CN118077075A - 燃料电池装置 - Google Patents

Abstract

为了改进一种包括至少一个燃料电池单元且包括尤其用于燃料介质和/或用于氧化介质和/或用于调温介质的管路配置体的燃料电池装置，本发明提出，在所述管路配置体中、尤其在该管路配置体的管路部段中设置组合构件，所述组合构件构造成热交换器和流体改性器，所述流体改性器尤其构造成分离器。

Description

燃料电池装置

技术领域

本发明涉及一种包括至少一个燃料电池单元的燃料电池装置，本发明还涉及一种至少部分地借助于燃料电池装置的至少一个燃料电池单元驱动的车辆。

发明内容

本发明的任务在于改进一种燃料电池装置和/或改进一种至少部分地借助于燃料电池单元驱动的车辆。

根据本发明的一个方面，所述任务通过一种燃料电池装置解决，其包括至少一个燃料电池单元且包括一个管路配置体，其中，一个组合构件设置在管路配置体中、尤其设置在管路配置体的管路部段中，所述组合构件构造成一个热交换器和一个流体改性器，其中，流体改性器尤其构造成分离器。

例如包括一个或多个管路系统的管路配置体设置用于燃料介质和/或氧化介质和/或调温介质。

管路配置体有利地构造用于向至少一个燃料电池单元供入至少一种介质，和/或用于从燃料电池单元导离至少一种介质。

本发明的优点例如在于，组合构件设置在管路配置体中，并且因此在一个构件中节省空间地构造成热交换器和流体改性器、尤其构造成分离器。

组合构件尤其具有一个通流面部段，而流动通过管路部段的流体混合物必定穿流所述通流面部段，组合构件构造于所述管路部段中。

因此，尤其能够借助于组合构件使流体混合物进入期望的温度区间、尤其对其加热或冷却，和/或通过流体改性器使流体混合物在物理上和/或化学上改性，流体的或流体混合物的至少一个组成部分优选地至少部分地被分离，和/或流体被混匀，和/或至少一个组成部分被分散并且例如液相的微滴被拦截和/或至少变小，和/或尤其通过调温与改性的组合使至少一个组成部分、尤其使水例如通过高于沸点温度蒸发和/或通过低于沸点温度气化而由液相转变至气相。

如前所述，借此通过组合构件以有利方式对供入的和/或导离的流体回收处理、尤其调温和/或改性，并且优选地提高燃料电池装置的效率。

组合构件尤其包括用于载热介质的、贯穿通流面部段的多个细管、尤其空心细管。

细管优选地包括由细管壁在周侧包围的且沿细管延伸方向延伸的通流内腔，其中，尤其载热介质流动通过通流内腔。

细管壁尤其将通流内腔与管路部段的被流体混合物通流的内腔分开。

细管可具有尤其至少大致垂直于其各自的细管延伸方向延伸的各种横截面。例如，横截面至少局部是圆的、例如椭圆形或圆形，和/或至少局部地是直的和/或有角的，例如呈多边形、尤其是三边形或四边形或六边形，例如呈半月形。

以此，载热介质能够以有利方式通过细管流动，并且通过管路部段流动的流体混合物绕流所述细管，从而载热介质和流体混合物之间可进行热量传递。

在此，数个实施方案中规定，通过细管流动的载热介质尤其视运行状态而放出热量，并且通过管路部段流动的且尤其绕流所述细管的流体混合物得到加热。

在数个实施方案中规定，通过细管流动的载热介质、例如冷却剂尤其视运行状态而吸收热量，并且将通过管路部段流动的、尤其绕流所述细管的流体混合物冷却。

例如，载热介质包括一种醇类、尤其是乙二醇。

载热介质以有利方式是包括一种醇类、尤其是乙二醇和/或水的混合物。

所述多个细管尤其是调温循环的部分，借助于调温循环对通过管路部段流动的流体混合物调温，尤其使通过管路部段流动的流体混合物进入期望的温度区间，优选地至少大致地将其调温、例如加热或冷却至目标温度。

优选地通过调温来支持改性，例如通过加热来支持将流体混合物的组成部分、尤其水至少部分地由液相转变至气相。

所述多个细管尤其与用于载热介质的储器腔相连，从而载热介质能够从储器腔流至细管并且通过多个细管流动，和/或能够从细管流至储器腔，从而尤其构造成调温循环。

组合构件以有利方式具有与细管相连的输入接口和与细管相连的排出接口。

借此以有利方式能够借助于输入接口和排出接口将组合构件简单接入调温循环。

所述多个细管尤其相关于输入接口和排出接口之间的细管系统中的流体路径设置，其中，输入接口和排出接口之间的流体路径例如具有多条并联的支流，这些支流通过多个细管中的几个细管延伸。

至少一个输入分流管路部段尤其由输入接口引导至管的输入末端、优选地引导至至少数个细管的输入末端、例如引导至多个细管的全部输入末端。以此能够以有利方式将经由所述一个输入接口供入的载热介质供入细管。

至少一个排出合流管路部段尤其由一个细管的排出末端、优选地由至少数个排出末端、例如由多个细管的全部排出末端引导至排出接口。以此能够以有利方式将已通过细管流动的载热介质经由所述一个排出接口导离，并且尤其可将其继续导进调温循环。

燃料电池装置、尤其调温循环优选地包括调温单元，以便使载热介质达到对于流体混合物的调温而言有利的温度，即尤其使载热介质达到某一温度、以便冷却或加热流体混合物。

细管、尤其所述细管的细管壁由导热性良好的材料构成。

细管、尤其所述细管的细管壁由金属的原材料构成、例如由尤其不生锈的钢构成。

细管的内直径例如是最小0.1毫米、优选地是至少0.2毫米。

细管的内直径尤其是最大十毫米、例如最大是五毫米、尤其最大是三毫米。

尤其规定，组合构件至少在通流面部段中具有改性材料。

为了至少部分地构造分离器，改性材料以有利方式设置在通流面部段中。

通过管路部段流动的流体混合物以有利方式流到所述改性材料，并且改性材料尤其在物理上和/或化学上使流体混合物改性。

在数个有利的实施方案中，改性材料设置在通流面部段中，使得流体混合物以层流来绕流改性材料，和/或使得流体混合物的流均匀化。

在此有利的是，组合构件上的压力损失和/或流动阻力保持在低位。

在数个优选的实施方案中，改性材料设置在通流面部段中，使得改性材料引发流体混合物的紊流。

在此例如有利的是，借此提高组合构件上的热量交换和/或改性。

通过将流体混合物的至少一个组成部分，尤其将液相，例如水至少部分地分离，改性材料以有利方式使绕流的流体混合物改性。以此从流体混合物以有利方式除去其中非期望的组成部分或至少一些部分。

以此例如能够至少减少或甚至完全阻止液态水进入至少一个燃料电池单元、尤其燃料电池单元的堆栈。

在有利的实施方案中，改性材料使绕流的流体混合物改性，其方式在于，至少一个组成部分，例如超过允许大小的液相的液滴，被改性材料拦截和/或变小和/或例如支持的情形下，通过借助于热交换器加热而转变至气相，从而例如水被溶入流体混合物的气体中。

以此例如能够保持流体混合物中的湿度，尤其以便阻止至少一个燃料电池单元干涸，并且同时分离出过大液滴，所述过大液滴可能在燃料电池单元中引起损坏和/或可能在燃料电池单元中形成会阻塞介质交换的湿气膜层和/或可能损害燃料电池单元功能和/或可能降低功率和/或可能使运行条件不规则。

改性材料优选地包括用于分离液体的、尤其用于分离水的合适的原材料。

改性材料例如包括亲水的原材料。

改性材料例如包括金属原材料，并且改性材料尤其是金属原材料。

金属原材料例如是尤其不生锈的钢。

优选地规定，改性材料至少部分地设置在组合构件的细管之间的间隔空间中。

在细管之间通流的流体例如由此触到改性材料并在此通过所述改性材料改性。

在特别有利的实施方案中规定，改性材料设置成至少部分地贴靠在组合构件的细管上。

优选地规定，改性材料的在细管之间设置的各部分与改性材料的贴靠在细管上的各部分尤其通过改性材料的部分而相互连接。

通过改性材料贴靠在细管上、并且尤其通过与改性材料的设置在细管之间的部分的连接，优选地显著增大了用于流体混合物和载热介质之间热量传递的表面。

借此尤其提出一种有利的解决方案，以便节省空间地提供用于载热介质和流体混合物之间热量传递的大表面和/或用于使流体混合物改性的大表面。

在特别有利的实施方案中规定，改性材料设置在通流面部段中的至少一个层里、尤其是改性材料在至少一个层里贯穿通流面部段。

所以能以大面积提供改性材料。

所述层尤其贯穿整个通流面部段。

所述层垂直于其大面积的扩展优选地具有显著较小的扩展、例如与其平向的扩展相比具有小至少十倍的、例如小至少50倍的扩展。

尤其通过几何平面来定义作为几何层的所述层，使得所述层沿着两个张开几何面的且尤其至少大致彼此垂直延伸的平面方向优选地大面积扩展，并且所述层垂直于该几何面具有比在平向中显著更小的扩展，其中，显著更小的扩展比几何面中的层的扩展小至少十倍、例如小至少50倍。

所述显著更小的扩展尤其是20mm或更小、优选为10mm或更小、例如5mm或更小。

至少一个层的大面积的扩展、尤其所述几何面优选地延伸，而且弯曲地通过通流面部段延伸，尤其在大面积扩展的不同位置上具有多个不同的弯曲部。

特别有利的是，多个细管中的数个细管设置在至少一个层的一侧上，并且多个细管中的数个细管设置在层的对置的一侧上。

为了使多个细管中的数个细管设置在一侧上、多个细管中的数个细管设置在对置的侧上，尤其大面积的扩展、尤其几何面相应地弯曲构造。

在数个特别有利的实施方案中，改性材料设置在通流面部段中的至少两个层中。

在此，多个细管中的数个细管优选地设置在至少两个层之间。

所述至少两个层尤其单次地或优选多次地彼此交叉。

所述至少两个层以有利方式在多个细管之间的一个间隔空间中彼此交叉、优选地在多个细管之间的多个间隔空间中彼此交叉。

改性材料能够以各种方式设置在层中和/或构造成所述层。

例如，尤其多孔的薄膜至少部分地提供改性材料，并且尤其多孔的薄膜优选地由改性材料构成。

在特别有利的实施方案中，纤维至少部分地提供改性材料。

纤维尤其贯穿通流面部段。

纤维中的至少数条纤维优选地在所述至少一个层中延伸。

特别有利的是，纤维中的数条纤维在至少两个层中的一个层中延伸、纤维中的数条纤维在至少两个层中的另一个层中延伸。

具有纤维的至少两个层优选地至少单次彼此交叉。

多个细管中的至少数个细管以有利方式设置在具有纤维的至少两个层之间。

在此，所述层尤其定义为几何的层，它的平向扩展沿着纤维的纵向扩展定义，并且垂直于平向扩展的层的扩展基本与纤维的直径相符。

贯穿通流面部段的纤维优选地尤其由改性材料构成。

纤维尤其是纵向延伸体且尤其是可弯曲体。

例如，纤维尤其是金属丝。

关于纤维尤其有利的是，它能够提供用于改性和/或用于热量传递的大表面，并且能够节省空间地设置在流体混合物通流的管路部段的内腔中。

可借助纤维以特别有利的方式实现的解决方案在于，其中改性材料至少部分地贴靠在细管上，并且至少部分地设置在细管之间的间隔空间中，并且以有利方式提供与细管相连的大表面。借此尤其可实现对燃料电池装置的管路配置体中的热量交换器和流体改性器的结构空间要求的显著减小。

