AT526408A1

AT526408A1 - Turbine housing for a turbocharger device for a fuel cell system

Info

Publication number: AT526408A1
Application number: ATA50140/2023A
Authority: AT
Inventors: Häusl Günter; Stifter MSc Michael; Hader Dipl -Ing Werner; Pöschl Dr Robert; Hofer Dipl -Ing Marlies
Original assignee: Avl List Gmbh
Priority date: 2023-02-28
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2024-01-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Turbinengehäuse (10) für eine Turboladervorrichtung () für ein Brennstoffzellensystem (200), aufweisend einen Gehäuseinnenraum (20) in welchem eine Abgasturbine (30) rotierbar gelagert ist, wobei der Gehäuseinnenraum (20) stromaufwärts der Abgasturbine (30) einen Einlasskanal (22) aufweist mit einer Einlassöffnung (23) zum Einlass eines Abgases (AG) des Brennstoffzellensystems (200) und zur Führung des eingelassenen Abgases (AG) zur Abgasturbine (30), wobei der Gehäuseinnenraum (20) weiter eine Auslassöffnung (25) aufweist, welche stromabwärts der Abgasturbine (30) angeordnet ist für einen Auslass des Abgases (AG) aus dem Gehäuseinnenraum (20), wobei im Einlasskanal (22) wenigstens eine Abscheidevorrichtung (40) für ein Abscheiden von flüssigem und/oder gasförmigem Wasser (W) angeordnet ist.The present invention relates to a turbine housing (10) for a turbocharger device () for a fuel cell system (200), having a housing interior (20) in which an exhaust gas turbine (30) is rotatably mounted, the housing interior (20) being located upstream of the exhaust gas turbine (30). has an inlet channel (22) with an inlet opening (23) for admitting an exhaust gas (AG) of the fuel cell system (200) and for guiding the admitted exhaust gas (AG) to the exhaust gas turbine (30), the housing interior (20) further having an outlet opening (25 ), which is arranged downstream of the exhaust gas turbine (30) for an outlet of the exhaust gas (AG) from the housing interior (20), with at least one separating device (40) in the inlet channel (22) for separating liquid and / or gaseous water ( W) is arranged.

Description

Turbinengehäuse für eine Turboladervorrichtung für ein Brennstoffzellensys-Turbine housing for a turbocharger device for a fuel cell system

tem tem

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Turbinengehäuse für eine Turboladervorrichtung für ein Brennstoffzellensystem, eine Turboladervorrichtung mit einem solchen Turbinengehäuse sowie ein Brennstoffzellensystem mit einer solchen Turboladervor-The present invention relates to a turbine housing for a turbocharger device for a fuel cell system, a turbocharger device with such a turbine housing and a fuel cell system with such a turbocharger device.

richtung. direction.

Es ist bekannt, dass Brennstoffzellensysteme mit Zuluft versorgt werden müssen und Abgas abgeführt werden muss. Auch ist es bekannt, dass insbesondere auf der Zuluftseite Ventilatoren eingesetzt werden, um diese Zuluft mit höherer Geschwindigkeit und/oder höherem Druck zu beaufschlagen. Dies gilt insbesondere bei sogenannten PEM-Brennstoffzellen, welche mit Wasserstoff und Luft betrieben werden. Weiter ist es bekannt, dass für die Kompression, insbesondere auf der Luftseite, Turboladervorrichtungen eingesetzt werden, deren eine Seite in einer Zuluftströmung und deren andere Turbine in einer Abgasströmung angeordnet sind. Dies führt dazu, dass eine solche Turboladervorrichtung in der Lage ist, Restenergie in Form von Strömungsgeschwindigkeit aus dem Abgas zu verwenden, um zumindest einen Teil der ge-It is known that fuel cell systems must be supplied with supply air and exhaust gas must be removed. It is also known that fans are used, particularly on the supply air side, in order to apply higher speed and/or higher pressure to this supply air. This is particularly true for so-called PEM fuel cells, which are operated with hydrogen and air. Furthermore, it is known that for compression, especially on the air side, turbocharger devices are used, one side of which is arranged in a supply air flow and the other turbine is arranged in an exhaust gas flow. This means that such a turbocharger device is able to use residual energy in the form of flow velocity from the exhaust gas to generate at least part of the required

wünschten Druckerhöhung auf der Zuluftseite zu erzielen. to achieve the desired pressure increase on the supply air side.

Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass der Verschleiß solcher Turboladervorrichtungen relativ hoch ist. Dies beruht insbesondere auf der Tatsache, dass im Abgas eine hohe Feuchtigkeit vorherrscht, welche zumindest zum Teil nicht in gasförmiger, sondern in flüssiger Phase vorliegt. Darunter ist zu verstehen, dass ein Wandfilm aus Wasser und/oder Flüssigkeitstropfen aus Wasser im Abgas vorhanden sind, welche beim Durchströmen der Abgasturbine einen erhöhten Abrieb, eine Schädigung bis hin zu einer unerwünschten Unwucht und eine negative Einwirkung auf die Lagervorrichtung der Abgasturbine mit sich bringen können. Im Abgasstrang enthaltene Wasserabscheider können hier nicht weiterhelfen, da durch den hohen Wasseranteil in der gasförmigen Phase im Abgas stromabwärts des Wasserabscheiders dieser Wasserdampf kondensieren und sich zu neuen Wassertropfen bilden können, sodass auch die wenigen verbleibenden Wassertropfen die genannten A disadvantage of the known solutions is that the wear of such turbocharger devices is relatively high. This is based in particular on the fact that there is a high level of moisture in the exhaust gas, which is at least partly not in the gaseous phase, but in the liquid phase. This means that a wall film of water and/or liquid drops of water are present in the exhaust gas, which, when flowing through the exhaust gas turbine, cause increased abrasion, damage and even undesirable imbalance and a negative impact on the bearing device of the exhaust gas turbine can. Water separators contained in the exhaust system cannot help here, since due to the high proportion of water in the gaseous phase in the exhaust gas downstream of the water separator, this water vapor can condense and form into new water drops, so that the few remaining water drops are also the ones mentioned

Schädigungsmechanismen an der Abgasturbine zur Folge haben. Damage mechanisms on the exhaust gas turbine result.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nach-It is the object of the present invention to achieve the requirements described above.

teile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden parts to be fixed at least partially. In particular, it is the task of the present one

Erfindung, ein Turbinengehäuse, eine Turboladervorrichtung und ein Brennstoffzel-Invention, a turbine housing, a turbocharger device and a fuel cell

lensystem zur Verfügung zu stellen, welche in der Lage sind, mit möglichst geringem to provide a system that is able to operate with as little as possible

Verschleiß die Turbofunktionalität zu gewährleisten. Wear and tear to ensure turbo functionality.

Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch ein Turbinengehäuse mit den Merkmalen des Anspruchs 1, eine Turboladervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sowie ein Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Turbinengehäuse beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Turboladervorrichtung sowie dem erfindungsgemäß en Brennstoffzellensystem und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten The above object is achieved by a turbine housing with the features of claim 1, a turbocharger device with the features of claim 11 and a fuel cell system with the features of claim 13. Further advantages and features of the invention emerge from the subclaims, the description and the drawings . Features and details that are described in connection with the turbine housing according to the invention naturally also apply in connection with the turbocharger device according to the invention and the fuel cell system according to the invention and vice versa, so that the disclosure relates to the individual aspects of the invention

stets wechselseitig Bezug genommen wird beziehungsweise werden kann. is or can always be referred to mutually.

Ein erfindungsgemäßes Turbinengehäuse ist für eine Turboladervorrichtung für ein Brennstoffzellensystem ausgebildet. Ein solches Turbinengehäuse weist einen Gehäuseinnenraum auf, in welchem eine Abgasturbine rotierbar gelagert ist. Der Gehäuseinnenraum ist stromaufwärts der Abgasturbine mit einem Einlasskanal mit einer Einlassöffnung zum Einlass eines Abgases des Brennstoffzellensystems ausgestattet. Weiter dient dieser Einlasskanal der Führung des eingelassenen Abgases zur Abgasturbine. Darüber hinaus weist der Gehäuseinnenraum eine Auslassöffnung auf, welche stromabwärts der Abgasturbine abgeordnet ist für einen Auslass des Abgases aus dem Gehäuseinnenraum. Ein erfindungsgemäßes Turbinengehäuse zeichnet sich dadurch aus, dass im Einlasskanal wenigstens eine Abscheidevorrich-A turbine housing according to the invention is designed for a turbocharger device for a fuel cell system. Such a turbine housing has a housing interior in which an exhaust gas turbine is rotatably mounted. The housing interior is equipped upstream of the exhaust gas turbine with an inlet channel with an inlet opening for admitting an exhaust gas from the fuel cell system. This inlet channel also serves to guide the admitted exhaust gas to the exhaust gas turbine. In addition, the housing interior has an outlet opening, which is located downstream of the exhaust gas turbine for an outlet of the exhaust gas from the housing interior. A turbine housing according to the invention is characterized in that there is at least one separating device in the inlet channel.

tung für ein Abscheiden von flüssigem und/oder gasförmigem Wasser angeordnet ist. device is arranged for separating liquid and/or gaseous water.

Erfindungsgemäß basiert ein Turbinengehäuse auf den Gehäusen bekannter Turboladervorrichtungen. Insbesondere bezieht sich dieses Turbinengehäuse auf den Teil der Abgasturbine, also der Aufnahme von Drehmoment aus dem Abgasstrom. Mit anderen Worten ist also das Turbinengehäuse mit seinem Gehäuseinnenraum fluidkommunizierend in einen Abgasstrang entweder auf Kathodenseite und/oder auf According to the invention, a turbine housing is based on the housings of known turbocharger devices. In particular, this turbine housing refers to the part of the exhaust gas turbine, i.e. the part that absorbs torque from the exhaust gas flow. In other words, the turbine housing with its housing interior communicates fluidly into an exhaust gas line either on the cathode side and/or on

Anodenseite eines Brennstoffzellensystems eingebunden und kann als Abgas Integrated into the anode side of a fuel cell system and can be used as exhaust gas

Abgasseite auf die Zufuhrgasseite zu übertragen. Transfer the exhaust gas side to the supply gas side.

Der erfindungsgemäße Kerngedanke liegt nun darin, den Einlasskanal und damit einen Teil des Turbinengehäuses mit einer zusätzlichen Funktionalität in Form einer Abscheidefunktionalität auszustatten. Während bei bekannten Lösungen das Risiko bestand, dass eine erhöhte Wasserbelastung im Einlasskanal zu erhöhtem Verschleiß durch Tropfenschädigung an der Abgasturbine geführt hat, dient die Abscheidevorrichtung im Einlasskanal nun dazu, dass ein gezieltes Abscheiden von Flüssigkeit und/oder von dampfförmigem Wasser direkt vor der Abgasturbine stattfinden kann. Mit anderen Worten ist es für ein erfindungsgemäßes Turbinengehäuse unerheblich an welchem Ort auf dem Weg des Abgases zum Turbinengehäuse hin ein Wassertropfen entsteht und/oder eine hohe Luftfeuchtigkeit vorliegt, da die Abscheidung des Wassers erst sehr kurz, insbesondere benachbart direkt vor der Abgasturbine erfolgt. Damit ist der Restweg, also der Weg, den das Abgas von der Abscheidevorrichtung bis zur Abgasturbine noch zurücklegen muss, so kurz, dass ein weiteres Auskondensieren von Wasserstropfen unerheblich ist und/oder die entstehende Menge so gering ist, dass von einem sehr geringen Verschleiß ausgegangen werden The core idea according to the invention is to equip the inlet channel and thus a part of the turbine housing with additional functionality in the form of a separation functionality. While in known solutions there was a risk that an increased water load in the inlet channel led to increased wear due to droplet damage to the exhaust gas turbine, the separating device in the inlet channel now serves to ensure that a targeted separation of liquid and/or vaporous water takes place directly in front of the exhaust gas turbine can. In other words, for a turbine housing according to the invention, it is irrelevant at which location on the path of the exhaust gas to the turbine housing a drop of water occurs and/or there is high humidity, since the water is only separated very briefly, in particular directly in front of the exhaust gas turbine. This means that the remaining path, i.e. the path that the exhaust gas still has to travel from the separation device to the exhaust gas turbine, is so short that further condensation of water drops is insignificant and/or the resulting amount is so small that very little wear is assumed become

kann. can.

