JP5159077B2 - Fuel cell - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池セルを収納する燃料電池モジュールの周囲を断熱体で被覆した燃料電池に関する。 The present invention relates to a fuel cell in which a periphery of a fuel cell module housing a fuel cell is covered with a heat insulator.
近年、次世代エネルギーとして、複数の燃料電池セルスタックを収納容器内に収納した燃料電池モジュールおよび燃料電池モジュールを収納してなる燃料電池が種々提案されている。 In recent years, as a next generation energy, various fuel cell modules in which a plurality of fuel cell stacks are stored in a storage container and fuel cells including the fuel cell modules have been proposed.
この燃料電池において発電に用いる燃料ガスとしては水素が用いられ、水素ガスと酸素含有ガス(通常、空気である)とを収納容器内に供給し、酸素含有ガスを燃料電池セル中の酸素極に接触させ、かつ水素を燃料電池セル中の燃料極に接触させ、所定の電極反応を生じせしめることにより、発電が行われる。 Hydrogen is used as a fuel gas for power generation in this fuel cell, and hydrogen gas and an oxygen-containing gas (usually air) are supplied into the storage container, and the oxygen-containing gas is supplied to the oxygen electrode in the fuel cell. Electric power is generated by bringing them into contact with each other and bringing hydrogen into contact with the fuel electrode in the fuel cell to cause a predetermined electrode reaction.
ここで、例えば固体電解質形燃料電池においては、600〜900℃の高温で発電するため、燃料電池セルをこの温度にまで上昇させ、かつその温度を維持する必要がある。それゆえ燃料電池セルを収納してなる燃料電池モジュールの外面(周囲)を断熱材にて被覆し、燃料電池モジュール(燃料電池セル)の温度低下を抑制する必要がある。 Here, for example, in a solid oxide fuel cell, since power is generated at a high temperature of 600 to 900 ° C., it is necessary to raise the fuel cell to this temperature and to maintain the temperature. Therefore, it is necessary to cover the outer surface (surrounding) of the fuel cell module containing the fuel cell with a heat insulating material to suppress the temperature drop of the fuel cell module (fuel cell).
図8は、燃料電池モジュール23の周囲を、断熱材24で覆う従来の燃料電池を示したものであり、燃料電池モジュール23の各面に、それぞれの面に対応した断熱材24を押し当てることにより、燃料電池モジュール23の外面を断熱材24にて覆っている。
FIG. 8 shows a conventional fuel cell in which the periphery of the
そして、燃料電池モジュール23の周囲に断熱材24が設けられることにより、燃料電池モジュール23から放熱される熱を最小限に抑制することができる。
In addition, by providing the
また、収納容器の内部に燃料電池セルと集電板とを収納し、その集電板の周囲に断熱ボードを配するとともに、収納容器と断熱ボードを密着させてなる固体電解質形燃料電池が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、燃料電池モジュールの外面の各面に、それぞれの面に対応した断熱材を押し当てる場合においては、各断熱材をすべての面に押し当てた状態で留め具等により固定する必要があるため、燃料電池モジュールの外面に断熱材を連結(接合)する工程が非常に煩雑となるという問題があった。 However, in the case where the heat insulating material corresponding to each surface is pressed against each surface of the fuel cell module, it is necessary to fix each heat insulating material with all the surfaces with a fastener or the like. There has been a problem that the process of connecting (joining) the heat insulating material to the outer surface of the fuel cell module becomes very complicated.
また、燃料電池モジュールの各面に対応した断熱材を組み合わせるにあたっては、断熱材の合わせ面が多くなるため、断熱材の合わせ面の隙間を介して外部の冷たい空気の流入が発生し、燃料電池モジュールと外面の断熱材との間に対流が発生し、燃料電池モジュールからの放熱が多くなり、燃料電池モジュールの温度が下がり、発電効率が低くなるという問題があった。 In addition, when combining the heat insulating materials corresponding to the respective surfaces of the fuel cell module, the number of mating surfaces of the heat insulating materials increases, so that external cold air flows in through the gap between the mating surfaces of the heat insulating materials, and the fuel cell There is a problem that convection occurs between the module and the heat insulating material on the outer surface, heat radiation from the fuel cell module increases, the temperature of the fuel cell module decreases, and power generation efficiency decreases.
また、特許文献1に記載の燃料電池においては、収納容器の内部に断熱ボードを収納し、その断熱ボードを収納容器と密着させることから、収納容器の組み立てが複雑となるとともに、断熱ボードの合わせ面に隙間を生じ、燃料電池セルの温度が下がり、発電効率が低くなるというおそれがあった。
Further, in the fuel cell described in
したがって、本発明の目的は、燃料電池モジュールと断熱材の組み立てが非常に容易で、かつ燃料電池モジュールの発電効率を向上かつ維持できる燃料電池を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fuel cell in which the assembly of the fuel cell module and the heat insulating material is very easy and the power generation efficiency of the fuel cell module can be improved and maintained.
