專利名稱：燃料電池車的防泡緩沖箱的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池車的防泡緩沖箱(buffer tank)的結(jié)構(gòu)，其用于減少緩沖箱內(nèi)氣泡的產(chǎn)生。
背景技術(shù)：
通常，燃料電池系統(tǒng)在疊層(stack)工作溫度6(TC和70。C之間運行， 需要散熱器具有更大的散熱能力和更多數(shù)量的冷卻劑。如果冷卻劑循 10 環(huán)回路中更多數(shù)量的冷卻劑流入緩沖箱，則環(huán)境中的空氣將被吸入冷 卻劑箱，由此劣化冷卻能力和導(dǎo)致泵內(nèi)氣蝕現(xiàn)象(cavitation phenomenon)以致于破壞冷卻泵。為使反應(yīng)熱消散，由冷卻劑冷卻疊層，和去離子水(DI-water)用作 燃料電池疊層的冷卻劑從而濕潤疊層。在一種類型中，冷卻劑直接濕 15潤疊層內(nèi)部，其要求適宜的調(diào)整水平衡從而起到濕潤的作用。為在疊 層中達到水平衡，流動的冷卻劑總數(shù)可以瞬間減少或增加，和為實現(xiàn) 此種現(xiàn)象，在疊層中設(shè)置緩沖箱。因為大量的冷卻劑流入或流出緩沖箱，同時緩沖箱的一側(cè)暴露在 大氣壓中，冷卻劑表面的氣泡可以被吸入和該氣泡可以在冷卻回路中 20循環(huán)。氣泡在冷卻回路中循環(huán)可以破壞冷卻泵的葉片和可以產(chǎn)生噪音。發(fā)明簡述本發(fā)明致力于提供燃料電池車的防泡緩沖箱(bnffer tank)的結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點在于可以限制緩沖箱內(nèi)氣泡的產(chǎn)生從而防止損害冷卻泵和穩(wěn)定 維持疊層的性能。25 本發(fā)明的示例性實施方式提供燃料電池車的防泡緩沖箱的結(jié)構(gòu)， 其包括布置在延伸入緩沖箱的內(nèi)部空間的輸入管一個端部的第一防 泡部分，以便在冷卻劑流入緩沖箱時去除產(chǎn)生的氣泡，流入和流出的 冷卻劑通過疊層歧管沿著冷卻循環(huán)管線流入緩沖箱；和沿其縱向布置 在緩沖箱內(nèi)部的第二防泡部分具有格子(lattice)形狀，以便除去冷卻劑 內(nèi)所含的氣泡，第二防泡部分經(jīng)由第一防泡部分提供進入緩沖箱。第一防泡部分布置在緩沖箱的內(nèi)底部(inner low portion), 第一防泡部分具有形成管狀的第一網(wǎng)格(mesh)。 第二防泡部分朝第一防泡部分向上傾斜。 5 第二防泡部分由不銹鋼或塑料制成。第二防泡部分具有分開的格子，該格子以恒定間距排列成矩形。 第二防泡部分的分開的格子具有子格子(sub lattice),其用以使供給 通過第一防泡部分的冷卻劑表面均勻和限制氣泡的產(chǎn)生。子格子所具有的子網(wǎng)格比第一防泡部分所具有的第一網(wǎng)格小。10附圖簡述

圖1是顯示按照本發(fā)明示例性實施方式，燃料電池車的防泡緩沖 箱的一個形態(tài)圖。圖2是顯示按照本發(fā)明示例性實施方式，燃料電池車的防泡緩沖 箱的結(jié)構(gòu)圖。15 圖3A和圖3B是顯示按照本發(fā)明示例性實施方式，燃料電池車的防泡緩沖箱結(jié)構(gòu)的運行圖。<指明附圖中主要元件的附圖標(biāo)記的說明〉2:疊層 4:冷卻泵20:冷卻循環(huán)管路 100:緩沖箱20 2 00:第一防泡部分 202:300:第二防泡部分 310:320:子格子 322:第一網(wǎng)格分開的格子子網(wǎng)格實施方式的詳細(xì)闡述本發(fā)明的示例性實施方式將參照附圖在以下詳細(xì)說明。25 圖1是顯示按照本發(fā)明示例性實施方式，燃料電池車的防泡緩沖箱的一個形態(tài)圖，圖2是顯示按照本發(fā)明示例性實施方式，燃料電池 車的防泡緩沖箱的結(jié)構(gòu)圖，和圖3A和圖3B是顯示按照本發(fā)明示例性 實施方式，燃料電池車的防泡緩沖箱結(jié)構(gòu)的運行圖。參見附圖1至附圖3B，燃料電池車的冷卻管線包括布置在延伸入 30緩沖箱100內(nèi)部空間的輸入管10端部的第一防泡部分200，以便能夠
去除冷卻劑流入緩沖箱ioo而產(chǎn)生的氣泡，流入和流出的冷卻劑沿冷 卻循環(huán)管線20經(jīng)由疊層2的歧管流入緩沖箱100，和沿其縱向布置在 緩沖箱100內(nèi)部的第二防泡部分300具有格子(bttice)形狀，以便除去 冷卻劑內(nèi)所含的氣泡，冷卻劑經(jīng)由第一防泡部分200提供進入緩沖箱 5 100。冷卻泵4安裝在連接疊層2和緩沖箱100的冷卻循環(huán)管線20內(nèi)， 以便冷卻劑在冷卻循環(huán)管線20內(nèi)平滑循環(huán)流動。此外，循環(huán)管線配備 散熱器6和熱交換器8。延伸入緩沖箱100的輸入管10沿緩沖箱100內(nèi)壁延伸，和其端部 按照緩沖箱100的形狀彎曲。10 第一防泡部分200布置在緩沖箱100的內(nèi)底部。第一防泡部分200具有管狀的第一網(wǎng)格202。 優(yōu)選第二防泡部分300朝第一防泡部分200向上傾斜。也就是， 第二防泡部分300的端部傾斜大約30°至45°，以便經(jīng)由輸入管10供 給的冷卻劑流入第二防泡部分300的底部。15 第二防泡部分300可以由不銹鋼或塑料制成。如果第二防泡部分300由不銹鋼制成，其可以通過焊接固定到緩沖箱100內(nèi)部，和如果第 二防泡部分300由塑料制成，其可以通過分離的固定元件固定到緩沖 箱100內(nèi)部。固定元件可以由各種固定形狀來實現(xiàn)，例如導(dǎo)向槽(guide groove)或第二防泡部分被鉤連以便固定的鉤連結(jié)構(gòu)(hooking structure)。20 第二防泡部分300具有以固定間距布置成矩形的分開的格子310。第二防泡部分300形成為板狀，和形成許多具有相等和近似區(qū)域的分 開的格子310。第二防泡部分300的分開的格子310具有子格子320以便使經(jīng)由 第一防泡部分200供給的冷卻劑表面均勻和限制氣泡產(chǎn)生。 25 形成子格子320的子網(wǎng)格322，將其構(gòu)型使之具有小于第一防泡部分200所具有的第一網(wǎng)格202的尺寸。優(yōu)選，子網(wǎng)格322在垂直和水 平方向形成格子狀，但是子網(wǎng)格322也可以在垂直方向或水平方向形 成。按照本發(fā)明示例性實施方式，燃料電池車的防泡緩沖箱結(jié)構(gòu)的運 30 行將在下文參照附圖詳細(xì)闡述。如圖1所示，在流經(jīng)疊層2所具有的許多單元(沒有示出)時，經(jīng)由5
冷卻泵4供給到疊層2的冷卻劑吸收疊層2產(chǎn)生的熱量，然后供給到 連接疊層2的冷卻循環(huán)管線20，接著供給到熱交換器8以便進行熱交 換，然后供給到緩沖箱100的輸入管10。流經(jīng)緩沖箱100的冷卻劑經(jīng) 由冷卻泵4重新供給到疊層2。 5 此外，燃料電池車的再一次冷卻可以通過散熱器6冷卻高溫冷卻劑而進行，散熱器6使用熱交換器8散熱。參照附圖2和附圖3A，供給到輸入管10的冷卻劑沿著箭頭移動 和加速，在經(jīng)由輸入管10供給的冷卻劑表面降低的同時，包圍著緩沖 箱100的輸入管10的空氣與快速流動的冷卻劑一起流入緩沖箱100。io以此種方式加入的空氣與冷卻劑混合，因此在冷卻劑種產(chǎn)生許多氣泡。 如上所述，經(jīng)由輸入管IO供給流入的冷卻劑中所含的空氣通過第 一防泡部分200的第一防泡網(wǎng)格202被最大化阻截。因為第一防泡部 分200具有管狀第一網(wǎng)格202，通過使移動速度增加的冷卻劑中所含的 氣泡破裂，其首先去除氣泡。此外，也得以避免高速供給入緩沖箱10015內(nèi)的冷卻劑表面的快速降低。參照附圖3B，當(dāng)上升流經(jīng)第一防泡部分200時，氣泡破裂成為小 氣泡，由此供給到第二防泡部分300的底部。因為冷卻劑供給到第二 防泡部分300的底部，氣泡流經(jīng)第一網(wǎng)格202向上達到第二防泡部分 300以便移動到布置成格子狀的分開的格子310。供給到分開的格子20 310的一部分氣泡沖撞子格子320以便使氣泡消失，和剩余的氣泡移動 至第二防泡部分300的上部。第二防泡部分300防止流經(jīng)第一防泡部 分200的冷卻劑表面波動以便維持冷卻劑表面穩(wěn)定。因為子格子320所具有的子網(wǎng)格322比第一防泡部分200所具有 的第一網(wǎng)格202的尺寸小，其可以去除流經(jīng)第一網(wǎng)格202的氣泡。25 因為第二防泡部分300由不銹鋼或塑料制成，可以避免冷卻劑腐蝕第二防泡部分300，所以，第二防泡部分300可以長時間使用而不會 腐蝕或破裂。盡管本發(fā)明己經(jīng)通過當(dāng)前被認(rèn)為是具有可操作性的示例性實施方 式加以闡明，然而應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于所披露的實施方式，并 30且與此相反，本發(fā)明覆蓋各種包含在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的變形和等 同布置。實施方式的燃料電池車的防泡緩沖 箱結(jié)構(gòu)限制氣泡的產(chǎn)生，所以可以避免安裝在冷卻循環(huán)管線內(nèi)的冷卻 泵的氣蝕現(xiàn)象。進一步而言，通過冷卻循環(huán)管線供給到疊層冷卻劑含有的氣泡數(shù) 量減少，所以疊層的冷卻性能提高，在冷卻循環(huán)管線中冷卻劑的流動 噪音降低。更進一步而言，安裝在冷卻循環(huán)管線內(nèi)的部件耐久性獲得提高。
權(quán)利要求
1.燃料電池車的防泡緩沖箱的結(jié)構(gòu)，包括布置在延伸入緩沖箱內(nèi)部空間的輸入管一個端部的第一防泡部分，以便在冷卻劑流入緩沖箱時去除產(chǎn)生的氣泡，流入和流出的冷卻劑通過疊層歧管沿著冷卻循環(huán)管線流入緩沖箱；和沿其縱向布置在緩沖箱內(nèi)部的第二防泡部分，其具有格子形狀，以便除去冷卻劑內(nèi)所含的氣泡，第二防泡部分經(jīng)由第一防泡部分提供進入緩沖箱。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，內(nèi)底部。
3. 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，的第一網(wǎng)格。
4. 如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，15 向上傾斜。
5. 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)， 制成。其中第一防泡部分布置在緩沖箱的 其中第一防泡部分具有被形成管狀其中第二防泡部分朝第一防泡部分 其中第二防泡部分由不銹鋼或塑料
6. 如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其中第二防泡部分具有分開的格子， 該格子以恒定間距排列成矩形。
7. 如權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)，其中第二防泡部分的分開的格子可 以具有子格子，其用以使供給通過第一防泡部分的冷卻劑表面均勻和 限制氣泡的產(chǎn)生。
8. 如權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其中子格子所具有的子網(wǎng)格比第一 防泡部分所具有的第一網(wǎng)格小。
全文摘要
燃料電池車的防泡緩沖箱結(jié)構(gòu)，包括布置在延伸入緩沖箱內(nèi)部空間的輸入管一個端部的第一防泡部分，以便在冷卻劑流入緩沖箱時去除產(chǎn)生的氣泡，流入和流出的冷卻劑通過疊層歧管沿著冷卻循環(huán)管線流入緩沖箱；和沿其縱向布置在緩沖箱內(nèi)部的第二防泡部分具有格子形狀，以便除去冷卻劑內(nèi)所含的氣泡，第二防泡部分經(jīng)由第一防泡部分提供進入緩沖箱。
文檔編號H01M8/04GK101165955SQ200610160530
公開日2008年4月23日 申請日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者李承鏞 申請人:現(xiàn)代自動車株式會社