FR2911614A1

FR2911614A1 - DEVICE HAVING AT LEAST TWO FLUID EMPLOYED CHAMBERS.

Info

Publication number: FR2911614A1
Application number: FR0800092A
Authority: FR
Inventors: Gerhard Dotzler
Original assignee: Mechanik Center Erlangen GmbH
Current assignee: Kyra 1 GmbH
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2008-01-08
Publication date: 2008-07-25
Also published as: DE102007003913B3

Abstract

Dispositif comprenant deux chambres disposées dans une partie périphérique extérieure de surface (1.2 ; 2.2) avec interposition d'une membrane (4) emplies d'un fluide. Il est prévu un fluide d'arrête appliquant une pression d'arrêt plus grande dans un canal (3) annulaire qui entoure les surfaces (1.2 ; 2.2).Device comprising two chambers disposed in an outer peripheral surface portion (1.2; 2.2) with the interposition of a membrane (4) filled with a fluid. There is provided a stop fluid applying a larger stop pressure in an annular channel (3) which surrounds the surfaces (1.2; 2.2).

Description

Dispositif ayant au moins deux chambres emplies de fluideDevice having at least two chambers filled with fluid

L'invention se rapporte à un dispositif ayant au moins deux chambres disposées étroitement l'une contre l'autre dans une partie périphérique extérieure de deux surfaces frontales ouvertes l'une vers l'autre et emplies respectivement d'un fluide d'une pression de processus définie. The invention relates to a device having at least two chambers arranged closely against one another in an outer peripheral portion of two end surfaces open towards each other and respectively filled with a fluid of a pressure defined process.

