DE102005061534B3 - Air supply device for fuel cell unit has turbine in exhaust gas flow having controllable functioning gap - Google Patents

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Abstract

An air supply device for a fuel cell unit (1) comprises a turbine (17) with axially rotating blades in the exhaust gas flow of the cell. The turbine is variable and comprises an adjustable gap that can be controlled down to a vanishingly small size. An independent claim is also included for supplying air using the device above.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Luftversorgung einer Brennstoffzelleneinheit nach dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The The invention relates to an apparatus and a method for air supply a fuel cell unit according to the preamble of the independent claims.

Aus der Offenlegungsschrift DE 101 20 947 A1 ist eine Brennstoffzellen-Luftversorgung bekannt, bei der hochtourige Strömungsmaschinen eingesetzt werden, wobei eine Expansionsturbine mit einer variablen Leitgittervorrichtung zum Einsatz kommt. Die Leitgittervorrichtung ist direkt vor dem Turbinenrad angeordnet. Ihre engsten Kanalquerschnitte werden durch rotatorische oder translatorische Bewegungen der Leitschaufeln verändert. Hierbei wird nicht nur die engste Durchströmfläche verändert, sondern auch die Zuströmrichtung zum Turbinenrad, wodurch der Wirkungsgrad der Turbine, bzw. der Energierückgewinn, und damit auch der Wirkungsgrad des Gesamtsystems beeinflusst werden kann.From the publication DE 101 20 947 A1 a fuel cell air supply is known in which high-speed turbomachines are used, wherein an expansion turbine with a variable Leitgittervorrichtung is used. The Leitgittervorrichtung is arranged directly in front of the turbine wheel. Their narrowest channel cross sections are changed by rotary or translational movements of the guide vanes. Here, not only the narrowest flow area is changed, but also the inflow direction to the turbine wheel, whereby the efficiency of the turbine, or the energy recovery, and thus the efficiency of the overall system can be influenced.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Luftversorgung einer Brennstoffzelleneinheit zu schaffen, die Gewichts- und Volumenvorteile bei der Luftversorgung ermöglicht.task The invention is an apparatus for supplying air to a Fuel cell unit to create the weight and volume advantages in the air supply.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Aus- und Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen zu entnehmenThe The object is achieved by the Characteristics of the independent claims solved. Favorable price and further developments of the invention are the further claims remove

Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zur Luftversorgung einer Brennstoffzelleneinheit wenigstens eine Turbine mit um eine Achse drehbar gelagerten Leitschaufeln in einem Brennstoffzellenabgasstrom der Brennstoffzelleneinheit auf, wobei die Turbine einen variablen Turbinenleitapparat aufweist, mit dem ein Funktionsspalt der Turbine einstellbar ist. Der Turbinenleitapparat ist bis zu einem verschwindenden Funktionsspalt regelbar oder steuerbar. In Standard-Peripherie-Vorrichtungen der Brennstoffzellen ist üblicherweise eine der Brennstoffzelleneinheit nachgelagerte Drosselklappe eingesetzt, um den Betriebspunkt der Brennstoffzelleneinheit hinsichtlich Durchsatz von Oxidationsmittel und/oder Reduktionsmittel sowie hinsichtlich des Betriebsdrucks einzustellen. Dadurch, dass der Funktionsspalt der Turbine gezielt auf Null einstellbar ist, kann die Drosselklappe mit entsprechendem Bauraum- und Kostenvorteil entfallen. Die variable Verstelleinrichtung der Turbine kann neben der notwendigen Eintrittsdrallerzeugung für das Turbinenrad zur Energierückgewinnung in der Expansionsturbine (z.B. für die Luftverdichtung) erfindungsgemäß als engster Querschnitt stromab der Brennstoffzelleneinheit eine Strömungsquerschnittseinstellung bewirken und so den Betriebspunkt der Brennstoffzelleneinheit einstellen. Weiterhin kann die Regelung des Brennstoffzellensystems, entsprechend einer optimierten Betriebsstrategie und die Dynamik des Systems unterstützt sowie neben der Drehzahlregelung der notwendige Betriebsdruck und Massendurchsatz der Brennstoffzelleneinheit bewirkt werden. Die variable Verstelleinrichtung ist vorzugsweise möglichst nahe, besonders bevorzugt unmittelbar, strömungsmäßig vor dem Turbinenrad angeordnet.According to the invention the device for supplying air to a fuel cell unit at least one turbine with guide vanes rotatably mounted about an axis in a fuel cell exhaust stream of the fuel cell unit on, wherein the turbine has a variable turbine nozzle, with which a function gap of the turbine is adjustable. The turbine nozzle is controllable or controllable up to a vanishing function gap. In standard peripheral devices the fuel cell is common one of the fuel cell unit downstream throttle inserted, around the operating point of the fuel cell unit in terms of throughput of oxidizing agent and / or reducing agent as well as in terms of to set the operating pressure. Because of the functional gap The turbine can be adjusted to zero, the throttle can be adjusted account with corresponding space and cost advantage. The variable Adjustment of the turbine can in addition to the necessary entrance swirl generation for the Turbine wheel for energy recovery in the expansion turbine (e.g. the air compression) according to the invention as the narrowest cross-section downstream the fuel cell unit has a flow cross-section adjustment effect and so adjust the operating point of the fuel cell unit. Furthermore, the regulation of the fuel cell system, according to an optimized operating strategy and the dynamics of the system supports and in addition to the speed control of the necessary operating pressure and Mass flow rate of the fuel cell unit can be effected. The variable adjustment device is preferably as close as possible, particularly preferably immediately, in terms of flow arranged the turbine wheel.

