TWI344715B - Fluid tank used as a water controller system for fuel cells - Google Patents

Fluid tank used as a water controller system for fuel cells Download PDF

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TWI344715B
TWI344715B TW096113504A TW96113504A TWI344715B TW I344715 B TWI344715 B TW I344715B TW 096113504 A TW096113504 A TW 096113504A TW 96113504 A TW96113504 A TW 96113504A TW I344715 B TWI344715 B TW I344715B
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Goyoung Moon
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Lg Chemical Ltd
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Description

1344715 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明關於供燃料電池用 於供燃料電池用之作爲水控制 體槽包括一殼體,其係構建成 該殼體內的液相組份之二氧化 體內的氣相組份供給到燃料電 液體分離膜,較佳地係液體槽 一用以供給燃料到燃料電池堆 一與該固定管連結之旋轉管; 電池。 【先前技術】 燃料電池係一種新穎的電 (氫氣或甲醇)與氧化劑(氧氣写 生的化學能直接轉換成電能。 低污染物排放,即環境友善特 下一代能源,和對燃料電池已 基於所用電解質的類型, 料電池、鹼性燃料電池、聚合 酸鹽燃料電池、及固體氧化物 物電解質燃料電池有可分類爲 換膜燃料電池或將液相甲醇供 接甲醇燃料電池。 之液體槽,且更特別地係關 器系統之液體槽,其中該液 雙重結構以用於排放經導入 碳和空氣並用於將導入該殼 池堆疊,該殼體具有氣體和 係經構建成一結構,於其中 疊之注射管包括一固定管及 及關於包含該液體槽之燃料 力產生系統,其將經由燃料 ξ空氣)之間的電化學反應產 該燃料電池以高能量效率和 性,已吸引顯著的注意作爲 有進行過許多硏究。 燃料電池係經分類成磷酸燃 物電解質燃料電池、熔融碳 燃料電池。於彼等中,聚合 使用氫氣作爲燃料之質子交 給到陽極作爲直接燃料的直 -5- (2) 1344715 * 聚合物電解質燃料電池係用於聚光燈中作爲便攜式電 源單元、車用電源單元、或藉其1 oo°c或更低者的低操作 溫度用爲家用電源單元;由於使用固體電解質而消除洩漏 問題、快速啓動和回應之特性、及超卓之耐久性。特別地 ,直接甲醇燃料電池具有簡單的燃料供應系統,且直接甲 醇燃料電池的整體結構相較於其他燃料電池係不複雜者。 而且,直接甲醇燃料電池的小型化係可能者。所以,對於 Φ 直接甲醇燃料電池作爲便攜式燃料電池的硏究都正在進行 中。 圖1係一視圖,典型地示出一般直接甲醇燃料電池系 • 統。 