JP3104336B2 - 燃料電池 - Google Patents
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- JP3104336B2 JP3104336B2 JP03298036A JP29803691A JP3104336B2 JP 3104336 B2 JP3104336 B2 JP 3104336B2 JP 03298036 A JP03298036 A JP 03298036A JP 29803691 A JP29803691 A JP 29803691A JP 3104336 B2 JP3104336 B2 JP 3104336B2
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- cathode
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- pressure
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池に関するもの
である。
である。
【０００２】
【従来の技術】現在、次世代の発電設備として溶融炭酸
塩型の燃料電池の開発が進められている。
塩型の燃料電池の開発が進められている。
【０００３】該溶融炭酸塩型の燃料電池は、溶融炭酸塩
からなる電解質をカソードとアノードで挟んで燃料電池
本体を形成し、該燃料電池本体を窒素ガスの詰った圧力
容器内に封入して、カソードに酸化剤ガスを、又、アノ
ードに燃料ガスを供給することにより、燃料電池本体内
部で電気化学反応を起こさせて発電を行わせるようにし
たものである。
からなる電解質をカソードとアノードで挟んで燃料電池
本体を形成し、該燃料電池本体を窒素ガスの詰った圧力
容器内に封入して、カソードに酸化剤ガスを、又、アノ
ードに燃料ガスを供給することにより、燃料電池本体内
部で電気化学反応を起こさせて発電を行わせるようにし
たものである。
【０００４】そして、上記燃料電池は、停止時には、カ
ソードとアノードの内部に窒素ガスを充満させておき、
起動する時に、カソードとアノードへ窒素ガスを更に供
給すると共に、起動用加熱器などを用いて窒素ガスを昇
温し、カソードとアノードに高温になって膨張した窒素
ガスを送り、その後大気へ放出させることによって、先
ず、燃料電池本体を大気圧で炭酸塩が溶融する温度まで
上げ、次に、カソードとアノードから大気へ放出される
高温の窒素ガスの流れを絞ることによって、電池性能が
良くなるように燃料電池本体内部の圧力を大気圧よりも
若干高い圧力まで上げ（これに伴って圧力容器内部の圧
力も上げる）、しかる後に、カソードとアノードへ供給
される窒素ガスをそれぞれ酸化剤ガスと燃料ガスに切り
換えることによって、運転を開始するようにしていた。
ソードとアノードの内部に窒素ガスを充満させておき、
起動する時に、カソードとアノードへ窒素ガスを更に供
給すると共に、起動用加熱器などを用いて窒素ガスを昇
温し、カソードとアノードに高温になって膨張した窒素
ガスを送り、その後大気へ放出させることによって、先
ず、燃料電池本体を大気圧で炭酸塩が溶融する温度まで
上げ、次に、カソードとアノードから大気へ放出される
高温の窒素ガスの流れを絞ることによって、電池性能が
良くなるように燃料電池本体内部の圧力を大気圧よりも
若干高い圧力まで上げ（これに伴って圧力容器内部の圧
力も上げる）、しかる後に、カソードとアノードへ供給
される窒素ガスをそれぞれ酸化剤ガスと燃料ガスに切り
換えることによって、運転を開始するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
燃料電池の起動方法には、以下のような問題があった。
燃料電池の起動方法には、以下のような問題があった。
【０００６】即ち、起動時に燃料電池本体や圧力容器の
圧力を上げる際には、燃料電池本体が破壊されないよう
にカソードとアノード間の差圧を制御すること、及び、
圧力容器からガスが洩れないように燃料電池本体と圧力
