DE10310205A1

DE10310205A1 - Hydrogen vent line

Info

Publication number: DE10310205A1
Application number: DE2003110205
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr.-Ing. Beck; Jürgen Dipl.-Ing. Wittig
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2003-03-08
Filing date: 2003-03-08
Publication date: 2004-10-07
Also published as: WO2004078498A2; WO2004078498A3

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserstoff-Abführsystem 1 für Wasserstoffsysteme 2 von Kraftfahrzeugen 10. Das Wasserstoff-Abführsystem 1 weist eine Wasserstoff-Abführleitung 4 auf, die einerseits mit einer gemeinsamen Auslassöffnung 3 des Wasserstoffsystems 2 und andererseits mit der Außenatmosphäre eines Gebäudes 5 verbunden ist. Die Wasserstoff-Abführleitung 4 ist flexibel ausgebildet und über einen Verschlussmechanismus 7 mit der Auslassöffnung 3 verbindbar.The invention relates to a hydrogen discharge system 1 for hydrogen systems 2 of motor vehicles 10. The hydrogen discharge system 1 has a hydrogen discharge line 4, which is connected on the one hand to a common outlet opening 3 of the hydrogen system 2 and on the other hand to the outside atmosphere of a building 5 , The hydrogen discharge line 4 is flexible and can be connected to the outlet opening 3 via a closure mechanism 7.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Wasserstoff-Abführsystem für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer einem Wasserstoffsystem des Kraftfahrzeugs zugeordneten Auslassöffnung für Wasserstoff.The invention relates to a Hydrogen removal system for a Motor vehicle with at least one hydrogen system of the motor vehicle associated outlet opening for hydrogen.

Es ist bereits ein System zum Ablassen von Wasserstoffgas aus einem Kraftfahrzeug aus der DE 101 29 593 A1 bekannt. Das System weist hierzu ein Steuermodul, Fahrzeugsensoren, mehrere Ventilatoren und mehrere Wasserstoffgassensoren auf, die operativ mit einem Wasserstoffgas-Detektionsmodul gekoppelt sind. Über verschiedene Abluftöffnungen des Fahrzeugs wird sich ansammelnder und detektierter Wasserstoff aus dem Kraftfahrzeug gefördert.It is already a system for discharging hydrogen gas from a motor vehicle from the DE 101 29 593 A1 known. The system includes a control module, vehicle sensors, multiple fans, and multiple hydrogen gas sensors operatively coupled to a hydrogen gas detection module. About different exhaust ports of the vehicle accumulating and detected hydrogen is promoted from the motor vehicle.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wasserstoff-Abführsystem derart auszubilden und anzuordnen, dass eine einfache und schnelle Handhabung gewährleistet ist.The invention is based on the object Hydrogen removal system such form and arrange that a simple and quick handling guaranteed is.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass mindestens eine Auslassöffnung als Sammelauslassöffnung einer Umhüllungseinrichtung des Wasserstoffsystems ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, dass eventuell aus dem Wasserstoffsystem austretender Wasserstoff über die Auslassöffnung abführbar bzw. umleitbar ist.The problem is solved according to the invention by that at least one outlet opening as a collection outlet opening a wrapping device of Hydrogen system is formed. This ensures that possibly emerging from the hydrogen system hydrogen over the outlet dischargeable or is redirectable.

Hierzu ist es vorteilhaft, dass die Auslassöffnung mit einer vom Kraftfahrzeug getrennten Wasserstoff-Abführleitung in Durchflussverbindung bringbar ist. Somit kann jeder flüchtige Wasserstoffgasanteil von der Auslassöffnung ausgehend über die Wasserstoff-Abführleitung abgesaugt bzw. abtransportiert werden.For this it is advantageous that the outlet with a separate from the motor vehicle hydrogen discharge line can be brought in flow connection. Thus, each volatile hydrogen gas from the outlet opening starting over the hydrogen discharge line be sucked off or transported away.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbildung, dass die Abführleitung als Druckleitung ausgebildet ist und die Auslassöffnung und die Wasserstoff-Abführleitung über einen lösbaren Verschlussmechanismus verbindbar sind. Dadurch können selbst große Mengen Wasserstoffgas, die aus einem explosionsartigen Leck austreten, durch die Wasserstoff-Abführleitung aufgenommen bzw. abgeführt werden. Der Verschlussmechanismus ist hierbei verriegelt.An additional possibility is according to a development, that the discharge line is designed as a pressure line and the outlet opening and the hydrogen discharge line via a releasable Closing mechanism are connectable. This allows even large quantities Hydrogen gas escaping from an explosive leak, through the hydrogen discharge line taken up or removed become. The locking mechanism is locked here.

Ferner ist es vorteilhaft, dass die Abführleitung zumindest teilweise einem Gebäude zugeordnet ist und unmittelbar in die Atmosphäre außerhalb des Gebäudes führt. Es ist somit keine weitere Ent- bzw. Belüftungsvorrichtung für das Gebäude notwendig. Der Wasserstoffaustritt aus dem Wasserstoffsystem in die Außenatmosphäre wird über die Umhüllungseinrichtung, die Auslassöffnung und die Abführleitung gewährleistet.Furthermore, it is advantageous that the discharge at least partially a building is assigned and leads directly to the atmosphere outside the building. It Thus, no further ventilation or ventilation device for the building is necessary. Of the Hydrogen leakage from the hydrogen system into the outside atmosphere is via the Wrapping device, the outlet opening and the discharge line guaranteed.

Vorteilhaft ist es hierzu auch, dass das Kraftfahrzeug und die Abführleitung jeweils mit dem Gebäude elektrisch kurzgeschlossen sind. Somit ist kein elektrisches Potential zwischen dem Kraftfahrzeug und der Abführleitung und somit keine Funkenbildung möglich.It is also advantageous for this that the motor vehicle and the discharge line each with the building are electrically shorted. Thus, no electrical potential between the motor vehicle and the discharge line and thus no sparking possible.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, dass der Abführleitung ein den Wasserstofftransport unterstützender Ventilator zugeordnet ist. Der Austritt des Wasserstoffgases aus der Abführleitung kann somit insbesondere bei niedrigen Drücken unterstützt werden, falls erforderlich.According to a preferred embodiment of inventive solution in the end provided that the discharge line associated with a hydrogen transport supporting fan is. The exit of the hydrogen gas from the discharge line can thus be supported especially at low pressures, if necessary.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, dass der Abführleitung eine Haltevorrichtung am Gebäude zugeordnet ist, wobei die Haltevorrichtung als mindestens eingliedriger Schwenkarm mit mindestens einem Schwenklager als in seiner Länge einstellbares Zugmittel und/oder als vorgespanntes Federmittel ausgebildet ist. Durch Verwendung eines Schwenkarms kann die Abführleitung im wesentlichen in Richtung der Horizontalen von und zu einem Kraftfahrzeug bewegt werden. Die Verwendung eines Zugmittels, das in vorteilhafter Weise an einer Deckenwand oberhalb des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, dient der vertikalen Ausrichtung der Abführleitung bzw. des Anschlussendes der Abführleitung. Die Kombination aus beiden Varianten, also aus Schwenkarm und Zugmittel ist entsprechend flexibel in der Ausrichtung bzw. Platzierung der Abführleitung bzw. des Anschlussendes der Abführleitung.Of particular importance for the present Invention that the discharge line a holding device on the building is assigned, wherein the holding device as at least one-part swing arm with at least one pivot bearing as adjustable in its length Traction means and / or is designed as a prestressed spring means. By using a swing arm, the discharge line can be substantially in Direction of the horizontal moves from and to a motor vehicle become. The use of a traction device, in an advantageous manner is arranged on a ceiling wall above the motor vehicle, serves the vertical alignment of the discharge line or the connection end the discharge line. The combination of both variants, ie swing arm and traction means is correspondingly flexible in the orientation or placement of the discharge line or the connection end of the discharge line.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, dass die Abführleitung mindestens ein Schwenk- und oder Drehglied aufweist. Somit kann der Schwenkarm eine aus zwei Teilradien gebildete Kombinationsbewegung ausführen, die zumindest in horizontaler Richtung eine Platzierungsvielfalt gewährleistet.In connection with the training according to the invention and arrangement, it is advantageous that the discharge line has at least one pivoting and or rotary member. Thus, the swivel arm one out run two partial radii formed combination movement, the ensures a variety of placement at least in the horizontal direction.

Vorteilhaft ist es ferner, dass der Verschlussmechanismus als Sicherheitsverschluss ausgebildet ist oder die Abführleitung mindestens einen Sicherheitsverschluss aufweist. Im Fall einer Überbeanspruchung der Abführleitung auf Zug, wird diese durch den Sicherheitsverschluss geregelt getrennt.It is also advantageous that the Locking mechanism is designed as a security closure or the discharge line has at least one safety closure. In case of overuse the discharge line on train, this is controlled by the safety lock disconnected.

Außerdem ist es vorteilhaft, dass die Abführleitung mit Bezug zur Schwenkarmlänge am Schwenkarm verschiebbar angeordnet ist. Der kombinierten rotatorischen Bewegung des Schwenkarms wird eine lineare Bewegung überlagert, die die Positionsvielfalt erheblich erweitert. Die lineare Bewegung kann hierbei horizontal und/oder vertikal erfolgen, wobei die vertikale Ausrichtung ein Äquivalent zur Ausbildung als Zugmittel darstellt.It is also beneficial that the discharge line with reference to the Schwenkarmlänge slidably disposed on the pivot arm. The combined rotary Movement of the swivel arm is superimposed on a linear movement, which considerably extends the variety of positions. The linear movement this can be done horizontally and / or vertically, with the vertical orientation an equivalent to Training as traction means represents.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt.Further advantages and details The invention are in the claims and in the description explained and shown in the figures.

Dabei zeigen:Showing:

1 eine Prinzipskizze des Wasserstoff-Abführsystems mit zweiteiliger Haltevorrichtung; 1 a schematic diagram of the hydrogen discharge system with two-piece holding device;

2 eine Prinzipskizze des Wasserstoff-Abführsystems mit einteiliger Haltevorrichtung; 2 a schematic diagram of the hydrogen discharge system with one-piece holding device;

3 eine Prinzipskizze des Wasserstoff-Abführsystems mit einem Zugmittel als Haltevorrichtung; 3 a schematic diagram of the hydrogen discharge system with a traction device as a holding device;

4 eine Prinzipskizze eines Wasserstoffsystems eines Kraftfahrzeugs mit Umhüllungseinrichtung. 4 a schematic diagram of a hydrogen system of a motor vehicle with wrapping direction.

Das Wasserstoff-Abführsystem 1 gemäß 1 besteht im wesentlichen aus einer Wasserstoff-Abführleitung 4, die über eine Haltevorrichtung 6 mit einer Gebäudewand 5 schwenkbar verbunden ist.The hydrogen discharge system 1 according to 1 consists essentially of a hydrogen discharge line 4 that have a holding device 6 with a building wall 5 pivotally connected.

Die Wasserstoff-Abführleitung 4 ist über ein Verschlussmechanismus 7 an ein Wasserstoffsystem 2 eines Kraftfahrzeugs 10 gemäß 4 anschließbar. Über ein Schlauchlager 9 ist die Wasserstoff-Abführleitung 4 an der Haltevorrichtung 6 befestigt und führt an einer Gebäudewand 5 über ein Abluftrohr 8 in die Außenatmosphäre des Gebäudes 5.The hydrogen discharge line 4 is about a locking mechanism 7 to a hydrogen system 2 of a motor vehicle 10 according to 4 connected. About a hose storage 9 is the hydrogen discharge line 4 on the holding device 6 attached and leads to a building wall 5 via an exhaust pipe 8th in the outside atmosphere of the building 5 ,

Die Haltevorrichtung 6 ist hierbei als zweiteiliger Schwenkarm ausgebildet, dessen erster Schwenkarmteil 6.1 über ein erstes Schwenklager 6.3 an der Gebäudewand 5 schwenkbar gelagert ist und dessen zweiter Schwenkarmteil 6.2 mit dem ersten Schwenkarmteil 6.1 über ein zweites Schwenklager 6.4 verbunden ist.The holding device 6 is here designed as a two-part arm, whose first Schwenkarmteil 6.1 over a first pivot bearing 6.3 on the building wall 5 is pivotally mounted and the second Schwenkarmteil 6.2 with the first Schwenkarmteil 6.1 over a second pivot bearing 6.4 connected is.

Die Wasserstoff-Abführleitung 4 weist ein erstes Drehglied 4.1 und ein zweites Drehglied 4.2 auf, die im Bereich der Schwenklager 6.3, 6.4 angeordnet sind. Somit kann durch Verschwenken des Schwenkarms 6 die Wasserstoff-Abführleitung 4 ebenfalls knickfrei verschwenkt werden.The hydrogen discharge line 4 has a first rotary member 4.1 and a second rotary member 4.2 on that in the area of the pivot bearings 6.3 . 6.4 are arranged. Thus, by pivoting the pivot arm 6 the hydrogen discharge line 4 also be pivoted kink-free.

Im Bereich des ersten Drehglieds 4.1 ist das Abluftrohr 8 angeschlossen, das vom Gebäudeinneren durch eine Dachfläche 5.1 nach außen in die Außenatmosphäre führt.In the area of the first rotary member 4.1 is the exhaust pipe 8th connected to the inside of the building by a roof 5.1 leads to the outside into the outside atmosphere.

Zur Vermeidung von Unfallgefahren kann die Wasserstoff-Abführleitung 4 an ihrem einen Ende im Bereich des Verschlussmechanismus 7 eine Sicherheitskupplung 11 aufweisen, die bei übermäßiger Zugbeanspruchung die Wasserstoff-Abführleitung 4 geregelt trennt.To avoid the risk of accidents, the hydrogen discharge line 4 at its one end in the area of the locking mechanism 7 a safety coupling 11 have, in the case of excessive tensile stress, the hydrogen discharge line 4 regulated separates.

Gemäß 2 ist die Haltevorrichtung 6 als einteiliger Schwenkarm ausgebildet. Das Schlauchlager 9 ist hierbei verfahrbar bzw. bewegbar am Schwenkarm 6 angeordnet, so dass die Wasserstoff-Abführleitung 4 über die Länge des Schwenkarms 6 bewegt werden kann. Vom Schlauchlager 9 ausgehend führt die Wasserstoff-Abführleitung 4 einerseits zum ersten Drehglied 4.1, über das sie am Abluftrohr 8 angeschlossen ist. Andererseits führt die Wasserstoff-Abführleitung 4 vom Schlauchlager 9 ausgehend über die optionale Sicherheitskupplung 11 zum Verschlussmechanismus 7.According to 2 is the holding device 6 designed as a one-piece swivel arm. The hose storage 9 is here movable or movable on the swivel arm 6 arranged so that the hydrogen discharge line 4 over the length of the swivel arm 6 can be moved. From the hose store 9 Starting from the hydrogen discharge line 4 on the one hand to the first rotary member 4.1 that she uses on the exhaust pipe 8th connected. On the other hand, the hydrogen discharge line leads 4 from the hose store 9 starting from the optional safety coupling 11 to the locking mechanism 7 ,

Die Drehglieder 4.1, 4.2 weisen jeweils eine Drehdichtung auf, die ein Verschwenken des jeweiligen Drehglieds 4.1, 4.2 um eine nicht dargestellte, parallel zum jeweiligen Schwenklager 6.3, 6.4 gewährleistet.The rotary members 4.1 . 4.2 each have a rotary seal, which pivoting the respective rotary member 4.1 . 4.2 around a not shown, parallel to the respective pivot bearing 6.3 . 6.4 guaranteed.

Gemäß 3 ist das Schlauchlager 9 an einer auf rollbaren Haltevorrichtung 6 befestigt. Die Haltevorrichtung 6 ist hierbei an der Dachfläche 5.1 drehbar befestigt und weist ein aufrollbares Zugmittel 6.5 auf, über das das Schlauchlager 9 gegen die Dachfläche 5.1 verspannt ist. Die Wasserstoff-Abführleitung 4 führt somit vom Abluftrohr 8 ausgehend über das optionale erste Drehglied 4.1 zum Schlauchlager 9 und von dort aus über die optionale Sicherheitskupplung 11 zum Verschlussmechanismus 7. Die Wasserstoff-Abführleitung 4 bzw. das Leitungsende beim Verschlussmechanismus 7 kann somit in der Höhe verstellt und arretiert werden und seitlich, der Länge der Wasserstoff-Abführleitung 4 entsprechend, frei bewegt werden.According to 3 is the hose store 9 on a rollable holding device 6 attached. The holding device 6 is here on the roof surface 5.1 rotatably mounted and has a rollable traction means 6.5 on, about the hose storage 9 against the roof surface 5.1 is tense. The hydrogen discharge line 4 thus leads from the exhaust pipe 8th starting from the optional first rotary link 4.1 to the hose store 9 and from there via the optional safety clutch 11 to the locking mechanism 7 , The hydrogen discharge line 4 or the cable end of the locking mechanism 7 can thus be adjusted in height and locked and laterally, the length of the hydrogen discharge line 4 accordingly, to be moved freely.

In seiner einfachsten Form ist die Wasserstoff-Abführleitung 4 als flexible Druckleitung ausgeführt, die im wesentlichen senkrecht durch die Gebäudedecke oder eine Gebäudewand geführt ist und von einem vorgespannten Federelement bei Nichtbenutzung oberhalb des Fahrzeugdaches gehalten wird und bei Bedarf manuell nach unten gezogen wird.In its simplest form is the hydrogen discharge line 4 designed as a flexible pressure line, which is guided substantially vertically through the building ceiling or a building wall and is held by a prestressed spring element when not in use above the vehicle roof and is pulled down manually if necessary.

Gemäß 4 ist das Wasserstoffsystem 2 auf einer Dachfläche eines Kraftfahrzeugs 10 befestigt. Dem Wasserstoffsystem 2 ist eine gemeinsame Umhüllungseinrichtung 2.1 bzw. ein Schutzmantel zugeordnet, der eine Auslassöffnung 3 aufweist. Alternativ weist das Wasserstoffsystem 2 selbst konstruktiv eine definierte Auslassöffnung 3 auf, durch die Wasserstoff im Fehlerfall austreten kann. Die Auslassöffnung 3 ist hierbei als Kupplungsteil für den Verschlussmechanismus 7 ausgebildet, so dass eventuell aus dem Wasserstoffsystem 2 austretender Wasserstoff über die Auslassöffnung 3 und die Wasserstoff-Abführleitung 4 an das Abluftrohr 8 und somit an die Außenatmosphäre abgegeben wird.According to 4 is the hydrogen system 2 on a roof surface of a motor vehicle 10 attached. The hydrogen system 2 is a common wrapping facility 2.1 or a protective jacket associated with an outlet opening 3 having. Alternatively, the hydrogen system indicates 2 constructively a defined outlet opening 3 through which hydrogen can escape in the event of a fault. The outlet opening 3 is here as a coupling part for the locking mechanism 7 trained, so that possibly from the hydrogen system 2 escaping hydrogen through the outlet opening 3 and the hydrogen discharge line 4 to the exhaust pipe 8th and thus released to the outside atmosphere.

11: Wasserstoff-AbführsystemHydrogen removal system
22: WasserstoffsystemHydrogen system
2.12.1: Umhüllungseinrichtung, SchutzmantelWrapping device, mantle
33: Auslassöffnungoutlet
44: Wasserstoff-AbführleitungHydrogen discharge line
4.14.1: Drehgliedrotary member
4.24.2: Drehgliedrotary member
55: Gebäude, GebäudewandBuilding, building wall
5.15.1: Dachflächeroof
66: Haltevorrichtung, SchwenkarmHolder, swivel arm
6.16.1: Schwenkarmteilswing arm
6.26.2: Schwenkarmteilswing arm
6.36.3: Schwenklagerpivot bearing
6.46.4: Schwenklagerpivot bearing
6.56.5: Zugmitteltraction means
77: Verschlussmechanismuslocking mechanism
88th: Abluftrohrexhaust pipe
99: Schlauchlagerhose storage
1010: Kraftfahrzeugmotor vehicle
1111: Sicherheitskupplungsafety clutch

Claims

Hydrogen removal system ( 1 ) for a motor vehicle ( 10 ) with at least one hydrogen system ( 2 ) of the motor vehicle ( 10 ) associated outlet opening ( 3 ) for hydrogen, characterized in that at least one outlet opening ( 3 ) as a collection outlet opening of the water material system ( 2 ) or a wrapping device ( 2.1 ) of the hydrogen system ( 2 ) is trained.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the outlet opening ( 3 ) with a motor vehicle ( 10 ) separate hydrogen discharge line ( 4 ) can be brought into flow connection.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the discharge line ( 4 ) is designed as a pressure line and the outlet opening ( 3 ) and the hydrogen discharge line ( 4 ) via a releasable locking mechanism ( 7 ) are connectable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge line ( 4 ) at least partially a building ( 5 ) and directly into the atmosphere outside the building ( 5 ) leads.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the motor vehicle ( 10 ) and the discharge line ( 4 ) each with the building ( 5 ) are electrically shorted.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge line ( 4 ) is associated with a hydrogen transport supporting fan.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge line ( 4 ) a holding device ( 6 ) on the building ( 5 ), wherein the holding device ( 6 ) as at least einliedriger arm ( 6 ) with at least one pivot bearing ( 6.1 ) as adjustable in its length traction means ( 6.5 ) and / or is designed as a prestressed spring means.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge line ( 4 ) a holding device ( 6 ) on the building ( 5 ), wherein the discharge line ( 4 ) as a flexible pressure line and the holding device ( 6 ) is formed as a prestressed spring means.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge line ( 4 ) at least one pivoting and / or rotating member ( 4.1 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the locking mechanism ( 7 ) is designed as a safety closure or the discharge line ( 4 ) has at least one safety closure.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the discharge line ( 4 ) with reference to the swivel arm length on the swivel arm ( 6 ) is arranged displaceably.