JP2003288924A - 燃料電池システム用凝縮器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、燃料電池から流出する排ガス中の
水蒸気を再利用水として回収する燃料電池システム用凝
縮器に関し、気水分離器を不要にすることを目的とす
る。 【解決手段】 チューブ１３とフィン１５とを交互に積
層したコア部１１の両側に、前記チューブ１３に連通す
るタンク１７，１９を配置するとともに、ガス流入口２
７から入口側タンク部２３に流入した燃料電池４３から
の水蒸気を含んだ排ガスを、前記チューブ１３を介して
出口側タンク部２５に導き、出口側タンク部２５のガス
流出口１７ｂから前記排ガスを流出する燃料電池システ
ム用凝縮器において、前記出口側タンク部２５内に、前
記チューブ１３から流出した排ガスから凝縮水を分離す
る気水分離手段２９を配置するとともに、前記出口側タ
ンク部２５に、分離された前記凝縮水を排出する排出口
１７ｃを設けてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池から流出
する排ガス中の水蒸気を再利用水として回収する燃料電
池システム用凝縮器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、燃料電池を用いた自動車の開発が
行われており、このような燃料電池自動車では、燃料電
池から流出する排ガス中の水蒸気を再利用水として回収
することが行われている。

【０００３】図１７は、従来の純水回収システムを概略
的に示すもので、この純水回収システムでは、燃料電池
１で発生した排ガスが、空冷の凝縮器２に導かれ、空気
により冷却され凝縮水を含んだ排ガスになる。

【０００４】凝縮水を含んだ排ガスは、気水分離器３に
導かれ、凝縮水と排ガスとに分離され、分離された排ガ
スは、大気中に排出される。

【０００５】一方、分離された凝縮水は、水タンク４に
導かれ、純水として回収される。

【０００６】水タンク４内の純水は、水ポンプ５により
冷却器６に循環され、所定の温度に冷却される。

【０００７】そして、水タンク４内の純水は、水ポンプ
７により、燃料電池１側に供給され、例えば、空気供給
系の加湿、冷却系の冷却水として使用される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の純水回収システムでは、空冷の凝縮器２によ
り、排ガス中の水蒸気を凝縮し、気水分離器３により凝
縮水とガスとを分離しているため、凝縮器２の他に、気
水分離器３が必要になり、システムが大掛かりになると
いう問題があった。

【０００９】また、凝縮器２の出口では、凝縮水を含ん
だ排ガスは、通常過熱状態にあるため、この排ガスを、
配管８により気水分離器３に移送すると、移送中に凝縮
水がミストになり、排ガス中に蒸発し、気水分離器３で
分離される凝縮水の量が減少するという問題があった。

【００１０】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、気水分離器を不要にすることがで
きる燃料電池システム用凝縮器を提供することを目的と
する。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の燃料電池シス
テム用凝縮器は、チューブとフィンとを交互に積層した
コア部の両側に、前記チューブに連通するタンクを配置
するとともに、ガス流入口から入口側タンク部に流入し
た燃料電池からの水蒸気を含んだ排ガスを、前記チュー
ブを介して出口側タンク部に導き、出口側タンク部のガ
ス流出口から前記排ガスを流出する燃料電池システム用
凝縮器において、前記出口側タンク部内に、前記チュー
ブから流出した排ガスから凝縮水を分離する気水分離手
段を配置するとともに、前記出口側タンク部に、分離さ
れた前記凝縮水を排出する排出口を設けてなることを特
徴とする。

【００１２】請求項２の燃料電池システム用凝縮器は、
請求項１記載の燃料電池システム用凝縮器において、前
記気水分離手段は、前記チューブから前記出口側タンク
部内に流出した排ガスを水平方向にジグザグ状に導くエ
リミネータを有していることを特徴とする。

【００１３】請求項３の燃料電池システム用凝縮器は、
請求項１記載の燃料電池システム用凝縮器において、前
記気水分離手段は、前記チューブから前記出口側タンク
部内に流出した排ガスを上下方向に向きを変えて流す複
数の案内板を備えたエリミネータを有し、前記排ガスを
上方に案内する案内板の間隔が、前記排ガスを下方に案
内する案内板の間隔より広くされていることを特徴とす
る。

【００１４】請求項４の燃料電池システム用凝縮器は、
請求項２または請求項３記載の燃料電池システム用凝縮
器において、前記気水分離手段は、前記エリミネータを
通過した排ガスに衝突し排ガスの流れを迂回させて前記
ガス流出口に導くバッフルプレートを有していることを
特徴とする。

