DE102021209603A1 - Device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system and fuel cell system - Google Patents

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Abstract

Um eine Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem bereitzustellen, mittels welcher eine durch Feuchtigkeit verursachte Belastung und/oder Beschädigung des Brennstoffzellensystems verhinderbar ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Vorrichtung einen Grundkörper umfasst, welcher Folgendes umfasst:
- einen ersten Abschnitt, welcher derart an einem Brennstoffzellensystemraum anordenbar oder angeordnet ist, dass der erste Abschnitt zu einer Außenumgebung des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt; und
- einen zweiten Abschnitt, welcher derart an dem Brennstoffzellensystemraum anordenbar oder angeordnet ist, dass der zweite Abschnitt zu einem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt, wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt jeweils ein thermisch leitfähiges Material umfassen, und wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt thermisch miteinander verbunden sind.

Figure DE102021209603A1_0000
In order to provide a device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system, by means of which moisture-related stress and/or damage to the fuel cell system can be prevented, it is proposed according to the invention that the device comprises a base body which comprises the following:
- a first portion which is arrangeable or arranged on a fuel cell system room such that the first portion is exposed to an outside environment of the fuel cell system room; and
- A second section, which can be arranged or is arranged on the fuel cell system compartment in such a way that the second section is exposed to an interior of the fuel cell system compartment, the first section and the second section each comprising a thermally conductive material, and the first section and the second Section are thermally connected.
Figure DE102021209603A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem sowie ein Brennstoffzellensystem, welches eine solche Vorrichtung umfasst.The present invention relates to a device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system and to a fuel cell system which includes such a device.

Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Eisfalle für ein Brennstoffzellensystem.In particular, the present invention relates to an ice trap for a fuel cell system.

Brennstoffzellensysteme umfassen im Allgemeinen ein Brennstoffzellensystemgehäuse, in dem eine Vielzahl von Brennstoffzellenelementen beziehungsweise ein oder mehrere Brennstoffzellenstapel aufgenommen sind. Zudem können weitere Elemente, die zum Betrieb der Brennstoffzellensystems erforderlich sind, innerhalb des Brennstoffzellensystemgehäuses vorhanden sein.Fuel cell systems generally include a fuel cell system housing, in which a multiplicity of fuel cell elements or one or more fuel cell stacks are accommodated. In addition, other elements that are required to operate the fuel cell system can be present within the fuel cell system housing.

Bei tiefen Außentemperaturen kann es vorkommen, dass nach dem Abschalten des Brennstoffzellensystems Feuchtigkeit in einem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere innerhalb des Brennstoffzellensystemgehäuses und/oder innerhalb eines (weiteren) fluidführenden Teils des Brennstoffzellensystems, kondensiert oder bei hinreichend tiefen Temperaturen unterhalb des Gefrierpunkts sogar gefriert. Die kondensierte oder gefrorene Feuchtigkeit kann zu einer erhöhten Belastung des Brennstoffzellensystems und in manchen Fällen sogar zu einer Beschädigung und einem Funktionsausfall des Brennstoffzellensystems führen.At low outside temperatures it can happen that after the fuel cell system has been switched off, moisture in a fuel cell system space, in particular within the fuel cell system housing and/or within a (further) fluid-carrying part of the fuel cell system, condenses or even freezes at sufficiently low temperatures below the freezing point. The condensed or frozen moisture can lead to increased stress on the fuel cell system and in some cases even to damage and non-functioning of the fuel cell system.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem bereitzustellen, mittels welcher eine durch Feuchtigkeit verursachte Belastung und/oder Beschädigung des Brennstoffzellensystems verhinderbar ist.The object of the present invention is to provide a device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system, by means of which a load and/or damage to the fuel cell system caused by moisture can be prevented.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system having the features of independent claim 1.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem umfasst vorzugsweise einen Grundkörper, welcher Folgendes umfasst:

  • - einen ersten Abschnitt, welcher derart an einem Brennstoffzellensystemraum anordenbar oder angeordnet ist, dass der erste Abschnitt zu einer Außenumgebung des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt; und
  • - einen zweiten Abschnitt, welcher derart an dem Brennstoffzellensystemraum anordenbar oder angeordnet ist, dass der zweite Abschnitt zu einem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt,
wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt jeweils ein thermisch leitfähiges Material umfassen, und wobei der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt thermisch miteinander verbunden sind.A device according to the invention for dehumidifying a fluid in a fuel cell system preferably comprises a base body which comprises the following:
  • - a first portion which is arrangeable or arranged on a fuel cell system room such that the first portion is exposed to an outside environment of the fuel cell system room; and
  • - a second section which can be arranged or is arranged on the fuel cell system space in such a way that the second section is exposed to an interior of the fuel cell system space,
wherein the first portion and the second portion each comprise a thermally conductive material, and wherein the first portion and the second portion are thermally bonded together.

Günstig kann es insbesondere sein, wenn der Grundkörper Folgendes umfasst:

  • - einen ersten Abschnitt, welcher derart an einem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere einem Brennstoffzellensystemgehäuse und/oder an einem fluidführenden Teil des Brennstoffzellensystems, anordenbar oder angeordnet ist, dass der erste Abschnitt zu einer Außenumgebung des Brennstoffzellensystemraums, insbesondere zu einer Außenumgebung des Brennstoffzellensystemgehäuses und/oder zu einer Außenumgebung des fluidführenden Teils des Brennstoffzellensystems, hin freiliegt; und
  • - einen zweiten Abschnitt, welcher derart an dem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere an dem Brennstoffzellensystemgehäuse und/oder an dem fluidführenden Teil des Brennstoffzellensystems, anordenbar oder angeordnet ist, dass der zweite Abschnitt zu einem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums, insbesondere zu einem Innenraum des Brennstoffzellensystemgehäuses und/oder zu einem Innenraum des fluidführenden Teils des Brennstoffzellensystems, hin freiliegt.
In particular, it can be favorable if the base body includes the following:
  • - a first section which can be arranged or is arranged on a fuel cell system space, in particular a fuel cell system housing and/or on a fluid-carrying part of the fuel cell system, in such a way that the first section is connected to the outside of the fuel cell system space, in particular to the outside of the fuel cell system housing and/or to a External environment of the fluid-carrying part of the fuel cell system, is exposed; and
  • - a second section which can be arranged or is arranged on the fuel cell system space, in particular on the fuel cell system housing and/or on the fluid-carrying part of the fuel cell system, that the second section leads to an interior space of the fuel cell system space, in particular to an interior space of the fuel cell system housing and/or to an interior space of the fluid-carrying part of the fuel cell system.

Der Brennstoffzellensystemraum ist insbesondere ein Brennstoffzellensystemgehäuse und/oder ein fluidführender Teil des Brennstoffzellensystems.The fuel cell system space is in particular a fuel cell system housing and/or a fluid-carrying part of the fuel cell system.

Insbesondere ist der Brennstoffzellensystemraum von einer Wandung des Brennstoffzellensystemraums umgeben und/oder begrenzt, an welcher der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt angeordnet oder anordenbar sind.In particular, the fuel cell system space is surrounded and/or delimited by a wall of the fuel cell system space, on which the first section and/or the second section are arranged or can be arranged.

Ferner kann vorgesehen sein, dass der Brennstoffzellensystemraum abschnittsweise oder vollständig durch ein Brennstoffzellensystemgehäuse und/oder einen fluidführenden Teil des Brennstoffzellensystems gebildet oder davon umgeben ist. Somit ist unter einer Befestigung oder Anordnung oder sonstigen Positionierung von Objekten an dem Brennstoffzellensystemraum insbesondere eine Befestigung oder Anordnung oder sonstige Positionierung an einer Wandung des Brennstoffzellensystemraums zu verstehen. Die Wandung trennt dabei insbesondere den Innenraum von der Außenumgebung ab.Furthermore, it can be provided that the fuel cell system space is partially or completely formed by a fuel cell system housing and/or a fluid-carrying part of the fuel cell system or is surrounded by it. Thus, a fastening or arrangement or other positioning of objects on the fuel cell system space is to be understood in particular as a fastening or arrangement or other positioning on a wall of the fuel cell system space. In particular, the wall separates the interior from the outside environment.

Der Begriff „insbesondere“ wird im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche vorzugsweise zur Beschreibung fakultativer Merkmale verwendet.The term "particularly" is used within the scope of this specification and the appended claims preferably used to describe optional features.

Vorzugsweise wird mittels der Vorrichtung eine thermische Brücke zwischen dem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums, welcher nach dem Abschalten des Brennstoffzellensystems insbesondere eine höhere Temperatur als die kältere Außenumgebung aufweist, hergestellt, so dass innerhalb des Innenraums des Brennstoffzellensystemraums vorzugsweise ein Bereich erzeugt wird, welcher kälter als der restliche Innenraum des Brennstoffzellensystemraums und/oder kälter als in dem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums vorhandene Funktionselemente ist.Preferably, the device is used to create a thermal bridge between the interior of the fuel cell system compartment, which, after the fuel cell system has been switched off, has a higher temperature than the colder outside environment, in particular, so that an area is preferably generated within the interior of the fuel cell system compartment that is colder than the rest Interior of the fuel cell system space and / or colder than existing functional elements in the interior of the fuel cell system space.

Dadurch kondensiert oder gefriert in dem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums vorhandene Feuchtigkeit vorzugsweise hauptsächlich an diesem Bereich. Im Ergebnis kann vorzugsweise verhindert werden, dass Feuchtigkeit an anderen Stellen des Brennstoffzellensystems kondensiert oder gefriert, wodurch eine Belastung des Brennstoffzellensystems vorzugsweise reduziert und eine Beschädigung mit anschließendem Funktionsausfall insbesondere verhindert werden kann.As a result, moisture present in the inner space of the fuel cell system compartment preferably condenses or freezes mainly on this area. As a result, moisture can preferably be prevented from condensing or freezing at other points in the fuel cell system, as a result of which a load on the fuel cell system can preferably be reduced and damage with subsequent functional failure can be prevented in particular.

Der Brennstoffzellensystemraum weist vorzugsweise den Innenraum auf, in dem fluidführende Teile und/oder eine Vielzahl von Brennstoffzellenelementen beziehungsweise ein oder mehrere Brennstoffzellenstapel aufgenommen sein können. Zudem können weitere Elemente, welche zum Betrieb der Brennstoffzellen erforderlich sind, innerhalb des Brennstoffzellensystemraums vorhanden sein.The fuel cell system space preferably has the interior space, in which fluid-carrying parts and/or a large number of fuel cell elements or one or more fuel cell stacks can be accommodated. In addition, other elements that are required to operate the fuel cells can be present within the fuel cell system space.

Das Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums kann eine beliebige geeignete Form aufweisen.The fuel cell system housing or a wall of the fuel cell system compartment can have any suitable shape.

Beispielsweise ist es denkbar, dass das Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums im Wesentlichen quaderförmig ist.For example, it is conceivable that the fuel cell system housing or a wall of the fuel cell system space is essentially cuboid.

Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel begrenzt und das Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums kann jede Gestalt aufweisen, die zur Aufnahme der entsprechenden Elemente darin und/oder zur Montage des Brennstoffzellensystems beispielsweise in einem Kraftfahrzeug geeignet ist.However, the present disclosure is not limited to this example, and the fuel cell system case or a wall of the fuel cell system compartment may have any shape suitable for accommodating the respective elements therein and/or mounting the fuel cell system in an automobile, for example.

Das Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums kann eine Vielzahl von Seiten umfassen, die den Innenraum umschließen und dadurch definieren.The fuel cell system housing or a wall of the fuel cell system compartment may include a plurality of sides that enclose and thereby define the interior space.

Beispielsweise kann ein quaderförmiges Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums zwei Hauptseiten und vier Nebenseiten umfassen.For example, a cuboid fuel cell system housing or a wall of the fuel cell system space can include two main sides and four side sides.

Das Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums umfasst beispielsweise ein metallisches Material oder ist aus diesem gebildet.The fuel cell system housing or a wall of the fuel cell system space includes, for example, a metallic material or is formed from this.

Alternativ ist es denkbar, dass das Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums ein Kunststoffmaterial umfasst oder teilweise oder vollständig aus diesem gebildet ist.Alternatively, it is conceivable that the fuel cell system housing or a wall of the fuel cell system space comprises a plastic material or is partially or completely formed from this.

Günstig kann es sein, wenn das Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums in der sogenannten Leichtbauweise hergestellt ist. Beispielhafte Materialien für das Brennstoffzellensystemgehäuse oder eine Wandung des Brennstoffzellensystemraums umfassen Faserverbundkunststoffe, Aluminiumlegierungen und/oder Magnesiumlegierungen, sind jedoch nicht auf diese Beispiele begrenzt.It can be favorable if the fuel cell system housing or a wall of the fuel cell system space is produced in the so-called lightweight construction. Exemplary materials for the fuel cell system housing or a wall of the fuel cell system compartment include, but are not limited to, fiber composite plastics, aluminum alloys and/or magnesium alloys.

Vorzugsweise ist der Innenraum des Brennstoffzellensystemraums im Wesentlichen gasdicht, insbesondere im Wesentlichen luftdicht, abgeschlossen.The interior of the fuel cell system space is preferably closed off in a substantially gas-tight manner, in particular in a substantially air-tight manner.

Innerhalb des Innenraums des Brennstoffzellensystemraums kann sich im Betrieb eines Brennstoffzellensystems ein Fluid befinden. Das Fluid kann zum Beispiel ein Gas, wie Luft, sein.A fluid can be located within the interior of the fuel cell system space when a fuel cell system is in operation. For example, the fluid may be a gas such as air.

Das Fluid kann einen bestimmten Anteil an Feuchtigkeit enthalten. Der Begriff „Feuchtigkeit“ bezieht sich dabei insbesondere auf Wasser beziehungsweise Wasserdampf (H2O), das zum Beispiel als Produktwasser entsteht und so zu einem endlichen Feuchtigkeitsgehalt in dem Fluid führt.The fluid may contain a certain amount of moisture. The term "moisture" refers in particular to water or water vapor (H2O), which occurs, for example, as product water and thus leads to a finite moisture content in the fluid.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann derartige Feuchtigkeit vorzugsweise auf eine definierte Weise aus dem Fluid entfernt werden.With the device according to the invention, such moisture can preferably be removed from the fluid in a defined manner.

Die Außenumgebung des Brennstoffzellensystemraums ist im Unterschied zu dem Innenraum definiert. Insbesondere bezeichnet der Begriff „Außenumgebung“ im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche einen Bereich außerhalb des Brennstoffzellensystemraums. Die Außenumgebung kann dabei die Umgebungsluft des Brennstoffzellensystems enthalten oder sein.The outside environment of the fuel cell system room is defined differently from the inside room. In particular, the term "external environment" in the context of this specification and the appended claims refers to an area outside the fuel cell system compartment. The outside environment can contain or be the ambient air of the fuel cell system.

Eine Betriebstemperatur des Brennstoffzellensystems kann oberhalb von Temperaturen liegen, die in der Außenumgebung herrschen. Anders gesagt kann eine Temperatur der Außenumgebung kleiner als eine Temperatur in dem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums sein, was auch nach dem Abschalten des Brennstoffzellensystems zumindest für eine endliche Zeitspanne der Fall ist.An operating temperature of the fuel cell system can be above temperatures that prevail in the external environment. In other words, a temperature of the outside environment be lower than a temperature in the interior of the fuel cell system space, which is the case at least for a finite period of time even after the fuel cell system has been switched off.

Die erfindungsgemäße thermische Brücke erzeugt innerhalb des Innenraums des Brennstoffzellensystemraums vorzugsweise einen Bereich, welcher kälter als der restliche Innenraum des Brennstoffzellensystemraums ist, so dass in dem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums vorhandene Feuchtigkeit hauptsächlich an diesem Bereich kondensiert oder gefriert.The thermal bridge according to the invention preferably creates an area within the interior of the fuel cell system compartment which is colder than the rest of the interior of the fuel cell system compartment, so that moisture present in the interior of the fuel cell system compartment mainly condenses or freezes at this area.

Beispielsweise ist die Vorrichtung eingerichtet, dass ein Wärmetransport von dem zweiten Abschnitt zu dem ersten Abschnitt des Grundkörpers erfolgt, wenn eine Temperatur der Außenumgebung kleiner als eine Temperatur in dem Innenraum ist, so dass in dem Fluid enthaltene Feuchtigkeit an dem zweiten Abschnitt auskondensiert und/oder ausfriert.For example, the device is set up such that heat is transported from the second section to the first section of the base body when the temperature of the outside environment is lower than the temperature in the interior, so that moisture contained in the fluid condenses out on the second section and/or freezes out.

Der Wärmetransport, das heißt das Abführen von Wärme von warm zu kalt, erzeugt insbesondere einen Temperaturgradienten über den ersten Abschnitt und den zweiten Abschnitt, so dass der in dem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums angeordnete zweite Abschnitt zwar wärmer als der in der Außenumgebung angeordnete erste Abschnitt ist, aber auch kälter als der Innenraum des Brennstoffzellensystemraums.The heat transport, i.e. the dissipation of heat from warm to cold, generates in particular a temperature gradient across the first section and the second section, so that the second section located in the interior of the fuel cell system space is warmer than the first section located in the outside environment, but also colder than the interior of the fuel cell system compartment.

Der Begriff „Auskondensieren“ bezeichnet im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche insbesondere einen Übergang zwischen der gasförmigen und der flüssigen Phase der Feuchtigkeit an dem zweiten Abschnitt.In the context of this description and the appended claims, the term “condensing out” designates in particular a transition between the gaseous and the liquid phase of the moisture at the second section.

Der Begriff „Ausfrieren“ bezeichnet im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche insbesondere einen Übergang zwischen der flüssigen Phase und der festen Phase der Feuchtigkeit an dem zweiten Abschnitt, und/oder einen Übergang zwischen der gasförmigen Phase und der festen Phase der Feuchtigkeit an dem zweiten Abschnitt (Resublimieren).The term "freezing out" in the context of this description and the appended claims refers in particular to a transition between the liquid phase and the solid phase of the moisture at the second section, and/or a transition between the gaseous phase and the solid phase of the moisture at the second Section (Resublimation).

Dementsprechend kann die erfindungsgemäße Vorrichtung als „Kondensationsfalle“ oder „Eisfalle“ bezeichnet werden.Accordingly, the device according to the invention can be referred to as a "condensation trap" or "ice trap".

Vorzugsweise umfasst der Grundkörper der Vorrichtung wenigstens einen Flansch, welcher an dem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere an einer Wandung des Brennstoffzellensystemraums, montierbar ist.The main body of the device preferably comprises at least one flange which can be mounted on the fuel cell system space, in particular on a wall of the fuel cell system space.

Der Flansch kann eine Scheibe, insbesondere eine ringförmige Scheibe, sein, mit deren Hilfe die Vorrichtung mit dem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere einer Wandung des Brennstoffzellensystemraums, verbunden wird oder ist.The flange can be a disk, in particular an annular disk, with the aid of which the device is or is connected to the fuel cell system space, in particular a wall of the fuel cell system space.

Günstig kann es sein, wenn der wenigstens eine Flansch mit dem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere einer Wandung des Brennstoffzellensystemraums, durch Kraftschluss und/oder Formschluss verbindbar ist. Beispielsweise kann der wenigstens eine Flansch mit dem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere einer Wandung des Brennstoffzellensystemraums, verschraubt und/oder verschweißt sein.It can be favorable if the at least one flange can be connected to the fuel cell system space, in particular to a wall of the fuel cell system space, by means of a force fit and/or form fit. For example, the at least one flange can be screwed and/or welded to the fuel cell system space, in particular to a wall of the fuel cell system space.

In einigen Ausführungsformen kann der Grundkörper der Vorrichtung, insbesondere der wenigstens eine Flansch, direkt mit dem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere einer Wandung des Brennstoffzellensystemraums, verbindbar sein.In some embodiments, the main body of the device, in particular the at least one flange, can be connected directly to the fuel cell system space, in particular to a wall of the fuel cell system space.

In anderen Ausführungsformen kann wenigstens ein Isolator zwischen dem Grundkörper der Vorrichtung, insbesondere dem wenigstens einen Flansch, und dem Brennstoffzellensystemraum, insbesondere einer Wandung des Brennstoffzellensystemraums, anordenbar sein.In other embodiments, at least one insulator can be arranged between the base body of the device, in particular the at least one flange, and the fuel cell system space, in particular a wall of the fuel cell system space.

Der wenigstens eine Isolator kann zum Beispiel ein thermisch isolierendes Material umfassen oder aus einem thermisch isolierenden Material bestehen. Dadurch kann vorzugsweise vermieden werden, dass ein zusätzlicher Wärmeeintrag auf die Vorrichtung durch einen aufgrund der Innenraumtemperatur warmen Brennstoffzellensystemraum erfolgt.The at least one insulator can, for example, comprise a thermally insulating material or consist of a thermally insulating material. As a result, it can preferably be avoided that an additional heat input to the device occurs due to a fuel cell system space that is warm due to the interior temperature.

Die Vorrichtung ist mittels des Isolators vorzugsweise thermisch von dem Brennstoffzellensystemraum entkoppelbar.The device can preferably be thermally decoupled from the fuel cell system space by means of the insulator.

Vorzugsweise kann der wenigstens eine Flansch zumindest teilweise den ersten Abschnitt und/oder den zweiten Abschnitt bilden. Beispielsweise kann der wenigstens eine Flansch den gesamten ersten Abschnitt bilden.The at least one flange can preferably at least partially form the first section and/or the second section. For example, the at least one flange can form the entire first section.

Günstig kann es sein, wenn der wenigstens eine Flansch ringförmig ausgebildet ist und eine Durchtrittsöffnung umfasst, welche beispielsweise in der Mitte des Flansches angeordnet ist, beispielsweise ein sogenanntes „Bullauge“.It can be favorable if the at least one flange is ring-shaped and includes a passage opening, which is arranged, for example, in the center of the flange, for example a so-called “porthole”.

Die Durchtrittsöffnung kann eine Rückseite des zweiten Abschnitts freilegen. Hierdurch kann zum Beispiel kalte Umgebungsluft mit dem zweiten Abschnitt in Kontakt treten, so dass eine zusätzliche Wärmeabfuhr durch die Umgebungsluft erfolgen kann.The through-opening can expose a rear side of the second section. As a result, for example, cold ambient air can come into contact with the second section, so that additional heat dissipation can take place through the ambient air.

In anderen Ausführungsformen kann der erste Abschnitt einen ersten Vorsprung aufweisen, welcher in die Außenumgebung des Brennstoffzellensystemraums vorsteht. Der erste Vorsprung kann beispielsweise von dem wenigstens einen Flansch vorstehen.In other embodiments, the first section may have a first protrusion, which protrudes to the outside of the fuel cell system room. For example, the first projection may protrude from the at least one flange.

Durch den ersten Vorsprung kann vorzugsweise eine Kontaktoberfläche zwischen dem ersten Abschnitt und der kalten Umgebungsluft erhöht werden, so dass eine verbesserte Wärmeabfuhr der Wärme des zweiten Abschnitts über den ersten Abschnitt erfolgen kann.A contact surface between the first section and the cold ambient air can preferably be increased by the first projection, so that improved heat dissipation of the heat of the second section can take place via the first section.

Günstig kann es sein, wenn der erste Vorsprung zylinderförmig, kegelförmig oder zapfenförmig ausgebildet ist.It can be favorable if the first projection is cylindrical, conical or peg-shaped.

Ein zylinderförmiger erster Vorsprung kann einen im Wesentlichen konstanten Zylinderdurchmesser aufweisen.A cylindrical first projection can have a substantially constant cylinder diameter.

In anderen Ausführungsformen kann ein Durchmesser des ersten Vorsprungs in Richtung der Außenumgebung des Brennstoffzellensystemraums abnehmen. Hierdurch wird vorzugsweise die kegelförmige oder zapfenförmige Gestalt des ersten Vorsprungs erzeugt.In other embodiments, a diameter of the first protrusion may decrease toward the outside of the fuel cell system room. As a result, the conical or peg-shaped shape of the first projection is preferably produced.

Ergänzend oder alternativ kann der zweite Abschnitt einen zweiten Vorsprung aufweisen, welcher in den Innenraum des Brennstoffzellensystemraums vorsteht. Der zweite Vorsprung kann zum Beispiel von dem wenigstens einen Flansch vorstehen.Additionally or alternatively, the second section can have a second projection, which protrudes into the interior of the fuel cell system space. For example, the second protrusion may protrude from the at least one flange.

Durch den zweiten Vorsprung kann eine Oberfläche zum Auskondensieren oder Ausfrieren der Feuchtigkeit innerhalb des Innenraums erhöht werden, so dass eine Effizienz der Vorrichtung verbessert werden kann.The second projection can increase a surface area for the moisture to condense out or freeze out within the interior space, so that the efficiency of the device can be improved.

Die Größe der Oberfläche des zweiten Vorsprungs kann basierend auf einem erwarteten Sammelvolumen der Feuchtigkeit gewählt werden. Insbesondere kann die Oberfläche des zweiten Vorsprungs groß genug gewählt werden, um ein bestimmtes Volumen an Feuchtigkeit, beispielsweise innerhalb eines bestimmten Zeitraumes, aufnehmen zu können. Das bestimmte Volumen kann zum Beispiel 0,1 ml oder mehr, insbesondere 1 ml oder mehr, und/oder 20 ml oder weniger, insbesondere 10 ml oder weniger, sein.The size of the surface area of the second protrusion can be selected based on an expected collection volume of moisture. In particular, the surface area of the second projection can be selected to be large enough to be able to absorb a certain volume of moisture, for example within a certain period of time. The determined volume can be, for example, 0.1 ml or more, in particular 1 ml or more, and/or 20 ml or less, in particular 10 ml or less.

Günstig kann es sein, wenn der zweite Vorsprung zylinderförmig, kegelförmig oder zapfenförmig ausgebildet ist.It can be favorable if the second projection is cylindrical, conical or peg-shaped.

Ein zylinderförmiger zweiter Vorsprung kann einen im Wesentlichen konstanten Zylinderdurchmesser aufweisen.A cylindrical second projection can have a substantially constant cylinder diameter.

In anderen Ausführungsformen kann ein Durchmesser des zweiten Vorsprungs in den Innenraum des Brennstoffzellensystemraums hinein abnehmen. Hierdurch wird vorzugsweise die kegelförmige oder zapfenförmige Gestalt des zweiten Vorsprungs erzeugt.In other embodiments, a diameter of the second protrusion may decrease into the interior of the fuel cell system compartment. As a result, the conical or peg-shaped shape of the second projection is preferably produced.

Vorzugsweise sind der erste Vorsprung und/oder der zweite Vorsprung als hohle Vorsprünge ausgebildet. Insbesondere kann der erste Vorsprung durch eine Wand gebildet und im Inneren hohl sein. Alternativ und/oder ergänzend dazu kann der zweite Vorsprung durch eine Wand gebildet und im Inneren hohl sein.The first projection and/or the second projection are preferably designed as hollow projections. In particular, the first projection can be formed by a wall and can be hollow on the inside. Alternatively and/or in addition to this, the second projection can be formed by a wall and can be hollow on the inside.

Günstig kann es sein, wenn der erste Abschnitt ein Flansch mit einer Durchtrittsöffnung in seiner Mitte ist und der zweite Vorsprung hohl ausgebildet ist. Die Durchtrittsöffnung kann den Hohlraum des zweiten Vorsprungs zu der Außenumgebung hin öffnen, so dass kalte Umgebungsluft vorzugsweise in das Innere des zweiten Vorsprungs eintreten kann.It can be favorable if the first section is a flange with a passage opening in its center and the second projection is hollow. The passage opening can open the cavity of the second projection to the outside environment, so that cold ambient air can preferably enter the interior of the second projection.

In einigen Ausführungsformen können der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Grundkörpers einstückig ausgebildet sein. Beispielsweise können der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Grundkörpers einstückig durch Umformen, Guss oder Spritzguss hergestellt werden.In some embodiments, the first portion and the second portion of the body may be integrally formed. For example, the first section and the second section of the base body can be produced in one piece by forming, casting or injection molding.

In anderen Ausführungsformen können der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Grundkörpers als separate Elemente ausgebildet sein. In diesem Fall können der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Grundkörpers miteinander verbunden sein, beispielsweise durch eine Schraubverbindung und/oder eine Schweißverbindung. Beispielsweise kann der zweite Abschnitt des Grundkörpers in Form eines Zapfens oder Rohrstücks an dem wenigstens einen Flansch, welcher den ersten Abschnitt des Grundkörpers bilden kann, angeschweißt sein.In other embodiments, the first section and the second section of the main body can be designed as separate elements. In this case, the first section and the second section of the base body can be connected to one another, for example by a screw connection and/or a welded connection. For example, the second section of the base body can be welded in the form of a spigot or tube piece to the at least one flange, which can form the first section of the base body.

In einigen Ausführungsformen können die Vorrichtung oder deren Elemente wie der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt des Grundkörpers durch Umformen, beispielsweise durch Tiefziehen aus Blech, durch Guss, beispielsweise durch Aluminium-Guss, oder durch Spritzen, beispielsweise durch Kunststoffspritzguss unter Verwendung eines wärmeleitfähigen Kunststoffs, hergestellt werden.In some embodiments, the device or its elements such as the first section and the second section of the base body can be formed by forming, for example by deep drawing from sheet metal, by casting, for example by aluminum casting, or by injection molding, for example by plastic injection molding using a thermally conductive plastic. getting produced.

Vorzugsweise weist der Grundkörper der Vorrichtung einen Innenbereich auf, welcher zumindest teilweise von dem ersten Abschnitt und/oder zumindest teilweise von dem zweiten Abschnitt umgeben ist und/oder welcher zumindest teilweise durch den ersten Abschnitt und/oder zumindest teilweise durch den zweiten Abschnitt definiert ist.The main body of the device preferably has an inner region which is at least partially surrounded by the first section and/or at least partially by the second section and/or which is at least partially defined by the first section and/or at least partially by the second section.

Beispielsweise kann zumindest ein Teil des Innenbereichs des Grundkörpers der Vorrichtung durch einen Innenhohlraum des Vorsprungs des ersten Abschnitts und/oder durch einen Innenhohlraum des Vorsprungs des zweiten Abschnitts gebildet sein.For example, at least a part of the inner area of the main body of the device can be formed by an inner cavity of the projection of the first section and/or by an inner cavity of the projection of the second section.

Vorzugsweise ist wenigstens eine funktionale Anordnung an dem oder zumindest teilweise in dem Innenbereich des Grundkörpers angeordnet und/oder durchläuft den Innenbereich des Grundkörpers zumindest teilweise.At least one functional arrangement is preferably arranged on or at least partially in the interior of the base body and/or at least partially runs through the interior of the base body.

Beispielsweise kann wenigstens ein Funktionselement, wie ein Temperatursensor, an dem oder in dem Innenbereich des ersten Abschnitts und/oder an dem oder in dem Innenbereich des zweiten Abschnitts angeordnet sein. Optional kann eine elektrische Verkabelung des wenigstens einen Funktionselements durch den Innenbereich des ersten Abschnitts und/oder den Innenbereich des zweiten Abschnitts verlaufen.For example, at least one functional element, such as a temperature sensor, can be arranged on or in the interior of the first section and/or on or in the interior of the second section. Electrical wiring of the at least one functional element can optionally run through the inner area of the first section and/or the inner area of the second section.

Vorzugsweise umfasst die funktionale Anordnung eines oder mehrere der folgenden:

  • - einen Sensor;
  • - eine Verkabelung;
  • - einen elektronischen Funktionsbaustein;
  • - einen elektrischen Verbinder;
  • - eine Heizvorrichtung.
Preferably, the functional arrangement includes one or more of the following:
  • - a sensor;
  • - a wiring;
  • - an electronic function module;
  • - an electrical connector;
  • - a heating device.

Der Sensor kann zum Beispiel ein Temperatursensor zum Messen einer Temperatur des Innenraums des Brennstoffzellensystemraums, ein Fluid-Füllstandsensor oder ein Drucksensor sein.The sensor can be, for example, a temperature sensor for measuring a temperature of the interior of the fuel cell system compartment, a fluid level sensor or a pressure sensor.

Vorzugsweise umfasst der zweite Abschnitt eine Öffnung, durch welche die wenigstens eine funktionale Anordnung zumindest teilweise zum Innenraum des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt.The second section preferably comprises an opening through which the at least one functional arrangement is at least partially exposed to the interior of the fuel cell system compartment.

Insbesondere kann sich die wenigstens eine funktionale Anordnung, wie ein Temperatursensor oder eine Verkabelung, durch die Öffnung zumindest teilweise in den Innenraum des Brennstoffzellensystemraums erstrecken.In particular, the at least one functional arrangement, such as a temperature sensor or cabling, can extend at least partially through the opening into the interior of the fuel cell system compartment.

Günstig kann es sein, wenn die Öffnung an einer Spitze eines Vorsprungs, welcher zumindest teilweise den zweiten Abschnitt bildet, angeordnet ist.It can be favorable if the opening is arranged at a tip of a projection which at least partially forms the second section.

Vorzugsweise ist der Innenbereich des Grundkörpers der Vorrichtung zumindest teilweise durch ein Füllmaterial ausgefüllt. Das Füllmaterial kann zum Beispiel ein thermisch isolierendes Material und/oder ein elektrisch isolierendes Material sein. Das Füllmaterial kann in einigen Ausführungsformen eine Isolation der wenigstens einen funktionalen Anordnung gegenüber dem Material des ersten Abschnitts und/oder des zweiten Abschnitts und/oder des wenigstens einen Flansches bereitstellen.The interior of the base body of the device is preferably at least partially filled with a filling material. The filling material can be, for example, a thermally insulating material and/or an electrically insulating material. In some embodiments, the filling material can provide insulation of the at least one functional arrangement from the material of the first section and/or the second section and/or the at least one flange.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung wenigstens eine Heizvorrichtung auf, die eingerichtet ist, um wenigstens den zweiten Abschnitt zu heizen. Die Heizvorrichtung kann eine der zuvor genannten funktionalen Anordnungen sein. Die wenigstens eine Heizvorrichtung kann zum Beispiel eine Widerstandsheizung beziehungsweise eine resistive Heizung sein.The device preferably has at least one heating device which is set up to heat at least the second section. The heating device can be one of the aforementioned functional arrangements. The at least one heating device can be a resistance heater or a resistive heater, for example.

Die wenigstens eine Heizvorrichtung kann zum Beispiel bei einem Froststart des Brennstoffzellensystems aktiviert werden, um die Vorrichtung von Eis zu befreien.The at least one heating device can be activated, for example, when the fuel cell system starts to freeze, in order to remove ice from the device.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Brennstoffzellensystem.The present invention also relates to a fuel cell system.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein Brennstoffzellensystem bereitzustellen, bei welchem eine durch Feuchtigkeit verursachte Belastung und/oder Beschädigung des Brennstoffzellensystems verhindert werden kann.Another object of the present invention is to provide a fuel cell system in which moisture-caused stress and/or damage to the fuel cell system can be prevented.

Diese Aufgabe wird durch ein Brennstoffzellensystem mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.This object is achieved by a fuel cell system having the features of claim 15.

Das erfindungsgemäße Brennstoffzellensystem umfasst vorzugsweise einen Brennstoffzellensystemraum und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids, wobei die Vorrichtung an dem Brennstoffzellensystemraum montiert ist.The fuel cell system according to the invention preferably comprises a fuel cell system room and a device according to the invention for dehumidifying a fluid, the device being mounted on the fuel cell system room.

Die Vorrichtung kann zum Beispiel in eine Durchtrittsöffnung des Brennstoffzellensystemraums eingesetzt sein, so dass der erste Abschnitt zu der Außenumgebung und der zweite Abschnitt zu dem Innenraum des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt.For example, the device may be inserted into a through hole of the fuel cell system compartment so that the first portion is exposed to the outside and the second portion is exposed to the inside of the fuel cell system compartment.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung in oder an einem strömungsberuhigten Bereich des Brennstoffzellensystems angeordnet. Dadurch können durch die Vorrichtung verursachte Temperaturverluste in dem Brennstoffzellensystem reduziert oder sogar verhindert werden.The device is preferably arranged in or on a flow-calmed region of the fuel cell system. As a result, temperature losses in the fuel cell system caused by the device can be reduced or even prevented.

Vorzugsweise ist die Vorrichtung von einer tiefsten Stelle des Brennstoffzellensystems oder des Brennstoffzellensystemraums beabstandet, insbesondere in der Schwerkraftrichtung. Dies ermöglicht ein automatisches Enteisen der Vorrichtung, wie im Folgenden erläutert ist.The device is preferably at a distance from a lowest point of the fuel cell system or the fuel cell system space, in particular in the direction of gravity. This enables automatic de-icing of the device, as explained below.

Nach einem Gefrierstart des Brennstoffzellensystems anfallendes Produktwasser kann sich an der tiefsten Stelle sammeln und erst nach einer bestimmten Betriebsdauer einen Füllstand erreichen, bei dem es die Vorrichtung erreicht. Insbesondere erwärmt sich das Brennstoffzellensystem, wobei das zum Startbeginn neue und kalte Produktwasser nicht gefriert, da es die Vorrichtung nicht erreicht.Product water that occurs after the fuel cell system has started to freeze can collect at the lowest point and only reach a filling level at which it reaches the device after a certain operating time. In particular, the fuel cell system heats up, and the product water that is new and cold at the start does not freeze because it does not reach the device.

Nach einer gewissen Zeit und ab einer gewissen Füllhöhe wird das Produktwasser die Vorrichtung jedoch erreichen. Hier kann es zu einem Kontakt zwischen dem Produktwasser und an der Vorrichtung vorhandenem Eis kommen. Die Wärmekapazität des erwärmten Produktwassers ist deutlich höher als die Wärmekapazität des Eises. Zudem ist auch die Temperatur des erwärmten Produktwassers im Vergleich zu dem Startzeitpunkt des Brennstoffzellensystems erhöht und deutlich über dem Gefrierpunkt. Dadurch schmilzt das Eis und das Produktwasser kühlt sich leicht ab. Im Ergebnis kann ein Enteisen der Vorrichtung erfolgen.However, after a certain time and above a certain filling level, the product water will reach the device. This can lead to contact between the product water and the ice present on the device. The heat capacity of the heated product water is significantly higher than the heat capacity of the ice. In addition, the temperature of the heated product water is higher than when the fuel cell system was started and is well above freezing. This melts the ice and the product water cools down slightly. As a result, the device can be defrosted.

Ergänzend oder alternativ kann die Vorrichtung wenigstens eine Heizvorrichtung umfassen, die eingerichtet ist, um die Vorrichtung bei einem Gefrierstart zu erwärmen, so dass die Vorrichtung enteist wird.In addition or as an alternative, the device can comprise at least one heating device which is set up to heat the device when freezing starts, so that the device is de-iced.

Vorzugsweise umfasst das Brennstoffzellensystem eine Sammelstelle oder einen Sammelbehälter zur Aufnahme der an dem zweiten Abschnitt der Vorrichtung gesammelten Feuchtigkeit und/oder des Produktwassers. Die Sammelstelle oder der Sammelbehälter kann sich beispielsweise unterhalb der Vorrichtung befinden und kondensierte Feuchtigkeit und/oder geschmolzenes Eis, beispielsweise Wasser, aufnehmen.The fuel cell system preferably comprises a collection point or a collection container for receiving the moisture and/or the product water collected at the second section of the device. The collection point or container can be located, for example, below the device and collect condensed moisture and/or melted ice, for example water.

Vorzugsweise umfasst das Brennstoffzellensystem eine Vielzahl von Brennstoffzellenelemente, insbesondere einen oder mehrere Brennstoffzellenstapel. Die Brennstoffzellenelemente können Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellenelemente (Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC) sein.The fuel cell system preferably comprises a multiplicity of fuel cell elements, in particular one or more fuel cell stacks. The fuel cell elements may be proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) elements.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug angegeben. Das Fahrzeug umfasst vorzugsweise ein erfindungsgemäßes Brennstoffzellensystem.According to another independent aspect of the present disclosure, a vehicle is provided. The vehicle preferably includes a fuel cell system according to the invention.

Der Begriff „Fahrzeug“ umfasst im Rahmen dieser Beschreibung und der beigefügten Ansprüche beispielsweise Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Busse, Wohnmobile, Krafträder, Schiffe und Flugzeuge, welche der Beförderung von Personen und/oder Gütern dienen. Insbesondere umfasst der Begriff „Fahrzeug“ Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung.In the context of this description and the attached claims, the term “vehicle” includes, for example, passenger cars (cars), trucks (lorries), buses, mobile homes, motorcycles, ships and airplanes, which are used to transport people and/or goods. In particular, the term "vehicle" includes motor vehicles for passenger transport.

Weitere Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further features and/or advantages of the invention are the subject of the following description and the graphic representation of exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem;
  • 2 einen Temperaturgradienten der ersten Ausführungsform der Vorrichtung aus 1;
  • 3 eine schematische perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der Vorrichtung aus 1 von einem Innenraum eines Brennstoffzellensystemgehäuses her gesehen;
  • 4 eine schematische perspektivische Darstellung der ersten Ausführungsform der Vorrichtung aus 1 von einer Außenumgebung des Brennstoffzellensystemgehäuses her gesehen;
  • 5 eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem;
  • 6 einen Temperaturgradienten der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung aus 5;
  • 7 eine schematische perspektivische Darstellung der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung aus 5 von einem Innenraum eines Brennstoffzellensystemgehäuses her gesehen;
  • 8 eine schematische perspektivische Darstellung der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung aus 5 von einer Außenumgebung des Brennstoffzellensystemgehäuses her gesehen;
  • 9 eine schematische perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem;
  • 10 eine schematische Seitenansicht der dritten Ausführungsform der Vorrichtung aus 9;
  • 11 eine schematische Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Vorrichtung aus 9 längs der Linie XI-XI in 10;
  • 12 eine der schematischen Schnittdarstellung aus 11 entsprechende Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Vorrichtung aus 9 in Bezug auf ein beispielhaftes Herstellungsverfahren der Vorrichtung; und
  • 13 eine der schematischen Schnittdarstellung aus 11 entsprechende Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Vorrichtung aus 9 in Bezug auf ein weiteres beispielhaftes Herstellungsverfahren der Vorrichtung.
In the drawings show:
  • 1 a schematic perspective view of a first embodiment of a device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system;
  • 2 a temperature gradient of the first embodiment of the device 1 ;
  • 3 a schematic perspective view of the first embodiment of the device 1 viewed from an interior of a fuel cell system case;
  • 4 a schematic perspective view of the first embodiment of the device 1 viewed from an outside of the fuel cell system case;
  • 5 a schematic perspective view of a second embodiment of a device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system;
  • 6 a temperature gradient of the second embodiment of the device 5 ;
  • 7 a schematic perspective view of the second embodiment of the device 5 viewed from an interior of a fuel cell system case;
  • 8th a schematic perspective view of the second embodiment of the device 5 viewed from an outside of the fuel cell system case;
  • 9 a schematic perspective view of a third embodiment of a device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system;
  • 10 a schematic side view of the third embodiment of the device 9 ;
  • 11 a schematic sectional view of the third embodiment of the device 9 along line XI-XI in 10 ;
  • 12 one of the schematic sectional views 11 corresponding sectional view of the third embodiment of the device 9 in relation to an exemplary manufacturing method of the device; and
  • 13 one of the schematic sectional views 11 corresponding sectional view of the third embodiment of the device 9 in relation to another exemplary manufacturing method of the device.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtliche Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols in all figures.

Die 1, 3 und 4 zeigen eine als Ganzes mit 100 bezeichnete erste Ausführungsform einer Vorrichtung zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem.The 1 , 3 and 4 show a first embodiment, denoted as a whole by 100, of a device for dehumidifying a fluid in a fuel cell system.

Die Vorrichtung 100 umfasst vorzugsweise einen Grundkörper 102.The device 100 preferably comprises a base body 102.

Der Grundkörper 102 der Vorrichtung 100 ist beispielsweise im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Längsachse ausgebildet.The base body 102 of the device 100 is designed, for example, to be essentially rotationally symmetrical to a longitudinal axis.

Der Grundkörper 102 der Vorrichtung 100 umfasst vorzugsweise einen ersten Abschnitt 104, welcher derart an einem lediglich schematisch dargestellten Brennstoffzellensystemgehäuse 106 eines Brennstoffzellensystems 108 befestigbar ist, dass er zu einer Außenumgebung 110 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hin freiliegt.The main body 102 of the device 100 preferably comprises a first section 104 which can be fastened to a fuel cell system housing 106 of a fuel cell system 108 (shown only schematically) in such a way that it is exposed to an outside area 110 of the fuel cell system housing 106 .

Der Grundkörper 102 der Vorrichtung 100 umfasst vorzugsweise ferner einen zweiten Abschnitt 112, welcher derart an dem Brennstoffzellensystemgehäuse 106 befestigbar ist, dass er zu einem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hin freiliegt.The main body 102 of the device 100 preferably also includes a second section 112 which can be fastened to the fuel cell system housing 106 in such a way that it is exposed to an interior space 114 of the fuel cell system housing 106 .

Der Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 ist im Betrieb des Brennstoffzellensystems 108 vorzugsweise mit einem Fluid gefüllt, beispielsweise mit Gas.The interior 114 of the fuel cell system housing 106 is preferably filled with a fluid, for example with gas, when the fuel cell system 108 is in operation.

Der Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 kann somit auch als „Fluidbereich“ oder „Fluidumgebung“ bezeichnet werden.The interior 114 of the fuel cell system housing 106 can thus also be referred to as the “fluid area” or “fluid environment”.

Das Brennstoffzellensystemgehäuse 106 ist hierbei beispielhaft für einen beliebigen Brennstoffzellensystemraum anzusehen, d.h. einen im Brennstoffzellensystem angeordneten oder einen Teil hiervon bildenden Raum. Sämtliche im Zusammenhang mit dem Brennstoffzellensystemgehäuse gemachten Angaben lassen sich daher auf den Brennstoffzellensystemraum oder eine Wandung desselben verallgemeinern.The fuel cell system housing 106 is to be regarded here as an example of any fuel cell system space, i.e. a space arranged in the fuel cell system or forming a part thereof. All information given in connection with the fuel cell system housing can therefore be generalized to the fuel cell system space or a wall of the same.

Insbesondere kann ein Brennstoffzellensystemraum ein fluidführender Teil des Brennstoffzellensystems sein, beispielsweise ein Gehäuse oder eine Wandung eines Medienmoduls des Brennstoffzellensystems.In particular, a fuel cell system space can be a fluid-carrying part of the fuel cell system, for example a housing or a wall of a media module of the fuel cell system.

Der erste Abschnitt 104 und der zweite Abschnitt 112 des Grundkörpers 102 der Vorrichtung 100 umfassen vorzugsweise jeweils ein thermisch leitfähiges Material oder bestehen jeweils aus einem thermisch leitfähigen Material.The first section 104 and the second section 112 of the main body 102 of the device 100 preferably each comprise a thermally conductive material or each consist of a thermally conductive material.

Der erste Abschnitt 104 und der zweite Abschnitt 112 des Grundkörpers 102 der Vorrichtung 100 sind vorzugsweise thermisch miteinander verbunden.The first section 104 and the second section 112 of the main body 102 of the device 100 are preferably thermally connected to one another.

Günstig kann es sein, wenn der erste Abschnitt 104 und der zweite Abschnitt 112 eine insbesondere thermische Brücke zwischen der Außenumgebung 110 und dem Innenraum 114 bilden.It can be favorable if the first section 104 and the second section 112 form a particularly thermal bridge between the external environment 110 and the interior 114 .

Vorzugsweise sind der erste Abschnitt 104 und der zweite Abschnitt 112 thermisch derart miteinander verbunden, dass Wärme von dem zweiten Abschnitt 112 zu dem ersten Abschnitt 104 abführbar ist.The first section 104 and the second section 112 are preferably thermally connected to one another in such a way that heat can be dissipated from the second section 112 to the first section 104 .

Durch die im Vergleich zu dem Innenraum 114 kältere Außenumgebung 110 bildet der zweite Abschnitt 112 vorzugsweise einen kalten Bereich in dem warmen Innenraum 114, so dass in dem Fluid enthaltene Feuchtigkeit an dem zweiten Abschnitt 112 kondensiert oder gefriert.Due to the fact that the external environment 110 is colder than the interior 114 , the second section 112 preferably forms a cold area in the warm interior 114 , so that moisture contained in the fluid condenses or freezes on the second section 112 .

Das thermisch leitfähige Material des ersten Abschnitts 104 und/oder das thermisch leitfähige Material des zweiten Abschnitts 112 können ein metallisches Material und/oder ein Kunststoffmaterial umfassen.The thermally conductive material of the first section 104 and/or the thermally conductive material of the second section 112 may comprise a metallic material and/or a plastic material.

Das metallische Material ist beispielsweise Edelstahl oder Aluminium.The metallic material is, for example, stainless steel or aluminum.

Das Kunststoffmaterial kann ein Matrixmaterial mit einem thermisch leitfähigen Füllstoff, beispielsweise Graphit, umfassen.The plastic material may comprise a matrix material with a thermally conductive filler such as graphite.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 100 wenigstens einen Flansch 116, welcher an dem Brennstoffzellensystemgehäuse 106 montierbar ist.The device 100 preferably comprises at least one flange 116 which can be mounted on the fuel cell system housing 106 .

Der wenigstens eine Flansch 116 kann eine Scheibe, insbesondere eine ringförmige Scheibe, sein, mit deren Hilfe die Vorrichtung 100 mit dem Brennstoffzellensystemgehäuse 106 verbunden wird.The at least one flange 116 can be a disk, in particular an annular disk, with the aid of which the device 100 is connected to the fuel cell system housing 106 .

Beispielsweise kann der wenigstens eine Flansch 116 mit dem Brennstoffzellensystemgehäuse 106 verschraubt sein.For example, the at least one flange 116 can be screwed to the fuel cell system housing 106 .

Hierzu kann der wenigstens eine Flansch 116 eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 118 aufweisen, durch welche Schrauben hindurchführbar sind.For this purpose, the at least one flange 116 can have a multiplicity of passage openings 118 through which screws can be guided.

Das Brennstoffzellensystemgehäuse 106 kann den Durchtrittsöffnungen 118 entsprechende Gewinde umfassen, so dass der wenigstens eine Flansch 116 mit dem Brennstoffzellensystemgehäuse 106 verschraubt werden kann.The fuel cell system housing 106 can include threads corresponding to the passage openings 118 so that the at least one flange 116 can be screwed to the fuel cell system housing 106 .

In einigen Ausführungsformen, die mit anderen hier beschriebenen Ausführungsformen kombiniert werden können, kann die Vorrichtung 100 in eine zeichnerisch nicht dargestellte Durchtrittsöffnung des Brennstoffzellensystemgehäuse 106 einsetzbar oder eingesetzt sein, so dass der erste Abschnitt 104 zu der Außenumgebung 110 und der zweite Abschnitt 112 zum Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hin freiliegt.In some embodiments, which can be combined with other embodiments described here, the device 100 can be inserted or inserted into a passage opening (not shown in the drawing) in the fuel cell system housing 106, so that the first section 104 can be connected to the external environment 110 and the second section 112 to the interior 114 of the fuel cell system case 106 is exposed.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 100 wenigstens ein Dichtelement 120.The device 100 preferably comprises at least one sealing element 120.

Das wenigstens eine Dichtelement 120 kann vorzugsweise so zwischen der Vorrichtung 100 und dem Brennstoffzellensystemgehäuse 106 angeordnet sein, dass die Durchtrittsöffnung des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 im Wesentlichen gasdicht verschlossen ist.The at least one sealing element 120 can preferably be arranged between the device 100 and the fuel cell system housing 106 in such a way that the passage opening of the fuel cell system housing 106 is closed in a substantially gas-tight manner.

Beispielsweise kann das wenigstens eine Dichtelement 120 eine radiale Abdichtung der Durchtrittsöffnung ermöglichen.For example, the at least one sealing element 120 can enable radial sealing of the passage opening.

Vorzugsweise ist das wenigstens eine Dichtelement 120 eine Gummidichtung, beispielsweise ein O-Ring.The at least one sealing element 120 is preferably a rubber seal, for example an O-ring.

In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 100 darüber hinaus einen Abstandshalter 122 umfassen.In some embodiments, device 100 may further include a spacer 122 .

Der Abstandshalter 122 kann eingerichtet sein, um einen Abstand zwischen dem wenigstens einen Dichtelement 120 und dem wenigstens einen Flansch 116 aufrecht zu erhalten.The spacer 122 may be configured to maintain a spacing between the at least one sealing member 120 and the at least one flange 116 .

Hierdurch kann vorzugsweise verhindert werden, dass das wenigstens eine Dichtelement 120 beispielsweise in eine Fase an der Durchtrittsöffnung des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 rutscht und ein Leck entsteht.This can preferably prevent the at least one sealing element 120 from slipping, for example, into a chamfer on the passage opening of the fuel cell system housing 106 and causing a leak.

Der Abstandshalter 122 kann beispielsweise als Ring ausgebildet sein.The spacer 122 can be designed as a ring, for example.

In einigen Ausführungsformen kann der Abstandshalter 122 als separates Element ausgebildet sein.In some embodiments, spacer 122 may be formed as a separate element.

Dies kann zum Beispiel bei einer Herstellung des ersten Abschnitts 104 und/oder des zweiten Abschnitts 112 durch Tiefziehen vorteilhaft sein, insbesondere wenn eine Unterstützung des Dichtelements 120 aufgrund von Biegeradien nicht gewährleistet werden kann.This can be advantageous, for example, when the first section 104 and/or the second section 112 is produced by deep-drawing, in particular if support for the sealing element 120 cannot be guaranteed due to bending radii.

Beispielsweise ist es denkbar, dass der Grundkörper 102 der Vorrichtung 100 durch Tiefziehen hergestellt ist.For example, it is conceivable that the base body 102 of the device 100 is produced by deep drawing.

In anderen Ausführungsformen kann der Abstandshalter 122 einstückig mit dem ersten Abschnitt 104 und/oder dem zweiten Abschnitt 112 ausgebildet sein.In other embodiments, the spacer 122 may be integrally formed with the first portion 104 and/or the second portion 112 .

In diesem Fall kann eine äußere Kontur des Abstandshalters 122 durch den ersten Abschnitt 104 und/oder den zweiten Abschnitt 112 gebildet werden.In this case, an outer contour of the spacer 122 can be formed by the first section 104 and/or the second section 112 .

Dies kann verteilhafterweise dann erfolgen, wenn der erste Abschnitt 104 und/oder der zweite Abschnitt 112 in einem Spritzguss-Verfahren hergestellt werden.This can advantageously take place when the first section 104 and/or the second section 112 are produced in an injection molding process.

In noch weiteren Ausführungsformen kann der Abstandshalter 122 beziehungsweise eine entsprechende Abstufung zwischen der Dichtfläche und dem zweiten Abschnitt 112 ganz entfallen.In still further embodiments, the spacer 122 or a corresponding gradation between the sealing surface and the second section 112 can be omitted entirely.

Bei der in den 1, 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorrichtung 100 bildet der wenigstens eine Flansch 116 vorzugsweise den ersten Abschnitt 104.At the in the 1 , 3 and 4 illustrated first embodiment of the device 100, the at least one flange 116 preferably forms the first section 104.

Der zweite Abschnitt 112 umfasst vorzugsweise einen Vorsprung 124, welcher in den Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 vorsteht.The second section 112 preferably includes a projection 124 which protrudes into the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Der Vorsprung 124 kann zum Beispiel von dem wenigstens einen Flansch 116 weg ragen.For example, the protrusion 124 may protrude from the at least one flange 116 .

Beispielsweise kann der Vorsprung 124 an dem wenigstens einen Flansch 116 angeschweißt sein.For example, the projection 124 can be welded to the at least one flange 116 .

Durch den Vorsprung 124 kann eine Oberfläche zum Auskondensieren oder Ausfrieren der Feuchtigkeit innerhalb des Innenraums 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 erhöht werden, so dass eine Effizienz der Vorrichtung 100 verbessert werden kann.The projection 124 can increase a surface area for the moisture to condense out or freeze out within the interior space 114 of the fuel cell system housing 106, so that an efficiency of the device 100 can be improved.

Günstig kann es sein, wenn der Vorsprung 124 zylinderförmig oder zapfenförmig ausgebildet ist.It can be favorable if the projection 124 is cylindrical or pin-shaped.

Bei der in den 1, 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorrichtung 100 ist der Vorsprung 124 vorzugsweise zapfenförmig ausgebildet.At the in the 1 , 3 and 4 illustrated first embodiment of the device 100, the projection 124 is preferably designed in the form of a peg.

Der Vorsprung 124 kann derart ausgebildet sein, dass ein Durchmesser 125 des Vorsprungs 124 in den Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hinein abnimmt (in 1 als x-Richtung bezeichnet).The projection 124 can be formed in such a way that a diameter 125 of the projection 124 decreases into the interior space 114 of the fuel cell system housing 106 (in 1 referred to as the x-direction).

Vorzugsweise ist der Vorsprung 124 als hohler Vorsprung ausgebildet.The projection 124 is preferably designed as a hollow projection.

Insbesondere kann der Vorsprung 124 durch eine Wand gebildet sein und in seinem Inneren einen Hohlraum 126 aufweisen (vergl. 4).In particular, the projection 124 can be formed by a wall and have a cavity 126 in its interior (cf. 4 ).

Günstig kann es sein, wenn der wenigstens eine Flansch 116 eine Öffnung 128 in seiner Mitte aufweist.It can be favorable if the at least one flange 116 has an opening 128 in its center.

Die Öffnung 128 kann den Hohlraum 126 des zweiten Abschnitts 112 zu der Außenumgebung 110 hin öffnen, so dass kalte Umgebungsluft in den Hohlraum 126 des Vorsprungs 124 des zweiten Abschnitts 112 eintreten kann.The opening 128 may open the cavity 126 of the second portion 112 to the outside environment 110 such that cold ambient air may enter the cavity 126 of the protrusion 124 of the second portion 112 .

Hierdurch kann vorzugsweise eine zusätzliche Wärmeabfuhr durch die Umgebungsluft erfolgen, so dass eine Effizienz der Vorrichtung 100 zum Entfernen der Feuchtigkeit aus dem Fluid verbessert werden kann.As a result, an additional heat dissipation can preferably take place through the ambient air, so that the efficiency of the device 100 for removing the moisture from the fluid can be improved.

In einigen Ausführungsformen können der erste Abschnitt 104 und der zweite Abschnitt 112 einstückig, beispielsweise durch Spritzguss, ausgebildet sein.In some embodiments, the first portion 104 and the second portion 112 may be integrally formed, such as by injection molding.

Alternativ können der erste Abschnitt 104 und der zweite Abschnitt 112 als separate Elemente ausgebildet sein, die beispielsweise durch eine Schraubverbindung und/oder eine Schweißverbindung miteinander verbunden sind.Alternatively, the first section 104 and the second section 112 can be formed as separate elements which are connected to one another, for example by a screw connection and/or a welded connection.

Beispielsweise kann der Vorsprung 124 an dem wenigstens einen Flansch 116 angeschweißt sein.For example, the projection 124 can be welded to the at least one flange 116 .

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 100 oder das Brennstoffzellensystem 108 einen zeichnerisch nicht dargestellten Sammelbehälter zur Aufnahme von Produktwasser und/oder zur Aufnahme der an dem zweiten Abschnitt 112 gesammelten Feuchtigkeit.The device 100 or the fuel cell system 108 preferably includes a collection container (not shown in the drawing) for receiving product water and/or for receiving the moisture collected in the second section 112 .

Der Sammelbehälter kann beispielsweise unterhalb der Vorrichtung 100 angeordnet sein und kondensierte Feuchtigkeit, wie zum Beispiel Wasser, aufnehmen.The collection container can be arranged, for example, below the device 100 and collect condensed moisture, such as water.

2 zeigt einen Temperaturgradienten der in den 1, 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorrichtung 100. 2 shows a temperature gradient in the 1 , 3 and 4 illustrated first embodiment of the device 100.

Die Außenumgebung 110 weist beispielsweise eine erste Temperatur T1 auf. Die erste Temperatur T1 kann zum Beispiel eine Temperatur von Umgebungsluft sein.The external environment 110 has a first temperature T1, for example. The first temperature T1 can be a temperature of ambient air, for example.

Der Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 weist beispielsweise eine zweite Temperatur T2 auf. Die zweite Temperatur T2 kann zum Beispiel eine Temperatur des Fluids sein, insbesondere eine Gastemperatur.The interior 114 of the fuel cell system housing 106 has a second temperature T2, for example. The second temperature T2 can, for example, be a temperature of the fluid, in particular a gas temperature.

Die zweite Temperatur T2 ist beispielsweise höher als die erste Temperatur T1. Dies insbesondere deshalb, da eine Betriebstemperatur des Brennstoffzellensystems 108 im Allgemeinen höher als eine normale Umgebungstemperatur ist.The second temperature T2 is higher than the first temperature T1, for example. This is particularly because an operating temperature of the fuel cell system 108 is generally higher than a normal ambient temperature.

Beispielsweise kann eine Betriebstemperatur des Brennstoffzellensystems 108 im Bereich von ungefähr +60°C bis ungefähr +120 °C sein. Eine normale Umgebungstemperatur kann im Bereich von ungefähr -20°C bis ungefähr +40°C und damit niedriger als die Betriebstemperatur des Brennstoffzellensystems 108 sein.For example, an operating temperature of the fuel cell system 108 can be in the range of about +60°C to about +120°C. A normal ambient temperature can be in the range of about -20°C to about +40°C and thus lower than the operating temperature of the fuel cell system 108 .

Durch die unterschiedlichen Temperaturen in dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 und in der Außenumgebung 110 entsteht insbesondere ein Temperaturgradient entlang des ersten Abschnitts 104 und entlang des zweiten Abschnitts 112. Dies ist beispielhaft in 2 dargestellt.The different temperatures in the interior 114 of the fuel cell system housing 106 and in the external environment 110 results in particular in a temperature gradient along the first section 104 and along the second section 112. This is an example in FIG 2 shown.

Es ist zu sehen, dass die Temperatur der Vorrichtung 100 von einer Spitze des Vorsprungs 124 aus kontinuierlich in Richtung des wenigstens einen Flansches 116 hin abnimmt.It can be seen that the temperature of the device 100 decreases continuously from a tip of the protrusion 124 towards the at least one flange 116 .

Der Knick im Temperaturverlauf gibt dabei einen Übergang von dem Vorsprung 124 zu dem wenigstens einen Flansch 116 an. Die unterschiedlichen Steigungen vor und nach dem Knick ergeben sich insbesondere aus den unterschiedlichen Geometrien des Vorsprungs und des wenigstens einen Flansches 116.The kink in the temperature curve indicates a transition from the projection 124 to the at least one flange 116 . The different gradients before and after the kink result in particular from the different geometries of the projection and the at least one flange 116.

Der Temperaturgradient sorgt vorzugsweise dafür, dass der Vorsprung 124 kälter ist als seine Umgebung, das heißt kälter als der Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 und/oder kälter als das Fluid.The temperature gradient preferably ensures that the projection 124 is colder than its surroundings, ie colder than the interior 114 of the fuel cell system housing 106 and/or colder than the fluid.

Im Ergebnis kondensiert (bei T1>0°C) oder gefriert (bei T1<0°C) vorzugsweise die in dem Fluid enthaltene Feuchtigkeit, wie Wasserdampf, an dem Vorsprung 124.As a result, the moisture contained in the fluid, such as water vapor, preferably condenses (at T1>0°C) or freezes (at T1<0°C) on the projection 124.

Hierdurch wird vorzugsweise eine Kondensation an anderen Oberflächen vermieden, da aufgrund der Kondensation an der Vorrichtung 100 der Partialdruck des Wasserdampfs abfällt und unterhalb eines Sättigungsdampfdrucks verbleibt.This preferably avoids condensation on other surfaces, since the partial pressure of the water vapor drops due to the condensation on the device 100 and remains below a saturation vapor pressure.

Eine in den 5, 7 und 8 dargestellte zweite Ausführungsform einer Vorrichtung 100 zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem 108 unterscheidet sich von der in den 1, 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorrichtung 100 im Wesentlichen in der Ausgestaltung des ersten Abschnitts 104 und des zweiten Abschnitts 112.one in the 5 , 7 and 8th illustrated second embodiment of a device 100 for dehumidifying a fluid in a fuel cell system 108 differs from that in FIGS 1 , 3 and 4 illustrated first embodiment of the device 100 essentially in the configuration of the first section 104 and the second section 112.

Insbesondere umfasst der Grundkörper 102 der Vorrichtung 100 wenigstens einen Flansch 116, welcher an dem Brennstoffzellensystemgehäuse 106 montierbar ist.In particular, the base body 102 of the device 100 includes at least one flange 116 which can be mounted on the fuel cell system housing 106 .

Beispielsweise kann der wenigstens eine Flansch 116 mit dem Brennstoffzellensystemgehäuse 106 verschraubt sein. Hierzu kann der wenigstens eine Flansch 116 eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 118 aufweisen, durch welche Schrauben hindurchführbar sind.For example, the at least one flange 116 can be screwed to the fuel cell system housing 106 . For this purpose, the at least one flange 116 can have a multiplicity of passage openings 118 through which screws can be guided.

In einigen Ausführungsformen kann die Vorrichtung 100 in eine Durchtrittsöffnung des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 einsetzbar oder eingesetzt sein, so dass der erste Abschnitt 104 vorzugsweise zu der Außenumgebung 110 und der zweite Abschnitt 112 vorzugsweise zu dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hin freiliegt.In some embodiments, the device 100 may be insertable or inserted into a through-opening of the fuel cell system housing 106 such that the first portion 104 is preferably exposed to the outside environment 110 and the second portion 112 is preferably exposed to the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Der erste Abschnitt 104 umfasst vorzugsweise einen Vorsprung 130, welcher zu der Außenumgebung 110 hin vorsteht.The first portion 104 preferably includes a protrusion 130 that protrudes toward the exterior 110 .

Durch den Vorsprung 130 kann vorzugsweise eine Kontaktoberfläche mit der Umgebungsluft erhöht werden, so dass beispielsweise eine Effizienz der Vorrichtung 100 verbessert werden kann.A contact surface with the ambient air can preferably be increased by the projection 130 so that, for example, an efficiency of the device 100 can be improved.

Günstig kann es sein, wenn der Vorsprung 130 zylinderförmig oder zapfenförmig ausgebildet ist.It can be favorable if the projection 130 is cylindrical or pin-shaped.

Bei der in den Fig. 5, 7 und 8 dargestellten zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 100 ist der Vorsprung 130 vorzugsweise zapfenförmig ausgebildet.In the case of the 5 , 7 and 8th illustrated second embodiment of the device 100, the projection 130 is preferably peg-shaped.

Der Vorsprung 130 kann derart ausgebildet sein, dass ein Durchmesser 132 des Vorsprungs 130 in Richtung der Außenumgebung 110 abnimmt.The protrusion 130 may be formed such that a diameter 132 of the protrusion 130 decreases toward the exterior 110 .

In einigen Ausführungsformen kann der Vorsprung 130 von dem wenigstens einen Flansch 116 vorstehen.In some embodiments, the protrusion 130 can protrude from the at least one flange 116 .

Beispielsweise kann der Vorsprung 130 an dem wenigstens einen Flansch 116 angeschweißt sein.For example, the projection 130 can be welded to the at least one flange 116 .

In anderen Ausführungsformen kann der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 von dem zweiten Abschnitt 112 vorstehen, wie es in den 5 und 8 gezeigt ist. Beispielsweise kann der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 an dem zweiten Abschnitt 112 angeschweißt sein oder mit dem zweiten Abschnitt 112 einstückig ausgebildet sein.In other embodiments, the protrusion 130 of the first portion 104 may protrude from the second portion 112, as shown in FIGS 5 and 8th is shown. For example, the protrusion 130 of the first section 104 may be welded to the second section 112 or formed integrally with the second section 112 .

Beispielsweise kann der zweite Abschnitt 112 als Vertiefung, insbesondere in Gestalt eines zylindrischen und/oder becherartigen Elements 134, ausgebildet sein.For example, the second section 112 can be designed as a depression, in particular in the form of a cylindrical and/or cup-like element 134 .

Der zweite Abschnitt 112 kann an einer dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 zugewandten Seite des wenigstens einen Flansches 116 angeordnet sein. Insbesondere kann der zweite Abschnitt 112 an dem wenigstens einen Flansch 116 angeschweißt oder einstückig mit dem wenigstens einen Flansch 116 ausgebildet sein.The second section 112 can be arranged on a side of the at least one flange 116 facing the interior 114 of the fuel cell system housing 106 . In particular, the second section 112 can be welded to the at least one flange 116 or formed in one piece with the at least one flange 116 .

Günstig kann es sein, wenn der wenigstens eine Flansch 116 eine Öffnung 128 in seiner Mitte aufweist. Die Öffnung 128 kann das zylindrische und/oder becherartige Element 134 des zweiten Abschnitts 112 zu der Außenumgebung 110 hin öffnen.It can be favorable if the at least one flange 116 has an opening 128 in its center. The opening 128 may open the cylindrical and/or cup-like member 134 of the second section 112 to the outside environment 110 .

Vorzugsweise ist der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 in das zylindrische und/oder becherartige Element 134 des zweiten Abschnitts 112 eingesetzt und/oder zumindest teilweise in dem zylindrischen und/oder becherartigen Element 134 des zweiten Abschnitts 112 angeordnet.Preferably, the protrusion 130 of the first portion 104 is inserted into the cylindrical and/or cup-like member 134 of the second portion 112 and/or at least partially disposed within the cylindrical and/or cup-like member 134 of the second portion 112 .

Beispielsweise kann der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 von einem Boden des zylindrischen und/oder becherartigen Elements 134 zu der Außenumgebung 110 hin vorstehen.For example, the protrusion 130 of the first portion 104 may protrude from a bottom of the cylindrical and/or cup-like member 134 toward the exterior 110 .

Damit kann der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 vorzugsweise in Richtung des Innenraums 114 zurückversetzt angeordnet werden.The projection 130 of the first section 104 can thus preferably be arranged set back in the direction of the interior space 114 .

Günstig kann es sein, wenn der Boden des zylindrischen und/oder becherartigen Elements 134 und der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 einstückig ausgebildet sind.It can be favorable if the base of the cylindrical and/or cup-like element 134 and the projection 130 of the first section 104 are formed in one piece.

Günstig kann es ferner sein, wenn der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 an dem Boden des zylindrischen und/oder becherartigen Elements 134 befestigt, insbesondere angeschweißt, ist.It can also be favorable if the projection 130 of the first section 104 is fastened, in particular welded, to the bottom of the cylindrical and/or cup-like element 134 .

Vorzugsweise ist der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 als hohler Vorsprung ausgebildet. Insbesondere kann der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 durch eine Wand gebildet sein und in seinem Inneren einen Hohlraum 136 aufweisen, wie es in 7 dargestellt ist.The projection 130 of the first section 104 is preferably designed as a hollow projection. In particular, the projection 130 of the first section 104 can be formed by a wall and have a cavity 136 in its interior, as is shown in FIG 7 is shown.

Der Hohlraum 136 kann in einigen Ausführungsformen zu dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hin offen sein.The cavity 136 may be open to the interior 114 of the fuel cell system housing 106 in some embodiments.

Beispielweise kann der Boden des zylindrischen und/oder becherartigen Elements 134 eine Öffnung aufweisen, die den Hohlraum 136 zu dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hin öffnet.For example, the bottom of the cylindrical and/or cup-like element 134 can have an opening that opens the cavity 136 to the interior space 114 of the fuel cell system housing 106 .

Damit kann das Fluid aus dem Innenraum 114 in den Hohlraum 136 vorzugsweise eintreten, so dass durch die resultierende erhöhte Kontaktfläche mit dem Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 eine verbesserte Effizienz der Vorrichtung 100 zum Entfernen der Feuchtigkeit aus dem Fluid erreicht werden kann.Thus, the fluid from the inner space 114 can enter the cavity 136 preferentially, so that the resulting increased contact area with the projection 130 of the first section 104 can achieve improved efficiency of the device 100 for removing moisture from the fluid.

Bei der in den 5, 7 und 8 dargestellten zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 100 erstreckt sich der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 vorzugsweise ausgehend von dem Boden des zylindrischen und/oder becherartigen Elements 134 über eine Ebene hinaus, die einer Dichtfläche des Dichtelements 120 entspricht und/oder durch den wenigstens einen Flansch 116 gebildet wird.At the in the 5 , 7 and 8th illustrated second embodiment of device 100, projection 130 of first section 104 preferably extends, starting from the bottom of cylindrical and/or cup-like element 134, beyond a plane that corresponds to a sealing surface of sealing element 120 and/or is formed by the at least one flange 116 becomes.

Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf dieses Beispiel begrenzt und die Spitze des Vorsprungs 130 kann sich ausgehend von dem Boden des zylindrischen und/oder becherartigen Elements 134 bis zu besagter Ebene oder weniger erstrecken.However, the present disclosure is not limited to this example, and the tip of the protrusion 130 may extend from the bottom of the cylindrical and/or cup-like member 134 to said level or less.

Im Übrigen stimmt die in den 5, 7 und 8 dargestellte zweite Ausführungsform der Vorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1, 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorrichtung 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the correct in the 5 , 7 and 8th illustrated second embodiment of the device 100 in terms of structure and function with the in the 1 , 3 and 4 illustrated first embodiment of the device 100, so that reference is made to the above description.

6 zeigt einen Temperaturgradienten der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 100. 6 shows a temperature gradient of the second embodiment of the device 100.

Durch die unterschiedlichen Temperaturen in dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 (T2) und in der Außenumgebung 110 (T2) entsteht vorzugsweise ein Temperaturgradient entlang des ersten Abschnitts 104 und des zweiten Abschnitts 112. Dies ist beispielhaft in 6 dargestellt.The different temperatures in the interior 114 of the fuel cell system housing 106 (T2) and in the external environment 110 (T2) preferably creates a temperature gradient along the first section 104 and the second section 112. This is an example in 6 shown.

Es ist zu sehen, dass die Temperatur der Vorrichtung 100 von der Spitze des Vorsprungs 130 aus kontinuierlich in Richtung des wenigstens einen Flansches 116 zunimmt. Der Knick in dem Temperaturverlauf gibt dabei insbesondere einen Übergang von dem Vorsprung 130 zu dem zylindrischen und/oder becherartigen Element 134 an.It can be seen that the temperature of the device 100 increases continuously from the tip of the protrusion 130 towards the at least one flange 116 . The kink in the temperature curve indicates in particular a transition from the projection 130 to the cylindrical and/or cup-like element 134 .

Der Temperaturverlauf ergibt sich insbesondere aus der Konfiguration, in welcher der Vorsprung 130 des ersten Abschnitts 104 von dem Boden des zylindrischen und/oder becherartigen Elements 134 des zweiten Abschnitts 112 vorsteht und dem daraus resultierenden Überlapp des ersten Abschnitts 104 und des zweiten Abschnitts 112 in der x-Richtung.The temperature profile results in particular from the configuration in which the projection 130 of the first section 104 protrudes from the bottom of the cylindrical and/or cup-like element 134 of the second section 112 and the resulting overlap of the first section 104 and the second section 112 in FIG x direction.

Eine in den 9 bis 11 dargestellte dritte Ausführungsform der Vorrichtung 100 unterscheidet sich von der in den 1, 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorrichtung 100 im Wesentlichen durch die Bereitstellung einer integrierten Funktion.one in the 9 until 11 illustrated third embodiment of the device 100 differs from that in FIGS 1 , 3 and 4 illustrated first embodiment of the device 100 essentially by providing an integrated function.

