DE102018217322A1

DE102018217322A1 - Befeuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102018217322A1
Application number: DE102018217322.2A
Authority: DE
Inventors: Swen-Juri Bauer; Andrej Grabowski; Mara Meinl; Aleksandar Radlovic
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2018-10-10
Filing date: 2018-10-10
Publication date: 2020-04-16

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befeuchtungseinrichtung (2) für ein Brennstoffzellensystem (1), welche ein Gehäuse (10) sowie einen im Gehäuse (10) angeordneten Membranenstapel (11) mit in einer Stapelrichtung (17) gestapelten Membranen (16) aufweist. Eine erhöhte Effizienz und eine vereinfachte Montage der Befeuchtungseinrichtung (2) ergeben sich durch das Versehen der Befeuchtungseinrichtung (2) mit einer quer zur Stapelrichtung (17) in Richtung des Membranenstapels (11) abstehenden Haltestruktur (18), welche formschlüssig mit einer Gegenhaltestruktur (26) des Membranenstapels (11) zusammenwirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Befeuchtungseinrichtung für ein Brennstoffzellensystem mit einem Gehäuse und einem im Gehäuse angeordneten Membranstapel.
Es ist bekannt, ein einer Brennstoffzelle eines Brennstoffzellensystem zuzuführendes Gas, insbesondere einer Kathode der Brennstoffzelle zuzuführendes Kathodengas, mit Wasser oder Wasserdampf zu befeuchten, um den Betrieb des Brennstoffzellensystems zu optimieren und/oder um Beschädigungen der Brennstoffzelle zu reduzieren. Zu diesem Zweck kommen gewöhnlich Befeuchtungseinrichtungen zum Einsatz, die Membranen aufweisen, welche auf gegenüberliegenden Seiten von unterschiedlichen Gasen durchströmt sind, wobei die Membranen einen Austausch von Feuchtigkeit zwischen den Gasen erlauben, so dass eines der Gase befeuchtet wird.
Aus der WO 2012/094764 A1 ist es bekannt, die Membranen einer solchen Befeuchtungseinrichtung in einer Stapelrichtung zu stapeln. Die jeweilige Membran ist in einem plattenförmigen Rahmen aufgenommen, wobei im Rahmen der jeweiligen Membran Durchbrüche vorgesehen sind. Durch die Durchbrüche der Membranen und somit durch den Membranenstapel sind an einem Gehäuse angebrachte Stangen geführt, um den Membranenstapel im Gehäuse zu fixieren. Eine derartige Fixierung des Membranenstapels ist umständlich. Darüber hinaus wird dadurch eine getrennte Führung der beiden Gase durch die Befeuchtungseinrichtung erschwert.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit der Aufgabe, für eine Befeuchtungseinrichtung der eingangs genannten Art eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte Herstellung und/oder eine erhöhte Effizienz der Befeuchtungseinrichtung auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Membranenstapel einer Befeuchtungseinrichtung mit einer Struktur zu versehen, welche mit einer komplementären, relativ zu einem Gehäuse, in dem der Membranenstapel angeordnet ist und außenseitig des Membranenstapel in Richtung des Membranenstapels absteht, formschlüssig zusammenwirken zu lassen, um den Membranenstapel im Gehäuse zu fixieren. Ein derartiges Zusammenwirken zwischen den Strukturen führt zu einem einfachen Fixieren des Membranenstapels im Gehäuse. Zudem kann der Membranenstapel somit mit Hilfe der Strukturen beim Einsetzen in das Gehäuse geführt sein. Hierbei verlaufen die Strukturen im Gehäuse vorzugsweise parallel zu einer Montagerichtung, insbesondere Einschubrichtung, des Membranenstapels in das Gehäuse. Der Membranenstapel ist/wird also in Montagerichtung in das Gehäuse eingeschoben, wobei die Strukturen vorzugsweise ebenfalls in Montagerichtung bzw. Einschubrichtung verlaufen. Somit führen die Strukturen bereits bei der Montage bzw. beim Einschieben des Memebranenstapels in das Gehäuse zu einer exakten Positionierung des Membranenstapels im Gehäuse. Darüber hinaus verhindert das Fixieren des Membranenstapels im Gehäuse ein Spiel des Membranenstapels im Gehäuse oder verringert zumindest ein solches Spiel. In der Folge kann ein Abdichten des Membranenstapels innerhalb des Gehäuses zur Trennung der durch das Gehäuse und durch den Membranenstapel führenden Strömungspfade für unterschiedliche Gase vereinfacht und verbessert erfolgen. Die verbesserte Trennung führt zu einer erhöhten Effizienz der Befeuchtungseinrichtung und verhindert durch Vermischung der Gase bedingte Beschädigungen der Befeuchtungseinrichtung oder reduziert die Gefahr derartiger Beschädigungen.
Dem Erfindungsgedanken entsprechend weist die Befeuchtungseinrichtung also das Gehäuse auf, in dem der Membranenstapel angeordnet ist. Der Membranenstapel weist mehrere Membranen auf, die in einer Stapelrichtung, zueinander beabstandet, gestapelt sind. Ein erster Strömungspfad für ein erstes Gas und ein zweiter Strömungspfad für ein zweites Gas führen derart durch das Gehäuse und den Membranenstapel, dass im Betrieb das erste Gas mit dem zweiten Gas über die Membranen Feuchtigkeit austauscht, um eines der Gase zu befeuchten. Erfindungsgemäß weist die Befeuchtungseinrichtung wenigstens eine im Gehäuse angeordnete Haltestruktur auf, welche quer zur Stapelrichtung in Richtung des Membranenstapels absteht und sich in Stapelrichtung erstreckt. Der Membranenstapel weist für die jeweilige Haltestruktur eine Gegenhaltestruktur auf, welche mit der Haltestruktur eine Formschlussverbindung bildet, die den Membranenstapel, insbesondere quer zur Stapelrichtung, im Gehäuse fixiert. Bevorzugt ist hierzu die Haltestruktur relativ zum Gehäuse fixiert.