在有利的解决方案中可使热量传递率相较于目前已知的热量交换器以例如至少100的系数增大、例如以至少500的系数增大。

在特别有利的实施方案中规定，尤其在通流面部段中，纤维中的至少数条纤维和多个细管中的至少数个细管一起构造成组织物。

在此，组织物在通流面部段中以有利方式构造成具有大表面且尤其具有网眼密集的通流开口的大面积结构，从而它和传流的流体混合物以特别有利的方式相互作用，以便热量传递和/或使流体混合物改性。

在组织物中，纤维连同细管尤其也构造成一个单元，从而纤维通过贴靠在细管上以及同时在细管之间延伸来特别有利地支持在细管中流动的载热介质与通过通流面部段流动的流体混合物之间的热量传递。

可选或补充性的是，通过包括至少一个燃料电池单元且包括尤其用于燃料介质的和/或用于氧化介质的和/或用于调温介质的管路配置体的燃料电池装置来解决前述问题，其中，组合构件设置在管路配置体中、尤其设置在管路配置体的管路部段中，组合构件包括一个功能层或多个功能层，以便优选地传递热量和/或使穿流的流体混合物改性。

至少一个功能层、优选所有的功能层尤其既构造成用于热量传递、又构造成用于使穿流的流体混合物改性。

这尤其同样构造了一种节省结构空间的解决方案，以便对通过组合构件设置在其中的管路部段穿流的流体混合物进行调温和/或改性，尤其如前文所述改性，例如至少部分地分离流体混合物的至少一个组成部分，和/或至少部分地混匀流体混合物，和/或至少使液相至少部分地分散，和/或使液相至少部分地转变至气相。

在特别有利的实施方案中规定，具有一个功能层或多个功能层的组合构件具有前述特征中的一个、或以有利方式具有前述特征中的多个，从而可在全部内容上参考关于有利实施方式的前述实施方案及其优点。

前述的有利的实施方案同样优选地具有后述特征中的一个或多个，并且尤其在此规定，组合构件严格包括一个或多个功能层。

至少一个功能层、尤其全部的功能层，以有利方式具有多个细管和/或改性材料，它们尤其具有前述的有利的特征中的一个或多个。

组织物由纤维中的至少数条纤维和细管中的至少数个细管构成，并且尤其构成功能层。

优选地规定，具有改性材料的至少一个层至少在功能层中和/或至少在通流面部段中相关于由细管的细管延伸方向张开的面交替地在细管的不同的侧上延伸。

在数个有利的实施方案中规定，纤维至少在功能层中和/或在至少一个通流面部段中横向于细管延伸、例如至少大致垂直于细管延伸。

在此以有利方式实现的是，纤维为了支持热量传递而优选地与细管接触，并且同样在细管之间的空间中延伸，以便使穿流的流体混合物改性。

特别有利的是，纤维至少在功能层中和/或至少在通流面部段中相关于由细管的细管延伸方向张开的面交替地在细管的不同的侧上延伸。

借此优选地实现纤维和细管的良好接触，并且例如实现对载热介质和穿流的流体之间的热量传递和/或对流体混合物的改性具有有利影响的网眼密集的结构。

在数个有利的实施方案中规定，至少数条纤维尤其在至少一个层中并排延伸，并且优选地部分地在细管一侧上、部分地在细管另一侧上相关于由细管延伸方向张开的面延伸，并且纤维以此至少部分地在细管之间由一侧到另一侧延伸。

在数个有利的实施方案中，至少一个功能层的和/或至少在通流面部段中的纤维自己构造成组织物，该组织物尤其在层中延伸，并且优选地部分地在细管的一侧上、部分地在细管的另一侧上相关于由细管延伸方向张开的面延伸。

至少一个功能层优选地斜向于管路部段中的流体引导方向延伸，而组合构件设置在管路部段中。

例如，至少一个斜向设置的功能层在5°或更大的角度下斜向于流体引导方向延伸。

有利的是，至少一个斜向设置的功能层相对流体引导方向在80°或更小的角度下延伸。

在数个优选的实施方案中，至少一个斜向设置的功能层斜向于流体引导方向延伸的角度为至少30°、优选地至少40°、尤其至少50°。

在此，较大的角度对于更好的热量传递而言是有利的。

在数个有利的实施方案中，至少一个斜向设置的功能层斜向于流体引导方向延伸的角度最大为50°、例如最大为35°、尤其最大为20°。

在此，较小的角度对于使压力降较小和/或对于更佳的改性而言是有利的。

至少一个功能层的尤其构造了通流面部段或构造了通流面部段至少一部分的面部段优选地比管路部段的内腔的横截面构造得更大，其中，组合构件设置在管路部段中，并且所述横截面在相对流体引导方向垂直延伸的横截面中得到丈量。

例如，管路部段的对其内腔限界的壁至少基本在流体引导方向的方向上延伸。

在有利的实施方案中，细管至少在通流面部段中和/或至少在功能层中沿各个细管延伸方向延伸，这些细管延伸方向至少大致地在同一方向上定向。

细管至少在通流面部段中和/或在至少一个功能层中尤其沿设置方向并排设置。

设置方向尤其至少大致垂直于细管延伸方向延伸的方向延伸。

在数个有利的实施方案中，设置方向斜向于流体引导方向延伸。

尤其在斜向地设置的功能层中，设置方向斜向于流体引导方向延伸。

例如，设置方向在5°或更大的角度下和/或80°或更小的角度下斜向于流体引导方向延伸。

在数个有利的实施方案中，设置方向斜向于流体引导方向延伸的角度为至少30°、优选地至少40°、例如至少50°。

在数个优选的实施方案中，设置方向斜向于流体引导方向延伸的角度最大为50°、例如最大为35°、尤其最大为20°。

在特别有利的实施方案中规定，置后的功能层的细管的设置使得通过置前的功能层的细管之间的间隔空间穿流的流体混合物流到置后的功能层的这些细管。这两个功能层尤其是彼此相邻设置的功能层。

两个尤其相邻的功能层的细管例如设置成相对彼此斜向地延伸。

在数个有利的实施方案中规定，两个功能层的细管、尤其两个彼此相邻设置的功能层的细管彼此错开地设置、尤其在其设置方向上彼此错开地设置，并且一个功能层的细管在此以有利方式相邻于另一功能层的细管之间的间隔空间设置。

相对其它功能层的细管、例如相对相邻设置的功能层的细管，功能层的细管尤其设置成使得当一个功能层投影至另一功能层上时，一个功能层的细管至少部分地投影到另一功能层的细管之间的间隔空间上。

借此以有利方式实现的是，通过功能层穿流的流体混合物通过一个功能层的细管之间的间隔空间流动，并且流到另一功能层的细管，并且流体混合物与载热介质之间的热量传递和/或流体混合物的改性因此得到改善。

尤其规定，组合构件在至少一个功能层中——如存在多个功能层那么就优选地在多个功能层中的数个、例如全部功能层中，和/或在通流面部段中具有通流开口。

特别有利的是，至少处于功能层中的和/或处于至少一个通流面部段中的通流开口至少部分地由改性材料和/或由细管包围。

尤其规定，通流开口由改性材料和/或由细管限界，并且通流开口优选地由改性材料和/或细管构成。

迄今尚未对组合构件的其它构造作出进一步说明。

例如，组合构件包括框架。

尤其规定，至少一个通流面部段由框架包围、尤其被在周侧包围。

优选地规定，至少一个功能层包括框架，尤其规定框架在周侧设置于功能层的外部区域中。

在数个含多个功能层和/或通流面部段的实施方案中规定，功能层中的每个功能层和/或每个通流面部段都包括各自的框架。

在其它有利的实施方案中规定，多个功能层和/或多个通流面部段具有共同的、在周侧将通流面部段和/或功能层包围的框架。

框架优选地紧固在管路部段的管路壁上并且有利地以流体密封的方式连接到包围管路部段的内腔的管路壁。因此，至少一个通流面部段和/或至少一个功能层尤其借助于框架与管路壁相连且紧固在该管路壁上，并且通过管路部段流动的流体混合物必须通过至少一个通流面部段和/或通过至少一个功能层穿流。

框架可由各种原材料构造。

在数个有利的实施方案中，框架由合成材料构造。

例如，框架由弹性体构造。

在数个优选的实施方案中，框架由尤其耐腐蚀的金属原材料构造。

细管和/或改性材料尤其与框架尤其材料锁合和/或形锁合地相连且尤其紧固在框架上、例如在框架上熔焊或钎焊结合。

优选地规定，细管和/或改性材料、尤其提供改性材料的纤维，至少部分地嵌入框架。

例如，细管和/或改性材料、尤其提供改性材料的纤维，由框架的原材料、尤其由合成材料注塑。

尤其规定，细管中的至少数个细管能够穿过框架延伸，并且以此例如能够通过通流面部段延伸，并且能够与另一在管路部段之外延伸的部分(尤其经由输入接口和/或排出接口)、例如与调温循环相连，其中，细管的穿过通流部段延伸的部分和在管路部段之外延伸的部分通过细管的穿过框架延伸的部分相互连接。

在数个有利的实施方案中规定，输入接口构造于框架的输入侧上，并且一个由输入接口引导至细管输入末端的输入分流管路部段，或者多个由输入接口引导至至少数个细管的各自的输入末端的输入分流管路部段，构造于框架内。

尤其规定，排出接口构造于框架的排出侧上，并且一个由一个细管的排出末端引导至排出接口的排出合流管路部段，或者多个在多个细管的各自的排出末端上引导至排出接口的排出合流管路部段，构造于框架内。

在数个优选的实施方案中设有分流顶盖(Verteileraufsatz)，其具有输入接口，并且一个或多个输入分流管路部段构造在分流顶盖中。

分流顶盖尤其与框架材料锁合地和/或形锁合地相连，并且尤其紧固在框架上。

一个输入分流管路部段以有利方式与细管的输入末端流体密封地相连，或者多个输入分流管路部段与至少数个细管的各自的输入末端分别流体密封地相连，例如借助各自的密封元件和/或借助尤其可变形的密封块。

例如借助尤其可变形的密封块同样进行分流顶盖和框架之间材料锁合的连接。

尤其设有分流顶盖，其具有排出接口，并且一个或多个排出合流管路部段构造在分流顶盖中。

具有排出接口的分流顶盖尤其与框架材料锁合地和/或形锁合地相连，并且尤其紧固在框架上。

一个排出合流管路部段以有利方式与细管的一个排出末端流体密封地相连，或者多个排出合流管路部段与至少数个细管的各自的排出末端分别流体密封地相连，尤其借助密封元件和/或借助尤其可变形的密封块。

