JP2007087761A - Vehicle-mounted fuel cell system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively utilize heat of a humidifier, and to well keep auxiliary items for reaction gas warm in a simple and economical structure. <P>SOLUTION: The fuel cell system 10 is provided with a fuel cell stack 14 loaded on a fuel cell vehicle 12, and a humidifier 36. The humidifier 36 is equipped with a metal casing 104, to which 104, a shut-off valve 46, a regulator 48, and an ejector 50 are directly fastened with bolts 130, 132, and 134. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の発電セルが積層されるとともに、燃料電池車両に搭載される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに供給される少なくとも一方の反応ガスを、加湿流体によって加湿する加湿器とを備える車載用燃料電池システムに関する。   According to the present invention, a plurality of power generation cells are stacked, a fuel cell stack mounted on a fuel cell vehicle, and a humidifier that humidifies at least one reaction gas supplied to the fuel cell stack with a humidifying fluid. The present invention relates to an in-vehicle fuel cell system.

例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜（電解質）の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電セルを積層することにより、燃料電池スタックとして使用されている。   For example, in a polymer electrolyte fuel cell, an electrolyte membrane / electrode structure (electrolyte / electrode structure) in which an anode side electrode and a cathode side electrode are disposed on both sides of an electrolyte membrane (electrolyte) made of a polymer ion exchange membrane, respectively. ) Is held by a separator. This type of fuel cell is normally used as a fuel cell stack by stacking a predetermined number of power generation cells.

この種の燃料電池スタックでは、一般的に、発電反応に使用される反応ガスである酸化剤ガスや燃料ガスを予め加湿して発電セルに供給するために、加湿器が用いられている。高分子イオン交換膜が乾燥することを阻止し、所望の発電機能を維持する必要があるからである。   In this type of fuel cell stack, generally, a humidifier is used to humidify an oxidant gas or a fuel gas, which is a reaction gas used for a power generation reaction, and supply it to a power generation cell in advance. This is because it is necessary to prevent the polymer ion exchange membrane from drying and to maintain a desired power generation function.

例えば、特許文献１に開示されている燃料電池システムでは、図１０に示すように、図示しない燃料電池に空気（酸化剤ガス）を供給する流路１には、エアフィルタ２及びコンプレッサ３が配設されている。   For example, in the fuel cell system disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 10, an air filter 2 and a compressor 3 are arranged in a flow path 1 for supplying air (oxidant gas) to a fuel cell (not shown). It is installed.

一方、図示しない燃料電池から排出されるカソードオフガスが流れるオフガス流路４には、水分離器５が配設されている。この水分離器５は、カソードオフガス中に含まれる水を分離して媒体流路６に供給されるとともに、前記媒体流路６に供給された水は、流路１を流れる空気に混合されることにより、この空気を加湿している。   On the other hand, a water separator 5 is disposed in an offgas passage 4 through which a cathode offgas discharged from a fuel cell (not shown) flows. The water separator 5 separates water contained in the cathode offgas and supplies it to the medium flow path 6, and the water supplied to the medium flow path 6 is mixed with the air flowing through the flow path 1. Thus, this air is humidified.

媒体流路６には、加熱流路部７が設定されており、この加熱流路部７では、車両バッテリや燃料電池から電力が供給されることにより、加熱可能である。このため、媒体流路６から流路１に導入される水は、液体状に維持されることができ、凍結等を防止することができる、としている。   A heating channel 7 is set in the medium channel 6, and the heating channel 7 can be heated by supplying electric power from a vehicle battery or a fuel cell. For this reason, the water introduced into the flow path 1 from the medium flow path 6 can be maintained in a liquid state, and freezing or the like can be prevented.

米国特許第６５９６４２５号明細書（図１）US Pat. No. 6,596,425 (FIG. 1)

ところで、上記の従来技術では、媒体流路６に加熱流路部７が設けられており、この加熱流路部７には、バッテリや燃料電池から電力を供給しなければならず、余分な電力が消費されて経済的ではないという問題がある。しかも、部品数が増加してしまい、構造が煩雑化するとともに、設備費の高騰が惹起されるという問題がある。   By the way, in the above prior art, the heating channel 7 is provided in the medium channel 6, and power must be supplied to the heating channel 7 from a battery or a fuel cell. Is consumed and is not economical. In addition, the number of parts increases, the structure becomes complicated, and there is a problem that the equipment cost increases.

本発明はこの種の問題を解決するものであり、加湿器の熱を有効に利用することができ、簡単且つ経済的な構成で、反応ガス用補機類を良好に保温することが可能な車載用燃料電池システムを提供することを目的とする。   The present invention solves this type of problem, can effectively use the heat of the humidifier, and can keep the reaction gas auxiliary equipment warm with a simple and economical configuration. An object is to provide an in-vehicle fuel cell system.

本発明は、複数の発電セルが積層されるとともに、燃料電池車両（燃料電池が搭載された車両）に搭載される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに供給される少なくとも一方の反応ガスを、加湿流体によって加湿する加湿器とを備えている。そして、加湿器は、金属製カバー部材を設けるとともに、前記金属製カバー部材には、反応ガス用補機類が直接装着されている。   In the present invention, a plurality of power generation cells are stacked, a fuel cell stack mounted on a fuel cell vehicle (vehicle equipped with a fuel cell), and at least one reaction gas supplied to the fuel cell stack, A humidifier that humidifies with a humidifying fluid. The humidifier is provided with a metal cover member, and reactive metal accessories are directly attached to the metal cover member.

また、金属製カバー部材内には、少なくとも一方の反応ガス又は他方の反応ガスを流す反応ガス配管が設けられることが好ましい。   Further, it is preferable that a reaction gas pipe for flowing at least one reaction gas or the other reaction gas is provided in the metal cover member.

さらに、中空糸型加湿器であり、前記中空糸型加湿器は、中空糸が車長方向に延在して設置されることが好ましい。   Furthermore, it is a hollow fiber type humidifier, and it is preferable that the hollow fiber type humidifier is installed with the hollow fiber extending in the vehicle length direction.

本発明によれば、加湿器を構成する金属製カバー部材に反応ガス用補機類が直接装着されており、前記加湿器の熱によって前記反応ガス用補機類が保温される。加湿器には、例えば、圧縮された高温の反応ガス（空気）が供給されるため、前記加湿器自体が高温に維持されるからである。   According to the present invention, the reactive gas auxiliary devices are directly attached to the metal cover member constituting the humidifier, and the reactive gas auxiliary devices are kept warm by the heat of the humidifier. This is because, for example, a compressed high-temperature reaction gas (air) is supplied to the humidifier, so that the humidifier itself is maintained at a high temperature.

