JP2002056864A - Fuel cell device and method of operating the same - Google Patents
Fuel cell device and method of operating the sameInfo
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- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池装置、及
び、その運転方法に関し、特に、高分子電解質を有する
単セルとセパレータとを複数積層させた燃料電池によっ
て電力を発生させる燃料電池装置、及び、その運転方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell device and a method of operating the fuel cell device, and more particularly, to a fuel cell device in which a single cell having a polymer electrolyte and a separator are stacked to generate electric power. And its operation method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来から、アノードとカソードとの間に
配置された電解質を有する燃料電池が知られている。こ
の種の燃料電池は、電極活物質としての燃料ガス（アノ
ード反応ガス）と酸化用ガス（カソード反応ガス）を利
用した電気化学反応によって発生する電気エネルギを直
接取り出すものであり、特に、低温の作動領域において
高い発電効率を有する。従って、燃料電池を備えた発電
ユニットとしての燃料電池装置によれば、カルノー効率
の制約を受ける熱機関と比較して、高い総合エネルギ効
率を達成することが可能となり、また、電気化学反応に
伴って発生する熱エネルギの回収も容易である。2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel cell having an electrolyte disposed between an anode and a cathode is known. This type of fuel cell directly extracts electric energy generated by an electrochemical reaction using a fuel gas (anode reaction gas) as an electrode active material and an oxidizing gas (cathode reaction gas). It has high power generation efficiency in the operating region. Therefore, according to the fuel cell device as a power generation unit equipped with a fuel cell, it is possible to achieve a higher overall energy efficiency as compared with a heat engine that is restricted by Carnot efficiency, It is also easy to recover the thermal energy generated.
【０００３】燃料電池の電極活物質、及び、電解質とし
ては、水素、酸素、及び、プロトン伝導性電解質を用い
るのが一般的である。この場合、アノードにおいて次の
（１）式に、カソードにおいて（２）式に、それぞれ示
す電極反応が進行し、全体として（３）式に示す全電池
反応が進行して起電力が発生する。 Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ- …（１） （１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ- …（２） Ｈ2＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ …（３）As an electrode active material and an electrolyte of a fuel cell, hydrogen, oxygen, and a proton conductive electrolyte are generally used. In this case, the electrode reaction shown in the following equation (1) proceeds on the anode and the electrode reaction shown in the following equation (2) on the cathode, and the whole cell reaction shown in the equation (3) proceeds as a whole to generate electromotive force. H 2 → 2H + + 2e − (1) (1/2) O 2 + 2H + + 2e − (2) H 2 + (1/2) O 2 → H 2 O (3)
【０００４】このような電気化学反応によって電力を発
生する燃料電池は、電極活物質、電解質、及び、作動温
度等によって分類されるが、中でも、電解質として高分
子電解質を用いた、いわゆる高分子電解質型燃料電池
（ＰＥＦＣ）等は、小型軽量化が容易であることから、
電気自動車等の移動車両等や家庭用発電ユニット（コジ
ェネレーションシステム）等に適用する電源としての実
用化が期待されている。高分子電解質型燃料電池では、
プロトン導電性を有する陽イオン交換膜（固体高分子電
解質膜）等をアノードとカソードとの間に配置して単セ
ルを構成する。また、ガス不透過の導電材料を薄板状に
形成すると共に、その両面に燃料ガス又は酸化用ガスの
流路となる溝を形成し、セパレータを構成する。更に、
適宜シール材等を介して、単セルとセパレータとを交互
に複数積層させる。そして、所定の締付ボルト等を用い
て、これら単セルとセパレータとを一体に締め付け、ス
タックを構成する。[0004] Fuel cells that generate electric power by such an electrochemical reaction are classified according to an electrode active material, an electrolyte, an operating temperature, and the like. Among them, a so-called polymer electrolyte using a polymer electrolyte as an electrolyte is particularly preferred. Fuel cell (PEFC) etc. are easy to reduce in size and weight.
Practical application as a power source applied to mobile vehicles such as electric vehicles and home power generation units (cogeneration systems) is expected. In polymer electrolyte fuel cells,
A single cell is formed by disposing a cation exchange membrane (solid polymer electrolyte membrane) having proton conductivity between the anode and the cathode. In addition, a gas-impermeable conductive material is formed in a thin plate shape, and a groove serving as a flow path for a fuel gas or an oxidizing gas is formed on both surfaces thereof to form a separator. Furthermore,
A plurality of single cells and separators are alternately laminated via a sealing material or the like as appropriate. Then, using a predetermined fastening bolt or the like, the unit cell and the separator are integrally fastened to form a stack.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したような燃料電
池装置を実用化するに際しては、次のような点に留意す
る必要がある。すなわち、燃料電池装置の運転中、燃料
電池（スタック）の作動温度は、負荷要求等に応じて、
例えば２０℃（常温）〜８０℃（好適範囲をご教示下さ
い）程度の比較的広い範囲内で変化する。また、燃料電
池装置の運転中、特に車載型では、燃料電池に振動や衝
撃が作用する。従って、単セルとセパレータ等、各部材
間に隙間が生じ、水素を含有する燃料ガスが漏洩してし
まうことも想定される。この場合、仮に、単セルとセパ
レータとの間の隙間等から多少の燃料ガスが漏洩したと
しても、装置全体の安全性を万全に確保することが極め
て重要である。In putting the above-described fuel cell device into practical use, the following points must be taken into consideration. That is, during the operation of the fuel cell device, the operating temperature of the fuel cell (stack) depends on the load request and the like.
For example, it varies within a relatively wide range of about 20 ° C. (normal temperature) to 80 ° C. (please teach a suitable range). Further, during operation of the fuel cell device, particularly in a vehicle-mounted type, vibrations and impacts act on the fuel cell. Therefore, it is also assumed that a gap is formed between each member such as the unit cell and the separator, and the fuel gas containing hydrogen leaks. In this case, even if some fuel gas leaks from the gap between the unit cell and the separator, it is extremely important to ensure the safety of the entire apparatus.
【０００６】そこで、本発明は、燃料電池の作動中に、
燃料ガス等の漏洩が発生したとしても、安全性を万全に
確保することができる燃料電池装置、及び、その運転方
法の提供を目的とする。Accordingly, the present invention provides a method for operating a fuel cell,
It is an object of the present invention to provide a fuel cell device capable of ensuring safety even if fuel gas or the like leaks, and an operation method thereof.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による燃料電池装置は、アノードとカソードとの間に配
置された高分子電解質を有する単セルとセパレータとを
複数積層させた燃料電池を備え、各アノードと各カソー
ドとで進行する電気化学反応によって電力を発生する燃
料電池装置において、燃料電池を収容するケーシング
と、ケーシング内の可燃性ガスの濃度を検出する濃度検
出手段と、ケーシング内の可燃性ガスをパージするため
のガスパージ手段と、濃度検出手段の検出値に基づい
て、ガスパージ手段を制御する制御手段とを備えること
を特徴とする。According to the first aspect of the present invention, there is provided a fuel cell device comprising a plurality of unit cells each having a polymer electrolyte and a separator, which are disposed between an anode and a cathode. A fuel cell device that generates power by an electrochemical reaction that proceeds between each anode and each cathode, a casing that houses the fuel cell, a concentration detection unit that detects the concentration of combustible gas in the casing, and a casing. A gas purging means for purging the flammable gas therein, and a control means for controlling the gas purging means based on a value detected by the concentration detecting means.
【０００８】この燃料電池装置は、移動車両等や家庭用
発電ユニット等の電源として採用すると好適なものであ
り、単セルとセパレータとを複数積層させた燃料電池を
備える。単セルは、アノードとカソードとの間に高分子
電解質を配置したものである。また、セパレータは、例
えば、薄板状に形成され、アノード側の面にアノード反
応ガス（燃料ガス）を流通させるための流路を、カソー
ド側の面にカソード反応ガス（酸化用ガス）を流通させ
るための流路を有する。各単セルと各セパレータとは、
交互に複数積層され、締付ボルト等の締付部材によって
一体かつ強固に締め付けられ、スタックを構成する。The fuel cell device is suitable for use as a power source for a mobile vehicle or a home power generation unit or the like, and includes a fuel cell in which a plurality of unit cells and separators are stacked. The single cell has a polymer electrolyte disposed between an anode and a cathode. The separator is formed, for example, in a thin plate shape, and has a flow path for flowing an anode reaction gas (fuel gas) on the anode side surface and a cathode reaction gas (oxidizing gas) on the cathode side surface. Having a flow path for Each single cell and each separator,
A plurality of the layers are alternately stacked and integrally and firmly tightened by a tightening member such as a tightening bolt to form a stack.
【０００９】このような燃料電池は、アノード反応ガス
を供給する改質装置、カソード反応ガスを供給するブロ
ア若しくは圧縮機等、各種補機類等と共に、ケーシング
の内部に収容される。燃料電池を収容したケーシング
は、移動車両のシャシ等、所定箇所に設置される。そし
て、燃料電池（各単セル）の各カソードには、改質装置
等で生成される水素含有ガス等のアノード反応ガス（燃
料ガス）が供給される。また、燃料電池のカソードに
は、ブロア等によって空気等のカソード反応ガス（酸化
用ガス）が供給される。これにより、アノードでアノー
ド反応ガスが、カソードでカソード反応ガスがそれぞれ
電気化学反応し、燃料電池全体では所定の全電池反応が
進行して起電力が得られる。Such a fuel cell is housed in a casing together with various accessories such as a reformer for supplying an anode reaction gas, a blower or a compressor for supplying a cathode reaction gas, and the like. The casing containing the fuel cell is installed at a predetermined location such as a chassis of a moving vehicle. An anode reaction gas (fuel gas) such as a hydrogen-containing gas generated by a reformer or the like is supplied to each cathode of the fuel cell (each unit cell). Further, a cathode reaction gas (oxidizing gas) such as air is supplied to the cathode of the fuel cell by a blower or the like. Thereby, the anode reactant gas reacts at the anode and the cathode reactant gas reacts at the cathode, and a predetermined whole cell reaction proceeds in the entire fuel cell to obtain an electromotive force.
【００１０】ここで、このような燃料電池装置の運転
中、燃料電池の作動温度は、負荷要求等に応じて比較的
広い範囲内で変化する。また、燃料電池装置の運転中、
燃料電池には、振動や衝撃が作用する。従って、単セル
とセパレータ等、各部材間に隙間が生じ、水素を含有す
る燃料ガスが漏洩し、ケーシング内に滞留してしまうこ
とも想定される。この点に鑑みて、この燃料電池装置に
は、燃料電池を収容するケーシング内の可燃性ガス（水
素ガス）の濃度を検出する濃度検出手段、ケーシング内
の可燃性ガスをパージするためのガスパージ手段、及
び、制御手段が備えられている。濃度検出手段は、ケー
シング内の可燃性ガスの濃度を検出し、検出値を示す信
号を制御手段に送出する。制御手段は、濃度検出手段の
検出値に基づき、ケーシング内の可燃性ガス濃度が所定
値（爆発下限界濃度以下の数値）を越えた際に、ガスパ
ージ手段を作動させる。Here, during the operation of such a fuel cell device, the operating temperature of the fuel cell varies within a relatively wide range in accordance with a load request or the like. Also, during operation of the fuel cell device,
Vibration and impact act on the fuel cell. Therefore, it is also assumed that a gap is generated between each member such as the single cell and the separator, and the fuel gas containing hydrogen leaks and stays in the casing. In view of this point, this fuel cell device has a concentration detecting means for detecting a concentration of a combustible gas (hydrogen gas) in a casing accommodating the fuel cell, and a gas purging means for purging the combustible gas in the casing. , And control means. The concentration detecting means detects the concentration of the combustible gas in the casing and sends a signal indicating the detected value to the control means. The control means activates the gas purging means when the flammable gas concentration in the casing exceeds a predetermined value (a value equal to or less than the lower explosive limit concentration) based on the detection value of the concentration detecting means.
