JPS6282661A - 燃料電池の冷却装置 - Google Patents
燃料電池の冷却装置Info
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- JPS6282661A JPS6282661A JP60224321A JP22432185A JPS6282661A JP S6282661 A JPS6282661 A JP S6282661A JP 60224321 A JP60224321 A JP 60224321A JP 22432185 A JP22432185 A JP 22432185A JP S6282661 A JPS6282661 A JP S6282661A
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- 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
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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
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- 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
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、板状の単位体を複数個積み重ねるごとに冷却
板を介装してなるセルスタックの、前記冷却板ｌこ設け
られた通路に冷却主管から冷却媒体を通流して蒸発潜熱
によりセルスタックを冷却する燃料電池の冷却装置に関
する。
板を介装してなるセルスタックの、前記冷却板ｌこ設け
られた通路に冷却主管から冷却媒体を通流して蒸発潜熱
によりセルスタックを冷却する燃料電池の冷却装置に関
する。
燃料電池のセルスタックは、一般に電解質を担持した電
解質層と、これを挟持した多孔性の燃料電極と酸化剤電
極と、さらにこの外側に反応ガスとしての燃料ガスと酸
化剤ガスをそれぞれの電極に供給するプレートが配され
て単位電池を構成し、これらを複数個積み重ねたセルブ
ロックごとに冷却通路が設けられた冷却板を介装して構
成されている。介装された冷却板のそれぞれには入口冷
却主管から分岐したマニホールド管が設けられ、この管
路に各冷却板の通路に接続する細管が設けられている。
解質層と、これを挟持した多孔性の燃料電極と酸化剤電
極と、さらにこの外側に反応ガスとしての燃料ガスと酸
化剤ガスをそれぞれの電極に供給するプレートが配され
て単位電池を構成し、これらを複数個積み重ねたセルブ
ロックごとに冷却通路が設けられた冷却板を介装して構
成されている。介装された冷却板のそれぞれには入口冷
却主管から分岐したマニホールド管が設けられ、この管
路に各冷却板の通路に接続する細管が設けられている。
そして冷却板の通路の出口側にも上記と同じ細管、マニ
ホールド管を介して出口冷却主管に接続している。
ホールド管を介して出口冷却主管に接続している。
したがって燃料電池の運転により発生した熱は、前記入
口冷却主管から冷却板の通路に通流する冷却媒体として
の冷却水により冷却されて運転温度に保持され、出口冷
却主管から排出される。
口冷却主管から冷却板の通路に通流する冷却媒体として
の冷却水により冷却されて運転温度に保持され、出口冷
却主管から排出される。
上記の冷却には加圧水冷却方式と沸騰水冷却方式が知ら
れている。加圧水冷却方式は沸騰水冷却方式と比較して
冷却水址を多量に必要とするため補機動力が大きくなり
、燃料電池システムの効率が低下するという問題がある
。このため沸騰水冷却方式を利用することが行なわれて
いる。沸騰水冷却方式は冷却水の蒸発潜熱を利用してい
るので冷却水量が少なく補機動力を低減することができ
る。しかしながらセルスタックの冷却板は上下方向に積
み重ねられているため、高さの差により生じる冷却水の
