JP2019036469A - Fuel cell system - Google Patents

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一稔 若月
Kazutoshi Wakatsuki
一稔 若月
高基 中川
Takaki Nakagawa
高基 中川
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Abstract

To provide a fuel cell system which allows improvement in cooling performance.SOLUTION: A vortex tube 34 for separating exhaust air into cool air and warm air is provided on an exhaust air path 52 for discharging, from a fuel cell stack 12, the exhaust air after reaction. With the use of condensed water obtained by using the cool air, an intercooler 26 and eventually a fuel cell system 10 can be cooled. In particular, according to the present embodiment, a condenser 30 is provided upstream the vortex tube 34 so that the condenser 30 reduces the amount of moisture contained in the exhaust air. As a result, heat separation performance of the vortex tube 34 may be improved, thereby making it possible to obtain the cool air at a lower temperature. This can improve cooling performance. Further, it is possible to reduce the weight and suppress the cost because a radiator 42 can be downsized.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system.

特許文献1には、燃料電池システムが開示されている。この燃料電池システムは、燃料電池スタックから排出される排気の排出経路上にボルテックスチューブを設けて、このボルテックスチューブの熱分離作用を利用して、冷気噴出し口から流出する排気を燃料電池スタック等の冷却に用いている。また、ボルテックスチューブの暖気噴出し口から流出する排気を燃料電池スタック等の加熱に用いている。つまり、排気を機器の冷却や加熱に再利用している。   Patent Document 1 discloses a fuel cell system. In this fuel cell system, a vortex tube is provided on a discharge path of exhaust discharged from the fuel cell stack, and the exhaust gas flowing out from the cold air outlet is used for the fuel cell stack, etc. by utilizing the thermal separation action of the vortex tube. Used for cooling. Further, the exhaust gas flowing out from the warm air outlet of the vortex tube is used for heating the fuel cell stack or the like. In other words, the exhaust is reused for cooling and heating the equipment.

特開2008−226676号公報JP 2008-226676 A

ところで、ボルテックスチューブは一般的に、導入される気体に水分が多く含まれていると、熱分離性能が低下する特性を有する。一方、水素燃料の燃料電池スタックの排気には、水成分が多く含まれている。このため、特許文献1に開示された燃料電池システムでは、ボルテックスチューブの熱分離性能が低くなり、燃料電池スタックの十分な冷却を行うことができない可能性がある。したがって、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。   By the way, the vortex tube generally has a characteristic that the heat separation performance is lowered when the introduced gas contains a large amount of moisture. On the other hand, the hydrogen fuel fuel cell stack contains a large amount of water components. For this reason, in the fuel cell system disclosed in Patent Document 1, the heat separation performance of the vortex tube is lowered, and there is a possibility that the fuel cell stack cannot be sufficiently cooled. Therefore, the above prior art has room for improvement in this respect.

本発明は、上記事実を考慮し、冷却性能を向上させることができる燃料電池システムを得ることを目的とする。   An object of the present invention is to obtain a fuel cell system capable of improving the cooling performance in consideration of the above facts.

請求項1に記載の発明に係る燃料電池システムは、燃料電池スタックから反応後の排気を排出するための排気経路上に設けられかつ前記排気を冷気と暖気とに分離するボルテックスチューブと、前記排気経路における前記ボルテックスチューブの上流側に設けられると共に、前記排気中に含まれる水分量を低減させる凝縮器と、を有する。   A fuel cell system according to claim 1 is provided on an exhaust path for discharging exhaust gas after reaction from a fuel cell stack, and separates the exhaust gas into cold air and warm air, and the exhaust gas And a condenser that is provided on the upstream side of the vortex tube in the path and reduces the amount of water contained in the exhaust gas.

