一种降温装置、甲醇水重整制氢设备及发电设备

技术领域

本发明涉及温度控制技术领域，尤其是涉及一种降温装置、甲醇水重整制氢设备及发电设备。

背景技术

随着燃料电池的不断发展，利用先进的甲醇蒸气重整技术──变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体，经过进一步的后处理，可以有效降低燃料电池反应中的能耗，具有广阔的应用前景。

在甲醇重整制氢反应过程中，甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下，经催化剂的作用，发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应等，生成氢和二氧化碳，这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统，其中一部分反应是吸热反应，另一部分反应是放热反应，不同的反应之间的需求温度均不相同。

现如今，通过设置能够升温或降温的装置来满足不同化学反应所需的温度，例如现有技术中的降温装置，通过设置复杂的流道来增加气体通道长度(例如将散热通道设为S型或者Z型)，进而达到散热的目的，但这种降温装置因为需要较大的散热面积，导致装置的结构复杂，且散热效果较差，无法实现均匀散热。

发明内容

本发明提供一种降温装置、甲醇水重整制氢设备及发电设备，以解决现有的降温装置结构复杂，散热效果较差的技术问题，通过设置填充有陶瓷球的降温装置，简化了降温装置的结构，实现了较佳的散热效果。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种降温装置，包括壳体；

所述壳体表面开设有进气口与出气口，且所述壳体内设有散热腔，所述散热腔的进气端与所述进气口连通，所述散热腔的出气端与所述出气口连通；

所述散热腔内填充有若干数量的陶瓷球。

作为其中一种优选方案，所述陶瓷球的直径为2mm。

作为其中一种优选方案，所述散热腔内还设有固定挡板，所述固定挡板上开设有多个均匀分布的通气孔。

作为其中一种优选方案，所述固定挡板包括第一固定挡板与第二固定挡板；

所述第一固定挡板设于靠近所述进气端的一侧；

所述第二固定挡板设于靠近所述出气端的一侧。

作为其中一种优选方案，所述通气孔的直径范围为0.5mm～1mm。

作为其中一种优选方案，所述壳体表面还设有连通所述散热腔的散热口，所述散热口中设有散热风扇。

作为其中一种优选方案，所述壳体内还设有散热通道，所述散热通道设于所述出气端与所述出气口之间。

作为其中一种优选方案，所述散热通道内设有温度传感器。

本发明另一实施例提供了一种甲醇水重整制氢设备，包括如上所述的降温装置。

本发明又一实施例提供了一种发电设备，包括氢燃料电池，以及如上所述的甲醇水重整制氢设备；

所述甲醇水重整制氢设备与所述氢燃料电池连接，以供所述氢燃料电池生成直流电。

相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于，不同于现有技术中通过调整散热面积来实现降温的原理，本发明将陶瓷球作为散热载体，填充在散热腔内进行散热，由于陶瓷球具有蓄热、增大接触面积的作用，当高温气体通过填充有陶瓷球的散热腔时，气体通过陶瓷球之间的缝隙在腔体内均匀扩散，均匀散热，从而使得通过陶瓷球后的气体温度降低。整个降温装置的结构简单，散热效果稳定可靠。

附图说明

图1是本发明其中一种实施例中的降温装置的结构示意图；

其中，1、壳体；11、进气口；12、出气口；13、散热腔；14、第一固定挡板；15、第二固定挡板；16、散热风扇；17、散热通道；18、温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明一实施例提供了一种降温装置，具体的，请参见图1，图1示出为本发明其中一种实施例中的降温装置的结构示意图，其包括壳体1；

所述壳体1表面开设有进气口11与出气口12，且所述壳体1内设有散热腔13，所述散热腔13的进气端与所述进气口11连通，所述散热腔13的出气端与所述出气口12连通；

所述散热腔13内填充有若干数量的陶瓷球(图中陶瓷球未显示，进气端与出气端未用标号显示)。

应当说明的是，陶瓷球具有蓄热的有益效果，在本发明实施例中起到关键的散热作用，同时由于球体的形体结构，与气体的接触面积增大，当高温气体通过布满陶瓷球的腔体空间时，高温气体在陶瓷球之间均匀扩散，从而实现了均匀的散热效果。陶瓷球的数量由实际的降温需求而决定，在本发明实施例中，陶瓷球填满整个散热腔，腔体内部的空间是经过模拟仿真计算出的最优空间，从而使得高温气体通过时能够充分均匀地冷却。

优选地，在上述实施例中，所述陶瓷球的直径为2mm。在散热腔的空间内选择使用2mm尺寸的陶瓷球可以保证通过的气体达到充分冷却的效果。如若增大陶瓷球直径，则陶瓷球间的间隙变大，冷却效果变差；如若减小陶瓷球直径，则散热腔体内可填充陶瓷球的质量增加，整个降温装置的成本变高。

作为一种优选方案，所述散热腔13内还设有固定挡板，所述固定挡板上开设有多个均匀分布的通气孔。固定挡板的作用是固定散热腔13内的陶瓷球，从而提高降温装置的稳定性。

高温气体由壳体1表面的进气口11引入，进入散热腔13内，优选地，在散热腔13内的固定挡板有两块，分别为第一固定挡板14与第二固定挡板15；所述第一固定挡板14设于靠近所述进气端的一侧；所述第二固定挡板15设于靠近所述出气端的一侧。

固定挡板上均匀分布有多个通气孔，优选地，所述通气孔的直径范围为0.5mm～1mm，是的气体能够均匀地通过固定挡板，进入布满陶瓷球空间内。当然，通气孔的尺寸既要保证气体可以均匀通过固定挡板进入到后续的催化剂层，又要保证陶瓷球不会堵住通气孔或者漏出通气孔。

优选地，在上述实施例中，所述壳体1表面还设有连通所述散热腔13的散热口，所述散热口中设有散热风扇16。在装有陶瓷球腔体的外部根据需求面积增加不同功率的散热风扇，等到气体通过，陶瓷球温度达到要求时对应关闭风扇，以此构成了陶瓷球和风扇的散热组合，对整个腔体及陶瓷球进行散热，从而提高了降温装置的气体散热效果。

优选地，在上述实施例中，所述壳体1内还设有散热通道17，所述散热通道17设于所述出气端与所述出气口之间。当然，在气体通过散热通道后，也可根据实际的需求，在降温装置内设置反应腔，以供降温后的气体直接与催化剂进行反应，从而提高后续的化学反应效果；此外，也可在散热通道后设置其他降温或升温腔体，由实际的反应需求所决定。

需要说明的是，散热通道17内设有温度传感器18，用于检测经散热腔13散热后的气体温度值，以供技术人员根据不同的实际温度需求对应调整散热风扇等器件的后续操作。

本发明另一实施例提供了一种甲醇水重整制氢设备，包括如上所述的降温装置。

本发明又一实施例提供了一种发电设备，包括氢燃料电池，以及如上所述的甲醇水重整制氢设备；

所述甲醇水重整制氢设备与所述氢燃料电池连接，以供所述氢燃料电池生成直流电。

本发明实施例提供的降温装置、甲醇水重整制氢设备及发电设备，不同于现有技术中通过调整散热面积来实现降温的原理，本发明将陶瓷球作为散热载体，填充在散热腔内进行散热，由于陶瓷球具有蓄热、增大接触面积的作用，当高温气体通过填充有陶瓷球的散热腔时，气体通过陶瓷球之间的缝隙在腔体内均匀扩散，均匀散热，从而使得通过陶瓷球后的气体温度降低。整个降温装置的结构简单，散热效果稳定可靠。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。