Bei vorteilhaften Varianten wirken die Haltestruktur und die Gegenhaltestruktur derart zusammen, dass der Membranenstapel beim Einbringen in das Gehäuse entlang der Haltestruktur geführt ist. Die Haltestruktur und die zugehörige Gegenhaltestruktur bilden also eine Führung entlang der Stapelrichtung, um den Membranenstapel während der Montage in das Gehäuse zu Führen. Dies führt zu einer erheblichen Vereinfachung der Herstellung der Befeuchtungseinrichtung. Zudem kann somit die relative Position des Membranenstapels im Gehäuse bereits beim Einführen des Membranenstapels ins Gehäuse festgelegt werden.
Die Befeuchtungseinrichtung weist zweckmäßig fluidische Anschlüsse am Gehäuse auf, um das jeweilige Gas in das Gehäuse einzubringen und aus dem Gehäuse abzuführen. Bevorzugt sind diese fluidischen Anschlüsse außerhalb der zumindest einen Haltestruktur und der zumindest einen Gegenhaltestruktur, das heißt also außerhalb der Formschlussverbindung, angeordnet. Dies erlaubt eine vereinfachte und verbesserte fluidische Trennung, insbesondere ein verbessertes und einfacheres Abdichten, zwischen dem ersten Strömungspfad und dem zweiten Strömungspfad.
Als vorteilhaft erweisen sich Ausführungsformen, bei denen wenigstens eine der zumindest einen Haltestrukturen einen eckigen oder gekrümmten Querschnitt aufweist, wobei der Querschnitt als in Stapelrichtung betrachtet, also insbesondere in Draufsicht, zu verstehen ist. Eine derartige Ausbildung der Haltestruktur reduziert das mögliche Spiel zwischen der Haltestruktur und der zugehörigen Gegenhaltestruktur, so dass der Membranenstapel im Gehäuse ein geringeres Spiel aufweist. Dies führt zu einer vereinfachten und verbesserten Trennung der Strömungspfade durch das Gehäuse und durch den Membranenstapel und somit insbesondere zu einer verbesserten Effizienz der Befeuchtungseinrichtung. Alternativ oder zusätzlich kann zu diesem Zweck wenigstens eine der zumindest einen Gegenhaltestrukturen einen eckigen oder gekrümmten Querschnitt aufweisen.
Bevorzugt sind Ausführungsformen, bei denen wenigstens eine der zumindest einen Haltestrukturen zwei zueinander in einer Umfangsrichtung des Membranenstapels beabstandete Rippen aufweist, wobei die jeweilige Rippe quer zur Stapelrichtung in Richtung des Membranenstapels absteht und wobei zwischen den Rippen ein Hohlraum ausgebildet ist. Vorteilhaft erstreckt sich die jeweilige Rippe in Stapelrichtung. Eine derartige Ausbildung der Haltestruktur führt zu einer weiteren Reduzierung des möglichen Spiels des Membranenstapels im Gehäuse, so dass wiederum die Effizienz der Befeuchtungseinrichtung verbessert wird. Zudem erlaubt eine derartige Ausbildung der Haltestruktur ein effizienteres Nutzen des im Gehäuse zur Verfügung stehenden Volumens. Bevorzugt sind dabei die fluidischen Anschlüsse für die Gase außerhalb des Hohlraums angeordnet, insbesondere ausgebildet.
Die Umfangsrichtung des Membranenstapels ist mit Bezug auf die Stapelrichtung zu verstehen, derart, dass die Umfangsrichtung um die Stapelrichtung verläuft.
Vorstellbar ist es, zusätzlich zu den Rippen einen sich in Stapelrichtung erstreckenden Pin der Haltestruktur vorzusehen, um das Spiel des Membranenstapels im Gehäuse weiter zu reduzieren.
Bevorzugt ist es, wenn die Gegenhaltestruktur zumindest abschnittsweise im Hohlraum der zugehörigen Haltestruktur angeordnet ist. Dies führt zu einer verbesserten und vereinfachten Formschlussverbindung zwischen der Haltestruktur und der Gegenhaltestruktur, die das Fixieren des Membranenstapels im Gehäuse, insbesondere auch das Einbringen des Membranenstapels in das Gehäuse, verbessert und vereinfacht. Darüber hinaus lässt sich auf diese Weise ein verbessertes Abdichten und Trennen der Strömungspfade erzielen.
Vorteilhafte Ausführungsformen sehen eine Dichtungsmasse vor, welche im Hohlraum der Haltestruktur angeordnet, insbesondere eingebracht ist. Besonders bevorzugt füllt die Dichtungsmasse den Hohlraum aus. Somit sind ein zuverlässiges und vereinfachtes Abdichten des Membranenstapels und ein verbessertes und einfaches Trennen der Strömungspfade möglich. Besonders bevorzugt füllt die Dichtungsmasse den Hohlraum aus.
Das Gehäuse weist vorteilhaft ein Loch auf, welches mit dem Hohlraum verbunden ist, derart, dass die Dichtungsmasse durch das Loch in den Hohlraum eingebracht werden kann. Hierdurch lässt sich die Dichtungsmasse nach dem Anordnen des Membranenstapels im Gehäuse in den Hohlraum einbringen. Somit wird mit der Dichtungsmasse der Hohlraum gefüllt und zudem der Membranenstapel im Bereich der Gegenhaltestruktur randseitig mit der Dichtungsmasse abgedichtet. Es erfolgt also ein vereinfachtes, zuverlässiges und verbessertes Abdichten.
Die Dichtungsmasse kann prinzipiell eine beliebige sein, die sich insbesondere durch das Loch in den Hohlraum einbringen lässt. Insbesondere handelt es sich bei der Dichtungsmasse um eine Schaummasse, beispielsweise aus Polyurethan.
