JPH02119059A - 燃料電池 - Google Patents
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- JPH02119059A JPH02119059A JP63271000A JP27100088A JPH02119059A JP H02119059 A JPH02119059 A JP H02119059A JP 63271000 A JP63271000 A JP 63271000A JP 27100088 A JP27100088 A JP 27100088A JP H02119059 A JPH02119059 A JP H02119059A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的コ
（産業上の利用分野）
本発明は燃料電池のガスパイプ接続構造に関し、特に溶
融炭ｌ！Ｉ塩型燃料電池におけるような、高温の反応ガ
スが通流リ−るガスパイプを電気的に絶縁して接続する
構造に係るものである。
融炭ｌ！Ｉ塩型燃料電池におけるような、高温の反応ガ
スが通流リ−るガスパイプを電気的に絶縁して接続する
構造に係るものである。
（従来の技術）
近年、高能率のエネルギ変換装置として上記溶融ｒＡ酸
塩型燃料電池の開発が進められてａ５す、例えば、第４
図のように複数の燃料電池積層体１Ｏ１を備えたものが
ある。この積層体１０１は、夫々例えば溶融アルカリ炭
酸塩の電解７１板、及び負極、正極、セパレータを複数
備えたものである。
塩型燃料電池の開発が進められてａ５す、例えば、第４
図のように複数の燃料電池積層体１Ｏ１を備えたものが
ある。この積層体１０１は、夫々例えば溶融アルカリ炭
酸塩の電解７１板、及び負極、正極、セパレータを複数
備えたものである。
各積層体１０１にはガス供給、排出用のパイプ１０３．
１０５が接続されている。これら各パイプ１０３．１０
５は、運転温度６５０℃に耐えられるように金属製であ
る。
１０５が接続されている。これら各パイプ１０３．１０
５は、運転温度６５０℃に耐えられるように金属製であ
る。
ところで、この装置ではパイプ１０３．１０５を通じて
の各積層体１０１間の短絡を防ぐことと、ガスの漏洩が
ない構造の設計が重要となる。
の各積層体１０１間の短絡を防ぐことと、ガスの漏洩が
ない構造の設計が重要となる。
このような構造と（）ては、各積層体１０１ヘガスを供
給する力演としての外部マニホールド法（例えば実開昭
６１−１１６７６８号公報）や内部マニホールド法で実
現されているが、この構造はマニホールドの構造膜ｎ４
と共に絶縁性能、ガス漏洩防止性能を考慮しなければな
らないため、設計自由度を阻害すると共に、比較的大型
部品となるマニホールドでの対策となるため組イ」け等
が煩雑になる。
給する力演としての外部マニホールド法（例えば実開昭
６１−１１６７６８号公報）や内部マニホールド法で実
現されているが、この構造はマニホールドの構造膜ｎ４
と共に絶縁性能、ガス漏洩防止性能を考慮しなければな
らないため、設計自由度を阻害すると共に、比較的大型
部品となるマニホールドでの対策となるため組イ」け等
が煩雑になる。
これに対し、配管に絶縁体を介設した第５図のようなも
のがある、。
のがある、。
この構造を説明すると、例えば前記バイブ１０３．１０
５はバイブ１２３ａと１２３ｈとに分割され、各々の端
部にはそれぞれフランジ１４１ど１４３とを形成しであ
る。ぞして絶縁性セラミックスで作られたカラー１４５
の両端面に、例えば軟質金属ま／こはアスベスト不織イ
Ｆ、あるいはこれらの組合せからなる高温用バッキング
１４７を当てが−）Ｔこれらをフランジ１４１ど１４３
との間に挾み込み、この状態で双方のフランジをボルト
１４９とナラＩ−１５１と？ｌｌ″締イ」けである。ボ
ルト１４９のヘッド側とフランジ１４１との間には絶縁
性ｉ？ラミックスからなるツバ（＝ｉきのスリーブ１！
□５３を介装し−Ｃある。この構造によ−）でＦ記問題
の改善を図ることができると共にガスバイブ１２３ａと
１２３ｂとが電気的に絶縁／Ｎれる。
５はバイブ１２３ａと１２３ｈとに分割され、各々の端
部にはそれぞれフランジ１４１ど１４３とを形成しであ
る。ぞして絶縁性セラミックスで作られたカラー１４５
の両端面に、例えば軟質金属ま／こはアスベスト不織イ
Ｆ、あるいはこれらの組合せからなる高温用バッキング
１４７を当てが−）Ｔこれらをフランジ１４１ど１４３
との間に挾み込み、この状態で双方のフランジをボルト
１４９とナラＩ−１５１と？ｌｌ″締イ」けである。ボ
ルト１４９のヘッド側とフランジ１４１との間には絶縁
性ｉ？ラミックスからなるツバ（＝ｉきのスリーブ１！
□５３を介装し−Ｃある。この構造によ−）でＦ記問題
の改善を図ることができると共にガスバイブ１２３ａと
１２３ｂとが電気的に絶縁／Ｎれる。
（）かし、このような接続溝）１−にあっては、その接
