JPS607066A - 熱伝達アセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改善された冷却装置、良に特定的には燃料電池
セル集積体に用いる改善された冷却アセンブリに関する
。

燃料電池の構造及び作＠ｌｌは興型的には水素含有撚料
及び成る種の鹸化剤を発熱反応金任て１６流電力に変換
することケ含んでいる。この数匹の化学はよく知られて
おりそしてよ＜　ｒ？ｊ明された因子及び限界を有して
いる。それらの限界の一つは、電気化学反応がその副生
代物として燃料電池セル會所望の作動温度に保つために
制御された方法により除去されねはならない相当量の最
熱を発生することである。効率的に作動させるには、一
般にセルを事実上均一な温度１つ燃料′電池セルの反応
のｉ１ｉ制御可能な速度に合致した温度レベルに保つこ
とが望捷しい。

燃料電池セル環境から最熱を除去する従来の方法は伝統
的には燃料電池セルを構成する種々の他の層と士何に配
置されて組込１れた層状熱交研器アセンブリ捷たは冷却
アセンブリを用いることを含んでいた。典型的には、作
動アセンブリの構成ｉ％分が循環冷却剤を含む通路の形
をとっている。

セル集積体内に発生した熱は冷却剤を集積体を貫通して
循環させなから都却剤に伝達される。そして冷却剤Ｖよ
集積体の外に２Ｍ、−〇・れそして熱又換器に送られ、
そこで熱は冷却剤がセル集積体に再循猿許れる前に冷却
剤から除去される。

上記の方法においては、冷却アセンブリが燃料電池セル
集積体の反応環境の温Ｒセ、従ってその速度および効率
を制御することが出来る。セル集積体内の冷却剤通路の
分布形、その相対的寸法、冷却液の熱容量及び単位時間
当り１（冷却アセンブリを循環する冷却剤の各項が冷却
系の伝熱ＧＮｉを決足する。冷却系は一般に燃料電池セ
ル集積体と一体化しているので、冷却系はセル集積体か
ら電気的に絶縁されているべきであり、巨つまた高温の
電解ηのごとき集積体内の腐食性媒仙により悪い影響を
うけてはならない。

腐食並びに集積体から冷却Ｙｌｔｌｉ　ｊｆｆ系への電
流の契丹しくない流入に伴う諸問題はアメリカ合衆国特
許第３．９６４．９２９号、第３．９６４．９３０号及
びｆｆｌ＜　ａ、　９６９．１４５号に詳細に記ｉ：、
４されている。これらの特許は所謂「短絡電流」の問題
を述べており、冷却系をアースグラウンドから宿７気的
に絶縁することによりその問題の解決を計っている。こ
の方法は冷却剤に対する電流駆動電圧を小さくしている
。短絡１ｈ流に伴う問題を逝ける他の方法には誘？（ｊ
体冷却剤を用いる方法がある。

上記の特許に台己載された熱交換器のイσ１造は従来の
方法により用いられているむしろ典型的なものである。

一般にその構造は一般に「プレナム」じｐ　ｌ　ｇ　ｎ
ｕｎビ）と呼ばれるものに連結された一連の並列管から
成る。プレナムは燃料電池冷却アセンブリ中にうめこま
れた並列管に冷却剤ｆ同時に分配する貯槽である。冷却
剤は並列管を通った後、更に一つのプレナムに捕集され
、そのあと冷却循環系を通って導入プレナムに戻る。

冷却アセンブリ管は銅のごとき導電性材料で作られる。

冷却剤として水を用−ることが出来そして金属智は内面
または外向にポリテトラフルオロエチレンのごとき誘電
性材料で枝棒される。この被接は短絡電流の可能性及び
管の腐食の低下のために用いられる。この被捷された管
は集積体中の燃料電池セルの板に作られた通路に配置さ
れる。

然しなから、製造面の許ｇＷのために、讃と通路の壁の
間の間隔のごとき空隙をルけることは困難である。空気
は熱の不良導体であるので、このような空隙はセルから
冷却剤への熱伝導を向上させるために電解質と調和する
熱伝冶−性グリースで充填することが出来る。

この型の糸はまた腐食から保護するために管端部に犠牲
陽極材を用いる。製作の不完全さ、異る熱膨張、組立工
程中の横部、不良扱者等によるごときテフロン層中に発
生する不連続部分が生ずる可能性がある。これは二つの
１ム」題の原因となり、一つは燃料電池セル中の腐食性
腺質が堪を直接腐食する可能性がめること及び他の一つ
は熱的接触が低減することである。

冷却アセンブリ設計の一つの変形がアメリカ合衆国特許
第４．２３　ａ３６９号に発表されている。

この特許では、反応物質気体が移動し借る部材としても
役立つ繊に質多孔性の冷却管支持体が銅製冷却管を支持
するのに用いられる。支持体中の溝に保持された管は冷
却Ａｌｌ　４人管界せ及び冷却剤出口管寄せに連結され
るや管寄せの間に、管は集積体を貫通し、Ｕターンし集
積体を貫通して元に戻る。１′は？１″牟に押し込めら
れそして溝壁と管の間にかしめを有する。低下した腐食
のほかに、この系は分離板をよシ厚くそして製作を容易
にする。

作動剤を燃料電池セル集積体に組込む他の方法は公知で
ある。例えば、金鵜板の表面に一つまたはそれ以上の入
口及び出口を有する型の溝を彫り込んだ管なし系が用い
られている。次に溝を彫った板の表面をブレージング・
シート（ｂｒαｚｉｎｇｓｈｅｅｔ）と叶はれる第二の
溝彫りのない金相板で機って冷却剤通路及び冷却前１１
の出口及び入口を含んだアセンブリを作る。更に、卿似
の通路は、冷却剤通路を形づくる分″ＡＩｌ≠１５分ケ
はさんで２枚のその種のブレージング板を組立てること
により構成することができる。

燃料電池の冷却系に対する要求事項は異種の熱伝達環境
を有する他の装置において遭遇する要求よシ著しく大き
く且つ史に％殊なものであることは明かである。燃料電
池開運技術以外の分野で見出されている従来の伝熱装置
のあるものはアメリカ合衆国特許第１．９１３．５７３
号、第４８１９．７３１号、第２，８２０，６１５号、
第２，８６４，５９１号及び第３．８４７．１９４号に
例示されている。これらの特許において記４．２されて
いる実際上すべての熱交換器においては、それらの使用
上考えられる環境条件は燃料電池において遭遇する条件
よシはるかに許容度が大きい。

従って、本発明は不当な製造上の且つアセンブリの制約
を伴うことなく燃料電池セル集積体から冷却剤への熱伝
達を最高にする簡単化された冷却アセンブリを提供する
。本発明の冷却アセンブリは本質的に燃料電池セル環境
において非腐食性でありそして集積体内の隣接する電池
セルとの付加的電気絶縁部分を必要とせずに短絡電流を
避ける。