Mit der variablen Verstelleinrichtung der Turbine mit auf Nulleinstellbarem Funktionsspalt ist man in der Lage, die notwendigen kleinen Strömungsquerschnitte bei sehr kleinen Luftmassenströmen, etwa bei Leerlauf, mit der notwendigen hohen Genauigkeit einzustellen. Weiterhin wird auch die Luftdosierung der Brennstoffzelleneinheit über den engsten Querschnitt im Luftversorgungssystem nach der Brennstoffzelleneinheit sehr stark beeinflusst. Der Turbinenleitapparat ermöglicht vorteilhafterweise die Regelung des engsten Strömungsquerschnitts bis zu den notwendigen niedrigsten Querschnitten.With the variable displacement of the turbine with zero adjustable Functional gap is one in a position, the necessary small flow cross sections at very small air mass flows, about at idle, with the necessary high accuracy set. Furthermore, the air metering of the fuel cell unit via the narrowest cross section in the air supply system after the fuel cell unit very much influenced. The turbine nozzle advantageously allows the regulation of the narrowest flow cross-section up to the necessary lowest cross sections.

Eine günstige Ausgestaltung der Turbine ist die eines Axialschiebers, der einen starren Leitring aufweist. Dabei umgreifen radial um die Drehachse der Turbine angeordnete Taschen des Axialschiebers Leitschaufeln der Turbine, wobei der Funktionsspalt zwischen den Taschen und den Leitschaufeln ausgebildet ist. Die Taschen können einen Matrizeneinsatz so aufweisen, dass ein relatives Gleiten der Leitschaufeln auf dem Matrizeneinsatz ermöglicht ist. Vorzugsweise weist der Matrizeneinsatz eine höhere Elastizität auf als die Leitschaufeln oder umgekehrt.A favorable Design of the turbine is that of an axial slide, the one having rigid guide ring. This encompass radially around the axis of rotation of the Turbine arranged pockets of the axial slide vanes of the Turbine, with the functional gap between the pockets and the vanes is trained. The bags can have a die insert such that relative sliding of the Guide vanes on the die insert is enabled. Preferably the die insert has a higher elasticity than the vanes or vice versa.

Besonders bevorzugt sind der Matrizeneinsatz aus Teflon und die Leitschaufeln aus Aluminiumwerkstoff gebildet.Especially The template insert made of Teflon and the guide vanes are preferred made of aluminum material.

Alternativ kann der Leitapparat einen beweglichen Ring aufweisen, der durch eine Anpresskraft auf Stirnseiten einer oder mehreren drehbaren Leitschaufeln in definierter Weise pressbar ist. Die Anpresskraft kann hydraulisch oder pneumatisch aufbringbar sein.alternative the distributor can have a movable ring passing through a contact pressure on end faces of one or more rotatable Guide vanes in a defined manner can be pressed. The contact pressure can be applied hydraulically or pneumatically.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Anpresskraft von einem Verdichter einer Druckluftseite der Brennstoffzelleneinheit abnehmbar sein.According to one advantageous embodiment, the contact pressure of a compressor a compressed air side of the fuel cell unit to be removable.

Die Dichtung kann verbessert werden, wenn der Ring turbinengehäuseseitig mit wenigstens einem Kolbenring abgedichtet ist.The Gasket can be improved if the ring is turbine-side is sealed with at least one piston ring.

Vorteilhafterweise ist für diese Ausgestaltung im Brennstoffzellenabgasstrom zwischen der Brennstoffzelleneinheit und der Turbine eine Brennkammer, insbesondere für Wasserstoff, angeordnet. Die Abgastemperatur beim Turbineneintritt ist dann besonders hoch.Advantageously, for this embodiment in the fuel cell exhaust gas flow between the fuel cell unit and the turbine Brennkam mer, especially for hydrogen, arranged. The exhaust gas temperature at the turbine inlet is then particularly high.

Alternativ kann zum Aufbringen der Anpresskraft ein Federelement vorgesehen sein. Dies ist dann günstig, wenn keine Brennkammer vorgesehen ist und die Turbineneintrittstemperatur höchstens um 200°C oder darunter beträgt.alternative can provide a spring element for applying the contact pressure be. This is cheap then if no combustion chamber is provided and the turbine inlet temperature at the most around 200 ° C or below.

Günstigerweise kommen Turbinen mit einem variablen Leitapparat zum Einsatz, die eine zuverlässige Regelung eines minimalen Funktionsspalts ermöglichen. Eine Turbine des Typs Drehschaufler beispielsweise ermöglicht typbedingt keinen ausreichend geringen Funktionsspalt.conveniently, come turbines are used with a variable distributor, the a reliable one Allow regulation of a minimum functional gap. A turbine of the type Rotary vane, for example, allows Type-wise no sufficiently small functional gap.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Luftversorgung einer Brennstoffzelleneinheit wird ein Turbinenleitapparat bis zu einem verschwindenden Funktionsspalt geregelt oder gesteuert.at the method according to the invention A turbine nozzle is used to supply air to a fuel cell unit controlled or controlled to a vanishing function gap.

Vorzugsweise wird ein Betriebspunkt der Brennstoffzelleneinheit abhängig von der Größe des Funktionsspalts eingestellt.Preferably becomes an operating point of the fuel cell unit depending on the size of the function gap set.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand eines in der Zeichnung beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, ohne auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein.Further Advantages and details of the invention are described below a preferred embodiment described in the drawing explained in more detail, without to this embodiment limited to be.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 eine schematische Darstellung eines Brennstoffzellensystems mit einer elektrisch antreibbaren Turbine, 1 a schematic representation of a fuel cell system with an electrically driven turbine,

2 einen Ausschnitt aus einem Schnitt durch eine bevorzugte Axialschieberturbine, 2 a section of a section through a preferred axial slide turbine,

3a, b; einen Teilschnitt durch eine bevorzugte Abgasturbine (a) und ein Detail mit einem Anpressring (b), und 3a , b; a partial section through a preferred exhaust gas turbine (a) and a detail with a pressure ring (b), and

4a, b; einen Teilschnitt durch eine bevorzugte Abgasturbine (a) und ein Detail mit einem Federelement (b) 4a , b; a partial section through a preferred exhaust gas turbine (a) and a detail with a spring element (b)

1 zeigt schematisch eine bevorzugte Vorrichtung zur Luftversorgung einer Brennstoffzelleneinheit 10 mit wenigstens einer abgasseitig von der Brennstoffzelleneinheit 10 angeordneten Turbine 17. Eingangsseitig der Brennstoffzelleneinheit 10 ist ein zweistufiger Verdichter 14, 16 angeordnet, der durch eine auf gleicher Welle 15 mit der ersten Stufe 14 sitzenden Elektromaschine 11 antreibbar ist, die ihre elektrische Versorgung über eine Versorgungsleitung 12 von der Brennstoffzelleneinheit 10 bzw. einen angeschlossenen Stromspeicher 13 bezieht und der die Brennstoffzelleneinheit 10 mit Luft oder einem anderen Oxidationsmittel versorgt. Die Anordnung entspricht weitgehend derjenigen in der DE 101 20 897 A1 . 1 schematically shows a preferred device for supplying air to a fuel cell unit 10 with at least one exhaust side of the fuel cell unit 10 arranged turbine 17 , Input side of the fuel cell unit 10 is a two-stage compressor 14 . 16 arranged by one on the same shaft 15 with the first stage 14 seated electric machine 11 is drivable, which provides its electrical supply via a supply line 12 from the fuel cell unit 10 or a connected power storage 13 relates and the fuel cell unit 10 supplied with air or another oxidizing agent. The arrangement corresponds largely to that in the DE 101 20 897 A1 ,

Die zweite Verdichterstufe 16 sitzt auf gleicher Welle 18 wie die Turbine 17. Die Welle 18 ist in einem Lager 30 drehbar gelagert.The second compressor stage 16 sits on the same shaft 18 like the turbine 17 , The wave 18 is in a warehouse 30 rotatably mounted.

Abgasseitig der Brennstoffzelleneinheit 10 ist eine Wasserstoff-Brennkammer 36 vorgesehen, deren Abgas der Turbine 17 zuführbar ist. In einer Leitung 23 zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Brennstoffzelleneinheit 10 ist hier beispielhaft ein regelbares Ventil 19 angeordnet, das je nach Verdichterkennfeldpunkt im Bereich der Pumpgrenze eine Öffnung erfährt, damit der Massenstrom durch die Verdichter 14, 16 größer ist als der Luftstrom in die Brennstoffzelleneinheit 10, um ein Pumpen der Verdichter 14, 16 auszuschließen.Exhaust side of the fuel cell unit 10 is a hydrogen combustion chamber 36 provided, the exhaust gas of the turbine 17 can be fed. In a pipe 23 between the input side and the output side of the fuel cell unit 10 Here is an example of a controllable valve 19 arranged, depending on the compressor map point in the region of the surge line undergoes an opening, so that the mass flow through the compressor 14 . 16 is greater than the air flow into the fuel cell unit 10 to pump the compressor 14 . 16 excluded.

Eine Betätigungsvorrichtung 20 an der Turbine 17 ermöglicht eine variable Verstellung ihres Leitapparats. Das in der Turbine 17 expandierte Abgas gelangt in einen Wasserabscheider 21, in dem Wasser aus dem Abgas abgeschieden wird, das über einen Ausgang 40 abführbar ist und aus dem getrocknetes Abgas über einen Ausgang 39 entfernbar ist.An actuator 20 at the turbine 17 allows a variable adjustment of their distributor. That in the turbine 17 expanded exhaust gas enters a water separator 21 in which water is separated from the exhaust gas via an outlet 40 is drained off and from the dried exhaust via an outlet 39 is removable.

Eine Steuerung 22 spricht die Betätigungsvorrichtung 20 über eine Steuerleitung 33 an. Ferner ist die Steuerung 22 über eine Steuerleitung 31 mit dem Stromspeicher 13 und über eine Steuerleitung 32 mit dem Ventil 19 verbunden.A controller 22 speaks the actuator 20 via a control line 33 at. Further, the controller 22 via a control line 31 with the power storage 13 and via a control line 32 with the valve 19 connected.

Über eine Leitung 38 und eine Turbineneintrittsöffnung 37 erfolgt eine Druckeinspeisung in die Betätigungsvorrichtung 20, die eine variable Versteileinrichtung zum Einstellen eines Funktionsspalts der Turbine 17 darstellt. Mit 35 ist das spaltfreie Turbinenleitgitter der Turbine 17 bezeichnet. Diese Anordnung entspricht den bevorzugten Turbinen in 3a, 3b und 4a, 4b.About a line 38 and a turbine inlet opening 37 there is a pressure feed into the actuator 20 comprising a variable adjusting device for adjusting a functional gap of the turbine 17 represents. With 35 is the gap-free turbine grille of the turbine 17 designated. This arrangement corresponds to the preferred turbines in FIG 3a . 3b and 4a . 4b ,

In 2 ist als Teilschnitt eine einfache variable Turbine 17 als Axialschieber dargestellt, die einen starren Leitgitterring 200 beinhaltet.In 2 is a simple variable turbine as a partial section 17 Shown as axial slide, which has a rigid Leitgitterring 200 includes.

Die Variabilität entsteht durch einen variablen Schieber 101 (Matrize), der für die Leitschaufeln 210 des Leitgitterrings 200 angepasste Öffnungen in Form von Taschen 201 aufweist.The variability is created by a variable slide 101 (Die), for the vanes 210 of the Leitgitterrings 200 customized openings in the form of pockets 201 having.

Der effektive Querschnitt, bzw. die Schaufelhöhe h, wird durch die Schieberposition bestimmt. Die profilierten Taschen 201 umgreifen die Schaufeln 210 mit geringst möglichen Funktionsspalten 203.The effective cross-section, or the blade height h, is determined by the slider position. The profiled bags 201 grip the blades 210 with the lowest possible function columns 203 ,

Will man den Funktionsspalt 203 für die Bewegung der Matrize 101 zum Leitgitterring 200 sehr klein halten oder sogar bis zur Berührung der Leitschaufeln 210, d.h. als Nullspalt, einstellen, müssen die Materialpaarungen von Matrize 101 und Leitgitterring 200 geeignet gewählt werden, um ein relatives Gleiten der Leitschaufeln 210 auf der Öffnung bzw. der Tasche 201 zu ermöglichen.Do you want the function gap 203 for the movement of the matrix 101 to the Leitgitterring 200 Keep very small or even to the touch of the vanes 210 , ie set as zero gap, the material pairings of die must 101 and Leitgitterring 200 be chosen suitably to a relative sliding of the vanes 210 on the opening or the bag 201 to enable.

Falls keine zusätzliche Brennkammer 36 (1) vor der Turbine 17 angeordnet ist und die Turbineneintrittstemperatur entsprechend unter 200°C gehalten werden kann, ist es günstig, die Leitschaufeln 210 aus Aluminiumwerkstoff und den Matrizeneinsatz 100, mit nahezu Nullspalt zu den Leitschaufeln 210, aus Teflon zu fertigen.If no additional combustion chamber 36 ( 1 ) in front of the turbine 17 is arranged and the turbine inlet temperature can be kept below 200 ° C, it is convenient, the vanes 210 Made of aluminum material and the die insert 100 , with almost zero gap to the vanes 210 to make Teflon.

Generell ist eine Gleitpaarung günstig, bei der zumindest eine Seite (Leitgitterschaufel 210 oder Matrize 101 oder Matrizeneinsatz 100) relativ große Elastizitäten für die Darstellung des Nullspalts mit einem entsprechenden Verschleißwiderstand mitbringt.In general, a sliding pair is favorable, in which at least one side (Leitgitterschaufel 210 or die 101 or die insert 100 ) brings relatively large elasticities for the representation of the zero gap with a corresponding wear resistance.

Die 3a und 3b bzw. 4a und 4b zeigen vorteilhafte spielfreie Vario-Abgasturbinen. 3b, 4b zeigen jeweils ein Detail des variablen Leitapparats der Turbine. Die Variante in 3 ist besonders für höhere Turbineneintrittstemperaturen (>200°C) geeignet, d.h. insbesondere mit einer zusätzlichen Brennkammer vor der Turbine.The 3a and 3b respectively. 4a and 4b show advantageous play-free Vario exhaust gas turbines. 3b . 4b each show a detail of the variable nozzle of the turbine. The variant in 3 is particularly suitable for higher turbine inlet temperatures (> 200 ° C), ie in particular with an additional combustion chamber in front of the turbine.

Ein axial beweglicher Ring 250 ist durch eine Anpresskraft auf Stirnseiten 213 von um eine Achse 102 drehbar gelagerten Leitschaufeln 210 definiert anpressbar. Die Leitschaufeln 210 sind auf einem dem Rind 250 gegenüberliegenden nicht näher bezeichneten Leitschaufeltragering angeordnet. Der Anpressdruck ist beispielsweise pneumatisch von dem Verdichter 16 der Druckluftseite der Brennstoffzelleneinheit 10 über Leitung 38 abnehmbar (1). Dadurch kann sich die angestrebte Spaltfreiheit für kleinste Luftmassenströme in die Brennstoffzelleneinheit 10 (1) einstellen.An axially movable ring 250 is by a contact force on front sides 213 from around an axis 102 rotatably mounted vanes 210 can be pressed. The vanes 210 are on a cattle 250 opposite unspecified Leitschaufeltragering arranged. The contact pressure is, for example, pneumatically from the compressor 16 the compressed air side of the fuel cell unit 10 via wire 38 removable ( 1 ). As a result, the desired gap for smallest air mass flows in the fuel cell unit 10 ( 1 ) to adjust.

Um die Druckluftverluste so gering wie möglich zu halten, ist der Ring 250 turbinengehäuseseitig mit wenigstens einem Kolbenring 251 abgedichtet.To keep the compressed air losses as low as possible, the ring is 250 Turbinengehäuseseitig with at least one piston ring 251 sealed.

Für den Fall geringerer Turbineneintrittstemperaturen bis höchstens 200°C eignet sich die Ausführung in 4a, 4b, bei der der Ring 250 durch ein Federelement 103 beaufschlagbar ist, welches die notwendige Anpresskraft aufbringt.In the case of lower turbine inlet temperatures up to 200 ° C, the design is suitable in 4a . 4b in which the ring 250 by a spring element 103 can be acted upon, which applies the necessary contact pressure.

Wird der Turbinenleitapparat 20 der Turbine 17 nach den gezeigten Ausführungsbeispielen bis zu einem verschwindenden Funktionsspalt 203 geregelt, kann darüber ein Betriebspunkt der Brennstoffzelleneinheit 10 abhängig von der Größe des Funktionsspalts 203 eingestellt werden.Will the turbine nozzle 20 the turbine 17 according to the embodiments shown up to a vanishing function gap 203 regulated, can about an operating point of the fuel cell unit 10 depending on the size of the function gap 203 be set.

Claims (14)

Vorrichtung zur Luftversorgung einer Brennstoffzelleneinheit (10), mit wenigstens einer Turbine (17) mit um eine Achse (102) drehbar gelagerten Leitschaufeln (210) in einem Brennstoffzellenabgasstrom der Brennstoffzelleneinheit (10), wobei die Turbine (17) einen variablen Turbinenleitapparat (20) aufweist, mit dem ein Funktionsspalt (203) der Turbine (17) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenleitapparat (20) bis zu einem verschwindenden, gezielt auf Null einstellbaren Funktionsspalt (203) regelbar oder steuerbar ist.Device for supplying air to a fuel cell unit ( 10 ), with at least one turbine ( 17 ) with about an axis ( 102 ) rotatably mounted guide vanes ( 210 ) in a fuel cell exhaust stream of the fuel cell unit ( 10 ), whereby the turbine ( 17 ) a variable turbine nozzle ( 20 ), with which a functional gap ( 203 ) of the turbine ( 17 ), characterized in that the turbine nozzle ( 20 ) to a vanishing function gap that can be set to zero ( 203 ) is controllable or controllable. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (17) als Axialschieber (101) ausgebildet ist und einen starren Leitring (200) aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the turbine ( 17 ) as axial slide ( 101 ) is formed and a rigid guide ring ( 200 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Taschen (201) des Axialschiebers (101) Leitschaufeln (210) der Turbine (17) umgreifen, wobei der Funktionsspalt (203) zwischen den Taschen (201) und den Leitschaufeln (210) ausgebildet ist.Device according to claim 2, characterized in that pockets ( 201 ) of the axial slide ( 101 ) Guide vanes ( 210 ) of the turbine ( 17 ), whereby the function gap ( 203 ) between the pockets ( 201 ) and the guide vanes ( 210 ) is trained. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen (201) einen Matrizeneinsatz (100) so aufweisen, dass ein relatives Gleiten der Leitschaufeln (210) auf dem Matrizeneinsatz (100) ermöglicht ist.Device according to claim 2 or 3, characterized in that the pockets ( 201 ) a die insert ( 100 ) such that a relative sliding of the guide vanes ( 210 ) on the die insert ( 100 ) is possible. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrizeneinsatz (100) eine höhere Elastizität aufweist als die Leitschaufeln (210) oder umgekehrt.Device according to claim 4, characterized in that the die insert ( 100 ) has a higher elasticity than the guide vanes ( 210 ) or the other way around. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrizeneinsatz (100) aus Teflon und die Leitschaufeln (210) aus Aluminiumwerkstoff gebildet sind.Device according to claim 5, characterized in that the die insert ( 100 ) made of teflon and the guide vanes ( 210 ) are formed of aluminum material. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitapparat (20) einen beweglichen Ring (250) aufweist, der durch eine Anpresskraft auf Stirnseiten (213) einer oder mehreren drehbaren Leitschaufel(n) (210) pressbar ist.Device according to claim 1, characterized in that the distributor ( 20 ) a movable ring ( 250 ), which by a contact force on end faces ( 213 ) one or more rotatable vane (s) ( 210 ) is pressable. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft hydraulisch oder pneumatisch aufbringbar ist.Device according to claim 7, characterized in that the contact pressure can be applied hydraulically or pneumatically. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresskraft von einem Verdichter (16) einer Druckluftseite der Brennstoffzelleneinheit (10) abnehmbar ist.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the contact pressure of a compressor ( 16 ) a compressed air side of the fuel cell unit ( 10 ) is removable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (250) turbinengehäuseseitig mit wenigstens einem Kolbenring (251) abgedichtet ist.Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the ring ( 250 ) turbine housing side with at least one piston ring ( 251 ) is sealed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Brennstoffzellenabgasstrom zwischen der Brennstoffzelleneinheit (10) und der Turbine (17) eine Brennkammer (36) angeordnet ist.Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that in the fuel cell exhaust gas flow between the fuel cell unit ( 10 ) and the turbine ( 17 ) a combustion chamber ( 36 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen der Anpresskraft ein Federelement (103) vorgesehen ist.Apparatus according to claim 7, characterized in that for applying the contact pressure a spring element ( 103 ) is provided. Verfahren zur Luftversorgung einer Brennstoffzelleneinheit (10) mit wenigstens einer Turbine (17) in einem Brennstoffzellenabgasstrom der Brennstoffzelleneinheit (10), wobei die Turbine (17) mit einem variablen Turbinenleitapparat (20) einen Funktionsspalt (203) der Turbine (17) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenleitapparat (20) bis zu einem verschwindenden Funktionsspalt (203) geregelt oder gesteuert wird.Method for supplying air to a fuel cell unit ( 10 ) with at least one turbine ( 17 ) in a fuel cell exhaust stream of the fuel cell unit ( 10 ), whereby the turbine ( 17 ) with a variable turbine nozzle ( 20 ) a function gap ( 203 ) of the turbine ( 17 ), characterized in that the turbine nozzle ( 20 ) to a vanishing function gap ( 203 ) is regulated or controlled. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betriebspunkt der Brennstoffzelleneinheit (10) abhängig von der Größe des Funktionsspalts (203) eingestellt wird.A method according to claim 13, characterized in that an operating point of the fuel cell unit ( 10 ) depending on the size of the function gap ( 203 ) is set.
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