DE102014017417A1

DE102014017417A1 - filter means

Info

Publication number: DE102014017417A1
Application number: DE102014017417.4A
Authority: DE
Inventors: Thomas Baur; Fabian Gall
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Cellcentric GmbH and Co KG
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2034-11-26
Also published as: DE102014017417B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung (100) mit einem Filter (10) für unter hohem Druck stehende Gase, insbesondere Wasserstoff bei einem Nenndruck von mehr als 600 bar, mit einem Filterelement (11) aus einem Filtervlies, -gitter und/oder -gewebe, wobei das Filterelement (11) rohrförmig ausgebildet ist und an seinem einen Ende mit einem mit einer Gaszuleitung (13) versehenen Halteelement (12) verbunden ist, und an seinem anderen Ende verschlossen ist. Der erfindungsgemäße Filter ist dadurch gekennzeichnet, dass der Filterelement (11) so ausgebildet ist, dass es im regulären Betrieb formstabil ist, und dass Teilbereiche des Filterelements (11) sich für den Fall, dass das Filterelement (11) weitgehend zugesetzt und vom Druck zusammengedrückt ist, zumindest aneinander oder an Wandungen (101) einer Aufnahmebohrung (102) für den Filter (10) abstützen.The invention relates to a filter device (100) with a filter (10) for high-pressure gases, in particular hydrogen at a nominal pressure of more than 600 bar, with a filter element (11) made of a filter fleece, grid and / or fabric, wherein the filter element (11) is tubular and is connected at its one end to a gas supply line (13) provided with holding element (12), and is closed at its other end. The filter according to the invention is characterized in that the filter element (11) is formed so that it is dimensionally stable in regular operation, and that portions of the filter element (11) in the event that the filter element (11) largely added and compressed by the pressure is, at least against each other or on walls (101) support a receiving bore (102) for the filter (10).

Description

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung mit einem Filter für unter hohem Druck stehende Gase nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 und Anspruch 2 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Wasserstoffspeichersystem mit wenigstens einer derartigen Filtervorrichtung.The invention relates to a filter device with a filter for high pressure gases according to the closer defined in the preamble of claim 1 and claim 2. The invention also relates to a hydrogen storage system with at least one such filter device.

Filtervorrichtungen mit Filtern für unter Druck stehende Gase sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise in der US 2003/0102051 A1 ist ein Ventil an einem Druckgastank beschrieben, welches wenigstens einen Filter aufweist. Insbesondere bei hohen Drücken, beispielsweise einem Nenndruck von 700 bar, wie er bei der Speicherung von Wasserstoff auftritt, ist der Filter ein nicht ganz unkritisches Bauteil. Insbesondere muss darauf geachtet werden, dass ein Filter, welcher sich beispielsweise aufgrund eines Versagens von Bauteilen in dem System mit Partikeln oder dergleichen annähernd vollständig zusetzt, nicht kollabiert bzw. dass im Falle, dass der Filter komplett zugesetzt ist, das Filtermaterial nicht einreißt und so einen Bypass für verschmutztes Gas freigibt. Die mitgeführten Schmutzpartikel oder Partikel des beschädigten bzw. zerstörten Filters könnten dann in Strömungsrichtung nach dem Filterelement des Filters angeordnete Bauteile nachhaltig schädigen.Filter devices with filters for pressurized gases are known in principle from the prior art. For example, in the US 2003/0102051 A1 a valve is described on a compressed gas tank, which has at least one filter. Especially at high pressures, such as a nominal pressure of 700 bar, as occurs in the storage of hydrogen, the filter is a not uncritical component. In particular, it must be ensured that a filter which almost completely clogs up, for example due to a failure of components in the system with particles or the like, does not collapse or, in the event that the filter is completely added, does not tear the filter material and so on releases a bypass for polluted gas. The entrained dirt particles or particles of the damaged or destroyed filter could then sustainably damage components arranged downstream of the filter element of the filter.

Aus dem allgemeinen Stand der Technik für Filter von unter hohem Druck stehenden Gasen ist es deshalb bekannt, das Filterelement des Filters, welches typischerweise aus einem Filtervlies, einem Filtergitter oder Filtergewebe besteht, über eine entsprechende Stützstruktur abzustützen, um so eine bis zur Beschädigung gehende Deformation sicher und zuverlässig zu verhindern, auch wenn das Filterelement zugesetzt ist und infolge dessen zusammengedrückt wird. Der Nachteil besteht dabei in der vergleichsweise großen und schweren Stützstruktur, welche entsprechend aufwändig und teuer ist.From the general state of the art for filters of gases under high pressure, it is therefore known to support the filter element of the filter, which typically consists of a filter fleece, a filter grid or filter fabric, via a corresponding support structure, so as to a damage going deformation safely and reliably prevent, even if the filter element is added and is compressed as a result. The disadvantage consists in the comparatively large and heavy support structure, which is correspondingly complex and expensive.

Außerdem erhöht die Stützstruktur typischerweise den Druckverlust im Bereich des Filters noch weiter, sodass sie auch hinsichtlich des Wirkungsgrades einen Nachteil darstellt.In addition, the supporting structure typically further increases the pressure loss in the area of the filter, so that it also represents a disadvantage in terms of efficiency.

Die DE 10 2011 114 729 A1 versucht dieser Problematik dadurch entgegenzuwirken, dass der Filter selbst so stabil aufgebaut wird, dass er nicht kollabieren kann. Hierfür wird ein Aufbau aus einem Stapel von flächig ausgebildeten Filterbauteilen realisiert, welcher jedoch aufwändig in der Herstellung und in der Montage ist.The DE 10 2011 114 729 A1 tries to counteract this problem by the fact that the filter itself is built so stable that he can not collapse. For this purpose, a structure of a stack of flat filter components is realized, which, however, is expensive to manufacture and in the assembly.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, eine Filtervorrichtung mit einem Filter für ein unter hohem Druck stehendes Gas anzugeben, welche einfach, leicht und effizient in ihrem Aufbau bzw. ihrer Herstellung ist, und welche dennoch in der Lage ist, die oben genannten Nachteile sicher und zuverlässig zu vermeiden.The object of the present invention is now to provide a filter device with a filter for a high-pressure gas, which is simple, light and efficient in its construction or production, and which is still capable of the above To avoid disadvantages safely and reliably.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Filtervorrichtung mit den Merkmalen im Anspruch 1 oder den Merkmalen im Anspruch 2 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Außerdem ist ein Wasserstoffspeichersystem angegeben, welches wenigstens eine derartigen Filtervorrichtung nutzt.According to the invention this object is achieved by a filter device having the features in claim 1 or the features in claim 2. Advantageous embodiments and further developments emerge from the subclaims dependent thereon. In addition, a hydrogen storage system is disclosed, which uses at least one such filter device.

Wie bei herkömmlichen Filtern im Stand der Technik weist die erfindungsgemäße Filtervorrichtung mit dem Filter ein Filterelement auf, welches beispielsweise aus einem Vlies, Gitter oder Gewebe besteht. Auch eine Kombination dieser Materialien untereinander in mehreren Schichten des Filterelements ist denkbar und möglich. Idealerweise besteht das Filterelement dabei aus einem metallischen Vlies, Gitter oder Gewebe, beispielsweise einem Aufbau aus nicht rostendem Stahl. Das Filterelement ist rohrförmig ausgebildet und an seinem einen Ende mit einem Halteelement versehen, welches eine Gaszu- oder -ableitung, beispielsweise durch eine oder mehrere Bohrungen in dem Halteelement, aufweist. Das andere Ende des Filterelements ist verschlossen. Das zu filternde Gas strömt also beispielsweise durch das Filterelement in das Innere des einseitig verschlossenen rohrförmigen Filterelements ein und strömt durch das Halteelement wieder ab, wobei eventuell in ihm mitgeführte Partikel in dem Filterelement festgehalten werden.As with conventional filters in the prior art, the filter device according to the invention with the filter on a filter element, which consists for example of a non-woven, grid or fabric. A combination of these materials with each other in several layers of the filter element is conceivable and possible. Ideally, the filter element consists of a metallic fleece, grid or fabric, for example, a structure of stainless steel. The filter element is tubular and provided at its one end with a holding element, which has a Gaszu- or -ableitung, for example by one or more holes in the holding element. The other end of the filter element is closed. The gas to be filtered thus flows, for example, through the filter element into the interior of the tubular filter element closed on one side and flows off again through the retaining element, any particles entrained in it being retained in the filter element.

In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist es dabei so, dass das Filterelement der Filtervorrichtung so ausgebildet, dass es im regulären Betrieb formstabil ist. Für den Fall, dass das Filterelement weitgehend zugesetzt und vom Druck zusammengedrückt ist, stützen sich Teilbereiche des Filterelements aneinander ab. Der Fall, dass das Filterelement weitgehend zugesetzt ist, wird typischerweise nur dann auftreten, wenn in dem mit dem Filterelement ausgestatteten System, ein Fehler aufgetreten ist. Dann kann es dazu kommen, dass eine große Zahl von Partikeln mit dem Gas mitgeführt wird, beispielsweise unerwünscht eingetragener Schmutz oder Partikel eines zerstörten Ventilelements oder dergleichen. Das Filterelement kann sich dann weitgehend zusetzen, wodurch kein oder nur noch eine sehr geringe Menge an Gas das Filterelement passieren kann. Durch den Druck des anströmenden Gases auf der dem Haltelement abgewandten Seite des Filterelements wird dieses dann zusammengedrückt. Bei herkömmlichen Filterelementen ist nun eine Stützstruktur notwendig, um das Kollabieren des Filterelements zu verhindern. Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist das Filterelement so ausgebildet, dass es ohne Stützstruktur auskommt. Teilbereiche des Filterelements stützen sich aneinander ab, sodass das Filterelement zwar zusammengedrückt wird, dabei jedoch nicht zerstört wird und einreißen kann. Hierdurch wird sicher und zuverlässig verhindert, dass es, auch bei einem kollabierten Filterelement, einen Bypass für verschmutztes Gas gibt. Die in Strömungsrichtung des Gases nach dem Filterelement angeordneten Bauteile werden also nach wie vor zuverlässig vor Schmutz geschützt, auch wenn das Filterelement kollabiert. Der dann auftretende höhere Druckabfall kann in einer solchen Situation toleriert werden.In a first embodiment of the invention, it is so that the filter element of the filter device is designed so that it is dimensionally stable in regular operation. In the event that the filter element is largely added and compressed by pressure, parts of the filter element are based on each other. The case where the filter element is largely clogged will typically only occur if an error has occurred in the system equipped with the filter element. Then it can happen that a large number of particles is carried along with the gas, for example undesired dirt or particles of a destroyed valve element or the like. The filter element can then be largely enforced, whereby no or only a very small amount of gas can pass through the filter element. By the pressure of the inflowing gas on the holding element facing away from the side of the filter element, this is then compressed. In conventional filter elements, a support structure is now necessary to prevent the collapse of the filter element. In the filter device according to the invention, the filter element is designed so that it manages without support structure. Portions of the filter element are supported on each other, so that the filter element is indeed compressed, but it is not destroyed and can tear. This reliably and reliably prevents, even with a collapsed filter element, a bypass for polluted gas. The arranged in the flow direction of the gas after the filter element components are therefore still reliably protected from dirt, even if the filter element collapses. The then occurring higher pressure drop can be tolerated in such a situation.

Das Filterelement des Filters ist also so ausgelegt, dass es ausreichend druckstabil ausgeführt ist, um bei keiner oder einer geringen Schmutzbeladung nicht bleibend verformt oder beschädigt zu werden. Dies stellt den erwarteten normalen Betrieb, beispielsweise eines mit dem Filter ausgestatteten Wasserstoffspeichersystems, dar. Wenn es im Fehlerfall zu einer hohen Beladung des Filterelements mit Schmutzpartikeln kommt, dann wird eine Deformierung des Filterelements zugelassen. Es wird mit dem Filterdesign darauf geachtet, dass sich keine Teile vom Filterelement lösen und dass dieses nicht einreißt, wodurch ein Bypass für das mit den Schmutzpartikeln beladene Gas entstehen könnte.The filter element of the filter is thus designed so that it is designed to be sufficiently pressure-stable so as not to be permanently deformed or damaged in the case of little or no dirt loading. This represents the expected normal operation, for example of a hydrogen storage system equipped with the filter. If, in the event of a fault, there is a high loading of the filter element with dirt particles, then a deformation of the filter element is permitted. It is ensured with the filter design that no parts of the filter element solve and that this does not tear, which could create a bypass for the loaded with the dirt particles gas.

Eine zweite erfindungsgemäße Lösung der Filtervorrichtung mit dem Filter und seinem Filterelement sieht es vor, dass, wie es häufig auch im Stand der Technik vorkommt, eine den Filter an seinem Außenumfang mit Abstand umgebende Aufnahmebohrung für den Filter bzw. das Filterelement vorhanden ist. Die Funktionalität ist dann bei umgekehrter Durchströmung des Filterelements, in diesem Fall also so, dass das mit den Schmutzpartikeln beladene Gas durch das Halteelement in das Innere des Filterelements einströmt und das Filterelement dann nach außen verlässt, die selbe. In dieser Situation wird das Filterelement, falls dieses sich zugesetzt hat, von innen mit dem Druck des Gases beaufschlagt und dehnt sich entsprechend aus. Bei der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung ist nun der Abstand zwischen der Aufnahmebohrung für den Filter und dem Filterelement so gewählt, dass das unter einem hohen Innendruck stehende Filterelement sich plastisch, ohne einzureißen, soweit verformen kann, dass es von innen an den Wandungen der Aufnahmebohrung anliegt, wodurch die Durchströmung zwar sehr stark verringert oder auch gänzlich unterbunden wird. Ein Einreißen oder sonstiges Beschädigen des Filterelements kann jedoch sicher und zuverlässig unterbunden werden. Damit wird der Schmutz auch weiterhin von den nachfolgenden Komponenten ferngehalten, sodass hier ein entsprechend vorteilhafter Aufbau entsteht, für welchen die oben genannten Vorteile, bei entsprechend umgekehrter Durchströmung, analog gelten.A second solution according to the invention of the filter device with the filter and its filter element provides that, as often happens in the prior art, there is a receiving bore for the filter or the filter element that surrounds the filter at its outer circumference at a distance. The functionality is then in reverse flow through the filter element, in this case so that the charged with the dirt particles gas flows through the holding element into the interior of the filter element and then leaves the filter element to the outside, the same. In this situation, the filter element, if it has been added, is acted upon from the inside with the pressure of the gas and expands accordingly. In the filter device according to the invention, the distance between the receiving bore for the filter and the filter element is now selected so that the standing under a high internal pressure filter element can plastically without tearing, deform so far that it rests against the walls of the receiving bore from the inside Although the flow is greatly reduced or completely prevented. However, tearing or otherwise damaging the filter element can be reliably and reliably prevented. Thus, the dirt is kept away from the subsequent components, so that here a correspondingly advantageous structure arises, for which the above-mentioned advantages, with correspondingly reverse flow, apply analogously.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung kann es dabei vorgesehen sein, dass das verschlossene Ende des Filterelements mittels eines Verschlusselements verschlossen ist. Alternativ dazu kann das verschlossene Ende auch durch ein Verbinden des Materials des Filterelements verschlossen sein. Dies kann beispielsweise durch Verschweißen, Verpressen, Versintern und/oder Verkleben erfolgen.According to an advantageous development of the filter device according to the invention, it can be provided that the closed end of the filter element is closed by means of a closure element. Alternatively, the closed end may also be closed by connecting the material of the filter element. This can be done for example by welding, pressing, sintering and / or gluing.

Sowohl das Halteelement, und/oder falls vorhanden auch das Verschlusselement, sind dabei idealerweise in Form von Metallkörpern, beispielsweise in einer Ausgestaltung als Drehteile oder ähnliches ausgeführt. An ihnen ist das Filterelement so fixiert, dass die Enden des Filterelements sich nicht von dem jeweiligen Element lösen können und im Bereich der Befestigung auch nicht abknicken. Hierfür können beispielsweise Aufnahmen bzw. Nuten vorhanden sein, in denen das Filterelement mit dem Haltelement und/oder Verschlusselement verklebt, verschweißt, versintert oder verstemmt ist. Dadurch wird eine Abstützung des Filtergewebes für den Fall der Deformation bzw. des Kollabierens im Bereich des jeweiligen Elements sichergestellt, sodass das Filterelement sich nicht von dem Haltelement und/oder Verschlusselement infolge der beim Kollabieren auf ihn einwirkenden Druckspannung löst. Insbesondere durch den Einsatz von metallischen Werkstoffen wie beispielsweise nicht rostenden Stählen zur Ausbildung des Filterelements, insbesondere beim Einsatz in Wasserstoffsystemen, wird ein sehr duktiles Filterelement erreicht, welches sich typischerweise auch bei starker Belastung ausreichend verformen kann, um ein Brechen oder Einreißen zu verhindern.Both the retaining element, and / or if present also the closure element, are ideally designed in the form of metal bodies, for example in one embodiment as turned parts or the like. On them, the filter element is fixed so that the ends of the filter element can not be detached from the respective element and also do not bend in the region of the attachment. For this purpose, for example, recordings or grooves may be present in which the filter element is glued to the holding element and / or closure element, welded, sintered or caulked. As a result, a support of the filter fabric is ensured in the region of the respective element in the event of deformation or collapse, so that the filter element does not come off the holding element and / or closure element as a result of the compressive stress acting on it during collapse. In particular, by the use of metallic materials such as stainless steels to form the filter element, especially when used in hydrogen systems, a very ductile filter element is achieved, which typically can deform sufficiently even under heavy load to prevent breakage or tearing.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Filtereinrichtung kann es nun ferner vorgesehen sein, dass das Halteelement und/oder Verschlusselement in Richtung des Inneren des Filterelements ballig, konisch oder pyramidenförmig ausgebildet ist. Ein solcher balliger, konischer oder pyramidenförmiger Aufbau des Halteelements und/oder Verschlusselements im Inneren des Filterelements gewährleistet, dass sich das Filterelement idealerweise in Teilbereichen desselben, für den Fall dass es kollabiert, bereits im Bereich des Halteelements und/oder Verschlusselements abstützen kann. Hierdurch erfolgt durch die flächige Anlage an dem entsprechend ausgestalteten Halte- und/oder Verschlusselement eine gute Abstützung, welche hilft zu verhindern, dass das Filterelement sich vom Halte- und/oder Verschlusselement löst. Im weiteren Verlauf des Filterelements stützen sich dann die Teilbereiche des Filterelements gegeneinander ab, um so, auch für den Fall eines Kollabierens des Filterelements, ein Versagen des Filters sicher und zuverlässig zu vermeiden.According to an advantageous embodiment of the filter device according to the invention, it can now be further provided that the holding element and / or closure element is formed in the direction of the interior of the filter element crowned, conical or pyramidal. Such a crowned, conical or pyramidal structure of the holding element and / or closure element in the interior of the filter element ensures that the filter element ideally in the sub-areas thereof, in the event that it collapses, can already be supported in the region of the holding element and / or closure element. As a result, the planar contact with the correspondingly configured holding and / or closing element provides good support, which helps to prevent the filter element from becoming detached from the holding and / or closing element. In the further course of the filter element, the subregions of the filter element are then supported against one another so as to reliably and reliably avoid filter failure even in the case of a collapse of the filter element.

Insbesondere kann durch die Ausgestaltung des Halteelements und/oder des Verschlusselements eine gewisse „gewünschte” Form für das Kollabieren des Filterelements – bei seiner Anströmung von Außen – vorgegeben werden. So kann beispielsweise bei der Ausgestaltung als vierseitige Pyramide erreicht werden, dass durch die Vorgabe der Abstützung im Bereich des Halte- und/oder Verschlusselements eine entsprechende Formgebung sich über die restliche Fläche des Filterelements fortsetzt, sodass sich die Filterflächen nach dem Kollabieren gegenseitig abstützen und der Filter quasi druckneutral im Raum steht. Im Querschnitt kann der Filter dann zu einem vierzackigen Stern geformt werden. Dies kann auch durch einen plissierten Filter herbeigeführt werden, welcher von vornherein eine Formgebung aufweist, welche ein gezieltes Kollabieren mit einer entsprechenden Abstützung der Filterflächen bzw. von Teilbereichen des Filterelements aneinander unterstützt. In particular, by the configuration of the holding element and / or the closure element, a certain "desired" shape for the collapse of the filter element - in its flow from the outside - are given. Thus, for example, in the embodiment as a four-sided pyramid can be achieved by the specification of the support in the region of the holding and / or closure element, a corresponding shape continues over the remaining surface of the filter element, so that the filter surfaces support each other after collapsing and the Filter is virtually pressure-neutral in the room. In cross-section, the filter can then be formed into a four-pointed star. This can also be brought about by a pleated filter, which from the outset has a shape which assists a targeted collapse with a corresponding support of the filter surfaces or partial areas of the filter element to one another.

Wie bereits mehrfach erwähnt kann der Filter bzw. die Filtervorrichtung insbesondere aus nicht rostenden Stahlmaterialen ausgeführt sein, wie sie insbesondere beim Einsatz des Filters in wasserstoffführenden Systemen typisch wären. Entsprechend einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Filters liegt seine bevorzugte Anwendung dann auch bei der Filterung von Wasserstoff, welcher unter hohen Nenndrücken gespeichert ist. Dementsprechend ist im Anspruch 12 ein Wasserstoffspeichersystem mit wenigstens einem Wasserstoffspeicher mit einem Nenndruck von mehr als 600 bar und mit einem erfindungsgemäßen Filter zur Filterung des Wasserstoffs bei der Betankung und/oder Entnahme angegeben.As already mentioned several times, the filter or the filter device can be made in particular of stainless steel materials, as would be typical in particular when using the filter in hydrogen-carrying systems. According to a very advantageous embodiment of the filter according to the invention, its preferred application is then also in the filtration of hydrogen, which is stored under high nominal pressures. Accordingly, a hydrogen storage system with at least one hydrogen storage with a nominal pressure of more than 600 bar and with a filter according to the invention for filtering the hydrogen during refueling and / or removal is specified in claim 12.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Filters ergeben sich außerdem aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der Ausführungsbeispiele deutlich, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.Advantageous embodiments of the filter according to the invention also emerge from the remaining dependent subclaims and become clear from the exemplary embodiments, which are described in more detail below with reference to the figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Prinzipdarstellung einer aus einem Wasserstoffspeichersystem versorgten Brennstoffzelle; 1 a schematic representation of a fuel cell supplied from a hydrogen storage system;

2 eine erste mögliche Ausführungsform eines Filters gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen Zuständen; 2 a first possible embodiment of a filter according to the invention in two different states;

3 eine zweite mögliche Ausführungsform eines Filters gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen Zuständen; 3 a second possible embodiment of a filter according to the invention in two different states;

4 eine dritte mögliche Ausführungsform eines Filters gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen Zuständen; 4 a third possible embodiment of a filter according to the invention in two different states;

5 eine vierte mögliche Ausführungsform eines Filters gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen Zuständen; 5 a fourth possible embodiment of a filter according to the invention in two different states;

6 eine Schnittansicht und eine Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsdetail eines Filters gemäß der Erfindung; und 6 a sectional view and a plan view of another detail of a filter according to the invention; and

7 verschiedene Zustände eines Filterelements des Filters in symbolisierter Darstellung. 7 different states of a filter element of the filter in symbolized representation.

In der Darstellung der 1 ist sehr stark schematisiert ein Brennstoffzellensystem zu erkennen. Das Brennstoffzellensystem umfasst in dem hier dargestellten Aufbau eine Brennstoffzelle 2, welche beispielsweise als Stapel von PEM-Brennstoffzellen ausgebildet sein kann. Die Brennstoffzelle 2 weist einen Kathodenraum 3 und einen Anodenraum 4 auf, welche hier prinzipmäßig angedeutet sind. Dem Kathodenraum 3 wird Luft als Sauerstofflieferant über eine Luftfördereinrichtung 5 zugeführt. Dem Anodenraum 4 wird Wasserstoff als Brennstoff aus einem Wasserstoffspeichersystem 1 zugeführt. Das Wasserstoffspeichersystem 1 verfügt über einen Druckgasspeicher 6 und einen angedeuteten Druckminderer 7, welcher über ein Leitungselement 8 mit einer Dosiereinrichtung 9 verbunden ist. Nach der Dosiereinrichtung 9 strömt der Wasserstoff in den Anodenraum 4. Nicht umgesetzter Wasserstoff und nicht umgesetzte Abluft gelangen in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel aus der Brennstoffzelle 2 in die Umgebung. Diese Darstellung ist sehr stark vereinfacht. Im Prinzip wäre es auch denkbar, das Brennstoffzellensystem in der für den Fachmann an sich bekannten Art und Weise so auszubilden, dass beispielsweise eine Rezirkulation von Anodenabgas vorgesehen ist, oder dass im Bereich der Abluft eine Turbine angeordnet wäre. Ebenso wäre der Einsatz von weiteren Komponenten wie Wasserabscheidern, Befeuchtern und dgl. möglich, dies ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Für die Erfindung spielt es eine untergeordnete Rolle, sodass auf die Darstellung und Erläuterung dieser für den Fachmann bekannten Komponenten des Brennstoffzellensystems verzichtet worden ist.In the presentation of the 1 is very highly schematized to recognize a fuel cell system. The fuel cell system includes a fuel cell in the structure shown here 2 which may be formed for example as a stack of PEM fuel cells. The fuel cell 2 has a cathode compartment 3 and an anode room 4 on, which are indicated here in principle. The cathode compartment 3 Air becomes an oxygen supplier via an air conveyor 5 fed. The anode compartment 4 Hydrogen is used as fuel from a hydrogen storage system 1 fed. The hydrogen storage system 1 has a compressed gas storage 6 and an indicated pressure reducer 7 , which has a conduit element 8th with a metering device 9 connected is. After the metering device 9 the hydrogen flows into the anode compartment 4 , Unreacted hydrogen and unreacted exhaust air arrive in the embodiment shown here from the fuel cell 2 in the nearby areas. This presentation is very much simplified. In principle, it would also be conceivable to design the fuel cell system in a manner known to the person skilled in the art in such a way that, for example, a recirculation of anode exhaust gas is provided, or that a turbine would be arranged in the region of the exhaust air. Likewise, the use of other components such as water separators, humidifiers and the like would be possible, this is known from the general state of the art. For the invention, it plays a minor role, so that has been dispensed with the presentation and explanation of this known to the expert components of the fuel cell system.

Anstelle des hier beispielhaft eingezeichneten einen Druckgasspeichers 6 in dem Wasserstoffspeichersystem 1 ist es selbstverständlich möglich, eine Mehrzahl von beispielsweise parallel miteinander verschalteten Druckgasspeichern 6 einzusetzen. Diese könnten beispielsweise über einen gemeinsamen Tankanschluss und einen gemeinsamen Druckregler zur Weiterleitung des gespeicherten Wasserstoffs an die Brennstoffzelle 2 verfügen.Instead of here exemplified a compressed gas storage 6 in the hydrogen storage system 1 it is of course possible, a plurality of, for example, parallel interconnected compressed gas storage 6 use. These could, for example, via a common tank connection and a common pressure regulator for forwarding the stored hydrogen to the fuel cell 2 feature.

An den gasförmigen Brennstoff, hier den Wasserstoff in dem Brennstoffzellensystem sind entsprechend hohe Anforderungen hinsichtlich der Anzahl und Größe mitgeführter Partikel zu richten. Ein Eintrag von unerwünschten Partikeln beispielsweise in die Brennstoffzelle 2 oder die Dosiereinrichtung 9 könnte zu einer nachhaltigen Schädigung und Störung des Brennstoffzellensystems führen. Deshalb ist es allgemein bekannt und üblich, im Bereich der Wasserstoffversorgung des Brennstoffzellensystems Filter 10 einzusetzen, welche für eine entsprechende Reinheit des gasförmigen Wasserstoffs sorgen. Ein derartiger Filter 10 ist in der Darstellung der 1 prinzipmäßig angedeutet. Er sitzt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in dem Wasserstoffspeichersystem 1 zwischen dem Leitungselement 8 und der Dosiereinrichtung 9. Im Falle dass mehrere Druckgasbehälter 6 vorhanden sind kann beispielsweise jeder dieser Druckgasbehälter 6 und/oder der Betankungsanschluss und/oder der Anschluss des Druckminders mit einem derartigen Filter 10 versehen sein. Im Prinzip sind solche Filter 10 natürlich auch auf der Niederdruckseite denkbar und möglich. To the gaseous fuel, here the hydrogen in the fuel cell system are correspondingly high demands in terms of the number and size of entrained particles to be addressed. An entry of unwanted particles, for example in the fuel cell 2 or the metering device 9 could lead to sustained damage and disruption of the fuel cell system. Therefore, it is well known and common in the field of hydrogen supply to the fuel cell system filters 10 to use, which provide for a corresponding purity of the gaseous hydrogen. Such a filter 10 is in the representation of 1 indicated in principle. He sits in the embodiment shown here in the hydrogen storage system 1 between the conduit element 8th and the metering device 9 , In case of several compressed gas tanks 6 For example, each of these compressed gas containers can be present 6 and / or the refueling connection and / or the connection of the pressure reducer with such a filter 10 be provided. In principle, such filters 10 of course also on the low-pressure side conceivable and possible.

Ebenso kann ein solcher Filter 10 auch in einer hier nicht dargestellten Komponente eines Befüllpfades für den Druckgasbehälter 6 entsprechend genutzt werden.Likewise, such a filter 10 also in a component, not shown here, of a filling path for the pressurized gas container 6 be used accordingly.

In der Darstellung der 2 ist ein solcher Filter 10 als Teil einer Filtervorrichtung 100 nun im Detail zu erkennen. Der Filter 10 ist dabei in der Darstellung der 2 oben im regulären Betrieb zu erkennen, und in der Darstellung der 2 unten in derselben Ausführungsform jedoch in einem deformierten bzw. kollabierten Zustand, welcher noch im Detail beschrieben wird. Der Filter 10 umfasst als wesentliches Bauteil ein Filterelement 11, welches beispielsweise aus einer oder mehreren Schichten eines Filtervlieses, Filtergewebes und/oder Filtergitters besteht. Für den Einsatz in dem Wasserstoffspeichersystem 1 soll das Material des Filterelements 11 dabei ein nichtrostender Stahl, ein sogenannter Edelstahl, sein. Dieses Material ist für derartige Einsatzzwecke allgemein bekannt und üblich. Der Filter 10 weist an seinem in der Darstellung der 2 rechten Ende ein Halteelement 12 auf, welches mit einer zentralen Bohrung als Gasleitung 13 versehen ist. Dabei ist das Filterelement 11 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Halteelement 12 insbesondere verklebt oder verschweißt. An seinem anderen Ende ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein Verschlusselement 14 vorgesehen, mit welchem es in derselben Art und Weise verbunden ist. Die beiden dem Inneren des Filterelements 11 zugewandten Seiten des Halteelements 12 und des Verschlusselements 14 sind dabei in dem Ausführungsbeispiel der 2 jeweils ballig ausgeführt.In the presentation of the 2 is such a filter 10 as part of a filter device 100 now to be recognized in detail. The filter 10 is in the presentation of the 2 can be seen above in regular operation, and in the presentation of the 2 but below in the same embodiment in a deformed or collapsed state, which will be described in detail. The filter 10 comprises as essential component a filter element 11 , which consists for example of one or more layers of a filter fleece, filter fabric and / or filter grid. For use in the hydrogen storage system 1 intended to be the material of the filter element 11 a stainless steel, a so-called stainless steel. This material is well known and common for such uses. The filter 10 indicates his in the representation of 2 right end of a holding element 12 on, which with a central bore as a gas line 13 is provided. Here is the filter element 11 in the embodiment shown here with the holding element 12 especially glued or welded. At its other end is in the embodiment shown here, a closure element 14 provided, with which it is connected in the same way. The two inside the filter element 11 facing sides of the retaining element 12 and the closure element 14 are in the embodiment of 2 each performed crowned.

Das Filterelement 11 bzw. der Filter 10 sind in der Filtervorrichtung 100 deren Wandungen 101 mit einem gewissen Abstand von dem Filterelement 11 den Filter 10 umgeben. Die Filtervorrichtung 100 gemäß den 2 sowie den später noch beschriebenen 4 und 5 wird nun von dem, gegebenenfalls mit den Schmutzpartikeln beladenem Gas, von außen angeströmt. Das Gas gelangt durch das Filterelement 11 in das Innere des Filters 10 und strömt über die Gasleitung 13, wie es durch den Pfeil dargestellt ist, ab. In der Darstellung der 3 ist der umgekehrte Aufbau zu erkennen, bei dem, wie es durch die Pfeile angedeutet ist, das Gas durch die Gasleitung 13 in den Filter 10 einströmt, um dann durch die Bohrung 102, in welcher der Filter angeordnet ist, entsprechend abzuströmen.The filter element 11 or the filter 10 are in the filter device 100 their walls 101 with a certain distance from the filter element 11 the filter 10 surround. The filter device 100 according to the 2 and the later described 4 and 5 is now flowed from the, optionally loaded with the dirt particles gas from the outside. The gas passes through the filter element 11 into the interior of the filter 10 and flows over the gas line 13 , as shown by the arrow, from. In the presentation of the 3 the reverse construction can be seen, in which, as indicated by the arrows, the gas through the gas line 13 in the filter 10 flows in, then through the hole 102 , in which the filter is arranged to flow accordingly.

Wie bereits erwähnt, ist in der Darstellung der 2 oben der reguläre Betrieb des Filters 10 gezeigt. Über die Gasleitung 13 strömt das Gas aus dem Inneren des Filterelements 11 ab. Der Eingangsdruck p_in ist dabei größer, als der Ausgangsdruck p_out um das Filterelement 11 herum. Deshalb durchströmt das gegebenenfalls mit Schmutzpartikeln beladene Gas das Filterelement 11. Bei keiner oder einer sehr geringen Beladung mit Schmutz des Filterelements 11 kann dieses so seine Filterwirkung ideal entfalten und lässt sich dennoch sehr einfach, leicht und kostengünstig, insbesondere ohne Stützstruktur oder dergleichen, aufbauen.As already mentioned, in the presentation of the 2 above the regular operation of the filter 10 shown. About the gas line 13 the gas flows from inside the filter element 11 from. The inlet pressure p _in is greater than the outlet pressure p _out around the filter element 11 around. Therefore, the optionally loaded with dirt particles gas flows through the filter element 11 , With no or very little contamination with dirt of the filter element 11 This can thus develop its filtering effect ideal and can still very simple, easy and inexpensive, in particular without support structure or the like, build.

Eine vollständige Beladung des Filterelements 11 mit Schmutzpartikeln, sodass kein oder fast kein Gas das Filterelement 11 passieren kann, tritt typischerweise im regulären Betrieb nicht auf, da die Filter 10 ausreichend gewartet und bei den Wartungsintervallen auch gewechselt werden. Lediglich in Situationen, in denen unerwartete Probleme in dem Wasserstoffspeichersystem 1 auftreten, beispielsweise durch eine extreme Schmutzbeladung des eingefüllten Gases, ein fehlerhaftes oder zerstörtes Bauteil, welches Partikel in das Gas einträgt oder dergleichen, kann es zu einer weitgehend vollständigen Schmutzbeladung des Filterelements 11 kommen. Tritt eine solche auf, dann kann das Gas nicht mehr durch das Filterelement 10 abströmen. In dem Wasserstoffspeichersystem 1 kommt es dann zu einer Situation, wie sie in der Darstellung der 2 unten angedeutet ist. Der Ausgangsdruck p_out wird in diesem Fall sehr viel kleiner als der Eingangsdruck p_in. Das Filterelement 11 kollabiert und fällt, wie es in der Darstellung der 2 unten angedeutet ist, in sich zusammen, da die Druckkräfte F_p es zusammendrücken. Dies birgt prinzipiell die Gefahr, dass das Filterelement 11 entsprechend beschädigt wird und im schlimmsten Fall einreißt oder von dem Halteelement 12 bzw. dem Verschlusselement 14 abreißt. Hierdurch kann es zu einem Bypass für das verschmutzte Gas und insbesondere die Schmutzpartikel kommen, sodass in Strömungsrichtung nach dem Filter 10 angeordnete Bauteile mit dem Schmutz belastet und gegebenenfalls nachhaltig gestört bzw. in ihrer Funktion beeinträchtigt werden. Dies gilt es in jedem Fall zu vermeiden.A full load of the filter element 11 with dirt particles, so no or almost no gas is the filter element 11 can happen, typically does not occur in regular operation, as the filters 10 adequately maintained and also changed at the maintenance intervals. Only in situations where unexpected problems in the hydrogen storage system 1 occur, for example, by an extreme dirt loading of the filled gas, a faulty or destroyed component which introduces particles into the gas or the like, it can lead to a substantially complete dirt loading of the filter element 11 come. If such occurs, then the gas can not through the filter element 10 flow out. In the hydrogen storage system 1 Then it comes to a situation, as in the presentation of the 2 is indicated below. The output pressure p _out in this case is much smaller than the input pressure p _in . The filter element 11 collapses and falls, as shown in the illustration of 2 below, in together, as the compressive forces F _{p s} compress it. This entails in principle the risk that the filter element 11 is damaged accordingly and tears in the worst case or from the holding element 12 or the closure element 14 interrupted. This can lead to a bypass for the polluted gas and in particular the dirt particles, so that in the flow direction after the filter 10 arranged components loaded with the dirt and possibly permanently disturbed or impaired in their function. This should be avoided in any case.

Der Aufbau des Filters 10 gemäß der Erfindung ist deshalb so gewählt, dass sich im Falle eines Kollabierens des Filterelements 11, wie es in der Darstellung der 2 unten zu erkennen ist, Teile des Filterelements 11 gegeneinander abstützen, wodurch der Gesamtaufbau des Filters 10, wie es in der vergleichenden Darstellung der 2 unten zu erkennen ist, verkürzt wird. Gleichzeitig kann sich das Filterelement an den ballig ausgeführten Bereichen des Halteelements 12 und des Verschlusselements 14 abstützen. Der gesamte Aufbau wird hierdurch auch für diesen Fall des kollabierten Filterelements 11 sicher und zuverlässig stabilisiert, sodass typischerweise kein Einreißen oder Ablösen des Filterelements 11 und ein hierdurch entstehender Bypass auftritt. Dies ist insbesondere auch deshalb möglich, da durch die Verwendung des Materials Edelstahl zur Filterung des Wasserstoffs ein Material mit vergleichsweise hoher Duktilität verwendet wird, welches sich ausreichend verformen kann, ohne unmittelbar einzureißen.The construction of the filter 10 According to the invention is therefore chosen so that in case of collapse of the filter element 11 as it is in the presentation of 2 can be seen below, parts of the filter element 11 abut each other, reducing the overall structure of the filter 10 as it is in the comparative presentation of 2 can be seen below, is shortened. At the same time, the filter element at the spherically executed areas of the holding element 12 and the closure element 14 support. The entire structure is thereby also for this case of the collapsed filter element 11 safely and reliably stabilized, so that typically no tearing or detachment of the filter element 11 and a resulting bypass occurs. This is particularly possible because the use of the material stainless steel for filtering the hydrogen, a material with a relatively high ductility is used, which can deform sufficiently without directly tearing.

Wie bereits im Rahmen der Darstellung der oberen Ausführungsform der 3 erläutert, entspricht der Aufbau dem der 2 mit umgekehrter Richtung der Durchströmung. Setzt sich das Filterelement 11 hier mit dem Schmutz zu, dann wird der Eingangsdruck _in im Inneren sehr viel größer als der Ausgangsdruck _out in der Bohrung 102, sodass der umgekehrte Fall auftritt und das Filterelement 11 von dem Druck F_p nach außen verformt wird. Dies führt letztlich zu der in der 3 unten dargestellten Situation. Durch die vergleichsweise geringen Abstände zwischen den Wandungen 101 der Bohrung 102 und dem Filterelement 11 kann sich dieses bei dem in 3 beschriebenen Aufbau nun an den Wandungen 101 abstützen, sodass auch hier keine Zerstörung und insbesondere kein Einreißen des Filterelements 11 im Falle der vollständigen Verschmutzung desselben zu befürchten ist.As already in the context of the presentation of the upper embodiment of 3 explained, the structure corresponds to the 2 with the reverse direction of the flow. The filter element settles 11 here with the dirt, then the inlet pressure _in the interior much greater than the output pressure _out in the bore 102 so that the reverse case occurs and the filter element 11 is deformed outwardly from the pressure F _p . This ultimately leads to the in the 3 situation shown below. Due to the comparatively small distances between the walls 101 the bore 102 and the filter element 11 This can be at the in 3 described construction now on the walls 101 support, so that there is no destruction and in particular no tearing of the filter element 11 in case of total pollution of the same.

Neben der in der Darstellung der 2 in den beiden beschriebenen Zuständen gezeigten Ausführungsvariante des Filters 10 sind in vergleichbarer Art weitere Ausführungsvarianten denkbar. Diese sind beispielhaft analog zur Darstellung in 2 in den 4 und 5 zu erkennen. Auch hier ist im oberen Fall der Filter 10 im regulären Betrieb und im unteren Fall im kollabierten Betrieb gezeigt. Der Unterschied besteht nun darin, dass auf das Verschlusselement 14 verzichtet wird. Stattdessen sind die Enden des im Wesentlichen rohrförmigen Filterelements 11 auf der dem Halteelement 12 abgewandten Seite miteinander verpresst und beispielsweise durch Reibschweißen sicher und zuverlässig miteinander verbunden. Auch hier weist das Halteelement 12 wiederum eine ballige Form auf, sodass das Filterelement 11 im Falle eines Kollabierens sich sowohl mit den Filterflächen aneinander als auch im Bereich der balligen Form des Halteelements 12 entsprechend abstützen kann. Insbesondere kann die ballige Form dabei die Art der Einschnürung des Filterelements 11 beim Kollabieren mit vorgeben, um so ein sicheres und zuverlässiges Anlegen der entsprechenden Teilbereiche des Filterelements aneinander zu gewährleisten.In addition to in the presentation of the 2 in the two described states shown embodiment of the filter 10 are in a similar manner further embodiments conceivable. These are exemplary analogous to the representation in FIG 2 in the 4 and 5 to recognize. Again, the filter is in the upper case 10 in normal operation and in the lower case in collapsed operation. The difference now is that on the closure element 14 is waived. Instead, the ends of the substantially tubular filter element 11 on the holding element 12 pressed side facing away from each other and safely and reliably connected together, for example by friction welding. Again, the retaining element 12 turn a spherical shape, so that the filter element 11 in the case of a collapse, both with the filter surfaces to each other and in the region of the spherical shape of the holding element 12 can support accordingly. In particular, the spherical shape while the type of constriction of the filter element 11 specify during collapse, so as to ensure a safe and reliable application of the corresponding portions of the filter element to each other.

In der Darstellung der 4 ist außerdem eine andere Befestigungsart des Filterelements an dem Halteelement 12 gewählt, als in der Darstellung der 2. Eine radial umlaufende Nut nimmt das Material des Filterelements 11 entsprechend auf, indem dieses mit der Nut verpresst, verstemmt und/oder verschweißt oder verklebt ausgebildet ist.In the presentation of the 4 is also another way of fastening the filter element to the retaining element 12 chosen, as in the representation of 2 , A radially circumferential groove takes the material of the filter element 11 in accordance with, by this with the groove pressed, caulked and / or welded or glued is formed.

Die Darstellung der 5 unterscheidet sich von der Darstellung der 4 nur insoweit, als die Aufnahme des Materials des Filterelements 11 an dem Halteelement 12 anders ausgeführt ist. Anstelle der radialen Nut ist hier eine in axialer Richtung in das Material des Halteelements 12 eingebrachte Nut vorgesehen, in welcher das Material des Filterelements 11 in der beschriebenen Art und Weise beispielsweise durch Verschweißen, Verkleben, Verpressen, Versintern und/oder Verstemmen entsprechend gesichert werden kann.The presentation of the 5 is different from the representation of 4 only insofar as the inclusion of the material of the filter element 11 on the holding element 12 is executed differently. Instead of the radial groove is here in the axial direction in the material of the holding element 12 introduced groove provided in which the material of the filter element 11 in the manner described, for example by welding, gluing, pressing, sintering and / or caulking can be secured accordingly.