例如借助尤其可变形的密封块同样实现具有排出接口的分流顶盖与框架之间的材料锁合。

在特别有利的实施方案中规定，组合构件构造成尤其已预装配的结构组单元。

尤其同样通过构造用于燃料电池装置的结构组单元来解决作为本申请基础的任务，该结构组单元构造成组合构件，而组合构件构造成热交换器和流体改性器。

在此，构造成组合构件的结构组单元优选地包括前述特征中的一个特征、优选地具有前述特征中的多个特征。

迄今尚未对构造成结构组单元的组合构件的和/或构造成组合构件的结构组单元的其它有利的构造进行进一步说明。

结构组单元尤其是一个无法非破坏性的拆解的合装体。

结构组单元优选地包括至少一个通流面部段和/或至少一个功能层，即尤其包括细管和改性材料，并且以有利方式包括输入接口和排出接口。

在有利的实施方案中，结构组单元包括框架，并且例如在条件具备的情形下包括具有输入接口和排出接口的分流顶盖。

结构组单元尤其具有接合部段，该接合部段以有利方式闭合地围绕至少一个通流面部段和/或围绕至少一个功能层构造。

结构组单元借助接合部段以有利方式接附在管路部段上。

结构组单元优选地与管路部段形锁合地和/或材料锁合地相连。

在有利的实施方案中，组合构件和/或结构组单元具有至少一个用于与管路部段形锁合的形锁合元件。

迄今尚未对管路部段作进一步说明。

在数个优选的实施方案中由管路构件构造管路部段。

构造成管路部段的管路构件尤其具有开口，该开口用于组合构件的置入、尤其用于作为结构组单元构造的组合构件的置入和/或构造成组合构件的结构组单元的置入。

组合构件尤其与管路构件形锁合地和/或材料锁合地相连、以有利方式流体密封地相连，并且尤其紧固在管路构件上。

例如，组合构件和管路构件具有用于形锁合的形锁合元件。

在数个有利的实施方案中由至少两个管路构件构造管路部段。

组合构件、尤其构造成结构组单元的组合构件和/或构造成组合构件的结构组单元尤其与至少两个管路构件材料锁合地和/或形锁合地相连、尤其流体密封地相连。

至少两个管路构件以有利方式具有各自的端面，并且组合构件设置在所述正面之间。

框架尤其位于管路构件的正面上，并且以有利方式与这些正面流体密封地相连。

例如，为了管路构件或至少两个管路构件与组合构件之间的密封、尤其为了管路构件或至少两个管路构件与组合构件的框架之间的密封，设有密封材料。

在数个有利的实施方案中设有用于密封的额外的密封材料。

在数个有利的实施方案中规定，组合构件、尤其组合构件的接合部段、例如框架，与管路构件或至少两个管路构件熔焊。

在有利的实施方案中，所述正面、尤其所述正面的端面，斜向于流体引导方向延伸，且斜向于相对管路构件的流体引导方向垂直延伸的横截平面延伸，其中，例如斜向延伸的正面、尤其所述端面，与横截平面围成10°或更大的角度和/或围成85°或更小的角度。

在数个有利的实施方案中，所述正面、尤其所述正面的端面，在最大60°、优选地最大50°、尤其最大40°的角度下斜向于横截平面延伸。

在数个优选的实施方案中，所述正面、尤其所述正面的端面，在至少40°、例如至少55°、尤其至少70°的角度下斜向于横截平面延伸。

将具有斜向延伸的通流面部段的和/或具有斜向延伸的功能层的组合构件斜向地设置在管路构件之间，这是尤其有利的。

至少为了将燃料介质供入至少一个燃料电池单元，管路配置体尤其包括用于燃料介质的管路系统。

例如，燃料介质作为阳极流体混合物的组成部分，例如通过用于燃料介质的管路系统的供应管路而供入燃料电池单元、尤其供入燃料电池单元的阳极侧。

用于燃料介质的管路系统优选地尤其在供应管路中包括至少一个流体输送单元，以便至少局部地通过管路系统输送流体混合物。

用于燃料介质的管路系统中的至少一个流体输送单元尤其是一种主动驱动的流体输送单元、例如是鼓风机或压缩机。

在有利的实施方案中，用于燃料介质的管路系统中的至少一个流体输送单元是一种被动的流体输送单元、例如是喷射泵。

用于燃料介质的管路系统尤其例如借助于导离管路而同样被构造用于将阳极剩余流体混合物尤其从燃料电池单元的阳极侧导离，所述阳极剩余流体混合物尤其在燃料电池单元中含有化学上未转化的燃料介质部分，和/或至少含有供入的阳极流体混合物的组成部分，和/或至少含有产物介质的一些部分。

在特别有利的实施方案中规定，至少在用于燃料介质的管路系统的管路部段中设置有组合构件。

特别有利的是，至少一个组合构件设置在用于将燃料介质供入燃料电池单元的供应管路的管路部段中。

例如，组合构件相关于阳极流体混合物的流而设置在供入管路中的流体输送单元与燃料电池单元之间、尤其是与燃料电池单元的阳极侧之间。

在此尤其有利的是，借此至少能够减少液体进入燃料电池单元。

尤其规定，供入的燃料介质借助于组合构件，尤其是作为阳极流体混合物的组成部分的供入的燃料介质借助于构造成热交换器的组合构件而受到加热，并且以此例如提高燃料电池单元的效率和/或在供入的阳极流体混合物中液体的凝出、尤其是水的凝出至少被减少。

此外例如有利的是，借助于组合构件、尤其借助于组合构件的改性材料，使阳极流体混合物中的液相、尤其水至少部分地被分离，和/或液相的液滴被拦截和/或变小，例如被分散，和/或至少部分地转变至气相，因此，进入燃料电池单元的液相至少被减少。

在数个有利的实施方案中规定，至少一个组合构件至少设置在管路系统的导离管路的管路部段中。

借此例如借助于组合构件，对从燃料电池单元导离的阳极剩余流体混合物回收处理，例如对其调温和/或改性，这尤其通过对阳极剩余流体混合物中的液相的分离和/或分散来实现，尤其以便于在燃料电池单元中再次将化学上未转化的燃料介质部分供入供应管路并借此供入燃料电池单元。

在数个有利的实施方案中设有作为用于燃料介质的管路系统的部分的阳极环流管路，燃料介质借助于该阳极环流管路而供入至少一个燃料电池单元，并且在燃料电池单元中化学上未转化的燃料介质部分从燃料电池单元导离，并且能够再次、尤其连同其它燃料介质部分供入燃料电池单元。

供应管路的至少一部分，和/或导离管路的一部分，和/或导离管路与供应管路之间的连接管路，是阳极环流管路的一个部分或某些部分。

特别有利的是，至少一个组合构件至少设置在阳极环流管路中。

管路配置体尤其包括用于氧化介质的管路系统。

以有利方式构造用于氧化介质的管路系统，以便借助于供应管路将氧化介质、尤其例如作为阴极流体混合物的组成部分的氧气供入燃料电池单元、尤其供入燃料电池单元的阴极侧，并且尤其借助于排放管路将阳极剩余流体混合物从燃料电池单元、尤其由燃料电池单元的阴极侧导离，所述阳极剩余流体混合物尤其在燃料电池单元中含有化学上未转化的氧化介质部分，和/或至少含有供入的阴极流体混合物的组成部分，和/或至少含有产物介质的一些部分。

尤其处于供应管路中的用于氧化介质的管路系统优选地包括至少一个流体输送单元，以便至少局部地通过管路系统输送流体混合物。

用于氧化介质的管路系统中的至少一个流体输送单元尤其是一种主动驱动的流体输送单元、例如是鼓风机或压缩机。

用于氧化介质的管路系统中的至少一个流体输送单元例如是一种被动的流体输送单元、例如是喷射泵。

在特别有利的实施方案中规定，至少一个组合构件至少设置在用于氧化介质的管路系统的管路部段中。

至少一个组合构件以有利方式设置在供应管路的管路部段中，例如在流体输送单元和燃料电池单元之间，尤其在流体输送单元和燃料电池单元的阴极侧之间。

借此，例如通过改性材料，尤其能够至少减少进入燃料电池单元的液体，其方式尤其在于使尤其是水的液相至少部分地被分离和/或分散和/或转变至气相，其中，尤其在进行分散和/或转变至气相时，至少能够在阴极流体混合物中保持高湿度。

特别有利的是，为了冷却阴极流体混合物，尤其为了以此提高燃料电池单元的效率，组合构件在供入管路中构造成增压冷却器。

管路配置体尤其包括针对用于燃料电池单元的调温配置体的调温介质的管路系统。

调温配置体尤其构造用于调温、尤其视运行状态而用于根据需要冷却至少一个燃料电池单元和/或根据需要加热至少一个燃料电池单元。

用于调温介质的管路系统尤其构造用于例如借助于供入管路来供入调温介质，并且尤其构造用于尤其借助于导离管路将调温介质从燃料电池单元导离。

调温介质例如包括醇类、尤其是乙二醇。调温介质尤其是醇类、尤其乙二醇和水的混合物。

在数个有利的实施方案中规定，至少一个组合构件至少设置在用于调温介质的管路系统的管路部段中。

例如，至少一个组合构件设置在导离管路的管路部段中。

特别有利的是，至少一个组合构件设置在供入管路的管路部段中。

尤其借此能够实现的是，借助于组合构件，对供入的调温介质进行调温、尤其冷却，使其至少进入期望的温度区间，和/或通过凭借组合构件进行的改性，例如至少减少非期望的组成部分的供入，这例如通过将某一组成部分至少部分地分离和/或通过改性材料上的化学改性来实现。

本发明的另一方面涉及一种车辆、尤其至少部分地借助于至少一个燃料电池单元驱动的车辆。

根据本发明的一个方面，在该车辆中设置有具有前述特征的一个或优选多个特征的燃料电池装置，其中，以有利方式至少部分地通过燃料电池装置的至少一个燃料电池单元驱动车辆。

前述优点相应地转移到本发明的这一方面，其中，在车辆中尤其存在较小的结构空间，从而借助于组合构件实现的节省结构空间的构造在此发挥特别有利的影响。

应当结合以下内容理解前文和后文中的至少大致，即技术上不重要的和/或技术上限定的相对至少大致给出的值的偏差被包括在内。

例如，相对至少大致给出的值的能达到+/-10％的、优选地达到+/-5％的、尤其能达到+/-1％的偏差被包括在内。至少大致给出的方向例如相对给定方向的达到约+/-10°、尤其+/-5°的偏差被包括在内。

前文和后文中以尤其和/或例如和/或以有利方式和/或优选地或类似表达阐述的特征是可选的特征，它们对本发明的成功并不重要，但例如展示结合了优点的变种方案。

前文根据本发明的解决方案的说明因此尤其包括通过以下已编号的实施方案所定义的不同特征组合：

1.一种燃料电池装置(110)，其包括至少一个燃料电池单元(110)且包括尤其用于燃料介质和/或用于氧化介质和/或用于调温介质的一种管路配置体(112)，其中，一个组合构件(220)设置在所述管路配置体(112)中、尤其设置在该管路配置体的一个管路部段(112)中，所述组合构件构造成一个热交换器和一个流体改性器，所述流体改性器尤其构造成一个分离器。

2.根据实施方案1所述的燃料电池装置(150)，其中，所述组合构件(220)包括多个用于一种热量传递介质的细管(234)，所述细管贯穿所述组合构件(220)的一个通流面部段(226)，并且所述多个细管(234)是调温循环的部分，其中，尤其所述组合构件(220)具有与所述细管(234)相连的输入接口(238)和与所述细管相连的排出接口(239)。

3.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述组合构件(220)至少在一个通流面部段(226)中具有一种改性材料(242)，所述改性材料特别是至少部分构成流体改性器。

4.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述改性材料(242)构造在当所述燃料电池装置(100)的合规运行时流体混合物通流的所述通流面部段(226)中，以便至少部分地分离流体混合物的至少一个组成部分，和/或以便使流体混合物中的液相至少部分地分散，和/或以便使流体混合物的至少一个组成部分至少部分地由液相转变至气相，和/或以便至少部分地混匀流体混合物。

