專利名稱：用于處理功能系統(tǒng)的冷卻裝置的冷卻流體的處理單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于處理特別是機動車的功能系統(tǒng)、尤其是燃料電池系統(tǒng)的冷卻裝置的冷卻流體的處理單元、特別是離子交換器，其包括:容器，所述容器具有至少一個用于待處理冷卻流體的入口和至少一個用于被處理的冷卻流體的出口，并且在所述容器中在所述入口與所述出口之間冷卻流體的流動路線中布置顆粒形式的離子交換介質(zhì)；和壓縮裝置，用于壓縮離子交換介質(zhì)。
背景技術(shù)：
由DE102009037080A1已知了一種用于處理機動車燃料電池系統(tǒng)的冷卻循環(huán)的冷卻流體的離子交換筒。所述離子交換筒包括外罩，該外罩在上部區(qū)域中具有用于冷卻流體的流出口。所述離子交換筒的筒形底部具有流入口，冷卻流體可通過該流入口流入到所述離子交換筒的內(nèi)部。所述離子交換筒被填充有離子交換粒料。冷卻流體必須由下向上、即由流入口向流出口流經(jīng)離子交換粒料，并在那里進(jìn)行處理。擠壓墊片通過彈性的、大致空心柱形的波紋管(Faltenbalg)固定在筒蓋的、朝向離子交換筒內(nèi)部的內(nèi)側(cè)上。螺旋壓簧分別以一端支承在筒蓋的內(nèi)側(cè)上和擠壓墊片朝向所述筒蓋的側(cè)面上。擠壓裝置利用筒蓋、擠壓墊片和螺旋壓簧使得:只要例如放置離子交換粒料，即自動再次調(diào)整對離子交換粒料的擠壓。螺旋壓簧所處的彈簧空間相對于離子交換筒的內(nèi)部密封地封閉，從而沒有冷卻流體能進(jìn)入到彈簧空間中。所述擠壓裝置位于冷卻流體通過離子交換筒的流動路線的外部。所述擠壓裝置僅具有擠壓離子交換介質(zhì)的功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，設(shè)計一種開頭所述類型的處理單元，所述處理單元簡單且更緊湊地構(gòu)造，利用所述處理單元能夠?qū)崿F(xiàn)對冷卻流體的有效處理，并且利用所述處理單元能夠可靠地應(yīng)對離子交換介質(zhì)相對于容器的正和負(fù)地體積變化。所述目的根據(jù)本發(fā)明通過下述方式來實現(xiàn):壓縮裝置具有至少一個彈性的、多孔的壓縮部件、優(yōu)選開孔型泡沫材料部件，所述壓縮部件可由冷卻流體流經(jīng)地布置在入口與出口之間的流動路線中。因此，根據(jù)本發(fā)明，設(shè)置彈性的、多孔的壓縮部件，所述壓縮部件具有形狀穩(wěn)定特性并且設(shè)計有顯著的彈性，從而該壓縮部件簡單地匹配于離子交換介質(zhì)的正和負(fù)的體積變化并且使得離子交換介質(zhì)始終保持緊湊的形狀。優(yōu)選地，所述壓縮部件可以是開孔型泡沫材料部件。所述壓縮部件以壓簧的方式執(zhí)行壓縮功能。離子交換介質(zhì)的體積縮小可特別是源于冷卻介質(zhì)組分，所述冷卻介質(zhì)組分能夠化學(xué)地侵蝕并溶解離子交換介質(zhì)的顆粒。利用彈性的壓縮部件還可平衡離子交換介質(zhì)在容器中的、特別是由于冷卻介質(zhì)吸收到離子交換介質(zhì)中和/或熱膨脹而引起的膨脹。利用壓縮部件還可簡單且有效地反作用于特別是由于冰凍作用而引起的封裝密度或者容積密度的提高。同樣可補償冷卻流體在容器中的工作壓力的波動。通過利用彈性壓縮部件進(jìn)行的體積平衡，可以防止:離子交換介質(zhì)特別是由于在容器的壁中或者在壁之間的連接位置處形成斷裂而受到損害。這一點對處理單元的操作安全、特別是容器的密封起有利的作用。由于壓縮部件維持了離子交換介質(zhì)的緊湊性，所以容器可幾乎完全被離子交換介質(zhì)填滿。