Kühlervorrichtung

Die Erfindung betrifft ein Kühlerpassivierungsverfahren für einen in einem Kraft fahrzeug montierten Kühlmittelkühler einer Kühlervorrichtung gemäß dem Gegen stand des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem eine solche Kühlervorrich tung sowie eine Verwendung eines Kraftfahrzeugs zur Passivierung eines Kühlmit telkühlers einer Kühlervorrichtung.

Ein Kühlerpassivierungsverfahren für einen Kühlmittelkühler einer Kühlervorrich tung ist in dem Dokument DE 102019209249 A1 beschrieben, wobei zur Passi vierung einer mit einem Flussmittel versehenen Aluminiumoberfläche vorgesehen ist, auf dieselbe eine Passivierungslösung aufzubringen, so dass durch eine Re aktion der Passivierungslösung mit der mit dem Flussmittel versehenen Alumini umoberfläche eine Passivierungsschicht erzeugt wird. Nachteilig an diesem Küh lerpassivierungsverfahren ist, dass im Rahmen der Fierstellung eines solchen Kühlmittelkühlers bzw. einer solchen Kühlervorrichtung stets ein zusätzlicher Ver fahrensschritt zur Beschichtung vorzusehen ist, wodurch entsprechende Kühler passivierungsverfahren relativ teuer sind.

Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, ein verbessertes oder zumindest eine an dere Ausführungsform für ein Kühlerpassivierungsverfahren anzugeben. Insb. soll der Versuch unternommen werden, den zusätzlichen Beschichtungsverfahrens schritt einzusparen.

Bei der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe insb. durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegen stand der abhängigen Ansprüche und der Beschreibung.

Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, ein Kühlerpassivierungsverfahren für ein Kühlmittelkühler einer Kühlervorrichtung anzugeben, welches Durchgeführt wird, wenn der Kühlmittelkühler bereits in einem Kraftfahrzeug montiert ist.

Das Kühlerpassivierungsverfahren für einen in einem Kraftfahrzeug montierten Kühlmittelkühler einer Kühlervorrichtung gemäß der Erfindung sieht hierzu die nachfolgenden Schritte vor:

1) Bereitstellen einer Kühlervorrichtung mit Kühlmittelkühler, der mindestens einen Aluminiumkühlkanal mit einer mit Flussmittel versehenen Kühleroberfläche auf weist;

2) Bereitstellen der Kühlervorrichtung in einem Kraftfahrzeug;

3) Inbetriebnahme der Kühlervorrichtung und einer Brennstoffzelle des Kraftfahr zeugs;

4) Bereitstellen einer wässrigen Passivierungslösung aus bereitgestelltem Passi vierungsschichtbildnermaterial und Brennstoffzellenabwasser, welches im Rah men des Betriebs der Brennstoffzelle als Reaktionsprodukt derselben bereitge stellt wird,

5) Aufbringen der bereitgestellten Passivierungslösung auf die mit dem Flussmittel versehene Kühleroberfläche des mindestens einen Aluminiumkühlkanals, so dass die Passivierungslösung mit der mit dem Flussmittel versehenen Kühler oberfläche des mindestens einen Aluminiumkühlkanals unter Zufuhr von durch den Kühlmittelkühler bereitgestellter Wärmeenergie unter Ausbildung einer Pas sivierungsschicht reagiert.

Dadurch kann die Ausbildung einer Passivierungsschicht während des Betriebs des Kraftfahrzeugs erfolgen, also zumindest, wenn dessen Kühlervorrichtung und Brennstoffzelle aktiviert sind. Die Passivierungsschicht wird sozusagen „in-situ“ ausgebildet. Dadurch kann ein zusätzlicher Beschichtungsverfahrensschritt, der wie erwähnt üblicherweise im Rahmen der Herstellung eines entsprechenden Kühlmittelkühlers erfolgt, entfallen. Dadurch ist das angegebene Kühlerpassivie rungsverfahren relativ kostengünstig. Ferner kann durch die bereitgestellte Passi vierungsschicht praktisch kein Korrosionsangriff an den Kühleroberflächen bzw. den Aluminiumkühlkanälen erfolgen, so dass gemäß dem vorgeschlagenen Küh lerpassivierungsverfahren beschichtete Kühlmittelkühler mit relativ hohen Lebens dauern überzeugen können.

