DE202018100892U1 - Rekombinator - Google Patents

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Abstract

Rekombinator zur katalytischen Rekombination von in Energiewandlern, insbesondere Akkumulatoren, entstehendem Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, mit einer Rekombinationseinrichtung (2) und einem einen Volumenraum (15) bereitstellenden Gehäuse (3), das die Rekombinationseinrichtung (2) beherbergt, gekennzeichnet durch eine Trenneinrichtung (10), die den vom Gehäuse (3) bereitgestellten Volumenraum (15) in ein erstes Compartment (16) und ein damit in strömungstechnischer Verbindung stehendes zweites Compartment (17) unterteilt, wobei das erste Compartment (16) die Rekombinationseinrichtung (2) zumindest teilweise aufnimmt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rekombinator zur katalytischen Rekombination von in Energiewandlern, insbesondere Akkumulatoren, entstehendem Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, mit einer Rekombinationseinrichtung und einem einen Volumenraum bereitstellenden Gehäuse, dass die Rekombinationseinrichtung beherbergt.
  • Rekombinatoren sowie Rekombinationseinrichtungen sind aus dem Stand der Technik an sich gut bekannt, so zum Beispiel aus der EP 1 807 191 B1 , der EP 1 780 826 B1 und der EP 1 674 424 B1 .
  • Ein Rekombinator der eingangs genannten Art verfügt über eine Rekombinationseinrichtung und ein Gehäuse. Im endmontierten Zustand ist die Rekombinationseinrichtung innerhalb des Gehäuses angeordnet, das heißt der vom Gehäuse bereitgestellte Volumenraum beherbergt die Rekombinationseinrichtung. Typischerweise ist des Gehäuse gasdicht ausgebildet, so dass nicht ungewollt in den Rekombinator einströmende Gase in die den Rekombinator umgebende Atmosphäre entweichen können.
  • Die im endmontierten Zustand vom Gehäuse eines Rekombinators aufgenommene Rekombinationseinrichtung verfügt im Kernstück über einen Katalysator. Als Katalysatoren sind vor allem Platinmetalle bekannt, insbesondere Palladium, des in Form einer dünnen Schicht auf einen Trägerstab, welcher zum Beispiel aus Kupfer, Tonerde oder dergleichen bestehen kann, aufgetragen ist. Der auf diese Weise ausgebildete Katalysatorstab ist in eine Röhre aus poräsem Material, beispielsweise einem gasdurchlässigen Keramikrohr zentrisch eingesetzt, wobei der in der Röhre zwischen Katalysatorstab und Röhreninnenfläche verbleibende freie Ringraum mit einem Absorptionsmaterial befüllt ist. Als Absorptionsmaterial kommen insbesondere Bleioxyde, Silberoxyde, Eisenoxyde, Kupferoxyde, Aluminiumoxyde, Manganoxyde oder dergleichen in Betracht. Die den Katalysatorstab und das Absorptionsmaterial aufnehmende Röhre ist in aller Regel freistehend innerhalb des gasdicht ausgebildeten Gehäuses angeordnet, wobei das Gehäuse typischerweise über einen Anschlussstutzen zum Anschluss an einen Energiewandler, wie zum Beispiel einen Akkumulator aufweist, welcher Anschlussstutzen einer Gaszufuhr einerseits und einem Wasserablauf andererseits dient.
  • Die bei einem bestimmungsgemäß Betrieb beispielsweise eines mit einem Rekombinator ausgerüsteten Akkumulators, insbesondere während eines Ladevorgangs, entstehenden Gase Wasserstoff und Sauerstoff werden über den Anschlussstutzen des Rekombinators in das Gehäuse, das heißt in den vom Gehäuse bereitgestellten Volumenraum geführt, passieren dort die poröse Röhre und das Absorptionsmaterial und werden alsdann am Katalysator zu Wasser rekombiniert. Die Rekombinationsreaktion ist exotherm, weshalb das am Katalysator rekombinierte Wasser in Form von Wasserdampf vorliegt. Der am Katalysator entstehende Wasserdampf schlägt sich alsdann an der Gehäuseinnenwand nieder, kondensiert und fließt über den hierfür vorgesehenen Anschlussstutzen zurück in den Akkumulator.
  • Der mit der Verwendung eines Rekombinators der vorbeschriebenen Art einhergehende Vorteil liegt auf der Hand. Die bei einem Akkumulatorbetrieb freiwerdenden Gase Wasserstoff und Sauerstoff werden durch den Rekombinator zu Wasser rekombiniert, welches Wasser für den Akkumulator nicht verloren geht, sondern in den Elektrolyten des Akkumulators zurückgeführt wird. Es ist daher nicht erforderlich, destilliertes Wasser in den Elektrolyten des Akkumulators nachzufüllen. Insofern erweist sich ein je nach seiner Größe mit einem oder mehreren Rekombinatoren ausgerüsteter Akkumulator als wartungsfrei.
  • Dabei kann je nach Bauform und Baugröße des Akkumulators beziehungsweise in Abhängigkeit des zur Verfügung stehenden Platzangebots der Rekombinator entweder senkrecht oder längs zur Akkumulatoroberseite ausgerichtet ausgebildet sein.
  • Obgleich sich Rekombinatoren der vorbeschriebenen Bauart im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt haben, besteht Verbesserungsbedarf. So hat sich gezeigt, dass es auch bei einem bestimmungsgemäßen Betrieb eines Akkumulators zur Entstehung einer solchen Menge an Wasserstoff und Sauerstoff kommen kann, dass es infolge der im Rekombinator stattfindenden Rekombination ob der Menge an zu rekombinierendem Gas zu einer Überhitzung der Rekombinationseinrichtung kommt. Im schlimmsten Fall kann eine solche Überhitzung zu einer Zerstörung der Rekombinationseinrichtung führen.
  • Aber auch kann, wenn die einzelnen Bestandteile der Rekombinationseinrichtung in Relation zueinander derart dimensioniert sind, dass ein Überlastschutz insofern gegeben ist, als das eine zu starke Rekombinationsleistung unterbunden ist, kann es bei zu viel in den vom Gehäuse bereitgestellten Volumenraum einströmendem Gas zu einer solchen Erhitzung der Rekombinationseinrichtung kommen, dass das den Katalysatorstab umgebende Absorptionsmaterial irreparabel geschädigt wird. Denn bei einer thermischen Belastung des Rekombinators ist insbesondere der Absorber, das heißt das den Katalysatorstab umgebende Absorptionsmaterial gefährdet, da dieses hydrophobe Eigenschaften hat, die infolge einer zu starken thermischen Belastung verlorengehen, womit der Absorber seine bestimmungsgemäße Eignung verliert, was je nach thermischer Schädigung die Rekombinationseinrichtung im schlimmsten Fall unbrauchbar macht.
  • Ausgehend vom Vorbeschriebenen ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Rekombinator der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass eine zuverlässige Rekombinationsleistung auch bei größeren Mengen an zugeführtem Gas sichergestellt ist.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung ein Rekombinator der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der sich auszeichnet durch eine Trenneinrichtung, die den vom Gehäuse bereitgestellten Volumenraum in ein erstes Compartment und ein damit in strömungstechnischer Verbindung stehendes zweites Compartment unterteilt, wobei das erste Compartment die Rekombinationseinrichtung zumindest teilweise aufnimmt.
  • Es ist erfindungsgemäß eine Trenneinrichtung vorgesehen. Diese ist innerhalb des Gehäuses des Rekombinators angeordnet und unterteilt den vom Gehäuse bereitgestellten Volumenraum in zwei Compartments. Dabei sind ein erstes Compartment und ein zweites Compartment vorgesehen. Diese stehen in strömungstechnischer Verbindung, so dass ein Gas- und/oder Fluidübertritt aus dem einen Compartment in das andere Compartment und/oder umgekehrt möglich ist.
  • Das eine der beiden Compartments nimmt die Rekombinationseinrichtung zumindest teilweise auf, womit für die Rekombinationseinrichtung eine separate Einhausung innerhalb des die Rekombinationseinrichtung aufnehmenden Gehäuses geschaffen ist.
  • Diese zusätzliche Einhausung der Rekombinationseinrichtung hat den Vorteil, dass innerhalb des vom Gehäuse bereitgestellten Volumenraums zwei strömungstechnisch miteinander gekoppelte Teilvolumina entstehen, wodurch im Betriebsfall ein dynamisches Gleichgewicht zwischen an der Rekombinationseinrichtung freiwerdendem Wasserdampf einerseits und in des Gehäuse einströmendem Gas andererseits ermöglicht ist. Dabei sorgt die dynamische Wechselwirkung zwischen Wasserdampf einerseits und einströmendem Gas andererseits dafür, dass nur eine bestimmte Menge an Gas der Rekominationseinrichtung zugeführt werden kann beziehungsweise es in dem von der Einhausung der Rekombinationseinrichtung bereitgestellten Teilvolumen durch Vermischung des eingeführten Gases mit Wasserdampf zu einer Verdünnung des Gases kommt. Im Ergebnis führt diese dynamische Anpassung dazu, dass nur so viel zu rekombinierendes Gas in das von der Einhausung der Rekombinationseinrichtung bereitgestellte Teilvolumen einströmen kann, wie von der Rekombinationseinrichtung ohne Überhitzung insbesondere des Absorbers umgesetzt werden kann.
  • Die erfindungsgemäße Unterteilung des vom Gehäuse bereitgestellten Volumenraums in zwei Compartments sorgt mithin dafür, dass eine ungewollte Überhitzung der Rekombinationseinrichtung auch sicher dann unterbunden ist, wenn eine größer Menge an Gas in den Rekombinator eingeführt wird. Denn die mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Trenneinrichtung bewirkte Unterteilung des vom Gehäuse bereitgestellten Volumenraums in zwei Teilvolumina erbringt den Effekt, dass an der Rekombinationseinrichtung entstehender Wasserdampf nicht ungehindert von der Rekombinationseinrichtung abströmen kann. Es entsteht infolgedessen innerhalb des die Rekombinationseinrichtung zumindest teilweise aufnehmenden Compartments ein Staudruck, der einem ungehinderten Nachströmen von zu rekombinierendem Gas entgegensteht. Eine Überversorgung der Rekombinationseinrichtung mit zu rekombinierendem Gas ist damit unterbunden, womit auch sichergestellt ist, dass es nicht infolge einer zu hohen Rekombinationsleistung zu einer ungewollten Überhitzung der Rekombinationseinrichtung kommt. Ein Nachströmen von zu rekombinierendem Gas ist vielmehr erst dann möglich, wenn das vom ersten Compartment bereitgestellte Teilvolumen mit dem vom Gehäuse des Rekombinators bereitgestellten Restvolumen im dynamischen Gleichgewicht steht, das heißt an der Rekombinationseinrichtung entstandener Wasserdampf aus dem ersten Compartment in das zweite Compartment überführt ist, so dass zu rekombinierendes Gas in das erste Compartment nachströmen kann.
  • Solange zwischen den von der Trenneinrichtung voneinander separierten Teilvolumina noch kein dynamisches Gleichgewicht ausgebildet ist, findet ein Nachströmen von zu rekombinierendem Gas zur Rekombinationseinrichtung nicht beziehungsweise nur in beschränktem Umfang statt. Das in den Rekombinator einströmende Gas wird in diesem Fall vom zweiten Teilvolumen aufgenommen, wo es zu einer Verdünnung mit dem dort schon befindlichen Wasserdampf kommt. Über die Zeit stellt sich so ein dynamisches Gleichgewicht zwischen den beiden Teilvolumina ein, was eine Zuführung von zu rekombinierendem Gas zur Rekombinationseinrichtung nur in einer solchen Menge gestattet, dass eine ungewollte Überhitzung der Rekombinationseinrichtung infolge einer zu hohen Rekombinationsleistung unterbunden ist.
  • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung erbringt damit insgesamt einen verbesserten Überlastschutz, so dass insofern ein dauerhaft sicherer Betrieb gestattet ist.
  • Es ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Trenneinrichtung ein einendseitig verschlossenes Rohr ist, wobei der vom Rohr bereitgestellte Rohrvolumenraum das erste Compartment bildet.
  • Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Trenneinrichtung ein Rohr. Diese nimmt im endmontierten Zustand die Rekombinationseinrichtung auf. Dabei stellt der vom Rohr bereitgestellte Rohrvolumenraum das erste Compartment dar.
  • Das Rohr ist einendseitig verschlossen ausgebildet, so dass ein strömungstechnischer Zugang zum Rohrvolumenraum nur anderendseitig möglich ist. Über diesen strömungstechnischen Zugang gelangen im Betriebsfall einerseits zu rekombinierende Gase sowie andererseits an der Rekombinationseinrichtung entstandener Wasserdampf, der aus dem Rohrvolumen heraus in des zweite Compartment, des heißt den das Rohr umgebende Teilvolumen zu überführen ist.
  • Das die Trenneinrichtung bildende Rohr ist im Durchmesser so auszulegen, dass zwischen der Rekombinationseinrichtung und der Rohrinnenoberfläche ein solcher Ringraum entsteht, der in schon vorbeschriebener Weise die Ausbildung eines dynamischen Gleichgewichts zwischen den von den Compartments jeweils bereitgestellten Teilvolumina gestattet.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wirkt das Rohr anderendseitig mit einer Blende zusammen. Diese Blende bestimmt in Abhängigkeit ihrer Größe und Positionierung relativ zum Rohr die Größe des anderendseitig des Rohrs ausgebildeten Gaseintritts. So kann die Blende beispielsweise als Scheibe ausgebildet sein, die das Rohr anderendseitig unter Belassung eines Ringspalts verschließt. Im endmontierten Zustand stellt der so geschaffene Ringspalt den Strömungszugang zu dem vom Rohr bereitgestellten Rohrvolumen dar. Bevorzugterweise ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, die Blende in ihrer relativen Lage zum Rohr positionieren zu können, was es gestattet, den Strömungszugang in der Größe variieren zu können.
  • Die Scheibe kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung als Lochscheibe ausgebildet sein, wobei das Loch der Aufnahme der Rekombinationseinrichtung dient. Die als Blende dienende Lochscheibe ist mithin längsverschieblich von der Rekombinationseinrichtung aufgenommen. Dabei durchragt die Rekombinationseinrichtung die von der Lochscheibe bereitgestellte Öffnung, die bevorzugterweise zentrisch ausgebildet ist.
  • Es ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, dass die Rekombinationseinrichtung die Trenneinrichtung trägt. Gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform stützt sich die beispielsweise als Rohr ausgebildete Trenneinrichtung auf der Rekombinationseinrichtung direkt ab. Dieser konstruktive Aufbau ist im bestimmungsgemäßen Betrieb wenig störanfällig und ermöglicht zudem eine einfache Herstellung beziehungsweise Montage.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verfügt die Trenneinrichtung über ein Zentrierhilfe für die Rekombinationseinrichtung. Dabei stellt die Zentrierhilfe sicher, dass die Rekombinationseinrichtung optimiert zum vom ersten Compartment bereitgestellten Teilvolumen ausgerichtet ist. Im Falle einer als Rohr ausgebildeten Trenneinrichtung findet eine Positionierung bevorzugterweise derart statt, dass die vom Rohr einerseits und der Rekombinationseinrichtung andererseits bereitgestellten Mittenachsen zusammenfallen.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass das Gehäuse eine Sockel und eine Haube aufweist, wobei der Sockel die Trenneinrichtung trägt. Gemäß dieser Alternative ist die Trageinrichtung mithin nicht von der Rekombinationseinrichtung sondern vom Sockel des Gehäuses getragen. Die Ausrichtung der Trenneinrichtung ist damit unabhängig von der Ausgestaltung und/oder Positionierung der Rekombinationseinrichtung. Gemäß einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass sie die Trenneinrichtung sowohl am Gehäuse, beispielsweise dem Gehäusesockel und der Rekombinationseinrichtung abstützt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Sockel einen Halter zur einseitigen Aufnahme der Rekombinationseinrichtung aufweist. Bei diesem Halter kann es sich bevorzugterweise um einen Rohrstutzen handeln, der die Rekombinationseinrichtung, die bevorzugterweise stabförmig ausgebildet ist, einendseitig aufnimmt. Dabei stützt sich der Halter seinerseits am Sockel des Gehäuses ab, womit eine insgesamt sichere Anordnung der Rekombinationseinrichtung gegeben ist.
  • Der die Rekombinationseinrichtung aufnehmende Rohrstutzen kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung einendseitig mit der als Lochscheibe ausgebildeten Blende abschließen. Gemäß dieser Konstruktion durchragt die Rekombinationseinrichtung die Öffnung der als Blende dienenden Lochscheibe, wobei sich die Lochscheibe ihrerseits auf dem die Rekombinationseinrichtung aufnehmenden Rohrstutzen abstützt. Es ist so eine positionssichere Anordnung und Ausrichtung der einzelnen Baukomponenten des erfindungsgemäßen Rekombinators zueinander sichergestellt.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Figuren. Dabei zeigen:
  • 1 in rein schematischer Darstellung einen Rekombinator der erfindungsgemäßen Art gemäß einer ersten Ausführungsform und
  • 2 in rein schematischer Darstellung einen Rekombinator der erfindungsgemäßen Art gemäß einer zweiten Ausführungsform.
  • 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Rekombinator 1 nach der Erfindung in sogenannter vertikaler Ausrichtung, das heißt mit stehend ausgebildeter Rekombinationseinrichtung 2.
  • Der Rekombinator 1 verfügt in an sich bekannter Weise über eine Rekombinationseinrichtung 2 und ein einen Volumenraum 15 bereitstellendes Gehäuse 3, das die Rekombinationseinrichtung 2 beherbergt.
  • Die Rekombinationseinrichtung 2 ist stabförmig ausgebildet und verfügt über einen nicht näher dargestellten Katalysatorstab, der innerhalb eines Keramikrohrs angeordnet ist. Der freie Spaltraum zwischen dem Katalysatorstab und der Innenoberfläche des Keramikrohrs ist mit einem Absorber aus einer Absorptionsmaterial wie zum Beispiels Teflon ausgefüllt.
  • Das Gehäuse 3 weist einen Sockel 4 und eine daran angeordnete Haube 5 auf. Im endmontierten Zustand ist die Haube 5 vom Sockel 4 getragen.
  • Der Sockel 4 stellt seinerseits einen Anschlussstutzen 6 sowie einen Aerosolabscheider 7 bereit. Dabei dient der Anschlussstutzen 6 einem strömungstechnischen Anschluss des Rekombinators 1 an einen Akkumulator. Im bestimmungsgemäßen Verwendungsfall kann zu rekombinierendes Gas über den Anschlussstutzen aus dem Akkumulator in den Rekombinator 1 beziehungsweise infolge einer Rekombination entstandenes Wasser aus dem Rekombinator linden Akkumulator überführt werden.
  • Der Sockel 4 trägt desweiteren einen Halter 8 in Form eines Rohrstutzens, der der einendseitigen Aufnahme der Rekombinationseinrichtung 2 dient.
  • Die Haube 5 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgebildet und verfügt über eine Haubenwand 11 einerseits und einen Haubendeckel 12 andererseits. Alternativ zu dieser Ausführungsform kann auch eine einstückige Ausgestaltung der Haube 5 vorgesehen sein.
  • Der Rekombinator 1 verfügt desweiteren über eine im gezeigten Ausführungsbeispiel zwischen Rekombinationseinrichtung 2 und Haubendeckel 12 ausgebildete Baugruppe 13, die in an sich bekannter Weise über einen Zündrückschlag beispielsweise in Form einer Fritte und eine Ventilanordnung verfügen kann, welche Ventilanordnung beispielsweise über ein Überdruckventil und/oder ein Unterdruckventil verfügen kann, so dass im Bedarfsfall ein Druckausgleich mit der den Rekombinator 1 umgebenden Atmosphäre stattfinden kann.
  • Der Rekombinator 1 verfügt erfindungsgemäß über eine Trenneinrichtung 10. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trenneinrichtung 10 als Rohr ausgebildet, das die stabförmig ausgebildete Rekombinationseinrichtung 2 aufnimmt. Die Trenneinrichtung 10 unterteilt den vom Gehäuse 3 bereitgestellten Volumenraum 15 in zwei Compartments 16 und 17, die jeweils ein Teilvolumen des Volumenraums 15 bereitstellen.
  • Die Unterteilung des Volumenraums 15 in die beiden Compartments 16 und 17 erbringt eine Einhausung der Rekombinationseinrichtung 2 innerhalb des vom Gehäuse 3 bereitgestellten Volumenraums 15. Dabei sind die von den beiden Compartments erfassten Teilvolumina strömungstechnisch miteinander verbunden, so dass ein Gas- und/oder Fluidübergang vom ersten Compartment 16 in das zweite Compartment 17 und umgekehrt ermöglicht ist.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die als Rohr ausgebildete Trenneinrichtung 10 von der Rekombinationseinrichtung 2 getragen, wobei zum Zwecke einer wunschgemäßen Ausrichtung der Trenneinrichtung 10 relativ gegenüber der Rekombinationseinrichtung 2 eine von der Trenneinrichtung 10 bereitgestellte Zentrierhilfe 14 vorgesehen ist. Mittels dieser Zentrierhilfe 14 ist sichergestellt, dass eine zentrisch ausgerichtete Anordnung von Trenneinrichtung 10 einerseits und Rekombinationseinrichtung 2 andererseits gegeben ist. Es ist in diesem Zusammenhang bevorzugt, dass die als Rohr dienende Trenneinrichtung 10 im Querschnitt zylindrisch ausgebildet ist, so dass eine mittig zueinander ausgerichtete Ausrichtung von kreisförmig ausgebildeter Trenneinrichtung 10 einerseits und stabförmig ausgebildeter Rekombinationseinrichtung 2 andererseits gegeben ist.
  • Die als Rohr ausgebildete Trenneinrichtung 10 ist einendseitig verschlossen ausgebildet. Anderendseitig ist das Rohr offen ausgebildet, womit ein Strömungseintritt in den vom Rohr bereitgestellte Rohrvolumenraum beziehungsweise ein Strömungsaustritt aus dem vom Rohr bereitgestellten Rohrvolumenraum gegeben ist.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt das Rohr 10 anderendseitig mit einer Blende 9 zusammen, die als Scheibe ausgebildet ist, wobei die Scheibe im Durchmesser kleiner als der Rohrinnendurchmesser ausgebildet ist. Es entsteht so ein Ringspalt zwischen Blende 9 einerseits und Innenoberfläche des Rohrs anderseits, welcher als Strömungszutritt dient. Dabei ist die Blende 9 als Lochscheibe ausgebildet, wobei die Rekombinationseinrichtung 2 die von der Lochscheibe bereitgestellte Öffnung durchragt. Im endmontierten Zustand ruht die Blende 9 auf dem Halter 8. Dabei kann die Blende 9 bevorzugterweise in Relation zur Rekombinationseinrichtung 2 in Höhenrichtung der Rekombinationseinrichtung 2 verfahren werden, was eine Größeneinstellung des Ringspalts zwischen Blende 9 und Trenneinrichtung 10 gestattet.
  • Von Vorteil der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist, dass der Volumenraum 15 in zwei Compartments 16 und 17 unterteilt ist, die jeweils ein Teilvolumen beherbergen. Im bestimmungsgemäßen Betriebsfall kommt es aufgrund dieser Volumenraumunterteilung zur Einstellung eines dynamischen Gleichgewichts zwischen den beiden Teilvolumina, welches dafür Sorge trägt, dass eine nicht zu große Menge an zu rekombinierendem Gas in das vom ersten Compartment 16 bereitgestellte Teilvolumen einströmen kann. Eine Überhitzung der Rekombinationseinrichtung 2 wird dadurch vermieden.
  • Die zusätzliche Einhausung der Rekombinationseinrichtung 2 bewirkt mithin, dass ein dynamisches Gleichgewicht zwischen an der Rekombinationseinrichtung 2 freiwerdendem Wasserdampf und in den Rekombinator 1 einströmendem Gas ermöglicht ist. Dabei sorgt die dynamische Wechselwirkung zwischen Wasserdampf einerseits und einströmendem Gas andererseits dafür, dass nur eine bestimmt Menge an Gas der Rekombinationseinrichtung 2 zugeführt werden kann beziehungsweise es in dem Teilvolumen des zweiten Compartments 17 durch Vermischung des Gases mit Wasserdampf zu einer Verdünnung des Gases kommen kann. Im Ergebnis führt diese dynamische Anpassung dazu, dass nur so viel zu rekombinierendes in den Innenraum der Einhausung, das heißt in das erste Compartment 16 einströmen kann, wie von der Rekombinationseinrichtung 2 ohne Überhitzung insbesondere des Absorptionsmaterials umgesetzt werden kann.
  • 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung, wobei diese Ausführungsform eine sogenannte liegende Anordnung, das heißt eine horizontal ausgerichtete Anordnung der Rekombinationseinrichtung 2 betrifft. Ansonsten entspricht der Aufbau und die Funktionsweise des in 2 gezeigten Rekombinators 1 derjenigen des Rekombinators 1 nach 1.