Unter einer Abscheidevorrichtung ist im Sinne der vorliegenden Erfindung jede Vorrichtung zu verstehen, die in der Lage ist, flüssiges und/oder gasförmiges Wasser aus dem Abgas abzuscheiden. Bevorzugt ist es, wenn die Abscheidevorrichtung zumindest flüssiges Wasser abscheidet, also Tropfen, welche sich im Abgas befinden und/oder einen Wasserfilm, welcher an der Wandung des Einlasskanals gefördert wird, aus dem Einlasskanal entfernen und am Eintritt in den Bereich der Abgastur-For the purposes of the present invention, a separation device is to be understood as any device that is capable of separating liquid and/or gaseous water from the exhaust gas. It is preferred if the separating device separates at least liquid water, i.e. removes drops which are in the exhaust gas and/or a film of water which is conveyed on the wall of the inlet channel, from the inlet channel and at the entrance to the area of the exhaust gas system.

bine hindert. bine hinders.

bine im Gehäuseinnenraum. bine in the housing interior.

Auch ist noch darauf hinzuweisen, dass die Auslassöffnung des Gehäuseinnenraums direkt aus dem Gehäuseinnenraum herausführen kann oder über einen Auslasskanal eine fluiıdkommunizierende Verbindung zwischen der Auslassöffnung einerseits und der Abgasturbine andererseits hergestellt sein kann. Mit anderen Worten bildet das Turbinengehäuse einen fluiıdkommunizierenden Teilabschnitt eines Abgasabschnitts des Brennstoffzellensystems und kann auf diese Weise in den Anodenabführabschnitt und/oder den Kathodenabführabschnitt integriert werden, wie dies später noch mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem näher erläutert It should also be noted that the outlet opening of the housing interior can lead directly out of the housing interior or a fluid-communicating connection can be established between the outlet opening on the one hand and the exhaust gas turbine on the other hand via an outlet channel. In other words, the turbine housing forms a fluid-communicating portion of an exhaust gas section of the fuel cell system and can in this way be integrated into the anode discharge section and/or the cathode discharge section, as will be explained in more detail later with reference to a fuel cell system according to the invention

wird. becomes.

Wie ebenfalls noch erläutert wird, kann das abgeschiedene Wasser in unterschiedlicher Weise nachbehandelt werden. So kann ein reines Auffangen, ein Abführen an die Umgebung, aber auch ein Rückführen in den Abgasstrom stromabwärts der Ab-As will also be explained, the separated water can be post-treated in different ways. Pure collection, discharge to the environment, but also return into the exhaust gas stream downstream of the waste gas can be achieved.

gasturbine, möglich sein. gas turbine, be possible.

Es kann Vorteile mit sich bringen, wenn bei einem erfindungsgemäßen Turbinengehäuse die Abscheidevorrichtung wenigstens eine Abscheideöffnung aufweist für ein Abführen von flüssigem Wasser aus dem Einlasskanal. Während grundsätzlich jede Form von Abscheidevorrichtungen denkbar ist, insbesondere mit physikalischen und/oder chemischen Funktionsmechanismen, ist es bevorzugt eine Abscheideöffnung einzusetzen, welche ein im Wesentlichen mechanisches Abscheiden des Was-It can have advantages if, in a turbine housing according to the invention, the separating device has at least one separating opening for discharging liquid water from the inlet channel. While in principle any form of separation device is conceivable, in particular with physical and/or chemical functional mechanisms, it is preferred to use a separation opening which enables essentially mechanical separation of the water.

sers gewährleisten kann. Ein mechanisches Abscheiden im Sinne der vorliegenden sers can guarantee. A mechanical separation in the sense of the present

abgeschlossenen Auffangbehälter gespeichert oder weitergeführt wird. stored or continued in a closed collecting container.

Darüber hinaus bringt es Vorteile mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Turbinengehäuse die Abscheidevorrichtung, insbesondere wenigstens eine AbscheideÖffnung, in einem Kanal-Endabschnitt des Einlasskanals benachbart zur Abgasturbine angeordnet ist. Während die grundsätzlichen Vorteile der in das Turbinengehäuse integrierten Abscheidevorrichtungen bereits unabhängig von der Positionierung der Abscheidevorrichtung im Einlasskanal erzielt werden, handelt es sich hier um eine besonders bevorzugte Position. Je näher die Abscheidevorrichtung an der Abgasturbine angeordnet ist, insbesondere in direkter Nachbarschaft, umso größer sind die Vorteile der Reduktion des Restweges für das Abgas stromabwärts der Abscheidevorrichtung und stromaufwärts der Abgasturbine. Mit anderen Worten wird durch die Positionierung der Abscheidevorrichtung im Wesentlichen direkt vor der Abgasturbine die maximale Schutzwirkung erzeugt, da im Wesentlichen jeglicher Restweg für ein weiteres Auskondensieren von neuem Wasser unterbunden wird und das getrocknete Abgas direkt oder im Wesentlichen direkt nach der Abscheide-In addition, it brings advantages if, in a turbine housing according to the invention, the separating device, in particular at least one separating opening, is arranged in a channel end section of the inlet channel adjacent to the exhaust gas turbine. While the fundamental advantages of the separating devices integrated into the turbine housing are already achieved independently of the positioning of the separating device in the inlet channel, this is a particularly preferred position. The closer the separation device is arranged to the exhaust gas turbine, in particular in the immediate vicinity, the greater the advantages of reducing the remaining path for the exhaust gas downstream of the separation device and upstream of the exhaust gas turbine. In other words, positioning the separation device essentially directly in front of the exhaust gas turbine creates the maximum protective effect, since essentially any residual path for further condensation of new water is prevented and the dried exhaust gas is released directly or essentially directly after the separation.

vorrichtung in die Abgasturbine eintreten kann. Device can enter the exhaust gas turbine.

Ein weiterer Vorteil kann erzielt werden, wenn bei einem erfindungsgemäßen Turbinengehäuse der Einlasskanal wenigstens abschnittsweise eine gekrümmte, insbesondere eine spiralförmige, Erstreckung aufweist mit einer Zunahme der Krümmung in Richtung der Abgasturbine. Mit anderen Worten wird der Einlasskanal stärker gekrümmt und vorzugsweise zusätzlich auch enger und damit mit einer zusätzlichen Beschleunigungswirkung auf das Abgas ausgestattet. Das Abgas, welches durch die A further advantage can be achieved if, in a turbine housing according to the invention, the inlet channel has, at least in sections, a curved, in particular spiral-shaped, extension with an increase in curvature in the direction of the exhaust gas turbine. In other words, the inlet channel is more curved and preferably also narrower and thus has an additional acceleration effect on the exhaust gas. The exhaust gas that passes through the

