DE202020106248U1 - Humidity exchangers, in particular humidifiers for a fuel cell, and fuel cell systems - Google Patents

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Abstract

Feuchtetauscher (1) für Medienströme, insbesondere Befeuchter (1) für eine Brennstoffzelle (20),
- mit einer ersten Zuleitung (3) für ein erstes, zu entfeuchtendes Fluid (FL1),
- mit einer zweiten Zuleitung (4) für ein zweites, zu befeuchtendes Fluid (FL2),
- mit einer ersten Ableitung (5) für das bei Austritt aus dem Feuchtetauscher (1) angefeuchtete zweite Fluid (FL2),
- mit einer zweiten Ableitung (6) für das bei Austritt aus dem Feuchtetauscher (1) feuchtereduzierte erste Fluid (FL1), und
- mit einem Stapel (7) aus feuchtigkeitsdurchlässigen Membranen (8) und zwischen den Membranen (8) angeordneten Verteilerplatten (9) zur Führung der Fluide (FL1, FL2) an die Membranen (8), wobei die Verteilerplatten (9) an ihrer Oberfläche (9A, 9B) Strömungskanäle (19) für die Fluide (FL1, FL2) aufweisen und über Sammelleitungen (15, 16, 17, 18) miteinander strömungsverbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatten (9) jeweils an gegenüberliegenden Endbereichen (9D, 9E) ihrer planaren Erstreckung Durchbrüche (12A, 12B, 12C, 12D) aufweisen und sich die Durchbrüche (12A, 12B, 12C, 12D) der gestapelten Verteilerplatten (9) zur Ausbildung der sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Flächenebene der Verteilerplatten (9) erstreckenden Sammelleitungen (15, 16, 17, 18) überdecken.

Figure DE202020106248U1_0000
Humidity exchanger (1) for media flows, in particular humidifier (1) for a fuel cell (20),
- With a first supply line (3) for a first fluid to be dehumidified (FL1),
- With a second supply line (4) for a second fluid to be moistened (FL2),
- With a first discharge line (5) for the second fluid (FL2) which is humidified when it exits the moisture exchanger (1),
- With a second discharge line (6) for the first fluid (FL1), which is moisture-reduced when it exits the moisture exchanger (1), and
- With a stack (7) of moisture-permeable membranes (8) and distribution plates (9) arranged between the membranes (8) for guiding the fluids (FL1, FL2) to the membranes (8), the distribution plates (9) on their surface (9A, 9B) have flow channels (19) for the fluids (FL1, FL2) and are flow-connected to one another via collecting lines (15, 16, 17, 18); characterized in that the distribution plates (9) each have openings (12A, 12B, 12C, 12D) at opposite end regions (9D, 9E) of their planar extent and the openings (12A, 12B, 12C, 12D) of the stacked distribution plates (9 ) to form the collecting lines (15, 16, 17, 18) which extend essentially perpendicular to a surface plane of the distributor plates (9).
Figure DE202020106248U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Feuchtetauscher, insbesondere einen Befeuchter für eine Brennstoffzelle, nach der im Oberbegriff des Schutzanspruches 1 näher definierten Art sowie ein Brennstoffzellensystem mit einem derartigen Feuchtetauscher.The invention relates to a moisture exchanger, in particular a humidifier for a fuel cell, according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1, and a fuel cell system with such a moisture exchanger.

Feuchtetauscher zur Feuchtigkeitsübertragung zwischen zwei Gasen mittels feuchtigkeitsdurchlässiger Membranen finden in unterschiedlichen Bereichen wie z. B. Brennstoffzellen-Systemen, in der Gebäudetechnik zur Rückgewinnung von Feuchte bei Raumklimatisierungen oder in der Medizintechnik Anwendung.Moisture exchangers for the transfer of moisture between two gases by means of moisture-permeable membranes are used in different areas such as B. fuel cell systems, in building technology for the recovery of moisture in room air conditioning or in medical technology application.

In einer Brennstoffzelle wird die Energie einer elektrochemischen Reaktion eines Brennstoffs mit einen Oxidationsmittel in elektrische Energie umgewandelt. Im mobilen Sektor, also beispielsweise bei Kraftfahrzeugen und Schiffen, kommen vorrangig sogenannte Polymerelektrolyt-Brennstoffzellen, kurz PEM-Brennstoffzellen, zum Einsatz. Namensgebend ist eine Polymermembran, meist auf Perfluorsulfonsäure-Funktionen (PFSA) basierend, welche die chemische Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser kontrolliert ablaufen lässt. Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen weisen eine kontinuierliche Betriebstemperatur von ca. 60 °C bis 95 °C auf. Die Membran kann beidseitig mit einer katalytischen Elektrode beschichtet sein. Der Sauerstoff wird aus der Umgebungsluft zugeführt und der Wasserstoff beispielsweise in einem Drucktank im Kraftfahrzeug mitgeführt.In a fuel cell, the energy of an electrochemical reaction of a fuel with an oxidizing agent is converted into electrical energy. In the mobile sector, for example in motor vehicles and ships, so-called polymer electrolyte fuel cells, or PEM fuel cells for short, are primarily used. It is named after a polymer membrane, mostly based on perfluorosulfonic acid functions (PFSA), which allows the chemical reaction of hydrogen and oxygen to form water to take place in a controlled manner. Low-temperature PEM fuel cells have a continuous operating temperature of approx. 60 ° C to 95 ° C. The membrane can be coated on both sides with a catalytic electrode. The oxygen is supplied from the ambient air and the hydrogen is carried along, for example, in a pressure tank in the motor vehicle.

Zur Erhöhung des dynamischen Wirkungsgrads wird in der Praxis ein Lufteingangsstrom der Brennstoffzelle insbesondere mit einem mit Wasserdampf angereicherten Luftausgangsstrom der Brennstoffzelle befeuchtet. Hierzu dient ein separater Befeuchter, um den Lufteingangsstrom und und/oder den zugeführten Wasserstoff zu befeuchten.To increase the dynamic efficiency, in practice an air inlet stream of the fuel cell is humidified, in particular with an air outlet stream of the fuel cell enriched with water vapor. A separate humidifier is used for this purpose in order to humidify the air inlet flow and / or the supplied hydrogen.

Solche Befeuchter sind in unterschiedlicher Ausgestaltung beispielsweise in der DE 103 93 213 T5 , der WO 2016/188 851 A1 , der DE 10 2014 201 248 A1 und der DE 10 2016 224 478 A1 beschrieben.Such humidifiers are in different configurations, for example in the DE 103 93 213 T5 , the WO 2016/188 851 A1 , the DE 10 2014 201 248 A1 and the DE 10 2016 224 478 A1 described.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Feuchtetauscher, insbesondere einen Befeuchter für eine Brennstoffzelle, und ein Brennstoffzellensystem zu schaffen, bei dem der Wirkungsgrad bei gleichzeitig einfachem konstruktiven Aufbau verbessert ist.The invention is based on the object of creating a moisture exchanger, in particular a humidifier for a fuel cell, and a fuel cell system in which the efficiency is improved while at the same time having a simple structural design.

Erfindungsgemäß werden diese Aufgaben durch einen Feuchtetauscher mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1 und ein Brennstoffzellensystem gemäß Schutzanspruch 14 gelöst.According to the invention, these objects are achieved by a moisture exchanger with the features of claim 1 and a fuel cell system according to claim 14.

Es wird mithin ein Feuchtetauscher für Medienströme, insbesondere ein Befeuchter für eine Brennstoffzelle, vorgeschlagen, welcher aufweist:

  • - Eine erste Zuleitung für ein erstes, zu entfeuchtendes Fluid,
  • - eine zweite Zuleitung für ein zweites, zu befeuchtendes Fluid, welches bei Eintritt in den Feuchtetauscher einen geringeren Feuchtegehalt als das erste Fluid aufweist,
  • - eine erste Ableitung für das bei Austritt aus dem Befeuchter angefeuchtete zweite Fluid,
  • - eine zweite Ableitung für das bei Austritt aus dem Befeuchter feuchtereduzierte erste Fluid, und
  • - einen Stapel aus feuchtigkeitsdurchlässigen Membranen, insbesondere Perfluorsulfonsäure-Flachmembranen, und zwischen den Membranen angeordneten Verteilerplatten zur Führung der Fluide an die Membranen, wobei die Verteilerplatten an ihrer Oberfläche Strömungskanäle für die Fluide aufweisen und über Sammelleitungen miteinander strömungsverbunden sind.
A moisture exchanger for media flows, in particular a humidifier for a fuel cell, is therefore proposed, which has:
  • - A first supply line for a first fluid to be dehumidified,
  • - A second feed line for a second fluid to be humidified which, when entering the moisture exchanger, has a lower moisture content than the first fluid,
  • - a first derivation for the second fluid humidified when it exits the humidifier,
  • a second discharge line for the first fluid, which is moisture-reduced when it exits the humidifier, and
  • A stack of moisture-permeable membranes, in particular perfluorosulfonic acid flat membranes, and distributor plates arranged between the membranes for guiding the fluids to the membranes, the distributor plates having flow channels for the fluids on their surface and being flow-connected to one another via collecting lines.

Erfindungsgemäß weisen die Verteilerplatten innerhalb eines äußeren Randes jeweils an gegenüberliegenden Endbereichen ihrer planaren Erstreckung Durchbrüche auf, welche auch als Manifolds bezeichnet werden, wobei sich die Durchbrüche der gestapelten Verteilerplatten zur Ausbildung der sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Flächenebene der Verteilerplatten erstreckenden Sammelleitung überdecken.According to the invention, the distributor plates have openings within an outer edge at opposite end regions of their planar extent, which are also referred to as manifolds, the openings of the stacked distributor plates overlapping to form the manifold extending essentially perpendicular to a surface plane of the distributor plates.

Der Kerngedanke der Erfindung besteht darin, dass der Feuchtetauscher mit Verteilerplatten bestückt ist, die in wechselseitiger Anordnung mit einer Membran die jeweiligen Fluidströme trennt, wobei mittels integrierter, das Strömungsfeld versorgender Manifolds eine einfache Konstruktion für einen effektiven Feuchteaustausch zwischen den in dem Feuchtetauscher aneinander vorbeiströmenden Fluiden mittels der jeweils zwischen den Verteilerplatten angeordneten Membranen bereitgestellt wird.The core idea of the invention is that the moisture exchanger is equipped with distributor plates which, in an alternating arrangement with a membrane, separate the respective fluid flows, whereby by means of integrated manifolds supplying the flow field, a simple construction for an effective moisture exchange between the fluids flowing past each other in the moisture exchanger is provided by means of the membranes arranged in each case between the distributor plates.