請求項1に記載の発明によれば、燃料電池スタックから反応後の排気を排出するための排気経路上に排気を冷気と暖気とに分離するボルテックスチューブが設けられており、この冷気を利用して機器の冷却を行うことができる。ところで、一般的に、ボルテックスチューブは、導入される気体に水分が多く含まれていると、冷気と暖気とに分離する熱分離性能が低下する。しかしながら、本発明では、ボルテックスチューブの上流側に凝縮器が設けられており、この凝縮器は排気中に含まれる水分量を低減させることから、ボルテックスチューブの熱分離性能が向上してより温度の低い冷気を得ることができる。   According to the first aspect of the present invention, the vortex tube for separating the exhaust gas into the cool air and the warm air is provided on the exhaust path for discharging the exhaust gas after the reaction from the fuel cell stack. The equipment can be cooled. By the way, generally, when the gas introduced into the vortex tube contains a large amount of moisture, the heat separation performance of separating into cold air and warm air decreases. However, in the present invention, a condenser is provided on the upstream side of the vortex tube, and this condenser reduces the amount of water contained in the exhaust gas, so that the heat separation performance of the vortex tube is improved and the temperature is further increased. Low cold can be obtained.

請求項1記載の本発明に係る燃料電池システムは、冷却性能を向上させることができるという優れた効果を有する。   The fuel cell system according to the first aspect of the present invention has an excellent effect that the cooling performance can be improved.

第1実施形態に係る燃料電池システムの概略構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of schematic structure of the fuel cell system which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る燃料電池システムの概略構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of schematic structure of the fuel cell system which concerns on 2nd Embodiment.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態例を詳細に説明する。なお、以下の各実施形態では、燃料電池システムが車両に搭載された場合の形態例を説明する。   DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each of the following embodiments, an example in which the fuel cell system is mounted on a vehicle will be described.

(第1実施形態)
図1を参照して、本実施形態に係る燃料電池システム10の構成について説明する。図1に示すように、燃料電池システム10は、燃料電池スタック12、調圧弁14、気液分離部16、第1ポンプ18、排水弁20、ラジエータ42、第2ポンプ46、流量計22、コンプレッサ24及びインタークーラ26を備える。また、燃料電池システム10は、エア調整弁28、凝縮器30、貯水タンク32、ボルテックスチューブ34、マフラー36及び第3ポンプ38を更に備える。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, the structure of the fuel cell system 10 which concerns on this embodiment is demonstrated. As shown in FIG. 1, the fuel cell system 10 includes a fuel cell stack 12, a pressure regulating valve 14, a gas-liquid separator 16, a first pump 18, a drain valve 20, a radiator 42, a second pump 46, a flow meter 22, a compressor. 24 and an intercooler 26. The fuel cell system 10 further includes an air adjustment valve 28, a condenser 30, a water storage tank 32, a vortex tube 34, a muffler 36, and a third pump 38.

燃料電池スタック12は、図示しない水素タンクから供給される水素と、コンプレッサ24から供給される空気中の酸素との電気化学反応によって発電するユニットであり、複数の単セルが積層されて形成されている。調圧弁14は、開示の技術の減圧部の一例であり、水素タンクから燃料電池スタック12へ水素を供給する水素供給経路40内の水素を減圧させる。   The fuel cell stack 12 is a unit that generates electricity by an electrochemical reaction between hydrogen supplied from a hydrogen tank (not shown) and oxygen in the air supplied from the compressor 24, and is formed by stacking a plurality of single cells. Yes. The pressure regulating valve 14 is an example of a decompression unit of the disclosed technology, and decompresses hydrogen in the hydrogen supply path 40 that supplies hydrogen from the hydrogen tank to the fuel cell stack 12.

気液分離部16は、燃料電池スタック12から排出された水素及び反応ガスを気体成分と液体成分とに分離する。第1ポンプ18は、気液分離部16により分離された気体成分に含まれる水素を、水素供給経路40上に送り出す循環ポンプとして機能する。また、気液分離部16により分離された液体成分は、排水弁20を介して凝縮器30へ排出される。   The gas-liquid separator 16 separates hydrogen and reaction gas discharged from the fuel cell stack 12 into a gas component and a liquid component. The first pump 18 functions as a circulation pump that sends out hydrogen contained in the gas component separated by the gas-liquid separator 16 onto the hydrogen supply path 40. The liquid component separated by the gas-liquid separation unit 16 is discharged to the condenser 30 through the drain valve 20.

