JP2002164070A - 燃料電池水漏れ検出装置 - Google Patents
燃料電池水漏れ検出装置Info
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池スタックからの微量な冷却水漏れを
検出することが可能な、燃料電池水漏れ検出装置を提供
する。 【解決手段】 スタック１からの微量な水漏れは、水滴
６となってケーシング２の底面４へ滴下し、ケーシング
底面４の傾斜に沿って下方へ集められ、傾斜面の下端部
に設けられた水分検出器５で漏水として検出される。水
分検出器５は水分を検出すると信号線８を介して警報装
置７へ漏水検出信号を出力し、警報装置７は、図示しな
い警報ランプの点滅や図示しない警報ブザーを鳴動させ
て運転者に通報する。
検出することが可能な、燃料電池水漏れ検出装置を提供
する。 【解決手段】 スタック１からの微量な水漏れは、水滴
６となってケーシング２の底面４へ滴下し、ケーシング
底面４の傾斜に沿って下方へ集められ、傾斜面の下端部
に設けられた水分検出器５で漏水として検出される。水
分検出器５は水分を検出すると信号線８を介して警報装
置７へ漏水検出信号を出力し、警報装置７は、図示しな
い警報ランプの点滅や図示しない警報ブザーを鳴動させ
て運転者に通報する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池水漏れ検
出装置に係り、特にスタックからの微量な冷却水漏れを
検出可能な燃料電池水漏れ検出装置に関する。
出装置に係り、特にスタックからの微量な冷却水漏れを
検出可能な燃料電池水漏れ検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の環境問題、特に自動車の排気ガス
による大気汚染や二酸化炭素による地球温暖化の問題に
対して、クリーンな排気及び高いエネルギー効率を可能
とする電力源、あるいは動力源として、燃料電池技術が
注目されている。
による大気汚染や二酸化炭素による地球温暖化の問題に
対して、クリーンな排気及び高いエネルギー効率を可能
とする電力源、あるいは動力源として、燃料電池技術が
注目されている。
【０００３】燃料電池は、その燃料となる水素あるいは
水素濃度の高いガス、および酸化剤となる酸素、あるい
は酸素を含んだ空気を電解質と電極触媒との複合体であ
るスタックに供給し、電気化学反応を起こして、化学エ
ネルギーを電気エネルギーに変えるエネルギー変換シス
テムである。燃料電池の中でも特に高い出力密度を有す
る固体高分子電解質型燃料電池が自動車等の移動体用動
力源として注目されている。
水素濃度の高いガス、および酸化剤となる酸素、あるい
は酸素を含んだ空気を電解質と電極触媒との複合体であ
るスタックに供給し、電気化学反応を起こして、化学エ
ネルギーを電気エネルギーに変えるエネルギー変換シス
テムである。燃料電池の中でも特に高い出力密度を有す
る固体高分子電解質型燃料電池が自動車等の移動体用動
力源として注目されている。
【０００４】燃料電池は、スタック内の燃料と酸素との
反応熱を外部へ強制的に放出しなければ、スタック温度
が上昇し、電解質等の燃料電池構成部材の耐熱温度を超
えるため、冷却剤をスタック内に循環させることで、ス
タック温度を制御している。固体高分子電解質型燃料電
池は、スタック温度が約８５℃以下になるよう制御され
るのが一般的なため、冷却剤には水を用いることが多
い。
反応熱を外部へ強制的に放出しなければ、スタック温度
が上昇し、電解質等の燃料電池構成部材の耐熱温度を超
えるため、冷却剤をスタック内に循環させることで、ス
タック温度を制御している。固体高分子電解質型燃料電
池は、スタック温度が約８５℃以下になるよう制御され
るのが一般的なため、冷却剤には水を用いることが多
い。
【０００５】冷却水は、水流路を設けたカーボンあるい
は金属製の冷却板と単電池とを交互に複数枚重ねて構成
されたスタック内を循環するが、各セパレータの製造不
良から生じるクラックや、各セパレータ間のシール不良
等から冷却水漏れを起こすことがある。冷却水漏れは、
冷却性能低下によるスタック故障や漏電の原因となる恐
れもあるため、速やかに冷却水漏れを検出することは必
要不可欠である。
は金属製の冷却板と単電池とを交互に複数枚重ねて構成
されたスタック内を循環するが、各セパレータの製造不
良から生じるクラックや、各セパレータ間のシール不良
等から冷却水漏れを起こすことがある。冷却水漏れは、
冷却性能低下によるスタック故障や漏電の原因となる恐
れもあるため、速やかに冷却水漏れを検出することは必
要不可欠である。
【０００６】従来、この種の技術としては、リン酸型燃
料電池に関して、空気出口ヘッダに滞留する漏水を検出
するための水分検出器が設けられている（特開２０００
−１３８０６９号公報参照）。
料電池に関して、空気出口ヘッダに滞留する漏水を検出
