用于燃料电池的润湿装置制造方法及图纸

一种用于燃料电池的润湿装置，其具有堆垛单元，该堆垛单元带有多个相互平行地间隔开地布置的可透水的膜片。在膜片的边缘侧设置有密封物质，该密封物质流体密封地将相邻膜片之间的流体腔室封闭。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于燃料电池的润湿装置。
技术介绍
在EP I 261 992 BI中记载了一种用于燃料电池的润湿装置，其中该润湿装置含有可透水的膜片，该膜片将两个流体通道分开，利用这些流体通道来引导湿润的或干燥的空气。待干燥的湿润空气流透过所述膜片，空气流由此富含水分。该空气流被输送给燃料电池系统，在该燃料电池系统内，在电化学的反应中产生电流。膜片在两个框架部分之间张紧，在这些框架部分中开设有流体开口，用于输入或引出空气流。可以任选地将多个膜片包括所述框架部分在内上下堆叠成一个堆垛单元，在这种情况下，这些框架部分也用作上下布置的膜片之间的间隔保持件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提出一种在结构上简单地构造的用于燃料电池的润湿装置。根据本专利技术，所述目的通过权利要求1的特征得以实现。从属权利要求给出了有利的改进方案。本专利技术的润湿装置用于使得为了进行电化学反应而输送给燃料电池的流动空气富含水分，直至实现空气流中的所要求的最低水分含量。为此，该润湿装置具有多个相互平行地间隔开地布置的膜片，这些膜片均可透水，但不透空气，从而透过这些膜片仅仅进行带有大量水分的空气流与带有少量水分的输送给燃料电池的空气流的水交换。堆垛单元包括至少两个可透水的膜片，但优选包括多于两个的膜片，必要时包括数十个平行的相互间隔的膜片。在膜片边缘侧设置有密封物质，该密封物质流体密封地将相邻膜片之间的流体腔室封闭。该密封物质是堆垛单元的组成部分，从而堆垛单元与膜片和边缘侧的密封物质一起形成一个模块，该模块可插入到润湿装置的壳体中，且在需要时又可从该壳体中取出。密封物质确保流体密封性，从而相邻膜片之间的内部腔室在密封物质所在的一侧流体密封地封闭。密封物质可以是诸如橡胶的密封材料或类似橡胶的材料，采用保证密封性的方式将这种材料设置在膜片的端侧面上。附加地或替代地，密封物质也可以与端侧面粘接，由此保证防范错误空气流的高安全性。例如可以把粘接剂敷设到密封件上，和/或敷设到膜片的边缘区域上，从而使得所安置的密封件与膜片粘接。也可以将密封物质设计成粘接剂物质，该粘接剂物质无需额外的粘接剂即可与膜片的边缘侧的区段粘接。这具有可以省去额外的粘接剂的优点。密封物质经过有利的设计，使得密封物质在安装状态下具有足够高的自身强度，进而可以是在堆垛单元中作用的力的承受体。这具有可以省去用于容纳和保持膜片的额外措施的优点。密封物质由此也具有能承载膜片的类似框架的功能。在密封物质的最终接合状态下，堆垛单元形成自我承载的单元。特别是在把密封物质设计成粘接剂物质时，可以有益地针对密封物质使用触变的(thixotrop)介质，其粘度取决于剪切应力。这意味着，例如在搅动时，触变的密封物质是液态的，而在搅动结束并敷设到堆垛单元上之后，粘度增大，直至密封物质具有所需要的自身强度，且能够传递力。根据另一有益的设计，每两个相邻的膜片在相对的端侧面的区域中设有密封物质，而与所述端侧面错开90°角的端侧面却没有密封物质。这允许连续的流动路径平行于膜片的平面，其中流动路径在两个侧面区域被密封物质界定。有利地在堆垛单元中使得密封物质在相继的膜片上分别错开90°地布置，由此得到相继的平行的相互间分别错开90°角的流动路径。带有大量水分的流动空气沿着端侧面输送至堆垛单元并穿过该堆垛单元，而干燥的流动空气则错开90°角地输送至堆垛单元的端侧面并穿过该端侧面。这些膜片将用于润湿空气的流动路径和用于干燥空气的的流动路径分开，并基于其透水特性允许带有大量水分的流动空气的水流至带有少量水分的在富含水分之后被输送给燃料电池的流动空气。 输送给燃料电池的空气优选是外界空气。含有水分的空气优选是燃料电池的废气，其水分应被输出给干燥的流动空气。原则上，把密封物质作为间隔保持件设置在相邻的膜片之间就足够了，从而可以省去额外的间隔保持件。但根据另一设计，最好在相邻膜片之间设置这种间隔保持件或间隔保持部件，以便在所有工作条件下都可确保膜片之间的足够的特别是保持相同的间距。间隔部件例如是至少基本上沿着膜片的面延伸的间隔栅。这里有益的是，使用与相应的流动方向适配的间隔栅，这些间隔栅在纵向或横向上具有梁，以便在膜片之间的流动腔室内部保证并支持各个流体通道或优选的流动方向。为了改善地把密封物质特别是粘接剂物质敷设到膜片上，特别是为了改善密封物质与膜片之间的连接，可以有益地在敷设之前对膜片边缘区域进行处理，例如对边缘区域进行蚀刻或者进行等离子处理、电晕处理(Corona)或烧灼。