JPS61147469A - 燃料電池の冷却水循環装置 - Google Patents
燃料電池の冷却水循環装置Info
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- JPS61147469A JPS61147469A JP59267167A JP26716784A JPS61147469A JP S61147469 A JPS61147469 A JP S61147469A JP 59267167 A JP59267167 A JP 59267167A JP 26716784 A JP26716784 A JP 26716784A JP S61147469 A JPS61147469 A JP S61147469A
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- JP
- Japan
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- cooling water
- fuel cell
- cooling
- control valve
- pipe
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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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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］
本発明は燃料電池の冷却水循環装置の改良に開する。
［発明の技術的背景］
燃料電池は、燃料がもっている化学エネルギーを直接電
気エネルギーに変換する装置である。この燃料電池は、
通常電解質を挾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のような燃料ガスを接触さ
せ、また他方の電極の背面に酸素のような酸化剤ガスを
接触させ、このときに両電極間で起る電気化学的反応を
利用して両電極間から電気エネルギーを取り出すように
したものである。
気エネルギーに変換する装置である。この燃料電池は、
通常電解質を挾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のような燃料ガスを接触さ
せ、また他方の電極の背面に酸素のような酸化剤ガスを
接触させ、このときに両電極間で起る電気化学的反応を
利用して両電極間から電気エネルギーを取り出すように
したものである。
さてこの種の燃料電池においては、電気化学的反応に伴
なう発熱を吸収するため、電池内に冷却管を配設しこの
冷却管へ冷却水管を通して冷却水を循環させるようにし
た冷却水循環装置が用いられている。
なう発熱を吸収するため、電池内に冷却管を配設しこの
冷却管へ冷却水管を通して冷却水を循環させるようにし
た冷却水循環装置が用いられている。
第２図は、この種の燃料電池における冷却水循環装置の
一例を示したものである。図において、冷却水供給器１
から送水された冷却水は冷却水管２を経て気水分離器３
へ流入しここでヒーター４にて連続的に加熱され一部は
蒸気として燃料系ライン５および空気系ライン６へ夫々
供給され残りの蒸気は帰還ライン７より冷却水供給器１
へ帰還する。また液体部分は、電池冷却水管８ａより燃
料電池９内に配設された銅等からなる冷却管１０へ流入
し、冷却管８ｂを通して気水分離器３へ帰還するととも
に一部はブロー弁１１を通して外部へ排出される。なお
、１２は冷却水循環用のポンプである。
一例を示したものである。図において、冷却水供給器１
から送水された冷却水は冷却水管２を経て気水分離器３
へ流入しここでヒーター４にて連続的に加熱され一部は
蒸気として燃料系ライン５および空気系ライン６へ夫々
供給され残りの蒸気は帰還ライン７より冷却水供給器１
へ帰還する。また液体部分は、電池冷却水管８ａより燃
料電池９内に配設された銅等からなる冷却管１０へ流入
し、冷却管８ｂを通して気水分離器３へ帰還するととも
に一部はブロー弁１１を通して外部へ排出される。なお
、１２は冷却水循環用のポンプである。
［背景技術の問題点］
しかし乍ら、かかる燃料電池の冷却水循環装置では、燃
料電池９の発電休止時において、冷却水環８ａ 、８ｂ
および冷却管１０の管内に錆び汚れを生じる。そのため
、これが燃料電池の起動時に冷却水の中へ混入して、管
径の細い燃料電池９内の冷却＠１０を目詰まりさせるこ
とが多く、冷却水循環装置の安定した運転に支障をきた
すことになる。そこで、かかる事態を防止するために、
冷却管１０をステンレス等のＩＩＩ性金属の管で構成す
ることが考えられるが、かようにすると熱伝導性が低下
して冷却効果を損なってしまう等の問題が生じる。
料電池９の発電休止時において、冷却水環８ａ 、８ｂ
および冷却管１０の管内に錆び汚れを生じる。そのため
、これが燃料電池の起動時に冷却水の中へ混入して、管
径の細い燃料電池９内の冷却＠１０を目詰まりさせるこ
とが多く、冷却水循環装置の安定した運転に支障をきた
すことになる。そこで、かかる事態を防止するために、
冷却管１０をステンレス等のＩＩＩ性金属の管で構成す
ることが考えられるが、かようにすると熱伝導性が低下
して冷却効果を損なってしまう等の問題が生じる。
［発明の目的］
本発明は上記のような事情を考慮して成されたもので、
その目的は電池外部の冷却水管内に生じた錆び汚れの電
池内部の冷却管への流入並びに電池内部の冷却管自身で
の錆び汚れの発生による電池内部の冷却管の目詰まりを
冷却効果を損なうことなく確実に防止し安定した運転を
行なうことが可能な燃料電池の冷却水循環装置を提供す
ることにある。
その目的は電池外部の冷却水管内に生じた錆び汚れの電
池内部の冷却管への流入並びに電池内部の冷却管自身で
の錆び汚れの発生による電池内部の冷却管の目詰まりを
冷却効果を損なうことなく確実に防止し安定した運転を
行なうことが可能な燃料電池の冷却水循環装置を提供す
ることにある。
［発明の概要］
上記目的を達成するために本発明では、前述した冷却水
循環装置における燃料電池内の冷却管の入口側、出口側
の少なくとも一方に第１の制御弁を設け、かつこの第１
の制御弁の電池と反対側には入口側と出口側の冷却水管
を接続するバイパス管を設けると共に、このバイパス管
の途中に第２の制御弁を設けることによって、燃料電池
起動初期時は電池内部の冷却管へ通水せずに第２の制御
弁を用いてバイパスし、その間に電池外部の冷却水管の
錆び汚れが十分洗い流された一定時間後に第１の制御弁
を開いて電池内部の冷却管へ通水することにより、電池
内部の冷却管へ清浄な水のみが流入することを可能とし
、ざらに電池内部の冷却管の内面に予め防錆・防蝕加工
を施すことによって、冷却管自身で生じる錆びを防止す
るようにしたことを特徴とする。
循環装置における燃料電池内の冷却管の入口側、出口側
の少なくとも一方に第１の制御弁を設け、かつこの第１
の制御弁の電池と反対側には入口側と出口側の冷却水管
を接続するバイパス管を設けると共に、このバイパス管
の途中に第２の制御弁を設けることによって、燃料電池
起動初期時は電池内部の冷却管へ通水せずに第２の制御
弁を用いてバイパスし、その間に電池外部の冷却水管の
錆び汚れが十分洗い流された一定時間後に第１の制御弁
を開いて電池内部の冷却管へ通水することにより、電池
内部の冷却管へ清浄な水のみが流入することを可能とし
、ざらに電池内部の冷却管の内面に予め防錆・防蝕加工
を施すことによって、冷却管自身で生じる錆びを防止す
るようにしたことを特徴とする。
［発明の実施例］
以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。
第１図は、本発明による燃料電池の冷却水循環装置の構
成例を示すもので、第２図と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
成例を示すもので、第２図と同一部分には同一符号を付
してその説明を省略し、ここでは異なる部分についての
み述べる。
つまり第１図は、前記燃料電池９内部の冷却管１０の入
口および出口側に第１．の制御弁１３ａ。
口および出口側に第１．の制御弁１３ａ。
１３ｂを夫々設け、かつこの第１の制御弁１３ａ。
１３ｂの電池９と反対側には前記入口側と出口側の冷却
水管８ａと８ｂを接続するバイパス管１４を設けると共
に、このバイパス管１４の途中に第２の制御弁１５を設
けたものである。ここで、第１の制御弁１３ａ、１３ｂ
は燃料電池９の起動初期時に閉され、これより一定時間
経過後に開されるものであり、また第２の制御弁１５は
第１の制御弁１３ａ、１３ｂとは全く逆の動作をするも
のである。さらに、上記燃料電池９の内部の冷却管１０
の内面には、例えばステンレスメッキ等により防錆・防
蝕加工を施している。
水管８ａと８ｂを接続するバイパス管１４を設けると共
に、このバイパス管１４の途中に第２の制御弁１５を設
けたものである。ここで、第１の制御弁１３ａ、１３ｂ
は燃料電池９の起動初期時に閉され、これより一定時間
経過後に開されるものであり、また第２の制御弁１５は
第１の制御弁１３ａ、１３ｂとは全く逆の動作をするも
のである。さらに、上記燃料電池９の内部の冷却管１０
の内面には、例えばステンレスメッキ等により防錆・防
蝕加工を施している。
かかる構成の燃料電池の冷却水循環装置においては、燃
料電池９起動の初期段階においては、第１の制御弁１３
ａ、１３ｂを閉じると共に第２の制御弁１５を開いて燃
料電池９を除く部分において冷却水の循環を行なわせる
。そして、この循環中の冷却水の流れによって、燃料電
池９の運転休止中に生じた冷却水管８ａ 、８ｂ内の錆
びが水中へ流れ込んで循環を続けるうちに十分洗い流さ
れて冷却水が清浄な水質となった一定時間後に、第１の
制御弁１３ａ、１３ｂを開くと共に第２の制御弁１５を
閉じることにより、燃料電池９内部の冷却管１０へ冷却
水を流入させて燃料電池９の冷却へ移行する。一方、冷
却管１０の内面にはステンレスメッキ等が施されていて
錆びを生じないため、これらの相乗作用によって常に清
浄な冷却水が系内を循環することになり、従来のような
冷却管１０の目詰まりが防止できることになる。
料電池９起動の初期段階においては、第１の制御弁１３
ａ、１３ｂを閉じると共に第２の制御弁１５を開いて燃
料電池９を除く部分において冷却水の循環を行なわせる
。そして、この循環中の冷却水の流れによって、燃料電
池９の運転休止中に生じた冷却水管８ａ 、８ｂ内の錆
びが水中へ流れ込んで循環を続けるうちに十分洗い流さ
れて冷却水が清浄な水質となった一定時間後に、第１の
制御弁１３ａ、１３ｂを開くと共に第２の制御弁１５を
閉じることにより、燃料電池９内部の冷却管１０へ冷却
水を流入させて燃料電池９の冷却へ移行する。一方、冷
却管１０の内面にはステンレスメッキ等が施されていて
錆びを生じないため、これらの相乗作用によって常に清
浄な冷却水が系内を循環することになり、従来のような
冷却管１０の目詰まりが防止できることになる。
上述したように本実施例による燃料電池の冷却水循環装
置では、燃料電池９内部の冷却管１０の目詰まりを確実
に防止することが可能となる。また、通常燃料電池９の
冷却管１０には熱伝導性の良好な鋼管が用いられている
が、銅は腐蝕し易く管を目詰まりさせる恐れがあり、こ
の管を例えばステンレス等にすると熱伝導率が約１／２
０と低くなって冷却管としての機能を損なうために熱伝
導性と防蝕・防錆性の両立が難かしかったが、本実施例
によれば熱伝導性を殆んど低下させずに、冷却管１０内
部の錆びの発生と外部の冷却水管８ａ、８ｂからの錆び
汚れの流入を防止することができることになる。
置では、燃料電池９内部の冷却管１０の目詰まりを確実
に防止することが可能となる。また、通常燃料電池９の
冷却管１０には熱伝導性の良好な鋼管が用いられている
が、銅は腐蝕し易く管を目詰まりさせる恐れがあり、こ
の管を例えばステンレス等にすると熱伝導率が約１／２
０と低くなって冷却管としての機能を損なうために熱伝
導性と防蝕・防錆性の両立が難かしかったが、本実施例
によれば熱伝導性を殆んど低下させずに、冷却管１０内
部の錆びの発生と外部の冷却水管８ａ、８ｂからの錆び
汚れの流入を防止することができることになる。
尚、上記実施例においては燃料電池９内部の冷却管１０
に対して防錆・防蝕性の加工を施こしたが、あえてかか
る加工を行なわなくても、冷却水が清浄な状態となった
後に燃料電池９内部の冷却管１０への循環を行なうだけ
としても、冷却管１０を流れる錆び汚れは少なくなり目
詰まり防止の上で効果が得られるものである。
に対して防錆・防蝕性の加工を施こしたが、あえてかか
る加工を行なわなくても、冷却水が清浄な状態となった
後に燃料電池９内部の冷却管１０への循環を行なうだけ
としても、冷却管１０を流れる錆び汚れは少なくなり目
詰まり防止の上で効果が得られるものである。
また、各制御弁１３ａ 、１３ｂ 、１５４．を連続制
御弁としてもよく、さらに第１の制御弁は１３ａと１３
ｂの２個を設けずいずれか一方のみを設けてもよいもの
である。
御弁としてもよく、さらに第１の制御弁は１３ａと１３
ｂの２個を設けずいずれか一方のみを設けてもよいもの
である。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、電池外部の冷却水
管内に生じた錆び汚れの電池内部の冷却管への流入並び
に電池内部の冷却管自身での錆び汚れの発生による電池
内部の冷却管の目詰まりを冷却効果を損なうことなく確
実に防止し安定した運転を行なうことが可能な燃料電池
の冷却水循環装置が提供できる。
管内に生じた錆び汚れの電池内部の冷却管への流入並び
に電池内部の冷却管自身での錆び汚れの発生による電池
内部の冷却管の目詰まりを冷却効果を損なうことなく確
実に防止し安定した運転を行なうことが可能な燃料電池
の冷却水循環装置が提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
の燃料電池の冷却水循環装置を示す構成図である。 １・・・冷却水供給器、２，８ａ 、８ｂ・・・冷却水
管、３・・・気液分離器、４・・・ヒーター、５・・・
燃料系ライン、６・・・空気系ライン、７・・・帰還ラ
イン、９・・・燃料電池、１０・・・冷却管、１１・・
・ブロー弁、１３ａ。 １３ｂ、１５・・・制御弁、１４・・・バイパス管。
の燃料電池の冷却水循環装置を示す構成図である。 １・・・冷却水供給器、２，８ａ 、８ｂ・・・冷却水
管、３・・・気液分離器、４・・・ヒーター、５・・・
燃料系ライン、６・・・空気系ライン、７・・・帰還ラ
イン、９・・・燃料電池、１０・・・冷却管、１１・・
・ブロー弁、１３ａ。 １３ｂ、１５・・・制御弁、１４・・・バイパス管。
Claims (3)
- （１）電解質を挾んで一対の多孔質電極を配置すると共
に、一方の電極の背面に燃料ガスを接触させまた他方の
電極の背面に酸化剤ガスを接触させることにより起こる
電気化学的反応を利用して前記一対の電極間から電気エ
ネルギーを取出すようにした燃料電池の内部に冷却管を
配設し、当該冷却管へ入口側、出口側の冷却水管を通し
て冷却水を循環させるようにした冷却水循環装置におい
て、前記燃料電池内部の冷却管の入口側、出口側の少く
とも一方に、燃料電池起動初期時には閉しかつこれより
所定時間経過後に開する第１の制御弁を設け、かつ当該
第１の制御弁の電池と反対側には前記入口側と出口側の
冷却水管を接続するバイパス管を設けると共に、当該バ
イパス管上に前記第１の制御弁と逆の開閉動作をする第
２の制御弁を設けて構成したことを特徴とする燃料電池
の冷却水循環装置。 - （２）電解質を挾んで一対の多孔質電極を配置すると共
に、一方の電極の背面に燃料ガスを接触させまた他方の
電極の背面に酸化剤ガスを接触させることにより起こる
電気化学的反応を利用して前記一対の電極間から電気エ
ネルギーを取出すようにした燃料電池の内部に冷却管を
配設し、当該冷却管へ入口側、出口側の冷却水管を通し
て冷却水を循環させるようにした冷却水循環装置におい
て、前記燃料電池内部の冷却管の入口側、出口側の少な
くとも一方に、燃料電池起動初期時には閉しかつこれよ
り所定時間経過後に開する第１の制御弁を設け、かつ当
該第１の制御弁の電池と反対側には前記入口側と出口側
の冷却水管を接触するバイパス管を設けると共に、当該
バイパス管上に前記第１の制御弁と逆の開閉動作をする
第２の制御弁を設け、さらに前記冷却管の内面に防錆・
防蝕加工を施して構成したことを特徴とする燃料電池の
冷却水循環装置。 - （３）防錆・防蝕加工はステンレスメッキを施すように
したことを特徴とする特許請求の範囲第（２）項記載の
燃料電池の冷却水循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267167A JPS61147469A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 燃料電池の冷却水循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59267167A JPS61147469A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 燃料電池の冷却水循環装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61147469A true JPS61147469A (ja) | 1986-07-05 |
Family
ID=17441027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59267167A Pending JPS61147469A (ja) | 1984-12-18 | 1984-12-18 | 燃料電池の冷却水循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61147469A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072396A1 (de) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Flüssigkeitsgekühlte brennstoffzellenbatterie und verfahren zum betreiben einer flüssigkeitsgekühlten brennstoffzellenbatterie |
| KR20040002072A (ko) * | 2002-06-29 | 2004-01-07 | 현대자동차주식회사 | 연료 전지 스택 시스템 |
-
1984
- 1984-12-18 JP JP59267167A patent/JPS61147469A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000072396A1 (de) * | 1999-05-19 | 2000-11-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Flüssigkeitsgekühlte brennstoffzellenbatterie und verfahren zum betreiben einer flüssigkeitsgekühlten brennstoffzellenbatterie |
| KR20040002072A (ko) * | 2002-06-29 | 2004-01-07 | 현대자동차주식회사 | 연료 전지 스택 시스템 |
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