JPH058867U - Fuel cell - Google Patents
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- JPH058867U JPH058867U JP056063U JP5606391U JPH058867U JP H058867 U JPH058867 U JP H058867U JP 056063 U JP056063 U JP 056063U JP 5606391 U JP5606391 U JP 5606391U JP H058867 U JPH058867 U JP H058867U
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軽量、コンパクトで輸送に便利であり、ガス
給排配管の保温の困難性を改善することができ、電気ヒ
ーター等が不要でシステム効率が良い燃料電池を提供す
ることを目的とする。
【構成】 電池本体1の対向する2側面のマニホールド
3からアノードガスの給排配管31,32が取り出さ
れ、残りの2側面のマニホールド2からカソードガスの
給排配管21,22が取り出され、全体が密閉容器4内
に収納された構造の燃料電池において、前記一方のガス
の供給配管21,31に対して、他方のガスの排出配管
32,22が同じ方向に取り出されていることを特徴と
する燃料電池。
(57) [Abstract] [Purpose] To provide a fuel cell that is lightweight, compact, convenient for transportation, can improve the difficulty of keeping heat of gas supply and discharge pipes, and does not require an electric heater or the like and has high system efficiency. The purpose is to [Arrangement] The anode gas supply / discharge pipes 31, 32 are taken out from the manifolds 3 on the two opposite side faces of the battery body 1, and the cathode gas supply / discharge pipes 21, 22 are taken out from the remaining two side face manifolds 2. In the fuel cell having a structure in which the gas is housed in the closed container 4, the gas discharge pipes 32 and 22 of the other gas are taken out in the same direction with respect to the gas supply pipes 21 and 31 of the one gas. Fuel cell to do.
Description
【0001】[0001]
本考案は燃料電池に関し、特に溶融炭酸塩型燃料電池、固体電解質型燃料電池 又はリン酸型燃料電池のガス給排配管(供給配管及び排出配管)構造の改良に関 する。 The present invention relates to a fuel cell, and more particularly to improvement of a gas supply / discharge pipe (supply pipe and discharge pipe) structure of a molten carbonate fuel cell, a solid oxide fuel cell or a phosphoric acid fuel cell.
【0002】[0002]
燃料電池は、反応ガスを電池本体に供給、排出するため、通常、電池本体の対 向する2側面のマニホールドからアノードガスの給排配管が取り出され、残りの 2側面のマニホールドからカソードガスの給排配管が取り出された構造であり、 、更に、安全性の面から、全体が密閉容器内に収納された構造となっている。 In the fuel cell, the reaction gas is supplied to and discharged from the cell body, so normally, the anode gas supply / exhaust pipe is taken out from the manifold on the two side surfaces facing the cell body, and the cathode gas is supplied from the remaining two side surface manifolds. The structure is such that the exhaust pipe is taken out, and from the viewpoint of safety, the whole structure is housed in a closed container.
【0003】 従来より、燃料電池のガス給排配管は、図2及び図3に示すように、カソード ガス給排配管21,22及びアノードガス給排配管31,32とも、各マニホー ルド2,3面に対して垂直に取り出されてあり、密閉容器4の底面より外部に取 り出す構造となっている。Conventionally, as shown in FIGS. 2 and 3, the gas supply / discharge pipes of the fuel cell have both cathode gas supply / discharge pipes 21 and 22 and anode gas supply / discharge pipes 31 and 32, respectively. It is taken out perpendicularly to the surface and has a structure in which it is taken out from the bottom surface of the closed container 4.
【0004】[0004]
しかしながら、このような構造の場合、カソードガス給排配管21,22及び アノードガス給排配管31,32が、電池本体1に対して放射状に四方に垂直に 取り出されてあり、これらのガス給排配管21,22,31,32を密閉容器4 で被う構造となっているため、該密閉容器4の底面が広くなるので、燃料電池の 設置面積が大きくなり、その分重量も増えるので、燃料電池の輸送に際して不便 であった。 However, in the case of such a structure, the cathode gas supply / exhaust pipes 21 and 22 and the anode gas supply / exhaust pipes 31 and 32 are taken out radially in four directions with respect to the battery main body 1, and these gas supply / exhaust pipes are taken out. Since the pipes 21, 22, 31 and 32 are covered with the closed container 4, the bottom surface of the closed container 4 is widened, so that the installation area of the fuel cell is increased and the weight is increased accordingly. It was inconvenient to transport the batteries.