【００１５】請求項５の燃料電池システム用凝縮器は、
請求項２ないし請求項４のいずれか１項記載の燃料電池
システム用凝縮器において、前記気水分離手段は、前記
エリミネータで分離された前記凝縮水を前記排ガスの流
れから分離するドレンボードを有していることを特徴と
する。

【００１６】（作用）請求項１の燃料電池システム用凝
縮器では、燃料電池からの水蒸気を含んだ排ガスが、ガ
ス流入口から入口側タンク部に流入し、チューブを介し
て出口側タンク部に導かれる間に、コア部を通過する空
気と熱交換して冷却され、排ガス中の水蒸気が凝縮さ
れ、凝縮水を含んだ排ガスになる。

【００１７】そして、凝縮水を含んだ排ガスが、チュー
ブから出口側タンク部に流出すると、出口側タンク部内
に配置される気水分離手段により、排ガスから凝縮水が
分離され、凝縮水を分離された排ガスは、ガス流出口か
ら大気中に排出され、凝縮水は、排出口から排出され
る。

【００１８】請求項２の燃料電池システム用凝縮器で
は、エリミネータにより、チューブから出口側タンク部
内に流出した排ガスが、水平方向にジグザグ状に導か
れ、これにより排ガスから凝縮水が確実に分離される。

【００１９】請求項３の燃料電池システム用凝縮器で
は、エリミネータの案内板により、チューブから出口側
タンク部内に流出した排ガスが上下方向に向きを変えて
流され、これにより、排ガスから凝縮水が分離される。

【００２０】そして、排ガスを上方に案内する案内板の
間隔を、排ガスを下方に案内する案内板の間隔より広く
したので、排ガスの上昇時の流速が、下降時の流速より
遅くなり、これにより、凝縮水の液滴の上昇が防止さ
れ、液滴の下降が促進される。

【００２１】請求項４の燃料電池システム用凝縮器で
は、エリミネータを通過した排ガスが、バッフルプレー
トに衝突すると、エリミネータで除去されずに排ガス中
に残存していた小さな水滴が滴下され、排ガスから凝縮
水がより確実に分離される。

【００２２】請求項５の燃料電池システム用凝縮器で
は、ドレンボードにより、エリミネータで分離された凝
縮水が、排ガスの流れから分離され、排出口に導かれ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。

【００２４】図１および図２は、図３の要部の詳細を示
しており、図３は、本発明の燃料電池システム用凝縮器
の第１の実施形態を示している。

【００２５】図３において符号１１は、水平に配置され
るコア部を示している。

【００２６】このコア部１１は、例えば、ステンレス鋼
からなる扁平状のチューブ１３と、コルゲートフィン１
５とを交互に積層して構成されている。

【００２７】コア部１１の両側には、例えば、ステンレ
ス鋼製の円筒状のパイプからなるタンク１７，１９が軸
長方向を水平にして配置されている。

【００２８】タンク１７，１９には、軸長方向に間隔を
置いて、チューブ１３の端部が挿入されるチューブ穴１
７ａ，１９ａが形成されている。

【００２９】この実施形態では、一方のタンク１７が仕
切板２１により仕切られ、入口側タンク部２３と出口側
タンク部２５が形成されている。

【００３０】入口側タンク部２３には、燃科電池からの
水蒸気を含んだ排ガスＧを流人するための入口パイプ２
７が開口されている。

【００３１】そして、出口側タンク部２５内には、チュ
ーブ１３から流出した排ガスから凝縮水を分離する気水
分離手段２９が配置されている。

【００３２】図１および図２は、出口側タンク部２５お
よび気水分離手段２９の詳細を示すもので、気水分離手
段２９は、例えば、ステンレス鋼からなるエリミネータ
３１，バッフルプレート３３およびドレンボード３５を
有している。

【００３３】エリミネータ３１は、チューブ１３から出
口側タンク部２５内に流出した排ガスＧを水平方向にジ
グザグ状に導く作用をする。

【００３４】このエリミネータ３１は、図１に示すよう
に、多数のくの字状の案内板３７を、出口側タンク部２
５の軸長方向に間隔を置いて、平行に配置して構成され
ている。

【００３５】また、各案内板３７は、図２に示すよう
に、出口側タンク部２５内に垂直に配置され、案内板３
７の折曲部３７ａが、出口側タンク部２５の略中央に位
置されている。

