JPH0652878A - 燃料電池装置 - Google Patents
燃料電池装置Info
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- JPH0652878A JPH0652878A JP4202381A JP20238192A JPH0652878A JP H0652878 A JPH0652878 A JP H0652878A JP 4202381 A JP4202381 A JP 4202381A JP 20238192 A JP20238192 A JP 20238192A JP H0652878 A JPH0652878 A JP H0652878A
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- fuel cell
- moisture
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- hygroscopic material
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/065—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by dissolution of metals or alloys; by dehydriding metallic substances
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- 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
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非動作時に燃料電池を密閉状態に置く燃料電
池装置において、密閉容器内の水分を除湿することによ
り、電池特性の劣化を防止する。 【構成】 水素を燃料とし、空気中の酸素と反応して電
力を発生するリン酸型燃料電池を密閉容器１内に収納
し、燃料電池本体３に動作時には空気中の酸素を取り込
むと同時に反応ガスを容器外に排気する燃料電池装置の
密閉容器１内に加熱により再生可能な吸湿材を配置する
と同時に、吸湿材に加熱手段を関連付ける。
池装置において、密閉容器内の水分を除湿することによ
り、電池特性の劣化を防止する。 【構成】 水素を燃料とし、空気中の酸素と反応して電
力を発生するリン酸型燃料電池を密閉容器１内に収納
し、燃料電池本体３に動作時には空気中の酸素を取り込
むと同時に反応ガスを容器外に排気する燃料電池装置の
密閉容器１内に加熱により再生可能な吸湿材を配置する
と同時に、吸湿材に加熱手段を関連付ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池を収納した密閉
容器内の水分を除去する構成の燃料電池装置に関する。
容器内の水分を除去する構成の燃料電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境保護の観点から、排出ガ
スが少なく、高効率な電力を得ることができる燃料電池
の研究開発に力が注がれている。この燃料電池は、水素
吸蔵合金タンクから供給される水素を空気中の酸素と反
応させることによって直接電力を得ることができるもの
であり、電解質によってリン酸型、溶融炭酸塩型、固体
電解質型等の種類がある。
スが少なく、高効率な電力を得ることができる燃料電池
の研究開発に力が注がれている。この燃料電池は、水素
吸蔵合金タンクから供給される水素を空気中の酸素と反
応させることによって直接電力を得ることができるもの
であり、電解質によってリン酸型、溶融炭酸塩型、固体
電解質型等の種類がある。
【０００３】ところが、上記した燃料電池は、この燃料
電池が収納されている容器の複数面に空気吸入口や反応
ガス排出口が設けられているため、非動作時にそれらの
吸排口から外気等が容器内に侵入する恐れがある。この
結果、リン酸型燃料電池の場合では、電解質であるリン
酸が外気中の水分を吸収するために、リン酸濃度が低下
して電池特性が劣化するという問題点があった。
電池が収納されている容器の複数面に空気吸入口や反応
ガス排出口が設けられているため、非動作時にそれらの
吸排口から外気等が容器内に侵入する恐れがある。この
結果、リン酸型燃料電池の場合では、電解質であるリン
酸が外気中の水分を吸収するために、リン酸濃度が低下
して電池特性が劣化するという問題点があった。
【０００４】そこで、非動作時には、この空気吸入口や
反応ガス排出口を蓋体によって密閉して保存していた。
反応ガス排出口を蓋体によって密閉して保存していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記したリ
ン酸型燃料電池を用いた燃料電池装置を運転使用させる
と、燃料電池の発電動作に伴って、燃料電池本体から反
応ガスが生成し、この反応ガス中に含まれる水分（水蒸
気）は、燃料電池本体への水素の放出によって、低温化
している水素吸蔵合金タンク表面で凝縮する。この水分
が燃料電池装置の非動作時に蓋体によって密閉されてし
まうと、容器本体内に落下し、この水分により燃料電池
のリン酸の濃度が低下し、電池特性が劣化するという問
題点があった。
ン酸型燃料電池を用いた燃料電池装置を運転使用させる
と、燃料電池の発電動作に伴って、燃料電池本体から反
応ガスが生成し、この反応ガス中に含まれる水分（水蒸
気）は、燃料電池本体への水素の放出によって、低温化
している水素吸蔵合金タンク表面で凝縮する。この水分
が燃料電池装置の非動作時に蓋体によって密閉されてし
まうと、容器本体内に落下し、この水分により燃料電池
のリン酸の濃度が低下し、電池特性が劣化するという問
題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
に鑑みてなされたもので、密閉容器内に加熱により再生
可能な吸湿材を配置すると同時に、吸湿材に対する加熱
手段として燃料電池にて発電された電力によって駆動さ
れる電気ヒ−タ、あるいは燃料電池そのものを利用し、
この吸湿材は燃料電池の壁面に取り付けたり、または燃
料電池の冷却空気出力マニホルド内に配置し、さらに、
この吸湿材を燃料電池の非動作時に燃料電池を密閉状態
に保持する蓋体内に配置して、蓋体を燃料電池動作時に
その燃料電池からの発熱が伝達される密閉容器の外壁に
吸湿材が当接すべく取り付けている。
に鑑みてなされたもので、密閉容器内に加熱により再生
可能な吸湿材を配置すると同時に、吸湿材に対する加熱
手段として燃料電池にて発電された電力によって駆動さ
れる電気ヒ−タ、あるいは燃料電池そのものを利用し、
この吸湿材は燃料電池の壁面に取り付けたり、または燃
料電池の冷却空気出力マニホルド内に配置し、さらに、
この吸湿材を燃料電池の非動作時に燃料電池を密閉状態
に保持する蓋体内に配置して、蓋体を燃料電池動作時に
その燃料電池からの発熱が伝達される密閉容器の外壁に
吸湿材が当接すべく取り付けている。
【０００７】
【作用】本発明によると、燃料電池装置の密閉容器内に
吸湿材を設けているので、容器内に水分（水蒸気）が発
生し、非動作時に蓋体により、密閉保存しても、この吸
湿材により除湿され、燃料電池の電池特性の劣化を防止
すると同時に、この吸湿材に加熱手段を付しているので
容易に吸湿材の再生を行うことができる。
吸湿材を設けているので、容器内に水分（水蒸気）が発
生し、非動作時に蓋体により、密閉保存しても、この吸
湿材により除湿され、燃料電池の電池特性の劣化を防止
すると同時に、この吸湿材に加熱手段を付しているので
容易に吸湿材の再生を行うことができる。
【０００８】
【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明
する。図１は本発明による燃料電池装置の断面図であっ
て、１はアルミニウムやジュラルミン等の軽金属にて作
られた容器本体であり、２は容器本体１の上面に覆蓋す
る軽金属の蓋体である。この容器本体１と蓋体２とをあ
わせることにより、密閉された容器となる。前記容器本
体１内には、リン酸型燃料電池本体３と、発電時に燃料
電池本体３に水素を供給する水素吸蔵合金タンク４と、
燃料電池本体３の発電によって駆動し燃料電池本体３を
作動温度（約１００度）まで上昇させる起動用電気ヒ−
タ５と燃料電池本体３の発電によって駆動する空気供給
ファン６と容器本体１内に発生した水分（水蒸気）を除
湿する起動用電気ヒ−タ５の近傍に設けられた吸湿器７
が収納されている。この吸湿器７は吸湿材としてシリカ
ゲルが使用される。
する。図１は本発明による燃料電池装置の断面図であっ
て、１はアルミニウムやジュラルミン等の軽金属にて作
られた容器本体であり、２は容器本体１の上面に覆蓋す
る軽金属の蓋体である。この容器本体１と蓋体２とをあ
わせることにより、密閉された容器となる。前記容器本
体１内には、リン酸型燃料電池本体３と、発電時に燃料
電池本体３に水素を供給する水素吸蔵合金タンク４と、
燃料電池本体３の発電によって駆動し燃料電池本体３を
作動温度（約１００度）まで上昇させる起動用電気ヒ−
タ５と燃料電池本体３の発電によって駆動する空気供給
ファン６と容器本体１内に発生した水分（水蒸気）を除
湿する起動用電気ヒ−タ５の近傍に設けられた吸湿器７
が収納されている。この吸湿器７は吸湿材としてシリカ
ゲルが使用される。
【０００９】次に、上記のように構成された燃料電池装
置の動作について説明する。尚、矢印Ａは容器本体１外
から吸入された空気の流れを、矢印Ｂは燃料電池本体３
の発電に伴って生じる反応ガスの流れをそれぞれ示す。
置の動作について説明する。尚、矢印Ａは容器本体１外
から吸入された空気の流れを、矢印Ｂは燃料電池本体３
の発電に伴って生じる反応ガスの流れをそれぞれ示す。
【００１０】まず、容器本体１から蓋体２を取り外し、
スイッチを操作して水素吸蔵合金タンク４の弁を開成す
ると、容器本体１内に残留している空気と、水素吸蔵合
金タンク４から供給される水素とによって、反応が生じ
予備発電が開始される。この発電によって、空気供給フ
ァン６が起動すると、空気供給口８から吸入された新た
な空気が、燃料電池本体３内に供給され本発電が開始さ
れる。この本発電によって、燃料電池本体３の温度が徐
々に上昇する。一方、水素吸蔵合金タンク４は、前記燃
料電池本体３に水素を供給し続けると、水素吸蔵合金タ
ンク４の温度が低下する。従って、燃料電池本体３に十
分な水素を供給することができなくなるので、発電量が
低下する。しかしながら、水素吸蔵合金タンク４の周辺
には、燃料電池本体３の発電に伴って生じる高温の反応
ガスが通過するので、水素吸蔵合金タンク４の温度は水
素吸蔵合金からの水素の放出にもかかわらず、ほぼ一定
に維持される。その結果、燃料電池本体３での発電に必
要な水素を、十分に供給することができる。そして、上
記した燃料電池本体３での発電に伴って生じた加熱され
た高温の反応ガスは、水素吸蔵合金タンク４の周辺を経
由して水素吸蔵合金タンク４を加熱した後、反応ガス排
出口９から容器本体１外に排出する。
スイッチを操作して水素吸蔵合金タンク４の弁を開成す
ると、容器本体１内に残留している空気と、水素吸蔵合
金タンク４から供給される水素とによって、反応が生じ
予備発電が開始される。この発電によって、空気供給フ
ァン６が起動すると、空気供給口８から吸入された新た
な空気が、燃料電池本体３内に供給され本発電が開始さ
れる。この本発電によって、燃料電池本体３の温度が徐
々に上昇する。一方、水素吸蔵合金タンク４は、前記燃
料電池本体３に水素を供給し続けると、水素吸蔵合金タ
ンク４の温度が低下する。従って、燃料電池本体３に十
分な水素を供給することができなくなるので、発電量が
低下する。しかしながら、水素吸蔵合金タンク４の周辺
には、燃料電池本体３の発電に伴って生じる高温の反応
ガスが通過するので、水素吸蔵合金タンク４の温度は水
素吸蔵合金からの水素の放出にもかかわらず、ほぼ一定
に維持される。その結果、燃料電池本体３での発電に必
要な水素を、十分に供給することができる。そして、上
記した燃料電池本体３での発電に伴って生じた加熱され
た高温の反応ガスは、水素吸蔵合金タンク４の周辺を経
由して水素吸蔵合金タンク４を加熱した後、反応ガス排
出口９から容器本体１外に排出する。
【００１１】一方、この反応ガス中には燃料電池の発電
動作に伴って発生する水分（水蒸気）を含んでおり、そ
の殆どは反応ガス排出口９から排出されるが、残りの一
部は燃料電池本体３への水素放出によって低温化してい
る水素吸蔵合金タンク４表面で凝縮する。その状態で燃
料電池の動作を停止し、燃料電池本体３を保存するため
に、蓋体２でもって容器本体１を密閉させると、動作時
に生じた水分が密閉容器本体１内に残存する。
動作に伴って発生する水分（水蒸気）を含んでおり、そ
の殆どは反応ガス排出口９から排出されるが、残りの一
部は燃料電池本体３への水素放出によって低温化してい
る水素吸蔵合金タンク４表面で凝縮する。その状態で燃
料電池の動作を停止し、燃料電池本体３を保存するため
に、蓋体２でもって容器本体１を密閉させると、動作時
に生じた水分が密閉容器本体１内に残存する。
【００１２】ところが、この容器本体１内には、この水
分（水蒸気）を除湿するために吸湿器７が配置されてい
るので、この吸湿器７の吸湿機能によって、装置内の水
分（水蒸気）は除湿することができ、水分（水蒸気）に
よるリン酸濃度が低下して電池特性が劣化を防ぐことが
できる。また、この吸湿器７の吸収能力が低下した場合
は、燃料電池本体３の次の運転時の起動用電気ヒ−タ５
の発生熱が、吸湿器７内の吸湿材を乾燥させ、吸湿材を
入れ替えることなく吸湿の能力を回復させることができ
る。
分（水蒸気）を除湿するために吸湿器７が配置されてい
るので、この吸湿器７の吸湿機能によって、装置内の水
分（水蒸気）は除湿することができ、水分（水蒸気）に
よるリン酸濃度が低下して電池特性が劣化を防ぐことが
できる。また、この吸湿器７の吸収能力が低下した場合
は、燃料電池本体３の次の運転時の起動用電気ヒ−タ５
の発生熱が、吸湿器７内の吸湿材を乾燥させ、吸湿材を
入れ替えることなく吸湿の能力を回復させることができ
る。
【００１３】図２は本発明による燃料電池装置の他の実
施例を示した断面図であり、上記第１実施例と同様の機
能を有する構成部分については同一番号を付して説明を
省略する。
施例を示した断面図であり、上記第１実施例と同様の機
能を有する構成部分については同一番号を付して説明を
省略する。
【００１４】この実施例において、空気供給口８を燃料
電池本体３の上方位置に設け、この空気供給口８と、燃
料電池本体３間からなる空間の燃料電池本体３の壁面に
吸湿器７を設けることによって、第１実施例で示した装
置の同様の動作によって生じた装置内に発生した水分
（水蒸気）を非動作時に密閉容器本体１内を除湿するこ
とができる。またこの吸湿器７の吸湿能力が低下した場
合でも、燃料電池装置の次の運転時の反応熱により、乾
燥させることでき、吸湿器７内の吸湿材を入れ替えずに
吸湿能力を回復することができる。
電池本体３の上方位置に設け、この空気供給口８と、燃
料電池本体３間からなる空間の燃料電池本体３の壁面に
吸湿器７を設けることによって、第１実施例で示した装
置の同様の動作によって生じた装置内に発生した水分
（水蒸気）を非動作時に密閉容器本体１内を除湿するこ
とができる。またこの吸湿器７の吸湿能力が低下した場
合でも、燃料電池装置の次の運転時の反応熱により、乾
燥させることでき、吸湿器７内の吸湿材を入れ替えずに
吸湿能力を回復することができる。
【００１５】図３はさらに他の実施例を示した燃料電池
本体３の拡大断面図であり、燃料電池本体３内の冷却空
気出力マニホルド１０内の高温排空気（反応ガス）出口
側に吸湿器７を設け、第１実施例で示した装置の同様の
動作によって生じた装置内で発生した水分（水蒸気）を
非動作時に除湿するものである。またこの吸湿器７の吸
湿能力が低下した場合でも、次の運転時の燃料電池本体
３の高温排空気（反応ガス）により乾燥させることがで
き、吸湿器７内の吸湿材を入れ替えずに吸湿能力を回復
することができる。
本体３の拡大断面図であり、燃料電池本体３内の冷却空
気出力マニホルド１０内の高温排空気（反応ガス）出口
側に吸湿器７を設け、第１実施例で示した装置の同様の
動作によって生じた装置内で発生した水分（水蒸気）を
非動作時に除湿するものである。またこの吸湿器７の吸
湿能力が低下した場合でも、次の運転時の燃料電池本体
３の高温排空気（反応ガス）により乾燥させることがで
き、吸湿器７内の吸湿材を入れ替えずに吸湿能力を回復
することができる。
【００１６】図４はまたさらに他の実施例の燃料電池装
置の動作時を示した側面図であり、吸湿器７を蓋体２の
内部に設け、非動作時に、蓋体２で容器本体１が密閉さ
れると第１実施例で示した装置の同様の動作によって生
じた装置内で発生した水分（水蒸気）を吸湿器７によっ
て除湿させる。動作時は吸湿器７を蓋体２とともに容器
本体１の外壁の燃料電池本体３の発熱が伝達される位置
に取り付ける。この容器本体１の外壁からの伝熱によ
り、吸湿器７の吸湿能力が低下した場合でも乾燥させる
ことができ、吸湿器７内の吸湿材を入れ替えずに吸湿能
力を回復することができる。
置の動作時を示した側面図であり、吸湿器７を蓋体２の
内部に設け、非動作時に、蓋体２で容器本体１が密閉さ
れると第１実施例で示した装置の同様の動作によって生
じた装置内で発生した水分（水蒸気）を吸湿器７によっ
て除湿させる。動作時は吸湿器７を蓋体２とともに容器
本体１の外壁の燃料電池本体３の発熱が伝達される位置
に取り付ける。この容器本体１の外壁からの伝熱によ
り、吸湿器７の吸湿能力が低下した場合でも乾燥させる
ことができ、吸湿器７内の吸湿材を入れ替えずに吸湿能
力を回復することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は以上の説明から明らかなよう
に、密閉容器内に加熱により再生可能な吸湿材を配置す
ると同時に、吸湿材に加熱手段として燃料電池にて発電
された電力によって駆動される電気ヒ−タ、あるいは燃
料電池そのものを利用し、この吸湿材は燃料電池の壁面
に取り付けたり、または燃料電池の冷却空気出力マニホ
ルド内に配置し、さらに、この吸湿材を燃料電池の非動
作時に燃料電池を密閉状態に保持する蓋体内に配置し
て、蓋体を燃料電池動作時にその燃料電池からの発熱が
伝達される密閉容器の外壁に吸湿材が当接すべく取り付
けられているので、燃料電池の非動作時に、リン酸の劣
化防止のために燃料電池を収納した容器を密閉した際
に、その密閉容器内を除湿することができると共に、そ
の除湿のための吸湿材の吸湿能力を容易に再生すること
ができる。
に、密閉容器内に加熱により再生可能な吸湿材を配置す
ると同時に、吸湿材に加熱手段として燃料電池にて発電
された電力によって駆動される電気ヒ−タ、あるいは燃
料電池そのものを利用し、この吸湿材は燃料電池の壁面
に取り付けたり、または燃料電池の冷却空気出力マニホ
ルド内に配置し、さらに、この吸湿材を燃料電池の非動
作時に燃料電池を密閉状態に保持する蓋体内に配置し
て、蓋体を燃料電池動作時にその燃料電池からの発熱が
伝達される密閉容器の外壁に吸湿材が当接すべく取り付
けられているので、燃料電池の非動作時に、リン酸の劣
化防止のために燃料電池を収納した容器を密閉した際
に、その密閉容器内を除湿することができると共に、そ
の除湿のための吸湿材の吸湿能力を容易に再生すること
ができる。
【図１】本発明による燃料電池装置の断面図である。
【図２】本発明による燃料電池装置の他の実施例を示し
た断面図である。
た断面図である。
【図３】本発明による燃料電池装置のさらに他の実施例
を示した燃料電池本体の拡大断面図である。
を示した燃料電池本体の拡大断面図である。
【図４】本発明による燃料電池装置のまたさらに他の実
施例を示した動作時の側面図である。
施例を示した動作時の側面図である。
１ 容器本体 ２ 蓋体 ３ 燃料電池本体 ４ 水素吸蔵合金タンク ７ 吸湿器 ８ 空気供給口 ９ 反応ガス排出口 １０ 冷却空気出力マニホルド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 聡史 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三洋 電機株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 水素を燃料とし、空気中の酸素と反応し
て電力を発生するリン酸型燃料電池を密閉容器内に収納
し、該燃料電池に動作時には空気中の酸素を取り込むと
同時に反応ガスを容器外に排気し、この燃料電池の非動
作時には該燃料電池を密閉状態に置く燃料電池装置にお
いて、上記密閉容器内に加熱により再生可能な吸湿材を
配置すると同時に、該吸湿材に加熱手段を関連付けたこ
とを特徴とする燃料電池装置。 - 【請求項２】 上記加熱手段は、燃料電池にて発電され
た電力によって駆動される電気ヒ−タであることを特徴
とした請求項１記載の燃料電池装置。 - 【請求項３】 上記加熱手段は、燃料電池そのものであ
ることを特徴とした請求項１記載の燃料電池装置。 - 【請求項４】 上記吸湿材は燃料電池の壁面に取り付け
られていることを特徴とした請求項３記載の燃料電池装
置。 - 【請求項５】 上記吸湿材は燃料電池の冷却空気出力マ
ニホルド内に配置されていることを特徴とした請求項３
記載の燃料電池装置。 - 【請求項６】 上記吸湿材は燃料電池の非動作時に燃料
電池を密閉状態に保持する蓋体内に配置されており、該
蓋体は燃料電池動作時にその燃料電池からの発熱が伝達
される上記密閉容器の外壁に上記吸湿材が当接すべく取
り付けられることを特徴とした請求項３記載の燃料電池
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4202381A JPH0652878A (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 燃料電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4202381A JPH0652878A (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 燃料電池装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0652878A true JPH0652878A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16456559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4202381A Pending JPH0652878A (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 燃料電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0652878A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10172584A (ja) * | 1996-12-04 | 1998-06-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 直流電源の充電方法及び充電装置 |
| JP2002081973A (ja) * | 2000-09-07 | 2002-03-22 | Aichi Tokei Denki Co Ltd | 無線検針用水道メータ |
| JP2007042490A (ja) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池ケースの除湿構造 |
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| CN100401566C (zh) * | 2004-10-20 | 2008-07-09 | 台达电子工业股份有限公司 | 燃料电池系统及其排水装置 |
| WO2010120276A1 (en) * | 2009-04-13 | 2010-10-21 | Utc Power Corporation | Fuel cell system condensing heat exchanger |
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-
1992
- 1992-07-29 JP JP4202381A patent/JPH0652878A/ja active Pending
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