続部の部品点数が多くて構造が復雑ひあるという難点が
あった。まｌ５１、供給、ＪＪＩ出ガスの温度が６００
＝−７００℃と高温であるため高温用バッキング１４
７でｂ十分なガスシールを朋持しｔｒｉ ｈいうλに高
温化Ｃ長時間使用すると容易にへｌ、＝りが生じ、更に
はカラー１４５とポルｌ−１４９との熱膨張差から締イ
４ｃ′Ｊに弛みが生じるなどガスシール性の面での難点
があった。
続部の部品点数が多くて構造が復雑ひあるという難点が
あった。まｌ５１、供給、ＪＪＩ出ガスの温度が６００
＝−７００℃と高温であるため高温用バッキング１４
７でｂ十分なガスシールを朋持しｔｒｉ ｈいうλに高
温化Ｃ長時間使用すると容易にへｌ、＝りが生じ、更に
はカラー１４５とポルｌ−１４９との熱膨張差から締イ
４ｃ′Ｊに弛みが生じるなどガスシール性の面での難点
があった。
（発明が解決１）ようどする課題）
このよ・）に、従来では、高温用バッキングに１分なガ
スシールを明持し得ないと共Ｍ、熱膨張差からボルトに
弛みを生じ易く、また部品点数も多く’Ｘっていた。
スシールを明持し得ないと共Ｍ、熱膨張差からボルトに
弛みを生じ易く、また部品点数も多く’Ｘっていた。
ぞこ゛Ｃ本弁明の課題は構造が簡単でガスシール性にり
−ぐれた接合構造とする点にある３、「発明の構成］ （課題を解決−するための手段） 上記課題を解決するための本発明の手段【３末、燃料電
池のガス供給、排出用の金属製バイブを絶縁付し！ラミ
ックスで作られたカラーを介して接続する構造において
、前記カラーを接続、Ｘ１′；るガスバイブの双方に直
接接合したものである。。
−ぐれた接合構造とする点にある３、「発明の構成］ （課題を解決−するための手段） 上記課題を解決するための本発明の手段【３末、燃料電
池のガス供給、排出用の金属製バイブを絶縁付し！ラミ
ックスで作られたカラーを介して接続する構造において
、前記カラーを接続、Ｘ１′；るガスバイブの双方に直
接接合したものである。。
（作用）
（二の１段に、１、れば、接合に要り−る部品はカラの
１点だげて犀り、かっこのカラーとバイブとの接合は金
属接合層などを介しての帛法によって気密かつ強固にな
じうるので・、経時的にもガスシール性が確保されろ。
１点だげて犀り、かっこのカラーとバイブとの接合は金
属接合層などを介しての帛法によって気密かつ強固にな
じうるので・、経時的にもガスシール性が確保されろ。
（実施例）
第１図を参照（７で本発明の第１実施例を説明する。
この実施例は前記ガス供給排出用のバイブ１０３．１０
５を分割したバイア１２３ａ 、！＝１２３ｂどの各対
向覆る端部にそれぞれフランジ１と３とを形成し、これ
らの７ランジの間トコ絶縁性セラミックスで作られたカ
ラー５を挾み込んで、このカラーをメタライズ法により
フランジ１，３間に直接接合し７ｊものである。符号７
，９はこの接合面を示寸。
５を分割したバイア１２３ａ 、！＝１２３ｂどの各対
向覆る端部にそれぞれフランジ１と３とを形成し、これ
らの７ランジの間トコ絶縁性セラミックスで作られたカ
ラー５を挾み込んで、このカラーをメタライズ法により
フランジ１，３間に直接接合し７ｊものである。符号７
，９はこの接合面を示寸。
更にこの例では一方のバイブ１２３ ＋）から史１＝バ
イブ１２３Ｇを分割り、”？Ｔこの分割部をベローズ１
１を介１ノーで連結しである。（−のべ［−ドーズ１１
はセラミックスからなるカラー〇を保護り−るだめのも
のである。すなわら、バイブ１０３，１０５がここを通
流する高温ガスから受熱して熱膨張をすると？き、これ
が、前記バイブ１０３．１０５の構造的要因などに関連
して少雄に熱変形をするが、ベローズ１１゛がこの熱変
形を吸収するのでカラ５の内部応力が大巾に低減覆る。
イブ１２３Ｇを分割り、”？Ｔこの分割部をベローズ１
１を介１ノーで連結しである。（−のべ［−ドーズ１１
はセラミックスからなるカラー〇を保護り−るだめのも
のである。すなわら、バイブ１０３，１０５がここを通
流する高温ガスから受熱して熱膨張をすると？き、これ
が、前記バイブ１０３．１０５の構造的要因などに関連
して少雄に熱変形をするが、ベローズ１１゛がこの熱変
形を吸収するのでカラ５の内部応力が大巾に低減覆る。
したがって、接合面７，９において必要十分な接合強度
が（びられる程度にまでカラー５の外形を小さく８する
ことができ、これに４１、っ−Ｃノランジ′１，３どの
良好イ１平面当りが容易に得られるので、メタライズ接
合面７．９のガスシール性が向」ニする。
が（びられる程度にまでカラー５の外形を小さく８する
ことができ、これに４１、っ−Ｃノランジ′１，３どの
良好イ１平面当りが容易に得られるので、メタライズ接
合面７．９のガスシール性が向」ニする。
尚、カラ・−５をフン・インゼラミックスなどの高力材
料で作ればべ目−ズ１１を廃止りることがて゛きる。
料で作ればべ目−ズ１１を廃止りることがて゛きる。
