JPH04328264A - 燃料電池の冷却装置 - Google Patents
燃料電池の冷却装置Info
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- JPH04328264A JPH04328264A JP3095957A JP9595791A JPH04328264A JP H04328264 A JPH04328264 A JP H04328264A JP 3095957 A JP3095957 A JP 3095957A JP 9595791 A JP9595791 A JP 9595791A JP H04328264 A JPH04328264 A JP H04328264A
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- fuel cell
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セルスタックの層内に
分散して冷却板を介装し、かつ該冷却板に配管した冷却
管にヘッダ管，冷却主管を介して外部より冷却水を供給
してセルスタックを冷却するようにした燃料電池の冷却
装置に関する。
分散して冷却板を介装し、かつ該冷却板に配管した冷却
管にヘッダ管，冷却主管を介して外部より冷却水を供給
してセルスタックを冷却するようにした燃料電池の冷却
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池を高効率で長時間運転するため
には、電池反応に伴う発熱を除熱してセルスタックの層
内温度分布を所定の運転温度（リン酸型燃料電池では１
８０℃前後）に対しできるだけ均一に保持することが望
まれる。そこで、多数の単セルの積層体としてなるセル
スタックの内部に数セルおきに冷却板を介装し、該冷却
板に埋設配管した冷却管へヘッダ管，冷却主管を介して
外部より冷却水を流して燃料電池を冷却するようにした
燃料電池の冷却方式が従来より一般に実施されている。
には、電池反応に伴う発熱を除熱してセルスタックの層
内温度分布を所定の運転温度（リン酸型燃料電池では１
８０℃前後）に対しできるだけ均一に保持することが望
まれる。そこで、多数の単セルの積層体としてなるセル
スタックの内部に数セルおきに冷却板を介装し、該冷却
板に埋設配管した冷却管へヘッダ管，冷却主管を介して
外部より冷却水を流して燃料電池を冷却するようにした
燃料電池の冷却方式が従来より一般に実施されている。
【０００３】図３は前記冷却方式による燃料電池の冷却
系統図であり、単セルの積層体としてなるセルスタック
１の層内には数セルおきに複数本の冷却管２ａを埋設配
管した冷却板２が介装されており、かつ各冷却板２ごと
に冷却管２ａの両端がそれぞれヘッダ管３を介して各冷
却板２に共通な入口，出口側の冷却主管４の間にまたが
って並列的に分岐接続されている。さらに、前記した入
口，出口側の冷却主管４の間に循環ポンプ５，気液分離
器６（冷却媒体に水を使用した沸騰水冷却方式の場合）
を含む冷却水の循環送水管路７を配管して冷却系統を構
成している。なお、８はセルスタック１，冷却主管４な
どを格納した圧力容器である。かかる構成で、燃料電池
の発電時には循環ポンプ５を運転し、循環送水管路７か
らを冷却主管４，ヘッダ管３，冷却管２を経由して各冷
却板２の冷却管２ａに冷却水９を分流することにより、
セルスタック１の電池反応熱が冷却板２の冷却管２ａに
流れる冷却水９と熱交換して系外に除熱される。
系統図であり、単セルの積層体としてなるセルスタック
１の層内には数セルおきに複数本の冷却管２ａを埋設配
管した冷却板２が介装されており、かつ各冷却板２ごと
に冷却管２ａの両端がそれぞれヘッダ管３を介して各冷
却板２に共通な入口，出口側の冷却主管４の間にまたが
って並列的に分岐接続されている。さらに、前記した入
口，出口側の冷却主管４の間に循環ポンプ５，気液分離
器６（冷却媒体に水を使用した沸騰水冷却方式の場合）
を含む冷却水の循環送水管路７を配管して冷却系統を構
成している。なお、８はセルスタック１，冷却主管４な
どを格納した圧力容器である。かかる構成で、燃料電池
