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JP2000348743A - Fuel cell - Google Patents

Fuel cell

Info

Publication number
JP2000348743A
JP2000348743A JP11156057A JP15605799A JP2000348743A JP 2000348743 A JP2000348743 A JP 2000348743A JP 11156057 A JP11156057 A JP 11156057A JP 15605799 A JP15605799 A JP 15605799A JP 2000348743 A JP2000348743 A JP 2000348743A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel cell
exhaust gas
exhaust
partition plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11156057A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoichi Yoshida
晶一 吉田
Takeshi Kanai
健 金井
Hiroshi Noguchi
博司 野口
Takashi Arai
隆史 新井
Hideo Maeda
秀雄 前田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP11156057A priority Critical patent/JP2000348743A/en
Publication of JP2000348743A publication Critical patent/JP2000348743A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell capable of effectively removing moisture contained in an exhaust gas and allowing the miniaturization of the fuel cell itself. SOLUTION: This fuel cell is provided with a fuel cell body 3 for generating power by reacting a reacting air with a fuel gas. For the fuel cell, a non- reaction gas-containing exhaust gas exhausted from the body 3 is mixed with a diluting air and exhausted to the outside. An exhaust chamber 35 for mixing the exhaust gas with the diluting air is formed, a partition plate 63 for partitioning an exhaust gas passage 59 and a diluting air passage 61 is formed in the exhaust chamber 35, and the diluting air is guided so as to abut nearly on the entire area of the partition plate 63.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、反応用空気と燃料
ガスとを反応させて電力を発生させる燃料電池本体を備
えた燃料電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell having a fuel cell main body for generating electric power by reacting reaction air and fuel gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、反応用空気と燃料ガスとを反応
させて電力を発生させる燃料電池本体を備え、この本体
から排出される未反応ガスを含む排気ガスを希釈用空気
と混合させて外部に排出させる燃料電池が知られてい
る。この種のものでは、排気ダクトを通じて排気ガスが
排出されるが、この排出ガスは高温、高湿であり、反応
の過程において発生した多量の水分を含んでいる。従っ
て、この排気ガスの温度を下げ、排気ガス中の水分を除
去するために、従来、希釈用空気が送風機によって取り
込まれている。従来の構成では、排気ガスと希釈用空気
とを混合希釈して混合空気にし、これを、内部に邪魔板
を備えた排気ダクトに送り込み、この排気ダクト内にお
いて、混合空気をこの邪魔板に接触させて、混合空気中
の水分を水滴として、排気ダクトの底部に集めて、排出
口から排出している。
2. Description of the Related Art Generally, a fuel cell body is provided which generates electric power by reacting reaction air and fuel gas, and exhaust gas containing unreacted gas discharged from the body is mixed with dilution air to form an external gas. 2. Description of the Related Art A fuel cell that discharges fuel to a cell is known. In this type, exhaust gas is exhausted through an exhaust duct. The exhaust gas is high temperature and high humidity and contains a large amount of moisture generated in the course of the reaction. Therefore, in order to lower the temperature of the exhaust gas and remove moisture in the exhaust gas, dilution air has conventionally been taken in by a blower. In the conventional configuration, the exhaust gas and the dilution air are mixed and diluted to form a mixed air, which is sent to an exhaust duct having a baffle plate therein, where the mixed air comes into contact with the baffle plate. Then, the water in the mixed air is collected as water droplets at the bottom of the exhaust duct and discharged from the outlet.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成では、排気ダクト内に設けられた邪魔板が混合空気
によって徐々に暖められ、邪魔板の表面の温度が上昇
し、混合空気がダクト内を通過する際に混合空気に含ま
れる水分が邪魔板上で液体化せず、すなわち水滴になら
ないので、混合空気に含まれる水分の除去、すなわち排
気ガスに含まれる水分の除去が十分にできなくなるとい
う問題がある。この排気ガス中の水分除去の能力を上げ
る為に、ダクト内の邪魔板の表面積を大きくすることが
必要とされるが、この場合には、ダクト自体が大型化す
るという問題がある。
However, in the conventional configuration, the baffle plate provided in the exhaust duct is gradually heated by the mixed air, the temperature of the surface of the baffle plate increases, and the mixed air flows through the duct. When passing through, the water contained in the mixed air does not liquefy on the baffle plate, that is, does not become water droplets, so it is not possible to sufficiently remove the water contained in the mixed air, that is, the water contained in the exhaust gas. There's a problem. In order to increase the capability of removing moisture from the exhaust gas, it is necessary to increase the surface area of the baffle plate in the duct, but in this case, there is a problem that the duct itself becomes large.

