JPS6196675A - 燃料電池の異常差圧防止装置 - Google Patents
燃料電池の異常差圧防止装置Info
- Publication number
- JPS6196675A JPS6196675A JP59217576A JP21757684A JPS6196675A JP S6196675 A JPS6196675 A JP S6196675A JP 59217576 A JP59217576 A JP 59217576A JP 21757684 A JP21757684 A JP 21757684A JP S6196675 A JPS6196675 A JP S6196675A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- fuel gas
- pressure
- fuel
- gas chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (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
この発明は、燃料ガス室と空気室との間に燃料電極、電
解質室(循環形の電解質室および電解質固定型のマトリ
ックス、その他を含む)および空気電極を挟持してなる
燃料電池の異常差圧防止装置に関する。
解質室(循環形の電解質室および電解質固定型のマトリ
ックス、その他を含む)および空気電極を挟持してなる
燃料電池の異常差圧防止装置に関する。
燃料電池の電極は一般に薄く作られており、かつ電解質
を保持するマトリックス層の耐泡圧力も比較的小さいこ
とから、燃料ガス室と空気室との間の差圧が許容限界を
超えると、電極、マトリックス層の強度がおびやかされ
、破壊あるいはシール不良による燃料ガスと空気との混
合による爆発事故を引き起こすおそれがある。 このために、燃料ガス室と空気室との間に所定以上の差
圧が加わることのないようにすることが要求され、この
対策として燃料ガス室と空気室の圧力をそれぞれ燃料ガ
ス、空気供給ラインに介装した圧力調整弁により制御す
るような方式が従来より採用されている。かかる圧力制
御方式を第4図において説明するに、図中1は啓示的に
描いたt 燃料電池本体であり、この燃料
電池本体1は周知のように燃料ガス室2.燃料電極3.
電解質室4゜空気電極5および空気室6から構成されて
いる。 ここで燃料ガス室2には図示されてないガス改質装置と
の間に燃料ガス供給ライン7が配管され、燃料ガス供給
弁8を通じて燃料ガスが供給される。 また燃料ガス室2の出口側には圧力調整手段としての圧
力調整弁9が設けられており、入口側の圧力検出器10
の出力に基づいて燃料ガス室の室内圧力が所定範囲に維
持されるように制御される。一方、空気室6に対しては
空気供給ライン11を通じ、空気供給弁12を介して空
気が供給される。また空気供給ライン11についても前
記燃料ガス供給ラインと同様に圧力調整弁13が設けら
れ、圧力検出器14の出力に基づいて空気室6の室内圧
力が所定範囲内に収まるように制御される。このように
して燃料電池の定常運転状態では燃料ガス室2と空気室
6との間に差圧が殆ど生じないように制御される。なお
、図示した絶対圧制御方式の他に、燃料ガス室2と空気
室6との間の差圧を検出して各室の圧力制御を行う差圧
制御方式も知れれている。 ところで前記従来の圧力制御方式では、次記のような運
転上での問題点が残る。すなわち、燃料電池の負荷遮断
時のように燃料電池内の燃料ガスと空気の消費が瞬時に
停止する場合、特に空冷方式採用の燃料電池では、電池
への燃料ガス、空気の供給量に飼するその電池内での消
費割合に差があることから、燃料ガス側の容積増加が空
気側に比べて大きくなり、このことが原因で燃料ガス室
側では空気室側に比べてより大きい圧力上昇が急激に発
生する。このように急激な圧力変化が生じた際には、前
記した圧力制御系の不可避的な制御遅れのために燃料ガ
ス室2の圧力を素早い応答で減少することができず、燃
料ガス室と空気室との間に過差圧の生じるのを避けるこ
とができない。 一方、かかる問題の保護対策として、燃料ガス室の入口
側または出口側に液封装置と所定容積のサージタンクを
並列的に設置し、負荷遮断時であっても燃料電池が危険