容器間の差圧を制御することが重要であるが、このよう
な差圧制御は複雑なので、燃料電池本体を昇温した後
に、別個に行っており、そのために燃料電池本体の昇温
時に多量の窒素ガスを大気へ放出することになる。
圧力を上げる際には、燃料電池本体が破壊されないよう
にカソードとアノード間の差圧を制御すること、及び、
圧力容器からガスが洩れないように燃料電池本体と圧力
容器間の差圧を制御することが重要であるが、このよう
な差圧制御は複雑なので、燃料電池本体を昇温した後
に、別個に行っており、そのために燃料電池本体の昇温
時に多量の窒素ガスを大気へ放出することになる。
【０００７】本発明は、上述の実情に鑑み、燃料電池本
体の昇温と、昇圧時の差圧制御を同時に行えるようにし
て窒素ガスの使用量を減少し得るようにした燃料電池を
提供することを目的とするものである。
体の昇温と、昇圧時の差圧制御を同時に行えるようにし
て窒素ガスの使用量を減少し得るようにした燃料電池を
提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の請求項１に記載の燃料電池では、酸化剤ガ
ス７が供給され得るカソード３及び燃料ガス１０が供給
され得るアノード４により電解質２を挾持した燃料電池
本体１と、該燃料電池本体１を内装する圧力容器５と、
カソード３に接続された窒素ガス供給管路１８及びカソ
ード用窒素ガス排出弁２９を有する窒素ガス排出路２８
と、アノード４に接続された窒素ガス供給路２２及びア
ノード用窒素ガス排出弁３１を有する窒素ガス排出路３
０と、圧力容器５に接続された窒素ガス供給路２５及び
容器用窒素ガス排出弁３３を有する窒素ガス排出路３２
と、圧力容器５内の圧力を検出する圧力検出器３４と、
圧力容器５内とカソード３との差圧を検出する第１の差
圧検出器３７と、カソード３とアノード４の差圧を検出
する第２の差圧検出器４０と、圧力検出器３４からの検
出信号３５に基づき容器用窒素ガス排出弁３３の開度を
調整し得る圧力コントローラ３６と、第１の差圧検出器
３７からの検出信号３８に基づきカソード用窒素ガス排
出弁２９の開度を調整し得る第１の差圧コントローラ３
９と、第２の差圧検出器４０からの検出信号４１に基づ
きアノード用窒素ガス排出弁３１の開度を調整し得る第
２の差圧コントローラ４２とを備えている。 また、本発
明の請求項２に記載の燃料電池では、酸化剤ガス７が供
給され得るカソード３及び燃料ガス１０が供給され得る
アノード４により電解質２を挾持した燃料電池本体１
と、該燃料電池本体１を内装する圧力容器５と、カソー
ド３に接続された窒素ガス供給管路１８及びカソード用
窒素ガス排出弁２９を有する窒素ガス排出路２８と、ア
ノード４に接続された窒素ガス供給路２２及びアノード
用窒素ガス排出弁３１を有する窒素ガス排出路３０と、
圧力容器５に接続された窒素ガス供給路２５及び容器用
窒素ガス排出弁３３を有する窒素ガス排出路３２と、圧
力容器５内の圧力を検出する圧力検出器３４と、圧力容
器５内とカソード３との差圧を検出する第１の差圧検出
器３７と、カソード３とアノード４の差圧を検出する第
２の差圧検出器４０と、圧力検出器３４からの検出信号
３５に基づき容器用窒素ガス排出弁３３の開度を調整し
得る圧力コントローラ３６と、第１の差圧検出器３７か
らの検出信号３８に基づきカソード用窒素ガス排出弁２
９あ るいは容器用窒素ガス排出弁３３の開度を調整し得
る第１の差圧コントローラ３９と、第２の差圧検出器４
０からの検出信号４１に基づきアノード用窒素ガス排出
弁３１の開度を調整し得る第２の差圧コントローラ４２
とを備え、圧力コントローラ３６が容器用窒素ガス排出
弁３３の開度を調整し且つ第１の差圧コントローラ３９
がカソード用窒素ガス排出弁２９の開度を調整する状
態、あるいは第１の差圧コントローラ３９が容器用窒素
ガス排出弁３３の開度を調整する状態を択一的に設定し
得るスイッチ４６，４７を設けている。
め、本発明の請求項１に記載の燃料電池では、酸化剤ガ
ス７が供給され得るカソード３及び燃料ガス１０が供給
され得るアノード４により電解質２を挾持した燃料電池
