CN102569846A - 具有隔室结构的储存罐 - Google Patents

Abstract

一种具有隔室结构的储存罐，包括有一罐体，其具有一底端、一相对底端的释出口端及一内部空间，罐体的底端至释出口端定义出一长轴方向。至少一承板，以该长轴方向置于该罐体的内部空间中，且该承板上设有至少一气体导通区。至少一隔室结构，与该承板交互置于该罐体的内部空间中，其由隔板所定义出多个隔室所组成，每一个隔室中供容置预定量的贮气材料。本发明的具有隔室结构的储存罐，能够将贮气材料以多个隔室容置区块化，并且用于承置贮气材料的分隔物能够加强隔室结构的紧密度及结构强度。

Description

具有隔室结构的储存罐

技术领域

本发明关于一种储存罐的设计，特别是关于一种具有隔室结构的储存罐。

背景技术

燃料电池(Fuel Cell)是一种通过电化学反应，直接利用含氢燃料和空气产生电力的装置，其之所以被归类为新能源，原因就在此。而燃料电池所使用的“氢”燃料可以来自于任何的碳氢化合物，例如：天然气、甲醇、乙醇(酒精)、水的电解、沼气等。

氢气通常被充填至金属氢化合物的气体储存罐中，使金属氢化合物吸附氢气并储存，当欲使用时，将储存罐经适当加热后即释放氢气提供予应用装置使用，因此各家燃料电池厂商也亟欲追求能够使用更加稳定且持续性高的气体储存罐。

然而，以现有技术所采用的气体储存罐，大多为以一罐体中直接容置贮气材料(例如：金属氢化合物)。但由于贮气材料一般为粉状，且贮气材料于罐体内以单一空间容置，因此当贮气材料具有一定体积时，其却无法平均及稳定地受热，进而使得贮气材料释放气体(例如：氢气)的效率降低。因此导致许多本领域技术人员想尽办法开发得以于气体储存罐内分隔贮气材料的方法，然其效果不彰，常因贮气材料加热时膨胀而导致分隔物变形，使得贮气材料泄露至其它分隔层中堆积或是导致加热不平均等现象，影响储存罐的效能。

发明内容

本发明的目的即是提供一种具有隔室结构的储存罐，用以将贮气材料以多个隔室容置区块化。

本发明的另一目的即是提供一种贮气材料的储存罐，用以使承置贮气材料的分隔物加强其紧密度及结构强度。

本发明所采用的技术手段是提供一种具有隔室结构的储存罐，包括有：一罐体，具有一底端、一相对该底端的释出口端及一内部空间，该底端至该释出口端定义出一长轴方向；至少一承板，以该长轴方向置于该罐体的内部空间中，且该承板设有至少一导通部；至少一气体导引杆件，对应穿插过该承板的导通部，并具有至少一气体出入端以导通气体；至少一隔室结构，与该承板交互置于该罐体的内部空间中，其由隔板所定义出多个隔室所组成，每一个隔室中供容置预定量的贮气材料。

气体导引杆件具有至少一气体出入端，以使外界的氢气通过气体导引杆件导入承盘中所容置的贮气材料为其所吸附，或将贮气材料释出的气体通过气体导引杆件导引至罐体的释出口端，以连接应用装置或燃料电池系统。

在优选的实施方式中，该承板由周缘垂直延伸形成一周壁，以成为一承盘，并定义出一容置空间。

在优选的实施方式中，该储存罐还包括有一盖板，其对应于该承板的导通部处开设有至少一第一穿孔，并配置于最邻近该罐体释出口端的承盘上，用以将该承盘内的贮气材料保持于其内。

在优选的实施方式中，该储存罐还包括有一板体，其配置于该承盘的承板与该隔室结构之间，其对应于该承板的导通部处开设有至少一第二穿孔，而该承板上设有至少一凸肋，使该板体通过该凸肋所顶制与该承板间保持一预定距离。

在优选的实施方式中，该气体导引杆件对应于该承盘的容置空间处开设有至少一导气孔，而其外包覆有一过滤层。

在优选的实施方式中，该储存罐还包括有至少一由该承板的导通部的孔壁以一预定高度延伸而出的气体导通区，其具有一过滤层。

本发明还提供一种具有隔室结构的储存罐，包括有：

一罐体，具有一底端、一相对该底端的释出口端及一内部空间，该底端至该释出口端定义出一长轴方向；

至少一承板，以该长轴方向置于该罐体的内部空间中，且该承板上设有至少一气体导通区；

至少一隔室结构，与该承板交互置于该罐体的内部空间中，其由隔板所定义出多个隔室所组成，每一个隔室中供容置预定量的贮气材料。

在优选的实施方式中，该承板由周缘垂直延伸形成一周壁，以成为一承盘，并定义出一容置空间。

在优选的实施方式中，该气体导通区为至少一由该承板至该周壁的顶缘处往该容置空间弯折形成的凹部结构，其具有一气体过滤层。

在优选的实施方式中，该储存罐还包括有至少一气体导引杆件，相对置于该承盘的气体导通区，并具有至少一气体出入端，以及对应于该承盘的容置空间处开设有至少一导气孔，用以导通气体。