の発電時には循環ポンプ５を運転し、循環送水管路７か
らを冷却主管４，ヘッダ管３，冷却管２を経由して各冷
却板２の冷却管２ａに冷却水９を分流することにより、
セルスタック１の電池反応熱が冷却板２の冷却管２ａに
流れる冷却水９と熱交換して系外に除熱される。
【０００４】一方、前記の冷却系統においては、冷却主
管４と各冷却板２との間を連ねた金属製の配管を導電路
としてセルスタック１のセル間に短絡回路が形成される
のを防止する必要がある。そこで、かかるセル間の短絡
回路形成の防止策として、前記冷却主管４をセルスタッ
ク内に介装した各冷却板２と１対１で対応する複数の金
属製パイプセグメントに分割した上で各パイプセグメン
トの間に絶縁スペーサを介在して電気的に相互絶縁する
とともに、パイプセグメントと絶縁スペーサとの積層体
を保持外筒内に組み込んで締め付け保持し、さらに保持
外筒の側面に開口したスリットを通して各パイプセグメ
ントに接続した分岐管を側方へ引出すように構成したも
のが本発明と同一出願人より特願平２−１７０６７号と
して提案されている。
管４と各冷却板２との間を連ねた金属製の配管を導電路
としてセルスタック１のセル間に短絡回路が形成される
のを防止する必要がある。そこで、かかるセル間の短絡
回路形成の防止策として、前記冷却主管４をセルスタッ
ク内に介装した各冷却板２と１対１で対応する複数の金
属製パイプセグメントに分割した上で各パイプセグメン
トの間に絶縁スペーサを介在して電気的に相互絶縁する
とともに、パイプセグメントと絶縁スペーサとの積層体
を保持外筒内に組み込んで締め付け保持し、さらに保持
外筒の側面に開口したスリットを通して各パイプセグメ
ントに接続した分岐管を側方へ引出すように構成したも
のが本発明と同一出願人より特願平２−１７０６７号と
して提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記提案に
なる冷却主管の構造では、実際の使用面で次記のような
解決すべき問題点が残る。すなわち、燃料電池の運転中
に金属パイプセグメントと絶縁スペーサとの間の継目、
あるいはパイプセグメントから引出した分岐管との接続
箇所に万一漏れが生じて冷却水，蒸気が吹出した場合に
は、漏れ部から吹出した高温の冷却水，蒸気が保持外筒
の側面に開口したスリットを通して外方に飛散して周辺
機器を濡らし、これが要因となって燃料電池の運転に支
障を来すような重大事故に進展するおそれがある。しか
も、冷却主管はセルスタックとともに圧力容器の中に格
納されているので、このままでは漏水の発生を外部で検
知することかできない。
なる冷却主管の構造では、実際の使用面で次記のような
解決すべき問題点が残る。すなわち、燃料電池の運転中
に金属パイプセグメントと絶縁スペーサとの間の継目、
あるいはパイプセグメントから引出した分岐管との接続
箇所に万一漏れが生じて冷却水，蒸気が吹出した場合に
は、漏れ部から吹出した高温の冷却水，蒸気が保持外筒
の側面に開口したスリットを通して外方に飛散して周辺
機器を濡らし、これが要因となって燃料電池の運転に支
障を来すような重大事故に進展するおそれがある。しか
も、冷却主管はセルスタックとともに圧力容器の中に格
納されているので、このままでは漏水の発生を外部で検
知することかできない。
【０００６】本発明は上記の点にかんがみなされたもの
であり、先記提案になる冷却主管に簡易な手段を追加装
備することで、前記のような冷却水，蒸気の周囲吹出し
を防ぎ、さらに漏水発生を直ちに検知できるようにした
燃料電池の冷却装置、特にその冷却主管の構成を提供す
ることを目的とする。
であり、先記提案になる冷却主管に簡易な手段を追加装
備することで、前記のような冷却水，蒸気の周囲吹出し
を防ぎ、さらに漏水発生を直ちに検知できるようにした
燃料電池の冷却装置、特にその冷却主管の構成を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的のうち、冷却水
，蒸気の周囲吹出しを防止する手段として、本発明によ
れば、保持外筒に開口した分岐管引出用のスリットに絶
縁カバーを被せて蓋をするものとする。また、前記絶縁