ラジエータ42は、例えば外気を取り込む図示しないファンを有し、ファンを回転させることによって、冷却水循環経路44を流れる冷却水を冷却する。冷却水循環経路44を流れる冷却水は、ラジエータ42から第2ポンプ46によって燃料電池スタック12へ送られて燃料電池スタック12を冷却し、その後ラジエータ42へ戻される。冷却水循環経路44上には、三方弁48が設けられており、三方弁48によって、燃料電池スタック12からラジエータ42へと向かう冷却水はラジエータ42をバイパス可能とされている。   The radiator 42 has a fan (not shown) that takes in outside air, for example, and cools the cooling water flowing through the cooling water circulation path 44 by rotating the fan. The cooling water flowing through the cooling water circulation path 44 is sent from the radiator 42 to the fuel cell stack 12 by the second pump 46 to cool the fuel cell stack 12 and then returned to the radiator 42. A three-way valve 48 is provided on the cooling water circulation path 44, and the three-way valve 48 allows the cooling water from the fuel cell stack 12 to the radiator 42 to bypass the radiator 42.

流量計22は、燃料電池スタック12に空気を供給する空気供給経路50上に設けられており、空気供給経路50内を流れる空気量を測定する。コンプレッサ24は、空気供給経路50内を流れる空気を圧縮する。インタークーラ26は、コンプレッサ24により圧縮されたことで温度が上昇した空気供給経路50内の空気を冷却する。冷却された圧縮空気は、燃料電池スタック12へと供給される。   The flow meter 22 is provided on the air supply path 50 that supplies air to the fuel cell stack 12, and measures the amount of air flowing through the air supply path 50. The compressor 24 compresses the air flowing through the air supply path 50. The intercooler 26 cools the air in the air supply path 50 whose temperature has been increased by being compressed by the compressor 24. The cooled compressed air is supplied to the fuel cell stack 12.

エア調整弁28は、燃料電池スタック12から排出される排気(使用済み空気)が排出される排気経路52上に設けられており、この空気の排気量を調整する。凝縮器30は、排気経路52上に設けられており、供給された排気経路52内を流れる排気を、ボルテックスチューブ34から供給される冷気により低温とされた凝縮コア54(熱交換器)にて冷却することで液体と気体とに分離する。凝縮器30により分離された液体と、排水弁20から排出された液体成分とは、貯水タンク32内に貯蔵される。   The air adjustment valve 28 is provided on an exhaust path 52 through which exhaust (used air) exhausted from the fuel cell stack 12 is exhausted, and adjusts the exhaust amount of this air. The condenser 30 is provided on the exhaust path 52, and the exhaust flowing through the supplied exhaust path 52 is condensed by a condensing core 54 (heat exchanger) that is cooled to low temperature by the cold air supplied from the vortex tube 34. It is separated into liquid and gas by cooling. The liquid separated by the condenser 30 and the liquid component discharged from the drain valve 20 are stored in the water storage tank 32.

ボルテックスチューブ34は、凝縮器30から供給された空気を冷気と暖気とに分離する。ボルテックスチューブ34から噴出する暖気は、マフラー36を経て車外へ放出される。また、ボルテックスチューブ34から噴出する冷気は、凝縮器30内の凝縮コア54へ供給された後、車外へ放出される。   The vortex tube 34 separates the air supplied from the condenser 30 into cold air and warm air. Warm air ejected from the vortex tube 34 is discharged outside the vehicle through the muffler 36. Further, the cold air ejected from the vortex tube 34 is supplied to the condensing core 54 in the condenser 30 and then discharged outside the vehicle.

第3ポンプ38は、貯水タンク32内の液体をインタークーラ26の内部に設けられた熱交換部56を経て車外へ放出する。この熱交換部56では、コンプレッサ24により供給された空気と貯水タンク32からの液体との間で熱交換を行う。   The third pump 38 discharges the liquid in the water storage tank 32 to the outside of the vehicle through the heat exchanging unit 56 provided in the intercooler 26. In the heat exchange unit 56, heat exchange is performed between the air supplied by the compressor 24 and the liquid from the water storage tank 32.