Eine Anpassung an die Durchsatzmenge des zu befeuchtenden Fluids, an die benötigten Betriebsdrücke sowie einen vorhandenen Einbauraum, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, kann durch die Auswahl der Form der Membranen und der zugehörigen Verteilerplatten sowie der Höhe des Stapels, die durch die Anzahl an vorhandenen Membranen und Verteilerplatten bestimmt ist, vorgenommen werden.An adaptation to the flow rate of the fluid to be humidified, to the required operating pressures and an existing installation space, for example in a motor vehicle, can be achieved by selecting the shape of the membranes and the associated distribution plates and the height of the stack, which is determined by the number of membranes and Distribution plates is intended to be made.

Die Durchbrüche, welche einen Fluidstrom durch den Stapel ermöglichen, um beispielsweise das feuchte und das anzufeuchtende Fluid von einer zur nächsten Membran durchtreten zu lassen, können in ihrer Form, Anzahl und Größe jeweils in Abhängigkeit der Menge an durchgesetztem Fluid und der Stapelgröße gewählt werden. Insbesondere können diese Durchbrüche auch unmittelbar mit Fluidleitungen im Inneren des Gehäuses mit den jeweiligen Zu- und Ableitungen für die verschiedenen Fluide am Gehäuse verbunden sein, um einen unmittelbaren Fluidstrom durch den Stapel zu erhalten.The openings, which enable a fluid flow through the stack, for example to allow the moist and the fluid to be moistened to pass from one membrane to the next, can each be in their shape, number and size in Depending on the amount of fluid passed through and the stack size can be selected. In particular, these openings can also be connected directly to fluid lines in the interior of the housing with the respective inlet and outlet lines for the various fluids on the housing in order to obtain a direct fluid flow through the stack.

Die Verteilerplatten können grundsätzlich jede geometrische Form haben und beispielsweise rechteckige, runde, ovale oder gewinkelte Oberfläche aufweisen.The distributor plates can in principle have any geometric shape and, for example, have a rectangular, round, oval or angled surface.

In einer vorteilhaften Ausführung sind die Verteilerplatten in ihrer Flächenebene im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sein, wobei jeweils in einem Eckbereich ein Durchbruch angeordnet ist.In an advantageous embodiment, the distribution plates are designed to be essentially rectangular in their surface plane, with an opening being arranged in each corner area.

Ein solcher Durchbruch kann ebenfalls prinzipiell jede beliebige Geometrie aufweisen. Bei einer rechteckigen Verteilerplatte ist es im Hinblick auf die Strömungsführung vorteilhaft, wenn er eine wenigstens annähernd dreiecke Kontur aufweist, welche mit zwei Seiten der Außenkontur der Verteilerplatte folgt.Such a breakthrough can in principle also have any geometry. In the case of a rectangular distributor plate, with regard to the flow guidance, it is advantageous if it has an at least approximately triangular contour which, on two sides, follows the outer contour of the distributor plate.

Für einen besonders effizienten und kompakten Aufbau des Stapels aus Verteilerplatten und Membranen ist es vorteilhaft, wenn auf jeder Oberflächenseite der Verteilerplatten offene Strömungskanäle für jeweils eines der Fluide angeordnet sind.For a particularly efficient and compact structure of the stack of distributor plates and membranes, it is advantageous if open flow channels for one of the fluids are arranged on each surface side of the distributor plates.

Auf diese Weise kann der Feuchtetauscher im Gegenstrom betrieben werden. Beispielsweise fließt das feuchte Fluid in Längsrichtung durch eine säulenförmige Sammelleitung, und in Gegenrichtung fließt das trockene Fluid durch eine säulenförmige Sammelleitung in dem Stapel. Hiervon kann durch die Durchbrüche bzw. Manifolds beidseits auf die Verteilerplatte ein zu befeuchtendes bzw. ein zu entfeuchtendes Fluid geführt werden, so dass beidseits einer zwischen zwei Verteilerplatten angeordneten Membran die jeweiligen Fluide im Gegenstrom aneinander vorbeigezwungen werden und durch die Membranen des Stapels ein Austausch von Wassermolekülen stattfindet, so dass das trockene Fluid angefeuchtet wird.In this way, the moisture exchanger can be operated in countercurrent. For example, the moist fluid flows in the longitudinal direction through a columnar manifold, and in the opposite direction the dry fluid flows through a columnar manifold in the stack. From this, a fluid to be humidified or dehumidified can be fed through the openings or manifolds on both sides of the distributor plate, so that on both sides of a membrane arranged between two distributor plates the respective fluids are forced past one another in countercurrent and an exchange of Water molecules takes place so that the dry fluid is moistened.

Grundsätzlich kann bei entsprechender Anordnung der Strömungskanäle auch ein Betrieb im Kreuzstrom bzw. Querstrom oder im Gleichstrom vorgesehen sein, wenn dies für die geforderte Leistungsfähigkeit ausreichend ist. Bei erhöhten Leistungsanforderungen ist der Gegenstrombetrieb wegen seiner gesteigerten Feuchtigkeitsübertragungsrate vorzuziehen.In principle, with an appropriate arrangement of the flow channels, operation in cross flow or cross flow or in direct flow can also be provided if this is sufficient for the required performance. With increased performance requirements, countercurrent operation is preferable because of its increased moisture transfer rate.

Als Material für die Membranen wird Perfluorsulfonsäure vorgeschlagen. Daraus können Membranen insbesondere als Flachmembranen ausgebildet sein, die einen guten Austausch des Wasserdampfs vom feuchten zum trockenen Fluid ermöglichen. Der Fachmann kann jedoch je nach Anwendungsfall und Leistungsfähigkeitsanforderungen auch eine andere angepasste Membranart wählen.Perfluorosulfonic acid is proposed as the material for the membranes. From this, membranes can be designed in particular as flat membranes, which enable a good exchange of the water vapor from the moist to the dry fluid. However, the person skilled in the art can also choose a different type of membrane adapted to the application and performance requirements.

Bei einer vorteilhaften Ausführung mit einer optimalen Versorgung der aktiven Fläche der jeweiligen Membran wird das jeweilige Fluid an einer oberen oder unteren Oberflächenseite der Verteilerplatten jeweils zwischen diagonal gegenüberliegenden Durchbrüchen über eine die Fluide gleichmäßig verteilende Kanalgeometrie der Strömungskanäle geführt, wobei es bei wenigstens annähernd rechteckigen Verteilerplatten zweckmäßig ist, vier Durchbrüche jeweils in den Eckbereichen der Verteilerplatten vorzusehen.In an advantageous embodiment with an optimal supply of the active surface of the respective membrane, the respective fluid is guided on an upper or lower surface side of the distributor plates between diagonally opposite openings over a channel geometry of the flow channels that distributes the fluids evenly, whereby it is expedient for at least approximately rectangular distributor plates is to provide four openings each in the corner areas of the distributor plates.

Die Geometrie der Strömungskanäle an einer Oberflächenseite der Verteilerplatten kann derart gestaltet sein, dass an einen Durchbruch bzw. Manifold, an dem das an der jeweiligen Oberflächenseite zu führende Fluid aus der entsprechenden in dem Stapel ausgeformten Sammelleitung zugeführt wird, ein eintrittseitiger Verteilerbereich grenzt, in dem das Fluid wenigstens über eine überwiegende Breitenerstreckung der Verteilerplatte verteilt wird. Mit anderen Worten wird das aus der Sammelleitung und dem entsprechenden Durchbruch in das Strömungsfeld auf der jeweiligen Oberflächenseite der Verteilerplatte strömende Fluid über die Breite der Verteilerplatte und mithin auch der angrenzenden Membran gezielt verteilt.The geometry of the flow channels on one surface side of the distributor plates can be designed in such a way that an inlet-side distributor area adjoins an opening or manifold to which the fluid to be carried on the respective surface side is supplied from the corresponding collecting line formed in the stack the fluid is distributed at least over a predominant width of the distribution plate. In other words, the fluid flowing out of the collecting line and the corresponding opening into the flow field on the respective surface side of the distributor plate is distributed in a targeted manner over the width of the distributor plate and thus also the adjacent membrane.

Analog kann an einen Durchbruch, an dem dieses Fluid abgeführt wird, ein austrittseitiger Verteilerbereich grenzen, in dem das über die Breite der Verteilerplatte verteilte Fluid in Richtung dieses Durchbruchs gesammelt wird. Das Strömungsfeld kann entgegen diesem Endbereich der Verteilerplatte quasi als planarer Trichter gestaltet sein.Analogously, an opening at which this fluid is discharged can be bordered by an outlet-side distributor area in which the fluid distributed over the width of the distributor plate is collected in the direction of this opening. The flow field can be designed as a planar funnel against this end area of the distributor plate.

Zwischen den Verteilerbereichen wird das jeweilige Fluid vorzugsweise in einem mittleren Strömungskanalabschnitt über eine Längserstreckung der Verteilerplatte geführt.Between the distributor areas, the respective fluid is preferably guided in a central flow channel section over a longitudinal extension of the distributor plate.

Die eintrittsseitigen wie auch die austrittsseitigen Verteilerbereiche können wenigstens annähernd dreieckförmig oder trapezförmig ausgebildet sein und sich ausgehend von einem Rand zwischen den beispielsweise in Ecken platzierten Durchbrüchen zum mittleren Strömungskanalabschnitt hin verbreitern. Die in dem jeweiligen Verteilerbereich ausgebildeten Strömungskanäle können diagonal zu einer Längserstreckung der Verteilerplatte verlaufen und somit Fluid von einem Durchbruch in einer Ecke über die gesamte Breite der Verteilerplatte führen oder umgekehrt.The inlet-side as well as the outlet-side distributor areas can be designed to be at least approximately triangular or trapezoidal and, starting from an edge between the openings placed, for example, in corners, widen towards the middle flow channel section. The flow channels formed in the respective distributor area can run diagonally to a longitudinal extension of the distributor plate and thus lead fluid from an opening in a corner over the entire width of the distributor plate or vice versa.

Die Strömungskanäle im mittleren Strömungskanalabschnitt können z. B. je nach Anforderungen seitens der angrenzenden Membran gerade, mäandernd oder gewellt verlaufen.The flow channels in the middle flow channel section can, for. B. depending on the requirements of the adjacent membrane straight, meandering or wavy.

