JP5342738B2 - 固体高分子形燃料電池の加湿タンク - Google Patents
固体高分子形燃料電池の加湿タンク Download PDFInfo
- Publication number
- JP5342738B2 JP5342738B2 JP2006188090A JP2006188090A JP5342738B2 JP 5342738 B2 JP5342738 B2 JP 5342738B2 JP 2006188090 A JP2006188090 A JP 2006188090A JP 2006188090 A JP2006188090 A JP 2006188090A JP 5342738 B2 JP5342738 B2 JP 5342738B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- humidified
- tank
- fuel cell
- gas
- heat exchange
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
高分子イオン交換膜(例えば、スルホン酸基を持つフッ素樹脂系イオン交換膜)などの固体高分子電解質膜13の両側の主面にそれぞれ貴金属(主として白金)を含む空気極側触媒層14および燃料極側触媒層15を接合してセルが構成される。空気極側触媒層14および燃料極側触媒層15と対向して、それぞれ空気極側ガス拡散層16および燃料極側ガス拡散層17が配置される。
これによりそれぞれ空気極1kおよび燃料極1aが構成される。これらのガス拡散層16および17は、それぞれ酸化剤ガスおよび燃料ガスを通過させると同時に、電流を外部に伝える働きをする。
そして、セルに面して、反応ガス流通用のガス流路18を備え、相対する主面に冷却水流通用の冷却水流路19を備えた導電性でかつガス不透過性の材料(例えばカーボン)よりなる一組のセパレータ20により挟持して単セル21が構成される。
燃料電池1は多数の単セル21を積層し、図示しない集電板、電気絶縁と熱絶縁を目的とする絶縁板ならびに荷重を加えて積層状態を保持するための締付板によって挟持し、ボルトとナットにより締め付けられて構成されている。
また、酸化剤加湿タンク3は加湿後の空気を流出部3Cから外部に流出して燃料電池1Aの空気極1kへ供給する管路3Dを備えており、燃料ガス加湿タンク4は加湿後の燃料ガスを流出部4Cから外部に流出して燃料電池1Aの燃料極1aへ供給する管路4Dを備えている。
酸化剤加湿タンク3および燃料ガス加湿タンク4は加湿水3Aおよび加湿水4Aを必要に応じて必要量排水する管路3N、4Nを備えている。
熱交換器3E、熱交換器4Eは燃料電池1Aの冷却部1cへ冷却水を供給する管路5Aを備えるとともに、冷却部1cからの冷却水を循環して送る管路5Bを備えている。
熱交換器3E、熱交換器4Eにおいて前記冷却水と加湿水3A、4Aとを間接的に熱交換した後、前記冷却水を管路5Aを経て燃料電池1Aの冷却部1cに循環して送るようになっている。
前記加湿タンクの内部に、前記燃料電池を冷却する冷却水を前記加湿水と間接的に熱交換する熱交換装置を設置するとともに、前記反応ガスを前記加湿タンク内部に供給するための供給手段を前記加湿タンク底部と前記熱交換装置との間に設置し、前記供給手段から前記加湿水中に供給された前記反応ガスが前記熱交換装置外面を経て上方に移動する間に加湿される構成とし、かつ前記加湿タンクの側面に固定して設置した前記熱交換装置の冷却水入口部・出口部の反対側に、前記熱交換装置を固定支持する固定支持手段を備えた構成とし、
さらに前記加湿タンク内部にガス流入部とガス流出部を区画する隔壁を設けるとともに、前記隔壁と前記加湿タンクの天面との間に前記隔壁と前記天面とに固定して、水滴吐出防止手段としての加湿された反応ガス通路を設け、加湿された反応ガスを前記ガス流入部においては上方に流し、前記ガス流出部においては加湿された反応ガスを前記反応ガス通路内を一旦下方に流した後、外部へ流出させる構成としたことを特徴とする。
前記固定支持手段が、前記加湿タンク内壁面へ自体を装着して固定する固定部と、前記熱交換装置を固定支持するための支持部が一体的に形成されて構成された固定支持手段であることを特徴とする。
前記熱交換装置を固定支持するための支持部が、一体的に形成されて構成された2本の爪と前記2本の爪の間に形成された1本の爪からなり、前記1本の爪は前記2本の爪の面から上方に向かう立ち上がり部と前記立ち上がり部の先端部から前記2本の爪の面に平行に前記2本の爪の先端までの長さ延在する平行部とから構成されてなり、前記2本の爪と前記1本の爪の平行部との間に前記熱交換装置の一部を挟持して固定支持する構成としたことを特徴とする。
