[发明专利]用于净化燃料电池中的氧化气体的装置和方法

权利要求书

1.一种用于燃料电池(7)的氧化气体净化装置(1)，其特征在于包括：

压缩机(2)，设置在通至所述燃料电池的氧化气体供给通路中，该压缩机(2)压缩氧化气体并输送出所述氧化气体；

冷却装置(4)，设置在所述压缩机下游的所述氧化气体供给通路中，该冷却装置(4)冷却穿过所述冷却装置的所述氧化气体；

吸附剂单元(5b)，设置在所述冷却装置下游的所述氧化气体供给通路中，该吸附剂单元(5b)容纳吸附剂，所述吸附剂在设定的吸附温度下吸附从所述冷却装置输送出的氧化气体中包含的杂质，并且在高于所述设定的吸附温度的设定的热再生温度下释放所吸附的杂质；和

控制器(11)，该控制器(11)控制所述冷却装置的运行以冷却所述压缩机输送出的温度等于或高于所述设定的热再生温度的氧化气体，使得在所述燃料电池运行时使所述吸附剂达到用于吸附操作的所述设定的吸附温度，和使得在热再生所述吸附剂时使所述吸附剂达到用于热再生操作的所述设定的热再生温度。

2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述压缩机在吸附操作期间和在热再生操作期间输送出温度高于所述设定的吸附温度的氧化气体，所述冷却装置在热再生操作期间冷却所述氧化气体的程度小于在吸附操作期间的冷却程度。

3.根据权利要求1和2中任一项所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中，所述冷却装置包括用于所述燃料电池的冷却剂在其中流动的流动通路，通过在所述流动通路中流动的冷却剂和穿过所述冷却装置的氧化气体之间的热交换来冷却所述氧化气体，所述控制器控制冷却剂的流动量，使得在热再生操作期间所述流动通路中的冷却剂的流动量小于在吸附操作期间的冷却剂的流动量。

4.根据权利要求3所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述冷却装置在所述流动通路中具有冷却剂流调节阀(9)，所述控制器控制所述冷却剂流调节阀的打开量以调节所述流动通路中的所述冷却剂的流动量。

5.根据权利要求4所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述氧化气体净化装置还包括：

温度传感器(12)，设置在所述冷却装置下游和所述吸附剂单元上游的所述氧化气体供给通路中，以检测所述氧化气体的温度，其中所述控制器控制所述冷却剂流调节阀的打开量，以将所述温度传感器检测的温度调节至设定的温度。

6.根据权利要求3所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述冷却装置具有设置在所述流动通路中的水泵(8)，所述控制器控制所述水泵以调节在所述流动通路中流动的冷却剂的流动量。

7.根据权利要求1和2中任一项所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述控制器控制所述压缩机的排出压力，使得在热再生操作期间的排出压力高于吸附期间的排出压力。

8.根据权利要求1和2中任一项所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述控制器控制所述冷却装置以在完成热再生操作之后将所述吸附剂的温度调节至所述设定的吸附温度。

9.根据权利要求1和2中任一项所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述氧化气体净化装置还包括：

分支通路(17)，该分支通路(17)在所述吸附剂单元和所述燃料电池之间的分支部分从所述氧化气体供给通路中分支出来；和

引导机构(13、13a和13b)，该引导机构(13、13a和13b)将所述压缩机输送出的氧化气体引导至所述燃料电池侧或所述分支通路侧，

其中所述控制器控制所述引导机构，使得在吸附操作期间将来自所述吸附剂单元的氧化气体输送到所述燃料电池侧和在热再生操作期间将来自所述吸附剂单元的氧化气体送到所述分支通路侧。

10.根据权利要求9所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述引导机构是三通阀。

11.根据权利要求9所述的用于燃料电池的氧化气体净化装置，其中所述引导机构由两个阀形成，其中一个阀设置在所述燃料电池和所述分支部分之间的所述氧化气体供给通路中，以将从所述吸附剂单元输送出的氧化气体引导至所述燃料电池侧，另一个阀设置在所述分支通路中，以将从所述吸附单元中输送出的氧化气体引导至所述分支通路侧。