【００１１】これにより、燃料電池装置の運転中に、単
セルとセパレータとの間に隙間が生じ、当該隙間から燃
料ガス等が漏洩したとしても、ケーシング内に可燃性ガ
スが滞留してしまうことを防止することができる。例え
ば、燃料電池装置を車載型として構成した場合、車両等
の停車中に周囲が無風状態であると、単セルとセパレー
タとの隙間から漏洩した燃料ガス（可燃性ガス）がケー
シング内に滞留してしまうことが想定される。これに対
して、この燃料電池装置では、このような場合に、制御
手段によってガスパージ手段が作動され、ケーシング内
の可燃性ガスがパージされる。従って、この燃料電池装
置では、ケーシング内に滞留した水素ガス等の可燃性ガ
スが着火（爆発）してしまうことを極めて確実に防止す
ることができるので、装置全体の安全性を万全に確保す
ることが可能となる。As a result, during operation of the fuel cell device, a gap is formed between the single cell and the separator, and even if fuel gas or the like leaks from the gap, the flammable gas remains in the casing. Can be prevented. For example, when the fuel cell device is configured as an on-vehicle type, if the surroundings are in a windless state while the vehicle or the like is stopped, the fuel gas (flammable gas) leaked from the gap between the unit cell and the separator stays in the casing. It is assumed that On the other hand, in such a fuel cell device, in such a case, the gas purging means is operated by the control means, and the combustible gas in the casing is purged. Therefore, in this fuel cell device, igniting (explosion) of flammable gas such as hydrogen gas retained in the casing can be extremely reliably prevented, so that the safety of the entire device is thoroughly ensured. It becomes possible.
【００１２】また、ガスパージ手段は、各カソードにカ
ソード反応ガスを供給するためのカソード反応ガス供給
手段と、カソード反応ガス供給手段と各カソードとを結
ぶガスラインから分岐されており、先端がケーシング内
で開放されている分岐ラインと、分岐ライン上に設けら
れており、制御手段によって制御される流路開閉手段と
からなると好ましい。The gas purging means is branched from a cathode reactant gas supply means for supplying a cathode reactant gas to each cathode, and a gas line connecting the cathode reactant gas supply means and each cathode. And a flow path opening / closing means provided on the branch line and controlled by the control means.
【００１３】このような構成は、カソード反応ガスとし
て、空気を用いる場合に特に好適なものである。この場
合、制御手段は、濃度検出手段の検出値に基づき、ケー
シング内の可燃性ガス濃度が所定値を越えた際に、流路
開閉手段を開放させる。これにより、ブロア等のカソー
ド反応ガス供給手段によってケーシングの外部等から吸
込まれた空気（カソード反応ガス）の一部が、分岐ライ
ンからケーシングの内部に導入されることになる。この
結果、既設のカソード反応ガス供給手段を利用して効率
よくケーシング内部の可燃性ガスをパージ可能となる。
また、パージ用ガスを別途準備しておくことが不要とな
る。Such a configuration is particularly suitable when air is used as the cathode reaction gas. In this case, the control means opens the flow path opening and closing means when the combustible gas concentration in the casing exceeds a predetermined value based on the detection value of the concentration detection means. Thereby, a part of the air (cathode reaction gas) sucked from the outside of the casing by the cathode reaction gas supply means such as a blower is introduced into the inside of the casing from the branch line. As a result, the combustible gas in the casing can be efficiently purged using the existing cathode reactant gas supply means.
Further, it is not necessary to separately prepare a purge gas.
【００１４】更に、ガスパージ手段は、各カソードにカ
ソード反応ガスを圧送するカソード反応ガス供給手段
と、カソード反応ガス供給手段から圧送されるカソード
反応ガスを駆動流体として利用し、ケーシング内に外気
を導入するエゼクタとからなると好ましい。Further, the gas purging means comprises a cathode reactant gas supply means for pumping the cathode reactant gas to each cathode, and a cathode reactant gas supplied from the cathode reactant gas supply means as a driving fluid to introduce outside air into the casing. The ejector preferably comprises
【００１５】このような構成を採用すれば、ケーシング
内の可燃性ガス濃度が所定値を越えた際に、カソード反
応ガス供給手段からエゼクタに少量のカソード反応ガス
（空気）を供給するだけで、ケーシング内に多量の外気
を導入可能となる。これにより、エネルギ損失を低減さ
せながら、ケーシング内部の可燃性ガスを効率よくパー
ジすることが可能となる。With such a configuration, when the combustible gas concentration in the casing exceeds a predetermined value, only a small amount of cathode reaction gas (air) is supplied from the cathode reaction gas supply means to the ejector. A large amount of outside air can be introduced into the casing. This makes it possible to efficiently purge the combustible gas inside the casing while reducing energy loss.
【００１６】また、ガスパージ手段は、燃料電池から排
出される排ガスを流通させる排ガスラインと、排ガスラ
インを流通する排ガスを駆動流体として利用し、ケーシ
ング内に外気を導入するエゼクタとからなると好まし
い。Preferably, the gas purging means comprises an exhaust gas line for flowing exhaust gas discharged from the fuel cell, and an ejector for using the exhaust gas flowing in the exhaust gas line as a driving fluid and introducing outside air into a casing.
【００１７】このような構成を採用すれば、ケーシング
内の可燃性ガス濃度が所定値を越えた際に、排ガスライ
ンからエゼクタに少量のカソード反応ガス（空気）を導
くだけで、ケーシング内に多量の外気を導入可能とな
る。これにより、エネルギ損失を低減させながら、ケー
シング内部の可燃性ガスを効率よくパージすることが可
能となる。With this configuration, when the concentration of combustible gas in the casing exceeds a predetermined value, a small amount of cathode reaction gas (air) is introduced from the exhaust gas line to the ejector, and a large amount of gas flows into the casing. Outside air can be introduced. This makes it possible to efficiently purge the combustible gas inside the casing while reducing energy loss.
【００１８】更に、ガスパージ手段は、燃料電池から排
出される排ガスを流通させる排ガスラインと、排ガスラ
インから分岐されており、先端がケーシング内で開放さ
れている分岐ラインと、分岐ライン上に設けられてお
り、制御手段によって制御される流路開閉手段とからな
ると好ましい。Further, the gas purging means is provided on an exhaust gas line for flowing exhaust gas discharged from the fuel cell, a branch line branched from the exhaust gas line, and having a tip open in the casing, and a branch line. And a flow path opening / closing means controlled by the control means.
【００１９】このような構成のもとでは、制御手段は、
濃度検出手段の検出値に基づき、ケーシング内の可燃性
ガス濃度が所定値を越えた際に、流路開閉手段を開放さ
せる。これにより、燃料電池から排出される排ガス（カ
ソード排ガス若しくはアノード排ガス）の一部が、分岐
ラインからケーシングの内部に導入されることになる。
この結果、燃料電池の排ガスを利用しながら、効率よく
ケーシング内部の可燃性ガスをパージ可能となる。ま
た、パージ用ガスを別途準備しておくことが不要とな
り、ケーシング内部の可燃性ガスをパージするのに伴っ
て発生するエネルギ損失を低減させることも可能とな
る。なお、この場合は、可燃成分の含有量が少ないカソ
ード排ガスをパージ用ガスとして用いるとよい。Under such a configuration, the control means includes:
The flow path opening / closing means is opened when the flammable gas concentration in the casing exceeds a predetermined value based on the detection value of the concentration detection means. Thereby, a part of the exhaust gas (cathode exhaust gas or anode exhaust gas) discharged from the fuel cell is introduced into the casing from the branch line.
As a result, the combustible gas in the casing can be efficiently purged while using the exhaust gas of the fuel cell. Further, it is not necessary to separately prepare a purging gas, and it is also possible to reduce an energy loss caused by purging the combustible gas inside the casing. In this case, a cathode exhaust gas having a small content of a combustible component may be used as a purge gas.
【００２０】請求項６に記載の本発明による燃料電池装
置の運転方法は、アノードとカソードとの間に配置され
た高分子電解質を有する単セルとセパレータとを交互に
複数積層させた燃料電池を備え、各アノードと各カソー
ドとで進行する電気化学反応によって電力を発生する燃
料電池装置の運転方法において、燃料電池を収容するケ
ーシング内の可燃性ガスの濃度を検出し、検出した可燃
性ガスの濃度に基づいて、ケーシング内の可燃性ガスを
パージすることを特徴とする。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for operating a fuel cell device according to the present invention, comprising a fuel cell in which a plurality of unit cells each having a polymer electrolyte and a separator are alternately stacked between an anode and a cathode. In a method of operating a fuel cell device that generates power by an electrochemical reaction that proceeds between each anode and each cathode, a method for detecting the concentration of flammable gas in a casing containing a fuel cell, The method is characterized in that the combustible gas in the casing is purged based on the concentration.
【００２１】また、可燃性ガスの濃度が所定値を越えた
際に、ケーシング内に外気を導入し、ケーシング内の可
燃性ガスをパージすると好ましい。It is preferable that when the concentration of the combustible gas exceeds a predetermined value, outside air is introduced into the casing and the combustible gas in the casing is purged.
【００２２】この場合、各カソードに供給されるカソー
ド反応ガスの一部を利用して、ケーシング内の可燃性ガ
スをパージすると好ましい。In this case, it is preferable to use a part of the cathode reaction gas supplied to each cathode to purge the combustible gas in the casing.
【００２３】また、ケーシングに外部と連通するエゼク
タを設け、各カソードに供給されるカソード反応ガスの
一部を利用してエゼクタを駆動し、ケーシング内に外気
を導入してもよい。Further, an ejector communicating with the outside may be provided in the casing, and the ejector may be driven using a part of the cathode reaction gas supplied to each cathode to introduce outside air into the casing.
【００２４】更に、ケーシングに外部と連通するエゼク
タを設け、燃料電池から排出される排ガスの一部を利用
してエゼクタを駆動し、ケーシング内に外気を導入して
もよい。Further, an ejector communicating with the outside may be provided in the casing, and the ejector may be driven by using a part of the exhaust gas discharged from the fuel cell to introduce outside air into the casing.
【００２５】また、可燃性ガスの濃度が所定値を越えた
際に、燃料電池から排出される排ガスの一部を利用し
て、ケーシング内の可燃性ガスをパージすると好まし
い。It is preferable that when the concentration of the combustible gas exceeds a predetermined value, the combustible gas in the casing is purged by utilizing a part of the exhaust gas discharged from the fuel cell.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
による燃料電池装置、及び、燃料電池装置の運転方法の
好適な実施形態について詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a fuel cell device and a method of operating a fuel cell device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００２７】〔第１実施形態〕図１は、本発明による燃
料電池装置を適用可能な車両を示す概略構成図である。
また、図２は、本発明による燃料電池装置の第１実施形
態を示す系統図である。図１に示す車両１は、ステアリ
ング機構２を備えた前輪Ｗｆを電動モータ３によって駆
動する電気自動車として構成されている。また、車両１
は、電動モータ３に電力を供給するための燃料電池装置
１０を備える。燃料電池装置１０は、固体高分子電解質
型の燃料電池ＦＣを複数備え、車両１のシャシ４に固定
された制御装置５によって制御される。なお、燃料電池
装置１０に、直接メタノール型燃料電池（ＤＭＦＣ）を
備えてもよい。また、前輪Ｗｆの代わりに、電動モータ
３により後輪Ｗｒを駆動してもよく、更には、前輪Ｗｆ
及び後輪Ｗｒのそれぞれに電動モータを装備してもよ
い。[First Embodiment] FIG. 1 is a schematic structural view showing a vehicle to which a fuel cell device according to the present invention can be applied.
FIG. 2 is a system diagram showing a first embodiment of the fuel cell device according to the present invention. The vehicle 1 shown in FIG. 1 is configured as an electric vehicle in which a front wheel Wf provided with a steering mechanism 2 is driven by an electric motor 3. Vehicle 1
Includes a fuel cell device 10 for supplying electric power to the electric motor 3. The fuel cell device 10 includes a plurality of solid polymer electrolyte fuel cells FC, and is controlled by a control device 5 fixed to the chassis 4 of the vehicle 1. The fuel cell device 10 may include a direct methanol fuel cell (DMFC). Further, the rear wheel Wr may be driven by the electric motor 3 instead of the front wheel Wf.
An electric motor may be provided for each of the rear wheels Wr.
【００２８】図１及び図２に示すように、燃料電池装置
１０は、鋼板と補強材等とによって箱状に形成されたケ
ーシング１１を有する。ケーシング１１は、その内部に
各燃料電池ＦＣや各種補機類を収容しており、車両１を
構成するシャシ４（床下）に固定されている。また、燃
料電池装置１０には、図２に示すように、燃料ガスを生
成するための燃料供給部１２、水供給部１４、及び、改
質器１５が備えられている。これら燃料供給部１２、水
供給部１４、及び、改質器１５もケーシング１１の内部
に収容されている。As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel cell device 10 has a box-shaped casing 11 made of a steel plate and a reinforcing material. The casing 11 accommodates therein the fuel cells FC and various accessories, and is fixed to the chassis 4 (under the floor) constituting the vehicle 1. As shown in FIG. 2, the fuel cell device 10 includes a fuel supply unit 12, a water supply unit 14, and a reformer 15 for generating fuel gas. The fuel supply section 12, the water supply section 14, and the reformer 15 are also housed inside the casing 11.
