DE102016220106A1 - Verfahren zum Reinigen von Luft in einem Fahrzeug, Verwendung des elektrochemischen Reaktionsprodukts einer Brennstoffzelle und eines Fahrzeugs mit einer Brennstoffzelle und einem Luftwäscher - Google Patents

Verfahren zum Reinigen von Luft in einem Fahrzeug, Verwendung des elektrochemischen Reaktionsprodukts einer Brennstoffzelle und eines Fahrzeugs mit einer Brennstoffzelle und einem Luftwäscher Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Reinigen von Luft in einem Fahrzeug (10) beschrieben. Es wird Wasser als elektrochemisches Reaktionsprodukt einer Brennstoffzelle (20) in einem Fahrzeug (10) erzeugt. Dieses Wasser (H20) wird an einen Luftwäscher (40) des Fahrzeugs (10) geführt. Die Luft (50, 51) wird gereinigt, indem die Luft (50, 51) durch das von der Brennstoffzelle (20) erzeugte Wasser (H20) geführt wird, bzw. umgekehrt.Ferner wird die Verwendung des elektrochemischen Reaktionsprodukts (H20) einer Brennstoffzelle (20) eines Fahrzeugs (10) zur Reinigung der Luft (50) innerhalb des Fahrzeugs (10) beschrieben.

Description

  • Ein angenehmes Raumklima hängt maßgeblich von der Beschaffenheit der Luft ab. Es besteht die Aufgabe, Luft von Partikeln und Schwebstoffen auf einfache Weise zu reinigen (sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Fahrzeugs).
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Ausführungsformen ergeben sich mit den Unteransprüchen, der weiteren Beschreibung sowie mit der 1.
  • Es wird vorgeschlagen, das Reaktionswasser bzw. Produktwasser einer Brennstoffzelle zu verwenden, um in einem Fahrzeug Luft zu säubern. Hierzu wird ein sog. Luftwäscher verwendet, der verfahrenstechnisch auch als Gaswäscher bezeichnet werden kann. Durch den Luftwäscher kann Luft geführt werden, das von einem Innenraum des Fahrzeugs stammt, insbesondere von einer Fahrgastzelle, oder das von der Umgebung des Fahrzeugs stammt. Das Wasser stammt als Reaktionsprodukt von dem elektrochemischen Prozess innerhalb der Brennstoffzelle und wird als Prozesswasser in dem Luftwäscher verwendet. Dadurch kann Luft von Partikeln und Schwebstoffen (d.h. die Luft sowohl innerhalb als auch außerhalb eines Fahrzeugs) während des Betriebs und ohne den Einsatz von weiteren Betriebsmitteln gereinigt werden. Der Luftwäscher dient somit der Entfernung von unerwünschten Bestandteilen in der Luft, insbesondere von Staub und Schwebstoffen. Alternativ oder in Kombination hierzu dient der Luftwäscher der Befeuchtung der Luft, wobei hierzu ebenfalls das aus der Brennstoffzelle anfallende Produktwasser verwendet wird.
  • Wenn somit ein Fahrzeug eine Brennstoffzelle aufweist, insbesondere zur Versorgung des Antriebs und/oder anderer elektrischer Lasten, wird dessen „Abfallprodukt“, nämlich das Produktwasser dazu verwendet, um die Luft zu waschen bzw. zu reinigen oder auch anzufeuchten. Dadurch kann vermieden werden, dass bei der Verwendung eines Luftwäschers in einem Fahrzeug das Wasser mitzuführen ist; vielmehr wird das Wasser verwendet, welches ohnehin beim Betrieb der Brennstoffzelle anfällt.
  • Weiterhin hat das zur Reinigung verwendete Wasser (als Produkt der Brennstoffzelle) einen hohen Reinheitsgrad und ist insbesondere immer dann frisch und kann ausgetauscht werden, wenn die Brennstoffzelle betrieben wird. Daher ist die hier vorgeschlagene Lösung zudem sehr hygienisch, insbesondere da eine Keimbildung durch abgestandenes Wasser oder die Sättigung des Wassers mit ausgewaschenen Stoffen vermieden wird.
  • Es wird somit ein Verfahren zum Reinigen von Luft in einem Fahrzeug vorgeschlagen. Die Luft befindet sich hierbei z. B. (aber nicht exklusiv) in einem Innenraum des Fahrzeugs, insbesondere in der Fahrgastzelle oder auch in einem Lastraum, etwa im Kofferraum. Die Luft kann ferner Umgebungsluft sein, die dem Fahrzeuginnenraum zugeführt wird. Das Verfahren sieht vor, das Wasser, welches das elektrochemische Reaktionsprodukt einer Brennstoffzelle darstellt, zur Reinigung der Luft verwendet wird. Das Wasser wird insbesondere erzeugt, indem der Brennstoffzelle ein Oxidationsmittel und ein Brennstoff zugeführt werden, beispielsweise Wasserstoff und Sauerstoff. Das Wasser wird an einen Luftwäscher des Fahrzeugs abgegeben bzw. diesem zugeführt. Hierzu kann eine Fluidverbindung zwischen der Brennstoffzelle und dem Luftwäscher bestehen, insbesondere zwischen dem Wasserauslass der Brennstoffzelle und dem Wassereinlass bzw. einem Sammelbehälter für Wasser des Luftwäschers.
  • Die Luft wird gereinigt, indem diese durch den Luftwäscher geführt wird, in welchem sich zumindest Teile des Wassers befinden, das von der Brennstoffzelle erzeugt wird. Die Luft wird in dem Luftwäscher durch das Wasser geführt. Hierzu kann beispielsweise ein Ventilator verwendet werden, um einen geeigneten Druck der Luft zu erzeugen, so dass diese durch das Wasser geführt werden kann.
  • Das Wasser wird insbesondere von einer Brennstoffzelle erzeugt, die elektrische Energie für einen elektrischen Fahrzeugantrieb des Fahrzeugs und/oder für andere elektrische Lasten des Fahrzeugs erzeugt. Die Brennstoffzelle kann alternativ oder zusätzlich zum Fahrzeugantrieb auch einen elektrischen Klimakompressor, einen Heizer oder andere Komponenten des elektrischen Fahrzeugbordnetzes des Fahrzeugs versorgen. Die Funktionsweise der Brennstoffzelle ist allgemein bekannt und wird daher hier nur insoweit erläutert, als dass bei der chemischen Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff in der Brennstoffzelle neben elektrischer Energie auch Wasser entsteht. Dieses wird hier zur Luftreinigung in einem Fahrzeug verwendet.
  • Zudem kann nicht nur das Wasser der Brennstoffzelle, sondern auch ggf. anfallende Wärme von der Brennstoffzelle an die Luft des Fahrzeugs oder an das entstehende Wasser oder an den Kühlkreislauf des Fahrzeugs übertragen werden, oder es kann die Temperatur des Wassers verwendet werden, um die Luft zu kühlen, je nach Temperaturgefälle. Allgemein dient demnach eine auszuführende Verbindung zwischen Brennstoffzelle und Fahrzeug oder in diesem befindliche Komponenten dem Energieaustausch zwischen ebendiesen Komponenten. Dies führt insbesondere ebenso der Luftwäsche aus. Es kann daher Wärme ausgetauscht werden zwischen der Brennstoffzelle und der Luft. Hierbei kann es sich um die zu reinigende oder die gereinigte Luft handeln. Es kann somit auch Wärme ausgetauscht werden zwischen einem Fluid oder Gas, das der Brennstoffzelle zugeführt wird, insbesondere Reaktionsgase oder mit anderen Worten Oxidationsmittel und/oder Treibstoff einerseits und der Luft andererseits. Ferner kann Wärme ausgetauscht werden zwischen der Luft und einem Fluid oder Gas, das von der Brennstoffzelle weggeführt wird, insbesondere ein Wärmemedium wie Luft, Wasser oder Öl, das einen Wärmeaustausch mit der Brennstoffzelle ausgeführt hat. Das Fluid kann hierbei auch ein elektrochemisches Produkt sein, insbesondere das Produktwasser oder ein anderes Produkt, das bei dem Betrieb der Brennstoffzelle (durch den elektrochemischen Prozess) entsteht.
  • Die Wärme kann hierbei über einen Wärmetauscher oder auch über eine Wärmepumpe ausgetauscht werden. Hierbei kann insbesondere die Brennstoffzelle die Wärmepumpe antreiben, da diese vorzugsweise elektrisch ausgeführt ist.
  • Die hier beschriebene Möglichkeit zur Verbesserung der Luftreinheit, insbesondere auch des Raumklimas kann in einem Fortbewegungs- und Transportmittel bzw. in einem Luft-, Wasser- oder Landfahrzeug verwendet werden. Als Landfahrzeuge kommen insbesondere Straßenfahrzeuge oder Geländefahrzeuge in Betracht, beispielsweise nicht schienengebundene Nutzfahrzeuge oder auch Personenkraftwagen, wobei als Luftfahrzeug, insbesondere Flugzeuge wie Propeller- und Strahlflugzeuge neben Hubschraubern in Betracht kommen.
  • Weiterhin sei hier im Sinne eines Verfahrens die Verwendung des elektrochemischen Reaktionsprodukts einer Brennstoffzelle eines Fahrzeugs zur Reinigung von Luft innerhalb des Fahrzeugs beschrieben. Hierbei wird das beim Betrieb der Brennstoff anfallende Wasser (als Reaktionsprodukt) verwendet, um innerhalb des Fahrzeugs Luft zu reinigen. Die zu reinigende Luft stammt von innerhalb des Fahrzeugs oder aus der Umgebung des Fahrzeugs. Die zu reinigende Luft ist beispielhaft oder insbesondere die Luft innerhalb einer Fahrgastzelle, einer Kabine oder innerhalb eines Lastvolumens innerhalb des Fahrzeugs. Die zu reinigende Luft kann beispielhaft aber auch von der Fahrzeugumgebung angesaugt werden und anschließend, gereinigt, an diese wieder abgegeben werden. Da beim Betrieb das Wasser ohnehin anfällt, kann die Reinigung der Luft mittels des Wassers ausgeführt werden, ohne dass ein zusätzlicher Wasservorrat mitzuführen ist. Dies ist insbesondere relevant bei Fahrzeugen, da diese nicht immer an ein Wasserversorgungsnetz angeschlossen sein können. Es sei bemerkt, dass sich die hier beschriebene Verwendung von Wasser (als Reaktionsprodukt) einer Brennstoffzelle auch für stationäre Brennstoffzellen eignet, insbesondere bei Brennstoffzellen innerhalb von Gebäuden oder von Kraftwerken. Dieses Wasser wird insbesondere verwendet, um in einem Luftwäscher zur Reinigung innerhalb des Gebäudes verwendet zu werden, wobei der Luftwäscher die Luft eines Innenraums des Gebäudes oder die Luft der Umgebung des Gebäudes reinigt.
  • Zudem wird ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle und einem Luftwäscher beschrieben. Das Fahrzeug ist insbesondere ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug. Der Luftwäscher weist eine Anordnung von Luft mittels Wasser auf. Hierbei kann es insbesondere einen Reinigungsraum, einen Reinigungsabschnitt geben oder ein Reinigungs- bzw. Wasserbehälter verwendet werden. Dieser ist Teil des Luftwäschers. Es besteht eine Verbindung zwischen einem Wasserauslass der Brennstoffzelle und diese Anordnung. Diese Verbindung ist insbesondere eine Liquidverbindung bzw. eine Fluidübertragende Verbindung. Die Verbindung ist so eingerichtet, dass das in der Brennstoffzelle (beim Betrieb) entstehende Wasser dem Luftwäscher zur Luftreinigung zugeführt wird. Üblicherweise wird das beim Betrieb der Brennstoffzelle anfallende Wasser übergangsweise gesammelt und zu gegebenem Zeitpunkt in die Umwelt entlassen - also keinem zusätzlichen Nutzen zugeführt. Bei der Verwendung innerhalb eines Luftwäschers des Fahrzeugs erhält dieses Produktwasser zumindest einen weiteren Zweck.
  • Es kann vorgesehen sein, dass auch der Luftwäscher einen Auslass für Brauchwasser aufweist, der an einen Auslass des Fahrzeugs angeschlossen ist. Der Wasserauslass der Brennstoffzelle ist hinsichtlich der Reaktion und der Edukte der Ausgang der Brennstoffzelle. Der Luftwäscher kann einen Wassereinlass aufweisen, der für Frischwasser vorgesehen ist. Dieser ist hinsichtlich des im Luftwäscher verwendeten Wassers der Eingang. Dieser Eingang des Luftwäschers wird mit dem Ausgang der Brennstoffzelle verbunden. Mit anderen Worten wird hier ein Fahrzeug mit einer Brennstoffzelle und einem Luftwäscher beschrieben, wobei der Luftwäscher einen Wassereinlass hat, der mit einem Wasserauslass der Brennstoffzelle verbunden ist.
  • Während des Betriebs der Brennstoffzelle fällt kontinuierlich Wasser an. Um Keime oder ähnliches zu vermeiden, wird dieses Wasser auch dem Luftwäscher zugeführt, damit dieser das Wasser erhält, welches in gleichem Zeitraum bei dem Betrieb der Brennstoffzelle angefallen ist. Als Zeitraum wird insbesondere eine Dauer von nicht mehr als 2 Stunden, 10 Minuten oder 5 Minuten angesehen. Die Zeitdauer kann jedoch auch größer sein (beispielsweise bis zu 1 Tag oder bis zu 1 Woche), abhängig vom Wasserdurchsatz der Brennstoffzelle und des Luftwäschers. Es kann vorgesehen sein, dass abweichend von Steuersignalen einer Betriebssteuerung der Brennstoffzelle diese in Betrieb genommen wird, wenn die Zeitdauer seit dem letzten Betrieb der Brennstoffzelle einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet. Dieser Schwellenwert kann in seiner Höhe der vorangehend genannten Dauer entsprechen. Ferner kann vorgesehen sein, abhängig von der Dimensionierung, dass nur ein Teil des beim Betrieb der Brennstoffzelle entstehenden Wassers dem Luftwäscher zugeführt wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Luftwäscher einen geringeren Wasserverbrauch für die Reinigung von Luft hat als die Wasserabgaberate der Brennstoffzelle.
  • Es kann vorgesehen sein, dass etwa mittels eines Ventils ein Teil des von der Brennstoffzelle erzeugten Wassers dem Luftwäscher zugeführt wird. Es kann immer dann, wenn Wasser erzeugt wird, dem Luftwäscher Wasser zugeführt werden, um dies möglichst frisch zu halten, oder es kann nur dann dem Luftwäscher Wasser zugeführt werden, wenn dieser betrieben wird. Zudem kann vorgesehen sein, dass der Anteil des Wassers, das von der Brennstoffzelle dem Luftwäscher zugeführt wird, an den Wasserverbrauch des Luftwäschers und somit auch an dessen Leistung (ebenfalls steuerbar) angepasst wird.
  • Die 1 zeigt ein beispielhaftes Fahrzeug zur Erläuterung der hier beschriebenen Möglichkeit der Luftreinigung in einem Fahrzeug.
  • Die 1 zeigt ein Fahrzeug 10, das zur Erläuterung des hier beschriebenen Verfahrens und der hier beschriebenen Vorrichtung dient. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Brennstoffzelle 20, dem ein Brennstoff H2, etwa in Form von Wasserstoff, und ein Oxidationsmittel, etwa in Form von Sauerstoff 02, zugeführt wird. In der Brennstoffzelle 20 gehen diese beiden Produkte, H2 und 02, eine chemische Bindung ein und erzeugen als Produkt der (elektro-)chemischen Reaktion Wasser H2O.
  • Die Brennstoffzelle 20 erzeugt dadurch elektrische Energie, die einem Antrieb 30 des Fahrzeugs zugeführt wird. Die Zuführung der elektrischen Energie ist durch den Pfeil 22 dargestellt. Der Antrieb 30 erzeugt dadurch Traktionsenergie, die einem Rad 34 des Fahrzeugs 10 zugeführt wird. Die Übertragung der Traktionsenergie wird durch den Pfeil 32 dargestellt. Alternativ oder in Kombination kann anstatt des Antriebs 30 als elektrische Energiesenke auch eine weitere Last innerhalb des Fahrzeugs vorgesehen sein, etwa in Form eines elektrischen Klimakompressors oder in Form eines Bordnetzes oder Bordnetzzweigs, wobei diese Alternativen der besseren Übersicht halber nicht dargestellt sind.
  • Das hier beschriebene Verfahren betrifft das Reinigen von Luft 50 in einem Innenraum 70 des Fahrzeugs, etwa einer Fahrgastzelle und/oder einem Kofferraum. Ferner betrifft das Verfahren das Reinigen von Luft 51, das von der Umgebung des Fahrzeugs stammt. Die Luft 51 wird von außen (d.h. von einem Ort außerhalb des Fahrzeugs) zugeführt. Das Reinigen der Luft findet innerhalb des Fahrzeugs statt. Hierzu wird der Luftwäscher 40 verwendet, der sich innerhalb des Fahrzeugs befindet.
  • Der zur Reinigung verwendete Luftwäscher 40 umfasst eine Anordnung zur Reinigung von Luft, etwa ein Reinigungsabschnitt 41, bzw. ein Reinigungsraum oder Reinigungsabschnitt, etwa ein Behälter. Durch den Reinigungsabschnitt 41 hindurch wird die Luft 50 bzw. 51 geführt. Die Luft 50 kann als Innenluft bezeichnet werden, und die Luft 51 kann als Außenluft bezeichnet werden. Dem Luftwäscher kann somit Innen- und/oder Außenluft zur Reinigung zugeführt werden. Die Luft 50 bzw. 51 wird durch das Wasser H2O im Luftwäscher 40 gereinigt und strömt als gereinigte Luft 52 in den Innenraum 70 des Fahrzeugs 10. Alternativ (oder in Kombination hiermit) strömt die gereinigte Luft 53 wieder aus dem Fahrzeug 10 heraus in die Umgebung. Über einen Auslass 44 des Luftwäschers 40 wird das Brauchwasser abgegeben. Hierbei kann das Brauchwasser etwa über eine Öffnung 60 in der Fahrzeugaußenfläche abgegeben werden.
  • Die Brennstoffzelle 20 umfasst einen Wasserauslass 21, der im Stand der Technik zum Außenraum des Fahrzeugs geführt wird. Gemäß der hier beschriebenen Vorgehensweise ist jedoch dieser Wasserauslass 21 mit dem Luftwäscher 40 verbunden, insbesondere mit dessen Einlass 42. Die Verbindung L zwischen der Brennstoffzelle 20 und dem Luftwäscher 40 kann (nicht dargestellt) einen Abzweig, insbesondere ein Ventil aufweisen, mittels dem sich ein Teil des in der Brennstoffzelle 20 erzeugten Wassers H2O abzweigen lässt, um dies direkt, etwa über die Öffnung 60, aus dem Fahrzeug 10 zu führen. Ferner kann der Luftwäscher 40 oder die Leitung L ein Überdruckventil oder eine Drossel aufweisen, mit der sich die Menge an (dem Luftwäscher) zugeführten Wasser einstellen lässt, wobei das überschüssige Wasser H2O (also ein Teil des von der Brennstoffzelle 20 erzeugten Wassers) aus dem Fahrzeug 10 (ohne Durchführung durch den Luftwäscher 40) herausgeführt wird.
  • Das Wasser H2O wird von der Brennstoffzelle 20 über eine Leitung L dem Luftwäscher 40 und insbesondere dessen Anordnung 41 zur Reinigung von Luft zugeführt. Die Anordnung zur Reinigung von Luft ist insbesondere ein Reinigungsabschnitt, ein Reinigungsraum oder ein Reinigungs- bzw. Wasserbehälter. An diesen ist der Einlass 42 des Luftwäschers 40 angeschlossen.
  • Es kann ferner Wärme W ausgetauscht werden zwischen der Brennstoffzelle 20 und dem Luftwäscher 40, der seinerseits diese Wärme der Luft 50 zuführt, insbesondere während des Reinigens, d. h. innerhalb des Raums 41, oder Wärme aus dieser Luft 50 entnimmt. Die Wärme W kann dabei über einen Wärmetauscher oder über eine Wärmepumpe ausgetauscht werden. Die Verbindung zwischen Brennstoffzelle 20 und einer thermischen Übertragungsvorrichtung 46, etwa ein Wärmetauscher oder eine Wärmepumpe, ermöglicht neben der Wiederverwendung des Wassers H2O der Brennstoffzelle 20 einen einfachen Weg der Nutzung der Abwärme oder auch Benutzung von Kälte der Brennstoffzelle oder einem Fluid, das der Brennstoffzelle 20 zugeführt wird, etwa H2 und 02, oder von diesem weggeführt wird, etwa H2O. Die thermische Übertragungsvorrichtung 46 ist als Teil des Luftwäschers 40 dargestellt. Jedoch kann dieses Element auch allgemein Teil des Fahrzeugs sein, und es muss nicht notwendigerweise innerhalb des Luftwäschers untergebracht sein. Der Luftwäscher selbst ist vorzugsweise an einer Seite ausgebildet, die an den Innenraum 70 angrenzt, kann jedoch auch über einen luftführenden Schlauch (oder Rohr) mit dem Innenraum 70 verbunden sein und sich außerhalb des Innenraums befinden. Der Luftwäscher kann sich etwa zwischen dem Innenraum 70 und der Brennstoffzelle befinden oder an einer Klimaanlage, eines Kühlers oder Wärmetauschers oder an der Brennstoffzelle 20 selbst angeordnet sein. Auch die Anbringung ohne Bezug zum Innenraum ist möglich.
  • Die 1 zeigt nur schematisch die Zusammenhänge der beschriebenen Komponenten und verwendeten Elemente und zeigt nicht notwendigerweise deren geometrische Anordnung. Das in der 1 dargestellte Fahrzeug ist als Personenkraftwagen dargestellt, kann jedoch auch ein anderes Fahrzeug sein, beispielsweise ein Luftfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Landfahrzeug, insbesondere ein nicht schienengebundenes Landfahrzeug.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Reinigen von Luft in einem Fahrzeug (10), umfassend: Erzeugen von Produktwasser als elektrochemisches Reaktionsprodukt einer Brennstoffzelle (20) des Fahrzeugs (10) ; Zuführen des Produktwassers (H2O) an einen Luftwäscher (40) des Fahrzeugs (10); und Reinigen der Luft (50, 51), indem die Luft (50, 51) durch das von der Brennstoffzelle (20) erzeugte Wasser (H20) geführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wasser (H20) von einer Brennstoffzelle (20) erzeugt wird, die ferner elektrische Energie für einen elektrischen Fahrzeugantrieb (30) des Fahrzeugs und/oder eine andere elektrische Last des Fahrzeugs (10) erzeugt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Wasser (H20) in einen Behälter oder Reinigungsabschnitt (41) des Luftwäschers (40) geführt wird, durch den auch die Luft (50) geführt wird, und das Wasser (H20), welches sich im Reinigungsabschnitt (41) befindet, wiederholt oder kontinuierlich ausgetauscht wird oder den Reinigungsabschnitt (41) durchfließt.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ferner Wärme (W) ausgetauscht wird zwischen (i) einerseits der Brennstoffzelle (20) oder einem Fluid, das der Brennstoffzelle (20) zugeführt oder von dieser weggeführt wird; und (ii) andererseits der zu reinigenden oder gereinigten Luft (50, 51; 52, 53), welche den Luftwäscher (40) durchläuft.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Wärme (W) über einen Wärmetauscher oder eine Wärmepumpe ausgetauscht wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug (10), in dem Luft (50, 51) gereinigt wird mittels des Wassers (H20), welches von der Brennstoffzelle (20) des Fahrzeugs (10) erzeugt wird, ein Luft-, Wasser-, oder Landfahrzeug ist.
  7. Verwendung des elektrochemischen Reaktionsprodukts (H20) einer Brennstoffzelle (20) eines Fahrzeugs (10) zum Reinigen von Luft (50, 51) innerhalb des Fahrzeugs (10), wobei die Luft eines Innenraums des Fahrzeugs (10) oder einer Umgebung des Fahrzeugs (10) gereinigt wird.
  8. Fahrzeug (10) mit einer Brennstoffzelle (20) und einem Luftwäscher (40), wobei der Luftwäscher (40) eine Anordnung (41) zur Reinigung von Luft mittels Wasser (H20) aufweist, und wobei eine Verbindung (L) zwischen einem Wasserauslass (21) der Brennstoffzelle (20) und der Anordnung (41) besteht, die eingerichtet ist, das in der Brennstoffzelle (20) entstehende Wasser (H20) dem Luftwäscher (40) zur Luftreinigung zuzuführen.
  9. Fahrzeug (10) nach Anspruch 8, wobei der Luftwäscher (40) einen Wassereinlass (42) hat, der mit einem Wasserauslass (21) der Brennstoffzelle (20) verbunden ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110920356A (zh) * 2019-12-10 2020-03-27 闽江学院 一种基于物联网的空气净化装置
DE102021214303A1 (de) 2021-12-14 2023-06-15 Psa Automobiles Sa Kraftfahrzeug mit einer Brennstoffzelle, wobei Wasser aus dem Abgas zur Anfeuchtung von Luft verwendet wird

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3228888A1 (de) 1982-08-03 1984-02-09 Müntsch, Frieda, 8940 Memmingen Belueftungseinrichtung fuer kraftfahrzeuge
DE4040340C2 (de) 1990-12-17 1993-11-04 Hoelter Heinz Verfahren und vorrichtung fuer den atemschutz in fahrerkabinen
DE102004024615B4 (de) 2004-05-18 2008-08-28 Airbus Deutschland Gmbh Vorrichtung zur Befeuchtung der Luft in einer Kabine eines Passagier- oder Frachtflugzeugs
DE102014118826A1 (de) 2014-12-17 2016-06-23 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Einrichtung mit einer Brennstoffzelle und Verwendung von Produktwasser einer Brennstoffzelle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110920356A (zh) * 2019-12-10 2020-03-27 闽江学院 一种基于物联网的空气净化装置
DE102021214303A1 (de) 2021-12-14 2023-06-15 Psa Automobiles Sa Kraftfahrzeug mit einer Brennstoffzelle, wobei Wasser aus dem Abgas zur Anfeuchtung von Luft verwendet wird

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