JP2019204776A - 熱移送用ガス循環システム - Google Patents
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Abstract
Description
2 パイプシステム
3 流れ方向
4 第一熱交換器
5 燃料電池
6 ヒートシンク(第二熱交換器)
7 金属水素化物タンク
8 ガス流エンハンサ
9 圧縮ガス源(圧縮空気源)
10 コンプレッサ
11 制御バルブ
12 予熱部
13 電気式管状ヒータ
14 温度計
15 圧力計
16 体積流量測定装置
17 ノズル本体
18 流路
19 入口開口部
20 出口開口部
21 入口断面領域
22 断面狭小部
23 環状ギャップ
24 環状チャンバ
25 環状ノズル
26 コアンダ制御面
27 インパルスガス流曲がり方向
28 中心軸
29 出口
30 インパルスガスライン
Claims (15)
- 高温源(5)、特に高温型燃料電池から熱消費器(7)へ熱を移送するためのガス循環システム(1)であって、
ガス状の伝熱媒体が中を通って流れるパイプシステム(2)であって、前記パイプシステム(2)の一部が、前記高温源(5)に接続され、前記高温源(5)から前記伝熱媒体に熱を伝える熱交換器(4)として形成され、
前記パイプシステム(2)の一部が、前記伝熱媒体に伝えられた前記熱を熱消費器(7)に伝えることができるヒートシンク(6)として、又は熱消費器として形成された、パイプシステム(2)を有する
ガス循環システム(1)において、
前記伝熱媒体を前記パイプシステム(2)内で流れ方向(3)に推進するために、前記パイプシステム(2)には、コアンダ効果、及び/又はベンチュリ効果によって機能し、圧縮されたインパルスガスが供給される1つ以上のガス流エンハンサ(8)が設けられている
ことを特徴とするガス循環システム(1)。 - 前記インパルスガス流を予熱するための手段(12)が設けられている
ことを特徴とする、請求項1に記載のガス循環システム。 - 前記パイプシステムが、前記パイプシステム(2)から伝熱媒体を排出するために、出口(29)を有し、
前記出口(29)が前記インパルスガス流を予熱するための前記手段(12)に接続され、その結果、前記インパルスガスを予熱するために、前記排出された伝熱媒体の熱を前記インパルスガスに伝えることができる
ことを特徴とする、請求項2に記載のガス循環システム。 - 前記ガス流エンハンサ(8)が、インパルスガスを供給するためのインパルスガスライン(30)に接続され、
前記パイプシステム(2)が、前記パイプシステム(2)から伝熱媒体を排出するために、出口(29)を有し、
前記出口(29)が前記インパルスガスライン(30)に接続され、その結果、前記出口(29)から排出された前記伝熱媒体が、インパルスガスとして前記パイプシステム(2)内に戻される
ことを特徴とする、請求項1〜3の一項に記載のガス循環システム。 - 前記インパルスガス流を予熱するための前記手段(12)が、前記出口(29)から排出された前記伝熱媒体が、まず、前記インパルスガス流に熱を放出し、その後、前記インパルスガス流を予熱するための前記手段(12)の前記流れ方向における前段の前記インパルスガスライン(30)に導かれるように、前記インパルスガスライン(30)に接続され、
前記伝熱媒体が、好ましくはコンプレッサ(10)を経由して前記インパルスガスライン(30)内に導入される
ことを特徴とする、請求項3又は4に記載のガス循環システム。 - 前記ガス流エンハンサ(8)が流路(18)をもつノズル本体(17)を備え、
前記流路(18)が、環状チャンバ(24)から前記圧縮されたインパルスガスが供給される環状ギャップ(23)を有し、
前記流路(18)が、前記流れ方向(3)において前記環状ギャップ(24)に後続し、前記インパルスガス流が前記流れ方向(3)に曲がるように形成されたコアンダ制御面(26)を形成している、
ことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のガス循環システム。 - 前記コアンダ制御面(26)が、前記流れ方向(3)に湾曲している
ことを特徴とする、請求項6に記載のガス循環システム。 - 前記コアンダ制御面(26)に後続する部分が、前記流れ方向(3)に進むにつれて内径が広がる
ことを特徴とする、請求項6又は7のいずれか一項に記載のガス循環システム。 - 前記ガス流エンハンサ(8)が、前記流れ方向(3)に進むにつれて、最小通路表面積をもつ断面狭小部まで、円錐状、又は他の先細り形状で先細る入口断面領域(21)をもつ入口開口部(19)を、前記伝熱媒体の前記流れ方向(3)に有する
ことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載のガス循環システム。 - 高温型燃料電池(5)に接続された、請求項1〜9のいずれか一項に記載のガス循環システムにおいて、
前記高温型燃料電池(5)の排ガス流が、前記熱交換器(4)上を流れる
ことを特徴とするガス循環システム。 - 金属水素化物タンク(7)が前記ヒートシンク(6)に接続され、好ましくは、前記ヒートシンク(6)が第二熱交換器として形成されている
ことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載のガス循環システム。 - 前記パイプシステム(2)に空気ヒータ(13)が設けられている
ことを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載のガス循環システム。 - 前記伝熱媒体の圧力が、3バール未満である
ことを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載のガス循環システム。 - 前記インパルスガス流が、150Nl/min未満である
ことを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載のガス循環システム。 - 前記伝熱媒体の体積流量が最大で1500Nl/minである
ことを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載のガス循環システム。
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