【００２９】燃料供給部１２は、燃料ガスを生成するた
めの燃料であるメタノール等を貯留する燃料タンクや燃
料ポンプ等（何れも図示せず）を有する。同様に、水供
給部１４は、燃料（メタノール）を改質する際に改質用
流体として利用される水を貯留する水タンクや水ポンプ
等（何れも図示せず）を有する。また、改質器１５は、
蒸発部１６、改質部１７、及び、選択酸化部１８を含
む。燃料供給部１２から供給されるメタノールと、水供
給部１４から供給される水とは、混合された後、蒸発部
１６で気化させられる。そして、蒸発部１６で発生した
混合蒸気は、Ｃｕ−Ｚｎ触媒等を備える改質部１７で水
蒸気改質される。更に、白金触媒等を備える選択酸化部
１８で、ガス中の一酸化炭素が選択的に酸化される。こ
のようにして、改質器１５で水素を含む燃料ガスが生成
され、生成された燃料ガスは、燃料ガス供給ラインＬ１
を介して、各燃料電池ＦＣに供給される。The fuel supply section 12 has a fuel tank, a fuel pump, and the like (neither is shown) for storing methanol or the like as a fuel for generating a fuel gas. Similarly, the water supply unit 14 has a water tank, a water pump, and the like (both not shown) for storing water used as a reforming fluid when reforming fuel (methanol). Further, the reformer 15
An evaporating unit 16, a reforming unit 17, and a selective oxidizing unit 18 are included. The methanol supplied from the fuel supply unit 12 and the water supplied from the water supply unit 14 are mixed and then vaporized in the evaporation unit 16. Then, the mixed steam generated in the evaporating section 16 is subjected to steam reforming in the reforming section 17 including a Cu—Zn catalyst or the like. Further, carbon monoxide in the gas is selectively oxidized in the selective oxidizing section 18 provided with a platinum catalyst or the like. Thus, the fuel gas containing hydrogen is generated in the reformer 15, and the generated fuel gas is supplied to the fuel gas supply line L1.
Is supplied to each fuel cell FC.
【００３０】また、燃料電池装置１０には、カソード反
応ガスとしての空気を各燃料電池ＦＣに供給するブロア
Ｂ（カソード反応ガス供給手段）が備えられている。こ
のブロアＢもケーシング１１内に収容されており、ケー
シング１１に設けられた空気取入口１１ａを介して、大
気中の空気を吸込む。そして、ブロアＢは、所定圧力ま
で空気を昇圧させ、空気供給ラインＬ２を介して各燃料
電池ＦＣに供給する。これにより、各燃料電池ＦＣに
は、圧縮されて所定温度（例えば、１２０℃程度）まで
昇温した空気が供給されることになる。なお、ブロアＢ
の代わりに圧縮機を使用してもよい。Further, the fuel cell device 10 is provided with a blower B (cathode reactant gas supply means) for supplying air as a cathode reactant gas to each fuel cell FC. The blower B is also housed in the casing 11, and sucks air in the atmosphere through an air inlet 11 a provided in the casing 11. Then, the blower B increases the pressure of the air to a predetermined pressure and supplies the air to each fuel cell FC via the air supply line L2. Thus, the compressed air whose temperature has been raised to a predetermined temperature (for example, about 120 ° C.) is supplied to each fuel cell FC. In addition, blower B
Alternatively, a compressor may be used.
【００３１】図３は、燃料電池装置１０に備えられてい
る燃料電池ＦＣを示す斜視図である。また、図４は、燃
料電池ＦＣの構成を説明するための断面図である。これ
らの図面に示すように、各燃料電池ＦＣは、単セルＵＣ
とセパレータＳＰとを交互に多数積層させたスタック２
０を有する。スタック２０は、シール材２１を介して、
各単セルＵＣのアノードＡ（図４参照）と電気的に接続
されるアノード集電板２２と、各単セルＵＣのカソード
Ｃ（図４参照）と電気的に接続されるカソード集電板２
３とによって挟持されている。また、アノード集電板２
２とカソード集電板２３との外方には、絶縁板２４が配
置されている。更に、各絶縁板２４の外方には、スタッ
ク締付板２５を介してフランジ２６，２７が配置されて
いる。FIG. 3 is a perspective view showing a fuel cell FC provided in the fuel cell device 10. FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the configuration of the fuel cell FC. As shown in these drawings, each fuel cell FC is a single cell UC
2 in which a large number of layers and separators SP are alternately stacked
Has zero. The stack 20 is provided with a sealing material 21 interposed therebetween.
An anode current collector 22 electrically connected to the anode A (see FIG. 4) of each single cell UC, and a cathode current collector 2 electrically connected to the cathode C (see FIG. 4) of each single cell UC
3. The anode current collector 2
An insulating plate 24 is disposed outside the cathode current collecting plate 23 and the cathode current collecting plate 23. Further, outside the insulating plates 24, flanges 26 and 27 are arranged via a stack tightening plate 25.
【００３２】そして、各フランジ２６，２７は、複数
（本実施形態では、４本）の締付ボルトＶ及び図示しな
いナットによって連結されると共に強固に締め付けられ
ている。これにより、スタック２０（各単セルＵＣ及び
各セパレータＳＰ）、シール材２１、アノード集電板２
２、カソード集電板２３、絶縁板２４、スタック締付板
２５、フランジ２６，２７が一体化される。締付ボルト
Ｖとナットとを締結させる際には、例えば油圧式のボル
トテンショナを利用し、各締付ボルトＶに引張力を加え
た状態で各ナットを装着する。これにより、フランジ２
６，２７の間に、所定の締付圧力を保持した状態で、ス
タック２０等を配置可能となる。なお、スタック締付板
２５とフランジ２７との間には、皿ばね等の弾性体２８
を配置すると好ましく、これにより、燃料電池ＦＣの温
度上昇、温度降下によるスタック２０の伸縮を吸収する
ことができる。The flanges 26 and 27 are connected by a plurality of (four in this embodiment) tightening bolts V and nuts (not shown) and are firmly tightened. Thereby, the stack 20 (each single cell UC and each separator SP), the sealing material 21, the anode current collector 2
2. The cathode current collecting plate 23, the insulating plate 24, the stack tightening plate 25, and the flanges 26 and 27 are integrated. When fastening the fastening bolt V and the nut, for example, a hydraulic bolt tensioner is used, and each nut is mounted while a tensile force is applied to each fastening bolt V. Thereby, the flange 2
The stack 20 and the like can be arranged while maintaining a predetermined tightening pressure between 6 and 27. An elastic body 28 such as a disc spring is provided between the stack tightening plate 25 and the flange 27.
Is preferably disposed, whereby the expansion and contraction of the stack 20 due to the temperature rise and the temperature drop of the fuel cell FC can be absorbed.
【００３３】また、燃料電池ＦＣは、カソード集電板２
３側に位置するスタック締付板２５の左上コーナー部を
貫通する燃料ガス入口２９（アノード反応ガス入口）を
有し、この燃料ガス入口２９には、改質器１５と連なる
燃料ガス供給ラインＬ１が接続される。また、燃料電池
ＦＣは、カソード集電板２３側に位置するスタック締付
板２５の右上コーナー部を貫通する空気入口３０（カソ
ード反応ガス入口）を有し、この空気入口３０には、ブ
ロアＢと連なる空気供給ラインＬ２が接続される。これ
により、燃料ガス入口２９から各単セルＵＣのアノード
Ａに燃料ガスが流れ込み、空気入口３０から各単セルＵ
ＣのカソードＣに酸化用ガスとしての空気が流れ込むこ
とになる。The fuel cell FC has a cathode current collector plate 2
A fuel gas inlet 29 (anode reaction gas inlet) penetrating through the upper left corner of the stack tightening plate 25 located on the third side is provided with a fuel gas supply line L1 connected to the reformer 15. Is connected. Further, the fuel cell FC has an air inlet 30 (cathode reactant gas inlet) penetrating through the upper right corner of the stack fastening plate 25 located on the cathode current collector plate 23 side. Is connected to the air supply line L2. Thereby, the fuel gas flows from the fuel gas inlet 29 to the anode A of each unit cell UC, and the fuel gas flows from the air inlet 30 to each unit cell U.
Air as an oxidizing gas flows into the cathode C of C.
【００３４】各単セルＵＣについて説明すると、図４に
示すように、各単セルＵＣは、電解質膜ＥＭをガス拡散
電極であるアノードＡとカソードＣとの間に配置したも
のである。電解質膜ＥＭは、例えばフッ素系樹脂等の固
体高分子材料によって形成されており、湿潤状態下で良
好なイオン伝導性を示すイオン交換膜である。電解質膜
を構成する固体高分子材料としては、ナフィオン膜（デ
ュポン社製）のほか、パーフルオロカーボンスルホン酸
樹脂、ポリサルホン樹脂、パーフルオロカルボン酸樹
脂、スルホン酸基を有するポリスチレン系陽イオン交換
樹脂、フルオロカーボンマトリックスとトリフルオロエ
チレンとのグラフト共重合樹脂、ポリエチレンスルホン
酸樹脂、及び、ポリビニルスルホン酸樹脂等を用いても
よい。Referring to each unit cell UC, as shown in FIG. 4, each unit cell UC has an electrolyte membrane EM disposed between an anode A and a cathode C which are gas diffusion electrodes. The electrolyte membrane EM is an ion exchange membrane formed of, for example, a solid polymer material such as a fluorine-based resin and showing good ion conductivity in a wet state. Examples of the solid polymer material constituting the electrolyte membrane include a Nafion membrane (manufactured by DuPont), a perfluorocarbon sulfonic acid resin, a polysulfone resin, a perfluorocarboxylic acid resin, a polystyrene-based cation exchange resin having a sulfonic acid group, and a fluorocarbon. A graft copolymer resin of a matrix and trifluoroethylene, a polyethylene sulfonic acid resin, a polyvinyl sulfonic acid resin, or the like may be used.
【００３５】また、ガス拡散電極であるアノードＡ及び
カソードＣは、何れもガス拡散層と、ガス拡散層上に形
成された反応層（触媒層）とからなる。ガス拡散層は、
例えば、カーボンぺーパ等からなる。このカーボンペー
パには、電気炉又はホットプレス等を用いた熱処理が施
され、ＰＴＦＥ等を焼結させると共に界面活性剤を除去
することにより反応層が形成される。また、反応層の表
面には、電極触媒を構成する金属塩を含む溶液が塗布さ
れ、電気炉等で乾燥・熱分解させた後、水素還元等の処
理が施される。これにより、アノードＡとカソードＣと
が完成する。なお、アノードＡ及びカソードＣは、カー
ボンフエルトや、炭素繊維からなるカーボンクロス等を
用いて構成してもよい。そして、上述したような構成を
有するアノードＡ及びカソードＣを、固体高分子材料か
らなる電解質膜ＥＭに接合させることにより、単セルＵ
Ｃが完成する。Each of the anodes A and C as gas diffusion electrodes comprises a gas diffusion layer and a reaction layer (catalyst layer) formed on the gas diffusion layer. The gas diffusion layer
For example, it is made of carbon paper. The carbon paper is subjected to a heat treatment using an electric furnace, a hot press or the like, and a reaction layer is formed by sintering PTFE or the like and removing the surfactant. A solution containing a metal salt constituting an electrode catalyst is applied to the surface of the reaction layer, dried and thermally decomposed in an electric furnace or the like, and then subjected to a treatment such as hydrogen reduction. Thereby, the anode A and the cathode C are completed. The anode A and the cathode C may be configured using carbon felt, carbon cloth made of carbon fiber, or the like. Then, the anode A and the cathode C having the above-described configuration are joined to an electrolyte membrane EM made of a solid polymer material, thereby forming a single cell U.
C is completed.
