专利名称：集成燃料再循环模块和使用该模块的燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及燃料电池系统，更具体地说，涉及一种燃料进给模块。
背景技术：
随着近年来诸如电子、通讯和半导体工程等诸多技术领域的飞速发展，诸如便携式电话、笔记本电脑和个人数字助理(PDA)的便携式电子装置，以及诸如因特网和数字多媒体广播(DMB)的有线/无线通讯网络在国际上已经变得普及。便携式电子装置允许用户在任何时间及任何地点享受到诸如电影的多媒体，而不受时间和地点的限制。因此，需要有电源能够长时间向便携式电子装置提供电能。出于这种原因，直接甲醇燃料电池作为其中一种电源已经受到关注。
直接甲醇燃料电池(DMFC)包括聚合物电解质膜，例如具有氢离子的良好导电性的全氟聚合物；以及阳极和阴极电极，它们附着到电解质膜的相反侧。直接甲醇燃料电池通过供给到阳极电极的诸如甲醇之类的燃料和供给到阴极电极的诸如空气(氧气)的氧化剂之间的电化学反应而产生电。在DMFC中，诸如甲醇的有机流体燃料被直接供给到阳极电极，从而不需要燃料重整器等。因此，像DMFC这样的燃料电池系统具有如下优点，即较之其它燃料电池系统，它易于被构造并且尺寸较小。
在DMFC中，阳极电极和阴极电极之间的电化学反应如下所示 阳极CH3OH+H2O→CO2+6H++6e-阴极O2+4H++4e-→2H2O同时，因为DMFC将液态燃料直接供给到阳极电极，因此它的燃料消耗和输出效率较之其它燃料电池系统相对较低。相应地，存在如下已提出的技术，即传送和再循环在DMFC中未反应却被排放的未反应燃料。例如，在大多数DMFC系统中，在从阳极电极输出的流体中，除了燃料的氧化反应所产生的诸如二氧化碳的副产品之外，未反应的燃料被存储在混合箱中，并且所存储的未反应燃料被再次供给到阳极电极。
不过，DMFC系统必须另外包括二氧化碳去除器，其排放诸如二氧化碳的副产品，以便提高系统效率；和用于将未反应燃料供给到阳极电极的泵。因此，DMFC系统的尺寸变得较大，从而使它难于应用到便携式装置。
上述讨论旨在提供燃料电池系统的背景信息，并不构成对现有技术的认可。
发明内容
本发明的一方面提供一种用于燃料电池系统中的集成燃料再循环模块，该模块可包括燃料再循环器，其包括入口开口和出口开口，其中所述燃料再循环器被配置为通过所述入口开口接收包括有未使用燃料和燃料电池反应产物的混合物，其中所述燃料再循环器被配置为从所述混合物收集所述未使用燃料的至少一部分，并且被进一步配置从而使得所收集的燃料通过所述出口开口被排放出；和实主体(solid body)，其与所述燃料再循环器成一体并包括形成于所述实主体中的第一通道，该第一通道包括第一开口和第二开口，其中所述第一开口可连接到所述入口开口和所述出口开口中的一个，并且所述第二开口可连接到燃料电池，并被配置为从所述燃料电池接收所述混合物或者将所收集的燃料供给到所述燃料电池。
在前述的模块中，所述第一开口可通过一管道连接到所述入口开口，所述第二开口可连接到所述燃料电池并被配置为从所述燃料电池接收所述混合物。所述第一开口可通过一管道连接到所述出口开口，所述第二开口可连接到所述燃料电池并被配置为将所收集的燃料供给到所述燃料电池。所述模块可进一步包括连接到所述第一开口和所述出口开口的泵，其中该泵被配置为在所述第一开口和所述出口开口之间形成流体连通。所述模块可进一步包括第二通道，其形成于所述实主体中并包括第一开口和第二开口，其中所述第二通道的第一开口可通过一管道连接到所述入口开口，所述第二通道的第二开口可连接到所述燃料电池并被配置为从所述燃料电池接收所述混合物。所述模块可进一步包括连接到所述出口开口和所述第二通道的第一开口的泵，其中该泵被配置为在所述出口开口和所述第二通道的第一开口之间形成流体连通。
