JPH04296457A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH04296457A JPH04296457A JP3063105A JP6310591A JPH04296457A JP H04296457 A JPH04296457 A JP H04296457A JP 3063105 A JP3063105 A JP 3063105A JP 6310591 A JP6310591 A JP 6310591A JP H04296457 A JPH04296457 A JP H04296457A
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- oxidizer
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Classifications
-
- 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
- Fuel Cell (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池に関し、詳しく
は、燃料と酸化剤との化学的反応により電気エネルギー
を発生させる燃料電池において、燃料および酸化剤の流
路内の圧力を設定圧に上昇させる際に、電池セルの電解
質壁で隔てられた燃料室と酸化剤室内の圧力差を減少し
て電解質壁の破損等を防止するものである。
は、燃料と酸化剤との化学的反応により電気エネルギー
を発生させる燃料電池において、燃料および酸化剤の流
路内の圧力を設定圧に上昇させる際に、電池セルの電解
質壁で隔てられた燃料室と酸化剤室内の圧力差を減少し
て電解質壁の破損等を防止するものである。
【０００２】従来、上記した電解質壁で隔てられた燃料
と酸化剤の２つの流路内の圧力に圧力差が生じた場合、
図８で示すような、各流路に独立の圧力制御弁を設けて
、 圧力差を解消する技術が提案されている。（「Ｊｏ
ｕｒｎａｌｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ」 ２９
（１９９０）Ｐ３６７〜３８７ Ｓ．Ｓｒｉｎｉｖａｓ
ａｎ， Ｈ．Ｋｏｃｈ，Ｄ．Ｊ．Ｍａｎｋｏ， Ｍ．Ａ
．Ｅｎａｙｅｔｕｌｌａｈ ａｎｄ Ａ．Ｊ．Ａｐｐｌ
ｅｂｙ 著）
と酸化剤の２つの流路内の圧力に圧力差が生じた場合、
図８で示すような、各流路に独立の圧力制御弁を設けて
、 圧力差を解消する技術が提案されている。（「Ｊｏ
ｕｒｎａｌｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ」 ２９
（１９９０）Ｐ３６７〜３８７ Ｓ．Ｓｒｉｎｉｖａｓ
ａｎ， Ｈ．Ｋｏｃｈ，Ｄ．Ｊ．Ｍａｎｋｏ， Ｍ．Ａ
．Ｅｎａｙｅｔｕｌｌａｈ ａｎｄ Ａ．Ｊ．Ａｐｐｌ
ｅｂｙ 著）
【０００３】即ち、電池セル１の電解質壁２で隔てられ
た燃料室３と酸化剤室４の出口３ａ、４ａに夫々連通し
た排出流路５、６に圧力制御弁７、８を取り付け、これ
ら圧力制御弁７、８により燃料側流路および酸化剤側流
路の圧力を独立に制御している。即ち、燃料室３、排出
流路５および燃料室３の入口３ｂに連通した供給流路９
からなる燃料側流路の圧力が設定圧より低くなると、燃
料側圧力制御弁７によりガスの排出流量を減少し、逆に
設定圧力より高くなるとガスの排出流量を増大して流路
内の圧力を制御している。酸化剤側においても同様に、
酸化剤室４の入口４ｂと連通した供給流路１０、酸化剤
室４、排出流路６からなる酸化剤側流路の圧力を圧力制
御弁８により設定圧となるように制御している。
た燃料室３と酸化剤室４の出口３ａ、４ａに夫々連通し
た排出流路５、６に圧力制御弁７、８を取り付け、これ
ら圧力制御弁７、８により燃料側流路および酸化剤側流
