CN110504463A - 一种带有水循环系统的燃料电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了燃料电池组技术领域的一种带有水循环系统的燃料电池组，所述排水管的顶部设置有连接软管，所述连接软管远离排水管的一端设置有曲形管，在燃料电池组右侧底部的排水口上连通设置了连接管，通过连接管将燃料电池组工作时产生的水传输到水箱，而且燃料电池组通过垫块与固定板之间设置有内角为十五度的夹角，便于排出口内水通过连接管流到水箱中；在燃料电池组的外部从上到下依次包裹设置了曲形管，水泵降水箱内的内水抽出，通过排水管排到曲形管，通过环绕的曲形管对燃料电池组进行水冷却，通过加料口可向水箱内注入水，同时也可以通过加料口向水箱内部加入冰块，适当的降低水的温度，增加水冷的效果。

Description

一种带有水循环系统的燃料电池组
技术领域
本发明涉及燃料电池组技术领域，具体为一种带有水循环系统的燃料电池组。
背景技术
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能，不受卡诺循环效应的限制，因此效率高；另外，燃料电池用燃料和氧气作为同时没有机械传动部件，故没有噪原料，排放出的有害气体极少；声污染；由此可见，从节约能源和保护生态环境的角度来看，燃料电池是最有发展前途的发电技术，燃料电池的基本单元包括：阳极为氢电极，阴极为氧电极，阳极和阴极上都含有一定量的催化剂(目的是用来加速电极上发生的电化学反应)，两极之间是电解质。对于质子交换膜燃料电池来说其工作原理为：氢气通过管道或导气板到达阳极，在阳极催化剂的作用下，氢气发生氧化，释放出电子。氢离子穿过电解质到达阴极，而在电池的另一端，氧气(或空气)通过管道或导气板到达阴极，同时，电子通过外电路也到达阴极。在阴极侧，氧气与氢离子和电子在阴极催化剂的作用下反应生成水,而由于燃料电池都是长时间进行工作的，长时间后会造成大量的水堆积，使燃料电池发生短路，同时也造成了水资源的浪费，因为燃料电池在长时间工作后也会产生大量的热量，而热量在无法挥发，或者燃料电池无法进行降温时，就会缩短燃料电池的使用寿命，为此，我们提出一种带有水循环系统的燃料电池组，通过燃料电池本身在工作时产生的水和从外界添加水，通过在燃料电池的外部缠绕的水管对料电池组进行水降温。
实用新型内容
本发明的目的在于提供一种带有水循环系统的燃料电池组，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有水循环系统的燃料电池组，包括固定板，所述固定板的顶部设置有燃料电池组，所述燃料电池组的底部左侧与固定板的顶部连接处设置有垫块，所述固定板的顶部右侧设置有水箱，所述燃料电池组的右侧顶部设置有气体进入口，所述燃料电池组的右侧底部设置有排出口，所述排出口的右侧通过法兰连接连接管，所述连接管的右侧连通水箱的内腔左侧底部，所述水箱的内腔前端面设置有水泵，所述水泵的底部设置有底部为横切面的吸水管，所述水泵的顶部设置有排水管，且排水管的顶部贯穿设置在水箱的顶部外端，所述排水管的顶部设置有连接软管，所述连接软管远离排水管的一端设置有曲形管，且曲形管从上到下缠绕在燃料电池组的外部，所述曲形管远离连接软管的一端设置有循环水管，所述循环水管远离曲形管的一端与水箱的前端面左侧底部相连通，所述燃料电池组的左侧顶部设置有氢燃料入口，所述燃料电池组的左侧底部设置有氢燃料再利用排出口，所述水箱的后端面设置有加料口。
优选的，所述加料口靠近水箱内腔的一端设置有导管，且导管远离加料口的一端连接设置在水箱的内腔底部，所述导管从高到低依次设置有四组开槽口。
优选的，所述水箱的右侧底部设置有排水口，且排水口通过相匹配的螺纹与螺纹接口活动连接密封塞，且密封塞的右侧设置有转动片。
优选的，所述燃料电池组的前端面与后端面均设置有与曲形管位置相对应的固定弧形挂钩，且燃料电池组的底部通过垫块与固定板之间的内角设置为十五度。
优选的，所述曲形管由四组直管与三组U形连接管组成，且四组直管与三组U形连接管的连接处均通过热熔连接。
优选的，所述排出口的右侧设置有金属固定法兰，所述连接管的左侧设置有与金属固定法兰相匹配的金属活套法兰。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该带有水循环系统的燃料电池组，结构简单，使用方便，在燃料电池组右侧底部的排水口上连通设置了连接管，通过连接管将燃料电池组工作时产生的水传输到水箱，而且燃料电池组通过垫块与固定板之间设置有内角为十五度的夹角，便于排出口内水通过连接管流到水箱中，而流到水箱内的水通过水泵将吸出并通过连接软管传输到包裹在燃料电池组设置了曲形管内，而曲形管的一端通过循环水管与水箱连通，使水循环流到水箱内，实现水循环；
2、在燃料电池组的外部从上到下依次包裹设置了曲形管，水泵降水箱内的内水抽出，通过排水管排到曲形管，而曲形管与燃料电池组的表面直接接触，通过水在环绕的曲形管内循环流动对燃料电池组进行水冷却，通过加料口可向水箱内注入水，同时也可以通过加料口向水箱内部加入冰块，适当的降低水的温度，通过加入冰块改变水的温度，使冰冻过的水，在通过曲形管从燃料电池组流动时，会散发出冷气，增加水冷的效果，加速完成燃料电池组的水冷却过程。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明水箱内部结构示意图。
图中：1固定板、2燃料电池组、3垫块、4水箱、401加料口、402导管、403开槽口、404排水口、405螺纹接口、406密封塞、5气体进入口、6排出口、7连接管、8水泵、9吸水管、10排水管、11连接软管、12曲形管、13循环水管、14氢燃料入口、15氢燃料再利用排出口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种带有水循环系统的燃料电池组，包括固定板1，固定板1的顶部设置有燃料电池组2，燃料电池组2的底部左侧与固定板1的顶部连接处设置有垫块3，固定板1的顶部右侧设置有水箱4，燃料电池组2的右侧顶部设置有气体进入口5，燃料电池组2的右侧底部设置有排出口6，排出口6的右侧通过法兰连接连接管7，连接管7的右侧连通水箱4的内腔左侧底部，水箱4的内腔前端面设置有水泵8，水泵8的底部设置有底部为横切面的吸水管9，水泵8的顶部设置有排水管10，且排水管10的顶部贯穿设置在水箱4的顶部外端，排水管10的顶部设置有连接软管11，连接软管11远离排水管10的一端设置有曲形管12，且曲形管12从上到下缠绕在燃料电池组2的外部，曲形管12远离连接软管11的一端设置有循环水管13，循环水管13远离曲形管12的一端与水箱4的前端面左侧底部相连通，燃料电池组2的左侧顶部设置有氢燃料入口14，燃料电池组2的左侧底部设置有氢燃料再利用排出口15，水箱4的后端面设置有加料口401。
其中，加料口401靠近水箱4内腔的一端设置有导管402，且导管402远离加料口401的一端连接设置在水箱4的内腔底部，导管402从高到低依次设置有四组开槽口403，通过加料口401可加入大小适当的冰块，而冰块通过加料口401进入到导管402，并通过导管402上开设的开槽口403与水接触，避免冰块直接落入到水箱4的底部与水直接接触快速融化，同时也可以通过加料口401加入适量的水，水通过导管402流到水箱4内；
水箱4的右侧底部设置有排水口404，且排水口404通过相匹配的螺纹与螺纹接口405活动连接密封塞406，且密封塞406的右侧设置有转动片，在长时间使用后，通过转动片转动密封塞406，使密封塞406转动从而通过相匹配的螺纹螺纹接口405从排水口404上拆卸下来；
燃料电池组2的前端面与后端面均设置有与曲形管12位置相对应的固定弧形挂钩，且燃料电池组2的底部通过垫块3与固定板1之间的内角设置为十五度，便于固定曲形管12，避免曲形管12移动，而设置的内角使燃料电池组2发生倾斜，便于排出口6的水排出；
曲形管12由四组直管与三组U形连接管组成，且四组直管与三组U形连接管的连接处均通过热熔连接，热熔连接密封性更强，使四组直管与三组U形连接管之间的连接更稳定；
排出口6的右侧设置有金属固定法兰，连接管7的左侧设置有与金属固定法兰相匹配的金属活套法兰，通过金属活套法兰与金属固定法兰进行法兰连接，使连接管7与排出口6之间的连接的稳定更强，同时密封性也强。
工作原理：当燃料电池组2在进行工作时，氢气通过氢燃料入口14到达燃料电池组2内的阳极，在阳极催化剂的作用下，氢气发生氧化，释放出电子，氢离子穿过电解质到达燃料电池组2内的阴极，而在电池的另一端，氧气通过气体进入口5到达燃料电池组2内的阴极，同时，电子通过外电路也到达阴极，在阴极侧，氧气与氢离子和电子在阴极催化剂的作用下反应生成水,而水通过排出口6排出到连接管7，通过连接管7将水排到水箱4内，当水箱4内的水达到一定量时，通过外接电源控制开关开启水泵8，水泵8通过吸水管9将水吸收并通过排水管10排到连接软管11，水通过连接软管11排到曲形管12内，燃料电池组2通过缠绕的曲形管12内不停流动的水，进行水冷却，而需要减低水箱4内的水的温度时，通过加料口401可加入大小适当的冰块，而冰块通过加料口401进入到导管402，并通过导管402上开设的开槽口403与水接触，避免冰块直接落入到水箱4的底部与水直接接触快速融化，而在长时间使用后，可通过螺纹与螺纹接口405将密封塞406拆卸，将水倒出，同时燃料电池组2通过垫块3与固定板1之间设置了内角为十五的夹角，便于燃料电池组2工作时产生的水从排出口6排出，不会堆积在排出口6。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种带有水循环系统的燃料电池组，包括固定板(1)，其特征在于：所述固定板(1)的顶部设置有燃料电池组(2)，所述燃料电池组(2)的底部左侧与固定板(1)的顶部连接处设置有垫块(3)，所述固定板(1)的顶部右侧设置有水箱(4)，所述燃料电池组(2)的右侧顶部设置有气体进入口(5)，所述燃料电池组(2)的右侧底部设置有排出口(6)，所述排出口(6)的右侧通过法兰连接连接管(7)，所述连接管(7)的右侧连通水箱(4)的内腔左侧底部，所述水箱(4)的内腔前端面设置有水泵(8)，所述水泵(8)的底部设置有底部为横切面的吸水管(9)，所述水泵(8)的顶部设置有排水管(10)，且排水管(10)的顶部贯穿设置在水箱(4)的顶部外端，所述排水管(10)的顶部设置有连接软管(11)，所述连接软管(11)远离排水管(10)的一端设置有曲形管(12)，且曲形管(12)从上到下缠绕在燃料电池组(2)的外部，所述曲形管(12)远离连接软管(11)的一端设置有循环水管(13)，所述循环水管(13)远离曲形管(12)的一端与水箱(4)的前端面左侧底部相连通，所述燃料电池组(2)的左侧顶部设置有氢燃料入口(14)，所述燃料电池组(2)的左侧底部设置有氢燃料再利用排出口(15)，所述水箱(4)的后端面设置有加料口(401)。
2.根据权利要求1所述的一种带有水循环系统的燃料电池组，其特征在于：所述加料口(401)靠近水箱(4)内腔的一端设置有导管(402)，且导管(402)远离加料口(401)的一端连接设置在水箱(4)的内腔底部，所述导管(402)从高到低依次设置有四组开槽口(403)。
3.根据权利要求1所述的一种带有水循环系统的燃料电池组，其特征在于：所述水箱(4)的右侧底部设置有排水口(404)，且排水口(404)通过相匹配的螺纹与螺纹接口(405)活动连接密封塞(406)，且密封塞(406)的右侧设置有转动片。
4.根据权利要求1所述的一种带有水循环系统的燃料电池组，其特征在于：所述燃料电池组(2)的前端面与后端面均设置有与曲形管(12)位置相对应的固定弧形挂钩，且燃料电池组(2)的底部通过垫块(3)与固定板(1)之间的内角设置为十五度。
5.根据权利要求1所述的一种带有水循环系统的燃料电池组，其特征在于：所述曲形管(12)由四组直管与三组U形连接管组成，且四组直管与三组U形连接管的连接处均通过热熔连接。
6.根据权利要求1所述的一种带有水循环系统的燃料电池组，其特征在于：所述排出口(6)的右侧设置有金属固定法兰，所述连接管(7)的左侧设置有与金属固定法兰相匹配的金属活套法兰。
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