CN217214801U - 燃料电池系统和冷凝水存储装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及燃料电池系统和冷凝水存储装置。燃料电池系统包括：燃料电池堆；存储容器，该存储容器具有存储空间以存储从燃料电池堆产生的冷凝水；排放孔，冷凝水通过该排放孔被排放到外部；以及阀单元，该阀单元选择性地打开和关闭排放孔，从而选择性地排放从燃料电池堆产生的冷凝水。

Description

燃料电池系统和冷凝水存储装置

技术领域

本公开涉及一种燃料电池系统和冷凝水存储装置，更特别地，涉及一种能够选择性地调节是否排放冷凝水的燃料电池系统和冷凝水存储装置。

背景技术

燃料电池车辆(例如氢燃料电池车辆)被构造成借助于燃料(氢)和空气(氧)之间的化学反应自主地产生电，并通过操作马达行驶。

通常，燃料电池车辆可以包括：燃料电池堆，该燃料电池堆被构造成借助于氢和氧之间的氧化还原反应来产生电；燃料供应装置，该燃料供应装置被构造成向燃料电池堆供应燃料(氢)；空气供应装置，该空气供应装置被构造成为燃料电池堆供应作为电化学反应所需的氧化剂的空气(氧)；以及热管理系统(TMS)，该热管理系统被构造成将从燃料电池堆和车辆的功率电子部产生的热排放到系统的外部，并且控制燃料电池堆和功率电子部的温度。

此外，在燃料电池堆的操作期间产生的排放水(冷凝水)和废气(例如，未反应的氢)可以通过排气管被排放到外部。

同时，已经进行了各种尝试来将燃料电池系统应用于施工机械(例如，叉车)以及客车(或商用车辆)。

客车的主要目的是在道路上行驶，并且在客车行驶(燃料电池堆操作)时产生的冷凝水可以被排放到道路上。即使冷凝水被排放到道路上，事故的风险也不会显著增加。因此，客车可以自由地将冷凝水排放到道路上，而不限制冷凝水的排放。

相反，在用于室内工作场所(例如工厂或仓库的内部)的施工机械的情况下，在施工机械操作(燃料电池堆操作)时产生并排放到工作场所的地板上的冷凝水可能污染地板。此外，排放到地板上的冷凝水可能增加各种类型的事故(例如，滑倒事故、电击事故等)的风险。因此，在施工机械操作时产生的冷凝水需要仅被排放到预定的特定位置。

然而，在现有技术中，存在的问题在于，在施工机械操作时从燃料电池堆产生的冷凝水被直接排放到工作场所的地板上，这污染了地板并增加了事故的风险。

因此，最近，已经进行了各种类型的研究以选择性地调节是否排放在燃料电池堆工作时产生的冷凝水，但是研究结果仍然不足。因此，需要开发一种技术来选择性地调节是否排放在燃料电池堆工作时产生的冷凝水。

实用新型内容

提供本实用新型内容以便以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本实用新型内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

本公开致力于提供一种燃料电池系统和冷凝水存储装置，所述燃料电池系统和冷凝水存储装置能够选择性地调节是否排放冷凝水。

特别地，本公开致力于选择性地将从燃料电池堆产生的冷凝水排放到预定的特定位置。

本公开还致力于降低由冷凝水的排放引起的污染和事故的风险。

本公开还致力于提高安全性和可靠性并创造舒适的工作环境。

实施方式所要实现的目的不限于上述目的，而是还包括可以从下面描述的解决方案或实施方式理解的目的或效果。

本公开的示例性实施方式提供了一种冷凝水存储装置，所述冷凝水存储装置包括：存储容器，所述存储容器限定被构造成存储从燃料电池堆产生的冷凝水的存储空间，并且具有排放孔，所述冷凝水通过所述排放孔被排放到外部；以及阀单元，所述阀单元被构造成选择性地打开和关闭所述排放孔。

这是为了选择性地将从物体(例如，燃料电池堆)产生的冷凝水排放到预定的特定位置。

即，在用于诸如工厂或仓库内部的室内工作场所的施工机械的情况下，在施工机械操作(燃料电池堆操作)时产生并排放到工作场所的地板上的冷凝水可能污染地板。此外，排放到地板上的冷凝水可能增加各种类型的事故(例如，滑倒事故、电击事故等)的风险。因此，在施工机械操作时产生的冷凝水需要仅被排放到预定的特定位置。

然而，在现有技术中，存在的问题在于，在施工机械操作时从燃料电池堆产生的冷凝水被直接排放到工作场所的地板上，这污染了地板并增加了事故的风险。

相反，根据本公开的实施方式，从燃料电池堆产生的冷凝水可被临时存储在存储容器中，然后仅被排放到预定的特定位置，而不被直接排放到工作场所的地板上。因此，可以获得防止由冷凝水引起的污染并降低事故(例如，滑倒事故、电击事故等)的风险的有利效果。