本アセンブリは電池セルとの一体化した構成部分として
作ることが出来そして従来の装置において用いられる被
覆を用いることなくとも効果的なものである。

本明細・前に記載される本亮、明の燃料電池冷却アセン
ブリはアセンブリを通して冷却剤を運ぶのに適合した導
管を用いている。導管は、電池セルから冷却剤への熱伝
達を痘１舅にするために導管を溝表面と密接に接触する
ように適合させる、導管を含むアセンブリ上の、溝ケ含
む一つまたはそれ以上の部材により保持される。

一つの具体例においては、導管に非腐食性の、金）ＦＡ
を含まない誘電性Ａ）料から成るものとすることができ
る。導管はまたしわを伴わないで曲りくねった構造に導
管を作るのに必要な屈曲部を与えるために周期的波形構
造ケ有する連続性とすることができる。本導管は与えら
れた区分内での熱伝達を最茜にし、他力冷却剤に対して
唯一つの入口及び出口を必要とするにすき゛ない。

梃に一つの具体例においては、本冷却アセンブリは、分
離した二つの隣り曾うセルがマニホルドを含捷ない熱交
換、７６アセンブリにより互いに分ぬ［している分離型
電池セルの集合体＆７ｍおいて用いることが出来る。ア
センブリは、連ｔ）■ワな非腐食性の耐折れ目の電気的
に絶縁された漕−′ａを摺接に支えるだめの予め定めら
れた溝形をｉ・目合せにお艷て形づくる％Ｖ１４接セル
小セル末端板を含んでいる。

本発明は添付図面及びその説明を参照して記載され、そ
の中で類似の部材は共通した参照番号がつけられている
。

第１図は介在する冷却板及び末端集電板ケ含む複数の集
積電池セルから成る燃料電池セルアセンブリの略図であ
る。

第２図は、個々の電池セルヶより詳細に例示する第１図
の燃料電池アセンブリの一部の透視図である。

第３（ａ）図及び第３　（ｂ）図は冷却アセンブリの二
つの具体例ケ示す透視図である。

第４図は２に管全支える部材中に形つくられた予め定め
られた溝形に沿って曲りくねった形會作っている導管部
の蛇行した配置全例示する、燃料電池アセンブリから分
離された冷却アセンブリの部分的断面図である。

第５図は第４図のｉ折面Ａ−Ａの断面図である。

第６（α）図及び第６　（ｂ）図は冷却アセンブリの導
管と部材の密接な接触を図示する略図である。

＝　７　（ａ）図及び第７（ｂ）図は截切された半円形
溝の形を例示する略図である。

第８（ａ）〜（Ｃ）図（ｌ−ｊ：穐々の時点における冷
却管及び溝を例示する略図である。

第９図はコイル状材料が冷却！１中の屈曲部を収容する
部分の間の部分にて延伸せしめられた後のコイル形を例
示する略図である。

第１０図は管が曲げられる前の冷却斎・中のコイル支持
体を例示する略図であり、該もは部分的に切りとられて
いる。

第１１図は蛇行した形状に配置された管中のコイル状支
持体を例示する略図である。

本発明を用いる例示的燃料電池セル集積体１０が第１図
及び第２図に示される。＜ｆｓ　Ａｒ−を体アセンブリ
１０は複数の電池セル１１を含む。水素ガス導入マニホ
ルド１２が集積体アセンブリ１０の一方の側に沿って配
置される。複数のマニホルド１２が電池セル１１の各群
に対して示されているが、必要ならば単一のこの種のマ
ニホルド配置を用いることも可能である。マニホルド１
２は水素ガス源１４に連結されている。水素ガス捕集マ
ニホルド１５が水素ガス導入マニホルド１２に対応して
集積体の反対側に沿って配置さ１する。この場合も、複
数のマニホルド１５が示されているが、単一のこの種の
マニホルドを必要ならば用いることが出来る。捕集マニ
ホルド１５は水素ガス放出または再循環系１７に連結さ
れている。導入マニホルド１２からの水素ガスはガス分
配板１８を通って捕集マニホルド１５に流れる。

ジよｉ似の様式で、被数のば索尋入マニホルド（図がさ
れていない）が集積体の一方の側及び反対側′ｆ、連結
する更に一つの集積体側に沿って配置されている。これ
らの酸素マニホルドね一臥素源１９に連結されている。

酸素は必要ならは純粋の酸素よシむしろ空気の形で供給
することが出来る。複数の酸素捕集マニホルド（図示で
れていない）がそれぞれの集積体の一方の側及び反対側
を連結するｖ紫等入マニホルドを有する２ｉ２合体のｉ
！！’Ｉの反対側に沿って配置されている。酸素マニホ
ルドが配ｔｉ５ｉ：されている呆積体仙面は一般に水素
４．−入マニポルド及び水素捕集マニホルドが連結され
ている測用１以外の集積体側面である。酸、≦マニホル
ドは址だ叡素貯槽または再循環系（図示されていない）
に連結されている。導入マニホルドからのＣＭ累は酸紮
ガス分配板２０紫通って各捕Ｊ１♂マニホルドに流れる
。

冷却アセンブリ２１ばＪヅ［望の？開動ＩＬｋ発揮する
ように１四接する電池セル１１の間に一定間隔毎に配置
される。弔１図に示式れた具体例においては、４個のセ
ル１１の各群の間に３個の冷却アセンブリ２１が配置さ
れるように示されている。冷却アセンブリ２１を流れる
液体または気体の冷却剤は如何なる適当な物質とするこ
とができる。例えば、それはｉｌＥ品名ＰＧ−１により
マルチザーム・コーポレーション（Ｍｕｌｔｉｔｈｅｒ
ｍ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）によシ製造されている高
温油性冷却剤のごとき銹電性液体とすることができる。

或いはまた、それは水または水−水蒸気混合物のごとき
非酵電性冷却剤とすることができる。

、ｊ５ンプ２２は冷却剤を通路２３及び分配貯槽２４を
通して各冷却アセンブリ２１に循環させる。

分配貯槽２４けｃ′１テ却アセンプＩＪ　２１の連続冷
却剤導匂９０の混入口に直接連結することにより個々の
冷却アセンブリに連結される。導管９ｏけ第３（α）図
及び第３（ｂ）図に二つの異った朽造のものとして示さ
れている。

冷却剤は、４％９０７通った後、捕２ｔΣ貯相２５に流
入する。貯／Ｉ’ｉｊｆ’２５は熱交換器２６に接続さ
れ、それは冷却剤が導管９０だ再循項するｅｉｌに所望
の４・、大温度に冷却剤の温度を下げる。捕集貯積２５
は連続導管９０の放出口に直接外に＝することによシ冷
却板アセンブリ２１に刊合される。冷却剤通路２７は熱
交換器２６をポンプ２２に連結し、それによって冷却剤
を各冷却アセンブリ２１に再循環させることが出来る。

上記の貯槽２４及び２５は、燃料電池セル京積体１０が
多数の冷却アセンブリ２１を有する場合　゛にのみ通常
存在し、そしてそのＪ、′、、合でも貯槽は一つの点で
各冷却アセンブリ２１に直接連結される。

然しなから、別法として、一つ以上の連続導管９０が並
列に作動して板全体に昂却剤奮連玩的に分布させるかま
たはこのようａ　Ｖ！　数の導管が互いに桶い合いそし
て各導管が独立的に冷却剤を板全体に分布させるような
６却アセンブリの設計が可能である。

