JPH1012254A - 格納容器と燃料電池の差圧制御装置 - Google Patents
格納容器と燃料電池の差圧制御装置Info
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- JPH1012254A JPH1012254A JP8164284A JP16428496A JPH1012254A JP H1012254 A JPH1012254 A JP H1012254A JP 8164284 A JP8164284 A JP 8164284A JP 16428496 A JP16428496 A JP 16428496A JP H1012254 A JPH1012254 A JP H1012254A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 差圧調節弁の数を少なくし、モード切り替え
時の制御の安定とコストアップを低減する。 【解決手段】 燃料電池１と、この燃料電池１を加圧し
て格納する格納容器２と、カソード入側に第１遮断弁７
ｃを有しカソード出側に第２遮断弁８ｃを有するカソー
ドライン３ｃと、このカソードライン３ｃより第１遮断
弁７ｃ上流より分岐し第３遮断弁９ｃを介して第２遮断
弁８ｃ下流で合流するカソードバイパスライン４ｃと、
第４遮断弁１０ｃを介してカソードライン３ｃに合流す
る性能維持ガスライン５ｃと、カソードライン３ｃから
分岐し第５遮断弁１１ｃを介して性能維持ガスを排出す
る排ガスライン６ｃと、を備えた燃料電池発電装置にお
いて、カソードライン３ｃの出側に設けられ格納容器２
内圧とカソードの圧力との差圧を制御する差圧調節弁１
４ｃを備える。
時の制御の安定とコストアップを低減する。 【解決手段】 燃料電池１と、この燃料電池１を加圧し
て格納する格納容器２と、カソード入側に第１遮断弁７
ｃを有しカソード出側に第２遮断弁８ｃを有するカソー
ドライン３ｃと、このカソードライン３ｃより第１遮断
弁７ｃ上流より分岐し第３遮断弁９ｃを介して第２遮断
弁８ｃ下流で合流するカソードバイパスライン４ｃと、
第４遮断弁１０ｃを介してカソードライン３ｃに合流す
る性能維持ガスライン５ｃと、カソードライン３ｃから
分岐し第５遮断弁１１ｃを介して性能維持ガスを排出す
る排ガスライン６ｃと、を備えた燃料電池発電装置にお
いて、カソードライン３ｃの出側に設けられ格納容器２
内圧とカソードの圧力との差圧を制御する差圧調節弁１
４ｃを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池の圧力とこ
の燃料電池を格納する格納容器の内圧との差圧を制御す
る制御装置に関する。
の燃料電池を格納する格納容器の内圧との差圧を制御す
る制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融炭酸塩型燃料電池はアノードとカソ
ードとからなり、格納容器に格納されている。格納容器
の圧力は燃料電池の圧力よりやや高めに設定され、この
差圧を一定値以内に保つよう制御されている。燃料電池
には発電を行う発電モードと発電は行わず電池としての
性能を維持する性能維持モードがあり、いずれの場合も
差圧を維持することが必要となる。
ードとからなり、格納容器に格納されている。格納容器
の圧力は燃料電池の圧力よりやや高めに設定され、この
差圧を一定値以内に保つよう制御されている。燃料電池
には発電を行う発電モードと発電は行わず電池としての
性能を維持する性能維持モードがあり、いずれの場合も
差圧を維持することが必要となる。
【０００３】図３は従来の差圧制御装置を示す配管図で
ある。燃料電池１はアノードとカソードからなりそれぞ
れに対して本図に示す配管が設けられている。燃料電池
１は格納容器２に格納されている。反応ガスライン３は
燃料電池１に反応ガス（カソードガスまたはアノードガ
ス）を供給し反応排ガスを送出する。電池入側に第１遮
断弁７を有し出側に第２遮断弁８を有する。反応ガスラ
イン３には反応ガスバイパスライン４が第１遮断弁７の
入側から分岐し第２遮断弁８の出側で合流する。反応ガ
スバイパスライン４には第３遮断弁９が設けられてい
る。
ある。燃料電池１はアノードとカソードからなりそれぞ
れに対して本図に示す配管が設けられている。燃料電池