【００３６】一方、単セルＵＣと共に、スタック２０を
構成するセパレータＳＰは、図４に示すように、１体の
単セルＵＣに対して、アノードＡ側と、カソードＣ側と
にそれぞれ１体ずつ装着される。セパレータＳＰは、例
えば、カーボンを圧縮してガス不透過とした緻密質カー
ボンといったようなガス不透過の導電性部材により形成
され、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、矩形薄
板状を呈する。ここで、図５（ａ）は、セパレータＳＰ
の表裏面のうち、アノードＡと接する側の面（以下「ア
ノード接触面」という）をアノードＡ側から視た平面図
であり、図５（ｂ）は、カソードＣと接する側の面（以
下「カソード接触面」という）をカソードＣ側から視た
平面図である。On the other hand, as shown in FIG. 4, the separators SP constituting the stack 20 together with the single cells UC are each provided on the anode A side and the cathode C side with respect to one single cell UC. Be attached. The separator SP is formed of, for example, a gas-impermeable conductive member such as dense carbon that has been made gas-impermeable by compressing carbon, and has a rectangular shape as shown in FIGS. 5A and 5B. It has a thin plate shape. Here, FIG. 5A shows the separator SP.
5B is a plan view of a surface in contact with the anode A (hereinafter, referred to as “anode contact surface”) viewed from the anode A side, and FIG. FIG. 2 is a plan view of a “cathode contact surface” when viewed from the cathode C side.
【００３７】図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、
セパレータＳＰの四隅には、側縁部に沿って延びる長穴
状の開口部４１，４２，４３，４４が形成されている。
また、セパレータＳＰのアノード接触面には、一端側が
図５（ａ）中、右上の開口部４１と連通し、他端側が図
中左下の開口部４３と連通するように、Ｓ字状に屈曲す
る複数の溝４５が形成されている。更に、セパレータＳ
Ｐのカソード接触面には、一端側が図５（ｂ）中、右上
の開口部４２と連通し、他端側が図中左下の開口部４４
と連通するように、Ｓ字状に屈曲する複数の溝４６が形
成されている。As shown in FIGS. 5A and 5B,
At the four corners of the separator SP, elongated holes 41, 42, 43, 44 extending along the side edges are formed.
Also, the anode contact surface of the separator SP is bent in an S-shape such that one end communicates with the upper right opening 41 in FIG. 5A and the other end communicates with the lower left opening 43 in FIG. A plurality of grooves 45 are formed. Further, the separator S
On the cathode contact surface of P, one end communicates with the upper right opening 42 in FIG. 5B, and the other end communicates with the lower left opening 44 in FIG.
A plurality of grooves 46 bent in an S-shape are formed so as to communicate with.
【００３８】このように構成されたセパレータＳＰと単
セルＵＣとを多数積層させてスタック２０を構成する
と、各開口部４１，４２，４３，４４は、それぞれ１本
の流路を形成する。また、各セパレータＳＰのアノード
接触面に形成された各溝４５は、各単セルＵＣのアノー
ドＡの表面とにより、燃料ガス流路４７を画成する（図
４参照）。更に、各セパレータＳＰのカソード接触面に
形成された各溝４６は、各単セルＵＣのカソードＣの表
面とにより、空気流路４８を画成する（図４参照）。そ
して、開口部４１が形成する流路は、燃料ガス入口２９
と接続され、開口部４２が形成する流路は、空気入口３
０と接続される。When the stack 20 is formed by laminating a large number of the separators SP and the single cells UC configured as described above, each of the openings 41, 42, 43, and 44 forms one flow path. Further, each groove 45 formed on the anode contact surface of each separator SP defines a fuel gas flow path 47 by the surface of the anode A of each single cell UC (see FIG. 4). Further, each groove 46 formed on the cathode contact surface of each separator SP defines an air flow path 48 by the surface of the cathode C of each single cell UC (see FIG. 4). The flow path formed by the opening 41 is the fuel gas inlet 29.
And the flow path formed by the opening 42 is the air inlet 3
Connected to 0.
【００３９】これにより、改質器１５で生成された燃料
ガスは、燃料ガス入口２９と、各セパレータＳＰの開口
部４１とを介して、各セパレータＳＰの各溝４５とアノ
ードＡの表面とによって画成される燃料ガス流路４７に
流れ込む。そして、燃料ガスが燃料ガス流路４７を流通
すると、各アノードＡで上記（１）式に示す反応が進行
する。また、ブロアＢから供給される酸化用ガスとして
の空気は、空気入口３０と、各セパレータＳＰの開口部
４２が形成する流路とを介して、各セパレータＳＰの各
溝４６とカソードＣの表面とによって画成される空気流
路４８に流れ込む。そして、空気が空気流路４８を流通
すると、各カソードＣで上記（２）式に示す反応が進行
する。この結果、各単セルＵＣで上記（３）式に示す全
電池反応が進行し、各燃料電池ＦＣのアノード集電板２
２とカソード集電板２３とから起電力を得ることができ
る。As a result, the fuel gas generated in the reformer 15 passes through the fuel gas inlet 29 and the opening 41 of each separator SP, by each groove 45 of each separator SP and the surface of the anode A. The fuel gas flows into the defined fuel gas channel 47. Then, when the fuel gas flows through the fuel gas flow channel 47, the reaction represented by the above formula (1) proceeds at each anode A. In addition, the air as the oxidizing gas supplied from the blower B flows through the air inlet 30 and the flow path formed by the opening 42 of each separator SP and the surface of each groove 46 of each separator SP and the surface of the cathode C. Flows into the air flow path 48 defined by. When the air flows through the air flow path 48, the reaction represented by the above formula (2) proceeds at each cathode C. As a result, the entire cell reaction represented by the above formula (3) proceeds in each single cell UC, and the anode current collector plate 2 of each fuel cell FC
An electromotive force can be obtained from 2 and the cathode current collector 23.
【００４０】また、燃料電池ＦＣのセパレータＳＰで
は、燃料ガス流路４７を画成する溝４５と、空気流路４
８を画成する溝４６とがＳ字状に屈曲させられている。
従って、各単セルＵＣのアノードＡに供給された燃料ガ
スは、Ｓ字状の燃料ガス流路４７内を開口部４１から開
口部４３に向けて規則的に進行し、燃料ガス流路４７の
途中におけるアノード反応サイトで消費されることにな
る。同様に、各単セルＵＣのカソードＣに供給された空
気は、Ｓ字状の空気流路４８を開口部４２から開口部４
４に向けて規則的に進行し、空気流路４８の途中におけ
るカソード反応サイトで消費される。In the separator SP of the fuel cell FC, the groove 45 defining the fuel gas flow path 47 and the air flow path 4
8 and the groove 46 are bent in an S-shape.
Therefore, the fuel gas supplied to the anode A of each single cell UC regularly proceeds in the S-shaped fuel gas flow path 47 from the opening 41 to the opening 43, and the fuel gas flows in the fuel gas flow path 47. It will be consumed at the anode reaction site on the way. Similarly, air supplied to the cathode C of each single cell UC flows through the S-shaped air flow path 48 from the opening 42 to the opening 4.
4 and is consumed at the cathode reaction site in the middle of the air flow path 48.
【００４１】これにより、燃料ガスと空気とは互いに逆
方向かつ規則的に進行するので、電極反応の進行に伴う
反応熱によって各アノードＡ及びカソードＣに不均一な
温度分布が生じてしまうことが効果的に抑制可能とな
る。この結果、各燃料電池ＦＣ内では、上記（１）式に
示すアノード電極反応と上記（２）式に示すカソード電
極反応とが良好に進行することになる。なお、燃料ガス
流路４７及び空気流路４８はＳ字状のものに限られず、
直線状等、他の形態の流路を画成するようにセパレータ
ＳＰに溝４５，４６を形成してもよい。As a result, the fuel gas and the air proceed in the opposite directions and regularly, and the heat of reaction accompanying the progress of the electrode reaction may cause an uneven temperature distribution in each of the anodes A and the cathodes C. It can be suppressed effectively. As a result, in each fuel cell FC, the anode electrode reaction shown by the above equation (1) and the cathode electrode reaction shown by the above equation (2) progress satisfactorily. In addition, the fuel gas flow path 47 and the air flow path 48 are not limited to S-shaped ones,
The grooves 45 and 46 may be formed in the separator SP so as to define a flow path of another form such as a straight line.
【００４２】燃料ガス流路４７を流通しながらアノード
Ａで反応した燃料ガスは、アノード排ガスとなり、各セ
パレータＳＰの開口部４３が形成する流路に流れ込む。
各セパレータＳＰの開口部４３が形成する流路は、空気
入口３０の下方に配置されたアノード排ガス出口３１
（図３参照）に接続されている。また、空気流路４８を
流通しながらカソードＣで反応した空気は、カソード排
ガスとなり、各セパレータＳＰの開口部４４が形成する
流路に流れ込む。各セパレータＳＰの開口部４４が形成
する流路は、燃料ガス入口２９の下方に配置されたカソ
ード排ガス出口３２（図３参照）に接続されている。The fuel gas reacted at the anode A while flowing through the fuel gas flow path 47 becomes anode exhaust gas and flows into the flow path formed by the opening 43 of each separator SP.
The flow path formed by the opening 43 of each separator SP is the anode exhaust gas outlet 31 disposed below the air inlet 30.
(See FIG. 3). The air that has reacted at the cathode C while flowing through the air flow path 48 becomes cathode exhaust gas and flows into the flow path formed by the opening 44 of each separator SP. The flow path formed by the opening 44 of each separator SP is connected to the cathode exhaust gas outlet 32 (see FIG. 3) disposed below the fuel gas inlet 29.
【００４３】各燃料電池ＦＣのアノード排ガス出口３１
は、図２に示すように、アノード排ガスラインＬ３を介
して、改質器１５の蒸発部１６に接続される。同様に、
各燃料電池ＦＣのカソード排ガス出口３２も、カソード
排ガスラインＬ４を介して、改質器１５の蒸発部１６に
接続される。そして、各燃料電池ＦＣの各アノードＡで
生成されたアノード排ガスは、改質器１５の蒸発部１６
に設けられているバーナで燃料として、各カソードＣで
生成されたカソード排ガスは、蒸発部１６で酸化剤とし
て再利用される。The anode exhaust gas outlet 31 of each fuel cell FC
Is connected to the evaporator 16 of the reformer 15 via the anode exhaust gas line L3, as shown in FIG. Similarly,
The cathode exhaust gas outlet 32 of each fuel cell FC is also connected to the evaporator 16 of the reformer 15 via the cathode exhaust gas line L4. The anode exhaust gas generated at each anode A of each fuel cell FC is supplied to the evaporator 16 of the reformer 15.
The cathode exhaust gas generated at each cathode C as a fuel in the burner provided in the evaporator 16 is reused as an oxidant in the evaporating section 16.
【００４４】また、このように構成された各燃料電池Ｆ
Ｃは、上記（１）式に示すアノード電極反応と上記
（２）式に示すカソード電極反応とが進行するにつれて
発熱する。従って、各燃料電池ＦＣの作動を安定化させ
るためには、その作動温度を略一定に維持することが重
要である。このため、燃料電池装置１０は、冷却媒体循
環ポンプＰｃやラジエータＲ等から構成される冷却系統
５０を有する。この場合、冷却媒体循環ポンプＰｃやラ
ジエータＲ等も、図２に示すように、ケーシング１１の
内部に収容されている。また、各燃料電池ＦＣは内部に
冷却媒体を流通させることができるように構成されてい
る。Each of the fuel cells F thus configured
C generates heat as the anode electrode reaction shown in the above equation (1) and the cathode electrode reaction shown in the above equation (2) progress. Therefore, in order to stabilize the operation of each fuel cell FC, it is important to maintain its operating temperature substantially constant. Therefore, the fuel cell device 10 has a cooling system 50 including a cooling medium circulation pump Pc, a radiator R, and the like. In this case, the cooling medium circulation pump Pc, the radiator R, and the like are also housed inside the casing 11, as shown in FIG. Further, each fuel cell FC is configured to allow a cooling medium to flow therein.
