JPH11111317A - Water-supplying device for fuel cell - Google Patents

Water-supplying device for fuel cell

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JPH11111317A
JPH11111317A JP9271351A JP27135197A JPH11111317A JP H11111317 A JPH11111317 A JP H11111317A JP 9271351 A JP9271351 A JP 9271351A JP 27135197 A JP27135197 A JP 27135197A JP H11111317 A JPH11111317 A JP H11111317A
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JP
Japan
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water
fuel cell
water tank
fuel
liquid level
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Application number
JP9271351A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Hamada
陽 濱田
Akira Fujio
昭 藤生
Nobuyoshi Nishizawa
信好 西沢
Ryuji Hatayama
龍次 畑山
Koji Shindo
浩二 進藤
Akio Kawakami
彰雄 河上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably and continuously generate power by maintaining a liquid level difference between a communicating tube and a water-circulating pipeline for connecting a fuel battery main body to a water tank, so as to correspond to the difference between the fuel gas pressure at an outlet of a fuel cell main body and the atmospheric pressure for preventing the intrusion of the fuel gas from the fuel cell main body into the water tank. SOLUTION: For operating a fuel cell and stably generating power, a water- circulating pipeline 74 for connecting a fuel cell main body 3 to a water tank 19 is sealed with water so as to prevent the intrusion of the fuel gas from the fuel cell main body into the water tank 19. The length of a communicating pipe 75 and the water-circulating pipeline 74 are set and quantity of water in the water tank 19, and the communicating pipe 75 is adjusted so as to maintain the difference between a liquid level 76 in the communicating pipe 75 and a liquid level 77 in the water-circulating pipeline at a liquid level difference, corresponding to a difference of the fuel gas pressure at an outlet 84 of the fuel cell main body and the atmospheric pressure and for maintaining the liquid level 77 to be higher than the lowest part 85.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池の水供給装
置に関するものである。
The present invention relates to a water supply device for a fuel cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、燃料電池本体、蓄電池、燃料
供給源、制御器等を備え、燃料電池本体で発生した電力
を外部負荷に供給した後の余剰電力を蓄電池に蓄え、燃
料電池本体で発生した電力が不足の場合に蓄電池から電
力を補って外部負荷に供給する燃料電池が知られてい
る。このような燃料電池の中には、ケース内部に上記の
燃料電池本体、蓄電池、燃料供給源及び種々の制御器等
を搭載した移動式のものも知られている。かかる移動式
燃料電池は、可搬性に優れるため、土木建築工事用電
源、家庭用非常電源等として多くの期待が集められてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel cell body, a storage battery, a fuel supply source, a controller and the like are provided, and surplus power after supplying power generated in the fuel cell body to an external load is stored in the storage battery. 2. Description of the Related Art There is known a fuel cell which supplements electric power from a storage battery and supplies it to an external load when generated electric power is insufficient. Among such fuel cells, a mobile fuel cell in which a fuel cell main body, a storage battery, a fuel supply source, various controllers, and the like are mounted inside a case is also known. Since such mobile fuel cells are excellent in portability, many expectations have been gathered as power supplies for civil engineering and construction work, home emergency power supplies, and the like.

【0003】燃料電池には酸性型燃料電池とアルカリ型
燃料電池があるが、酸性型燃料電池の1つである固体高
分子型燃料電池の特徴を次に説明する。固体高分子型燃
料電池は、図6に示すように、電解質01に高分子イオ
ン交換膜(例えば、スルホン酸基を持つフッ素樹脂系イ
オン交換膜)を用い、その両側に触媒電極(例えば、白
金等)02,03及び集電体04,05を具備した電極
接合体06の構成からなっている。
[0003] There are two types of fuel cells: acidic fuel cells and alkaline fuel cells. The characteristics of a polymer electrolyte fuel cell, one of the acidic fuel cells, will be described below. As shown in FIG. 6, the polymer electrolyte fuel cell uses a polymer ion exchange membrane (for example, a fluororesin-based ion exchange membrane having a sulfonic acid group) for the electrolyte 01, and a catalyst electrode (for example, platinum) on both sides thereof. Etc.) and an electrode assembly 06 including current collectors 02 and 03 and current collectors 04 and 05.

【0004】そして、アノード極側に供給された加湿燃
料中の水素は、触媒電極(アノード極)02上で水素イ
オン化され、この水素イオンは電解質01中を水の介在
のもとH+ ・xH2 Oとして、カソード極側へ水と共に
移動する。この移動した水素イオンは、触媒電極(カソ
ード極)03上で酸化剤(例えば、空気)中の酸素及び
外部回路07を流通してきた電子と反応して水を生成す
る。この生成水はカソード極03,05より残存酸化剤
に搬送されて燃料電池外へ排出されることになる。この
時、外部回路07を流通した電子の流れを直流の電気エ
ネルギーとして利用することができる。
[0004] Hydrogen in the humidified fuel supplied to the anode electrode is hydrogen-ionized on the catalyst electrode (anode electrode) 02, and the hydrogen ions pass through the electrolyte 01 with H +. As 2 O, it moves together with water to the cathode electrode side. The transferred hydrogen ions react with oxygen in the oxidant (for example, air) on the catalyst electrode (cathode electrode) 03 and the electrons flowing through the external circuit 07 to generate water. The generated water is transported from the cathodes 03 and 05 to the remaining oxidant and discharged out of the fuel cell. At this time, the flow of electrons flowing through the external circuit 07 can be used as DC electric energy.

【0005】なお、電解質01となる高分子イオン交換
膜において、前述のような水素イオン透過性を実現させ
るためには、この高分子イオン交換膜を常に充分なる保
水状態に保持しておく必要があり、例えば燃料又は酸化
剤に燃料電池の運転温度(常温〜100℃程度)近傍相
当の飽和水蒸気を含ませて、すなわち加湿して燃料及び
酸化剤を電極接合体06に供給し、膜の保水状態を保つ
ようにしている。また燃料電池は運転中に発熱するので
冷却する必要がある。
In order to realize the above-mentioned hydrogen ion permeability in the polymer ion exchange membrane serving as the electrolyte 01, it is necessary to keep the polymer ion exchange membrane in a sufficiently water-retaining state at all times. Yes, for example, the fuel or oxidant is made to contain saturated water vapor corresponding to the vicinity of the operating temperature of the fuel cell (normal temperature to about 100 ° C.), that is, humidified to supply the fuel and the oxidant to the electrode assembly 06 to retain the water of the membrane. I try to keep my condition. In addition, the fuel cell generates heat during operation and needs to be cooled.

