JPS6093764A - 燃料電池発電装置 - Google Patents
燃料電池発電装置Info
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- JPS6093764A JPS6093764A JP58201083A JP20108383A JPS6093764A JP S6093764 A JPS6093764 A JP S6093764A JP 58201083 A JP58201083 A JP 58201083A JP 20108383 A JP20108383 A JP 20108383A JP S6093764 A JPS6093764 A JP S6093764A
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- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
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- 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)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、複数個のヒルスタックをタンク内に収納した
燃料電池を用いた燃料電池発電装置に関りるものである
。
燃料電池を用いた燃料電池発電装置に関りるものである
。
［発明の技術向背…］
燃料電池は、燃オ′３１の１ｈつ化学１ネルｌ゛−ｚ、
′ｒＵｉ気化学プロセスで酸化さμることにＪ、す、
酸化反応に伴って放出される］−ネル−Ｊ”ａｌｉ’＋
接電気１゛ネルギーに変換する装置である。この燃料電
池を用０た発電プラントは、比較的小さな規模でも発電
の熱効率が４０〜５０％にも達し、ｔＪｉ鋭火力をはる
かにしのぐと期待されている。さらに、近年大きなネ１
会問題になっている公害要因であるＳＯｘ。
′ｒＵｉ気化学プロセスで酸化さμることにＪ、す、
酸化反応に伴って放出される］−ネル−Ｊ”ａｌｉ’＋
接電気１゛ネルギーに変換する装置である。この燃料電
池を用０た発電プラントは、比較的小さな規模でも発電
の熱効率が４０〜５０％にも達し、ｔＪｉ鋭火力をはる
かにしのぐと期待されている。さらに、近年大きなネ１
会問題になっている公害要因であるＳＯｘ。
ＮＯｘの排出が極めて少ない、発電装置内に燃焼ザイク
ルを３まないので人Ｌ＋１の冷７．ＩＩ水を必要としな
い、振動＆が小さいなど、原理的に高いエネルギー変換
効率が期待でさるとＪｔに、騒音・排ガス等のＪＭ ｊ
ｊ！問題が少なく、さらに、負荷変動に対して応答性が
Ｊ受い等の特長があることがら、その開発、実用化の研
究に期待と関心が寄せられでいる。
ルを３まないので人Ｌ＋１の冷７．ＩＩ水を必要としな
い、振動＆が小さいなど、原理的に高いエネルギー変換
効率が期待でさるとＪｔに、騒音・排ガス等のＪＭ ｊ
ｊ！問題が少なく、さらに、負荷変動に対して応答性が
Ｊ受い等の特長があることがら、その開発、実用化の研
究に期待と関心が寄せられでいる。
また、この燃料電池発電システムは、七ジ１−ル化する
ことができるので建設工事期間が短いという特徴もある
。さらに燃料電池本体の排熱温度が給湯等の熱源どして
利用でさる範囲にあり、熱供給発電システムを作ること
がでさるなど高効率（・あるため、将来火力発電の一部
代替え用人形発電シスｊ′ムとしくも期待ど関心が奇Ｕ
られＣいる。
ことができるので建設工事期間が短いという特徴もある
。さらに燃料電池本体の排熱温度が給湯等の熱源どして
利用でさる範囲にあり、熱供給発電システムを作ること
がでさるなど高効率（・あるため、将来火力発電の一部
代替え用人形発電シスｊ′ムとしくも期待ど関心が奇Ｕ
られＣいる。
この様な燃料電池発電ブラントのうち小規模のものはづ
でに試作され、実験運転の段階に入っている。しかし、
大容量の燃料電池発電プラン１〜の実用化への最大の技
術的問題点は、ぞの構造上及び作業性或いは運送上の制
約等があるため、燃わ１電池の単器容量に大幅な増加は
望めないことＪ：す、多数台の燃料電池をいかに効率良
く配設し、その据付スペースを縮小化し、燃料ガス冷却
系統の各種配管及び電力端子の接続系統をいかに効率化
できるかにかかっている。
でに試作され、実験運転の段階に入っている。しかし、
大容量の燃料電池発電プラン１〜の実用化への最大の技
