专利名称：温度湿度交换器的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用从高温的湿润气体通过透湿水分的透湿膜传递的热和水分来加热加湿低温干燥气体的温度湿度交换器，特别是涉及利用从燃料电池的排出气体传递的热和水分来加热加湿未反应气体的燃料电池用的温度湿度交换器。
背景技术：
现有的温度湿度交换器具有框体的上下方向交替气密地重叠着框体和透湿膜、相对于外部气密封的叠层体，所述框体在包围在具有气体流入口和流出口的周框中的上下方向开放的内部空间。在上下重叠的一方的框体侧设置嵌合凸部，在另一方的框体侧设置嵌合凹部，配合嵌合凸部和嵌合凹部来确保气密封性。并且，在叠层体的4个侧面中，将一个侧面侧作为湿润气体的流入口侧，将对向的侧面侧作为其流出口侧，另外，将另一方的一个侧面侧作为干燥气体的流入口侧，将与其对向的侧面侧作为其流出口侧。在该叠层体的4个侧面设置了各自相对应的给排气体的给排用歧管。给排用歧管由长方体构成，是一面开放的气体歧管，经由垫圈将由叠层体的突出部构成的密封面压接在开放面上，既保持着气体的气密性又连接歧管内部和与其连接的叠层体内的内部空间。
但是，叠层体侧的密封面是接合嵌合凹凸部的面，有平滑性差且难以确保良好的密封性的问题。此外，需要给排用歧管及给排用歧管的紧固机构，作为整体，存在高价的问题(例如，参照专利文献1)。
因此，提出了一种在使气体的流动为对流形式的同时，采用在气体分离器中设置了气体歧管的内部歧管方式的温度湿度交换器。气体分离器由形成外周的密封部的框体和形成气体通路的网状金属板构成。并且，温度湿度交换器在气体分离器的上下配置透湿膜，进一步由在其上下配置了气体分离器的叠层体构成，通过透湿膜，在湿润气体与干燥气体之间进行热与水分的交换。在内部歧管方式中，由于在气体分离器自身中设置了气体歧管，因此，不需要歧管与叠层体之间的密封。
但是，气体歧管与透湿膜虽然被围绕气体歧管的框体的表面及网状金属板的表面与透湿膜之间气密封，但由于框体和网状金属板的尺寸的阶梯差或弹性及热膨胀等的材料的差异，有密封不充分的问题。此外，由于由金属或高分子构成的网状金属板表面不平滑，因此进一步存在气密封差的问题。若通过设置能够确保平滑性的密封用薄板来解决该问题，就另外需要密封用薄板，同时结构变复杂，因此，存在高价的问题。
在此，用与框体成一体的密封部围绕气体歧管，利用密封部与透湿膜之间来密封气体歧管。此外，气体分离器设置了从气体歧管向网状金属板连通的暗渠作为导入口(例如，参照专利文献2)。
专利文献1特开2003-314983号公报专利文献2特开2000-164229号公报发明内容发明所要解决的问题但是，利用树脂形成法很难廉价地批量生产设有垂直于气体分离器的层叠方向的暗渠的气体分离器。即，在树脂形成法中，准备能够在成形物的一个方向上分割的分型模，在该模具中注入液状的树脂，固化后分开模具取出成形物。因此，很难在气体分离器用的模具中制作与垂直于气体分离器的层叠方向的暗渠相当的部分。因此，由于在后加工中必须要加工暗渠，故有成本高的问题。
此外，需要将对于气体分离器的层叠方向的围绕暗渠的密封部的厚度设置在规定值以上，以便能够起到密封的功能。例如，为了将压力损耗抑制在允许压力以下，将截面为矩形的暗渠的层叠方向的高度设为1.5mm，为了使得不因施加在与透湿膜之间的压力而引起大的变形，将厚度方向的密封部的厚度的规定值设为1.25mm，因此，气体分离器的厚度为4mm。由于气体分离器的网状金属板的厚度也同样是4mm，因此，湿润气体中的水分向透湿膜的物质移动阻力大，同时热阻也大。因此，存在不能够充分提高干燥气体的露点的问题。