にさらされないようにする異常差圧防止装置が本発明と
同じ出願人によってすでに提写されている。(特開昭5
8−1641かかる異常差圧防止装置は、第4図におい
て燃料ガス室2側の燃料ガス供給ライン7に対して並列
に接続された液封装置15と所定容積のサージタンク1
6とで構成されている。このうち液封装置15は、シー
ル液体としての水の給水、排水路17.18、および大
気中に開放したパイプ19が接続され、かつ内部に水2
0が収容されたタンク21に対して、燃料ガス供給ライ
ン8に連なるパイプ22がタンク内の水面下Hの深さに
開口するようにして構成されている。なおこの水中深さ
Hに相当する水頭圧は燃料ガス系の所定圧力より僅かに
大きく設定しておく、この液封装置の機能はよく知られ
ており、定常状態ではタンク20内の封入水が燃料ガス
と大気との間を隔離してシールしており、これに対し燃
料ガス室側の圧力が異常に増大すると、パイプ22内の
水面を押し下げてガスが水中に放出し、パイプ19を通
じて過大な圧力を素早く大気中に放圧するよう放圧弁と
してとして働く、一方、サージタンク16は燃料ガス側
の圧力が急激に増加した場合にその過渡的な圧力上昇を
吸収緩和するものであり、その内容積は、負荷遮断時を
含めて予想される最大の圧力上昇時に液封装置15の動
作の慣性に基づいて過渡的に生じる圧力上昇を吸収緩和
する容積値に選定される。 ところで、上記した従来の異常差圧防止装置は、燃料電
池本体側の圧力上昇に伴う異常差圧の発生防止には有効
に作用するが、反面例えば燃料電池の運転開始に際して
燃料ガス、空気の供給状態で燃料電池本体の冷却を行う
過程で、温度の低下とともに燃料ガス室、空気室の圧力
が逆に周囲雰囲気の大気圧より低下するようなことがあ
ると、このままではシール液体としての水がパイプ22
を通じて燃料ガス供給ライン7に吸い込まれてしまう不
具合を招く欠点がある。さらに各独立したサージタンク
と液封装置とが並置されているので装置全体としての設
置スペースが大となる難点もある。
を保持するマトリックス層の耐泡圧力も比較的小さいこ
とから、燃料ガス室と空気室との間の差圧が許容限界を
超えると、電極、マトリックス層の強度がおびやかされ
、破壊あるいはシール不良による燃料ガスと空気との混
合による爆発事故を引き起こすおそれがある。 このために、燃料ガス室と空気室との間に所定以上の差
圧が加わることのないようにすることが要求され、この
対策として燃料ガス室と空気室の圧力をそれぞれ燃料ガ
ス、空気供給ラインに介装した圧力調整弁により制御す
るような方式が従来より採用されている。かかる圧力制
御方式を第4図において説明するに、図中1は啓示的に
描いたt 燃料電池本体であり、この燃料
電池本体1は周知のように燃料ガス室2.燃料電極3.
電解質室4゜空気電極5および空気室6から構成されて
いる。 ここで燃料ガス室2には図示されてないガス改質装置と
の間に燃料ガス供給ライン7が配管され、燃料ガス供給
弁8を通じて燃料ガスが供給される。 また燃料ガス室2の出口側には圧力調整手段としての圧
力調整弁9が設けられており、入口側の圧力検出器10
の出力に基づいて燃料ガス室の室内圧力が所定範囲に維
持されるように制御される。一方、空気室6に対しては
空気供給ライン11を通じ、空気供給弁12を介して空
気が供給される。また空気供給ライン11についても前
記燃料ガス供給ラインと同様に圧力調整弁13が設けら
れ、圧力検出器14の出力に基づいて空気室6の室内圧
力が所定範囲内に収まるように制御される。このように
して燃料電池の定常運転状態では燃料ガス室2と空気室
6との間に差圧が殆ど生じないように制御される。なお
、図示した絶対圧制御方式の他に、燃料ガス室2と空気
室6との間の差圧を検出して各室の圧力制御を行う差圧
制御方式も知れれている。 ところで前記従来の圧力制御方式では、次記のような運
転上での問題点が残る。すなわち、燃料電池の負荷遮断
時のように燃料電池内の燃料ガスと空気の消費が瞬時に
停止する場合、特に空冷方式採用の燃料電池では、電池
への燃料ガス、空気の供給量に飼するその電池内での消
費割合に差があることから、燃料ガス側の容積増加が空
気側に比べて大きくなり、このことが原因で燃料ガス室
側では空気室側に比べてより大きい圧力上昇が急激に発
