气流分配装置及其电化学能量转换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电化学技术领域，特别是一种气流分配装置及其电化学能量转换装置，其中气流分配装置包括主体，所述主体包括相对设置的第一端面和第二端面，所述主体上开设有贯穿所述第一端面和

【技术实现步骤摘要】
气流分配装置及其电化学能量转换装置


[0001]本专利技术涉及电化学
，特别是涉及一种气流分配装置及其电化学能量转换装置
。

技术介绍

[0002]目前，固体氧化物燃料电池
(SOFC)
和固体氧化物电解池
(SOEC)
可以统称为固体氧化物电池
(SOC)
，固体氧化物电池
(SOC)
是先进的电化学能量存储和转换装置，在清洁能源发电及
CO2
转化领域都有着广泛的应用前景
。
固体氧化物燃料电池
(SOFC)
是一种可以把燃料和氧化剂中储存的化学能直接转化成电能的能量转换装置
。
其具有较高的工作温度，通常在
700
～
1000℃
范围内，所以在发电的同时可以利用它的余热来实现热电联供，能量利用效率可高达
90
％
。
固体氧化物电解池
(SOEC)
是一种将电能和热能转化为化学能的电化学装置，其反应是固体氧化物燃料电池的逆反应
。
作为当今电解水制氢的主要技术路线之一，
SOEC
通常在
700
－
850℃
下运行，电解效率高达
85
％～
95
％
。
[0003]在固体氧化物电池
(SOC)
工作时，为了提高其发电功率或制氢输出，通常会将多个电池堆串联形成模组，然而由于电堆
、
流体管路等存在制造及装配偏差，导致进入各个电池堆的流量分配不均，极大的限制了模组的原料流体利用率
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：提供一种气流分配装置及其电化学能量转换装置，减少了各个电堆分支线路之间压损差异百分比，从而使由于电堆
、
流体管路压损偏差造成的流量偏差得到了优化，从而促使各电堆获得流量相同且稳定的气流通入，保证了模组的原料流体利用率
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种气流分配装置，包括主体，所述主体包括相对设置的第一端面和第二端面，所述主体上开设有贯穿所述第一端面和
\
或所述第二端面设置的排气通道，所述主体上还开设有增压损通道，所述增压损通道的两端分别连通所述排气通道和所述主体的外侧壁
。
[0006]本专利技术实施例一种气流分配装置与现有技术相比，其有益效果在于：主体上设置有连通的增压损通道和排气通道，流体由增压损通道的入口进入主体中，通过增压损通道到达排气通道，再通过排气通道进入电堆中
。
通过在气流均匀分配装置中增加增压损通道的这一设计，再通过排气通道将增加了压损的流体送入电堆中，可大大增加各个电堆分支线路的整体压损，减少了各个电堆分支线路之间压损差异百分比，从而使由于电堆
、
流体管路压损偏差造成的流量偏差得到了优化，从而促使各电堆获得流量相同且稳定的气流通入，保证了模组的原料流体利用率
。
[0007]本专利技术实施例的气流分配装置，所述增压损通道在垂直于其通道方向上的截面的当量直径
D1
的范围包括
0.5mm
－
20mm。
[0008]本专利技术实施例的气流分配装置，所述增压损通道的长度
L
的范围满足：
500
＊
D1≥L
≥25
＊
D1。
[0009]本专利技术实施例的气流分配装置，所述排气通道的截面的当量直径
D2
的范围满足：
20
＊
D1≥D2≥D1。
[0010]本专利技术实施例的气流分配装置，所述主体内形成有气流均分腔，所述增压损通道通过所述气流均分腔与所述排气通道连通
。
[0011]本专利技术实施例的气流分配装置，所述气流均分腔与所述增压损通道相交处为第一截面，设所述第一截面的截面面积为
S2
，设所述增压损通道在垂直于其通道方向上的截面面积为
S1
，所述
S1
和所述
S2
满足：5＜
S2
：
S1
＜
100。
[0012]本专利技术实施例的气流分配装置，所述气流均分腔的体积
V1
和所述主体的体积
V2
之间满足：
1/15≤V1/V2≤1/6。
[0013]本专利技术实施例的气流分配装置，所述主体远离所述排气通道的一侧设置有进气通道，所述进气通道连通有出气腔室
。
[0014]本专利技术实施例的气流分配装置，所述主体的外侧壁上形成有耳座，所述耳座包括进气耳座和出气耳座，所述进气耳座和所述出气耳座均包括耳座本体和形成于所述耳座本体内的中空通气部，所述出气腔室与所述出气耳座的所述中空通气部连通，所述增压损通道与所述进气耳座的所述中空通气部连通
。
[0015]本专利技术还提供了一种电化学能量转换装置，包括至少一个电堆和上述实施例任一项所述的气流分配装置，所述电堆和所述气流分配装置堆叠设置并抵接于所述第一端面和
/
或所述第二端面，所述气流分配装置的排气通道连通所述电堆的气流进入口，所述气流分配装置的进气通道连通所述电堆的气流排出口
。
[0016]本专利技术实施例一种电化学能量转换装置与现有技术相比，其有益效果在于：本申请的电化学能量转换装置实现了电堆的进气和出气集成在一块气流均匀分配装置中，集成度较高，占用空间小，成本低，同时通过在气流均匀分配装置中增加增压损通道的这一设计，再通过排气通道将增加了压损的流体送入电堆中，实现了电化学能量转换装置中多电堆的气流均匀分配，提高了电化学能量转换装置抵抗气流流量
、
电流
、
热值
、
温度等参数波动的能力
。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到
。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种实施例的气流分配装置的外部示意图；
[0019]图2是本专利技术一种实施例的气流分配装置的去掉最外侧板体的内部示意图；
[0020]图3是本专利技术一种实施例的气流分配装置的爆炸示意图
[0021]图4是本专利技术一种实施例的气流分配装置去掉另一最外侧板体的内部结构的仰视示意图；
[0022]图5是图4中
A
－
A
处的剖面示意图；
[0023]图6是本专利技术另一种实施例的气流分配装置的外部示意图；
[0024]图7是本专利技术另一种实施例的气流分配装置去掉最外侧板体的内部结构的仰视示意图；
[0025]图8是本专利技术又一种实施例的气流分配装置的外部示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种气流分配装置，其特征在于：包括主体，所述主体包括相对设置的第一端面和第二端面，所述主体上开设有贯穿所述第一端面和
\
或所述第二端面设置的排气通道，所述主体上还开设有增压损通道，所述增压损通道的两端分别连通所述排气通道和所述主体的外侧壁
。2.
根据权利要求1所述的气流分配装置，其特征在于：所述增压损通道在垂直于其通道方向上的截面的当量直径
D1
的范围包括
0.5mm
－
20mm。3.
根据权利要求2所述的气流分配装置，其特征在于，所述增压损通道的长度
L
的范围满足：
500
＊
D1≥L≥25
＊
D1。4.
根据权利要求2所述的气流分配装置，其特征在于，所述排气通道的截面的当量直径
D2
的范围满足：
20
＊
D1≥D2≥D1。5.
根据权利要求1所述的气流分配装置，其特征在于：所述主体内形成有气流均分腔，所述增压损通道通过所述气流均分腔与所述排气通道连通
。6.
根据权利要求5所述的气流分配装置，其特征在于，所述气流均分腔与所述增压损通道相交处的截面设置为为第一截面，设所述第一截面的截面面积为
S2
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈烁烁，肖宇，
申请(专利权)人：深圳三环电子有限公司，
类型：发明
国别省市：