本体１と、該燃料電池本体１を内装する圧力容器５と、
カソード３に接続された窒素ガス供給管路１８及びカソ
ード用窒素ガス排出弁２９を有する窒素ガス排出路２８
と、アノード４に接続された窒素ガス供給路２２及びア
ノード用窒素ガス排出弁３１を有する窒素ガス排出路３
０と、圧力容器５に接続された窒素ガス供給路２５及び
容器用窒素ガス排出弁３３を有する窒素ガス排出路３２
と、圧力容器５内の圧力を検出する圧力検出器３４と、
圧力容器５内とカソード３との差圧を検出する第１の差
圧検出器３７と、カソード３とアノード４の差圧を検出
する第２の差圧検出器４０と、圧力検出器３４からの検
出信号３５に基づき容器用窒素ガス排出弁３３の開度を
調整し得る圧力コントローラ３６と、第１の差圧検出器
３７からの検出信号３８に基づきカソード用窒素ガス排
出弁２９の開度を調整し得る第１の差圧コントローラ３
９と、第２の差圧検出器４０からの検出信号４１に基づ
きアノード用窒素ガス排出弁３１の開度を調整し得る第
２の差圧コントローラ４２とを備えている。 また、本発
明の請求項２に記載の燃料電池では、酸化剤ガス７が供
給され得るカソード３及び燃料ガス１０が供給され得る
アノード４により電解質２を挾持した燃料電池本体１
と、該燃料電池本体１を内装する圧力容器５と、カソー
ド３に接続された窒素ガス供給管路１８及びカソード用
窒素ガス排出弁２９を有する窒素ガス排出路２８と、ア
ノード４に接続された窒素ガス供給路２２及びアノード
用窒素ガス排出弁３１を有する窒素ガス排出路３０と、
圧力容器５に接続された窒素ガス供給路２５及び容器用
窒素ガス排出弁３３を有する窒素ガス排出路３２と、圧
力容器５内の圧力を検出する圧力検出器３４と、圧力容
器５内とカソード３との差圧を検出する第１の差圧検出
器３７と、カソード３とアノード４の差圧を検出する第
２の差圧検出器４０と、圧力検出器３４からの検出信号
３５に基づき容器用窒素ガス排出弁３３の開度を調整し
得る圧力コントローラ３６と、第１の差圧検出器３７か
らの検出信号３８に基づきカソード用窒素ガス排出弁２
９あ るいは容器用窒素ガス排出弁３３の開度を調整し得
る第１の差圧コントローラ３９と、第２の差圧検出器４
０からの検出信号４１に基づきアノード用窒素ガス排出
弁３１の開度を調整し得る第２の差圧コントローラ４２
とを備え、圧力コントローラ３６が容器用窒素ガス排出
弁３３の開度を調整し且つ第１の差圧コントローラ３９
がカソード用窒素ガス排出弁２９の開度を調整する状
態、あるいは第１の差圧コントローラ３９が容器用窒素
ガス排出弁３３の開度を調整する状態を択一的に設定し
得るスイッチ４６，４７を設けている。
【０００９】
【作用】本発明の燃料電池においては、起動開始時の燃
料電池本体１の加熱により、圧力容器５内部の圧力が所
定値に達すると、圧力検出器３４からの検出信号３５に
基づき圧力コントローラ３６が窒素ガス排出弁３３の開
度を調整して、圧力容器５内部の圧力を所定値に保つ。
また、圧力容器５とカソード３の差圧が所定の範囲より
も大きくなると、第１の差圧検出器３７からの検出信号
３８に基づき第１の差圧コントローラ３９が窒素ガス排
出弁２９の開度を調整して、圧力容器５とカソード３の
差圧を所定の範囲内に保つ。 同様に、カソード３とアノ
ード４の差圧が所定の範囲よりも大きくなると、第２の
差圧検出器４０からの検出信号４１に第２の差圧コント
ローラ４２が窒素ガス排出弁３１の開度を調整して、カ
ソード３とアノード４の差圧を所定の範囲内に保つ。
料電池本体１の加熱により、圧力容器５内部の圧力が所
定値に達すると、圧力検出器３４からの検出信号３５に
基づき圧力コントローラ３６が窒素ガス排出弁３３の開
度を調整して、圧力容器５内部の圧力を所定値に保つ。
また、圧力容器５とカソード３の差圧が所定の範囲より
も大きくなると、第１の差圧検出器３７からの検出信号
３８に基づき第１の差圧コントローラ３９が窒素ガス排
出弁２９の開度を調整して、圧力容器５とカソード３の
差圧を所定の範囲内に保つ。 同様に、カソード３とアノ