生する。このように急激な圧力変化が生じた際には、前
記した圧力制御系の不可避的な制御遅れのために燃料ガ
ス室2の圧力を素早い応答で減少することができず、燃
料ガス室と空気室との間に過差圧の生じるのを避けるこ
とができない。 一方、かかる問題の保護対策として、燃料ガス室の入口
側または出口側に液封装置と所定容積のサージタンクを
並列的に設置し、負荷遮断時であっても燃料電池が危険
にさらされないようにする異常差圧防止装置が本発明と
同じ出願人によってすでに提写されている。(特開昭5
8−1641かかる異常差圧防止装置は、第4図におい
て燃料ガス室2側の燃料ガス供給ライン7に対して並列
に接続された液封装置15と所定容積のサージタンク1
6とで構成されている。このうち液封装置15は、シー
ル液体としての水の給水、排水路17.18、および大
気中に開放したパイプ19が接続され、かつ内部に水2
0が収容されたタンク21に対して、燃料ガス供給ライ
ン8に連なるパイプ22がタンク内の水面下Hの深さに
開口するようにして構成されている。なおこの水中深さ
Hに相当する水頭圧は燃料ガス系の所定圧力より僅かに
大きく設定しておく、この液封装置の機能はよく知られ
ており、定常状態ではタンク20内の封入水が燃料ガス
と大気との間を隔離してシールしており、これに対し燃
料ガス室側の圧力が異常に増大すると、パイプ22内の
水面を押し下げてガスが水中に放出し、パイプ19を通
じて過大な圧力を素早く大気中に放圧するよう放圧弁と
してとして働く、一方、サージタンク16は燃料ガス側
の圧力が急激に増加した場合にその過渡的な圧力上昇を
吸収緩和するものであり、その内容積は、負荷遮断時を
含めて予想される最大の圧力上昇時に液封装置15の動
作の慣性に基づいて過渡的に生じる圧力上昇を吸収緩和
する容積値に選定される。 ところで、上記した従来の異常差圧防止装置は、燃料電
池本体側の圧力上昇に伴う異常差圧の発生防止には有効
に作用するが、反面例えば燃料電池の運転開始に際して
燃料ガス、空気の供給状態で燃料電池本体の冷却を行う
過程で、温度の低下とともに燃料ガス室、空気室の圧力
が逆に周囲雰囲気の大気圧より低下するようなことがあ
ると、このままではシール液体としての水がパイプ22
を通じて燃料ガス供給ライン7に吸い込まれてしまう不
具合を招く欠点がある。さらに各独立したサージタンク
と液封装置とが並置されているので装置全体としての設
置スペースが大となる難点もある。
この発明は上記の点にかんがみなされたもので抄
あり、その目的は従来装置の欠点を除去してサー
ジ機能のを効拡大化と装置のコンパクト化が図れるよう
にした燃料電池の異常差圧防止装置を提供することにあ
る。
あり、その目的は従来装置の欠点を除去してサー
ジ機能のを効拡大化と装置のコンパクト化が図れるよう
にした燃料電池の異常差圧防止装置を提供することにあ
る。
上記目的を達成するために、この発明は燃料ガス室およ
び空気室のうち、少な(とも前記燃料ガス室側に対しそ
のガス供給ラインと燃料電池本体を取り巻く周囲雰囲気
との間にサージll能を有する容積室と液封装置とを直
列に組み合わせて介装設置することにより、圧力変動時
における液封装置内のガス路の液面変化に伴う容積変化
分も含めて容積室のサージ機能の有効拡大化を図るとと
もに、さらに周囲雰囲気に対して燃料電池本体側の室内
圧力が負圧になった場合にも、容積室の室内空間を利用
してここに液封装置側から浴出するシール液体を一時的
に貯留し、シール液体がガス供給ラインへ吸い込まれる
ことのないようにしたものである。 【発明の実施例] 第1図、第2図および第3図はそれぞれこの発明の異な
る実施例の回路図を示すものであり、各図において、第
4図と同一部材には同じ符号が付されている。 まず、第1図は燃料電池本体が大気圧の周囲雰囲気中に
設置されている場合に実施例を示すものであり、燃料ガ
ス室2の入口側にて燃料ガス供給うイン7には容積室1
5aと一体に組み立て構成された液封装置15が接続設
置されている。かかる装置はタンク23の上半部に容積
室15aが、下半部にシール液体としての水20を封入
した液封室24が仕切られ、容積室15aの底部から引
き出したパイプ22が液封室24内の水中深さHに開口
するように配管されている。また容積室15aの室内空
間は配管25を介して燃料ガス供給ライン7に接続され
