WO2000079626A1 - Device and method for removing humidity from a gas stream and/or for transferring humidity to a gas stream, and a fuel cell system - Google Patents

Device and method for removing humidity from a gas stream and/or for transferring humidity to a gas stream, and a fuel cell system Download PDF

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WO2000079626A1
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gas stream
fuel cell
moisture
openings
gas
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PCT/DE2000/001895
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Hans-Dieter Wilhelm
Karl Eck
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Atecs Mannesmann Ag
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    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream.
  • the invention further relates to a fuel cell system.
  • a system in which both moist exhaust gas flows are discharged and dry gas flows to be humidified are supplied, for example, a fuel cell system.
  • Fuel cells have been known for a long time and have gained considerable importance in the automotive industry in particular in recent years.
  • fuel cells Similar to battery systems, fuel cells generate electrical energy by chemical means, with the individual reactants being fed continuously and the reaction product being continuously discharged.
  • the fuel cell is based on the functional principle that electrically neutral molecules or atoms connect with each other and exchange electrons. This process is called the redox process.
  • the oxidation and reduction processes are spatially separated. The electrons released during the reduction can be conducted as current through a consumer, for example the electric motor of an automobile.
  • Hydrogen as fuel and oxygen as oxidizing agent are used as gaseous reactants for the fuel cell, for example. If you want to operate the fuel cells with an easily available and storable fuel such as natural gas, methanol or the like, you have to do the respective
  • the fuel cells generally have a membrane through which the
  • the cathode part and the anode part of the fuel cell are separated from one another. This membrane must always be kept moist to prevent damage to the fuel cell. There is therefore a need to moisten the gas streams supplied to the fuel cell before it enters the fuel cell.
  • the present invention is based on the object of providing a device and a method of the type mentioned at the beginning, in which moisture can be transferred from a moist gas stream and / or a dry gas stream can be humidified in a simple manner . Furthermore, a correspondingly improved fuel cell system is to be provided.
  • the object is achieved by a device for transferring moisture from a moist gas stream and / or to a dry gas stream, with a rotor which is rotatably arranged in a housing and which has a number of cells, the Housing is closed at the end faces by a cover element and at least one of the cover elements has a number of openings.
  • This device is characterized in that the cells are coated with an absorbent for the moisture in the moist gas stream and / or the moisture to be transferred to the dry gas stream.
  • Moisture present in a moist gas stream can be regenerated in a simple manner by the device according to the invention. Furthermore, the device according to the invention also makes it possible to humidify an originally dry gas stream.
  • the basic structure of the device according to the invention corresponds approximately to that of a rotary compressor. Gas flows into the cells of the rotor via the openings in at least one of the cover elements. The gas in the rotor then exits from the cover element through the openings. The gas flow is compressed during compressor operation.
  • the moisture is transferred from the moist gas stream or to the dry gas stream by coating the cells with an absorbent that is suitable for the moisture in question.
  • the entire cell walls and the cell bottoms are preferably coated with the absorbent.
  • a moist gas stream is applied to the device, the moisture in the gas stream, after it has entered the cells of the rotor, can be absorbed by the absorbent.
  • the gas stream emerging from the device is then dried.
  • the device according to the invention fulfills the function of a moisture or residual moisture transmitter. If a dry gas stream is introduced into the device according to the invention, this can also serve to humidify this gas stream.
  • the absorbent with which the cells are coated can first be exposed to moisture in any way, so that this moisture is absorbed by the absorbent.
  • the dry gas flow is then introduced through the openings in the cover element into the cells of the rotor, where it desorbs and absorbs the moisture stored in the absorbent.
  • the gas stream emerging from the device is now humidified. In this way, the device according to the invention takes over the function of a humidifier.
  • both functions are combined in the device according to the invention.
  • the moisture in a first, moist gas stream is first stored in the absorbent and then transferred to a second, dry gas stream.
  • Such an embodiment of the device according to the invention is particularly preferred and is explained in more detail in the further course of the description.
  • the device according to the invention is not restricted to special applications. Rather, it can be used wherever moisture is to be transferred from a gas stream or released to a gas stream. It is only important that the absorbent is matched to the respective moisture.
  • the device according to the invention can preferably be used to obtain moisture from the exhaust gas stream of a fuel cell or to moisten the gas stream supplied to a fuel cell.
  • the rotor can advantageously be cylindrical.
  • the cells have an essentially U-shaped cross section.
  • a rotor equipped with such cells can be manufactured in a simple and inexpensive manner. Depending on the need and application, they can However, cells also have a different cross section, so that the present invention is not restricted to a specific cell cross section.
  • the cells preferably extend in the longitudinal direction of the rotor.
  • the at least one cover element which has a number of openings, is connected to a gas inlet and a gas outlet.
  • the gas stream which is either to be dried or moistened, is introduced into or derived from the cells of the rotor via the corresponding gas inlet or gas outlet.
  • the device according to the invention is to serve as a moisture transmitter or humidifier, a single cover element with a number of openings and a single gas inlet or gas outlet is generally sufficient.
  • both cover elements can each have a number of openings.
  • both cover elements are advantageously connected to a gas inlet and a gas outlet.
  • the rotor is advantageously arranged rotatably in the housing via a drive shaft.
  • the device for transmitting moisture can have a drive.
  • a drive any suitable form of drive is conceivable, so that the invention is not restricted to special design variants. Some particularly advantageous forms of drive are described below.
  • the drive for the device can be designed as a belt drive which is connected to the drive shaft of the device.
  • the drive can be designed as an electrical drive. It is also possible to use the drive of a compressor for this. Such a compressor is usually already provided in the supply line for the oxidizing agent in the fuel cell, so that its drive also drives the device for Transfer moisture can take over. In this way, an additional drive can be dispensed with.
  • these residual gases When the residual gases of the fuel and / or the oxidizing agent leave the fuel cell, these residual gases usually still have usable energy components, for example in the form of kinetic energy or thermal energy. These still usable energy components, in the present case in particular the kinetic energy components that are referred to as energy, can also be used to drive the device for transmitting moisture.
  • the drive for the device can be designed as a belt drive which is connected to the drive shaft of the device.
  • the drive can be designed as an electrical drive.
  • a compressor for this.
  • Such a compressor is usually already provided in the supply line for the oxidizing agent in the fuel cell, so that its drive can simultaneously take over the drive of the device for transmitting moisture. In this way, an additional component can be dispensed with.
  • these residual gases When the residual gases of the fuel and / or the oxidizing agent leave the fuel cell, these residual gases usually still have usable energy components, for example in the form of kinetic energy or thermal energy. These still usable energy components, in the present case in particular the kinetic energy components that are referred to as energy, can also be used to drive the device for transmitting moisture.
  • the absorbent can be an absorbent for water.
  • an absorbent for water.
  • suitable absorbents include those based on silicon, such as silicas and Silicates, which can be in the form of silica gel or silica gel.
  • silicon such as silicas and Silicates, which can be in the form of silica gel or silica gel.
  • other absorbents are also conceivable.
  • the device according to the invention makes it possible to use moisture from gas streams, for example exhaust gas streams. Furthermore, it is also possible to use the kinetic energy or the internal energy of the exhaust gases for the rotational drive of the device.
  • a fuel cell system having at least one fuel cell, the one
  • the fuel cell system is characterized in that for the transmission of moisture from the exhaust gas stream of the fuel cell and / or to the feed gas stream of the fuel cell, an inventive one as described above
  • Moisture transmission of the exhaust gas flow can be dispensed with.
  • humidification of the feed gas stream can be achieved, so that separate humidification of the gas stream can also be dispensed with.
  • the gas stream entering the fuel cell can also be compressed.
  • the device according to the invention can be provided both in the discharge line for the oxidizing agent (anode exhaust gas), the discharge line for the fuel (cathode exhaust gas), and in both discharge lines. It is particularly advantageous wherever there is a lot of water in the form of water vapor in the exhaust gas flow. However, it must be ensured that no harmful components are removed when water is extracted from the exhaust gas stream.
  • the device is therefore arranged in the discharge line for the oxidizing agent, in particular when oxygen is used as the oxidizing agent.
  • the device according to the invention can optionally be provided in the feed line for the fuel, in the feed line for the oxidizing agent or in both feed lines. However, the device according to the invention is advantageously connected to the supply line for the oxidizing agent. This means, among other things, that the fuel cell membrane is moistened even in the start phase of the
  • the device according to the invention can also be connected to a device for producing and / or preparing the fuel for the fuel cell, since water is required in these processes and the moisture stored in the absorption medium can be used for this purpose.
  • One of the cover elements of the device which has a number of openings, can advantageously be connected to the discharge line for the fuel and / or the discharge line for the oxidizing agent.
  • the device can be used as a moisture transmitter.
  • one of the cover elements of the device which has a number of openings, can be connected to the supply line for the fuel and / or the supply line for the oxidizing agent.
