DE102014112364A1 - Direct oxidation fuel cell system - Google Patents

Abstract

[Aufgabe] Es wird ein Direktoxidationsbrennstoffzellensystem angegeben, bei dem auch in einem an einem beengten Bereich angeordneten Zustand eine hohe Kühlwirkung entfaltet wird. [Lösung] Das Direktoxidationsbrennstoffzellensystem umfasst ein Gehäuse 11 in dem die Membran-Elektrolyt-Einheit 4 aufgenommen ist, einen ersten Wärmetauscher 51 zum Kühlen eines Ausstoßes aus einer Anode, einen zweiten Wärmetauscher 52 zum Kühlen eines Ausstoßes aus einer Kathode, einen Kühlventilator 53 zum Leiten eines Kühlstromes W gegen den ersten Wärmetauscher 51 und den zweiten Wärmetauscher 52 und einen Kühlstromweg 54 mit einer Innenwandfläche, die im Gehäuse 11 einen Weg R des Kühlstromes W bestimmt. Dabei sind an einer gemeinsamen Fläche, die an der Außenfläche des Gehäuses 11 in eine vorbestimmte Richtung gerichtet ist, eine Ansaugöffnung 12 und eine Ausstoßöffnung 13 angeordnet, die in einen Innenraum des Gehäuses 11 führen, wobei der den Kühlstrom W vorgebende Weg R ein Weg von der Ansaugöffnung 12 bis zur Ausstoßöffnung 13 ist, in dem der Kühlstrom W strömt. Dabei sind der erste Wärmetauscher 51 und der zweite Wärmetauscher 52 an verschiedenen Positionen auf dem Weg R angeordnet, wobei der Kühlventilator 53 auf dem Weg R zwischen dem ersten Wärmetauscher 51 und dem zweiten Wärmetauscher 52 angeordnet ist.[Problem] There is provided a direct oxidation fuel cell system in which a high cooling effect is exhibited even in a state arranged in a confined area. [Solution] The direct oxidation fuel cell system comprises a housing 11 in which the membrane-electrolyte unit 4 is housed, a first heat exchanger 51 for cooling a discharge from an anode, a second heat exchanger 52 for cooling a discharge from a cathode, a cooling fan 53 for conducting a cooling flow W against the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 and a cooling flow path 54 having an inner wall surface which determines a path R of the cooling flow W in the housing 11. Here, on a common surface, which is directed to the outer surface of the housing 11 in a predetermined direction, a suction port 12 and an ejection port 13 are arranged, which lead into an interior of the housing 11, wherein the cooling flow W predetermining path R a way of the suction port 12 to the discharge port 13, in which the cooling flow W flows. In this case, the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 are arranged at different positions on the path R, wherein the cooling fan 53 is arranged on the path R between the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Direktoxidationsbrennstoffzellensystem, insbesondere ein Verfahren zum Kühlen eines Ausstoßes aus einer Anode und einer Kathode.The present invention relates to a direct oxidation fuel cell system, more particularly to a method of cooling an anode and a cathode exhaust.

Technischer HintergrundTechnical background

In den letzten Jahren wurden als Energiequellen für kleinformatige Geräte die Verwendung von Brennstoffzellen anstelle von Sekundärbatterien untersucht, wobei sich die Entwicklung kleinformatiger Brennstoffzellen fortsetzt. Beispielsweise wird in einer Direktoxidationsbrennstoffzelle (DOFC) elektrische Energie bei Raumtemperatur durch direktes Oxidieren eines Flüssigbrennstoffs erzeugt. Auf diese Weise ist es in einer Direktoxidationsbrennstoffzelle nicht notwendig, eine Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln des Flüssigbrennstoffs in Wasserstoff vorzusehen, so dass in einfacher Weise eine Direktoxidationsbrennstoffzelle mit kleinem Format erreicht werden kann.In recent years, as fuel sources for small-size devices, the use of fuel cells instead of secondary batteries has been studied, and development of small-sized fuel cells continues. For example, in a direct oxidation fuel cell (DOFC), electrical energy is generated at room temperature by directly oxidizing a liquid fuel. In this way, in a direct oxidation fuel cell, it is not necessary to provide a conversion means for converting the liquid fuel into hydrogen, so that a small size direct oxidation fuel cell can be easily achieved.

Bis jetzt wurde (siehe beispielsweise Patentliteratur 1) ein Verfahren eingesetzt, bei dem unverbrauchter Brennstoff, der im Ausstoß aus einer Anode enthalten ist und Wasser (Wasserdampf), das im Ausstoß aus einer Kathode enthalten ist, in einem Wärmetauscher gekühlt und wiederverwendet wird, um kleinformatige Direktoxidationsbrennstoffzellen zu realisieren. Dabei werden normalerweise im Rahmen derartiger Verfahren an Gehäusen, in denen die Brennstoffzellen ausgebildet sind, Ansaugöffnungen zum Ansaugen von zu kühlender Luft in die Gehäuse und Ausstoßöffnungen zum Ausstoßen von in Wärmetauschern aufgewärmter Luft aus den Gehäusen angeordnet.Heretofore, (see, for example, Patent Literature 1), a method has been used in which unconsumed fuel contained in an anode discharge and water (water vapor) discharged from a cathode is cooled and reused in a heat exchanger small-scale direct oxidation fuel cells to realize. In this case, are normally arranged in the context of such methods on housings in which the fuel cells are formed, suction for sucking air to be cooled in the housing and ejection openings for ejecting heated in heat exchangers from the housings.

Im Zusammenhang mit kleinformatigen Brennstoffzellen wird die Verwendung von Brennstoffzellen als Energiequellen für im Innenraum von Fahrzeugen, wie Wohnmobilen oder dergleichen, verwendbares Zubehör, wie Kühlschränke, Beleuchtungsgeräte oder dergleichen, untersucht. Anders als bei großformatigen Brennstoffzellen, die als Energiequellen für Antriebsmotoren in Fahrzeugen voreingebaut sind, können kleinformatige als Energiequellen für das Zubehör verwendbare Brennstoffzellen neben dem Einbau bei der Herstellung der Fahrzeuge vor allem von Verkäufern oder von Benutzern nach dem Kauf optional in die Fahrzeuge eingebaut werden.In the context of small-sized fuel cells, the use of fuel cells as energy sources for in-vehicle equipment such as recreational vehicles or the like, usable accessories such as refrigerators, lighting equipment or the like, is being investigated. Unlike large-sized fuel cells, which are pre-installed as energy sources for propulsion engines in vehicles, small-sized fuel cells usable as power sources for the accessories may be optionally incorporated in the vehicles besides being incorporated in the manufacture of the vehicles, especially by sellers or post-purchase users.

Wenn sie ferner als Energiequellen für die in den zuvor genannten hauptsächlich im Innenraum verwendeten Zubehörgeräte statt an den Unterböden oder Chassis der Fahrzeuge in den Innenräumen der Fahrzeuge angeordnet werden, wird eine einfachere elektrische Verschaltung und Wartung erreicht. Deshalb wird bei der Anordnung kleinformatiger Brennstoffzellen in Innenräumen von Fahrzeugen bevorzugt auf die Anbindung an elektrische Energiequellen des bereits in den Innenräumen der Fahrzeuge angeordneten Zubehörs und eine einfache Wartung (unter anderem zum Austausch von Steckmodulen mit Brennstoff) geachtet. Daher mussten Benutzer die Brennstoffzellen in beengten Bereichen, wie unter anderem in den Innenräumen der Fahrzeuge vorhandene Lagerbereiche, Kofferräume oder Seitengepäckräume anordnen. Dabei boten sich als in den Innenräumen der Fahrzeuge vorhandene Lagerräume beispielsweise Bereiche an, die in Wohnmobilen unter anderem unter Betten oder im Schränken vorhanden sind.Further, when they are arranged as power sources for the accessories mainly used in the interior in the interior space, instead of the underfloor or chassis of the vehicles in the interiors of the vehicles, a simpler electrical wiring and maintenance is achieved. Therefore, in the arrangement of small-sized fuel cells in vehicle interiors, preference is given to the connection to electrical energy sources of the accessories already arranged in the interiors of the vehicles and simple maintenance (inter alia, for replacement of plug-in modules with fuel). Therefore, users had to arrange the fuel cells in confined areas, such as, inter alia, in the interiors of the vehicles existing storage areas, trunks or side luggage rooms. In this case, offered as in the interiors of the vehicles existing storage areas, for example, areas that are present in campers, among other things, under beds or in cabinets.

[Stand der Technik][State of the art]

• Patentliteratur 1 JP 2013-137 940 A Patent Literature 1 JP 2013-137 940 A

[Zusammenfassung der Erfindung]Summary of the Invention

[Aufgabe der Erfindung]OBJECT OF THE INVENTION

Einerseits ist in einer Brennstoffzelle mit einer Ansaugöffnung und einer Ausstoßöffnung bei der Ansaugöffnung ein Bereich notwendig, der es beim Ansaugen an dieser Ansaugöffnung erlaubt, die Luft wirkungsvoll einströmen zu lassen. Ferner ist bei der Ausstoßöffnung ein Bereich notwendig, der es beim Ausstoßen an dieser Ausstoßöffnung erlaubt, die Luft wirkungsvoll ausströmen zu lassen.On the one hand, in a fuel cell having a suction port and a discharge port at the suction port, a region is necessary which allows it to be suctioned at this suction port to let the air flow in effectively. Further, in the ejection opening, a region is necessary which allows ejection at this ejection opening to effectively discharge the air.