In der Darstellung der 6 ist in einem Längs- und einem Querschnitt eine weitere Variante zur Befestigung des Filterelements 11, in diesem Fall an dem hier auf der anderen Seite dargestellten Halteelement 12 zu erkennen. Das Material des Filterelements 11 wird auf das Halteelement 12 aufgesteckt und anschließend wird ein Pressring 15, wie es durch den mit 16 bezeichneten Pfeil angedeutet ist, über das Filtermaterial gepresst, um dieses so mit dem Halteelement 12 zu verbinden. Anstelle der balligen Ausführungsform des Halteelements 12 ist es in diesem Ausführungsbeispiel pyramidenförmig ausgebildet. Es weist vier einzelne in dem Querschnitt erkennbare Pyramidenflächen 17 auf, um so unterstützend auf ein entsprechendes Kollabieren des Filterelements 11 einzuwirken, wobei das Filterelement 11 sich nur im kollabiertem Zustand an den Pyramidenflächen 17 des Halteelements 12 abstützen wird.In the presentation of the 6 is in a longitudinal and a cross section another variant for mounting the filter element 11 , in this case on the holding element shown here on the other side 12 to recognize. The material of the filter element 11 is on the retaining element 12 attached and then a press ring 15 as by the with 16 designated arrow is indicated, pressed over the filter material to this with the holding element 12 connect to. Instead of the crowned embodiment of the holding element 12 it is pyramid-shaped in this embodiment. It has four individual pyramid surfaces which can be seen in the cross section 17 so as to assist in a corresponding collapse of the filter element 11 to act, the filter element 11 only in the collapsed state at the pyramid surfaces 17 of the holding element 12 will support.

Beispielhaft ist in der Darstellung der 6 oben jeweils in der Seitenansicht und in zwei beispielhaften Schnittdarstellungen die Formgebung des Filterelements 11 zu erkennen. Dieses ist in der Darstellung der 6 oben links als rohrförmiger Abschnitt in einer Seitenansicht zu erkennen. Dieser rohrförmige Abschnitt kann beispielsweise, wie in der Darstellung der 6 oben in der Mitte dargestellt, einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, oder auch einen in etwa rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt mit gerundeten Kanten. Insbesondere in Zusammenwirkung mit dem Halteelement 12 in der Ausführungsform gemäß 5 bewirkt dies, für den Fall einer Deformation bzw. eines Kollabierens des Filterelements 11, die in der Darstellung der 6 unter gezeigte Ausführungsvariante. Das Filterelement 11 fällt an den jeweiligen Kanten in sich zusammen und legt sich an den Pyramidenflächen 17 an, ebenso wie Teile des Filterelements sich flächig gegeneinander abstützen. Letztlich resultiert dann eine in etwa sternförmige Ausgestaltung des Filterelements im kollabierten Zustand, bei welcher sich Teilbereiche des Filterelements 11 großflächig gegeneinander abstützen, sodass ein sehr stabiler Aufbau entsteht, bei welchem die Gefahr eines Beschädigens oder Einreißens des Filterelements 11 annähernd vollständig ausgeschlossen werden kann. Damit ist ein einfacher, leichter und auch im Falle eines Kollabierens sehr zuverlässiger Filter 10 entstanden, welcher so die in Strömungsrichtung nach dem Filter 10 angeordneten Komponenten zuverlässig vor einer Verschmutzung mit durch das Gas mitgeführten Partikeln schützt.An example is in the representation of 6 above in each case in the side view and in two exemplary sectional views of the shape of the filter element 11 to recognize. This is in the presentation of 6 recognizable top left as a tubular portion in a side view. This tubular portion may, for example, as in the illustration of 6 shown in the upper center, have a circular cross section, or also an approximately rectangular or square Cross-section with rounded edges. In particular, in cooperation with the holding element 12 in the embodiment according to 5 causes this, in the event of deformation or collapse of the filter element 11 that in the representation of the 6 under embodiment shown. The filter element 11 collapses at the edges and settles on the pyramid surfaces 17 on, as well as parts of the filter element are supported flat against each other. Ultimately, then results in an approximately star-shaped configuration of the filter element in the collapsed state, in which parts of the filter element 11 support against each other over a large area, so that a very stable structure is created, in which the risk of damaging or tearing of the filter element 11 can be almost completely excluded. This is a simpler, easier and also in case of collapsing very reliable filter 10 emerged, which in the direction of flow after the filter 10 arranged components reliably protects against contamination with entrained by the gas particles.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2003/0102051 A1 [0002]
DE 102011114729 A1 [0005]

Claims

Filter device ( 100 ) with a filter ( 10 ) for high-pressure gases, with a filter element ( 11 ) of a filter fleece, grid and / or fabric, wherein the filter element ( 11 ) is tubular and at one end with one with a gas line ( 13 ) provided retaining element ( 12 ), and is closed at its other end, characterized in that the filter element ( 11 ) is designed so that it is dimensionally stable in regular operation, and that subregions of the filter element ( 11 ) in the event that the filter element ( 11 ) is largely added and compressed by the pressure, at least support each other.

Filter device ( 100 ) with a filter ( 10 ) for high-pressure gases, with a filter element ( 11 ) of a filter fleece, grid and / or fabric, wherein the filter element ( 11 ) is tubular and at one end with one with a gas line ( 13 ) provided retaining element ( 12 ), and is closed at its other end, and with a filter ( 10 ) at its outer periphery by far surrounding receiving bore ( 102 ), characterized in that the filter element ( 11 ) is designed so that it is dimensionally stable in regular operation, and that subregions of the filter element ( 11 ) in the event that the filter element ( 11 ) is largely added and pressed apart on walls ( 101 ) of the receiving bore ( 102 ).

Filter device ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the interior of the filter element ( 11 ) is free from a support structure.

Filter device ( 100 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the closed end of the filter element ( 11 ) by means of a closure element ( 14 ) is closed.

Filter device ( 100 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the closed end of the filter element ( 11 ) by connecting the material of the filter element ( 11 ) is closed.

Filter device ( 100 ) according to claim 5, characterized in that the material of the filter element ( 11 ) is pressed to seal, welded, caulked and / or glued.

Filter device ( 100 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the retaining element ( 12 ) and / or the closure element ( 14 ) in the direction of the interior of the filter element ( 11 ) is formed spherical, conical or pyramidal.

Filter device ( 100 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that subregions of the filter element ( 11 ), in the event that the filter element ( 11 ) is largely added and compressed by the counter pressure, on the holding element ( 12 ) and / or the closure element ( 14 ).

Filter device ( 100 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the material of the filter element ( 11 ) with the holding element ( 12 ) and / or the closure element ( 14 ) caulked, welded, glued, sintered and / or via a pressed-on ring ( 15 ) connected is.

Filter device ( 100 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the material of the filter element ( 11 ) in an axial or radial groove of the retaining element ( 12 ) and / or the closure element ( 14 ) is recorded.

Filter device ( 100 ) according to one of claims 1 to 10, characterized in that the filter element ( 11 ) is made of a metallic material, in particular a stainless steel.

Hydrogen storage system ( 1 ) with at least one compressed gas storage ( 6 ), with a nominal pressure of more than 60 MPa, and at least one filter device ( 100 ) according to one of claims 1 to 11, for filtering the hydrogen during refueling and / or during the removal.