專利名稱：燃料電池系統(tǒng)及其流體控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃料電池系統(tǒng)及其流體控制裝置，特別涉及這樣一種燃 料電池系統(tǒng)，其利用該流體控制裝置使燃料可均勻分配至燃料電池中。
背景技術(shù)：
參見圖1，公知的燃料電池系統(tǒng)利用一混合槽11將燃料(例如水與甲 醇)混合后，再通過管件輸送至每一燃料電池中。
如圖1中所示，混合槽11包括兩個輸入口 111、多個流道112以及與流
道112連通的多個輸出口 113，其中每一輸出口 113分別通過一管件(未圖示) 與一燃料電池(未圖示)連通。輸入口 111分別輸送水及甲醇進(jìn)入流道112中， 水與甲醇在流道112中混合成燃料，由輸出口113分別輸出，并通過管件送 至燃料電池中。
應(yīng)注意的是，上述混合槽11的輸入口 111、流道112以及輸出口 113皆 位于同一水平面上，因此混合槽11必須水平置放，避免因角度傾斜而造成 燃料分配不均。另外，當(dāng)大量燃料電池堆棧成電池單元時，管件與電池連接 不易，不但在大量生產(chǎn)時具有困難性，亦容易發(fā)生漏液的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種燃料電池系統(tǒng)及其流體控制裝置，由此解決 大量燃料電池堆棧成電池單元時，管件與電池不易連接，而且在大量生產(chǎn)時 具有困難且容易發(fā)生漏液的問題。
燃料電池系統(tǒng)包括多個燃料電池以及一流體控制裝置。流體控制裝置包 括一分流器以及一合流器，燃料電池以堆棧的方式設(shè)置于分流器以及合流器 之間，其中該分流器或該合流器包括至少一入口、至少一出口、至少一流道
以及至少一流量緩沖區(qū)，且流量緩沖區(qū)設(shè)置于流道中的任一位置，其中該流量緩沖區(qū)與該入口位于不同的水平面上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的燃料電池與流 體控制裝置直接卡合，不需通過另外的管路連通，不但減少漏液的機(jī)會， 組裝時亦更為方便。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉 出較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下


圖1為公知混合槽的示意圖； 圖2為本發(fā)明燃料電池系統(tǒng)的示意圖； 圖3為本發(fā)明分流器的示意圖； 圖4為本發(fā)明分流器的俯視圖； 圖5為本發(fā)明分流器的流道分布側(cè)視圖；以及 圖6為本發(fā)明燃料電池系統(tǒng)的一變化例的示意圖。 其中，附圖標(biāo)記說明如下 100 燃料電池系統(tǒng) 101C 第一連接部 101i 燃料入口 102-流體控制裝置 1021i 入口
102C 第一相對連接部 1022 合流器 111 輸入口 113 輸出口 B2 第二流量緩沖區(qū) Pl 第一流道 R 容納部
具體實(shí)施例方式
參見圖2，圖2為顯示本發(fā)明燃料電池系統(tǒng)100的示意圖，燃料電池系
101~燃料電池
101C' 第二連接部
1(Uo 燃料出口
1021 分流器；
K)21o 出口
102C' 第二相對連接部
11 混合槽
112 流道
Bl 第一流量緩沖區(qū) P 泵
P2 第二流道統(tǒng)100包括三個燃料電池101以及一流體控制裝置102，其中流體控制裝置 102包括一分流器1021以及一合流器1022，且三個燃料電池101分別與分 流器1021以及合流器1022連通，并以堆棧的方式設(shè)置于分流器1021以及 合流器1022之間。應(yīng)注意的是，燃料電池101的數(shù)量視需求而定，在本實(shí) 施例中，燃料電池為三個，但不限于此。
配合參見圖3、圖4以及圖5，圖3為本發(fā)明分流器的示意圖，圖4為 本發(fā)明分流器的俯視圖；圖5為本發(fā)明分流器內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。分流器1021 具有一入口 1021i、 一出口 1021o、 一第一流道P1、三個第二流道P2、 一第 -一流量緩沖區(qū)Bl以及三個第二流量緩沖區(qū)B2，其中分流器1021通過出口 1021o與燃料電池101的燃料入口 101i連通(如圖2中所示)；第一流道Pl與 入口 1021i連通，彎折并在與入口 1021i不同的水平面上形成第一流量緩沖 區(qū)Bl，三個第二流道P2的一端與第一流量緩沖區(qū)Bl連通，三個第二流道 P2的另一端則分別彎折，并形成一第二流量緩沖區(qū)B2后與出口 1021o連通， 且第二流量緩沖區(qū)B2與入口 1021i及第一流量緩沖區(qū)Bl皆位于不同的水平 面上。