【0005】 一方、通常、リン酸型燃料電池は200℃、溶融炭酸塩型燃料電池は650℃ 、固体電解質型燃料電池は約1000℃で運転されるため、燃料電池にその作動 温度付近まで昇温したガスを供給するため、燃料電池のガス給排配管を加熱保温 していた。ところが、溶融炭酸塩型燃料電池や固体電解質型燃料電池等の高温燃 料電池においては、ガス給排配管の保温が困難であり、従来は、電気ヒーター等 によってガス給排配管を保温し、燃料電池にその作動温度付近まで昇温したガス を供給していたが、システム効率が低下する等の問題があった。On the other hand, since the phosphoric acid fuel cell is usually operated at 200 ° C., the molten carbonate fuel cell is operated at 650 ° C., and the solid oxide fuel cell is operated at about 1000 ° C., the temperature of the fuel cell rises up to around its operating temperature. In order to supply the warmed gas, the gas supply and exhaust pipe of the fuel cell was heated and kept warm. However, in high-temperature fuel cells such as molten carbonate fuel cells and solid oxide fuel cells, it is difficult to keep the gas supply and exhaust pipes warm. The gas that had been heated up to around its operating temperature was supplied to the battery, but there was a problem such as a decrease in system efficiency.
【0006】 本考案は、上記の事情に鑑み、軽量、コンパクトで輸送に便利であり、ガス給 排配管の保温の困難性を改善することができ、電気ヒーター等が不要でシステム 効率が良い燃料電池を提供することを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention is lightweight, compact and convenient for transportation, can improve the difficulty of keeping heat of gas supply and exhaust pipes, does not require an electric heater or the like, and has high system efficiency. The purpose is to provide a battery.
【0007】[0007]
本考案は、電池本体の対向する2側面のマニホールドからアノードガスの給排 配管が取り出され、残りの2側面のマニホールドからカソードガスの給排配管が 取り出され、全体が密閉容器内に収納された構造の燃料電池において、 前記一方のガスの供給配管に対して、他方のガスの排出配管が同じ方向に取り 出されていることを特徴としている。 According to the present invention, the anode gas supply / discharge pipes are taken out from the manifolds on the two opposite sides of the battery body, and the cathode gas supply / discharge pipes are taken out from the remaining two side manifolds, and the whole is housed in a sealed container. The structure of the fuel cell is characterized in that the gas supply pipe for the other gas is taken out in the same direction as the discharge pipe for the other gas.
【0008】[0008]
上記の構成によれば、一方のガス供給配管に対して他方のガス排出配管が同じ 方向に取り出されているので、ガスの給排配管を放射状に四方に取り出す必要が がなく、これら全体を収納している密閉容器も小さくなり、その分重量も軽くな るので燃料電池のコンパクト化を図ることができ、燃料電池の輸送等にも便利で ある。 According to the above configuration, since one gas supply pipe and the other gas discharge pipe are taken out in the same direction, it is not necessary to take out the gas supply and discharge pipes in four directions in a radial direction, and all of them are stored. Since the closed container that is used is also smaller and the weight is lighter accordingly, it is possible to make the fuel cell compact and convenient for transportation of the fuel cell.
【0009】 また、一方のガス供給配管に対して他方のガス排出配管が同じ方向に取り出さ れると共に、供給配管と排出配管が距離を近づけて溶接、接触等がされている場 合には、供給ガスと排出ガスとの間で熱交換を行うことができる。Further, when the other gas discharge pipe is taken out in the same direction with respect to one gas supply pipe and the supply pipe and the discharge pipe are close to each other in welding, contact, etc., Heat exchange can be performed between the gas and the exhaust gas.
