JP2777502B2 - Portable power supply - Google Patents
Portable power supplyInfo
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/065—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants by dissolution of metals or alloys; by dehydriding metallic substances
-
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はポータブル電源に関し、
特に燃料電池を用いたポータブル電源に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to portable power supplies.
In particular, it relates to a portable power supply using a fuel cell.
【０００２】[0002]
【従来の技術】リン酸型，溶融炭酸塩型，固体電解質型
等の燃料電池は、供給されるガスの化学エネルギーを、
直接電気エネルギーに変換することができるので、高い
発電効率が得られる。しかもこれらの燃料電池は、数１
００ｋＷの大型のものから数１００Ｗ程度の小規模のも
のまで実用化されつつある。したがって、特に小型の燃
料電池は、例えば、移動通信用，建築・土木工事用等の
電源として使用されている。2. Description of the Related Art A fuel cell of a phosphoric acid type, a molten carbonate type, a solid electrolyte type, or the like uses a chemical energy of a supplied gas as a fuel cell.
Since it can be directly converted into electric energy, high power generation efficiency can be obtained. Moreover, these fuel cells are
It is being put into practical use from a large one of 00 kW to a small one of about several hundred W. Therefore, particularly small fuel cells are used as power sources for mobile communication, construction and civil engineering, for example.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記小型の
燃料電池を用いた従来の電源は、燃料電池本体が収納さ
れているケースの複数面に空気吸入口や反応ガス排出口
が設けられているため、電源非使用時にそれらの吸排口
から外気等がケース内に侵入する恐れがある。その結
果、燃料電池の電解質（例えば、リン酸等）が外気中の
水分を吸収するため、電解質濃度が低下して電池特性が
劣化するという問題があった。In a conventional power supply using the above-mentioned small fuel cell, an air inlet and a reaction gas outlet are provided on a plurality of surfaces of a case in which the fuel cell body is housed. Therefore, when the power supply is not used, there is a possibility that outside air or the like may enter the case from the suction / discharge ports. As a result, the electrolyte (for example, phosphoric acid or the like) of the fuel cell absorbs moisture in the outside air, so that there is a problem that the electrolyte concentration decreases and the cell characteristics deteriorate.
【０００４】そこで、従来は、吸排口等にバルブや弁等
を設け、電源非使用時にはバルブ等を閉じることによっ
てケース内に外気等が侵入するのを防止していた。しか
しながら、バルブや弁等が用いられるために構造が複雑
になり、重量が重くなるためポータブル化には不向きで
あった。また、外気等の遮断が十分満足できるものでは
なかった。Therefore, conventionally, a valve or a valve has been provided at the suction / discharge port or the like, and when the power supply is not used, the valve or the like is closed to prevent outside air from entering the case. However, the use of valves, valves, and the like complicates the structure and increases the weight, which is not suitable for portability. In addition, shutting off outside air and the like was not sufficiently satisfactory.
【０００５】本発明は上記事情に鑑み、電源非使用時に
は、ケース内への外気等の侵入を防止することができ、
且つ、構造が簡単で軽量のポータブル電源を提供するこ
とを目的とする。In view of the above circumstances, the present invention can prevent outside air or the like from entering the case when the power supply is not used.
It is another object of the present invention to provide a lightweight portable power supply having a simple structure.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、以下の構成を有している。 水素を燃料として発電動作をする燃料電池本体と、
この燃料電池本体へ水素を供給する水素吸蔵合金から成
る水素貯蔵装置と、これら燃料電池本体と水素貯蔵装置
とを収納するケース本体と、このケース本体を覆蓋する
蓋体とから成るポータブル電源において、上記ケース本
体の一つの面に燃料電池発電動作に必要な空気を取り入
れる空気吸入口と、燃料電池発電動作に伴って生じる反
応ガスを排気する反応ガス排出口とを設けると共に、電
源非使用時にはこれら吸排口が上記蓋体によって密閉さ
れることを特徴とする。 上記ケース本体の内周面の一部が、上記空気吸入口
から燃料電池本体への吸気ダクト，並びに上記燃料電池
本体から反応ガス排出口への排気ダクトの一部を構成し
ていることを特徴とする。 上記排気ダクト内に上記水素貯蔵装置を配置したこ
とを特徴とする。 上記吸排口が設けられたケース本体の一つの面に、
燃料電池を操作する操作パネルを設けたことを特徴とす
る。 上記水素貯蔵装置は水素吸蔵合金を収容したボンベ
から成ると共に、ボンベ表面から落下する凝縮水を捕集
する受皿を具備することを特徴とする。 上記受皿には、ボンベ表面から落下した凝縮水を吸
収する水保持材が設けられていることを特徴とする。 上記水素貯蔵装置は水素吸蔵合金を収容したボンベ
から成ると共に、ボンベ表面から落下する凝縮水を吸収
する水保持材が設けられていることを特徴とする。The present invention has the following arrangement to solve the above-mentioned problems. A fuel cell body that generates power using hydrogen as fuel,
A hydrogen storage device made of a hydrogen storage alloy that supplies hydrogen to the fuel cell main body, a case main body storing the fuel cell main body and the hydrogen storage device, and a portable power source including a lid covering the case main body, One surface of the case body is provided with an air inlet for taking in air necessary for fuel cell power generation operation, and a reaction gas outlet for exhausting a reaction gas generated by the fuel cell power generation operation. The intake and exhaust ports are sealed by the lid. A part of the inner peripheral surface of the case body constitutes a part of an intake duct from the air inlet to the fuel cell body and a part of an exhaust duct from the fuel cell body to the reaction gas outlet. And The hydrogen storage device is disposed in the exhaust duct. On one surface of the case body provided with the intake and exhaust ports,
An operation panel for operating the fuel cell is provided. The hydrogen storage device is characterized by comprising a cylinder containing a hydrogen storage alloy and having a tray for collecting condensed water falling from the cylinder surface. The receiving tray is provided with a water holding material that absorbs condensed water dropped from the cylinder surface. The hydrogen storage device is characterized by comprising a cylinder containing a hydrogen storage alloy and being provided with a water retaining material for absorbing condensed water falling from the cylinder surface.