、液封室24の室内上部から引き出したパイプ19は大
気中に開放されている。 かかる構成で、燃料電池の定常運転時には、図示のよう
に燃料ガス圧によりバイブ22内で水面を水中深さHに
近いレベルまで押し下げた状態で圧力バランスして大気
側との間で液封を行っている。 この状態からなんらかの原因で燃料ガス室の圧力が急激
に上昇すると、その圧力増大変化分は容積室15all
Ig、のガスを圧縮して吸収緩和される。当時にパイプ
22内の水面レベルが低下するのでその分だけ容積室1
5aに対する実効容積が増してそのサージ機能を拡大す
る。さらに負荷遮断時のように燃料ガス室の圧力が急激
に大きく増加した際には液封装置におけるパイプ22内
の水面レベルをさらに押し下げて液シール機能が一時的
に喪失する。 これにより燃料ガスの一部がパイプ22の開口端より水
中に吐き出し、排気パイプ19を通じて大気側に放出す
る。これにより燃料ガス室の過大な圧力を素早く逃がし
て燃料ガス本体を保護することができる。逆に燃料ガス
室の圧力が低下し大気圧に対して負圧となった場合には
、過渡的にパイプ22内の水面レベルが上昇して容積室
15a内のガスを圧縮する。これ番こより燃料ガス室の
室内圧力は所定圧に近づくように素早く回復する。また
この場合にパイプ22から溢れ出た水は容積室15a内
の底部に溜り、燃料ガス室に吸い込まれるおそれはない
。 なお、図示実施例では液封装置を燃料ガス室の入口側に
設置した例を示したが、出口側に設けても同様な効果の
得られることは云うまでもない。 また第1図において空気室側にも燃料ガス室側と同様な
液封装置15を設置することにより、燃料ガス室と空気
室との間の差圧発生防止に対してより一層の信絃性を高
めることができる。 第2図は燃料電池本体1を窒素ガス等の不活性ガス室2
6内に収容した場合の実施例を示す0図示のように燃料
電池本体を不活性ガス室内に収容し、この不活性ガス室
26の室内へ不活性ガス供給ライン27を通じて不活性
ガスを供給しつつ、かつその室内圧力をガス圧力検出器
2日、圧力調整弁29の圧力制御系により燃料ガス室2
.空気室6の圧力に近い値に保持するよう制御すること
により、第1図のように燃料電池本体の周囲雰囲気が大
気圧である場合に比べて燃料電池本体の内外圧力差を低
値に抑えてシール性に対する信幀を高めることが8
可能である。かかる構成の燃料電池に対し、
この実施例では燃料ガス室2.空気室6ごとに、各室に
連なるガス供給ライン7.11と不活性ガス室26との
間にまたがってそれぞれ第1図に示したと同様な液封装
215が介装設置されている。すなわち2&Iの液封装
置15の容積室15aはそれぞれ配管25を介して前記
のガス供給ライン7.11に連通接続されているのに対
し、各液封装置の液封室から引き出したパイプ19はと
もに不活性ガス室26に連通接続されている。かかる配
管方式により、定常運転状態では液封装置15内におい
て液封水を挟んでその両側に加わる圧力差は小さくなる
ので、燃料電池本体の系内圧力を大気圧よりもかなり高
く設定した場合でも、図中の水中深さHを太き(するこ
となく容易に液封が行える。これにより液封装置の高さ
を低(押さえて小型に構成できる。 上記の構成で、定常運転状態から負荷遮断時のように燃
料ガス室2の圧力が急激に上昇し、これにより不活性ガ
ス室26との間の差圧が液封設定値以上になると、液封
装置15を通じて燃料ガスが不活性ガス室26に流れ出
て素早く燃料ガス室の圧力を下げ、燃料ガス室2と空気
室6との間の差圧増加を抑制する。また空気室6側の圧
力変動に対しても同様に働く、なお不活性ガス室内に流
入したガスは不活性ガス供給ライン27を通じて系外に
排出される。逆に燃料ガス室2あるいは空気室6の圧力
が不活性ガス室の圧力に対して負圧になった場合には、
不活性ガス室26の圧力を基準に液封装置15内での液
面変化によって圧力を回復させるように作動する。 第3図は第2図の実施例をさらに改良した実施例を示す
もので、不活性ガス室26の室内で燃料ガスと空気とが
混合するのを防止するように、不活性ガス室26の内部
における燃料電池本体1の燃料ガス室2 i11!Iと
空気室6側との間の境界にシール部材30を設けて不活
性ガス室の室内空間が燃料ガス室領域26aと空気室傾