通過這種方式提高所述處理單元的交換容量。此外，通過壓緊離子交換介質(zhì)防止了，冷卻介質(zhì)開辟通過離子交換介質(zhì)的優(yōu)選流動路線。冷卻介質(zhì)在流經(jīng)時必須均勻地分布在離子交換介質(zhì)中，從而完全流經(jīng)離子交換介質(zhì)并且所有顆粒均勻地與冷卻介質(zhì)接觸。因此能夠提高離子交換器的使用壽命。此外，通過壓緊還防止了:離子交換介質(zhì)的顆粒可能在容器中自由地到處移動，這可能會導(dǎo)致增加地磨損顆粒。這種磨損可能導(dǎo)致離子交換介質(zhì)體積縮小。此外，磨損還可能引起處理單元中提高的壓力損失。特別是，磨損還可能阻塞處理單元中的流體通過。通過減少磨損，可延長處理單元、特別是離子交換介質(zhì)的使用壽命。此外，彈性的壓縮部件可有助于阻尼容器的可能的振動。通過這種方式克服處理單元由于振動而引起的損壞?？梢詼p少用于附加的阻尼元件的費用。這一點對安裝費用、材料費用、空間需求和重量起到了有利的作用。在流動路線中布置由于其開孔結(jié)構(gòu)可由冷卻流體流過的壓縮部件。所述壓縮部件能以擴散器的形式使得冷卻流體分布在流動橫截面上。通過壓縮部件可改進(jìn)、特別是均勻化(vergleichmaBigt)離子交換介質(zhì)中的流動比，并且由此最佳地利用離子交換效率和離子交換器容量。有利地，開孔型壓縮部件的孔可小于離子交換介質(zhì)的最小顆粒，從而泡沫材料部件能夠擋住所述顆粒。從而，可省略用于離子交換介質(zhì)的單獨的阻擋元件、特別是阻滯板。這一點對于材料費用、安裝費用和重量產(chǎn)生有利的作用。壓縮部件可附加地作為用于冷卻流體的過濾器，通過該過濾器可以過濾出例如包含在冷卻流體中的顆粒、特別是污物顆粒和/或冷卻系統(tǒng)的元件的磨損顆粒。因此，所述壓縮部件也可被構(gòu)造為過濾元件。有利地，開孔型泡沫材料部件的孔徑尺寸可小于冷卻流體中最小的顆粒。優(yōu)選地，所述壓縮部件可由一種相對于冷卻介質(zhì)熱和/或化學(xué)方面穩(wěn)定的材料構(gòu)成。從而，能延長壓縮部件的使用壽命。
在一種優(yōu)選的實施方式中，所述壓縮部件可在覆蓋離子交換介質(zhì)的整個流動橫截面的橫截面上、特別是均勻地流經(jīng)。以這種方式改進(jìn)了在離子交換介質(zhì)中的流動，進(jìn)而改進(jìn)了離子交換效率和離子交換器容量。從而總體減小了在處理單元的容器內(nèi)的壓力損失。如果所述壓縮部件布置在離子交換介質(zhì)的上游，那么流經(jīng)的冷卻流體就能均勻地分布在離子交換介質(zhì)的整個橫截面上。如果所述壓縮部件布置在離子交換介質(zhì)的下游，則來自離子交換介質(zhì)的被處理的冷卻流體均勻地在整個流動橫截面上從離子交換介質(zhì)中流出并且流至壓縮部件。
有利地，所述壓縮部件可由聚氨酯或另一種基于熱塑性或熱固性的聚合物構(gòu)成。由這種材料可實現(xiàn)由塑料制成的、可由流體流經(jīng)的開孔型壓縮部件。此外利用這種材料，可以使所述壓縮部件相對于冷卻流體在彈性、形狀穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性方面達(dá)到最佳。此外，這種材料也可以簡單地進(jìn)行加工。
此外，所述壓縮部件有利地以預(yù)緊的狀態(tài)被布置在容器中。泡沫材料部件的預(yù)緊使得離子交換介質(zhì)特別是在靜止?fàn)顟B(tài)下能夠以被壓縮的形狀保持或者能夠更好地被壓縮。借助預(yù)緊的壓縮部件，還能夠更好地補償離子交換介質(zhì)的體積縮小。此外，壓縮部件也能夠穩(wěn)固地保持在容器中。此外，利用預(yù)緊的壓縮部件，還能補償離子交換介質(zhì)在容器中的填充量的公差。因而也能簡單地補償容器的構(gòu)件公差。特別是由此能夠簡化按照注塑工藝來制造容器。