ード４の差圧が所定の範囲よりも大きくなると、第２の
差圧検出器４０からの検出信号４１に第２の差圧コント
ローラ４２が窒素ガス排出弁３１の開度を調整して、カ
ソード３とアノード４の差圧を所定の範囲内に保つ。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１１】図１は本発明の第一の実施例である。
【００１２】図中１は溶融炭酸塩からなる電解質２をカ
ソード３とアノード４で挟んで形成した燃料電池本体、
５は燃料電池本体１を封入する圧力容器、６はカソード
３に酸化剤ガス７を供給する酸化剤ガス供給路、８はカ
ソード３からカソード排ガス４８を排出するカソード排
ガス排出路、９はアノード４に燃料ガス１０を供給する
燃料ガス供給路、１１はアノード４からアノード排ガス
４９を排出するアノード排ガス排出路、１２，１３，１
４，１５は酸化剤ガス供給路６及びカソード排ガス排出
路８及び燃料ガス供給路９並びにアノード排ガス排出路
１１に設けられた開閉弁、１６，１７はカソード排ガス
排出路８及びアノード排ガス排出路１１に設けられ運転
時に使用する差圧調整弁である。
ソード３とアノード４で挟んで形成した燃料電池本体、
５は燃料電池本体１を封入する圧力容器、６はカソード
３に酸化剤ガス７を供給する酸化剤ガス供給路、８はカ
ソード３からカソード排ガス４８を排出するカソード排
ガス排出路、９はアノード４に燃料ガス１０を供給する
燃料ガス供給路、１１はアノード４からアノード排ガス
４９を排出するアノード排ガス排出路、１２，１３，１
４，１５は酸化剤ガス供給路６及びカソード排ガス排出
路８及び燃料ガス供給路９並びにアノード排ガス排出路
１１に設けられた開閉弁、１６，１７はカソード排ガス
排出路８及びアノード排ガス排出路１１に設けられ運転
時に使用する差圧調整弁である。
【００１３】又、１８は酸化剤ガス供給路６の開閉弁１
２出側に接続された窒素ガス１９を供給するための窒素
ガス供給路、２０は窒素ガス供給路１８の途中に設けら
れた窒素ガス供給弁、２１は窒素ガス供給弁２０の出側
に設けられたオリフィスである。
２出側に接続された窒素ガス１９を供給するための窒素
ガス供給路、２０は窒素ガス供給路１８の途中に設けら
れた窒素ガス供給弁、２１は窒素ガス供給弁２０の出側
に設けられたオリフィスである。
【００１４】２２は燃料ガス供給路９の開閉弁１４出側
に接続された窒素ガス供給路、２３は窒素ガス供給路２
２の途中に設けられた窒素ガス供給弁、２４は窒素ガス
供給弁２３の出側に設けられたオリフィスである。
に接続された窒素ガス供給路、２３は窒素ガス供給路２
２の途中に設けられた窒素ガス供給弁、２４は窒素ガス
供給弁２３の出側に設けられたオリフィスである。
【００１５】２５は圧力容器５に接続された窒素ガス供
給路、２６は窒素ガス供給路２５の途中に設けられた窒
素ガス供給弁、２７は窒素ガス供給弁２６の出側に設け
られたオリフィスである。
給路、２６は窒素ガス供給路２５の途中に設けられた窒
素ガス供給弁、２７は窒素ガス供給弁２６の出側に設け
られたオリフィスである。
【００１６】２８はカソード排ガス排出路８の差圧調整
弁１６入側に接続された窒素ガス排出路、２９は窒素ガ
ス排出路２８の途中に設けられた窒素ガス排出弁であ
る。
弁１６入側に接続された窒素ガス排出路、２９は窒素ガ
ス排出路２８の途中に設けられた窒素ガス排出弁であ
る。
【００１７】３０はアノード排ガス排出路１１の差圧調
整弁１７入側に接続された窒素ガス排出路、３１は窒素
ガス排出路３０の途中に設けられた窒素ガス排出弁であ
る。
整弁１７入側に接続された窒素ガス排出路、３１は窒素
ガス排出路３０の途中に設けられた窒素ガス排出弁であ
る。
【００１８】３２は圧力容器５に接続された窒素ガス排
出路、３３は窒素ガス排出路３２の途中に設けられた窒
素ガス排出弁である。
出路、３３は窒素ガス排出路３２の途中に設けられた窒
素ガス排出弁である。
【００１９】そして、圧力容器５に圧力検出器３４を設
け、圧力検出器３４からの検出信号３５に基づいて窒素
ガス排出弁３３の開度を調整する圧力コントローラ３６
