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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absperren eines Gasstroms in einem Brennstoffzellensystem nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung einer derartigen Vorrichtung.
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Brennstoffzellensysteme sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Sie können beispielsweise zur Erzeugung von elektrischer Leistung zum Antrieb von Fahrzeugen und/oder in stationären Systemen zur Erzeugung von elektrischer Leistung eingesetzt werden.
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Aktuelle Entwicklungsziele bei der Herstellung von Brennstoffzellensystemen bei der Entwicklung einer zuverlässigen, kostengünstigen und langlebigen Brennstoffzellentechnologie konzentrieren sich derzeit auf verschiedene Aspekte der Brennstoffzelle und des Brennstoffzellensystems. Einer dieser Aspekte ist eine vergleichsweise starke Degradation der Brennstoffzelle in Systemen, bei denen die Brennstoffzelle häufig abgestellt und wieder gestartet wird. Dies ist insbesondere bei Fahrzeugsystemen der Fall, bei denen häufig ein Abschalten des Brennstoffzellensystems und ein Wiederstart desselben realisiert werden muss. Die Problematik liegt nach aktuellen Erkenntnissen darin, dass nach einer bestimmten Zeit die Anodenräume und Kathodenräume der Brennstoffzelle mit Umgebungsluft gefüllt sind. Wird das Brennstoffzellensystem dann wieder gestartet, so werden die Anode und die Kathode zur Erzeugung der elektrischen Energie mit den hierfür benötigten Medien, im Kathodenraum Sauerstoff beziehungsweise Luft als Sauerstofflieferant, und im Anodenraum Wasserstoff, versorgt. Bei der Beaufschlagung der Anode mit Wasserstoff wandert eine Wasserstofffront vom Medieneingang des Anodenraums zum Mediensausgang und schiebt die in den Anodenraum eingedrungene Umgebungsluft vor sich her. Sobald dabei Wasserstoff auf die aktive Fläche der Anode trifft und gleichzeitig Luftsauerstoff im Bereich der Kathode vorliegt, beginnt die Brennstoffzelle zu arbeiten und wandelt chemische Bindungsenergie des Wasserstoffs in elektrische Energie um. Die Bereiche des Anodenraums, die bereits mit Wasserstoff beaufschlagt sind, weisen dann ein elektrochemisches Potenzial von 0–0,4 V auf. Bereiche, die noch mit in den Anodenraum eingedrungener Luft beaufschlagt sind, weisen dahingegen ein elektrochemisches Potenzial von ca. 1,0 V auf. Entlang der Wasserstoff-Luft-Front kommt es so in dem Anodenraum zu einem Potenzialsprung, welcher letztlich zu einer Potenzialüberhöhung im Bereich der Kathode führt und eine Korrosion von Kohlenstoff und/oder Katalysator im Bereich der Brennstoffzelle auslöst. Dieser Mechanismus ist bekannt und wird beispielsweise in der
DE 10 2007 059 999 A1 und in der
DE 10 2007 037 304 A1 beschrieben. Mit unterschiedlichen Ansätzen versuchen die beiden genannten Schriften dieser Problematik zu begegnen. Gemeinsam haben sie dabei die Tatsache, dass sie den Kathodenraum über geeignete Ventileinrichtungen gegenüber der Umgebung absperren und so das Eindringen von Umgebungsluft in den Kathodenraum verhindern. Wird zuvor der im Kathodenraum befindliche Luftsauerstoff aufgebraucht, dann liegt im Kathodenraum ein sauerstofffreies Gasgemisch vor, welches durch die Ventileinrichtung in dem Kathodenraum gehalten wird. Erst wenn der gesamte Anodenraum mit Wasserstoff durchströmt wird und die Wasserstoff-Luft-Front den Anodenraum verlassen hat, wird der Kathodenraum mit Luftsauerstoff versorgt und die Brennstoffzelle startet. Die Mechanismen der Degradation werden dadurch vermieden.