本发明的目的在于提供一种在可靠地气密封气体歧管的同时，输出高压力且高露点的气体的廉价的温度湿度交换器。
用于解决课题的手段本发明涉及的温度湿度交换器具有透湿水分的透湿膜、流过低温的干燥气体的干燥气体分离器和流过高温的湿润气体的湿润气体分离器，按照上述透湿膜、上述干燥气体分离器、上述透湿膜、上述湿润气体分离器的顺序反复层叠，在该温度湿度交换器中，上述干燥气体分离器和上述湿润气体分离器具有框体；多个通路，所述通路被并排排列在上述框体所围绕的中央部分中的隔板分隔，在上述层叠方向上开口；供给流动的气体的第一给气歧管和排出流动的气体的第一排气歧管，所述第一给气歧管和第一排气歧管在上述层叠方向上贯通分别与上述多个通路的两端部相邻的上述框体的部位；两个集约连通沟，在上述层叠方向上贯通上述框体，同时，去除上述框体，以便分别连通上述多个通路的两端部与上述第一给气歧管和上述第一排气歧管；第一上面密封形成板和第一下面密封形成板，在与上述第一给气歧管相接的同时，在层叠方向上跨越一方的上述集约连通沟按两段架桥，与上述透湿膜相接的面和上述透湿膜与上述框体相接的面位于同一平面上，在上述层叠方向上将一方向另一方投影时错开；第二上面密封形成板和第二下面密封形成板，在与上述第一排气歧管相接的同时，在层叠方向上跨越另一方的上述集约连通沟按两段架桥，与上述透湿膜相接的面和上述透湿膜与上述框体相接的面位于同一平面上，在上述层叠方向上将一方向另一方投影时错开；第二排气歧管和第二给气歧管，在相对于上述第一给气歧管和上述第一排气歧管分别相邻并列的上述层叠方向上贯通，上述干燥气体分离器的第一给气歧管、第一排气歧管、第二给气歧管和第二排气歧管按这样的方式构成，即，通过设置在上述透湿膜上的贯通孔，分别与上述湿润气体分离器的第二给气歧管、第二排气歧管、第一给气歧管和第一排气歧管相重叠。
发明的效果本发明涉及的温度湿度交换器的效果在于，由于可靠地确保气体分离器与透湿膜之间的气密封的密封形成板仅在受压力损耗支配的导入口部分、即集约连通沟的单侧有塞，因此，即使设置了密封形成板，压力损耗也不会极端地变大。因此，由于能够抑制到与现有技术相同的压力损耗以下并使气体分离器的厚度变薄，因此，通路的高度变小，结果，流经通路的气体的流速变大，能够大幅度地改善热和水分的移动性能。
图1是根据本发明的实施方式1的温度湿度交换器的侧面图。
图2是实施方式1的温度湿度义换器的正视图。
图3是实施方式1的温度湿度交换叠层体的部分剖面图。
图4是实施方式1的温度湿度交换叠层体的干燥气体分离器的平面图。
图5是图4的详细平面图和部分剖面图。
图6是示出温度湿度交换器的设置状况的图。
图7是示出干燥气体、湿润气体的温度与湿度的变化状况的图。
图8是示出实施方式1和比较例的温度湿度交换器的蒸气的移动性能的测定结果的图。
图9是根据本发明的实施方式2的温度湿度交换器的集约连通沟的剖面图。
具体实施例方式
实施方式1图1是根据本发明的实施方式1的温度湿度交换器的侧面图。图2是实施方式1的温度湿度交换器的上平面图。图3是温度湿度交换单元的部分剖面图。图4是温度湿度交换单元的干燥气体分离器的平面图。图5、图6是图4的三个截面的剖面图。再有，在以下的说明中，将干燥气体作为接近于常温且相对湿度接近于零的气体来进行说明。此外，将湿润气体作为例如温度在70℃以上且相对湿度在90％以上的与干燥气体同一种类的气体进行说明。例如是作为固体高分子型燃料电池的氧化剂气体的空气气体。
