JP2988023B2 - りん酸型燃料電池の反応ガス用マニホールド - Google Patents

りん酸型燃料電池の反応ガス用マニホールド

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JP2988023B2 JP3172933A JP17293391A JP2988023B2 JP 2988023 B2 JP2988023 B2 JP 2988023B2 JP 3172933 A JP3172933 A JP 3172933A JP 17293391 A JP17293391 A JP 17293391A JP 2988023 B2 JP2988023 B2 JP 2988023B2
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/08Fuel cells with aqueous electrolytes
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、りん酸型燃料電池の電
池積層体の側面に取付けられ、反応ガスを給排するマニ
ホールド、特に反応ガスを排出するマニホールドの構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】りん酸を電解質とする単電池を積層して
なる電池積層体を有するりん酸型燃料電池において、電
池積層体の各単電池に反応ガスを給排するために電池積
層体の側面にマニホールドが取付けられている。
【0003】マニホールドは反応ガスを電池積層体に供
給するときには電池積層体の各単電池に配流し、一方電
池積層体の各単電池から反応ガスを排出するときには、
電池積層体の各単電池から排出される反応ガスを集流す
る室を形成するマニホールド側板と、この側板に取付け
られ、反応ガスが流れるノズルとから構成されている。
【0004】ところで電池積層体から反応ガスを排出す
る際に使用される排出用マニホールドとして図3に示す
ものが知られている。図3において排出用マニホールド
1はマニホールド側板2とノズル3とから構成され、マ
ニホールド側板2とノズル3との内面には、電池積層体
から排出される反応ガス中に含まれるりん酸ミストや単
電池等から垂れるりん酸による絶縁低下や腐食を防ぐた
めに、ポリテトラフルオロエチレン樹脂等によるコーテ
ィングやシートで被覆層4を設けている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の排出用マニホー
ルドにおいて、排出される反応ガス中に含まれるりん酸
ミストは平坦部よりも排出反応ガスの速度,方向が急激
に変わるノズル3の取付角部付近に多く付着する。
【0006】しかしながら、被覆層4のコーティングや
シートの欠陥は平坦部には少なく、平坦部でないノズル
取付角部付近に多く発生するので、この欠陥を防ぐた
め、従来排出用マニホールド1の内面に被覆層の厚さを
厚くして被覆層4を設けているが、この方法ではノズル
取付角部付近以外のマニホールドの内面部分に必要以上
の厚さの被覆層がつくことになり、製造コストが高くな
るという欠点がある。
【0007】本発明の目的は、反応ガス用マニホールド
内面の被覆層の厚さを必要最小限の厚さにしてもノズル
取付角部付近の耐食性及び絶縁性が低下しないりん酸型
燃料電池の反応ガスの排出用マニホールドを提供するこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によればりん酸電解質を有する単電池を積層
してなる電池積層体の側面に取付けられ、電池積層体か
ら排出される反応ガスが集流される室を形成するマニホ
ールド側板と、この側板に取付けられるノズルとからな
り、内面に耐食性及び絶縁性を有する被覆層を設けたり
ん酸型燃料電池の反応ガス用マニホールドにおいて、一
方の端部にフランジを備え、両端面に開口する流路孔を
有し、耐食性及び絶縁性を有するブッシュをフランジと
マニホールド側板の被覆層との間に間隙を持たせて前記
ノズルに装着するものとする。
【0009】前記ブッシュはノズルに装着可能な装着部
と、この装着部から段をなして太くなり、この段面を取
付座とする取付部と、取付座から離れた取付部の個所か
ら突出するフランジと、装着部と取付部の端面に開口す
る流路孔とからなり、耐食性及び絶縁性を有して構成
し、このブッシュを、その取付座をマニホールド側板の
被覆層に接し、装着部をノズルに装着してマニホールド