5.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述改性材料(242)包括金属原材料、所述改性材料尤其是金属原材料。

6.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述改性材料(242)至少部分地设置在所述组合构件(220)的细管(234)之间的间隔空间(254)中。

7.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述改性材料(242)设置成至少部分地贴靠在所述组合构件(220)的细管(234)上。

8.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述改性材料(242)设置在所述通流面部段(226)中的至少一个层(243)里、尤其是所述改性材料在至少一个层(243)里贯穿所述通流面部段(226)。

9.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述多个细管(234)中的数个细管设置在所述层(243)的一侧上，并且所述多个细管(234)中的数个细管设置在所述层(243)的对置的一侧上。

10.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，以纤维(244)至少部分地提供所述改性材料(242)，尤其贯穿所述通流面部段(226)的纤维(244)由所述改性材料(242)构成。

11.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述纤维(244)是纵向延伸体，尤其可弯曲体，所述纤维尤其是金属丝。

12.根据前述两项实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述纤维(244)中的至少数条纤维和所述多个细管(234)中的至少数个细管一起构造成组织物。

13.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述组合构件(220)包括一个功能层(222)或多个功能层(222)，以便传递热量和/或使穿流的流体混合物改性。

14.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述纤维(244)至少在功能层(222)中和/或至少在通流面部段(226)中横向于所述细管(234)延伸。

15.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，具有所述改性材料(242)的层(243)、尤其所述纤维(244)，至少在功能层(222)中和/或至少在通流面部段(226)中相关于由所述细管(234)的一个细管延伸方向(236)张开的面上交替地在所述细管(234)的不同的侧上延伸。

16.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，至少一个功能层(222)斜向于所述管路部段(212)的一个流体引导方向(262)延伸，并且尤其所述至少一个功能层(222)在5°或更大的角度下和/或在80°或更小的角度下斜向于所述管路部段(212)的所述流体引导方向(262)延伸。

17.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，置后的功能层(222)的细管(234)的设置使得通过置前的功能层(222)的细管(234)之间的间隔空间(254)穿流的流体混合物流到所述置后的功能层(222)的这些细管。

18.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述组合构件(220)在至少一个功能层(222)中和/或至少一个通流面部段(226)中具有通流开口(246)，这些通流开口至少部分地由所述改性材料(242)和/或由所述细管(234)包围、尤其由所述改性材料(242)和/或由所述细管(234)限界。

19.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，至少一个通流面部段(226)由框架(256)包围，和/或至少一个功能层(222)包括框架(256)，并且尤其所述框架(256)紧固在所述管路部段(212)的管路壁(262)上。

20.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述框架(256)与所述管路部段(212)的管路壁(262)流体密封地相连。

21.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述框架(256)由合成材料、尤其由弹性体构造，或者所述框架(256)由金属原材料构造。

22.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述多个细管(234)中的至少数个细管和/或所述改性材料(242)的至少一部分与所述框架(256)相连、尤其至少部分地嵌入所述框架(256)。

23.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述组合构件(220)构造成尤其已预装配的结构组单元。

24.一种结构组单元，其构造成一个组合构件，而所述组合构件构造成一个热交换器和一个流体改性器，其中，所述组合构件(220)尤其具有前述及后述实施方案的一个或多个特征。

25.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述组合构件(220)具有用于与所述管路部段形锁合的至少一个形锁合元件。

26.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，在一个构成所述管路部段(212)的管路构件中设置有所述组合构件(220)和/或构造该组合构件构成的所述结构组单元，并且它们尤其材料锁合地和/或形锁合地相互连接。

27.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，所述组合构件(220)设置在至少两个管路构件(282、284)的各自的正面(286、288)之间。

28.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，至少在所述管路配置体(112)的用于燃料介质的管路系统(214)的管路部段(212)中设置有至少一个组合构件(220)。

29.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，至少一个组合构件(220)设置在用于燃料介质的所述管路系统(114)的供应管路(162)的管路部段(212)中。

30.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，至少一个组合构件(220)设置在用于燃料介质的所述管路系统(114)的导离管路(176)的管路部段(212)中。

31.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，至少一个组合构件(220)设置在用于燃料介质的所述管路系统(114)的阳极环状管路(188)的管路部段(212)中。

32.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，至少一个组合构件(220)设置在管路配置体(112)的用于氧化介质的所述管路系统(116)的管路部段(212)中、尤其设置在用于氧化介质的所述管路系统(116)的供入管路(126)的管路部段(212)中。

33.根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置(100)，其中，至少一个组合构件(220)设置在管路配置体(112)的用于调温介质的管路系统(224)的管路部段(212)中、尤其设置在用于调温介质的所述管路系统(124)的供入管路(126)中，其中，用于调温介质的管路系统尤其是调温配置体(122)的一部分，所述调温配置体用于所述至少一个燃料电池单元(110)、尤其用于冷却所述燃料电池单元(110)。

34.一种车辆，其具有根据前述实施方案中任一项所述的燃料电池装置。

附图说明

本发明的其它优选的特征以及例如优点是后文多个实施例说明和附图的对象。

在图中：

图1示出燃料电池装置的第一实施例的简图；

图2示出具有组合构件的管路部段的局部剖面透视图；

图3示出类似于图2的具有组合构件的管路部段的分解图；

图4示出组合构件的通流面部段的局部示图；

图5示出通流面部段的可选构造的局部示图；

图6示出组合构件的示意性示图；

图7示出两个功能层的通流面部段的局部示图；

图8示出两个功能层的变体的局部示图；

图9示出两个功能层的通流面部段的另一实施例的局部示图；

图10示出两个功能层的通流面部段的另一变体的局部示图；

图11示出燃料电池装置的另一实施例的简图；

图12示出燃料电池装置的另一实施例的简图；

图13示出燃料电池装置的另一实施例的简图，并且

图14示出功能层的通流面部段的另一实施例的局部示图。

具体实施方式

整体以100标记的燃料电池装置的第一实施例包括至少一个燃料电池单元110和整体以112标记的管路配置体，所述管路配置体具有至少一个用于燃料介质的管路系统114和用于氧化介质的管路系统116，其中，例如如图1所示，所述管路系统112、114与至少一个燃料电池单元110相连。

所述燃料电池单元110包括至少一个、优选地包括多个燃料电池元件，所述燃料电池元件尤其设置在壳体118中，其中，所述燃料介质和氧化介质在所述一个或多个燃料电池元件中至少部分地在化学上转化为产物介质，并且尤其在此有电能被提供。

例如在一个或多个堆中沿各自的堆垛方向相叠地设置所述多个燃料元件并且将它们串联。

此外例如设有调温配置体122，以便将所述燃料电池单元110保持在对燃料电池单元的合规运行而言可靠的温度区间中。

所述调温配置体122作为所述管路配置体112的一部分，尤其包括用于调温介质的管路系统124，所述管路系统具有至少一个供入管路126、以便将调温介质供入所述燃料电池单元110，还具有导离管路128、以便将所述调温介质从燃料电池单元110导离，并且所述调温介质在所述供入管路126和导离管路128之间处于与所述燃料电池单元110的交换热量的接触状态。

所述调温配置体122优选地构造用于至少相关于所述燃料电池单元的运行状态来根据需要冷却所述燃料电池单元110，其中，尤其所述供入管路126和导离管路128是冷却循环的一部分，和/或所述调温配置体构造用于根据需要对所述燃料电池单元110加热。

借助于用于氧化介质的所述管路系统116，所述氧化介质能够供入所述至少一个燃料电池单元110，并且已供入所述至少一个燃料电池单元110但在其中未在化学上转化的氧化介质部分，能够借助于所述管路系统116再次由所述至少一个燃料电池单元110导离。

在所述燃料电池装置110的合规运行时，尤其作为流体混合物的组成部分的所述氧化介质借助于所述管路系统116供入所述至少一个燃料电池单元110，并且在所述燃料电池单元110中未转化的氧化介质部分再次被导离。

用于所述氧化介质的所述管路系统116包括至少一个供应管路142，所述供应管路引导至所述燃料电池单元110的阴极侧144，并且所述氧化介质通过所述供应管路供入所述燃料电池单元110。

包括所述氧化介质的阴极流体混合物优选地借助于所述供应管路142供入所述燃料电池单元110，其中，所述阴极流体混合物例如是来自所述燃料电池装置100的周围环境的经清洁的空气混合物。

所述氧化介质尤其是氧气。

供应单元146尤其设置在所述供应管路142中，借助于所述供应单元对所述燃料电池单元110供应所述阴极流体混合物。

所述供应单元146优选地包括流体输送单元148。

例如，所述供应单元146通过抽吸管路152抽吸流体混合物，并且将该流体混合物通过所述供应管路142供入所述燃料电池单元110。用于清洁被抽吸的流体混合物的过滤器154优选地设置在所述抽吸管路中。

用于所述氧化介质的所述管路系统116此外具有至少一个排放管路156，借助于所述排放管路将阴极剩余流体混合物由所述阴极侧144导离，所述阴极剩余流体混合物尤其包括化学上未转化的氧化介质部分、和/或至少包括在所述燃料电池单元110中的化学反应过程中出现的产物介质的部分、和/或包括供入的阴极流体混合物的组成部分。

借助于用于所述燃料介质的所述管路系统114能够将所述燃料介质供入所述至少一个燃料电池单元110，并且已供入所述燃料电池单元但在其中未在化学上转化的燃料介质部分能够再次由所述至少一个燃料电池单元110导离。

在所述燃料电池装置110的合规运行时，例如作为阳极流体混合物的组成部分的所述燃料介质借助于所述管路系统114供入所述至少一个燃料电池单元110，并且在所述燃料电池单元110中未转化的燃料介质部分再次被导离。

用于所述燃料介质的所述管路系统114包括至少一个供应管路162，所述供应管路引导至所述燃料电池单元110的阳极侧164，并且所述燃料介质通过所述供应管路能够供入所述燃料电池单元110。

包括所述燃料介质的阳极流体混合物优选地借助于所述供应管路162供入所述燃料电池单元110。

所述燃料介质尤其是氢气。

所述阳极流体混合物例如包括水、尤其是极少量的水。

供应单元166尤其设置在所述供应管路162中，所述供应单元例如包括流体输送单元168、这例如是主动驱动的流体输送单元和/或被动的流体输送单元，并且所述供应单元经由供入管路172与用于燃料介质的储器174相连。

在所述燃料电池装置的运行中，借助于所述供应单元166并且通过所述供入管路172和供应管路162对所述燃料电池单元110供应来自所述储器174的燃料介质。

用于所述燃料介质的所述管路系统114此外包括引导离开所述阳极侧164的导离管路176。

通过导离管路176，供入所述阳极侧164的阳极流体混合物的化学上未转化的燃料介质部分以及其它部分，和例如同样在所述阳极侧164化学转化时出现的产物介质的部分，被作为阳极剩余流体混合物被导离。

所述导离管路176优选地经由连接管路182至少间接地与所述供应管路162相连，其中，在所述连接管路182与所述导离管路176分岔处设有分离单元184，从而未转化的燃料介质部分经由所述连接管路182供入所述供应管路162，并且所述阳极剩余流体混合物中的其它组成部分经由排放管路186被导离。

所述连接管路182例如汇入所述供入管路172。

所述连接管路182以有利方式引导至所述供应单元166，而且相关于流动方向引导至所述流体输送单元168之前，从而由所述连接管路182供入的燃料介质部分被所述流体输送单元168一并输送。

