[實用新型]燃料電池測試系統中的溶液加熱裝置

有效

• 申請號: 201020120169.8
• 申請日: 2010-02-11
• 公開（公告）號: CN201639796U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 張煥文;王德浩
• 申請（專利權）人: 廣東省電子技術研究所
• 主分類號: H05B3/44
• 分類號: H05B3/44;G01R31/36
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 郭曉桂

技術領域

本實用新型涉及燃料電池測試系統中，用于加熱測試用的強酸強堿溶液的裝置。

背景技術

在燃料電池測試系統中，需要對傳輸中的強酸強堿溶液進行實時加熱，針對強酸強堿等腐蝕性溶液的傳輸中加熱，目前雖然有多種的不同的方案，但都存在不同的缺陷。

在現有方案中，最普遍被采用的方案是在不銹鋼鋼管內部傳輸溶液，外部包圍發熱裝置，比如發熱絲、發熱帶、發熱環等，通過對這些發熱裝置通電達到對不銹鋼管內部溶液的加熱效果。但在這種方案中，有以下幾個缺點：(1)所謂的不銹鋼，其實在遇到強酸強堿的時候，也是一樣會生銹的，即使是目前耐酸堿性能最好的316材質的不銹鋼，也不能夠完全的耐強酸強堿腐蝕，因此如果用這種不銹鋼管作為加熱和傳輸通道，每隔幾個月就必須更換不銹鋼管，否則就會有由于腐蝕導致漏液的危險，輕則污染環境，重則產生電線短路導致火災。(2)即使不更換不銹鋼管，它的內壁也會因為生銹腐蝕而有大量的雜質脫落，這些脫落的雜種混到酸堿溶液中，會影響測試的精度，對于需要高純度溶液要求的DAFC燃料電池測試系統，是根本無法接受的。(3)發熱裝置包裹在不銹鋼管外部，發熱裝置的熱量會因對外輻射而損失，不但加熱效率較低，而且大大浪費了電力能源。

另外一種方案是采用耐酸堿的塑料或塑膠導管進行傳輸，最常用的是采用聚四氟乙烯材質導管，這種材質導管耐酸堿性能非常良好，是一種強酸強堿溶液存儲和傳輸的很好的一種材質。但是由于這本身是一種塑料，耐酸堿性能固然是非常良好，但是耐高溫性能卻達不到要求。如果按前述方式進行加熱，聚四氟乙烯導管外部包圍發熱絲、發熱帶、發熱環等高溫部件，塑料導管很快就會被溶化，從而導致溶液泄漏，甚至導致電線短路發生火災。因此這種材質只能夠用于強酸堿溶液低溫存儲或傳輸，而不能用于直接加熱。

實用新型內容

本實用新型旨在給出一種既能抵抗強酸強堿腐蝕，又能耐高溫，能夠承受高溫加熱，且加熱效率高，節約能源的燃料電池測試系統中的溶液加熱裝置。

燃料電池測試系統中的溶液加熱裝置，包括試管狀的雙層石英玻璃管，雙層石英玻璃管外壁的頂部和底部邊緣分別設置入口管和出口管與內壁和外壁間的腔體連通，紅外加熱棒插于雙層石英玻璃管內。

本實用新型所述的燃料電池測試系統中的溶液加熱裝置，加熱時，測試用的強酸強堿溶液從雙層石英玻璃管底部邊緣入口管流入內、外壁面間的腔體內后，經插于雙層石英玻璃管內的紅外加熱棒加熱后，再由頂部的出口管送出。由于石英玻璃是一種既耐高溫又耐酸堿的材質，加熱過程中，其不存在生銹和腐蝕的問題，加熱裝置不需要經常更換，耐久性好；且不會因銹穿而引起故障，安全性也更高。此外，其也不存在因銹蝕脫落的雜質影響測試精度的問題，性能也更可靠。另外，本實用新型的燃料電池測試系統中的溶液加熱裝置，紅外加熱棒直接插入雙層石英玻璃管的內孔中，通過紅外輻射對雙層石英玻璃管內壁和內、外壁間的溶液進行加熱，可有效防止加熱熱量輻射損失，從而提高加熱效率，節省能源。

附圖說明

圖1為一種燃料電池測試系統中的溶液加熱裝置的結構示意圖。

具體實施方式

實施例1，如圖1，一種燃料電池測試系統中的溶液加熱裝置，包括一試管狀的雙層石英玻璃管1，雙層石英玻璃管外壁2的頂部設置有入口管3，入口管3與雙層石英玻璃管內壁4和外壁2面間的腔體6連通，雙層石英玻璃管外壁2的底部邊緣設置有出口管5，出口管5同樣與內壁4和外壁2間的腔體6連通，紅外加熱棒7插入在雙層石英玻璃管內。

測試用的強酸強堿溶液從雙層石英玻璃管底部邊緣入口管流入內、外壁面間的腔體內，在腔體內，由插在雙層石英玻璃管內的紅外加熱棒通過紅外輻射的方式加熱，加熱到所需溫度后再由頂部的出口管送出。其紅外加熱棒直接插入雙層石英玻璃管的內孔中，紅外加熱棒被雙層石英玻璃管和溶液包圍，其輻射的熱量基本被完全被吸收利用，加熱熱量輻射損失小，能源利用率高。

紅外加熱棒底端安裝有絕緣隔熱塞8，通過絕緣隔熱塞塞于雙層石英玻璃內，其能夠進一步減少紅外加熱棒的輻射損失，進一步的提高能源利用率。

為了更進一步的提高，能源的利用率，避免紅外加熱棒透過雙層石英玻璃管的內、外管壁和管壁間的溶液后，再向外輻射損失熱量，也降低被加熱的溶液向外輻射而損失的熱量，雙層石英玻璃管的外壁面可涂上黑色的遮光層或者包裹保溫材料。