Die Verteilerplatten können aus einem Metall, z. B. aus Edelstahl, Aluminium, Titan, etc, aus Kunststoff oder aus einem Verbundwerkstoff mit Kunststoff, wie z. B. einem Metall-Kunststoff-Komposit, gefertigt sein.The distribution plates can be made of a metal, e.g. B. made of stainless steel, aluminum, titanium, etc., made of plastic or a composite material with plastic, such as. B. a metal-plastic composite.

Zur Ausbildung der Sammelleitungen, welche die Strömungsfelder mit Fluid versorgen oder das Fluid wieder abführen, können nicht nur die Verteilerplatten Durchbrüche aufweisen, sondern auch die Membranen Ausnehmungen aufweisen, die sich wenigstens mit einem Teil der Durchbrüche der Verteilerplatten überdecken und somit einen ungehinderten Fluidstrom flächenvertikal zu den Verteilerplatten und Membranen in den Sammelleitungen ermöglichen.To form the collecting lines, which supply the flow fields with fluid or discharge the fluid again, not only the distributor plates can have openings, but the membranes can also have recesses that overlap at least some of the openings in the distributor plates and thus allow an unimpeded flow of fluid vertically the manifold plates and membranes in the manifolds.

Zweckmäßigerweise ist bei einer bevorzugten Ausführung an den Verteilerplatten im Bereich der Durchbrüche eine Dichtungseinrichtung angeordnet. Hierzu kann z. B. eine Flachgummidichtung zwischen der Verteilerplatte und der Membran liegen, die derart geformt ist, dass sie eine Strömung des jeweiligen Fluids nur in die zugeordneten Strömungskanäle oder Sammelleitungen zulässt.In a preferred embodiment, a sealing device is expediently arranged on the distributor plates in the region of the openings. For this purpose, z. B. a flat rubber seal between the distributor plate and the membrane, which is shaped such that it allows a flow of the respective fluid only in the associated flow channels or collecting lines.

Eine solche Dichtungseinrichtung kann nicht nur zwischen eine Verteilerplatte und eine angrenzende Membran eingelegt sein, sondern in einfacher Weise an die Verteilerplatte oder die Membran angespritzt sein.Such a sealing device can not only be inserted between a distributor plate and an adjacent membrane, but can also be molded onto the distributor plate or the membrane in a simple manner.

Bei einer Ausbildung eines erfindungsgemäßen Feuchtetauschers kann der Stapel aus Membranen und zwischen den Membranen angeordneten Verteilerplatten auf jeder Seite von einer Endplatte begrenzt sein, welche mit den Durchbrüchen der Verteilerplatten überlappende, die Sammelleitungen mitbildende Durchbrüche aufweist.In one embodiment of a moisture exchanger according to the invention, the stack of membranes and distribution plates arranged between the membranes can be delimited on each side by an end plate which has openings which overlap with the openings in the distribution plates and which also form the collecting lines.

Vorzugsweise sind die Endplatten und/oder die Verteilerplatten jeweils gasundurchlässig.The end plates and / or the distributor plates are preferably each gas-impermeable.

Der Stapel aus Membranen und Verteilerplatten ist vorzugsweise von einem Gehäuse umgeben. Dieses Gehäuse ist zweckmäßigerweise korrespondierend zur Form des Stapels ausgebildet und kann mithin beliebige Formen beziehungsweise Querschnitte aufweisen, beispielsweise rechteckig, rund oder oval.The stack of membranes and distributor plates is preferably surrounded by a housing. This housing is expediently designed to correspond to the shape of the stack and can therefore have any shape or cross-section, for example rectangular, round or oval.

Über zwei Zuleitungen werden ein trockenes Fluid, wie z. B. bei einer Anwendung im Zusammenwirken mit einer Brennstoffzelle Wasserstoff, reiner Sauerstoff oder Umgebungsluft, sowie ein feuchtes oder nasses Fluid in das Gehäuse eingeleitet, und über zwei Ableitungen werden das angefeuchtete Fluid sowie das feuchtereduzierte Fluid aus dem Gehäuse abgeleitet.A dry fluid, such as. B. in an application in conjunction with a fuel cell, hydrogen, pure oxygen or ambient air, as well as a moist or wet fluid introduced into the housing, and the humidified fluid and the moisture-reduced fluid are diverted from the housing via two discharge lines.

Zweckmäßigerweise weist der Feuchtetauscher insbesondere an den Zu- und Ableitungen Anschlüsse zur Verbindung mit Pumpen oder dergleichen auf, um beispielsweise das feuchte Fluid mit einem gewünschten Überdruck in das Gehäuse einzublasen, so dass es durch den Stapel fließt. Im Weiteren kann das angefeuchtete Fluid zum Beispiel mittels Unterdruck aus dem Gehäuse abgesaugt werden.The moisture exchanger expediently has connections for connection to pumps or the like, in particular at the inlet and outlet lines, in order, for example, to blow the moist fluid into the housing at a desired overpressure so that it flows through the stack. Furthermore, the moistened fluid can be sucked out of the housing by means of negative pressure, for example.

Der Stapel aus Membranen und Verteilerplatten kann durch eine Spanneinrichtung komprimiert beziehungsweise in gewünschtem Maß zusammengedrückt sein.The stack of membranes and distributor plates can be compressed or compressed to the desired extent by a tensioning device.

Bei einer vorteilhaften Ausführung ist eine solche Spanneinrichtung innerhalb des Gehäuses angeordnet. Bei einer Anordnung der Spanneinrichtung mit zugehörigen Spannelementen im Inneren des Gehäuses wird eine definierte Spannung beziehungsweise Kompression auf den Stapel ausgeübt. Diese wird insbesondere nicht durch temperaturbedingte Ausdehnungen des Gehäuses im Betrieb verändert. Auch die Fertigungstoleranzen des Gehäuses beeinflussen die Spanneinrichtung nicht.In an advantageous embodiment, such a tensioning device is arranged inside the housing. When the clamping device is arranged with associated clamping elements in the interior of the housing, a defined tension or compression is exerted on the stack. In particular, this is not changed by temperature-related expansion of the housing during operation. The manufacturing tolerances of the housing do not affect the clamping device either.

Prinzipiell kann die im Inneren des Gehäuses angeordnete Spanneinrichtung zum Zusammendrücken des Stapels in an sich beliebiger Weise ausgebildet sein.In principle, the tensioning device arranged in the interior of the housing for compressing the stack can be designed in any manner.

Bei einer vorteilhaften Ausführung kann die Spanneinrichtung durch Vorsprünge, auskragende Schultern oder dergleichen im Inneren des Gehäuses ausgebildet sein, zwischen denen der Stapel aus Membranen und Verteilerplatten sozusagen eingeklemmt wird.In an advantageous embodiment, the tensioning device can be formed by projections, cantilevered shoulders or the like in the interior of the housing, between which the stack of membranes and distributor plates is, so to speak, clamped.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, den Stapel mittels Spannbändern zusammenzudrücken.Furthermore, it can be advantageous to compress the stack using tensioning straps.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Spanneinrichtung durch Spannstangen und Endplatten gebildet sein. Wenn der Stapel aus beispielsweise rechteckigen Membranen und Verteilerplatten zwischen zwei Endplatten eingelegt ist, kann der Stapel dann mit Spannstangen, die zum Beispiel an den vier Ecken des Stapels angeordnet sind und die Endplatten jeweils durchgreifen, gespannt oder in gewünschtem Maß komprimiert werden.In a further advantageous embodiment, the tensioning device can be formed by tension rods and end plates. If the stack of, for example, rectangular membranes and distributor plates is inserted between two end plates, the stack can then be tensioned or compressed to the desired extent with tension rods, which are arranged, for example, at the four corners of the stack and reach through the end plates.

Hierzu können die Spannstangen endseitig jeweils mit Gewinden ausgestattet sein. Mit diesen sowie durch Muttern und Spannfedern, die in Richtung auf die Endplatten aufgeschraubt werden, wird der Stapel zusammengedrückt. Dies erlaubt eine festgelegte mechanische Struktur, die sich auch im Betrieb des Feuchtetauschers praktisch nicht verändert, so dass permanent ein konstanter Anpressdruck gewährleistet ist.To this end, the tie rods can each be equipped with threads. With these, as well as with nuts and tension springs, which are screwed towards the end plates, the stack is compressed. This allows one Fixed mechanical structure that practically does not change during operation of the humidity exchanger, so that constant contact pressure is guaranteed at all times.

Das Gehäuse mit den Zu- und Ableitungen kann vorzugsweise aus Metall
und/oder Kunststoff bestehen. Bevorzugt ist das Gehäuse durch zwei Kunststoffhalbschalen gebildet, die beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussteile jeweils mit den entsprechenden Stutzen für die Zu- und Ableitungen vorzugsweise einstückig ausgebildet sind.
The housing with the supply and discharge lines can preferably be made of metal
and / or plastic. The housing is preferably formed by two plastic half-shells which, for example, are designed as plastic injection-molded parts, each with the corresponding connection pieces for the supply and discharge lines, preferably in one piece.

An der Verbindung der Halbschalen und/oder an den Zu- und Ableitungen, beziehungsweise den dafür am Gehäuse ausgebildeten Stutzen, können auch Dichtungen, beispielsweise aus Silikon oder aus einem Elastomer, vorgesehen sein. Dabei ist das Gehäuse ausreichend für die herrschenden Drücke der Fluide im Betrieb des Feuchtetauschers dimensioniert.Seals, for example made of silicone or an elastomer, can also be provided on the connection of the half-shells and / or on the supply and discharge lines, or the connecting pieces formed for this purpose on the housing. The housing is sufficiently dimensioned for the prevailing pressures of the fluids when the moisture exchanger is in operation.

Weiterhin ist der Feuchtetauscher vorzugsweise mit Druck- und/oder Temperatursensoren ausgestattet, um einen korrekten Betrieb des Feuchtetauschers überwachen zu können.Furthermore, the humidity exchanger is preferably equipped with pressure and / or temperature sensors in order to be able to monitor correct operation of the humidity exchanger.

Das Gehäuse kann auch derart ausgebildet sein, dass zwischen dem Gehäuse und dem darin angeordneten Stapel seitlich davon Strömungskanäle ausgebildet sind.The housing can also be designed in such a way that flow channels are formed laterally between the housing and the stack arranged therein.