如图1和图2所示，实施方式1的温度湿度交换器具有层叠了多个温度湿度交换单元1的温度湿度交换叠层体2、从两面夹持该温度湿度交换叠层体2的入口保持板3和出口保持板4、固定在入口保持板3上的干燥气体输入歧管5和湿润气体输出歧管6、固定在出口保持板4上的干燥气体输出歧管7和湿润气体输入歧管8、用入口保持板3和出口保持板4夹紧固定温度湿度交换叠层体2的螺栓9和螺母10。温度湿度交换叠层体2垂直于层叠方向的截面是长方形，长边的尺寸是32cm，短边的尺寸是15cm。
入口保持板3和出口保持板4是与温度湿度交换叠层体2的截面相同形状的长方形，沿着短边设有2个在厚度方向上贯通的孔11。干燥气体输入歧管5和湿润气体输出歧管6分别与入口保持板3的2个孔11连通，形成气体通路。此外，干燥气体输出歧管7和湿润气体输入歧管8分别与出口保持板4的2个孔11连通，形成气体通路。入口保持板3和出口保持板4可由不锈钢形成，长边32cm，矩边15cm，厚度1cm。
下面，参照图3，对温度湿度交换单元1进行说明。温度湿度交换单元1具有能够透湿水分的透湿膜12、从两侧夹持该透湿膜12的干燥气体分离器13和湿润气体分离器14。反复层叠透湿膜12、干燥气体分离器13、透湿膜12和湿润气体分离器14，构成温度湿度交换叠层体2。在温度湿度交换叠层体2的层叠方向的两端，在干燥气体分离器13或湿润气体分离器14上层叠着入口保持板3和出口保持板4。
透湿膜12是介于高温的湿润气体与低温的干燥气体之间且能够透湿水分的膜，主要由多孔质的聚四氟乙烯(PTFE)树脂构成，透湿膜12的厚度是大约100μm。
干燥气体分离器13和湿润气体分离器14的材质例如是对聚苯硫(PPS)树脂，由树脂成形法成形。例如，准备能够在干燥气体分离器13和湿润气体分离器14中共同的层叠方向上分割的分型模，在该模具中注入液状的PPS树脂，固化后分割模具并取出成形物。干燥气体分离器13和湿润气体分离器14的形状是长方体，长边是32cm，短边是15cm，厚度是2.75mm。
下面，参照图4、图5、图6，对干燥气体分离器13进行说明。图5是垂直于干燥气体分离器13的通路22的流通方向的M-M截面的剖面图。图6(a)是垂直于上面密封部30和下面密封部31的流通方向的P-P截面的剖面图。图6(b)是平行于沿着通路的流通方向的N-N截面的剖面图。再有，湿润气体分离器14相对于干燥气体分离器13存在以短边的中心线为中心线的线对称的关系，故标记相同的号码并省略说明。
如图4所示，干燥气体分离器13是长方形，设置有框体21，该框体21由沿着长边17a、17b的侧框体18a、18b和沿着短边19a、19b的端框体20a、20b构成。框体21的厚度是2.75mm。
另外，在包围在框体21中的中央部分的框体21纵向的中央部设置平行于长边17a、17b的通路22。另外，在侧框体18a内侧的侧面设定相距相当于通路22长度的间隔的支持点A1和支持点A2。此外，在侧框体18b内侧的侧面设定相距相当于通路22长度的间隔的支持点A3和支持点A4。在该支持点A1与支持点A3之间，在层叠方向上桥架着两段隔板支持杆23a、23b(图6(b))。此外，在该支持点A2与支持点A4之间，在层叠方向上桥架着两段隔板支持杆23c、23d(图6(b))。层叠方向的上段的隔板支持杆23a、23c的层叠方向的上表面与侧框体18a、18b、端框体20a、20b的层叠方向的上表面位于同一平面上。此外，层叠方向的下段的隔板支持杆23b、23d的层叠方向的下表面与侧框体18a、18b、端框体20a、20b的层叠方向的下表面位于同一平面上。隔板支持杆23a、23b、23c、23d的层叠方向的厚度是1mm。此外，隔板支持杆23a、23b、23c、23d的纵向的宽度是1.5mm。
