JPH01286260A - 燃料電池の保護装置 - Google Patents
燃料電池の保護装置Info
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- JPH01286260A JPH01286260A JP63116198A JP11619888A JPH01286260A JP H01286260 A JPH01286260 A JP H01286260A JP 63116198 A JP63116198 A JP 63116198A JP 11619888 A JP11619888 A JP 11619888A JP H01286260 A JPH01286260 A JP H01286260A
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- 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
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
- H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
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- 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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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、燃料電池積層体が筐体内に所定圧力の不活
性ガスとともに収納された燃料電池の筐体内に漏れた可
燃性ガス濃度を所定濃度以下に抑妊える保護装置に関す
る。
性ガスとともに収納された燃料電池の筐体内に漏れた可
燃性ガス濃度を所定濃度以下に抑妊える保護装置に関す
る。
第２図は従来装置を示す燃料電池の概略断面図であシ、
多数の単電池を積層しその積層面に所定の面圧が加えら
れてなる燃料電池積層体（以下スタックと呼ぶ２１は筐
体２内に支持され、その互いに対向する側面には例えば
複数ブロックに分割された燃料ガス９の給排マニホール
ド６Ａおよび３Ｂが気密に取付けられ、供給側集合配管
４Ａおよび排出側果合配管４Ｂによ〕筐体２の外部に引
き出される。また、スタック１の他の二つの側面には図
示しない酸化剤としての反応空気の給排マニホールドお
よび給排集合配管が気密に連結され筐体２の外部に引き
出される。また、筐体２には不活性ガスとしての例えば
窒素（Ｎｚ）１０の供給管５Ａが設けられ筐体２の底部
に近い位置に開口した供給管５Ａから筐体内に所定の圧
力のＮ２が供給される。また５Ｂは筐体２の上部に開口
部を有する窒素排出管であシ、その出口側には例えばｄ
」変絞ジ弁７が設けられ、各独ガス圧の変化に対応して
少量の不活性ガスが筐体から排出されることＫよシ、燃
料ガス、反応空気、および不活性ガス相互の圧力バラン
スが保持されて発電運転が行われる。
多数の単電池を積層しその積層面に所定の面圧が加えら
れてなる燃料電池積層体（以下スタックと呼ぶ２１は筐
体２内に支持され、その互いに対向する側面には例えば
複数ブロックに分割された燃料ガス９の給排マニホール
ド６Ａおよび３Ｂが気密に取付けられ、供給側集合配管
４Ａおよび排出側果合配管４Ｂによ〕筐体２の外部に引
き出される。また、スタック１の他の二つの側面には図
示しない酸化剤としての反応空気の給排マニホールドお
よび給排集合配管が気密に連結され筐体２の外部に引き
出される。また、筐体２には不活性ガスとしての例えば
窒素（Ｎｚ）１０の供給管５Ａが設けられ筐体２の底部
に近い位置に開口した供給管５Ａから筐体内に所定の圧
力のＮ２が供給される。また５Ｂは筐体２の上部に開口
部を有する窒素排出管であシ、その出口側には例えばｄ
」変絞ジ弁７が設けられ、各独ガス圧の変化に対応して
少量の不活性ガスが筐体から排出されることＫよシ、燃
料ガス、反応空気、および不活性ガス相互の圧力バラン
スが保持されて発電運転が行われる。
ところで、燃料ガスおよび反応空気はその差圧を所定レ
ベル以下に抑さえた状態で燃料電池の作動温度を保持し
て発電運転が行われるが、筐体２に収納された燃料電池
中床にはスタック１とマニホールドとの接合部やマニホ
ールドと集合管の接合部など多くの接合部を持ち、これ
ら接合部のシール面から筐体２内に燃料ガスや反応空気
が漏れる可能性がある。そこで、筐体内の不活性ガス１
０のガス圧を燃料ガスおよび反応空気のガス圧よシ１０
０ないし３００ ｍｍＡｑ ａｌ＆常に高く保持するこ
とにより、燃料ガスまたは反応空気が筐体２内に漏れな
いよう構成される。
ベル以下に抑さえた状態で燃料電池の作動温度を保持し
て発電運転が行われるが、筐体２に収納された燃料電池
中床にはスタック１とマニホールドとの接合部やマニホ
ールドと集合管の接合部など多くの接合部を持ち、これ
ら接合部のシール面から筐体２内に燃料ガスや反応空気
が漏れる可能性がある。そこで、筐体内の不活性ガス１
０のガス圧を燃料ガスおよび反応空気のガス圧よシ１０
０ないし３００ ｍｍＡｑ ａｌ＆常に高く保持するこ
とにより、燃料ガスまたは反応空気が筐体２内に漏れな
いよう構成される。
しかしながら、不測のガス漏れに備えて不活性ガスの排
出管５ＢＫＶｉ可燃性ガス濃度の検知センサ６が設けら
れ、筐体２内に漏れた水素（Ｈ２）。
出管５ＢＫＶｉ可燃性ガス濃度の検知センサ６が設けら
れ、筐体２内に漏れた水素（Ｈ２）。
メタン（ＣＨ４）、−酸化炭素（ＣＯ）等の比重が不活
性ガスとしての窒素に比べて軽いために、筐体２の上部
に漏えいｏｌ燃性ガス溜り１１を形成することを利用し
、可燃性ガス溜り１１近傍に入口が開口した排出Ｗ５Ｂ
を介して不燃性ガスとともに排出される可燃性ガスの濃
度を検知センサ６で検出し、出力信号レベルが所定レベ
ルを超えたとき誉報を発する制御回路８により、例えば
燃料電池の発電運転を非常停止させる保護装置を備えた
ものが知られている。
性ガスとしての窒素に比べて軽いために、筐体２の上部
に漏えいｏｌ燃性ガス溜り１１を形成することを利用し
、可燃性ガス溜り１１近傍に入口が開口した排出Ｗ５Ｂ
を介して不燃性ガスとともに排出される可燃性ガスの濃
度を検知センサ６で検出し、出力信号レベルが所定レベ
ルを超えたとき誉報を発する制御回路８により、例えば
燃料電池の発電運転を非常停止させる保護装置を備えた
ものが知られている。
前述の燃料電池の発電運転中に電気的負荷の急増急減や
非常停止などがあると、燃料電池の燃料または反応空気
の消費量と供給量とのタイミングのずれに基づいてガス
圧が変化する。ことに、負荷の急減時や非常停止時には
消費ガス量の急減によってガス圧が上昇し、この上昇し
たガス圧が過渡的に不活性ガス圧に近接または超えるこ
とによって燃料ガスおよび反応空気の漏れが急増する事
態が発生することがある。このような事態の発生は、ｉ
」燃性ガス溜りへの可燃性ガス量の滞留量を増加させる
とともに、不活性ガス中の酸素濃度を高め、ｊｉｌｉｌ
ガスの混触によるガス爆発の危険性を高める。しかしな
がら、従来技術のように少量の不活性ガスを流す方法で
は多ｉＫ漏れた可燃性ガスを排出するのに時間がかかり
、その結果燃料電池の発電運転を非常停止する頻度が高
まり燃料電池の長時間発電運転が阻害されるという問題