根据本公开的另一示例性实施方式，存储容器可包括具有存储空间的容器主体和被构造成覆盖存储空间的容器盖。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可以包括：锁定凹槽，该锁定凹槽设置在容器主体中；以及锁定突起，该锁定突起设置在容器盖上并被构造成锁定到锁定凹槽；以及切口狭缝，该切口狭缝可以设置在锁定突起的周边处。

由于容器盖和容器主体借助于如上所述的锁定凹槽和锁定突起锁定到彼此，所以可以获得稳定地维持容器盖联接到容器主体的状态的有利效果。另外，切口狭缝可以设置在锁定突起的周边处，这使得可以改进锁定突起相对于容器盖的动态特性，并且使得容易将锁定突起联接到锁定凹槽和将锁定突起与锁定凹槽分离。

阀单元可具有能够选择性地打开或关闭排放孔的各种结构。

例如，阀单元可以包括：阀构件，该阀构件被构造成能够在第一位置和第二位置之间移动，在该第一位置处阀构件关闭排放孔，在该第二位置处阀构件打开排放孔；以及驱动部，该驱动部被构造成在第一位置和第二位置之间选择性地移动阀构件。

阀构件可以被构造成根据所需条件和设计规格以各种方式从第一位置移动到第二位置。例如，阀构件可以在第一位置和第二位置之间旋转。

根据本公开的示例性实施方式，阀构件可以包括：本体部分，该本体部分可旋转地设置在存储容器上；以及打开/关闭部分，该打开/关闭部分从本体部分的第一端延伸并被构造成打开和关闭排放孔。

本体部分可以根据所需条件和设计规格以各种方式相对于存储容器旋转。例如，冷凝水存储装置可以包括：轴部，该轴部连接到本体部分；以及支撑肋，该支撑肋设置在存储容器上，并且具有支撑孔，该支撑孔被构造成容纳轴部，使得轴部能够旋转。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可以包括止动部，该止动部设置在轴部上，具有比轴部大的截面面积，并且被构造成将本体部分锁定到支撑肋。

由于如上所述止动部设置在轴部上，所以可以使轴部(阀构件)从支撑肋的移动和分离最小化。因此，可以获得更稳定地维持阀构件的布置状态以及提高稳定性和可靠性的有利效果。

驱动部可具有能够选择性地移动阀构件的各种结构。

例如，驱动部可以包括：驱动源，该驱动源设置在存储容器的外部并被构造成提供驱动功率；以及操作杆，该操作杆被构造成通过驱动功率沿着设置在存储容器中的通孔直线地移动，该操作杆被构造成相对于排放孔选择性地移动打开/关闭部分。

如上所述，根据本公开的实施方式，驱动源可设置在存储容器的外部，使得可确保存储容器的足够的存储空间，并且可使用具有相对较低的防水性能的驱动源。因此，可以获得降低制造成本的有利效果。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可包括操作突起，该操作突起设置在打开/关闭部分的底表面上并且被构造成与操作杆进行接触，并且操作突起可在第一位置处容纳在通孔中。

如上所述，操作突起可以设置在打开/关闭部分的底表面上，并且操作突起可以在第一位置处容纳在通孔中。因此，可以获得使阀构件的不必要移动最小化以及将阀构件的布置状态更稳定地维持在阀构件设置在第一位置处(排放孔被关闭)的状态下的有利效果。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可包括插设在打开/关闭部分和排放孔之间的阀密封构件。

另外，根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可以包括：第一密封构件，该第一密封构件被构造成密封操作杆与通孔之间的间隙；以及第二密封构件，该第二密封构件被构造成密封操作突起和通孔之间的间隙。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可包括弹性构件，该弹性构件被构造成提供弹力以允许阀构件移动到第一位置。

如上所述，由于弹性构件弹性地支撑阀构件相对于存储容器的移动，因此阀密封构件可以更有效地与打开/关闭部分和排放孔紧密接触。因此，可以获得提高阀密封构件的密封性能的有利效果。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可包括从本体部分的第二端延伸的支撑部分，弹性构件可将支撑部分弹性地支撑在存储容器上。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可以包括：溢流孔，该溢流孔设置在容器主体中，并且当冷凝水的水位超过参考水位时，冷凝水可以通过溢流孔被排放到外部。

如上所述，溢流孔可设置在容器主体中，并且当过量的冷凝水流入存储容器中时，冷凝水可通过溢流孔被排放到外部。因此，可以获得防止由于过量的冷凝水流入存储容器中而对存储容器造成损坏的有利效果，从而提高了安全性和可靠性。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可以包括液位传感器，该液位传感器设置在存储容器中并且被构造成测量冷凝水的水位。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置可以包括警报产生单元，该警报产生单元被构造成当液位传感器的检测结果指示冷凝水的水位超过参考水位时产生警报信号。

如上所述，当冷凝水的水位超过参考水位时，可产生警报信号，并且冷凝水可被及时地排放。因此，可以获得防止由于过量的冷凝水流入存储容器中而对存储容器造成损坏并且使在燃料电池堆操作时产生的冷凝水被排放到工作场所的地板上的情况最小化的有利效果。

本公开的另一示例性实施方式提供了一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括：燃料电池堆；存储容器，所述存储容器限定存储空间，所述存储空间被构造成存储从所述燃料电池堆产生的冷凝水，并且所述存储容器具有排放孔，所述冷凝水通过所述排放孔被排放到外部；以及阀单元，所述阀单元被构造成选择性地打开和关闭所述排放孔。

特别地，所述阀单元可以包括：阀构件，所述阀构件被构造成能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置处所述阀构件关闭所述排放孔，在所述第二位置处所述阀构件打开所述排放孔；以及驱动部，所述驱动部被构造成在所述第一位置和所述第二位置之间选择性地移动所述阀构件，并且所述驱动部可以包括：驱动源，所述驱动源设置在所述存储容器的外部并且被构造成提供驱动功率；以及操作杆，所述操作杆被构造成通过所述驱动功率沿着设置在所述存储容器中的通孔直线地移动，所述操作杆被构造成相对于所述排放孔选择性地移动所述阀构件。

根据以下详细描述和附图，其它特征和方面将是显而易见的。

附图说明

图1是用于说明根据本公开的实施方式的燃料电池系统的图。

图2是用于说明根据本公开的实施方式的燃料电池系统的冷凝水存储装置的图。

图3是用于说明根据本公开的实施方式的燃料电池系统的存储容器的图。

图4和图5是用于说明根据本公开的实施方式的燃料电池系统的阀单元的结构的图。

图6是用于说明根据本公开的实施方式的燃料电池系统的排放孔的关闭状态的图。

图7是用于说明根据本公开的实施方式的燃料电池系统的排放孔的打开状态的图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。

然而，本公开的技术精神不限于本文描述的一些实施方式，而是可以以各种不同的形式来实现。在本公开的技术精神的范围内，可以选择性地组合和替换实施方式中的一个或多个构成元件以供使用。

另外，除非另外具体和明确地定义和陈述，否则在本公开的实施方式中使用的术语(包括技术和科学术语)可以被解释为本公开所属领域的普通技术人员通常可以理解的含义。诸如词典中定义的术语之类的常用术语的含义可以考虑相关技术的上下文含义来解释。

另外，在本公开的实施方式中使用的术语是用于解释实施方式，而不是用于限制本公开。

在本说明书中，除非特别说明，否则单数形式也可以包括复数形式。表述“A、B和C中的至少一者(或一者或多者)”可以包括可以通过组合A、B和C而进行的所有组合中的一种或多种。

另外，诸如第一、第二、A、B、(a)和(b)的术语可用于描述本公开的实施方式的组成元件。

这些术语仅用于将一个组成元件与另一组成元件区分开的目的，并且组成元件的性质、顺序或次序不受术语限制。

此外，当一个组成元件被描述为“连接”、“联接”或“附接”到另一组成元件时，一个组成元件可以直接连接、联接或附接到另一组成元件，或者通过插设在其间的另一组成元件连接、联接或附接到另一组成元件。

另外，表述“一个组成元件被设置或布置在另一组成元件上方(上面)或下方(下面)”不仅包括两个组成元件彼此直接接触的情况，而且包括一个或多个其它组成元件被设置或布置在该两个组成元件之间的情况。表述“上方(上面)或下方(下面)”可以表示基于一个组成元件的向下方向以及向上方向。

参照图1至图7，根据本公开的实施方式的冷凝水存储装置100包括：存储容器200，该存储容器具有被构造成存储冷凝水的存储空间210a和排放孔211，冷凝水通过该排放孔被排放到外部；以及阀单元300，该阀单元被构造成选择性地打开或关闭排放孔211。

作为参考，根据本公开的实施方式的冷凝水存储装置100可用于存储从物体产生的冷凝水。本公开不受应用了冷凝水存储装置100的物体的类型和结构的限制或约束。

特别地，根据本公开的实施方式的冷凝水存储装置100可用于临时存储从应用于诸如叉车的施工机械的燃料电池系统10产生的冷凝水。

根据本公开的另一实施方式，冷凝水存储装置100可应用于可应用燃料电池系统10的机动车辆，诸如各种车辆(例如，客车或商用车)、船舶和飞机。

根据本公开的示例性实施方式，燃料电池系统10可以包括：燃料电池堆20；存储容器200，该存储容器具有存储空间210a和排放孔211，该存储空间被构造成存储从燃料电池堆20产生的冷凝水，冷凝水通过该排放孔被排放到外部；以及阀单元300，该阀单元被构造成选择性地打开或关闭排放孔211。

燃料电池堆20是指通过燃料(例如，氢)的化学反应产生电能的一种发电装置，并且燃料电池堆可以通过串联堆叠几十或几百个燃料电池(单元电池)来构造。

燃料电池可以具有能够借助于燃料(例如，氢)和氧化剂(例如，空气)之间的氧化还原反应产生电力的各种结构。

例如，燃料电池可以包括：膜电极组件(MEA)(未示出)，该膜电极组件具有催化剂电极层，在该催化剂电极层中发生电化学反应，并且该催化剂电极层附接到氢离子移动穿过的电解质膜的两个相对侧；气体扩散层(GDL)(未示出)，该气体扩散层被构造成均匀地分布反应气体并传递所产生的电能；垫圈(未示出)和紧固件(未示出)，该垫圈和紧固件被构造成维持反应气体和冷却剂的防漏密封性并维持适当的紧固压力；以及隔板(双极板)(未示出)，该隔板被构造成移动反应气体和冷却剂。

更具体地，在燃料电池中，作为燃料的氢和作为氧化剂的空气(氧)穿过隔板中的流动路径分别被供应到膜电极组件的阳极和阴极，使得氢被供应到阳极，而空气被供给到阴极。

供应到阳极的氢通过设置在电解质膜的两个相对侧处的电极层中的催化剂分解为氢离子(质子)和电子。仅氢离子穿过作为阳离子交换膜的电解质膜被选择性地传输到阴极，并且同时，电子穿过作为导体的气体扩散层和隔板被传输到阴极。

在阴极处，穿过电解质膜供应的氢离子和穿过隔板传输的电子与通过空气供应装置被供应到阴极的空气中的氧相遇，从而产生生成水的反应。由于氢离子的移动，电子流过外部导线，并且由于电子的流动产生了电流。

根据本公开的示例性实施方式，燃料电池系统10可以包括加湿器30，该加湿器被构造成通过使用从燃料电池堆20排放的湿空气来对流入气体(干空气)加湿。

加湿器30可以具有能够通过使用从燃料电池堆20排放的湿空气来对流入气体加湿的各种结构。本公开不受加湿器30的类型和结构的约束和限制。

例如，加湿器30可以包括：流入气体供应端口31，通过该流入气体供应端口引入(供应)流入气体；流入气体排放端口32，通过该流入气体排放端口排放已经穿过加湿器30的内部的(加湿的)流入气体，湿空气供应端口33，通过该湿空气供应端口供应从燃料电池堆20排放的湿空气；以及湿空气排放端口34，通过该湿空气排放端口将已经对流入气体加湿的湿空气排放到外部。

通过流入气体供应端口31供应的流入气体可以在穿过设置在加湿器30中的加湿膜(例如中空纤维膜)(未图示)的同时被湿空气加湿。然后，加湿的流入气体可以通过流入气体排放端口32被供应到燃料电池堆20。

另外，从燃料电池堆20排放的湿空气(或产生的水)可以被供应到湿空气供应端口33，在加湿器30中对流入气体加湿，然后通过湿空气排放端口34被排放到加湿器30的外部。

根据本公开的示例性实施方式，存储容器200可用于存储通过湿空气排放端口34被排放到加湿器30的外部的冷凝水。

特别地，消音器40可以设置在连接加湿器30和存储容器200的连接管线(未示出)上。消音器40可用于降低沿着连接管线排放的废气的排放噪音。

在以上所示和所述的本公开的实施方式中，已经描述了从燃料电池堆20产生的冷凝水经由加湿器30和消音器40被供应到存储容器200的示例。然而，根据本公开的另一实施方式，从燃料电池堆产生的冷凝水可以被直接供应到存储容器。

参照图1至图3，存储容器200具有被构造成存储冷凝水(例如，从燃料电池堆20产生的冷凝水)的存储空间210a和排放孔211，通过该排放孔冷凝水被排放到外部。

存储容器200可具有包括存储空间210a和排放孔211的各种结构。本公开不受存储容器200的形状和结构的限制或约束。

例如，存储容器200可包括具有存储空间210a的容器主体210和被构造成覆盖存储空间210a的容器盖220。

容器主体210可以根据所需条件和设计规格在形状和结构上进行各种改变。本公开不受容器主体210的形状和结构的限制或约束。例如，容器主体210可以设置成四边形箱体的形式，该四边形箱体具有在其上侧处敞开的存储空间210a。

排放孔211(例如，圆形排放孔)可设置在容器主体210的底部中，并且存储在存储空间210a中的冷凝水可通过排放孔211被排放到存储容器200的外部。

容器盖220设置在容器主体210的上侧处，并用于覆盖存储空间210a。容器盖220可以具有入口端口221，并且被构造成连接加湿器30(湿空气排放端口)和存储容器200的连接管线的一端可以连接到入口端口221。

根据本公开的另一实施方式，排放孔可设置在容器主体的侧壁部分中。另外，根据本公开的另一实施方式，两个或更多个入口端口可以设置在容器盖中。替代地，入口端口可以设置在容器主体中而不是容器盖中。

参照图2和图3，根据本公开的示例性实施方式的冷凝水存储装置100可包括设置在容器主体210中的锁定凹槽216和设置在容器盖220上并被构造成锁定到锁定凹槽216的锁定突起222。切口狭缝224可以设置在锁定突起222的周边处。

锁定突起222可以具有能够锁定到锁定凹槽216的各种结构。本公开不受锁定突起222的结构的限制或约束。

例如，当容器盖220联接到容器主体210的上部时，锁定突起222可以容纳在锁定凹槽216中并锁定到锁定凹槽216的内壁表面。

由于容器盖220和容器主体210借助于如上所述的锁定凹槽216和锁定突起222锁定到彼此，所以可以获得稳定地维持容器盖220联接到容器主体210的状态的有利效果。

特别地，冷凝水存储装置100可包括一个或多个切口狭缝224，该一个或多个切口狭缝设置在容器盖220中并设置成与锁定突起222相邻。

切口狭缝224可以通过部分地移除(切割)容器盖220的一部分而制成。本公开不受切口狭缝224的形状和结构的限制或约束。

例如，切口狭缝224可以设置在向上/向下方向上，并且基于锁定突起222设置在锁定突起222的两个相对的左侧和右侧处。

根据本公开的另一实施方式，切口狭缝可以基于锁定突起设置在向左/向右方向或其它方向上。替代地，切口狭缝可以具有弯曲形状，例如“S”形或“C”形。

如上所述，切口狭缝224可以设置在锁定突起222的周边处，这使得可以改进锁定突起222相对于容器盖220的动态特性(允许锁定突起222自由移动的特性)，并且使得容易将锁定突起222联接到锁定凹槽216和将锁定突起222与锁定凹槽216分离。

参照图4至图7，阀单元300用于选择性地打开或关闭排放孔211。

阀单元300可具有能够选择性地打开或关闭排放孔211的各种结构。本公开不受阀单元300的结构的限制或约束。

例如，阀单元300可以包括：阀构件310，该阀构件被构造成能够从第一位置移动到第二位置，在该第一位置处阀构件310关闭排放孔211，在该第二位置处阀构件310打开排放孔211；以及驱动部319，该驱动部被构造成选择性地将阀构件310从第一位置移动到第二位置。

在这种情况下，阀构件310定位在第一位置处的构造意味着阀构件310定位成关闭排放孔211，并且阀构件310定位在第二位置处的构造意味着阀构件310定位成打开排放孔211。

阀构件310可以被构造成根据所需条件和设计规格以各种方式从第一位置移动到第二位置。

例如，阀构件310可以被构造成从第一位置旋转到第二位置(或从第二位置旋转到第一位置)。

根据本公开的示例性实施方式，阀构件310可以包括：本体部分312，该本体部分可旋转地设置在存储容器200上；以及打开/关闭部分314，该打开/关闭部分从本体部分312的一端一体地延伸并且被构造成打开或关闭排放孔211。

更具体地，打开/关闭部分314可以一体地连接到本体部分312，并且当本体部分312旋转时，在与本体部分312一起旋转的同时打开或关闭排放孔211。

本体部分312可以被构造成根据所需条件和设计规格以各种方式相对于存储容器200旋转。本公开不受用于使本体部分312相对于存储容器200旋转的结构的限制或约束。

例如，冷凝水存储装置100可以包括：轴部312a，该轴部连接到本体部分312；以及支撑肋214，该支撑肋设置在存储容器200上，并分别具有被构造成容纳轴部312a使得轴部312a可旋转的支撑孔214a。

例如，轴部312a可以从本体部分312的两个相对部分突出。一对支撑肋214可以设置在存储容器200的底部上并彼此间隔开。支撑孔214a可以分别设置在支撑肋214中并容纳轴部312a，使得轴部312a可旋转。

根据本公开的示例性实施方式，支撑孔214a可具有与轴部312a的直径对应的直径。入口(开口部分)(未示出)可以设置在支撑孔214a的一侧处，并且轴部312a可以穿过入口进入支撑孔214a。轴部312a可以穿过入口容纳在支撑孔214a中。

由于支撑肋214具有如上所述的具有入口的支撑孔214a，所以即使轴部312a和本体部分312被集成为一个整体，轴部312a也可联接到支撑孔214a。因此，可以获得简化用于紧固和组装存储容器200和本体部分312的结构和过程的有利效果。

根据本公开的另一实施方式，本体部分和轴部可以被可分离地且独立地设置，并且本体部分可以借助于轴部被可旋转地组装(联接)到存储容器。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可以包括分别设置在轴部312a上的止动部312b。止动部312b可具有比轴部312a大的截面面积，并将本体部分312锁定到支撑肋214。

止动部312b可具有能够将本体部分312锁定到支撑肋214的各种结构(例如，限制止动部312b在轴线方向上的移动)。

例如，止动部312b可以设置成具有比轴部312a更大的截面面积的圆形凸缘的形式。止动部312b可设置成与支撑肋214的两个相对的表面相邻(紧密接触)，其中支撑肋214插设在该止动部之间。

如上所述，由于止动部312b设置在轴部312a上，因此可以使轴部312a(阀构件)从支撑肋214的移动和分离最小化。因此，可以获得更稳定地维持阀构件310的布置状态并提高稳定性和可靠性的有利效果。

驱动部319用于选择性地将阀构件310从第一位置移动到第二位置。

驱动部319可以具有能够选择性地移动阀构件310的各种结构。本公开不受驱动部319的类型和结构的限制或约束。

例如，驱动部319可以包括：驱动源320，该驱动源设置在存储容器200的外部，并被构造成提供驱动功率；以及操作杆322，该操作杆被构造成通过驱动功率沿着设置在存储容器200中的通孔212直线地移动，该操作杆322被构造成相对于排放孔211选择性地移动打开/关闭部分314。

例如，典型的螺线管可以用作驱动源320。根据本公开的另一实施方式，马达或汽缸(例如，气动或液压汽缸)可用作驱动源。

特别地，紧固部分218可以从存储容器200的下部突出，并且驱动源320可以具有紧固(例如，螺纹紧固)到紧固部分218的紧固凸起324。

操作杆322可通过驱动源320的驱动功率在操作杆322朝向或远离阀构件移动的方向(例如，基于图7的向上/向下方向)上直线地移动(往复运动)。

更具体地，操作杆322的一端可连接到驱动源320，操作杆322的另一端可穿过通孔212并设置成与阀构件310(例如，打开/关闭部分的底表面)相邻，使得操作杆322可通过驱动源320的驱动功率在向上/向下方向上直线地移动。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可包括操作突起314a，该操作突起设置在打开/关闭部分314的底表面上并被构造成与操作杆322进行接触。在第一位置处，操作突起314a可容纳在通孔212中。

如上所述，操作突起314a可设置在打开/关闭部分314的底表面上，并且操作突起314a可在第一位置处容纳在通孔212中。因此，可以获得使阀构件310的不必要移动最小化并且将阀构件310的布置状态更稳定地维持在阀构件310设置在第一位置处(排放孔被关闭)的状态下的有利效果。

同时，根据本公开的另一实施方式，驱动源可以设置在存储容器内部。然而，如果驱动源设置在存储容器内部，则难以确保存储容器的足够的存储空间，并且需要必须确保驱动源的防水性能，这导致制造成本增加的问题。

相反，根据本公开的实施方式，驱动源320可设置在存储容器200的外部，使得可确保存储容器200的足够的存储空间210a，并且可使用具有相对较低的防水性能的驱动源320。因此，可以获得降低制造成本的有利效果。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可包括插设在打开/关闭部分314和排放孔211之间的阀密封构件340。

阀密封构件340用于密封打开/关闭部分314和排放孔211之间的间隙。

阀密封构件340可根据所需条件和设计规格具有各种结构并由各种材料制成。本公开不受阀密封构件340的结构和材料的限制或约束。

例如，阀密封构件340可以由诸如橡胶、硅树脂或聚氨酯的弹性材料制成。

根据本公开的示例性实施方式，阀密封构件340可具有直径与排放孔211对应的近似圆顶形状，并与打开/关闭部分314的底表面一体地设置。例如，阀密封构件340可以通过双重注塑与阀构件310集成。

根据本公开的另一实施方式，阀密封构件可以附接到打开/关闭部分的底表面(或与打开/关闭部分的底表面组装)。

阀密封构件340可以在阀密封构件340的一个表面安置在排放孔211中的状态下(阀构件移动到第一位置)密封打开/关闭部分314和排放孔211之间的间隙。因此，可以获得使冷凝水穿过打开/关闭部分314和排放孔211之间的间隙的泄漏最小化的有利效果。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可以包括：第一密封构件350，该第一密封构件被构造成密封操作杆322和通孔212之间的间隙；以及第二密封构件360，该第二密封构件被构造成密封操作突起314a和通孔212之间的间隙。

第一密封构件350可具有能够密封操作杆322和通孔212之间的间隙的各种结构。本公开不受第一密封构件350的结构和材料的限制或约束。

例如，第一密封构件350可以设置成由诸如橡胶、硅树脂或聚氨酯的弹性材料制成的环的形式。第一密封构件350可以容纳在紧固凸起中并且设置在紧固部分218的端部处。

第二密封构件360可具有能够密封操作突起314a和通孔212之间的间隙的各种结构。本公开不受第二密封构件360的结构和材料的限制或约束。

例如，第二密封构件360可以设置成由诸如橡胶、硅树脂或聚氨酯的弹性材料制成的环的形式。第二密封构件360可围绕操作突起314a。根据本公开的另一实施方式，第二密封构件可以设置在通孔的内壁表面上。

如上所述，根据本公开的实施方式，通孔212可由包括第一密封构件350和第二密封构件360的双密封结构密封。因此，可以获得使冷凝水穿过通孔212的泄漏最小化并防止驱动源320浸没在冷凝水中的有利效果。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可包括弹性构件330，该弹性构件被构造成提供弹力以允许阀构件310移动到第一位置。

弹性构件330用于弹性地支撑阀构件310相对于存储容器200的移动(旋转)。

如上所述，由于弹性构件330弹性地支撑阀构件310相对于存储容器200的移动(旋转)，所以阀密封构件340可以更有效地与打开/关闭部分314和排放孔211紧密接触。因此，可以获得提高阀密封构件340的密封性能的有利效果。

能够弹性地支撑阀构件310相对于存储容器200的移动的典型弹性装置可用作弹性构件330。本公开不受弹性构件330的类型和结构的限制或约束。例如，弹簧可用作弹性构件330。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可以包括从本体部分312的另一端延伸的支撑部分316。弹性构件330可用于将支撑部分316弹性地支撑在存储容器200上。

根据本公开的另一实施方式，弹性构件可以弹性地支撑本体部分或打开/关闭部分，而不是弹性地支撑所述支撑部分。

特别地，支撑部分316可以具有支撑突起316a。弹性构件330的一端可设置成围绕支撑突起316a。如上所述，支撑突起316a可设置在支撑部分316上，并且支撑突起316a可容纳在弹性构件330中。因此，可以获得更稳定地维持弹性构件330的布置状态并使弹性构件330的分离最小化的有利效果。

在以上示出和描述的本公开的实施方式中，已经描述了其中阀构件310从第一位置旋转到第二位置的示例。然而，根据本公开的另一实施方式，阀构件可被构造成从第一位置直线地移动到第二位置。

同时，图6是用于说明根据本公开的实施方式的燃料电池系统10的排放孔211的关闭状态的图，图7是用于说明根据本公开的实施方式的燃料电池系统10的排放孔211的打开状态的图。

参照图6，在操作杆322被降低的状态下，阀构件310可设置在阀构件310关闭排放孔211所在的位置(第一位置)处。阀构件310关闭排放孔211的状态可由弹性构件330的弹力弹性地支撑。

相反，参照图7，当操作杆322被升高(向上移动)时，阀构件310通过操作杆322顺时针(基于图7)旋转，使得阀构件310可设置在阀构件310打开排放孔211所在的位置(第二位置)处。在这种情况下，弹性构件330可在积聚弹力的同时被压缩。在排放孔211被打开的状态下，容纳在存储容器200中的冷凝水W可通过排放孔211被排放到存储容器200的外部。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可包括设置在容器主体210中的溢流孔219，并且当冷凝水的水位超过预设参考水位时，冷凝水可通过溢流孔219被排放到外部。

溢流孔219可以根据所需条件和设计规格在结构和位置上进行各种改变。

如上所述，溢流孔219可设置在容器主体210中，并且当过量的冷凝水流入存储容器200中时，冷凝水可通过溢流孔219被排放到外部。因此，可以获得防止由于过量的冷凝水流入到存储容器200中而对存储容器200造成损坏的有利效果，从而提高安全性和可靠性。

另外，根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可包括液位传感器230，该液位传感器设置在存储容器200中并被构造成检测冷凝水的水位。

例如，液位传感器230可以设置在容器主体210的侧壁部分上。液位传感器230可收集存储在容器主体210中的冷凝水的水位。

能够收集冷凝水的水位的各种传感器可以用作液位传感器230。本公开不受液位传感器230的类型和测量水位的方法的限制或约束。

例如，可以收集冷凝水的水位的接触式液位传感器(例如，浮动开关)或非接触式液位传感器(例如，超声波液位传感器或电容式液位传感器)可以用作液位传感器230。

根据本公开的示例性实施方式，冷凝水存储装置100可以包括警报产生单元400，该警报产生单元被构造成当液位传感器230的检测结果指示冷凝水的水位超过预设参考水位时产生警报信号。

在这种情况下，警报信号可以包括由典型的声音装置产生的听觉警报信号和由典型的报警灯产生的视觉警报信号中的至少一种。另外，可以使用其它各种警报信号以向用户(操作者)通知冷凝水的水位过度上升的状况。

如上所述，当冷凝水的水位超过预设参考水位时，可产生警报信号，并且冷凝水可被及时排放。因此，可以获得防止由于过量的冷凝水流入到存储容器200中而对存储容器200造成损坏并且使在燃料电池堆20操作时产生的冷凝水被排放到工作场所的地板上的情况最小化的有利效果。

根据上述本公开的实施方式，可以获得选择性地调节是否排放冷凝水的有利效果。

特别地，根据本公开的实施方式，可以获得选择性地将从燃料电池堆产生的冷凝水排放到预定的特定位置的有利效果。

另外，根据本公开的实施方式，可以获得降低由冷凝水的排放引起的污染和事故的风险的有利效果。

另外，根据本公开的实施方式，可以获得提高安全性和可靠性并创建舒适的工作环境的有利效果。

虽然以上已经描述了实施方式，但是实施方式仅仅是说明性的，而不是要限制本公开。本领域技术人员可以理解，在不脱离本实施方式的内在特征的情况下，可以对本实施方式进行上面没有描述的各种修改和应用。例如，可以修改并随后执行在实施方式中具体描述的相应组成元件。此外，应当理解，与修改和应用相关的差异包括在由所附权利要求限定的本公开的范围内。

相关应用的交叉引用

本申请要求于2021年4月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0044841的优先权和权益，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (20)

1.一种冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

存储容器，所述存储容器限定被构造成存储冷凝水的存储空间，并且包括排放孔，所述冷凝水通过所述排放孔被排放到外部；以及

阀单元，所述阀单元被构造成选择性地打开和关闭所述排放孔。

2.根据权利要求1所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述阀单元包括：

阀构件，所述阀构件被构造成能够从第一位置移动到第二位置，在所述第一位置处所述阀构件关闭所述排放孔，在所述第二位置处所述阀构件打开所述排放孔；以及

驱动部，所述驱动部被构造成使所述阀构件在所述第一位置与所述第二位置之间选择性地移动。

3.根据权利要求2所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述阀构件被构造成在所述第一位置和所述第二位置之间旋转。

4.根据权利要求3所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述阀构件包括：

本体部分，所述本体部分被构造成旋转并且设置在所述存储容器上；以及

打开/关闭部分，所述打开/关闭部分从所述本体部分的第一端延伸并且被构造成打开和关闭所述排放孔。

5.根据权利要求4所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

轴部，所述轴部连接到所述本体部分；以及

支撑肋，所述支撑肋设置在所述存储容器上并且包括支撑孔，所述支撑孔被构造成容纳所述轴部使得所述轴部能够旋转。

6.根据权利要求5所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

止动部，所述止动部设置在所述轴部上，具有比所述轴部大的截面面积，并且被构造成将所述本体部分锁定到所述支撑肋。

7.根据权利要求4所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

弹性构件，所述弹性构件被构造成提供弹力以允许所述阀构件移动到所述第一位置。

8.根据权利要求7所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

支撑部分，所述支撑部分从所述本体部分的第二端延伸，

其中，所述弹性构件将所述支撑部分弹性地支撑在所述存储容器上。

9.根据权利要求4所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述驱动部包括：

驱动源，所述驱动源设置在所述存储容器的外部并且被构造成提供驱动功率；以及

操作杆，所述操作杆被构造成通过所述驱动功率沿着设置在所述存储容器中的通孔直线地移动，所述操作杆被构造成相对于所述排放孔选择性地移动所述打开/关闭部分。

10.根据权利要求9所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

操作突起，所述操作突起设置在所述打开/关闭部分上并且被构造成与所述操作杆进行接触，

其中，所述操作突起在所述第一位置处被容纳在所述通孔中。

11.根据权利要求10所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

第一密封构件，所述第一密封构件被构造成密封所述操作杆与所述通孔之间的间隙；以及

第二密封构件，所述第二密封构件被构造成密封所述操作突起与所述通孔之间的间隙。

12.根据权利要求4所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

阀密封构件，所述阀密封构件插设在所述打开/关闭部分与所述排放孔之间。

13.根据权利要求1所述的冷凝水存储装置，

其特征在于，所述存储容器包括：

容器主体，所述容器主体限定所述存储空间；以及

容器盖，所述容器盖被构造成覆盖所述存储空间。

14.根据权利要求13所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

溢流孔，所述溢流孔设置在所述容器主体中，

其中，当所述冷凝水的水位超过参考水位时，所述冷凝水通过所述溢流孔被排放到外部。

15.根据权利要求13所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

锁定凹槽，所述锁定凹槽设置在所述容器主体中；以及

锁定突起，所述锁定突起设置在所述容器盖上并且被构造成锁定到所述锁定凹槽。

16.根据权利要求15所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

切口狭缝，所述切口狭缝与所述锁定突起相邻地设置在所述容器盖中。

17.根据权利要求1所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

液位传感器，所述液位传感器设置在所述存储容器中并且被构造成测量所述冷凝水的水位。

18.根据权利要求17所述的冷凝水存储装置，其特征在于，所述冷凝水存储装置包括：

警报产生单元，所述警报产生单元被构造成当所述液位传感器的检测结果指示所述冷凝水的所述水位超过参考水位时产生警报信号。

19.一种燃料电池系统，其特征在于，所述燃料电池系统包括：

燃料电池堆；

存储容器，所述存储容器限定存储空间，所述存储空间被构造成存储从所述燃料电池堆产生的冷凝水，并且所述存储容器包括排放孔，所述冷凝水通过所述排放孔被排放到外部；以及

阀单元，所述阀单元被构造成选择性地打开和关闭所述排放孔。

20.根据权利要求19所述的燃料电池系统，其特征在于，所述阀单元包括：

阀构件，所述阀构件被构造成能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置处所述阀构件关闭所述排放孔，在所述第二位置处所述阀构件打开所述排放孔；以及

驱动部，所述驱动部被构造成在所述第一位置和所述第二位置之间选择性地移动所述阀构件，并且

其中，所述驱动部包括：

驱动源，所述驱动源设置在所述存储容器的外部并且被构造成提供驱动功率；以及

操作杆，所述操作杆被构造成通过所述驱动功率沿着设置在所述存储容器中的通孔直线地移动，所述操作杆被构造成相对于所述排放孔选择性地移动所述阀构件。

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