  • the device acts as a humidifier for the feed gas flow of the fuel cell.
  • Device having a number of openings can be connected to the discharge line for the fuel and / or the discharge line for the oxidizing agent, the other cover element of the device, which also likewise has a number of openings, simultaneously being connected to the supply line for the fuel and / or the supply line for the oxidizing agent.
  • the device for transferring moisture from a moist gas stream (fuel cell exhaust gas) to an originally dry gas stream (feed gas stream to the fuel cell) can be used.
  • Two cover elements each having a number of openings, are advantageously provided, so that a moist gas flow is introduced via a gas inlet and the openings in the cover element into one or more cells of the rotor, the gas flow releasing its moisture to the absorbent and then via the gas outlet is discharged. Then a dry gas stream is then introduced via a further gas inlet and the openings of the other cover element into the cell or cells in which the moisture absorbed in the absorbent is located, so that the moisture from the Absorbent is transferred to the dry gas stream. The humidified gas stream is then discharged from the cell via a gas outlet.
  • a moist and a dry gas flow can advantageously be applied to the cells alternately. This is preferably done via the rotation of the
  • the cells are alternately charged with moist gas and dry gas.
  • the moisture is absorbed from the damp gas or the absorbent is regenerated by the dry gas and thus humidified.
  • a compression effect of the device according to the invention can additionally compress the dry or humidified gas stream.
  • a method according to the invention as described above for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream of a fuel cell system, in particular a fuel cell system for a vehicle, can advantageously be used, moisture from the exhaust gas stream of the fuel and / or the oxidizing agent from the fuel cell the absorbent is transferred and / or moisture is transferred from the absorbent to the dry feed of the fuel and / or the oxidizing agent into the fuel cell.
  • the device according to the invention as described above can advantageously be used for a fuel cell system, in particular for a fuel cell system for operating a vehicle.
  • the fuel cell system according to the invention described above can also be used advantageously for operating a vehicle.
  • the invention can be used particularly well in this area.
  • Examples include fuel cells for mobile devices such as computers or the like, right up to power plants.
  • Fuel cell technology is also suitable for the decentralized energy supply of houses, industrial plants or the like.
  • the present invention is not limited to fuel cell technology, particularly not to particular types of fuel cells.
  • the invention can preferably be used in connection with fuel cells with polymer membranes (PEM). These fuel cells have a high electrical efficiency, cause only minimal emissions, have an optimal one
  • the single figure shows a schematic view of a device according to the invention for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream.
  • the figure shows a device 10 for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream.
  • the device 10 is used in connection with a fuel cell system, not shown. It is intended to transfer moisture from the exhaust gas stream of the oxidizing agent (anode exhaust gas) emerging from the fuel cell. Furthermore, the device 10 is intended to humidify the dry gas stream of the oxidizing agent (anode gas) fed to the fuel cell.
  • the device 10 initially has a cylindrical rotor 11, in the outer peripheral region of which a number of cells 12 are provided, which extend parallel to the axis of rotation of the rotor 11 in its longitudinal direction.
  • the rotor 11 thus formed is rotatably arranged in a housing 13.
  • the housing 13 is closed at its end faces 18, 19 by a cover element 14, 16.
  • the cover elements 14, 16 each have a number of openings 15, 17.
  • the rotor 11 rotates within the housing 13 via a drive 21 which is connected to the rotor 11 via a drive shaft 20.
  • the drive 21 is designed as a belt drive.
  • this has a belt 22 and two pulleys 23.
  • the individual cells 12 of the rotor 11 which in the present exemplary embodiment have an essentially U-shaped cross section, are coated with an absorbent. Since in the present case water from the
  • an absorbent suitable for water is used here.
  • the exhaust gas stream is first introduced into a cell 12 of the rotor 11 via the gas inlet 24 and a corresponding opening 17 in the cover element 16. Inside the cell 11, the moisture of the gas stream is transferred to the
  • the device 10 also humidifies the originally dry oxidant gas stream.
  • the dry oxidant gas stream is introduced into a cell 12 of the rotor 11 via the gas inlet 26 and a corresponding opening 15 in the cover element 14. It should be noted that by rotating the rotor 11, the individual cells 12 are alternately acted upon with moist exhaust gas and with dry oxidizing agent, for example fresh air or the like.
  • the cell 12 in which moisture was previously absorbed from the moist exhaust gas was rotated further via the drive 21 in such a way that it now has dry oxidizing agent via an opening 15 in the cover element 14.
  • Gas is applied.
  • the dry oxidant gas flows into the cell 12, regenerating the absorbent, ie desorbing the moisture and thereby absorbing the moisture stored in the absorbent.
  • the formerly dry oxidant gas is now humidified.
  • the cell 12 with the now moist oxidizing agent gas reaches an area in which the openings 15 of the cover element 14 are connected to the gas outlet 27.
  • the moist oxidizing agent gas enters the gas outlet 27 via the openings 15 and is used for the latter
  • the formerly dry oxidant gas which is generally present as a low-pressure gas, can be moistened on the one hand and compressed on the other, so that it is available in the fuel cell as a compressed damp gas.

Abstract

The invention relates to a device (10) and method for removing humidity from a gas stream and/or for transferring humidity to a gas stream. The device (10) comprises a rotor (11) provided with a multitude of cells (12), whereby the cells (12) are coated with an absorbing substance. The rotor (11) is rotatably mounted in a housing (13), whereby the housing is closed by two cover elements (14, 16) each comprising a number of openings (15, 17). In order to be able to simply dehumidify a humidified gas stream and to humidify and, optionally, compress a previously dehumidified gas stream, the humidified gas stream is introduced, via a gas inlet (24) and the openings (17) provided in the cover element (16), into a cell (12) of the rotor (11) where the humidity of the gas stream is absorbed by the absorbing substance. The gas stream is subsequently carried away via the gas outlet (25). The cell (12) is advanced with the stored fluid so that a dehumidified gas stream is subsequently introduced into the cell (12) via a gas inlet (26) and the openings (15) of the other cover element (14). The humidity is transferred there from the absorbing substance to the dehumidified gas stream which, afterwards, is discharged from the cell (12) as a humidified gas stream via a gas outlet (27).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen von Feuchtigkeit aus einem Gasstrom und/oder auf einen Gasstrom sowie BrennstoffzellensystemDevice and method for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream and fuel cell system
Beschreibungdescription
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Übertragen von Feuchtigkeit aus einem Gasstrom und/oder auf einen Gasstrom. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Brennstoffzellensystem.The present invention relates to an apparatus and a method for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream. The invention further relates to a fuel cell system.
Es sind eine Reihe von Systemen und Prozessen bekannt, bei denen während desA number of systems and processes are known in which during the
Betriebs feuchte Gase entstehen. Diese Gase werden oft in die Atmosphäre abgeführt, ohne daß die gespeicherte Feuchtigkeit genutzt wird. Auch in solchen Fällen, in denen eine Regeneration der in den Gasen enthaltenen Feuchtigkeit erfolgt, bleibt in den Gasen oftmals eine Restfeuchtigkeit zurück, die verloren geht.Operating humid gases are generated. These gases are often released into the atmosphere without the stored moisture being used. Even in cases where the moisture contained in the gases is regenerated, residual gases are often left behind in the gases and are lost.
Auf der anderen Seite sind auch eine Reihe von Systemen und Prozessen bekannt, bei denen trockene Gasströme zugeführt werden, die zunächst befeuchtet werden müssen.On the other hand, a number of systems and processes are also known in which dry gas streams are supplied which first have to be humidified.
Ein System, bei dem sowohl feuchte Abgasströme abgeführt, als auch zu befeuchtende trockene Gasströme zugeführt werden, ist beispielsweise ein Brennstoffzellensystem.A system in which both moist exhaust gas flows are discharged and dry gas flows to be humidified are supplied, for example, a fuel cell system.
Brennstoffzellen sind bereits seit langem bekannt und haben insbesondere im Bereich der Automobiiindustrie in den letzten Jahren erheblich an Bedeutung gewonnen.Fuel cells have been known for a long time and have gained considerable importance in the automotive industry in particular in recent years.
Ähnlich wie Batteriesysteme erzeugen Brennstoffzellen elektrische Energie auf chemischen Wege, wobei die einzelnen Reaktanten kontinuierlich zugeführt und das Reaktionsprodukt kontinuierlich abgeführt werden. Dabei liegt den Brennstoffzellen das Funktionsprinzip zu Grunde, daß sich elektrisch neutrale Moleküle oder Atome miteinander verbinden und dabei Elektronen austauschen. Dieser Vorgang wird als Redoxprozeß bezeichnet. Bei der Brennstoffzelle werden die Oxidations- und Reduktionsprozesse räumlich voneinander getrennt. Die bei der Reduktion abgegebenen Elektronen lassen sich als Strom durch einen Verbraucher leiten, beispielsweise den Elektromotor eines Automobils.Similar to battery systems, fuel cells generate electrical energy by chemical means, with the individual reactants being fed continuously and the reaction product being continuously discharged. The fuel cell is based on the functional principle that electrically neutral molecules or atoms connect with each other and exchange electrons. This process is called the redox process. In the fuel cell, the oxidation and reduction processes are spatially separated. The electrons released during the reduction can be conducted as current through a consumer, for example the electric motor of an automobile.
