DE102020212596A1

DE102020212596A1 - Humidifier for a fuel cell device

Info

Publication number: DE102020212596A1
Application number: DE102020212596.1A
Authority: DE
Inventors: Swen-Juri Bauer; Ralf Frommer; Dieter Goldmann; Stefan Kaiser; Aleksandar Radlovic; Beata Scheinoch; Lukas Schikora; Sven Alexander Kaiser
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2020-10-06
Filing date: 2020-10-06
Publication date: 2022-04-07

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Befeuchter (1) für eine Brennstoffzellenvorrichtung (2). Der Befeuchter (1) weist dabei einen Membranstapel (3) und ein Gehäuse (5) mit einem Gehäuseinnenraum (6) auf, in dem der Membranstapel (3) angeordnet ist.Erfindungsgemäß sind das Gehäuse (5) und der Membranstapel (3) wenigstens teilweise so aneinander berührend anliegend angeordnet, dass sie gemeinsam ein Dichtungskanalsystem (9) ausbilden. In dem Dichtungskanalsystem (9) ist dabei eine Dichtungsanordnung (10) eingebracht, die jeweils wenigstens teilweise stoffschlüssig mit einem Teilbereich des Membranstapels (3) und mit einem Teilbereich des Gehäuses (5) verbunden ist.Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren (30) zur Herstellung des Befeuchters (1). Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug mit der Brennstoffzellenvorrichtung (2).The invention relates to a humidifier (1) for a fuel cell device (2). The humidifier (1) has a membrane stack (3) and a housing (5) with a housing interior (6) in which the membrane stack (3) is arranged. According to the invention, the housing (5) and the membrane stack (3) are at least partly arranged so that they touch one another so that together they form a sealing channel system (9). A sealing arrangement (10) is introduced into the sealing channel system (9), which is at least partially bonded to a partial area of the diaphragm stack (3) and to a partial area of the housing (5). The invention also relates to a method (30) for Manufacture of the humidifier (1). The invention also relates to a vehicle with the fuel cell device (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Befeuchter für eine Brennstoffzellenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung des Befeuchters. Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit der Brennstoffzellenvorrichtung mit dem Befeuchter.The present invention relates to a humidifier for a fuel cell device according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for manufacturing the humidifier. The invention also relates to a motor vehicle with the fuel cell device with the humidifier.

Ein gattungsgemäßer Befeuchter umfasst ein Gehäuse und einen Membranstapel, der in dem Gehäuse aufgenommen ist. Üblicherweise weist das Gehäuse ein hohlzylindrisches Mittelgehäuse und zwei Abschlussdeckel auf, die das Mittelgehäuse beidseitig verschließen. Durch den Befeuchter werden zwei Luftströme geführt, die miteinander Feuchtigkeit austauschen können. Insbesondere kann der Befeuchter für eine Brennstoffzellenvorrichtung zum Antrieb von Fahrzeugen vorgesehen sein. Durch den Membranstapel kann dann Feuchtigkeit - also Wasserdampf - von einem von der Brennstoffzellenvorrichtung abgeführten Abluftstrom zu einem der Brennstoffzellenvorrichtung zuzuführenden Zuluftstrom übertragen werden. Sowohl die beiden Luftströme als auch der Membranstapel an sich sind nach außen abgedichtet. Aus DE 10 2014 006 394 A1 ist bekannt, den Membranstapel in dem Gehäuse durch mehrere elastische Dichtungen abzudichten. Nachteiligerweise ist ein derartiges Abdichten sehr aufwändig, was auch Kosten des Befeuchter erhöht.A generic humidifier includes a housing and a membrane stack received within the housing. The housing usually has a hollow-cylindrical middle housing and two cover plates, which close the middle housing on both sides. Two streams of air are guided through the humidifier, which can exchange moisture with each other. In particular, the humidifier can be provided for a fuel cell device for driving vehicles. Moisture—that is, water vapor—can then be transferred through the membrane stack from an exhaust air flow discharged from the fuel cell device to an inlet air flow to be supplied to the fuel cell device. Both the two air flows and the membrane stack itself are sealed off from the outside. Out of DE 10 2014 006 394 A1 it is known to seal the membrane stack in the housing by several resilient seals. Such a sealing is disadvantageously very complex, which also increases the costs of the humidifier.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, für einen für eine Brennstoffzellenvorrichtung vorgesehenen Befeuchter der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, bei der die beschriebenen Nachteile überwunden werden. Insbesondere soll der Membranstapel in dem Gehäuse vereinfacht und sicher abgedichtet werden. Zudem soll ein Verfahren zur Herstellung des Befeuchters für die Brennstoffzellenvorrichtung bereitgestellt werden. Ferner soll auch ein Fahrzeug mit der Brennstoffzellenvorrichtung mit dem Befeuchter bereitgestellt werden.The object of the invention is therefore to specify an improved or at least alternative embodiment for a humidifier of the generic type provided for a fuel cell device, in which the described disadvantages are overcome. In particular, the diaphragm stack should be simplified and securely sealed in the housing. In addition, a method for producing the humidifier for the fuel cell device is to be provided. Furthermore, a vehicle with the fuel cell device with the humidifier should also be provided.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, these objects are achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Ein Befeuchter ist für eine Brennstoffzellenvorrichtung vorgesehen. Der Befeuchter weist dabei einen Membranstapel zur Feuchtigkeitsübertragung von einem von der Brennstoffzellenvorrichtung abgeführten Abluftstrom zu einem der Brennstoffzellenvorrichtung zuzuführenden Zuluftstrom. Zudem weist der Befeuchter ein Gehäuse mit einem Gehäuseinnenraum auf, in dem der Membranstapel angeordnet ist. Erfindungsgemäß sind das Gehäuse und der Membranstapel wenigstens teilweise so aneinander berührend anliegend angeordnet, dass sie gemeinsam ein Dichtungskanalsystem ausbilden. In dem Dichtungskanalsystem ist dann eine Dichtungsanordnung eingebracht, die jeweils wenigstens teilweise stoffschlüssig mit einem Teilbereich des Membranstapels und mit einem Teilbereich des Gehäuses verbunden ist. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen können der Membranstapel und das Gehäuse des erfindungsgemäßen Befeuchters zuverlässig zueinander abgedichtet sein. Das Abdichten kann zudem vereinfacht und schnell erfolgen, so dass die Herstellungskosten reduziert werden können.A humidifier is provided for a fuel cell device. In this case, the humidifier has a membrane stack for the transfer of moisture from an exhaust air flow discharged from the fuel cell device to an inlet air flow to be supplied to the fuel cell device. In addition, the humidifier has a housing with a housing interior in which the membrane stack is arranged. According to the invention, the housing and the membrane stack are at least partially arranged in contact with one another in such a way that together they form a sealing channel system. A sealing arrangement is then introduced into the sealing channel system, which is in each case at least partially materially connected to a partial area of the diaphragm stack and to a partial area of the housing. In comparison to conventional solutions, the membrane stack and the housing of the humidifier according to the invention can be reliably sealed off from one another. In addition, the sealing can be carried out more easily and quickly, so that the manufacturing costs can be reduced.

In der vorliegenden Erfindung ist die Längsrichtung des Befeuchters durch seine Längsmittelachse definiert. Die Längsmittelachse des Befeuchters fällt dabei mit der Längsmittelachse des Gehäuses und der Längsmittelachse des Membranstapels zusammen. Die Umfangsrichtung umläuft die Längsrichtung bzw. die Längsmittelachse des Befeuchters. Der Begriff „im Wesentlichen“ bedeutet, dass eine Abweichung von dem genannten Wert oder von der genannten Richtung gering und vorzugsweise kleiner 10% ist. Der Begriff „einstückig“ bedeutet, dass das jeweilige einstückige Element sich nicht zerstörungsfrei zerlegen lässt. Dabei ist es jedoch nicht ausgeschlossen, dass das jeweilige einstückige Element in mehreren Schritten gefertigt ist. Der Begriff „formlos“ ist in der vorliegenden Erfindung als „flüssig“ oder „flüssigkeitsähnlich“ zu verstehen. Bei der in dem Membranstapel zwischen den Luftströmen übertragenen Feuchtigkeit geht es in erster Linie um Wasserdampf. Bei der stoffschlüssigen Verbindung geht es im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung um eine Verbindung, bei der die Verbindungspartner durch atomare oder molekulare Kräfte zusammengehalten werden. Eine stoffschlüssige Verbindung ist nicht lösbar bzw. lässt sich nur durch Zerstörung der Verbindungspartner trennen.In the present invention, the longitudinal direction of the humidifier is defined by its central longitudinal axis. The longitudinal center axis of the humidifier coincides with the longitudinal center axis of the housing and the longitudinal center axis of the membrane stack. The circumferential direction runs around the longitudinal direction or the longitudinal central axis of the humidifier. The term "substantially" means that a deviation from the stated value or from the stated direction is small and preferably less than 10%. The term “in one piece” means that the respective one-piece element cannot be disassembled without being destroyed. However, it is not excluded that the respective one-piece element is manufactured in several steps. The term “amorphous” is to be understood as “liquid” or “liquid-like” in the present invention. The moisture transferred in the membrane stack between the airflows is primarily water vapor. In the context of the present invention, the integral connection is a connection in which the connection partners are held together by atomic or molecular forces. A material connection cannot be separated or can only be separated by destroying the connection partners.

Vorteilhafterweise können das Gehäuse und der Membranstapel wenigstens teilweise so aneinander berührend anliegend angeordnet sein, dass das Dichtungskanalsystem wenigstens vier Längsdichtungskanäle ausbildet. Die wenigstens vier Längsdichtungskanäle weisen dann jeweils eine Längserstreckung auf, die jeweils im Wesentlichen parallel bezüglich einer Längsrichtung ausgerichtet ist. Mit anderen Worten sind die Längsdichtungskanäle länglich ausgebildet und parallel zur Längsrichtung ausgerichtet. Die wenigstens vier Längsdichtungskanäle sind zudem bezüglich einer Umfangsrichtung voneinander beabstandet angeordnet. Die Dichtungsanordnung bildet zudem wenigstens vier Längsdichtungen aus, wobei in jedem der wenigstens vier Längsdichtungskanäle jeweils eine Längsdichtung eingebracht ist. Jede Längsdichtung ist jeweils wenigstens teilweise stoffschlüssig mit einem Teilbereich des Membranstapels und mit einem Teilbereich des Gehäuses verbunden.Advantageously, the housing and the membrane stack can be arranged at least partially in contact with one another in such a way that the sealing channel system forms at least four longitudinal sealing channels. The at least four longitudinal sealing ducts then each have a longitudinal extension which is in each case aligned essentially parallel with respect to a longitudinal direction. In other words, the longitudinal sealing channels are elongate and aligned parallel to the longitudinal direction. The at least four longitudinal sealing channels are also arranged at a distance from one another with respect to a circumferential direction. The sealing arrangement also forms at least four longitudinal seals, one longitudinal seal being introduced in each of the at least four longitudinal seal channels. Each longitudinal seal is each at least partially integrally connected to a portion of the diaphragm stack and to a portion of the housing.

