(57)【要約】  本発明は絞り弁（８）を備えた、燃料電池（３）の燃料供給のための装置に関する。本発明は、絞り弁（８）が比例弁として構成され、流れ方向において絞り弁（８）の下流に脈動装置（１４）が設置され、脈動装置（１４）によって、計量された燃料流の圧力および／または体積流量が可変であることを特徴とする。
2015513201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞り弁（８）を備えた、燃料電池（３）の燃料供給のための装置であって、前記絞り弁（８）は比例弁として構成され、流れ方向において前記絞り弁（８）の下流に脈動装置（１４）が設置され、前記脈動装置（１４）によって、計量された燃料流の圧力および／または体積流量が可変であることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記脈動装置（１４）は可動要素（１９，２３）を備え、前記可動要素（１９，２３）はその動作によってガス流の流れを通すことができる断面の収縮を変化させるものであり、前記可動要素（１９，２３）は前記流れにより引き起こされる可変の力と反力によって、自動で脈動しながら動くことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記可動要素はフラップ（１９）として構成され、前記フラップ（１９）は燃料ガス流の前記流れの中心の外側で、前記燃料ガス流の流れ方向における前端部に回転可能に固定されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記フラップ（１９）は、前記流れを通すことができる断面と連結した、前記流れに隣接する室部（１８）に設置され、前記フラップ（１９）は、前記反力によって押し出される少なくとも前記フラップ（１９）の一端の位置で、前記流れへ突出することを特徴とする、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記脈動装置（１４）は排出ノズル（２０）と可動要素としての偏向要素（２３）とを備え、前記偏向要素（２３）は前記排出ノズル（２０）との間隔において、少なくとも前記排出ノズルを閉鎖する位置と前記排出ノズル（２０）から離れた位置との間を自由に移動可能であり、前記排出ノズル（２０）は出口開口部（２２）と前記偏向要素（２３）に対応する拡張部（２２）とを備え、これにより前記排出ノズル（２０）の前記偏向要素（２３）と前記拡張部（２２）との間に、前記偏向要素（２３）の前記自動で変化する位置に応じて大小の流れを通す間隙（２４）が形成されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記可動要素（１６，２３）の固定のための固着装置（２５）を備えることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記固着装置（２５）は、前記流れを大きくする位置に前記可動要素（１６，２３）を固定するものであることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記脈動装置（１４）は、能動的に作動されて前記燃料流の断面を可変とすることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記脈動装置（１４）の周りに弁装置（１５）を有するバイパスライン（１３）を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも一つの燃料電池（３）と前記燃料電池（３）の燃料供給のための装置とを備えた燃料電池システム（１）であって、前記装置は請求項１〜９のいずれか一項に基づき構成されることを特徴とする燃料電池システム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の上位概念での詳細な定義に基づく燃料電池の燃料供給のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システム、およびこのような燃料電池システムにおける燃料電池の燃料供給装置は、通常の技術水準から公知である。燃料としては、例えば燃料電池に関して典型的である水素または水素含有のガスが利用される。