在优选的实施方式中，该储存罐还包括有一盖板，其配置于最邻近该罐体释出口端的承盘上，用以将贮气材料保持于该承盘内。

在优选的实施方式中，该储存罐还包括有一板体，其配置于该承盘的承板及该隔室结构之间；而该承板上设有至少一凸肋，使该板体通过该凸肋所顶制与该承板间保持一预定距离。

在优选的实施方式中，该承板及周壁交合处设有一凹环缘结构。

在优选的实施方式中，该隔室结构为蜂巢状结构、三角形结构、方形结构、多边形结构、不规则结构或圆形结构。

本发明的具有隔室结构的储存罐的特点及优点是：

通过本发明所采用的技术手段，贮气材料得以一预定量容置于隔室结构的隔室中，使贮气材料区块化，因此当燃料电池系统运作时，气体储存罐可使外部的加热平均地分散传导至各隔室结构的隔室中，使贮气材料于加热阶段时不会内外受热程度不一，因此其释放气体时更能平均且平稳地输出，使得本发明于运作时效率提升。另因隔室结构设置于承盘的容置空间中，而其隔板更有助于承盘的结构强度，因此使得本发明能更加平稳地运作，燃料电池系统能有更佳的工作效率，以及将承盘予以模块化更便利于生产、组装及应用，进而达成提升产业利用性的功效。

附图说明

图1是显示本发明第一实施例的立体分解图；

图2是显示本发明第一实施例的侧视断面图；

图3是显示本发明第一实施例的承盘立体图；

图4是显示本发明第一实施例的承盘另一视角立体图；

图5是显示本发明第一实施例的气体导引杆件侧视断面图；

图6是显示本发明第一实施例的承盘模块立体分解图；

图7是显示本发明第二实施例的立体分解图；

图8是显示图7的A-A向断面图；

图9是显示本发明第三实施例的承盘模块立体分解图；

图10是显示本发明第三实施例承盘模块叠置时的立体图，用以显示气体导引杆件对应穿插过承盘的状态；

图11是显示图10的B-B向断面图；

图12是显示本发明第四实施例的立体分解图；

图13是显示本发明第四实施例的承板侧视断面分解图；

图14是显示本发明第五实施例的立体分解图；

图15是显示本发明第五实施例的承盘模块立体分解图；

图16是显示本发明第六实施例的立体分解图；

图17是显示本发明第七实施例的立体分解图。

元件符号说明

200、200a、200b……承盘模块100、100a、100b、100c、100d、100e……储存罐

1         ……罐体        11        ……底端

12        ……释出口端    13        ……内部空间

2、2a、2b ……承盘        21        ……承板

211       ……导通部      212       ……凸肋

22        ……周壁        23        ……凹环缘结构

24        ……气体导通区  241       ……管状结构

242       ……过滤层      243       ……孔洞

244a、244b……卡榫结构    25        ……气体导通区

251       ……凹部结构    3         ……气体导引杆件

31        ……气体出入端  32        ……导气孔

4         ……隔室结构    41        ……隔板

42        ……隔室        5、5a     ……盖板

51        ……第一穿孔    52        ……第一凹口

6、6a     ……板体        61        ……第二穿孔

62        ……第二凹口    7         ……过滤层

8         ……嵌固件      81        ……套筒

811       ……导气孔      812       ……扩大端

82        ……套固件      821       ……扩大端

83        ……过滤层      D1        ……内径

D2        ……外径        L         ……预定高度

P         ……容置空间    Y         ……长轴方向

具体实施方式

本发明所采用的具体实施例，将通过以下的实施例及附图作进一步的说明。

请参阅图1及图2分别显示本发明第一实施例的立体分解图及其侧视断面图。具有隔室结构的储存罐100包括有一罐体1、多个承盘2、至少一气体导引杆件3及多个隔室结构4。罐体1具有一底端11、一相对底端11的释出口端12及一内部空间13，罐体1的底端11至释出口端12之间定义出一长轴方向Y。