本発明の燃料電池は、燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールと、前記燃料電池モジュールの外面を覆う断熱体とを備え、該断熱体は、一面が開口した箱状の断熱本体および該断熱本体の開口部を閉塞する蓋状部材から構成されており、前記断
熱本体は、1つまたは2つの部材により構成され、前記燃料電池モジュールの外面のうち、前記蓋状部材で覆われる外面以外の全ての外面を覆うとともに、前記断熱体と前記燃料電池モジュールとの間に、綿状の断熱材が設けられていることを特徴とする。
The fuel cell of the present invention includes a fuel cell module in which fuel cells are stored in a storage container, and a heat insulator that covers the outer surface of the fuel cell module, and the heat insulator has a box shape with one surface open. The heat insulating main body and a lid-like member that closes the opening of the heat insulating main body, the heat insulating main body is constituted by one or two members, of the outer surface of the fuel cell module, the lid-like member. While covering all the outer surfaces other than the outer surface to be covered , a cotton-like heat insulating material is provided between the heat insulator and the fuel cell module .
このような燃料電池においては、燃料電池モジュールの外面が、一面が開口した箱状の断熱本体および断熱本体の開口部を閉塞する蓋状部材から形成される断熱体に覆われて収納されていることから、発電により生じた燃料電池セルの熱が、燃料電池モジュールの外部に熱拡散することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュールの温度を高温に維持することができ、発電効率を向上することができる。 In such a fuel cell, the outer surface of the fuel cell module is covered and accommodated by a heat insulating body formed of a box-shaped heat insulating main body having one open surface and a lid-like member that closes the opening of the heat insulating main body. Therefore, it is possible to suppress the heat diffusion of the fuel cell generated by the power generation from being diffused outside the fuel cell module. Thereby, the temperature of the fuel cell module can be maintained at a high temperature, and the power generation efficiency can be improved.
また、断熱体の形状を一面が開口した箱状の断熱本体および断熱本体の開口部を閉塞する蓋状部材から構成されており、断熱本体は、1つまたは2つの部材により構成され、燃料電池モジュールの外面のうち、蓋状部材で覆われる外面以外の全ての外面を覆うことにより、断熱体を構成する部品点数が少なくなるとともに、燃料電池モジュールを断熱本体に収納した後、蓋状部材にて蓋をする、または蓋状部材の上に燃料電池モジュールを載せ、その上から断熱本体を被せるだけで、燃料電池モジュールの外面を断熱体の内壁に密着させて収納することができる。それゆえ、燃料電池モジュールと断熱材との組み立てが非常に容易となる。
Further, the heat insulating body is composed of a box-shaped heat insulating main body having one surface opened and a lid-like member that closes the opening of the heat insulating main body, and the heat insulating main body is composed of one or two members, and is a fuel cell. By covering all outer surfaces of the module other than the outer surface covered with the lid-like member, the number of parts constituting the heat insulator is reduced, and after the fuel cell module is stored in the heat-insulating body, the lid-like member The outer surface of the fuel cell module can be stored in close contact with the inner wall of the heat insulating body simply by placing the fuel cell module on the lid-like member and covering the heat insulating main body from the top. Therefore, the assembly of the fuel cell module and the heat insulating material becomes very easy.
また、断熱本体を1つまたは2つの部材により構成することにより、断熱体の合わせ面を減らすことができ、断熱体の合わせ面の隙間から、燃料電池の外部の空気が対流して、燃料電池モジュールの温度が低下することを有効に抑制することができ、燃料電池の発電効率を向上することができる。
そして、断熱本体の内面に綿状の断熱材が設けられていることから、綿状の断熱材が燃料電池モジュールの形状に合わせて柔軟に変化できる。それにより、断熱体にて燃料電池モジュールを隙間なく覆うことができる。
したがって、燃料電池モジュールの外面が、断熱体により被覆されていることから、発電により生じた燃料電池モジュールの熱を、燃料電池モジュール(燃料電池)の外部に熱拡散することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュールの温度を高温に維持することができ、発電効率を向上することができる。
In addition, by configuring the heat insulating body with one or two members, the mating surface of the heat insulating body can be reduced, and air outside the fuel cell is convected from the gap between the mating surfaces of the heat insulating body, thereby It can suppress effectively that the temperature of a module falls, and can improve the power generation efficiency of a fuel cell.
And since the cotton-like heat insulating material is provided in the inner surface of the heat insulation main body, the cotton-like heat insulating material can change flexibly according to the shape of the fuel cell module. Thereby, the fuel cell module can be covered with a heat insulator without any gap.
Therefore, since the outer surface of the fuel cell module is covered with the heat insulator, it is possible to suppress the heat diffusion of the fuel cell module generated by the power generation to the outside of the fuel cell module (fuel cell). . Thereby, the temperature of the fuel cell module can be maintained at a high temperature, and the power generation efficiency can be improved.
また、本発明の燃料電池は、前記断熱本体が、前記開口部を介して2つに分割されていることが好ましい。
In the fuel cell of the present invention, it is preferable that the heat insulation main body is divided into two through the opening.