Als vorteilhaft gelten Ausführungsformen, bei denen eine der Rippen der Haltestruktur in Richtung einer Stirnseite des Membranenstapels absteht und die andere Rippe in Richtung der in Umfangsrichtung anschließenden Stirnseite absteht. Die Stirnseiten des Membranenstapels verlaufen dabei in Stapelrichtung. Sind in Umfangsrichtung aufeinanderfolgende Stirnseiten des Membranenstapels über Ecken des Membranenstapels voneinander getrennt bzw. miteinander verbunden, sind die Rippen der Haltestruktur auf unterschiedlichen Seiten der Ecke angeordnet. Die Rippen umklammern also den Membranenstapel eckseitig und bilden die Formschlussverbindung. Hierdurch wird ein einfaches und zuverlässiges Fixieren des Membranenstapels im Gehäuse erreicht. Zudem lässt sich der Membranenstapel auf diese Weise vereinfacht in das Gehäuse einbringen.
Alternativ oder zusätzlich kann wenigstens eine der Haltestrukturen eine Klammer aufweisen, welche den Membranenstapel quer zur Stapelrichtung vorspannt und somit zu einer Fixierung des Membranenstapels im Gehäuse und/oder zu einer Reduzierung des möglichen Spiels des Membranenstapels im Gehäuse führt. Die Klammer ist zweckmäßig am Gehäuse befestigt, insbesondere formschlüssig im Gehäuse aufgenommen. Vorstellbar ist es insbesondere, die Klammer im Hohlraum zwischen den Rippen der Haltestruktur anzuordnen.
Die Befeuchtungseinrichtung weist bevorzugt zumindest zwei Haltestrukturen mit jeweils einer zugehörigen Gegenhaltestruktur auf. Die Haltestrukturen und analog hierzu die Gegenhaltestrukturen sind hierbei zueinander, insbesondere in Umfangsrichtung, beabstandet. Dies führt zu einer weiteren Reduzierung des möglichen Spiels des Membranenstapels im Gehäuse und/oder einem einfacheren Einbringen des Membranenstapels in das Gehäuse.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die Befeuchtungseinrichtung zumindest zwei diametral gegenüberliegende Haltestrukturen, analog hierzu zumindest zwei diametral gegenüberliegende Gegenhaltestrukturen, aufweist. Bevorzugt ist dabei die jeweilige Haltestruktur in einem Eckbereich des Membranenstapels angeordnet.
Als besonders vorteilhaft erweisen sich Ausführungsformen, bei denen die Befeuchtungseinrichtung vier derartige Haltestrukturen aufweist, wobei jeweils zwei der Haltestrukturen diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Entsprechendes gilt für die Gegenhaltestruktur.
Bei vorteilhaften Ausführungsformen weist zumindest eine der wenigstens einen Gegenhaltestrukturen zumindest eine mit der zugehörigen Haltestruktur zusammenwirkende Aufnahme auf. Hierdurch lässt sich die Formschlussverbindung zwischen der Haltestruktur und der Gegenhaltestruktur vereinfacht und stabil realisieren.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen zumindest eine der wenigstens einen Aufnahmen quer zur Stapelrichtung offen ausgebildet ist. Die Haltestruktur greift also quer zur Stapelrichtung in die Aufnahme ein. Das Zusammenwirken der Aufnahme mit der zugehörigen Haltestruktur führt zu einer einfachen und stabilen Formschlussverbindung. Zudem kann somit der Membranenstapel vereinfacht in das Gehäuse geführt werden.
Die jeweilige Haltestruktur kann als vom Gehäuse separat hergestellter Bestandteil der Befeuchtungseinrichtung ausgebildet sein, der in der Befeuchtungseinrichtung relativ zum Gehäuse fixiert ist. Beispielsweise kann die Haltestruktur formschlüssig im Gehäuse aufgenommen sein. Zu denken ist dabei an Ausführungsformen, bei denen die Haltestruktur als ein Profilkörper ausgebildet ist, der im Gehäuse formschlüssig aufgenommen ist. Ebenso kann die Haltestruktur als ein Winkel mit L-förmigem Querschnitt ausgebildet sein.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen zumindest eine der wenigstens einen Haltestrukturen einteilig mit dem Gehäuse hergestellt ist. Die Haltestruktur ist also Bestandteil des Gehäuses und von diesem abstehend ausgebildet. Die Haltestruktur ist also in einem gemeinsamen Verfahren, beispielsweise in einem Gussverfahren, gemeinsam mit dem Gehäuse hergestellt. Dies erlaubt eine einfache und präzise Anordnung der Haltestruktur relativ zum Gehäuse und dementsprechend eine präzise Anordnung des Membranenstapels relativ zum Gehäuse. Zudem lässt sich die Haltestruktur somit kostengünstig und bauraumsparend realisieren.
Die Befeuchtungseinrichtung ist vorteilhaft derart ausgestaltet, dass die Gase das Gehäuse und den Membranenstapel im Kreuzstrom durchströmen. Hierzu sind die entsprechenden Einlässe und Auslässe vorteilhaft auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses und zueinander versetzt angeordnet.
Die jeweilige Gegenhaltestruktur kann prinzipiell von den Membranen des Membranenstapels separat sein.
Vorteilhaft sind Ausführungsformen, bei denen die Gegenhaltestruktur in den Membranen des Membranenstapels ausgebildet, insbesondere ausgeformt, ist.
Das heißt insbesondere, dass die jeweilige Membran des Membranenstapels einen Abschnitt der Gegenhaltestruktur aufweist bzw. ausbildet.
Der Membranenstapel kann zur beabstandeten Anordnung der Membranen in Stapelrichtung zwischen den Membranen angeordnete Spacer aufweisen. Die jeweilige Gegenhaltestruktur kann dabei durch die Spacer führen, das heißt insbesondere, dass die Spacer einen Abschnitt der Gegenhaltestruktur aufweisen bzw. ausbilden können.