有利地，壓縮部件可關(guān)于流動路線在徑向方向和/或軸向方向上預(yù)緊地布置在容器中。通過在徑向方向上的預(yù)緊，壓縮部件可被密封地壓靠到容器的相應(yīng)的周側(cè)上。從而，冷卻流體就不能在壓縮部件旁流過。通過在軸向方向上的預(yù)緊，可簡單地壓縮離子交換介質(zhì)。在另一種有利的實施方式中，所述容器可以是柱形的或者錐形的。特別是，所述容器可具有便于脫模的錐度或者說脫模斜度(Entformungsschrage)。有利地，所述容器的軸線可沿著流動路線引導(dǎo)。柱形的容器可被構(gòu)造為易于安裝且節(jié)省空間。該容器可簡單地被填充離子交換介質(zhì)并且設(shè)有壓縮裝置、特別是壓縮部件。在柱形的容器中，可簡單地實現(xiàn)在流動方向上均勻的流動橫截面。通以這種方式能實現(xiàn)均勻地裝載離子交換介質(zhì)。從而能延長離子交換介質(zhì)的使用壽命和處理單元的使用壽命。此外，利用柱形結(jié)構(gòu)還能實現(xiàn)結(jié)構(gòu)空間與離子交換器容量之間最佳的比例。有利地，所述壓縮部件可具有柱形或錐形的形狀。錐形或柱形的壓縮部件可直接支承在柱形容器的端壁上，從而不需要單獨的、特別是玻璃料形式的支承裝置、特別是流體可通過的阻滯壁。柱形形狀具有下述優(yōu)點:壓縮部件能夠均勻密封地貼靠在柱形容器的內(nèi)壁上。此外，利用錐形的壓縮部件還可沿著冷卻流體的流動方向形成梯度結(jié)構(gòu)，借助其通過壓縮部件的單側(cè)壓緊、結(jié)合在容器中可設(shè)定的壓力降，能夠預(yù)先規(guī)定可設(shè)定的流動狀態(tài)、特別是可設(shè)定的流動走向及在壓縮部件的長度上改變的流動速度。此外，有利地在入口與離子交換介質(zhì)之間布置至少一個壓縮部件和/或在離子交換介質(zhì)與出口之間布置至少一個壓縮部件。布置在離子交換介質(zhì)上游的壓縮部件還可附加地用作過濾器，以防止離子交換介質(zhì)受到例如包含在冷卻介質(zhì)中的顆粒。附加地或替代地，泡沫材料部件可布置在離子交換介質(zhì)的下游。利用壓縮部件能夠擋住離子交換介質(zhì)的顆粒。如果在離子交換介質(zhì)的兩側(cè)上分別布置壓縮部件，則能更好地、特別是更均勻地在兩側(cè)壓緊位于其間的離子交換介質(zhì)。此外，由此能夠更好地抑制振動。在另一種有利的實施方式中，壓縮部件可直接支承在離子交換介質(zhì)上。從而可省略用于離子交換介質(zhì)的顆粒的、單獨的流體可通過的阻滯板。壓縮部件的表面可靈活地匹配于離子交換介質(zhì)的表面。有利地，所述壓縮部件在背離離子交換介質(zhì)的側(cè)面上可支承在流體可通過的板上。流體可通過的板特別是可具有預(yù)過濾器的功能，其流體開口可具有比壓縮部件的孔更大的直徑。以這種方式，在流體可通過的板上能夠擋住可能包含在冷卻流體中的、較大的顆粒，從而所述顆粒不能進(jìn)入到壓縮部件中。因此能夠以簡單的方式延長壓縮部件的使用壽命并且進(jìn)而離子交換介質(zhì)的使用壽命。


本發(fā)明的其它優(yōu)點、特征和細(xì)節(jié)由下述說明書中給出，其中借助附圖來詳細(xì)闡述本發(fā)明的實施例。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在附圖、說明書和權(quán)利要求中以組合的形式公開的特征也可適宜地單獨考慮并且組成有意義的其它組合。其中示意性示出了:圖1示出了機動車燃料電池系統(tǒng)的冷卻循環(huán)的離子交換筒的第一種實施例的局部縱剖面圖，其具有用于壓緊離子交換粒料的泡沫材料部件；圖2示出了根據(jù)第二種實施例的離子交換筒的簡化的縱剖面圖，其與在圖1中的離子交換筒相類似；