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Die Problematik liegt nun im Einsatz und in der Ausgestaltung der Ventileinrichtungen. Diese sind besonders anfällig gegenüber einem Einfrieren, da diese, insbesondere im Abluftbereich des Kathodenraums, mit feuchter Luft beaufschlagt sind. Kommt es zu einem Abstellen des Brennstoffzellensystems bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts, können diese Ventile sehr leicht einfrieren und es ist mit erheblichem energetischem Aufwand verbunden, diese aufzutauen, um das System wieder starten zu können.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung liegt daher darin, eine Vorrichtung zum Absperren eines Gasstroms in einem Brennstoffzellensystem zu schaffen, welche diese Problematik vermeiden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den hiervon abhängigen Unteransprüchen angegeben. Außerdem ergibt sich eine besonders günstige Verwendung einer derartigen Vorrichtung aus Anspruch 7. Vorteilhafte Weiterbildungen hiervon ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Absperren eines Gasstroms in einem Brennstoffzellensystem ist also so ausgebildet, dass der Ventilkörper und der Ventilsitz erfindungsgemäß keglig ausgebildet sind, wobei der Ventilsitz in wärmeleitendem Kontakt zu einem Heizelement steht. Dieser Aufbau mit kegligem Ventilsitz und kegligem Ventilkörper ermöglicht eine vergleichsweise einfache und zuverlässige Abdichtung im Bereich der Vorrichtung und ermöglicht ein vergleichsweise einfaches Öffnen in Richtung der größer werdenden Durchmesser der Kegel, welches beispielsweise von gegen den Ventilkörper anstehenden Druck entsprechend unterstützt werden kann. Bereits ein vergleichsweise kleines Heizelement im wärmeleitenden Kontakt zu dem Ventilsitz reicht dann aus, um mit einem Minimum an Energie die Vorrichtung im Bedarfsfall aufzutauen.
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In einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann es dabei vorgesehen sein, dass das Heizelement gegenüber dem den Ventilsitz tragenden Material isoliert ausgeführt ist. Eine solche thermische Isolierung des Heizelements gegenüber dem den Ventilsitz tragenden Material ist von besonderem Vorteil, da die Wärme oder zumindest der allergrößte Teil der Wärme, welcher im Bereich des Heizelements entsteht, dann nicht in das den Ventilsitz tragende Material eingetragen wird, sondern unmittelbar dem Ventilsitz zugute kommt und damit die Grenzfläche zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkörper einfach und effizient auftauen kann.
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Eine besonders bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt darin, dass diese zum Absperren eines aus einem Kathodenraum einer Brennstoffzelle eines Brennstoffzellensystems führenden Strömungsweg eingesetzt wird. Insbesondere in diesem Bereich, in dem Kathodenabluft zusammen mit in der Brennstoffzelle entstehendem Produktwasser ausgetragen wird, ist der Aufbau besonders gefährdet hinsichtlich eines Gefrierens. Das Produktwasser ist Reinstwasser und gefriert bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts unmittelbar ein. Aufgrund der Tatsache, dass es erst im Bereich der Brennstoffzelle selbst entsteht, ist es auch nicht möglich, dieses mit das Gefrieren verhindernden oder verzögernden Additiven zu versehen. In diesem Bereich ist der Aufbau also besonders kritisch hinsichtlich einfrierender Ventile. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Absperren eines Gasstroms in einem Brennstoffzellensystem kann hier also besonders bevorzugt und effizient eingesetzt werden.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung hiervon ist es dabei vorgesehen, dass das Absperren zusammen mit einem Absperren eines zu dem Kathodenraum führenden Strömungswegs und einem Abstellen des Brennstoffzellensystems erfolgt. Die Vorrichtung lässt sich besonders effizient einsetzen, um einen Kathodenraum sicher und zuverlässig gegenüber der Umgebung zu verschließen, insbesondere in Kombination mit einer zweiten vergleichbaren oder auch andersartig aufgebauten Vorrichtung im Bereich einer Zuleitung zu dem Kathodenraum. Da in diesem Bereich das Gas typischerweise nicht feucht ist, kann hier auch ein andersartiges Ventil eingesetzt werden.
