[发明专利]借助几何形状和材料的不易堵塞的湿气流孔

权利要求书

1.一种用在燃料电池系统内的防冰阀，所述阀包括：

构造成接收燃料电池反应物的流体进口；

设置在所述流体进口的流动下游的流体出口；和

本体，其限定贯通该本体的流体反应物通道，该通道与所述流体进口和所述流体出口协作，所述流体反应物通道、所述流体入口和所述流体出口中的至少一个在其内限定孔，该孔被构造成带有至少一个锋利边缘，使得沉积在所述边缘上的包含在所述燃料电池反应物内的湿气的至少一部分在所述被沉积的湿气可易冰冻的环境条件下被从所述孔传送，以使这种冰冻远离所述孔地发生以防止该孔被冰堵塞。

2.如权利要求1所述的阀，其中所述至少一个锋利边缘限定了所述孔的相对于由所述燃料电池反应物定义的行进路径的前缘。

3.如权利要求2所述的阀，其中限定在所述流体进口内的所述孔还包括围绕所述至少一个锋利边缘的周长形成的排水沟，使得被传送远离所述孔的在所述边缘上的所述沉积朝着所述排水沟前进。

4.如权利要求3所述的阀，其中限定在所述流体进口内的所述孔被形成为单独的插入件的一部分，该插入件被设置在所述流体反应物通道、所述流体进口和所述流体出口的至少一个内。

5.如权利要求4所述的阀，其中所述单独的插入件由铝基材料制成。

6.如权利要求4所述的阀，其中所述阀在所述燃料电池系统中的取向被设置为使得在其正常操作期间，所述流体反应物通道的包含所述孔的部分被取向为基本上水平维度，使得收集在所述至少一个锋利边缘上的湿气沿着所述排水沟从所述孔流走到达所述插入件内的收集位置。

7.如权利要求1所述的阀，其中限定在所述流体进口内的所述孔被形成为单独的插入件的一部分，该插入件被设置在所述流体反应物通道、所述流体进口和所述流体出口的至少一个内。

8.如权利要求1所述的阀，其中所述阀避免使用加热设备或振动运动来促进对冰堵塞的这种防止。

9.一种阻止在汽车燃料电池系统内的反应物流动路径的与冰冻相关的堵塞的方法，所述方法包括：

构造阀以与所述反应物流动路径流动协作，所述阀限定了贯通该阀的流体反应物通道，所述阀的至少一部分在其内限定了孔，所述孔被构造成带有至少一个锋利边缘；

使含氢反应物和含氧反应物中的至少一个在所述至少一个反应物中存在的湿气可易冰冻的环境条件下通过所述阀，使得所述湿气的至少一部分在所述至少一个锋利边缘上形成不稳定的小水滴；以及

将所述形成的小水滴从所述孔传送走以使所述冰冻在不阻碍所述至少一个反应物流过所述孔的通道的位置处发生。

10.一种在反应物流中存在的湿气可易冰冻的环境条件下的燃料电池堆冷起动期间促进冷催化剂加热的方法，所述方法包括：

使含氢反应物和含氧反应物中的至少一个通过阀使得在所述至少一个反应物中含有的所述湿气的至少一部分在孔的至少一个锋利边缘上形成不稳定的小水滴，所述孔限定了所述阀内的流体反应物通道；

将所述形成的小水滴从所述孔传送走以使所述冰冻在不阻碍所述至少一个反应物流过所述孔的通道的位置处发生；

在电化学反应中混合所述含氢反应物和所述含氧反应物使得发生催化生热；以及

使用所述催化生热来增加所述堆的至少一部分的温度。