Ｔｆｉ池セル１１及び冷却アセンブリ２１は基本的に尋
電性であシ、従ってそれらを図示されたごとく集積する
場合、電池セル１１は直列に連結される。集積体アセン
ブリ１０を所望の電気負荷に接Ｍ＋：するために、集積
体アセンブリ１０の谷端部に集電板２８が用いられる。

正端子２９及び負端子３０が図示されるととく集電板２
８に連結されそして如何なる従来の方法により所望の電
気負荷に接続することができる。

本発明の冷却アセンブリと組合わせて如何なる適当な燃
料′６池設計を用いることができる。第２図はよシ詳細
に示された各電池セル集積体の各部と共に冷却アセンブ
リ２１を図示する。この図には、冷却アセンブリ２１を
すぐ接して取り囲む二つの’＋’ｒ１．’１分の集積体
が示されている。各集積体部分はこの具体例では複数の
’ｊｊｉ’、池セル単位１１を含んでいる。冷却アセン
ブリ２１の右側の集；ｌＪ’を体部分（実線）がセル１
１の種々の部分をｉト１１４：ｊに示している。冷却ア
センブリ２１の左側の集積体部分（破線）は更に一つの
類似のＴｂ池セルｆ辰わしている。破線の集４負体部分
は明確に斥ずために実線の部分と僅かに販して描かｎて
いるが、これらの二つの部分は実際の作動中は相互に一
目つ轡％・９０と接触して、二つの部分の向に良好な邑
気的且つ熱的伝導性が与えられることが理１すｉされる
。

第２図に図示されるごとく、谷電池セル１１は氷菓ガス
分配板１８及び酸系１／こは空気分配板２０を含む。各
気体分配板１８と２０の同には、水拡ガス分配根１８か
ら始まって、アノード３１゜アノード触媒３２、霜、解
質３３、カソードＪＩ１１乏ｉｉ裟３４及びカソード３
５なるｔｉｂ材が置部されている。

電池セル１１のこれらの部材３１〜３５は従来の方法に
従う如何なる適当な材料から作ることができる。

水素ガス分配板１８けアノード３１と接触して配置され
る。典型的には、アノードは水素燃料ガス７５ニア／−
ドを貫通してアノード触媒３２に流しるような孔を有す
る炭素材料から成る。アノード３１は好捷しくは、好ま
しくＦｉ固定化された酸である電解質３３がアノード部
分の領域に海山しないようにテフロン（ポリテトラフル
オロエチレン）で処理される。海山が起ると、′＠電解
質アノード３１の孔を閉塞して水素燃料の電池セル１１
への流れを低下させるであろう。アノード触媒３２は好
ましくは白金含有触媒である。

電池セル１１は、電子伝導性でなく水素イオン伝導性で
ある電解質層以外は、炭素基底材料のごとき導電性材料
で作られる。種々の部材１８．３１〜３５及び２０はセ
ル組立工程中正圧で互いに押しつけられている。箪Ｗｉ
質３３は燐酸のごとき如何なる適当な！安値で作ること
ができる。酸はケ“ル才たはペースト母材中に分散させ
て固定化し自由液体でないようにすることができる。電
解質母材の例は燐酸、炭化珪素枢４子及びテフロン粒子
の混合物から成るものとすることができる。カソード触
媒３４及びカソード３５はアノード触媒３２及びアノー
ド３１と同様のＡ９利で作ることができる。

°Ｍ池セル１１のずべての↑１１〜材はホＵ立後泥２図
に示されるように智接に接触させてＩ：に：　ｌ＊−さ
れる。複数の隣接する（１７ｉｊ々の゛鴎、池セル１１
を比戟的庫密に′ｉ′ｉ、気的に互いに接伏した集合体
アセンブリとするためには、バイポーラ−！！ｉ！！１
組立ｔ（や造３６をハ１いて隣近する電池セル１１の相
互の接続を容易にする。

バイポーラ−型組立構造３６１−１：水系ガス分配板１
８及びｄ＝または空気分敵板２０及びそれらの間に配置
された不透過性中間層板３７から成る。

従って、バイポーラ−組立構造３６は一つの電池セル１
１の水素ガス分配板１８とそれに瞬接する電池セル１１
の酸系またはを気分配板２０を含む。

中間層または板３７は不透過性炭素板または如何なる他
の望寸しい従来の中間材料から成るものとすることがで
きる。バイポーラ−組立構造３６、即ち板１８及び２０
及びぞの間の中間層３７は良好な導電性を有１−るよう
に一つの単位としてしっかりと相互に結合される。

気体分配板１８及び２０中の気体の流れを容易にするた
めに、それぞれ通路または箭３８または３９が用いられ
る。水素ガス分配板１８中の溝コ３８は酸素１〕杜は壁
気ガス分配板２０中の辱３９に対して直父、即ち垂直に
配列はれる。これにより、例えば燃料電池セル集合体ア
センブリ１０の同い合った’ｔｉｌｌにある谷轡入及び
捕集マニホルド１２及び１５への溝の接続が容易になる
。

第２図において板１８捷た１９のごとく特定の板の荷は
一方向に延びるように示ぜれているが、流体反応物質の
分配を助けるためにそれらの屑の間に交差通路を設ける
ことが出来る。このような交差通路を用いる場合、戊応
物負の主流はなお第２図に示された溝３８及び３９の方
向、即ち反応物質の導入及び捕集マニホルドｌｉ４］の
反応安価の流れの方向にある。

気体分配板１８及び２０は水系ガス及び酸素または空気
ガスの谷々をアノード３１’！たはカソード３５の各々
のべ而に供給する。各気体をアノード３１またはカソー
ド３５のＭ１１表面に更に均一に分配するために、気体
分配板１８及び２（１：好ましくは多孔性炭素材料で作
られる。こ２しにより気体が板１８及び２０の孔を通し
て蒋３８またｔま３９の間に流れ、アノード３１または
カソード３５の各々の表面全体に気体がよシ均一に分配
されるようになる。

第１図に示すように、集積体の端部には、集電板２８が
ある。これらは集積体の端のセルの隣近する気体分配板
アセンブリと一体化した部分として作ることができる。

場合によシ、アルミニウムのごとき不透過性材料を気体
分配板と開毛電板の間に置くことができ筐たは集電板自
体をその種の拐料で作ることができる。

（′δ却アセンブリ２１ば、第２図及び第４図に示すご
とく、形状適合性の管９０のごとき少くとも一つの冷却
剤梼管を有する。導管は冷却剤を冷却アセンブリ２１中
に導く。第３〜５図に示された冷却アセンブリ２１は一
つの部材または板４１′ｆ−會むアセンブリ中に導管９
０を保持する手段を含む。部材４１は、専管と共に組立
てる場合、導管の少くとも一部と該部材４１とが密接に
候続するような形となっている。