On trouve un dispositif de ce genre ayant une membrane recouvrant les surfaces frontales ouvertes, étanche aux gaz mais perméable aux protons, ainsi qu'un fluide sous la forme d'un mélange d'hydrogène et d'eau déminéralisée dans l'une des deux chambres ou sous la forme d'un mélange d'oxygène et d'eau déminéralisée dans l'autre des deux chambres, comme élément constitutif essentiel d'une unité de cellule d'un électrolyseur. Pour rendre étanche le "côté hydrogène" de l'une des chambres par rapport au "côté oxygène" de l'autre chambre, il est connu de maintenir mutuellement de manière étanche à ajustage serré la membrane du côté du bord extérieur, avec interposition de moyens d'étanchéité élastiques, notamment de ce que l'on appelle des joints toriques, entre les surfaces frontales se trouvant l'une contre l'autre (WO 01/48845 A2). La membrane, exposée en fonctionnement a de grandes sollicitations de pression mécaniques pulsées, peut être avantageusement renforcée par une couche tissée, notamment incorporée ou coulée, disposée sur sa surface ; ce renfort en couche tissée emporte cependant une certaine rugosité de surface, en raison de laquelle il faudrait, pour assurer une étanchéité suffisante, augmenter en conséquence la pression sur les surfaces d'étanchéité des bords extérieurs de la membrane maintenue à ajustage serré entre les surfaces frontales ; mais comme la membrane ne peut être soumise qu'à une pression mécanique limitée, l'utilisation de moyens d'étanchéité ayant l'élasticité du caoutchouc, qui sont connus, notamment sous la forme de joints plats ou de joints toriques, a des limites. On connaît, en outre, un électrolyseur ayant des blocs de cellules d'électrolyse disposés dans une enveloppe résistant à la pression et entourés complètement d'un espace tampon (DE 20 2005 003 934 Ul), l'espace tampon étant alimenté en un fluide tampon dont la pression de fonctionnement est toujours supérieure à la pression du système d'électrolyse ; par une surpression de ce genre, on cherche à empêcher une sortie intempestive des milieux participant à l'électrolyse en cas de fuite dans l'enveloppe recevant le bloc de cellules d'électrolyse. La présente invention vise donc un dispositif du type mentionné ci-dessus qui, sans sollicitations mécaniques excessives de la membrane et avec des moyens simples, assure une étanchéité mutuelle fiable des chambres, notamment dans le cadre d'un électrolyseur ou d'une pile à combustible et empêche une sortie de l'hydrogène gazeux, d'une part, et de l'oxygène gazeux, d'autre part, et ainsi le danger d'un mélange de ces gaz en un gaz détonnant explosif. L'invention a donc pour objet un dispositif comprenant au moins deux chambres disposées dans une partie périphérique extérieure de surfaces frontales en étant étroitement l'une contre l'autre, avec interposition d'une membrane recouvrant ces surfaces, et emplies respectivement d'un fluide de processus d'une pression de processus définie, caractérisé en ce qu'il est prévu comme moyen pour empêcher une sortie du fluide de processus entre les surfaces frontales un fluide d'arrêt appliquant de l'extérieur une pression opposée et ayant une pression d'arrêt plus grande que la pression de processus dans un canal annulaire d'arrêt entourant les surfaces frontales se trouvant l'une contre l'autre et la membrane dans la partie périphérique et qui est en communication avec les chambres de manière à ce que le fluide d'arrêt puisse, après avoir passé dans le canal annulaire d'arrêt, être envoyé aux chambres en tant que fluide de processus. De préférence : - le dispositif est caractérisé par une 5 formation des chambres à partir de canaux annulaires de processus, le dispositif comprend une ouverture d'entrée de fluide d'arrêt, d'une part, et une ouverture de sortie du fluide de processus, d'autre part, associées 10 à chaque canal annulaire d'arrêt, une ouverture d'entrée du fluide de processus, d'une part, et une ouverture de sortie du fluide de processus, d'autre part, associées à chaque chambre, une communication de courant allant de l'ouverture de sortie du fluide d'arrêt à l'ouverture 15 d'entrée du fluide de processus, - le dispositif comprend un dispositif de réduction de la pression dans la communication de courant entre le canal annulaire d'arrêt et les chambres ou les canaux annulaires de processus, au moyen duquel la 20 pression d'arrêt du fluide d'arrêt peut être adaptée à la pression du processus du fluide du processus, une utilisation de l'ouverture d'entrée du