Rozvodná deska palivového článku

0573599 - ÚT 2024 RIV cze P - Patentový dokument
Tesař, Václav - Němec, Tomáš
Rozvodná deska palivového článku.
[Flow field plate for fuel cells.]
2022. Vlastník: Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i. Datum udělení patentu: 21.12.2022. Číslo patentu: 309461. Teritoriální ochrana: národní patent v členském státě EU .
Grant CEP: GA TA ČR(CZ) TM01000018
Institucionální podpora: RVO:61388998
Klíčová slova: hydrogen fuel cell * flow field design * water flooding
Obor OECD: Mechanical engineering
https://isdv.upv.cz/doc/FullFiles/Patents/FullDocuments/309/309461.pdf

Předmětem vynálezu je rozvodná deska v palivových článcích jako zdrojích elektrické energie do nichž se přivádí plynné palivo a vzduch jako okysličovadlo a vyvádí se generovaný elektrický proud. Jednou z výhod těchto článků je že zplodiny reakce neznečisťují ovzduší protože je to čistá voda. Tato voda ve formě kapek držených povrchovým napětím v dosavadních provedeních rozvodných desek blokuje dutiny pro průtok plynů. Tím zhoršuje účinnost přeměny a je žádoucí ji odstranit. Podle vynálezu je to řešeno zvláštním tvarováním dutin v rozvodných deskách, kterými se ve vstupní části dutin vyvolají samobuzené periodické oscilace protékajícího plynu. Po část periody oscilací krátkodobě zvýšený průtok působí intenzívní hydrodynamickou silou na kapky vody a strhává je s sebou směrem k vývodnímu otvoru z desky. Tím se potlačí dosavadní problémy způsobené zaplavením části dutin vodou. Oscilace průtoku také promícháváním zvyšují účinnost probíhajícího procesu přeměny.

It is an object of the invention to provide a flow field plate for fuel cells which serve as sources of electrical energy and to which gaseous fuel and air as an oxidizer are supplied. One of the advantages of fuel cells is that the by-products of the reaction do not pollute the air, since it is pure water. Water in the form of droplets, held in place by surface tension, blocks pathways for gas flow in existing flow field plate designs. As a result, the conversion efficiency decreases. According to the invention, this problem is solved by a special design of the cavities in the flow field plates, which cause self-excited periodic oscillations of the flowing gas in the inlet region of the cavities. During part of the oscillation period, the momentarily increased flow exerts an intense hydrodynamic force on the water droplets, pulling them along toward the outlet of the plate. This suppresses the earlier problems caused by flooding of part of the pathways with water. The flow oscillations also increase the efficiency of the ongoing conversion process by efficiently removing product water vapor.
Trvalý link: https://hdl.handle.net/11104/0344070