Der jeweilige Spacer ist vorteilhaft als ein rautenförmiges Gitter ausgebildet oder weist zumindest ein rautenförmiges Gitter auf, welches zwischen den benachbarten Membranen angeordnet ist. Dies führt insbesondere zu verringerten Druckverlusten in den durch den Membranenstapel strömenden Gasen sowie einer gleichmäßigeren Strömung der Gase durch den Membranenstapel. Zudem lassen sich auf diese Weise höhere Packungsdichten erreichen. Folglich wird eine erhöhte Effizienz der Befeuchtungseinrichtung erreicht.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
Es zeigen, jeweils schematisch

1 eine stark vereinfachte, schaltplanartige Darstellung eines Brennstoffzellensystems mit einer Befeuchtungseinrichtung,
2 eine isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung mit einem Gehäusetopf und einem Deckel,
3 eine weitere, isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung teilweise im Schnitt mit einem Membranenstapel,
4 eine isometrische Ansicht des Gehäusetopfs,
5 eine Detailansicht des Gehäusetopfs in Draufsicht,
6 eine Explosionsdarstellung des Membranenstapels,
7 eine isometrische Ansicht des Membranenstapels,
8 eine isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung ohne Deckel,
9 eine Detailansicht aus 8 in Draufsicht,
10 die Ansicht aus 8 bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung,
11 die Ansicht aus 9 bei der Befeuchtungseinrichtung aus 10,
12 die Ansicht aus 4 bei der Befeuchtungseinrichtung aus 10,
13 die Ansicht aus 6 bei der Befeuchtungseinrichtung aus 10,
14 die Ansicht aus 10 bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung,
15 die Ansicht aus 11 bei der Befeuchtungseinrichtung aus 14,
16 die Ansicht aus 12 bei der Befeuchtungseinrichtung aus 14,
17 die Ansicht aus 12 bei der Befeuchtungseinrichtung aus 14,
18 die Ansicht aus 14 bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung,
19 die Ansicht aus 15 bei der Befeuchtungseinrichtung aus 18,
20 die Ansicht aus 16 bei der Befeuchtungseinrichtung aus 18,
21 einen Schnitt durch die Befeuchtungseinrichtung aus 18 während der Montage,
22 einen Schnitt durch die Befeuchtungseinrichtung bei einem anderen Ausführungsbeispiel,
23 eine isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung aus 22 ohne Gehäuse,
24 eine isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung ohne Gehäuse bei einem anderen Ausführungsbeispiel,
25 einen Schnitt durch die Befeuchtungseinrichtung aus 24,
26 eine isometrische Ansicht des Deckels der Befeuchtungseinrichtung aus 25,
27 eine isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung ohne Gehäuse bei einem weiteren Ausführungsbeispiel,
28-30 jeweils eine isometrische Ansicht während unterschiedlichen Montageschritten zur Herstellung der Befeuchtungseinrichtung aus 27.

Ein Brennstoffzellensystem 1, wie es beispielsweise in 1 gezeigt, weist eine Befeuchtungseinrichtung 2 auf, die dem Befeuchten eines einer Brennstoffzelle 3 des Brennstoffzellensystems 1 zuzuführenden Gases 4, nachfolgend auch erstes Gas 4 genannt, dient, bei dem es sich insbesondere um ein einer nicht gezeigten Kathode der Brennstoffzelle 3 zuzuführendes Kathodengas handeln kann. In der Befeuchtungseinrichtung 2 wird hierzu Feuchtigkeit von einem anderen Gas 5, nachfolgend zweites Gas 5 genannt, auf das erste Gas 4 übertragen. Im gezeigten Beispiel handelt es sich bei dem zweiten Gas 5 um im Betrieb der Brennstoffzelle 3, insbesondere an der Kathode, entstehendes Gas, welches Wasser bzw. wasserdampfhaltig ist. Die Befeuchtungseinrichtung 2 weist für das jeweilige Gas 4, 5 einen Einlass 6, 8 sowie einen Auslass 7, 9 auf. Das erste Gas 6 strömt durch einen ersten Einlass 6 in die Befeuchtungseinrichtung 2 und verlässt diese über einen ersten Auslass 7. Das zweite Gas 5 strömt über einen zweiten Einlass 8 in die Befeuchtungseinrichtung 2 und verlässt diese über einen zweiten Auslass 9.
Die Befeuchtungseinrichtung 2 weist, wie beispielsweise den 2 und 3 zu entnehmen ist, ein Gehäuse 10 sowie einen im Gehäuse 10 aufgenommenen Membranstapel 11 auf. Dabei ist in 2 eine isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung 2 und in 3 eine isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung 2 teilweise geschnitten dargestellt, so dass in 3 der Membranenstapel 11 sichtbar ist. Im gezeigten Beispiel weist das Gehäuse 10 einen Gehäusetopf 12, nachfolgend auch kurz Topf 12 genannt, sowie einen den Topf 12 verschließenden Gehäusedeckel 13, nachfolgend auch kurz Deckel 13 genannt, auf. Der Membranenstapel 10 ist im Gehäusetopf 12 aufgenommen, wobei der Membranenstapel 11 in den Gehäusetopf 12 eingeführt wird und der Gehäusedeckel 13 anschließend den Gehäusetopf 12 verschließt. Gehäusetopf 12 und Gehäusedeckel 13 sind im gezeigten Beispiel jeweils mit einem Einlass 6, 8 und einem Auslass 7, 9 versehen. Wie insbesondere 3 entnommen werden kann, führt ein Strömungspfad 14 des ersten Gases 4, nachfolgend auch erster Strömungspfad 14 genannt, durch den ersten Einlass 6 und den ersten Auslass 7. Dabei führt der erste Strömungspfad 14 im Gehäuse 10 durch den Membranenstapel 11. Ein Strömungspfad 15 des zweiten Gases 5, nachfolgend auch zweiter Strömungspfad 15 genannt, führt durch den zweiten Einlass 8, durch den Membranenstapel 11 und den zweiten Auslass 9. Der erste Strömungspfad 14 und der zweite Strömungspfad 15 sind voneinander, wobei es innerhalb des Membranenstapels 11 zu einem Feuchtigkeitsaustausch zwischen dem ersten Gas 4 und dem zweiten Gas 5, vorliegend zu einer Feuchtigkeitsübertragung vom zweiten Gas 5 auf das erste Gas 4, kommt. Zu diesem Zweck weist der Membranenstapel 11 Membranen 16 auf, die in einer Stapelrichtung 17 zueinander beabstandet gestapelt sind. Das erste Gas 4 und das zweite Gas 5 strömen auf voneinander abgewandten Seiten der jeweiligen Membran 16, wobei Feuchtigkeit, das heißt insbesondere Wasser oder Wasserdampf, durch die Membran 16 diffundiert und auf das Gas 4, 5 mit der geringeren Feuchtigkeit, vorliegend auf das erste Gas 4, übertragen wird.
