TWI339454B - - Google Patents

Description

1339454 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種燃料供給裝置設計，特別是關於— 種混合燃料之燃料供給裝置。 【先前技術】 查傳統電池區分為很多種如鋅猛電池（即乾電池）、驗 性電池、銀電池、汞電池、鉛蓄電池、鋰電池、燃料電池 等，其中燃料電池(Fuel Cell)常見的有質子交換膜燃料電池 (PEMFC)以及直接曱醇燃料電池（DMFC)兩種類型，相較於 習知之乾電池等之一次電池（即用後即丟之電池），充電電 池則需再次充電才可使用’而該燃料電池僅需補充燃料即 可重覆使用’且容量可藉由其燃料之補充而擴大，為業界 最為常用且越趨研發完善’以直接甲醇燃料電池為例，並 重覆使狀方式係填充該陽㈣叙祕_，而該陽極 燃料係以甲醇水溶液作為燃料。 意圖，該燃料電池1〇〇 ^ 集電板11、一陽極集電板 陽極流道板丨3，該陽極流 料，形成習知夕古μ m β 如第-圖所示，係顯示傳統習知燃料電池組之斷面示 !〇〇包括有一模電極組1，具有一陰極

擠壓部與一燃料儲存部，設置於該殼 < s 6 1339454 - 體内部的該擠壓部’係用以對該燃料儲存部施以一擠壓壓 力，設置於該殼體内部的該燃料儲存部，係儲存一燃料與 提供該燃料至一燃料電池’以及係接受該擠壓壓力而迫使 該燃料流向該燃料電池。該殼體内部且置於該擠壓部與該 燃料儲存部之間的活塞，係與該殼體内壁形成密合接觸， 且該活塞會受到該内壁的導引，使得該活塞維持在該擠壓 部及該燃料儲存部的壓力平衡處。更包括一燃料流道係連 ^ 接於該燃料電池，當該擠壓部擠壓該燃料儲存部時，該燃 料經由該燃料流道流入該燃料電池。 【發明内容】 本發明所欲解決之技術問題 然而，燃牙斗電池之陽極燃料填充方式，習知係以一容 置合m裝叹6亥陽極燃料，再注射入該燃料電池之陽極流道

内/、補充表置之燃料1£目前仍是業界不斷研發微小化之 目標。 、緣此’本發明之主要目的即是提供一種微型化之燃料 電’也燃料匣裝置’用以將一模組主體内部分為二容置空間， :引衣入甲&與去離子水，㈣該頂推結構將二者擠出混 本發明之另—目的是提供—種燃料電池之混合層導流 該混合層係連通該f醇與去離子水之容置空間，且 為+入之燃料係於該中 供應該燃料電池。一之混合槽室予以混合並措出 7 1339454 本發明之另一目的是提也一種具旋流作用之燃料電池 混合層，其引入之甲醇與去離子水係以切線方向導入，產 生旋流作用並形成該混合燃料。 本發明解決問題之技術手段 本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段，係 在該燃料電池模組之入口側壁開設一供給燃料之該模組主 φ 體，而該模組主體係區分為第一容置空間及一第二容置空 間，分別容置一陽極燃料及一去離子水，且於二者容置空 間上方設置該混合層，藉由該頂推結構施加一頂推壓力壓 ， 向該第一、第二容置空間時，其内部容置之燃料與去離子 水將被擠入該混合層内，再藉由該混合層中設置之導流結 構，使其導入之燃料產生旋流作用，進而加以混合均勻並 輸送供給至該燃料電池組。

本發明對照先前技術之功效 曰，纟二由本發明所採用之技術手段，可以使得該燃料電池 陽極流道之陽極燃料補充方式，得以更加快速簡便，利用 主射之擠壓原理$計該模組主體，並於該模組主體内設置 谷置二間刀別裝入甲醇與去離子水，並於内部設置一 混合層，將二者予以擠出至混合層混合，且該混合層内之 導流結構係具有切線方向設置之引人口，使得其導入之燃 料產生旋流❹加Μ合均自，減其供給ρ供應該混合 Μ^«料f池’藉以相快速補充燃料之功效 ，及提 8 1339454 供了簡便之補充方式，使該’直接甲醇燃料電池在產業上能 夠藉由本發明而提供高濃度之燃料及去離子水之需求。 本發明所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及 附呈圖式作進一步之說明。 【實施方式】 參閱第二圖所示’其係顯示本發明燃料供給裝置結合

於傳統燃料電池組之立體分解圖，第三圖係顯示本發明燃 料供給裝置之斷面圖。本發明係於該燃料電池組1 〇〇之一 入口側壁13]開設一燃料供給開口 132，用以提供該燃料 供給裝置2供給燃料，該燃料供給裝置2主要係以一模組 主體21、一頂推結構22所組合形成。 該模組主體21之内部係區分為一第一容置空間2U、 一第二容置空間21 b，分別容置一陽極燃料A及一去離子

水B，並於該第一容置空間2Ia與第二容置空間2]b上方 分別開設有一陽極燃料導出口 2na、一去離子水導出口 2Ub(如第四圊所示），且該第一、第二容置空間2u、2ib 上係設置一混合層21c，而該模組主體21之頂側21&中 央位置並設置有一混合燃料供給口 217。 同時參閒第五圖係顯示本發明燃料電池燃料£之燃料 混合及供給模組之剖面示意圖。其中，該模組主體21之底 側216b係設置-頂推結構22 ’該頂推結構22㈣包括包 括二結合端221a、221b、以及二開放端η。、·，其結 合端221a、221b係結合於-推送桿22卜該二開放端2咖、

9 1339454 222b分別結合於一活塞裝置223a、223b，且設置於該第一、 第二容置空間21a、21b中，當該推送桿221依一擠出方向 I向該第一、第二容置空間加一頂推壓力p時， 其内部容置之陽極燃料A及去離子水B受壓向該混合層21c 擠出。

再者，該混合層21c内部底層更設置有一導流結構 212，且該導流結構212係連通於該陽極燃料導出口 2丨！ a 及去離子水導出口 211b，其係由該二導出口 2iia、211b 將該陽極燃料A及去離子水b擠出導入該混合層2U之導 流結構212内。 參閱第六圖所示，其係顯示本發明燃料供給裝置之立 體圖’第七圖係顯示本發明燃料電池燃料匣之燃料混合及 仏虼杈組之立體放大圖。該混合層2ic之導流結構2丨2之 中央區域係包括有一混合槽室2丨3、以及分別連接於該二 導出口 221a、221b之一導流通道214a、2Mb。

同時參閱第八圖所示，其係顯示本發明燃料電池燃料 匣之燃料混合及供給模組之混合層前段之斷面圖，第九圖 係顯示本發明燃料電池燃料匣之燃料混合及供給模組之混 δ層中央區段之斷面圖’第十圖係顯示本發明燃料電池燃 料匡之燃料混合及供給模組之混合層之底視圖。其中，該 陽極燃料導出口 211a係以一第一流向II導入該導流通道 214a ’將該第—容置空間21a之陽極燃料A導流至該混合 槽室213中’該去離子水導出口 211b係以一第二流向ΠΙ 導入該導流通道214b，將該第二容置空間21b之去離子水 10 B導流至該混合槽室213中。· 再者，該二導流通道214a、214b係以該混合槽室213 之切線方向配置，以使導入之陽極燃料A及去離子水B產 生方疋流作用，並進一步加以混合均勻形成一混合燃料c , 再由該混合槽室213之中央位置設置之一擠出管道215， 且該擠出管道215恰與該模組主體21之混合燃料供給口 217相對應。 i施加一頂推壓力p以一擠出方向〗於該推送桿22 j 時，藉由該第一、第二容置空間21a、21b中之活塞裝置 223a、223b，將陽極燃料A及去離子水B分別經由該陽極 燃料導出口 211a及去離子水導出口 2nb導出，導入該混 合層21c之導流結構212中，以第一、第二流向^、111導 亡該導流通道214a、214b，導流至該混合槽室213内，並 藉由4 通道214a、214b之切線方向設置，使得導入之 陽極燃料A及去離子水b產生旋流作用，混合形成該混合 燃料c ’再經由該擠出管道215旋流導出於該模組主體21 之混合燃料供給口 2丨7’將混合燃料C供給該燃料電池組 100。 由以上之實施例可知，本發明所提供之燃料電池燃料 ®之燃料混合及供給模組確具產業上之利用價值，故本發 月j已4合於專狀要件。惟以上之敘⑽為本發明之較 佳知例<^明’凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而 作其它種種之改良，惟這些改變仍屬於本發明之發明精神 及以下所界定之專利範圍中。 【圖式簡單說明】 ^圖係顯不習知技術之燃料電池組之斷面圖； 斤圖ίι、顯示本發明燃料供給裝置結合於傳統燃料電池組 之立體分解圖； f三圖係顯示本發明燃料供給裝置之3_3斷面圖； 第四圖係顯示本發明燃料供給裝置之4_4斷面圖； 第五圖係顯示本發明燃料電池燃料匣之燃料混合及供給模 組之剖面示意圖； 第六圖係顯示本發明燃料供給裝置之立體圖； 第七圖係顯示本發明燃料電池燃料厘之燃料混合及供給模 組之立體放大圖； 第八圖係顯示本發明燃料電池燃料匣之燃料混合及供給模 組之混合層前段之斷面圖； 第九圓係顯示本發明燃料電池燃料匣之燃料混合及供給模 組之混合層中央區段之斷面圖； 第十圖係顯示本發明燃料電池燃料匣之燃料混合及供給模 組之混合層之底視圖。 【主要元件符號說明】 100 燃料電池 1 模電極組 11 陰極集電板 12 陽極集電板 13 陽極流道板 1339454

131 入口側壁' 132 燃料供給開口 2 燃料供給裝置 21 模組主體 21a 第一容置空間 21b 第二容置空間 21c 混合層 211a 陽極燃料導出 211b 去離子水導出 212 導流結構 213 混合槽室 214a > 214b 導流通道 215 擠出管道 216a 頂側 216b 底側 217 混合燃料供給 22 頂推結構 221 推送桿 221a ' 221b 結合端 222a、222b 開放端 223a、223b 活塞裝置 A 陽極燃料 B 去離子水 C 混合燃料 1339454 I 擠出方向 II 第一流向 III 第二流向 P 頂推壓力

Claims (1)

1339454 I公告冢I 申請專利範圍： 種燃料電池燃料匣之燃料混合及供給模組，包括有. 模組主體’其内部係區分為—第—容置空間、—第二 容置空間’分別容置-陽極燃料及一去離子水，並於 該第-、第二容置空間上方分別開設有—陽㈣料導 出口、一去離子水導出口，連通於該第―、第二容置 空間上之一混合層；

-混合燃料供給口，設置於該模纽主體頂側中央位置； 一頂推結構，設置於賴組域底側，_推結構分別 包括至少一結合端、以及至少—開放端’該結合端係 具有-與該模組主體之底側水平之一推送桿，而該開 放端係具有-活塞裝置，且該活塞裝置係設置於該第 一、第二容置空間内部；

-導流結構，設置於該混合層之内部，中央區域係包括 有一混合槽室、以及連接於該導出口之一導流通道， 使其導入之燃料混合形成一混合燃料，且該混合槽室 之中央位置係包括有-擠出管道，且該播出管道恰與 該模組主體之混合燃料供給口相對應； ，該頂推結構施以—頂㈣力依—擠出方向將該第一、 第二容置空間中之陽極燃料與去離子水分別經由該陽極 燃料導出口及去離子水導出口擠出，導入該混合層之導 流結構中，在料流結構之混合槽室混合形成該混合燃 料再、.查由。亥播出官道導出於該模組主體之混合燃料供 給口，將混合燃料供給該燃料電池組。

15 申叫專利範圍第1項所述之燃料電池燃料匣之燃料混 合及供給模组，其中： 該陽極燃料導出口係以—第—流向導人該導流通道，將 5玄第一容置空間之陽極燃料導流至該混合槽室中； «玄去離子水導出口係以_第二流向導人該導流通道，將 該第二容置空間之去離子水導流至該混合槽室中。 ’如申。月專利範UI帛2項所述之燃料電池燃料g之燃料品 合及供給模組，其中該導流通道係以該混合槽室之切線 方向配置，以使引入燃料產生旋流作用。 4·如申凊專利範圍第丨項所述之燃料電池燃料匣之燃料混 CT及（、、，.D模組，其中該燃料電池組之入口側壁係開設有 燃料供給開口，用以連接該燃料供給裝置。 5.如申請專利範圍帛丨項所述之燃料電池燃料ϋ之燃料混 合及供給模組，其中該頂推結構包括有二結合端、以及 二開放端，其結合端係結合於該推送桿，該二開放端分 別結合於該活塞裝置，且設置於該第一、第二容置空 中。 6.如申請專利範㈣】項所述之燃料電池燃料厘之燃料混 合及供給模組，其中該燃料電池係—直接甲醇燃料= 池’其係以甲醇水溶液作為燃料。