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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Separatoransaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle und insbesondere eine Separatoransaugvorrichtung
für eine Brennstoffzelle, die einen Zellenseparator ansaugt,
der Strömungswege aufweist, die als Nuten und Kämme
auf einer Seite desselben ausgebildet sind, und der ein Dichtungselement
aufweist, das um die Strömungswege herum angeordnet ist.
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Technischer Hintergrund
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In
den letzten Jahren ist Brennstoffzellen als Batterien mit einer
hohen Effizienz und hervorragenden umweltverträglichen
Eigenschaften besondere Aufmerksamkeit zuteil geworden. Im Allgemeinen
erzeugen Brennstoffzellen elektrische Energie infolge einer chemischen
Reaktion zwischen einem Wasserstoff, bei dem es sich um das Brenngas
handelt, und einem Sauerstoff in der Luft, bei dem es sich um das Oxidationsgas
handelt. Brennstoffzellen können als Phosphorsäure-Brennstoffzellen,
Schmelzkarbonat-Brennstoffzellen, Festelektrolyt-Brennstoffzellen,
Alkalibrennstoffzellen, Festpolymer-Brennstoffzellen und so weiter
ausgeführt sein. Von diesen Brennstoffzellenarten gilt
den Festpolymer-Brennstoffzellen besondere Aufmerksamkeit, das sie
dahingehend von Vorteil sind, weil die Brennstoffzelle bei Raumtemperatur
im Hochdrehzahlstartbetrieb gestartet werden kann.
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Eine
in einer Festpolymer-Brennstoffzelle verwendete Einzelzelle beinhaltet
eine Elektrolytmembran, eine Katalysatorschicht, eine Gasdiffusionsschicht
und einen Separator. Eine Anordnung, in der eine Elektrolytmembran,
eine Katalysatorschicht und eine Gasdiffusionsschicht integriert
sind, wird im Allgemeinen als eine Membranelektrodenanordnung (MEA)
bezeichnet.
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Eine
Oberflächenbehandlungsbearbeitung, wie z. B. eine Plasmabehandlung,
eine Grundierungsbeschichtung, eine Haftmittelbeschichtung usw.,
wird im Allgemeinen auf eine Oberfläche eines Brennstoffzellenseparators
angewendet, der die Einzelzelle ausbildet. In der japanischen Patentschrift
JP 2003-22817 A ist
beispielsweise ein Verfahren zum Auftragen eines Dichtungsmaterials
auf einen Separator beschrieben, der an einer Dichtungsmaterial-Beschichtungsstation
positioniert wird, während der Separator mit einem bei
der Erzeugung von Druckluft entstehenden Unterdruck angesogen wird.
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In
diesem Fall kann es zu einer lokalen Verwerfung oder Welligkeit
des Brennstoffzellenseparators, z. B. eines aus Titan usw. gebildeten
Metallseparators, kommen. 5 stellt
einen Brennstoffzellenseparator 42 dar, der eine Verwerfung
aufweist. Wie in 5 gezeigt ist, verstärkt
sich die Verwerfung des Brennstoffzellenseparators 42 im
Allgemeinen an den Endbereichen des Brennstoffzellenseparators 42.
Das Ausmaß der Verwerfung des Brennstoffzellenseparators 42,
der eine Dicke von 0,1 mm aufweist, beträgt beispielsweise
5 mm.
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Wenn
auf die Oberfläche des Brennstoffzellenseparators 42 ein
Haftmittel oder ähnliches aufgetragen wird, kann dazu beispielsweise
eine Haftmittelauftragpistole verwendet werden. 6 stellt
ein Verfahren zum Auftragen eines Haftmittels 44 auf eine
Oberfläche des Brennstoffzellenseparators 42 unter
Verwendung einer Haftmittelauftragpistole oder dergleichen dar.
