JPS60240063A - 燃料電池の過差圧防止装置 - Google Patents
燃料電池の過差圧防止装置Info
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- JPS60240063A JPS60240063A JP59094531A JP9453184A JPS60240063A JP S60240063 A JPS60240063 A JP S60240063A JP 59094531 A JP59094531 A JP 59094531A JP 9453184 A JP9453184 A JP 9453184A JP S60240063 A JPS60240063 A JP S60240063A
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- JP
- Japan
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- differential pressure
- fuel
- pressure
- piston
- air
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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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- Fuel Cell (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、燃料電池の過差圧防止装置に関するもので
あり、もう少し詳しくいうと、燃料ガス中の水素と空気
中の酸素とが反応して発電する燃料電池の燃料極と空気
極との間に過大差圧が発生して電池の構造が破壊するの
を防止するための燃料電池の過差圧防止装置に関するも
のである。
あり、もう少し詳しくいうと、燃料ガス中の水素と空気
中の酸素とが反応して発電する燃料電池の燃料極と空気
極との間に過大差圧が発生して電池の構造が破壊するの
を防止するための燃料電池の過差圧防止装置に関するも
のである。
第１図は従来のこの種の装置を示し、燃料電池筐体ｌに
、燃料極コ、空気ｆｉｔ ３および電解質層グでなる燃
料電池が収納されており、燃料極コおよび空気極３には
それぞれ燃料供給配管系および空気供給配管系が接続さ
れている。燃料極コ側には燃料電池筐体ｌと燃料極２間
の差圧検出計３、差圧調節弁６および差圧調節計７が配
置接続されており、空気＆３側にも燃料電池筐体／と空
気極３間の差圧検出計ざ、差圧調節弁？および差圧調節
計／Ｑが配置接続されてなるものである。
、燃料極コ、空気ｆｉｔ ３および電解質層グでなる燃
料電池が収納されており、燃料極コおよび空気極３には
それぞれ燃料供給配管系および空気供給配管系が接続さ
れている。燃料極コ側には燃料電池筐体ｌと燃料極２間
の差圧検出計３、差圧調節弁６および差圧調節計７が配
置接続されており、空気＆３側にも燃料電池筐体／と空
気極３間の差圧検出計ざ、差圧調節弁？および差圧調節
計／Ｑが配置接続されてなるものである。
以上の構成により、燃料電池筺体／と燃料極コとの間の
差圧を差圧検出計３で検出し、差圧調節計７によって差
圧調節弁６の開度を変えて燃料極側の圧力を調節するこ
とにより一定に制御する。
差圧を差圧検出計３で検出し、差圧調節計７によって差
圧調節弁６の開度を変えて燃料極側の圧力を調節するこ
とにより一定に制御する。
同様に燃料電池筐体ｌと空気極３の間の差圧を差圧検出
計ｇで検出し差圧調節計１０によって差圧調節弁９の開
度を変えて空気極側の圧力を調節することにより一定に
制御する。このように燃料電池筐体圧力を基準としてこ
れとの圧力差を燃料極側、空気極側でそれぞれ制御する
結果として燃料極λと空気極３との差圧を一定制御する
ことになる。
計ｇで検出し差圧調節計１０によって差圧調節弁９の開
度を変えて空気極側の圧力を調節することにより一定に
制御する。このように燃料電池筐体圧力を基準としてこ
れとの圧力差を燃料極側、空気極側でそれぞれ制御する
結果として燃料極λと空気極３との差圧を一定制御する
ことになる。
しかし、従来の燃料電池は以上のように差圧調節計によ
って電極間差圧を制御するよう構成されていたので、差
圧調節計に異常が発生するなどして制御不調になった場
合、調節弁の駆動源（例えば計装用空気）や制御用電源
が喪失した場合には差圧制御が不能となり過大差圧によ
る電池の特性劣化や構造破壊に至る危険性があるという
欠点があった。
って電極間差圧を制御するよう構成されていたので、差
圧調節計に異常が発生するなどして制御不調になった場
合、調節弁の駆動源（例えば計装用空気）や制御用電源
が喪失した場合には差圧制御が不能となり過大差圧によ
る電池の特性劣化や構造破壊に至る危険性があるという
欠点があった。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を除去する