【０００７】[0007]
【作用】上記の構成によれば、電源非使用時には、吸
排口が蓋体によって密閉されるので、これら吸排口から
ケース本体内に外気等が侵入する恐れがない。したがっ
て、外気中の水分によって燃料電池の電解質（例えば、
リン酸等）濃度が低下することがないので、電池特性の
劣化を防止することができる。According to the above construction, when the power supply is not used, the intake and exhaust ports are sealed by the lid, so that there is no possibility that outside air or the like may enter the case body from these intake and exhaust ports. Therefore, the electrolyte of the fuel cell (for example,
Since the concentration of phosphoric acid or the like does not decrease, deterioration of battery characteristics can be prevented.
【０００８】上記の構成によれば、ケース本体の内周
面の一部が、吸気ダクト，並びに排気ダクトの一部を構
成しているので、ダクトの構成部品を減少せしめること
ができる。したがって、電源の軽量化を図ることができ
る。上記の構成によれば、燃料電池発電動作に伴って
生じる高温化された排熱（反応ガス）によって水素貯蔵
装置を加熱することができるので、燃料電池本体への水
素の供給をスムーズに行うことができる。[0008] According to the above configuration, since a part of the inner peripheral surface of the case body forms a part of the intake duct and the exhaust duct, the number of components of the duct can be reduced. Therefore, the weight of the power supply can be reduced. According to the above configuration, the hydrogen storage device can be heated by the high-temperature exhaust heat (reaction gas) generated during the fuel cell power generation operation, so that hydrogen can be smoothly supplied to the fuel cell body. Can be.
【０００９】上記の構成によれば、電源非使用時には
操作パネルが蓋体によって保護されるので、誤操作を防
止することができる。ここで、電源使用時には燃料電池
発電動作に伴って燃料電池本体から反応ガスが生成す
る。そして、この反応ガス中に含まれる水分（水蒸気）
は、燃料電池本体への水素の放出によって低温化してい
るボンベ表面で凝縮する。しかしながら、上記の構成
によれば、ボンベ表面から落下する凝縮水は水素貯蔵装
置に取り付けられた受皿に捕集されるので、ケース本体
内に凝縮水が落下するのを防止することができる。した
がって、凝縮水によって燃料電池の電解質（例えば、リ
ン酸等）濃度が低下することがないので、電池特性の劣
化を防止することができる。According to the above configuration, when the power supply is not used, the operation panel is protected by the lid, so that erroneous operation can be prevented. Here, when the power supply is used, a reactant gas is generated from the fuel cell main body along with the fuel cell power generation operation. And the water (steam) contained in this reaction gas
Is condensed on the surface of the cylinder whose temperature is lowered by the release of hydrogen to the fuel cell body. However, according to the above configuration, the condensed water falling from the cylinder surface is collected in the tray attached to the hydrogen storage device, so that it is possible to prevent the condensed water from falling into the case body. Therefore, since the concentration of the electrolyte (for example, phosphoric acid, etc.) of the fuel cell does not decrease due to the condensed water, deterioration of the cell characteristics can be prevented.
