[实用新型]一种小型制氢设备的热管理系统

说明书

本实用新型属于化学制氢技术领域，具体公开了一种小型制氢设备的热管理系统，包括反应室、配热室以及用于将配热室的风引回反应室的回风管路；所述反应室和配热室之间安装有风扇，所述反应室与风扇相对的一个壁上开设有进风窗；所述回风管路包括回风通道和回风口；所述配热室具有出风端，所述热管理系统具有出风口；回风口和出风口并行设置在所述的出风端；所述的出风端具有第一侧和第二侧；出风口靠近第一侧设置，回风口靠近第二侧设置；所述的出风端还设置有能够于第一侧和第二侧之间来回移动的活动门。本实用新型可以在常温制氢时进行散热，也可以在低温环境下将制氢过程产生的热量回用供热，有效提高小型制氢设备的环境适应性。

技术领域

本实用新型属于化学制氢技术领域，具体涉及一种小型制氢设备的热管理系统。

背景技术

燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器，它不受卡诺循环限制，因而能量转化效率高，且无噪音，无污染，具有很好的发展前景。作为能量转换输出源，燃料电池需要供氢系统为其发电提供稳定、可靠的氢气供给，目前应对野外用氢困难，有若干解决方案，如电解水制氢、甲醇重整制氢、化学制氢，其中化学制氢以功耗小、结构简单、成本适中，为较为合适方案，目前常用的化学制氢方法有硼氢化物制氢、金属水制氢、硅铁粉制氢等。

小型化学制氢设备通常包括燃料罐和分水过滤部件，燃料罐制氢产生的氢气携带着水蒸气通过管道进入分水过滤部件，分水过滤后就直接输出至制氢设备外，常温下制氢时，若是燃料罐不散热，则内部的反应会蒸发大量反应水，导致效率低下。现有技术通过在设备中安装冷却部件（如冷却管路、风扇等），可以有效解决常温制氢过程的散热问题，但是现有的小型化学制氢设备但是很难应用于低温环境，低温下制氢反应产生的氢气携带着大量的水蒸气进入后道，接触后道管壁后冷凝甚至直接凝固结冰导致管道堵塞，而小型制氢设备本身内部空间小、辅热功耗有限，很难解决整个设备的热量平衡。因此，如何维持小型制氢设备在低温环境下的稳定运行，成为亟待解决的问题。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种小型制氢设备的热管理系统，能够充分利用制氢过程中产生的热量，解决低温运行困难的问题，有效提高小型制氢设备的环境适应性。

为达到上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：

一种小型制氢设备的热管理系统，包括反应室和配热室；所述反应室内设置有燃料罐以及通过管路与所述燃料罐相连的分水过滤部件；所述反应室和配热室之间安装有风扇，所述反应室与所述风扇相对的一个壁上开设有进风窗；

还包括用于将配热室的风引回反应室进风端的回风管路（进风端指的是反应室中进风窗所在的一端）；所述回风管路包括回风通道和回风口；所述的配热室具有出风端，所述的热管理系统具有出风口；所述的回风口和出风口并行设置在所述的出风端；所述的出风端具有第一侧和第二侧；所述的出风口靠近第一侧设置，所述的回风口靠近第二侧设置；所述的出风端还设置有能够于第一侧和第二侧之间来回移动的活动门；

当所述的活动门停靠在第一侧时，所述的出风口全封闭，所述的回风口全开启；当所述的活动门停靠在第二侧时，所述的回风口全封闭，所述的出风口全开启；当所述的活动门停靠在第一侧和第二侧之间时，所述的回风口不完全封闭，所述的出风口不完全开启。

优选的，所述的反应室和配热室基于外箱，共同设置在外箱内，且所述反应室和配热室通过一挡板相隔；所述风扇安装在所述的挡板上。

优选的，所述进风窗、燃料罐和风扇沿直线排布，使得由进风窗进入的风能与燃料罐有充分接触，提升散热速度。

优选的，所述分水过滤部件设置在近回风通道出口处。分水过滤部件连有多组管路，包括分水管路、气体干燥管路以及与燃料罐相连的产物输送管路，将分水过滤部件设置在回风出口的位置，可快速对其进行供热，确保这些制氢后道管路不会发生冻结。