Als gasförmige Reaktionspartner für die Brennstoffzelle werden beispielsweise Wasserstoff als Brennstoff und Sauerstoff als Oxidationsmittel verwendet. Will man die Brennstoffzellen mit einem leicht verfügbaren und zu speichernden Brennstoff wie Erdgas, Methanol oder dergleichen betreiben, muß man die jeweiligenHydrogen as fuel and oxygen as oxidizing agent are used as gaseous reactants for the fuel cell, for example. If you want to operate the fuel cells with an easily available and storable fuel such as natural gas, methanol or the like, you have to do the respective
Kohlenwasserstoffe zunächst in ein wasserstoffreiches Gas umwandeln. Bei der Umwandlung zu Wasserstoff innerhalb entsprechender Reaktoren wird Wasser benötigt, das bisher aus einer separaten Wasserquelle zugeführt werden muß.First convert hydrocarbons into a hydrogen-rich gas. When converting to hydrogen within appropriate reactors, water is required, which previously had to be supplied from a separate water source.
Weiterhin weisen die Brennstoffzellen in der Regel eine Membran auf, durch die derFurthermore, the fuel cells generally have a membrane through which the
Kathodenteil und der Anodenteil der Brennstoffzelle voneinander getrennt sind. Diese Membran muß stets feucht gehalten werden, um eine Beschädigung der Brennstoffzelle zu verhindern. Es besteht daher das Bedürfnis, die der Brennstoffeelle zugeführten Gasströme vor Eintritt in die Brennstoffzelle zu befeuchten.The cathode part and the anode part of the fuel cell are separated from one another. This membrane must always be kept moist to prevent damage to the fuel cell. There is therefore a need to moisten the gas streams supplied to the fuel cell before it enters the fuel cell.
Bei der Erzeugung von Strom und Wärme in der Brennstoffzelle entsteht in dieser bei den entsprechenden Reaktionen Wasser. Dieses Wasser wird in zumeist gasförmigem Zustand aus der Brennstoffeelle abgeleitet und in die Umgebung abgegeben. Eine Nutzung des in der Brennstoffeelle erzeugten Wassers ist bisher nicht möglich. Dieses Wasser geht somit für den Brennstoffeellenprozeß und insbesondere für dieWhen electricity and heat are generated in the fuel cell, water is generated in the corresponding reactions. This water is mostly discharged from the fuel cell in a gaseous state and released into the environment. So far, it has not been possible to use the water generated in the fuel cell. This water is therefore for the fuel cell process and especially for the
Erzeugung und/oder die Aufbereitung des Brennstoffs oder die Befeuchtung der Membran verloren.Generation and / or the preparation of the fuel or the moistening of the membrane is lost.
Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der/dem auf einfache Weise eine Übertragung von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gasstrom und/oder eine Befeuchtung eines trockenen Gasstroms erfolgen kann. Weiterhin soll ein entsprechend verbessertes Brennstoffeellensystem bereitgestellt werden. Gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Übertragen von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gasstrom und/oder auf einen trockenen Gasstrom, mit einem Läufer, der drehbar in einem Gehäuse angeordnet ist und der eine Anzahl von Zellen aufweist, wobei das Gehäuse an den Stirnseiten jeweils von einem Deckelelement verschlossen ist und wenigstens eines der Deckelelemente eine Anzahl von Öffnungen aufweist. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen mit einem Absorptionsmittel für die im feuchten Gasstrom befindliche Feuchtigkeit und/oder die auf den trockenen Gasstrom zu übertragende Feuchtigkeit beschichtet sind.On the basis of the prior art mentioned, the present invention is based on the object of providing a device and a method of the type mentioned at the beginning, in which moisture can be transferred from a moist gas stream and / or a dry gas stream can be humidified in a simple manner . Furthermore, a correspondingly improved fuel cell system is to be provided. According to the first aspect of the invention, the object is achieved by a device for transferring moisture from a moist gas stream and / or to a dry gas stream, with a rotor which is rotatably arranged in a housing and which has a number of cells, the Housing is closed at the end faces by a cover element and at least one of the cover elements has a number of openings. This device is characterized in that the cells are coated with an absorbent for the moisture in the moist gas stream and / or the moisture to be transferred to the dry gas stream.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf einfache Weise in einem feuchten Gasstrom befindliche Feuchtigkeit regeneriert werden. Weiterhin ist es durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auch möglich, einen ursprünglich trockenen Gasstrom zu befeuchten.Moisture present in a moist gas stream can be regenerated in a simple manner by the device according to the invention. Furthermore, the device according to the invention also makes it possible to humidify an originally dry gas stream.
Der grundlegende Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung entspricht in etwa dem eines Rotationskompressors. Dabei strömt Gas über die in wenigstens einem der Deckelelemente befindlichen Öffnungen in die Zellen des Läufers hinein. Anschließend tritt das im Läufer befindliche Gas über die Öffnungen des Deckelelements wieder aus diesem aus. Beim Kompressorbetrieb wird dabei der Gasstrom komprimiert.The basic structure of the device according to the invention corresponds approximately to that of a rotary compressor. Gas flows into the cells of the rotor via the openings in at least one of the cover elements. The gas in the rotor then exits from the cover element through the openings. The gas flow is compressed during compressor operation.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es deshalb auch möglich, einen Gasstrom, etwa nach dem Prinzip der Stoßwellenaufladung, zu komprimieren.With the device according to the invention it is therefore also possible to compress a gas stream, for example according to the principle of shock wave charging.
Die Übertragung der Feuchtigkeit aus dem feuchten Gasstrom beziehungsweise auf den trockenen Gasstrom erfolgt über die Beschichtung der Zellen mit einem für die betreffende Feuchtigkeit jeweils geeigneten Absorptionsmittel. Vorzugsweise sind die gesamten Zellenwände sowie die Zellenböden mit dem Absorptionsmittel beschichtet. Wenn die Vorrichtung mit einem feuchten Gasstrom beaufschlagt wird, kann die im Gasstrom befindliche Feuchtigkeit, nachdem dieser in die Zellen des Läufers eingetreten ist, von dem Absorptionsmittel absorbiert werden. Der aus der Vorrichtung austretende Gasstrom ist danach getrocknet. In dieser Ausgestaltung erfüllt die erfindungsgemäße Vorrichtung die Funktion eines Feuchte- beziehungsweise Restfeuchteübertragers. Wenn in die erfindungsgemäße Vorrichtung ein trockener Gasstrom eingeleitet wird, kann diese auch zur Befeuchtung dieses Gasstroms dienen. Dazu kann das Absorptionsmittel, mit dem die Zellen beschichtet sind, auf beliebige Weise zunächst mit Feuchtigkeit beaufschlagt werden, so daß diese Feuchtigkeit vom Absorptionsmittel absorbiert wird. Anschließend wird der trockene Gasstrom über die Öffnungen im Deckelelement in die Zellen des Läufers eingeleitet, wo er die im Absorptionsmittel gespeicherte Feuchtigkeit desorbiert und aufnimmt. Der aus der Vorrichtung austretende Gasstrom ist nunmehr befeuchtet. Auf diese Weise übernimmt die erfindungsgemäße Vorrichtung die Funktion eines Befeuchters.The moisture is transferred from the moist gas stream or to the dry gas stream by coating the cells with an absorbent that is suitable for the moisture in question. The entire cell walls and the cell bottoms are preferably coated with the absorbent. If a moist gas stream is applied to the device, the moisture in the gas stream, after it has entered the cells of the rotor, can be absorbed by the absorbent. The gas stream emerging from the device is then dried. In this embodiment, the device according to the invention fulfills the function of a moisture or residual moisture transmitter. If a dry gas stream is introduced into the device according to the invention, this can also serve to humidify this gas stream. For this purpose, the absorbent with which the cells are coated can first be exposed to moisture in any way, so that this moisture is absorbed by the absorbent. The dry gas flow is then introduced through the openings in the cover element into the cells of the rotor, where it desorbs and absorbs the moisture stored in the absorbent. The gas stream emerging from the device is now humidified. In this way, the device according to the invention takes over the function of a humidifier.