Zum Fixieren des Membranenstapels 11 im Gehäuse 10, vorliegend im Gehäusetopf 12, vorliegend zudem zum Führen des Membranenstapels 11 in das Gehäuse 10, vorliegend also in den Gehäusetopf 12, weist die Befeuchtungseinrichtung 2, wie beispielsweise den 4 und 5 zu entnehmen ist, zumindest eine Haltestruktur 18 auf, welche sich in Stapelrichtung 17 erstreckt und in Richtung des Membranenstapels 11 absteht. In den gezeigten Beispielen weist die Befeuchtungseinrichtung 2 vier derartige Haltestrukturen 18 auf, welche in einer Umfangsrichtung 19 des Membranenstapels 11 zueinander beabstandet sind. Die jeweilige Haltestruktur 18 ist außenseitig des Membranenstapels 11 angeordnet. Im gezeigten Beispiel weisen der Membranenstapel 11 sowie das Gehäuse 10, insbesondere der Gehäusetopf 12, einen im Wesentlichen viereckigen Querschnitt auf, wobei die jeweilige Haltestruktur 18 im Bereich einer der Ecken 20 des Membranenstapels 11 angeordnet ist. Jeweils zwei Haltestrukturen 18, dementsprechend auch jeweils zwei Gegenhaltestrukturen 26 sind also diametral gegenüberliegend angeordnet.
In 4 ist eine isometrische Ansicht des Gehäusetopfs 12, in 5 eine Draufsicht auf den Gehäusetopf 12 entlang der Stapelrichtung 17, in 6 eine Explosionsdarstellung des Membranenstapels 11, in 7 eine isometrische Ansicht des Membranenstapels 11, in 8 eine isometrische Ansicht der Befeuchtungseinrichtung 2 ohne Deckel 13 und in 9 eine Draufsicht auf die Befeuchtungseinrichtung 2 entlang der Stapelrichtung 17 im Bereich einer der Haltestrukturen 18 zu sehen. In dem gezeigten Beispiel weist die jeweilige Haltestruktur 18, wie insbesondere den 4 und 5 entnommen werden kann, zwei in Umfangsrichtung 19 zueinander beabstandete, jeweils sich in Stapelrichtung 17 erstreckende und in Richtung des Membranenstapels 11 abstehende Rippen 21 auf, zwischen denen somit im Eckbereich des Gehäuses 10, insbesondere des Gehäusetopfs 12, ein Hohlraum 22 angeordnet ist. Die Rippen 21 der jeweiligen Haltestruktur 18 umgeben somit eine zugehörige Ecke 20 des Membranenstapels 11 und sind in Richtung von in Umfangsrichtung 19 aufeinanderfolgenden Stirnseiten 23 abstehend ausgebildet. Bei dem in den 4 bis 9 gezeigten Beispiel weist die jeweilige Rippe 21 im Querschnitt eine in Richtung des Membranenstapels 11 spitz zulaufenden Verlauf auf.
Der Gehäusetopf 12 weist für den jeweiligen Hohlraum 22 ein zugehöriges Loch 24 auf, das in einem quer zur Stapelrichtung 17 verlaufenden Boden 25 des Gehäusetopfs 12 eingebracht ist. Der Membranenstapel 11 weist, wie insbesondere den 7 und 8 entnommen werden kann, für die jeweilige Haltestruktur 18 eine zugehörige Gegenhaltestruktur 26 auf, wobei die jeweilige Haltestruktur 18 durch die zugehörige Gegenhaltestruktur 26 geführt ist und mit der zugehörigen Gegenhaltestruktur 26 eine Formschlussverbindung 27 bildet, welche den Membranenstapel 11 im Gehäuse 10, insbesondere im Gehäusetopf 12, fixiert. Zur Montage der Befeuchtungseinrichtung 2 wird der Membranenstapel 11 in den Gehäusetopf 12 eingesetzt, wobei die Gegenhaltestrukturen 26 jeweils mit der zugehörigen Haltestruktur 18 zusammenwirken, derart, dass die Haltestrukturen 18 durch das Zusammenwirken mit den Gegenhaltestrukturen 26 als eine Führung für den Membranenstapel 11 dienen. Zudem wird der Membranenstapel 11 durch das Zusammenwirken der Haltestrukturen 18 mit den Gegenhaltestrukturen 26 im Gehäuse 10, insbesondere im Gehäusetopf 12, fixiert. Ist der Membranenstapel 11 in das Gehäuse 10 eingeführt und der Gehäusetopf 12 mit dem Gehäusedeckel 13 verschlossen, wird in den jeweiligen Hohlraum 22 über das zugehörige Loch 24 eine Dichtungsmasse 28 eingebracht, welche den Hohlraum 22 vorzugsweise ausfüllt. Bei der Dichtungsmasse 28 handelt es sich insbesondere um einen Dichtungsschaum 29, insbesondere aus Polyurethan.
