JPH0541234A - 燃料電池冷却水系のレベルスイツチ - Google Patents
燃料電池冷却水系のレベルスイツチInfo
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- JPH0541234A JPH0541234A JP3157222A JP15722291A JPH0541234A JP H0541234 A JPH0541234 A JP H0541234A JP 3157222 A JP3157222 A JP 3157222A JP 15722291 A JP15722291 A JP 15722291A JP H0541234 A JPH0541234 A JP H0541234A
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- cooling water
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】水蒸気分離器内における冷却水の波立ちを抑制
することにより、レベルスイッチによる水位の検出精度
を向上し、装置を小型化する。 【構成】水冷式燃料電池スタックの冷却水循環系に配さ
れた水蒸気分離器、および冷却水循環系に補給水を供給
する水処理系に配された水槽等に配されてその水位を検
出するレベルスイッチの内、少なくとも水蒸気分離器内
のレベルスイッチに防波手段を設け、水面の波立ちによ
りレベルスイッチのフロ−トが無用に上下動することを
抑制し、通常水位の制御範囲における水位差を縮小す
る。また、防波手段をレベルスイッチを包囲する筒状に
形成するか、あるいは水面を複数分割する板状に形成す
る。
することにより、レベルスイッチによる水位の検出精度
を向上し、装置を小型化する。 【構成】水冷式燃料電池スタックの冷却水循環系に配さ
れた水蒸気分離器、および冷却水循環系に補給水を供給
する水処理系に配された水槽等に配されてその水位を検
出するレベルスイッチの内、少なくとも水蒸気分離器内
のレベルスイッチに防波手段を設け、水面の波立ちによ
りレベルスイッチのフロ−トが無用に上下動することを
抑制し、通常水位の制御範囲における水位差を縮小す
る。また、防波手段をレベルスイッチを包囲する筒状に
形成するか、あるいは水面を複数分割する板状に形成す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、水冷式燃料電池発電
装置の水系統において、各種水槽内の水位を検出するレ
ベルスイッチ、ことに水面の波立ちによる動作の不安定
性を排除したレベルスイッチの構造に関する。
装置の水系統において、各種水槽内の水位を検出するレ
ベルスイッチ、ことに水面の波立ちによる動作の不安定
性を排除したレベルスイッチの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池を高効率で長時間運転するため
には、電池反応に伴う発熱を除熱して単位セルの積層体
（スタックと呼ぶ）内の温度分布を所定の運転温度（り
ん酸形燃料電池では１９０°C 前後）にできるだけ均一
に保持することが求められる。そこで、スタックは複数
の単位セルを１ブロックとしてブロック間に冷却板を積
層し、この冷却板に埋設された冷却パイプに冷却媒体と
しての冷却水を通流して冷却する冷却水循環系を備えた
水冷式の燃料電池が知られている。また、冷却水循環系
で生じた高温の水蒸気（スチ−ム）は、燃料電池に燃料
ガスを供給する燃料改質器の水蒸気改質反応に必要な反
応水として利用される。さらに、水冷式燃料電池では異
なる電位にある冷却板間で冷却水による液絡が生ずるこ
とを防ぐため、冷却水はその電気電導度が極力低い（電
気抵抗が高い）ことが求められるので、冷却水の循環系
にイオン交換式水処理装置を含む水処理系を連結し、冷
却水の不足分を補給するようにしたものが知られてい
る。
には、電池反応に伴う発熱を除熱して単位セルの積層体
（スタックと呼ぶ）内の温度分布を所定の運転温度（り
ん酸形燃料電池では１９０°C 前後）にできるだけ均一
に保持することが求められる。そこで、スタックは複数
の単位セルを１ブロックとしてブロック間に冷却板を積