Einlassöffnung in den Einlasskanal strömt, wird durch die Zunahme der Krümmung Inlet opening flows into the inlet channel due to the increase in curvature

mit einer Zentrifugalkraftkomponente beaufschlagt, welche insbesondere dazu führt auskondensierte Wassertropfen an der radial nach Außen liegenden Innenwandung des Einlasskanals anzulegen. Diese gekrümmte Ausrichtung des Einlasskanals führt neben den strömungstechnischen Vorteilen auch dazu, das auskondensierte Wasser in Form von Tropfen und/oder in Form eines Wasserfilms auf der radial nach Außen liegenden Innenwandung des Einlasskanals zu sammeln. Insbesondere dann, wenn eine Abscheideöffnung, wie sie weiter oben bereits erläutert worden ist, eingesetzt wird, führt dies zu entscheidenden Vorteilen, da eine exakte geometrische Definition gegeben ist an welcher Position das abzuscheidende Wasser zu erwarten ist. Vorzugsweise ist die Zunahme der Krümmung mit einer Reduktion im Strömungsquerschnitts kombiniert, sodass das Abgas durch den reduzierten Strömungsquerschnitt nicht nur mit einer Zentrifugalkomponente, sondern auch mit einer Beschleunigungskomponente durch gleichbleibenden Volumenstrom bei reduziertem Strömungsquer-is subjected to a centrifugal force component, which in particular leads to condensed water drops being placed on the radially outwardly located inner wall of the inlet channel. In addition to the flow advantages, this curved orientation of the inlet channel also leads to the condensed water being collected in the form of drops and/or in the form of a water film on the inner wall of the inlet channel lying radially outwards. In particular, if a separation opening, as already explained above, is used, this leads to decisive advantages, since an exact geometric definition is given at which position the water to be separated is to be expected. The increase in curvature is preferably combined with a reduction in the flow cross section, so that the exhaust gas due to the reduced flow cross section not only has a centrifugal component, but also with an acceleration component due to a constant volume flow with a reduced flow cross section.

schnitt, versehen wird. cut, provided.

Weitere Vorteile werden erzielt, wenn bei einem erfindungsgemäßen Turbinengehäuse die Abscheidevorrichtung, insbesondere wenigstens eine Abscheideöffnung, an einer radial nach Außen gerichteten Wandung des Einlasskanals angeordnet ist. Wie bereits im voranstehenden Absatz erläutert worden ist, kann bei der gekrümmten Ausrichtung und Ausbildung des Einlasskanals eine Zentrifugalkraftkomponente dazu führen, das auskondensierte Wasser an der radial nach Außen gerichteten Wandung des Einlasskanals abzuscheiden und aufzufangen. Mit anderen Worten entstehen einzelne Tropfen oder sogar ein Wasserfilm, welcher zusammen mit dem Abgas an der radial nach Außen gerichteten Wandung des Einlasskanals gefördert werden. Die dort angeordnete Abscheidevorrichtung, insbesondere wenigstens eine Abscheideöffnung, führt dazu, dass gezielt und lokal ein sehr großer Anteil, insbesondere die gesamte Menge an auskondensiertem Wasser auch tatsächlich abgeschieden werden kann. Durch die Nutzung der Zentrifugalkraftkomponente für die Abscheidung an der radial nach Außen gerichteten Wandung des Einlasskanals kann die mechanische Abtrennung verbessert werden und insbesondere radial auRerhalb der Abgasturbine eine entsprechende mechanische Abtrennungsfunktion mit Further advantages are achieved if, in a turbine housing according to the invention, the separating device, in particular at least one separating opening, is arranged on a radially outwardly directed wall of the inlet channel. As has already been explained in the previous paragraph, with the curved orientation and design of the inlet channel, a centrifugal force component can lead to the condensed water being separated and collected on the radially outwardly directed wall of the inlet channel. In other words, individual drops or even a film of water are created, which are conveyed together with the exhaust gas on the radially outwardly directed wall of the inlet channel. The separating device arranged there, in particular at least one separating opening, means that a very large proportion, in particular the entire amount, of condensed water can actually be separated in a targeted and local manner. By using the centrifugal force component for the separation on the radially outwardly directed wall of the inlet channel, the mechanical separation can be improved and, in particular, a corresponding mechanical separation function can be provided radially outside the exhaust gas turbine

hoher Sicherheit zur Verfügung gestellt werden. with a high level of security.

Weitere Vorteile sind erzielbar, wenn bei einem erfindungsgemäßen Turbinenge-Further advantages can be achieved if in a turbine system according to the invention

häuse die Abscheidevorrichtung wenigstens einen Vorabscheider stromaufwärts The separation device houses at least one pre-separator upstream

um das abgeschiedene Wasser zu lagern. to store the separated water.

Weiter von Vorteil ist es ebenfalls, wenn bei einem erfindungsgemäßen Turbinengehäuse eine Abscheideerstreckung der Abscheidevorrichtung, insbesondere in Form eines Abscheidedurchmessers wenigstens eine Abscheideöffnung, kleiner als der Kanal-Strömungsquerschnitt des Einlasskanals ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Abscheidevorrichtung einen Abscheidedurchmesser aufweisen, welcher im Bereich von circa 10 bis 15 % im Vergleich zum Kanal-Strömungsquerschnitt des Einlasskanals an der Position der Abscheidevorrichtung ausgebildet ist. Insbesondere führt dies dazu, dass mit hoher Sicherheit die Abscheidefunktionalität für flüssiges Wasser gegeben ist, aber möglichst wenig Abgas durch solche Abscheideöffnung strömt und damit die Turbofunktionalität der mit einem solchen Turbinengehäuse ausgestatteten Turboladervorrichtung möglichst wenig beeinträchtigt wird. Mit anderen Worten soll eine besonders exakte Trennung zwischen abgeschiedenem flüssigem Wasser und weitergefördertem Abgas in Richtung der Abgasturbine gewährleis-It is also advantageous if, in a turbine housing according to the invention, a separation extension of the separation device, in particular in the form of a separation diameter of at least one separation opening, is designed to be smaller than the channel flow cross section of the inlet channel. For example, the separating device can have a separating diameter which is in the range of approximately 10 to 15% compared to the channel flow cross section of the inlet channel at the position of the separating device. In particular, this means that the separation functionality for liquid water is guaranteed with a high degree of certainty, but as little exhaust gas as possible flows through such a separation opening and thus the turbo functionality of the turbocharger device equipped with such a turbine housing is impaired as little as possible. In other words, a particularly precise separation between separated liquid water and exhaust gas conveyed further in the direction of the exhaust gas turbine should be ensured.

tet werden. be killed.

