JPH10162848A - リン酸型燃料電池のシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 構造が簡単で、且つ運転停止時には自動的に
燃料電池本体を大気と遮断することができるリン酸型燃
料電池のシール構造を提供する。 【解決手段】 空気極２と燃料極４と両電極間に介在せ
たリン酸電解質３とで構成されるリン酸型燃料電池のシ
ール構造であって、前記燃料電池本体１の空気極２に空
気を供給するための送風機５と、前記燃料電池本体１を
覆うケース７と、このケース７と前記燃料電池本体１と
の間に形成された送風通路１０の入口部１３と出口部１
４を開閉するための電磁弁８、９とから構成されること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池本体に関
し、特にリン酸型燃料電池本体のシール構造に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に燃料電池発電装置は、大別する
と都市ガスやメタノールなどの燃料を水蒸気改質して水
素成分ガスに改質する燃料改質装置と、この燃料改質装
置より供給される水素と空気中の酸素とを電気化学的に
反応させて発電する燃料電池本体と、この燃料電池本体
で発電された直流電力を交流電力に変換する直交変換装
置と、これらの装置を一括して制御する制御装置より構
成されている（特開平６−２１５７８９号公報参照）。

【０００３】特に前記リン酸型燃料電池装置において
は、燃料電池本体を構成する空気極と燃料極との間に介
在させる電解質としてリン酸が使用されるため、燃料電
池本体を大気と直接接触させておくと、リン酸が大気中
の水蒸気を吸収して電解質が希釈されてしまったり（従
って定期的にリン酸電解質を補給する必要がある）、あ
るいはリン酸を含んだ水蒸気が周囲の基体を腐食してし
まういった問題を有していた。

【０００４】そのため、従来では、例えば、大きな箱体
で燃料電池本体あるいは発電装置全体を囲むようなシー
ル構造にして、燃料電池の運転が停止している時は、人
的作業でこの箱体に蓋をして燃料電池本体を大気中の水
蒸気より隔離させることで、上記不都合を防止するよう
な施策が成されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、箱体の蓋をして装置全体を密閉するようなシー
ル構造であると、装置自体が大掛かりなものとなってし
まうし、また、運転開始／停止の都度、作業者が蓋の着
脱を行わなければならないため、操作が面倒であり、極
めて操作性も悪かった。

【０００６】本発明の目的は、上記欠点を解消し、構造
が簡単で、且つ燃料電池本体の運転が容易に行えるリン
酸型燃料電池のシール構造を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明では、空気
極と燃料極と両電極間に介在せたリン酸電解質とで構成
されるリン酸型燃料電池本体のシール構造であって、前
記燃料電池本体の空気極に空気を供給するための送風機
と、前記燃料電池本体全体を覆うケースと、このケース
と前記燃料電池本体との間に形成された送風通路を外気
より遮断するための電磁弁とから構成されることを特徴
とする。

【０００８】又、本発明では、前記電磁弁は前記燃料電
池本体の運転開始／停止に合わせて自動的に開閉制御さ
れることを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図１に基づいて本発明の実
施形態について説明する。

【００１０】図１は、前記従来技術の項で説明した燃料
電池発電装置の内、燃料電池本体部分に適用した本発明
のリン酸型燃料電池のシール構造を示す図である。

【００１１】図中、１は燃料電池本体であり、正極であ
る空気極２と負極である燃料極４と両極間に介在させた
リン酸電解質３とで構成されている。

【００１２】７は前記燃料電池本体１全体を覆うシール
用のケースであって、その側面部に送風機５が取り付け
られている。このケース７は、ステンレス、銅等の金属
が用いられており、リン酸による腐食を防止するためフ
ッ素樹脂コーティングが施されている。

【００１３】このように、燃料電池本体１全体をケース
７で覆うことにより、ケース７と燃料電池本体１との間
には、図中矢印で示すように前記送風機５により外部か
ら供給されるの空気（酸素）を燃料電池本体１の空気極
２に供給すると共に、発電時に発生する水蒸気を排気口
６を介して外部に放出する送風通路１０を形成してい
る。また、この送風通路１０は、送風機５から供給され
る空気流により発電時の燃料電池本体１の発熱を冷却す
る役割（空冷式）も果たしている。