【００３６】案内板３７の上端の両側は、出口側タンク
部２５の内面に当接されている。

【００３７】出口側タンク部２５のチューブ１３と反対
側の側面には、ガス流出口１７ｂが形成され、このガス
流出口１７ｂに出口パイプ３９が水平に接続されてい
る。

【００３８】そして、出口側タンク部２５内のエリミネ
ータ３１とガス流出口１７ｂとの間に、バッフルプレー
ト３３が垂直に配置されている。

【００３９】このバッフルプレート３３は、エリミネー
タ３１を通過した排ガスに衝突し排ガスの流れを迂回さ
せてガス流出口１７ｂに導く作用をする。

【００４０】バッフルプレート３３の上端は、ガス流出
口１７ｂの上端より多少上方に位置されている。

【００４１】また、バッフルプレート３３の下部には、
図４に示すように、出口側タンク部２５の軸長方向に間
隔を置いて、多数の穴部３３ａが形成されている。

【００４２】この小径穴３３ａは、図２に示すように、
ガス流出口１７ｂの下端より下方となる位置に形成され
ている。

【００４３】出口側タンク部２５内におけるエリミネー
タ３１の下方には、ドレンボード３５が水平に配置され
ている。

【００４４】このドレンボード３５は、エリミネータ３
１で分離された凝縮水Ｗを排ガスの流れから分離する作
用をする。

【００４５】ドレンボード３５は、図２に示すように、
チューブ穴１７ａおよびガス流出口１７ｂより下方とな
る位置に配置されている。

【００４６】このドレンボード３５には、多数の穴部３
５ａが形成されている。

【００４７】出口側タンク部２５の下面には、分離され
た凝縮水を排出する排出口１７ｃが形成されている。

【００４８】この排出口１７ｃには、排出パイプ４１が
垂直に接続されている。

【００４９】なお、この実施形態では、気水分離手段２
９は、エリミネータ３１の案内板３７およびバッフルプ
レート３３を、ドレンボード３５にろう付けして製造さ
れている。

【００５０】上述した燃料電池システム用凝縮器では、
図３に示したように、燃料電池からの水蒸気を含んだ排
ガスＧが、入口パイプ２７から入口側タンク部２３に流
入し、チューブ１３およびタンク１９を介して出口側タ
ンク部２５に導かれる間に、コア部１１を通過する空気
と熱交換して冷却され、排ガス中の水蒸気が凝縮され、
凝縮水を含んだ排ガスになる。

【００５１】そして、凝縮水を含んだ排ガスＧが、図１
および図２に示したように、チューブ１３から出口側タ
ンク部２５に流出すると、出口側タンク部２５内に配置
されるエリミネータ３１により、チューブ１３から出口
側タンク部２５内に流出した排ガスが、水平方向にジグ
ザグ状に導かれ、これにより排ガスから凝縮水Ｗが分離
され、案内板３７に沿って下方に滴下する。

【００５２】さらに、エリミネータ３１を通過した排ガ
スが、バッフルプレート３３に衝突すると、エリミネー
タ３１で除去されずに排ガス中に残存していた小さな水
滴がバッフルプレート３３に沿って滴下され、排ガスか
ら凝縮水がより確実に分離される。

【００５３】そして、凝縮水を分離された排ガスは、出
口パイプ３９から大気中に排出される。

【００５４】なお、出口パイプ３９側に流出した排ガス
中の小さな水滴は、バッフルプレート３３の下部に形成
される穴部３３ａからドレンボード３５側に導かれる。

【００５５】一方、エリミネータ３１の案内板３７を滴
下した凝縮水の水滴、および、バッフルプレート３３を
滴下した凝縮水の水滴は、ドレンボード３５の穴部３５
ａを通り下方に落下し、排ガスの流れから分離され、排
出口１７ｃの排出パイプ４１から排出される。

【００５６】図５は、上述した燃料電池システム用凝縮
器を用いた燃料電池の純水回収システムを概略的に示す
もので、この純水回収システムでは、燃料電池４３で発
生した排ガスが、上述した燃料電池システム用凝縮器４
５に導かれる。

【００５７】そして、冷却ファン４７によりコア部１１
に吸引される空気により冷却され凝縮水を含んだ排ガス
になり、出口側タンク部２５において凝縮水と排ガスと
に分離され、分離された排ガスは、出口パイプ３９から
大気中に排出される。

