DE102004028780A1 - Air humidity management e.g. for fuel cell, electrophysics or air cleaning and/or conditioning, using humidity exchange without mixing of dry and moist air flows - Google Patents

Abstract

Air humidity management method allows removal of humidity from damp air and/or addition of moisture to dry air, under normal atmospheric or increased pressures, for controlling the air humidity by humidity exchange without mixing between the dry and moist air flows. An independent claim for an air humidity management system is also included.

Description

The The present invention relates to a moisture exchange, from a outgoing saturated exhaust air, to a dry supply air, without gas mixtures can take place, despite higher Input pressure.

The The present invention relates to a device where the outgoing, saturated Exhaust air, e.g. from a PEM fuel cell over a cell guided round inner bar which is preferably a self-supporting and incompressible structure aufweißt.

these self-supporting, incompressible structure must have a hydrophilic surface, where the incoming saturated Air over this hydrophilic, exaggerated surface sweeps and the entrained water emits.

• – die vorliegende Erfindung löst, diesen Feuchteaustausch, auch gegen den höheren Eingangsdruck, dadurch, das dieses Innenvollrohr an der Oberfläche mit einer porösen Deckschicht versehen wird und als Erfindung beansprucht wird.

About the set porosity, this self-supporting, incompressible structure with the hydrophilic surface is the receiving height of the water to determine (memory)

• - The present invention solves this moisture exchange, even against the higher inlet pressure, characterized in that this inner tube is provided on the surface with a porous cover layer and claimed as the invention.

• – Als Erfindung wird daher beansprucht, das durch die Einzelfertigung und der Konstruktion über den Einbrennvorgang eine Einheit wird, die auch eine physikalische Einheit darstellt und auch deren Funktion dadurch zu sehen ist.

If you make from this same material a cylinder, which is given over this full tube, which was provided with a porous cover layer and after the baking process, you have a part.

• It is therefore claimed as an invention that through the manufacture of individual parts and the construction via the burn-in process, a unit is formed which also represents a physical unit and whose function is also to be seen thereby.

• – Durch die Porosität und der hydrophilen Oberflächen und der Einheit und der weiteren erfinderischen Faktor, über den Wärmeleitprozesses, durch die Einstellung dieses Materiales mit einem ohmschen Widerstandskennzahl, passiert eine weitere Unterstützung, die Kondensierung, so das die eingehende trockene Zuluft des Verdichter, trotz Gegendruck befeuchtet wird.
• – Durch unterschiedliche Porosität des Innenrohr zum Außenzylinder ist auch die Höhe des Feuchteaustausches zu bestimmen und somit der Wärmefaktor einzustellen, der die Möglichkeit eröffnet, die speziell notwendige Absolute Feuchte zu bringen, die gefordert wird und auch dieser Erfinderische Faktor wird beansprucht.
• – Die vorliegende Erfindung hat somit auch die Aufgabe und Möglichkeit die gesättigte Abluft durch die Einstellung der Innenporosität, die Abluft so zu Drosseln, das eine Drosselung bzw. über die nachfolgende Verengung der Verrohrung eine Drosselung eingespart werden kann.
• – Als weiteren Erfinderischen Bestandteil mit Anspruch kann ersehen werden, das nur durch die Deckschicht einerseits, sich eine Tragschicht bildet, die erst über das Medium Wasser eine Gastrennung stattfindet.
• – durch die modifizierte Einstellung dieser selbsttragende Inkompressible Porösen Struktur kann nicht nur der Wärmeeffekt beeinflusst werden, sondern auch somit der elektrische Widerstand, der diesen Entfeuchter/Befeuchter einen Heizungscharakter verleiht und somit auch Witterungsmäßig für Tiefsttemperaturen geeignet ist.
• – Als weitere Erfindung wird beansprucht, das dieser beschriebene modifizierte Körper mit Heizcharakter bei Tiefsttemperaturen, bei der Startphase einen Auftaueffekt bzw. Vordampfeffekt bekommt, bei Spannungsanlegung, so das die Beständigkeit und Langlebigkeit der Brennstoffzelle sich erhöht.
• – Als weiteren Anspruch dieser Erfindung wird beansprucht, das dieser beschriebene Körper, somit den Wasserhaushalt und deren weitere Anwendungen ermöglicht z.B. mit Standheizung, Fahrgastkonditionierung.
• – Als weitere Erfindung wird beansprucht, das die Abluft weiter geführt werden kann und somit automatisch eine Befüllung diverser Systeme ermöglicht bzw. versorgt wie Waschanlage für die Sichtscheibe, Waschanlage der Scheinwerfer, des Kühlers usw., womit ein automatischer Betrieb stattfindet und der Verbrauch immer voll Versorgt sind.
• – Als weiteren erfinderischen Anspruch wird in Anspruch genommen, das diese beschriebene Technik, nicht nur ein Wassermanagement versorgen kann, sondern auch ein Feuchtemanagement.