Um einen gewünschten Feuchtegrad des angefeuchteten Mediums einstellen zu können, kann im Inneren des Gehäuses auch ein Bypass mit einem Ventil für ein Fluid, insbesondere das feuchte Fluid, vorgesehen sein.In order to be able to set a desired degree of humidity of the humidified medium, a bypass with a valve for a fluid, in particular the humid fluid, can also be provided in the interior of the housing.

Wenn das feuchte Medium beispielsweise einen zu hohen Feuchtegrad aufweist, kann an der entsprechenden Zuleitung im Gehäuse ein solches Ventil vorzugsweise selbsttätig über eine entsprechende Steuerung mit Sensoren geöffnet werden, um einen Teil dieses Mediums über den Bypass im Inneren des Gehäuses am eigentlichen Stapel vorbeizuleiten. Erst an der entsprechenden Ableitung auf der anderen Seite des Gehäuses vermischt sich dieser Teilstrom des feuchten Fluids wieder mit dem durch den Stapel geströmten Fluid, dessen Feuchtigkeitsgrad entsprechend reduziert ist. Somit ist die Gesamtmenge des Wassers, das auf das trockene Fluid übertragen wird, reduziert.If the moist medium has too high a degree of moisture, for example, such a valve can be opened automatically at the corresponding supply line in the housing via a corresponding control with sensors in order to divert part of this medium past the actual stack via the bypass inside the housing. Only at the corresponding discharge line on the other side of the housing does this partial flow of the moist fluid mix again with the fluid that has flowed through the stack, the degree of moisture of which is correspondingly reduced. Thus, the total amount of water that is transferred to the dry fluid is reduced.

Der Bypass kann dabei durch eine Rohrleitung gebildet sein und/oder durch einen Zwischenraum, der zwischen dem eigentlichen Stapel und dem Gehäuse vorliegt.The bypass can be formed by a pipeline and / or by an intermediate space that is present between the actual stack and the housing.

Insbesondere wenn in einem Gesamtsystem aus einem Feuchtetauscher und einer Brennstoffzelle eine Fördereinrichtung für ein Medium, wie eine Pumpe oder Turbine, vorhanden ist, kann dem Feuchtetauscher ein Wasserabscheider zugeordnet sein. Mit diesem Wasserabscheider kann beispielsweise an der Ableitung des Feuchtetauschers, an der das angefeuchtete Medium aus dem Gehäuse abgeleitet wird, dem angefeuchteten Medium mit einem eventuell zu hohen Feuchtegrad Wasser entzogen werden. Ein solcher Wasserabscheider kann in an sich bekannter Weise ausgebildet sein.In particular, if a delivery device for a medium, such as a pump or turbine, is present in an overall system comprising a moisture exchanger and a fuel cell, a water separator can be assigned to the moisture exchanger. With this water separator, for example, water can be withdrawn from the humidified medium with a possibly too high degree of humidity at the outlet of the humidity exchanger, where the humidified medium is drained from the housing. Such a water separator can be designed in a manner known per se.

Weiterhin ist vorgeschlagen, dass dem Feuchtetauscher ein Wärmetauscher zugeordnet ist. Mit dem Wärmetauscher können heiße Fluide abgekühlt und/oder kalte Fluide aufgewärmt werden, um einen optimalen Betrieb zu gewährleisten. Prinzipiell können auch mehrere Wärmetauscher für die verschiedenen Fluide vorgesehen sein.It is also proposed that a heat exchanger be assigned to the moisture exchanger. With the heat exchanger, hot fluids can be cooled and / or cold fluids can be warmed up in order to ensure optimum operation. In principle, several heat exchangers can also be provided for the various fluids.

Der Feuchtetauscher gemäß der Erfindung kann grundsätzlich in verschiedenen technischen Gebieten Anwendung finden, so z. B. in den eingangs erwähnten Bereichen der Brennstoffzellensysteme, der Gebäudetechnik, der Medizintechnik oder der Lebensmitteltechnik.The moisture exchanger according to the invention can in principle be used in various technical areas, such. B. in the aforementioned areas of fuel cell systems, building technology, medical technology or food technology.

Besondere Vorteile entfaltet der Feuchtetauscher gemäß der Erfindung bei einem Brennstoffzellensystem, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, welches wenigstens eine Brennstoffzelle und wenigstens einen vorgeschlagenen Feuchtetauscher aufweist.The moisture exchanger according to the invention develops particular advantages in a fuel cell system, in particular a motor vehicle, which has at least one fuel cell and at least one proposed moisture exchanger.

In einem solchen Brennstoffzellensystem kann die erste Zuleitung des Feuchtetauschers für das erste, zu entfeuchtende Fluid mit einem Kathodenausgang der wenigstens einen Brennstoffzelle und die erste Ableitung für das bei Austritt aus dem Feuchtetauscher angefeuchtete zweite Fluid mit einem Kathodeneingang der wenigstens einen Brennstoffzelle verbunden sein.In such a fuel cell system, the first feed line of the moisture exchanger for the first fluid to be dehumidified can be connected to a cathode outlet of the at least one fuel cell and the first outlet line for the second fluid humidified upon exiting the moisture exchanger can be connected to a cathode inlet of the at least one fuel cell.

Vorzugsweise wird dem Feuchtetauscher, der hier als Befeuchter für die Brennstoffzelle dient, als feuchtes Fluid die wasserdampfgesättigte Abluft der eigentlichen Brennstoffzelle zugeführt. Diese Abluft ist durch den in der Brennstoffzelle ablaufenden Reaktionsprozess zum einen erwärmt und zum anderen durch das bei dem Reaktionsprozess entstehende Wasser mit Feuchtigkeit beziehungsweise Wasserdampf angereichert.The water vapor-saturated exhaust air of the actual fuel cell is preferably fed to the moisture exchanger, which here serves as a humidifier for the fuel cell, as the moist fluid. This exhaust air is on the one hand heated by the reaction process taking place in the fuel cell and on the other hand is enriched with moisture or water vapor by the water produced during the reaction process.

Der Befeuchter kann zum Befeuchten unterschiedlicher Fluide wie Umgebungsluft, die der Brennstoffzelle als Sauerstoffquelle zugeführt wird, oder reinem Sauerstoff, der beispielsweise einem Drucktank entnommen wird, ausgelegt sein.The humidifier can be designed to humidify different fluids such as ambient air, which is supplied to the fuel cell as an oxygen source, or pure oxygen, which is taken from a pressure tank, for example.

Die Konstruktion der Verteilerplatten mit integrierten Durchbrüchen bzw. Manifolds lässt eine direkte Anbindung des Feuchtetauschers an die Brennstoffzelle ohne externe Verrohrung zu.The construction of the distribution plates with integrated openings or manifolds allows a direct connection of the moisture exchanger to the fuel cell without external piping.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Schutzansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further advantages and advantageous embodiments of the invention emerge from the claims for protection and the exemplary embodiments described in principle below with reference to the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.It goes without saying that the features mentioned above and still to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations.

Es zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Feuchtetauschers und einer Brennstoffzelle;
  • 2 eine Darstellung des Feuchtetauschers in einer ersten Ausführungsform mit einem geöffneten Gehäuse;
  • 3 eine Darstellung des Feuchtetauschers gemäß 2 mit geschlossenem Gehäuse;
  • 4 eine schematisierte Draufsicht auf eine erste Oberflächenseite einer Verteilerplatte des Feuchtetauschers gemäß 1 bis 3;
  • 5 eine schematisierte Draufsicht auf eine zweite Oberflächenseite einer Verteilerplatte gemäß 4;
  • 6 eine schematisierte Draufsicht auf eine erste Oberflächenseite einer Verteilerplatte, welche eine alternative Strömungsfeldgeometrie gegenüber der Verteilerplatte der 4 und 5 aufweist;
  • 7 eine schematisierte Draufsicht auf eine erste Oberflächenseite einer weiteren Verteilerplatte, welche eine alternative Strömungsfeldgeometrie gegenüber den Verteilerplatten der 4 bis 6 aufweist; und
  • 8 einen bereichsweisen Querschnitt durch die Verteilerplatte der 4 und 5 entlang der Linie V-V in 5.
It shows:
  • 1 a schematic representation of a moisture exchanger and a fuel cell;
  • 2 a representation of the moisture exchanger in a first embodiment with an open housing;
  • 3 a representation of the moisture exchanger according to 2 with closed housing;
  • 4th a schematic plan view of a first surface side of a distributor plate of the moisture exchanger according to FIG 1 to 3 ;
  • 5 a schematic plan view of a second surface side of a distributor plate according to FIG 4th ;
  • 6th a schematic plan view of a first surface side of a distributor plate, which has an alternative flow field geometry compared to the distributor plate of FIG 4th and 5 having;
  • 7th a schematic plan view of a first surface side of a further distributor plate, which has an alternative flow field geometry compared to the distributor plates of 4th to 6th having; and
  • 8th a regional cross-section through the distributor plate of 4th and 5 along the line VV in 5 .

In den rein schematischen und nicht maßstäblichen 1 bis 8 sind mit den gleichen Bezugszeichen jeweils die gleichen Komponenten bezeichnet.In the purely schematic and not to scale 1 to 8th the same components are denoted by the same reference numerals.

In 1 ist vereinfacht ein Brennstoffzellensystem eines nicht näher ersichtlichen Kraftfahrzeuges gezeigt, wobei das Brennstoffzellensystem eine Brennstoffzelle 20 und einen Feuchtetauscher 1, welcher als Befeuchter für die Brennstoffzelle dient, umfasst.In 1 a fuel cell system of a motor vehicle (not shown in more detail) is shown in simplified form, the fuel cell system being a fuel cell 20th and a moisture exchanger 1 , which serves as a humidifier for the fuel cell, includes.

Ein erstes Fluid FL1 und ein zweites Fluid FL2, welche in 1 zusätzlich durch unterschiedliche Schraffuren kenntlich gemacht sind, durchströmen in der gezeigten Ausführung den Feuchtetauscher 1 in einem Gegenstrom-Betrieb, wobei die Fluide FL1, FL2 durch einen hier nur angedeuteten Stapel 7 aus feuchtigkeitsdurchlässigen Membranen 8 mit Dichtung und Verteilerplatten 9 im Inneren eines Gehäuses 2 hindurchströmen.A first fluid FL1 and a second fluid FL2 , what a 1 are also identified by different hatching, flow through the moisture exchanger in the embodiment shown 1 in a countercurrent operation, with the fluids FL1 , FL2 by a pile only hinted at here 7th made of moisture-permeable membranes 8th with seal and distributor plates 9 inside a case 2 flow through.

