CN111164811B - 燃料电池堆入口流控制 - Google Patents

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Abstract

一种用于燃料电池模块的管道，包括上管道罩，所述上管道罩具有被构造成从供应管道接收反应气体的入口，所述上管道罩限定第一锥形部分和第二锥形部分。所述管道还包括下管道罩，所述下管道罩被流体联接到所述上管道罩，所述下管道罩限定至少一个出口。在侧视图中，所述第二锥形部分在下游方向上向内成锥形。在顶视图中，所述第一锥形部分在下游方向上向内成锥形，并且所述第二锥形部分向下游向外成锥形。

Description

燃料电池堆入口流控制
相关申请的交叉引用
本申请要求于2017年10月4日提交的美国专利申请号15/724,736的权益和优先权，所述申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
背景技术
本申请涉及将具有不同温度和组分的多股气体流供给并混合到具有多个燃料电池堆的燃料电池模块。具体地，本申请涉及用于改善将多种进入气体混合并分布到每个燃料电池堆的入口通道。
燃料电池堆的寿命在很大程度上取决于所述堆内的降解最快的电池的降解速率。不均匀的降解导致燃料电池寿命缩短，从而增加成本。
发明内容
燃料电池之间的不同降解速率可以通过使电池中的每一个经受均匀的入口和出口流速、均匀的输入气体温度和气体组分种类的均匀的混合来最小化。使用本文所公开的示例性实施例可以获得这些和其他优点。
一个示例性实施例涉及用于燃料电池模块的管道，其包括上管道罩，所述上管道罩具有被构造成从燃料源接收燃料的入口，所述上管道罩限定第一锥形部分和第二锥形部分。所述管道还包括下管道罩，所述下管道罩被流体联接到所述上管道罩，所述下管道罩限定至少一个出口。在侧视图中，所述第二锥形部分在下游方向上向内成锥形。在顶视图中，所述第一锥形部分在下游方向上向内成锥形，并且所述第二锥形部分沿着下游而向外成锥形。
所述管道的一方面涉及所述第二锥形部分限定基本上恒定的横截面积。
所述管道的另一方面涉及在所述侧视图中，所述第一锥形部分在下游方向上向内成锥形。
所述管道的另一方面涉及喷洒器组件，所述喷洒器组件被构造成喷洒来自空气供应源的空气并且将所述空气供给到所述上管道罩。
所述管道的另一方面涉及所述喷洒器组件包括出口，所述出口被构造成以与通过所述上管道罩的所述入口的反应气体流的方向偏移的角度输出所述空气。
所述管道的另一方面涉及所述下管道罩包括第一腿部，所述第一腿部限定出口，所述出口被构造成输出用于燃料电池堆中的气体混合物。
所述管道的另一方面涉及所述下管道罩限定与所述第一腿部间隔开的第二腿部，以使得人可以在它们之间通过。
所述管道的另一方面涉及至少一种多个叶片，其可枢转地联接到所述出口的相对两侧，所述至少一种多个叶片被构造成引导所述气体混合物的流。
所述管道的另一方面涉及第一多个叶片和第二多个叶片，所述第二多个叶片被构造成独立于所述第一多个叶片而铰接。
另一个示例性实施例涉及燃料电池模块，其包括多个燃料电池堆，每个燃料电池堆限定被构造成接收气体混合物的入口；以及具有上管道罩和下管道罩的管道，所述下管道罩包括至少一个出口。所述下管道罩的所述至少一个出口被流体联接到对应燃料电池堆的对应入口，并且至少一种多个叶片可枢转地联接到所述出口的相对两侧，所述至少一种多个叶片被构造成将所述气体混合物的流引导到所述入口。
所述燃料电池模块的一方面涉及所述至少一种多个叶片包括第一多个叶片和第二多个叶片，所述第二多个叶片被构造成独立于所述第一多个叶片而铰接。
所述燃料电池模块的另一方面涉及设置在所述管道的所述出口与所述燃料电池堆的所述入口之间的间隙，所述间隙被配置成防止所述管道和所述燃料电池堆之间的电接触。
所述燃料电池模块的另一方面涉及所述下管道罩包括两个腿部，每个腿部限定出口，并且每个出口被流体联接到对应的燃料电池堆。
所述燃料电池模块的另一方面涉及所述模块具有两个管道。所述多个燃料电池堆包括四个燃料电池堆，每个管道构造成被流体联接到所述燃料电池堆中的两个燃料电池堆。
所述燃料电池模块的另一方面涉及所述出口具有与所述入口基本上相同的高度。
另一个示例性实施例涉及混合用于燃料电池的燃料的方法，其包括在管道的第一端中接收反应气体流；在喷洒器组件的入口中接收空气；以相对于所述第一管道中的所述反应气体流成一角度输出来自所述喷洒器组件的空气；将来自所述喷洒器组件的所述空气与所述反应气体流混合以形成气体混合物；以及从所述管道的出口输出具有基本上均匀的温度和基本上均匀的组成气体种类的所述气体混合物。
所述方法的一方面涉及喷洒接收在所述喷洒器组件的入口中的所述空气。
所述方法的另一方面涉及利用第一挡板将所述气体混合物的至少一部分远离所述管道的表面重定向。
所述方法的另一方面涉及包括铰接多个叶片。
所述方法的另一方面涉及利用所述多个叶片将所述气体混合物的所述流速控制到燃料电池堆入口中的确定高度。
附图说明
图1是根据示例性实施例的燃料电池模块的前部剖视图。
图2是图1的燃料电池模块的顶部平面图。
图3是图1的燃料电池模块的侧视图。
图4是根据示例性实施例的管道的顶部、前部、左侧透视图。
图5是图4的管道的顶部、前部、后部透视图。
图6是图4的管道的截断图。
图7是图5的管道的截断图。
图8是根据示例性实施例的具有第一多个叶片和第二多个叶片的下管道罩的局部透视图。
图9是根据示例性实施例的在第一取向上具有多个叶片的下管道罩的局部透视图。
图10是根据示例性实施例的在第二取向上具有多个叶片的下管道罩的局部透视图。
具体实施方式
由于在消除燃料电池系统和燃料电池部件内的可变性(例如制造可变性)来源方面存在实际限制，因此可能重要的是提供在燃料电池堆的整个使用寿命期间对流量、温度和气体组分种类的分布进行调整的能力。即，如果堆中的某些燃料电池以快于其他燃料电池的速度降解，则提供促进减少这些特定燃料电池的降解速度的入口流可能是有用的。入口管道可以被配置成通过减慢局部降解的修改条件在燃料电池堆中产生集中区域。
燃料电池系统的大小和竞争的实际要求(诸如操作限制、维护要求和制造设计)限制降低燃料电池降解的可用解决方案。因此，需要在燃料电池系统中有效利用空间和可用能量。不同的入口管道几何形状和组装方法可以改进对燃料电池的这种触及。
总体上参考附图，本文公开燃料电池模块，其具有能够有效地混合进气以为多个燃料电池堆提供一致的温度和气体种类混合物的入口管道。
参考图1至图3，根据本申请的原理示出燃料电池模块1。模块1包括多个燃料电池堆10，每个燃料电池堆10限定入口11。如图1所示，入口11可以是细长的狭槽(即，开口、凹口、孔等)。根据其他示例性实施例，入口11可以包括其他形状。如图1所示，入口11定位在燃料电池堆10的外周边处(例如，拐角处)，并且沿燃料电池堆10基本上竖直取向。根据其他示例性实施例，入口11可以在燃料电池堆10中位于其他位置处和处于其他取向。
燃料电池堆10包括一个或多个燃料电池，每个燃料电池具有阳极和阴极。根据示例性实施例，模块1包括四个燃料电池堆10。根据其他示例性实施例，模块1可以包括更多或更少的燃料电池堆10。
如图1所示，模块1限定基座20和外壳22，该基座20被配置成支撑模块1内的各种部件。例如，基座20形成大体上平坦的表面，该大体上平坦的表面被配置用于将燃料电池堆10和管道100联接到其上。燃料电池堆10和管道100可以可移除地联接(例如，螺栓连接、螺纹连接等)到基座20。根据其他示例性实施例，燃料电池堆10和管道100可以永久地接合(例如，焊接、铆接等)到基座20。如图1所示，管道100可以用支架30接合到基座20。支架30支撑每个管道100的重量的至少一部分。基座可以被加固以为模块1提供附加的结构刚性。基座20还可以包括至少一个提升托架(即，凸缘)23a。如图2和图3所示，基座20包括四个提升托架23a，但是根据其他示例性实施例，可以使用更多或更少的提升托架23a。提升托架23a被配置成支撑整个模块1的重量，以使得模块1可以通过接合基座20来提升和移动。
外壳22围绕在模块1内的部件形成盒形。根据示例性实施例，外壳被设置成紧邻燃料电池堆10和管道100，从而使它们之间的空间最小化。这种构型使紧凑模块1内的空间利用率最大化。外壳22可以可移除地联接(例如，螺栓连接、螺纹连接等)到基座20。外壳22可以包括至少一个提升托架23b。外壳23b包括四个提升托架23b，但是根据其他示例性实施例，可以使用更多或更少的提升托架23b。在这种构型中，提升托架23b被构造成支撑外壳22的重量，以使得外壳22可以从基座1移除或放置在基座1上，从而提供对模块1的内部的更好的触及并简化模块1的制造。根据另一个示例性实施例，提升托架23b被构造成支撑整个模块1的重量，以使得模块1可以通过接合外壳22来提升和移动。根据另一个示例性实施例，外壳22永久地接合(例如，焊接、铆接等)到基座20。
外壳22限定开口24，所述开口24被构造成提供对外壳22内的区域的触及以维护模块1。根据示例性实施例，外壳22在外壳22的相对两侧中限定两个开口24。根据另一个示例性实施例，更多或更少的开口24可以设置在外壳22中。开口24可以是圆形的并且足够大以供人穿过。根据其他示例性实施例，开口24可以是其他形状(例如，矩形、六边形等)或大小。如图1所示，开口24被构造成接收盖25。盖25可以密封地接合开口24，以防止气体通过开口24从模块1释放。模块1还包括设置在外壳22的内表面上的一层绝缘体26。绝缘体26被构造成减少模块1与外壳1外部的环境之间的热传递。根据示例性实施例，绝缘体26的厚度在5英寸和10英寸之间，并且优选地约为7英寸。根据示例性实施例，外壳22或绝缘体26的最内表面可以与燃料电池堆10和管道100中的一个的至少一部分偏移1英寸至5英寸，并且优选地与其偏移约2英寸至3英寸。
管道100在图1至图3中的模块1中示出。管道100被构造成从供应管道28(例如，燃料供应源、阳极气体氧化剂系统)接收反应气体(例如，燃料、氧化的燃料电池废气和空气的气体混合物等)，以将气体混合物供给到燃料电池堆10。在供应管道28中，来自燃料电池堆10的废气可以与新鲜空气和燃料混合以进行氧化，从而形成具有高CO2含量、高水分含量和高温的反应气体。供应管道28提供未完全混合(例如，在温度、成分等方面)的气体。管道100可以被构造成进一步混合气体。管道100在图4至图7中进一步详细示出，如下所讨论。
管道100包括流体联接到下(即第二)管道罩120的上(即第一)管道罩110。在本申请中，“流体联接”意味着元件以流体传导的方式联接。根据示例性实施例，上管道罩110和下管道罩120单独形成并接合(例如，螺栓连接、焊接、螺纹连接、铆接等)。根据另一个示例性实施例，上管道罩110和下管道罩120一体地形成。上管道罩110限定主体111，所述主体111在第一端111a处具有入口112并且在第一端111a的下游、在相对的第二端111b处具有过渡区域119。上管道罩110的入口112被流体联接到供应管道28，并且被构造成从其接收反应气体。根据示例性实施例，靠近过渡区域119，上管道罩110基本上水平取向，并且下管道罩120基本上竖直取向。过渡区域119被构造成将在上管道罩110中在大致水平方向上流动的反应气体和其他气体重定向到下管道罩120中的大致竖直方向。
在常规的燃料电池模块中，将不利用两个相邻的燃料电池堆10之间的空间。如图2和图3所示，根据示例性实施例，对于每个管道100，主体111在至少两个相邻的燃料电池堆10之间延伸。如图1所示，主体111可以设置在模块1的上部处，以使得维护人员可以在主体111下方横穿(例如，站立、行走、爬行等)。主体111的这个位置进一步改进对模块1内的燃料电池堆10的触及。
主体111具有细长的长度，以促进反应气体与空气和/或其他气体的更好混合。主体111可以基本上是燃料电池堆10的长度。例如，主体111的长度可以在约4英尺和6英尺之间。较长的长度提供更多的空间和持续时间来供组成气体种类混合。主体111具有大致矩形的横截面。根据其他示例性实施例，主体111可以具有横截面，所述横截面具有其他形状(例如，圆形、六边形等)。根据另一个示例性实施例，主体111可以是大致圆形的并且被构造成产生圆形混合运动。在这种构型中，反应气体可以在主体111的外周边处被接收，从而在主体111中朝向居中定位的出口向内盘旋。根据又一个示例性实施例，反应气体可以在居中定位的入口处被接收，从而在主体中朝向外周边处的出口向外盘旋。
当至少反应气体和空气的气体混合物在主体中向下游移动时，主体111大致向内成锥形以形成期望的横截面积。主体111限定至少第一锥形部分113和在第一锥形部分113的下游的第二锥形部分115。如图4和图6所示，当从侧面(例如，如图1所示)观察时，主体111从第一端111a到第二端111b(例如，向下游)在第一(例如，竖直)方向上逐渐向内成锥形。根据示例性实施例，形成上管道罩110的横向延伸部分(例如，顶表面和/或底表面)限定向内锥形表面。根据另一个示例性实施例，锥形跨越第一锥形部分113和第二锥形部分115两者。锥形过渡部116限定在第一锥形部分113和第二锥形部分115相交的第一端111a与第二端111b之间。竖直向内锥形使得主体111的横截面积被构造成随着反应气体在第一锥形部分113中从第一端111a向下游移动到锥形过渡部116而减小。
仍参考图4和图6，当从顶部(例如，如图2所示)观察时，主体111从第一端111a到锥形过渡部116(例如，沿着下游)在第二(例如，水平、侧向等)方向上逐渐向内成锥形。根据示例性实施例，形成上管道罩110的竖直延伸部分(例如，侧表面)限定向内锥形表面。如以上关于竖直锥形所讨论的那样，水平向内锥形使得主体111的横截面积被构造成随着反应气体在第一锥形部分113中从第一端111a向下游移动到锥形过渡部116而减小。第一锥形部分113中的水平向内锥形通过压缩反应气体和其他气体(例如，空气)并迫使它们更靠近在一起来从入口112抵消整个流动中侧向存在的不均匀性。
在第二锥形部分115中，当从顶部(例如，如图2所示)观察时，主体111从锥形过渡部116到第二端111b而沿着下游在第二(例如，水平、侧向等)方向上逐渐向外成锥形。根据示例性实施例，形成上管道罩110的竖直延伸部分(例如，侧表面)限定向外锥形表面。根据另一个示例性实施例，第二方向基本上垂直于第一方向。每个方向上的锥度可以基于主体111的期望的横截面积来确定，以促进管道100中的气体混合。根据示例性实施例，主体111的横截面积在第二锥形部分115中基本上恒定。
如图4和图5所示，管道罩110包括从主体111向外延伸以为主体111提供结构刚性的多个凸缘(例如，翼、肋等)117、118。多个凸缘包括上凸缘117，所述上凸缘117在主体111的顶表面处(例如，与顶表面共面)靠近锥形过渡部116从主体111侧向向外延伸。类似地，多个凸缘包括下凸缘118，所述下凸缘118在主体111的底表面处(例如，与底表面共面)靠近锥形过渡部116从主体111侧向向外延伸。管道罩110中的结构刚性在具有较小横截面积的部分(例如，第一锥形部分113和第二锥形部分115接合的位置)处可能最弱，以使得上凸缘和下凸缘117、118围绕竖直延伸穿过锥形过渡部116的轴线提供扭转刚度。上凸缘和下凸缘117、118可以分别与顶表面和底表面一体地形成，或者可以与主体111分开形成并联接到其上。例如，上凸缘和下凸缘117、118可以通过插片和狭槽构型联接到主体111，以使得主体111或上凸缘和下凸缘117、118中的一个包括多个插片，并且另一个包括被构造成接收多个插片的多个狭槽。
每个管道100还可以包括喷洒器组件130。如图4至图7所示，喷洒器组件130设置在主体111的第一端111a处。根据示例性实施例，喷洒器组件130在第一端111a处与主体111重叠。喷洒器组件可以具有约2英尺的宽度和约4英尺的高度。根据另一个示例性实施例，喷洒器组件可以具有其他形状和尺寸。根据另一个示例性实施例，支架30联接到喷洒器组件130，以使得喷洒器组件130被构造成支撑管道100的重量的至少一部分。喷洒器组件130可以可移除地联接(例如，螺栓连接、螺纹连接等)到主体111的第一端111a。根据其他示例性实施例，喷洒器组件130可以永久地接合(例如，焊接、铆接等)到主体111。喷洒器组件130可以由比形成管道100的材料更厚的材料分开形成。例如，喷洒器组件130可以由约0.075英寸厚的材料形成。用于喷洒器组件130的材料的厚度可以基于在喷洒器组件130的生产或使用期间施加到喷洒器组件130的预期应力来确定。根据示例性实施例，喷洒器组件130比主体111经受更大的应力。主体111可以由比喷洒器组件130的材料更薄的材料形成。例如，主体111可以由约0.035英寸厚的材料形成。通过在形成主体111中使用较薄的材料，可以减小生产管道的重量和材料成本。根据另一个示例性实施例，喷洒器组件130和主体111可以由具有相同厚度的材料形成。
喷洒器组件130包括被构造成与主体111的入口112接合的框架131。根据示例性实施例，框架131的形状可以与入口112的形状互补，以在它们之间形成密封接合。如图1所示，框架131设置在主体111的第一端111a与供应管道28之间，并且可以与主体111和供应管道28中的每一个密封地接合，以防止或限制反应气体从供应管道28泄漏到模块1中。框架131限定开口，所述开口被构造成允许反应气体从供应管道28穿过，通过框架131并在入口112处进入主体111。喷洒器组件130还包括被构造成从空气供应源(未示出)接收空气的入口132，以及流体地连接到入口132的多个喷洒器134。如上所述，通过喷洒器134将空气引入到反应气体中来冷却反应气体，同时形成气体混合物。喷洒器134各自被构造成喷洒接收在入口132中的空气(即，使所述空气冒泡)。如图4和图6所示，喷洒器组件130被示出具有四个喷洒器134，但是可以使用更多或更少的喷洒器134。
如图6和图7所示，喷洒器组件130还包括至少一个辅助管道136，所述至少一个辅助管道136从喷洒器134接收空气并将空气从辅助管道出口137输出到管道100的主体111中。根据示例性实施例，辅助管道出口137相对于主体111的横截面成角度，以使得空气在与接收在管道100的入口112中的反应气体流的方向成角度地偏移的方向上从辅助管道136输出。根据另一个示例性实施例，辅助管道136与喷洒器组件130的框架131竖直(例如，向下)且水平地成角度，以使得从辅助管道出口137输出的空气在与接收在主体111的入口中的反应气体流竖直且水平地成角度地偏移的方向上流动。这种构型引起空气与接收在入口112中的反应气体混合，并且引起空气和反应气体的组合气体混合物产生涡旋混合运动，从而使燃料和空气进一步混合。
至少一个混合挡板114设置在主体111中、在辅助管道136的下游。挡板114被构造成促进反应气体和空气的交叉混合。交叉混合被构造成改进至少温度的均匀性和气体组分种类在气体混合物中的分布。如图1所示，挡板114可以联接到主体的上表面，其中下游端114a突出到主体111中(即，成角度地远离主体111)，挡板114促进气体混合物的向下运动。根据其他示例性实施例，挡板114可以设置在主体111中的其他位置中。根据其他示例性实施例，主体111可以包括多于一个的挡板114。例如，主体111中的每个挡板114可以设置在主体111的相同或不同表面上，并且可以以相同或不同的角度突出到主体111中。挡板114可以被穿孔以允许至少一些气体或空气从中穿过。
下管道罩120限定主体121，所述主体121具有靠近过渡区域119的第一端121a和相对的第二端121b。下管道罩120的主体121可以由与上管道罩110的主体111相同或不同的材料形成。例如，每个主体111、121可以具有相同或不同的厚度。主体121大致向外(例如，水平地)成锥形，并且被构造成在主体121下游的分开的燃料电池堆10之间散布气体混合物。主体121还可以包括多个腿部124。如图4至图7所示，主体121包括两个腿部124，但是可以包括更多或更少的腿部124。根据示例性实施例，模块1中的所有管道100中的腿部124的数量可以被构造成匹配燃料电池堆10的数量。每个腿部124限定至少一个出口122，其中每个出口122构造成被流体联接到至少一个燃料电池堆10。如图4和图5所示，每个腿部124包括一个出口122，并且如图2所示被构造成被流体联接到一个对应的燃料电池堆10。根据示例性实施例，每个腿部124可以包括多于一个的出口122，其中每个出口构造成被流体联接到一个燃料电池堆10，以使得每个腿部124被构造成将气体混合物供给到多于一个的燃料电池堆10。
参考图4和图5，每个腿部124限定基本上竖直的外壁125和具有上部126a和下部126b的内壁126。下部126b可以是基本上竖直的并且与另一个腿部124的外壁125和/或内壁126的下部126b偏移。上部126a可以从下部126b的端部朝向主体121的内部位置以一定角度延伸。两个对应的腿部124的上部126b可以在上边缘处接合，从而形成由两个腿部124的内壁126限定的开口(例如，通道、孔等)。根据示例性实施例，每个腿部124的横截面积沿着下游而减小，从而增加施加到气体混合物的阻力。根据其他示例性实施例，内壁和外壁125、126可以具有其他构型。
现在参考图1和图3，下管道罩120可以被布置成靠近外壳22。优选地，下管道罩120可以被布置成靠近开口24。如图3所示，腿部124间隔开，以使得人可以从其中穿过以触及模块1中更远的位置。例如，为了触及模块1的内部，人可以穿过开口24并且穿过限定在腿部124与基座20之间的空间。
主体121还限定前面127和与前面127相对的后面128。根据示例性实施例，出口122可以设置在每个外壁125和前面127的相交点处。出口122可以在它们之间成一角度形成，例如形成倒角边缘。出口122可以是细长的，基本上沿着外壁125的整个高度延伸。根据示例性实施例，每个出口122可以具有与对应的燃料电池堆10的入口11基本上相同的高度。
如图2所示，每个出口122靠近对应的燃料电池堆10(例如，在燃料电池堆10的拐角处)，但是不接触燃料电池堆10。根据示例性实施例，燃料电池堆10可以被充电并且管道100可以接地。因此，间隙123设置在出口122与燃料电池堆10之间。间隙123可以最小化，同时由于管道100与燃料电池堆10之间的电势差而仍被构造成提供电气空隙。例如，间隙123约为一英寸。
在常规的燃料电池模块1中，气体混合物将围绕燃料电池堆通过，但是不直接供给到所述堆。通过将气体混合物通过出口122与燃料电池堆10之间的最小间隙123基本上直接供给到燃料电池堆10，可以限制热量损失。例如，气体混合物的一部分(例如5％-10％)可以通过间隙123逸出到模块1的其余部分中，而不是基本上直接供给到燃料电池堆10。该部分可以在模块1内流动并且最终供给到燃料电池堆10中。通过减少在模块1中自由流动的混合气体部分，可以更好地控制正在供给到燃料电池堆10的气体混合物内的气体组分种类。例如，更好的控制可以改善供给到燃料电池堆10的气体混合物的温度和成分，从而减少其不均匀降解。
如图4、图6和图7所示，每个腿部124包括被构造成分配通过下管道罩120的气体混合物的流动的多个输出挡板140。挡板140的大小和位置可以被设计成使得气体混合物以基本上均匀的流速跨每个出口122的高度分布。输出挡板140的大小可以根据在每个腿部124内的放置而变化。根据示例性实施例，输出挡板126中的至少一些被穿孔。
现在参考图8至图10，下管道罩120还包括设置在每个出口122处的叶片142。如图8所示，叶片142可以限定至少第一多个叶片144a和第二多个叶片144b，每个叶片被构造成铰接以将气体混合物流引导到沿着燃料电池堆10的指定竖直位置。第一多个叶片和第二多个叶片144a、144b可以在相同或不同的方向上铰接。根据示例性实施例，叶片142被构造成调节流动到燃料电池堆10的不同部分的气体混合物的体积。例如，第一多个叶片144a可以大致向下定向，图10所示的这种取向，以使得气体混合物向燃料电池堆10的上部的供应被限制，从而增加气体混合物向燃料电池堆10的下部的供应。因此，叶片142可以被铰接以减少气体混合物到某些燃料电池12的流动，以减少那些燃料电池12的降解，从而改善整个燃料电池堆10的均匀降解。根据另一个示例性实施例，叶片142可以被构造成控制燃料电池堆10的入口11处的温度。叶片142可以被铰接以引导较热的混合气体流远离入口11的较热区域并朝向入口11的较冷区域。
根据示例性实施例，第一多个叶片和第二多个叶片144a、144b中的每一个可以被铰接，以使得可以在出口122的某些高度处控制气体混合物的流速，从而为燃料电池堆10内的某些燃料电池12提供气体混合物的期望流速，并且减少燃料电池12的不均匀降解。
参考图8至图10，叶片142中的每一个可枢转地联接到主体121。例如，销从叶片142的任一侧延伸并且在出口122的任一侧处与腿部124接合，以使得叶片142被构造成围绕由销限定的轴线铰接。每个叶片142联接到铰接构件146。铰接构件146可以联接到给定的多个叶片144a、144b中的叶片142中的每一个，以使得多个叶片144a、144b中的所有叶片142以相同的角度枢转。铰接构件146还可以设置在下管道罩120的主体121内，以维持与燃料电池堆10的期望电气空隙。如图9所示，叶片142中的每一个在基本上水平(即，打开)的位置中铰接。如图10所示，叶片142中的每一个在基本上向下(即，关闭)的位置中铰接。叶片142可以在未示出的许多其他取向上铰接。根据其他示例性实施例，叶片142可以被分开(例如，单独地)控制。根据其他示例性实施例，叶片142可以以其他方式(例如，齿轮、皮带轮、电子或液压致动器等)铰接。根据又一个示例性实施例，可以使用更多或更少的多个叶片144a、144b，每个叶片由其自身的铰接构件146铰接。
可以至少部分地以其他方式控制供给到燃料电池堆10的入口11的气体混合物的温度。这些其他方式通过为燃料电池堆10中的燃料电池12中的每一个提供均匀的温度和/或组成气体种类来提供燃料电池堆10中的燃料电池12的均匀降解。根据示例性实施例，少量的水可以注射到入口11中，从而形成由于水的快速蒸发而注射水的较低温度区域。例如，水可以通过沿着管道100的出口122的不同高度处的注射口注射。可以基于燃料电池堆10中的对应高度处的温度来确定注射口的高度。
根据另一个示例性实施例，多个挡板可以被构造成引导气体混合物绕过管道100中的较冷或较热的表面，并且将绕过的流重新引入燃料电池堆10的入口11。
根据另一个示例性实施例，可以将至少一个盘管供给通过管道100。在比管道100中的气体混合物的温度更低的温度下的气体或液体供给通过盘管，以使得盘管用作热交换器。随后，热量从气体混合物传递到穿过盘管的气体或液体，从而冷却气体混合物。根据另一个示例性实施例，至少一个盘管可以被构造成在管道100内移动。盘管可以联接到机械联动装置，以使得其可以重新定位在管道100中以在气体混合物的期望流动区域中提供冷却。冷却气体或液体可以通过柔性管线供给到盘管。根据其他示例性实施例，盘管可以包括其他形状，或者可以是另一种形式的热交换器。
根据另一个示例性实施例，至少一个摩擦加热器可以定位在气体混合物进入燃料电池堆10的入口11的流动路径中。至少一个摩擦加热器被构造成在供给到燃料电池堆10之前局部加热气体混合物的区域。根据另一个示例性实施例，气体混合物可以经受金属氧化，从而加热经受氧化的气体混合物。管道100或燃料电池堆10的入口11可以被构造成选择性地执行金属氧化以加热入口11的期望区域。
根据另一个示例性实施例，气体混合物的热流和冷流可以按密度分离。例如，热流和冷流中的每一个可以具有不同的密度。可以弧形引导气体混合物，以使得热流和冷流基于动量分开。
根据另一个示例性实施例，反应性燃料气体可以被局部注射到气体混合物中。反应性燃料气体可以与气体混合物反应，从而在供给到燃料电池堆10之前改变气体混合物的成分，并且产生局部加热流。根据另一个示例性实施例，酸碱对可以被局部注射到气体混合物中。酸和碱之间的反应产生热量，从而产生局部加热流。根据另一个示例性实施例，多个二级流动入口(例如，喷洒器)可以被设置成靠近燃料电池堆10的入口11。二级流动入口被构造成将气体引入到气体混合物中，以使得气体混合物被稀释或浓缩到期望的成分(例如，对于组成气体种类而言)。二级流动入口可以被构造成调节沿着燃料电池堆10的入口11的集中区域处的温度或成分。
如本文中所使用的，术语“大约”、“约”、“基本上”和类似术语旨在具有广泛含义，这与本公开的主题所属领域的本领域普通技术人员的普遍接受的用法相一致。本领域那些审查本公开的技术人员应当理解这些术语旨在允许对所描述和要求保护的某些特征的描述，而不将这些特征的范围限制到所提供的精确数值范围。因此，这些术语应被解释为表示所描述和要求保护的主题的非实质或无关紧要的修改或改变被认为是在所附权利要求所述的本公开的范围内。
应当注意，如本文中用于描述各种实施例的术语“示例性”旨在表明此类实施例是可能的实施例的可能示例、表示和/或说明(并且此类术语并不旨在意味着此类实施例必然是特殊或最高级的示例)。
本文中所使用的术语“联接”、“连接”等意味着两个构件直接或间接地彼此接合。此类接合可为固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。实现此类接合的方法可为这两个构件或这两个构件与任何额外中间构件彼此一体地形成为单个整体，也可为这两个构件或这两个构件与任何额外中间构件彼此附接。
本文中对元件位置(例如，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”等)的引用仅用于描述附图中各种元件的取向。应当注意，各种元件的取向可以根据其他示例性实施例而不同，并且此类变化旨在包含在本公开内容中。
应当理解，尽管已经关于本发明的优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员可以想到在本发明的范围和精神内的各种其他实施例和变型，并且此类其他实施例和变型旨在由对应的权利要求覆盖。本领域技术人员将容易理解，在实质上不脱离本文所述的主题的新颖教导和优点的情况下，许多修改(例如，各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例的变化、安装布置、取向、制造工艺等)是可能的。例如，根据替代实施例，任何过程或方法步骤的次序或顺序可变化或重新排序。在不脱离本公开的范围的情况下，也可在各种示范性实施例的设计、操作条件和布置中进行其他替换、修改、改变和省略。

Claims (15)

1.一种用于燃料电池模块的管道，所述管道包括：
上管道罩，用于将反应气体和空气的气体混合物朝向所述燃料电池模块供给，所述上管道罩具有被构造成从供应管道接收反应气体的入口，所述上管道罩限定第一锥形部分和在所述第一锥形部分的下游的第二锥形部分；
下管道罩，所述下管道罩被流体联接到所述上管道罩，所述下管道罩限定至少一个出口，用于将所述气体混合物从所述上管道罩供给到所述燃料电池模块；
其中，在侧视图中，所述第二锥形部分在下游方向上向内成锥形；并且
其中，在顶视图中，所述第一锥形部分在所述下游方向上向内成锥形；并且
其中，在所述顶视图中，所述第二锥形部分在所述下游方向上向外成锥形。
2.根据权利要求1所述的管道，其中所述第二锥形部分限定基本上恒定的横截面积。
3.根据权利要求1所述的管道，其中在所述侧视图中，所述第一锥形部分在所述下游方向上向内成锥形。
4.根据权利要求1所述的管道，还包括喷洒器组件，所述喷洒器组件被构造成喷洒来自空气供应源的空气并且将所述空气供给到所述上管道罩。
5.根据权利要求4所述的管道，其中所述喷洒器组件包括出口，所述喷洒器组件的所述出口被构造成以与通过所述上管道罩的所述入口的反应气体流的方向偏移的角度输出所述空气。
6.根据权利要求1所述的管道，其中所述下管道罩包括第一腿部，所述第一腿部限定出口，所述出口被构造成输出用于燃料电池堆中的气体混合物。
7.一种燃料电池模块，包括：
根据权利要求1至6中任一项所述的管道；
多个燃料电池堆，每个燃料电池堆限定被构造成接收气体混合物的入口；
其中所述下管道罩的所述至少一个出口被流体联接到对应燃料电池堆的对应入口；并且
其中至少一种多个叶片可枢转地联接到所述下管道罩的所述至少一个出口的相对两侧，所述至少一种多个叶片被构造成将所述气体混合物的流引导到所述对应燃料电池堆的所述对应入口。
8.根据权利要求7所述的燃料电池模块，其中所述至少一种多个叶片包括第一多个叶片和第二多个叶片，所述第二多个叶片被构造成独立于所述第一多个叶片而铰接。
9.根据权利要求7所述的燃料电池模块，其中在所述管道的所述出口与所述燃料电池堆的所述入口之间设置间隙，所述间隙被构造成防止所述管道和所述燃料电池堆之间的电接触。
10.根据权利要求7所述的燃料电池模块，其中：
所述下管道罩包括两个腿部，每个腿部限定出口；并且
每个出口被流体联接到对应的燃料电池堆。
11.根据权利要求7所述的燃料电池模块，还包括两个管道；
其中所述多个燃料电池堆包括四个燃料电池堆，每个管道构造成被流体联接到所述燃料电池堆中的两个燃料电池堆。
12.根据权利要求7所述的燃料电池模块，其中所述下管道罩的所述至少一个出口具有与所述对应燃料电池堆的所述对应入口基本上相同的高度。
13.一种混合燃料电池的燃料的方法，所述方法包括：
在根据权利要求1至6中任一项所述的管道的第一端中接收反应气体流；
在喷洒器组件的入口中接收空气；
以相对于所述管道中的燃料流成一角度输出来自所述喷洒器组件的空气；
将来自所述喷洒器组件的所述空气与所述反应气体流混合以形成气体混合物；以及
从所述管道的出口输出所述气体混合物，所述气体混合物具有基本上均匀的温度和基本上均匀的组成气体种类混合物。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括利用第一挡板将所述气体混合物的至少一部分远离所述管道的表面重定向。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括利用多个叶片控制在所述下管道罩的出口的确定高度处的所述气体混合物的流速，从而为燃料电池堆的燃料电池提供所述气体混合物的期望流速。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021103645A (ja) * 2019-12-25 2021-07-15 富士電機株式会社 燃料電池システム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005081709A2 (en) * 2004-02-17 2005-09-09 Fuelcell Energy, Inc. Mixer/eductor for high temperature fuel cells
WO2009149314A2 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Fuelcell Energy, Inc. Modular fuel cell stack assembly including anode gas oxidizer and integrated external manifolds for use in fuel cell stack modules
WO2011011533A2 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Primus Power Corporation Electrochemical system having a device for separating reactants
CN205543068U (zh) * 2015-12-10 2016-08-31 上海精密计量测试研究所 一种燃料电池

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923448A (en) 1974-10-15 1975-12-02 Carl R Guth Fuel mixing chamber for welding and cutting torches
GB1571213A (en) 1977-01-28 1980-07-09 Kainov G Combustion chamber for gas turbine engine
US5001898A (en) 1986-08-29 1991-03-26 United Technologies Corporation Fuel distributor/flameholder for a duct burner
US6030718A (en) * 1997-11-20 2000-02-29 Avista Corporation Proton exchange membrane fuel cell power system
JP2003017084A (ja) * 2001-07-04 2003-01-17 Equos Research Co Ltd 燃料電池装置
JP2004182494A (ja) * 2002-11-29 2004-07-02 Toyo Radiator Co Ltd 改質ガスのｃｏ低減装置
US7069893B2 (en) * 2004-06-14 2006-07-04 Ford Motor Company Air intake system
US9112192B2 (en) 2009-03-06 2015-08-18 Brown University Reactant delivery to a reactive surface in a channel
US9017893B2 (en) * 2011-06-24 2015-04-28 Watt Fuel Cell Corp. Fuel cell system with centrifugal blower system for providing a flow of gaseous medium thereto
JP5942620B2 (ja) * 2012-06-15 2016-06-29 スズキ株式会社 車両用燃料電池装置
GB2508143B (en) 2012-11-21 2015-05-13 Dyson Technology Ltd A hand dryer
GB2545001B (en) 2015-12-03 2021-11-17 Intelligent Energy Ltd Inlet assembly
JP6821306B2 (ja) 2016-02-24 2021-01-27 本田技研工業株式会社 燃料ガス循環装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005081709A2 (en) * 2004-02-17 2005-09-09 Fuelcell Energy, Inc. Mixer/eductor for high temperature fuel cells
WO2009149314A2 (en) * 2008-06-06 2009-12-10 Fuelcell Energy, Inc. Modular fuel cell stack assembly including anode gas oxidizer and integrated external manifolds for use in fuel cell stack modules
WO2011011533A2 (en) * 2009-07-24 2011-01-27 Primus Power Corporation Electrochemical system having a device for separating reactants
CN205543068U (zh) * 2015-12-10 2016-08-31 上海精密计量测试研究所 一种燃料电池

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