【００４５】各燃料電池ＦＣの冷却構造について説明す
ると、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、スタッ
ク２０を構成する各セパレータＳＰには、開口部４１と
開口部４４との間に更なる開口部４９ａが形成されてい
る。同様に、開口部４２と開口部４３との間には、開口
部４９ａと対向するように開口部４９ｂが形成されてい
る。このように形成された各セパレータＳＰの開口部４
９ａ，４９ｂは、セパレータＳＰと単セルＵＣとを多数
積層させてスタック２０を構成した際に、それぞれ、１
本の流路を形成する。そして、各開口部４９ａが形成す
る流路と、各開口部４９ｂが形成する流路とは、アノー
ド集電板２２側に配置されているフランジ２６の内部に
形成されている図示しない流路を介して互いに連通し、
冷却流路５１（図２参照）を形成する。The cooling structure of each fuel cell FC will be described. As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), each separator SP forming the stack 20 has an opening 41 and an opening 44. An additional opening 49a is formed therebetween. Similarly, an opening 49b is formed between the opening 42 and the opening 43 so as to face the opening 49a. The opening 4 of each separator SP thus formed.
9a and 49b, when a large number of separators SP and single cells UC are stacked to form a stack 20,
A book channel is formed. The flow path formed by each opening 49a and the flow path formed by each opening 49b are flow paths (not shown) formed inside the flange 26 disposed on the anode current collector 22 side. Communicate with each other through
A cooling channel 51 (see FIG. 2) is formed.
【００４６】また、図３に示すように、燃料電池ＦＣの
フランジ２７側には、冷却媒体入口３３が設けられてお
り、この冷却媒体入口３３は、上記各開口部４９ａが形
成する流路に接続される。更に、各燃料電池ＦＣのフラ
ンジ２７側には、冷却媒体出口３４が設けられており、
この冷却媒体出口３４は、上記各開口部４９ａが形成す
る流路に接続される。そして、冷却媒体入口３３には、
冷却媒体供給ラインＬ５を介して、冷却媒体循環ポンプ
Ｐｃが接続される。また、冷却媒体出口３４には、冷却
媒体戻りラインＬ６が接続され、当該冷却媒体戻りライ
ンＬ６の中途には、ラジエータＲが組み込まれている。As shown in FIG. 3, a cooling medium inlet 33 is provided on the flange 27 side of the fuel cell FC, and the cooling medium inlet 33 is connected to a flow path formed by each of the openings 49a. Connected. Further, a cooling medium outlet 34 is provided on the flange 27 side of each fuel cell FC,
The cooling medium outlet 34 is connected to a flow path formed by each of the openings 49a. And, in the cooling medium inlet 33,
The cooling medium circulation pump Pc is connected via the cooling medium supply line L5. A cooling medium return line L6 is connected to the cooling medium outlet 34, and a radiator R is incorporated in the middle of the cooling medium return line L6.
【００４７】従って、冷却媒体循環ポンプＰｃを作動さ
せれば、冷却媒体入口３３を介して、冷却水等の冷却媒
体が各燃料電池ＦＣの冷却流路に導入される。スタック
２０等から熱を奪って昇温した冷却水等は、冷却媒体出
口３４、冷却媒体戻りラインＬ６を介して、ラジエータ
Ｒに戻される。冷却水等は、ラジエータＲで冷却され、
冷却媒体循環ポンプＰｃによって再度、各燃料電池ＦＣ
に対して供給される。これにより、各燃料電池ＦＣの作
動温度は、常に好適範囲（例えば、６０℃〜８０℃程
度）に保たれる。Therefore, when the cooling medium circulation pump Pc is operated, a cooling medium such as cooling water is introduced into the cooling passage of each fuel cell FC through the cooling medium inlet 33. The cooling water or the like, which has taken heat from the stack 20 or the like and raised in temperature, is returned to the radiator R via the cooling medium outlet 34 and the cooling medium return line L6. The cooling water is cooled by the radiator R,
Each fuel cell FC is again activated by the cooling medium circulation pump Pc.
Supplied to Thereby, the operating temperature of each fuel cell FC is always kept in a suitable range (for example, about 60 ° C. to 80 ° C.).
【００４８】ところで、燃料電池装置１０の運転中、各
燃料電池ＦＣの作動温度は、負荷要求等に応じて、ある
程度の広範囲にわたって変化し、また、各燃料電池ＦＣ
に、振動や衝撃が作用することも考えられる。従って、
単セルＵＣとセパレータＳＰ等、燃料電池ＦＣを構成す
る各部材間に隙間が生じ、水素を含有する燃料ガスが漏
洩し、ケーシング１１内に滞留してしまうことも想定さ
れる。During the operation of the fuel cell device 10, the operating temperature of each fuel cell FC varies over a wide range to some extent in accordance with the load demand and the like.
In addition, it is conceivable that vibrations and shocks act. Therefore,
It is also conceivable that a gap is formed between the members constituting the fuel cell FC such as the single cell UC and the separator SP, and the fuel gas containing hydrogen leaks and stays in the casing 11.
【００４９】この点に鑑みて、この燃料電池装置１０で
は、ケーシング１１の内部に、水素濃度センサ（濃度検
出手段）Ｓが配置されている。水素濃度センサＳは、信
号ラインを介して、ケーシング１１の外部に設けられて
いる制御装置５に接続されており、各燃料電池ＦＣを収
容するケーシング１１の内部の水素ガス濃度（可燃性ガ
ス濃度）を検出し、検出値を示す信号を制御装置５に送
出する。また、制御装置５の図示しない記憶装置には、
水素濃度センサＳの検出値と比較するための閾値を示す
データが記憶されている。当該閾値を示すデータは、ケ
ーシング１１内の容積に対する水素ガス（可燃性ガス）
の爆発下限界濃度よりも小さい数値、例えば、爆発下限
界濃度（水素の場合、２５℃、１．０１３２５×１０5
Ｐａの下で、ケーシング容積の約４％）の１／１０程度
の数値に定められる。In view of this point, in the fuel cell device 10, a hydrogen concentration sensor (concentration detecting means) S is disposed inside the casing 11. The hydrogen concentration sensor S is connected to a control device 5 provided outside the casing 11 via a signal line, and controls the hydrogen gas concentration (combustible gas concentration) inside the casing 11 accommodating each fuel cell FC. ) Is detected, and a signal indicating the detected value is sent to the control device 5. The storage device (not shown) of the control device 5 includes:
Data indicating a threshold value for comparison with the detection value of the hydrogen concentration sensor S is stored. Data indicating the threshold value is based on the hydrogen gas (flammable gas) with respect to the volume in the casing 11.
A lower value than the lower explosive limit concentration, for example, the lower explosive limit concentration (in the case of hydrogen, 25 ° C., 1.01325 × 10 5
Under Pa, the value is set to about 1/10 of the casing volume (about 4%).
【００５０】更に、ブロアＢ（カソード反応ガス供給手
段）と各燃料電池ＦＣのカソードＣとを結ぶ空気供給ラ
インＬ２からは、分岐ラインＬ７が分岐されている。分
岐ラインＬ７は、中途に電磁弁等からなる開閉弁ＳＶを
有する。開閉弁ＳＶのアクチュエータ部は、信号ライン
を介してケーシング１１の外部に設けられている制御装
置５に接続されており、開閉弁ＳＶは、制御装置５によ
って開閉制御される。また、分岐ラインＬ７の先端部Ｌ
７ｅは、ケーシング１１の内部で開放されている。これ
らブロアＢ、分岐ラインＬ７、及び、開閉弁ＳＶは、ケ
ーシング１１内の水素ガス（可燃性ガス）をパージする
ためのガスパージ手段として機能する。Further, a branch line L7 is branched from an air supply line L2 connecting the blower B (cathode reactant gas supply means) and the cathode C of each fuel cell FC. The branch line L7 has an on-off valve SV including a solenoid valve or the like in the middle. The actuator of the on-off valve SV is connected to a control device 5 provided outside the casing 11 via a signal line, and the on-off valve SV is controlled to open and close by the control device 5. Also, the tip L of the branch line L7
7 e is open inside the casing 11. The blower B, the branch line L7, and the on-off valve SV function as gas purging means for purging hydrogen gas (combustible gas) in the casing 11.
【００５１】次に、上述した車両１に備えられている燃
料電池装置１０の動作について説明する。まず、車両１
の走行を開始させるに際しては、制御装置５によって燃
料供給部１２の燃料ポンプ、水供給部１４の水ポンプ、
及び、ブロアＢを作動させる。これにより、改質器１５
に燃料（メタノール等）と改質用水とが供給される。そ
して、各燃料電池ＦＣには、改質器１５から燃料ガス
（アノード反応ガス）が供給され、ブロアＢから酸化用
ガスとしての空気（カソード反応ガス）が供給される。
これにより、各燃料電池ＦＣから車両１の電動モータ３
に、各単セルＵＣの各アノードＡと各カソードＣで進行
する電気化学反応により発生した電力が供給される。制
御装置５は、電動モータ３側からの負荷要求に応じて、
燃料電池装置１０を制御する。Next, the operation of the fuel cell device 10 provided in the vehicle 1 will be described. First, vehicle 1
When the traveling of the vehicle is started, the control device 5 controls the fuel pump of the fuel supply unit 12, the water pump of the water supply unit 14,
Then, the blower B is operated. Thereby, the reformer 15
(E.g., methanol) and reforming water are supplied to the fuel cell. Then, a fuel gas (anode reaction gas) is supplied from the reformer 15 to each fuel cell FC, and air (a cathode reaction gas) as an oxidizing gas is supplied from the blower B.
Thereby, the electric motor 3 of the vehicle 1 is
Then, electric power generated by an electrochemical reaction progressing at each anode A and each cathode C of each single cell UC is supplied. The control device 5 responds to a load request from the electric motor 3 side,
The fuel cell device 10 is controlled.
【００５２】この間、水素濃度センサＳは、ケーシング
１１内の水素ガスの濃度を検出し、検出値を示す信号を
制御装置５に送出する。制御装置５は、水素濃度センサ
Ｓから受け取った信号と、記憶装置に記憶されているデ
ータとに基づき、水素濃度センサＳによる検出値と閾値
とを比較する。そして、制御装置５は、水素濃度センサ
Ｓによる検出値が閾値を越えたと判断した際、つまり、
ケーシング１１内の水素ガス濃度が予め定められている
爆発下限界濃度以下の数値を越えた際に、ガスパージ手
段を作動させべく、分岐ラインＬ７の開閉弁ＳＶを開放
させる。During this time, the hydrogen concentration sensor S detects the concentration of hydrogen gas in the casing 11 and sends a signal indicating the detected value to the control device 5. The control device 5 compares the value detected by the hydrogen concentration sensor S with a threshold value based on the signal received from the hydrogen concentration sensor S and the data stored in the storage device. Then, when the control device 5 determines that the value detected by the hydrogen concentration sensor S exceeds the threshold value,
When the hydrogen gas concentration in the casing 11 exceeds a predetermined lower explosive lower limit concentration or less, the on-off valve SV of the branch line L7 is opened in order to operate the gas purging means.
【００５３】これにより、ケーシング１１内の水素ガス
濃度が閾値を越えた場合、ブロアＢによって空気取入口
１１ａを介してケーシング１１の外部から吸込まれた空
気（カソード反応ガス）の一部が、分岐ラインＬ７の先
端部Ｌ７ｅからケーシング１１の内部に導入されること
になる。この結果、ケーシング１１内部に滞留している
水素ガスは、分岐ラインＬ７からケーシング１１の内部
に導入された空気によってパージされ、ケーシング１１
の任意の箇所に設けられている開口部１１ｂから外部に
排出される。制御装置５は、ケーシング１１内の水素ガ
ス濃度を十分に低下させるのに必要な時間が経過した段
階で、又は、水素濃度センサＳの検出値が所定値を下回
った段階で、ガスパージ手段を停止させるべく、開閉弁
ＳＶを閉鎖させる。When the hydrogen gas concentration in the casing 11 exceeds the threshold value, a part of the air (cathode reactant gas) sucked from the outside of the casing 11 by the blower B through the air inlet 11a is branched. It will be introduced into the casing 11 from the tip L7e of the line L7. As a result, the hydrogen gas remaining in the casing 11 is purged by the air introduced into the casing 11 from the branch line L7,
Is discharged to the outside through an opening 11b provided at an arbitrary position. The control device 5 stops the gas purging means at the stage when the time required to sufficiently reduce the hydrogen gas concentration in the casing 11 has elapsed or when the detection value of the hydrogen concentration sensor S has fallen below a predetermined value. The opening and closing valve SV is closed.
【００５４】このように、燃料電池装置１０では。運転
中に、単セルＵＣとセパレータＳＰとの間に隙間が生
じ、当該隙間から燃料ガス等が漏洩したとしても、ケー
シング１１内に水素ガス（可燃性ガス）が滞留してしま
うことを防止することができる。特に、車両１に適用さ
れる燃料電池装置１０では、車両１の停車中であって周
囲が無風状態であるような場合、単セルＵＣとセパレー
タＳＰとの隙間から漏洩した燃料ガス（可燃性ガス）が
ケーシング１１内に滞留してしまうことが想定される。As described above, in the fuel cell device 10. During operation, even if a gap is formed between the single cell UC and the separator SP and fuel gas or the like leaks from the gap, it is possible to prevent hydrogen gas (flammable gas) from remaining in the casing 11. be able to. In particular, in the fuel cell device 10 applied to the vehicle 1, when the vehicle 1 is stopped and the surroundings are in a calm state, the fuel gas (combustible gas) leaked from the gap between the single cell UC and the separator SP ) Is expected to stay in the casing 11.
【００５５】これに対して、燃料電池装置１０では、こ
のような場合に、制御装置５によって開閉弁ＳＶが開放
され、ケーシング１１内の水素ガスがパージされる。従
って、燃料電池装置１０では、ケーシング１１内に滞留
した水素ガスが着火（爆発）してしまうことを極めて確
実に防止することができる。この結果、装置全体の安全
性を万全に確保することが可能となる。また、燃料電池
装置１０では、既設のブロアＢ（カソード反応ガス供給
手段）を利用して効率よくケーシング１１内部の水素を
パージ可能であり、また、パージ用ガスを別途準備して
おくことが不要となる。On the other hand, in the fuel cell device 10, in such a case, the control device 5 opens the on-off valve SV and purges the hydrogen gas in the casing 11. Therefore, in the fuel cell device 10, the ignition (explosion) of the hydrogen gas retained in the casing 11 can be extremely reliably prevented. As a result, it is possible to ensure the safety of the entire device. Further, in the fuel cell device 10, the hydrogen inside the casing 11 can be efficiently purged using the existing blower B (cathode reactant gas supply means), and it is not necessary to separately prepare a purge gas. Becomes
【００５６】なお、ブロアＢは、ケーシング１１の外部
から吸込んだ空気を昇圧させるため、ブロアＢから吐出
される空気は昇温している。従って、ケーシング１１内
部の温度を必要以上に上昇させることを防止するために
は、開閉弁ＳＶを開放させる時間を短めに設定すると好
ましい。この場合、分岐ラインＬ７の中途に冷却系統５
０等を流通する冷却媒体を利用した降温手段（熱交換
器）を設けてもよい。また、分岐ラインＬ７には、開閉
弁ＳＶを設ける代わりに、流量調整弁を設けてもよい。
この場合、制御装置５を、水素濃度センサＳの検出値に
基づいて流量調整弁の開度を調整するものとして構成す
る。これにより、ケーシング１１内の水素濃度（可燃性
ガス濃度）を低下させることができる。更に、水素濃度
センサＳは、ケーシング１１の内部に複数設けてもよ
く、開口部１１ｂもケーシング１１の複数箇所に設けて
もよい。加えて、燃料電池装置１０は、車両１に搭載さ
れる車載型の装置として説明したが、これに限られるも
のではない。すなわち、燃料電池装置１０は、定置型の
装置として構成することも可能である。Since the pressure of the air sucked from the outside of the casing 11 is increased, the temperature of the air discharged from the blower B is increased. Therefore, in order to prevent the temperature inside the casing 11 from rising unnecessarily, it is preferable to set a short time for opening the on-off valve SV. In this case, the cooling system 5 is provided in the middle of the branch line L7.
Temperature lowering means (heat exchanger) using a cooling medium flowing through 0 or the like may be provided. Further, a flow regulating valve may be provided in the branch line L7 instead of providing the on-off valve SV.
In this case, the control device 5 is configured to adjust the opening of the flow control valve based on the detection value of the hydrogen concentration sensor S. Thereby, the hydrogen concentration (combustible gas concentration) in the casing 11 can be reduced. Further, a plurality of hydrogen concentration sensors S may be provided inside the casing 11, and the openings 11 b may be provided at a plurality of places in the casing 11. In addition, although the fuel cell device 10 has been described as a vehicle-mounted device mounted on the vehicle 1, the fuel cell device 10 is not limited to this. That is, the fuel cell device 10 can be configured as a stationary device.
【００５７】〔第２実施形態〕以下、図６を参照しなが
ら、本発明による燃料電池装置の第２実施形態について
説明する。なお、上述した第１実施形態に関して説明し
た要素と同一の要素については同一の符号を付し、重複
する説明は省略する。[Second Embodiment] Hereinafter, a second embodiment of the fuel cell device according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals are given to the same elements as those described in regard to the above-described first embodiment, and redundant description will be omitted.
【００５８】図６に示す燃料電池装置１０Ａも、図１に
示した車両１や定置型の発電ユニット等に適用可能なも
のである。この燃料電池装置１０Ａでは、ケーシング１
１の内部にエゼクタＥが備えられている。エゼクタＥの
流体吸込口は、ケーシング１１の任意の箇所に設けられ
た開口部１１ｃを介してケーシング１１の外部と連通し
ている。また、ブロアＢ（カソード反応ガス供給手段）
と各燃料電池ＦＣのカソードＣとを結ぶ空気供給ライン
Ｌ２からは、分岐ラインＬ７が分岐されている。分岐ラ
インＬ７は、中途に電磁弁等からなる開閉弁ＳＶを有す
る。そして、分岐ラインＬ７の先端は、エゼクタＥの駆
動流体入口に接続されている。The fuel cell device 10A shown in FIG. 6 is also applicable to the vehicle 1 shown in FIG. 1, a stationary power generation unit, and the like. In this fuel cell device 10A, the casing 1
1 is provided with an ejector E. The fluid suction port of the ejector E communicates with the outside of the casing 11 through an opening 11c provided at an arbitrary position of the casing 11. Blower B (cathode reaction gas supply means)
A branch line L7 is branched from an air supply line L2 connecting the fuel cell FC and the cathode C of each fuel cell FC. The branch line L7 has an on-off valve SV including a solenoid valve or the like in the middle. The tip of the branch line L7 is connected to the drive fluid inlet of the ejector E.
【００５９】このように構成された燃料電池装置１０Ａ
の運転中、水素濃度センサＳは、ケーシング１１内の水
素ガスの濃度を検出し、検出値を示す信号を制御装置５
に送出する。制御装置５は、水素濃度センサＳから受け
取った信号と、記憶装置に記憶されているデータとに基
づき、水素濃度センサＳによる検出値と閾値とを比較す
る。そして、制御装置５は、水素濃度センサＳによる検
出値が閾値を越えたと判断した際、つまり、ケーシング
１１内の水素ガス濃度が予め定められている爆発下限界
濃度以下の数値を越えた際に、分岐ラインＬ７の開閉弁
ＳＶを開放させる。The fuel cell device 10A thus configured
During the operation of, the hydrogen concentration sensor S detects the concentration of hydrogen gas in the casing 11 and outputs a signal indicating the detected value to the control device 5.
To send to. The control device 5 compares the value detected by the hydrogen concentration sensor S with a threshold value based on the signal received from the hydrogen concentration sensor S and the data stored in the storage device. Then, when the control device 5 determines that the value detected by the hydrogen concentration sensor S has exceeded the threshold value, that is, when the hydrogen gas concentration in the casing 11 has exceeded a predetermined lower explosive lower limit concentration or less. Then, the on-off valve SV of the branch line L7 is opened.
【００６０】これにより、ケーシング１１内の水素ガス
濃度が閾値を越えた場合、ブロアＢによって空気取入口
１１ａを介してケーシング１１の外部から吸込まれた空
気（カソード反応ガス）の一部が、エゼクタＥに駆動流
体として供給されることになる。この結果、エゼクタＥ
によって、外気が吸込まれ、ケーシング１１の内部に導
入される。従って、ケーシング１１の内部に滞留してい
る水素ガスは、エゼクタＥによってケーシング１１内に
導入された空気によってパージされ、ケーシング１１の
任意の箇所に設けられている開口部１１ｂから外部に排
出される。Thus, when the hydrogen gas concentration in the casing 11 exceeds the threshold value, a part of the air (cathode reactant gas) sucked from the outside of the casing 11 by the blower B through the air intake port 11a is ejected. E will be supplied as a driving fluid. As a result, the ejector E
As a result, outside air is sucked and introduced into the casing 11. Therefore, the hydrogen gas staying in the casing 11 is purged by the air introduced into the casing 11 by the ejector E, and is discharged to the outside from an opening 11b provided at an arbitrary position of the casing 11. .
【００６１】このように、燃料電池装置１０Ａでは、ケ
ーシング１１内の水素ガス濃度が閾値を越えた場合、カ
ソード反応ガス供給手段としてのブロアＢからエゼクタ
Ｅに少量の空気（カソード反応ガス）を供給するだけ
で、ケーシング１１内に多量の外気を導入可能となる。
この結果、エネルギ損失を低減させながら、ケーシング
１１内部の水素ガス（可燃性ガス）を効率よくパージす
ることが可能となる。また、基本的に常温の大気を利用
してケーシング１１内の水素ガスをパージできるので、
ケーシング１１内部の温度を必要以上に上昇させてしま
うおそれもない。更に、パージ用ガスを別途準備してお
くことも不要となる。As described above, in the fuel cell device 10A, when the hydrogen gas concentration in the casing 11 exceeds the threshold value, a small amount of air (cathode reaction gas) is supplied to the ejector E from the blower B as the cathode reaction gas supply means. By doing so, a large amount of outside air can be introduced into the casing 11.
As a result, it is possible to efficiently purge hydrogen gas (combustible gas) inside the casing 11 while reducing energy loss. In addition, since hydrogen gas in the casing 11 can be purged basically using the normal temperature atmosphere,
There is no possibility that the temperature inside the casing 11 will be increased more than necessary. Further, it is not necessary to separately prepare a purge gas.
【００６２】〔第３実施形態〕以下、図７を参照しなが
ら、本発明による燃料電池装置の第３実施形態について
説明する。なお、上述した第１実施形態等に関して説明
した要素と同一の要素については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。[Third Embodiment] Hereinafter, a third embodiment of the fuel cell device according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that the same reference numerals are given to the same elements as those described in regard to the above-described first embodiment and the like, and redundant description will be omitted.
【００６３】図７に示す燃料電池装置１０Ｂも、図１に
示した車両１や定置型の発電ユニット等に適用可能なも
のである。この燃料電池装置１０Ｂにも、ケーシング１
１の内部にエゼクタＥが備えられている。エゼクタＥの
流体吸込口は、ケーシング１１の任意の箇所に設けられ
た開口部１１ｃを介してケーシング１１の外部と連通し
ている。一方、燃料電池装置１０Ｂでは、各燃料電池Ｆ
Ｃの各カソードＣと改質器１５の蒸発部１６とを結ぶカ
ソード排ガスラインＬ４から、分岐ラインＬ７が分岐さ
れている。分岐ラインＬ７は、中途に電磁弁等からなる
開閉弁ＳＶを有する。そして、分岐ラインＬ７の先端
は、エゼクタＥの駆動流体入口に接続されている。The fuel cell device 10B shown in FIG. 7 is also applicable to the vehicle 1 shown in FIG. 1, a stationary power generation unit, and the like. This fuel cell device 10B also has a casing 1
1 is provided with an ejector E. The fluid suction port of the ejector E communicates with the outside of the casing 11 through an opening 11c provided at an arbitrary position of the casing 11. On the other hand, in the fuel cell device 10B, each fuel cell F
A branch line L7 is branched from a cathode exhaust gas line L4 connecting each cathode C of C and the evaporating section 16 of the reformer 15. The branch line L7 has an on-off valve SV including a solenoid valve or the like in the middle. The tip of the branch line L7 is connected to the drive fluid inlet of the ejector E.
【００６４】このように構成された燃料電池装置１０Ａ
の運転中、水素濃度センサＳは、ケーシング１１内の水
素ガスの濃度を検出し、検出値を示す信号を制御装置５
に送出する。制御装置５は、水素濃度センサＳから受け
取った信号と、記憶装置に記憶されているデータとに基
づき、水素濃度センサＳによる検出値と閾値とを比較す
る。そして、制御装置５は、水素濃度センサＳによる検
出値が閾値を越えたと判断した際、つまり、ケーシング
１１内の水素ガス濃度が予め定められている爆発下限界
濃度以下の数値を越えた際に、分岐ラインＬ７の開閉弁
ＳＶを開放させる。The fuel cell device 10A thus configured
During the operation of, the hydrogen concentration sensor S detects the concentration of hydrogen gas in the casing 11 and outputs a signal indicating the detected value to the control device 5.
