JP2008276959A - 燃料電池の排ガス処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】希釈容器25は、カソードオフガスが導入される第1室26と、アノードオフガスが導入される第2室27とに仕切り板28により区画されるとともに、仕切り板28の先端側に第1室26と第2室27とを連通させる隙間29が設けられている。第1室26には排気部32及びカソードオフガス導入部30が設けられ、第2室27にはアノードオフガス導入部31が設けられている。アノードオフガス導入部31とカソードオフガス導入部30とは、アノードオフガスの導入方向とカソードオフガスの導入方向とが同じ方向になるように配置されている。仕切り板28は、アノードオフガス導入部31側と反対側に傾く状態で配置され、隙間29は仕切り板28のうちアノードオフガス導入部31から最も遠い位置に形成されている。
【選択図】図2
Description
効率良くアノードオフガスを、順次第2室から第1室へ移動させるとともに、排気部を経て希釈容器外へ排出させる。
請求項12に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記連通部はスリット状で、スリットの長手方向が希釈用ガスの流れ方向に対して垂直に形成されている。この発明では、希釈用ガスが拡がった状態で第2室に進入し易くなる。
図1に示すように、燃料電池システム11は、燃料電池12、水素タンク13、加圧手段としてのコンプレッサ14、加湿器15及び排ガス処理装置16を備えている。
次に前記のように構成された燃料電池システム11の作用を説明する。
仕切り板28の角度θ:45度、隙間29の大きさC:5mm
天板25aから隙間29までの距離h:100mm
カソードオフガス導入部30及び排気部32の内径19mm
アノードオフガス導入部31の内径8mm
カソードオフガスの流量:1分間に183×10−3m3
水素ゲージ圧力:100kPa
アノードパージ間隔:25秒
なお、水素ゲージ圧力とはパージ用開閉弁23の直上流の圧力を意味する。
(1)排ガス処理装置16は、カソードオフガスが導入される第1室26と、アノードオフガスが導入される第2室27とに仕切り板28により区画されるとともに、仕切り板28の先端側に第1室26と第2室27とを連通させる隙間29が設けられている。第1室26には排気部32及びカソードオフガス導入部30が設けられ、第2室27にはアノードオフガス導入部31が設けられている。したがって、従来技術に比較して簡単な構成で、排気部32から大気中に排出される排気ガス中の水素濃度のピークを下げることができる。
○ 排ガス処理装置16は、前記実施形態のようにカソードオフガス導入部30、アノードオフガス導入部31及び排気部32が上側になるように希釈容器25を縦置きに配置した状態で使用される構成に限らない。例えば、図6(a)に示すように、カソードオフガス導入部30、アノードオフガス導入部31及び排気部32が水平に延び、かつ仕切り板28の先端が下降傾斜する状態で希釈容器25を横置きに配置したり、図6(b)に示すように、仕切り板28の先端が上昇傾斜する状態で希釈容器25を横置きに配置したりしてもよい。希釈容器25を横置きに配置して使用する場合、図6(a)に示すように、アノードオフガス導入部31が上側となる配置に比較して、図6(b)に示すようにアノードオフガス導入部31が下側となる配置の方が好ましい。なぜならば、図6(a)に示すようにアノードオフガス導入部31が上側に位置する配置では、水素の比重が軽いため、水素が第2室27における隙間29から遠い位置に滞留し易くなるからである。なお、横置きの場合も便宜上カソードオフガス導入部30、アノードオフガス導入部31等が設けられている壁を天板25aとして記載する。
○ 燃料電池システム11の水素源は、高圧に圧縮された水素ガスが単に充填された水素タンク13に限らず、例えば、水素吸蔵合金を内蔵した水素タンクや水素化物から化学反応により水素を発生させて取り出すもの等であってもよい。また、水素源としてメタノール、天然ガスやガソリン等の燃料を改質器で改質した改質ガスを使用する構成としてもよい。
○ 上記実施形態ではアノードオフガスをカソードオフガスで希釈するがカソードオフガスに替えて、希釈用ガスとしてコンプレッサ14から送られる空気を直接用いてもよい。
(1)請求項1〜請求項15のいずれか一項に記載の発明において、前記希釈容器は四角箱状に形成されている。
Claims (15)
- 燃料電池のアノードオフガスが間欠的に導入されるとともに希釈用ガスで希釈して排出する燃料電池の排ガス処理装置であって、
希釈容器を有し、