Vorteilhafterweise können das Gehäuse und der Membranstapel wenigstens teilweise so aneinander berührend anliegend angeordnet sein, dass das Dichtungskanalsystem wenigstens vier Querdichtungskanäle ausbildet. Die wenigstens vier Querdichtungskanäle weisen dann jeweils eine Längserstreckung auf, die jeweils im Wesentlichen quer bezüglich einer Längsrichtung ausgerichtet ist. Mit anderen Worten sind die Querdichtungskanäle länglich ausgebildet und quer zur Längsrichtung ausgerichtet. Die Dichtungsanordnung bildet zudem wenigstens vier Querdichtungen aus, wobei in jedem der wenigstens vier Querdichtungskanäle jeweils eine Querdichtung eingebracht ist. Jede Querdichtung ist jeweils wenigstens teilweise stoffschlüssig mit einem Teilbereich des Membranstapels und mit einem Teilbereich des Gehäuses verbunden.Advantageously, the housing and the membrane stack can be arranged at least partially in contact with one another in such a way that the sealing channel system forms at least four transverse sealing channels. The at least four transverse sealing ducts then each have a longitudinal extent which is in each case aligned essentially transversely with respect to a longitudinal direction. In other words, the transverse sealing channels are elongate and aligned transversely to the longitudinal direction. The sealing arrangement also forms at least four transverse seals, one transverse seal being introduced in each of the at least four transverse seal channels. Each transverse seal is at least partially bonded to a portion of the diaphragm stack and to a portion of the housing.

Weist die Dichtungsanordnung die wenigstens vier Längsdichtungen und die wenigstens vier Querdichtungen auf, so können in dem Gehäuse wenigstens vier Lufträume definiert sein bzw. kann der Gehäuseinnenraum in genau vier Lufträume aufgeteilt sein. Die wenigstens vier Lufträume sind dabei um den Membranstapel herum und zwischen dem Membranstapel und dem Gehäuse angeordnet. Die wenigstens vier Lufträume folgen einander in der Umfangsrichtung und sind durch die Längsdichtungen und die Querdichtungen luftdicht voneinander getrennt. Wenigstens zwei der wenigstens vier Lufträume sind dabei dem Abluftstrom und wenigstens zwei der wenigstens vier Lufträume sind dem Zuluftstrom zugeordnet. Vorteilhafterweise können die wenigstens vier Längsdichtungen und die wenigstens vier Querdichtungen integral ineinander übergehen bzw. die Dichtungsanordnung einstückig ausgebildet sein.If the sealing arrangement has the at least four longitudinal seals and the at least four transverse seals, at least four air spaces can be defined in the housing or the housing interior can be divided into exactly four air spaces. The at least four air spaces are arranged around the membrane stack and between the membrane stack and the housing. The at least four air spaces follow one another in the circumferential direction and are airtightly separated from one another by the longitudinal seals and the transverse seals. At least two of the at least four air spaces are assigned to the exhaust air flow and at least two of the at least four air spaces are assigned to the supply air flow. The at least four longitudinal seals and the at least four transverse seals can advantageously merge into one another or the sealing arrangement can be designed in one piece.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Befeuchters kann vorgesehen sein, dass der Membranstapel quaderförmig ausgebildet ist. Der quaderförmig ausgebildete Membranstapel weist zwei bezüglich einer Längsrichtung beabstandete Stirnseiten und vier in Umfangsrichtung angeordnete Längsseiten auf. Mit anderen Worten weist der Membranstapel vier parallel zur Längsrichtung ausgerichtete Längsseiten und zwei in Längsrichtung beabstandete Stirnseiten auf. Die vier Längsseiten sind dabei so ausgerichtet, dass sie vier Längskanten ausbilden. Die vier Längskanten sind dabei jeweils parallel bezüglich einer Längsrichtung ausgerichtet. Das Dichtungskanalsystem ist so ausgebildet, dass die in das Dichtungskanalsystem eingebrachte Dichtungsanordnung wenigstens teilweise stoffschlüssig mit den vier Längskanten verbunden ist. Zudem ist das Dichtungskanalsystem so ausgebildet, dass die in das Dichtungskanalsystem eingebrachte Dichtungsanordnung jeweils wenigstens teilweise stoffschlüssig mit den Stirnseiten verbunden ist. Die Dichtungsanordnung teilt dabei jede Stirnseite in wenigstens vier Teilstirnseiten, insbesondere in wenigstens vier dreieckförmige Teilstirnseiten, auf.In an advantageous embodiment of the humidifier, it can be provided that the membrane stack is cuboid. The cuboid membrane stack has two front sides spaced apart in a longitudinal direction and four longitudinal sides arranged in the circumferential direction. In other words, the membrane stack has four longitudinal sides aligned parallel to the longitudinal direction and two front sides spaced apart in the longitudinal direction. The four longitudinal sides are aligned in such a way that they form four longitudinal edges. The four longitudinal edges are each aligned parallel with respect to a longitudinal direction. The sealing channel system is designed in such a way that the sealing arrangement introduced into the sealing channel system is at least partially bonded to the four longitudinal edges. In addition, the sealing duct system is designed in such a way that the sealing arrangement introduced into the sealing duct system is in each case at least partially bonded to the end faces. The sealing arrangement divides each end face into at least four partial end faces, in particular into at least four triangular partial end faces.

In dieser Ausführungsform des Befeuchters sind in dem Befeuchter genau vier Lufträume definiert bzw. ist der Gehäuseinnenraum in genau vier Lufträume geteilt. Die vier Längskanten des Membranstapels sind dann durch die vier oben beschriebenen Längsdichtungen der Dichtungsanordnung zum Gehäuse abgedichtet. Die zwei gegenüberliegenden Stirnseiten des Membranstapels sind jeweils durch die zwei Querdichtungen zu dem Gehäuse abgedichtet. Der einzelne Luftraum ist durch die eine Längsseite, die an diese seitlich anknüpfenden Teilstirnseiten und einen der jeweiligen Längsseite und den jeweiligen Teilstirnseiten gegenüberliegenden Teilbereich des Gehäuses begrenzt. Die einzelnen Lufträume sind innerhalb des Gehäuses durch die Dichtungsanordnung voneinander abgedichtet und sind ausschließlich über den Membranstapel paarweise luft- und fluidleitend miteinander verbunden. Zwei der vier Lufträume sind dabei dem Abluftstrom und zwei der vier Lufträume sind dem Zuluftstrom zugeordnet. Vorteilhafterweise können die Längsdichtungen und die Querdichtungen integral ineinander übergehen bzw. kann die Dichtungsanordnung einstückig ausgebildet sein.In this embodiment of the humidifier, exactly four air spaces are defined in the humidifier or the interior of the housing is divided into exactly four air spaces. The four longitudinal edges of the membrane stack are then sealed to the housing by the four longitudinal seals of the sealing arrangement described above. The two opposite end faces of the diaphragm stack are each sealed off from the housing by the two transverse seals. The individual air space is delimited by one longitudinal side, the partial end faces adjoining it laterally, and a partial area of the housing lying opposite the respective longitudinal side and the respective partial end faces. The individual air spaces within the housing are sealed off from one another by the sealing arrangement and are connected to one another in air and fluid-conducting pairs exclusively via the membrane stack. Two of the four air spaces are assigned to the exhaust air flow and two of the four air spaces are assigned to the supply air flow. Advantageously, the longitudinal seals and the transverse seals can merge into one another in an integral manner or the sealing arrangement can be designed in one piece.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein hohlzylindrisches Mittelgehäuse und zwei Abschlussdeckel aufweist. Die Abschlussdeckel sind dann voneinander beabstandet und an dem hohlzylindrischen Mittelgehäuse berührend angeordnet. Jeder Abschlussdeckel bildet dabei jeweils einen Stutzen für den Zuluftstrom und einen Stutzen für den Abluftstrom aus. Jeder Stutzen für den Zuluftstrom und jeder Stutzen für den Abluftstrom ist jeweils mit dem Gehäuseinnenraum fluidisch verbunden. Vorteilhafterweise kann das Mittelgehäuse in Längsrichtung und die Abschlussdeckel quer zur Längsrichtung ausgerichtet sein. Die Abschlussdeckel schließen dann zweckgemäß das Mittelgehäuse beidseitig nach außen luftdicht ab. Wie oben bereits erläutert, können zwischen dem Membranstapel und dem Gehäuse innerhalb des Gehäuseinnenraums wenigstens vier Lufträume gebildet sein. Der jeweilige Luftraum kann dabei mit einem der Stutzen luftleitend verbunden sein und dadurch kann der jeweilige Luftraum entweder dem Zuluftstrom oder dem Abluftstrom zugeordnet sein.Provision can advantageously be made for the housing to have a hollow-cylindrical central housing and two end covers. The cover plates are then spaced apart and arranged in contact with the hollow-cylindrical center housing. Each end cap forms a socket for the supply air flow and a socket for the exhaust air flow. Each nozzle for the supply air flow and each nozzle for the exhaust air flow is fluidly connected to the interior of the housing. Advantageously, the middle housing can be aligned in the longitudinal direction and the cover plates can be aligned transversely to the longitudinal direction. The end caps then appropriately close the center housing on both sides to the outside in an airtight manner. As already explained above, at least four air spaces can be formed between the membrane stack and the housing within the interior of the housing. The respective air space can be connected to one of the nozzles in an air-conducting manner and as a result the respective air space can be assigned either to the supply air flow or to the exhaust air flow.