水頭により各冷却板を流れる冷却水圧力は異なるため均
一な沸騰が得られず、最悪の場合には入口冷却主管内の
上部で冷却水が沸騰し上部に配置された冷却板には蒸気
のみが流通して冷却板の冷却性能が極端に低下し、電池
温度が許容温度の上限を超えてしまうという欠点がある
。
れている。加圧水冷却方式は沸騰水冷却方式と比較して
冷却水址を多量に必要とするため補機動力が大きくなり
、燃料電池システムの効率が低下するという問題がある
。このため沸騰水冷却方式を利用することが行なわれて
いる。沸騰水冷却方式は冷却水の蒸発潜熱を利用してい
るので冷却水量が少なく補機動力を低減することができ
る。しかしながらセルスタックの冷却板は上下方向に積
み重ねられているため、高さの差により生じる冷却水の
水頭により各冷却板を流れる冷却水圧力は異なるため均
一な沸騰が得られず、最悪の場合には入口冷却主管内の
上部で冷却水が沸騰し上部に配置された冷却板には蒸気
のみが流通して冷却板の冷却性能が極端に低下し、電池
温度が許容温度の上限を超えてしまうという欠点がある
。
以下図面を用いて説明する。
第５図において複数の冷却板、例えば冷却板ｌａ、１ｂ
、Ｉｃがセルブロックを介装して積み重ねられて数ｍの
高さになり、冷却水が矢印Ｐ方向に管２１から分岐した
管２ａ、２ｂ、２ｃにより冷却板１ａ、ｌｂ、ｌｃを通
流して出口冷却主管２２から矢印Ｑ方向に排出される。
、Ｉｃがセルブロックを介装して積み重ねられて数ｍの
高さになり、冷却水が矢印Ｐ方向に管２１から分岐した
管２ａ、２ｂ、２ｃにより冷却板１ａ、ｌｂ、ｌｃを通
流して出口冷却主管２２から矢印Ｑ方向に排出される。
この場合冷却板１ａが最上部に、１ｂが中央部に、ＩＣ
が最下部に配設されている。したがって冷却板１ａとＩ
Ｃとの冷却水の入口側圧力は積層高さに相当する水頭差
Ｈを有している。
が最下部に配設されている。したがって冷却板１ａとＩ
Ｃとの冷却水の入口側圧力は積層高さに相当する水頭差
Ｈを有している。
出口冷却主管２２から排出された冷却水は気液分離器８
にて蒸気と液とに分離され、蒸気は８ａから排出される
。一方液は管路１７を経て図示していない循環ポンプに
より管路を通して入口冷却主管に冷却水として供給され
る。入口冷却主管に供給された冷却水の圧力は、気液分
離器内の圧力をＰ。、２ａ点を基準にした気液分離器の
高さを桟、積層高さをＨとすると冷却水通流路程に対し
第６図に示したようになる。
にて蒸気と液とに分離され、蒸気は８ａから排出される
。一方液は管路１７を経て図示していない循環ポンプに
より管路を通して入口冷却主管に冷却水として供給され
る。入口冷却主管に供給された冷却水の圧力は、気液分
離器内の圧力をＰ。、２ａ点を基準にした気液分離器の
高さを桟、積層高さをＨとすると冷却水通流路程に対し
第６図に示したようになる。
第６図は第５図における冷却板１ａ、ｌｂ、ＩＣに冷却
水が通流するときの冷却水圧力を示したものであり、図
において横軸に冷却水通流路程をとり、縦軸に冷却水圧
力をとって示している。
水が通流するときの冷却水圧力を示したものであり、図
において横軸に冷却水通流路程をとり、縦軸に冷却水圧
力をとって示している。
第６図において、折線Ａ、、Ｂ１．Ｃ１はそれぞれ冷却
板１ａ、ｌｂ、ＩＣを通流する冷却水圧力を示している
。折Ｍ Ａｌ 、 Ｂ＋ −Ｃｔにおいて分岐管２ ａ
ｐ ２ ｂ＋ ２’の分岐点りから冷却板１ａ、１ｂ
、ｌｃの入口までは分岐管の配管の圧力損失により冷却
水圧力は下るが、冷却板肉冷却水通路に比して小さいの
で無視して水平線で示し、冷却板Ｉａ、ｌｂ、ｌｃの入
口で冷却水圧力はそれぞれＡ、 、Ｂ、 、Ｃ，となる
。そして冷却板内の冷却水通路を流れて、冷却板出口で
は冷却水圧力はそれぞれＡｓ 、 Ｂｔ 、 Ｃ２とな
り出口冷却配管２２における通流路程Ｍにて合流されて
圧力Ｐとなって気液分離器に排出され、気液分離器で圧
力Ｐ。にコントロールされる。したがって第６図に示し
たように燃料電池の運転温度に対応する冷却水の飽和圧
力Ｐ。
板１ａ、ｌｂ、ＩＣを通流する冷却水圧力を示している
。折Ｍ Ａｌ 、 Ｂ＋ −Ｃｔにおいて分岐管２ ａ