するための水分検出器が設けられている（特開２０００
−１３８０６９号公報参照）。
【０００７】しかし車両用燃料電池には、運転中は高電
圧になるスタックから人体を保護する目的で、あるいは
外気塵芥や雨水等からスタックを保護する目的で、スタ
ックがケーシングで覆われているために、スタックから
の冷却水漏れを直接検出する方法が無く、代わりに冷却
水リザーバタンク水量の目視確認が行われている。
圧になるスタックから人体を保護する目的で、あるいは
外気塵芥や雨水等からスタックを保護する目的で、スタ
ックがケーシングで覆われているために、スタックから
の冷却水漏れを直接検出する方法が無く、代わりに冷却
水リザーバタンク水量の目視確認が行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スタッ
クからの冷却水漏れが微量な場合は、冷却水リザーバタ
ンク水量に変化がないため、冷却水リザーバタンク水量
による確認では微量な水漏れ検出が不可能であるという
問題点があった。
クからの冷却水漏れが微量な場合は、冷却水リザーバタ
ンク水量に変化がないため、冷却水リザーバタンク水量
による確認では微量な水漏れ検出が不可能であるという
問題点があった。
【０００９】また、微量な冷却水漏れでは、スタック温
度の急激な上昇を招くこともないため、スタックの温度
変化による微量な水漏れ検出が困難であるという問題点
があった。
度の急激な上昇を招くこともないため、スタックの温度
変化による微量な水漏れ検出が困難であるという問題点
があった。
【００１０】本発明は上記従来技術の問題点を鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、ケーシン
グ内のスタックからの微量な冷却水漏れを検出すること
が可能な水漏れ検出装置を提供することである。
されたものであり、その目的とするところは、ケーシン
グ内のスタックからの微量な冷却水漏れを検出すること
が可能な水漏れ検出装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、上記課題を解決するため、燃料電池スタックを囲む
ケーシングに設けた漏水捕集手段と、該漏水捕集手段に
より捕集された水を検出する水分検出器と、を備えたこ
とを要旨とする燃料電池水漏れ検出装置である。
は、上記課題を解決するため、燃料電池スタックを囲む
ケーシングに設けた漏水捕集手段と、該漏水捕集手段に
より捕集された水を検出する水分検出器と、を備えたこ
とを要旨とする燃料電池水漏れ検出装置である。
【００１２】請求項２記載の本発明は、上記課題を解決
するため、請求項１記載の燃料電池水漏れ検出装置にお
いて、前記漏水捕集手段は、水平面に対して傾斜したケ
ーシング底面であり、燃料電池スタックからケーシング
底面上に滴下した漏水をケーシング底面の傾斜に沿って
下方に移動させて捕集することを要旨とする。
するため、請求項１記載の燃料電池水漏れ検出装置にお
いて、前記漏水捕集手段は、水平面に対して傾斜したケ
ーシング底面であり、燃料電池スタックからケーシング
底面上に滴下した漏水をケーシング底面の傾斜に沿って
下方に移動させて捕集することを要旨とする。
【００１３】請求項３記載の本発明は、上記課題を解決
するため、請求項１記載の燃料電池水漏れ検出装置にお
いて、前記漏水捕集手段は、水平面に対して傾斜したケ
ーシング底面に設けた撥水部材であり、燃料電池スタッ
クからケーシング底面上に滴下した漏水をケーシング底
面の傾斜に沿って下方に移動させて捕集することを要旨
とする。
するため、請求項１記載の燃料電池水漏れ検出装置にお
いて、前記漏水捕集手段は、水平面に対して傾斜したケ
ーシング底面に設けた撥水部材であり、燃料電池スタッ
クからケーシング底面上に滴下した漏水をケーシング底
面の傾斜に沿って下方に移動させて捕集することを要旨
とする。
【００１４】請求項４記載の本発明は、上記課題を解決
するため、請求項１記載の燃料電池水漏れ検出装置にお
いて、前記漏水捕集手段は、ケーシング底面に設けた撥
水部材であり、燃料電池スタックからケーシング底面上
に滴下した漏水を、ケーシング側部に備えたケーシング
内部換気用ファンの風力により、ファンの風下側のケー
シング底面に捕集することを要旨とする。
するため、請求項１記載の燃料電池水漏れ検出装置にお
いて、前記漏水捕集手段は、ケーシング底面に設けた撥
水部材であり、燃料電池スタックからケーシング底面上
に滴下した漏水を、ケーシング側部に備えたケーシング
内部換気用ファンの風力により、ファンの風下側のケー
シング底面に捕集することを要旨とする。
【００１５】請求項５記載の本発明は、上記課題を解決
するため、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載
の燃料電池水漏れ検出装置において、前記水分検出器
は、水分により電気抵抗値が変化する水分検出器である
