[发明专利]排气组件

说明书

一种用于燃料电池系统的排气组件，其包括：气室，所述气室具有配置成接收来自所述燃料电池系统的气流的入口和配置成将所述气流排放到大气的出口，所述气室包括用于控制在所述入口和所述出口之间通过所述气室的流动的百叶窗板组件，其中所述气室包括在所述百叶窗板组件的下游的吹扫气体入口，所述吹扫气体入口配置成将所述燃料电池系统的吹扫气体引入所述气流中以便稀释所述吹扫气体，所述百叶窗板组件配置成在使用中在所述气室内相对于远离所述吹扫气体入口的区域引起靠近所述吹扫气体入口的较低压力区域。

技术领域

本发明涉及一种排气组件。特别地，本发明涉及用于在释放到大气之前稀释吹扫气体的排气组件的气室。本发明还涉及一种燃料电池系统。

背景技术

常规的电化学燃料电池将燃料和氧化剂转化为电能和反应产物。常见类型的电化学燃料电池包括膜电极组件(MEA)，其包括在阳极流动路径或气体扩散结构与阴极流动路径或气体扩散结构之间的聚合物离子(质子)转移膜。燃料(例如氢)和氧化剂(例如来自空气的氧)通过MEA的相应侧以生成电能和作为反应产物的水。可以形成堆叠，其包括布置有独立的阳极和阴极流体流动路径的多个这样的燃料电池。这样的堆叠典型地为块的形式，其包括通过在堆叠的任一端部处的端板保持在一起的多个单独的燃料电池板。重要的是聚合物离子转移膜保持水合以便有效操作。同样重要的是控制堆叠的温度。因此，冷却剂可以供应到堆叠以用于冷却和/或水合。在特定时间或周期性地可能需要使用吹扫气体从燃料电池的流动路径或气体扩散结构吹扫冷却剂、污染物或反应副产物。可以包括燃料(例如氢)的吹扫气体可以流动通过阳极流动路径以吹扫燃料电池。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种用于燃料电池组件的排气组件，其包括：气室，所述气室具有配置成接收来自所述燃料电池组件的气流的入口和配置成将所述气流排放到大气的出口，所述气室包括用于控制在所述入口和所述出口之间通过所述气室的流动的百叶窗板组件，其中所述气室包括在所述百叶窗板组件的下游的吹扫气体入口，所述吹扫气体入口配置成将所述燃料电池组件的吹扫气体引入所述气流中以便稀释所述吹扫气体，所述百叶窗板组件配置成在使用中在所述气室内相对于远离所述吹扫气体入口的区域引起靠近所述吹扫气体入口的较低压力区域。

这是有利的，原因是百叶窗板组件提供了用于改变吹扫气体入口上方的气流的有利结构。借助于通过百叶窗板组件在气室中产生的较低压力区域，这可以有利地促进通过吹扫气体入口进入气室中的流动。百叶窗板组件因此方便地执行控制入口和出口之间的气流并且促进来自吹扫气体入口的流动的两个功能。这可以消除对其它结构或风扇的需要。

当燃料电池组件在使用中时百叶窗板组件可以配置成主动地控制气流。

可选地，所述百叶窗板组件包括多个百叶窗板。百叶窗板可以并排布置成阵列。可选地，所述百叶窗板中的至少一个或多个均可旋转以便控制所述气流。

可选地，所述气室在所述入口和所述出口之间形成通道，并且所述多个百叶窗板布置在大致垂直于所述通道的平面中。

可选地，所述百叶窗板组件在其中所述百叶窗板组件基本上阻挡所述气室的关闭位置和配置成允许所述气流通过所述百叶窗板组件的打开位置之间可移动。

可选地，所述多个百叶窗板的子组不同地成形以产生所述较低压力区域。对百叶窗板的子组的形状的修改提供了产生较低压力区域的便利方式。

可选地，所述子组包括所述多个百叶窗板中最靠近所述吹扫气体入口的百叶窗板。

可选地，所述百叶窗板的子组配置成与不形成所述子组的一部分的百叶窗板相比为所述气流提供更大的横截面面积。更大的面积对气流提供更多的阻挡，由此(在极限内)增加其在百叶窗板上的速度，这可能导致较低压力区域。