[發明專利]車載產生燃料電池汽車用燃料的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210580324.8
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN103794811B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 金昌浩;黃仁哲;柳弘熱;李鐘賢;趙誠鉐;裴基瑞;韓文熙
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;忠南大學校產學協力團
• 主分類號: C01B3/08
• 分類號: C01B3/08
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 龍淳

相關申請的交叉引用

本申請基于35U.S.C.§119(a)要求于2012年10月26日提出的韓國專利申請第10-2012-0120006號的權益，其全部內容并入本文以供參考。

技術領域

本發明涉及產生燃料電池汽車用燃料的裝置，更具體地，涉及一種在燃料電池汽車中產生氫氣而不單獨接收氫氣的裝置。

背景技術

考慮到全球變暖和油價高的問題日益增長，有必要開發基于高效且可持續的能源的技術。具體地，有必要開發以還具有減少或消除溫室氣體產生的能力的這種可持續能源為基礎的車輛技術。

于是，許多制造商努力開發基于二次電池和燃料電池為能源的車輛技術。具體地，對于燃料電池，當前研究大部分是集中于氫氣供給系統和構成燃料電池的電池單元。目前，常規的氫氣供給系統是基于超高壓氫氣罐，其通常是能夠容納不少于700巴壓力的壓縮氫氣的容器。因此，沒有必要在氫氣供給系統中提供子設備，從而得到比較簡單的氫氣輸送系統設計。遺憾地是，這種氫氣供給系統具有幾個顯著的缺點。例如，對于涉及到裝有如此高壓氫氣的氫氣儲罐的車輛的事故，存在著安全擔憂。另外，這種氫氣供給系統需要能夠供給氫氣以便在車輛的這種氫氣供給系統中使用的全國范圍的基礎設施，這可能需要長達20年的時間來發展。再者，由于氫氣供給系統輸送加壓氫氣，那么燃料電池的組件必須由能夠承受這種壓力的復合材料制成。這具有使得生產燃料電池所需成本增加的缺點。因此，有必要開發能夠在車輛上車載產生氫氣的技術。

發明內容

本發明提供一種用于在燃料電池汽車上車載產生氫燃料的裝置，其可以安裝在車輛上并且能控制氫氣產生速度。此外，本發明提供一種為燃料電池汽車產生氫燃料的裝置，其使得可以容易和安全地充入和排出燃料，這在化學反應產生氫氣時是要著重考慮的，并且還使得在停止∕重新開始氫氣產生時可以容易地對反應進行控制。

在一個示例性實施方式中，本發明提供了為燃料電池汽車產生燃料的裝置，其包括：存儲鋁卷的主反應室；容納鈉水溶液并與主反應室連接以便讓所產生氣體流通的副室；在產生燃料時使副室中的氫氧化鈉水溶液供給到主反應室，并在停止產生時使主反應室中的氫氧化鈉水溶液返回到副室的循環泵；以及分離器，其與主反應室或副室連接，將氫氣與所產生氣體中的其它氣體分離，并將氫氣供給到燃料電池。

主反應室可以包括當在中心處旋轉時盤繞鋁卷的卷繞部件和圍繞卷繞部件的邊緣形成為框架形狀的用于限制所盤繞鋁卷的厚度的限制框架（restriction frame）。

該裝置還可包含供給器，其接收并以蛇曲形（zigzag）彎曲鋁板并且將彎曲的鋁板供給到主反應室。供給器可以包括兩個齒輪并通過兩個齒輪使鋁板的橫截面以蛇曲形彎曲。

主反應室可以包括在中心處旋轉的同時盤繞鋁卷的卷繞部件，并且供給器的兩個齒輪和卷繞部件可以通過從驅動單元傳輸的動力而共同運轉。

在卷繞部件的周圍在主反應室的頂部上可以形成有注射噴嘴并且其可以與循環泵連接，以便接收氫氧化鈉水溶液并將其從上方朝著鋁卷注入到主反應室中。

分隔壁可以布置在主反應室與副室之間，并且在分隔壁的上部可以形成有流通孔（flow hole），從而使在主反應室和副室中產生的氣體彼此流通并且腔室中的壓力可以保持平衡。

燃料電池的副產品水可以返回到分離器中，并且所產生氣體中的剩余氣體可以通過液化而與氫氣分離并與水一起供給到循環泵中。

分離器可以具有用于液化剩余氣體的制冷劑管道，主反應室可以具有用于冷卻內部的冷卻管道，并且制冷劑管道和冷卻管道可以彼此連接以便使制冷劑循環。冷卻管道可以是沿著主反應室的內壁循環的管道形狀。

主反應室中的鋁卷可以是可更換的并且副室中的氫氧化鈉水溶液可以是可更換的。

附圖說明

現在將參考附圖所圖示的某些示例性實施方式對本發明的以上和其它特征進行詳細描述，下文給出的這些實施方式僅僅用于示例說明，因此不是對本發明的限制，其中：

圖1是示出根據本發明示例性實施方式的用于為燃料電池汽車產生燃料的裝置的構造的圖。

圖2是示出圖1所示的燃料電池汽車用燃料產生裝置的主反應室的視圖。

圖3和圖4是示出燃料電池汽車用燃料的產生裝置的供給器的視圖。