層し、この冷却板に埋設された冷却パイプに冷却媒体と
しての冷却水を通流して冷却する冷却水循環系を備えた
水冷式の燃料電池が知られている。また、冷却水循環系
で生じた高温の水蒸気（スチ−ム）は、燃料電池に燃料
ガスを供給する燃料改質器の水蒸気改質反応に必要な反
応水として利用される。さらに、水冷式燃料電池では異
なる電位にある冷却板間で冷却水による液絡が生ずるこ
とを防ぐため、冷却水はその電気電導度が極力低い（電
気抵抗が高い）ことが求められるので、冷却水の循環系
にイオン交換式水処理装置を含む水処理系を連結し、冷
却水の不足分を補給するようにしたものが知られてい
る。
【０００３】図３は水冷式りん酸形燃料電池の水系統を
簡略化して示す構成図であり、単位セルの積層体からな
る燃料電池スタック１には複数単位セル毎に冷却板３が
積層されており、冷却板３に埋設された複数の冷却パイ
プの両端が図示しないヘッダ−，絶縁継手，および集合
管を介して燃料電池の外部で冷却水循環系１０に連結さ
れる。冷却水循環系１０は、冷却板３と、その冷却水９
の出口側に配された熱交換器４と、水蒸気分離器５と、
循環ポンプ６Ａとを含む閉回路として構成される。熱交
換器４は燃料電池１の発電生成熱を有効利用するもの
で、熱交換器４で冷却水９と熱交換して加熱された温水
が外部に供給され、熱利用される。また、熱交換器４か
ら水蒸気分離器５に流入する冷却水９Ｂは、熱交換器４
で熱交換することにより温度が１６０〜１７０°Ｃ程に
下がった冷却水９と、これと平衡状態にある飽和水蒸気
（スチ−ム）８とが混合した二相流であり、二相流から
なる冷却水９Ｂは水蒸気分離器５内で冷却水９とスチ−
ム８とに気液分離され、冷却水９は循環ポンプ６Ａを介
して冷却板３に循環し、スチ−ム８は天然ガス，メタノ
−ル等の燃料と混合されて燃料改質器２に水蒸気改質反
応の反応水として供給される。また冷却水９はその電気
電導度を低く保つために、ブロ−水してその一部分が外
部に放出され、これら反応水およびブロ−水により減少
した冷却水は水処理系１１からポンプ６Ｃ，調節弁６Ｄ
を介して補給される。
簡略化して示す構成図であり、単位セルの積層体からな
る燃料電池スタック１には複数単位セル毎に冷却板３が
積層されており、冷却板３に埋設された複数の冷却パイ
プの両端が図示しないヘッダ−，絶縁継手，および集合
管を介して燃料電池の外部で冷却水循環系１０に連結さ
れる。冷却水循環系１０は、冷却板３と、その冷却水９
の出口側に配された熱交換器４と、水蒸気分離器５と、
循環ポンプ６Ａとを含む閉回路として構成される。熱交
換器４は燃料電池１の発電生成熱を有効利用するもの
で、熱交換器４で冷却水９と熱交換して加熱された温水
が外部に供給され、熱利用される。また、熱交換器４か
ら水蒸気分離器５に流入する冷却水９Ｂは、熱交換器４
で熱交換することにより温度が１６０〜１７０°Ｃ程に
下がった冷却水９と、これと平衡状態にある飽和水蒸気
（スチ−ム）８とが混合した二相流であり、二相流から
なる冷却水９Ｂは水蒸気分離器５内で冷却水９とスチ−
ム８とに気液分離され、冷却水９は循環ポンプ６Ａを介
して冷却板３に循環し、スチ−ム８は天然ガス，メタノ
−ル等の燃料と混合されて燃料改質器２に水蒸気改質反
応の反応水として供給される。また冷却水９はその電気
電導度を低く保つために、ブロ−水してその一部分が外
部に放出され、これら反応水およびブロ−水により減少
した冷却水は水処理系１１からポンプ６Ｃ，調節弁６Ｄ
を介して補給される。
【０００４】一方、水処理系１１は混合水タンク１２，
ポンプ６Ｂ，イオン交換式の浄水器１３，および補給水
タンク１４等で構成され、イオン交換水９Ｉが補給水と
して冷却水循環系１０に補給される。なお、燃料電池１
の空気電極から排出される空気オフガス１Ｅ，および燃
料改質器２のバ−ナがら排出される燃焼排ガス２Ｅ中に
は多量の水蒸気が含まれているので、これを復水凝縮器
１５で回収し、得られた復水を混合水タンク１２で水道
水と混合し、再利用するよう構成される。
ポンプ６Ｂ，イオン交換式の浄水器１３，および補給水
タンク１４等で構成され、イオン交換水９Ｉが補給水と
して冷却水循環系１０に補給される。なお、燃料電池１
の空気電極から排出される空気オフガス１Ｅ，および燃