１は格納容器２に格納されている。反応ガスライン３は
燃料電池１に反応ガス（カソードガスまたはアノードガ
ス）を供給し反応排ガスを送出する。電池入側に第１遮
断弁７を有し出側に第２遮断弁８を有する。反応ガスラ
イン３には反応ガスバイパスライン４が第１遮断弁７の
入側から分岐し第２遮断弁８の出側で合流する。反応ガ
スバイパスライン４には第３遮断弁９が設けられてい
る。
【０００４】第４遮断弁１０を有する性能維持ガスライ
ン５が第１遮断弁７と燃料電池１入側の間で反応ガスラ
イン３に接続されている。燃料電池１出側と第２遮断弁
８との間の反応ガスライン３には性能維持ガスを排出す
る排ガスライン６が接続されており、第５遮断弁１１を
有している。反応ガスバイパスライン４の合流点下流側
の反応ガスライン３に第１差圧調節弁１５が設けられ、
電池出口の圧力と格納容器２の差圧を検出し所定値とな
るよう反応ガスライン３のガス流量を調節する。排ガス
ライン６には第５遮断弁１１の入側に第２差圧調節弁１
６が設けられ、電池出口の圧力と格納容器２の差圧を検
出し所定値となるよう排ガスライン６のガス流量を調節
する。
ン５が第１遮断弁７と燃料電池１入側の間で反応ガスラ
イン３に接続されている。燃料電池１出側と第２遮断弁
８との間の反応ガスライン３には性能維持ガスを排出す
る排ガスライン６が接続されており、第５遮断弁１１を
有している。反応ガスバイパスライン４の合流点下流側
の反応ガスライン３に第１差圧調節弁１５が設けられ、
電池出口の圧力と格納容器２の差圧を検出し所定値とな
るよう反応ガスライン３のガス流量を調節する。排ガス
ライン６には第５遮断弁１１の入側に第２差圧調節弁１
６が設けられ、電池出口の圧力と格納容器２の差圧を検
出し所定値となるよう排ガスライン６のガス流量を調節
する。
【０００５】かかる構成により、発電モードでは第１お
よび第２遮断弁７，８を開とし第３〜第５遮断弁９，１
０，１１を閉とし第１差圧調節弁１５で燃料電池１と格
納容器２の差圧を制御する。また、性能維持モードでは
第１および第２遮断弁７，８を閉とし第３〜第５遮断弁
９，１０，１１を開とし第２差圧調節弁１６で燃料電池
１と格納容器２の差圧を制御する。
よび第２遮断弁７，８を開とし第３〜第５遮断弁９，１
０，１１を閉とし第１差圧調節弁１５で燃料電池１と格
納容器２の差圧を制御する。また、性能維持モードでは
第１および第２遮断弁７，８を閉とし第３〜第５遮断弁
９，１０，１１を開とし第２差圧調節弁１６で燃料電池
１と格納容器２の差圧を制御する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように差圧調節弁
が２つありモードごとに別々の差圧調節弁が使われてい
るので、モード切り替え時に制御が不安定になることが
あった。またいずれの差圧調節弁も電池出口に設けら
れ、この位置でのガス温度は６５０℃前後の高温とな
り、これらの差圧調節弁は高温用の特別仕様となるため
コストアップの要因となっていた。
が２つありモードごとに別々の差圧調節弁が使われてい
るので、モード切り替え時に制御が不安定になることが
あった。またいずれの差圧調節弁も電池出口に設けら
れ、この位置でのガス温度は６５０℃前後の高温とな
り、これらの差圧調節弁は高温用の特別仕様となるため
コストアップの要因となっていた。
【０００７】本発明は、上述の問題点に鑑みてなされた
もので、差圧調節弁の数を少なくし、モード切り替え時
の制御の安定とコストアップを低減することを目的とす
る。
もので、差圧調節弁の数を少なくし、モード切り替え時
の制御の安定とコストアップを低減することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、酸素を含むカソードガスの供
給を受けるカソードと水素を含むアノードガスの供給を
受けるアノードとからなる燃料電池と、この燃料電池を
加圧して格納する格納容器と、前記カソードにカソード
ガスを供給し電池反応したカソード排ガスを送出しカソ
ード入側に第１遮断弁を有しカソード出側に第２遮断弁
を有するカソードラインと、このカソードラインより前
記第１遮断弁上流より分岐し第３遮断弁を介して前記第
２遮断弁下流で合流するカソードバイパスラインと、第
４遮断弁を介して前記第１遮断弁と前記カソード入側と
の間のカソードラインに合流する性能維持ガスライン