(第1実施形態の作用・効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
(Operation and effect of the first embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

ここで、本実施形態に係る燃料電池システム10の作用について説明する。水素タンクから調圧弁14を通って燃料電池スタック12に減圧された水素が供給されると共に、コンプレッサ24により圧縮された空気が燃料電池スタック12へ供給されると、電気化学反応による発電に伴って気液分離部16へ水素及び反応ガスが排出されると共にエア調整弁28を経て凝縮器30へ使用済み空気が排気される。気液分離部16では、水素及び反応ガスを気体成分と液体成分とに分離し、液体成分は排水弁20を介して凝縮器30へ排出される。   Here, the operation of the fuel cell system 10 according to the present embodiment will be described. When hydrogen reduced in pressure is supplied to the fuel cell stack 12 from the hydrogen tank through the pressure regulating valve 14 and air compressed by the compressor 24 is supplied to the fuel cell stack 12, power generation by an electrochemical reaction is accompanied. Hydrogen and reaction gas are discharged to the gas-liquid separator 16, and used air is discharged to the condenser 30 through the air adjustment valve 28. In the gas-liquid separator 16, the hydrogen and the reaction gas are separated into a gas component and a liquid component, and the liquid component is discharged to the condenser 30 via the drain valve 20.

凝縮器30では、排気が液体と気体とに分離され、分離された液体及び上述の気液分離部16からの液体成分が貯水タンク32内に貯蔵される。一方、液体と分離された排気は、ボルテックスチューブ34へと送られる。ボルテックスチューブ34により、排気は冷気と暖気とに熱分離される。暖気は、マフラー36を経て車外へ放出される。   In the condenser 30, the exhaust gas is separated into liquid and gas, and the separated liquid and the liquid component from the gas-liquid separation unit 16 are stored in the water storage tank 32. On the other hand, the exhaust gas separated from the liquid is sent to the vortex tube 34. The exhaust gas is thermally separated into cold air and warm air by the vortex tube 34. Warm air is discharged outside the vehicle through the muffler 36.

ボルテックスチューブ34から噴出される冷気は、凝縮器30内の凝縮コア54へと供給される。したがって、燃料電池スタック12から排出される水分量の多い排気が凝縮器30内にて冷やされた凝縮コア54によって冷やされることで、一層凝縮水の生成が促される。つまり、排気の気体と液体成分とへの分離がより促進される。これにより、凝縮器30を通過した気体内の水分量が低下すると共に、貯水タンク32内に貯蔵される液体量が増加する。   The cold air ejected from the vortex tube 34 is supplied to the condensation core 54 in the condenser 30. Accordingly, the exhaust gas with a large amount of water discharged from the fuel cell stack 12 is cooled by the condensation core 54 cooled in the condenser 30, thereby further promoting the generation of condensed water. That is, the separation of the exhaust gas into the liquid component is further promoted. Thereby, while the moisture content in the gas which passed through the condenser 30 falls, the amount of liquid stored in the water storage tank 32 increases.

水分量が低下した気体が凝縮器30からボルテックスチューブ34へと供給されることで、ボルテックスチューブ34の熱分離性能が向上してボルテックスチューブ34から噴出される冷気の温度が一層低下する。これによって、凝縮器30内にてより一層凝縮水の生成が促される。   By supplying the gas having a reduced water content from the condenser 30 to the vortex tube 34, the heat separation performance of the vortex tube 34 is improved, and the temperature of the cold air ejected from the vortex tube 34 is further decreased. Thereby, the generation of condensed water is further promoted in the condenser 30.

貯水タンク32内に貯蔵される液体の量の増加により、インタークーラ26での熱交換が促進される。つまり、インタークーラ26での冷却性能が向上する。これにより、ラジエータ42への入熱量が低下する。   The increase in the amount of liquid stored in the water storage tank 32 promotes heat exchange in the intercooler 26. That is, the cooling performance in the intercooler 26 is improved. As a result, the amount of heat input to the radiator 42 is reduced.

以上のように、本実施形態では、図1に示されるように、燃料電池スタック12から反応後の排気を排出するための排気経路52上に排気を冷気と暖気とに分離するボルテックスチューブ34が設けられており、この冷気を利用して得た凝縮水を利用してインタークーラ26ひいては燃料電池システム10の冷却を行うことができる。特に、本実施形態では、ボルテックスチューブ34の上流側に凝縮器30が設けられており、この凝縮器30は排気中に含まれる水分量を低減させることから、ボルテックスチューブ34の熱分離性能が向上してより温度の低い冷気を得ることができる。これにより、冷却性能を向上させることができる。また、ラジエータ42を小型化できるので、軽量化及びコストの抑制を図ることができる。   As described above, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the vortex tube 34 that separates the exhaust into cold air and warm air is provided on the exhaust path 52 for exhausting the exhaust gas after reaction from the fuel cell stack 12. The intercooler 26 and thus the fuel cell system 10 can be cooled using the condensed water obtained by using this cold air. In particular, in the present embodiment, the condenser 30 is provided on the upstream side of the vortex tube 34, and the condenser 30 reduces the amount of water contained in the exhaust gas, so that the heat separation performance of the vortex tube 34 is improved. As a result, cold air having a lower temperature can be obtained. Thereby, cooling performance can be improved. Moreover, since the radiator 42 can be reduced in size, weight reduction and cost reduction can be achieved.