Thus, the present invention has the properties to dehumidify the exhaust air coming saturated from the fuel cell.

• - Due to the porosity and the hydrophilic surfaces and the unit and the other inventive factor on the Wärmeleitprozesses, by adjusting this material with a resistive coefficient, passes another support, the condensation, so that the incoming dry air supply of the compressor, despite back pressure is moistened.
• - Due to different porosity of the inner tube to the outer cylinder and the height of the moisture exchange is to be determined and thus adjust the heat factor, which opens up the possibility to bring the specially required Absolute humidity, which is required and this inventive factor is claimed.
• The present invention thus has the task and possibility of the saturated exhaust air through the adjustment of the internal porosity, the exhaust air to throttle so that throttling or over the subsequent constriction of the piping throttling can be saved.
• - As a further inventive ingredient with claim can be seen that forms only by the cover layer on the one hand, a support layer that takes place only on the medium of water, a gas separation.
• - Not only the heat effect can be influenced by the modified setting of this self-supporting incompressible porous structure, but also the electrical resistance, which gives this dehumidifier / humidifier a heating character and thus also suitable for low temperatures in terms of weather.
• - As a further invention is claimed that this described modified body with heating character at cryogenic temperatures, gets in the startup phase a defrosting or pre-steam effect, at voltage application, so that increases the durability and longevity of the fuel cell.
• - As another claim of this invention is claimed that this described body, thus the water balance and its other applications allows, for example, with auxiliary heating, passenger conditioning.
• - As a further invention is claimed that the exhaust air can be performed and thus automatically filling various systems allows or supplies such as washer for the lens, washer headlights, the cooler, etc., whereby an automatic operation takes place and the consumption is always full Are supplied.
• - As a further inventive claim is claimed, the technique described, not only can provide water management, but also a moisture management.

• – Als weiteren erfinderischen Anspruch muss in Anspruch genommen werden, das dieser beschriebener Körper, den Schall bricht und somit ein lautlose Befeuchtete Belüftung und oder erlaubt.
• – Als weitere Erfindung muss beansprucht werden, das dieser selbsttragende, Inkompressible, Hydrophile Körper mit den gleichen und oder unterschiedlichen Porosität ein individuelles einstellbare Speichervermögen besitzt, das gerade bei Lastwechsel sich positiv bemerkbar macht und auch benötigt wird.
• – Als weitere Erfindung muss beansprucht werden, das durch die höhere Temperaturkompensierung auch ein höheren Feuchtewert gefahren werden kann.
• – Dieser beschrieben Körper liegt dem Schwarzwalder Methode zu Grunde, können aber auch ähnliche oder Artverwandte Materialien sein, die aber der erfinderischen Faktor zu Grunde liegt, das damit die Luft/Gase usw. beeinflusst werden können, so das dies auch als Werkzeug dienen kann und damit physikalische Gegebenheiten eintreten, wie ein oversprayloses Lackieren, durch die befeuchtete Druckluft.
• – Als weitere Erfindungsanspruch muss beansprucht werden, das diese Konstruktion, diese Technik frei aller Geometrischen Formen ist.
• – Als weitere Erfindung muss beansprucht werden, das dieser Feuchte Austausches mittels rein passiven Bauteilen passiert.
• – Packt man diesen Kompressionsbeständigen Körper in einen chemisch und Druckbeständigen Körper ein, somit ist der ganze Prozeß, Feuchteaustausch = Be- und Entfeuchten auch unter komprimierten Bedingungen zu sehen und als Erfindung beansprucht werden und auch dann wenn die Prozesse im einzelnen stattfinden und dies auch bei unterschiedlichen Gasen wie z.B. Sauerstoff, Wasserstoff und bzw. oder, der komprimierter Luft.
• – die vorliegende Erfindung nimmt für sich in Anspruch, das durch gewisse Modifizierungen auch Kühl/Wärmeeffekte entstehen und dies für weitere Einsätze die Türen sich öffnen.
• – die vorliegende Erfindung nimmt daher für sich in Anspruch, das dieser Feuchteaustausch bei jeder Luftsitution gesehen kann, wie bei normaler Atmosphäre, bei Unterdruck, bei Kompressionsdruck und oder bei Mixverfahren.

