TWM301414U - Condenser for fuel cell apparatus - Google Patents

Description

M301414 95.7.3i _案號94222646_年月曰 修正_ 四、創作說明（1) 【新型所屬之技術領域】 本創作係關於一種用於燃料電池裝置的冷凝器，且其 特別係用以解決燃料電池在電化學反應過程中所產生水蒸 “氣的排放問題。 /【先前技術】 燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能通 過電極反應直接轉化為電能的發電裝置。現今燃料電池的 種類相當多，依電解質性質不同可區分：鹼性燃料電池、 磷酸燃料電池、質子交換膜燃料電池、熔融碳酸鹽燃料電 池、固態氧化物燃料電池等五種不同電解質的燃料電池。 * 儘管燃料電池近幾年取得一些進展，但在商業化方面 仍然面臨巨大的技術挑戰，包括其總體效率和功率密度 低、水管理、熱管理、微小化和成本等。 目前許多燃料電池均有反應成水的機制，水的管理使 得燃料電池在系統中，因接近其他的電子元件可能會造成 問題。這對於某些特殊應用來說，比如軍用設備，這是不 能容忍的問題，需要加以解決，以提高整個系統的效率。 本創作的創作人有鑑於傳統燃料電池設計的缺失，乃 亟思改良而創作出一種可有效解決燃料電池的水蒸氣排放 問題之解決方案。 【新型内容】 本創作之主要目的係提供一種用於燃料電池裝置的冷 凝器，用以將燃料電池所生成的水蒸氣凝結為水。

第6頁 M301414 95.7.3i _案號94222646_年月曰 修正_ 四、創作說明（2) 本創作之另一目的係提供一種用於燃料電池裝置的冷凝 器，用以捕獲燃料電池所生成的水蒸氣，且將水蒸氣限制 在該冷凝器内部。 為達成本創作上述目的，本創作提供一種用於燃料電 池裝置的冷凝器，係包括：一殼體，係具有一内部容室的 '結構；至少一個以上的風扇裝置，係設置於該殼體的一側 壁；以及至少一個以上的散熱裝置，係設置於該殼體的内 部容室。 為使熟悉該項技藝人士瞭解本創作之目的、特徵及功 效，茲藉由下述具體實施例，並配合所附之圖式，對本創 作詳加說明如后。 【實施方式】 第一 A圖顯示本創作冷凝器之第一具體實施例的外觀 立體圖。第一B圖顯示第一 A圖冷凝器的立體分解圖。本創 作的冷凝器（1 )，可用於一燃料電池裝置，係包括：殼體 (1 0 )，係具有一内部容室（1 0 0 )的結構。至少一個以上的 風扇裝置（1 1 )，係設置於殼體（1 0 )的一側壁。以及，至少 一個以上的散熱鰭片（1 2 )，係設置於殼體（1 0 )的内部容室 (1 0 0 )。其中，殼體（1 0 )具有至少一個以上的排氣口 (104)、一出水口（106)以及至少一個以上的進氣口 (1 0 2 )。同時，風扇裝置（1 1 )係設置於殼體（1 0 )内的進氣 口（ 1 02)。 參考第一 B圖所顯示，本創作的冷凝器（1 )，進一步包 括有：冷卻平板（14)、透氣不透液膜（15)、以及固定框架

M301414 5 70 3 i _ _案號 94222646_ 年 ^^-- 9創作W兄明⑶ m /1、r SI μ於殻體（1 〇 )，且與殼體 (16)。其中，冷卻平板（14)係固汉於；;