To send to. The control device 5 compares the value detected by the hydrogen concentration sensor S with a threshold value based on the signal received from the hydrogen concentration sensor S and the data stored in the storage device. Then, when the control device 5 determines that the value detected by the hydrogen concentration sensor S has exceeded the threshold value, that is, when the hydrogen gas concentration in the casing 11 has exceeded a predetermined lower explosive lower limit concentration or less. Then, the on-off valve SV of the branch line L7 is opened.
【００６５】これにより、ケーシング１１内の水素ガス
濃度が閾値を越えた場合、各燃料電池ＦＣから排出され
る排ガス、すなわち、各カソードＣから排出されるカソ
ード排ガスの一部が、エゼクタＥに駆動流体として供給
されることになる。この結果、エゼクタＥによって、外
気が吸込まれ、ケーシング１１の内部に導入される。従
って、ケーシング１１の内部に滞留している水素ガス
は、エゼクタＥによってケーシング１１内に導入された
空気によってパージされ、ケーシング１１の任意の箇所
に設けられている開口部１１ｂから外部に排出される。Thus, when the hydrogen gas concentration in the casing 11 exceeds the threshold, a part of the exhaust gas discharged from each fuel cell FC, that is, a part of the cathode exhaust gas discharged from each cathode C is driven by the ejector E. It will be supplied as a fluid. As a result, outside air is sucked by the ejector E and introduced into the casing 11. Therefore, the hydrogen gas staying in the casing 11 is purged by the air introduced into the casing 11 by the ejector E, and is discharged to the outside from an opening 11b provided at an arbitrary position of the casing 11. .
【００６６】このように、燃料電池装置１０Ｂでは、ケ
ーシング１１内の水素ガス濃度が閾値を越えた場合、各
燃料電池ＦＣの各カソードＣから排出されるカソード排
ガスを供給するだけで、ケーシング１１内に多量の外気
を導入可能となる。この結果、各燃料電池ＦＣの排ガス
（カソード排ガス）を利用しながら、効率よくケーシン
グ１１内部の水素ガスをパージ可能となる。また、パー
ジ用ガスを別途準備しておくことが不要となる。更に、
カソード排ガスを利用してエゼクタＥを駆動するので、
ケーシング１１内部の水素ガスをパージするのに伴って
発生するエネルギ損失を低減させることも可能となる。
加えて、基本的に常温の大気を利用してケーシング１１
内の水素ガスをパージできるので、ケーシング１１内部
の温度を必要以上に上昇させてしまうおそれもない。As described above, in the fuel cell device 10B, when the hydrogen gas concentration in the casing 11 exceeds the threshold value, only the cathode exhaust gas discharged from each cathode C of each fuel cell FC is supplied. A large amount of outside air can be introduced into the air. As a result, the hydrogen gas inside the casing 11 can be efficiently purged while using the exhaust gas (cathode exhaust gas) of each fuel cell FC. Further, it is not necessary to separately prepare a purge gas. Furthermore,
Since the ejector E is driven using the cathode exhaust gas,
It is also possible to reduce the energy loss generated by purging the hydrogen gas inside the casing 11.
In addition, the casing 11 is basically made using air at normal temperature.
Since the hydrogen gas inside the casing 11 can be purged, there is no possibility that the temperature inside the casing 11 is unnecessarily increased.
【００６７】〔第４実施形態〕以下、図８を参照しなが
ら、本発明による燃料電池装置の第４実施形態について
説明する。なお、上述した第１実施形態等に関して説明
した要素と同一の要素については同一の符号を付し、重
複する説明は省略する。[Fourth Embodiment] A fourth embodiment of the fuel cell device according to the present invention will be described below with reference to FIG. Note that the same reference numerals are given to the same elements as those described in regard to the above-described first embodiment and the like, and redundant description will be omitted.
【００６８】図８に示す燃料電池装置１０Ｃも、図１に
示した車両１や定置型の発電ユニット等に適用可能なも
のである。この燃料電池装置１０Ｃでは、各燃料電池Ｆ
Ｃの各カソードＣと改質器１５の蒸発部１６とを結ぶカ
ソード排ガスラインＬ４から、分岐ラインＬ７が分岐さ
れている。分岐ラインＬ７は、中途に電磁弁等からなる
開閉弁ＳＶを有する。そして、分岐ラインＬ７の先端部
Ｌ７ｅは、ケーシング１１の内部で開放されている。The fuel cell device 10C shown in FIG. 8 is also applicable to the vehicle 1 shown in FIG. 1, a stationary power generation unit, and the like. In this fuel cell device 10C, each fuel cell F
A branch line L7 is branched from a cathode exhaust gas line L4 connecting each cathode C of C and the evaporating section 16 of the reformer 15. The branch line L7 has an on-off valve SV including a solenoid valve or the like in the middle. The distal end L7e of the branch line L7 is open inside the casing 11.
【００６９】このように構成された燃料電池装置１０Ｃ
の運転中、水素濃度センサＳは、ケーシング１１内の水
素ガスの濃度を検出し、検出値を示す信号を制御装置５
に送出する。制御装置５は、水素濃度センサＳから受け
取った信号と、記憶装置に記憶されているデータとに基
づき、水素濃度センサＳによる検出値と閾値とを比較す
る。そして、制御装置５は、水素濃度センサＳによる検
出値が閾値を越えたと判断した際、つまり、ケーシング
１１内の水素ガス濃度が予め定められている爆発下限界
濃度以下の数値を越えた際に、分岐ラインＬ７の開閉弁
ＳＶを開放させる。The fuel cell device 10C configured as described above
During the operation of, the hydrogen concentration sensor S detects the concentration of hydrogen gas in the casing 11 and outputs a signal indicating the detected value to the control device 5.
To send to. The control device 5 compares the value detected by the hydrogen concentration sensor S with a threshold value based on the signal received from the hydrogen concentration sensor S and the data stored in the storage device. Then, when the control device 5 determines that the value detected by the hydrogen concentration sensor S has exceeded the threshold value, that is, when the hydrogen gas concentration in the casing 11 has exceeded a predetermined lower explosive lower limit concentration or less. Then, the on-off valve SV of the branch line L7 is opened.
【００７０】これにより、ケーシング１１内の水素ガス
濃度が閾値を越えた場合、各燃料電池ＦＣから排出され
る排ガス、すなわち、各カソードＣから排出されるカソ
ード排ガスの一部が、分岐ラインＬ７の先端部Ｌ７ｅか
らケーシング１１の内部に導入されることになる。この
結果、ケーシング１１の内部に滞留している水素ガス
は、各燃料電池ＦＣの排ガス、すなわち、各カソードＣ
から排出されるカソード排ガスによってパージされ、ケ
ーシング１１の任意の箇所に設けられている開口部１１
ｂから外部に排出される。Thus, when the hydrogen gas concentration in the casing 11 exceeds the threshold value, a part of the exhaust gas discharged from each fuel cell FC, that is, a part of the cathode exhaust gas discharged from each cathode C is supplied to the branch line L7. It will be introduced into the inside of the casing 11 from the front end L7e. As a result, the hydrogen gas retained inside the casing 11 is exhaust gas of each fuel cell FC, that is, each cathode C
Opening 11 provided at an arbitrary position of the casing 11 and purged by the cathode exhaust gas discharged from the
b to the outside.
【００７１】このように、燃料電池装置１０Ｃ、各燃料
電池ＦＣの排ガスを利用しながら、効率よくケーシング
１１内部の水素ガスをパージ可能となる。また、パージ
用ガスを別途準備しておくことが不要となる。更に、カ
ソード排ガスをパージ用ガスとして利用するので、水素
ガスのパージに伴うブロアＢの負担をなくすことが可能
となり、エネルギ損失を低減させることも可能となる。
加えて、比較低温のカソード排ガスを利用してケーシン
グ１１内の水素ガスをパージできるので、ケーシング１
１内部の温度を必要以上に上昇させてしまうおそれもな
い。また、パージ用ガスとして、酸素の含有量が少ない
カソード排ガスを利用することにより、装置全体の安全
性をより一層高めることができる。この場合は、可燃成
分の含有量が少ないカソード排ガスをパージ用ガスとし
て用いると好ましいが、アノード排ガスをパージ用ガス
として用いてもよい。As described above, the hydrogen gas in the casing 11 can be efficiently purged while using the exhaust gas from the fuel cell device 10C and each fuel cell FC. Further, it is not necessary to separately prepare a purge gas. Furthermore, since the cathode exhaust gas is used as a purge gas, it is possible to eliminate the burden on the blower B accompanying the purge of the hydrogen gas, and it is also possible to reduce the energy loss.
In addition, since the hydrogen gas in the casing 11 can be purged using the cathode exhaust gas at a comparatively low temperature, the casing 1
There is no possibility that the temperature inside 1 will be increased more than necessary. Further, by using the cathode exhaust gas having a low oxygen content as the purge gas, the safety of the entire apparatus can be further improved. In this case, it is preferable to use the cathode exhaust gas containing a small amount of the combustible component as the purge gas, but the anode exhaust gas may be used as the purge gas.
【００７２】[0072]
【発明の効果】以上説明したように、本発明による燃料
電池装置は、燃料電池を収容するケーシングと、ケーシ
ング内の可燃性ガスの濃度を検出する濃度検出手段と、
ケーシング内の可燃性ガスをパージするためのガスパー
ジ手段と、濃度検出手段の検出値に基づいて、ガスパー
ジ手段を制御する制御手段とを備える。そして、本発明
による燃料電池装置の運転方法では、燃料電池を収容す
るケーシング内の可燃性ガスの濃度を検出し、検出した
可燃性ガスの濃度に基づいて、ケーシング内の可燃性ガ
スをパージする。この結果、燃料電池の作動中に、燃料
ガス等の漏洩が発生したとしても、安全性を万全に確保
することが可能となる。As described above, the fuel cell device according to the present invention comprises a casing for accommodating a fuel cell, concentration detecting means for detecting the concentration of combustible gas in the casing, and
The apparatus includes gas purging means for purging combustible gas in the casing, and control means for controlling the gas purging means based on a value detected by the concentration detecting means. In the method of operating the fuel cell device according to the present invention, the concentration of the combustible gas in the casing containing the fuel cell is detected, and the combustible gas in the casing is purged based on the detected concentration of the combustible gas. . As a result, even if leakage of fuel gas or the like occurs during operation of the fuel cell, it is possible to ensure safety thoroughly.
【図１】本発明による燃料電池装置を適用可能な車両を
示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a vehicle to which a fuel cell device according to the present invention can be applied.
【図２】本発明による燃料電池装置の第１実施形態を示
す系統図である。FIG. 2 is a system diagram showing a first embodiment of a fuel cell device according to the present invention.
【図３】図１及び図２の燃料電池装置に備えられた燃料
電池を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a fuel cell provided in the fuel cell device of FIGS. 1 and 2;
【図４】図３に示す燃料電池の構成を説明するための断
面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the fuel cell shown in FIG.
【図５】図５（ａ）は、図４に示すセパレータをアノー
ド側からみた平面図であり、図５（ｂ）は、図４に示す
セパレータをカソード側からみた平面図である。5 (a) is a plan view of the separator shown in FIG. 4 as viewed from the anode side, and FIG. 5 (b) is a plan view of the separator shown in FIG. 4 as viewed from the cathode side.
【図６】本発明による燃料電池装置の第２実施形態を示
す系統図である。FIG. 6 is a system diagram showing a second embodiment of the fuel cell device according to the present invention.
【図７】本発明による燃料電池装置の第３実施形態を示
す系統図である。FIG. 7 is a system diagram showing a third embodiment of the fuel cell device according to the present invention.
【図８】本発明による燃料電池装置の第４実施形態を示
す系統図である。FIG. 8 is a system diagram showing a fourth embodiment of the fuel cell device according to the present invention.