參照圖1,燃料電池系統1 0包括:一燃料電池堆疊 2〇 ’其具有配置於聚合物材料製成之電解質膜相對側上的 空氣電極(陰極)和燃料電極(陽極):一第一泵30,供應空 氣’包括作爲燃料的氧氣,到陰極;一第二泵3 1,供應甲 # 醇溶液作爲燃料,到陽極;一液體槽1 〇〇,其經構建成使 得來自燃料電池堆疊20所產生的水、二氧化碳、及未反 應甲醇通過管40和50導到液體槽1 00中,二氧化碳係通 過出口管60排出液體槽1〇〇,且水和未反應甲醇係經由第 二泵3 1再由供給到燃料電池堆疊20 :—第三泵32,用於 將新的甲醇供給到燃料電池堆疊20以用對應於甲醇消耗 量的量之甲醇補充燃料電池堆疊20; —熱交換器70;及 —甲醇槽80。 供給到陽極之甲醇溶液會分離成氫離子和電子。該氫 -6- ’ (3) 1344715 ' 離子通過電解質膜移動到陰極,而該電子經由外電路(沒 有顯示)移動到陽極,藉以從燃料電池堆疊20產生電力。 於此時’水從陰極產生,而二氧化碳和未反應甲醇從陽極 產生。水、二氧化碳、及未反應甲醇都經導到液體槽1 00 中。於彼等之中,水和未反應甲醇係與純甲醇混合,該純 甲醇係通過第三泵32從甲醇槽80供給以用具有對應於甲 醇消耗量之量的甲醇補充燃料電池堆疊20,且該混合物係 φ 再供給到燃料電池堆疊20。 如上所述,只有在甲醇溶液從外部連續地供給直接甲 醇燃料電池系統,且二氧化碳係連續地從直接甲醇燃料電 . 池中移除時,直接甲醇燃料電池系統10才可正常地操作 ' ’此係不同於化學電池者。因此原故,該液體槽的功能, 、 其連續地將甲醇溶液供給到直接甲醇燃料電池系統及連續 地從直接甲醇燃料電池系統移除二氧化碳,係非常重要者 〇 φ 通常,從燃料電池堆疊將反應產物導到液體槽所用的 諸管,從液體槽將液相混合溶液供給到燃料電池所用的一 管,及從液體槽排放氣態二氧化碳所用的一管等之位置, 都是固定於液體槽中。其結果,當液體槽傾斜、震動、或 倒置時,燃料可能不會暢順地從液體槽供給到燃料電池堆 疊,且二氧化碳可能不會從液體槽排放出。 另一方面’導到液體槽中的大部份未反應甲醇係存在 於液相中。不過’未反應甲醇可經蒸發導致未反應甲醇可 存在於氣相中。有很大的可能性爲氣態未反應甲醇與二氧 (4) (4)134.4715 化碳一起排放出。爲此原因,非常重要的是透過未反應甲 醇之適當收集以防止未反應甲醇從液體槽排放出。 所以,對於能夠有效地收集從燃料電池排放的未反應 甲醇溶液且即使當液體槽傾斜或倒置時也可以排放二氧化 碳及將燃料混合物供給到燃料電池堆疊之液體槽有高度需 要存在。 【發明內容】 因此,本發明業經做出以解決上述問題,及尙待解決 的其他技術問題。 特定言之,本發明之一目的爲提供一種液體槽,其能 夠限制從燃料電池排出的未反應甲醇排到外部,有效地再 使用從收集的甲醇氣體獲得之甲醇溶液,及正常地排放二 氧化碳,即使該液體槽傾斜或倒置時也一樣。 本發明另一目的爲提供一種包括該液體槽之燃料電池 〇 根據本發明一方面,上述及其他目的可經由提供燃料 電池所用作爲水控制器系統的液體槽來完成,其中該液體 槽包括一殻體’其界定一內部空間以用於接收液相組份和 氣相組份、排放氣相組份中的二氧化碳和空氣及將液相組 份供給到燃料電池堆疊中,且其中該殼體係經構建成雙重 結構,其中一密封式內部容器係配置在一密封式外部容器 中使得介於該等密封式容器間所界定的空間塡充著水,該 殼體在該外部容器和該內部容器之一側表面上分別裝有一 -8- (5) (5)134.4715 或多個氣體和液體分離膜,且該殼體在該外部容器和該內 部容器之另一側表面上分別裝有一或多個氣體和液體分離 膜,因而當氣相組份自該殻體之內部空間排放到外部時, 該氣相組份係通過在該內部容器與外部容器間所界定之空 間中塡充的水。 