Um dafür zu sorgen, dass das Haftmittel 44 auf
der Oberfläche des Brennstoffzellenseparators 42 in
einer im Wesentlichen konstanten Menge aufgetragen bleibt, wird
zwischen der Oberfläche des Brennstoffzellenseparators 42 und
einer Düse 46 der Haftmittelauftragpistole ein
Zwischenraum innerhalb eines Bereichs zwischen beispielsweise 0,9
mm oder mehr und 1,2 mm oder weniger im Wesentlichen konstant beibehalten.
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Wenn
der Brennstoffzellenseparator
42 jedoch beispielweise eine
Verwerfung aufweist, wie in
5 gezeigt
ist, variiert die Menge des aufgetragenen Haftmittels zwischen dem
im Wesentlichen mittleren Bereich und den End- bzw. Abschlussbereichen
des Brennstoffzellenseparators
42. Dies kann zur Folge
haben, dass das Haftmittel
44 nicht in einer vorbestimmten
Menge aufgetragen werden kann. Wenn zudem ein Haftmittel auf den
Brennstoffzellenseparator aufgetragen wird, indem das Dichtungsmaterial-Auftragverfahren
angewendet wird, das in der vorstehend beschriebenen japanischen
Patentschrift
JP
2003-22817 A erläutert wurde, kann sich die Begradigung
einer Verwerfung eines Brennstoffzellenseparators aufgrund eines
durch den Ausstoß von Druckluft erzeugten Unterdrucks als
schwierig erweisen.
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Es
ist daher ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, eine Separatoransaugvorrichtung
für eine Brennstoffzelle zu schaffen, die in der Lage ist
eine Verwerfung oder dergleichen eines Brennstoffzellenseparators
auf einfache Art und Weise zu begradigen und den Brennstoffzellenseparator
zu halten.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Separatoransaugvorrichtung für eine Brennstoffzelle gemäß der
vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Saugabschnitt, der, durch
Saugwirkung, einen Brennstoffzellenseparator mit einem auf einer
Oberfläche desselben als Nut und Kamm ausgebildeten Strömungsweg
und einem um den Strömungsweg herum angeordneten Dichtungselement anzieht,
wobei der Brennstoffzellenseparator auf dem Ansaugabschnitt platziert
wird, und eine Ansaugvorrichtung, die den Brennstoffzellenseparator durch
eine in dem Saugabschnitt angeordnete Saugöffnung ansaugt,
wobei der Saugabschnitt eine Saugnut zum Aufnehmen des Dichtungselements beinhaltet,
wobei die Saugnut eine darin ausgebildet Saugöffnung aufweist.
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In
der Separatoransaugvorrichtung für eine Brennstoffzelle
gemäß der vorliegenden Erfindung ist in dem Saugabschnitt
eine Saugöffnung an einer Position angeordnet, die einer
Position eines Kammbereichs des Brennstoffzellenseparators entspricht.
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In
der Separatoransaugvorrichtung für eine Brennstoffzelle
gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Saugabschnitt
aus einem elastischen Element gebildet.
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Wie
vorstehend beschrieben, besteht gemäß der erfindungsgemäßen
Separatoransaugvorrichtung für eine Brennstoffzelle die
Möglichkeit, eine Verwerfung oder der gleichen des Brennstoffzellenseparators
auf einfache Art und Weise zu begradigen und den Brennstoffzellenseparator
zu halten, indem der Brennstoffzellenseparator durch die Saugöffnungen
angesogen wird.
