JP2005149732A - 燃料電池用ケース - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は燃料電池用ケースに関し、ケース本体に換気孔を設けて換気孔をガス透過膜で密封した場合に、このガス透過膜の損傷のおそれを回避できるようにする。
【解決手段】 液体は透過しないが気体は透過するガス透過膜（好ましくは水素透過膜）２６を備える燃料電池用ケースにおいて、ガス透過膜２６を保護する保護手段２８を備える。保護手段２８としては、ガス透過膜２６を透過したガスを内側に滞留させることがないものであり、且つ、外力が作用した場合でも破損しないだけの強度を有するものとする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、燃料電池用ケースに関し、特に、液体は透過しないが気体は透過するガス透過膜を備える燃料電池用ケースに関する。

従来、例えば特許文献１に記載されるように、燃料電池スタックを収容するケースに換気孔を設け、この換気孔を液体は透過しないが水素は透過するガス透過膜（水素透過膜）によって密封した燃料電池用ケースが知られている。この従来技術によれば、燃料電池スタックのシール部材を水素が透過した場合や、シール部材の経年劣化によって燃料電池スタックから水素がリークした場合でも、リークした水素はガス透過膜を介してケースから外気に解放されるので、ケース内の水素濃度が常に低く保たれる。
特開２００２−３６７６４７号公報

しかしながら、ガス透過膜は脆弱であり、傷つきやすい。このため、上記の従来技術では、ガス透過膜が損傷した場合には、換気孔からケース内に雨水等が浸入してしまうおそれがある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ガス透過膜の損傷のおそれを回避できるようにした燃料電池用ケースを提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、液体は透過しないが気体は透過するガス透過膜を備える燃料電池用ケースにおいて、前記ガス透過膜を保護する保護手段を備えることを特徴としている。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記ガス透過膜は水素透過膜であることを特徴としている。

第１及び第２の発明によれば、ガス透過膜を保護する保護手段が設けられることで、ガス透過膜の損傷のおそれは回避される。これにより、ケース内に水素を滞留させることなく、雨水等のケース内の浸入をより確実に防止することが可能になる。

以下、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態としての燃料電池用ケースの概略構成を示す図である。図１に示すように、本燃料電池用ケースでは、ケース本体２０の最上部に換気用の換気孔２４が形成されている。ケース本体２０の換気孔２４以外の部位は、収納されている燃料電池スタック１０が外部から完全に密封されるようシールされている。

換気孔２４は水素透過膜２６により密封されている。水素透過膜２６は、水は透過しないが水素や空気などの気体は透過する材料、例えば多孔質材料により形成されており、例えば、住友電気工業株式会社製のポアフロン（登録商標）を用いることができる。なお，図１に示す換気孔２４の形状や、水素透過膜２６の換気孔２４への貼り付け方はあくまでも一例に過ぎず、図１の形に限定されるものではない。

さらに、本燃料電池用ケースでは、水素透過膜２６を覆うように保護手段としてのガード部材２８が設けられている。ガード部材２８は、水素透過膜２６を損傷から保護する目的で設けられたものであり、図示するようなボルト３０や接着剤等によってケース本体２０に固定されている。ガード部材２８の構造及び材料としては、少なくともその一部が水素透過膜２６を透過した水素をガード部材２８と水素透過膜２６との間で滞留させないような構造及び材料であること（条件１）と、針金等が刺し込まれたり洗車時に高水圧がかかったりしたような場合でも破損しないだけの強度を有する構造及び材料であること（条件２）が必要である。例えば、図２に示すような金属メッシュやナイロンメッシュ等の網目状構造体を用いることができる。また、上記の条件を満たせば多孔質材でもよく、針金等の侵入が予想される方向に向けて多数のフィンが並んだ構造を用いるようにしてもよい。

このような構造によれば、仮に燃料電池スタック１０から水素がリークしたとしても、燃料電池スタック１０からの水素は、ケース本体２０の最上部に設けられた換気孔２４に集まり、換気孔２４に集まった水素は水素透過膜２６を透過して換気孔２４の外に排出される。また、ガード部材２８も水素の透過を妨げるものではないので、水素はガード部材２８も透過してケース外に排出される。

さらに、洗車の際に高圧水がかかった場合や、誤って針金等が刺し込まれた場合、或いは、燃料電池スタック１０の交換の際に何らかの物体に接触した場合でも、水素透過膜２６を覆うようにガード部材２８が設けられていることで、水素透過膜２６が損傷してしまうこともない。つまり、本燃料電池用ケースによれば、水素透過膜２６を保護するガード部材２８が設けられることで、水素透過膜２６の損傷のおそれは回避される。

以上のことから、本燃料電池用ケースによれば、ケース内に水素を滞留させることなく、雨水等のケース内の浸入をより確実に防止することが可能になる。

なお、換気孔２２は圧力解放孔としても用いることができる。すなわち、ケース内の圧力が異常に上昇した場合には、換気孔２２からケース内の高圧ガスを解放することでケース本体２０の破損を防止することができる。このため、水素透過膜２６のケース本体２０への取り付け強度や、ガード部材２８のケース本体２０への取り付け強度は、ケース内圧力が異常上昇した時に水素透過膜２６やガード部材２８に作用する力が、それらの強度に打ち勝てるように設定しておくのが好ましい。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上述の実施の形態では、ケース最上部に換気孔を設けたが、換気孔の位置は、換気ができる位置であれば最上部には限定されない。また、換気孔の数も一つだけではなく、複数設けてもよい。ただし、何れの場合にも、水素透過膜で換気孔を密封した上でガード部材によって水素透過膜を保護するようにする。

また、上述の実施の形態では特に水素を透過しやすい水素透過膜を用いているが、液体を透過しないが気体は透過するものであれば、他のガス透過膜を用いてもよい。

本発明の実施の形態としての燃料電池用ケースの概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態としての燃料電池用ケースに使用可能なガード部材の構造例を示す図である。

符号の説明

２０ ケース本体
２４ 換気孔
２６ 水素透過膜
２８ ガード部材
３０ ボルト

Claims (2)

1. 液体は透過しないが気体は透過するガス透過膜を備える燃料電池用ケースにおいて、
   前記ガス透過膜を保護する保護手段を備えることを特徴とする燃料電池用ケース。
2. 前記ガス透過膜は水素透過膜であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池用ケース。

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