Der Feuchtetauscher 1 ist mit einer nur symbolisch angedeuteten Brennstoffzelle 20, welche als PEM-Brennstoffzelle ausgebildet ist, verbunden, aus der das erste Fluid FL1 als Abluft, die durch die chemische Reaktion in der Brennstoffzelle mit Wasser angefeuchtet ist, austritt.The moisture exchanger 1 is with a fuel cell that is only indicated symbolically 20th , which is designed as a PEM fuel cell, connected from which the first fluid FL1 escapes as exhaust air that is moistened with water as a result of the chemical reaction in the fuel cell.

Das zweite Fluid FL2, welches einen geringeren Feuchtegehalt als das erste Fluid FL1 aufweist, ist beispielsweise Umgebungsluft, die der Brennstoffzelle 20 zugeführt wird und zuvor zur Erhöhung des Wirkungsgrads der Brennstoffzelle 20 in gewünschtem Maß im Feuchtetauscher 1 durch das feuchte, aus der Brennstoffzelle 20 abgeführte Fluid FL1 angefeuchtet wird.The second fluid FL2 , which has a lower moisture content than the first fluid FL1 has is, for example, ambient air that the fuel cell 20th is supplied and previously to increase the efficiency of the fuel cell 20th in the desired amount in the moisture exchanger 1 through the damp, from the fuel cell 20th discharged fluid FL1 is moistened.

Das erste, zu entfeuchtende Fluid F1 tritt in Richtung des Pfeils F1 durch eine erste Zuleitung 3, welche mit einem Kathodenausgang 21 der Brennstoffzelle 20 verbunden ist, in den Feuchtetauscher 1 ein und durchströmt diesen, während das zweite, zu befeuchtende Fluid FL2 über ein zweite Zuleitung 4 in das Innere des Gehäuses 2 geleitet und in einer Strömungsrichtung gemäß dem Pfeil F2 durch den Stapel 7 strömt. Durch das Fließen des ersten Fluids F1 im Gegenstrom zu dem zweiten Fluid F2 wird dieses in seiner Feuchtigkeit reduziert, indem es einen Teil seiner Feuchtigkeit über die Membranen 8 an das zweite Fluid F2 abgibt, und fließt aus einer zugeordneten Ableitung 6 wieder aus dem Gehäuse 2 in Strömungsrichtung gemäß dem Pfeil F3 aus.The first fluid to be dehumidified F1 occurs in the direction of the arrow F1 through a first supply line 3 , which with a cathode output 21 the fuel cell 20th is connected to the moisture exchanger 1 and flows through it, while the second fluid to be moistened FL2 via a second supply line 4th inside the case 2 directed and in a flow direction according to the arrow F2 through the pile 7th flows. By flowing the first fluid F1 in countercurrent to the second fluid F2 the moisture content of this is reduced by some of its moisture being passed through the membranes 8th to the second fluid F2 emits, and flows from an associated derivative 6th back out of the case 2 in the direction of flow according to the arrow F3 out.

Das zweite Fluid FL2, das durch das Fließen durch den Stapel 7 im Gegenstrom gegen das erste Fluid F1 in seiner Feuchtigkeit erhöht wird, fließt in Strömungsrichtung gemäß dem Pfeil F4 wieder aus dem Stapel 7 beziehungsweise durch eine zugeordnete Ableitung 5, welche mit einem Kathodeneingang 22 der Brennstoffzelle 20 verbunden ist, aus dem Gehäuse 2 heraus.The second fluid FL2 that by flowing through the pile 7th in countercurrent to the first fluid F1 is increased in its humidity, flows in the direction of flow according to the arrow F4 back from the pile 7th or by an assigned derivative 5 , which with a cathode input 22nd the fuel cell 20th is connected, from the housing 2 out.

Der Kathodeneingang 22 und der Kathodenausgang 21 der Brennstoffzelle 20 sind mit einem hierin angeordneten Kathodensubsystem herkömmlicher Bauart verbunden.The cathode entrance 22nd and the cathode output 21 the fuel cell 20th are connected to a cathode subsystem of conventional design arranged therein.

Der Stapel 7 umfasst eine Vielzahl an aufeinander gestapelten Verteilerplatten 9, wobei zwischen zwei unmittelbar benachbarten und übereinander angeordneten Verteilerplatten 9 jeweils eine feuchtigkeitsdurchlässige Membran 8 angeordnet ist. Die Membranen 8 sind hier als Perfluorsulfonsäure-Flachmembranen ausgebildet.The stack 7th comprises a plurality of distributor plates stacked on top of one another 9 , wherein between two immediately adjacent and one above the other arranged distribution plates 9 one each moisture permeable membrane 8th is arranged. The membranes 8th are designed here as perfluorosulfonic acid flat membranes.

Zur Führung der Fluide FL1, FL2 an die Membranen 8 weisen die Verteilerplatten 9 vorliegend an beiden ihrer Oberflächen 9A, 9B Strömungskanäle 19 für die Fluide FL1, FL2 auf, welche über säulenartige Sammelleitungen 15, 16, 17, 18 innerhalb des Stapels 7 mit den Zuleitungen 3, 4 und Ableitungen 5, 6 für die Fluide FL1, FL2 strömungsverbunden sind.For guiding the fluids FL1 , FL2 to the membranes 8th assign the distribution plates 9 present on both of their surfaces 9A , 9B Flow channels 19th for the fluids FL1 , FL2 on which about columnar manifolds 15th , 16 , 17th , 18th inside the stack 7th with the supply lines 3 , 4th and derivatives 5 , 6th for the fluids FL1 , FL2 are flow-connected.

Zur Ausbildung der Sammelleitungen 15, 16, 17, 18 weisen die im Wesentlichen rechteckigen Verteilerplatten 9 jeweils an gegenüberliegenden Endbereichen 9D, 9E ihrer Längserstreckung, d. h. angrenzend an ihre Schmalseiten, insgesamt vier auch als Manifolds bezeichnete Durchbrüche 12A, 12B, 12C, 12D auf. Die Verteilerplatten weisen hier eine identische Geometrie auf, so dass sich die Durchbrüche 12A, 12B, 12C, 12D der gestapelten Verteilerplatten 9 überlappen und senkrecht zu einer Flächenebene der Verteilerplatten 9 die säulenartigen Sammelleitungen 15, 16, 17, 18 bilden.For training the collecting lines 15th , 16 , 17th , 18th have the essentially rectangular distributor plates 9 each at opposite end areas 9D , 9E their longitudinal extent, ie adjacent to their narrow sides, a total of four breakthroughs also known as manifolds 12A , 12B , 12C , 12D on. The distribution plates here have an identical geometry, so that the openings 12A , 12B , 12C , 12D of the stacked distribution plates 9 overlap and perpendicular to a surface plane of the distributor plates 9 the columnar manifolds 15th , 16 , 17th , 18th form.

Die Flachmembranen 8 sind bei der gezeigten Ausführung zur Ausbildung der Sammelleitungen 15, 16, 17, 18 ebenfalls mit Ausnehmungen 8A ausgebildet, welche die Geometrie der Durchbrüche 12A, 12D; 12B, 12C der Verteilerplatten 9 aufweisen und sich mit diesen überdecken.The flat membranes 8th are in the embodiment shown for the formation of the collecting lines 15th , 16 , 17th , 18th also with recesses 8A formed showing the geometry of the breakthroughs 12A , 12D ; 12B , 12C the distribution plates 9 have and overlap with these.

Die vier in die jeweilige Verteilerplatte 9 integrierten Durchbrüche bzw. Manifolds 12A, 12B, 12C, 12D liegen innerhalb eines äußeren Randes 9C der Verteilerplatten 9 vorliegend jeweils in einem Eckbereich 9F, 9G, 9H, 9J der Verteilerplatte 9 und weisen dabei eine dreiecke Kontur auf, so dass zwei Seitenränder der Durchbrüche 12A, 12B, 12C, 12D parallel zu dem äußeren Rand 9C der Verteilerplatte 9 verlaufen. Anstatt der dreieckigen Kontur wäre selbstverständlich auch eine runde, quadratische, langlochartige oder sonstige strömungstechnisch geeignete Form denkbar.The four in the respective distribution plate 9 integrated breakthroughs or manifolds 12A , 12B , 12C , 12D lie within an outer margin 9C the distribution plates 9 present in each case in a corner area 9F , 9G , 9H , 9Y the distribution plate 9 and have a triangular contour, so that two side edges of the openings 12A , 12B , 12C , 12D parallel to the outer edge 9C the distribution plate 9 run away. Instead of the triangular contour, a round, square, slot-like or other shape suitable for flow technology would of course also be conceivable.

Die Strömungskanäle 19 zur Strömungsführung über die Membranen 8 sind in den 4 bis 7 nur symbolisch mit einigen Linien angedeutet, welche nicht deren Anzahl und konkrete Ausformung widerspiegeln. Eine solche Ausformung ist ausschnittsweise in 8 näher ersichtlich.The flow channels 19th to guide the flow over the membranes 8th are in the 4th to 7th only indicated symbolically with a few lines, which do not reflect their number and specific shape. Such a formation is partially shown in 8th can be seen in more detail.

Die 4 bis 7 verdeutlichen die Strömungspfade der Fluide FL1, FL2, welche auf jeder Oberflächenseite 9A, 9B der Verteilerplatten 9 in den zur angrenzenden Membran 8 hin offenen Strömungskanäle 19 zwischen den zugeordneten Durchbrüchen 12A, 12B, 12C, 12D und Sammelleitungen 15, 16, 17, 18 im Gegenstrom geführt sind.The 4th to 7th illustrate the flow paths of the fluids FL1 , FL2 which on each surface side 9A , 9B the distribution plates 9 in to the adjacent membrane 8th open flow channels 19th between the associated breakthroughs 12A , 12B , 12C , 12D and manifolds 15th , 16 , 17th , 18th are guided in countercurrent.

Die Fluide FL1, FL2 weisen zur Ausbildung einer Gegenströmung beidseits einer Membran 8 an den Oberflächen 9A, 9B zweier übereinander angeordneter Verteilerplatten 9 die gleiche Strömungsrichtung auf, wie aus einem Vergleich der 4 und 5 ersichtlich wird.The fluids FL1 , FL2 point to the formation of a counterflow on both sides of a membrane 8th on the surfaces 9A , 9B two distribution plates arranged one above the other 9 the same flow direction as from a comparison of the 4th and 5 becomes apparent.