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Kurzbeschreibung der Zeichnung
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Diese
und weitere Aufgaben der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung erläutert. Es
zeigen:
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1 eine
Ansicht, die eine Struktur eine Separatoransaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 eine
Ansicht, die eine Struktur einer Separatoransaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle darstellt, in der für eine Saughalterung
gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung ein poröses Material verwendet wird;
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3 eine
Ansicht, die einen Betrieb der Separatoransaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle zum Zeitpunkt des Ansaugens des Brennstoffzellenseparators
gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt;
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4 eine
Ansicht, die einen Betrieb der Brennstoffzellenseparator-Ansaugvorrichtung
zum Zeitpunkt des Entfernens des Brennstoffzellenseparators gemäß der
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 eine
Ansicht, die einen Brennstoffzellenseparator darstellt, in dem eine
Verwerfung verursacht wird; und
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6 eine
Ansicht, die ein Verfahren zum Auftragen eines Haftmittels auf eine
Oberfläche eines Brennstoffzellenseparators unter Verwendung einer
Haftmittelauftragpistole und dergleichen darstellt.
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Beste Art und Weise zum Ausführen
der Erfindung
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnung erfolgt eine Beschreibung einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. 1 ist eine
Ansicht, die eine Struktur einer Separatoransaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle 10 darstellt. Die Beschreibung eines Brennstoffzellenseparators 12 erfolgt
als erstes.
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Der
Brennstoffzellenseparator 12 weist eine Funktion zum Trennen
eines Brenngases, wie z. B. eines Wasserstoffgases, und eines Oxidationsgases, wie
z. B. Luft, zwischen benachbarten Einzelzellen, eine Funktion zum
elektrischen Verbinden der Einzelzellen und so weiter auf. Für
den Brennstoffzellenseparator 12 können ein Metallseparator,
der aus einem Metallmaterial, wie z. B. Titan, rostfreier Stahl
usw., gebildet ist, ein Kohlenstoffseparator, der aus einem Kohlenstoffmaterial
gebildet ist, und andere Separatoren verwendet werden. Der Metallseparator
kann durch Pressformen von beispielsweise einer Metallfolie hergestellt
werden. Ferner kann der Kohlenstoffseparator beispielsweise durch
Spritzgießen eines Harzes hergestellt werden, das ein Kohlenstoffmaterial
beinhaltet, bei dem es sich um ein elektrisch leitfähiges
Material handelt. Selbstverständlich ist die Wahl des Brennstoffzellenseparators 12 nicht
auf den vorstehend beschriebenen Metallseparator und Kohlenstoffseparator
beschränkt.
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Die
Strömungswege für das Brenngas, wie z. B. Wasserstoffgas,
das Oxidationsgas, wie z. B. Luft, oder ein langlebiges Kühlmittel
(LLC) können in der Form von Nuten und Kämmen
auf zumindest einer Oberfläche des Brennstoffzellenseparators 12 ausgebildet
sein. Derartige Strömungswege mit Nutbereichen 14 und
Kammbereichen 16 können beispielsweise durch mechanische
Bearbeitung ausgebildet werden. Eine Dichtung 18 oder dergleichen,
bei des es sich um ein Dichtungselement zum Abdichten des Brenngases,
des Oxidationsgases und so weiter handelt, kann um den unebenen
Bereich herum angeordnet sein, in dem die Strömungswege
für das Brenngas, das Oxidationsgas oder das LLC ausgebildet
sind. Die Dichtung 18 weist eine Breite von beispielsweise
4 mm bis 5 mm und eine Dicke von beispielsweise 0,6 mm bis 0,7 mm
auf. Für die Dichtung 18 können Silizium,
Polytetrafluorethylen (PTFE) und so weiter verwendet werden.
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Es
erfolgt nun die Beschreibung der Separatoransaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle 10. Die Separatoransaugvorrichtung
für eine Brennstoffzelle 10 beinhaltet ein Gehäuse 20,
eine Saugpumpe 22, ein Ventil 24, eine Saughalterung 26 und
eine Saugplatte 28.
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Das
Gehäuse 20 beinhaltet einen Hohlraum, an dem die
Saughalterung 26 befestigt sein kann, so dass ein Hohlbereich 30 gebildet
wird. Das Gehäuse 20 kann aus einem Metallmaterial,
wie z. B. einem rostfreien Stahl, gefertigt sein. Natürlich
ist das Material für das Gehäuse 20 nicht
auf ein Metallmaterial beschränkt, und es kann sich dabei
um ein synthetisches Harzmaterial usw. handeln.