このような燃料電池においては、断熱本体が、開口部を介して2つに分割されていることから、例えば蓋状部材の上に燃料電池モジュールを固定した後、2つに分割された断熱本体のそれぞれを、燃料電池モジュールの側面側より嵌め合わせることにより、燃料電池モジュールの外面を、断熱体で覆って収納することができる。
In such a fuel cell, since the heat insulation main body is divided into two through the opening, for example, after fixing the fuel cell module on the lid-like member, the heat insulation main body divided into two By fitting each of them from the side surface side of the fuel cell module, the outer surface of the fuel cell module can be covered with a heat insulator and stored.
それにより、たとえば燃料電池モジュールの外面の形状が複雑であっても、燃料電池モジュールの側面側より分割された断熱本体をスライドさせることにより、燃料電池モジュールの外面を、断熱体で覆って収納することができる。 Thereby, for example, even if the shape of the outer surface of the fuel cell module is complicated, the outer surface of the fuel cell module is covered with the heat insulator and stored by sliding the heat insulating body divided from the side surface side of the fuel cell module. be able to.
それゆえ、従来のように、複数の断熱材を燃料電池モジュールの外面に押し当てて連結する必要がなく、燃料電池モジュールと断熱体の組み立てが非常に容易となる。 Therefore, unlike the prior art, there is no need to press and connect a plurality of heat insulating materials to the outer surface of the fuel cell module, and the assembly of the fuel cell module and the heat insulator becomes very easy.
また、本発明の燃料電池は、前記断熱本体と前記蓋状部材とに凹部と凸部とが設けられており、それらを嵌め合わせて前記断熱本体と前記蓋状部材とが連結されていることが好ましい。 Further, in the fuel cell of the present invention, the heat insulating main body and the lid-like member are provided with a concave portion and a convex portion, and the heat insulating main body and the lid-like member are connected by fitting them together. Is preferred.
このような燃料電池においては、断熱本体と蓋状部材とに凹部と凸部を設け、それらを嵌め合わせて断熱本体と蓋状部材とを連結することにより、容易に断熱体を形成・保持固定することができる。 In such a fuel cell, a heat insulating body is easily formed, held and fixed by providing a concave portion and a convex portion on the heat insulating main body and the lid-like member and fitting them together to connect the heat insulating main body and the lid-like member. can do.
また、本発明の燃料電池は、前記断熱体と前記燃料電池モジュールとの間に、綿状の断熱材が設けられていることが好ましい。
The fuel cell of the present invention, between the front Symbol insulation body and the fuel cell module, it is preferable that the flocculent insulation material is provided.
このような燃料電池においては、2種類の断熱材により断熱体が形成されている。 In such a fuel cell, a heat insulator is formed by two kinds of heat insulating materials.
そして、断熱体が、断熱本体の内面に綿状の断熱材が設けられていることから、綿状の断熱材が燃料電池モジュールの形状に合わせて柔軟に変化できる。それにより、断熱体にて燃料電池モジュールを隙間なく覆うことができる。
And since the heat insulating body is provided with the cotton-like heat insulating material on the inner surface of the heat insulating main body , the cotton-like heat insulating material can be flexibly changed in accordance with the shape of the fuel cell module. Thereby, the fuel cell module can be covered with a heat insulator without any gap.
したがって、燃料電池モジュールの外面が、断熱体により被覆されていることから、発電により生じた燃料電池モジュールの熱を、燃料電池モジュール(燃料電池)の外部に熱拡散することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュールの温度を高温に維持することができ、発電効率を向上することができる。 Therefore, since the outer surface of the fuel cell module is covered with the heat insulator, it is possible to suppress the heat diffusion of the fuel cell module generated by the power generation to the outside of the fuel cell module (fuel cell). . Thereby, the temperature of the fuel cell module can be maintained at a high temperature, and the power generation efficiency can be improved.
また、本発明の燃料電池は、燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールと、前記燃料電池モジュールの外面を覆う断熱体とを備え、該断熱体は、一面が開口した箱状の断熱本体および該断熱本体の開口部を閉塞する蓋状部材から構成されており、前記断熱本体は、1つまたは2つの部材により構成され、前記燃料電池モジュールの外面のうち、前記蓋状部材で覆われる外面以外の全ての外面を覆うとともに、前記断熱本体が、前記開口部を介して2つに分割されており、前記断熱本体のそれぞれの部材同士が、その外面に設けられた枠状の固定部材により固定され、該枠状の固定部材が水平方向に配置され、かつその上面に凹部が形成されていることを特徴とする。
The fuel cell of the present invention includes a fuel cell module in which fuel cells are stored in a storage container, and a heat insulating body that covers the outer surface of the fuel cell module, and the heat insulating body is a box that is open on one side. A heat-insulating main body and a lid-like member that closes an opening of the heat-insulating main body, and the heat-insulating main body is composed of one or two members, and the lid-like one of the outer surfaces of the fuel cell module. A frame in which all the outer surfaces other than the outer surface covered with the members are covered, the heat insulating main body is divided into two via the opening , and each member of the heat insulating main body is provided on the outer surface is fixed by Jo fixing member, the frame-shaped fixing member is disposed in a horizontal direction, and wherein the recess on the upper surface thereof is formed.
