燃料电池装置制造方法及图纸

技术编号:20760361 阅读:24 留言:0更新日期:2019-04-03 13:20
本公开的燃料电池装置具备:燃料电池模块;在从燃料电池模块排出的废气与介质之间进行热交换的热交换器;与热交换器连接且使介质在热交换器进行循环的循环线;设置于循环线且将向热交换器流动的介质冷却的散热器;以及收纳燃料电池模块、热交换器、散热器及循环线中的至少一部分的外装壳体。散热器具有两个开口部,至少包含:在两个开口部之间规定空气流路的管道;配置在空气流路内的两个开口部内的一方的开口部侧且产生空气流的风扇;以及配置在空气流路内的两个开口部内的另一方的开口部侧且在介质与流过空气流路内的空气之间进行热交换的散热件。外装壳体分别具备将两个开口部直接连接或经由空气通路连接的通气口,管道由能够分离的多个零件构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池装置
本专利技术涉及燃料电池装置。
技术介绍
近年来,作为下一代能源,提出了将层叠有多个燃料电池单元的单元堆收纳于收纳容器内而成的燃料电池模块和将燃料电池模块收纳于外装壳体内而成的燃料电池装置,该燃料电池单元能够使用燃料气体(含氢气体)和空气(含氧气体)而获得电力。另外,还提出了如下的具备蓄热罐的燃料电池装置:在热交换器中使从燃料电池模块排出的废气的热与水等介质进行热交换,将废气冷却并对废气所含的水进行回收而重新利用,并且,将由介质回收到的热用于供给热水。此外,公开了在蓄热罐与热交换器之间配置散热器、并利用散热器使介质的温度下降之后向热交换器供给介质的技术。例如专利文献1所记载那样公开了在外装壳体的与设置有吸气口的面对置的面设置了排气口的结构、或者例如专利文献2所记载的那样公开了在外装壳体的同一面设置有散热器用的吸气口和排气口的结构。此外,为了控制散热器中的排气的流动,例如专利文献3或4所记载的那样还公开了设置有管道等空气流路的燃料电池装置。在先技术文献专利文献1:日本特开2009-38015号公报专利文献2:日本特开2015-72090号公报专利文献3:日本特开2010-92775号公报专利文献4:日本特开2016-217670号公报
技术实现思路
本公开的燃料电池装置具备:燃料电池模块;热交换器,其在从该燃料电池模块排出的废气与介质之间进行热交换;循环线,其与该热交换器连接,使所述介质在所述热交换器进行循环;散热器,其设置于该循环线,且将向所述热交换器流动的所述介质冷却;以及外装壳体,其收纳所述燃料电池模块、所述热交换器、所述散热器及所述循环线中的至少一部分。所述散热器具有两个开口部。至少包含:管道,其在所述两个开口部之间规定空气流路;风扇,其配置在所述空气流路内的所述两个开口部内的一方的开口部侧,且产生空气流;以及散热件,其配置在所述空气流路内的所述两个开口部内的另一方的开口部侧,且在所述介质与流过所述空气流路内的空气之间进行热交换。所述外装壳体分别具备将所述两个开口部直接连接或经由空气通路连接的通气口,所述管道由能够分离的多个零件构成。附图说明本专利技术的目的、特征及优点通过下述的详细说明和附图而变得更加明确。图1是表示本公开的燃料电池装置的一例的结构的框图。图2是表示本公开的燃料电池装置的一例的外观的立体图。图3是第一实施方式的燃料电池装置的一例中的一个侧视图。图4是第一实施方式的燃料电池装置的一例中的另一个侧视图。图5A是表示第一实施方式的散热器的具体例的分解立体图。图5B是表示第一实施方式的散热器的具体例的分解立体图。图6A是示意性地表示第一实施方式的散热器的图。图6B是示意性地表示第一实施方式的散热器的图。图7A是用于说明第一实施方式的散热件管道的结构例的图。图7B是用于说明第一实施方式的散热件管道的结构例的图。图8是表示第二实施方式的燃料电池装置的一例的侧视图。图9是表示第二实施方式的燃料电池装置的一例的侧视图。图10是表示第二实施方式的燃料电池装置的散热器的结构的一例的说明图。图11是表示第二实施方式的燃料电池装置的散热器的结构的另一例的说明图。图12是表示第二实施方式的燃料电池装置的散热器的结构的另一例的说明图。图13是表示第二实施方式的燃料电池装置的散热器的结构的另一例的说明图。图14是表示图13所示的燃料电池装置的散热器的示意性剖视图。图15是表示图13所示的燃料电池装置的散热器的示意性剖视图。具体实施方式在将散热器配设于燃料电池装置的下部时,维护作业很繁琐。因此,针对燃料电池装置中的散热器,要求了良好的维护性。以下,针对本实施方式的燃料电池装置依次进行说明。(第一实施方式)图1是表示本公开的燃料电池装置的一例的结构的框图。需要说明的是,在以后的图中针对相同的构件标注相同的编号(或标号)。第一实施方式的燃料电池装置1包括重整器10、单元堆装置20、热交换器30、蓄热罐40、散热器50及冷凝水罐60。这些各装置与用于使后述的燃料电池模块91工作的辅机等一起收纳在外装壳体(未图示)中。在外装壳体内无需收纳上述的所有装置,例如也可以将蓄热罐40、热交换器30设置于外装壳体的外部。另外,也可以采用省略了上述的装置的一部分的燃料电池装置。在重整器10连接有供给原燃料的原燃料供给管100和供给重整水的水供给管101。原燃料与重整水在加热后的重整器10内发生重整反应,生成包含氢的重整气体。由重整器10生成的重整气体经过重整气体供给管102向单元堆装置20供给。单元堆装置20包含歧管21及单元堆22。