Vorteilhafterweise können das hohlzylindrische Mittelgehäuse und der Membranstapel wenigstens teilweise so aneinander berührend anliegend angeordnet sein, dass sie die wenigstens vier Längsdichtungskanäle des Dichtungskanalsystems ausbilden. Vorteilhafterweise können wenigstens ein Abschlussdeckel und der Membranstapel wenigstens teilweise so aneinander berührend anliegend angeordnet sein, dass sie wenigstens zwei der wenigstens vier Querdichtungskanäle des Dichtungskanalsystems ausbilden. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass sich die wenigstens zwei Querdichtungskanäle an einem Kreuzungsknoten kreuzen. Zweckgemäß sind dann in jedem der wenigstens vier Längsdichtungskanäle jeweils eine der wenigstens vier Längsdichtungen und in jedem der wenigstens vier Querdichtungskanäle jeweils eine der wenigstens vier Querdichtungen eingebracht.Advantageously, the hollow-cylindrical center housing and the diaphragm stack can be arranged at least partially touching one another in such a way that they form the at least four longitudinal sealing channels of the sealing channel system the. Advantageously, at least one cover plate and the membrane stack can be arranged at least partially touching one another in such a way that they form at least two of the at least four transverse sealing channels of the sealing channel system. In addition, it can be provided that the at least two transverse sealing channels intersect at a crossing node. One of the at least four longitudinal seals is then expediently introduced into each of the at least four longitudinal seal channels and one of the at least four transverse seals is introduced into each of the at least four transverse seal channels.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass das hohlzylindrische Mittelgehäuse wenigstens einen Entlüftungskanal zur Entlüftung des Dichtungskanalsystems während einer Einbringung eines formlosen Dichtmittels ausbildet. Der Entlüftungskanal ist im Wesentlichen quer bezüglich einer Längsrichtung ausgerichtet und mit wenigstens einem der wenigstens vier Längsdichtungskanäle fluidisch verbunden. Der Entlüftungskanal führt zweckgemäß aus dem Gehäuse des Befeuchters bzw. aus dem jeweiligen Längsdichtungskanal nach außen. Nach der Einbringung in das Dichtungskanalsystem härtet das formlose Dichtmittel aus und bildet die Dichtungsanordnung. Die den Längsdichtungskanal ausfüllende Längsdichtung kann dabei wenigstens einen Teilabzweig ausbilden, der teilweise in dem zugeordneten Entlüftungskanal angeordnet ist und diesen luftdicht nach außen verschließt.Provision can advantageously be made for the hollow-cylindrical central housing to form at least one venting channel for venting the sealing channel system while an amorphous sealant is being introduced. The ventilation channel is aligned substantially transversely with respect to a longitudinal direction and is fluidically connected to at least one of the at least four longitudinal sealing channels. The ventilation duct expediently leads out of the housing of the humidifier or out of the respective longitudinal sealing duct. After being introduced into the seal channel system, the amorphous sealant hardens and forms the seal assembly. The longitudinal seal that fills the longitudinal seal channel can form at least one partial branch, which is partially arranged in the associated ventilation channel and closes it airtight to the outside.

Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Abschlussdeckel einen Knotenkanal zur wenigstens teilweisen Einbringung eines formlosen Dichtmittels in das Dichtungskanalsystem oder zur Entlüftung des Dichtungskanalsystems während einer Einbringung eines formlosen Dichtmittels ausbilden. Dabei ist der Knotenkanal im Wesentlichen parallel bezüglich der Längsrichtung ausgerichtet und mit einem Kreuzungsknoten zweier sich kreuzender Querdichtungskanäle verbunden. Der Knotenkanal führt zweckgemäß aus dem Gehäuse des Befeuchters bzw. aus dem Gehäuseinnenraum an dem Kreuzungsknoten nach außen. Vorteilhafterweise kann wenigstens ein Abschlussdeckel einen Eckenkanal zur wenigstens teilweisen Einbringung eines formlosen Dichtmittels in das Dichtungskanalsystem oder zur Entlüftung des Dichtungskanalsystems während einer Einbringung eines formlosen Dichtmittels ausbilden. Dabei ist der Eckenkanal im Wesentlichen parallel bezüglich der Längsrichtung ausgerichtet und mit wenigstens einem der wenigstens vier Längsdichtungskanäle verbunden. Der Eckenkanal führt zweckgemäß aus dem Gehäuse des Befeuchters bzw. aus dem jeweiligen Längsdichtungskanal nach außen. Der Knotenkanal und/oder der wenigstens eine Eckenkanal können sowohl zur Entlüftung des Dichtkanalsystems als auch zur Einbringung eines formlosen Dichtmittels verwendet werden. Nach der Einbringung in das Dichtungskanalsystem härtet das formlose Dichtmittel aus und bildet die Dichtungsanordnung. Das verfestigte Dichtmittel in dem Knotenkanal und/oder in dem wenigstens einen Eckenkanal kann diesen dann nach außen luftdicht verschließen.Advantageously, at least one end cover can form a node channel for at least partially introducing an amorphous sealant into the sealing channel system or for venting the sealing channel system during the introduction of an amorphous sealant. In this case, the node channel is aligned essentially parallel with respect to the longitudinal direction and is connected to a crossing node of two crossing transverse sealing channels. The node channel expediently leads out of the housing of the humidifier or out of the housing interior at the crossing node. Advantageously, at least one end cap may form a corner channel for at least partially introducing an amorphous sealant into the sealant duct system or for venting the sealant duct system during an amorphous sealant insertion. The corner channel is aligned essentially parallel with respect to the longitudinal direction and is connected to at least one of the at least four longitudinal sealing channels. The corner channel expediently leads outwards from the housing of the humidifier or from the respective longitudinal sealing channel. The node duct and/or the at least one corner duct can be used both for venting the sealing duct system and for introducing an amorphous sealant. After being introduced into the seal channel system, the amorphous sealant hardens and forms the seal assembly. The solidified sealant in the nodal channel and/or in the at least one corner channel can then seal it airtight to the outside.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Befeuchters, insbesondere zur Herstellung eines oben beschriebenen Befeuchters. Bei dem Verfahren werden ein Membranstapel und ein Gehäuse so angeordnet, dass sie gemeinsam ein Dichtungskanalsystem zur Aufnahme einer Dichtungsanordnung ausbilden. Bei dem Verfahren wird zudem ein formloses Dichtmittel zur wenigstens teilweisen Ausbildung der Dichtungsanordnung wenigstens in einen Teilbereich des Dichtungskanalsystems eingebracht. Insbesondere wird das formlose Dichtmittel in das Gehäuse eingespritzt und/oder eingegossen.The invention also relates to a method for producing a humidifier, in particular for producing a humidifier as described above. In the method, a diaphragm stack and a housing are arranged such that together they form a seal channel system for receiving a seal assembly. In the method, an amorphous sealant is also introduced into at least a partial area of the sealing channel system for the at least partial formation of the sealing arrangement. In particular, the shapeless sealant is injected and/or cast into the housing.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in mehreren Varianten ausgeführt werden. In der jeweiligen Variante kann die Dichtungsanordnung in einem Schritt oder in mehreren Schritten vor und/oder nach dem vollständigen Aufbau des Gehäuses hergestellt werden. Im Folgenden werden zuerst einige Varianten des Verfahrens mit der Herstellung der Dichtungsanordnung in mehreren Schritten beschrieben. Dabei wird das Gehäuse des Befeuchters erst nach dem teilweisen oder vollständigen Einbringen des formlosen Dichtmittels in das Dichtungskanalsystem fertig aufgebaut. Bei den beschriebenen Varianten des Verfahrens können die Querdichtungen und die Längsdichtungen aus demselben Dichtmittel oder aus unterschiedlichen und aneinander stoffschlüssig haftenden Dichtmitteln ausgebildet sein.The method according to the invention can be carried out in several variants. In the respective variant, the sealing arrangement can be produced in one step or in several steps before and/or after the complete construction of the housing. In the following, first some variants of the method with the production of the sealing arrangement in several steps are described. In this case, the housing of the humidifier is only fully assembled after the partial or complete introduction of the shapeless sealant into the sealing channel system. In the described variants of the method, the transverse seals and the longitudinal seals can be formed from the same sealant or from different sealants that adhere to one another in a materially bonded manner.

Bei einer vorteilhaften Variante des Verfahrens wird im Schritt a) der Membranstapel so in ein hohlzylindrisches Mittelgehäuse des Gehäuses eingesetzt, dass der Membranstapel und das hohlzylindrische Mittelgehäuse vier Längsdichtungskanäle des Dichtungskanalsystems ausbilden. Im Schritt b) wird ein formloses Dichtmittel in einen der vier Längsdichtungskanäle eingegossen. Im Schritt c) härtet das in den einen der vier Längsdichtungskanäle eingegossene Dichtmittel zur Ausbildung einer Längsdichtung der Dichtungsanordnung aus. Im Schritt d) wird nach dem Aushärten des Dichtmittels der Befeuchter so um eine Längsrichtung gedreht, dass ein formloses Dichtmittel in einen weiteren Längsdichtungskanal eingegossenen werden kann. Im Schritt e) werden die Schritte b) bis d) wiederholt ausgeführt, bis in allen vier Längsdichtungskanälen jeweils eine ausgehärtete Längsdichtung ausgebildet ist. Im Schritt f) werden Querdichtungen der Dichtungsanordnung in Querdichtungskanälen des Dichtungskanalsystems ausgebildet.In an advantageous variant of the method, the membrane stack is inserted into a hollow-cylindrical center housing of the housing in step a) in such a way that the membrane stack and the hollow-cylindrical center housing form four longitudinal sealing channels of the sealing channel system. In step b), an amorphous sealant is poured into one of the four longitudinal seal channels. In step c), the sealant poured into one of the four longitudinal seal channels hardens to form a longitudinal seal of the sealing arrangement. In step d), after the sealant has hardened, the humidifier is rotated about a longitudinal direction in such a way that a shapeless sealant can be poured into a further longitudinal seal channel. In step e), steps b) to d) are repeated until a cured longitudinal seal is formed in all four longitudinal seal channels. In step f) transverse seals are you tion arrangement formed in transverse seal channels of the seal channel system.

Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des Verfahrens wird im Schritt a) der Membranstapel so in ein hohlzylindrisches Mittelgehäuse des Gehäuses eingesetzt, dass der Membranstapel und das hohlzylindrische Mittelgehäuse vier Längsdichtungskanäle des Dichtungskanalsystems ausbilden. Im Schritt b) wird ein formloses Dichtmittel in die vier Längsdichtungskanäle zur Ausbildung der vier Längsdichtungen der Dichtungsanordnung eingebracht, insbesondere zeitgleich eingebracht. Im Schritt c) werden Querdichtungen der Dichtungsanordnung zeitgleich mit dem Schritt b) und/oder nach dem Schritt b) in Querdichtungskanälen des Dichtungskanalsystems ausgebildet.In a further advantageous variant of the method, in step a) the membrane stack is inserted into a hollow-cylindrical center housing of the housing such that the membrane stack and the hollow-cylindrical center housing form four longitudinal sealing channels of the sealing channel system. In step b), an amorphous sealant is introduced into the four longitudinal sealing channels to form the four longitudinal seals of the sealing arrangement, in particular introduced at the same time. In step c), transverse seals of the sealing arrangement are formed in transverse seal channels of the seal channel system at the same time as step b) and/or after step b).

Bei den oben beschriebenen Varianten des Verfahrens können Querdichtungen der Dichtungsanordnung abweichend hergestellt werden. So kann einer oder mehrere Querdichtungskanäle des Dichtungskanalsystems zur Ausbildung einer oder mehreren Querdichtungen durch Einbringung eines formlosen Dichtmittels über einen mit einem Kreuzungsknoten zweier sich kreuzender Querdichtungskanäle verbundenen Knotenkanal eines Abschlussdeckels eingebracht werden. Zweckgemäß wird der jeweilige Abschlussdeckel vor der Einbringung des formlosen Dichtmittels auf dem hohlzylindrischen Mittelgehäuse so angeordnet, dass zwischen einer Stirnseite des Membranstapels und dem jeweiligen Abschlussdeckel zwei sich in dem Kreuzungsknoten kreuzende Querdichtungskanäle gebildet werden. Vorteilhafterweise kann während der Einbringung des formlosen Dichtmittels in das Dichtungskanalsystems eine Entlüftung des Dichtungskanalsystems über wenigstens einen Eckenkanal, insbesondere vier Eckenkanäle, des Abschlussdeckels bewirkt werden. Alternativ kann ein formloses Dichtmittel zur Ausbildung einer oder mehrerer Querdichtungen auf einen den Querdichtungskanal ausbildenden Teilbereich einer Stirnseite des Membranstapels und/oder auf einen den Querdichtungskanal ausbildenden Teilbereich eines Abschlussdeckels aufgebracht werden. Anschließend kann dann der jeweilige Abschlussdeckel an das hohlzylindrische Mittelgehäuse des Gehäuses angeordnet werden. In diesem Fall ist keine Entlüftung der Querdichtungskanäle notwendig. Das überschüssige Dichtmittel kann dabei über einen Knotenkanal oder Eckenkanäle des jeweiligen Abschlussdeckels abfließen.In the case of the variants of the method described above, transverse seals of the sealing arrangement can be produced differently. Thus, one or more transverse sealing ducts of the sealing duct system can be introduced to form one or more transverse seals by introducing an amorphous sealant via a node duct of a cover plate connected to a crossing node of two crossing transverse sealing ducts. The respective end cap is expediently arranged on the hollow-cylindrical central housing before the introduction of the shapeless sealant in such a way that two transverse sealing channels crossing one another at the junction node are formed between an end face of the membrane stack and the respective end cap. Advantageously, during the introduction of the shapeless sealant into the sealing duct system, the sealing duct system can be vented via at least one corner duct, in particular four corner ducts, of the end cap. Alternatively, an amorphous sealant to form one or more transverse seals can be applied to a partial area of an end face of the membrane stack forming the transverse seal channel and/or to a partial area of a cover plate forming the transverse seal channel. The respective cover plate can then be arranged on the hollow-cylindrical central housing of the housing. In this case, no venting of the transverse seal channels is necessary. The excess sealant can flow off via a junction channel or corner channels of the respective end cap.

Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des Verfahrens wird im Schritt a) ein formloses Dichtmittel zur Ausbildung einer oder mehrere Querdichtungen auf einen einen Querdichtungskanal ausbildenden Teilbereich einer Stirnseite eines Membranstapels und/oder auf einen einen Querdichtungskanal ausbildenden Teilbereich eines Abschlussdeckels aufgebracht. Im Schritt b) wird der Abschlussdeckel an ein hohlzylindrisches Mittelgehäuse des Gehäuses angeordnet. Im Schritt c) wird ein formloses Dichtmittel über wenigstens einen mit einem Längsdichtungskanal verbundenen Eckenkanal eines der Abschlussdeckel in wenigstens einen Längsdichtungskanal zur Ausbildung wenigstens einer Längsdichtung der Dichtungsanordnung eingebracht. Vorteilhafterweise kann während der Einbringung des formlosen Dichtmittels in das Dichtungskanalsystems über den wenigstens einen Eckenkanal des einen Abschlussdeckels eine Entlüftung des Dichtungskanalsystems über wenigstens einen Eckenkanal des anderen Abschlussdeckels des Gehäuses bewirkt werden. Zweckgemäß sind die beiden Eckenkanäle mit demselben Längsdichtungskanal zugeordnet und fluidisch mit diesem verbunden.In a further advantageous variant of the method, in step a), an amorphous sealant for forming one or more transverse seals is applied to a partial area of an end face of a diaphragm stack forming a transverse seal channel and/or to a partial area of a cover plate forming a transverse seal channel. In step b), the cover plate is arranged on a hollow-cylindrical middle housing of the housing. In step c), an amorphous sealant is introduced via at least one corner channel of one of the cover plates connected to a longitudinal seal channel into at least one longitudinal seal channel to form at least one longitudinal seal of the sealing arrangement. Advantageously, during the introduction of the shapeless sealant into the sealing duct system, the sealing duct system can be vented via at least one corner duct of the other end cap of the housing via the at least one corner duct of one end cap. Conveniently, the two corner channels are associated with and fluidly connected to the same longitudinal seal channel.

Wie oben bereits erläutert, kann in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Dichtungsanordnung sowohl in einem Schritt als auch in mehreren Schritten hergestellt werden. Im Folgenden werden nun einige Varianten des Verfahrens mit der Herstellung der Dichtungsanordnung in einem Schritt beschrieben. Dabei wird das Gehäuse des Befeuchters bereits vor dem Einbringen des formlosen Dichtmittels in das Dichtungskanalsystem fertig aufgebaut.As already explained above, in the method according to the invention the sealing arrangement can be produced both in one step and in several steps. A number of variants of the method with the production of the sealing arrangement in one step are now described below. In this case, the housing of the humidifier is assembled before the shapeless sealant is introduced into the sealing channel system.

Bei einer vorteilhaften Variante des Verfahrens kann ein formloses Dichtmittel zur Ausbildung der Dichtungsanordnung in das Dichtungskanalsystem über zwei separate Knotenkanäle zweier Abschlussdeckel des Gehäuses eingebracht werden. Vorteilhafterweise kann während der Einbringung des formlosen Dichtmittels in das Dichtungskanalsystem eine Entlüftung des Dichtungskanalsystems über wenigstens einen Entlüftungskanal, insbesondere vier Entlüftungskanäle, eines hohlzylindrischen Mittelgehäuses des Gehäuses bewirkt werden. Vorteilhafterweise kann während der Einbringung des formlosen Dichtmittels in das Dichtungskanalsystem eine Entlüftung des Dichtungskanalsystems über wenigstens einen Eckenkanal, insbesondere vier Eckenkanäle, eines Abschlussdeckels des Gehäuses bewirkt werden.In an advantageous variant of the method, a shapeless sealant can be introduced into the sealing channel system via two separate node channels of two end covers of the housing to form the sealing arrangement. Advantageously, during the introduction of the shapeless sealant into the sealing duct system, the sealing duct system can be vented via at least one venting duct, in particular four venting ducts, of a hollow-cylindrical central housing of the housing. Advantageously, during the introduction of the shapeless sealant into the sealing duct system, the sealing duct system can be vented via at least one corner duct, in particular four corner ducts, of a cover of the housing.

Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des Verfahrens kann ein formloses Dichtmittel zur Ausbildung der Dichtungsanordnung in das Dichtungskanalsystem über einen Knotenkanal des einen Abschlussdeckel des Gehäuses druckbeaufschlagt eingebracht werden. Ein Knotenkanal des anderen Abschlussdeckels des Gehäuses kann dabei zur Entlüftung des Dichtungskanalsystems eingesetzt werden. Vorteilhafterweise kann ein formloses Dichtmittel über einen an dem Knotenkanal des anderen Abschlussdeckels des Gehäuses angelegten Unterduck in das Dichtungskanalsystems eingebracht werden.In a further advantageous variant of the method, an amorphous sealing agent for forming the sealing arrangement can be introduced under pressure into the sealing channel system via a node channel of one end cover of the housing. A node duct of the other cover of the housing can be used to vent the sealing duct system. Advantageously, an amorphous sealant can be introduced into the sealing channel system via a vacuum applied to the node channel of the other end cover of the housing.

Die Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Personenfahrzeug oder ein Lastfahrzeug. Das Fahrzeug weist dabei eine Brennstoffzellenvorrichtung zur Umwandlung von chemischer Energie in elektrische Energie auf, um einen Traktionsakkumulator des Fahrzeugs mit elektrischer Energie zu versorgen. Das Fahrzeug weist zudem einen oben beschriebenen Befeuchter zur Feuchtigkeitsübertragung von einem von der Brennstoffzellenvorrichtung abgeführten Abluftstrom zu einem der Brennstoffzellenvorrichtung zuzuführenden Zuluftstrom.The invention also relates to a vehicle, in particular a passenger vehicle or a truck. In this case, the vehicle has a fuel cell device for converting chemical energy into electrical energy in order to supply a traction accumulator of the vehicle with electrical energy. The vehicle also has a humidifier, as described above, for transferring moisture from an exhaust air flow discharged from the fuel cell device to an inlet air flow to be supplied to the fuel cell device.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention result from the dependent claims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It goes without saying that the features mentioned above and those still to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred exemplary embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, with the same reference symbols referring to identical or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch

1 eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Befeuchters;
2 ein Schaltschema einer Brennstoffzellenvorrichtung mit dem Befeuchter;
3 und 4 Ansichten des Befeuchters in einer ersten Ausführungsform, der mit einem erfindungsgemäßen Verfahren nach erster Variante hergestellt wird;
5 und 6 Ansichten des Befeuchters in einer zweiten Ausführungsform, der mit dem Verfahren nach zweiter Variante hergestellt wird;
7 und 8 Ansichten des Befeuchters in einer dritten Ausführungsform, der mit dem Verfahren nach dritter Variante hergestellt wird;
9 und 10 Ansichten des Befeuchters in der dritten Ausführungsform, der mit dem Verfahren nach vierter Variante hergestellt wird;
11 und 12 Ansichten des Befeuchters in der dritten Ausführungsform, der mit dem Verfahren nach fünfter Variante hergestellt wird;
13 und 14 Ansichten des Befeuchters in einer vierten Ausführungsform, der mit dem Verfahren nach sechster Variante hergestellt wird;
15 eine teilweise Ansicht des Befeuchters in einer fünften Ausführungsform, der in dem Verfahren nach siebter Variante hergestellt ist;
16 eine Ansicht eines Membranstapels des Befeuchter in der fünften Ausführungsform;
17 und 18 eine Ansicht eines Mittelgehäuses des Befeuchters in der fünften Ausführungsform mit einer Längsdichtung und ohne und mit dem Membranstapel aus 16;
19 und 20 Ansichten einer Verbindung zwischen der Längsdichtung und dem Membranstapel in dem Befeuchter in der fünften Ausführungsform;
21 bis 26 Ansichten des Befeuchters in der fünften Ausführungsform, der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach siebter Variante hergestellt wird.