另外，在隔板支持杆23a、23b上，在八等分支持点A1与支持点A3之间的位置上设定支持点B1～支持点B7、支持点C1～支持点C7(图5)。此外，在隔板支持杆23c、23d上，在八等分支持点A2和支持点A4之间的位置上设定支持点D1～支持点D7、支持点E1～支持点E7(未图示)。并且，隔板24a是长方体，相当于通路22的长度的长边是20cm，相当于通路22的高度的短边是2.75mm，分割通路22的厚度是1mm。由支持点B1、支持点C1、支持点D1、支持点E1支持着其长边的4个角，隔板24a在干燥气体分离器13的短边方向上分割通路22。同样地，从4个角支持在支持点B2、支持点C2、支持点D2、支持点E2上的隔板24b到4个角支持在支持点B7、支持点C7、支持点D7、支持点E7上的隔板24g与隔板24a平行地设置。再有，在集中示出7个隔板24a、24b、24c、24d、24e、24f、24g时表示为隔板24。层叠方向的隔板24的上长端面25a(图5)与侧框体18a、18b、端框体20a、20b的层叠方向的上表面位于同一平面上。此外，下长端面25b(图5)与侧框体18a、18b、端框体20a、20b的层叠方向的下表面位于同一平面上。并且，使隔板24的形状形成为通路22被隔板24和层叠在层叠方向的上方下方的透湿膜12包围着。
再有，为了防止透湿膜12的下垂，优选用例如几个毫米～10毫米的间距宽支持透湿膜12。因此，在通路22上配置了7个隔板24。
另外，干燥气体分离器13在其长边方向的端部设置有在层叠方向上贯通的第一干燥气体给气歧管27。此外，以干燥气体分离器13的中心点为中心，在对于第一干燥气体给气歧管27呈180度点对称的位置上设置有层叠方向上贯通的第一干燥气体排气歧管28。
另外，如图4和图6(a)所示，干燥气体分离器13在围绕第一干燥气体给气歧管27的层叠方向上设置有上下段的上面密封部30和下面密封部31(图6)。上面密封部30由包围靠近干燥气体分离器13的层叠方向的上表面的第一干燥气体给气歧管27周围的侧框体18a、端框体20a和桥架在侧框体18a与端框体20a之间的上面密封形成板32构成。上面密封形成板32的层叠方向的上表面与侧框体18a和端框体20a的层叠方向的上表面位于同一平面上，上面密封形成板32的层叠方向的厚度是1mm。此外，下面密封部31由包围靠近干燥气体分离器13的层叠方向的下表面的第一干燥气体给气歧管27周围的侧框体18a、端框体20a和桥架在侧框体18a与端框体20a之间的下面密封形成板33构成。下面密封形成板33的层叠方向的下表面与侧框体18a、端框体20a的层叠方向的下表面位于同一平面上，厚度是1mm。上面密封形成板32和下面密封形成板33被设置在向层叠方向投影时不重叠的位置上。
这样，通过压接从上方层叠的透湿膜12和包围第一干燥气体给气歧管27的上面密封部30，气密封第一干燥气体给气歧管27。另外，通过压接从下方层叠的透湿膜12和包围第一干燥气体给气歧管27的下面密封部31，气密封第一干燥气体给气歧管27。从而，在透湿膜12与上面密封部30及下面密封部31之间没有阶梯差及材料的差异，得到良好的密封性。