【0004】また、従来の構成では、排気ガスを供給す
るために、サイズの大きな送風機が必要になると共に、
希釈用空気を供給するためにも、サイズの大きな送風機
が必要になり、これら二台の送風機の設置スペースが必
要になり、そのために、燃料電池自体が大型化するとい
う問題がある。
In the conventional configuration, a large-sized blower is required to supply exhaust gas,
In order to supply the dilution air, a large-sized blower is required, and an installation space for these two blowers is required, which causes a problem that the fuel cell itself becomes large.

【0005】そこで、本発明の目的は、上述した従来の
技術が有する課題を解消し、排気ガスに含まれる水分を
効率よく除去できると共に、燃料電池自体の小型化が図
れる、燃料電池を提供することにある。
[0005] Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell which solves the above-mentioned problems of the prior art and which can efficiently remove water contained in exhaust gas and can reduce the size of the fuel cell itself. It is in.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
反応用空気と燃料ガスとを反応させて電力を発生させる
燃料電池本体を備え、この本体から排出される未反応ガ
スを含む排気ガスを希釈用空気と混合させて外部に排出
させる燃料電池おいて、排気ガスと希釈用空気とを混合
させる排気チャンバを設け、この排気チャンバ内に排気
ガス通路と希釈用空気通路とを仕切る仕切板を設け、希
釈用空気をこの仕切板の略全域に接触するように導くこ
とを特徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
A fuel cell includes a fuel cell main body that generates electric power by reacting reaction air and a fuel gas, and mixes exhaust gas containing unreacted gas discharged from the main body with dilution air and discharges it to the outside. An exhaust chamber for mixing the exhaust gas and the dilution air is provided, a partition plate for separating the exhaust gas passage and the dilution air passage is provided in the exhaust chamber, and the dilution air is brought into contact with substantially the entire area of the partition plate. It is characterized by leading.

【0007】請求項1記載の発明では、排気チャンバ内
に設けられた仕切板が、希釈用空気によって冷却される
ので、排気ガスに含まれる水分が仕切板に接触して冷却
され、液化され、除去される。
According to the first aspect of the present invention, since the partition plate provided in the exhaust chamber is cooled by the dilution air, moisture contained in the exhaust gas comes into contact with the partition plate and is cooled and liquefied. Removed.

【0008】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記排気チャンバの一端に前記希釈用空気
の導入口を設け、当該排気チャンバの他端に排気ガスと
希釈用空気とを混合させる混合室を設けたことを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, an introduction port for the dilution air is provided at one end of the exhaust chamber, and exhaust gas and dilution air are provided at the other end of the exhaust chamber. A mixing chamber for mixing is provided.

【0009】請求項2記載の発明では、排気チャンバの
一端に希釈用空気の導入口を設け、他端に混合室を設け
たので、この導入口から排気チャンバに流入した希釈用
空気は、仕切板の略全域に接触し、仕切板を十分に冷却
する。そのため、この仕切板に接触する排気ガスに含ま
れる水分が確実に除去される。
According to the second aspect of the present invention, the introduction port for dilution air is provided at one end of the exhaust chamber, and the mixing chamber is provided at the other end, so that the dilution air flowing into the exhaust chamber from this introduction port is partitioned. It contacts almost the whole area of the plate and cools the partition plate sufficiently. Therefore, moisture contained in the exhaust gas that comes into contact with the partition plate is reliably removed.

【0010】請求項3記載の発明は、反応用空気と燃料
ガスとを反応させて電力を発生させる燃料電池本体を備
え、この本体から排出される未反応ガスを含む排気ガス
を希釈用空気と混合させて外部に排出する燃料電池おい
て、前記燃料電池本体に前記反応用空気及び/又は前記
希釈用空気をエアポンプによって供給する構成としたこ
とを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a fuel cell main body for generating electric power by reacting the reaction air with the fuel gas, and the exhaust gas containing the unreacted gas discharged from the main body is mixed with the dilution air. In the fuel cell which is mixed and discharged to the outside, the reaction air and / or the dilution air are supplied to the fuel cell main body by an air pump.

