JP2015503835A5

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Info

Publication number: JP2015503835A5
Application number: JP2014550754A
Authority: JP
Filing date: 2012-12-10
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2032-12-10

Description

当然のことながら、上述の燃料電池システム１０は、本発明の範囲内でさまざまな方法で修正可能である。たとえば結合ダクト６８は、共通の壁を通過する直管ダクトとして示されているが、その代わりに、貯蔵タンク４０および貯蔵タンク６０の底部分に結合し、および、貯蔵タンク４０および貯蔵タンク６０の底部の下に突出するＵ字形のダクトであってもよい。逆止めバルブ７０は、別の代替実施形態では、手動バルブで置き換えてもよい。手動バルブは、最初の設置中は閉められ、電解液１２が流入されると、一旦開放されて水貯蔵タンク６０に適切な液位の水が入り、および、セルスタック２０は定常状態の動作に達する。別の変形形態では、オーバーフロー６４は、過剰な水がその上を通過するシル（ｓｉｌｌ）またはせき（ｗｅｉｒ）で置き換えてもよく、該シルまたはせきは高さが調節可能である。
さらに他の代替形態では、使用済み気流および排気ガス流は混合され、および、単一の熱交換器５０およびその後の液体／ガス分離器５１を通過し、供給パイプ５６のための水流を生成する。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
１．液体電解質燃料電池システムであって、
少なくとも一つの燃料電池を含み、各前記燃料電池は、アノードおよびカソードである対向する電極の間に液体電解質チャンバーを含み、並びに、ガス流を前記電極に隣接するガスチャンバーに供給し、および、前記電極に隣接する前記ガスチャンバーから使用済みガス流を引き出す手段を含み、前記システムは、液体電解質貯蔵タンク、および、前記液体電解質貯蔵タンクおよび各前記液体電解液チャンバーの間で液体電解質を循環させる手段も含み、
前記システムは、前記液体電解質貯蔵タンクに隣接する水貯蔵タンク、並びに、前記使用済みガス流から水蒸気を液化させ、および、前記液化した水蒸気を前記水貯蔵タンクに供給するための手段；オーバーフロー排気口を持つ前記水貯蔵タンク；並びに、前記オーバーフロー排気口の液位未満で前記液体電解質貯蔵タンクと前記水貯蔵タンクとを連通させるダクトを含むシステム。
２．上記１に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、
前記オーバーフロー排気口の高さは調節可能であるシステム。
３．上記１または上記２に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、
前記オーバーフロー排気口の高さは、前記電解液貯蔵タンクの電解液が所望の液位になると、前記連通ダクトの液位での圧力が前記電解液貯蔵タンクと前記水貯蔵タンクの両方で同じになるように設定されるシステム。
４．上記１乃至上記３のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、前記連通ダクトは、逆止めバルブを含むシステム。
５．上記１乃至上記３のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、前記連通ダクトは、手動バルブを含むシステム。
６．上記１乃至上記５のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、前記連通ダクトの断面領域は前記連通ダクトを通過する動作中の水の流速によって電解液の逆拡散を防ぐ領域であるシステム。
７．上記１乃至上記６のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、前記水貯蔵タンクは、乱流を抑制する複数のバッフルを含むシステム。
８．上記１乃至上記７のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、前記電極はカソードであるシステム。
９．上記１乃至上記７のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、各ガス流は前記アノードおよび前記カソードに隣接するガスチャンバーに供給され、および、使用済みガス流は前記アノードおよび前記カソードに隣接する前記ガスチャンバーから排出され、および、水蒸気を液化し、前記液化した水蒸気を前記水貯蔵タンクに供給する手段が、各前記使用済みガス流のために設置されるシステム。
１０．添付図面を参照し、および、添付図面に示される実質的に前述された液体電解質燃料電池システム。

Claims

液体電解質燃料電池システムであって、
少なくとも一つの燃料電池を含み、各前記燃料電池は、アノードおよびカソードである対向する電極の間に液体電解質チャンバーを含み、並びに、ガス流を電極に隣接するガスチャンバーに供給し、および、前記電極に隣接する前記ガスチャンバーから使用済みガス流を引き出す手段を含み、前記システムは、液体電解質貯蔵タンク、並びに、前記液体電解質貯蔵タンク、オーバーフローパイプを備えるヘッダータンク、および各前記液体電解質チャンバーの間で液体電解質を循環させる手段も含み、
前記システムは、水貯蔵タンク、並びに、前記使用済みガス流から水蒸気を液化させ、および、前記液化した水蒸気を前記水貯蔵タンクに供給するための手段を含み；前記水貯蔵タンクはオーバーフロー排気口を持ち；並びに、前記オーバーフロー排気口の液位未満で前記液体電解質貯蔵タンクと前記水貯蔵タンクとを連通させるダクトを含み、前記連通ダクトは逆止めバルブ又は手動バルブを含み；前記水貯蔵タンクは前記液体電解質貯蔵タンクに隣接し、前記電解質貯蔵タンクと共通の壁を共有し、熱が前記共通の壁を通過するときに、前記水貯蔵タンク中の水が使用中に前記電解質貯蔵タンク中の電解質によって温められる、システム。
請求項１に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、
前記オーバーフロー排気口の高さは調節可能であるシステム。
請求項１または請求項２に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、
前記オーバーフロー排気口の高さは、前記電解質貯蔵タンクの電解質が所望の液位になると、前記連通ダクトの液位での圧力が前記電解質貯蔵タンクと前記水貯蔵タンクの両方で同じになるように設定されるシステム。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、
前記連通ダクトの断面領域は、前記連通ダクトを通過する動作中の水の流速によって電解質の逆拡散を防ぐ領域であるシステム。
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、
前記水貯蔵タンクは、乱流を抑制する複数のバッフルを含むシステム。
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、使用済みガス流は、カソードに隣接するガスチャンバーから引き出されるシステム。
請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の液体電解質燃料電池システムにおいて、
各ガス流は前記アノードおよび前記カソードに隣接するガスチャンバーに供給され、および、使用済みガス流は前記アノードおよび前記カソードに隣接する前記ガスチャンバーから排出され、および、水蒸気を液化し、前記液化した水蒸気を前記水貯蔵タンクに供給する手段が、各前記使用済みガス流のために設置されるシステム。