術的問題点は、ぞの構造上及び作業性或いは運送上の制
約等があるため、燃わ１電池の単器容量に大幅な増加は
望めないことＪ：す、多数台の燃料電池をいかに効率良
く配設し、その据付スペースを縮小化し、燃料ガス冷却
系統の各種配管及び電力端子の接続系統をいかに効率化
できるかにかかっている。
さて、この様な燃料電池の原理を示づ断面模型図を第１
図に示した。即ち、−組の多孔質′ｆｒＳ極１の間に、
リン酸等の電解液を含浸さＵｋ電Ｗ？貿層２を介在させ
て単電池を形成し、この１１電池の両端面に水素ガスト
１と空気△を連続しく供給りる。
図に示した。即ち、−組の多孔質′ｆｒＳ極１の間に、
リン酸等の電解液を含浸さＵｋ電Ｗ？貿層２を介在させ
て単電池を形成し、この１１電池の両端面に水素ガスト
１と空気△を連続しく供給りる。
この様にすると、反応生成物及び反症、残余物１８が外
部に連続して除去されるので発電が長期にわたり継続さ
れる。
部に連続して除去されるので発電が長期にわたり継続さ
れる。
また、この様な燃料電池の基本的４１ ｔＭ成（ま、ｆ
ｆ１２図に示す通りである。即ち、電解質７１へリツク
ス層３の両側に正極４及び負極５が配設されて四角系の
板状をなす単電池が構成され、この＋！電池を発電装置
として使用りるｌこめに、多数のｊｌｉ電池が直列に結
合されて積層されＣいるが、これら単電池の間には、ガ
スを供給りるための溝を設けたインタニＪネクタ６が配
設され、前記単電池と交互に積重ねられている１、この
溝付インタコネクタ６には、対向りる一側縁に聞に１す
°る複数の溝が設けられており、−側面の溝を流路とす
る水素ガス流路７と、他の側面の満を流路とする空気流
路８は、互いに直行する方向に配列されている。
ｆ１２図に示す通りである。即ち、電解質７１へリツク
ス層３の両側に正極４及び負極５が配設されて四角系の
板状をなす単電池が構成され、この＋！電池を発電装置
として使用りるｌこめに、多数のｊｌｉ電池が直列に結
合されて積層されＣいるが、これら単電池の間には、ガ
スを供給りるための溝を設けたインタニＪネクタ６が配
設され、前記単電池と交互に積重ねられている１、この
溝付インタコネクタ６には、対向りる一側縁に聞に１す
°る複数の溝が設けられており、−側面の溝を流路とす
る水素ガス流路７と、他の側面の満を流路とする空気流
路８は、互いに直行する方向に配列されている。
ところで、現在開発が進められている燃１！Ｉ電池は、
第３図（△）（Ｂ）に示ず如く、上記の様な単電池を四
角乎−１状に複数個ＪＦｉ層してセルスタック９が構成
され、イの四周の側面には反応ガス供給用のマニホール
ド１０が取付けられている。このマニホールド１０に１
．１、それぞれ水素ガス供給管１１、水素ガス排出管１
２、空気供給管１３及び空気排出管１４が接続されてお
り、水素ガス及び空気は、ヒルスタック９内を矢印△、
Ｂの方向に流れる様に設計されている１、まＩこ、セル
スタック９の運転温度は高い方が反応論的には好ましい
が、構成材料の耐熱性や電解質の蒸気圧等の制約から２
００’ Ｃ前後に組積Ｊることが望ましい。従って、セ
ルスタック９内にｊ！ｌ！設された導筐内に冷Ｌ１水を
循環させて、燃料電池起動時の加熱と、運φλ中に発生
す°る熱を冷却している。ｕｌＪち、この型の燃料電池
では、第３図（△）に示しｌｃ様に、冷Ｍｌ水供給管１
５及び冷ｌＪＪ水排出管１６が配設され、冷却水はセル
スタック９内を破線Ｃの様に循環し′Ｃいる。さらに、
燃料電池の出ノＪ ＩＪ ｉｉ′Ｊ流で、セルスタック
９の上下端に配設された電力端子（ｊＴ’極）１７、電
力端子（負極）１８から、接続導体１９及びブッシング
２０を介してタンク２１外に引出される。
第３図（△）（Ｂ）に示ず如く、上記の様な単電池を四
角乎−１状に複数個ＪＦｉ層してセルスタック９が構成
され、イの四周の側面には反応ガス供給用のマニホール
ド１０が取付けられている。このマニホールド１０に１
．１、それぞれ水素ガス供給管１１、水素ガス排出管１
２、空気供給管１３及び空気排出管１４が接続されてお
り、水素ガス及び空気は、ヒルスタック９内を矢印△、
Ｂの方向に流れる様に設計されている１、まＩこ、セル
スタック９の運転温度は高い方が反応論的には好ましい
が、構成材料の耐熱性や電解質の蒸気圧等の制約から２
００’ Ｃ前後に組積Ｊることが望ましい。従って、セ
ルスタック９内にｊ！ｌ！設された導筐内に冷Ｌ１水を
循環させて、燃料電池起動時の加熱と、運φλ中に発生
す°る熱を冷却している。ｕｌＪち、この型の燃料電池