【0010】[0010]
以下、本考案の一実施例を図面に従って具体的に説明する。 図1は、本考案の一実施例に係る定格出力10kW級の溶融炭酸塩型燃料電池 の平面図である。 該燃料電池は、図1に示すように、図面中央部の電池本体1と、該電池本体1 の対向する2側面に設けたカソードガスを給排するためのカソードガス給排用マ ニホールド2と、該マニホールド2に対して垂直に取り出したカソードガス供給 配管21及びカソードガス排出配管22と、前記電池本体1の残りの2側面に設 けた燃料を供給するためのアノードガス給排用マニホールド3と、該マニホール ド3に対して平行に取り出したアノードガス供給配管31及びアノードガス排出 配管32と、全体を収納している密閉容器4とから成る。 An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a molten carbonate fuel cell with a rated output of 10 kW according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the fuel cell includes a cell body 1 at the center of the drawing, and a cathode gas supply / discharge manifold 2 for supplying / discharging cathode gas provided on two opposite side surfaces of the cell body 1. A cathode gas supply pipe 21 and a cathode gas discharge pipe 22 taken out perpendicularly to the manifold 2, and an anode gas supply / discharge manifold 3 for supplying fuel provided on the remaining two side surfaces of the cell body 1. An anode gas supply pipe 31 and an anode gas discharge pipe 32 taken out in parallel to the manifold 3 and a closed container 4 that houses the whole.
【0011】 電池本体1は、作用面積3600cm2 (60cm×60cm)の30セルよ り構成されている。 カソードガス供給配管21は、8Bの配管を使用しており、熱膨張吸収用の伸 縮配管(不図示)を含んでおり、その長さは約400mmであり、カソードガス 排出配管22も、カソードガス供給配管21と同様の仕様である。The battery body 1 is composed of 30 cells having an operating area of 3600 cm 2 (60 cm × 60 cm). The cathode gas supply pipe 21 uses 8B pipe, and includes expansion and contraction pipes (not shown) for thermal expansion absorption, the length thereof is about 400 mm, and the cathode gas discharge pipe 22 also includes the cathode gas exhaust pipe 22. It has the same specifications as the gas supply pipe 21.
【0012】 アノードガス供給配管31は、3Bの配管を使用しており、熱膨張吸収用の伸 縮配管(不図示)を含んでおり、その長さは約400mmであり、アノードガス 排出配管32も、アノードガス供給配管31と同様の仕様である。 アノードガス排出配管32は、カソードガス供給配管21に距離を近づけて、 表面の金属部分が溶接されてあり、アノード排出ガスとカソード供給ガスとの間 で容易に熱交換できる構造となっている。The anode gas supply pipe 31 uses a 3B pipe and includes an expansion / contraction pipe (not shown) for thermal expansion and absorption, the length thereof is about 400 mm, and the anode gas exhaust pipe 32 Also has the same specifications as the anode gas supply pipe 31. The anode gas exhaust pipe 32 is welded to the cathode gas supply pipe 21 with a metal portion on the surface thereof so that heat can be easily exchanged between the anode exhaust gas and the cathode supply gas.
【0013】 また、アノードガス供給配管31は、カソードガス排出配管22に距離を近づ けて、表面の金属部分が溶接されてあり、カソード排出ガスとアノード供給ガス との間で容易に熱交換できる構造となっている。 上記の構成によれば、一方のガスの供給配管21,31に対して、他方のガス の排出配管32,22が同じ方向に取り出され、しかも供給配管21と排出配管 とが距離を近づけて溶接されているので、電池反応により加熱された排出ガスが 供給ガスを加熱することになるので、ガス給排配管の保温の困難性を改善するこ とができ、従来のように電池ヒーター等が不要である。Further, the anode gas supply pipe 31 is welded to the cathode gas discharge pipe 22 with a metal portion on the surface thereof so as to easily exchange heat between the cathode discharge gas and the anode supply gas. It has a structure that allows it. According to the above configuration, the gas discharge pipes 32 and 22 of the other gas are taken out in the same direction with respect to the gas supply pipes 21 and 31 of the one gas, and the supply pipe 21 and the discharge pipe are made closer to each other and welded. Since the exhaust gas heated by the battery reaction heats the supply gas, the difficulty of keeping the temperature of the gas supply / exhaust pipes can be improved, and battery heaters etc. are not required as in the past. Is.