根据另一有益的设计，堆垛单元容纳在壳体密封框架中，该壳体密封框架是堆垛单元的组成部分，或者与堆垛单元一起形成可插入到润湿装置壳体中的管筒。待与堆垛单兀连接的壳体密封框架有利地具有壳体罩以及两个旁侧的壳体侧翼，该壳体罩有待在端侧放置到堆叠的膜片上，从而壳体密封框架在整体上大致呈U形。有益地可以使得壳体侧翼从相对于罩弯折90°角的位置向外弯曲若干度，其方式例如为，使得可以侧翼与壳体罩之间的连接区域按照薄膜铰链的方式被构造，或者通过凹缺或以其它方式被弱化。壳体侧翼的弯曲便于并改善了将壳体密封框架放置到带有与密封物质连接的膜片的堆垛单元上。有益地将分别带有壳体罩与两个壳体侧翼的壳体密封框架放置到堆垛单元的相对的端侧面上。从相对侧放置的壳体密封框架的壳体侧翼可以搭叠,从而顶压位于外部的壳体侧翼，由此也使得位于内部的壳体侧翼朝向堆垛单元的外部膜片顶压。其实现方式例如为，将管筒插入到润湿装置的壳体中。壳体侧翼在与膜片平行的方向上伸展，且分别支撑在堆垛单元中位于外部的膜片。根据又一有益的设计，使支撑件横向于膜片平面穿过堆垛单元，该支撑件使得堆垛单元具有额外的稳固性。该支撑件尤其为柱形，且穿过凹缺伸入到膜片中，必要时伸入到间隔部件中。支撑件可以任选地与膜片和/或支持部件连接；但据所考察的设计，支撑件在无连接的情况下穿过凹缺伸入到膜片中，必要时伸入到间隔部件中。根据有益的改进，至少两个支撑件横向于膜片穿过堆垛单元，其中这些支撑件相互间隔开。这些支撑件有利地位于堆垛单元的相对的端侧面的区域中。通过支撑件，必要时可以使得堆垛单元在安装状态下支撑在润湿装置的壳体内部，其优点是，在堆垛部件中平行于膜片平面作用的纵向力通过支撑件传递到润湿装置的壳体上。特别是针对因温度变化和/或湿度变化而使膜片延展度发生变化的情况，在膜片中会产生力，这种力在无支撑件的情况下会导致膜片皱缩或变大，而利用这些支撑件则能至少较小褶皱长度变化，并避免膜片扭曲。支撑件可以是支撑套管，栓销能移动地在该支撑套管中引导。该栓销，优选在支撑套管的相对的端侧面上的每一个栓销，有利地被弹性件朝向从支撑套管伸出的位置施加力，其中该弹性件也容纳在支撑套管中。在容纳性壳体的壳体内壁上给栓销配设有容纳开口，在管筒插入到壳体中时，栓销能嵌入到所述容纳开口中，由此实现把管筒形状配合地固定在润湿装置的润湿装置壳体中。在取出管筒时，可以克服作用到栓销上的弹性件的力将这些栓销移入到支撑套管中，从而使得栓销从壳体内壁上的容纳开口出来，并取消形状配合的固定。附图说明其它优点和有利的设计可由其它权利要求附图说明和附图得到。其中 图1示出用于燃料电池的润湿装置，其带有插入在壳体中的管筒，该管筒含有多个相互平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃料电池的润湿装置，带有至少一个堆垛单元（8），该堆垛单元含有多个相互平行地间隔开地布置的可透水的膜片（12），其特征在于，在膜片（12）的边缘侧设置有密封物质（20），该密封物质是堆垛单元（8）的一部分，其中密封物质（20）流体密封地将相邻膜片（12）之间的流体腔室封闭。

【技术特征摘要】
2011.10.24 DE 102011116697.51.一种用于燃料电池的润湿装置，带有至少一个堆垛单元(8)，该堆垛单元含有多个相互平行地间隔开地布置的可透水的膜片(12)，其特征在于，在膜片(12)的边缘侧设置有密封物质(20)，该密封物质是堆垛单元(8)的一部分，其中密封物质(20)流体密封地将相邻膜片(12 )之间的流体腔室封闭。2.如权利要求1所述的润湿装置，其特征在于，密封物质(20)是粘接剂物质，该粘接剂物质与膜片(12)的边缘侧的区段粘接。3.如权利要求1或2所述的润湿装置，其特征在于，密封物质(20)是触变的介质。4.如权利要求1一 3中任一项所述的润湿装置，其特征在于，每两个相邻的膜片(12)在相对的端侧面的区域中设有密封物质(20)，而与所述端侧面错开90°角的端侧面却没有密封物质(20)。5.如权利要求4所述的润湿装置，其特征在于，在堆垛单元(8)中，密封物质(20)在相继的膜片(12)上分别错开90°地布置。6.如权利要求1一 5中任一项所述的润湿装置，其特征在于，密封物质(20)同时是间隔保持件，以便保持相邻膜片(12)的间隔。7.如权利要求1一 6中任一项所述的润湿装置，其特征在于，在相邻膜片(12)之间设置有间隔部件。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：M法佐尔德，M迈耶，
申请(专利权)人：曼·胡默尔有限公司，
类型：发明
国别省市：