JP2015098946A - Heat exchanger for fuel battery circulation water - Google Patents

Heat exchanger for fuel battery circulation water Download PDF

Info

Publication number
JP2015098946A
JP2015098946A JP2013237522A JP2013237522A JP2015098946A JP 2015098946 A JP2015098946 A JP 2015098946A JP 2013237522 A JP2013237522 A JP 2013237522A JP 2013237522 A JP2013237522 A JP 2013237522A JP 2015098946 A JP2015098946 A JP 2015098946A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
heat exchanger
resin
circulating
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013237522A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
田中 外治
Sotoharu Tanaka
外治 田中
将吾 河野
Shogo Kono
将吾 河野
小室 朗
Akira Komuro
朗 小室
士郎 矢川
Shiro Yagawa
士郎 矢川
大貴 永田
Daiki Nagata
大貴 永田
有 杉浦
Yu Sugiura
有 杉浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
T Rad Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
T Rad Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd, T Rad Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2013237522A priority Critical patent/JP2015098946A/en
Publication of JP2015098946A publication Critical patent/JP2015098946A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat exchanger for fuel battery circulation water that prevents the elution of resin residual ions in circulation water discharged from a fuel battery.SOLUTION: A resin tank body 4 is produced with polyphthalamide (PPA) resin as material.

Description

本発明は、主として、電気自動車に使用する燃料電池の循環水を、冷却するための燃料電池循環水用熱交換器に関し、特に、樹脂製タンク部から循環水へのイオン溶出を抑制する技術に関する。   The present invention mainly relates to a heat exchanger for circulating water in a fuel cell for cooling the circulating water in a fuel cell used for an electric vehicle, and particularly relates to a technique for suppressing ion elution from a resin tank to the circulating water. .

近年、電気自動車の燃料電池から排出される循環水を冷却する熱交換器の改良が盛んに行なわれている。
これは、イオン溶出による燃料電池内の触媒被毒を防止するためのものである。
すなわち、循環経路中に配置される熱交換器の金属部材から金属イオンが循環水中に溶出され、その金属イオンが燃料電池内に進入したとき、燃料電池内の触媒が被毒し、発電性能が低下するおそれがある。
そのため、熱交換器から金属イオンが循環水中に溶出しないようにする必要がある。
In recent years, heat exchangers that cool circulating water discharged from fuel cells of electric vehicles have been actively improved.
This is to prevent catalyst poisoning in the fuel cell due to ion elution.
That is, when metal ions are eluted into the circulating water from the metal member of the heat exchanger arranged in the circulation path, and the metal ions enter the fuel cell, the catalyst in the fuel cell is poisoned and the power generation performance is reduced. May decrease.
Therefore, it is necessary to prevent metal ions from eluting from the heat exchanger into the circulating water.

熱交換器からの金属イオン溶出を抑制する手段として、特許文献1に記載の熱交換器や、特許文献2に記載の熱交換器用タンクが提案されている。
特許文献1には、アルミニウム材からなる熱交換器部品をフラックスろう材を介して組立て、高温の炉内において一体的にろう付けして、熱交換器を製造し、その後、その内部を樹脂コーティングする方法を用いている。これにより、フラックス中及び熱交換器部品からの金属イオンの流出を防止することができると記載されている。
As means for suppressing elution of metal ions from the heat exchanger, a heat exchanger described in Patent Document 1 and a tank for heat exchanger described in Patent Document 2 have been proposed.
In Patent Document 1, a heat exchanger component made of an aluminum material is assembled through a flux brazing material, and is integrally brazed in a high-temperature furnace to manufacture a heat exchanger, and then the inside is resin-coated. Is used. Thereby, it is described that the outflow of metal ions in the flux and from the heat exchanger components can be prevented.