Der Membranenstapel 11 weist, wie in 6 dargestellt, neben den Membranen 16 Spacer 30 auf, welche in Stapelrichtung 17 zwischen den Membranen 16 angeordnet sind und diese somit zueinander beabstanden. In 6 sind rein beispielhaft zwei Membranen 16 und zwei Spacer 30 gezeigt. Die Membranen 16 und die Spacer 30 haben im gezeigten Beispiel jeweils identische Querschnitte und weisen im Querschnitt zwei gegenüberliegende lange Seiten 31 und zwei gegenüberliegende kurze Seiten 32 auf. Der jeweilige Spacer 30 weist eine im Wesentlichen raupenförmige Gitterstruktur 33 auf, die zu einem geringen Strömungswiderstand innerhalb des Membranenstapels 11 führt. Zudem weist der jeweilige Spacer 30 zwei außenseitig gegenüberliegend angeordnete Klebestreifen 34 auf, mit denen die in Stapelrichtung 17 benachbarten Membranen 16 am jeweiligen Spacer 30 befestigt werden. Im gezeigten Beispiel sind die Klebestreifen 34 in Stapelrichtung 17 abwechselnd an den kurzen Seiten 32 und den langen Seiten 31 der Spacer 30 angebracht. Die jeweilige Gegenhaltestruktur 26 verläuft dabei durch die Membranen 16 und den Spacern 30, ist also in den Membranen 16 und den Spacern 30 ausgebildet, insbesondere ausgeformt. Beim in den 6 bis 9 gezeigten Beispiel weist die jeweilige Gegenhaltestruktur 26 des Membranenstapels 11 eine Aussparung 35 auf, ist vorliegend als eine solche Aussparung 35 ausgebildet, die sich in Stapelrichtung 17 erstreckt und quer zur Stapelrichtung 17 hin zur zugehörigen Haltestruktur 18 offen ausgebildet ist. Dementsprechend weist die jeweilige Membran 16 und der jeweilige Spacer 30 einen Abschnitt 36 der Aussparung 35 auf. Zum Führen des Membranenstapels 11 in das Gehäuse 10, insbesondere in den Gehäusetopf 12, und zum Fixieren des Membranenstapels 11 im Gehäuse 10, insbesondere im Gehäusetopf 12, ragen dabei die Rippen 21 der jeweiligen Haltestruktur 18 in die Aussparung 35 der zugehörigen Gegenhaltestruktur 26. Zudem füllt die Dichtungsmasse 28 die Aussparung 35 der zugehörigen Gegenhaltestruktur 26 aus. Zu erkennen ist ferner, dass die Einlässe 6, 8 und die Auslässe 7, 9 der Befeuchtungseinrichtung 2 außerhalb der Haltestrukturen 18 und den Gegenhaltestrukturen 26 und zwischen in Umfangsrichtung 19 aufeinanderfolgenden Haltestrukturen 18 angeordnet und ausgebildet sind.
Im gezeigten Beispiel ist die jeweilige Haltestruktur 18 monolithisch mit dem Gehäuse 10, insbesondere mit dem Gehäusetopf 12, hergestellt. Die Haltestrukturen 18 und somit die Rippen 21 sind also Bestandteile des Gehäuses 10, insbesondere des Gehäusetopfs 12, die innenseitig des Gehäuses 10, insbesondere des Gehäusetopfs 12, abstehend ausgebildet sind.
In den 10 bis 13 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung 2 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den 4 bis 9 gezeigten Beispiel durch die Ausbildung der jeweiligen Haltestruktur 18 und Gegenhaltestruktur 26. Dabei unterscheiden sich die Rippen 21 der jeweiligen Haltestruktur 18 von den Rippen des Beispiels in den 4 bis 9 dadurch, dass sie gleichmäßig in Richtung des Membranenstapels 11 abstehen, das heißt insbesondere keinen spitz zulaufenden Verlauf aufweisen. Zudem weist die jeweilige Haltestruktur 18 neben den Rippen 21 einen vom Boden 25 des Gehäusetopfs 12 in Stapelrichtung 17 abstehenden Pin 37 auf. Der Membranenstapel 11 weist für den jeweiligen Pin 37 eine in Stapelrichtung 17 verlaufende Aussparung 35 auf, welche eine Aufnahme 38 für den Pin 37 bildet, die von den Ecken 20 des Membranenstapels 11 nach innen versetzt angeordnet ist. Die jeweilige Ecke 20 des Membranenstapels 11 dringt somit in den Hohlraum 22 der zugehörigen Haltestruktur 18 ein, der wiederum nach dem Einführen des Membranenstapels 11 in den Gehäusetopf 12 und dem Verschließen des Gehäusetopfs 12 mit dem Gehäusedeckel 13 über das zugehörige Loch 24 mit der Dichtungsmasse 28 gefüllt ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung 2 ist in den 14 bis 17 gezeigt. Dieses Beispiel entspricht dem in den 10 bis 13 gezeigten Ausführungsbeispiel mit folgenden Ausnahmen: Die jeweilige Haltestruktur 18 weist keinen Pin 37 auf. Dementsprechend weist der Membranenstapel 11 keine Aufnahme 38 auf. Zudem weist der Membranenstapel 11 für die jeweilige Rippe 21 eine zugehörige, hin zur Rippe 21 offene Aussparung 35 auf, durch welche die zugehörige Rippe 21 geführt ist. Dementsprechend sind im Bereich jeder Ecke 20 des Membranenstapels 11 zwei solche Aussparungen 35 eingebracht. Die jeweilige Gegenhaltestruktur 26 weist also zwei Aussparungen 35 auf.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung 2 ist in den 18 bis 21 gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die jeweilige Haltestruktur 18 eine Klammer 39 auf, welche auf der vom Membranenstapel 11 abgewandten Seite formschlüssig im Gehäuse 10, insbesondere im Gehäusetopf 12, aufgenommen ist. Hierzu weist die jeweilige Klammer 39 im gezeigten Beispiel einen abstehenden Fortsatz 40 auf, der vom Gehäuse 10, insbesondere vom Gehäusetopf 12, umschlossen ist. Zu diesem Zweck kann der Fortsatz 40 vom Material des Gehäuses 10, insbesondere des Gehäusetopfs 12, umspritzt sein. Die jeweilige Klammer 39 umklammert eine zugehörige Ecke 20 des Membranenstapels 11. Die jeweilige Klammer 39 weist auf der dem Membranenstapel 11 zugewandten Ende zwei Spitzen 60auf, wobei die jeweilige Spitze 60im montierten Zustand in den Membranenstapel 11, insbesondere in die zugehörige Stirnseite 23 des Membranenstapels 11, eindringt. Beim gezeigten Beispiel ist die jeweilige Gegenhaltestruktur 26 frei von Aussparungen 