Es ist jedoch auch denkbar, daß in der erfindungsgemäßen Vorrichtung beide Funktionsweisen miteinander vereint sind. In diesem Fall wird die in einem ersten, feuchten Gasstrom befindliche Feuchtigkeit zunächst im Absorptionsmittel gespeichert und anschließend an einen zweiten, trockenen Gasstrom übertragen. Eine derartige Ausgestaltungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird besonders bevorzugt und im weiteren Verlauf der Beschreibung näher erläutert.However, it is also conceivable that both functions are combined in the device according to the invention. In this case, the moisture in a first, moist gas stream is first stored in the absorbent and then transferred to a second, dry gas stream. Such an embodiment of the device according to the invention is particularly preferred and is explained in more detail in the further course of the description.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist nicht auf besondere Anwendungsfälle beschränkt. Vielmehr kann sie überall dort eingesetzt werden, wo Feuchtigkeit aus einem Gasstrom übertragen beziehungsweise an einen Gasstrom abgegeben werden soll. Wichtig ist lediglich, daß das Absorptionsmittel auf die jeweilige Feuchtigkeit abgestimmt ist.The device according to the invention is not restricted to special applications. Rather, it can be used wherever moisture is to be transferred from a gas stream or released to a gas stream. It is only important that the absorbent is matched to the respective moisture.
In bevorzugter Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung dazu verwendet werden, Feuchtigkeit aus dem Abgasstrom einer Brennstoffzelle zu gewinnen beziehungsweise den einer Brennstoffzelle zugeführten Gasstrom zu befeuchten.The device according to the invention can preferably be used to obtain moisture from the exhaust gas stream of a fuel cell or to moisten the gas stream supplied to a fuel cell.
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the device according to the invention result from the subclaims.
Vorteilhaft kann der Läufer zylindrisch ausgebildet sein.The rotor can advantageously be cylindrical.
In weiterer Ausgestaltung weisen die Zellen einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf. Ein mit solchen Zellen ausgerüsteter Läufer ist auf einfache und kostengünstige Weise herstellbar. Je nach Bedarf und Anwendungsfall können die Zellen jedoch auch einen anderen Querschnitt aufweisen, so daß die vorliegende Erfindung nicht auf einen bestimmten Zellenquerschnitt beschränkt ist.In a further embodiment, the cells have an essentially U-shaped cross section. A rotor equipped with such cells can be manufactured in a simple and inexpensive manner. Depending on the need and application, they can However, cells also have a different cross section, so that the present invention is not restricted to a specific cell cross section.
Vorzugsweise erstrecken sich die Zellen in Längsrichtung des Läufers.The cells preferably extend in the longitudinal direction of the rotor.
In weiterer Ausgestaltung ist das wenigstens eine Deckelelement, das eine Anzahl von Öffnungen aufweist, mit einem Gaseinlaß und einem Gasauslaß verbunden. Über den entsprechenden Gaseinlaß beziehungsweise Gasauslaß wird der Gasstrom, der entweder getrocknet oder befeuchtet werden soll, in die Zellen des Läufers eingeleitet beziehungsweise aus diesen abgeleitet.In a further embodiment, the at least one cover element, which has a number of openings, is connected to a gas inlet and a gas outlet. The gas stream, which is either to be dried or moistened, is introduced into or derived from the cells of the rotor via the corresponding gas inlet or gas outlet.
Wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung als Feuchteübertrager oder Befeuchter dienen soll, ist in der Regel ein einziges Deckelelement mit einer Anzahl von Öffnungen sowie einem einzigen Gaseinlaß beziehungsweise Gasauslaß ausreichend.If the device according to the invention is to serve as a moisture transmitter or humidifier, a single cover element with a number of openings and a single gas inlet or gas outlet is generally sufficient.
In weiterer Ausgestaltung können beide Deckelelemente jeweils eine Anzahl von Öffnungen aufweisen. In diesem Fall sind beide Deckelelemente vorteilhaft jeweils mit einem Gaseinlaß und einem Gasauslaß verbunden. Bei einer solchen Ausgestaltung der Vorrichtung ist es möglich, diese sowohl zur Übertragung von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gasstrom als auch zur Abgabe von Feuchtigkeit an einen trockenenIn a further embodiment, both cover elements can each have a number of openings. In this case, both cover elements are advantageously connected to a gas inlet and a gas outlet. With such a configuration of the device, it is possible to use it both for the transfer of moisture from a moist gas stream and for the release of moisture to a dry one
Gasstrom zu verwenden.Gas flow to use.
Vorteilhaft ist der Läufer über eine Antriebswelle drehbar im Gehäuse angeordnet.The rotor is advantageously arranged rotatably in the housing via a drive shaft.
In weiterer Ausgestaltung kann die Vorrichtung zur Übertragung von Feuchtigkeit einen Antrieb aufweisen. Grundsätzlich ist jede geeignete Antriebsform denkbar, so daß die Erfindung nicht auf besondere Ausgestaltungsvarianten -beschränkt ist. Einige besonders vorteilhafte Antriebsformen werden nachfolgend beschrieben.In a further embodiment, the device for transmitting moisture can have a drive. In principle, any suitable form of drive is conceivable, so that the invention is not restricted to special design variants. Some particularly advantageous forms of drive are described below.
So kann der Antrieb für die Vorrichtung beispielsweise als Riemenantrieb ausgebildet sein, der mit der Antriebswelle der Vorrichtung verbunden ist. In anderer Ausgestaltung kann der Antrieb als elektrischer Antrieb ausgebildet sein. Auch ist es möglich, hierfür den Antrieb eines Kompressors mit zu nutzen. Ein solcher Kompressor ist in der Regel bereits in der Zuleitung für das Oxidationsmittel in die Brennstoffzelle vorgesehen, so daß dessen Antrieb gleichzeitig auch den Antrieb der Vorrichtung zum Übertragen von Feuchtigkeit übernehmen kann. Auf diese Weise kann auf einem zusätzlichen Antrieb verzichtet werden.For example, the drive for the device can be designed as a belt drive which is connected to the drive shaft of the device. In another embodiment, the drive can be designed as an electrical drive. It is also possible to use the drive of a compressor for this. Such a compressor is usually already provided in the supply line for the oxidizing agent in the fuel cell, so that its drive also drives the device for Transfer moisture can take over. In this way, an additional drive can be dispensed with.
Wenn die Restgase des Brennstoffs und/oder des Oxidationsmittels die Brennstoffzelle verlassen, verfügen diese Restgase in der Regel noch über verwertbare Energieanteile, beispielsweise in Form von Bewegungsenergie oder Wärmeenergie. Diese noch verwertbaren Energieanteile, im vorliegenden Fall insbesondere die Bewegungsenergieanteile, die als Energie bezeichnet werden, können ebenfalls dazu verwendet werden, um die Vorrichtung zum Übertragen von Feuchtigkeit anzutreiben.When the residual gases of the fuel and / or the oxidizing agent leave the fuel cell, these residual gases usually still have usable energy components, for example in the form of kinetic energy or thermal energy. These still usable energy components, in the present case in particular the kinetic energy components that are referred to as energy, can also be used to drive the device for transmitting moisture.
So kann der Antrieb für die Vorrichtung beispielsweise als Riemenantrieb ausgebildet sein, der mit der Antriebswelle der Vorrichtung verbunden ist. In anderer Ausgestaltung kann der Antrieb als elektrischer Antrieb ausgebildet sein. Auch ist es möglich, hierfür den Antrieb eines Kompressors mit zu nutzen. Ein solcher Kompressor ist in der Regel bereits in der Zuleitung für das Oxidationsmittel in die Brennstoffzelle vorgesehen, so daß dessen Antrieb gleichzeitig auch den Antrieb der Vorrichtung zum Übertragen von Feuchtigkeit übernehmen kann. Auf diese Weise kann auf ein zusätzliches Bauelement verzichtet werden.For example, the drive for the device can be designed as a belt drive which is connected to the drive shaft of the device. In another embodiment, the drive can be designed as an electrical drive. It is also possible to use the drive of a compressor for this. Such a compressor is usually already provided in the supply line for the oxidizing agent in the fuel cell, so that its drive can simultaneously take over the drive of the device for transmitting moisture. In this way, an additional component can be dispensed with.
Wenn die Restgase des Brennstoffs und/oder des Oxidationsmittels die Brennstoffzelle verlassen, verfügen diese Restgase in der Regel noch über verwertbare Energieanteile, beispielsweise in Form von Bewegungsenergie oder Wärmeenergie. Diese noch verwertbaren Energieanteile, im vorliegenden Fall insbesondere die Bewegungsenergieanteile, die als Energie bezeichnet werden, können ebenfalls dazu verwendet werden, um die Vorrichtung zum Übertragen von Feuchtigkeit anzutreiben.When the residual gases of the fuel and / or the oxidizing agent leave the fuel cell, these residual gases usually still have usable energy components, for example in the form of kinetic energy or thermal energy. These still usable energy components, in the present case in particular the kinetic energy components that are referred to as energy, can also be used to drive the device for transmitting moisture.