【0011】請求項3記載の発明では、反応用空気及び
/又は希釈用空気をエアポンプを用いて供給したので、
従来の送風機によって空気を供給する場合に比べ、省ス
ペース化を実現でき、燃料電池自体を小型化できる。
According to the third aspect of the present invention, the air for reaction and / or the air for dilution are supplied using an air pump.
Compared to a case where air is supplied by a conventional blower, space can be saved and the fuel cell itself can be downsized.

【0012】請求項4記載の発明は、請求項1乃至3の
いずれかに記載の発明において、前記燃料電池本体に反
応用空気を供給する吸気チャンバを備え、この吸気チャ
ンバ内に多孔性の仕切りプレートを設け、この多孔性の
仕切りプレートを通じて反応用空気を供給する構成とし
たことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, there is provided an intake chamber for supplying reaction air to the fuel cell body, and a porous partition is provided in the intake chamber. A plate is provided, and the reaction air is supplied through the porous partition plate.

【0013】請求項4記載の発明では、多孔性の仕切り
プレートを通じて反応用空気を供給するので、供給空気
の均一化が図られて、燃料電池本体の略全域に反応用空
気を万遍なく送ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the reaction air is supplied through the porous partition plate, the supply air is made uniform, and the reaction air is sent evenly to almost the entire area of the fuel cell body. be able to.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0015】図1は、本発明による燃料電池の一実施の
形態を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a fuel cell according to the present invention.

【0016】図1において、1は燃料電池を示してい
る。燃料電池1は、図面の略中央に図示した燃料電池本
体3を備え、この燃料電池本体3はアノード5と加湿水
供給部7とカソード9とを備えている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fuel cell. The fuel cell 1 includes a fuel cell main body 3 illustrated substantially at the center of the drawing, and the fuel cell main body 3 includes an anode 5, a humidified water supply unit 7, and a cathode 9.

【0017】アノード5の入口5aには燃料ガス供給管
路11を介して燃料ガスが供給されている。燃料ガス供
給管路11には減圧弁13と、燃料ガスボンベ15とが
接続されている。
A fuel gas is supplied to an inlet 5a of the anode 5 through a fuel gas supply pipe 11. A pressure reducing valve 13 and a fuel gas cylinder 15 are connected to the fuel gas supply pipe 11.

【0018】加湿水供給部7の入口7aには加湿水供給
管路17を介して燃料電池本体3内の電解質膜(図示せ
ず)を加湿するための加湿水が供給されている。この加
湿水供給管路17には水ポンプ18が接続され、この水
ポンプ18には加湿水を貯留するメインタンク19が接
続されている。このメインタンク19には余剰となった
未反応燃料ガスを排出するための絞り22付きのバイパ
ス電磁弁21が接続されている。
Humidified water for humidifying an electrolyte membrane (not shown) in the fuel cell main body 3 is supplied to an inlet 7a of the humidified water supply unit 7 through a humidified water supply line 17. A water pump 18 is connected to the humidification water supply pipe 17, and a main tank 19 for storing humidification water is connected to the water pump 18. The main tank 19 is connected to a bypass solenoid valve 21 with a throttle 22 for discharging excess unreacted fuel gas.

【0019】カソード9の入口9aには反応用空気供給
管路23を介して反応用空気が供給されている。反応用
空気供給管路23には吸気チャンバ25を介してエアポ
ンプ27が接続されている。このエアポンプ27は空気
を圧縮圧送する手段であり、例えば送風機等と比べて小
型化が図られる。
The reaction air is supplied to the inlet 9a of the cathode 9 through a reaction air supply line 23. An air pump 27 is connected to the reaction air supply line 23 via an intake chamber 25. The air pump 27 is a means for compressing and sending air, and is reduced in size as compared with, for example, a blower or the like.

【0020】一方、アノード5の出口5bには反応時に
余剰の燃料ガスを排出する燃料ガス排出管路29が接続
され、この燃料ガス排出管路29は前述した加湿水を貯
留するメインタンク19に接続されている。
On the other hand, a fuel gas discharge pipe 29 for discharging surplus fuel gas at the time of reaction is connected to the outlet 5b of the anode 5, and this fuel gas discharge pipe 29 is connected to the above-mentioned main tank 19 for storing humidified water. It is connected.