このため、反応ガス用補機類は、専用の保温機構が不要になり、簡単且つ経済的な構成で、前記反応ガス用補機類を良好に保温することができる。特に、寒冷地において、反応ガス用補機類が凍結することを確実に阻止することが可能になる。   For this reason, the reaction gas auxiliaries do not require a dedicated heat retention mechanism, and the reaction gas auxiliaries can be well insulated with a simple and economical configuration. In particular, it becomes possible to reliably prevent the reaction gas auxiliary equipment from freezing in a cold region.

図１は、本発明の実施形態に係る車載用燃料電池システム１０が搭載される燃料電池車両１２の概略側面説明図であり、図２は、前記燃料電池システム１０を主体にした前記燃料電池車両１２の一部平面説明図であり、図３は、前記燃料電池システム１０の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic side view of a fuel cell vehicle 12 on which an in-vehicle fuel cell system 10 according to an embodiment of the present invention is mounted, and FIG. 2 is the fuel cell vehicle mainly composed of the fuel cell system 10. FIG. 3 is a schematic plan view of the fuel cell system 10.

なお、図３では、説明のために、後述する各構成要素の配置位置が、実際の配置位置とは異なる位置に記載されている。実際の配置位置は、図１及び図２に示されている。   In FIG. 3, for the sake of explanation, the arrangement positions of the constituent elements described later are shown at positions different from the actual arrangement positions. The actual arrangement position is shown in FIGS.

燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１４と、前記燃料電池スタック１４に冷却媒体を供給するための冷却媒体供給機構１６と、前記燃料電池スタック１４に酸化剤ガス（反応ガス）を供給するための酸化剤ガス供給機構１８と、前記燃料電池スタック１４に燃料ガス（反応ガス）を供給するための燃料ガス供給機構２０とを備える。   The fuel cell system 10 includes a fuel cell stack 14, a cooling medium supply mechanism 16 for supplying a cooling medium to the fuel cell stack 14, and an oxidant gas (reactive gas) for supplying the fuel cell stack 14. An oxidant gas supply mechanism 18 and a fuel gas supply mechanism 20 for supplying fuel gas (reactive gas) to the fuel cell stack 14 are provided.

燃料電池スタック１４は、燃料電池車両１２の車幅方向（図２中、矢印Ｗ方向）中央に位置し、且つ後述する積層方向が車長方向（矢印Ｌ方向）に設定されるとともに、例えば、センターコンソール２２に配置される。   The fuel cell stack 14 is located in the center of the fuel cell vehicle 12 in the vehicle width direction (arrow W direction in FIG. 2), and the stacking direction to be described later is set in the vehicle length direction (arrow L direction). Located on the center console 22.

図１〜図３に示すように、冷却媒体供給機構１６は、燃料電池車両１２の進行方向前側（矢印Ｌ１方向）に配置されるラジエータ２４を備える。このラジエータ２４には、冷媒用ポンプ２６を介して冷却媒体供給配管２８と、冷却媒体排出配管３０とが接続される。冷却媒体供給配管２８及び冷却媒体排出配管３０は、燃料電池スタック１４よりも燃料電池車両１２の進行方向前側に配置されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the cooling medium supply mechanism 16 includes a radiator 24 disposed on the front side in the traveling direction of the fuel cell vehicle 12 (in the direction of the arrow L <b> 1). A cooling medium supply pipe 28 and a cooling medium discharge pipe 30 are connected to the radiator 24 via a refrigerant pump 26. The cooling medium supply pipe 28 and the cooling medium discharge pipe 30 are arranged on the front side in the traveling direction of the fuel cell vehicle 12 with respect to the fuel cell stack 14.

酸化剤ガス供給機構１８は、冷媒用ポンプ２６に近接して配置される空気用ポンプ３２を備える。この空気用ポンプ３２に一端が接続される空気供給配管３４は、加湿器３６に他端が接続されるとともに、この加湿器３６には、加湿空気供給配管３８を介して燃料電池スタック１４が接続される。燃料電池スタック１４と加湿器３６とには、使用済みの酸化剤ガス（以下、オフガスという）を加湿流体として供給するためのオフガス供給配管４０が接続される。加湿器３６では、オフガス供給配管４０を介して供給されたオフガスの排出側に、背圧弁４２が配設される（図３参照）。   The oxidant gas supply mechanism 18 includes an air pump 32 disposed close to the refrigerant pump 26. An air supply pipe 34 having one end connected to the air pump 32 is connected to the humidifier 36, and the fuel cell stack 14 is connected to the humidifier 36 via a humidified air supply pipe 38. Is done. The fuel cell stack 14 and the humidifier 36 are connected to an off-gas supply pipe 40 for supplying a used oxidant gas (hereinafter referred to as off-gas) as a humidified fluid. In the humidifier 36, a back pressure valve 42 is disposed on the discharge side of the off gas supplied through the off gas supply pipe 40 (see FIG. 3).

燃料ガス供給機構２０は、燃料ガスとして水素ガスが貯留される燃料ガスタンク（燃料タンク）４４を備える。この燃料ガスタンク４４には、燃料ガス供給配管４５の一端が接続され、前記燃料ガス供給配管４５の他端が、遮断弁４６、レギュレータ４８及びエゼクタ５０を介して燃料電池スタック１４に接続される。   The fuel gas supply mechanism 20 includes a fuel gas tank (fuel tank) 44 in which hydrogen gas is stored as fuel gas. One end of a fuel gas supply pipe 45 is connected to the fuel gas tank 44, and the other end of the fuel gas supply pipe 45 is connected to the fuel cell stack 14 via a shut-off valve 46, a regulator 48 and an ejector 50.

燃料電池スタック１４には、使用済みの燃料ガスが排出される排出燃料ガス配管５２が接続される。この排出燃料ガス配管５２は、リターン配管５４を介してエゼクタ５０に接続されるとともに、一部がパージ弁５６に連通する。   An exhaust fuel gas pipe 52 through which used fuel gas is discharged is connected to the fuel cell stack 14. The exhaust fuel gas pipe 52 is connected to the ejector 50 via a return pipe 54 and partly communicates with the purge valve 56.