In weiterer Ausgestaltung kann das Absorptionsmittel ein Absorptionsmittel für Wasser sein. Die Verwendung eines solchen Absorptionsmittels ist deshalb vorteilhaft, weil die in einem Abgasstrom, wie beispielsweise dem Abgasstrom einer Brennstoffzelle, befindliche Feuchtigkeit häufig Wasserdampf ist. Weiterhin ist es oftmals erforderlich, einen Gasstrom mit Wasser zu befeuchten. Beispiele für geeignete Absorptionsmittel sind unter anderem solche auf Siliziumbasis, wie beispielsweise Kieselsäuren und Silikate, die in Form von Kieselgel oder Silikagel vorliegen können. Es sind jedoch auch andere Absorptionsmittel denkbar.In a further embodiment, the absorbent can be an absorbent for water. The use of such an absorbent is advantageous because the moisture in an exhaust gas stream, such as the exhaust gas stream of a fuel cell, is often water vapor. Furthermore, it is often necessary to moisten a gas stream with water. Examples of suitable absorbents include those based on silicon, such as silicas and Silicates, which can be in the form of silica gel or silica gel. However, other absorbents are also conceivable.
Durch die erfiπdungsgemäße Vorrichtung wird es möglich, Feuchtigkeit aus Gasströmen, beispielsweise Abgasströmen zu nutzen. Weiterhin ist es auch möglich, die Bewegungsenergie oder die innere Energie der Abgase für den Rotationsantrieb der Vorrichtung zu nutzen.The device according to the invention makes it possible to use moisture from gas streams, for example exhaust gas streams. Furthermore, it is also possible to use the kinetic energy or the internal energy of the exhaust gases for the rotational drive of the device.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Brennstoffzellensystem bereitgestellt, mit wenigstens einer Brennstoffzelle, die eineAccording to the second aspect of the present invention, there is provided a fuel cell system having at least one fuel cell, the one
Zuleitung und eine Ableitung für einen Brennstoff sowie eine Zuleitung und eine Ableitung für ein Oxidationsmittel aufweist. Erfindungsgemäß ist das Brennstoffzellensystem dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung von Feuchtigkeit aus dem Abgasstrom der Brennstoffzelle und/oder auf den Zuleitungs- Gasstrom der Brennstoffzelle eine wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäßeHas supply line and a discharge line for a fuel and a supply line and a discharge line for an oxidizing agent. According to the invention, the fuel cell system is characterized in that for the transmission of moisture from the exhaust gas stream of the fuel cell and / or to the feed gas stream of the fuel cell, an inventive one as described above
Vorrichtung vorgesehen ist.Device is provided.
Dadurch kann bei Brennstoffzellenantrieben mit der Verwendung einer solchen Vorrichtung, die vorzugsweise auf Kompressorbasis arbeitet, beispielsweise nach dem Prinzip der Stoßwellenaufiadung, auf eine separate Apparatur zur (Rest-As a result, in the case of fuel cell drives with the use of such a device, which preferably works on a compressor basis, for example according to the principle of shock wave charging, a separate apparatus for (residual
)Feuchteübertragung des Abgasstroms verzichtet werden. Zusätzlich kann eine Befeuchtung des Zuleitungs-Gasstrom erreicht werden, so daß auch auf eine separate Befeuchtung des Gasstroms verzichtet werden kann. Schließlich kann der in die Brennstoffzelle eintretende Gasstrom auch noch komprimiert werden.) Moisture transmission of the exhaust gas flow can be dispensed with. In addition, humidification of the feed gas stream can be achieved, so that separate humidification of the gas stream can also be dispensed with. Finally, the gas stream entering the fuel cell can also be compressed.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sowohl in der Ableitung für das Oxidationsmittel (Anodenabgas), der Ableitung für den Brennstoff (Kathodenabgas), als auch in beiden Ableitungen vorgesehen sein. Sie ist insbesondere immer dort von Vorteil, wo sich im Abgasstrom sehr viel Wasser in Form von Wasserdampf befindet. Allerdings muß gewährleistet werden, daß bei der Gewinnung von Wasser aus dem Abgasstrom keine schädlichen Bestandteile mitausgetragen werden. In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Vorrichtung deshalb in der Ableitung für das Oxidationsmittel angeordnet, insbesondere dann, wenn als Oxidationsmittel Sauerstoff verwendet wird. Ebenso kann die erfϊndungsgemäße Vorrichtung wahlweise in der Zuleitung für den Brennstoff, in der Zuleitung für das Oxidationsmittel oder auch in beiden Zuleitungen vorgesehen sein. Vorteilhaft ist die erfiπdungsgemäße Vorrichtung jedoch mit der Zuleitung für das Oxidationsmittel verbunden. Dadurch wird unter anderem eine Befeuchtung der Brennstoffzellen-Membran auch in der Startphase desThe device according to the invention can be provided both in the discharge line for the oxidizing agent (anode exhaust gas), the discharge line for the fuel (cathode exhaust gas), and in both discharge lines. It is particularly advantageous wherever there is a lot of water in the form of water vapor in the exhaust gas flow. However, it must be ensured that no harmful components are removed when water is extracted from the exhaust gas stream. In an advantageous embodiment, the device is therefore arranged in the discharge line for the oxidizing agent, in particular when oxygen is used as the oxidizing agent. Likewise, the device according to the invention can optionally be provided in the feed line for the fuel, in the feed line for the oxidizing agent or in both feed lines. However, the device according to the invention is advantageously connected to the supply line for the oxidizing agent. This means, among other things, that the fuel cell membrane is moistened even in the start phase of the
Brennstoffzellensystems, in der in der Brennstoffzelle noch kein Wasser produziert wird, erreicht, so daß eine Beschädigung der Brennstoffzelle zu keinem Zeitpunkt zu befürchten ist. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit einer Vorrichtung zum Erzeugen und/oder Aufbereiten des Brennstoffs für die Brennstoffzelle verbunden sein, da bei diesen Prozessen Wasser benötigt wird und hierzu die im Absorptionsmittel gespeicherte Feuchtigkeit herangezogen werden kann.Fuel cell system in which no water is yet produced in the fuel cell, so that damage to the fuel cell is never to be feared. Furthermore, the device according to the invention can also be connected to a device for producing and / or preparing the fuel for the fuel cell, since water is required in these processes and the moisture stored in the absorption medium can be used for this purpose.
Zu den Vorteilen, Effekten, Wirkungen und der Funktionsweise des Brennstoffzellensystems wird auf die vorstehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung vollinhaltlich Bezug genommen und hiermit verwiesen. Vorteilhafte Ausführungsformen des Brennstoffeellensystems ergeben sich aus den Unteransprüchen.With regard to the advantages, effects, effects and the mode of operation of the fuel cell system, reference is made in full to the above statements regarding the device according to the invention and reference is hereby made. Advantageous embodiments of the fuel cell system result from the subclaims.
Vorteilhaft kann eines der Deckelelemente der Vorrichtung, das eine Anzahl von Öffnungen aufweist, mit der Ableitung für den Brennstoff und/oder der Ableitung für das Oxidationsmittel verbunden sein. In diesem Fall kann, wie weiter oben bereits ausführlich dargestellt wurde, die Vorrichtung als Feuchteübertrager verwendet werden.One of the cover elements of the device, which has a number of openings, can advantageously be connected to the discharge line for the fuel and / or the discharge line for the oxidizing agent. In this case, as has already been explained in detail above, the device can be used as a moisture transmitter.