前記希釈容器は、第1室と第2室とに仕切り板により区画されるとともに、前記仕切り板に前記第1室と前記第2室とを連通させる隙間が設けられ、前記第1室には排気部及び希釈用ガス導入部が設けられ、前記第2室にはアノードオフガス導入部が設けられている燃料電池の排ガス処理装置。 - 前記希釈用ガス導入部は前記第1室に導入された希釈用ガスが前記隙間に向かう流れとなり、かつ前記隙間における流れがアノードオフガスが導入されていないときに隙間全体に流れるように設けられている請求項1に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 前記アノードオフガス導入部と前記希釈用ガス導入部とは、前記アノードオフガスの導入方向と前記希釈用ガスの導入方向とが同じ方向になるように配置され、
前記仕切り板は、前記アノードオフガス導入部側と反対側に傾く状態で配置され、
前記隙間は前記仕切り板のうち前記アノードオフガス導入部から最も遠い位置に形成されている請求項1又は請求項2に記載の燃料電池の排ガス処理装置。 - 前記希釈用ガス導入部は、前記第1室へ導入される希釈用ガスの流れが前記仕切り板に当たって希釈用ガスの導入方向と垂直且つ前記仕切り板に平行な方向に拡がるように設けられている請求項2又は請求項3に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 前記隙間は前記希釈容器の壁面と前記仕切り板の端部との間に形成されている請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 燃料電池のアノードオフガスが間欠的に導入されるとともに希釈用ガスで希釈して排出する燃料電池の排ガス処理装置であって、
希釈容器を有し、
前記希釈容器は、第1室と第2室とに仕切部により区画されるとともに、前記第1室と前記第2室とを連通させる連通部が設けられ、前記第1室には排気部及び希釈用ガス導入部が設けられ、前記第2室にはアノードオフガス導入部が設けられている燃料電池の排ガス処理装置。 - 前記第1室は希釈用ガス導流部を備え、アノードオフガスが導入されていないときに前記希釈用ガスが前記連通部全体に流れるように導く請求項6に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 前記第1室は希釈用ガス導流部を備え、前記連通部はスリット状で、スリットの長手方向が希釈用ガスの流れ方向に対して垂直に形成されており、
前記希釈用ガス導流部は、アノードオフガスが導入されていないとき希釈用ガス導入部から前記連通部へ、希釈用ガスが前記連通部のスリットの長手方向の長さに以上に拡がるように形成されている請求項6に記載の燃料電池の排ガス処理装置。 - 前記仕切り部は前記希釈用ガス導流部を兼ねる請求項7又は請求項8に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 前記連通部には分流部が備えられ、前記希釈用ガスが前記分流部にあたることで、前記希釈用ガスが第1室と第2室に分流される請求項6〜請求項9のいずれか一項に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 前記分流部は前記希釈容器の壁面である請求項10に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 前記連通部はスリット状で、スリットの長手方向が希釈用ガスの流れ方向に対して垂直に形成されている請求項6に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 前記希釈用ガス導流部は希釈用ガスの導入方向に対して傾いて配置され、希釈用ガスがあたる請求項7〜請求項9いずれか一項に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 前記アノードオフガス導入部は、導入されたアノードオフガスが前記連通部から前記第2室に流入した希釈用ガスと混合された後、前記連通部を通過するように配置されている請求項6〜請求項13のいずれか一項に記載の燃料電池の排ガス処理装置。
- 燃料電池のアノードオフガスが間欠的に導入されるとともに希釈用ガスで希釈して排出する燃料電池の排ガス処理装置であって、
希釈容器を有し、
前記希釈容器は、複数の室に区画されるとともに前記複数の室は連通部により連通され、
前記複数の室の少なくとも1つにアノードオフガス導入部が接続され、
前記アノードオフガス導入部が接続された室と別の室に排気部が接続され、
前記排気部が接続された室、または前記排気部が接続された室とアノードオフガス導入部が接続された室との間の室に、希釈用ガス導入部が接続されている燃料電池の排ガス処理装置。
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