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Im Bereich des feuchten Abstroms aus dem Kathodenraum ist dann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Absperren des Gasstroms von besonderem Vorteil. Wird der Kathodenraum während eines Abstellens des Brennstoffzellensystems zu einem vorgegeben Zeitpunkt gegenüber der Umgebung abgesperrt, insbesondere dann, wenn in ihm nur an Sauerstoff abgereicherte Restluft vorliegt, dann kann sich dies sehr positiv auf die Lebensdauer der Brennstoffzelle auswirken, wie es aus dem oben genannten Stand der Technik bekannt ist. Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Absperren des aus dem Kathodenraum strömenden feuchten Abgasstroms kann außerdem ein sicheres und zuverlässiges Absperren sichergestellt werden. Außerdem kann ein sicheres und zuverlässiges Öffnen der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgrund der Bauform und des integrierten Heizelements auch dann gewährleistet werden, wenn das Absperren bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts erfolgt ist und sich im Bereich zwischen dem Ventilsitz und dem Ventilkörper Eis gebildet hat, welches in herkömmlichen Aufbauten das Öffnen des Ventils verhindern würde.
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In einer weiteren sehr günstigen und vorteilhaften Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es ferner vorgesehen, dass der Durchmesser des kegligen Ventilsitzes sich in Strömungsrichtung des Kathodenabgases erweitert. Zusätzlich zu auf den Ventilkörper zum Schalten beziehungsweise Bewegen desselben aufgebrachten Kräften kann dann der sich aufbauende Druck in dem Kathodenraum zum Öffnen des kegligen Ventilkörpers gegenüber dem Ventilsitz mitgenutzt werden. Eine besonders günstige und vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht es ferner vor, dass das Brennstoffzellensystem in einem zumindest teilweise elektrisch angetriebenen Fahrzeug eingesetzt wird, zur Erzeugung von elektrischer Antriebsleistung. Diese besonders bevorzugte Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung trägt dabei zwei Aspekten Rechnung. Einerseits handelt es sich bei Fahrzeugen um Gesamtsysteme, welche sehr häufig abgestellt und wieder gestartet werden. Daher wirkt sich ein Absperren des Kathodenraums in der oben beschriebenen Art positiv auf die Lebensdauer der häufig abgestellten und wieder gestarteten Brennstoffzellen des Brennstoffzellensystems aus. Andererseits handelt es sich bei Fahrzeugen um mobile Systeme, welche häufig auch unter widrigen Bedingungen, wie z. B. bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts abgestellt und wieder gestartet werden. Daher ist die erfindungsgemäße Ventilvorrichtung mit der Option beheizt zu werden für derartige Verwendungen von besonderem Vorteil.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie ihrer Verwendung ergeben sich ferner aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben ist.
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Dabei zeigen:
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1 ein beispielhaftes Brennstoffzellensystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform;
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2 ein beispielhaftes Brennstoffzellensystem mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer zweiten Ausführungsform;
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3 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt in einer ersten Ausführungsform; und
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4 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Querschnitt in einer zweiten Ausführungsform.
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In der Darstellung der 1 ist rein beispielhaft ein Brennstoffzellensystem 1 zu erkennen, welches in einem angedeuteten Fahrzeug F installiert sein soll. Dieses Brennstoffzellensystem 1 umfasst eine Brennstoffzelle 2, welche einen Anodenraum 3 und einen Kathodenraum 4 aufweist.
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In an sich bekannter Art und Weise und dabei rein beispielhaft zu verstehen, befindet sich zur Wasserstoffversorgung des Anodenraums 3 ein Druckgasspeicher 5, welcher über einen Druckminderer und ein Druckregelventil 6 mit dem Anodenraum 3 verbunden ist. Im Bereich des Anodenraums 3 nicht verbrauchter Wasserstoff gelangt vom Anodenausgang über eine Rezirkulationsleitung 7 und ein Rezirkulationsgebläse 8 zurück in den Bereich des Anodeneingangs und wird vermischt mit dem frischen Wasserstoff dem Anodenraum 3 wieder zugeführt. Auch dieser Aufbau einer an sich bekannten Anodenrezirkulation ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Er kann zusätzlich zu dem hier dargestellten vereinfachten Fließbild außerdem ein Ablassventil 9 und eine Ablassleitung aufweisen, um von Zeit zu Zeit Gas und/oder Wasser, welches sich mit der Zeit in dem Kreislauf um den Anodenraum 3 angereichert hat, abzulassen.
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Der Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle 2 wird in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Luftfördereinrichtung 10 mit Luft als Sauerstofflieferant versorgt. Diese Luftfördereinrichtung 10 kann beispielsweise als Strömungsverdichter, als Schraubenverdichter, also Rootsgebläse oder dergleichen ausgebildet sein. Mit dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel des Brennstoffzellensystems 1, soll sie vorzugsweise als Strömungsverdichter 10 ausgebildet sein, welche zusammen mit einer später noch näher beschriebenen Turbine 11 und einer elektrischen Maschine 12 auf einer gemeinsamen Welle angeordnet ist. Dieser Aufbau wird auch als elektrischer Turbolader bezeichnet. Der Strömungsverdichter 10 kann dabei von der elektrischen Maschine 12 angetrieben werden. Im Bereich der Turbine 11 werden Abgase aus dem Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle 2 entspannt, sodass die in ihnen enthaltene Druckenergie und die in ihnen gegebenenfalls enthaltene thermische Energie im Bereich der Turbine 11 genutzt und in mechanische Leistung umgewandelt wird. Diese mechanische Leistung im Bereich der Turbine 11 unterstützt den Antrieb der Luftfördereinrichtung 10. Falls es zu einem Leistungsüberschuss im Bereich der Turbine 11 kommt und diese Leistung von der Luftfördereinrichtung 10 nicht gänzlich benötigt wird, dann kann über die elektrische Maschine 12 diese Überschussleistung auch in elektrische Leistung umgewandelt werden, indem die elektrische Maschine 12 generatorisch betrieben wird.
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Die über einen Luftfilter 13 von der Luftfördereinrichtung 10 angesaugte Luft gelangt nach der Verdichtung zuerst in einen Ladeluftkühler 14, welcher mit einem hier in seiner Gesamtheit nicht dargestellten Kühlkreislauf verbunden ist. Danach kann die Luft über einen Befeuchter 15 dem Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle 2 zugeführt werden. Die an Sauerstoff abgereicherte und mit dem in der Brennstoffzelle 3 entstehenden Produktwasser beladene Abluft aus dem Kathodenraum 4 gelangt dann wiederum in den Befeuchter 15 und kann dort einen Teil der in ihr enthaltenen Feuchte an die zu dem Kathodenraum 4 strömende Zuluft abgeben. Danach gelangt die Abluft über die Turbine 11 an die Umgebung. Dieser Aufbau ist so aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Um die eingangs beschriebene Problematik hinsichtlich der Degradation der Brennstoffzelle 2 vermeiden oder zumindest reduzieren zu können, weist das Brennstoffzellensystem 1 in der Darstellung der 1 außerdem eine erste Absperrvorrichtung 16 im Bereich zwischen dem Luftfilter 13 und der Luftfördereinrichtung 10 sowie eine zweite Absperrvorrichtung 17 im Bereich der Abluft aus dem Kathodenraum 4 vor der Turbine 11 auf.
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Der in 2 beschriebene Aufbau entspricht im Wesentlichen dem im Rahmen der 1 beschriebenen Aufbau des Brennstoffzellensystems 1 mit zwei kleinen Unterschieden, auf welche nachfolgend noch näher eingegangen werden soll. Der Ladeluftkühler 14 ist in der Darstellung der 2 nicht mit einem eigenen Kühlkreislauf verbunden, sondern die zu dem Befeuchter 15 strömende Zuluft wird durch die Abluft aus dem Kathodenraum 4 entsprechend gekühlt. Dies spart einerseits Verrohrungsaufwand und erwärmt andererseits die Abluft aus dem Kathodenraum 4 weiter, sodass auch ein Teil der im Bereich des Ladeluftkühlers 14 anfallenden thermischen Energie durch die Turbine 11 wieder zurückgewonnen werden kann. Auch diese Verschaltung ist so aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Ein weiterer Unterschied zeigt die Lage der zweiten Absperrvorrichtung 17, welche in der Darstellung der 2 unmittelbar hinter dem Kathodenraum 4, also in dem Leitungselement zwischen dem Kathodenraum 4 und dem Befeuchter 15, angeordnet ist.
