-
Die Erfindung betrifft ein Befeuchtermodul mit einer wasserdampfdurchlässigen Membran, mit beidseits der Membran angeordneten jeweils ein Flussfeld definierenden Abstandshaltern und mit einem in die Membran eingenähten Garn.
-
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Befeuchter und ein Verfahren zur Herstellung eines Befeuchtermoduls, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Befeuchters.
-
Befeuchter werden im Allgemeinen eingesetzt, um bei zwei gasförmigen Medien mit einem unterschiedlichen Feuchtegehalt eine Übertragung der Feuchte auf das trockenere Medium bewirken zu können. Derartige Gas/Gas-Befeuchter finden insbesondere Anwendung in Brennstoffzellenvorrichtungen, bei denen im Kathodenkreislauf zur Versorgung der Kathodenräume des Brennstoffzellenstapels Luft mit dem darin enthaltenen Sauerstoff verdichtet wird, so dass relativ warme und trockene komprimierte Luft vorliegt, deren Feuchte für die Verwendung in den Brennstoffzellenstapel für die Membranelektrodeneinheit nicht ausreicht. Die durch den Verdichter bereitgestellte trockene Luft für den Brennstoffzellenstapel wird befeuchtet, indem sie an der wasserdampfdurchlässigen Membran vorbeigeführt wird, deren andere Seite mit der feuchten Abluft aus dem Brennstoffzellenstapel bestrichen wird. Des Weiteren fällt im Brennstoffzellenstapel sowohl anodenseitig als auch kathodenseitig Flüssigwasser an, das aus dem Brennstoffzellenstapel entfernt werden muss. Der Befeuchter, der Wasserabscheider sowie der nach dem Verdichter positionierte Ladeluftkühler sind große Komponenten, die zu einer starken Vergrößerung des erforderlichen Bauraums für eine Brennstoffzellenvorrichtung beitragen und die Effizienz der Brennstoffzellenvorrichtung einschränken weil hohe thermische Verluste vorliegen.
-
Die
US 9,806,362 B2 offenbart einen Planarbefeuchter mit einer Mehrzahl von Membranen umfassenden Befeuchtereinheiten, wobei in einen Randbereich der Membran ein Garn umfangsseitig eingenäht ist, um die Befeuchtereinheit nach außen abzudichten.
-
Weiterhin sind Vorschläge bekannt, einen Befeuchter mit einer Mehrzahl an Befeuchtermodulen einzusetzen, die über ein Flussfeld definierende Stege verfügen, durch das ein gleichmäßigeres Bestreichen der Membran mit dem dieser Seite zugeordneten Medium ermöglicht wird. Bei derartigen Befeuchtern werden die Befeuchtermodule mittels Zugstäben verspannt. Die Befeuchtermodule weisen dabei eine sich wiederholende Stapelung aus einer Dichtung, einem Flussfeldrahmen, einer weiteren Dichtung, einer Membran, einer weiteren Dichtung, einem weiteren Flussfeldrahmen und wiederum einer Dichtung auf. Die Herstellung eines solchen Befeuchtermoduls bzw. eines aus einer Mehrzahl von derartigen Befeuchtermodulen aufgebauten Befeuchters ist vergleichsweise aufwendig und damit mit hohen Kosten verbunden.
-
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Befeuchtermodul, einen Befeuchter, ein Verfahren zur Herstellung eines Befeuchtermoduls und ein Verfahren zur Herstellung eines Befeuchters bereitzustellen, durch die die oben genannte Nachteile reduziert werden.
-
Die das Befeuchtermodul betreffende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die den Befeuchter betreffende Aufgabe wird durch einen Befeuchter gemäß den Merkmalen des Anspruches 8 gelöst. Die das Verfahren zur Herstellung eines Befeuchtermoduls betreffende Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 9 und die das Verfahren zur Herstellung eines Befeuchters betreffende Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Das Befeuchtermodul zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die das Flussfeld definierenden Abstandshalter durch das in die Membran eingenähte Garn gebildet sind. Durch das Einnähen des Garns wird der Membran eine stützende und insbesondere versteifende Skelettstruktur verliehen. Das Garn kann dabei beidseitig ein Flussfeld ausbilden. Folglich kann auf zusätzliche Bauteile wie beispielsweise die sonst üblichen als Stege gebildeten Abstandshalter verzichtet werden. Dies ermöglicht eine kostengünstigere Herstellung des Befeuchtermoduls und gleichzeitig eine Gewichtseinsparung. In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorgesehen, dass das Garn eine Materialstärke oder ein Durchmesser von 0,2mm bis 4mm und vorzugsweise eine Materialstärke zwischen 0,25mm bis 3mm aufweist. Das Garn muss ausreichend steif gebildet sein, um die Luftströmung im Befeuchtermodul zu gewährleisten und um Druckverluste innerhalb des Befeuchtermoduls zu reduzieren.