城26bとに区分されている。 なお、不活性ガス供給ライン27は不活性ガス室26の
人口側で分岐して前記各領域26a、26bへの不活性
ガスの供給を行い、かつ出口側からは系外へ別々に排出
を行うように配管されている。かかる燃料電池に対して
、この実施例では不活性ガス室26の各領域26a と
26bとの間が液封装置15と同構造のもう1組の液封
装置150を介して相互接続されており、この液封装置
150により不活性ガス室の各領域間での差圧発生を防
止している。 かかる構成により、燃料電池の運転中に燃料電池本体側
で燃料ガス室あるいは空気室に急激な圧力上昇が生じた
場合には、燃料ガスは液封装置15を通じて不活性ガス
室の領域26aへ、空気は領域26bへ流入し、不活性
ガスとともに別々に系外に排出されることになり、燃料
ガスと空気とが直接混合し合のを防止することができる
。 【発明の効果] 以上述べたようにこの発明によれば、燃料ガス室および
空気室のうち、少なくとも燃料ガス室側に対しそのガス
供給ラインと燃料電池本体を取り巻く周囲雰囲気との間
にサージ4I!1能を有する容積室と液封装置を直列に
組み合わせて設置したことにより、従来装置と比べてサ
ージ機能が高く、かつ燃料電池本体側の圧力が周囲雰囲
気に対して負圧になった際にも液封装置のシール液体が
電池本体内に吸い込まれるおそれがなく、しかも容積室
と液封装置を一体にしてコンパクト化が図れる等、燃料
電池に対する適用範囲の広い実用的価値の高い異常差圧
防止装置を提供することができる。
び空気室のうち、少な(とも前記燃料ガス室側に対しそ
のガス供給ラインと燃料電池本体を取り巻く周囲雰囲気
との間にサージll能を有する容積室と液封装置とを直
列に組み合わせて介装設置することにより、圧力変動時
における液封装置内のガス路の液面変化に伴う容積変化
分も含めて容積室のサージ機能の有効拡大化を図るとと
もに、さらに周囲雰囲気に対して燃料電池本体側の室内
圧力が負圧になった場合にも、容積室の室内空間を利用
してここに液封装置側から浴出するシール液体を一時的
に貯留し、シール液体がガス供給ラインへ吸い込まれる
ことのないようにしたものである。 【発明の実施例] 第1図、第2図および第3図はそれぞれこの発明の異な
る実施例の回路図を示すものであり、各図において、第
4図と同一部材には同じ符号が付されている。 まず、第1図は燃料電池本体が大気圧の周囲雰囲気中に
設置されている場合に実施例を示すものであり、燃料ガ
ス室2の入口側にて燃料ガス供給うイン7には容積室1
5aと一体に組み立て構成された液封装置15が接続設
置されている。かかる装置はタンク23の上半部に容積
室15aが、下半部にシール液体としての水20を封入
した液封室24が仕切られ、容積室15aの底部から引
き出したパイプ22が液封室24内の水中深さHに開口
するように配管されている。また容積室15aの室内空
間は配管25を介して燃料ガス供給ライン7に接続され
、液封室24の室内上部から引き出したパイプ19は大
気中に開放されている。 かかる構成で、燃料電池の定常運転時には、図示のよう
に燃料ガス圧によりバイブ22内で水面を水中深さHに
近いレベルまで押し下げた状態で圧力バランスして大気
側との間で液封を行っている。 この状態からなんらかの原因で燃料ガス室の圧力が急激
に上昇すると、その圧力増大変化分は容積室15all
Ig、のガスを圧縮して吸収緩和される。当時にパイプ
22内の水面レベルが低下するのでその分だけ容積室1
5aに対する実効容積が増してそのサージ機能を拡大す
る。さらに負荷遮断時のように燃料ガス室の圧力が急激
に大きく増加した際には液封装置におけるパイプ22内
の水面レベルをさらに押し下げて液シール機能が一時的
に喪失する。 これにより燃料ガスの一部がパイプ22の開口端より水
中に吐き出し、排気パイプ19を通じて大気側に放出す
る。これにより燃料ガス室の過大な圧力を素早く逃がし
て燃料ガス本体を保護することができる。逆に燃料ガス
室の圧力が低下し大気圧に対して負圧となった場合には
、過渡的にパイプ22内の水面レベルが上昇して容積室
15a内のガスを圧縮する。これ番こより燃料ガス室の
室内圧力は所定圧に近づくように素早く回復する。また
この場合にパイプ22から溢れ出た水は容積室15a内
の底部に溜り、燃料ガス室に吸い込まれるおそれはない
