專利名稱：用于燃料電池的冷凝器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本創(chuàng)作是關(guān)于一種用于燃料電池裝置的冷凝器，且其特別是用以解決燃料電池在電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生水蒸氣的排放問(wèn)題。
背景技術(shù)：
燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。現(xiàn)今燃料電池的種類相當(dāng)多，依電解質(zhì)性質(zhì)不同可區(qū)分堿性燃料電池、磷酸燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電池、固態(tài)氧化物燃料電池等五種不同電解質(zhì)的燃料電池。
盡管燃料電池近幾年取得一些進(jìn)展，但在商業(yè)化方面仍然面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，包括其總體效率和功率密度低、水管理、熱管理、微小化和成本等。
目前許多燃料電池在電化學(xué)反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生水生成物，因此，如何處理水生成物的這項(xiàng)課題，在燃料電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，乃為一種亟待解決的事項(xiàng)之本創(chuàng)作的創(chuàng)作人有鑒于傳統(tǒng)燃料電池對(duì)于水生成物的處理存在有改良的必要，乃亟思改良而創(chuàng)作出一種可有效解決燃料電池的水生成物排放問(wèn)題的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本創(chuàng)作的主要目的是提供一種用于燃料電池裝置的冷凝器，用以將燃料電池所生成的水蒸氣凝結(jié)為水。
本創(chuàng)作的另一目的是提供一種用于燃料電池裝置的冷凝器，用以捕獲燃料電池所生成的水蒸氣，且將水蒸氣限制在該冷凝器內(nèi)部。
為達(dá)成本創(chuàng)作上述目的，本創(chuàng)作提供一種用于燃料電池的冷凝器，是包括至少一個(gè)以上的散熱件以及殼體。該散熱件是設(shè)置于殼體的內(nèi)部容室，其中該散熱件的一部分是設(shè)置于殼體的內(nèi)壁上。殼體是一種具有該內(nèi)部容室的封閉結(jié)構(gòu)，且具有一進(jìn)氣口、一排氣口及至少一個(gè)以上的出水口，其中殼體的內(nèi)壁是具有一引流結(jié)構(gòu)，且該內(nèi)部容室的底端是一坡道結(jié)構(gòu)，以及該出水口是位于該坡道結(jié)構(gòu)較低側(cè)的末端。
為使熟悉該項(xiàng)技術(shù)人員了解本創(chuàng)作的目的、特征及功效，茲通過(guò)下述具體實(shí)施例，并配合附圖，對(duì)本創(chuàng)作詳加說(shuō)明如后。


圖1A顯示本創(chuàng)作用于燃料電池的冷凝器的剖面圖。
圖1B是本創(chuàng)作用于燃料電池的冷凝器的剖面?zhèn)纫晥D。
圖2是放大顯示本創(chuàng)作中殼體的內(nèi)壁表面結(jié)構(gòu)圖。
圖3是本創(chuàng)作冷凝器的一變化實(shí)施例的剖面俯視圖。
符號(hào)說(shuō)明冷凝器(1)殼體(10)內(nèi)部容室(100)進(jìn)氣口(102)排氣口(104) 出水口(106)坡道結(jié)構(gòu)(108)透氣不透液膜(110)引流結(jié)構(gòu)(112)溝渠結(jié)構(gòu)(1120)散熱件(12) 冷凝器(3)殼體(30) 散熱件(32)冷卻風(fēng)扇(34)具體實(shí)施方式
圖1A顯示本創(chuàng)作用于燃料電池的冷凝器(1)的剖面圖。圖1B是本創(chuàng)作用于燃料電池的冷凝器(1)的剖面?zhèn)纫晥D。同時(shí)參考圖1A及圖1B，本創(chuàng)作冷凝器(1)是包括殼體(10)及至少一個(gè)以上的散熱件(12)。其中，殼體(10)是一種具有內(nèi)部容室(100)的封閉結(jié)構(gòu)，且殼體(10)具有進(jìn)氣口(102)、排氣口(104)及至少一個(gè)以上的出水口(106)。殼體(10)例如可以采行箱型的封閉結(jié)構(gòu)。進(jìn)氣口(102)是直接連接或是管徑連接至燃料電池裝置(圖中未顯示)的氣態(tài)生成物的出口。此外，進(jìn)氣口(102)是可以設(shè)置在殼體(10)的側(cè)壁，排氣口(104)是可以設(shè)置在殼體(10)的上壁。
再者，如圖1B所示，本創(chuàng)作冷凝器(1)特別于內(nèi)部容室(100)的底端采行坡道結(jié)構(gòu)(108)，而且出水口(106)是設(shè)置于坡道結(jié)構(gòu)(108)較低側(cè)的末端。坡道結(jié)構(gòu)(108)與出水口(106)的設(shè)置目的，可以舉直接甲醇燃料電池裝置來(lái)作為范例說(shuō)明，直接甲醇燃料電池裝置所生成的水蒸氣乃自進(jìn)氣口(102)而進(jìn)入于冷凝器(1)的內(nèi)部。當(dāng)水蒸氣受到該些散熱件(12)的散熱作用，而凝結(jié)成液態(tài)的水時(shí)，凝結(jié)水可以依附著坡道結(jié)構(gòu)(108)而順勢(shì)向較低側(cè)來(lái)流動(dòng)，然后自出水口(106)流出至冷凝器(1)的外部。當(dāng)然，所回收的凝結(jié)水可再為燃料電池利用。
又如圖1A及圖1B所示，散熱件(12)例如可以采行散熱鰭片的結(jié)構(gòu)，而且散熱件(12)可以通過(guò)設(shè)置于殼體(10)的內(nèi)壁上等實(shí)施方式來(lái)設(shè)置于殼體(10)的內(nèi)部容室(100)。再如圖1A所示，本創(chuàng)作冷凝器(1)可進(jìn)一步包括透氣不透液膜(110)。透氣不透液膜(110)是可緊緊地覆蓋住排氣口(104)，且固定于殼體(10)。通過(guò)以上設(shè)置，直接甲醇燃料電池裝置所生成的水蒸氣將能夠在內(nèi)部容室(100)中通暢移動(dòng)且均勻分布于各個(gè)區(qū)域。
接著，請(qǐng)參考圖2所示。圖2是放大顯示本創(chuàng)作中殼體(10)的內(nèi)壁表面結(jié)構(gòu)圖。殼體(10)的內(nèi)壁是具有引流結(jié)構(gòu)(112)，引流結(jié)構(gòu)(112)可以采行至少一條以上的溝渠結(jié)構(gòu)(1120)。為使殼體(10)的內(nèi)壁具有較佳的引流效果，通常實(shí)施上溝渠結(jié)構(gòu)(1120)的寬度W范圍是介于0.2毫米至1毫米之間，且溝渠結(jié)構(gòu)(1120)的縱深D范圍是介于0.2毫米至2毫米之間。當(dāng)然，殼體(10)的內(nèi)壁上的引流結(jié)構(gòu)(112)并非僅能夠限定于圖2所示的溝渠結(jié)構(gòu)(1120)，其也能夠變化為至少一條以上的金屬絲結(jié)構(gòu)，或者是至少一個(gè)以上的微顆粒結(jié)構(gòu)等其它同樣具有引流效果的結(jié)構(gòu)。
圖3是本創(chuàng)作冷凝器(3)的一變化實(shí)施例的剖面俯視圖。如圖3所顯示，散熱件(32)同樣是設(shè)置于殼體(30)的內(nèi)壁上，不過(guò)散熱件(32)的一部分是在殼體(30)的內(nèi)部容室(300)，而散熱件(32)的另一部分則設(shè)置于殼體(30)的外部。再者，本創(chuàng)作冷凝器(3)可進(jìn)一步包括冷卻風(fēng)扇(34)，冷卻風(fēng)扇(34)是設(shè)置于殼體(30)的外部，且面向散熱件(32)于殼體(30)外部的那一部分。如此，冷卻風(fēng)扇(34)便可以輔助加速散熱件(32)的散熱效果，致使散熱件(32)有較大的溫度差，而促進(jìn)本創(chuàng)作冷凝器(3)的冷凝效果。
為了使本創(chuàng)作冷凝器具有較佳冷凝效果，冷凝器的殼體(10)、(30)的材質(zhì)可使用熱傳導(dǎo)材料(例如金屬材料)來(lái)制成。此外，適用于本創(chuàng)作冷凝器的燃料電池裝置可以是單一燃料電池或燃料電池堆(stack)。
本創(chuàng)作冷凝器可用以將燃料電池裝置所生成的水蒸氣凝結(jié)為水，且所捕獲的水蒸氣全部被限制在冷凝器的內(nèi)部容室(100)、(300)，而不會(huì)讓燃料電池裝置所生成的水蒸氣被任意排放，此項(xiàng)即為本創(chuàng)作的優(yōu)點(diǎn)所在。
本創(chuàng)作的另一項(xiàng)特點(diǎn)，在于內(nèi)部容室(100)底端的坡道結(jié)構(gòu)(108)以及殼體(10)內(nèi)壁的引流結(jié)構(gòu)(112)的設(shè)計(jì)。上述設(shè)計(jì)使得水蒸氣凝結(jié)成的液態(tài)水滴可以利用引流結(jié)構(gòu)(112)的毛細(xì)作用以及坡道結(jié)構(gòu)(108)本身的坡度來(lái)加速形成凝結(jié)水，因而大幅縮短冷凝器進(jìn)行冷凝作業(yè)所需的時(shí)間，此項(xiàng)亦即本創(chuàng)作的又一優(yōu)點(diǎn)之所在。
雖然本創(chuàng)作已以具體實(shí)施例揭露如上，然其所揭露的具體實(shí)施例并非用以限定本創(chuàng)作，任何熟悉此技術(shù)人員，在不脫離本創(chuàng)作的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，其所作的更動(dòng)與潤(rùn)飾都屬于本創(chuàng)作的范疇，本創(chuàng)作的保護(hù)范圍當(dāng)根據(jù)本申請(qǐng)的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種用于燃料電池的冷凝器，其特征在于，是包括至少一個(gè)以上的散熱件，是設(shè)置于一殼體的內(nèi)部容室，其中該散熱件的一部分是設(shè)置于該殼體的內(nèi)壁上；該殼體，是具有該內(nèi)部容室的封閉結(jié)構(gòu)，且具有一進(jìn)氣口、一排氣口及至少一個(gè)以上的出水口，其中該殼體的內(nèi)壁是具有一引流結(jié)構(gòu)，且該內(nèi)部容室的底端是一坡道結(jié)構(gòu)，以及該出水口是位于該坡道結(jié)構(gòu)較低側(cè)的末端。
2.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，該散熱件的另一部分是設(shè)置于該殼體的外部。
3.如權(quán)利要求2所述的冷凝器，其特征在于，進(jìn)一步包括一冷卻風(fēng)扇，是設(shè)置于該殼體的外部，且面向該散熱件的該另一部分。
4.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，該進(jìn)氣口，是設(shè)置在該殼體的側(cè)壁。
5.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，該排氣口，是設(shè)置在該殼體的上壁。
6.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，該引流結(jié)構(gòu)，是具有至少一條以上的溝渠結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，該引流結(jié)構(gòu)，是具有至少一條以上的金屬絲結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，該引流結(jié)構(gòu)，是具有至少一個(gè)以上的微顆粒結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，進(jìn)一步包括一透氣不透液膜，是覆蓋住該排氣口，且該透氣不透液膜是固定于該殼體。
10.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，該散熱件，是一散熱鰭片。
11.如權(quán)利要求1所述的冷凝器，其特征在于，該殼體，是一熱傳導(dǎo)材料。
12.如權(quán)利要求11所述的冷凝器，其特征在于，該熱傳導(dǎo)材料，是一金屬材料。
13.如權(quán)利要求6所述的冷凝器，其特征在于，該溝渠結(jié)構(gòu)的寬度范圍是介于0.2毫米至1毫米之間，且該溝渠結(jié)構(gòu)的縱深范圍是介于0.2毫米至2毫米之間。
專利摘要本設(shè)計(jì)是一種用于燃料電池的冷凝器，是包括至少一個(gè)以上的散熱件以及殼體。該散熱件是設(shè)置于殼體的內(nèi)部容室，其中該散熱件的一部分是設(shè)置于殼體的內(nèi)壁上。殼體是一種具有該內(nèi)部容室的封閉結(jié)構(gòu)，且具有一進(jìn)氣口、一排氣口及至少一個(gè)以上的出水口，其中殼體的內(nèi)壁是具有一引流結(jié)構(gòu)，且該內(nèi)部容室的底端是一坡道結(jié)構(gòu)，以及該出水口是位于該坡道結(jié)構(gòu)較低側(cè)的末端。通過(guò)實(shí)施本設(shè)計(jì)的冷凝器，可有效解決燃料電池在電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生水蒸氣的排放問(wèn)題。
文檔編號(hào)H01M8/02GK2924801SQ20062012043
公開(kāi)日2007年7月18日 申請(qǐng)日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者陳建安, 莊文瑞, 許錫銘, 張倉(cāng)銘, 蔡銘煌 申請(qǐng)人:奇鋐科技股份有限公司, 勝光科技股份有限公司