JPS6324562A - 燃料電池用冷却装置 - Google Patents
燃料電池用冷却装置Info
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- JPS6324562A JPS6324562A JP61168724A JP16872486A JPS6324562A JP S6324562 A JPS6324562 A JP S6324562A JP 61168724 A JP61168724 A JP 61168724A JP 16872486 A JP16872486 A JP 16872486A JP S6324562 A JPS6324562 A JP S6324562A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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-
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は燃料電池用温度調節装置に関するものである
。
。
第２図は、例えば特開昭５８−１６６６６３号公報に示
された従来の燃料電池用温度調節装置を示す断面図であ
り、図において、（１）および（３）は対向する面の反
対側にそれぞれ反応ガス通路＋２１．＋４１が設けられ
ている温度調節板であり、材料は主にグラファイトであ
る。これら２枚の温度調節板の間に、冷却パイプ溝（６
）が設けてあり、上記冷却パイプ溝（６）に金属素材又
は炭素素材よりなる冷却パイプ（５）が挿入しである。
された従来の燃料電池用温度調節装置を示す断面図であ
り、図において、（１）および（３）は対向する面の反
対側にそれぞれ反応ガス通路＋２１．＋４１が設けられ
ている温度調節板であり、材料は主にグラファイトであ
る。これら２枚の温度調節板の間に、冷却パイプ溝（６
）が設けてあり、上記冷却パイプ溝（６）に金属素材又
は炭素素材よりなる冷却パイプ（５）が挿入しである。
（７）は上記冷却パイプ溝（６）と上記冷却パイプ（５
）との間隙に充填されている充填剤である。
）との間隙に充填されている充填剤である。
冷却パイプ（５）の外面は、例えば曾公昭５３−３３６
７０号公報に記載の誘電性材料からなる被膜（８）が形
成されている。
７０号公報に記載の誘電性材料からなる被膜（８）が形
成されている。
次にその作用を説明する。まず、燃料電池の起動時にお
いて、反応を促進するために、温水を冷却パイプ（５）
内に送り、被膜（８）、充填材（７）を介して温度調節
板ｉｌｌ、 ＋３１に熱を伝え、温度調節板＋１）．
（３）の上下に積層されている燃料電池を加熱する。
いて、反応を促進するために、温水を冷却パイプ（５）
内に送り、被膜（８）、充填材（７）を介して温度調節
板ｉｌｌ、 ＋３１に熱を伝え、温度調節板＋１）．
（３）の上下に積層されている燃料電池を加熱する。
定常の動作時において、温度上昇にともなう燃料電池の
過熱を防止するために、燃料電池で発生した熱を除去す
る必要がある。燃料電池で発生した熱は上下から温度調
節板ｆｉｌ、 ＋３１に伝えられ、充填材（７）、被膜
（８）を介して冷却パイプ（５）に伝えられる。被膜（
８）は、例えば特公昭５８−３３６７０号公報に記述さ
れているように冷却パイプ（５）を電解液から保護して
、電解液による冷却パイプ（５）の腐食を防止するため
に形成され、フッ化炭素ポリマーが用いられている。フ
ッ化炭素ポリマーは金属に比べて熱伝導性が悪く、冷却
パイプ（５）の熱伝導性を著しく阻害する。
過熱を防止するために、燃料電池で発生した熱を除去す
る必要がある。燃料電池で発生した熱は上下から温度調
節板ｆｉｌ、 ＋３１に伝えられ、充填材（７）、被膜
（８）を介して冷却パイプ（５）に伝えられる。被膜（
８）は、例えば特公昭５８−３３６７０号公報に記述さ
れているように冷却パイプ（５）を電解液から保護して
、電解液による冷却パイプ（５）の腐食を防止するため
に形成され、フッ化炭素ポリマーが用いられている。フ
ッ化炭素ポリマーは金属に比べて熱伝導性が悪く、冷却
パイプ（５）の熱伝導性を著しく阻害する。
従来の燃料電池用温度調節装置は以上のように構成され
ているので、冷却パイプ（５）の被膜（８）、充填材（
７）の熱抵抗は、温度調節板［１）、（３）、冷却パイ
プ（５）の熱抵抗に比べて桁大きく、温度調節板（１）
。
ているので、冷却パイプ（５）の被膜（８）、充填材（
７）の熱抵抗は、温度調節板［１）、（３）、冷却パイ
プ（５）の熱抵抗に比べて桁大きく、温度調節板（１）