では、第３図（△）に示しｌｃ様に、冷Ｍｌ水供給管１
５及び冷ｌＪＪ水排出管１６が配設され、冷却水はセル
スタック９内を破線Ｃの様に循環し′Ｃいる。さらに、
燃料電池の出ノＪ ＩＪ ｉｉ′Ｊ流で、セルスタック
９の上下端に配設された電力端子（ｊＴ’極）１７、電
力端子（負極）１８から、接続導体１９及びブッシング
２０を介してタンク２１外に引出される。
以上、説明した様な燃Ｉ３１電池の中身は、タンク２１
内に収納され、タンク２１内に（Ｊ、マニホールド１０
やその他からの反応カスのｆ６ｆｌ ｔｌを抑制りるた
めに窒素ガス等が１・１人されている。イして、セルス
タック９を適切な温度に保Ｊ、’Ｊ ！ＪるＩごめど、
運転中の発生熱を外部に放ｉｉ’ｔ することな（冷却
管を通じて有効に利用づるため、タンク２１の内面など
に保温材２２が取付けられている。
内に収納され、タンク２１内に（Ｊ、マニホールド１０
やその他からの反応カスのｆ６ｆｌ ｔｌを抑制りるた
めに窒素ガス等が１・１人されている。イして、セルス
タック９を適切な温度に保Ｊ、’Ｊ ！ＪるＩごめど、
運転中の発生熱を外部に放ｉｉ’ｔ することな（冷却
管を通じて有効に利用づるため、タンク２１の内面など
に保温材２２が取付けられている。
［背景技術の問題点］
ところで、第３図（Ａ＞（Ｂ）に示した様な畑料電池に
Ｊ３いては、その単器容量は単電池面積とでの積層＋１
！、＋ １；９．に比例覆る。しかし、単電池を構成す
る多孔質電極板は、全面均−ＩＪ厚さに成形する製作上
の制約や、脆い祠買であることからの積層作業の制約、
さらには、仝面均−な締付力が得られにくい等の制約よ
り、その面積を大幅に増大する口と【よ困難であり、ま
た単電池の積層個数も輸送上の制約或いは積層作業の制
約等のため限界があることＪ、す、ヒルスタック１＃Ｉ
Ａ当たりの容量は２００〜５００ｋＷに抑制される。従
って、大容量の燃利電８！Ｉ光電プラン１〜の実用化に
際しては、数十個或いは数百個の燃料電池を併設づる必
要がある。
Ｊ３いては、その単器容量は単電池面積とでの積層＋１
！、＋ １；９．に比例覆る。しかし、単電池を構成す
る多孔質電極板は、全面均−ＩＪ厚さに成形する製作上
の制約や、脆い祠買であることからの積層作業の制約、
さらには、仝面均−な締付力が得られにくい等の制約よ
り、その面積を大幅に増大する口と【よ困難であり、ま
た単電池の積層個数も輸送上の制約或いは積層作業の制
約等のため限界があることＪ、す、ヒルスタック１＃Ｉ
Ａ当たりの容量は２００〜５００ｋＷに抑制される。従
って、大容量の燃利電８！Ｉ光電プラン１〜の実用化に
際しては、数十個或いは数百個の燃料電池を併設づる必
要がある。
ところが、従来の燃料電池は、ヒルスタックを構成づる
単電池の面積を極ツノ大きなものとし、またイの積層枚
数を増加−４ることで、ての容量の増大を計ったしので
あって、この様な大型のしルスタックをその外形に合せ
た容量の１個のタンク内に収納したものであっｌζ、（
し−Ｃ１この様な個々の燃料電池をタンク外部に引出し
たブッシングを介して複数個接続することで、入官用の
発電装置を得ていた。
単電池の面積を極ツノ大きなものとし、またイの積層枚
数を増加−４ることで、ての容量の増大を計ったしので
あって、この様な大型のしルスタックをその外形に合せ
た容量の１個のタンク内に収納したものであっｌζ、（
し−Ｃ１この様な個々の燃料電池をタンク外部に引出し
たブッシングを介して複数個接続することで、入官用の
発電装置を得ていた。
イのため、従来の燃ゎ１電池ひは、セルスタックと同数
のタンクと、各タンク間を接続づるブッシング、接続導
体等が必要となり、更に各タンクに対Ｊ−る冷部水や反
応ガスの配答が多くイ劣って、装置全体の構造が複雑化
し、据付Ｅノスペースの増大を１ｕ＜と共に、その点検
保守作業も困九になる欠点があった。更に、タンク内に
多数のｘ＋＋ ｆｆＮ池を１７’＋層したセルスタック
を収納すると、必然的にタンクの外形も高くなり、輸送
限界を越える等の問題も生ずることもあった。、４ｒｋ
＝、タンク車量は通７１１゛は４〜８ｋＱ／Ｃｍ２の圧
力容器−（あり全１１用の約１／２を占めることも予ｍ
ｌ＋され、輸送及び製乃丁」ストが高くなって、これら
がｅ！ｌ−１個、数百個イノ１説される場合に発電シス
テム全体の建設′−１ス（・にも人きく影響する。さら
に、タンク形状が相方向に＾く輸送時不安定なため、タ
ンク個々に振れ止めを要し構造が複雑化覆る。１また、
輸ｊス単位個数が多く現地据（ｊｌす１１、ｒの組立作
業など工事が長期となる。
のタンクと、各タンク間を接続づるブッシング、接続導
体等が必要となり、更に各タンクに対Ｊ−る冷部水や反
応ガスの配答が多くイ劣って、装置全体の構造が複雑化
し、据付Ｅノスペースの増大を１ｕ＜と共に、その点検
保守作業も困九になる欠点があった。更に、タンク内に
多数のｘ＋＋ ｆｆＮ池を１７’＋層したセルスタック
を収納すると、必然的にタンクの外形も高くなり、輸送
限界を越える等の問題も生ずることもあった。、４ｒｋ
＝、タンク車量は通７１１゛は４〜８ｋＱ／Ｃｍ２の圧
力容器−（あり全１１用の約１／２を占めることも予ｍ
ｌ＋され、輸送及び製乃丁」ストが高くなって、これら
がｅ！ｌ−１個、数百個イノ１説される場合に発電シス
テム全体の建設′−１ス（・にも人きく影響する。さら
に、タンク形状が相方向に＾く輸送時不安定なため、タ
ンク個々に振れ止めを要し構造が複雑化覆る。１また、
輸ｊス単位個数が多く現地据（ｊｌす１１、ｒの組立作
業など工事が長期となる。
［発明の目的１
本発明は、−１＝ ｉ小の如き欠点を解消庁んとして提
案されたもので、その目的は、燃料電池単器容量を増大
さじで所要燃料電池個数４低減し、その据イ」スペース
を縮小し、絹＼γがｎｎ ＩＩ！で工期が短く、輸送コ
ス；−及び製造−コストが安価で、しかもコンバク１−
な燃料電池Ｒ，電に置をｊ１ｊ供Ｊることにある。
案されたもので、その目的は、燃料電池単器容量を増大
さじで所要燃料電池個数４低減し、その据イ」スペース
を縮小し、絹＼γがｎｎ ＩＩ！で工期が短く、輸送コ
ス；−及び製造−コストが安価で、しかもコンバク１−
な燃料電池Ｒ，電に置をｊ１ｊ供Ｊることにある。
［発明の概要］
本発明の燃利几池発電装置は、両端が間１コシた１個の
横形円部タンク内に複数個のヒルスタックを収納し、各
［ｆルスタックの西側面に配設されたマニホールドに、
同じく円筒タンク内に収納した反応カス供給筈、排出管
、或いは冷却水供給管。
横形円部タンク内に複数個のヒルスタックを収納し、各
［ｆルスタックの西側面に配設されたマニホールドに、
同じく円筒タンク内に収納した反応カス供給筈、排出管
、或いは冷却水供給管。
排出管などの接続管を連結して個々の燃料電池を１−１
）成し、この様な燃お１電池を複数台連結づることにＪ
ζす、燃料電池単器容量を大幅に増大させて所要燃わ１
電池個数を低減し／ｃ−４＞のｅある。
）成し、この様な燃お１電池を複数台連結づることにＪ
ζす、燃料電池単器容量を大幅に増大させて所要燃わ１
電池個数を低減し／ｃ−４＞のｅある。
［発明の実施例］
進んで、本発明の一実施例を第４図乃至第６図に基づい
て具体的に説明り−る。、なお、第１図乃〒第３図の従
来型と同一の部材については、同一７１号を付し説明は
省Ｗ８ブる。
て具体的に説明り−る。、なお、第１図乃〒第３図の従
来型と同一の部材については、同一７１号を付し説明は
省Ｗ８ブる。
第４図及び第５図は、本発明にお【プる個々の燃料電池
Ａを示すもので、横形円筒タンク２３内には、単電池を
四角柱状に積層して成る４個のセルスタック９が収納さ
れている。各セルスタック９の西側面には、反応ガス供
給用或い１．、ＬＩＪＩ出用のマニホールド１０が配設
され、このマニホールド１０にはそれぞれ反応ガス供給
答ｉＪｌ出恒或いは冷１１４水供給管、排出管などの揉
続′ｉへが；ＩＩ！れ−され（いる。一方、横形円筒タ
ンク２３は、横形の円筒状の胴体２３ａ２両側面の７シ
ンジ２３【）及び４１ｉ形円筒タンク２３仝休を支える
支持３物２３ｃがら成っている。また、横形円筒タンク
２３の外面には、保温材２２が取付りられている３、こ
れら各セルスタック９とそれに段１月こマニホールド１
ｏとは、セルスタック９の下部に設置ノられたベース２
５とヒルスタック」下部にＨＱ ｔｊられた振れ止め２
６を介して、横形円筒タンク２３に固定されている。
Ａを示すもので、横形円筒タンク２３内には、単電池を
四角柱状に積層して成る４個のセルスタック９が収納さ
れている。各セルスタック９の西側面には、反応ガス供
給用或い１．、ＬＩＪＩ出用のマニホールド１０が配設
され、このマニホールド１０にはそれぞれ反応ガス供給
答ｉＪｌ出恒或いは冷１１４水供給管、排出管などの揉
続′ｉへが；ＩＩ！れ−され（いる。一方、横形円筒タ
ンク２３は、横形の円筒状の胴体２３ａ２両側面の７シ
ンジ２３【）及び４１ｉ形円筒タンク２３仝休を支える