圖3示出了離子交換筒的第三種實施例的簡化的縱剖面圖，其與圖1和圖2中的離子交換筒相類似，其中在此在離子交換粒料的兩側(cè)設(shè)置兩個彈性的泡沫材料部件。
在附圖中，相同的構(gòu)件具有相同的附圖標(biāo)記。
具體實施方式
在圖1中示出了離子交換筒10的第一種實施例，所述離子交換筒位于機動車燃料電池系統(tǒng)的并未示出的冷卻循環(huán)中。所述冷卻循環(huán)以此處不再進(jìn)一步了解的方式用于排出在燃料電池系統(tǒng)中所產(chǎn)生的熱量。用于熱量傳輸?shù)囊簯B(tài)冷卻介質(zhì)與冷卻系統(tǒng)的冷卻器和其它組件接觸，從而其包含正和/或負(fù)離子。由此可以形成冷卻介質(zhì)的導(dǎo)電性能。為了防止燃料電池系統(tǒng)的功率輸出的降低或者避免損害、如短路，通過離子交換器10來引導(dǎo)冷卻介質(zhì)。通過在離子交換器10中進(jìn)行處理，可以遵循冷卻介質(zhì)的預(yù)先給定的極限電導(dǎo)值(Grenzleitwert)。離子交換筒10包括圓柱形殼體12,所述殼體在一端側(cè)上具有用于待處理的冷卻介質(zhì)的入口 14并且在另一個端側(cè)上具有用于被處理的冷卻介質(zhì)的出口 16。所述入口 14與冷卻循環(huán)的系統(tǒng)此處未示出的入口管路相連接，并且所述出口 16與冷卻循環(huán)系統(tǒng)的此處未示出的出口管路相連接。
在殼體12中布置離子交換粒料18。所述離子交換粒料18由用于負(fù)離子的顆粒狀的陰離子交換樹脂和用于正離子的顆粒狀的陽離子交換樹脂構(gòu)成。所述陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂以特定的、此處不再進(jìn)一步了解的混合比例混合。離子交換粒料18的顆粒尺寸優(yōu)選在0.4mm至1.2mm的范圍內(nèi)。也可設(shè)置更小或更大的顆粒尺寸。離子交換粒料18的顆粒松散地、即彼此不結(jié)合地布置在殼體12中。
冷卻介質(zhì)經(jīng)由離子交換筒10的流動路線通過箭頭20來標(biāo)注。在離子交換粒料18的下游、在離子交換粒料18與殼體12下游的端壁之間布置流體可通過的阻滯板22。所述阻滯板22由燒結(jié)材料、例如玻璃、塑料或金屬構(gòu)成。所述阻滯板22具有定義的孔徑尺寸。該孔徑尺寸小于離子交換粒料18的最小的顆粒尺寸。利用阻滯板22來阻止離子交換粒料18的顆?？赡苓M(jìn)入到出口 16中。
在流動路線20中在入口 14與離子交換粒料18之間設(shè)置形式為彈性的、圓柱形的泡沫材料部件24的多孔的壓縮部件。所述泡沫材料部件24由具有均勻的孔結(jié)構(gòu)的開孔型(offenzellig)泡沫材料、例如聚氨酯泡沫構(gòu)成。所述泡沫材料部件24利用一端側(cè)支承在殼體12的朝向入口 14的、上游的端壁上。所述泡沫材料部件24利用另一個端側(cè)支承在離子交換粒料18上。所述泡沫材料部件24在殼體12的整個橫截面上延伸，其由離子交換粒料18來填充。泡沫材料部件24在關(guān)于殼體12的軸線的軸向方向上預(yù)加應(yīng)力，從而其在軸向方向上壓抵離子交換粒料18。所述離子交換粒料18從而以緊湊的形狀保持。此外，泡沫材料部件24在徑向方向上預(yù)加應(yīng)力，從而將泡沫材料部件24的徑向外部的周側(cè)密封地壓靠到殼體12的徑向內(nèi)部的周側(cè)上。通過這種方式避免了，通過入口 14進(jìn)入殼體12中的冷卻介質(zhì)可能在徑向外部流過泡沫材料部件24。
