[发明专利]在冷却回路中用作颗粒过滤器的过滤器元件以及带有电化学的能量转换器和冷却回路的装置

说明书

本发明涉及一种用于在特别是电化学的能量转换器的冷却回路中用作颗粒过滤器的过滤器元件，该过滤器元件包括带有纵轴线的锥形的格栅支撑结构，其中，过滤器元件在第一轴向端部上具有用于将有待过滤的冷却介质输送到过滤器元件内的输送开口，其中，格栅支撑结构承载过滤器介质，其中，过滤器元件在沿轴向与输送开口对置的区域中具有用于轴向导出和收集颗粒状的脏物的漏斗。过滤器元件在第二轴向端部上构造为闭合的。锥形的格栅支撑结构从第一轴向端部朝着第二轴向端部变细。此外，本发明还涉及一种装置，其具有电化学的能量转换器、特别是燃料电池以及带有过滤器元件的、用于通过冷却剂来冷却电化学的能量转换器的冷却回路。

技术领域

本发明涉及一种用于在电化学的能量转换器的冷却回路中用作颗粒过滤器的过滤器元件和一种带有电化学的能量转换器和冷却回路的装置。特别优选考虑一个燃料电池或多个特别是经堆叠的燃料电池作为电化学的能量转换器。

背景技术

在燃料电池的领域中使用颗粒过滤器来过滤例如由生产和安装引起的包含在冷却介质中的颗粒状的脏物。在此，处在流体内的污物典型地在冷却介质中通过所谓的深度过滤被从流体过滤出来。污物既在介质内也在介质的表面上粘附在处在那里的纤维和结构上并且因此从一定的污物量起减小介质的自由的横截面，从而越少的流动横截面可供体积流量使用并且通过介质的压力损失提高。

已知带有锥形的外周面的用于燃料电池的过滤器元件。DE 101 01 828 B4公开了一种相应的过滤器元件，在该过滤器元件中使用网状或织物状结构的塑料无纺布、棉无纺布或金属材料作为过滤器介质。但已过滤出的颗粒状的污物在此可能渐渐堵塞所述过滤器介质。

发明内容

基于前述现有技术，本发明的任务是提供一种针对高流动速度的过滤器元件，该过滤器元件要求很少的结构空间、具有相比体积流量很低的压力损失并且在被一定的污物量加载后保持这种低的压力损失。

本发明通过提供一种带有权利要求1的特征的过滤器元件和通过这种过滤器元件在一种带有权利要求17的特征的装置中的应用来解决所述任务。

根据本发明的过滤器元件适用于用作电化学的能量转换器的、特别是燃料电池的冷却回路中的颗粒过滤器。冷却回路在此可以是包括电化学的能量转换器的装置的一部分。

过滤器元件包括带有纵轴线A的锥形的格栅支撑结构。如人们已经由名字可知那样，所述格栅支撑结构构造成格栅形并且尤其可以由撑杆（Strebe）构成。所述格栅支撑结构在第一轴向端部上具有用于输送有待过滤的冷却介质到过滤器元件中的输送开口。所述过滤器元件在另一个轴向端部上被构造成闭合的。

由格栅支撑结构承载和优选支撑所述过滤器介质。过滤器介质可以例如从内部，即从格栅支撑结构的内室的一侧起或者从外部布置在格栅支撑结构上。锥形的格栅支撑结构从第一轴向端部朝着第二轴向端部变细。以这种方式方法有利地在将过滤器元件安装到流体系统的、特别是电化学的能量转换器的冷却回路的管路中时实现了该过滤器元件的轴向的穿流性。过滤器元件构造用于，被从第一轴向端部到第二轴向端部地沿轴向穿流。术语“轴向”在此理解为关于过滤器元件的纵轴线，该纵轴线对应于在使用布置状态（Benutzungsanordnung）中的主流动方向。

根据本发明，所述过滤器元件在与输送开口对置的区域中具有漏斗，该漏斗设置用于从过滤器介质的表面轴向导出颗粒状的脏物并且用于收集该颗粒状的脏物。

颗粒状的脏物的这种轴向的导出反作用于由过滤器介质的增加的负荷而造成的压力损失。

本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。