JPS59165376A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
- Publication number
- JPS59165376A JPS59165376A JP58039423A JP3942383A JPS59165376A JP S59165376 A JPS59165376 A JP S59165376A JP 58039423 A JP58039423 A JP 58039423A JP 3942383 A JP3942383 A JP 3942383A JP S59165376 A JPS59165376 A JP S59165376A
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- JP
- Japan
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- fuel
- pulp
- stop
- buffer container
- oxidizer
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- 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
- H01M8/04104—Regulation of differential pressures
-
- 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
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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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料酸油発成システムに関するものである。
第１図に従来の燃料電池本体のシステムを示す。
この燃料電池１は、燃料である水素と酸化剤である酸素
とを電気化学的反応により発成するよう構成したもので
ある。この燃料電池１に燃料及び酸化剤を供給するため
に、該燃料及び酸化剤供給側に、燃料入口配ｗ２及び酸
化剤入口配管４が接続されていると共に、燃料及び酸化
剤排出側には、燃料及び酸化剤の残敏を排出する念めの
燃料出口配管３及び酸化剤出口配管５が接続されている
。
とを電気化学的反応により発成するよう構成したもので
ある。この燃料電池１に燃料及び酸化剤を供給するため
に、該燃料及び酸化剤供給側に、燃料入口配ｗ２及び酸
化剤入口配管４が接続されていると共に、燃料及び酸化
剤排出側には、燃料及び酸化剤の残敏を排出する念めの
燃料出口配管３及び酸化剤出口配管５が接続されている
。
また、燃料電池１０発電量を制御するため、前記燃料入
口配管２、燃料出口配管３、酸化剤入口配管４、酸化剤
出口配管５には夫々、コントロールバルブ１４，１６，
１８．２０が配設されていると共に、停止時、異常時に
作動させるストップパルプ１３，１５，１７．１９が配
設されている。
口配管２、燃料出口配管３、酸化剤入口配管４、酸化剤
出口配管５には夫々、コントロールバルブ１４，１６，
１８．２０が配設されていると共に、停止時、異常時に
作動させるストップパルプ１３，１５，１７．１９が配
設されている。
本システムを異常時、正常時に１亭止させるためには、
不活性ガスによるパージが必要であり、このため前記燃
料入口配管２及び酸化剤入口配管４には、各々ストップ
パルプ２３．２４を設けた分岐配管７，８が接続され、
これら分岐配−１７，８への不活性ガス供給は不活性ガ
ス供給配管６によシ得られる。また、この不活性ガス供
給配管６には、不活性ガス供給量を制御、遮断するため
のコントロールパルプ２２．ストップパルプ２１が！け
られている。
不活性ガスによるパージが必要であり、このため前記燃
料入口配管２及び酸化剤入口配管４には、各々ストップ
パルプ２３．２４を設けた分岐配管７，８が接続され、
これら分岐配−１７，８への不活性ガス供給は不活性ガ
ス供給配管６によシ得られる。また、この不活性ガス供
給配管６には、不活性ガス供給量を制御、遮断するため
のコントロールパルプ２２．ストップパルプ２１が！け
られている。
以上のように構成された燃料慮池発にシステムにおいて
は、停止時の不活性ガスの供給を、速やかに行う必要が
あり、このためストップパルプ１３．１７を床やかに遮
断し、かつストップパルプ２１，２３．２４を速やかに
開放する必要がある。しかしながら、従来の燃料電池発
電システムにおいては、以上のようにストップパルプ１
３゜１７．２１，２３．２４を作動させた場合、燃料入
口配管２．燃料出口配管３．酸化剤入口配管４゜酸化剤
