具有保温结构的燃料电池装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种具有保温结构的燃料电池装置，包括：壳体、燃料电池堆、风扇、分流装置与进气装置。壳体是以隔热材质制作，且具有封闭的内部空间。燃料电池堆设置于内部空间。风扇用来将位于内部空间的空气自阴极燃料入口吸入至燃料电池堆的内部，以及将位于燃料电池堆内部的阴极生成物、剩余空气、与燃料电池堆所产生的热量自阴极燃料出口排出于内部空间中。分流装置用来分流自燃料电池堆所排出的该热量，使得分流后的热量的一部分能够维持在内部空间。进气装置具有供外界空气进入的气孔，用来延长进入气孔后的外界空气到达阴极燃料入口的路径长度。

Fuel cell device with thermal insulation structure

The invention provides a fuel cell device with a heat insulation structure, which comprises a shell, a fuel cell stack, a fan, a shunt device and an air inlet device. The shell is made of heat insulating material and has a closed inner space. The fuel cell stack is arranged in the interior space. The fan will be located in the internal space of the air to fuel from the cathode to the internal suction entrance of the fuel cell stack, and will be located in the fuel cell stack, the resultant cathode residual air and fuel cell stack heat generated from the cathode fuel outlet for internal space. The diverting device is used to split the heat discharged from the fuel cell stack so that a portion of the heat after the shunt can be maintained in the interior space. The intake device has an air hole for external air to extend the path of the outside air entering the air hole to the cathode fuel inlet.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种燃料电池装置，特别是关于一种具有保温结构的燃 料电池装置。
技术介绍
美国专利早期公开公报US20040166389《燃料电池系统(Fuel Cell System)》已揭露了一种燃料电池系统，其利用帮浦(Pump)直接将气 体(Gas)注入至燃料电池阴极的入口，并且，自阴极的出口所排出的阴 极生成物以及剩余空气，则会通过热交换器(Heat exchanger)，最后被排放至外界。当低温(甚至于寒冷)的外界空气直接被注入至燃料电池的阴极时， 低温的外界空气对燃料电池会造成降温的影响，如此，则对于电化学反 应的操作环境形成不利影响。再者，过于低温的外界空气直接被注入至 燃料电池的阴极时，往往会造成燃料电池的操作环境其温度的大量降温, 此时，则极有可能会发生阴极生成物直接在燃料电池内部发生冷凝现象， 而产生冷凝水，如此，则更不利于燃料电池的发电效能。本专利技术的专利技术人有鉴于上述习知燃料电池系统对于阴极燃料的供应 手段的缺失，乃亟思专利技术而改良一种具有保温结构的燃料电池装置，来 改善上述缺失
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种具有保温结构的燃料电池装置，将燃料电 池堆设置在一个隔热壳体的内部空间，使得燃料电池堆能够在适当地环 境温度中进行运作。为达上述的目的，本专利技术提供一种具有保温结构的燃料电池装置， 包括壳体、燃料电池堆、风扇、分流装置与进气装置；壳体是以隔热 材质制作，且具有一封闭的内部空间；燃料电池堆设置于壳体的内部空 间，且燃料电池堆具有一阴极燃料入口以及一阴极燃料出口；风扇用来 将位于内部空间的空气自阴极燃料入口吸入至燃料电池堆的内部，以及 将位于燃料电池堆内部的阴极生成物、剩余空气、与燃料电池堆所产生 的热量自阴极燃料出口排出；分流装置用来分流自燃料电池堆所排出的 热量，使得分流后的该热量的一部分能够维持在内部空间；进气装置设 置于内部空间，以及具有供外界空气进入的一气孔，用来延长进入气孔 后的外界空气到达阴极燃料入口的路径长度。为能对本专利技术的构造、特征及其使用功效有更深一层的认识与了解， 兹举较佳的可行实施例并配合图式详细说明如下附图说明图1显示本专利技术具有保温结构的燃料电池装置的第一实施例的架构图。 图2显示本专利技术具有保温结构的燃料电池装置的第二实施例的架构图。 图3显示本专利技术具有保温结构的燃料电池装置的第三实施例的架构图。 图4显示本专利技术第三实施例的变化实施例。 图5显示本专利技术分流装置的变化实施的架构图。主要组件符号说明1燃料电池装置10 壳体11 内部空间12 外侧壁13 内侧壁 13,壁14 中空空间15 隔热材质16 进气装置161 气孔162 进气通道163 空气滤清器17 分流装置171 分流口172 分流板173 分流槽 173a端壁174 孔洞175 通道 20 燃料电池堆21 燃料电池单元 21a 阴极燃料入口 21b 阴极燃料出口 30、 30，风罩40 风扇41 出风口60 帮浦具体实施例方式图1显示本专利技术具有保温结构的燃料电池装置的第一实施例的架构 图，图2显示本专利技术具有保温结构的燃料电池装置的第二实施例的架构 图，以及图3显示本专利技术具有保温结构的燃料电池装置的第三实施例的 架构图。本专利技术的燃料电池装置l包括有壳体IO、燃料电池堆20、风 罩30、风扇40、混合槽50与帮浦60所构成，下文将详述该些构件。在第一、二、三实施中，燃料电池堆20是设置于内部空间11，且燃 料电池堆20可由一个以上的燃料电池单元21所积层堆栈而成。本专利技术 所采用的燃料电池单元21可以采用习知燃料电池，例如采用习知直接甲 醇燃料电池。各个燃料电池单元21乃各设置有阴极燃料入口 21a以及阴 极燃料出口 21b。位于内部空间11的空气可自该些阴极燃料入口 21a进 入于燃料电池堆20的内部。同时，位于燃料电池堆20内部的阴极生成 物、剩余空气、甚至于燃料电池堆20所产生的热量等可自该些阴极燃料 出口 21b排出。壳体IO采用隔热材质制作，且具有一个封闭的内部空间11。如图1 所示，壳体10的第一实施例乃在外侧壁12与内侧壁13的中间形成一个 密闭中空空间14。如图2所示，壳体10的第二种实施例乃在壁13，的内 侧面上贴附一层隔热材质15，该隔热材质15的较佳实施例可以选用石绵 瓦或隔热绵等材质，藉此加大隔热层的厚度。由于壳体10具有保温的效 果，能够减缓位于内部空间11的热量的逸失。内部空间11乃设置有进气装置16。如图1所示，进气装置16设置 在位于风扇40下方的位置。如图2、 3所示，进气装置16改采设置在内 部空间11的左、右顶U。在第一、二、三实施例中，进气装置16的较佳实施例乃包含气孔161、进气通道162。空气滤清器163可以选择是否采 用，空气滤清器163乃复盖住气孔161，可用来过滤外界空气中的杂质， 甚至于有害于燃料电池的化学物质如一氧化碳(CO)、 二氧化氮(N02)、 二氧化硫(S02)等等。空气滤清器163的较佳实施例乃可选择滤纸或滤 棉。外界的空气可自空气滤清器163进入至进气通道162。进入后的外界 空气必须先通过进气通道162，如此可将进入气孔161后的外界空气，延 缓到达至阴极燃料入口21a，也就是说，进气通道162用来延长进入气孔 161的外界空气到达阴极燃料入口 21a的路径长度。因此，进气装置16 除了具备进气功能以外，尚具备縮减到达至阴极燃料入口 21a的空气温 度的温差范围的功能。在第一实施例中，进气通道162可朝向气孔161的方向往下倾斜。 当若有水气在内部空间11凝结成液态水时，该液态水可滴至于进气通道 162，再向气孔161滴出。在第一、二实施例中，内部空间11乃设置有分流装置17。在第三实 施例中，分流装置17乃设置在壳体10外部。分流装置17的功能是用来 分流自燃料电池堆20的阴极燃料出口 21b所排出的热量，分流装置17 会导引部分热量流出内部空间11，以及导引另一部分热量回流到内部空 间11，如此使得热量的一部分能够维持在内部空间11。如图1所示的第一实施例，分流装置17设置在风扇40的出风口 41 附近。分流装置17乃包括分流口 171与分流板172，其中分流板172的 一端连接于分流口 171。自出风口 41所排出的热量会碰撞分流板172， 因此， 一部分热量受到分流而仍维持在内部空间11。如图2所示的第二实施例，分流装置17紧密靠着风扇40的出风口 41而设置。分流装置17乃包括分流口 171与分流槽173，而分流槽173 设置于分流口 171的上方。分流槽173将分流装置17分成上半部与下半部，该上半部具有数个贯穿孔洞174，而该下半部是一个通道175，且通 道-175连通于该些孔洞174。自出风口 41所排出的热量会进入至分流口 171与分流槽173,藉由孔洞174的数量与大小的设计，则可控制该热量 的多寡使其仍维持在内部空间11。如图3所示的第三实施例，分流装置17与风扇40乃设置在壳体10 外部，并且利用风罩30连接于该些阴极燃料出口 21b与风扇40之间。 分流装置17紧密靠着风扇40的出风口 41而设置。分流装置17乃包括 分流口 171与分流槽173，而分流槽173设置于分流口 171的上方。分流 槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有保温结构的燃料电池装置，包括：　一壳体，该壳体是以隔热材质制作，且具有一封闭的内部空间；　一燃料电池堆，设置于该壳体的内部空间，且该燃料电池堆具有一阴极燃料入口以及一阴极燃料出口；　一风扇，设置于该内部空间，以及用 来将位于该内部空间的空气自该阴极燃料入口吸入至该燃料电池堆的内部，以及将位于该燃料电池堆内部的阴极生成物、剩余空气、与该燃料电池堆所产生的热量自该阴极燃料出口排出；　一分流装置，设置于该内部空间，以及用来分流自该燃料电池堆所排出的该热 量，该分流装置用来导引部分该热量流出该内部空间，以及用来导引另一部分该热量回到该内部空间，藉此使得该热量的一部分能够维持在该内部空间；　一进气装置，设置于该内部空间，以及具有供外界空气进入的一气孔，用来延长进入气孔后的外界空气到达该阴 极燃料入口的路径长度。

【技术特征摘要】
1、一种具有保温结构的燃料电池装置，包括一壳体，该壳体是以隔热材质制作，且具有一封闭的内部空间；一燃料电池堆，设置于该壳体的内部空间，且该燃料电池堆具有一阴极燃料入口以及一阴极燃料出口；一风扇，设置于该内部空间，以及用来将位于该内部空间的空气自该阴极燃料入口吸入至该燃料电池堆的内部，以及将位于该燃料电池堆内部的阴极生成物、剩余空气、与该燃料电池堆所产生的热量自该阴极燃料出口排出；一分流装置，设置于该内部空间，以及用来分流自该燃料电池堆所排出的该热量，该分流装置用来导引部分该热量流出该内部空间，以及用来导引另一部分该热量回到该内部空间，藉此使得该热量的一部分能够维持在该内部空间；一进气装置，设置于该内部空间，以及具有供外界空气进入的一气孔，用来延长进入气孔后的外界空气到达该阴极燃料入口的路径长度。2、 如权利要求1所述的具有保温结构的燃料电池装置，其特征在于-该风扇设置于该燃料电池堆的阴极燃料出口或该燃料电池堆的阴极燃料 入口。3、 如权利要求1所述的具有保温结构的燃料电池装置，其特征在于: 该分流装置面对设置于该风扇的出风口 。4、 如权利要求1所述的具有保温结构的燃料电池装置，其特征在于: 该分流装置包括一分流口与一分流板。5、 如权利要求2所述的具有保温结构的燃料电池装置，其特征在于: 进一步包括一风罩，固设于该风扇与该阴极燃料出口之间。6、 如权利要求2所述的具有保温结构的燃料电池装置，其特征在于 进一步包括一风罩，固设于该风扇与该阴极燃料入口之间。7、 一种具有保温结构的燃料电池装置，包括一壳体，该壳体是以隔热材质制作，且具有一封闭的内部空间；一燃料电池堆，设置于该壳体的内部空间，且该燃料电池堆具有一阴极燃料入口以及一阴极燃料出口 ；一风扇，设置于该内部空间，以及用来将位于该内部空间的空气自 该阴极燃料入口吸入至该燃料电池堆的内部，以及将位于该燃料电池堆 内部的阴极生成物、剩余空气、与该燃料电池堆所产生的热量自该阴极 燃料出口排出；一分流装置，设置于该内部空间，且连接于该风扇或连接于该阴极 燃料出口，以及用来分流自该燃料电池堆所排出的该热量，该分流装置 用来导引部分该热量流出该内部空间，以及用来导引另一部分该热量回 到该内部空间，藉此使得该热量的一部分能够维持在该内部空间；一进气装置，设置于该内部空间，以及具有供外界空气进入的一气 孔，用来延长进入气孔后的外界空气到达该阴极燃料入口的路径长度。8、 如权利要求7所述的具有保温结构的燃料电池装置，其特征在于: 该风扇设置于该燃料电池堆的阴极燃料出口或该燃料电池堆的阴极燃料 入口。9、 如权利要求7所述的具有保温结构的燃料电池装置，其特征在于: 该分流装置紧靠着设置于该风扇的出风口 。10、 如权利要求7所述的具有保温结构的燃料电池装置，其特征在于该...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓丰毅，林拓均，沈坤昇，许锡铭，
申请(专利权)人：英属盖曼群岛商胜光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：KY[开曼群岛]