[实用新型]一种圆形基板的螺旋槽流场双极板结构

权利要求书

1.一种圆形基板的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，包括：圆形基板(1)，气体入口(2)，气体出口(3)，径向螺旋槽流道(4)，周向肋条流道(5)和肋骨(6)；在圆形基板(1)的内径圆弧处设有气体入口(2)，在外径处设有气体出口(3)；径向螺旋槽流道(4)覆盖在圆形基板(1)上，由两条具有一定高度的螺旋线围成，沿半径方向由内向外槽宽逐渐变大，且两条螺旋线均为对数螺旋线，每个径向螺旋槽流道(4)与圆形基板(1)内径圆弧围成的面为气体入口(2)，与之对应的径向螺旋槽流道(4)与外径圆弧围成的面为气体出口(3)，径向螺旋槽流道(4)沿圆周方向两侧设有圆弧矩形的周向肋条流道(5)，周向肋条流道(5)的高度与径向螺旋槽流道(4)一致；每两个径向螺旋槽流道(4)沿圆周方向由多个周向肋条流道(5)连接在一起，多个周向肋条流道(5)沿半径方向等距排列，每个周向肋条流道(5)呈圆弧矩形结构，每个周向肋条流道(5)连通与其相邻的径向螺旋槽流道(4)。

2.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的径向螺旋槽流道(4)与圆形基板(1)的内径圆弧围成的面为气体入口(2)，与外径圆弧围成的面为气体出口(3)，圆形基板上有多条径向螺旋槽流道(4)，数量为6-9个，在双极板上呈中心对称；每条径向螺旋槽流道(4)均包含一个气体入口(2)和一个气体出口(3)，气体出口(3)的面积是气体入口(2)面积的10-12倍，采用多个气体入口(2)，可以使反应气体均匀的分布在流场中，气体入口(2)与气体出口(3)的个数相同。

3.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的圆形基板(1)直径取值范围为50-60mm；圆形基板(1)的内径的直径范围为4-7mm。

4.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的周向肋条流道(5)与径向螺旋槽流道(4)相通；相邻流道之间，无法进行传质的区域为肋骨(6)，肋骨(6)的分布与流道的分布趋势相同，沿径向逐渐增加，沿周向面积恒定。

5.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的周向肋条流道(5)等距分布且外圆轮廓同心，数量取值范围为4-8条，间距范围为6-8mm。

6.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的径向螺旋槽流道(4)，由两条具有一定高度的螺旋线围成，两条螺旋线的高度沿半径方向一致，高度h₁的范围为0.2-0.7mm。

7.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的径向螺旋槽流道(4)的拔模角α₁为10°-30°；径向螺旋槽流道(4)的槽道半径r₁取值范围为0.10-0.15mm；径向螺旋槽流道(4)的肋骨半径R₁取值范围为0.10-0.15mm。

8.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的周向肋条流道(5)的形状为圆弧矩形，矩形的两条长边沿半径方向均为圆弧，矩形的两条短边分别对应与其相邻的两个径向螺旋槽流道(4)的截距，周向肋条流道(5)的横截面积是气体入口(2)面积的2-3倍，宽度W₂的范围为2-3mm。

9.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的周向肋条流道(5)与径向螺旋槽流道(4)的高度一致，高度的范围为0.2-0.7mm。

10.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，所述的周向肋条流道(5)的拔模角α₂为10°-30°；周向肋条流道(5)的槽道半径r₂取值范围为0.10-0.15mm；周向肋条流道(5)的肋骨半径R₂取值范围为0.10-0.15mm。

11.如权利要求1所述的螺旋槽流场双极板结构，其特征在于，反应气体自气体入口(2)作为运输的起点，沿着径向螺旋槽流道(4)的指示方向(4d)向气体出口(3)扩散，与此同时，反应气体也沿着周向肋条流道(5)的指示方向(5d)向两侧的周向肋条流道(5)中进行扩散。