仍然在前述模块中，所述燃料再循环器可进一步包括另一个入口开口，其中所述模块可进一步包括第二通道，其形成于所述实主体中并包括第一开口和第二开口，其中所述第二通道的第一开口可通过一管道连接到所述另一个入口开口，所述第二通道的第二开口可连接到燃料盒并被配置为接收不再循环的燃料。所述模块可进一步包括连接到所述另一个入口开口和所述第二通道的第一开口的泵，其中该泵被配置为在所述另一个入口开口和所述第二通道的第一开口之间形成流体连通。所述模块可进一步包括第二通道和第三通道，其中所述第二通道形成于所述实主体中并包括第一开口和第二开口，所述第三通道形成于所述实主体中并包括第一开口、第二开口和第三开口，其中所述第二通道的第二开口可连接到燃料盒并被配置为接收不再循环的燃料，所述第三通道的第一开口可通过一管道连接到所述第一通道的第一开口，所述第三通道的第二开口可通过一管道连接到所述第二通道的第一开口，并且所述第三通道的第三开口可与所述出口开口流体连通。所述模块可进一步包括连接到所述第一通道的第一开口以及所述第三通道的第一开口的泵，其中该泵被配置为在所述第一通道的第一开口和所述第三通道的第一开口之间形成流体连通。所述模块可进一步包括连接到所述第二通道的第一开口和所述第三通道的第二开口的泵，其中该泵被配置为在所述第二通道的第一开口和所述第三通道的第二开口之间形成流体连通。所述不再循环的燃料基本上不流入所述燃料再循环器。
进一步，在前述的方法中，所述燃料再循环器可进一步包括另一个开口，其中所述开口被配置为从所述燃料电池的阳极接收所述混合物，并且所述另一个开口被配置为从所述燃料电池的阴极接收所述混合物。所述模块可进一步包括形成于所述实主体中的通气孔以及气体可渗透且液体不可渗透的材料，其中所述通气孔连接所述实主体的外部和所述燃料再循环器，并且所述气体可渗透且液体不可渗透的材料位于所述实主体的外部和所述燃料再循环器之间。
本发明的另一方面提供一种燃料电池系统，其可包括前述模块；和可操作地连接到所述模块的燃料电池。在上述系统中，所述燃料可包括处于室温的液体。所述燃料可包括从甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、液化氢气、石脑油、液化石油气和汽油组成的组中选出的至少一种。
本发明的又一方面提供一种在燃料电池系统中再循环燃料的方法，所述方法可包括提供根据权利要求1所述的模块以及用于在所述第一开口和所述出口开口之间形成流体连通的连接器；通过所述入口开口从所述燃料电池接收所述混合物；以及通过所述第一通道将所收集的燃料供给到所述燃料电池。
在上述方法中，所述连接器可包括连接到所述第一开口和所述出口开口的泵，并且该泵可被配置为在所述第一开口和所述出口开口之间形成流体连通。所述燃料再循环器可进一步包括另一个入口开口，其中所述模块可进一步包括第二通道，该第二通道形成于所述实主体中并包括第一开口和第二开口，其中所述第二通道的第一开口可通过一管道连接到所述另一个入口开口，所述第二通道的第二开口可连接到燃料盒并被配置为接收不再循环的燃料；并且所述方法可进一步包括提供另一个用于在所述第二通道的第一开口和所述另一个入口之间形成流体连通的连接器；以及通过所述另一个入口从所述燃料盒接收所述不再循环的燃料。
本发明的一方面提供一种燃料进给器壳体，其顾及到了安装到便携式电子装置的燃料电池系统的紧凑和轻质，同时保持燃料电池系统的高效率。
本发明的另一方面提供一种外围模块，其将使用前述燃料进给器壳体并支持燃料电池的外围单元模块化。
