JP3127342U - Fuel cell device - Google Patents
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Abstract
【課題】 燃料電池装置において電池反応に伴なって生成する液状水を効率的に除去する。
【解決手段】燃料電池主体10、周辺設備12、集水槽14から構成する。該周辺設備は、ポンプ、コンデンサー、混合槽、ファンなどからなり、該燃料電池主体に接続されて燃料アルコールの供給、排気、発生電力の授受などを行なう。
該集水槽は、該燃料電池主体と該周辺設備の下方に設置され、傾斜流路140を備えて、燃料電池主体内の電池反応により生じた液状水を受けて、傾斜流路を経て排水口142から排出する。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently remove liquid water generated in association with a cell reaction in a fuel cell device.
A fuel cell main body, a peripheral facility, and a water collecting tank are formed. The peripheral equipment includes a pump, a condenser, a mixing tank, a fan, and the like, and is connected to the fuel cell main body to supply fuel alcohol, exhaust gas, and transfer generated power.
The water collection tank is installed below the fuel cell main body and the peripheral equipment, and includes an inclined flow path 140, receives liquid water generated by a cell reaction in the fuel cell main body, and passes through the inclined flow path to a drain outlet. 142 is discharged.
[Selection] Figure 1
Description
本考案は、燃料電池装置に関する。特に一種の燃料電池に生じる水の溢出(flooding)現象を処理可能な燃料電池装置に係る。 The present invention relates to a fuel cell device. In particular, the present invention relates to a fuel cell device capable of handling a flooding phenomenon that occurs in a kind of fuel cell.
燃料電池は、燃料と酸化剤中に蓄えられた化学エネルギーを電極反応を通して電気エネルギーに転換する発電装置である。現在ある燃料電池を電解質の性質で分類すると、アルカリ性燃料電池、燐酸燃料電池、陽子交換膜燃料電池、溶融炭酸塩燃料電池、固体酸化物燃料電池の5種がある。ここ数年、燃料電池の技術は進歩したが、商品化の面では出力密度が低い、水と熱の管理及び小型化が困難、コストが高いなどまだまだ課題がある。
大多数の燃料電池は、電気化学反応後水を生成するが、この水を反応系からどのように除去するか、或いはどのように再利用するかなどの問題があり、この水の処理が燃料電池システムの構築において極めて重要であった。
特に水の溢出(flooding)現象は、燃料電池が電気化学反応を行う過程において、必ず処理しなければならない問題である。水の溢出(flooding)現象は、その時の周囲の環境条件(温度、通風状況など)と関係があり、また直接的には燃料電池の電気化学反応により生成される液状の水が原因になると考えられる。
しかし公知の技術はこの現象を改善する手段を講じていないため、溢れ出る液状の水は空気の通道内に貯まり、燃料電池への酸素の供給に支障を来たしている。これでは燃料電池の発電効率に影響を及ぼし、また、公知の燃料電池システムにおいて管理が行き届かない場合には、溢れ出した液状の水は電子製品の回路へと漏れ出し、電子製品の故障或いはショートを引起している。
Most fuel cells produce water after the electrochemical reaction, but there are issues such as how to remove this water from the reaction system or how to reuse it. It was extremely important in the construction of battery systems.
In particular, the flooding phenomenon of water is a problem that must be dealt with in the course of the electrochemical reaction of the fuel cell. The flooding phenomenon is related to the surrounding environmental conditions (temperature, ventilation conditions, etc.) at that time, and is considered to be directly caused by liquid water generated by the electrochemical reaction of the fuel cell. It is done.
However, since the known technology does not take measures to improve this phenomenon, the overflowing liquid water is stored in the passage of air, which hinders the supply of oxygen to the fuel cell. This affects the power generation efficiency of the fuel cell, and if the control is not sufficient in the known fuel cell system, the overflowing liquid water leaks into the electronic product circuit, and the electronic product fails or Causes a short.
公知構造には以下の欠点があった。
すなわち、燃料電池の多くは電気化学反応により水を発生するが、この水への対処が不十分であるため、水の溢出現象を引き起こし、溢れ出る液状の水は空気の流通路内に貯まり燃料電池への酸素の供給に支障を来たしている。これにより燃料電池の発電効率に影響を及ぼし、また溢れ出した液状の水が電子製品の回路へと漏れ出せば電子製品を故障或いはショートする原因となる。
本考案は上記構造の問題点を解決した燃料電池装置を提供するものである。
The known structure has the following drawbacks.
That is, most of the fuel cells generate water by an electrochemical reaction. However, the countermeasures against this water are insufficient, which causes the overflow phenomenon of the water, and the overflowing liquid water is stored in the air flow passage and stored in the fuel flow path. The supply of oxygen to the battery has been hindered. As a result, the power generation efficiency of the fuel cell is affected, and if the overflowing liquid water leaks into the circuit of the electronic product, the electronic product may be broken or short-circuited.
The present invention provides a fuel cell device that solves the problems of the above structure.
上記課題を解決するため、本考案は下記の燃料電池装置を提供する。
すなわち、燃料電池装置において、水の溢出現象により起こる各種問題を処理するため、燃料電池主体(fuel cell main body)を、周辺設備(Balance of Plant, BOP)に接続し、集水槽は該燃料電池主体と該周辺設備の下方に設置し、該燃料電池主体と該周辺設備に水の溢出現象が発生した時の液状の水を収集することを特徴とする燃料電池装置である。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following fuel cell device.
That is, in the fuel cell device, in order to deal with various problems caused by the overflow phenomenon of water, a fuel cell main body is connected to peripheral equipment (Balance of Plant, BOP), and the water collecting tank is connected to the fuel cell. The fuel cell device is installed below the main body and the peripheral equipment and collects liquid water when an overflow phenomenon occurs in the fuel cell main body and the peripheral equipment.
上記のように、公知技術では、通常は液状水を処理することはないが、本考案では液状水を収集することができ、しかも排水口を通して回収して再利用することもできる。さらに本考案燃料電池装置は、コンデンサー効果が最適な天気或いは周囲の環境における使用に適しており、燃料電池主体或いは周辺設備が即時に処理できず迅速に凝結できないために溢れ出した液状水を収集して、燃料電池システム全体から電子製品本体への損壊を防止することができ、これによって、これら少なくない液状水をうまく利用して燃料電池の関連作動を行い、外から供給を受ける水を減らすこともできる。 As described above, in the known technique, liquid water is not usually treated, but in the present invention, liquid water can be collected, and can also be collected and reused through a drain outlet. Furthermore, the fuel cell device of the present invention is suitable for use in the weather or the surrounding environment where the condenser effect is optimal, and collects liquid water that overflows because the fuel cell main body or surrounding equipment cannot be immediately processed and cannot be quickly condensed. Thus, it is possible to prevent damage from the entire fuel cell system to the electronic product main body, thereby performing the relevant operation of the fuel cell by making good use of these liquid waters and reducing the water supplied from the outside. You can also
図1の本考案燃料電池装置の立体分解図に示すように、本考案の燃料電池装置1は、燃料電池主体10、周辺設備12、集水槽14からなる。
該燃料電池主体10は、液体燃料電池中の直接メタノール燃料電池スタック(direct methanol fuel cell stack)などの燃料電池スタック(fuel cell stack)で電力を発生する。
該周辺設備12は、該燃料電池主体10に接続する。通常、燃料電池の周辺設備は多くの部品を含み、図1中の周辺設備12は内部に少なくともポンプ、コンデンサー、混合槽、ファンなどから構成される。
該集水槽14は、該燃料電池主体10と該周辺設備12の下方に設置し、該燃料電池主体10と該周辺設備12に水の溢出現象が起きた時に形成される液状水を収集する。該集水槽14の機能を増強するため、図1に示すように、該集水槽14の底端には傾斜流路140を形成する。また該集水槽14は少なくとも1個の排水口142を含み、該排水口142は該傾斜流路140の低い側の末端に位置する。該傾斜流路140と該排水口142の設置により、該燃料電池主体10と該周辺設備12に溢れ出した液状水が重力作用により該集水槽14内壁面に付着し、液状水は該傾斜流路140を経て傾斜に従い流下して、最後に該排水口142から流出する。該集水槽14が集めた液状水は再び該周辺設備12に回流して利用される。
As shown in the three-dimensional exploded view of the fuel cell device of the present invention in FIG. 1, the fuel cell device 1 of the present invention comprises a fuel cell main body 10,
The fuel cell main body 10 generates electric power in a fuel cell stack such as a direct methanol fuel cell stack in a liquid fuel cell.
The
The
図1に示す燃料電池装置の断面図である図2に示すように、該燃料電池主体10中の1個の燃料電池ユニット2が水の溢出現象を引起すと、該集水槽14は該燃料電池ユニット2の液状水を受ける。酸素が陰極流路(流道)20から陰極拡散層22に接触して拡散により陰極触媒層24に達すると、酸素と陽極側から到達した電子と水素イオンは電気化学反応を生じる。次に、該陰極拡散層22は反応により生成された液状水を排出し、水の溢出(flooding)現象を防止する。液状水は、該陰極流路20において水蒸気或いは液状水の状態で現われ、水蒸気は該陰極流路20により排出されて該周辺設備12内のコンデンサー(図示なし)に入る。液状水は重力の作用により該集水槽14に向かって流下する。
As shown in FIG. 2 which is a cross-sectional view of the fuel cell device shown in FIG. 1, when one fuel cell unit 2 in the fuel cell main body 10 causes an overflow phenomenon of water, the water collecting
1 燃料電池装置
10 燃料電池主体
12 周辺設備
14 集水槽
140 傾斜流路
142 排水口
2 燃料電池ユニット
20 陰極流路
22 陰極拡散層
24 陰極触媒層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell apparatus 10 Fuel cell
Claims (6)
該燃料電池主体は、燃料、酸素の供給、発生電力の取り出しを行なう該周辺設備に接続され、
該集水槽は、該燃料電池主体と該周辺設備の下方に設置されて、該燃料電池主体と該周辺設備において発生する水の溢出時に形成されて滴下、流下する液状水を収集することを特徴とする燃料電池装置。 Consists of fuel cell main body, peripheral equipment, water collection tank,
The fuel cell main body is connected to the peripheral equipment for supplying fuel, oxygen, and taking out generated power,
The water collection tank is installed below the fuel cell main body and the peripheral equipment, and collects liquid water that is formed and dripped and flows down when water generated in the fuel cell main body and the peripheral equipment overflows. A fuel cell device.
Priority Applications (1)
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| JP2006007542U JP3127342U (en) | 2006-09-19 | 2006-09-19 | Fuel cell device |
Publications (1)
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| JP3127342U true JP3127342U (en) | 2006-11-30 |
Family
ID=43477066
Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| JP (1) | JP3127342U (en) |
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2006
- 2006-09-19 JP JP2006007542U patent/JP3127342U/en not_active Expired - Fee Related
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