を設ける。
け、圧力検出器３４からの検出信号３５に基づいて窒素
ガス排出弁３３の開度を調整する圧力コントローラ３６
を設ける。
【００２０】圧力容器５とカソード３との間に差圧検出
器３７を設け、差圧検出器３７からの検出信号３８に基
づいて窒素ガス排出弁２９の開度を調整する差圧コント
ローラ３９を設ける。
器３７を設け、差圧検出器３７からの検出信号３８に基
づいて窒素ガス排出弁２９の開度を調整する差圧コント
ローラ３９を設ける。
【００２１】カソード３とアノード４間に差圧検出器４
０を設け、差圧検出器４０からの検出信号４１に基づい
て窒素ガス排出弁３１の開度を調整する差圧コントロー
ラ４２を設ける。
０を設け、差圧検出器４０からの検出信号４１に基づい
て窒素ガス排出弁３１の開度を調整する差圧コントロー
ラ４２を設ける。
【００２２】尚、４３，４４，４５は圧力コントローラ
３６及び差圧コントローラ３９，４２から窒素ガス排出
弁３３，２９，３１のそれぞれへ送られる開度調整指令
である。
３６及び差圧コントローラ３９，４２から窒素ガス排出
弁３３，２９，３１のそれぞれへ送られる開度調整指令
である。
【００２３】次に、作動について説明する。
【００２４】燃料電池の運転時には、開閉弁１２，１
３，１４，１５を開き、酸化剤ガス７を酸化剤ガス供給
路６を介してカソード３へ供給すると共に、燃料ガス１
０を燃料ガス供給路９を介してアノード４へ供給するこ
とにより、燃料電池本体１内部で電気化学反応を起こさ
せて発電を行い、反応後のカソード排ガス４８をカソー
ド３からカソード排ガス排出路８を介して外部へ排出す
ると共に、反応後のアノード排ガス４９をアノード４か
らアノード排ガス排出路１１を介して外部へ排出する。
３，１４，１５を開き、酸化剤ガス７を酸化剤ガス供給
路６を介してカソード３へ供給すると共に、燃料ガス１
０を燃料ガス供給路９を介してアノード４へ供給するこ
とにより、燃料電池本体１内部で電気化学反応を起こさ
せて発電を行い、反応後のカソード排ガス４８をカソー
ド３からカソード排ガス排出路８を介して外部へ排出す
ると共に、反応後のアノード排ガス４９をアノード４か
らアノード排ガス排出路１１を介して外部へ排出する。
【００２５】この際、窒素ガス供給路１８に設けられた
窒素ガス供給弁２０、及び、窒素ガス供給路２２に設け
られた窒素ガス供給弁２３、及び、窒素ガス排出路２８
に設けられた窒素ガス排出弁２９、並びに、窒素ガス排
出路３０に設けられた窒素ガス排出弁３１は閉止してお
く。
窒素ガス供給弁２０、及び、窒素ガス供給路２２に設け
られた窒素ガス供給弁２３、及び、窒素ガス排出路２８
に設けられた窒素ガス排出弁２９、並びに、窒素ガス排
出路３０に設けられた窒素ガス排出弁３１は閉止してお
く。
【００２６】又、窒素ガス供給弁２６を開いて窒素ガス
供給路２５から圧力容器５内部へ窒素ガス１９を供給す
ると共に、圧力検出器３４を用いて圧力容器５内部の圧
力を検出し、圧力検出器３４からの検出信号３５に基づ
いて圧力コントローラ３６が窒素ガス排出弁３３へ開度
調整指令４３を送って、窒素ガス排出弁３３の開度を調
整し、窒素ガス排出路３２を介して圧力容器５から排出
される窒素ガス１９の量を調整することにより、圧力容
器５内部の圧力を所定の圧力に保持させるようにする。
供給路２５から圧力容器５内部へ窒素ガス１９を供給す
ると共に、圧力検出器３４を用いて圧力容器５内部の圧
力を検出し、圧力検出器３４からの検出信号３５に基づ
いて圧力コントローラ３６が窒素ガス排出弁３３へ開度
調整指令４３を送って、窒素ガス排出弁３３の開度を調
整し、窒素ガス排出路３２を介して圧力容器５から排出
される窒素ガス１９の量を調整することにより、圧力容
器５内部の圧力を所定の圧力に保持させるようにする。
【００２７】燃料電池の停止時には、開閉弁１２，１
３，１４，１５を閉じて、燃料電池本体１に酸化剤ガス
７及び燃料ガス供給路９が供給されないようにすると共
に、窒素ガス排出弁２９，３１，３３を開け、窒素ガス
供給弁２０，２３，２６を開け、窒素ガス供給路１８，