このような燃料電池においては、断熱本体のそれぞれの部材同士を、枠状の固定部材により固定することで、断熱本体をより強固に固定することができる。
In such a fuel cell, the respective members to each other in the adiabatic body, by fixing by the frame-shaped fixing member, it is possible to more firmly fix the heat-insulating body.
それにより、断熱体が燃料電池モジュールを覆って収納することができるとともに、断熱体の合わせ面に隙間が生じることを抑制でき、燃料電池の外部の空気が対流して、燃料電池モジュールの温度が低下することを有効に防止することができる。 Accordingly, the heat insulator can cover and store the fuel cell module, and a gap can be prevented from being generated on the mating surface of the heat insulator. Air outside the fuel cell is convected and the temperature of the fuel cell module is increased. It can prevent effectively that it falls.
また、燃料電池モジュールを覆う断熱体は、運搬時や地震等の振動により、その一部が削れ、粉末状となって落下する場合がある。そして、例えば燃料電池モジュールを覆う断熱体のうち、外面(燃料電池モジュールと接しない側の面)が削れた場合において、その削れた断熱体が燃料電池に空気を送るためのポンプ等の補器に入り込んだ場合には、補器等が故障するおそれがあり、それに伴い燃料電池が故障するおそれがある。 In addition, a part of the heat insulator covering the fuel cell module may be scraped and fall as a powder due to vibrations during transportation or earthquake. And, for example, in the case where the outer surface (the surface not in contact with the fuel cell module) of the heat insulator covering the fuel cell module is scraped, an auxiliary device such as a pump for sending the air to the fuel cell by the scraped heat insulator If it enters, there is a risk that an auxiliary device or the like may break down, and accordingly, the fuel cell may break down.
本発明においては、断熱本体の外面に設けられる枠状の固定部材の上面に凹部が形成されていることから、燃料電池の運搬時や地震等の振動により、燃料電池モジュールを覆う断熱材の外面の一部が削れたとしても、その削れた断熱体は、凹部に溜まることとなり、補器等の内部に断熱体が入り込むことを抑制することができる。 In the present invention, since the concave portion is formed on the upper surface of the frame-shaped fixing member provided on the outer surface of the heat insulating main body, the outer surface of the heat insulating material that covers the fuel cell module due to vibration during transportation of the fuel cell or an earthquake. Even if a portion of the heat sink is cut, the cut heat insulator is accumulated in the recess, and the heat insulator can be prevented from entering the auxiliary device or the like.
したがって、燃料電池モジュールを被覆する断熱体の外面の一部が削れて落ちた場合であっても、その削れた断熱体により燃料電池が故障することを抑制することができる。 Therefore, even when a part of the outer surface of the heat insulator covering the fuel cell module is scraped off, it is possible to prevent the fuel cell from being damaged by the shaved heat insulator.
本発明の燃料電池は、燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールを、一面が開口した箱状の断熱本体および開口部を閉塞する蓋状部材から形成され、断熱本体は、1つまたは2つの部材により構成され、燃料電池モジュールの外面のうち、蓋状部材で覆われる外面以外の全ての外面を覆って収納し、断熱体と燃料電池モジュールとの間に、綿状の断熱材が設けられていることから、燃料電池モジュールと断熱体の組み立てを非常に容易にすることができる。また、断熱本体の内面に綿状の断熱材が設けられていることから、綿状の断熱材が燃料電池モジュールの形状に合わせて柔軟に変化でき、それに
より、断熱体にて燃料電池モジュールを隙間なく覆うことから、燃料電池モジュールの温度を高温に維持することができ、高い発電効率を維持することができる。
また、本発明の燃料電池は、断熱本体が、開口部を介して2つに分割されており、断熱本体のそれぞれの部材同士が、その外面に設けられた枠状の固定部材により固定され、該枠状の固定部材が水平方向に配置され、かつその上面に凹部が形成されているため、断熱体を構成する断熱本体の外面に、枠状の固定部材を嵌めることにより、例えば複数に分割された断熱本体をより強固に固定することができるとともに、燃料電池の運搬時や地震等の振動により、燃料電池モジュールを覆う断熱材の外面の一部が削れたとしても、その削れた断熱体は、凹部に溜まることとなり、補器等の内部に断熱体が入り込むことを抑制することができる。
The fuel cell of the present invention is a fuel cell module in which a fuel cell is stored in a storage container. The fuel cell module is formed of a box-shaped heat insulating main body with one surface opened and a lid-shaped member that closes the opening. Consists of one or two members, covers and stores all outer surfaces of the fuel cell module other than the outer surface covered with the lid-like member, and between the heat insulator and the fuel cell module, Since the heat insulating material is provided , the assembly of the fuel cell module and the heat insulating body can be made very easy. In addition, since a cotton-like heat insulating material is provided on the inner surface of the heat insulating body, the cotton-like heat insulating material can be flexibly changed in accordance with the shape of the fuel cell module.