上記構造についてリーク試験の結果を述べると、６５０
℃に加熱したヘリウムＨｅど窒木Ｎ２どの混合ガス（体
積比）−１ｅ ／Ｎ２ ＝５／９５）＄：バイブ１２３
ａ、１２３ｂに流してヘリウムのリークテを検べたどこ
ろ、航記従来の構造の場合は最初からリークが検知され
たが、この実施例では５００時間経過１わもヘリウムは
検出され４′ｌかった４、第２図は本発明の第２実施例
を示したもので、この構ｊへは、バイブ１２３ａ 、１
２３ｂの前記フランジ１，３にイれぞれツバｌａ、３ａ
を対向的に形成１ノでこれらのツバによって前記カラー
５の外周を保持さ′Ｉ（だ（っのである。イの他の構ｊ
銭は前記第′１実施例と同じである。
℃に加熱したヘリウムＨｅど窒木Ｎ２どの混合ガス（体
積比）−１ｅ ／Ｎ２ ＝５／９５）＄：バイブ１２３
ａ、１２３ｂに流してヘリウムのリークテを検べたどこ
ろ、航記従来の構造の場合は最初からリークが検知され
たが、この実施例では５００時間経過１わもヘリウムは
検出され４′ｌかった４、第２図は本発明の第２実施例
を示したもので、この構ｊへは、バイブ１２３ａ 、１
２３ｂの前記フランジ１，３にイれぞれツバｌａ、３ａ
を対向的に形成１ノでこれらのツバによって前記カラー
５の外周を保持さ′Ｉ（だ（っのである。イの他の構ｊ
銭は前記第′１実施例と同じである。
この構造によれば、パイ−ｆ１２３ａ 、１２３ｂに心
ずれ方向の力が作用しでち、この力がカラー５を介し−
てツバ１ａ、３８に二より受は止められるのＣ，前記接
合面７．９軒二生じるＷ面応力が減小覆る。よつにの接
合界面の疲労が防止され−Ｃガスシールの信頼性が一１
向上する。
ずれ方向の力が作用しでち、この力がカラー５を介し−
てツバ１ａ、３８に二より受は止められるのＣ，前記接
合面７．９軒二生じるＷ面応力が減小覆る。よつにの接
合界面の疲労が防止され−Ｃガスシールの信頼性が一１
向上する。
更に第３図←二示１〕だ第３実施例は、バイブ１２３ａ
の端部［こ段差１３を付して小径部１５を形成（−２、
か一つバイブ１２ζ３ ｂの前記フランジ３からは小径
部１５と対向させてツバ３ｂを延出し、このツバ３ｈど
小径部１；うどの間【縄編縁性１′！ラミックから４′
ｌ：るカラー１７を介装］ツてその内周面と外周面とを
それぞれ小径部１５とツバ３）〕どにメタライジング法
により接合１１．たちの−（・ある４、力−ン−１７の
両側はそれぞれ段部１３とフランジ３どに当接さ１ｉで
ある。
の端部［こ段差１３を付して小径部１５を形成（−２、
か一つバイブ１２ζ３ ｂの前記フランジ３からは小径
部１５と対向させてツバ３ｂを延出し、このツバ３ｈど
小径部１；うどの間【縄編縁性１′！ラミックから４′
ｌ：るカラー１７を介装］ツてその内周面と外周面とを
それぞれ小径部１５とツバ３）〕どにメタライジング法
により接合１１．たちの−（・ある４、力−ン−１７の
両側はそれぞれ段部１３とフランジ３どに当接さ１ｉで
ある。
この構造によれば、第２実施例ど同様に心ずれ方向への
位置決めにサーぐれるほか、バイブ１２３ａ、１２３ｂ
が伸縮し、ま）ζ−は、二じれ合ってｂ接合面１９．２
０には剪断応力が生じるのみで引剥し方向の引張力が作
用せず接合強度が一層増大−ｊＪ゛る。
位置決めにサーぐれるほか、バイブ１２３ａ、１２３ｂ
が伸縮し、ま）ζ−は、二じれ合ってｂ接合面１９．２
０には剪断応力が生じるのみで引剥し方向の引張力が作
用せず接合強度が一層増大−ｊＪ゛る。
よって特に−この実施例ひは前記べ［ｌ−ズを省略する
こともｄ能である。
こともｄ能である。
なＪ３、この発明は燃料電池シム１１用の冷加配管ｌζ
−適用１゛ることも均等である。
−適用１゛ることも均等である。
［発明の効果］
以−Ｌ説明したように本発明の構成によれば、バイブの
接合構造が極めて簡素化１きれ、かつガスシールにつ（
八での高いイに頼性が１昇られるの−（”、特（、−多
数の接合部を構成しなければならｆ、Ｌい燃料電池にお
いてガス給排用配管の製作費用や保守点検口■数などを
人１１］に低減することができる。
接合構造が極めて簡素化１きれ、かつガスシールにつ（
八での高いイに頼性が１昇られるの−（”、特（、−多
数の接合部を構成しなければならｆ、Ｌい燃料電池にお
いてガス給排用配管の製作費用や保守点検口■数などを
人１１］に低減することができる。
第１図、第２図およτｆ第３図はそれぞれ本発明の第１
、第２および第３の実施例に係る接続構造部の断面図、
第４図は本発明の実施対象とｌノでの燃料電池システム
の説明図、第５図は従来例に係る接続構造部の断面図で
ある。 ５・・・カラー ７，９・・・接合面１７・・
・カラー １９．２０・・・接合面１２３ａ 、
１２３ｂ −・・ガスバイブ５・−・カラ ７・９・・・接合面 １２３ａ、１２３ｂ−ｊＬＪＲイア
、第２および第３の実施例に係る接続構造部の断面図、
第４図は本発明の実施対象とｌノでの燃料電池システム
の説明図、第５図は従来例に係る接続構造部の断面図で