２２，２５から燃料電池本体１及び圧力容器５内部へ常
温の窒素ガス１９を大気圧と等しい圧力で供給した上で
燃料電池本体１が冷却した後、窒素ガス供給弁２０，２
３，２６を閉じ窒素ガス排出弁２９，３１，３１を閉じ
て、窒素ガス１９を封入しておく。
３，１４，１５を閉じて、燃料電池本体１に酸化剤ガス
７及び燃料ガス供給路９が供給されないようにすると共
に、窒素ガス排出弁２９，３１，３３を開け、窒素ガス
供給弁２０，２３，２６を開け、窒素ガス供給路１８，
２２，２５から燃料電池本体１及び圧力容器５内部へ常
温の窒素ガス１９を大気圧と等しい圧力で供給した上で
燃料電池本体１が冷却した後、窒素ガス供給弁２０，２
３，２６を閉じ窒素ガス排出弁２９，３１，３１を閉じ
て、窒素ガス１９を封入しておく。
【００２８】そして、燃料電池の起動開始時には、上記
停止時の状態から窒素ガス供給弁２０，２３を開けて、
窒素ガス供給路１８，２２からカソード３とアノード４
とへ窒素ガス１９を供給する。
停止時の状態から窒素ガス供給弁２０，２３を開けて、
窒素ガス供給路１８，２２からカソード３とアノード４
とへ窒素ガス１９を供給する。
【００２９】カソード３の出側と入側の間には、特に図
示しないが起動用加熱器を備えた循環流路が接続されて
おり、カソード３に供給された窒素ガス１９が循環流路
を循環しつつ起動用加熱器で昇温されて、カソード３を
加熱し、カソード３からの伝熱によってアノード４も加
熱される。
示しないが起動用加熱器を備えた循環流路が接続されて
おり、カソード３に供給された窒素ガス１９が循環流路
を循環しつつ起動用加熱器で昇温されて、カソード３を
加熱し、カソード３からの伝熱によってアノード４も加
熱される。
【００３０】或いは、燃料電池本体１の内部に電気ヒー
タを設けて、カソード３とアノード４を加熱するように
しても良い。
タを設けて、カソード３とアノード４を加熱するように
しても良い。
【００３１】すると、カソード３及びアノード４内部の
温度が、炭酸塩が溶融する温度まで上げられ、運転可能
な温度とされる。
温度が、炭酸塩が溶融する温度まで上げられ、運転可能
な温度とされる。
【００３２】そして、カソード３とアノード４との温度
上昇に伴って、圧力容器５内部に封入された窒素ガス１
９の温度が上って体積膨張が起り、圧力容器５内部の圧
力が上昇する。
上昇に伴って、圧力容器５内部に封入された窒素ガス１
９の温度が上って体積膨張が起り、圧力容器５内部の圧
力が上昇する。
【００３３】この圧力容器５内部の圧力上昇を圧力検出
器３４が検出して、圧力容器５内部の圧力が所定の圧力
に達した時に、検出信号３５を圧力コントローラ３６へ
送り、圧力コントローラ３６から窒素ガス排出弁３３へ
開度調整指令４３を送って、窒素ガス排出弁３３を開閉
させ、圧力容器５内部の圧力を前記所定の圧力に保たせ
る。
器３４が検出して、圧力容器５内部の圧力が所定の圧力
に達した時に、検出信号３５を圧力コントローラ３６へ
送り、圧力コントローラ３６から窒素ガス排出弁３３へ
開度調整指令４３を送って、窒素ガス排出弁３３を開閉
させ、圧力容器５内部の圧力を前記所定の圧力に保たせ
る。
【００３４】この間、差圧検出器３７は圧力容器５とカ
ソード３との差圧を検出しており、両者の差圧が所定の
範囲よりも大きくなった時に、差圧コントローラ３９へ
検出信号３８を送って、差圧コントローラ３９からの開
度調整指令４４により、差圧が所定の範囲となるよう窒
素ガス排出弁２９の開度を調整させる。
ソード３との差圧を検出しており、両者の差圧が所定の
範囲よりも大きくなった時に、差圧コントローラ３９へ
検出信号３８を送って、差圧コントローラ３９からの開
度調整指令４４により、差圧が所定の範囲となるよう窒
素ガス排出弁２９の開度を調整させる。
【００３５】同様に、差圧検出器４０はカソード３とア
ノード４との差圧を検出しており、両者の差圧が所定の
範囲よりも大きくなった時に、差圧コントローラ４２へ
検出信号４１を送って、差圧コントローラ４２からの開
度調整指令４５により、差圧が所定の範囲となるよう窒
