JPS6316571A - 燃料電池プラントのガス圧力調整方法 - Google Patents

燃料電池プラントのガス圧力調整方法

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JPS6316571A
JPS6316571A JP61159624A JP15962486A JPS6316571A JP S6316571 A JPS6316571 A JP S6316571A JP 61159624 A JP61159624 A JP 61159624A JP 15962486 A JP15962486 A JP 15962486A JP S6316571 A JPS6316571 A JP S6316571A
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山口 雅教
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桑原 武男
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    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
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    • H01M8/04089Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04104Regulation of differential pressures
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料電池プラントのガス圧力調整方法に係り、
特に燃料電池のガス排出側あるいは供給側に圧力!装置
m節用のガス放出装置を備えている燃料電池プラントの
ガス圧力調整方法に関するものである。
〔従来の技術〕
従来一般に採用されているこの種プラントは、電池内で
ガスの漏洩による異種ガス混合をさけるために、燃料極
ガス系統と空気極ガス系統との間にガス圧差ができない
よう夫々のガス系統に圧力調節用のガス放出装置を備え
ているのが普通である。
このガス放出装置としては1種々のものが考えられるが
、極く一般的にはたとえば特開昭60−198064号
公報に記載されているようにガス放出弁を用いることが
多い。
すなわち燃料極ガス系統および空気極ガス系統に、この
系統内のガスを、系統外へ放出してガス圧を調節するガ
ス放出弁を設け、そしてこのガス放出弁を、両極ガス系
統間のガス差圧がある所定値以上になった場合に開くよ
うになし9両極ガス系統間のガス差圧を抑制するように
している。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この場合一般にこの圧力調節用として用いられるガス放
出弁の容量は1両極ガス系統間の最大ガス差圧、すなわ
ちガス放出弁の駆動を必要とするガス差圧のときに所定
時間内にこのガス放出弁に流通させるべきガス容量によ
り決定されている。
したがって燃料極ガス系統と空気極ガス系統間にガス差
圧が発生した場合で、その発生差圧の時間的変化(差圧
上昇率)が大きい場合には放出弁の開閉により充分ガス
差圧を吸収し得満足できるが。
逆に発生差圧の時間的変化が小さい場合には、ガス放出
後の放出弁の閉動作時、放出弁の閉動作時間は有限であ
ることから、多くのガスを放出してしまい、したがって
、ガス圧を低下させようとする系統側のガス圧が低下し
すぎ、開極系統間のガス差圧が許容値を越えやがては電
池内の電解inが破壊し異種ガスが混合する恐れがあっ
た。
本発明はこれにかんがみてなされたもので、その目的と
するところは、燃料極ガス系統と空気極ガス系統間に生
ずるガス差圧の、その時間的変化が大きい小さいに拘ら
ず、すなわち燃料電池プラントの全ての運転工程で発生
するいかなる時間的変化の差圧であっても充分その差圧
を吸収し、異常ガスが混合することのないこの種燃料電
池プラントのガス圧力調整方法を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
すなわち本発明は、ガス系統に設けられているガス放出
装置を、複数個の小容量弁を並列結合して所要容量の弁
となした放出弁群にて形成し、かつこの放出弁群を駆動
制御する制御信号に、ガス系統の圧力上昇率を駆動要素
として取り入れるとともに、この圧力上昇率に比例させ
て前記放出弁群を順次開放駆動させるようになしたもの
である。
〔作用〕
この圧力調整方法であると、差圧上昇率に比例して放出
弁群が順次駆動するので上昇率の小さい差圧発生であっ
てもガスの放出量は必要放出量となり、系統内ガス圧が
低下しすぎることはなくなる。
〔実施例〕
以下図示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
図は燃料電池プラントの主要部の系統を示したものであ
り、1は電池容器の空間、2は空気極のガス空間、3は
燃料極のガス空間を示している。
定常状態において、電池容器のガス系統には入口側から
流量調節弁4を介して窒素が流入し、出口側は電池容器
・空気極間の差圧調節弁5を介してリホーマ燃焼部6に
接続されている。空気極のガス系統では入口側の流量調
節弁7を介して空気極のガス空間2に空気が流入し、電
流発生に必要な酸素が消費された後、後流側に排出され
熱交換器等による圧力損失8を介してリホーマ燃焼部6
に流入する。一方燃料極のガス系統ではリホーマプロセ
ス側(図示せず)で発生した改質ガスが流量調節弁9を
介して燃料極のガス空間3に流入し。
発電に必要な水素が消費された後、燃料極後流側に設置
された差圧調節弁10および熱交換器等による圧力損失
装置を介して、リホーマ燃焼部6に流入する。
通常の動作における空気極のガス系統と燃料極のガス系
統間の差圧抑制は差圧調節弁10により行うが、差圧調
節弁10にて制御しきれないガス差圧が発生した場合に
は、ガス圧力が高い側のガス系統のガス放出量v装置2
を作動させ、ガスを放出させることによりその差圧吸収
が行なわれる。
このガス放出量fil!12は、複数個の小容量弁を並
列結合して所要容量の弁となした放出弁群12a〜12
fにて形成されている。そしてこれら放出弁群は制御装
置22により開閉動作するわけであるが、この場合特に
制御装置の制御信号に、ガス系統のガス圧力上昇率が放