第２図に示された冷却アセンブリ２１の具体例は気体分
配アセンプＩＪ　４０と一体化した部分として部イＡ４
１を含んでいる。アセンブリ４ｏは水素ガス分配板１８
及び揚台により部材４１と一諸に組立てられた気体不透
過板４２を含む。同様のアセンブリが管９０の左側に破
線で示されており、但し酸素ガス分酸板２０はアセンブ
リと一体化した部分として作られている。気体分配板１
８及び２０は別法としてフィルムにより　Ｈｂ材４１に
直接接着することができる。

本発明の改良型冷却アセンブリ２１はいくつかの具体例
をとることができ、その中の二つが第３（ａ）及び３（
ｂ）図に更に詳細に示されている。第３（α）図に示さ
れた第一の具体レリにおいては、導管９゜は冷却剤に対
して一つの入口及び出口を廟する単一の連続した管であ
る。管は部材４１と管９ｏとの間の伝熱を良好にするた
めに部材４１内に蛇行したまたは同様の型に配置される
。管９０は部材４１の外側にシ「返し屈曲部を有して部
材４１を横断して往復するように示されているが、折返
し屈曲部は或いはまた部材４１の内部に置くこともでき
る。第３（ｂ）図に示された第二の具体例においては、
専管９０は実隙上部材４１を負通する枢数の〜う、管９
０である。この後者の具体例においては、冷却剤は導管
供給部または管簀せ部分９０′から成るマニホルドを通
して導入及び放出され、従ってすべての導管９０は単一
の導管供給部から供給される。

第３（α）図に示された共−例が好ましいものである。

これは第３（ｂ）図に示された構造と比較して製作及び
組立てがよりｔｔ＋’Ｊ　卑且つ廉価な、マニホルドな
しの構造である。「マニホルドなし」なる語は、冷却剤
を燃料電池から離れた冷却ループ部分から冷却ア土ンプ
リに直接分配し、ナれによって冷却、ア、七ンスリ全体
に冷却剤を連続して流すと・とができるような熱交換器
を示すものとして用いられている忌！・これは、共通の
マニホルドから冷却板の複数の平行且つ極めて局在化し
た通路に冷却を同時に分配し、各冷却板が個々の連結さ
れていない冷却剤通路によシ供絶される従来の方法にお
いて例示された装置と極めて対照的である。

然しなから、容易に理解されるように、「マニホルドな
し」なる語は、冷却剤が共通した供給源から冷却アセン
ブリ内に平行にまたは他の方式で配列された二つまたは
それ以上の連続した通路ま／こは導管に同時に分配され
る冷却剤分配系を除外することを意味するものではない
。この後者の型の系での冷却剤の流れは従来の方法のよ
うに極めて局在化した性格のものではなく、むしろ（α
）豊かな冷却剤の流れ、（ｂ）互いに補足し合う二つま
たはそれ以上の流源、または（Ｃ）一つの通路の流れの
方向が他方の通路の流れと向流方向の冷却剤の流源を提
供することがあり倚る。いずれにしても、この予め定め
られた第二の連続１〜だ通路／導管の分配形式は、マニ
ホルドが連結されていない局在化した通路を通して冷却
剤を同時に分配するのに必５ｔ４な蒙素となっている従
来の形式により見られるような極めて局在化したもので
はない。

この冷却アセンブリの製作に腐食性の材料を用いる場合
、それは質１．屏質及び他の有害な化学物質から効果的
に分離されるべきである。本発明の最も好ましい具体例
においては、冷却アセンブリは木偶的に金属を含まない
ものであシ、即ち燃料電池の腐食性環境に実除上−２／
こは潜在的に曝される４１１′ｇ成部分がすべて金属の
ごとき腐食性材料で構成されない。例えば、涜、臂９０
は好ましくは弗素化炭化水系重合体である。

燃料電池においては、第２図に示されｆｃｌＢ及び２０
のごとき気体分酸板幻５一般に多孔性炭素材料で作られ
る。部材４１を腐食から保砿するために、部栃４１と気
体分ば板１８及び２０の＋ｆｉｉに改良された中間Ｊ＃
！Ｊ構造体を用いて気体不ア＆過性板４２をｉｒｌき換
えることができる。この中間イ１ζ造体はレリえは事実
上細目の如何なる望隙を満プζすポリエーテルスルホン 材料のごとき不孔性導電１俗を有１゛ろことができる。

その中間層は燃料’ｔ＠　ｉ１１１セル５　抗体の一つ
のセルと冷却アセンブリの同に組込むことができる。

鵠４図及び第５図は冷却アセンプＩＪ　２　１の更に他
の図囲を示す。この具体例ｖｃ変いては、冷却アセンブ
リは冷却剤をアセンブリに辱く形状適合性の冷却Ａｌｌ
を導く部分、管９０から成る。冷却剤にも９０の一端、
祈８人口４５から４・Ｅ入ネれ、そして管９０の他端、
出口４６から放出される。Ｇ却剤を冷却アセンブリ中に
循環させるために２１図に記載のものと同様の手段が用
いられる。

冷却アセンブリは第１図に示されるように燃料１丸池セ
ル集積体の一つのセルに瞬接してまたは二つの瞬接する
セルの間に１６かれる。冷却装置は部′材４１として示
されるこの具体例においては管９０を保持する手段を含
む。部材４１は第５図に示される通路４３のごとき管９
０を保持する手段を有する。部材４１が管９０と一緒に
組立てられる場合、管９０の少くとも一部、特に管の表
面部分は部月４１と密接に接触するように適合した形と
なっている。

導管部、管９０ｉｌー１：好寸しくは非腐食性の金属を
含まないものである。管９０は誘電性材料のごとき如何
なるＪａな材料で作ることができる。この目的に適した
一つの材料（ｌ′ｉ，Ｉｇリテトラフルオロエチレン（
テフロン）である。管９０は約外径０、　２　７　０イ
ンチ、壁厚さ０．　０　１　５インチを有する、テフロ
ン管とすることができる。それｆ−ｊｌ’ｃ好ましくは
複雑な導入及び補具マニホルドを省略するために一つの
４人口及び一つの出ロケ有する単一の連続的なある長さ
の管である。それは冷却部材４１を横断して往復するよ
うに周Ｊ’Ｊｊ的に屈曲部を有するジグザクまたは蛇行
した形に配置ｔイすることができる。も９０の屈曲部は
紀４図のごとく部材４１の外側におくことができまたは
別法として部材中に置くことができる。

冷却アセンブリ中にテフロン％を用いる場合、管の圧力
限界に対して成る桿度考ル・・が必要である。

直ぐ上に述べた波の萱は約３５０〜４００°Ｆの通常操
作温度を有する燃料電池中で１′陣のきれた。用いられ
た特定の管は冷却剤圧が１　０　０　ｐｓｉ及びそれ以
上に保たれた場合破裂の可能性があった。