fluide d'arrêt comme ouverture d'emplissage ou de remplissage par le fluide d'arrêt ayant la pression 25 d'arrêt plus grande, - une position du canal annulaire d'arrêt dans les surfaces frontales des chambres se trouvant l'une à côté de l'autre dans la partie périphérique, une constitution de l'une des chambres ayant 30 des canaux annulaires de processus s'étendant dans sa surface frontale et ouverts par rapport à la membrane s'appliquant sur son côté frontal ou d'un canal annulaire d'arrêt ouvert par rapport à la surface frontale de l'autre chambre, une constitution de l'autre chambre 35 ayant des canaux annulaires de processus s'étendant dans sa surface frontale et ouverts par rapport à la membrane s'appliquant par son autre côté frontal ou par rapport à la surface frontale des canaux annulaires d'arrêt ouverts bar rapport à la surface frontale de l'une des chambres, une membrane étanche aux gaz et perméable aux protons, notamment par une membrane polymère en tant que membrane recouvrant les parties ouvertes des surfaces frontales, une constitution en unité de cellules d'un électrolyseur, une constitution en unité de cellules d'une 10 pile à combustible. En conservant la structure de base du dispositif, notamment d'un électrolyseur ou d'une pile à combustible on peut, par la surpression du fluide d'arrêt prévu supplémentairement, empêcher d'une manière fiable une 15 sortie du fluide respective des chambres dans la partie de bord de la membrane se trouvant entre les surfaces frontales et ainsi une réunion d'hydrogène gazeux et d'oxygène gazeux, dans le cas d'un électrolyseur ou d'une pile à combustible, cela s'effectuant par des moyens 20 simples et, dans le cas d'une grande sollicitation mécanique de la membrane, en utilisant sans obstacle un renfort en tissu tissé ; d'une façon particulièrement simple du point de vue de la technique de fabrication, le fluide d'arrêt est reçu par un canal annulaire d'arrêt 25 entourant les surfaces frontales se trouvant l'une contre l'autre dans la partie périphérique à rendre étanche et en communication de passage avec les chambres. Par le montage en série du courant du fluide d'arrêt et du courant du fluide de processus venant ensuite, on 30 obtient, si l'on suppose qu'un dommage se produit entraînant une chute ou même une perte complète de la pression d'arrêt, par le transport qui se produit alors du fluide de processus dans les chambres, une mise à l'arrêt de sécurité quasi automatique, qui empêche qu'il 35 se produise un mélange dangereux d'hydrogène et d'oxygène, en raison du fait que la contre pression du fluide d'arrêt assurant l'étanchéité fait défaut. A device of this kind has a membrane covering the front surfaces open, gas-tight but permeable to protons, and a fluid in the form of a mixture of hydrogen and demineralized water in one of the two chambers or in the form of a mixture of oxygen and demineralised water in the other of the two chambers, as an essential constituent of a cell unit of an electrolyzer. In order to seal the "hydrogen side" of one of the chambers with respect to the "oxygen side" of the other chamber, it is known to keep each other tightly tightly fitting the membrane on the side of the outer edge, with interposition of elastic sealing means, in particular so-called O-rings, between the end surfaces lying against each other (WO 01/48845 A2). The membrane, which is exposed during operation, has high pulsed mechanical pressure stresses and can be advantageously reinforced by a woven layer, in particular incorporated or cast, disposed on its surface; this woven layer reinforcement, however, carries a certain surface roughness, due to which it would be necessary, to ensure a sufficient seal, increase accordingly the pressure on the sealing surfaces of the outer edges of the membrane maintained close fitting between the surfaces frontal; but since the membrane can only be subjected to a limited mechanical pressure, the use of sealing means having the elasticity of the rubber, which are known, especially in the form of flat seals or O-rings, has limitations. . Further known is an electrolyzer having electrolysis cell blocks disposed in a pressure-resistant envelope and completely surrounded by a buffer space (DE 2005 003 934 UI), the buffer space being fed with a fluid buffer whose operating pressure is always greater than the pressure of the electrolysis system; by an overpressure of this kind, it is sought to prevent inadvertent output of the electrolysis participating