Die 4 zeigt den prinzipiellen Strömungspfad des zweiten, zu befeuchtenden und der Brennstoffzelle 20 zuzuführenden Fluids FL2, welches trockene Zuluft aus einem Frischluftstrom in der ersten Sammelleitung 15 ist, auf einer ersten „trockenen“ Seite 9A der Verteilerplatte 9.The 4th shows the basic flow path of the second, to be humidified and the fuel cell 20th fluids to be supplied FL2 , which dry supply air from a fresh air flow in the first manifold 15th is on a first "dry" page 9A the distribution plate 9 .

Das trockene Fluid FL2 tritt aus der Sammelleitung 15 durch den zugeordneten ersten Durchbruch 12A in das Strömungsfeld der Verteilerplatte 12 ein, worin es über die gesamte Oberfläche 9A der Verteilerplatte zu dem diagonal gegenüberliegenden Durchbruch 12D mit der abführenden Sammelleitung 18 geführt wird. Beim aneinander Vorbeiströmen der Fluide FL1, FL2 durch die Membranen 8 des Stapels 7 findet ein Austausch von Wassermolekülen statt, so dass das trockene Fluid FL2 angefeuchtet wird. Das angefeuchtete Fluid FL2 wird anhand der abführenden Sammelleitung 18 und eine daran angeschlossene externe Verrohrung der Brennstoffzelle 20 zugeführt.The dry fluid FL2 emerges from the manifold 15th through the associated first breakthrough 12A into the flow field of the distributor plate 12, in which it over the entire surface 9A the distributor plate to the diagonally opposite opening 12D with the outgoing manifold 18th to be led. When the fluids flow past each other FL1 , FL2 through the membranes 8th of the stack 7th there is an exchange of water molecules, so that the fluid is dry FL2 is moistened. The moistened fluid FL2 is based on the discharging manifold 18th and an external piping of the fuel cell connected thereto 20th fed.

Analog ist das Strömungsfeld für das feuchte erste Fluid FL1 auf der anderen Oberflächenseite 9B der Verteilerplatte 9, welche insbesondere in 5 ersichtlich ist, aufgebaut.The flow field for the moist first fluid is analogous FL1 on the other surface side 9B the distribution plate 9 , which in particular in 5 can be seen, constructed.

Aus einer Sammelleitung 17, in der die feuchte Abluft FL1 der Brennstoffzelle 20 gesammelt ist, wird durch den zugeordneten Durchbruch 12C das feuchte Fluid FL2 auf die Verteilbereiche der Verteilerplatte 9 verteilt und an den diagonal gegenüberliegenden Durchbruch 16 geführt, von dem eine Sammelleitung 16, welche als Abgasleitung dient, die verbrauchte Luft FL1 mit Restfeuchte ableitet.From a collecting line 17th , in which the moist exhaust air FL1 the fuel cell 20th is collected is through the associated breakthrough 12C the wet fluid FL2 on the distribution areas of the distribution plate 9 distributed and to the diagonally opposite breakthrough 16 out of which a manifold 16 , which serves as an exhaust pipe, the stale air FL1 with residual moisture.

Die geometrische Anordnung der Strömungskanäle 19 an der jeweiligen Oberflächenseite 9A, 9B ist derart gestaltet, dass an einen Durchbruch 12A, 12D; 12B, 12C, an dem das an der jeweiligen Oberflächenseite 9A, 9B zu führende Fluid FL1 bzw. FL2 zugeführt wird, ein eintrittseitiger Verteilerbereich 19A grenzt, in dem das Fluid FL1 bzw. FL2 über die Breite der Verteilerplatte 9 verteilt wird.The geometric arrangement of the flow channels 19th on the respective surface side 9A , 9B is designed in such a way that there is a breakthrough 12A , 12D ; 12B , 12C on which that on the respective surface side 9A , 9B fluid to be conducted FL1 or. FL2 is supplied, an inlet-side distributor area 19A borders in which the fluid FL1 or. FL2 across the width of the distributor plate 9 is distributed.

Gegenüberliegend im Bereich des Durchbruchs, an dem das betreffende Fluid FL1 bzw. FL2 abgeführt wird, ist ein austrittseitiger Verteilerbereich 19C vorgesehen, in dem das über die Breite der Verteilerplatte 9 verteilte Fluid in Richtung dieses abführenden Durchbruchs 12A, 12D; 12B, 12C gesammelt wird.Opposite in the area of the opening where the fluid in question FL1 or. FL2 is discharged is a distribution area on the outlet side 19C provided in which the across the width of the distributor plate 9 distributed fluid in the direction of this effluent breakthrough 12A , 12D ; 12B , 12C is collected.

Zwischen den Verteilerbereichen 19A, 19C liegt ein mittlerer Strömungskanalabschnitt 19B, in dem das betreffende Fluid FL1, FL2 über eine Längserstreckung der Verteilerplatte 9 geführt wird.Between the distribution areas 19A , 19C is a central flow channel section 19B in which the fluid in question FL1 , FL2 over a longitudinal extension of the distributor plate 9 to be led.

Die Verteilerbereiche 19A, 19C sind hier annähernd dreieckförmig oder bzw. trapezförmig zwischen den Durchbrüchen 12A, 12D; 12B, 12C eines Endbereichs 9D, 9E der Verteilerplatte 9 mit diagonal zu einer Längserstreckung der Verteilerplatte 9 verlaufenden Strömungskanälen 19 ausgebildet.The distribution areas 19A , 19C are approximately triangular or trapezoidal between the openings 12A , 12D ; 12B , 12C an end area 9D , 9E the distribution plate 9 with diagonal to a longitudinal extension of the distributor plate 9 running flow channels 19th educated.

Die Konstruktion der Verteilerplatten 9 mit den Durchbrüchen bzw. Manifolds 12A, 12D; 12B, 12C lässt eine Z- sowie eine U-Strömung zu.The construction of the distribution plates 9 with the breakthroughs or manifolds 12A , 12D ; 12B , 12C allows a Z and a U flow.

Die aktiven Fläche mit den Strömungskanälen 19 kann grundsätzlich mit sämtlichen Verlaufsgeometrien versehen sein. Beispielsweise sind die Strömungskanäle 19 im mittleren Strömungskanalabschnitt 19B der 4 und 5 gerade ausgebildet, während sie in der in 6 ersichtlichen Alternative eckig mäandernd und in der in 7 ersichtlichen Alternative gewellt verlaufend ausgebildet sind.The active surface with the flow channels 19th can basically be provided with all gradient geometries. For example, the flow channels 19th in the middle flow channel section 19B the 4th and 5 just trained while in the in 6th obvious alternative angularly meandering and in the in 7th apparent alternative are designed to be wavy.

Ebenso kann der Querschnitt der Einzelkanalgeometrie der Strömungskanäle 19 in jeder geometrischen Form dargestellt werden. In der 8 ist ein Beispiel mit einem trapezförmigen Querschnitt ersichtlich, wobei die Strömungskanäle einen Abstand a von 1 mm, eine Höhe b von 0,5 mm und einen Radienübergang R von 0,1 mm aufweisen. Gleichwohl ist jedoch auch eine Rechteck-, Quadrat-, Halbkreis-, Dreieck- oder Ellipsenform denkbar.Likewise, the cross section of the individual channel geometry of the flow channels 19th can be represented in any geometric shape. In the 8th an example with a trapezoidal cross-section can be seen, the flow channels having a distance a of 1 mm, a height b of 0.5 mm and a radius transition R of 0.1 mm. However, a rectangular, square, semicircular, triangular or elliptical shape is also conceivable.

An den Verteilerplatten 9, welche vorliegend aus Kunststoff gefertigt sind, ist zumindest im Bereich der Durchbrüche 12A, 12D; 12B, 12C eine in 1 nur symbolisch angedeutete Dichtungseinrichtung 23 angeordnet. Diese stellt hier eine Flachgummidichtung dar, welche derart geformt ist, dass sie eine Strömung des jeweiligen Fluids FL1, FL2 nur in die zugeordneten Strömungskanäle 19 oder Sammelleitungen 15, 16, 17, 18 zulässt.On the distributor plates 9 , which in the present case are made of plastic, is at least in the area of the openings 12A , 12D ; 12B , 12C one in 1 only symbolically indicated sealing device 23 arranged. This represents a flat rubber seal, which is shaped in such a way that it allows a flow of the respective fluid FL1 , FL2 only in the assigned flow channels 19th or manifolds 15th , 16 , 17th , 18th allows.

Die Flachgummidichtung 23 ist vorliegend direkt an die Verteilerplatten 9 angespritzt, jedoch kann diese auch ein separat eingelegtes Bauteil darstellen. Auch kann sich die Dichtungseinrichtung über die gesamte Verteilerplatte und insbesondere entlang des äußeren Randes 9C der Verteilerplatten 9 erstrecken.The flat rubber seal 23 is present directly on the distributor plates 9 molded on, but this can also represent a separately inserted component. The sealing device can also extend over the entire distributor plate and in particular along the outer edge 9C the distribution plates 9 extend.

Das Gehäuse 2 des Feuchtetauschers 1, welches in 2 geöffnet und in 3 geschlossen dargestellt ist, kann aus Metall und/oder Kunststoff gefertigt sein, wobei das gezeigte Gehäuse 2 aus Kunststoff mit zwei Halbschalen 2A, 2B gefertigt ist. Bei einer Ausführung aus Kunststoff können die stutzenartigen Zu- und Ableitungen 3, 4, 5, 6 als Kunststoff-Spritzgussteil gefertigt und vorzugsweise einstückig mit dem Gehäuse 2 bzw. einer Halbschale 2A, 2B ausgebildet sein.The case 2 of the moisture exchanger 1 which is in 2 open and in 3 is shown closed, can be made of metal and / or plastic, the housing shown 2 made of plastic with two half-shells 2A , 2 B is made. In the case of an embodiment made of plastic, the nozzle-like supply and discharge lines 3 , 4th , 5 , 6th manufactured as a plastic injection molded part and preferably in one piece with the housing 2 or a half-shell 2A , 2 B be trained.