Show it, each schematically

1 an exploded view of a humidifier according to the invention;
2 a circuit diagram of a fuel cell device with the humidifier;
3 and 4 Views of the humidifier in a first embodiment, which is produced with a method according to the invention according to the first variant;
5 and 6 Views of the humidifier in a second embodiment, which is produced with the method according to the second variant;
7 and 8th Views of the humidifier in a third embodiment, which is manufactured with the method according to the third variant;
9 and 10 Views of the humidifier in the third embodiment manufactured by the method according to the fourth variant;
11 and 12 Views of the humidifier in the third embodiment manufactured by the method according to the fifth variant;
13 and 14 Views of the humidifier in a fourth embodiment, which is manufactured with the method according to the sixth variant;
15 a partial view of the humidifier in a fifth embodiment, which is produced in the method according to the seventh variant;
16 a view of a membrane stack of the humidifier in the fifth embodiment;
17 and 18 Figure 12 shows a view of a center housing of the humidifier in the fifth embodiment with a longitudinal seal and without and with the membrane stack 16 ;
19 and 20 views of a connection between the longitudinal seal and the membrane stack in the humidifier in the fifth embodiment;
21 until 26 Views of the humidifier in the fifth embodiment, which is manufactured with the method according to the invention according to the seventh variant.

1 zeigt eine Explosionsansicht eines erfindungsgemäßen Befeuchters 1 für eine in 2 gezeigte Brennstoffzellenvorrichtung 2. Der Befeuchter 1 weist dabei einen quaderförmigen Membranstapel 3 mit mehreren Einzelmembranen 4 auf, über die Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf von einem Abluftstrom AL auf einen Zuluftstrom ZL der Brennstoffzellenvorrichtung 2 - siehe hierzu 2 - übertragen wird. Ferner weist der Befeuchter 1 ein Gehäuse 5 mit einem Gehäuseinnenraum 6 auf, in dem der Membranstapel 3 aufgenommen ist. Das Gehäuse 5 ist dabei durch ein hohlzylindrisches Mittelgehäuse 7 und zwei Abschlussdeckel 8a und 8b gebildet, die das Mittelgehäuse 7 beidseitig schließen. Das Gehäuse 5 und der Membranstapel 3 sind dabei derart aneinander anliegend angeordnet, dass sie gemeinsam ein Dichtungskanalsystem 9 ausbilden. In dem Dichtungskanalsystem 9 ist eine Dichtungsanordnung 10 eingebracht, die wenigstens teilweise mit dem Membranstapel 3 und mit dem Gehäuse 5 stoffschlüssig verbunden ist. 1 shows an exploded view of a humidifier 1 according to the invention for an in 2 shown fuel cell device 2. The humidifier 1 has a cuboid membrane stack 3 with a plurality of individual membranes 4, via the moisture or water vapor from an exhaust air stream AL to a supply air stream ZL of the fuel cell device 2 - see 2 - is transmitted. Furthermore, the humidifier 1 has a housing 5 with a housing interior 6 in which the membrane stack 3 is accommodated. The housing 5 is formed by a hollow-cylindrical middle housing 7 and two cover plates 8a and 8b, which close the middle housing 7 on both sides. The housing 5 and the membrane stack 3 are arranged in such a way that they rest against one another in such a way that they together form a sealing channel system 9 . A sealing arrangement 10 is introduced into the sealing channel system 9 and is at least partially bonded to the membrane stack 3 and to the housing 5 .

Das Dichtungskanalsystem 9 weist vier längliche Längsdichtungskanäle 11 auf, die parallel zu einer Längsrichtung LR und in eine Umfangsrichtung UR beabstandet zueinander ausgerichtet sind. Die Längsrichtung LR fällt dabei mit der Längsmittelachse des Befeuchters 1 zusammen und die Umfangsrichtung UR umläuft die Längsrichtung LR. Die Dichtungsanordnung 10 weist vier Längsdichtungen 12 auf, wobei die jeweilige Längsdichtung 12 in dem jeweiligen Längsdichtungskanal 11 angeordnet ist. Die jeweilige Längsdichtung 12 ist wenigstens teilweise mit dem Membranstapel 3 an seinen Längskanten 15 und mit dem Gehäuse 5 an seinem Mittelgehäuse 7 stoffschlüssig verbunden.The sealing channel system 9 has four elongated longitudinal sealing channels 11, which are aligned parallel to a longitudinal direction LR and spaced apart from one another in a circumferential direction UR. The longitudinal direction LR coincides with the longitudinal center axis of the humidifier 1 and the circumferential direction UR runs around the longitudinal direction LR. The sealing arrangement 10 has four longitudinal seals 12 , with the respective longitudinal seal 12 being arranged in the respective longitudinal seal channel 11 . The respective longitudinal seal 12 is at least partially cohesively connected to the membrane stack 3 at its longitudinal edges 15 and to the housing 5 at its central housing 7 .

Das Dichtungskanalsystem 9 weist zudem vier längliche - hier nur zwei zu sehen - Querdichtungskanäle 13 auf, die quer zur Längsrichtung LR ausgerichtet sind. Die Dichtungsanordnung 10 weist vier Querdichtungen 14 auf, wobei die jeweilige Querdichtung 14 in dem jeweiligen Querdichtungskanal 13 angeordnet ist. Die jeweilige Querdichtung 14 ist wenigstens teilweise mit dem Membranstapel 3 an seinen Stirnseiten 16a und 16b und mit dem Gehäuse 5 an den Abschlussdeckeln 8a und 8b stoffschlüssig verbunden. Die jeweiligen Querdichtungen 14 an kreuzen sich in einem Kreuzungsknoten 17. Die jeweilige Stirnseite 16a bzw. 16b ist dadurch jeweils in vier dreieckförmige Teilstirnseiten 18 aufgeteilt.The sealing duct system 9 also has four elongated transverse sealing ducts 13--only two can be seen here--which are aligned transversely to the longitudinal direction LR. The sealing arrangement 10 has four transverse seals 14 , with the respective transverse seal 14 being arranged in the respective transverse seal channel 13 . The respective transverse seal 14 is at least partially cohesively connected to the membrane stack 3 at its end faces 16a and 16b and to the housing 5 at the end covers 8a and 8b. The respective transverse seals 14 intersect in a crossing node 17. The respective end face 16a or 16b is thus divided into four triangular partial end faces 18 in each case.

In dem Gehäuse 5 sind vier Lufträume 19 - siehe hierzu z.B. 3 - definiert, die um den Membranstapel 3 herum und zwischen dem Membranstapel 3 und dem Gehäuse 5 angeordnet sind. Dem jeweiligen Luftraum 19 sind dabei jeweils eine Längsseite 20 mit den jeweiligen angrenzenden Teilstirnseiten 18 des Membranstapels 3 und ein Teilbereich des Gehäuses 5 zugeordnet. Die einzelnen Lufträume 19 sind innerhalb des Gehäuses 5 durch die Dichtungsanordnung 10 voneinander abgedichtet und sind ausschließlich über den Membranstapel 3 paarweise luft- und fluidleitend miteinander verbunden. Zwei der Lufträume 19 sind dabei dem Abluftstrom AL und zwei der Lufträume 19 sind dem Zuluftstrom ZL - siehe hierzu 2 - zugeordnet. Jeder Abschlussdeckel 8a und 8b bildet dabei jeweils einen Stutzen 21 für den Zuluftstrom ZL und einen Stutzen 22 für den Abluftstrom AL aus. Die Stutzen 21 und 22 sind jeweils mit einem der Lufträume 19 fluidisch verbunden.In the housing 5 are four air spaces 19 - see, for example 3 - defined, which are arranged around the membrane stack 3 and between the membrane stack 3 and the housing 5. A longitudinal side 20 with the respective adjoining partial front sides 18 of the diaphragm stack 3 and a partial area of the housing 5 are assigned to the respective air space 19 . The individual air spaces 19 are sealed off from one another within the housing 5 by the sealing arrangement 10 and are connected to one another in pairs in an air- and fluid-conducting manner exclusively via the membrane stack 3 . Two of the air spaces 19 are the exhaust air flow AL and two of the air spaces 19 are the supply air flow ZL - see 2 - assigned. Each end cover 8a and 8b forms a connection piece 21 for the supply air flow ZL and a connection piece 22 for the exhaust air flow AL. The nozzles 21 and 22 are each fluidly connected to one of the air spaces 19 .