支持３物２３ｃがら成っている。また、横形円筒タンク
２３の外面には、保温材２２が取付りられている３、こ
れら各セルスタック９とそれに段１月こマニホールド１
ｏとは、セルスタック９の下部に設置ノられたベース２
５とヒルスタック」下部にＨＱ ｔｊられた振れ止め２
６を介して、横形円筒タンク２３に固定されている。
この様な同一タンク２３内に４個のセルスタック９が収
納されＣ成る個々の燃料電池Ａを複数台イノ（設して、
本発明の燃料電池発電装置が構成されＣいる。即ち、第
６図におい“Ｃは、各燃料電池Ａが、タンク両側面のフ
ランジ２３ｂを介して直列に複数個連結され、両端部の
燃斜電池へ−にはカバー２７が取付（〕られで一連の圧
力容器が構成されている。一方、内部に収納されている
各種接続管２４も各燃２！ｌ電池Ａ間で連結され、両端
部に配設されたカバー２７をｖ１通Ｊる各配管接手を介
して、他に併設されている発電装置或いは発電装置制御
−１−ニラｌ〜に締結されている。
納されＣ成る個々の燃料電池Ａを複数台イノ（設して、
本発明の燃料電池発電装置が構成されＣいる。即ち、第
６図におい“Ｃは、各燃料電池Ａが、タンク両側面のフ
ランジ２３ｂを介して直列に複数個連結され、両端部の
燃斜電池へ−にはカバー２７が取付（〕られで一連の圧
力容器が構成されている。一方、内部に収納されている
各種接続管２４も各燃２！ｌ電池Ａ間で連結され、両端
部に配設されたカバー２７をｖ１通Ｊる各配管接手を介
して、他に併設されている発電装置或いは発電装置制御
−１−ニラｌ〜に締結されている。
この様に、本発明の発電装置に使用される個々の燃わ１
電池においては、タンク２３は例えばトレーラ−輸送を
対象とした場合、フランジ２３ｂの外径」法を輸送限界
１１Ｊ及び高さ制限から約３．３ｍまで大きくとること
ができるので、その胴体２３ Ｆ３の内（￥ｔ、ｔ ３
ｍ程磨となる１、一方、セルスタック９の四角柱の一
辺の寸法は、セルを構成づる多孔賀電極板の制作上或い
は積層作業上、また均−締付が必要であるなどの各種制
約から、約０．６〜１ｍ程度と成る。にって、ヒルスタ
ック１αさく、未、前記タンク胴体２３ａの内径」法に
収まるしのＣ１約２〜２．５ｍと大きくとることができ
る。
電池においては、タンク２３は例えばトレーラ−輸送を
対象とした場合、フランジ２３ｂの外径」法を輸送限界
１１Ｊ及び高さ制限から約３．３ｍまで大きくとること
ができるので、その胴体２３ Ｆ３の内（￥ｔ、ｔ ３
ｍ程磨となる１、一方、セルスタック９の四角柱の一
辺の寸法は、セルを構成づる多孔賀電極板の制作上或い
は積層作業上、また均−締付が必要であるなどの各種制
約から、約０．６〜１ｍ程度と成る。にって、ヒルスタ
ック１αさく、未、前記タンク胴体２３ａの内径」法に
収まるしのＣ１約２〜２．５ｍと大きくとることができ
る。
けガスタック９の積層高さは、従来の縦形円部タンク内
に収める場合、地上高制限寸法と１−レーラー荷台高さ
の関係から約２．５へ−３ｍとりることが可能であるか
ら、本発明では従来に比べて積層高さは若干低くセルス
タックの里位容聞も高さに比例して小さくなる。しかし
、タンク２３の長さはトレーラ−の制限によるが数ｍと
づることができ、タンク２３内に収納するセルスタック
は各々密接に併設Ｊるので、その個数は４・−・６個程
度となる。よって、単位輸送ユニットの８吊を増ずこと
ができ、タンク２３は単位容串当たりの瓜■を減少でき
る。また、現地据付（〕時複数の燃料電池を連結づるの
で、密接するセルスタック数をさらに多くすることがで
きる。
に収める場合、地上高制限寸法と１−レーラー荷台高さ
の関係から約２．５へ−３ｍとりることが可能であるか
ら、本発明では従来に比べて積層高さは若干低くセルス
タックの里位容聞も高さに比例して小さくなる。しかし
、タンク２３の長さはトレーラ−の制限によるが数ｍと
づることができ、タンク２３内に収納するセルスタック
は各々密接に併設Ｊるので、その個数は４・−・６個程
度となる。よって、単位輸送ユニットの８吊を増ずこと
ができ、タンク２３は単位容串当たりの瓜■を減少でき
る。また、現地据付（〕時複数の燃料電池を連結づるの
で、密接するセルスタック数をさらに多くすることがで
きる。
一方、横形円筒タンク２３の中に四角柱状のしガスタッ
ク９を収納しているので、ヒルスタック９の上下端部ス
ペースはセル積層数によって調節可能だが、マニホール
ド１０の側面とタンク２３どの間のスペースは確実に生
ずるものである。ぞ゛のため、このスペースは、多数の
