專利名稱：具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種應(yīng)用于燃料 電池的具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
燃料電池組是一種發(fā)電裝置，其是借由通入燃料氣體與空氣并經(jīng)過一連串電化學(xué) 反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，以得到電流及水。由于燃料電池組具有高發(fā)電量和對人體及環(huán) 境傷害低等特性，因此是目前最具發(fā)展性的能源方式之一。然而對于燃料電池組而言，其燃料氣體或空氣的導(dǎo)入，或反應(yīng)后高能量水氣的導(dǎo) 出，都是影響燃料電池組轉(zhuǎn)換率的重要因素之一，特別是使燃料氣體、空氣及水氣如何均勻 的導(dǎo)入或?qū)С?，并使其?nèi)部氣流均勻的分布，更是一門重要的課題。圖1為公知的長風罩燃料電池組結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為公知的長風罩燃料電池組溫 度分布圖。燃料電池組10是由多個燃料電池單體組合堆疊而成，如圖1所示，公知技術(shù)中燃 料電池組10所配合使用的抽氣或進氣系統(tǒng)，都是借由風扇20直接吹入或卷出其內(nèi)部氣體。 如圖2所示，而又因為燃料電池組10的中心地帶因為正對風扇20的位置，因此氣流相對流 通順暢，所以在燃料電池組10中心地帶的溫度相對地低，然而相反地因燃料電池組10兩側(cè) 未正對風扇20，所以其溫度也相對提高。對于燃料電池組10整體而言，整體溫度分布就顯 的不平均，并影響燃料電池組10側(cè)邊的發(fā)電效能。公知技術(shù)中為改善氣流不均勻現(xiàn)象，可以利用加長風罩30的長度并使風罩30呈 錐狀來改善其內(nèi)部氣流分布，但相對地卻也造成風罩30體積大、成本高、重量重等缺點，并 且風罩30的長度也無法無限制地增加，所以改善氣流分布不均勻的效果仍是有限。由此可見，上述現(xiàn)有的燃料電池結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造方法與使用上，顯然仍存在 有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思 來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有 適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng) 設(shè)一種新的具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前 業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的燃料電池結(jié)構(gòu)存在的缺陷，而提供一種新的具有 導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，所要解決的技術(shù)問題是使用導(dǎo)流件控制燃料電池組內(nèi)氣體 的流向，以達到使燃料電池組內(nèi)部氣流均勻分布的功效，進而減少燃料電池組內(nèi)部溫度差， 并進一步提升燃料電池組發(fā)電效能，非常適于實用。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種新的具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，所要 解決的技術(shù)問題是使用導(dǎo)流件使燃料電池組內(nèi)部氣流的分布均勻，并可借由縮短風罩的長度，以減少壓力損失并降低風扇耗能，而且因為短風罩的設(shè)計又可降低風罩成本與風罩重 量，從而更加適于實用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其包括一燃料電池組，其具有多個氣體流道； 一風罩，其具有一第一開口及一第二開口，又第一開口氣密于氣體流道的一第一端部；一風 扇，其裝設(shè)于第二開口 ；以及一導(dǎo)流件，其設(shè)置于風罩內(nèi)，以引導(dǎo)風罩內(nèi)的氣流，以使得氣體 流道的氣體流量均勻。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。上述具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其中風罩的深度為120 150厘米。上述具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其中風罩的內(nèi)側(cè)壁為一弧面。上述具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)流件是借由一連接體連接于風罩 的內(nèi)側(cè)壁。上述具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)流件設(shè)置鄰近于第一開口或第二 開口。上述具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其中導(dǎo)流件為一多邊形導(dǎo)流件、一圓形 導(dǎo)流件或一橢圓形導(dǎo)流件。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)至少具有下列優(yōu)點 及有益效果一、利用導(dǎo)流件使燃料電池組內(nèi)部氣流均勻分布，以減少燃料電池組內(nèi)部溫度差， 進而提高燃料電池組發(fā)電效能。二、可借由縮短風罩長度，以提升風扇使用效果，并可降低風罩成本重量，減少壓 力損失。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其包括燃料 電池組；風罩；風扇；以及導(dǎo)流件。風罩具有第一開口及第二開口，其中第一開口氣密結(jié)合 于燃料電池組的氣體流道的第一端部，而風扇則裝設(shè)于風罩的第二開口，又導(dǎo)流件設(shè)置于 風罩內(nèi)。導(dǎo)流件可以引導(dǎo)風罩內(nèi)的氣流，以使得燃料電池組內(nèi)氣體流道的氣體流量均勻，以 達到減少燃料電池組內(nèi)部溫度差的效果，并進一步提升燃料電池組發(fā)電效能。本發(fā)明在技 術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1為公知的長風罩燃料電池組結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為公知的長風罩燃料電池組溫度分布圖。圖3為本發(fā)明的一種具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)的分解實施例圖。圖4A為本發(fā)明的一種導(dǎo)流件藉連接體連接于風罩的實施態(tài)樣示意圖。圖4B為本發(fā)明的一種導(dǎo)流件連接于風罩的實施態(tài)樣示意圖。圖5A為本發(fā)明的一種具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)內(nèi)氣流流向的示意圖。
圖5B為本發(fā)明的另一種具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)內(nèi)氣流流向的示意 圖。圖6為本發(fā)明的一種未加裝導(dǎo)流件的短風罩氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)的溫度分布圖。圖7為本發(fā)明的一種加裝導(dǎo)流件的短風罩氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)的溫度分布圖。10燃料電池組11氣體流道
12第一端部13第二端部
20風扇21葉片
30風罩40氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)
50風罩51第一開口
52第二開口60導(dǎo)流件
61連接體
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)其具體實施方 式、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。圖3為本發(fā)明的一種具有導(dǎo)流件60的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)40的分解實施例圖。 圖4A為本發(fā)明的一種導(dǎo)流件60藉連接體61連接于風罩50的實施態(tài)樣示意圖。圖4B為 本發(fā)明一種導(dǎo)流件60連接于風罩50的實施態(tài)樣示意圖。圖5A為本發(fā)明的一種具有導(dǎo)流 件60的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)40內(nèi)氣流流向的示意圖。圖5B為本發(fā)明的另一種具有導(dǎo)流 件60的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)40內(nèi)氣流流向的示意圖。圖6為本發(fā)明的一種未加裝導(dǎo)流件 60的短風罩氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)40的溫度分布圖。圖7為本發(fā)明的一種加裝導(dǎo)流件60的 短風罩氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)40的溫度分布圖。如圖3所示，本實施例為一種具有導(dǎo)流件60的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)40，其包括 一燃料電池組10 ；—風罩50 ；—風扇20 ；以及一導(dǎo)流件60。燃料電池組10是由多個燃料電池單體堆疊而成，又燃料電池組10具有多個氣體 流道11，以供氣體進氣或出氣。氣體流道的第一端部12可以為進氣端部，而其第二端部 13(如圖5A所示)相對可以為出氣端部，又或者氣體流道的第一端部12為出氣端，而其第 二端部13為進氣端(如圖5B所示)。風罩50具有一第一開口 51 (如圖5A所示)及一第二開口 52，風罩50的深度為 120 150厘米，相較于公知技術(shù)可歸類為短風罩，而為使氣體流動順暢風罩50的內(nèi)側(cè)壁設(shè) 計為一弧面。又第一開口 51氣密于燃料電池組10的氣體流道11的第一端部12。風扇20，裝設(shè)于第二開口 52并可以一定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，另可借由葉片21的設(shè)計以使得 風扇20可吹入或卷出燃料電池組10的內(nèi)部氣流。導(dǎo)流件60設(shè)置于風罩50內(nèi)，用以引導(dǎo)風罩50內(nèi)的氣流，以使得燃料電池組10的 氣體流道11的氣體流量均勻，而導(dǎo)流件60的外型可為一多邊形導(dǎo)流件、一圓形導(dǎo)流件或一 橢圓形導(dǎo)流件，并且導(dǎo)流件60可設(shè)置鄰近于風罩50的第一開口 51或第二開口 52，但不僅 限于此。如圖4A所示，導(dǎo)流件60可借由一連接體61連接于風罩50內(nèi)側(cè)壁，又或者如圖4B 所示，導(dǎo)流件60可直接連接于風罩50內(nèi)側(cè)壁上。
如圖5A所示，當?shù)谝欢瞬?2為進氣端時，風扇20可用于將氣流吹入燃料電池組 10內(nèi)部，并由于導(dǎo)流件60可設(shè)置在風罩50中，因此使得風罩50內(nèi)部氣流無論中心部分或 側(cè)邊氣流皆同時抵達燃料電池組10。如圖5B所示，當?shù)谝欢瞬?2為出氣端時，風扇20則 用以卷出氣體，并同樣地利用導(dǎo)流件60的作用，可使得在中心地帶或側(cè)邊的氣流皆可同時 被帶離燃料電池組10。如圖5A及圖5B所示，圖中箭頭可說明氣流的流向。為了說明導(dǎo)流件60的必要性與功能性，如圖6所示，其為未加裝導(dǎo)流件60的氣冷 式燃料電池結(jié)構(gòu)40溫度分布圖。雖然縮短風罩長度可減少內(nèi)部氣流流通時的損失，并且確 實有助于整體溫度的降低，但仍無法改善內(nèi)部氣流不均勻的現(xiàn)象。故說明縮短風罩或變更 風罩50設(shè)計都僅能使整體溫度下降，但卻無法使氣流均勻化，換句話說燃料電池組10內(nèi)仍 存在一定的溫度差。如圖7所示，其為加裝導(dǎo)流件60的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)40溫度分布圖。加裝導(dǎo) 流件60后的溫度分布圖其整體溫度分布是相當平均的，更佳的是在本實施例中加裝導(dǎo)流 件60后其溫度差范圍可縮小至5°C以內(nèi)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更 動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的 技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案 的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其包括 一燃料電池組，其具有多個氣體流道；一風罩，其具有一第一開口及一第二開口，又該第一開口氣密于該些氣體流道的一第 一端部；一風扇，其裝設(shè)于該第二開口 ；以及一導(dǎo)流件，其設(shè)置于該風罩內(nèi)，以引導(dǎo)該風罩內(nèi)的氣流，以使得該些氣體流道的氣體流 量均勻。
2.如權(quán)利要求1所述的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的風罩的深度為 120-150 厘米。
3.如權(quán)利要求1所述的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的風罩的內(nèi)側(cè)壁為一弧面。
4.如權(quán)利要求1所述的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的導(dǎo)流件是借由一 連接體連接于該風罩的內(nèi)側(cè)壁。
5.如權(quán)利要求1所述的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的導(dǎo)流件設(shè)置鄰近于該第一開口。
6.如權(quán)利要求1所述的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于其中所述的導(dǎo)流件設(shè)置鄰近于該第二開口。
7.如權(quán)利要求1所述的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其特征在于，其中所述的導(dǎo)流件為一多 邊形導(dǎo)流件、一圓形導(dǎo)流件或一橢圓形導(dǎo)流件。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種具有導(dǎo)流件的氣冷式燃料電池結(jié)構(gòu)，其包括燃料電池組；風罩；風扇；以及導(dǎo)流件。風罩具有第一開口及第二開口，其中第一開口氣密結(jié)合于燃料電池組的氣體流道的第一端部，而風扇則裝設(shè)于風罩的第二開口，又導(dǎo)流件設(shè)置于風罩內(nèi)。導(dǎo)流件可以引導(dǎo)風罩內(nèi)的氣流，以使得燃料電池組內(nèi)氣體流道的氣體流量均勻，以達到減少燃料電池組內(nèi)部溫度差的效果，并進一步提升燃料電池組發(fā)電效能。
文檔編號H01M8/02GK102122719SQ201010000610
公開日2011年7月13日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月12日
發(fā)明者吳啟斌, 邱文欣, 陳豐璋 申請人:中興電工機械股份有限公司