料改質器２のバ−ナがら排出される燃焼排ガス２Ｅ中に
は多量の水蒸気が含まれているので、これを復水凝縮器
１５で回収し、得られた復水を混合水タンク１２で水道
水と混合し、再利用するよう構成される。
【０００５】上述のように構成された水系統において、
冷却水循環系１０への補給水９Ｉの供給量は、水蒸気分
離器５に設けたフロ−ト式のレベルスイッチ７Ａで水位
の変化を検出し、ポンプ６Ｃおよび弁６Ｄを制御するこ
とにより行われる。また、補給水タンク１４の水位はレ
ベルスイッチ７Ｃにより、ポンプ６Ｂを制御することに
より一定水位が保持され、混合水タンク１２の水位はレ
ベルスイッチ７Ｂにより水道水の供給を制御することに
より一定水位が保持される。なお、図において、レベル
スイッチ７は磁気感応型のスイッチを内蔵したパイプ
と、スイッチをパイプの周囲から上下動可能に包囲する
環状の複数のフロ−トとで構成され、フロ−トに取り付
けられたマグネットがスイッチに近接することにより、
スイッチが開閉するよう構成される。また、スイッチと
フロ−トの組合せを異なる高さ位置に複数組設けること
により、通常水位の上限Ｈ，および下限Ｌの制御、およ
び異常高水位ＨＨ，および異常低水位ＬＬの制御をそれ
ぞれ独立して精度よく行うことができる。
冷却水循環系１０への補給水９Ｉの供給量は、水蒸気分
離器５に設けたフロ−ト式のレベルスイッチ７Ａで水位
の変化を検出し、ポンプ６Ｃおよび弁６Ｄを制御するこ
とにより行われる。また、補給水タンク１４の水位はレ
ベルスイッチ７Ｃにより、ポンプ６Ｂを制御することに
より一定水位が保持され、混合水タンク１２の水位はレ
ベルスイッチ７Ｂにより水道水の供給を制御することに
より一定水位が保持される。なお、図において、レベル
スイッチ７は磁気感応型のスイッチを内蔵したパイプ
と、スイッチをパイプの周囲から上下動可能に包囲する
環状の複数のフロ−トとで構成され、フロ−トに取り付
けられたマグネットがスイッチに近接することにより、
スイッチが開閉するよう構成される。また、スイッチと
フロ−トの組合せを異なる高さ位置に複数組設けること
により、通常水位の上限Ｈ，および下限Ｌの制御、およ
び異常高水位ＨＨ，および異常低水位ＬＬの制御をそれ
ぞれ独立して精度よく行うことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように構成され
た燃料電池冷却水系において、水蒸気分離器５は燃料改
質器２に供給するスチ−ム８の量が燃料電池１の負荷変
動に対応して大幅に変化するので、水蒸気分離器はその
液面を広く形成して冷却水の気化を容易にし、気液分離
したスチ−ムで不足するスチ−ム量をこれと平衡関係に
ある冷却水９の気化により補給するよう構成される。一
方、燃料電池発電装置の小型化が求められており、混合
水タンク１２や補給水タンク１４は可及的に小さく形成
される。したがって、一定量の冷却水の不足分に対して
水蒸気分離器５内での水位の低下は小さく、混合水タン
ク１２および補給水タンク１４内での水位の変化は大き
くなる。その結果、レベルスイッチの通常水位の上限Ｈ
と下限Ｌ間の間隔（水位差）ｄは、水蒸気分離器５内の
レベルスイッチ７Ａで小さく、水タンク１２および１４
内のレベルスイッチ７Ｂ，７Ｃで大きくなり、これに伴
って水蒸気分離器５内における水位の検出および制御を
精度良く行うことが求められる。
た燃料電池冷却水系において、水蒸気分離器５は燃料改
質器２に供給するスチ−ム８の量が燃料電池１の負荷変
動に対応して大幅に変化するので、水蒸気分離器はその
液面を広く形成して冷却水の気化を容易にし、気液分離
したスチ−ムで不足するスチ−ム量をこれと平衡関係に
ある冷却水９の気化により補給するよう構成される。一
方、燃料電池発電装置の小型化が求められており、混合
水タンク１２や補給水タンク１４は可及的に小さく形成
される。したがって、一定量の冷却水の不足分に対して
水蒸気分離器５内での水位の低下は小さく、混合水タン
ク１２および補給水タンク１４内での水位の変化は大き
くなる。その結果、レベルスイッチの通常水位の上限Ｈ
と下限Ｌ間の間隔（水位差）ｄは、水蒸気分離器５内の
レベルスイッチ７Ａで小さく、水タンク１２および１４
内のレベルスイッチ７Ｂ，７Ｃで大きくなり、これに伴