因此，尤其所述供应管路162的和导离管路176的至少部分、以及所述连接管路182，构成用于所述燃料介质的阳极环状管路188，借助于所述阳极环状管路，所述阳极剩余流体混合物中未转化的燃料介质部分能够被再次供入所述阳极流体混合物、以及供入所述燃料电池单元110。

整体以220标记的组合构件设置在用于所述燃料介质的所述管路系统114的管路部段212中，所述组合构件构成热交换器且构成尤其构造成分离器的流体改性器，并且在图2至图6中示例性地示出。

在图1示例性示出的实施例中，具有所述组合构件220的所述管路部段212是所述供应管路162的一个部段，并且所述组合构件220相关于所述阳极流体混合物的流动方向设置在所述供应单元166和燃料电池单元110之间。

所述组合构件220包括示例性地以不同变型在图4、图5中局部示出的至少一个功能层222，所述功能层设置在所述管路部段212中，使得通过所述管路部段212沿流动方向224流动的流体混合物必须穿流所述功能层222的通流面部段226。

所述组合构件220在此包括具有多个细管234的细管系统，这些细管在所述功能层122中贯穿所述通流面部段226。

在此尤其规定，所述细管234在所述通流面部段226中纵向地沿着各细管延伸方向236穿过所述通流面部段226延伸。

所述多个细管的各细管延伸方向236在所述通流面部段226中尤其至少大致相互平行地延伸。

所述细管234优选地在设置方向237上并排布置。

所述设置方向237优选地至少大致垂直于所述细管延伸方向236延伸。

在此，所述细管234是具有内腔的空心细管，流体可通过所述内腔流动。

所述细管234的内腔通过细管壁238和所述管路部段212的内腔分开，从而通过所述细管234流动的流体并不抵达所述管路部段212的内腔，并且相应的是，通过所述管路部段212流动的流体并不抵达所述细管234的内腔，并且这两股流体因此不会混合。

如图6中示例性所示，所述组合构件220具有输入接口238和排出接口239，其中，所述细管234在所述输入接口238和排出接口239之间沿着例如具有多条支流的流体路径设置。

输入分流管路部段尤其在输入侧上由所述输入接口238引导至所述细管234的各个输入末端，从而经由所述输入接口238供入的流体通过所述输入分流管路部段分到所述多个细管234，并且借助这些细管引导通行。

排出合流管路部段尤其由所述细管234的各个排出末端引导至所述排出接口239，从而通过所述细管234引导的流体经由所述排出合流管路部段被引导至所述一个排出接口239。

所述细管的输入末端尤其是对置于所述排出末端的末端。

在一些变体中例如规定，至少在数个细管中，细管的所述排出末端与细管的输入端通过连接管路部段相连。在此，通过所述一个细管引导的流体流至所述下一细管234，并且穿过这一细管且视变体设计而通过排出合流管路部段流至所述排出接口239或者流至另一细管的输入末端。

所述细管尤其是调温循环的一部分，在其中，这些细管尤其可通过所述输入接口238以及通过所述排出接口239相接、并且在运行状态中相接，其中，载热介质通过所述调温循环且因此通过所述细管234的内腔流动。

所述调温循环包括用于载热介质的储器腔，并且在所述储器腔和各细管之间优选地设置有用于对载热介质进行调温的调温单元，从而从所述储器腔流至细管的载热介质具有的温度适配于通流细管时发生的热量传递。

此外，所述细管与所述储器腔尤其通过所述排出接口239相连，使得从所述细管流走的载热介质再次流进所述储器腔。

为了至少部分地构造流体改性器、尤其构造分离器，所述组合构件220此外在所述功能层222中具有贯穿所述管路部段212的内腔的改性材料242。

借此，所述改性材料与通过所述管路部段212流动的流体混合物接触，并且所述改性材料尤其影响通流的所述流体混合物。

在此，所述改性材料242例如至少部分地与所述细管234一起对许多通流开口246限界。

所述通流开口尤其小于通过所述功能层222流动的流体混合物中的微水滴的最大期望大小的三倍、优选地小于微水滴的最大期望大小。

所述通流开口246优选地具有毫米级的大小。

例如，所述通流开口246的最大扩展等于或小于50毫米，并且垂直于所述最大扩展的扩展例如等于或小于10毫米。

所述改性材料242至少部分地设置在所述细管234之间，并且尤其设置成部分地贴靠在所述细管234上。

所述改性材料242尤其是导热性良好的原材料。所述改性材料242优选地是金属原材料。

作为纤维244的至少一个层243中的所述改性材料242以有利方式贯穿所述功能层222。

所述纤维244优选地是金属丝。

特别地，由所述改性材料242制成的所述纤维244横向于所述细管234延伸，尤其至少大致沿所述设置方向237延伸，并且在不同侧上与所述细管贴靠地延伸经过这些细管。

如图4和图5示例性示出的那样，所述纤维244和细管234尤其相互交错。

例如，纤维244于细管234'处在第一侧上相关于几何的功能层平面252延伸，并且该纤维244于随后的细管234”处在第二侧上相关于所述功能层平面252延伸经过这一细管，从而所述纤维交替地在所述功能层平面252的不同侧上经过所述细管234延伸。

图中未示出的实施例变体规定，至少数条纤维244以不同于在不同细管234处并且在所述功能层平面252的不同侧上持续交替的方式的其它方式经过这些细管延伸。

优选地规定，在每两个相邻的细管234之间的间隔空间254中，至少多条纤维在这两个相邻细管234中的一个细管处由所述功能层平面252的一侧出发，延伸至另一细管234处的所述功能层平面252的另一侧，并且因此横向于所述功能层平面252在所述相邻的细管之间延伸。

至少大多数纤维244尤其贴靠在至少大多数细管234各自的一侧上。

所述功能层平面252尤其通过所述细管延伸方向236和设置方向237张。

在实施例的数个变体中，由所述细管234和纤维244构成的组织物如图4示例性所示是粗网眼的。

两个至少在所述设置方向237上彼此相邻设置的细管234之间的距离例如大于细管直径，其中，这一距离优选地小于十倍的细管直径。

所述纤维244例如在相对其延伸方向至少大致垂直延伸方向上是彼此间隔开的，其中，两条相邻纤维之间的距离却优选地小于纤维平均直径的十倍。

在有利的变体中，相邻的纤维互相贴靠。

在其它变体中，由所述细管234和纤维244构成的组织物如图5示例性所示是细网眼的。

在此，所述细管234尤其彼此较近地间隔，从而两个相邻细管234之间沿所述设置方向237的距离小于细管直径。

但是，两个相邻细管234之间的距离尤其大于纤维平均直径的多倍、尤其大于纤维平均直径的两倍、例如大于纤维平均直径的十倍。

所述纤维244尤其也是彼此较近地设置。

在相对纤维延伸方向至少大致垂直延伸的方向上，每两条相邻纤维彼此间的距离小于纤维平均直径的三倍。

相邻的纤维尤其彼此贴靠。

在实施例的其它变体中规定，所述细管例如彼此较近地设置，并且所述纤维是粗网眼的。

又在实施例的其它变体中规定所述细管234设置为粗网眼、所述纤维设置为呈彼此细网眼。

如图2、图3、图6示例性示出的那样，所述通流面部段226优选地由框架256包围。

所述细管234借助部段嵌入所述框架256，并且所述细管234中的至少数个细管延伸穿过所述框架256，以便能够与所述调温循环相连。

例如，至少数个细管234以其在输入侧上的输入末端从所述框架256突出。在此尤其设有分流器加装部，其具有所述输入接口238，并且所述输入分流管路部段构造在该分流器加装部中。

所述分流器加装部加装在所述框架256的输入侧上，并且所述输入分流管路部段和所述细管234的输入末端相连。所述分流器加装部尤其特别材料锁合和/或形锁合地、例如通过熔焊和/或钎焊和/或粘合和/或锁止而紧固在所述框架256上，并且所述输入分流管路部段和所述细管234的输入末端之间的连接例如是通过密封元件和/或密封块而密封的，其中，尤其所述密封块同样可用作材料锁合件，以便将所述分流器加装部与所述框架256紧固。

至少数个细管234尤其以其在排出侧上的排出末端向所述框架256突出，并且设有分流器加装部，其具有排出接口239，并且所述排出合流管路部段构造在该分流器加装部中。

具有所述排出接口239的分流器加装部尤其加装在所述框架256的排出侧上，并且所述排出合流管路部段与所述细管234的排出末端相连并且优选地以类似于所述输入侧上的模式得到密封，并且具有所述排出接口239的分流器加装部优选地以类似于具有所述输入接口238的分流器加装部的模式而紧固在所述框架256上。

在实施例的变型中，所述输入分流管路部段和/或排出合流管路部段构造在所述框架256中，所述输入接口238构造在所述框架256的输入侧上、并且在所述框架256中与所述细管234的输入末端流体密封地直接相连，和/或所述排出接口239构造在所述框架256的排出侧上、并且在所述框架256中与所述细管234的排出末端流体密封地直接相连。

所述纤维244优选地也以其末端嵌入所述框架256。

例如，所述框架256由合成材料构成，并且尤其所述细管234和纤维244用合成材料注塑包封。

在变体中，所述框架256由金属原材料构成。

例如，所述细管234在所述框架256上熔焊或钎焊。

此外，所述框架的区域中，通过密封材料、优选地通过所述框架的原材料将所述纤维244和细管234之间的自由区域封闭，从而所述功能层222在所述框架256的区域中既沿所述通流方向又横向于该通流方向针对流体密封。

所述功能层222尤其在它的例如通过所述框架256构造的边缘上紧固在所述管路部段212上。

所述管路部段212包括在流体引导方向262上延伸的壁264，如图2、图3示例性示出的那样，这些壁横向于所述流体引导方向262对所述管路部段212的内腔266限界。

例如，所述管路部段212包括两个在竖直方向上彼此间隔的横向延伸的壁264'，还包括两个在竖直方向上延伸、连接着所述横向延伸的壁264'且在横向方向上彼此间隔的壁264”，其中，所述内腔266在横向方向上延伸于所述两个竖直延伸的壁264”之间、并且在竖直方向上延伸于所述两个横向延伸的壁264'之间。

所述内腔266尤其沿所述流体引导方向262延伸。

在合规运行中，所述流动方向224至少大致在和所述流体引导方向262相同的方向上延伸。

所述功能层222在其边缘上流体密封地设置在所述壁264上，从而所述功能层222将所述内腔266相关于所述流体引导方向262分为处于上游的部段272和处于下游的部段274。

沿流体流动方向262流动的流体混合物尤其通过位于上游的所述部段272流至所述功能层222，并且一定在所述功能层处穿流所述通流面部段226中的通流开口246，以便抵达处于下游的所述部段274。

所述功能层222例如尤其以其框架256熔焊在所述管路部段212的壁264上。

优选地规定，通过两个管路构件282、284构造所述管路部段212，其中，所述两个管路构件之一(此处为所述管路构件282)构造位于上游的所述部段272，并且另一管路构件(此处为所述管路构件284)构造位于下游的所述部段274。

所述管路构件282、284尤其构造成壳构件。

所述管路构件282、284在其相应的部段272、274中构造所述管路部段212的壁264。

所述管路构件282具有面向另一管路构件284的正面286，并且所述另一管路构件284具有面向所述管路构件282的正面288，从而所述正面286、288分别面向彼此。

所述正面286、288尤其具有相应管路构件282、284的构造相应壁264的壁部段的端面287、289，其中，所述端面287、289将壁内侧292与壁外侧294连接。