。 なお、図示実施例では液封装置を燃料ガス室の入口側に
設置した例を示したが、出口側に設けても同様な効果の
得られることは云うまでもない。 また第1図において空気室側にも燃料ガス室側と同様な
液封装置15を設置することにより、燃料ガス室と空気
室との間の差圧発生防止に対してより一層の信絃性を高
めることができる。 第2図は燃料電池本体1を窒素ガス等の不活性ガス室2
6内に収容した場合の実施例を示す0図示のように燃料
電池本体を不活性ガス室内に収容し、この不活性ガス室
26の室内へ不活性ガス供給ライン27を通じて不活性
ガスを供給しつつ、かつその室内圧力をガス圧力検出器
2日、圧力調整弁29の圧力制御系により燃料ガス室2
.空気室6の圧力に近い値に保持するよう制御すること
により、第1図のように燃料電池本体の周囲雰囲気が大
気圧である場合に比べて燃料電池本体の内外圧力差を低
値に抑えてシール性に対する信幀を高めることが8
可能である。かかる構成の燃料電池に対し、
この実施例では燃料ガス室2.空気室6ごとに、各室に
連なるガス供給ライン7.11と不活性ガス室26との
間にまたがってそれぞれ第1図に示したと同様な液封装
215が介装設置されている。すなわち2&Iの液封装
置15の容積室15aはそれぞれ配管25を介して前記
のガス供給ライン7.11に連通接続されているのに対
し、各液封装置の液封室から引き出したパイプ19はと
もに不活性ガス室26に連通接続されている。かかる配
管方式により、定常運転状態では液封装置15内におい
て液封水を挟んでその両側に加わる圧力差は小さくなる
ので、燃料電池本体の系内圧力を大気圧よりもかなり高
く設定した場合でも、図中の水中深さHを太き(するこ
となく容易に液封が行える。これにより液封装置の高さ
を低(押さえて小型に構成できる。 上記の構成で、定常運転状態から負荷遮断時のように燃
料ガス室2の圧力が急激に上昇し、これにより不活性ガ
ス室26との間の差圧が液封設定値以上になると、液封
装置15を通じて燃料ガスが不活性ガス室26に流れ出
て素早く燃料ガス室の圧力を下げ、燃料ガス室2と空気
室6との間の差圧増加を抑制する。また空気室6側の圧
力変動に対しても同様に働く、なお不活性ガス室内に流
入したガスは不活性ガス供給ライン27を通じて系外に
排出される。逆に燃料ガス室2あるいは空気室6の圧力
が不活性ガス室の圧力に対して負圧になった場合には、
不活性ガス室26の圧力を基準に液封装置15内での液
面変化によって圧力を回復させるように作動する。 第3図は第2図の実施例をさらに改良した実施例を示す
もので、不活性ガス室26の室内で燃料ガスと空気とが
混合するのを防止するように、不活性ガス室26の内部
における燃料電池本体1の燃料ガス室2 i11!Iと
空気室6側との間の境界にシール部材30を設けて不活
性ガス室の室内空間が燃料ガス室領域26aと空気室傾
城26bとに区分されている。 なお、不活性ガス供給ライン27は不活性ガス室26の
人口側で分岐して前記各領域26a、26bへの不活性
ガスの供給を行い、かつ出口側からは系外へ別々に排出
を行うように配管されている。かかる燃料電池に対して
、この実施例では不活性ガス室26の各領域26a と
26bとの間が液封装置15と同構造のもう1組の液封
装置150を介して相互接続されており、この液封装置
150により不活性ガス室の各領域間での差圧発生を防
止している。 かかる構成により、燃料電池の運転中に燃料電池本体側
で燃料ガス室あるいは空気室に急激な圧力上昇が生じた
場合には、燃料ガスは液封装置15を通じて不活性ガス
室の領域26aへ、空気は領域26bへ流入し、不活性
ガスとともに別々に系外に排出されることになり、燃料
ガスと空気とが直接混合し合のを防止することができる
。 【発明の効果] 以上述べたようにこの発明によれば、燃料ガス室および
空気室のうち、少なくとも燃料ガス室側に対しそのガス
供給ラインと燃料電池本体を取り巻く周囲雰囲気との間
にサージ4I!1能を有する容積室と液封装置を直列に
組み合わせて設置したことにより、従来装置と比べてサ
ージ機能が高く、かつ燃料電池本体側の圧力が周囲雰囲
気に対して負圧になった際にも液封装置のシール液体が
電池本体内に吸い込まれるおそれがなく、しかも容積室