と、前記カソード出側と前記第２遮断弁との間のカソー
ドラインから分岐し第５遮断弁を介して性能維持ガスを
排出する排ガスラインと、を備えた燃料電池発電装置に
おいて、前記カソードラインの出側と前記排ガスライン
の分岐点との間に設けられ前記格納容器内圧と前記カソ
ードの圧力との差圧を制御する差圧調節弁を備える。
め、請求項１の発明では、酸素を含むカソードガスの供
給を受けるカソードと水素を含むアノードガスの供給を
受けるアノードとからなる燃料電池と、この燃料電池を
加圧して格納する格納容器と、前記カソードにカソード
ガスを供給し電池反応したカソード排ガスを送出しカソ
ード入側に第１遮断弁を有しカソード出側に第２遮断弁
を有するカソードラインと、このカソードラインより前
記第１遮断弁上流より分岐し第３遮断弁を介して前記第
２遮断弁下流で合流するカソードバイパスラインと、第
４遮断弁を介して前記第１遮断弁と前記カソード入側と
の間のカソードラインに合流する性能維持ガスライン
と、前記カソード出側と前記第２遮断弁との間のカソー
ドラインから分岐し第５遮断弁を介して性能維持ガスを
排出する排ガスラインと、を備えた燃料電池発電装置に
おいて、前記カソードラインの出側と前記排ガスライン
の分岐点との間に設けられ前記格納容器内圧と前記カソ
ードの圧力との差圧を制御する差圧調節弁を備える。
【０００９】請求項１の発明ではカソードと格納容器と
の差圧を制御する。差圧調節弁は１個で、カソード出口
と排ガスライン分岐点の間に設けられている。発電モー
ドでは第１および第２遮断弁を開とし、第３〜第５遮断
弁を閉とする。また性能維持モードでは第１および第２
遮断弁を閉とし、第３〜第５遮断弁を開とする。モード
を切り替えても同一の差圧調節弁を用いているので制御
は安定する。
の差圧を制御する。差圧調節弁は１個で、カソード出口
と排ガスライン分岐点の間に設けられている。発電モー
ドでは第１および第２遮断弁を開とし、第３〜第５遮断
弁を閉とする。また性能維持モードでは第１および第２
遮断弁を閉とし、第３〜第５遮断弁を開とする。モード
を切り替えても同一の差圧調節弁を用いているので制御
は安定する。
【００１０】請求項２の発明では、酸素を含むカソード
ガスの供給を受けるカソードと水素を含むアノードガス
の供給を受けるアノードとからなる燃料電池と、この燃
料電池を加圧して格納する格納容器と、前記アノードに
アノードガスを供給し電池反応したアノード排ガスを送
出しアノード入側に第１遮断弁を有しアノード出側に第
２遮断弁を有するアノードラインと、このアノードライ
ンより前記第１遮断弁上流より分岐し第３遮断弁を介し
て前記第２遮断弁下流で合流するアノードバイパスライ
ンと、第４遮断弁を介して前記第１遮断弁と前記アノー
ド入側との間のアノードラインに合流する性能維持ガス
ラインと、前記アノード出側と前記第２遮断弁との間の
アノードラインから分岐し第５遮断弁を介して性能維持
ガスを排出する排ガスラインと、を備えた燃料電池発電
装置において、前記アノードラインの出側と前記排ガス
ラインの分岐点との間に設けられ前記格納容器内圧と前
記アノードの圧力との差圧を制御する差圧調節弁を備え
る。
ガスの供給を受けるカソードと水素を含むアノードガス
の供給を受けるアノードとからなる燃料電池と、この燃
料電池を加圧して格納する格納容器と、前記アノードに
アノードガスを供給し電池反応したアノード排ガスを送
出しアノード入側に第１遮断弁を有しアノード出側に第
２遮断弁を有するアノードラインと、このアノードライ
ンより前記第１遮断弁上流より分岐し第３遮断弁を介し
て前記第２遮断弁下流で合流するアノードバイパスライ
ンと、第４遮断弁を介して前記第１遮断弁と前記アノー
ド入側との間のアノードラインに合流する性能維持ガス
ラインと、前記アノード出側と前記第２遮断弁との間の
アノードラインから分岐し第５遮断弁を介して性能維持
ガスを排出する排ガスラインと、を備えた燃料電池発電
装置において、前記アノードラインの出側と前記排ガス
ラインの分岐点との間に設けられ前記格納容器内圧と前
記アノードの圧力との差圧を制御する差圧調節弁を備え
る。
【００１１】請求項２の発明ではアノードと格納容器と
の差圧を制御する。差圧調節弁は１個で、アノード出口
と排ガスライン分岐点の間に設けられている。発電モー
ドでは第１および第２遮断弁を開とし、第３〜第５遮断