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Die
Saugpumpe 22 kann mit dem Gehäuse 20 über
eine Leitung 32 verbunden sein und funktioniert als eine
Ansaugvorrichtung, die den Brennstoffzellenseparator 12 mittels
Saugwirkung anzieht. Indem die Saugpumpe 22 angesteuert
wird, kann eine Luft oder dergleichen im Hohlbereich, der durch
das Gehäuse 20 und die Saughalterung 26 ausgebildet ist,
durch die Leitung 32 eingesogen werden. Eine zum Ansaugen
eines Gases, wie z. B. Luft, verwendete Pumpe kann im Allgemeinen
als die Saugpumpe 22 verwendet werden. In diesem Fall ist
die Ansaugvorrichtung nicht auf die Saugpumpe 22 beschränkt
und kann auch ein Gebläse oder ähnliches sein.
Die Leitung 32, die einen größeren Durchmesser
und eine kürzere Abmessung aufweist, wird vorzugsweise
zum Verbinden der Saugpumpe 22 mit dem Gehäuse 20 verwendet.
Wird die derart geformte Leitung 32 verwendet, kann ein
sich zum Zeitpunkt des Ansaugens ereignender Druckabfall reduziert werden.
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Das
Ventil 24 kann auf einer Umgehungsleitung 34 angeordnet
sein, die so ausgebildet ist, dass sie die Leitung 32 umgeht,
und weist eine Funktion zum EIN- und AUS-Schalten des Ansaugvorgangs des
Brennstoffzellenseparators 12 auf. Indem das Ventil 24 geöffnet
oder geschlossen wird, während die Saugpumpe 22 angesteuert
wird, um dadurch den Ansaugvorgangs des Brennstoffzellenseparators 12 EIN-
oder AUSzuschalten, kann der Brennstoffzellenseparator 12 an
der Saugplatte 28 befestigt oder von derselben gelöst
werden. Indem das Ventil 24 z. B. geschlossen wird, während
die Saugpumpe 22 angesteuert wird, kann ein Unterdruck
innerhalb des Hohlbereichs 30 oder dergleichen so erhöht
werden, dass der Brennstoffzellenseparator 12 durch die
Saugwirkung an die Saugplatte 28 gezogen wird. Indem das
Ventil 24 hingegen geöffnet wird, um so den Unterdruck
innerhalb des Hohlbereichs 20 oder dergleichen zu senken,
kann der Brennstoffzellenseparator 12 von der Saugplatte 28 entfernt
werden. Als das Ventil 24 kann ein allgemein verwendetes
Handventil, ein elektromagnetisches Ventil und so weiter als das
Ventil 24 verwendet werden.
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Die
Saughalterung 26 kann an dem Gehäuse 20 angebracht
sein, und die Saugplatte 28 kann auf der Saughalterung 26 platziert
sein. Ein Dichtungselement, wie z. B. ein O-Ring, ist vorzugsweise
auf der Oberfläche der Saughalterung 26 angeordnet,
die das Gehäuse 20 kontaktiert, so dass ein Ausströmen der
Luft aus der Kontaktoberfläche zum Zeitpunkt des Ansaugvorgangs
verhindert wird. Natürlich können das Gehäuse 20 und
die Saughalterung 26 einstückig ausgebildet sein.
Die Saughalterung 26 kann aus einem Metallmaterial, wie
z. B. rostfreiem Stahl, gefertigt sein. Natürlich ist die
Wahl des Materials der Saughalterung 26 nicht auf ein Metallmaterial
beschränkt und kann unter anderen Bedingungen auch ein
synthetisches Harzmaterial usw. sein.
