DE102008030068A1

DE102008030068A1 - Steuerventil mit verbesserter Innenfläche

Info

Publication number: DE102008030068A1
Application number: DE102008030068A
Authority: DE
Inventors: Christian König; Ulrich Dumke; Christian Preis
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2008-06-25
Publication date: 2009-01-22
Also published as: US20090004530A1

Abstract

Es wird ein Steuerventil mit einem darin ausgebildeten Durchlass offenbart, der durch eine Innenfläche festgelegt ist, das Steuerventil umfasst mindestens eine verbesserte Oberfläche, eine Auskleidung oder eine Kombination derselben, um Eisbildung darauf und Anhaften des Eises daran entgegenzuwirken.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Brennstoffzellensystem und insbesondere ein Steuerventil für ein Brennstoffzellensystem mit mindestens einer verbesserten Oberfläche, um Eisbildung und Anhaften von Eis daran entgegenzuwirken.
Hintergrund der Erfindung
Ein Brennstoffzellensystem ist eine elektrochemische Vorrichtung, die eine Anode und eine Kathode mit einem dazwischen angeordneten Elektrolyten umfasst. Die Anode nimmt einen Brennstoff, beispielsweise Wasserstoffgas, auf und die Kathode nimmt ein Oxidationsmittel, beispielsweise Sauerstoff oder Luft, auf. Wenn der Wasserstoff an eine Reaktionsebene der Anode geliefert wird, wird der Wasserstoff ionisiert und die Wasserstoffionen werden mittels einer Festpolymerelektrolytmembran zu der Kathode übermittelt. Während dieses Prozesses werden Elektronen freigesetzt und fließen zu einer Außenschaltung, die Gleichstrom-Energie bereitstellt. Wenn der Kathode die Luft zugeführt wird, reagieren die Wasserstoffionen, Elektronen und der Sauerstoff in der Luft an der Kathode und erzeugen ein befeuchtetes Gas sowie Wasser (Nassgas). Das Nassgas wird aus dem Brennstoffzellensystem mittels einer Kathodenauslassleitung abgelassen. Typischerweise wird nicht das gesamte Wasser aus der Kathodenauslassleitung ausgelassen.
Steuerventile, beispielsweise das Zweistellungsventil, das in der gleichfalls der Anmelderin gehörenden U.S. Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 20050186457 offenbart wird, die hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit übernommen wird, sind typischerweise in der Kathodenauslassleitung angeordnet und steuern einen Druck in dem Brennstoffzellensystem. Unter bestimmten Betriebsbedingungen kondensiert das Nassgas in dem Steuerventil. Das Kondensat und das Wasser aus dem Nassgas, die in der Kathodenauslassleitung verbleiben, können gefrieren und in und nahe dem Steuerventil Eis bilden. Das Eis kann mit dem beweglichen Element des Steuerventils in Berührung kommen und einen normalen Betrieb des Steuerventils verhindern. Wenn das Steuerventil nicht ordnungsgemäß funktioniert, kann das Betreiben des Brennstoffzellensystems schwierig sein, was unerwünscht ist.
Es wäre erwünscht, ein einfach herzustellendes und einzubauendes Steuerventil für ein Brennstoffzellensystem zu erzeugen, wobei das Steuerventil mindestens eine verbesserte Oberfläche umfasst, um Eisbildung und Anhaften des Eises daran entgegenzuwirken.
Zusammenfassung der Erfindung
Übereinstimmend und im Einklang mit der vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise ein einfach herzustellendes und einzubauendes Steuerventil für eine Brennstoffzelle mit mindestens einer verbesserten Oberfläche entdeckt, um Eisbildung und Anhaften von Eis daran entgegenzuwirken.
In einer Ausführungsform umfasst eine Ventilanordnung ein dafür ausgelegtes Gehäuse, in einer Brennstoffzellensystemleitung angeordnet zu sein, wobei das Gehäuse einen darin ausgebildeten Durchlass, der durch eine Innenfläche festgelegt ist; und ein bewegliches Element aufweist, das in dem Gehäuse angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Strömen von Fluid durch das Gehäuse selektiv zuzulassen und ihm entgegenzuwirken, wobei mindestens eines von Innenfläche und beweglichem Element eine verbesserte Oberfläche umfasst.
In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Brennstoffzellenventil ein dafür ausgelegtes Gehäuse, in einer Leitung in Fluidverbindung mit einem Brennstoffzellenstapel angeordnet zu sein, wobei das Gehäuse einen darin ausgebildeten Durchlass aufweist, der durch eine Innenfläche festgelegt ist; ein bewegliches Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Strömen von Fluid durch den Durchlass selektiv zuzulassen und ihm entgegenzuwirken; und einen dafür vorgesehen Aktor, das bewegliche Element zu manövrieren, wobei mindestens eines von Innenfläche und beweglichem Element eine verbesserte Oberfläche umfasst.
In einer anderen Ausführungsform umfasst eine Ventilanordnung ein dafür ausgelegtes Gehäuse, in einer Leitung angeordnet zu sein, wobei das Gehäuse einen darin ausgebildeten Durchlass aufweist; ein bewegliches Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Strömen von Fluid durch den Durchlass selektiv zuzulassen und ihm entgegenzuwirken; einen dafür vorgesehen Aktor, das bewegliche Element zu manövrieren; und eine Auskleidung, die zum Anordnen in dem in dem Gehäuse ausgebildeten Durchlass ausgelegt ist, wobei die Auskleidung aus einem hydrophoben Material hergestellt ist.
Beschreibung der Zeichnungen
Die vorstehenden sowie andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann anhand der folgenden eingehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform bei Heranziehen der Begleitzeichnungen ohne weiteres offenkundig. Hierbei zeigen:
1 eine perspektivisch Explosionsansicht eines Brennstoffzellensystems des Stands der Technik;
2 ein schematisches Flussdiagramm eines Brennstoffzellenstapels gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
3 eine Endansicht einer Steuerventilanordnung nach einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Steuerventil ein Mehrstellungsventil einer Drosselventilausführung ist;
4 eine unvollständige Schnittansicht entlang der Linie 4-4 des in 3 gezeigten Steuerventils, wobei sich ein bewegliches Element in einer geschlossenen Stellung befindet;
5 eine unvollständige Schnittansicht eines Steuerventils nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei sich ein bewegliches Element in einer geschlossenen Stellung befindet und darin eine Auskleidung angeordnet ist; und
6 eine perspektivische Ansicht eines beweglichen Elements des in 3 bis 5 gezeigten Steuerventils.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die folgende eingehende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschreiben und veranschaulichen verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung. Die Beschreibung und Zeichnungen sollen einen Fachmann befähigen, die Erfindung vorzunehmen und zu nutzen, und sollen den Schutzumfang der Erfindung in keiner Weise beschränken.
1 zeigt eine Brennstoffzelle 10 mit einer Kathodenseite 9 und einer Anodenseite 11. Die Anodenseite 11, die Kathodenseite 9 und ein (nicht dargestelltes) Kühlsystem werden kollektiv als nasses Ende der Brennstoffzelle 10 bezeichnet. Isolierende Endplatten 14, 16 werden als trockenes Ende der Brennstoffzelle 10 bezeichnet. Die Brennstoffzelle 10 steht mit einer Brennstoffquelle 37 und einer Oxidationsmittelquelle 39 in Fluidverbindung. Graphitblöcke 18, 20 mit mehreren Öffnungen 22, 24 zum Erleichtern von Fluidverteilung sind benachbart zu den isolierenden Endplatten 14, 16 angeordnet. Dichtungen 26, 28 und Kohlenstofftuch-Stromkollektoren 30, 32 mit jeweiligen Anschlüssen 31, 33 sind jeweils zwischen einer Membranelektrodenanordnung (MEA) 12 und den Blöcken 18, 20 angeordnet. Ein Brennstoff- und Stromfördermittel 36 besteht aus dem Graphitblock 18, der Dichtung 26 und dem Stromkollektor 30. Ein Oxidationsmittel- und Stromfördermittel 38 besteht aus dem Graphitblock 20, der Dichtung 28 und dem Stromkollektor 32. Der Anodenanschluss 31 und der Kathodenanschluss 33 werden zum Verbinden der Brennstoffzelle 10 mit einer (nicht dargestellten) Außenschaltung verwendet und können nach Bedarf andere (nicht dargestellte) Brennstoffzellen umfassen.
