(57)【要約】      （修正有）【課題】凝縮器の性能を向上させ、その凝縮器のみで十分に排ガス中の水分を取除くことができる凝縮器を提供する。【解決手段】気体出口パイプ６は、前記内底面５aから上方に離反して、下側タンク５の内部に延長され、前記パイプ６先端が前記水出口７の口縁よりも、その口の中心部側に突出して、その水出口７内の上方に配置される。【選択図】図１
2014219171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチューブ(1)が並列したコア(2)と、コア(2)の外周を被蔽するケーシング(3)と、コア(2)の両端に接続されると共に、各チューブ(1)の両端が連通する上下一対の上側タンク(4)、下側タンク(5)とを具備し、ケーシング(3)内に冷却水が流通すると共に、上側タンク(4)から下側タンク(5)に水蒸気を含む気体が流通する凝縮器において、
下側タンク(5)の側面に気体の出口となる気体出口パイプ(6)が貫通され、下側タンク(5)の内底面(5a)に凝縮水を流出させる水出口(7)が開口され、
前記気体出口パイプ(6)は、前記内底面(5a)から上方に離反して、下側タンク(5)の内部に延長され、
そのパイプ(6)先端が、前記水出口(7)の口縁よりも、その口の中心部側に突出して、その水出口(7)内の上方に配置されたことを特徴とする凝縮器。
【請求項２】
請求項１に記載の凝縮器において、
水出口(7)に水出口パイプ(8)が貫通し、その先端(8a)が下側タンク(5)の内底面(5a)から突出することなく、その先端が内底面(5a)の以下に位置したことを特徴とする凝縮器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の凝縮器において、
下側タンク(5)内で、気体出口パイプ(6)の外周の下端縁(6a)と、下側タンク(5)の内底面(5a)との離間距離を５ｍｍ以上とした凝縮器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気を含む気体を凝縮する凝縮器であって、特に燃料電池用凝縮器として最適なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池から流出する排ガスには水分が含まれ、それを凝縮器で分離するとともに、さらにその排ガスを気液分離タンクで、水分のみを分離していた。そして、その凝縮水は燃料電池システムに再利用されていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２０５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
排ガス中の水分を取除く従来の方法は、凝縮器と気液分離タンクとを必要とし、コンパクト性に欠ける欠点があった。それらを構成するには、部品点数が多く、全体として製造コストが高くなる欠点があった。
そこで、本発明は凝縮器の性能を向上させ、その凝縮器のみで十分に排ガス中の水分を取除くことができるものを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の本発明は、複数のチューブ(1)が並列したコア(2)と、コア(2)の外周を被蔽するケーシング(3)と、コア(2)の両端に接続されると共に、各チューブ(1)の両端が連通する上下一対の上側タンク(4)、下側タンク(5)とを具備し、ケーシング(3)内に冷却水が流通すると共に、上側タンク(4)から下側タンク(5)に水蒸気を含む気体が流通する凝縮器において、
下側タンク(5)の側面に気体の出口となる気体出口パイプ(6)が貫通され、下側タンク(5)の内底面(5a)に凝縮水を流出させる水出口(7)が開口され、
前記気体出口パイプ(6)は、前記内底面(5a)から上方に離反して、下側タンク(5)の内部に延長され、
そのパイプ(6)先端が、前記水出口(7)の口縁よりも、その口の中心部側に突出して、その水出口(7)内の上方に配置されたことを特徴とする凝縮器である。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の凝縮器において、
水出口(7)に水出口パイプ(8)が貫通し、その先端(8a)が下側タンク(5)の内底面(5a)から突出することなく、その先端が内底面(5a)の以下に位置したことを特徴とする凝縮器である。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２に記載の凝縮器において、
下側タンク(5)内で、気体出口パイプ(6)の外周の下端縁(6a)と、下側タンク(5)の内底面(5a)との離間距離を５ｍｍ以上とした凝縮器である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、気体出口パイプ６を、タンク５の内底面5aから離反して、その内部に延長し、その気体出口パイプ６先端を水出口７の口縁よりも、その口の中心部側に突出して、その口内の上方に配置されたものである。即ち、パイプ６の先端は出口７の上方の中空に位置する。それ故、その先端とタンク５の内底面5aとの間に凝縮水が保持されることがない。そのため、内底面5a上の凝縮水が気体出口パイプに排出されることを防ぎ、凝縮水を確実に水出口７から流出させて、収集する凝縮水の総量を大にすることができる。
【０００９】
上記構成に加えて、請求項２に記載のように、水出口７に水出口パイプ８を貫通させ、その先端8aを下側タンク５の内底面5a以下に位置させた場合には、水出口７周縁の凝縮水をその水出口７から円滑に搬出することができる。
上記構成に加えて、請求項３に記載のように、気体出口パイプ６の外周の下端縁6aと、下側タンク５の内底面5aとの離間距離を５ｍｍ以上とした場合には、タンク５内面と気体出口パイプ６との間に保持される凝縮水を可及的に少なくして、気体出口パイプ６から凝縮水が排出されることを、さらに効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の凝縮器の分解斜視図。
【図２】同組立て状態を示す正面図。
【図３】図２のIII−III矢視断面図。
【図４】比較例の要部断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視断面図。
【図６】本発明の作用を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき説明する。
図１は、本発明の凝縮器の分解斜視図であり、この凝縮器は、複数のチューブ１を並列してコア２を形成する。各チューブ１は、偏平なチューブからなり、その両端が厚み方向に拡開されている。その拡開部で各チューブ１が互いに接触し、各接触部間が一体にろう付け固定される。そして、両端部を除いて、各偏平チューブ間に冷却水の流路となる空間が形成される。このようにしてなるコア２は、ケーシング３に収納される。
【００１２】
このケーシング３は、箱状に形成された本体3aとその開口を閉塞する蓋3bとからなる。ケーシング３の長手方向両端には、上側タンク４と下側タンク５とが形成され、その上側タンク４、下側タンク５を除いた中間部にコア２が収納される。そして、コア２の位置で一対の冷却水11の出入口が開口され、その冷却水11が隣接するチューブ１間の隙間を流通する。上側タンク４の上端面には、気体入口パイプ９が設けられ、下側タンク５の下端面には水出口パイプ８が設けられている。そして、ケーシング３の蓋3bの下部側面には、気体出口パイプ６が貫通する。
【００１３】
ここで、本発明の特徴とするところは、下側タンク５内部における気体出口パイプ６と水出口パイプ８との関係である。この凝縮器14は、図１において、凝縮器14の長手方向が上下方向に位置する。そして、上側タンク４が上端に位置し、下側タンク５が下端に位置する。その下側タンク５の内部は、図３に示すごとく、気体出口パイプ６が蓋3bを貫通し、その先端がチューブ１の開口の略中心部に達する。さらに、気体出口パイプ６は下側タンク５の底面よりも上方に離間している。その離間距離は、好ましくは５ｍｍ以上である。それによって、気体出口パイプ６と下側タンク５の底面との間に保持される保持凝縮水13の量を可及的に少なくする。
【００１４】
次に、水出口パイプ８の端部は、下側タンク５の底面を貫通する。その水出口パイプ８の先端8aは、下側タンク５の内底面5aと同一以下に保持されている。それにより、保持凝縮水13が先端8aから水出口パイプ８に円滑に流入できるようにする。そして、図２に示すごとく、水分を含む燃料電池からの排ガスである気体10は、気体入口パイプ９からコア２内の各チューブ１を流通し、その外周を流通する冷却水11によって冷却されて、その凝縮水を各チューブ１から下側タンク５に流下させる。水分を放出した気体10は、下側タンク５の気体出口パイプ６より外部に流出される。そして、凝縮水12が下側タンク５から水出口パイプ８を介して外部に取り出される。
【００１５】
下側タンク５内において、気体出口パイプ６から気体10が流出するとき、下側タンク５の底部に溜まった保持凝縮水13が気体出口パイプ６に導かれることはない。これは気体出口パイプ６の先端が水出口パイプ８の略中心にまで達するため、気体出口パイプ６先端の下方は空間となり、そこには保持凝縮水13が保持できないからである。
【００１６】
その逆の作用を説明するのが、比較例が図４である。また、図５は図４のＶ−Ｖ矢視図である。
この比較例では、気体出口パイプ６の先端が、水出口パイプ８の開口から離れて蓋3bの内壁に近い。そして、その気体出口パイプ６の先端と下側タンク５の底面との間に保持凝縮水13が保持され、その保持凝縮水13が気体出口パイプ６の下側縁部まで達する。すると、気体10の流通にともなって、その保持凝縮水13が気体出口パイプ６から外部に排出される。すると、その分だけ水出口パイプ８から回収できる凝縮水の流量が減少する。なお、図４の例においては、水出口パイプ８の先端8aが下側タンク５の底面よりも突出している。それにより、保持凝縮水13の量がより多くなる。
【００１７】
次に、図６において、気体出口パイプ６の先端を実線の状態から、鎖線の状態まで引伸ばすと、その鎖線の気体出口パイプ６先端と下側タンク５の内底面5aとの間に凝縮水が保持される。すると、それが気体10の流れに沿って気体出口パイプ６から外部に導出される。
そこで、本発明は気体出口パイプ６の先端を水出口パイプ８の開口の上方に位置させたものである。さらには、下側タンク５の内底面5aと気体出口パイプ６の下面との間を離反させ、可能な限り保持凝縮水13の量を少なくしたものである。
【符号の説明】
【００１８】
１  チューブ
1a  拡開部
２  コア
３  ケーシング
3a  本体
3b  蓋
４  上側タンク
５  下側タンク
5a  内底面
６  気体出口パイプ
７  水出口
８  水出口パイプ
8a  先端
９  気体入口パイプ
10  気体
11  冷却水
12  凝縮水
13  保持凝縮水
14  凝縮器
【図１】
2014219171.tif 000003
【図２】
2014219171.tif 000004
【図３】
2014219171.tif 000005
【図４】
2014219171.tif 000006
【図５】
2014219171.tif 000007
【図６】
2014219171.tif 000008