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Die
Saughalterung 26 kann eine Mehrzahl von Sauglöchern 36 zum
Anziehen des Brennstoffzellenseparators 12 mittels Saugkraft
beinhalten. Die Querschnittform des Sauglochs 36 unterliegt
keiner speziellen Beschränkung und kann im Wesentlichen kreisförmig
oder polygonal sein, wie z. B. eine im Wesentlichen rechteckige
Form. Die Sauglöcher 36 können durch
Stanzen einer Metallplatte, wie z. B. einer Metallplatte aus rostfreiem
Stahl, durch mechanische Bearbeitung oder dergleichen ausgebildet
werden.
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Die
Saughalterung 26 kann aus einem porösen Material
oder einem honigwabenartigen Material gebildet sein. 2 stellt
eine Struktur einer Separatoransaugvorrichtung für eine
Brennstoffzelle dar, in der für eine Saughalterung 35 ein
poröses Material verwendet worden ist. Durch die Verwendung
eines porösen Materials für die Saughalterung 35 kann
der Brennstoffzellenseparator 12 mittels Saugkraft durch eine
Mehrzahl von in dem porösen Material ausgebildeten Löchern
angezogen werden. Als das poröse Material kann beispielsweise
ein poröses Metallmaterial, an anorganisches poröses
Material usw. verwendet werden.
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Unter
erneuter Bezugnahme auf 1 kann die Saugplatte 28 auf
der Saughalterung 26 angeordnet sein und als eine Saugeinheit
funktionieren, die den Brennstoffzellenseparator 12 durch
Saugwirkung anzieht. Die Saugplatte 28 kann an der Saughalterung 26 unter
Verwendung eines Haftmittels usw. angebracht oder an der Saughalterung 26 durch ein
Befestigungselement, wie z. B. eine Schraube, befestigt sein. Die
Saugplatte 28 kann auf der Saughalterung 26 derart
angeordnet sein, dass eine Saugöffnung 38, die
in der Saugplatte 28 ausgebildet ist und auf die nachstehend
eingegangen wird, und die Sauglöcher 36, die in
der Saughalterung 26 ausgebildet sind, aufeinander ausgerichtet
sind.
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Die
Saugplatte 28 beinhaltet die Saugöffnungen 38,
die entsprechend den Kammbereichen 16 der Strömungswege
ausgebildet sind, die in Form von Nuten und Kämmen auf
dem Brennstoffzellenseparator 12 ausgebildet sind. Die
Saugöffnung 38 kann kleiner ausgebildet sein als
die Breite des Kammbereichs 16, denn, wenn die Saugöffnung 38 größer
ausgebildet ist als die Breite des Kammbereichs 16, kann
Luft aus den Nutbereichen 14 der Strömungswege,
die in Form von Nuten und Kämmen auf dem Brennstoffzellenseparator 12 ausgebildet
sind, ausströmen, so dass dadurch die Saugkraft reduziert
wird, durch die der Brennstoffzellenseparator 12 angezogen
wird. Ferner ist es zu bevorzugen, dass die Saugöffnungen 38 mehrzählig
entlang der Kammbereiche 16 ausgebildet sind, weil eine
Mehrzahl von Saugöffnungen 38 dem Brennstoffzellenseparator 12 ermöglichen
kann, einheitlicher an die Saugplatte 28 angezogen zu werden.
Die Querschnittform der Saugöffnung 38 unterliegt
keiner speziellen Beschränkung und kann im Wesentlichen kreisförmig
oder polygonal sein, wie z. B. eine im Wesentlichen rechteckige
Form.