図４に示すように、燃料電池スタック１４は、複数の発電セル６０が車長方向である水平方向（矢印Ａ方向）に積層されるとともに、積層方向の両端には、図示しないが、ターミナルプレート及び絶縁プレートを介して金属製エンドプレート６２ａ、６２ｂが配設される。燃料電池スタック１４は、鉛直方向（矢印Ｃ方向）に長尺（縦長）な四角形に構成されるエンドプレート６２ａ、６２ｂを端板として含むケーシング６４を備えている。   As shown in FIG. 4, the fuel cell stack 14 has a plurality of power generation cells 60 stacked in the horizontal direction (arrow A direction), which is the vehicle length direction, and terminal plates (not shown) at both ends in the stacking direction. Further, metal end plates 62a and 62b are disposed through the insulating plate. The fuel cell stack 14 includes a casing 64 that includes end plates 62a and 62b configured as squares that are long (vertically long) in the vertical direction (arrow C direction).

図５に示すように、各発電セル６０は、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）６６と、前記電解質膜・電極構造体６６を挟持する薄板波形状の第１及び第２金属セパレータ６８、７０とを備えるとともに、縦長に構成される。なお、第１及び第２金属セパレータ６８、７０に代替して、例えば、カーボンセパレータを使用してもよい。   As shown in FIG. 5, each power generation cell 60 includes an electrolyte membrane / electrode structure (electrolyte / electrode structure) 66 and first and second metal having a thin plate wave shape that sandwiches the electrolyte membrane / electrode structure 66. The separators 68 and 70 are provided and are configured to be vertically long. For example, a carbon separator may be used instead of the first and second metal separators 68 and 70.

発電セル６０の短辺方向（矢印Ｂ方向）の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔７２ａ、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔７４ｂ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔７６ｂが設けられる。   One end edge of the power generation cell 60 in the short side direction (arrow B direction) communicates with each other in the arrow A direction, and an oxidant gas supply communication hole 72a for supplying an oxidant gas, for example, an oxygen-containing gas. A cooling medium discharge communication hole 74b for discharging the cooling medium and a fuel gas discharge communication hole 76b for discharging a fuel gas, for example, a hydrogen-containing gas, are provided.

発電セル６０の短辺方向の他端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔７６ａ、冷却媒体を供給するための冷却媒体供給連通孔７４ａ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔７２ｂが設けられる。冷却媒体供給連通孔７４ａ及び冷却媒体排出連通孔７４ｂは、縦長形状に設定される。   The other end edge of the power generation cell 60 in the short side direction communicates with each other in the direction of the arrow A, the fuel gas supply communication hole 76a for supplying the fuel gas, and the cooling medium supply communication hole for supplying the cooling medium. 74a and an oxidant gas discharge communication hole 72b for discharging the oxidant gas are provided. The cooling medium supply communication hole 74a and the cooling medium discharge communication hole 74b are set in a vertically long shape.

電解質膜・電極構造体６６は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜７８と、前記固体高分子電解質膜７８を挟持するアノード側電極８０及びカソード側電極８２とを備える。   The electrolyte membrane / electrode structure 66 includes, for example, a solid polymer electrolyte membrane 78 in which a thin film of perfluorosulfonic acid is impregnated with water, and an anode side electrode 80 and a cathode side electrode 82 that sandwich the solid polymer electrolyte membrane 78. With.

第１金属セパレータ６８の電解質膜・電極構造体６６に向かう面６８ａには、燃料ガス供給連通孔７６ａと燃料ガス排出連通孔７６ｂとを連通する燃料ガス流路８４が形成される。この燃料ガス流路８４は、例えば、矢印Ｃ方向に延在する溝部により構成される。第１金属セパレータ６８の面６８ｂには、冷却媒体供給連通孔７４ａと冷却媒体排出連通孔７４ｂとを連通する冷却媒体流路８６が形成される。この冷却媒体流路８６は、矢印Ｂ方向に延在する溝部により構成される。   A fuel gas flow path 84 that connects the fuel gas supply communication hole 76a and the fuel gas discharge communication hole 76b is formed on the surface 68a of the first metal separator 68 facing the electrolyte membrane / electrode structure 66. The fuel gas channel 84 is constituted by, for example, a groove extending in the direction of arrow C. A cooling medium flow path 86 that connects the cooling medium supply communication hole 74 a and the cooling medium discharge communication hole 74 b is formed on the surface 68 b of the first metal separator 68. The cooling medium flow path 86 is constituted by a groove portion extending in the arrow B direction.

第２金属セパレータ７０の電解質膜・電極構造体６６に向かう面７０ａには、例えば、矢印Ｃ方向に延在する溝部からなる酸化剤ガス流路８８が設けられるとともに、この酸化剤ガス流路８８は、酸化剤ガス供給連通孔７２ａと酸化剤ガス排出連通孔７２ｂとに連通する。第２金属セパレータ７０の面７０ｂには、第１金属セパレータ６８の面６８ｂと重なり合って冷却媒体流路８６が一体的に形成される。図示しないが、第１及び第２金属セパレータ６８、７０には、必要に応じてシール部材が一体成形される。   The surface 70a of the second metal separator 70 facing the electrolyte membrane / electrode structure 66 is provided with, for example, an oxidant gas flow path 88 formed of a groove extending in the direction of arrow C, and the oxidant gas flow path 88. Communicates with the oxidant gas supply communication hole 72a and the oxidant gas discharge communication hole 72b. A cooling medium flow path 86 is integrally formed on the surface 70 b of the second metal separator 70 so as to overlap the surface 68 b of the first metal separator 68. Although not shown, a seal member is integrally formed on the first and second metal separators 68 and 70 as necessary.

図４に示すように、ケーシング６４は、端板であるエンドプレート６２ａ、６２ｂと、積層された発電セル６０の側部に配置される４枚のパネル部材９０ａ〜９０ｄと、前記パネル部材９０ａ〜９０ｄの互いに近接する端部同士をボルト９１により連結するアングル部材９２と、前記エンドプレート６２ａ、６２ｂと前記パネル部材９０ａ〜９０ｄとを連結するそれぞれ長さの異なる連結ピン９４ａ、９４ｂとを備える。パネル部材９０ａ〜９０ｄは、薄板金属製プレートで構成される。   As shown in FIG. 4, the casing 64 includes end plates 62 a and 62 b that are end plates, four panel members 90 a to 90 d disposed on the side portions of the stacked power generation cells 60, and the panel members 90 a to 90 d. 90d includes an angle member 92 that connects adjacent ends of the 90d with a bolt 91, and connecting pins 94a and 94b having different lengths that connect the end plates 62a and 62b and the panel members 90a to 90d. Panel members 90a-90d are formed of thin metal plates.

