JP3408028B2 - 燃料電池及び起動方法 - Google Patents
燃料電池及び起動方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池に関し、特
に、未反応水素ガスを触媒燃焼する触媒燃焼器を備えた
燃料電池に関する。
に、未反応水素ガスを触媒燃焼する触媒燃焼器を備えた
燃料電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は、燃料電池本体内にアノード
ガス（水素リッチな燃料ガス）及びカソードガス（空
気）を供給させ、両者の電気化学反応により発電してい
る。小型の燃料電池、特にポータブル燃料電池において
は、アノードガスの供給源として比較的軽量で小型の水
素吸蔵合金タンクや水素ボンベ等が多く用いられてい
る。
ガス（水素リッチな燃料ガス）及びカソードガス（空
気）を供給させ、両者の電気化学反応により発電してい
る。小型の燃料電池、特にポータブル燃料電池において
は、アノードガスの供給源として比較的軽量で小型の水
素吸蔵合金タンクや水素ボンベ等が多く用いられてい
る。
【０００３】水素吸蔵合金タンクは水素ボンベ等に比べ
て小型であるうえ水素ガスの貯蔵性にも優れているた
め、水素ボンベ等を用いた場合に比べて、燃料電池全体
の小型化、簡略化等を容易に図ることができる。ところ
で、前記水素吸蔵合金タンクの水素ガス放出過程は吸熱
過程であるため、室温下に設置していると水素ガスの放
出に伴って水素吸蔵合金タンクが低温となり、水素ガス
放出はほとんど起こらなくなる。したがって、水素吸蔵
合金タンクから継続的に多量の水素ガスを放出させるた
めには、該水素吸蔵合金タンクを加熱する必要がある。
て小型であるうえ水素ガスの貯蔵性にも優れているた
め、水素ボンベ等を用いた場合に比べて、燃料電池全体
の小型化、簡略化等を容易に図ることができる。ところ
で、前記水素吸蔵合金タンクの水素ガス放出過程は吸熱
過程であるため、室温下に設置していると水素ガスの放
出に伴って水素吸蔵合金タンクが低温となり、水素ガス
放出はほとんど起こらなくなる。したがって、水素吸蔵
合金タンクから継続的に多量の水素ガスを放出させるた
めには、該水素吸蔵合金タンクを加熱する必要がある。
【０００４】そこで、従来より、ポータブル燃料電池に
おいては、水素吸蔵合金タンクは燃料電池本体からの排
空気の流通方向下流側に設置され、該排空気との熱交換
によって加熱され、水素ガス放出が促進されるようにな
っていた。このようなポータブル燃料電池においては、
燃料電池本体を所定温度に昇温させてからでないと外部
に電力を供給することはできないので、起動時に燃料電
池本体を昇温させる必要がある。この昇温方法として
は、燃料電池本体内で水素吸蔵合金タンクからの水素を
用いて発電し、その発電に伴って発生する熱や、発電し
た電力で起動用ヒータを作動させて、燃料電池本体を昇
温させていた。
おいては、水素吸蔵合金タンクは燃料電池本体からの排
空気の流通方向下流側に設置され、該排空気との熱交換
によって加熱され、水素ガス放出が促進されるようにな
っていた。このようなポータブル燃料電池においては、
燃料電池本体を所定温度に昇温させてからでないと外部
に電力を供給することはできないので、起動時に燃料電
池本体を昇温させる必要がある。この昇温方法として
は、燃料電池本体内で水素吸蔵合金タンクからの水素を
用いて発電し、その発電に伴って発生する熱や、発電し
た電力で起動用ヒータを作動させて、燃料電池本体を昇
温させていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、起動時
においては、燃料電池本体から排出される排空気の温度
が低いために該排空気の水素吸蔵合金タンクを加熱する
力が弱く、水素吸蔵合金タンクからの水素ガスの供給が
十分になされていなかった。その結果、燃料電池起動時
の前記電気化学反応が促進されにくく、発電電力が得ら