水素の計量は、燃料電池によって供給すべき必要とされる出力に応じてなされなければならない。一般的にこのためには実験設備では比例弁が使用され、これによって、所望の量の燃料が計量されるように継続的に断面を変えることができる。比例弁の代わりに非常に頻繁に、一つ以上のクロック制御される弁よりなる構造が使用される。これは通常、より安価で操作がより簡易である。この構造の不利な点は、このクロック制御される弁は非常に音が大きいため、通常は非常に静かな燃料電池システムにおいてクロック制御される絞り弁によって大きな騒音が発生することになる。これは特に、例えば車両において、電気出力、特に電気的駆動力を得るために燃料電池システムが利用される移動における利用の場合、非常に望ましくない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって本発明の課題は、このデメリットを回避し最良の燃料電池の機能性を確保する、少なくとも一つの絞り弁を備えた燃料電池の燃料供給装置を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明に基づき、この課題は請求項１の特徴部分の特徴によって解決される。本発明に基づく燃料電池システムの有利な構成と発展形態は、その他の従属クレームによりもたらされる。さらに、請求項１０にはこの種の本発明に基づく装置を備えた燃料電池システムを記載する。
【０００５】
本発明に基づく燃料電池の燃料供給のための装置においては、少なくとも一つの比例弁としての絞り弁が形成されるものとする。これによって、特に計量される燃料の体積流量が少ない場合に、同等の体積流量で脈動により作動される一つ以上の絞り弁を使用した際よりも、発生する騒音がはるかに小さくなる。本発明に基づく燃料電池の燃料の計量のための装置は、少なくとも一つの絞り弁を、流れ方向において絞り弁の下流に追加的に脈動装置と組み合わせ、この脈動装置によって計量された燃料流の圧力および／または体積流量を変化させることができる。この特に有利な、少なくとも一つの絞り弁に依存しない脈動装置の一体化によって、計量された燃料の所望の体積流量での所望の脈動を、特に計量された燃料の体積流量が少ないかほどほどである場合に、可能な限り効率的かつ最小限の騒音で確保するために適した脈動装置をもたらすことができる。これによって、クロック制御される絞り弁でのような大きな騒音が生じることなく、脈動の利点を利用することができる。ここでの脈動の利点は特に、それを通ってガスがアノード室に拡散される燃料電池のいわゆるアノード流れ場で、増大した圧力損失が脈動によって発生することである。このような少なくとも段階的に増大した圧力損失によって、燃料電池のアノード流れ場からの流水の搬送が改善される。これによって、燃料電池の出力がより高まり、劣化が抑えられ、これに伴い燃料電池の寿命が制限される。本発明に基づく装置の脈動では、このためにクロック制御される絞り弁でのような大きな騒音という短所を受け入れる必要なく、その利点を利用することができる。
【０００６】
脈動装置自体は原則として任意に構成されてよい。脈動装置は例えば能動的に作動されてもよく、または、特に受動的に機能する機械的な構造として実現されてもよい。
【０００７】
本発明の有利な発展形態ではこれに応じて、可動要素が自動で、流れによって引き起こされる可変の力と反力によって、脈動して動くものとする。本発明のこの特に有利な構成では、制御または管理によって積極的に燃料流の流れに作用することなく、脈動する燃料流の生成が可能となる。脈動する燃料流はこのため、完全に計量から独立して実現可能である。流れにより引き起こされる可変の力と反力に基づいて脈動しながら動く可動要素によって、これらの力は相互に作用して、揺動する力または圧力差を一旦一方の力の方向へ、そしてもう他方の力の方向へ引き起こす。
【０００８】
この装置の特に好ましく有利な発展形態に基づいて可動要素はフラップとして構成されるものとし、これは燃料流の流れの中心の外側で、燃料流の流れ方向において前端部に回転可能に固定されている。このような中心を外れて固定されたフラップでは常に、一つの方向への流入または還流のために合力がもたらされる。これによってフラップはまず、力の均衡がもたらされるまで一方の方向へ変更される。慣性のためフラップは力の均衡によりやや外側へと移動し、その後合力が他方の方向へと作用し、再びフラップが逆戻りする。特に好ましく有利な発展形態に基づき、この際追加的にフラップの重量および／またはばねの力が反力として提供されてもよく、これによってフラップが流れへと押し出される。
