JP7329556B2 - 燃料電池システム - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す側面図である。燃料電池システム1は、電力供給システムG1及びG2を有する発電部10と、電力供給システムG1及びG2に供給される冷却水を熱交換することで冷却する熱交換器20と、を有する。燃料電池システム1は、定置型のシステムであり、例えば非常用電源として用いることができる。
発電部10は、複数の電力供給システムG1及びG2と、これらを収容するコンテナ11と、を有する。本実施形態において、複数の電力供給システムを、G1及びG2の2つとして以下に説明するが、複数の電力供給システムは、3つ以上の電力供給システムであってもよい。
電力供給システムG1及びG2は、重力方向に併設される。本実施形態において、電力供給システムG1は、電力供給システムG2よりも重力方向で上方に設置される電力供給システムである。電力供給システムG1及びG2は、それぞれ複数の燃料電池スタックS1~S5、及びS6~S10を有して構成される。各電力供給システムを構成する燃料電池スタックの数は、上記に特に限定されない。電力供給システムG1及びG2における、各燃料電池スタックS1~S5、及びS6~S10は、それぞれ水平方向に並置される。各燃料電池スタックは、例えば、コンテナ11内に設けられる棚等に載置される。各燃料電池スタックは、水平維持手段の上に載置されていてもよい。更に、コンテナ11は、免振装置上に載置されていてもよい。これにより、各燃料電池スタックの載置状態を水平に維持することができる。
供給管路L11及び排出管路L21は、並置される複数の燃料電池スタックS1~S5の一端側から他端側へと延びる流路である。即ち、供給管路L11及び排出管路L21は、並置される複数の燃料電池スタックの、同一の一面に沿って配置される。供給管路L11及び排出管路L21は、図2に示すように、重力方向であるZ方向において、複数の燃料電池スタックS1~S5の冷媒流路の形成範囲内であるLa内に配置される。これにより、燃料電池スタック内に空気が滞留することを抑制できると共に、各燃料電池スタックに供給される冷媒の流量を均一化できる。
燃料電池システム1に用いられる燃料電池スタックの構成について、図4~図6を用いて以下に説明する。以下の説明では、燃料電池スタックS1を例に挙げて説明するが、同様の構成を他の燃料電池スタックに対しても適用できる。
熱交換器20は、供給管路及び排出管路を流通する冷媒を冷却するために用いられる装置である。熱交換器20としては、特に制限されるものではなく、例えば、クーリングタワー、ラジエータ、ヒータコア、オイルクーラ、チラー等が挙げられる。本実施形態において、熱交換器20は、図2に示すような開放式のクーリングタワーである。図2に示すように、熱交換器20は、本体部21と、滴下配管22と、循環流路L4と、ファンFと、を備える。
13 冷媒流路
20 熱交換器
3 補水口
L11、L12 供給管路
L21、L22 排出管路
C1 供給側接続部
C2 排出側接続部
Lc1、Lc2 接続部
L3 連結流路
G1、G2 電力供給システム
S1~S10 燃料電池スタック
Claims (9)
- 冷媒が流通する冷媒流路が設けられた複数の燃料電池スタックを有する燃料電池システムであって、
複数の前記燃料電池スタックは水平方向に並置され、
前記冷媒流路に前記冷媒を分配して供給する供給管路と、
前記冷媒流路を流通した前記冷媒を集合させて排出する排出管路と、を有し、
前記供給管路及び前記排出管路は、重力方向において、複数の前記燃料電池スタックの前記冷媒流路の形成範囲内に設けられ、
前記供給管路及び前記排出管路は、並置される複数の前記燃料電池スタックの一端側から他端側へと延び、前記並置される複数の燃料電池スタックの、同一の一面に沿って延びる流路であり、
前記排出管路は、前記供給管路よりも複数の前記燃料電池スタックに近接して設けられる、燃料電池システム。 - 前記供給管路は、上流側から下流側にかけて、水平方向に対して下方に傾斜し、
前記排出管路は、上流側から下流側にかけて、水平方向に対して上方に傾斜する、請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記冷媒流路と前記供給管路とを接続する供給側接続部と、前記冷媒流路と前記排出管路とを接続する排出側接続部と、を有し、
前記供給側接続部及び前記排出側接続部のうち、少なくとも一方は、着脱自在な接続部である、請求項1又は2に記載の燃料電池システム。 - 前記冷媒を冷却する熱交換器と、
前記供給管路の上流側端部と前記排出管路の下流側端部とを接続する接続部と、を有し、
前記接続部は、前記熱交換器内に設けられる、請求項1に記載の燃料電池システム。 - 水平方向に並置される複数の前記燃料電池スタック、前記供給管路、及び前記排出管路により構成される、電力供給システムを複数有し、
複数の前記電力供給システムは、重力方向に並設され、
複数の前記電力供給システムの前記接続部同士を互いに連結する連結流路が設けられる、請求項4に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池スタックにおける、前記供給側接続部及び前記排出側接続部が配置される一端側の面と対向する他端側の面に、前記冷媒内に滞留する気体を前記燃料電池スタック外に排出する排出口が設けられ、
前記排出口は、重力方向で前記供給側接続部及び前記排出側接続部よりも上方に設けられる、請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記冷媒流路に前記冷媒を補水する補水口が設けられ、
前記補水口は、重力方向で最も上方に配置される前記電力供給システムの、前記供給管路又は前記排出管路の最上部に設けられる、請求項5に記載の燃料電池システム。 - 前記供給管路及び前記排出管路は、重力方向において、複数の前記燃料電池スタックの前記冷媒流路の形成範囲のうち中央よりも上方に設けられる、請求項2に記載の燃料電池システム。
- 冷媒が流通する冷媒流路が設けられた複数の燃料電池スタックを有する燃料電池システムであって、
複数の前記燃料電池スタックは水平方向に並置され、
前記冷媒流路に前記冷媒を分配して供給する供給管路と、
前記冷媒流路を流通した前記冷媒を集合させて排出する排出管路と、
前記冷媒を冷却する熱交換器と、
前記供給管路の上流側端部と前記排出管路の下流側端部とを接続する接続部と、を有し、
前記供給管路及び前記排出管路は、重力方向において、複数の前記燃料電池スタックの前記冷媒流路の形成範囲内に設けられ、
前記接続部は、前記熱交換器内に設けられ、
水平方向に並置される複数の前記燃料電池スタック、前記供給管路、及び前記排出管路により構成される、電力供給システムを複数有し、
複数の前記電力供給システムは、重力方向に並設され、
複数の前記電力供給システムの前記接続部同士を互いに連結する連結流路が設けられる、燃料電池システム。
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