JP5287864B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
Q=(TH−TL)/R
TH=TL+RQ=TL+(L/kA)Q
上記式からも明らかなように、結露を促進させるには、熱抵抗(R)を小さくする、熱伝導率(k)を上げる、肉厚(L)を薄くする、表面積(A)を大きくする、のうち少なくとも一つを行えばよい。
PV=nRTFCMAX
n=PV/RTFCMAX
但し、Pは飽和蒸気圧、Vは体積、nは蒸気量、Rは気体定数、TFCMAXは運転可能最高温度である。そして、バッファ51で貯留できる蒸気量n51は、
n51=Σ(PV/RTFCMAX)
から算出した。このようにバッファ51の容積を決定することで、バッファ51から結露水がオーバーフローすることを確実に抑制することができる。
Claims (9)
- 燃料電池と、当該燃料電池から排出されるオフガスが流通するオフガス流路と、を備えた燃料電池システムであって、
凍結により支障を来す凍結支障部の周辺に、結露を促進させる結露促進部を配設してなり、
前記凍結支障部及び前記結露促進部は、前記オフガスの流れに沿っていずれかが上流側又は下流側に位置するように配置されており、
前記結露促進部を、前記オフガス流路を構成する管を薄肉化するか又は大径化することで内部に突出しないように構成し、前記凍結支障部よりも外部への熱の伝わりやすさを高め、前記凍結支障部よりも前記結露促進部の熱抵抗を小さくする燃料電池システム。 - 前記結露促進部に、結露水を一時的に貯留可能なバッファを配設してなる請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記結露促進部は、前記オフガス流路に配設されてなり、
前記バッファは、前記オフガス流路内の温度分布を測定した際に、周辺の温度よりも低い温度となる部分に配設されてなる請求項2記載の燃料電池システム。 - 前記バッファにヒータを配設してなる請求項2または請求項3記載の燃料電池システム。
- 前記バッファの容積は、前記オフガス流路に存在可能な水蒸気量から算出される水量以上である請求項2ないし請求項4のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
- 前記結露促進部に、前記オフガス流を構成する管を部分的に大径化したバッファを配設し、当該バッファは、前記オフガス流路の重力方向上側に配設されてなる請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記オフガス流路の少なくとも一部を傾斜させ、前記結露促進部で結露した結露水を、当該結露水及び/または結露水の凍結により当該オフガス流路の閉塞が懸念される閉塞懸念部から移動させる請求項1記載の燃料電池システム。
- 前記結露促進部は、前記凍結支障部よりも重力方向下側に配設してなる請求項7記載の燃料電池システム。
- 前記結露促進部の表面、結露水の凍結により当該オフガス流路の閉塞が懸念される閉塞懸念部の表面、の少なくとも一方に親水処理を施してなる請求項1記載の燃料電池システム。
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