前記加湿タンクの内部に、前記燃料電池を冷却する冷却水を前記加湿水と間接的に熱交換する熱交換装置を設置するとともに、前記反応ガスを前記加湿タンク内部に供給するための供給手段を前記加湿タンク底部と前記熱交換装置との間に設置し、前記供給手段から前記加湿水中に供給された前記反応ガスが前記熱交換装置外面を経て上方に移動する間に加湿される構成とし、かつ前記加湿タンクの側面に固定して設置した前記熱交換装置の冷却水入口部・出口部の反対側に、前記熱交換装置を固定支持する固定支持手段を備えた構成とし、
さらに前記加湿タンク内部にガス流入部とガス流出部を区画する隔壁を設けるとともに、前記隔壁と前記加湿タンクの天面との間に前記隔壁と前記天面とに固定して、水滴吐出防止手段としての加湿された反応ガス通路を設け、加湿された反応ガスを前記ガス流入部においては上方に流し、前記ガス流出部においては加湿された反応ガスを前記反応ガス通路内を一旦下方に流した後、外部へ流出させる構成としたので、
前記熱交換装置が前記冷却水入口部・出口部側とその反対側の両方で固定支持されるため、冷却水が前記熱交換器内を流れても安定していて、振動せず、したがって加湿タンクの内面に当たったり、他の部材に接触したりしてビビリ音が発生しないという顕著な効果を奏する。
加湿された反応ガスをガス流出部から外部へ吐出させる際に水滴が同伴されないので管路の閉塞などのトラブル発生を防止できる。
前記固定支持手段が、前記加湿タンク内壁面へ自体を装着して固定する固定部と、前記熱交換装置を固定支持するための支持部が一体的に形成されて構成された固定支持手段であるので、
その形成が容易で、安価であり、高強度や高剛性など優れた特性をもたせることができ、前記熱交換装置を振動しないようによく固定支持できるというさらなる顕著な効果を奏する。
前記熱交換装置を固定支持するための支持部が、一体的に形成されて構成された2本の爪と前記2本の爪の間に形成された1本の爪からなり、前記1本の爪は前記2本の爪の面から上方に向かう立ち上がり部と前記立ち上がり部の先端部から前記2本の爪の面に平行に前記2本の爪の先端までの長さ延在する平行部とから構成されてなり、前記2本の爪と前記1本の爪の平行部との間に前記熱交換装置の一部を挟持して固定支持する構成としたので、
構成が簡単で、安価であり、前記2本の爪と前記1本の爪の平行部との間に前記熱交換装置の一部を挟持させるだけで前記熱交換装置を振動しないように容易に固定支持でき、しかも取り付け作業が容易であるというさらなる顕著な効果を奏する。
図1は、本発明の参考用の固体高分子形燃料電池の加湿タンクの1例を模式的に説明する説明図である。
図2は、固定支持手段の他の例を模式的に説明する説明図である。
図1〜2において前記図4と同一符号の部分は同一機能をもつ部分である。
また、酸化剤加湿タンク3は加湿後の空気を流出部3Cから外部に流出して燃料電池1の空気極1kへ供給する管路3Dを備えており、燃料ガス加湿タンク4は加湿後の燃料を流出部4Cから外部に流出して燃料電池1の燃料極1aへ供給する管路4Dを備えている。
酸化剤加湿タンク3および燃料ガス加湿タンク4は加湿水3Aおよび加湿水4Aを必要に応じて必要量排水する管路3N、4Nを備えている。
熱交換器3E、熱交換器4Eは燃料電池1の冷却部1cへ冷却水を供給する管路5Aを備えるとともに、冷却部1cからの冷却水を循環して送る管路5Bを備えている。
熱交換器3E、熱交換器4Eにおいて前記冷却水と加湿水3A、4Aとを間接的に熱交換した後、前記冷却水を管路5Aを経て燃料電池1の冷却部1cに循環して送るようになっている。
そして、熱交換器3E、4Eの冷却水入口部5Cおよび冷却水出口部5Dの反対側の酸化剤加湿タンク3および燃料ガス加湿タンク4の内壁面に、熱交換器3E、4Eを固定支持するための固定支持手段6がそれぞれ装着されており、固定支持手段6により熱交換器3E、4Eの一端を固定支持している。
熱交換器3Eおよび熱交換器4Eが、その冷却水入口部5Cおよび冷却水出口部5D側とその反対側の両方で固定支持されているため、冷却水が熱交換器3Eおよび熱交換器4E内を流れても安定していて、振動せず、加湿タンクの内面に当たったり、他の部材に接触したりしてビビリ音が発生しない。
そして、この1本の爪8は2本の爪7−1、7−2の面から上方に向かう立ち上がり部8−1と、この立ち上がり部8−1の先端部から2本の爪7−1、7−2の面に平行に、この2本の爪の先端までの長さL延在する平行部8−2とから構成されている。
そして2本の爪7−1、7−2と1本の爪8の平行部8−2との間に熱交換器3E、4Eの一部(この例では、熱交換器3E、4Eの熱交換チューブ9)を挟持して固定支持する。
爪8の先端R1は外側に適宜の角度で反らして丸めてあり、爪7−1、7−2は下側に適宜の角度で反らして丸めてあり、2本の爪7−1、7−2と1本の爪8の平行部8−2との間に熱交換器3E、4Eの一部(熱交換チューブ9)をスムースに挟持できるようにしある。