カバーには分岐管の引出穴と、該穴へ分岐管を嵌め込む
切込みを形成して実施することができる。
，蒸気の周囲吹出しを防止する手段として、本発明によ
れば、保持外筒に開口した分岐管引出用のスリットに絶
縁カバーを被せて蓋をするものとする。また、前記絶縁
カバーには分岐管の引出穴と、該穴へ分岐管を嵌め込む
切込みを形成して実施することができる。
【０００８】一方、冷却主管内部での漏れ発生の検知手
段として、本発明によれば、保持外筒の底部にドレン溜
を形成してここに漏水検知センサを設置するものとする
。
段として、本発明によれば、保持外筒の底部にドレン溜
を形成してここに漏水検知センサを設置するものとする
。
【０００９】
【作用】上記の構成において、絶縁カバーは保持外筒の
スリット開口部を塞いでおり、燃料電池の運転中に冷却
主管の内部で万一漏れが生じて冷却水，蒸気が吹出して
も、吹出した冷却水，蒸気は絶縁カバーに遮へいされて
保持外筒の周囲に飛散することがない。また、保護外筒
の内部に漏れ出た冷却水は保持外筒の内部を流下してそ
の底部に形成したドレン溜に溜まり、漏水検知センサに
より直ちに検知される。したがって、漏水検知センサの
信号を基に燃料電池，冷却水の循環送水を緊急停止する
などして燃料電池の事故拡大を未然に防ぐことができる
。
スリット開口部を塞いでおり、燃料電池の運転中に冷却
主管の内部で万一漏れが生じて冷却水，蒸気が吹出して
も、吹出した冷却水，蒸気は絶縁カバーに遮へいされて
保持外筒の周囲に飛散することがない。また、保護外筒
の内部に漏れ出た冷却水は保持外筒の内部を流下してそ
の底部に形成したドレン溜に溜まり、漏水検知センサに
より直ちに検知される。したがって、漏水検知センサの
信号を基に燃料電池，冷却水の循環送水を緊急停止する
などして燃料電池の事故拡大を未然に防ぐことができる
。
【００１０】
【実施例】以下本発明の実施例による冷却主管の構造を
図１，図２に基づいて説明する。図において、１０は複
数個に分割された短尺な金属パイプセグメント、１１は
各パイプセグメント１０から個々に側方に引出した分岐
管、１２はパイプセグメント１０の相互間に介在させた
絶縁スペーサ、１３は前記のパイプセグメント１０と絶
縁スペーサ１２とを交互に積み重ねた積層体を組み込む
保持外筒、１３ａは前記分岐管１１を保持外筒１３から
側方へ引き出すように保持外筒の周面に開口した縦長の
スリット、１４は保持外筒１３の端蓋、１５は端蓋１４
に螺合した前記積層体に対する締付ねじ、１６は皿ばね
、１７は可動締付板、１８は保持外筒１３の内壁とパイ
プセグメント１０との間に介挿した位置ずれ防止用の絶
縁スペーサ、１９は保持外筒１３の底部に形成したドレ
ン溜、２０はドレン溜１９に設置した漏水検知センサ、
２１は保持外筒１３に開口したスリット１３ａを外側か
ら塞ぐように被せた絶縁カバー、２２は外部配管７を接
続する口金であり、これらで冷却主管４を構成している
。
図１，図２に基づいて説明する。図において、１０は複
数個に分割された短尺な金属パイプセグメント、１１は
各パイプセグメント１０から個々に側方に引出した分岐
管、１２はパイプセグメント１０の相互間に介在させた
絶縁スペーサ、１３は前記のパイプセグメント１０と絶
縁スペーサ１２とを交互に積み重ねた積層体を組み込む
保持外筒、１３ａは前記分岐管１１を保持外筒１３から
側方へ引き出すように保持外筒の周面に開口した縦長の
スリット、１４は保持外筒１３の端蓋、１５は端蓋１４
に螺合した前記積層体に対する締付ねじ、１６は皿ばね
、１７は可動締付板、１８は保持外筒１３の内壁とパイ
プセグメント１０との間に介挿した位置ずれ防止用の絶
縁スペーサ、１９は保持外筒１３の底部に形成したドレ
ン溜、２０はドレン溜１９に設置した漏水検知センサ、
２１は保持外筒１３に開口したスリット１３ａを外側か
ら塞ぐように被せた絶縁カバー、２２は外部配管７を接
続する口金であり、これらで冷却主管４を構成している
。
【００１１】一方、前記した絶縁カバー２１は例えばフ
ッ素樹脂などで作られたものであり、その板面には図２
に明示されているように各分岐管１１の配管位置に対応
して引出穴２１ａが穿孔され、さらに該引出穴２１ａと