Zweckmäßigerweise kann vorgesehen sein, dass das Passivierungsschichtbild nermaterial nach Schritt 4) bereitgestellt wird, indem es in einer auswechselbaren Feststoffkartusche bevorratet wird. Eine wässrige Passivierungslösung nach Schritt 4) kann dabei bereitgestellt werden, indem die Feststoffkartusche von Brennstoffzellenabwasser durchströmt wird, wobei sich das darin bevorratete Pas sivierungsschichtbildnermaterial kontinuierlich, d.h. über einen gewissen vorgege benen Zeitraum, in diesem Brennstoffzellenabwasser löst und mit demselben aus geschwemmt wird. Hierdurch ist eine relativ einfache Realisierungsmöglichkeit zur Bevorratung von Passivierungsschichtbildnermaterial sowie zur Bereitstellung von wässriger Passivierungslösung angegeben.

Alternativ kann das Passivierungsschichtbildnermaterial nach Schritt 4) bereitge stellt wird, indem es in einem als Brennstoffzellenabwasservorratsbehälter be- zeichneten Behälter angeordnet und bevorratet wird. Hierbei bietet es sich zweck mäßigerweise an, eine wässrige Passivierungslösung nach Schritt 4) bereitzustel len, indem in dem Brennstoffzellenabwasservorratsbehälter von der Brennstoff zelle im Rahmen ihres Betriebs bereitgestelltes Brennstoffzellenabwasser bevor ratet wird, wobei sich das im Brennstoffzellenabwasservorratsbehälter angeord nete und bevorratete Passivierungsschichtbildnermaterial kontinuierlich in diesem Brennstoffzellenabwasser löst und mit demselben ausgeschwemmt wird. Auch hierdurch ist eine relativ einfache Realisierungsmöglichkeit zur Bevorratung von Passivierungsschichtbildnermaterial sowie zur Bereitstellung von wässriger Passi vierungslösung angegeben.