此外，由于上面密封形成板32和下面密封形成板33分别对于气体向下表面和上表面流动的方向带有锥度，因此，能够扩大通路截面积，同时能够降低通路阻力，能够降低压力损耗。
另外，如图4和图6(b)所示，干燥气体分离器13设置有集约连通沟36和集约连通沟37，所述集约连通沟36连通第一干燥气体给气歧管27和通路22的一个端部，从第一干燥气体给气歧管27向通路22供给流动的干燥气体，所述集约连通沟37连通通路22的另一端部和第一干燥气体排气歧管，从通路22向第一干燥气体排气歧管28排出流动的干燥气体。上面密封形成板32和下面密封形成板33分别设定跨越集约连通沟36并四等分侧框体18a和端框体20a之间的长度的支持点F1～支持点F3、支持点G1～支持点G3。并且，支持壁39a是长方体，由4个支持点B2、支持点C2、支持点F1、支持点G1支持4个角，分割集约连通沟36。再有，在统一称呼3个支持壁39a、39b、39c时称作支持壁39。支持壁39的层叠方向的上端面40a与侧框体18a的层叠方向的上表面位于同一平面上。此外，支持壁39的层叠方向的下端面40b与侧框体18a的层叠方向的下表面位于同一方向上。
再有，在通路22上配置了7个隔板24，但集约连通沟36、37的宽度比通路22窄，因此，在集约连通沟36、37上配置了3个支持壁39。此外，由于支持壁39与隔板24连接，因此，从第一干燥气体给气歧管27到第一干燥气体排气歧管28没有阶梯地支持着透湿膜12。
另外，在第一干燥气体排气歧管28的周围也同样地设置了第二上面密封形成板34和第二下面密封形成板35。
这样，由于在集约连通沟36、37上分别设置了3个支持壁39，因此，加强了比厚度2.75mm的侧框体18a、18b和端框体20a、20b强度弱的厚度1mm的上面密封形成板32、34和下面密封形成板33、35。
另外，干燥气体分离器13以沿着短边19a与第一干燥气体给气歧管27相邻并由第二湿润气体排气歧管42贯通、沿着短边19b与第一干燥气体排气歧管28相邻并由第二湿润气体给气歧管43贯通的方式设置。
另外，干燥气体分离器13沿着外周设置了螺孔45，螺栓9贯通在螺孔45中，从螺栓9的两端部用螺母10螺紧固定。该第一干燥气体给气歧管27、第一干燥气体排气歧管28、第二湿润气体排气歧管42和第二湿润气体给气歧管43以干燥气体分离器13的中心点为中心，分别设置在180度点对称的位置上。
再有，面向通路22和集约连通沟36、37的透湿膜12的部分有效地帮助温度交换和湿度交换。
另一方面，使湿润气体分离器14按下述方式设置，当通过透湿膜12在干燥气体分离器13上重叠未图示的第二通路、第一湿润气体给气歧管、第一湿润气体排气歧管、第二干燥气体给气歧管和第二干燥气体排气歧管时，与第一通路22、第二湿润气体给气歧管43、第二湿润气体排气歧管42、第一干燥气体给气歧管27、第一干燥气体排气歧管28相重叠。并且，湿润气体分离器14与将干燥气体分离器13向短边方向翻过来的样子相同。
这样，由于干燥气体分离器13和湿润气体分离器14具有相对于短边方向翻过来的关系，能够使用共同的模具进行树脂成形，因此，模具仅是一个，成本廉价。此外，由于是相同部件，故只需要很少的管理工时等就够了。