In weiterer Ausgestaltung kann eines der Deckelelemente der Vorrichtung, das eine Anzahl von Öffnungen aufweist, mit der Zuleitung für den Brennstoff und/oder der Zuleitung für das Oxidationsmittel verbunden sein. In diesem Fall fungiert die Vorrichtung als Befeuchter für den Zuleitungs-Gasstrom der Brennstoffzelle.In a further embodiment, one of the cover elements of the device, which has a number of openings, can be connected to the supply line for the fuel and / or the supply line for the oxidizing agent. In this case, the device acts as a humidifier for the feed gas flow of the fuel cell.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein Deckelelement derAccording to a further embodiment of the invention, a cover element of the
Vorrichtung, das eine Anzahl von Öffnungen aufweist, mit der Ableitung für den Brennstoff und/oder der Ableitung für das Oxidationsmittel verbunden sein, wobei gleichzeitig das andere Deckelelement der Vorrichtung, das ebenfalls eine Anzahl von Öffnungen aufweist, mit der Zuleitung für den Brennstoff und/oder der Zuleitung für das Oxidationsmittel verbunden sein. Dadurch kann, wie weiter oben bereits beschrieben wurde, die Vorrichtung zur Übertragung von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gasstrom (Brennstoffeellenabgas) an einen ursprünglich trockenen Gasstrom (Zuleitungsgasstrom zur Brennstoffzelle) verwendet werden.Device having a number of openings can be connected to the discharge line for the fuel and / or the discharge line for the oxidizing agent, the other cover element of the device, which also likewise has a number of openings, simultaneously being connected to the supply line for the fuel and / or the supply line for the oxidizing agent. This can, as already mentioned above has been described, the device for transferring moisture from a moist gas stream (fuel cell exhaust gas) to an originally dry gas stream (feed gas stream to the fuel cell) can be used.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zumAccording to a third aspect of the present invention, a method for
Übertragen von Feuchtigkeit aus einem Gasstrom und/oder auf einen Gasstrom, unter Verwendung einer wie vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung, bereitgestellt, das erfindungsgemäß durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:Transfer of moisture from a gas stream and / or to a gas stream, provided using a device according to the invention as described above, which is characterized according to the invention by the following steps:
(a) Einleiten eines Gasstroms durch einen Gaseinlaß über ein Deckelelement, das eine Anzahl von Öffnungen aufweist, in eine oder mehrere Zellen des rotierenden(a) Introducing a gas stream through a gas inlet through a lid member having a number of openings into one or more cells of the rotating
Läufers;Runner;
(b) Übertragen von Feuchtigkeit aus dem Gasstrom auf das Absorptionsmittel, mit dem die Zellen beschichtet sind, oder Übertragen von Feuchtigkeit, die in dem Absorptionsmittel gespeichert ist, auf den Gasstrom; und (c) Ableiten des Gasstroms aus den Zellen über die Öffnungen in dem Deckelelement und einen Gasauslaß.(b) transferring moisture from the gas stream to the absorbent coated with the cells or transferring moisture stored in the absorbent to the gas stream; and (c) draining the gas flow from the cells through the openings in the lid member and a gas outlet.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann auf einfache Weise einem Gasstrom Feuchtigkeit entzogen und/oder Feuchtigkeit auf einen Gasstrom übertragen werden. Zu den Vorteilen, Effekten, Wirkungen und der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wiederum auf die vorstehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung und zum erfindungsgemäßen Brennstoffzellensystem vollinhaltlich Bezug genommen und hiermit verwiesen.With the method according to the invention, moisture can be extracted from a gas stream in a simple manner and / or moisture can be transferred to a gas stream. With regard to the advantages, effects, effects and the mode of operation of the method according to the invention, reference is again made in full to the above explanations regarding the device according to the invention and the fuel cell system according to the invention and reference is hereby made.
Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the method according to the invention result from the subclaims.
Vorteilhaft sind zwei Deckelelemente, die jeweils eine Anzahl von Öffnungen aufweisen, vorgesehen, so daß ein feuchter Gasstrom über einen Gaseinlaß und die Öffnungen im Deckelelement in eine oder mehrere Zellen des Läufers eingeleitet wird, wobei der Gasstrom seine Feuchtigkeit an das Absorptionsmittel abgibt und anschließend über den Gasauslaß abgeleitet wird. Anschließend wird dann ein trockener Gasstrom über einen weiteren Gaseinlaß und die Öffnungen des anderen Deckelelements in diejenige Zelle oder Zellen eingeleitet, in der sich die im Absorptionsmittel absorbierte Feuchtigkeit befindet, so daß die Feuchtigkeit vom Absorptionsmittel auf den trockenen Gasstrom übertragen wird. Danach wird der befeuchtete Gasstrom über einen Gasauslaß aus der Zelle abgeleitet.Two cover elements, each having a number of openings, are advantageously provided, so that a moist gas flow is introduced via a gas inlet and the openings in the cover element into one or more cells of the rotor, the gas flow releasing its moisture to the absorbent and then via the gas outlet is discharged. Then a dry gas stream is then introduced via a further gas inlet and the openings of the other cover element into the cell or cells in which the moisture absorbed in the absorbent is located, so that the moisture from the Absorbent is transferred to the dry gas stream. The humidified gas stream is then discharged from the cell via a gas outlet.
Vorteilhaft können die Zellen abwechselnd mit einem feuchten und einem trockenen Gasstrom beaufschlagt werden. Dies erfolgt vorzugsweise über die Drehung desA moist and a dry gas flow can advantageously be applied to the cells alternately. This is preferably done via the rotation of the
Läufers mit Hilfe des Antriebs. Dadurch werden die Zellen abwechselnd mit Feuchtgas und trockenem Gas beaufschlagt. Die Feuchtigkeit wird aus dem Feuchtgas absorbiert beziehungsweise wird das Absorptionsmittel durch das Trockengas regeneriert und somit befeuchtet. Weiterhin kann durch einen Kompressoreffekt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusätzlich eine Komprimierung des trockenen beziehungsweise zu befeuchtenden Gasstroms erfolgen.Runner with the help of the drive. As a result, the cells are alternately charged with moist gas and dry gas. The moisture is absorbed from the damp gas or the absorbent is regenerated by the dry gas and thus humidified. Furthermore, a compression effect of the device according to the invention can additionally compress the dry or humidified gas stream.
Vorteilhaft kann ein wie vorstehend beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren zum Übertragen von Feuchtigkeit aus einem Gasstrom und/oder auf einen Gasstrom eines Brennstoffeellensystems, insbesondere eines Brennstoffeellensystems für ein Fahrzeug, verwendet werden, wobei Feuchtigkeit aus dem Abgasstrom des Brennstoffs und/oder des Oxidationsmittels aus der Brennstoffzelle auf das Absorptionsmittel übertragen und/oder Feuchtigkeit aus dem Absorptionsmittel auf den trockenen Zustrom des Brennstoffs und/oder des Oxidationsmittels in die Brennstoffzelle übertragen wird.A method according to the invention as described above for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream of a fuel cell system, in particular a fuel cell system for a vehicle, can advantageously be used, moisture from the exhaust gas stream of the fuel and / or the oxidizing agent from the fuel cell the absorbent is transferred and / or moisture is transferred from the absorbent to the dry feed of the fuel and / or the oxidizing agent into the fuel cell.
Entsprechend kann die wie vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft für ein Brennstoffeellensystem, insbesondere für ein Brennstoffzellensystem zum Betreiben eines Fahrzeugs verwendet werden. Das vorstehend beschriebene erfindungsgemäße Brennstoffzellensystem kann ebenfalls vorteilhaft zum Betreiben eines Fahrzeugs verwendet werden.Accordingly, the device according to the invention as described above can advantageously be used for a fuel cell system, in particular for a fuel cell system for operating a vehicle. The fuel cell system according to the invention described above can also be used advantageously for operating a vehicle.
Auf Grund der rasanten Entwicklung der Brennstoffeellentechnologie im Fahrzeugsektor bieten sich für die Erfindung auf diesem Gebiet besonders gute Einsatzmöglichkeiten. Dennoch sind auch andere Einsatzmöglichkeiten denkbar. Zu nennen sind hier beispielsweise Brennstoffzellen für mobile Geräte wie Computer oder dergleichen bis hin zu Kraftwerksanlagen. Auch eignet sich die Brennstoffzellentechnik für die dezentrale Energieversorgung von Häusern, Industrieanlagen oder dergleichen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Brennstoffzellentechnologie, insbesondere nicht auf besondere Brennstoffeellentypen beschränkt. In bevorzugter Weise kann die Erfindung jedoch in Verbindung mit Brennstoffzellen mit Polymermembranen (PEM) verwendet werden. Diese Brennstoffzellen haben einen hohen elektrischen Wirkungsgrad, verursachen nur minimale Emissionen, weisen ein optimalesDue to the rapid development of fuel cell technology in the vehicle sector, the invention can be used particularly well in this area. However, other possible uses are also conceivable. Examples include fuel cells for mobile devices such as computers or the like, right up to power plants. Fuel cell technology is also suitable for the decentralized energy supply of houses, industrial plants or the like. The present invention is not limited to fuel cell technology, particularly not to particular types of fuel cells. However, the invention can preferably be used in connection with fuel cells with polymer membranes (PEM). These fuel cells have a high electrical efficiency, cause only minimal emissions, have an optimal one
Teillastverhalten auf und sind im wesentlichen frei von mechanischem Verschleiß.Part load behavior and are essentially free of mechanical wear.
Die Erfindung wird nun auf exemplarische Weise an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Es zeigt die einzige Figur in schematischer Ansicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Übertragen von Feuchtigkeit aus einem Gasstrom und/oder auf einen Gasstrom.The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings. The single figure shows a schematic view of a device according to the invention for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream.
In der Figur ist eine Vorrichtung 10 zum Übertragen von Feuchtigkeit aus einem Gasstrom und/oder auf einen Gasstrom dargestellt. Die Vorrichtung 10 wird in Verbindung mit einem nicht dargestellten Brennstoffzellensystem verwendet. Sie soll dazu dienen, Feuchtigkeit aus dem aus der Brennstoffeelle austretenden Abgasstroms des Oxidationsmittels (Anodenabgas) zu übertragen. Weiterhin soll die Vorrichtung 10 den der Brennstoffzelle zugeführten trockenen Gasstrom des Oxidationsmittels (Anodengas) befeuchten.The figure shows a device 10 for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream. The device 10 is used in connection with a fuel cell system, not shown. It is intended to transfer moisture from the exhaust gas stream of the oxidizing agent (anode exhaust gas) emerging from the fuel cell. Furthermore, the device 10 is intended to humidify the dry gas stream of the oxidizing agent (anode gas) fed to the fuel cell.