Der Grundkörper 102 der dritten Ausführungsform der Vorrichtung 100 weist vorzugsweise einen in 11 dargestellten Innenbereich 138 auf, welcher zumindest teilweise von dem ersten Abschnitt 104 und/oder zumindest teilweise von dem zweiten Abschnitt 112 des Grundkörpers 102 umgeben ist, und/oder der zumindest teilweise durch den ersten Abschnitt 104 und/oder zumindest teilweise durch den zweiten Abschnitt 112 definiert ist.The main body 102 of the third embodiment of the device 100 preferably has a 11 shown inner region 138, which is at least partially surrounded by the first section 104 and/or at least partially by the second section 112 of the main body 102, and/or which is at least partially surrounded by the first section 104 and/or at least partially by the second section 112 is defined.

Bei der in den 9 bis 11 dargestellten dritten Ausführungsform der Vorrichtung 100 ist der erste Abschnitt 104 vorzugsweise durch den wenigstens einen Flansch 116 gebildet.At the in the 9 until 11 illustrated third embodiment of the device 100, the first portion 104 is preferably formed by the at least one flange 116.

Der zweite Abschnitt 112 umfasst vorzugsweise den Vorsprung 124, welcher in den Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hineinragt.The second section 112 preferably includes the projection 124 which protrudes into the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Das Bezugszeichen 140 bezeichnet einen „kalten“ Bereich des zweiten Abschnitts 112, welcher nahe an dem ersten Abschnitt 104, also in der Nähe des wenigstens einen Flansches 116, angeordnet ist. An diesem kalten Bereich 140 nahe an dem wenigstens einen Flansch 116 kommt es vorzugsweise zuerst zu Eisbildung und/oder Kondensatbildung.The reference number 140 designates a “cold” area of the second section 112, which is arranged close to the first section 104, ie in the vicinity of the at least one flange 116. In this cold area 140 close to the at least one flange 116, ice formation and/or condensation preferably occurs first.

Das Bezugszeichen 142 bezeichnet einen „warmen“ Bereich des zweiten Abschnitts 112, welcher weit von dem ersten Abschnitt 104, also dem wenigstens einen Flansch 116, beabstandet ist. An diesem warmen Bereich 142 weit weg von dem wenigstens einen Flansch 116 kommt es vorzugsweise erst später oder gar nicht zu Eisbildung und/oder Kondensatbildung.The reference number 142 designates a "warm" area of the second section 112, which is far from the first section 104, that is to say the at least one flange 116, at a distance. In this warm region 142 far away from the at least one flange 116, ice and/or condensation preferably does not form until later or not at all.

Der Innenbereich 138 der Vorrichtung 100 kann zumindest teilweise durch einen Innenhohlraum des Vorsprungs 122 des zweiten Abschnitts 112 gebildet sein. Zudem kann der wenigstens eine Flansch 116 an einem Ende des Vorsprungs 122 angeordnet sein und ein entsprechendes Ende des Innenbereichs 138 der Vorrichtung 100 umgeben oder definieren.The interior 138 of the device 100 may be formed at least in part by an interior cavity of the protrusion 122 of the second portion 112 . Additionally, the at least one flange 116 may be disposed at an end of the protrusion 122 and surround or define a corresponding end of the interior 138 of the device 100 .

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung 100 eine funktionale Anordnung, welche vorzugsweise an dem und/oder zumindest teilweise in dem Innenbereich 138 angeordnet ist und/oder den Innenbereich 138 zumindest teilweise durchläuft. The device 100 preferably comprises a functional arrangement which is preferably arranged on and/or at least partially in the interior area 138 and/or at least partially runs through the interior area 138 .

Vorzugsweise umfasst die funktionale Anordnung einen Sensor 144, eine Verkabelung 146, einen elektronischen Funktionsbaustein 148, einen elektrischen Verbinder 150 und/oder eine Heizvorrichtung 152.The functional arrangement preferably comprises a sensor 144, cabling 146, an electronic function module 148, an electrical connector 150 and/or a heating device 152.

Der Sensor 144 kann zum Beispiel ein Temperatursensor, ein Drucksensor oder ein Fluid-Füllstandsensor sein.The sensor 144 may be a temperature sensor, a pressure sensor, or a fluid level sensor, for example.

Der Temperatursensor kann beispielsweise eine Temperatur in dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106, insbesondere eine Temperatur des in dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 vorhandenen Fluids, messen.The temperature sensor can, for example, measure a temperature in the interior 114 of the fuel cell system housing 106 , in particular a temperature of the fluid present in the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Ähnlich kann der Drucksensor einen Druck in dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106, insbesondere des in dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 vorhandenen Fluids, messen.Similarly, the pressure sensor can measure a pressure in the interior 114 of the fuel cell system housing 106 , in particular of the fluid present in the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Schließlich kann der Fluid-Füllstandsensor vorzugsweise einen Füllstand oder einen Pegel des Fluids in dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 messen.Finally, the fluid fill level sensor can preferably measure a fill level or a level of the fluid in the interior space 114 of the fuel cell system housing 106 .

Der elektronische Funktionsbaustein 148 kann zum Beispiel eine Betriebselektronik des Sensors 144, wie des Temperatursensors, Drucksensors oder Fluid-Füllstandsensors, sein.The electronic function module 148 can, for example, be operating electronics for the sensor 144, such as the temperature sensor, pressure sensor or fluid level sensor.

Die Heizvorrichtung 152 kann eingerichtet sein, um wenigstens den zweiten Abschnitt 112 zu erwärmen, beispielsweise zum Enteisen der Vorrichtung 100.The heating device 152 can be set up to heat at least the second section 112, for example for de-icing the device 100.

Hierzu kann die Heizvorrichtung 152 zum Beispiel an einer Innenwand des zweiten Abschnitts 112, insbesondere einer Innenwand des Vorsprungs 124, angebracht sein.For this purpose, the heating device 152 can be attached to an inner wall of the second section 112, in particular an inner wall of the projection 124, for example.

Vorzugsweise ist die Heizvorrichtung 152 eine resistive Heizvorrichtung.Preferably, heater 152 is a resistive heater.

Der elektrische Verbinder 150 kann ein Stecker sein, welcher beispielsweise an dem ersten Abschnitt 104, insbesondere an einem Ende des ersten Abschnitts 104, in der Außenumgebung 110 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 angeordnet ist.The electrical connector 150 can be a plug, which is arranged, for example, on the first section 104 , in particular on one end of the first section 104 , in the external environment 110 of the fuel cell system housing 106 .

Der elektrische Verbinder 150 kann mit anderen funktionalen Anordnungen der Vorrichtung 100, wie zum Beispiel dem Sensor 144, dem elektronischen Funktionsbaustein 148 und/oder der Heizvorrichtung 152, elektrisch verbunden sein und eine elektrische Verbindung dieser Elemente beispielsweise mit einer zeichnerisch nicht dargestellten Messelektronik und/oder einer Steuerelektronik außerhalb des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 ermöglichen.The electrical connector 150 can be electrically connected to other functional arrangements of the device 100, such as the sensor 144, the electronic functional module 148 and/or the heating device 152, and an electrical connection of these elements can be made, for example, with measurement electronics (not shown in the drawing) and/or enable control electronics outside of the fuel cell system housing 106 .

11 zeigt, dass der elektrische Verbinder 150 vorzugsweise über eine erste Verkabelung 146a mit dem elektronischen Funktionsbaustein 148 und über eine zweite Verkabelung 146b vorzugsweise mit der Heizvorrichtung 152 verbunden ist. 11 12 shows that the electrical connector 150 is preferably connected to the electronic functional module 148 via a first wiring 146a and preferably to the heating device 152 via a second wiring 146b.

Der elektronische Funktionsbaustein 148 ist über eine dritte Verkabelung 146c vorzugsweise mit dem Sensor 144 verbunden.The electronic function module 148 is preferably connected to the sensor 144 via a third wiring 146c.

Vorzugsweise weist der zweite Abschnitt 112 eine Öffnung 154 auf, durch welche die wenigstens eine funktionale Anordnung zumindest teilweise zu dem Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 hin freiliegen kann.The second section 112 preferably has an opening 154 through which the at least one functional arrangement can be at least partially exposed to the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Insbesondere kann sich der Sensor 114, beispielsweise ein Temperatursensor, Drucksensor oder Füllstandsensor, durch die Öffnung 154 zumindest teilweise in den Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 erstrecken.In particular, the sensor 114 , for example a temperature sensor, pressure sensor or level sensor, can extend at least partially through the opening 154 into the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Günstig kann es sein, wenn die Öffnung 154 an einer Spitze des Vorsprungs 124 des zweiten Abschnitts 112 angeordnet ist.It can be favorable if the opening 154 is arranged at a tip of the projection 124 of the second section 112 .

In einigen Ausführungsformen kann ein Isolationselement 156 zwischen dem zweiten Abschnitt 112 und dem Teil der funktionalen Anordnung, welcher außerhalb der Öffnung 154 beziehungsweise außerhalb des zweiten Abschnitts 112 innerhalb des Innenraums 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 liegt, angeordnet sein.In some embodiments, an insulating element 156 can be arranged between the second section 112 and the part of the functional arrangement which lies outside of the opening 154 or outside of the second section 112 within the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Das Isolationselement 156 kann die funktionale Anordnung vorzugsweise thermisch und/oder elektrisch von dem zweiten Abschnitt 112 isolieren.The isolation element 156 can preferably thermally and/or electrically isolate the functional arrangement from the second section 112 .

Beispielweise kann das Isolationselement 156 als (thermische) Grenzschicht dienen, so dass ab dem Isolationselement 156, beispielsweise an dem Sensor 144, kein Eis mehr gefriert.For example, the insulation element 156 can serve as a (thermal) boundary layer, so that no more ice freezes from the insulation element 156, for example on the sensor 144.

11 zeigt, dass der Sensor 144 außerhalb der Öffnung 156 vor beziehungsweise an der Spitze des Vorsprungs 124 angeordnet sein kann. Das Isolationselement 156 ist vorzugsweise zwischen dem Sensor 144 und der Spitze des Vorsprungs 124 angeordnet, so dass der Sensor 144 in Richtung der Längsachse des Vorsprungs 124 von der Spitze beabstandet ist. 11 12 shows that the sensor 144 may be located outside of the opening 156 in front of or at the tip of the protrusion 124. FIG. The isolation element 156 is preferably arranged between the sensor 144 and the tip of the projection 124 such that the sensor 144 is spaced from the tip in the direction of the longitudinal axis of the projection 124 .

Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf den Sensor 144 beschränkt und ein anderes funktionales Element kann anstatt des Sensors 144 außerhalb der Öffnung 156 vor beziehungsweise an der Spitze des Vorsprungs 124 angeordnet sein.However, the present disclosure is not limited to the sensor 144 and another functional element may be disposed outside the opening 156 in front of the tip of the protrusion 124 instead of the sensor 144 .

In einigen Ausführungsformen kann eine elektrische Verkabelung 146 wenigstens eines externen Funktionselements durch den Innenbereich des ersten Abschnitts 104 und/oder durch den Innenbereich des zweiten Abschnitts 112 verlaufen.In some embodiments, electrical wiring 146 of at least one external functional element may pass through the interior of the first section 104 and/or through the interior of the second section 112 .

Beispielsweise kann eine Verkabelung 146 eines Aktors des Brennstoffzellensystems 108 durch den Innenbereich der Vorrichtung 100 verlaufen und beispielweise durch die Öffnung 154 an der Spitze des Vorsprungs 124 in den Innenraum 114 des Brennstoffzellensystemgehäuses 106 eintreten. For example, wiring 146 of an actuator of the fuel cell system 108 can run through the interior of the device 100 and enter, for example, through the opening 154 at the tip of the projection 124 into the interior 114 of the fuel cell system housing 106 .

Vorzugsweise ist der Innenbereich 138 der Vorrichtung 100 zumindest teilweise durch ein Füllmaterial ausgefüllt. Das Füllmaterial kann zum Beispiel ein thermisch isolierendes Material und/oder ein elektrisch isolierendes Material sein.The inner area 138 of the device 100 is preferably at least partially filled with a filling material. The filling material can be, for example, a thermally insulating material and/or an electrically insulating material.

Das Füllmaterial kann in einigen Ausführungsformen der Vorrichtung 100 eine Isolation der wenigstens einen funktionalen Anordnung gegenüber dem Material des ersten Abschnitts 104 und/oder des zweiten Abschnitts 112 und/oder des wenigstens einen Flansches 116 bereitstellen.In some embodiments of the device 100, the filling material can provide insulation of the at least one functional arrangement from the material of the first section 104 and/or the second section 112 and/or the at least one flange 116.

11 zeigt, dass die Vorrichtung 100 einen Isolator 158, welcher durch das Füllmaterial gebildet ist, umfassen kann. Der Isolator 158 kann ein thermisch isolierendes Material und/oder ein elektrisch isolierendes Material umfassen und die wenigstens eine funktionale Anordnung in dem Innenbereich 138 der Vorrichtung 100 isolieren. 11 Figure 1 shows that the device 100 may include an insulator 158 formed by the filler material. The insulator 158 may comprise a thermally insulating material and/or an electrically insulating material and isolates the at least one functional assembly within the interior 138 of the device 100 .