2 zeigt ein Schaltschema der Brennstoffzellenvorrichtung 2. Die Brennstoffzellenvorrichtung 2 weist neben dem Befeuchter 1 eine Brennstoffzelle 23 mit einer Kathodenseite 24 und einer Anodenseite 25, einen Kühler 26, einen Behälter 27, ein Abgassystem 28 und einen Traktionsakkumulator 29 auf. Der Zuluftstrom ZL wird in dem Kühler 26 gekühlt und zu dem Befeuchter 1 geleitet. In dem Befeuchter 1 wird der Zuluftstrom ZL durch den Abluftstrom AL befeuchtet und strömt weiter auf die Kathodenseite 24 der Brennstoffzelle 23. Aus dem Behälter 27 strömt Wasserstoff auf die Anodenseite 25 der Brennstoffzelle 23. Zwischen Wasserstoff und Sauerstoff des Zuluftstroms ZL findet in der Brennstoffzelle 23 eine chemische Reaktion statt. Bei der chemischen Reaktion wird elektrische Energie E gewonnen, die an den Traktionsakkumulator 29 abgegeben wird. Der Zuluftstrom ZL nimmt die bei der chemischen Reaktion gebildete Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf auf und strömt als der Abluftstrom AL aus der Brennstoffzelle 23 zu dem Befeuchter 1. Der Abluftstrom AL gibt die aufgenommene Feuchtigkeit bzw. Wasserdampf in dem Befeuchter 1 an den Zuluftstrom ZL ab und strömt aus dem Befeuchter 1 zu dem Abgassystem 28. 2 shows a circuit diagram of the fuel cell device 2. In addition to the humidifier 1, the fuel cell device 2 has a fuel cell 23 with a cathode side 24 and an anode side 25, a cooler 26, a container 27, an exhaust system 28 and a traction accumulator 29. The supply air flow ZL is cooled in the cooler 26 and routed to the humidifier 1 . In the humidifier 1, the supply air flow ZL is humidified by the exhaust air flow AL and flows on to the cathode side 24 of the fuel cell 23. Hydrogen flows from the container 27 to the anode side 25 of the fuel cell 23. Between hydrogen and oxygen in the supply air flow ZL takes place in the fuel cell 23 a chemical reaction takes place. During the chemical reaction, electrical energy E is obtained, which is delivered to traction accumulator 29 . The supply air flow ZL absorbs the moisture or water vapor formed during the chemical reaction and flows as the exhaust air flow AL from the fuel cell 23 to the humidifier 1. The exhaust air flow AL releases the absorbed moisture or water vapor in the humidifier 1 to the supply air flow ZL and flows from the humidifier 1 to the exhaust system 28.

In 3 bis 26 werden nun die Befeuchter 1 beschrieben, die in abweichenden Ausführungsformen durch abweichende Varianten eines erfindungsgemäßen Verfahrens 30 hergestellt sind. Es versteht sich, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen des Befeuchters 1 und die hier beschriebenen Varianten des Verfahrens 30 nicht abschließend sind. In 3 until 26 the humidifiers 1 will now be described which, in different embodiments, are produced by different variants of a method 30 according to the invention. It goes without saying that the embodiments of the humidifier 1 described here and the variants of the method 30 described here are not conclusive.

3 und 4 zeigen Ansichten des Befeuchters 1 in einer ersten Ausführungsform während der Herstellung. In der ersten Ausführungsform des Befeuchters 1 weisen die Abschlussdeckel 8a und 8b jeweils einen Knotenkanal 32 an dem Kreuzungsknoten 17 und jeweils vier zu den Luftdichtungskanälen 11 führende Eckenkanäle 33 auf. Der Befeuchter 1 wird hier mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 30 nach einer ersten Variante hergestellt. Dabei werden die Längsdichtungen 12 und die Querdichtungen 14 nacheinander gefertigt. Dazu wird zuerst der Membranstapel 3 in das Mittelgehäuse 7 so eingesetzt, dass die Längsdichtungskanäle 11 gebildet werden. Dann wird zur Ausbildung der Längsdichtungen 12 ein formloses Dichtmittel in die Längsdichtungskanäle 11 mittels vier Lanzen 31 - siehe 3 - eingebracht. Danach wird das Mittelgehäuse 7 mit den Abschlussdeckeln 8a und 8b - siehe 4 - geschlossen, wobei dadurch die Querdichtungskanäle 13 des Dichtungskanalsystems 9 gebildet werden. Anschließend wird zur Ausbildung der Querdichtungen 14 das formlose Dichtmittel über die Knotenkanäle 32 der Abschlussdeckel 8a und 8b in die Querdichtungskanäle 13 eingebracht. Eine Entlüftung des Dichtungskanalsystems 9 wird dabei über die Eckenkanäle 33 der jeweiligen Abschlussdeckel 8a und 8b bewirkt. Nach dem Aushärten des formlosen Dichtmittels entsteht die einstückige Dichtungsanordnung 10 mit vier Längsdichtungen 12 und vier Querdichtungen 14. 3 and 4 12 show views of the humidifier 1 in a first embodiment during manufacture. In the first embodiment of the humidifier 1, the end caps 8a and 8b each have a node channel 32 at the crossing node 17 and each have four corner channels 33 leading to the airtight channels 11. The humidifier 1 is produced here with the method 30 according to the invention according to a first variant. The longitudinal seals 12 and the transverse seals 14 are manufactured one after the other. For this purpose, the membrane stack 3 is first inserted into the central housing 7 in such a way that the longitudinal sealing channels 11 are formed. Then, to form the longitudinal seals 12, an amorphous sealant is injected into the longitudinal seal channels 11 by means of four lances 31--see FIG 3 - brought in. Thereafter, the middle housing 7 with the end caps 8a and 8b - see 4 - Closed, whereby the transverse sealing channels 13 of the sealing channel system 9 are formed. Then, to form the transverse seals 14, the shapeless sealant is introduced into the transverse seal channels 13 via the node channels 32 of the cover plates 8a and 8b. The sealing channel system 9 is vented via the corner channels 33 of the respective cover plates 8a and 8b. After the formless sealant has hardened, the one-piece seal assembly 10 is formed with four longitudinal seals 12 and four transverse seals 14.

5 und 6 zeigen Ansichten des Befeuchters 1 in einer zweiten Ausführungsform während der Herstellung. In der zweiten Ausführungsform des Befeuchters 1 weisen die Abschlussdeckel 8a und 8b jeweils einen Knotenkanal 32 und das Mittelgehäuse 7 vier zu den Luftdichtungskanälen 11 führende Entlüftungskanäle 34 auf. Der Befeuchter 1 wird hier mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 30 nach einer zweiten Variante hergestellt. Dabei werden die Längsdichtungen 12 und die Querdichtungen 14 in einem Schritt hergestellt. Dazu wird zuerst der Membranstapel 3 in dem Mittelgehäuse 7 angeordnet und das Mittelgehäuse 7 mit den Abschlussdeckeln 8a und 8b geschlossen. Anschließend wird das formlose Dichtmittel zur Ausbildung der Dichtungsanordnung 10 in das Dichtungskanalsystem 9 über die Knotenkanäle 32 der beiden Abschlussdeckel 8a und 8b eingebracht. Eine Entlüftung des Dichtungskanalsystems 9 wird dabei über die Entlüftungskanäle 34 bewirkt. 5 and 6 12 show views of the humidifier 1 in a second embodiment during manufacture. In the second embodiment of the humidifier 1, the end covers 8a and 8b each have a node duct 32 and the central housing 7 has four ventilation ducts 34 leading to the airtight ducts 11. The humidifier 1 is produced here with the method 30 according to the invention according to a second variant. The longitudinal seals 12 and the transverse seals 14 are produced in one step. For this purpose, the membrane stack 3 is first arranged in the middle housing 7 and the middle housing 7 is closed with the cover plates 8a and 8b. Then the shapeless sealant to form the seal assembly 10 in the seal channel system 9 via the node channels 32 of the introduced the two end caps 8a and 8b. The sealing channel system 9 is vented via the venting channels 34 .

7 und 8 zeigen Ansichten des Befeuchters 1 in einer dritten Ausführungsform während der Herstellung. In der dritten Ausführungsform des Befeuchters 1 weisen die Abschlussdeckel 8a und 8b jeweils einen Knotenkanal 32 auf. Der Befeuchter 1 wird hier mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 30 nach einer dritten Variante hergestellt. Dabei werden die Längsdichtungen 12 und die Querdichtungen 14 in einem Schritt hergestellt. Dazu wird zuerst der Membranstapel 3 in dem Mittelgehäuse 7 angeordnet und das Mittelgehäuse 7 mit den Abschlussdeckeln 8a und 8b geschlossen. Anschließend wird das formlose Dichtmittel zur Ausbildung der Dichtungsanordnung 10 in das Dichtungskanalsystems 9 über den Knotenkanal 32 des einen Abschlussdeckels 8a bzw. 8b unter Druck eingebracht. Der Knotenkanal 32 des anderen Abschlussdeckels 8b bzw. 8a wird dann zur Entlüftung des Dichtungskanalsystems 9 eingesetzt. An diesen Knotenkanal 32 kann ein Unterduck angelegt werden, um die Herstellung der Dichtungsanordnung 10 zu vereinfachen. 7 and 8th 12 show views of the humidifier 1 in a third embodiment during manufacture. In the third embodiment of the humidifier 1, the cover plates 8a and 8b each have a junction channel 32. The humidifier 1 is produced here with the method 30 according to the invention according to a third variant. The longitudinal seals 12 and the transverse seals 14 are produced in one step. For this purpose, the membrane stack 3 is first arranged in the middle housing 7 and the middle housing 7 is closed with the cover plates 8a and 8b. The shapeless sealant is then introduced under pressure to form the seal arrangement 10 in the seal channel system 9 via the node channel 32 of the one end cover 8a or 8b. The node duct 32 of the other end cap 8b or 8a is then used to vent the sealing duct system 9 . A negative pressure can be applied to this node channel 32 in order to simplify the manufacture of the sealing arrangement 10 .

9 und 10 zeigen Ansichten des Befeuchters 1 in der dritten Ausführungsform während der Herstellung. Der Befeuchter 1 wird hier mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 30 nach einer vierten Variante hergestellt. Dabei werden die Längsdichtungen 12 und die Querdichtungen 14 nacheinander hergestellt. Der Membranstapel 3 wird dazu in das Mittelgehäuse 7 eingesetzt und die dadurch gebildeten Längsdichtungskanäle 11 werden zur Ausbildung der Längsdichtungen 12 mit dem formlosen Dichtmittel mittel vier Lanzen 31 gefüllt. Danach wird das formlose Dichtmittel zur Ausbildung der Querdichtungen 14 in einen den Querdichtungskanal 13 ausbildenden Teilbereich der jeweiligen Abschlussdeckeln 8a und 8b eingebracht. Anschließend werden die beiden Abschlussdeckeln 8a und 8b an dem Mittelgehäuse 7 angeordnet. Eine Entlüftung findet hier nicht statt und das überschüssige Dichtmittel kann über die Knotenkanäle 32 aus den Querdichtungskanälen 13 abfließen. 9 and 10 12 show views of the humidifier 1 in the third embodiment during manufacture. The humidifier 1 is produced here with the method 30 according to the invention according to a fourth variant. The longitudinal seals 12 and the transverse seals 14 are produced one after the other. For this purpose, the membrane stack 3 is inserted into the central housing 7 and the longitudinal sealing channels 11 formed thereby are filled with the shapeless sealant by means of four lances 31 in order to form the longitudinal seals 12 . Thereafter, the shapeless sealant for forming the transverse seals 14 is introduced into a partial area of the respective end covers 8a and 8b forming the transverse seal channel 13 . The two end caps 8a and 8b are then arranged on the center housing 7 . There is no venting here and the excess sealant can flow out of the transverse seal channels 13 via the node channels 32 .