弁を閉とする。また性能維持モードでは第１および第２
遮断弁を閉とし、第３〜第５遮断弁を開とする。モード
を切り替えても同一の差圧調節弁を用いているので制御
は安定する。
の差圧を制御する。差圧調節弁は１個で、アノード出口
と排ガスライン分岐点の間に設けられている。発電モー
ドでは第１および第２遮断弁を開とし、第３〜第５遮断
弁を閉とする。また性能維持モードでは第１および第２
遮断弁を閉とし、第３〜第５遮断弁を開とする。モード
を切り替えても同一の差圧調節弁を用いているので制御
は安定する。
【００１２】請求項３の発明では、前記第５遮断弁の下
流には圧力調節装置が設けられている。
流には圧力調節装置が設けられている。
【００１３】カソードガスやアノードガスに比べ性能維
持ガスの流量は少ないので、発電モードより性能維持モ
ードに切り替えたとき差圧制御の安定性が低下する場合
があるので、排ガスラインに圧力調節装置を設け安定性
を維持する。
持ガスの流量は少ないので、発電モードより性能維持モ
ードに切り替えたとき差圧制御の安定性が低下する場合
があるので、排ガスラインに圧力調節装置を設け安定性
を維持する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態を示
すカソードと格納容器の差圧制御装置の配管図である。
各符号に付されたｃはカソードに関することを表す。燃
料電池１はカソードとアノードより構成されており、格
納容器２は加圧した状態で燃料電池１を格納する。一例
として、格納容器２の内圧は５ａｔａ程度であり、燃料
電池１はこれより数１０ｍｍＨ 2 Ｏ低い圧力を保持する
ように制御される。燃料電池１はカソードとアノードか
らなり両者の圧力の差は少ないので、燃料電池１の圧力
としてカソードまたはアノードの圧力を考える。
て図面を参照して説明する。図１は第１実施の形態を示
すカソードと格納容器の差圧制御装置の配管図である。
各符号に付されたｃはカソードに関することを表す。燃
料電池１はカソードとアノードより構成されており、格
納容器２は加圧した状態で燃料電池１を格納する。一例
として、格納容器２の内圧は５ａｔａ程度であり、燃料
電池１はこれより数１０ｍｍＨ 2 Ｏ低い圧力を保持する
ように制御される。燃料電池１はカソードとアノードか
らなり両者の圧力の差は少ないので、燃料電池１の圧力
としてカソードまたはアノードの圧力を考える。
【００１５】カソードライン３ｃは燃料電池１にカソー
ドガスを供給しカソード排ガスを送出する。電池入側に
第１遮断弁７ｃを有し出側に第２遮断弁８ｃを有する。
カソードライン３ｃにはカソードバイパスライン４ｃが
第１遮断弁７ｃの入側から分岐し第２遮断弁８ｃの出側
で合流する。カソードバイパスライン４ｃには第３遮断
弁９ｃが設けられている。
ドガスを供給しカソード排ガスを送出する。電池入側に
第１遮断弁７ｃを有し出側に第２遮断弁８ｃを有する。
カソードライン３ｃにはカソードバイパスライン４ｃが
第１遮断弁７ｃの入側から分岐し第２遮断弁８ｃの出側
で合流する。カソードバイパスライン４ｃには第３遮断
弁９ｃが設けられている。
【００１６】第４遮断弁１０ｃを有する性能維持ガスラ
イン５ｃが第１遮断弁７ｃと燃料電池１入側の間でカソ
ードライン３ｃに接続されている。性能維持ガスライン
５ｃはパージを行うときにパージガスを流し、発電しな
いとき電池性能を維持するための性能維持ガスを流すラ
インで、パージガス、性能維持ガスは窒素ガスなどであ
る。燃料電池１出側と第２遮断弁８ｃとの間のカソード
ライン３ｃには性能維持ガスを排出する排ガスライン６
ｃが接続されており、第５遮断弁１１ｃを有している。
イン５ｃが第１遮断弁７ｃと燃料電池１入側の間でカソ
ードライン３ｃに接続されている。性能維持ガスライン
５ｃはパージを行うときにパージガスを流し、発電しな
いとき電池性能を維持するための性能維持ガスを流すラ
インで、パージガス、性能維持ガスは窒素ガスなどであ
る。燃料電池１出側と第２遮断弁８ｃとの間のカソード
ライン３ｃには性能維持ガスを排出する排ガスライン６
ｃが接続されており、第５遮断弁１１ｃを有している。
【００１７】カソードライン３ｃの電池出口と排ガスラ
イン６ｃの分岐点の間に差圧調節弁１４ｃが設けられ、
電池出口の圧力と格納容器２の差圧を検出し所定値とな
