[發明專利]尤其是用于燃料電池的增濕裝置

有效

• 申請號: 201410754635.0
• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN104716365B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: M.法佐爾德;T.切赫;A.拉巴塔
• 申請（專利權）人: 曼·胡默爾有限公司
• 主分類號: H01M8/04119
• 分類號: H01M8/04119
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 趙辛;宣力偉

一種增濕裝置具有在外殼里面的疊摞單元，它含有通透水蒸氣的薄膜，它們設置在框架部件之間。所述外殼具有用于固定疊摞單元的立柱，其中在立柱與框架部件之間的連接通過側面突出的連接鉤實現，連接鉤伸進到容納槽里面。

技術領域

本發明涉及用于燃料電池的增濕裝置。

背景技術

在EP 1 261 992 B1中描述了一個用于燃料電池的增濕裝置，它包括一個薄膜疊摞，具有多個上下設置的相互間隔的薄膜，在其間形成流體通道。通透水蒸氣的薄膜能夠使通過緊鄰薄膜的流體通道導引的濕空氣的水分子溢出到在對置的薄膜側面上延伸的流體通道中的干燥空氣流里面，由此使干燥的空氣流富集水分。增濕的空氣流輸送到燃料電池，在其中以電化學的反應產生電流。

每個薄膜被兩個環繞的、疊置的框架部件包圍，在其間固定薄膜。框架部件可以上下疊摞，疊摞單元安裝在外殼里面，在外殼里面導入含有或多或少水分的空氣流。

發明內容

本發明的目的是，給出結構上簡單構造的且高效工作的增濕裝置，它例如可以用于燃料電池。

這個目的按照本發明得以實現。

按照本發明的增濕裝置可以用于，使例如輸送到燃料電池的用于電化學反應的空氣流含有一定的水分。所述增濕裝置具有疊摞單元，它含有多個上下設置的、最好平行且相互間隔的薄膜，它們分別對于水是通透的，但是不通透空氣，其中在對置的薄膜側面上空氣流以不同程度的水分沿著導引，由此通過薄膜實現較高水分的空氣流與較低水分空氣流的水或水蒸氣交換。所述疊摞單元包括至少兩個通透水蒸氣的薄膜，其中必要時可以設有許多平行且相互間隔的薄膜。在每兩個薄膜之間形成流動路徑或通道，通過它空氣流平行于薄膜平面通過疊摞單元導引。例如交叉地實現兩個不同程度水分的空氣流入流疊摞單元。

通透水蒸氣的薄膜上下平放地設置在框架部件之間，其中所述框架部件上下疊摞并由此形成疊摞單元，它可以安裝在外殼里面。所述外殼具有側面的立柱，它們用于固定疊摞單元。通常在外殼里面在矩形的基本形狀中在外殼的拐角設有四個立柱，其中原則上也可以在外殼里面設有不同于此數量的立柱。

在立柱與上下平放地設置在疊摞單元里面的框架部件之間的連接通過容納槽實現，在容納槽里面伸進連接鉤。由此在疊摞單元與外殼之間得到形狀鎖合的連接，它可以僅僅通過安裝疊摞單元到外殼里面建立。所述疊摞單元最好從上面安裝到外殼里面，在此突出的連接鉤同時與容納槽嵌接，其中所述連接鉤和容納槽在安裝過程期間在垂直方向上相互間執行相對運動，直到疊摞單元達到在外殼里面的最終安裝位置。

通過連接鉤和容納槽的連接還適用于分開流體的功能。流體通道在不同的薄膜側面上被不同程度水分的空氣流通流，其中在入流側和排流側上要注意，不同空氣流不通過旁路混合，旁路圍繞各流體通道在疊摞單元外側面上環繞導引。通過連接鉤與容納槽在立柱與上下平放的框架部件之間的連接功能防止這一點。為了更好地流體密封地分開，在此可以適宜地設有附加的密封部件，它在垂直方向上在疊摞單元高度上延伸。

按照有利的實施例，所述容納槽加入到外殼的立柱里面并且連接鉤位于框架部件上。在此容納槽的敞開側面向內指向外殼內部方向并且連接鉤在框架部件上側面向外伸出。原則上也能夠實現相反的結構，其中容納槽位于框架部件里面，具有向外指向的敞開的槽側面，而連接鉤設置在立柱上并且向內伸出。

外殼的每個立柱有利地用于與疊摞單元通過容納槽和連接鉤連接。在兩個立柱之間外殼可以敞開地構成，用于不同水分的空氣流的入流和排流。也能夠實現封閉的結構，但是具有相應的用于輸入和排出空氣流的流體導向。

按照優選的實施例，對于連接鉤與容納槽之間的連接附設至少一密封部件，它在疊摞單元的高度上延伸，用于保證在疊摞單元的不同外側面之間流體密封地分開，外側面緊鄰各立柱。所述密封部件可以組合到容納槽里面，其中必要時附加地或者備選地也能夠在容納槽外部布置密封部件，但是緊鄰在連接鉤嵌入到容納槽里面之間。