JPH028424B2 - - Google Patents
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- JPH028424B2 JPH028424B2 JP57047984A JP4798482A JPH028424B2 JP H028424 B2 JPH028424 B2 JP H028424B2 JP 57047984 A JP57047984 A JP 57047984A JP 4798482 A JP4798482 A JP 4798482A JP H028424 B2 JPH028424 B2 JP H028424B2
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- fuel gas
- pressure
- chamber
- air
- fuel
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- Expired - Lifetime
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- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
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- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 2
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- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04228—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during shut-down
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、燃料ガス室と空気室との間に燃料電
極、電解質室（循環形の電解液室および電解質固
定形のマトリツクスその他を含む）および空気電
極を挾持してなる燃料電池の異常差圧防止装置に
関する。
極、電解質室（循環形の電解液室および電解質固
定形のマトリツクスその他を含む）および空気電
極を挾持してなる燃料電池の異常差圧防止装置に
関する。
燃料電池の電極は一般に薄く作られているため
に、燃料ガス室と空気室との間に差圧が発生する
と、電極の強度がおびやかされ、破壊もしくはシ
ール不良を惹起するおそれがある。
に、燃料ガス室と空気室との間に差圧が発生する
と、電極の強度がおびやかされ、破壊もしくはシ
ール不良を惹起するおそれがある。
このため、従来は燃料ガス室と空気室の圧力を
それぞれ制御して所定以上の差圧が両室間に発生
しないようにしている。ところが、負荷しや断時
のように燃料電池での燃料ガスと空気の消費が瞬
時に停止してしまう場合には、電池の反応原理
上、燃料ガス側の容積増加が空気側にくらべて大
きくなるうえ、たとえば空冷方式を採用している
場合のごとく空気側の系統容積が著しく大きい場
合には、燃料ガス側の系統容積に対する増加比率
はさらに大きくなるので、燃料ガス側の圧力上昇
が顕著になり、電極への影響が無視できないもの
となつてしまう。
それぞれ制御して所定以上の差圧が両室間に発生
しないようにしている。ところが、負荷しや断時
のように燃料電池での燃料ガスと空気の消費が瞬
時に停止してしまう場合には、電池の反応原理
上、燃料ガス側の容積増加が空気側にくらべて大
きくなるうえ、たとえば空冷方式を採用している
場合のごとく空気側の系統容積が著しく大きい場
合には、燃料ガス側の系統容積に対する増加比率
はさらに大きくなるので、燃料ガス側の圧力上昇
が顕著になり、電極への影響が無視できないもの
となつてしまう。
そこで本発明はかかる場合にも対処できるよう
にして、負荷しや断時であつても燃料電池が危険
にさらされないようにする装置を提供することを
目的とする。
にして、負荷しや断時であつても燃料電池が危険
にさらされないようにする装置を提供することを
目的とする。
本発明によれば、この目的は、燃料ガス室の入
口側または出口側に水封装置と所定容積のタンク
とを併設することにより達成される。
口側または出口側に水封装置と所定容積のタンク
とを併設することにより達成される。
第１図は本発明の実施例を示すもので、１は燃
料電池であり、燃料ガス室２、燃料電極３、電解
質室４、空気電極５および空気室６からなつてい
る。燃料ガス室２には燃料ガス供給弁１９を介し
て燃料ガスが供給され、出口側には圧力調整弁７
が設けられて入口側の圧力検出器８の出力に基づ
いて燃料ガス室の圧力が所定範囲になるよう制御
される。空気室６には空気供給弁２０を介して空
気が供給され、その出口側にも同様に圧力調整弁
９が設けられて入口側の圧力検出器１０の出力に
基づいて空気室の圧力が所定範囲になるよう制御
される。しかして両者の制御により定常運転状態
では両室間に差圧がほとんど生じないようにされ
る。図に示した絶対圧制御の他に、両室間の差圧
を検出して精密に差圧制御を行う方法もある。し
かしながらどのような差圧制御手段を構じても、
負荷しや断時のごとく燃料ガス側に急激な圧力上
昇が生じる場合には、不可避的な制御遅れのため
に、電極に過差圧を生じることを避けることがで
きない。
料電池であり、燃料ガス室２、燃料電極３、電解
質室４、空気電極５および空気室６からなつてい
る。燃料ガス室２には燃料ガス供給弁１９を介し
て燃料ガスが供給され、出口側には圧力調整弁７
が設けられて入口側の圧力検出器８の出力に基づ
いて燃料ガス室の圧力が所定範囲になるよう制御
される。空気室６には空気供給弁２０を介して空
気が供給され、その出口側にも同様に圧力調整弁
９が設けられて入口側の圧力検出器１０の出力に
基づいて空気室の圧力が所定範囲になるよう制御
される。しかして両者の制御により定常運転状態
では両室間に差圧がほとんど生じないようにされ
る。図に示した絶対圧制御の他に、両室間の差圧
を検出して精密に差圧制御を行う方法もある。し
かしながらどのような差圧制御手段を構じても、
負荷しや断時のごとく燃料ガス側に急激な圧力上
昇が生じる場合には、不可避的な制御遅れのため
に、電極に過差圧を生じることを避けることがで
きない。
このために燃料ガス室２の入口に、水封装置１
１と所定容積のタンク１２とが併設される。水封
装置１１は水の供給路１３と排水路１４と排気路
１５とに接続され内部に水が収容されるタンク１
６から構成され、タンク１６の水の内部に燃料ガ
ス室２の入口に連なる管１７がＨなる深さまで挿
入される。この深さＨに相当する水圧は燃料ガス
系内圧力よりわずかに大きく設定しておく。これ
により燃料ガス室２内の上昇圧力を制御すること
ができる。水封装置１１と併設されるタンク１２
にも燃料ガス室２の入口に連なる管１８が接続さ
れる。このタンクの容量は、負荷しや断時を含め
て予想される最大の圧力上昇時に水封装置の慣性
にもとづいて過渡的に生ずる圧力上昇を緩和する
容量値に選ばれる。タンク１２のみを設置する場
合には系統容積に対して同等かそれ以上の容積を
持つタンクが必要となり実用的ではないし、水封
装置１１単独では圧力上昇速度によつては慣性に
より設定値以上の圧力上昇が生じることになるの
で、両者を組合せるのがそれぞれの欠点を補うこ
とになり効果も確実となる。
１と所定容積のタンク１２とが併設される。水封
装置１１は水の供給路１３と排水路１４と排気路
１５とに接続され内部に水が収容されるタンク１
６から構成され、タンク１６の水の内部に燃料ガ
ス室２の入口に連なる管１７がＨなる深さまで挿
入される。この深さＨに相当する水圧は燃料ガス
系内圧力よりわずかに大きく設定しておく。これ
により燃料ガス室２内の上昇圧力を制御すること
ができる。水封装置１１と併設されるタンク１２
にも燃料ガス室２の入口に連なる管１８が接続さ
れる。このタンクの容量は、負荷しや断時を含め
て予想される最大の圧力上昇時に水封装置の慣性
にもとづいて過渡的に生ずる圧力上昇を緩和する
容量値に選ばれる。タンク１２のみを設置する場
合には系統容積に対して同等かそれ以上の容積を
持つタンクが必要となり実用的ではないし、水封
装置１１単独では圧力上昇速度によつては慣性に
より設定値以上の圧力上昇が生じることになるの
で、両者を組合せるのがそれぞれの欠点を補うこ
とになり効果も確実となる。
なお、実施例では水封装置１１とタンク１２と
を燃料ガス室の入口側に設けたが、出口側に設け
ても同様な効果が得られることは云うまでもな
い。
を燃料ガス室の入口側に設けたが、出口側に設け
ても同様な効果が得られることは云うまでもな
い。
また、燃料電池の系内圧力が水極で封じられる
程度の低圧である場合のみならず、より高圧の場
合であつても封入液体の種類を変えることにより
圧力範囲を変えたり、あるいは大気圧部分を別に
制御された圧力に保持したりすることによつて対
応可能である。
程度の低圧である場合のみならず、より高圧の場
合であつても封入液体の種類を変えることにより
圧力範囲を変えたり、あるいは大気圧部分を別に
制御された圧力に保持したりすることによつて対
応可能である。
第１図は本発明の実施例の流体回路図である。
１…燃料電池、２…燃料ガス室、１１…水封装
置、１２…タンク。
置、１２…タンク。
Claims (1)
- １ 燃料ガス室と空気室との間に燃料電極、電解
質室および空気電極を挾持してなる燃料電池であ
つて、燃料ガス室と空気室の圧力制御手段が設け
られているものにおいて、燃料ガス室の入口側ま
たは出口側に水封装置と所定容積のタンクとを併
設したことを特徴とする燃料電池の異常差圧防止
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57047984A JPS58164159A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 燃料電池の異常差圧防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57047984A JPS58164159A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 燃料電池の異常差圧防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164159A JPS58164159A (ja) | 1983-09-29 |
| JPH028424B2 true JPH028424B2 (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=12790574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57047984A Granted JPS58164159A (ja) | 1982-03-25 | 1982-03-25 | 燃料電池の異常差圧防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164159A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60198064A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-07 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
| JPH0831325B2 (ja) * | 1986-01-17 | 1996-03-27 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池発電システム |
| US10483562B2 (en) * | 2017-06-22 | 2019-11-19 | Fuelcell Energy, Inc. | System for rebalancing a pressure differential in an anode exhaust system of a fuel cell with a relational water seal |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50115319A (ja) * | 1974-02-23 | 1975-09-09 |
-
1982
- 1982-03-25 JP JP57047984A patent/JPS58164159A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50115319A (ja) * | 1974-02-23 | 1975-09-09 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58164159A (ja) | 1983-09-29 |
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