１…車両、３…電動モータ、４…シャシ、５…制御装
置、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…燃料電池装置、１
１…ケーシング、１１ｂ…開口部、１２…燃料供給部、
１４…水供給部、１５…改質器、２０…スタック、２２
…アノード集電板、２３…カソード集電板、２５…スタ
ック締付板、２６，２７…フランジ、２９…燃料ガス入
口、３０…空気入口、３１…アノード排ガス出口、３２
…カソード排ガス出口、４７…燃料ガス流路、４８…空
気流路、５０…冷却系統、Ａ…アノード、Ｂ…ブロア、
Ｃ…カソード、Ｅ…エゼクタ、ＥＭ…電解質膜、ＦＣ…
燃料電池、Ｌ１…燃料ガス供給ライン、Ｌ２…空気供給
ライン、Ｌ３…アノード排ガスライン、Ｌ４…カソード
排ガスライン、Ｌ７…分岐ライン、Ｌ７ｅ…先端部、Ｓ
…水素濃度センサ、ＳＰ…セパレータ、ＳＶ…開閉弁、
ＵＣ…単セル。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle, 3 ... Electric motor, 4 ... Chassis, 5 ... Control device, 10, 10A, 10B, 10C ... Fuel cell device, 1
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Casing, 11b ... Opening, 12 ... Fuel supply part,
14: water supply unit, 15: reformer, 20: stack, 22
... Anode collector plate, 23 ... Cathode collector plate, 25 ... Stack fastening plate, 26,27 ... Flange, 29 ... Fuel gas inlet, 30 ... Air inlet, 31 ... Anode exhaust gas outlet, 32
... Cathode exhaust gas outlet, 47 ... fuel gas flow path, 48 ... air flow path, 50 ... cooling system, A ... anode, B ... blower,
C: cathode, E: ejector, EM: electrolyte membrane, FC:
Fuel cell, L1: fuel gas supply line, L2: air supply line, L3: anode exhaust gas line, L4: cathode exhaust gas line, L7: branch line, L7e: tip, S
... hydrogen concentration sensor, SP ... separator, SV ... on-off valve,
UC: Single cell.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤川 圭司 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Ｆターム(参考） 5H026 AA06 CC03 CX06 CX10 5H027 AA06 BA01 BA19 BC19 CC06 KK21 KK31 MM02 MM20 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Keiji Fujikawa 4-6-22 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Hiroshima Laboratory F-term (reference) 5H026 AA06 CC03 CX06 CX10 5H027 AA06 BA01 BA19 BC19 CC06 KK21 KK31 MM02 MM20
Claims (11)
高分子電解質を有する単セルとセパレータとを複数積層
させた燃料電池を備え、前記各アノードと前記各カソー
ドとで進行する電気化学反応によって電力を発生する燃
料電池装置において、 前記燃料電池を収容するケーシングと、 前記ケーシング内の可燃性ガスの濃度を検出する濃度検
出手段と、 前記ケーシング内の可燃性ガスをパージするためのガス
パージ手段と、 前記濃度検出手段の検出値に基づいて、前記ガスパージ
手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする燃
料電池装置。1. A fuel cell comprising a plurality of unit cells each having a polymer electrolyte and a separator disposed between an anode and a cathode, and a fuel cell comprising a stack of a plurality of separators, wherein an electrochemical reaction proceeds between each anode and each cathode. In a fuel cell device that generates electric power, a casing accommodating the fuel cell; a concentration detecting unit that detects a concentration of a combustible gas in the casing; and a gas purging unit for purging the combustible gas in the casing. And a control means for controlling the gas purging means based on a value detected by the concentration detecting means.
ソード反応ガス供給手段と、 前記カソード反応ガス供給手段と前記各カソードとを結
ぶガスラインから分岐されており、先端が前記ケーシン
グ内で開放されている分岐ラインと、 前記分岐ライン上に設けられており、前記制御手段によ
って制御される流路開閉手段とからなることを特徴とす
る請求項１に記載の燃料電池装置。2. The gas purging means is branched from a cathode reactant gas supply means for supplying a cathode reactant gas to each cathode, and a gas line connecting the cathode reactant gas supply means and each cathode. 2. The fuel according to claim 1, comprising: a branch line having a leading end opened in the casing; and a flow path opening / closing unit provided on the branch line and controlled by the control unit. 3. Battery device.
ラインと、 前記排ガスラインから分岐されており、先端が前記ケー
シング内で開放されている分岐ラインと、 前記分岐ライン上に設けられており、前記制御手段によ
って制御される流路開閉手段とからなることを特徴とす
る請求項１に記載の燃料電池装置。3. The gas purging means includes: an exhaust gas line for passing exhaust gas discharged from the fuel cell; a branch line branched from the exhaust gas line, and a leading end opened in the casing; 2. The fuel cell device according to claim 1, further comprising a flow path opening / closing means provided on a line and controlled by said control means.
反応ガス供給手段と、 前記カソード反応ガス供給手段から圧送されるカソード
反応ガスを駆動流体として利用し、前記ケーシング内に
外気を導入するエゼクタとからなることを特徴とする請
求項１に記載の燃料電池装置。4. The gas purging means includes: a cathode reactant gas supply unit for pumping a cathode reactant gas to each of the cathodes; and a cathode reactant gas supplied from the cathode reactant gas supply unit as a driving fluid. 2. The fuel cell device according to claim 1, further comprising an ejector for introducing outside air into the fuel cell device.
ラインと、 前記排ガスラインを流通する排ガスを駆動流体として利
用し、前記ケーシング内に外気を導入するエゼクタとか
らなることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装
置。5. The gas purging means comprises: an exhaust gas line for flowing exhaust gas discharged from the fuel cell; and an ejector that uses exhaust gas flowing through the exhaust gas line as a driving fluid and introduces outside air into the casing. The fuel cell device according to claim 1, wherein:
高分子電解質を有する単セルとセパレータとを複数積層
させた燃料電池を備え、前記各アノードと前記各カソー
ドとで進行する電気化学反応によって電力を発生する燃
料電池装置の運転方法において、 前記燃料電池を収容するケーシング内の可燃性ガスの濃
度を検出し、検出した可燃性ガスの濃度に基づいて、前
記ケーシング内の可燃性ガスをパージすることを特徴と
する燃料電池装置の運転方法。6. A fuel cell comprising a plurality of unit cells each having a polymer electrolyte and a separator disposed between an anode and a cathode, and a fuel cell in which a plurality of separators are stacked. An operation method of a fuel cell device that generates electric power, comprising: detecting a concentration of a combustible gas in a casing containing the fuel cell; and purging the combustible gas in the casing based on the detected concentration of the combustible gas. A method of operating a fuel cell device, comprising:
際に、前記ケーシング内に外気を導入し、前記ケーシン
グ内の可燃性ガスをパージすることを特徴とする請求項
６に記載の燃料電池装置の運転方法。7. The method according to claim 6, wherein when the concentration of the combustible gas exceeds a predetermined value, outside air is introduced into the casing to purge the combustible gas in the casing. An operation method of the fuel cell device.
応ガスの一部を利用して、前記ケーシング内の可燃性ガ
スをパージすることを特徴とする請求項７に記載の燃料
電池装置の運転方法。8. The method according to claim 7, wherein the combustible gas in the casing is purged by using a part of the cathode reaction gas supplied to each of the cathodes. .
タを設け、前記各カソードに供給されるカソード反応ガ
スの一部を利用して前記エゼクタを駆動し、前記ケーシ
ング内に外気を導入することを特徴とする請求項７に記
載の燃料電池装置の運転方法。9. An ejector communicating with the outside of the casing is provided, and the ejector is driven by using a part of a cathode reaction gas supplied to each of the cathodes to introduce outside air into the casing. The method for operating a fuel cell device according to claim 7, wherein
クタを設け、前記燃料電池から排出される排ガスの一部
を利用して前記エゼクタを駆動し、前記ケーシング内に
外気を導入することを特徴とする請求項７に記載の燃料
電池装置の運転方法。10. An ejector communicating with the outside of the casing is provided, and the ejector is driven by using a part of exhaust gas discharged from the fuel cell to introduce outside air into the casing. A method for operating the fuel cell device according to claim 7.
た際に、前記燃料電池から排出される排ガスの一部を利
用して、前記ケーシング内の可燃性ガスをパージするこ
とを特徴とする請求項６に記載の燃料電池装置の運転方
法。11. When the concentration of the combustible gas exceeds a predetermined value, the combustible gas in the casing is purged by utilizing a part of the exhaust gas discharged from the fuel cell. The method for operating the fuel cell device according to claim 6.
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Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1353395A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-15 | Stefan Höller | Fuel cell assembly |
| EP1403955A1 (en) * | 2002-06-24 | 2004-03-31 | Delphi Technologies, Inc. | Solid-oxide fuel cell assembly having an electronic control unit within a structural enclosure |
| JP2004265750A (en) * | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell system |
| EP1463142A2 (en) * | 2003-02-20 | 2004-09-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Controlled ventilation of fuel cell power plant |
| FR2857630A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-01-21 | Gie Psa Peugeot Citroen | Motor vehicle, has control and regulation unit comprising measuring unit to measure pressure in fuel system and to detect rupture of fuel system, and solenoid valve for selectively authorizing circulation of gas in fuel system |
| WO2005041336A2 (en) * | 2003-10-13 | 2005-05-06 | P21 - Power For The 21St Century Gmbh | Fuel cell system |
| EP1614171A2 (en) * | 2003-04-04 | 2006-01-11 | Texaco Development Corporation | Portable fuel process apparatus and enclosure and method of installing same |
| WO2006030969A1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system, and gas leakage determination method for fuel cell system |
| US7285351B2 (en) | 2002-10-01 | 2007-10-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for dilution of discharged fuel |
| JP2009193713A (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell system, and control method of fuel cell system |
| JP2009289459A (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell stack |
| WO2010082913A1 (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | Utc Power Corporation | System and method for reducing fuel cell power plant emissions |
-
2000
- 2000-08-10 JP JP2000243118A patent/JP2002056864A/en not_active Withdrawn
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1353395A1 (en) * | 2002-04-12 | 2003-10-15 | Stefan Höller | Fuel cell assembly |
| EP1403955A1 (en) * | 2002-06-24 | 2004-03-31 | Delphi Technologies, Inc. | Solid-oxide fuel cell assembly having an electronic control unit within a structural enclosure |
| US6974646B2 (en) | 2002-06-24 | 2005-12-13 | Delphi Technologies, Inc. | Solid-oxide fuel cell assembly having an electronic control unit within a structural enclosure |
| US7285351B2 (en) | 2002-10-01 | 2007-10-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Apparatus for dilution of discharged fuel |
| US7285345B2 (en) | 2003-02-20 | 2007-10-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Ventilation of fuel cell power plant |
| EP1463142A2 (en) * | 2003-02-20 | 2004-09-29 | Nissan Motor Co., Ltd. | Controlled ventilation of fuel cell power plant |
| EP1463142A3 (en) * | 2003-02-20 | 2005-03-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Controlled ventilation of fuel cell power plant |
| JP2004265750A (en) * | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell system |
| US8354081B2 (en) | 2003-04-04 | 2013-01-15 | Texaco, Inc. | Portable fuel processor apparatus and enclosure and method of installing same |
| EP1614171A2 (en) * | 2003-04-04 | 2006-01-11 | Texaco Development Corporation | Portable fuel process apparatus and enclosure and method of installing same |
| EP1614171A4 (en) * | 2003-04-04 | 2009-03-04 | Texaco Development Corp | Portable fuel process apparatus and enclosure and method of installing same |
| FR2857630A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-01-21 | Gie Psa Peugeot Citroen | Motor vehicle, has control and regulation unit comprising measuring unit to measure pressure in fuel system and to detect rupture of fuel system, and solenoid valve for selectively authorizing circulation of gas in fuel system |
| WO2005041336A3 (en) * | 2003-10-13 | 2006-04-27 | P21 Power For The 21St Century | Fuel cell system |
| WO2005041336A2 (en) * | 2003-10-13 | 2005-05-06 | P21 - Power For The 21St Century Gmbh | Fuel cell system |
| WO2006030969A1 (en) * | 2004-09-16 | 2006-03-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system, and gas leakage determination method for fuel cell system |
| US8216729B2 (en) | 2004-09-16 | 2012-07-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system and gas leak determination method for fuel cell system |
| JP2009193713A (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel cell system, and control method of fuel cell system |
| JP2009289459A (en) * | 2008-05-27 | 2009-12-10 | Honda Motor Co Ltd | Fuel cell stack |
| WO2010082913A1 (en) * | 2009-01-15 | 2010-07-22 | Utc Power Corporation | System and method for reducing fuel cell power plant emissions |
| US9444110B2 (en) | 2009-01-15 | 2016-09-13 | Doosan Fuel Cell America, Inc. | System and method for reducing fuel cell power plant emissions |
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