がある。
非常停止などがあると、燃料電池の燃料または反応空気
の消費量と供給量とのタイミングのずれに基づいてガス
圧が変化する。ことに、負荷の急減時や非常停止時には
消費ガス量の急減によってガス圧が上昇し、この上昇し
たガス圧が過渡的に不活性ガス圧に近接または超えるこ
とによって燃料ガスおよび反応空気の漏れが急増する事
態が発生することがある。このような事態の発生は、ｉ
」燃性ガス溜りへの可燃性ガス量の滞留量を増加させる
とともに、不活性ガス中の酸素濃度を高め、ｊｉｌｉｌ
ガスの混触によるガス爆発の危険性を高める。しかしな
がら、従来技術のように少量の不活性ガスを流す方法で
は多ｉＫ漏れた可燃性ガスを排出するのに時間がかかり
、その結果燃料電池の発電運転を非常停止する頻度が高
まり燃料電池の長時間発電運転が阻害されるという問題
がある。
この発明の目的は、筐体内に漏れた可燃性ガスをその漏
れ量に対応して早期に排出できるとともに、危険なレベ
ルの漏れ量が生じたときはじめて非常停止信号を出すこ
とにより長期発電運転を安定化させることにある。
れ量に対応して早期に排出できるとともに、危険なレベ
ルの漏れ量が生じたときはじめて非常停止信号を出すこ
とにより長期発電運転を安定化させることにある。
上記課題を解決するために、この発明によれば。
燃料電池積層体と、この燃料電池積層体に燃料ガスおよ
び酸化剤ガスをそれぞれ給排出する反応ガス通路とを含
む燃料電池中味が所定圧力の不活性ガスの給排通路を有
する筐体内に収納されたものにおいて、前記筐体の上方
に凸に形成された漏えい可燃性ガスの捕集室と、この捕
集室に設けられた可燃性ガス濃度の検知器と、この検知
器の検出濃度実際値信号を複数段階の設定値信号と比較
して濃度段階別の制御信号を発する判断回路と、前記捕
集室に連結された放出ガス流量の制御弁からなり前記制
御信号により制御されて濃度段１ｓ！［相応した流量の
可燃性ガスを不活性ガスとともに放出する放出機構部と
、最高濃度段階の制御信号を受けて非常停止を指令する
信号を発する異常制御回路とを備えるものとする。
び酸化剤ガスをそれぞれ給排出する反応ガス通路とを含
む燃料電池中味が所定圧力の不活性ガスの給排通路を有
する筐体内に収納されたものにおいて、前記筐体の上方
に凸に形成された漏えい可燃性ガスの捕集室と、この捕
集室に設けられた可燃性ガス濃度の検知器と、この検知
器の検出濃度実際値信号を複数段階の設定値信号と比較
して濃度段階別の制御信号を発する判断回路と、前記捕
集室に連結された放出ガス流量の制御弁からなり前記制
御信号により制御されて濃度段１ｓ！［相応した流量の
可燃性ガスを不活性ガスとともに放出する放出機構部と
、最高濃度段階の制御信号を受けて非常停止を指令する
信号を発する異常制御回路とを備えるものとする。
上記手段において、筐体の上方に可燃性ガスの捕集室を
突設して可燃性ガス濃度の検知器を設けたことＫより、
筐体内に漏れた可燃性ガスの捕集および濃度検知が迅速
化される。また判断回路を設けて検知器の検出濃度実際
値信号を複数段階の設定値信号と比較して濃度段階別の
制御信号を出力させ、この制御信号により制御弁からな
る放出機構部の放出ガス流！−を検出ガス濃度に対応し
て制御することにより、例えば可燃性ガスの小量の漏れ
は初段の制御信号によって小さな放出流量で放出が行な
われることにより不活性ガス圧に影響を及ぼすことなく
排出でき、漏れ量がさらに大きい場合には捕集室の可燃
性ガス濃度が上昇するので、次段の１トリ御信号によっ
て放出ガス量が増し可燃性ガスの放出が迅速化される。
突設して可燃性ガス濃度の検知器を設けたことＫより、
筐体内に漏れた可燃性ガスの捕集および濃度検知が迅速
化される。また判断回路を設けて検知器の検出濃度実際
値信号を複数段階の設定値信号と比較して濃度段階別の
制御信号を出力させ、この制御信号により制御弁からな
る放出機構部の放出ガス流！−を検出ガス濃度に対応し
て制御することにより、例えば可燃性ガスの小量の漏れ
は初段の制御信号によって小さな放出流量で放出が行な
われることにより不活性ガス圧に影響を及ぼすことなく
排出でき、漏れ量がさらに大きい場合には捕集室の可燃
性ガス濃度が上昇するので、次段の１トリ御信号によっ
て放出ガス量が増し可燃性ガスの放出が迅速化される。
漏れ量が更に大きく摘果室の可燃性ガス濃度が危険領域
に達すると最高ａ度段階の制御信号が出力され、異常制
御回路から蕾報信号２発電運転の非常停止指令信号が出
力されることにより、装置が保論されるとともに、危険
な漏れ址に到達したときにのみ非常停止信号が出力され
るので長期発電運転に及ぼす影響を最小限に抑さえた保
護を行うことができる。
に達すると最高ａ度段階の制御信号が出力され、異常制
御回路から蕾報信号２発電運転の非常停止指令信号が出
力されることにより、装置が保論されるとともに、危険
な漏れ址に到達したときにのみ非常停止信号が出力され
るので長期発電運転に及ぼす影響を最小限に抑さえた保
護を行うことができる。
以下この発明を実施例に基づいて説明する。
第１図はこの発明の実施例装置を示す構成図であり、従
来装置と共通する部分には同一参照符号を用いることに
よジ詳細な！５２明を省略する。図において、筐体２の
上部にはその蓋板２Ａに下端カ開口した管状の捕集室２
１が突設され、摘果室２１には固定絞Ｄ２７Ａおよび電
磁弁２７Ｂの直列体からなる初段の放出機構部２７と、
例えば電動制御弁等の次段の放出機構部２８とで構成さ
れる放出機構部２６が設けられ、それぞれの吐出側が排
気管２９に連通ずるよう形成される。可燃性ガス濃度の
検知器としての例えば水素ガス濃度センサ６は摘果室２
１に取付けられ、その出力信号としての濃度実際値信号
６Ａは判断回路２０に向けて出力される。
来装置と共通する部分には同一参照符号を用いることに
よジ詳細な！５２明を省略する。図において、筐体２の
上部にはその蓋板２Ａに下端カ開口した管状の捕集室２
１が突設され、摘果室２１には固定絞Ｄ２７Ａおよび電
磁弁２７Ｂの直列体からなる初段の放出機構部２７と、
例えば電動制御弁等の次段の放出機構部２８とで構成さ
れる放出機構部２６が設けられ、それぞれの吐出側が排
気管２９に連通ずるよう形成される。可燃性ガス濃度の
検知器としての例えば水素ガス濃度センサ６は摘果室２
１に取付けられ、その出力信号としての濃度実際値信号
６Ａは判断回路２０に向けて出力される。
判断回路２０は初段比較器２２２次段比較器２３、最高
レベルの比較器２４など複数の比較器を持ち、濃度実際
値信号６Ａはそれぞれの比較器に入力され、設定器２２
Ａ、２３Ａ、２４Ａの濃度段階別設定信号２２８．２３
Ｓ、２４３とそれぞれ比較され、初段比較器の出力制御
信号２２Ｃによって初段の放出機構部２７の電磁弁２７
Ｂが開閉制御され、次段比較器２６の出力制御信号２３
Ｃによって次段の放出機構部２８の放出流を力；緩やか
に増丁よう制御される。筐た、最高レベルの比較器２４
の出力制御信号２４Ｃは異常ｆｌｆｌＪ御回路２５に入
力ちれ、実際値信号６Ａが最高レベルの設定１１ＩＩ２
４Ｓのレベルを超えたとき、誉報信号２５Ａおよび発電
運転の非常停止指令信号２５Ｂが出力される。
レベルの比較器２４など複数の比較器を持ち、濃度実際
値信号６Ａはそれぞれの比較器に入力され、設定器２２
Ａ、２３Ａ、２４Ａの濃度段階別設定信号２２８．２３
Ｓ、２４３とそれぞれ比較され、初段比較器の出力制御
信号２２Ｃによって初段の放出機構部２７の電磁弁２７
Ｂが開閉制御され、次段比較器２６の出力制御信号２３