(第2実施形態)
次に、図2を用いて、本発明の第2実施形態に係る燃料電池システム60について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a fuel cell system 60 according to a second embodiment of the present invention will be described using FIG. In addition, about the same component as 1st Embodiment mentioned above, the same number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

図2に示されるように、この第2実施形態に係る燃料電池システム60は、基本的な構成は第1実施形態と同様とされ、貯水タンク32内の液体がラジエータ42に噴霧される点に特徴がある。   As shown in FIG. 2, the basic configuration of the fuel cell system 60 according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, and the liquid in the water storage tank 32 is sprayed onto the radiator 42. There are features.

すなわち、第3ポンプ38は、貯水タンク32内の液体をラジエータ42の前部に設けられた噴霧器62へと供給する。噴霧器62は、供給された液体をラジエータ42の前面へ略霧状に噴霧する。   That is, the third pump 38 supplies the liquid in the water storage tank 32 to the sprayer 62 provided at the front portion of the radiator 42. The sprayer 62 sprays the supplied liquid onto the front surface of the radiator 42 in a substantially mist form.

冷却水循環経路44には、インタークーラ冷却経路64が設けられている。インタークーラ冷却経路64を流れる冷却水は、ラジエータ42から第2ポンプ46によってインタークーラ26へ送られてインタークーラ26を冷却し、その後ラジエータ42へ戻される。   An intercooler cooling path 64 is provided in the cooling water circulation path 44. The cooling water flowing through the intercooler cooling path 64 is sent from the radiator 42 to the intercooler 26 by the second pump 46 to cool the intercooler 26, and then returned to the radiator 42.

(第2実施形態の作用・効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
(Operation and effect of the second embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.

ここで、本実施形態に係る燃料電池システム60の作用について説明する。水素タンクから調圧弁14を通って燃料電池スタック12に減圧された水素が供給されると共に、コンプレッサ24により圧縮された空気が燃料電池スタック12へ供給されると、電気化学反応による発電に伴って気液分離部16へ水素及び反応ガスが排出されると共にエア調整弁28を経て凝縮器30へ使用済み空気が排気される。気液分離部16では、水素及び反応ガスを気体成分と液体成分とに分離し、液体成分は排水弁20を介して凝縮器30へ排出される。   Here, the operation of the fuel cell system 60 according to the present embodiment will be described. When hydrogen reduced in pressure is supplied to the fuel cell stack 12 from the hydrogen tank through the pressure regulating valve 14 and air compressed by the compressor 24 is supplied to the fuel cell stack 12, power generation by an electrochemical reaction is accompanied. Hydrogen and reaction gas are discharged to the gas-liquid separator 16, and used air is discharged to the condenser 30 through the air adjustment valve 28. In the gas-liquid separator 16, the hydrogen and the reaction gas are separated into a gas component and a liquid component, and the liquid component is discharged to the condenser 30 via the drain valve 20.

凝縮器30では、排気が液体と気体とに分離され、分離された液体及び上述の気液分離部16からの液体成分が貯水タンク32内に貯蔵される。一方、液体と分離された排気は、ボルテックスチューブ34へと送られる。ボルテックスチューブ34により、排気は冷気と暖気とに熱分離される。暖気は、マフラー36を経て車外へ放出される。   In the condenser 30, the exhaust gas is separated into liquid and gas, and the separated liquid and the liquid component from the gas-liquid separation unit 16 are stored in the water storage tank 32. On the other hand, the exhaust gas separated from the liquid is sent to the vortex tube 34. The exhaust gas is thermally separated into cold air and warm air by the vortex tube 34. Warm air is discharged outside the vehicle through the muffler 36.

