JP2006310148A - Fuel battery system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、水素吸蔵合金に吸蔵された水素によって燃料電池セルの発電を行うとともに、当該燃料電池セルの発電中に発生する熱を水素吸蔵合金から水素を放出するための反応熱として利用する燃料電池システムに関する。 The present invention provides a fuel cell that generates power from hydrogen stored in a hydrogen storage alloy and uses heat generated during power generation of the fuel cell as reaction heat for releasing hydrogen from the hydrogen storage alloy. The present invention relates to a battery system.
従来より、水素吸蔵合金に吸蔵された水素によって燃料電池セルの発電を行うとともに、当該燃料電池セルの発電中に発生する熱を水素吸蔵合金から水素を放出するための反応熱として利用する小型の燃料電池システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, the fuel cell is generated by hydrogen stored in the hydrogen storage alloy, and the heat generated during the power generation of the fuel cell is used as reaction heat for releasing hydrogen from the hydrogen storage alloy. A fuel cell system is known (see, for example, Patent Document 1).
このような燃料電池システムは、水素吸蔵合金をタンク(水素吸蔵合金タンク)に収容して構成されるが、利用者が水素吸蔵合金タンクに水素を充填するためには、専門の設備や資格等を有する専門の業者に依頼する必要がある。具体的には、利用者は燃料電池システムから水素吸蔵合金タンクを分離して水素充填を依頼するか、分離せずに一体のまま水素充填を依頼する必要がある。 Such a fuel cell system is configured by storing a hydrogen storage alloy in a tank (hydrogen storage alloy tank). In order for a user to fill the hydrogen storage alloy tank with hydrogen, specialized equipment, qualifications, etc. It is necessary to ask a professional contractor who has Specifically, the user needs to request the hydrogen filling by separating the hydrogen storage alloy tank from the fuel cell system, or request the hydrogen filling without separation.
しかしながら、上記したような燃料電池システムは、水素吸蔵合金タンクを燃料電池システムから簡単に着脱できるわけではないので、燃料電池システムから水素吸蔵合金タンクを分離して水素充填を依頼しようとする場合には、水素充填前の分解作業および水素充填後の組立作業に手間を要し、簡易に水素充填できないという問題がある。 However, in the fuel cell system as described above, the hydrogen storage alloy tank cannot be easily detached from the fuel cell system. Therefore, when the hydrogen storage alloy tank is separated from the fuel cell system and hydrogen charging is requested. However, there is a problem that it takes time for the disassembling work before hydrogen filling and the assembling work after hydrogen filling, and hydrogen filling cannot be performed easily.
一方、燃料電池システムから水素吸蔵合金タンクを分離せずに一体のまま水素充填を依頼しようとする場合には、そもそも充填を行っている間は発電をすることができないので、著しく利便性に欠けるという問題がある。なお、予備の燃料電池システムを所有しておき、いずれか一方の燃料電池システムに水素を充填している間は他方の燃料電池システムを利用するという手法も考えられるが、燃料電池システムに用いられるMEA(メンブレン・エレクトロード・アセンブリィ)は非常に高価であるので、コスト面から必ずしも好ましい手法とは言い得ない。 On the other hand, when trying to request hydrogen filling without separating the hydrogen storage alloy tank from the fuel cell system, power generation cannot be performed while filling, so it is extremely inconvenient. There is a problem. It is also possible to have a spare fuel cell system and use the other fuel cell system while one of the fuel cell systems is filled with hydrogen. Since MEA (membrane electrode assembly) is very expensive, it cannot be said to be a preferable method in terms of cost.
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、燃料電池システムとしての利便性を損なわせることなく、簡易に水素を充填することが可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and provides a fuel cell system that can be easily charged with hydrogen without impairing the convenience of the fuel cell system. The purpose is to provide.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1に係る発明は、水素吸蔵合金に吸蔵された水素によって燃料電池セルの発電を行うとともに、当該燃料電池セルの発電中に発生する熱を前記水素吸蔵合金から水素を放出するための反応熱として利用する燃料電池システムであって、前記水素吸蔵合金を収納する水素吸蔵合金タンクを当該燃料電池システムから着脱可能に構成したことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the invention according to
また、請求項2に係る発明は、上記の発明において、前記燃料電池セルに対して前記水素吸蔵合金タンクが溝を介して着脱可能に嵌合されることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項3に係る発明は、上記の発明において、前記燃料電池セルと燃料電池ケースとの間に前記水素吸蔵合金タンクが着脱可能に嵌合されることを特徴とする。
The invention according to
また、請求項4に係る発明は、上記の発明において、前記水素吸蔵合金タンクは、前記燃料電池システムに装着されることで前記水素吸蔵合金から水素を放出するカプラを備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the above invention, the hydrogen storage alloy tank includes a coupler that releases hydrogen from the hydrogen storage alloy by being attached to the fuel cell system. .
