[发明专利]用于燃料电池车辆的冷凝物排放装置

说明书

本发明涉及用于燃料电池车辆的冷凝物排放装置，包括：燃料电池堆单元；用于向所述燃料电池堆单元供应空气并排放已通过所述燃料电池堆单元的空气的空气供应单元；以及设置在所述空气供应单元中的冷凝物转化单元，其加热通过所述空气供应单元的冷凝物，从而将其转化成蒸气。因此，本发明可以防止冬天冷凝物的排放所引起的黑冰的形成。

技术领域

本发明涉及用于燃料电池车辆的冷凝物排放装置，更具体地，涉及用于燃料电池车辆的防止由于空气与燃料电池反应而产生的冷凝物到达地面并被冻结的冷凝物排放装置。

背景技术

通常，燃料电池车辆(其为环保车辆)是下一代车辆，其中燃料电池用作能源，并且驱动马达由燃料电池产生的电力驱动，使得燃料电池车辆行驶。

为了产生燃料电池车辆行驶所需的电力，在燃料电池堆中产生冷凝物，并且为了稳定地操作燃料电池，应该将燃料电池堆中产生的冷凝物排放到外部。

即，在根据传统技术的燃料电池车辆的冷凝物排放结构中，由燃料电池堆的阴极产生的一些冷凝物通过电解质膜移动到阳极，排放到所述堆的外部，并且首先被收集在水阱中，并且当收集的冷凝物具有预定量时，排放阀被打开以将冷凝物排放到外部。

同时，大部分冷凝物从阴极排放到所述堆的外部并供应至加湿器。在加湿器中，废气中包含的一些冷凝物被用于加湿从外部供应的空气，并且剩余的冷凝物被排放到所述堆的外部。

通常，由于冷凝物通过排气管从燃料电池车辆排出，因此存在冷凝物在冬天冻结在地面上从而引起车辆事故的问题。因此，需要解决该问题。

本发明的相关技术公开于韩国专利公开第10-1776334号(经登记，2017年9月01日，发明名称：用于燃料电池车辆中的燃料电池堆的冷凝水排放结构(CONDENSATE WATERDRAIN STRUCTURE FOR FUEL CELL STACK IN FUEL CELL VEHICLE))中。

技术问题

本发明旨在提供用于燃料电池车辆的冷凝物排放装置，其能够防止由于空气与燃料电池反应而产生的冷凝物到达地面并被冻结。

技术方案

本发明的一个方面提供了用于燃料电池车辆的冷凝物排放装置，所述冷凝物排放装置包括：燃料电池堆单元；空气供应单元，其被配置成向所述燃料电池堆单元供应空气并排放通过所述燃料电池堆单元的空气；以及冷凝物转化单元，其形成于所述空气供应单元中并被配置成将通过所述空气供应单元的冷凝物加热并转化成水蒸气。

所述空气供应单元可以包括：供应管单元，其通过所述燃料电池堆单元；供应入口单元，其形成于所述供应管单元的一个端部中并且外部空气通过其被引入；以及供应出口单元，其形成于所述供应管单元的另一端部中并且被配置成将通过所述燃料电池堆单元的空气和水蒸气排放到外部，其中所述冷凝物转化单元可以设置在形成于所述燃料电池堆单元与所述供应出口单元之间的供应管单元中。根据本发明的用于燃料电池车辆的冷凝物排放装置还可以包括冷却单元，所述冷却单元被配置成引导冷却水通过所述燃料电池堆单元并在所述燃料电池堆单元中循环，其中所述冷凝物转化单元可被连接至所述冷却单元并加热所述空气供应单元。

所述冷凝物转化单元可以是热泵。

根据本发明的用于燃料电池车辆的冷凝物排放装置还可以包括热交换单元，所述热交换单元连接所述冷却单元和所述空气供应单元，并被配置成在所述冷却单元与所述空气供应单元之间进行热交换。

所述冷却单元可以包括：冷却管单元，其被配置成引导所述冷却水通过所述燃料电池堆单元并在所述燃料电池堆单元中循环；离子过滤器单元，其形成于所述冷却管单元中并且被配置成除去所述冷却水中的金属离子；旁通管单元，其两个端部连接至所述冷却管单元并且绕过所述离子过滤器单元；以及调节单元，其被配置成检测所述离子过滤器单元的离子电导率以控制通过所述旁通管单元的所述冷却水的量。