JPH0680978U

JPH0680978U - 燃料電池用絶縁ホース

Info

Publication number: JPH0680978U
Application number: JP2798093U
Authority: JP
Inventors: 裕下田; 政宏井田
Original assignee: ニチアス株式会社
Priority date: 1993-04-27
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1994-11-15

Abstract

(57)【要約】【目的】３層構造からなる燃料電池用絶縁ホースが高
温高圧の水蒸気によって補強層の強度劣化を招き破壊さ
れるのを未然に防止できるようにする。【構成】ＰＦＡ製の内管ａ₁および外管ａ₂との間に、
ガラス繊維編組体にＰＴＦＥを含浸処理した補強層ａ₃
を設け、外管ａ₂に水蒸気逃し用小孔１３を形成し、こ
の小孔を樹脂テープ１４でカバーする。【効果】内管ａ₁の肉厚を透過した高温高圧の水蒸気
は補強層ａ₃内で結露することなく直ちに外管ａ₂の小孔
１３から外部に逃がされる。それがため結露水によるガ
ラス繊維の電気絶縁の低下、編組体の機械的強度の劣化
が未然に防止される。また、ＰＴＦＥの含浸処理で繊維
編組体の本来の機械的強度が一層強化される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、燃料電池用絶縁ホースに係るもので、特にリン酸型燃料電池用絶縁ホースの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近時、天然ガス等のガスをエネルギー源として所定の電力を得るリン酸型燃料電池の研究開発が進められ、実用化に近づきつつある。前記リン酸型燃料電池は電解液としてリン酸濃厚水溶液を用いるタイプで、その基本構造は、前記電解液を保持したマトリックスを、燃料電極（主に水素が供給される）および空気電極（空気中の酸素が使われる）で挾んで成るセルが多数積層された構成となっている。この場合、電池反応は一種の発熱反応（電気−化学的反応）であり、また作動温度や作動圧力を上げると、電池反応が進みやすく、高性能となるので、通常、その作動温度は１８０〜２２０℃間で運転されている。そのため、セルを冷却するために、冷却媒体をセル間に介装された冷却器に供給する冷却媒体系（主として水冷方式がとられている）が設けられている。

【０００３】図３に、冷却器の配管構造の一例を示す。同図において、１は冷却器、２は冷却管、３は連結管、４は冷媒入口ヘッダー、５は冷媒出口ヘッダー、Ａは前記ヘッダーと冷結管とを接続する絶縁ホースである。前記絶縁ホースＡは電位を有する入口・出口ヘッダー４，５間を電気的に絶縁するために設けられるもので、この絶縁ホースＡには図４に示すように、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（以下、ＰＦＡと略す）製の内管６と、この内管の外周に非接合状態で設けたガラス繊維編組体からなる補強層７と、この補強層７の外周に非接合状態で設けた前記と同様なＰＦＡの外管８とで構成したホースが多用されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】上記絶縁ホースを含む冷却媒体系では、電気−化学的反応により生じる熱との熱交換により、高温に加熱された水と水蒸気（最大２００℃）が流通している。それがため、前記絶縁ホースＡにおいては、高温高圧の水蒸気が内管６の肉厚を透過してガラス編組体の補強層７に浸入し、逃げ場のない水蒸気が滞留して結露するとともに水蒸気によるガラス繊維の強度が劣化し、遂には編組体の破壊、結露水による絶縁抵抗の低下、更には外管８の破壊を招くという問題がある。

【０００５】

【考案の目的】

本考案は、上記問題を解消するためになされたものであって、外管と内管の間に設ける補強繊維編組体の水蒸気による機械的強度の劣化を防止できる燃料電池用絶縁ホースを提供することを主たる目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案は、耐熱性を有する熱可塑性樹脂製内管および外管と、前記両管の間に設けられる耐熱性、電気絶縁性および機械的強度を有する繊維編組体補強層とから成る非接合状態の３層構造の燃料電池用絶縁ホースにおいて、前記繊維編組体補強層にテトラフルオロエチレン樹脂が含浸され、前記外管に少なくとも１箇の水蒸気逃し用小孔が設けられ、前記外管の前記水蒸気逃し用小孔の開口部上に、水蒸気が流通可能に耐熱性樹脂製テープが巻回された構成を要旨としている。

【０００７】

【作用】

上記構成によれば、内管を透過して繊維補強層に浸入した高温高圧の水蒸気は、外管の小孔を通して外部へ直ちに放出されるため、繊維編組体補強層で結露することはない。また、前記繊維編組体補強層はポリテトラフルオロエチレン樹脂が含浸処理されているので、繊維が水蒸気に直接さらされることがなく、繊維の水蒸気による機械的強度の劣化がないばかりでなく、繊維編組体の本来の機械的強度がポリテトラフルオロエチレン樹脂によって一層強化される。