media in case of leakage into the envelope receiving the block of electrolysis cells. The present invention therefore aims at a device of the type mentioned above which, without excessive mechanical stress on the membrane and with simple means, ensures a reliable mutual sealing of the chambers, particularly in the context of an electrolyzer or a battery. fuel and prevents an exit of hydrogen gas, on the one hand, and oxygen gas, on the other hand, and thus the danger of a mixture of these gases into an explosive explosive gas. The subject of the invention is therefore a device comprising at least two chambers arranged in an outer peripheral part of front surfaces, being closely against one another, with the interposition of a membrane covering these surfaces, and filled respectively with a process fluid of a defined process pressure, characterized in that it is provided as a means for preventing an exit of the process fluid between the end surfaces from a quenching fluid externally applying an opposite pressure and having a pressure greater than the process pressure in an annular stop channel surrounding the facing end surfaces and the membrane in the peripheral portion and in communication with the chambers so that the stop fluid can, after passing through the annular stop channel, be sent to the chambers as a process fluid. Preferably: the device is characterized by forming chambers from annular process channels, the device comprises a stop fluid inlet opening, on the one hand, and an outlet opening of the process fluid on the other hand, associated with each annular stop channel, an inlet opening of the process fluid, on the one hand, and an outlet opening of the process fluid, on the other hand, associated with each chamber a current communication from the exit aperture of the stop fluid to the inlet opening of the process fluid; the device comprises a device for reducing the pressure in the current communication between the annular channel. and the annular process chambers or channels, by means of which the stop fluid stop pressure can be adapted to the pressure of the process fluid process, a use of the inlet opening of the stop fluid like or filling or filling gap by the stop fluid having the larger stop pressure; - a position of the annular stop channel in the end surfaces of the chambers lying next to one another in the peripheral portion, a constitution of one of the chambers having annular process channels extending in its front surface and open relative to the diaphragm applying on its front side or an open stop annular channel relative to the front surface of the other chamber, a constitution of the other chamber 35 having annular process channels extending in its front surface and open relative to the membrane applying at its other end face or by relative to the front surface of the annular open stop channels bar ratio to the front surface of one of the chambers, a membrane gas-tight and permeable to protons, in particular by a polymer membrane as membrane membrane The invention also relates to the open portions of the front surfaces, a cell unit constitution of an electrolyser, and a cell unit constitution of a fuel cell. By keeping the basic structure of the device, in particular of an electrolyser or of a fuel cell, it is possible, by the excess pressure of the additionally provided stop fluid, to reliably prevent a respective fluid outlet of the chambers in the edge portion of the membrane being between the end surfaces and thus a combination of hydrogen gas and oxygen gas, in the case of an electrolyzer or a fuel cell, this being effected by means 20 simple and, in the case of a large mechanical stress of the membrane, using without obstacle a woven fabric reinforcement; in a particularly simple manner from the point of view of the manufacturing technique, the stop fluid is received by an annular stop channel 25 surrounding the end surfaces lying against each other in the peripheral portion to be rendered waterproof and in communication with the rooms. By series mounting of the stopping fluid stream and subsequent process fluid stream, it is obtained, assuming that damage occurs resulting in a fall or even a complete loss of pressure. stopping, by the transport which then occurs of the process fluid in the chambers, an almost automatic safety shutdown, which prevents a dangerous mixture of hydrogen and oxygen from occurring, due to the fact that the counter pressure of the stop fluid ensuring the seal is lacking.

