-
Gebiet der Erfindung
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
zum Unterbringen eines Brennstoffzellenstapels.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Eine
Brennstoffzelle umfasst Separatoren und eine MEA, die zwischen den
Separatoren angeordnet ist. Eine Mehrzahl von Brennstoffzellenschichten
bildet einen Brennstoffzellenstapel. Der Brennstoffzellenstapel
ist in dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse untergebracht.
-
Herkömmliche
Brennstoffzellenstapel können aus Materialien wie Aluminium
oder Eisen hergestellt sein, wie beispielsweise in der
japanischen Patentveröffentlichung
2002-362164 , deren gesamter Inhalt hierdurch durch Bezugnahme
aufgenommen ist, offenbart ist.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Durch die Erfindung zu lösende
Probleme
-
Bei
herkömmlichen Brennstoffzellenstapel-Gehäusen
bestehen jedoch folgende Probleme: (i) da Metall verwendet ist,
kann das Gewicht der Gehäuse groß sein; (ii) in
einem Fall, bei dem eine Entlüftungsöffnung vorgesehen
ist, ist die Gehäusegröße bestimmt, so
dass eine notwendige Lüftung erhalten werden kann, somit
kann eine elektromagnetische Abschirmung verringert sein, und als
ein Resultat kann eine elektromagnetische Welle durch die Öffnung
gehen; und (iii) bestimmte Materialien können bewirken,
dass die Steifigkeit des Gehäuses verringert ist.
-
Eine
Aufgabe bestimmter Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
zu schaffen, das in der Lage ist, mindestens eines der im Vorhergehenden
beschriebenen Probleme (z. B. (i), (ii) und (iii)) zu lösen,
das heißt, in der Lage ist, mindestens entweder ein Erleichtern
des Gehäuses und/oder ein Gewährleisten einer
elektromagnetischen Abschirmung des Gehäuses zu erreichen.
-
Mittel zum Lösen
der vorhergehenden Probleme
-
Das
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß bestimmten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung zum Lösen
der vorhergehenden Probleme und der vorhergehenden Aufgabe ist wie
folgt beschaffen:
- (1) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse,
das in demselben einen Brennstoffzellenstapel unterbringt, wobei
ein Material des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses ein Harz
und ein elektromagnetische Wellen dämpfendes Material zum
Dämpfen einer elektromagnetischen Welle aufweisen kann.
- (2) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (1), wobei ein Gehalt eines elektromagnetische
Wellen dämpfenden Materials pro Einheitsvolumen des Materials
des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses höher als
ein Harzgehalt pro Einheitsvolumen des Materials des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
sein kann.
- (3) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (1) oder (2), wobei das elektromagnetische
Wellen dämpfende Material eine Fluid-Durchlässigkeit
in einer Dickenrichtung einer Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
aufweisen kann und dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse durch
das Harz eine Fluid-Undurchlässigkeit in einer Dickenrichtung
einer Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses gegeben
werden kann.
- (4) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß einem
der vorhergehenden Punkte (1) bis (3), wobei eine Korrosionsbeständigkeit
des elektromagnetische Wellen dämpfenden Materials höher
als eine Korrosionsbeständigkeit des Harzes sein kann.
- (5) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß einem
der vorhergehenden Punkte (1) bis (4), wobei das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
in einem Fahrzeug installiert sein kann. Das elektromagnetische
Wellen dämpfende Material kann ein leitfähiges
Material sein. Das leitfähige Material kann an einem Fahrzeugkörper
angebracht sein.
- (6) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß einem
der vorhergehenden Punkte (1) bis (5), wobei das elektromagnetische
Wellen dämpfende Material ein leitfähiges Material
sein kann und das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse eine Mehrzahl von
Gliedern aufweisen kann. Die Mehrzahl von Gliedern kann miteinander
gekoppelt sein, derart, dass bewirkt werden kann, dass leitfähige
Materialien, die die Mehrzahl von Gliedern in sich aufweist, miteinander
leitfähig sind.
- (7) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß einem
der vorhergehenden Punkte (1) bis (6), wobei das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
eine isolierte Innenoberfläche aufweisen kann.
- (8) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß einem
der vorhergehenden Punkte (1) bis (7), wobei das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
eine Mehrzahl von Öffnungen zum Erlauben, dass Luft durch
dieselben geht, haben kann, die in einer Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gebildet sind und voneinander beabstandet sind.
- (9) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (8), bei dem jede der Öffnungen, die
in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses gebildet
sind, eine Durchführung haben kann, die mit einem Rand
der Öffnung gekoppelt ist. Die Durchführung kann
aus einem beliebigen geeigneten Material, wie beispielsweise Harz
oder Gummi, hergestellt sein.
- (10) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (8) oder (9), bei dem jede der Öffnungen
eine kleinere Größe als eine Größe,
bei der ungeachtet eines Vorhandenseins jeder der Öffnungen
die elektromagnetische Abschirmung aufrechterhalten wird, haben
kann.
- (11) Ein Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß einem
der vorhergehenden Punkte (8) bis (10), bei dem die Mehrzahl von Öffnungen
durch einen Deckel bedeckt sein kann, der aus einem Material hergestellt
ist, das erlaubt, dass Luft durch dasselbe geht, und nicht erlauben
kann, dass Wasser durch dasselbe geht.
-
Technische Vorteile der Erfindung
-
Gemäß dem
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß den
vorhergehenden Punkten (1) bis (5) kann das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse,
da das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse aus einem Material, das
Harz und ein elektromagnetische Wellen dämpfendes Material
aufweist, hergestellt sein kann, aufgrund des Harzes leichter gemacht
werden, und aufgrund des elektromagnetische Wellen dämpfenden Materials
kann dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse eine elektromagnetische
Abschirmung gegeben sein.
-
Gemäß dem
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (6) kann, da das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
eine Mehrzahl von Gliedern (z. B. ein oberes Gehäuse und
ein unteres Gehäuse eines im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiels)
aufweisen kann und die Mehrzahl der Glieder miteinander gekoppelt
sein kann, derart, dass bewirkt werden kann, dass leitfähige
Materialien, die die Mehrzahl von Gliedern in sich aufweist, zueinander
leitfähig sind, verhindert werden, dass elektromagnetische
Wellen bei einem Koppelabschnitt der Mehrzahl der Gehäuse
austreten.
-
Gemäß dem
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (7) kann, da das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
eine isolierte Innenoberfläche aufweisen kann, das Gehäuse
von Hochspannungsteilen, die in dem Gehäuse untergebracht
sind, elektrisch isoliert sein. Als ein Resultat können
Probleme, die sich auf ein Kontaktieren des Gehäuses beziehen,
begrenzt und/oder verhindert werden.
-
Gemäß dem
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (8) kann, da das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
eine Mehrzahl von Öffnungen zum Erlauben, dass Luft durch
dieselben geht, haben kann, die in einer Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gebildet sind und voneinander beabstandet sind, selbst wenn eine
sehr kleine Menge von Brennstoffgas aus der Brennstoffzelle austritt,
ein Inneres des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses entlüftet
werden. Ferner kann, da die Mehrzahl von Öffnungen voneinander
beabstandet ist, verhindert werden, dass elektromagnetische Wellen durch
die Öffnungen gehen, so dass eine elektromagnetische Abschirmung
aufrechterhalten werden kann, anders als bei einem Fall, bei dem
eine einzige, große Öffnung vorgesehen ist und
elektromagnetische Wellen durch die große Öffnung
gehen.
-
Gemäß dem
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (9) ist es, da jede der Öffnungen
in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses mit einer
Durchführung gebildet sein kann, die aus entweder Harz
oder Gummi hergestellt ist und mit einem Rand der Öffnung
gekoppelt ist, selbst wenn ein Kabelbaum die Durchführung
berührt, unwahrscheinlich, dass der Kabelbaum verletzt wird.
