JPH0770324B2 - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システムInfo
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- JPH0770324B2 JPH0770324B2 JP61059293A JP5929386A JPH0770324B2 JP H0770324 B2 JPH0770324 B2 JP H0770324B2 JP 61059293 A JP61059293 A JP 61059293A JP 5929386 A JP5929386 A JP 5929386A JP H0770324 B2 JPH0770324 B2 JP H0770324B2
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- Japan
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- cooling water
- fuel cell
- cooling
- loop
- shutoff valve
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- 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
-
- 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
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- Sustainable Energy (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は、電池反応温度を水を用いて冷却する燃料電池
に係り、特に長寿命化を図り得るようにした燃料電池シ
ステムに関する。
に係り、特に長寿命化を図り得るようにした燃料電池シ
ステムに関する。
［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、公害要因が少なくエネルギー変換効率が高い発電
装置として、燃料電池の実用化が大きな期待を集めてお
り、官民による燃料電池の開発が強力に推進されてきて
いる。この燃料電池は通常、電解質を含浸したマトリッ
クスを挟んで一対の多孔質電極を配置するとともに、一
方の電極の背面に水素等の燃料を接触させ、また他方の
電極の背面に酸素等の酸化剤を接触させ、この時起こる
電気化学的反応を利用して、上記電極間から電気エネル
ギーを取出すようにしたものであり、前記燃料と酸化剤
が供給されている限り高い変換効率で電気エネルギーを
取出すことができるものである。
装置として、燃料電池の実用化が大きな期待を集めてお
り、官民による燃料電池の開発が強力に推進されてきて
いる。この燃料電池は通常、電解質を含浸したマトリッ
クスを挟んで一対の多孔質電極を配置するとともに、一
方の電極の背面に水素等の燃料を接触させ、また他方の
電極の背面に酸素等の酸化剤を接触させ、この時起こる
電気化学的反応を利用して、上記電極間から電気エネル
ギーを取出すようにしたものであり、前記燃料と酸化剤
が供給されている限り高い変換効率で電気エネルギーを
取出すことができるものである。
このような燃料電池において発電時に発生する熱の冷却
方式には、水冷却方式と空気冷却方式とがある。第７図
は、冷却方式として水冷却方式を採用した燃料電池シス
テムを示すフロー図である。この燃料電池システムは、
燃料電池本体１、気水分解器２、冷却水循環ポンプ３、
水貯蔵タンク４、水処理装置５、しゃ断弁6,7、ドレン
弁８、および後述の絶縁チューブ９からなる。冷却水は
気水分離器２、冷却水循環ポンプ３、燃料電池本体１を
順次経て、再び気水分離器２に戻る冷却水ループ内を循
環する。冷却水は一部は、水貯蔵タンク４を経て水処理
装置５へ送られ、水質を向上した後、再び冷却水ループ
へ戻る。
方式には、水冷却方式と空気冷却方式とがある。第７図
は、冷却方式として水冷却方式を採用した燃料電池シス
テムを示すフロー図である。この燃料電池システムは、
燃料電池本体１、気水分解器２、冷却水循環ポンプ３、
水貯蔵タンク４、水処理装置５、しゃ断弁6,7、ドレン
弁８、および後述の絶縁チューブ９からなる。冷却水は
気水分離器２、冷却水循環ポンプ３、燃料電池本体１を
順次経て、再び気水分離器２に戻る冷却水ループ内を循
環する。冷却水は一部は、水貯蔵タンク４を経て水処理