Suivant un mode de réalisation de l'invention, les chambres - tout dans le cas du canal annulaire d'arrêt - sont formées à partir de canaux annulaires de processus en tant que partie des plaques polaires. According to one embodiment of the invention, the chambers - all in the case of the annular stop channel - are formed from annular process channels as part of the polar plates.

Avantageusement, pour adapter la pression d'arrêt du fluide d'arrêt sortant après être passé dans les chambres, notamment dans les canaux annulaires de processus, du fluide d'arrêt sortant, à la pression du processus du fluide de processus entrant dans les canaux de processus, il est prévu un dispositif de réduction de la pression dans la communication du courant entre la sortie du canal annulaire d'arrêt et l'entrée du canal annulaire de processus. L'invention ainsi que des modes de réalisation avantageux de l'invention seront explicités d'une manière plus précise, sans que l'invention y soit limitée, dans ce qui suit au moyen d'exemples de réalisation représentés schématiquement aux dessins. La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une 20 unité de cellule suivant l'invention d'une installation d'électrolyseur ; la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un empilement de cellules comportant plusieurs unités de cellules, d'une installation d'électrolyseur sans 25 indication détaillée des comportements des fluides ; la figure 3 est une vue en plan III de l'unité de cellule de la figure 1 ; la figure 4 est une vue en plan IV de l'unité de cellule suivant la figure 1 ; 30 la figure 5 est une vue partielle de l'unité de cellule de la figure 1 à plus grande échelle. L'invention est explicitée dans les figures en utilisant une installation d'électrolyseur dans laquelle de l'eau est décomposée par électrolyse en ses 35 constituants de base, l'hydrogène et l'oxygène ; le processus inverse se déroule dans une pile à combustible. La structure mécanique théorique est connue, par exemple, par le WO 01/48845 A2, dans lequel notamment l'étanchéité mutuelle entre les cellules et la membrane est obtenue par un joint élastique pressé sur la membrane par une pression de joint correspondant. Une plaque 1 polaire du côté de l'anode (pôle +) sous la forme d'un corps de base en titane ayant une surface 1.2 frontale s'applique avec interposition d'un isolant 10 électrique à une plaque 2 polaire du côté de la cathode (pôle -) sous la forme d'un corps de base en titane ayant une surface 2.2 frontale. Advantageously, to adapt the stopping pressure of the outgoing stopping fluid after having passed through the chambers, in particular in the annular process channels, from the outgoing stopping fluid, at the pressure of the process of the process fluid entering the channels process, there is provided a device for reducing the pressure in the communication of the current between the output of the annular stop channel and the inlet of the annular process channel. The invention as well as advantageous embodiments of the invention will be explained in a more precise manner, without the invention being limited in the following by means of exemplary embodiments shown schematically in the drawings. Figure 1 is an axial sectional view of a cell unit according to the invention of an electrolyser installation; FIG. 2 is an axial sectional view of a stack of cells comprising a plurality of cell units of an electrolyser installation without detailed indication of the behaviors of the fluids; Fig. 3 is a plan view III of the cell unit of Fig. 1; Fig. 4 is a plan view IV of the cell unit according to Fig. 1; Figure 5 is a partial view of the cell unit of Figure 1 on a larger scale. The invention is explained in the figures using an electrolyser plant in which water is electrolytically decomposed into its basic constituents, hydrogen and oxygen; the reverse process takes place in a fuel cell. The theoretical mechanical structure is known, for example, from WO 01/48845 A2, in which in particular the mutual sealing between the cells and the membrane is obtained by an elastic seal pressed on the membrane by a corresponding seal pressure. A polar plate 1 on the anode side (+ pole) in the form of a titanium base body having a front surface 1.2 is applied with the interposition of an electrical insulator 10 to a polar plate 2 on the side of the cathode (pole -) in the form of a titanium base body having a frontal surface 2.2.

