JP5276135B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
14…発電セル 16a、16b…エンドプレート
18a…固体高分子電解質膜 18b…アノード側電極
18c…カソード側電極 20、22…セパレータ
24a…水素ガス入口 24b…水素ガス出口
26a…空気入口 26b…空気出口
28…燃料ガス供給流路 30…燃料ガス循環流路
31…酸化剤ガス供給流路 32…水素タンク
36…エゼクタ 38、76…熱交換器
40…スーパーチャージャ 42…空気排出流路
62a…冷却媒体入口 62b…冷却媒体出口
64…冷却媒体循環流路 72…三方弁
74…パージ流路 82…触媒
84…通路
Claims (2)
- 固体高分子電解質膜の両側にアノード側電極とカソード側電極とが配設された電解質膜・電極構造体と、セパレータとを積層し、燃料ガス及び酸化剤ガスが供給されて発電を行う固体高分子型燃料電池と、前記固体高分子型燃料電池に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、前記固体高分子型燃料電池から排出される未使用の燃料ガスを含む排ガスを、前記燃料ガス供給流路の途上に戻して該固体高分子型燃料電池に供給するための燃料ガス循環流路とを備える燃料電池システムであって、
前記燃料ガス供給流路と前記燃料ガス循環流路とに連通し、前記燃料ガス循環流路から吸引される前記排ガスに含まれる液状生成水をミスト状生成水にして前記燃料ガス供給流路に戻すエゼクタと、
前記エゼクタの下流と前記固体高分子型燃料電池との間に配設され、前記ミスト状生成水を水蒸気化させる熱交換器と、
前記固体高分子型燃料電池に冷却媒体を循環供給する冷却媒体循環流路と、
を備え、
前記冷却媒体循環流路は、前記固体高分子型燃料電池の冷却媒体出口から排出される前記冷却媒体を、前記熱交換器に昇温用熱源として循環供給し、
前記熱交換器から前記固体高分子型燃料電池に前記冷却媒体が供給される前記冷却媒体循環流路の途上には、該冷却媒体を循環させるポンプが配設され、
前記ポンプは、前記冷却媒体循環流路において前記熱交換器から前記固体高分子型燃料電池の冷却媒体入口までの部分を構成する途中流路のうち、前記冷却媒体の流れ方向の上流側部分に配置され、
前記熱交換器のみで、前記ミスト状生成水の水蒸気化と前記冷却媒体の冷却とを行うことを特徴とする燃料電池システム。 - 固体高分子電解質膜の両側にアノード側電極とカソード側電極とが配設された電解質膜・電極構造体と、セパレータとを積層し、燃料ガス及び酸化剤ガスが供給されて発電を行う固体高分子型燃料電池と、前記固体高分子型燃料電池に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、前記固体高分子型燃料電池から排出される未使用の燃料ガスを含む排ガスを、前記燃料ガス供給流路の途上に戻して該固体高分子型燃料電池に供給するための燃料ガス循環流路とを備える燃料電池システムであって、
前記燃料ガス供給流路と前記燃料ガス循環流路とに連通し、前記燃料ガス循環流路から吸引される前記排ガスに含まれる液状生成水をミスト状生成水にして前記燃料ガス供給流路に戻すエゼクタと、
前記エゼクタの下流と前記固体高分子型燃料電池との間に配設され、前記ミスト状生成水を水蒸気化させる熱交換器と、
を備え、
前記燃料ガス循環流路は、該燃料ガス循環流路の途上から分岐するとともに、該燃料ガス循環流路から廃棄される前記排ガスを、前記熱交換器に供給するパージ流路を備え、
前記燃料ガス循環流路の途上と前記パージ流路の分岐部には、前記燃料ガス循環流路を前記パージ流路に連通させる三方弁が設けられ、
前記熱交換器の内部には、前記廃棄される前記排ガスが供給されることにより燃焼が起こる触媒が収容され、
前記固体高分子型燃料電池の通常発電時、前記廃棄される前記排ガスを外部に廃棄する際に、前記三方弁を切り替えて前記廃棄される前記排ガスを前記熱交換器内の前記触媒に供給することにより触媒燃焼が起こり、該触媒燃焼で得た熱を用いて前記ミスト状生成水を含む前記排ガスを加熱することを特徴とする燃料電池システム。
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