路の圧力を独立に制御している。即ち、燃料室３、排出
流路５および燃料室３の入口３ｂに連通した供給流路９
からなる燃料側流路の圧力が設定圧より低くなると、燃
料側圧力制御弁７によりガスの排出流量を減少し、逆に
設定圧力より高くなるとガスの排出流量を増大して流路
内の圧力を制御している。酸化剤側においても同様に、
酸化剤室４の入口４ｂと連通した供給流路１０、酸化剤
室４、排出流路６からなる酸化剤側流路の圧力を圧力制
御弁８により設定圧となるように制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した燃料側および
酸化剤側のガス流量を独立に制御する方式では、例えば
、保守等の停止時に燃料側流路および酸化剤側流路の圧
力を低下させた後に、各流路内の圧力を設定圧まで上昇
させる際、圧力制御弁は各々独立に排出流量を調整する
ため、設定圧に達するまでに、燃料側流路および酸化剤
側流路の間で大きな圧力差が生じる場合がある。このよ
うな大きな圧力差が発生すると、電池セル内の電解質壁
に破壊が生じる可能性がある。
酸化剤側のガス流量を独立に制御する方式では、例えば
、保守等の停止時に燃料側流路および酸化剤側流路の圧
力を低下させた後に、各流路内の圧力を設定圧まで上昇
させる際、圧力制御弁は各々独立に排出流量を調整する
ため、設定圧に達するまでに、燃料側流路および酸化剤
側流路の間で大きな圧力差が生じる場合がある。このよ
うな大きな圧力差が発生すると、電池セル内の電解質壁
に破壊が生じる可能性がある。
【０００５】本発明は上記の問題を解消せんとするもの
で、燃料側流路および酸化剤側流路の圧力を連動して制
御して、両流路の間の圧力差を減少して電解質壁の破壊
を防止することを目的とするものである。
で、燃料側流路および酸化剤側流路の圧力を連動して制
御して、両流路の間の圧力差を減少して電解質壁の破壊
を防止することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、燃料側流路および酸化剤流路の夫々に、伸縮
チューブを取り付け、その各一端を流路に開口すると共
に各他端を剛体からなる伸縮チューブ連結体に連結して
閉鎖端とし、各伸縮チューブ内に流量制御板を上記閉鎖
端側の伸縮チューブ連結体に一端を固定して取り付ける
と共にその自由端側を伸縮チューブの伸縮に応じて流路
断面積を可変するように配置して、燃料側流路と酸化剤
側流路の圧力差に応じた伸縮チューブの伸縮で上記伸縮
チューブ連結体を移動して各流路のガス流量を制御する
構成としていることを特徴とする燃料電池を提供するも
のである。
するため、燃料側流路および酸化剤流路の夫々に、伸縮
チューブを取り付け、その各一端を流路に開口すると共
に各他端を剛体からなる伸縮チューブ連結体に連結して
閉鎖端とし、各伸縮チューブ内に流量制御板を上記閉鎖
端側の伸縮チューブ連結体に一端を固定して取り付ける
と共にその自由端側を伸縮チューブの伸縮に応じて流路
断面積を可変するように配置して、燃料側流路と酸化剤
側流路の圧力差に応じた伸縮チューブの伸縮で上記伸縮
チューブ連結体を移動して各流路のガス流量を制御する
構成としていることを特徴とする燃料電池を提供するも
のである。
【０００７】上記伸縮チューブは供給流路側、排出流路
側のいずれか一方、あるいは両方に取り付けても良い。
側のいずれか一方、あるいは両方に取り付けても良い。
【０００８】排出流路側に取り付ける場合には、例えば
、上記伸縮チューブ連結体を１枚の平板状剛体から構成
し、該伸縮チューブ連結体の両面に対向して上記伸縮チ
ューブの閉鎖端側を固定し、かつ、該伸縮チューブ連結
体の両面に流量制御板の一端を伸縮チューブ内に位置す
るように固定し、これら流量制御板の自由端を流路側開
口部より進退自在とし、伸縮チューブ内に流入する流体
圧力が大きく伸縮チューブが伸びる時は流量制御板を流