-
Das Garn kann dabei in einer besonders einfach herzustellenden Ausführungsform durch die Membran derart geführt sein, dass mindestens ein Garnoberteil auf einer ersten Seite der Membran und mindestens ein Garnunterteil auf einer zweiten Seite der Membran angeordnet ist.
-
In diesem Zusammenhang ist es von Vorteil, wenn das Garn oder ein zusätzliches Garn durch die Membran derart geführt ist, dass ein oder mehrere der Garnoberteile und/oder ein oder mehrere der Garnunterteile an Knotenpunkten miteinander verbunden sind. Dies verstärkt die Skelettstruktur der Membran.
-
In einer alternativen Ausführungsform ist das Garn als ein Oberfaden gebildet und ein zusätzliches Garn ist als ein Unterfaden gebildet, wobei der Oberfaden mit dem Unterfaden an einem oder an mehreren Knotenpunkten miteinander verbunden oder verwoben sind. Die Abstandshalter werden hierbei vorzugsweise analog zu einem Steppstich gebildet, d.h. der Oberfaden und der Unterfaden werden an den Knotenpunkten miteinander verwoben, indem durch eine Oberfadenschlaufe des Oberfadens der Unterfaden gefädelt wird.
-
Um das Befeuchtermodul und insbesondere um das Flussfeld abzudichten, ist es bevorzugt, wenn das Garn und/oder das zusätzliche Garn aus einem thermoplastischen Material gebildet ist, und wenn zur Ausbildung einer Dichtung zumindest einzelne der Knotenpunkte mittels Wärmeeinwirkung verschmelzbar sind. Insbesondere ist es vorteilhaft wenn alle Knotenpunkte mittels Wärmeeinwirkung verschmelzbar sind.
-
Dabei kann in einer besonders einfach herzustellenden Ausführungsform des Befeuchtermoduls das zusätzliche Garn derart oberhalb des Garnoberteils und unterhalb des Garnunterteils gespannt werden, dass das Garnoberteil bzw. die Schlaufen des Garnoberteils des Garns das zusätzlichen Garn an mindestens einem Knotenpunkt berühren. An diesem Knotenpunkt wird das Garn vorzugsweise mit dem zusätzlichen Garn mittels Wärmeeinwirkung verschmolzen. Dies gilt analog für das zusätzliche Garn, welches die Garnunterteile, also die Schlaufen der Garnunterteile an mindestens einem Knotenpunkt berührt.
-
Alternativ kann das Garn oder das zusätzliche Garn derart versetzt durch die Membran geführt sein, dass zwischen zwei Schlaufen des Garnoberteils des Garns eine Schlaufe eines Garnoberteils des zusätzlichen Garns angeordnet ist.
-
In einer weiteren Ausführungsform, bei der das Garn als ein Oberfaden und das zusätzliche Garn als ein Unterfaden gebildet ist, ist der Unterfaden mit einer durch den Oberfaden gebildeten Oberfadenschlaufe verwoben. Die derart gebildeten Knotenpunkte oder einzelne dieser Knotenpunkte sind mittels Wärmeeinwirkung verschmelzbar.
-
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das Garn und das zusätzliche Garn unterschiedliche Schmelzpunkte aufweisen. Weist das Garn einen niedrigeren Schmelzpunkt als das zusätzliche Garn auf, so ist das Garn mit dem zusätzlichen Garn ab einer Schmelztemperatur des Garns verschmelzbar, ohne dass das zusätzliche Garn ebenfalls schmilzt. Mit anderen Worten kann die Schmelztemperatur des Garns oder des zusätzlichen Garns derart gewählt sein, dass nur eines der beiden Garne bei dieser Temperatur zu schmelzen beginnt oder adhesive Eigenschaften entwickelt. Die gewählte Schmelztemperatur liegt dabei selbstverständlich unterhalb einer Schmelztemperatur des Membranmaterials. Dies gilt analog für den Fall, dass das zusätzliche Garn den niedrigeren Schmelzpunkt als das Garn aufweist.
-
Alternativ oder ergänzend kann eines der Garne aus einem - vorzugsweise nicht thermoplastischen - Material gebildet sein kann, welches einen Dochteffekt aufweist. In anderen Worten kann mittels des Dochteffekts Flüssigkeit in dieses Garn aufgenommen oder gesogen werden und so zumindest zweitweise im Garn gespeichert werden. Das durch die Membran geführte Garn mit Dochtwirkung bildet eine Art Flüssigkeitsbrücke zwischen trockenen und der feuchten Seite der Membran.
-
Um das Befeuchtermodul auch außenumfangsseitig abzudichten, ist es von Vorteil, wenn ein weiteres Garn zumindest teilweise umfangseitig in einen Randbereich der Membran eingenäht oder auf den Randbereich aufgebracht ist. Dabei ist das weitere Garn bevorzugt aus einem Elastomer gebildet. Das Elastomer kann beispielsweise aus Silikon oder EPDM umfassen oder daraus bestehen, so dass durch eine Spannung oder Verspannung des weiteren Garns eine zusätzliche Dichtwirkung erzielt wird.
-
Der Befeuchter zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Mehrzahl von zwischen zwei Endplatten angeordneten Befeuchtermodulen vorgesehen sind. Dabei können die Befeuchtermodule miteinander mittels Wärmeeinwirkung verschmelzbar sein, so dass auch eine nach außen wirkende Dichtung der Befeuchtermodule erzielt wird. Die im Rahmen des Befeuchtermoduls genannten Vorteile sind dabei auch auf den Befeuchter übertragbar und gelten daher sinngemäß für diesen.
-
Das Verfahren zur Herstellung eines Befeuchtermoduls umfasst insbesondere die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen einer Membran und
- - Einnähen eines Garns in oder Aufbringen eines Garns auf die Membran derart, dass das Garn einen ein Flussfeld definierenden Abstandshalter bildet.
-
Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Befeuchtermoduls.
-
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere vorgesehen, dass das Garn in die Membran in einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Reihen eingenäht oder auf die Membran in einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Reihen aufgebracht wird.
-
Um die Flussfelder abzudichten umfasst das Verfahren insbesondere die folgenden Schritte:
- - Verschmelzen von zumindest einzelnen der durch das Verbinden von einem oder mehrerer Garnoberteile und/oder von einem oder mehrere Garnunterteile erzeugten Knotenpunkte mittels Wärmeeinwirkung oder
- - Verschmelzen von zumindest einzelnen der durch das Verbinden eines Oberfadens mit einem Unterfaden erzeugten Knotenpunkte mittels Wärmeeinwirkung.
-
Um die Befeuchtermodule auch umfangsseitig abzudichten, umfass das Verfahren bevorzugt den folgenden Schritt:
- - Zumindest teilweise umfangseitiges Einnähen oder Aufbringen eines weiteren Garns in einen Randbereich der Membran.
-
Das Verfahren zur Herstellung eines Befeuchters zeichnet sich insbesondere durch die folgenden Schritte aus:
- - Bereitstellen von einer Mehrzahl von Befeuchtermodulen,
- - Verschmelzen der Befeuchtermodule miteinander durch Wärmeeinwirkung,
- - Anordnung der Mehrzahl von verschmolzen Befeuchtermodulen zwischen zwei Endplatten und
- - Verspannen der Befeuchtermodule mit den Endplatten mittels Zugstangen.
-
Bei einem derartigen Befeuchter kann auf zusätzliche Schichten bzw. Komponenten wie einen Flussfeldrahmen, einen Dichtrahmen sowie auf eine zusätzliche Dichtung verzichtet werden. Das Befeuchtermodul und auch der Befeuchter wird somit vorzugsweise ausschließlich aus einer Mehrzahl von Membranen aufgebaut, in die Garne eingenäht oder auf die Garne aufgebracht sind, um ein nach außen oder umfangsseitig abgedichtetes Flussfeld zu erzeugen.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Draufsicht auf ein Befeuchtermodul,
- 2 ein erstes schematisches Ausführungsbeispiel eines Befeuchtermoduls in einer Schnittansicht,
- 3 ein zweites schematisches Ausführungsbeispiel eines Befeuchtermoduls in einer Schnittansicht,
- 4 ein drittes schematisches Ausführungsbeispiel eines Befeuchtermoduls in einer Schnittansicht,
- 5 ein viertes schematisches Ausführungsbeispiel eines Befeuchtermoduls in einer Schnittansicht und
- 6 einen Befeuchter.
-
Brennstoffzellen dienen der Energieerzeugung und können insbesondere zur Energieerzeugung für den Antrieb von Kraftfahrzeugen angewendet werden. Dabei werden bevorzugt eine Mehrzahl von Brennstoffzellen in einem Brennstoffzellenstapel zusammengefasst.
-
Jede der Brennstoffzellen umfasst eine Anode, eine Kathode sowie eine die Anode von der Kathode trennende, protonenleitfähige Polymer-Membran. Die Polymer-Membran ist aus einem lonomer, vorzugsweise einem sulfonierten Tetrafluorethylen-Polymer (PTFE) oder einem Polymer der perfluorierten Sulfonsäure (PFSA) gebildet. Alternativ kann die Polymer-Membran als eine Hydrocarbon-Membran gebildet sein.
Den Anoden und/oder den Kathoden kann zusätzlich ein Katalysator beigemischt sein, wobei die Membran vorzugsweise auf ihrer ersten Seite und/oder auf ihrer zweiten Seite mit einer Katalysatorschicht aus einem Edelmetall oder einem Gemisch umfassend Edelmetalle wie Platin, Palladium, Ruthenium oder dergleichen beschichtet sind, die als Reaktionsbeschleuniger bei der Reaktion der jeweiligen Brennstoffzelle dienen.
-
Über einen Anodenraum kann der Anode Brennstoff (z.B. Wasserstoff) zugeführt werden. In einer Polymerelektrolytmembranbrennstoffzelle (PEM-Brennstoffzelle) werden an der Anode Brennstoff oder Brennstoffmoleküle in Protonen und Elektronen aufgespalten. Die PEM lässt die Protonen hindurch, ist aber undurchlässig für die Elektronen. An der Anode erfolgt beispielsweise die Reaktion: 2H2 → 4H+ + 4e- (Oxidation/Elektronenabgabe). Während die Protonen durch die PEM zur Kathode hindurchtreten, werden die Elektronen über einen externen Stromkreis an die Kathode oder an einen Energiespeicher geleitet.
-
Über einen Kathodenraum kann der Kathode das Kathodengas (z.B. Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltene Luft) zugeführt werden, so dass kathodenseitig die folgende Reaktion stattfindet: O2 + 4H+ + 4e- → 2H2O (Reduktion/Elektronenaufnahme).
-
Um eine Ionenleitfähigkeit für Wasserstoffprotonen durch die PEM zu gewährleisten, ist das Vorhandensein von Wassermolekülen in der PEM erforderlich. Deshalb wird insbesondere das Kathodengas befeuchtet, bevor es der Brennstoffzelle zugeführt wird, um eine Feuchtigkeitssättigung der PEM herbeizuführen.
-
Da in dem Brennstoffzellenstapel mehrere Brennstoffzellen zusammengefasst sind, muss eine ausreichend große Menge an Kathodengas zur Verfügung gestellt werden, so dass durch einen Verdichter ein großer Kathodengasmassenstrom bereitgestellt wird, wobei infolge der Komprimierung des Kathodengases sich dessen Temperatur stark erhöht. Die Konditionierung des Kathodengases, also dessen Einstellung hinsichtlich der im Brennstoffzellenstapel gewünschten Parameter, erfolgt in einem Ladeluftkühler sowie in einem Befeuchter 4.
-
Der als Ausführungsbeispiel in der 6 dargestellte Befeuchter 4, weist zwei Endplatten 5 auf, zwischen denen eine Mehrzahl von Befeuchtermodulen 6 angeordnet sind, wobei die Befeuchtermodule 6 zwischen den Endplatten 5 durch die Zugstangen 7 verspannt werden. Eine andere Verbindung der Endplatten 5 anstelle der Zugstangen 7 durch Ausnutzung beispielsweise von Bändern ist gleichfalls denkbar.
-
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist für die Einfachheit der Darstellung die Zuordnung der Medienanschlüsse 8 für die Zufuhr und die Abfuhr der beiden Medien zu einer der Endplatten 5 getroffen, wobei für den Fall einer Brennstoffzellenvorrichtung die beiden Medien sich nur hinsichtlich ihres Feuchtegehalts unterscheiden, aber stofflich in der Regel Luft vorliegt. Generell besteht aber die Möglichkeit, dass die Medienanschlüsse 8 für eines der Medien gemeinsam auf einer der Endplatten 5 oder getrennt auf den beiden Endplatten 5 angeordnet sind und dass die Medienanschlüsse 8 für das andere Medium gemeinsam auf derselben oder der anderen Endplatte wie die Medienanschlüsse 8 für das erste Medium oder getrennt auf den beiden Endplatten 5 mit invertierter Zuordnung der Medienanschlüsse 8 für die Zufuhr und die Abfuhr relativ zum ersten Medium angeordnet sind, also die in Reihe angeordneten Befeuchtermodule 6 hinsichtlich eines Mediums U- oder Z-förmig durchströmt werden können, während bei Betrachtung der beiden Medien gemeinsam auch ein Gegenstrom oder Kreuzgegenstrom möglich ist.
-
In der 1 ist der Aufbau eines einzelnen Befeuchtermoduls 6 dargestellt. Dabei ist beidseits der Membran 9 jeweils ein durch Abstandhalter 11 definiertes Flussfeld angeordnet. Die Abstandshalter 11 sind dabei durch ein in die Membran 9 eingenähtes Garn 13 gebildet, welches der Membran 9 eine Art Skelettstruktur verleiht. In 1 sind in die Membran 9 eine Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Reihen an Garn 13 eingenäht, die die das Flussfeld definierenden Abstandshalter 11 bilden.
Darüber hinaus ist umfangsseitig in einen Randbereich 23 der Membran 9 ein weiteres Garn 22 eingenäht oder auf den Randbereich 23 aufgebracht. Dies ermöglicht eine umfangsseitige Abdichtung des Befeuchtermoduls 6. Insbesondere wenn das weitere Garn 22 als ein Elastomer gebildet ist wird diese zusätzliche Dichtwirkung beim Anziehen bzw. Verspannen des weiteren Garns 22 erzielt.
-
In den 2 bis 5 sind verschiedene Ausführungsbeispiele der in die Membran 9 eingenähten oder der auf die Membran 9 aufgebrachten Garne 13 gezeigt. In 3 ist das Garn 13 dabei derart durch die Membran 9 geführt, dass mindestens ein Garnoberteil 14 auf einer ersten Seite 16 und mindestens ein Garnunterteil 15 auf einer zweiten Seite 17 der Membran 9 angeordnet ist. Die Garnoberteile 14 und die Garnunterteile 15 sind folglich als eine Mehrzahl von Schlaufen gebildet. Zwischen den Garnoberteilen 14 und den Garnunterteilen 15 ist das Flussfeld angeordnet, so dass die Garnoberteile 14 und die Garnunterteile 15 jeweils Abstandshalter 11 bilden.
-
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem das Flussfeld zusätzlich abgedichtet wird. Dazu wird ein zusätzliches Garn 18 auf die Garnoberteile 14 und auf die Garnunterteile 15 derart gelegt, dass das zusätzliche Garn 18 zumindest abschnittsweise auf dem Garn 13, oder auf den Garnoberteilen 14 oder den Garnunterteilen 15 aufliegt. An diesen als Auflagepunkte gebildeten Knotenpunkten 19 kann das zusätzliche Garn 18 mit dem Garn 13 mittels Wärmeeinwirkung verschmolzen werden, wenn entweder das zusätzliche Garn 18 oder das Garn 13 oder beide aus einem thermoplastischen Material gebildet sind. Dabei weist das zusätzliche Garn 18 bevorzugt einen niedrigeren Schmelzpunkt auf als das Garn 13. Zumindest das zusätzliche Garn 18 ist dabei als ein Thermoplast gebildet. Das aus einem synthetischen Material, oder aus Baumwolle oder aus Hanf oder aus Wolle oder ähnlichem gebildete Garn 13 weist eine Dochtwirkung auf, so dass Flüssigkeit aus dem Flussfeld durch das Garn 13 aufgenommen und zumindest zweitweise in diesem gespeichert werden kann, wobei der Transport der Flüssigkeit von der feuchten Seite der Membran 9 zur trockenen Seite der Membran 9 durch den Dochteffekt des Garns 13 begünstigt wird. Das durch die Membran 9 geführte Garn 13 mit Dochteffekt bildet also eine Flüssigkeitsbrücke an jedem Durchtritt durch die Membran 9 aus.
-
4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, welches sich von dem vorhergehenden dadurch unterscheidet, dass das zusätzliche Garn 18 ebenfalls in die Membran 9 eingenäht ist und somit derart durch die Membran 9 geführt ist, dass ein oder mehrere der Garnoberteile 14 und/oder ein oder mehrere der Garnunterteile 15 an Knotenpunkten 19 miteinander verbunden sind. Diese Knotenpunkte 19 oder einzelne der Knotenpunkte 19 können mittels Wärmeeinwirkung miteinander verschmolzen werden, um das Flussfeld abzudichten.
-
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Befeuchtermoduls 6, wobei das Garn 13 als ein Oberfaden 20 gebildet ist, während das zusätzliche Garn 18 als ein Unterfaden 21 gebildet ist. Der Oberfaden 20 und der Unterfaden 21 werden wie bei einem Steppstich in die Membran 9 genäht, so dass eine Oberfadenschlaufe des Oberfadens 20 mit dem Unterfaden 21 zu einem Knotenpunkt 19 verwoben ist. Diese Knotenpunkte 19 können wiederum mittels Wärmeeinwirkung verschmolzen werden, um eine zusätzliche Dichtwirkung zu erzielen.
-
Das Verfahren zur Herstellung des Befeuchtermoduls 6 umfasst insbesondere die folgenden Schritte: Zunächst wird eine Membran 9 bereitgestellt. Ein Garn 13 wird in die Membran 9 derart eingenäht, dass das Garn 13 mindestens zwei ein Flussfeld definierende Abstandshalter 11 bildet. Alternativ kann das Garn 13 auf die Membran 6 derart aufgebracht werden, dass das Garn 13 mindestens zwei das Flussfeld definierende Abstandshalter 11 bildet. Das Aufbringen kann beispielsweise mittels 3-D Druckverfahren erfolgen.
-
Das Einnähen des Garns 13 in die Membran 9 oder das Aufbringen des Garns 13 auf die Membran 9 erfolgt dabei in einer Mehrzahl von parallel zueinander verlaufenden Reihen. Dies ermöglicht es, ein besonders großes Flussfeld zu erzeugen. Weiterhin können, um eine Dichtwirkung zu erzielen, die Garnoberteile 14 und die Garnunterteile 15 an den Knotenpunkten 19 mit dem zusätzlichen Garn 18 verschmolzen werden. Alternativ können auch die durch Verweben des Oberfadens 20 mit dem Unterfaden 21 erzeugten Knotenpunkte 19 mittels Wärmeeinwirkung verschmolzen werden.
-
Alternativ oder zusätzlich kann zumindest abschnittsweise umfangseitig ein weiteres Garn 22 in den Randbereich 23 der Membran 9 eingenäht werden. Dies ermöglicht eine zusätzliche außenumfangseitige Abdichtung des Befeuchtermoduls 6.
-
Das Verfahren zur Herstellung des Befeuchters 4 umfasst insbesondere die folgenden Schritte: Zunächst wird eine Mehrzahl von Befeuchtermodulen 6 bereitgestellt. Mittels Wärmeeinwirkung werden die Befeuchtermodule 6 miteinander verschmolzen. Dadurch werden die Befeuchtermodule 6 nach außen abgedichtet. Weiterhin werden die Mehrzahl von miteinander verschmolzenen Befeuchtermodulen 6 zwischen den zwei Endplatten 5 angeordnet. Mittels der Zugstangen 7 werden die Befeuchtermodule mit den Endplatten 5 schließlich verspannt. Es sei darauf hingewiesen, dass ein Verschmelzen der Knotenpunkte 19 oder der einzelnen Garne 13, 18, 22 auch durch die bloße Verspannung der Endplatten 5 hervorgerufen werden kann. Dies entspricht also einer Kaltumformung der Garne 13, 18, 22 oder der durch sie gebildeten Knotenpunkte 19.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1.
- Brennstoffzellenvorrichtung
- 4.
- Befeuchter
- 5.
- Endplatten
- 6.
- Befeuchtermodul
- 7.
- Zugstangen
- 8.
- Medienanschlüsse
- 9.
- Membran
- 11.
- Abstandshalter
- 13.
- Garn
- 14.
- Garnoberteil
- 15.
- Garnunterteil
- 16.
- erste Seite
- 17.
- zweite Seite
- 18.
- zusätzliches Garn
- 19.
- Knotenpunkt
- 20.
- Oberfaden
- 21.
- Unterfaden
- 22.
- weiteres Garn
- 23.
- Randbereich
-
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
-