れにくかった。そのため、燃料電池本体の昇温に時間が
かかり、燃料電池起動開始から外部出力が可能となるま
での時間（即ち起動時間）が長いという問題点があっ
た。
においては、燃料電池本体から排出される排空気の温度
が低いために該排空気の水素吸蔵合金タンクを加熱する
力が弱く、水素吸蔵合金タンクからの水素ガスの供給が
十分になされていなかった。その結果、燃料電池起動時
の前記電気化学反応が促進されにくく、発電電力が得ら
れにくかった。そのため、燃料電池本体の昇温に時間が
かかり、燃料電池起動開始から外部出力が可能となるま
での時間（即ち起動時間）が長いという問題点があっ
た。
【０００６】そこで、本発明は上記問題点に鑑み、この
ような水素吸蔵合金タンクを用いた燃料電池において、
起動時間を短縮することが可能な燃料電池及び運転方法
を提供することを目的としている。
ような水素吸蔵合金タンクを用いた燃料電池において、
起動時間を短縮することが可能な燃料電池及び運転方法
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明においては、水素を吸蔵する水
素吸蔵合金タンクと、水素吸蔵合金タンクから供給され
る水素、及び、空気を用いて発電する燃料電池本体と、
燃料電池本体から排出される第１の排空気が、燃料電池
本体から水素吸蔵タンクへ流通する流通部と、燃料電池
本体から排出される未反応水素を触媒燃焼する触媒燃焼
器と、触媒燃焼器から排出される第２の排空気を、水素
吸蔵合金タンクの近傍に導き、水素吸蔵合金タンクの表
面に、局部的に当てるように形成された排空気ダクト
と、を備えることを特徴としている。
め、請求項１記載の発明においては、水素を吸蔵する水
素吸蔵合金タンクと、水素吸蔵合金タンクから供給され
る水素、及び、空気を用いて発電する燃料電池本体と、
燃料電池本体から排出される第１の排空気が、燃料電池
本体から水素吸蔵タンクへ流通する流通部と、燃料電池
本体から排出される未反応水素を触媒燃焼する触媒燃焼
器と、触媒燃焼器から排出される第２の排空気を、水素
吸蔵合金タンクの近傍に導き、水素吸蔵合金タンクの表
面に、局部的に当てるように形成された排空気ダクト
と、を備えることを特徴としている。
【０００８】この場合、触媒燃焼器は、該触媒燃焼器か
ら排出される排空気が前記水素燃焼反応のために触媒燃
焼器への水素導入直後に１００℃以上になるので、触媒
燃焼器からの排空気を水素吸蔵合金タンクの表面に当て
ることによって短時間で水素吸蔵合金タンクを加熱する
ことができる。その結果、燃料電池起動時における水素
ガス供給を効率的に行うことができ、起動時間の短縮を
図ることができる。
ら排出される排空気が前記水素燃焼反応のために触媒燃
焼器への水素導入直後に１００℃以上になるので、触媒
燃焼器からの排空気を水素吸蔵合金タンクの表面に当て
ることによって短時間で水素吸蔵合金タンクを加熱する
ことができる。その結果、燃料電池起動時における水素
ガス供給を効率的に行うことができ、起動時間の短縮を
図ることができる。
【０００９】また、水素吸蔵合金タンクの狭い領域が集
中的に熱交換され高温になる。したがって、少量の排空
気でも効果的に水素吸蔵合金タンクを加熱することがで
き、燃料電池起動時において、効率よく水素ガス供給を
行うことができる。
中的に熱交換され高温になる。したがって、少量の排空
気でも効果的に水素吸蔵合金タンクを加熱することがで
き、燃料電池起動時において、効率よく水素ガス供給を
行うことができる。
【００１０】請求項２記載の発明においては、水素を吸
蔵する水素吸蔵合金タンクと、水素吸蔵合金タンクから
供給される水素、及び、空気を用いて発電する燃料電池
本体と、燃料電池本体から排出される第１の排空気が、
燃料電池本体から水素吸蔵タンクへ流通する流通部と、
燃料電池本体から排出される未反応水素を触媒燃焼する
触媒燃焼器と、を備え、燃料電池運転時には、燃料電池
