JP4715498B2 - Case for fuel cell - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池用ケースに関し、詳しくは、燃料電池スタックを収納する燃料電池用ケースに関する。 The present invention relates to a fuel cell case, and more particularly to a fuel cell case that houses a fuel cell stack.
車載用の燃料電池は、通常、燃料としての水素や酸化剤としての空気,冷却水のシール部材からのわずかな透過を除いて燃料電池スタックからリークしないようシール部材によりシールされており、外部からの雨水の浸入などを防止すると共に感電などの防止を図るために密閉性の高いケースに収納されている。 In-vehicle fuel cells are usually sealed by a sealing member so as not to leak from the fuel cell stack except for slight permeation from the sealing member of hydrogen as fuel, air as oxidant, and cooling water. It is housed in a highly sealed case to prevent the intrusion of rainwater and prevent electric shock.
シール部材からわずかに透過した空気や冷却水については何ら問題は生じないが、シール部材からわずかに透過した水素については、その着火性を考慮すれば、水素をケースから外気に解放する必要が生じる。また、水素や空気のリークを防止するシール部材は、経年使用による老化を生じるのが一般的であり、燃料電池スタックから水素や空気などがリークする場合もある。この場合も同様に水素をケースから外気に解放する必要が生じる。更に、燃料電池スタックから水素がリークした場合、リークした水素の着火によりケース内の圧力が急上昇したときの対応も必要となる。 There is no problem with air or cooling water that has permeated slightly from the sealing member, but hydrogen that has permeated slightly from the sealing member needs to be released from the case to the outside air, considering its ignitability. . Further, a seal member for preventing leakage of hydrogen or air generally causes aging due to aging, and hydrogen or air may leak from the fuel cell stack. In this case as well, it is necessary to release hydrogen from the case to the outside air. Furthermore, when hydrogen leaks from the fuel cell stack, it is necessary to cope with the case where the pressure in the case suddenly increases due to ignition of the leaked hydrogen.
本発明の燃料電池用ケースは、ケース内の圧力の急上昇に対処することを目的とする。 An object of the fuel cell case of the present invention is to cope with a sudden rise in pressure in the case.
本発明の燃料電池用ケースは、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The fuel cell case of the present invention employs the following means in order to achieve the above object .
本発明の燃料電池用ケースは、
燃料電池スタックを収納する燃料電池用ケースであって、
ケースに形成された所定面積の貫通孔と、該貫通孔を所定の密着強度をもって密封する密封部材と、により構成されてなり、ケース内が所定の圧力となったときに該圧力を解放する圧力解放部
を備え、
前記所定面積は、前記所定の圧力が作用したときに前記所定の密着強度に打ち勝つ力が作用する面積である
ことを備えることを要旨とする。
The fuel cell case of the present invention comprises:
A fuel cell case for storing a fuel cell stack,
A pressure formed by a through-hole having a predetermined area formed in the case and a sealing member for sealing the through-hole with a predetermined adhesion strength, and releasing the pressure when the inside of the case reaches a predetermined pressure A release part ,
The predetermined area is an area where a force that overcomes the predetermined adhesion strength acts when the predetermined pressure is applied.
The gist is to provide this.
この本発明の第2の燃料電池用ケースでは、圧力解放部がケース内が所定の圧力となったときに圧力を解放するから、ケース内が異常圧力になるのを防止することができる。 In the second fuel cell case of the present invention, since the pressure release portion releases the pressure when the inside of the case reaches a predetermined pressure, it is possible to prevent the inside of the case from becoming an abnormal pressure.
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described using examples.