Thus, since the fuel cell module is covered with a heat insulator without a gap , the temperature of the fuel cell module can be maintained at a high temperature, and high power generation efficiency can be maintained.
Further, in the fuel cell of the present invention, the heat insulating main body is divided into two via the opening, and each member of the heat insulating main body is fixed by a frame-shaped fixing member provided on the outer surface thereof, Since the frame-shaped fixing member is arranged in the horizontal direction and has a recess formed on the upper surface thereof, the frame-shaped fixing member is fitted into the outer surface of the heat insulating body constituting the heat insulator, for example, divided into a plurality of parts. The heat insulation body can be more firmly fixed, and even if a part of the outer surface of the heat insulating material covering the fuel cell module is scraped off during transportation of the fuel cell or due to vibration such as an earthquake, the shaved heat insulating body Will accumulate in the recess, and the heat insulator can be prevented from entering the interior of the auxiliary device or the like.
図1および図2は、燃料電池1を示した分解斜視図であり、燃料電池モジュール2と、断熱体3を構成する一面が開口した箱状の断熱本体4および断熱本体4の開口部を閉塞する蓋状部材5とから構成されている。なお、燃料電池モジュール2は、側面の一部を取り外して示し、燃料電池セルは省略している。また、同一の部材については同一の番号を付するものとし、以下同様とする。
1 and 2 is an exploded perspective view of a
ここで、箱状の断熱本体4は、燃料電池モジュール2を収納するための収納空間を有するよう一体成形されてもよく、また直方体の一部をくりぬいて成形してもよい。なお、断熱本体4が箱状であるため、蓋状部材5を連結して構成される断熱体3も箱状となる。
Here, the box-shaped heat insulation
このような燃料電池1においては、燃料電池モジュール2を断熱本体4で覆って収納した後、蓋状部材5を連結することにより、燃料電池モジュール2の外面を、断熱体3が覆って収納することができる。
In such a
なお、この形態においては、燃料電池モジュール2の外面を、断熱体3の内壁に密着して収納するようにすることが好ましい。この場合においては、燃料電池モジュール2と断熱体3が隙間なく密着することとなる。
In this embodiment , it is preferable to store the outer surface of the
それゆえ、燃料電池モジュール2の外面を、断熱体3が覆って内部に収納することから、燃料電池モジュール2の熱が燃料電池モジュール2(燃料電池1)の外部に熱拡散することを抑制することができる。それゆえ、燃料電池モジュール2の温度低下を抑制することができ、燃料電池モジュール2の温度を、高温に維持することができ、燃料電池1の発電効率を向上することができる。
Therefore, since the outer surface of the
そして、断熱体3が、箱状の断熱本体4および蓋状部材5とから形成されることにより、従来のように、複数の断熱材(板状の断熱材等)を燃料電池モジュール2の外面に押し当てて連結する必要がなく、燃料電池モジュール2と断熱体3の組み立てが非常に容易となる。
And the
また、断熱本体(断熱体)の形状を箱状とすることにより、断熱体3の合わせ面が、断熱本体4と蓋状部材5との連結面のみとなる。したがって、断熱体3の合わせ面が減少することから、燃料電池モジュール2(燃料電池1)の外部の空気が対流して、燃料電池モジュール2の温度が低下することを有効に抑制することができる。
In addition, by making the shape of the heat insulating body (heat insulating body) into a box shape, the mating surface of the
また、図2は、蓋状部材5の上に燃料電池モジュール2を載せて固定した後、その上から断熱本体4を被せることにより、燃料電池モジュール2の外面を、断熱体3が覆って燃料電池モジュール2を収納する例を示している。
FIG. 2 shows that after the
この形状の燃料電池1においても、上述した効果を得ることができることから、燃料電池1の作製にあたって、断熱本体4に燃料電池モジュール2を収納してから蓋状部材5を連結するか、蓋状部材5の上に燃料電池モジュール2を載せた後、断熱本体4を被せて、断熱本体4と蓋状部材5とを連結するかは、燃料電池1の作製条件等により適宜選択することができる。
In the
なお、断熱材とは、断熱効果を有している部材であれば、一般的に知られている部材を用いることができ、例えば、断熱材、建材等で用いられる耐熱ボード、ロックウール、耐火材等を用いることができる。なお、断熱効果や形状保持性の点で、断熱材、耐熱ボードを使用するのが好ましい。なお、耐熱ボードとは、一般的に知られている耐熱ボードであればよく、燃料電池モジュールの温度に耐えうる耐熱性を有していればよい。
Note that the cross-sectional heated material, as long as a member having a heat insulating effect, members can be used commonly known, for example, insulation, heat board used in building materials, rock wool, A refractory material or the like can be used. In addition, it is preferable to use a heat insulating material and a heat-resistant board in terms of the heat insulating effect and shape retention. The heat-resistant board may be any generally known heat-resistant board and may have heat resistance that can withstand the temperature of the fuel cell module.
