專利名稱：用于燃料電池的燃料預(yù)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型是關(guān)于一種用于燃料電池的燃料預(yù)熱裝置，且特別是可用于預(yù)先對(duì)供給一燃料電池裝置所需的燃料進(jìn)行加熱。
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。燃料電池的種類相當(dāng)多，而且分類的方式也各有所不同，若依電解質(zhì)性質(zhì)不同加以區(qū)分，有堿性燃料電池、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。其中，質(zhì)子交換膜燃料電池又包含所謂直接甲醇燃料電池，直接以甲醇為燃料，而不需先改質(zhì)成氫氣，是目前研發(fā)能量較高的技術(shù)之一，其應(yīng)用目標(biāo)包含大型發(fā)電廠、汽車用發(fā)電機(jī)、便攜式電源等。
然而公知技術(shù)中，不管是氣態(tài)燃料電池，或者是液態(tài)燃料電池(如直接甲醇燃料電池)，在邁向商品化的過(guò)程中都面臨一項(xiàng)難題，即燃料電池的電力輸出性能的穩(wěn)定性。針對(duì)液態(tài)燃料電池而言，影響其電力輸出性能的因素很多，其中一項(xiàng)即關(guān)于液態(tài)燃料電池的操作環(huán)境溫度。相關(guān)研究顯示，增加燃料電池使用中的液態(tài)燃料的溫度，可有效提升燃料電池的電力輸出性能。然而以公知技術(shù)而言，在液態(tài)燃料電池的運(yùn)作過(guò)程中，供給液態(tài)燃料電池所需的液態(tài)燃料通常并未預(yù)熱即直接提供給液態(tài)燃料電池進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，因而導(dǎo)致液態(tài)燃料電池整體的電力輸出性能不彰，此項(xiàng)缺點(diǎn)亦為公知技術(shù)的液態(tài)燃料電池?zé)o法順利商品化的原因之一。
新型內(nèi)容本新型的主要目的是提供一種燃料預(yù)熱裝置，以增加燃料電池使用中的燃料的溫度，進(jìn)而有效提升燃料電池的電力輸出性能。
為達(dá)成本新型上述目的，本新型提供一種燃料預(yù)熱裝置，是用于預(yù)先對(duì)供給一燃料電池裝置所需的燃料進(jìn)行加熱，其中該燃料電池裝置具有一個(gè)以上的燃料注入口，該燃料預(yù)熱裝置包括至少一個(gè)以上的加熱裝置，是設(shè)置于該燃料注入口，用以對(duì)流經(jīng)該燃料注入口的燃料進(jìn)行加熱；以及一溫度控制單元，是電性連接于該加熱裝置，用以驅(qū)動(dòng)且控制該加熱裝置。
本新型燃料預(yù)熱裝置能夠應(yīng)用于各類的液態(tài)燃料電池，例如應(yīng)用在采用甲醇燃料的燃料電池，或是采用液態(tài)燃料的燃料電池、采用氣態(tài)燃料的燃料電池等等，而且制造成本低廉，適合大量實(shí)施于液態(tài)燃料電池中，更能夠有效提升液態(tài)燃料電池的電力輸出性能，此項(xiàng)即本新型的有益效果。
為使熟悉該項(xiàng)技術(shù)人士了解本新型的目的、特征及功效，茲通過(guò)下述具體實(shí)施例，并配合附圖，對(duì)本新型詳加說(shuō)明如后。


圖1A顯示應(yīng)用本新型燃料預(yù)熱裝置的一具體實(shí)施例的立體分解圖；圖1B顯示本新型圖1A的組合透視示意圖；圖2顯示應(yīng)用本新型燃料預(yù)熱裝置的另一具體實(shí)施例的組合透視示意圖。
編號(hào)說(shuō)明液態(tài)燃料電池裝置(1)陽(yáng)極電極板(10)陽(yáng)極電極板的下表面(100)流道板(12)燃料注入口(120)流道槽體(122)加熱裝置(14) 溫度控制單元(16)溫度傳感器(18) 液態(tài)燃料電池裝置(2)液態(tài)燃料電池(20) 燃料注入口(200)分流器(22) 進(jìn)口(220)加熱裝置(24)
具體實(shí)施方式
圖1A顯示應(yīng)用本新型燃料預(yù)熱裝置的一具體實(shí)施例的立體分解圖。圖1B顯示本新型圖1A的組合透視示意圖。本新型的燃料預(yù)熱裝置，是用于預(yù)先對(duì)供給圖1A的液態(tài)燃料電池裝置(1)所需的液態(tài)燃料進(jìn)行加熱，其中液態(tài)燃料電池裝置(1)主要是由陽(yáng)極電極板(10)、陰極電極板(圖中未顯示)及流道板(12)所構(gòu)成，而且液態(tài)燃料電池裝置(1)具有一燃料注入口(120)是設(shè)置于流道板(12)的一側(cè)。參考圖1A及圖1B顯示，本新型的燃料預(yù)熱裝置，包括加熱裝置(14)及溫度控制單元(16)。其中，加熱裝置(14)是正好設(shè)置于燃料注入口(120)的所在地，其用以對(duì)流經(jīng)燃料注入口(120)的液態(tài)燃料進(jìn)行加熱，而且加熱裝置(14)可以采用加熱電阻及/或加熱絲來(lái)作為具體組件。溫度控制單元(16)是電性連接于加熱裝置(14)，其主要用以驅(qū)動(dòng)且控制加熱裝置(14)，而且溫度控制單元(16)可以采用微處理器來(lái)作為具體組件。
于圖1A中，本新型燃料預(yù)熱裝置中的加熱裝置(14)及溫度控制單元(16)是設(shè)置于陽(yáng)極電極板(10)的下表面(100)，然而在此須特別說(shuō)明的是，溫度控制單元(16)并非僅限于設(shè)置在陽(yáng)極電極板(10)的下表面(100)，溫度控制單元(16)亦可設(shè)置于燃料電池裝置(1)的表面或設(shè)置于另一電子線路連接板上。另外，本新型的燃料預(yù)熱裝置可進(jìn)一步包括至少一個(gè)以上的溫度傳感器(18)，同樣是設(shè)置于陽(yáng)極電極板(10)的下表面(100)。參考圖1A及圖1B顯示，溫度傳感器(18)是用以量測(cè)該液態(tài)燃料的溫度值，且傳送該液態(tài)燃料的溫度值至溫度控制單元(16)處理，如此溫度控制單元(16)便可依據(jù)該液態(tài)燃料的溫度值及/或流量及/或流速等來(lái)控制加熱裝置(14)，例如當(dāng)該液態(tài)燃料的溫度值過(guò)低、或流量/流速大時(shí)，則溫度控制單元(16)驅(qū)動(dòng)加熱裝置(14)；反之，當(dāng)該液態(tài)燃料的溫度值過(guò)高、或流量/流速較小時(shí)，則溫度控制單元(16)令加熱裝置(14)進(jìn)行降溫。因此，如圖1A及圖1B所示，溫度傳感器(18)是設(shè)置于液態(tài)燃料電池裝置(1)內(nèi)的液態(tài)燃料的流經(jīng)路徑，亦即流道板(12)的流道槽體(122)內(nèi)，而且是電性連接于溫度控制單元(16)。
圖2顯示應(yīng)用本新型燃料預(yù)熱裝置的另一具體實(shí)施例的組合透視示意圖。本新型的燃料預(yù)熱裝置，是用于預(yù)先對(duì)供給圖2的液態(tài)燃料電池裝置(2)所需的液態(tài)燃料進(jìn)行加熱，其中液態(tài)燃料電池裝置(2)是由多數(shù)個(gè)液態(tài)燃料電池(20)所組成的液態(tài)燃料電池堆(stack)，而且液態(tài)燃料電池裝置(2)具有分流器(22)，且液態(tài)燃料電池裝置(2)具有多數(shù)個(gè)燃料注入口(200)是設(shè)置于分流器(22)的一側(cè)。圖2中的分流器(22)是用以將由進(jìn)口(220)注入的液態(tài)燃料予以分流，然后再透過(guò)該些燃料注入口(200)來(lái)等量供應(yīng)給每一個(gè)液態(tài)燃料電池(20)。參考圖2顯示，本新型燃料預(yù)熱裝置包括至少一個(gè)以上的加熱裝置(24)，且該些加熱裝置(24)是設(shè)置于分流器(22)的該些燃料注入口(200)，此技術(shù)特征正是圖2與圖1B唯一不同之處。
另外，適用于本新型燃料預(yù)熱裝置的液態(tài)燃料電池裝置(1)、(20)可以是一直接甲醇燃料電池，而在直接甲醇燃料電池內(nèi)的流體燃料即使用甲醇水溶液此類液態(tài)燃料。因而，本新型中的加熱裝置(14)、(24)是使用一抗腐蝕及/或防酸材質(zhì)，或者亦可在加熱裝置(14)、(24)的表面進(jìn)行抗腐蝕及/或防酸的處理。此外，溫度傳感器(18)的表面亦經(jīng)過(guò)抗腐蝕及/或防酸的處理。
本新型燃料預(yù)熱裝置能夠應(yīng)用于各類的液態(tài)燃料電池，例如應(yīng)用在采用甲醇燃料的燃料電池，或是采用液態(tài)燃料的燃料電池、采用氣態(tài)燃料的燃料電池等等，而且制造成本低廉，適合大量實(shí)施于液態(tài)燃料電池中，更能夠有效提升液態(tài)燃料電池的電力輸出性能，此項(xiàng)即本新型的有益效果。
雖然本新型已以具體實(shí)施例公開如上，然其所揭露的具體實(shí)施例并非用以限定本新型，任何熟悉此技術(shù)者，在不脫離本新型的精神和范圍內(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)飾皆屬于本新型的范疇，本新型的保護(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1.一種燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，是用于預(yù)先對(duì)供給一燃料電池裝置所需的燃料進(jìn)行加熱，其中該燃料電池裝置具有一個(gè)以上的燃料注入口，該燃料預(yù)熱裝置包括至少一個(gè)以上的加熱裝置，是設(shè)置于該燃料注入口，用以對(duì)流經(jīng)該燃料注入口的液態(tài)燃料進(jìn)行加熱；以及一溫度控制單元，是電性連接于該加熱裝置，用以驅(qū)動(dòng)且控制該加熱裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該燃料電池裝置至少具有一陽(yáng)極電極板，且該加熱裝置及該溫度控制單元是設(shè)置于該陽(yáng)極電極板的表面上。
3.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該燃料電池裝置是由多數(shù)個(gè)燃料電池所組成的一燃料電池堆。
4.如權(quán)利要求3所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該燃料電池裝置具有一分流器，且該燃料電池裝置的多數(shù)個(gè)燃料注入口是設(shè)置于該分流器的一側(cè)，以及該些加熱裝置是設(shè)置于該分流器的該些燃料注入口。
5.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，進(jìn)一步包括至少一個(gè)以上的溫度傳感器，是設(shè)置于該燃料電池裝置內(nèi)的燃料的流經(jīng)路徑以及是電性連接于該溫度控制單元，該溫度傳感器是用以量測(cè)該燃料的溫度值，且傳送該燃料的溫度值至該溫度控制單元處理。
6.如權(quán)利要求5所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該溫度控制單元是依據(jù)該燃料的溫度值及/或流量及/或流速來(lái)控制該加熱裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該燃料電池裝置是一氣態(tài)燃料電池。
8.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該燃料電池裝置是一液態(tài)燃料電池。
9.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該溫度控制單元是一微處理器。
10.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該加熱裝置是使用一抗腐蝕及/或防酸材質(zhì)。
11.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該加熱裝置的表面是經(jīng)過(guò)抗腐蝕及/或防酸的處理。
12.如權(quán)利要求5所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該溫度傳感器的表面是經(jīng)過(guò)抗腐蝕及/或防酸的處理。
13.如權(quán)利要求1所述的燃料預(yù)熱裝置，其特征在于，該加熱裝置是一加熱電阻及/或一加熱絲。
專利摘要本實(shí)用新型是一種燃料預(yù)熱裝置，是用于預(yù)先對(duì)供給一燃料電池裝置所需的燃料進(jìn)行加熱，其中該燃料電池裝置具有一個(gè)以上的燃料注入口，該燃料預(yù)熱裝置包括至少一個(gè)以上的加熱裝置，是設(shè)置于該燃料注入口，用以對(duì)流經(jīng)該燃料注入口的燃料進(jìn)行加熱；以及一溫度控制單元，是電性連接于該加熱裝置，用以驅(qū)動(dòng)且控制該加熱裝置。
文檔編號(hào)H01M8/04GK2893938SQ20062000371
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2006年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者陳建安, 莊文瑞, 許錫銘, 張倉(cāng)銘, 沈科呈, 黃緯莉 申請(qǐng)人:奇鋐科技股份有限公司, 勝光科技股份有限公司