他方、圧力を約５０〜６０ｐ８・ｉまでの範囲に保たれ
た場合には破裂は起らなかった。

管９０の屈曲した部分は如何なる適当な方法により望む
通りに曲げることができる。例えば、管９０は部材４１
と共に組立てる前に約１８０°に予め定められた屈曲部
を有するに製作することができる。その形は冷却アセン
ブリを組立てるときに通路４３に通るような蛇行配：直
に適合した形をとることができる。管９０はまた管の直
線部分で作り、それを部材４１に組み込む間に蛇行配置
濾になるように曲げることもできる。曲げ工程を容易に
するために、管の長さ方向に沿って波形の部分を周Ｊす
」的に施し、部材４１により形づくられた予め足めた通
路型内に管を配置する際に句・に折目または他の損傷ま
たは破損が生じることなく短い半径で曲げ得るようにす
ることができる。

波形部分は典型的には技さ１乃至２インチ以下でリリセ
してそれによって板の全面積にメリシて高比率の伝熱面
積を生み出す細かくつめたジンザク形を可能にするつ１
つだ屈曲半径が可能となる。

屈曲は１８０°または成る程度異る角数にして管を部材
４１を横断して在役させる型に収めることができる。こ
のような波形をつくる・一つの方法は管を曲げる部分に
加熱心棒ケあてがう方法である。

テフロンのよりな％月相は加熱上（・やにより軟化され
、且つまたその心棒により束縛でれる。管壁はこの条件
下でひだつきの（捷たは波形）の形をとる。

％・９０を曲げるべき）１１）分に波形を施す代シに、
管に折目オたけ他の破損を生じる危険を伴わずに１“９
０を短い半径で曲げる他の方法を用いることができる。

このような方法の一つは、そのような破損から保籐する
支持物をへの中に入れる方法である。内部支持物は管の
長さ全体にわたって址たはｇを曲げる部分のみに１ｕ＜
ことができる。このれｉの支持物は冷却剤を棉く管の中
心通路内全体に１ｍ＜ことができ、そして管に組み込む
伺加的部材　′とすることができる。

好ましい壓の内部支持方法は、管を曲げる位置の管内部
に線コイルを挿入することにより行われる。これは第９
〜１１図に示されている。この種のコイル７０は管９０
の内径よシ僅かに径を有し、そして冷却剤をコイルの内
径並びにコイルのまわり且つコイルと管壁の間を通過さ
せることができる。

この釉のコイルは、％−を短い半もミの屈曲部７２に形
つくる場合に管壁に過度の折目が生ずることを防ぐこと
が見出された。屈曲部のコイルは如何なる適当な方法、
例えば線コイル間の直線部分７４により互いに連結する
ことができる。コイルは先端部−まで管に４．１１人し
そしても゛の長さ全体に完乍に４中込むことができる。

この方法に、％−いて、密に巻かれたコイル部分７０は
曲げるべき管部分７２に置かれ、他方直線部分７４は屈
曲部ｆｌ−ｉ」の管に沿って置かれる。

コイルは如何耽る適当な材料でｆ「ることができる。例
えば、コイルは死金に／Ｉｈ内に直かれそして電池セル
環境中でハ］いられるルろ食性材料に曝露きれないので
、コイルは鍛鉄のごとき金属材料から安全に作ることが
できる。髄内にコイルのごとき内部支持物を用いる方法
は、上記のごとくそれ自体で管材料に波形を作るよシ製
造が嘴しく＃１ｉｉｌｉになるものと信じられる。内部
支持物の形、寸法及び構造は、冷却剤を意図するごとく
ｂ中ＶこυＩＣすことができる限り如何なる過当左もの
とすることができる。

乍糾コイル同部支持物を作る一つの方法じ［、適当な長
さ及び直径の密に捲かれたコイル捷たはスプリングの一
定の長さのものを用いそして管の屈曲部のｌｅ」隔に合
わせてそのコイルを引き延ばす方法である。管の屈曲部
にあてがうのに十分な短いＪオさの密に嘔・かれ／こ部
分７０を引きのばした部分７４０間にのこすことができ
る。屈曲部間のコイル支持イ１す造部分は単に屈曲部の
コイルの密に巻かれた部分につながったコイル拐科を真
直にひきのばした部分にすぎない。この方法により、一
本の連続したコイル材料から内部支持物全体をつくるこ
とができる。

コイルの型式、例えばコイ）ｖ　ｆ　％ばした部分によ
シ分Ｉ’ｉ！トされた密Ｖ（巻かれたコイル部分は冷却
アセンブリ中の背の屈曲部の意図する形に合わすための
；ｊ”Ｉ　％　７２コイルも引延す道具を用いて手で作
ることができる。寸法−の１ｉｉｌ］御及び積度をより
高くしてコイルの形ケ１’Ｉ−るには、如何なる従来用
いられている（ｈ′を栴を用いることができる。例えば
、通常の旋盤を用いて、りる長さの密に巻かれ／ヒコイ
ル材料を加工して、てのコイル材料金捲き戻しである長
さ引き延はした部分が挿入された密に４５かれたコイル
部を崩する一つのコイル型にされた。旋盤１喧単に保持
しそして引き延ばす装置として用いられ、通常の（、刻
成加工をなし伺るものとしてではない。

旋盤加工においては、コイルを旋盤のチャックに取付け
、その一部分が旋盤ペッドに沿って往復台に向かって延
びた状態とした。クランプ捷たは成る棹の他のオ・；当
耽拘束具に、岳に捲かれた部分を残して、コイルの延ひ
た部分をとりつけた。次にクランプをコイル材料のその
ｊｌｉ分を錠形するようにチャックｙｊ＞らひ＊　１１
．ｊ：なしてコイルを押しである程度ＩＵ腺部分にした
。

上記の方法により、コイル月相の比較ｅ’Ｊｍき戻され
たまたは直線の部分によりコイルの他の部分から分離さ
れた蕾に」ちかれたコイル部分が提供される。次にコイ
ル材料をチャックからｔまずしそして次の密に捲かれた
コイル部を少しずらしてチャックの先きに引延ばした。

次に再びその部分と管中の屈曲部に置くべき先に延伸さ
れた部分との間の密に捲かれた部分を有するコイル材料
にクランプを締めつける。この部分が延伸された候、管
中のすべての屈曲部にあてがうのに十分な数の密に捲か
れたコイル部分が延伸された部分の間に作られるまで、
この加工操作を反彼する。

上記の方法により製作されたコイル型を冷却アセンブリ
に用いて良好な結果が得られた。冷却剤の流れを不示１
当に阻害しないようにコイルの内径内の空間があった。

例えば、公称１／４インチ径をイｊする管が用いられ、
それは約０．２７０インチの内径を南した。上記の方法
により作られた、管の内径より（）４１．かに小さい外
径及び約０．１９０〜０．２００インチの内径を有する
コイルを約３０フイートの長さまでねじ込んだ。挿入ぢ
れたコイルを有する管を用いた」ハ合、管全長の圧力＃
Ｙ＝下は２ｏｐｓｉ以下に保たれた。

コイル１ｌＩｐの内部支持物のほかに、１１ｕの型の内
部支持物を用いることができる。例えば、内部円筒もし
くは管、または他の形の部材を冷却％′Ｖ（に置いて屈
曲部分の曲げｅＶ易にすることができる。

この釉の内部管は冷却剤ｏ１を全ｉ１！４度に抑制すた
は阻害しない程度に剛性があシそしてなお冷却管の小芒
い半径の屈曲部を作ることができるものであるべきであ
る。この目的に合った内箱はプラスチックまたは金属の
ごとき如何なる適当な材料で作ることができる。

