DE9415729U1 - Vorrichtung zur Erzeugung insbesondere elektrischer Energie unter Verwendung von Brennstoffzellen - Google Patents

Vorrichtung zur Erzeugung insbesondere elektrischer Energie unter Verwendung von Brennstoffzellen

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Description

"Vorrichtung zur Erzeugung insbesondere elektrischer Energie unter Verwendung von Brennstoffzellen"
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zur Erzeugung insbesondere elektrischer Energie unter Verwendung von Brennstoffzellen mit Zuführungen des Brennstoffes und des Oxidationsmittels, wie z.B. Umgebungsluft, sowie mit Abführungen der Abgase und der elektrischen Energie.
Brennstoffzellen sind in vielfachen Gestaltungen bekannt, so beispielsweise aus der PCT/EP 92/00384 des Anmelders. Diese Zellen sind im Regelfalle als sogenannte High Temperature Fuel Cells (HTFC) ausgestaltet, wobei ein Brennstoff einem Zellensystem mit Elektrolyten-Elektroden einer Sauerstoff träger zufuhr und einer Abgasabfuhr zugeleitet werden.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der derartige Brennstoffzellen in möglichst kompakter Bauweise zu einem funktionstüchtigen Komplettaggregat zusammenfaßbar sind.
Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Brennstoffzellenblock in einem etwa topfförmigen Gehäuse eintauchend angeordnet ist, wobei das Gehäuse mit einem die
Zuführkanäle für Brennstoff- und Oxidationsmittel aufweisenden Gehäusedeckel versehen ist.
Die erfindungsgemäße konstruktive Gestaltung hat eine Reihe von Vorteilen. So kann durch die gewählte topfförmige Bauweise eine leichte Montage und Demontage ermöglicht werden, alle Aggregate sind leicht zugänglich, notwendige Ableitungen und Isolierungen lassen sich einfach anbringen u. dgl. mehr.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Brennstoffzellenblock in seinem Eintauchbereich allseitig von einem von den heißen Abgasen beaufschlagten Strömungsraum umgeben ist.
Durch diese Gestaltung lassen sich insbesondere auf wirtschafliche Weise die notwendigen Temperaturen für die Elektrolyte erreichen, derart, daß ggf. nur in der Anfahrphase Sekundärenergie zugeführt werden muß.
Eine solche Sekundärenergie-Zuführung kann nach der Erfindung dadurch ermöglicht werden, daß im Gehäuseboden ein Brenner, insbesondere ein keramischer Flächenbrenner, vorgesehen ist, der ggf. mit dem auch die Brennstoffzelle beaufschlagenden Gas betreibbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen, wobei es besonders zweckmäßig ist, spiegelsynunetrisch gleich aufgebaute Doppelaggregate, insbesondere im Bereich der Luftzuführung und Abgasabführung vorzusehen, insbesondere sind diese Aggregate als Kreuzstrom-Wärmetauscher ausgebildet, d.h. die notwendige Verbrennungsluft wird durch die heißen Abgase vorerhitzt.
Im Kopfbereich der Brennstoffzellen kann am Gehäusedeckel erfindungsgemäß eine Zuführkammer für die Gase und die Verbrennungsluft vorgesehen sein, d.h. dieser Bereich kann den heißen, vom Topf definierten Raum nach außen überragen.
Der Zuführkammer kann auch in zweckmäßiger Weise ein Reformerblock außen leicht zugänglich zugeordnet sein, um z.B. CH4 in Verbindung mit Luft in die gewünschten Bestandteile H2 und CO zu zerlegen.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt in
Fig. 1 eine prinzipielle Schnittzeichnung durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung sowie in
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Teiles des Gehäusedeckels mit Aggregatanschlüssen.
It
Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung wird im wesentlichen von einem nur andeutungsweise wiedergegebenen Brennstoffzellenblock 2 gebildet, der unter Bildung eines Strömungsringraumes 3 in ein etwa topfförmiges Gehäuse 4 eintaucht, welches mit einer Isolierung 5 versehen ist.
Das Gehäuse 4 weist einen vereinfacht wiedergegebenen Gehäusedeckel 6 auf, der eine zentrische Durchtrittsöffnung (Fig. 2) aufweist, durch die die Zuführkopfbereiche, in Fig. 1 mit 8 bezeichnet, der Brennstoffzellen in eine Zuführkammer 9 hineinragen.
Der Gehäusedeckel 2 weist darüber hinaus auch Durchtrittsöffnungen 10 (Fig. 2) für die Albgase auf, die zwei symmetrisch angeordnete Wärmetauscher 11 durchströmen, wie dies in Fig. 1 angedeutet ist, wobei im Gegenstrom bzw. Kreuzstrom die Verbrennungsluft diese Wärmetauscher 11 ebenfalls durchsetzt und in die Zuführkaituner 9 eingeleitet wird, wobei entsprechende Durchstromöffnungen in Fig. 2 mit 12 bezeichnet sind.
In Fig. 1 ist noch angedeutet, daß im Bodenbereich des Gehäuses 4 ein Keramikbrenner 13 angeordnet ist, der insbesondere in der Anfahrphase zur Vorheizung der Brennstoffzellen 2 eingesetzt wird. In wirkmäßiger Verbindung mit der
— &ogr; "
Brenngaszuführung 14 für den Brennstoffzellenblock 2 steht ein Reformerblock 15 zur Verfugung, der im dargestellten Beispiel zwischen den beiden Wärmetauschern 11 oberhalb der Zuführkammer 9 angeordnet ist. Lediglich schematisch ist in der Figur eine Stromabnahme 16 angedeutet.
Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können insbesondere die oberhalb des Deckels 6 angeordneten Aggregate selbst von einem Schutzgehäuse umgeben sein, was nicht näher dargestellt ist, u. dgl. mehr.