泡沫材料部件24的孔徑尺寸小于離子交換粒料18的最小顆粒尺寸。因此，泡沫材料部件24擋住離子交換粒料18的顆粒并且防止這些顆?？赡苓M(jìn)入到入口 14中。此外，泡沫材料部件24的孔徑尺寸小于包含在冷卻介質(zhì)中的顆粒、例如污物顆粒和/或冷卻循環(huán)的組件的磨損顆粒。所述泡沫材料部件24、離子交換粒料18和阻滯板22位于待處理的冷卻介質(zhì)的流動路線20中。它們必須由冷卻介質(zhì)流過。為了制造離子交換筒10，制造具有出口 16的殼體罐26以及具有入口 14的殼體蓋28。所述阻滯板22被設(shè)置在殼體罐26中，從而該阻滯板貼靠在下游的端壁的內(nèi)側(cè)上。接著，將離子交換粒料18填充到殼體罐26中。在，所述殼體罐26幾乎被完全填滿。泡沫材料部件24在徑向上被壓緊并且被插入到殼體罐26的敞開的一側(cè)中，從而所述泡沫材料部件緊密地貼靠在離子交換粒料18的那里的端側(cè)上。松弛的泡沫材料部件24的原有的直徑大于殼體罐26和殼體蓋28的內(nèi)徑。此外，徑向上預(yù)緊的泡沫材料部件24密封地貼靠在殼體罐26的徑向內(nèi)部的周側(cè)上。然后將殼體蓋28布置在殼體罐26的敞開的一側(cè)上并且以焊縫30固定在其上。殼體罐28的端壁的內(nèi)側(cè)和離子交換粒料18的朝向殼體蓋28的端側(cè)之間的間距32小于泡沫材料部件24在松弛形狀下的軸向尺寸，從而所述泡沫材料部件24在已安裝的離子交換筒10中預(yù)緊地布置在殼體12中。這種預(yù)緊引起了離子交換粒料18的壓緊。在冷卻循環(huán)運行時，冷卻介質(zhì)沿流動路線20的方向而輸送值入口 14。冷卻介質(zhì)從那里流經(jīng)殼體蓋28的端壁并且到達(dá)泡沫材料部件24內(nèi)。在泡沫材料部件24中，冷卻介質(zhì)在殼體12的整個橫截面上均勻地分配并且大面積分布地在泡沫材料部件24的朝向離子交換粒料18的端側(cè)上流出。從而所述泡沫材料部件24起到了擴散器的作用。此外在泡沫材料部件24中，可能的顆粒從冷卻介質(zhì)中被過濾出并且由此遠(yuǎn)離于離子交換粒料18。預(yù)過濾的冷卻介質(zhì)以在殼體12的整個橫截面上分布的方式進(jìn)入到離子交換粒料18中。其必須在整個橫截面上均勻分布地流經(jīng)離子交換粒料18，在此以此處不再進(jìn)一步了解的方式處理冷卻介質(zhì)。預(yù)緊的泡沫材料部件24反作用于優(yōu)選的流動通道在離子交換粒料18中的形成。被處理的冷卻介質(zhì)流經(jīng)阻滯板22并且到達(dá)出口 16，在該阻滯板上擋住了離子交換粒料18。被處理的冷卻介質(zhì)由此處離開離子交換筒10。此外，利用泡沫材料部件24抑制離子交換筒10的可能的例如由于運行而引起的振動。在圖2中簡化地示出了離子交換筒10的第二種實施例。那些與圖1中的第一種實施例的元件相似的元件具有相同的附圖標(biāo)記。與第一種實施例的不同之處在于，在圖2中的第二種實施例中，在流動路線20中在入口 14與泡沫材料部件24之間布置第二阻滯板122，所述阻滯板可由冷卻介質(zhì)通過。所述第二阻滯板122可由與第一阻滯板22相同的材料構(gòu)成。但是，所述第二阻滯板也可由另一種流體可通過的材料構(gòu)成。其孔徑尺寸可大于阻滯板22的孔徑尺寸。有利地，阻滯板122的孔徑尺寸可大于泡沫材料部件24的孔徑尺寸。通過這種方式，所述阻滯板122可用作預(yù)過濾器，在所述預(yù)過濾器中可從冷卻介質(zhì)中濾出可能的較大的顆粒，以便這些顆粒不會進(jìn)入到泡沫材料部件24中。通過這種方式防止了泡沫材料部件24過早地被污染，這在總體上延長了離子交換筒10的使用壽命。在圖3中示出了離子交換筒10的第三種實施例。那些與圖1中的第一種實施例的元件相似的元件具有相同的附圖標(biāo)記。圖3中的第三種實施例與圖1中的第一種實施例的不同之處在于，替代阻滯板22在流動技術(shù)方面在離子交換粒料18與出口 16之間布置第二泡沫材料部件124。所述泡沫材料部件124由與泡沫材料部件24相同的材料構(gòu)成。其還具有同樣的形狀和尺寸。所述泡沫材料部件124與泡沫材料部件24類似地在徑向方向上并且在軸向方向上預(yù)緊，從而其在軸向上被壓靠到離子交換粒料18上并且密封地貼靠在殼體12的徑向內(nèi)部的周壁上。因此，離子交換粒料18在軸向方向上由兩個側(cè)壓緊。所述兩個泡沫材料部件24和124附加地用于更好地抑制離子交換筒10可能的由于運行而引起的振動。
在所有上述實施例中，離子交換筒10此外可進(jìn)行下述修改:
本發(fā)明并不局限于燃料電池系統(tǒng)的冷卻裝置的離子交換筒10。更確切地說，其還可以應(yīng)用在其它類型的功能系統(tǒng)的冷卻裝置中。其也可被用在具有離子交換器的組合式過濾系統(tǒng)中。本發(fā)明同樣并不限于機動車。更確切地說，其也可被用于機動車技術(shù)以外的其它類型的功能系統(tǒng)中。本發(fā)明也可被使用在用于移動或固定的其它類型的去離子過濾器中。
替代由燒結(jié)材料制成的阻滯板22、122，也可使用其它類型的、可由液態(tài)介質(zhì)通過的阻滯板。例如也可使用非織造織物，所述非織造織物被布置在支承柵格上。
替代均勻的孔結(jié)構(gòu)(Zellenaufbau),所述泡沫材料部件24、124還可具有不均勻的孔結(jié)構(gòu)。
替代泡沫材料部件24、124，還可設(shè)置其它類型的彈性的、多孔的壓縮部件、例如過濾元件。
替代聚氨酯，所述泡沫材料部件24還可由其它類型的開孔型泡沫材料、例如塑料、優(yōu)選基于熱塑性塑料或者熱固性塑料的聚合物構(gòu)成。
取代柱形，所述泡沫材料部件24、124還可具有其它形狀、例如錐形或其它形狀。以這種方式可通過單側(cè)壓緊每個泡沫材料部件24、124來設(shè)定離子交換筒10中的流動狀態(tài)和/或定義的壓力降。替代圓形的基面，所述泡沫材料部件24、124還可具有其它形狀的、例如橢圓形或多角形的基面。
替代圓柱形，所述殼體12還可呈其它形狀，例如具有其它的、例如多角形或橢圓形的基面的柱形或者錐形。有利地，所述泡沫材料部件24、124的廓型還可與殼體12的廓型相類似。
替代在殼體蓋28上，所述入口 14也可布置在殼體罐26上。相應(yīng)地，出口 16可布置在殼體蓋28上。
還可設(shè)置一個以上的入口 14和/或一個以上的出口 16。
在圖3中的第三種實施例中，替代由與泡沫材料部件24相同的材料制成，所述泡沫材料部件124還可由另一種有彈性的開孔型泡沫材料制成。所述泡沫材料部件124與泡沫材料部件24相比可具有更小或者更大的孔徑尺寸。泡沫材料部件24的孔徑尺寸優(yōu)選可小于離子交換粒料18的最小顆粒尺寸，以便泡沫材料部件124還能同時擋住離子交換粒料18。所述泡沫材料部件124還可具有其它形狀和/或尺寸。
權(quán)利要求
1.一種用于處理特別是機動車的功能系統(tǒng)、尤其是燃料電池系統(tǒng)的冷卻裝置的冷卻流體的處理單元、特別是離子交換器(10)，其包括:容器(12)，所述容器具有至少一個用于待處理的冷卻流體的入口(14)和至少一個用于被處理的冷卻流體的出口(16)，并且在所述容器中在所述入口(14)和所述出口(16)之間冷卻流體的流動路線(20)中布置顆粒形式的離子交換介質(zhì)(18);和壓縮裝置(24 ;124)，用于壓縮所述離子交換介質(zhì)(18)，其特征在于，所述壓縮裝置具有至少一個彈性的、多孔的壓縮部件、優(yōu)選開孔型泡沫材料部件(24 ；124)，所述壓縮部件能由冷卻流體流經(jīng)地布置在所述入口(14)與所述出口(16)之間的流動路線(20)中。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的處理單元，其特征在于，所述壓縮部件(24;124)能在覆蓋所述離子交換介質(zhì)(18)的整個流動橫截面的橫截面上、特別是均勻地被流經(jīng)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的處理單元，其特征在于，所述壓縮部件(24;124)由聚氨酯或者另一種基于熱塑性或熱固性的聚合物構(gòu)成。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的處理單元，其特征在于，所述壓縮部件(24;124)在預(yù)緊的狀態(tài)中被布置在所述容器(12)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理單元，其特征在于，所述壓縮部件(24;124)關(guān)于所述流動路線(20)在徑向方向和/或軸向方向上預(yù)緊地布置在所述容器中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的處理單元，其特征在于，所述容器(12)是柱形或錐形的。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的處理單元，其特征在于，所述壓縮部件(24;124)具有柱形或錐形形狀。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的處理單元，其特征在于，在所述入口(14)與所述離子交換介質(zhì)(18)之間布置至少一個壓縮部件(24)和/或在所述離子交換介質(zhì)(18)與所述出口(16)之間布置至少一個泡沫材料部件(124)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的處理單元，其特征在于，所述壓縮部件(24;124)直接支承在所述離子交換介質(zhì)(18)上。
全文摘要
描述了一種用于處理特別是機動車的功能系統(tǒng)、尤其是燃料電池系統(tǒng)的冷卻裝置的冷卻流體的處理單元、特別是離子交換器(10)。所述處理單元(10)包括容器(12)，其具有至少一個用于待處理冷卻流體的入口(14)和至少一個用于被處理的冷卻流體的出口(16)并且在所述容器中在所述入口(14)與所述出口(16)之間冷卻流體的流動路線(20)中布置顆粒形式的離子交換介質(zhì)(18)。此外，所述處理單元(10)包括用于壓縮所述離子交換介質(zhì)(18)的壓縮裝置(24)。所述壓縮裝置具有至少一個彈性的、多孔的壓縮部件、優(yōu)選為開孔型泡沫材料部件(24)，所述壓縮部件可由冷卻流體流經(jīng)地布置在入口(14)與出口(16)之間的流動路線(20)中。
文檔編號H01M8/04GK103199280SQ20121059933
公開日2013年7月10日 申請日期2012年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者A·克洛茨, V·屈默林, J·施塔爾, M·法佐爾德, A·埃普, M·貝利希, D·克萊因, P·圖爾恩 申請人:曼·胡默爾有限公司