【００５８】一方、分離された凝縮水は、排出パイプ４
１から水タンク４９に導かれ、純水として回収される。

【００５９】水タンク４９内の純水は、水ポンプ５１に
より冷却器５３に循環され、所定の温度に冷却される。

【００６０】そして、水タンク４９内の純水は、水ポン
プ５５により、燃料電池４３側に供給され、例えば、空
気供給系の加湿、冷却系の冷却水として使用される。

【００６１】上述した燃料電池システム用凝縮器では、
出口側タンク部２５内に、チューブ１３から流出した排
ガスから凝縮水を分離する気水分離手段２９を配置し、
出口側タンク部２５に、分離された凝縮水を排出する排
出口１７ｃを設けたので、気水分離器を不要にすること
ができる。

【００６２】そして、気水分離器が不要になるため、気
水分離器に付随して配置される配管、ブラケット等の部
品を無くすことができ、スペース、重量、コスト、組み
付け工数等を従来より大幅に削減することができる。

【００６３】また、排ガスを配管により気水分離器に移
送する必要がなくなるため、移送中に凝縮水がミストに
なり、排ガス中に蒸発することがなくなり、排ガスから
凝縮水を確実に分離することができる。

【００６４】そして、上述した燃料電池システム用凝縮
器では、エリミネータ３１により、チューブ１３から出
口側タンク部２５内に流出した排ガスを水平方向にジグ
ザグ状に導くようにしたので、排ガスから凝縮水を確実
に分離することができる。

【００６５】さらに、上述した燃料電池システム用凝縮
器では、出口側タンク部２５内に、エリミネータ３１を
通過した排ガスに衝突し排ガスの流れを迂回させてガス
流出口１７ｂに導くバッフルプレート３３を配置したの
で、排ガスから凝縮水をより確実に分離することができ
る。

【００６６】また、上述した燃料電池システム用凝縮器
では、ドレンボード３５により、エリミネータ３１で分
離された凝縮水が、排ガスの流れから分離され排出口１
７ｃに導かれるため、排出口１７ｃ側に排ガスが流入す
ることを確実に防止することができる。

【００６７】そして、上述した燃料電池システム用凝縮
器では、エリミネータ３１を、チューブ１３から流出す
る排ガスの流速が最も低下する出口側タンク部２５の中
央部に配置したので、凝縮水の液滴をエリミネータ３１
により最も効率的に捕獲することができる。

【００６８】すなわち、チューブ１３から流出する排ガ
スは、凝縮水の液滴とガスとの混合物であるが、流速が
低下すると液滴は、気流で移動される力が弱くなり、効
率的に落下し、また、案内板３７に衝突付着した液滴も
気流速度が遅いため案内板３７に沿って効率的に落下す
ることになる。

【００６９】また、上述した燃料電池システム用凝縮器
では、チューブ１３を偏平状にし、出口側タンク部２５
を円筒状にしたので、チューブ１３からの排ガスが出口
側タンク部２５に流出すると、流路断面積が急激に増加
し、排ガスの流速が大きく減少するため、凝縮水の液滴
をより効率的に落下させることができる。

【００７０】図６および図７は、本発明の燃料電池シス
テム用凝縮器の第２の実施形態を示すもので、この実施
形態では、気水分離手段２９Ａを構成するエリミネータ
３１Ａが、チューブ１３から出口側タンク部２５内に流
出した排ガスを上下方向に向きを変えて流す複数の案内
板５７，５９により構成されている。

【００７１】すなわち、出口側タンク部２５内には、複
数の案内板５７，５９が、出口側タンク部２５の径方向
に間隔を置いて配置されている。

【００７２】また、各案内板５７，５９は、出口側タン
ク部２５内に垂直に配置され、隣接する一方の案内板５
７の下端がドレンボード３５に当接されている。

【００７３】他方の案内板５９には、図８に示すよう
に、案内板５９の下端に突出部５９ａが形成され、この
突出部５９ａの下端がドレンボード３５に当接されてい
る。

【００７４】従って、ドレンボード３５と案内板５９と
の間には、図７に示すように、間隙部５９ｂが形成され
ている。

【００７５】この案内板５９の上端は、出口側タンク部
２５の内面に当接されている。

【００７６】そして、排ガスを上方に案内する案内板５
７，５９の間隔Ｗ１が、排ガスを下方に案内する案内板
５７，５９の間隔Ｗ２より広くされている。

【００７７】そして、気水分離手段２９Ａは、エリミネ
ータ３１Ａの案内板５７，５９およびバッフルプレート
３３を、ドレンボード３５にろう付けして製造されてい
る。

【００７８】なお、この実施形態において第１の実施形
態と同一の部材には、同一の符号を付して詳細な説明を
省略する。

【００７９】この実施形態の燃料電池システム用凝縮器
では、エリミネータ３１Ａの案内板５７，５９により、
チューブ１３から出口側タンク部２５内に流出した排ガ
スが上下方向に向きを変えて流され、これにより、排ガ
スから凝縮水が分離される。

【００８０】そして、排ガスを上方に案内する案内板５
７，５９の間隔Ｗ１を、排ガスを下方に案内する案内板
５７，５９の間隔Ｗ２より広くしたので、排ガスの上昇
時の流速が、下降時の流速より遅くなり、これにより、
凝縮水の液滴の上昇が防止され、液滴の下降が促進され
る。

【００８１】この実施形態においても第１の実施形態と
同様の効果を得ることができるが、この実施形態では、
エリミネータ３１Ａを流れる排ガスの通路を長くするこ
とが容易に可能になり、気水分離性能をより向上するこ
とができる。

【００８２】また、この実施形態では、排ガスを上方に
案内する案内板５７，５９の間隔Ｗ１を、排ガスを下方
に案内する案内板５７，５９の間隔Ｗ２より広くしたの
で、凝縮水の液滴の上昇を防止し、液滴の下降を促進す
ることが可能になり、排ガスから凝縮水をより確実に分
離することができる。

【００８３】図９〜図１６は本発明の燃料電池システム
用凝縮器を垂直に配置した実施形態を示すもので、図９
〜図１２に示す第３の実施形態では前記第１，第２の実
施形態における一方のタンク１７を下側に、他方のタン
ク１９を上側にしてコア部１１を垂直に配置してある。

【００８４】そして、この一方のタンク１７の出口側タ
ンク部２５内にチューブ１３より下向きに流出した排ガ
スから凝縮水を分離する気水分離手段２９が配置されて
いる。

【００８５】この気水分離手段２９は前記第１の実施形
態と同様に、多数のくの字状の案内板３７を、出口側タ
ンク部２５の軸長方向に間隔を置いて平行に配置して構
成したエリミネータ３１と、バッフルプレート３３およ
びドレンボード３５を備え、前記各案内板３７は図１０
に示すように出口側タンク部２５の略中央に垂直に配置
されている。

【００８６】ガス流出口１７ｂと出口パイプ３９は出口
側タンク部２５の一側面に設けられ、このガス流出口１
７ｂと前記エリミネータ３１との間にバッフルプレート
３３が垂直に配置されている。

【００８７】このバッフルプレート３３は前記各実施形
態と同様に、その上端はガス流出口１７ｂの上端より多
少上方に位置され、下部にはガス流出口１７ｂの下端よ
り下方となる位置に、出口側タンク部２５の軸長方向に
間隔を置いて多数の小径穴３３ａが形成されている。

【００８８】出口側タンク部２５内の上方には、上方の
チューブ１３から流出される排ガスを、ガス流出口１７
ｂと反対側でエリミネータ３１の側方へ偏向させるため
の偏向板６１が斜状に設けられている。

【００８９】エリミネータ３１の上端はこの偏向板６１
の下面に当接されている。

【００９０】また、出口側タンク部２５内におけるエリ
ミネータ３１の下方には、多数の穴部３５ａが形成され
たドレンボード３５が配置され、該出口側タンク部２５
の下面には、分離された凝縮水を排出する排出口１７ｃ
と排出パイプ４１が設けられることは前記第１、第２の
実施形態と同様であるが、この出口側タンク部２５内の
エリミネータ３１の側方で、前記偏向板６１で偏向され
た排ガスが吹き当る位置にも、多数の穴部６２ａが形成
されたドレンボード６２が配置されている。

【００９１】このドレンボード６２は出口側タンク部２
５の周壁と同じ曲率で湾曲して形成され、下端が前記ド
レンボード３５の一側端部上に接合され、出口側タンク
部２５の内面から適宜の間隔を置いて配置されている。

【００９２】上述した燃料電池システム用凝縮器では、
図１１に示したように、燃料電池からの水蒸気を含んだ
排ガスＧが、入口パイプ２７から入口側タンク部２３に
流入し、垂直のチューブ１３および上側のタンク１９を
介して出口側タンク部２５に導かれる間に、コア部１１
を通過する空気と熱交換して冷却され、排ガス中の水蒸
気が凝縮され、凝縮水を含んだ排ガスになる。