此外，在集约连通沟36、37中，干燥气体分离器13的支持壁39和湿润气体分离器14的支持壁39交叉，能够用更少的支持壁39有效地支持透湿膜12。
此外，透湿膜12设置了未图示的贯通孔，该贯通孔位于在与干燥气体分离器13重叠时与第一干燥气体给气歧管27、第一干燥气体排气歧管28、第二湿润气体排气歧管42和第二湿润气体给气歧管43重叠的位置上。
此外，如图3所示，用干燥气体分离器13的隔板24的上端面25a和湿润气体分离器14的隔板的下端面及干燥气体分离器13的隔板24的下端面25b和湿润气体分离器14的隔板的上端面支持透湿膜12。
如图6所示地配置这样构成的温度湿度交换器。即，层叠成透湿膜12的法线向着上下方向水平地配置，随之干燥气体分离器13和湿润气体分离器14也水平地与透湿膜12相接触。
此外，使输入保持板3与最下层的温度湿度交换单元元1相接触地层叠，使输出保持板4与最上层的温度湿度交换单元1相接触地层叠。
下面，参照图4和图6，对使用根据该实施方式1的温度湿度交换器从湿润气体向干燥气体传递水分和热量的情况进行说明。从干燥气体输入歧管5供给干燥气体，经由输入保持板3的孔11，流向设置在干燥气体分离器13上的第一干燥气体给气歧管27。另外，使干燥气体通过干燥气体分离器13的集约连通沟36向第一通路22流动，从集约连通沟37导入到第一干燥气体排气歧管28中。并且，从第一干燥气体排气歧管28经由输出保持板4的孔11流向干燥气体输出歧管7。将该干燥气体供给到燃料电池。
伴随着由氢与氧的反应而产生的水和质子，供给到燃料电池中的干燥气体被由离子交换膜传递的水润湿，另外，被氢与氧的反应所产生的反应热加热，作为湿润气体被排出。这样，湿润气体与干燥气体相比，温度高且湿度也高。
从湿润气体输入歧管8供给该湿润气体，经由输出保持板4的孔11，向设置在湿润气体分离器14上的第一湿润气体给气歧管引入。另外，从湿润气体分离器14的集约连通沟36在第二通路中流过湿润气体，从集约连通沟37导入到第一湿润气体排气歧管中。并且，从第一湿润气体排气歧管经由输入保持板3的孔11导向湿润气体输出歧管6，排出到外部。
并且，干燥气体和湿润气体隔着透湿膜12、平行于干燥气体分离器13和湿润气体分离器14的长边对流，在第一通路22和第二通路内流动。
对于这样构成的温度湿度交换器，计测蒸气的移动性能。作为与气体通路的高度的关系，在图8中示出了其结果。同时，作为比较例，准备日本特开2000-164229号公报中记载的温度湿度交换器，同样地计测了蒸气的移动性能。这些温度湿度交换器同样地是1kW级。
该实施方式1的温度湿度交换器中的蒸气移动性能是0.05(立升/分钟·cm2·atm)，比较例的蒸气的移动性能是0.035(立升/分钟·cm2·atm)，因此，大致能够改善了7成。此外，压力损耗在实施方式1中是0.82(Pa)，与此相对，在比较例中是0.81(Pa)，大致相同。
该结果中，由于蒸气的移动性能与通路的高度成反比，因此，可以根据减小了通路的高度来说明增大了蒸气的移动性能。此外，有关压力损耗，在实施方式1中，在集约连通沟上设置了密封形成板，使得仅向气体流动的方向塞住单方向的开口，与此相对，由于在比较例中在气体歧管与通路之间介有暗渠而引起了差异。另外，这表示出了若现有的蒸气的移动性能良好，就可以将透湿膜的面积削减大致4成。
这样的温度湿度交换器由于围绕气体歧管设置了平坦地与透湿膜相接触的密封部，因此，可靠地密封了气体歧管。同时，由于确保气体分离器与透湿膜之间气密封的密封形成板仅在受压力损耗支配的导入口部分、即集约连通沟的单侧有塞，因此，即使设置了密封形成板，压力损耗也不增大。