Jedoch ist im Fall, dass die Brennstoffzelle an einem beengten Bereich angeordnet ist, der Platz, der zum Ansaugen und Ausstoßen verwendet werden kann, beschränkt. Daher ist die Bereitstellung eines sowohl zum Ansaugen als auch zum Ausstoßen notwendigen Bereiches in einer Situation schwierig, in der die Ansaugöffnung und die Ausstoßöffnung an zwei in verschiedene Richtungen ausgerichtete Seiten an einer Außenseite des Gehäuses angeordnet sind. Daher ist es wünschenswert, in einer in einem beengten Bereich zu montierenden Brennstoffzelle die Ansaugöffnung und die Ausstoßöffnung an der gleichen Seite anzuordnen zu können.However, in the case that the fuel cell is arranged in a confined area, the space that can be used for sucking and discharging is limited. Therefore, the provision of an area necessary for both suction and discharge is difficult in a situation where the suction port and the discharge port are arranged on two sides oriented in different directions on an outer side of the housing. Therefore, it is desirable to be able to arrange the suction port and the discharge port on the same side in a fuel cell to be mounted in a confined area.

Werden die Ansaugöffnung und die Ausstoßöffnung an der gleichen Seite angeordnet, werden die Strömungsrichtung der aus der Ansaugöffnung angesaugten Luft und die Strömungsrichtung der aus der Ausstoßöffnung ausgestoßenen Luft in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet. Daher können im Innenraum der Brennstoffzelle schnell unter anderem turbolente Strömungen und Unterbrechungen entstehen, deren Grund in einer verringerten Kühlwirkung liegt. Einer verringerten Kühlwirkung folgt schnell eine Verringerung im Wirkungsgrad der elektrischen Energieerzeugung.When the suction port and the discharge port are arranged on the same side, the flow direction of the air drawn from the suction port and the flow direction of the air discharged from the discharge port are aligned in opposite directions. Therefore, in the interior of the fuel cell, among other things, rapid turbulence currents and interruptions may arise, the cause of which is a reduced cooling effect. A reduced cooling effect follows quickly a reduction in the efficiency of electric power generation.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Direktoxidationsbrennstoffzellensystem anzugeben, bei dem auch in einem an einem beengten Bereich angeordneten Zustand eine hohe Kühlwirkung entfaltet wird.It is therefore an object of the present invention to provide a direct oxidation fuel cell system in which a high cooling effect is exhibited even in a state arranged in a confined area.

[Mittel zur Lösung der Aufgabe][Means to solve the problem]

Ein Direktoxidationsbrennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Membran-Elektroden-Einheit mit einer Anordnung, in der zwischen einer Anode und einer Kathode eine Elektrolytmembran aufgenommen ist, ein Gehäuse in dem die Membran-Elektrolyt-Einheit aufgenommen ist, einen ersten Wärmetauscher zum Kühlen eines Ausstoßes aus der Anode, einen zweiten Wärmetauscher zum Kühlen eines Ausstoßes aus der Kathode, einen Kühlventilator zum Leiten eines Kühlstromes gegen den ersten Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher und ein Kühlstromweg mit einer Innenwandfläche, die im Gehäuse einen Strömungsweg des Kühlstromes bestimmt. Dabei an einer gemeinsamen Fläche, die an der Außenfläche des Gehäuses in eine vorbestimmte Richtung gerichtet ist, eine Ansaugöffnung und eine Ausstoßöffnung angeordnet, die in einen Innenraum des Gehäuses führen, wobei die der den Kühlstrom vorgebende Weg ein Weg von der Ansaugöffnung bis zur Ausstoßöffnung ist, in dem der Kühlstrom strömt. Ferner sind der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher an verschiedenen Positionen auf dem den Kühlstrom vorgebenden Weg angeordnet, wobei Kühlventilator auf dem den Kühlstrom vorgebenden Weg zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher angeordnet ist.A direct oxidation fuel cell system according to the present invention comprises a membrane-electrode assembly having an arrangement in which an electrolyte membrane is received between an anode and a cathode, a housing in which the membrane-electrolyte unit is accommodated, a first heat exchanger for cooling an exhaust from the anode, a second heat exchanger for cooling a discharge from the cathode, a cooling fan for conducting a cooling flow against the first heat exchanger and the second heat exchanger, and a cooling flow path having an inner wall surface defining a flow path of the cooling flow in the housing. At a common surface, which is directed to the outer surface of the housing in a predetermined direction, arranged a suction port and an ejection opening, which lead into an interior of the housing, wherein the cooling flow predetermining path is a path from the suction port to the discharge port , in which the cooling flow flows. Furthermore, the first heat exchanger and the second heat exchanger are arranged at different positions in the path which predetermines the cooling flow, cooling fan being arranged on the path prescribing the cooling flow between the first heat exchanger and the second heat exchanger.

[Wirkung der Erfindung]Effect of the Invention

Mit dem Direktoxidationsbrennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer Situation im Rahmen einer Anordnung in einem beengten Bereich die Entfaltung einer hohen Kühlwirkung möglich.With the direct oxidation fuel cell system according to the present invention, in a situation in a confined space arrangement, the deployment of a high cooling effect is possible.

[kurze Erläuterung der Figuren][short explanation of the figures]

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Direktoxidationsbrennstoffzellensystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 FIG. 15 is a perspective view showing a direct oxidation fuel cell system according to an embodiment of the present invention. FIG.

2 ist eine Blockdarstellung, die den Aufbau eines Innenraumes eines Brennstoffzellenhauptkörpers strukturell zeigt. 2 FIG. 14 is a block diagram structurally showing the structure of an internal space of a fuel cell main body. FIG.

3 ist eine Schnittansicht, die eine Ausführung des Aufbaus einer Kühlung zeigt. 3 Fig. 10 is a sectional view showing an embodiment of the structure of cooling.

4 ist eine Seitenansicht, die eine Ausführung eines ersten Wärmetauschers zeigt, der im Aufbau der Kühlung enthalten ist. 4 is a side view showing an embodiment of a first heat exchanger, which is included in the structure of the cooling.

5 ist eine Schnittansicht eines abgewandelten Ausführungsbeispiels für den Aufbau der Kühlung. 5 is a sectional view of a modified embodiment for the construction of the cooling.

6 ist eine Schnittansicht eines anderen abgewandelten Ausführungsbeispiels für den Aufbau der Kühlung. 6 is a sectional view of another modified embodiment for the construction of the cooling.

[Ausführungsbeispiel zur Ausführung der Erfindung]Embodiment for Carrying Out the Invention

Zunächst wird ein Direktoxidationsbrennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert. Ein Direktoxidationsbrennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst eine Membran-Elektroden-Einheit mit einer Anordnung, in der zwischen einer Anode und einer Kathode eine Elektrolytmembran aufgenommen ist, ein Gehäuse in dem die Membran-Elektrolyt-Einheit aufgenommen ist, einen ersten Wärmetauscher zum Kühlen eines Ausstoßes aus der Anode, einen zweiten Wärmetauscher zum Kühlen eines Ausstoßes aus der Kathode, einen Kühlventilator zum Leiten eines Kühlstromes gegen den ersten Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher und ein Kühlstromweg mit einer Innenwandfläche, die im Gehäuse den Strömungsweg des Kühlstromes bestimmt. Dabei an einer gemeinsamen Fläche, die an der Außenfläche des Gehäuses in eine vorbestimmte Richtung gerichtet ist, eine Ansaugöffnung und eine Ausstoßöffnung angeordnet, die in einen Innenraum des Gehäuses führen, wobei die der den Kühlstrom vorgebende Weg ein Weg von der Ansaugöffnung bis zur Ausstoßöffnung ist, in dem der Kühlstrom strömt. Ferner sind der erste Wärmetauscher und der zweite Wärmetauscher an verschiedenen Positionen auf dem den Kühlstrom vorgebenden Weg angeordnet, wobei Kühlventilator auf dem den Kühlstrom vorgebenden Weg zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher angeordnet ist.First, a direct oxidation fuel cell system according to the present invention will be explained. A direct oxidation fuel cell system according to the present invention comprises a membrane-electrode assembly having an arrangement in which an electrolyte membrane is received between an anode and a cathode, a housing in which the membrane-electrolyte unit is accommodated, a first heat exchanger for cooling an exhaust from the anode, a second heat exchanger for cooling a discharge from the cathode, a cooling fan for conducting a cooling flow against the first heat exchanger and the second heat exchanger, and a cooling flow path having an inner wall surface defining the flow path of the cooling flow in the housing. At a common surface, which is directed to the outer surface of the housing in a predetermined direction, arranged a suction port and an ejection opening, which lead into an interior of the housing, wherein the cooling flow predetermining path is a path from the suction port to the discharge port , in which the cooling flow flows. Furthermore, the first heat exchanger and the second heat exchanger are arranged at different positions in the path which predetermines the cooling flow, cooling fan being arranged on the path prescribing the cooling flow between the first heat exchanger and the second heat exchanger.

In dem zuvor genannten Direktoxidationsbrennstoffzellensystem wird der Kühlstrom durch Anordnen des Kühlventilators zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher mit einer höheren Wirkung zum ersten Wärmetauscher und zum zweiten Wärmetauscher geleitet. Daher lässt sich sowohl im ersten Wärmetauscher als auch im zweiten Wärmetauscher in einfacher Weise eine hohe Kühlwirkung entfalten. Obwohl deshalb gemäß dem obigen Direktoxidationsbrennstoffzellensystem die Ansaugöffnung und die Ausstoßöffnung an der gleichen Fläche ausgebildet sind, kann im ersten Wärmetauscher und im zweiten Wärmetauscher eine hohe Kühlwirkung entfaltet werden. Darum ist mit dem Direktoxidationsbrennstoffzellensystem in einer Situation im Rahmen einer Anordnung in einem beengten Bereich die Entfaltung einer hohen Kühlwirkung möglich.In the aforementioned direct oxidation fuel cell system, by disposing the cooling fan between the first heat exchanger and the second heat exchanger, the cooling flow is conducted to the first heat exchanger and the second heat exchanger with a higher effect. Therefore, both in the first heat exchanger and in the second heat exchanger can easily develop a high cooling effect. Therefore, according to the above direct oxidation fuel cell system, although the suction port and the discharge port are formed on the same surface, a high cooling effect can be exhibited in the first heat exchanger and the second heat exchanger. Therefore, with the direct oxidation fuel cell system in a situation within an arrangement in FIG a cramped area the deployment of a high cooling effect possible.