【００１０】更に、上記の構成によれば、ボンベ表面
から落下した凝縮水は水保持材に吸収される。したがっ
て、電源非使用時に水素貯蔵装置をケース本体から取り
出す際に、ケース本体内に凝縮水が落下するのを防止す
ることができる。また、上記の構成によれば、ボンベ
表面から落下した凝縮水を吸収する水保持材が水素貯蔵
装置自体に設けられているので、ケース本体内に凝縮水
が落下するのを防止することができる。したがって、凝
縮水によって燃料電池の電解質（例えば、リン酸等）濃
度が低下することがないので、電池特性の劣化を防止す
ることができる。Further, according to the above configuration, the condensed water dropped from the cylinder surface is absorbed by the water holding material. Therefore, when removing the hydrogen storage device from the case main body when the power supply is not used, it is possible to prevent the condensed water from falling into the case main body. Further, according to the above configuration, since the water storage material that absorbs the condensed water that has fallen from the cylinder surface is provided in the hydrogen storage device itself, it is possible to prevent the condensed water from falling into the case body. . Therefore, since the concentration of the electrolyte (for example, phosphoric acid, etc.) of the fuel cell does not decrease due to the condensed water, deterioration of the cell characteristics can be prevented.
【００１１】[0011]
（第一実施例）図１は本発明の第一実施例に係るポータ
ブル電源の要部切断斜視図であり、図２は図１のＸ−Ｘ
線矢視断面図である。このポータブル電源は、アルミニ
ウムやジュラルミン等の軽金属にて作られたケース本体
１と，このケース本体１の上面を覆蓋する軽金属製の蓋
体２とから成る。前記ケース本体１内には、例えば、リ
ン酸型の燃料電池本体３と，水素吸蔵合金を収容した複
数本のボンベ４１から構成され発電時に前記燃料電池本
体３に水素を供給する水素貯蔵装置４と，制御装置５
と、前記燃料電池本体３の発電に伴って発生する起電力
を一定電圧、例えば、１２Ｖになるように制御するＤＣ
−ＤＣコンバータ６と，白金触媒を充填した触媒燃焼器
７と，前記燃料電池本体３の発電によって駆動し燃料電
池本体３を作動温度（約１００℃）まで上昇させる起動
用ヒータ８と，ヒューズリレーボックス９と，前記燃料
電池本体３の発電によって駆動する空気供給ファン１０
・１１とが収納されている。FIG. 1 is a cutaway perspective view of a main part of a portable power supply according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. This portable power supply comprises a case body 1 made of a light metal such as aluminum or duralumin, and a light metal lid 2 for covering the upper surface of the case body 1. The case main body 1 includes, for example, a phosphoric acid type fuel cell main body 3 and a plurality of cylinders 41 containing a hydrogen storage alloy and supplies hydrogen to the fuel cell main body 3 during power generation. And the control device 5
And a DC for controlling the electromotive force generated by the power generation of the fuel cell main body 3 to a constant voltage, for example, 12V.
A DC converter 6, a catalytic combustor 7 filled with a platinum catalyst, a starting heater 8 driven by power generation of the fuel cell main body 3 to raise the fuel cell main body 3 to an operating temperature (about 100 ° C.), and a fuse relay A box 9 and an air supply fan 10 driven by power generation of the fuel cell body 3
・ 11 is stored.
【００１２】上記制御装置５は、このポータブル電源の
あらゆる制御を司っており、例えば、空気供給ファン１
１の回転数を制御して触媒燃焼器７に供給する空気量を
調整したり、燃料電池本体３が作動温度まで達した時に
起動用ヒータ８を停止させる等の制御を行う。上記触媒
燃焼器７は、水素貯蔵装置４から燃料電池本体３に供給
される水素のうち反応に寄与しなかった未反応の水素
と、空気供給ファン１１から供給される空気とを触媒燃
焼により処理し、ケース本体１外に水素が排出するのを
防止する。The control device 5 controls all the controls of the portable power supply.
Control such as controlling the number of rotations of 1 to adjust the amount of air supplied to the catalytic combustor 7 and stopping the starting heater 8 when the fuel cell body 3 reaches the operating temperature is performed. The catalytic combustor 7 treats unreacted hydrogen that has not contributed to the reaction among the hydrogen supplied from the hydrogen storage device 4 to the fuel cell body 3 and the air supplied from the air supply fan 11 by catalytic combustion. Then, the discharge of hydrogen to the outside of the case body 1 is prevented.