ことを要旨とする。
するため、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載
の燃料電池水漏れ検出装置において、前記水分検出器
は、水分により電気抵抗値が変化する水分検出器である
ことを要旨とする。
【００１６】請求項６記載の本発明は、上記課題を解決
するため、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載
の燃料電池水漏れ検出装置において、前記水分検出器
は、吸収した水分量により発色又は光透過率が変化する
水分検出部材、発光素子と、受光素子とを備え、前記発
光素子の発した光が前記水分検出部材の水分吸収量に応
じた吸収を受けて前記受光素子に到達して電気信号に変
換されることを要旨とする。
するため、請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載
の燃料電池水漏れ検出装置において、前記水分検出器
は、吸収した水分量により発色又は光透過率が変化する
水分検出部材、発光素子と、受光素子とを備え、前記発
光素子の発した光が前記水分検出部材の水分吸収量に応
じた吸収を受けて前記受光素子に到達して電気信号に変
換されることを要旨とする。
【００１７】
【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、燃料電
池スタックを囲むケーシングに設けた漏水捕集手段と、
該漏水捕集手段により捕集された水を検出する水分検出
器と、を備えたことにより、微量な漏水でも漏水捕集手
段で捕集されて水分検出器で検出されるので、冷却水漏
れによるスタックの異常過熱や絶縁不良等の故障を未然
に防ぐことができ、燃料電池を安全に運転できるという
効果がある。
池スタックを囲むケーシングに設けた漏水捕集手段と、
該漏水捕集手段により捕集された水を検出する水分検出
器と、を備えたことにより、微量な漏水でも漏水捕集手
段で捕集されて水分検出器で検出されるので、冷却水漏
れによるスタックの異常過熱や絶縁不良等の故障を未然
に防ぐことができ、燃料電池を安全に運転できるという
効果がある。
【００１８】請求項２記載の本発明によれば、請求項１
記載の発明の効果に加えて、前記漏水捕集手段は、水平
面に対して傾斜したケーシング底面であり、燃料電池ス
タックからケーシング底面上に滴下した漏水をケーシン
グ底面の傾斜に沿って下方に移動させて捕集するように
したので、ケーシング底面を傾斜形状とするだけで別途
漏水捕集のための部材を設けることなく、微量な漏水を
捕集して検出することができるという効果がある。
記載の発明の効果に加えて、前記漏水捕集手段は、水平
面に対して傾斜したケーシング底面であり、燃料電池ス
タックからケーシング底面上に滴下した漏水をケーシン
グ底面の傾斜に沿って下方に移動させて捕集するように
したので、ケーシング底面を傾斜形状とするだけで別途
漏水捕集のための部材を設けることなく、微量な漏水を
捕集して検出することができるという効果がある。
【００１９】請求項３記載の本発明によれば、請求項１
記載の発明の効果に加えて、前記漏水捕集手段は、水平
面に対して傾斜したケーシング底面に設けた撥水部材で
あり、燃料電池スタックからケーシング底面上に滴下し
た漏水をケーシング底面の傾斜に沿って下方に移動させ
て捕集するようにしたので、ケーシング底面の傾斜角が
小さくても撥水部材によって漏水が斜面下方へ容易に転
がり下ることができ、更に微量な漏水を検出することが
できるという効果がある。
記載の発明の効果に加えて、前記漏水捕集手段は、水平
面に対して傾斜したケーシング底面に設けた撥水部材で
あり、燃料電池スタックからケーシング底面上に滴下し
た漏水をケーシング底面の傾斜に沿って下方に移動させ
て捕集するようにしたので、ケーシング底面の傾斜角が
小さくても撥水部材によって漏水が斜面下方へ容易に転
がり下ることができ、更に微量な漏水を検出することが
できるという効果がある。
【００２０】請求項４記載の本発明によれば、請求項１
記載の発明の効果に加えて、前記漏水捕集手段は、ケー
シング底面に設けた撥水部材であり、燃料電池スタック
からケーシング底面上に滴下した漏水を、ケーシング側
部に備えたケーシング内部換気用ファンの風力により、
ファンの風下側のケーシング底面に捕集するようにした
ので、ケーシング底面に傾斜を設けなくても微量な漏水
を捕集して水分を検出することができるという効果があ
る。
記載の発明の効果に加えて、前記漏水捕集手段は、ケー
シング底面に設けた撥水部材であり、燃料電池スタック
からケーシング底面上に滴下した漏水を、ケーシング側
部に備えたケーシング内部換気用ファンの風力により、
ファンの風下側のケーシング底面に捕集するようにした
ので、ケーシング底面に傾斜を設けなくても微量な漏水
を捕集して水分を検出することができるという効果があ
る。
【００２１】請求項５記載の本発明によれば、請求項１
ないし請求項４記載の発明の効果に加えて、前記水分検
出器は、水分により電気抵抗値が変化する水分検出器と
したので、捕集した水分を構造が簡単な水分検出器で検
出信号に変換することができるという効果がある。
ないし請求項４記載の発明の効果に加えて、前記水分検
出器は、水分により電気抵抗値が変化する水分検出器と
したので、捕集した水分を構造が簡単な水分検出器で検
出信号に変換することができるという効果がある。
【００２２】請求項６記載の本発明によれば、請求項１
ないし請求項４記載の発明の効果に加えて、前記水分検
出器は、吸収した水分量により発色又は光透過率が変化
する水分検出部材、発光素子、及び受光素子を備え、発
光素子の発した光が水分検出部材の水分吸収量に応じた
吸収を受けて受光素子に到達して電気信号に変換される
ようにしたので、目視によっても漏水を確認することが
できるという効果がある。
ないし請求項４記載の発明の効果に加えて、前記水分検
出器は、吸収した水分量により発色又は光透過率が変化
する水分検出部材、発光素子、及び受光素子を備え、発
光素子の発した光が水分検出部材の水分吸収量に応じた
吸収を受けて受光素子に到達して電気信号に変換される
ようにしたので、目視によっても漏水を確認することが
できるという効果がある。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る燃料
電池水漏れ検出装置の第１実施形態の構成を示すシステ
ム構成図である。
実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る燃料
電池水漏れ検出装置の第１実施形態の構成を示すシステ
ム構成図である。
【００２４】燃料電池の単セルを複数積層したスタック
１は、スタック１を覆うケーシング２の内部に支持台３
で固定される。ケーシング２の底面４は、その端部から
中央部に向かって低くなるように、水平面に対して任意
（例えば約５度）の傾斜角度が付けられている。底面４
の中央部である最下部には水分検出器５を設ける。水分
検出器５と信号線８で接続される警報装置７はケーシン
グ２の外部に設けられ、信号線８を介して漏水検出信号
を受け取ると、警告ランプを点灯または点滅したり、警
報ブザーを鳴動させて運転者に通報するものである。
１は、スタック１を覆うケーシング２の内部に支持台３
で固定される。ケーシング２の底面４は、その端部から
中央部に向かって低くなるように、水平面に対して任意
（例えば約５度）の傾斜角度が付けられている。底面４
の中央部である最下部には水分検出器５を設ける。水分
検出器５と信号線８で接続される警報装置７はケーシン
グ２の外部に設けられ、信号線８を介して漏水検出信号
を受け取ると、警告ランプを点灯または点滅したり、警
報ブザーを鳴動させて運転者に通報するものである。
【００２５】水分検出器５は、例えば、吸収した水分に
よって電気抵抗値が変化する酸化物半導体や、吸収した
水分により発色または光透過率が変化する水分検出部材
を用いて構成することができる。
よって電気抵抗値が変化する酸化物半導体や、吸収した
水分により発色または光透過率が変化する水分検出部材
を用いて構成することができる。
【００２６】スタック１からの水漏れによる水滴６は、
ケーシング２の底面４の上に滴下し、傾斜した底面４に
沿って下方へ移動して傾斜部の最下部に捕集され、そこ
に設けられた水分検出器５に吸収される。水分検出器５
は水分を吸収すると水分を検出したとして漏水検出信号
を警報装置７へ出力する。
ケーシング２の底面４の上に滴下し、傾斜した底面４に
沿って下方へ移動して傾斜部の最下部に捕集され、そこ
に設けられた水分検出器５に吸収される。水分検出器５
は水分を吸収すると水分を検出したとして漏水検出信号
を警報装置７へ出力する。
【００２７】水分検出器５から漏水検出信号を受けた警
報装置７は、図示しない表示盤等に設けられた警告ラン
プを点灯または点滅させたり、警報ブザーを鳴動させて
運転者に漏水を報知する。また警報装置７から図示しな
い燃料電池運転制御装置へ運転停止信号を送信して、ス
タックの運転停止等の措置を行う。
報装置７は、図示しない表示盤等に設けられた警告ラン
プを点灯または点滅させたり、警報ブザーを鳴動させて
運転者に漏水を報知する。また警報装置７から図示しな
い燃料電池運転制御装置へ運転停止信号を送信して、ス
タックの運転停止等の措置を行う。
【００２８】図５は、水分によって電気抵抗値が変化す
る酸化物半導体を使用した水分検出器の構成例を示す斜
視図である。
る酸化物半導体を使用した水分検出器の構成例を示す斜
視図である。
【００２９】図５において、水分検出器は、絶縁性の基
板１０１の上に、狭い間隔を置いて互いに入り組んだ櫛
形の電極１０２、１０３が形成されている。電極１０
２、１０３の櫛の歯に相当する部分の表面には、酸化物
半導体などの半導体膜１０６が形成されている。また電
極１０２、１０３の露出部には、それぞれリード線１０
４、１０５がスポット熔接等により接続されている。半
導体膜１０６は、水分を吸収すると、その電気抵抗が低
下するので、リード線１０４、１０５により接続された
警報装置で漏水検出信号を受信することができる。
板１０１の上に、狭い間隔を置いて互いに入り組んだ櫛
形の電極１０２、１０３が形成されている。電極１０
２、１０３の櫛の歯に相当する部分の表面には、酸化物
半導体などの半導体膜１０６が形成されている。また電
極１０２、１０３の露出部には、それぞれリード線１０
４、１０５がスポット熔接等により接続されている。半
導体膜１０６は、水分を吸収すると、その電気抵抗が低
下するので、リード線１０４、１０５により接続された
警報装置で漏水検出信号を受信することができる。
【００３０】図６は、吸収した水分により発色または光
透過率が変化する水分検出部材と、発光素子と、受光素
子とを備え、発光素子の発した光が水分検出部材の水分
吸収量に応じた吸収を受けて受光素子に到達して電気信
号に変換される水分検出器の構成例を示す断面図
（ａ）、及び回路図（ｂ）である。
透過率が変化する水分検出部材と、発光素子と、受光素
子とを備え、発光素子の発した光が水分検出部材の水分
吸収量に応じた吸収を受けて受光素子に到達して電気信
号に変換される水分検出器の構成例を示す断面図
（ａ）、及び回路図（ｂ）である。
【００３１】図６（ａ），（ｂ）において、発光素子で
ある発光ダイオード２０２と、受光素子であるフォトダ
イオード２０３との間に、水分を吸収して発色し光透過
率が低下する水分検出部材２０１が設けられている。水
分検出部材２０１は、例えば、無水硫酸銅または無水塩
化コバルトのような脱結晶水化合物を混合した吸水性ポ
リマーを用いる。このような脱結晶水化合物を混合した
吸水性ポリマーは、水分を吸収しないときには、脱結晶
水化合物が無色または淡色なので光透過率が高く、水分
を吸収すると、吸収した水分に応じて結晶水が増加して
発色し光透過率が低下する。化合物として硫酸銅を用い
れば青く発色し、化合物として塩化コバルトを用いれば
赤く発色する。
ある発光ダイオード２０２と、受光素子であるフォトダ
イオード２０３との間に、水分を吸収して発色し光透過
率が低下する水分検出部材２０１が設けられている。水
分検出部材２０１は、例えば、無水硫酸銅または無水塩
化コバルトのような脱結晶水化合物を混合した吸水性ポ
リマーを用いる。このような脱結晶水化合物を混合した
吸水性ポリマーは、水分を吸収しないときには、脱結晶
水化合物が無色または淡色なので光透過率が高く、水分
を吸収すると、吸収した水分に応じて結晶水が増加して
発色し光透過率が低下する。化合物として硫酸銅を用い
れば青く発色し、化合物として塩化コバルトを用いれば
赤く発色する。
【００３２】発光ダイオード２０２と電流制限抵抗２０
４とは直列に接続されて、この直列回路の端子Ａ，Ｂが
直流電源に接続されている。これにより、発光ダイオー
ド２０２に駆動電流が流れて発光する。発光ダイオード
２０２が発光した光は、水分検出部材２０１の水分量に
応じた発色により吸収され、減衰してフォトダイオード
２０３に入射する。フォトダイオード２０３には電流検
出抵抗２０５が直列に接続されて、この直列回路の端子
Ｃ，Ｅが直流電源に接続されている。フォトダイオード
２０３に光が入射すると、光の入射量に応じた光電流が
流れて、抵抗２０５の両端、即ち端子Ｄ−Ｅ間に電圧が
発生する。そして、端子Ｄ−Ｅ間の電圧を検出すること
により、水分検出部材２０１が水分を吸収したこと、即
ち燃料電池スタックからの漏水を知ることができる。
尚、ケーシングに点検窓を設けて、この点検窓から水分
検出部材２０１の発色状態を目視点検できるようにし
て、微量な漏水を検知できるようにしてもよい。
４とは直列に接続されて、この直列回路の端子Ａ，Ｂが
直流電源に接続されている。これにより、発光ダイオー
ド２０２に駆動電流が流れて発光する。発光ダイオード
２０２が発光した光は、水分検出部材２０１の水分量に
応じた発色により吸収され、減衰してフォトダイオード
２０３に入射する。フォトダイオード２０３には電流検
出抵抗２０５が直列に接続されて、この直列回路の端子
Ｃ，Ｅが直流電源に接続されている。フォトダイオード
２０３に光が入射すると、光の入射量に応じた光電流が
流れて、抵抗２０５の両端、即ち端子Ｄ−Ｅ間に電圧が
発生する。そして、端子Ｄ−Ｅ間の電圧を検出すること
により、水分検出部材２０１が水分を吸収したこと、即
ち燃料電池スタックからの漏水を知ることができる。
尚、ケーシングに点検窓を設けて、この点検窓から水分
検出部材２０１の発色状態を目視点検できるようにし
て、微量な漏水を検知できるようにしてもよい。
【００３３】図２は本発明に係る燃料電池水漏れ検出装
置の第２実施形態の構成を示すシステム構成図である。
置の第２実施形態の構成を示すシステム構成図である。
【００３４】燃料電池の単セルを複数積層したスタック
１は、ケーシング２の内部に支持台３で固定される。ケ
ーシング２の底面４には、撥水性部材である例えばポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、商品名テフロン）
製の撥水シート１０を設ける。また、ケーシング２の壁
面にはケーシング２の内部を換気するファン９を設け
る。ファン９の風下側のケーシング２の底面４には水分
検出器５を設ける。水分検出器５は、第１実施形態で説
明した水分検出器を利用することができる。水分検出器
５と信号線８で接続される警報装置７はケーシング２の
外部に設けられ、信号線８を介して漏水検出信号を受け
取ると、警告ランプを点灯または点滅したり、警報ブザ
ーを鳴動させて運転者に通報する。
１は、ケーシング２の内部に支持台３で固定される。ケ
ーシング２の底面４には、撥水性部材である例えばポリ
テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ、商品名テフロン）
製の撥水シート１０を設ける。また、ケーシング２の壁
面にはケーシング２の内部を換気するファン９を設け
る。ファン９の風下側のケーシング２の底面４には水分
検出器５を設ける。水分検出器５は、第１実施形態で説
明した水分検出器を利用することができる。水分検出器
５と信号線８で接続される警報装置７はケーシング２の
外部に設けられ、信号線８を介して漏水検出信号を受け
取ると、警告ランプを点灯または点滅したり、警報ブザ
ーを鳴動させて運転者に通報する。
【００３５】スタック１からの水漏れによる水滴６は、
撥水シート１０の上に滴下し、ファン９の風力により撥
水シート１０の上を図中右方向へ端部まで転がって集め
られ、そこに設けられた水分検出器５に吸収される。水
分検出器５は水分を吸収すると水分を検出したとして漏
水検出信号を警報装置７へ出力する。
撥水シート１０の上に滴下し、ファン９の風力により撥
水シート１０の上を図中右方向へ端部まで転がって集め
られ、そこに設けられた水分検出器５に吸収される。水
分検出器５は水分を吸収すると水分を検出したとして漏
水検出信号を警報装置７へ出力する。
【００３６】水分検出器５から漏水検出信号を受けた警
報装置７は、図示しない表示盤等に設けられた警告ラン
プを点灯または点滅させたり、警報ブザーを鳴動させて
運転者に漏水を報知する。また警報装置７から図示しな
い燃料電池運転制御装置へ運転停止信号を送信して、ス
タックの運転停止等の措置を行う。
報装置７は、図示しない表示盤等に設けられた警告ラン
プを点灯または点滅させたり、警報ブザーを鳴動させて
運転者に漏水を報知する。また警報装置７から図示しな
い燃料電池運転制御装置へ運転停止信号を送信して、ス
タックの運転停止等の措置を行う。
【００３７】尚、撥水シート１０には、水分検出器５へ
向かって伸延するリブや溝を設けることにより、より容
易に水分検出器へ漏水を集めることができる。
向かって伸延するリブや溝を設けることにより、より容
易に水分検出器へ漏水を集めることができる。
【００３８】図３は本発明に係る燃料電池水漏れ検出装
置の第３実施形態の構成を示すシステム構成図である。
置の第３実施形態の構成を示すシステム構成図である。
【００３９】燃料電池の単セルを複数積層したスタック
１は、ケーシング２の内部に支持台３で固定される。ケ
ーシング２の底面４には、上面に撥水部材１０により撥
水処理（テフロン（登録商標）コートなど）を施したく
さび形のブロック１１をケーシング底面中央部が低くな
るように対向して設ける。また、ブロック１１の最下部
には、水分検出器５を設ける。水分検出器５は、第１実
施形態で説明した水分検出器を利用することができる。
水分検出器５と信号線８で接続される警報装置７はケー
シング２の外部に設けられ、信号線８を介して漏水検出
信号を受け取ると、警告ランプを点灯または点滅した
り、警報ブザーを鳴動させて運転者に通報する。
１は、ケーシング２の内部に支持台３で固定される。ケ
ーシング２の底面４には、上面に撥水部材１０により撥
水処理（テフロン（登録商標）コートなど）を施したく
さび形のブロック１１をケーシング底面中央部が低くな
るように対向して設ける。また、ブロック１１の最下部
には、水分検出器５を設ける。水分検出器５は、第１実
施形態で説明した水分検出器を利用することができる。
水分検出器５と信号線８で接続される警報装置７はケー
シング２の外部に設けられ、信号線８を介して漏水検出
信号を受け取ると、警告ランプを点灯または点滅した
り、警報ブザーを鳴動させて運転者に通報する。
【００４０】スタック１からの水漏れによる水滴６は、
ブロック１１の撥水加工され傾斜した上面に滴下し、そ
の上面を傾斜に沿って下方へ移動して最低部に集めら
れ、そこに設けられた水分検出器５に吸収される。水分
検出器５は水分を吸収すると水分を検出したとして漏水
検出信号を警報装置７へ出力する。
ブロック１１の撥水加工され傾斜した上面に滴下し、そ
の上面を傾斜に沿って下方へ移動して最低部に集めら
れ、そこに設けられた水分検出器５に吸収される。水分
検出器５は水分を吸収すると水分を検出したとして漏水
検出信号を警報装置７へ出力する。
【００４１】水分検出器５から漏水検出信号を受けた警
報装置７は、図示しない表示盤等に設けられた警告ラン
プを点灯または点滅させたり、警報ブザーを鳴動させて
運転者に漏水を報知する。また警報装置７から図示しな
い燃料電池運転制御装置へ運転停止信号を送信して、ス
タックの運転停止等の措置を行う。
報装置７は、図示しない表示盤等に設けられた警告ラン
プを点灯または点滅させたり、警報ブザーを鳴動させて
運転者に漏水を報知する。また警報装置７から図示しな
い燃料電池運転制御装置へ運転停止信号を送信して、ス
タックの運転停止等の措置を行う。
【００４２】図４は本発明に係る燃料電池水漏れ検出装
置の第４実施形態の構成を示すシステム構成図である。
置の第４実施形態の構成を示すシステム構成図である。
【００４３】燃料電池の単セルを複数積層したスタック
１は、ケーシング２の内部に支持台３で固定される。ケ
ーシング２の底面４は、図中左側が高く右側が低くなる
ように水平面に対して傾斜を付けて設けられている。ま
た底面４には、撥水性部材である撥水シート１０を設け
る。また、ケーシング２の一側面には微量な水素漏れに
よる水素を排出するためにケーシング２の内部を換気す
るファン９を設ける。ファン９の風下側にある撥水シー
ト１０の最下部には、水分検出器５を設ける。水分検出
器５は、第１実施形態で説明した水分検出器を利用する
ことができる。水分検出器５と信号線８で接続される警
報装置７はケーシング２の外部に設けられ、信号線８を
介して漏水検出信号を受け取ると、警告ランプを点灯ま
たは点滅したり、警報ブザーを鳴動させて運転者に通報
する。
１は、ケーシング２の内部に支持台３で固定される。ケ
ーシング２の底面４は、図中左側が高く右側が低くなる
ように水平面に対して傾斜を付けて設けられている。ま
た底面４には、撥水性部材である撥水シート１０を設け
る。また、ケーシング２の一側面には微量な水素漏れに
よる水素を排出するためにケーシング２の内部を換気す
るファン９を設ける。ファン９の風下側にある撥水シー
ト１０の最下部には、水分検出器５を設ける。水分検出
器５は、第１実施形態で説明した水分検出器を利用する
ことができる。水分検出器５と信号線８で接続される警
報装置７はケーシング２の外部に設けられ、信号線８を
介して漏水検出信号を受け取ると、警告ランプを点灯ま
たは点滅したり、警報ブザーを鳴動させて運転者に通報
する。
【００４４】スタック１からの水漏れによる水滴６は、
撥水シート１０の上に滴下し、撥水シート１０の撥水性
と、重力と、ファン９の風力とによって、撥水シート１
０の上を図中右方向へ端部まで転がって集められ、そこ
に設けられた水分検出器５に吸収される。水分検出器５
は水分を吸収すると水分を検出したとして漏水検出信号
を警報装置７へ出力する。
撥水シート１０の上に滴下し、撥水シート１０の撥水性
と、重力と、ファン９の風力とによって、撥水シート１
０の上を図中右方向へ端部まで転がって集められ、そこ
に設けられた水分検出器５に吸収される。水分検出器５
は水分を吸収すると水分を検出したとして漏水検出信号
を警報装置７へ出力する。
【００４５】水分検出器５から漏水検出信号を受けた警
報装置７は、図示しない表示盤等に設けられた警告ラン
プを点灯または点滅させたり、警報ブザーを鳴動させて
運転者に漏水を報知する。また警報装置７から図示しな
い燃料電池運転制御装置へ運転停止信号を送信して、ス
タックの運転停止等の措置を行う。
報装置７は、図示しない表示盤等に設けられた警告ラン
プを点灯または点滅させたり、警報ブザーを鳴動させて
運転者に漏水を報知する。また警報装置７から図示しな
い燃料電池運転制御装置へ運転停止信号を送信して、ス
タックの運転停止等の措置を行う。
【００４６】なお、以上説明した実施形態は、本発明を
容易に理解するために記載されたものであり、本発明を
限定するものではない。従って、上記実施形態に開示さ
れた各要素は、本発明の技術範囲に属する全ての設計上
の選択事項を含む趣旨である。
容易に理解するために記載されたものであり、本発明を
限定するものではない。従って、上記実施形態に開示さ
れた各要素は、本発明の技術範囲に属する全ての設計上
の選択事項を含む趣旨である。
【００４７】例えば、漏水を集める漏水捕集手段として
は、ケーシング底面を逆円錐状、逆４角錐状とすること
もできる。また、ケーシング底面が四角形の場合、４辺
のうちの１辺が一番低い位置になるような任意の傾斜角
度を持つ平面形状や、４角のうちの１角が一番低い位置
になるような任意の傾斜角度を持つ平面形状とすること
ができる。
は、ケーシング底面を逆円錐状、逆４角錐状とすること
もできる。また、ケーシング底面が四角形の場合、４辺
のうちの１辺が一番低い位置になるような任意の傾斜角
度を持つ平面形状や、４角のうちの１角が一番低い位置
になるような任意の傾斜角度を持つ平面形状とすること
ができる。
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示すシステム構
成図である。
成図である。
【図２】本発明の第２実施形態の構成を示すシステム構
成図である。
成図である。
【図３】本発明の第３実施形態の構成を示すシステム構
成図である。
成図である。
【図４】本発明の第４実施形態の構成を示すシステム構
成図である。
成図である。
【図５】水分により電気抵抗が変化する水分検出器の例
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図６】（ａ）水分により光透過率が変化する水分検出
部材を用いた水分検出器の例を示す断面図、及び（ｂ）
同回路図である。
部材を用いた水分検出器の例を示す断面図、及び（ｂ）
同回路図である。
１ スタック ２ ケーシング ３ 支持台 ４ ケーシング底面 ５ 水分検出器 ６ 水滴 ７ 警報装置 ８ 信号線 ９ ファン １０ 撥水シート １１ ブロック
Claims (6)
- 【請求項１】 燃料電池スタックを囲むケーシングに設
けた漏水捕集手段と、該漏水捕集手段により捕集された
水を検出する水分検出器と、を備えたことを特徴とする
燃料電池水漏れ検出装置。 - 【請求項２】 前記漏水捕集手段は、水平面に対して傾
斜したケーシング底面であり、燃料電池スタックからケ
ーシング底面上に滴下した漏水をケーシング底面の傾斜
に沿って下方に移動させて捕集することを特徴とする請
求項１記載の燃料電池水漏れ検出装置。 - 【請求項３】 前記漏水捕集手段は、水平面に対して傾
斜したケーシング底面に設けた撥水部材であり、燃料電
池スタックからケーシング底面上に滴下した漏水をケー
シング底面の傾斜に沿って下方に移動させて捕集するこ
とを特徴とする請求項１記載の燃料電池水漏れ検出装
置。 - 【請求項４】 前記漏水捕集手段は、ケーシング底面に
設けた撥水部材であり、燃料電池スタックからケーシン
グ底面上に滴下した漏水を、ケーシング側部に備えたケ
ーシング内部換気用ファンの風力により、ファンの風下
側のケーシング底面に捕集することを特徴とする請求項
１記載の燃料電池水漏れ検出装置。 - 【請求項５】 前記水分検出器は、水分により電気抵抗
値が変化する水分検出器であることを特徴とする請求項
１ないし請求項４のいずれか１項記載の燃料電池水漏れ
検出装置。 - 【請求項６】 前記水分検出器は、吸収した水分量によ
り発色又は光透過率が変化する水分検出部材、発光素
子、および受光素子を備え、 前記発光素子の発した光が前記水分検出部材の水分吸収
量に応じた吸収を受けて前記受光素子に到達して電気信
号に変換されることを特徴とする請求項１ないし請求項
４のいずれか１項記載の燃料電池水漏れ検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000358108A JP2002164070A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 燃料電池水漏れ検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000358108A JP2002164070A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 燃料電池水漏れ検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002164070A true JP2002164070A (ja) | 2002-06-07 |
Family
ID=18830066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000358108A Pending JP2002164070A (ja) | 2000-11-24 | 2000-11-24 | 燃料電池水漏れ検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002164070A (ja) |
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2000
- 2000-11-24 JP JP2000358108A patent/JP2002164070A/ja active Pending
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