Ferner kann durch die Anordnung des Kühlventilators zwischen dem ersten Wärmetauscher und dem zweiten Wärmetauscher eine Ausbreitung von Betriebsgeräuschen des Kühlventilators durch den ersten Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher aus dem Gehäuse heraus verhindert werden. Darum wird ein Austritt von Betriebsgeräuschen des Kühlventilators aus dem Gehäuse heraus erschwert. Wenn ferner außerhalb des Gehäuses ein Strom entsteht, der vom durch den Betrieb des Kühlventilators entstehenden Kühlstrom verschieden ist, kann ein Eindringen dieses Stromes in das Innere des Kühlstromwegs durch den ersten Wärmetauscher und den zweiten Wärmetauscher verhindert werden. Wenn der Kühlventilator ausgeschaltet wird, kann ein zu starkes Abkühlen des zu kühlenden Objektes aufgrund einer Drehbewegung des Kühlventilators durch einen Einfluss eines Stromes von der Außenseite verhindert werden. Im Ergebnis kann in einem Rückführtank zum Rückführen von an der Kathode entstehendem Wasser ein Austritt des Wasser aus diesem Rückführtank verhindert werden.Further, by the arrangement of the cooling fan between the first heat exchanger and the second heat exchanger, a propagation of operating noise of the cooling fan through the first heat exchanger and the second heat exchanger out of the housing can be prevented. Therefore, leakage of operating noise of the cooling fan out of the housing is made more difficult. Further, when outside the housing generates a current which is different from the cooling flow resulting from the operation of the cooling fan, penetration of this flow into the interior of the cooling flow path through the first heat exchanger and the second heat exchanger can be prevented. When the cooling fan is turned off, excessive cooling of the object to be cooled due to rotation of the cooling fan can be prevented by influence of current from the outside. As a result, in a return tank for returning water generated at the cathode, leakage of the water from this return tank can be prevented.

In einer bevorzugten weitergehenden Ausführung des obigen Direktoxidationsbrennstoffzellensystems sind der erste Wärmtauscher in dem den Kühlstrom vorgebenden Weg gegenüber dem Kühlventilator an einer Seite der Ausstoßöffnung und der zweite Wärmetauscher in dem den Kühlstrom vorgebenden Weg gegenüber dem Kühlventilator an einer Seite der Ansaugöffnung angeordnet. Gemäß dieser Ausführung wird die Kühlwirkung des zweiten Wärmetauschers gegenüber der Kühlwirkung des ersten Wärmetauschers erhöht. Deshalb wird der Ausstoß aus der Kathode wirksam gekühlt, so dass im Ergebnis die Rückführwirkung von an der Kathode entstehendem Wasser erhöht wird.In a preferred further embodiment of the above direct oxidation fuel cell system, the first heat exchanger in the cooling flow predetermining path to the cooling fan on one side of the discharge opening and the second heat exchanger in the cooling flow predetermining path with respect to the cooling fan on one side of the suction port. According to this embodiment, the cooling effect of the second heat exchanger relative to the cooling effect of the first heat exchanger is increased. Therefore, the discharge from the cathode is effectively cooled, so that as a result, the returning action of water generated at the cathode is increased.

In einer anderen bevorzugten weitergehenden Ausführung des obigen Direktoxidationsbrennstoffzellensystems ist der Kühlventilator in einem Bereich auf dem Weg, der den Kühlstromweg vorgibt, an einer Position angeordnet, an der die Richtung der Strömung des Kühlstromes im Wesentlichen gleich zur Richtung ist, in der sich eine Fläche erstreckt auf der die Ansaugöffnung und die Ausstoßöffnung auf der Außenseite des Gehäuses angeordnet sind. Gemäß dieser Ausführung wird der Kühlstrom entlang des den Kühlstromweg vorgebenden Weges wirkungsvoll in seiner Strömung erleichtert. Darum ist sowohl am ersten Wärmetauscher als auch am zweiten Wärmetauscher eine Entfaltung einer höheren Kühlleistung möglich.In another preferred embodiment of the above direct oxidation fuel cell system, the cooling fan is disposed in a region on the path that defines the cooling flow path at a position where the direction of the flow of the cooling flow is substantially equal to the direction in which a surface extends on which the suction opening and the discharge opening are arranged on the outside of the housing. According to this embodiment, the cooling flow along the path giving the cooling flow path is effectively facilitated in its flow. Therefore, a deployment of a higher cooling capacity is possible both at the first heat exchanger and at the second heat exchanger.

In einer anderen bevorzugten weitergehenden Ausführung des obigen Direktoxidationsbrennstoffzellensystems besitzt der Kühlstromweg in einen Weg hinein rechtwinklig im Querschnitt des Kühlstromweges gesehen einen Bereich mit einer innerhalb einer an der Innenwandfläche verlaufende Linie liegenden Fläche, die größer ist, als eine Fläche innerhalb einer Bahn, die entlang einer Spitze eines Flügels des Kühlventilators verläuft, der von der Mittelachse des Kühlventilators in rechtwinkliger Richtung am weitesten entfernt liegt. Im Rahmen dieser Ausführung treten kaum Druckverluste auf, so dass der Kühlstrom entlang des Weges, der durch den Kühlstromweg bestimmt ist, in einfacher Weise mit einem hohen Wirkungsgrad strömt. Darum ist sowohl am ersten Wärmetauscher als auch am zweiten Wärmetauscher eine Entfaltung einer höheren Kühlleistung möglich.In another preferred further embodiment of the above direct oxidation fuel cell system, the cooling flow path in a path perpendicular to the cross-section of the cooling flow path has an area with an area within a line running on the inner wall surface which is larger than an area within a path along a path Tip of a wing of the cooling fan, which is furthest away from the central axis of the cooling fan in a right angle. In the context of this embodiment, hardly any pressure losses, so that the cooling flow along the path, which is determined by the Kühlstromweg flows in a simple manner with a high efficiency. Therefore, a deployment of a higher cooling capacity is possible both at the first heat exchanger and at the second heat exchanger.

In einer anderen bevorzugten weitergehenden Ausführung des obigen Direktoxidationsbrennstoffzellensystems ist die Mittelachse des Kühlventilators im Wesentlichen in derselben Weise angeordnet, wie eine Mittelachse des Kühlstromweges. Im Rahmen dieser Ausführung strömt der Kühlstrom entlang des Weges, der durch den Kühlstromweg bestimmt ist, in einfacher Weise mit einem hohen Wirkungsgrad. Darum ist sowohl am ersten Wärmetauscher als auch am zweiten Wärmetauscher eine Entfaltung einer höheren Kühlleistung möglich.In another preferred embodiment of the above direct oxidation fuel cell system, the center axis of the cooling fan is arranged in substantially the same manner as a center axis of the cooling flow path. In this embodiment, the cooling flow along the path, which is determined by the Kühlstromweg flows in a simple manner with a high efficiency. Therefore, a deployment of a higher cooling capacity is possible both at the first heat exchanger and at the second heat exchanger.

In einer anderen bevorzugten weitergehenden Ausführung des obigen Direktoxidationsbrennstoffzellensystems verläuft der Weg, der durch den Kühlstromweg bestimmt ist, von der Ansaugöffnung zur Ausstoßöffnung in einer U-Form. Im Rahmen dieser Ausführung entstehen kaum turbulente Strömungen und Unterbrechungen, so dass der Kühlstrom entlang des Weges, der durch den Kühlstromweg bestimmt ist, in einfacher Weise mit einem hohen Wirkungsgrad strömt. Darum ist sowohl am ersten Wärmetauscher als auch am zweiten Wärmetauscher eine Entfaltung einer höheren Kühlleistung möglich.In another preferred embodiment of the above direct oxidation fuel cell system, the path defined by the cooling flow path extends from the suction port to the discharge port in a U-shape. In the context of this embodiment, hardly any turbulent flows and interruptions arise, so that the cooling flow along the path, which is determined by the cooling flow, flows in a simple manner with a high efficiency. Therefore, a deployment of a higher cooling capacity is possible both at the first heat exchanger and at the second heat exchanger.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen im Einzelnen erläutert.

• [1] Ausführung des Direktoxidationsbrennstoffzellensystem In den 1(a) und (b) sind jeweils das Direktoxidationsbrennstoffzellensystem gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus jeweils entgegengesetzten Richtungen in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. Wie in den 1(a) und (b) gezeigt, umfasst das Direktoxidationsmittelbrennstoffsystem einen Brennstoffzellenhauptkörper 1 und einen steckmodulförmigen Brennstofftank 2. Der Brennstofftank 2 speichert einen hochkonzentrierten Flüssigbrennstoff zur Versorgung des Brennstoffzellenhauptkörpers 1. Als Flüssigbrennstoff kann eine Wasserlösung verwendet werden, die wenigstens eine Sorte von Brennstoff enthält, der aus Methanol, Ethanol, Formaldehyd, Ameisensäure, Dimethylether und Ethylenglycol sowie einem niedermolekularem Polymer daraus ausgewählt ist.

Hereinafter, an embodiment of the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

• [1] Execution of Direct Oxidation Fuel Cell System Into the 1 (a) and (B) For example, the direct oxidation fuel cell system according to the present embodiment are respectively shown in opposite directions in a perspective view. As in the 1 (a) and (B) As shown, the direct oxidant fuel system includes a fuel cell main body 1 and a plug-in fuel tank 2 , The fuel tank 2 stores a highly concentrated liquid fuel for supplying the fuel cell main body 1 , As a liquid fuel, a water solution can be used, the at least one variety of fuel selected from methanol, ethanol, formaldehyde, formic acid, dimethyl ether and ethylene glycol, and a low molecular weight polymer thereof.

