JPS60240064A - 燃料電池の過差圧防止装置 - Google Patents
燃料電池の過差圧防止装置Info
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- JPS60240064A JPS60240064A JP59094532A JP9453284A JPS60240064A JP S60240064 A JPS60240064 A JP S60240064A JP 59094532 A JP59094532 A JP 59094532A JP 9453284 A JP9453284 A JP 9453284A JP S60240064 A JPS60240064 A JP S60240064A
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- JP
- Japan
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- pressure
- diaphragm
- air
- fuel gas
- fuel
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
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- Fuel Cell (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、燃料電池の過差圧防止装置に関するもので
あり、もう少し詳しくいうと、燃料ガス中の水素と空気
中の酸素とが反応して発電する燃料電池において、燃料
極と空気極との間に過大差圧が発生して電池構造が破壊
するのを防止するための燃料電池の過差圧防止装置に関
するものである。
あり、もう少し詳しくいうと、燃料ガス中の水素と空気
中の酸素とが反応して発電する燃料電池において、燃料
極と空気極との間に過大差圧が発生して電池構造が破壊
するのを防止するための燃料電池の過差圧防止装置に関
するものである。
第1図は従来のこの種の装置を示し、燃料電池の筐体/
に、燃料極コ、空気極3および電解質層ダでなる燃料電
池が収納されており、燃料極コおよび空気極3にはそれ
ぞれ燃料供給配管および空気供給配管が接続されている
。燃料極コ側には筐体/と燃料極コ間の差圧検出計3、
差圧調節弁6および差圧調節計7が配置接続されており
、空気極3側にも筐体lと空気極3間の差圧検出計j、
差圧調節弁りおよび差圧調節計/θが配置接続されてな
るものである。
に、燃料極コ、空気極3および電解質層ダでなる燃料電
池が収納されており、燃料極コおよび空気極3にはそれ
ぞれ燃料供給配管および空気供給配管が接続されている
。燃料極コ側には筐体/と燃料極コ間の差圧検出計3、
差圧調節弁6および差圧調節計7が配置接続されており
、空気極3側にも筐体lと空気極3間の差圧検出計j、
差圧調節弁りおよび差圧調節計/θが配置接続されてな
るものである。
かような構成により、筺体lと燃料極−との間の差圧を
検出器ダで検出し、調節計7によって調節弁乙の開度な
変え、燃料極側の圧力を調節することにより上記の差圧
を一定に制御する。同様に筺体lと空気極3の間の差圧
は、検出器gで検出し調節計10によって調節弁9の開
度を変え、空気極側の圧力を調節することにより一定制
御する。
検出器ダで検出し、調節計7によって調節弁乙の開度な
変え、燃料極側の圧力を調節することにより上記の差圧
を一定に制御する。同様に筺体lと空気極3の間の差圧
は、検出器gで検出し調節計10によって調節弁9の開
度を変え、空気極側の圧力を調節することにより一定制
御する。
このように筐体/の圧力を基準としてこれとの圧力差を
燃料極側、空気極側でそれぞれ制御する結果として、燃
料極コと空気極3との差圧を一定に制御していた。
燃料極側、空気極側でそれぞれ制御する結果として、燃
料極コと空気極3との差圧を一定に制御していた。
しかしながら、従来のものは、以上のように差圧調節計
によって電極間差圧を制御するよう構成されていたので
、差圧調節計の異常などで制御不調になった場合、調節
弁の駆動源(例えば計装用空気)や制御用電源が喪失し
た場合には差圧制御が不能となり、過大差圧による電池
の特性劣化や電池構造の破壊を招くという欠点があった
。
によって電極間差圧を制御するよう構成されていたので
、差圧調節計の異常などで制御不調になった場合、調節
弁の駆動源(例えば計装用空気)や制御用電源が喪失し
た場合には差圧制御が不能となり、過大差圧による電池
の特性劣化や電池構造の破壊を招くという欠点があった
。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、燃料極と空気極間の差圧によっ
て変形するダイアフラムを備え、上記差圧が許容値を越
えようとした場合にこのダイアフラムに連結した弁が開
くように構成したことにより、圧力の高い電極のガスを
放出して差圧を許容範囲内に回復させることのできる燃
料電池の過差圧防止装置を提供する。
ためになされたもので、燃料極と空気極間の差圧によっ
て変形するダイアフラムを備え、上記差圧が許容値を越
えようとした場合にこのダイアフラムに連結した弁が開
くように構成したことにより、圧力の高い電極のガスを
放出して差圧を許容範囲内に回復させることのできる燃
料電池の過差圧防止装置を提供する。
第一図、第3図によりこの発明の一実施例を説明する。
第一図において、燃料供給配管2aおよ(3)
び空気供給配管3aにそれぞれ接続された燃料ガス尋人
管l/および空気導入管7.2を筒体13に接続する。
管l/および空気導入管7.2を筒体13に接続する。
この筒体/3内の中央部は第3図に示すようにダイアフ
ラム/Fが設けられて閉止されており、燃料ガス導入管
/lと空気導入管12はダイアフラム/弘の両側でそれ
ぞれ筒体/41’に接続されており、この接続点をはさ
んでダイアフラム/Fに対向して燃料ガス放出弁15と
空気放出弁16とが筒体/3内に設けられ、燃料ガス室
/?と空気室itを形成している。ダイアフラム/Vと
燃料ガス放出弁15および空気放出弁/6とはそれぞれ
連結バネ19,2θで連結されており、燃料ガス放出弁
/jおよび空気放出弁/6からそれぞれの外方に突出し
た杆体/ja、/4aに圧縮バネ2/、2コが係着され
ている。筒体13の両端部は閉止されていて、それぞれ
燃料ガス放出管23、空気放出管2ダが接続されている
。
ラム/Fが設けられて閉止されており、燃料ガス導入管
/lと空気導入管12はダイアフラム/弘の両側でそれ
ぞれ筒体/41’に接続されており、この接続点をはさ
んでダイアフラム/Fに対向して燃料ガス放出弁15と
空気放出弁16とが筒体/3内に設けられ、燃料ガス室
/?と空気室itを形成している。ダイアフラム/Vと
燃料ガス放出弁15および空気放出弁/6とはそれぞれ
連結バネ19,2θで連結されており、燃料ガス放出弁
/jおよび空気放出弁/6からそれぞれの外方に突出し
た杆体/ja、/4aに圧縮バネ2/、2コが係着され
ている。筒体13の両端部は閉止されていて、それぞれ
燃料ガス放出管23、空気放出管2ダが接続されている
。
ダイアフラム/4’は燃料ガス室/りと空気室lざとの
圧力差に応じて変形する。圧縮バネ2/、、22はそれ
ぞれ燃料ガス放出弁/jおよび空気放出弁(弘 ) /6を差圧許容値に相当する力で常時引張って閉止させ
ている。
圧力差に応じて変形する。圧縮バネ2/、、22はそれ
ぞれ燃料ガス放出弁/jおよび空気放出弁(弘 ) /6を差圧許容値に相当する力で常時引張って閉止させ
ている。
その他、第7図におけると同一部分には同一符号を付し
たことにより、説明を省略する。
たことにより、説明を省略する。
次に動作について説明する。例として燃料極コが空気極
3よりも圧力が高い場合について説明する。すなわち燃
料ガス室lりの方が空気室lざよりも圧力が商い場合、
ダイアフラム/Fは空気室/1側へ面外変形を起こす。
3よりも圧力が高い場合について説明する。すなわち燃
料ガス室lりの方が空気室lざよりも圧力が商い場合、
ダイアフラム/Fは空気室/1側へ面外変形を起こす。
その変位はダイアフラムlダの両面の圧力差による面圧
と両面につながった連結バネ/9..20の反力および
ダイアフラムl弘自身の復元力により平衡した量となる
。
と両面につながった連結バネ/9..20の反力および
ダイアフラムl弘自身の復元力により平衡した量となる
。
このとき燃料ガス放出弁/まけ連結バネツタにより内側
に引張力を受けるが、圧縮バネ:I/による外側への引
張力よりも小さいうちは、すなわち差圧の許容域では燃
料ガス放出弁/Sは開くことはない。さらに燃料ガス室
17の圧力が空気室7gのそれに比して大きくなり許容
限界に達すると。
に引張力を受けるが、圧縮バネ:I/による外側への引
張力よりも小さいうちは、すなわち差圧の許容域では燃
料ガス放出弁/Sは開くことはない。さらに燃料ガス室
17の圧力が空気室7gのそれに比して大きくなり許容
限界に達すると。
ダイアフラム/Fの変形量増大による燃料ガス放出弁1
3の内側への引張が圧縮バネ21による外側への引張力
より大きくなって燃料ガス放出弁/Sが開く。これによ
り燃料ガス室17の圧力が降下し、ダイアフラム/eの
変形量が減少して燃料ガス放出弁ljを閉じる方向に働
く。空気極3が燃料極コより圧力が高い場合も全く同様
な作用となることは容易にわかる。
3の内側への引張が圧縮バネ21による外側への引張力
より大きくなって燃料ガス放出弁/Sが開く。これによ
り燃料ガス室17の圧力が降下し、ダイアフラム/eの
変形量が減少して燃料ガス放出弁ljを閉じる方向に働
く。空気極3が燃料極コより圧力が高い場合も全く同様
な作用となることは容易にわかる。
このようにして、燃料極コと空気極3との差圧は許容範
囲に制御されることになる。
囲に制御されることになる。
以上のように、この発明は、燃料電池の差圧制御を全く
メカニカルな構成になる差圧制御手段を備えたことによ
り、差圧調節計、同調節弁の異常や制御電源の喪失等の
事態にも差圧を許容範囲に保つことができ電池の特性劣
化や損傷を防止できる。
メカニカルな構成になる差圧制御手段を備えたことによ
り、差圧調節計、同調節弁の異常や制御電源の喪失等の
事態にも差圧を許容範囲に保つことができ電池の特性劣
化や損傷を防止できる。
第1図は従来装置の配置接続図、第2図はこの発明の一
実施例の配置接続図、第3図は同じく要部縦断面図であ
る。 l・・筐体1.2・・燃料極1.2a・e燃料供給配管
、3・拳空気極、3a・・空気供給配管、す・・電解質
層、ワ、/θ・・差圧調節計、//・・燃料ガス導入管
、/コ・・空気導入管、13・・筒体、/4’・・ダイ
アフラム、/S・・燃料ガス放出弁、16・・空気放出
弁、/7・・燃料ガス室、ig・・空気室、/9.コO
・・連結バネ1.2/、、lコ・・圧縮バネ(弾性部材
)、23・・燃料ガス放出管、コ弘・・空気放出管。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第2図
実施例の配置接続図、第3図は同じく要部縦断面図であ
る。 l・・筐体1.2・・燃料極1.2a・e燃料供給配管
、3・拳空気極、3a・・空気供給配管、す・・電解質
層、ワ、/θ・・差圧調節計、//・・燃料ガス導入管
、/コ・・空気導入管、13・・筒体、/4’・・ダイ
アフラム、/S・・燃料ガス放出弁、16・・空気放出
弁、/7・・燃料ガス室、ig・・空気室、/9.コO
・・連結バネ1.2/、、lコ・・圧縮バネ(弾性部材
)、23・・燃料ガス放出管、コ弘・・空気放出管。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (、/) 燃料極に供給される燃料ガス中の水素と空気
極に供給される空気中の酸素とが反応して発電する燃料
電池の過差圧防止装置において1両面にそれぞれ前記燃
料極および前記空気極の気体圧力が導入されたダイアフ
ラムと、このダイアフラムの両面にそれぞれ連結され前
記気体圧力の差圧による前記ダイアフラムの変形に伴っ
て開閉動作する燃料ガス放出弁および空気放出弁とを備
えてなることを特徴とする燃料電池の過差圧防止装置。 (コ)ダイアフラムを支持する筒体と、この筒体の前記
ダイアフラムの両面側にそれぞれ接続された燃料ガス導
入管および空気導入管を備えた特許請求の範囲第1項記
載の燃料電池の過差圧防止装置0 (3)ダイアクラふと燃料ガス放出弁および空気放出弁
を連結した連結バネと、弾力により前記燃料ガス放出弁
および前記空気放出弁をそれぞれ常時は閉止している弾
性部材とを備えた特許請求の範囲第1項記載の燃料電池
の過差圧防止装置。 (り)筒体の両端部にそれぞれ接続された燃料ガス放出
管および空気放出管を備えた特許請求の範囲第コ項記載
の燃料電池の過差圧防止装置。 (り差圧検出計、差圧調節弁および差圧調節計でなる過
差圧防止手段が燃料極側と空気極側にそれぞれ併設され
た特許請求の範囲第1項記載の燃料電池の過差圧防止装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59094532A JPS60240064A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池の過差圧防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59094532A JPS60240064A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池の過差圧防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60240064A true JPS60240064A (ja) | 1985-11-28 |
Family
ID=14112939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59094532A Pending JPS60240064A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池の過差圧防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60240064A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001065619A2 (de) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Atecs Mannesmann Ag | Membran-brennstoffzelle |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59094532A patent/JPS60240064A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001065619A2 (de) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Atecs Mannesmann Ag | Membran-brennstoffzelle |
WO2001065619A3 (de) * | 2000-02-28 | 2002-04-18 | Atecs Mannesmann Ag | Membran-brennstoffzelle |
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