Ebenfalls Vorteile bringt es mit sich, wenn bei einem erfindungsgemäßen Turbinengehäuse die Abscheidevorrichtung einen Abführabschnitt aufweist für ein Abführen des abgeschiedenen Wassers, insbesondere in flüssiger Form. Während grundsätzlich auch ein reines Auffangen des abgeschiedenen Wassers die erfindungsgemäRen Vorteile mit sich bringt, kann ein weiteres Abführen Vorteile dahingehend aufweisen, dass das Wasser einer anderen Nutzung zugeführt wird oder aber durch Abfuhr an die Umgebung die Komplexität des Gesamtsystems reduziert wird. Dabei ist es im ersten Schritt unerheblich, ob der Abführabschnitt eine Abführung an die Umgebung It also has advantages if, in a turbine housing according to the invention, the separating device has a discharge section for discharging the separated water, especially in liquid form. While in principle simply collecting the separated water also brings with it the advantages according to the invention, further removal can have advantages in that the water is used for another purpose or the complexity of the entire system is reduced by discharging it into the environment. In the first step, it is irrelevant whether the discharge section is a discharge to the environment

oder an andere Komponenten des Brennstoffzellensystems erlaubt. or to other components of the fuel cell system.

Abgasturbine ist selbstverständlich denkbar. Exhaust gas turbine is of course conceivable.

Ebenfalls kann es von Vorteil sein, wenn bei einem erfindungsgemäßen Turbinengehäuse zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung ein Bypassabschnitt angeordnet ist für eine Führung des Abgases wenigstens teilweise an der Abgasturbine vorbei. Darunter ist zu verstehen, dass der gesamte Abgasstrom vorzugweise über ein Ventil schaltbar, zumindest teilweise an der Abgasturbine vorbeigeführt werden kann. Öffnet sich das Bypassventil und wird vorzugsweise ein Ventil in dem Einlasskanal oder zum Einlasskanal geschlossen, wird der gesamte Abgasstrom an der Abgasturbine vorbeigeführt und damit die Turbofunktionalität sozusagen ausgeschaltet. Auch ein variables Kontrollieren, also ein Teilabzweigen des Abgasstroms durch den Bypass, während ein weiterer Teil des Abgasstroms trotzdem durch die Abgasturbine strömt, ist hier denkbar, um eine Kontrollfunktionalität und damit eine Regelbarkeit für die Turbofunktionalität zu gewährleisten. Damit wird es möglich, die Turbofunktion zum Beispiel in Abhängigkeit der Betriebssituation eines Brennstoffzellensystems zu It can also be advantageous if, in a turbine housing according to the invention, a bypass section is arranged between the inlet opening and the outlet opening for guiding the exhaust gas at least partially past the exhaust gas turbine. This means that the entire exhaust gas flow can preferably be switched via a valve and at least partially routed past the exhaust gas turbine. If the bypass valve opens and a valve in the inlet channel or to the inlet channel is preferably closed, the entire exhaust gas flow is led past the exhaust gas turbine and the turbo functionality is, so to speak, switched off. Variable control, i.e. partial branching off of the exhaust gas flow through the bypass, while another part of the exhaust gas flow still flows through the exhaust gas turbine, is also conceivable here in order to ensure control functionality and thus controllability for the turbo functionality. This makes it possible to adjust the turbo function, for example, depending on the operating situation of a fuel cell system

schalten oder sogar kontrollierbar einzustellen. switch or even set in a controllable manner.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Turboladervorrichtung für ein Brennstoffzellensystem. Eine solche Turboladervorrichtung weist eine in einem The present invention also relates to a turbocharger device for a fuel cell system. Such a turbocharger device has one in one

Zufuhrgasturbinengehäuse rotierbar gelagerte Zufuhrgasturbine auf. Weiter ist ein Supply gas turbine housing rotatably mounted supply gas turbine. Next is a

läutert worden sind. have been purified.

Es kann Vorteile mit sich bringen, wenn bei einer erfindungsgemäßen Turboladervorrichtung das Turbinengehäuse und das Zufuhrgasturbinengehäuse miteinander gemeinsam ausgebildet sind, also das Turbinengehäuse das Zufuhrgasturbinengehäuse beinhaltet. Dies kann bedeuten, dass das Turbinengehäuse und Zuführgasturbinengehäuse integral ausgebildet sind. Jedoch sind auch mehrteilige Ausgestaltungen grundsätzlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung denkbar. Dies erlaubt es, die Turboladervorrichtung vollständig vorzumontieren und damit für die nachfolgende Montage am Brennstoffzellensystem als ein einziges Bauteil mit vier Gasanschlüs-It can have advantages if, in a turbocharger device according to the invention, the turbine housing and the feed gas turbine housing are designed together, i.e. the turbine housing contains the feed gas turbine housing. This may mean that the turbine housing and feed gas turbine housing are integrally formed. However, multi-part configurations are also fundamentally conceivable within the scope of the present invention. This allows the turbocharger device to be completely pre-assembled and thus ready for subsequent assembly on the fuel cell system as a single component with four gas connections.

sen vorzusehen. to be provided.

Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist Brennstoffzellensystem zur Erzeugung elektrischer Energie. Ein solches Brennstoffzellensystem weist wenigstens einen Brennstoffzellenstapel mit einem Anodenabschnitt und einem Kathodenabschnitt auf. Der Anodenabschnitt ist mit einem Anodenzuführabschnitt zur Zufuhr von Anodenzuführgas und einem Anodenabführabschnitt zum Abführen von Anodenabgas ausgestattet. Der Kathodenabschnitt ist mit einem Kathodenzuführabschnitt zur Zufuhr von Kathodenzuführgas und einem Kathodenabführabschnitt zum Abführen von Kathodenabgas ausgestattet. Auch ein erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem zeichnet sich dadurch aus, dass der Anodenzuführabschnitt zusammen mit dem Anodenabführabschnitt und/oder der Kathodenzuführabschnitt zusammen mit dem Kathodenabführabschnitt eine Turboladervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist. Selbstverständlich ist auch eine Crossverbindung oder ein Zusammenführen von Abgasen denkbar, sodass beispielsweise der Anodenzuführabschnitt The present invention also relates to a fuel cell system for generating electrical energy. Such a fuel cell system has at least one fuel cell stack with an anode section and a cathode section. The anode section is equipped with an anode supply section for supplying anode supply gas and an anode discharge section for discharging anode exhaust gas. The cathode section is equipped with a cathode supply section for supplying cathode supply gas and a cathode discharge section for discharging cathode exhaust gas. A fuel cell system according to the invention is also characterized in that the anode supply section together with the anode discharge section and/or the cathode supply section together with the cathode discharge section has a turbocharger device according to the present invention. Of course, a cross connection or a merging of exhaust gases is also conceivable, so that, for example, the anode supply section

zusammen mit dem Kathodenabführabschnitt und/oder der Kathodenzuführabschnitt together with the cathode discharge section and/or the cathode supply section

richtung aufweist. direction.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben werden. Es zeigen schema-Further advantages, features and details of the invention result from the following description in which exemplary embodiments of the invention are described in detail with reference to the drawings. It shows schematic

tisch: table:

Fig. 1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystems, 1 shows an embodiment of a fuel cell system according to the invention,

Fig. 2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Turbinengehäuses, 2 shows an embodiment of a turbine housing according to the invention,

Fig. 3 die Ausführungsform der Figur 2 in anderer Ansicht, 3 shows the embodiment of FIG. 2 in a different view,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Turbinengehäuses, 4 shows a further embodiment of a turbine housing according to the invention,

Fig. 5 eine Teildarstellung einer Abscheidevorrichtung, 5 shows a partial representation of a separation device,

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brenn-6 shows a further embodiment of a combustion chamber according to the invention

stoffzellensystems, fabric cell system,

Fig. 7 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Turboladervorrichtung, Fig. 8 die Ausführungsform der Figur 7in anderer Ansicht. Fig. 7 shows an embodiment of a turbocharger device according to the invention, Fig. 8 shows the embodiment of Figure 7 in a different view.

Figur 1 zeigt schematisch ein Brennstoffzellensystem 200 dessen Brennstoffzellenstapel 210 einen Anodenabschnitt 220 und einen Kathodenabschnitt 230 aufweist. Bei einer PEM-Brennstoffzelle bedeutet dies, dass im Anodenabschnitt 220 Brenngas in Form von wasserstoffhaltigem Gas verwendet wird, während im Kathodenabschnitt 230 vorzugsweise der Luftsauerstoff als Reaktionsmittel verwendet wird. Über einen Anodenzuführabschnitt 222 kann zum Beispiel von einem nicht dargestellten Brennstofftank Anodenzuführgas AZG an den Anodenabschnitt 220 gefördert werden. Das entstehende Anodenabgas AAG wird über den Anodenabführabschnitt 224 abgeführt. Auf der Seite des Kathodenabschnitts 230 wird zum Beispiel Zuluft von Figure 1 shows schematically a fuel cell system 200 whose fuel cell stack 210 has an anode section 220 and a cathode section 230. In the case of a PEM fuel cell, this means that fuel gas in the form of hydrogen-containing gas is used in the anode section 220, while atmospheric oxygen is preferably used as a reactant in the cathode section 230. For example, anode feed gas AZG can be conveyed to the anode section 220 from a fuel tank (not shown) via an anode feed section 222. The resulting anode exhaust gas AAG is discharged via the anode discharge section 224. On the side of the cathode section 230, for example, supply air is supplied

der Umgebung angesaugt und über den Kathodenzufuhrabschnitt 232 als Kathoden-the environment is sucked in and via the cathode supply section 232 as a cathode

zuführgas KZG dem Kathodenabschnitt 230 zugeführt. Das hier entstehende Katho-feed gas KZG is supplied to the cathode section 230. The cathode created here

denabgas KAG tritt aus dem Kathodenabschnitt 230 nun wieder über den Kathoden-The exhaust gas KAG now emerges from the cathode section 230 via the cathode section

abführabschnitt 234 aus. discharge section 234.

In der Figur 1 ist die Kathodenseite des Brennstoffzellensystems 200 mit einer erfindungsgemäßen Turboladervorrichtung 100 ausgestattet. Das ausströmende Kathodenabgas KAG wird in Richtung der Abgasturbine 30 und dort in diese hineingeführt. Ein Teil der Strömungsgeschwindigkeit wird in Rotation der Abgasturbine 30 umgesetzt und kann zum Beispiel durch einen Elektromotor 140 noch ergänzt oder unterstützt werden. Dieses aufgenommen oder unterstützte Drehmoment wird an die Zufuhrgasturbine 130 übertragen und kann auf diese Weise eine unterstützte Druckerhöhung und/oder Ansaugfunktionalität für das Kathodenzuführgas KZG mit sich brin-In Figure 1, the cathode side of the fuel cell system 200 is equipped with a turbocharger device 100 according to the invention. The outflowing cathode exhaust gas KAG is guided in the direction of the exhaust gas turbine 30 and there into it. Part of the flow velocity is converted into rotation of the exhaust gas turbine 30 and can be supplemented or supported, for example, by an electric motor 140. This absorbed or supported torque is transmitted to the feed gas turbine 130 and can in this way bring with it a supported pressure increase and/or suction functionality for the cathode feed gas KZG.

gen. gene.

In der Figur 2 und 3 ist eine Variante eines erfindungsgemäßen Turbinengehäuses 10 für eine solche Turboladervorrichtung 100 gezeigt. Über eine Einlassöffnung 23 dringt das Abgas AG, also zum Beispiel das Anodenabgas AAG und/oder das Kathodenabgas KAG, in den Einlasskanal 22 im Turbinengehäuse 10 in den Gehäuseinnenraum 20 ein. Das eingeführte Abgas AG strömt durch den Einlasskanal 22 entlang seiner spiralförmigen Krümmung und durch den sich verjüngenden Querschnitt des Einlasskanals 22 beschleunigt sich die Strömung des Abgases AG weiter. Durch den Eintritt in den Bereich der Abgasturbine 30 wird diese durch das Abgas AG in Rotation versetzt, welche anschließend, wie der Figur 1 zu entnehmen ist, an die Zu-2 and 3 show a variant of a turbine housing 10 according to the invention for such a turbocharger device 100. The exhaust gas AG, for example the anode exhaust gas AAG and/or the cathode exhaust gas KAG, penetrates into the inlet channel 22 in the turbine housing 10 into the housing interior 20 via an inlet opening 23. The introduced exhaust gas AG flows through the inlet channel 22 along its spiral curvature and the flow of the exhaust gas AG accelerates further due to the tapered cross section of the inlet channel 22. By entering the area of the exhaust gas turbine 30, this is set in rotation by the exhaust gas AG, which then, as can be seen from FIG. 1, is sent to the feed.

fuhrgasturbine 130 übertragen wird. vehicle gas turbine 130 is transmitted.