特許文献2には、タンク以外の部材をアルミニウム材により成形しコアを組立て、その内部を樹脂コーティングする工程と、射出成形により樹脂製タンクを成形する工程を経た後、コアと樹脂製タンクをかしめ等により固定して熱交換器を製造している。
一般的に樹脂成形品(この例では、タンク)に使用される樹脂材料には、成形後の耐熱性や剛性を増すために、充填材(ガラス繊維、炭酸カルシウム、タルク、マイカ等)が添加されている。充填材には鉱物を微粉砕した無機粉末が使用され、この無機粉末はイオンに分解し易く、樹脂材料からのイオン(例えば、珪素イオン、マグネシウムイオン等の金属イオン)の溶出を起し易い。樹脂材料からのイオン溶出の理由として、水中で樹脂の結合が加水分解を起こし、その結合により束縛されていた金属イオンが溶出されるものと考えられる。
In Patent Document 2, a member other than a tank is molded from an aluminum material, a core is assembled, a resin coating is performed inside the core, and a resin tank is molded by injection molding, and then the core and the resin tank are caulked. The heat exchanger is manufactured by fixing by, for example.
Generally, fillers (glass fiber, calcium carbonate, talc, mica, etc.) are added to resin materials used for resin molded products (in this example, tanks) to increase heat resistance and rigidity after molding. Has been. As the filler, an inorganic powder obtained by finely pulverizing mineral is used. This inorganic powder is easily decomposed into ions, and ions (for example, metal ions such as silicon ions and magnesium ions) are easily eluted from the resin material. As a reason for ion elution from the resin material, it is considered that the bond of the resin undergoes hydrolysis in water, and the metal ions bound by the bond are eluted.

上記文献2の熱交換器のタンクでは、樹脂材料中の充填材の金属イオンが熱交換器の使用により循環水中に混入することを防止するため、加水分解によるイオン溶出を比較的、起こし難いポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと記載する)樹脂を用いてタンクを製造することを提案している。   In the tank of the heat exchanger of the above-mentioned document 2, in order to prevent the metal ions of the filler in the resin material from being mixed into the circulating water by using the heat exchanger, polyphenylene which is relatively difficult to cause ion elution by hydrolysis. It is proposed to manufacture a tank using a sulfide (hereinafter referred to as PPS) resin.

特開2001−167782号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-167782 特開2005−093227号公報JP 2005-093227 A

しかし、本願の発明者によれば、PPS樹脂により熱交換器のタンクを試作したところ、PPS樹脂製タンクは、もろく圧力変動に弱い欠点があり、熱交換器用タンクとして適していないことを実験により明らかにしている。また、PPS樹脂は従来使用されている樹脂材料よりも加水分解の耐性を有するが、さらに耐性を有するものが現在では求められている。
そこで、本発明はPPS樹脂に替わり、さらに加水分解耐性を有し、圧力変動に強い樹脂製タンクを用いた燃料電池循環水用熱交換器を提供することを課題とする。
However, according to the inventors of the present application, when a heat exchanger tank was prototyped using PPS resin, the PPS resin tank was fragile and weak against pressure fluctuations, and was not suitable as a heat exchanger tank. It is clear. Moreover, although PPS resin has hydrolysis resistance more than the resin material used conventionally, what has resistance further is calculated | required now.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat exchanger for circulating water in a fuel cell using a resin tank that has a hydrolysis resistance and is resistant to pressure fluctuations, instead of a PPS resin.

請求項1に記載の本発明は、偏平チューブ(1)とコルゲートフィン(10)とが交互に並列され、その偏平チューブ(1)の両端がヘッダプレート(2)に貫通されて、その貫通部が固定されたコア(3)と、
それぞれ一端が開口された細長い箱状に形成され、その開口縁外周に前記ヘッダプレート(2)の周縁部がカシメ固定される一対の樹脂製タンク本体(4)と、を具備する燃料電池循環水用熱交換器において、
その樹脂製タンク本体(4)をポリフタルアミド樹脂により成形することを特徴とする燃料電池循環水用熱交換器である。
According to the present invention, the flat tubes (1) and the corrugated fins (10) are alternately arranged in parallel, and both ends of the flat tubes (1) are penetrated by the header plate (2). Core (3) with fixed,
A fuel cell circulating water comprising a pair of resin tank bodies (4) each formed in a long and narrow box shape with one end open, and the periphery of the header plate (2) being caulked and fixed to the outer periphery of the opening edge In heat exchangers for
A heat exchanger for circulating water in a fuel cell, characterized in that the resin tank body (4) is molded from polyphthalamide resin.