Wenn die Durchführung nicht vorgesehen ist und der Kabelbaum
eine Ecke des Rands der Öffnung berührt, kann
der Kabelbaum verletzt werden, und als ein Resultat kann ein Kerndraht
freigelegt sein, um das Gehäuse elektrisch zu kontaktieren.
-
Gemäß dem
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (10) kann, da jede der Öffnungen eine
kleinere Größe als eine Größe,
bei der die elektromagnetische Abschirmung aufrechterhalten wird
(z. B. kleiner als eine Öffnung von etwa 40 mm Durchmesser),
haben kann, ein Austreten einer elektromagnetischen Welle begrenzt und/oder
verhindert werden, wenn die Öffnungen als Entlüftungsöffnungen
verwendet sind.
-
Gemäß dem
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß dem
vorhergehenden Punkt (11) kann, da die Mehrzahl von Öffnungen
durch einen Deckel bedeckt sein kann, der aus einem Material hergestellt ist,
das erlaubt, dass Luft durch dasselbe geht, und nicht erlaubt, dass
Wasser durch dasselbe geht, verhindert werden, dass Wasser in das
Gehäuse eintritt, ohne eine Entlüftungsfähigkeit
des Gehäuses zu verlieren. Wenn der Deckel vorgesehen wird,
kann durch Vorsehen eines leitfähigen Materials in dem Material
des Deckels und durch Leiten des leitfähigen Materials
des Deckels zu dem Gehäuse die elektromagnetische Abschirmung
aufrechterhalten werden, selbst wenn eine Größe
jeder der Öffnungen groß gemacht wird.
-
Die
Erfindung kann durch zahlreiche Verfahren, Systeme, Vorrichtungen
und Erzeugnisse ausgeführt sein, und die Beschreibung und
die Zeichnungen, die hierin geliefert sind, sind Beispiele der Erfindung.
Andere Ausführungsbeispiele, die einige oder alle der Schritte
und Merkmale enthalten, sind ebenfalls möglich.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Bezug
nehmend auf die Zeichnungen, die einen Teil dieser Offenbarung bilden,
ist
-
1 eine
Schrägansicht eines äußeren Erscheinungsbilds
eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses gemäß bestimmten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
-
2 eine
Querschnittsansicht des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung (eine Querschnittsansicht entlang der
Linie A-A von 1);
-
3 eine
Querschnittsansicht einer Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden
Erfindung;
-
4 eine
Querschnittsansicht einer Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden
Erfindung;
-
5 eine
Querschnittsansicht einer Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden
Erfindung;
-
6 eine
Querschnittsansicht eines Flanschabschnitts (eines Flanschabschnitts
eines verbindenden Abschnitts eines oberen Gehäuses und
eines unteren Gehäuses) des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden
Erfindung;
-
7 eine
Querschnittsansicht eines Flanschabschnitts (eines Flanschabschnitts
eines verbindenden Abschnitts eines oberen Gehäuses und
eines unteren Gehäuses) des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 5 der vorliegenden
Erfindung;
-
8 eine
Schrägansicht eines äußeren Erscheinungsbilds
eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses gemäß dem
Ausführungsbeispiel 6 der vorliegenden Erfindung;
-
9 eine
Schrägansicht eines äußeren Erscheinungsbilds
eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses, gerade bevor ein
Deckel mit dem Gehäuse gekoppelt wird, gemäß dem
Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung;
-
10 eine
Querschnittsansicht eines äußeren Erscheinungsbilds
eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses, gerade bevor der
Deckel mit dem Gehäuse gekoppelt wird, gemäß dem
Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung (eine
Querschnittsansicht entlang der Linie B-B von 9);
-
11 eine
Schrägansicht einer äußeren Erscheinung
eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses gemäß dem
Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung;
-
12 eine
Draufsicht eines Abschnitts eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 9 der vorliegenden
Erfindung zum Darstellen einer Anordnung von Öffnungen;
-
13 eine
Draufsicht eines Abschnitts eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 10 der
vorliegenden Erfindung zum Darstellen einer Anordnung von Öffnungen;
-
14 eine
Draufsicht eines Abschnitts eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 11 der
vorliegenden Erfindung zum Darstellen einer Anordnung von Öffnungen;
-
15 eine
Draufsicht eines Abschnitts eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 12 der
vorliegenden Erfindung zum Darstellen einer Anordnung von Öffnungen;
-
16 eine
Draufsicht eines Abschnitts eines Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
gemäß dem Ausführungsbeispiel 13 der
vorliegenden Erfindung zum Darstellen einer Anordnung von Öffnungen;
-
17 ein
Seitenaufriss eines Brennstoffzellenstapels, der in dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
gemäß bestimmten Ausführungsbeispielen der
vorliegenden Erfindung untergebracht ist;
-
18 eine
vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnitts
von 17; und
-
19 ein
Vorderaufriss eines Brennstoffzellenstapels bei einem Separatorabschnitt
von 17.
-
Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
-
Ein
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse gemäß bestimmten
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird unter
Bezugnahme auf 1–19 erklärt.
-
1, 2 und 17–19 können auf
alle Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung angewandt
werden; 3 stellt das Ausführungsbeispiel
1 der vorliegenden Erfindung dar; 4 stellt
das Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung dar; 5 stellt
das Ausführungsbeispiel 3 der vorliegenden Erfindung dar; 6 stellt das
Ausführungsbeispiel 4 der vorliegenden Erfindung dar; 7 stellt
das Ausführungsbeispiel 5 der vorliegenden Erfindung dar; 8 stellt
das Ausführungsbeispiel 6 der vorliegenden Erfindung dar; 9 und 10 stellen
das Ausführungsbeispiel 7 der vorliegenden Erfindung dar; 11 stellt
das Ausführungsbeispiel 8 der vorliegenden Erfindung dar; 12 stellt
das Ausführungsbeispiel 9 der vorliegenden Erfindung dar; 13 stellt
das Ausführungsbeispiel 10 der vorliegenden Erfindung dar; 14 stellt
das Ausführungsbeispiel 11 der vorliegenden Erfindung dar; 15 stellt
das Ausführungsbeispiel 12 der vorliegenden Erfindung dar;
und 16 stellt das Ausführungsbeispiel 13
der vorliegenden Erfindung dar.
-
Abschnitte,
die allen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung
gemeinsam sind, sind in der detaillierten Beschreibung durchweg
mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
-
Zuerst
werden Strukturen, Wirkungen und technische Vorteile, die allen
Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung gemeinsam
sind, unter Bezugnahme auf 1, 2 und 17–19 erklärt.
-
Ein
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 bestimmter Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ist ein Gehäuse zum Unterbringen
einer Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle 10. Die Brennstoffzelle 10 ist
an beispielsweise ein Fahrzeug montiert. Die Brennstoffzelle 10 kann
jedoch in einer anderen Umgebung als ein Fahrzeug verwendet sein.
-
Wie
in 1 und 17–19 dargestellt, weist
die Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle 10 eine MEA 19 (=
membrane-electrode assembly = Membran-Elektroden-Anordnung) und
einen Separator oder Separatoren 18, die auf die MEA geschichtet sind,
auf.
-
Die
MEA 19 weist eine Elektrolytmembran 11, die aus
einer Ionenaustauschmembran hergestellt ist, einen ersten Pol (einen
Anoden-, Brennstoffpol) 14, der auf einer Seite der Membran
vorgesehen ist und eine erste Katalysatorschicht aufweist, und einen
zweiten Pol (einen Kathoden-, Luftpol) 17, der auf der
anderen Seite der Membran vorgesehen ist und eine zweite Katalysatorschicht
aufweist, auf. Diffusionsschichten 13 und 16 können
auf einer Anodenseite bzw. einer Kathodenseite zwischen der MEA
und den Separatoren 18 angeordnet sein.