図3は、断熱本体7が開口部で複数に分割されている例を示したものであり、本実施形態においては、断熱本体7を2分割した場合を示している。そして、蓋状部材5の上に燃料電池モジュール2を載せて固定した後、2分割した断熱本体7を、燃料電池モジュール2の側面側より重ねあわす(嵌め合わせる)ことにより、燃料電池モジュール2の外面を、断熱体3で覆って収納することができる。
FIG. 3 shows an example in which the heat insulating
それにより、燃料電池モジュール2の外面の形状が複雑であっても、燃料電池モジュール2の側面側より2分割された断熱本体7のそれぞれをスライドさせることにより、燃料電池モジュール2の外面を断熱材で覆うことができる。
Thereby, even if the shape of the outer surface of the
図3においては、2分割した断熱本体7を、蓋状部材5の上に載せて固定した燃料電池モジュール2の左右側より嵌め合わせる場合を示している。ここで、2分割した断熱本体7は、蓋状部材5の上をスライドさせて、燃料電池モジュール2を覆っている。
FIG. 3 shows a case where the heat-insulating
それゆえ、燃料電池モジュール2の外面を、容易に覆うことができるとともに、断熱体の組み立てが非常に容易となる。
Therefore, the outer surface of the
なおこの場合において、断熱本体7は2分割されていればよく、燃料電池モジュール2の形状にあわせて、2分割した断熱本体7を、それぞれ同一のサイズとしても、異なるサイズとしてもよい。
In this case, the heat insulation
図4は、燃料電池モジュール2を、蓋状部材5と断熱本体7とにより覆った状態を示した燃料電池6の断面図であり、蓋状部材5と断熱本体7とが嵌め合わせて連結されている。
4, the
ここで、蓋状部材5と断熱本体7とを嵌め合わせて連結するにあたっては、蓋状部材5と断熱本体7とに凸部9と凹部10とを設け、それらを嵌め合わせることにより連結することができる。なお、この凸部9と凹部10の形状は、棒状、四角柱状等、適宜設計することができる。
Here, when fitting and connecting the lid-
図4においては、蓋状部材5の上に燃料電池モジュール2を載せて固定した後、その上から断熱本体7を被せて、燃料電池モジュール2を断熱体3で覆って収納した状態の断面図を示しており、蓋状部材5に燃料電池モジュール2を囲むように断面台形状の凸部9を設け、断熱本体7に凸部9と嵌め合わせる凹部10を設けた例を示している。そして、凸部9と凹部10とを嵌め合わせることにより、断熱本体7と蓋状部材5とを強固に連結することができる。また、凸部9と凹部10とを嵌め合わせるだけで、断熱体3を容易に形成し、保持固定することができる。
In FIG. 4, after the
そして、図には示していないが、本発明の断熱体において、燃料電池モジュールの外面を断熱体で覆って収納することを目的として、断熱本体を、板状の断熱材を箱状に連結して形成し、その内面に綿状の断熱材を設けた形状とすることもできる。すなわち、板状の断熱材と、綿状の断熱材の2種類の断熱材により断熱体が形成される。 Although not shown in the drawing, in the heat insulator of the present invention, the heat insulating body is connected to the heat insulating body in a box shape for the purpose of covering and storing the outer surface of the fuel cell module with the heat insulator. It is also possible to use a shape in which a cotton-like heat insulating material is provided on the inner surface. That is, a heat insulator is formed by two types of heat insulating materials, a plate-shaped heat insulating material and a cotton-like heat insulating material.
なお、本発明において、板状の断熱材とは、外形が板状(ボードと呼ばれるもの)のものであって、柔軟性が低い特性を有するものを板状と呼び、また綿状の断熱材とは、外形が綿状(ブランケットとも呼ばれるもの)のものであって、柔軟性(クッション性)が高い特性を有するものを綿状と呼ぶものとする。 In the present invention, the plate-shaped heat insulating material is a plate-shaped heat insulating material whose outer shape is plate-shaped (called a board) and has a low flexibility property, and is also a cotton-shaped heat insulating material. The outer shape is cotton-like (also called a blanket), and the one having a high flexibility (cushioning property) is called cotton-like.
ここで、断熱本体は、その外形が板状の断熱材により形成されていることから、断熱体の形状(箱状)を形成・保持しやすいこととなる。さらに、断熱体の内面に設けられた綿状の断熱材は、柔軟性(クッション性)が高いという特性を有することから、燃料電池モジュールの形状に合わせて柔軟に変化し、燃料電池モジュールの外面を隙間なく覆うことができる。それにより、燃料電池モジュールを断熱材に密着させて収納することができる。 Here, since the outer shape of the heat insulating main body is formed of a plate-shaped heat insulating material, the shape (box shape) of the heat insulating body is easily formed and held. Furthermore, since the cotton-like heat insulating material provided on the inner surface of the heat insulator has a characteristic of high flexibility (cushioning property), it changes flexibly according to the shape of the fuel cell module, and the outer surface of the fuel cell module Can be covered without gaps. Thereby, the fuel cell module can be stored in close contact with the heat insulating material.