装置５へ送られ、水質を向上した後、再び冷却水ループ
へ戻る。
水冷却方式は、冷却水素がコンパクトになり廃熱の利用
が容易という特徴を持っているが、以下に述べる燃料電
池特有の問題も持っている。
が容易という特徴を持っているが、以下に述べる燃料電
池特有の問題も持っている。
第８図は、燃料電池本体１の構成例を斜視図にて示した
ものである。同図において、燃料電池の単電池10複数枚
毎に冷却板11が挿入されている。冷却板11内には、細い
冷却管12が埋め込まれている。各冷却板11の間には、直
列に積層された単電池10による電位差があるため、各冷
却板11の冷却管12間は絶縁チューブ９により電気的に絶
縁されている。
ものである。同図において、燃料電池の単電池10複数枚
毎に冷却板11が挿入されている。冷却板11内には、細い
冷却管12が埋め込まれている。各冷却板11の間には、直
列に積層された単電池10による電位差があるため、各冷
却板11の冷却管12間は絶縁チューブ９により電気的に絶
縁されている。
第９図は、絶縁チューブ９周辺の詳細を断面図にて表し
たものである。絶縁チューブ９の両端の絶縁継手13の間
には、電位差があるため、リーク電流による電食が起こ
る。冷却水中に金属イオン、例えば、鉄イオン或いは銅
イオンが数10PPB以上含まれていると、絶縁継手12に金
属化合物が付着し、この付着物14により冷却水の流路が
狭められ、目詰まりが生ずる。この目詰まりは徐々に進
行し、冷却水流量が徐々に減少し、電池の冷却が十分に
行なわれなくなる。さらに発電を継続すると、電池温度
は徐々に上昇し、やがて電池温度制御不能となる。電池
温度が過度に上昇すると、電池触媒の劣化、電池電解質
の蒸発による電池寿命の短縮、燃料と空気のクロスオー
バによる電極の焼損が発生し、発電不能となる。
たものである。絶縁チューブ９の両端の絶縁継手13の間
には、電位差があるため、リーク電流による電食が起こ
る。冷却水中に金属イオン、例えば、鉄イオン或いは銅
イオンが数10PPB以上含まれていると、絶縁継手12に金
属化合物が付着し、この付着物14により冷却水の流路が
狭められ、目詰まりが生ずる。この目詰まりは徐々に進
行し、冷却水流量が徐々に減少し、電池の冷却が十分に
行なわれなくなる。さらに発電を継続すると、電池温度
は徐々に上昇し、やがて電池温度制御不能となる。電池
温度が過度に上昇すると、電池触媒の劣化、電池電解質
の蒸発による電池寿命の短縮、燃料と空気のクロスオー
バによる電極の焼損が発生し、発電不能となる。
また、電食により崩れた腐食生成物などは、第９図に示
すように、冷却水が滞留し易い箇所に堆積する。特に、
この堆積物15が第９図に示すように絶縁チューブ９に堆
積すると、絶縁が劣化する恐れがあり、このことも電池
寿命を短縮する原因となる。
すように、冷却水が滞留し易い箇所に堆積する。特に、
この堆積物15が第９図に示すように絶縁チューブ９に堆
積すると、絶縁が劣化する恐れがあり、このことも電池
寿命を短縮する原因となる。
以上のような目詰まりおよび絶縁劣化を防止するため
に、電池冷却水を、電導度0.4μ/cm以下、濁度10PPB以
下という高い水質に維持して金属化合物の付着を抑制
し、且つ徐々に進行する目詰まりを除去することが望ま
れるが、従来このような技術は開発されていなかった。
すなわち、電池冷却水の水質を十分に高くし且つ長期に
渡って維持することは難しく、従来、電池冷却管の目詰
まりによる燃料電池の寿命の短縮および発電設備の信頼
性低下は深刻な問題となっていた。
に、電池冷却水を、電導度0.4μ/cm以下、濁度10PPB以
下という高い水質に維持して金属化合物の付着を抑制
し、且つ徐々に進行する目詰まりを除去することが望ま
れるが、従来このような技術は開発されていなかった。
すなわち、電池冷却水の水質を十分に高くし且つ長期に
渡って維持することは難しく、従来、電池冷却管の目詰
まりによる燃料電池の寿命の短縮および発電設備の信頼
性低下は深刻な問題となっていた。
［発明の目的］ 本発明は、上記のような問題を解消するためになされた
もので、その目的は、前述の付着物を除去し、電池冷却
管の目詰まりを防止することにより、燃料電池の長寿命
化および発電設備としての信頼性向上を実現した燃料電
池冷却水システムを提供することである。
もので、その目的は、前述の付着物を除去し、電池冷却
管の目詰まりを防止することにより、燃料電池の長寿命
化および発電設備としての信頼性向上を実現した燃料電
池冷却水システムを提供することである。
［発明の概要］ 本発明の燃料電池システムは、冷却水流変更装置を冷却