セルスタックの共通管となる大口径接続管２４を配設す
るスペースとして有効に活用できる。特に、反応ガス供
給及び排出用接続管は大１０径となるが、圧力容器内で
あればタンク内圧と反応ガスとの相対ガスｆｆ（ＪＯ、
３ｋ（１／ ｃｍ２以下であるため接続管断面（よ必ず
しも完全円形としなくてし良く、；Ｌだ接続管肉厚ら薄
クツることがでさる＋１ Ｊ、って、タンク内スペース
をイｊ効に生かり゛と」１に配管重量を軽減でき、しか
も保温効果しある。
ク９を収納しているので、ヒルスタック９の上下端部ス
ペースはセル積層数によって調節可能だが、マニホール
ド１０の側面とタンク２３どの間のスペースは確実に生
ずるものである。ぞ゛のため、このスペースは、多数の
セルスタックの共通管となる大口径接続管２４を配設す
るスペースとして有効に活用できる。特に、反応ガス供
給及び排出用接続管は大１０径となるが、圧力容器内で
あればタンク内圧と反応ガスとの相対ガスｆｆ（ＪＯ、
３ｋ（１／ ｃｍ２以下であるため接続管断面（よ必ず
しも完全円形としなくてし良く、；Ｌだ接続管肉厚ら薄
クツることがでさる＋１ Ｊ、って、タンク内スペース
をイｊ効に生かり゛と」１に配管重量を軽減でき、しか
も保温効果しある。
この様な作用を持つ個々の燃１３Ｉ電池を接続し−（成
る本発明の燃料電池発電装置は、現地据伺（プ後複数の
燃料電池を連結りることにＪ：り非１れに多くのセルス
タックを密接配置りることができ、据イ寸所東スペース
が縮小でさる。また、タンク自身の形状が横形円筒でし
かも端部を１１“１列に複数個接続１１１設りるので、
据付固定が簡単Ｃある。また、多数のセルスタックの接
続管をタンク内に収納し配管重量を軽減できる」ニ保渇
ら同前にノＪ、通して行えるので、全体的に単位音Ｉｎ
当たりの人きざをコンパクトかつ軽微化でき製造コスト
も人＋ｌ＋に低減づることができる。また、第５図に２
Ｊ＼Ｊように複数のセルスタックを連結して！ａ器容容
量非常に大きくＪることができるので、燃料電池△の台
数を人［１］に減らすことが可能であり、各燃料電池間
の接続箇所数も減り、全体プラン１−の所要スペースし
減ると共に据付工期も短縮づることがでさる、。
る本発明の燃料電池発電装置は、現地据伺（プ後複数の
燃料電池を連結りることにＪ：り非１れに多くのセルス
タックを密接配置りることができ、据イ寸所東スペース
が縮小でさる。また、タンク自身の形状が横形円筒でし
かも端部を１１“１列に複数個接続１１１設りるので、
据付固定が簡単Ｃある。また、多数のセルスタックの接
続管をタンク内に収納し配管重量を軽減できる」ニ保渇
ら同前にノＪ、通して行えるので、全体的に単位音Ｉｎ
当たりの人きざをコンパクトかつ軽微化でき製造コスト
も人＋ｌ＋に低減づることができる。また、第５図に２
Ｊ＼Ｊように複数のセルスタックを連結して！ａ器容容
量非常に大きくＪることができるので、燃料電池△の台
数を人［１］に減らすことが可能であり、各燃料電池間
の接続箇所数も減り、全体プラン１−の所要スペースし
減ると共に据付工期も短縮づることがでさる、。
イの上、従来では、１ ｆｉ＋、ｌのタンクに１個のセ
ルスタックが収納されていたため、個ノＺの燃料電池ご
とに冷却水や反応ガスの配？１が必要であったが、本発
明によれば、複数の燃料電池にり・１してＪ、とめて配
管ができるので、光電装：４のｆｉｌｌ ｉ告のｉ、ｌ
Ｉ純化と保守点検の作業性の向、［が可能と／ｊる。さ
らに、タンク外部の接続導体の数ら、少なくて６むのひ
、イの抵抗損失を低減り°ることもでさる１゜［発明の
効果］ 以上の通り、本発明にＪ、れば、燃わ１電池単器容偵を
増大さけることで所要燃料電池個数を低減し、機器の据
付スベ〜スを縮小し、輸送及び製造コス］〜を削減し、
組立、＋：、ｉ検、保守作業を容易にした燃別電池弁電
装訂を提供Ｃきる効果がある。
ルスタックが収納されていたため、個ノＺの燃料電池ご
とに冷却水や反応ガスの配？１が必要であったが、本発
明によれば、複数の燃料電池にり・１してＪ、とめて配
管ができるので、光電装：４のｆｉｌｌ ｉ告のｉ、ｌ
Ｉ純化と保守点検の作業性の向、［が可能と／ｊる。さ
らに、タンク外部の接続導体の数ら、少なくて６むのひ
、イの抵抗損失を低減り°ることもでさる１゜［発明の
効果］ 以上の通り、本発明にＪ、れば、燃わ１電池単器容偵を
増大さけることで所要燃料電池個数を低減し、機器の据
付スベ〜スを縮小し、輸送及び製造コス］〜を削減し、
組立、＋：、ｉ検、保守作業を容易にした燃別電池弁電
装訂を提供Ｃきる効果がある。
第１図は燃料電池の原狸を示Ｊ１１Ｊｉ面模型図、第２
図は燃料電池の基本構成を承り斜視図、第３図＜Ａ）は
現在１７［）光が進められＣいる燃料電池の戦Ｉ８構成
を承り３１７而図、第３図（Ｉ３〉はその縦断面図、第
４図は本発明に使用づる燃わＩＮ池の一実施例を承り側
面図、第５図は支の断面図、第６図は複数台の燃料電池
を併用しく成る本発明の燃料電池発電独１〜の配同構成
を示づ側面図である。 Ｎ、△・・・燃料電池、１・・・多孔質電極、２・・・
雷解買層、３・・・電解質マトリックス層、４・・・正
極、５・・・負極、６・・・溝（＝１インクコネクタ、
７・・・水素ガス流路、８・・・空気流路、９・・・し
ルスタック、１９・・・マニホールド、１１・・・水素
ガス供給管、１２・・・水素ガス排出飲、１３・・・空
気供給管、１４・・・空気排出管、１５・・・冷ｕ１水
供給管、１６・・・冷却水排出管。 １７・・・電力端子（正極）、１８・・・電ツノ端子（
負８ｉ＞、１９・・・接続９９体、２０・・・ブッシン
グ、２１・・・タンク、２２・・・保温材、２３・・・
横形円筒タンク、２３ａ・・・胴体、２３ｂ・・・フラ
ンジ、２３ｃ・・・支持金物、２４・・・接続管、２５
・・・ベース、２Ｇ・・・振れ止め、２７・・・カバー
、２８・・・配管接手。 第１図 ＠ ３ 図（Ａ） ｌ 第 ３ １１（Ｂ）
図は燃料電池の基本構成を承り斜視図、第３図＜Ａ）は
現在１７［）光が進められＣいる燃料電池の戦Ｉ８構成
を承り３１７而図、第３図（Ｉ３〉はその縦断面図、第
４図は本発明に使用づる燃わＩＮ池の一実施例を承り側
面図、第５図は支の断面図、第６図は複数台の燃料電池
を併用しく成る本発明の燃料電池発電独１〜の配同構成
を示づ側面図である。 Ｎ、△・・・燃料電池、１・・・多孔質電極、２・・・
雷解買層、３・・・電解質マトリックス層、４・・・正
極、５・・・負極、６・・・溝（＝１インクコネクタ、
７・・・水素ガス流路、８・・・空気流路、９・・・し
ルスタック、１９・・・マニホールド、１１・・・水素
ガス供給管、１２・・・水素ガス排出飲、１３・・・空
気供給管、１４・・・空気排出管、１５・・・冷ｕ１水
供給管、１６・・・冷却水排出管。 １７・・・電力端子（正極）、１８・・・電ツノ端子（
負８ｉ＞、１９・・・接続９９体、２０・・・ブッシン
グ、２１・・・タンク、２２・・・保温材、２３・・・
横形円筒タンク、２３ａ・・・胴体、２３ｂ・・・フラ
ンジ、２３ｃ・・・支持金物、２４・・・接続管、２５
・・・ベース、２Ｇ・・・振れ止め、２７・・・カバー
、２８・・・配管接手。 第１図 ＠ ３ 図（Ａ） ｌ 第 ３ １１（Ｂ）
Claims (4)
- （１） 一対の電極間に雷解買層を介在させて複数個の
矩形平板状の単電池を四角柱状に積層してヒルスタック
を形成し、このヒルスタックをタンク内に収納してなる
燃料電池を複数個接続してなる燃わ１電池発電装置にお
いて、 両端が間口した１個の横形円筒タンク内に複数個のヒル
スタックを収納し、各ヒルスタックの四側面にはマニホ
ールドを配８９シ、このマニホールドには、同じく横形
円筒タンク内に収納されている反応ガス供給管、排出管
或いは冷却水供給管。 排出管等の接続？気を連結し゛（個々の燃料電池を構成
し、これら個々の燃料電池を各横形円筒タンクの端部に
４３いて複数個接続し／ｊことを特徴とづる燃料電池発
電装置。 - （２） 各ヒルスタックが、モの上部に設けられた振れ
止めど下部に１ｉＱ１ノられたベースを介してタンクに
固定されている特許請求の範囲第１項記載の燃料電池発
電装置。 - （３） 横形円筒タンクが、その外面に保温材を設置プ
たものである特許請求の範囲第１項記載の燃料電池発電
装置。 - （４） 各燃１．ｉｌ電池が、その横形円筒タンクの側
端に設けたフランジを介して連結されている特許請求の
範囲第１項記載の燃１１電池光電装餡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201083A JPS6093764A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58201083A JPS6093764A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 燃料電池発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6093764A true JPS6093764A (ja) | 1985-05-25 |
Family
ID=16435106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58201083A Pending JPS6093764A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | 燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6093764A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60101882A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-05 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS6297270A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池 |
| JPS62115673A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-27 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
| JPS62264564A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 積層燃料電池 |
| JPS6332470U (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-02 | ||
| JPH0393167A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-18 | Fuji Electric Co Ltd | 横積層形燃料電池スタックとそのモジュール構造 |
| US7595125B2 (en) | 2002-07-24 | 2009-09-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack for vehicle |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP58201083A patent/JPS6093764A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60101882A (ja) * | 1983-11-09 | 1985-06-05 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
| JPS6297270A (ja) * | 1985-10-22 | 1987-05-06 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 燃料電池 |
| JPS62115673A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-27 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
| JPS62264564A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-17 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 積層燃料電池 |
| JPS6332470U (ja) * | 1986-08-18 | 1988-03-02 | ||
| JPH0393167A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-18 | Fuji Electric Co Ltd | 横積層形燃料電池スタックとそのモジュール構造 |
| US7595125B2 (en) | 2002-07-24 | 2009-09-29 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack for vehicle |
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