また、請求項5に係る発明は、上記の発明において、前記水素吸蔵合金タンクは、前記カプラとしてメスのカプラを備えたことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項6に係る発明は、上記の発明において、前記水素吸蔵合金タンクの側面に前記燃料電池セルの空気極を配置したことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項7に係る発明は、上記の発明において、前記水素吸蔵合金タンクの側面に前記燃料電池セルの燃料極を配置したことを特徴とする。 The invention according to claim 7 is characterized in that, in the above invention, the fuel electrode of the fuel cell is disposed on a side surface of the hydrogen storage alloy tank.
また、請求項8に係る発明は、上記の発明において、前記燃料電池セルの空気極に対して自然対流により空気を供給するように構成したことを特徴とする。
The invention according to
また、請求項9に係る発明は、上記の発明において、前記燃料電池セルの空気極に対してブロアにより空気を供給するように構成したことを特徴とする。
The invention according to
請求項1の発明によれば、水素吸蔵合金を収納する水素吸蔵合金タンクを当該燃料電池システムから着脱可能に構成したので、燃料電池システムとしての利便性を損なわせることなく、簡易に水素を充填することが可能になる。 According to the first aspect of the present invention, since the hydrogen storage alloy tank for storing the hydrogen storage alloy is configured to be detachable from the fuel cell system, hydrogen can be easily filled without impairing the convenience of the fuel cell system. It becomes possible to do.
また、請求項2の発明によれば、燃料電池セルに対して水素吸蔵合金タンクが溝を介して着脱可能に嵌合されるので、溝を通じて水素吸蔵合金タンクを燃料電池セルに対してスライドさせることで、燃料電池システムから水素吸蔵合金タンクを容易に着脱することが可能になる。また、水素吸蔵合金タンクと燃料電池セルとを台形の溝を介して嵌合するようにすれば、水素吸蔵合金タンクおよび燃料電池セルを収めるための燃料電池ケースを必ずしも設ける必要がなくなり、簡易な構成を採用することが可能になる。さらに、水素吸蔵合金タンクと燃料電池セルとを溝で確実に接触するようにすれば、燃料電池セルで発生した熱を確実かつ容易に水素吸蔵合金タンクに伝えることが可能になる。また、溝を通じて水素吸蔵合金タンクと燃料電池セルとの相対的な位置を容易に定めることができるので、水素吸蔵合金タンクの着脱に際して、後述するカプラの挿入ミスをなくして破損を防止することも可能になる。
According to the invention of
また、請求項3の発明によれば、燃料電池セルと燃料電池ケースとの間に水素吸蔵合金タンクが着脱可能に嵌合されるので、燃料電池セルと燃料電池ケースとの間に水素吸蔵合金タンクを出し入れすることで、燃料電池システムから水素吸蔵合金タンクを容易に着脱することが可能になる。また、水素吸蔵合金タンクと燃料電池セルとを必ずしも溝で嵌合する必要がなくなるので、両者に凹凸部を形成する手間を省きつつ燃料電池システムを構成することが可能になる。さらに、水素吸蔵合金タンクと燃料電池セルとを燃料電池ケースで確実に接触するようにすれば、燃料電池セルで発生した熱を確実かつ容易に水素吸蔵合金タンクに伝えることが可能になる。
According to the invention of
また、請求項4の発明によれば、燃料電池システムに装着されることで水素吸蔵合金から水素を放出するカプラを水素吸蔵合金タンクが備えるので、水素吸蔵合金タンクが燃料電池システムに装着されて初めて、水素吸蔵合金タンク内の水素が燃料電池セルに供給されるようにすることができ、水素の無駄な放出を防止することが可能になる。 According to the invention of claim 4, since the hydrogen storage alloy tank includes a coupler that releases hydrogen from the hydrogen storage alloy by being mounted on the fuel cell system, the hydrogen storage alloy tank is mounted on the fuel cell system. For the first time, hydrogen in the hydrogen storage alloy tank can be supplied to the fuel battery cell, and wasteful release of hydrogen can be prevented.