素ガス排出弁３１の開度を調整させる。
ノード４との差圧を検出しており、両者の差圧が所定の
範囲よりも大きくなった時に、差圧コントローラ４２へ
検出信号４１を送って、差圧コントローラ４２からの開
度調整指令４５により、差圧が所定の範囲となるよう窒
素ガス排出弁３１の開度を調整させる。
【００３６】これによって、燃料電池本体１の昇温と、
燃料電池本体１の昇圧時の差圧制御とを同時に行うこと
ができるようになり、その分、窒素ガス１９使用量を減
少することができる。
燃料電池本体１の昇圧時の差圧制御とを同時に行うこと
ができるようになり、その分、窒素ガス１９使用量を減
少することができる。
【００３７】図２は、本発明の第二の実施例であり、ス
イッチ４６，４７を設けて、差圧コントローラ３９から
の開度調整指令４４により窒素ガス排出弁３３の開度を
調整するように切り換え可能として、カソード３側を閉
じ切りにし、圧力容器５側で差圧制御を行うようにした
ものである。
イッチ４６，４７を設けて、差圧コントローラ３９から
の開度調整指令４４により窒素ガス排出弁３３の開度を
調整するように切り換え可能として、カソード３側を閉
じ切りにし、圧力容器５側で差圧制御を行うようにした
ものである。
【００３８】それ以外は、前記実施例と同様の構成を備
えており、同様の作用・効果を得ることができる。
えており、同様の作用・効果を得ることができる。
【００３９】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の燃料電池
によれば、燃料電池本体の昇温と、昇圧時の差圧制御を
同時に行うようにしたので窒素ガスの使用量を減少し得
るという優れた効果を奏し得る。
によれば、燃料電池本体の昇温と、昇圧時の差圧制御を
同時に行うようにしたので窒素ガスの使用量を減少し得
るという優れた効果を奏し得る。
【図１】本発明の第一の実施例の概略系統図である。
【図２】本発明の第二の実施例の概略系統図である。
１ 燃料電池本体 ２ 電解質 ３ カソード ４ アノード ５ 圧力容器 ７ 酸化剤ガス １０ 燃料ガス １８，２２，２５ 窒素ガス供給路 ２８，３０，３２ 窒素ガス排出路２９ カソード用窒素ガス排出弁 ３１ アノード用窒素ガス排出弁 ３３ 容器用窒素ガス排出弁 ３４ 圧力検出器 ３５ 検出信号 ３６ 圧力コントローラ ３７ 第１の差圧検出器 ３８ 検出信号 ３９ 第１の差圧コントローラ ４０ 第２の差圧検出器 ４１ 検出信号 ４２ 第２の差圧コントローラ ４６，４７ スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/00 - 8/24
Claims (2)
- 【請求項１】 酸化剤ガス７が供給され得るカソード３
及び燃料ガス１０が供給され得るアノード４により電解
質２を挾持した燃料電池本体１と、該燃料電池本体１を
内装する圧力容器５と、カソード３に接続された窒素ガ
ス供給管路１８及びカソード用窒素ガス排出弁２９を有
する窒素ガス排出路２８と、アノード４に接続された窒
素ガス供給路２２及びアノード用窒素ガス排出弁３１を
有する窒素ガス排出路３０と、圧力容器５に接続された
窒素ガス供給路２５及び容器用窒素ガス排出弁３３を有
する窒素ガス排出路３２と、圧力容器５内の圧力を検出
する圧力検出器３４と、圧力容器５内とカソード３との
差圧を検出する第１の差圧検出器３７と、カソード３と
アノード４の差圧を検出する第２の差圧検出器４０と、
圧力検出器３４からの検出信号３５に基づき容器用窒素
ガス排出弁３３の開度を調整し得る圧力コントローラ３
６と、第１の差圧検出器３７からの検出信号３８に基づ
きカソード用窒素ガス排出弁２９の開度を調整し得る第
１の差圧コントローラ３９と、第２の差圧検出器４０か
らの検出信号４１に基づきアノード用窒素ガス排出弁３
１の開度を調整し得る第２の差圧コントローラ４２とを
備えてなることを特徴とする燃料電池。 - 【請求項２】 酸化剤ガス７が供給され得るカソード３
及び燃料ガス１０が供給され得るアノード４により電解
質２を挾持した燃料電池本体１と、該燃料電池本体１を