此外，即使气体分离器的厚度很薄，但由于设置了集约连通沟，因此，来自给气和排气歧管的导入口部分中的压力损耗也不大。并且，通过抑制在规定的压力损耗以下并同时使气体分离器的厚度很薄，通路的高度就变小，其结果，流向通路的气体的流速就变大，因此，能够大幅度地改善热和水分的移动性能。这样，就能够提高输出的气体的露点，同时能够增大气体压力。
此外，由于通过支持壁连结上面密封形成板和下面密封形成板，因此，就成为结合上面密封形成板和下面密封形成板的大的刚性，由密封部进一步可靠地气密封透湿膜。
此外，利用干燥气体分离器与湿润气体分离器的隔板从两面支持透湿膜，能够防止伴随着气体流动的透湿膜的波动等，其结果，能够预防气体流动的紊流，因此能够减少压力损耗。
此外，由于隔板和支持壁被连接起来，因此，结合它们的刚性变大，同时从给气歧管到排气歧管没有阶梯，因此，能够进一步可靠地支持透湿膜。
此外，由于设置了比宽度宽的通路多的隔板，因此，能够防止伴随着气体流动的透湿膜的波动等，其结果，能够预防气体流动的紊流，因此能够减少压力损耗。
此外，气体分离器从上方看没有重叠部分，使用一般的二分型模具就能廉价地树脂成形气体分离器。该情况下，可一体成形上面密封形成板、下面密封形成板、支持壁、隔板、隔板支持杆等全部分。并且，仅准备气体分离器和透湿膜，就能够形成温度湿度交换器的叠层体的主要部分，能够实现大幅度的成本降低。
实施方式2图9是根据本发明的实施方式2的温度湿度交换器的干燥气体分离器的集约连通沟的剖面图。该实施方式2的温度湿度交换器与实施方式1的温度湿度交换器的不同之处仅在于，跨越集约连通沟桥架的上面密封形成板和下面密封形成板的配置位置，其他相同，因此省略相同部分的说明。
如图9所示，将在干燥气体分离器13的层叠方向上桥架为上下两段的上面密封形成板50和下面密封形成板51，被配置成向层叠方向看投影上一部分重叠，在该重叠部分的一部分上，在气体流动的方向上设有锥度。通过设置该锥度，该部分的水力等效直径依次变小，因此，不会引起急剧的压力损耗。
由于这样的温度湿度交换器被配置成向层叠方向看上下的密封形成板一部分重叠，因此，在向层叠方向看与上下密封形成板邻近的位置上接触透湿膜，能够从上下可靠地气密封。
再有，在实施方式1中，支持壁和隔板被连接起来，但也可以分离开。此外，也可以是不配设支持壁从而被分隔的一个集约连通沟。此外，也可以利用一般的结构强度计算适当地决定支持壁的配设间隔。此外，隔板的配设间距和宽度不限于该实施方式1，也可以根据透湿膜的强度、式样来适当决定。此外，也可以在隔板的一部分上设置切口，设置与利用相邻的隔板区分的通路部分的气体相互适当混合的地方。此外，也可以通过在通路内设置引起紊流的部位，来进行均质的物质移动和物质移动的促进。
此外，举例示出了在层叠方向上同时桥架两段隔板支持杆23a和隔板支持杆23b、及隔板支持杆23c和隔板支持杆23d，但也可以分别仅是单面。此外，也可以配置成在层叠方向上投影隔板支持杆23a和隔板支持杆23b、隔板支持杆23c和隔板支持杆23d的情况下分别相互错开。这样，在树脂成形分离器时成形变得容易。
权利要求