図1は、本発明の参考例である燃料電池用ケース20の構成の概略を示す構成図である。参考例の燃料電池用ケース20には、図示するように、換気用の換気口24と換気口24を密封する水素透過膜26とにより構成された換気部22がケース最上部に設けられており、換気部22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。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a
水素透過膜22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、住友電工社製の商品名「ポアフロン」を用いることができる。
The hydrogen
いま、こうして構成された参考例の燃料電池用ケース20が収納している燃料電池スタック10から燃料としての水素がわずかではあるがシール部材を透過した場合やシール部材の劣化により水素がリークした場合を考える。燃料電池スタック10からの水素は、ケース内に拡散するが、空気より軽いためケース最上部に設けられた換気部22に集まる。この換気部22に集まった水素は、水素透過膜26を透過してケースから排出される。
The
以上説明した参考例の燃料電池用ケース20によれば、燃料電池スタック10のシール部材をわずかではあるが透過した水素や燃料電池スタック10からリークした水素を換気部22により換気するから、ケース内の水素濃度の上昇を抑制することができる。しかも、換気部22をケース最上部に設けたから、水素の換気効率を高くすることができる。
According to the
参考例の燃料電池用ケース20では、ケース最上部に換気部22を設けたが、換気ができればよいから、ケース上部であれば最上部でなくても構わない。参考例の燃料電池用ケース20では、ケース最上部に一つだけ換気部22を設けるものとしたが、複数の換気部を設けるものとしてもよい。
In the
次に、本発明の実施例の燃料電池用ケース120について説明する。図2は実施例の燃料電池用ケース120の構成の概略を示す構成図であり、図3は図2の燃料電池用ケース120のA−A断面を示す拡大断面図である。実施例の燃料電池用ケース120は、図示するように、圧力解放孔124を所定の密着強度を有する両面接着テープ1
28を用いて圧抜きフタ126で密封してなる圧力解放部122がケース側部に設けられており、圧力解放部122の部位でも内部に収納されている図示しない燃料電池スタックが外部から完全に密封されるようシールされている。
Next, the
28 is provided on the side of the case, and the fuel cell stack (not shown) accommodated inside the
圧力解放孔124の開口面積は、ケースの破壊圧力以下の所定の圧力(例えば、6kPaG)が作用したときに圧抜きフタ126に作用する力が両面接着テープ128の密着強度に打ち勝つよう計算されている。なお、この所定の圧力は、ケースを形成する材質などにより設定される。
The opening area of the
こうして構成された実施例の燃料電池用ケース120に収納された燃料電池スタックから水素がリークして何らかの原因によりリークした水素に着火した場合を考える。水素は、酸素の存在下で着火すると爆発的に燃焼する。この爆発的な燃焼時には、ケース内部の圧力は急上昇する。しかし、ケース内圧力が所定の圧力に達すると、ケース内圧力に基づいて圧抜きフタ126に作用する力が両面接着テープ128の密着強度に打ち勝つから、ケース内の圧力は所定の圧力未満に保持される。所定の圧力はケースの破壊圧力以下に設定されているから、こういた水素の爆発的な燃焼によっても異常な圧力上昇によるケースの破壊を防止することができる。なお、圧力解放部122における圧力解放の圧力値(所定の圧力)は、両面接着テープ128の密着強度と圧力解放孔124の開口面積によって定めることができる。
Consider a case in which hydrogen leaks from the fuel cell stack housed in the
以上説明した実施例の燃料電池用ケース120によれば、圧力解放部122を設けることにより、ケース内圧力が異常な高圧になることを防止することができる。この結果、異常な圧力上昇によるケースの破損を防止することができる。
According to the
実施例の燃料電池用ケース120では、圧抜きフタ126を両面接着テープ128により圧力解放孔124を密封するよう接着したが、両面接着テープ128に代えてシール部材を用い、ボルトにより圧抜きフタ126を圧力解放孔124に取り付けるものとしてもよい。この場合、所定の圧力に基づく力が圧抜きフタ126に作用したときにボルトの締結強度に打ち勝って内気が解放されるようにすればよい。
In the
実施例の燃料電池用ケース120では、圧力解放部122をケース側面に設けたが、ケース上面やケース下面に設けるものとしてもよい。また、実施例の燃料電池用ケース120では、圧力解放部122を一つ設けるものとしたが、複数の圧力解放部を設けるものとしてもよい。
In the
以上、参考例の燃料電池用ケース20と実施例の燃料電池用ケース120とを区別して説明したが、参考例の燃料電池用ケース20で説明した換気部22と実施例の燃料電池用ケース120で説明した圧力解放部122の双方を備える燃料電池用ケースとしてもよいことは勿論である。
The
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 The best mode for carrying out the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented in the form.
本発明は、燃料電池用ケースの製造産業に利用可能である。 The present invention is applicable to the manufacturing industry of fuel cell cases.
20,120 燃料電池用ケース、22 換気部、24 換気口、26 水素透過膜、122 圧力解放部、124 圧力解放孔、126 圧抜きフタ、128 両面接着テープ。
20, 120 Fuel cell case, 22 Ventilation part, 24 Ventilation port, 26 Hydrogen permeable membrane, 122 Pressure release part, 124 Pressure release hole, 126 Pressure release lid, 128 Double-sided adhesive tape.
Claims (1)
ケースに形成された所定面積の貫通孔と、該貫通孔を所定の密着強度をもって密封する密封部材と、により構成されてなり、ケース内が所定の圧力となったときに該圧力を解放する圧力解放部
を備え、
前記所定面積は、前記所定の圧力が作用したときに前記所定の密着強度に打ち勝つ力が作用する面積である
燃料電池用ケース。
A fuel cell case for storing a fuel cell stack,
A pressure formed by a through-hole having a predetermined area formed in the case and a sealing member for sealing the through-hole with a predetermined adhesion strength, and releasing the pressure when the inside of the case reaches a predetermined pressure A release part ,
The fuel cell case , wherein the predetermined area is an area where a force that overcomes the predetermined adhesion strength acts when the predetermined pressure is applied .
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