。
（３）と冷却パイプ（５）の間で大きな温度差が生じ、
そのためにセル温度が規定値を超えたり、あるいは、一
つの温度調節装置の能力が低下するために、温度調節装
置の必要数が増えるなどの問題点があった。
そのためにセル温度が規定値を超えたり、あるいは、一
つの温度調節装置の能力が低下するために、温度調節装
置の必要数が増えるなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、冷却パイプの被膜に熱伝導性のすぐれた材料
を用いることによって、伝導特性の優れた燃料電池用温
度調節装置を提供することを目的とする。
たもので、冷却パイプの被膜に熱伝導性のすぐれた材料
を用いることによって、伝導特性の優れた燃料電池用温
度調節装置を提供することを目的とする。
この発明に係る燃料電池用温度調節装置は、冷却パイプ
を電解質から保護し腐食を防止するのに十分な膜厚を存
する被膜を黒鉛質とフッ化炭素ポリマーの混合体で形成
したものである。
を電解質から保護し腐食を防止するのに十分な膜厚を存
する被膜を黒鉛質とフッ化炭素ポリマーの混合体で形成
したものである。
この発明における燃料電池用温度調節装置は、被膜を黒
鉛とフッ化炭素ポリマーの混合体で形成することにより
被膜自身の熱伝導率を高め、膜厚を薄（することなく冷
却パイプの伝熱性能が向上する。
鉛とフッ化炭素ポリマーの混合体で形成することにより
被膜自身の熱伝導率を高め、膜厚を薄（することなく冷
却パイプの伝熱性能が向上する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、＋１）． ＋５１． ＋６１は上述した従
来装置の構成と同様である。（９）は黒鉛質とフッ化炭
素ポリマーの混合体で形成された被膜である。
図において、＋１）． ＋５１． ＋６１は上述した従
来装置の構成と同様である。（９）は黒鉛質とフッ化炭
素ポリマーの混合体で形成された被膜である。
冷却パイプの外面に被覆される被膜として求められる特
性としては、熱伝導性の良いこと、耐薬品性を持ってい
ること、耐熱性が良＜ 、２００℃前後でも物性が劣化
しないことなどが挙げられる。
性としては、熱伝導性の良いこと、耐薬品性を持ってい
ること、耐熱性が良＜ 、２００℃前後でも物性が劣化
しないことなどが挙げられる。
このような観点より、黒鉛質とフッ化炭素ポリマーの混
合体が適している。
合体が適している。
黒鉛質は例えば直径２〜１０μｍ、厚み１〜５μｍのリ
ン片状のもので、フッ化炭素ポリマーに対して５〜１０
重量％で使用する。
ン片状のもので、フッ化炭素ポリマーに対して５〜１０
重量％で使用する。
フッ化炭素ポリマーとしては、使用温度によって選択で
きるが、耐薬品性の良い四ふっ化エチレン−パーフルオ
ロアルキルビニールエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ） 、
エチレン−四ふり化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、四
ふっ化エチレン−六ふつ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ
）、ポリ四ふっ化エチレン（ＰＴＦＥ）などが適してい
る。被膜の形成方法としては、静電塗装法、溶融押出し
法、熱収縮性チューブ法などがある。
きるが、耐薬品性の良い四ふっ化エチレン−パーフルオ
ロアルキルビニールエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ） 、
エチレン−四ふり化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、四
ふっ化エチレン−六ふつ化プロピレン共重合体（ＦＥＰ
）、ポリ四ふっ化エチレン（ＰＴＦＥ）などが適してい
る。被膜の形成方法としては、静電塗装法、溶融押出し
法、熱収縮性チューブ法などがある。
次にその製造法について述べる。
静電塗装法では、まず冷却パイプ（５）の表面の付着物
を４００ ℃前後で空焼きし、脱脂する。物理的結合を
良くするために砂などでショツトブラストし、下地処理
をした後、プライマーを塗装し焼成する。そして、黒鉛
質とフッ化炭素ポリマーの混合体を塗装し、焼成する。
を４００ ℃前後で空焼きし、脱脂する。物理的結合を
良くするために砂などでショツトブラストし、下地処理
をした後、プライマーを塗装し焼成する。そして、黒鉛
質とフッ化炭素ポリマーの混合体を塗装し、焼成する。
焼成温度はフッ化炭素ポリマーの軟化点以上とする。規
定の膜厚になるまで、塗装・焼成を繰返し、膜厚および
ピンホールの有無を検査する。
定の膜厚になるまで、塗装・焼成を繰返し、膜厚および
ピンホールの有無を検査する。
溶融押出し法では、下地処理までは上記静電塗装と同じ
であるが、被膜の形成は予め作られた黒鉛質とフッ化炭
素ポリマーのチューブの中に、直線状の冷却パイプ（５
）を押じ込み、加熱・加圧しながら冷却パイプ（５）に
被覆してい（方法である。
であるが、被膜の形成は予め作られた黒鉛質とフッ化炭
素ポリマーのチューブの中に、直線状の冷却パイプ（５
）を押じ込み、加熱・加圧しながら冷却パイプ（５）に
被覆してい（方法である。
熱収縮性チューブ法は、直線状の冷却パイプ（５）に黒
鉛質とフッ化炭素ポリマーで作られた熱収縮性チューブ
を被覆し、フッ化炭素ポリマーの軟化点以上の温度で加
熱収縮させて被覆する方法である。冷却パイプ（５）が
曲線状のものを被覆する時は、静電塗装法が適している
。
鉛質とフッ化炭素ポリマーで作られた熱収縮性チューブ
を被覆し、フッ化炭素ポリマーの軟化点以上の温度で加
熱収縮させて被覆する方法である。冷却パイプ（５）が
曲線状のものを被覆する時は、静電塗装法が適している
。
上記により形成された冷却パイプ（６）の熱伝達率は従
来ものに対して、２〜３倍の向上がある。
来ものに対して、２〜３倍の向上がある。
尚、上記実施例は黒鉛質が直径２〜１０μｍ；厚み１〜
５μｍのリン片状でフッ化炭素ポリマーに対して５〜１
０重世％で使用する場合について述べたが、これら数値
に限定されるものではない。
５μｍのリン片状でフッ化炭素ポリマーに対して５〜１
０重世％で使用する場合について述べたが、これら数値
に限定されるものではない。
以上のように、この発明によれば、冷却パイプの被膜を
黒鉛質とフッ化炭素ポリマーで形成することによって、
冷却パイプを電解質から保護して腐食を防止し、かつ従
来のものに対して熱伝導率を著しく向上することができ
、高性能な燃料電池用温度調節装置が得られる効果があ
る。
黒鉛質とフッ化炭素ポリマーで形成することによって、
冷却パイプを電解質から保護して腐食を防止し、かつ従
来のものに対して熱伝導率を著しく向上することができ
、高性能な燃料電池用温度調節装置が得られる効果があ
る。
第１図はこの発明の一実施例による燃料電池用温度調節
装置の要部を示す断面図、第２図は従来の燃料電池用温
度調節装置を示す断面図である。 図において、（１），＋３１は温度調節板、（５）は冷
却パイプ、（６）は冷却パイプ溝、（９）は被膜である
。 なお、図中同一符号は、同−又は相当部分を示す。
装置の要部を示す断面図、第２図は従来の燃料電池用温
度調節装置を示す断面図である。 図において、（１），＋３１は温度調節板、（５）は冷
却パイプ、（６）は冷却パイプ溝、（９）は被膜である
。 なお、図中同一符号は、同−又は相当部分を示す。
Claims (5)
- （１）温度調節板と、上記温度調節板の溝の中に配置さ
れ上記温度調節板との間で、熱交換を行なう冷却パイプ
とを有する燃料電池用温度調節装置において、前記冷却
パイプの外面は、黒鉛質とフッ化炭素ポリマーの混合体
の被膜によって被覆されていることを特徴とする燃料電
池用温度調節装置。 - （２）被膜は、直径２〜１０μｍ、厚み１〜５μｍのり
ん片状の黒鉛質粒子が５〜１０重量％含まれていること
を特徴とする特許請求範囲第１項記載の燃料電池用温度
調節装置。 - （３）フッ化炭素ポリマーは四ふっ化エチレン−パーフ
ルオロアルキルビニールエーテル共重合樹脂、エチレン
−四ふっ化エチレン共重合体、四ふっ化エチレン−六ふ
っ化プロピレン共重合体、ポリ四ふっ化エチレンのうち
の一つであることを特徴とする特許請求範囲第１項又は
第２項記載の燃料電池用温度調節装置。 - （４）被膜は、黒鉛質とフッ化炭素ポリマーの混合され
た粉体を静電塗装した後、フッ化炭素ポリマーの軟化点
以上の温度で熱処理されたものであることを特徴とする
特許請求範囲第１項ないし、第３項の何れかに記載の燃
料電池用温度調節装置。 - （５）被膜は、黒鉛質とフッ化炭素ポリマーの混合体で
形成された熱収縮性フッ素樹脂チューブあるいは溶融押
出し法によって形成された被膜であることを特徴とする
特許請求範囲第１項ないし、第３項の何れかに記載の燃
料電池用温度調節装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168724A JPH0638339B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 燃料電池用冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61168724A JPH0638339B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 燃料電池用冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6324562A true JPS6324562A (ja) | 1988-02-01 |
| JPH0638339B2 JPH0638339B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=15873252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61168724A Expired - Lifetime JPH0638339B2 (ja) | 1986-07-16 | 1986-07-16 | 燃料電池用冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638339B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0249358A (ja) * | 1988-05-06 | 1990-02-19 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池の冷却体 |
| JPH056690U (ja) * | 1991-07-12 | 1993-01-29 | 中興化成工業株式会社 | 燃料電池用絶縁ホース |
| EP0683536A1 (en) * | 1994-05-20 | 1995-11-22 | International Fuel Cells Corporation | Coolant plate assembly for a fuel cell stack |
| WO2020162074A1 (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | 日本フッソ工業株式会社 | 高純度グラフェンを含有する被膜体および、その被膜体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6122573A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-31 | Hitachi Ltd | 燃料電池用冷却器 |
-
1986
- 1986-07-16 JP JP61168724A patent/JPH0638339B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6122573A (ja) * | 1984-07-11 | 1986-01-31 | Hitachi Ltd | 燃料電池用冷却器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0249358A (ja) * | 1988-05-06 | 1990-02-19 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池の冷却体 |
| JPH056690U (ja) * | 1991-07-12 | 1993-01-29 | 中興化成工業株式会社 | 燃料電池用絶縁ホース |
| EP0683536A1 (en) * | 1994-05-20 | 1995-11-22 | International Fuel Cells Corporation | Coolant plate assembly for a fuel cell stack |
| WO2020162074A1 (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-13 | 日本フッソ工業株式会社 | 高純度グラフェンを含有する被膜体および、その被膜体の製造方法 |
| JP2020124845A (ja) * | 2019-02-04 | 2020-08-20 | 日本フッソ工業株式会社 | 高純度グラフェンを含有する被膜体および、その被膜体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0638339B2 (ja) | 1994-05-18 |
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