【0021】水供給部7の出口7bには反応時に余剰の
加湿水を排出する加湿水排出管路31が接続され、加湿
水排出管路31は前記と同じく加湿水を貯留するメイン
タンク19に接続されている。
The outlet 7b of the water supply unit 7 is connected to a humidification water discharge pipe 31 for discharging surplus humidification water during the reaction, and the humidification water discharge pipe 31 is connected to the main tank 19 for storing the humidification water as described above. It is connected.

【0022】カソード9の出口9bには高温高湿となっ
た空気を排気する排気ガス排出管路33が接続され、こ
の排気ガス排出管路33には排気チャンバ35が接続さ
れている。この排気チャンバ35には希釈用空気供給管
路37を介して希釈用空気が供給される。希釈用空気供
給管路37には前記のエアポンプ27と同様構成のエア
ポンプ39が接続され、このエアポンプ39で供給され
る希釈用空気によって排気チャンバ35内で高温高湿と
なった空気を希釈してから外部に排気されている。
The outlet 9b of the cathode 9 is connected to an exhaust gas exhaust pipe 33 for exhausting high-temperature, high-humidity air, and the exhaust gas exhaust pipe 33 is connected to an exhaust chamber 35. Dilution air is supplied to the exhaust chamber 35 via a dilution air supply line 37. An air pump 39 having the same configuration as the above-described air pump 27 is connected to the dilution air supply pipe 37. The dilution air supplied by the air pump 39 dilutes the high-temperature and high-humidity air in the exhaust chamber 35. Exhausted to the outside.

【0023】この燃料電池1では、燃料電池本体3内に
燃料ガス供給管路11を介して供給された燃料ガスと反
応用供給管路23を介して供給された空気とを電気化学
反応されることにより電力を発生させる。
In the fuel cell 1, the fuel gas supplied through the fuel gas supply pipe 11 into the fuel cell main body 3 and the air supplied through the reaction supply pipe 23 undergo an electrochemical reaction. This generates electric power.

【0024】この発生した電力は、出力ケーブル41を
通って出力され、後述するように利用される。この出力
ケーブル41は、図示しない外部の機器に電力を供給す
るための出力ケーブル41aと、燃料電池1の制御や補
機の運転などに利用する電力を出力する出力ケーブル4
1bとに分岐される。
The generated power is output through an output cable 41 and is used as described later. The output cable 41 includes an output cable 41a for supplying electric power to an external device (not shown) and an output cable 4 for outputting electric power used for controlling the fuel cell 1 and operating auxiliary equipment.
1b.

【0025】一方の出力ケーブル41aには、DC/A
Cインバータ43が接続され、このDC/ACインバー
タ43には、ケーブル41cを介してAC100V出力
端子45が接続され、この出力端子45から外部機器に
電力供給が行われる。
One output cable 41a has a DC / A
A C inverter 43 is connected, and an AC 100 V output terminal 45 is connected to the DC / AC inverter 43 via a cable 41c, and power is supplied from this output terminal 45 to external devices.

【0026】他方の出力ケーブル41bには、DC/D
Cコンバータ47が接続されている。このDC/DCコ
ンバータ47には、ケーブル41dを介して補機・制御
装置49が接続され、ケーブル41eを介して充電回路
51が接続され、ケーブル41fを介して充電器53が
接続されている。さらに、充電回路51には、出力ケー
ブル41gを介して二次電池55が接続され、充電器5
3には、入力ケーブル41hを介して商用AC100V
端子57が接続されている。
The other output cable 41b has a DC / D
The C converter 47 is connected. To the DC / DC converter 47, an accessory / control device 49 is connected via a cable 41d, a charging circuit 51 is connected via a cable 41e, and a charger 53 is connected via a cable 41f. Further, a secondary battery 55 is connected to the charging circuit 51 via an output cable 41g.
3 has a commercial AC100V via an input cable 41h.
Terminal 57 is connected.

【0027】図2は、燃料電池本体3への反応用空気の
供給・排出経路を模式的に示している。尚、この供給・
排出経路に関する構成は、形態が異なって図示されてい
るものの、図1に示した構成と同一構成である。
FIG. 2 schematically shows a supply / discharge path of reaction air to / from the fuel cell main body 3. In addition, this supply
The configuration relating to the discharge path is the same as the configuration shown in FIG.

