[发明专利]一种高温醇燃料电池蒸发散热装置

说明书

本发明公开了一种高温醇燃料电池蒸发散热装置，包括由翅片组成的空气散热室、导热油热交换室、甲醇汽化室以及氢气冷却室。所述高温甲醇燃料电池蒸发散热装置由空气散热室、导热油热交换室、甲醇汽化室、氢气冷却室依次通过螺纹连接串联组成。所述导热油热交换室在空气散热室背面并且其与空气散热室为一个整体加工，材料均为铝合金来增强导热性能。所述甲醇汽化室与氢气冷却室为一个整体加工且甲醇汽化室与导热油换热室相接触，两腔室之间通过一块铝合金薄板分隔开防止两腔室内介质互串。氢气冷却室在甲醇汽化室背面与甲醇汽化室为一体加工增强两室之间导热效率。

技术领域

本发明涉及一种高温醇燃料电池蒸发散热装置，属于燃料电池领域。

背景技术

现有高温燃料电池蒸发器结构中仅有导热油热交换室、甲醇汽化室以及氢气冷却室三部分功能腔室，而且导热油热交换室功能仅为降高温燃料电池电堆输出的高温导热油在原有蒸发器内与甲醇汽化室中的液体燃料进行热交换，由于导热油温度较高能够达到165度以上，且汽化室液体所需要的汽化温度较低，通常在80度左右且汽化室处理量小，因此现有技术中蒸发器内导热油多余的热量需要通过蒸发器外接的散热器及风扇的配合才能正常工作，其余很大一部分高品质热源均排除蒸发器外进入系统外接散热器中使用大功率风扇将导热油温度降低至目标温度，大量高品质热源白白浪费掉，并且外界散热器风扇等装置不仅使系统结构变得复杂、占用空间大，外接散热器风扇等装置增多了管阀件的连接、加大密封难度降低了系统的可靠性。

发明内容

基于现有技术存在的缺陷，本发明提供一种高温醇燃料电池蒸发散热装置，包括甲醇汽化室以及氢气冷却室；所述装置还包括由翅片组成的空气散热室和导热油热交换室；所述空气散热室、导热油热交换室、甲醇汽化室、氢气冷却室通过螺纹连接依次从上至下串联组成；所述导热油热交换室与空气散热室为一个整体加工件；整个加工件一面为雕铣出的导热油热交换室流道，加工件另一面为雕铣出的空气散热室流道；因此，所述整体加工件的一面为导热油热交换室，另一面为空气散热室；所述甲醇汽化室与氢气冷却室为一个整体加工件；所述整体加工件的一面为甲醇汽化室，另一面为氢气冷却室；所述甲醇汽化室与导热油换热室相邻，并通过隔板分隔开，防止两腔室内介质互串；所述隔板的两面分别与所述甲醇汽化室和导热油热交换室接触并密封，所述密封采用氟橡胶密封线密封，两腔室为整体加工件，增强了两室之间导热效率。

基于以上技术方案，优选的，所述空气散热室在所述蒸发散热装置的最上侧，由带有加强筋的铝合金端盖对空气散热室进行密封；所述端盖上开有空气尾排口，用于排出热交换后的高温空气。

基于以上技术方案，优选的，所述空气散热室由宽度均匀的翅片构成散热空气流道，每条翅片被两道宽沟槽截断；所述空气散热室侧壁外端固定有两个强力风扇；所述空气散热室的一个短边外侧壁上开有两个圆孔为强力风扇进风口；所述短边外侧壁为与空气散热室翅片流道垂直的侧壁。

基于以上技术方案，优选的，所述导热油热交换室由宽度均匀的深度较小(5-7mm)的翅片构成导热油流道；导热油热交换室的进油口设置于短边内壁一侧，用于电堆输出的高温导热油进入导热油热交换室；导热油流经翅片后，在与进口处相对应的另一端流出导热油热交换室；所述长边外侧壁为与导热油热交换室翅片流道平行的侧壁,导热油进口设置于导热油热交换室长壁一侧靠近散热风扇开口端，该导热油出口用于将导热油排出本发明装置，优选的,所述隔板上设有导热油进口通道,通过隔板通道的设置，导热油进口与甲醇汽化室的进口贯通，使得导热油进入导热油热交换室不用外接其他管路，使得本发明的装置结构更加紧凑。

基于以上技术方案，优选的，所述的空气散热室、导热油热交换室材料为铝合金，铝合金可以增强导热性能。

基于以上技术方案，优选的，所述隔板的材质为铝合金；所述隔板的厚度为2mm以上。

基于以上技术方案，优选的，所述空气散热室、导热油热交换室、甲醇汽化室、氢气冷却室均设置有用于固定氟橡胶O型圈的凹槽；所述凹槽通过设置氟橡胶O型圈来对腔室之间进行密封防止各腔室中的气体或者导热油发生泄漏。