るようカソードライン３ｃのガス流量を調節する。な
お、カソードバイパスライン４ｃの合流点下流のカソー
ドライン３ｃに設けられている圧力制御装置１２ｃによ
り、第２遮断弁８ｃの下流側の圧力を同弁上流側の圧力
に等しくすることで、第２遮断弁８ｃを開とするときの
差圧制御への影響を少なくするようにしている。また、
カソードガスとパージガスあるいは性能維持ガスの流量
の差違によって、性能維持モードにおいて差圧調節弁１
４ｃにて差圧制御の安定性が確保できない場合は、第５
遮断弁１１ｃの下流に圧力調整装置１３ｃを設けること
で対応する。圧力制御装置１２ｃは既設の圧力調節弁，
圧力調節装置１３ｃはオリフィス，低温仕様のニードル
弁などの圧力損失の発生する機器が用いられる。
イン６ｃの分岐点の間に差圧調節弁１４ｃが設けられ、
電池出口の圧力と格納容器２の差圧を検出し所定値とな
るようカソードライン３ｃのガス流量を調節する。な
お、カソードバイパスライン４ｃの合流点下流のカソー
ドライン３ｃに設けられている圧力制御装置１２ｃによ
り、第２遮断弁８ｃの下流側の圧力を同弁上流側の圧力
に等しくすることで、第２遮断弁８ｃを開とするときの
差圧制御への影響を少なくするようにしている。また、
カソードガスとパージガスあるいは性能維持ガスの流量
の差違によって、性能維持モードにおいて差圧調節弁１
４ｃにて差圧制御の安定性が確保できない場合は、第５
遮断弁１１ｃの下流に圧力調整装置１３ｃを設けること
で対応する。圧力制御装置１２ｃは既設の圧力調節弁，
圧力調節装置１３ｃはオリフィス，低温仕様のニードル
弁などの圧力損失の発生する機器が用いられる。
【００１８】次に差圧調節弁１４ｃの動作について説明
する。性能維持モードより発電モードへの切り替え時で
は、第１，第２遮断弁７ｃ，８ｃが閉、第３〜第５遮断
弁９ｃ，１０ｃ，１１ｃが開となっており、差圧調節弁
１４ｃには性能維持ガスが流れ差圧を調節している。ま
ず第１，第２遮断弁７ｃ，８ｃを開とし、カソードガス
の一部をカソードに導入する。これにより差圧調節弁１
４ｃには性能維持ガスとカソードガスが流れ、流量が増
加するので差圧調節弁１４ｃの開度を大きくし差圧の増
大を抑える制御がなされる。次に第３〜第５遮断弁９
ｃ，１０ｃ，１１ｃを閉とし、カソードガスを全量カソ
ードに導入し、性能維持ガスの供給を停止する。この
時、流量は多少変化するが、差圧調節弁１４ｃの制御に
より差圧を所定値以内に抑えることができる。
する。性能維持モードより発電モードへの切り替え時で
は、第１，第２遮断弁７ｃ，８ｃが閉、第３〜第５遮断
弁９ｃ，１０ｃ，１１ｃが開となっており、差圧調節弁
１４ｃには性能維持ガスが流れ差圧を調節している。ま
ず第１，第２遮断弁７ｃ，８ｃを開とし、カソードガス
の一部をカソードに導入する。これにより差圧調節弁１
４ｃには性能維持ガスとカソードガスが流れ、流量が増
加するので差圧調節弁１４ｃの開度を大きくし差圧の増
大を抑える制御がなされる。次に第３〜第５遮断弁９
ｃ，１０ｃ，１１ｃを閉とし、カソードガスを全量カソ
ードに導入し、性能維持ガスの供給を停止する。この
時、流量は多少変化するが、差圧調節弁１４ｃの制御に
より差圧を所定値以内に抑えることができる。
【００１９】発電モードより性能維持モードへ切り替え
る時は、第１，第２遮断弁７ｃ，８ｃが開、第３〜第５
遮断弁９ｃ，１０ｃ，１１ｃが閉となっており、差圧調
節弁１４ｃにはカソードガスが流れ差圧を調節してい
る。まず第３〜第５遮断弁９ｃ，１０ｃ，１１ｃを開と
し、性能維持ガスの一部をカソードに導入する。これに
より差圧調節弁１４ｃにはカソードガスと性能維持ガス
とが流れ、流量が増加するので差圧調節弁１４ｃの開度
を大きくし差圧の増大を抑える制御がなされる。次に第
１，第２遮断弁７ｃ，８ｃを閉とし、性能維持ガスを全
量カソードに導入し、カソードガスの供給を停止する。
この時、流量は多少変化するが、差圧調節弁１４ｃの制
御により差圧を所定値以内に抑えることができる。
る時は、第１，第２遮断弁７ｃ，８ｃが開、第３〜第５
遮断弁９ｃ，１０ｃ，１１ｃが閉となっており、差圧調
節弁１４ｃにはカソードガスが流れ差圧を調節してい
る。まず第３〜第５遮断弁９ｃ，１０ｃ，１１ｃを開と
し、性能維持ガスの一部をカソードに導入する。これに
より差圧調節弁１４ｃにはカソードガスと性能維持ガス
とが流れ、流量が増加するので差圧調節弁１４ｃの開度