ためになされたもので、燃料極と空気極間の正常差圧と
力学的に平衡を保つ可動ピストンを備え、差圧が許容範
囲を越えようとした場合にピストンの移動によって圧力
の高い方のガスの放出口を開くように構成し、差圧を許
容範囲内へ回復させることのできる燃料電池の過差圧防
止装置を提供する。
ためになされたもので、燃料極と空気極間の正常差圧と
力学的に平衡を保つ可動ピストンを備え、差圧が許容範
囲を越えようとした場合にピストンの移動によって圧力
の高い方のガスの放出口を開くように構成し、差圧を許
容範囲内へ回復させることのできる燃料電池の過差圧防
止装置を提供する。
第コ図、第３図はこの発明の一実施例を示し。
両端部にそれぞれ燃料供給路に通じる燃料ガス導入管／
／および空気供給路に通じる空気導入管／コが接続され
たシリンダ１３の中央部にピストン／Ｆを収納し、シリ
ンダ１３内のピストン／ＩＩの両側部に燃料ガス室／ｊ
および空気室１６を形成する。
／および空気供給路に通じる空気導入管／コが接続され
たシリンダ１３の中央部にピストン／Ｆを収納し、シリ
ンダ１３内のピストン／ＩＩの両側部に燃料ガス室／ｊ
および空気室１６を形成する。
また、ピストン／＆の両端にはピストンｌＩＩの摺（３
） 動方向に圧縮された平衡バネ／７ａ、／７ｂが介挿され
ている。さらに、シリンダ１３の側部にはピストン／ダ
の軸方向長さよりも短い間隔を保持して燃料放出管／ざ
と空気放出管１９が接続されている。
） 動方向に圧縮された平衡バネ／７ａ、／７ｂが介挿され
ている。さらに、シリンダ１３の側部にはピストン／ダ
の軸方向長さよりも短い間隔を保持して燃料放出管／ざ
と空気放出管１９が接続されている。
その他、第１図におけると同一符号は同一部分を示して
おり、説明を省略する。
おり、説明を省略する。
次に動作について説明する。燃料極λと空気極３間の差
圧すなわち燃料ガス室／ｊと空気室１６との圧力差によ
って、さらに換言すればピストン／ＩＩの両端面ａ、ｂ
に作用する面圧の差によって。
圧すなわち燃料ガス室／ｊと空気室１６との圧力差によ
って、さらに換言すればピストン／ＩＩの両端面ａ、ｂ
に作用する面圧の差によって。
ピストン／４１’は軸方向の一方向に力を受ける。この
力と一方が固定端、他方がピストンのａ、ｂ面にそれぞ
れつながった一つの平衡バネ／７＆、／７ｂの反力が釣
り合う位置がピストンフグの平衡点となる。差圧が大き
くなるに従ってピストン／４’の平衡点はその軸方向に
大きく移動し、ついに許容限界差圧に達すると圧力の高
い方の放出管の放出口が開く（現われる）までピストン
が移動するが。
力と一方が固定端、他方がピストンのａ、ｂ面にそれぞ
れつながった一つの平衡バネ／７＆、／７ｂの反力が釣
り合う位置がピストンフグの平衡点となる。差圧が大き
くなるに従ってピストン／４’の平衡点はその軸方向に
大きく移動し、ついに許容限界差圧に達すると圧力の高
い方の放出管の放出口が開く（現われる）までピストン
が移動するが。
放出口が開かれたことにより高圧室側に圧力降下（ダ
） が起ってピストン／Ｆの平衡点は正常点側へ回復する。
） が起ってピストン／Ｆの平衡点は正常点側へ回復する。
このようなピストン／弘の動きによって燃料極コと空気
極３間の差圧が許容値を越えることは絶対になくなる〇 なお、燃料ガス室／３と空気室１６との間の機密は、ピ
ストンｌ弘の摺動抵抗が微少で、摺動面での間隙を燃料
電池の動作圧力にある程度余裕をもった耐圧を有する適
当なシール構造にすることで実現できる。
極３間の差圧が許容値を越えることは絶対になくなる〇 なお、燃料ガス室／３と空気室１６との間の機密は、ピ
ストンｌ弘の摺動抵抗が微少で、摺動面での間隙を燃料
電池の動作圧力にある程度余裕をもった耐圧を有する適
当なシール構造にすることで実現できる。
以上のように、この発明によれば、燃料電池の差圧制御
を全くメカニカルな構成になる差圧制御手段を備えたこ
とにより、差圧調節計、同調節弁の異常や制御電源の喪
失等の事態にも差圧を許容範囲に保つことができ、燃料
電池の特性劣化ないしは損傷を防止することができる。
を全くメカニカルな構成になる差圧制御手段を備えたこ
とにより、差圧調節計、同調節弁の異常や制御電源の喪
失等の事態にも差圧を許容範囲に保つことができ、燃料
電池の特性劣化ないしは損傷を防止することができる。
第１図は従来装置の配置接続図、第一図はこの発明の一
実施例の配置接続図、第３図は同じく要部縦断面図であ
る。 ／・・燃料電池筐体、コ・・燃料極、３・・空気極、＆
、ｆｆ・・差圧検出計、６．９串・差圧調節弁、り、／
θ・・差圧稠節計、／／・・燃料ガス導入管、／２・・
空気導入管、１３・ψシリンダ、／弘・・ピストン、／
ｊ・・燃料ガス室、／６・０空気室、／？ａ、／７ｂ・
・平衡バネ、／ざ・・燃料ガス放出管、／９・・空気放
出管。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 （ワ ） 焔１図 幣３図 ↓ ↓ ↓ ↓
実施例の配置接続図、第３図は同じく要部縦断面図であ
る。 ／・・燃料電池筐体、コ・・燃料極、３・・空気極、＆
、ｆｆ・・差圧検出計、６．９串・差圧調節弁、り、／