部利４１内の通路４３ｉ、ｆ：冷却１１Ｃ４した如何な
る型會とることができる。通路４３の輪郭は好１しくは
管９０の自然同曲形と龜は一致した形を有することがで
きる。それによって、部材４１が管９０の上にｂ゛１１
かれる場合、二つの部材間の面と而が密接に接触しそし
て部利Ｉｄ１の如何なる空隙または他の駅隙が最小とな
る。こうでない場合存在する可能性がある如何なる空隙
は管を通路４３０表凹輪郭に一致させることにより少」
じられる。省９０の寸法に対する通路４３０寸法は、通
路と管を作動位置に組合わせたときに、通路が管周囲を
少くとも僅かに押えつけるようにすることができる。従
って、通ｈ−６４３は、それら二つを組合わせたときに
、貸９０に密接に合致する形をとる。

部材４１及び導％９０を冷却が可能になるように集積体
に沿って周ル］的に配置または挿入し得るように冷却ア
センブリ２１を電池セル集積体の個個のセルから分ｔ’
ｊ１１　した単位として作ることができる。或いは１だ
、部材４１は冷却アセンブリに１踵扱する′１ｄ、池セ
ルの気体分配板の一部まｌこは一体化したものとして作
ることができる。この形の場合、末端のセルに一体化し
た部材４１を有する二つのこの税の”、’：　４’ｊ（
部分全冷却管と阻合わせて県債体内の冷却アセンブリを
作ることができる。

管９０の直線％ｂ分のへν６置はや９０が収まる部材４
１の溝の表面４３からの熱体ｄメを行うことである。

溝表面全會む部材４１は温鼓の高い燃料電池またはバッ
テリー板に一般に用いられる如何なる材料のごとき如何
なる１１１体の熱的且つ’Ｍ−し気的に仏心性の材料か
ら作ることができる。

部材４１中の通路４３または７ｒｊはＨ１望の結果を得
るだめの如何なるコ帥焔な断面の形をとることができる
。通路の形はその形に管９０を一致させ、それによって
組込むときにそれと密接に接触させるように作ることが
できる。例えば、各部材４１中の溝はほぼ半円または生
卵形断面にて切ることができる。次に部材４１０表面は
管９０を覆う溝と一緒に（ス゛６械的に抑えつけること
ができる。溝の間の部材の表面は第５〜６図に示される
ように接触させて溝に接した部分を電気的に接触させる
ことができる。生卵形の７１１Ｊ：は冷却管９０を溝４
３の表面に容易に一致させ、それによって部材４１間の
電気的接触せたは冷却％・９０内の冷却剤の流れを阻督
することなく熱的接触ｆ維持することが可能になる。

通路４３の形または輪郭は製作に際しての偏差分うける
。適合しない形の管９０が用いられそして通路４３また
＆′ｉ管の寸法及び輪郭に大きな偏差が生じた賜金、硬
い冷却ｌＣｆ９０は通路４３の製作沁れた形に適合しな
いであろう。これは管９０と溝４３の間に空気間隙を生
じるであろう。この問題は本明細書に記載の背景となっ
ている特許に述べられている。それらの特許にはＴｕｊ
隙にかしめ材を用いることにより熱伝達を改善する方法
が発表されている。管９０に形状コラ合性の材料を用い
ることによシ、このような製作上の偏差の問題は管９０
が通路４３の実際上の輪郭に一致した形をとる傾向を有
することによシ自動的に克服されるでろろう。

第６（α）図及び第６（ｂ）図は部材４１０半円形の溝
４３及び丸い冷却管９０を示す。冷却アセン１９２１０
組立て後、冷却管９０が二つの板４１の取り囲む溝４３
内に完全に適合する七）合、良好な面と面の接触カミ１
７４３と管９０の表面と）１σ４３の間に生ずる。この
状態は８１’Ｔ　６　（α）図ｒＣ二示されている。

然しなから、第６（ｂ）図に示されるごとく、溝４３が
冷却管９０の自然の形と異る１郭を有するかまたはその
逆の場合でも、管９ｏは形状適合性であるので溝４３の
実際の形に一致する。従って、冷却アセンブリをｊλ♂
作用に組立てた後でなお管９゜と板４１の間の密接な接
触が達成される。第６（ｂ）図に示された溝４３の表面
または輪郭の異常は説明をわかりやすくするために著し
く誇張して示されている。

溝４３の好寸しい具体例は第７（α）　−（ｃ）図及び
第８　（ａ）　−（Ｃ）図に示されている。これらの図
面は説明をわかりやすくするために用いられた拡大した
略図的例示でリリセしてそれ自体如何なる特定の寸法で
はなくそしてその中の１１１Ｘ材は相互に必ずしも正ル
イ〔に比例した寸法でＩｔ−Ｊ、ない。この具体例にお
いては、溝４３は断「ＯＪを図示した場合、各板中に截
切された半円形の輪郭−または形状をとる。第７（α）
〜（ｂ）図及び絹８（α）〜（ｃ）図は第５図に示され
たものと同様の冷却アセンブリの部分的断面である。管
９０に形状適合性利料を月４いる場合、生卵形または半
円形よシむしろ支切された半円プレのどとき擬卵形の溝
が板４１の溝９０として極めて有利である形であること
が児出込れた。「截切された半円形」なる語を第７（ａ
）及びＣｂ）図に関連して説明する。

第７（α）図は溝を形成するものとして用いる場合各板
において半円形の溝を３し成する円形輪郭５０の断面を
示す。円形５０は線内を上半及び下半に分り゛る水平中
心線５４を有する。倣切半円形の？（：ｉｇを作るため
には、円５０の−）；１３分５２が第７（ａ）図の網目
に線をつけた部分により示されるごとく截切される。こ
れケ行った場合、円５０の上及び下の部分の残った部分
は、上半分５６及び截切縁５７及び下半分５８及び截切
縁５９シこよりぞれぞれ囲まれている。これらの谷々が
截切半円形の溝を形づくる。

冷却アセンブリの板４１は第７　（ｂ）図に示すごとく
組立てられそして各板４１の上部及び下部の截切半円形
の溝が、管（図示されていない）の通路を作るために一
緒に合わせた場合、通路の截切円形輪郭を形づくる。截
切半円形溝の一つの特徴は、二つの板４１が接する荷の
緑６ｏにおいて管壁が膨らむ空間を与えることである。

卵形及び截切円形の通路の形はいずれも燃料電池の組立
及び作動の間管により用いられるを間を与える。然しな
から、通路中に截切円形を用いることは管の外側面と溝
の面との最適の接触を与え、他方また特にセルの操作中
の膨張に対する空間を与える。