【００１４】また、前記送風通路１０の上流側に位置す
る入口部１３と燃料電池本体１を介した下流側に位置す
る出口部１４には、前記送風通路１０の開閉機構として
の電磁弁８および電磁弁９が付設されており、この電磁
弁８、９の閉動作によって前記燃料電池本体１がケース
７で完全に密閉されるシール構造を構成している。

【００１５】尚、１１は図示していない改質装置より供
給される水素燃料を燃料電池本体１の燃料極４へ導く配
管路、１２は燃料極４より排出される未反応ガスを前記
改質装置に還流させる配管路で、前記送風通路１０とは
各々独立した経路を構成している。

【００１６】ところで、本発明の特徴は、前記送風通路
１０の上流側に設けた入口部１３と下流側に設けた出口
部１４に付設された電磁弁８および電磁弁９の閉動作に
よりケース７を密閉状態にして維持してケース内部に収
納されている燃料電池本体１を外気より完全に遮断する
シール構造にあり、電磁弁８が作動停止すると、送風通
路１０の入口部１３が閉塞されて送風機５を介して燃料
電池本体１と接触する外気が遮断され、電磁弁９が作動
停止すると、送風通路１０の出口部１４が閉塞されて排
気口６を介して接触する外気が遮断される。

【００１７】本発明では、前記電磁弁８および電磁弁９
は図示していない燃料電池発電装置の運転を制御する制
御装置に接続されており、この制御装置より適時電磁弁
８、９の開閉動作が制御される構成となっている。

【００１８】従って、燃料電池の運転時は、前記制御装
置の制御によって夫々の電磁弁８、９が自動的に開放さ
れ、送風機５より送風通路１０の入口部１３を介して供
給される空気が燃料電池本体１の空気極２に酸素を供給
する共に燃料管１１により水素燃料が燃料極４に供給さ
れて燃料電池の発電が開始される。この際の発熱により
生じた水蒸気は送風通路１０の出口部１４を介して燃料
電池本体１の最下流部に設けた排気口６より外部に放出
される。

【００１９】一方、燃料電池の運転を停止すると制御装
置の制御により電磁弁８、９が復旧されて送風通路１０
の入口部１３および出口部１４が夫々閉塞され、密閉さ
れた前記ケース７により燃料電池本体１が外気より遮断
されるため、リン酸電解質が水蒸気を吸収して希釈され
たり、リン酸を含んだ水蒸気により基体が腐食されたり
するのを防止することができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
料電池本体全体をケースで覆い、大気と直接接触するケ
ースの入口部分および出口部分を電磁弁によって開閉す
る構成としたので、燃料電池本体のシール構造は簡素化
され、装置の小形化が可能となる。

【００２１】又、本発明によれば、前記電磁弁が前記燃
料電池の運転に合わせて自動的に開閉制御される構成と
したので、燃料電池の運転時および運転停止時の燃料電
池本体への空気供給、および燃料電池本体と外気との遮
断が従来のような人手によらなくて済むようになり、操
作性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のリン酸型燃料電池のシール構造を示す
図である。

【符号の説明】

１ リン酸型燃料電池本体 ２ 空気極 ３ リン酸電解質 ４ 燃料極 ５ 送風機 ７ ケース ８、９ 電磁弁 １０ 送風通路 １３ 送風通路の入口部 １４ 送風通路の出口部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気極と燃料極と両電極間に介在させた
   リン酸電解質とで構成されるリン酸型燃料電池本体のシ
   ール構造であって、 前記燃料電池本体に空気を供給するための送風機と、前
   記燃料電池本体を覆うケースと、このケースと前記燃料
   電池本体との間に形成された送風通路を外気より遮断す
   るための電磁弁とから構成されることを特徴とするリン
   酸型燃料電池のシール構造。
2. 【請求項２】 前記電磁弁は前記燃料電池本体の運転開
   始／停止に合わせて自動的に開閉制御されることを特徴
   とする請求項１に記載のリン酸型燃料電池のシール構
   造。