Ein (nicht dargestellter) Brennstoffzellenstapel ist aus mehreren in Reihe verbundenen Brennstoffzellen 10 aufgebaut. Der hierin beschriebene Brennstoffzellenstapel wird üblicherweise als Energieerzeugungsanlage für die Produktion elektrischer Leistung, zum Beispiel in einem Fahrzeug, verwendet.
Im Gebrauch wird ein Brennstoff wie zum Beispiel Wasserstoff von der Brennstoffquelle 37 zugeführt und ein Oxidationsmittel wie zum Beispiel Sauerstoff wird von der Oxidationsmittelquelle 39 zugeführt. Der Brennstoff und das Oxidationsmittel von jeweiligen Quellen 37, 39 diffundieren durch jeweilige Fluid- und Stromfördermittel 36, 38 zu gegenüberliegenden Seiten der MEA 12. Poröse Elektroden (nicht dargestellt) bilden eine (nicht dargestellte) Anode an der Anodenseite 11 und eine (nicht dargestellte) Kathode an der Kathodenseite 9 und sind durch eine Protonenaustauschmembran (PEM) 46 getrennt. Die PEM 46 sieht Ionentransport zum Erleichtern einer chemischen Reaktion in der Brennstoffzelle 10 vor. Typischerweise ist die PEM 46 aus Copolymeren geeigneter Monomere erzeugt. Solche Protonenaustauschmembranen können durch Monomere der folgenden Strukturen gekennzeichnet sein:
Eine solche Monomerstruktur wird näher in dem U.S. Pat. Nr. 5,316,871 für Swarthirajan et al. offenbart, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Brennstoffzellensystems 48 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei eine zu der vorstehend für 1 beschriebenen Struktur ähnliche Struktur das gleiche Bezugszeichen gefolgt von einem Strichsymbol (') umfasst. Das Brennstoffzellensystem 48 umfasst eine Brennstoffquelle 37', eine Oxidationsmittelquelle 39', einen Brennstoffzellenstapel 50 mit einer oder mehreren (nicht dargestellten) Brennstoffzellen, wie er vorstehend für 1 beschrieben wurde, einen Verdichter 52, beispielsweise einen Turboverdichter, und ein Steuer ventil 54. Der Brennstoffzellenstapel 50 und das Steuerventil 54 stehen mittels einer Kathodenauslassleitung 56 in Fluidverbindung.
In der in 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist das Steuerventil 54 ein Mehrstellungsventil der Drosselventilauslegung. Es versteht sich, dass nach Bedarf andere Arten von Ventilen verwendet werden können, zum Beispiel ein Kugelventil, ein Sitzventil, ein Schieberventil, ein Klappenventil und ein Pumpventil, ohne vom Schutzumfang und Wesen der Erfindung abzuweichen. Das Steuerventil 54 ist dafür ausgelegt, in der Kathodenauslassleitung 56 angeordnet zu sein, und umfasst ein Ventilgehäuse 60 mit einem darin ausgebildeten Durchlass 62, der durch eine Innenfläche 64 festgelegt ist. Die Innenfläche 64 kann durch das Gehäuse 60 ausgebildet sein oder kann durch eine (nicht dargestellte) Hülse vorgesehen sein, die in einer durch das Gehäuse 60 ausgebildeten Bohrung aufgenommen ist. Es versteht sich, dass das Ventilgehäuse 60 aus einem beliebigen herkömmlichen Material gebildet sein kann, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise aus Kunststoff oder Aluminium.
Das Steuerventil 54 umfasst ein bewegliches Element 66. Das bewegliche Element 66 ist so aufgebaut und ausgelegt, dass es den Durchlass 62 durch das Gehäuse 60 versperrt. Ein Aktor 72, beispielsweise ein Elektromotor, kann mit dem Steuerventil 54 wirkverbunden sein, um das bewegliche Element 66 aus einer in 3 gezeigten, offenen Stellung zu einer in 4 gezeigten geschlossenen Stellung zu manövrieren. Es versteht sich, dass ein (nicht dargestelltes) Steuergerät und Instrumente, wie zum Beispiel ein (nicht dargestellter) Temperatursensor, zum Steuern des Aktors vorgesehen sein können. In der in 3 und 4 gezeigten Ausführungsform ist das bewegliche Element 66 im Wesentlichen scheibenförmig. Das bewegliche Element umfasst einen Schaft 68, der zum schwenkbaren Anbringen an dem Ventilgehäuse 60 ausgelegt ist, sowie einen Flansch 70, der sich davon seitlich nach außen erstreckt. 6 zeigt das bewegliche Element 66 mit einer ersten Seite 74, einer zweiten Seite 76 und einer Außenkante 78. Es versteht sich, dass das bewegliche Element 66 aus einem beliebigen herkömmlichen Material gebildet sein kann, das aus dem Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise Kunststoff und Aluminium.
Das Steuerventil 54 umfasst eine verbesserte Oberfläche. So wie der Begriff hierin verwendet wird, ist die „verbesserte Oberfläche" eine Oberfläche, deren Oberflächenspannung verringert ist und die hydrophob gemacht wurde. Die verbesserte Oberfläche kann durch jedes herkömmliche Mittel vorgesehen sein, das aus dem Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise mechanisches oder chemisches Behandeln, Beschichten oder eine beliebige Kombination davon. Es versteht sich, dass mechanisches Behandeln Prozesse wie zum Beispiel Sandstrahlen, Kugelstrahlen, Mahlen und Schleifen umfassen kann und chemisches Behandeln zum Beispiel anodische Oxidation, kaustische Behandlungen oder eine beliebige Kombination derselben umfassen kann. In der gezeigten Ausführungsform ist eine Beschichtung 82, die Polytetrafluorethylen (PTFE) umfasst, auf mindestens einer der Oberflächen 64, 74, 76, 78 abgeschieden. Die Beschichtung kann andere aus dem Stand der Technik bekannte Materialien umfassen, einschließlich zum Beispiel Polyethylen, Silicon, Polypropylen und Nanopartikel.
5 stellt ein Steuerventil 54' nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung dar. Bezugszeichen für eine ähnliche Struktur bezüglich der Beschreibung der vorstehenden 4 werden mit einem Strichsymbol (') wiederholt. Das Steuerventil 54' ist ein Mehrstellungsventil von Drosselventilauslegung. Es versteht sich, dass nach Bedarf andere Arten von Ventilen verwendet werden können, zum Beispiel ein Kugelventil, ein Sitz ventil, ein Schieberventil, ein Klappenventil und ein Pumpventil, ohne vom Schutzumfang und Wesen der Erfindung abzuweichen. Das Steuerventil 54' ist dafür ausgelegt, in der Kathodenauslassleitung 56 angeordnet zu sein, und umfasst ein Ventilgehäuse 60' mit einem darin ausgebildeten Durchlass 62'. Es versteht sich, dass das Ventilgehäuse 60' aus einem beliebigen herkömmlichen Material gebildet sein kann, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise aus Kunststoff oder Aluminium.
Das Steuerventil 54' umfasst ein bewegliches Element 66'. Das bewegliche Element 66' ist so aufgebaut und ausgelegt, dass es den Durchlass 62' durch das Gehäuse 60' versperrt. Ein Aktor 72, beispielsweise ein Elektromotor, kann mit dem Steuerventil 54' wirkverbunden sein, um das bewegliche Element 66' aus einer (nicht dargestellten) offenen Stellung zu einer in 5 gezeigten geschlossenen Stellung zu manövrieren. Es versteht sich, dass ein (nicht dargestelltes) Steuergerät und Instrumente, wie zum Beispiel ein (nicht dargestellter) Temperatursensor, zum Steuern des Aktors 72 vorgesehen sein können. Das bewegliche Element 66' ist im Wesentlichen scheibenförmig. Das bewegliche Element umfasst einen Schaft 68', der zum schwenkbaren Anbringen an dem Ventilgehäuse 60' ausgelegt ist, sowie einen Flansch 70', der sich davon seitlich nach außen erstreckt. 6 zeigt das bewegliche Element 66' mit einer ersten Seite 74', einer zweiten Seite 76' und einer Außenkante 78'. Es versteht sich, dass das bewegliche Element 66' aus einem beliebigen herkömmlichen Material gebildet sein kann, das aus dem Stand der Technik bekannt ist, beispielsweise Kunststoff und Aluminium.
Das Steuerventil 54' umfasst eine Auskleidung 79, die in dem Ventilgehäuse 60' angeordnet ist. In der gezeigten Ausführungsform ist die Auskleidung 79 aus PTFE hergestellt. Es versteht sich, dass die Auskleidung 79 nach Bedarf aus anderen herkömmlichen Materialien mit einer niedrigen Oberflächenspannung erzeugt werden kann.
Im Gebrauch liefert die Brennstoffquelle 37' einen Brennstoff, wie zum Beispiel Wasserstoff, zu dem Brennstoffzellenstapel 50, und die Oxidationsmittelquelle 39' liefert ein Oxidationsmittel, beispielsweise Luft, zu dem Brennstoffzellenstapel 50. Sobald sie sich im Brennstoffzellenstapel 50 befinden, führt eine Reaktion zwischen dem Oxidationsmittel und dem Brennstoff zur Erzeugung elektrischer Energie. Wenn sich das Steuerventil 54, 54' in einer offenen Stellung befindet, lässt das bewegliche Element 66, 66' das Strömen von Fluid durch das Steuerventil 54, 54' zu. Der Begriff Fluid, so wie er hierin verwendet wird, kann Gase, Flüssigkeiten oder eine beliebige Kombination derselben umfassen. In einer geschlossenen Stellung wirkt das bewegliche Element 66, 66' dem Strömen von Fluid durch das Steuerventil 54, 54' entgegen.
Während des Betriebs des Brennstoffzellensystems 48 wird eine Nassgasmenge als Nebenprodukte der Reaktion zwischen dem Brennstoff und dem Oxidationsmittel erzeugt. Das Nassgas wird aus dem Brennstoffzellensystem 48 mittels der Kathodenauslassleitung 56 abgelassen. Typischerweise tritt nicht das gesamte Wasser aus dem durch die Reaktion erzeugten Nassgas aus dem Brennstoffzellensystem 48 aus, und unter bestimmten Betriebsbedingungen kann das Nassgas in dem Steuerventil 54, 54' kondensieren. Wie in 4 und 5 gezeigt können das in der Kathodenauslassleitung 56 verbleibende Wasser und das Kondensat gefrieren und Eis 80, 80' in der Nähe des Steuerventils 54, 54' bilden. Das Eis 80, 80' kann mit dem beweglichen Element 66, 66' des Steuerventils 54, 54' in Berührung kommen und ein Öffnen und Schließen desselben verhindern.
Mindestens eine der verbesserten Oberflächen 64, 74, 74', 76, 76', 78, 78' oder Auskleidung 79 oder eine Kombination derselben wirkt der Bildung von Eis aufgrund der hydrophoben Natur derselben und dem Anhaften von Eis durch Minimieren einer Oberflächenspannung derselben entgegen. Die verbesserten Oberflächen 64, 74, 74', 76, 76', 78, 78', die Auskleidung 79 oder eine Kombination derselben bewirken, dass Wasser in dem Steuerventil 54, 54' in Tropfenform gehalten wird. Ein Wassertropfen hat weniger Fläche in Kontakt mit dem Steuerventil 54, 54', wodurch der während des Strömens des Nassgases durch das Steuerventil 54, 54' erzeugte Reibungsbetrag verringert wird. Weiterhin wirken die verbesserten Oberflächen 64, 74, 74', 76, 76', 78, 78, die Auskleidung 79 oder eine beliebige Kombination derselben einem Benetzen der Oberflächen 64, 74, 74', 76, 76', 78, 78' des Steuerventils 54, 54' entgegen, was zu einer weniger förderlichen Bindungsfläche für die Wassertropfen führt. Demgemäß minimieren die Reduzierung von Reibung und die trockenere Oberfläche eine zum Beseitigen des Wassers aus dem Steuerventil 54, 54' erforderliche Kraft.
Das Steuerventil 54, 54' mit mindestens einer verbesserten Oberfläche 64, 74, 74', 76, 76', 78, 78', der Auskleidung 79 oder einer beliebigen Kombination derselben kann in anderen Leitungen in dem Brennstoffzellensystem 48 angeordnet sein, beispielsweise Rückführungsgasstromleitungen, Brennstoffeinlassleitungen und Oxidationsmitteleinlassleitungen. Die Verwendung des Steuerventils 54, 54' ist nicht auf Brennstoffzellenanwendungen beschränkt. Es versteht sich, dass das Steuerventil 54, 54' nach Bedarf in einer anderen Anwendung verwendet werden kann, die Wasser und befeuchtete Gasströme beinhaltet.
Der vorstehenden Beschreibung kann ein Durchschnittsfachmann ohne Weiteres die wesentlichen Eigenschaften dieser Erfindung entnehmen und kann ohne Abweichen vom Wesen und Schutzumfang derselben verschiedene Änderungen und Abwandlungen an der Erfindung vornehmen, um sie an verschiedene Nutzungsmöglichkeiten und Bedingungen anzupassen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 5316871 [0020]

Claims

Ventilanordnung umfassend: ein dafür ausgelegtes Gehäuse, in einer Brennstoffzellensystemleitung angeordnet zu sein, wobei das Gehäuse einen darin ausgebildeten Durchlass aufweist, der durch eine Innenfläche festgelegt ist; und ein bewegliches Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Strömen von Fluid durch das Gehäuse selektiv zuzulassen und ihm entgegenzuwirken, wobei mindestens eines von Innenfläche und beweglichem Element eine verbesserte Oberfläche umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse in einer Kathodenauslassleitung angeordnet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Aktor zum Manövrieren des beweglichen Elements.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei die verbesserte Oberfläche durch mindestens eines von: mechanischem Behandeln, chemischem Behandeln und Aufbringen einer Beschichtung erreicht ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 4, wobei das mechanische Behandeln mindestens eines von Sandstrahlen, Kugelstrahlen, Mahlen und Schleifen umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 4, wobei das chemische Behandeln mindestens eines von anodischer Oxidation und kaustischer Behandlung umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 4, wobei die aufgebrachte Beschichtung mindestens eines von Polytetrafluorethylen, Wachs, Polyethylen, Silicon, Polypropylen und Nanopartikeln umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 1, wobei das Ventil ein Drosselventil ist.
Brennstoffzellenventil umfassend: ein dafür ausgelegtes Gehäuse, in einer Leitung in Fluidverbindung mit einem Brennstoffzellenstapel angeordnet zu sein, wobei das Gehäuse einen darin ausgebildeten Durchlass aufweist, der durch eine Innenfläche festgelegt ist; und ein bewegliches Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Strömen von Fluid durch den Durchlass selektiv zuzulassen und ihm entgegenzuwirken; und einen zum Manövrieren des beweglichen Elements vorgesehenen Aktor, wobei mindestens eines von Innenfläche und beweglichem Element eine verbesserte Oberfläche umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 9, wobei das Gehäuse in einer Kathodenauslassleitung angeordnet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 9, wobei die verbesserte Oberfläche durch mindestens eines von: mechanischem Behandeln, chemischem Behandeln und Aufbringen einer Beschichtung erreicht ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 11, wobei das mechanische Behandeln mindestens eines von Sandstrahlen, Kugelstrahlen, Mahlen und Schleifen umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 11, wobei das chemische Behandeln mindestens eines von anodischer Oxidation und kaustischer Behandlung umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 11, wobei die aufgebrachte Beschichtung mindestens eines von Polytetrafluorethylen, Wachs, Polyethylen, Silicon, Polypropylen und Nanopartikeln umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 9, wobei das Ventil ein Drosselventil ist.
Ventilanordnung umfassend: ein dafür ausgelegtes Gehäuse, in einer Leitung angeordnet zu sein, wobei das Gehäuse einen darin ausgebildeten Durchlass aufweist; ein bewegliches Element, das in dem Gehäuse angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, ein Strömen von Fluid durch den Durchlass selektiv zuzulassen und ihm entgegenzuwirken; einen zum Manövrieren des beweglichen Elements vorgesehenen Aktor; und eine dafür ausgelegte Verkleidung, in dem in dem Gehäuse ausgebildeten Durchlass angeordnet zu sein, wobei die Auskleidung aus einem hydrophoben Material hergestellt ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 16, wobei das Gehäuse in einer Kathodenauslassleitung angeordnet ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 16, wobei das bewegliche Element eine verbesserte Oberfläche umfasst.
Ventilanordnung nach Anspruch 16, wobei die Verkleidung aus mindestens einem von Polytetrafluorethylen, Polyethylen, Silicon und Polypropylen hergestellt ist.
Ventilanordnung nach Anspruch 16, wobei das Ventil ein Drosselventil ist.