Dazu weist die Vorrichtung 10 zunächst einen zylindrischen Läufer 11 auf, in dessen äußeren Umfangsbereich eine Anzahl von Zellen 12 vorgesehen sind, die sich parallel zur Drehachse des Läufers 11 in dessen Längsrichtung erstrecken. Der so ausgebildete Läufer 11 ist drehbar in einem Gehäuse 13 angeordnet. Das Gehäuse 13 ist an seinen Stirnseiten 18, 19 jeweils von einem Deckelelement 14, 16 verschlossen.For this purpose, the device 10 initially has a cylindrical rotor 11, in the outer peripheral region of which a number of cells 12 are provided, which extend parallel to the axis of rotation of the rotor 11 in its longitudinal direction. The rotor 11 thus formed is rotatably arranged in a housing 13. The housing 13 is closed at its end faces 18, 19 by a cover element 14, 16.
Die Deckelelemente 14, 16 weisen jeweils eine Anzahl von Öffnungen 15, 17 auf.The cover elements 14, 16 each have a number of openings 15, 17.
Die Rotation des Läufers 11 innerhalb des Gehäuses 13 erfolgt über einen Antrieb 21 , der über eine Antriebswelle 20 mit dem Läufer 11 verbunden ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Antrieb 21 als Riemenantrieb ausgebildet. Dazu weist dieser einen Riemen 22 sowie zwei Riemenscheiben 23 auf.The rotor 11 rotates within the housing 13 via a drive 21 which is connected to the rotor 11 via a drive shaft 20. In the present embodiment, the drive 21 is designed as a belt drive. For this purpose, this has a belt 22 and two pulleys 23.
An beiden Stirnseiten 18, 19 des Läufers 11 ist dieser über die jeweiligen Deckelelemente 14, 16 mit einem Gaseinlaß 24, 26 und einem Gasauslaß 25, 27 verbunden. Um Feuchtigkeit aus einem Gasstrom absorbieren beziehungsweise an diesen abgeben zu können, sind die einzelnen Zellen 12 des Läufers 11 , die im vorliegenden Ausführungsbeispiel einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen, mit einem Absorptionsmittel beschichtet. Da im vorliegenden Fall Wasser aus demOn both ends 18, 19 of the rotor 11, the latter is connected to a gas inlet 24, 26 and a gas outlet 25, 27 via the respective cover elements 14, 16. In order to be able to absorb or release moisture from a gas stream, the individual cells 12 of the rotor 11, which in the present exemplary embodiment have an essentially U-shaped cross section, are coated with an absorbent. Since in the present case water from the
Gasstrom absorbiert beziehungsweise an diesen abgegeben werden soll, wird hier ein für Wasser geeignetes Absorptionsmittel verwendet.Absorbing gas flow or to be given to this, an absorbent suitable for water is used here.
Nachfolgend wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.The operation of the device according to the invention will now be described below.
Um die im Abgasstrom des Oxidationsmittels aus der Brennstoffzelle befindliche Feuchtigkeit zu gewinnen, wird der Abgasstrom über den Gaseinlaß 24 und eine entsprechende Öffnung 17 im Deckelelement 16 zunächst in eine Zelle 12 des Läufers 11 eingeleitet. Innerhalb der Zelle 11 wird die Feuchtigkeit des Gasstroms an dasIn order to obtain the moisture present in the exhaust gas stream of the oxidizing agent from the fuel cell, the exhaust gas stream is first introduced into a cell 12 of the rotor 11 via the gas inlet 24 and a corresponding opening 17 in the cover element 16. Inside the cell 11, the moisture of the gas stream is transferred to the
Absorptionsmittel, mit dem die Zelle beschichtet ist, übertragen und in diesem gespeichert. Dabei wird der Läufer 11 über den Antrieb 21 weitergedreht, so daß das nunmehr getrocknete Gas über eine andere Öffnung 17 im Deckelelement 16 aus der Zelle 12 austreten und über den Gasauslaß 25 abgeleitet werden kann.Absorbent with which the cell is coated, transferred and stored in this. The rotor 11 is rotated further via the drive 21, so that the now dried gas can exit the cell 12 via another opening 17 in the cover element 16 and can be discharged via the gas outlet 25.
Gleichzeitig erfolgt über die Vorrichtung 10 auch eine Befeuchtung des ursprünglich trockenen Oxidationsmittel-Gasstroms. Dazu wird der trockene Oxidationsmittel- Gasstrom über den Gaseinlaß 26 und eine entsprechende Öffnung 15 im Deckelelement 14 in eine Zelle 12 des Läufers 11 eingeleitet. Dabei ist zu beachten, daß durch die Drehung des Läufers 11 die einzelnen Zellen 12 jeweils abwechselnd mit feuchtem Abgas und mit trockenem Oxidationsmittel, beispielsweise Frischluft oder dergleichen, beaufschlagt werden.At the same time, the device 10 also humidifies the originally dry oxidant gas stream. For this purpose, the dry oxidant gas stream is introduced into a cell 12 of the rotor 11 via the gas inlet 26 and a corresponding opening 15 in the cover element 14. It should be noted that by rotating the rotor 11, the individual cells 12 are alternately acted upon with moist exhaust gas and with dry oxidizing agent, for example fresh air or the like.
Zur Verdeutlichung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird deshalb davon ausgegangen, daß diejenige Zelle 12, in der zuvor Feuchtigkeit aus dem feuchten Abgas absorbiert wurde, über den Antrieb 21 derart weitergedreht wurde, daß sie nunmehr über eine Öffnung 15 im Deckelelement 14 mit trockenem Oxidationsmittel-Gas beaufschlagt wird. Das trockene Oxidationsmittel-Gas strömt in die Zelle 12 ein, wobei es das Absorptionsmittel regeneriert, d.h. die Feuchtigkeit desorbiert und dabei die im Absorptionsmittel gespeicherte Feuchtigkeit aufnimmt. Das ehemals trockene Oxidationsmittel-Gas ist nunmehr befeuchtet. Durch das Weiterdrehen des Läufers 11 gelangt die Zelle 12 mit dem nunmehr feuchten Oxidationsmittel-Gas in einen Bereich, in dem die Öffnungen 15 des Deckelelements 14 mit dem Gasauslaß 27 verbunden sind. Das feuchte Oxidationsmittel-Gas tritt über die Öffnungen 15 in den Gasauslaß 27 ein und wird über diesen zur weiterenTo clarify the functioning of the method according to the invention, it is therefore assumed that the cell 12 in which moisture was previously absorbed from the moist exhaust gas was rotated further via the drive 21 in such a way that it now has dry oxidizing agent via an opening 15 in the cover element 14. Gas is applied. The dry oxidant gas flows into the cell 12, regenerating the absorbent, ie desorbing the moisture and thereby absorbing the moisture stored in the absorbent. The formerly dry oxidant gas is now humidified. By rotating the rotor 11 further, the cell 12 with the now moist oxidizing agent gas reaches an area in which the openings 15 of the cover element 14 are connected to the gas outlet 27. The moist oxidizing agent gas enters the gas outlet 27 via the openings 15 and is used for the latter
Verwendung beispielsweise der Brennstoffzelle zugeführt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das ehemals trockene Oxidationsmittel-Gas, das in der Regel als Niederdruckgas vorliegt, zum einen befeuchtet und zum anderen komprimiert werden, so daß es in der Brennstoffzelle als komprimiertes Feuchtgas zur Verfügung steht. Use supplied to the fuel cell, for example. By means of the method according to the invention, the formerly dry oxidant gas, which is generally present as a low-pressure gas, can be moistened on the one hand and compressed on the other, so that it is available in the fuel cell as a compressed damp gas.