ｐ ２ ｂ＋ ２’の分岐点りから冷却板１ａ、１ｂ
、ｌｃの入口までは分岐管の配管の圧力損失により冷却
水圧力は下るが、冷却板肉冷却水通路に比して小さいの
で無視して水平線で示し、冷却板Ｉａ、ｌｂ、ｌｃの入
口で冷却水圧力はそれぞれＡ、 、Ｂ、 、Ｃ，となる
。そして冷却板内の冷却水通路を流れて、冷却板出口で
は冷却水圧力はそれぞれＡｓ 、 Ｂｔ 、 Ｃ２とな
り出口冷却配管２２における通流路程Ｍにて合流されて
圧力Ｐとなって気液分離器に排出され、気液分離器で圧
力Ｐ。にコントロールされる。したがって第６図に示し
たように燃料電池の運転温度に対応する冷却水の飽和圧
力Ｐ。
とすると、各冷却板の入口圧力Ａ、、Ｂ１．ＣＸがＰ。
よりも高ければ冷却水は冷却板に流入する以前に沸騰を
開始することはなく正常に各冷却板に通流することにな
る。しかし負荷急増時の様にリフオーマでの改質ガス四
が急増し、気液分離器で分離された蒸気を改質に用いて
いる場合には必要な蒸気量が急増し、気液分離器内の圧
力Ｐ。がαだけ低下して稲となり第７図に示した状態に
なることがある。この状態になると最上位に配置された
冷却板ａｍの冷却水入ロ圧力人は飽和圧力へよりβだけ
低くなるため冷却水は冷却主管内で沸騰を開始しａｌに
は蒸気のみが通流することとなり、冷却性能は極端に低
下する。したがって第７図に示した状態を避けるために
は、気液分離器の位置を高くして最上位の冷却板との水
頭差Ｈ，が予想される圧力孔の低下分α以上とする必要
があり、気液分離器の設置場所が制限され、プラント全
体の高さが高くなるという欠点があった。
開始することはなく正常に各冷却板に通流することにな
る。しかし負荷急増時の様にリフオーマでの改質ガス四
が急増し、気液分離器で分離された蒸気を改質に用いて
いる場合には必要な蒸気量が急増し、気液分離器内の圧
力Ｐ。がαだけ低下して稲となり第７図に示した状態に
なることがある。この状態になると最上位に配置された
冷却板ａｍの冷却水入ロ圧力人は飽和圧力へよりβだけ
低くなるため冷却水は冷却主管内で沸騰を開始しａｌに
は蒸気のみが通流することとなり、冷却性能は極端に低
下する。したがって第７図に示した状態を避けるために
は、気液分離器の位置を高くして最上位の冷却板との水
頭差Ｈ，が予想される圧力孔の低下分α以上とする必要
があり、気液分離器の設置場所が制限され、プラント全
体の高さが高くなるという欠点があった。
また第８図に示したように気液分離器８の設置場所を最
上位の冷却板よりも低い位置ζこ設置した場合には、前
述と同様の理市により冷却性能が充分に発揮出来ないた
め、このような設置は不可能であった。
上位の冷却板よりも低い位置ζこ設置した場合には、前
述と同様の理市により冷却性能が充分に発揮出来ないた
め、このような設置は不可能であった。
本発明は前述のような点に鑑み、気液分離器の設置高さ
に制約を受けずに安定した冷却性能を発揮できる燃料電
池の冷却装置を提供することを目的とする。
に制約を受けずに安定した冷却性能を発揮できる燃料電
池の冷却装置を提供することを目的とする。
上記の目的は、本発明によれば、板状の単位体を複数個
積み重ねるごとに冷却板を介装してなるセルスタックの
前記冷却板に設けられた通路に冷却主管から冷却媒体を
通流して蒸発潜熱によりセルスタックを冷却する燃料電
池の冷却装置において、前記冷却主管から前記冷却板に
接続する管路ごとに、前記冷却板の入口側に設けられた
前記冷却主管内の冷却水圧力がその飽和圧力よりも大き
くなるような絞りを設けることにより達成される。
積み重ねるごとに冷却板を介装してなるセルスタックの
前記冷却板に設けられた通路に冷却主管から冷却媒体を
通流して蒸発潜熱によりセルスタックを冷却する燃料電
池の冷却装置において、前記冷却主管から前記冷却板に
接続する管路ごとに、前記冷却板の入口側に設けられた
前記冷却主管内の冷却水圧力がその飽和圧力よりも大き
くなるような絞りを設けることにより達成される。
以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。
