JP2008041647A - 燃料電池システムおよび燃料電池システムにおけるパージ方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発電部を備えた燃料電池101と、燃料供給源102から供給される燃料ガスを燃料電池システム内に流通させる燃料流路と、を有する燃料電池システムであって、
前記燃料流路内の燃料ガス圧力を、通常運転圧力よりも高圧力に制御する圧力制御機構105と、前記圧力制御機構の高圧力による制御に基づいて作動し、燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する不純物排出機構104と、を有する構成とする。
【選択図】 図1
Description
固体高分子型燃料電池の一般的な構成を、図2を用いて説明する。電解質には固体高分子電解質膜を用い、該固体高分子電解質膜の両側に触媒電極層を備えた膜電極接合体2に対し、一方の触媒電極層(アノード4)に水素ガスなどの燃料を、もう一方の触媒電極層(カソード3)に空気などの酸化剤を供給することで発電が行なわれる。その際、生成物として水が発生する。アノード4、および、カソード3における反応式は、以下の通りである。
アノード:H2→2H+ +2e-
カソード:1/2 O2 +2H+ +2e- →H2O
一組の膜電極接合体の理論電圧は1.23V程度で、通常の運転状態においては、0.7V程度で使用されることが多い。そのため、より高い電圧が必要な場合や、高出力密度が必要な場合には、複数の燃料電池セルを積層し、各燃料電池セルを電気的に直列に接続した構成とする。図2においては、3層の燃料電池セルを用いた例を記載してある。このような積層構造は燃料電池スタックと呼ばれる。
すなわち、燃料供給源から第1のバルブ5を経て、燃料電池1へ燃料を導くための流路7、燃料電池中のアノード内に設けられた流路4、燃料電池から燃料電池内の燃料を外部へ排出するための排出機構までの流路8を含んだものを指す。本発明においては、特に、アノード内の流路をアノード流路、あるいは、単にアノードと呼ぶ。
カソード3には、酸化剤としての空気が不図示の空気取り入れ口を通して供給される。
特に、燃料利用率の高い、循環型やデッドエンド型の燃料電池においては、蓄積された不純物ガスにより、燃料電池の発電特性が低下する。
そこで、特許文献1においては、デッドエンド型の燃料電池において、燃料流路内にパージバルブを備え、発電中にパージ動作を行なうことにより、特性の低下を防いでいる。
また、特許文献2においては、デッドエンド型の小型燃料電池において、アクティブなパージバルブを使用せずに、ナイロン膜を燃料流路に設けることで、水蒸気を透過させ、燃料流路内の水蒸気の排出が行われる。これによって、発電特性の低下を防ぐ技術が開示されている。
また、アノード内の圧力が上記圧力より高くなった場合、高分子電解質の破断を避けるため、アノードの圧力を下げる必要がある。
このようなことから、例えば、特許文献4においては、燃料電池のアノードにつながる燃料流路に安全弁を備え、流路内が設定圧力より高くなった場合に、燃料ガスを外部に排出することにより、システムの破損を防ぐ機構が提案されている。
フロー方式では、流量が多く、混入した不純物ガスも共に排出されるので、パージ動作は、始動時に行われる他、カソード流路内に滞留した水滴を除去するために行われる。特許文献5においては、ガス流路中に異物が堆積した際に、異物を排出するために、流路の圧力を高めることを開示している。
一方、上記したように特許文献3、特許文献4では、供給する燃料の圧力制御のために減圧弁を搭載し、あるいは燃料流路内の圧力の異常上昇防止のために安全弁を搭載するという試みがなされている。
しかし、これらのものにおいても、通常運転時には必要な圧力に設定されているものであり、パージの際に2次圧力を変動させる手段を有するものではないため、パージを十分に行なう上で、必ずしも満足の得られるものではなかった。
また、特許文献5の異物排出手段は、通常、燃料ガスをフローで供給しつづけるものである。このフロー方式の燃料電池では、流路出口が常に開いている状態であるため、通常運転時の流路内の圧力は流路抵抗によって決定される。また、効率のよいパージを行なうためには、圧力の上昇と短時間での放出による圧力変化が重要である。通常運転時のガスの効率よい供給のため、およびパージの際に流路内のガスを一気に放出するためには、流路抵抗が低く設定されていることが好ましい。その一方で、流路抵抗が低いと、パージの際に流路内の圧力を上昇させるために、より多くのガスを供給する必要があった。すなわち、フロー方式の燃料電池においては、通常運転時の発電性能を高めるためと、素早いガス置換のためには流路抵抗の低いことが求められ、効率よく流路の圧力を上げるためには流路抵抗が高いことが求められ、両者の両立が困難であった。
本発明の燃料電池システムは、発電部を備えた燃料電池と、燃料供給源から供給される燃料ガスを燃料電池システム内に流通させる燃料流路と、を有する燃料電池システムであって、前記燃料流路内の燃料ガス圧力を、通常運転圧力よりも高圧力に制御する圧力制御機構と、前記圧力制御機構の高圧力による制御に基づいて作動し、前記燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する不純物排出機構と、を有することを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムは、前記燃料供給源として、燃料容器を有することを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムは、前記圧力制御機構が、前記燃料と前記燃料電池との間に位置する前記燃料流路内に設けられた燃料の供給を制御する制御弁を備え、該制御弁によって前記燃料流路内の圧力を通常運転圧力よりも高圧力に制御可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムは、前記制御弁が、前記燃料供給源と前記燃料電池との間に位置する前記燃料流路におけるバイパス流路に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムは、前記圧力制御機構が、前記燃料容器内における燃料の圧力を制御する燃料圧力制御装置を備え、燃料圧力制御装置によって前記燃料流路内の圧力を通常運転圧力よりも高圧力に制御可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムは、前記不純物排出機構が、排出部に所定の圧力で開く弁を備え、該所定の圧力で開く弁の制御によって前記燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出可能に構成されていることを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムにおけるパージ方法は、発電部を備えた燃料電池と、燃料供給源から供給される燃料ガスを燃料電池システム内に流通させる燃料流路と、を有し、前記燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する燃料電池システムにおけるパージ方法であって、前記燃料流路内の燃料ガス圧力を通常運転圧力よりも高圧力に制御する段階と、
前記高圧力による制御に基づいて不純物排出機構を作動させ、燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する段階と、を有することを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムにおけるパージ方法は、前記圧力を通常運転圧力よりも高圧力とする制御が、前記燃料供給源と前記燃料電池との間に位置する前記燃料流路内に設けられた燃料の供給装置を制御することによって行われることを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムにおけるパージ方法は、前記圧力を通常運転圧力よりも高圧力とする制御が、前記燃料供給源として燃料電池システムが有する燃料容器内における燃料ガスの圧力を制御することによって行われることを特徴とする。
また、本発明の燃料電池システムにおけるパージ方法は、前記不純物の燃料電池外への排出が、所定の圧力で開く弁の制御によって行われることを特徴とする。
図1に、本実施の形態の燃料電池システムの概略図を示す。
図1において、101は燃料電池、102は燃料容器、103は第1のバルブ、104は第2のバルブ、105は前記燃料流路内の燃料ガス圧力を、通常運転圧力よりも高圧力に制御する圧力制御機構(以下、圧力を高める機構と記す)である。
以下において燃料容器102が燃料電池システムに組み込まれている場合について説明するが、本発明はこれに限定されず、燃料供給源が燃料電池システムの外部にあり、燃料が固定配管等を通して燃料電池システムに供給される場合にも適用できる。
燃料には、例えば水素を用いることができ、水素吸蔵合金などを燃料容器102に充填しておけば、効率よく水素を蓄えることができる。
燃料容器にメタノール等の液体燃料を保持しておき、逐次改質することにより水素ガスを燃料電池に供給することも可能である。
燃料流路内には燃料容器102から燃料電池101への燃料の供給を制御する制御弁として第1のバルブ103が設けられ、また燃料を燃料流路外に排出する第2のバルブ104が設けられている。
さらに、燃料電池へのパージ命令に基づいて、制御弁を作動させ前記燃料流路内の圧力を通常運転圧力よりも高圧力に制御可能とする機構105が設けられている。このような機構105としては、外部からの指令に基づき設定圧力が調整可能であるレギュレータバルブが好適に用いられ得る。
高圧力による制御に基づいて作動し、前記燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する不純物排出機構として、その排出部に第2のバルブ104が設けられる。バルブ104に用いられるものとして、所定の圧力で開く構成の弁が適当である。そのような弁としては、一般にリリーフバルブと呼ばれるものが、構造も簡単であり、かつ小型化に適したものとして挙げられる。
流路内の圧力を、リリーフバルブの開放圧力を上回るように圧力を高めることにより、複雑な制御装置を必要とせずに、燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出可能とすることができる。
また、第2のバルブ104として通常の外部からの指令により開閉するバルブを設け、圧力センサと組み合わせた制御回路により燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出することも可能である。
酸化剤としては空気を空気取り入れ口から自然拡散によって取り込むことができる。発電された電力は出力端子を介して外部機器に供給される。
本実施の形態における不純物排出方法は、前記燃料流路内の燃料ガス圧力を通常運転圧力よりも高圧力に制御する段階と、前記高圧力による制御に基づいて不純物排出機構を作動させ、燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する段階と、を有している。
図3に、本実施の形態における不純物排出方法を説明するためのフローチャートを示す。
燃料の供給に際して、まず、燃料電池の通常発電中は第1のバルブ103が開かれ、燃料電池101へと燃料が供給される。
一方、第2のバルブ104は閉じられている。ここで、燃料電池にパージ命令がくると、まず、燃料流路の圧力を高める機構105が動作し、燃料流路内の圧力は通常発電時よりも高くなる。
しかる後に第2のバルブ104が開かれる。
その後、第2のバルブ104が閉じられる。燃料電池にパージ命令を出すタイミングは、発電後所定の時間が経過することによっても良いし、燃料電池の電圧をモニタリングしておき、電圧が所定の値を下回った場合でも良い。あるいは、燃料流路内のガス濃度を測定しておき、不純物濃度が所定の値を上回るか、燃料濃度が所定の値を下回った場合でも良い。
また、第2のバルブ104は、燃料流路中にあって、燃料電池101のアノードよりも、通常発電時の燃料の流れ方向下流にあると、効率よく不純物を排出できるので好ましい。
[実施例1]
実施例1においては、本発明を適用した燃料電池システムについて説明する。本実施例においては、上記した図1に示される実施形態の第1のバルブ103、および第2のバルブ104にそれぞれ、電磁弁が用いられる点を除いて、上記実施形態と基本的に同様の燃料電池システムによる。
本実施例において、図3のフローチャートに従い、パージ命令が発せられると、燃料流路内の圧力を高める機構105は、第1のバルブ103に通常発電時よりもバルブを大きく開く命令を出す。
これにより燃料流路内の圧力が通常発電時よりも高くなる。
次に、第2のバルブ104を開く命令を出し、排出動作を行なう。排出動作終了後、第1のバルブ103を通常の開度に戻し、第2のバルブ104を閉じる。
すなわち、図4に示されるように、燃料容器102から燃料電池101へのバイパス流路、および、バイパス流路中に第3のバルブ106を設け、燃料流路内の圧力を高めるには第3のバルブ106を用いることも可能である。なお、図4において、上記した図1に示される燃料電池システムと共通の構成には、同一の符号が用いられている。
実施例2においては、上記した図1に示される実施の形態における第1のバルブ103として、レギュレータを使用した構成例について説明する。
図5に、本実施例に用いられるレギュレータの構成の断面図を示す。
図5において、201は支持部、202はバルブ軸、203はダイヤフラム、204は弁体、205は出口流路である。
ダイヤフラム上面の圧力をP0、バルブ上流(弁体204の下方)の1次圧力をP1、バルブ下流(出口流路205)の圧力をP2とし、弁体の燃料容器側(下面)面積をS1、燃料極側の流路と接している部分の面積(S1からピストンの面積とシール部分の面積を差し引いた面積)をS1´、ダイヤフラム大気側(上面)面積をS2、燃料と接している部分(下面)の面積(S2からピストンの面積を差し引いた面積)をS2’する。このとき、圧力の釣り合いから、バルブが開く条件は、P1S1−P2S1’<P0S2−P2S2’となる。
特に、ダイヤフラムや弁体の面積に対して、ピストンやシール面の面積が十分に小さい場合には、(P1− P2)S1<( P0− P2)S2とみなせる。
P2がこの条件の圧力より高いとバルブは閉じ、低いとバルブは開く。これによって、P2を一定に保つことができる。
弁体の面積やダイヤフラムの面積、バルブ軸の長さ、ダイヤフラムの厚さなどを調整することで、バルブが開閉する圧力や流量を最適に設計することができる。
マイクロバルブの1次側は、燃料容器102とつながっている。出口流路205は、燃料電池101のアノードへとつながり、ダイヤフラム203の出口流路と反対面はカソード(外気)と接している。
発電が始まると、アノードにおいて燃料は消費され、燃料流路内の燃料の圧力は下がっていく。
ダイヤフラム203は、外気圧と燃料流路の圧力との差圧から、燃料流路側にたわみ、ダイヤフラム203にバルブ軸202で直結された弁体204は押し下げられ、バルブは開く。
これにより、燃料容器102から、アノードに燃料が供給される。発電を終了し、燃料流路の圧力が回復すると、ダイヤフラム203は上に押し上げられ、レギュレータは閉じる。
燃料流路内の圧力を高めるためには、ピン206により、ダイヤフラム203を押し下げることにより、レギュレータの開度が大きくなり、流量が増加する。燃料流路内の圧力を元に戻すには、ピンを元の位置に戻せばよい。
燃料流路内の圧力を高めるためには、作動流体207を押すことにより、ダイヤフラム203を押し下げ、レギュレータを開いて、流量を増加させる。
また、作動流体207を熱によって膨張、あるいは、気化させることにより、ダイヤフラム203を押し下げることも可能である。
このようにレギュレータを燃料供給用のバルブとして使用すると、通常動作時には、駆動にエネルギーを必要とせず、消費電力を小さくすることが可能な上、電磁弁などに比べて構造が単純なので、システムの小型化を図ることができる。
実施例3においては、上記した図1に示される実施の形態における第2のバルブ104として、所定の圧力で開く弁であるリリーフバルブを使用した構成例について説明する。
図8に、本実施例のリリーフバルブの構成を示す。また、図9(a)、図9(b)はリリーフバルブの上面図および下面図である。
図8及び図9において、301は基板、302は流体導入口、303は弁座、304はダイヤフラム、305は流路、306は流体導出口、307は蓋、308はシールである。
ダイヤフラム304は弾性材料からなり、中央に流路を有している。
ダイヤフラムの材料には、フッ素ゴムやシリコンゴム、ウレタンゴムなどのプラスチック材料や、ステンレス、りん青銅、ベリリウムなどの金属材料がある。
金属材料を使用する場合には、より小さな力で大きな変位を得るために、波型に整形しておくことも可能である。
ダイヤフラム304を基板301に設置したあと、導出口を有する蓋307によって、ダイヤフラム304を固定する。
このように組み立てられたリリーフバルブは、ネジ部によって流路に取り付けられる。
ネジ部には、シール308があり、流体がネジ部を通して外に漏れるのを防いでいる。
シール308には、シリコンゴムやフッ素ゴムなどが使用される。
一方、ダイヤフラム304にゴム材料を使用する場合、弁座303と接する部分の裏側に金属などの固い材料で補強することも可能である。
例えば、本燃料電池システムに搭載するリリーフバルブとして、ダイヤフラム304の材料をシリコンゴム、直径5mm、厚さを0.8mm、流路305の直径を0.5mmとし、弁座303によりダイヤフラム304に0.07mmの変位を与えておく。
この場合、リリーフバルブは、燃料流路内の圧力が30kPaGを超えた場合に開き、50kPaG〜100kPaGの範囲において、流量は270〜390sccm程度なので、燃料電池を破損することなく、燃料流路内の圧力を開放することができる。
また、バルブ自体も900kPaG程度まで破損しないため、十分な強度を有する。
また、固有振動数は670kHz程度となり、十分な応答速度を有する。
まず、図3のフローチャートに従い、パージ命令が発せられると、燃料流路内の圧力を高める機構105は、第1のバルブ103に通常発電時よりもバルブを大きく開く命令を出す。
第1のバルブ103には実施例1のように電磁弁を用いてもよいし、実施例2のようにレギュレータを用いてもよい。
この際に燃料流路内が、リリーフバルブの開放圧力を上回るように圧力を高めることにより、リリーフバルブが開き、パージ動作が行なわれる。
パージ終了は、圧力を高める機構105が第1のバルブ103に対し、通常圧力に戻す命令を出すことにより、燃料流路内の圧力が低下し、リリーフバルブの開放圧力を下回ると、リリーフバルブは閉止し、パージ動作が終了する。
本実施例の構成によれば、特に、燃料流路内のガスを燃料電池外に排出する機構にリリーフバルブを使用することができ、システムの小型化を図ることが可能となる。
また、リリーフバルブのかわりに、所定の圧力で保持力を失うバルブを使用することができる。例えば、電磁弁は磁石の強さによって、また、静電駆動弁は静電気力の強さによって、保持力が設計されている。これらのバルブが保持力を失う圧力を、前記リリーフバルブを用いた場合の開放圧力に等しく設定しておくことで、通常運転中は、能動的な制御が可能であると共に、パージの際には前記リリーフバルブと同様の動作をさせることができる。
実施例4においては、上記した図1に示される実施の形態における第1のバルブ103に、図8に示されるようなリリーフバルブを使用した構成例について説明する。
図10に、本実施例の燃料電池システムの概要図を示す。なお、図10において、上記した図1に示される燃料電池システムと共通の構成には、同一の符号が用いられている。
また、本実施例では、燃料流路内の圧力を高める機構として、燃料容器102に対して働く、燃料圧力制御装置を構成する。すなわち、燃料容器における燃料の圧力を制御する燃料圧力制御装置を構成する。
実施例3の場合とは、圧力設定が異なり、第2のバルブ104の設定圧力は、第1のバルブ103の設定圧力よりも低く設定されている。
さらに、燃料容器102の通常使用温度における圧力が導入口に供給された場合に、導出口の圧力が燃料電池の駆動に最適な圧力になるように調節されている。これにより、燃料容器102の圧力が通常範囲であれば、発電に最適な圧力の燃料がアノードに供給される。この際、第2のバルブ104は閉じている。
一方、燃料容器102の圧力が上昇した場合には、第1のバルブ103の下流にある燃料流路の圧力が上昇することにより、第2のバルブ104を構成するリリーフバルブが開くことにより、燃料流路内の圧力は開放される。
従って、燃料容器の圧力を高めることにより、パージ動作を行なうことができる。
表1は水素吸蔵合金であるLaNi5の各温度における解離圧を示している。表からわかるように、温度が上がるに従い、水素解離圧が上昇する。
そこで、圧力を高める機構105として、図11に示すようにヒーター401を燃料容器102に備え、パージ命令が発せられた場合には、ヒーター401にスイッチ402が入り、燃料容器内が温められて、内部の圧力が上昇する。
燃料容器102の圧力が上昇すると、第1のバルブ103は、燃料流路の圧力と燃料容器102の圧力の差が一定になるように動作するため、燃料流路の圧力も上昇する。
燃料流路の圧力が上昇し、第2のバルブ104の開放圧を上回ると、第2のバルブ104が開き、燃料流路内のガスは外に放出される。
また、ヒーターのスイッチを切ると、燃料容器の温度が低下し、タンク内の圧力が下がり、それに伴い、燃料流路内の圧力も下がるので、第2のバルブ104が閉止される。
102:燃料容器
103:第1のバルブ
104:第2のバルブ
105:圧力を高める機構
106:第3のバルブ
201:支持部
202:バルブ軸
203:ダイヤフラム
204:弁体
205:出口流路
206:ピン
207:作動流体
301:基板
302:流体導入口
303:弁座
304:ダイヤフラム
305:流路
306:流体導出口
307:蓋
308:シール
401:ヒーター
402:スイッチ
403:ピストン
Claims (10)
- 発電部を備えた燃料電池と、燃料供給源から供給される燃料ガスを燃料電池システム内に流通させる燃料流路と、を有する燃料電池システムであって、
前記燃料流路内の燃料ガス圧力を、通常運転圧力よりも高圧力に制御する圧力制御機構と、
前記圧力制御機構の高圧力による制御に基づいて作動し、前記燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する不純物排出機構と、
を有することを特徴とする燃料電池システム。 - 前記燃料供給源として、燃料容器を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記圧力制御機構が、前記燃料と前記燃料電池との間に位置する前記燃料流路内に設けられた燃料の供給を制御する制御弁を備え、該制御弁によって前記燃料流路内の圧力を通常運転圧力よりも高圧力に制御可能に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記制御弁が、前記燃料供給源と前記燃料電池との間に位置する前記燃料流路におけるバイパス流路に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の燃料電池システム。
- 前記圧力制御機構が、前記燃料容器内における燃料の圧力を制御する燃料圧力制御装置を備え、燃料圧力制御装置によって前記燃料流路内の圧力を通常運転圧力よりも高圧力に制御可能に構成されていることを特徴とする請求項2に記載の燃料電池システム。
- 前記不純物排出機構が、排出部に所定の圧力で開く弁を備え、該所定の圧力で開く弁の制御によって前記燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出可能に構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の燃料電池システム。
- 発電部を備えた燃料電池と、燃料供給源から供給される燃料ガスを燃料電池システム内に流通させる燃料流路と、を有し、前記燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する燃料電池システムにおけるパージ方法であって、
前記燃料流路内の燃料ガス圧力を通常運転圧力よりも高圧力に制御する段階と、前記高圧力による制御に基づいて不純物排出機構を作動させ、燃料流路内の不純物を燃料電池外に排出する段階と、
を有することを特徴とする燃料電池システムにおけるパージ方法。 - 前記圧力を通常運転圧力よりも高圧力とする制御が、前記燃料供給源と前記燃料電池との間に位置する前記燃料流路内に設けられた燃料の供給装置を制御することによって行われることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池システムにおけるパージ方法。
- 前記圧力を通常運転圧力よりも高圧力とする制御が、前記燃料供給源として燃料電池システムが有する燃料容器内における燃料ガスの圧力を制御することによって行われることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池システムにおけるパージ方法。
- 前記不純物の燃料電池外への排出が、所定の圧力で開く弁の制御によって行われることを特徴とする請求項7乃至9のいずれかに記載の燃料電池システムにおけるパージ方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012042001A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Murata Mfg Co Ltd | 順止バルブ、燃料電池システム |
JP2012178281A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Seiko Instruments Inc | 燃料電池 |
JP2012178282A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Seiko Instruments Inc | 燃料電池 |
WO2013080814A1 (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-06 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101379332B (zh) * | 2006-02-24 | 2010-12-15 | 精工电子有限公司 | 压力调整阀和使用它的燃料电池系统及氢产生设备 |
US8142948B2 (en) * | 2008-08-19 | 2012-03-27 | Honeywell International Inc. | Fuel cell based power generator |
US8272397B2 (en) * | 2008-08-19 | 2012-09-25 | Honeywell International Inc. | Valve for fuel cell based power generator |
US8142949B2 (en) * | 2008-08-19 | 2012-03-27 | Honeywell International Inc. | Method of manufacturing fuel cell based power generator |
TWI482351B (zh) * | 2012-03-19 | 2015-04-21 | Nat Univ Chin Yi Technology | 具氣泡移除機制的直接甲醇燃料電池裝置 |
JP7003428B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2022-01-20 | 富士通株式会社 | 不平衡補償装置、送信装置、受信装置、及び不平衡補償方法 |
CN110380089B (zh) * | 2019-07-19 | 2021-10-08 | 潍柴动力股份有限公司 | 气体排除方法及装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002305017A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池の残留水排出装置および残留水排出方法 |
JP2003173807A (ja) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
JP2005216519A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
JP2005317515A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Canon Inc | バルブおよびそれを用いた燃料電池 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6423437B1 (en) * | 2001-01-19 | 2002-07-23 | Enable Fuel Cell Corporation | Passive air breathing fuel cells |
CA2413591A1 (en) * | 2001-11-28 | 2003-05-28 | Ballard Power Systems Inc. | Fuel cell system for operation at pressures below the pressure of the surrounding environment and method of operation thereof |
JP3658390B2 (ja) * | 2002-11-21 | 2005-06-08 | 大同メタル工業株式会社 | 空気吸込み式燃料電池 |
US7282286B2 (en) * | 2002-11-28 | 2007-10-16 | Honda Motor Co., Ltd. | Start-up method for fuel cell |
US7790325B2 (en) * | 2004-03-31 | 2010-09-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Valve having valve element displaced by at least one of a movement of a diaphragm and a movement of an actuator, and fuel cell using the valve |
CN2720652Y (zh) * | 2004-08-04 | 2005-08-24 | 上海神力科技有限公司 | 一种带有氢气间歇性安全排放装置的燃料电池发电系统 |
JP2007040322A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-02-15 | Canon Inc | リリーフバルブ、その製造方法および燃料電池 |
-
2007
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002305017A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池の残留水排出装置および残留水排出方法 |
JP2003173807A (ja) * | 2001-12-05 | 2003-06-20 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システムの制御装置 |
JP2005216519A (ja) * | 2004-01-27 | 2005-08-11 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システム |
JP2005317515A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-11-10 | Canon Inc | バルブおよびそれを用いた燃料電池 |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012042001A (ja) * | 2010-08-20 | 2012-03-01 | Murata Mfg Co Ltd | 順止バルブ、燃料電池システム |
JP2012178281A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Seiko Instruments Inc | 燃料電池 |
JP2012178282A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Seiko Instruments Inc | 燃料電池 |
WO2013080814A1 (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-06 | 日産自動車株式会社 | 燃料電池システム |
JP2013114860A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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