【０００９】
本発明に基づく装置の代替的な構成では脈動装置が排出ノズルと偏向要素を備えてもよく、この偏向要素は排出ノズルとの間隔において、少なくとも排出ノズルを閉鎖する位置と排出ノズルから離れた位置との間を自由に移動可能であり、この際排出ノズルは出口開口部と偏向要素に対応する拡張部とを備え、これによって排出ノズルの偏向要素と拡張部との間に、偏向要素の自動で変化する位置に応じて大小の流れを通す間隙が形成される。
【００１０】
この際、この本発明に基づく装置の脈動装置の構成は、脈動する流れを得るために、いわゆる流体学的なパラドックスを利用している。偏向要素は流れを変更できるように排出ノズルの前に設置され、これによって、偏向要素と排出ノズルとの間の狭い間隙を介して流れが通る。間隙が狭いほど、流れは速くなる。これによって間隙と排出ノズルの拡張部との間の領域に、周囲よりも低い圧力が生じる。偏向要素はこれによって排出ノズルの出口開口部の方向へ移動され、これにより間隙がさらに小さくなり、効果がさらに高められる。あるとき偏向要素は排出ノズルを閉鎖する。すると流れは即座に止まり、至るところで周囲の圧力が生じ、これによって偏向要素が再び排出ノズルの拡張部から取り去られ、再び形成された流れの間隙を再び燃料が流れ、こうして上述のプロセスが最初から開始される。これによってこのプロセスは燃料流の脈動する流れを引き起こし、燃料の流れ速度の高まりによってこの頻度が高くなる。
【００１１】
本発明に基づく装置の有利な発展形態に基づき、脈動装置に可動要素の固定のための固着装置が設置されてもよい。特に能動的に切替え可能に構成され得るこのような固着装置によって、可動要素を固定することができる。これによって、上述のやり方による脈動の停止が可能となる。これは例えば負荷の大きい場合、または体積流量の大きい場合に有意義であり得る。
【００１２】
ここでの非常に有利な構成では、これに応じて流れを大きくする位置で可動要素の固定がなされるものとする。このためこの固定は、脈動するガス流から継続的なガス流への切替えが可能となるように、可動要素が好ましくは最大流量の断面をもたらす端位置で固定されることでなされる。
【００１３】
本発明に基づく装置の特に有利な発展形態では、補完的にまたは代替的に、弁装置を有するバイパスラインが脈動装置の周りに設置されるものとする。脈動装置の周りの、弁装置によって切替え可能に構成されたこのようなバイパスにより、脈動装置を必要に応じて回避するとともに停止させる、代替的な可能性が生まれる。
【００１４】
特に計量された燃料の体積流量が大きい場合に、既に実施したように、こうした必要が生じる。この状況では、機械的に構成された脈動装置における可動要素の停止、またはこれの回避は、別のやり方で構成された脈動装置への追加またはその代替として、理想的である。体積流量が大きい場合のこのような脈動装置の回避またはこれの停止によって、負荷の大きい領域で、ＰＥＭ燃料電池としての構成において燃料電池および特に膜への比較的大きな圧力衝撃が回避されるか、または少なくとも明らかに減少する。これによって、特に全負荷の際の膜への非常に大きな負担が減少し、燃料電池の寿命が回復する。さらに、全負荷の際には通常は非常に大きな圧力損失が燃料電池のアノード流れ場で生じるため、ここでは計量された燃料流の脈動がなくても、水の排出が問題なくなされ得る。
【００１５】
体積流量に左右される代わりに、ここでは当然燃料電池の出力に依存した制御がなされてもよく、これは出力が計量された燃料の体積流量と密接な関係にあるためである。
【００１６】
本発明はさらに少なくとも一つの燃料電池と燃料電池の燃料供給のための装置とを備えた燃料電池システムについて記載し、この際この装置は、上述の様々な構成のうちの１つにおける本発明に基づく装置として構成される。
【００１７】
本発明に基づく装置および本発明に基づく燃料電池システムの他の有利な構成は、その他の従属下位クレームにより提示され、下記に図を参照して詳述する実施例に基づき明確にされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明による燃料電池システムの断面図。
【図２】本発明による装置の考えられる実施形態。