θ・・差圧稠節計、／／・・燃料ガス導入管、／２・・
空気導入管、１３・ψシリンダ、／弘・・ピストン、／
ｊ・・燃料ガス室、／６・０空気室、／？ａ、／７ｂ・
・平衡バネ、／ざ・・燃料ガス放出管、／９・・空気放
出管。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 （ワ ） 焔１図 幣３図 ↓ ↓ ↓ ↓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）燃料極に供給される燃料ガス中の水素と空気極に
供給される空気中の酸素とが反応して発電する燃料電池
の過差圧防止装置において、前記燃料極と前記空気極の
気体圧力が両端部にそれぞれ導入されたシリンダと、こ
のシリンダ内に可摺動に収納され前記両端部の前記気体
圧力間に過大差圧が生じたとき摺動動作して高圧力側の
気体を放出させるピストンとを備えてなることを特徴と
する燃料電池の過差圧防止装置。 （λ）燃料供給路に通じる燃料ガス導入管と空気供給路
に通じる空気導入管とが両端部にそれぞれ接続されたシ
リンダを備えた特許請求の範囲第１項記載の燃料電池の
過差圧防止装置。 （３）シリンダに接続された燃料ガス放出管および空気
放出管を備えた特許請求の範囲第１項記載の燃料電池の
過差圧防止装置。 （ＩＩ） 差圧検出計、差圧調節弁および差圧調節計で
なる過差圧防止手段が燃料極側と空気極側にそれぞれ併
設された特許請求の範囲第１項記載の燃料電池の過差圧
防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094531A JPS60240063A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池の過差圧防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59094531A JPS60240063A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池の過差圧防止装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240063A true JPS60240063A (ja) | 1985-11-28 |
Family
ID=14112911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59094531A Pending JPS60240063A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 燃料電池の過差圧防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240063A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001065619A2 (de) * | 2000-02-28 | 2001-09-07 | Atecs Mannesmann Ag | Membran-brennstoffzelle |
| JP2006004948A (ja) * | 2004-06-19 | 2006-01-05 | Robert Bosch Gmbh | 燃料電池装置 |
| CN112993326A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 中车时代电动汽车股份有限公司 | 一种燃料电池及质子交换膜保护方法 |
| CN114530616A (zh) * | 2020-11-23 | 2022-05-24 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种平衡燃料电池电堆三腔压差装置及方法 |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP59094531A patent/JPS60240063A/ja active Pending
Cited By (5)
| 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 |
| JP2006004948A (ja) * | 2004-06-19 | 2006-01-05 | Robert Bosch Gmbh | 燃料電池装置 |
| CN112993326A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 中车时代电动汽车股份有限公司 | 一种燃料电池及质子交换膜保护方法 |
| CN114530616A (zh) * | 2020-11-23 | 2022-05-24 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 一种平衡燃料电池电堆三腔压差装置及方法 |
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