35 ausgebildet. Zum Montieren der Befeuchtungseinrichtung 2 wird die jeweilige Klammer 39 gespreizt, derart, dass der Membranenstapel 11 mit den Ecken 20 ohne Kontakt zu der Klammer 39 in das Gehäuse 10, insbesondere in den Gehäusetopf 12, eingeführt werden kann. Ist der Membranenstapel 11 im Gehäuse 10, insbesondere im Gehäusetopf 12, eingeführt, wird das Spreizen der jeweiligen Klammer 39 aufgehoben, so dass die jeweilige Klammer 39 mit den Spitzen 60in den Membranenstapel 11 eindringt (vergleiche 21) und den Membranenstapel 11 quer zur Stapelrichtung 17 vorspannt. Somit ist der Membranenstapel 11 im Gehäuse 10 fixiert. Anschließend wird die Dichtungsmasse 28 in den jeweiligen Hohlraum 22 eingebracht, um diesen Hohlraum 22 zu füllen. In diesem Ausführungsbeispiel wird die jeweilige Haltestruktur 18 also von der Klammer 39 ausgebildet. Der Hohlraum 22 ist dabei innerhalb der Klammer 39 ausgebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Haltestruktur 18 also separat vom Gehäuse 10 und formschlüssig am Gehäuse 10 angebracht.
In den 22 und 23 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung 2 gezeigt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Haltestruktur 18 vom Gehäuse 10 separat. Die jeweilige Haltestruktur ist dabei formschlüssig in das Gehäuse 10, insbesondere in den Gehäusetopf 12, eingeführt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die jeweilige Haltestruktur 18 als ein Profilkörper 41 ausgebildet, wobei der jeweilige Profilkörper 41 mit einer in Richtung des Membranenstapels 11, insbesondere der zugehörigen Gegenhaltestruktur 26 abstehenden Kante 42 in die zugehörige Gegenhaltestruktur 26, die eine hin zur Kante 42 offene Aussparung 35 aufweist, insbesondere als eine solche Aussparung 35 ausgebildet ist, eingreift.
In 23 ist der Membranenstapel 11 zusammen mit den jeweils als ein Profilkörper 41 ausgebildeten Haltestrukturen 18 gezeigt. Insbesondere 23 ist zu entnehmen, dass der jeweilige Profilkörper 41 zwei Nuten 43 aufweist, welche sich in Stapelrichtung 17 erstrecken und welche formschlüssig im Gehäuse 10, insbesondere im Gehäusetopf 12, aufgenommen sind.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung 2 ist in den 24 bis 26 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in den 22 und 23 gezeigten Beispiel dadurch, dass die jeweilige Haltestruktur 18 als ein im Wesentlichen L-förmiger Winkel 44 ausgebildet ist. In 24 sind lediglich der Membranenstapel 11 und die jeweils als ein Winkel 44 ausgebildeten Haltestrukturen 18 gezeigt. Dabei weist der Gehäusedeckel 13, wie 26 entnommen werden kann, für den jeweiligen Winkel 44 eine zugehörige Ausnehmung 45 auf, in der der Winkel 44 stirnseitig aufgenommen ist. Der jeweilige Winkel 44 dringt dabei, wie 25 entnommen werden kann, mit seinen Schenkeln 46 in das Gehäuse 10, insbesondere in den Gehäusetopf 12, quer zur Stapelrichtung 17 ein, wobei in diesem Bereich jeweils eine Dichtung 47, die den Schenkel 46 im Querschnitt U-förmig umgibt, angeordnet ist.
Bei den in den 2 bis 26 gezeigten Beispielen verlaufen die Haltestrukturen 18 sowie die Gegenhaltestrukturen 26 jeweils parallel zu einer Montagerichtung bzw. Einschubrichtung des Membranenstapels 11 in das zugehörige Gehäuse 10. Somit wird beim axialen Einschieben des Membranenstapels 11 in das Gehäuse 10 bereits beim Einschieben eine exakte Positionierung des Membranenstapels 11 im Gehäuse 10 erreicht.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Befeuchtungseinrichtung 2 ist in den 27 bis 30 gezeigt, wobei 27 den Membranenstapel 11 zeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Membranenstapel 11 in seinen Ecken 20 entlang der Stapelrichtung 17, vorliegend zudem randseitig der quer zur Stapelrichtung 17 verlaufenden Endseiten, mit einem Dichtungsprofil 48 versehen, das somit Bestandteil des Membranenstapels 11 ist. Das Dichtungsprofil 48 weist in den Ecken 20 entlang der Stapelrichtung 17 verlaufende Vertiefungen 49 auf, welche jeweils eine Gegenhaltestruktur 26 des Membranenstapels 11 bilden. Das Dichtungsprofil 48 kann dabei um den Membranenstapel 11 umschäumt sein. In diese Vertiefungen 49 dringt die jeweils zugehörige Haltestruktur 18 ein, die im gezeigten Beispiel als eine nach innen gerichtete Kerbe 50 des Gehäuses 10 ausgebildet ist (siehe 28 bis 30), die sich in Stapelrichtung 17 erstreckt. Wie den 28 bis 30 ferner zu entnehmen ist, ist bei diesem Ausführungsbeispiel das Gehäuse 10 nicht zweiteilig aus einem Gehäusetopf 12 und einem Gehäusedeckel 13, sondern vierteilig mit jeweils zwei Halbschalen 51, welche jeweils zwei der Kerben 50 aufweisen, und zwei Abschlussteilen 52, welche die Halbschalen 51 verschließen und die Einlässe 6, 8 sowie die Auslässe 7, 9 aufweisen, ausgebildet. Zum Montieren der Befeuchtungseinrichtung 2 wird der Membranenstapel 11 in eine der Halbschalen 51 eingesetzt. Anschließend wird die andere Halbschale 51, wie in 29 gezeigt, angebracht, derart, dass die Halbschalen 51 den Membranenstapel 11 in Umfangsrichtung 19 umschließen. Danach werden, wie in 30 gezeigt, die Abschlussteile 52 an den Halbschalen 51 angebracht, um gemeinsam mit den Halbschalen 51 das Gehäuse 10 auszubilden. Dabei ist in 30 ansichtsbedingt lediglich eine der Abschlussteile 52 zu sehen. Die Halbschalen 51 und die Abschlussteile 52 sind vorzugsweise ineinander steckbar und werden anschließend, beispielsweise stoffschlüssig, aneinander fixiert. Im fertig montierten Zustand der Befeuchtungseinrichtung 2 wird das Dichtungsprofil 48 vom Gehäuse 10 verpresst bzw. zusammengedrückt.