【００１３】上記空気供給ファン１０の駆動によって空
気吸入口１２から取り込まれた空気は、大部分が発電用
として燃料電池本体３に直接供給される一方、残余の空
気は制御装置５やＤＣ−ＤＣコンバータ６等の周辺を経
由してこれら制御装置５やＤＣ−ＤＣコンバータ６等を
冷却した後、燃料電池本体３に供給される。そして、燃
料電池本体３での発電によって加熱された高温の反応ガ
スは、水素貯蔵装置４の周辺を経由して水素貯蔵装置４
を加熱した後、反応ガス排出口１３からケース本体１外
に排出される。尚、前記空気吸入口１２から取り込まれ
た空気は燃料電池本体３に供給されるが、空気吸入口１
２から燃料電池本体３までの吸入空気が通過する吸気ダ
クトの一部は、上記ケース本体１の内周面の一部が構成
している。また、反応後のガスは水素貯蔵装置４の周辺
を経由して反応ガス排出口１３から排出されるが、この
燃料電池本体３から反応ガス排出口１３までの反応ガス
が通過する排気ダクトの一部も、上記ケース本体１の内
周面の一部が構成している。Most of the air taken in from the air inlet 12 by driving the air supply fan 10 is directly supplied to the fuel cell main body 3 for power generation, while the remaining air is supplied to the control device 5 or the DC-DC After the control device 5 and the DC-DC converter 6 and the like are cooled via the periphery of the converter 6 and the like, they are supplied to the fuel cell body 3. The high-temperature reaction gas heated by the power generation in the fuel cell body 3 passes through the periphery of the hydrogen storage device 4 and
Is heated and discharged from the reaction gas outlet 13 to the outside of the case body 1. The air taken in from the air inlet 12 is supplied to the fuel cell main body 3.
Part of the intake duct through which the intake air from the fuel cell 2 to the fuel cell main body 3 passes forms a part of the inner peripheral surface of the case main body 1. The reacted gas is discharged from the reaction gas outlet 13 via the periphery of the hydrogen storage device 4, and the reaction gas from the fuel cell body 3 to the reaction gas outlet 13 passes through one of the exhaust ducts. The part also constitutes a part of the inner peripheral surface of the case main body 1.
【００１４】上記ケース本体１の上面は、上方に行くに
連れて先細り状の角錐体をなしており、この角錐体の正
面傾斜部及び背面傾斜部には空気吸入口１２が設けられ
ている。また、この角錐体の一方の側面傾斜部には、反
応ガス排出口１３が設けられ、他方の側面傾斜部には燃
料電池本体３にて発電された電力を取り出すコネクタ１
５が設けられている。そして、角錐体の上面には、例え
ば、水素貯蔵装置４内に貯蔵されている水素の残圧を表
示するランプや，その圧力を調整する圧力スイッチや，
水素供給弁等の弁の開閉を行う弁開閉スイッチ等（いず
れも図示せず）を有する操作パネル１４が設けられてい
る。また、このケース本体１と蓋体２とが接する部分に
は、ケースの密閉性を高めるため、図３に示すように、
パッキン１６が設けられている。The upper surface of the case body 1 forms a pyramid which tapers toward the top, and an air intake port 12 is provided in the front inclined portion and the rear inclined portion of the pyramid. A reaction gas outlet 13 is provided on one side of the pyramid, and a connector 1 for taking out electric power generated by the fuel cell body 3 is provided on the other side of the pyramid.
5 are provided. On the upper surface of the pyramid, for example, a lamp for displaying the residual pressure of hydrogen stored in the hydrogen storage device 4, a pressure switch for adjusting the pressure,
An operation panel 14 having a valve opening / closing switch for opening and closing a valve such as a hydrogen supply valve (both not shown) is provided. As shown in FIG. 3, a portion where the case main body 1 and the lid 2 are in contact with each other is provided to improve the sealing property of the case.
A packing 16 is provided.
【００１５】上記蓋体２は、ケース本体１の上面の角錐
体部分を覆蓋する構成となっており、蓋体２でケース本
体１の上面を覆蓋後、止め具１７によってこの蓋体２と
ケース本体１とを密閉状態で固定できる構成となってい
る。尚、図中２１は蓋体２の上部に取り付けた把手で、
ケース本体１を覆蓋して電源を持ち運ぶ際に用いられ
る。The lid 2 covers the pyramid portion on the upper surface of the case body 1. After the lid 2 covers the upper surface of the case body 1, the lid 2 and the case are The main body 1 can be fixed in a sealed state. In addition, 21 in the figure is a handle attached to the upper part of the lid 2,
It is used when carrying the power supply with the case body 1 covered.