"If you take the exhaust air with the residual moisture and in turn build in such a return humidifier and uses the other input side for the passenger compartment, so the air is humidified, cooled and heated. The same applies to the air of the engine (air conditioning - humidity + temperature)

• - As a further inventive claim must be claimed that this described body, the sound breaks and thus a silent humidified ventilation and / or allowed.
• - As a further invention must be claimed that this self-supporting, incompressible, hydrophilic body with the same and or different porosity an individual settings owns storage capacity, which is positively noticeable and is needed, especially during load changes.
• - As a further invention must be claimed, which can be driven by the higher temperature compensation and a higher humidity value.
• - This described body is based on the Schwarzwalder method, but can also be similar or related materials, but based on the inventive factor, so that the air / gases, etc. can be influenced, so that this can also serve as a tool and so that physical conditions occur, such as overspray-free painting, by the humidified compressed air.
• - As another claim of the invention must be claimed that this construction, this technique is free of all geometric shapes.
• - As a further invention must be claimed that this moisture exchange happens by purely passive components.
• - If you pack this compression-resistant body in a chemical and pressure-resistant body, so the whole process, moisture exchange = humidification and dehumidification under compressed conditions to see and claimed as an invention and even if the processes take place in detail and this at different gases such as oxygen, hydrogen and or or, the compressed air.
• - The present invention claims to be that caused by certain modifications also cooling / heat effects and open the door for further use.
• The present invention therefore claims to claim that this moisture exchange can be seen in any air substitution, such as normal atmosphere, negative pressure, compression pressure and / or mixing methods.

System description Air humidification

through a small water treatment, the water is largely from its ingredients freed.

The Water is over guided a diaphragm accumulator, the by means of compressed air filling individually adjusted to the respective application pressure can.

The Water gets over a controlled solenoid valve in the memory (hydrophilic porous and pressure stable Body)

On the output side a special pressure humidity sensor measures the value and over the Controller, the set value is controlled by the solenoid valve and kept. from 30 to 99% adjustable)

Consequently the air can be humidified to the physical it is only to be noted that a saturated air such as e.g. at 2 bar pressure, just an atmospheric Releases relative humidity of 50%.

System description of ventilation humidification:

• using a micro-reverse osmosis, which is in an aluminum case located (500mm long × 400 mm high and 200 mm deep), the water is far away from his Ingredients released.

The Water is over a white one 6 mm hose led and goes from a ventilation humidifier to the next Lüftungsbefeuchter.

from last ventilation humidifier a purge line goes in the drain, where the line every 3 h by means of a solenoid valve over a Timer is open and the water is renewed in the pipe (hygiene flushing).

Of the Lüftungsbefeuchter will over an external activation activated (ventilation on) and above the set Value at the humidity sensor the moistening regulates itself over a solenoid valve and due to a built-in hydrophilic and porous Body of serves as memory, itself.

description air conditioning

• the saturated one Exhaust air, is introduced into a device that the existing Characteristics of a cyclone and thus the saturated exhaust air, dehumidified by the speed effect.

The excreted water is running down the inside of the tube and collects on a hydrophilic porous Foamed ceramic with a porous Cover layer represents a composite.

On Reason of the porous Top coat, due to the composite, due to the capillary effect the hydrophilicity and due to the pressure difference, the ceramic takes the won Water on and gives them the inflowing incoming fresh air again from.

About the Material composition on the one hand and on the other hand on the Material design of the pipes, the thermal loss or the thermal gain made become.

Claims (18)

a method for humidifying air or gas streams below normal atmosphere, as well as under pressure. a method for dehumidifying air or gas streams under normal atmosphere, as well as under pressure. a procedure where by, by the humidification the air or gases are so affected, so its own equipment can be developed again have an inventive claim - as the Overspray-free painting, by the humidified compressed air - as a Performance increase through the humidified air - as a Influencing electrophysics - like a humidification with the infinite expansion possibilities. - as a Gas binding and its reform thereby - like air conditioning - Air or gas cleaning a system where over a porous one Topcoat filled with water Once, a gas tightness is achieved a system where over a different porous one Cover layer, different humidity values can be achieved. a system where, due to the association, separated over the porous Cover layer - once a moisture exchange arises a system where, due to the composite, a heat transfer takes place. a system where, due to the different composite, the exhaust air can be throttled. a system where, due to the different composite, the effect dehumidifying, humidifying can be adjusted specifically. a system where due to the material composition e.g. Si an electrical connection can be made and their Effect by how, thawing, preheating can be done. a system whereby also the water management in a building, Driving or plane is achieved automatically. a system that also achieves moisture management can be. a system whereby the sound breaks or weitgehend is reduced. a technique that is free of all geometric shapes is. a technique involving passive components, these Achieved effects. a system that can handle even aggressive gases a system that is also available in the high temperature range can use a system that humidifies an air or gas stream can and closes one subsequently the second system with the separation, so you can reform air or gas streams.