【０００８】

【実施例】

図１および図２に、本考案の一実施例を示す。同図において、Ａ₁は絶縁ホースであり、この絶縁ホースＡ₁は、カバー９、芯金１０、袋ナット１１、溶接ニップル１２等の部材によって冷却媒体系に接続されるものである。

【０００９】前記絶縁ホースＡ₁は、耐熱性を有する熱可塑性樹脂製内管ａ₁および外管ａ₂ と、両管の間に設けられ耐熱性、電気絶縁性および機械的強度を有する繊維編組体補強層ａ₃とから構成されている。

【００１０】前記内管ａ₁および外管ａ₂を形成する材料としては、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルギルビニルエーテル共重合樹脂の使用が挙げられる。中間層となる繊維編組体補強層ａ₃としては、例えば、ガラス繊維編組体にポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂を含浸させた構造のものが挙げられる。

【００１１】前記内管ａ₁、繊維編組体補強層ａ₃および外管ａ₂は非接合状態の３層構造とされており、外管ａ₂には、その所要部位に水蒸気逃し用小孔１３が設けられている。この水蒸気逃し用小孔１３は、図示の例では１箇としているが、ホースの長さに応じ複数箇設けてもよい。

【００１２】外管ａ₂の水蒸気逃し用小孔１３の開口部上には、水蒸気が流通可能に耐熱性樹脂製テープ、例えば、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂製のテープ１４が非接合状態で巻回されている。

【００１３】上記構成の絶縁ホースによれば、下記に述べる効果が得られる。（１）ホース中の流体（水および水蒸気）のうち、高温高圧（約２００℃）の水蒸気は内管ａ₁の肉厚を透過して繊維編組体補強層ａ₃に浸入するが、この浸入水蒸気は直ちに小孔１３を通して外部に逃がされるため、補強層内で結露することがなく、したがって補強層ａ₃の電気絶縁特性が低下することはない。（２）また、前記ように補強層部分の水蒸気は逃がされるから、補強層の水蒸気による劣化が少なく内圧による補強層や外管の破壊を招くおそれもなく、また補強層の水蒸気圧による外管の破壊も防止できる。加えて補強層の繊維編組体はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂によって含浸処理されているので、繊維が水蒸気に直接さらされることがなく、繊維の水蒸気による機械的強度の劣化が少ないばかりでなく、繊維編組体の本来の機械的強度がＰＴＦＥ樹脂によって一層強化されている。したがって前記補強層の補強力の長期的維持と補強層の強化との相乗的作用効果によって補強層自体の破壊と外管の破壊に至る現象を未然に防止することができる。また、外管ａ₂の水蒸気逃し用小孔１３をテープ１４でカバーした構造によれば、その小孔からの吸湿やゴミの混入を防ぐことができる。

【００１４】

【考案の効果】

以上、詳述したように、本考案を適用すれば、内管と外管の間の繊維編組体補強層自体の強度増大を実現することができるとともに内管を透過して前記補強層に浸入した高温高圧の水蒸気を直ちに外部に逃がし、前記補強層の強度劣化による絶縁ホースの破壊を未然に防止できるという優れた実用的効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す燃料電池用絶縁ホース
の側面図である。

【図２】絶縁ホースの一部拡大断面斜視図である。

【図３】絶縁ホースの使用状態を示す冷却器の斜視図で
ある。

【図４】従来の絶縁ホースの一部切断斜視図である。

【符号の説明】

１冷却器２冷却管３連結管４冷媒入口ヘッダー５冷媒出口ヘッダーＡ従来の絶縁ホース６内管７繊維編組体補強層８外管Ａ’ 本考案の絶縁ホースａ₁ 内管ａ₂ 外管ａ₃ 繊維編組体補強層１３水蒸気逃し用小孔１４小孔カバー用テープ

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】耐熱性を有する熱可塑性樹脂製内管およ
び外管と、前記両管の間に設けられる耐熱性、電気絶縁
性および機械的強度を有する繊維編組体補強層とから成
る非接合状態の３層構造の燃料電池用絶縁ホースにおい
て、前記繊維編組体補強層にテトラフルオロエチレン樹
脂が含浸され、前記外管に少なくとも１箇の水蒸気逃し
用小孔が設けられ、前記外管の前記水蒸気逃し用小孔の
開口部上に、水蒸気が流通可能に耐熱性樹脂製テープが
巻回されていることを特徴とする燃料電池用絶縁ホー
ス。