に取付けるものとする。
【0010】また、前記ブッシュの取付座に流路孔を囲
む環状の溝を設け、この溝に挿入される耐食性及び絶縁
性を有するガスケットを介してブッシュを、その取付座
をマニホールド側板の被覆層に接し、その装着部をノズ
ルに装着してマニホールドに取付けるものとする。
【0011】
【作用】一方の端部にフランジを備え、両端面に開口す
る流路孔を有し、耐食性及び絶縁性を有するブッシュを
ノズルに装着する際、フランジとマニホールド側板の耐
食性及び絶縁性を有する被覆層との間に間隙を持たせ
る。この際、ブッシュをノズルに装着する装着部と、こ
の装着部から段をなして太くなり、この段面を取付座と
する取付部と、取付座から離れた個所から突出するフラ
ンジと、装着部と取付部との端面に開口する流路孔とか
らなり、耐食性及び絶縁性を有して構成し、このブッシ
ュをその取付部の取付座をマニホールド側板に設けられ
た耐食性及び絶縁性を有する被覆層に接し、その装着部
をノズルに装着してマニホールドに取付けることによ
り、フランジが取付座から離れた個所から突出している
ので、フランジとマニホールド側板の被覆層との間は間
隙を有している。
【0012】ところで、電池積層体の各単電池から排出
される反応ガスはマニホールド側板で形成される室に集
流された後ノズルを通って外部に排出される。この際ブ
ッシュのフランジとマニホールド側板の被覆層との間の
間隙はデッドスペースとなり、反応ガスが流れ込まなく
なる。したがって排出される反応ガス中のりん酸ミスト
等が付着しないので、ノズル取付角部付近に被覆層の欠
陥があっても絶縁性,耐食性の低下を起さない。したが
ってマニホールド内面に設ける被覆層はその平坦部で欠
陥の生じない必要最小限度の厚さでよくなる。
【0013】またノズルがマニホールド側板の最下部に
取付けられる場合には、ブッシュの取付座に設けられた
環状の溝に耐食性及び絶縁性を有するガスケットを挿入
して前述のようにブッシュをその取付座をマニホールド
側板の被覆層に接し、装着部をノズルに装着してマニホ
ールドに取付けることより、りん酸ミストや水のドレン
が最下部のブッシュのフランジとマニホールド側板の被
覆層との間の間隙に流れ込んでもガスケットによりノズ
ル取付角部付近には流れ込まないので、ノズル取付角部
付近に被覆層の欠陥があっても絶縁性,耐食性の低下を
起さない。
【0014】
【実施例】以下図面に基づいて本発明の実施例について
説明する。図1は本発明の実施例によるりん酸型燃料電
池の反応ガスの排出用マニホールドの部分断面図であ
る。なお図1及び後述する図2において図3の従来例と
同一部品には同じ符号を付し、その説明を省略する。図
1において従来例と異なるのはノズル3にめねじが加工
され、このめねじにブッシュ5を螺合して排出用マニホ
ールド1に取付けたことである。
【0015】ブッシュ5はをねじが加工された装着部6
と、この装着部6から段をなして太くなり、段面を取付
座7とする取付部8と、この取付部8の取付座7から離
れて突出するフランジ9とからなり、取付部8と装着部
6との端面に開口する流路孔10が設けられている。な
お、ブッシュ5は耐食性のある絶縁材で作成するか、ま
たはその他の材料に絶縁コーティングを施して耐食性,
絶縁性を持たせている。
【0016】このようなブッシュ5を排出用マニホール
ド1に取付けるには、ブッシュ5の装着部6をノズル3
に螺合し、取付部8の取付座7をマニホールド側板2の
被覆層4に接触させて締付ける。こうすることによりマ
ニホールド側板2の被覆層4とフランジ9との間には間
隙11が生じる。
【0017】このような構造により電池積層体の各単電
池から排出される反応ガスはマニホールド側板2内に集
流され、矢印の流れになってブッシュ5の流路孔10を
経てノズル3に流れ、これに接続する図示しない配管を
経て外部に送出される。この場合排出される反応ガスは
間隙11には流れ込まないので、りん酸ミスト等はノズ
ル取付角部付近に付着しない。
【0018】図2は本発明の異なる実施例によるりん酸
型燃料電池の反応ガスの排出用マニホールドの部分断面
図である。図2においてノズル3はマニホールド側板2
の最下部に取付けられている。この場合ブッシュ5の取
付部8の取付座7に環状の溝12を設け、この溝12に
耐食性及び絶縁性を有するガスケット13を挿入する。
そしてブッシュ5をマニホールド側板2の被覆層4に取
付座7がガスケット13を介して接するようにノズル3
に螺合して取付けている。
【0019】このような構造により、電池積層体の単電
池から排出される反応ガスは、前述のようにマニホール
ド側板2内からブッシュ5の流路孔10を流れるが、前
述のように間隙11にはりん酸ミスト等を含む反応ガス
が流れ込まない。しかしノズル3が最下部にあるためり
ん酸ミストや水のドレンが間隙11に流れ込むが、ガス
ケット13によりノズル取付角部付近の方に流れ込むの
が防止される。したがってノズル3がマニホールド側板
2の最下部にあってもノズル取付角部付近にはりん酸等
が付着しない。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば耐食性及び絶縁性を有し、フランジと流路孔を
備えたブッシュを、フランジとマニホールド側板に設け
られた耐食性及び絶縁性を有する被覆層との間に間隙を
有してノズルに装着して排出用マニホールドに取付けた
ことにより、前記間隙はデッドスペースとなり、電池積
層体から排出される反応ガスが流れ込まないので、排出
される反応ガスに混じるりん酸ミスト等はノズル取付角
部付近には付着せず、このためノズル取付角部付近は被
覆層の欠陥があっても耐食性及び絶縁性を保つことがで
き、したがって被覆層の厚さはマニホールドの平坦部で
欠陥の生じない必要最小限の厚さで設ければよいことに
なり、製造コストが低下するという効果がある。
【0021】またノズルがマニホールド側板の下部に取
付けられた場合には、ブッシュに設けた環状の溝に耐食
性及び絶縁性を有するガスケットを挿入し、ガスケット
を介してブッシュをマニホールド側板の被覆層に接し、
前述のように間隙を有して排出用マニホールドに取付け
たことにより、りん酸や水のドレンはこの間隙に流れ込
んでもガスケットにより阻止されてノズル取付角部付近
には流れ込まないので、前述と同じ効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるりん酸型燃料電池の反応
ガスの排出用マニホールドの部分断面図
【図2】本発明の異なる実施例によるりん酸型燃料電池
の反応ガスの排出用マニホールドの部分断面図
【図3】従来のりん酸型燃料電池の反応ガスの排出用マ
ニホールドの部分断面図
【符号の説明】
1 排出用マニホールド 2 マニホールド側板 3 ノズル 4 被覆層 5 ブッシュ 6 装着部 7 取付座 8 取付部 9 フランジ 10 流路孔 12 溝 13 ガスケット

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】りん酸電解質を有する単電池を積層してな
    る電池積層体の側面に取付けられ、電池積層体から排出
    される反応ガスが集流される室を形成するマニホールド
    側板と、この側板に取付けられるノズルとからなり、内
    面に耐食性及び絶縁性を有する被覆層を設けたりん酸型
    燃料電池の反応ガス用マニホールドにおいて、一方の端
    部にフランジを備え、両端面に開口する流路孔を有し、
    耐食性及び絶縁性を有するブッシュをフランジとマニホ
    ールド側板の被覆層との間に間隙を持たせて前記ノズル
    に装着したことを特徴とするりん酸型燃料電池の反応ガ
    ス用マニホールド。
  2. 【請求項2】請求項1記載のりん酸型燃料電池の反応ガ
    ス用マニホールドにおいて、前記ブッシュはノズルに装
    着可能な装着部と、この装着部から段をなして太くな
    り、この段面を取付座とする取付部と、取付座から離れ
    た取付部の個所から突出するフランジと、装着部と取付
    部の端面に開口する流路孔とからなり、耐食性及び絶縁
    性を有して構成し、このブッシュを、その取付座をマニ
    ホールド側板の被覆層に接し、装着部をノズルに装着し
    てマニホールドに取付けたことを特徴とするりん酸型燃
    料電池の反応ガス用マニホールド。
  3. 【請求項3】請求項2記載のりん酸型燃料電池の反応ガ
    ス用マニホールドにおいて、前記ブッシュの取付座に流
    路孔を囲む環状の溝を設け、この溝に挿入される耐食性
    及び絶縁性を有するガスケットを介してブッシュを、そ
    の取付座をマニホールド側板の被覆層に接し、その装着
    部をノズルに装着してマニホールドに取付けたことを特
    徴とするりん酸型燃料電池の反応ガス用マニホールド。
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