【図３】本発明による装置の脈動装置の考えられる実施形態。
【図４】本発明による装置の脈動装置の別の考えられる実施形態。
【図５】固着装置の考えられる実施形態。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１には燃料電池システム１を示す。これは例として示した車両２に設置されるものとする。燃料電池システムの中核は燃料電池３である。これはＰＥＭ燃料電池スタックとして構成される。燃料電池３はアノード室４とカソード室５を含む。空気搬送装置６によって、カソード室５へ酸素供給源として空気が公知のやり方で供給されるものとする。カソード室５からの排気は周囲環境へ至る。これは非常に簡素化されており、純粋に一例として理解されたい。当然ながら、供給空気と排気との間に熱および／または湿気の交換のためのモジュールが配置されてもよく、または、排気領域にタービンが配置されてもよく、これによって排気からエネルギーを取り戻すことができる。
【００２０】
燃料電池３のアノード室４には、燃料として水素が圧縮ガス貯蔵部７から供給される。水素は減圧部１２および、比例弁として形成された絞り弁８を通って、燃料電池３のアノード室４へ到達する。使用されなかった水素は、燃料電池３の膜を通ってカソード室５からアノード室４へ拡散された不活性ガス、特に窒素とともに、および燃料電池３の生産水の一部とともに、再循環ライン９を通ってアノード室４の入口へと戻り、そこには再循環した排ガスが新鮮な水素とともに供給される。アノード室４および再循環ライン９での圧力損失を補うために、公知の形で再循環搬送装置１０が設置される。この再循環搬送装置１０は、例えばガス噴射ポンプおよび／または再循環ファンとして、即ち流体圧縮機として構成されてもよい。このようなアノード再循環では、時間の経過とともに水および不活性ガスが増大することになる。これは例えば時々、または発生した物質量および／もしくは物質濃度に応じて排出されなければならない。これについて図１では排出弁１１が備えられている。これは本発明においてはそれ以上の重要性はないため、以下では詳細に説明しない。
【００２１】
燃料としての水素は、上述の圧縮ガス貯蔵部７から減圧部１２を通って比例弁として構成された絞り弁８へ到達する。これを通して、必要とされる燃料の体積流量の継続的な計量が非常に正確になされる。絞り弁としての比例弁８にはこの際、クロック制御弁とは異なり、燃料の計量の際に大きな騒音を起こさないという利点がある。しかしながら比例弁によって継続的に脈動しない体積流量が引き起こされる。特に負荷が少なく、またこれに伴い燃料の体積流量が少量である場合、これによってアノード室４の領域に生じる圧力損失が小さくなり、発生した生産水の排出が悪化するため、これはデメリットとなり得る。このためこの構造は流れ方向において絞り弁８の下流に脈動装置１４を備え、これを通して、少なくともいくつかの燃料電池システム１の稼働状態において計量された燃料流の脈動が生み出される。この際脈動装置１４は任意のやり方で構成することができる。それは例えばアクティブに作動される脈動装置１４として、または燃料の体積流量によって自動で動作される脈動装置１４として、特に後に詳述するやり方で、構成されてもよい。圧力差がより大きいことによってより多くの水がアノード室４の領域から、ここでは特にアノード流れ場の領域から排出されるため、脈動装置１４は、とりわけ燃料の体積流量が少量である場合に有利である。これを通してより高い出力が実現され、劣化が少なく抑えられ、燃料電池３の寿命が改善される。
【００２２】
体積流量が非常に大きい場合、脈動は反対にむしろ致命的となり、これは脈動が非常に高い圧力衝撃をもたらすためであり、体積流量が非常に大きい際にはこの圧力衝撃が大きくなるため、これによって燃料電池３のアノード室４とカソード室５との間の膜に非常に大きな負担がかかり得るためである。この場合脈動は寿命に対してどちらかと言えば悪影響を及ぼす。その上圧力損失は、継続的に流れる燃料の体積流量が大量である際にもしかしながら非常に大きいため、脈動は水の排出に関してメリットをもたらさない。このような状況に備えて、脈動装置１４は、図２の断面図が示すように、バイパス弁１５を備えたバイパスライン１３を有してもよい。体積流量が既定の大きさを超えた場合は、バイパス弁１５を開放することができる。このため燃料は、もはや脈動装置１４ではなくバイパスライン１３を通って流れる。脈動装置１４はこのため、完全に、または少なくとも大部分において燃料の体積流量から断絶され、これによって、継続的な燃料流または最小限の脈動を有する燃料流が生じる。
【００２３】
図３にはこのような脈動装置１４の第一の考えられる実施例を示す。図３に基づく構成における脈動装置１４は実質的に、可動要素を形成するフラップ１６から構成される。フラップ１６は理想的には一方の側で、それも流れ込む燃料流の方向から見て前方の玉軸受けによって、回転可能に固定される。フラップ１６の重量、および場合によってはここに例として示す、好ましくは軸受の領域でねじりコイルばねとして構成されているばね１７の力によって、フラップ１６が燃料電池システム１の停止状態の際に下方へ移動する。フラップ１６はその後、それが設置されている衝撃圧力室１８から燃料流のための伝導要素１９との接続によって、燃料流の流れへと入り込む。フラップ１６はこれによって燃料流の流れをせき止める。発生する高い動圧によって重量と弾力に対抗するフラップ１６への力がこれに応じて強まり、このためフラップ１６が、二つ矢印が示すように、衝撃圧力室１８の方向に上方に向かって衝撃圧力室１８の中へと移動する。これによって燃料流は伝導要素１９を通って自由に流れることができ、流れ方向においてフラップ１６の前に形成された動圧は、これに応じて解放される。これによって反力、ここでは即ちフラップ１６への重量と弾力が再び優勢となり、このためフラップ１６が再度流れへと圧入され、前方からの流動が開始する。こうして脈動する燃料流が生じる。負荷が低い場合にこれは非常に優れて機能し、フラップ１６は脈動する燃料流を生み出す、脈動する動きをもたらす。負荷が大きい場合、燃料流の脈動はもはや必ずしも必要ないばかりか、部分的には望ましくなく、フラップ１６は流圧によって概ね開放されたままとなり、主に衝撃圧力室１８の領域に留まる。ここではフラップ１６は燃料流の流れに最小限の影響しか与えず、このため流れ速度が速く体積流量が大きい燃料流をともなう圧力脈動は、自動的に減少する。脈動装置１４はこの際自動で運転し、制御への影響または外部からの調整を必要としない。フラップ１６の弾力と重量のみが、脈動装置１４の構造における個別の適用に応じて調整および設計される必要がある。
【００２４】
この際フラップ１６の設計は特に、フラップ１６の脈動する動作の間に隣接する伝導要素１９または衝撃圧力室１８の構成部分または壁のいずれかにおいて、フラップの衝撃が起こらないようになされてもよい。フラップ１６の動作とこれに伴う脈動するガス流の生成は、このため、実質的に脈動装置１４によるさらなる騒音を出すことなく実現できる。騒音に関してもともと非常に有利な比例弁としての絞り弁８の構造とともに、こうして燃料の計量のための装置がもたらされ、これによって正確な計量も、また、特に体積流量が少ないかほどほどである場合の燃料流の脈動も可能となる。
【００２５】
図４には脈動装置１４の別の実施形態を示す。ここでは、いわゆる流体学的なパラドックスを利用する。この際、流れ込む燃料流のための伝導要素１９には排出ノズル２０が接続されている。このノズルは、ここでは実質的に伝導要素１９の末尾部分であるノズル開口部２１と、拡張部２２と称される部分とから構成される。この部分は例えば環状のプレートとして構成されてもよい。拡張部２２は、例えばトンネル状のような他の形状であることも考えられる。流れ方向において出口開口部に続いて偏向要素２３を有する。この偏向要素２３の形状は拡張部２２の形状に対応し、このため、ここに示す実施例では環状のプレートとして構成されてもよい。原則として同様に可能である上述の拡張部２２のトンネル状の構成では、偏向要素２３はこれに応じて錐体の形状に構成される必要がある。
【００２６】
この際脈動装置１４の機能性については、偏向要素２３によって出口開口部２２からの排出の後、流れがこれに応じて偏向される。偏向された流れはその後、図４に示す排出ノズル２１の偏向要素２３と拡張部２２との間の間隙２４を通って流れる。間隙２４の流れの速度が速いため、間隙２４の領域、特に偏向要素２３の領域における出口開口部２１と反対の側においては、この構造の周囲よりも圧力が小さい。偏向要素２３はこれによって、流れ速度が増すとともに出口開口部２１の方向へと圧迫される。偏向要素２３が拡張部２２に触れるまでに圧力が強くなるとすぐに、出口開口部２１は閉鎖され、間隙２４は消える。これによって拡張部２２と偏向要素２３との間の圧力は、周囲の圧力と同一になる。偏向要素２３はこれによって拡張部２２の方向へと圧迫されず、このため間隙２４が再び生じ、間隙２４を通った流れが新たに開始される。速度を増す流れとともに、これに続いて間隙２４の圧力は再度弱まり、この圧力はこれに応じて小さくなり、このプロセスが繰り返される。この結果はここでもまた、脈動装置１４によって脈動する燃料流である。
【００２７】
上述の脈動装置１４の２つの実施形態では固着装置２５を備えることも考えられ、これによって可動要素、即ちフラップ１６または偏向要素２３を固定することができる。可動要素１６，２３が磁化可能な素材から形成される場合、例えば固着装置２５は電磁石として形成されてもよい。こうして、例えばフラップ１６は上部の位置で、または偏向要素２３は最大流量が通過可能となるように間隙２４を開放する位置で固定されてもよい。このような固着装置２５の代替として、図５には機械的な固着装置２５の考えられる実施形態を示す。このような固着装置２５は、例えばフラップ１６としての可動要素の構成では、衝撃圧力室１８でフラップ１６の回転可能な軸受と反対側に設置されてもよい。偏向要素２３としての可動要素の構成では、理想的には３つまたはそれ以上の、偏向要素２３の範囲を越えて均一に配分設置された固着装置２５が考えられる。図５の配置は、実質的に図３の描写と対応するように選択されている。可動要素としての偏向要素２３を使用する場合、間隙２４は図５に示す実施形態において、その端位置に示す可動要素１６，２３の下部にあるものとする。可動要素１６，２３の脈動は二つ矢印で示す。固着装置２５は歯止め部２６を備え、これは、可動要素１６，２３を固定すべき場合に、例えばばね２７の力によって可動要素１６，２３の方向へと押される。通常、可動要素１６，２３の位置は固着装置２５の始動時点では分からないため、図５に示す構造は特に有利である。可動要素１６，２３が既に歯止め部２６の上部にある場合は、そこに留まる。これがまだ歯止め部２６の下部にある場合は、上方へ歯止め部２６の斜面２８に対して移動される。歯止め部２６はばね２７の力に反して押し戻され、可動要素１６，２３は歯止め部２６を通過することができる。ばね２７の力によって歯止め部は再び図５に示す位置へと押し出され、可動要素２３は歯止め部２６の上部に固定される。これに加えて、作動装置２９によって歯止め部２６の能動的な制御が可能となり、このため、脈動が中断されるべきでない場合、歯止め部２６は例えばばね２７の力に反して可動要素１６，２３の進入領域から移動できる。図５に示す位置への作動装置２９による移動も必要に応じて可能である。
【００２８】
ここで固着装置２５は、通常燃料電池システム１の既定の負荷に相応するある既定の体積流量より、図５に示す位置へと移動されるように使用されると好ましい。可動要素１６，２３が歯止め部２６を通過するとすぐに可動要素は固定され、再び流れの領域に逆戻りできなくなる。こうして伝導要素１９における流れの脈動は停止され、伝導要素１９を介しての継続的な流れとなる。伝導要素１９の体積流量または燃料電池３の負荷が再び減少すると、作動装置２９によって可動要素１６，２３が再び解放され、脈動装置１４は伝導要素１９に脈動する燃料流を再びもたらし得る。
【００２９】
燃料流の流れの脈動を阻止するための固着装置２５は、この際補完的に、または特に図２の枠組みにおいて描写するバイパス弁１５を備えたバイパス１３の代替として使用されてもよい。
【００３０】
上述の実施形態のうちの一つの脈動装置１４を備えた、燃料供給のための装置を備えた燃料電池システム１によって、最小限のコストと最小限の設置スペースをもって非常に高い効率性を得ることができる。これは、一方では燃料電池システム１の部分負荷における水の排出の改善を通して、同量の燃料流のもとでより高い燃料電池出力が得られるためであり、他方では水の搬送の改善を通して再循環ライン９での圧力損失が低下するためである。これによって、再循環搬送装置１０のために必要とされる出力を削減することができる。このため全体としてこの構造は、燃料電池システム１の全体の効率性に対してプラスに作用する。
【００３１】
このような燃料電池システム１は特に、既に述べた車両２における利用に適している。車両２はこの際特に乗用車であってよく、しかしながら、鉄道車両、無人の輸送車両、船舶またはこれらと同種のものであってもよい。燃料電池３はこの車両２のために電力をもたらす。電力は一方で車載電源用の電気として使用されてもよい。しかしながら、これは特に車両２のための駆動力をもたらすものとする。
【図１】
2015513201.tif 000003
【図２】
2015513201.tif 000004
【図３】
2015513201.tif 000005
【図４】
2015513201.tif 000006
【図５】
2015513201.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月21日(2014.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞り弁（８）を備えた、燃料電池（３）の燃料供給のための装置であって、前記絞り弁（８）は比例弁として構成され、流れ方向において前記絞り弁（８）の下流に脈動装置（１４）が設置され、前記脈動装置（１４）によって、計量された燃料流の圧力および／または体積流量が可変であることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記脈動装置（１４）は可動要素（１６，２３）を備え、前記可動要素（１６，２３）はその動作によってガス流の流れを通すことができる断面の収縮を変化させるものであり、前記可動要素（１６，２３）は前記流れにより引き起こされる可変の力と反力によって、自動で脈動しながら動くことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記可動要素はフラップ（１６）として構成され、前記フラップ（１６）は燃料ガス流の前記流れの中心の外側で、前記燃料ガス流の流れ方向における前端部に回転可能に固定されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記フラップ（１６）は、前記流れを通すことができる断面と連結した、前記流れに隣接する室部（１８）に設置され、前記フラップ（１６）は、前記反力によって押し出される少なくとも前記フラップ（１６）の一端の位置で、前記流れへ突出することを特徴とする、請求項２または３に記載の装置。
【請求項５】
前記脈動装置（１４）は排出ノズル（２０）と可動要素としての偏向要素（２３）とを備え、前記偏向要素（２３）は前記排出ノズル（２０）との間隔において、少なくとも前記排出ノズルを閉鎖する位置と前記排出ノズル（２０）から離れた位置との間を自由に移動可能であり、前記排出ノズル（２０）は出口開口部（２１）と前記偏向要素（２３）に対応する拡張部（２２）とを備え、これにより前記排出ノズル（２０）の前記偏向要素（２３）と前記拡張部（２２）との間に、前記偏向要素（２３）の前記自動で変化する位置に応じて大小の流れを通す間隙（２４）が形成されることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
【請求項６】
前記可動要素（１６，２３）の固定のための固着装置（２５）を備えることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
前記固着装置（２５）は、前記流れを大きくする位置に前記可動要素（１６，２３）を固定するものであることを特徴とする、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記脈動装置（１４）は、能動的に作動されて前記燃料流の断面を可変とすることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記脈動装置（１４）の周りに弁装置（１５）を有するバイパスライン（１３）を備えることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
少なくとも一つの燃料電池（３）と前記燃料電池（３）の燃料供給のための装置とを備えた燃料電池システム（１）であって、前記装置は請求項１〜９のいずれか一項に基づき構成されることを特徴とする燃料電池システム（１）。
【国際調査報告】
2015513201.tif 000008
2015513201.tif 000009
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