11 und 12 zeigen Ansichten des Befeuchters 1 in der dritten Ausführungsform während der Herstellung. Der Befeuchter 1 wird hier mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 30 nach einer fünften Variante hergestellt. Dabei werden die Längsdichtungen 12 und die Querdichtungen 14 nacheinander hergestellt. Dazu wird der Membranstapel 3 in das Mittelgehäuse 7 eingesetzt und die dadurch gebildeten Längsdichtungskanäle 11 zur Ausbildung der Längsdichtungen 12 mit dem formlosen Dichtmittel mittels vier Lanzen 31 gefüllt. Danach wird das formlose Dichtmittel zur Ausbildung der Querdichtungen 14 in einen den Querdichtungskanal 13 ausbildenden Teilbereich der jeweiligen Stirnseite 16a bzw. 16b des Membranstapels 3 eingebracht. Anschließend werden die beiden Abschlussdeckeln 8a und 8b an dem Mittelgehäuse 7 angeordnet. Eine Entlüftung findet hier nicht statt und das überschüssige Dichtmittel kann über die Knotenkanäle 32 aus den Querdichtungskanälen 13 abfließen. 11 and 12 12 show views of the humidifier 1 in the third embodiment during manufacture. The humidifier 1 is produced here with the method 30 according to a fifth variant. The longitudinal seals 12 and the transverse seals 14 are produced one after the other. For this purpose, the diaphragm stack 3 is inserted into the central housing 7 and the longitudinal sealing channels 11 formed thereby are filled with the shapeless sealant by means of four lances 31 in order to form the longitudinal seals 12 . Thereafter, the shapeless sealant for forming the transverse seals 14 is introduced into a partial area of the respective end face 16a or 16b of the diaphragm stack 3 that forms the transverse seal channel 13 . The two end caps 8a and 8b are then arranged on the center housing 7 . There is no venting here and the excess sealant can flow out of the transverse seal channels 13 via the node channels 32 .

13 und 14 zeigen Ansichten des Befeuchters in einer vierten Ausführungsform während der Herstellung. In der vierten Ausführungsform des Befeuchters 1 weisen die Abschlussdeckel 8a und 8b jeweils vier Eckenkanäle 33 auf. Der Befeuchter 1 wird hier mit dem erfindungsgemäßen Verfahren 30 nach einer sechsten Variante hergestellt. Dabei werden die Längsdichtungen 12 und die Querdichtungen 14 nacheinander hergestellt. Dazu wird ein formloses Dichtmittel zur Ausbildung der Querdichtungen 14 auf einen den Querdichtungskanal 13 ausbildenden Teilbereich des jeweiligen Abschlussdeckels 8a bzw. 8b aufgebracht. Danach wird der Abschlussdeckel 8a bzw. 8b an dem Mittelgehäuse 7 angeordnet. Anschließend wird das formlose Dichtmittel über die vier Eckenkanäle 33 des einen Abschlussdeckels 8a bzw. 8b in die Längsdichtungskanäle 11 zur Ausbildung der Längsdichtungen 12 eingebracht. Eine Entlüftung des Dichtungskanalsystems 9 wird dann über die vier Eckenkanäle 33 des anderen Abschlussdeckels 8b bzw. 8a bewirkt. 13 and 14 12 show views of the humidifier in a fourth embodiment during manufacture. In the fourth embodiment of the humidifier 1, the end caps 8a and 8b each have four corner channels 33. The humidifier 1 is produced here with the method 30 according to a sixth variant. The longitudinal seals 12 and the transverse seals 14 are produced one after the other. For this purpose, an amorphous sealant for forming the transverse seals 14 is applied to a partial area of the respective end cap 8a or 8b forming the transverse seal channel 13 . Thereafter, the end cover 8a or 8b is arranged on the central housing 7 . The shapeless sealant is then introduced via the four corner channels 33 of one end cover 8a or 8b into the longitudinal seal channels 11 to form the longitudinal seals 12 . The sealing channel system 9 is then vented via the four corner channels 33 of the other cover plate 8b or 8a.

15 zeigt eine teilweise Ansicht des Befeuchters 1 in einer fünften Ausführungsform. Der hier gezeigte Befeuchter 1 ist in dem Verfahren 30 in einer siebten Variante hergestellt, wie im Folgenden anhand 21-26 näher erläutert wird. Wie in 15 erkennbar, ist der Membranstapel 3 an seinen Längskanten 15 durch die Längsdichtungen 12 abgedichtet, die in den Längsdichtungskanälen 11 des Dichtkanalsystems 9 eingebracht sind. 16 zeigt eine Ansicht des Membranstapels 3 des Befeuchters 1 in der fünften Ausführungsform. Hier sind insbesondere die einzelnen Einzelmembrane 4 des Membranstapels 3 erkennbar. 17 und 18 zeigen Ansichten des Mittelgehäuses 7 mit einer der Längsdichtungen 12. Das Mittelgehäuse 7 ist in 17 ohne und in 18 mit dem Membranstapel 3 gezeigt. 15 12 shows a partial view of the humidifier 1 in a fifth embodiment. The humidifier 1 shown here is produced in a seventh variant in the method 30, as shown below with reference to FIG 21-26 is explained in more detail. As in 15 recognizable, the membrane stack 3 is sealed at its longitudinal edges 15 by the longitudinal seals 12 which are introduced into the longitudinal sealing channels 11 of the sealing channel system 9 . 16 shows a view of the membrane stack 3 of the humidifier 1 in the fifth embodiment. In particular, the individual individual membranes 4 of the membrane stack 3 can be seen here. 17 and 18 show views of the center housing 7 with one of the longitudinal seals 12. The center housing 7 is in 17 without and in 18 shown with the membrane stack 3.

19 und 20 zeigen Ansichten einer Verbindung zwischen der Längsdichtung 12 und dem Membranstapel 3 in dem Befeuchter 1 in der fünften Ausführungsform. Wie insbesondere in 20 erkennbar ist, tauchen Ecken 35 der Einzelmembrane 4 bei der Herstellung der Dichtungsanordnung 10 in das formlose Dichtmittel ein. Dadurch werden die Einzelmembrane 4 gegenseitig und mit dem Mittelgehäuse 7 verklebt. Die wechselseitige Längsverklebung 36 zwischen den Einzelmembranen 4 an den offenen Enden kann dadurch final geschlossen werden. Wie tief die jeweilige Ecke 35 in den Längsdichtungskanal 11 eintaucht, ist durch den Abstand A bestimmt. 19 and 20 12 are views showing a connection between the longitudinal seal 12 and the membrane stack 3 in the humidifier 1 in the fifth embodiment. As in particular in 20 as can be seen, corners 35 of the individual membranes 4 dip into the shapeless sealant during the manufacture of the sealing arrangement 10 . As a result, the individual membranes 4 are glued to one another and to the central housing 7 . The mutual longitudinal adhesion 36 between the individual membranes 4 at the open ends can thus be finally closed. How deep the respective corner 35 dips into the longitudinal sealing channel 11 is determined by the distance A.

21 bis 26 zeigen nun Ansichten des Befeuchters 1 in der fünften Ausführungsform bei der Herstellung mit dem Verfahren 30 nach der siebten Variante. 21 until 26 12 now show views of the humidifier 1 in the fifth embodiment during production using the method 30 according to the seventh variant.

Bei der siebten Variante des Verfahrens 30 werden die Längsdichtungen 11 und die Querdichtungen 13 nacheinander hergestellt. Dabei wird der Membranstapel 3 so in das Mittelgehäuse 5 eingesetzt, dass die vier Längsdichtungskanäle 11 gebildet sind. Danach wird das formlose Dichtmittel in einen der vier Längsdichtungskanäle 11 eingegossen, wie in 21 gezeigt ist. Das formlose Dichtmittel ist dabei so dünnflüssig, dass es sich in dem Längsdichtungskanal 11 und an den Ecken 35 zwischen den Einzelmembranen 4 - siehe hierzu 20 - verteilen kann. Zweckgemäß ist das Mittelgehäuse 7 quer zur Längsrichtung LR so begrenzt und bezüglich der Schwerkraft so angeordnet, dass das formlose Dichtmittel beim Aushärten innerhalb des Längsdichtungskanals 11 verbleibt. Sobald das eingegossene Dichtmittel ausgehärtet ist, wird das Mittelgehäuse 7 verdreht und eine weitere Längsdichtung 12 in einem weiteren Längsdichtungskanal 11 eingebracht. Wie in 21 bis 24 erkennbar ist, werden die notwendigen Schritte solange wiederholt, bis alle vier Längsdichtungen 12 in den Längsdichtungskanälen 11 eingebracht sind.In the seventh variant of the method 30, the longitudinal seals 11 and the transverse seals 13 are produced one after the other. The membrane stack 3 is inserted into the center housing 5 in such a way that the four longitudinal sealing channels 11 are formed. Thereafter, the amorphous sealant is poured into one of the four longitudinal seal channels 11, as shown in FIG 21 is shown. The shapeless sealant is so thin that it is in the longitudinal seal channel 11 and at the corners 35 between the individual membranes 4 - see 20 - can distribute. Appropriately, the center housing 7 is delimited transversely to the longitudinal direction LR and arranged with respect to gravity in such a way that the shapeless sealant remains within the longitudinal sealing channel 11 when it hardens. As soon as the cast sealant has hardened, the center housing 7 is twisted and another longitudinal seal 12 is introduced into another longitudinal seal channel 11 . As in 21 until 24 can be seen, the necessary steps are repeated until all four longitudinal seals 12 are placed in the longitudinal seal channels 11.

25 und 26 zeigen nun den Befeuchter 1 in der fünften Ausführungsform während der Herstellung von Querdichtungen 14. Dazu wird das formlose Dichtmittel auf einen den Querdichtungskanal 13 ausbildenden Teilbereich der jeweiligen Stirnseite 16a bzw. 16b des Membranstapels 3 aufgebracht. Anschließend kann dann der Abschlussdeckel 8a bzw. 8b an dem hohlzylindrische Mittelgehäuse 7 angeordnet werden. 25 and 26 12 now show the humidifier 1 in the fifth embodiment during the production of transverse seals 14. For this purpose, the shapeless sealant is applied to a partial area of the respective end face 16a or 16b of the membrane stack 3 that forms the transverse seal channel 13. The cover plate 8a or 8b can then be arranged on the hollow-cylindrical center housing 7 .