ボルテックスチューブ34から噴出される冷気は、凝縮器30内の凝縮コア54へと供給される。したがって、燃料電池スタック12から排出される水分量の多い排気が凝縮器30内にて冷やされた凝縮コア54によって冷やされることで、一層凝縮水の生成が促される。つまり、排気の気体と液体成分とへの分離がより促進される。これにより、凝縮器30を通過した気体内の水分量が低下すると共に、貯水タンク32内に貯蔵される液体量が増加する。   The cold air ejected from the vortex tube 34 is supplied to the condensation core 54 in the condenser 30. Accordingly, the exhaust gas with a large amount of water discharged from the fuel cell stack 12 is cooled by the condensation core 54 cooled in the condenser 30, thereby further promoting the generation of condensed water. That is, the separation of the exhaust gas into the liquid component is further promoted. Thereby, while the moisture content in the gas which passed through the condenser 30 falls, the amount of liquid stored in the water storage tank 32 increases.

水分量が低下した気体が凝縮器30からボルテックスチューブ34へと供給されることで、ボルテックスチューブ34の熱分離性能が向上してボルテックスチューブ34から噴出される冷気の温度が一層低下する。これによって、凝縮器30内にてより一層凝縮水の生成が促される。   By supplying the gas having a reduced water content from the condenser 30 to the vortex tube 34, the heat separation performance of the vortex tube 34 is improved, and the temperature of the cold air ejected from the vortex tube 34 is further decreased. Thereby, the generation of condensed water is further promoted in the condenser 30.

貯水タンク32内に貯蔵される液体は、第3ポンプ38によって噴霧器62へ供給され、噴霧器62からラジエータ42の前面へ略霧状に噴霧される。この噴霧された液体の気化熱により、ラジエータ42での冷却性能が向上する。   The liquid stored in the water storage tank 32 is supplied to the sprayer 62 by the third pump 38 and sprayed from the sprayer 62 to the front surface of the radiator 42 in a substantially mist form. The cooling performance of the radiator 42 is improved by the heat of vaporization of the sprayed liquid.

以上のように、上記構成によっても、貯水タンク32内の液体がラジエータ42に噴霧される点以外は第1実施形態の燃料電池システム10と同様に構成されているので、第1実施形態と同様の効果が得られる。   As described above, the above configuration is the same as that of the fuel cell system 10 of the first embodiment except that the liquid in the water storage tank 32 is sprayed on the radiator 42, so that it is the same as the first embodiment. The effect is obtained.

本発明は、上記の形態例に限定されるものではなく、上記の形態例以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is needless to say that the present invention can be variously modified and implemented without departing from the gist of the present invention.

10 燃料電池システム
12 燃料電池スタック
30 凝縮器
34 ボルテックスチューブ
52 排気経路
60 燃料電池システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fuel cell system 12 Fuel cell stack 30 Condenser 34 Vortex tube 52 Exhaust path 60 Fuel cell system

Claims (1)

燃料電池スタックから反応後の排気を排出するための排気経路上に設けられかつ前記排気を冷気と暖気とに分離するボルテックスチューブと、
前記排気経路における前記ボルテックスチューブの上流側に設けられると共に、前記排気中に含まれる水分量を低減させる凝縮器と、
を有する燃料電池システム。
A vortex tube provided on an exhaust path for discharging exhaust gas after reaction from the fuel cell stack and separating the exhaust gas into cold air and warm air;
A condenser that is provided upstream of the vortex tube in the exhaust path, and that reduces the amount of water contained in the exhaust;
A fuel cell system.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020205195A (en) * 2019-06-18 2020-12-24 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system
WO2022135374A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 中国第一汽车股份有限公司 System and method for controlling cold start of fuel cell of vehicle
WO2022171402A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 Man Truck & Bus Se Evaporative cooling for a motor vehicle with fuel-cell drive

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020205195A (en) * 2019-06-18 2020-12-24 トヨタ自動車株式会社 Fuel cell system
WO2022135374A1 (en) * 2020-12-25 2022-06-30 中国第一汽车股份有限公司 System and method for controlling cold start of fuel cell of vehicle
WO2022171402A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-18 Man Truck & Bus Se Evaporative cooling for a motor vehicle with fuel-cell drive

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