DE102016010450A1 - Flüssigkeitsabscheider und seine Verwendung - Google Patents
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsabscheider nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung die Verwendung eines derartigen Flüssigkeitsabscheiders.
- Ein gattungsgemäßer Flüssigkeitsabscheider, wie er insbesondere in einem Brennstoffzellensystem verwendet werden kann, ist aus der
US 2009/0162730 A1 - Der Aufbau hat dabei den Vorteil, dass im Falle, dass das Flüssigkeit im Flüssigkeitssammelbereich einfriert, die Abblasleitung und das Abblasventil nicht mit einfrieren, sodass eine prinzipielle Funktionalität auch in diesem Fall gewährleistet ist. Der Nachteil des Aufbaus besteht nun darin, dass ein vergleichsweise hoher Volumenstrom benötigt wird, um die Flüssigkeit auszutragen, und dass der Aufbau nicht sicherstellen kann, dass die Flüssigkeit zuverlässig vollständig aus dem Flüssigkeitsabscheider ausgetragen wird.
- Zum weiteren allgemeinen Stand der Technik kann außerdem auf die
US 2010/0279191 A1 - Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, den aus dem gattungsgemäßen Stand der Technik bekannten Flüssigkeitsabscheider weiter zu verbessern.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Flüssigkeitsabscheider mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Außerdem ist im Anspruch 5 eine besonders bevorzugte Verwendung des Flüssigkeitsabscheiders angegeben. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Verwendung ergeben sich auch hier aus den abhängigen Unteransprüchen.
- Bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsabscheider ist es vergleichbar wie bei dem gattungsgemäßen Flüssigkeitsabscheider vorgesehen, dass eine Abblasleitung oberhalb eines im bestimmungsgemäßen Einsatz höchsten Wasserstandes in einem Flüssigkeitssammelbereich mündet. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass in dieser Abblasleitung zusätzlich eine Gasstrahlpumpe vorgesehen ist, welche von dem abgeblasenen Gasstrom als Treibgasstrom durchströmt wird, wenn die Ventileinrichtung geöffnet ist. Diese Gasstrahlpumpe ist beispielsweise in der Art eines Venturirohrs ausgebildet. In dem Bereich des geringsten Drucks, also der höchsten Geschwindigkeit und des geringsten Querschnitts, mündet in die Gasstrahlpumpe in an sich bekannter Art und Weise eine Saugleitung. Diese Saugleitung, über welche ein Medium durch den Treibgasstrom in der Gasstrahlpumpe angesaugt wird, mündet erfindungsgemäß in dem Flüssigkeitssammelbereich. Die Gasstrahlpumpe ist also in der Lage, mit dem abgeblasenen Gasstrom als Treibgasstrom Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitssammelbereich abzusaugen.
- Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung der Idee mündet die Saugleitung dabei in den Flüssigkeitssammelbereich im bestimmungsgemäßen Einsatz in Richtung der Schwerkraft unten. Der Flüssigkeitssammelbereich kann also über die Saugleitung komplett von Flüssigkeit befreit werden, sodass in jedem Fall eine vollständige Entleerung des Flüssigkeitsabscheiders bei ausreichendem Gasstrom des abgeblasenen Gases gesichert werden kann. Dies ist gegenüber dem Aufbau aus dem Stand der Technik ein entscheidender Vorteil. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Flüssigkeit dabei zerstäubt wird, sodass die direkte Abgabe von flüssigem Medium typischerweise nicht auftritt und sich so keine Pfützen der Flüssigkeit ausbilden.
- Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Flüssigkeitsabscheiders kann es nun außerdem vorgesehen sein, dass der Flüssigkeitsabscheider so ausgebildet ist, dass das durch die Abblasleitung abgeblasene Gas innerhalb des Flüssigkeitsabscheiders zumindest teilweise durch den Flüssigkeitssammelbereich oder, wenn keine Zwischenwand vorhanden ist, entlang des Flüssigkeitssammelbereichs strömt. Vergleichbar wie beim gattungsgemäßen Aufbau kann also Flüssigkeit ergänzend zur Verwendung der Gasstrahlpumpe auch von dem abgeblasenen Gasstrom direkt mitgerissen werden und gelangt so zusammen mit dem Treibgasstrom durch die Gasstrahlpumpe in die Umgebung. Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsabscheider in dieser besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung hat also zwei Möglichkeiten, die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsabscheider zu fördern. Eine bestmögliche Entleerung wird so in jedem Fall erreicht.
- Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der Idee kann es außerdem vorgesehen sein, dass in der Abblasleitung und/oder in dem zur Abblasleitung führenden Teil des Flüssigkeitsabscheiders hydrophile Elemente und/oder Elemente mit kapillarer Wirkung bezüglich des Aufsaugens von Flüssigkeit angeordnet sind. Hierdurch kann eine Benetzung der Abblasleitung bzw. der zur Abblasleitung führenden Teile des Flüssigkeitsabscheiders mit Flüssigkeit verhindert werden bzw. dort anlangende Flüssigkeit wird durch die Kapillarwirkung gleichmäßig verteilt. Im Falle eines Einfrierens kann so ein Verstopfen der Abblasleitung bzw. der zu ihr führenden Bereiche durch Eisbildung ausgeschlossen werden. Zusammen mit der Leitungsführung der Abblasleitung so, dass abzublasende Gas oberhalb des Flüssigkeitssammelbereich strömt, kann auch beim Einfrieren der Flüssigkeit in dem Flüssigkeitssammelbereich die Funktionalität des Abblasens von Gas weiterhin gewährleistet werden. Bezüglich der Details zur kapillaren Wirkung wird dabei auf die
DE 10 2006 047 574 A1 verwiesen, welche derartige Aufbauten innerhalb eines Leitungselements zeigt, sodass das Leitungselement, im übertragenen Sinne also die Abblasleitung bzw. der zur Abblasleitung führende Bereich des Flüssigkeitsabscheiders, analog zu den Ausführungen in dieser deutschen Offenlegungsschrift, welche unter anderem auf die Anmelderin zurückgeht, nicht auftreten kann. Dies ist insbesondere beim Einsatz in einem Brennstoffzellensystem, welches in einem Fahrzeug eingesetzt wird, ein entscheidender Vorteil, da so sichergestellt werden kann, dass auch unter Bedingungen mit Temperaturen der unterhalb des Gefrierpunkts der Flüssigkeit (typischerweise Wasser) ein sicherer Start notwendig ist, da ein Abblasen von Gas nicht durch die Eisbildung der auskondensierten Flüssigkeit der Brennstoffzelle blockiert werden kann. - Wir bereits erwähnt, eignet sich der erfindungsgemäße Flüssigkeitsabscheider insbesondere zur Verwendung in einem Brennstoffzellensystem. Dementsprechend ist er auch gemäß Anspruch 5 zur Verwendung in einem Brennstoffzellensystem, und hier insbesondere in einem Brennstoffzellensystem, welches zur Bereitstellung von elektrischer Antriebsleistung in einem Fahrzeug ausgebildet ist, vorgesehen. Die Verwendung des Flüssigkeitsabscheiders ist dabei erfindungsgemäß im Anodenkreislauf eines solchen Brennstoffzellensystems vorgesehen. Dieser Anodenkreislauf ist dem Fachmann der Brennstoffzellensysteme allgemein bekannt. Er dient dazu, überschüssigen Wasserstoff, Wasser und Inertgase vom Ausgang des Anodenbereichs der Brennstoffzelle zu ihrem Eingang zurückzuführen und dieser vermischt mit frischem Wasserstoff wieder zuzuführen. Neben einer Fördereinrichtung in dem Anodenkreislauf, welche beispielsweise ein Gebläse und/oder eine Gasstrahlpumpe sein kann, ist hier typischerweise ein Flüssigkeitsabscheider für das Wasser vorgesehen, aus welchem von Zeit zu Zeit Flüssigkeit und inerte Gase aus dem Anodenkreislauf abgeblasen werden müssen, um zu verhindern, dass die Wasserstoffkonzentration, aufgrund der sich in dem geschlossenen Volumen des Anodenkreislaufs anreichernden inerten Stoffe unter eine für die Brennstoffzelle kritische Größe absinkt. Dieser Vorgang wird bezüglich der Flüssigkeit auch als Drain und bezüglich des Abblasens von inerten Gasen auch als Purge bezeichnet.
- Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Verwendung sieht es nun darüber hinaus vor, dass die Abblasleitung aus dem Flüssigkeitsabscheider in eine kathodenseitige Abluftleitung des Brennstoffzellensystems mündet. Eine solche Mündung der Abblasleitung in eine Abluftleitung des Brennstoffzellensystems stellt sicher, dass eventueller Restwasserstoff, welcher typischerweise unvermeidlich durch die Abblasleitung mit abgeblasen wird, durch die Abluft der Kathodenseite der Brennstoffzelle ausreichend verdünnt wird, sodass keine kritischen Wasserstoffemissionen auftreten. Außerdem wird der größere kathodenseitige Volumenstrom der Abluft dafür sorgen, dass das die zerstäubte Flüssigkeit entsprechend fein verteilt wird und/oder in der Abluft verdampft, sodass auch hierdurch die Gefahr eines Austrags von flüssigem Medium weiter verringert wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass in der Abluftleitung typischerweise ein geringerer Druck als beispielsweise auf der Eingangsseite der Kathode, wohin Abblasleitungen gemäß des Standes der Technik auch häufig führen, herrscht. Hierdurch ist ein Übertritt des abgeblasenen Gasstroms vom Flüssigkeitsabscheider in die Abluftleitung möglich. Gleichzeitig erlaubt die Druckdifferenz eine ausreichende Strömungsgeschwindigkeit, um den Betrieb der Gasstrahlpumpe in der Abblasleitung effizient und wirkungsvoll zu ermöglichen.
- Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der Verwendung kann es nun ferner vorgesehen sein, dass der Anodenkreislauf mit pulsierendem Druck betrieben wird, wobei dann erfindungsgemäß die Ventileinrichtung während der Phasen des höheren Drucks geöffnet wird. Der Betrieb eines Anodenkreislaufs mit pulsierendem Druck, also mit sich stetig erhöhenden und erniedrigten Druck, ist grundlegend aus dem Stand der Technik bekannt. Zu den Details bezüglich der Betriebsweise, dort unter Verwendung einer Gasstrahlpumpe als Rezirkulationsfördereinrichtung, kann insbesondere auf die
DE 10 2004 049 165 B4 hingewiesen werden, welche einen solchen pulsierten Betrieb des Anodenkreislaufs eines Brennstoffzellensystems beschreibt. Der pulsierte Betrieb dient dabei insbesondere dazu, durch die höheren Druckunterschiede Wasser aus den Gasverteilungskanälen im Anodenbereich der Brennstoffzelle besser auszutragen und dieses dann bei der Verwendung gemäß der Erfindung dem Flüssigkeitsabscheider effizient zuzuführen. Nun kann, wenn eine Phase höheren Drucks ansteht, die Ventileinrichtung in der Abblasleitung geöffnet werden, um die dann maximale Druckdifferenz zwischen der Anodenseite und der Umgebung bzw. gemäß der oben beschriebenen vorteilhaften Verwendung der Abblasleitung auszunutzen, um über den möglichst hohen Druckunterschied eine möglichst gute Förderleistung der Gasstrahlpumpe in der Abblasleitung zu realisieren. Dies ermöglicht einen sehr effizienten Betrieb und einen guten Austrag von Wasser aus dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitsabscheider in seiner Verwendung in einem Anodenkreislauf eines Brennstoffzellensystems. - Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den restlichen abhängigen Unteransprüchen und werden anhand der nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispiele deutlich.
- Dabei zeigen:
-
1 ein beispielhaftes Brennstoffzellensystem in einem Fahrzeug; -
2 eine schematische Darstellung einer mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsabscheiders; und -
3 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Flüssigkeitsabscheiders. - In der Darstellung der
1 ist ein Brennstoffzellensystem1 schematisch angedeutet, welches ein prinzipmäßig dargestelltes Fahrzeug2 mit elektrischer Antriebsleistung versorgen soll. Der dargestellte Teil des Brennstoffzellensystems umfasst eine mit3 bezeichnete Brennstoffzelle, welche als sogenannter Brennstoffzellenstapel bzw. Brennstoffzellenstack vorzugsweise in PEM-Technologie realisiert sein soll. Dieser Brennstoffzellenstack umfasst einen angedeuteten und mit4 bezeichneten Anodenbereich sowie einen Kathodenbereich5 . Dem Anodenbereich4 wird Wasserstoff aus einem Druckgasspeicher6 über eine Druckregel- und Dosiereinheit7 sowie eine später noch näher beschriebene Gasstrahlpumpe8 zugeführt. Der Wasserstoff gelangt dann durch die Gasstrahlpumpe8 in den Anodenbereich4 und von dort über eine mit9 bezeichnete Rezirkulationsleitung zurück zur Gasstrahlpumpe und wird dort wieder angesaugt. Dieser rezirkulierte Gasstrom ist an Wasserstoff abgereichert und weist dafür Inertgase auf, welche sich mit der Zeit anreichern, da sie einerseits in dem Wasserstoff des Druckgasspeichers6 in minimalen Anteilen enthalten sind und da sie andererseits durch die Membranen vom Kathodenbereich5 während des Betriebs der Brennstoffzelle3 in den Anodenbereich4 diffundieren. Dieser Aufbau mit der Rezirkulationsleitung9 und beispielsweise der Gasstrahlpumpe8 als Rezirkulationsfördereinrichtung wird auch als Anodenkreislauf10 bezeichnet. Anstelle der Gasstrahlpumpe8 wäre hier auch ein Gebläse denkbar oder die Verwendung sowohl eines Gebläses als auch einer oder mehrerer paralleler oder in Reihe geschalteter Gasstrahlpumpen. Dieser Aufbau ist dem Fachmann soweit bekannt. - Typischerweise ist es nun so, dass sich die inerten Gase und in der Brennstoffzelle
3 entstehendes Wasser in dem Anodenkreislauf10 mit der Zeit anreichern. Sie müssen deshalb gesammelt und abgeblasen werden. Idealerweise ist dafür ein Flüssigkeitsabscheider bzw. Wasserabscheider11 vorgesehen, welcher über eine Ventileinrichtung12 und eine Abblasleitung13 mit einer Abluftleitung14 des Brennstoffzellensystems1 verbunden ist. Hierdurch können idealerweise Wasser und Gas gleichzeitig abgelassen und durch die Abluft in der Abluftleitung14 entsprechend verdünnt werden. Dies ist dem Fachmann soweit aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt, sodass auf die Funktionalität nicht weiter eingegangen werden muss. - Kathodenseitig ist das Brennstoffzellensystem
1 so aufgebaut, dass Luft über eine Luftfördereinrichtung15 und einen Gas/Gas-Befeuchter16 zum Kathodenbereich5 der Brennstoffzelle3 strömt. Die an Sauerstoff abgereicherte Abluft verlässt über die bereits angesprochene Abluftleitung14 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel das Brennstoffzellensystem1 und das Fahrzeug2 . Hier sind weitere Einbauten denkbar, beispielsweise eine Turbine zur Rückgewinnung von Druckenergie und Wärmeenergie, das Vorsehen weiterer Flüssigkeitsabscheider oder ähnlicher Bauteile. All dies ist dem Fachmann geläufig und für die hier vorliegende Erfindung von untergeordneter Bedeutung, sodass hierauf nicht weiter eingegangen werden muss. - In der Praxis ist es nun so, dass insbesondere der Start des Brennstoffzellensystems
1 in dem Fahrzeug2 bei Umgebungsbedingungen mit Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts kritisch sein kann. Es kann notwendig sein, während des Starvorgangs Gas aus dem Anodenkreislauf10 abzulassen, insbesondere dann, wenn die Konzentration an Wasserstoff in dem Anodenbereich4 unter einen kritischen Wert abzusinken droht. Ist in diesem Fall der Wasserabscheider11 bzw. die Ventileinrichtung12 und/oder die Abblasleitung13 eingefroren, sodass dies nicht erfolgen kann, wird die Startfähigkeit der Brennstoffzelle beeinträchtigt. Im schlimmsten Falle muss gewartet werden, bis das ganze System so weit aufgetaut ist, dass eine problemlose Funktionalität möglich wird. Eine solche Wartezeit ist für Fahrzeuganwendungen typischerweise nicht gewünscht und lässt sich einem Fahrzeugkunden unter den heute geltenden Bedingungen kaum zumuten. - Um nun einen Anodenkreislauf
10 zu schaffen, welcher auch im Falle, dass das in ihm befindliche Restwasser während einer Stillstandsphase des Brennstoffzellensystems1 bzw. der Fahrzeugs2 eingefroren ist, gestartet werden kann, wird nun der Aufbau des an sich aus dem Stand der Technik bekannten Wasserabscheiders11 entsprechend angepasst, sodass dieser zumindest das Abblasen von Gas auch dann ermöglicht, wenn in dem Wasserabscheider11 Wasser eingefroren ist. Einen möglichen Aufbau zeigt der in2 dargestellte Wasserabscheider11 . Er weist eine Zuleitung17 für ein Gas-Wasser-Gemisch und eine Ableitung18 für das Gas auf, welche letztlich die beiden Anschlüsse der Rezirkulationsleitung9 an dem Wasserabscheider11 , analog zur Darstellung in1 , ausmachen. Der Wasserabscheider11 kann außerdem in der Durchströmungsrichtung in Richtung der Schwerkraft g von unten nach oben durch das Gas-Wasser-Gemisch weitere Einbauten wie beispielsweise ein optional angedeutetes Gitter19 aufweisen, um die Abscheidewirkung zu verbessern. Auch weitere Konzepte wie beispielsweise das Einleiten des Gas-Wasser-Gemischs über die Zuleitung17 mit einem entsprechenden Drall, sodass ein Zyklonabscheider entsteht oder dergleichen, sind selbstverständlich denkbar und dem Fachmann bekannt. - In dem im bestimmungsgemäßen Einsatz in Richtung der Schwerkraft g unten liegenden Bereich des Wasserabscheiders
11 befindet sich ein Flüssigkeitssammelbereich bzw. Wassersammelbereich20 . Oberhalb der typischerweise im bestimmungsgemäßen Einsatz maximalen hier eingezeichneten Wasseroberfläche mündet die Abblasleitung13 , in welcher beispielsweise in Strömungsrichtung vor der Ventileinrichtung12 eine Gasstrahlpumpe21 angeordnet ist. Diese Gasstrahlpumpe21 wird nun von dem abgeblasenen Gasstrom durch die Abblasleitung13 als Treibgasstrom durchströmt. Über eine Saugleitung22 ist sie mit dem in Richtung der Schwerkraft g tiefsten Abschnitt des Wassersammelbereichs20 verbunden, sodass das dort angesammelte Wasser über die Saugleitung22 und die Gasstrahlpumpe21 angesaugt wird, immer wenn Gas durch die Abblasleitung13 strömt. Dieses Gas strömt nun idealerweise in den Bereich der Abblasleitung14 , wie es in der Darstellung der2 angedeutet ist. - Im Normalfall wird also mit dem Abblasen von Gas durch die Abblasleitung
13 einerseits Wasser aus dem Wassersammelbereich20 über die Saugleitung22 angesaugt und gelangt so in die Abblasleitung14 und mit der Abluft in die Umgebung des Brennstoffzellensystems1 . Zusätzlich ist der Aufbau so gewählt, dass der Gasstrom, welcher durch die Abblasleitung13 strömt, entlang der Oberfläche des Wassersammelbereichs20 bzw. des darin gesammelten Wassers strömt und dieses mit fortreißt bzw. bei ausreichend hohem Wasserstand in den Bereich der Abblasleitung13 drückt. Es kommt also sowohl zu einer Entleerung des flüssigen Wassers durch die Mitte der Gasstrahlpumpe, also einem gemischten Treibstrahl aus Wasser und Gas, als auch durch das Ansaugen des Wassers über die Saugleitung22 . Eine ideale und zuverlässige Entleerung des Wasserabscheiders11 ist so in jedem Fall gewährleistet. - Im eingefrorenen Zustand würde sich in dem Wassersammelbereich
20 und in der Saugleitung22 Eis bilden. Dies ist für die Durchströmung der Gasstrahlpumpe21 bei geöffneter Ventileinrichtung12 jedoch unkritisch, da das Eis typischerweise nicht so weit anwächst, dass es den Bereich zwischen dem Wassersammelbereich20 und den Wandungen des Wasserabscheiders11 blockiert. Das Gas kann hier immer noch passieren und durch die Gasstrahlpumpe abströmen, auch wenn es durch das in der Saugleitung22 gefrorene Wasser nicht zu einem Ansaugen und Abblasen von Wasser kommt. Dennoch kann das Gas abgeblasen werden, sodass die Inbetriebnahme des Brennstoffzellensystems1 problemlos möglich ist. Nach dem erfolgten Auftauen gelangt das Wasser dann – wie oben beschrieben – in die Umgebung, sodass hier keine kritischen Situationen entstehen, in denen gegebenenfalls ein Start des Brennstoffzellensystems1 bzw. des mit ihm ausgerüsteten Fahrzeugs abgebrochen werden müssten. - Eine weitere Verbesserung des Aufbaus ist in der Darstellung der
3 zu erkennen. Der Aufbau unterscheidet sich von dem in2 beschriebenen Aufbau dadurch, dass auf die optionalen Aufbauten19 in der Darstellung verzichtet worden ist. Dafür sind im Bereich der Abblasleitung13 , und zwar zumindest bis in den Bereich der Gasstrahlpumpe21 , kapillare Einbauten oder hydrophile Einbauten vorgesehen. Diese sind in der Darstellung der3 gemeinsam mit dem Bezugszeichen23 versehen. Die Wirkung von hydrophilen Einbauten23 ist die, dass beispielsweise eine hydrophile Beschichtung im Bereich der Abblasleitung13 und der dem Wassersammelbereich20 gegenüberliegenden Wandungen des Wasserabscheiders11 dafür sorgen, dass sich hier kein Wasser ansammelt und diese Stellen nicht oder zumindest nicht druch größere Tropfen benetzt werden. Hierdurch läuft das Wasser ab und sammelt sich im Wassersammelbereich20 , kann also in dem hinsichtlich der Durchströmung kritischen Bereich der Abblasleitung13 nicht anfrieren und so den durchströmbaren Querschnitt nicht verkleinern oder schlimmstenfalls verstopfen. Kapillare Einbauten23 hätten im Wesentlichen eine vergleichbare Wirkung im Resultat. Derartige Einbauten23 in Rohrleitungen sind aus der eingangs bereits erwähnten Schrift der Anmelderin bekannt. Sie verteilen die Flüssigkeit über beispielsweise Vliese, Metallgewirke oder ähnliches über einen vergleichsweise großen Bereich, sodass die Flüssigkeit sich entlang der ganzen Abblasleitung13 und den dem Wassersammelbereich20 gegenüberliegenden Wandungen des Wasserabscheiders11 verteilt. Im Falle eines Einfrierens entsteht so eine gleichmäßige dünne Schicht, welche typischerweise nicht ausreicht, den gesamten durchströmbaren Querschnitt zu versperren. Auch so kann die sichere und zuverlässige Funktionalität des Aufbaus gewährleistet werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- US 2009/0162730 A1 [0002]
- US 2010/0279191 A1 [0004]
- DE 102006047574 A1 [0010]
- DE 102004049165 B4 [0013]
Claims (8)
- Flüssigkeitsabscheider (
11 ) mit wenigstens einer Zuleitung (17 ) zur Zufuhr eines Gas-Flüssigkeits-Gemischs, mit einer Ableitung (18 ) für das Gas und mit einer Abblasleitung (13 ) zum Abblasen von Gas oder Gas und Flüssigkeit, ferner mit einem Flüssigkeitssammelbereich (20 ), welcher im bestimmungsgemäßen Einsatz des Flüssigkeitsabscheiders (11 ) in Richtung der Schwerkraft (g) unten angeordnet ist, und in welchem der im bestimmungsgemäßen Gebrauch maximal zu erwartende Flüssigkeitsspiegel in Richtung der Schwerkraft (g) unterhalb der Mündung der Abblasleitung (13 ) liegt, wobei in der Abblasleitung (13 ) eine Ventileinrichtung (12 ) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abblasleitung (13 ) eine von dem abgeblasenen Gas durchströmte Gasstrahlpumpe (21 ) angeordnet ist, welche saugseitig über eine Saugleitung (22 ) mit dem Flüssigkeitssammelbereich (20 ) verbunden ist. - Flüssigkeitsabscheider (
11 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitsabscheider (11 ) so ausgebildet ist, dass das durch die Abblasleitung (13 ) abgeblasene Gas innerhalb des Flüssigkeitsabscheiders (11 ) zumindest teilweise durch den Flüssigkeitssammelbereich (20 ) oder ohne Zwischenwand entlang des Flüssigkeitssammelbereichs (20 ) strömt, bevor es in die Abblasleitung (13 ) einströmt. - Flüssigkeitsabscheider (
11 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugleitung (22 ) in dem Flüssigkeitssammelbereich (20 ) im bestimmungsgemäßen Einsatz in Richtung der Schwerkraft (g) tiefsten Abschnitt mündet. - Flüssigkeitsabscheider (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abblasleitung (13 ) und/oder in dem zur Abblasleitung (13 ) führenden Teil für das abgeblasene Gas hydrophile Elemente (23 ) und/oder Elemente (23 ) mit kapillarer Wirkung bezüglich des Aufsaugens von Flüssigkeit angeordnet sind. - Verwendung des Flüssigkeitsabscheiders (
11 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem Anodenkreislauf (10 ) eines Brennstoffzellensystems (1 ), welches insbesondere zur Bereitstellung von elektrischer Antriebsleistung in einem Fahrzeug ausgebildet ist. - Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Brennstoffzellensystem (
1 ) in einem Fahrzeug (2 ) zur Bereitstellung von elektrischer Antriebsleistung vorgesehen ist. - Verwendung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abblasleitung (
13 ) in eine kathodenseitige Abluftleitung (14 ) mündet. - Verwendung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Anodenkreislauf (
10 ) mit pulsierendem Druck betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (12 ) während der Phasen des höheren Drucks geöffnet wird.
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