(1 0 )係構成一封閉空間結構。至於冷卻平 ^ f M (1〇)的固設方式，除了可利用螺絲（ι7)而，冷部平板(j4) -鎖合於殼體（1 0 )，亦可利用黏合、鉚合、焊接、t棒等方 式來將冷卻平板（1 4 )固設於殼體（1 0 ) °此外’透氣不透液 膜（1 5 )係覆蓋住排氣口（ 1 〇 4 )，且透氣不透液膜（1 5 )係固 定於殼體（1 0 )。固定框架（1 6 )係用以將透氣不透液膜（1 5 ) 固定於殼體（1〇)，以及固定框架（16)係固設於殼體（1〇)。 至於固定框架（16)與殼體（10)的固設方式，除了可利用螺 絲（1 8 )而將固定框架（1 6 )鎖合於殼體（1 0 )，亦可利用黏 合、鉚合、焊接、卡榫等方式來將固定框架（16)固設於殼 體（10) 〇 第二A圖顯示第一 a圖冷凝器與一燃料電池裝置結合後 之外觀立體圖。第二B圖顯示第二a圖之立體分解圖。如第 二B圖所示’冷凝器（丨）的進氣口（丨〇 2 )係面對燃料電池裝 置（3 )之至少一個以上的排氣口（圖未顯示），以使冷凝器 )的風扇裝+置（1 1 )對燃料電池裝置（3 )所生成的水蒸氣進 ΐ ί Ϊ二=療氣進人冷凝器（1 )後，由於在殼體（1 0 )、散 而f f卻平板（14)的金屬表面會產生溫度差，因 面# I “，氣凝結成水，腔體内散熱鰭片（12)提供多接觸 ΐίΓΛ附夫著/型及成長。之後，本創作可進-步利用 作ί再回收之用示）將冷凝水自出水口（106)抽取出來， 池裝ί I士 f ί = f二Α圖冷凝器之變化實施例與一燃料電 ^ ^夕觀立體圖。風扇裝置（1 1 )係設置於殼體

第8頁 M301414 〇c 7 ,, _案號94222646__年月0立曰 修正__ 四、創作說明（4) (1 0 )的一側壁外側，且分別對準於第一 Β圖中的進氣口 (1 0 2 )及面對燃料電池装置（3 )之至少一個以上的排氣口 (圖未顯不）。 -第四Α圖顯示本創作冷凝器之第二具體實施例的立體 分解圖。本創作的冷凝器（2 )，可用於一燃料電池裝置， k係包括：殼體（2 0 )，係具有一内部容室（2 〇 〇 )的結構。至 少一個以上的風扇裝置（2 1 )，係設置於殼體（2 〇 )的一側 壁。以及，至少一個以上的散熱鰭片（2 2 )，係設置於殼體 (20)的内部容室（200)。其中，殼體（20)具有至少一個以 上的進氣口（204)、出水口（206)以及至少一個以上的抽氣 口（ 2 0 2 )。同時，風扇裝置（2 1 )係設置於殼體（2 0 )的側壁 外側，且分別對準於抽氣口（ 2 0 2 )，風扇裝置（2 1 )係用以 抽取内部容室（200)内的氣體。參考第四A圖所顯示，本創 作的冷凝器（2)進一步包括冷卻平板（24)。冷卻平板（24) 係固設於殼體（2 0 )，且與殼體（2 0 )係構成一封閉空間結 構。至於冷卻平板（24)與殼體（20)的固設方式，除了可利 用螺絲（2 7 )而將冷卻平板（2 4 )鎖合於殼體（2 0 )，亦可利用 黏合、鉚合、焊接、卡榫等方式來將冷卻平板（2 4 )固設於 殼體（2〇) ° 第四B圖顯示第四A圖冷凝器之變化實施例的立體分解 圖。本創作的冷凝器（2 )，可用於一燃料電池裝置，係包 括：殼體（20)，係具有一内部容室（200)的結構。至少一 個以上的風扇裝置（2 1 )，係設置於殼體（2 〇 )的一側壁。以 及，至少一個以上的散熱網板（2 3 )，係設置於殼體（2 0 )的 内部容室（200)。其中，殼體（20)具有至少一個以上的進