したがって、燃料電池モジュールの外面が、断熱体により覆われていることから、発電により生じた燃料電池モジュールの熱が、燃料電池モジュール(燃料電池)の外部に熱拡散することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュールの温度を高温に維持することができ、発電効率を向上することができる。 Therefore, since the outer surface of the fuel cell module is covered with the heat insulator, the heat of the fuel cell module generated by power generation can be prevented from being diffused outside the fuel cell module (fuel cell). . Thereby, the temperature of the fuel cell module can be maintained at a high temperature, and the power generation efficiency can be improved.
また、板状の断熱材を箱状に連結して形成される断熱体の内側に、綿状の断熱材を張り合わせる、すなわち断熱体と燃料電池モジュールの間に、綿状の断熱材を設ける以外に、例えば、燃料電池モジュールの外面を綿状の断熱材に密着させるとともに、綿状の断熱材の外面を板状の断熱材により形成された断熱体で覆うこともできる。 Also, a cotton-like heat insulating material is attached to the inside of a heat insulating body formed by connecting plate-like heat insulating materials in a box shape, that is, a cotton-like heat insulating material is provided between the heat insulating body and the fuel cell module. In addition, for example, the outer surface of the fuel cell module can be brought into close contact with the cotton-like heat insulating material, and the outer surface of the cotton-like heat insulating material can be covered with a heat insulator formed of a plate-like heat insulating material.
図5は、上記の場合の一例を示した図であり、燃料電池モジュール2の外面の全面を、綿状の断熱材12と密着させるとともに、綿状の断熱材12の外面を板状の断熱材で形成された断熱本体4と蓋状部材5で覆った燃料電池11の例を示したものである。
FIG. 5 is a view showing an example of the above case, in which the entire outer surface of the
この場合において、燃料電池モジュール2の外面を、綿状の断熱材12と密着させ、その後板状の断熱材で形成された断熱体3にて覆うこととなる。ここで、綿状の断熱材12で燃料電池モジュール2を覆うにあたっては、例えば、燃料電池モジュール2の形状にあわせて、綿状の断熱材12を展開した形状で作製し、それらを折りたたむことにより、燃料電池モジュール2の外面を綿状の断熱材12で覆う(密着させる)ことができる。
In this case, the outer surface of the
したがって、燃料電池モジュール2の外面が、断熱体3で覆われることとなることから、燃料電池11の発電により生じた燃料電池モジュール2の熱が、燃料電池モジュール2(燃料電池11)の外部に熱拡散することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュール2の温度を高温に維持することができ、燃料電池11の発電効率を向上することができる。
Therefore, since the outer surface of the
この場合において、断熱体3(断熱本体4と蓋状部材5、または2分割された断熱本体7)の合わせ面の隙間の下には、綿状の断熱材12が位置することとなる。したがって、燃料電池モジュール2の熱が、断熱体3の合わせ面より、燃料電池モジュール2(燃料電池11)の外部に熱拡散することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュール2の温度を高温に維持することができ、燃料電池11の発電効率を向上することができる。
In this case, the cotton-like heat insulating material 12 is located under the gap between the mating surfaces of the heat insulating body 3 (the heat insulating
さらに、断熱体3の合わせ面の隙間の下には、綿状の断熱材12が位置することから、例えば、燃料電池モジュール2の発電により生じる排ガス等が、燃料電池モジュール2の隙間より漏出した場合であっても、まず綿状の断熱材12により漏出が抑制され、さらに綿状の断熱材12と箱状の断熱体3との合わせ面が接していないことから、箱状の断熱体3により漏出が抑制される。したがって、燃料電池11の外部に排ガス等が漏出することを有効に抑制することができる。
Furthermore, since the cotton-like heat insulating material 12 is located under the gap between the mating surfaces of the
なお、断熱本体が2分割されている場合に、例えば断熱本体7が同じサイズとし、綿状の断熱材12を図5に示した展開の形状として燃料電池モジュール2を覆った場合には、2分割された断熱本体7の合わせ面の下には、綿状の断熱材12が位置することとなるため、上記の効果を得ることができる。
In the case where the heat insulating main body is divided into two, for example, when the heat insulating
ところで、燃料電池モジュール2を覆う断熱体3は、運搬時や地震等の振動により、その一部が削れ、粉末状となって落下する場合がある。
By the way, the
断熱体3の外面(燃料電池モジュール2と接しない側の面)の一部が削れた場合において、その削れた断熱体(断熱材)が、燃料電池1を構成する収納容器の内部にこぼれた場合に、収納容器内に燃料電池モジュール2の下方に設置されているポンプ等の補器に入り込むおそれがあった。この場合において、削れた断熱体が、補器等に入り込んだ場合には、補器等が故障し、ひいては燃料電池1が故障するおそれがあった。
When a part of the outer surface of the heat insulator 3 (the surface not in contact with the fuel cell module 2) was scraped, the scraped heat insulator (heat insulator) spilled into the storage container constituting the
それゆえ、燃料電池モジュール2を覆った断熱体3が、運搬時や地震等の振動により、断熱体3の一部(断熱体3の外面)が削れた場合に、その削れた断熱体が、補器等に入り込むことを抑制する手立てを講じることが好ましい。
Therefore, when the
図6は、複数に分割された断熱本体が、その外面に枠状の固定部材が嵌められて固定されているとともに、枠状の固定部材のうち水平方向に配置されているものの上面に凹部が形成されている例を示した模式図である。なお図6においては、2分割した断熱本体7を、燃料電池モジュール2の側面側より重ねあわしたものを、水平方向に配置される枠状の固定部材14により固定した燃料電池13を示し、図7はその断面図を誇張して示している。
FIG. 6 shows that the heat insulating main body divided into a plurality is fixed with a frame-shaped fixing member fitted on the outer surface thereof, and a concave portion is formed on the upper surface of the frame-shaped fixing member arranged in the horizontal direction. It is the schematic diagram which showed the example formed. 6 shows a
ここで、2分割した断熱本体7の周囲(水平方向)に、枠状の固定部材14を設けることにより2分割された断熱本体7を固定する。それにより、2分割した断熱本体7のそれぞれが強固に連結される。したがって、断熱本体7の合わせ面の隙間から、燃料電池13の外部の空気が対流して、燃料電池モジュール2の温度が低下することを有効に抑制することができる。
Here, the heat insulation
さらに、この水平方向意に配置される枠状の固定部材14は、図6および図7に示すように、固定部材14の上面に凹部が形成されていることが好ましい。この場合においては、燃料電池13の運搬時や地震等の振動により、燃料電池モジュール2を覆う断熱体3の外面の一部が削れたとしても、その削れた断熱体3(断熱材)の粉末は、凹部に溜まることとなり、補器等の内部に断熱材が入り込むことを抑制することができる。したがって、削れた断熱材により補器等が故障し、さらにその影響により燃料電池13が故障することを抑制することができる。
Further, the frame-shaped fixing
なお、図7において、枠状の固定部材14の凹部が、断熱本体7の外側に開く形状を示しているが、凹部の形状となっていればよく、例えば断面視でU字型やV字型としてもよい。
In FIG. 7, the concave portion of the frame-shaped fixing
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の用紙を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。 Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the paper of the present invention.
例えば、燃料電池モジュールに供給される燃料ガス等を供給するための配管等を、断熱本体を通して挿入する場合において、断熱本体の下方側より挿入し、断熱本体の内部を通して燃料電池モジュールに連結するようにすることもできる。この場合、燃料電池モジュールを収納する燃料電池が、配管等により側面方向に大型化することを抑制でき、燃料電池1が大型化することを抑制することも可能である。
For example, when a pipe for supplying fuel gas or the like supplied to the fuel cell module is inserted through the heat insulating body, it is inserted from the lower side of the heat insulating body and connected to the fuel cell module through the inside of the heat insulating body. It can also be. In this case, the fuel cell that houses the fuel cell module can be prevented from increasing in size in the lateral direction due to piping or the like, and the
また、燃料電池モジュール2を覆う断熱体3は、運搬時や地震等の振動により、断熱体3の内面(燃料電池モジュール2と接する側の面)が削れる場合もある。その場合において、削れた断熱体(断熱材)は、燃料電池モジュール2の外面と断熱体3の内面との間に断熱材の一部が溜まることとなる。そして、燃料電池モジュール2の外面と断熱体3の内側との間に、断熱材の一部が大量に溜まった場合には、燃料電池モジュール2と断熱体3の内面の間に隙間が生じ、燃料電池1の外部の空気が対流して、燃料電池モジュール2の温度が低下する場合がある。
In addition, the
また、断熱体の内面(燃料電池モジュールと接する側の面)が削れる場合を想定して、削れた断熱体を断熱体の外部に排出できるように、蓋状部材に凹部を形成し、その凹部に燃料電池モジュールを嵌めあわすとともに、凹部に貫通孔を設け、削れた断熱体が貫通孔より排出するよう設計してもよい。なおその際、削れた断熱体をより効果的に排出するため、蓋状部材や断熱本体の一部を傾斜面としてもよい。 Also, assuming that the inner surface of the heat insulator (the surface on the side in contact with the fuel cell module) can be scraped, a recess is formed in the lid-like member so that the scraped heat insulator can be discharged to the outside of the heat insulator, and the recess In addition, the fuel cell module may be fitted to each other, and a through hole may be provided in the concave portion so that the scraped heat insulator is discharged from the through hole. At that time, in order to discharge the shaved heat insulator more effectively, a part of the lid-like member or the heat insulation main body may be an inclined surface.
1、6、11、13、15:燃料電池
2:燃料電池モジュール
3、8、20:断熱体
4、7、16:断熱本体
5、17:蓋状部材
9:凸部
10:凹部
12:綿状の断熱材
14:固定部材
1, 6, 11, 13, 15: Fuel cell 2:
4, 7, 16:
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