如此,本發明液體槽可最大地減少排放甲醇蒸氣的量 。特定言之,導到液體槽中的氣相組份不會在該氣相組份 穿過內部和外部容器之間所界定的空間中所塡充的水之前 ,排放到外面。如此一來,存在於氣相組份中的未反應甲 醇蒸氣會被吸收到在該內部和外部容器之間所界定的空間 中所塡充的水中,且因此可阻止未反應甲醇蒸氣排放到外 部。 考慮到上面提到的細節,較佳地係於內部和外部容器 上形成氣體和液體分離膜使得氣體和液體分離膜係彼此分 隔開。例如,當一氣體和液體分離膜係於內部容器上側表 面之左側形成時,另一氣體和液體分離膜可形成於外部容 器上側表面之右側。如此,氣相組份穿過形成於內部容器 上的氣體和分離膜流向形成於外部容器上的氣體和分離膜 液之流動通道的長度可增加,且因此被吸收到塡充在內部 和外部容器之間所界定的空間中的水中之未反應甲醇蒸氣 之量可進一步增加。 且,氣體和液體分離膜係於殼體的一側表面及殻體的 一側表面相對的該殻體其他側表面上形成。如此,即使在 該液體槽因各種外在因素,不能維持直立之時,氣相組份 -9- • (6) 1344715 • (諸如二氧化碳和空氣)仍可正常地排放出該'液體槽。 較佳地,該氣體和液體分離膜係形成於殼體上配置著 陰極側導入管和陽極側導入管的一側表面的垂直表面之上 。例如,當該等導入管係經配置於殼體一側表面上時,氣 體和液體分離膜可形成於垂直於殻體的該一側表面之表面 上,即殼體的頂面及/或底面。該氣體和液體分離膜係用 爲獨特的通道,通過其可將導到液體槽內的氣相組份排放 φ 到外面。因此,進一步較佳地係於殻體相對表面之對角線 角落上形成氣體和液體分離膜使得•即使在液體槽傾向到 任意角度時,於內部殼體上形成的氣體和液體分離膜中至 .少有一者係與液體槽中的氣相組份持續地接觸。此結構會 在下面參照示出木發明較佳具體實例的附圖於以詳細描述 〇 陰極側導入管和陽極側導入管係用來將燃料電池堆疊 中產生的反應產物導到液體槽內之管道。陰極側導入管係 φ 連接到燃料電池堆疊的陰極之管,而陽極側導入管係連接 到燃料電池堆疊的陽極之管。 如上所述,被導引到內部和外部容器之間界定的空間 中之甲醇蒸氣會被吸收到該內部和外部容器之間界定的空 間中所塡充的水之中。結果爲,甲醇濃度會稍微地增加。 因此之故’較佳地係形成開/關孔,用以在殻體的內部容 器及/或外部容器循環或交換於內部和外部容器之間界定 的空間內所塡充的水。例如,該開/關孔可通過附加的管 連接到陰極側導入管或陽極側導入管以再使用溶於水中的 -10- (7) 1344715 • 甲醇。 在一較佳具體實例中,該液體槽進一步包括將液相組 份供應予燃料電池堆疊用之管道(注射管),且該注射管包 括穿過殻體的固定管及與固定管的內端連結的旋轉管。該 旋轉管係以可旋轉方式連結到該固定管使得在液體槽被移 位時因爲重力使旋轉管的入口被導向液體槽的最低部份。 以此結構,即使當液體槽傾斜任意角度時,導到液體槽內 φ 的液相組份可經由旋轉管和固定管通過入口而再供給到燃 料電池堆疊。 固定管和旋轉管的結構可基於上述結構作各種修改只 _ 要旋轉管的入口係於任何狀態下對著液體槽的最低部份即 可。固定管和旋轉管的其他可能結構會於下面詳細描述。 作爲第一例子,該旋轉管可包括以可旋轉方式連結到 固定管之連接構件使得該連接構件係垂直於該固定管;及 一垂直地連接到該連接構件之導入構件使得該導入構件與 φ 該連接構件相通,該導入構件具有於其端部形成的入口。 於此結構中,該連接構件可包括連結到該固定管的連 結端之圓柱形端及垂直地連接圓柱形端之管形部件使得在 該連接構件連結到該固定管之時該連接構件可繞著該固定 管旋轉3 60度。該固定管係以下述方式連結連接構件,即 該固定管係插到該連接構件的圓柱形端之內。較佳地,該 固定管於其連結端裝設有複數個穿孔,彼等係沿著連結端 的圓周排列’使得液相組份可透過該等穿孔中移動。 此外,連接構件可爲平行於固定管的圓柱形構件使得 -11 - (8) 1344715 連接構件係於導入構件的中間連接導入構件,且該導入構 件可於其相對端裝設入口。根據情勢,該導入構件之入口 可暴露於液體槽中的氣相組份。如此,較佳地係於導入構 件之入口裝上可打開的蓋子以防止氣相組份透過入口導入 〇 導入構件可旋轉同時圍繞固定管畫一圓圈。當液體槽 係沿著平行於連接構件的旋轉方向之方向傾斜時,於導入 φ 構件的對面兩端所形成的入口可經由連接構件的旋轉而定 位於液體槽的最低部份。當液體槽係沿著垂直於連接構件 的旋轉方向之方向傾斜時,於另一方面,於導入構件對面 .端形成的諸入口中至少一者可能因爲該結構中該導入構件 在相對方向伸出連接構件的末端而定位於液體槽的最低部 份。 導入構件的入口上安裝鉸鏈式蓋子以在入口定位於液 體槽的最低部份時打開入口且在入口定位於液體槽的最上 φ 部份時關閉入口。較佳地,該入口係經構建成傾斜切斷結 構(cutout structure)中,且該蓋子係以絞鏈式連接到入口 的傾斜切斷端使得該蓋子可根據情勢快速地開啓和關閉。 作爲第二例子者,該旋轉管可包括以可轉動方式連結 到固定管的連接構件使得該連接構件垂直於該固定管,和 以可轉動方式連結到連接構件的導入構件使得該導入構件 垂直於該連接構件,該導入構件於其一端裝設有一入口。 於此結構中,該連接構件和該導入構件可具有圓柱形 端使得在該連接構件和導入構件分別地與固定管和連接構 -12- (9) 1344715 •件連結時,該連接構件和導入構件可旋轉。該固定管,其 係連結於該連接構件使得固定管係插置於該連接構件中, 可在其連結端上裝設複數個穿孔,彼等係沿著該固定管連 結端的圓周排列,且該連接構件,其係連結該導入構件使 得該連接構件插置於該導入構件中,可於其連結端裝設複 數個穿孔,彼等係沿著該連接構件連結端的圓周排列。較 佳地’於導入構件的一端所裝設之入口係構建於成傾斜切 φ 斷結構’且該蓋子係鉸鏈式地連接該入口之傾斜切斷端。 此結構係已在關聯第一例子中說明過者。 當液體槽係沿著平行於導入構件旋轉方向的方向傾斜 .時’該導入構件的入口可經由連接構件的旋轉而定位於液 體槽的最低部份。當液體槽係沿著垂直於導入構件旋轉方 向的方向傾斜時,於另一方面,導入構件的入口可經由連 接構件的旋轉而定位於液體槽的最低部份 作爲第三例子者,固定管的連結端可構建在具有相當 # 大直徑的突出結構中,且旋轉管對應於固定管連結端的端 可構建成一結構’於其中該固定管的突出連結端係可旋轉 者而該固定管的突出連結端係經強制地插置於該旋轉管的 對應端內。 特定言之’該旋轉管的端可形成於具有相當大直徑的 球形中’且該旋轉管的球形端可裝設一空間,其經構建在 對應於固定管的連結端之結構中,使得該固定管的連結端 可插置於該旋轉管的球形端之空間內。於此情況中,固定 管或固定管的連結端較佳地係由彈性材料所製成以在該固 -13- (10) (10)1344715 定管的連結端經強行地插置於該固定管的連結端內之時, 將該固定管或固定管的連結端之損害減到最小。 根據本發明另一方面’提供—種包括上述液體槽的燃 料電池。較佳者,該燃料電池係直接甲醇燃料電池。 直接甲醇燃料電池之詳細結構和製造方法係本發明所 屬技藝中熟知者’且因此,於此不給出該直接甲醇燃料電 池之說明。另一方面,燃料電池系統之構造和操作原理係 先前參照圖1槪略地描述過者。 【實施方式】 較佳具體實例之詳細說明 至此,要參照所附圖式來詳細描述本發明較佳具體實 例。不過,必須提及者,本發明之範圍不受所示出的具體 實例所限制。 圖2係一典型視圖,示出根據本發明第一較佳具體實 例的液體槽。於圖2中,僅部份地繪出容器表面以更容易 地顯示液體槽的內部結構。 參照圖2,該液體槽100包括:一殼體200,其包括 六面體的外部容器210和六面體的內部容器220;—陰極 面導入管300和一陽極側導入管310,經安裝於殼體2 00 一側表面203使得該陰極側導入管3 00和該陽極側導入管 3 10穿過該殼體2 00,該陰極面導入管3 00和該陽極側導 入管3 1 0分別地連接於燃料電池堆疊(沒有顯示)之陰極和 陽極:及一注射管400,經構建於僅再將甲醇溶液供給到 -14- (11) (11)1344715 燃料電池堆疊之結構中。於通過該陰極側導入管300和該 陽極側導入管3 1 0從燃料電池堆疊導到液體槽1 00內之反 應產物中,二氧化碳係由液體槽100排放出,且未反應甲 醇溶液係經稀釋到一預定濃度並通過注射管400再供給到 燃料電池堆疊。 殼體2 00係構建於雙層結構中其中該外部容器210與 該內部容器22 0係彼此隔開一預定距離。在該容器210與 2 20之間所界定的空間係用水230(參見圖3)塡充。此外, 氣體和液體分離膜(外部分離膜A及B) 21 1及212係形成 於外部容器210分別在殼體200之頂面201及底面202上 ,且氣體和液體分離膜(內部分離膜A及B) 22 1及222係 形成於內部容器220分別在殼體200之頂面201及底面 2 02上。此結構經詳細顯示於圖3中,其係液體槽之正面 透視圖(y方向)。 參照圖3,外部分離膜A21 1及內部分離膜A221係經 配置於殻體200之頂面201 (詳見圖2)上分別對應於外部容 器210及內部容器220的角落,使得該外部分離膜A211 及內部分離膜A22 1係彼此間最大地間隔。此係爲了增加 液流通道的長度,透過此通到使穿過內部分離膜A221之 甲醇蒸氣流向外部分離膜A2 1 1,藉以增加吸收到水230 中的甲醇之量。以相同的方式,外部分離膜A2 11與內部 分離膜B222,外部分離膜B212與內部分離膜B222,以 及外部分離膜B212與內部分離膜A221係分別地彼此最大 地間隔。 (S ) -15- (12) (12)1344715 在液體槽100 (詳見圖2)處於定位時,該內部分離膜 A 22 1即接觸氣相組份240 ’諸如二氧化碳、甲醇氣體和 空氣;且該內部分離膜B 222係接觸液相組份2 50,諸如 甲醇溶液和水。當液體槽1〇〇沿著圖2之X方向傾斜之時 ,於另一方面’液相組份250會移向殻體200的一側表面 203,其結果爲使內部分離膜A 221接觸液相組份250。不 過,於此同時,內部分離膜B 222會暴露於氣相組份240 。因此之故,可無困難地排放二氧化碳。由於內部分離膜 22 1及222係經配置於殻體200的角落,因此即使當液體 槽100於x、y、及z方向,及於x、y、及z方向相反的 方向,即於所有方向傾斜時,二氧化碳都可無困難地排放 。換言之,即使在液體槽1 〇〇係於任何方向傾斜時’內部 分離膜221和222中至少一者都會暴露於氣相組份240中 ,且因此,可以無困難地排放二氧化碳。 參照圖2及圖4至6,液體槽1〇〇之注射管4〇〇包括 穿過殼體200之一側表面203的固定管410和垂直連結於 固定管410之旋轉管420。該旋轉管420包括直接連接固 定管410的連接構件430和具有入口 440和441之導入構 件45〇,通過該等入口導入甲醇溶液。 參照圖4和5,彼等係注射管4 0 0之解剖透視圖’該 注射管400係經裝配於一結構中,其中固定管4 1 0係經插 置於旋轉管420之內;特定言之’固定管410之連結端 4 70係插置於旋轉管420之連接構件430的圓柱形端460 之內。在將固定管410插置於旋轉管420之連接構件430 -16- (13)1344715 內時,固定管410必須旋轉。因此之故’如圖 定管410包括突出部份472及錐形部份473’ 430包括對應於固定管41〇之突出部份472 4 73的階形部份43 7。該連接構件430之階形 經形成爲使得該階形部份43 7向內伸展。此外 47 0裝有複數個穿孔471,透過該等穿孔連結ί 連接構件43 0之管形部件4 8 0相通。 參照圖4及6,該等入口 440和441係分 入構件4 5 0的相對兩端。於入口 440和441分 開的蓋子490以防止氣相組份通過入口 440和 同時參照圖2,例如,當液體槽1 00係沿著X ,毗鄰一側表面2 0 3配置的入口 4 4 0係位於甲 而於另一側之入口 441係暴露於氣相組份。於 441係由蓋子490所關閉,結果是可防止氣相 口 441導入。此外,入口 440和441係經構建 結構442中,其中入口 440和441係向下漸 44〇和44 1二者皆位於甲醇溶液中時,防止^ 441被相對應的蓋子490所完全關閉。此外, 係以鉸鏈式結構491附加於入口 440和441使 和441可容易地開啓和關閉。 參照圖2及4,當液體槽沿著y方向傾斜 42 〇,特定者,連接構件43 0會繞著固定管41 旋轉,結果是導入構件450之入口 440和441 於甲醇溶液中。 7所示,固 且連接構件 和錐形部份 部份437係 ,該連結端 瑞470與該 別配置於導 別附加可打 44 1導入。 方向傾斜時 醇溶液中, 此時,入口 組份透過入 於傾斜切斷 細以在入口 、口 440 和 該蓋子4 9 0 得入口 4 4 0 時,旋轉管 〇在y方向 係持續地位 -17- 1344715 (Μ) 由於導入構件450之結構所致,入口 續地被導向殻體200之一側表面203和殼 表面204。因此之故,即使當液體槽100 不能旋轉之方向傾斜,即沿著X方向,入 被導向殼體200之一側表面203,且因此 於甲醇溶液中。 圖8係一組合透視圖,部份地,示出 較佳具體實例經定位於液體槽內之注射管 大圖,部份地,典型地示出圖8注射管在 構件之間的連結》 參照此等圖式,注射管5 00係構建於 注射管400所具結構之結構中。特定言之 連接構件5 3 0和導入構件5 5 0係於一結構 中導入構件5 5 0之圓柱形端5 60係與注射 管410與連接構件43 0之間的連結之相同 構件530的連結端570之中。 連接構件5 3 0的連結端5 70之結構、 入口 540之結構、及在固定管510與連接 連結都相同於參照圖4所說明的本發明先 具彼等,且因此,於此不給出其詳細說明 圖1 〇係一分解透視圖,部件地,示 三較佳具體實例位於液體槽內的注射管, 型視圖,示出圖10注射管在固定管與旋 440和441係持 體200之另一側 沿著旋轉管420 口 440仍持續地 ,入口 440係位 根據本發明第二 ,且圖9係一放 連接構件和導入 類似於圖4所示 ,旋轉管520之 中彼此連結,其 管400介於固定 方式插置於連接 導入構件5 5 0的 構件5 3 0之間的 前具體實例之所 〇 出根據本發明第 且圖1 1係一典 轉管之間的連結 -18- (15)1344715 參照此等圖式,注射管600包括具有 670的固定管610及具有中空球形端660之 經構建於一結構中,其中連結端670可自由 結端6 7 0係經插置於中空球形端6 6 0之內》 固定管610裝有一穿孔671,其沿著固 向延伸穿過固定管610。旋轉管620之球形 成中空結構。球形端6 6 0係彈性材料製成。 其一側裝有具有小於固定管610連結端670 的連結孔662。因此之故,在固定管610與: 間的連結可經由將連結端6 7 0強制地插置於 內而容易地完成。當固定管610連結於旋轉 定管610之連結端670可於旋轉管620之連 由地旋轉。 由於旋轉管62 0之重量所致,該旋轉管 被導向重力方向。因此之故,旋轉管620之 於甲醇溶液中,且因此,不需要附加的可打f 雖然爲闡明目的,業已揭示本發明較佳 過諳於此技者都理解可有各種修飾,添加和 離如後附申請專利範圍所揭示的本發明範圍! 工業應用性 如從上面說明部份顯而易知者,根據本 電池之液體槽具有可有效地再使用從燃料電 反應甲醇且即使當液體槽傾斜或倒置時仍可 突出型連結端 旋轉管620 » 旋轉,同時連 定管610的縱 端660係構建 球形端660於 的外徑之內徑 旋轉管620之 連結孔662之 管620時,固 結孔662中自 620係持續地 入口 63 0係位 辑之蓋子。 具體實例,不 取代,而不違 舆旨意。 發明用於燃料 池排放出的未 實施正常操作 -19- (16) (16)1344715 之功用。 【圖式簡單說明】 本發明上述及其他目的、特點和其他優點可從下面配 合所附圖式的詳細說明獲得更清晰地了解,其中: 圖1係一視圖’闡明一般直接甲醇燃料電池系統的結 構; 圖2係一典型視圖,闡明根據本發明第一較佳具體實 例之液體槽; 圖3係圖2液體槽的正面透視圖; 圖4係一分解透視圖’部份地,示出定位於圖2液體 槽內的注射管; 圖5係一放大圖,部份地,示出圖4注射管的固定管 與旋轉管之間的連結; 圖6係一放大圖,部份地,示出圖4注射管之導入構 件的入口; 圖7係一垂直截面圖,示出圖4注射管的固定管與旋 轉管之間的連結; 圖8係一組合透視圖,部份地,示出根據本發明第二 較佳具體實例定位於液體槽內之注射管; 圖9係一放大圖,部份地,示出圖8注射管的連接構 件與導入構件之間的連結; 圖1 〇係一分解透視圖,部份地,示出根據本發明第 三較佳具體實例定位於液體槽內之注射管;及 (S ) -20- (17)1344715 圖Μ係一典型視圖,示出圖10注射管的固定管與旋 轉管之間的連結。
(S ) -21 -

Claims (1)

1344715
附件5A :第0961 13504號申請專利範圍修正本 民國100年3月4曰修正 申請專利範圍 1 - 一種供燃料電池用作爲水控制器系統之液體槽, 其中該液體槽包括一殼體,其界定一內部空間以用於 接收液相組份和氣相組份、排放氣相組份中的二氧化碳和 空氣及將該液相組份供給到燃料電池堆疊中,且 其中該殻體係經構建成雙重結構,其中一密封式內部 容器係配置在一密封式外部容器中使得介於該等密封式容 器間所界定之空間塡充著水,該殼體在該外部容器和該內 部容器之一側表面上分別裝有一或多個氣體和液體分離膜 ,且該殻體在該外部容器和該內部容器之另一側表面上分 別裝有一或多氣體和液體分離膜,因而當氣相組份自該殼 體之內部空間排放到外部時,該氣相組份係通過介於該內 部容器與外部容器間所界定之空間中塡充的水。 2 ·根據申請專利範圍第1項之液體槽,其中該等氣 體和液體分離膜係形成於該外部容器和內部容器上使得該 等氣體和液體分離膜係彼此隔開。 3 ·根據申請專利範圍第1項之液體槽,其中該等氣 體和液體分離膜係形成在垂直於該殼體的一側表面之表面 上,於其上配置陰極側導入管和陽極側導入管。 4·根據申請專利範圍第1項之液體槽,其中該殼體 裝有開孔和閉孔以用於循環或交流介於該內部容器與該外 部容器間所界定的空間中塡充的水。 1344715 5 ·根據申請專利範圍第1項之液體槽, 其中該液體槽進一步包含一管(注射管)以用於將液相 組份供給到燃料電池堆疊,且 #中該注射管包含穿透該殻體之固定管和與該固定管 的內部端連結之旋轉管,該旋轉管係可旋轉地與該固定管 連結使得當該液體槽被置換時,該旋轉管之入口因重力所 致而被導向該液體槽之最低部份。 6·根據申請專利範圍第5項之液體槽,其中該旋轉 管包含一可旋轉地與固定管連結的連接構件使得該連接構 件係垂直於該固定管,及一垂直連接該連接構件之導入構 件使得該導入構件與該連接構件相通,該導入構件具有於 其端部形成的入口。 7. 根據申請專利範圍第6項之液體槽,其中該固定 管在其連結端裝有複數個穿孔,該等穿孔係沿著該連結端 的周圍排列,且該連接構件包含一與該固定管之連結端連 接的圓柱形端及一垂直連接該圓柱形端的管形部件使得該 管形部件與該圓柱形端相通。 8. 根據申請專利範圍第6項之液體槽,其中該導入 構件係一平行於該固定管之圓柱形構件使得該連接構件係 於該導入構件的中間連接該導入構件,且該導入構件係於 其相對端裝有入口,於該等入口分別附加可打開的蓋子。 9·根據申請專利範圍第8項之液體槽,其中該等入 口係構建成傾斜切斷之結構,且該等蓋子係鉸鏈式地連接 該等入口之傾斜切斷端。 -2- 1344715 r i〇.根據申請專利範圍第5項之液體槽,其中該旋轉 管包含一可旋轉地與該固定管連結之連接構件使得該連接 構件係垂直於該固定管,及一可旋轉地與該連接構件連結 之導入構件使得該導入構件係垂直於該連接構件,該導入 構件於其一端裝有入口。 Π .根據申請專利範圍第1 0項之液體槽, 其中該固定管於其連結端裝有複數個穿孔,該等穿孔 g 係沿著該固定管之連結端的周圍排列,且該連接構件於其 連結端裝有複數個穿孔,該等穿孔係沿著該連接構件之連 結端的圓周排列,且 其中該連接構件具有對應於該固定管之連結端的端, 該連接構件的端係經構建成圓柱形結構,且該導入構件具 有對應於連接構件之連結端的端,該導入構件的端係經構 建成圆柱形結構。 1 2.根據申請專利範圍第1 1項之液體槽,其中於該 導入構件一端的該入口係構建成傾斜切斷結構’且該蓋子 係鉸鏈式地與該入口之傾斜切斷端連接。 1 3 .根據申請專利範圍第5項之液體槽,其中該固定 管之連結端係構建成具有相對大直徑的突出結構’且該旋 轉管對應於該固定管之連結端的端係構建成一結構’其中 當該固定管之突出連結端係經強制地插置於該旋轉管之對 應端內時,該固定管之突出連結端可旋轉。 14.根據申請專利範圍第13項之液體槽’其中該固 定管或該固定管之連結端係由彈性材料所製成。 -3- 1344715 種燃料電池’其包括燃料電池堆疊,其具有配 置於聚合物材料製成之電解質膜相對側上的空氣電極(陰 極)和燃料電極(陽極);第一泵,其供應空氣(包括作 爲燃料的氧氣)至陰極;第二泵,其供應作爲燃料的甲醇 溶液至陽極;第三泵’其將新的甲醇供給至該燃料電池堆 疊以用對應於甲醇消耗量之甲醇量補充該燃料電池堆疊; 熱交換器;甲醇槽;及如申請專利範圍第1至1 4項中任 一項之液體槽以作爲水控制器系統。 1 6·根據申請專利範圍第1 5項之燃料電池,其中該 燃料電池係直接甲醇燃料電池。 _4
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