Zweckmäßigerweise kann das Aufbringen der Passivierungslösung nach Schritt 5) realisiert werden, indem eine Berieselungsanlage der Kühlervorrichtung genutzt wird. Hierbei kann die Passivierungslösung mittels der Berieselungsanlage der Kühlervorrichtung so auf die mit Flussmittel versehene Kühleroberfläche des min destens einen Aluminiumkühlkanals aufgesprüht werden, dass die Kühleroberflä che zumindest abschnittsweise oder vollständig mit Passivierungslösung benetzt wird. Zweckmäßigerweise kann eine solche Berieselungseinrichtung Wasser und/oder Passivierungslösung mit einem relativ geringen Druck, insb. einem Über druck von maximal 5 bar gegenüber der Standerdatmosphäre oder einem Abso lutdruck von maximal 5 bar, arbeiten. D.h. insbesondere, dass die Berieselungs einrichtung Wasser und/oder Passivierungslösung mit einem relativ geringen Druck, insb. einem Überdruck von maximal 5 bar gegenüber der Standerdat mosphäre oder einem Absolutdruck von maximal 5 bar, auf eine Kühleroberfläche des Kühlmittelkühlers sprüht, so dass dieselbe zumindest großflächig und zweck mäßigerweise vollständig benetzt ist. Die Berieselungsanlage wird seither im Be trieb der Brennstoffzelle zur Kühlleistungssteigerung des Kühlmittelkühlers einge setzt, wobei eine Kühlleistungssteigerung erreicht wird, indem Wasser auf den Kühlmittelkühler aufgesprüht wird und dieses endotherm verdunstet, wodurch sich die mit Wasser benetzten Komponenten des Kühlmittelkühler abkühlen. Durch das zusätzliche Versprühen von Passivierungslösung kann die Berieselungsanlage eine Zusatzfunktion erfüllen, was den Vorteil mit sich bringt, dass auf anderweitige Injektoren zum Einbringen der Passivierungslösung verzichtet werden kann. Dadurch ist eine entsprechende Kühlervorrichtung und/oder das mit derselben durchgeführte Kühlerpassivierungsverfahren relativ ressourcenschonend und kos tengünstig. Weiter kann vorgesehen sein, dass mittels der Berieselungsanlage Brennstoffzel lenabwasser, welches im Rahmen des Betriebs der Brennstoffzelle als Reaktions produkt anfällt, versprüht wird. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn dem Brennstoff zellenabwasser ein vorgegebener oder vorgebbarer Massestrom oder Volumen strom von Passivierungslösung oder direkt Passivierungsschichtbildnermaterial beigemengt wird bzw. in dieses eingebracht wird. Dadurch kann sozusagen eine Mischung aus Brennstoffzellenabwasser und Passivierungslösung und/oder Pas sivierungsschichtbildnermaterial bereitgestellt und auf die mit Flussmittel verse hene Kühleroberfläche des mindestens einen Aluminiumkühlkanals aufgesprüht werden, wobei die besagte Kühleroberfläche bevorzugt zumindest abschnittsweise oder vollständig benetzt wird. Durch die Beimengung der Passivierungslösung und/oder des Passivierungsschichtbildnermaterials zum Brennstoffzellenabwasser kann das chemische Potential des Brennstoffzellenabwasser soweit reduziert wer den, dass ein Korrosionsangriff des Kühlmittelkühlers bzw. der Kühleroberfläche des mindestens einen Aluminiumkühlkanals praktisch ausgeschlossen werden kann.

Zweckmäßig ist weiterhin, wenn das besagte Brennstoffzellenabwasser mittels der Berieselungsanlage in einem Sprühstrahl auf die mit Flussmittel versehene Küh leroberfläche des mindestens einen Aluminiumkühlkanals gesprüht wird, so dass die Kühleroberfläche zumindest abschnittsweise oder vollständig benetzt wird. Hierbei kann eine wässrige Passivierungslösung nach Schritt 4) bevorzugt bereit gestellt werden, indem Passivierungsschichtbildnermaterial direkt in diesen Sprüh strahl aus Brennstoffzellenabwasser eingeleitet wird.

Grundsätzlich ist es auch vorstellbar, dass zum Aufbringen der Passivierungslö sung nach Schritt 5) statt einer Berieselungsanlage zusätzlich oder alternativ eine Benebelungsanlage verwendet wird. Eine solche Benebelungsanlage kann Was ser und/oder Passivierungslösung mit einem relativ geringen Druck, insb. einem Überdruck von maximal 5 bar gegenüber der Standerdatmosphäre oder einem Ab solutdruck von maximal 5 bar, auf eine Kühleroberfläche des Kühlmittelkühlers ver sprühen, so dass dieselbe zumindest großflächig und zweckmäßigerweise voll ständig benetzt ist.

Zweckmäßigerweise kann eine Berieselungsanlage und/oder eine Benebelungs anlage Wasser und/oder Passivierungslösung durch Spritzen oder Rotation verne beln.

'Aufsprühen mittels einer Berieselungsanlage" und "Aufspritzen mittels einer Be rieselungsanlage" ist im Sinne der Erfindung zweckmäßigerweise als eine Auftra gung von Wasser und/oder Passivierungslösung in relativ großen Fluidtropfen zu verstehen. Im Unterschied dazu versteht die Erfindung unter "Aufsprühen mittels einer Benebelungsanlage" und "Aufspritzen mittels einer Benebelungsanlage" zweckmäßigerweise eine Auftragung von Wasser und/oder Passivierungslösung in relativ kleinen Fluidnebeltropfen. Zweckmäßigerweise sind die Fluidtropfen hin sichtlich ihrer Abmessungen und/oder ihres Fluidvolumens größer als die Fluidne beltropfen.

Weiterhin kann das Versprühen von Brennstoffzellenabwasser und/oder von Pas sivierungslösung mittels der Berieselungsanlage mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Massestrom oder Volumenstrom von Brennstoffzellenabwasser und/oder mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Massestrom oder Volumen strom von Passivierungslösung erfolgen. Natürlich kann das Brennstoffzellenab wasser und/oder die Passivierungslösung auch mit einem vorgegebenen oder vor gebbaren Druck beaufschlagt werden. Dadurch lässt sich zum einen die Kühlleis tung des Kühlmittelkühlers beeinflussen. Zum anderen kann aber auch der Auftrag der Passivierungslösung beeinflusst werden, so dass sich bspw. die Reaktion der selben kontrollieren und somit die Ausbildung der Passivierungsschicht steuern lässt.

Zweckmäßigerweise kann das Aufbringen der Passivierungslösung nach Schritt 5) auch dadurch realisiert werden, dass die Passivierungslösung bezüglich eines den Kühlmittelkühler durchströmenden Kühlluftstroms aus Kühlluft stromauf des Kühl mittelkühlers in den Kühlluftstrom eingebracht wird, so dass die Passivierungslö sung mit dem Kühlluftstrom an den mindestens einen Aluminiumkühlkanal des Kühlmittelkühlers transportiert und dessen Kühleroberfläche zumindest abschnitts weise oder vollständig mit Passivierungslösung benetzt wird. Dadurch kann bspw. die Sprühwirkung, falls die Passivierungslösung mit einer Berieselungsanlage auf den Kühlmittelkühler gesprüht wird, unterstützt werden.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Passivierungsschicht in einem einzigen Verfahrensdurchlauf ausgebildet wird, wozu die Schritte 1) bis 5) lediglich ein ein ziges Mal durchgeführt werden. Alternativ kann man, um eine kontinuierliche Aus bildung einer stabilen Passivierungsschicht zu erreichen, die Schritte 1) bis 5) mehrfach oder dauerhaft wiederholt durchführen. Hierdurch wird eine stabile Pas sivierungsschicht bereitgestellt, durch die hindurch praktisch kein Korrosionsangriff an den Kühleroberflächen bzw. den Aluminiumkühlkanälen erfolgen kann.

Insb. können bei der mehrfachen oder dauerhaften Durchführung der Schritte 1) bis 5) eine Reihe von Rücklösungs- und Abscheidereaktionen bewirkt werden, die eine kontinuierliche Homogenisierung der Passivierungsschicht realisieren.

Zweckmäßigerweise ist die bevorratete Menge bzw. Volumen von Passivierungs schichtbildnermaterial praktischerweise so eingestellt, dass die Passivierungs schicht erst vollständig ausgebildet ist, wenn das bevorratete Passivierungs schichtbildnermaterial aufgebraucht ist. Hierbei können die Schritte 1) bis 5) so oft wiederholt werden, bis das bevorratete Passivierungsschichtbildnermaterial gänz lich aufgebracht ist. Dadurch ist die Menge bzw. das Volumen von bevorratetem Passivierungsschichtbildnermaterial auf das erforderliche Maß zur Bereitstellung einer vollständigen Passivierungsschicht begrenzt, wodurch die Kühlervorrichtung relativ leichtgewichtig und/oder das mit derselben durchgeführte Kühlerpassivie rungsverfahren relativ kostengünstig ist.

Die Erfindung kann den alternativen oder zusätzlichen Grundgedanken umfassen, eine Kühlervorrichtung für eine Brennstoffzelle anzugeben. Diese kann mit einer solchen Brennstoffzelle in einem Kraftfahrzeug montiert und vorzugsweise zur Durchführung eines Kühlerpassivierungsverfahrens gemäß der vorhergehenden Beschreibung eingerichtet sein. Es ist vorgesehen, dass eine entsprechende Küh lervorrichtung zumindest mit einem Kühlmittelkühler zum Kühlen eines Kühlmittels für eine Brennstoffzelle ausgerüstet ist, wobei der Kühlmittelkühler ein zusammen hängendes Kühlernetz aus mindestens einem eine Kühleroberfläche bildenden Aluminiumkühlkanal aufweist. Hierbei kann ein entsprechender Aluminiumkühlka nal zweckmäßigerweise aus jeder beliebigen Aluminiumlegierung hergestellt sein. Durch den mindestens einen Aluminiumkühlkanal führt ein Kühlmittelfluidpfad für einen Kühlfluidstrom aus Kühlmittel, so dass der mindestens eine Aluminiumkühl kanal sozusagen von Kühlmittel durchströmt oder durchströmbar ist. Die Kühler vorrichtung weist weiterhin einen Kühlluftfluidpfad für einen Kühlluftstrom aus Kühl luft auf. Der Kühlluftfluidpfad bzw. der Kühlluftstrom ist um den mindestens einen Aluminiumkühlkanal herumgeführt, so dass dieser von Kühlluft umströmt oder um- strömbar ist. Hierdurch sind Kühlluft und Kühlmittel thermisch kontaktiert, so dass Wärmeenergie getauscht werden kann. Zweckmäßigerweise bildet dabei das Kühlmittel eine Wärmequelle und die Kühlluft eine Wärmesenke. Ferner ist vorge sehen, dass die Kühlervorrichtung einen Behälter aufweist, in dem ein Passivie rungsschichtbildnermaterial angeordnet und bevorratet ist. Mittels des Behälters kann das Passivierungsschichtbildnermaterial in Brennstoffzellenabwasser, wel ches im Rahmen des Betriebs der Brennstoffzelle als Reaktionsprodukt bereitge stellt ist, einbringbar oder eingebracht sein, wodurch das Passivierungsschichtbild nermaterial vollständig in diesem Brennstoffzellenabwasser gelöst und eine wäss rige Passivierungslösung bereitgestellt ist. Weiterhin hat die Kühlervorrichtung eine bezüglich des Kühlluftstroms stromauf des Kühlmittelkühlers angeordnete Berie selungsanlage, mittels der im Betrieb der Kühlervorrichtung Brennstoffzellenab wasser und/oder Passivierungslösung stromauf des Kühlmittelkühlers in den Kühl luftstrom einbringbar oder eingebracht ist, wobei Brennstoffzellenabwasser und/o der Passivierungslösung mittels des Kühlluftstroms an den mindestens einen Alu miniumkühlkanal transportiert und dessen Kühleroberfläche zumindest abschnitts weise, vorzugsweise zwischen 70% bis 95% der Kühleroberfläche, oder vollstän dig benetzt ist. An den Benetzten Stellen kann die Passivierungslösung mit der mit dem Flussmittel versehenen Kühleroberfläche des mindestens einen Aluminium kühlkanals und mit vom Kühlmittel am Kühlmittelkühler bereitgestellter Wärme energie unter Ausbildung einer Passivierungsschicht reagieren. Dadurch kann die Ausbildung einer Passivierungsschicht sozusagen im Betrieb des Kraftfahrzeugs, also zumindest, wenn dessen Kühlervorrichtung und Brennstoffzelle aktiviert sind, als „in-situ“ erfolgen. Ein separater Beschichtungsschritt der im Rahmen der Her stellung der ist daher nicht mehr erforderlich.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn sich das besagte Passivierungsschichtbildner material aus den nachfolgenden komplexbildenden- und schichtbildenden Chemi kalien bildet oder diese Chemikalien aufweist, wobei die nachfolgende Liste nicht abschließend ist:

- Dicarbonsäuren, insb. Glutarsäure, Weinsäure, Fumarsäure, Sebacinsäure, und/oder

- fluoridische Komplexbilder auf Basis von Zirkonaten und Lanthanen, und/oder

- Orthosillikate, Metasillikate, organische Silikate, und/oder - Silane, und/oder

- Siloxane, und/oder

- wässrige Suspensionen von Polyurethanen und/oder Ethanolaminen, und/oder

- Chitosane, und/oder

- Phosphate, und/oder

- Borate als Additive, insb. Inhibitoren.

Hierbei können insb. die Borate, Chitosane oder Phosphate die Bildung eines Sili- zium-Aluminium-Dipols (Korrosionszelle) an einer Kühleroberfläche des mindes tens einen Aluminiumkühlkanals unterbinden. Die vorgeschlagenen Chemikalien sind umweltverträglich und kommen natürlich vor.

Um eine hohe Beständigkeit der Passivierungsschicht zu erreichen, kann zweck mäßigerweise vorgesehen sein, dass die ausgebildete Passivierungsschicht in Wasser unlöslich ist und/oder dass die ausgebildete Passivierungsschicht eine si- likatische Aluminiumoxihydratschicht ist.

Es ist ferner möglich, dass der besagte Behälter der Kühlervorrichtung durch eine auswechselbare Feststoffkartusche oder einen Brennstoffzellenabwasservorrats behälter gebildet ist. Hierbei kann die Feststoffkartusche oder der Brennstoffzel lenabwasservorratsbehälter von Brennstoffzellenabwasser durchström bar oder durchströmt sein, wobei das im Behälter angeordnete und bevorratete Passivie rungsschichtbildnermaterial entweder durch einen sich langsam lösenden Feststoff oder durch eine Feststoffschüttung gebildet ist.

Die Erfindung kann den alternativen oder zusätzlichen weiteren Grundgedanken umfassen, eine Verwendung eines Kraftfahrzeugs zur Passivierung eines Kühlmit telkühlers einer Kühlervorrichtung des Kraftfahrzeugs anzugeben. Ein entspre chendes Kraftfahrzeug weist dabei mindestens eine Brennstoffzelle und eine im Kraftfahrzeug integrierte Kühlervorrichtung nach der vorhergehenden Beschrei bung auf, wobei am Kraftfahrzeug Passivierungsschichtbildnermaterial angeordnet und bevorratet ist und wobei die Kühlervorrichtung zur Durchführung des Kühler passivierungsverfahrens nach der vorhergehenden Beschreibung eingerichtet ist, um den Kühlmittelkühler der Kühlervorrichtung während des Betriebs der Brenn stoffzelle und der Kühlervorrichtung, also im Betrieb des Kraftfahrzeugs, zu passi vieren.

Zusammenfassend bleibt festzuhalten: Die vorliegende Erfindung betrifft vorzugs weise ein Kühlerpassivierungsverfahren für einen in einem Kraftfahrzeug montier ten Kühlmittelkühlereiner Kühlervorrichtung. Im Rahmen des Kühlerpassivierungs verfahrens ist vorgesehen, dass eine Kühlervorrichtung mit Kühlmittelkühler bereit gestellt wird, wobei letzterer mindestens einen Aluminiumkühlkanal mit einer mit Flussmittel versehenen Kühleroberfläche aufweist. Die Kühlervorrichtung wird in einem Kraftfahrzeug bereitgestellt, bspw. montiert, und anschließend mit mindes tens einer Brennstoffzelle des Kraftfahrzeugs in Betrieb genommen. Um am Kühl mittelkühler eine Passivierungsschicht auszubilden ist vorgesehen, dass eine zu vor bereitgestellte wässrige Passivierungslösung aus Passivierungsschichtbildner material und Brennstoffzellenabwasser auf die mit dem Flussmittel versehene Küh leroberfläche des mindestens einen Aluminiumkühlkanals aufgebracht wird, wobei die Passivierungslösung mit der mit dem Flussmittel versehenen Kühleroberfläche des mindestens einen Aluminiumkühlkanals unter Zufuhr von durch den Kühlmit telkühler bereitgestellter Wärmeenergie unter Ausbildung einer Passivierungs schicht reagiert.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen, aus der Zeichnung und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, son dern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Be zugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten be ziehen.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 eine stark vereinfachte perspektivische Ansicht eines bevorzugten

Ausführungsbeispiels einer zur Durchführung des erfindungsgemä ßen Kühlerpassivierungsverfahrens geeigneten erfindungsgemäßen Kühlervorrichtung.

Die Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer im Gesamten mit der Bezugsziffer 1 bezeichneten Kühlervorrichtung, die in erster Linie zur Kühlung ei nes Kühlmittels für eine nicht illustrierte Brennstoffzelle eines in Fig. 1 ebenfalls nicht illustrierten Kraftfahrzeugs dient. Die erfindungsgemäße Kühlervorrichtung 1 kann in einem solchen Kraftfahrzeug montiert sein und dort im Betrieb der Brenn stoffzelle und der Kühlervorrichtung 1 bzw. des Kraftfahrzeugs zur Passivierung eines Kühlmittelkühlers 2 der Kühlervorrichtung 1 dienen.

In Fig. 1 ist zunächst der besagte Kühlmittelkühler 2 der Kühlervorrichtung 1 illus triert, mit dem wie erwähnt ein Kühlmittel für die nicht illustrierte Brennstoffzelle gekühlt werden kann. Exemplarisch ist hierzu vorgesehen, dass der Kühlmittelküh- Ier 2 ein zusammenhängendes Kühlernetz 11 aus mehreren jeweils eine Kühler oberfläche 4 bildenden Aluminiumkühlkanälen 3 aufweist. Durch jeden dieser Alu miniumkühlkanäle 3 führt ein Kühlmittelfluidpfad 12 für einen Kühlfluidstrom 13 aus Kühlmittel, vorliegend ist in Fig. 1 der Übersichtlichkeit wegen lediglich ein einzel ner Kühlmittelfluidpfad 12 angedeutet. Dadurch ist jeder Aluminiumkühlkanal 3 von Kühlmittel durchströmt oder zumindest durchström bar. Das Kühlmittel selbst wird, von der Brennstoffzelle kommend, über einen Einlass 16 in den Kühlmittelkühler 2 eingeströmt und verlässt diesen über einen Auslass 17, die Strömungsrichtungen sind in Fig. 1 durch entsprechende Pfeile angedeutet. Weiterhin weist die Kühler vorrichtung 1 einen Kühlluftfluidpfad 14 für einen Kühlluftstrom 15 aus Kühlluft auf, der so um die Aluminiumkühlkanäle 3 herumgeführt ist, dass diese sozusagen von Kühlluft umströmt oder zumindest umströmbar sind. Flierdurch sind Kühlluft und Kühlmittel thermisch kontaktiert, so dass Wärmeenergie zwischen denselben aus getauscht werden kann. Zweckmäßigerweise bildet dabei das Kühlmittel eine Wär mequelle und die Kühlluft eine Wärmesenke.

Da die heutigen Brennstoffzellen in der Regel einen relativ hohen Kühlbedarf ha ben, ist es wünschenswert, die Kühlleistung des Kühlmittelkühlers 2 zu steigern. Die Kühlervorrichtung 1 besitzt hierzu eine bezüglich des Kühlluftstroms 15 strom auf des Kühlmittelkühlers 2 angeordnete Berieselungsanlage 10, die in Fig. 1 durch einen Kasten angedeutet ist. Die Berieselungsanlage 10 wird im Betrieb der Brenn stoffzelle mit Brennstoffzellenabwasser 7 der Brennstoffzelle, das im Rahmen des Betriebs der Brennstoffzelle als Reaktionsprodukt anfällt, gespeist und sprüht die ses Brennstoffzellenabwasser 7 in den Kühlluftstrom 15 ein. Das eingesprühte Brennstoffzellenabwasser 7 wird sodann mit dem Kühlluftstrom 15 stromab trans portiert und trifft auf den Kühlmittelkühler 2, wo es die Kühleroberflächen 4 der Aluminiumkühlkanäle 3 benetzt. Das so auf den Kühlmittelkühler 2 aufgebrachte Brennstoffzellenabwasser 7 verdunstet endotherm, wodurch sich die benetzten Aluminiumkühlkanäle 3 des Kühlmittelkühler 2 abkühlen und eine Steigerung der Kühlleistung eintritt. Jedoch kann das Brennstoffzellenabwasser 7 an den Kühler oberflächen 4 der Aluminiumkühlkanäle 3 zu Korrosionserscheinungen führen.

Um diese Korrosionserscheinungen zu verhindern, ist vorgesehen, dass an den Kühleroberflächen 4 der Aluminiumkühlkanäle 3 eine Passivierungsschicht 8 aus gebildet wird. Dies wird vorliegend im Betrieb der Brennstoffzelle und der Kühlvor richtung 1 bzw. im Betrieb des Kraftfahrzeugs erreicht, wozu die Kühlvorrichtung 1 einen Behälter aufweist, der vorliegend durch ein Kästchen angedeutet und durch einen Brennstoffzellenabwasservorratsbehälter 9 gebildet ist. Im Inneren des Brennstoffzellenabwasservorratsbehälters 9 ist ein Passivierungsschichtbildner material 6 angeordnet und bevorratet, welches vorliegend durch eine Feststoff schüttung abgebildet ist. Gleichermaßen könnte der Brennstoffzellenabwasservor ratsbehälter 9 mit dem Passivierungsschichtbildnermaterial 6 beschichtet sein. Wesentlich ist, dass der Brennstoffzellenabwasservorratsbehälter 9 von der Brenn stoffzelle bereitgestelltes Brennstoffzellenabwasser 7 wie ein Tank bevorratet, wo bei sich das darin befindliche Passivierungsschichtbildnermaterial 6 kontinuierlich in diesem Brennstoffzellenabwasser 7 löst, wodurch im Brennstoffzellenabwasser vorratsbehälter 9 eine wässrige Passivierungslösung 5 bereitgestellt ist. Diese Passivierungslösung 5 strömt aus dem Brennstoffzellenabwasservorratsbehälter 9 aus bzw. wird aus demselben ausgeschwemmt und mittels der Berieselungsan lage 10 stromauf des Kühlmittelkühlers 2 in den Kühlluftstrom 15 eingesprüht. Dadurch wird die Passivierungslösung 5 mittels des Kühlluftstroms 15 an die Alu miniumkühlkanäle 3 transportiert und benetzt dessen Kühleroberflächen 4. An den so benetzten Aluminiumkühlkanäle 3 kann nun eine chemische Reaktion erfolgen, derart, dass die Passivierungslösung 5 mit der mit dem Flussmittel versehenen Kühleroberfläche 4 der Aluminiumkühlkanäle 3 und mit vom Kühlmittel am Kühl mittelkühler 2 bereitgestellter Wärmeenergie unter Ausbildung der Passivierungs schicht 8 reagieren. Exemplarisch ist die im Brennstoffzellenabwasservorratsbe- hälter 9 bevorratete Menge von Passivierungsschichtbildnermaterial 6 so bemes sen, dass die Passivierungsschicht 8 vollständig ausgebildet werden kann, wobei, wenn das bevorratete Passivierungsschichtbildnermaterial 6 aufgebraucht ist, mit tels der Berieselungsanlage 10 lediglich Brennstoffzellenabwasser 7 auf den Kühl mittelkühler 2 aufgesprüht wird, wie bei herkömmlichen Kühlvorrichtungen.

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