って水蒸気分離器５内における水位の検出および制御を
精度良く行うことが求められる。
【０００７】ところが、熱交換器４で冷却水９Ａの温度
が１９０°Ｃ近くから１６０〜１７０°Ｃ程度に冷却さ
れる際、これと混合したスチ−ムの冷却に遅れが生ずる
ために、スチ−ムに圧力変動が発生し、冷却水とスチ−
ムが混合した二相流が水蒸気分離器５に勢いよく流入
し、水蒸気分離器内で冷却水の水面に衝撃を与える。こ
のため気液分離された冷却水９が波立ち、これに伴って
レベルスイッチ７Ａのフロ−トの上下動が激しくなり、
レベルスイッチによる水面の検出精度が低下するという
問題が発生する。このような水面の検出精度の低下は、
通常水位ＨとＬ間の水位差の縮小を阻害するため、水蒸
気分離器の小型化はもとより、水タンク１２および１４
の小型化をも阻害し、その結果燃料電池発電装置の大型
化を招くという問題が発生する。
が１９０°Ｃ近くから１６０〜１７０°Ｃ程度に冷却さ
れる際、これと混合したスチ−ムの冷却に遅れが生ずる
ために、スチ−ムに圧力変動が発生し、冷却水とスチ−
ムが混合した二相流が水蒸気分離器５に勢いよく流入
し、水蒸気分離器内で冷却水の水面に衝撃を与える。こ
のため気液分離された冷却水９が波立ち、これに伴って
レベルスイッチ７Ａのフロ−トの上下動が激しくなり、
レベルスイッチによる水面の検出精度が低下するという
問題が発生する。このような水面の検出精度の低下は、
通常水位ＨとＬ間の水位差の縮小を阻害するため、水蒸
気分離器の小型化はもとより、水タンク１２および１４
の小型化をも阻害し、その結果燃料電池発電装置の大型
化を招くという問題が発生する。
【０００８】この発明の目的は、水蒸気分離器内におけ
る冷却水の波立ちを抑制することにより、レベルスイッ
チによる水位の検出精度を向上し、装置を小型化するこ
とにある。
る冷却水の波立ちを抑制することにより、レベルスイッ
チによる水位の検出精度を向上し、装置を小型化するこ
とにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明によれば、水冷式燃料電池スタックの冷却
水循環系に配された水蒸気分離器、および前記冷却水循
環系に補給水を供給する水処理系に配された水槽等が、
それぞれ水位を検出するレベルスイッチを備えたものに
おいて、少なくとも前記水蒸気分離器内のレベルスイッ
チが防波手段を備えてなるものとする。
に、この発明によれば、水冷式燃料電池スタックの冷却
水循環系に配された水蒸気分離器、および前記冷却水循
環系に補給水を供給する水処理系に配された水槽等が、
それぞれ水位を検出するレベルスイッチを備えたものに
おいて、少なくとも前記水蒸気分離器内のレベルスイッ
チが防波手段を備えてなるものとする。
【００１０】また、防波手段が、レベルスイッチを包囲
する筒状に形成されてなるものとする。
する筒状に形成されてなるものとする。
【００１１】さらに防波手段が、水面を複数分割する板
状に形成されてなるものとする。
状に形成されてなるものとする。
【００１２】
【作用】この発明の構成において、水蒸気分離器や水槽
内に配されてその水位を検出するレベルスイッチの内、
少なくとも水蒸気分離器内のレベルスイッチに防波手段
を設けるよう構成したことにより、水面の波立ちによる
レベルスイッチのフロ−トの上下動を抑制する機能が得
られ、水位の検出精度を向上し、通常水位の制御範囲に
おける水位差を縮小することができる。
内に配されてその水位を検出するレベルスイッチの内、
少なくとも水蒸気分離器内のレベルスイッチに防波手段
を設けるよう構成したことにより、水面の波立ちによる
レベルスイッチのフロ−トの上下動を抑制する機能が得
られ、水位の検出精度を向上し、通常水位の制御範囲に
おける水位差を縮小することができる。
【００１３】また、防波手段をレベルスイッチを包囲す
る筒状に形成すれば、小型化された防波手段で液面の波
立ちを効果的に抑制できる利点が得られる。さらに、防
波手段を液面を複数分割する板状に構成しても、単純な
形状の防波手段によりフロ−トの上下動を抑制すること
ができる。
る筒状に形成すれば、小型化された防波手段で液面の波
立ちを効果的に抑制できる利点が得られる。さらに、防
波手段を液面を複数分割する板状に構成しても、単純な
