专利名称：多功能燃料混合槽的制作方法
技术领域：
本发明关于一种用于燃料电池的混合槽，特别是关于一种多功能燃 料混合槽。
背景技术：
美国专利早期公报US2004/0115506号《用于燃料电池的混合槽 (Mixing tank for foel cell)》以及美国专利早期公报US2004/0166389号 《燃料电池系统(Fuel cell system)》已揭露如何将混合槽运用于燃料电 池，混合槽可用来回收由燃料电池所产生的水，以及回收尚未及进行电 化学而所剩余的燃料。
上揭习知技艺虽然已教示到混合槽的功能，然而如何将冷凝器、混 合槽以及其它组件(例如水位计、浓度侦测器、单向阀等)来整合成 单件式整体结构，此则为习知技艺所阙如。
本案发明人有鉴于习知混合槽仍亟待改良其结构上的不足，乃亟思 发明而改良 一种多功能燃料混合槽。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种多功能燃料混合槽，其整合混合槽与 冷凝器于一体，并且设置水位计、浓度侦测器、单向阀，用来加强功能 性。为达上述目的，本发明提供一种多功能燃料混合槽，包括壳体、 冷凝器、风扇、第一片体、与第二片体。壳体设置有第一容置部、第二 容置部、第三容置部、第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、燃 料入口、入风口、燃料出口、生成物入口。燃料入口与入风口与燃料出
口与生成物入口等设置在壳体的侧壁。入风口面向第一容置部，以及生 成物入口连通于第二容置部。第二容置部用来作为混合槽。第一通道用 来连通燃料入口与第二容置部。第四通道用来连通第一容置部与第二容 置部。冷凝器固设于第一容置部，用来冷凝来自于入风口的水蒸气来凝 结成水，且凝结水经由第三通道与第二通道而流入至第二容置部。风扇 固设于第三容置部，用来对冷凝器进行降温。第一片体与第二片体分别 密接接合于壳体的上表面与下表面。
为能对本发明的构造、特征及其使用功效有更深一层的认识与了解， 兹举一较佳的可行实施例并配合图示详细说明如下
图1显示本发明多功能燃料混合槽的结构方块图。
图2显示本发明多功能燃料混合槽的立体分解图。 图3显示本发明多功能燃料混合槽立体组合图。 图4显示本发明多功能燃料混合槽在另一视角的立体组合图。 图5显示本发明多功能燃料混合槽在第一片体上所设置的接口的立 体图。
主要组件符号说明
1 多功能燃料混合槽
100壳体101燃料入口
102入风口103第一容置部
104透气不透液薄膜105燃料出口
106生成物入口107第二容置部
108洞孔109第三容置部
110第一通道111第二通道
112第一单向阀113浓度侦测器
115第三通道
116第二单向阀117第四通道
20混合槽
21水位计
22泄压阀
30冷凝器31散热鳍片
32流道结构
40风扇41入风口
42出风口
50第一片体51a、51b 接管
52块体53a、53b 接管
54外接式浓度侦测器
60第二片体
200风扇300燃料罐
400第一泵500第二泵
600燃料电池堆
具体实施例方式
请参见图l、 2、 3所示，本发明多功能燃料混合槽I为由壳体IOO、
第一片体50与第二片体60所形成的一种容器结构，并且在这容器结构 设置三个独立空间的第一容置部103、第二容置部107与第三容置部109。 同时，在壳体100的周围设置第一通道110、第二通道111、第三通道115、 与第四通道117。当然，多功能燃料混合槽1还包括冷凝器30与风扇40， 以下内文分别将详述该些构件与其功能。
壳体100实行为矩形结构，并且壳体100的上表面与下表面分别与 第一片体50与第二片体60紧密接合。在壳体100的侧壁设置燃料入口 101与入风口 102。入风口 102面向第一容置部103，并且紧邻相接于第 一容置部103。在壳体100另一个侧壁设置燃料出口 105与生成物入口 106，并且生成物入口 106连通于第二容置部107。第二容置部107的右 上方处设置一个洞孔108，其位于第二容置部107与第四通道117的交界 处，而洞孔108的两端末分别连通于第二容置部107与第四通道117的 端末。第四通道117的另一端末则与第一容置部103连通。
泄压阀22放置于洞孔108中，当第二容置部107内部的气压过大时， 位于第二容置部107内部的气体可经由泄压阀22、第四通道117，而流 入至第一容置部103。
燃料入口 101连通于第一通道110的端末。第一通道110的另一端 末则连通于第二容置部107，且在此端末的通道空间设置第一单向阀112， 而第一单向阀112仅准许流体流向第二容置部107。
第二通道111的端末连通于第二容置部107，同时，在此端末的通道 空间可设置浓度侦测器113。第二通道111的另一端末则采以管路连通于 第二泵500的入口。内置型的浓度侦测器113用来测量将要通往燃料电 池堆600的燃料其浓度为何，所测量到的燃料浓度值可提供给控制电路 (图未显示)使用。本发明所使用的浓度侦测器113可以直接采用习知
组件。
第三通道115的端末连通于第一容置部103。第三通道115的另一端 末则相接于第二单向阀116的入口。第二单向阀116的出口则与第二通 道111相接。第二单向阀116仅准许流体流向第二通道111。
请参见图3、 4，冷凝器30固设于第一容置部103。冷凝器30的一 面形成有散热鳍片31，其另一面形成有流道结构32。流道结构32可以 实行多数条平行的渠沟，且每条渠沟的一端皆迎向入风口 102，每条渠沟 的另一端则连通于第三通道115。
第二容置部107作为混合槽使用。混合槽107所储存的液体分别来 自于燃料灌300的新燃料、冷凝器30的冷凝水、燃料电池堆300的阳极
生成物与剩余的阳极燃料。
请参见图4，风扇40固设于第三容置部109，风扇40可将外部空气 由入风口41带入，再转向由出风口42吹出，而朝向冷凝器30的散热鳍 片31吹送，而使得整个冷凝器30保持在较低温状态。
请参见图4、 5，第一容置部103与第三容置部109的相交界处设置 透气不透液薄膜104，据此，位于第一容置部103的内部气体可通过透气 不透液薄膜104，而逸出至外界。
请参见图5，第一片体50密接接合于壳体100的上表面的周缘。再 者，在第一片体50上且对应于第二通道111的位置处，设置两个接口 53a、 53b，接口53a、 53b贯穿第一片体50且彼此隔开一小段距离。同时，在 第一片体50的下表面且位于两个接口 53a、 53b之间，设置一个块体52。 块体52会伸入至第二通道111，并且阻断第二通道111的流通。外接式 浓度侦测器54的两端分别连接于两个接口 53a、 53b。当第二通道111的 燃料流经块体52时，由于受到块体52的阻断作用，促使燃料改流向于 接口 53a、外接式浓度侦测器54、接口 53b，再接续流入于第二通道111。 外接式浓度侦测器54用来测量将要通往燃料电池堆600的燃料其浓度为 何，所测量到的燃料浓度值可提供给控制电路(图未显示)使用。本发 明所使用的外接式浓度侦测器54可以直接采用习知组件。
为了让第二泵500管路连接于本发明多功能燃料混合槽1的作业方 便起见，在第一片体50上且对应于第二通道111的端末与燃料出口 105 的端末等两个位置处，分别设置两个接口51a、 51b。两个接口51a、 51b 皆贯穿第一片体50。接口 51a相接于第二通道111的端末，而接口 51b 相接于燃料出口 105的端末。第二泵500的入口管路相接于接口 51a，第 二泵500的出口管路相接于接口 51b。
水位计21可以实行设置在第二片体60的内侧表面，请参见图2。或 者，水位计21可以实行设置在混合槽107。水位计21接触于混合槽107 的燃料，并且无论多功能燃料混合槽1是采水平摆放或是垂直摆放，水 位计21皆能够测量到两种摆放状态下的液面高度。所测量到的液面高度 值可提供给控制电路(图未显示)使用。本发明所使用的水位计21可以 直接采用习知组件。
接着说明本发明多功能燃料混合槽1如何结合风扇200、燃料罐300、 第一泵400、第二泵500、与燃料电池堆600来一起运作。
燃料电池堆600的阳极燃料入口与阳极燃料出口分别管路连接于多 功能燃料混合槽1的燃料出口 105的一端端末与生成物入口 106。
在位于燃料罐300与燃料入口 IOI之间的管路中，设置第一泵400， 藉由第一泵400的推进力量，来将燃料罐300的新燃料通过第一通道110 与第一单向阀112，而流入至混合槽107。
在位于第二通道111的端末与燃料出口 105的端末之间的管路中， 设置第二泵500。第二泵500的入口管路连接于第二通道111的端末(亦 即接口51a)，并且第二泵500的出口管路连接于燃料出口 105的其中一 个端末(亦即接口 51b)。藉由第二泵500的推进力量，来将混合槽107 的燃料经由第二通道IIO、燃料出口 105，燃料电池堆600的阳极燃料入 口，而流入至燃料电池堆60内部，接着，阳极生成物与剩余阳极燃料则 由燃料电池堆60的阳极燃料出口流出，再通过生成物入口 106，而流入 至混合槽107。混合槽107的燃料能够利用第二泵500，使得能够循环流 动于燃料电池堆600。
风扇200能够将燃料电池堆600所产生的阴极生成物(例如水蒸气) 以及剩余的阴极燃料(例如空气或氧气)，将其汲入至入风口 102，再流 通过冷凝器30的流道结构32。水蒸气在冷凝器30的冷凝作用下，而凝 结成液态的水，所回收的水通过第三通道115、第二单向阀116、第二通 道lll，而最后流入至混合槽107。
本发明多功能燃料混合槽具备下列所述的优点以及功效显著增进之
处
1、 本发明多功能燃料混合槽整合混合槽与冷凝器于一体，由于结构 上优异的设计，使得小型化、薄型化的规格得以顺利实现。
2、 本发明多功能燃料混合槽设置多个单向阀，能够防止流体的逆流。
3、 本发明多功能燃料混合槽设置浓度侦测器与水位计，来加强整体 性功能。
但以上所述，仅为本发明的较佳实施例，当不能用以限定本发明可 实施的范围，凡熟悉于本技艺人士所明显可作变化与修饰，皆应视为不 悖离本发明的实质内容。
权利要求
1、一种多功能燃料混合槽，其特征在于包括一壳体，包含一第一容置部、一第二容置部、一第三容置部、一第一通道、一第二通道、一第三通道、一第四通道、一燃料入口、一入风口、一燃料出口、一生成物入口，其中该燃料入口与该入风口与该燃料出口与该生成物入口设置在该壳体的侧壁，以及该入风口面向该第一容置部，该生成物入口连通于该第二容置部，其中该第二容置部用来作为混合槽，其中该第一通道用来连通该燃料入口与该第二容置部，其中该第四通道用来连通该第一容置部与该第二容置部；一冷凝器，固设于该第一容置部，用来冷凝来自于该入风口的水蒸气来凝结成水，其中该凝结水经由该第三通道与该第二通道而流入至该第二容置部；一风扇，固设于该第三容置部，用来对该冷凝器进行降温；一第一片体与一第二片体，分别密接接合于该壳体的上表面与下表面。
2、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于该第二容 置部包含一洞孔，且该洞孔设置在该第二容置部与该第四通道的交界处， 其中该洞孔用来放置一泄压阀。
3、 如权利要求l所述的多功能燃料混合槽，其特征在于该冷凝器 一面形成一散热鳍片，另一面形成一流道结构。
4、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于进一步包 括一第一单向阀，设置于该第一通道中。
5、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于进一步包 括一第二单向阀，设置于该第三通道中。
6、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于进一步包 括一浓度侦测器，设置于该第二通道中。
7、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于进一步包 括一水位计，用来接触位于该第二容置部的燃料，以及用来量测该燃料 的液面高度。
8、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于进一步包 括一外接式浓度侦测器，管路连接于该多功能燃料混合槽的外部，且管 路相连通于该第二通道。
9、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于该燃料入 口管路连接于一第一泵，且该第一泵又与一燃料罐管路连接。
10、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于该第二 通道的其中一个端末，管路连接于一第二泵，该第二泵又与一燃料电池 堆的阳极燃料入口管路连接。
11、 如权利要求IO所述的多功能燃料混合槽，其特征在于该生成 物入口管路连接于该燃料电池堆的阳极燃料出口 。
12、 如权利要求1所述的多功能燃料混合槽，其特征在于进一步 包括一透气不透液薄膜，设置于该第一容置部与该第三容置部的交界处。
全文摘要
本发明揭露一种多功能燃料混合槽，包括壳体、冷凝器、风扇、第一片体、与第二片体。壳体设置有第一容置部、第二容置部、第三容置部、第一通道、第二通道、第三通道、第四通道、燃料入口、入风口、燃料出口、生成物入口。燃料入口与入风口与燃料出口与生成物入口等设置在壳体的侧壁。第二容置部作为混合槽。第一通道连通燃料入口与第二容置部。第四通道连通第一容置部与第二容置部。冷凝器固设于第一容置部，用来冷凝来自于入风口的水蒸气来凝结成水，且凝结水经由第三通道与第二通道而流入至第二容置部。风扇固设于第三容置部，用来对冷凝器进行降温。第一片体与第二片体分别密接接合于壳体的上表面与下表面。
文档编号H01M8/04GK101183726SQ20061013876
公开日2008年5月21日 申请日期2006年11月13日 优先权日2006年11月13日
发明者庄文瑞, 张仓铭, 许锡铭, 陈建安 申请人:奇鋐科技股份有限公司;胜光科技股份有限公司