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Die beiden Absperrvorrichtungen 16, 17 sollen nun, wie bereits mehrfach erwähnt, dazu dienen, Probleme hinsichtlich der Degradation der Brennstoffzelle 3 in der eingangs beschriebenen Art und Weise zu verhindern. Dies ist bei der ersten Absperrvorrichtung 16 vergleichsweise unproblematisch, da hier typischerweise trockene Luft ankommt und auch bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts ein Einfrieren dieser Absperrvorrichtung 16 typischerweise nicht zu befürchten ist. Anderes gilt für die zweite Absperrvorrichtung 17. Diese ist mit feuchter Abluft aus dem Bereich des Kathodenraums 4 beaufschlagt. Sie kann daher bei einem Abstellen des Brennstoffzellensystems 1 bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts sehr leicht einfrieren, insbesondere da sich in den metallischen Bereichen, aus welchen die Absperrvorrichtung 17 typischerweise ausgebildet ist, Flüssigkeit sehr schnell niederschlägt und damit die erhebliche Gefahr eines Festfrierens der Absperrvorrichtung 17 besteht. Um dieser Problematik zu begegnen, wird die Absperrvorrichtung 17 gemäß den nachfolgend beschriebenen Figuren aufgebaut. Prinzipiell wäre ein derartiger Aufbau selbstverständlich auch für andere Absperrvorrichtungen in dem Brennstoffzellensystem 1, beispielsweise auch die zuvor beschriebene Absperrvorrichtung 16 oder das Ablassventil 9, geeignet.
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In der Darstellung der 3 ist in einem Querschnitt durch einen Teil eines Leitungselements 18 die Absperrvorrichtung 17 in einem geöffneten Zustand dargestellt. Wie durch die mit 20 bezeichneten Pfeile angedeutet, strömt Abluft aus dem nicht dargestellten Kathodenraum 4 durch das mit der Ventileinrichtung 17 versehene Leitungselement 18. Die Ventileinrichtung 17 selbst weist einen Ventilkörper 21 sowie einen Ventilsitz 22 auf. Beide sind keglig ausgebildet, und zwar so, dass sich der Durchmesser der kegelförmigen Elemente in Strömungsrichtung des Abluftstroms 20 aus dem Kathodenraum 4 erweitert. Auf der Seite seines größeren Durchmessers ist der Ventilkörper 21 mit einem längenveränderlichen Leitungsabschnitt 23 versehen. Dieser kann in der Art eines Faltenbalgs, eines Kompensators oder eines Wellrohrs ausgebildet sein. Er kann die Charakteristik einer Feder aufweisen und so den Ventilkörper 21 auf den Ventilsitz 22 drücken. Der längenveränderliche Leitungsabschnitt 23 ist außerdem mit einem Anschluss 24 für eine Unterdruckquelle versehen. Wenn der längenveränderliche Leitungsabschnitt 23 in sich entsprechend abgedichtet ist, dann kann durch Beaufschlagen des Anschlusses 24 mit Unterdruck U, welcher beispielsweise bei Fahrzeuganwendungen im Bereich einer pneumatischen Bremsanlage ohnehin zur Verfügung steht, ein Abheben des Ventilkörpers 21 von dem Ventilsitz 22 in der hier dargestellten Art realisiert werden.
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Nun ist es bereits die keglige Ausführung von Ventilsitz 22 und Ventilkörper 21 bei den beschriebenen Einsatzbedingungen von besonderem Vorteil, da diese ein sehr leichtes Abheben des Ventilkörpers 22 auch unter widrigen Bedingungen erlaubt. Außerdem wird durch die sich öffnenden Durchmesser der kegligen Bauteile in Strömungsrichtung des anströmenden Gasstroms 20 aus dem Kathodenraum 4 ein Aufbau ermöglicht, bei welchem der im Bereich des Gasstroms 20 vorliegende Druck dieses Abheben unterstützen kann.
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Bei Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts kann es nun dennoch zu einem Einfrieren beziehungsweise Festfrieren des Ventilkörpers 21 an dem Ventilsitz 22 kommen. Hierfür ist ein ringförmiges Heizelement 25 zwischen dem eigentlichen Ventilsitz 22 und dem diesen Ventilsitz 22 tragenden Material 26 vorgesehen. Das Heizelement 25 kann beispielsweise in der Art von an sich bekannten Glühkerzen bei Dieselmotoren ausgebildet sein. Um ein schnelles und effizientes Aufheizen und Auftauen eines eventuell im Ventilsitz 22 festgefrorenen Ventilkörpers 21 gewährleisten zu können, ist zwischen dem den Ventilsitz 22 tragenden Material 26 und dem Heizelement 25 außerdem eine thermische Isolation 27 vorgesehen. Mit minimalem energetischem Aufwand kann so ein Auftauen der Absperrvorrichtung 17 realisiert werden. Um die elektrische Energie zum Auftauen nur dann zu benötigen, wenn die Absperrvorrichtung 17 auch tatsächlich eingefroren ist, kann beispielsweise ein Temperatursensor oder ein Positionssensor (nicht dargestellt) vorhanden sein, welcher erkennt, ob der Ventilkörper 22 sich nach Anlegen des Unterdrucks U am unteren Druckanschluss 24 vom Ventilsitz 22 bewegt hat oder nicht.
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Ein solcher Positionssensor hat darüber hinaus den Vorteil, dass er vor einer eventuellen Fehlfunktion warnen kann, sodass beispielsweise die Luftfördereinrichtung 10 nicht gestartet wird, falls die Absperrvorrichtung 17 noch geschlossen ist, da in diesem Fall im Kathodenraum 4 der Brennstoffzelle ein Überdruck erzeugt werden würde, welcher gegebenenfalls die zwischen dem Kathodenraum 4 und dem Anodenraum 3 liegenden Membranen schädigen könnte.
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In der Darstellung der 4 ist eine alternative Ausführungsform der Absperrvorrichtung 17 zu erkennen. Diese unterscheidet sich von der im Rahmen der 3 beschriebenen Ausführungsform durch eine weitere Druckfeder 28, welche ergänzend oder alternativ zu einer Federcharakteristik des längenveränderlichen Leitungsabschnitts 23 für eine Bewegung des Ventilkörpers 21 auf den Ventilsitz 22 sorgt. Außerdem sind in der Darstellung der 4 Führungselemente 29 zu erkennen, welche für eine präzise Führung des Ventilkörpers 21 gegenüber dem Ventilsitz 22 und damit für ein sicheres und zuverlässiges Abdichten zwischen diesen beiden Elementen sorgen.
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Beide Aufbauten sind über den Unterdruckanschluss 24 so ansteuerbar, dass beim Anlegen eines Unterdrucks U der Ventilkörper 21 vom Ventilsitz 22 bewegt wird. Dies ist von entscheidendem Vorteil, da hierdurch ein im Normalzustand geschlossener Aufbau der Absperrvorrichtung 17 realisiert wird. Kommt es zu einem Systemausfall, welcher insbesondere auch einen Ausfall des Unterdrucks U verursachen wird, dann sperrt die Absperrvorrichtung 17 den Durchfluss ab. Der abgesperrte Zustand wird dann außerdem ohne Energiezufuhr während des gesamten Stillstands des Brennstoffzellensystems 1 aufrechterhalten und kann erst durch erneute Energiezufuhr beziehungsweise einem erneuten Unterdruck im Bereich des Unterdruckanschlusses 24 sowie gegebenenfalls einem Auftauen über das Heizelement 25 wieder in den geöffneten Zustand bewegt werden. Der Aufbau der Absperrvorrichtung 17 passt so ideal zur geplanten Verwendung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007059999 A1 [0003]
- DE 102007037304 A1 [0003]