路側より後退させて流路断面積を増加し、排出流量を増
大させる一方、連結した伸縮チューブを縮めて流量制御
板の他方の流路側へ突出させ、流路断面積を減少して排
出流量を減少し、よって、燃料流路側と酸化剤流路側の
圧力差を無くすようにしている。
、上記伸縮チューブ連結体を１枚の平板状剛体から構成
し、該伸縮チューブ連結体の両面に対向して上記伸縮チ
ューブの閉鎖端側を固定し、かつ、該伸縮チューブ連結
体の両面に流量制御板の一端を伸縮チューブ内に位置す
るように固定し、これら流量制御板の自由端を流路側開
口部より進退自在とし、伸縮チューブ内に流入する流体
圧力が大きく伸縮チューブが伸びる時は流量制御板を流
路側より後退させて流路断面積を増加し、排出流量を増
大させる一方、連結した伸縮チューブを縮めて流量制御
板の他方の流路側へ突出させ、流路断面積を減少して排
出流量を減少し、よって、燃料流路側と酸化剤流路側の
圧力差を無くすようにしている。
【０００９】供給流路側に取り付ける場合には、例えば
、上記伸縮チューブ連結体を枠状の剛体から構成し、該
枠体の対向する両端面に各伸縮チューブの閉鎖端側を固
定する一方、該伸縮チューブ内に位置するように伸縮チ
ューブ連結体に流量制御板の一端を固定し、これら流量
制御板の自由端を供給流路を横断させて配置すると共に
、該自由端側に流通穴を穿設しておき、伸縮チューブが
伸びた時に流量制御板を外方に移動すると上記流通穴と
供給流路の流路位置のズレ量が大きくなり、供給流量を
減少する一方、伸縮チューブ連結体を介して連結した他
方の伸縮チューブが縮んで、流量制御板を流路側に移動
し、その流通穴と供給流路の流路位置のズレ量が小さく
なって供給流量を増大するようにしている。
、上記伸縮チューブ連結体を枠状の剛体から構成し、該
枠体の対向する両端面に各伸縮チューブの閉鎖端側を固
定する一方、該伸縮チューブ内に位置するように伸縮チ
ューブ連結体に流量制御板の一端を固定し、これら流量
制御板の自由端を供給流路を横断させて配置すると共に
、該自由端側に流通穴を穿設しておき、伸縮チューブが
伸びた時に流量制御板を外方に移動すると上記流通穴と
供給流路の流路位置のズレ量が大きくなり、供給流量を
減少する一方、伸縮チューブ連結体を介して連結した他
方の伸縮チューブが縮んで、流量制御板を流路側に移動
し、その流通穴と供給流路の流路位置のズレ量が小さく
なって供給流量を増大するようにしている。
【００１０】
【作用】上記の構成によれば、燃料側流路と酸化剤側流
路に圧力差が生じると、該圧力差に応じて連動して流量
制御板が作動し、高圧側では排出量を増大あるいは／お
よび供給量の減少を図って圧力の低下を促進する同時に
、低圧側では排出量の減少あるいは／および供給量の増
大を図って圧力の上昇を促進するため、両流路の間の圧
力差を迅速に低減することが出来る。よって、電池セル
内で電解質壁の両側に大きな圧力差が生じて電解質壁が
破壊することを防止することが出来る。
路に圧力差が生じると、該圧力差に応じて連動して流量
制御板が作動し、高圧側では排出量を増大あるいは／お
よび供給量の減少を図って圧力の低下を促進する同時に
、低圧側では排出量の減少あるいは／および供給量の増
大を図って圧力の上昇を促進するため、両流路の間の圧
力差を迅速に低減することが出来る。よって、電池セル
内で電解質壁の両側に大きな圧力差が生じて電解質壁が
破壊することを防止することが出来る。
【００１１】
【実施例】以下、本発明を図１から図７に示す実施例に
より詳細に説明する。尚、本発明の燃料電池の全体の構
成は図８に示す従来例と同一の構成と同様であり、 電
池セル１内を電解質壁２により燃料室３と酸化剤室４と
に仕切り、燃料室３および酸化剤室４の排出口３ａ、４
ａを排出流路５、６と連通すると共に、入口３ｂ、４ｂ
を供給流路９、１０と連通し、かつ、上記排出流路５、