由于第一流量緩沖區(qū)B1與入口 1021i形成于不同水平面上，燃料在通 過第一流道P1進(jìn)入分流器1021后，隨即進(jìn)入位于與入口 1021i不同水平面 上的第一流量緩沖區(qū)B1進(jìn)行緩沖，燃料在緩沖后可同時進(jìn)入第二流道P2， 使每一燃料電池皆可均勻地分配到燃料。
第二流量緩沖區(qū)B2與第一流量緩沖區(qū)Bl形成于不同水平面上，且第二 流量緩沖區(qū)B2的直徑大于第二流道P2的直徑，燃料在由出口 1021o進(jìn)入燃 料電池101前，會積蓄于鄰近出口 1021o的第二流量緩沖區(qū)B2，可增加流 入燃料電池101的燃料流量。
在本實(shí)施例中，分流器1021與合流器1022具有相同的結(jié)構(gòu)，因此合流 器1022的結(jié)構(gòu)將不再贅述。分流器1021與合流器1022唯一不同之處在于 分流器1021與合流器1022分別對稱設(shè)置于燃料電池101的兩端，因此合流 器1022的出入口設(shè)置成正好與分流器1021的出入口 1021o、 1021i相反，合 流器1022的入口用以連通燃料電池101的燃料出口 lOlo(如圖2中所示)， 且合流器1022的出口則是用以將燃料排出。另外，除了出入口相反之外， 分流器1021與合流器1022具有相同的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但不限于此，分流器1021與合流器1022可根據(jù)不同的需求設(shè)置有不同數(shù)量的流道以及流量緩沖區(qū)，
且流量緩沖區(qū)可設(shè)置于流道中的任一位置。
通過燃料電池101的燃料入口 101i與分流器1021的出口連通、而燃料 電池101的燃料出口 lOlo與合流器1022的入口連通(如圖2中所示)，使燃 料可由燃料槽(未圖示)流入分流器1021，并分流進(jìn)每一燃料電池IOI中，燃 料電池101所產(chǎn)生的反應(yīng)物(例如水及二氧化碳)分別流入合流器1022中匯 集后再流回燃料槽中。
再次參見圖2以及圖3，每一燃料電池101的燃料入口 101i兩側(cè)分別具 有兩個第一連接部IOIC、燃料電池101的燃料出口 101o兩側(cè)分別具有兩個 第二連接部IOIC，，分流器1021具有三對第一相對連接部102C，合流器1022 具有三對第二相對連接部102C，，其中每一對第一相對連接部102C之間具 有相等的距離，且每一對第二相對連接部102C'之間亦具有相等的距離。每 一燃料電池101的兩個第一連接部IOIC分別與一對第一相對連接部102C卡 合，可使燃料電池101的一端與分流器1021連接并固定，且每一燃料電池 101的兩個第二連接部101C'分別與一對第二相對連接部102C'卡合，可使 燃料電池101的另一端與合流器1022連接并固定，進(jìn)而使燃料電池101固 定于分流器1021與合流器1022之間，并且每一燃料電池101之間可維持相 同的距離。
如圖2中所示，第一連接部101C與第二連接部IOIC，為突出部，而第 一相對連接部102C與第二相對連接部102C，為凹槽，但不限于此，上述連 接部與相對連接部可以是任何形狀，只要可使燃料電池101固定于分流器 1021與合流器1022之間即可。
參見圖6，圖6為本發(fā)明燃料電池系統(tǒng)的一變化例的示意圖。在此變化 例中，燃料電池模塊還可包括一泵P，而分流器1021還包括一容納部R;泵 P與分流器1021連通，燃料由一進(jìn)料口 E進(jìn)入分流器1021后流入泵P，再 通過泵P加壓由入口 1021i進(jìn)入分流器1021 ，容納部R中可設(shè)置用以監(jiān)測燃 料電池性能的電子裝置，例如溫度檢測器、流量檢測器、濃度檢測器等等； 當(dāng)容納部R置入溫度檢測器時，可立即作流體(燃料)溫度的檢測；當(dāng)容納部 R置入流量檢測器或濃度檢測器時，泵P將燃料加壓經(jīng)過容納部R后，再流 入第一流量緩沖區(qū)B1中，當(dāng)燃料經(jīng)過容納部R的同時，設(shè)置于容納部R中的流量檢測器或濃度檢測器便可計算出流體(燃料)的流量或濃度。
本發(fā)明燃料電池系統(tǒng)100的流體控制裝置102通過流量緩沖區(qū)來控制燃 料的流量，使燃料在進(jìn)入分流器1021后，可均勻并快速地被分配至每一個 燃料電池101中，并且還由于流量緩沖區(qū)B1、 B2位于與入口 1021i不同的 水平面上，流體控制裝置102可以任意水平或傾斜地放置，不會因?yàn)閮A斜而 導(dǎo)致燃料分配不均的問題，此外，本發(fā)明的燃料電池101與流體控制裝置102 直接卡合，不需通過另外的管路連通，不但減少漏液的機(jī)會，組裝時亦更為 方便。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，仍可作些許的變 動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)以所附的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng)，包括多個燃料電池；以及一流體控制裝置，包括一分流器以及一合流器，所述燃料電池以堆棧的方式設(shè)置于該分流器以及該合流器之間，其中該分流器或該合流器包括至少一入口；至少一出口；至少一流道，分別連通所述入口以及所述出口；和至少一流量緩沖區(qū)，設(shè)置于所述流道中的任一位置，其中所述流量緩沖區(qū)與該入口位于不同的水平面上。
2. 如權(quán)利要求l所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該分流器包括一個入口、多個流道以及多個出口，且所述燃料電池分別與所述出口連通。
3. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中該合流器包括多個入口、多個流道以及一個出口，且所述燃料電池分別與所述入口連通。
4. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述流量緩沖區(qū)鄰近所述入 口或者所述出口。
5. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述流量緩沖區(qū)為多個，分 別鄰近所述入口以及所述出口 。
6. 如權(quán)利要求5所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述流量緩沖區(qū)位于不同水 平面上。
7. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中所述流量緩沖區(qū)為彎折所述 流道而形成。
8. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，還包括一泵，該泵與該分流器連 通。
9. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng),其中每一所述燃料電池具有一第 一連接部，該分流器具有至少一第一相對連接部，且該第一連接部與該第一 相對連接部連接。
10. 如權(quán)利要求1所述的燃料電池系統(tǒng)，其中每一所述燃料電池具有一 第二連接部，該合流器具有至少一第二相對連接部，且該第二連接部與該第二相對連接部連接。
11. 一流體控制裝置，包括一分流器以及一合流器，該分流器或該合流器包括 至少一入口；至少一出口；至少一流道，分別連通所述入口以及所述出口；以及至少一流量緩沖區(qū)，設(shè)置于該流道中的任一位置，其中所述流量緩沖區(qū) 與所述入口位于不同的水平面上。
12. 如權(quán)利要求ll所述的流體控制裝置，其中該分流器包括一個入口、 多個流道以及多個出口，且所述燃料電池分別與所述出口連通。
13. 如權(quán)利要求ll所述的流體控制裝置，其中該合流器包括多個入口、 多個流道以及一個出口，且所述燃料電池分別與所述入口連通。
14. 如權(quán)利要求11所述的流體控制裝置，其中該流量緩沖區(qū)鄰近所述入口或者所述出口。
15. 如權(quán)利要求ll所述的流體控制裝置，其中所述流量緩沖區(qū)為多個，分別鄰近所述入口以及所述出口 。
16. 如權(quán)利要求15所述的流體控制裝置，其中所述流量緩沖區(qū)位于不同水平面上。
17. 如權(quán)利要求11所述的流體控制裝置，其中所述流量緩沖區(qū)為彎折該 流道所形成。
18. 如權(quán)利要求ll所述的流體控制裝置，還包括一泵，該泵與該分流器 連通。
19. 如權(quán)利要求11所述的流體控制裝置，其中每一所述燃料電池具有一 第一連接部，該分流器具有至少一第一相對連接部，且該第一連接部與該第 一相對連接部連接。
20. 如權(quán)利要求11所述的流體控制裝置，其中每一所述燃料電池具 有一第二連接部，該合流器具有至少一第二相對連接部，且該第二連接 部與該第二相對連接部連接。
全文摘要
一種燃料電池系統(tǒng)及其流體控制裝置。該燃料電池系統(tǒng)包括多個燃料電池以及一流體控制裝置。流體控制裝置包括一分流器以及一合流器，燃料電池以堆棧的方式設(shè)置于分流器以及合流器之間，其中分流器或合流器包括至少一入口、至少一出口、至少一流道以及至少一流量緩沖區(qū)，且流量緩沖區(qū)設(shè)置于流道中的任一位置，其中流量緩沖區(qū)與該入口位于不同的水平面上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的燃料電池與流體控制裝置直接卡合，不需通過另外的管路連通，不但減少漏液的機(jī)會，組裝時亦更為方便。
文檔編號H01M8/04GK101557005SQ20081008867
公開日2009年10月14日 申請日期2008年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月10日
發(fā)明者林志彥, 柯友俊, 竇悅菁, 賴將文, 陳薪州 申請人:南亞電路板股份有限公司