CN2911676Y - 浓度侦测装置 - Google Patents
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Abstract
本创作提供一种浓度侦测装置，用以侦测用于一燃料电池的液态燃料的浓度，且是具有一内部空间以容纳该液态燃料，该浓度侦测装置包括：一壳体，其内部形成该内部空间；一加热器，是装设于该浓度侦测装置的内部空间，且持续以一加热时间来对该液态燃料进行加热；至少一个以上的热感应装置，是装设于该浓度侦测装置的内部空间，且依据该液态燃料的温度值而输出一对应的电阻值；以及一浓度计算装置，是接收该热感应装置所输出的电阻值，且依据至少一个以上的曲线方程式而计算出该液态燃料的浓度，其中这些曲线方程式是在各项不同已知浓度的液态燃料的条件下且至少是由该加热时间及该电阻值二参数值所建立的多项方程式。
Description
技术领域
本新型涉及一种浓度侦测装置，且特别是用以侦测燃料电池所使用的液态燃料的浓度。
背景技术
燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置。燃料电池的种类相当多，而且分类的方式也各有所不同，若依电解质性质不同加以区分，有碱性燃料电池、磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化物燃料电池等五种不同电解质的燃料电池。其中，质子交换膜燃料电池又包含所谓直接甲醇燃料电池，直接以甲醇为燃料，而不需先改质成氢气，是目前研发能量较高的技术之一，其应用目标包含大型发电厂、汽车用发电机、携带式电源等。
然而，如直接甲醇燃料电池这类的液态燃料电池，在迈向商品化的过程中皆需克服一个问题，即液态燃料浓度的控制。理论上，液态燃料浓度若愈低，所产生的电力就愈少；液态燃料浓度若愈高，所产生的电力就愈多。因此，势必需有一种浓度侦测装置来随时监控液态燃料的浓度，以确保其浓度始终维持在一预设的标准值，如此方可维持燃料电池的供电品质，而且电子产品也不会因燃料电池的电力供应不稳定而受到损伤。
新型内容
本创作的主要目的是提供燃料电池一种浓度侦测装置，用以随时监控燃料电池所需液态燃料的浓度，当其浓度发生变化时，可实时作出反应。
为达成本创作上述目的，本创作提供一种浓度侦测装置，用以侦测用于一燃料电池的液态燃料的浓度，且是具有一内部空间以容纳该液态燃料，该浓度侦测装置包括：一壳体，其内部形成该内部空间；一加热器，是装设于该浓度侦测装置的内部空间，且持续以一加热时间来对该液态燃料进行加热；至少一个以上的热感应装置，是装设于该浓度侦测装置的内部空间，且依据该液态燃料的温度值而输出一对应的电阻值；以及一浓度计算装置，是接收该热感应装置所输出的电阻值，且依据至少一个以上的曲线方程式而计算出该液态燃料的浓度，其中这些曲线方程式是在各项不同已知浓度的液态燃料的条件下且至少是由该加热时间及该电阻值二参数值所建立的多项方程式。
为使熟悉该项技术人士了解本创作的目的、特征及功效，兹通过下述具体实施例，并配合附图，对本创作详加说明如后。
附图说明
图1A是本创作浓度侦测装置的外观立体图。
图1B是本创作浓度侦测装置的内部构造透视图。
图2是图1B的热感应装置(14)所输出的电阻值与加热时间的关系图。
符号说明
浓度侦测装置(1) 壳体(10)
内部空间(100) 入口(102)
出口(104) 加热器(12)
热感应装置(14) 信号线(140)
浓度计算装置(16) 曲线21、23、25
具体实施方式
图1A是本创作浓度侦测装置的外观立体图。图1B是本创作浓度侦测装置的内部构造透视图。本创作的浓度侦测装置(1)，是用以侦测用于一燃料电池的液态燃料的浓度，且是具有一内部空间(100)以容纳该液态燃料，其中该液态燃料可以是一甲醇水溶液，而内部空间(100)则是一小容积的空间，内部空间(100)的宽度W可以介于1毫米至3毫米之间。
参考图1A及图1B所示，本创作的浓度侦测装置(1)包括：壳体(10)、加热器(12)、至少一个以上的热感应装置(14)、浓度计算装置(16)，分别说明如下内文：壳体(10)，其内部形成内部空间(100)。而且，如图1B所示，壳体(10)的侧边设置有一入口(102)以接受一燃料供给槽(图中未显示)所输出的液态燃料，以及一出口(104)以输出其内部空间(100)的液态燃料回溯至该燃料供给槽。其中，该燃料供给槽是用以供给该燃料电池所需的燃料。再者，壳体(10)的材质可使用一绝热材料，或者可利用以一绝热材料来包覆壳体(10)，如此可保持住内部空间(100)的热量，而避免内部加热的热量散失，亦可避免受到外界环境的干扰而影响其内部空间(100)的液态燃料的温度值。此外，壳体(10)的内表面可进一步经过抗腐蚀及/或防酸的处理。
加热器(12)，是装设于浓度侦测装置(1)的内部空间(100)，且持续以一加热时间来对该液态燃料进行加热。加热器(12)可以采用加热棒或是加热丝，而且，加热器(12)能够以一个固定值的加热功率来对液态燃料进行加热。如图1B所示，加热器(12)是贯穿壳体(10)，而与外界的电力供应单元(图中未显示)作电性连接。
热感应装置(14)，是装设于浓度侦测装置(1)的内部空间(100)，且依据内部空间(100)的液态燃料的温度值而输出一对应的电阻值。其中，热感应装置(14)可以使用一热敏电阻器作为具体组件。另外，热感应装置(14)的表面亦可进一步经过抗腐蚀及/或防酸的处理。
浓度计算装置(16)，是透过信号线(140)以接收热感应装置(14)所输出的电阻值，且浓度计算装置(16)依据至少一个以上的曲线方程式而计算出该液态燃料的浓度。其中，这些曲线方程式是在各项不同已知浓度的液态燃料的条件下且至少是由该加热时间及该电阻值二参数值所建立的多项方程式。而且，浓度计算装置(16)可以采用微处理器来作为具体组件。
参考图2所显示，是图1B的热感应装置(14)所输出的电阻值与加热时间的关系图。其中，加热器(12)例如采用0.5瓦特的加热功率来持续对液态燃料进行加热，请配合参见图1B所示，三条曲线21、23、25是分别代表在三种不同液态燃料浓度3％、5％、10％下，热感应装置(14)依据内部空间(100)的液态燃料的温度值而输出一对应的电阻值与加热器(12)的加热时间二参数值所建立的多项方程式。由三条曲线21、23、25的变化程度可知，热感应装置(14)具有一负温度系数，随着加热时间增加，液态燃料的温度值渐渐上升，热感应装置(14)所输出的电阻值却逐渐下降。此外，由于不同浓度的液态燃料的温度上升速率皆不相同，所以导致不同浓度的液态燃料下的热感应装置(14)的电阻值变化程度亦不相同。本创作便是基于上述特性，藉由预先建立好的实验数据数据库(如图2所示)，由浓度计算装置(16)测得当时的加热时间及电阻值二参数值，再计算出二参数值所符合的曲线方程式，据以推算出所对应的液态燃料浓度。
承上说明，例如：假设热感应装置(14)所输出的电阻值为1仟欧姆，而加热时间为60秒。接着，浓度计算装置(16)便依据如图2的数据库而计算出此二参数值是满足于曲线21的曲线方程式，因而，推算出所对应的液态燃料浓度是为3％。
最后，归纳本创作的特点及功效如下：
1.本创作浓度侦测装置的构造并不繁琐复杂，因而本创作浓度侦测装置具有制造成本低廉，且容易大量制造的优点。
2.本创作的浓度侦测装置对于液态燃料的浓度量测具有极佳反应灵敏度，可随时监测液态燃料的浓度是否已变化至一特定浓度，因此能够带给液态燃料的浓度感测作业极大的便利性。
虽然本创作已以具体实施例揭露如上，然其所揭露的具体实施例并非用以限定本创作，任何熟悉此技术人员，在不脱离本创作的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，其所作的更动与润饰皆属于本创作的范畴，本创作的保护范围当根据本申请的权利要求所界定的为准。
Claims (14)
1.一种浓度侦测装置，用以侦测用于一燃料电池的液态燃料的浓度，且是具有一内部空间以容纳该液态燃料，其特征在于，该浓度侦测装置包括：
一壳体，其内部形成该内部空间；
一加热器，是装设于该浓度侦测装置的内部空间，且持续以一加热时间来对该液态燃料进行加热；
至少一个以上的热感应装置，是装设于该浓度侦测装置的内部空间，且依据该液态燃料的温度值而输出一对应的电阻值；以及
一浓度计算装置，是接收该热感应装置所输出的电阻值，且依据至少一个以上的曲线方程式而计算出该液态燃料的浓度。
2.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该加热器的加热功率是一固定值。
3.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该壳体的侧边，是设置一入口以接受一燃料供给槽所输出的液态燃料，以及该壳体的侧边，是设置一出口以输出其内部空间的液态燃料回溯至该燃料供给槽。
4.如权利要求3所述的浓度侦测装置，其特征在于，该燃料供给槽是用以供给该燃料电池所需的燃料。
5.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该液态燃料是一甲醇水溶液。
6.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该内部空间的宽度是介于1毫米至3毫米之间。
7.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该加热器是一加热棒及/或一加热丝。
8.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该浓度计算装置是一微处理器。
9.如权利要求2所述的浓度侦测装置，其特征在于，该加热器的加热功率是0.5瓦特。
10.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该壳体的材质是一绝热材料。
11.如权利要求10所述的浓度侦测装置，其特征在于，该壳体的内表面是经过抗腐蚀及/或防酸的处理。
12.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该热感应装置的表面是经过抗腐蚀及/或防酸的处理。
13.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该加热器是贯穿该壳体。
14.如权利要求1所述的浓度侦测装置，其特征在于，该热感应装置是一热敏电阻器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200620012730 CN2911676Y (zh) | 2006-04-11 | 2006-04-11 | 浓度侦测装置 |
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| CN 200620012730 CN2911676Y (zh) | 2006-04-11 | 2006-04-11 | 浓度侦测装置 |
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| CN2911676Y true CN2911676Y (zh) | 2007-06-13 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN2911676Y (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104267070A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于瞬态平面热源法测量液体导热系数的装置 |
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2006
- 2006-04-11 CN CN 200620012730 patent/CN2911676Y/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN104267070A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-07 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于瞬态平面热源法测量液体导热系数的装置 |
| CN104267070B (zh) * | 2014-10-29 | 2016-08-24 | 哈尔滨工业大学 | 一种基于瞬态平面热源法测量液体导热系数的装置 |
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