と液封装置を一体にしてコンパクト化が図れる等、燃料
電池に対する適用範囲の広い実用的価値の高い異常差圧
防止装置を提供することができる。
第1図、第2図、第3図はそれぞれこの発明の異なる実
施例の構成回路図、第4図は従来における構成回路図で
ある0図において、 1:燃料電池本体、2:燃料ガス室、3:燃料電極、4
jt解質室、5:空気電極、6:空気室、7:燃料ガス
供給ライン、9.13:圧力調整弁、ll:空気供給ラ
イン、15,150F液封装置、15a;容積室、26
:不活性ガス室、26a:燃料ガス室領域、26b:空
気室領域、27:不活性ガス供給ライン、30:シール
部材。 才1 (2) 才zr!:4 才3図
施例の構成回路図、第4図は従来における構成回路図で
ある0図において、 1:燃料電池本体、2:燃料ガス室、3:燃料電極、4
jt解質室、5:空気電極、6:空気室、7:燃料ガス
供給ライン、9.13:圧力調整弁、ll:空気供給ラ
イン、15,150F液封装置、15a;容積室、26
:不活性ガス室、26a:燃料ガス室領域、26b:空
気室領域、27:不活性ガス供給ライン、30:シール
部材。 才1 (2) 才zr!:4 才3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)燃料ガス室と空気室との間に燃料電極、電解質室お
よび空気電極を挟持してなる燃料電池であり、かつ燃料
ガス供給ライン、空気供給ラインにそれぞれ燃料ガス室
、空気室の圧力制御手段が設けられているものにおいて
、少なくとも前記燃料ガス室側に対しそのガス供給ライ
ンと燃料電池本体を取り巻く周囲雰囲気との間にサージ
機能を有する容積室と液封装置とを直列に組み合わせて
設置したことを特徴とする燃料電池の異常差圧防止装置
。 2)特許請求の範囲第1項に記載の異常差圧防止装置に
おいて、液封装置は室内底部で互いに連通し合うガス路
の相互間を自由表面を有するシール液体で封じたもので
あることを特徴とする燃料電池の異常差圧防止装置。 3)特許請求の範囲第1項に記載の異常差圧防止装置に
おいて、容積室が液封装置のガス路に連通して該液封装
置の上部に一体に組み立て構成されていることを特徴と
する燃料電池の異常差圧防止装置。 4)特許請求の範囲第1項に記載の異常差圧防止装置に
おいて、容積室と液封装置とが燃料ガス室および空気室
に通じる燃料ガス、空気供給ラインごとに、室内圧力を
所定圧に設定して燃料電池本体を収容した不活性ガス室
との間にまたがって介挿設置されていることを特徴とす
る燃料電池の異常差圧防止装置。 5)特許請求の範囲第4項に記載の異常差圧防止装置に
おいて、不活性ガス室内が燃料ガス室領域と空気室領域
とに仕切られ、かつ前記燃料ガス室領域と空気室領域と
の間が液封装置を介して相互接続されていることを特徴
とする燃料電池の異常差圧防止装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59217576A JPS6196675A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 燃料電池の異常差圧防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59217576A JPS6196675A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 燃料電池の異常差圧防止装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6196675A true JPS6196675A (ja) | 1986-05-15 |
Family
ID=16706438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59217576A Pending JPS6196675A (ja) | 1984-10-17 | 1984-10-17 | 燃料電池の異常差圧防止装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6196675A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01195670A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-07 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