Der Brennstoffzellenhauptkörper 1 besitzt ein Gehäuse 11, das äußerlich ungefähr in der Form eines Quaders ausgeführt ist. Die äußere Begrenzungsfläche des Gehäuses umfasst eine erste Seitenfläche 11a, eine zweite Seitenfläche 11b, eine dritte Seitenfläche 11c und eine vierte Seitenfläche 11d. Dabei sind die Flächen einer ersten Richtung D1, in der die erste Seitenfläche 11a ausgerichtet ist, folgend ausgerichtet. Das heißt, die zweite Seitenfläche 11b ist eine Fläche, die in einer zweiten Richtung D2 rechtwinklig zur ersten Richtung ausgerichtet ist. Die dritte Seitenfläche 11c ist eine Fläche, die in einer in einer dritten Richtung D3 entgegen der zweiten Richtung D2 ausgerichtet ist. Die vierte Seitenfläche 11d ist eine Fläche, die in einer vierten Richtung D4 rechtwinklig zur ersten Richtung D1 ausgerichtet ist. Dabei ist die äußere Form des Gehäuses 11 nicht auf die genaue Form eines Quaders beschränkt. Wie in der vorliegenden Ausführungsform gezeigt, können abgerundete Ecken und unter anderem Unebenheiten oder Öffnungen in der äußeren Begrenzungsfläche angeordnet werden.The fuel cell main body 1 has a housing 11 , which is externally made approximately in the shape of a cuboid. The outer boundary surface of the housing includes a first side surface 11a , a second side surface 11b , a third side surface 11c and a fourth side surface 11d , In this case, the surfaces of a first direction D1, in which the first side surface 11a aligned, following aligned. That is, the second side surface 11b is an area oriented in a second direction D2 perpendicular to the first direction. The third side surface 11c is an area aligned in a third direction D3 opposite to the second direction D2. The fourth side surface 11d is an area oriented in a fourth direction D4 perpendicular to the first direction D1. Here is the outer shape of the housing 11 not limited to the exact shape of a cuboid. As shown in the present embodiment, rounded corners and, among other things, bumps or openings in the outer boundary surface may be arranged.

In der vorliegenden Ausführungsform sind an der ersten Seite 11a des Gehäuses 11 eine ins Innere des Gehäuses 11 führende Ansaugöffnung 12 und eine Ausstoßöffnung 13 angeordnet. Die Ansaugöffnung 12 und die Ausstoßöffnung 13 sind an Fläche (erste Seitenfläche 11a) mit einer gleichen, an der äußeren Begrenzungsfläche des Gehäuses 11 vorbestimmten Ausrichtung (erste Richtung D1) angeordnet. Wie ferner in 1(a) gezeigt, sind an der zweiten Seitenfläche 11b des Gehäuses 11 eine Vielzahl von Anschlüssen 71 angeordnet. Zu den Anschlüssen 71 gehören unter anderem einen Anschluss zur elektrischen Energieversorgung, einen Anschluss zu einer Steuerung, die zum Zubehör des Brennstoffzellensystems zählt und einen Anschluss zur Anbindung an Sensoren zum Erfassen von Informationen von außerhalb des Brennstoffzellensystems. An jeden der Anschlüsse 71 kann ein Kabel 81 angeschlossen werden, das aus einem Gerät, wie unter anderem einem Kühlschrank, einem Beleuchtungsgerät, einer Steuerung und einem Sensor geführt ist. Wie ferner in 1(b) gezeigt, ist an der dritten Seitenfläche 11c des Gehäuses 11 ein Anschluss 72 zur Brennstoffversorgung angeordnet. An den Anschluss 72 kann eine Leitung 82 zur Versorgung mit aus dem Brennstofftank 2 geführtem Brennstoff angeschlossen werden. Die Ansaugöffnung 12 und die Ausstoßöffnung 13 können beide, wenn sie an derselben Fläche wie einer der Anschlüsse 71, 72 angeordnet sind, an einer von der ersten Seitenfläche 11a verschiedenen Fläche angeordnet werden. Dabei können die Anschlüsse 71 an einer von der zweiten Seitenfläche 11b verschiedenen Fläche angeordnet werden, wobei die Ausstoßöffnung 12 und der Anschluss 72 an einer gleichen Fläche angeordnet werden können. Auch kann der Anschluss 72 an einer von der dritten Seitenfläche 11c verschiedenen Fläche angeordnet werden, wobei die Ausstoßöffnung 12 und die Anschlüsse 71 an einer gleichen Fläche angeordnet werden können.In the present embodiment, on the first side 11a of the housing 11 one inside the case 11 leading intake 12 and a discharge opening 13 arranged. The intake opening 12 and the ejection opening 13 are on surface (first side surface 11a ) with a same, on the outer boundary surface of the housing 11 predetermined orientation (first direction D1) arranged. As further in 1 (a) shown are on the second side surface 11b of the housing 11 a variety of connections 71 arranged. To the connections 71 These include, among other things, a connection to the electrical power supply, a connection to a controller, which is part of the accessories of the fuel cell system and a connection for connection to sensors for acquiring information from outside the fuel cell system. To each of the connections 71 can a cable 81 connected from a device such as a refrigerator, a lighting device, a controller and a sensor. As further in 1 (b) is shown on the third side surface 11c of the housing 11 a connection 72 arranged for fuel supply. To the connection 72 can a lead 82 for supply with from the fuel tank 2 connected fuel. The intake opening 12 and the ejection opening 13 can both when they are on the same surface as one of the connectors 71 . 72 are disposed on one of the first side surface 11a different surface can be arranged. The connections can be 71 at one of the second side surface 11b different area are arranged, the ejection opening 12 and the connection 72 can be arranged on a same surface. Also, the connection can 72 at one of the third side surface 11c different area are arranged, the ejection opening 12 and the connections 71 can be arranged on a same surface.

In 2 ist in einer Blockdarstellung der Aufbau eines Innenraumes des Brennstoffzellenhauptkörpers 1 strukturell gezeigt. Der Brennstoffzellenhauptkörper 1 besitzt im Gehäuse 11 die folgenden im Einzelnen erläuterten Strukturelemente. Das heißt, wie in 2 gezeigt, besitzt der Brennstoffzellenhauptkörper 1 einen Zellenstapel 31, einen Rückführtank 32, ein erstes Brennstoffversorgungsteil 33, eine zweites Brennstoffversorgungsteil 34, ein Oxidationsmittelversorgungsteil 35, einen Brennstofffilter 36 und einen Oxidationsmittelfilter 37. Ferner besitzt der Brennstoffzellenhauptkörper 1 im Inneren des Gehäuses 11 eine ausgebildete Kühlungseinrichtung 5.In 2 is a block diagram of the structure of an interior of the fuel cell main body 1 structurally shown. The fuel cell main body 1 owns in the housing 11 the following structural elements explained in detail. That is, as in 2 shown has the fuel cell main body 1 a cell stack 31 , a return tank 32 , a first fuel supply part 33 , a second fuel supply part 34 , an oxidizer supply part 35 , a fuel filter 36 and an oxidizer filter 37 , Further, the fuel cell main body has 1 inside the case 11 a trained cooling device 5 ,

Der Zellenstapel 31 ist mit Vielzahl von gestapelten und in Reihe miteinander elektrisch verbundener Brennstoffzellenzellen ausgeführt. Jede Brennstoffzellenzelle enthält eine Membran-Elektroden-Einheit, wobei die jeweilige Membran-Elektroden-Einheit 4 einen Aufbau mit einer zwischen einer Anode 41 und einer Kathode 42 aufgenommenen Elektrolytmembran 43 besitzt. Dabei ist in dem Zellenstapel 31 der 2 nur eine Membran-Elektroden-Einheit 4 angedeutet, die im Inneren jeder Brennstoffzellenzelle enthalten ist.The cell stack 31 is implemented with a multiplicity of fuel cell cells stacked and electrically connected in series. Each fuel cell cell contains a membrane-electrode unit, wherein the respective membrane-electrode unit 4 a construction with one between an anode 41 and a cathode 42 absorbed electrolyte membrane 43 has. It is in the cell stack 31 of the 2 only one membrane-electrode unit 4 indicated inside each fuel cell cell.

An die Anode 41 ist ein verdünnten Brennstoff führendes Versorgungsrohr 61, mit dem die Anode 41 versorgt wird, und ein aus der Anode 41 Ausstoß abführendes Abführrohr 62 angebunden. Dabei wird die Verdünnung des Brennstoffs durch Verdünnen des aus dem Brennstofftank 2 bereitgestellten Flüssigbrennstoffs mit einem aus dem Rückführtank 32 bereitgestellten verdünnenden Lösungsmittel (rückgeführte Flüssigkeit) eingestellt. Ferner ist an die Kathode 42 ein Oxidationsmittel führendes Versorgungsrohr 63, mit dem die Kathode 42 versorgt wird, und ein aus der Kathode 42 Ausstoß abführendes Abführrohr 64 angebunden. Als Oxidationsmittel kann Luft, komprimierte Luft, Sauerstoff oder ein Sauerstoff enthaltendes Gasgemisch verwendet werden.To the anode 41 is a dilute fuel leading supply pipe 61 with which the anode 41 is supplied, and one from the anode 41 Discharge laxative discharge pipe 62 tethered. The dilution of the fuel is done by diluting it from the fuel tank 2 provided liquid fuel with one from the return tank 32 adjusted diluting solvent (recycled liquid) set. Further, to the cathode 42 an oxidant leading supply pipe 63 with which the cathode 42 is supplied, and one from the cathode 42 Discharge laxative discharge pipe 64 tethered. As the oxidizing agent, air, compressed air, oxygen or an oxygen-containing gas mixture can be used.