所述组合构件220尤其以其框架256设置在所述两个正面286、288之间，并且与所述正面流体密封地相连。

所述管路部段212的内腔266以此同样在由一个管路构件285到另一管路构件284的过渡部中与在此之间设置的功能层282流体密封地向外封闭。

所述框架256尤其在相关于所述流体引导方向262相互对置的侧上分别具有一个接合面296、298。

所述接合面296、298周侧闭合地围绕所述通流面部段226延伸。

所述框架256以所述接合面之一(此处为所述接合面296)贴靠在上游的所述管路构件282的端面287上，并且以另一对置的接合面(此处为所述接合面298)贴靠在下游的所述管路构件284的端面289上。

所述接合面296、298流体密封地贴靠在各端面287、289上。

特别有利的是，所述框架256在已装配的状态中紧压在所述正面286、288上、尤其夹卡在所述两个管路构件286、284之间。

所述框架256例如焊连到所述正面286、288上。

实施例的变型中，在所述框架256和管路构件282、284之间，尤其在所述框架256和管路构件的正面286、288之间可选地或补充性地设有额外的密封材料。

所述组合构件220优选地构造成已预装配的结构组单元，其尤其包括所述至少一个通流面部段和/或所述至少一个功能层222、所述细管234和改性材料242，还以有利方式包括所述输入接口238和排出接口239，以及尤其例如包括所述接合面296、298的接合部段。

以此能够以有利方式在预装配中完成所述组合构件220的制造，并且在制造所述燃料电池装置时，作为构造成预装配的结构组单元的组合构件220能够仅置入所述管路部段212中、与所述管路部段紧固并密封，并且所述细管234的细管系统仅仅通过所述输入接口238和排出接口239接在所述调温循环上。

在实施例的有利的变体中，通过例如是壳构件的管路构件构造成所述管路部段212，尤其构造成结构组单元的所述组合构件220装配于所述管路部段中，其中，所述管路构件配设有开口或已配设有开口，所述组合构件通过所述管路构件置入所述管路部段212的内腔266中，并且尤其紧固在所述管路部段的壁264上。

所述管路部段212和组合构件220例如具有形锁合元件、例如至少一个槽和弹簧，以便将所述组合构件220形锁合地保持和/或紧固在所述管路部段212中。

所述组合构件220可选地或补充性地在接合部段上例如与所述管路部段212的壁264例如通过熔焊和/或钎焊和/或粘接而材料锁合地相连，所述接合部段尤其在周侧闭合地围绕所述通流面部段226和/或功能层222延伸，并且例如由所述框架256和/或所述分流顶盖构造。

所述组合构件220尤其相对所述管路部段212的壁264密封，其中，例如通过材料锁合和/或通过额外安装的密封材料实现所述密封。

此外优选地如前文和后文阐述的那样规定，可应用所述管路部段212和所述组合构件220的布置。

所述功能层222优选地斜向于所述流体引导方向262设置在所述管路部段212中。

所述通流面部段226的面因此大于内腔266的垂直于所述流体引导方向262的横截面。例如，所述通流面部段226的面比所述横截面大至少15％和/或最大是所述内腔266的横截面的两倍大。

所述设置方向237尤其斜向于所述流体引导方向262延伸，例如，所述设置方向在5°或更大的角度下和/或80°或更小的角度下相对所述流体引导方向262延伸，所述功能层222的细管234沿所述设置方向相继设置。

所述纤维244尤其至少在平均意义上、换而言之尤其在对于延伸经过所述细管234的不同侧而言必要的延伸方向变化中取平均值后，斜向于所述流体引导方向262且尤其由所述壁264之一向对置的壁延伸，其中，纤维的延伸方向例如与所述流体引导方向262围成5°或更大和/或80°和/或更小的角度。

此外,在所述管路部段中，尤其在所述组合构件220附近设有集蓄池312。

所述集蓄池312相关于重力方向314设置在所述组合构件220处下方。

所述集蓄池312优选地设置在上游的部段272中。

所述集蓄池312包括集蓄腔，所述集蓄腔尤其用于在所述组合构件220上被分离的流体、尤其用于被分离的液体、例如水。

所述集蓄腔优选地相关于重力方向314向所述管路部段212的内腔266方向朝上敞开。

斜向的所述功能层222优选地相关于所述重力方向314在所述集蓄池312的开口上方延伸，其中，所述功能层222沿重力方向314向下的投影尤其至少绝大部分地覆盖所述集蓄池312的开口。

所述集蓄池312优选地包括例如有时同样称作挡板的分离元件315，其中，所述分离元件315将所述集蓄池312的集蓄腔与被所述流体混合物通流的内腔266分开。所述分离元件315尤其具有将所述内腔266与集蓄腔连接的所述开口317。

所述分离元件例如是带孔金属板。

所述分离元件315以有利方式至少降低风险或防止通过所述内腔266流动的流体重新接纳在所述集蓄腔中已聚积的液体、尤其是水。

所述分离元件315优选地至少减小风险或防止液体、尤其是水例如因摇动而从所述集蓄腔晃入所述内腔266。

从所述组合构件分离的流体、尤其被分离的液体通过所述开口317抵达所述集蓄池312的集蓄腔。

所述集蓄池312优选地包括外排部318，由所述集蓄池容纳的流体、尤其水可通过所述外排部导离。

例如，由所述集蓄池312容纳的水被供入对供入所述燃料电池单元的阴极流体混合物和/或阳极流体混合物加湿的加湿器。

所述燃料电池装置100的结构和运作方式尤其简短总结如下。

在至少一个燃料电池单元110中，燃料介质和氧化介质在化学上转化，其中，至少一种产物介质出现，并且所述燃料电池单元提供电能。

为了供入所述氧化介质，所述燃料电池装置100包括所述管路系统116，包括所述氧化介质的阴极流体混合物借助所述管路系统供入所述燃料电池单元110，并且未被消耗的、即在所述燃料电池单元110中未化学转化的氧化介质和所述阴极剩余流体混合物的其它组成部分再次从所述燃料电池单元110导走。

此外，所述燃料电池装置100包括用于所述燃料介质的管路系统114，包括所述燃料介质的阳极流体混合物借助所述管路系统供入所述燃料电池装置100，并且未被消耗的、即在所述燃料电池单元110中未化学转化的燃料介质和所述阳极剩余流体混合物的其它组成部分从所述燃料电池单元再次导走。

优选地同样设有连接管路182，被导离的阳极剩余流体混合物未消耗的燃料介质借助于所述连接管路再次供入所述阳极流体混合物，而该阳极流体混合物供入所述燃料电池单元110。

所述组合构件220设置在包括所述管路系统114、116、124的管路配置体112中，尤其设置在所述供入管路172中，包括所述燃料介质的阳极流体混合物借助所述供入管路供入所述燃料电池单元110。

所述组合构件220在此构造热交换器和将通过所述管路部段212通流的流体混合物尤其在化学上和/或在物理上改性的流体改性器，所述组合构件220设置在所述管路部段中。

所述组合构件220优选地相关于所述流体混合物的改性而构造成分离器，其中，通过所述流体改性器尤其分离所述流体混合物中的液态水。

可选地或补充性地构造所述流体改性器，以便将通流的流体混合物中的尤其超过最大容许体积的微水滴拦截以及尤其分离和/或精细地分散和/或至少部分地转变至气相，从而穿流所述组合构件220的流体混合物仍具有足够的相对湿度。

借此尤其使所述燃料电池单元110的合规运行成为可能并提高其效率。

所述流体改性器优选地减小包含在穿流所述组合构件220的流体混合物中的所述微水滴的量并除去微水滴，尤其通过分离和/或分散和/或转变至气相来除去大于可容许体积的微水滴。

例如，通过将流体混合物混合穿流所述组合构件220，和/或通过将微水滴分散和/或转变至气相，来避免燃料电池单元中的堆栈的干涸，或者至少降低干涸的风险。

通过作为热交换器的组合构件220的运行方式此外可实现的是，使穿流所述组合构件的流体混合物在供入燃料电池单元之前至少进入期望温度附近、例如进入目标温度区间，并且以此优选地提高所述燃料电池单元的效率。

优选地通过借助所述热交换器加热所述流体混合物来至少支持流体混合物中组成部分、尤其是水至少部分地由液相转变至气相。

尤其在设置于所述流体输送单元168和燃料电池单元110之间的组合构件220中对所述阳极流体混合物加热。

所述组合构件220尤其具有功能层222，所述细管234设置在所述功能层中，载热介质为了热量交换而通过所述细管流动，并且用于使所述流体混合物改性的所述改性材料242优选地作为纤维244设置在所述功能层中。

所述细管234和改性材料242构造尤其具有毫米级大小的通流开口246，其中，通过所述管路部段212流动的流体混合物必须由处于上游的部段272出发、穿越所述通流开口246进入所述功能层222的通流面部段226，以便抵达所述管路部段212的处于下游的部段274。

在所述流体混合物通过所述通流面部段226流动时，穿流的流体混合物接触所述细管234和所述改性材料242，并且尤其在所述流体混合物和载热介质之间发生热量交换，并且所述流体混合物至少通过与所述改性材料242的接触尤其在物理和/或化学上改性。

所述改性材料242尤其至少部分地设置在所述细管234之间，从而必须在所述细管234之间穿流的所述流体混合物能够以有效的方式改性。

所述流体混合物尤其流到所述改性材料242，并且例如在所述通流面部段226中至少局部地改向进入另一流动方向。

通过所述改性材料242和所述流体混合物的相互作用，优选地使所述流体混合物的至少一个组成部分、例如水，从所述流体混合物中至少部分地分离，和/或流体混合物中的液体的过大液滴、例如水滴由所述改性材料242拦截，并且所述液滴例如从所述流体混合物中分离和/或精细地分散和/或转变至气相。通过所述改性材料242和所述流体混合物的相互作用，同样优选地进行所述流体混合物的良好混合。

所述改性材料和所述流体混合物的相互作用尤其有益于良好的热量传递。

此外有利的是，所述改性材料242同样至少部分地贴靠在所述细管234上，并且因此当改性材料242导热性良好时提高热量交换，其原因在于所述流体混合物和通过所述细管流动的载热介质之间进行热量交换所在的表面显著增大。

由所述改性材料242构造的纤维244与所述细管234尤其相互交错。

借此尤其提供且实现了用于良好的热量交换以及优选地用于穿流所述功能层222的所述流体混合物的良好混合的所述功能层222的大表面和精细的通流开口246。

所述组合构件220的功能层222优选地斜向于所述流体引导方向262设置在所述管路部段212中。

借此，尤其所述通流面部段226的功能面，从而提高热量交换，并且所述流体混合物的改性、尤其至少一个组成部分的分离和/或流体混合物的穿流混合得到改善。

此外可通过斜放实现的是，能够以有针对性的方式影响、尤其减小所述功能层222上的压力降。

尤其是通过框架256保持所述细管234和优选地构造成纤维244的改性材料242在所述通流面部段226周侧，所述细管和改性材料尤其嵌入所述框架，并且其中，所述框架例如注塑在所述细管和改性材料上。