-
Die
MEA 19 und die Separatoren 18, die auf die MEA
geschichtet sind, bilden eine Brennstoffzelle 10. Eine
Zahl von Brennstoffzellen 10 ist angehäuft, um
einen Haufen von Brennstoffzellen zu bilden, und ein elektrischer
Anschluss 20, ein elektrischer Isolator 21 und
eine Endplatte 22 sind an jedem von gegenüberliegenden
Enden des Haufens der Brennstoffzellen angeordnet. Die Endplatten 22 an
gegenüberliegenden Enden des Haufens der Brennstoffzellen
können durch Schrauben und Mutter 25 an dem Befestigungsglied
(z. B. einer Spannplatte 24), das sich in der Brennstoffzellenstapelrichtung
erstreckt, fixiert sein, und der Haufen von Brennstoffzellen ist
in der Brennstoffzellenstapelrichtung zusammengedrückt,
um einen Brennstoffzellenstapel 23 aufzubauen.
-
In
einem Stromerzeugungsbereich des Separators 18 sind ein
Brennstoffgasdurchgang 27 zum Zuführen von Brennstoffgas
(z. B. Wasserstoff) zu der Anode 14 und ein Oxidationsmittelgasdurchgang 28 zum
Zuführen von Oxidationsmittelgas (z. B. Sauerstoff, gewöhnlich
Luft) gebildet. In dem Separator 18 ist ferner ein Kühlmitteldurchgang 26 zum
Zuführen von Kühlmittel (z. B. Wasser) gebildet.
In einem Nicht-Stromerzeugungsbereich des Separators 18 sind
ein Brennstoffgasverteiler 30, ein Oxidationsmittelgasverteiler 31 und
ein Kühlmittelverteiler 29 gebildet. Der Brennstoffgasverteiler 30 kommuniziert
mit dem Brennstoffgasdurchgang 27, und der Oxidationsmittelgasverteiler 31 kommuniziert
mit dem Oxidationsmittelgasdurchgang 28. Der Kühlmittelverteiler 29 kommuniziert
mit dem Kühlmitteldurchgang 26.
-
Bei
der Anode 14 jeder Brennstoffzelle 10 verwandelt
sich Wasserstoff in positiv geladene Wasserstoffionen (d. h. Protonen)
und Elektronen. Die Wasserstoffionen bewegen sich durch die Elektrolytmembran 11 zu
der Kathode 17, wo die Wasserstoffionen mit zugeführtem
Sauerstoff und Elektronen (die bei einer Anode der benachbarten
MEA gebildet werden und sich durch einen Separator zu der Kathode 17 der
besagten MEA bewegen, oder die bei einer Anode einer Brennstoffzelle,
die sich an einem ersten Ende des Brennstoffzellenstapels befindet,
gebildet werden und sich durch eine äußere elektrische Schaltung
zu einer Kathode einer Brennstoffzelle, die sich an einem zweiten,
gegenüberliegenden Ende des Brennstoffzellenstapels befindet,
bewegen) reagieren, um Wasser wie folgt zu bilden:
Bei der
Anode: H2 → 2H+ +
2e–
Bei der Kathode: 2H+ + 2e– +
(1/2)O2 → H2O
-
Die
Fluide sind gegeneinander verschlossen und sind gegen offene Luft
verschlossen. Ein Raum zwischen den auf gegenüberliegenden
Seiten der MEA 19 befindlichen zwei Separatoren 18 jeder Brennstoffzelle 10 ist
durch einen ersten Verschluss 32 verschlossen, und ein
Raum zwischen den Separatoren benachbarter Brennstoffzellen 10 ist
durch einen zweiten Verschluss 33 verschlossen.
-
Der
erste Verschluss 32 ist aus beispielsweise Haftmittel bzw.
Klebstoff hergestellt, und der zweite Verschluss 33 ist
eine Dichtung, die aus beispielsweise Silikongummi, Fluorgummi und
EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Gummi etc.) hergestellt ist. Durch bestimmte
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung ist jedoch
ins Auge gefasst, dass sowohl der erste Verschluss 32 als
auch der zweite Verschluss 33 aus einem Haftmittel bzw.
Klebstoff oder einer Dichtung hergestellt sein können.
-
Der
Separator 18 kann entweder ein Kohlenstoffseparator, ein
Metallseparator, eine Kombination eines Metallseparators und eines
Harzrahmens oder ein elektrisch leitfähiger Harzseparator
sein. Noch andere Anordnungen sind möglich.
-
Der
Brennstoffzellenstapel 23 ist in dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 untergebracht. Ein
Brennstoffzellenspannungs-Überwachungsendgerät
ist mit der Brennstoffzelle 10 verbunden, und ein Kabelbaum
von dem Brennstoffzellenspannungs- Überwachungsendgerät
erstreckt sich durch eine Öffnung, die in dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 gebildet
ist, von einem Inneren des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 zu
einem Äußeren des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50.
-
Um
zu verhindern, dass ein elektrischer Strom von der Brennstoffzelle 10 zu
dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 fließt,
sind der Brennstoffzellenstapel 23 und das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 voneinander
elektrisch isoliert und sind der Kabelbaum und das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 voneinander
elektrisch isoliert.
-
Wie
in 1 und 2 dargestellt, ist das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 ein
Gehäuse, in dem ein Brennstoffzellenstapel 23 untergebracht
ist. Das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 weist
in einer Dicke des Gehäuses (d. h. in der Dicke einer Wand
des Gehäuses) ein Harz 52 und ein elektromagnetische
Wellen dämpfendes Material (z. B. ein elektrisch leitfähiges
Material 51) auf. Das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 ist
durch das elektrisch leitfähige Material 51 elektromagnetisch
abgeschirmt, so dass eine elektromagnetische Welle nicht durch die
Wand des Gehäuses 50 geht. Das Harz 52 der
Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 ist
beispielsweise Polyethylen, Polypropylen oder C-FRR etc.
-
Wie
in 1 und 2 dargestellt, weist das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 eine
Mehrzahl von (z. B. zwei oder mehr) Gliedern (Gehäusen,
die beispielsweise ein oberes Gehäuse 53 und ein
unteres Gehäuse 54 aufweisen) auf, die voneinander
getrennt sind, so dass der Brennstoffzellenstapel 23 in das
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 eingebracht oder
aus demselben herausgenommen werden kann. Mindestens eines der Gehäuse 53 und 54 weist
in der Dicke der Wand das leitfähige Material 51 auf.
Vorzugsweise weisen alle der Mehrzahl von (zwei oder mehr) Gliedern 53 und 54,
die voneinander getrennt sind, in der Dicke der Wand das leitfähige
Material 51 auf. Die Mehrzahl von Gliedern 53 und 54 ist
miteinander gekoppelt, derart, dass bewirkt wird, dass die leitfähigen
Materialien 51, die die Mehrzahl von Gliedern 53 und 54 in
sich aufweisen, zueinander leitfähig sind. Diese leitfähigen
Materialien 51 wirken, um eine Übertragung der
elektromagnetischen Welle von dem Inneren des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
zu dem Äußeren des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
und von dem Äußeren des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
zu dem Inneren des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses zu verringern.
-
Vorzugsweise
ist die Innenoberfläche des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 eine
elektrisch isolierte Oberfläche. Bei einem Fall, bei dem
das leitfähige Material 51 des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 zu
dem Inneren des Gehäuses freigelegt ist, ist vorzugsweise
zwischen dem Brennstoffzellenstapel 23 und dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 ein
elektrisch isolierendes Material angeordnet.
-
Wie
im Vorhergehenden erklärt, weist das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 das
Harz 52 und das leitfähige Material 51 auf.
Sowohl ein Erleichtern als auch ein elektromagnetisches Abschirmen
können dadurch erfüllt werden, dass den Materialien 51 und 52 auf
folgende Weise ein Unterschied bei Eigenschaften gegeben wird.
-
Die
notwendigen Fähigkeiten, die für das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 erforderlich
sind, weisen ein Erleichtern, eine Abschirmung gegen elektromagnetische
Wellen, eine Festigkeit, ein Wasserauffangen und eine Korrosionsbeständigkeit
etc. auf. Um eine Festigkeit unter den notwendigen Fähigkeiten
zu gewährleisten, sind Dicken, eine Materialauswahl und
eine Inhaltsrate des leitfähigen Materials 51 und
des Harzmaterials 52 derart zu bestimmen, dass eine Festigkeit
in einer Richtung in einer Ebene des Gehäuses 50 (z.
B. eine Zugfestigkeit) des leitfähigen Materials 51 bestimmt
wird, um höher als eine Festigkeit des Harzmaterials 52 zu
sein. Insbesondere wird durch Auswählen einer Dicke des Harzmaterials 52 größer
als eine Dicke des leitfähigen Materials 51, so
dass ein Gehalt des leitfähigen Materials 51 pro
Einheitsvolumen des Materials des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 höher
als ein Gehalt des Harzes 52 pro Einheitsvolumen des Materials
des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 ist, eine
notwendige Festigkeit durch das Harz 52 gewährleistet
und die elektromagnetische Abschirmung durch das leitfähige
Material 51 gewährleistet. Ein bevorzugtes Harz,
das verwendet sein kann, ist Polyimid und Polycarbonat.
-
Aus
einem anderen Gesichtspunkt ist es, wenn ein Material, das aus einem
fadenförmigen leitfähigen Material mit einer Fluid-Durchlässigkeit
(Gasdurchgängigkeit, Wasserdurchlässigkeit) hergestellt ist,
für das leitfähige Material 51 verwendet
ist, wünschenswert, dass durch das Harz 52 eine
Fluid-Undurchlässigkeit gegeben ist. In diesem Fall kann
das Harz 52 vorgesehen sein, um Zwischenräume
zwischen den leitfähigen Materialien 51 zu füllen,
oder eine Schicht des leitfähigen Materials 51 und
eine Harzlage mit einer Fluid-Undurchlässigkeit können geschichtet
sein. Für das Harz können wünschenswerterweise
Polyimid, Polycarbonat, Polyurethan und Polypropylen etc. verwendet
sein. Gemäß der Struktur wird durch Verringern
einer Dichte des leitfähigen Materials ein Erleichtern
erhalten, wobei die Fähigkeit, zu verhindern, dass Wasser,
wie Regen, in das Innere des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 eintritt,
aufrechterhalten wird. Insbesondere in einem Fall, bei dem das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 einen
Brennstoffzellenstapel 23 unterbringt, der einen freigelegten
leitfähigen Separator hat, wird verhindert, dass Wasser
an dem Brennstoffzellenstapel haftet, um Separatoren mit unterschiedlichen
elektrischen Potenzialen zu überbrücken.
-
Aus
dem Gesichtspunkt einer Korrosionsbeständigkeit kann durch
Verwenden eines Harzes mit einer höheren Säurebeständigkeit
und Korrosionsbeständigkeit als das leitfähige
Material 51 für das Harzmaterial 52 ein
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 mit einer hohen
Korrosionsbeständigkeit vorgesehen werden.
-
Als
Nächstes werden Wirkungen und technische Vorteile aufgrund
der im Vorhergehenden beschriebenen Strukturen, die allen Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung gemeinsam sind, erklärt.
-
Da
das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 das Harz 52 und
das leitfähige Material 51 aufweist, kann das
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50, verglichen
mit einem Fall, bei dem ein gesamter Abschnitt des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses
aus Metall, wie Eisen oder Aluminium, hergestellt ist, erleichtert
werden. Ferner wird, da das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 Harz
aufweist, eine Formbarkeit des Gehäuses durch Spritzgießen
des Gehäuses verbessert, da ein Problem eines Unterschnitts,
das bei einem Stanzen bewirkt wird (ein Problem, dass ein Einbringen
einer Form in einen unterschnittenen Abschnitt unmöglich
ist und daher ein Stanzen des unterschnittenen Abschnitts schwierig
ist), nicht auftritt. Ferner hat das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 aufgrund
der Abschirmung durch das leitfähige Material 51 eine
elektromagnetische Abschirmung (eine Fähigkeit einer elektromagnetischen
Trennung).
-
Da
das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 die Mehrzahl
von Gliedern 53 und 54 (beispielsweise das obere
Gehäuse 53 und das untere Gehäuse 54 des
Ausführungsbeispiels) aufweist, und die Mehrzahl von Gliedern 53 und 54 miteinander
gekoppelt ist, derart, dass bewirkt wird, dass die leitfähigen
Materialien 51, die die Mehrzahl von Gliedern 53 und 54 in
sich aufweist, zueinander leitfähig sind, kann verhindert
werden, dass die elektromagnetische Welle bei einem Koppelabschnitt
der Mehrzahl der Glieder 53 und 54 austritt. Als
ein Resultat wird verhindert, dass eine Vorrichtung, deren Betrieb
durch eine elektromagnetische Kraft und eine elektromagnetische Welle
gesteuert wird, wie ein Relais, einen Fehler bei einem Betrieb verursacht.
-
Bei
dem Fall, bei dem die Innenoberfläche 62 des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 eine
elektrisch isolierte Oberfläche ist, kann das Gehäuse 50 von
den Hochspannungsteilen (dem Brennstoffzellenstapel 23),
die in dem Gehäuse 50 untergebracht sind, elektrisch
isoliert sein, so dass ein Kontakt mit dem Gehäuse 50 sicher
ist.
-
Als
Nächstes werden Strukturen, Wirkungen und technische Vorteile,
die für jedes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung einzigartig sind, erklärt.
-
[Ausführungsbeispiel 1] – 3
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 1 ist, wie in 3 dargestellt,
durch Bewirken, dass das Harz (beispielsweise Polyethylen) ein leitfähiges
Material 51 (beispielsweise einen Aluminiumfüllstoff,
einen Grafitfüllstoff einer Schuppenstruktur etc.) enthält, eine
Verharzung des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 durchgeführt.
-
Die
leitfähigen Materialien 51 existieren willkürlich
in dem Harz 52 und berühren einander, um miteinander
elektrisch verbunden zu sein. Bei einem Fall, bei dem ein Teil von
leitfähigen Materialien 51 der Innenoberfläche 62 des
Gehäuses 50 freigelegt ist, ist erwünscht,
dass zwischen dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 und
dem Brennstoffzellenstapel 23 ein elektrischer Isolator
vorgesehen ist.
-
Mit
anderen Worten, mehrere leitfähige Elemente, die eine Leitfähigkeit
haben, existieren in Teilen des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 (beispielsweise
dem oberen Gehäuse 53 und dem unteren Gehäuse 54),
derart, dass die mehreren leitfähigen Elemente einander
berühren, und in einem im Wesentlichen planaren Zustand
sind. Diese leitfähigen Elemente sind beispielsweise Fasern,
Kugeln oder Teilchen und sind verglichen mit dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 ausreichend
klein. Da die mehreren leitfähigen Elemente einander berühren,
wird entlang einer Ebene des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 ein
leitfähiges Netz gebildet, das eine Leitfähigkeit
hat. Durch das leitfähige Netz wird dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 eine
elektromagnetische Abschirmung gegeben.