【0006】一方、アルカリ型燃料電池の場合は、電解
質中を水酸イオンが移動してアノード極上で燃料ガス
(水素ガス)と反応して水を生成する。この生成水はア
ノード極より残存燃料ガスに搬送されて燃料電池外へ排
出されることになる。
On the other hand, in the case of an alkaline fuel cell, hydroxyl ions move in the electrolyte and react with fuel gas (hydrogen gas) on the anode electrode to generate water. The generated water is transported from the anode to the remaining fuel gas and discharged out of the fuel cell.

【0007】特開平6−310166号公報に開示され
た従来の燃料電池は、例えば図7に示すように、燃料ボ
ンベ1と、この燃料ボンベ1から噴出されるメタノール
水溶液を水素成分に改質する燃料改質装置2と、この水
素主成分ガスを燃料として発電を行う燃料電池本体3と
これらを収納するケース5とからなり、燃料ボンベ1は
燃料改質装置2に着脱自在に接続されている。4は制御
装置である。
A conventional fuel cell disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-310166 reforms a fuel cylinder 1 and an aqueous methanol solution jetted from the fuel cylinder 1 into a hydrogen component as shown in FIG. The fuel reformer 2 includes a fuel reformer 2, a fuel cell main body 3 for generating power using the hydrogen-based gas as fuel, and a case 5 for housing these components. The fuel cylinder 1 is detachably connected to the fuel reformer 2. . Reference numeral 4 denotes a control device.

【0008】一方、特開平9−171842号公報に開
示された従来の燃料電池は、例えば図8に示すように、
ケース5の内部を空間A、B、C、Dに分割し、ケース
5の左側部のA空間に収納された水素ボンベ1と、この
水素ボンベ1から供給される水素を燃料として発電を行
うケース5の右側部の上部のB空間に収納された燃料電
池本体3と、ケース5の右側部のC空間に収納された蓄
電池6と、ケース5の右側部のD空間に収納されたDC
/ACインバータなどの電力変換器や制御装置4から構
成されており、ケース5の上部には閉塞蓋7が設けられ
ている。
On the other hand, a conventional fuel cell disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-171842, for example, as shown in FIG.
The inside of the case 5 is divided into spaces A, B, C, and D, and the hydrogen cylinder 1 housed in the space A on the left side of the case 5 and the case where power is generated using hydrogen supplied from the hydrogen cylinder 1 as fuel. 5, a storage battery 6 stored in a space C on the right side of the case 5, a storage battery 6 stored in a space C on the right side of the case 5, and a DC stored in a space D on the right side of the case 5.
The control unit 4 includes a power converter such as a / AC inverter and the like, and a closing lid 7 is provided at an upper part of the case 5.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記のように燃料電池
は安定に連続して発電を行うために、燃料電池本体の高
分子イオン交換膜やその他の電解質に水を供給したり、
燃料電池本体を冷却する必要があるが、特開平6−31
0166号公報や特開平9−171842号公報に開示
された従来の燃料電池には電解質に水を供給したり、燃
料電池本体を冷却するための工夫がなされておらず、示
唆する記載もない。本発明の目的は安定して連続的に発
電を行うために、燃料電池中に収納され、燃料電池本体
の電解質に水を供給したり、燃料電池本体を冷却するた
めの水供給装置を提供することである。
As described above, the fuel cell supplies water to the polymer ion exchange membrane and other electrolytes of the fuel cell in order to stably and continuously generate power.
It is necessary to cool the fuel cell body.
The conventional fuel cells disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 0166 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-171842 do not provide any means for supplying water to the electrolyte or cooling the fuel cell body, and have no suggestion. An object of the present invention is to provide a water supply device that is housed in a fuel cell and supplies water to an electrolyte of the fuel cell body or cools the fuel cell body in order to stably and continuously generate power. That is.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】すなわち、上記課題を解
決するため請求項1の発明は、ケース中に燃料ガスボン
ベと、燃料ガスおよび酸化剤の供給を受け、かつ燃料ガ
スの流通経路に燃料ガスとともに水を流通させて発電す
る燃料電池本体を備える電源部と、制御装置などを収納
した燃料電池の前記燃料電池本体に水を循環して供給す
るための水タンクなどを前記ケース中に設けた水供給装
置であって、前記水タンクを前記燃料電池本体よりも下
方に配設するとともに大気へ連通する連通管を設けて、
燃料電池運転停止時はこの連通管中の液面が前記燃料電
池本体の底面以下となり、そして燃料電池運転中はこの
連通管中の液面と前記燃料電池本体と前記水タンクを連
結する水循環用管路中の液面との差が、燃料電池本体出
口部の燃料ガス圧力と大気圧の差に相当する液面差にな
るように維持し、かつ前記水循環用管路中の液面がこの
水循環用管路の最下部よりも上方に維持できるように前
記連通管および前記水循環用管路の管路長を設定すると
ともに、前記水タンクおよび前記連通管内の水量を調節
して、前記燃料電池本体からの燃料ガスが前記水循環用
管路を経て前記水タンクに入らないようにしたことを特
徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention is to provide a fuel gas cylinder, a supply of a fuel gas and an oxidant in a case, and a supply of a fuel gas to a fuel gas flow path. A power supply unit having a fuel cell body for generating water by circulating water and a water tank for circulating and supplying water to the fuel cell body of a fuel cell containing a control device and the like are provided in the case. A water supply device, wherein the water tank is provided below the fuel cell main body and a communication pipe communicating with the atmosphere is provided,
When the operation of the fuel cell is stopped, the liquid level in the communication pipe is lower than the bottom surface of the fuel cell main body. During the operation of the fuel cell, the liquid level in the communication pipe and the water circulation connecting the fuel cell main body and the water tank are connected. The difference between the liquid level in the pipe and the liquid level in the water circulation pipe is maintained so that the difference between the fuel cell pressure at the outlet of the fuel cell main body and the atmospheric pressure corresponds to the liquid level difference. By setting the lengths of the communication pipe and the water circulation pipe so as to be able to be maintained above the lowermost part of the water circulation pipe, and adjusting the amount of water in the water tank and the communication pipe, the fuel cell The fuel gas from the main body is prevented from entering the water tank via the water circulation pipe.