請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載の燃料電池循環水用熱交換器において、
それぞれの樹脂製タンク本体(4)の外面には、複数のシュラウド止着用のボス部(7)が互いに離間して一体に突設され、そのボス部(7)に導風用のシュラウド(9)の端部が締結具(8)を介して止着された燃料電池循環水用熱交換器である。
According to a second aspect of the present invention, in the heat exchanger for circulating fuel cell water according to the first aspect,
On the outer surface of each resin tank body (4), a plurality of shroud-fixing bosses (7) are provided so as to be separated from each other and integrally project, and the bosses (7) have a wind guide shroud (9). ) Is a heat exchanger for circulating water in a fuel cell, which is fixed by a fastener (8).

請求項3に記載の本発明は、請求項1または請求項2に記載の燃料電池循環水用熱交換器において、
前記偏平チューブ(1)が水平方向に位置して並列されると共に、前記樹脂製タンク本体(4)がコア(3)の両側に配置された燃料電池循環水用熱交換器である。
According to a third aspect of the present invention, in the heat exchanger for circulating fuel cell water according to the first or second aspect,
A fuel cell circulating water heat exchanger in which the flat tubes (1) are arranged in parallel in the horizontal direction and the resin tank body (4) is disposed on both sides of the core (3).

請求項4に記載の本発明は、請求項3に記載の燃料電池循環水用熱交換器において、
燃料電池(12)の発電により生成された生成水の少なくとも一部を噴霧する噴霧装置(15)を備えた燃料電池循環水用熱交換器である。
According to a fourth aspect of the present invention, in the heat exchanger for circulating fuel cell water according to the third aspect,
The fuel cell circulating water heat exchanger includes a spraying device (15) for spraying at least part of the generated water generated by power generation of the fuel cell (12).

本願の発明者は、樹脂製タンク本体に用いる樹脂材としてポリフタルアミド(以下、PPAと略称する)を使用したので、その樹脂自体からの純水へのイオン溶出が少ない。即ち、PPA樹脂は高温でのイオン溶出が従来樹脂よりも起こり難いものであるため、燃料電池の触媒被毒を可及的に抑制することができる。しかも、PPA樹脂を用いて樹脂製タンク本体が形成されると、高温使用時の物理的耐久性を有し、従来、使用されてきた樹脂製タンク本体に比較して、燃料電池循環水用熱交換器に適している。   Since the inventor of the present application uses polyphthalamide (hereinafter abbreviated as PPA) as a resin material used for the resin tank body, there is little ion elution from the resin itself into pure water. That is, since the PPA resin is less susceptible to ion elution at a high temperature than conventional resins, catalyst poisoning of the fuel cell can be suppressed as much as possible. In addition, when a resin tank body is formed using PPA resin, it has physical durability when used at high temperatures, and the heat for circulating fuel cell water is higher than that of a conventional resin tank body. Suitable for exchangers.

上記構成に加えて、請求項2に記載のように、それぞれの樹脂製タンク本体4の外面に複数のシュラウド止着用のボス部8を一体に突設し、そのボス部7に導風用のシュラウドの端部を締結具7を介して止着した場合には、その樹脂製タンク本体4をPPA樹脂としたので、高温使用時の物理的耐久性を有し、シュラウドの荷重、および導風に伴う荷重の加わるボス部7の強度を確保し、耐久性の高い熱交換器を提供できる。   In addition to the above configuration, as described in claim 2, a plurality of shroud-fixed boss portions 8 are integrally projected on the outer surface of each resin tank body 4, and the boss portions 7 are used for wind guidance. When the end portion of the shroud is fixed via the fastener 7, the resin tank body 4 is made of PPA resin, so that it has physical durability during high temperature use, the shroud load, and the wind guide The strength of the boss portion 7 to which the load associated with is applied is ensured, and a highly durable heat exchanger can be provided.

さらに請求項3の発明のように、偏平チューブ1が水平方向に並設されると共に、樹脂製タンク本体4がコア3の両側に配置された場合には、樹脂製タンク本体を高温使用時の物理的耐久性を有するPPA樹脂としたので、熱交換器の設置の向きに起因する強度不足を懸念することなく、熱交換器の天地方向寸法を低くすることができ、熱交換器が搭載される車両の車高を低く抑えることができる。また、燃料電池車では、ガソリン車に比べて、冷却水が低流量である為、流速を確保する必要があるが、偏平チューブ1を水平方向に並設すると共に、樹脂製タンク本体4をコア3の両側に配置したので、流路断面積が小さく抑えられ、流速が確保でき、性能向上にもなる。   Further, as in the third aspect of the invention, when the flat tubes 1 are arranged in parallel in the horizontal direction and the resin tank body 4 is disposed on both sides of the core 3, the resin tank body is used at the time of high temperature use. Since the PPA resin has physical durability, the vertical dimension of the heat exchanger can be reduced without worrying about insufficient strength due to the direction of installation of the heat exchanger, and the heat exchanger is installed. The vehicle height of the vehicle can be kept low. In addition, the fuel cell vehicle has a lower flow rate than the gasoline vehicle, so it is necessary to ensure a flow rate. However, the flat tubes 1 are arranged in parallel in the horizontal direction, and the resin tank body 4 is the core. 3 are arranged on both sides, the flow passage cross-sectional area is kept small, the flow velocity can be secured, and the performance is improved.