形状の防波手段によりフロ−トの上下動を抑制すること
ができる。
【００１４】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて説明す
る。図１はこの発明の実施例になるレベルスイッチを水
蒸気分離器に適用した状態を示す断面図であり、従来技
術と同じ構成部分には同一参照符号を付すことにより、
重複した説明を省略する。図において、レベルスイッチ
７Ａは、水蒸気分離器５の上部にフランジ結合した蓋２
２を貫通するスイッチ収納管７Ｐと、図の場合４個のフ
ロ−ト７Ｆとで構成され、フロ−ト７Ｆは通常水位の上
限Ｈ，下限Ｌと、異常水位の上限ＨＨ，下限ＬＬに対応
した位置で所定範囲上下動できるよう構成され、それぞ
れのスイッチの接点信号はスイッチ収納管７Ｐを通って
外部の制御装置に伝達される。また、防波手段２１はレ
ベルスイッチ７Ａを包囲する筒状に形成され、その上端
は蓋２２に固定台されるとともに、通気孔２３を備え、
防波手段内外の水位の平衡が保たれる
る。図１はこの発明の実施例になるレベルスイッチを水
蒸気分離器に適用した状態を示す断面図であり、従来技
術と同じ構成部分には同一参照符号を付すことにより、
重複した説明を省略する。図において、レベルスイッチ
７Ａは、水蒸気分離器５の上部にフランジ結合した蓋２
２を貫通するスイッチ収納管７Ｐと、図の場合４個のフ
ロ−ト７Ｆとで構成され、フロ−ト７Ｆは通常水位の上
限Ｈ，下限Ｌと、異常水位の上限ＨＨ，下限ＬＬに対応
した位置で所定範囲上下動できるよう構成され、それぞ
れのスイッチの接点信号はスイッチ収納管７Ｐを通って
外部の制御装置に伝達される。また、防波手段２１はレ
ベルスイッチ７Ａを包囲する筒状に形成され、その上端
は蓋２２に固定台されるとともに、通気孔２３を備え、
防波手段内外の水位の平衡が保たれる
【００１５】また、水蒸気分離器５は、その入口５Ａが
図３における熱交換器４に連結されて冷却水９とスチ−
ム８が混合した二相流９Ｂが流入し、気液分離された冷
却水は出口５Ｂを介して冷却水循環系１０に循環し、ス
チ−ム８は出口５Ｃを介して図３における燃料改質器２
に供給されるとともに、必要に応じて出口５Ｄを介して
ブロ−水が外部に放出される。
図３における熱交換器４に連結されて冷却水９とスチ−
ム８が混合した二相流９Ｂが流入し、気液分離された冷
却水は出口５Ｂを介して冷却水循環系１０に循環し、ス
チ−ム８は出口５Ｃを介して図３における燃料改質器２
に供給されるとともに、必要に応じて出口５Ｄを介して
ブロ−水が外部に放出される。
【００１６】このように構成された水蒸気分離器におい
て、入口５Ａから二相流９Ｂが勢いよく流入することに
より、気液分離された冷却水９の水面が波立つが、筒状
の防波手段２１により、筒の内部への波立ちの伝搬が阻
止されるので、レベルスイッチ７Ａにより平均水位に相
当する水位を精度良く検出することが可能になる。した
がって、燃料改質器へのスチ−ム８の供給，およびブロ
−水の放出による水位の低下はレベルスイッチ７Ａによ
り精度よく検出され、これにより不足した冷却水９を図
３における水処理系１１から補給し、水蒸気分離器内の
水位の変動範囲を通常水位の上限Ｈ，下限Ｌ間に制御す
ることができる。また、水位の検出精度が向上すること
により、レベルスイッチ７Ａにおける通常水位Ｈ，Ｌ間
の水位差の縮小が可能になり、これに伴って水蒸気分離
器５内の水深を浅くしてその小型化を計ることができる
とともに、水処理系１１の補給水タンク１４および混合
水タンク１２の小型化が可能になるので、水系統を小型
化でき、これに伴って燃料電池発電装置全体を小型化で
きる効果が得られる。
て、入口５Ａから二相流９Ｂが勢いよく流入することに
より、気液分離された冷却水９の水面が波立つが、筒状
の防波手段２１により、筒の内部への波立ちの伝搬が阻
止されるので、レベルスイッチ７Ａにより平均水位に相
当する水位を精度良く検出することが可能になる。した
がって、燃料改質器へのスチ−ム８の供給，およびブロ
−水の放出による水位の低下はレベルスイッチ７Ａによ
り精度よく検出され、これにより不足した冷却水９を図
３における水処理系１１から補給し、水蒸気分離器内の
水位の変動範囲を通常水位の上限Ｈ，下限Ｌ間に制御す