第３図は本発明の実施例による冷却管に絞りを設けた燃
料電池の斜視図である。なお第３図および後出する第１
図ないし第４図において第５図、第６図の従来例と同一
部分には同じ符号を付している。第３図において冷却板
１はセルブロック６を介装して上下に積み重ねられて図
示しない締付板により締付けられてセルスタック３０を
構成している。冷却板１にはそれぞれ入口冷却主管１０
から分岐した管２にフレキシブルホース２ｏを接続し、
さらにマニホールド管３から冷却板１内の冷却水通路に
連通ずる細管３ａを設けている。なお管２は口径を小さ
くして絞りとしている。そして冷却板１の出口の冷却水
通路に連通ずる細管４ａを集合したマニホールド管４か
らフレキシブルホース２０を介して出口の冷却水主管１
１に接続している。セルスタック３０の側面にはセルブ
ロック６の酸化剤電極に酸化剤ガスを供給する供給マニ
ホールド１２と、この側面に対向した側面に酸化剤ガス
を排出する排出マニホールド１３が設けられている。な
お冷却水配管のうちフルキンプルホース２０．マニホー
ルド管３．細管３ａは供給マニホールド１２内に、細Ｗ
４１Ｐマニホールド管４．フルキンプルホース２０は排
出マニホールド１３内に配設されている。一方燃料電極
に供給する燃料ガスは酸化剤ガスが通流する方向と直交
するセルスタック３０の側面に、燃料ガスを供給する供
給マニホールド１４と、セルスタック３゜の側面１こ対
向する側面に燃料ガスを排出する排出マニホールド１５
を設けている。
料電池の斜視図である。なお第３図および後出する第１
図ないし第４図において第５図、第６図の従来例と同一
部分には同じ符号を付している。第３図において冷却板
１はセルブロック６を介装して上下に積み重ねられて図
示しない締付板により締付けられてセルスタック３０を
構成している。冷却板１にはそれぞれ入口冷却主管１０
から分岐した管２にフレキシブルホース２ｏを接続し、
さらにマニホールド管３から冷却板１内の冷却水通路に
連通ずる細管３ａを設けている。なお管２は口径を小さ
くして絞りとしている。そして冷却板１の出口の冷却水
通路に連通ずる細管４ａを集合したマニホールド管４か
らフレキシブルホース２０を介して出口の冷却水主管１
１に接続している。セルスタック３０の側面にはセルブ
ロック６の酸化剤電極に酸化剤ガスを供給する供給マニ
ホールド１２と、この側面に対向した側面に酸化剤ガス
を排出する排出マニホールド１３が設けられている。な
お冷却水配管のうちフルキンプルホース２０．マニホー
ルド管３．細管３ａは供給マニホールド１２内に、細Ｗ
４１Ｐマニホールド管４．フルキンプルホース２０は排
出マニホールド１３内に配設されている。一方燃料電極
に供給する燃料ガスは酸化剤ガスが通流する方向と直交
するセルスタック３０の側面に、燃料ガスを供給する供
給マニホールド１４と、セルスタック３゜の側面１こ対
向する側面に燃料ガスを排出する排出マニホールド１５
を設けている。
燃料電池の運転により反応ガスとしての酸化剤ガスおよ
び燃料ガスをそれぞれ供給マニホールド１２．１４を介
してセルスタック３０に通流し排出マニホールド１３．
１５から排出し、セルスタック３０内のセルにて電気化
学反応をして電気を発生する。この際発生する熱は冷却
板１に通流する冷却媒体としての冷却水により冷却され
る。第４図は第３図に示す構造の冷却系統を示す系統図
である。第４図においてセルブロック６を介装して冷却
板１が複数個積み重ねられている。そして冷却板１の冷
却水入口側には入口冷却主管１０から分岐した管２，２
０，３，３ａからなる管路が接続され、冷却板１の冷却
水出口には管４ ａ 、 ４゜２０．５からなる管路が
出口冷却主管１１に接続している。そして入口冷却主管
１０と循環ポンプ７七を管路１６により、出口冷却主管
１１と気液分離器８とを管路１８により、気液分離器８
と循環ポンプ７とを管路１７により接続している。そし
て気液分離器８には蒸気回収管８ａと冷却水桶給管８ｂ
とを設けている。なお絞り管２は入口側の冷却主管内で
冷却水圧力が飽和圧力以下となって沸騰することがない
ような圧損を有している。