エンドプレート６２ａには、矢印Ｃ方向に延在してそれぞれ冷却媒体入口マニホールド９６ａと、冷却媒体出口マニホールド９６ｂとが装着される。冷却媒体入口マニホールド９６ａは、冷却媒体供給連通孔７４ａに連通する一方、冷却媒体出口マニホールド９６ｂは、冷却媒体排出連通孔７４ｂに連通する。冷却媒体入口マニホールド９６ａ及び冷却媒体出口マニホールド９６ｂは、冷却媒体供給配管２８及び冷却媒体排出配管３０を介してラジエータ２４に連通している。   A cooling medium inlet manifold 96a and a cooling medium outlet manifold 96b are attached to the end plate 62a so as to extend in the direction of arrow C, respectively. The cooling medium inlet manifold 96a communicates with the cooling medium supply communication hole 74a, while the cooling medium outlet manifold 96b communicates with the cooling medium discharge communication hole 74b. The cooling medium inlet manifold 96 a and the cooling medium outlet manifold 96 b communicate with the radiator 24 through the cooling medium supply pipe 28 and the cooling medium discharge pipe 30.

エンドプレート６２ａの下側には、マウントブラケット９８がねじ止めされる。このマウントブラケット９８は、ボルト１００を介して燃料電池車両１２の取り付け部１０２にねじ止めされる。   A mount bracket 98 is screwed to the lower side of the end plate 62a. The mount bracket 98 is screwed to the attachment portion 102 of the fuel cell vehicle 12 via a bolt 100.

図６及び図７に示すように、燃料電池スタック１４のエンドプレート６２ｂには、加湿器３６を構成する金属製ケーシング（カバー部材）１０４が固定される。ケーシング１０４は、例えば、鋳造成形されており、エンドプレート６２ｂに接するフランジ部１０６に複数のボルト１０８が挿入される。ボルト１０８がエンドプレート６２ｂに螺合することにより、ケーシング１０４が前記エンドプレート６２ｂに固定される。   As shown in FIGS. 6 and 7, a metal casing (cover member) 104 constituting the humidifier 36 is fixed to the end plate 62 b of the fuel cell stack 14. The casing 104 is, for example, cast-molded, and a plurality of bolts 108 are inserted into the flange portion 106 that is in contact with the end plate 62b. As the bolt 108 is screwed into the end plate 62b, the casing 104 is fixed to the end plate 62b.

ケーシング１０４の矢印Ｌ方向両端縁部には、それぞれ左右（矢印Ｗ方向）両側にマウント部１１０ａ、１１０ｂが設けられる。マウント部１１０ａ、１１０ｂには、それぞれ所定数のボルト１１２が挿入され、前記ボルト１１２が取り付け部１０２に螺合することにより、ケーシング１０４が前記取り付け部１０２に固定される。   Mount portions 110a and 110b are provided on both left and right sides (in the direction of arrow W) at both ends of the casing 104 in the arrow L direction. A predetermined number of bolts 112 are inserted into the mounting portions 110 a and 110 b, respectively, and the casing 112 is fixed to the mounting portion 102 by the bolts 112 being screwed into the mounting portion 102.

図８及び図９に示すように、ケーシング１０４内には、空気供給配管３４に接続される空気通路配管１１４が設けられ、この空気通路配管１１４は、第１及び第２加湿部１１６ａ、１１６ｂ内に連通する。この第１及び第２加湿部１１６ａ、１１６ｂは、上下方向に配列されており、空気通路配管１１４の連結側一端部とは反対の他端部には、オフガス供給配管４０から分岐された分岐管４０ａ、４０ｂと、加湿空気供給配管３８とが設けられる。   As shown in FIGS. 8 and 9, an air passage pipe 114 connected to the air supply pipe 34 is provided in the casing 104, and the air passage pipe 114 is provided in the first and second humidifying sections 116a and 116b. Communicate with. The first and second humidifying portions 116a and 116b are arranged in the vertical direction, and a branch pipe branched from the off-gas supply pipe 40 is provided at the other end opposite to the connection side one end of the air passage pipe 114. 40a, 40b and a humidified air supply pipe 38 are provided.

ケーシング１０４内には、排出燃料ガス配管５２と燃料ガス供給配管４５とを連結するリターン配管５４が設けられる（図８参照）。反応ガス配管である空気通路配管１１４、分岐管４０ａ、４０ｂ、加湿空気供給配管３８、排出燃料ガス配管５２及びリターン配管５４は、ケーシング１０４と一体に、例えば、鋳造成形される。   A return pipe 54 that connects the exhaust fuel gas pipe 52 and the fuel gas supply pipe 45 is provided in the casing 104 (see FIG. 8). The air passage pipe 114, the branch pipes 40a and 40b, the humidified air supply pipe 38, the exhaust fuel gas pipe 52, and the return pipe 54, which are reaction gas pipes, are integrally molded with the casing 104, for example, by casting.

図９に示すように、第１及び第２加湿部１１６ａ、１１６ｂは、円筒体１１８ａ、１１８ｂを備える。円筒体１１８ａ、１１８ｂ内の略中央には、多数の孔部を有する多孔管体１２０ａ、１２０ｂが配設され、前記多孔管体１２０ａ、１２０ｂの外周には、複数の中空糸膜１２２ａ、１２２ｂが車長方向（矢印Ｌ方向）に延在して収容される。多孔管体１２０ａ、１２０ｂ内には、分岐管４０ａ、４０ｂに連通してオフガスが供給される。   As shown in FIG. 9, the 1st and 2nd humidification parts 116a and 116b are provided with the cylindrical bodies 118a and 118b. Porous tubular bodies 120a and 120b having a large number of holes are disposed at substantially the center in the cylindrical bodies 118a and 118b, and a plurality of hollow fiber membranes 122a and 122b are disposed on the outer circumferences of the porous tubular bodies 120a and 120b. It extends and accommodates in the vehicle length direction (arrow L direction). Off gas is supplied into the porous tube bodies 120a and 120b in communication with the branch tubes 40a and 40b.

中空糸膜１２２ａ、１２２ｂ内には、空気通路配管１１４に連通する室１２４介して反応前の空気が供給される。中空糸膜１２２ａ、１２２ｂの出口側は、室１２６を介して加湿空気供給配管３８に連通する。   Air before reaction is supplied into the hollow fiber membranes 122 a and 122 b through a chamber 124 communicating with the air passage pipe 114. The outlet sides of the hollow fiber membranes 122 a and 122 b communicate with the humidified air supply pipe 38 through the chamber 126.

ケーシング１０４には、燃料ガス供給機構２０を構成する各反応ガス用補機類が直接装着される。図６に示すように、遮断弁４６は、ボルト１３０を介してケーシング１０４にねじ止め固定され、レギュレータ４８は、前記遮断弁４６に近接してボルト１３２を介して前記ケーシング１０４にねじ止めされる。   The casing 104 is directly mounted with auxiliary components for reaction gas constituting the fuel gas supply mechanism 20. As shown in FIG. 6, the shut-off valve 46 is screwed and fixed to the casing 104 via a bolt 130, and the regulator 48 is screwed to the casing 104 via a bolt 132 in the vicinity of the shut-off valve 46. .

エゼクタ５０は、燃料ガス供給配管４５の下流側を構成する燃料ガス導入配管４５ａにボルト１３４を介してねじ止めされる。ケーシング１０４の端部には、酸化剤ガス供給機構１８を構成する補機類である背圧弁４２がボルト１３６を介してねじ止めされる。また、ケーシング１０４には、必要に応じて他の種々の補機類がねじ止め等によって一体化可能である。   The ejector 50 is screwed to a fuel gas introduction pipe 45a that constitutes a downstream side of the fuel gas supply pipe 45 via a bolt 134. A back pressure valve 42, which is an auxiliary machine constituting the oxidant gas supply mechanism 18, is screwed to the end of the casing 104 via a bolt 136. In addition, various other accessories can be integrated into the casing 104 by screwing or the like as necessary.

なお、本実施形態では、図３に示すように、酸化剤ガス供給機構１８を構成する空気供給配管３４と燃料ガス供給機構２０を構成するエゼクタ５０の下流側との間にパージバルブ（図示せず）を介装した分岐配管を設け、燃料電池スタック１４の燃料ガス流路系内に残存する燃料ガスを排気（パージ）するように構成してもよい。   In this embodiment, as shown in FIG. 3, a purge valve (not shown) is provided between the air supply pipe 34 constituting the oxidant gas supply mechanism 18 and the downstream side of the ejector 50 constituting the fuel gas supply mechanism 20. ) May be provided, and the fuel gas remaining in the fuel gas flow path system of the fuel cell stack 14 may be exhausted (purged).

このように構成される燃料電池システム１０の動作について、以下に説明する。   The operation of the fuel cell system 10 configured as described above will be described below.

先ず、図３に示すように、酸化剤ガス供給機構１８を構成する空気用ポンプ３２が駆動され、酸化剤ガスである外部空気が吸引されて、空気供給配管３４に導入される。この空気は、空気供給配管３４から空気通路配管１１４を介して加湿器３６内に導入される。   First, as shown in FIG. 3, the air pump 32 that constitutes the oxidant gas supply mechanism 18 is driven, and external air that is an oxidant gas is sucked and introduced into the air supply pipe 34. This air is introduced from the air supply pipe 34 into the humidifier 36 through the air passage pipe 114.

加湿器３６では、図９に示すように、室１２４から第１及び第２加湿部１１６ａ、１１６ｂ内に空気が供給される。この空気は、第１及び第２加湿部１１６ａ、１１６ｂに収容されているそれぞれ複数本の中空糸膜１２２ａ、１２２ｂの内側を通り、円筒体１１８ａ、１１８ｂの軸方向一方（矢印Ｌ１方向）に移動した後、加湿空気供給配管３８に供給される。   In the humidifier 36, as shown in FIG. 9, air is supplied from the chamber 124 into the first and second humidifiers 116a, 116b. This air passes through the insides of the plurality of hollow fiber membranes 122a and 122b accommodated in the first and second humidifying sections 116a and 116b, respectively, and moves in one axial direction (in the direction of the arrow L1) of the cylindrical bodies 118a and 118b. Then, it is supplied to the humidified air supply pipe 38.

その際、オフガス供給配管４０から分岐管４０ａ、４０ｂには、後述するように、反応に使用された酸化剤ガスであるオフガスが供給されている。このオフガスは、第１及び第２加湿部１１６ａ、１１６ｂの多孔管体１２０ａ、１２０ｂの内側から外側に移動し、それぞれ複数の中空糸膜１２２ａ、１２２ｂの外側を通る。そして、オフガスは、円筒体１１８ａ、１１８ｂの軸方向他方（矢印Ｌ２方向）に移動した後、背圧弁４２から外部に放出される。   At that time, off-gas, which is an oxidant gas used in the reaction, is supplied from the off-gas supply pipe 40 to the branch pipes 40a and 40b. This off gas moves from the inside to the outside of the porous tube bodies 120a and 120b of the first and second humidifying sections 116a and 116b, and passes outside the plurality of hollow fiber membranes 122a and 122b, respectively. The off-gas moves to the other axial direction of the cylindrical bodies 118a and 118b (in the direction of the arrow L2), and then is released from the back pressure valve 42 to the outside.

このため、使用前の空気には、各中空糸膜１２２ａ、１２２ｂを介してオフガス中に含まれる水分が移動し、この使用前の空気が加湿される。加湿された空気は、加湿空気供給配管３８からエンドプレート６２ｂを通って燃料電池スタック１４内の酸化剤ガス供給連通孔７２ａに供給される。   For this reason, moisture contained in the off-gas moves to the air before use through the hollow fiber membranes 122a and 122b, and the air before use is humidified. The humidified air is supplied from the humidified air supply pipe 38 to the oxidant gas supply communication hole 72a in the fuel cell stack 14 through the end plate 62b.

一方、燃料ガス供給機構２０では、図３に示すように、遮断弁４６の開放作用下に、燃料ガスタンク４４内の燃料ガス（水素ガス）がレギュレータ４８で降圧された後、エゼクタ５０を通って燃料ガス供給配管４５からエンドプレート６２ｂを通って燃料電池スタック１４内の燃料ガス供給連通孔７６ａに導入される。   On the other hand, in the fuel gas supply mechanism 20, as shown in FIG. 3, the fuel gas (hydrogen gas) in the fuel gas tank 44 is lowered by the regulator 48 under the opening action of the shutoff valve 46, and then passes through the ejector 50. The fuel gas supply pipe 45 is introduced into the fuel gas supply communication hole 76a in the fuel cell stack 14 through the end plate 62b.

さらに、冷却媒体供給機構１６では、冷媒用ポンプ２６の作用下に、冷却媒体供給配管２８からエンドプレート６２ａを通って燃料電池スタック１４内の冷却媒体供給連通孔７４ａに冷却媒体が導入される。   Further, in the cooling medium supply mechanism 16, under the action of the refrigerant pump 26, the cooling medium is introduced from the cooling medium supply pipe 28 through the end plate 62 a to the cooling medium supply communication hole 74 a in the fuel cell stack 14.

図５に示すように、燃料電池スタック１４内の発電セル６０に供給された空気は、酸化剤ガス供給連通孔７２ａから第２金属セパレータ７０の酸化剤ガス流路８８に導入され、電解質膜・電極構造体６６のカソード側電極８２に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔７６ａから第１金属セパレータ６８の燃料ガス流路８４に導入され、電解質膜・電極構造体６６のアノード側電極８０に沿って移動する。   As shown in FIG. 5, the air supplied to the power generation cell 60 in the fuel cell stack 14 is introduced into the oxidant gas flow path 88 of the second metal separator 70 from the oxidant gas supply communication hole 72a, and the electrolyte membrane / It moves along the cathode side electrode 82 of the electrode structure 66. On the other hand, the fuel gas is introduced into the fuel gas flow path 84 of the first metal separator 68 from the fuel gas supply communication hole 76 a and moves along the anode side electrode 80 of the electrolyte membrane / electrode structure 66.

従って、各電解質膜・電極構造体６６では、カソード側電極８２に供給される空気中の酸素と、アノード側電極８０に供給される燃料ガス（水素）とが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。   Therefore, in each electrolyte membrane / electrode structure 66, the oxygen in the air supplied to the cathode side electrode 82 and the fuel gas (hydrogen) supplied to the anode side electrode 80 undergo an electrochemical reaction in the electrode catalyst layer. To generate electricity.

次いで、カソード側電極８２に供給されて消費された空気は、酸化剤ガス排出連通孔７２ｂに沿って流動した後、オフガスとしてエンドプレート６２ｂからオフガス供給配管４０に排出される（図３参照）。   Next, the air consumed by being supplied to the cathode side electrode 82 flows along the oxidant gas discharge communication hole 72b, and then is discharged as off-gas from the end plate 62b to the off-gas supply pipe 40 (see FIG. 3).

同様に、アノード側電極８０に供給されて消費された燃料ガスは、燃料ガス排出連通孔７６ｂに排出されて流動し、排出燃料ガスとしてエンドプレート６２ｂから排出燃料ガス配管５２に排出される。排出燃料ガス配管５２に排出された排出燃料ガスは、一部がリターン配管５４を通ってエゼクタ５０の吸引作用下に燃料ガス供給配管４５に戻される。この排出燃料ガスは、新たな燃料ガスに混在して燃料ガス導入配管４５ａから燃料電池スタック１４内に供給される。残余の排出燃料ガスは、パージ弁５６の開放作用下に排出される。   Similarly, the fuel gas consumed by being supplied to the anode side electrode 80 is discharged and flows into the fuel gas discharge communication hole 76b, and is discharged from the end plate 62b to the discharged fuel gas pipe 52 as discharged fuel gas. Part of the discharged fuel gas discharged to the discharged fuel gas pipe 52 is returned to the fuel gas supply pipe 45 through the return pipe 54 under the suction action of the ejector 50. The discharged fuel gas is mixed with new fuel gas and supplied into the fuel cell stack 14 from the fuel gas introduction pipe 45a. The remaining discharged fuel gas is discharged under the action of opening the purge valve 56.

また、冷却媒体は、図５に示すように、冷却媒体供給連通孔７４ａから第１及び第２金属セパレータ６８、７０間の冷却媒体流路８６に導入された後、矢印Ｂ方向に沿って流動する。この冷却媒体は、電解質膜・電極構造体６６を冷却した後、冷却媒体排出連通孔７４ｂを移動してエンドプレート６２ａの冷却媒体出口マニホールド９６ｂから冷却媒体排出配管３０に排出される。この冷却媒体は、図３及び図４に示すように、ラジエータ２４により冷却された後、冷媒用ポンプ２６の作用下に冷却媒体供給配管２８から燃料電池スタック１４に供給される。   Further, as shown in FIG. 5, the cooling medium is introduced into the cooling medium flow path 86 between the first and second metal separators 68 and 70 from the cooling medium supply communication hole 74a, and then flows along the arrow B direction. To do. After cooling the electrolyte membrane / electrode structure 66, the cooling medium moves through the cooling medium discharge communication hole 74b and is discharged from the cooling medium outlet manifold 96b of the end plate 62a to the cooling medium discharge pipe 30. As shown in FIGS. 3 and 4, the cooling medium is cooled by the radiator 24 and then supplied from the cooling medium supply pipe 28 to the fuel cell stack 14 under the action of the refrigerant pump 26.

この場合、本実施形態では、図６に示すように、加湿器３６を構成するケーシング１０４には、反応ガス用補機類である遮断弁４６、レギュレータ４８及びエゼクタ５０が、ボルト１３０、１３２及び１３４を介して直接ねじ止めされている。   In this case, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the casing 104 constituting the humidifier 36 includes a shutoff valve 46, a regulator 48, and an ejector 50, which are auxiliary components for reaction gas, and bolts 130, 132, and It is screwed directly through 134.

ここで、加湿器３６では、空気用ポンプ３２を介して圧縮された空気が、空気供給配管３４から第１及び第２加湿部１１６ａ、１１６ｂ内に供給されている。このため、加湿器３６内には、圧縮により相当に高温となっている空気が導入され、この加湿器３６を構成するケーシング１０４自体が高温の状態に維持されている。従って、ケーシング１０４に直接装着されている遮断弁４６、レギュレータ４８及びエゼクタ５０は、前記ケーシング１０４の熱によって確実に保温される。その際、燃料電池スタック１４からのオフガス（オフガス供給配管４０及び分岐配管４０ａ、４０ｂから送られるガス）の熱によっても、加湿器３６及びその保持用金属製カバー部材であるケーシング１０４の保湿が行われる。   Here, in the humidifier 36, the compressed air is supplied from the air supply pipe 34 into the first and second humidifiers 116 a and 116 b in the humidifier 36. For this reason, air that is considerably hot due to compression is introduced into the humidifier 36, and the casing 104 itself that constitutes the humidifier 36 is maintained at a high temperature. Therefore, the shutoff valve 46, the regulator 48, and the ejector 50 that are directly mounted on the casing 104 are reliably kept warm by the heat of the casing 104. At that time, the humidifier 36 and the casing 104 which is a metal cover member for holding the humidifier 36 are also moisturized by the heat of the off gas from the fuel cell stack 14 (the gas sent from the off gas supply pipe 40 and the branch pipes 40a and 40b). Is called.

これにより、遮断弁４６、レギュレータ４８及びエゼクタ５０を含む各反応ガス用補機類は、専用の保温機構が不要になり、簡単且つ経済的な構成で、前記反応ガス用補機類を良好に保温することができるという効果が得られる。   Thereby, each reaction gas auxiliary machine including the shut-off valve 46, the regulator 48 and the ejector 50 eliminates the need for a dedicated heat retaining mechanism, and improves the reaction gas auxiliary machine with a simple and economical configuration. The effect that it can heat-retain is acquired.

特に、燃料電池車両１２が寒冷地において使用される際、各反応ガス用補機類が凍結することを確実に防止することが可能なる。このため、燃料電池システム１０は、良好且つ効率的な発電機能を確実に有することができる。   In particular, when the fuel cell vehicle 12 is used in a cold region, it is possible to reliably prevent the reactive gas accessories from being frozen. For this reason, the fuel cell system 10 can surely have a good and efficient power generation function.

さらに、本実施形態では、ケーシング１０４内には、反応ガス配管である空気通路配管１１４、分岐管４０ａ、４０ｂ、加湿空気供給配管３８、排出燃料ガス配管５２及びリターン配管５４が一体に設けられている。従って、ケーシング１０４の外方に延在して各種反応ガス配管を設ける必要がなく、部品点数が大幅に削減されるとともに、配管の簡素化が図られるという効果がある。   Further, in the present embodiment, in the casing 104, an air passage pipe 114, branch pipes 40a and 40b, a humidified air supply pipe 38, an exhaust fuel gas pipe 52, and a return pipe 54 that are reaction gas pipes are integrally provided. Yes. Therefore, there is no need to provide various reaction gas pipes extending outward from the casing 104, and the number of parts can be greatly reduced and the pipes can be simplified.

その上、ケーシング１０４内が高温に維持されることにより、特に、排出燃料ガス配管５２及びリターン配管５４では、循環する排出燃料ガスが必要以上に冷却されることがない。これにより、排出燃料ガス中の水分が結露することを確実に防止することが可能になる。   In addition, since the inside of the casing 104 is maintained at a high temperature, the exhaust fuel gas circulating in the exhaust fuel gas pipe 52 and the return pipe 54 is not cooled more than necessary. Thereby, it becomes possible to reliably prevent moisture in the exhausted fuel gas from condensing.

しかも、燃料電池スタック１４に加湿器３６が直接ねじ止めにより一体化されている。これにより、供給される空気及び燃料ガス（反応ガス）が冷却されることによって結露が発生することを良好に防止するとともに、部品数の削減及び軽量化が容易に遂行される。   Moreover, the humidifier 36 is integrated with the fuel cell stack 14 directly by screwing. As a result, it is possible to satisfactorily prevent condensation from being generated by cooling the supplied air and the fuel gas (reactive gas), and to easily reduce the number of parts and reduce the weight.

本発明の実施形態に係る車載用燃料電池システムが搭載される燃料電池車両の概略側面説明図である。1 is a schematic side view of a fuel cell vehicle on which an in-vehicle fuel cell system according to an embodiment of the present invention is mounted. 前記燃料電池システムを主体にした前記燃料電池車両の一部平面説明図である。FIG. 2 is a partial plan view of the fuel cell vehicle mainly including the fuel cell system. 前記燃料電池システムの概略構成説明図である。It is a schematic structure explanatory view of the fuel cell system. 前記燃料電池システムを構成する冷却媒体供給機構及び燃料電池スタックの要部斜視説明図である。It is a principal part perspective explanatory drawing of the cooling-medium supply mechanism and fuel cell stack which comprise the said fuel cell system. 前記燃料電池スタックを構成する発電セルの分解斜視説明図である。It is a disassembled perspective explanatory drawing of the electric power generation cell which comprises the said fuel cell stack. 前記燃料電池システムを構成する加湿器及び前記燃料電池スタックの斜視説明図である。It is a perspective explanatory view of the humidifier and the fuel cell stack which constitute the fuel cell system. 前記加湿器及び前記燃料電池スタックの側面図である。It is a side view of the humidifier and the fuel cell stack. 前記加湿器の取り付け側からの正面図である。It is a front view from the attachment side of the humidifier. 前記加湿器の一部切り欠き内部説明図である。It is a partially notched inside explanatory drawing of the said humidifier. 特許文献１の燃料電池システムの説明図である。2 is an explanatory diagram of a fuel cell system of Patent Document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０…燃料電池システム １２…燃料電池車両
１４…燃料電池スタック １６…冷却媒体供給機構
１８…酸化剤ガス供給機構 ２０…燃料ガス供給機構
２２…センターコンソール ２４…ラジエータ
２６、３２…ポンプ ２８…冷却媒体供給配管
３０…冷却媒体排出配管 ３４…空気供給配管
３６…加湿器 ３８…加湿空気供給配管
４０…オフガス供給配管 ４２…背圧弁
４４…燃料ガスタンク ４５…燃料ガス供給配管
４５ａ…燃料ガス導入配管 ４６…遮断弁
４８…レギュレータ ５０…エゼクタ
５２…排出燃料ガス配管 ５４…リターン配管
６０…発電セル ６２ａ、６２ｂ…エンドプレート
６４、１０４…ケーシング ６６…電解質膜・電極構造体
６８、７０…金属セパレータ ７２ａ…酸化剤ガス供給連通孔
７２ｂ…酸化剤ガス排出連通孔 ７４ａ…冷却媒体供給連通孔
７４ｂ…冷却媒体排出連通孔 ７６ａ…燃料ガス供給連通孔
７６ｂ…燃料ガス排出連通孔 ７８…固体高分子電解質膜
８０…アノード側電極 ８２…カソード側電極
８４…燃料ガス流路 ８６…冷却媒体流路
８８…酸化剤ガス流路 ９８…マウントブラケット
１０２…取り付け部
９１、１００、１０８、１１２、１３０、１３２、１３４、１３６…ボルト
１１０ａ、１１０ｂ…マウント部 １１４…空気通路配管
１１６ａ、１１６ｂ…加湿部 １２２ａ、１２２ｂ…中空糸膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel cell system 12 ... Fuel cell vehicle 14 ... Fuel cell stack 16 ... Coolant supply mechanism 18 ... Oxidant gas supply mechanism 20 ... Fuel gas supply mechanism 22 ... Center console 24 ... Radiators 26, 32 ... Pump 28 ... Coolant Supply pipe 30 ... Cooling medium discharge pipe 34 ... Air supply pipe 36 ... Humidifier 38 ... Humidified air supply pipe 40 ... Off gas supply pipe 42 ... Back pressure valve 44 ... Fuel gas tank 45 ... Fuel gas supply pipe 45a ... Fuel gas introduction pipe 46 ... Shut-off valve 48 ... Regulator 50 ... Ejector 52 ... Exhaust fuel gas pipe 54 ... Return pipe 60 ... Power generation cell 62a, 62b ... End plate 64, 104 ... Casing 66 ... Electrolyte membrane / electrode structure 68, 70 ... Metal separator 72a ... Oxidation Oxidant gas supply communication hole 72b ... Oxidant gas discharge communication hole 74a ... Cooling Medium supply communication hole 74b ... Cooling medium discharge communication hole 76a ... Fuel gas supply communication hole 76b ... Fuel gas discharge communication hole 78 ... Solid polymer electrolyte membrane 80 ... Anode side electrode 82 ... Cathode side electrode 84 ... Fuel gas flow path 86 ... Cooling medium flow path 88 ... Oxidant gas flow path 98 ... Mount bracket 102 ... Mounting portion 91, 100, 108, 112, 130, 132, 134, 136 ... Bolt 110a, 110b ... Mount portion 114 ... Air passage piping 116a, 116b ... Humidifying parts 122a, 122b ... Hollow fiber membrane