  • Bei der Ausführungsform nach 2 dient ob der horizontalen Ausrichtung der Rekombinationseinrichtung 2 zur Anordnung der Trenneinrichtung 10 an der Rekombinationseinrichtung 2 eine Stützhülse 18. Diese ist im Innendurchmesser korrespondierend zur stabförmig ausgebildeten Rekombinationseinrichtung 2 ausgestaltet. Aussenumfangseitig ist an der Stützhülse 18 die Trenneinrichtung 10 angebracht.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Trenneinrichtung 10 als Hülse ausgebildet, die in Längsrichtung der Rekombinationseinrichtung 2 konisch verlaufend ausgebildet ist, und zwar verjüngend vom Eintrittsquerschnitt zum Austrittsquerschnitt. Dabei weist die als Hülse ausgebildete Trenneinrichtung 10 im Querschnitt bevorzugterweise einen von der Kreisform abweichenden ovalen Durchströmungsquerschnitt auf.
  • Zwecks horizontaler Ausrichtung der Rekombinationseinrichtung 2 ist der die Rekombinationseinrichtung 2 abstützende Halter 8 zweiteilig ausgebildet, wobei ein erster Teil einendseitig und ein anderer Teil anderendseitig der Rekombinationseinrichtung 2 zur Abstützung derselben vorgesehen ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Rekombinator
    2
    Rekombinationseinrichtung
    3
    Gehäuse
    4
    Sockel
    5
    Haube
    6
    Anschlussstutzen
    7
    Aerosolabscheider
    8
    Halter
    9
    Blende
    10
    Trenneinrichtung
    11
    Haubenwand
    12
    Haubendeckel
    13
    Baugruppe
    14
    Zentrierhilfe
    15
    Volumenraum
    16
    erstes Compartment
    17
    zweites Compartment
    18
    Stützhülse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 1807191 B1 [0002]
    • EP 1780826 B1 [0002]
    • EP 1674424 B1 [0002]

Claims (11)

  1. Rekombinator zur katalytischen Rekombination von in Energiewandlern, insbesondere Akkumulatoren, entstehendem Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser, mit einer Rekombinationseinrichtung (2) und einem einen Volumenraum (15) bereitstellenden Gehäuse (3), das die Rekombinationseinrichtung (2) beherbergt, gekennzeichnet durch eine Trenneinrichtung (10), die den vom Gehäuse (3) bereitgestellten Volumenraum (15) in ein erstes Compartment (16) und ein damit in strömungstechnischer Verbindung stehendes zweites Compartment (17) unterteilt, wobei das erste Compartment (16) die Rekombinationseinrichtung (2) zumindest teilweise aufnimmt.
  2. Rekombinator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) ein einendseitig verschlossenes Rohr ist, wobei der vom Rohr bereitgestellte Rohrvolumenraum das erste Compartment (16) bildet.
  3. Rekombinator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr anderendseitig mit einer Blende (9) zusammenwirkt.
  4. Rekombinator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (9) eine Scheibe ist, die das Rohr anderendseitig unter Belassung eines Ringspalts verschließt.
  5. Rekombinator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe eine Lochscheibe ist.
  6. Rekombinator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rekombinationseinrichtung (2) die Trenneinrichtung (10) trägt.
  7. Rekombinator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trenneinrichtung (10) eine Zentrierhilfe (14) für die Rekombinationseinrichtung (2) aufweist.
  8. Rekombinator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) einen Sockel (4) und eine Haube (5) aufweist, wobei der Sockel (4) die Trenneinrichtung (10) trägt.
  9. Rekombinator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (4) einen Halter (8) zur einendseitigen Aufnahme der Rekombinationseinrichtung (2) aufweist.
  10. Rekombinator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Halter (8) ein Rohrstutzen ist.
  11. Rekombinator nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrstutzen einendseitig mit der Blende (9) abschließt.
DE202018100892.7U 2017-03-23 2018-02-19 Rekombinator Expired - Lifetime DE202018100892U1 (de)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020030586A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Bae Batterien Gmbh Prozessmediumleitvorrichtung für ein rekombinationssystem

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EP1780826B1 (de) 2005-10-26 2011-07-13 Hoppecke Technologies GmbH & Co. KG Gas-Rekombinator
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