さらに請求項4の発明のように、燃料電池で生成された生成水を噴霧する噴霧装置を備える場合には、樹脂製タンク本体を耐薬品性に優れたPPA樹脂タンクとしたので、生成水に含まれる酸性水に起因する樹脂製タンク本体の破損を懸念することなく、噴霧された生成水の気化熱による放熱性能の向上を図ることができる。   Further, as in the invention of claim 4, when the spray device for spraying the generated water generated by the fuel cell is provided, the resin tank body is a PPA resin tank excellent in chemical resistance. Without worrying about the damage of the resin tank body due to the contained acidic water, it is possible to improve the heat dissipation performance by the heat of vaporization of the sprayed generated water.

本発明の燃料電池循環水用熱交換器の要部正面図。The principal part front view of the heat exchanger for fuel cell circulating water of this invention. 同熱交換器にシュラウド9を設けた正面図。The front view which provided the shroud 9 in the same heat exchanger. 本発明の燃料電池循環水用熱交換器のタンク部における要部断面図。The principal part sectional drawing in the tank part of the heat exchanger for fuel cell circulating water of this invention. 樹脂材の導電率測定結果を示す図。The figure which shows the electrical conductivity measurement result of a resin material. 樹脂材の性能比較図。Performance comparison diagram of resin materials. PPSとPPAの引張強度試験の結果を示す図。The figure which shows the result of the tensile strength test of PPS and PPA. PPSとPPAの歪試験の結果を示す図。The figure which shows the result of the distortion test of PPS and PPA. 本発明の燃料電池循環水の循環路の説明図。Explanatory drawing of the circulation path of the fuel cell circulating water of this invention.

次に、本発明の実施の形態につき説明する。
本発明に用いられる燃料電池循環水用熱交換器のコア3は、図1、図2に示す如く、燃料電池循環水が内部に流通する偏平チューブ1と、コルゲートフィン10とが、それぞれ水平方向に位置して交互に並列されるとともに、その各偏平チューブ1の両端部が多数の貫通孔を有する一対のヘッダプレート2に貫通されてなる。
ヘッダプレート2は、プレス成形により形成され、その底部周縁に凹部2bが環状溝に形成される。この凹部2bには、後述する樹脂製タンク本体4の段付き部4aがOリング6を介して着座する。また、ヘッダプレート2の側壁端部には、互いに離間して、多数の爪部2aが突設されている。
Next, an embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the core 3 of the heat exchanger for circulating fuel cell water used in the present invention includes a flat tube 1 through which the circulating fuel cell water flows and a corrugated fin 10 in the horizontal direction. The both ends of each flat tube 1 are penetrated by a pair of header plates 2 having a large number of through holes.
The header plate 2 is formed by press molding, and a recess 2b is formed in an annular groove on the periphery of the bottom. A stepped portion 4a of a resin tank body 4 to be described later is seated through the O-ring 6 in the recess 2b. In addition, a large number of claw portions 2a project from the end portion of the side wall of the header plate 2 so as to be separated from each other.