６にそれぞれ流路内の圧力を制御する圧力制御弁７、８
を介設している。
より詳細に説明する。尚、本発明の燃料電池の全体の構
成は図８に示す従来例と同一の構成と同様であり、 電
池セル１内を電解質壁２により燃料室３と酸化剤室４と
に仕切り、燃料室３および酸化剤室４の排出口３ａ、４
ａを排出流路５、６と連通すると共に、入口３ｂ、４ｂ
を供給流路９、１０と連通し、かつ、上記排出流路５、
６にそれぞれ流路内の圧力を制御する圧力制御弁７、８
を介設している。
【００１２】図１から図３は本発明の第１実施例を示し
、燃料側流路（Ｉ）および酸化剤側流路（ＩＩ）の排出
流路５、６には排出口３ａと圧力制御弁７、同様に排出
口４ａと圧力制御弁８の間に、互いに対向する部位に開
口部１１、１２を形成している。 これら、該開口部１
１、１２に伸縮チューブ１３、１４の一端を固着すると
共に、これら伸縮チューブ１３、１４の互いに近接する
方向に伸長する他端を平板状の剛体からなる伸縮チュー
ブ連結体１５の上下両面１５ａ、１５ｂに固着し、伸縮
チューブ連結体１５で閉鎖端を構成している。
、燃料側流路（Ｉ）および酸化剤側流路（ＩＩ）の排出
流路５、６には排出口３ａと圧力制御弁７、同様に排出
口４ａと圧力制御弁８の間に、互いに対向する部位に開
口部１１、１２を形成している。 これら、該開口部１
１、１２に伸縮チューブ１３、１４の一端を固着すると
共に、これら伸縮チューブ１３、１４の互いに近接する
方向に伸長する他端を平板状の剛体からなる伸縮チュー
ブ連結体１５の上下両面１５ａ、１５ｂに固着し、伸縮
チューブ連結体１５で閉鎖端を構成している。
【００１３】上記伸縮チューブ１３、１４内には、閉鎖
端とな伸縮チューブ連結体１５の両面に一端を固定した
流量制御板１６、１７を固定し、これら流量制御板１６
、１７を伸縮チューブ１３、１４と同軸方向に伸長させ
、その自由端を開口部１１、１２より進退自在に配置し
て、排出流路５、６の断面積を可変するようにしている
。
端とな伸縮チューブ連結体１５の両面に一端を固定した
流量制御板１６、１７を固定し、これら流量制御板１６
、１７を伸縮チューブ１３、１４と同軸方向に伸長させ
、その自由端を開口部１１、１２より進退自在に配置し
て、排出流路５、６の断面積を可変するようにしている
。
【００１４】具体的には、図２および図３に示すように
、略円筒状の排出流路５、６の一端部を切り欠いて開口
部１１、１２を形成すると共に、該開口部１１、１２の
周縁に伸縮チューブ取付用のフランジ部１８、１９を一
体に形成している。これらフランジ部１８、１９には、
図２に示すように、左右方向では開口部１１、１２の周
縁に沿ってチューブ取付部１８ａ， １８ｂ、１９ａ，
１９ｂを突設すると共に、電池セルの排出口側（即ち
、 上流側）に近接して仕切部１８ｃ、１９ｃを設け、
チューブ取付部１８ａと仕切部１８ｃ、１９ａと１９ｃ
の間に伸縮チューブ内部と連通する小径の流体流入口２
０、２１を設ける一方、仕切部１８ｃと他方のチューブ
取付部１８ｂ、１９ｃと１９ｂの間にそれぞれ流量制御
板１６、１７を摺動自在に貫通する流量制御板貫通部２
２、２３を設けている。かつ、図３に示すように、前後
方向には水平方向外方へ突出したチューブ取付部１８ｄ
、１９ｄを設けている。
、略円筒状の排出流路５、６の一端部を切り欠いて開口
部１１、１２を形成すると共に、該開口部１１、１２の
周縁に伸縮チューブ取付用のフランジ部１８、１９を一
体に形成している。これらフランジ部１８、１９には、
図２に示すように、左右方向では開口部１１、１２の周
縁に沿ってチューブ取付部１８ａ， １８ｂ、１９ａ，
１９ｂを突設すると共に、電池セルの排出口側（即ち
、 上流側）に近接して仕切部１８ｃ、１９ｃを設け、
チューブ取付部１８ａと仕切部１８ｃ、１９ａと１９ｃ
の間に伸縮チューブ内部と連通する小径の流体流入口２
０、２１を設ける一方、仕切部１８ｃと他方のチューブ