Claims (3)

複数の発電セルが積層されるとともに、燃料電池車両に搭載される燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに供給される少なくとも一方の反応ガスを、加湿流体によって加湿する加湿器と、
を備え、
前記加湿器は、金属製カバー部材を設けるとともに、
前記金属製カバー部材には、反応ガス用補機類が直接装着されることを特徴とする車載用燃料電池システム。 A plurality of power generation cells are stacked, and a fuel cell stack mounted on a fuel cell vehicle;
A humidifier that humidifies at least one reaction gas supplied to the fuel cell stack with a humidifying fluid;
With
The humidifier is provided with a metal cover member,
An on-vehicle fuel cell system, wherein reactive metal accessories are directly attached to the metal cover member. 請求項１記載の車載用燃料電池システムにおいて、前記金属製カバー部材内には、少なくとも前記一方の反応ガス又は他方の反応ガスを流す反応ガス配管が設けられることを特徴とする車載用燃料電池システム。   2. The in-vehicle fuel cell system according to claim 1, wherein a reaction gas pipe for flowing at least one of the reaction gases or the other reaction gas is provided in the metal cover member. . 請求項１又は２記載の車載用燃料電池システムにおいて、前記加湿器は、中空糸型加湿器であり、
前記中空糸型加湿器は、前記燃料電池スタックの積層方向一端に取り付けられることを特徴とする車載用燃料電池システム。 The in-vehicle fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the humidifier is a hollow fiber humidifier,
The in-vehicle fuel cell system, wherein the hollow fiber humidifier is attached to one end of the fuel cell stack in the stacking direction.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010205A (en) * 2006-06-27 2008-01-17 Nok Corp Hollow fiber membrane module and fuel cell
JP2009238429A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2009295482A (en) * 2008-06-06 2009-12-17 Toyota Motor Corp Fuel cell unit and vehicle
JP2010129485A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2010170948A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Honda Motor Co Ltd Fuel cell stack
KR100986473B1 (en) 2008-03-14 2010-10-08 현대자동차주식회사 Device for removing exhaust hydrogen of fuel cell system
US9105915B2 (en) 2009-01-26 2015-08-11 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell stack coupled to a humidifier via an inclined channel
JP2018097994A (en) * 2016-12-12 2018-06-21 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001216983A (en) * 2000-01-31 2001-08-10 Honda Motor Co Ltd Humidifying system for fuel cell
JP2003151605A (en) * 2001-08-31 2003-05-23 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system box
JP2003182379A (en) * 2001-09-26 2003-07-03 Honda Motor Co Ltd Fuel cell mounted battery-powered car and fuel cell system box
WO2005034272A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-14 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell system and fuel cell automobile

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001216983A (en) * 2000-01-31 2001-08-10 Honda Motor Co Ltd Humidifying system for fuel cell
JP2003151605A (en) * 2001-08-31 2003-05-23 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system box
JP2003182379A (en) * 2001-09-26 2003-07-03 Honda Motor Co Ltd Fuel cell mounted battery-powered car and fuel cell system box
WO2005034272A1 (en) * 2003-10-03 2005-04-14 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell system and fuel cell automobile

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008010205A (en) * 2006-06-27 2008-01-17 Nok Corp Hollow fiber membrane module and fuel cell
KR100986473B1 (en) 2008-03-14 2010-10-08 현대자동차주식회사 Device for removing exhaust hydrogen of fuel cell system
JP2009238429A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Honda Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2009295482A (en) * 2008-06-06 2009-12-17 Toyota Motor Corp Fuel cell unit and vehicle
JP2010129485A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Nissan Motor Co Ltd Fuel cell system
JP2010170948A (en) * 2009-01-26 2010-08-05 Honda Motor Co Ltd Fuel cell stack
US9105915B2 (en) 2009-01-26 2015-08-11 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell stack coupled to a humidifier via an inclined channel
JP2018097994A (en) * 2016-12-12 2018-06-21 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system

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