多个承盘2以罐体1的长轴方向Y叠置于其内部空间13中，每一个承盘2具有一承板21及一周壁22，其中周壁22由承板21的周缘垂直延伸形成，以定义出一容置空间P，且承板21设有至少一导通部211(可为一贯孔)。于本实施例中，承盘2以导热性材料所构成，因此贮气材料得以受到更佳的加热效果。

气体导引杆件3可做成单管或多管状，对应穿插过各个承盘2的导通部211，并具有至少一气体出入端31，以使外界的气体通过气体导引杆件3导入至承盘2中所容置的贮气材料为其所吸附，或将贮气材料释出的气体通过气体导引杆件3导引至罐体1的释出口端12，在本实施例中，气体导引杆件3对应于承盘2的容置空间P开设有至少一导气孔32。

多个隔室结构4分别设置于各个承盘2的容置空间P中，每一个隔室结构4由垂直于承板21的隔板41所定义出的多个隔室42所组成(也可采用平行隔板的方式)，每一个隔室42中可容置预定量的贮气材料。隔板41以导热性材料所构成，因此贮气材料得以受到更佳的加热效果，且于本实施例中，隔室结构4形成为蜂巢状结构(也可采用其它形状的结构，例如：三角形、方形、多边形、不规则形状或圆形等)，因此可加强承盘2的结构强度，当贮气材料受热膨胀时不致使承盘2变形。

另外，具有隔室结构的储存罐100还包括有一盖板5，其对应于承盘2的导通部211处开设有至少一第一穿孔51；盖板5配置于最邻近罐体1的释出口端12的承盘2上，用以将承盘2内的贮气材料保持于其内。

图3及图4分别显示本发明第一实施例的承盘立体图及承盘另一视角立体图，并请对照图1及图2。罐体1具有一内径D1，而承盘2具有一外径D2，罐体1的内径D1大略相等于承盘2的外径D2，使承盘2置于罐体1的内部空间13时，承盘2的周壁22与罐体1内壁间可相互贴合，而承盘2的承板21及周壁22交合处可形成有一凹环缘结构23，当承盘2置于罐体1的内部空间13时，各个承盘2通过其周壁22及凹环缘结构23相互卡合而加强彼此间的定位关系及密合度。

承盘2的承板21及隔室结构4之间，可包括有一板体6，且其对应于承盘2的导通部211处开设有至少一第二穿孔61。另外，承盘2的承板21上形成有多条凸肋212，使板体6通过凸肋212所顶制与承盘2的承板21间保持一预定距离。通过板体6配置于承盘2中，以及隔室结构4的作用，可加强承盘2本身的结构强度及紧密度，且板体6以金属材料制成，有助于将热平均传导至贮气材料上，以使本发明更加稳定地运作。

参阅图5显示本发明第一实施例的气体导引杆件侧视断面图。气体导引杆件3还包括有一包覆于其外的滤网层或过滤层7，其仅能通过气体。当贮气材料释放或吸收的气体通过气体导引杆件3的导气孔32导通时，为避免贮气材料由气体导引杆件3的导气孔32泄露出，因此使用过滤层7来罩住该导气孔32，以达到隔离、过滤的功效。

参阅图6所示，其显示本发明第一实施例的承盘模块立体分解图。具有隔室结构的承盘模块200包括有一承盘2、一隔室结构4及一盖板5。承盘2具有一承板21及一周壁22，且周壁22由承板21的周缘垂直延伸形成，承盘2的承板21设有至少一导通部211；盖板5容置于承盘2的周壁22内缘上端处，并与承盘2定义出一容置空间P，且盖板5对应于承盘2的导通部211处开设有至少一第一穿孔51；隔室结构4位于盖板5与承盘2间的容置空间P中，其由隔板41所定义出多个隔室42所组成，每一个隔室42中可供容置预定量的贮气材料。于本实施例中，隔室结构4形成为蜂巢状结构，因此可加强承盘2的结构强度，当贮气材料受热膨胀时不致使承盘2变形。

承盘2与盖板5之间通过嵌固件8予以结合，而该嵌固件8包括至少一套筒81及至少一套固件82。套筒81具有至少一导气孔811及一扩大端812，而套固件82具有一扩大端821。在组立承盘模块200时，首先将套筒81由下而上穿置过承板21的导通部211，并套附一过滤层83作为气体导通区，再将隔室结构4承置在承盘2的容置空间P中。此时，即可将适量的贮气材料均匀填充于隔室结构4中的各个隔室42中，再将盖板5盖合，最后将套固件82由上而下通过盖板5的第一穿孔51对合嵌入于套筒81，如此即可完成承盘模块200。

图7及图8所示的第二实施例为由图1所示的第一实施例所延伸的更佳实施例。第二实施例具有隔室结构的储存罐100a中并未使用承盘2的构件，只以承板21与隔室结构4交互叠置的方式组成具有隔室结构的储存罐100a。

请参阅图9及图10分别显示本发明第三实施例的承盘模块立体分解图，以及承盘模块叠置时的立体图，用以显示气体导引杆件3对应穿插过承盘2a的状态。本实施例的组成及作用原理同第一实施例的说明，其差异在于：本实施例的承盘模块200a中，还包括有至少一由承盘2a的导通部211孔壁以一预定高度L垂直向上延伸一气体导通区24，且气体导引杆件3对应穿插于其中；而前述预定高度L约略相等于承盘2a的周壁22的高度，因此气体导通区24对应封闭了承盘2a的导通部211，故可有效防止贮气材料透过导通部211泄露至其它承盘2a上。当组装储存罐100之前，事先将贮气材料倒入已装好板体6及隔室结构4的承盘2a中，将隔室42分别予以填满后，再将盖板5合上，如此即可达到模块化的效果，便利于生产、组装及应用。此外，本实施例中的气体导引杆件3可省略为非必要的构件，其可透过承盘2a上所设置的气体导通区24，来达到导通气体充填或排放的功效。也可使上、下承盘2a之间的叠合处，施以凹凸形状的卡固或卡榫方式，来达到定位的目的。

请再参阅图11是显示图10的B-B向断面图。气体导通区24包括有一管状结构241及一过滤层242，管状结构241由承盘2a的导通部211孔壁上以一预定高度L垂直向上延伸，并具有至少一用以导通气体的孔洞243，且过滤层242包覆于管状结构241之外，以防止贮气材料透过孔洞243泄露至其它承盘2a上。于本实施例中，前述预定高度L约略相等为承盘2a的承板21至盖板5间的距离，因此气体导通区24对应封闭了承盘2a的导通部211及盖板5的第一穿孔51，以防止贮气材料泄露至承盘2a外。当然气体导通区24也可选自直接由高硬度及高密度的过滤材料所构成的气体过滤层。由第三实施例所延伸的更佳实施例中，具有隔室结构的储存罐100b也可采用设有气体导通区24的承板21及隔室结构4交互叠置的方式实施(参阅图12及图13所示的第四实施例)，且每一个承板21的导通部211及气体导通区24间设有一卡榫结构244a、244b，以将每个承板21定位，用以使各个气体导通区24连通形成导气通道，以导通气体。值得一提的是，本实施例的气体导通区24的过滤层242可将采以封口的方式，以防止贮气材料泄露。

请参阅图14显示本发明第五实施例的立体分解图。本实施例的组成及作用原理同第一实施例的说明，其特征在于：具有隔室结构的储存罐100c的承盘2b的周壁22上设有至少一气体导通区25，由该承板21至该周壁22的顶缘处往该容置空间P弯折形成的凹部结构251，其由高硬度及高密度的过滤材料所构成的气体过滤层；而气体导引杆件3相对置于各个承盘2b的气体导通区25，以使外界的气体导入至承盘2b的隔室结构4中所容置的贮气材料为其所吸附，或将贮气材料释出的气体通过气体导通区25与气体导引杆件3导引至罐体1的释出口端12。而在此实施例中，气体导引杆件3可省略为非必要的构件，其可透过承盘2b上所设置的气体导通区25，来达到导通气体充填或排放的功效。也即使上、下承盘2b之间的叠合处，施以凹凸形状的卡固或卡榫方式，来达到定位的目的。

请参阅图15显示本发明第五实施例的承盘模块立体分解图。承盘模块200b中，承盘2b的周壁22形成有至少一气体导通区25，其用以导入外界的气体至承盘2b中所容置的贮气材料为其所吸附，或将贮气材料释出的气体导引至罐体的释出口端。于本实施例中，盖板5a对应至承盘2b的各个气体导通区25处开设有至少一第一凹口52，以使承盘模块200b在叠置时，可以导通气体；另可于盖板5a的周缘处向下垂直延伸一预定高度，以利于与承盘2b相结合。而承盘模块200b还包括有一板体6a，其对应至承盘2b的各个气体导通区25处也开设有至少一第二凹口62，以对应容置入承盘2b中；由于承盘2b的承板21、盖板5a及板体6a上已无任何的导通部或凹孔，所以不会有贮气材料泄露的问题。当组装储存罐100c之前，事先将贮气材料倒入已装好板体6a及隔室结构4的承盘2b上，将隔室42分别予以填满后，再将盖板5a合上，如此即可达到模块化的效果，便利于生产、组装及应用。由第五实施例所延伸的更佳实施例中，具有隔室结构的储存罐100d也可去除气体导引杆件3，单以各承盘2b的气体导通区25相连通形成气体通道，用以导通气体(如图16所示的第六实施例)。各承盘2b间可将该凹环缘结构23的边缘设计成凸点状的分布，并将其与周壁22对应处施以凹缘的定位结构(图未示)。

请参阅图17显示本发明第七实施例的立体分解图。具有隔室结构的储存罐100e的特征在于：本实施例是以承板21及隔室结构4交互叠置的方式实施，且气体导通区25是以各个承板21周围的导通部(可为一凹口)所形成，气体导引杆件3相对置于各个承板21的气体导通区25，因承板21或隔室结构4可选用直接由高硬度及高密度的过滤材料所构成的气体过滤层，因此使本实施得以实施，并且更加强本发明的导气功能。

由以上的实施例可知，本发明确具产业上的利用价值。以上所述仅为本发明的较佳实施例说明，凡精于此项技术的人员当可依据上述的说明而作其它种种的修饰与改良，这些改变仍属于本发明的发明精神及权利要求的范围中。

Claims (14)

1.一种具有隔室结构的储存罐，其特征在于，包括有：

一罐体，具有一底端、一相对该底端的释出口端及一内部空间，该底端至该释出口端定义出一长轴方向；

至少一承板，以该长轴方向置于该罐体的内部空间中，且该承板设有至少一导通部；

至少一气体导引杆件，对应穿插过该承板的导通部，并具有至少一气体出入端以导通气体；

至少一隔室结构，与该承板交互置于该罐体的内部空间中，其由隔板所定义出多个隔室所组成，每一个隔室中供容置预定量的贮气材料。

2.如权利要求1所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该承板由周缘垂直延伸形成一周壁，以成为一承盘，并定义出一容置空间。

3.如权利要求2所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该储存罐还包括有一盖板，其对应于该承板的导通部处开设有至少一第一穿孔，并配置于最邻近该罐体释出口端的承盘上，用以将该承盘内的贮气材料保持于其内。

4.如权利要求2所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该储存罐还包括有一板体，其配置于该承盘的承板与该隔室结构之间，其对应于该承板的导通部处开设有至少一第二穿孔，而该承板上设有至少一凸肋，使该板体通过该凸肋所顶制与该承板间保持一预定距离。

5.如权利要求2所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该气体导引杆件对应于该承盘的容置空间处开设有至少一导气孔，而其外包覆有一过滤层。

6.如权利要求1所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该储存罐还包括有至少一由该承板的导通部的孔壁以一预定高度延伸而出的气体导通区，其具有一过滤层。

7.一种具有隔室结构的储存罐，其特征在于，包括有：

一罐体，具有一底端、一相对该底端的释出口端及一内部空间，该底端至该释出口端定义出一长轴方向；

至少一承板，以该长轴方向置于该罐体的内部空间中，且该承板上设有至少一气体导通区；

至少一隔室结构，与该承板交互置于该罐体的内部空间中，其由隔板所定义出多个隔室所组成，每一个隔室中供容置预定量的贮气材料。

8.如权利要求7所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该承板由周缘垂直延伸形成一周壁，以成为一承盘，并定义出一容置空间。

9.如权利要求8所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该气体导通区为至少一由该承板至该周壁的顶缘处往该容置空间弯折形成的凹部结构，其具有一气体过滤层。

10.如权利要求9所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该储存罐还包括有至少一气体导引杆件，相对置于该承盘的气体导通区，并具有至少一气体出入端，以及对应于该承盘的容置空间处开设有至少一导气孔，用以导通气体。

11.如权利要求8所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该储存罐还包括有一盖板，其配置于最邻近该罐体释出口端的承盘上，用以将贮气材料保持于该承盘内。

12.如权利要求8所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该储存罐还包括有一板体，其配置于该承盘的承板及该隔室结构之间；而该承板上设有至少一凸肋，使该板体通过该凸肋所顶制与该承板间保持一预定距离。

13.如权利要求2或8所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该承板及周壁交合处设有一凹环缘结构。

14.如权利要求1或7所述的具有隔室结构的储存罐，其特征在于，该隔室结构为蜂巢状结构、三角形结构、方形结构、多边形结构、不规则结构或圆形结构。

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