8、9)之间，所述两个堆叠终止板(8a、9a)布置在所述两个端板(8、9)之间并且使所述堆叠部终止于所述端板(8、9)，所述堆叠部内部包括布置在所述堆叠终止板(8a、9a)之间的所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)，其中，所述堆叠部内部的所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)中的至少两个，较佳地，所述堆叠部内部的所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)的每隔一个彼此构造上相同，使得所述堆叠部内部较佳地包括至多两种不同构造类型的流动板(25；38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)。3.根据权利要求2所述的加湿器(1)，其特征在于，所述堆叠部内部的所有所述流动板(60-65、110-115)彼此构造上相同。4.根据权利要求3所述的加湿器(1)，其特征在于，所述堆叠部内部的构造上相同的所述流动板(25、38)的所述金属片材的第一平坦侧部和第二平坦侧部各自设计为不同，并且其中，所述堆叠部内部的构造上相同的所述流动板(60-65、110-115)布置和对准成使得所述堆叠部内部的彼此相邻的构造上相同的所述流动板(60-65、110-115)交替地用它们的所述第一平坦侧部和它们的所述第二平坦侧部面向彼此。5.根据前述权利要求中任一项所述加湿器(1)，其特征在于，所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)各自设计成使得相同的密封珠缘在所述金属片材的第一平坦侧部上形成第一密封线(531、532、89、106、108、108')，并且在所述金属片材的第二平坦侧部上形成第二密封线(541、542、90、107、107'、109)，其中，所述第一密封线(531、532、89、106、108、108')在与平行于相应的所述流动板(25、38、60-65、83、84、100、101、110-115、200-203)的平坦的表面平面对准的投影平面上的垂直投影和所述第二密封线(541、542、90、107、107'、109)在所述投影平面中的垂直投影行进为，使得所述第一密封线(531、532、89、106、108、108')的投影包围所述第二密封线(541、542、90、107、107'、109)的投影，或者所述第二密封线(541、542、90、107、107'、109)的投影包围所述第一密封线(531、532、89、106、108、108')的投影，其中，所述第一密封线和所述第二密封线的所述投影以连续方式彼此间隔开。6.根据权利要求5所述加湿器(1)，其特征在于，所述流动板(60-65)各自具有双重对称的对称轴线并且设计成使得所述流动板的所述第一密封线能密封地支承在构造上相同的第一相邻板的所述第一密封线上，并且所述第二密封线能密封地支承在构造上相同的第二相邻板的所述第二密封线上。7.根据权利要求6所述的加湿器(1)，其特征在于，所述流动板(60-65)各自具有矩形形状或大致矩形形状，所述流动板的两条对角...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·格洛克，A·斯派德尔，
申请(专利权)人：莱茵兹密封垫有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE