DE2947288A1 - Verfahren und vorrichtung zum speisen einer brennstoffbatterie mit reaktiven produkten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum speisen einer brennstoffbatterie mit reaktiven produkten

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Speisen einer Brennstoffbatterie
mit reaktiven Produkten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Speisen einer Brennstoffbatterie (Brennstoffzelle) mit fluiden Produkten, beispielsweise reaktiven Produkten oder einem flüssigen Elektrolyten und hat eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Gegenstand.
Eine Brennstoffbatterie umfaßt Kammern, in welche Fluide zum Betrieb der Batterie notwendige Produkte, die von Speisekreisen geliefert werden, eingeführt werden.
Zum besseren Verständnis des folgenden wird beispielsweise, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein, eine Brennstoffbatterie beschrieben mit
- Kammern, die mit einem gasförmigen Brennstoff wie Wasserstoff zu speisen sind;
- Kammern, die mit einem gasförmigen Sauerstoffträger wie Sauerstoff oder Luft gespeist sind; und
- Kammern, die einen flüssigen Elektrolyten, beispielsweise eine wässrige Lösung von Kaliumhydroxyd aufnehmen.
Prinzipiell gibt es zwei Methoden um eine Gruppe von das gleiche Fluid aufnehmenden Kammern zu speisen.
Nach dem ersten Verfahren sind sämtliche Kammern der Brennstoffbatterie in Reihe geschaltet. Da die reaktiven Fluide nicht völlig rein sind, stellt man fest, daß der Verunreinigungsgrad von der ersten zur letzten Kammer variiert, insbesondere zunimmt. Die diese Kammern begrenzenden Elektroden haben also nicht die gleichen Betriebsbedingungen. Diese Nachteile vermindert man dadurch, daß man die Kammern mit einer Fluidmenge speist, deren Wert erheblich über der in der Brennstoffbatterie verbrauchten Fluidmenge liegt. Diese Speisung bei
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erheblicher Menge kann kontinuierlich oder intermittierend wie im Falle der Fig. 1 der FR-PS 1 486 405 sein. Dies erfordert in sämtlichen Fällen im Speisekreis der Brennstoffbatterie ein Organ, das in der Lage ist, wenigstens periodisch das Fluid bei erheblichem Durchsatz und ausreichendem Druck zu liefern, um die für jede Kammer erzeugten Druckverluste zu kompensieren. Ein solches Organ verbraucht viel Energie, was den Gesamtwirkungsgrad der Brennstoffbatterie vermindert.
Nach dem zweiten Verfahren, das sich durch Fig. 2 der obigen französischen Patentschrift dokumentieren läßt, sind sämtliche Kammern parallel verbunden, um einen theoretischen Druckverlust geringen Wertes zu erhalten. Leider ist es für eine solche Anordnung schwierig, die Fluidmengen in den verschiedenen Kammern auszugleichen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß, da die Fluidmengen in jeder Kammer nicht gleich sind, der Verunreinigungsgrad von einer Kammer zur nächsten variiert und daß die diese Kammern begrenzenden Elektroden sich nicht unter den gleichen Arbeitsbedingungen befinden. Dieser Nachteil wird durch die Verwendung eines Fluidverteilers abgeschwächt, der zwischen dem Speisekreis und den verschiedenen Kammern zwischengeschaltet ist. Dieser Verteiler besteht beispielsweise aus Kapillarleitungen, die in Reihe mit den Kammern geschaltet oder auch wie in der US-PS 3 589 941 ausgebildet sind. Um die Druckverluste aufgrund der Kapillaren zu kompensieren,muß man also in dem Speisekreis ein Organ verwenden, das in der Lage ist, das Fluid unter Druck bei erheblichem Durchsatz zu liefern. Die zur Betätigung dieses Organs notwendige Energie vermindert wesentlich den Wirkungsgrad der Brennstoffbatterie.
Nach Varianten, bei denen gleichzeitig die beiden oben genannten Verfahren zum Einsatz kommen und die in Fig. 3 der FR-PS 1 486 405 dargestellt sind, sind die mit dem gleichen Fluid gespeisten Kammern in Gruppen unterteilt,
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die miteinander entweder in Reihe oder parallel verbunden sind, während die Kammern jeder Gruppe entweder parallel oder in Reihe geschaltet sind. Selbst in diesem Fall ist eine erhebliche Energie notwendig, um die Fluidzirkulation im Speisekreis sicherzustellen.
In all diesen Fällen ist es zur Begrenzung der Erhöhung der Konzentration der Verunreinigungen in den Kammern notwendig, daß die Fluidmenge im Speisekreis wesentlich höher als die in der Batterie verbrauchte Fluidmenge ist. Die Entwicklung von Speisekreisen mit einer Leitung, die den Ausgang mit dem Eingang der Brennstoffbatterie unter Bildung einer Schleife verbindet; die kontinuierliche Zufuhr Frischfluids in diese Schleife und ein dauerndes oder periodisches Abziehen eines gewissen Teils des in der Schleife zirkulierenden Fluids hat dazu geführt, den Verunreinigungsgrad in der Brennstoffzelle auf einem im wesentlichen konstanten Wert, praktisch unabhängig von der in der Brennstoffbatterie verbrauchten Fluidmenge zu machen, und zwar im Speisekreis mit einer Fluidmenge, die etwa doppelt so groß wie die in der Brennstoffbatterie verbrauchte ist.
Trotzdem verbrauchen die die Zirkulation der Fluide hervorrufenden Organe viel Energie, was den Wirkungsgrad der Brennstoffbatterie beeinflußt.
Darüber hinaus zeigt eine genaue Beobachtung der Strömung eines Fluids in einer Kammer bestimmter Geometrie einer Brennstoffbatterie, daß der Verunreinigungsgrad stark von einer Stelle dieser Kammer zur nächsten variiert und manchmal einen Wert derart erreichen kann, daß beachtliche Teile der Elektroden praktisch nicht mehr an der Produktion
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elektrischer Energie teilnehmen. Selbstverständlich ist dieses Phänomen mit der Form und den Abmessungen der Kammern sowie mit der relativen Anordnung der Eintritts- und Austrittsöffnung des reaktiven Fluids in diese Kammer verbunden.
Ebenfalls ist bekannt (US-PS 3 268 364) die die Brennstoffbatterie speisende Fluidmenge zu erhöhen oder ein Hilfsfluid zu verwenden (US-PS 1 359 881) um das Wasser auszutreiben, welches sich in gewissen Kammern der Brennstoffbatterie ansammelt, was ebenfalls Organe erfordert, die eine beachtliche Energie verbrauchen, um die Zirkulation dieser Fluide sicherzustellen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben angegebenen Nachteile zu vermeiden oder wenigstens stark zu vermindern.
Insbesondere wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Speisen der Kammern einer Brennstoffbatterie vorgeschlagen, die weniger Energie als die in derVergangenheit verwendeten verbraucht.
Erreicht werden diese Ziele erfindungsgemäß dadurch, daß man periodisch wenigstens eine Kammer mit einer Fluidmenge spült, die größer als die in dieser Kammer verbrauchte ist, wobei diese Fluidmenge in gewissen Fällen im wesentlichen gleich der Gesamtmenge des Fluids sein kann, die in dem Speisekreis der Kammerngruppe zirkuliert; und daß man dann zyklisch diesen Vorgang für jede Kammer wiederholt.
Dadurch wird eine Speisung der Kammern einer Brennstoffbatterie sichergestellt, wodurch eine möglichst geringe Veränderung des Verunreinigungsgrades im Innern einer Kammer gegebener Geometrie sichergestellt wird.
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Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Diese zeigen in
Fig. 1 schematisch eine solche nach den Lehren der Erfindung
gebildete Vorrichtung;
Fig. 2 als Funktion der Zeit die für den Durchsatz in den Kammern festgestellten Werte;
Fig. 3 eine Ausführungsform einer Ventil-Verteiler-Gruppe; die Figuren 4 bis 6 Einrichtungen zur Steuerung dieser Ventile; und
die Figuren 7 und 8 Varianten der Ausführungsform.
Die Brennstoffbatterie 1 nach Fig. 1 ist schematisch dargestellt und kann von an sich bekannter Art sein. Beispielsweise, dies ist jedoch nicht als begrenzend anzusehen, begrenzen die nicht-dargestellten Elektroden in diesem Zellenblock mit Brennstoff-Fluid gespeiste Kammern, mit Sauerstoff trägerfluid gespeiste Kammern sowie mit Elektrolyt gespeiste Kammern über geeignete Speisekreise.
Aus Gründen der Klarheit sind mit 10, 20, 30 ... 1On die η-Kammern des mit Brennstoff wie gasförmigem Wasserstoff gespeisten Kammern sowie deren Speisekreis bezeichnet. Letzterer umfaßt eine Speiseleitung 2, mit der über Regelorgane 12, 22, 32 ... (1On + 2) die Eintrittsöffnungen 11, 21, 31 ... (1On + 1) der verschiedenen Kammern verbunden sind, die bestimmte Druckverluste erzeugen, um die Fluidmengen in den verschiedenen Kammern auszugleichen. Diese Druckverluste können beispielsweise durch kalibrierte Leitungen oder irgend eine andere bekannte Einrichtung erzeugt sein. Die Austrittsöffnungen 13, 23, 33 und (1On + 3) der Kammern sind mit einer Abzugsleitung 3 verbunden. Eine Rezirkulationsleitung 4 verbindet die Leitungen 2 und und bildet so eine Speisekreisschleife. Ein Organ 5, beispielsweise ein Ventilator, sorgt für die Zirkulation des
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Brennstoffs in der Speiseschleife. Der Brennstoff wird in die Schleife bei konstantem Druck über eine Leitung 6, die mit dem Ausgang eines Druckminderers 7 verbunden ist, der selbst über eine nicht-dargestellte Brennstoffquelle gespeist ist, eingeführt. Wenigstens ein Bruchteil des in der Schleife zirkulierenden Fluids kann kontinuierlich oder periodisch über eine Extraktionsleitung 8 abgezogen werden, an der ein Mengenregelorgan 9, beispielsweise ein Ventil , angebracht sein kann. Das Öffnen dieses Ventils wird in an sich bekannter Weise als Funktion der Arbeitsbedingungen der Zelle vorgenommen, um den mittleren Verunreinigungsgrad im Speisekreis zu begrenzen. Beispielsweise,jedoch nicht ausschließlich, kann dieses Ventil, wie in der FR-PS 2 325 204 angegeben, gesteuert werden.
Nach der Erfindung wird jede Eintrittsöffnung 11, 21, 31 oder (10n +1) einer Kammer mit der Speiseleitung 2 über einen Umleitungskreis verbunden, der das Verteiler/Steuerorgan 12, 22, 32 ... (10n + 2) kurzschließt. Die Umleitungskreise sind durch Ventile 14, 24, 34 ... (10n + 4) schematisiert, haben eine Öffnungs- oder eine Schließstellung und sind bezüglich der Regelorgane 12, 22, 32 ... (1On +2) parallelgeschaltet. Diese Ventile sind beispielsweise Magnetventile, die, wie unten angegeben, gesteuert sind.
Im folgenden ist nur beispielsweise die Verwendung eines Mengenverteilers beschrieben, der Druckverluste zwischen der Leitung 2 und den Eingängen 11, 21, 31 ... (1On + 1) der Kammern erzeugt. Im Rahmen der Erfindung kann man auch einen Mengenverteiler verwenden, der Druckverluste zwischen den Ausgängen 13, 23, ... (1On + 3) der Kammern sowie der Abzugsleitung 3 oder auch einen Verteiler verwenden, der gleichzeitig Druckverluste am Eintritt und am Austritt der Kammern erzeugt, vorausgesetzt jedoch, daß in sämtlichen Fällen geeignete Umleitungskreise es
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ermöglichen, wenigstens teilweise die Wirkung dieser Verteiler zu unterdrücken.
Im folgenden wird die Arbeitsweise beschrieben, indem zunächst angenommen wird, daß sämtliche Ventile im Anfangsaugenblick t (Fig. 2) geschlossen sind. Der den Zellenblock speisende Brennstoff zirkuliert in der durch die Pfeile f angegebenen Richtung. Die Kammern 10, 20, 30 ... 1On sind über die Verteiler 12, 22, 32 ... (10n + 2) gespeist. Sie empfangen eine im wesentlichen gleiche Fluidmenge q, wie beispielsweise η · q = Q, wobei η die Anzahl der gespeisten Kammern und Q die Fluidmenge in der Speiseschleife ist. Jede Kammer verbraucht eine Fluidmenge q.. zur Speisung der elektrochemischen Reaktion. Die Menge Q wird so gewählt, daß der Quotient q = -* größer als q* wird.
Während des Betriebs der Brennstoffbatterie nimmt der Verunreinigungsgrad des in der Speiseschleife zirkulierenden Brennstoffs zu und die Verunreinigungen sammeln sich in den Kammern, derart, daß der Verunreinigungsgrad im Innern ein und der gleichen Kammer variiert, bis er manchmal einen Wert derart erreicht, daß beachtliche Teile der Elektroden praktisch nicht mehr an der Herstellung elektrischer Energie teilnehmen. Hieraus folgt eine Verminderung in den Leistungen der Brennstoffbatterie. Beispielsweise stellt man im Augenblick t.. eine Verminderung der elektrischen Spannungen an den Klemmen der Brennstoffelemente fest, die nicht mehr wie unter den Anfangsbedingungen arbeiten.
Damit die Leistungen der Brennstoffbatterie ihre Anfangswerte wieder annehmen, hat man die Kammern von ihren Verunreinigungen zu reinigen. Diese Reinigung kann erfolgen durch Spülen mit einer Fluidmenge, die wesentlich größer als die Menge q1 ist. Hierzu öffnet man im Augenblick t. das Ventil 14; die anderen Ventile bleiben geschlossen. Das öffnen des
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Ventils 14 sorgt also für eine Verminderung des Druckverlustes im Speisekreis der Kammer 10, der dann mit einer Fluidmenge q', die größer als die vorher aufgenommene Menge q ist, durchspült. Der Wert dieser Menge q' hängt im wesentlichen ab von dem Druck in der Speiseleitung 2, der Verminderung des Druckverlustes in dem die Kammer 10 speisenden ausströmenden Fluid aufgrund der Öffnung des Ventils 14, vom Wert der Druckverluste 22, 32 ... (1On + 2), dem Druck in den Kammern 10, 20, 30 ... 1On etc. Je geringer also der durch das Ventil erzeugte Druckverlust bezüglich der durch die Kapillaren 22 ... (1On + 2) erzeugtenDruckverlusteist, desto größer wird die Spülmenge q'. Gleichzeitig nehmen die Kammern 20 bis (1On + 2) eine Fluidmenge auf, die im wesentlichen gleich q'1 ist und durch die Beziehung
(n - 1) q1, = Q - q1
definiert ist. Der Wert q' ist in sämtlichen Fällen wenigstens gleich dem Wert q.. und geringer als der oben definierte Wert
In Öffnungsstellung des Ventils 14 erfolgt die Speisung der Kammern 20, 30 ... 1On selbsttätig über die Kapillaren 22,
32 ... (1On + 2) wie durch die Pfeile F angegeben und strichpunktiert dargestellt und/oder über die Öffnungen 23,
33 ... (1On + 3) wie durch die Pfeile F' angegeben, wenn die durch die öffnungen 21, 31 ... (1On + 1) eindringende Fluidmenge kleiner als die Menge q1, die in jeder Kammer verbraucht wird, ist.
Im Augenblick t? = t.. +Δι, wenn durch das Spülen der Kammer 10 sämtliche in dieser Kammer angesammelten Verunreinigungen ausgetrieben sind, schließt man das Ventil 14 und öffnet das Ventil 24. Die Kammer 20 wird also mittels der Brennstoffmenge q1 durchspült, während die anderen Kammern eine Brennstoffmenge q'. empfangen. Im Augenblick t, = tj + Δ t
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schließt man das Ventil 24 und öffnet das Ventil 34. Nacheinander wird der gleiche Vorgang für sämtliche Kammern durchgeführt und im Augenblick lt.. + (n+1)At( des Schließens des letzten Ventils (1On + 4) befindet sich der Brennstoffspeisekreis von neuem im gleichen Zustand wie im Augenblick t , wo sämtliche Kammern mit einer Brennstoffmenge q über die Regelorgane 12, 22 32 ... (1On + 2) gespeist sind; die Leistungen der Zelle sind gleich den Anfangsleistungen.
Die Brennstoffbatterie arbeitet weiter bis zum Augenblick t« + T, zu dem beispielsweise die Leistungen der Batterie vermindert werden. Ein neuer Spülzyklus für die verschiedenen Kammern erfolgt dann.
Im folgenden geht das Schließen eines Ventils einher gleichzeitig mit der öffnung eines anderen Ventils, wie dies Fig. 2 erkennen läßt.
Nach einer nicht dargestellten Variante sorgt man für das öffnen eines Ventils einen kurzen Augenblick vor dem Schließen des vorhergehenden Ventils; das Prinzip der Erfindung wird nicht beeinflußt.
Es ist auch möglich, obwohl dies nicht dargestellt ist, das öffnen eines Ventils nach dem Schließen des vorhergehenden Ventils vorzunehmen.
Nach den AusführungsVarianten kann man Ventile mit progressivem öffnen und/oder Schließen verwenden. Wenn darüber hinaus die Fluidmenge im Speisekreis ausreichend ist, so wird es nach dem gleichen Prinzip möglich, gleichzeitig mehrere Kammern zu spülen.
Die Ventile können manuell durch den Verwender der Brennstoffbatterie gesteuert werden, wenn dieser feststellt, daß die Spannung und/oder der elektrische durch die Brenn-
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Stoffbatterie gelieferte Strom abnimmt. Aus Gründen der einfachen Steuerung ist die Öffnungszeit jedes Ventils konstant und von experimentell festgelegtem Wert entsprechend den für den Brennstoffbetrieb festgelegten Bedingungen, wenn man insbesondere die Fluidmenge im Speisekreis berücksichtigt.
Die Steuerung der Ventile kann völlig automatisiert sein, indem man Magnetventile oder auch Einrichtungen verwendet, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind.
Diese Vorrichtung umfaßt ein Ventil der Bauart Ventilklappe, deren Gehäuse A mit einer Einlaßöffnung B versehen ist, die mit der Leitung 2 (Fig. 1) verbunden ist sowie eine Abzugsöffnung C, die mit der über diese Öffnung gespeisten Kammer in Verbindung steht. Eine Ventilklappe D wirkt mit einem Ventilsitz E im Gehäuse A zusammen und verbindet die Öffnungen B und C, wenn die Klappe nicht auf dem Sitz E ruht. Eine kalibrierte in der Klappe D ausgesparte Leitung G sorgt für eine Verbindung zwischen den Öffnungen B und C, wenn die Ventilklappe D auf ihrem Sitz E ruht. Diese Leitung bildet ein kalibriertes Rohr, über das die Kammer mit Fluid mit der Menge q gespeist wird.
Die Klappe ist fest mit einem Tauchkern H eines Elektromagneten I verbunden, der mit einem elektrischen Strom über Leitungen J gespeist werden kann. Bei Fehlen des Steuerstroms hält eine tarierte Feder K den Tauchkern H in der Stellung, in der die Klappe D in Anschlag gegen ihren Sitz E kommt.
Befindet sich die Vorrichtung in der in Fig. 3 dargestellten Lage, so wird die Brennstoffbatterie mit einer Minimalmenge über die kalibrierte Leitung G gespeist, die in die Fluidströmung einen bestimmten Druckverlust einführt. Wird das Magnetventil betätigt, so wird der Tauchkern H gegen die Wirkung der Feder K nach oben in der Figur verschoben und nimmt die Ventilklappe D mit. Unter diesen Bedingungen hat die das Ventil durchströmende Menge einen maximalen Wert.