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Die
Saugplatte 28 ist vorzugsweise aus einem elastischen Element,
wie z. B. einem Gummimaterial usw., gebildet. Indem bewirkt wird,
dass sich die Saugplatte 28 zum Zeitpunkt des Ansaugvorgangs des
Brennstoffzellenseparators 12 elastisch verformt und sich
der Zwischenraum zwischen der Saugplatte 28 und dem Brennstoffzellenseparator 12 reduziert, kann
der Brennstoffzellenseparator 12 mit noch höherer
Haftwirkung an der Saugplatte 28 befestigt werden. Indem
zudem bewirkt wird, dass sich die Saugplatte 28 zum Zeitpunkt
des Ansaugvorgangs des Brennstoffzellenseparators 12 elastisch
verformt, kann eine Verformung, Beschädigung usw. des Brennstoffzellenseparators 12 verhindert
werden. Als das Gummimaterial kann beispielsweise ein Silikonkautschuk
verwendet werden. Natürlich ist die Ausführung
der Saugplatte 28 unter anderen Umständen nicht
auf einen elastischen Körper beschränkt. Die Saugöffnungen 38 können
ferner mittels eines mechanischen Bearbeitungsvorgangs durch Ausstanzen
des Gummimaterials oder dergleichen gebildet werden.
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Die
Saugplatte 28 kann eine Saugnut 40 beinhalten,
in der ein Dichtungselement aufgenommen ist, wie z. B. die Dichtung 18,
die um die Strömungswege des Brennstoffzellenseparators 12 herum
angeordnet ist und die ebenfalls eine darin ausgebildete Saugöffnung 38 aufweist.
Mit der Dichtung 18, die innerhalb der Saugnut 40 aufgenommen
ist, kann eine Verformung, Beschädigung oder dergleichen
an der Dichtung 18 zum Zeitpunkt des Ansaugvorgangs des Brennstoffzellenseparators 12 verhindert
werden. Ferner kann dadurch, dass die Dichtung 18 im Ganzen
angesogen wird, der Bereich des Brennstoffzellenseparators 12,
wo die Dichtung 18 angeordnet ist, einheitlicher angezogen
werden.
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Die
Saugnut 40 kann entlang einer Leitung für die
Dichtung 18 ausgebildet sein, in der die Dichtung 18 angeordnet
ist. Die Saugnut 40 kann derart ausgebildet sein, dass
die Breite und die Dicke der Saugnut 40 größer
sind als die der Dichtung 18 ist, so dass die Dichtung 18 darin
aufgenommen werden kann. Wenn die Breite der Dichtung 18 z.
B. 5 mm beträgt, kann die Saugnut 40 so ausgebildet
sein, dass sie eine Breite aufweist, die größer
als 5 mm ist. Wenn die Dicke der Dichtung 18 beispielsweise
0,5 mm beträgt, kann die Saugnut 40 so ausgebildet sein,
dass sie eine Tiefe aufweist, die viel größer
als 0,5 mm ist. Wie vorstehend beschrieben, wird verhindert, dass
die seitlichen Oberflächen und die untere Oberfläche
der Saugnut 40 mit der Dichtung 18 in Kontakt
gelangen, so dass eine Verformung, Beschädigung oder dergleichen
an der Dichtung 18 zum Zeitpunkt des Ansaugens des Brennstoffzellenseparators 12 verhindert
werden kann. Die Querschnittform der Saugnut 40 unterliegt
keiner speziellen Einschränkung und kann eine polygonale
Form, beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige Form, aufweisen.
Die Saugnut 40 kann durch mechanische Bearbeitung beispielsweise
eines Gummimaterials gebildet werden.
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Die
Saugöffnung 38 zum Anziehen des Bereichs des Brennstoffzellenseparators 12,
wo die Dichtung 18 angeordnet ist, kann in der Saugnut 40 ausgebildet
sein. In diesem Fall ist es zu bevorzugen, dass eine Mehrzahl von
Saugöffnungen 38 in einer Leitung entlang der
Dichtung 18 ausgebildet sind. Bei einer Mehrzahl von Saugöffnungen 38 kann
der Bereich des Brennstoffzellenseparators 12, wo die Dichtung 18 angeordnet
ist, einheitlicher an die Saugplatte 28 angezogen werden.
Die Querschnittform der Saugöffnung 38 unterliegt
keiner speziellen Beschränkung und kann im Wesentlichen
kreisförmig oder polygonal sein, wie z. B. eine im Wesentlichen rechteckige
Form.
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Es
erfolgt nun die Beschreibung des Betriebs der Separatoransaugvorrichtung
für eine Brennstoffzelle 10. Zuallererst wird
auf den Betrieb der Separatoransaugvorrichtung zum Zeitpunkt des
Anziehens des Brennstoffzellenseparators 12 eingegangen. 3 ist
eine Ansicht, die den Betrieb der Separatoransaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle 10 zum Zeitpunkt des Anziehens des
Brennstoffzellenseparators 12 darstellt.
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Der
Brennstoffzellenseparator 12 kann zunächst in
Beziehung zur Saugplatte 28 derart ausgerichtet werden,
dass die Positionen der Kämme 16 des Brennstoffzellenseparators 12 den
Positionen der Saugöffnungen 38 der Saugplatte 28 entsprechen.
Ferner kann die Dichtung 18 innerhalb der Saugnut 40 aufgenommen
werden, die in der Saugplatte 28 angeordnet ist. Indem
das Ventil 24 geschlossen wird, nachdem die Saugpumpe 22 angesteuert
worden ist, kann dann Luft durch die in der Saugplatte 28 ausgebildeten
Saugöffnungen 38 eingesogen werden, um zu bewirken,
dass der Brennstoffzellenseparator 12 mittels Saugkraft
von der Saugplatte 28 angezogen wird. In ähnlicher
Weise kann Luft aus der Saugnut 40, die die Dichtung 18 enthält,
durch die Saugöffnung 38 gesogen werden, wodurch
bewirkt wird, dass der Endbereich des Brennstoffzellenseparators 12 an
die Saugplatte 28 gezogen wird. Somit kann bei einer zu
begradigenden Verwerfung oder dergleichen des Brennstoffzellenseparators 12 eben
dieser Brennstoffzellenseparator 12 an die Saugplatte 28 gezogen
und durch die Separatoransaugvorrichtung für eine Brennstoffzelle 10 gehalten
werden.
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Indem
der Brennstoffzellenseparator 12 durch Saugwirkung angezogen
wird, kann die Auftragung eines Haftmittels, einer Grundierung usw.
in einem Zustand erfolgen, in dem der Brennstoffzellenseparator 12 an
der Saugplatte 28 angebracht ist. In diesem Fall kann,
da eine Verwerfung oder dergleichen in dem an die Saugplatte 28 angezogenen Brennstoffzellenseparator 28 begradigt
werden kann, ein Haftmittel oder dergleichen einheitlicher auf den Brennstoffzellenseparator 12 aufgetragen
werden.
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Nachstehend
erfolgt nun eine Beschreibung des Betriebs der Separatoransaugvorrichtung
für eine Brennstoffzelle zum Zeitpunkt des Entfernens bzw.
Abnehmens des Brennstoffzellenseparators 12. 4 ist
eine Ansicht, die den Betrieb der Separatoransaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle 10 zum Entfernen bzw. Abnehmen des
Brennstoffzellenseparators 12 darstellt. Nachdem beispielsweise
der Auftrag eines Haftmittels oder dergleichen abgeschlossen worden
ist, kann das Ventil 24 geöffnet werden, um einen
Ansaugvorgang von Luft durch die Saugöffnungen 38,
die in der Saugplatte 28 ausgebildet sind, zu beenden,
so dass die Saugöffnungen 38 und der Hohlbereich 30 für
eine Luftzufuhr geöffnet werden können. Dadurch
kann der Brennstoffzellenseparator 12 von der Saugplatte 28 entfernt
werden.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Struktur kann durch Ansaugen des Brennstoffzellenseparators 12,
so dass der Brennstoffzellenseparator 12 durch die Saugwirkung
an die Saugplatte gezogen wird, eine Verwerfung oder dergleichen
des Brennstoffzellenseparators 12 ohne Weiteres begradigt und
der Brennstoffzellenseparator 12 gehalten werden. Wenn
somit z. B. ein Haftmittel oder dergleichen auf den Brennstoffzellenseparator 12 aufgetragen wird,
kann die Dicke der Haftmittelauftragungsschicht einheitlicher gestaltet
werden, da die Verwerfung des Brennstoffzellenseparators 12 begradigt
werden kann.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Struktur kann durch Ansaugen des Brennstoffzellenseparators 12,
um den Brennstoffzellenseparator 12 mittels Saugwirkung
an die Saugplatte zu ziehen, der Brennstoffzellenseparator 12 gehalten
werden, während eine Verformung, Beschädigung
am Brennstoffzellenseparator 12 im Vergleich dazu verhin dert
werden kann, wenn der Brennstoffzellenseparator unter Verwendung
eines Gewichts, eines äußeren Rahmens usw. gehalten
wird. Ferner kann eine Verbesserung der Produktivität erreicht
werden, da auf den zum Anbringen und Loslösen des Gewichts
oder des äußeren Rahmens notwendigen Arbeitsschritt
verzichtet werden kann, so dass die Anzahl der Arbeitsschritte reduziert
wird.
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Zudem
können mit der vorstehend beschriebenen Struktur, in der
die Saugplatte eine Saugnut beinhaltet, in der eine Dichtung oder
dergleichen aufgenommen ist, und die eine darin ausgebildete Saugöffnung
aufweist, Endbereiche des Brennstoffzellenseparators, die eine größere
Verwerfung oder dergleichen als in dem im Wesentlichen mittleren
Bereich aufweisen, durch eine Saugwirkung angezogen werden, während
eine Verformung, Beschädigung an der Dichtung oder dergleichen
verhindert wird.
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Mit
der vorstehend beschriebenen Struktur, kann sich darüber
hinaus, da die Saugplatte aus einem elastischen Element, wie z.
B. einem Gummimaterial, gebildet sein kann, die Saugplatte zum Zeitpunkt
des Anziehens des Brennstoffzellenseparators mittels Saugwirkung
elastisch verformen, so dass der Brennstoffzellenseparator und die
Saugplatte enger aneinander haften können, so dass dadurch
die Saugeffizienz weiter verstärkt wird. Da sich ferner
die Saugplatte zum Zeitpunkt des Anziehens des Brennstoffzellenseparators
mittels Saugwirkung elastisch verformen kann, kann eine Verformung,
Beschädigung oder dergleichen am Brennstoffzellenseparator verhindert
werden.
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Zusammenfassung
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Separatorsaugvorrichtung für
eine Brennstoffzelle
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Eine
Separatoransaugvorrichtung für eine Brennstoffzelle, die
eine Saugplatte und eine Saugpumpe aufweist. Ein Brennstoffzellenseparator
ist auf der Saugplatte angeordnet. Der Brennstoffzellenseparator
weist Strömungswege auf, die als Nuten und Kämme
auf einer Seite desselben ausgebildet sind, und weist zudem eine
Dichtung auf, bei dem es sich um Dichtungselement handelt, das um
die Strömungswege herum angeordnet ist. Die Saugplatte zieht
den Brennstoffzellenseparator mittels Saugwirkung an. Die Saugpumpe
zieht den Brennstoffzellenseparator durch in der Saugplatte ausgebildete Saugöffnungen
an. Die Saugplatte weist eine Saugnut auf, die die Dichtung aufnimmt
und die eine darin ausgebildete Saugöffnung aufweist. Ferner
weist die Saugplatte die Saugöffnungen vorzugsweise an
Positionen auf, wo die Kämme des Brennstoffzellenseparators
platziert sein sollen, und ist aus einem elastischen Material gefertigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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A [0004, 0007]