を大きくし差圧の増大を抑える制御がなされる。次に第
１，第２遮断弁７ｃ，８ｃを閉とし、性能維持ガスを全
量カソードに導入し、カソードガスの供給を停止する。
この時、流量は多少変化するが、差圧調節弁１４ｃの制
御により差圧を所定値以内に抑えることができる。
【００２０】以上のように発電モードと性能維持モード
の切り替えが行われても、差圧調整装置１４ｃは１つな
ので、切り替え時の差圧調整はスムーズに行われる。ま
た、高温仕様の差圧調節弁は１個でよいので、コスト低
減となる。
の切り替えが行われても、差圧調整装置１４ｃは１つな
ので、切り替え時の差圧調整はスムーズに行われる。ま
た、高温仕様の差圧調節弁は１個でよいので、コスト低
減となる。
【００２１】図２は第２実施の形態を示すアノードと格
納容器の差圧制御装置の配管図である。図２はアノード
とカソードが異なる外は図１と同じである。各符号に付
されたａはアノードに関することを表す。燃料電池１は
カソードとアノードより構成されており、格納容器２は
加圧した状態で燃料電池１を格納する。アノードライン
３ａは燃料電池１にアノードガスを供給しアノード排ガ
スを送出する。電池入側に第１遮断弁７ａを有し出側に
第２遮断弁８ａを有する。アノードライン３ａにはアノ
ードバイパスライン４ａが第１遮断弁７ａの入側から分
岐し第２遮断弁８ａの出側で合流する。アノードバイパ
スライン４ａには第３遮断弁９ａが設けられている。
納容器の差圧制御装置の配管図である。図２はアノード
とカソードが異なる外は図１と同じである。各符号に付
されたａはアノードに関することを表す。燃料電池１は
カソードとアノードより構成されており、格納容器２は
加圧した状態で燃料電池１を格納する。アノードライン
３ａは燃料電池１にアノードガスを供給しアノード排ガ
スを送出する。電池入側に第１遮断弁７ａを有し出側に
第２遮断弁８ａを有する。アノードライン３ａにはアノ
ードバイパスライン４ａが第１遮断弁７ａの入側から分
岐し第２遮断弁８ａの出側で合流する。アノードバイパ
スライン４ａには第３遮断弁９ａが設けられている。
【００２２】第４遮断弁１０ａを有する性能維持ガスラ
イン５ａが第１遮断弁７ａと燃料電池１入側の間でアノ
ードライン３ａに接続されている。性能維持ガスライン
５ａはパージを行うときにパージガスを流し、発電しな
いとき電池性能を維持するための性能維持ガスを流すラ
インで、パージガス、性能維持ガスは窒素ガスなどであ
る。燃料電池１出側と第２遮断弁８ａとの間のアノード
ライン３ａには性能維持ガスを排出する排ガスライン６
ａが接続されており、第５遮断弁１１ａを有している。
イン５ａが第１遮断弁７ａと燃料電池１入側の間でアノ
ードライン３ａに接続されている。性能維持ガスライン
５ａはパージを行うときにパージガスを流し、発電しな
いとき電池性能を維持するための性能維持ガスを流すラ
インで、パージガス、性能維持ガスは窒素ガスなどであ
る。燃料電池１出側と第２遮断弁８ａとの間のアノード
ライン３ａには性能維持ガスを排出する排ガスライン６
ａが接続されており、第５遮断弁１１ａを有している。
【００２３】アノードライン３ａの電池出口と排ガスラ
イン６ａの分岐点の間に差圧調節弁１４ａが設けられ、
電池出口の圧力と格納容器２の差圧を検出し所定値とな
るようアノードライン３ａのガス流量を調節する。な
お、アノードバイパスライン４ａの合流点下流のアノー
ドライン３ａに設けられている圧力制御装置１２ａによ
り、第２遮断弁８ａの下流側の圧力を同弁上流側の圧力
に等しくすることで、第２遮断弁８ａを開とする時の差
圧制御への影響を少なくするようにしている。また、ア
ノードガスとパージガスあるいは性能維持ガスの流量の
差違によって、性能維持モードにおいて差圧調節弁１４
ａにて差圧制御の安定性が確保できない場合は、第５遮
断弁１１ａの下流に圧力調節装置１３ａを設けることで
対応する。圧力制御装置１２ａは既設の圧力調節弁，圧
力調節装置１３ａはオリフィス，低温仕様のニードル弁
などの圧力損失の発生する機器が用いられる。なお、発
電モードと性能維持モードとの切り替え時の差圧調節弁
１４ａの動作は図１で説明した第１実施の形態の場合と
同じである。
イン６ａの分岐点の間に差圧調節弁１４ａが設けられ、
電池出口の圧力と格納容器２の差圧を検出し所定値とな