出口配管５に圧力の不均衡が生じ、燃料電池１における
差圧耐力が小さいことから、以上のことが原因して燃料
電池１を破壊する危険が多く、極めて複雑な制御が必要
となるという欠点があった。
は、停止時の不活性ガスの供給を、速やかに行う必要が
あり、このためストップパルプ１３．１７を床やかに遮
断し、かつストップパルプ２１，２３．２４を速やかに
開放する必要がある。しかしながら、従来の燃料電池発
電システムにおいては、以上のようにストップパルプ１
３゜１７．２１，２３．２４を作動させた場合、燃料入
口配管２．燃料出口配管３．酸化剤入口配管４゜酸化剤
出口配管５に圧力の不均衡が生じ、燃料電池１における
差圧耐力が小さいことから、以上のことが原因して燃料
電池１を破壊する危険が多く、極めて複雑な制御が必要
となるという欠点があった。
本発明の目的は上述した欠点に鑑みなされたもので、燃
料電池の差圧制御が簡単かつ安全に行える燃料電池発電
システムを提供するにある。
料電池の差圧制御が簡単かつ安全に行える燃料電池発電
システムを提供するにある。
このような目的を達成するために、本発明は、燃料及び
酸化剤の排出配管のコントロールパルプ、ストップパル
プの前にバイパス配管を設け、該／（イパス配管は夫々
ストップパルプを介して、）（ソファ容器に接続される
と共にバッファ容器内で連通され、−男手活性ガスの供
給配管から分岐した配管をストップパルプを介して、前
記・くソファ容器に接続し、該バッファ容器の排出側配
管に、容器内圧力制（財）用のコントロールパルプを配
設した構成としたものである。
酸化剤の排出配管のコントロールパルプ、ストップパル
プの前にバイパス配管を設け、該／（イパス配管は夫々
ストップパルプを介して、）（ソファ容器に接続される
と共にバッファ容器内で連通され、−男手活性ガスの供
給配管から分岐した配管をストップパルプを介して、前
記・くソファ容器に接続し、該バッファ容器の排出側配
管に、容器内圧力制（財）用のコントロールパルプを配
設した構成としたものである。
以Ｆ１図に示す実施例を用いて本発明の詳細な説明する
。
。
第２図は本発明に係る燃料電池発成システムの一実施例
を示す系統図である。燃料電池１には、この燃料電池１
に燃料及び酸化剤を供給するために、該燃料及び酸化剤
供給側に、燃料入口配管２及び酸化剤入口配管４が接続
されていると共に、燃料及び酸化剤排出側には燃料及び
酸化剤の残量を排出するだめの燃料出口配管３及び酸化
剤供給側ｑ５が接続されている。また、燃料電池１の発
電量を制御するため、前記燃料入ロ配−１２．燃料出ロ
配管３．酸化剤入口配管４．酸化剤出口配管５Ｋｔ−を
夫々コントロールパル７’１４，１６，１８゜２０が配
設されていると共に、停止時、異常時に作動させるスト
ップパルプ１３，１５，１７゜１９が配設されている。
を示す系統図である。燃料電池１には、この燃料電池１
に燃料及び酸化剤を供給するために、該燃料及び酸化剤
供給側に、燃料入口配管２及び酸化剤入口配管４が接続
されていると共に、燃料及び酸化剤排出側には燃料及び
酸化剤の残量を排出するだめの燃料出口配管３及び酸化
剤供給側ｑ５が接続されている。また、燃料電池１の発
電量を制御するため、前記燃料入ロ配−１２．燃料出ロ
配管３．酸化剤入口配管４．酸化剤出口配管５Ｋｔ−を
夫々コントロールパル７’１４，１６，１８゜２０が配
設されていると共に、停止時、異常時に作動させるスト
ップパルプ１３，１５，１７゜１９が配設されている。
更に、本システムを異常時、正常時に停止させるために
は、不活性ガスによるパージが必要であり、このため前
記燃料入口配管２及び酸化剤供給側′＃４には、各々ス
トップパルプ２３．２４を設けた分岐配管７．８が接続
され、これら分岐配ｇ７，８への不活性ガス供給は不活
性ガス供給配−！ｉｒ６により得られる。また、この不
活性ガス供給配管６には、不活１生ガス供給量を制御、
遮断するためのコントロールパルプ２２、ストップパル
プ２１が設けられている。
は、不活性ガスによるパージが必要であり、このため前
記燃料入口配管２及び酸化剤供給側′＃４には、各々ス
トップパルプ２３．２４を設けた分岐配管７．８が接続
され、これら分岐配ｇ７，８への不活性ガス供給は不活
性ガス供給配−！ｉｒ６により得られる。また、この不
活性ガス供給配管６には、不活１生ガス供給量を制御、
遮断するためのコントロールパルプ２２、ストップパル
プ２１が設けられている。
本実用例の特畝とするところは、以上のような構成にお
いて、前記燃料出口配管ボ 配′！Ｆ５に、これら燃料出口配管３．酸化剤出口配管
５に夫々配設されたコントロールパルプ１６゜２０、ス
トップパルプ１５．１９の前の位置から各々バイパス配
管１０．１１を分岐したｕ４成とし、かつこれらバイパ
ス配管１０．１１はストップパルプ２５．２６を介して
バッファ容器１２に接続されると共に該バッファ容器１
２内で連通されるようになっている。また、前記バッフ
ァ容器１２には不活性ガス供給配管６から分岐された分
岐配管９がストップパルプ２７を介して接続されている
。更に、前記バッファ容器１２の排出側配管３３には、
バッファ容器１２内の圧力を制御するコントロールパル
プ２８が配設されている。
いて、前記燃料出口配管ボ 配′！Ｆ５に、これら燃料出口配管３．酸化剤出口配管
５に夫々配設されたコントロールパルプ１６゜２０、ス
トップパルプ１５．１９の前の位置から各々バイパス配
管１０．１１を分岐したｕ４成とし、かつこれらバイパ
ス配管１０．１１はストップパルプ２５．２６を介して
バッファ容器１２に接続されると共に該バッファ容器１
２内で連通されるようになっている。また、前記バッフ
ァ容器１２には不活性ガス供給配管６から分岐された分
岐配管９がストップパルプ２７を介して接続されている
。更に、前記バッファ容器１２の排出側配管３３には、
バッファ容器１２内の圧力を制御するコントロールパル
プ２８が配設されている。
今、１宙記バツフア容器１２の詳細溝造を第３図を用い
て説明するに、該バッファ容器１２内は、連常成気ヒー
タ２９により加熱され、特に燃焼触媒層３１は感度が常
に１００Ｃとなるように温度センサー３２により維持さ
れている。しかるに、システムが停止状態となシ、スト
ップパルプ２５゜２６．２７が開かれた際においては、
ストップパルプ２５より水素、ストップパルプ２７より
カソード排ガスである空気がバッファ容器１２内に流入
し、また前記燃焼触媒層３１は１００Ｃの温度であるた
め、ここで水素が自然着火し燃焼するようになっている
。そして、その後前記排ガスはコントロールパルプ２８
を通過して排出される。
て説明するに、該バッファ容器１２内は、連常成気ヒー
タ２９により加熱され、特に燃焼触媒層３１は感度が常
に１００Ｃとなるように温度センサー３２により維持さ
れている。しかるに、システムが停止状態となシ、スト
ップパルプ２５゜２６．２７が開かれた際においては、
ストップパルプ２５より水素、ストップパルプ２７より
カソード排ガスである空気がバッファ容器１２内に流入
し、また前記燃焼触媒層３１は１００Ｃの温度であるた
め、ここで水素が自然着火し燃焼するようになっている
。そして、その後前記排ガスはコントロールパルプ２８
を通過して排出される。
今、任意の状態で運転されていて、停止を必要とした場
合、燃料電池１への燃料及び酸化剤の供給ｅストップバ
ルブ１３．１７により止め、これと同時に不活性ガスを
ストップパルプ２１を用いて供給し、パージすることに
なる。
合、燃料電池１への燃料及び酸化剤の供給ｅストップバ
ルブ１３．１７により止め、これと同時に不活性ガスを
ストップパルプ２１を用いて供給し、パージすることに
なる。
しかるに、本実施例の１４成は、通常運転状態において
、不活性ガスのストップパルプ２１及び２７を開にし、
かつ燃料電池１の運転圧力に等しくなるようバッファ容
器１２内の圧力をコントロールパルプ２８によシ制御し
ておき、ストップノ（ルプ２３，２４，２５．２６を閉
とする。そして、今停止が必要なときは、ストップパル
プ１３．１７とストップパルプ１５，１９，２３，２４
，２５゜２６とを連動させておき、前記ストップノくル
ブ１３、１７＝＜遮断すると同時にストップパルプ１５
．１９，２３，２４，２５．２６を同時に開放する。こ
のようにすることによシ、燃料出口配管３．酸化剤出口
配管５の圧力はバッファ容器１２内の圧力に瞬時に等し
くなり、これによって燃Ａｍ池１における差圧は生じな
くなる。そして、この後コントロールバルブ２Ｂを少し
開放することにより、燃料電池１内に残存するガスは）
くイノくス配管１０．１１を通ってバッファ容器１２を
経て排出され、不活性ガスによるパージが速やかに行わ
れることになる。一方、前記燃料出口配管３゜酸化Ａｌ
ｌ出口配＃５に残存するガスは可燃性ガスであることか
ら、バッファ容器１２内に燃焼器を設けることにより、
安全に排出されることになる。
、不活性ガスのストップパルプ２１及び２７を開にし、
かつ燃料電池１の運転圧力に等しくなるようバッファ容
器１２内の圧力をコントロールパルプ２８によシ制御し
ておき、ストップノ（ルプ２３，２４，２５．２６を閉
とする。そして、今停止が必要なときは、ストップパル
プ１３．１７とストップパルプ１５，１９，２３，２４
，２５゜２６とを連動させておき、前記ストップノくル
ブ１３、１７＝＜遮断すると同時にストップパルプ１５
．１９，２３，２４，２５．２６を同時に開放する。こ
のようにすることによシ、燃料出口配管３．酸化剤出口
配管５の圧力はバッファ容器１２内の圧力に瞬時に等し
くなり、これによって燃Ａｍ池１における差圧は生じな
くなる。そして、この後コントロールバルブ２Ｂを少し
開放することにより、燃料電池１内に残存するガスは）
くイノくス配管１０．１１を通ってバッファ容器１２を
経て排出され、不活性ガスによるパージが速やかに行わ
れることになる。一方、前記燃料出口配管３゜酸化Ａｌ
ｌ出口配＃５に残存するガスは可燃性ガスであることか
ら、バッファ容器１２内に燃焼器を設けることにより、
安全に排出されることになる。
また、分岐配管９による不活性ガス供給端を多くすれば
、バッファ容器１２内で可燃性ガスは希釈され、これに
よって爆発等による危険をなくすことができ、希釈ガス
として排出させることも可能である。
、バッファ容器１２内で可燃性ガスは希釈され、これに
よって爆発等による危険をなくすことができ、希釈ガス
として排出させることも可能である。
一方、起動において編停止と逆の操作により、バッファ
容器１２内の昇圧によｐ燃料電池１の燃料、酸化剤の燃
料出口配管３．酸化剤出口配管５が不活性ガスにより差
圧を生ずることなく起動させることが出来、燃料及び酸
化剤の供給圧力をノ（ソファ容器１２の圧力に追従制御
させておくことにより、安全に切替えが町Ｉ］目となる
。
容器１２内の昇圧によｐ燃料電池１の燃料、酸化剤の燃
料出口配管３．酸化剤出口配管５が不活性ガスにより差
圧を生ずることなく起動させることが出来、燃料及び酸
化剤の供給圧力をノ（ソファ容器１２の圧力に追従制御
させておくことにより、安全に切替えが町Ｉ］目となる
。
以上説明したように本発明に係る燃料電池発電システム
によれば、燃料及び酸化剤の排出配管のコント、ロール
パルプ、ストップパルプの前ニノヨイパス配管を設け、
該・（イノくス配管は夫々ストツフ゛バルブヲ介して、
）（ソファ容器に」脱続さｉすると共にバッファ容器内
で連通され、一方前記不活性ガスの供給配・ぽから分岐
した配管をストップノ（ルフ。
によれば、燃料及び酸化剤の排出配管のコント、ロール
パルプ、ストップパルプの前ニノヨイパス配管を設け、
該・（イノくス配管は夫々ストツフ゛バルブヲ介して、
）（ソファ容器に」脱続さｉすると共にバッファ容器内
で連通され、一方前記不活性ガスの供給配・ぽから分岐
した配管をストップノ（ルフ。
を介して、前記バッファ容器に接続し、該〕（ソファ容
器の排出側配管に、容器内圧力側両用のコントロールパ
ルプを配設した構成としたので、従来に比べて燃料電池
の差圧制−を簡単かつ安全に行うことができ、これによ
って、発成りステムを安全かつ高速に起動、停止動作を
行うことｄｉでき、１頼性の高い、簡便な運転が可能と
なるという効果を奏する。
器の排出側配管に、容器内圧力側両用のコントロールパ
ルプを配設した構成としたので、従来に比べて燃料電池
の差圧制−を簡単かつ安全に行うことができ、これによ
って、発成りステムを安全かつ高速に起動、停止動作を
行うことｄｉでき、１頼性の高い、簡便な運転が可能と
なるという効果を奏する。
第１図は従来の燃料電池発電システムの系統図、第２図
は本発明に係る燃料電池発電システムの一実施例を示す
系統図、第３図は）くソファ容器の拡大断面図である。 １・・・燃料電池、２・・・燃料入口配管、３・・・燃
料出口配管、４・・・酸化剤入口配管、５・・・酸イヒ
沖ｊ出口配管、６・・・不活性ガス供給配管、？、８．
９・・・分岐配置庁、１０．１１・・・バイパス配管、
１２・・・バッファ容器、１３・・・ストップバルブ、
１４・・・コントロールパルプ、１５・・・ストップバ
ルブ、１６・・・コントロールバルブ、１７・・・スト
ップバルブ、１８・・・コントロールパルプ、１９・・
・ストップバルブ、２０・・・コントロールバルブ、２
１・・・ストップバルブ、２２・・・コントロールパル
プ、２３〜２７・・・ストップバルブ、２８・・・コン
トロールバルブ。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 第１ 図 第２ 図 第３２
は本発明に係る燃料電池発電システムの一実施例を示す
系統図、第３図は）くソファ容器の拡大断面図である。 １・・・燃料電池、２・・・燃料入口配管、３・・・燃
料出口配管、４・・・酸化剤入口配管、５・・・酸イヒ
沖ｊ出口配管、６・・・不活性ガス供給配管、？、８．
９・・・分岐配置庁、１０．１１・・・バイパス配管、
１２・・・バッファ容器、１３・・・ストップバルブ、
１４・・・コントロールパルプ、１５・・・ストップバ
ルブ、１６・・・コントロールバルブ、１７・・・スト
ップバルブ、１８・・・コントロールパルプ、１９・・
・ストップバルブ、２０・・・コントロールバルブ、２
１・・・ストップバルブ、２２・・・コントロールパル
プ、２３〜２７・・・ストップバルブ、２８・・・コン
トロールバルブ。 代理人 弁理士 鵜沼辰之 第１ 図 第２ 図 第３２
Claims (1)