【0028】図2において、図中の右側から順に吸気チ
ャンバ25、燃料電池本体3、排気チャンバ35が配置
されている。
In FIG. 2, an intake chamber 25, a fuel cell main body 3, and an exhaust chamber 35 are arranged in this order from the right side in the figure.

【0029】燃料電池本体3の下流に位置する排気チャ
ンバ35は、図3に示すように、金属製の薄板が略直方
体状に加工された内部が中空の箱体である。この内部の
中ほどに、図2に示すように、排気ガス通路59、希釈
用空気通路61とを仕切る仕切板63が設けられてい
る。尚、排気ガス通路59と希釈用空気通路61との容
積がほぼ等しくなるように仕切板63が設けられてい
る。
As shown in FIG. 3, the exhaust chamber 35 located downstream of the fuel cell main body 3 is a hollow box body formed by processing a thin metal plate into a substantially rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 2, a partition plate 63 for partitioning the exhaust gas passage 59 and the dilution air passage 61 is provided in the middle of the inside. A partition plate 63 is provided so that the volumes of the exhaust gas passage 59 and the dilution air passage 61 are substantially equal.

【0030】排気チャンバ35には排気ガス排出用開口
65が設けられている。この排気ガス排出用開口65
は、燃料電池本体3のカソード9の出口9bから排気さ
れる排気ガスを、排気ガス通路59に導く開口である。
この排気ガス排出用開口65は、仕切板63に対向する
排気チャンバ35の取付面35bに形成され、この開口
65から排出された排気ガスは、仕切板63の面63a
に衝突して流れる。また、排気チャンバ35の両側部3
5aには、燃料電池本体3に接合させるボルト挿入用の
孔75が5個(数個)ずつ設けられている。排気ガス通
路59の下部に相当する排気チャンバ35の下面35c
には、当該通路下部に溜まった水滴を排出させる排出口
67が設けられている。
The exhaust chamber 35 is provided with an exhaust gas exhaust opening 65. This exhaust gas discharge opening 65
Is an opening for guiding the exhaust gas exhausted from the outlet 9b of the cathode 9 of the fuel cell body 3 to the exhaust gas passage 59.
The exhaust gas discharge opening 65 is formed on the mounting surface 35b of the exhaust chamber 35 facing the partition plate 63, and the exhaust gas discharged from the opening 65 is supplied to the surface 63a of the partition plate 63.
It collides with and flows. Also, both sides 3 of the exhaust chamber 35
5 a is provided with five (several) holes 75 for bolt insertion to be joined to the fuel cell body 3. Lower surface 35c of exhaust chamber 35 corresponding to the lower portion of exhaust gas passage 59
Is provided with a discharge port 67 for discharging water drops collected in the lower part of the passage.

【0031】希釈用空気通路61の下部に相当する排気
チャンバ35の下面35eには希釈用空気供給口71が
設けられている。この希釈用空気供給口71は、下面3
5eの長手方向に延びる略長方形状に形成され、この供
給口71を通じて供給される希釈用空気は、仕切板63
の面63bの略全域に接触し、仕切板63を冷却するよ
うに、排気チャンバ35の上方に流される。
A dilution air supply port 71 is provided on a lower surface 35e of the exhaust chamber 35 corresponding to a lower portion of the dilution air passage 61. The dilution air supply port 71 is provided on the lower surface 3.
5e is formed in a substantially rectangular shape extending in the longitudinal direction, and the dilution air supplied through the supply port 71 is supplied to the partition plate 63.
, And flows over the exhaust chamber 35 so as to cool the partition plate 63.

【0032】この排気チャンバ35の上方に流される希
釈用空気は、排気ガス排出用開口65を通じて仕切板6
3の面63aに衝突して流れる排気ガスと、排気チャン
バ35上部に形成された混合室73で混合されて、排気
チャンバ35の側面35dに形成された混合空気排出口
69から排出される。
The dilution air flowing above the exhaust chamber 35 passes through the exhaust gas exhaust opening 65 and the partition plate 6.
The exhaust gas that collides with the third surface 63a and is mixed in the mixing chamber 73 formed in the upper part of the exhaust chamber 35, and is discharged from the mixed air discharge port 69 formed in the side surface 35d of the exhaust chamber 35.