ある。 ５・・・カラー ７，９・・・接合面１７・・
・カラー １９．２０・・・接合面１２３ａ 、
１２３ｂ −・・ガスバイブ５・−・カラ ７・９・・・接合面 １２３ａ、１２３ｂ−ｊＬＪＲイア
Claims (1)
- 燃料電池のガス供給排出用の金属製ガスパイプを絶縁性
セラミックスで作られたカラーを介して接続する構造に
おいて、前記カラーを、接続されるパイプの双方に直接
接合したことを特徴とする燃料電池のガスパイプ接続構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63271000A JP2791059B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63271000A JP2791059B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02119059A true JPH02119059A (ja) | 1990-05-07 |
| JP2791059B2 JP2791059B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=17494011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63271000A Expired - Fee Related JP2791059B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2791059B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007214115A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Doosan Heavy Industries & Construction Co Ltd | 間接内部改質器を備える溶融炭酸塩燃料電池 |
| US8404398B2 (en) | 2008-08-12 | 2013-03-26 | Bloom Energy Corporation | Hermetic high temperature dielectric with groove and thermal expansion compensator |
| WO2014085374A1 (en) * | 2012-11-28 | 2014-06-05 | Bloom Energy Corporation | Hermetic high temperature dielectric conduit assemblies |
| WO2015187602A1 (en) * | 2014-06-04 | 2015-12-10 | Bloom Energy Corporation | Hermetic high temperature dielectric conduit assemblies |
| US9786043B2 (en) | 2014-12-03 | 2017-10-10 | Bloom Energy Corporation | Inspection method for the effect of composition on the bond strength of a metallized alumina ceramic |
| US11916265B2 (en) | 2020-02-05 | 2024-02-27 | Bloom Energy Corporation | Metal-dielectric conduit assemblies and methods of making thereof |
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| JPS5980594A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-10 | 株式会社東芝 | 絶縁ベロ−ズ継手 |
| JPS60142381U (ja) * | 1984-02-29 | 1985-09-20 | 昭和電線電纜株式会社 | 絶縁継手 |
| JPS61159774U (ja) * | 1985-03-26 | 1986-10-03 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP63271000A patent/JP2791059B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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|---|---|
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