るようアノードライン３ａのガス流量を調節する。な
お、アノードバイパスライン４ａの合流点下流のアノー
ドライン３ａに設けられている圧力制御装置１２ａによ
り、第２遮断弁８ａの下流側の圧力を同弁上流側の圧力
に等しくすることで、第２遮断弁８ａを開とする時の差
圧制御への影響を少なくするようにしている。また、ア
ノードガスとパージガスあるいは性能維持ガスの流量の
差違によって、性能維持モードにおいて差圧調節弁１４
ａにて差圧制御の安定性が確保できない場合は、第５遮
断弁１１ａの下流に圧力調節装置１３ａを設けることで
対応する。圧力制御装置１２ａは既設の圧力調節弁，圧
力調節装置１３ａはオリフィス，低温仕様のニードル弁
などの圧力損失の発生する機器が用いられる。なお、発
電モードと性能維持モードとの切り替え時の差圧調節弁
１４ａの動作は図１で説明した第１実施の形態の場合と
同じである。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
は、差圧調節弁をカソードおよびアノードの出口にそれ
ぞれ１個設けることにより、発電モードと性能維持モー
ドの切り替え時に差圧制御の安定性がよい。また高温仕
様の差圧調節弁をカソードおよびアノードの出口にそれ
ぞれ１個設ければよいので、従来のように２個づつ設け
る場合に比べコスト低減となる。
は、差圧調節弁をカソードおよびアノードの出口にそれ
ぞれ１個設けることにより、発電モードと性能維持モー
ドの切り替え時に差圧制御の安定性がよい。また高温仕
様の差圧調節弁をカソードおよびアノードの出口にそれ
ぞれ１個設ければよいので、従来のように２個づつ設け
る場合に比べコスト低減となる。
【図１】本発明の第１実施の形態を示すカソードと格納
容器の差圧制御装置の配管図である。
容器の差圧制御装置の配管図である。
【図２】本発明の第２実施の形態を示すアノードと格納
容器の差圧制御装置の配管図である。
容器の差圧制御装置の配管図である。
【図３】従来の燃料電池と格納容器の差圧制御装置の配
管図である。
管図である。
１ 燃料電池 ２ 格納容器 ３ｃ カソードライン ３ａ アノードライン ４ｃ カソードバイパスライン ４ａ アノードバイパスライン ５ｃ，５ａ 性能維持ガスライン ６ｃ，６ａ 排ガスライン ７ｃ，７ａ 第１遮断弁 ８ｃ，８ａ 第２遮断弁 ９ｃ，９ａ 第３遮断弁 １０ｃ，１０ａ 第４遮断弁 １１ｃ，１１ａ 第５遮断弁 １２ｃ，１２ａ 圧力制御装置 １３ｃ，１３ａ 圧力調節装置 １４ｃ，１４ａ 差圧調節弁
Claims (3)
- 【請求項１】 酸素を含むカソードガスの供給を受ける
カソードと水素を含むアノードガスの供給を受けるアノ
ードとからなる燃料電池と、この燃料電池を加圧して格
納する格納容器と、前記カソードにカソードガスを供給
し電池反応したカソード排ガスを送出しカソード入側に
第１遮断弁を有しカソード出側に第２遮断弁を有するカ
ソードラインと、このカソードラインより前記第１遮断
弁上流より分岐し第３遮断弁を介して前記第２遮断弁下
流で合流するカソードバイパスラインと、第４遮断弁を
介して前記第１遮断弁と前記カソード入側との間のカソ
ードラインに合流する性能維持ガスラインと、前記カソ
ード出側と前記第２遮断弁との間のカソードラインから
分岐し第５遮断弁を介して性能維持ガスを排出する排ガ
スラインと、を備えた燃料電池発電装置において、前記
カソードラインの出側と前記排ガスラインの分岐点との
間に設けられ前記格納容器内圧と前記カソードの圧力と
の差圧を制御する差圧調節弁を備えたことを特徴とする
格納容器と燃料電池の差圧制御装置。 - 【請求項２】 酸素を含むカソードガスの供給を受ける
カソードと水素を含むアノードガスの供給を受けるアノ
ードとからなる燃料電池と、この燃料電池を加圧して格
納する格納容器と、前記アノードにアノードガスを供給
し電池反応したアノード排ガスを送出しアノード入側に
第１遮断弁を有しアノード出側に第２遮断弁を有するア
ノードラインと、このアノードラインより前記第１遮断
弁上流より分岐し第３遮断弁を介して前記第２遮断弁下
流で合流するアノードバイパスラインと、第４遮断弁を
介して前記第１遮断弁と前記アノード入側との間のアノ
ードラインに合流する性能維持ガスラインと、前記アノ
ード出側と前記第２遮断弁との間のアノードラインから
分岐し第５遮断弁を介して性能維持ガスを排出する排ガ