【0033】排気チャンバ35内の仕切板63は、混合
室73に臨む先端63cが、排気ガスを混合空気排出口
69に導くように屈曲して形成されている。
The partitioning plate 63 in the exhaust chamber 35 is formed such that a front end 63 c facing the mixing chamber 73 is bent so as to guide the exhaust gas to the mixed air outlet 69.

【0034】この実施の形態では、排気チャンバ35の
下面(一端)35eに希釈用空気供給口71が設けら
れ、ここから供給される希釈用空気(外部空気であり、
この空気温度は排気ガスの温度よりも十分に低い。)
は、仕切板63の面63bの略全域に接触し、当該部分
を十分に冷却した後、排気チャンバ35の側面35dに
形成された混合空気排出口(他端)69から排出され
る。
In this embodiment, a dilution air supply port 71 is provided in the lower surface (one end) 35e of the exhaust chamber 35, and dilution air (external air,
This air temperature is well below the temperature of the exhaust gas. )
Is in contact with substantially the entire surface 63 b of the partition plate 63, and after sufficiently cooling the portion, is discharged from the mixed air discharge port (the other end) 69 formed in the side surface 35 d of the exhaust chamber 35.

【0035】これにより、仕切板63は常に温度が低く
保たれ、この仕切板63に衝突して流れる高温高湿の排
気ガスに含まれる水分が、この仕切板63において水滴
になり、この水滴は通路下部に溜まり、この溜まった水
滴は排出口67から排出される。水分が除去された排気
ガスは、前記のように混合室73において希釈用空気と
混合され、混合空気排出口69から外部に排出される。
As a result, the temperature of the partition plate 63 is always kept low, and the moisture contained in the high-temperature and high-humidity exhaust gas that flows upon collision with the partition plate 63 becomes water droplets on the partition plate 63. The accumulated water drops accumulate in the lower part of the passage, and are discharged from the outlet 67. The exhaust gas from which the moisture has been removed is mixed with the dilution air in the mixing chamber 73 as described above, and discharged from the mixed air outlet 69 to the outside.

【0036】この実施の形態では、排気チャンバ35内
に設けられた仕切板63が、希釈用空気によって常に冷
却された状態になるので、高温高湿の排気ガスに含まれ
る水分が、この仕切板63に接触して水滴になり、この
水滴は通路下部に溜まり、この溜まった水滴は排出口6
7から排出される。
In this embodiment, since the partition plate 63 provided in the exhaust chamber 35 is always cooled by the dilution air, the moisture contained in the high-temperature and high-humidity exhaust gas is removed from the partition plate 63. 63, and becomes water droplets. The water droplets accumulate in the lower part of the passage, and the accumulated water droplets are discharged from the outlet 6
It is discharged from 7.

【0037】吸気チャンバ25は、図4に示すように、
金属製の薄板が直方体状に加工された内部が中空の箱体
である。内部の中ほどに、多孔性の仕切りプレート77
が設けられ、この多孔性の仕切りプレート77によって
吸気チャンバ25の内部が、反応用空気流入室25a、
反応用空気流出室25bに、ほぼ同じ容積になるように
2分割されている。
As shown in FIG. 4, the intake chamber 25
The inside of a thin metal plate processed into a rectangular parallelepiped is a hollow box. In the middle of the inside, a porous partition plate 77
The porous partition plate 77 allows the inside of the suction chamber 25 to be moved into the reaction air inflow chamber 25a,
The reaction air outlet chamber 25b is divided into two so as to have substantially the same volume.

【0038】反応用空気流入室25aの下部に位置する
吸気チャンバ25の下面25cの略中央には、反応用空
気が供給される反応用空気供給口79が設けられてい
る。この反応用空気供給口79には、反応用空気供給管
路23(図1)を介してエアポンプ27が接続されてい
る。
A reaction air supply port 79 through which reaction air is supplied is provided substantially at the center of the lower surface 25c of the intake chamber 25 located below the reaction air inflow chamber 25a. The air pump 27 is connected to the reaction air supply port 79 via the reaction air supply pipe 23 (FIG. 1).

【0039】反応用空気流出室25bには吸入用開口8
1が設けられている。この吸入用開口81は、反応用空
気を反応用空気供給管路23(図1)に導く開口であ
る。この吸入用開口81は、多孔性の仕切りプレート7
7に対向する吸気チャンバ25の側面25dに形成さ
れ、反応用空気を前記した燃料電池本体3のカソード9
の入口9aに導く開口である。
The reaction air outflow chamber 25b has a suction opening 8 in it.
1 is provided. The suction opening 81 is an opening for guiding the reaction air to the reaction air supply pipe 23 (FIG. 1). The suction opening 81 is provided with the porous partition plate 7.
The reaction air is formed on the side face 25d of the intake chamber 25 facing the cathode 9 and reacts with the cathode 9 of the fuel cell body 3 described above.
Is an opening that leads to the entrance 9a.

【0040】また、吸気チャンバ25の両側部25eに
は、燃料電池本体3に接合させるボルト挿入用の孔83
が5個(数個)ずつ設けられている。
Also, bolt insertion holes 83 to be joined to the fuel cell main body 3 are formed in both side portions 25e of the intake chamber 25.
Are provided (five) each.

【0041】この実施の形態では、多孔性の仕切りプレ
ート77を通じて反応用空気を燃料電池本体3に供給す
るので、供給空気の流れが均一に分散され、いわゆる均
一化が図られ、燃料電池本体3の略全域に反応用空気が
万遍なく送られる。
In this embodiment, since the reaction air is supplied to the fuel cell main body 3 through the porous partition plate 77, the flow of the supplied air is evenly dispersed, and so-called uniformity is achieved. The reaction air is sent evenly over almost the entire area.

【0042】従って、反応用空気の供給不足を生じる部
分がなくなり、燃料電池本体3の略全域で電気化学反応
による均一な発電が行われる。
Accordingly, there is no portion where the supply of reaction air is insufficient, and uniform power generation by electrochemical reaction is performed in substantially the entire area of the fuel cell body 3.

【0043】前記反応用空気を供給するエアポンプ27
と前記希釈用空気を供給するエアポンプ39とから供給
される空気の圧力は1.0kg/cm2程度であり、従
来の送風機による空気供給よりも圧力が高い。従って、
小型のエアポンプであっても、従来の大型の送風機と同
程度の送風量が確保される。
An air pump 27 for supplying the reaction air
And the pressure of the air supplied from the air pump 39 for supplying the dilution air is about 1.0 kg / cm 2 , which is higher than the air supply by the conventional blower. Therefore,
Even with a small air pump, the same amount of air as a conventional large blower can be secured.

【0044】これによれば、エアポンプ27、39を用
いることにより、従来の送風機に比べ、小型化が図れる
ので、省スペース化を実現でき、燃料電池1自体を小型
化できる。また、従来の排気ダクトに比べ薄型化でき
る。
According to this, by using the air pumps 27 and 39, the size can be reduced as compared with the conventional blower, so that the space can be saved and the fuel cell 1 itself can be reduced in size. Further, the thickness can be reduced as compared with the conventional exhaust duct.

【0045】以上、一実施形態に基づいて本発明を説明
したが、本発明はこれに限定されるものではないことは
明らかである。
Although the present invention has been described based on one embodiment, it is apparent that the present invention is not limited to this.

【0046】[0046]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、排気チャ
ンバ内に設けられた仕切板が、希釈用空気によって冷却
されるので、排気ガスに含まれる水分が仕切板に接触し
て冷却され、液化され、除去される。
According to the first aspect of the present invention, since the partition plate provided in the exhaust chamber is cooled by the dilution air, the moisture contained in the exhaust gas comes into contact with the partition plate and is cooled. Liquefied and removed.

【0047】請求項2記載の発明によれば、排気チャン
バの一端に希釈用空気の導入口を設け、他端に混合室を
設けたので、この導入口から排気チャンバに流入した希
釈用空気は、仕切板の略全域に接触し、仕切板を十分に
冷却する。そのため、この仕切板に接触する排気ガスに
含まれる水分が確実に除去される。
According to the second aspect of the present invention, the inlet for the dilution air is provided at one end of the exhaust chamber, and the mixing chamber is provided at the other end. Therefore, the dilution air flowing into the exhaust chamber from the inlet is provided. Then, it comes into contact with almost the entire area of the partition plate, and the partition plate is sufficiently cooled. Therefore, moisture contained in the exhaust gas that comes into contact with the partition plate is reliably removed.

【0048】請求項3記載の発明によれば、反応用空気
と希釈用空気とをエアポンプを用いて供給したので、従
来の送風機によって空気を供給する場合に比べ、省スペ
ース化を実現でき、燃料電池自体を小型化できる。
According to the third aspect of the present invention, since the reaction air and the dilution air are supplied using the air pump, the space can be saved as compared with the case where the air is supplied by a conventional blower, and the fuel can be saved. The battery itself can be downsized.

