JPH0656770B2 - 燃料電池発電システム - Google Patents

燃料電池発電システム

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JPH0656770B2
JPH0656770B2 JP62136122A JP13612287A JPH0656770B2 JP H0656770 B2 JPH0656770 B2 JP H0656770B2 JP 62136122 A JP62136122 A JP 62136122A JP 13612287 A JP13612287 A JP 13612287A JP H0656770 B2 JPH0656770 B2 JP H0656770B2
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政男 粂田
陽 濱田
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Sanyo Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は可搬用の小型燃料電池発電システムに関する
ものである。
(ロ) 従来の技術 小型燃料電池に用いるリフオーマとして構造が簡単でコ
ンパクトなメタノールリフオーマが適しており、メタノ
ールと水の混合液を気化改質して燃料ガスを生成する。
この生成ガス温度は200〜250℃であるから、電池に供給
する際には熱交換器で適当な温度に低下させる必要があ
る。しかし、小型システムの場合熱交換器を用いること
は、スペース的に制約があると共にガス量も少いため回
収熱量が少く不経済であるばかりでなく、システムの容
量、重量を増大させるという問題があった。
(ハ) 発明が解決しようとする問題点 この発明は、従来のように別個の熱交換器を用いること
なく、燃料ガスとして電池に供給される改質ガスの温度
を低下させ、システムの簡素化、コンパクト化を図るも
のである。
(ニ) 問題点を解決するための手段 この発明は電池スタツクの一対向面に、冷却空気の入口
・出口マニホルドを取付けてこれら出・入口マニホルド
間を順次排気ダンパ、外気吸入ダンパ及びブロワを有す
る循環ダクトで連結し、電池スタツクの他対向面に、メ
タノールを改質した燃料ガス及び反応空気の各入口・出
口マニホルドを並設し、前記反応空気もしくは冷却空気
の入口マニホルドの背面に、熱交換隔壁を介して、前記
燃料ガス導入路の一部を構成する拡開通路室を形成した
ものである。
(ホ) 作 用 この発明ではメタノールリフオーマで改質された高温の
燃料ガスが、反応空気もしくは冷却空気の入口マニホル
ド背面に形成された拡開通路室を流れる間に反応空気も
しくは冷却空気により冷却され、適温で電池に供給され
る。
(ヘ) 実施例 電池スタツク(1)は、第１図に示すように単セル(2)とガ
ス分離板(3)とを交互に多数積重し、数セル毎に冷却板
(4)を介在させて上下端板(5)で積重方向に締付けて構成
される。この電池スタツク(1)は反応空気と冷却空気を
分離供給する方式であり、電池スタツク(1)の一対向周
面を冷却空気の流通面〔冷却板(4)の冷却空気チヤンネ
ル(6)が開口する〕とし、他対向面を反応空気と燃料ガ
スの各流通面〔ガス分離板(3)の反応空気チヤンネル(7)
及び燃料ガスチヤンネル(8)が夫々開口する。〕に二区
分している。
これら各流通面に対応して冷却空気の入口・出口各マニ
ホルド(9)(9)′及び反応空気と燃料ガスの入口・出口マ
ニホルド(10)(10)′と(11)(11)′が夫々取付けられる。
冷却空気の出口マニホルド(9)′と入口マニホルド(9)と
の間は、排気ダンパ(12)、外気吸入ダンパ(13)及びブロ
ワ(14)を有する循環ダクト(15)で連通している。
燃料ガスは、リフオーマ(16)でメタノールと水の混合液
を気化改質して得られる水素リツチガスである。
第２図及び第３図に示す各実施例では、反応空気入口マ
ニホルド(10)の背面に熱交換隔壁(17)を介して、前記燃
料ガスの導入路(18)の一部を構成する拡開通路室(18)′
が形成されており、第５図に示す他実施例では、冷却空
気の入口マニホルド(9)の背面に前記実施例と同様燃料
ガスの拡開通路室(18)′が形成されている。
反応空気は第２図実施例の場合供給ブロワ(19)で外気を
反応空気入口マニホルド(10)に導入するに対し、第３図
及び第４図実施例の場合循環ブロワ(14)の下流側より分
岐管(20)で冷却空気の一部を反応空気マニホルド(10)に
導入している。
電池の作動時、反応熱により昇温する電池スタツク(1)
は、循環冷却空気により冷却されて約190℃の規定温度
に維持される。入口マニホルド(9)より導入された冷却
空気は各冷却チヤンネル(6)を流れる間に反応熱を奪
い、約180℃に昇温して出口マニホルド(9)′より導出さ
れた冷却空気は、その一部が排気ダンパ(12)より系外に
排出されると同時に他部が排出量に見合って吸入ダンパ
(13)より取入れた低温の外気と共に再び入口マニホルド
(9)に導入される。この入口側冷却空気温度は約１２０
〜１３０℃となるよう外気温に応じて排出量及び吸入量
を各ダンパ(12)(13)で調節される。
リフオーマ(16)で生成した燃料ガス温度は、約２００〜
２５０℃であるが、反応空気入口マニホルド(10)もしく
は冷却空気入口マニホルド(9)の背面に形成した拡開通
路室(18)′を流れる間に、反応空気もしくは冷却空気と
の間で熱交換が行はれ、燃料ガスのマニホルド(11)への
入口温度は低下すると同時に入口マニホルド(10)内の反
応空気もしくは入口マニホルド(9)内の冷却空気は温度
上昇する。
燃料ガスと反応空気の各流量は約１：５程度又燃料ガス
と冷却空気との各流量は約１：２０程度の各比率である
から、第２図実施例の場合外気温（常温）の反応空気が
約１３０℃に昇温すると同時に燃料ガスは約１３０℃に
低下し、夫々電池スタツク(1)に供給される。これに対
し第３図実施例では循環ブロワ(14)の下流側冷却空気
（約１２０℃）が反応空気入口マニホルド(10)に送られ
るので、反応空気は約１６０℃に昇温すると同時に燃料
ガスは約１７０℃に低下し、夫々電池スタツクに供給さ
れる。従って、反応空気と燃料ガスとの間で熱交換する
方式では第２図実施例の方が適している。
一方第５図の他実施例の場合反応空気に比し流量の大き
い冷却空気と燃料ガスとの間で熱交換が行はれるので、
燃料ガスは約１２０℃の冷却空気で冷却されて、約１４
０℃に温度低下すると同時に冷却空気は約１３０℃に昇
温し、夫々電池スタツク(1)に供給される。この場合反
応空気は冷却空気を分岐供給することが好ましい。
(ト) 発明の効果 本発明によれば、リフオーマで生成した高温の燃料ガス
は、反応空気もしくは冷却空気のマニホルド背面に熱交
換隔壁を介して形成した拡開通路室を通る間に反応空気
もしくは冷却空気と熱交換され、電池に供給するに適し
た温度まで冷却されるので、別途熱交換器を必要とせず
システムの簡素化・コンパクト化が達成される。
【図面の簡単な説明】
第１図は冷却空気分離方式の電池スタツクの斜面図、第
２図及び第３図はいづれも本発明実施例による発電シス
テムのフロー図、第４図は第２図、第３図システムの要
部斜面図、第５図は他実施例による発電システムのフロ
ー図、第６図は第５図システムの要部斜面図である。 (1)：電池スタツク、(9)、(9)′：冷却空気の入口・出
口各マニホルド、(10)、(10)′：反応空気の入口・出口
各マニホルド、(11)、(11)′：燃料ガスの入口・出口各
マニホルド、(12)：排気ダンパ、(13)：外気吸入ダン
パ、(14)：循環ブロワ、(16)：リフオーマ、(17)：熱交
換隔壁、(18)′：燃料ガスの拡開通路室

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】電池スタツクの一対向周面に、冷却空気の
    入口出口マニホルドを取付けて、これら出・入口マニホ
    ルド間を順次排気ダンパ、外気吸入ダンパ及びブロワを
    有する循環ダクトで連結し、前記電池スタツクの他対向
    面に、メタノールを改質した燃料ガス及び反応空気の各
    入口、出口マニホルドを並設し、前記反応空気もしくは
    前記冷却空気の入口マニホルドの背面に、熱交換隔壁を
    介して、前記燃料ガスの導入路の一部を構成する拡開通
    路室を形成したことを特徴とする燃料電池発電システム
  2. 【請求項２】前記反応空気の入口マニホルドには、その
    背面に前記拡開通路室を形成した場合、外気が直接導入
    されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の燃
    料電池発電システム
  3. 【請求項３】前記冷却空気の入口マニホルドの背面に前
    記拡開通路室が形成された場合、前記冷却空気が前記ブ
    ロワの下流より前記反応空気の入口マニホルドに分岐導
    入されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    燃料電池発電システム
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