Die zwei Halbschalen 2A, 2B des Gehäuses 2 sind hier mit Schrauben 13 miteinander verschraubbar, wobei eine zusätzliche Fluiddichtung, beispielsweise aus Silikon, vorgesehen sein kann.The two half-shells 2A , 2 B of the housing 2 are here with screws 13th can be screwed together, it being possible for an additional fluid seal, for example made of silicone, to be provided.

Um den Stapel 7 aus Membranen 8 und Verteilerplatten 9 in gewünschtem Maß zu komprimieren beziehungsweise zusammenzuspannen, ist eine Spanneinrichtung 11 mit zwei Endplatten 11A, 11B, beispielsweise aus Metall, und mehreren die Endplatten 11A, 11B verbindenden Spannstangen 10, die mittels Spannmuttern 14 festgelegt werden, vorgesehen.To the pile 7th made of membranes 8th and distribution plates 9 To compress or clamp together to the desired extent is a clamping device 11 with two end plates 11A , 11B , for example made of metal, and several of the end plates 11A , 11B connecting tie rods 10 , which by means of clamping nuts 14th are intended.

Werden die Spannmuttern 14 und zugeordnete Spannfedern auf einem Gewinde der Spannstange 10 auf der einen Endplatte 11A bzw. 11B aufliegend in Richtung der gegenüberliegenden Endplatte 11 B bzw. 11A hin geschraubt, dann wird der Stapel 7 in gewünschter Weise zusammengepresst.Will the clamping nuts 14th and associated tension springs on a thread of the tension rod 10 on one end plate 11A or. 11B resting in the direction of the opposite end plate 11 B or 11A screwed down, then the stack 7th pressed together in the desired manner.

Um das Hindurchtreten der Fluide FL1, FL2 durch den Stapel 7 zu ermöglichen, können in den Endplatten 11A, 11B ebenfalls Durchbrüche 12, wie in den Verteilerplatten 9, ausgebildet sein.About the passage of the fluids FL1 , FL2 through the pile 7th to allow can in the end plates 11A , 11B also openings 12, as in the distributor plates 9 be trained.

Die Spanneinrichtung ist hier im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet. Das bietet zum einen den Vorteil, dass an sich beliebige Formgebungen und Größen des Stapels 7 realisierbar sind, unabhängig von der Form und Größe des Gehäuses 2, und zum anderen tritt durch das unmittelbare Spannen des Stapels 7 im Gehäuse 2 durch die Spanneinrichtung im Betrieb, insbesondere bei sich ändernden Temperaturen, praktisch keine Verformung des Stapels 7 auf, so dass auch im Dauerbetrieb ein gleichbleibendes Resultat vorliegt.The clamping device is here inside the housing 2 arranged. On the one hand, this has the advantage that the stack can have any shape or size 7th can be realized, regardless of the shape and size of the housing 2 , and on the other hand occurs through the immediate tensioning of the stack 7th in the housing 2 practically no deformation of the stack due to the clamping device during operation, in particular with changing temperatures 7th so that there is a constant result even in continuous operation.

Insbesondere bleibt eine geringfügige Verformung des Gehäuses 2 ohne Einfluss auf die Spannung des Stapels 7. Auch lässt sich das Gehäuse 2 einfach öffnen und schließen, und ein Stapel 7 kann schnell ausgetauscht werden.In particular, there remains a slight deformation of the housing 2 without affecting the tension of the stack 7th . The housing can also be 2 just open and close, and a stack 7th can be exchanged quickly.

Es versteht sich, dass der Feuchtetauscher 1 sowie die Brennstoffzelle 20 mit entsprechenden Sensoren für Druck, Temperatur und Feuchtigkeit der einzelnen Fluide ausgestattet sein können und dass Pumpen und/oder Absaugeinrichtungen, Wasserabscheider, Wärmetauscher und dergleichen dem gesamten System zugeordnet sein können, um insbesondere den Feuchtetauscher 1 über eine entsprechende Steuerung mit den gewünschten Parametern betreiben zu können.It goes without saying that the moisture exchanger 1 as well as the fuel cell 20th can be equipped with appropriate sensors for pressure, temperature and humidity of the individual fluids and that pumps and / or suction devices, water separators, heat exchangers and the like can be assigned to the entire system, in particular to the humidity exchanger 1 to be able to operate with the desired parameters via a corresponding control.

Beispielsweise kann derart ein Mengendurchsatz der Fluide FL1, FL2 sowie deren Feuchtigkeitsgehalt bei Austritt aus dem Befeuchter 1 eingestellt werden.For example, such a mass throughput of the fluids FL1 , FL2 as well as their moisture content when it exits the humidifier 1 can be set.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
BefeuchterHumidifier
22
Gehäusecasing
2A2A
HalbschaleHalf shell
2B2 B
HalbschaleHalf shell
33
erste Zuleitungfirst lead
44th
zweite Zuleitungsecond supply line
55
erste Ableitungfirst derivative
66th
zweite Ableitungsecond derivative
77th
Stapelstack
88th
Membranmembrane
8A8A
AusnehmungRecess
99
VerteilerplatteDistribution plate
9A9A
Oberfläche VerteilerplatteDistribution plate surface
9B9B
Oberfläche VerteilerplatteDistribution plate surface
9C9C
äußerer Rand Verteilerplatteouter edge distribution plate
9D9D
Endbereich VerteilerplatteDistribution plate end area
9E9E
Endbereich VerteilerplatteDistribution plate end area
9F9F
Eckbereich VerteilerplatteCorner area distributor plate
9G9G
Eckbereich VerteilerplatteCorner area distributor plate
9H9H
Eckbereich VerteilerplatteCorner area distributor plate
9J9Y
Eckbereich VerteilerplatteCorner area distributor plate
1010
SpannstangeTie rod
1111
SpanneinrichtungClamping device
11A11A
EndplatteEnd plate
11B11B
EndplatteEnd plate
12A12A
Durchbruchbreakthrough
12B12B
Durchbruchbreakthrough
12C12C
Durchbruchbreakthrough
12D12D
Durchbruchbreakthrough
1313th
Schraubescrew
1414th
Spannmutter mit SpannfederTension nut with tension spring
1515th
SammelleitungManifold
1616
SammelleitungManifold
1717th
SammelleitungManifold
1818th
SammelleitungManifold
1919th
StrömungskanäleFlow channels
19A19A
eintrittseitiger Verteilerbereichinlet-side distribution area
19B19B
mittlerer Strömungskanalabschnittmiddle flow channel section
19C19C
austrittseitiger Verteilerbereichdistribution area on the outlet side
2020th
BrennstoffzelleFuel cell
2121
KathodenausgangCathode output
2222nd
KathodeneingangCathode entrance
2323
Dichteinrichtung, FlachgummidichtungSealing device, flat rubber seal
F1F1
StrömungsrichtungDirection of flow
F2F2
StrömungsrichtungDirection of flow
F3F3
StrömungsrichtungDirection of flow
F4F4
StrömungsrichtungDirection of flow
FL1FL1
erstes, zu entfeuchtendes Fluidfirst fluid to be dehumidified
FL2FL2
zweites, zu befeuchtendes Fluidsecond fluid to be moistened

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10393213 T5 [0005]DE 10393213 T5 [0005]
  • WO 2016/188851 A1 [0005]WO 2016/188851 A1 [0005]
  • DE 102014201248 A1 [0005]DE 102014201248 A1 [0005]
  • DE 102016224478 A1 [0005]DE 102016224478 A1 [0005]

Claims (15)

