一、作品摘要

1. 國立勤益科技大學 冷凍空調與能源系 實務專題成果展 具直接甲醇燃料電池之小型空氣濾淨器設計與製作 指導教授：管衍德 組別：第12組 專題學生：許隆凱、陳琮淮、王家祐、張鎰成、邱賀楷 三、系統說明 一、作品摘要 隨著科技日新月異的腳步，環境保護與能源問題最令人憂心，近年來原油產量逐年下降而價格卻逐年攀升，造成經濟的波動與通貨膨脹。世界各國皆產生能源危機而尋找與開發新興能源成為當務之急，其中燃料電池是十分受到重視的未來替代能源之一，各國政府與許多公司皆投資龐大之人力 、物力與金錢開發。在各種燃料電池之中，直接甲醇燃料電池(Direct Methanol Fuel Cell , DMFC) 為最具有可應用至低功率之 3Ｃ 產品之潛力。本研究為探討直接甲醇燃料電池之性能分析與應用，研究中包含了架設自動化負載控制平台與自動化測量平台，並以實驗量測方式對直接甲醇燃料電池做有系統之性能分析，進而探討拍翼式風扇對DMFC Module性能影響，並利用DMFC 供應空氣濾淨機電源。 DMFC Module DMFC Tank Pump 氣流產生器 On/Off DC-DCConverter 指示燈 空氣濾淨器 燃料管路 電源線路 本研究調配10%常溫甲醇水濃液，以循環之方式使用 Pump 輸送供應至DMFC Module， DMFC Module的輸出電壓經由DC -DC經 Converter 進行電壓轉換，以提升電池模組之輸出電壓；升壓後可穩定供應電源至 Pump、指示燈、空氣濾淨器與氣流產生器。 二、研究流程 四、實驗成果、作品特色 本研究主要分成三大部份，分述如下： 第一部份架設自動化負載控制平台與測量平台，由實驗數據 繪製性能曲線，判斷電池運作效能與性能優劣；影響直接甲醇燃 料電池 (DMFC) 性能的因素眾多，研究中針對變更環境參數，設 定不同參數組合進行實驗，探討各種因子對電池的影響，找出利 於電池發揮最大效能之環境參數。 第二部份為探討如何利用DMFC的特性應用於桌上型空氣濾 淨器與可行性。由於桌上型空氣濾淨器之工作電壓與燃料電池模 組輸出電壓有異，藉由直接甲醇燃料電池模組 (DMFC Module) 性能量測分析，再視其需求調整燃料電池模組之數量，並搭配直 流變壓器(DC-DC Converter)，變更系統機構設計與製作。 第三部份為將DMFC應用於氣流產生器 (Butterfly Fan,BFF)， 氣流產生器動作原理為利用電磁原理，產生磁場帶動薄膜振動使周 圍空氣流動，可改變燃料電池堆之陰極端氣流流場，增加陰極端 氧氣含量，促使燃料電池堆性能增加。 (D) 實體圖 (F) (H) (G) (A)氣流產生器 (B)USB接頭平台(C)LED燈(D)微型泵浦 (E)空氣濾淨器(F)燃料槽(G) DC-DC Converter(H)電源開關 1.電化學反應所產生之熱能，可有效利用於DMFC Module之性能提升。 2.氣流產生器放置於DMFC Module 可有效使電池性能提升。 3.氣流產生器與DMFC Module 成功整合於一系統中。 4.氣流產生器置於DMFC Module所組成之電源供應端，可提供空氣濾淨 機工作之電源。