JP2015519693A - 燃料セルスタック組立体 - Google Patents
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Abstract
Description
2つの対向する平行な端部表面を画成するスタック内における複数の燃料セルと、
スタックのそれぞれの対向する端部表面における端部プレートであって、それぞれの端部プレートは、2つの対向する平行な端部表面のうちのそれぞれの1つの近位に位置し且つ当該のそれぞれの1つと圧縮関係にある圧縮表面を画成する端部プレートと、
端部プレートに取り付けられ、それによりスタック内の燃料セルを加圧状態に保持する、連結機構と、
を含み、
端部プレートのうちの少なくとも1つは加圧表面を画成する事前形成された要素を含み、当該事前形成された要素は、事前形成された要素が負荷を受けない場合には加圧表面が凸状表面となり、それに対して、燃料セルを加圧状態に保持するための負荷が印加される場合には、連結機構の要素間の事前形成された要素が湾曲することにより圧縮表面が実質的に平坦表面となるよう、事前決定された曲率を有するよう構成される。
2つの対向する平行な端部表面を画成するスタック内において複数の燃料セルを積層することと、
スタックのそれぞれの対向する端部表面に端部プレートを配置することであって、それぞれの端部プレートは、2つの対向する平行な端部表面のうちのそれぞれの1つの近位に加圧表面を画成し、端部プレートのうちの少なくとも1つは、事前形成された要素が負荷下にない場合には加圧表面が凸状表面となるように事前決定された曲率を有する、事前形成された要素である、ことと、
端部プレートに連結機構を取り付け、それにより端部プレート加圧表面を、スタックの対向する平行な端部表面との加圧関係にもたらし、それによりスタック内の燃料セルを加圧状態に保持することであって、負荷を印加することは、少なくとも1つの事前形成された要素の湾曲を生じさせ、それにより加圧表面が、組み立てられたスタック組立体の負荷の下で実質的に平坦表面となることと、
を含む。
2つの対向する平行な端部表面を画成するスタック内における複数の燃料セルと、
スタックのそれぞれの対向する端部表面における端部プレート組立体であって、それぞれの端部プレート組立体は、2つの対向する平行な端部表面のうちのそれぞれの1つの近位にあり且つ当該の1つと加圧関係にある加圧表面を画成する、端部プレート組立体と、
端部プレートに取り付けられ、それによりスタック内の燃料セルを加圧条件下に維持する連結機構であって、スタックの平行な端部表面により画成される平面間で長手方向軸に沿って延長するクリップを含み、それぞれのクリップは長手方向軸に沿って伸張するために弾性挙動を示すよう構成された、連結機構と、
を含む。
図1を参照すると、燃料セルスタックの端部プレート1はそれぞれ、単一の事前形成されたシートの弾性材料(例えばバネ鋼など)を含む。図1は、図2〜図4のそれぞれに図示する燃料セルスタック10、40のための上部端部プレート1を図示する。それぞれの端部プレート1は、燃料セルスタック10の端部表面に当接する加圧表面2と、燃料セルスタック10の本体から離間する方向に面する外側表面3(図1に示す端部プレート1の上部表面)と、を含む。それぞれの端部プレート1は略平坦シートとして製作されるが、端部プレートが非負荷/非付勢状態にあるときには加圧表面2(図1では下方向きの表面)がある程度凸状となるよう、事前形成された曲率を有する。表面積の大部分が略均一な肉厚であるシートの場合には、外側(上部)表面3は凹状となるであろう。しかし端部プレート1の肉厚が均一ではない場合には、外側(上部)表面3は、加圧表面2が凸状であるにも関わらず、平坦または凸状表面を有し得る。端部プレート1は、2つの対向縁部のうちのそれぞれにおいて係合表面4も含み、この係合表面4については後でより詳細に説明する。
Claims (14)
- 2つの対向する平行な端部表面を画成するスタック内における複数の燃料セルと、
前記スタックのそれぞれの対向する端部表面における端部プレートであって、それぞれの端部プレートは、前記2つの対向する平行な端部表面のうちのそれぞれの1つの近位にあり且つ前記それぞれの1つと加圧関係にある加圧表面を画成する、端部プレートと、
前記端部プレートに取り付けられ、それにより前記スタック内の前記燃料セルを加圧状態に保持する、連結機構と
を含み、
前記端部プレートのうちの少なくとも1つは前記加圧表面を画成する事前形成された要素を含み、前記事前形成された要素は、前記事前形成された要素が負荷を受けない場合には前記加圧表面が凸状表面となり、それに対して、前記燃料セルを加圧状態に保持するための前記負荷が印加される場合には、前記連結機構の要素間の前記事前形成された要素が湾曲することにより前記加圧表面が実質的に平坦表面となるよう、事前決定された曲率を有するよう構成される、
燃料セルスタック組立体。 - 前記連結機構は1対のクリップを含み、それぞれのクリップは、前記事前形成された要素の1対の対向縁部のうちの一方に係合するよう構成された係合部材を含み、それぞれのクリップは、前記事前形成された要素の前記それぞれの縁部に沿って延長するよう構成される、請求項1に記載の燃料セルスタック組立体。
- それぞれのクリップは前記事前形成された要素の前記それぞれの縁部の相当な部分に沿って延長する、請求項2に記載の燃料セルスタック組立体。
- 前記事前形成された要素は、前記クリップのうちのそれぞれの1つに係合し且つ前記それぞれの1つを保持するために、前記1対の対向縁部のうちのそれぞれの近位にある前記表面に凹陥部を有する、請求項2に記載の燃料セルスタック組立体。
- それぞれのクリップはC字形状クリップを含む、請求項4に記載の燃料セルスタック組立体。
- 前記事前形成された要素の前記加圧表面は前記1対の対向縁部間で延長する線に沿って凸状であり、前記1対の対向縁部に平行に延長する線に沿って平坦である、請求項2に記載の燃料セルスタック組立体。
- それぞれクリップは前記事前形成された要素のそれぞれの凹陥縁部に前記クリップがスナップ嵌合することができるよう十分な弾性挙動を示す、請求項2に記載の燃料セルスタック組立体。
- それぞれのクリップは前記スタックの前記平行な端部表面に対して垂直な平面で延長し、それぞれのクリップは前記平面から外れるよう湾曲するために前記弾性挙動を示すよう構成される、請求項7に記載の燃料セルスタック組立体。
- それぞれのクリップは前記スタックの前記平行な端部表面により画成される平面間で長手方向軸に沿って延長し、それぞれのクリップは前記長手方向軸に沿って伸張するために前記弾性挙動を示すよう構成される、請求項7に記載の燃料セルスタック組立体。
- それぞれのクリップは前記長手方向軸に沿って弾性を提供するよう構成された前記長手方向軸に沿った蛇行構造体を含む、請求項9に記載の燃料セルスタック組立体。
- 前記端部プレートの両方は請求項1〜請求項10のいずれか1項に記載の事前形成された要素を含む、請求項1に記載の燃料セルスタック組立体。
- 燃料セルスタック組立体を組み立てる方法であって、
2つの対向する平行な端部表面を画成するスタック内において複数の燃料セルを積層することと、
前記スタックのそれぞれの対向する端部表面に端部プレートを配置することであって、それぞれの端部プレートは、前記2つの対向する平行な端部表面のうちのそれぞれの1つの近位に加圧表面を画成し、前記端部プレートのうちの少なくとも1つは、前記事前形成された要素が負荷下にない場合には前記加圧表面が凸状表面となるように事前決定された曲率を有する、事前形成された要素である、ことと、
前記端部プレートに連結機構を取り付け、それにより前記端部プレート加圧表面を、前記スタックの前記対向する平行な端部表面との加圧関係にもたらし、それにより前記スタック内の前記燃料セルを加圧状態に保持することであって、前記負荷を印加することは、前記少なくとも1つの事前形成された要素の湾曲を生じさせ、それにより前記加圧表面が、前記組み立てられたスタック組立体の前記負荷の下で実質的に平坦表面となることと、
を含む方法。 - 2つの対向する平行な端部表面を画成するスタック内における複数の燃料セルと、
前記スタックのそれぞれの対向する端部表面における端部プレート組立体であって、それぞれの端部プレート組立体は、前記2つの対向する平行な端部表面のうちのそれぞれの1つの近位にあり且つ前記それぞれの1つと加圧関係にある加圧表面を画成する端部プレート組立体と、
前記端部プレートに取り付けられ、それにより前記スタック内の前記燃料セルを加圧条件下に維持する連結機構であって、前記スタックの前記平行な端部表面により画成される平面間で長手方向軸に沿って延長するクリップを含み、それぞれのクリップは前記長手方向軸に沿って伸張するために弾性挙動を示すよう構成された、連結機構と
を含む、燃料セルスタック組立体。 - それぞれのクリップは前記長手方向軸に沿って弾性を提供するよう構成された前記長手方向軸に沿った蛇行構造体を含む、請求項13に記載の燃料セルスタック組立体。
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