各板中の截切半円形溝と管９ｏとの相互関係は第８（α
）〜（Ｃ）図に示されている。第８（α）図は溝４３に
よシ与えられる通路内の管９ｏを示さずに、板４１を組
立てるときの溝４３の形を示す。然しなから、肯９０の
断面が溝４３の上に破線で重ねて示されており、板４１
と共に組立てたときに管９０の自然の形が本発明のこの
具体例においては変形することを略図的に例示している
。ｇ　８　（ｂ）図は板４１と共に組込まれた魁９０ｆ
示す。管９０はほぼ図示されている形ケとる。燃料電池
は捷だ操作状態に置かれてないので、溝４３はなお縁６
０の近傍に膨張のための取る程反の空間を残している。

第８（Ｃ）図は燃料電池を作動状態におきそして通常の
作動温度に加熱した場合の溝４１及び管９０を示す。冷
却剤（図示されていない）もこの図における管９０中に
流れている。燃料電池を作動温度にする時間中に材料（
ｌ−ｊ：膨張する。冷却管９０にテフロンを用いる」、
（Ａ合、テフロンは板４１の材料、例えばグラファイト
板より速く且つよシ大きく膨張する。史に、冷却剤が、
％９０の内壁を圧しそして縁６０の近傍に外面を膨捷ぜ
る圧力を伴って管９０中を流れる。

これと対照的に、溝４３ｆ：半円形としそして板４３の
組立に除して管９０の通路を完全な円形にした８″１合
、龜・９０が膨張する空間がないことがわかる。従って
、析９０の直径が溝とほぼ同じ寸法である賜金、セルを
作動温度に温めセして／または冷却剤を偶に流すときに
管９０が膨張する余蓚が殆んどない。この膨張が組立後
に板４１を押してひきはなし燃料電池の意図する性能を
劣化するであろう。

他方、溝内に十分な膨張空間を与えるために溝寸法に対
して管９０の外径寸法を小さくすると、その小さい管が
組立後に板中を動きまわり得るので、その場合もセルは
完全な作動温度に々らない。

これば、例えば、燃料電池の輸送及び取扱いの間に冷却
管の破損の原因となシ、管の周囲が溝４３の表面に対し
てプこえず連続して正しい位置におかれることは殆んど
ない。

溝４３０寸法及び管９０の外径は、も・の周囲が実際の
状態でセルの作動中に竹の表面と４ｙ触する程度の大き
さに這ばれるべきである。然しなから、これらの寸法は
セルを作動ＴＭ＋０３１　’温めること及び管中に冷却
剤全通ずことによる省の膨張が板４１を押しはなすよう
な寸法てめってはならない。これら部材の寸法をきめる
場合、板の分ｂ１［の危険が々いように溝の縁６０と管
９０の周囲の間に僅かな空隙を残すことが好ましい。第
８（Ｃ）図に示されるような不埒な望気間隔は板４３か
らの管９０中の冷却剤への熱（ｒｘ”ｌＡを著しく低下
式せること汀ない。然しなから、それは７１′・￥及び
憤を煕；造する除の妥当な許容度を与える。

管及び溝の断面の実際の寸法は二つの部材間に所望の表
面の接触を与えることに密接に１Ｊｊ係している。これ
らの因子は使用条件にも依任している。

１・の寸法の選択は他の条件の中で所望の冷却剤の量及
び管壁の厚さに依存する。これらの因子が決足されそし
て用いられるべき管の周囲寸法が決められたならば、セ
ル作動温度に温めそして冷却剤な・θ１１．シたときの
管の周囲寸法を定めることができる。また更に、これは
、管と溝の間の接触を最適にするための浦の寸法を足め
るために、用いられる板相料と共に考Ｊ傾ずべ５で穫る
。

セルが作動温反でないときに第８（ｂ）図に示すように
管が溝とかなりの程度接触し、そして作動温度において
Ｎ　８　（Ｃ）し１に示すように完全にではなく殆んど
箭と接触する鳴合に威道の系が得られる。

この方式においては、も表面の成る程度の面積が・畠に
病六自と接触し、でれによって燃料１ｄ池を作動と停止
をＡ深返えしまたけ作動温匿腿凹にわたって１・β勤さ
ぜたときに、その二つのｌｉｊに新たな間隙が生ずるｉ
月ｊヒ性が減少する。

化５図に示されたＱ却アセンブリの具体例においては、
単合体冷却官９０は冷却？ｐ；の直線部と平行の縁には
♀以した二つの狭いス）　ＩＪツブに沿って互いに接合
された二つの７１・冒＝Ｉきｆ’、’ｉｆｊ材４１材間
１０曲られる。高温作動及びｌ≧７食性懐境Ｌθしした
冷却板材料には、グラファイトもしくは炭素含有板でつ
くられた二つのｎ斤付き部材４１のｆｆ１ｊに狭まれそ
して接着されたポリエーテルスルホンフィルムのストリ
ップがめろう。ｆ）ｊ却の心安な１也の装置の燃料電池
セル多１．！槙体に組込んだ佐まで、同じ溝付き部材４
１を戦械げつに一緒に保ｊ′モする９３に一つの具体例
が可能である。なおふしに一つの〕１立て方法は、適当
な温度にて硬化する溶）打した７１ソリエーテルスルホ
ンのごとき：Ｕ列后録ｐを用いて通路中の悩・と共に板
を保持する方法である。

部材４１の性質は過当に尿１１′ゼする必要はない。

溝４３の形は、餌４３と密ツ安に表面接１！ｊｌｊ！す
るように管９０を慎重に適合させるように、し１ｊえは
円形よシむしろ伸ばした形または卵形の断面に作ること
ができる。址だ極めて硬い材料を部材４１に用いる必夢
はない。

この層迄に４？いて部材４１として用いられる材料はそ
れ自体、管との密接な接触が完全に達成されるように管
９０の捷わシに適合またはひしげる材料とすることがで
きる。冷却管は如何なる表面を冷却するにしろそれから
截切された生卵形の溝ｒ（押し込むことができる。この
場合、冷却アセンブリ２１は単にテフロン管と冷却？１
ｆｆｉから成るものとすることができた。金属が完全に
ないととｔまこのアセンブリを被憧の有無に拘らず金Ｘ
　ｌｉ、ｌＩまたは部分的全瓶製の装置より俊れた耐腐
食性のものとするであろう。

冷却管自体、或いはまた冷却アセンブリ全体を燃料電池
セル集積体に用いられる非腐食性材料で作ることができ
る。この（１４造の第一の利点は製作が容易且つ廉価で
あること、ｊ謎食ＶｃＴｈ：Ｊ’して完全に女全ておる
（非金たｉ製）こと、及び他の方法で′亀気旧に絶縁す
る必゛拐δ：　＜　ａ＋：）：２＞ｊｉｌ＜＼中のζｙ
却板聞の短絡電流が完全になくなることである。寸だ１
１ｒ却′らの柔軟性が良好な熱伝２．ｆｉ、’性を与え
、そのノ韮山はそれが部材４１中の溝の表Ｉａ１に密接
して押しつけらよしているからである。龜”アセンブリ
はＴ（ｆＡ　ｋに対して許容性があり、完全に耐層食性
でありそして完全に不透過性である。

