【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及特别地用于燃料电池系统的加湿器以及特别地用于燃料电池系统的加湿器的板堆叠体，加湿器具有其中布置有板堆叠体的壳体，板堆叠体具有沿堆叠方向依次跟随彼此的多个通道板。
技术介绍
1、de102013020503 a1公开了一种加湿器，其用于使流动空气(例如被供应至燃料电池以用于电化学反应)富集限定湿度含量。加湿器包括堆叠体单元，所述堆叠体单元具有布置在彼此顶部、优选地彼此平行且间隔开的多个膜，所述膜分别可渗透水但不可渗透空气，其中，具有不同高湿度含量的空气流沿相对地定位的膜侧面传送，从而通过膜实现从具有较高湿度含量的空气流到具有较低湿度含量的空气流的水或水蒸气交换。加湿器在壳体中包括堆叠体单元，所述堆叠体单元具有布置在框架部件之间的水蒸气可渗透膜。壳体包括用于保持堆叠体单元的支撑件，其中，支撑件和框架部件之间的连接通过横向突出的连接鼻部实现，所述连接鼻部突出到接收凹槽中。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种特别地用于燃料电池系统的加湿器，其具有板堆叠体的改进布置。
2、另一目的是提供一种板堆叠体，用于这种加湿器中的板堆叠体的改进布置。
3、根据本专利技术的一个方面，上述目的通过一种加湿器来解决，特别地用于燃料电池系统，所述加湿器具有壳体，所述壳体至少包括用于第一流体(特别地燃料电池系统的排放气体)的入口、用于第二流体(特别地燃料电池系统的供应空气)的入口、用于第一流体的出口以及用于第二流体的出口，其中，在壳体中布置板堆叠体，所述板堆叠体具有
4、根据本专利技术的另一方面，其它目的通过一种特别地用于燃料电池系统的加湿器的板堆叠体来解决，所述板堆叠体包括沿堆叠方向依次跟随彼此的多个通道板，所述通道板包括通过半渗透膜彼此分开的用于第一流体和用于第二流体的流动通道，还包括对立接收装置，为了将板堆叠体按照预期布置在加湿器的壳体中，所述对立接收装置与布置在壳体中的接收装置相互作用，用于将板堆叠体支撑并密封在壳体中。
5、本专利技术的有利配置和优点由其它权利要求、说明书和附图得出。
6、根据本专利技术的一方面，提出了一种特别地用于燃料电池系统的加湿器，所述加湿器具有壳体，所述壳体至少包括用于第一流体(特别地燃料电池系统的排放气体)的入口、用于第二流体(特别地燃料电池系统的供应空气)的入口、用于第一流体的出口以及用于第二流体的出口，其中，在壳体中布置板堆叠体，所述板堆叠体具有沿堆叠方向依次跟随彼此的多个通道板，所述通道板包括通过半渗透膜彼此分开的用于第一流体和用于第二流体的流动通道，板堆叠体在沿堆叠方向彼此远离的端部处分别由端板框住。此外，壳体包括至少一个接收装置，所述至少一个接收装置与布置在板堆叠体处的对立接收装置相互作用，用于将板堆叠体支撑并密封在壳体中。对立接收装置在垂直于堆叠方向的平面中延伸并且至少布置在板堆叠体的端板中的一个处。
7、端板在端部处沿堆叠方向封闭板堆叠体。在实施例中，对立接收装置的至少一个装置部件与端板一起形成为一件，特别地与端板的塑料材料整体地注塑成型。
8、所述加湿器代表了平坦膜加湿器的特定实施例。第一潮湿或富集水的流体，例如燃料电池的排放气体，在一组流动通道中流动，而第二干燥流体，例如用于燃料电池的供应空气，在另一组流动通道中流动。通过半渗透膜，第二干燥流体可以由第一流体加湿。
9、具有通道板的板堆叠体浮动密封在壳体中，例如通过位于第一或第二流体的入口侧和出口侧的端部处的两个轴向作用密封件轴向地密封。这些密封件可以密封供应空气区域或排放空气区域。优选地，在本文中供应空气区域被密封。
10、在实施例中，对立接收装置可以分别布置在两个端板处。
11、在实施例中，流动通道分别限定用于第一流体和用于第二流体的流动方向，其中，所述流动方向彼此成一定角度延伸，特别地彼此垂直。在本文中，对立接收装置可以至少部分地平行于所述流动方向中的一个延伸。
12、替代地，对立接收装置可以至少部分地与用于第一流体和/或第二流体的流动方向中的至少一个成锐角延伸。
13、在实施例中，对立接收装置在相应的端板处形成v形形状。这具有如下优点：除了作用在重力方向上的保持力之外，还可以吸收垂直于重力方向的方向上的保持力。换句话说，以这种方式改进了横向于重力方向的保持作用。
14、在实施例中，通道板和端板每个可以具有多边形形状，特别地矩形形状，其中，对立接收装置在板堆叠体的端板中的至少一个的两个相对地定位的边缘之间延伸。
15、在实施例中，对立接收装置不在多边形端板的拐角区域中延伸。
16、特别地，对立接收装置在多边形端板的两个相对地定位的边缘之间延伸。特别地，对立接收装置从定位在两个紧邻的拐角之间的边缘的区域延伸到定位在相对地定位的边缘的两个紧邻的拐角之间的区域中，特别地相对于相应紧邻的拐角分别在中心。
17、板堆叠体通过两个支撑肋支撑，所述两个支撑肋横向地布置在板堆叠体处，在轴向密封件的密封方向上延伸，并且用作对立接收装置且接合在作为接收装置的壳体的引导凹槽中。除了支撑作用之外，由此实现的榫-凹槽连接还提供对不直接密封的流体流的旁路流的密封。优选地，榫-凹槽连接的接触位置通过作为密封装置的弹性体元件实现，例如o形环或成形密封件。这有助于密封作用，同时用作振动阻尼器，以便最小化板堆叠体操作中产生的振动。
18、作为替代方案，支撑肋可以布置在壳体处并且引导凹槽布置在板堆叠体处。
19、以这种方式，在加湿器的壳体处板堆叠体不会发生直接的固定接触。板堆叠体因此被浮动地支撑。可能出现的轴向气隙可以通过轴向密封件或榫-凹槽支撑件的密封装置来密封。以此方式，供应空气流可以相对于排放气体流被有效地密封。同时，在操作中可能产生振动的情况下，密封件允许板堆叠体的有利振动阻尼。
20、板堆叠体的通道板例如可以被实施为不锈钢板，但也可以被实施为塑料板，例如pps(聚丙烯硫醚)。
21、加湿器的壳体可以由金属制成，例如铝。作为替代方案，壳体也可以由塑料材料制成，例如pps、ppa(聚邻苯二甲酰胺)、pa(聚酰胺)。
22、壳体可以是具有可移除盖的多部分构造。以这种方式，板堆叠体可以从壳体移除和/或更换以用于维修目的。
23、有利地，半渗透膜可由微孔材料形成。材料中的微孔允许水分通过膜传输。有利地，水分输送可以通过微孔材料中的毛细管作用来实现。特别地，膜可以由pfsa形成。pfsa是全氟磺酸塑料材料，除了其它之外，已知为商标名nafion。该膜可以在两个侧面处包括多孔层，特别地非织造层，用于保护和机械稳定。
24、根据加湿器的有利实施例，接收装置或对立接收装置可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种特别地用于燃料电池系统的加湿器(100)，具有壳体(102)，所述壳体包括用于第一流体(64)、特别地燃料电池系统的排放气体的至少一个入口(104)、用于第二流体(66)、特别地燃料电池系统的供应空气的入口(108)、用于第一流体(64)的出口(106)、以及用于第二流体(66)的出口(110)，
2.根据权利要求1所述的加湿器，其中，在两个端板(11)处分别布置有对立接收装置(14)，和/或其中，所述至少一个对立接收装置(14)与端板(11)一起形成为一件。
3.根据权利要求1或2所述的加湿器，其中，所述流动通道(52、54)每个限定用于第一流体(64)和用于第二流体(66)的流动方向，其中，所述流动方向相对于彼此以一定角度延伸，特别地彼此垂直，其中，对立接收装置(14)至少部分地平行于流动方向中的一个延伸。
4.根据权利要求1或2所述的加湿器，其中，所述流动通道(52、54)每个限定用于第一流体(64)和用于第二流体(66)的流动方向，其中，所述流动方向相对于彼此以一定角度延伸，特别地彼此垂直，其中，对立接收装置(14)至少部分地与
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加湿器，其中，所述通道板(10)和端板(11)每个包括多边形形状，特别地矩形形状，其中，所述对立接收装置(14)在板堆叠体(50)的端板(11)中的至少一个的两个相对地定位的边缘之间延伸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加湿器，其中，所述接收装置(12)或所述对立接收装置(14)在安装状态下根据预期横向于、特别地垂直于重力方向(g)包括：至少两个沿堆叠方向(40)相对地定位的引导凹槽(114)，其中，对立接收装置(14)或接收装置(12)包括至少两个相对地定位的支撑肋(20)，其中，引导凹槽(114)和支撑肋(20)彼此接合，以便将板堆叠体(50)按照预期布置在壳体(102)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的加湿器，其中，所述接收装置(12)或所述对立接收装置(14)包括至少一个密封装置(22)，由此，在所述板堆叠体(50)按照预期布置在壳体(102)中时，能够实现板堆叠体(50)抵靠壳体(102)的密封作用，特别地轴向的密封作用，特别地其中，通过密封装置(22)能够防止第一流体(64)或第二流体(66)围绕板堆叠体(50)的旁路流。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的加湿器，其特征在于，所述密封装置(22)布置在所述支撑肋(20)或所述引导凹槽(114)的相对地定位的侧面处。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的加湿器，其中，所述密封装置(22)沿周向布置在所述支撑肋(20)或所述引导凹槽(114)的相对地定位的侧面处。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的加湿器，其中，所述支撑肋(20)包括位于两个相对地定位的端面(30、32)处的轴向密封部分(70)。
11.根据权利要求10所述的加湿器，其中，所述轴向密封部分(70)与所述密封装置(22)一起形成为一件。
12.根据前述权利要求中任一项所述的加湿器，其中，所述板堆叠体(50)利用周向延伸的轴向密封件(68)在两个相对地定位的端面(30、32)处密封，特别地在第一或第二流体(64、66)的流入区域(46、47)和流出区域(48、49)处，其中，周向延伸的轴向密封件(68)布置在板堆叠体(50)处的凹槽中并且抵靠壳体(102)的内侧密封，或者其中，周向延伸的密封件(68)布置在壳体(102)的内侧处的凹槽中并且抵靠板堆叠体(50)密封。
