专利名称：燃料电池车的防泡缓冲箱的结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料电池车的防泡缓冲箱(buffer tank)的结构，其用于减少缓冲箱内气泡的产生。
背景技术：
通常，燃料电池系统在叠层(stack)工作温度6(TC和70。C之间运行， 需要散热器具有更大的散热能力和更多数量的冷却剂。如果冷却剂循 10 环回路中更多数量的冷却剂流入缓冲箱，则环境中的空气将被吸入冷 却剂箱，由此劣化冷却能力和导致泵内气蚀现象(cavitation phenomenon)以致于破坏冷却泵。为使反应热消散，由冷却剂冷却叠层，和去离子水(DI-water)用作 燃料电池叠层的冷却剂从而湿润叠层。在一种类型中，冷却剂直接湿 15润叠层内部，其要求适宜的调整水平衡从而起到湿润的作用。为在叠 层中达到水平衡，流动的冷却剂总数可以瞬间减少或增加，和为实现 此种现象，在叠层中设置缓冲箱。因为大量的冷却剂流入或流出缓冲箱，同时缓冲箱的一侧暴露在 大气压中，冷却剂表面的气泡可以被吸入和该气泡可以在冷却回路中 20循环。气泡在冷却回路中循环可以破坏冷却泵的叶片和可以产生噪音。发明简述本发明致力于提供燃料电池车的防泡缓冲箱(bnffer tank)的结构，其优点在于可以限制缓冲箱内气泡的产生从而防止损害冷却泵和稳定 维持叠层的性能。25 本发明的示例性实施方式提供燃料电池车的防泡缓冲箱的结构， 其包括布置在延伸入缓冲箱的内部空间的输入管一个端部的第一防 泡部分，以便在冷却剂流入缓冲箱时去除产生的气泡，流入和流出的 冷却剂通过叠层歧管沿着冷却循环管线流入缓冲箱；和沿其纵向布置 在缓冲箱内部的第二防泡部分具有格子(lattice)形状，以便除去冷却剂 内所含的气泡，第二防泡部分经由第一防泡部分提供进入缓冲箱。第一防泡部分布置在缓冲箱的内底部(inner low portion), 第一防泡部分具有形成管状的第一网格(mesh)。 第二防泡部分朝第一防泡部分向上倾斜。 5 第二防泡部分由不锈钢或塑料制成。第二防泡部分具有分开的格子，该格子以恒定间距排列成矩形。 第二防泡部分的分开的格子具有子格子(sub lattice),其用以使供给 通过第一防泡部分的冷却剂表面均匀和限制气泡的产生。子格子所具有的子网格比第一防泡部分所具有的第一网格小。10附图简述
图1是显示按照本发明示例性实施方式，燃料电池车的防泡缓冲 箱的一个形态图。图2是显示按照本发明示例性实施方式，燃料电池车的防泡缓冲 箱的结构图。15 图3A和图3B是显示按照本发明示例性实施方式，燃料电池车的防泡缓冲箱结构的运行图。<指明附图中主要元件的附图标记的说明〉2:叠层 4:冷却泵20:冷却循环管路 100:缓冲箱20 2 00:第一防泡部分 202:300:第二防泡部分 310:320:子格子 322:第一网格分开的格子子网格实施方式的详细阐述本发明的示例性实施方式将参照附图在以下详细说明。25 图1是显示按照本发明示例性实施方式，燃料电池车的防泡缓冲箱的一个形态图，图2是显示按照本发明示例性实施方式，燃料电池 车的防泡缓冲箱的结构图，和图3A和图3B是显示按照本发明示例性 实施方式，燃料电池车的防泡缓冲箱结构的运行图。参见附图1至附图3B，燃料电池车的冷却管线包括布置在延伸入 30缓冲箱100内部空间的输入管10端部的第一防泡部分200，以便能够
去除冷却剂流入缓冲箱ioo而产生的气泡，流入和流出的冷却剂沿冷 却循环管线20经由叠层2的歧管流入缓冲箱100，和沿其纵向布置在 缓冲箱100内部的第二防泡部分300具有格子(bttice)形状，以便除去 冷却剂内所含的气泡，冷却剂经由第一防泡部分200提供进入缓冲箱 5 100。冷却泵4安装在连接叠层2和缓冲箱100的冷却循环管线20内， 以便冷却剂在冷却循环管线20内平滑循环流动。此外，循环管线配备 散热器6和热交换器8。延伸入缓冲箱100的输入管10沿缓冲箱100内壁延伸，和其端部 按照缓冲箱100的形状弯曲。10 第一防泡部分200布置在缓冲箱100的内底部。第一防泡部分200具有管状的第一网格202。 优选第二防泡部分300朝第一防泡部分200向上倾斜。也就是， 第二防泡部分300的端部倾斜大约30°至45°，以便经由输入管10供 给的冷却剂流入第二防泡部分300的底部。15 第二防泡部分300可以由不锈钢或塑料制成。如果第二防泡部分300由不锈钢制成，其可以通过焊接固定到缓冲箱100内部，和如果第 二防泡部分300由塑料制成，其可以通过分离的固定元件固定到缓冲 箱100内部。固定元件可以由各种固定形状来实现，例如导向槽(guide groove)或第二防泡部分被钩连以便固定的钩连结构(hooking structure)。20 第二防泡部分300具有以固定间距布置成矩形的分开的格子310。第二防泡部分300形成为板状，和形成许多具有相等和近似区域的分 开的格子310。第二防泡部分300的分开的格子310具有子格子320以便使经由 第一防泡部分200供给的冷却剂表面均匀和限制气泡产生。 25 形成子格子320的子网格322，将其构型使之具有小于第一防泡部分200所具有的第一网格202的尺寸。优选，子网格322在垂直和水 平方向形成格子状，但是子网格322也可以在垂直方向或水平方向形 成。按照本发明示例性实施方式，燃料电池车的防泡缓冲箱结构的运 30 行将在下文参照附图详细阐述。如图1所示，在流经叠层2所具有的许多单元(没有示出)时，经由5
冷却泵4供给到叠层2的冷却剂吸收叠层2产生的热量，然后供给到 连接叠层2的冷却循环管线20，接着供给到热交换器8以便进行热交 换，然后供给到缓冲箱100的输入管10。流经缓冲箱100的冷却剂经 由冷却泵4重新供给到叠层2。 5 此外，燃料电池车的再一次冷却可以通过散热器6冷却高温冷却剂而进行，散热器6使用热交换器8散热。参照附图2和附图3A，供给到输入管10的冷却剂沿着箭头移动 和加速，在经由输入管10供给的冷却剂表面降低的同时，包围着缓冲 箱100的输入管10的空气与快速流动的冷却剂一起流入缓冲箱100。io以此种方式加入的空气与冷却剂混合，因此在冷却剂种产生许多气泡。 如上所述，经由输入管IO供给流入的冷却剂中所含的空气通过第 一防泡部分200的第一防泡网格202被最大化阻截。因为第一防泡部 分200具有管状第一网格202，通过使移动速度增加的冷却剂中所含的 气泡破裂，其首先去除气泡。此外，也得以避免高速供给入缓冲箱10015内的冷却剂表面的快速降低。参照附图3B，当上升流经第一防泡部分200时，气泡破裂成为小 气泡，由此供给到第二防泡部分300的底部。因为冷却剂供给到第二 防泡部分300的底部，气泡流经第一网格202向上达到第二防泡部分 300以便移动到布置成格子状的分开的格子310。供给到分开的格子20 310的一部分气泡冲撞子格子320以便使气泡消失，和剩余的气泡移动 至第二防泡部分300的上部。第二防泡部分300防止流经第一防泡部 分200的冷却剂表面波动以便维持冷却剂表面稳定。因为子格子320所具有的子网格322比第一防泡部分200所具有 的第一网格202的尺寸小，其可以去除流经第一网格202的气泡。25 因为第二防泡部分300由不锈钢或塑料制成，可以避免冷却剂腐蚀第二防泡部分300，所以，第二防泡部分300可以长时间使用而不会 腐蚀或破裂。尽管本发明己经通过当前被认为是具有可操作性的示例性实施方 式加以阐明，然而应当理解本发明并非局限于所披露的实施方式，并 30且与此相反，本发明覆盖各种包含在本发明精神和范围内的变形和等 同布置。实施方式的燃料电池车的防泡缓冲 箱结构限制气泡的产生，所以可以避免安装在冷却循环管线内的冷却 泵的气蚀现象。进一步而言，通过冷却循环管线供给到叠层冷却剂含有的气泡数 量减少，所以叠层的冷却性能提高，在冷却循环管线中冷却剂的流动 噪音降低。更进一步而言，安装在冷却循环管线内的部件耐久性获得提高。
权利要求
1.燃料电池车的防泡缓冲箱的结构，包括布置在延伸入缓冲箱内部空间的输入管一个端部的第一防泡部分，以便在冷却剂流入缓冲箱时去除产生的气泡，流入和流出的冷却剂通过叠层歧管沿着冷却循环管线流入缓冲箱；和沿其纵向布置在缓冲箱内部的第二防泡部分，其具有格子形状，以便除去冷却剂内所含的气泡，第二防泡部分经由第一防泡部分提供进入缓冲箱。
2.如权利要求1所述的结构，内底部。
3. 如权利要求l所述的结构，的第一网格。
4. 如权利要求1所述的结构，15 向上倾斜。
5. 如权利要求l所述的结构， 制成。其中第一防泡部分布置在缓冲箱的 其中第一防泡部分具有被形成管状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锈钢或塑料
6. 如权利要求1所述的结构，其中第二防泡部分具有分开的格子， 该格子以恒定间距排列成矩形。
7. 如权利要求6所述的结构，其中第二防泡部分的分开的格子可 以具有子格子，其用以使供给通过第一防泡部分的冷却剂表面均匀和 限制气泡的产生。
8. 如权利要求l所述的结构，其中子格子所具有的子网格比第一 防泡部分所具有的第一网格小。
全文摘要
燃料电池车的防泡缓冲箱结构，包括布置在延伸入缓冲箱内部空间的输入管一个端部的第一防泡部分，以便在冷却剂流入缓冲箱时去除产生的气泡，流入和流出的冷却剂通过叠层歧管沿着冷却循环管线流入缓冲箱；和沿其纵向布置在缓冲箱内部的第二防泡部分具有格子形状，以便除去冷却剂内所含的气泡，第二防泡部分经由第一防泡部分提供进入缓冲箱。
文档编号H01M8/04GK101165955SQ200610160530
公开日2008年4月23日 申请日期2006年11月28日 优先权日2006年10月20日
发明者李承镛 申请人:现代自动车株式会社