Der Rückführtank 32 ist ein Tank, der aus dem Zellenstapel 31 rückgeführte Flüssigkeit speichert. Im Einzelnen führt der Rückführtank 32 den Ausstoß aus der Anode 41, der das Ausstoßrohr 62 passiert und den Ausstoß aus der Kathode 42, der das Ausstoßrohr 64 passiert zurück. Hierbei enthält der Ausstoß aus der Anode 41 Abwasser mit während der elektrischen Energieerzeugung an der Anode 41 entstandenem Kohlendioxidgas und nicht verbrauchtem Restbrennstoff (unverbrannter Brennstoff). In dem Ausstoß aus der Kathode 42 ist Flüssigkeit, wie während der elektrischen Energieerzeugung entstandenes Wasser, u. s. w. sowie Gas mit nicht verbrauchtem Restoxidationsmittel (unverbrauchtes Oxidationsmittel) enthalten. In dem Abführrohr 62 ist ein später beschriebener erster Wärmetauscher 51 enthalten, wobei über den ersten Wärmetauscher 51 der Ausstoß aus der Anode 41 gekühlt wird. Auf diese Weise wird den Ausstoß aus der Anode 41 enthaltender Wasserdampf und Brennstoffgas verflüssigt. Ferner ist im Abführrohr 64 ein später beschriebener zweiter Wärmetauscher 52 angeordnet, wobei über den zweiten Wärmetauscher 52 Ausstoß aus der Kathode 42 gekühlt wird. Auf diese Weise wird den Ausstoß aus der Kathode 42 enthaltener Wasserdampf verflüssigt. Der in den Rückführtank 32 rückgeführte Ausstoß wird beispielsweise über eine Gas-Wasser-Abscheide-Vorrichtung in einen Flüssigkeitsanteil (hauptsächlich Brennstoff und Wasser) und einen Gasanteil (hauptsächlich Wasserdampf, Kohlendioxid und Oxidationsmittel) getrennt. Dann wird der Gasanteil über das Ausstoßrohr 68 aus dem Gehäuse 11 ausgestoßen. Auf der anderen Seite wird der Flüssigkeitsanteil als rückgeführte Flüssigkeit im Rückführtank 32 gespeichert. Die im Rückführtank 32 gespeicherte rückgeführte Flüssigkeit kann als verdünnendes Lösungsmittel zum Verdünnen des aus dem Brennstofftank 2 versorgten Flüssigbrennstoffes verwendet werden.The return tank 32 is a tank that comes out of the cell stack 31 recirculated liquid stores. In detail, the return tank leads 32 the output from the anode 41 who is the ejector tube 62 happens and the ejection from the cathode 42 who is the ejector tube 64 happens back. This contains the output from the anode 41 Wastewater with during electrical power generation at the anode 41 produced carbon dioxide gas and unused residual fuel (unburnt fuel). In the output from the cathode 42 is liquid, such as water generated during electrical power generation, etc., as well as gas with unused residual oxidizing agent (unconsumed oxidizing agent). In the discharge pipe 62 is a later-described first heat exchanger 51 included, being over the first heat exchanger 51 the output from the anode 41 is cooled. In this way, the output from the anode 41 containing water vapor and liquefied fuel gas. Furthermore, in the discharge pipe 64 a later-described second heat exchanger 52 arranged, via the second heat exchanger 52 Ejection from the cathode 42 is cooled. In this way, the output from the cathode 42 contained water vapor liquefied. The in the return tank 32 For example, recirculated output is separated into a liquid portion (mainly fuel and water) and a gas portion (mainly water vapor, carbon dioxide, and oxidizer) via a gas-water separation apparatus. Then the gas content over the exhaust pipe 68 out of the case 11 pushed out. On the other hand, the liquid content is as recirculated liquid in the return tank 32 saved. The in the return tank 32 Stored recycled liquid can be used as a diluting solvent to dilute the fuel from the tank 2 supplied liquid fuel can be used.

Im Inneren des Gehäuses 11 ist ein Dreirichtungsverbinderteil 65 mit drei Verbindungsöffnungen angeordnet, wobei eine Verbindungsöffnung mit dem an die Anode 41 angebundenen Versorgungsrohr 61, die zweite Verbindungsöffnung mit einem Brennstoffrohr 66, das mit dem Verbinder 72 zur Brennstoffversorgung verbunden ist, und die dritte Verbindungsöffnung mit einem an den Rückführtank 32 angebundenen Rückführrohr 67 verbunden sind.Inside the case 11 is a three-way connector part 65 arranged with three connection openings, wherein a connection opening with the at the anode 41 connected supply pipe 61 , the second connection opening with a fuel pipe 66 that with the connector 72 connected to the fuel supply, and the third connection opening with a to the return tank 32 connected return pipe 67 are connected.

Das erste Brennstoffversorgungsteil 33 ist im Brennstoffrohr 66 angeordnet, wobei eine Flüssigkeit im Inneren des Brennstoffrohrs 66 (Flüssigbrennstoff) vom Anschluss 72 zum Dreirichtungsverbinderteil 65 strömt. Die Durchflussmenge der im Inneren des Brennstoffrohres 66 strömenden Flüssigkeit wird beispielsweise durch Regeln des ersten Brennstoffversorgungsteils 33 mit einem Regler (nicht gezeigt) reguliert. Auf diese Weise wird ein hochkonzentrierter Flüssigbrennstoff aus dem Brennstofftank 2 entnommen und der entnommene Flüssigbrennstoff zum Dreirichtungsverbinderteil 65 geleitet. Ferner ist das zweite Brennstoffversorgungsteil 34 im Versorgungsrohr 61 angeordnet, wobei eine Flüssigkeit im Inneren des Versorgungsrohrs 61 (verdünnter Brennstoff) vom Dreirichtungsverbinderteil 65 zur Anode 41 strömt. Die Durchflussmenge der im Inneren des Versorgungsrohres 61 strömenden Flüssigkeit wird beispielsweise durch Einstellen des zweiten Brennstoffversorgungsteils 34 mit einem Regler (nicht gezeigt) reguliert. Gleichzeitig strömt Flüssigkeit im Inneren des Rückführrohres 67 (verdünntes Lösungsmittel) aus dem Rückführtank 32 zum Dreirichtungsverbinderteil 65. Auf diese Weise wird verdünntes Lösungsmittel (rückgeführte Flüssigkeit) aus dem Rückführtank 3 entnommen und das entnommene verdünnte Lösungsmittel (rückgeführte Flüssigkeit) wird zum Dreirichtungsverbinderteil 65 geleitet. Im Ergebnis wird am Dreirichtungsverbinderteil 65 der hochkonzentrierte Flüssigbrennstoff aus dem Brennstofftank 2 mit dem verdünnten Lösungsmittel (rückgeführte Flüssigkeit) aus dem Rückführtank 32 verdünnt und auf diese Weise eine geeignete Konzentration für den verdünnten Brennstoff eingestellt. Danach passiert der verdünnte Brennstoff das Versorgungsrohr 61 und wird zur Anode 41 geleitet. Dabei kann das zweite Brennstoffversorgungsteil 34 auch im Rückführrohr 67 angeordnet werden. Das erste Brennstoffversorgungsteil 33 und das zweite Brennstoffversorgungsteil 34 können beispielsweise Flüssigkeitspumpen sein.The first fuel supply part 33 is in the fuel tube 66 arranged, with a liquid inside the fuel tube 66 (Liquid fuel) from the connection 72 to the three-way connector part 65 flows. The flow rate of the inside of the fuel pipe 66 flowing liquid is, for example, by regulating the first fuel supply part 33 regulated with a regulator (not shown). In this way, a highly concentrated liquid fuel from the fuel tank 2 removed and the withdrawn liquid fuel to Dreirichtungsverbinderteil 65 directed. Further, the second fuel supply part 34 in the supply pipe 61 arranged, with a liquid inside the supply pipe 61 (diluted fuel) from the three-way connector part 65 to the anode 41 flows. The flow rate of the inside of the supply pipe 61 flowing liquid is, for example, by adjusting the second fuel supply part 34 regulated with a regulator (not shown). At the same time, liquid flows inside the return pipe 67 (dilute solvent) from the recycle tank 32 to the three-way connector part 65 , In this way, dilute solvent (recycle liquid) from the recycle tank 3 and the withdrawn dilute solvent (recycled liquid) becomes the three-way connector part 65 directed. The result is at the three-way connector part 65 the highly concentrated liquid fuel from the fuel tank 2 with the dilute solvent (recycle liquid) from the recycle tank 32 diluted and adjusted in this way an appropriate concentration for the diluted fuel. Then the diluted fuel passes the supply pipe 61 and becomes the anode 41 directed. In this case, the second fuel supply part 34 also in the return pipe 67 to be ordered. The first fuel supply part 33 and the second fuel supply part 34 may be, for example, liquid pumps.

Das Oxidationsmittelversorgungsteil 35 ist im Versorgungsrohr 63 angeordnet, wobei ein Gas im Inneren des Versorgungsrohrs 63 (Oxidationsmittel) zur Kathode 42 strömt. Auf diese Weise wird Luft von der Außenseite des Gehäuses 11 zur Kathode 42 geführt. Dabei kann das Oxidationsmittelversorgungsteil 35 in einem Druckluftbehälter gehaltene Druckluft, Sauerstoff oder ein mit Sauerstoff gemischtes Gas als Oxidationsmittel zur Kathode 42 führen. Das Oxidationsmittelversorgungsteil 35 ist beispielsweise eine Luftpumpe.The oxidizer supply part 35 is in the supply pipe 63 arranged, with a gas inside the supply pipe 63 (Oxidizing agent) to the cathode 42 flows. In this way, air is taken from the outside of the housing 11 to the cathode 42 guided. In this case, the oxidizing agent supply part 35 held in a compressed air tank compressed air, oxygen or mixed with oxygen gas as the oxidant to the cathode 42 to lead. The oxidizer supply part 35 is for example an air pump.