1.一种温度湿度交换器，具有透湿水分的透湿膜、流过低温的干燥气体的干燥气体分离器和流过高温的湿润气体的湿润气体分离器，按照上述透湿膜、上述干燥气体分离器、上述透湿膜、上述湿润气体分离器的顺序反复层叠，其特征在于，上述干燥气体分离器和上述湿润气体分离器具有框体；多个通路，所述通路被并排排列在上述框体所围绕的中央部分中的隔板分隔，在上述层叠方向上开口；供给流动的气体的第一给气歧管和排出流动的气体的第一排气歧管，所述第一给气歧管和第一排气歧管在上述层叠方向上贯通分别与上述多个通路的两端部相邻的上述框体的部位；两个集约连通沟，在上述层叠方向上贯通上述框体，同时，去除上述框体，以便分别连通上述多个通路的两端部与上述第一给气歧管和上述第一排气歧管；第一上面密封形成板和第一下面密封形成板，在与上述第一给气歧管相接的同时，在层叠方向上跨越一方的上述集约连通沟按两段架桥，与上述透湿膜相接的面和上述透湿膜与上述框体相接的面位于同一平面上，在上述层叠方向上将一方向另一方投影时错开；第二上面密封形成板和第二下面密封形成板，在与上述第一排气歧管相接的同时，在层叠方向上跨越另一方的上述集约连通沟按两段架桥，与上述透湿膜相接的面和上述透湿膜与上述框体相接的面位于同一平面上，在上述层叠方向上将一方向另一方投影时错开；第二排气歧管和第二给气歧管，在相对于上述第一给气歧管和上述第一排气歧管分别相邻并列的上述层叠方向上贯通，上述干燥气体分离器的第一给气歧管、第一排气歧管、第二给气歧管和第二排气歧管按这样的方式构成，即，通过设置在上述透湿膜上的贯通孔，分别与上述湿润气体分离器的第二给气歧管、第二排气歧管、第一给气歧管和第一排气歧管相重叠。
2.如权利要求1所述的温度湿度交换器，其特征在于，至少是下述一种情况在上述层叠方向上向包含上述第一下面密封形成板的平面上投影上述第一上面密封形成板所形成的投影像，不与上述第一下面密封形成板重叠；或者，在上述层叠方向上向包含上述第二下面密封形成板的平面上投影上述第二上面密封形成板所形成的投影像不与上述第二下面密封形成板重叠。
3.如权利要求1所述的温度湿度交换器，其特征在于，上述干燥气体分离器和上述湿润气体分离器至少设置了下述一种支持壁与上述第一上面密封形成板和上述第一下面密封形成板连接的支持壁；或者，与上述第二上面密封形成板和上述第二下面密封形成板连接的支持壁。
4.如权利要求1至3的任一项所述的温度湿度交换器，其特征在于，与上述透湿膜相接的上述隔板的面和与上述透湿膜相接的上述框体的面位于同一平面上。
5.如权利要求3所述的温度湿度交换器，其特征在于，至少一个上述隔板与上述支持壁连接。
6.如权利要求3所述的温度湿度交换器，其特征在于，上述隔板比上述支持壁多。
7.如权利要求4所述的温度湿度交换器，其特征在于，上述隔板比上述支持壁多。
8.如权利要求1至3的任一项所述的温度湿度交换器，其特征在于，利用树脂成形法制造上述干燥气体分离器和上述湿润气体分离器。
全文摘要
本发明提供一种在可靠地气密封气体歧管的同时，输出高压力、高露点的气体的廉价的温度湿度交换器。其解决方案为，设置着围绕供给、排出气体的歧管的上面密封部和下面密封部。该上面密封部和下面密封部的一部分跨过集约连通沟，在层叠方向上由两段的上面密封形成板和下面密封形成板构成。上面密封部和下面密封部的层叠方向的面是平坦的。另外，将上面密封形成板和下面密封形成板配置成在层叠方向上将一方投影到另一方上的投影与另一方错开。
文档编号H01M8/02GK1734820SQ20051006978
公开日2006年2月15日 申请日期2005年2月7日 优先权日2004年2月13日
发明者松村光家, 言上佳秀, 市村英男 申请人:三菱电机株式会社