供给至单元堆装置20的重整气体从歧管21向单元堆22内供给。在单元堆装置20中,从含氧气体供给构件103向单元堆22的外侧导入空气(含氧气体),重整气体在通过单元堆22内时,与该空气发生反应而进行发电。发电中未使用的重整气体在单元堆22的上部与发电中未使用的空气合流并燃烧,生成高温的废气。另外,利用燃烧中产生的热对重整器10进行加热。由于重整器10及单元堆装置20成为高温,因此,被隔热件包围而作为燃料电池模块91配置在外装壳体内。在燃料电池模块91内产生的废气从单元堆装置20排出之后,经过废气流路104向热交换器30供给。在热交换器30连接有循环线105,在向该循环线105导入的介质与废气之间进行热交换。作为介质,能够使用包含乙二醇等的防冻液或水等。通过热交换,废气被冷却,介质通过废气的热而被加热。废气被冷却,废气所含的水蒸气成为水,进行气液分离。分离出的气体经过排气流路107从气体排气口向外部排出。通过冷却废气而分离出的水经过冷凝水回收流路106而送至冷凝水罐60。在冷凝水罐60中,水经过离子交换等被纯水化,纯水化了的水向水供给管101导入,作为重整水被供给至重整器10。不需要的水从排水管109排出。介质依次在蓄热罐40、散热器50及热交换器30中循环。在蓄热罐40中蓄积有介质。介质从蓄热罐40送至散热器50而被冷却之后,送至热交换器30。在热交换器30中,介质与废气进行热交换而被加热。温度上升后的介质返回蓄热罐40。即,形成有使介质按照蓄热罐40、散热器50及热交换器30的顺序循环的循环线105。换言之,沿着循环线105依次配置有蓄热罐40、散热器50及热交换器30。在蓄热罐40导入有供给热水用的配管,将通过在从供水管108导入的水与蓄热罐40的介质之间进行热交换而加热后的水作为热水而利用。在使用水作为介质的情况下,也能够以供给介质本身作为热水的方式构成燃料电池装置。当成为蓄热罐40的蓄热量达到上限的状态(满蓄状态)时,介质无法进一步在热交换器30中回收废气的热,因此,无法充分地冷却废气,无法从废气分离出水分。进而,无法将废气所含的水分冷凝,向重整器10供给的水可能会不足。因此,需要降低向热交换器30供给的介质的温度,在本实施方式的燃料电池装置1中,通过散热器50将介质冷却而供给至热交换器30。散热器50具有散热件51和风扇52,当介质为高温时使风扇52动作,促进通过散热件51内的介质的散热。另外,当介质为低温时,不使风扇52动作,抑制散热器50内的介质的散热。图2是表示本公开的燃料电池装置的一例的外观的立体图。需要说明的是,在图2中,为了说明燃料电池装置的内部而示出了将外装壳体(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池装置,其中,所述燃料电池装置具备:燃料电池模块;热交换器,其在从该燃料电池模块排出的废气与介质之间进行热交换;循环线,其与该热交换器连接,使所述介质在所述热交换器进行循环;散热器,其设置于该循环线,且将向所述热交换器流动的所述介质冷却;以及外装壳体,其收纳所述燃料电池模块、所述热交换器、所述散热器及所述循环线中的至少一部分,所述散热器具有两个开口部,且至少包含:管道,其在所述两个开口部之间规定空气流路;风扇,其配置在所述空气流路内的所述两个开口部内的一方的开口部侧,且产生空气流;以及散热件,其配置在所述空气流路内的所述两个开口部内的另一方的开口部侧,且在所述介质与流过所述空气流路内的空气之间进行热交换,所述外装壳体分别具备将所述两个开口部直接连接或经由空气通路连接的通气口,所述管道由能够分离的多个零件构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.10 JP 2016-158257;2017.03.31 JP 2017-072851.一种燃料电池装置,其中,所述燃料电池装置具备:燃料电池模块;热交换器,其在从该燃料电池模块排出的废气与介质之间进行热交换;循环线,其与该热交换器连接,使所述介质在所述热交换器进行循环;散热器,其设置于该循环线,且将向所述热交换器流动的所述介质冷却;以及外装壳体,其收纳所述燃料电池模块、所述热交换器、所述散热器及所述循环线中的至少一部分,所述散热器具有两个开口部,且至少包含:管道,其在所述两个开口部之间规定空气流路;风扇,其配置在所述空气流路内的所述两个开口部内的一方的开口部侧,且产生空气流;以及散热件,其配置在所述空气流路内的所述两个开口部内的另一方的开口部侧,且在所述介质与流过所述空气流路内的空气之间进行热交换,所述外装壳体分别具备将所述两个开口部直接连接或经由空气通路连接的通气口,所述管道由能够分离的多个零件构成。2.根据权利要求1所述的燃料电池装置,其特征在于,所述散热器位于比所述燃料电池模块靠下方的位置。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池装置,其特征在于,在所述管道的所述多个零件中,至少包含配置于所述一方的开口部侧的第一管道。4.根据权利要求3所述的燃料电池装置,其特征在于,在所述管道的所述多个零...

【专利技术属性】
技术研发人员:柳内晋太郎深川智博小黑裕希早川直神林达也
申请(专利权)人:大日工业株式会社京瓷株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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