Der Figur 2 ist weiter zu entnehmen, dass am Ende, also hier in einem Kanal-Endabschnitt 21 des Einlasskanals 22 eine Abscheidevorrichtung 40 angeordnet ist. Hier sind beispielhaft zwei Wassertropfen W dargestellt, welche sich durch die Zentrifugalkraftkomponente bei der spiralförmigen Strömung des Abgases AG an der radial nach Außen liegenden Innenwandung des Einlasskanals 22 angelegt haben. Durch die Mitnahme mit der Abgasströmung AG werden sie entlang dieser radial nach Außen gerichteten Innenwandung geführt und erreichen damit sicher und zielgenau die Position, an welcher die Abscheidevorrichtung 40 angeordnet ist. Diese Abscheide-It can also be seen from FIG. 2 that a separating device 40 is arranged at the end, i.e. here in a channel end section 21 of the inlet channel 22. Here, two water drops W are shown as an example, which are deposited on the radially outward inner wall of the inlet channel 22 due to the centrifugal force component in the spiral flow of the exhaust gas AG. By being carried along with the exhaust gas flow AG, they are guided along this radially outwardly directed inner wall and thus reach safely and precisely the position at which the separating device 40 is arranged. This separation

vorrichtung 40 kann zum Beispiel in Form einer Abscheideöffnung 42, wie später Device 40 can, for example, in the form of a separation opening 42, as later

lich minimiert sind. are minimized.

In der Figur 3 ist eine Frontdarstellung mit Blick entlang der Einlassachse der Einlassöffnung 23 des Turbinengehäuses 10 der Figur 2 dargestellt. Hier ist gut zu erkennen, dass das eingebrachte Abgas AG nach dem Durchströmen der Abgasturbine 30 hier nun geführt über einen Auslasskanal 24 aus einer Auslassöffnung 25 auch wieder austreten kann. Dabei ist noch darauf hinzuweisen, dass die Einlassöffnung 23 und die Auslassöffnung 25 vorzugsweise in fluiıudkommunizierender Verbindung in den Anodenabgasabschnitt 224 und/oder den Kathodenabgasabschnitt 234 3 shows a front view looking along the inlet axis of the inlet opening 23 of the turbine housing 10 of FIG. 2. Here it can be clearly seen that the introduced exhaust gas AG, after flowing through the exhaust gas turbine 30, can now exit again via an outlet channel 24 from an outlet opening 25. It should also be noted that the inlet opening 23 and the outlet opening 25 are preferably in a fluid-communicating connection in the anode exhaust gas section 224 and/or the cathode exhaust gas section 234

integriert sind. are integrated.

Die Figur 4 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform der Figur 3. Hier ist die Abscheidevorrichtung 40 in einen Vorabscheider 46 und einen Hauptabscheider 44 aufgeteilt. Der Vorabscheider 46 ist dabei zum Beispiel ausgebildet wie dies im Detail die Figur 5 zeigt und weist eine Abscheideöffnung 42 auf. Dieser ist wieder an der radial nach Außen gerichteten Innenwandung des Einlasskanals 22 des Gehäuseinnenraums 20 angeordnet und hier ist gut zu erkennen, wie die abgeführten Wassertropfen W durch die Abscheideöffnung 42 austreten können. Auch zeigt die Figur 5 gut, dass der Durchmesser der Abscheideöffnung 42 hier als Abscheideerstreckung AE gekennzeichnet, deutlich kleiner ist als der Strömungsquerschnitt im Einlasskanal 22 für das Abgas AG. Figure 4 shows a further development of the embodiment of Figure 3. Here the separation device 40 is divided into a pre-separator 46 and a main separator 44. The pre-separator 46 is designed, for example, as shown in detail in FIG. 5 and has a separation opening 42. This is again arranged on the radially outwardly directed inner wall of the inlet channel 22 of the housing interior 20 and here it can be clearly seen how the discharged water drops W can exit through the separation opening 42. 5 also shows well that the diameter of the separation opening 42, marked here as separation extension AE, is significantly smaller than the flow cross section in the inlet channel 22 for the exhaust gas AG.

Die Figur 6 zeigt eine Weiterentwicklung der Ausführungsform der Figur 1. Hier sind die beiden Abgasströme und damit das Anodenabgas AAG und das Kathodenabgas Figure 6 shows a further development of the embodiment of Figure 1. Here are the two exhaust gas streams and thus the anode exhaust gas AAG and the cathode exhaust gas

KAG zusammengeführt und bilden damit eine höhere Strömungsmenge und somit KAG merged and thus form a higher flow rate and thus

funktionalität in Form der Abscheidevorrichtung 40 ausgestattet ist. functionality in the form of the separation device 40 is equipped.

In den Figuren 7 und 8 ist eine Turboladervorrichtung 100 dargestellt, welche ein Turbinengehäuse 10 gemäß zum Beispiel der Figuren 2, 3 und 4 integriert. Während in der Figur 8 in der Darstellung in Sichtrichtung der Einlassöffnung 23 rechts das Turbinengehäuse 10 zu sehen ist, ist auf der linken Seite der Figur 8 ein Zufuhrgasturbinengehäuse 110 dargestellt. Gemäß dem schematischen Querschnitt dieses Zufuhrgasturbinengehäuses 110 in der Figur 7 ist zu erkennen, dass nun durch Rotation der Zufuhrgasturbine 130 Zufuhrgas ZG beschleunigt und/oder komprimiert und über den Zufuhrgasauslassabschnitt 124 ausgebracht wird. Dabei sind durch die definierte Drehrichtung der gemeinsamen Welle die Einlässe des Zufuhrgasturbinengehäuses 110 und des Turbinengehäuses 10 unterschiedlich, insbesondere gespiegelt, ausgerichtet. Zwischen der Zufuhrgasturbine 130 und der Abgasturbine 30 ist bei der hier dargestellten Ausführungsform noch ein Elektromotor 140 angeordnet zumindest für ein Unterstützen der Turboladerfunktion. Auch hier stellen der Zufuhrgasauslassabschnitt 124 und der Zufuhrgaseinlassabschnitt 121 die fluudkommunizierenden Schnittstellen dar, welche zum Beispiel gemäß der Figuren 1 und 6 in den jeweiligen 7 and 8 show a turbocharger device 100, which integrates a turbine housing 10 according to, for example, FIGS. 2, 3 and 4. While the turbine housing 10 can be seen on the right in FIG. 8 in the viewing direction of the inlet opening 23, a supply gas turbine housing 110 is shown on the left side of FIG. According to the schematic cross section of this feed gas turbine housing 110 in FIG. Due to the defined direction of rotation of the common shaft, the inlets of the supply gas turbine housing 110 and the turbine housing 10 are aligned differently, in particular in a mirrored manner. In the embodiment shown here, an electric motor 140 is also arranged between the supply gas turbine 130 and the exhaust gas turbine 30, at least to support the turbocharger function. Here too, the supply gas outlet section 124 and the supply gas inlet section 121 represent the fluid-communicating interfaces, which, for example, according to Figures 1 and 6 in the respective

Gasstrom des Brennstoffzellensystems integriert werden können. Gas flow of the fuel cell system can be integrated.

Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende The above explanation of the embodiments describes the present one

Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Invention exclusively within the scope of examples.

Bezugszeichenliste Reference symbol list

10 Turbinengehäuse 20 Gehäuseinnenraum 21 Kanal-Endabschnitt 22 Einlasskanal 10 Turbine housing 20 Housing interior 21 Channel end section 22 Inlet channel

23 Einlassöffnung 23 inlet opening

24 Auslasskanal 24 outlet channel

25 Auslassöffnung 25 outlet opening

26 Bypassabschnitt 26 bypass section

30 Abgasturbine 30 exhaust turbine

40 Abscheidevorrichtung 42 Abscheideöffnung 44 Hauptabscheider 46 Vorabschneider 40 Separation device 42 Separation opening 44 Main separator 46 Pre-cutter

100 Turboladervorrichtung 100 turbocharger device

110 Zufuhrgasturbinengehäuse 122 Zufuhrgaseinlassabschnitt 124 Zufuhrgasauslassabschnitt 130 Zufuhrgasturbine 110 feed gas turbine casing 122 feed gas inlet section 124 feed gas outlet section 130 feed gas turbine

140 Elektromotor 140 electric motor

200 Brennstoffzellensystem 210 Brennstoffzellenstapel 220 Anodenabschnitt 200 fuel cell system 210 fuel cell stack 220 anode section

222 Anodenzuführabschnitt 224 Anodenabführabschnitt 230 Kathodenabschnitt 222 anode supply section 224 anode discharge section 230 cathode section

232 Kathodenzuführabschnitt 234 Kathodenabführabschnitt 240 Wasserabscheider 232 cathode supply section 234 cathode discharge section 240 water separator

AE Abscheideerstreckung W Wasser AE separation extension W water

AG Abgas AG exhaust gas

ZG Zufuhrgas ZG supply gas

AZG Anodenzuführgas AZG anode feed gas

AAG Anodenabgas AAG anode exhaust

KZG Kathodenzuführgas KZG cathode feed gas

KAG Kathodenabgas KAG cathode exhaust gas

Claims

Patent claims

1. Turbine housing (10) for a turbocharger device () for a fuel cell system (200), having a housing interior (20) in which an exhaust gas turbine (30) is rotatably mounted, the housing interior (20) having an inlet channel (30) upstream of the exhaust gas turbine (30). 22) has an inlet opening (23) for admitting an exhaust gas (AG) of the fuel cell system (200) and for guiding the admitted exhaust gas (AG) to the exhaust gas turbine (30), the housing interior (20) further having an outlet opening (25), which is arranged downstream of the exhaust gas turbine (30) for an outlet of the exhaust gas (AG) from the housing interior (20), characterized in that in the inlet channel (22) there is at least one separating device (40) for separating liquid and/or gaseous

according to water (W).

2. Turbine housing (10) according to claim 1, characterized in that the separating device (40) has at least one separating opening (42).

for discharging liquid water (W) from the inlet channel (22).

3. Turbine housing (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating device (40), in particular at least one separating opening (42), in a channel end section (21) of the input

outlet duct (22) is arranged adjacent to the exhaust gas turbine (30).

4. Turbine housing (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet channel (22) has at least partially a curved, in particular a spiral, extension with a

Increase in curvature in the direction of the exhaust gas turbine (30).

5. Turbine housing (10) according to claim 4, characterized in that the separating device (40), in particular at least one separating opening (42), on a radially outwardly directed wall of the inlet channel (22).

is arranged.

6. Turbine housing (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating device (42) has at least one preliminary

has a cutter (46) upstream of a main separator (44).

the inlet channel (22) is formed.

8. Turbine housing (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating device (40) has a discharge section for discharging the separated water (W), in particular in

liquid form.

9. Turbine housing (10) according to claim 8, characterized in that the discharge section has a discharge outlet for an outlet of the discharged water (W) to the environment and / or into the exhaust gas (AG) downstream of the exhaust gas turbine (30).

10. Turbine housing (10) according to one of the preceding claims, characterized in that a bypass section (26) is arranged between the inlet opening (23) and the outlet opening (25) for guiding the exhaust

ses (AG) at least partially past the exhaust gas turbine (30).

11. Turbocharger device (100) for a fuel cell system (200), comprising a feed gas turbine (130) rotatably mounted in a feed gas turbine housing (110) with a feed gas inlet section (122) upstream of the feed gas turbine (130) for receiving feed gas (ZG) and a feed gas outlet section ( 124) to the feed gas outlet (ZG) downstream of the feed gas turbine (130), characterized by a turbine housing (10) with the features of one of claims 1 to 10, wherein the exhaust gas turbine (30) with the

Supply gas turbine (130) is connected to transmit torque.

12. Turbocharger device (100) according to claim 11, characterized in that the turbine housing (10) includes the feed gas turbine housing (110).

13. Fuel cell system (200) for generating electrical energy, comprising at least one fuel cell stack (210) with an anode section

(220) and a cathode section (230), further comprising one

Anode supply section (222) for supplying anode supply gas (AZG) to the anode section (220) and an anode discharge section (224) for discharging anode exhaust gas (AAG) from the anode section (220), further comprising a cathode supply section (232) for supplying cathode supply gas (KZG) to the Cathode section (230) and a cathode discharge section (234) for discharging cathode exhaust gas (KAG) from the cathode section (230), characterized in that the anode supply section (222) together with the anode discharge section (224) and / or the cathode supply section (232) together with the Cathode discharge section (234) a turbocharger device

(100) with the features of one of claims 11 or 12.

14. Fuel cell system (100) according to claim 13, characterized in that upstream of the turbocharger device (100) in the associated anode discharge section (224) and / or in the associated cathode discharge section (234)

a water separator (240) is arranged.