【００１６】次に、上記の如く構成されたポータブル電
源の作動について、図１及び図２を用いて説明する。
尚、矢印Ａはケース本体１外から吸入された空気の流れ
を、矢印Ｂは燃料電池本体３の発電に伴って生じる反応
ガスの流れを夫々示す。先ず、ケース本体１から蓋体２
を取り外し、ケース本体１の上面に設けた操作パネル１
４の弁開閉スイッチを操作して水素貯蔵装置４の弁を開
成すると、ケース本体１内に残留している空気と、水素
貯蔵装置４から供給される水素とによって反応が生じ予
備発電が開始される。この予備発電によって、空気供給
ファン１０が起動すると、空気供給口１２から吸入され
た新たな空気が、燃料電池本体３内に供給され本発電が
開始される。この本発電によって、燃料電池本体３の温
度が徐々に上昇する。一方、水素貯蔵装置４は水素吸蔵
合金から構成されているので、前記燃料電池本体３に水
素を供給し続けると、水素貯蔵装置４の温度が低下す
る。したがって、燃料電池本体３に十分な水素を供給す
ることができなくなるので、発電量が低下する。しかし
ながら、水素貯蔵装置４の周辺には、燃料電池本体３の
発電に伴って生じる高温の反応ガスが通過するので、水
素貯蔵装置４の温度は水素吸蔵合金からの水素の放出に
もかかわらず略一定に維持される。その結果、燃料電池
本体３での発電に必要な水素を、十分に供給することが
できる。また、制御装置５やＤＣ−ＤＣコンバータ６等
は、本発電が開始されると燃料電池本体３からの輻射熱
等により徐々に温度が上昇する。しかしながら、制御装
置５やＤＣ−ＤＣコンバータ６等は、空気吸入口１２か
ら供給される外気にさらされているので、過度の温度上
昇が防止される。これらの結果、円滑な発電が持続され
ることになる。Next, the operation of the portable power supply configured as described above will be described with reference to FIGS.
An arrow A indicates a flow of air sucked from outside the case body 1, and an arrow B indicates a flow of a reaction gas generated by the power generation of the fuel cell body 3. First, from the case body 1 to the lid 2
Operation panel 1 provided on the upper surface of the case body 1
When the valve of the hydrogen storage device 4 is opened by operating the valve on / off switch 4, a reaction is caused by the air remaining in the case body 1 and the hydrogen supplied from the hydrogen storage device 4, and preliminary power generation is started. You. When the air supply fan 10 is started by the preliminary power generation, new air sucked from the air supply port 12 is supplied into the fuel cell main body 3 to start the main power generation. By this power generation, the temperature of the fuel cell body 3 gradually increases. On the other hand, since the hydrogen storage device 4 is made of a hydrogen storage alloy, the temperature of the hydrogen storage device 4 decreases when hydrogen is continuously supplied to the fuel cell body 3. Therefore, sufficient hydrogen cannot be supplied to the fuel cell main body 3, and the amount of power generation decreases. However, since a high-temperature reaction gas generated due to the power generation of the fuel cell main body 3 passes around the hydrogen storage device 4, the temperature of the hydrogen storage device 4 is substantially maintained despite the release of hydrogen from the hydrogen storage alloy. It is kept constant. As a result, hydrogen required for power generation in the fuel cell main body 3 can be sufficiently supplied. The temperature of the control device 5, the DC-DC converter 6, and the like gradually rises due to radiant heat from the fuel cell main body 3 when the power generation is started. However, since the control device 5 and the DC-DC converter 6 are exposed to the outside air supplied from the air suction port 12, an excessive rise in temperature is prevented. As a result, smooth power generation is maintained.
【００１７】上記実施例においては、空気吸入口１２，
反応ガス排出口１３及び操作パネル１４をケース本体１
上面に設けたが、これに限らず、例えば、側面等に設け
ることも可能である。この場合、蓋体２を設ける位置も
空気吸入口１２，反応ガス排出口１３及び操作パネル１
４等と同一面に設ける必要がある。また、燃料電池本体
３としてリン酸型燃料電池を用いたが、これに限らず、
例えば、低温作動型の固体電解質型燃料電池等を用いる
ことも可能である。In the above embodiment, the air inlets 12 and
The reaction gas outlet 13 and the operation panel 14 are
Although provided on the upper surface, the present invention is not limited to this. For example, it may be provided on a side surface or the like. In this case, the positions at which the lid 2 is provided are also the air inlet 12, the reaction gas outlet 13, and the operation panel 1.
It is necessary to provide on the same surface as 4 and the like. Further, a phosphoric acid type fuel cell was used as the fuel cell body 3, but is not limited thereto.
For example, a low-temperature operation type solid oxide fuel cell or the like can be used.
【００１８】（第二実施例）図４は本発明の第二実施例
に係るポータブル電源の要部切断斜視図であり、受皿４
２が取り付けられた水素貯蔵装置４を用いる他は、上記
第一実施例と同様の構成である。尚、上記第一実施例と
同様の機能を有する構成部分については同一番号を付し
て説明を省略する。(Second Embodiment) FIG. 4 is a cutaway perspective view of a main part of a portable power supply according to a second embodiment of the present invention.
The configuration is the same as that of the first embodiment except that the hydrogen storage device 4 to which the second storage device 2 is attached is used. The components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description is omitted.