第9頁 M301414 95.7.3i _案號94222646_年月日 條正 四、創作說明（5) 氣口（ 2 0 4 )、出水口（ 2 0 6 )以及至少一個以上的抽氣口 (2 0 2 )。同時，風扇裝置（2 1 )係設置於殼體（2 〇 )的側壁外 側，且分別對準於抽氣口（ 2 0 2 )，風扇裝置（2 1 )係用以抽 ‘取内部谷至（200)内的氣體。參考第四B圖所顯示，本創作 的冷凝器（2 )進一步包括冷卻平板（2 4 )。冷卻平板（2 4 )係 w固設於殼體（20)，且與殼體（20)係構成一封閉空間結構。 至於冷卻平板（24)與殼體（20)的固設方式，除了可利用螺 絲（2 7 )而將冷卻平板（2 4 )鎖合於殼體（2 〇 )，亦可利用黏 合、鉚合、焊接、卡榫等方式來將冷卻平板（2 4 )固設於殼 體（20) 〇 第四C圖顯示第四A圖及第四B圖之冷凝器與一燃料電 池裝置結合後之立體透視圖。如第四C圖所示，燃料電池 裝置（4)具有至少一個以上的空氣通道㈠〇〇)，且空氣通道 ( 4 0 0 )具有至少一個以上的空氣入n(4〇〇a)，以及係與殼 體（20)的内部容室（2 0 0 )相通，因而空氣可以從空氣入口 (4 0 0 a )進入，然後經過空氣通道（4 〇 〇 )，再流通至内部容 室（ 2 0 0 )。由於冷凝器（2)的進氣口（2〇4)係面對燃料電池 裝置（4)之一側，因此冷凝器（2)的風扇裝置（21)可以抽取 燃料電池裝置（4 )所生成的水蒸氣，亦可將空氣自空氣通 道U00)抽取到内部容室（2 0 0 )。水蒸氣進入冷凝器（2) ί ΪΓ,1 = (2〇)、散熱鰭片（22)或散熱網板(23)、與 、部平板（24)的金屬表面會產生溫度差，因而使得水菽氣 ΐ t ΐ ΐ二？。散熱鰭片（22)或散熱網板(23)提供'多接 :成型及成*。之後，本創作可進-步利 用一幫浦（圖中未顯示）將冷凝水自出水口（2〇6)抽取出

M301414 沾 7 3i _案號94222646_年月日_iMz_ 四、創作說明（6) 來，作為再回收之用。 為使本創作冷凝器具有較佳冷凝效果，冷凝器（1 )、 (2 )的殼體（1 0 )、（ 2 0 )及散熱鰭片（1 2 )、（ 2 2 )或散熱網板 -(2 3 )及冷卻平板（1 4 )、（ 2 4 )係使用一熱傳導材料，例如： 金屬材料。此外，適用於本創作冷凝器（1 )、（ 2 )的燃料電 ‘池裝置（3 )、（ 4 )可以係單一燃料電池或一燃料電池堆，而 且除了可以係一雙極液態燃料電池，亦可以係雙極氣態燃 料電池或雙極固態燃料電池。 本創作冷凝器（1 )、（ 2 )可用以將燃料電池所生成的水 蒸氣凝結為水，且所捕獲的水蒸氣全部被限制在冷凝器 (1)、（2)的内部容室（100)、（200)，而不會讓燃料電池裝 置（3 )、（ 4 )所生成的水蒸氣被任意排放，此項即為本創作 的優點所在。本創作另一項優點，在於散熱鰭片（1 2 )、 > (2 2 )或散熱網板（2 3 )的設計。藉由散熱鰭片（1 2 )、（ 2 2 )或 散熱網板（2 3 )的設置，可大幅增加散熱表面及其與水蒸氣 之間的接觸表面，因而使本創作冷凝器的冷凝效果極佳。 雖然本創作以具體實施例揭露如上，然其所揭露的具 體實施例並非用以限定本創作，任何熟悉此技藝者，在不 脫離本創作之精神和範圍内，當可作各種之更動與潤飾， 其所作之更動與潤飾皆屬於本創作之範疇，本創作之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

第11頁 M301414 9E 7.31 _案號94222646 _年月曰 修正_ 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第一 A圖顯示本創作冷凝器之第一具體實施例的外觀立體 圖； •第一B圖顯示第一 A圖冷凝器的立體分解圖； 第二A圖顯示第一 A圖冷凝器與一燃料電池裝置結合後之外 ‘觀立體圖； 第二B圖顯示第二A圖之立體分解圖； 第三圖顯示第一 A圖冷凝器之變化實施例與一燃料電池裝 置結合後之外觀立體圖； 第四A圖顯示本創作冷凝器之第二具體實施例的立體分解 圖， 第四B圖顯示第四A圖冷凝器之變化實施例的立體分解圖； 第四C圖顯示第四A圖及第四B圖之冷凝器與一燃料電池裝 置結合後之立體透視圖。 【主要元件符號說明】 冷凝器（1 ) 殼體（10) 内部容室（1 0 0 ) 進氣口（ 1 02) 排氣口（ 1 0 4 ) 出水口（ 1 0 6 ) 風扇裝置（1 1 ) 散熱鰭片（1 2 )

第12頁 M301414 m _案號94222646_年月日_修正 圖式簡單說明 冷卻平板（14) 透氣不透液膜（1 5 ) 固定框架（1 6 ) -螺絲（1 7 ) 螺絲（1 8 ) _冷凝器（2 ) 殼體（20) 内部容室（2 0 0 ) 抽氣口（ 2 0 2 ) 進氣口（204) 出水口（ 2 0 6 ) 風扇裝置（2 1 ) 散熱鰭片（2 2 ) 散熱網板（2 3 ) 冷卻平板（2 4 ) 螺絲（2 7 ) 燃料電池裝置（3 ) 燃料電池裝置（4 ) 空氣通道（ 4 0 0 ) 空氣入口（400a)

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Claims (1)

1. M301414 乇 7 &4 _案號94222646_年月曰 修正_ 五、申請專利範圍 1 . 一種用於燃料電池裝置的冷凝器，係包括： 一殼體，係具有一内部容室的結構； 至少一個以上的風扇裝置，係設置於該殼體的一側 -壁；以及 至少一個以上的散熱裝置，係設置於該殼體的内部容 室。 2.如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，其中該散熱裝 置，係一散熱鰭片。 3 ·如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，其中該散熱裝 置，係一散熱網板。 4.如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，其中該殼體，係 具有一出水口。 5 .如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，其中該殼體，係 具有至少一個以上的排氣口。 6 .如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，其中該殼體，係 具有至少一個以上的進氣口。 7 ·如申請專利範圍第5項所述之冷凝器，進一步包括：一 透氣不透液膜，係覆蓋住該排氣口，且該透氣不透液膜係 固定於該殼體。 8 ·如申請專利範圍第6項所述之冷凝器，其中該進氣口係 面對該燃料電池裝置之至少一個以上的排氣口。 9 .如申請專利範圍第8項所述之冷凝器，其中該風扇裝 置，係設置於該殼體内的該進氣口。 1 0 .如申請專利範圍第6項所述之冷凝器，其中該風扇裝

   第14頁 M301414 mi _案號94222646_年月曰 修正_ 五、申請專利範圍 置，係設置於該殼體之側壁的外側，且分別對準於該進氣 口及面對該燃料電池裝置之至少一個以上的排氣口。 1 1 .如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，進一步包括：一 -冷卻平板，係固設於該殼體，且該冷卻平板與該殼體係構 成一封閉空間結構。 _ 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述之冷凝器，其中該冷卻平 板係以黏合及/或鉚合及/或鎖合及/或焊接及/或卡榫方式 固設於該殼體。 1 3.如申請專利範圍第7項所述之冷凝器，進一步包括：一 固定框架，係用以將該透氣不透液膜固定於該殼體，以及 該固定框架係固設於該殼體。 1 4.如申請專利範圍第1 3項所述之冷凝器，其中該固定框 架係以黏合及/或鉚合及/或鎖合及/或焊接及/或卡榫方式 固設於該殼體。 1 5.如申請專利範圍第6項所述之冷凝器，其中該殼體，係 具有至少一個以上的抽氣口。 1 6.如申請專利範圍第1 5項所述之冷凝器，其中該風扇裝 置，係設置於該殼體之側壁的外側，且分別對準於該抽氣 口 〇 1 7.如申請專利範圍第1 6項所述之冷凝器，其中該燃料電 池裝置具有至少一個以上的空氣通道，且該空氣通道係與 該殼體的内部容室相通，其中該空氣通道具有至少一個以 上的空氣入口。 1 8.如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，其中該殼體，係

   第15頁 M301414 95. 7. 31 案號94222646_年月曰 修正_ 五、申請專利範圍 一熱傳導材料。 1 9.如申請專利範圍第2項所述之冷凝器，其中該散熱鰭 片，係一熱傳導材料。 -2 0 .如申請專利範圍第3項所述之冷凝器，其中該散熱網 板，係一熱傳導材料。 、1 .如申請專利範圍第1 1項所述之冷凝器，其中該冷卻平 板，係一熱傳導材料。 2 2 .如申請專利範圍第1 8項或第1 9項或第2 0項或第2 1項所 述之冷凝器，其中該熱傳導材料係一金屬材料。 2 3.如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，其中該燃料電池 裝置係一燃料電池。 2 4.如申請專利範圍第1項所述之冷凝器，其中該燃料電池 裝置係一燃料電池堆。 2 5.如申請專利範圍第2 3項所述之冷凝器，其中該燃料電 池係一雙極液態燃料電池。 2 6 .如申請專利範圍第2 3項所述之冷凝器，其中該燃料電 池係一雙極氣態燃料電池。 2 7.如申請專利範圍第2 3項所述之冷凝器，其中該燃料電 池係一雙極固態燃料電池。

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