ヘッダプレート2のそれぞれの貫通孔に、各偏平チューブ1の開口端部が貫通され、各偏平チューブ1間にこの例ではコルゲートフィンが介装される。それぞれの部材間にろう材が塗布され、各部品が炉内で一体的にろう付け固定される。
燃料電池循環水用熱交換器のコア3の内部は、偏平チューブ1の内表面とヘッダプレート2の内側を図3のごとく、樹脂によるコーティング材5で被膜することにより、ヘッダープレート2、偏平チューブ1およびろう材に含まれる金属粒子の循環水中への流出を防止する。そのコーティング工程、コーティング液組成については、各種特許文献に記載の公知技術を利用することができる。
The opening end portion of each flat tube 1 passes through each through hole of the header plate 2, and corrugated fins are interposed between the flat tubes 1 in this example. A brazing material is applied between the respective members, and the respective parts are brazed and fixed integrally in the furnace.
The core 3 of the heat exchanger for circulating water in the fuel cell is formed by coating the inner surface of the flat tube 1 and the inner side of the header plate 2 with a coating material 5 made of resin as shown in FIG. 1 and the metal particles contained in the brazing material are prevented from flowing into the circulating water. For the coating process and coating liquid composition, known techniques described in various patent documents can be used.

この樹脂製タンク本体4は、この例ではコア3の両側に一対設けられ、図3に示す如く、一方が開放された箱状に形成され、その開口縁に外側に膨出する段付き部4aが形成されるとともに、図1、図2に示す、循環水の出入口パイプ11がその側壁部に一体的に形成されている。さらに、その側壁部には互いに離間して一対のボス部7が突設形成され、その中心に雌ネジが螺刻されている。
このボス部7は、導風用のシュラウド9の端部を締結具8を介して固定するものである(図1〜図3参照)。このシュラウド9の内部には図示しないファンが配置され、シュラウド9の開口の外側には、図示しないファンモータの脚部が締結固定される。
また、このタンク本体4の段付き部4aは、図3に示す如く、ヘッダプレート2の凹部2bにOリング6を介して着座され、ヘッダプレート2の爪部2aを折り曲げることによって、タンク本体4とコア3とをかしめ固定するものである。
In this example, a pair of the resin tank bodies 4 are provided on both sides of the core 3, and as shown in FIG. 3, one of the resin tank bodies 4 is formed in a box shape with one open, and a stepped portion 4a that bulges outward at the opening edge. 1 and 2 and the circulating water inlet / outlet pipe 11 shown in FIGS. 1 and 2 is integrally formed on the side wall portion thereof. Further, a pair of boss portions 7 are formed to protrude from the side wall portion, and a female screw is threaded at the center thereof.
The boss portion 7 fixes the end portion of the airflow shroud 9 via the fastener 8 (see FIGS. 1 to 3). A fan (not shown) is disposed inside the shroud 9, and a leg portion of a fan motor (not shown) is fastened and fixed outside the opening of the shroud 9.
Further, as shown in FIG. 3, the stepped portion 4a of the tank body 4 is seated on the recess 2b of the header plate 2 via an O-ring 6, and the tank body 4 is bent by bending the claw portion 2a of the header plate 2. And the core 3 are fixed by caulking.

この熱交換器は、燃料電池から排出される高温の循環水が一方の出入口パイプ11から一方の樹脂タンク本体4を介して各偏平チューブ1内に流入する。
チューブ1の外面側はファンの起風による冷却風が流通し、その冷却風と循環水と間に熱交換が行われた後、冷却風は一例としてシュラウド9の開口から外部に流出する。なお、シュラウド9側から冷却風をコア側に流通させることもできる。
偏平チューブ1を通過した循環水は、他方の樹脂タンク本体4の出入口パイプ11から流出し、燃料電池へ循環する。
本発明のようにタンクをPPA樹脂により成形すると、高温の循環水に曝露されても、今まで使用されてきた樹脂よりもイオン溶出を起こし難く、燃料電池の触媒被毒を可及的に防止するものとなる。それと共に、強度が強く、シュラウドを支持することができる。
In this heat exchanger, high-temperature circulating water discharged from the fuel cell flows into the flat tubes 1 from one inlet / outlet pipe 11 through one resin tank body 4.
Cooling air generated by the fan's wind circulates on the outer surface side of the tube 1. After heat exchange is performed between the cooling air and the circulating water, the cooling air flows out from the opening of the shroud 9 as an example. The cooling air can also be circulated from the shroud 9 side to the core side.
The circulating water that has passed through the flat tube 1 flows out from the inlet / outlet pipe 11 of the other resin tank body 4 and circulates to the fuel cell.
When the tank is molded with PPA resin as in the present invention, even if it is exposed to high-temperature circulating water, ion elution is less likely to occur than conventional resins, and catalyst poisoning of the fuel cell is prevented as much as possible. Will be. At the same time, the strength is strong and the shroud can be supported.

