JP6470103B2 - 冷却水からのガスの分離を行う燃料電池 - Google Patents
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Description
なお、好ましい燃料電池について、以下に記載する。
好ましい燃料電池は、
膜によって分離されたアノードおよびカソードと、
前記アノードに亘って燃料を流すための燃料供給源、およびカソードに亘って流すための酸素含有ガス供給源と、
冷却水回路であって、アキュムレータと関連付けられ、また、前記カソードを冷却するように、そして、前記カソードからの前記冷却水を前記アキュムレータに戻すように、冷却水を供給する冷却水回路と、
前記アキュムレータに戻されている前記水から同伴ガスを除去し、前記除去したガスを前記カソードおよび前記アノードのうちの少なくとも1つに送るためのシステムと、
を備える。
好ましくは、前記カソードおよび前記アノードのうちの前記少なくとも1つは、前記カソードである。
好ましくは、前記システムは、ガスを除去して前記酸素含有ガスの入口に戻すように、前記アキュムレータを通過する前記酸素含有ガスのための酸素含有ガス戻り管路を含む。
好ましくは、分離装置プラグが、前記アキュムレータ上に配置され、水が前記アキュムレータを出るときに、前記酸素含有ガス戻り管路から水を除去する。
好ましくは、水分離装置が、前記除去されたガスが前記カソードに送られる前に、水と同伴ガスとを分離する。
好ましくは、水および同伴ガスが、前記酸素含有ガスの入口に戻され、前記水は、ウィック層を横断して分離されて前記冷却水回路の中へ戻ることが可能であり、前記同伴ガスは、前記カソードで使用される。
好ましくは、前記アキュムレータは、タップ管路を通して膨張チャンバと連通し、よって、前記ガスは、前記膨張チャンバを膨張させ、前記膨張チャンバには、制御装置が設けられ、よって、前記膨張チャンバが所定の容積に到達したときに、前記膨張チャンバに、その容積を低減させ、そして、同伴ガスを前記カソードおよび前記アノードのうちの前記少なくとも1つに戻させる。
好ましくは、第1の弁が、前記膨張チャンバの上流かつ前記タップ管路上に配置され、第2の弁が、前記膨張チャンバデバイスの下流かつ前記カソードおよび前記アノードのうちの前記少なくとも1つへの管路上に配置され、前記膨張チャンバが前記所定の容積に到達するまで、前記第1の弁が開かれ、前記第2の弁が閉じられ、その後、前記同伴ガスを駆動するために、前記第1の弁が閉じられ、次いで、前記第2の弁が開かれ、よって、前記膨張チャンバの容積が低減される。
また、好ましい、水中用途で使用するための輸送装置について、以下に記載する。
好ましい、水中用途で使用するための輸送装置は、
前記輸送装置には、燃料電池が設けられ、
前記燃料電池は、膜によって分離されたアノードおよびカソードと、前記アノードに亘って燃料を流すための燃料供給源、およびカソードに亘って流すための酸素含有ガス供給源と、冷却水回路であって、アキュムレータと関連付けられ、また、前記カソードを冷却するように、そして、前記カソードからの前記冷却水を前記アキュムレータに戻すように、冷却水を供給する冷却水回路と、前記アキュムレータに戻されている前記水から同伴ガスを除去し、前記除去したガスを前記カソードに戻すためのシステムと、を備える。
好ましくは、前記システムは、前記ガスを除去して前記酸素含有ガスの入口に戻すように、前記アキュムレータを通過する前記酸素含有ガスのための酸素含有ガス戻り管路を含む。
好ましくは、分離装置プラグが、前記アキュムレータ上に配置され、水が前記アキュムレータを出るときに、前記酸素含有ガス戻り管路から水を除去する。
好ましくは、水分離装置が、前記除去されたガスが前記カソードに戻される前に、水と同伴ガスとを分離する。
好ましくは、水および同伴ガスが、前記酸素含有ガスの入口に戻され、前記水は、ウィック層を横断して分離されて前記冷却水回路の中へ戻ることが可能であり、前記同伴ガスは、前記カソードで使用される。
好ましくは、前記アキュムレータは概ね水で満たされる。
好ましくは、前記アキュムレータは、タップ管路を通して膨張チャンバと連通し、よって、前記ガスは、前記膨張チャンバを膨張させ、前記膨張チャンバには、制御装置が設けられ、よって、前記膨張チャンバが所定の容積に到達したときに、前記膨張チャンバデバイスに、その容積を低減させ、そして、同伴ガスを前記酸素含有ガスの入口に戻させる。
20…燃料電池
22…輸送装置
24…アノード
32、132…カソード
34…酸素タンク
42、142…水アキュムレータ
Claims (8)
- 燃料電池であって、
膜によって分離されたアノードおよびカソードと、
前記アノードに亘って燃料を流すための燃料供給源、およびカソードに亘って流すための酸素含有ガス供給源と、
冷却水回路であって、アキュムレータと関連付けられ、また、前記カソードを冷却するように、そして、前記カソードからの前記冷却水を前記アキュムレータに戻すように、冷却水を供給する冷却水回路と、