JPH02120762A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 多色画像形成装置 |
JP2008186791A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電システム |
-
1984
- 1984-10-17 JP JP59217576A patent/JPS6196675A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01195670A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-07 | Hitachi Ltd | 燃料電池 |
JPH02120762A (ja) * | 1988-10-31 | 1990-05-08 | Fuji Xerox Co Ltd | 多色画像形成装置 |
JP2008186791A (ja) * | 2007-01-31 | 2008-08-14 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電システム |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20020061426A1 (en) | Cooling system and cooling process of fuel cell | |
US5069986A (en) | Selective discharge limiting seal for a battery | |
WO2005086268A1 (ja) | 燃料電池の冷却装置および冷却方法 | |
US20080254328A1 (en) | Closed Coolant Loop with Expansion Device for a Fuel Cell System | |
US7282281B2 (en) | Method for recognition of a leak in a fuel cell | |
JP2006344492A (ja) | 燃料電池システム | |
JPS6244387B2 (ja) | ||
JP2002151108A (ja) | 燃料電池 | |
US3379572A (en) | Method and apparatus for limiting the output voltage of a fuel cell | |
CN112448066A (zh) | 电池热管理***及其控制方法 | |
WO2004075328A3 (en) | Fuel cell system and control method thereof | |
JPS6196675A (ja) | 燃料電池の異常差圧防止装置 | |
US8875735B2 (en) | Coolant ventilation system | |
CN112771701A (zh) | 防止压力不平衡的燃料电池 | |
JPH0713899B2 (ja) | 一次電池システム | |
EP1427047B1 (en) | Method for controlling flow rate of oxidizer in fuel cell system | |
CN113707918B (zh) | 燃料电池模块及其腔室吹扫控制方法 | |
JP4779402B2 (ja) | 燃料電池システム | |
KR20180055317A (ko) | 연료전지 스택의 내부압력 변동 제어 방법 | |
JP2004139817A (ja) | 燃料電池 | |
JP2003031251A (ja) | 燃料電池の冷却システム | |
JPH0261098B2 (ja) | ||
JPS58165269A (ja) | 燃料電池の供給ガス圧力制御装置 | |
JPS62246266A (ja) | 燃料電池装置 | |
JPS6246951B2 (ja) |