び燃料ガスをそれぞれ供給マニホールド１２．１４を介
してセルスタック３０に通流し排出マニホールド１３．
１５から排出し、セルスタック３０内のセルにて電気化
学反応をして電気を発生する。この際発生する熱は冷却
板１に通流する冷却媒体としての冷却水により冷却され
る。第４図は第３図に示す構造の冷却系統を示す系統図
である。第４図においてセルブロック６を介装して冷却
板１が複数個積み重ねられている。そして冷却板１の冷
却水入口側には入口冷却主管１０から分岐した管２，２
０，３，３ａからなる管路が接続され、冷却板１の冷却
水出口には管４ ａ 、 ４゜２０．５からなる管路が
出口冷却主管１１に接続している。そして入口冷却主管
１０と循環ポンプ７七を管路１６により、出口冷却主管
１１と気液分離器８とを管路１８により、気液分離器８
と循環ポンプ７とを管路１７により接続している。そし
て気液分離器８には蒸気回収管８ａと冷却水桶給管８ｂ
とを設けている。なお絞り管２は入口側の冷却主管内で
冷却水圧力が飽和圧力以下となって沸騰することがない
ような圧損を有している。
上記の系統により気液分離器８内の冷却水を管路１７を
介して循環ポンプ７により管路１６を通して入口冷却主
管１０に導き、管２，２０，３゜３ａからなる管路から
冷却板１内の冷却水通路に通流させる。そして冷却水は
排出されて管４ａ。
介して循環ポンプ７により管路１６を通して入口冷却主
管１０に導き、管２，２０，３゜３ａからなる管路から
冷却板１内の冷却水通路に通流させる。そして冷却水は
排出されて管４ａ。
４．２０．４から管路１１より管路１８を通って気液分
離器８に送水され、気液分離器８において蒸気は蒸気回
収管８より回収される。一方管路１７を通って気液分離
器８内の冷却水を循環ポンプ７に送り、冷却が継続され
る。
離器８に送水され、気液分離器８において蒸気は蒸気回
収管８より回収される。一方管路１７を通って気液分離
器８内の冷却水を循環ポンプ７に送り、冷却が継続され
る。
ところで入口冷却主管１０から分岐する管２は上記のよ
うな圧力損失を有しているので、最上位の冷却板の位置
に於ても、冷却水は冷却主管内で沸騰することはなく、
液相の状態で冷却板を通流するので安定した冷却性能を
発揮することになる。
うな圧力損失を有しているので、最上位の冷却板の位置
に於ても、冷却水は冷却主管内で沸騰することはなく、
液相の状態で冷却板を通流するので安定した冷却性能を
発揮することになる。
この点ｌこついて、さらｌこ図面を用いて説明する。
第１図は冷却板１ａが最上位に、冷却板１ｂは中央部に
、冷却板ＩＣは最下位に配され、各冷却板の冷却水入口
は入口冷却配管２１から分岐した管２ａ、２ｂ、２ｃに
それぞれ絞り２を設けて接続されており、冷却板１ａ、
１ｂ、ｌｃの冷却水出口はそれぞれ管路により出口冷却
配管２２に接続されている。絞り２は入口側の冷却水管
内で冷却水が沸騰することがないような圧力損失を有す
る管としている。
、冷却板ＩＣは最下位に配され、各冷却板の冷却水入口
は入口冷却配管２１から分岐した管２ａ、２ｂ、２ｃに
それぞれ絞り２を設けて接続されており、冷却板１ａ、
１ｂ、ｌｃの冷却水出口はそれぞれ管路により出口冷却
配管２２に接続されている。絞り２は入口側の冷却水管
内で冷却水が沸騰することがないような圧力損失を有す
る管としている。
そして冷却水は矢印Ｐ方向から入口冷却配管２１、分岐
管２ａ、２ｂ、２ｃおよび絞り２を通ってそれぞれ冷却
板１ａ、ｌｂ、ｌｃに通流し、出口冷却配管２２に集め
られて矢印Ｑ方向に排出される。
管２ａ、２ｂ、２ｃおよび絞り２を通ってそれぞれ冷却
板１ａ、ｌｂ、ｌｃに通流し、出口冷却配管２２に集め
られて矢印Ｑ方向に排出される。
第２図は上記の冷却板１ａ、１ｂ、１ｃを通流する冷却
水圧力を示すグラフであり、横軸に冷却水通流路程をと
り、縦軸に冷却水圧力をとっている。折線Ａは冷却板１
ａ、折＆Ｂは冷却板１ｂ。
水圧力を示すグラフであり、横軸に冷却水通流路程をと
り、縦軸に冷却水圧力をとっている。折線Ａは冷却板１
ａ、折＆Ｂは冷却板１ｂ。
折線Ｃは冷却板ｌｃの冷却水圧力を示している。
折＃ Ａ 、 Ｂ 、 Ｃにおいて、通流路＠Ｎにおけ
る絞り２に入る前の圧力は、それぞれＡ６ 、１３８．
Ｃ０゜であり、絞り２の圧力損失により、それぞれＡ
１゜Ｂｌ、Ｃ１の圧力となってそれぞれ冷却板１ａ、１
ｂ、ｌｃに通流して、従来技術の項で説明したように冷
却板出口にて冷却水圧力は低下してそれぞれＡ、 、Ｂ
、 、Ｃ，となり、出口冷却配管２２にて冷却水圧力Ｐ
。となって気液分離器８に排出される。
る絞り２に入る前の圧力は、それぞれＡ６ 、１３８．
Ｃ０゜であり、絞り２の圧力損失により、それぞれＡ
１゜Ｂｌ、Ｃ１の圧力となってそれぞれ冷却板１ａ、１
ｂ、ｌｃに通流して、従来技術の項で説明したように冷
却板出口にて冷却水圧力は低下してそれぞれＡ、 、Ｂ
、 、Ｃ，となり、出口冷却配管２２にて冷却水圧力Ｐ
。となって気液分離器８に排出される。
したがって、分岐管２ａ、２ｂ、２ｃの絞り２の手前で
の各冷却水圧力は運転温度に対応する飽和圧力よりも高
いため、冷却水はこの部分で沸、澹することはなく常に
液の状態であるため、従来の様に最上位に配置した冷却
板に蒸気のみが通流し冷却性能が極端に低下することは
ない。なお、分岐管に設ける絞り２の圧力損失△Ｐの値
はΔＰ ニーＨ，＋α で示される値以上とすればよい。ここではＨｌは、最上
位の冷却板の高さを基準にした気液分離器の位置で気液
分離器が高い場合を正とする。またαはシステムの過渡
時に気液分離器の圧力が低下する最大値である。
の各冷却水圧力は運転温度に対応する飽和圧力よりも高
いため、冷却水はこの部分で沸、澹することはなく常に
液の状態であるため、従来の様に最上位に配置した冷却
板に蒸気のみが通流し冷却性能が極端に低下することは
ない。なお、分岐管に設ける絞り２の圧力損失△Ｐの値
はΔＰ ニーＨ，＋α で示される値以上とすればよい。ここではＨｌは、最上
位の冷却板の高さを基準にした気液分離器の位置で気液
分離器が高い場合を正とする。またαはシステムの過渡
時に気液分離器の圧力が低下する最大値である。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば最上位
にある冷却板にも常に液相の冷却水が通流されるので気
液分離器の設置場所に制限を受けずに充分な冷却性能が
発揮出来るという効果がある。このため、プラントの高
さが気液分離器の高さに制限されることがないため、特
に屋内にプラントを設置する場合には効果がある。
にある冷却板にも常に液相の冷却水が通流されるので気
液分離器の設置場所に制限を受けずに充分な冷却性能が
発揮出来るという効果がある。このため、プラントの高
さが気液分離器の高さに制限されることがないため、特
に屋内にプラントを設置する場合には効果がある。
第１図は本発明の実施例による絞りを挿入した冷却板の
冷却系の系統図、第２図は第１図における冷却板に通流
する冷却水圧力を示すグラフ、第３図は本発明の実施例
により絞りを挿入した冷却管を備えた冷却板からなるセ
ルスタックの斜視図、第４図は第３図の冷却系統を示す
系統図、第５図および第８図は従来の冷却板の冷却系の
系統図、第６図および第９図はそれぞれ第５図および佛
８工：冷却板、２：絞り、ｌＯ：冷却主管、３０１゜：
セルスタック、８：気液分離器。 ブ ２ 図 ４ρでｌしスタック ラ百 ３ 図 ｂ 才４図 ′２６ 図 ７７ 回
冷却系の系統図、第２図は第１図における冷却板に通流
する冷却水圧力を示すグラフ、第３図は本発明の実施例
により絞りを挿入した冷却管を備えた冷却板からなるセ
ルスタックの斜視図、第４図は第３図の冷却系統を示す
系統図、第５図および第８図は従来の冷却板の冷却系の
系統図、第６図および第９図はそれぞれ第５図および佛
８工：冷却板、２：絞り、ｌＯ：冷却主管、３０１゜：
セルスタック、８：気液分離器。 ブ ２ 図 ４ρでｌしスタック ラ百 ３ 図 ｂ 才４図 ′２６ 図 ７７ 回
Claims (1)
- 板状の単位体を複数個積み重ねるごとに冷却板を介装し
てなるセルスタックの前記冷却板に設けられた通路に冷
却主管から冷却媒体を流通して蒸発潜熱によりセルスタ