また、請求項5の発明によれば、水素吸蔵合金タンクはメスのカプラを備えるので、燃料電池システムから取り外した水素吸蔵合金タンクを落としたとしてもカプラの破損を防止することが可能になる。
According to the invention of
また、請求項6の発明によれば、水素吸蔵合金タンクの側面に燃料電池セルの空気極を配置したので、燃料電池セルで発生した熱が容易に水素吸蔵合金タンクに伝わり、水素吸蔵合金タンクが加熱されることによって水素を容易に放出することが可能になる。また、水素吸蔵合金タンク自体を空気極と同電位の電極として使用することもでき、これによって、余分な配線が不要になり、配線やコネクタによる電気抵抗を減らすことができ、発電電圧の向上を図ることも可能になる。
According to the invention of
また、請求項7の発明によれば、水素吸蔵合金タンクの側面に燃料電池セルの燃料極(水素極)を配置したので、燃料電池セルで発生した熱が容易に水素吸蔵合金タンクに伝わり、水素吸蔵合金タンクが加熱されることによって水素を容易に放出することが可能になる。また、水素吸蔵合金タンク自体を燃料極と同電位の電極として使用することもでき、これによって、余分な配線が不要になり、配線やコネクタによる電気抵抗を減らすことができ、発電電圧の向上を図ることも可能になる。 According to the invention of claim 7, since the fuel electrode (hydrogen electrode) of the fuel cell is arranged on the side surface of the hydrogen storage alloy tank, the heat generated in the fuel cell is easily transmitted to the hydrogen storage alloy tank, By heating the hydrogen storage alloy tank, hydrogen can be easily released. Also, the hydrogen storage alloy tank itself can be used as an electrode having the same potential as the fuel electrode, which eliminates the need for extra wiring, reduces the electrical resistance due to wiring and connectors, and improves the power generation voltage. It is also possible to plan.
また、請求項8の発明によれば、燃料電池セルの空気極に対して自然対流により空気を供給するように構成したので、ブロア等を用いることなく、簡易な構成を採用することが可能になる。
According to the invention of
また、請求項9の発明によれば、燃料電池セルの空気極に対してブロアにより空気を供給するように構成したので、自然対流による空気供給に比較して、効率的に空気を供給することが可能になる。
According to the invention of
以下に添付図面を参照して、この発明に係る燃料電池システムの実施例を詳細に説明する。なお、以下では、実施例1に係る燃料電池システムを説明した後に、本発明に含まれる他の種々の実施例を実施例2として説明する。 Embodiments of a fuel cell system according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following, after describing the fuel cell system according to the first embodiment, other various embodiments included in the present invention will be described as a second embodiment.
以下の実施例1では、実施例1に係る燃料電池システムの概要および特徴を説明した後に、かかる燃料電池システムの構成を説明し、最後に実施例1の効果等を説明する。 In the following Example 1, after explaining the outline and characteristics of the fuel cell system according to Example 1, the configuration of the fuel cell system will be described, and finally the effects and the like of Example 1 will be described.
[概要および特徴]
最初に、実施例1に係る燃料電池システムの概要および特徴を説明する。実施例1に係る燃料電池システムは、水素吸蔵合金に吸蔵された水素によって燃料電池セルの発電を行うとともに、当該燃料電池セルの発電中に発生する熱を水素吸蔵合金から水素を放出するための反応熱として利用することを概要とする小型の燃料電池システムである。そして、実施例1に係る燃料電池システムでは、水素吸蔵合金を収納する水素吸蔵合金タンクを当該燃料電池システムから着脱可能に構成したことを主たる特徴とする。すなわち、燃料電池システムから水素吸蔵合金タンクを着脱できるように構成しており(図3参照)、これによって、燃料電池システムとしての利便性を損なわせることなく、簡易に水素を充填することが可能になる。
[Overview and Features]
First, the outline and features of the fuel cell system according to Example 1 will be described. The fuel cell system according to Example 1 generates power from a fuel cell by hydrogen stored in the hydrogen storage alloy and releases heat from the hydrogen storage alloy from heat generated during power generation of the fuel cell. It is a small fuel cell system whose outline is that it is used as reaction heat. The fuel cell system according to the first embodiment is mainly characterized in that the hydrogen storage alloy tank that stores the hydrogen storage alloy is configured to be detachable from the fuel cell system. In other words, the hydrogen storage alloy tank is configured to be detachable from the fuel cell system (see FIG. 3), so that hydrogen can be easily charged without impairing the convenience of the fuel cell system. become.
[燃料電池システムの構成]
続いて、図1〜図3を用いて、実施例1に係る燃料電池システムの構成を説明する。図1は、実施例1に係る燃料電池システムの構成を示す構成図であり、図2は、実施例1に係る燃料電池システムの断面を示す断面図であり、図3は、実施例1に係る燃料電池システムの外観を示す外観図である。
[Configuration of fuel cell system]
Then, the structure of the fuel cell system which concerns on Example 1 is demonstrated using FIGS. 1-3. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a fuel cell system according to a first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a cross section of the fuel cell system according to the first embodiment, and FIG. It is an external view which shows the external appearance of the fuel cell system which concerns.
図1に示すように、実施例1に係る燃料電池システム10は、固体高分子電解膜およびガス拡散層で形成される電極複合体であるMEA(メンブレン・エレクトロード・アセンブリィ)1、水素極(燃料極)2並びに空気極3からなる燃料電池セル7と、水素吸蔵合金8が収納された水素吸蔵合金タンク9と、空気極3に空気または酸素(酸化剤)を送る空気供給手段と、水素極2に水素を供給する燃料供給手段とから構成される。また、同図に示すように、空気供給手段は、ブロア等を用いたものではなく、自然対流によって空気極3に空気を供給するものである。また、燃料供給手段は、水素吸蔵合金タンク9から放出された水素の流量を計測するフローメータ13、水素放出圧を測定する圧力計12および燃料電池セル7への水素供給圧力を調整するためのレギュレータ11から構成される。
As shown in FIG. 1, a fuel cell system 10 according to Example 1 includes an MEA (Membrane Electrode Assembly) 1 that is an electrode complex formed of a solid polymer electrolyte membrane and a gas diffusion layer, a hydrogen electrode, and the like. (Fuel electrode) 2 and an
また、図2に示す断面図は、図1に示した「点線A−A」に対応するものであるが、同図に示すように、MEA1を水素ガス流路が刻まれた水素極2、空気極3および電極押さえ板6によって挟み込むようにして燃料電池セル7が構成される。また、水素吸蔵合金8を収容した水素吸蔵合金タンク9の一面と、燃料電池セル7の一面(水素極2がある面)とが溝14を介して着脱可能に嵌合されて構成される。つまり、後述する図3に示すように、水素吸蔵合金タンク9は、溝14を介して燃料電池セル7に対してスライドすることで、燃料電池システム10から着脱される。さらに、空気極3とMEA1の周囲には、空気極3と水素吸蔵合金タンク9との短絡における水素漏れを防止する目的で、ガスケット5が挟まれている。また、電力押さえ板6は、ブロア等を用いることなく、自然対流によって空気極3に空気を供給する目的で、空気取り入れ口4を備えている。
2 corresponds to the “dotted line AA” shown in FIG. 1, and as shown in FIG. 2, the
図2に示す燃料電池システム10において、水素極2および水素吸蔵合金タンク9は、導電性の良好な金属によって製作されており、かつ、良好な熱的および電気的な接触を確保するように構成される。また、水素吸蔵合金タンク9の材質としては、強度、価格、加工のしやすさ、さらには良好な熱伝導性および電気伝導性を持つことから、ステンレス鋼、アルミニウムなどが望ましい。さらに、水素極2および空気極3は、熱伝導性および電気伝導性が高いことから、銅やステンレス鋼、アルミニウムなどが望ましいが、腐食防止のためには、耐食性が高い物質をコーティングすることが必要であり、例えば、コーティング材料としては、金メッキなどが有効である。
In the fuel cell system 10 shown in FIG. 2, the
ここで、同図に示すように、MEA1と水素吸蔵合金タンク9とを良好な熱伝導性および電気伝導性を有する水素極2を介して接するようにすることで、MEA1付近で発生した熱が容易に水素吸蔵合金タンク9に伝わり、水素吸蔵合金タンク9が加熱されることによって水素が容易に放出されるようになる。また、水素吸蔵合金タンク9自体を水素極2と同電位の電極として使用できることによって、余分な配線が不要になり、配線やコネクタによる電気抵抗を減らすことができ、発電電圧の向上を図ることも可能になる。
Here, as shown in the figure, the heat generated in the vicinity of
続いて、図3の説明に移ると、実施例1に係る燃料電池システムにおいて、燃料電池セル7は、水素吸蔵合金タンク9に接する面側に直線状の凸部を備え、一方、水素吸蔵合金タンク9は、燃料電池セル7に接する面側に直線状の凹部(溝14)を備える。すなわち、水素吸蔵合金タンク9は、かかる凹凸部を通じて燃料電池セル7に対してスライドすることで燃料電池システム10から着脱される。
Subsequently, in the description of FIG. 3, in the fuel cell system according to the first embodiment, the fuel cell 7 includes a linear convex portion on the surface side in contact with the hydrogen
ここで、図3に示すように、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とが台形の溝14を介して嵌合されることによって、水素吸蔵合金タンク9および燃料電池セル7を収めるための(言い換えれば、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とを接触させるための)燃料電池ケースを必ずしも設ける必要がなくなる。また、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とが溝14を介して確実に接触することによって、MEA1付近で発生した熱を確実かつ容易に水素吸蔵合金タンク9に伝えることができる。さらに、溝14を通じて水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7との相対的な位置が容易に定まるので、水素吸蔵合金タンク9の着脱に際して、後述するオスカプラ16およびメスカプラ15の間の挿入ミスをなくして破損を防止することができる。なお、図3では、水素吸蔵合金タンク9が溝14を備える例を示したが、燃料電池セル7が溝14(凹部)を備えるようにしてもよい。また、図3では、一組の凹凸部を備える例を示したが、複数の凹凸部を備えるようにしてもよい。
Here, as shown in FIG. 3, the hydrogen
さらに、同図に示すように、実施例1に係る燃料電池システムにおいて、水素吸蔵合金タンク9は、レギュレータ11に接する面側にメスカプラ16を備え、一方、レギュレータ11は、水素吸蔵合金タンク9に接する面側にオスカプラ15を備える。すなわち、水素吸蔵合金タンク9が燃料電池システム10に装着されるまでは、水素吸蔵合金タンク9のメスカプラ16から水素が放出されることはなく、水素吸蔵合金タンク9が燃料電池システム10に装着されて(オスカプラ15がメスカプラ16に挿入されて)初めて、水素吸蔵合金タンク9内の水素がレギュレータ11を介して燃料電池セル7に供給されて発電可能な状態になる。
Further, as shown in the figure, in the fuel cell system according to the first embodiment, the hydrogen
なお、図3では、水素吸蔵合金タンク9がメスカプラ16を備える例を示したが、水素吸蔵合金タンク9がオスカプラ15を備えるようにしてもよい。ただし、水素吸蔵合金タンク9がメスカプラ16を備える場合には、燃料電池システム10から取り外した水素吸蔵合金タンク9を落としたとしてもカプラの破損を防止することができる。また、図3では、一組のカプラを備える例を示したが、複数のカプラを備えるようにしてもよい。
3 shows an example in which the hydrogen
[実施例1の効果]
上述してきたように、実施例1によれば、水素吸蔵合金8を収納する水素吸蔵合金タンク9を燃料電池システム10から着脱可能に構成したので、燃料電池システム10としての利便性を損なわせることなく、簡易に水素を充填することが可能になる。
[Effect of Example 1]
As described above, according to the first embodiment, since the hydrogen
また、実施例1によれば、燃料電池セル7に対して水素吸蔵合金タンク9が溝14を介して着脱可能に嵌合されるので、溝14を通じて水素吸蔵合金タンク9を燃料電池セル7に対してスライドさせることで、燃料電池システム10から水素吸蔵合金タンク9を容易に着脱することが可能になる。
Further, according to the first embodiment, the hydrogen
また、実施例1によれば、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とを台形の溝14を介して嵌合するようにしたので、水素吸蔵合金タンク9および燃料電池セル7を収めるための燃料電池ケースを必ずしも設ける必要がなくなり、簡易な構成を採用することが可能になる。
Further, according to the first embodiment, the hydrogen
また、実施例1によれば、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とを溝14で確実に接触するようにしたので、燃料電池セル7で発生した熱を確実かつ容易に水素吸蔵合金タンク9に伝えることが可能になる。
In addition, according to the first embodiment, the hydrogen
また、実施例1によれば、溝14を通じて水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7との相対的な位置を容易に定めることができるようにしたので、水素吸蔵合金タンク9の着脱に際して、カプラ(オスカプラ15およびメスカプラ16)の挿入ミスをなくして破損を防止することも可能になる。
Further, according to the first embodiment, the relative position between the hydrogen
また、実施例1によれば、燃料電池システム10に装着されることで水素吸蔵合金8から水素を放出するカプラを水素吸蔵合金タンク9が備えるので、水素吸蔵合金タンク9が燃料電池システム10に装着されて初めて、水素吸蔵合金タンク9内の水素が燃料電池セル7に供給されるようにすることができ、水素の無駄な放出を防止することが可能になる。
Further, according to the first embodiment, since the hydrogen
また、実施例1によれば、水素吸蔵合金タンク9はメスカプラ16を備えるので、燃料電池システム10から取り外した水素吸蔵合金タンク9を落としたとしてもカプラの破損を防止することが可能になる。
Further, according to the first embodiment, since the hydrogen
また、実施例1によれば、水素吸蔵合金タンク9の側面に燃料電池セル7の水素極(燃料極)2を配置したので、燃料電池セル7で発生した熱が容易に水素吸蔵合金タンク9に伝わり、水素吸蔵合金タンク9が加熱されることによって水素を容易に放出することが可能になる。また、水素吸蔵合金タンク9自体を水素極2と同電位の電極として使用することもでき、これによって、余分な配線が不要になり、配線やコネクタによる電気抵抗を減らすことができ、発電電圧の向上を図ることも可能になる。
Further, according to the first embodiment, since the hydrogen electrode (fuel electrode) 2 of the fuel cell 7 is arranged on the side surface of the hydrogen
また、実施例1によれば、燃料電池セル7の空気極3に対して自然対流により空気を供給するように構成したので、ブロア等を用いることなく、簡易な構成を採用することが可能になる。
Further, according to the first embodiment, since air is supplied to the
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例1以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例2として本発明に含まれる他の実施例を説明する。 Although the embodiments of the present invention have been described so far, the present invention may be implemented in various different forms other than the first embodiment described above. Therefore, another embodiment included in the present invention will be described below as a second embodiment.
(1)燃料電池ケース
例えば、上記の実施例1では、燃料電池セル7に対して水素吸蔵合金タンク9が溝14を介して着脱可能に嵌合される場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、燃料電池セル7と燃料電池ケースとの間に水素吸蔵合金タンク9が着脱可能に嵌合されるようにしてもよい。
(1) Fuel cell case For example, in the first embodiment, the case where the hydrogen
これについて図4および図5を用いて説明する。図4は、この場合における燃料電池システム10の断面を示す断面図であり、より詳細には、図1に示した「点線A−A」並びに図5に示した「点線B−B」に対応する断面図である。また、図5も、この場合における燃料電池システム10の断面を示す断面図であるが、より詳細には、水素吸蔵合金タンク9の着脱方向(スライド方向)に対応する断面図である。両図に示すように、この場合、燃料電池セル7と燃料電池ケース17との間に水素吸蔵合金タンク9が着脱可能に嵌合される。
This will be described with reference to FIGS. 4 is a cross-sectional view showing a cross section of the fuel cell system 10 in this case, and more specifically, corresponds to “dotted line AA” shown in FIG. 1 and “dotted line BB” shown in FIG. FIG. FIG. 5 is also a cross-sectional view showing a cross section of the fuel cell system 10 in this case, but more specifically, a cross-sectional view corresponding to the attaching / detaching direction (sliding direction) of the hydrogen
これによって、燃料電池セル7と燃料電池ケース17との間に水素吸蔵合金タンク9を出し入れすることで、燃料電池システム10から水素吸蔵合金タンク9を容易に着脱することが可能になる。また、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とを必ずしも溝で嵌合する必要がなくなるので、両者に凹凸部を形成する手間を省きつつ燃料電池システム10を構成することが可能になる。なお、実施例1で示したような溝14をも設けるようにすれば、両者の着脱を確実にすることができる。さらに、図4および図5に示すように、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とを燃料電池ケース17で確実に接触するようにすることで、燃料電池セル7で発生した熱を確実かつ容易に水素吸蔵合金タンク9に伝えることが可能になる。
As a result, the hydrogen
(2)ブロア
また、上記の実施例1では、燃料電池セル7の空気極3に対して自然対流により空気を供給する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図6に示すように、ブロア18により空気または酸素(酸化剤)を供給するようにしてもよい。このように、燃料電池セル7の空気極3に対してブロア18により空気を供給するようにすれば、自然対流による空気供給に比較して、効率的に空気を供給することが可能になる。
(2) Blower In the first embodiment, the case where air is supplied to the
(3)空気極の配置
また、上記の実施例1では、水素吸蔵合金タンク9の側面に燃料電池セル7の水素極2を配置する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、図7に示すように、水素吸蔵合金タンク9の側面に燃料電池セル7の空気極3を配置するようにしてもよい。このように、水素吸蔵合金タンク9の側面に燃料電池セル7の空気極2を配置するようにしても、燃料電池セル7で発生した熱が容易に水素吸蔵合金タンク9に伝わり、水素吸蔵合金タンク9が加熱されることによって水素を容易に放出することが可能になる。また、水素吸蔵合金タンク9自体を空気極3と同電位の電極として使用することもでき、これによって、余分な配線が不要になり、配線やコネクタによる電気抵抗を減らすことができ、発電電圧の向上を図ることも可能になる。
