[發(fā)明專利]加濕器以及帶有具有加濕器的燃料電池裝置的機(jī)動(dòng)車

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980037665.0
• 申請(qǐng)日: 2019-06-04
• 公開（公告）號(hào): CN112204786A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: R·施特克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧迪股份公司;大眾汽車股份公司
• 主分類號(hào): H01M8/04119
• 分類號(hào): H01M8/04119;B01D63/08
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚(yáng);陳浩然

本發(fā)明涉及一種加濕器(4)，其包括布置在端板(5)之間的、具有對(duì)于水蒸氣而言能穿透的隔膜(9)的加濕器模塊(6)，其中，在隔膜(9)兩側(cè)分別布置有帶有限定流場(chǎng)的多個(gè)橋接片(11)的流場(chǎng)框架(10)，并且在流場(chǎng)框架(10)中的每個(gè)和隔膜(9)之間布置有密封件(12)。本發(fā)明還涉及一種機(jī)動(dòng)車，其帶有具有加濕器(4)的燃料電池裝置(1)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加濕器，帶有布置在端板之間的、具有對(duì)于水蒸氣而言能穿透的隔膜的加濕器模塊。

本發(fā)明還涉及一種帶有具有加濕器的燃料電池裝置的機(jī)動(dòng)車。

背景技術(shù)

加濕器一般被使用，以便在帶有不同的濕氣含量的兩種氣態(tài)介質(zhì)的情況下能夠引起濕氣傳遞到較干燥的介質(zhì)上。這種氣體/氣體-加濕器尤其應(yīng)用于燃料電池裝置中，在所述燃料電池裝置中，在陰極循環(huán)中，為了供應(yīng)燃料電池堆疊的陰極空間，將空氣連同其中含有的氧氣壓縮，從而產(chǎn)生相對(duì)熱的且干燥的經(jīng)壓縮的空氣，所述經(jīng)壓縮的空氣的濕氣對(duì)于使用在用于隔膜電極單元的燃料電池堆疊中是不夠的。用于燃料電池堆疊的通過壓縮機(jī)提供的干燥的進(jìn)入空氣(Zuluft)被加濕，其方式為，使進(jìn)入空氣引導(dǎo)經(jīng)過對(duì)于水蒸氣而言能穿透的隔膜處，所述隔膜的另一側(cè)被來自燃料電池堆疊的潮濕的排出空氣(Abluft)掃掠。

在DE 10 2014 017 985 A1中在此公開了，為了提升加濕器的工作能力使用成排布置的多個(gè)加濕器模塊，其中，所述多個(gè)加濕器模塊堆疊成一個(gè)堆疊，該堆疊通過張緊帶保持在一起，所述張緊帶關(guān)聯(lián)有沿堆疊方向作用的彈簧元件，以便能夠補(bǔ)償與溫度改變相聯(lián)系的長(zhǎng)度改變。

EP 1 261 992 B1示出帶有多個(gè)加濕器模塊的加濕器，所述加濕器模塊布置在端板之間，所述端板承載用于供應(yīng)和排出介質(zhì)的接頭。

DE 10 2016 207 906 A1涉及帶有分隔板的加濕器，該分隔板具有與板一體式地構(gòu)造的至少一個(gè)測(cè)量結(jié)構(gòu)，該測(cè)量結(jié)構(gòu)能夠以簡(jiǎn)單的方式確定位置以用于測(cè)量所述板。

已知的加濕器為了充分加濕而需要大的結(jié)構(gòu)形狀，其伴隨相應(yīng)高的材料耗費(fèi)，其中，通常發(fā)生粘接，并且與之相聯(lián)系的還有高的制造耗費(fèi)以及缺乏的可拆卸性，其不允許修理。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于如此構(gòu)造開頭提及的類型的加濕器，使得用于制造加濕器的材料耗費(fèi)由于更高效的加濕而能夠減少。此外，本發(fā)明的目的是，提供一種帶有具有加濕器的燃料電池裝置的改善的機(jī)動(dòng)車。

該目的通過帶有權(quán)利要求1的特征的加濕器以及通過帶有權(quán)利要求10的特征的機(jī)動(dòng)車來實(shí)現(xiàn)。帶有本發(fā)明的適宜的改進(jìn)方案的有利設(shè)計(jì)方案在從屬權(quán)利要求中說明。

根據(jù)本發(fā)明的加濕器的特征在于，提供帶有流場(chǎng)框架-密封件-隔膜-密封件-流場(chǎng)框架這一次序的單元，其中，由于布置在流場(chǎng)框架中的橋接片生成如下流場(chǎng)，該流場(chǎng)實(shí)現(xiàn)利用與該側(cè)面相關(guān)聯(lián)的介質(zhì)對(duì)隔膜更均勻的掃掠，從而所提供的隔膜在兩個(gè)側(cè)面上可更好地被充分利用于改善濕氣傳遞。在此，橋接片還充當(dāng)間隔保持件，其支撐隔膜并且由此確保改善的機(jī)械穩(wěn)定性。

此外有利的是，加濕器模塊多重地設(shè)置，因?yàn)槿绱送ㄟ^所述數(shù)量加濕器模塊以簡(jiǎn)單的方式提供加濕器的工作能力的可縮放性并且由此可靈活地提供加濕器的不同結(jié)構(gòu)尺寸。

在此那么設(shè)置成，加濕器模塊中的相應(yīng)兩個(gè)加濕器模塊聯(lián)合成一個(gè)模塊對(duì)，并且在指向彼此的側(cè)面上布置用于相同的介質(zhì)的流場(chǎng)框架，即通過該簡(jiǎn)單的措施防止了：在沒有將各流場(chǎng)隔開的隔膜的情況下，在加濕器模塊的堆疊布置結(jié)構(gòu)中，用于不同介質(zhì)的流場(chǎng)直接接觸。

此外，如此選擇造型，使得流場(chǎng)框架和橋接片具有相同的高度延伸，從而發(fā)生導(dǎo)入到流場(chǎng)框架中的介質(zhì)分配到各個(gè)橋接片之間，并且該分配得到保持，即避免介質(zhì)按照紊流流動(dòng)的類型而發(fā)生混雜。