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102014006394 A1 [0002]

Claims

Humidifier (1) for a fuel cell device (2), - the humidifier (1) having a membrane stack (3) for the transfer of moisture from an exhaust air stream (AL) discharged from the fuel cell device (2) to an inlet air stream (ZL) to be supplied to the fuel cell device (2) and - the humidifier (1) having a housing (5) with a housing interior (6) in which the membrane stack (3) is arranged, characterized in that the housing (5) and the membrane stack (3) have at least are arranged partially touching one another in such a way that they together form a sealing duct system (9), - that a sealing arrangement (10) is introduced in the sealing duct system (9), and - that the sealing arrangement (10) is at least partially cohesive with a partial area of the Membrane stack (3) and is connected to a portion of the housing (5).

humidifier after claim 1 , characterized in that - the housing (5) and the membrane stack (3) are arranged at least partially touching one another in such a way that the sealing channel system (9) forms at least four longitudinal sealing channels (11), - that the at least four longitudinal sealing channels (11) each have a longitudinal extent which is aligned essentially parallel with respect to a longitudinal direction (LR) and is arranged spaced apart from one another with respect to a circumferential direction (UR), - that the sealing arrangement (10) forms at least four longitudinal seals (12), - that in each of the at least four longitudinal seal channels (11) each have a longitudinal seal (12) introduced, - that each longitudinal seal (12) is in each case at least partially bonded to a partial area of the diaphragm stack and to a partial area of the housing (5).

Humidifier according to one of the preceding claims, characterized in that - the housing (5) and the membrane stack (3) are arranged at least partially touching one another in such a way that the sealing channel system (9) forms at least four transverse sealing channels (13), - that the at least four transverse sealing ducts (13) each have a longitudinal extent which is aligned essentially transversely with respect to a longitudinal direction (LR), - that the sealing arrangement (10) forms at least four transverse seals (14), - that in each of the at least four transverse sealing ducts (13) a transverse seal (14) is introduced in each case, - that each transverse seal (14) is in each case at least partially bonded to a partial area of the membrane stack (3) and to a partial area of the housing (5).

Humidifier according to one of the preceding claims, characterized in that - the membrane stack (3) is cuboid, - the cuboid membrane stack (3) has two end faces (16a, 16b) spaced apart in the longitudinal direction (LR) and four in the longitudinal direction (LR ) has parallel longitudinal sides (20), - that the four longitudinal sides (20) are aligned in such a way that they form four longitudinal edges (15), which are each aligned parallel with respect to a longitudinal direction (LR), - that the sealing channel system (9) is configured in such a way is that the sealing arrangement (10) introduced into the sealing duct system (9) is at least partially cohesively connected to the four longitudinal edges (15), - that the sealing duct system (9) is designed in such a way that the sealing arrangement ( 10) is in each case at least partially materially connected to the end faces (16a, 16b), the sealing arrangement (10) having each end face (16a, 16b) into at least four partial end faces (18), in particular into at least four triangular partial end faces (18).

Humidifier according to one of the preceding claims, characterized in that - that the housing (5) has a hollow-cylindrical central housing (7), - that the housing (5) has two end covers (8a, 8b) which are spaced apart and attached to the hollow-cylindrical central housing ( 7) are arranged touching, - that each end cover (8a, 8b) forms a socket (21) for the supply air flow (ZL) and a socket (22) for the exhaust air flow (AL), - with each socket (21) for the Supply air flow (ZL) and each nozzle (22) for the exhaust air flow (AL) is fluidly connected to the housing interior (6).

humidifier after claim 5 , characterized in that - the hollow-cylindrical center housing (7) and the diaphragm stack (3) are arranged at least partially touching one another in such a way that they form at least four longitudinal sealing channels (11) of the sealing channel system (9), and/or - that at least one of the End cover (8a, 8b) and the membrane stack (3) at least partially are arranged in contact with one another in such a way that they form at least two transverse sealing channels (13) of the sealing channel system (9), and/or - that at least one of the cover plates (8a, 8b) and the membrane stack (3) are arranged at least partially in such a way that they are in contact with one another that they form at least two transverse sealing ducts (13) of the sealing duct system (9), the at least two transverse sealing ducts (13) intersecting at a crossing node (17).

humidifier after claim 6 , characterized in that the hollow-cylindrical center housing (7) forms at least one venting channel (34) for venting the sealing channel system (9) during the introduction of an amorphous sealant, the venting channel (34) being aligned essentially transversely with respect to a longitudinal direction (LR). and is fluidically connected to at least one of the at least four longitudinal sealing channels (11), and/or - that at least one of the end covers (8a, 8b) has a node channel (32) for at least partially introducing an amorphous sealing agent into the sealing channel system (9) and/or for venting the sealing channel system (9) during the introduction of an amorphous sealant, wherein the node channel (32) is aligned essentially parallel with respect to a longitudinal direction (LR) and is connected to a crossing node (17) of two crossing transverse sealing channels (13), and /or - that at least one of the cover plates (8a, 8b) has an Ec corner channel (33) for at least partially introducing an amorphous sealant into the sealing channel system (9) and/or for venting the sealing channel system (9) during introduction of an amorphous sealant, the corner channel (33) being essentially parallel with respect to a longitudinal direction (LR) is aligned and is connected to at least one of the at least four longitudinal sealing channels (11).

Method (30) for producing a humidifier (1), in particular for producing a humidifier (1) according to one of the preceding claims, - in which a membrane stack (3) and a housing (5) are arranged at least partially in contact with one another in such a way that they together form a sealing channel system (9) for accommodating a sealing arrangement (10), and - In which a shapeless sealant for at least partial formation of the sealing arrangement (10) is introduced, in particular injected and/or poured, into at least a partial area of the sealing channel system (9).

procedure after claim 8 , characterized in that a) the membrane stack (3) is inserted into a hollow-cylindrical central housing (7) of the housing (5) in such a way that the membrane stack (3) and the hollow-cylindrical central housing (7) have four longitudinal sealing channels (11) of the sealing channel system (9 ) form, b) that an amorphous sealant is poured into one of the four longitudinal sealing channels (11), c) that the sealant poured into one of the four longitudinal sealing channels (11) then hardens to form a longitudinal seal (12) of the sealing arrangement (10), d) after the sealant has hardened, the humidifier (1) is rotated about a longitudinal direction (LR) in such a way that a shapeless sealant can be poured into a further longitudinal seal channel (11), e) that steps b) to d) are repeated until a hardened longitudinal seal (12) is formed in all four longitudinal seal channels (11), f) that transverse seals (14) of the seal arrangement (10) are then installed in Transverse sealing channels (13) of the sealing channel system (9) are formed.

procedure after claim 8 , characterized in that a) the membrane stack (3) is inserted into a hollow-cylindrical central housing (7) of the housing (5) in such a way that the membrane stack (3) and the hollow-cylindrical central housing (7) have four longitudinal sealing channels (11) of the sealing channel system (9 ) form, b) that an amorphous sealant is introduced into the four longitudinal sealing channels (11) to form four longitudinal seals (12) of the sealing arrangement (10), in particular simultaneously introduced, c) that transverse seals (14) of the sealing arrangement (10) are then are formed in transverse sealing channels (13) of the sealing channel system (9).

procedure after claim 9 or 10 , characterized in that - one of the or more transverse sealing channels (13) of the sealing channel system (9) to form one of the or more transverse seals (14) is filled with the shapeless sealant introduced into the four longitudinal sealing channels (11), and/or - that a Shapeless sealing means for forming one of the or more transverse seals (14) in one of the or more transverse seal channels (13) of the seal channel system (9) via a node channel (32) of a cover plate (8a , 8b) is introduced, and/or - that a shapeless sealing means for forming one or more transverse seals (14) on a partial area of an end face (16a, 16b) of the membrane stack (3) forming the transverse seal channel (13) and/or on a partial area of a cover plate forming the transverse seal channel (13). (8a, 8b) is applied and then the cover plate (8a, 8b) is arranged on the hollow-cylindrical central housing (7) of the housing (5).

procedure after claim 8 , characterized in that a) that a shapeless sealing means for forming at least one transverse seal (14) is applied to a partial area of an end face (16a, 16b) of the membrane stack (3) forming a transverse seal channel (13) and/or to a transverse seal channel (13). Partial area of an end cover (8a, 8b) is applied, b) that the end cover (8a, 8b) is arranged on a hollow-cylindrical central housing (7) of the housing (5), and c) that a shapeless sealing agent is used to form at least one longitudinal seal (12 ) of the sealing arrangement (10) is introduced into at least one longitudinal sealing channel (11) via at least one corner channel (33) of the one end cover (8a, 8b) connected to a longitudinal sealing channel (11).

procedure after claim 8 , characterized in that - that an amorphous sealant for forming the sealing arrangement (10) is introduced into the sealing channel system (9) via two separate node channels (32) of two end covers (8a, 8b) of the housing (5), and/or - that during the introduction of an amorphous sealant into the sealing duct system (9) causes the sealing duct system (9) to be vented via at least one venting duct (34), in particular four venting ducts (34), of a hollow-cylindrical central housing (7) of the housing (5), and/or - that during the introduction of a shapeless sealant into the sealing duct system (9), the sealing duct system (9) is vented via at least one corner duct (33), in particular four venting ducts (33), of a cover (8a, 8b) of the housing (5). .

procedure after claim 8 , characterized in that an amorphous sealing agent for forming the sealing arrangement (10) is introduced under pressure into the sealing channel system (9) via a node channel (32) of a cover plate (8a) of the housing (5), while a node channel (32) of another cover (8b) of the housing (5) is used to ventilate the sealing duct system (9), - that an amorphous sealant is fed into the sealing duct system (9 ) is introduced.

Vehicle, in particular a passenger vehicle or truck, - with a fuel cell device (2) for converting chemical energy into electrical energy (E) in order to supply a traction accumulator (29) of the vehicle with electrical energy (E), - with a humidifier (1). one of the Claims 1 until 7 for transferring moisture from an exhaust air stream (AL) discharged from the fuel cell device (2) to an inlet air stream (ZL) to be supplied to the fuel cell device (2).