出弁群の駆動要素として取り入れられており、このガス
圧力上昇率に比例して放出弁群中の放出弁が順次開放駆
動するようになされている。すなわち所定のガス差圧が
発生した場合には、空気極下流側(空気排出側)に設け
られている放出弁群12a、12b、12c及び燃料極
下流側に設けられている放出弁群12d。
12e、12fのうち、圧力の高い側のガス系統の放出
弁の所要数が動作し、ガス差圧の抑制が行なわれる。
すなわち検出装置20で検出されたガス差圧信号が微分
演算器21に入力されてガス圧上昇率処理が行なわれ、
この微分演算器の出力と検出装置20の差圧検出値を制
御装は22に入力する。制御装置22ではガス差圧測定
値が一定レベルを越えたこと及びその時点でのガス圧上
昇率、すなわち差圧変化速度により、この値が第1の設
定レベル以下の場合には開動作する放出弁数を1とし、
第1の設定レベル以上で第2の設定レベル以下の場合開
動作させる放出弁の数を2とし、第2の設定レベル以上
の場合には開動作させる放出弁の数を3とする。この様
な動作方法をとることにより燃料電池プラントの広い範
囲の差圧変動速度に対して差圧抑ルJ機能を発揮するこ
とが出来るのである。
尚以上の説明では放出弁群として放出弁数が3個の場合
について説明してきたが、この放出弁の数はこの数に限
られるものではなく、性能的には数多い程有利であろう
、しかし多いといっても保守の面や経済的な面もあり2
〜5個位が実用的であろう。
又複数の小容量弁の並列結合により所定容量のガス放出
装出とするわけであるが、この場合側々の小容量放出弁
はすべて同一容量でなくてもよく大小混合させるように
し、それも発生し易いガス差圧上昇率に合わせて弁容量
に段階をもたすようにすると放出弁群の放出弁数少なく
してその燃料電池プラントに見合った精度の高いガス差
圧吸収が可能であろう。
〔発明の効果〕
以上述べてきたように、本発明の圧力調整方法によれば
、ガス系統に設けられているガス放出装置を、複数個の
小容量弁を並列結合して所要容量の弁となした放出弁群
にて形成し、かつ前記ガス放出装置を駆動制御する制御
信号に、ガス系統の圧力上昇率をガス放出装置駆動要素
として取り入れるとともに、この圧力上昇率に比例させ
て前記放出弁群の放出弁を順次開閉駆動させるようにな
したから、ガス系統間に圧力上昇率が大きい、すなわち
時間的変化が大きい差圧が発生した場合でも、順次多く
の放出弁群が開放され、充分その差圧を吸収することが
できる。又、圧力上昇率が小さいすなわち時間的変化が
小さい差圧が発生した場合でも順次それなりに所要数の
放出弁が開放されることになり、必要以上系統内ガスを
排出してしまうことはなく、ガス圧を低下させようとす
る系統側のガス圧を、所定量低下させることができ。
したがって、間系統間に生ずるガス差圧の、その時間的
変化が大きい/J)さいに拘らず、すなわち燃料電池プ
ラントのすべての運転工程で発生するいがなる時間的変
化の差圧であっても、充分その差圧を吸収することがで
き、差圧のために生じがちな異種ガス混合を充分防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による燃料電池プラントの主要部系統を示す
線図である。 1・・・電池容器の空間、2・・・空気極のガス空間、
3・・・燃料極のガス空間、6・・・リホーマ燃焼部、
20・・・検出装置、21・・・微分演算器、22・・
・制御装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、夫々異なる種類のガスを所定の圧力のもとに流通せ
    しめる少なくとも2つのガス系統と、この2つのガス系
    統間のガス差圧を検出する検出装置と、この検出装置の
    検出値を所定の制御信号に変換する制御装置と、前記2
    つのガス系統に夫々設けられ、かつ前記制御装置の出力
    信号により開閉駆動されてガス系統内のガスを放出する
    ガス放出装置とを備え、前記2つのガス系統間のガス圧
    差が所定値以上になつたとき、圧力の高い側のガス系統
    の内在ガスを前記ガス放出装置よりガス系統外へ放出し
    て、異種ガス系統間のガス圧差を低減せしめるようにな
    した燃料電部プラントのガス圧力調整方法において、前
    記ガス系統に設けられているガス放出装置を、複数個の
    小容量弁を並列結合して所要容量の弁となした放出弁群
    にて形成し、かつこの放出弁群を駆動制御する制御信号
    に、ガス系統の圧力上昇率を駆動要素として取り入れる
    とともに、この圧力上昇率に比例させて前記放出弁群の
    放出弁を順次開放駆動させるようにしたことを特徴とす
    る燃料電池プラントのガス圧力調整方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004038838A2 (en) * 2002-10-22 2004-05-06 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell system
JP2006156093A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システム

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004038838A2 (en) * 2002-10-22 2004-05-06 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel cell system
WO2004038838A3 (en) * 2002-10-22 2005-02-17 Nissan Motor Fuel cell system
US7550219B2 (en) 2002-10-22 2009-06-23 Nissan Motor Co., Ltd. Fuel supply apparatus for fuel cell
JP2006156093A (ja) * 2004-11-29 2006-06-15 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システム
JP4564347B2 (ja) * 2004-11-29 2010-10-20 本田技研工業株式会社 燃料電池システム

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