ックを冷却する燃料電池の冷却装置において、前記冷却
主管から前記冷却板に接続する管路ごとに、前記冷却板
の入口側に設けられた前記冷却主管内の冷却水圧がその
飽和圧力よりも大きくなるような絞りを設けたことを特
徴とする燃料電池の冷却装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60224321A JPS6282661A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 燃料電池の冷却装置 |
| US07/498,466 US5041344A (en) | 1984-12-14 | 1990-03-22 | Fuel cell cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60224321A JPS6282661A (ja) | 1985-10-08 | 1985-10-08 | 燃料電池の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6282661A true JPS6282661A (ja) | 1987-04-16 |
Family
ID=16811919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60224321A Pending JPS6282661A (ja) | 1984-12-14 | 1985-10-08 | 燃料電池の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6282661A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01217862A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池の冷却装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035469A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-23 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 積層燃料電池の冷却方法 |
| JPS60177566A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システム |
| JPS61243661A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-29 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
-
1985
- 1985-10-08 JP JP60224321A patent/JPS6282661A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6035469A (ja) * | 1983-08-05 | 1985-02-23 | Fuji Electric Corp Res & Dev Ltd | 積層燃料電池の冷却方法 |
| JPS60177566A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システム |
| JPS61243661A (ja) * | 1985-04-22 | 1986-10-29 | Toshiba Corp | 燃料電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01217862A (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-31 | Mitsubishi Electric Corp | 積層形燃料電池の冷却装置 |
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