Dans les surfaces frontales se trouvant l'une devant l'autre, sont prévus des canaux 1.1 ; 2.1 annulaires de processus formant des chambres, ouverts du côté frontal, de réception du fluide de processus respectif, qui sont séparés les uns des autres par une membrane 4 perméable aux protons, notamment par une membrane PEM ayant des électrodes de part et d'autre, de sorte que, lorsqu'une tension est appliquée, l'eau déminéralisée envoyée du côté de l'anode dans les canaux 1.1 annulaires de processus se décompose par effet catalytique et qu'il se forme de l'oxygène, des électrons libres ainsi que des ions hydrogène qui diffusent à travers la membrane 4 du côté de la cathode où ils se combinent avec les électrons pour donner de l'hydrogène. Les plaques 1 et 2 polaires peuvent être bloquées l'une contre l'autre par des vis 12 du côté de bord extérieur avec interposition d'entretoises 11. Pour augmenter la compacité d'un empilement de piles on peut, suivant la figure 2, former les plaques polaires voisines sous la forme de plaques polaires doubles ayant des canaux annulaires de processus des deux côtés frontaux. L'étanchéité, avantageuse par rapport à la solution connue et décrite dans la demande de brevet 10 2005 037 370 B3, pour empêcher que se produise un mélange explosif d'oxygène et d'hydrogène sera explicitée dans ce qui suit essentiellement en se reportant à la vue partielle à plus grande échelle de la figure 5. La figure 5 représente, en tant que vue partielle à plus grande échelle de la figure 1, dans une partie périphérique extérieure, les surfaces 1.2 et 2.2 frontales étroitement l'une contre l'autre de plaques 1 et 2 polaires sous forme respectivement d'un corps de base en titane. Comme chambres recevant du fluide de processus, notamment de l'eau déminéralisée, il est prévu dans la plaque 1 polaire du côté de l'anode, des canaux 1.1 annulaires de processus ouverts du côté de la surface frontale et, dans la plaque 2 polaire du côté de la cathode, des canaux 2.1 annulaires de processus ouverts du côté de la surface frontale. Le canal 1.1 annulaire de processus du côté de l'anode a une ouverture 1.11 d'entrée de fluide de processus ainsi qu'une ouverture 1.12 de sortie de fluide de processus pour l'oxygène ; le canal 2.1 annulaire de processus du côté de la cathode a une ouverture 2.11 d'entrée de fluide de processus ainsi qu'une ouverture 2.12 de sortie d'hydrogène-fluide de processus. Du côté ouvert des canaux 1.1 annulaires de processus du côté de la cathode sont, par rapport au côté ouvert des canaux 2.1 annulaires du côté de la cathode, d'une manière en soi connue, séparés par une membrane 4 PEM ayant un revêtement 8 d'iridium du côté de l'anode et un revêtement 9 de platine du côté de la cathode, ainsi qu'un disque 13 fritté en titane poreux des deux côtés. In the front surfaces lying in front of each other, channels 1.1 are provided; 2.1 annular process forming chambers, open on the front side, receiving the respective process fluid, which are separated from each other by a membrane 4 permeable to protons, in particular by a PEM membrane having electrodes on both sides , so that when a voltage is applied, the demineralized water sent to the anode side in the annular process channels 1.1 decomposes by catalytic effect and oxygen is formed, free electrons and that hydrogen ions that diffuse through the membrane 4 on the cathode side where they combine with the electrons to give hydrogen. The plates 1 and 2 polar can be locked against each other by screws 12 on the outer edge side with the interposition of spacers 11. To increase the compactness of a stack of batteries can be, according to Figure 2, forming the neighboring pole plates in the form of double pole plates having annular process channels on both front sides. The sealing, advantageous with respect to the solution known and described in patent application 2005 037 370 B3, for preventing an explosive mixture of oxygen and hydrogen from occurring will be explained in the following essentially with reference to FIG. Figure 5 shows, as a partial enlarged view of Figure 1, in an outer peripheral portion, the closely facing surfaces 1.2 and 2.2 against each other. other polar plates 1 and 2 respectively in the form of a titanium base body. As chambers receiving process fluid, especially demineralized water, there are provided in the polar plate 1 on the side of the anode, annular channels 1.1 of open processes on the side of the front surface and, in the polar plate 2 on the side of the cathode, annular channels 2.1 of open processes on the side of the front surface. The annular process channel 1.1 on the anode side has a process fluid inlet opening 1.11 and a process fluid outlet opening 1.12 for oxygen; the annular process side channel 2.1 of the cathode has a process fluid inlet opening 2.11 as well as a process hydrogen-fluid outlet opening 2.12. On the open side of the annular process channels 1.1 on the cathode side are, in relation to the open side of the annular channels 2.1 on the cathode side, in a manner known per se, separated by a PEM membrane 4 having a coating 8 the anode-side iridium and a cathode-side platinum coating 9, and a porous titanium sintered disk 13 on both sides.

Dans une surface frontale de la membrane 4 PEM est incorporé en y étant, par exemple, coulé, un renfort, dans ce cas une couche tissée qui n'est pas représentée. Radialement à l'extérieur de la membrane 4 est prévu avantageusement un canal 3 annulaire d'arrêt, notamment faisant partie tant de la plaque 1 polaire du côté de l'anode qu'également de la plaque 2 polaire du côté de la cathode et communiquant, par exemple par un intervalle 3.3 de transmission de la pression avec d'éventuelles chambres sous pression pour le fluide du côté de l'anode et/ou le fluide du côté de la cathode ; le canal 3 annulaire d'arrêt peut aussi ne faire partie que de l'une des plaques polaires. In a front surface of the membrane 4 PEM is incorporated by being cast there, for example, a reinforcement, in this case a woven layer which is not shown. Radially outside the membrane 4 is advantageously provided an annular stop channel 3, in particular forming part of both the polar plate 1 on the side of the anode and also the polar plate 2 on the side of the cathode and communicating , for example by a pressure transmission interval 3.3 with any pressure chambers for the fluid on the anode side and / or the cathode side fluid; the annular stop channel 3 may also be part of only one of the polar plates.

La membrane 4 PEM sensible à la sollicitation en pression est reçu par un moyen 7 élastique de fixation de membrane entre les surfaces 1.1 ; 2.1 frontales, dont la pression de fixation peut avantageusement être plus petite qu'une pression de compression nécessaire, comme il est connu aussi, pour garantir une étanchéité sûre. L'étanchéité proprement dite est obtenue par la surpression du fluide d'arrêt dans le canal 3 annulaire d'arrêt par lequel on peut empêcher d'une manière sûre l'oxygène gazeux de sortir dans la partie comprise entre la membrane 4 et la surface 1.1 frontale, d'une part, ou l'hydrogène gazeux de sortir dans la partie comprise entre la membrane 4 et la surface 2.1 frontale, d'autre part, et ainsi par des moyens simples il se forme un mélange d'hydrogène et d'oxygène. Le suintement éventuel d'eau déminéralisée d'arrêt,.en raison de la surpression du canal 3 annulaire d'arrêt à un canal 1.1 ou 2.1 annulaire de processus, ne gène pas le processus chimique ou catalytique d'un électrolyseur ou d'une pile à combustible fonctionnant suivant un processus chimique ou catalytique inverse. Une fuite du canal 3 annulaire d'arrêt radialement vers l'extérieur est empêchée avantageusement par un moyen 6 d'étanchéité extérieur supplémentaire, notamment un joint torique pouvant être pressé entre les surfaces frontales à l'extérieur de la membrane avec une pression d'étanchéité suffisante. On obtient une sécurité supplémentaire vis-à-vis d'une formation qui n'est pas souhaitée de gaz détonnant en un mélange d'hydrogène et d'oxygène suivant l'invention par le fait que le canal 3 annulaire d'arrêt communique avec les chambres, notamment avec leurs canaux 1.1 ; 2.1 annulaires de processus, de sorte que le fluide d'arrêt, après avoir passé dans le canal 3 annulaire d'arrêt, peut être envoyé en tant que fluide de processus aux chambres, notamment aux canaux 1.1 ; 2.1 annulaires de processus. The pressure-responsive PEM membrane 4 is received by a resilient membrane attachment means 7 between the surfaces 1.1; 2.1 frontal, the fixing pressure may advantageously be smaller than a necessary compression pressure, as is also known, to ensure a secure seal. The actual sealing is obtained by the overpressure of the stop fluid in the annular stop channel 3, through which the gaseous oxygen can be prevented from coming out in the portion between the membrane 4 and the surface. 1.1 on the one hand, or the hydrogen gas to exit in the portion between the membrane 4 and the front surface 2.1, on the other hand, and so by simple means a mixture of hydrogen and hydrogen is formed. 'oxygen. The possible oozing of demineralized water from stoppage, due to the overpressure of the annular channel 3 of stoppage at an annular channel 1.1 or 2.1, does not interfere with the chemical or catalytic process of an electrolyser or a fuel cell operating in a reverse chemical or catalytic process. A leak of the radially outwardly annular stop channel 3 is advantageously prevented by an additional external sealing means 6, in particular an O-ring which can be pressed between the end surfaces outside the membrane with a pressure of sufficient sealing. Additional safety is obtained with respect to a formation which is not desired of a detonating gas in a mixture of hydrogen and oxygen according to the invention in that the annular stop channel 3 communicates with the rooms, especially with their channels 1.1; 2.1 annular process, so that the stop fluid, after having passed through the ring annular channel 3, can be sent as a process fluid to the chambers, in particular to the channels 1.1; 2.1 annular process.

D'une manière détaillée, l'ouverture de sortie du fluide d'arrêt communique à cet effet par une communication 14 de courant ayant des dérivations 14. et 14.2 avec les ouvertures 1.11 et 2.11 d'entrée du fluide de processus des plaques 1 et 2 polaires ; la pression d'arrêt du fluide d'arrêt peut être adaptée à la pression du fluide de processus par un dispositif 15 de réduction de la pression monté dans la communication 14 de courant. On peut emplir pour la première fois ou remplir pendant le fonctionnement avec du fluide d'arrêt par l'ouverture 3.1 d'entrée du fluide d'arrêt ; l'eau déminéralisée sortant avec l'oxygène ou l'hydrogène des ouvertures 1.12 et 2.12 de sortie du fluide de processus peut, après la séparation de l'oxygène ou de l'hydrogène et après avoir été portée à la pression d'arrêt, être retournée au circuit de fluide par l'ouverture 3.1 d'entrée du fluide d'arrêt. On peut résumer l'invention de la façon suivante . In a detailed manner, the outlet opening of the stop fluid communicates for this purpose by a current communication 14 having bypass 14 and 14.2 with the openings 1.11 and 2.11 of the process fluid inlet of the plates 1 and 2 polar; the stopping fluid stop pressure can be adapted to the process fluid pressure by a pressure reducing device 15 mounted in the current communication 14. It is possible to fill for the first time or to fill during operation with stop fluid through the opening 3.1 of the inlet of the stop fluid; the demineralized water leaving with the oxygen or the hydrogen from the process fluid outlet openings 1.12 and 2.12 can, after the separation of oxygen or hydrogen and after having been brought to the stop pressure, to be returned to the fluid circuit through the opening 3.1 of the stop fluid inlet. The invention can be summarized as follows.

Dans une partie périphérique extérieure d'au moins deux chambres disposées étroitement l'une contre l'autre par des surfaces 1.2 ; 2.2 frontales sinon ouvertes l'une vers l'autre avec interposition d'une membrane 4 les recouvrant et emplies respectivement d'un fluide d'une pression de processus définie en étant formées, notamment, de canaux 1.1 ; 2.1 annulaires de processus, il est prévu pour empêcher une sortie du fluide respectif entre les surfaces 1.2 ; 2.2 frontales de la partie de sortie qui est mise en danger un fluide d'arrêt extérieur dont le sens de la pression est opposé, notamment dans un canal 3 annulaire d'arrêt, d'entourer d'une pression d'arrêt augmentée par rapport à la pression du processus ; le canal 3 annulaire d'arrêt est monté en série avec les canaux 1.1 ; 2.1 annulaires de processus de façon à ce que si la pression d'arrêt est trop petite, dans le sens d'une mise à l'arrêt automatique, du fluide de processus ne soit pas transporté. In an outer peripheral portion of at least two chambers arranged closely against each other by surfaces 1.2; 2.2 frontals otherwise open to each other with the interposition of a membrane 4 covering them and respectively filled with a fluid of a defined process pressure being formed, in particular, of channels 1.1; 2.1 annular process, it is provided to prevent a respective fluid outlet between the surfaces 1.2; 2.2 frontal of the outlet portion which is endangered an external stop fluid whose pressure direction is opposite, in particular in an annular stop channel 3, to surround a stop pressure increased relative to the pressure of the process; the annular stop channel 3 is connected in series with the channels 1.1; 2.1 annular process so that if the stop pressure is too small, in the sense of an automatic shutdown, the process fluid is not transported.

Claims

Device comprising at least two chambers disposed in an outer peripheral portion of surfaces (1.2;

2.2) facing closely together, with the interposition of a membrane (4) covering these surfaces, and respectively filled with a process fluid of a defined process pressure, characterized in that is provided as a means for preventing an exit of the process fluid between the front surfaces (1.1; 2.2) a stop fluid externally applying an opposite pressure and having a stop pressure greater than the process pressure in a an annular stop channel (3) surrounding the facing surfaces (1.2; 2.2) lying against each other and the membrane in the peripheral portion and communicating with the chambers so that the fluid after stopping in the ring annular channel (3), it can be sent to the chambers as a process fluid. 2. Device according to claim 1, characterized by forming chambers from annular channels (1.1; 2.1) of processes.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that it comprises - a stop fluid inlet aperture (2.12), on the one hand, and an opening (3.2) for outputting the process fluid, on the other hand, associated with each ring annular channel (3) - an opening (11, 2.11) for input of the process fluid, on the one hand, and an opening (1.12; process fluid, on the other hand, associated with each chamber - a communication (14, 14.1, 14.2) of current from the opening (3.2) of the exit of the stop fluid to the opening (2.11, 2.11) d input of the process fluid.

4. Device according to claim 3, characterized in that it comprises a device (15) for reducing the pressure in the communication (14) of current between the annular channel (3) stop and the chambers or channels ( 1.1; 2.1) annular process, by means of which the stopping fluid stop pressure can be adapted to the process fluid pressure of the process.

5. Device according to claim 4, characterized by a use of the inlet opening of the stop fluid as filling opening or filling by the stop fluid having the larger stop pressure.

6. Device according to at least one of claims 1 to 5, characterized by a position of the annular channel (3) stop in the surfaces (1.2, 2.2) frontal chambers located next to each other in the peripheral part.

7. Device according to claim 6, characterized by a constitution of one of the chambers having annular channels (1.1) of process extending in its surface (1.2) front and open relative to the membrane (4) applying on its front side or an annular open stop channel (3) with respect to the front surface (2.2) of the other chamber by a constitution of the other chamber having annular process channels (2.1); extending in its front surface (2.2) and open with respect to the diaphragm (4) applying by its other front side or with respect to the front surface (1.2) of the annular open stop channels (3) relative to the frontal area (1.2) of one of the rooms.

8. Device according to at least one of claims 1 to 7, characterized by a gas-tight and proton-permeable membrane, in particular by a membrane-polymer as a membrane (4) covering the open parts of the surfaces (1.2; 2.2). front.

9. Device according to at least one of claims 1 to 8, characterized by a cell unit constitution of an electrolyser.

10. Device according to at least one of claims 1 to 8, characterized by a unit constitution of 10 cells of a fuel cell.