JP3104336B2 - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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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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- gas discharge
- cathode
- differential pressure
- 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
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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 |
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Publication number | Publication date |
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JPH05114413A (ja) | 1993-05-07 |
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