带有被缝入的流场的加湿器模块、加湿器、用于制造加湿器模块的方法和用于制造加湿器的方法技术

本发明专利技术涉及一种加湿器模块(6)，所述加湿器模块带有：水蒸汽可穿透的膜片(9)；布置在膜片(9)两侧的相应限定流场的间隔保持件(11)；和被缝入到膜片(9)中的纱线(13)。限定流场的间隔保持件(11)通过被缝入到膜片(9)中的纱线(13)形成。本发明专利技术此外涉及一种加湿器(4)、一种用于制造加湿器模块(6)的方法和一种用于制造加湿器的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有被缝入的流场的加湿器模块、加湿器、用于制造加湿器模块的方法和用于制造加湿器的方法
本专利技术涉及一种加湿器模块，该加湿器模块带有：水蒸汽可穿透的膜片；布置在膜片两侧的相应限定流场的间隔保持件；和被缝入到膜片中的纱线。本专利技术此外涉及一种加湿器和一种用于制造加湿器模块的方法以及一种用于制造加湿器的方法。
技术介绍
加湿器一般被使用，以便能够在两种带有不同的湿气含量的气态介质的情况下引起湿气传递到较干燥的介质上。这种气体/气体-加湿器尤其是应用在燃料电池-装置中，在所述燃料电池-装置中，在阴极回路中为了给燃料电池堆叠的阴极空间进行供应将其中包含有氧气的空气压缩，从而存在相对热的且干燥的被压缩的空气，所述被压缩的空气的湿气对于使用在用于膜片电极单元的燃料电池堆叠中而言是不够的。通过压缩机提供的用于燃料电池堆叠的干燥的空气通过如下方式加湿，即，将所述干燥的空气引导经过水蒸汽可穿透的膜片，利用来自燃料电池堆叠的潮湿的废气扫过所述膜片的另一侧。此外，在燃料电池堆叠中不仅在阳极侧而且在阴极侧都积聚液态水，所述液态水必须从燃料电池堆叠中被去除。加湿器，水分离器以及定位在压缩机之后的增压空气冷却器是大的部件，其促成对于燃料电池装置所需的结构空间的强烈增大并且限制燃料电池装置的效率，因为存在高的热损耗。US9,806,362B2公开了一种带有包括膜片的多个加湿器单元的平面加湿器，其中，纱线在周缘侧缝入到膜片的边缘区域中，以便使加湿器单元向外密封。
技术实现思路
此外，已知如下建议方案：使用一种带有多个加湿器模块的加湿器，所述加湿器模块具有限定流场的接片，通过该接片实现利用与该侧面相关联的介质更均匀地扫过所述膜片。在这种加湿器中，加湿器模块借助于牵拉棒撑紧。加湿器模块在此具有由密封件、流场框架、另一密封件、膜片、另一密封件、另一流场框架以及又一密封件构成的重复的堆叠。这种加湿器模块或由多个这种加湿器模块构建的加湿器的制造是相对耗费的并且由此与高的成本相联系。因此，本专利技术的目的是提供一种加湿器模块、一种加湿器、一种用于制造加湿器模块的方法和一种用于制造加湿器的方法，通过它们减少上面提及的缺点。涉及加湿器模块的目的通过权利要求1的特征实现。涉及加湿器的目的通过根据权利要求8的特征的加湿器实现。涉及用于制造加湿器模块的方法的目的通过权利要求9的特征实现，并且涉及用于制造加湿器的方法的目的通过根据权利要求10的方法实现。带有本专利技术的适宜的扩展方案的有利的设计方案在从属权利要求中说明。加湿器模块的特征尤其在于，限定流场的间隔保持件通过被缝入到膜片中的纱线形成。通过缝入纱线赋予膜片起支持作用的且尤其起加固作用的骨架结构。纱线可在此在两侧构造流场。由此可省却附加的构件、例如在其他情况下常用的形成为接片的间隔保持件。这实现加湿器模块的成本更适宜的制造并且同时实现重量节省。就此而言尤其设置成，纱线具有0.2mm至4mm的材料厚度或直径且优选具有在0.25mm至3mm之间的材料厚度。纱线必须足够刚性地形成，以便确保加湿器模块中的空气流动并且以便减少加湿器模块内的压力损耗。纱线在此可在一种可特别简单制造的实施形式中如此引导通过膜片，使得至少一个纱线上部部分布置在膜片的第一侧面上，并且至少一个纱线下部部分布置在膜片的第二侧面上。就此而言有利的是，纱线或附加的纱线如此引导通过膜片，使得纱线上部部分中的一个或多个纱线上部部分和/或纱线下部部分中的一个或多个纱线下部部分在节点处相互连接。这加强膜片的骨架结构。在一种备选的实施形式中，纱线形成为面纱，并且附加的纱线形成为底纱，其中，面纱与底纱在一个节点处或多个节点处相互连接或交织。间隔保持件在此优选类似于回针(Steppstich)地形成，即面纱和底纱在节点处相互交织，其方式为，将底纱穿过面纱的面纱线圈。为了密封加湿器模块并且尤其为了密封流场，优选的是，使纱线和/或附加的纱线由热塑性材料形成，并且为了构造密封件能够借助于热作用将节点中的至少单个节点熔合。尤其有利的是能够借助于热作用将所有节点熔合。在此，在加湿器模块的一种能特别简单制造的实施形式中，可将附加的纱线如此在纱线上部部分的上方和在纱线下部部分的下方张紧，使得纱线的纱线上部部分的线圈或纱线上部部分在至少一个节点处触碰附加的纱线。在该节点处借助于热作用将纱线优选与附加的纱线熔合。这类似地适用于附加的纱线，所述附加的纱线在至少一个节点处触碰纱线下部部分、即触碰纱线下部部分的线圈。备选地，纱线或附加的纱线可如此错开地引导通过膜片，使得在纱线的纱线上部部分的两个线圈之间布置有附加的纱线的纱线上部部分的线圈。在另一实施形式中，在该实施形式中，纱线形成为面纱并且附加的纱线形成为底纱，底纱与通过面纱形成的面纱线圈交织。如此形成的节点或这些节点中的单个节点能够借助于热作用熔合。尤其有利的是，纱线和附加的纱线具有不同的熔点。如果纱线具有比附加的纱线更低的熔点，则纱线能够从纱线的熔化温度起与附加的纱线熔合，而不使附加的纱线同样熔化。换言之，纱线或所述附加的纱线的熔化温度可如此选择，使得仅两个纱线之一在该温度下开始熔化或发展出粘性特性。所选择的熔化温度在此显然处于膜片材料的熔化温度以下。这类似地适用于如下情况：附加的纱线具有比纱线更低的熔点。备选地或补充地，纱线之一能够可由-优选非热塑性的-具有灯芯效应的材料形成。换言之，借助于灯芯效应可将液体吸收或抽吸到该纱线中并且由此至少暂时存储在纱线中。引导通过膜片的带有灯芯作用的纱线形成一种在膜片的干燥侧面与潮湿侧面之间的液体桥。为了还在外周缘侧密封加湿器模块，有利的是，另外的纱线至少部分地在周缘侧缝入到膜片的边缘区域中或施加到边缘区域上。在此，另外的纱线优选由弹性体形成。弹性体可例如包括硅酮或EPDM或由硅酮或EPDM构成，从而通过张紧或撑紧该另外的纱线实现附加的密封作用。加湿器的特征尤其在于，设置有多个布置在两个端部板之间的加湿器模块。在此，加湿器模块可以是能借助于热作用相互熔合的，从而也实现加湿器模块的向外作用的密封。在加湿器模块的范围内提及的优点在此也可转用于加湿器并且因此根据意义适用于所述加湿器。用于制造加湿器模块的方法尤其包括以下步骤：-提供膜片；并且-将纱线如此缝入到膜片中或将纱线如此施加到膜片上，使得纱线形成限定流场的间隔保持件。这实现加湿器模块的特别简单的且成本适宜的制造。就此而言尤其设置成，纱线以多个彼此平行伸延的排缝入到膜片中或以多个彼此平行伸延的排施加到膜片上。为了密封流场，该方法尤其包括以下步骤：-借助于热作用将通过连接一个或多个纱线上部部分和/或一个或多个纱线下部部分所产生的节点中的至少单个节点熔合；或-借助于热作用将通过连接面纱与底纱所产生的节点中的至少单个节点熔合。为了还在周缘侧密封加湿器模块，所述方法优选包括以下步骤：-将另外的纱线至少部分地在周缘侧缝入或施加到膜片的边缘区域中。用于制造加湿器的方法的特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加湿器模块(6)，带有：水蒸汽可穿透的膜片(9)；布置在所述膜片(9)两侧的相应限定流场的间隔保持件(11)；和被缝入到所述膜片(9)中的纱线(13)，其特征在于，限定所述流场的所述间隔保持件(11)通过被缝入到所述膜片(9)中的所述纱线(13)形成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190116 DE 102019200451.21.一种加湿器模块(6)，带有：水蒸汽可穿透的膜片(9)；布置在所述膜片(9)两侧的相应限定流场的间隔保持件(11)；和被缝入到所述膜片(9)中的纱线(13)，其特征在于，限定所述流场的所述间隔保持件(11)通过被缝入到所述膜片(9)中的所述纱线(13)形成。


2.根据权利要求1所述的加湿器模块(6)，其特征在于，所述纱线(13)如此引导通过所述膜片(9)，使得至少一个纱线上部部分(14)布置在所述膜片(9)的第一侧面(16)上，并且至少一个纱线下部部分(15)布置在所述膜片(9)的第二侧面(17)上。


3.根据权利要求2所述的加湿器模块(6)，其特征在于，所述纱线(13)或附加的纱线(18)如此引导通过所述膜片(9)，使得所述纱线上部部分(14)中的一个或多个纱线上部部分和/或所述纱线下部部分(15)中的一个或多个纱线下部部分在节点(19)处相互连接。


4.根据权利要求1所述的加湿器模块(6)，其特征在于，所述纱线(13)形成为面纱(20)，附加的纱线(18)形成为底纱(21)，并且所述面纱(20)与所述底纱(21)在至少一个节点(19)处相互连接或交织。


5.根据权利要求3或4所述的加湿器模块(6)，其特征在于，所述纱...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·施特克，F·罗特，D·延森，M·布兴贝格尔，M·库恩，J·博伊舍尔，S·哈特维希，
申请(专利权)人：奥迪股份公司，大众汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE