TWI437756B - The structure of the bearing module - Google Patents

Description

承盤模組之結構

本發明係關於一種儲存罐之承盤模組，特別是關於一種模組化的承盤模組，可依序疊置於一儲存罐中。

燃料電池(Fuel Cell)係一種藉著電化學反應，直接利用含氫燃料和空氣產生電力的裝置，其之所以被歸類為新能源，原因就在此。而燃料電池所使用的「氫」燃料可以來自於任何的碳氫化合物，例如：天然氣、甲醇、乙醇(酒精)、水的電解、沼氣…等。

氫氣通常係被充填至金屬氫化合物之氣體儲存罐中，使金屬氫化合物吸附氫氣並儲存之，當欲使用時，將儲存罐經適當加熱後即釋放氫氣提供予應用裝置使用，因此各家燃料電池廠商也亟欲追求能夠使用更加穩定且持續性高的氣體儲存罐。

然而，以習知技術所採用之氣體儲存罐，大多係以一罐體中直接容置貯氣材料(例如：金屬氫化合物)。但由於貯氣材料一般係為粉狀，且貯氣材料於罐體內係以單一空間容置，因此當貯氣材料具有一定體積時，其無法平均及穩定地受熱，進而使得貯氣材料釋放氣體(例如：氫氣)之效率降 低。因此導致許多業者想盡辦法開發得以於氣體儲存罐內分隔貯氣材料之方法，然其效果不彰，常因貯氣材料加熱時膨脹而導致分隔物變形，使得貯氣材料洩露至其他分隔層中堆積或是導致加熱不平均等現象，影響儲存罐之效能。

再者，業者在充填貯氣材料至儲存罐時較為不便，需要藉助於特殊的治具，過程繁瑣複雜，一般都需要由專業人員來進行此一充填作業，且在每一次的充填作業時有可能充填量會有誤差，導致日後在使用上影響到儲存罐的效能。

緣此，本發明之目的即是提供一種模組化之承盤模組，其係由一封閉的承盤單體及至少一氣體導引通道所構成，可供貯氣材料容置於其中，期能以模組化的方式來克服習知技術的缺失。

本發明之次一目的即是提供一種可簡便組裝的儲存罐結構，使用者僅需將本發明模組化的承盤模組依序疊置於儲存罐的內部空間，即可完成儲存罐的組裝。

本發明之另一目的是提供一種可快速組立、穩定定位的承盤模組，當數個模組化的承盤模組依序疊置於儲存罐的內部空間時，可藉由簡易的定位件或定位結構將複數個承盤模組予以對準疊置組合。

本發明之再一目的是提供一種具有隔室結構的承盤模組，在模組化的承盤模組中設置隔室結構，以使每一該些隔室中的貯氣材料得到最佳的分散容置及均勻地受熱，更有助於承盤之結構強度者。

本發明之又一目的是提供一種具有間隙的承盤模組，利 用承盤內緣之頂部間的間隙，防止分隔物變形。

本發明所採用之技術手段係在一罐體中容置複數個承盤模組，每一個承盤模組係由一第一板件、一周壁及一第二板件構成一封閉的承盤單體，用以容置貯氣材料。至少一氣體導引通道形成在該承盤模組的容置空間中；而該第一板件及第二板件對應於該至少一氣體導引通道處分别各形成有至少一氣體出入口，以使外界之氣體經由該至少一氣體導引通道導入至該承盤模組中所容置之貯氣材料為其所吸附，或將貯氣材料所釋出之氣體經由該至少一氣體導引通道導引至各該氣體出入口。

而該至少一氣體導引通道包括一設有導氣孔的第一連接件、一可對應套合於該第一連接件的第二連接件、以及一包覆在該第一連接件外環管壁上的過濾層。該第一連接件亦可由多孔性材料製成。再者，在承盤模組中更可包括有一隔室結構，該隔室結構係由垂直於該第一板件之隔板所定義出之複數個隔室所組成，每一該些隔室中供容置預定量之貯氣材料。

經由本發明所採用之技術手段，使用者僅需簡易地將模組化充填後之承盤模組依序疊置入儲存罐中即可完成儲存罐的組裝作業，而不需要以傳統的充填方式來組裝儲存罐。 每一個模組化承盤模組中所容置的貯氣材料可精準預先充填，有效克服了先前技術中每一次充填作業時會有充填誤差、製作複雜、困難度高及變形的問題。而採用本發明之儲存罐，由於各個模組化承盤模組受到平均及穩定的受熱，故使得貯氣材料充放氣體(例如：氫氣)之效率提高；而各承盤模組在疊置時彼此之間具有適當的變形空間，故當貯氣材料加熱膨脹時，不致造成罐體變形的問題，以確保儲存罐使用上之安全性。

本發明較佳實施例之模組化承盤模組中所配置的隔室結構，進一步使每一個承盤模組中的貯氣材料區塊化，因此當燃料電池系統運作時，儲存罐可使外部的加熱更平均地分散傳導至各隔室結構之每一該些隔室中，使貯氣材料於加熱階段時不會內外受熱程度不一，因此其釋放氣體時更能平均且平穩地輸出，使得本發明於運作時效率提升。另因隔室結構設置於承盤模組之容置空間中，而其隔板更有助於承盤之結構強度，不易變形。

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。

請參閱第1圖及第2圖係分別顯示本發明第一實施例應用時之立體分解圖及其側視斷面圖。儲存罐100包括有一罐體1及複數個疊置在罐體1內部空間10中的承盤模組2。罐體1具有一底端11及一相對底端11之釋出口端12，而 其形狀可為圓形、方形或多邊形等，視實際應用之需要而變化。罐體1之底端11至釋出口端12之間定義出一長軸方向Y。各個承盤模組2是以長軸方向Y相鄰疊置於內部空間10中。於本實施例中，承盤模組2係以導熱性材料所構成。

請參閱第3圖為承盤模組2第一實施例的立體分解圖，其係由一第一板件21、一周壁22及一第二板件23三者構成一具有內部空間的承盤單體，其外觀形狀視罐體1的形狀而變化；其中該周壁22係由第一板件21之周緣以長軸方向Y向上延伸而形成，第二板件23(可為一平板或具有一端緣之蓋板)恰覆蓋在該周壁22的頂面內緣適當處，如此即可在該承盤模組2中定義出一封閉的容置空間P，可用以容置貯氣材料。而該第一板件21係可形成有複數條凸肋212，以加強其結構強度；另其外環邊緣與周壁22間形成有一凹環緣213，可使數個承盤模組2上下疊置時，藉由凹環緣213達到穩定疊置的目的；亦可將該凹環緣213的邊緣設計成凸點狀的分佈，並將其與周壁22對應處施以凹緣的定位結構(圖未示)。此外，本發明亦可視實際需要，將第二板件23改成外罩覆在周壁22的外緣上，施以凹凸形狀之卡固或卡榫方式(圖未示)，予以結合。

另有至少一氣體導引通道3，其係貫通該承盤模組2的容置空間P，而第一板件21及第二板件23對應於該至少一氣體導引通道3處分别形成有至少一第一及第二氣體出入口211、231，以使充填之氣體可經由該至少一氣體導引通道3導入至該承盤模組2中所容置之貯氣材料為其所吸附， 或將該貯氣材料所釋出之氣體經由該至少一氣體導引通道3導引至各該氣體出入口211、231。

當各個承盤模組2依序疊置於罐體1的內部空間10中之後，可以至少一定位件4對應穿插過各個承盤模組2的至少一氣體導引通道3(如第1圖所示)，以使各個承盤模組2穩定地對準對位，進而使各氣體通道串連互通。最後，將罐體1再施以縮口方式，或以一罐體頂蓋13予以密封於罐體1的頂部，即完成儲存罐100之製作。

在本實施例中，該至少一氣體導引通道3包括有第一連接件31、第二連接件33及過濾層34；該第一連接件31係為一中空體，於其管壁間設有至少一導氣孔32，而其一端形成一頂制端311，而另一端形成一擴大端312，該頂制端311係穿過該第一板件21的至少一第一氣體出入口211後，通過該承盤模組2的容置空間P後，頂制於該第二板件23的內側面，而該擴大端312則貼合在該第一板件21的至少一第一氣體出入口211處。

再以一第二連接件33具有一套合端331及一擴大端332，該套合端331係穿過該第二板件23的至少一第二氣體出入口231後，恰套合於該第一連接件31的頂制端311；而該擴大端332則貼合在該第二板件23的至少一第二氣體出入口231處。

該第一連接件31的外環管壁上則包覆有一過濾層34，係當氣體經由該至少一氣體導引通道3導通時，為避免貯氣材料從導氣孔32中洩露，因此用其來罩住該導氣孔32，以 達到隔離、過濾的功效。

該承盤模組2的容置空間P中更可包括有一隔室結構5，其係由垂直於該第一板件21之隔板51所定義出之複數個隔室52所組成(亦可採用平行隔板的方式)，每一該些隔室52中可供容置預定量之貯氣材料。該隔板51係以導熱性材料所構成，因此貯氣材料得以受到更佳之加熱效果，且於本實施例中，隔室結構5係形成為蜂巢狀結構(亦可採用其他形狀之結構，例如：三角形、方形、多邊形、不規則形狀或圓形…等)，可使每一該些隔室中的貯氣材料達到最佳的分佈效益及均勻地受熱，如此更可加強承盤模組2之結構強度，當貯氣材料受熱膨脹時不致使承盤模組2變形。

第4圖係為承盤模組之頂視圖。第5圖及第6圖係分別顯示第4圖中的斷面剖視圖及第5圖中C部份的放大示意圖，從圖式中可以看出第二板件23與周壁22的頂面間預留有間隙，可防止承盤單體變形。第7圖係由第3圖所衍生之另一實施例。此第二實施例之承盤模組2a中，並未使用第一實施例中的第一連接件31、第二連接件33等構件來構成至少一氣體導引通道3，而是以多孔性材料(或是過濾材料)製成一中空體的桿件35來作為至少一氣體導引通道3a。該桿件35是設置在承盤模組2a的容置空間P中，並對應於第一板件21的至少一氣體出入口211與第二板件23的至少一氣體出入口231之間。當第二板件23套合於第一板件21上之周壁22內緣時，該桿件35的開口端恰凸伸出該至少一氣體出入口231，而有一定的距離。利用此一結構，同樣可 使外界之氣體經由該至少一氣體導引通道3a導入至該承盤模組2a中，或將所釋出之氣體經由該至少一氣體導引通道3a導引至各該氣體出入口211、231。

第8圖所示為第三實施例之立體分解圖。此實施例的承盤模組2b大致上與第3圖所示結構的相同，故不再贅述；其差異在於：第一連接件31是直接形成在第一板件21上，且其外環管壁上包覆有一過濾層34，而第二連接件33亦直接形成在第二板件23上，並與該第一連接件31相對應。

第9圖所示為第四實施例之立體分解圖。此實施例的承盤模組2c大致上與第8圖所示結構的相同，故不再贅述；其差異在於：第一連接件31是直接形成在第二板件23上，且其外環管壁上包覆有一過濾層34(或過濾管)，而第二連接件33亦直接形成在第一板件21上，並與該第一連接件31相對應。

由以上之實施例可知，本發明確具產業上之利用價值，故本發明業已符合於專利之要件。惟以上之敘述僅為本發明之較佳實施例說明，凡精於此項技藝者當可依據上述之說明而作其它種種之修飾與改良，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。

100‧‧‧儲存罐

1‧‧‧罐體

10‧‧‧內部空間

11‧‧‧底端

12‧‧‧釋出口端

13‧‧‧罐體頂蓋

2、2a、2b、2c‧‧‧承盤模組

21‧‧‧第一板件

211‧‧‧第一氣體出入口

212‧‧‧凸肋

213‧‧‧凹環緣

22‧‧‧周壁

23‧‧‧第二板件

231‧‧‧第二氣體出入口

3、3a‧‧‧氣體導引通道

31‧‧‧第一連接件

32‧‧‧導氣孔

311‧‧‧頂制端

312‧‧‧擴大端

33‧‧‧第二連接件

331‧‧‧套合端

332‧‧‧擴大端

34‧‧‧過濾層

35‧‧‧桿件

4‧‧‧定位件

5‧‧‧隔室結構

51‧‧‧隔板

52‧‧‧隔室

A‧‧‧斷面

P‧‧‧容置空間

Y‧‧‧長軸方向

第1圖係本發明第一實施例之立體分解圖；第2圖係本發明第一實施例之側視斷面圖；第3圖係本發明第一實施例中承盤模組之立體分解圖； 第4圖係本發明第一實施例中承盤模組之頂視圖；第5圖係第4圖中A-A斷面的剖視圖；第6圖係第5圖中C部份的放大示意圖；第7圖係本發明第二實施例之立體分解圖；第8圖係本發明第三實施例之立體分解圖；第9圖係本發明第四實施例之立體分解圖。

2‧‧‧承盤模組

21‧‧‧第一板件

211‧‧‧第一氣體出入口

212‧‧‧凸肋

213‧‧‧凹環緣

22‧‧‧周壁

23‧‧‧第二板件

231‧‧‧第二氣體出入口

3‧‧‧氣體導引通道

31‧‧‧第一連接件

32‧‧‧導氣孔

311‧‧‧頂制端

312‧‧‧擴大端

33‧‧‧第二連接件

331‧‧‧套合端

332‧‧‧擴大端

34‧‧‧過濾層

5‧‧‧隔室結構

51‧‧‧隔板

52‧‧‧隔室

P‧‧‧容置空間

Y‧‧‧長軸方向

Claims (10)

1. 一種承盤模組之結構，包括有：一第一板件，具有至少一第一氣體出入口；一周壁，係由該第一板件之周緣以垂直方向延伸而成；一第二板件，具有至少一第二氣體出入口，其覆蓋於該周壁的頂面，藉此定義出一容置空間，用以容置貯氣材料；至少一氣體導引通道，形成在該容置空間中；該第一及第二板件對應於該至少一氣體導引通道處分别形成有至少一第一及第二氣體出入口，以使氣體經由該至少一氣體導引通道導入至該容置空間中。
2. 如申請專利範圍第1項所述之承盤模組之結構，其中該至少一氣體導引通道包括：一第一連接件，係為一中空體，於其管壁間開設有至少一導氣孔，而其一端形成一頂制端，而另一端形成一擴大端，該頂制端可穿過該第一板件的至少一第一氣體出入口後，通過該容置空間後，恰位於該第二板件的內側面，而該擴大端則恰卡置在該第一板件的至少一第一氣體出入口；一第二連接件，具有一套合端及一擴大端，該套合端穿過該第二板件的至少一第二氣體出入口後，套合於該第一連接件的頂制端，而該第二連接件的擴大端則恰卡置該第二板件的至少一第二氣體出入口；一過濾層，係包覆於該第一連接件的外環管壁上。
3. 如申請專利範圍第1項所述之承盤模組之結構，其中該至少一氣體導引通道包括一桿件，該桿件係由多孔性材料所製成，設置在該容置空間中，並對應於該第一板件的至少一第一氣體出入口與該第二板件的至少一第二氣體出入口之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述之承盤模組之結構，其中該第一板件設有至少一凸肋。
5. 如申請專利範圍第1項所述之承盤模組之結構，其更包括有至少一定位件，對應穿插過該至少一氣體導引通道，以將複數個承盤模組予以對準疊置組合。
6. 如申請專利範圍第1項所述之承盤模組之結構，其更包括有一隔室結構，設置在該承盤模組的容置空間中，該隔室結構係由垂直於該第一板件之隔板所定義出之複數個隔室所組成，每一該些隔室中可供容置預定量之貯氣材料。
7. 一種承盤模組之結構，包括有：一具有內部空間的封閉承盤單體，並形成有至少一第一氣體出入口及至少一第二氣體出入口；一隔室結構，位於該承盤單體的內部空間中，由複數個隔板定義出複數個隔室，每一該些隔室中可供容置預定量之貯氣材料；至少一氣體導引通道，形成在該承盤單體的容置空間，並對應於該至少一第一氣體出入口及該至少一第二氣體出入口，以使氣體經由該至少一氣體導引通道導入 至該容置空間中。
8. 如申請專利範圍第7項所述之承盤模組之結構，其中該至少一氣體導引通道包括：一第一連接件，係為一中空體，於其管壁間開設有至少一導氣孔，而其一端形成一頂制端，而另一端形成一擴大端，該頂制端可穿過該至少一第一氣體出入口後，通過該容置空間，而該擴大端則恰卡置在該至少一第一氣體出入口；一第二連接件，具有一套合端及一擴大端，該套合端穿過該至少一第二氣體出入口後，套合於該第一連接件的頂制端，而該擴大端則恰卡置於該至少一第二氣體出入口；一過濾層，係包覆於該第一連接件的外環管壁上。
9. 如申請專利範圍第7項所述之承盤模組之結構，其中該至少一氣體導引通道包括一桿件，係由多孔性材料所製成，設置在該承盤單體的容置空間中，並對應於該至少一第一氣體出入口與該至少一第二氣體出入口之間。
10. 如申請專利範圍第7項所述之承盤模組之結構，其更包括有至少一定位件，對應穿插過該至少一氣體導引通道，以將複數個承盤模組予以對準疊置組合。