【0014】 (比較例) 比較として、図2に示した、カソードガス給排配管21,22がカソードガス 給排用マニホールド2に対して垂直に取り出してあり、アノードガス給排配管3 1,32がアノードガス給排用マニホールド3に対して垂直に取り出した配管構 造の燃料電池を用いて、密閉容器の底面の大きさ及び密閉容器の重量について測 定をおこなった。Comparative Example For comparison, the cathode gas supply / discharge pipes 21 and 22 shown in FIG. 2 are taken out perpendicularly to the cathode gas supply / discharge manifold 2, and the anode gas supply / discharge pipes 31 and 32 are shown. A fuel cell having a piping structure taken out perpendicularly to the anode gas supply / discharge manifold 3 was used to measure the size of the bottom surface of the closed container and the weight of the closed container.
【0015】[0015]
【表1】 [Table 1]
【0016】 以上の結果より、燃料電池を収納している密閉容器4の底面は、比較例では2 000mm×2000mmであるのに対し、本考案による燃料電池の場合は、1 200mm×2000mmであり、面積にすると約60%も低減されている。ま た、密閉容器の重量は比較例が6.5tであったのに対し、本実施例では密閉容 器板厚も薄くすることができ半分以下の3.1tであった。From the above results, the bottom surface of the closed container 4 accommodating the fuel cell is 2,000 mm × 2000 mm in the comparative example, whereas it is 1200 mm × 2000 mm in the fuel cell according to the present invention. The area is reduced by about 60%. Further, the weight of the closed container was 6.5 tons in the comparative example, whereas the thickness of the closed container plate could be made thin in this example, which was less than half, 3.1 tons.
【0017】 従って、本考案の燃料電池は、従来の燃料電池に比較して、設置面積及び重量 が低減されているので、コンパクトで輸送面においても便利である。 なお、実施例においては、カソードガス給排用マニホールド2に対してカソー ドガス給排配管21,22を垂直に取り出し、それと同じ方向にアノードガス給 排配管31,32を取り出したが、アノードガス給排用マニホールド3に対して アノードガス給排配管31,32を垂直に取出し、それと同じ方向にカソードガ ス給排配管21,22を取り出してもよい。Therefore, the fuel cell of the present invention has a smaller installation area and weight than the conventional fuel cell, and is therefore compact and convenient in terms of transportation. In the embodiment, the cathode gas supply / discharge pipes 21 and 22 are taken out vertically with respect to the cathode gas supply / discharge manifold 2, and the anode gas supply / discharge pipes 31 and 32 are taken out in the same direction as the cathode gas supply / discharge pipes. The anode gas supply / exhaust pipes 31, 32 may be taken out vertically with respect to the exhaust manifold 3, and the cathode gas supply / exhaust pipes 21, 22 may be taken out in the same direction.
【0018】 本考案においては、一方のガス供給配管に対して他方のガス排出配管が同じ方 向に取り出してさえあればよいが、好ましくは、供給ガスと排出ガスとの間で熱 交換ができるように、同じ方向に取り出した供給配管と排出配管とを近づけて溶 接、接触等をする方が好ましい。In the present invention, it suffices that one gas supply pipe and the other gas discharge pipe are taken out in the same direction, but preferably, heat exchange can be performed between the supply gas and the exhaust gas. Thus, it is preferable to bring the supply pipe and the discharge pipe taken out in the same direction close to each other for welding, contact, and the like.