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Fig. 4 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Kreises zur selbsttätigen Steuerung der Gruppe von Vorrichtungen. Dieser Kreis umfaßt einen Drehkontaktschalter, der schematisch bei L dargestellt ist und dessen Läufer M in Drehung durch einen Schrittschaltmotor N mitgenommen wird. In jeder seiner Stellungen verbindet der Läufer M einen der Elektromagnete I mit einer elektrischen Stromquelle P über einen Widerstand R.
Nach der in Fig. 5 dargestellten Variante umfaßt der Drehkontaktschalter eine Stellung, in der er keinen Elektromagneten I speist. Der Läufer ist solange in dieser Stellung, wie der Motor nicht betätigt wird. Der Motor wird über einen Generator S über ein Relais U, dessen öffnung zeitlich verzögert ist, gespeist.
Wenn so die Spule V des Relais ein Steuersignal empfängt, wird das Relais U während eines ausreichenden Zeitraums geschlossen gehalten, damit der Läufer M eine vollständige Drehung ausführt.
Die Steuerung der Spule V des Relais U kann von Hand oder selbsttätig erfolgen. Wie beispielsweise Fig. 6 zeigt, liefert ein Verstärker-Komparator W ein Steuersignal, das in der Lage ist, das Relais U zu betätigen, wenn ein an eine seiner Eingangsklemmen gelegtes Meßsignal eine Stärke aufweist, die kleiner als ein an der zweiten Eingangsklemme eingestellter Sollwert ist.
Das Meßsignal ist repräsentativ für die Arbeitsbedingungen der Brennstoffbatterie. Beispielsweise kann dieses Signal gebildet werden durch die elektrische Spannung an den Klemmen der Brennstoffbatterie oder eines Zellenelementes, durch den elektrischen gelieferten Strom oder die von der Brennstoffbatterie gelieferte elektrische Leistung etc.
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Es ist ebenfalls möglich, das Relais U periodisch unabhängig von jeder Messung der Arbeitscharakteristiken der Brennstoffbatterie zu betätigen, indem man beispielsweise eine Taktgebereinrichtung verwendet, die die Spule V zu bestimmten Augenblicken speist.
Selbstverständlich sind diese Ausführungsformen für die automatische Steuerung nur Ausführungsbeispiele,ohne daß irgend eine Ausführungsform ausgeschlossen wäre, die mit den dem Fachmann geläufigen elektronischen Schaltungen arbeiten würde.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsvariante, wonach die Abzugsleitung 3 nicht mit der Speiseleitung 2 verbunden ist, wodurch das Organ 5 wegfällt.
Nach dieser Variante stellt sich die Zirkulation des Fluids, das bei konstantem Druck in der Speiseleitung 2 geliefert wird, selbsttätig aufgrund der Tatsache des geringeren Druckes in der Brennstoffbatterie aufgrund der Menge verbrauchten Fluids ein.
Modifikationen im Rahmen der Erfindung sind ohne weiteres möglich. So kann man beispielsweise beim öffnen eines Ventils, beispielsweise 14, gleichzeitig jede Verbindung zwischen der Speiseleitung 2 und den Öffnungen der Kammern, die nicht von einem Spülfluid durchströmt werden, unterbrechen. Dies kann beispielsweise durchgeführt werden, indem man Hilfsventile 12a, 22a ... (1On + 2)a verwendet, die jeweils in Reihe mit den Druckverlusten 12, 22 ... (1On + 2) liegen, wie in Fig. 8 dargestellt. So sind bei Normalbetrieb sämtliche Hilfsventile offen. Das Öffnen des Ventils 14 ist begleitet vom gleichzeitigen Schließen sämtlicher Hilfsventile. Die Kammer 10 wird von einer maximalen Spülmenge gleich der in der Leitung 2 zirkulierenden Menge Q durchströmt. Die Kammern 20 bis 1On werden, wie durch die Pfeile
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F1 angegeben, gespeist.