カバーの周縁との間に切込み２１ｂを形成してあり、該
切込み２１ｂを広げて側方より分岐管１１に嵌め込んで
装着し、この装着位置で保持外筒１３のスリット１３ａ
を外側から塞ぐ。なお、図示例では絶縁カバー２１が各
分岐管１１にまたがる一枚板で構成されているが、これ
を複数枚に分割して各分岐管１１に一枚ずつ装着するこ
ともできる。
ッ素樹脂などで作られたものであり、その板面には図２
に明示されているように各分岐管１１の配管位置に対応
して引出穴２１ａが穿孔され、さらに該引出穴２１ａと
カバーの周縁との間に切込み２１ｂを形成してあり、該
切込み２１ｂを広げて側方より分岐管１１に嵌め込んで
装着し、この装着位置で保持外筒１３のスリット１３ａ
を外側から塞ぐ。なお、図示例では絶縁カバー２１が各
分岐管１１にまたがる一枚板で構成されているが、これ
を複数枚に分割して各分岐管１１に一枚ずつ装着するこ
ともできる。
【００１２】上記の構成により、燃料電池の運転中にパ
イプセグメント１０と絶縁スペーサ１２との間の接合面
，あるいはパイプセグメント１０と分岐管１１との接続
部などに万一漏れが生じて冷却水，蒸気が漏れ出た場合
でも、保持外筒１３に開口したスリット１３ａが絶縁カ
バー２１で覆われているので、冷却水，蒸気が筒外に吹
出して周辺機器を濡らすといったトラブルを回避できる
。また、保持外筒１３の内部に漏出した冷却水はそのま
ま筒内を流下して底部のドレン溜１９に溜まるとともに
、この漏れ発生は直ちに漏水検知センサ２０により検知
されてその信号が運転監視盤に伝送される。
イプセグメント１０と絶縁スペーサ１２との間の接合面
，あるいはパイプセグメント１０と分岐管１１との接続
部などに万一漏れが生じて冷却水，蒸気が漏れ出た場合
でも、保持外筒１３に開口したスリット１３ａが絶縁カ
バー２１で覆われているので、冷却水，蒸気が筒外に吹
出して周辺機器を濡らすといったトラブルを回避できる
。また、保持外筒１３の内部に漏出した冷却水はそのま
ま筒内を流下して底部のドレン溜１９に溜まるとともに
、この漏れ発生は直ちに漏水検知センサ２０により検知
されてその信号が運転監視盤に伝送される。
【００１３】
【発明の効果】本発明の冷却装置は、以上説明したよう
に構成されているので、次記の効果を奏する。すなわち
、保持外筒の側面に開口した分岐管引出用のスリットに
絶縁カバーを被せて蓋をしたことにより、冷却主管の内
部で万一漏水が発生した場合でも、高温の冷却水，蒸気
などが保護外筒から外方へ吹出して周辺の機器を濡らす
といったトラブルが確実に防げる。また、保持外筒の底
部にドレン溜を形成してここに漏水検知センサを設置し
たことにより、冷却主管の内部に発生した漏れを直ちに
漏水検知センサで検知できる。これにより、漏水検知セ
ンサの検知信号を基に漏れ発生時には燃料電池，冷却水
の循環送水を緊急停止して事故の拡大を未然に防ぐなど
の処置をとることができ、燃料電池の運転に対する保安
性の向上が図れる。
に構成されているので、次記の効果を奏する。すなわち
、保持外筒の側面に開口した分岐管引出用のスリットに
絶縁カバーを被せて蓋をしたことにより、冷却主管の内
部で万一漏水が発生した場合でも、高温の冷却水，蒸気
などが保護外筒から外方へ吹出して周辺の機器を濡らす
といったトラブルが確実に防げる。また、保持外筒の底
部にドレン溜を形成してここに漏水検知センサを設置し
たことにより、冷却主管の内部に発生した漏れを直ちに
漏水検知センサで検知できる。これにより、漏水検知セ
ンサの検知信号を基に漏れ発生時には燃料電池，冷却水
の循環送水を緊急停止して事故の拡大を未然に防ぐなど
の処置をとることができ、燃料電池の運転に対する保安
性の向上が図れる。
【図１】本発明の実施例による冷却主管の構成断面図
【
図２】図１の部分側面図
図２】図１の部分側面図
【図３】本発明の実施対象となる燃料電池の冷却系統図
１ セルスタック
２ 冷却板
３ ヘッダ管
４ 冷却主管
９ 冷却水
１０ 金属パイプセグメント
１１ 分岐管
１２ 絶縁スペーサ
１３ 保持外筒
１３ａ スリット
１９ ドレン溜
２０ 漏水検知センサ
２１ 絶縁カバー
２１ａ 分岐管引出穴
２１ｂ 切込み
Claims (3)