BezugszeichenlisteReference list
10 = Vorrichtung zum Übertragen von Feuchtigkeit10 = device for transferring moisture
11 = Läufer11 = runner
12 = Zelle12 = cell
13 = Gehäuse13 = housing
14 = Deckelelement14 = cover element
15 = Öffnung15 = opening
16 = Deckelelement16 = cover element
17 = Öffnung17 = opening
18 = Stirnseite18 = front side
19 = Stirnseite19 = front side
20 = Antriebswelle20 = drive shaft
21 = Antrieb21 = drive
22 = Riemen22 = strap
23 = Riemenscheibe23 = pulley
24= Gaseinlaß24 = gas inlet
25 = Gasauslaß25 = gas outlet
26 = Gaseinlaß26 = gas inlet
27 = Gasauslaß 27 = gas outlet

Claims

Patentansprüche: Claims:
1. Vorrichtung zum Übertragen von Feuchtigkeit aus einem feuchten Gasstrom und/oder von Feuchtigkeit auf einen trockenen Gasstrom, mit einem Läufer (11), der drehbar in einem Gehäuse (13) angeordnet ist, und der eine Anzahl von Zellen (12) aufweist, wobei das Gehäuse (13) an den Stirnseiten (18, 19) jeweils von einem Deckelelement (14; 16) verschlossen ist und wenigstens eines der Deckelelemente (14; 16) eine Anzahl von Öffnungen (15; 17) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (12) mit einem Absorptionsmittel für die Feuchtigkeit beschichtet sind, die im feuchten1. Device for transferring moisture from a moist gas stream and / or from moisture to a dry gas stream, with a rotor (11) which is rotatably arranged in a housing (13) and which has a number of cells (12), wherein the housing (13) on the end faces (18, 19) is closed by a cover element (14; 16) and at least one of the cover elements (14; 16) has a number of openings (15; 17), characterized in that the cells (12) are coated with an absorbent for the moisture present in the moist
Gasstrom enthalten und/oder die auf den trockenen Gasstrom durch Desorption zu übertragen ist .Contain gas stream and / or which is to be transferred to the dry gas stream by desorption.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (11) zylindrisch ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the rotor (11) is cylindrical.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (12) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cells (12) have a substantially U-shaped cross section.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zellen (12) in Längsrichtung des Läufers (11) erstrecken.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cells (12) extend in the longitudinal direction of the rotor (11).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Deckelelement (14; 16), das eine Anzahl von Öffnungen (15; 17) aufweist, mit einem Gaseinlaß (24; 26) und einem Gasauslaß (25; 27) verbunden ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one cover element (14; 16) having a number of openings (15; 17) with a gas inlet (24; 26) and a gas outlet (25th ; 27) is connected.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Deckelelemente (14, 16) jeweils eine Anzahl von Öffnungen (15, 17) aufweisen und daß beide Deckelelemente (14, 16) jeweils mit einem Gaseinlaß (24, 26) und einem Gasauslaß (25, 27) verbunden sind.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that both cover elements (14, 16) each have a number of openings (15, 17) and that both cover elements (14, 16) are each connected to a gas inlet (24, 26) and a gas outlet (25, 27).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (11) über eine Antriebswelle (20) drehbar im Gehäuse (13) angeordnet ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the rotor (11) via a drive shaft (20) is rotatably arranged in the housing (13).
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (20) mit einem Antrieb (21), insbesondere einem Riemenantrieb, verbunden ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the drive shaft (20) with a drive (21), in particular a belt drive, is connected.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Absorptionsmittel ein Absorptionsmittel für Wasser ist.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the absorbent is an absorbent for water.
10. Brennstoffeellensystem, mit wenigstens einer Brennstoffzelle, die eine Zuleitung und eine Ableitung für einen Brennstoff sowie eine Zuleitung und eine Ableitung für ein Oxidationsmittel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Übertragung von Feuchtigkeit aus dem Abgasstrom der Brennstoffzelle und/oder auf den Zuleitungs-Gasstrom der Brennstoffzelle eine Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist.10. Fuel cell system, with at least one fuel cell, which has a feed line and a discharge line for a fuel and a feed line and a discharge line for an oxidizing agent, characterized in that for the transfer of moisture from the exhaust gas stream of the fuel cell and / or to the feed line gas stream the fuel cell is provided with a device (10) according to one of claims 1 to 9.
11. Brennstoffeelle nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Deckelelemente (16) der Vorrichtung (10), das eine Anzahl von Öffnungen (17) aufweist, mit der Ableitung für den Brennstoff und/oder der Ableitung für das Oxidationsmittel verbunden ist.11. Fuel cell according to claim 10, characterized in that one of the cover elements (16) of the device (10), which has a number of openings (17), is connected to the discharge line for the fuel and / or the discharge line for the oxidizing agent.
12. Brennstoffzellensystem nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, daß eines der Deckelelemente (14) der Vorrichtung (10), das eine Anzahl von Öffnungen (15) aufweist, mit der Zuleitung für den Brennstoff und/oder der Zuleitung für das Oxidationsmittel verbunden ist. 12. Fuel cell system according to claim 10 or 11, characterized in that one of the cover elements (14) of the device (10) having a number of openings (15) connected to the supply line for the fuel and / or the supply line for the oxidizing agent is.
13. Brennstoffeellensystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Deckelelement (16) der Vorrichtung (10), das eine Anzahl von Öffnungen (17) aufweist, mit der Ableitung für den Brennstoff und/oder der13. Fuel cell system according to claim 10, characterized in that a cover element (16) of the device (10) having a number of openings (17) with the discharge line for the fuel and / or the
Ableitung für das Oxidationsmittel verbunden ist und daß das andere Deckelelement (14) der Vorrichtung (10), das eine Anzahl von Öffnungen (15) aufweist, mit der Zuleitung für den Brennstoff und/oder der Zuleitung für das Oxidationsmittel verbunden ist.Derivation for the oxidizing agent is connected and that the other cover element (14) of the device (10), which has a number of openings (15), is connected to the supply line for the fuel and / or the supply line for the oxidizing agent.
14. Verfahren zum Übertragen von Feuchtigkeit aus einem Gasstrom und/oder auf einen Gasstrom, unter Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Einleiten eines Gasstroms durch einen Gaseinlaß über ein Deckelelement, das eine Anzahl von Öffnungen aufweist, in eine oder mehrere Zellen des rotierenden Läufers;14. A method for transferring moisture from a gas stream and / or to a gas stream, using a device according to one of claims 1 to 9, characterized by the following steps: - introducing a gas stream through a gas inlet via a cover element which has a number of openings in one or more cells of the rotating rotor;
- Übertragen von Feuchtigkeit aus dem Gasstrom auf das Absorptionsmittel, mit dem die Zellen beschichtet sind, oder Übertragen von Feuchtigkeit, das in dem Absorptionsmittel gespeichert ist, auf den Gasstrom; undTransferring moisture from the gas stream to the absorbent with which the cells are coated or transferring moisture stored in the absorbent to the gas stream; and
- Ableiten des Gasstroms aus den Zellen über die Öffnungen in dem Deckelelement und einen Gasauslaß.- Deriving the gas flow from the cells through the openings in the cover element and a gas outlet.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Deckelelemente , die jeweils eine Anzahl von Öffnungen aufweisen, vorgesehen sind, daß ein feuchter Gasstrom über einen Gaseinlaß und die Öffnungen im Deckelelement in eine oder mehrere Zellen des Läufers eingeleitet wird, daß der Gasstrom seine Feuchtigkeit an das Absorptionsmittel abgibt und anschließend über den Gasauslaß abgeleitet wird, daß anschließend ein trockener Gasstrom über einen weiteren Gaseinlaß und die Öffnungen des anderen Deckelelements in die Zelle oder Zellen eingeleitet wird, in der sich die im Absorptionsmittel absorbierte Feuchtigkeit befindet, daß die Feuchtigkeit vom Absorptionsmittel an den trockenen Gasstrom übertragen wird und daß der befeuchtete Gasstrom über einen Gasauslaß aus der Zelle abgeleitet wird. 15. The method according to claim 14, characterized in that two cover elements, each having a number of openings, are provided that a moist gas flow is introduced via a gas inlet and the openings in the cover element in one or more cells of the rotor, that the gas flow releases its moisture to the absorbent and is then discharged via the gas outlet, that a dry gas stream is then introduced via a further gas inlet and the openings of the other cover element into the cell or cells in which the moisture absorbed in the absorbent is located, that the moisture is transferred from the absorbent to the dry gas stream and that the humidified gas stream is discharged from the cell via a gas outlet.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, , daß die Zellen abwechselnd mit einem feuchten und einem trockenen Gasstrom beaufschlagt werden.16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that the cells are alternately acted upon by a moist and a dry gas stream.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß Feuchtigkeit aus dem Abgasstrom des Brennstoffs und/oder des Oxidationsmittels aus einer Brennstoffeelle, insbesondere eines17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that moisture from the exhaust gas stream of the fuel and / or the oxidizing agent from a fuel cell, in particular one
Brennstoffeellensystems für ein Fahrzeug, auf das Absorptionsmittel übertragen und/oder Feuchtigkeit aus dem Absorptionsmittel auf den trockenen Zustrom des Brennstoffs und/oder des Oxidationsmittels in die Brennstoffeelle übertragen wird.Fuel cell system for a vehicle to which absorbent is transferred and / or moisture is transferred from the absorbent to the dry inflow of fuel and / or oxidant into the fuel cell.
18. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 für ein Brennstoffeellensystem, insbesondere für ein Brennstoffeellensystem zum Betreiben eines Fahrzeugs.18. Use of a device according to one of claims 1 to 9 for a fuel cell system, in particular for a fuel cell system for operating a vehicle.
19. Verwendung eines Brennstoffeellensystems nach einem der Ansprüche 10 bis19. Use of a fuel cell system according to one of claims 10 to
13 zum Betreiben eines Fahrzeugs. 13 for operating a vehicle.
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