【００１９】上記水素貯蔵装置４は、水素吸蔵合金を収
容した複数本のボンベ４１から構成され、底部には受皿
４２が取り付けられている。そして、この受皿４２には
水保持材４２ａ（例えば、品種４Ｓ，住友精化社製）が
設けられている。尚、この水保持材４２ａは品種４Ｓに
限定されるものではなく、例えば、品種１０ＳＨ−Ｎ
Ｆ，品種ＥＰ，品種ＥＴ（いずれも住友精化社製）等を
使用することも勿論可能である。The hydrogen storage device 4 comprises a plurality of cylinders 41 containing a hydrogen storage alloy, and a receiving tray 42 is attached to the bottom. The receiving tray 42 is provided with a water holding material 42a (for example, product type 4S, manufactured by Sumitomo Seika). The water holding material 42a is not limited to the type 4S, but may be, for example, the type 10SH-N
Of course, it is also possible to use F, type EP, type ET (all manufactured by Sumitomo Seika).
【００２０】ところで、電源使用時には燃料電池発電動
作に伴って燃料電池本体３から反応ガスが生成する。そ
して、この反応ガス中に含まれる水分（水蒸気）は、燃
料電池本体３への水素の放出によって低温化しているボ
ンベ４１表面で凝縮する。この場合、例えば、表１の条
件で電源を運転した場合に生じる水蒸気量は３ｇ/minで
ある。したがって、ボンベ４１表面で凝縮する凝縮水量
は３ｇ/min以下になり、６０分運転後の凝縮水量は１８
０ｇ以下になる。ここで、上記水保持材４２ａ（例え
ば、品種４Ｓ，住友精化社製）の吸水能力は２００〜６
００ｇ／ｇであるため、水保持材４２ａは１ｇ程度使用
すれば十分である。また、この水保持材４２ａの嵩密度
は0.７５〜0.９５ｇ／mlであるので、１ｇの体積は1.０
５〜1.３３ml程度である。By the way, when the power supply is used, a reaction gas is generated from the fuel cell main body 3 with the fuel cell power generation operation. Then, the moisture (water vapor) contained in the reaction gas is condensed on the surface of the cylinder 41 whose temperature is lowered by the release of hydrogen to the fuel cell main body 3. In this case, for example, the amount of water vapor generated when the power supply is operated under the conditions shown in Table 1 is 3 g / min. Therefore, the amount of condensed water condensing on the surface of the cylinder 41 is 3 g / min or less, and the amount of condensed water after 60 minutes of operation is 18 g / min.
0 g or less. Here, the water retention capacity of the water retaining material 42a (for example, product type 4S, manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) is 200-6.
Since it is 00 g / g, it is sufficient to use about 1 g of the water holding material 42a. Further, since the bulk density of the water retaining material 42a is 0.75 to 0.95 g / ml, the volume of 1 g is 1.0.
It is about 5 to 1.33 ml.
【００２１】[0021]
【表１】 [Table 1]
【００２２】この場合、ボンベ４１表面に付着した凝縮
水は、各ボンベ４１の表面を伝って下方向に落下する
が、水素貯蔵装置４の底部には受皿４２が取り付けられ
ているため、ホンベ４１から落下してきた凝縮水は受皿
４２に捕集される。したがって、電源非使用時には、こ
の受皿４２が取り付けられた水素貯蔵装置４をケース本
体１外に取り出すことによって、容易にケース本体１内
から凝縮水を除去することができる。しかも、この受皿
４２には水保持材４２ａが保持されているので、受皿４
２に捕集された凝縮水は水保持材４２ａによって完全に
吸収される。したがって、受皿４２が傾いた場合でもケ
ース本体１内に凝縮水が落下する恐れがない。また、水
保持材４２ａの吸収能力が限界に達した場合でも、新た
な水保持材４２ａに交換するだけで吸収能力を回復する
ことができるという利点もある。尚、上記水保持材４２
ａは受皿４２に必ずしも設ける必要はないが、受皿４２
が傾いた場合でもケース本体１内に凝縮水が落下する恐
れがないので、信頼性の点でも水保持材４２ａを設ける
方がより好ましい。In this case, the condensed water that has adhered to the surface of the cylinder 41 falls down along the surface of each cylinder 41, but since the receiving tray 42 is attached to the bottom of the hydrogen storage device 4, The condensed water that has fallen from is collected in the tray 42. Therefore, when the power source is not used, the condensed water can be easily removed from the inside of the case main body 1 by taking out the hydrogen storage device 4 to which the receiving tray 42 is attached outside the case main body 1. Moreover, since the water holding material 42a is held in the receiving tray 42, the receiving tray 4
The condensed water collected in 2 is completely absorbed by the water holding material 42a. Therefore, there is no danger of condensed water falling into the case body 1 even when the tray 42 is inclined. Further, even when the absorption capacity of the water holding material 42a reaches the limit, there is an advantage that the absorption capacity can be restored only by replacing the water holding material 42a with a new water holding material 42a. The water holding material 42
a need not necessarily be provided on the pan 42,
Even if is inclined, there is no danger of condensed water falling into the case body 1, so it is more preferable to provide the water holding member 42a also in terms of reliability.
【００２３】上記第二実施例によれば、ケース本体１内
に凝縮水が落下する恐れがないので、凝縮水によってリ
ン酸電解質濃度が低下することがない。その結果、電池
特性の劣化を防止することができる。加えて、従来のよ
うに、ボンベ４１表面に付着した凝縮水やケース本体内
に落下した凝縮水等をウエスやティッシュペーパ等で払
拭する等の煩わしさを解消することができる。 〔その他の事項〕上記第二実施例においては、水素貯蔵
装置４に水保持材４２ａを保持した受皿４２を取り付け
たが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、例
えば、水素貯蔵装置４に受皿４２を取り付けずに水素貯
蔵装置４に水保持材４２ａを直接設けることも勿論可能
である。According to the second embodiment, since the condensed water does not fall into the case body 1, the concentration of the phosphoric acid electrolyte does not decrease due to the condensed water. As a result, deterioration of battery characteristics can be prevented. In addition, it is possible to eliminate the inconvenience of wiping condensed water adhered to the surface of the cylinder 41 or condensed water dropped into the case body with a rag or tissue paper, as in the related art. [Other Matters] In the second embodiment, the saucer 42 holding the water holding material 42a is attached to the hydrogen storage device 4. However, the present invention is not limited to this. Of course, it is also possible to directly provide the water holding material 42a in the hydrogen storage device 4 without attaching the receiving tray 42 to the hydrogen storage device 4.
【００２４】[0024]
【発明の効果】以上説明したように、電源非使用時に
は、吸排口が蓋体によって密閉されるので、これら吸排
口からケース本体内に外気等が侵入する恐れがない。し
たがって、外気中の水分によって燃料電池の電解質（例
えば、リン酸等）濃度が低下することがないので、電池
特性の劣化を防止することができる。As described above, when the power supply is not used, the intake and exhaust ports are sealed by the lid, so that there is no danger of outside air or the like entering the case body from these intake and exhaust ports. Therefore, since the concentration of the electrolyte (for example, phosphoric acid, etc.) of the fuel cell does not decrease due to the moisture in the outside air, deterioration of the cell characteristics can be prevented.
【００２５】また、ケース本体の内周面の一部が、吸気
ダクト，並びに排気ダクトの一部を構成しているので、
ダクトの構成部品を減少せしめることができる。したが
って、電源の軽量化を図ることができる。更に、燃料電
池発電動作に伴って生じる高温化された排熱（反応ガ
ス）によって水素貯蔵装置を加熱することができるの
で、燃料電池本体への水素の供給をスムーズに行うこと
ができる。Further, since a part of the inner peripheral surface of the case body forms a part of the intake duct and the exhaust duct,
The components of the duct can be reduced. Therefore, the weight of the power supply can be reduced. Further, the hydrogen storage device can be heated by the exhaust gas (reaction gas) having a high temperature generated by the fuel cell power generation operation, so that the hydrogen can be smoothly supplied to the fuel cell body.
【００２６】加えて、電源非使用時には操作パネルが蓋
体によって保護されるので、誤操作を防止することがで
きる。したがって、電源の安全性を高めることができ
る。更に加えて、ボンベ表面から落下する凝縮水は水素
貯蔵装置に取り付けられた受皿に捕集されるので、ケー
ス本体内に凝縮水が落下するのを防止することができ
る。したがって、凝縮水によって燃料電池の電解質（例
えば、リン酸等）濃度が低下することがないので、電池
特性の劣化を防止することができる。In addition, since the operation panel is protected by the lid when the power is not used, erroneous operation can be prevented. Therefore, the safety of the power supply can be improved. In addition, since the condensed water that falls from the cylinder surface is collected in the tray attached to the hydrogen storage device, it is possible to prevent the condensed water from falling into the case body. Therefore, since the concentration of the electrolyte (for example, phosphoric acid, etc.) of the fuel cell does not decrease due to the condensed water, deterioration of the cell characteristics can be prevented.
【００２７】また、ボンベ表面から落下した凝縮水は水
保持材に吸収される。したがって、電源非使用時に水素
貯蔵装置をケース本体から取り出す際に、ケース本体内
に凝縮水が落下するのを防止することができる。Further, the condensed water dropped from the cylinder surface is absorbed by the water holding material. Therefore, when removing the hydrogen storage device from the case main body when the power supply is not used, it is possible to prevent the condensed water from falling into the case main body.
【図１】本発明の第一実施例に係るポータブル電源の要
部切断斜視図である。FIG. 1 is a cutaway perspective view of a main part of a portable power supply according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.
【図３】図１の電源におけるパッキンを示す要部拡大図
である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing a packing in the power supply of FIG. 1;
【図４】本発明の第二実施例に係るポータブル電源の要
部切断斜視図である。FIG. 4 is a cutaway perspective view of a main part of a portable power supply according to a second embodiment of the present invention.
１ ケース本体 ２ 蓋体 ３ 燃料電池本体 ４ 水素貯蔵装置 ５ 制御装置 １２ 空気吸入口 １３ 反応ガス排出口 １４ 操作パネル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Case main body 2 Lid 3 Fuel cell main body 4 Hydrogen storage device 5 Control device 12 Air suction port 13 Reactive gas discharge port 14 Operation panel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 功 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 小田 貴史 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 渡辺 明 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (72)発明者 松林 孝昌 守口市京阪本通２丁目18番地 三洋電機 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−30175（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−170369（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−101062（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 8/00 - 8/24──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Isao Furukawa 2-18-18 Keihanhondori, Moriguchi City Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Oda 2-18-18 Keihanhondori Moriguchi City Sanyo Electric Co., Ltd. 72) Inventor Akira Watanabe 2--18 Keihanhondori, Moriguchi City Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takamasa Matsubayashi 2-18 Keihanhondori Moriguchi City Sanyo Electric Co., Ltd. (56) References JP-A Sho64 -30175 (JP, A) JP-A-2-170369 (JP, A) JP-A-3-101062 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01M 8/00- 8/24
Claims (7)
電池本体と、この燃料電池本体へ水素を供給する水素吸
蔵合金から成る水素貯蔵装置と、これら燃料電池本体と
水素貯蔵装置とを収納するケース本体と、このケース本
体を覆蓋する蓋体とから成るポータブル電源において、 上記ケース本体の一つの面に燃料電池発電動作に必要な
空気を取り入れる空気吸入口と、燃料電池発電動作に伴
って生じる反応ガスを排気する反応ガス排出口とを設け
ると共に、電源非使用時にはこれら吸排口が上記蓋体に
よって密閉されることを特徴とするポータブル電源。1. A fuel cell main body that performs power generation operation using hydrogen as a fuel, a hydrogen storage device made of a hydrogen storage alloy that supplies hydrogen to the fuel cell main body, and a case that houses the fuel cell main body and the hydrogen storage device. In a portable power supply comprising a main body and a lid for covering the case main body, an air intake port for taking in air necessary for fuel cell power generation operation on one surface of the case main body, and a reaction generated by the fuel cell power generation operation A portable power supply, comprising: a reaction gas discharge port for discharging gas; and a suction / discharge port closed by the lid when the power supply is not used.
記空気吸入口から燃料電池本体への吸気ダクト，並びに
上記燃料電池本体から反応ガス排出口への排気ダクトの
一部を構成していることを特徴とする請求項１記載のポ
ータブル電源。2. A part of an inner peripheral surface of the case main body forms a part of an intake duct from the air intake port to the fuel cell main body and a part of an exhaust duct from the fuel cell main body to a reaction gas discharge port. The portable power supply according to claim 1, wherein
を配置したことを特徴とする請求項２記載のポータブル
電源。3. The portable power supply according to claim 2, wherein the hydrogen storage device is disposed in the exhaust duct.
一つの面に、燃料電池を操作する操作パネルを設けたこ
とを特徴とする請求項１，請求項２，又は請求項３記載
のポータブル電源。4. The portable device according to claim 1, wherein an operation panel for operating a fuel cell is provided on one surface of the case main body provided with the suction / discharge port. Power supply.
容したボンベから成ると共に、ボンベ表面から落下する
凝縮水を捕集する受皿を具備することを特徴とする請求
項１，請求項２，請求項３，又は請求項４記載のポータ
ブル電源。5. The hydrogen storage device according to claim 1, further comprising a cylinder containing a hydrogen storage alloy, and a receiving tray for collecting condensed water falling from a surface of the cylinder. The portable power supply according to claim 3 or 4.
た凝縮水を吸収する水保持材が設けられていることを特
徴とする請求項５記載のポータブル電源。6. The portable power source according to claim 5, wherein a water holding material for absorbing condensed water dropped from a cylinder surface is provided on the tray.
容したボンベから成ると共に、ボンベ表面から落下する
凝縮水を吸収する水保持材が設けられていることを特徴
とする請求項１，請求項２，請求項３，又は請求項４記
載のポータブル電源。7. The hydrogen storage device according to claim 1, further comprising a cylinder containing a hydrogen storage alloy, and a water retaining material for absorbing condensed water falling from the cylinder surface. The portable power supply according to claim 2, 3, or 4.
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