取付部１８ｂ、１９ｃと１９ｂの間にそれぞれ流量制御
板１６、１７を摺動自在に貫通する流量制御板貫通部２
２、２３を設けている。かつ、図３に示すように、前後
方向には水平方向外方へ突出したチューブ取付部１８ｄ
、１９ｄを設けている。
【００１５】流量制御板１６、１７は図２と図３に示す
ように、前後方向が大きく、左右方向が小さい断面形状
で、前後両端面１６ａ、１７ａが排出流路５、６の前後
内面５ａ、６ａと摺動自在に当接して排出流路５、６を
横断的に閉鎖するもので、流量制御板の自由端面１６ｂ
、１７ｂの位置により、排出流路５、６の断面積を可変
として、排出流路５、６内を流通するガス流量を制御す
るようにしている。
ように、前後方向が大きく、左右方向が小さい断面形状
で、前後両端面１６ａ、１７ａが排出流路５、６の前後
内面５ａ、６ａと摺動自在に当接して排出流路５、６を
横断的に閉鎖するもので、流量制御板の自由端面１６ｂ
、１７ｂの位置により、排出流路５、６の断面積を可変
として、排出流路５、６内を流通するガス流量を制御す
るようにしている。
【００１６】伸縮チューブ１３、１４は上記流量制御板
１６、１７をカバーするため、断面楕円形状としており
、両端開口の一端を上記フランジ部１８、１９に固定す
る一方、他端を剛体１５の上下両面にそれぞれ固定して
いる。尚、伸縮チューブ１３、１４の内部に圧力が作用
していない原状位置では、流量制御板１６、１７の自由
端１６ｂ、１７ｂが図２に示す開口部１１、１２の部位
に位置し、排出流路５、６内に突出しないように設定し
ている。
１６、１７をカバーするため、断面楕円形状としており
、両端開口の一端を上記フランジ部１８、１９に固定す
る一方、他端を剛体１５の上下両面にそれぞれ固定して
いる。尚、伸縮チューブ１３、１４の内部に圧力が作用
していない原状位置では、流量制御板１６、１７の自由
端１６ｂ、１７ｂが図２に示す開口部１１、１２の部位
に位置し、排出流路５、６内に突出しないように設定し
ている。
【００１７】上記構成からなる第１実施例では、保守等
による停止時等により、流路内の圧力が低下した後、再
び流路内の圧力を設定圧力に戻す場合、まず、圧力制御
弁７、８が独立に燃料側流路（Ｉ）および酸化剤側流路
（ＩＩ）のガス流量を制御する。この時、両流路間に圧
力差が生じ始めると、 伸縮チューブ１３、１４内に流
入するガス圧の圧力差に応じて、伸縮チューブ連結体１
５が移動する。即ち、燃料側の圧力が高く、酸化剤側の
圧力が低い場合、伸縮チューブ１３が伸びて制御板１６
は開口部１１より後退する一方、伸縮チューブ１４が縮
んで制御板１７は開口部１２より排出流路６内に突出す
る。よって、圧力の低い酸化剤の排出量が減少しする一
方、圧力の高い燃料の排出量が増大する。そのため、電
池セル１内の高圧の燃料室３側の圧力が低下すると共に
、低圧の酸化剤室４側の圧力が上昇し、圧力差を低減し
て、両室を隔てる電解質壁２の破壊を防止出来る。
による停止時等により、流路内の圧力が低下した後、再
び流路内の圧力を設定圧力に戻す場合、まず、圧力制御
弁７、８が独立に燃料側流路（Ｉ）および酸化剤側流路
（ＩＩ）のガス流量を制御する。この時、両流路間に圧
力差が生じ始めると、 伸縮チューブ１３、１４内に流
入するガス圧の圧力差に応じて、伸縮チューブ連結体１
５が移動する。即ち、燃料側の圧力が高く、酸化剤側の
圧力が低い場合、伸縮チューブ１３が伸びて制御板１６
は開口部１１より後退する一方、伸縮チューブ１４が縮
んで制御板１７は開口部１２より排出流路６内に突出す
る。よって、圧力の低い酸化剤の排出量が減少しする一
方、圧力の高い燃料の排出量が増大する。そのため、電
池セル１内の高圧の燃料室３側の圧力が低下すると共に
、低圧の酸化剤室４側の圧力が上昇し、圧力差を低減し
て、両室を隔てる電解質壁２の破壊を防止出来る。
【００１８】図４から図６は本発明の第２実施例を示す
。該第２実施例では燃料側流路（Ｉ）および酸化剤側流
路（ＩＩ）の供給流路９、１０に伸縮チューブ１３’、
１４’を取り付けると共に、これら伸縮チューブ１３’
、１４’の閉鎖端側を枠状の伸縮チューブ連結体１５’
に固定し、該伸縮チューブ連結体１５’に流量制御板１
６’、１７’を固定している。
。該第２実施例では燃料側流路（Ｉ）および酸化剤側流
路（ＩＩ）の供給流路９、１０に伸縮チューブ１３’、
１４’を取り付けると共に、これら伸縮チューブ１３’
、１４’の閉鎖端側を枠状の伸縮チューブ連結体１５’
に固定し、該伸縮チューブ連結体１５’に流量制御板１
６’、１７’を固定している。
【００１９】上記流量制御板１６’、１７’を取り付け
る供給流路９、１０には、図５および図６に示すように
、供給流路９側では上面に開口部１１’を設けると共に
対向する下面に下方へ突出した制御板摺動部３０を設け
、また、供給流路１０側では下面に開口部１２’を設け
ると共に上面に上方へ突出した制御板摺動部３１を設け
ている。
る供給流路９、１０には、図５および図６に示すように
、供給流路９側では上面に開口部１１’を設けると共に
対向する下面に下方へ突出した制御板摺動部３０を設け
、また、供給流路１０側では下面に開口部１２’を設け
ると共に上面に上方へ突出した制御板摺動部３１を設け
ている。
【００２０】流量制御板１６’、１７’は図示のように
、供給流路９、１０より夫々外方へ突出している先端を
伸縮チューブ連結体１５’の上面部１５ａ’と下面部１
５ｂ’に固定する一方、 自由端１６ａ’、 １７ａ’
を供給流路９、１０を横断して上記制御板摺動部３０、
３１内に挿入している。これら流量制御板１６’、１７
’に供給流路９、１０の断面積と略同形の流通穴１６ｂ
’、 １７ｂ’を穿設し、 これら流通穴の原状位置を
図示の位置に設定し、伸縮チューブ１３’あるいは１４
’内の流体圧力が増大して流通制御板１６’あるいは１
７’のいずれか一方が外方へ移動するとその流通穴と供
給流路の位置ズレが大きくなり、供給流路の流路断面積
を減少してガス流量を減少させている。同時に伸縮チュ
ーブ連結体１５’を介して連結した他方の伸縮チューブ
が縮み、その流量制御板が供給流路側に移動して、該流
量制御板の流通穴と供給流路の位置ズレを小さくして流
路断面積を増大し、ガス流量を増加させる構成としてい
る。
、供給流路９、１０より夫々外方へ突出している先端を
伸縮チューブ連結体１５’の上面部１５ａ’と下面部１
５ｂ’に固定する一方、 自由端１６ａ’、 １７ａ’
を供給流路９、１０を横断して上記制御板摺動部３０、
３１内に挿入している。これら流量制御板１６’、１７
’に供給流路９、１０の断面積と略同形の流通穴１６ｂ
’、 １７ｂ’を穿設し、 これら流通穴の原状位置を
図示の位置に設定し、伸縮チューブ１３’あるいは１４
’内の流体圧力が増大して流通制御板１６’あるいは１
７’のいずれか一方が外方へ移動するとその流通穴と供
給流路の位置ズレが大きくなり、供給流路の流路断面積
を減少してガス流量を減少させている。同時に伸縮チュ
ーブ連結体１５’を介して連結した他方の伸縮チューブ
が縮み、その流量制御板が供給流路側に移動して、該流
量制御板の流通穴と供給流路の位置ズレを小さくして流
路断面積を増大し、ガス流量を増加させる構成としてい
る。
【００２１】上記第２実施例においても、第１実施例と
同様に、燃料側流路と酸化剤側流路の間に圧力差が生じ
ると、伸縮チューブ連結体１５’の上面部１５ａ’と下
面部１５ｂ’に受ける力の差により移動する。 即ち、
圧力の大きな側は伸縮チューブが伸びで流量制御板は
外方へ移動し、 横断している流路断面積を減少してガ
ス流量を減少する。 圧力の小さい側は伸縮チューブが
縮んで流量制御板は流路側へ移動し流路断面席を増大し
てガス流量を増加する。 よって、 電池セル１内の燃
料室３と酸化剤室４の圧力の高い側は圧力が低下し、圧
力の低い側は圧力が上昇して圧力差は減少される。
同様に、燃料側流路と酸化剤側流路の間に圧力差が生じ
ると、伸縮チューブ連結体１５’の上面部１５ａ’と下
面部１５ｂ’に受ける力の差により移動する。 即ち、
圧力の大きな側は伸縮チューブが伸びで流量制御板は
外方へ移動し、 横断している流路断面積を減少してガ
ス流量を減少する。 圧力の小さい側は伸縮チューブが
縮んで流量制御板は流路側へ移動し流路断面席を増大し
てガス流量を増加する。 よって、 電池セル１内の燃
料室３と酸化剤室４の圧力の高い側は圧力が低下し、圧
力の低い側は圧力が上昇して圧力差は減少される。
【００２２】図７は本発明の第３実施例を示し、上記第
１実施例と第２実施例とを組み合わせたもので、同一符
号を付して説明を省略する。該第３実施例では流路内の
圧力が高い側では、供給流路側で流量が減少すると同時
に、排出流路側で流量が増大する。一方、流路内の圧力
の低い側では、供給流路側で流量が増大すると同時に排
出流路側では流量が減少する。このように供給流路およ
び排出流路の両方で流量制御を行うため、極めて迅速に
圧力差を解消することが出来る。
１実施例と第２実施例とを組み合わせたもので、同一符
号を付して説明を省略する。該第３実施例では流路内の
圧力が高い側では、供給流路側で流量が減少すると同時
に、排出流路側で流量が増大する。一方、流路内の圧力
の低い側では、供給流路側で流量が増大すると同時に排
出流路側では流量が減少する。このように供給流路およ
び排出流路の両方で流量制御を行うため、極めて迅速に
圧力差を解消することが出来る。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
に係わる燃料電池では、電池セルの燃料室と連通した燃
料側流路と、酸化剤室と連通した酸化剤側流路とに、こ
れら流路の間の圧力差に応じて移動して、高圧の流路側
では供給流量の減少および／または排出流量の増大を図
り、圧力上昇率を低下させると同時に、低圧の流路側で
は供給流量の増大および／または排出流量の減少を図て
、圧力上昇率を高めているため、圧力差を迅速かつ容易
に低減することが出来る。
に係わる燃料電池では、電池セルの燃料室と連通した燃
料側流路と、酸化剤室と連通した酸化剤側流路とに、こ
れら流路の間の圧力差に応じて移動して、高圧の流路側
では供給流量の減少および／または排出流量の増大を図
り、圧力上昇率を低下させると同時に、低圧の流路側で
は供給流量の増大および／または排出流量の減少を図て
、圧力上昇率を高めているため、圧力差を迅速かつ容易
に低減することが出来る。
【００２４】よって、電池セル内の電解質壁の両側に生
じる圧力差を低減でき、圧力差により生じる電解質壁の
破壊を防止することができ、燃料電池の分野で圧力調整
機構として好適に用いることが出来る。
じる圧力差を低減でき、圧力差により生じる電解質壁の
破壊を防止することができ、燃料電池の分野で圧力調整
機構として好適に用いることが出来る。
【図１】 本発明の第１実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図２】 第１実施例の要部拡大断面図である。
【図３】 図２のＩＩＩーＩＩＩ線断面図である。
【図４】 本発明の第２実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図５】 第２実施例の要部拡大断面図である。
【図６】 図５のＶーＶ線断面図である。
【図７】 本発明の第３実施例を示す概略構成図であ
る。
る。
【図８】 従来例を示す概略構成図である。
１ 電池セル
２ 電解質壁
３ 燃料室
４ 酸化剤室
５、６ 排出流路
７、８ 圧力制御弁
９、１０ 供給流路
１１、１２ 開口部
１３、１４ 伸縮チューブ
１５ 伸縮チューブ連結体
１６、１７ 流量制御板
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料側流路および酸化剤流路の夫々に
、伸縮チューブを取り付け、その各一端を流路に開口す
ると共に各他端を剛体からなる伸縮チューブ連結体に連
結して閉鎖端とし、各伸縮チューブ内に流量制御板を上
記閉鎖端側の伸縮チューブ連結体に一端を固定して取り
付けると共にその自由端側を伸縮チューブの伸縮に応じ
て流路断面積を可変するように配置して、燃料側流路と
酸化剤側流路の圧力差に応じた伸縮チューブの伸縮で上
記伸縮チューブ連結体を移動して各流路のガス流量を制
御する構成としていることを特徴とする燃料電池。 - 【請求項２】 上記伸縮チューブ、流量制御板および
伸縮チューブ連結体を、電池セルの排出口と連通する排
出流路あるいは／および電池セルの入口と連通する供給
流路に設けることを特徴とする請求項１記載の燃料電池
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063105A JPH04296457A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063105A JPH04296457A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 燃料電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04296457A true JPH04296457A (ja) | 1992-10-20 |
Family
ID=13219683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3063105A Withdrawn JPH04296457A (ja) | 1991-03-27 | 1991-03-27 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04296457A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001065619A2 (de) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Atecs Mannesmann Ag | Membran-brennstoffzelle |
| US6670061B2 (en) * | 2000-12-04 | 2003-12-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell power plant |
-
1991
- 1991-03-27 JP JP3063105A patent/JPH04296457A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001065619A2 (de) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Atecs Mannesmann Ag | Membran-brennstoffzelle |
| WO2001065619A3 (de) * | 2000-02-28 | 2002-04-18 | Atecs Mannesmann Ag | Membran-brennstoffzelle |
| US6670061B2 (en) * | 2000-12-04 | 2003-12-30 | Nissan Motor Co., Ltd. | Fuel cell power plant |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980514 |