氢气产生装置及氢气产生方法制造方法及图纸

技术编号:7240110 阅读:179 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种氢气产生装置,包括容纳槽、多孔隙结构及导引结构。容纳槽用来容纳反应溶液。固态反应物分布于多孔隙结构中。导引结构连接容纳槽,且用来将容纳槽内的反应溶液导引至多孔隙结构,使反应溶液与固态反应物反应产生氢气。此外,也提出一种氢气产生方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种氢气产生装置及一种氢气产生方法,且特别是关于一种使用固态反应物的氢气产生装置与一种使用固态反应物的氢气产生方法。
技术介绍
燃料电池(Fuel Cell,FC)是一种利用化学能直接转换为电能的发电装置,与传统发电方式比较之下,燃料电池具有低污染、低噪音、高能量密度以及较高的能量转换效率等优点,是极具未来前瞻性的干净能源。各类燃料电池依其运作原理及操作环境的不同而有不同的应用市场,以质子交换膜燃料电池为例,其操作原理为氢气在阳极催化剂层进行氧化反应,产生氢离子(H+)以及电子(e_) (PEMFC原理),或甲醇与水在阳极催化剂层进行氧化反应,产生氢离子(H+)、二氧化碳(CO2)以及电子(e_) (DMFC原理),其中氢离子可以经由质子传导膜传递至阴极,而电子则经由外部电路传输至负载作功之后再传递至阴极,此时供给阴极端的氧气会与氢离子及电子在阴极催化剂层进行还原反应并产生水。上述阳极所需的燃料氢气可通过固态硼氢化钠(NaBH4)储氢技术而得,其是将水加入固态硼氢化钠以反应产生氢气。为了减小燃料的体积,可将固态硼氢化钠压成锭状,因此水必须通过渗透的方式慢慢进入锭状的固态硼氢化钠中。当给水量不足时,水只会在锭状的固态硼氢化钠表面反应而无法渗入内部,而降低产生氢气的效率。此外,产生的氢气会使固态硼氢化钠表面起泡,使水更不易进入锭状的固态硼氢化钠内部。再者,当水与硼氢化钠反应时,锭状的硼氢化钠容易因气体生成而膨胀变形。台湾专利编号TW200738890、TW200640072及美国专利编号US7674540揭露了与燃料电池相关的技术。
技术实现思路
本专利技术提出一种氢气产生装置,可提升固态反应物与反应溶液产氢的效率。本专利技术提出一种氢气产生方法,可提升固态反应物与反应溶液产氢的效率。本专利技术的其它目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的,本专利技术之一实施例提供一种氢气产生装置,包括容纳槽、多孔隙结构、导引结构。容纳槽用来容纳反应溶液。固态反应物分布在多孔隙结构中。导引结构连接容纳槽,且用来将容纳槽内的反应溶液导引至多孔隙结构,使反应溶液与固态反应物反应而产生氢气。为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的,本专利技术之一实施例提供一种氢气产生方法。氢气产生方法包含提供多孔隙结构,其中固态反应物分布在多孔隙结构中,以及导引反应溶液至多孔隙结构内,以使固态反应物与反应溶液反应产生氢气。基于上述,在本专利技术的上述实施例中,通过导引结构,将反应溶液提供至多孔隙结构,使得反应溶液可直接与分布在多孔隙结构中的固态反应物进行反应,而提升产氢效率。此外,产生的氢气可直接通过多孔隙结构的孔洞逸出供燃料电池发电用。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举多个实施例,并配合附图, 详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一实施例的氢气产生装置的示意图。图2为本专利技术另一实施例的氢气产生装置的示意图。图3A为氢气产生方法的流程图。图;3B至图3C为利用图1氢气产生装置产生氢气的流程分解图。图3D至图3E为将固态反应物分布在多孔隙结构的流程分解图。图4A至图4B为另一种利用图1的氢气产生装置产生氢气的流程分解图。图4C至图4D为一种利用图1的氢气产生装置将固态催化剂分布在多孔隙结构的流程分解图。主要组件符号说明50a、50b、50c、50d 反应溶液60a、60b、60d 固态反应物60c 溶液70a 催化剂溶液70c:固态催化剂100,200 氢气产生装置110、210:容纳槽120、220 多孔隙结构130、230:导引结构140 泵M0:加压装置250 喷雾装置S602 S604 步骤具体实施例方式有关本专利技术的前述及其它
技术实现思路
、特点与功效,在以下配合参考图式的多个实施例的详细说明中,将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语,例如“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而非用来限制本专利技术。图1为本专利技术一实施例的氢气产生装置的示意图。请参考图1,本实施例的氢气产生装置100包括容纳槽110、多孔隙结构120及导引结构130。容纳槽110用来容纳反应溶液50a,而固态反应物60a则以粉末、粒子、晶体或其它形式分布于多孔隙结构120中(如 分布于多孔隙结构120的孔洞中,孔径大小约为5μπι 200μπι)。导引结构130连接容纳槽110,并配置于容纳槽110及多孔隙结构120之间,且用来将容纳槽110内的反应溶液50a 导引至多孔隙结构120,藉此,当反应溶液50a被导引至多孔隙结构120时,可直接与分布于多孔隙结构120中的固态反应物60a进行反应,而可提升产氢效率。详细而言,固态反应物60a均勻分布于多孔隙结构120中的孔洞中,利用导引结构 130可将反应溶液50a导引至多孔隙结构120。由于渗透作用,反应溶液50a从多孔隙结构 120的表面被输送至多孔隙结构120的多个孔洞中,而分别与存在于孔洞中的固态反应物 60a反应,利用反应溶液50a与固体反应物60a的接触面积变大,由此可提高产氢效率。此外,多孔隙结构120中的孔洞可作为气体通道,产生的氢气可直接通过多孔隙结构120的孔洞逸出供燃料电池发电用,且基于氢气是通过多个孔洞传送,故可避免存放固体反应物的多孔隙结构120因气体造成膨胀变形的情况产生。在实际应用上,本实施例的氢气产生装置100更包括泵140,泵140连接于导引结构130且用来将反应溶液50a导引至多孔隙结构120。然本专利技术不以此为限,也可通过其它方式对反应溶液进行导引,以下通过图2的实施例对此加以举例说明。图2为本专利技术另一实施例的氢气产生装置的示意图。请参考图2,本实施例的氢气产生装置200包括容纳槽210、多孔隙结构220及导引结构230。其中,容纳槽210、多孔隙结构220及导引结构230的构造与功能相似于上述实施例中的容纳槽110、多孔隙结构120 及导引结构130,相关说明请参阅上文,在此不再赘述。在本实施例中,氢气产生装置200更包括加压装置M0,加压装置240连接容纳槽 210且用来对容纳槽210进行加压,以使反应溶液50b通过导引结构230从容纳槽210传送至多孔隙结构220。另外,本实施例的氢气产生装置200更可包括喷雾装置250,喷雾装置250配置于导引结构230的末端,反应溶液50b用来通过喷雾装置250被喷洒于多孔隙结构220,由以使反应溶液50b能更均勻地渗入多孔隙结构220内而与固态反应物60b反应。以下实施例及图式为说明本专利技术的氢气产生方法。请参考图3A 3E,图3A为氢气产生方法的流程图;图3B 3C为利用图1氢气产生装置产生氢气的流程分解图;图3D 至图3E为将固态反应物分布于多孔隙结构的流程分解图。如图3A所示,本实施例氢气产生方法包括下列步骤步骤S602 提供多孔隙结构120,其中固态反应物60d分布于多孔隙结构120中; 以及步骤S604 导引反应溶液50c至多孔隙结构120内,以使固态反应物60d与反应溶液50c反应产生氢气。在步骤S602中,为分布固态反应物60d于多孔隙结构120中,还可包括下列方法 (请参阅图3D 3E)导引溶液60c本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王正周柏圭
申请(专利权)人:扬光绿能股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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