本发明的又一方面提供一种燃料进给器壳体，其连接到用于存储含氢燃料的燃料盒以及通过燃料和氧化剂之间的电化学反应产生电的燃料电池，所述燃料进给器壳体包括主件，其中用于再循环从燃料电池排放的未反应燃料的室以及用于使流体流入和流出所述室的第一和第二连接部分在内部被形成为单一体；和气体一液体分离器，其安装在所述室的开口中并排放来自所述室的气体。
本发明的另一方面提供一种外围模块，其包括燃料进给器壳体，该燃料进给器壳体连接到用于存储含氢燃料的燃料盒以及通过燃料和氧化剂之间的电化学反应产生电的燃料电池，并且该燃料进给器壳体包括主件，其中用于再循环从燃料电池排放的未反应燃料的室以及用于使流体流入和流出所述室的第一和第二连接部分在内部被形成为单一体；和气体-液体分离器，其安装在所述室的开口中并排放来自所述室的气体；该外围模块还包括通过固定单元连接到所述燃料进给器壳体的外表面的泵，该泵连接到所述第二连接部分的中部并将存储于所述室中的燃料供给到燃料电池。
本发明的这些和其它方面将从下文结合附图对实施例的描述中变得明显并更加易于理解，所述附图如下图1是根据本发明实施例的燃料进给器壳体的俯视图；图2A是连接到图1的燃料进给器壳体的连接器的俯视图；图2B是示出图1的燃料进给器壳体以及燃料盒被安装到应用器件的照片；
图3是示出使用图1的燃料进给器壳体的外围模块的照片；图4是根据本发明实施例采用外围模块的直接甲醇燃料电池系统的结构图；图5是根据本发明实施例的燃料进给器壳体的俯视图；和图6是应用了使用图5的燃料进给器壳体的外围模块的直接甲醇燃料电池的结构图。
具体实施例方式
下文中，将参照附图描述本发明的各个不同实施例，其中，贯穿全文，相同的附图标记代表相同的元件。
图1是根据本发明实施例的燃料进给器壳体的俯视图。参照图1，根据本发明图示的实施例的燃料进给器壳体100包括室101，其连接到燃料电池以及存储用于燃料电池的燃料的燃料盒，室101还存储并再循环未用于燃料电池却从燃料电池中排出的未反应燃料；第一连接部分102以及第二连接部分103和105a，流体可以通过这些连接部分流进并流出室101；和主件，其与用于连接燃料盒和燃料电池的第三连接部分104和105b一体形成。进一步，燃料进给器壳体100包括气体-液体分离器108，其对应于室101的开口107安装，并从室101内部排出气体。
主件由具有抗燃料腐蚀性能的金属制成，所述燃料例如甲醇、乙醇、液化氢气、石脑油、液化石油气等等，或者由诸如聚碳酸酯、聚醚酮醚(PEEK)等的热塑性树脂制成。在这里讨论的或其它的实施例中，主件具有的形状适配于安装区域，即适配于应用器件中的未利用空间。在本实施例中，主件的高度为大约6.5cm，宽度为大约4.5cm，厚度为大约0.8cm，从而使其实现紧凑和轻质。进一步，主件形成有孔，即开口107，其用于排出被引入室101的流体中的不需要的气体，例如二氧化碳。
室101占据了主件的除连接部分102、103、104、105a和105b以及用于安放主件的固定孔109之外的整个内部区域。例如，室101具有曲线形状。考虑到连接部分102、103、104、105a和105b的位置，将室101以预定的角度(例如，直角)弯曲，使得室101完全占据主件内部，从而形成室101的形状。可选地，室101可以被弯曲一次或多次。进一步，可以根据未利用空间的形状，改变室101的形状。
进一步，室101包括第一连接部分102，未反应燃料从燃料电池引入第一连接部分102；第二连接部分103和105a，其将所存储的燃料向燃料电池传送；以及第三连接部分104和105b，其从燃料盒接收含氢燃料。在此，含氢燃料包括甲醇、乙醇、液化氢气、石脑油、脱硫汽油、液化石油气等等。
气体-液体分离器108用于排放除了被引入室101的未反应燃料或水之外的诸如二氧化碳的不需要的气体。气体-液体分离器108具有对应于第一连接部分102的开口，从而不会阻塞第一连接部分102，并且该开口被安装在室101的内壁中。同时，气体-液体分离器108由吸收液体燃料的多孔材料制成，这样，即使燃料进给器壳体100向任意方向倾斜，也可以通畅地传送未反应燃料。具体而言，气体-液体分离器108由疏水性多孔材料制成，该材料能够装填以燃料，但不与燃料进行物理反应或化学反应。例如，制成气体-液体分离器108的多孔材料被涂布以疏水材料并且具有尺寸大约为10μm的孔。可选地，气体-液体分离器108可设置在室101的整个内壁上。
第一连接部分102用作将未反应燃料和水从燃料电池引入室101的通道，并且通过最小管路排布连接到燃料电池的阳极出口。第二连接部分105a和103用作将存储于室101中的未反应燃料供给到燃料电池的通道。在第二连接部分105a和103之间形成两个连接孔106a和106b，它们连接到第一泵(下文中，称为“引入泵”)。第三连接部分104和105b用作将存储于燃料盒中的燃料供给到燃料电池的通道。在第三连接部分104和105b之间形成两个连接孔106c和106d，它们连接到第二泵(下文中，称为“燃料泵”)。换句话说，所述连接部分分别在其中部被断开，并被分成两个连接部分。另外，两个连接部分在它们彼此面对的位置中分别形成有连接孔。每个连接孔均穿透主件并与外部连通。在第二和第三连接部分中的每一个中设置的两个连接孔，允许泵的入口和出口插入其中，而不需要另外的导管。同时，第二连接部分和第三连接部分位于弯曲区域中，即位于具有曲线形状的室101的内角区域中，从而顾及到了壳体的紧凑性。
根据图示的实施例，第二和第三连接部分被组合为单一通道而连接到室101。在这种情况下，从燃料盒供给的燃料与未反应燃料混合，该未反应燃料并非在室101中，而是正经过第二连接部分105a和103，然后被混合的燃料被供给到燃料电池。诸如螺钉之类的固定单元经过固定孔109，使得燃料进给器壳体100被紧固到诸如便携式电子装置的应用器件上。可选地，固定孔109可被合适装置所替代，只要该装置能够将燃料进给器壳体100紧固到应用器件上。
图2A是连接到图1的燃料进给器壳体的连接器的俯视图。参照图2A，根据本发明一实施例的燃料进给器壳体或燃料再循环模块除了前述的燃料进给器壳体配置之外，进一步包括连接到第二连接部分103的第一连接器110以及连接到第三连接部分104的第二连接器112。第一连接器110用于与连接燃料进给器壳体100和燃料电池的导管容易地连接。因此，第一连接器110的端部111所具有的结构易于插入和固定所述导管。第二连接器112用于连接燃料进给器壳体100和燃料盒。为了易于连接燃料进给器壳体100和燃料盒，第二连接器112的端部113从主件的表面突出，以插入燃料盒中并被燃料盒所容纳。例如，可通过喷嘴实现第一连接器110，该喷嘴允许存储于燃料盒中的燃料仅在喷嘴连接到燃料盒的出口后被排放。
图2B是示出图1的燃料进给器壳体以及燃料盒被安装到应用器件的照片。在图示实施例中，将描述作为应用器件实例的尺寸约为15cm×10cm的便携式媒体播放器(PMP)。在图2B中，所描述的PMP未被示出安装有控制器和显示单元的顶板。安装到应用器件的燃料进给器壳体100通过使用应用器件主体的未利用空间被安装。如图2B所示，燃料进给器壳体100连接到燃料盒130，并且设置在所述主体内部并放置在所述主体的中部的未利用空间中。在本实施例中，忽略了设置在主体上的燃料进给器壳体100和燃料电池堆140之间的连线。例如，使用根据本发明的所描述或其它实施例的燃料进给器壳体100以及20cc的甲醇盒，PMP可以采用5W的额定输出驱动达四小时，并采用8W的额定输出驱动达八小时或更长时间。因此，实现了PMP的紧凑和轻质。
在图2B中，除图2A中所示的第一、第二和第三连接部分102、103、104、105a和105b之外，所形成的燃料进给器壳体的连接部分被其它部分处的预定的修整材料所阻塞。因此，当燃料进给器壳体100的连接部分由诸如钻孔机的工具形成时，可能阻塞不必要形成的通道。
图3是示出使用图1的燃料进给器壳体的外围模块的照片。如图3所示，根据本发明图示实施例的外围模块包括引入泵114和连到该模块一表面的燃料泵115。引入泵114和燃料泵115被固定单元116紧密连接到主件。引入泵114是将燃料引入燃料电池的小型泵，燃料泵115也是小型泵，其将存储于燃料盒中的燃料供给到所述室或燃料电池。在本实施例中，引入泵114和燃料泵115中的每一个，尺寸均为大约3.5cm×3.5cm，并且最大输出能力均为大约5cc/min。
固定单元116用于将引入泵114和燃料泵115紧密连接到主件。固定单元116被螺钉等连接到主件。可通过散热器实现固定单元116，该散热器由具有高热传导性的金属制成并具有多个孔，并且引入泵114和燃料泵115中所产生的热通过这些孔被散发出。
图4是根据本发明图示实施例的采用外围模块的直接甲醇燃料电池系统的结构图。参照图4，根据本发明实施例的外围模块120包括室101，其内部设置有气体-液体分离器108以排放二氧化碳，从而顾及到了系统的紧凑和轻质，同时增强了直接甲醇燃料电池140；连接部分102、103、104和105，它们与燃料电池140或燃料盒130连接；燃料进给器壳体100，其具有的连接器一体地形成于单一主件中，从而与燃料电池140或燃料盒130容易地连接；以及泵114和115，它们连到燃料进给器壳体100的外表面，并分别直接连接到第二和第三连接部分的中部。
根据本发明的图示的和其它实施例，可通过将除了燃料盒之外的所有外围单元模块化来实现外围模块120，所述外围单元支持燃料电池140的运行，以便顾及到安装到便携式电子装置的小型燃料电池系统的紧凑和轻质。例如，在所述壳体中对存在的混合箱、二氧化碳去除器和连接导管进行模块化，并且通过在所述壳体的连接部分中形成的连接孔，插入所述泵的入口和出口，而不使用附加导管。
下文中，将示意性地描述使用根据本发明图示实施例的外围模块的燃料电池系统的运行。首先，当连接到燃料盒130和燃料电池140的外围模块120开始运行时，存储在室101中的未反应燃料由引入泵114通过第二连接部分105和103供给到燃料电池140。此时，存储在燃料盒130中的高浓度燃料由燃料泵115和引入泵114通过第三连接部分104和105以及第二连接部分105和103供给到燃料电池140。
从室101供给的燃料和从燃料盒130供给的燃料被混合并具有合适的浓度，同时经过第二连接部分103。进一步，在从燃料电池140排放出的流体中的未反应燃料、水、二氧化碳等等，通过第一连接部分102被引入室101。另一方面，在所引入流体中诸如二氧化碳之类的对燃料再循环而言不必要的气体，通过气体-液体分离器108被排放到外部。
如上文所述，由于根据本发明图示实施例的外围模块120被安装到应用器件的未利用空间，从而有助于应用器件的紧凑和轻质，可以传送和再循环从燃料电池140的阳极电极排放出的未反应燃料，将燃料从燃料盒130供给到燃料电池140，并提高了燃料电池系统的效率。
图5是根据本发明实施例的燃料进给器壳体的俯视图。参照图5，根据本发明图示实施例的燃料进给器壳体100a包括室101a，其连接到燃料电池以及存储用于燃料电池的燃料的燃料盒，室101a还存储并再循环未用于燃料电池却从燃料电池排出的未反应燃料；第一连接部分102a和102b，流体通过它们被引入室101a中；第二连接部分103和105a，流体通过它们从室101a中排出；和主件，其与和燃料盒相连接的第三连接部分104和105b一体形成。进一步，燃料进给器壳体100a包括气体-液体分离器108a，其对应室101a的开口107安装，并且排放来自室101a内部的气体。
与根据第一实施例的燃料进给器壳体100相比较，在根据图示实施例的燃料进给器壳体100a中，放置在曲线形状的室101a的弯曲区域(即，内角区域)中的第二连接部分和第三连接部分，被独立连接到室101a，而并不组合为单一通道。因此，图示实施例的燃料进给器壳体100a在结构上不同于第一实施例的燃料进给器壳体，在本实施例的结构中，燃料从燃料盒引入室101a，并且第一连接部分102a和102b分别连接到燃料电池的阳极电极和阴极电极。
采用这种配置，从燃料盒通过第三连接部分104和105b供给到燃料进给器壳体101a的室101a的燃料，被与在室101a中的从燃料电池排放出的未反应燃料和水混合，然后所混合的燃料通过第二连接部分105a和103被供给到燃料电池。
图6是应用了使用图5的燃料进给器壳体的外围模块的直接甲醇燃料电池系统的结构图。参照图6，根据本发明实施例的外围模块120a包括室101a，其内部设置有排放二氧化碳的气体-液体分离器108a，从而顾及到系统的紧凑和轻质，同时增强直接甲醇燃料电池140；连接部分102、103、104、105a和105b，它们与燃料电池140或燃料盒130相连接；燃料进给器壳体100a，其具有的连接器(未示出)一体形成于单一主件中，从而易于与燃料电池140或燃料盒130连接。进一步，外围模块120a包括泵114和115，它们连到燃料进给器壳体100a的外表面，并分别直接连接到第二和第三连接部分的中部。进一步，根据图示和其它实施例的燃料电池系统包括氧化剂进给器122，其将诸如空气的氧化剂(例如，氧气)供给到燃料电池140的阴极电极。可通过空气泵或吹风机实现氧化剂进给器122。
根据本发明的图示实施例，可通过将除燃料盒之外的所有外围单元模块化来实现外围模块120a，所述外围单元支持燃料电池140的运行，从而顾及到了安装到便携式电子装置的小型燃料电池系统的紧凑和轻质。同时，根据图示实施例的外围模块120a不同于第一实施例的外围模块，在本实施例中，存储在燃料盒130中的燃料被引入室101a中，然后供给到燃料电池140。
下文中，将示意性地描述使用根据本发明图示实施例的外围模块的燃料电池系统的运行。首先，存储在燃料盒130中的燃料通过第三连接部分104和105b由燃料泵115供给到燃料进给器壳体100a的室101a。所供给的燃料具有的浓度高于存储在室101a中的未反应燃料的浓度。进一步，从燃料电池140的阳极和阴极电极排放出的诸如未反应燃料、水等等的流体，通过两个第一连接部分102a和102b引入室101a中。另一方面，在所引入流体中的诸如二氧化碳的不必要的气体，经设置在室101a内壁中的气体-液体分离器108a过滤，然后通过主件的排放孔被排放到外部。然后，存储于室101a中的燃料，即从燃料电池140引入的未反应燃料和水以及从燃料盒130引入的高浓度燃料的混合燃料，由引入泵114通过第二连接部分105a和103供给到燃料电池140的阳极电极。采用这些过程，燃料电池140利用电化学氧化含于燃料中的氢，从而产生电。
在前述的燃料进给器壳体及使用其的外围模块中，可根据存储于所述室中的未反应燃料的量以及从燃料盒供给的燃料的浓度，来改变从燃料电池的阴极电极排放到所述室中的引入水的结构。换句话说，从燃料电池的阴极电极排放的再循环水能够考虑到驱动系统的效率来可选地进行选择。
本发明的实施例提供紧凑且轻质的燃料进给器壳体及使用其的外围模块，它们能够用于针对PMP、个人数字助理(PDA)、便携式电话等等的燃料进给器中。如上文所述，燃料进给器壳体及其使用其的外围模块不仅具有用于有效驱动燃料电池的结构，其中诸如混合箱和二氧化碳去除器的外围单元形成为单一体，而且燃料进给器壳体及其使用其的外围模块还具有易于连接到燃料电池或燃料盒的结构。因此，燃料进给器壳体及使用其的外围模块能够易于安装到便携式电子装置的未利用空间，并有助于使燃料电池系统和安装有该燃料电池系统的便携式电子装置紧凑且轻质。进一步，根据本发明实施例的燃料进给器壳体及使用其的外围模块能够支持燃料电池系统的稳定运行，而不论便携式电子装置如何运动以及如何朝向，从而提高了燃料电池系统和便携式电子装置的稳定性。
虽然已经示出和描述本发明的各个不同的实施例，不过本领域技术人员可以理解的是，在不偏离本发明的原理和精神的前提下，可以对实施例进行各种改造，本发明的范围由权利要求书及其等价物所限定。
权利要求
1.一种用于燃料电池系统中的集成燃料再循环模块，包括燃料再循环器，其包括入口开口和出口开口，其中所述燃料再循环器被配置为通过所述入口开口接收包括有未使用燃料和燃料电池反应产物的混合物，其中所述燃料再循环器被配置为从所述混合物中收集所述未使用燃料的至少一部分，并且被进一步配置从而使得所收集的燃料通过所述出口开口被排放出；和实主体，其与所述燃料再循环器集成在一起并包括形成于所述实主体中的第一通道，该第一通道包括第一开口和第二开口，其中所述第一开口可连接到所述入口开口和所述出口开口中的一个，其中所述第二开口可连接到燃料电池，并被配置为从所述燃料电池接收所述混合物或者将所收集的燃料供给到所述燃料电池。
2.根据权利要求1所述的模块，其中所述第一开口可通过一管道连接到所述入口开口，所述第二开口可连接到所述燃料电池并被配置为从所述燃料电池接收所述混合物。
3.根据权利要求1所述的模块，其中所述第一开口可通过一管道连接到所述出口开口，所述第二开口可连接到所述燃料电池并被配置为将所收集的燃料供给到所述燃料电池。
4.根据权利要求3所述的模块，进一步包括连接到所述第一开口和所述出口开口的泵，其中该泵被配置为在所述第一开口和所述出口开口之间形成流体连通。
5.根据权利要求3所述的模块，进一步包括形成于所述实主体中的第二通道，该第二通道包括第一开口和第二开口，其中所述第二通道的第一开口可通过一管道连接到所述入口开口，并且所述第二通道的第二开口可连接到所述燃料电池并被配置为从所述燃料电池接收所述混合物。
6.根据权利要求5所述的模块，进一步包括连接到所述出口开口和所述第二通道的第一开口的泵，其中该泵被配置为在所述出口开口和所述第二通道的第一开口之间形成流体连通。
7.根据权利要求3所述的模块，其中所述燃料再循环器进一步包括另一个入口开口，其中该模块进一步包括形成于所述实主体中的第二通道，该第二通道包括第一开口和第二开口，其中该第二通道的第一开口可通过一管道连接到所述另一个入口开口，并且该第二通道的第二开口可连接到燃料盒并被配置为接收不再循环的燃料。
8.根据权利要求7所述的模块，进一步包括连接到所述另一个入口开口和所述第二通道的第一开口的泵，其中该泵被配置为在所述另一个入口开口和所述第二通道的第一开口之间形成流体连通。
9.根据权利要求3所述的模块，进一步包括第二通道和第三通道，其中所述第二通道形成于所述实主体中并包括第一开口和第二开口，并且所述第三通道形成于所述实主体中并包括第一开口、第二开口和第三开口，其中所述第二通道的第二开口可连接到燃料盒并被配置为接收不再循环的燃料，其中所述第三通道的第一开口可通过一管道连接到所述第一通道的第一开口，所述第三通道的第二开口可通过一管道连接到所述第二通道的第一开口，并且所述第三通道的第三开口与所述出口开口流体连通。
10.根据权利要求9所述的模块，进一步包括连接到所述第一通道的第一开口以及所述第三通道的第一开口的泵，其中该泵被配置为在所述第一通道的第一开口和所述第三通道的第一开口之间形成流体连通。
11.根据权利要求9所述的模块，进一步包括连接到所述第二通道的第一开口和所述第三通道的第二开口的泵，其中该泵被配置为在所述第二通道的第一开口和所述第三通道的第二开口之间形成流体连通。
12.根据权利要求9所述的模块，其中所述不再循环的燃料基本上不流入所述燃料再循环器。
13.根据权利要求1所述的模块，其中所述燃料再循环器进一步包括另一个开口，其中所述开口被配置为从所述燃料电池的阳极接收所述混合物，并且所述另一个开口被配置为从所述燃料电池的阴极接收所述混合物。
14.根据权利要求1所述的模块，进一步包括形成于所述实主体中的通气孔以及气体可渗透且液体不可渗透的材料，其中所述通气孔连接所述实主体的外部和所述燃料再循环器，并且所述气体可渗透且液体不可渗透的材料位于所述实主体的外部和所述燃料再循环器之间。
15.一种燃料电池系统，包括根据权利要求1所述的模块；和可操作地连接到所述模块的燃料电池。
16.根据权利要求15所述的系统，其中所述燃料包括处于室温的液体。
17.根据权利要求15所述的系统，其中所述燃料包括从甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、液化氢气、石脑油、液化石油气和汽油组成的组中选出的至少一种。
18.一种在燃料电池系统中再循环燃料的方法，该方法包括提供根据权利要求1所述的模块以及用于在所述第一开口和所述出口开口之间形成流体连通的连接器；通过所述入口开口从所述燃料电池接收所述混合物；以及通过所述第一通道将所收集的燃料供给到所述燃料电池。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述连接器包括连接到所述第一开口和所述出口开口的泵，并且该泵被配置为在所述第一开口和所述出口开口之间形成流体连通。
20.根据权利要求18所述的方法，其中所述燃料再循环器进一步包括另一个入口开口，其中所述模块进一步包括形成于所述实主体中的第二通道，该第二通道包括第一开口和第二开口，其中所述第二通道的第一开口可通过一管道连接到所述另一个入口开口，并且所述第二通道的第二开口可连接到燃料盒并被配置为接收不再循环的燃料；并且所述方法进一步包括提供另一个用于在所述第二通道的第一开口和所述另一个入口之间形成流体连通的连接器；以及通过所述另一个入口从所述燃料盒接收所述不再循环的燃料。
全文摘要
本发明公开一种燃料进给器壳体，其具有混合箱和二氧化碳去除器，二者支持燃料电池的运行并形成为单一体。具有所述燃料进给器壳体的外围模块和一泵被模块化，从而顾及到了燃料电池的紧凑和轻质，并提高了燃料电池的效率。所述燃料进给器壳体连接到用于存储含氢燃料的燃料盒，并连接到通过燃料和氧化剂之间的电化学反应产生电的燃料电池。所述燃料进给器包括主件，其中用于再循环从燃料电池排放出的未反应燃料的室以及用于使流体流入和流出所述室的第一和第二连接部分在内部被形成为单一体；和气体－液体分离器，该分离器安装在所述室的开口中并排放来自所述室的气体。
文档编号H01M8/10GK101075684SQ20071010792
公开日2007年11月21日 申请日期2007年5月18日 优先权日2006年5月19日
发明者洪明子, 吉田泰树, 赵殷淑, 权镐真 申请人:三星Sdi株式会社