Beispielsweise kann der Isolator 158 das Isolationselement 156 an der Spitze des Vorsprungs 124 umfassen oder mit dem Isolationselement 156 einstückig ausgebildet sein.For example, the insulator 158 may include the isolation member 156 at the tip of the protrusion 124 or may be integrally formed with the isolation member 156 .

Optional kann die Vorrichtung 100 einen Füller 160 umfassen, welcher verbleibende Hohlräume in dem Innenbereich 138 der Vorrichtung 100 ausfüllen kann.Optionally, the device 100 can include a filler 160 that can fill remaining voids in the interior 138 of the device 100 .

Beispielsweise kann der Füller 160 die wenigstens eine funktionale Anordnung zumindest teilweise umschließen, so dass die wenigstens eine funktionale Anordnung fixiert wird.For example, the filler 160 can at least partially enclose the at least one functional arrangement, so that the at least one functional arrangement is fixed.

In einigen Ausführungsformen kann der Füller 160 aus demselben oder einem anderen Füllmaterial wie der Isolator 158 gebildet sein. Vorzugsweise können der Isolator 158 und der Füller 160 einstückig ausgebildet sein.In some embodiments, filler 160 may be formed from the same or different filler material than insulator 158 . Preferably, the insulator 158 and the filler 160 may be integrally formed.

Im Übrigen stimmt die in den 9 bis 11 dargestellte dritte Ausführungsform der Vorrichtung 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1, 3 und 4 dargestellten ersten Ausführungsform der Vorrichtung 100 überein, so dass auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the correct in the 9 until 11 illustrated third embodiment of the device 100 in terms of structure and function with the in the 1 , 3 and 4 illustrated first embodiment of the device 100, so that reference is made to the above description.

12 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Vorrichtung 100 in Bezug auf ein Herstellungsverfahren der Vorrichtung 100. 12 shows a schematic sectional view of the third embodiment of the device 100 in relation to a manufacturing method of the device 100.

Mit dem Bezugszeichen 162 ist eine mögliche Werkzeugtrennebene für ein Spritzguss-Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung 100 bezeichnet.A possible mold parting plane for an injection molding process for producing the device 100 is designated by reference number 162 .

Insbesondere kann der Teil links der Werkzeugtrennebene 162 durch eine erste Form in dem Spritzguss-Verfahren hergestellt werden, wobei der Teil rechts der Werkzeugtrennebene 162 durch eine zweite Form in dem Spritzguss-Verfahren hergestellt werden kann. Beide Teile können anschließend verbunden, insbesondere verschweißt, werden. Alternativ hierzu kann eine einstückige Herstellung des Gesamtbauteils in einem einzigen Spritzgussschritt erfolgen.In particular, the portion to the left of the mold parting line 162 can be made by a first mold in the injection molding process, while the portion to the right of the mold parting line 162 can be made by a second mold in the injection molding process. Both parts can then be connected, in particular welded. As an alternative to this, the entire component can be produced in one piece in a single injection molding step.

13 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der dritten Ausführungsform der Vorrichtung 100 in Bezug auf ein weiteres Herstellungsverfahren der Vorrichtung 100. 13 shows a schematic sectional view of the third embodiment of the device 100 in relation to a further manufacturing method of the device 100.

Mit dem Bezugszeichen 164 ist eine mögliche Werkzeugtrennebene für ein Spritzguss-Verfahren zum Herstellen der Vorrichtung 100 bezeichnet.A possible mold parting plane for an injection molding process for producing the device 100 is designated by reference number 164 .

Insbesondere kann der Teil links der Werkzeugtrennebene 164 (Flansch) durch eine erste Form in dem Spritzguss-Verfahren hergestellt werden, wobei der Teil rechts der Werkzeugtrennebene 164 (Rohr) durch eine zweite Form in dem Spritzguss-Verfahren hergestellt werden kann. Beide Teile können anschließend verbunden, insbesondere verschweißt, werden.In particular, the portion to the left of the mold parting line 164 (flange) can be made by a first mold in the injection molding process, while the portion to the right of the mold parting line 164 (tube) can be made by a second mold in the injection molding process. Both parts can then be connected, in particular welded.

Vorzugsweise kann insgesamt eine Vorrichtung 100 zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem 108 bereitgestellt werden, mittels welcher eine durch Feuchtigkeit verursachte Belastung und/oder Beschädigung des Brennstoffzellensystems 108 verhinderbar ist.A device 100 for dehumidifying a fluid in a fuel cell system 108 can preferably be provided overall. by means of which a load and/or damage to the fuel cell system 108 caused by moisture can be prevented.

Claims (15)

Vorrichtung (100) zum Entfeuchten eines Fluids in einem Brennstoffzellensystem, wobei die Vorrichtung (100) einen Grundkörper (102) umfasst, welcher Folgendes umfasst: - einen ersten Abschnitt (104), welcher derart an einem Brennstoffzellensystemraum anordenbar oder angeordnet ist, dass der erste Abschnitt (104) zu einer Außenumgebung (110) des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt; und - einen zweiten Abschnitt (112), welcher derart an dem Brennstoffzellensystemraum anordenbar oder angeordnet ist, dass der zweite Abschnitt (112) zu einem Innenraum (114) des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt, wobei der erste Abschnitt (104) und der zweite Abschnitt (112) jeweils ein thermisch leitfähiges Material umfassen, und wobei der erste Abschnitt (104) und der zweite Abschnitt (112) thermisch miteinander verbunden sind.Device (100) for dehumidifying a fluid in a fuel cell system, the device (100) comprising a base body (102) which comprises: - a first section (104) which can be arranged or is arranged on a fuel cell system compartment such that the first section (104) is exposed to an outside environment (110) of the fuel cell system compartment; and - a second section (112) which can be arranged or is arranged on the fuel cell system space in such a way that the second section (112) is exposed to an interior (114) of the fuel cell system space, the first section (104) and the second section (112) each comprising a thermally conductive material, and wherein the first section (104) and the second section (112) are thermally bonded together. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) eingerichtet ist, dass ein Wärmetransport von dem zweiten Abschnitt (112) zu dem ersten Abschnitt (104) des Grundkörpers (102) erfolgt, wenn eine Temperatur (T1) der Außenumgebung (110) kleiner als eine Temperatur (T2) in dem Innenraum (114) ist, so dass in dem Fluid enthaltene Feuchtigkeit an dem zweiten Abschnitt (112) auskondensiert und/oder ausfriert.Device (100) according to claim 1 , characterized in that the device (100) is set up such that heat is transported from the second section (112) to the first section (104) of the base body (102) when a temperature (T1) of the external environment (110) is less than a temperature (T2) in the interior (114) such that moisture contained in the fluid condenses out and/or freezes out on the second section (112). Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (102) der Vorrichtung (100) wenigstens einen Flansch (116) umfasst, welcher an dem Brennstoffzellensystemraum montierbar ist.Device (100) according to claim 1 or 2 , characterized in that the base body (102) of the device (100) comprises at least one flange (116) which can be mounted on the fuel cell system space. Vorrichtung (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Flansch (116) zumindest teilweise den ersten Abschnitt (104) und/oder den zweiten Abschnitt (112) bildet.Device (100) according to claim 3 , characterized in that the at least one flange (116) at least partially forms the first section (104) and/or the second section (112). Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (104) einen ersten Vorsprung (130) aufweist, welcher in die Außenumgebung (110) des Brennstoffzellensystemraums vorsteht.Device (100) according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that the first portion (104) has a first projection (130) which protrudes into the exterior (110) of the fuel cell system compartment. Vorrichtung (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (132) des ersten Vorsprungs (130) in Richtung der Außenumgebung (110) des Brennstoffzellensystemraums abnimmt, insbesondere wobei der erste Vorsprung (130) zapfenförmig ausgebildet ist.Device (100) according to claim 5 , characterized in that a diameter (132) of the first projection (130) decreases in the direction of the outer environment (110) of the fuel cell system space, in particular wherein the first projection (130) is peg-shaped. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (112) einen zweiten Vorsprung (124) aufweist, welcher in den Innenraum (114) des Brennstoffzellensystemraums vorsteht.Device (100) according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the second portion (112) has a second projection (124) which protrudes into the interior (114) of the fuel cell system space. Vorrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Durchmesser (125) des zweiten Vorsprungs (124) in den Innenraum (114) des Brennstoffzellensystemraums hinein abnimmt, insbesondere wobei der zweite Vorsprung (124) zapfenförmig ausgebildet ist.Device (100) according to claim 7 , characterized in that a diameter (125) of the second projection (124) in the interior (114) of the fuel cell system space decreases, in particular wherein the second projection (124) is pin-shaped. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass a) der erste Abschnitt (104) und der zweite Abschnitt (112) des Grundkörpers (102) einstückig ausgebildet sind; oder b) der erste Abschnitt (104) und der zweite Abschnitt (112) des Grundkörpers (102) als separate Elemente ausgebildet sind.Device (100) according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that a) the first portion (104) and the second portion (112) of the base body (102) are integrally formed; or b) the first section (104) and the second section (112) of the base body (102) are designed as separate elements. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (102) der Vorrichtung (100) einen Innenbereich (138) aufweist, welcher zumindest teilweise von dem ersten Abschnitt (104) und/oder zumindest teilweise von dem zweiten Abschnitt (112) umgeben ist und/oder welcher zumindest teilweise durch den ersten Abschnitt (104) und/oder zumindest teilweise durch den zweiten Abschnitt (112) definiert ist, wobei wenigstens eine funktionale Anordnung (144, 146, 148, 150, 152) zumindest teilweise in dem oder an dem Innenbereich angeordnet ist und/oder den Innenbereich zumindest teilweise durchläuft.Device (100) according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the main body (102) of the device (100) has an inner region (138) which is at least partially surrounded by the first section (104) and/or at least partially by the second section (112) and/or which is at least partially defined by the first section (104) and/or at least partially by the second section (112), wherein at least one functional arrangement (144, 146, 148, 150, 152) is at least partially arranged in or on the interior area and/or at least partially runs through the interior. Vorrichtung (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine funktionale Anordnung (144, 146, 148, 150, 152) eines oder mehrere der folgenden umfasst: - einen Sensor (144); - eine Verkabelung (146); - einen elektronischen Funktionsbaustein (148); - einen elektrischen Verbinder (150) - eine Heizvorrichtung (152).Device (100) according to claim 10 , characterized in that the at least one functional arrangement (144, 146, 148, 150, 152) comprises one or more of the following: - a sensor (144); - a cabling (146); - an electronic function block (148); - an electrical connector (150); - a heater (152). Vorrichtung (100) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Abschnitt (112) eine Öffnung (154) aufweist, durch welche die wenigstens eine funktionale Anordnung (144) zumindest teilweise zu dem Innenraum (114) des Brennstoffzellensystemraums hin freiliegt, insbesondere wobei sich die wenigstens eine funktionale Anordnung (144) durch die Öffnung (154) zumindest teilweise in den Innenraum (114) des Brennstoffzellensystemraums erstreckt.Device (100) according to claim 10 or 11 , characterized in that the second section (112) has an opening (154) through which the at least one functional arrangement (144) is at least partially exposed to the interior (114) of the fuel cell system space, in particular wherein the at least one functional arrangement ( 144) through the opening (154) at least partially into the interior (114) of the fuel cell system space. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbereich (138) des Grundkörpers (102) der Vorrichtung (100) zumindest teilweise durch ein Füllmaterial, insbesondere ein thermisch isolierendes Material und/oder ein elektrisch isolierendes Material, ausgefüllt ist.Device (100) according to one of Claims 10 until 12 , characterized in that the The interior (138) of the base body (102) of the device (100) is at least partially filled with a filling material, in particular a thermally insulating material and/or an electrically insulating material. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) wenigstens eine Heizvorrichtung (152) aufweist, die eingerichtet ist, um wenigstens den zweiten Abschnitt (112) zu heizen.Device (100) according to one of Claims 1 until 13 , characterized in that the device (100) comprises at least one heating device (152) which is arranged to heat at least the second section (112). Brennstoffzellensystem (108), umfassend einen Brennstoffzellensystemraum, insbesondere ein Brennstoffzellensystemgehäuse (106) und/oder einen fluidführenden Teil des Brennstoffzellensystems (108), und eine Vorrichtung (100) zum Entfeuchten eines Fluids nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Vorrichtung (100) an dem Brennstoffzellensystemraum montiert ist, insbesondere wobei die Vorrichtung (100) in eine Durchtrittsöffnung des Brennstoffzellensystemraums eingesetzt ist.Fuel cell system (108), comprising a fuel cell system space, in particular a fuel cell system housing (106) and / or a fluid-carrying part of the fuel cell system (108), and a device (100) for dehumidifying a fluid according to one of Claims 1 until 14 , wherein the device (100) is mounted on the fuel cell system space, in particular wherein the device (100) is inserted into a passage opening of the fuel cell system space.
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