前記アキュムレータに戻されている前記水から同伴ガスを除去し、前記除去したガスを前記カソードおよび前記アノードのうちの少なくとも1つに送るためのシステムと、
を備え、
前記カソードおよび前記アノードのうちの前記少なくとも1つは、前記カソードであり、
冷却水チャネルが、前記カソードを冷却するように前記カソードに隣接して前記冷却水回路内に設けられ、水とガスとを分離するウィック層が、前記カソードと前記冷却水チャネルとの間に設けられ、水および同伴ガスが、前記酸素含有ガスの入口に戻され、前記水は、前記ウィック層を横断して分離されて前記冷却水回路の中へ戻ることが可能であり、前記同伴ガスは、前記カソードで使用されることを特徴とする燃料電池。 - 燃料電池であって、
膜によって分離されたアノードおよびカソードと、
前記アノードに亘って燃料を流すための燃料供給源、およびカソードに亘って流すための酸素含有ガス供給源と、
冷却水回路であって、アキュムレータと関連付けられ、また、前記カソードを冷却するように、そして、前記カソードからの前記冷却水を前記アキュムレータに戻すように、冷却水を供給する冷却水回路と、
前記アキュムレータに戻されている前記水から同伴ガスを除去し、前記除去したガスを前記カソードおよび前記アノードのうちの少なくとも1つに送るためのシステムと、
を備え、
前記アキュムレータは、タップ管路を通して膨張チャンバと連通し、よって、前記ガスは、前記膨張チャンバを膨張させ、前記膨張チャンバには、制御装置が設けられ、よって、前記膨張チャンバが所定の容積に到達したときに、前記膨張チャンバに、その容積を低減させ、そして、同伴ガスを前記カソードおよび前記アノードのうちの前記少なくとも1つに戻させることを特徴とする燃料電池。 - 前記システムは、ガスを除去して前記酸素含有ガスの入口に戻すように、前記アキュムレータを通過する前記酸素含有ガスのための酸素含有ガス戻り管路を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池。
- 第1の弁が、前記膨張チャンバの上流かつ前記タップ管路上に配置され、第2の弁が、前記膨張チャンバデバイスの下流かつ前記カソードおよび前記アノードのうちの前記少なくとも1つへの管路上に配置され、前記膨張チャンバが前記所定の容積に到達するまで、前記第1の弁が開かれ、前記第2の弁が閉じられ、その後、前記同伴ガスを駆動するために、前記第1の弁が閉じられ、次いで、前記第2の弁が開かれ、よって、前記膨張チャンバの容積が低減されることを特徴とする請求項2に記載の燃料電池。
- 水中用途で使用するための輸送装置であって、
前記輸送装置には、燃料電池が設けられ、
前記燃料電池は、膜によって分離されたアノードおよびカソードと、前記アノードに亘って燃料を流すための燃料供給源、およびカソードに亘って流すための酸素含有ガス供給源と、冷却水回路であって、アキュムレータと関連付けられ、また、前記カソードを冷却するように、そして、前記カソードからの前記冷却水を前記アキュムレータに戻すように、冷却水を供給する冷却水回路と、前記アキュムレータに戻されている前記水から同伴ガスを除去し、前記除去したガスを前記カソードに戻すためのシステムと、を備え、
冷却水チャネルが、前記カソードを冷却するように前記カソードに隣接して前記冷却水回路内に設けられ、水とガスとを分離するウィック層が、前記カソードと前記冷却水チャネルとの間に設けられ、水および同伴ガスが、前記酸素含有ガスの入口に戻され、前記水は、前記ウィック層を横断して分離されて前記冷却水回路の中へ戻ることが可能であり、前記同伴ガスは、前記カソードで使用されることを特徴とする、水中用途で使用するための輸送装置。 - 水中用途で使用するための輸送装置であって、
前記輸送装置には、燃料電池が設けられ、
前記燃料電池は、膜によって分離されたアノードおよびカソードと、前記アノードに亘って燃料を流すための燃料供給源、およびカソードに亘って流すための酸素含有ガス供給源と、冷却水回路であって、アキュムレータと関連付けられ、また、前記カソードを冷却するように、そして、前記カソードからの前記冷却水を前記アキュムレータに戻すように、冷却水を供給する冷却水回路と、前記アキュムレータに戻されている前記水から同伴ガスを除去し、前記除去したガスを前記カソードに戻すためのシステムと、を備え、
前記アキュムレータは、タップ管路を通して膨張チャンバと連通し、よって、前記ガスは、前記膨張チャンバを膨張させ、前記膨張チャンバには、制御装置が設けられ、よって、前記膨張チャンバが所定の容積に到達したときに、前記膨張チャンバデバイスに、その容積を低減させ、そして、同伴ガスを前記酸素含有ガスの入口に戻させることを特徴とする、水中用途で使用するための輸送装置。 - 前記システムは、前記ガスを除去して前記酸素含有ガスの入口に戻すように、前記アキュムレータを通過する前記酸素含有ガスのための酸素含有ガス戻り管路を含むことを特徴とする請求項5または6に記載の輸送装置。
- 前記アキュムレータは概ね水で満たされることを特徴とする請求項5に記載の輸送装置。
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