水ループから分岐して並列に設けるとともに、化学洗浄
剤を供給する化学洗浄剤容器を冷却水ループから分岐し
て設けたものである。そして、冷却水流変更装置を、冷
却水ループにおける燃料電池本体の両側に設けた第１、
第２のしゃ断弁と、第１、第２のしゃ断弁の両側にそれ
ぞれ分岐して並列に設けた第１、第２の燃料電池バイパ
スラインによって構成したものである。この場合、第１
の燃料電池バイパスラインは第３のしゃ断弁を有し、第
２の燃料電池バイパスラインは第４および第５のしゃ断
弁を有する。
水ループから分岐して並列に設けるとともに、化学洗浄
剤を供給する化学洗浄剤容器を冷却水ループから分岐し
て設けたものである。そして、冷却水流変更装置を、冷
却水ループにおける燃料電池本体の両側に設けた第１、
第２のしゃ断弁と、第１、第２のしゃ断弁の両側にそれ
ぞれ分岐して並列に設けた第１、第２の燃料電池バイパ
スラインによって構成したものである。この場合、第１
の燃料電池バイパスラインは第３のしゃ断弁を有し、第
２の燃料電池バイパスラインは第４および第５のしゃ断
弁を有する。
すなわち、本発明の燃料電池システムは、以上のような
構成を有することにより、冷却水流変更装置のしゃ断弁
の選択的な開閉によって、電池冷却水の流れ方向を定期
的に変更させ、電池冷却管を発電時に逆洗し且つ化学洗
浄して、電池冷却管の付着物を除去し、目詰まりを防止
できるようにしたものである。
構成を有することにより、冷却水流変更装置のしゃ断弁
の選択的な開閉によって、電池冷却水の流れ方向を定期
的に変更させ、電池冷却管を発電時に逆洗し且つ化学洗
浄して、電池冷却管の付着物を除去し、目詰まりを防止
できるようにしたものである。
［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明の燃料電池システムの一実施例を示すフ
ロー図である。この燃料電池システム同図において、第
７図に示した従来の燃料電池システムに加えて、電池バ
イパスライン16,17、およびしゃ断弁18〜22,24からなる
冷却水流変更装置と、化学洗浄剤容器23が新設されてい
る。
ロー図である。この燃料電池システム同図において、第
７図に示した従来の燃料電池システムに加えて、電池バ
イパスライン16,17、およびしゃ断弁18〜22,24からなる
冷却水流変更装置と、化学洗浄剤容器23が新設されてい
る。
まず、冷却水流変更装置は、冷却水ループにおける１燃
料電池本体の両側に設けられた第１のしゃ断弁22および
第２のしゃ断弁19と、この第１、第２のしゃ断弁22,19
の両側にそれぞれ分岐して並列に設けられた第１、第２
の燃料電池バイパスライン16,17によって構成されてい
る。
料電池本体の両側に設けられた第１のしゃ断弁22および
第２のしゃ断弁19と、この第１、第２のしゃ断弁22,19
の両側にそれぞれ分岐して並列に設けられた第１、第２
の燃料電池バイパスライン16,17によって構成されてい
る。
すなわち、第１のしゃ断弁22は、燃料電池本体１と気水
分離器２との間の冷却水ループに設けられており、第２
のしゃ断弁19は、燃料電池本体１の冷却水循環ポンプ３
との間の冷却水ループに設けられている。
分離器２との間の冷却水ループに設けられており、第２
のしゃ断弁19は、燃料電池本体１の冷却水循環ポンプ３
との間の冷却水ループに設けられている。
また、第１の燃料電池バイパスライン16は、第１のしゃ
断弁22と燃料電池本体１との間、および冷却水循環ポン
プ３と第２のしゃ断弁19との間の前記冷却水ループから
分岐して並列に設けられている。そして、この第１の燃
料電池バイパスライン16の中央部には第３のしゃ断弁18
が設けられている。
断弁22と燃料電池本体１との間、および冷却水循環ポン
プ３と第２のしゃ断弁19との間の前記冷却水ループから
分岐して並列に設けられている。そして、この第１の燃
料電池バイパスライン16の中央部には第３のしゃ断弁18
が設けられている。
さらに、第２の燃料電池バイパスライン17は、第１のし
ゃ断弁22と気水分離器２との間、および燃料電池本体１
と第２のしゃ断弁19との間の冷却水ループから分岐して
並列に設けられている。そして、この第２の燃料電池バ
イパスライン17における第１のしゃ断弁22側の端部には
第４のしゃ断弁21が設けられ、第２のしゃ断弁19側の端
部には第５のしゃ断弁20が設けられている。
ゃ断弁22と気水分離器２との間、および燃料電池本体１
と第２のしゃ断弁19との間の冷却水ループから分岐して
並列に設けられている。そして、この第２の燃料電池バ
イパスライン17における第１のしゃ断弁22側の端部には
第４のしゃ断弁21が設けられ、第２のしゃ断弁19側の端
部には第５のしゃ断弁20が設けられている。
一方、化学洗浄剤容器23は、第１の燃料電池バイパスラ
イン16の第２の遮断弁19側の分岐部と冷却水循環ポンプ
３との間の冷却水ループから分岐して設けられており、
冷却水ループに化学洗浄剤を供給する機能を持つ。この
化学洗浄剤容器23の分岐部には、しゃ断弁24が設けられ
ている。
イン16の第２の遮断弁19側の分岐部と冷却水循環ポンプ
３との間の冷却水ループから分岐して設けられており、
冷却水ループに化学洗浄剤を供給する機能を持つ。この
化学洗浄剤容器23の分岐部には、しゃ断弁24が設けられ
ている。
以上のような構成を有する本実施例の作用は、次の通り
である。
である。
第２図は、本実施例の燃料電池システムにおける通常発
電時の冷却水の流れを示したものである。なお、同図に
おいて、閉状態の弁は黒く塗りつぶしている。すなわ
ち、第２図において、水処理装置５側のしゃ断弁6,7お
よび冷却水ループ内の第1,第２のしゃ断弁22,19が開、
第１、第２の燃料電池バイパスライン16内の各遮断弁1
8、20,21、およびドレン弁８が閉とされ、冷却水は燃料
電池本体１を図の下から上へ向かって流れている。冷却
水の一部は、水貯蔵タンク４を経て水処理装置５へ送ら
れ、水質を向上した後再び冷却水ループへ戻る。
電時の冷却水の流れを示したものである。なお、同図に
おいて、閉状態の弁は黒く塗りつぶしている。すなわ
ち、第２図において、水処理装置５側のしゃ断弁6,7お
よび冷却水ループ内の第1,第２のしゃ断弁22,19が開、
第１、第２の燃料電池バイパスライン16内の各遮断弁1
8、20,21、およびドレン弁８が閉とされ、冷却水は燃料
電池本体１を図の下から上へ向かって流れている。冷却
水の一部は、水貯蔵タンク４を経て水処理装置５へ送ら
れ、水質を向上した後再び冷却水ループへ戻る。
第３図および第４図は、発電停止時にこの燃料電池シス
テムを化学洗浄する際の流れを示したものであり、化学
洗浄剤容器23側のしゃ断弁24を開き、化学洗浄剤容器23
から化学洗浄剤を注入している。
テムを化学洗浄する際の流れを示したものであり、化学
洗浄剤容器23側のしゃ断弁24を開き、化学洗浄剤容器23
から化学洗浄剤を注入している。
第３図では、第１、第２の燃料電池バイパスライン16,1
7の各しゃ断弁18,20,21が開、水処理装置５側のしゃ断
弁6,7、冷却水ループ内の第１、第２のしゃ断弁22,19、
およびドレン弁８が閉であり、冷却水は燃料電池本体１
を図の上から下へ、すなわち、電池の冷却管12を逆洗す
る向きに流れている。
7の各しゃ断弁18,20,21が開、水処理装置５側のしゃ断
弁6,7、冷却水ループ内の第１、第２のしゃ断弁22,19、
およびドレン弁８が閉であり、冷却水は燃料電池本体１
を図の上から下へ、すなわち、電池の冷却管12を逆洗す
る向きに流れている。
逆に第４図では、冷却水ループ内の第１、第２のしゃ断
弁22,19が開、水処理装置５側のしゃ断弁6,7、第１、第
２の燃料電池バイパスライン16,17内の各しゃ断弁18,2
0,21、およびドレン弁８が閉であり、冷却水は通常発電
時と同じ向きに流れている。
弁22,19が開、水処理装置５側のしゃ断弁6,7、第１、第
２の燃料電池バイパスライン16,17内の各しゃ断弁18,2
0,21、およびドレン弁８が閉であり、冷却水は通常発電
時と同じ向きに流れている。
なお、化学洗浄時にはこのように水処理装置５側のしゃ
断弁6,7を閉としているため、水貯蔵タンク４、水処理
装置５に化学洗浄剤が入ることはない。
断弁6,7を閉としているため、水貯蔵タンク４、水処理
装置５に化学洗浄剤が入ることはない。
したがって、本実施例によれば、弁の開閉操作だけで簡
単に冷却水の流れを変えることができ、化学洗浄剤を使
用した逆洗によって付着物の除去を行なえる。
単に冷却水の流れを変えることができ、化学洗浄剤を使
用した逆洗によって付着物の除去を行なえる。
以下に、上述の作用に関する詳細な説明として、燃料電
池冷却管の目詰まりについて行なった実験に基づき、第
９図に示す付着物14の除去を例示する。まず付着物14の
性質について説明する。第１に、付着物14の付着力は、
付着物14の先端程弱く、冷却水の流れにより力が加わる
と付着物14の先端部周辺は離脱する。第２に、付着物14
の形状は冷却水の流れ方向に関係がある。
池冷却管の目詰まりについて行なった実験に基づき、第
９図に示す付着物14の除去を例示する。まず付着物14の
性質について説明する。第１に、付着物14の付着力は、
付着物14の先端程弱く、冷却水の流れにより力が加わる
と付着物14の先端部周辺は離脱する。第２に、付着物14
の形状は冷却水の流れ方向に関係がある。
そして、このような付着物14の性質から、本実施例の逆
洗により第９図の付着物14を除去できることは明らかで
ある。すなわち、第９図は、図の左から右へ冷却水が流
れる場合であるが、上流側はなだらかな傾斜であるのに
対し、先端部より下流側は急な傾斜で、冷却水の流れ方
向に対し垂直に近い。そのため、冷却水の流れる向きに
より、付着物14に加わる力は異なり、第９図において
は、左から右へ流れる場合よりも右から左へ流れる場合
の方が、付着物14に加わる力が大きくなる。したがっ
て、流れを逆にする逆洗により、付着物14の全部或いは
一部を確実に除去することができる。
洗により第９図の付着物14を除去できることは明らかで
ある。すなわち、第９図は、図の左から右へ冷却水が流
れる場合であるが、上流側はなだらかな傾斜であるのに
対し、先端部より下流側は急な傾斜で、冷却水の流れ方
向に対し垂直に近い。そのため、冷却水の流れる向きに
より、付着物14に加わる力は異なり、第９図において
は、左から右へ流れる場合よりも右から左へ流れる場合
の方が、付着物14に加わる力が大きくなる。したがっ
て、流れを逆にする逆洗により、付着物14の全部或いは
一部を確実に除去することができる。
すなわち、本発明の燃料電池システムにおいて、ある期
間発電を行なった後にプラントを停止し、第３図および
第４図に示したようにして冷却水の流れ方向を交互に変
えて化学洗浄することにより、付着物14は有効に除去さ
れる。以後、定期的に流れ方向を変えるようにすれば、
付着物14による目詰まりは、長期にわたって防止され
る。特に、化学洗浄により、燃料電池本体１以外の配管
・機器のスケールなどの付着物も除去されるため、この
点から冷却水の水質が向上し、したがって、付着物14の
量が減少し、目詰まりがより有効に防止される。
間発電を行なった後にプラントを停止し、第３図および
第４図に示したようにして冷却水の流れ方向を交互に変
えて化学洗浄することにより、付着物14は有効に除去さ
れる。以後、定期的に流れ方向を変えるようにすれば、
付着物14による目詰まりは、長期にわたって防止され
る。特に、化学洗浄により、燃料電池本体１以外の配管
・機器のスケールなどの付着物も除去されるため、この
点から冷却水の水質が向上し、したがって、付着物14の
量が減少し、目詰まりがより有効に防止される。
また、堆積物15による絶縁劣化の問題も前述の逆洗によ
り解消される。すなわち、逆洗により堆積物15が舞い上
げられ、絶縁チューブ９部から除去されるため、絶縁劣
化についても有効に防止される。
り解消される。すなわち、逆洗により堆積物15が舞い上
げられ、絶縁チューブ９部から除去されるため、絶縁劣
化についても有効に防止される。
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではな
く、例えば、第５図に示すように、第１のしゃ断弁22と
燃料電池本体１との間における第１の燃料電池バイパス
ライン16の分岐点と、燃料電池本体１との間に、第６の
しゃ断弁25を追加し、このしゃ断弁25を閉とすることに
より、燃料電池本体１をバイパスして、冷却水ループを
化学洗浄することができる。この化学洗浄は、プラント
建設後のスタートアップ時および電池冷却水システム工
事後に行なうと有効である。
く、例えば、第５図に示すように、第１のしゃ断弁22と
燃料電池本体１との間における第１の燃料電池バイパス
ライン16の分岐点と、燃料電池本体１との間に、第６の
しゃ断弁25を追加し、このしゃ断弁25を閉とすることに
より、燃料電池本体１をバイパスして、冷却水ループを
化学洗浄することができる。この化学洗浄は、プラント
建設後のスタートアップ時および電池冷却水システム工
事後に行なうと有効である。
また、第５図の実施例において、第６図に示すように、
水処理装置５側のしゃ断弁6,7を開、化学洗浄剤容器23
側のしゃ断弁24を閉として、燃料電池本体１をバイパス
して冷却水を循環させ、一部を水処理装置５で処理する
ことにより、冷却水水質を向上させ、付着物14の量を減
少させることが可能である。
水処理装置５側のしゃ断弁6,7を開、化学洗浄剤容器23
側のしゃ断弁24を閉として、燃料電池本体１をバイパス
して冷却水を循環させ、一部を水処理装置５で処理する
ことにより、冷却水水質を向上させ、付着物14の量を減
少させることが可能である。
さらに、定期的に流れ方向を変えるために、各しゃ断弁
に自動制御装置を取付けるなどの構成も考えられる。
に自動制御装置を取付けるなどの構成も考えられる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、燃料電池本体を
通る冷却水の流れ方向を変えて逆洗し、且つ化学洗浄を
行えるようにしたため、絶縁継手の付着物および絶縁チ
ューブの堆積物を除去でき、したがって、電池冷却管の
目詰まりおよび絶縁劣化を防止して、燃料電池の長寿命
化および発電設備としての信頼性を向上させた燃料電池
システムを提供できる。
通る冷却水の流れ方向を変えて逆洗し、且つ化学洗浄を
行えるようにしたため、絶縁継手の付着物および絶縁チ
ューブの堆積物を除去でき、したがって、電池冷却管の
目詰まりおよび絶縁劣化を防止して、燃料電池の長寿命
化および発電設備としての信頼性を向上させた燃料電池
システムを提供できる。
第１図は本発明による燃料電池システムの一実施例を示
すフロー図、第２図は同実施例における発電時のしゃ断
弁の開閉および冷却水の流れ方向を示すフロー図、第３
図および第４図は同実施例における化学洗浄時のしゃ断
弁の開閉および冷却水の流れ方向を示すフロー図、第５
図および第６図は本発明の他の実施例を示すフロー図、
第７図は従来の燃料電池システムの一例を示すフロー
図、第８図は燃料電池本体の一構成例を示す斜視図、第
９図は第８図における絶縁チューブ周辺の詳細を示す断
面図である。 １……燃料電池本体、２……気水分離器、３……冷却水
循環ポンプ、４……水貯蔵タンク、５……水処理装置、
6,7……しゃ断弁、８……ドレン弁、９……絶縁チュー
ブ、10……単電池、11……冷却板、12……冷却管、13…
…絶縁継手、14……付着物、15……堆積物、16,17……
第２の燃料電池バイパスライン、18〜22……しゃ断弁、
23……化学洗浄剤容器、24,25……しゃ断弁。
すフロー図、第２図は同実施例における発電時のしゃ断
弁の開閉および冷却水の流れ方向を示すフロー図、第３
図および第４図は同実施例における化学洗浄時のしゃ断
弁の開閉および冷却水の流れ方向を示すフロー図、第５
図および第６図は本発明の他の実施例を示すフロー図、
第７図は従来の燃料電池システムの一例を示すフロー
図、第８図は燃料電池本体の一構成例を示す斜視図、第
９図は第８図における絶縁チューブ周辺の詳細を示す断
面図である。 １……燃料電池本体、２……気水分離器、３……冷却水
循環ポンプ、４……水貯蔵タンク、５……水処理装置、
6,7……しゃ断弁、８……ドレン弁、９……絶縁チュー
ブ、10……単電池、11……冷却板、12……冷却管、13…
…絶縁継手、14……付着物、15……堆積物、16,17……
第２の燃料電池バイパスライン、18〜22……しゃ断弁、
23……化学洗浄剤容器、24,25……しゃ断弁。
Claims (2)
- 【請求項１】燃料電池本体の冷却板に形成された冷却管
と、この冷却管と絶縁チューブを介して接続され前記冷
却管に冷却水を循環させるための冷却水ループと、この
冷却水ループに設けられ前記冷却管からの冷却水に含ま
れる気体を分離する気水分離器と、前記冷却水ループに
設けられ前記冷却管を介して前記冷却水ループ内に前記
冷却水を循環させる冷却水循環ポンプと、前記冷却水の
一部を水貯蔵タンクを経て水処理装置へ送り水質を向上
させた後再び前記冷却水ループに戻す水処理ループとを
備えた燃料電池システムにおいて、 前記燃料電池本体と前記気水分離器との間および前記燃
料電池本体と前記冷却水循環ポンプとの間の前記冷却水
ループから分岐して並列に設けられ前記冷却水の流れ方
向を変更するための冷却水流変更装置と、 前記冷却水流変更装置と前記冷却水循環ポンプとの間の
前記冷却水ループから分岐して設けられ前記冷却水ルー
プに化学洗浄剤を供給するための化学洗浄剤容器とを備
え、 前記冷却水流変更装置は、 前記燃料電池本体と前記気水分離器との間の前記冷却水
ループに設けられた第１のしゃ断弁と、 前記燃料電池本体と前記冷却水循環ポンプとの間の前記
冷却水ループに設けられた第２のしゃ断弁と、 前記第１のしゃ断弁と前記燃料電池本体との間および前
記冷却水循環ポンプと前記第２のしゃ断弁との間の前記
冷却水ループから分岐して並列に設けられ第３のしゃ断
弁を有する第１の燃料電池バイパスラインと、 前記第１のしゃ断弁と前記気水分離器との間および前記
燃料電池本体と前記第２のしゃ断弁との間の前記冷却水
ループから分岐して並列に設けられ、気水分離器側と燃
料電池本体側にそれぞれ第４のしゃ断弁および第５のし
ゃ断弁を有する第２の燃料電池バイパスラインとからな
り、 前記冷却水の流れ方向を順方向とする場合には、前記第
１、第２のしゃ断弁を開、前記第３、第４、第５のしゃ
断弁を閉として、前記冷却水ループを流れる冷却水が、
前記燃料電池本体の前記冷却管内を順方向に流れた後、
再び冷却水ループに戻るという経路の流れを形成し、 前記冷却水の流れ方向を逆方向とする場合には、前記第
１、第２のしゃ断弁を閉、前記第３、第４、第５のしゃ
断弁を開として、前記冷却水ループを流れる冷却水が、
前記第１の燃料電池バイパスラインを介して前記燃料電
池本体の前記冷却管内に逆方向に流れた後、前記第２の
燃料電池バイパスラインを介して再び冷却水ループに戻
るという経路の流れを形成するように構成された ことを特徴とする燃料電池システム。 - 【請求項２】前記冷却水流変更装置は、さらに、前記第
１のしゃ断弁と前記燃料電池本体との間における前記第
１の燃料電池バイパスラインの分岐点と、前記燃料電池
本体との間に第６のしゃ断弁を有し、 前記燃料電池本体をバイパスして前記冷却水を流す場合
には、前記第１、第３のしゃ断弁を開、前記第２、第
４、第６のしゃ断弁を閉として、前記冷却水ループを流
れる冷却水が、前記第１の燃料電池バイパスラインを流
れた後再び冷却水ループに戻るという経路の流れを形成
するように構成された ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料電池
システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61059293A JPH0770324B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 燃料電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61059293A JPH0770324B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 燃料電池システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62217570A JPS62217570A (ja) | 1987-09-25 |
| JPH0770324B2 true JPH0770324B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=13109188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61059293A Expired - Lifetime JPH0770324B2 (ja) | 1986-03-19 | 1986-03-19 | 燃料電池システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0770324B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0821405B2 (ja) * | 1989-01-06 | 1996-03-04 | 三菱電機株式会社 | 燃料電池水処理装置 |
| US6887597B1 (en) * | 2004-05-03 | 2005-05-03 | Prestone Products Corporation | Methods and composition for cleaning and passivating fuel cell systems |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62115672A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Toshiba Corp | 燃料電池冷却水システム |
-
1986
- 1986-03-19 JP JP61059293A patent/JPH0770324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62115672A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Toshiba Corp | 燃料電池冷却水システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62217570A (ja) | 1987-09-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |