JPS62232867A - 燃料電池の冷却装置 - Google Patents

燃料電池の冷却装置

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JPS62232867A
JPS62232867A JP61076048A JP7604886A JPS62232867A JP S62232867 A JPS62232867 A JP S62232867A JP 61076048 A JP61076048 A JP 61076048A JP 7604886 A JP7604886 A JP 7604886A JP S62232867 A JPS62232867 A JP S62232867A
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JP
Japan
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cooling
cross
fan
cooling gas
manifold
Prior art date
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Pending
Application number
JP61076048A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Miyake
泰夫 三宅
Shuzo Murakami
修三 村上
Sanehiro Furukawa
古川　修弘
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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Publication of JPS62232867A publication Critical patent/JPS62232867A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/08—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by varying the cross-section of the flow channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/026—Header boxes; End plates with static flow control means, e.g. with means for uniformly distributing heat exchange media into conduits
    • 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
    • H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2210/00—Heat exchange conduits
    • F28F2210/08—Assemblies of conduits having different features
    • 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
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は燃料電池の冷却装置に関するものである。
（ロ）従来の技術 燃料電池は運転中反応熱により昇温するので規定作動温
度に維持するため冷却を必要とする。
従来冷却ガスを循環供給するブロワは電池外に配置され
℃おり、熱交換器を含め−Ｃ１これらは配管により互に
連結される。そのため配管系が長くなって電池システム
の空間容積が増大すると共に圧力損失のためブロワ動力
が増大し、システム全体としての効率が低下する。また
特にブロワで供給された冷却ガスは入口側マニホルド内
で急激に広がるので、電池スタック面に均一に分配する
ためマニホルド内にｔ流板を設ける必要があって構成上
複雑となるなどの問題があった。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 本発明は前記問題点を解消し、比較的簡単な構成で電池
システムのコンパクト・化と電池スタック冷却の均一化
を実現するものである。
（ニ）　問題点を解決するための手段 本発明は電池スタックの冷却ガス入口側マニホルド内に
、マニホルドの略全高に亘りスタクク積重方向にクロス
フロー型ファンを装設すると共に、電池スタックに介在
する各冷却板の冷却ガス通路断面積を前記ファンからの
距離の増大にはｙ比例して拡大せしめたものである。
（ホ〉　作用 この発明によればファンと冷却ガス入口側マニホルドと
の間の配管が不要となりそれだけシステムの空間容積を
減少しうる。特にマニホルド内にその全長に亘って装設
したクロスフロー型ファンがスフ／り積重方向へ冷却ガ
スを均一に配分すると共にファンからはなれる程冷却ガ
ス通路断面積を拡大しているので、スタック水平方向の
冷却能もはｙ均一となり、電池スフｙりの温度分布が均
一化きれる。
（へ）　実施例 本発明の実施例を図について説明する。
電池スフツク（Ｓ）は第２図に示すように単位セル（１
）とガス分離板（２〉とを交互に多数積重し、数セル毎
に冷却ガス通路（３）を有する冷却板（４）を介在させ
工構成される。電池スタック（Ｓ）の前記冷却ガス通詰
（３）が開口する一対向周面に冷却ガス用の入口及び出
口各マニホルド（５）（５’）が取付けられ、燃料カス
供給１ＰＩ（６）と空気供給溝（７）とが開［−１する
他対向周面に、夫々燃料ガス及び反応空気用の人に！及
び出口各マニホルド（図示せず）が並設される。
冷却カスの入口マニホルド（５）内には、スタック積重
ブノ向で旦°７二；１、＋１７ドの略全高に亘るり１」
スフロー型ファ〉（８）が装設され、その回転軸（８′
）は軸封部（９）を介してマニホルド（５）を貫通し、
外部に配置したモータ＜１０）に直結されている。
グロスフ［シー型ファン（８）の回転により冷却ガスを
マニホルド（５）の縦長入口管（１１）より吸込み、各
冷却板（４〉の多数の冷却ガス通路（３）に配分する。
この場合クロスフロー型ファンの特性によりスタック積
重（樅）方向に関して均一なガス分布となるが、スフツ
ク横方向へ余り広がらないためファンく８）からはなれ
た部分へのガス配分が少い。即ち第３図及び第４図に示
すよっにファンのはｙ正面である（１）の部分は冷却ガ
ス分布が多く、以下（Ｉｔ）（ＩＩＩ）の部分はガス分
布が少くなる。
そこで各冷却板（４）における冷却ガス通路〈３）の断
面積を（Ｉ）〜＜ｍ＞の部分に移るに従い増大した。フ
ァン（８）を電池スタック（Ｓ）の端部に配置した実施
例では、第３図及び第４図に示すように断面積が順次拡
大する冷却ガス通路〈３）を形成すればよい。一方フア
ン〈８）を電池スフＺり（Ｓ）のは−′中央に配置した
他実施例では、第５図及び第６図に示すように断面積が
はり左右対称的に拡大する冷却ガス通路く３）を形成ｒ
ればよい。
かくてクロスフロー型ファン（８）で吸込まれた冷却ガ
スは、電池スタックの積重方向に介在する各冷却板（４
）の通路（３）にはｙ′均一風量で配分きれてスフツク
（Ｓ）を全面に亘り均一に冷却する。
スタック熱を奪って昇温した冷却ガスは出口マニホルド
（５′）を経て熱交換器ＣＨＸ＞で冷却きれ再び入口マ
ニホルド〈５）に送られる。
（ト）発明の効果 本発明によれば冷却ガスの入口マニホルド内にクロスフ
ロー型ファンを設けると共に、スタック冷却板のガス通
路断面積を前記ファンからの距離に応じて拡大したので
、システムの空間容積を縮小することが可能となると共
に冷却ガスの各冷却板への配分が均一化され、電池スタ
ックは温度分布の不均一を生ずることなく冷却されるな
どの特長を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置を備える燃料電池システムの模式図
、第２１７．Ｉは本発明装置の要部分解斜視図、第３図
は同上の要部横断面図、第４図は同上冷却板の正面図、
第５図は他実施例による要部横断面図、第６図は同上冷
却板の正面図である。 Ｓ・・・電池スタック、ＨＸ・・・熱交換器、１　・・
単位セル、２・・・ガス分離板、３・・・冷却ガス通路
、４・・・冷却板、５．５’・・・冷却ガスマニホルド
、８・・・クロスフロー型ファン、１０・・・モータ、
１１・・・マニホルド入口管。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）電池スタックの冷却ガス入口側マニホルド内に、
    マニホルドの略全高に亘りスタック積重方向にクロスフ
    ロー型ファンを装設すると共に、前記電池スタックに介
    在する各冷却板の冷却ガス通路断面積を、前記ファンか
    らの距離の増大にほゞ比例して拡大せしめたことを特徴
    とする燃料電池の冷却装置。
  2. （２）前記クロスフロー型ファンの回転軸が軸封部を介
    してマニホルド外に設置したモータに直結されているこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃料電池の
    冷却装置。
JP61076048A 1986-04-02 1986-04-02 燃料電池の冷却装置 Pending JPS62232867A (ja)

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