- 【請求項１】セルスタック内に分散配備した冷却板に対
し、ヘッダ管， 冷却主管を通じて外部より冷却水を通
流させてセルスタックを冷却する燃料電池の冷却装置で
あり、冷却主管を、前記冷却板に１対１で対応する複数
個の金属パイプセグメントと各パイプセグメント間に介
在させた絶縁スペーサとの積層体として該積層体を保持
外筒に収容して締め付け保持し、かつ保持外筒の側面に
開口したスリットを通して各パイプセグメントに接続し
た分岐管を側方へ引出して構成したものにおいて、前記
保持外筒のスリットに絶縁カバーを被せて蓋をしたこと
を特徴とする燃料電池の冷却装置。 - 【請求項２】請求項１記載の冷却装置において、絶縁カ
バーには、分岐管の引き出穴と、該穴へ分岐管を嵌め込
む切込みが形成されていることを特徴とする燃料電池の
冷却装置。 - 【請求項３】請求項１記載の冷却装置において、保持外
筒の底部にドレン溜を形成してここに漏水検知センサを
設置したことを特徴とする燃料電池の冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095957A JPH04328264A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 燃料電池の冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3095957A JPH04328264A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 燃料電池の冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04328264A true JPH04328264A (ja) | 1992-11-17 |
Family
ID=14151721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3095957A Pending JPH04328264A (ja) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | 燃料電池の冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04328264A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001172003A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Daikin Ind Ltd | 改質装置 |
| WO2010113519A1 (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
-
1991
- 1991-04-26 JP JP3095957A patent/JPH04328264A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001172003A (ja) * | 1999-12-16 | 2001-06-26 | Daikin Ind Ltd | 改質装置 |
| JP4644892B2 (ja) * | 1999-12-16 | 2011-03-09 | ダイキン工業株式会社 | 改質装置 |
| WO2010113519A1 (ja) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
| JP5179652B2 (ja) * | 2009-04-01 | 2013-04-10 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
| US9252436B2 (en) | 2009-04-01 | 2016-02-02 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Fuel cell system |
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