次に、樹脂製タンク本体4は、PPA樹脂を射出成形することにより、製造される。この樹脂材は、PPAの繊維中にガラス繊維が30%〜40%程度含まれている。
本発明の特徴は、このPPA樹脂を用いて樹脂製タンク本体4を製造することにある。
このPPA樹脂は、図6、図7に示すとおり、近年提案されているPPS樹脂よりも熱に対する物理的な耐久性(引張強度、歪み率)が高く、タンク部として良好な材料であるといえる。
Next, the resin tank body 4 is manufactured by injection-molding PPA resin. This resin material contains about 30% to 40% of glass fibers in the fibers of PPA.
A feature of the present invention is that a resin tank body 4 is manufactured using this PPA resin.
As shown in FIGS. 6 and 7, this PPA resin has higher physical durability (tensile strength and strain rate) against heat than PPS resins proposed in recent years, and can be said to be a good material for the tank portion. .

次に、燃料電池循環水用熱交換器に用いられる材料には、樹脂材製造時に必然的に残留する金属イオンが循環水中に可能な限り溶出しないことを望む。
本発明の発明者は、図4に示すごとく、従来使用されている樹脂材料とPPA樹脂材料について導電率の測定をし、その金属イオンの溶出の程度を明らかにしている。ここで、導電率とは、樹脂材を一定時間、純水に浸漬した純水の導電率(μS/cm)のことをいう。
この実験では、PA66(商品名:66ナイロン)、PA66とPA612(612ナイロン)の合成繊維、PPS、PPAの各樹脂にガラス繊維を33%〜35%を含む各樹脂繊維を50℃の純水に750時間浸漬した後の導電率を測定している。
その結果、PPAは最も導電率が低く、PA66の数十分の1、PPS、PA66+PA612合成繊維の数分の1であることがわかり、燃料電池循環水用熱交換器のタンク材料として最適な材料であることを確認した。
図5は、図4の実験結果を考慮し、各材料の樹脂タンクとしての総合判断をしたものであり、△→○→◎の順に良好度を示す。
Next, it is desired that the metal ions inevitably remaining during the production of the resin material do not elute as much as possible in the circulating water as the material used for the heat exchanger for circulating fuel cell water.
As shown in FIG. 4, the inventor of the present invention measures the electrical conductivity of conventionally used resin materials and PPA resin materials and clarifies the degree of elution of the metal ions. Here, the conductivity means the conductivity (μS / cm) of pure water in which a resin material is immersed in pure water for a certain time.
In this experiment, PA66 (trade name: 66 nylon), PA66 and PA612 (612 nylon) synthetic fiber, each resin fiber containing 33% to 35% glass fiber in each resin of PPS and PPA, and pure water at 50 ° C. The conductivity after being immersed in 750 hours is measured.
As a result, it can be seen that PPA has the lowest conductivity, which is one-tenth of PA66, PPS, and a fraction of PA66 + PA612 synthetic fiber, and is the most suitable material for the tank material of the heat exchanger for fuel cell circulating water. It was confirmed that.
FIG. 5 is a result of comprehensive judgment as a resin tank of each material in consideration of the experimental result of FIG. 4, and shows the degree of goodness in the order of Δ → ○ → ◎.

この熱交換器16は、図8に示す如く、燃料電池12を含む循環路14の途中に配置される。
その循環路14には、熱交換器16と燃料電池12、貯留タンク13、バルブ17、ポンプPが含まれ、燃料電池を冷却する冷却水が循環する。また、燃料電池には図示しない水素と酸素の供給路が存在し、そこで生成した生成水は貯留タンク13に流入する。また、循環路14中のバルブ17を介して、配管が噴霧装置15に分岐する。この噴霧装置15は熱交換器16のコルゲートフィン10、および偏平チューブ1の外面に噴射され、熱交換を促進する。
この熱交換器16の裏面側には、同図では図示しないシュラウドが設けられ、その内部に起風用のファン18が配置されている。
As shown in FIG. 8, the heat exchanger 16 is disposed in the middle of the circulation path 14 including the fuel cell 12.
The circulation path 14 includes a heat exchanger 16, a fuel cell 12, a storage tank 13, a valve 17, and a pump P, and coolant for cooling the fuel cell circulates. Further, the fuel cell has a supply path for hydrogen and oxygen (not shown), and the produced water generated therein flows into the storage tank 13. Further, the pipe branches to the spraying device 15 through the valve 17 in the circulation path 14. This spraying device 15 is sprayed on the corrugated fins 10 of the heat exchanger 16 and the outer surface of the flat tube 1 to promote heat exchange.
On the back side of the heat exchanger 16, a shroud (not shown) is provided, and a fan 18 for raising air is disposed inside the shroud.

1 偏平チューブ
2 ヘッダプレート
2a 爪部
2b 凹部
3 コア
4 樹脂製タンク本体
4a 段付き部
5 コーティング材
6 Oリング
7 ボス部
1 Flat tube 2 Header plate
2a Claw
2b Recess 3 Core 4 Resin tank body
4a Stepped part 5 Coating material 6 O-ring 7 Boss part

8 締結具
9 シュラウド
10 コルゲートフィン
11 出入口パイプ
12 燃料電池
13 貯留タンク
14 循環路
15 噴霧装置
16 熱交換器
17 バルブ
18 ファン
8 Fastener 9 Shroud
10 Corrugated fin
11 Entrance pipe
12 Fuel cell
13 Storage tank
14 Circuit
15 Spraying device
16 Heat exchanger
17 Valve
18 fans

Claims (4)

偏平チューブ(1)とコルゲートフィン(10)とが交互に並列され、その偏平チューブ(1)の両端がヘッダープレート(2)に貫通されて、その貫通部が固定されたコア (3)と、
それぞれ一端が開口された細長い箱状に形成され、その開口縁外周に前記ヘッダープレート(2)の周縁部がカシメ固定される一対の樹脂製タンク本体(4)と、を具備する燃料電池循環水用熱交換器において、
それぞれの樹脂製タンク本体(4)をポリフタルアミド樹脂により成形することを特徴とする燃料電池循環水用熱交換器。
The flat tube (1) and the corrugated fin (10) are alternately arranged in parallel, both ends of the flat tube (1) are penetrated by the header plate (2), and the core (3) having the through-hole fixed thereto,
A fuel cell circulating water comprising a pair of resin tank bodies (4) each formed in a long and narrow box shape with one end opened, and the periphery of the header plate (2) being caulked and fixed to the outer periphery of the opening edge In heat exchangers for
A heat exchanger for circulating water in a fuel cell, wherein each resin tank body (4) is molded from polyphthalamide resin.
請求項1に記載の燃料電池循環水用熱交換器において、
それぞれの樹脂製タンク本体(4)の外面には、複数のシュラウド止着用のボス部(7)が互いに離間して一体に突設され、そのボス部(7)に導風用のシュラウド(9)の端部が締結具(8)を介して止着された燃料電池循環水用熱交換器。
The heat exchanger for circulating fuel cell water according to claim 1,
On the outer surface of each resin tank body (4), a plurality of shroud-fixing bosses (7) are provided so as to be separated from each other and integrally project, and the bosses (7) have a wind guide shroud (9). ) Is a heat exchanger for circulating water in a fuel cell in which the end of the fuel cell is fixed via a fastener (8).
請求項1または請求項2に記載の燃料電池循環水用熱交換器において、
前記偏平チューブ(1)が水平方向に位置して並列されると共に、前記樹脂製タンク本体(4)がコア(3)の両側に配置された燃料電池循環水用熱交換器。
In the heat exchanger for circulating fuel cell water according to claim 1 or 2,
A heat exchanger for circulating water in a fuel cell, in which the flat tubes (1) are positioned in parallel in the horizontal direction and the resin tank body (4) is disposed on both sides of the core (3).
請求項3に記載の燃料電池循環水用熱交換器において、
燃料電池(12)の発電により生成された生成水の少なくとも一部を噴霧する噴霧装置(15)を備えた燃料電池循環水用熱交換器。
The heat exchanger for circulating fuel cell water according to claim 3,
A fuel cell circulating water heat exchanger comprising a spraying device (15) for spraying at least part of the generated water generated by power generation of the fuel cell (12).
JP2013237522A 2013-11-18 2013-11-18 Heat exchanger for fuel battery circulation water Pending JP2015098946A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013237522A JP2015098946A (en) 2013-11-18 2013-11-18 Heat exchanger for fuel battery circulation water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013237522A JP2015098946A (en) 2013-11-18 2013-11-18 Heat exchanger for fuel battery circulation water

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015098946A true JP2015098946A (en) 2015-05-28

Family

ID=53375674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013237522A Pending JP2015098946A (en) 2013-11-18 2013-11-18 Heat exchanger for fuel battery circulation water

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015098946A (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001313054A (en) * 2000-02-21 2001-11-09 Denso Corp Fuel cell system
JP2003163026A (en) * 2001-09-11 2003-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Polymer electrolytic fuel cell
JP2003181628A (en) * 2001-12-13 2003-07-02 Toyo Radiator Co Ltd Method for manufacturing heat exchanger
JP2004270648A (en) * 2003-03-11 2004-09-30 Calsonic Kansei Corp Motor fan shroud fitting structure
JP2005093227A (en) * 2003-09-17 2005-04-07 Calsonic Kansei Corp Heat exchanger for fuel cell electric vehicle
JP2005251528A (en) * 2004-03-03 2005-09-15 Nitta Moore Co Joint for fuel cell pure water piping
JP2005293981A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Toshiba Corp Liquid fuel cell
JP2007005131A (en) * 2005-06-23 2007-01-11 Denso Corp Radiator for fuel cell
JP2007508666A (en) * 2003-10-09 2007-04-05 エヴァレディ・バッテリー・カンパニー・インコーポレイテッド Non-aqueous cell with improved thermoplastic sealing member
JP2011508180A (en) * 2007-12-30 2011-03-10 ヴァレオ インコーポレイテッド Vehicle heat exchanger and its selective control method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001313054A (en) * 2000-02-21 2001-11-09 Denso Corp Fuel cell system
JP2003163026A (en) * 2001-09-11 2003-06-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Polymer electrolytic fuel cell
JP2003181628A (en) * 2001-12-13 2003-07-02 Toyo Radiator Co Ltd Method for manufacturing heat exchanger
JP2004270648A (en) * 2003-03-11 2004-09-30 Calsonic Kansei Corp Motor fan shroud fitting structure
JP2005093227A (en) * 2003-09-17 2005-04-07 Calsonic Kansei Corp Heat exchanger for fuel cell electric vehicle
JP2007508666A (en) * 2003-10-09 2007-04-05 エヴァレディ・バッテリー・カンパニー・インコーポレイテッド Non-aqueous cell with improved thermoplastic sealing member
JP2005251528A (en) * 2004-03-03 2005-09-15 Nitta Moore Co Joint for fuel cell pure water piping
JP2005293981A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Toshiba Corp Liquid fuel cell
JP2007005131A (en) * 2005-06-23 2007-01-11 Denso Corp Radiator for fuel cell
JP2011508180A (en) * 2007-12-30 2011-03-10 ヴァレオ インコーポレイテッド Vehicle heat exchanger and its selective control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9546827B2 (en) Device for conducting a cooling fluid, and cooling system for cooling an electrical component
US10305154B2 (en) Apparatus for controlling temperature of coolant in water-cooled battery system and method thereof
WO2014196338A1 (en) Combined heat exchanger
US10044079B2 (en) High voltage battery
JP5572442B2 (en) Liquid-cooled power storage system
JPWO2014068947A1 (en) Battery module
US20120247526A1 (en) Thermoelectric conversion unit and method of manufacturing
KR20140116419A (en) Stacked-plate heat exchanger including a collector
JP2010223508A (en) Intercooler of engine for vehicle
JP2011163658A (en) Heat exchanger
CN106558560A (en) Power model and the vehicle with which
JP5976235B1 (en) Power converter
JP2014019287A (en) Heating device and manufacturing method for the same
JP2015098946A (en) Heat exchanger for fuel battery circulation water
JP2014220452A (en) Cooler for electronic component
CN211019734U (en) Novel heat dissipation regulator cubicle
JP2012119587A (en) On-vehicle controller
JP7207342B2 (en) vehicle battery pack
JP5807660B2 (en) Combined heat exchanger
JP2018019551A (en) Cooling structure for electric vehicle
JP2014238233A (en) Combined heat exchanger
JP7164022B2 (en) cooling structure
KR102356681B1 (en) Apparatus Having Direct Cooling Pathway for Cooling Power Semiconductor
JP7164020B2 (en) cooling structure
CN220003489U (en) Dehumidifier

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160527

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170428

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170815

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180306