(3) Arrangement of air electrode In the first embodiment, the case where the
また、上記の実施例1では、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とが接触する燃料電池システムに本発明を適用した場合を説明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、例えば、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とが接触しない燃料電池システムに対しても本発明を同様に適用することができる。つまり、水素吸蔵合金タンク9と燃料電池セル7とが接触しない燃料電池システムに対しても本発明を適用して、水素吸蔵合金タンク9が燃料電池システムから着脱可能になるように構成してもよい。
In the first embodiment, the case where the present invention is applied to the fuel cell system in which the hydrogen
また、上記の実施例では、図1や図6、図7に示すように、圧力計12およびフローメータ13を介して水素吸蔵合金タンク9から水素極2に水素を供給する場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの圧力計12および/またはフローメータ13なしに水素極2へ水素を供給するように構成してもよい。同様に、図1や図6、図7では、水素極2に供給された水素が水素極2から外部に出力される場合を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、供給された水素が水素極2から外部に一切出力されないように構成してもよい。
In the above embodiment, as shown in FIGS. 1, 6, and 7, the case where hydrogen is supplied from the hydrogen
以上のように、本発明は、水素吸蔵合金に吸蔵された水素によって燃料電池セルの発電を行うとともに、当該燃料電池セルの発電中に発生する熱を水素吸蔵合金から水素を放出するための反応熱として利用する燃料電池システムに有用であり、特に、燃料電池システムとしての利便性を損なわせることなく、簡易に水素を充填することに適する。 As described above, the present invention performs the power generation of the fuel cell by the hydrogen stored in the hydrogen storage alloy, and the reaction for releasing the heat generated during the power generation of the fuel cell from the hydrogen storage alloy. It is useful for a fuel cell system used as heat, and is particularly suitable for easily filling hydrogen without impairing convenience as a fuel cell system.
1 MEA(メンブレン・エレクトロード・アセンブリィ)
2 水素極
3 燃料極
4 空気取り入れ口
5 ガスケット
6 電極押さえ版
7 燃料電池セル
8 水素吸蔵合金
9 水素吸蔵合金タンク
10 燃料電池システム
11 レギュレータ
12 圧力計
13 フローメータ
14 溝
15 オスカプラ
16 メスカプラ
17 燃料電池ケース
18 ブロア
1 MEA (Membrane Electrode Assembly)
2
Claims (9)
前記水素吸蔵合金を収納する水素吸蔵合金タンクを当該燃料電池システムから着脱可能に構成したことを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell system that generates power from a fuel cell by hydrogen stored in a hydrogen storage alloy and uses heat generated during power generation of the fuel cell as reaction heat for releasing hydrogen from the hydrogen storage alloy. There,
A fuel cell system, wherein a hydrogen storage alloy tank for storing the hydrogen storage alloy is configured to be detachable from the fuel cell system.
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Cited By (2)
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JP2008288042A (en) * | 2007-05-17 | 2008-11-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | End plate |
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- 2005-04-28 JP JP2005132601A patent/JP2006310148A/en active Pending
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