【００９３】そして、凝縮水を含んだ排ガスＧが、図９
および図１０に示したように、チューブ１３から出側タ
ンク部２５に流出すると、偏向板６１によってエリミネ
ータ３１の一側方に偏向され、このエリミネータ３１に
より前記偏向された排ガスが、水平方向にジグザグ状に
導かれ、これにより排ガスから凝縮水Ｗが分離され、案
内板３７に沿って下方に滴下する。

【００９４】さらに、エリミネータ３１を通過した排ガ
スが、バッフルプレート３３に衝突すると、エリミネー
タ３１で除去されずに排ガス中に残存していた小さな水
滴がバッフルプレート３３に沿って滴下され、排ガスか
ら凝縮水がより確実に分離される。

【００９５】そして、凝縮水が分離された排ガスは、出
口パイプ３９から大気中に排出される。

【００９６】なお、この出口パイプ３９側に流出した排
ガス中の小さな水滴は、バッフルプレート３３の下部に
形成された穴部３３ａからドレンボード３５側に導かれ
る。

【００９７】ここで、前記偏向板６１で偏向された排ガ
スが、ドレンボード６２に衝突することによっても、該
排ガスから凝縮水Ｗが分離される。

【００９８】このドレンボード６２の穴部６２ａを通っ
て下方に滴下した凝縮水の水滴、およびエリミネータ３
１の案内板３７やバッフルプレート３３を滴下した凝縮
水の水滴は、ドレンボード３５の穴部３５ａを通り下方
に落下し、排ガスの流れから分離され、排出口１７ｃの
排出パイプ４１から排出される。

【００９９】図１２は、上述した燃料電池システム用凝
縮器４５を用いた燃料電池の純水回収システムを概略的
に示すもので、燃料電池システム用凝縮器４５が、前記
出口側タンク部２５を下側にして垂直に配置されている
点を除いて、前記図５に示した第１の実施形態と同様で
あるので、詳しい説明は省略する。

【０１００】図１３は本発明の第４の実施形態を示すも
ので、本実施形態では前記第３の実施形態におけるエリ
ミネータ３１と偏向板６１が、出口側タンク部２５内の
中央位置に所要の間隔をおいて左右方向に対称的に一対
設けられていると共に、バッフルプレート３３、および
ガス流出口１７ｂと出口パイプ３９が左右方向に対称的
に各一対設けられている。

【０１０１】偏向板６１，６１は、チューブ１３から流
出される排ガスを、２つのエリミネータ３１，３１間に
偏向ガイドできるように、出口側タンク部２５の中央側
に下側に向けて傾斜配置されている。

【０１０２】従って、この第４の実施形態ではチューブ
１３から流出して偏向板６１，６１によってエリミネー
タ３１，３１間に偏向ガイドされた排ガスは、これらエ
リミネータ３１，３１を通って気水分離され、凝縮水が
分離された排ガスは左右の出口パイプ３９，３９から大
気に排出され、分離された凝縮水はドレンボード３５を
通って排出パイプ４１から排出される。

【０１０３】図１４，１５は本発明の第５の実施形態を
示すもので、本実施形態では前記第３の実施形態におけ
るエリミネータ３１に替えて、前記図６〜図８に示した
第２の実施形態と同様に、エリミネータ３１Ａを、チュ
ーブ１３から出口側タンク部２５内に流出した排ガスを
上下方向に向きを変えて流す複数の案内板５７，５９に
より構成したものである。

【０１０４】一方の案内板５７は下端がドレンボード３
５に当接され、上端は偏向板６１の下面近傍に配置され
ている。

【０１０５】他方の案内板５９は図８に示したものと同
様に下端に突出部５９ａが形成され、この突出部５９ａ
の下端がドレンボード３５に当接されて該ドレンボード
３５と案内板５９との間に間隙５９ｂが形成され、該案
内板５９の上端は偏向板６１の下面に当接されている。

【０１０６】偏向板６１の先端部分６１ａは下方に向け
て略垂直に曲折して形成され、この先端部分６１ａと、
ドレンボード６２および案内板５９との間にそれぞれガ
ス流路が形成されている。

【０１０７】従って、この実施形態では前記偏向板６１
の先端部分６１ａおよびバッフルプレート３３が案内板
としての機能を併有している。

【０１０８】この実施形態の場合も排ガスを上方に案内
する案内板６１ａ、５７間および案内板５９，３３間の
間隔Ｗ１が、排ガスを下方に案内する案内板５７，５９
の間隔Ｗ２より広くされている。