図3において図1〜2と同一符号の部分は同一機能をもつ部分であるので、説明を省略する。
図3に示した本発明の固体高分子形燃料電池の燃料ガス加湿タンク4は、1側面に熱交換器4Eの冷却水入口部5Cおよび冷却水出口部5Dが固定して設置されている燃料ガス加湿タンク4の他の側面の内壁面の所定の箇所に、図2に示した固定支持手段6Aが装着して固定されている。
固定支持手段6Aは、固定部6−1をスポット溶接10して燃料ガス加湿タンク4の前記他の側面の内壁面の所定の箇所に装着して固定されている。11は水滴吐出防止手段である。
そして2本の爪7−1、7−2と1本の爪8の平行部8−2との間に熱交換器4Eの熱交換チューブ9を挟持させて熱交換器4Eを振動しないように固定支持しているため、冷却水が熱交換器4E内を流れても安定していて、加湿タンク4の内面に当たったり、他の部材に接触したりしてビビリ音が発生しない。
前記加湿タンクの内部に、前記燃料電池を冷却する冷却水を前記加湿水と間接的に熱交換する熱交換装置を設置するとともに、前記反応ガスを前記加湿タンク内部に供給するための供給手段を前記加湿タンク底部と前記熱交換装置との間に設置し、前記供給手段から前記加湿水中に供給された前記反応ガスが前記熱交換装置外面を経て上方に移動する間に加湿される構成とし、かつ前記加湿タンクの側面に固定して設置した前記熱交換装置の冷却水入口部・出口部の反対側に、前記熱交換装置を固定支持する固定支持手段を備えた構成とし、
さらに前記加湿タンク内部にガス流入部とガス流出部を区画する隔壁を設けるとともに、前記隔壁と前記加湿タンクの天面との間に前記隔壁と前記天面とに固定して、水滴吐出防止手段としての加湿された反応ガス通路を設け、加湿された反応ガスを前記ガス流入部においては上方に流し、前記ガス流出部においては加湿された反応ガスを前記反応ガス通路内を一旦下方に流した後、外部へ流出させる構成としたので、
前記熱交換装置が前記冷却水入口部・出口部側とその反対側の両方で固定支持されるため、冷却水が前記熱交換器内を流れても安定していて、振動せず、したがって加湿タンクの内面に当たったり、他の部材に接触したりしてビビリ音が発生しないという顕著な効果を奏する。
加湿された反応ガスをガス流出部から外部へ吐出させる際に水滴が同伴されないので管路の閉塞などのトラブル発生を防止できる。
1a 燃料極
1k 空気極
1c 冷却部
2 ポンプ
3 酸化剤加湿タンク
4 燃料ガス加湿タンク
3A、4A 加湿水
3B、4B 供給部
3C、4C 流出部
3D、4D、3N、4N、3L、4L、5A、5B、管路
3E、4E 熱交換器
3F、4F 多孔管
3G、4G ガス流入部
3H、4H ガス流出部
3K、4K 隔壁
5C 冷却水入口部
5D 冷却水出口部
6、6A 固定支持手段
6−1 固定部
6−2 支持部
7−1、7−2、8 爪
8−1 立ち上がり部
8−2 平行部
9 熱交換チューブ
10 スポット溶接
13 固体高分子電解質膜
18 ガス流路
19 冷却水流路
Claims (3)
- 固体高分子電解質膜の両面に空気極および燃料極を構成するとともに、前記空気極および前記燃料極にそれぞれ反応ガスを供給して反応させて発電する燃料電池に備えられた前記反応ガスを加湿するための加湿水の入った加湿タンクであって、
前記加湿タンクの内部に、前記燃料電池を冷却する冷却水を前記加湿水と間接的に熱交換する熱交換装置を設置するとともに、前記反応ガスを前記加湿タンク内部に供給するための供給手段を前記加湿タンク底部と前記熱交換装置との間に設置し、前記供給手段から前記加湿水中に供給された前記反応ガスが前記熱交換装置外面を経て上方に移動する間に加湿される構成とし、かつ前記加湿タンクの側面に固定して設置した前記熱交換装置の冷却水入口部・出口部の反対側に、前記熱交換装置を固定支持する固定支持手段を備えた構成とし、
さらに前記加湿タンク内部にガス流入部とガス流出部を区画する隔壁を設けるとともに、前記隔壁と前記加湿タンクの天面との間に前記隔壁と前記天面とに固定して、水滴吐出防止手段としての加湿された反応ガス通路を設け、加湿された反応ガスを前記ガス流入部においては上方に流し、前記ガス流出部においては加湿された反応ガスを前記反応ガス通路内を一旦下方に流した後、外部へ流出させる構成としたことを特徴とする固体高分子形燃料電池の加湿タンク。 - 前記固定支持手段が、前記加湿タンク内壁面へ自体を装着して固定する固定部と、前記熱交換装置を固定支持するための支持部が一体的に形成されて構成された固定支持手段であることを特徴とする請求項1記載の固体高分子形燃料電池の加湿タンク。