Der Brennstofffilter 61 ist im Versorgungsrohr 61 angeordnet und entfernt im verdünnten Brennstoff enthaltene Verunreinigungen. Ferner entfaltet der Brennstofffilter 61 eine Durchmischungswirkung, mit der im verdünnten Brennstoff enthaltenes Wasser und Brennstoff gleichmäßig durchmischt werden. Die im rückführten Brennstoff enthaltenen Verunreinigungen können bereits im Brennstoff selbst enthaltene Stoffe oder während des Betriebs eingebrachte Stoffe umfassen. Der Oxidationsmittelfilter 37 ist im Versorgungsrohr 63 angeordnet und entfernt im Oxidationsmittel enthaltene Verunreinigungen. Wenn das Oxidationsmittel Luft ist, können die in dieser Luft enthaltenen Verunreinigungen unter anderem Staub, Dreck, organisches Gas und die elektrische Energieversorgung beeinflussende anorganische Gase umfassen.The fuel filter 61 is in the supply pipe 61 arranged and removed in the diluted fuel contained impurities. Furthermore, the fuel filter unfolds 61 a mixing effect that evenly mixes the water and fuel contained in the diluted fuel. The impurities contained in the recycled fuel may already include substances contained in the fuel itself or substances introduced during operation. The oxidizer filter 37 is in the supply pipe 63 arranged and removes impurities contained in the oxidizing agent. When the oxidizing agent is air, the impurities contained in this air may include, among others, dust, dirt, organic gas, and inorganic gases affecting the electric power supply.

3 ist eine Schnittansicht, die einen Aufbau einer Kühlungseinrichtung 5 zeigt. Wie in 3 ist die Kühlungseinrichtung 5 aus einem ersten Wärmetauscher 51, einem zweiten Wärmetauscher 52, einem Kühlventilator 53 und einem Kühlströmungsweg 54 aufgebaut. Dabei ist der erste Wärmetauscher 51 im Abführrohr 62 angeordnet (siehe 2) und kühlt Ausstoß aus der Anode 41. Der zweite Wärmetauscher 52 ist im Abführrohr 64 angeordnet (siehe 2) und kühlt Ausstoß aus der Kathode 42. Zum Erhöhen einer Kühlwirkung des ersten Wärmetauschers 51 und des zweiten Wärmetauschers 52, führt der Kühlventilator 53 einen Kühlstrom W zum ersten Wärmetauscher 51 und zweiten Wärmetauscher 52. 3 is a sectional view showing a structure of a cooling device 5 shows. As in 3 is the cooling device 5 from a first heat exchanger 51 , a second heat exchanger 52 , a cooling fan 53 and a cooling flow path 54 built up. This is the first one heat exchangers 51 in the discharge pipe 62 arranged (see 2 ) and cools output from the anode 41 , The second heat exchanger 52 is in the discharge pipe 64 arranged (see 2 ) and cools ejection from the cathode 42 , To increase a cooling effect of the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 , leads the cooling fan 53 a cooling flow W to the first heat exchanger 51 and second heat exchanger 52 ,

4 ist eine Seitenansicht, die eine Ausführung des ersten Wärmetauschers 51 zeigt. Wie in 4 gezeigt, ist der erste Wärmetauscher 51 aus einem Wärmetauscherströmungsweg 511, durch den Ausstoß aus der Anode 41 strömt und einer Vielzahl von Kühlrippen 512 ausgebaut. Der Wärmetauscherströmungsweg 511 ist durch Schichten einer Vielzahl von flachen und geraden Rohren 513 und gleichzeitigem Verbinden der sich daran anschließenden geöffneten Enden in einer Weise ausgebildet, in der sich ein Weg, auf dem der Ausstoß im Inneren des Wärmetauscherströmungsweges 511 strömt meanderförmig erstreckt. Dabei ist jedes flache und gerade Rohr 513 durch Aufschichten und Verbinden zweier Strömungswegplatten gebildet. Ferner ist jede Kühlrippe 51 zwischen zwei benachbarten flachen und geraden Rohren 513 angeordnet. Damit der Kühlstrom W in einer Richtung rechtwinklig zur Papieroberfläche der 4 den ersten Wärmetauscher 51 durchströmt, ist der erste Wärmetauscher 51 im Kühlströmungsweg 54 angeordnet. 4 is a side view showing an embodiment of the first heat exchanger 51 shows. As in 4 shown is the first heat exchanger 51 from a heat exchanger flow path 511 , by ejecting from the anode 41 flows and a variety of cooling fins 512 expanded. The heat exchanger flow path 511 is by layering a variety of flat and straight tubes 513 and simultaneously connecting the adjoining open ends thereof in a manner defining a path on which the discharge is made in the interior of the heat exchanger flow path 511 flows in a meandering way. Here is every flat and straight tube 513 formed by laminating and connecting two Strömungswegplatten. Furthermore, every cooling fin 51 between two adjacent flat and straight pipes 513 arranged. Thus, the cooling flow W in a direction perpendicular to the paper surface of the 4 the first heat exchanger 51 flows through, is the first heat exchanger 51 in the cooling flow path 54 arranged.

Der zweite Wärmetauscher 52 besitzt die gleiche Form wie der erste Wärmetauscher 51 und ist aus einem Wärmetauscherströmungsweg 521, durch den Ausstoß aus der Kathode 42 strömt, und einer Vielzahl von Kühlrippen 522 aufgebaut. Damit der Kühlstrom W in einer Richtung rechtwinklig zur Papieroberfläche der 4 den zweiten Wärmetauscher 52 durchströmt, ist der zweite Wärmetauscher 52 im Kühlströmungsweg 54 angeordnet.The second heat exchanger 52 has the same shape as the first heat exchanger 51 and is from a heat exchanger flow path 521 , by ejecting from the cathode 42 flows, and a variety of cooling fins 522 built up. Thus, the cooling flow W in a direction perpendicular to the paper surface of the 4 the second heat exchanger 52 flows through, is the second heat exchanger 52 in the cooling flow path 54 arranged.

Wie in 3 gezeigt, besitzt der Kühlströmungsweg 54 Innenwandflächen 55a und 55b, die einen Weg R definieren, auf dem der Kühlstrom W im Inneren des Gehäuses 11 strömt. Dabei ist der Weg R ein Weg zwischen der Ansaugöffnung 12 und der Ausstoßöffnung 13, auf dem der Kühlstrom W strömt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel erstreckt sich der Weg R U-förmig von der Ansaugöffnung 12 bis zur Ausstoßöffnung 13. Im Einzelnen erstrecken sich die den Weg R definierenden Innenwandflächen 55a und 55b U-förmig von der Ansaugöffnung 12 bis zur Ausstoßöffnung 13. Durch die U-Form des Weges R entstehen im Inneren des Kühlstromweges 54 kaum turbulente Strömungen und Unterbrechungen, so dass der Kühlstrom W entlang des Weges R in einfacher Weise wirkungsvoll strömen kann.As in 3 shown has the cooling flow path 54 Inner wall surfaces 55a and 55b defining a path R, on which the cooling flow W in the interior of the housing 11 flows. The path R is a path between the intake opening 12 and the ejection opening 13 on which the cooling flow W flows. In the present embodiment, the path R extends U-shaped from the suction port 12 to the discharge opening 13 , In detail, the inner wall surfaces defining the path R extend 55a and 55b U-shaped from the intake 12 to the discharge opening 13 , Through the U-shape of the path R arise inside the Kühlstromweges 54 hardly turbulent flows and interruptions, so that the cooling flow W can flow effectively along the path R in a simple manner.

Ferner besitzt der Kühlstromweg 54 in den Weg R hinein rechtwinklig im Querschnitt des Kühlstromweges 54 gesehen einen Bereich mit einer innerhalb einer an den Innenwandflächen 55a und 55b verlaufende Linie liegenden Fläche Sr, die größer ist, als eine Fläche Sf innerhalb einer Bahn, die entlang einer Spitze eines Flügels 56 des Kühlventilators 53 verläuft, der von der Mittelachse Cf des Kühlventilators 53 in rechtwinkliger Richtung am weitesten entfernt liegt. Im Rahmen dieser Ausführung ist auf dem gesamten Kühlstromweg 54 die Fläche Sr größer als die Fläche Sf. Darum treten im Inneren des Kühlstromweges 54 kaum Druckverluste auf, so dass der Kühlstrom W entlang des Weges R in einfacher Weise wirkungsvoll strömen kann.Furthermore, the cooling flow path has 54 into the path R at right angles in the cross section of the cooling flow path 54 seen an area with one inside one on the inner wall surfaces 55a and 55b extending line lying surface Sr, which is larger than a surface Sf within a path that runs along a tip of a wing 56 the cooling fan 53 extending from the central axis Cf of the cooling fan 53 furthest away in the right-angle direction. As part of this design is on the entire Kühlstromweg 54 the area Sr larger than the area Sf. That's why inside the Kühlstromweges 54 hardly any pressure losses, so that the cooling flow W can flow effectively along the path R in a simple manner.

Der erste Wärmetauscher 51 und der zweite Wärmetauscher 52 sind an verschiedenen Positionen auf dem den Kühlstrom 54 vorgebenden Weg R angeordnet. Im Rahmen der vorliegenden Ausführung ist der zweite Wärmetauscher 2 an einem Ort angeordnet, der am nahsten an der Ansaugöffnung 12 liegt und der erste Wärmetauscher 1 an einem Ort angeordnet, der am nahsten an der Ausstoßöffnung 13 liegt. Dabei ist der Kühlventilator 53 auf dem den Kühlstromweg 54 bestimmenden Weg R zwischen dem ersten Wärmetauscher 51 und dem zweiten Wärmetauscher 52 angeordnet. Das heißt, dass auf dem den Kühlstromweg 54 bestimmenden Weg R der erste Wärmetauscher 51 auf einer zum Kühlventilator 53 gerichteten Seite der Ausstoßöffnung 13 angeordnet ist, während der zweite Wärmetauscher 42 auf einer zum Kühlventilator 53 gerichteten Seite der Ansaugöffnung 12 angeordnet ist.The first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 are at different positions on the cooling flow 54 presetting path R arranged. In the present embodiment, the second heat exchanger 2 arranged in a place closest to the suction opening 12 lies and the first heat exchanger 1 arranged in a location closest to the discharge opening 13 lies. Here is the cooling fan 53 on the the cooling flow path 54 determining path R between the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 arranged. That means that on the the cooling flow path 54 determining path R of the first heat exchanger 51 on one to the cooling fan 53 directed side of the ejection opening 13 is disposed while the second heat exchanger 42 on one to the cooling fan 53 directed side of the intake 12 is arranged.

Im Einzelnen ist der Kühlventilator 53 in einem Bereich auf dem Weg R, der den Kühlstromweg 54 vorgibt, an einer Position angeordnet, an der die Richtung der Strömung des Kühlstromes 54 im Wesentlichen gleich zur Richtung ist, die sich in der ersten Seitenfläche 11a des Gehäuses 11 erstreckt. Ferner die Mittelachse Cf des Kühlventilators 53 im Wesentlichen in derselben Weise angeordnet, wie eine Mittelachse Cr des Kühlstromweges 54 (in 3 sind der Weg R und die Mittelachse Cr gleich). Dadurch strömt der Kühlstrom W entlang des Weges R in einfacher Weise mit einem hohen Wirkungsgrad.In detail, the cooling fan 53 in an area on the way R, which is the cooling flow path 54 pretends to be arranged at a position at which the direction of flow of the cooling stream 54 is substantially equal to the direction that is in the first side surface 11a of the housing 11 extends. Further, the central axis Cf of the cooling fan 53 arranged in substantially the same manner as a central axis Cr of the cooling flow path 54 (in 3 the path R and the center axis Cr are the same). As a result, the cooling flow W flows along the path R in a simple manner with a high efficiency.

In vorliegenden Ausführungsbeispiel des Direktoxidationsbrennstoffzellensystems ist der Kühlventilator 53 auf dem Weg R, der den Kühlstromweg 54 bestimmt, zwischen dem ersten Wärmetauscher 51 und dem zweiten Wärmetauscher 52 angeordnet. Dadurch kann der Kühlstrom W in einfacher Weise wirkungsvoll zum ersten Wärmetauscher 51 und zum zweiten Wärmetauscher 52 geleitet werden. Ferner kann in dem vorliegenden Ausführungsbeispiels in der oben ausgeführten Weise der Kühlstrom W in einfacher Weise entlang dem Weg R strömen. Dadurch wird in einfacher Weise sowohl im ersten Wärmetauscher 51 als auch im zweiten Wärmetauscher 52 ein hoher Wirkungsgrad entfaltet.In the present embodiment of the direct oxidation fuel cell system, the cooling fan 53 on the way R, which is the cooling flow path 54 determined between the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 arranged. Thereby, the cooling flow W in a simple manner effectively to the first heat exchanger 51 and to the second heat exchanger 52 be directed. Further, in the present embodiment, in the above-mentioned manner, the cooling flow W can easily flow along the path R. This will in a simple way both in the first heat exchangers 51 as well as in the second heat exchanger 52 a high efficiency unfolds.

In der vorliegenden Ausführung des Direktoxidationsbrennstoffzellensystems sind der erste Wärmtauscher 51 in dem den Kühlstrom 54 vorgebenden Weg R gegenüber dem Kühlventilator 53 an einer Seite der Ausstoßöffnung 13 und der zweite Wärmetauscher 52 gegenüber dem Kühlventilator 53 an einer Seite der Ansaugöffnung 12 angeordnet. Dadurch wird die Kühlwirkung des zweiten Wärmetauschers 52 gegenüber der Kühlwirkung des ersten Wärmetauschers 51 erhöht. Deshalb wird der Ausstoß aus der Kathode 42 wirksam gekühlt, so dass im Ergebnis die Rückführwirkung von an der Kathode 42 entstehendem Wasser erhöht wird.In the present embodiment of the direct oxidation fuel cell system, the first heat exchangers are 51 in which the cooling flow 54 given way R opposite the cooling fan 53 on one side of the ejection opening 13 and the second heat exchanger 52 opposite the cooling fan 53 on one side of the suction opening 12 arranged. As a result, the cooling effect of the second heat exchanger 52 opposite the cooling effect of the first heat exchanger 51 elevated. Therefore, the output from the cathode 42 Effectively cooled, so that as a result, the return action of at the cathode 42 resulting water is increased.

Obwohl gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Direktoxidationsbrennstoffzellensystems die Ansaugöffnung 12 und die Ausstoßöffnung 13 an einer gleichen Fläche (erste Seitenfläche 11a) ausgebildet sind, kann in dieser Weise am ersten Wärmetauscher 51 und am zweiten Wärmetauscher 52 eine hohe Kühlwirkung entfaltet werden. Deshalb ist es möglich, in einer Situation, in der das Direktoxidationsbrennstoffzellensystem in einem beengten Bereich angeordnet ist, eine hohe Kühlwirkung zu entfalten.Although according to the present embodiment of the direct oxidation fuel cell system, the suction port 12 and the ejection opening 13 on a same surface (first side surface 11a ) are formed, can in this way at the first heat exchanger 51 and at the second heat exchanger 52 a high cooling effect can be deployed. Therefore, it is possible to develop a high cooling effect in a situation where the direct oxidation fuel cell system is located in a confined area.

Ferner kann durch die Anordnung des Kühlventilators 53 zwischen dem ersten Wärmetauscher 51 und dem zweiten Wärmetauscher 52 eine Ausbreitung von Betriebsgeräuschen des Kühlventilators 53 durch den ersten Wärmetauscher 51 und den zweiten Wärmetauscher 52 aus dem Gehäuse 11 heraus verhindert werden. Darum wird ein Austritt von Betriebsgeräuschen des Kühlventilators 53 aus dem Gehäuse 11 heraus erschwert. Wenn ferner außerhalb des Gehäuses 11 ein Strom entsteht, der vom durch den Betrieb des Kühlventilators 53 entstehenden Kühlstrom W verschieden ist, kann ein Eindringen dieses Stromes in das Innere des Kühlstromwegs 54 durch den ersten Wärmetauscher 51 und den zweiten Wärmetauscher 52 verhindert werden. Wenn der Kühlventilator 53 ausgeschaltet wird, kann ein zu starkes Abkühlen des zu kühlenden Objektes aufgrund einer Drehbewegung des Kühlventilators 53 durch einen Einfluss eines Stromes von der Außenseite verhindert werden. Im Ergebnis kann im Rückführtank 32 ein Austritt des Wasser aus diesem Rückführtank 32 verhindert werden.Furthermore, by the arrangement of the cooling fan 53 between the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 a spread of operating noise of the cooling fan 53 through the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 out of the case 11 be prevented out. Therefore, leakage of operation noise of the cooling fan becomes 53 out of the case 11 complicated out. If further outside the case 11 a current is generated by the operation of the cooling fan 53 resulting cooling current W is different, can be an intrusion of this stream into the interior of the cooling flow path 54 through the first heat exchanger 51 and the second heat exchanger 52 be prevented. When the cooling fan 53 is turned off, too much cooling of the object to be cooled due to a rotational movement of the cooling fan 53 be prevented by an influence of a current from the outside. As a result, in the return tank 32 an exit of the water from this return tank 32 be prevented.

Die einzelnen Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt sondern können im Schutzbereich der Patentansprüche im Rahmen des allgemeinen Fachwissens in vielfältiger Weise verändert werden. Beispielsweise ist die Form des Weges R, der den Kühlstromweg 54 bestimmt, nicht auf eine U-Form beschränkt sondern kann in vielfältiger Weise ausgeführt werden. Wie in 5 gezeigt, kann die Form der Innenwand 55a, die den Weg R bestimmt, beispielsweise winklig mit einer Ecke ausgeführt werden. In diesem Fall erstreckt sich der Weg R von der Ansaugöffnung 12 bis zur Ausstoßöffnung 13 in der Form eines eckigen U-Profils.The individual embodiments of the present invention are not limited to the embodiment described above but can be varied within the scope of the claims within the scope of common knowledge in a variety of ways. For example, the shape of the path R is the cooling flow path 54 determined, not limited to a U-shape but can be executed in many ways. As in 5 shown, the shape of the inner wall 55a which determines the route R, for example, be performed at an angle with a corner. In this case, the path R extends from the suction port 12 to the discharge opening 13 in the shape of an angular U-profile.

Ferner kann die Position des ersten Wärmetauschers 51, des zweiten Wärmetauschers 52 und des Kühlventilators 53 auf dem Weg R im Schutzbereich der Patentansprüche im Rahmen des allgemeinen Fachwissens beispielsweise an einem Montageort des Brennstoffzellenhauptkörpers 1 oder in dessen Umgebung an geeigneter Weise verändert werden. Wie in 6 gezeigt, kann der Kühlventilator 53 beispielsweise im näheren Umgebungsbereich der Ansaugöffnung 12 angeordnet werden. Beispielsweise kann weiter auf dem Weg R der erste Wärmetauscher an einer dem Kühlventilator 53 entgegen gerichteten Seite der Ansaugöffnung 12 angeordnet werden, während der zweite Wärmetauscher 52 an einer dem Kühlventilator 53 entgegen gerichteten Seite der Ausstoßöffnung 13 angeordnet werden kann.Furthermore, the position of the first heat exchanger 51 , the second heat exchanger 52 and the cooling fan 53 on the way R in the scope of the claims in the context of general expertise, for example, at a mounting location of the fuel cell main body 1 or be suitably changed in its environment. As in 6 shown, the cooling fan can 53 For example, in the vicinity of the intake opening 12 to be ordered. For example, further on the way R, the first heat exchanger at a cooling fan 53 opposite side of the intake 12 be arranged while the second heat exchanger 52 at a cooling fan 53 opposite side of the ejection opening 13 can be arranged.

Ferner können in jeder Ausführung des obigen Direktoxidationsbrennstoffzellensystems die Elemente des Brennstoffzellenhauptkörpers 1 in verschiedener Weise ausgeführt werden und sind nicht auf die in 2 gezeigten Elemente beschränkt.Further, in each embodiment of the above direct oxidation fuel cell system, the elements of the fuel cell main body 1 are executed in different ways and are not on the in 2 limited shown elements.