【0019】[0019]
以上の本考案によれば、一方のガスの供給配管に対して他方のガスの排出配管 が同じ方向に取り出されてあるので、従来のように、ガスの給排配管を放射状に 四方に取り出す必要がないので、燃料電池を収容している収納容器を小さくする ことができ、その分重量も軽くなるので、燃料電池のコンパクト化が図れる。ま た、燃料電池は工場からトラックを用いて使用場所まで運搬するが、日本の道路 交通法では、トラックの幅が2.5mを越えることができないが、本考案の燃料 電池は、今後燃料電池システムが大型化しても、トラックの荷台にマッチした構 造となっており、輸送面でも有利である。 According to the present invention described above, the gas supply pipes for one gas are taken out in the same direction as the gas discharge pipes for the other gas, so that it is necessary to take out the gas supply and discharge pipes radially in four directions as in the conventional case. Since there is no fuel cell, it is possible to reduce the size of the storage container that holds the fuel cell, and the weight is reduced accordingly, so that the fuel cell can be made compact. The fuel cell is transported from the factory to the place of use by using a truck. According to the Japanese Road Traffic Law, the width of the truck cannot exceed 2.5 m. However, the fuel cell of the present invention will be used in the future. Even if the system grows in size, the structure matches the truck bed, which is advantageous in terms of transportation.
【0020】 更には、一方のガスの供給配管と他方のガスの排出配管とを溶接、接触等の方 法によって距離を近づけている場合には、電池反応により加熱された一方の排出 ガスが他方の供給ガスを加熱することができるので、燃料電池にその作動温度付 近まで昇温したガスを供給することができ、ガス供給配管の加熱のための電気ヒ ーター等が不要であり、燃料電池発電システムの効率を向上させることができる 。Furthermore, when one gas supply pipe and the other gas exhaust pipe are brought close to each other by a method such as welding or contact, one exhaust gas heated by the cell reaction is the other. Since the supply gas of the fuel cell can be heated, it is possible to supply the gas whose temperature has risen to the vicinity of its operating temperature to the fuel cell, and there is no need for an electric heater or the like for heating the gas supply pipe. The efficiency of the power generation system can be improved.
【図1】本考案の一実施例に係る燃料電池の平面図であ
る。FIG. 1 is a plan view of a fuel cell according to an embodiment of the present invention.
【図2】従来の燃料電池の平面図である。FIG. 2 is a plan view of a conventional fuel cell.
【図3】従来の燃料電池の側面図である。FIG. 3 is a side view of a conventional fuel cell.
1 電池本体 2 カソードガス給排用マニホールド 21 カソードガス供給配管 22 カソードガス排出配管 3 アノードガス給排用マニホールド 31 アノードガス供給配管 32 アノードガス排出配管 4 密閉容器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery main body 2 Cathode gas supply / discharge manifold 21 Cathode gas supply pipe 22 Cathode gas discharge pipe 3 Anode gas supply / discharge manifold 31 Anode gas supply pipe 32 Anode gas discharge pipe 4 Sealed container
Claims (1)
ルドからアノードガスの給排配管が取り出され、残りの
2側面のマニホールドからカソードガスの給排配管が取
り出され、全体が密閉容器内に収納された構造の燃料電
池において、 前記一方のガスの供給配管に対して、他方のガスの排出
配管が同じ方向に取り出されていることを特徴とする燃
料電池。[Claims for utility model registration] [Claim 1] The anode gas supply / discharge pipes are taken out from the manifolds on the two opposite sides of the battery body, and the cathode gas supply / discharge pipes are taken out from the remaining two side manifolds. A fuel cell having a structure in which the whole is housed in a closed container, wherein a discharge pipe for the other gas is taken out in the same direction with respect to a supply pipe for the other gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991056063U JP2590299Y2 (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991056063U JP2590299Y2 (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Fuel cell |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH058867U true JPH058867U (en) | 1993-02-05 |
JP2590299Y2 JP2590299Y2 (en) | 1999-02-10 |
Family
ID=13016629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1991056063U Expired - Lifetime JP2590299Y2 (en) | 1991-07-18 | 1991-07-18 | Fuel cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2590299Y2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60101878A (en) * | 1983-11-08 | 1985-06-05 | Toshiba Corp | Fuel cell |
JPS628464A (en) * | 1985-07-05 | 1987-01-16 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
-
1991
- 1991-07-18 JP JP1991056063U patent/JP2590299Y2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60101878A (en) * | 1983-11-08 | 1985-06-05 | Toshiba Corp | Fuel cell |
JPS628464A (en) * | 1985-07-05 | 1987-01-16 | Hitachi Ltd | Fuel cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2590299Y2 (en) | 1999-02-10 |
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