具有所述细管234和改性材料242的功能层222尤其流体密封地紧固在所述管路部段212的壁264上，尤其所述框架256紧固在所述壁264上。

所述管路部段212优选地具有至少两个管路构件282、284，它们具有各自的朝向彼此的正面286、288。

所述功能层222的一部分、尤其所述框架256流体密封地设置在所述正面286、288之间、尤其夹卡在所述管路构件284之间。

在优选的变体中由一个管路构件构造所述管路部段212，所述组合构件220流体密封地设置在所述管路构件中。

所述组合构件以有利方式构造成已预装配的结构组单元。

优选地还有集蓄池312设置在所述管路部段212中所述组合构件220处，所述集蓄池尤其用于被所述组合构件220从所述流体混合物中分离的液体、例如水。

在其它实施例中，对和第一实施例或其它实施例至少基本相同构造的和/或至少基本实现相同基础功能的元件和特征配以相同的附图标记，其中，特别尤其参考某一实施例的设计方案时，相关附图标记之后应追附对该实施例命名的字母作为后缀。只要后文不涉偏差内容或补充内容，那么对这些元件和/或特征的说明的全部内容均可参照有关前文及其它在后文阐述的实施例的实施方式。

图7、图8所示变型中局部地示例性示出的第二实施例中，燃料电池装置100包括燃料电池单元110、管路配置体112以及例如也包括调温配置体122，所述管路配置体具有用于燃料介质的管路系统114和用于氧化介质的管路系统116，所述调温配置体优选地如同第一实施例中那样构造。

组合构件220a设置在所述管路配置体112的管路部段212中，该组合构件包括多个、例如两个功能层222Ia、222IIa。

所述功能层222Ia、222IIa尤其分别包括细管系统的各个细管234a和改性材料242a，所述改性材料至少部分地设置在所述细管234a之间并且尤其同样部分地贴靠在所述细管234a上。

优选地以纤维244的形式提供所述改性材料242a。

所述功能层222Ia、222IIa尤其要么分别具有一个框架256、要么具有一个共同的框架256，所述框架在周侧包围所述功能层222Ia、222IIa的相应的通流面部段226Ia、226IIa，并且尤其保持所述细管234a和改性材料242a。

所述管路部段212a例如由至少两个分别具有至少一个朝向彼此的正面286、288的管路构件282、284构造。

所述一个框架256或多个框架256优选地设置在所述正面286、288之间并且与所述正面流体密封地相连。

所述组合构件220a例如尤其在所述一个框架256的或多个框架256的区域中夹卡在所述至少两个管路构件282、284之间。

为了避免重复，尤其在具有所述管路系统114、116的所述管路配置体112的有利的实施方式方面，以及在所述管路部段212的以及具有多个功能层222a的组合构件220a的有利的实施方式方面，还有尤其在所述几个功能层222Ia、222IIa的构造方面，参照关于所述第一实施例的实施方式。

所述多个功能层222Ia、222IIa优选地至少大致彼此平行地设置，其中，尤其所述功能层的各个几何的功能层平面252Ia、252IIa在此至少大致彼此平行地延伸。

在该实施例中，所述细管234a的细管延伸方向236尤其在所述多个功能层(此处为所述功能层222Ia、222IIa)中至少大致彼此平行地延伸。

一个功能层222Ia的细管234a优选地尤其在相对其细管延伸方向236至少大致垂直地延伸的方向上相对另一功能层222IIa的细管234错开地设置。

相邻的功能层222Ia、222IIa中的所述细管234尤其彼此错开地设置，使得在一个功能层222Ia中相邻的两个细管234之间穿流的流体在之后的功能层222IIa中达到该功能层222IIa的细管234。

例如，分别对置于其中一个功能层222Ia的两个相邻的细管234a之间的间隔空间254、在至少大致垂直于功能层222Ia的功能层平面252Ia延伸的方向上设置有直接在后设置的功能层222IIa的细管234。

此外，尤其相应地在所述一个功能层(此处为功能层222Ia)的细管234之后设置有在后设置的功能层(此处为功能层222IIa)的两个细管234a之间的间隔空间。

此外，所述燃料电池装置100a的构造例如与第一实施例相同。

因此，尤其将运作方式以及例如该实施例的优点简短总结如下。

通过所述多个功能层222Ia、222IIa扩大所述组合构件222a的由所述多个功能层222Ia、222IIa的通流面部段226Ia、226IIa的面构成的总作用面，并且因此以有利方式提高热量传递和/或提高所述流体混合物的改性、尤其所述流体混合物的混合和/或至少一个组成部分的分离。

此外有利的是，通流的流体混合物在流动通过功能层中两个细管234a之间的间隔空间254之后，流到另一功能层的至少一个细管234a，并且所述流体混合物的流动方向在此改变。改性材料242a优选地已经在所述间隔空间中对所述流体混合物产生热量传递作用和/或混合作用和/或分离作用。

尤其在热量传递方面和/或流体混合物改性方面、优选地在混合和/或分离方面，通过所述流体混合物在所述多个功能层处换向尤其改进了所述组合构件220的作用方式。

此外，尤其所述燃料电池配置体100a的运作方式至少基本与前文和/或后文阐述的实施例相同。

图9、图10局部地示例性示出第三实施例。

同样在该实施例中，燃料电池配置体100包括至少一个燃料电池单元、管路配置体以及例如调温配置体，所述管路配置体具有用于燃料介质的管路系统和用于氧化介质的管路系统，所述调温配置体优选地具有前文阐述的实施例中的至少一个或多个特征。

具有多个功能层(此处具有至少两个功能层222Ia、222IIa)的组合构件220b设置在所述管路配置体的管路部段212b中。

所述功能层222Ib、222IIb包括细管系统的细管234和改性材料242，所述改性材料至少部分地设置在所述细管234之间并且优选地部分地贴靠在所述细管234上，并且尤其被作为纤维244提供。

在该实施例中规定，功能层222b中所述细管234的细管延伸方向236至少大致垂直于另一功能层222b中所述细管234的细管延伸方向236延伸。

一个功能层222Ib的所述细管234Ib的细管延伸方向236Ib例如至少大致垂直于另一功能层222IIb中所述细管234IIb的细管延伸方向236IIb延伸。

一个功能层222b内的所述细管234尤其至少大致沿相同的细管延伸方向236b延伸，并且一个功能层内的平均的细管延伸方向例如至少大致垂直于另一功能层中的平均的细管延伸方向。

在所述实施例的未在图中示出的变型中，一个功能层222b中所述细管234的细管延伸方向236b斜向于另一功能层222b中所述细管234b的细管延伸方向236b延伸，其中，再次优选的是，一个功能层222b内的所述细管234b至少大致沿相同的细管延伸方向236b延伸，并且各个功能层222b的平均的细管延伸方向用于两个功能层222b之间细管延伸方向236b的比较。

因此在该实施例中以有利方式实现的是，通过所述组合构件220、尤其通过所述功能层222Ib、222IIb的通流面部段226Ib、226IIb穿流的流体混合物首先通过一个功能层222b的细管234b之间的间隔空间254穿流，并在之后至少部分地流到随后的功能层222b的细管234b并且被该细管换向，而通流的流体混合物的其它部分通过随后的所述功能层222b的细管234b的间隔空间254穿流，其中，改性材料242优选地设置在所述间隔空间254中。

尤其在热量传递方面和/或流体混合物改性方面、例如在流体混合物的混匀和/或至少一个组成部分的分离方面，又优选地借此能够有针对性地操控和调节所述组合构件220的运作方式。

如同结合所述第一实施例阐述的那样，相应功能层222b的所述纤维244和细管234尤其相互交错。

在此例如规定将所述细管234和/或纤维244设置为粗网眼的或者细网眼的。

所述多个功能层222Ib、222IIb在数个变型中基本相同地构造，而其它变型中例如在所述细管234和/或纤维244设置为粗网眼或者细网眼方面不同地构造。

此外，所述燃料电池装置的构造和燃料电池装置的运作方式至少相关于数个特征、优选地至少基本上如同前文和/或后文阐述的实施例之一。

如图11示例性所示，燃料电池装置100c的另一实施例包括燃料电池单元110和管路配置体112，所述管路配置体具有用于燃料介质的管路系统114和用于氧化介质的管路系统116。

例如，所述燃料电池装置100此外包括调温配置体122。

用于燃料介质的所述管路系统114尤其包括供应管路162和导离管路176，所述燃料介质、尤其包括燃料介质的流体混合物借助于所述供应管路被引导至所述燃料电池单元110的阳极侧164，未消耗的、即尤其在化学上未转化的燃料介质以及被供入的流体混合物的尤其其它组成部分借助于所述导离管路再次从所述燃料电池单元110的阳极侧164导走。

此外，在回导管路176c和所述供应管路162之间优选地设有连接管路182，从而被导离的未消耗的燃料介质可再次通过所述供应管路162、尤其通过流体混合物供入而供入所述阳极侧164。

在该实施例中，组合构件220c设置在用于燃料介质的管路系统114的导离管路176c的管路部段212c中。

所述组合构件220c具有一个或多个功能层222，被导离的未消耗的燃料介质、尤其包括被导离以及未消耗的燃料介质的流体混合物在通流所述导离管路174时一定通过所述组合构件的一个通流面部段226或者通过其多个通流面部段226穿流。

借此例如可借助于所述组合构件220c使被导离的流体混合物改性，使得例如液态产物水等非期望的组成部分从所述流体混合物中至少部分地分离和/或精细地分散，和/或至少一个组成部分(尤其是水)至少部分地从液相转变至气相，因此例如使进一步应用的、例如通过连接管路182回导进入供应管路165的流体混合物得到回收处理。

此外优选地通过所述组合构件220c使被导离的未消耗的燃料介质、尤其使包括这一未消耗的燃料介质的流体混合物进入期望的温度区间、尤其使其得到加热，以便例如补偿穿越所述燃料电池单元110c时的冷却，并且尤其使进一步应用的、例如通过连接管路182回导进入供应管路162c的流体混合物得到回收处理。

图12示例性示出的燃料电池装置100d的另一实施例包括燃料电池单元110d和管路配置体112d，所述管路配置体具有用于燃料介质的管路系统114d和用于氧化介质的管路系统116d。

所述燃料电池装置100例如同样还包括调温配置体122。

用于氧化介质的所述管路系统116尤其包括供应管路142和排放管路156，所述供应管路将氧化介质、尤其包括氧化介质的流体混合物引导至所述燃料电池单元110的阴极侧174，未消耗的、即尤其在化学上未转化的氧化介质以及已供入的流体混合物的尤其其它组成部分通过所述排放管路再次从所述阴极侧174导走。

在该燃料电池装置100d中规定，组合构件220d设置在用于氧化介质的管路系统116的供应管路142的管路部段212d中。

所述组合构件222d优选地相关于所述阴极流体混合物的流动而设置在所述供应管路142中的供应单元146的流体输送单元148后面。

尤其如前文中不同的实施例中阐述的那样，所述组合构件220d包括一个或多个功能层222。

借此尤其实现的是，使供入所述阴极侧174的流体混合物进入期望的、用于燃料电池单元110d且对于运行而言合适的温度区间，和/或使所述流体混合物改性、尤其混匀，和/或将非期望的组成部分至少部分地分离，和/或将至少一个组成部分至少部分地从液相转变至气相。

所述组合构件220d优选地相关于其作为热交换器的构造而构造成增压空气冷却器，并且将穿流的阴极流体混合物冷却。

借此尤其提高所述燃料电池单元110的效率。

在图13示例性示出的另一实施例中，燃料电池装置100e包括燃料电池单元110和管路配置体112，所述管路配置体具有用于燃料介质的管路系统114、用于氧化介质的管路系统116和用于调温配置体122的调温介质的管路系统124。

在该实施例中，组合构件220e设置在所述调温配置体122的管路系统124中，优选地设置在所述供入管路126中。

所述调温配置体122尤其构造用于冷却所述至少一个燃料电池单元110，并且借助于所述组合构件220e冷却所述调温介质，并优选地将其运入所述壳体118。

三个前述实施例的所述组合构件220c、220d、220e尤其如同前文和/或后文阐述的实施例之一那样构造和/或具有这些实施例的特征的组合，从而在全部内容上参照相应的实施方式，以避免重复。所述组合构件具有其一个或多个功能层以及各自的管路部段212c、212d、212e，而所述组合构件220c、220d设置在所述管路部段中。

尤其在具有管路系统114、116、124的管路配置体112方面以及例如在所述调温配置体122方面，所述燃料电池装置110c、110d、110e此外以有利方式如同前述或后述的实施例之一那样构造和/或具有前述及后述实施例的特征的组合，从而在全部内容上参照前文的和后文的实施方式，以避免重复。

图14示例性地局部示出的另一实施例中，组合构件220f设于具有至少一个燃料电池单元110和管路配置体112的燃料电池装置100中，其中，所述管路配置体112具有用于燃料介质的管路系统114、用于氧化介质的管路系统116以及尤其具有用于调温配置体122的调温介质的管路系统124。

具有至少一个燃料电池单元110且具有包括管路系统的管路配置体112的燃料电池装置100尤其如同前述实施例之一那样构造和/或具有结合前述实施例所阐述的特征的组合，从而为了避免重复而在全部内容上参照前述实施方式。

如同结合前述实施例所阐述的那样，所述组合构件220f设置在所述管路配置体112的管路部段212中、尤其设置在所述管路系统114、116、124之一的管路部段中，从而在全部内容上参照前述实施方式。

所述组合构件220f包括至少一个功能层222f、若干细管234和改性材料242，所述改性材料尤其设置在所述细管234之间的间隔空间254中，并且尤其同样至少部分地贴靠在所述功能层222f中的细管234上。

在该实施例中，由所述改性材料242构成的层243f尤其构造成金属的交织物。

所述交织物至少在所述通流面部段226f中贯穿所述功能层222，并且交替地在功能层平面252f的对置的侧上延伸经过所述细管234，并且因此同样贯穿所述细管234之间的间隔空间254，在所述间隔空间中，所述交织物斜向于几何的功能层平面252f由一侧延伸至另一侧。

在变型中规定，多个相邻的细管处，所述交织物在一侧上延伸经过所述细管，然后在间隔空间254中延伸至对置的一侧，并且在所述对置的一侧上延伸经过多个细管234。

所述交织物尤其由纤维构造、优选地由金属丝构造，其中，至少一个第一组纤维横向于、例如至少大致垂直于第二组纤维延伸，并且不同组的纤维因此交叉。

在所述实施例的变体中，由所述改性材料242构成的层243f例如是多孔的薄膜，所述薄膜相应地至少贯穿所述通流面部段226f，并且在所述细管234的不同侧上延伸经过所述细管，并且延伸通过所述细管234之间的间隔空间254。

此外，所述组合构件220f优选地至少基本如同前述实施例之一那样构造或者具有前述实施例的特征的组合，从而尤其在具有一个或多个功能层平面以及具有组合构件220f的框架的构造方面、和组合构件在管路配置体112的管路部段中(例如在用于燃料介质和/或氧化介质和/或调温介质的管路系统之一中)的安装方面、尤其是管路部段中例如在两个管路构件的端面之间的流体密封的紧固、还有其它有利构造方面参照上述实施方式。

在其它未单独以附图示出的实施例中，燃料电池装置100在其管路配置体112中、尤其在供应管路中和/或在用于燃料介质的管路系统的导离管路中和/或在一个或多个管路中、尤其在用于氧化介质的管路系统的供应管路中和/或在调温配置体的管路系统中、尤其在其供入管路中具有多个组合构件220。

在这些实施例中，具有管路系统的管路配置体的构造以及具有一个或多个功能层的组合构件的构造此外尤其至少基本上如同前述实施例之一那样，并且尤其具有前述实施例的特征和/或特征组合，从而为此在全部内容上参照前述实施方式。

附图标记列表(不含对实施例命名的后缀)

100 燃料电池装置

110 燃料电池单元

112 管路配置体

114用于燃料介质的管路系统

116用于氧化介质的管路系统

118 壳体

122 调温配置体

124用于调温介质的管路系统

126 供入管路

128 导离管路

142 供应管路

144 阴极侧

146 供应单元

148 流体输送单元

152 抽吸管路

154 过滤器

165 排放管路

162 供应管路

164 阳极侧

166 供应单元

168 流体输送单元

172 供入管路

174 储器

176 导离管路

182 连接管路

184 分离单元

186 排放管路

188 环状管路

212 管路部段

220 组合构件

222 功能层

224 流动方向

226 通流面部段

234 细管

236 细管延伸方向

237 设置方向

238 输入接口

239 排出接口

242 改性材料

243 层

244 纤维

246 通流开口

252 功能层平面

254 细管之间的间隔空间

256 框架

262 流体引导方向

262 壁

266 内腔

268 壁内侧

272 处于上游的部段

274 处于下游的部段

282 管路构件

284 管路构件

286 正面

287 端面

288 正面

289 端面

292 壁内侧

294 壁外侧

296 接合面

298 接合面

312 集蓄池

314 重力方向

315 分离元件

317 开口

318 外排部

Claims (34)

1.一种燃料电池装置(110)，其包括至少一个燃料电池单元(110)且包括尤其用于燃料介质和/或用于氧化介质和/或用于调温介质的一种管路配置体(112)，其中，一个组合构件(220)设置在所述管路配置体(112)中、尤其设置在该管路配置体的一个管路部段(112)中，所述组合构件构造成一个热交换器和一个流体改性器，所述流体改性器尤其构造成一个分离器。

2.根据权利要求1所述的燃料电池装置(150)，其特征在于，所述组合构件(220)包括多个用于一种热量传递介质的细管(234)，所述细管贯穿所述组合构件(220)的一个通流面部段(226)，并且所述多个细管(234)是调温循环的部分，其中，尤其所述组合构件(220)具有与所述细管(234)相连的输入接口(238)和与所述细管相连的排出接口(239)。

3.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述组合构件(220)至少在一个通流面部段(226)中具有一种改性材料(242)，所述改性材料特别是至少部分构成流体改性器。

4.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述改性材料(242)构造在当所述燃料电池装置(100)的合规运行时流体混合物通流的所述通流面部段(226)中，以便至少部分地分离流体混合物的至少一个组成部分，和/或以便使流体混合物中的液相至少部分地分散，和/或以便使流体混合物的至少一个组成部分至少部分地由液相转变至气相，和/或以便至少部分地混匀流体混合物。

5.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述改性材料(242)包括金属原材料、所述改性材料尤其是金属原材料。

6.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述改性材料(242)至少部分地设置在所述组合构件(220)的细管(234)之间的间隔空间(254)中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述改性材料(242)设置成至少部分地贴靠在所述组合构件(220)的细管(234)上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述改性材料(242)设置在所述通流面部段(226)中的至少一个层(243)里、尤其是所述改性材料在至少一个层(243)里贯穿所述通流面部段(226)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述多个细管(234)中的数个细管设置在所述层(243)的一侧上，并且所述多个细管(234)中的数个细管设置在所述层(243)的对置的一侧上。

10.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，以纤维(244)至少部分地提供所述改性材料(242)，尤其贯穿所述通流面部段(226)的纤维(244)由所述改性材料(242)构成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述纤维(244)是纵向延伸体，尤其是可弯曲体，尤其是金属丝。

12.根据前述两项权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述纤维(244)中的至少数条纤维和所述多个细管(234)中的至少数个细管一起构造成组织物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述组合构件(220)包括一个功能层(222)或多个功能层(222)，以便传递热量和/或使穿流的流体混合物改性。

14.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述纤维(244)至少在一个功能层(222)中和/或至少在一个通流面部段(226)中横向于所述细管(234)延伸。

15.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，具有所述改性材料(242)的层(243)、尤其所述纤维(244)，至少在一个功能层(222)中和/或至少在一个通流面部段(226)中相关于由所述细管(234)的一个细管延伸方向(236)张开的面上交替地在所述细管(234)的不同的侧上延伸。

16.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，至少一个功能层(222)斜向于所述管路部段(212)的一个流体引导方向(262)延伸，并且尤其所述至少一个功能层(222)在5°或更大的角度下和/或在80°或更小的角度下斜向于所述管路部段(212)的所述流体引导方向(262)延伸。

17.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，置后的功能层(222)的细管(234)的设置使得通过置前的功能层(222)的细管(234)之间的间隔空间(254)穿流的流体混合物流到所述置后的功能层(222)的这些细管。

18.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述组合构件(220)在至少一个功能层(222)中和/或至少一个通流面部段(226)中具有通流开口(246)，这些通流开口至少部分地由所述改性材料(242)和/或由所述细管(234)包围、尤其由所述改性材料(242)和/或由所述细管(234)限界。

19.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，至少一个通流面部段(226)由框架(256)包围，和/或至少一个功能层(222)包括框架(256)，并且尤其所述框架(256)紧固在所述管路部段(212)的管路壁(262)上。

20.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述框架(256)与所述管路部段(212)的管路壁(262)流体密封地相连。

21.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述框架(256)由合成材料、尤其由弹性体构造，或者所述框架(256)由金属原材料构造。

22.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述多个细管(234)中的至少数个细管和/或所述改性材料(242)的至少一部分与所述框架(256)相连、尤其至少部分地嵌入所述框架(256)。

23.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述组合构件(220)构造成尤其已预装配的结构组单元。

24.一种结构组单元，其构造成一个组合构件，而所述组合构件构造成一个热交换器和流体改性器，其中，所述组合构件(220)尤其具有前述及后述权利要求的一个或多个特征。

25.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述组合构件(220)具有用于与所述管路部段形锁合的至少一个形锁合元件。

26.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，在一个构成所述管路部段(212)的管路构件中设置有所述组合构件(220)和/或所述组合构件构成的所述结构组单元，并且它们尤其材料锁合地和/或形锁合地相互连接。

27.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，所述组合构件(220)设置在至少两个管路构件(282、284)的各自的正面(286、288)之间。

28.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，至少在所述管路配置体(112)的用于燃料介质的管路系统(214)的管路部段(212)中设置有至少一个组合构件(220)。

29.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，至少一个组合构件(220)设置在用于燃料介质的所述管路系统(114)的供应管路(162)的管路部段(212)中。

30.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，至少一个组合构件(220)设置在用于燃料介质的所述管路系统(114)的导离管路(176)的管路部段(212)中。

31.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，至少一个组合构件(220)设置在用于燃料介质的所述管路系统(114)的阳极环状管路(188)的管路部段(212)中。

32.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，至少一个组合构件(220)设置在管路配置体(112)的用于氧化介质的所述管路系统(116)的管路部段(212)中、尤其设置在用于氧化介质的所述管路系统(116)的供入管路(126)的管路部段(212)中。

33.根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置(100)，其特征在于，至少一个组合构件(220)设置在管路配置体(112)的用于调温介质的管路系统(224)的管路部段(212)中、尤其设置在用于调温介质的所述管路系统(124)的供入管路(126)中，其中，用于调温介质的管路系统尤其是调温配置体(122)的一部分，所述调温配置体用于所述至少一个燃料电池单元(110)、尤其用于冷却所述燃料电池单元(110)。

34.一种车辆，其特征在于其具有根据前述权利要求中任一项所述的燃料电池装置。