[Gewerbliche Anwendbarkeit][Industrial Applicability]

Das Direktoxidationsbrennstoffzellensystem der vorliegenden Erfindung kann als kleinformatiges elektrisches Energieerzeugungssystem in Innenraum von Fahrzeugen, wie beispielsweise Wohnmobilen verwendet werden.The direct oxidation fuel cell system of the present invention can be used as a small-sized electric power generation system in the interior of vehicles such as recreational vehicles.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

BrennstoffzellenhautpkörperBrennstoffzellenhautpkörper

1111

Gehäusecasing

11a11a

erste Seitenflächefirst side surface

11b11b

zweite Seitenflächesecond side surface

11c11c

dritte Seitenflächethird side surface

11d11d

vierte Seitenflächefourth side surface

1212

Ansaugöffnungsuction

1313

Ausstoßöffnungdischarging port

22

Brennstofftankfuel tank

3131

Zellenstapelcell stack

3232

RückführtankReturn tank

3333

erstes Brennstoffversorgungsteilfirst fuel supply part

3434

zweites Brennstoffversorgungsteilsecond fuel supply part

3535

OxidationsmittelversorgungsteilOxidant supply part

3636

Brennstofffilterfuel filter

3737

OxidationsmittelfilterOxidant filters

44

Membran-Elektroden-EinheitMembrane-electrode assembly

4141

Anodeanode

4242

Kathodecathode

43 43

Elektrolytmembranelectrolyte membrane

55

Kühlungseinrichtungcooling device

5151

erster Wärmetauscherfirst heat exchanger

511511

Wärmetauscherströmungswegheat exchanger flow

512512

Kühlrippencooling fins

513513

flaches und gerades Rohrflat and straight tube

5252

zweiter Wärmetauschersecond heat exchanger

521521

Wärmetauscherströmungswegheat exchanger flow

522522

Kühlrippencooling fins

5353

Kühlventilatorcooling fan

5454

KühlstromwegKühlstromweg

55a, 55b55a, 55b

InnenwandflächeInner wall surface

5656

Flügelwing

61, 6361, 63

Versorgungsrohrsupply pipe

62, 6462, 64

Abführrohrdischarge pipe

6565

DreirichtungsverbinderteilThree directional connector part

6666

Brennstoffrohrfuel pipe

6767

RückführrohrReturn pipe

6868

Ausstoßrohrdischarge pipe

71, 7271, 72

Anschlussconnection

8181

Kabelelectric wire

8282

Leitungmanagement

D1D1

erste Richtungfirst direction

D2D2

zweite Richtungsecond direction

D3D3

dritte Richtungthird direction

D4D4

vierte Richtungfourth direction

Dw1, Dw2Dw1, Dw2

Strömungsrichtungflow direction

RR

Wegpath

WW

Kühlstromcooling flow

Cf, CrCf, Cr

Mittelachsecentral axis

Sf, SrSf, Sr

Flächearea

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• JP 2013-137940 A [0006] JP 2013-137940 A [0006]

Claims (6)

Direktoxidationsbrennstoffzellensystem umfassen: – eine Membran-Elektroden-Einheit (4) mit einer Anordnung, in der zwischen einer Anode (41) und einer Kathode (42) eine Elektrolytmembran (43) aufgenommen ist, – ein Gehäuse (11) in dem die Membran-Elektrolyt-Einheit (4) aufgenommen ist, – einen ersten Wärmetauscher (51) zum Kühlen eines Ausstoßes aus der Anode (41), – einen zweiten Wärmetauscher (52) zum Kühlen eines Ausstoßes aus der Kathode (42), – einen Kühlventilator (53) zum Leiten eines Kühlstromes (W) gegen den ersten Wärmetauscher (51) und den zweiten Wärmetauscher (52) und – einen Kühlstromweg (54) mit einer Innenwandfläche (55a, 55b), die im Gehäuse (11) einen Weg (R) des Kühlstromes (W) bestimmt, – wobei an einer gemeinsamen Fläche, die an der Außenfläche (11a) des Gehäuses (11) in eine vorbestimmte Richtung (D1) gerichtet ist, eine Ansaugöffnung (12) und eine Ausstoßöffnung (13) angeordnet sind, die in einen Innenraum des Gehäuses (11) führen, – wobei der den Kühlstrom (W) vorgebende Weg (R) ein Weg von der Ansaugöffnung (12) bis zur Ausstoßöffnung (13) ist, in dem der Kühlstrom (W) strömt, – wobei der erste Wärmetauscher (51) und der zweite Wärmetauscher (52) an verschiedenen Positionen auf dem den Kühlstrom (W) vorgebenden Weg (R) angeordnet sind, und – wobei der Kühlventilator (53) auf dem den Kühlstrom (W) vorgebenden Weg (R) zwischen dem ersten Wärmetauscher (51) und dem zweiten Wärmetauscher (52) angeordnet ist.Direct oxidation fuel cell system comprises: a membrane electrode assembly ( 4 ) with an arrangement in which between an anode ( 41 ) and a cathode ( 42 ) an electrolyte membrane ( 43 ), - a housing ( 11 ) in which the membrane electrolyte unit ( 4 ), - a first heat exchanger ( 51 ) for cooling an output from the anode ( 41 ), - a second heat exchanger ( 52 ) for cooling a discharge from the cathode ( 42 ), - a cooling fan ( 53 ) for directing a cooling flow (W) against the first heat exchanger ( 51 ) and the second heat exchanger ( 52 ) and - a cooling flow path ( 54 ) with an inner wall surface ( 55a . 55b ) in the housing ( 11 ) determines a path (R) of the cooling flow (W), - wherein at a common surface on the outer surface ( 11a ) of the housing ( 11 ) is directed in a predetermined direction (D1), a suction port ( 12 ) and an ejection opening ( 13 ) are arranged, which in an interior of the housing ( 11 ), wherein the path (R) predetermining the cooling flow (W) forms a path from the intake opening ( 12 ) to the discharge opening ( 13 ), in which the cooling flow (W) flows, - wherein the first heat exchanger ( 51 ) and the second heat exchanger ( 52 ) are arranged at different positions on the cooling flow (W) predetermining path (R), and - wherein the cooling fan ( 53 ) on the cooling flow (W) predetermining path (R) between the first heat exchanger ( 51 ) and the second heat exchanger ( 52 ) is arranged. Direktoxidationsbrennstoffzellensystem nach Anspruch 1, wobei der erste Wärmtauscher (51) in dem den Kühlstrom (W) vorgebenden Weg (R) gegenüber dem Kühlventilator (53) an einer Seite der Ausstoßöffnung (13) und der zweite Wärmetauscher (52) in dem den Kühlstrom (W) vorgebenden Weg (R) gegenüber dem Kühlventilator (53) an einer Seite der Ansaugöffnung (12) angeordnet sind.A direct oxidation fuel cell system according to claim 1, wherein the first heat exchanger ( 51 ) in the cooling flow (W) predetermining path (R) relative to the cooling fan ( 53 ) on one side of the ejection opening ( 13 ) and the second heat exchanger ( 52 ) in the cooling flow (W) predetermining path (R) relative to the cooling fan ( 53 ) on one side of the suction opening ( 12 ) are arranged. Direktoxidationsbrennstoffzellensystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kühlventilator (53) in einem Bereich auf dem Weg (R), der den Kühlstromweg (W) definiert, an einer Position angeordnet ist, an der die Richtung der Strömung des Kühlstromes (W) im Wesentlichen gleich zur Richtung ist, in der sich die Fläche erstreckt auf der die Ansaugöffnung (12) und die Ausstoßöffnung (13) auf der Außenseite (11a) des Gehäuses (11) angeordnet sind.A direct oxidation fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the cooling fan ( 53 ) is disposed in a region on the path (R) defining the cooling flow path (W) at a position where the direction of flow of the cooling flow (W) is substantially equal to the direction in which the surface extends the suction opening ( 12 ) and the discharge opening ( 13 ) on the outside ( 11a ) of the housing ( 11 ) are arranged. Direktoxidationsbrennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Kühlstromweg (W) in einen Weg hinein rechtwinklig im Querschnitt des Kühlstromweges (W) gesehen einen Bereich mit einer innerhalb einer an der Innenwandfläche (55a, 55b) verlaufende Linie liegenden Fläche umfasst, die größer ist, als eine Fläche innerhalb einer Bahn, die entlang einer Spitze eines Flügels (56) des Kühlventilators (53) verläuft, der von der Mittelachse (Cf) des Kühlventilators (53) in rechtwinkliger Richtung am weitesten entfernt liegt.A direct oxidation fuel cell system according to any one of claims 1 to 3, wherein the cooling flow path (W) in a path at right angles in the cross section of the cooling flow path (W) has an area with one inside of the inner wall surface (W). 55a . 55b ) extending line, which is larger than an area within a track, along a tip of a wing ( 56 ) of the cooling fan ( 53 ) extending from the central axis (Cf) of the cooling fan ( 53 ) is furthest away in the right-angle direction. Direktoxidationsbrennstoffzellensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Mittelachse (Cf) des Kühlventilators (53) im Wesentlichen in derselben Weise angeordnet, wie eine Mittelachse (Cr) des Kühlstromweges (W).Direct oxidation fuel cell system according to one of claims 1 to 4, wherein the central axis (Cf) of the cooling fan ( 53 ) are arranged in substantially the same manner as a central axis (Cr) of the cooling flow path (W). Direktoxidationsbrennstoffzellensystem nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei der Weg (R), der durch den Kühlstromweg (W) bestimmt ist, von der Ansaugöffnung (12) zur Ausstoßöffnung (13) in einer U-Form verläuft.Direct oxidation fuel cell system according to one of the preceding claims 1 to 5, wherein the path (R), which is determined by the cooling flow path (W), from the suction port ( 12 ) to the discharge opening ( 13 ) runs in a U-shape.

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