Feuchtetauscher (1) für Medienströme, insbesondere Befeuchter (1) für eine Brennstoffzelle (20), - mit einer ersten Zuleitung (3) für ein erstes, zu entfeuchtendes Fluid (FL1), - mit einer zweiten Zuleitung (4) für ein zweites, zu befeuchtendes Fluid (FL2), - mit einer ersten Ableitung (5) für das bei Austritt aus dem Feuchtetauscher (1) angefeuchtete zweite Fluid (FL2), - mit einer zweiten Ableitung (6) für das bei Austritt aus dem Feuchtetauscher (1) feuchtereduzierte erste Fluid (FL1), und - mit einem Stapel (7) aus feuchtigkeitsdurchlässigen Membranen (8) und zwischen den Membranen (8) angeordneten Verteilerplatten (9) zur Führung der Fluide (FL1, FL2) an die Membranen (8), wobei die Verteilerplatten (9) an ihrer Oberfläche (9A, 9B) Strömungskanäle (19) für die Fluide (FL1, FL2) aufweisen und über Sammelleitungen (15, 16, 17, 18) miteinander strömungsverbunden sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatten (9) jeweils an gegenüberliegenden Endbereichen (9D, 9E) ihrer planaren Erstreckung Durchbrüche (12A, 12B, 12C, 12D) aufweisen und sich die Durchbrüche (12A, 12B, 12C, 12D) der gestapelten Verteilerplatten (9) zur Ausbildung der sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Flächenebene der Verteilerplatten (9) erstreckenden Sammelleitungen (15, 16, 17, 18) überdecken.Humidity exchanger (1) for media flows, in particular humidifier (1) for a fuel cell (20), - with a first supply line (3) for a first fluid (FL1) to be dehumidified, - with a second supply line (4) for a second, Fluid to be humidified (FL2), - with a first discharge line (5) for the second fluid (FL2) that is humidified when it exits the humidity exchanger (1), - with a second discharge line (6) for the fluid when it exits the humidity exchanger (1) moisture-reduced first fluid (FL1), and - with a stack (7) of moisture-permeable membranes (8) and distribution plates (9) arranged between the membranes (8) for guiding the fluids (FL1, FL2) to the membranes (8), wherein the distributor plates (9) have flow channels (19) for the fluids (FL1, FL2) on their surface (9A, 9B) and are flow-connected to one another via collecting lines (15, 16, 17, 18); characterized in that the distribution plates (9) each have openings (12A, 12B, 12C, 12D) at opposite end regions (9D, 9E) of their planar extent and the openings (12A, 12B, 12C, 12D) of the stacked distribution plates (9 ) to form the collecting lines (15, 16, 17, 18) which extend essentially perpendicular to a surface plane of the distributor plates (9). Feuchtetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatten (9) in ihrer Flächenebene im Wesentlichen rechteckig ausgebildet sind, wobei jeweils in einem Eckbereich (9F, 9G, 9H, 9J) ein Durchbruch (12A, 12B, 12C, 12D), angeordnet ist.Moisture exchanger after Claim 1 , characterized in that the distribution plates (9) are essentially rectangular in their surface plane, an opening (12A, 12B, 12C, 12D) being arranged in each corner area (9F, 9G, 9H, 9J). Feuchtetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf jeder Oberflächenseite (9A, 9B) der Verteilerplatten (9) offene Strömungskanäle (19) für jeweils eines der Fluide (FL1, FL2) angeordnet sind, wobei die jeweiligen Fluide (FL1, FL2) hierin zwischen den zugeordneten Durchbrüchen (12A, 12B, 12C, 12D) und Sammelleitungen (15, 16, 17, 18) vorzugsweise im Gegenstrom geführt sind.Moisture exchanger after Claim 1 or 2 , characterized in that open flow channels (19) for one of the fluids (FL1, FL2) are arranged on each surface side (9A, 9B) of the distributor plates (9), the respective fluids (FL1, FL2) therein between the associated openings (12A, 12B, 12C, 12D) and collecting lines (15, 16, 17, 18) are preferably guided in countercurrent. Feuchtetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluide (FL1, FL2) an den Oberflächen (9A, 9B) zweier übereinander angeordneter Verteilerplatten (9) die gleiche Strömungsrichtung aufweisen, so dass beidseits einer Membran (8) eine Gegenströmung zwischen dem ersten, zu entfeuchtenden Fluid (FL1) und dem zweiten, zu befeuchtenden Fluid (FL2) stattfindet.Moisture exchanger after one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the fluids (FL1, FL2) on the surfaces (9A, 9B) of two distribution plates (9) arranged one above the other have the same flow direction, so that on both sides of a membrane (8) there is a counterflow between the first fluid to be dehumidified ( FL1) and the second fluid to be humidified (FL2) takes place. Feuchtetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Fluid (FL1, FL2) an einer Oberflächenseite (9A, 9B) der Verteilerplatten (9) jeweils zwischen diagonal gegenüberliegenden Durchbrüchen (12A, 12D; 12B, 12C) geführt ist.Moisture exchanger after one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the respective fluid (FL1, FL2) is guided on a surface side (9A, 9B) of the distributor plates (9) between diagonally opposite openings (12A, 12D; 12B, 12C). Feuchtetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Geometrie der Strömungskanäle (19) an einer Oberflächenseite (9A, 9B) derart gestaltet ist, dass an einen Durchbruch (12A, 12D; 12B, 12C), an dem das an der jeweiligen Oberflächenseite (9A, 9B) zu führende Fluid (FL1, FL2) zugeführt wird, ein eintrittseitiger Verteilerbereich (19A) grenzt, in dem das Fluid (FL1, FL2) wenigstens über eine überwiegende Breitenerstreckung der Verteilerplatte (9) verteilt wird, dass an einen Durchbruch (12A, 12D; 12B, 12C), an dem dieses Fluid (FL1, FL2) abgeführt wird, ein austrittseitiger Verteilerbereich (19C) grenzt, in dem das über die Breite der Verteilerplatte (9) verteilte Fluid (FL1, FL2) in Richtung dieses Durchbruchs (12A, 12D; 12B, 12C) strömt, und dass zwischen den Verteilerbereichen (19A, 19C) ein mittlerer Strömungskanalabschnitt (19B) liegt, in dem das Fluid (FL1, FL2) über eine Längserstreckung der Verteilerplatte (9) geführt wird.Moisture exchanger after one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the geometry of the flow channels (19) on one surface side (9A, 9B) is designed in such a way that an opening (12A, 12D; 12B, 12C) on which the on the respective surface side (9A, 9B) fluid (FL1, FL2) to be guided is supplied, an inlet-side distributor area (19A) borders in which the fluid (FL1, FL2) is distributed at least over a predominant width of the distributor plate (9), that at an opening (12A, 12D; 12B, 12C), at which this fluid (FL1, FL2) is discharged, borders an outlet-side distributor area (19C) in which the fluid (FL1, FL2) distributed over the width of the distributor plate (9) in the direction of this opening (12A, 12D; 12B, 12C) flows, and that between the distributor regions (19A, 19C) there is a central flow channel section (19B) in which the fluid (FL1, FL2) is guided over a longitudinal extension of the distributor plate (9). Feuchtetauscher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerbereiche (19A, 19C) insbesondere wenigstens annähernd dreieckförmig oder trapezförmig zwischen den Durchbrüchen (12A, 12D; 12B, 12C) eines Endbereichs (9D, 9E) der Verteilerplatte (9) mit diagonal zu einer Längserstreckung der Verteilerplatte (9) verlaufenden Strömungskanälen (19) ausgebildet sind.Moisture exchanger after Claim 6 , characterized in that the distribution areas (19A, 19C) in particular at least approximately triangular or trapezoidal between the openings (12A, 12D; 12B, 12C) of an end area (9D, 9E) of the distribution plate (9) with diagonal to a longitudinal extension of the distribution plate ( 9) extending flow channels (19) are formed. Feuchtetauscher nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (19) im mittleren Strömungskanalabschnitt (19B) gerade, mäandernd oder gewellt verlaufen.Moisture exchanger after Claim 6 or 7th , characterized in that the flow channels (19) in the central flow channel section (19B) run straight, meandering or undulating. Feuchtetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerplatten (9) aus einem Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff mit Kunststoff ausgebildet sind.Moisture exchanger after one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the distributor plates (9) are formed from a plastic or a composite material with plastic. Feuchtetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Membranen (8) zur Ausbildung der Sammelleitungen (15, 16, 17, 18) sich wenigstens mit einem Teil der Durchbrüche (12A, 12D; 12B, 12C) der Verteilerplatten (9) überlappende Ausnehmungen (8A) aufweisen.Moisture exchanger after one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the membranes (8) for forming the collecting lines (15, 16, 17, 18) have recesses (8A) which overlap at least some of the openings (12A, 12D; 12B, 12C) of the distributor plates (9) . Feuchtetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an den Verteilerplatten (9) wenigstens im Bereich der Durchbrüche (12A, 12D; 12B, 12C) eine Dichtungseinrichtung (23), insbesondere eine Flachgummidichtung, angeordnet ist, welche derart geformt ist, dass sie eine Strömung des jeweiligen Fluids (FL1, FL2) nur in die zugeordneten Strömungskanäle (19) oder Sammelleitungen (15, 16, 17, 18) zulässt.Moisture exchanger after one of the Claims 1 to 10 , characterized in that a sealing device (23), in particular a flat rubber seal, is arranged on the distributor plates (9) at least in the area of the openings (12A, 12D; 12B, 12C), which is shaped such that it allows a flow of the respective fluid (FL1, FL2) only in the assigned flow channels (19) or collecting lines (15, 16, 17, 18). Feuchtetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel aus Membranen (8) und zwischen den Membranen (8) angeordneten Verteilerplatten (9) auf jeder Seite von einer Endplatte (11A, 11B) begrenzt wird, welche vorzugsweise mit den Durchbrüchen (12A, 12D; 12B, 12C) der Verteilerplatten (9) überlappende, die Sammelleitungen (15, 16, 17, 18) mitbildende Durchbrüche aufweisen.Moisture exchanger after one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the stack of membranes (8) and distribution plates (9) arranged between the membranes (8) is delimited on each side by an end plate (11A, 11B), which preferably has the openings (12A, 12D; 12B, 12C) of the distributor plates (9) have openings which overlap the collecting lines (15, 16, 17, 18). Feuchtetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel aus Membranen (8) und zwischen den Membranen (8) angeordneten Verteilerplatten (9) von einem Gehäuse (2) umgeben ist und mittels einer innerhalb des Gehäuses (2) angeordneten Spanneinrichtung (11) komprimiert ist, wobei die Spanneinrichtung (11) vorzugsweise durch die Endplatten (11A, 11B) und diese verbindende Spannstangen (10) gebildet ist.Moisture exchanger after Claim 12 , characterized in that the stack of membranes (8) and distribution plates (9) arranged between the membranes (8) is surrounded by a housing (2) and is compressed by means of a tensioning device (11) arranged inside the housing (2), wherein the tensioning device (11) is preferably formed by the end plates (11A, 11B) and tie rods (10) connecting them. Brennstoffzellensystem, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, umfassend wenigstens eine Brennstoffzelle (20) und einen Feuchtetauscher (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13.Fuel cell system, in particular of a motor vehicle, comprising at least one fuel cell (20) and a moisture exchanger (1) according to at least one of the Claims 1 to 13th . Brennstoffzellensystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zuleitung (3) des Feuchtetauschers (1) für das erste, zu entfeuchtende Fluid (FL1) mit einem Kathodenausgang (21) der wenigstens einen Brennstoffzelle (20) und die erste Ableitung (5) für das bei Austritt aus dem Feuchtetauscher (1) angefeuchtete zweite Fluid (FL2) mit einem Kathodeneingang (22) der wenigstens einen Brennstoffzelle (20) verbunden ist.Fuel cell system according to Claim 14 , characterized in that the first supply line (3) of the moisture exchanger (1) for the first fluid (FL1) to be dehumidified with a cathode outlet (21) of the at least one fuel cell (20) and the first discharge line (5) for the outlet from the moisture exchanger (1) humidified second fluid (FL2) is connected to a cathode inlet (22) of the at least one fuel cell (20).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021127197B3 (en) 2021-10-20 2023-01-26 Audi Aktiengesellschaft Arrangement for a fuel cell device
DE102022112009A1 (en) 2022-05-13 2023-11-16 Mann+Hummel Gmbh Humidifier stack, in particular for a fuel cell system, humidification device and membrane for a humidifier stack
DE102022206673A1 (en) 2022-06-30 2024-01-04 Mahle International Gmbh Humidifier for a fuel cell system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6764787B2 (en) 2002-09-10 2004-07-20 Utc Fuel Cells, Llc One piece sleeve gas manifold for cell stack assemblies such as fuel cells
JP2006156099A (en) * 2004-11-29 2006-06-15 Mitsubishi Electric Corp Humidifier and its manufacturing method
DE202011109654U1 (en) * 2011-12-23 2013-01-03 Reinz-Dichtungs-Gmbh Flow plate assembly for membrane stacks
DE102014201248A1 (en) 2014-01-23 2015-07-23 Volkswagen Ag Moisture exchanger and fuel cell assembly with such
DE102015209802A1 (en) 2015-05-28 2016-12-01 Thyssenkrupp Ag Fuel cell with humidifier
DE102016224478A1 (en) 2016-12-08 2018-06-14 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Membrane humidifier for a fuel cell system and fuel cell system

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