- １、燃料電池に燃料及び酸化剤を供給する配管にコント
ロールパルプを配設すると共に該コントロールパルプの
前或は後にストップパルプを配設し、かつ不活性ガスを
供給する配管を前記燃料及び酸化剤の供給配管に各々ス
トップバルブを介して接続すると共に不活性ガス供給配
管には燃料及び酸化剤の供給配ａに供給する不活性ガス
曖を制御、遮断スるだめのコントロールパルプ、ストッ
プバルブを設け、一方、燃料電池の燃料及び酸化剤の各
排出配＝＃にコントロールパルプ、ストップバルブを設
けてなる燃料畦池発電システムにおいて、前記燃料及び
酸化剤の排出配管のコントロールパルプ、ストップバル
ブの前にバイパス配管を設け、該バイパス配管は夫々ス
トップパルプを介して、バッファ容器に接続されると共
にベツファ容器内で連通され、一方前記不活性ガスの供
給配管から分岐したー配管をストップバルブを介して、
前記バッファ容器に接続し、該バッファ容器の排出側配
管に、容器内圧力制御用のコントロールパルプを配設し
たことを特徴とする燃料電池発イシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039423A JPS59165376A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58039423A JPS59165376A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165376A true JPS59165376A (ja) | 1984-09-18 |
Family
ID=12552569
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58039423A Pending JPS59165376A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165376A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63184266A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-07-29 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池の起動方法 |
| JPS63202860A (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-22 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
| FR2788170A1 (fr) * | 1999-01-05 | 2000-07-07 | Air Liquide | Procede de purge de circuit de gaz de pile a combustible, et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP58039423A patent/JPS59165376A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63184266A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-07-29 | Toshiba Corp | 溶融炭酸塩燃料電池の起動方法 |
| JPS63202860A (ja) * | 1987-02-19 | 1988-08-22 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
| FR2788170A1 (fr) * | 1999-01-05 | 2000-07-07 | Air Liquide | Procede de purge de circuit de gaz de pile a combustible, et dispositif de mise en oeuvre de ce procede |
| EP1018774A1 (fr) * | 1999-01-05 | 2000-07-12 | L'air Liquide Société Anonyme pour l'étude et l'exploitation des procédés Georges Claude | Procédé de purge de circuit de gaz de pile à combustible, et dispositif de mise en oeuvre de ce procédé |
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