- 前記熱交換装置を固定支持するための支持部が、一体的に形成されて構成された2本の爪と前記2本の爪の間に形成された1本の爪からなり、前記1本の爪は前記2本の爪の面から上方に向かう立ち上がり部と前記立ち上がり部の先端部から前記2本の爪の面に平行に前記2本の爪の先端までの長さ延在する平行部とから構成されてなり、前記2本の爪と前記1本の爪の平行部との間に前記熱交換装置の一部を挟持して固定支持する構成としたことを特徴とする請求項2記載の固体高分子形燃料電池の加湿タンク。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006188090A JP5342738B2 (ja) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | 固体高分子形燃料電池の加湿タンク |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006188090A JP5342738B2 (ja) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | 固体高分子形燃料電池の加湿タンク |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008016376A JP2008016376A (ja) | 2008-01-24 |
JP5342738B2 true JP5342738B2 (ja) | 2013-11-13 |
Family
ID=39073181
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006188090A Expired - Fee Related JP5342738B2 (ja) | 2006-07-07 | 2006-07-07 | 固体高分子形燃料電池の加湿タンク |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5342738B2 (ja) |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5589088U (ja) * | 1978-12-11 | 1980-06-19 | ||
JPS59113686U (ja) * | 1983-01-19 | 1984-08-01 | 三菱重工業株式会社 | 熱交換器の管支持機構 |
JPH053044A (ja) * | 1991-06-26 | 1993-01-08 | Toshiba Corp | 燃料電池発電プラント |
JPH0864218A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-08 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 固体高分子電解質型燃料電池の運転方法 |
JPH10272346A (ja) * | 1997-03-28 | 1998-10-13 | Sekiyu Sangyo Kasseika Center | 熱交換型反応器 |
JPH11270908A (ja) * | 1998-03-20 | 1999-10-05 | Takagi Seiko Corp | 蓄熱容器及びその製造方法 |
JP3906083B2 (ja) * | 2002-01-18 | 2007-04-18 | 三洋電機株式会社 | 固体高分子形燃料電池発電装置 |
JP2003217623A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | 固体高分子形燃料電池発電装置 |
JP4519497B2 (ja) * | 2004-03-29 | 2010-08-04 | Udトラックス株式会社 | 水位計取付構造 |
JP4687867B2 (ja) * | 2004-06-17 | 2011-05-25 | 株式会社Eneosセルテック | 固体高分子形燃料電池の冷却装置 |
JP2006097785A (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-13 | Toyota Industries Corp | 水素貯蔵タンク及び口金 |
JP5170990B2 (ja) * | 2006-07-07 | 2013-03-27 | 株式会社Eneosセルテック | 固体高分子形燃料電池の加湿タンク |
-
2006
- 2006-07-07 JP JP2006188090A patent/JP5342738B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008016376A (ja) | 2008-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4351643B2 (ja) | 燃料電池システムの改質器及び燃料電池システム | |
US6858341B2 (en) | Bipolar plate assembly, fuel cell stacks and fuel cell systems incorporating the same | |
JP2005243647A (ja) | 燃料電池システムの改質器及びこれを採用した燃料電池システム | |
JP4444173B2 (ja) | 改質装置及びこれを含む燃料電池システム | |
JP4351687B2 (ja) | 燃料電池システム用スタック | |
WO2007125945A1 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2006012817A (ja) | 燃料電池用改質器及びこれを備えた燃料電池システム | |
JP4624670B2 (ja) | 燃料電池発電装置の多数の構成部品の機能の統合化 | |
JP4199266B2 (ja) | ブタン燃料電池システム | |
US20070048581A1 (en) | Fuel cell system | |
JP4643393B2 (ja) | 燃料電池 | |
JP4351641B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP5170990B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池の加湿タンク | |
JP5342738B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池の加湿タンク | |
JP4687867B2 (ja) | 固体高分子形燃料電池の冷却装置 | |
JP2003217620A (ja) | 固体高分子形燃料電池発電装置 | |
JP2006059549A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
JP2008171612A (ja) | 燃料電池 | |
JP3561659B2 (ja) | 燃料電池システム | |
US20060172174A1 (en) | Fuel cell system | |
KR20070013946A (ko) | 냉각 효율을 증대시킨 개질기 및 연료전지 시스템 | |
JP2010102925A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2006100076A (ja) | 燃料電池システム | |
KR101030045B1 (ko) | 연료전지용 개질기 및 이를 포함하는 연료 전지 시스템 | |
KR20080040463A (ko) | 연료 개질기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20080725 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20081218 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090327 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090529 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120319 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120327 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121211 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130128 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20130522 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20130522 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130730 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130812 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |