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
- Prior art date
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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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