[发明专利]用于燃料电池的供气和排气结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于燃料电池的供气和排气结构，该供气和排气结构用于向燃料电池供应反应空气并且排出经过燃料电池的反应空气。

背景技术

燃料电池，尤其是空气冷却型燃料电池，通过鼓风机的运行吸入反应空气，并且利用反应空气进行冷却。然而，在例如冬天或者其他场合中的低温时，燃料电池处于过冷状态，这样可能使燃料电池的起动性能劣化。为了解决这种缺陷情况，专利文献1（日本专利公开No.2007-184110）和专利文献2（日本专利公开No.2009-26486）公开了一种使用由燃料电池加热的空气的技术。

更具体地，在专利文献1中，热交换器被放置在排气通道内部，排气热量经由热载体传递到布置在进气通道内部的热交换器，以加热被引入燃料电池的反应空气，并且根据这种方式，燃料电池在低温时的起动性能被增强。在专利文献2中，从冷凝器排出的排气（热空气）通过空气导管被引入燃料电池的外周，根据这种方式，燃料电池在低温时的起动性能被增强。

然而，在专利文件1和2的技术中，需要布置管道或者空气导管，用于使燃料电池系统中的热载体循环运动，这样会增大燃料电池系统的尺寸并且使结构复杂，并因此对将燃料电池系统安装到车辆产生负面影响。

发明内容

本发明已经考虑到现有技术中的上述情况，其目的在于提供一种用于燃料电池的供气和排气结构，该供气和排气结构能够增强燃料电池在低温时的起动性能，而不会增大燃料电池结构的尺寸和使该结构复杂化。

为了实现上述及其他目的，本发明提供一种供气和排气结构，用于向燃料电池供应反应空气和排出经过从燃料电池的反应空气，该供气和排气结构包括：进气通道，该进气通道被构造成将反应空气引导到燃料电池；排气通道，该排气通道被构造成将经过燃料电池的反应空气排出到燃料电池的外部；鼓风机，该鼓风机设置在排气通道中，并且被构造成抽吸经过燃料电池的反应空气，以促进反应空气的排出。和排气侧遮挡单元，该排气侧遮挡单元布置在排气通道内部，并且位于燃料电池和鼓风机之间，该排气侧遮挡单元被构造成暂时地阻挡从燃料电池排出的反应空气，并且将反应空气保持在燃料电池的外周以将反应空气引入燃料电池。

在本发明的上述方面的实施方式中，可以采用以下较佳模式。

排气侧遮挡单元可以是可移动叶片，该可移动叶片具有打开/关闭状态，该打开/关闭状态产生响应燃料电池的状态而变换。可移动叶片在完全关闭状态下可以沿平行于构成燃料电池的电池的安装方向的方向设置。

期望的是：用于燃料电池的供气和排出结构可以进一步包括温度检测单元，该温度检测单元被构造成检测燃料电池内部或者周围的温度，其中，可移动叶片的打开/关闭状态基于温度检测单元检测出的检测温度而变换。

进一步期望的是，用于燃料电池的供气和排气结构进一步包括温度分布检测单元，该温度分布检测单元被构造成检测燃料电池内部或者周围的温度分布，其中，多个可移动叶片布置在垂直于构成燃料电池的电池的安装方向的方向上，并且多个可移动叶片的各自的打开/关闭状态基于温度分布检测单元检测出的温度分布而分别地变换。

排气侧遮挡单元可以设置在燃料电池附近的部分上。

排气侧遮挡单元可以被构造成形成大致U形或者大致V形的开口，该开口面对燃料电池。

进一步期望的是，进气侧遮挡单元部件布置在进气通道内部，并且被构造成利用排气侧遮挡单元的功能使经过燃料电池的反应空气的流动反向并且将反应空气引入燃料电池。

用于燃料电池的供气和排气结构可以较佳地设置用于安装有燃料电池的车辆，例如摩托车。

根据本发明的上述结构和特征，排气侧遮挡单元暂时地阻挡从燃料电池排出的反应空气，并且将反应空气保持在燃料电池的外周中，以将反应空气引入燃料电池。因此，反应空气被多次引入燃料电池并进行反应，从而促进温度的升高。这样能够将反应空气所经过的燃料电池迅速地加热到适当的工作温度，并且，因此，能够增强燃料电池在低温时的起动性能，而不会增加尺寸并且使其复杂化。

通过参考附图进行以下描述，本发明的本质、进一步特征功能和效果将变得更加明显。

附图说明

图1是显示应用了根据本发明的第一实施方式的用于燃料电池的供气和排气结构的小型摩托车的左视图；

图2是显示图1中的小型摩托车的左视图，其特别地显示了该小型摩托车的车身框架和燃料电池驱动系统；

图3是显示应用于图1和2中的小型摩托车的用于燃料电池的供气和排气结构的第一实施方式的立体图；