JP5249501B2 - 固体高分子型燃料電池 - Google Patents
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Description
固体高分子電解質膜をアノード側電極とカソード側電極とで挟んでセルを形成し、前記セルをセパレータを介して複数枚積層することで形成された燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックを冷却する冷却水と、
前記アノード側電極に供給される燃料ガスと、
前記カソード側電極に供給される酸化剤ガスと、
前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスを前記冷却水により加湿する加湿器と、
前記加湿器から前記燃料電池スタックへ加湿された前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給配管と、
前記加湿器から前記燃料電池スタックへ加湿された前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給配管と、
前記加湿器から前記燃料電池スタックへ前記冷却水を供給する冷却水供給配管と
を備える固体高分子型燃料電池において、
前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスの湿度を略100パーセントの状態で前記燃料電池ス
タックへ供給する加湿ガス供給手段を備えると共に、前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスと前記冷却水の温度を均一の状態で前記燃料電池スタックへ供給する均温化手段を備え、
前記加湿ガス供給手段及び前記均温化手段が、
前記燃料ガス供給配管及び前記酸化剤ガス供給配管の前記燃料電池スタック直近の部分に前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスを加湿するガス加湿室を形成して、前記冷却水供給配管の先端を前記ガス加湿室内に突出させて該先端に冷却水を霧状にして噴出するスプレーノズルを設置し、
前記ガス加湿室内下部に霧状になった冷却水を再び液状に戻して前記燃料電池スタックへ供給する気水分離器を設置する
ことを特徴とする。
燃料ガス及び酸化剤ガスと冷却水の温度を均一の状態で燃料電池スタックへ供給する均温化手段を備えることにより、固体高分子電解質膜を常に最適な温度に維持することができるため、電気化学反応の効率を最大限に高め、さらに製品寿命を長くすることができる。
また、加湿ガス供給手段及び均温化手段は、燃料ガス供給配管及び酸化剤ガス供給配管の燃料電池スタック直近の部分に燃料ガス及び酸化剤ガスを加湿するガス加湿室を形成して、冷却水供給配管の先端をガス加湿室内に突出させてこの先端に冷却水を霧状にして噴出するスプレーノズルを設置し、ガス加湿室内下部に霧状になった冷却水を再び液状に戻して燃料電池スタックへ供給する気水分離器を設置することにより、燃料ガス及び酸化剤ガスへの確実な加湿をシンプルな構造で実現することができるため、製造コストを低減することができる。
11 冷却水供給源
12 水素ガス加湿器
13 酸素ガス供給源
14 酸素ガス加湿器
15 水素ガス供給配管
16 酸素ガス供給配管
17 冷却水供給配管
18 燃料電池スタック
19 加湿器
20 ガス供給配管
21 ヒータ
22 ヒータ制御装置
23 中空糸
24 ガス加湿室
25 スプレーノズル
26 気水分離器
27 分岐配管
28 固体高分子電解質膜
29 セパレータ
30 溝部
31 水噴出孔
Claims (1)
- 固体高分子電解質膜をアノード側電極とカソード側電極とで挟んでセルを形成し、前記セルをセパレータを介して複数枚積層することで形成された燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックを冷却する冷却水と、
前記アノード側電極に供給される燃料ガスと、
前記カソード側電極に供給される酸化剤ガスと、
前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスを前記冷却水により加湿する加湿器と、
前記加湿器から前記燃料電池スタックへ加湿された前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給配管と、
前記加湿器から前記燃料電池スタックへ加湿された前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給配管と、
前記加湿器から前記燃料電池スタックへ前記冷却水を供給する冷却水供給配管と
を備える固体高分子型燃料電池において、
前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスの湿度を略100パーセントの状態で前記燃料電池スタックへ供給する加湿ガス供給手段を備えると共に、前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスと前記冷却水の温度を均一の状態で前記燃料電池スタックへ供給する均温化手段を備え、
前記加湿ガス供給手段及び前記均温化手段は、
前記燃料ガス供給配管及び前記酸化剤ガス供給配管の前記燃料電池スタック直近の部分に前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスを加湿するガス加湿室を形成して、前記冷却水供給配管の先端を前記ガス加湿室内に突出させて該先端に冷却水を霧状にして噴出するスプレーノズルを設置し、
前記ガス加湿室内下部に霧状になった冷却水を再び液状に戻して前記燃料電池スタックへ供給する気水分離器を設置する
ことを特徴とする固体高分子型燃料電池。
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JP2006215241A JP5249501B2 (ja) | 2006-08-08 | 2006-08-08 | 固体高分子型燃料電池 |
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