RU2004104350A

RU2004104350A - Система топливного элемента, содержащая интегрированные конденсатор катодного отработавшего газа и охладитель батареи топливных элементов

Info

Publication number: RU2004104350A
Application number: RU2004104350/09A
Authority: RU
Inventors: Джонатан П. УОТТЕЛЕТ (US); Джонатан П. УОТТЕЛЕТ; Марк Дж. ВОСС (US); Марк Дж. ВОСС
Original assignee: Модайн Мэньюфэкчеринг Компани (Us); Модайн Мэньюфэкчеринг Компани
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2005-03-27
Also published as: JP4361788B2; ATE319192T1; US6824906B2; CN1529920A; EP1428277B1; CN1297025C; DE60209502D1; WO2003009409A2; JP2005505892A; RU2299500C2; CA2450441A1; EP1428277A2; US20030011721A1; WO2003009409A3; DE60209502T2

Claims

1. Система топливного элемента, содержащая:

батарею топливных элементов, включающую в себя анодное впускное отверстие для входа в него потока топлива, катодное впускное отверстие для входа в него потока кислорода, катодный выход для выведения катодного отработавшего газа, и канал хладагента для направления хладагента через батарею топливных элементов; и

интегрированный блок теплообменника, содержащий конденсатор катодного отработавшего газа и охладитель батареи топливных элементов, установленные рядом друг с другом для их охлаждения общим охлаждающим потоком воздуха, который проходит параллельно через конденсатор и охладитель;

при этом конденсатор включает путь конденсации, находящийся в теплообмене с охлаждающим потоком воздуха, для отвода тепла катодного отработавшего газа в охлаждающий поток воздуха; первый впускной патрубок, посредством текучей среды сообщающийся с катодным выходом, чтобы принимать из него катодный отработавший газ, и соединенный с путем конденсации, чтобы направлять в него катодный отработавший газ; и первый выпускной патрубок, соединенный с путем конденсации, чтобы принимать из него катодный отработавший газ;

охладитель батареи топливных элементов, содержащий канал хладагента, находящийся в теплообмене с потоком охлаждающего воздуха, чтобы отводить тепло хладагента в поток охлаждающего воздуха; второй впускной патрубок, находящийся в сообщении посредством текучей среды с каналом хладагента батареи топливных элементов, чтобы принимать из него хладагент, и соединенный с каналом хладагента, чтобы направлять в него хладагент; и второй выпускной патрубок, соединенный с каналом хладагента, чтобы принимать из него хладагент, и имеющий сообщение посредством текучей среды с каналом хладагента батареи топливных элементов, чтобы направлять в него хладагент.

2. Система топливного элемента по п.1, в которой интегрированный блок теплообменника также содержит общий кожух вентилятора, прикрепленный к конденсатору и охладителю, чтобы направлять поток охлаждающего воздуха из системы вентилятора через конденсатор отработавшего катодного газа и охладитель батареи топливных элементов.

3. Система топливного элемента по п.1, в которой путь конденсации и канал хладагента содержат множество параллельных отделенных друг от друга теплообменных трубок;

первый и второй впускные патрубки содержат общий впускной коллектор, соединенный с первыми концами теплообменных трубок; и первую дефлекторную пластину, которая герметично установлена в общем впускном коллекторе, чтобы исключать смешивание катодного отработавшего газа с охладителем; и

первый и второй выпускные патрубки имеют общий выпускной коллектор, соединенный со вторыми концами теплообменных трубок; и вторую дефлекторную пластину, герметично установленную в общем выпускном коллекторе, чтобы исключать смешивание катодного отработавшего газа и охладителя.

4. Система топливного элемента, содержащая:

батарею топливных элементов, содержащую анодное впускное

отверстие для входа в него потока топлива, катодное впускное отверстие для входа в него потока кислорода, катодный выход для выведения катодного отработавшего газа, и канал хладагента для направления хладагента через батарею топливных элементов; и

интегрированный блок теплообменника, содержащий множество отделенных друг от друга теплообменных трубок, находящихся в теплообмене с общим потоком охлаждающего воздуха; общий впускной коллектор, соединенный с первыми концами теплообменных трубок; первую дефлекторную пластину, герметично установленную во впускном коллекторе, чтобы разделять впускной коллектор на первый и второй впускные патрубки; общий выпускной коллектор, соединенный со вторыми концами теплообменных трубок; и вторую дефлекторную пластину, герметично установленную в выпускном коллекторе, чтобы разделять выпускной коллектор на первый и второй выпускные патрубки; первый впускной патрубок, находящийся в сообщении по текучей среде с катодным выходом, чтобы принимать из него катодный отработавший газ и направлять катодный отработавший газ в первую группу теплообменных трубок; первый выпускной патрубок, принимающий катодный отработавший газ из первой группы теплообменных трубок; второй впускной патрубок, сообщающийся по текучей среде с каналом охладителя батареи топливных элементов, чтобы принимать из него хладагент и направлять хладагент во вторую группу теплообменных трубок; и второй выпускной патрубок, сообщающийся по текучей среде с каналом хладагента батареи топливных элементов, чтобы направлять в него хладагент из второй группы теплообменных трубок; при этом первая и вторая группы теплообменных трубок расположены таким образом, что общий поток охлаждающего воздуха проходит параллельно по первой и второй группам теплообменных трубок.