JP3605937B2 - 燃料電池スタックの締め付け構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池スタックの締め付け構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
燃料電池スタックの従来の締め付け構造には、たとえば、図3に示すような構造のものが知られている。図3において、11は燃料電池スタック、12は上部締め付け板、13は下部締め付け板、14はベローズ、15は締め付けボルトである。
【0003】
ここで、この種の締め付け構造には、均一な荷重分布が必要であるため、ベローズ14や図示されていないばねを面内に多数配置している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
前述のベローズ14やばねはコストが高いので、これらを用いずに締め付ける場合、剛体の締め付け板12,13が必要となる。しかし、これもコストが高く、かつ、重量が非常に大きくなるという問題点がある。本発明は、このような問題点を解決しようとするものである。すなわち、本発明は、低コストで軽重量となる燃料電池スタックの締め付け構造を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、燃料電池スタックを挟持しているヘッダと低剛性の板体からなるボルスタとを有し、かつ、これらヘッダとボルスタの間に設けられて該ボルスタを該ヘッダのほうへ弾力的に引き寄せているロッドを有し、しかも、前記ボルスタが、該ボルスタの前記スタックとは反対側の面の両側に設けられた固定部と該固定部間に渡架され張力調整ナットによって締め付けられた引張棒とによって、あらかじめ、該スタックのほうに一時的に凸に湾曲変形させられてから、前記ロッドによって該スタックのほうへ引き寄せられて平らな面になったところで、このボルスタの平らな面が前記スタックに押圧接触しているものとした。
【0006】
本発明によれば、燃料電池スタックを挟持しているヘッダと低剛性の板体からなるボルスタとを有し、かつ、これらヘッダとボルスタの間に設けられて該ボルスタを該ヘッダのほうへ弾力的に引き寄せているロッドを有し、しかも、前記ボルスタが、該ボルスタの前記スタックとは反対側の面の両側に設けられた固定部と該固定部間に渡架され張力調整ナットによって締め付けられた引張棒とによって、あらかじめ、該スタックのほうに一時的に凸に湾曲変形させられてから、前記ロッドによって該スタックのほうへ引き寄せられて平らな面になったところで、このボルスタの平らな面が前記スタックに押圧接触しているので、前記ボルスタが低剛性の板体からなることで、軽重量と低コストとなり、また該ボルスタにあらかじめ逆向きの湾曲変位を加えてプレストレスをかけておき、これを締め付けて該ボルスタが元の平らな形に戻ったことによるスタックとの面接触であるため、面内に均一な荷重がかかるようになる。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の第1の実施の形態を示した側面図である。図1において、1は燃料電池スタック、2はヘッダ、3は後述するボルスタ、4はロッド、5は油圧式の引き寄せ装置、6は引張り棒(テンションバー)、7は固定棒(固定部)、8は張力調整ナットである。
【0008】
すなわち、燃料電池スタック1を挟持しているヘッダ2と低剛性の板体からなるボルスタ3とを有し、かつ、これらヘッダ2とボルスタ3の間に設けられて該ボルスタ3を該ヘッダ2のほうへ弾力的に引き寄せているロッド4,4を有し、しかも、前記ボルスタ3が、あらかじめ、該スタック1のほうに一時的に凸に湾曲変形させられてから、前記ロッド4,4によって該スタック1のほうへ引き寄せられて平らな面になったところでプレストレスを有したままで、該スタックの面にその平らな面が押圧接触している。
【0009】
図1の実施の形態では、ボルスタ3はあらかじめ、二点鎖線3aで示すように、該スタック1のほうに凸に一時的に湾曲変形させることができるようになっている。すなわち、ボルスタ3の両端近くには固定棒7,7が固着され、かつ、該固定棒7,7の間にはボルトのような引張り棒6が渡架され、張力調整ナット8を締め付けることにより、引張棒6は矢印9,9のように引張られてボルスタ3を二点鎖線3aのように湾曲させることができる。
【0010】
また図1の実施の形態では、引き寄せ装置5,5はシリンダとピストンからなる油圧装置で、ロッド4,4はそのピストンロッドで、それぞれがボルスタ3の両端近くに固定され、二点鎖線3aの状態から該ロッド4,4により矢印10,10のように引くことにより、実線のような平の面のボルスタ3にすることができる。
【0011】
図1に示すように構成された燃料電池スタックの締め付け構造においては、締め付け板であるボルスタ3が低剛性の板体からなることで、軽重量と低コストとなり、また該ボルスタ3に逆向きの湾曲変位を加えてプレストレスをかけておき、これを締め付けてボルスタ3が元の平らな形に戻ったことによる該スタック1との面接触であるため、面内に均一な荷重がかかるようになる。しかも、従来のようなベローズ14やそれに代わる多数のばね等を使用しないので、コストが一そう低減される。
【0012】
なお、ボルスタ3を元の平らな形に戻すための引き寄せ装置5に油圧装置を使用したが、これには単純な低廉なばねを用いてもよい。
【0013】
図2は本発明の第2の実施の形態を示した側面図である。図2では、図1の締め付け装置のヘッダ2を中間ヘッダとし、その上下に燃料電池スタック1,1を組み込んだもので、この場合も、各ボルスタ3,3はあらかじめ、対応するそれぞれの該スタック1,1のほうに一時的に凸に湾曲変形させられてから、前記ロッド4,4によってそれぞれ応対する該スタック1,1のほうへ引き寄せられて平らな面になったところでプレストレスを有したままで、該スタック1,1の面にそれらの平らな面がそれぞれ押圧接触している。
【0014】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、燃料電池スタックを挟持しているヘッダと低剛性の板体からなるボルスタとを有し、かつ、これらヘッダとボルスタの間に設けられて該ボルスタを該ヘッダのほうへ弾力的に引き寄せているロッドを有し、しかも、前記ボルスタが、該ボルスタの前記スタックとは反対側の面の両側に設けられた固定部と該固定部間に渡架され張力調整ナットによって締め付けられた引張棒とによって、あらかじめ、該スタックのほうに一時的に凸に湾曲変形させられてから、前記ロッドによって該スタックのほうへ引き寄せられて平らな面になったところで、このボルスタの平らな面が前記スタックに押圧接触しているので、締め付け板である前記ボルスタが低剛性の板体からなることで、軽重量と低コストとなり、また該ボルスタに逆向きの湾曲変位を加えてプレストレスをかけておき、これを締め付けて該ボルスタが元の平らな形に戻ったことによる該スタックとの面接触であるため、面内に均一な荷重がかかるようになる。しかも、従来のようなベローズやそれに代わる多数のバネ等を使用しないので、コストが一そう低減される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態を示した側面図である。
【図2】本発明の第2の実施形態を示した側面図である。
【図3】従来の技術の一例を示した側面図である。
【符号の説明】
1 燃料電池スタック
2 ヘッダ
3 ボルスタ
4 ロッド
5 引き寄せ装置
6 引張り棒
Claims (1)
- 燃料電池スタックを挟持しているヘッダと低剛性の板体からなるボルスタとを有し、
かつ、これらヘッダとボルスタの間に設けられて該ボルスタを該ヘッダのほうへ弾力的に引き寄せているロッドを有し、
しかも、前記ボルスタが、該ボルスタの前記スタックとは反対側の面の両側に設けられた固定部と該固定部間に渡架され張力調整ナットによって締め付けられた引張棒とによって、あらかじめ、該スタックのほうに一時的に凸に湾曲変形させられてから、前記ロッドによって該スタックのほうへ引き寄せられて平らな面になったところで、このボルスタの平らな面が前記スタックに押圧接触していることを特徴とする、燃料電池スタックの締め付け構造。
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