本発明の上記の具体例に［早に例示のためのものである
こと、及びその友形がこの分力゛に清適した人々にとっ
てｉ］能でりること全了解されたい。従って、本発明は
本明細書に記載され瓦具体例に限定されるべきものでな
く、塵１寸９１許計ｊ求の１１ム囲に明示されたこと゛
によってのみ１沢足されるべきものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は介在する冷却板及び末端集電板金含む複数の集
積電池セルから成る燃料電池セルアセンブリの略図であ
る。 第２図は、個々の電池セルをよシ詳細に例示する第１図
の燃料電池アセンブリの一部の透視図である。 第３（α）図及び第ａ　（ｂ）図は冷却アセンブリの二
つの具体個分示す′ｆＡ、視図である。 第４図は導ｔ−を支える部材中に形づくられた予め足め
られた溝形に沿って曲りくねった形Ｊｊ：ｆｉＥってい
る４木管部の蛇行した配置を例示する、燃料電池アセン
ブリから分ｔｅｒａされた冷却アセンブリの部分的断面
図である。 第５図は第４図の断面Ａ−Ａの断面図である。 第６（α）図及び−（？　６　（ｂ）図は冷却アセンブ
リの堺管と部拐の密接な接触を図示する略図である。 ｊｌＦ、　？　（α）図及び第７　（ｂ）ＩＦは截切さ
れた半円形前の形を例示する略図である。 第８（α）〜（Ｃ）図は種々の時点における冷却］管及
び溝を例示する略図である。 ４番９図はコイル状材詞が冷却管中のノ泪１ｉ１１ｆ弗
を収容する部分の間の部分にて延伸せしめられた後のコ
イル形を例示する略図である。 第１０図は管が曲げられる前の冷却）悩゛中のコイル支
持体を例示する略図であり、該５ケは刊１ち発白に切り
とられている。 第１１図は蛇行しｆｔ形状に配置されたｔ、］・川コの
コイル状支持体を例示する略図である。 ＦＩＧ、　６　（１，ＦＩＧ　６ｂ。 ＦＩＧ、８Ｇ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱伝達アセンブリ中に熱伝達物質を運ぶ少くとも一
   つの形状適合性熱伝達材料の導管、及び該導管と共に組
   立てるときに該導管の少くとも一部分と密接に接触する
   ように形状が適合する少くとも一つの部材を含む、燃料
   電池セルに瞬接する該アセンブリ中の導管を保持する手
   段となる橋造体を含むことを特徴とする、燃料電池セル
   に瞬接して熱伝達材料を循環させるための手段を有する
   燃料電池セルから熱を除云しそしてそれを冷却するのに
   用いる熱伝達アセンブリ。 ２　燃料中、油が電池セル集積体の末端に喝末板を含む
   複数の積層板を有する電池セルの集積体中にあり、そし
   て熱伝達アセンブリがその集積体中の二つの隣接する電
   池セルの間に位１ｉ’Ｊ：　Ｌ、そして導魁・を保持す
   る構造体が導１に隣接する端末板と一体化しておりそし
   てその一部分を形成している、！特許請求の範囲第１項
   記戦のアセンブリ。 ３、燃料電池が熱伝達板により他のセルから分離された
   複数の隣接するＩｌｌ＾１々のｔ油セル単位及びマニホ
   ルドを含まない熱又換器アセンブリを有する電池セルの
   集積体の彫金しており、熱伝達物質は熱伝達板を通して
   冷却剤を分配する前に位搬するマニホルドにより該熱伝
   達板に分配されそして熱伝達物質が該熱伝達板を通った
   候に該熱伝鏝１勿僅を捕集するための第二のマニホルド
   により該熱伝達板から捕集され、そして上記のマニホル
   ドを含捷ない熱交換器アセンブリは連続的な折れ目のな
   い電気的に絶縁性の導管を密接に収容するように適合し
   た予め定められた連路型により褥もを保持する手段を組
   合わせにより作り出す二つの隣接する燃料′山、池セル
   単位の各々からの端末板を含み、該導管がその基部に近
   い方の端に熱伝達％Ｉ質を導入する導入口及びその末端
   部に熱伝達物質を放出する放出口を有する、特許請求の
   範囲第１項記載のアセンブリ。 ４、導管が非腐食性である、特許請求の範囲第１項記載
   のアセンブリ。 ５、導も・が金属を含まない、的許請求のｊｌｉｉ）間
   第１項記載のアセンブリ。 ６、　導管が周期的に屈曲部を有する蛇行した形に配置
   された単一の連続したも・でありそしてその’ｔＪ＋が
   屈曲部分において波形に縮められている、特許請求の範
   囲第１項記載のアセンブリ。 ７、　保持部栃が導管を保持するだめの通路ｆ＊し、該
   通路が該部材と導負を組み込んだときに自動的に導もを
   該通路の形に適合させるような形にした、９っ一許詑求
   の範囲第１項記載のアセンブリ。 積の比率を高くしている、特許請求の範囲第７項記載の
   アセンブリ。 ９、通路の型が截切半円刀多の輪郭を不する溝に導管を
   収容する形となっている、特許、請求の範囲第８項記載
   のアセンブリ。 １０、複数の導管を准するｔ爵酌諸求の柱回外１項記載
   のアセンブリ。 ＩＪ、導悩が長さの方向に沿った熱伝達物に通Ｒｊ及び
   少くとも一つの屈曲部な有する連続した管であシ、その
   通路内に柔軟性４”＋科ゲ比較的小さい半径で曲げるこ
   とが出来る能力ｆ商めるだめの支持・ｕノを置いて該通
   路が該拐イ―トの長さの方向に沿って熱伝達物質を運ぶ
   能力を保つようにし、その柔軟性材料を屈曲部において
   折れ目なくそして他の１’ｉｌ□造的破損を伴うことな
   く比較的小さい半１−イ・で向けることが出来る、特Ｉ
   ！−訪〉１＜のガ氾回外１項呂己載のアセンブリ。 １２　支持物がコイル状物体である、特許請求の範囲第
   １１珀記載のアセンブリ。 １３　コイル状物体が柔軟性材料の長さ方向にａつた部
   分のカバ曲部分において密に悔かれたコイル部分及び柔
   軟性材料の長さ方向に沿った部分の非屈曲部分において
   そのコイル材料の引き娘はされた部分である、請求（Ｄ
   　ｊｌｉ［Ｊ囲第１２　ＪＱ記載（Ｄアセンブリ。 １４　ある長さの密に捲かれたコイル状支持材料を用意
   しそしてその密に捲かれたコイル材料を熱伝ブ蚤吻饋を
   運ぶ部分のうぢ〕１■曲部に相当しないコイル部分のみ
   を事実上コイル状でない状１．１４に引き延ばし、それ
   によってその支持構造体を一体化した拐料片で作ること
   に％徴とする、成る部分において比較的小さい半径にて
   曲けられた未軟性の熱伝達物情輸送用部材に用いる折れ
   目防止用内部構造体の製作方法。 １５、支持構造体を未軟性の輸送用部材中に挿入する段
   階ケ更に含む、特許請求のＸ！ｆ！、回外１４項記載の
   方法。 １６、支持構造体全柔軟性のＪｌ・−送用部相中にねじ
   込む段階を含む、特許ｉｉ’をの拘」囲第１４珀ｓｉｎ
   、載の方法。