【0049】請求項4記載の発明によれば、多孔性の仕
切りプレートを通じて反応用空気を供給するので、供給
空気の均一化が図られて、燃料電池本体の略全域に反応
用空気を万遍なく送ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the reaction air is supplied through the porous partition plate, the supply air is made uniform, and the reaction air is uniformly supplied to substantially the entire area of the fuel cell body. You can send without.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による一実施の形態を示す燃料電池のブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a fuel cell showing one embodiment of the present invention.

【図2】燃料電池の反応用空気の供給排出を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing supply and discharge of reaction air of a fuel cell.

【図3】図1に示す排気チャンバの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the exhaust chamber shown in FIG.

【図4】図1に示す吸気チャンバの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the intake chamber shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料電池 3 燃料電池本体 25 吸気チャンバ 27、39 エアポンプ 35 排気チャンバ 59 排気ガス通路 61 希釈用空気通路 63 仕切板 73 混合室 77 仕切りプレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 3 Fuel cell main body 25 Intake chamber 27, 39 Air pump 35 Exhaust chamber 59 Exhaust gas passage 61 Dilution air passage 63 Partition plate 73 Mixing chamber 77 Partition plate

フロントページの続き (72)発明者 野口 博司 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 新井 隆史 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 前田 秀雄 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5H027 DD03 Continued on the front page (72) Inventor Hiroshi Noguchi 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Arai 2-5-2-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Hideo Maeda 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka F-term (reference) 5H027 DD03

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 反応用空気と燃料ガスとを反応させて電
力を発生させる燃料電池本体を備え、この本体から排出
される未反応ガスを含む排気ガスを希釈用空気と混合さ
せて外部に排出させる燃料電池おいて、前記排気ガスと
前記希釈用空気とを混合させる排気チャンバを設け、こ
の排気チャンバ内に排気ガス通路と希釈用空気通路とを
仕切る仕切板を設け、前記希釈用空気をこの仕切板の略
全域に接触するように導くことを特徴とする燃料電池。
1. A fuel cell main body for generating electric power by reacting reaction air and a fuel gas, and exhaust gas containing unreacted gas discharged from the main body is mixed with dilution air and discharged to the outside. In the fuel cell, an exhaust chamber for mixing the exhaust gas and the dilution air is provided, and a partition plate for separating an exhaust gas passage and a dilution air passage is provided in the exhaust chamber. A fuel cell, wherein the fuel cell is guided so as to contact substantially the entire area of a partition plate.
【請求項2】 前記排気チャンバの一端に前記希釈用空
気の導入口を設け、当該排気チャンバの他端に排気ガス
と希釈用空気とを混合させる混合室を設けたことを特徴
とする請求項1記載の燃料電池。
2. The exhaust chamber is provided with an inlet for the dilution air at one end, and a mixing chamber for mixing exhaust gas and dilution air is provided at the other end of the exhaust chamber. 2. The fuel cell according to 1.
【請求項3】 反応用空気と燃料ガスとを反応させて電
力を発生させる燃料電池本体を備え、この本体から排出
される未反応ガスを含む排気ガスを希釈用空気と混合さ
せて外部に排出する燃料電池おいて、前記燃料電池本体
に前記反応用空気及び/又は前記希釈用空気をエアポン
プによって供給する構成としたことを特徴とする燃料電
池。
3. A fuel cell main body for generating electric power by reacting reaction air with a fuel gas, and exhaust gas containing unreacted gas discharged from the main body is mixed with dilution air and discharged to the outside. A fuel cell, wherein the reaction air and / or the dilution air are supplied to the fuel cell body by an air pump.
【請求項4】 前記燃料電池本体に反応用空気を供給す
る吸気チャンバを備え、この吸気チャンバ内に多孔性の
仕切りプレートを設け、この多孔性の仕切りプレートを
通じて反応用空気を供給する構成としたことを特徴とす
る請求項1乃至3のいずれかに記載の燃料電池。
4. An intake chamber for supplying reaction air to the fuel cell main body, a porous partition plate is provided in the intake chamber, and reaction air is supplied through the porous partition plate. The fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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