【0011】本発明においては、燃料ガスボンベと、水
素ガスやメタンガスなどの燃料ガスおよび空気などの酸
化剤の供給を受け、かつ燃料ガスの流通経路に燃料ガス
とともに水を流通させて発電し、そして高温の排酸化剤
や排燃料ガスをだす燃料電池本体やこの燃料電池で発電
した直流電力を交流に変換するDC/ACインバータな
どの電力変換器などを備える電源部と、この燃料電池本
体に水を循環して供給するための水タンクなどを備えた
水供給装置と、これらを制御するための制御装置などが
ケースの中にコンパクトに収納されている。
In the present invention, power is supplied by receiving a fuel gas cylinder, a fuel gas such as hydrogen gas and methane gas, and an oxidizing agent such as air, and flowing water along with the fuel gas through a fuel gas distribution channel. A power supply unit including a fuel cell main body for producing high-temperature exhaust oxidizer and exhaust fuel gas, a power converter such as a DC / AC inverter for converting DC power generated by the fuel cell to AC, and a water supply unit for the fuel cell main body. A water supply device provided with a water tank and the like for circulating and supplying water, and a control device and the like for controlling these are compactly housed in a case.

【0012】上記水タンクは燃料電池の例えば後部の中
段に収納した燃料電池本体よりも下方の、例えば燃料電
池の後部の下段に収納してポンプなどにより燃料電池本
体に供給し、そして循環して使用することが好ましい。
この水タンクには大気へ連通する連通管を設けて、電源
停止などによる燃料電池運転停止時はこの連通管中の液
面が常に前記燃料電池本体の底面以下となるようにする
ことにより、水タンク内の水が燃料電池本体に逆流せ
ず、燃料電池本体が水没することを避けることができ
る。
The water tank is housed in, for example, a lower part of the rear of the fuel cell below a fuel cell body housed in the middle part of the rear part of the fuel cell, and is supplied to the fuel cell body by a pump or the like, and circulated. It is preferred to use.
The water tank is provided with a communication pipe communicating with the atmosphere, and when the operation of the fuel cell is stopped due to a power stop or the like, the liquid level in the communication pipe is always lower than the bottom of the fuel cell main body. The water in the tank does not flow back to the fuel cell main body, so that the fuel cell main body can be prevented from being submerged.

【0013】そして、燃料電池を運転して、安定して発
電を行うためには燃料電池本体と水タンクを連結する水
循環用管路を水シールして、燃料電池本体からの燃料ガ
スが水循環用管路を経て水タンクに入らないようにする
ことが肝要である。水循環用管路を水シールするために
は、連通管中の液面と水循環用管路中の液面との差が、
燃料電池本体出口部の燃料ガス圧力と大気圧の差に相当
する液面差になるように維持して、しかも水循環用管路
中の液面がこの水循環用管路の最下部よりも上方に維持
できるように連通管および水循環用管路の管路長を設定
すること、および水タンクおよび連通管内の水量を調節
することが必要である。
In order to operate the fuel cell and stably generate power, a water circulation pipe connecting the fuel cell main body and the water tank is sealed with a water seal, and the fuel gas from the fuel cell main body is used for water circulation. It is imperative to keep out of the water tank via the pipeline. In order to seal the water circulation pipe with water, the difference between the liquid level in the communication pipe and the liquid level in the water circulation pipe is
A liquid level difference corresponding to the difference between the fuel gas pressure and the atmospheric pressure at the outlet of the fuel cell body is maintained, and the liquid level in the water circulation pipe is higher than the lowermost part of the water circulation pipe. It is necessary to set the lengths of the communication pipe and the water circulation pipe so that they can be maintained, and to adjust the amount of water in the water tank and the communication pipe.

【0014】本発明の請求項2の発明は、請求項1記載
の燃料電池の水供給装置において、前記水タンクに通じ
る管路により前記水タンクと連結された補助水タンクを
前記水タンクより上方に配設して、前記水タンク中の水
が所定の水面以下になった時、この補助水タンクから水
を前記管路を経て前記水タンクに補給することを特徴と
する。補助水タンクを配設する位置は前記水タンクより
上方であればよく、燃料電池本体と並設しても、燃料電
池本体よりさらに上方に配設してもよく、例えば燃料電
池の後部の上段に配設することもできる。前記水タンク
中の水が消費されて所定の水面以下になった時に水を補
給する補助水タンクを配設することにより、さらに安全
に、安定して、連続的に発電を行うことができる。
According to a second aspect of the present invention, in the water supply device for a fuel cell according to the first aspect, an auxiliary water tank connected to the water tank by a pipe leading to the water tank is located above the water tank. When the water in the water tank falls below a predetermined water level, water is supplied from the auxiliary water tank to the water tank via the pipe. The position where the auxiliary water tank is provided may be any position above the water tank, and may be provided in parallel with the fuel cell main body or may be provided further above the fuel cell main body. It can also be arranged in. By arranging an auxiliary water tank that replenishes water when the water in the water tank is consumed and falls below a predetermined water level, power generation can be performed more safely, stably and continuously.

【0015】本発明の請求項3の発明は、請求項2記載
の燃料電池の水供給装置において、前記水タンクに通じ
る前記管路に開閉弁を設けるとともに、前記水タンク中
の液面を検出するセンサを設け、このセンサからの信号
により前記開閉弁を開閉することを特徴とする。前記水
タンク中の液面が低下して下限に到った時、前記センサ
がそれを検知して信号を制御装置へ送り、それに基づい
てこの制御装置から電磁弁などの前記開閉弁に信号を送
り、前記開閉弁を開けて前記補助水タンクから所定量の
水を水タンクに補給するようにする。そして前記水タン
ク中の液面が上がって上限に到った時は、前記センサが
それを検知して信号を制御装置へ送り、それに基づいて
この制御装置から前記開閉弁に信号を送り、前記開閉弁
を閉じるようにする。
According to a third aspect of the present invention, in the water supply device for a fuel cell according to the second aspect, an on-off valve is provided in the pipe leading to the water tank, and a liquid level in the water tank is detected. The opening and closing valve is opened and closed by a signal from the sensor. When the liquid level in the water tank drops and reaches the lower limit, the sensor detects it and sends a signal to a control device, and based on the signal, the control device sends a signal to the on-off valve such as a solenoid valve. Then, the on-off valve is opened to supply a predetermined amount of water from the auxiliary water tank to the water tank. And when the liquid level in the water tank rises and reaches the upper limit, the sensor detects it and sends a signal to the control device, based on which a signal is sent from the control device to the on-off valve, Close the on-off valve.

【0016】本発明の請求項4の発明は請求項2あるい
は請求項3に記載の燃料電池の水供給装置において、前
記補助水タンクにフロートスイッチを設け、前記補助水
タンク中の水が所定の水面以下になった時、このフロー
トスイッチからの信号により燃料電池を停止するか、あ
るいは水位低下の信号を出力することを特徴とする。前
記補助水タンク中の液面が低下して下限に到った時、前
記フロートスイッチからの信号を制御装置へ送り、それ
に基づいてこの制御装置から信号を送って燃料電池を停
止するか、あるいは水位低下の信号を出力するようにす
れば、安全性が向上する。
According to a fourth aspect of the present invention, in the water supply device for a fuel cell according to the second or third aspect, the auxiliary water tank is provided with a float switch, and the water in the auxiliary water tank is set to a predetermined value. When the water level falls below the water level, the fuel cell is stopped by a signal from the float switch, or a signal for lowering the water level is output. When the liquid level in the auxiliary water tank drops to the lower limit, a signal from the float switch is sent to a controller, and a signal is sent from the controller based on the signal to stop the fuel cell, or If a signal indicating a drop in the water level is output, safety is improved.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図1は、本発明に係わる燃料電池
の一実施例の外観を示す斜視図である。図2は、図1に
示した燃料電池の内部を示す側面説明図である。図3
は、図1に示した燃料電池の構成部間における、電気信
号経路(図中1点鎖線で表示)、水素ガス経路(図中3
点鎖線で表示)、空気経路(図中実線で表示)、電力経
路(図中太実線で表示)、水経路(図中破線で表示)を
示す説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of one embodiment of the fuel cell according to the present invention. FIG. 2 is an explanatory side view showing the inside of the fuel cell shown in FIG. FIG.
Indicates an electrical signal path (indicated by a dashed line in the figure) and a hydrogen gas path (3 in the figure)
It is an explanatory view showing an air path (displayed by a solid line in the figure), an electric power path (displayed by a thick solid line in the figure), and a water path (displayed by a broken line in the figure).

【0018】図1〜図3において、本発明に係わる燃料
電池10は、隔壁11により一体構造のケース12中が
前部イと後部ロに仕切られた構造となっている。前部イ
に燃料ガスボンベ1が2本起立状態で収納してある。後
部ロは上段13、中段14、下段15に区画されて電源
部および水タンク19や補助水タンク17などが収納さ
れている。すなわち上段13には2次電池44やDC/
DCコンバータ46を備えた制御装置16および補助水
タンク17が収納されており、中段14には燃料と酸化
剤としての空気が供給されて電気化学反応させることに
より発電する燃料電池本体3が収納されており、下段1
5にはDC/ACインバータ18および前記補助水タン
ク17と通じる管路70により連結されている水タンク
19が収納されている。
1 to 3, a fuel cell 10 according to the present invention has a structure in which a case 12 having an integral structure is partitioned into a front part A and a rear part B by a partition wall 11. Two fuel gas cylinders 1 are stored in the front part a in an upright state. The rear section B is divided into an upper section 13, a middle section 14, and a lower section 15, and houses a power supply section, a water tank 19, an auxiliary water tank 17, and the like. That is, the upper stage 13 has a secondary battery 44 or DC /
A control device 16 having a DC converter 46 and an auxiliary water tank 17 are housed therein, and the middle stage 14 houses a fuel cell main body 3 which is supplied with fuel and air as an oxidant and generates electricity by an electrochemical reaction. And the lower row 1
5 houses a DC / AC inverter 18 and a water tank 19 connected by a conduit 70 communicating with the auxiliary water tank 17.

【0019】20は可動輪である。21は移動時に使用
する把手、22、22は別個に回転可能な補助腕棒であ
る。可動輪20や把手21などを用いて一人で燃料電池
10を容易に移動することができる。
Reference numeral 20 denotes a movable wheel. Reference numeral 21 denotes a handle to be used when moving, and reference numerals 22 and 22 denote rotatable auxiliary arm rods. The fuel cell 10 can be easily moved alone by using the movable wheel 20, the handle 21, and the like.

【0020】ケース12は、前面にL字型の扉23と操
作盤24を備え、両側面25、26、背面27、底面2
8、上面29、前記前部イを覆蓋する開閉自在な蓋本体
30から構成されている。31は扉23の上部に設けた
排気口であり、32は後部ロ内の空気などを排気するた
めの側面排気口である。
The case 12 has an L-shaped door 23 and an operation panel 24 on the front surface, and has two side surfaces 25 and 26, a rear surface 27 and a bottom surface 2
8, an upper surface 29, and a lid main body 30 that can be freely opened and closed to cover the front part A. Reference numeral 31 denotes an exhaust port provided at an upper portion of the door 23, and 32 denotes a side exhaust port for exhausting air or the like in the rear part B.

【0021】ここで、ケース12の高さは、燃料ガスボ
ンベ1の高さより若干高く設定されている。前部イの幅
は燃料ガスボンベ1の2本の径の和、排気ダクト33の
幅、操作盤24の幅の合計より若干広く、前部イの奥行
は燃料ガスボンベ1の径より若干広く設定されている。
後部ロの幅および奥行は配置される各部材の幅および奥
行よりも若干広く設定されている。このようにしてケー
ス12は例え屋外に設置されても水が侵入しにくく、コ
ンパクトなサイズとすることができる。
Here, the height of the case 12 is set slightly higher than the height of the fuel gas cylinder 1. The width of the front part a is set slightly larger than the sum of the two diameters of the fuel gas cylinder 1, the width of the exhaust duct 33, and the width of the operation panel 24, and the depth of the front part a is set slightly larger than the diameter of the fuel gas cylinder 1. ing.
The width and the depth of the rear part B are set slightly larger than the width and the depth of each member to be arranged. In this way, even if the case 12 is installed outdoors, water hardly penetrates, and the case 12 can be made compact.

【0022】燃料ガスボンベ1は、例えば市販のもの
(10L容器、水素量1.5m3 )を用いることができ
る。燃料ガスボンベ1のそれぞれの上端には水素送出バ
ルブ34が設けられており、この水素送出バルブ34と
燃料電池本体3とが水素供給管35によって連結される
ようになっている。さらに、この水素供給管35の所定
の位置には、燃料ガスボンベ1内の圧力を表示する圧力
計51及びレギュレータ47、電磁弁48が挿入されて
いる。
As the fuel gas cylinder 1, for example, a commercially available one (10 L container, hydrogen amount 1.5 m 3 ) can be used. A hydrogen delivery valve 34 is provided at the upper end of each fuel gas cylinder 1, and the hydrogen delivery valve 34 and the fuel cell main body 3 are connected by a hydrogen supply pipe 35. Further, a pressure gauge 51 for displaying the pressure in the fuel gas cylinder 1, a regulator 47, and a solenoid valve 48 are inserted at predetermined positions of the hydrogen supply pipe 35.

【0023】前記操作盤24には、デジタル表示部3
6、運転・停止ボタン37、表示切り替えボタン38な
どが設置されており、運転・停止ボタン37を押すこと
により燃料電池10の運転をスタートさせたり、停止さ
せることができる。表示切り替えボタン38を押すこと
によりデジタル表示部36に表示される内容を例えば、
AC出力としたり、燃料圧力としたり、あるいはその他
の表示に切り替えることができる。39は耐水性のコン
セントである。操作盤24には過負荷状態や燃料ガスボ
ンベ1の交換などを警告する警報ランプ類やエラーなど
を表示する表示部を設けてもよい。
The operation panel 24 has a digital display 3
6. A start / stop button 37, a display switching button 38, and the like are provided. By pressing the start / stop button 37, the operation of the fuel cell 10 can be started or stopped. By pressing the display switching button 38, the content displayed on the digital display unit 36 is changed to, for example,
The display can be switched to AC output, fuel pressure, or other display. Reference numeral 39 denotes a water-resistant outlet. The operation panel 24 may be provided with alarm lamps for warning of an overload state, replacement of the fuel gas cylinder 1, and the like, and a display unit for displaying an error or the like.

【0024】前記前部イ内には、前記燃料電池本体3か
らでる排空気をケース12外へ放出するための排気ダク
ト33が設けてある。この排気ダクト33の一端は前記
燃料電池本体3の排空気出口60側に固定されており前
記排空気出口60近傍において前記隔壁11に固定して
装着してあり、他端は例えばその先端部に備えたパッキ
ンを介して扉23に設けた排気口31と密着して連通す
るようにしてある。したがって、排空気が前部イ内に漏
洩することがない。前部イ内の排気ダクト33の位置は
特に限定されないが、燃料電池本体3になるべく近い位
置に設けるのが好ましい。
An exhaust duct 33 for discharging exhaust air from the fuel cell body 3 to the outside of the case 12 is provided in the front part A. One end of the exhaust duct 33 is fixed to the exhaust air outlet 60 side of the fuel cell main body 3, and is fixedly attached to the partition 11 in the vicinity of the exhaust air outlet 60, and the other end is, for example, at the tip thereof. It is in close contact with an exhaust port 31 provided on the door 23 via a packing provided. Therefore, the exhaust air does not leak into the front part a. Although the position of the exhaust duct 33 in the front part A is not particularly limited, it is preferable to provide the exhaust duct 33 as close to the fuel cell body 3 as possible.

【0025】前記排気ダクト33の内部には複数の邪魔
板61が配設されており、白矢印で示したように流れる
高温の排空気はこの邪魔板61に接触して、含まれた水
分(生成水および循環水の一部を含む)が前記排気ダク
ト33の内面や邪魔板61の表面に結露し、水分を分離
された排空気はケース12外に排出されるようになって
いる。分離された水分は矢印で示したように前記排気ダ
クト33に設けた勾配により下部に設けた排水管62中
に集落して、この排水管62に連結して設けられた排水
タンク41内に一旦蓄えられる。この排水管62の下部
は排水タンク41の一部として用いられる。この排水タ
ンク41および排水管62の下部が水で一杯になった
ら、例えば排水タンク41の先端に設けた開閉弁63を
手動で開くことにより前記ケース12外に排水したり、
あるいは図示しないセンサでそれを検知して信号を制御
装置16に送り、制御装置16からの信号により前記開
閉弁63を開くことにより前記ケース12外に排水する
ことができる。生成水は排水せずに循環使用することも
できる。
A plurality of baffle plates 61 are provided inside the exhaust duct 33, and the high-temperature exhaust air flowing as shown by the white arrow contacts the baffle plate 61 and contains the contained moisture (water). The generated water and part of the circulating water are condensed on the inner surface of the exhaust duct 33 and the surface of the baffle plate 61, and the exhaust air from which the water has been separated is discharged to the outside of the case 12. The separated water collects in a drain pipe 62 provided at a lower portion by a gradient provided in the exhaust duct 33 as indicated by an arrow, and temporarily enters a drain tank 41 provided in connection with the drain pipe 62. It is stored. The lower part of the drain pipe 62 is used as a part of the drain tank 41. When the lower portions of the drainage tank 41 and the drainage pipe 62 are full of water, the drainage is drained out of the case 12 by manually opening an on-off valve 63 provided at the end of the drainage tank 41, for example.
Alternatively, the water can be discharged to the outside of the case 12 by detecting this with a sensor (not shown) and sending a signal to the control device 16 and opening the on-off valve 63 by a signal from the control device 16. The generated water can be recycled without draining.

【0026】40は、図3に示すように水タンク19か
ら水を汲み上げて燃料ガス流通経路に供給して燃料ガス
とともに流通させて燃料電池本体3の高分子イオン交換
膜に供給して常に保水状態に保ち、かつ、燃料電池本体
3を冷却するための循環ポンプであり、水は循環して使
用するようになっている。
Numeral 40 designates pumping water from the water tank 19 as shown in FIG. 3, supplying the water to a fuel gas distribution path, distributing the fuel gas together with the fuel gas, supplying the fuel gas to the polymer ion exchange membrane of the fuel cell body 3, and constantly retaining water. It is a circulation pump for keeping the state and cooling the fuel cell body 3, and water is circulated for use.

【0027】42は、反応空気をケース12内に取り入
れて燃料電池本体3に送るファンである。図3に示すよ
うに、燃料ガスボンベ1からレギュレータ47、電磁弁
48を経て燃料電池本体3のアノード極に供給された水
素ガスは、ファン42により外部から反応空気取入口4
3を経てケース12内に取り入れて燃料電池本体3のカ
ソード極に送られた空気と燃料電池本体3内で前記電気
化学反応を行って発電し、反応しなかった少量の残水素
と排空気は混合器50を経て前記のようにしてケース1
2の外部に排出される。なお、燃料電池10は、燃料電
池本体3がケース12の反応空気取入口43近傍に位置
されており外部からの吸気をスムーズに行うことができ
るようになっている。
Reference numeral 42 denotes a fan which takes in the reaction air into the case 12 and sends it to the fuel cell main body 3. As shown in FIG. 3, hydrogen gas supplied from the fuel gas cylinder 1 to the anode electrode of the fuel cell body 3 via the regulator 47 and the solenoid valve 48 is supplied from the outside by the fan 42 to the reaction air inlet 4.
3 and the air which is taken into the case 12 through the case 12 and sent to the cathode electrode of the fuel cell main body 3 and the electrochemical reaction is performed in the fuel cell main body 3 to generate electric power. Case 1 as described above via mixer 50
2 to the outside. In the fuel cell 10, the fuel cell main body 3 is located near the reaction air intake 43 of the case 12, so that the intake from the outside can be smoothly performed.

【0028】2次電池44は、例えば正極にニッケル電
極を用い負極にカドミウム電極を用いたNi−Cd2次
電池(12V−40Ah)であり、この例では制御装置
16内に設置されている。なお、2次電池44は、通常
は燃料電池10の余剰電力によって自動的に充電される
ようになっているが、図示しない電力取出端子部に設け
られた充電用入力端子45と外部交流電源(AC100
V)とを接続させることにより、外部から強制的に充電
させることもできる。DC/DCコンバータ46は、燃
料電池10からの直流電力の電圧(DC24〜50V)
を所定の電圧(例えばDC100V)に変換するもので
あり、DC/ACインバータ18は、直流(DC100
V)から交流(AC100V)に変換する働きをするも
のである。
The secondary battery 44 is, for example, a Ni-Cd secondary battery (12V-40Ah) using a nickel electrode for the positive electrode and a cadmium electrode for the negative electrode, and is installed in the control device 16 in this example. Normally, the secondary battery 44 is automatically charged by the surplus power of the fuel cell 10. However, the secondary battery 44 is connected to a charging input terminal 45 provided at a power extraction terminal unit (not shown) and an external AC power supply (not shown). AC100
V), the battery can be forcibly charged from the outside. The DC / DC converter 46 is a DC power voltage (24 to 50 V DC) from the fuel cell 10.
Is converted to a predetermined voltage (for example, DC 100 V), and the DC / AC inverter 18
V) to an alternating current (AC100V).

【0029】制御装置16は各種制御を司るものであ
り、外部出力のON/OFF、図示しない可燃性ガスセ
ンサーからの信号処理、電磁弁48や電磁弁49への開
閉信号の送信、燃料電池本体3からの異常信号の受信及
びDC/ACインバータ18へのON/OFF信号の送
信等を行う。また、図示しない圧力センサーにより測定
された一次圧力値を取り込み、水素ガス残量に換算して
デジタル表示部36に送信して表示させることもでき
る。また、デジタル表示部36に、外部に出力している
電力のデータや2次電池44の充電量のデータを送り、
これを表示させることもできる。
The control device 16 controls various controls, such as turning on / off an external output, processing a signal from a combustible gas sensor (not shown), transmitting an open / close signal to the solenoid valve 48 or the solenoid valve 49, and controlling the fuel cell body. 3 to transmit an ON / OFF signal to the DC / AC inverter 18 and the like. Alternatively, the primary pressure value measured by a pressure sensor (not shown) may be taken in, converted into a hydrogen gas remaining amount, transmitted to the digital display unit 36, and displayed. Further, data of the power output to the outside and data of the amount of charge of the secondary battery 44 are sent to the digital display unit 36,
This can also be displayed.

【0030】水素供給管35は、燃料ガスボンベ1と、
燃料電池本体3とを連結するように配されている。さら
に、燃料ガスボンベ1と燃料電池本体3との間には、上
記のようにレギュレータ47及び電磁弁48が挿入され
ており、電磁弁48の開閉により燃料ガスボンベ1から
の水素ガス送出のON/OFFがなされる。
The hydrogen supply pipe 35 is connected to the fuel gas cylinder 1
It is arranged to connect with the fuel cell body 3. Further, the regulator 47 and the solenoid valve 48 are inserted between the fuel gas cylinder 1 and the fuel cell main body 3 as described above, and the opening / closing of the solenoid valve 48 turns on / off the delivery of hydrogen gas from the fuel gas cylinder 1. Is made.

【0031】制御装置16は、燃料電池本体3、2次電
池44、DC/DCコンバータ46、DC/ACインバ
ータ18、電磁弁48、ファン42、循環ポンプ40、
図示しない可燃性ガスセンサーおよび主水タンク水位
計、充電用入力端子45および補助水タンク用電磁弁4
9と接続され、これらと電気信号を授受するようになっ
ている。例えば、図示しない可燃性ガスセンサーが規定
濃度以上の水素ガスを検知した場合には、その信号を受
け電磁弁48を閉じて水素ガスの供給を停止させ燃料電
池本体3の運転を停止させたり、図示しない警報ランプ
類で警報を発したり、燃料電池10全体の運転を停止さ
せたりする。
The control unit 16 includes a fuel cell body 3, a secondary battery 44, a DC / DC converter 46, a DC / AC inverter 18, a solenoid valve 48, a fan 42, a circulation pump 40,
Not shown combustible gas sensor and main water tank water level meter, charging input terminal 45 and auxiliary water tank solenoid valve 4
9 for transmitting and receiving electrical signals to and from these devices. For example, when a flammable gas sensor (not shown) detects hydrogen gas having a concentration equal to or higher than a specified concentration, the signal is received, the electromagnetic valve 48 is closed to stop the supply of hydrogen gas, and the operation of the fuel cell body 3 is stopped. An alarm is issued by alarm lamps (not shown) or the operation of the entire fuel cell 10 is stopped.

【0032】燃料電池本体3及び2次電池44は、互い
に電気的に並列接続されており、燃料電池3からの電力
が十分でない起動時において、2次電池44から電力を
補うことにより、制御装置16や水ポンプ40などの補
機類に対して一定した電力供給ができるようになってい
る。
The fuel cell main body 3 and the secondary battery 44 are electrically connected in parallel to each other. When the power from the fuel cell 3 is not sufficient, the control device supplies electric power from the secondary battery 44 when starting up. A constant electric power can be supplied to auxiliary equipment such as the water pump 16 and the water pump 40.

【0033】図4(イ)は燃料電池停止時における本発
明の燃料電池の水供給装置を示す説明図であり、(ロ)
は燃料電池運転時における本発明の燃料電池の水供給装
置を示す説明図である。図4(イ)、(ロ)において、
本発明の燃料電池の水供給装置71は、ケース12内に
収納された燃料電池本体3に水を供給するための水タン
ク19と、水を循環するための循環ポンプ40と、水循
環用管路72、73、74などから構成されており、燃
料電池の下段15に収納された水タンク19中の水を循
環ポンプ40により燃料電池の上段13に収納された燃
料電池本体3に供給して、矢印で示したように循環使用
するようになっている。水タンク19には大気へ連通す
る連通管75が設けてあり、図4(イ)に示したように
燃料電池運転停止時はこの連通管75中の液面76が燃
料電池本体3の底面83以下となるようにすると、水タ
ンク19内の水が燃料電池本体3に逆流せず、燃料電池
本体3が水没することを避けることができる。78は燃
料ガス入口、79は排燃料ガス出口を示す。
FIG. 4A is an explanatory view showing the water supply device for the fuel cell of the present invention when the fuel cell is stopped.
FIG. 3 is an explanatory view showing the water supply device for a fuel cell of the present invention during fuel cell operation. In FIGS. 4A and 4B,
The water supply device 71 for a fuel cell according to the present invention includes a water tank 19 for supplying water to the fuel cell body 3 housed in the case 12, a circulation pump 40 for circulating water, and a water circulation pipeline. 72, 73, 74, etc., the water in the water tank 19 stored in the lower stage 15 of the fuel cell is supplied to the fuel cell main body 3 stored in the upper stage 13 of the fuel cell by the circulation pump 40, It is designed to be used cyclically as indicated by the arrow. The water tank 19 is provided with a communication pipe 75 communicating with the atmosphere. As shown in FIG. 4A, when the operation of the fuel cell is stopped, the liquid level 76 in the communication pipe 75 is changed to the bottom surface 83 of the fuel cell main body 3. In the following case, the water in the water tank 19 does not flow back to the fuel cell main body 3 and the fuel cell main body 3 can be prevented from being submerged. Reference numeral 78 denotes a fuel gas inlet, and 79 denotes an exhaust fuel gas outlet.

【0034】そして、燃料電池を運転して、安定して発
電を行うためには燃料電池本体3と水タンク19を連結
する水循環用管路74を水シールして、燃料電池本体3
からの燃料ガスが水循環用管路74を経て水タンク19
に入らないようにする。水循環用管路74を水シールす
るためには、連通管75中の液面76と水循環用管路7
4中の液面77との差が、燃料電池本体出口部84の燃
料ガス圧力と大気圧の差に相当する液面差(図中、Hで
示す)になるように維持して、しかも水循環用管路74
中の液面77がこの水循環用管路74の最下部85より
も上方に維持できるように連通管75および水循環用管
路74の管路長を設定し、水タンク19および連通管7
5内の水量を調節する。
In order to operate the fuel cell and stably generate electric power, the water circulation pipe 74 connecting the fuel cell body 3 and the water tank 19 is sealed with a water seal.
From the tank 19 via the water circulation line 74
Not to enter. In order to seal the water circulation pipe 74 with water, the liquid level 76 in the communication pipe 75 and the water circulation pipe 7
4 is maintained at a liquid level difference (indicated by H in the figure) corresponding to the difference between the fuel gas pressure at the fuel cell main body outlet portion 84 and the atmospheric pressure, and the water circulation is maintained. Pipe 74
The lengths of the communication pipe 75 and the water circulation pipe 74 are set so that the liquid level 77 in the inside can be maintained above the lowermost part 85 of the water circulation pipe 74, and the water tank 19 and the communication pipe 7 can be maintained.
Adjust the amount of water in 5.

【0035】図5(イ)は燃料電池停止時における本発
明の他の燃料電池の水供給装置を示す説明図であり、
(ロ)は燃料電池運転時における本発明の他の燃料電池
の水供給装置を示す説明図である。図5(イ)、(ロ)
に示した本発明の他の燃料電池の水供給装置80は、水
タンク19に通じる管路70により水タンク19と連結
された補助水タンク17を水タンク19より上方に配設
して、具体的には燃料電池の上段13に設置して、水タ
ンク19中の水が所定の水面以下になった時、この補助
水タンク17から水を管路70を経て水タンク19に補
給するようにした点、管路70の中途に電磁弁49を設
けるとともに、水タンク19中の液面を検出する液面セ
ンサ81を設けた点、補助水タンク17にフロートスイ
ッチ81を設けた点、以外は上記の図4(イ)、(ロ)
に示した本発明の燃料電池の水供給装置71と同様にな
っている。
FIG. 5A is an explanatory view showing another fuel cell water supply device of the present invention when the fuel cell is stopped.
(B) is an explanatory view showing a water supply device for another fuel cell of the present invention during fuel cell operation. Figure 5 (a), (b)
In the water supply device 80 for another fuel cell of the present invention shown in FIG. 1, the auxiliary water tank 17 connected to the water tank 19 by the pipe 70 leading to the water tank 19 is disposed above the water tank 19, Specifically, it is installed in the upper stage 13 of the fuel cell, and when the water in the water tank 19 falls below a predetermined water level, water is supplied from the auxiliary water tank 17 to the water tank 19 via the pipe 70. Except that a solenoid valve 49 is provided in the middle of the pipe 70, a liquid level sensor 81 for detecting the liquid level in the water tank 19 is provided, and a float switch 81 is provided in the auxiliary water tank 17. Fig. 4 (a) and (b) above
This is the same as the water supply device 71 of the fuel cell of the present invention shown in FIG.

【0036】水タンク19中の液面が低下して下限に到
った時、液面センサ81がそれを検知して信号を制御装
置16へ送り、それに基づいてこの制御装置16から電
磁弁49に信号を送り、電磁弁49を開けて補助水タン
ク17から所定量の水を水タンク19に補給するように
する。そして、水タンク19中の液面が上がって上限に
到った時は、液面センサ81がそれを検知して信号を制
御装置16へ送り、それに基づいてこの制御装置16か
ら電磁弁49に信号を送り、電磁弁49を閉じる。補助
水タンク17中の水が所定の水面以下になった時、フロ
ートスイッチ18からの信号を制御装置16へ送り、そ
れに基づいてこの制御装置16から信号を送って燃料電
池を停止するか、あるいは水位低下の警報を出力する。
When the liquid level in the water tank 19 drops and reaches the lower limit, the liquid level sensor 81 detects this and sends a signal to the control device 16. And the solenoid valve 49 is opened to supply a predetermined amount of water from the auxiliary water tank 17 to the water tank 19. When the liquid level in the water tank 19 rises and reaches the upper limit, the liquid level sensor 81 detects this and sends a signal to the control device 16, based on which the control device 16 sends a signal to the solenoid valve 49. A signal is sent and the solenoid valve 49 is closed. When the water in the auxiliary water tank 17 falls below a predetermined water level, a signal from the float switch 18 is sent to the controller 16, and based on the signal, the controller 16 sends a signal to stop the fuel cell, or Outputs low water level warning.

【0037】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではないので、特許請求の範囲に記載の趣旨から逸脱
しない範囲で各種の変形実施が可能である。
Since the present invention is not limited to the above embodiment, various modifications can be made without departing from the spirit of the appended claims.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明の燃料電池の水供給装置は、確実
に燃料電池本体の電解質に水を供給したり、燃料電池本
体を冷却することができるので、この水供給装置を備え
た燃料電池は安定して連続して発電を行うことができ
る。
The water supply device for a fuel cell according to the present invention can reliably supply water to the electrolyte of the fuel cell main body and can cool the fuel cell main body. Can generate power stably and continuously.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係わる燃料電池の一実施例の斜視図
である。
FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of a fuel cell according to the present invention.

【図2】 図1に示した燃料電池の内部を示す側面説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory side view showing the inside of the fuel cell shown in FIG. 1;

【図3】 図1に示した燃料電池の構成部間における、
電気信号経路、水素ガス経路、空気経路、電力経路、水
経路を示す説明図である。
FIG. 3 is a diagram showing components between components of the fuel cell shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an electric signal path, a hydrogen gas path, an air path, a power path, and a water path.

【図4】 (イ)は燃料電池停止時における本発明の燃
料電池の水供給装置を示す説明図であり、(ロ)は燃料
電池運転時における本発明の燃料電池の水供給装置を示
す説明図である。
FIG. 4A is an explanatory view showing a water supply device of the fuel cell of the present invention when the fuel cell is stopped, and FIG. 4B is a view showing the water supply device of the fuel cell of the present invention during the fuel cell operation. FIG.

【図5】 (イ)は燃料電池停止時における本発明の他
の燃料電池の水供給装置を示す説明図であり、(ロ)は
燃料電池運転時における本発明の他の燃料電池の水供給
装置を示す説明図である。
FIG. 5A is an explanatory view showing a water supply device of another fuel cell of the present invention when the fuel cell is stopped, and FIG. 5B is a diagram showing water supply of another fuel cell of the present invention during operation of the fuel cell. It is explanatory drawing which shows an apparatus.

【図6】 固体高分子型燃料電池の特徴を示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing characteristics of a polymer electrolyte fuel cell.

【図7】 従来の燃料電池の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional fuel cell.

【図8】 従来の他の燃料電池の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of another conventional fuel cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料ガスボンベ 3 燃料電池本体 10 燃料電池 12 ケース 16 制御装置 17 補助水タンク 19 水タンク 40 循環ポンプ 70 管路 71、80 水供給装置 72、73、74 水循環用管路 75 連通管 76、77 液面 81 液面センサ 82 フロートスイッチ 83 底面 84 燃料電池本体出口部 85 最下部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel gas cylinder 3 Fuel cell main body 10 Fuel cell 12 Case 16 Control device 17 Auxiliary water tank 19 Water tank 40 Circulation pump 70 Pipe line 71, 80 Water supply apparatus 72, 73, 74 Water circulation pipe 75 Communication pipe 76, 77 Liquid Surface 81 Liquid level sensor 82 Float switch 83 Bottom surface 84 Fuel cell main body outlet 85 Lowermost

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 畑山 龍次 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 進藤 浩二 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 河上 彰雄 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ryuji Hatayama 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Koji Shindo 2-chome, Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka No.5-5 Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Akio Kawakami 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ケース中に燃料ガスボンベと、燃料ガス
および酸化剤の供給を受け、かつ燃料ガスの流通経路に
燃料ガスとともに水を流通させて発電する燃料電池本体
を備える電源部と、制御装置などを収納した燃料電池の
前記燃料電池本体に水を循環して供給するための水タン
クなどを前記ケース中に設けた水供給装置であって、前
記水タンクを前記燃料電池本体よりも下方に配設すると
ともに大気へ連通する連通管を設けて、燃料電池運転停
止時はこの連通管中の液面が前記燃料電池本体の底面以
下となり、そして燃料電池運転中はこの連通管中の液面
と前記燃料電池本体と前記水タンクを連結する水循環用
管路中の液面との差が、燃料電池本体出口部の燃料ガス
圧力と大気圧の差に相当する液面差になるように維持
し、かつ前記水循環用管路中の液面がこの水循環用管路
の最下部よりも上方に維持できるように前記連通管およ
び前記水循環用管路の管路長を設定するとともに、前記
水タンクおよび前記連通管内の水量を調節して、前記燃
料電池本体からの燃料ガスが前記水循環用管路を経て前
記水タンクに入らないようにしたことを特徴とする燃料
電池の水供給装置。
1. A power supply unit including a fuel gas cylinder in a case, a fuel cell main body for receiving a supply of fuel gas and an oxidizing agent, and generating electricity by flowing water together with the fuel gas through a fuel gas flow path, and a control device. A water supply device provided in the case with a water tank or the like for circulating and supplying water to the fuel cell body of the fuel cell containing the fuel cell, wherein the water tank is provided below the fuel cell body. The fuel cell system is provided with a communication pipe communicating with the atmosphere. When the fuel cell is stopped, the liquid level in the communication pipe is equal to or lower than the bottom of the fuel cell body, and during the fuel cell operation, the liquid level in the communication pipe is reduced. And the liquid level in the water circulation pipe connecting the fuel cell body and the water tank is maintained at a liquid level difference corresponding to the difference between the fuel gas pressure at the fuel cell body outlet and the atmospheric pressure. And for the water circulation The lengths of the communication pipe and the water circulation pipe are set so that the liquid level in the pipe can be maintained higher than the lowermost part of the water circulation pipe, and the amount of water in the water tank and the communication pipe is set. Wherein the fuel gas from the fuel cell body is prevented from entering the water tank via the water circulation pipe.
【請求項2】 前記水タンクに通じる管路により前記水
タンクと連結された補助水タンクを前記水タンクより上
方に配設して、前記水タンク中の水が所定の水面以下に
なった時、この補助水タンクから水を前記管路を経て前
記水タンクに補給することを特徴とする請求項1記載の
燃料電池の水供給装置。
2. An auxiliary water tank connected to the water tank by a conduit leading to the water tank is disposed above the water tank, and when water in the water tank falls below a predetermined water level. 2. The water supply device for a fuel cell according to claim 1, wherein water is supplied from the auxiliary water tank to the water tank via the pipe.
【請求項3】 前記水タンクに通じる前記管路に開閉弁
を設けるとともに、前記水タンク中の液面を検出するセ
ンサを設け、このセンサからの信号により前記開閉弁を
開閉することを特徴とする請求項2記載の燃料電池の水
供給装置。
3. An on-off valve is provided in the conduit leading to the water tank, and a sensor for detecting a liquid level in the water tank is provided, and the on-off valve is opened and closed by a signal from the sensor. The water supply device for a fuel cell according to claim 2.
【請求項4】 前記補助水タンクにフロートスイッチを
設け、前記補助水タンク中の水が所定の水面以下になっ
た時、このフロートスイッチからの信号により燃料電池
を停止するか、あるいは水位低下の信号を出力すること
を特徴とする請求項2あるいは請求項3記載の燃料電池
の水供給装置。
4. A float switch is provided in the auxiliary water tank, and when the water in the auxiliary water tank falls below a predetermined water level, a signal from the float switch is used to stop the fuel cell or to reduce the water level. 4. The water supply device for a fuel cell according to claim 2, wherein the water supply device outputs a signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016100274A (en) * 2014-11-25 2016-05-30 アイシン精機株式会社 Fuel battery system

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