ることができる。また、水位の検出精度が向上すること
により、レベルスイッチ７Ａにおける通常水位Ｈ，Ｌ間
の水位差の縮小が可能になり、これに伴って水蒸気分離
器５内の水深を浅くしてその小型化を計ることができる
とともに、水処理系１１の補給水タンク１４および混合
水タンク１２の小型化が可能になるので、水系統を小型
化でき、これに伴って燃料電池発電装置全体を小型化で
きる効果が得られる。
【００１７】図２はこの発明の異なる実施例を示す断面
図であり、板状の防波手段３１が、水蒸気分離器内の水
面を、二相流９Ｂの流入側とその下流側とに区画するよ
う水蒸気分離器の内壁に固定された点が前述の実施例と
異なっており、上流側の大きな波立ちが板状の防波手段
３１によりその下流側に伝搬することを阻止するので、
前述の実施例におけると同様にレベルスイッチによる水
位の検出精度を向上し，安定化することができる。
図であり、板状の防波手段３１が、水蒸気分離器内の水
面を、二相流９Ｂの流入側とその下流側とに区画するよ
う水蒸気分離器の内壁に固定された点が前述の実施例と
異なっており、上流側の大きな波立ちが板状の防波手段
３１によりその下流側に伝搬することを阻止するので、
前述の実施例におけると同様にレベルスイッチによる水
位の検出精度を向上し，安定化することができる。
【００１８】なお、実施例は、この発明のレベルスイッ
チを水蒸気分離器に適用した場合を例に説明したが、こ
の発明のレベルスイッチは、水位の上限および下限を狭
い水位差を保持して精度良く検出することが求められる
用途に広く適用できることはいうまでもないことであ
る。
チを水蒸気分離器に適用した場合を例に説明したが、こ
の発明のレベルスイッチは、水位の上限および下限を狭
い水位差を保持して精度良く検出することが求められる
用途に広く適用できることはいうまでもないことであ
る。
【００１９】
【発明の効果】この発明は前述のように、燃料電池冷却
水系の水蒸気分離器や水タンク内に配されてその水位を
検出するレベルスイッチの内、少なくとも水蒸気分離器
内のレベルスイッチに防波手段を設けるよう構成したこ
とにより、水蒸気分離器に流入する二相流等により水面
に生ずる波立ちが、レベルスイッチのフロ−トに無用な
上下動を誘発する悪影響を阻止でき、従来技術で問題に
なったフロ−トの上下動に起因するレベルスイッチの検
出精度の低下が排除され、水位の検出精度の高いレベル
スイッチを提供することができる。また、水位の検出精
度の向上により、通常水位の制御範囲における水位差を
縮小することが可能になるので、水蒸気分離器内の冷却
水の水深を減らして水蒸気分離器を小型化できるととも
に、水処理系の水タンクをも小型化でき、したがって、
水位制御の信頼性が高く、小型化された燃料電池冷却水
系を有する燃料電池発電装置を提供することができる。
水系の水蒸気分離器や水タンク内に配されてその水位を
検出するレベルスイッチの内、少なくとも水蒸気分離器
内のレベルスイッチに防波手段を設けるよう構成したこ
とにより、水蒸気分離器に流入する二相流等により水面
に生ずる波立ちが、レベルスイッチのフロ−トに無用な
上下動を誘発する悪影響を阻止でき、従来技術で問題に
なったフロ−トの上下動に起因するレベルスイッチの検
出精度の低下が排除され、水位の検出精度の高いレベル
スイッチを提供することができる。また、水位の検出精
度の向上により、通常水位の制御範囲における水位差を
縮小することが可能になるので、水蒸気分離器内の冷却
水の水深を減らして水蒸気分離器を小型化できるととも
に、水処理系の水タンクをも小型化でき、したがって、
水位制御の信頼性が高く、小型化された燃料電池冷却水
系を有する燃料電池発電装置を提供することができる。
【００２０】また、防波手段をレベルスイッチを包囲す
る筒状に形成すれば、小型化された防波手段で液面の波
立ちを効果的に抑制できる利点が得られる。さらに、防
波手段を液面を複数分割する板状に構成しても、単純な
形状の防波手段によりフロ−トの上下動を抑制できる利
点が得られる。したがって、極めて安価な防波手段をレ
ベルスイッチに付加することにより、水蒸気分離器や各
水タンクを小型化できるので、大きな経済的効果が得ら
れる。
る筒状に形成すれば、小型化された防波手段で液面の波
立ちを効果的に抑制できる利点が得られる。さらに、防
波手段を液面を複数分割する板状に構成しても、単純な
形状の防波手段によりフロ−トの上下動を抑制できる利
点が得られる。したがって、極めて安価な防波手段をレ
ベルスイッチに付加することにより、水蒸気分離器や各
水タンクを小型化できるので、大きな経済的効果が得ら
れる。
【図１】この発明の実施例になるレベルスイッチを備え
た水蒸気分離器を示す断面図
た水蒸気分離器を示す断面図
【図２】この発明の異なる実施例を示す断面図
【図３】水冷式りん酸形燃料電池の水系統を簡略化して
示す構成図
示す構成図
１ 水冷式燃料電池スタック ２ 燃料改質器 ３ 冷却板 ４ 熱交換器（廃熱利用） ５ 水蒸気分離器 ７Ａ レベルスイッチ（水蒸気分離器用） ７Ｐ スイッチ収納管 ７Ｆ フロ−ト ８ 飽和水蒸気（スチ−ム） ９ 冷却水 ９Ｂ 二相流（飽和水蒸気，冷却水） ９Ｉ 補給水（イオン交換水） １０ 冷却水循環系 １１ 水処理系 １２ 混合水タンク １３ 浄水器 １４ 補給水タンク ２１ 筒状の防波手段 ２３ 通気孔 ３１ 板状の防波手段 Ｈ 通常水位の上限位置 Ｌ 通常水位の下限位置
Claims (3)
- 【請求項１】水冷式燃料電池スタックの冷却水循環系に
配された水蒸気分離器、および前記冷却水循環系に補給
水を供給する水処理系に配された水槽等が、それぞれ水
位を検出するレベルスイッチを備えたものにおいて、少
なくとも前記水蒸気分離器内のレベルスイッチが防波手
段を備えてなることを特徴とする燃料電池冷却水系のレ
ベルスイッチ。 - 【請求項２】防波手段が、レベルスイッチを包囲する筒
状に形成されてなることを特徴とする請求項１記載の燃
料電池冷却水系のレベルスイッチ。 - 【請求項３】防波手段が、水面を複数分割する板状に形
成されてなることを特徴とする請求項１記載の燃料電池
冷却水系のレベルスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157222A JPH0541234A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 燃料電池冷却水系のレベルスイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157222A JPH0541234A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 燃料電池冷却水系のレベルスイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0541234A true JPH0541234A (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=15644896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157222A Pending JPH0541234A (ja) | 1991-06-28 | 1991-06-28 | 燃料電池冷却水系のレベルスイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0541234A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPWO2018073902A1 (ja) * | 2016-10-19 | 2019-06-24 | 三菱電機株式会社 | 液面検知装置及び冷凍サイクル装置 |
-
1991
- 1991-06-28 JP JP3157222A patent/JPH0541234A/ja active Pending
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| US9142843B2 (en) | 2009-08-13 | 2015-09-22 | Mann+Hummel Gmbh | Cooling device for a functional system |
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