【０１０９】この第５の実施形態では、チューブ１３か
ら出口側タンク部２５内に流出した排ガスは偏向板６１
により該出口側タンク部２５内の一側のドレンボード６
２側に偏向され、エリミネータ３１Ａの案内板６１ａ，
５７，５９により、排ガスが上下方向に向きを変えて流
され、これにより排ガスから凝縮水が分離されて、前記
第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

【０１１０】図１６は本発明の第６の実施形態を示すも
ので、本実施形態では前記第５の実施形態におけるエリ
ミネータ３１Ａと偏向板６１が、出口側タンク部２５内
の中央位置に所要の間隔をおいて左右方向に対称的に一
対設けられていると共に、バッフルプレート３３、およ
びガス流出口１７ｂと出口パイプ３９が左右方向に対称
的に各一対設けられている。

【０１１１】偏向板６１，６１は、チューブ１３から流
出される排ガスを、２つのエリミネータ３１，３１間に
偏向ガイドできるように、出口側タンク部２５の中央側
に下側に向けて傾斜配置されている。

【０１１２】従って、この第６の実施形態ではチューブ
１３から流出して偏向板６１，６１によってエリミネー
タ３１，３１間に偏向ガイドされた排ガスは、これらエ
リミネータ３１，３１を通って気水分離され、凝縮水が
分離された排ガスは左右の出口パイプ３９，３９から大
気に排出され、分離された凝縮水はドレンボード３５を
通って排出パイプ４１から排出される。

【０１１３】なお、上述した各実施形態では、一方のタ
ンク１７を仕切板により仕切り、入口側タンク部２３と
出口側タンク部２５を形成した例について説明したが、
本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、例
えば、一方のタンクに入口側タンク部を形成し、他方の
タンクに出口側タンク部を形成しても良い。

【０１１４】また、上述した実施形態では、入口側タン
ク部２３の排ガスを１回ターンして出口側タンク部２５
に導いた例について説明したが、本発明はかかる実施形
態に限定されるものではなく、複数回ターンするように
構成しても良い。

【０１１５】さらに、上述した実施形態では、チューブ
１３、タンク１７，１９、エリミネータ３１，３１Ａ、
バッフルプレート３３，ドレンボード３５等をステンレ
ス鋼により形成した例について説明したが、本発明はか
かる実施形態に限定されるものではなく、例えば、アル
ミニウム，樹脂等により形成しても良い。

【０１１６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の燃料電池
システム用凝縮器では、出口側タンク部内に、チューブ
から流出した排ガスから凝縮水を分離する気水分離手段
を配置し、出口側タンク部に、分離された凝縮水を排出
する排出口を設けたので、気水分離器を不要にすること
ができる。

【０１１７】請求項２の燃料電池システム用凝縮器で
は、エリミネータにより、チューブから出口側タンク部
内に流出した排ガスを水平方向にジグザグ状に導くよう
にしたので、排ガスから凝縮水を確実に分離することが
できる。

【０１１８】請求項３の燃料電池システム用凝縮器で
は、エリミネータの案内板により、チューブから出口側
タンク部内に流出した排ガスを上下方向に向きを変えて
流すようにしたので、排ガスから凝縮水を確実に分離す
ることができる。

【０１１９】そして、排ガスを上方に案内する案内板の
間隔を、排ガスを下方に案内する案内板の間隔より広く
したので、凝縮水の液滴の上昇を防止し、液滴の下降を
促進することが可能になり、排ガスから凝縮水をより確
実に分離することができる。

【０１２０】請求項４の燃料電池システム用凝縮器で
は、出口側タンク部内に、エリミネータを通過した排ガ
スに衝突し排ガスの流れを迂回させてガス流出口に導く
バッフルプレートを配置したので、排ガスから凝縮水を
より確実に分離することができる。

【０１２１】請求項５の燃料電池システム用凝縮器で
は、ドレンボードにより、エリミネータで分離された凝
縮水が、排ガスの流れから分離され排出口に導かれるた
め、排出口側に排ガスが流入することを確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３の出口側タンク部および気水分離手段の詳
細を示す横断面図である。

【図２】図３の出口側タンク部および気水分離手段の詳
細を示す横断面図である。

【図３】本発明の燃料電池システム用凝縮器の第１の実
施形態を示す断面図である。

【図４】図１のバッフルプレートの詳細を示す正面図で
ある。

【図５】図３の燃料電池システム用凝縮器を燃料電池の
純水回収システムに配置した状態を示す説明図である。

【図６】本発明の燃料電池システム用凝縮器の第２の実
施形態の要部を示す横断面図である。

【図７】図６の横断面図である。

【図８】図６の案内板の詳細を示す正面図である。

【図９】図１１の出口側タンク部および気水分離手段の
詳細を示す縦断面図である。

【図１０】図９の出口側タンク部および気水分離手段の
詳細を示す縦断面図である。

【図１１】本発明の燃料電池システム用凝縮器の第３の
実施形態を示す断面図である。

【図１２】図１１の燃料電池システム用凝縮器を燃料電
池の純水回収システムに配置した状態を示す説明図であ
る。

【図１３】本発明の燃料電池システム用凝縮器の第４の
実施形態の要部を示す縦断面図である。

【図１４】本発明の燃料電池システム用凝縮器の第５の
実施形態における出口側タンク部および気水分離手段の
詳細を示す縦断面図である。

【図１５】図１４の出口側タンク部および気水分離手段
の詳細を示す縦断面図である。

【図１６】本発明の燃料電池システム用凝縮器の第６の
実施形態を示す図１５と同様の断面図である。

【図１７】従来の燃料電池の純水回収システムを示す説
明図である。

【符号の説明】

１１…コア部 １３…チューブ １５…コルゲートフィン １７，１９…タンク １７ｂ…ガス流出口 １７ｃ…排出口 ２３…入口側タンク部 ２５…出口側タンク部 ２７…入口パイプ ２９，２９Ａ…気水分離手段 ３１，３１Ａ…エリミネータ ３３…バッフルプレート ３５…ドレンボード ３７，５７，５９…案内板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 宏起 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 (72)発明者 竹中 等 東京都中野区南台５丁目24番15号 カルソ ニックカンセイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5H027 AA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チューブ（１３）とフィン（１５）とを
   交互に積層したコア部（１１）の両側に、前記チューブ
   （１３）に連通するタンク（１７，１９）を配置すると
   ともに、ガス流入口（２７）から入口側タンク部（２
   ３）に流入した燃料電池（４３）からの水蒸気を含んだ
   排ガスを、前記チューブ（１３）を介して出口側タンク
   部（２５）に導き、出口側タンク部（２５）のガス流出
   口（１７ｂ）から前記排ガスを流出する燃料電池システ
   ム用凝縮器において、 前記出口側タンク部（２５）内に、前記チューブ（１
   ３）から流出した排ガスから凝縮水を分離する気水分離
   手段（２９，２９Ａ）を配置するとともに、前記出口側
   タンク部（２５）に、分離された前記凝縮水を排出する
   排出口（１７ｃ）を設けてなることを特徴とする燃料電
   池システム用凝縮器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の燃料電池システム用凝縮
   器において、 前記気水分離手段（２９）は、前記チューブ（１３）か
   ら前記出口側タンク部（２５）内に流出した排ガスを水
   平方向にジグザグ状に導くエリミネータ（３１）を有し
   ていることを特徴とする燃料電池システム用凝縮器。
3. 【請求項３】 請求項１記載の燃料電池システム用凝縮
   器において、 前記気水分離手段（２９Ａ）は、前記チューブ（１３）
   から前記出口側タンク部（２５）内に流出した排ガスを
   上下方向に向きを変えて流す複数の案内板（５７，５
   ９）を備えたエリミネータ（３１Ａ）を有し、前記排ガ
   スを上方に案内する案内板（５７，５９）の間隔（Ｗ
   １）が、前記排ガスを下方に案内する案内板（５７，５
   ９）の間隔（Ｗ２）より広くされていることを特徴とす
   る燃料電池システム用凝縮器。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３記載の燃料電池
   システム用凝縮器において、 前記気水分離手段（２９，２９Ａ）は、前記エリミネー
   タ（３１，３１Ａ）を通過した排ガスに衝突し排ガスの
   流れを迂回させて前記ガス流出口（１７ｂ）に導くバッ
   フルプレート（３３）を有していることを特徴とする燃
   料電池システム用凝縮器。
5. 【請求項５】 請求項２ないし請求項４のいずれか１項
   記載の燃料電池システム用凝縮器において、 前記気水分離手段（２９，２９Ａ）は、前記エリミネー
   タ（３１，３１Ａ）で分離された前記凝縮水を前記排ガ
   スの流れから分離するドレンボード（３５）を有してい
   ることを特徴とする燃料電池システム用凝縮器。