スラインと、を備えた燃料電池発電装置において、前記
アノードラインの出側と前記排ガスラインの分岐点との
間に設けられ前記格納容器内圧と前記アノードの圧力と
の差圧を制御する差圧調節弁を備えたことを特徴とする
格納容器と燃料電池の差圧制御装置。 - 【請求項３】 前記第５遮断弁の下流には圧力調節装置
が設けられていることを特徴とする請求項１または２記
載の格納容器と燃料電池の差圧制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16428496A JP3567447B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 格納容器と燃料電池の差圧制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16428496A JP3567447B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 格納容器と燃料電池の差圧制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012254A true JPH1012254A (ja) | 1998-01-16 |
| JP3567447B2 JP3567447B2 (ja) | 2004-09-22 |
Family
ID=15790183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16428496A Expired - Fee Related JP3567447B2 (ja) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 格納容器と燃料電池の差圧制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3567447B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006006589A1 (ja) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | 燃料電池スタック |
| JP2006134807A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
-
1996
- 1996-06-25 JP JP16428496A patent/JP3567447B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006006589A1 (ja) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | 燃料電池スタック |
| JP2006134807A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| US7846596B2 (en) | 2004-11-09 | 2010-12-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and method of discharging a reaction gas from the fuel cell system |
| JP4699010B2 (ja) * | 2004-11-09 | 2011-06-08 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3567447B2 (ja) | 2004-09-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040518 |
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| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040524 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040606 |
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