内装する圧力容器５と、カソード３に接続された窒素ガ
ス供給管路１８及びカソード用窒素ガス排出弁２９を有
する窒素ガス排出路２８と、アノード４に接続された窒
素ガス供給路２２及びアノード用窒素ガス排出弁３１を
有する窒素ガス排出路３０と、圧力容器５に接続された
窒素ガス供給路２５及び容器用窒素ガス排出弁３３を有
する窒素ガス排出路３２と、圧力容器５内の圧力を検出
する圧力検出器３４と、圧力容器５内とカソード３との
差圧を検出する第１の差圧検出器３７と、カソード３と
アノード４の差圧を検出する第２の差圧検出器４０と、
圧力検出器３４からの検出信号３５に基づき容器用窒素
ガス排出弁３３の開度を調整し得る圧力コントローラ３
６と、第１の差圧検出器３７からの検出信号３８に基づ
きカソード用窒素ガス排出弁２９あるいは容器用窒素ガ
ス排出弁３３の開度を調整し得る第１の差圧コントロー
ラ３９と、第２の差圧検出器４０か らの検出信号４１に
基づきアノード用窒素ガス排出弁３１の開度を調整し得
る第２の差圧コントローラ４２とを備え、圧力コントロ
ーラ３６が容器用窒素ガス排出弁３３の開度を調整し且
つ第１の差圧コントローラ３９がカソード用窒素ガス排
出弁２９の開度を調整する状態、あるいは第１の差圧コ
ントローラ３９が容器用窒素ガス排出弁３３の開度を調
整する状態を択一的に設定し得るスイッチ４６，４７を
設けたことを特徴とする燃料電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03298036A JP3104336B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03298036A JP3104336B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05114413A JPH05114413A (ja) | 1993-05-07 |
| JP3104336B2 true JP3104336B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=17854295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03298036A Expired - Fee Related JP3104336B2 (ja) | 1991-10-18 | 1991-10-18 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3104336B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015083259A (ja) * | 2015-02-04 | 2015-04-30 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5040411B2 (ja) * | 2007-04-18 | 2012-10-03 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2010146934A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 固体酸化物形燃料電池および固体酸化物形燃料電池システム |
-
1991
- 1991-10-18 JP JP03298036A patent/JP3104336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015083259A (ja) * | 2015-02-04 | 2015-04-30 | 株式会社三洋物産 | 遊技機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05114413A (ja) | 1993-05-07 |
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