本体から排出される第１の排空気が、流通部を流通し、
水素吸蔵合金タンクと熱交換する燃料電池の運転方法で
あって、燃料電池起動時に、触媒燃焼器から排出される
第２の排空気を、水素吸蔵合金タンクの表面に、局部的
に当てることを特徴としている。
蔵する水素吸蔵合金タンクと、水素吸蔵合金タンクから
供給される水素、及び、空気を用いて発電する燃料電池
本体と、燃料電池本体から排出される第１の排空気が、
燃料電池本体から水素吸蔵タンクへ流通する流通部と、
燃料電池本体から排出される未反応水素を触媒燃焼する
触媒燃焼器と、を備え、燃料電池運転時には、燃料電池
本体から排出される第１の排空気が、流通部を流通し、
水素吸蔵合金タンクと熱交換する燃料電池の運転方法で
あって、燃料電池起動時に、触媒燃焼器から排出される
第２の排空気を、水素吸蔵合金タンクの表面に、局部的
に当てることを特徴としている。
【００１１】したがって、短時間で該水素吸蔵合金タン
クを加熱することができ、燃料電池起動時における効率
的な水素ガス供給を行うことができる。
クを加熱することができ、燃料電池起動時における効率
的な水素ガス供給を行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例を図面を
参照しながら具体的に説明する。図１は燃料電池の一部
を切り欠いた斜視図であり、図２は図１の正面断面図で
ある。燃料電池は、図１及び図２に示すように、筺体
１、燃料電池本体２、水素吸蔵合金タンク３及び触媒燃
焼器４から構成されている。
参照しながら具体的に説明する。図１は燃料電池の一部
を切り欠いた斜視図であり、図２は図１の正面断面図で
ある。燃料電池は、図１及び図２に示すように、筺体
１、燃料電池本体２、水素吸蔵合金タンク３及び触媒燃
焼器４から構成されている。
【００１３】筺体１は正面板１４、背面板１５、上下面
板及び左右側面板から構成されており、その内部が垂直
状隔壁１ａ及び１ｂによって中央部空間及び左側部空間
１０２、右側部空間１０４に区画され、さらに前記中央
部空間が水平状隔壁１ｃによって中央下段部空間１０１
及び中央上段部空間１０３に区画されている。ここで、
前記中央下段部空間１０１には燃料電池本体２が搭載さ
れ、左側部空間１０２には水素吸蔵合金タンク３が収容
される。また、中央上段部空間１０３及び右側部空間１
０４には、前記正面板１４及び背面板１５の各上部にあ
るスリット状空気取入口１６からの空気が流通される。
板及び左右側面板から構成されており、その内部が垂直
状隔壁１ａ及び１ｂによって中央部空間及び左側部空間
１０２、右側部空間１０４に区画され、さらに前記中央
部空間が水平状隔壁１ｃによって中央下段部空間１０１
及び中央上段部空間１０３に区画されている。ここで、
前記中央下段部空間１０１には燃料電池本体２が搭載さ
れ、左側部空間１０２には水素吸蔵合金タンク３が収容
される。また、中央上段部空間１０３及び右側部空間１
０４には、前記正面板１４及び背面板１５の各上部にあ
るスリット状空気取入口１６からの空気が流通される。
【００１４】なお、前記垂直状隔壁１ａは、燃料電池本
体２と対向する部分が開口（図示せず）しており、垂直
状隔壁１ｂは、中央上段部空間１０３と対向する部分が
開口１０している。さらに、左側部空間１０２の上端は
開口１１しており、該開口１１の上端縁部にはスリット
状空気排出口１２を有する閉塞蓋１３が開閉自在に取り
付けられている。
体２と対向する部分が開口（図示せず）しており、垂直
状隔壁１ｂは、中央上段部空間１０３と対向する部分が
開口１０している。さらに、左側部空間１０２の上端は
開口１１しており、該開口１１の上端縁部にはスリット
状空気排出口１２を有する閉塞蓋１３が開閉自在に取り
付けられている。
【００１５】燃料電池本体２は、電解質層の一方の面に
アノードを配し他方の面にカソードを配してなるセルと
水素及び空気の各流通路が形成されたセパレータとが交
互に複数枚積層された電池スタック２０において、該電
池スタック２０の右側部には空気供給ファン２２と連通
した空気供給マニホールド２１が配され、上下部には水
素供給マニホールド２３及び水素排出マニホールド２４
が配され、左側部は開放（図示せず）された構成をして
いる。
アノードを配し他方の面にカソードを配してなるセルと
水素及び空気の各流通路が形成されたセパレータとが交
互に複数枚積層された電池スタック２０において、該電
池スタック２０の右側部には空気供給ファン２２と連通
した空気供給マニホールド２１が配され、上下部には水
素供給マニホールド２３及び水素排出マニホールド２４
が配され、左側部は開放（図示せず）された構成をして
いる。
【００１６】即ち、燃料電池２は、空気供給マニホール
ド２１が右側部空間１０４に対向し、開放された左側部
が左側部空間１０２に対向するように設定されており、
空気供給ファン２２からの空気が、図２に白抜き矢印Ａ
及びＢで示すように、燃料電池本体２内を右側から左側
へ流通し、その排空気が水素吸蔵合金タンク３と熱交換
してこれを加熱するようになっている。
ド２１が右側部空間１０４に対向し、開放された左側部
が左側部空間１０２に対向するように設定されており、
空気供給ファン２２からの空気が、図２に白抜き矢印Ａ
及びＢで示すように、燃料電池本体２内を右側から左側
へ流通し、その排空気が水素吸蔵合金タンク３と熱交換
してこれを加熱するようになっている。
【００１７】水素吸蔵合金タンク３は、一対の支柱３
１，３１に円筒状の水素吸蔵合金タンク単体３ａを複数
本（図示例では５本）水平姿勢で列設して構成されてい
る。全ての水素吸蔵合金タンク単体３ａは、一方の支柱
３１内に形成された通路（図示せず）によって連通され
ており、該通路の上端には水素送出口となるカプラー３
２が設けられている。そして、該カプラー３２と前記水
素供給マニホールド２３とが図示しない水素供給管によ
って連結されることにより燃料電池本体２への水素ガス
供給がなされるようになっている。一方、前記水素排出
マニホールド２４には未反応水素供給管５０が連結さ
れ、未反応水素が触媒燃焼器４に供給されるようになっ
ている。
１，３１に円筒状の水素吸蔵合金タンク単体３ａを複数
本（図示例では５本）水平姿勢で列設して構成されてい
る。全ての水素吸蔵合金タンク単体３ａは、一方の支柱
３１内に形成された通路（図示せず）によって連通され
ており、該通路の上端には水素送出口となるカプラー３
２が設けられている。そして、該カプラー３２と前記水
素供給マニホールド２３とが図示しない水素供給管によ
って連結されることにより燃料電池本体２への水素ガス
供給がなされるようになっている。一方、前記水素排出
マニホールド２４には未反応水素供給管５０が連結さ
れ、未反応水素が触媒燃焼器４に供給されるようになっ
ている。
【００１８】前記触媒燃焼器４は、図４に示すように、
燃焼部４ａ、空気供給部４ｂ及び空気排出部４ｃから構
成されている。燃焼部４ａは、上端及び下端が開口（図
示せず）された四角形状の箱体４００内に、ハニカム状
の保持体に白金触媒が保持されてなる触媒層が充填され
た構成をしている。また、前記箱体４００には、先端に
水素供給ノズル（図示せず）が設けられた未反応水素供
給管５０が挿入されており、燃料電池本体２から排出さ
れた未反応水素が内部に導入されるようになっている。
燃焼部４ａ、空気供給部４ｂ及び空気排出部４ｃから構
成されている。燃焼部４ａは、上端及び下端が開口（図
示せず）された四角形状の箱体４００内に、ハニカム状
の保持体に白金触媒が保持されてなる触媒層が充填され
た構成をしている。また、前記箱体４００には、先端に
水素供給ノズル（図示せず）が設けられた未反応水素供
給管５０が挿入されており、燃料電池本体２から排出さ
れた未反応水素が内部に導入されるようになっている。
【００１９】空気供給部４ｂは、上端が開口（図示せ
ず）した角筒体４１０の下部に、円筒管４１１を介して
触媒空気供給ファン４１２が取り付けられた構成をして
おり、前記箱体４００の下部に配設されている。そし
て、該触媒空気供給ファン４１２の作動により、空気が
前記箱体４００内へ導入されるようになっている。空気
排出部４ｃは、前記箱体４００の上端部開口（図示せ
ず）を覆うカバー体４２０と、その側部から側方へ延設
された排空気ダクト４２２から構成されている。そし
て、前記箱体４００からの排空気が、排空気ダクト４２
２を通って触媒燃焼器４から排出されるようになってい
る。
ず）した角筒体４１０の下部に、円筒管４１１を介して
触媒空気供給ファン４１２が取り付けられた構成をして
おり、前記箱体４００の下部に配設されている。そし
て、該触媒空気供給ファン４１２の作動により、空気が
前記箱体４００内へ導入されるようになっている。空気
排出部４ｃは、前記箱体４００の上端部開口（図示せ
ず）を覆うカバー体４２０と、その側部から側方へ延設
された排空気ダクト４２２から構成されている。そし
て、前記箱体４００からの排空気が、排空気ダクト４２
２を通って触媒燃焼器４から排出されるようになってい
る。
【００２０】前記排空気ダクト４２２は、内壁が断熱性
材料で構成され、図２及び図３に示すように、燃料電池
本体２と正面板１４との間隙に水平状態で横架されてい
る。さらに、該排空気ダクト４２２は前記垂直状隔壁１
ａを貫通しており、その空気出口側端部４２３は特定の
水素吸蔵合金タンク単体３ａ（図２においては上から２
本目）の近傍に位置していると共に、排空気が水素吸蔵
合金タンク単体３ａの長手方向中央寄りに当たるよう
に、屈曲された構成となっている。
材料で構成され、図２及び図３に示すように、燃料電池
本体２と正面板１４との間隙に水平状態で横架されてい
る。さらに、該排空気ダクト４２２は前記垂直状隔壁１
ａを貫通しており、その空気出口側端部４２３は特定の
水素吸蔵合金タンク単体３ａ（図２においては上から２
本目）の近傍に位置していると共に、排空気が水素吸蔵
合金タンク単体３ａの長手方向中央寄りに当たるよう
に、屈曲された構成となっている。
【００２１】上記構成の触媒燃焼器４は前記中央下段部
空間１０１内に設置される。その際、前記箱体４００、
角筒体４１０及びカバー体４２０が、前記空気供給マニ
ホールド２１に形成された凹部２５に組み込まれるよう
になっている。また、前記円筒管４１１は垂直状隔壁１
ｂを貫通し、触媒空気供給ファン４１２が右側部空間１
０４内に位置するようになっている。
空間１０１内に設置される。その際、前記箱体４００、
角筒体４１０及びカバー体４２０が、前記空気供給マニ
ホールド２１に形成された凹部２５に組み込まれるよう
になっている。また、前記円筒管４１１は垂直状隔壁１
ｂを貫通し、触媒空気供給ファン４１２が右側部空間１
０４内に位置するようになっている。
【００２２】上述の触媒燃焼器４では、燃料電池起動時
及び運転時に、筺体１外からの空気と未反応水素供給管
５０からの水素の供給を受けて、燃焼部４ａ内で触媒燃
焼がなされる。そして、その際の排空気は、図２に黒塗
り矢印Ｃで示すように、排空気ダクト４２２を通って左
側部空間１０２内へ排出される。ここで、排空気ダクト
４２２の断面は、排空気が効率よく適量ずつ水素吸蔵合
金タンク単体３ａに当たる大きさに設定されている。さ
らに、前記空気出口側端部４２３と水素吸蔵合金タンク
単体３ａとの間隔は、少量の排空気でも効率よく該水素
吸蔵合金タンク単体３ａと熱交換されるように、約１５
ｍｍに設定されている。
及び運転時に、筺体１外からの空気と未反応水素供給管
５０からの水素の供給を受けて、燃焼部４ａ内で触媒燃
焼がなされる。そして、その際の排空気は、図２に黒塗
り矢印Ｃで示すように、排空気ダクト４２２を通って左
側部空間１０２内へ排出される。ここで、排空気ダクト
４２２の断面は、排空気が効率よく適量ずつ水素吸蔵合
金タンク単体３ａに当たる大きさに設定されている。さ
らに、前記空気出口側端部４２３と水素吸蔵合金タンク
単体３ａとの間隔は、少量の排空気でも効率よく該水素
吸蔵合金タンク単体３ａと熱交換されるように、約１５
ｍｍに設定されている。
【００２３】燃料電池起動時において触媒燃焼器４から
の排空気は触媒燃焼反応のために短時間で高温になる。
そのため、その高温排空気が特定の水素吸蔵合金タンク
単体３ａに集中的に当たるので、該水素吸蔵合金タンク
単体３ａからより多くの水素ガスが放出される。したが
って、燃料電池本体２内での電気化学反応が促進され、
より多くの電力が発電される。その結果、燃料電池本体
２は、前記電気化学反応の反応熱や、前記発電電力によ
り作動される起動用ヒータ（図示せず）等によって起動
後短時間で効果的に昇温される。
の排空気は触媒燃焼反応のために短時間で高温になる。
そのため、その高温排空気が特定の水素吸蔵合金タンク
単体３ａに集中的に当たるので、該水素吸蔵合金タンク
単体３ａからより多くの水素ガスが放出される。したが
って、燃料電池本体２内での電気化学反応が促進され、
より多くの電力が発電される。その結果、燃料電池本体
２は、前記電気化学反応の反応熱や、前記発電電力によ
り作動される起動用ヒータ（図示せず）等によって起動
後短時間で効果的に昇温される。
【００２４】燃料電池においては、燃料電池本体２の温
度が５０°〜８０℃に達すれば外部へ電力を取り出すこ
とができるので、燃料電池本体２の昇温が短時間でなさ
れることは、燃料電池の起動時間が短縮されることにつ
ながる。このことは、起動時間に対する燃料電池本体２
の温度変化を示した図５によって支持されている。つま
り、図５からわかるように、本実施例の起動時間は従来
例に対して明らかに短縮されている。
度が５０°〜８０℃に達すれば外部へ電力を取り出すこ
とができるので、燃料電池本体２の昇温が短時間でなさ
れることは、燃料電池の起動時間が短縮されることにつ
ながる。このことは、起動時間に対する燃料電池本体２
の温度変化を示した図５によって支持されている。つま
り、図５からわかるように、本実施例の起動時間は従来
例に対して明らかに短縮されている。
【００２５】なお、上記実施例においては、ポータブル
燃料電池の例を示したが、本発明はこれに限定されるこ
となく、燃料電池本体と水素吸蔵合金タンクと触媒燃焼
器を備えた燃料電池であれば、同様に実施し、同様の効
果を得ることができる。また、本実施例では、触媒燃焼
器４からの排空気が特定の１本の水素吸蔵合金タンク単
体３ａと熱交換する構成であるが、その水素吸蔵合金タ
ンク単体３ａは上から２本目のものに限られることはな
く、上から何本目のものでもよい。また、特定の１本に
限られることもなく、複数本の水素吸蔵合金タンク単体
３ａと熱交換するようにしてもよい。
燃料電池の例を示したが、本発明はこれに限定されるこ
となく、燃料電池本体と水素吸蔵合金タンクと触媒燃焼
器を備えた燃料電池であれば、同様に実施し、同様の効
果を得ることができる。また、本実施例では、触媒燃焼
器４からの排空気が特定の１本の水素吸蔵合金タンク単
体３ａと熱交換する構成であるが、その水素吸蔵合金タ
ンク単体３ａは上から２本目のものに限られることはな
く、上から何本目のものでもよい。また、特定の１本に
限られることもなく、複数本の水素吸蔵合金タンク単体
３ａと熱交換するようにしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】上述のように、請求項１記載の発明にお
いては、燃料電池本体から排出される未反応水素を触媒
燃焼する触媒燃焼器には、触媒排空気を水素吸蔵合金タ
ンクの近傍に導き該水素吸蔵合金タンクの表面に局部的
に当てるように形成された排空気ダクトが設けられてい
る。
いては、燃料電池本体から排出される未反応水素を触媒
燃焼する触媒燃焼器には、触媒排空気を水素吸蔵合金タ
ンクの近傍に導き該水素吸蔵合金タンクの表面に局部的
に当てるように形成された排空気ダクトが設けられてい
る。
【００２７】触媒燃焼器からの排空気は、水素燃焼反応
のために短時間で高温となる。したがって、前記触媒燃
焼器からの排空気を水素吸蔵合金タンクに当てることに
よって短時間で該水素吸蔵合金タンクを加熱することが
でき、燃料電池起動時における水素ガス供給を効率的に
行うことができる。その結果、燃料電池起動時の電気化
学反応が促進され十分な発電電力が得られるため、燃料
電池本体の昇温が短時間でなされ、起動時間の短縮を図
ることができる。
のために短時間で高温となる。したがって、前記触媒燃
焼器からの排空気を水素吸蔵合金タンクに当てることに
よって短時間で該水素吸蔵合金タンクを加熱することが
でき、燃料電池起動時における水素ガス供給を効率的に
行うことができる。その結果、燃料電池起動時の電気化
学反応が促進され十分な発電電力が得られるため、燃料
電池本体の昇温が短時間でなされ、起動時間の短縮を図
ることができる。
【００２８】また、狭い領域が集中的に熱交換されるた
め、少量の排空気でも効果的に水素吸蔵合金タンクを加
熱することができ、燃料電池起動時において、効率よく
水素ガス供給を行うことができる。よって、起動時間を
短縮する効果が大きい。
め、少量の排空気でも効果的に水素吸蔵合金タンクを加
熱することができ、燃料電池起動時において、効率よく
水素ガス供給を行うことができる。よって、起動時間を
短縮する効果が大きい。
【００２９】請求項２記載の発明においては、触媒燃焼
器からの排ガスの温度は、上述したように、短時間で高
温となる。したがって、前記触媒燃焼器からの排空気を
水素吸蔵合金タンクの表面に局部的に当てることによ
り、短時間で該水素吸蔵合金タンクを加熱することがで
き、燃料電池起動時における効率的な水素ガス供給を行
うことができる。また、燃料電池起動時の電気化学反応
が促進され十分な発電電力が得られるため、燃料電池本
体の昇温が短時間でなされ、起動時間の短縮を図ること
ができる。
器からの排ガスの温度は、上述したように、短時間で高
温となる。したがって、前記触媒燃焼器からの排空気を
水素吸蔵合金タンクの表面に局部的に当てることによ
り、短時間で該水素吸蔵合金タンクを加熱することがで
き、燃料電池起動時における効率的な水素ガス供給を行
うことができる。また、燃料電池起動時の電気化学反応
が促進され十分な発電電力が得られるため、燃料電池本
体の昇温が短時間でなされ、起動時間の短縮を図ること
ができる。
【図１】本実施例に係る燃料電池の一部を切り欠いた斜
視図である。
視図である。
【図２】図１における正面断面図である。
【図３】図１における平面断面図である。
【図４】触媒燃焼器４の詳細図である。
【図５】本実施例及び従来例に係る燃料電池における触
媒燃焼器、燃料電池本体及び水素吸蔵合金タンクの内部
温度変化を示す図である。
媒燃焼器、燃料電池本体及び水素吸蔵合金タンクの内部
温度変化を示す図である。
１ 筺体
２ 燃料電池本体
３ 水素吸蔵合金タンク
４ 触媒燃焼器
４ａ 燃焼部
４ｂ 空気供給部
４ｃ 空気排出部
４２２ 排空気ダクト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 鷲見 晋吾
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号
三洋電機株式会社内
(56)参考文献 特開 平３−101062（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 8/00 - 8/24
Claims (2)
- 【請求項１】水素を吸蔵する水素吸蔵合金タンクと、 前記水素吸蔵合金タンクから供給される水素、及び、空
気を用いて発電する燃料電池本体と、前記燃料電池本体から排出される第１の排空気が、前記
燃料電池本体から前記水素吸蔵タンクへ流通する流通部
と、 前記燃料電池本体から排出される未反応水素を触媒燃焼
する触媒燃焼器と、 前記触媒燃焼器から排出される第２の排空気を、前記水
素吸蔵合金タンクの近傍に導き、該水素吸蔵合金タンク
の表面に、局部的に当てるように形成された排空気ダク
トと、を備えることを特徴とする燃料電池。 - 【請求項２】水素を吸蔵する水素吸蔵合金タンクと、 前記水素吸蔵合金タンクから供給される水素、及び、空
気を用いて発電する燃料電池本体と、前記燃料電池本体から排出される第１の排空気が、前記
燃料電池本体から前記水素吸蔵タンクへ流通する流通部
と、 前記燃料電池本体から排出される未反応水素を触媒燃焼
する触媒燃焼器と、を備え、燃料電池運転時には、前記燃料電池本体から排出される
前記第１の排空気が、前記流通部を流通し、前記水素吸
蔵合金タンクと熱交換す る燃料電池の運転方法であっ
て、 燃料電池起動時に、前記触媒燃焼器から排出される第２
の排空気を、前記水素吸蔵合金タンクの表面に、局部的
に当てることを特徴とする燃料電池運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22817695A JP3408028B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 燃料電池及び起動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22817695A JP3408028B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 燃料電池及び起動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0973912A JPH0973912A (ja) | 1997-03-18 |
| JP3408028B2 true JP3408028B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=16872417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22817695A Expired - Fee Related JP3408028B2 (ja) | 1995-09-05 | 1995-09-05 | 燃料電池及び起動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408028B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4058783B2 (ja) * | 1997-11-07 | 2008-03-12 | 松下電器産業株式会社 | 燃料電池装置 |
| JP4126741B2 (ja) * | 1997-12-24 | 2008-07-30 | 株式会社エクォス・リサーチ | 燃料電池装置の排気方法 |
| JP4944300B2 (ja) * | 2001-01-25 | 2012-05-30 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム |
| US7491456B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-02-17 | Kyocera Corporation | Fuel cell assembly and electricity generation unit used in same |
| JP4616549B2 (ja) * | 2003-10-16 | 2011-01-19 | 京セラ株式会社 | 燃料電池組立体 |
-
1995
- 1995-09-05 JP JP22817695A patent/JP3408028B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0973912A (ja) | 1997-03-18 |
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