-
Mit
Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
1 der vorliegenden Erfindung ist, da durch Bewirken, dass das Harz 52 die leitfähigen
Füllstoffe 51, die einander berühren,
enthält, eine Verharzung des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 durchgeführt
ist, über der gesamten Ebene der Wand des Gehäuses
eine elektromagnetische Abschirmung gebildet. Ferner sind, da ein
Teil des leitfähigen Materials 51 auch zu der
Innenoberfläche 62 des Gehäuses 50 freigelegt
ist, die Innen- und die Außenoberfläche des Gehäuses 50 leitfähige
Oberflächen, wenn das Gehäuse 50 hergestellt
wird. Als ein Resultat ist lediglich durch Koppeln des oberen Gehäuses 53 und
des unteren Gehäuses 54 eine elektromagnetische Abschirmung
eines Koppelabschnitts des oberen Gehäuses 53 und
des unteren Gehäuses 54 gewährleistet.
-
Wenn
für das leitfähige Material 51 leitfähige Fasern,
wie beispielsweise Kohlenstofffasern, verwendet sind und die Fasern
miteinander verwickelt sind oder angeordnet sind, wirken die Fasern
wünschenswerterweise, um die Harzschicht zu verstärken.
-
[Ausführungsbeispiel 2] – 4
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 2 ist, wie in 4 dargestellt,
durch Anordnen einer leitfähigen Schicht 51 (beispielsweise
einer dünnen Aluminiumplatte, einer Grafitplatte einer
Schuppenstruktur etc., im Folgenden das Gleiche) zwischen zwei Schichten, die
aus einem nicht-leitfähigen Harz 52 (beispielsweise
Polyethylen) hergestellt sind, eine Verharzung des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 durchgeführt. Die
leitfähige Schicht 51 ist zu Innen- und Außenoberflächen
des Gehäuses 50 nicht freigelegt.
-
Mit
Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
2 der vorliegenden Erfindung kann, da während einer Verharzung
des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 die leitfähige
Schicht 51 zwischen zwei Schichten, die aus einem nicht-leitfähigen
Harz 52 hergestellt sind, ausgeführt ist, über der
gesamten Ebene der Wand des Gehäuses eine elektromagnetische
Abschirmung gebildet werden. Da die leitfähige Schicht 51 zu
der Innenoberfläche des Gehäuses 50 nicht
freigelegt ist, besteht keine Notwendigkeit, zwischen dem Brennstoffzellenstapel 23 und
dem Gehäuse 50 einen elektrischen Isolator vorzusehen.
Ferner kann durch Einstellen eines Abstands zwischen Schrauben,
die die Gehäuse 53 und 54 verbinden,
kleiner als ein bestimmter Abstand, bei dem ein Austreten elektromagnetischer
Wellen verhindert werden kann, eine elektromagnetische Abschirmung
des Koppelabschnitts des oberen Gehäuses 53 und
des unteren Gehäuses 54 gewährleistet werden,
wie in 7 dargestellt ist. Die Struktur von 7 kann
durch eine Struktur von 6 ersetzt sein.
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel ist das leitfähige Material 51 nicht
auf eine kontinuierliche leitfähige Lage begrenzt. Insbesondere
kann die elektromagnetische Abschirmung durch ein Metallgeflecht,
wie ein Netz mit Öffnungen in einer Dickenrichtung, gebildet
sein. Durch diese Struktur kann ein weiteres Erleichtern erhalten
werden.
-
[Ausführungsbeispiel 3] – 5
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 3 ist, wie in 5 dargestellt,
durch Schichten einer Schicht, die aus einem nicht-leitfähigen
Harz 52 (beispielsweise Polyethylen) hergestellt ist, und
einer Schicht eines leitfähigen Materials 51 (beispielsweise
einer dünnen Aluminiumplatte, einer Grafitplatte einer
Schuppenstruktur etc., im Folgenden das Gleiche), die auf einer Seite
einer Außenoberfläche 63 des Gehäuses
vorgesehen ist (oder auf einer Seite einer Innenoberfläche 62 des
Gehäuses, und bei einem Fall, bei dem die leitfähige
Materialschicht auf der Seite der Innenoberfläche des Gehäuses
vorgesehen ist, ist es erforderlich, dass auf der inneren Seite
der leitfähigen Materialschicht ein elektrischer Isolator
vorgesehen ist), eine Verharzung des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 durchgeführt.
Die leitfähige Oberfläche 51, die an
der Außenoberfläche des Gehäuses vorgesehen
ist, kann durch Anhaften einer Aluminiumfolie an dem Gehäuse
hergestellt sein. Die leitfähige Schicht 51 ist
zu der Innenoberfläche des Gehäuses 50 nicht
freigelegt.
-
Mit
Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
3 der vorliegenden Erfindung kann, da während einer Verharzung
des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 die leitfähige
Schicht 51 bei der Außenoberfläche des
Gehäuses 50 vorgesehen ist, über der
gesamten Ebene der Wand des Gehäuses eine elektromagnetische
Abschirmung gebildet sein. Da die leitfähige Schicht 51 zu
der Innenoberfläche 62 des Gehäuses 50 nicht
freigelegt ist, besteht keine Notwendigkeit, zwischen dem Brennstoffzellenstapel 23 und
dem Gehäuse 50 einen elektrischen Isolator vorzusehen.
Ferner kann durch Einstellen eines Abstands zwischen Schrauben,
die die Gehäuse 53 und 54 verbinden,
kleiner als ein bestimmter Abstand, bei dem ein Austreten elektromagnetischer
Wellen verhindert werden kann, eine elektromagnetische Abschirmung
des Koppelabschnitts des oberen Gehäuses 53 und
des unteren Gehäuses 54 gewährleistet
werden, wie in 7 dargestellt ist. Die Struktur
von 7 kann durch eine Struktur von 6 ersetzt
sein.
-
[Ausführungsbeispiel 4] – 6
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 4, wie in 6 dargestellt,
ist eine Bildung einer elektromagnetischen Abschirmung zwischen
mehreren Gliedern 53 und 54 (beispielsweise dem
oberen Gehäuse 53 und dem unteren Gehäuse 54)
durch Anordnen der leitfähigen Materialien 56 auf
eine freigelegte Weise bei gegenüberliegenden Flanschen
der mehreren Glieder 53 und 54 über gesamte
Umfänge der Flansche durchgeführt, so dass die
gegenüberliegenden leitfähigen Materialien 56 miteinander
in Berührung gebracht werden, wenn die mehreren Gehäuse 53 und 54 befestigt
werden. Auf einer gesamten Ebene der mehreren Glieder 53 und 54 ist
das leitfähige Material 51 vorgesehen. Die Struktur
von 6 kann durch eine der Strukturen von 3–5 ersetzt
sein.
-
Mit
Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
4 der vorliegenden Erfindung können, da das leitfähige
Material 56 auf dem gesamten Umfang der gegenüberliegenden
Flansche der mehreren Glieder 53 und 54 vorgesehen
ist, über dem gesamten Umfang der Flansche des Gehäuses 50 sowohl
eine Leitfähigkeit als auch eine elektromagnetische Abschirmung
gewährleistet sein. Da das leitfähige Material 51 auf
der gesamten Ebene des Gehäuses außer bei den
Flanschen vorgesehen ist, kann auf der gesamten Ebene des Gehäuses eine
elektromagnetische Abschirmung gewährleistet sein. Ein
elektrischer Kontakt durch das leitfähige Material 51 kann
durch einen elektrischen Kontakt durch das Befestigungsglied (z.
B. eine Schraube), das sich durch die Glieder 53 und 54 erstreckt
und die Glieder 53 und 54 befestigt, ersetzt sein.
-
[Ausführungsbeispiel 5] – 7
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 5, wie in 7 dargestellt,
ist die Bildung einer elektromagnetischen Abschirmung zwischen mehreren
Gliedern 53 und 54 (beispielsweise dem oberen
Gehäuse 53 und dem unteren Gehäuse 54)
durch Befestigen der Glieder 53 und 54 durch Schrauben 57 durchgeführt,
die aus einem leitfähigen Material hergestellt sind (Mutter 61 sind
in dem Flansch des unteren Gehäuses eingebettet) und voneinander
in einem Abstand beabstandet sind, der kleiner als ein bestimmter
Abstand (ein Abstand, der in der Lage ist, ein Austreten elektromagnetischer
Wellen zu verhindern, beispielsweise 100 mm) ist. Auf einer gesamten
Ebene der mehreren Glieder 53 und 54 ist das leitfähige
Material 51 vorgesehen. Die Struktur von 7 kann
durch eine der Strukturen von 3–5 ersetzt
werden.
-
Mit
Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels 5 der
vorliegenden Erfindung kann, da die Schrauben 57 in einem
Abstand, der kleiner als der bestimmte Abstand ist, bei den gegenüberliegenden
Flanschen der mehreren Glieder 53 und 54 vorgesehen
sind, über dem gesamten Umfang der Flansche des Gehäuses 50 eine
elektromagnetische Abschirmung gewährleistet sein. Da das leitfähige
Material 51 auf der gesamten Ebene des Gehäuses
außer bei den Flanschen vorgesehen ist, kann auf der gesamten
Ebene des Gehäuses eine elektromagnetische Abschirmung
gewährleistet sein.
-
[Ausführungsbeispiel 6] – 8
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 6, wie in 8 dargestellt,
sind in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 mehrere Öffnungen 55 für
eine Entlüftung gebildet, derart, dass die Öffnungen
voneinander beabstandet sind. Die Öffnung ist eine Öffnung zum
Entlüften einer sehr kleinen Menge Wasserstoff, die aus
einem Brennstoffgaskreislauf austreten kann. Die Öffnungen
befinden sich vorzugsweise in einer Decke des Gehäuses 50,
um Wasserstoff, der leichter als Luft ist, zu entlüften.
Die Öffnungen können sich bei einem anderen Abschnitt
des Gehäuses als die Decke befinden. Bei einem Rand der Öffnung
ist eine Harzbeschichtung gebildet, so dass eine Kante (eine Kante
mit einem rechten Winkel) des Rands der Öffnung nicht freigelegt
ist.
-
Bei
dem Beispiel von 8 sind die Öffnungen 55 Schlitze,
die parallel zueinander sind, so dass eine Verringerung einer Steifigkeit
des Gehäuses unterdrückt ist. Ein Abschnitt des
Gehäuses, der sich zwischen den Öffnungen befindet,
enthält das leitfähige Material 51. Um
ein Austreten elektromagnetischer Wellen durch die Öffnungen
zu verhindern und/oder zu begrenzen, kann es wünschenswert sein,
einen Bereich der Öffnung 55 gleich oder kleiner
als einen Bereich einer Öffnung mit einem Durchmesser von
40 mm zu machen.
-
Hinsichtlich
von Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
6 der vorliegenden Erfindung kann, da die mehreren Entlüftungsöffnungen 55 in
der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 gebildet
sind, derart, dass die Öffnungen 55 voneinander
beabstandet sind, selbst wenn eine sehr kleine Menge Wasserstoff
aus dem Brennstoffzellenstapel austritt, der Wasserstoff aus dem
Inneren des Gehäuses 50 entlüftet werden.
Ferner kann, da die mehreren Öffnungen voneinander beabstandet
sind, verhindert werden, dass elektromagnetische Wellen durch die Öffnungen
austreten, anders als bei einem Fall, bei dem eine einzige große Öffnung
vorgesehen ist. Demgemäß kann eine elektromagnetische
Abschirmung aufrechterhalten werden.
-
[Ausführungsbeispiel 7] – 9 und 10
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 7, wie in 9 und 10 dargestellt,
sind in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 mehrere Öffnungen 55 für
eine Entlüftung gebildet, derart, dass die Öffnungen
voneinander beabstandet sind. Die Öffnung ist eine Öffnung
zum Entlüften einer sehr kleinen Menge Wasserstoff, die
aus einem Brennstoffgaskreislauf austreten kann. Die Öffnungen
befinden sich vorzugsweise in einer Decke des Gehäuses 50, um
Wasserstoff, der leichter als Luft ist, zu entlüften. Die Öffnungen
können sich bei einem anderen Abschnitt des Gehäuses
als die Decke befinden. Die mehreren Öffnungen sind ferner
mit einem Deckel 58 bedeckt, der aus einem Material (beispielsweise
einem Material namens „GORE-TEX") hergestellt ist, das
erlaubt, dass Luft durch dasselbe geht, und nicht erlaubt, dass
Wasser durch dasselbe geht. Bei einem Fall, bei dem eine Größe
der Öffnung so klein ist, dass elektromagnetische Wellen
nicht durch die Öffnung gehen, ist es nicht erforderlich,
dass der Deckel 58 leitfähige Materialien enthält,
so dass dem Deckel 58 keine Fähigkeit eines elektromagnetischen
Abschirmens gegeben ist. Im Gegensatz dazu ist es bei einem Fall,
bei dem eine Größe der Öffnung so groß ist,
dass elektromagnetische Wellen durch die Öffnung gehen,
erforderlich, dass der Deckel 58 leitfähige Materialien
enthält, so dass dem Deckel 58 eine Fähigkeit
eines elektromagnetischen Abschirmens gegeben ist. Wenn dem Deckel 58 die
Fähigkeit des elektromagnetischen Abschirmens gegeben ist,
wird bewirkt, dass der Deckel 58 und das Gehäuse 50 zueinander
leitfähig sind.
-
Hinsichtlich
von Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
7 der vorliegenden Erfindung kann, da die mehreren Entlüftungsöffnungen 55 in
der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 gebildet
sind, derart, dass die Öffnungen 55 voneinander
beabstandet sind, selbst wenn eine sehr kleine Menge Wasserstoff
aus dem Brennstoffzellenstapel austritt, der Wasserstoff aus dem
Inneren des Gehäuses 50 entlüftet werden.
Ferner kann, da die mehreren Öffnungen voneinander beabstandet
sind, verhindert werden, dass elektromagnetische Wellen durch die Öffnungen
austreten, anders als bei einem Fall, bei dem eine einzige große Öffnung
vorgesehen ist. Demgemäß kann eine elektromagnetische
Abschirmung aufrechterhalten werden. Ferner kann, da alle Öffnungen 55 mit
dem Deckel 58 bedeckt sind, der aus einem Material hergestellt
ist, das erlaubt, dass Luft durch dasselbe geht, und nicht erlaubt,
dass Wasser durch dasselbe geht, verhindert werden, dass Wasser
von außerhalb des Gehäuses in das Innere des Gehäuses
eintritt. Ferner kann bei dem Fall, bei dem der Deckel 58 leitfähige
Materialien enthält und demselben eine Fähigkeit
eines elektromagnetischen Abschirmens gegeben ist, die Größe
der Öffnung 55 so groß sein, dass elektromagnetische
Wellen durch die Öffnung gehen können. Bei einem
solchen Fall kann die elektromagnetische Abschirmung durch den Deckel 58 gewährleistet
sein.
-
[Ausführungsbeispiel 8] – 11
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 8, wie in 11 dargestellt,
sind in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 mehrere Öffnungen 55 für eine
Entlüftung gebildet, derart, dass die Öffnungen voneinander
beabstandet sind. Die Öffnung ist eine Öffnung
zum Entlüften einer sehr kleinen Menge Wasserstoff, die
aus einem Brennstoffgaskreislauf austreten kann. Die Öffnungen
befinden sich vorzugsweise in einer Decke des Gehäuses 50,
um Wasserstoff, der leichter als Luft ist, zu entlüften.
Die Öffnung 55 ist eine Öffnung mit einer
anderen Gestalt als ein Schlitz. Die Öffnung 55 ist
beispielsweise eine kreisförmige Öffnung. Die Öffnungen 55 können
regelmäßig, beispielsweise in einem Gitter, angeordnet sein
oder willkürlich angeordnet sein.
-
Hinsichtlich
von Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
8 der vorliegenden Erfindung kann, da die mehreren Entlüftungsöffnungen 55 in
der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 gebildet
sind, derart, dass die Öffnungen 55 voneinander
beabstandet sind, selbst wenn eine sehr kleine Menge Wasserstoff
aus dem Brennstoffzellenstapel austritt, der Wasserstoff aus dem
Inneren des Gehäuses 50 entlüftet werden.
Ferner kann, da jede der mehreren Öffnungen 55 eine Öffnung
mit einer anderen Gestalt als ein Schlitz ist, eine elektromagnetische
Abschirmung ohne weiteres in allen Richtungen aufrechterhalten sein,
verglichen mit einem Fall, bei dem eine Öffnung aus einem Schlitz
besteht und daher eine elektromagnetische Abschirmung in einer Längsrichtung
des Schlitzes schwierig aufrechtzuerhalten sein kann.
-
[Ausführungsbeispiel 9] – 12
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 9, wie in 12 dargestellt,
sind in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 mehrere Öffnungen 55 für eine
Entlüftung gebildet, derart, dass die Öffnungen voneinander
beabstandet sind. Die Öffnung ist eine Öffnung
zum Entlüften einer sehr kleinen Menge Wasserstoff, die
aus einem Brennstoffgaskreislauf austreten kann. Die Öffnungen
befinden sich vorzugsweise in einer Decke des Gehäuses 50,
um Wasserstoff, der leichter als Luft ist, zu entlüften.
Die Öffnung 55 ist eine Öffnung mit einer
anderen Gestalt als ein Schlitz. Die Öffnung 55 ist
beispielsweise eine viereckige Öffnung (z. B. ein Quadrat,
ein Rechteck und eine Raute etc.). Die Öffnungen 55 können
regelmäßig, beispielsweise in einem Gitter, angeordnet sein
oder willkürlich angeordnet sein.
-
Hinsichtlich
von Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
9 der vorliegenden Erfindung kann, da die mehreren Entlüftungsöffnungen 55 in
der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 gebildet
sind, derart, dass die Öffnungen 55 voneinander
beabstandet sind, selbst wenn eine sehr kleine Menge Wasserstoff
aus dem Brennstoffzellenstapel austritt, der Wasserstoff aus dem
Inneren des Gehäuses 50 entlüftet werden.
Ferner kann, da jede der mehreren Öffnungen 55 eine Öffnung
mit einer anderen Gestalt als ein Schlitz ist, eine elektromagnetische
Abschirmung ohne weiteres in allen Richtungen aufrechterhalten sein,
verglichen mit einem Fall, bei dem eine Öffnung aus einem Schlitz
besteht und daher eine elektromagnetische Abschirmung in einer Längsrichtung
des Schlitzes schwierig aufrechtzuerhalten sein kann.
-
[Ausführungsbeispiel 10] – 13
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 10, wie in 13 dargestellt,
sind in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 mehrere Öffnungen 55 für eine
Entlüftung gebildet, derart, dass die Öffnungen voneinander
beabstandet sind. Die Öffnung ist eine Öffnung
zum Entlüften einer sehr kleinen Menge Wasserstoff, die
aus einem Brennstoffgaskreislauf austreten kann. Die Öffnungen
befinden sich vorzugsweise in einer Decke des Gehäuses 50,
um Wasserstoff, der leichter als Luft ist, zu entlüften.
Die Öffnung 55 ist eine Öffnung mit einer
anderen Gestalt als ein Schlitz. Die Öffnung 55 ist
beispielsweise eine dreieckige Öffnung. Die Öffnungen 55 können
regelmäßig, beispielsweise in einem Gitter, angeordnet sein
oder willkürlich angeordnet sein.
-
Hinsichtlich
von Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
10 der vorliegenden Erfindung kann, da die mehreren Entlüftungsöffnungen 55 in
der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 gebildet
sind, derart, dass die Öffnungen 55 voneinander
beabstandet sind, selbst wenn eine sehr kleine Menge Wasserstoff
aus dem Brennstoffzellenstapel austritt, der Wasserstoff aus dem
Inneren des Gehäuses 50 entlüftet werden.
Ferner kann, da jede der mehreren Öffnungen 55 eine Öffnung
mit einer anderen Gestalt als ein Schlitz ist, eine elektromagnetische
Abschirmung ohne weiteres in allen Richtungen aufrechterhalten sein,
verglichen mit einem Fall, bei dem eine Öffnung aus einem Schlitz
besteht und daher eine elektromagnetische Abschirmung in einer Längsrichtung
des Schlitzes schwierig aufrechtzuerhalten sein kann.
-
[Ausführungsbeispiel 11] – 14
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 11, wie in 14 dargestellt,
sind in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 mehrere Öffnungen 55 für eine
Entlüftung gebildet, derart, dass die Öffnungen voneinander
beabstandet sind. Die Öffnung ist eine Öffnung
zum Entlüften einer sehr kleinen Menge Wasserstoff, die
aus einem Brennstoffgaskreislauf austreten kann. Die Öffnungen
befinden sich vorzugsweise in einer Decke des Gehäuses 50,
um Wasserstoff, der leichter als Luft ist, zu entlüften.
Die Öffnung 55 ist eine Öffnung mit einer
anderen Gestalt als ein Schlitz. Die Öffnung 55 ist
beispielsweise eine Öffnung mit einer beliebigen anderen
Gestalt als ein Schlitz. Die Öffnungen 55 können
regelmäßig, beispielsweise in einem Gitter, angeordnet
sein oder willkürlich angeordnet sein.
-
Hinsichtlich
von Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
11 der vorliegenden Erfindung kann, da die mehreren Entlüftungsöffnungen 55 in
der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 gebildet
sind, derart, dass die Öffnungen 55 voneinander
beabstandet sind, selbst wenn eine sehr kleine Menge Wasserstoff
aus dem Brennstoffzellenstapel austritt, der Wasserstoff aus dem
Inneren des Gehäuses 50 entlüftet werden.
Ferner kann, da jede der mehreren Öffnungen 55 eine Öffnung
mit einer beliebigen anderen Gestalt als ein Schlitz ist, eine elektromagnetische
Abschirmung ohne weiteres in allen Richtungen aufrechterhalten sein,
verglichen mit einem Fall, bei dem eine Öffnung aus einem
Schlitz besteht und daher eine elektromagnetische Abschirmung in
einer Längsrichtung des Schlitzes schwierig aufrechtzuerhalten
sein kann.
-
[Ausführungsbeispiel 12] – 15
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 12, wie in 15 dargestellt,
sind in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 mehrere Öffnungen 55 für eine
Entlüftung gebildet, derart, dass die Öffnungen voneinander
beabstandet sind. Die Öffnung ist eine Öffnung
zum Entlüften einer sehr kleinen Menge Wasserstoff, die
aus einem Brennstoffgaskreislauf austreten kann. Die Öffnungen
befinden sich vorzugsweise in einer Decke des Gehäuses 50,
um Wasserstoff, der leichter als Luft ist, zu entlüften.