Claims (7)

Ansprüche;
1. Vorrichtung zur Erzeugung insbesondere elektrischer Energie unter Verwendung von Brennstoffzellen mit Zuführungen des Brennstoffes und des Oxidationsmittels, wie z.B. Umgebungsluft, sowie mit Abführungen der Abgase und der elektrischen Energie,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Brennstoffzellenblock (2) in einem etwa topfförmigen Gehäuse (4) eintauchend angeordnet ist, wobei das Gehäuse (4) mit einem die Zuführkanäle für Brennstoff- und Oxidationsmittel aufweisenden Gehäusedeckel (6) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Brennstoffzellenblock (2) in seinem Eintauchbereich allseitig von einem von den heißen Abgasen beaufschlagenden Strömungsraum (3) umgeben ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekenn &zgr; eichnet,
daß im Gehäuseboden ein Brenner (13), insbesondere ein keramischer Flächenbrenner, vorgesehen ist.
•a.
4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß am Gehäusedeckel (6) eine nach außen weisende Zuführkammer (9) für die Verbrennungsluft und dem Brennstoff vorgesehen ist, wobei in diese Zuführkammer (9) die Kopfbereiche (8) der einzelnen Zellenplatten eintauchen.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Verbrennungsluftzuführung wenigstens ein Kreuzstrom-Wärmetauscher (11) am Behälterdeckel (6) zugeordnet ist, wobei die im Topfinneren entstehenden Abgase im Gegenstrom zur Verbrennungsluft den Wärmetauscher durchströmen.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß spielgelsymmetrisch gleich der Zuführkammer am Deckel (6) zwei Luft-/Abgaswärmetauscher (11) zugeordnet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Zuführkammer (9) zwischen den Wärmetauschern ein Reformerblock (15) angeordnet ist.
DE9415729U 1994-09-29 1994-09-29 Vorrichtung zur Erzeugung insbesondere elektrischer Energie unter Verwendung von Brennstoffzellen Expired - Lifetime DE9415729U1 (de)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997031399A1 (de) * 1996-02-23 1997-08-28 Aeg Energietechnik Gmbh Anlage zur erzeugung elektrischer energie mit festoxidbrennstoffzellen
DE19649691A1 (de) * 1996-11-29 1998-06-04 Siemens Ag Flüssigkeitsgekühlte Brennstoffzellenbatterie
WO2006015676A1 (de) * 2004-08-02 2006-02-16 Behr Gmbh & Co. Kg Flächenbrenner, insbesondere für ein brennstoffzellensystem

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4029018A1 (de) * 1990-09-13 1992-03-19 Deta Akkumulatoren Batterie

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4029018A1 (de) * 1990-09-13 1992-03-19 Deta Akkumulatoren Batterie

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997031399A1 (de) * 1996-02-23 1997-08-28 Aeg Energietechnik Gmbh Anlage zur erzeugung elektrischer energie mit festoxidbrennstoffzellen
DE19649691A1 (de) * 1996-11-29 1998-06-04 Siemens Ag Flüssigkeitsgekühlte Brennstoffzellenbatterie
DE19649691C2 (de) * 1996-11-29 1998-10-15 Siemens Ag Flüssigkeitsgekühlte Brennstoffzellenbatterie sowie Verfahren zu deren Kühlung
WO2006015676A1 (de) * 2004-08-02 2006-02-16 Behr Gmbh & Co. Kg Flächenbrenner, insbesondere für ein brennstoffzellensystem

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