JP2000285951A - Fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料と空気中の酸
素とを反応させて電力を発生させる燃料電池スタックを
備えた燃料電池に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell having a fuel cell stack for generating electric power by reacting fuel with oxygen in air.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、燃料と空気中の酸素とを反応さ
せて電力を発生させる燃料電池スタックを別ブロックで
複数形成し、これら燃料電池スタックの各ブロックを外
装ケース内に並列に配置した燃料電池が知られている。2. Description of the Related Art In general, a plurality of fuel cell stacks for generating electric power by reacting fuel with oxygen in air are formed in separate blocks, and each block of these fuel cell stacks is arranged in parallel in an outer case. Batteries are known.
【0003】図6は、従来の外装ケース内の配置例を示
している。FIG. 6 shows an example of arrangement in a conventional outer case.
【0004】この外装ケース71には、複数の燃料電池
スタックの各ブロック73が並列に配置されている。各
ブロック73には、その両側面に空気の供給ダクト75
および排気ダクト77を備えるのが一般的である。空気
の供給ダクト75のそれぞれには空気ファン79が接続
され、各排気ダクト77にはそれぞれ略L字状に形成さ
れた導出ダクト81が接続されている。[0004] Each block 73 of a plurality of fuel cell stacks is arranged in parallel on the outer case 71. Each block 73 has an air supply duct 75 on both sides thereof.
And an exhaust duct 77. An air fan 79 is connected to each of the air supply ducts 75, and an outlet duct 81 formed in a substantially L shape is connected to each of the exhaust ducts 77.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、図6からも明らかなように、外装ケース71
の幅Wおよび長さLが大きくなるという問題がある。However, in the conventional configuration, as is apparent from FIG.
There is a problem that the width W and the length L are large.
【0006】そこで、本発明の目的は、上述した従来技
術が有する課題を解消し、外装ケースの小型化が図れる
燃料電池を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel cell which solves the above-mentioned problems of the prior art and can reduce the size of an outer case.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
燃料と空気中の酸素とを反応させて電力を発生させる燃
料電池スタックを別ブロックで複数形成し、これら燃料
電池スタックの各ブロックを外装ケース内に並列に配置
した燃料電池において、前記燃料電池スタックの各ブロ
ックの両側面に前記空気の供給ダクトおよび排気ダクト
を備え、各ダクトは前記ブロックの一端から他端に向け
て先細る略台形状、或いは略三角状を備え、各ブロック
は一端および他端の向きが交互に逆になるように外装ケ
ース内に並列に配置したことを特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention,
A fuel cell in which a plurality of fuel cell stacks for generating electric power by reacting fuel with oxygen in the air are formed in separate blocks, and the blocks of these fuel cell stacks are arranged in parallel in an outer case. The air supply duct and the exhaust duct are provided on both side surfaces of each block, each duct has a substantially trapezoidal shape or a substantially triangular shape tapering from one end of the block to the other end, and each block has one end and another. The end is arranged in parallel in the outer case so that the direction of the ends is alternately reversed.
【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載のも
のにおいて、各ブロックの排気ダクトを連通する排気マ
ニホルドを前記並置した各ブロックの上方空間或いは下
方空間に配置したことを特徴とするものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, an exhaust manifold communicating with an exhaust duct of each block is arranged in a space above or below each of the juxtaposed blocks. It is.
【0009】これらの発明では、燃料電池スタックを構
成する各ブロックに供給ダクトおよび排気ダクトが設け
られ、各ダクトは各ブロックの一端から他端に向けて先
細る略台形状(或いは略三角状)を備えており、各ブロ
ックは一端および他端の向きが交互に逆になるように外
装ケース内に並列に配置されるので、各ブロックの配置
に際し、デッドスペースが少なくなるので、コンパクト
に設計でき、外装ケースを小さくすることができる。In these inventions, each block constituting the fuel cell stack is provided with a supply duct and an exhaust duct, and each duct has a substantially trapezoidal (or substantially triangular) tapering from one end to the other end of each block. Since each block is arranged in parallel in the outer case so that the direction of one end and the other end is alternately reversed, the dead space is reduced when arranging each block, so it can be designed compactly. The outer case can be made smaller.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0011】図1において、1は燃料電池の外装ケース
を示している。この外装ケース1内には、燃料と空気中
の酸素とを反応させて電力を発生させる固体高分子形の
燃料電池スタック3が設けられている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an outer case of a fuel cell. In the outer case 1, a polymer electrolyte fuel cell stack 3 for generating electric power by reacting fuel with oxygen in the air is provided.
【0012】この燃料電池スタック3は、大容量の燃料
電池を構成するため、別ブロック3A〜3Cに区別して
複数形成され、これら燃料電池スタックの各ブロック3
A〜3Cは外装ケース1内に同一面内で並列に配置され
ている。各ブロック3A〜3Cで例えば1KWの電力が
出力されるとすれば、この燃料電池はその3倍の3KW
の電力を発生させることができる。In order to constitute a large-capacity fuel cell, a plurality of the fuel cell stacks 3 are formed separately in separate blocks 3A to 3C.
A to 3C are arranged in parallel in the same plane in the outer case 1. Assuming that each block 3A to 3C outputs, for example, 1 KW of electric power, this fuel cell is 3 KW which is three times as large as that.
Power can be generated.
【0013】この燃料電池スタック3の各ブロック3A
〜3Cには、燃料供給系10と空気供給系20とが接続
されている。Each block 3A of the fuel cell stack 3
3C, a fuel supply system 10 and an air supply system 20 are connected.
【0014】燃料供給系10は、複数本の水素ボンベを
収納した燃料電池用ボンベユニット11を備え、この燃
料電池用ボンベユニット11は燃料供給管路12を介し
て各ブロック3A〜3Cの燃料供給側に接続されてい
る。空気供給系20は空気ファン21を備え、この空気
ファン21は空気供給管路22を介して各ブロック3A
〜3Cの空気供給側に接続されている。The fuel supply system 10 includes a fuel cell cylinder unit 11 containing a plurality of hydrogen cylinders. The fuel cell cylinder unit 11 supplies a fuel to each of the blocks 3A to 3C via a fuel supply line 12. Connected to the side. The air supply system 20 includes an air fan 21. The air fan 21 is connected to each block 3A via an air supply line 22.
~ 3C is connected to the air supply side.
【0015】また、燃料電池スタック3の各ブロック3
A〜3Cには、燃料排気管路30と空気排気管路40と
が接続されている。Each block 3 of the fuel cell stack 3
A fuel exhaust line 30 and an air exhaust line 40 are connected to A to 3C.
【0016】各ブロック3A〜3Cは、図2に示すよう
に、ガスセパレータ3aと、リブ付き基板3bと、水素
極(アノード)3cと、電解質3dと、酸素極(カソー
ド)3eと、リブ付き基板3fとを組み合わせてセル1
00を構成し、各セル100を積層することにより構成
されている。As shown in FIG. 2, each of the blocks 3A to 3C has a gas separator 3a, a ribbed substrate 3b, a hydrogen electrode (anode) 3c, an electrolyte 3d, an oxygen electrode (cathode) 3e, Cell 1 by combining with substrate 3f
00, and each cell 100 is laminated.
【0017】そして、水素が矢印X1で示すように水素
極(アノード)3cに供給され、酸素が矢印X2で示す
ように酸素極(カソード)3eに供給され、図3に示す
ように、この酸素と水素間で反応し、電子イオンが水素
極3cから酸素極3eに流れてその結果、電力が出力さ
れる。Then, hydrogen is supplied to a hydrogen electrode (anode) 3c as shown by an arrow X1, and oxygen is supplied to an oxygen electrode (cathode) 3e as shown by an arrow X2. As shown in FIG. And hydrogen, the electron ions flow from the hydrogen electrode 3c to the oxygen electrode 3e, and as a result, electric power is output.
【0018】この実施形態では、図4に示すように、燃
料電池スタック3の各ブロック3A〜3Cの両側面に空
気の供給ダクト51および排気ダクト53(53a〜5
3c)を備え、供給ダクト51にはそれぞれ空気ファン
54が接続されている。In this embodiment, as shown in FIG. 4, air supply ducts 51 and exhaust ducts 53 (53a to 53a) are provided on both sides of each of the blocks 3A to 3C of the fuel cell stack 3.
3c), and an air fan 54 is connected to each of the supply ducts 51.
【0019】各ダクト51,53は、各ブロック3A〜
3Cの一端H1から他端H2に向けて先細る略台形状
(或いは略三角状)を備えている。そして、各ブロック
3A〜3Cは一端H1および他端H2の向きが交互に逆
になるように外装ケース1内に同一面内で並列に配置さ
れている。Each of the ducts 51 and 53 is formed of each of the blocks 3A to 3A.
3C has a substantially trapezoidal (or substantially triangular) shape that tapers from one end H1 to the other end H2. The blocks 3A to 3C are arranged in parallel in the same plane in the outer case 1 so that the directions of the ends H1 and H2 are alternately reversed.
【0020】これによれば、各ブロック3A〜3Cの配
置に際し、図4からも明らかなように、デッドスペース
がほとんどなるので、コンパクトに設計でき、外装ケー
ス1を小さくすることができる。According to this, when arranging the blocks 3A to 3C, as is apparent from FIG. 4, almost all dead spaces are provided, so that the outer case 1 can be made compact and the outer case 1 can be made smaller.
【0021】この実施形態において、各ブロック3A〜
3Cの排気ダクト53a〜53cは、図5に示すよう
に、各ブロック3A〜3Cの下方空間(或いは上方空
間)で排気マニホルド57に接続され、排気空気は、こ
の排気マニホルド57を通じて排気口58に導かれ、こ
こから外部に排気される。In this embodiment, each of the blocks 3A to 3A
As shown in FIG. 5, the exhaust ducts 53a to 53c of the 3C are connected to the exhaust manifold 57 in the lower space (or upper space) of each of the blocks 3A to 3C, and the exhaust air flows to the exhaust port 58 through the exhaust manifold 57. It is guided and exhausted from here.
【0022】この実施形態では、各ブロック3A〜3C
の上方空間に制御器61および電力変換器63等が配置
され、排気マニホルド57の下方空間に各ブロック3A
〜3Cの冷却用の水ポンプ65、水タンク66等が配置
されている。In this embodiment, each of the blocks 3A to 3C
A controller 61 and a power converter 63 are arranged in a space above the exhaust manifold 57, and each block 3A is arranged in a space below the exhaust manifold 57.
A water pump 65, a water tank 66, etc., for cooling down to 3C are arranged.
【0023】以上の各種機器類の配置構成によって、外
装ケース1がコンパクト化されるので、大容量の燃料電
池を小型化できる。With the arrangement of the various devices described above, the outer case 1 is made compact, so that a large-capacity fuel cell can be miniaturized.
【0024】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明はこれに限定されるものでないことは明
らかである。Although the present invention has been described with reference to one embodiment, it is apparent that the present invention is not limited to this.
【0025】[0025]
【発明の効果】これらの発明では、燃料電池スタックを
構成する各ブロックに供給ダクトおよび排気ダクトが設
けられ、各ダクトは各ブロックの一端から他端に向けて
先細る略台形状或いは略三角状を備え、各ブロックは一
端および他端の向きが交互に逆になるように外装ケース
内に並列に配置されるので、各ブロックの配置に際し、
デッドスペースが少なくなるので、コンパクトに設計で
き、外装ケースを小さくすることができる。In these inventions, each block constituting the fuel cell stack is provided with a supply duct and an exhaust duct, and each duct has a substantially trapezoidal shape or a substantially triangular shape tapering from one end to the other end of each block. Since each block is arranged in parallel in the outer case so that the directions of one end and the other end are alternately reversed, when arranging each block,
Since the dead space is reduced, a compact design can be achieved and the size of the outer case can be reduced.
【図1】本発明による燃料電池の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel cell according to the present invention.
【図2】燃料電池スタックの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fuel cell stack.
【図3】燃料電池の原理説明図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of a fuel cell.
【図4】燃料電池の平面図である。FIG. 4 is a plan view of a fuel cell.
【図5】燃料電池の側面図である。FIG. 5 is a side view of a fuel cell.
【図6】従来の燃料電池の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a conventional fuel cell.
3 燃料電池スタック 3A〜3C 各ブロック 51 供給ダクト 53、53a〜53c 排気ダクト 54 空気ファン 57 排気マニホルド 58 排気口 3 Fuel Cell Stack 3A to 3C Each Block 51 Supply Duct 53, 53a to 53c Exhaust Duct 54 Air Fan 57 Exhaust Manifold 58 Exhaust Port
Claims (2)
を発生させる燃料電池スタックを別ブロックで複数形成
し、これら燃料電池スタックの各ブロックを外装ケース
内に並列に配置した燃料電池において、 前記燃料電池スタックの各ブロックの両側面に前記空気
の供給ダクトおよび排気ダクトを備え、各ダクトは前記
ブロックの一端から他端に向けて先細る略台形状、或い
は略三角状を備え、各ブロックは一端および他端の向き
が交互に逆になるように外装ケース内に並列に配置した
ことを特徴とする燃料電池。1. A fuel cell in which a plurality of fuel cell stacks for generating electric power by reacting fuel with oxygen in air are formed in separate blocks, and each block of the fuel cell stack is arranged in parallel in an outer case. An air supply duct and an exhaust duct are provided on both sides of each block of the fuel cell stack, and each duct has a substantially trapezoidal shape or a substantially triangular shape tapering from one end to the other end of the block. A fuel cell, wherein the blocks are arranged in parallel in an outer case such that the directions of one end and the other end are alternately reversed.
排気マニホルドを前記並置した各ブロックの上方空間或
いは下方空間に配置したことを特徴とする請求項1記載
の燃料電池。2. The fuel cell according to claim 1, wherein an exhaust manifold communicating with the exhaust duct of each of the blocks is arranged in a space above or below each of the juxtaposed blocks.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11093117A JP2000285951A (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11093117A JP2000285951A (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Fuel cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000285951A true JP2000285951A (en) | 2000-10-13 |
Family
ID=14073589
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11093117A Pending JP2000285951A (en) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | Fuel cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000285951A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8257878B2 (en) | 2005-10-20 | 2012-09-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Semi-passive type fuel cell system |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11093117A patent/JP2000285951A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8257878B2 (en) | 2005-10-20 | 2012-09-04 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Semi-passive type fuel cell system |
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