[发明专利]水可回收利用的燃料电池用水箱及具备其的燃料电池系统

说明书

公开一种水可回收利用的燃料电池用水箱及具备其的燃料电池系统。水箱具备腔室结构体、废气容纳配管、气水分离器、气体隔膜及气化器连接配管。腔室结构体具备主体部、内部隔壁，主体部具备内部空间，内部隔壁将主体部内部空间分割成凝聚水容纳空间及供应水容纳空间；废气容纳配管具备第一、第二配管部，第一配管部具备配置于凝聚水容纳空间的第一端部及配置于主体部内部空间外的第二端部，第二配管部在内部空间外连接于第一配管部，容纳包含水蒸气的废气；气水分离器结合于第一配管部的第二端部；气体隔膜从对应于内部隔壁与第一配管部之间的盖子部，延长至凝聚水容纳空间容纳的水的内部；气化器连接配管将供应水容纳空间容纳的水供应给气化器。

技术领域

本发明涉及一种能够从阳极废气回收利用水的燃料电池用水箱及包括其的燃料电池系统。

背景技术

燃料电池利用氢气与氧气的反应生成电。这种燃料电池在直接使用氢气的情况下效率最高，但为此，将储氢罐直接安装于燃料电池安装之处，在安全性方面导致许多问题。因此，现在将碳氢化合物燃料改性而生成氢气，将其用作燃料电池的燃料。

作为这种将碳氢化合物燃料改性的方法，主要使用使水蒸气与碳氢化合物燃料反应而生成氢气的水蒸气改性方法。在这种水蒸气改性方法中，借助于水蒸气与碳氢化合物燃料的反应，主要生成氢气、一氧化碳、二氧化碳等，他们作为燃料气体供应给燃料电池。

另一方面，燃料电池堆的废气含有水蒸气。因此，与利用另外的外部水供应源相比，现在正在进行旨在捕集废气含有的水蒸气而用作使燃料改性所需的水蒸气的大量研究。另外，燃料电池堆的废气含有温室气体之一的二氧化碳，从环境方面而言，也正在对从废气中去除二氧化碳的技术进行着多样的研究。

发明内容

本发明一种目的是提供一种燃料电池用水箱，存储从燃料电池堆排出的废气中凝聚的水和从外部水供应源供应的水并供应给气化器。

本发明另一目的是提供一种具备所述燃料电池用水箱的燃料电池系统。

本发明实施例的燃料电池用水箱包括：腔室结构体，所述腔室结构体包括主体部、内部隔壁，所述主体部具备底部、侧壁部及盖子部，所述侧壁部从所述底部的边缘部分向上部延长，与所述底部一同形成向上部开口的所述内部空间，所述盖子部从所述侧壁部的上部端部延长，覆盖所述内部空间的上部；所述内部隔壁从所述底部延长至第一高度，将所述内部空间分割成凝聚水容纳空间及供应水容纳空间；废气容纳配管，所述废气容纳配管具备第一配管部及第二配管部，所述第一配管部以贯通所述盖子部的方式沿重力方向延长，具备配置于所述凝聚水容纳空间内的第一端部及配置于所述内部空间外部的第二端部，所述第二配管部在所述内部空间外部连接于所述第一配管部，容纳包含水蒸气的废气；气水分离器，所述气水分离器结合于所述第一配管部的第二端部；气体隔膜，所述气体隔膜从对应于所述内部隔壁与所述第一配管部之间的所述盖子部部分，延长至所述凝聚水容纳空间容纳的水的内部，防止气体通过所述凝聚水容纳空间容纳的水的上部空间，从所述凝聚水容纳空间移动到所述供应水容纳空间；及气化器连接配管，所述气化器连接配管贯通所述盖子部部分，将所述供应水容纳空间容纳的水供应给气化器。

在一个实施例中，所述腔室结构体可以还包括：补充水供应端口，所述补充水供应端口结合于形成所述凝聚水容纳空间的所述主体部部分，能够向所述凝聚水容纳空间供应借助于外部水供应源而提供的补充水；及水位调节端口，所述水位调节端口结合于形成所述供应水容纳空间的所述主体部部分，在所述供应水容纳空间的水位达到预先设置的水位以上的情况下，从所述供应水容纳空间排出水。

在一个实施例中，所述燃料电池用水箱可以还包括结合于所述气水分离器上部或所述第一配管部的第一端部的过滤器构件。所述过滤器构件可以包括金属网结构体及结合于所述金属网结构体的无纺布过滤器。

在一个实施例中，所述燃料电池用水箱可以还包括：第一水位传感器，所述第一水位传感器测量所述凝聚水容纳空间容纳的水的水位；及第二水位传感器，所述第二水位传感器测量所述供应水容纳空间容纳的水的水位。