13.一种用于根据前述权利要求中任一项所述的加湿器(100)的板堆叠体(50)，特别地用于燃料电池系统，板堆叠体(50)包括沿堆叠方向(40)依次跟随彼此的多个通道板(10)，所述通道板包括通过半渗透膜彼此分开的用于第一流体(64)和用于第二流体(66)的流动通道(52、54)，其中，板堆叠体(50)分别通过端板(11)在沿着堆叠方向(40)彼此背对的端部处被框住，还包括对立接收装置(14)，为了将板堆叠体(50)按照预期布置在加湿器(100)的壳体(102)中，对立接收装置(14)与布置在壳体(102)中的接收装置(12)相互作用，用于将板堆叠体(50)支撑和密封在壳体(102)中，其中，对立接收装置(14)在垂直于堆叠方向(40)的平面中延伸并且布置在板堆(50)的端板(11)中的至少一个上。
14.根据权利要求13所述的板堆叠体，其中，在两个端板(11)处分别布置有对立接收装置(14)，和/或其中，所述至少一个对立接收装置(14)与端板(11)一起实施为...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种特别地用于燃料电池系统的加湿器(100)，具有壳体(102)，所述壳体包括用于第一流体(64)、特别地燃料电池系统的排放气体的至少一个入口(104)、用于第二流体(66)、特别地燃料电池系统的供应空气的入口(108)、用于第一流体(64)的出口(106)、以及用于第二流体(66)的出口(110)，
2.根据权利要求1所述的加湿器，其中，在两个端板(11)处分别布置有对立接收装置(14)，和/或其中，所述至少一个对立接收装置(14)与端板(11)一起形成为一件。
3.根据权利要求1或2所述的加湿器，其中，所述流动通道(52、54)每个限定用于第一流体(64)和用于第二流体(66)的流动方向，其中，所述流动方向相对于彼此以一定角度延伸，特别地彼此垂直，其中，对立接收装置(14)至少部分地平行于流动方向中的一个延伸。
4.根据权利要求1或2所述的加湿器，其中，所述流动通道(52、54)每个限定用于第一流体(64)和用于第二流体(66)的流动方向，其中，所述流动方向相对于彼此以一定角度延伸，特别地彼此垂直，其中，对立接收装置(14)至少部分地与流动方向中的一个成锐角延伸。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的加湿器，其中，所述通道板(10)和端板(11)每个包括多边形形状，特别地矩形形状，其中，所述对立接收装置(14)在板堆叠体(50)的端板(11)中的至少一个的两个相对地定位的边缘之间延伸。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加湿器，其中，所述接收装置(12)或所述对立接收装置(14)在安装状态下根据预期横向于、特别地垂直于重力方向(g)包括：至少两个沿堆叠方向(40)相对地定位的引导凹槽(114)，其中，对立接收装置(14)或接收装置(12)包括至少两个相对地定位的支撑肋(20)，其中，引导凹槽(114)和支撑肋(20)彼此接合，以便将板堆叠体(50)按照预期布置在壳体(102)中。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的加湿器，其中，所述接收装置(12)或所述对立接收装置(14)包括至少一个密封装置(22)，由此，在所述板堆叠体(50)按照预期布置在壳体(102)中时，能够实现板堆叠体(50)抵靠壳体(102)的密封作用，特别地轴向的密封作用，特别地其中，通过密封装置(22)能够防止第一流体(64)或第二流体(66)围绕板堆叠体(50)的旁路流。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的加湿器，其特征在于，所述密封装置(22)布置在所述支撑肋(20)或所述引导凹槽(114)的相对地定位的侧面处。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的加湿器，其中，所述密封装置(22)沿周向布置在所述支撑肋(20)或所述引导凹槽(114)的相对地定位的侧面处。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的加湿器，其中，所述支撑肋(20)包括位于两个相对地定位的端面(30、32)处的轴向密封部分(70)。
11.根据权利要求10所述的加湿器，其中，所述轴向密封部分(70)与所述密封装置(22)一起形成为一件。
12.根据前述权利要求中任一项所述的加湿器，其中，所述板堆叠体(50)利用周向延...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·科恩，R·肯珀，H·彼得罗夫斯基，M·穆勒，M·丽格，
申请(专利权)人：曼·胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：
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