Ein Rand der Öffnung 55 ist mit einer Beschichtung 59 (beispielsweise
einer Harzbeschichtung, und das Harz ist beispielsweise Polyethylen)
beschichtet, so dass ein Freilegen zu einer Kante des Rands der Öffnung
begrenzt und/oder verhindert sein kann.
-
Hinsichtlich
von Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
12 der vorliegenden Erfindung kann, da der Rand der Öffnung 55 mit der
Beschichtung 59 (beispielsweise der Harzbeschichtung) beschichtet
ist, so dass das Freilegen zu der Kante des Rands der Öffnung
begrenzt und/oder verhindert sein kann, selbst wenn ein Kabelbaum 60 (aufgrund
einer Vibration eines Fahrzeugs) den Rand der Öffnung viele
Male berührt, eine Verletzung des Kabelbaums 60 begrenzt
und/oder verhindert werden. Wenn die Beschichtung 59 nicht
gebildet ist, kann ein Kabelbaum die Kante des Rands der Öffnung
berühren und so die Kante beschädigen oder außen
freigelegt werden, um zu dem Gehäuse leitfähig
zu sein. Bei der vorliegenden Erfindung können solche Fälle
jedoch begrenzt und/oder verhindert sein.
-
[Ausführungsbeispiel 13] – 16
-
Bei
dem Ausführungsbeispiel 13, wie in 16 dargestellt,
sind in der Wand des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 mehrere Öffnungen 55 für eine
Entlüftung gebildet, derart, dass die Öffnungen voneinander
beabstandet sind. Die Öffnung ist eine Öffnung zum
Entlüften einer sehr kleinen Menge Wasserstoff, die aus
einem Brennstoffgaskreislauf austreten kann. Die Öffnungen
befinden sich vorzugsweise in einer Decke des Gehäuses 50,
um Wasserstoff, der leichter als Luft ist, zu entlüften.
Ein Rand der Öffnung 55 ist mit einer Deckschicht 59 (beispielsweise
einem Band) bedeckt, so dass eine Kante des Rands der Öffnung 55 nicht
freigelegt ist.
-
Hinsichtlich
von Wirkungen und technischen Vorteilen des Ausführungsbeispiels
13 der vorliegenden Erfindung kann, da der Rand der Öffnung 55 mit der
Deckschicht 59 (beispielsweise dem Band) bedeckt ist, so
dass die Kante des Rands der Öffnung nicht freigelegt ist,
selbst wenn ein Kabelbaum 60 (aufgrund einer Vibration
eines Fahrzeugs) den Rand der Öffnung viele Male berührt,
eine Beschädigung des Kabelbaums 60 begrenzt und/oder
verhindert sein. Wenn die Deckschicht 59 nicht gebildet
ist, kann der Kabelbaum die Kante des Rands der Öffnung
berühren, um verletzt zu werden, und kann außen
freigelegt werden, um zu dem Gehäuse leitfähig zu
sein. Bei der vorliegenden Erfindung können solche Fälle
jedoch begrenzt und/oder verhindert sein.
-
[Umänderungen]
-
Obwohl
das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 bei den
im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispielen durch
eine Ebene des leitfähigen Materials, die sich entlang
einer Ebene des Gehäuses befindet, elektromagnetisch abgeschirmt
ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die im Vorhergehenden
beschriebenen Ausführungsbeispiele begrenzt.
-
Insbesondere
kann ein elektromagnetische Wellen absorbierendes Material, wie
Ferrit, verwendet sein. Bei der Struktur können elektromagnetische Wellen
durch einen Verlust einer Durchlässigkeit eines magnetischen
Materials gedämpft werden. Für diese Art eines
elektromagnetische Wellen absorbierenden Materials kann ein magnetisches
Material in der Form von Pulver, das mit Harz gemischt und einstückig
gebildet ist, verwendet sein. Das magnetische Material wirkt mit
einer Magnetfeldkomponente einer elektromagnetischen Welle und verwandelt eine
Energie in Wärme.
-
Obwohl
das leitfähige Material bei den im Vorhergehenden beschriebenen
Ausführungsbeispielen in der Form einer kontinuierlichen
Ebene vorgesehen ist, ist das leitfähige Material nicht
notwendigerweise in der Form einer Ebene vorgesehen. Insbesondere
können leitfähige Teilchen, wie Kohlenstoffteilchen,
in dem Harz angeordnet sein, derart, dass die Teilchen voneinander
beabstandet sind, solange die leitfähigen Teilchen bewirken,
dass die elektrische Feldkomponente der elektromagnetischen Welle
die Energie in Wärme verwandelt. Als andere Materialien
kann ferner ein Material zum Reflektieren elektromagnetischer Wellen
für das elektromagnetische Dämpfmaterial verwendet
sein.
-
Ein
beliebiges Material kann für das elektromagnetische Dämpfmaterial
verwendet sein, solange das Material eine stärkere elektromagnetische
Wellen dämpfende Fähigkeit als Harz hat.
-
Bei
einem Fall, bei dem das elektromagnetische Wellen dämpfende
Material die elektromagnetische Welle durch Verwandeln der elektromagnetischen
Welle in eine elektrische Energie dämpft (beispielsweise
bei einem Fall, bei dem das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
durch eine Ebene eines leitfähigen Materials bedeckt ist),
ist es wünschenswert, dass die Ebene eines leitfähigen
Materials an Masse gelegt ist, um eine elektrische Ladung schnell
von dem Brennstoffzellenstapel-Gehäuse zu entfernen. Bei
einem Fall, bei dem die Brennstoffzelle 10 und das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse 50 in
einem Fahrzeug installiert sind und als ein Motor zum Zuführen
einer elektrischen Leistung zu einem Antriebsmotor des Fahrzeugs
wirken, ist die leitfähige Ebene des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 wünschenswerterweise
bei einem Körper des Fahrzeugs an Masse gelegt. Die leitfähige
Ebene des Brennstoffzellenstapel-Gehäuses 50 weist
nicht nur die elektrische Ebene (das leitfähige Material 51),
die, wie bei dem Ausführungsbeispiel 2 erklärt,
in einer Lage gebildet ist, auf, sondern auch die elektrische Ebene,
die aus den leitfähigen Elementen besteht, die, wie bei
dem Ausführungsbeispiel 1 erklärt, miteinander
verwickelt und in dem Harz gemischt sind.
-
Zusammenfassung
-
Ein
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse (50) gemäß der
vorliegenden Erfindung ist ein Gehäuse zum Unterbringen
eines Brennstoffzellenstapels (23). Das Brennstoffzellenstapel-Gehäuse
(50) weist ein Harz (52) und ein elektromagnetische
Wellen dämpfendes Material, beispielsweise ein leitfähiges
Material (51) auf, und ist durch das elektromagnetische
Wellen dämpfende Material elektromagnetisch abgeschirmt. Das
Brennstoffzellenstapel-Gehäuse (50) weist eine Mehrzahl
von Gliedern (53) und (54) auf, die miteinander
gekoppelt sind, derart, dass leitfähige Materialien, die
in den Gliedern enthalten sind, miteinander elektrisch verbunden
sind. Eine Mehrzahl von Öffnungen (55) für
eine Entlüftung kann in einer Wand des Gehäuses
(50) gebildet sein, derart, dass die Öffnungen
voneinander beabstandet sind Bei dem Rand der Öffnung (55)
kann eine Beschichtungsschicht (59), die aus Harz oder
Gummi hergestellt ist, gebildet sein. Die Öffnungen (55)
können mit einem Deckel bedeckt sein, der aus einem Material
hergestellt ist, das erlaubt, dass Luft durch dasselbe geht, und nicht
erlaubt, dass Wasser durch dasselbe geht. Aufgrund dieser Strukturen
kann das Gehäuse (50) leicht gemacht werden und/oder
es kann demselben eine elektromagnetische Abschirmung gegeben werden.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-