So werden in gleicher Weise während der Öffnungsperioden der Ventile 22 ... (1On + 2) die Hilfsventile durch die Steuerkreise geschlossen gehalten, deren Ausführung dem Fachmann geläufig und hier nicht dargestellt ist.
Obwohl in Vorstehendem lediglich beispielsweise die
Erfindung in Anwendung auf die Speisung einer Brennstoffbatterie mit Brennstoff dargelegt wurde, kann man
in der gleichen Weise natürlich vorgehen, um die Brennstoffbatterie mit Sauerstoffträgerfluid oder einem
flüssigen Elektrolyt zu speisen.
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Claims (10)

  1. Verfahren und Vorrichtung zum Speisen einer Brennstoffbatterie
    mit reaktiven Produkten
    PATENTANSPRÜCHE
    1^. Verfahren zum Speisen der Kammern eines Blocks einer
    Brennstoffzelle mit dem gleichen Fluid, von denen jede mit einer Fluidzuführungs- und einer Fluidabführungsleitung in Verbindung steht und wobei die in jede Kammer eingeführte Fluidmenge durch Mengenregeleinrichtungen begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet , daß während des Zellenbetriebs wenigstens einmal eine Spülstufe für eine Kammer eingeschaltet wird, wobei während eines begrenzten Zeitintervalls die dieser Kammer zugeordneten Mengenregeleinrichtungen ausgeschaltet werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese Spülstufe für die verschiedenen Kammern nacheinander realisiert wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß periodisch bei konstantem Zeitintervall die Spülstufe für jede Kammer wiederholt wird.
    POSTSCBECKKONTO MÜNCHEN 19OO 20-8OO
    030024/0710
    BAYERISCHE HYPOTHEKEN- UND WECHSEL-BANK MÜNCHEN 3210000880
    ORIGINAL INSPECTED
    2947238
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine für die Arbeitsbedingungen der Brennstoffbatterie repräsentative Größe gemessen wird und daß diese Spülstufe für die verschiedenen Kammern nacheinander, wenn die gemessene Größe einen bestimmten Wert erreicht hat, durchgeführt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Spülbeginn einer Kammer mit dem Spülende einer anderen Kammer zusammenfällt.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülung einer Kammer vor dem Spülende einer anderen Kammer beginnt.
  7. 7. Vorrichtung zum Speisen von Kammern eines Blocks einer Brennstoffbatterie mit ein und dem gleichen Fluid, mit einer Speiseleitung und einer Abzugsleitung für die Kammern sowie Einrichtungen zur Mengenregelung, die unter Ausnützung von Druckverlusten arbeiten und in Reihe mit den Kammern verbunden sind, gekennzeichnet durch Einrichtungen, die zeitweise diese jeder Kammer zugeordneten Regeleinrichtungen außer Betrieb setzen.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen, die zeitweise den Regler für jede Kammer außer Betrieb setzen, gebildet werden durch einen direkten Durchlaß (G) mit einem minimalen Druckabfall, der die Speiseleitung (C) mit der Kammer verbindet, wobei dieser Durchlaß durch ein Ventil zu öffnen oder zu schließen ist.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zum Steuern von öffnen oder Schließen jedes Ventils (7); Einrichtungen, die eine für den Zellenbetrieb repräsentative Größe ermittlen bzw.
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    messen sowie Regeleinrichtungen für Öffnen und Schließen der verschiedenen Ventile, welche betätigbar sind, wenn die für den Zellenbetrieb repräsentative Größe einen vorbestimmten Wert erreicht hat.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen Rückführungskanal, der die Austrittsöffnungen der Kammern mit der Speiseleitung verbindet und wobei ein Organ vorgesehen ist, das für die Zirkulation des Fluids in diesem Rezyklisierungskanal sorgt.
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DE19792947288 1978-11-24 1979-11-23 Verfahren und vorrichtung zum speisen einer brennstoffbatterie mit reaktiven produkten Withdrawn DE2947288A1 (de)

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