In den gezeigten Beispielen sind die jeweilige Haltestruktur 18 und Gegenhaltestruktur 26 im Bereich einer zugehörigen Ecke 20 des Membranenstapels 11 angeordnet bzw. ausgebildet. Vorstellbar ist es auch, zumindest eine der Haltestrukturen 18 zwischen den Ecken 20 des Membranenstapels 11 anzuordnen. Entsprechendes gilt dann für die zugehörige Gegenhaltestruktur 26.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2012/094764 A1 [0003]

Claims

Befeuchtungseinrichtung (2) für ein Brennstoffzellensystem (1), mit einem Gehäuse (10) und einem im Gehäuse (10) angeordneten Membranstapel (11), - wobei der Membranstapel (11) in einer Stapelrichtung (17) zueinander beabstandet gestapelte Membranen (16) aufweist, - wobei ein erster Strömungspfad (14) für ein erstes Gas (4) und ein zweiter Strömungspfad (15) für ein zweites Gas (5) durch das Gehäuse (10) und den Membranstapel (11) führen, derart, dass im Betrieb das erste Gas (4) mit dem zweiten Gas (5) über die Membranen (16) Feuchtigkeit austauscht, dadurch gekennzeichnet, - dass die Befeuchtungseinrichtung (2) innerhalb des Gehäuses (10) zumindest eine Haltestruktur (18) aufweist, die quer zur Stapelrichtung (17) in Richtung des Membranstapels (11) absteht und sich in Stapelrichtung (17) erstreckt, - dass der Membranstapel (11) für die jeweilige Haltestruktur (18) eine Gegenhaltestruktur (26) aufweist, die mit der Haltestruktur (18) eine Formschlussverbindung (27) bildet, die den Membranstapel (11) im Gehäuse (10) fixiert.
Befeuchtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zumindest einen Haltestrukturen (18) einen eckigen oder gekrümmten Querschnitt aufweist.
Befeuchtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zumindest einen Haltestrukturen (18) zwei zueinander in einer Umfangsrichtung (19) des Membranstapels (11) beabstandete Rippen (21) aufweist, zwischen denen ein Hohlraum (22) ausgebildet ist.
Befeuchtungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenhaltestruktur (26) im Hohlraum (22) der zugehörigen Haltestruktur (18) angeordnet ist.
Befeuchtungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum (22) mit einer fluidisch dichtenden Dichtungsmasse (28) gefüllt ist.
Befeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, - dass der Membranstapel (11) in Stapelrichtung (17) verlaufende Stirnseiten (23) aufweist, - dass eine der Rippen (21) der Haltestruktur (18) in Richtung einer der Stirnseiten (23) des Membranstapels (11) absteht und die andere Rippe (21) in Richtung der in Umfangsrichtung (19) anschließenden Stirnseite (23) absteht.
Befeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zumindest einen Haltestrukturen (18) eine Klammer (39) aufweist, welche quer zur Stapelrichtung (18) gegen den Membranstapel (11) vorgespannt ist.
Befeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinrichtung (2) zumindest zwei diametral gegenüberliegende Haltestrukturen (18) aufweist.
Befeuchtungseinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Befeuchtungseinrichtung (2) vier solche Haltestrukturen (18) aufweist, wobei jeweils zwei der Haltestrukturen (18) diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
Befeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der wenigstens einen Gegenhaltestrukturen (26) wenigstens eine mit der zugehörigen Haltestruktur (18) zusammenwirkende Aussparung (35) aufweist.
Befeuchtungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zumindest einen Aussparungen (35) quer zur Stapelrichtung (17) offen ausgebildet ist.
Befeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zumindest einen Haltestrukturen (18) einteilig mit dem Gehäuse (10) hergestellt ist.
Befeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigsten eine der zumindest einen Haltestrukturen (18) als ein Profilkörper (41) ausgebildet ist, welches im Gehäuse (10) formschlüssig aufgenommen ist.
Befeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, - dass das Gehäuse (10) für das jeweilige Gas (4, 5) einen Einlass (6, 8) und einen Auslass (7, 9) aufweist, - dass die Einlässe (6, 8) und die Auslässe (7, 9) beabstandet zur zumindest einen Haltestruktur (18) und zur zumindest einen Gegenhaltestruktur (26) angeordnet sind.
Befeuchtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der zumindest einen Gegenhaltestrukturen (26) durch die jeweilige Membran (16) führt.