具有水冷式散热装置的燃料电池制造方法及图纸

一种具有水冷式散热装置的燃料电池，包括：燃料供应单元，用于供应一定比率的燃料；重整器，用于通过从该燃料供应单元接收燃料来产生包含氢气的含氢气体；堆单元，用于通过该重整器产生的含氢气体与单独供应的氧之间的电化学反应来产生电力和热量；水箱，其连接至该堆单元的一侧，用于利用该堆单元产生的热量来加热该水箱中所含的水；电源转换器，其连接至该堆单元的一侧，用于将该堆单元产生的电力转换为交流电，并且该电源转换器具有多个散热板；以及强制散热单元，用于强制冷却所述散热板以及用于加热该水箱中所含的水。

【技术实现步骤摘要】
具有水冷式散热装置的燃料电池
本专利技术涉及一种具有水冷式(water type)散热装置的燃料电池，更具体地，涉及一种能够通过收集(取回)经散热板散发到燃料电池外的热量来加热燃料电池内部水箱(或水容器)中存储的水，并且能够利用水冷式散热结构来提高散热效果的具有水冷式散热装置的燃料电池。
技术介绍
近来，从发电厂产生的热力或水力用以产生建筑物中使用的电力。从发电厂产生的电能经电力传输线供应至位于各地的建筑物(例如每所房屋)，所供应的电能用以运行电视机、电冰箱、空调等，从而使生活便利。但是，为了获得所用的电能，发电厂中燃烧油或煤以产生热能，然后将热能转换为电能，因此，与使用的燃料能量相比，发电效率相当低。此外，将发电厂产生的电能经电力传输线供应至各地的建筑物时，发生很大的能量损失，因此，与消耗的燃料能量相比，降低了各建筑物中使用的电能的效率。也就是说，各建筑物中使用的电能是通过消耗非常大量的燃料能量而获得。另外，诸如油或煤之类的大量燃料的燃烧会产生污染物，从而导致环境污染。因此，近来正在开发燃料电池，以能够提供很高的能量效率，并且产生环境友好的电能。这种燃料电池是指利用从外部连续供应的燃料与空气之间的电化学反应，将燃料中所含的化学能直接转换为电能的装置。图1为示出现有技术的具有散热装置的燃料电池结构的示意图，图2为示出图1中散热板结构的立体图。如图所示，现有技术的燃料电池包括：燃料供应单元10，用于供应一定量的燃料；重整器20，用于通过从燃料供应单元10接收燃料来产生包含氢气的含氢气体和热量；堆单元30，用于通过重整器20产生的氢与单独供应的氧之间的电化学反应来产生电力和热量；电源转换器(power converter)40，用于将堆单元30产生的电力转换为交流电(AC)；以及水箱(或水容-->器)50，用于利用堆单元30产生的热量来供应热水。重整器(reformer)20包括：脱硫反应器(DS)21，用于引入水、空气以及从燃料供应单元10供应的燃料，从而去除燃料中所含的硫；蒸汽重整器(SR)22，用于使燃料与蒸汽发生反应；高温蒸汽反应器(HTSR)23，用于使一氧化碳与蒸汽发生反应；低温蒸汽反应器(LTSR)24，用于将一氧化碳转换为二氧化碳；部分氧化反应器(PRO)25，用于将未氧化的一氧化碳转换为二氧化碳；反应炉26，用于通过重整过程和氢提纯过程从燃料中产生氢；以及燃烧器27，通过与反应炉26接触连接，用于向反应炉26供应所需热量。堆单元30通过堆叠多个单元电池而实现，并且包括阳极31、电解膜32和阴极33。电源转换器40是指一种用于将堆单元30产生的直流电(DC)转换为可用于家庭的交流电的装置。电源转换器40中设置有多个用于运行转换器41和逆变器42的装置(未示出)。各装置均耦接至散热板，以将所产生的热量散发到外部。沿散热板43的厚度方向向上具有一定长度的多个散热片43a设置在散热板43的上端表面，从而通过增加散热板43与空气之间的接触面积来快速进行散热板43的散热。散热扇44设置在散热板43的一侧，用以冷却散热板43。连接管线60将堆单元30的下端部与水箱50的下端部相连接，水箱50内的水经该连接管线60流入及流出，从而能够利用堆单元30产生的热量来加热水箱50中所含的水。通过将连接管线60连接至水箱50的下端部，通过水的对流，较冷的水位于水箱50的下侧，而较热的水位于其上侧，从而减少了对水进行加热所用的时间。但是，对于现有技术的燃料电池，是利用散热板43的散热片43a和散热扇44将电源转换器40产生的热量排出电源转换器40。这里，散热板43中使用的空气冷却方法没有提供快速冷却效果。此外，电源转换器40产生的热量未被收集而是被排放出去，这导致能量的利用效率低下。
技术实现思路
-->因此，本专利技术的目的在于提供一种具有水冷式散热装置的燃料电池，其能够通过收集(取回)经散热板散发到燃料电池外的热量来加热燃料电池内部水箱(或水容器)中存储的水，并且能够利用水冷式散热结构来提高散热效果。为获得这些以及其它优点，并且根据本专利技术的意图，如在此具体实施和广泛描述的，本专利技术提供一种具有水冷式散热装置的燃料电池，包括：燃料供应单元，用于供应一定比率的燃料；重整器，用于通过从该燃料供应单元接收燃料来产生包含氢气的含氢气体；堆单元，用于通过该重整器产生的含氢气体与单独供应的氧之间的电化学反应来产生电力和热量；水箱，其连接至该堆单元的一侧，用于利用该堆单元产生的热量来加热该水箱中所含的水；电源转换器，其连接至该堆单元的一侧，用于将该堆单元产生的电力转换为交流电，并且该电源转换器具有多个散热板；以及强制散热单元，用于强制冷却所述散热板以及用于加热该水箱中所含的水。通过以下结合附图对于本专利技术的具体描述，本专利技术的前述以及其它目的、特征、方案和优点将更为明显。附图说明附图包含在说明书中并构成说明书的一部分，用以提供对于本专利技术的进一步理解，附图示出本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释专利技术原理。在附图中：图1为示出现有技术的具有散热装置的燃料电池结构的示意图；图2为示出图1中散热板结构的立体图；图3为示出根据本专利技术一实施例的具有散热装置的燃料电池结构的示意图；以及图4为示出图3中散热板的立体图。具体实施方式以下参考附图详细描述本专利技术。本专利技术提供一种具有水冷式散热装置的燃料电池，包括：燃料供应单元，用于供应一定比率的燃料；重整器，用于通过从燃料供应单元接收燃料来产-->生包含氢气的含氢气体；堆单元，用于通过重整器产生的含氢气体与单独供应的氧之间的电化学反应来产生电力和热量；水箱，其连接至堆单元的一侧，用于利用堆单元产生的热量来加热水箱中所含的水；电源转换器，其连接至堆单元的一侧，用于将堆单元产生的电力转换为交流电，并且该电源转换器具有多个散热板；以及强制散热单元，用于强制冷却散热板以及用于加热水箱中所含的水。以下参考附图对本专利技术进行详细说明。图3为示出根据本专利技术一实施例的具有散热装置的燃料电池结构的示意图，图4为示出图3中散热板的立体图。如图所示，根据本专利技术实施例的具有水冷式散热装置的燃料电池包括：燃料供应单元100，用于供应一定比率的燃料；重整器200，用于通过从燃料供应单元100接收燃料来产生包含氢气的含氢气体；堆单元300，用于通过重整器200产生的含氢气体与单独供应的氧之间的电化学反应来产生电力和热量；水箱500，其连接至堆单元300的一侧，用于利用堆单元300产生的热量来加热该水箱中所含的水；电源转换器400，其连接至堆单元300的一侧，用于将堆单元300产生的电力转换为交流电，并且该电源转换器400具有多个散热板430；以及强制散热单元，用于强制冷却散热板430以及用于加热水箱500中所含的水。重整器200包括：脱硫反应器(DS)210，用于引入水、空气以及从燃料供应单元100供应的燃料，从而去除燃料中所含的硫；蒸汽重整器(SR)220，用于使燃料与蒸汽发生反应；高温蒸汽反应器(HTSR)230，用于使一氧化碳与蒸汽发生反应；低温蒸汽反应器(LTSR)240，用于将一氧化碳转换为二氧化碳；部分氧化反应器(PRO)250，用于将未氧化的一氧化碳转换为二氧化碳；反应炉260，用于通过重整过程和氢提纯过程从燃料中产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有水冷式散热装置的燃料电池，包括：燃料供应单元，用于供应一定比率的燃料；重整器，用于通过从该燃料供应单元接收燃料来产生包含氢气的含氢气体；堆单元，用于通过该重整器产生的含氢气体与单独供应的氧之间的电化学反应来产 生电力和热量；水箱，连接至该堆单元的一侧，用于利用该堆单元产生的热量来加热该水箱中所含的水；电源转换器，连接至该堆单元的一侧，用于将该堆单元产生的电力转换为交流电，并且该电源转换器具有多个散热板；以及强制散热单元，用 于强制冷却所述散热板以及用于加热该水箱中所含的水。

【技术特征摘要】
KR 2005-8-22 10-2005-00770001、一种具有水冷式散热装置的燃料电池，包括：燃料供应单元，用于供应一定比率的燃料；重整器，用于通过从该燃料供应单元接收燃料来产生包含氢气的含氢气体；堆单元，用于通过该重整器产生的含氢气体与单独供应的氧之间的电化学反应来产生电力和热量；水箱，连接至该堆单元的一侧，用于利用该堆单元产生的热量来加热该水箱中所含的水；电源转换器，连接至该堆单元的一侧，用于将该堆单元产生的电力转换为交流电，并且该电源转换器具有多个散热板；以及强制散热单元，用于强制冷却所述散热板以及用于加热该水箱中所含的水。2、如权利要求1所述的燃料电池，其中，该强制散热单元是分支管，该分支管从用于将该堆单元与该水箱相连接的连接管线分支出来，然后经所述散热板与该连接管...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泰元，崔弘，
申请(专利权)人：LG电子株式会社，LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]