Ｃによって次段の放出機構部２８の放出流を力；緩やか
に増丁よう制御される。筐た、最高レベルの比較器２４
の出力制御信号２４Ｃは異常ｆｌｆｌＪ御回路２５に入
力ちれ、実際値信号６Ａが最高レベルの設定１１ＩＩ２
４Ｓのレベルを超えたとき、誉報信号２５Ａおよび発電
運転の非常停止指令信号２５Ｂが出力される。
上述のように構成された実施例装置の発電運転中に燃料
電池のスタック１．マニホールド３Ａ。
電池のスタック１．マニホールド３Ａ。
３Ｂ、果合配管４Ａ 、４Ｂ等からなる燃料電池中身で
燃料ガス９の漏れが発生すると、不活性ガスとしての窒
素１０に比べて軽い水素、炭化水素。
燃料ガス９の漏れが発生すると、不活性ガスとしての窒
素１０に比べて軽い水素、炭化水素。
−酸化炭素などの可燃性ガスは筐体２内を浮上して一体
２の上方に突設された捕集室２１に集まり、不活性ガス
と可燃性ガスとの混合ガス３１中の可燃性ガス濃度が高
まり、例えば水素濃度の検知器６が出力する濃度実際値
信号６Ａのレベルが上昇するので、判断回路２０で設定
値と比較することにより制御信号が出力される。
２の上方に突設された捕集室２１に集まり、不活性ガス
と可燃性ガスとの混合ガス３１中の可燃性ガス濃度が高
まり、例えば水素濃度の検知器６が出力する濃度実際値
信号６Ａのレベルが上昇するので、判断回路２０で設定
値と比較することにより制御信号が出力される。
複数濃度段階の設定値としては、可燃性ガスの爆発限界
（下限値ン以下とすることが好ましく、例えば初段設定
値２２Ｓとして５ＱＱＰＰｍ、次段設定値２３Ｓとして
１．０００ＰＰｍ、最高レヘルノ設定（Ｉｆ ２４ Ｓ
として３０００ＰＰｍＯ！うに爆発限界の１／１０以下
に選ぶことができる。
（下限値ン以下とすることが好ましく、例えば初段設定
値２２Ｓとして５ＱＱＰＰｍ、次段設定値２３Ｓとして
１．０００ＰＰｍ、最高レヘルノ設定（Ｉｆ ２４ Ｓ
として３０００ＰＰｍＯ！うに爆発限界の１／１０以下
に選ぶことができる。
判断回路２０の各比較器２２，２３，２４の設定濃度レ
ベルを上述のように多段階に設定したと仮定すると、摘
果室２１内の水素濃度が５００ＰＰ ｍ ＶＣ到達した
時点で初段比較器２２から制御信号２２Ｃが出力されて
初段の放出機構部２７の電磁弁２７Ｂが開き、固定絞り
２７Ａによって放出ガス流量が絞られた混合ガス３１が
排出される。
ベルを上述のように多段階に設定したと仮定すると、摘
果室２１内の水素濃度が５００ＰＰ ｍ ＶＣ到達した
時点で初段比較器２２から制御信号２２Ｃが出力されて
初段の放出機構部２７の電磁弁２７Ｂが開き、固定絞り
２７Ａによって放出ガス流量が絞られた混合ガス３１が
排出される。
この初段の放出によって捕集室２１の混合ガス中の水素
濃度が低下してしまうようであれば、可燃性ガスの漏れ
による爆発の危険性はないので、放出を間欠的に繰り返
しつつ発電運転が続けられ、ガス放出による不活性ガス
１０の圧力低下は供給管５Ａからの補給不活性ガスによ
り桶償される。
濃度が低下してしまうようであれば、可燃性ガスの漏れ
による爆発の危険性はないので、放出を間欠的に繰り返
しつつ発電運転が続けられ、ガス放出による不活性ガス
１０の圧力低下は供給管５Ａからの補給不活性ガスによ
り桶償される。
摘果室２１の水素ガス濃度がさらに上昇するようであれ
ば、水素ガス濃度が１１０００ＰＰに到達した時点で次
段比奴器２３から制御信号２３Ｃが出力されて電動弁２
８が徐々に開き、初段および次段の放出機構部２７．２
８の双方から混合ガス３１が放出される。なお、次段の
放出機構部２８を電動弁として徐々に放出ガス量を増す
よう構成した理由は、放出ガス量を急増させることくよ
って筐体内の不活性ガス圧が下がり、燃料ガス系。
ば、水素ガス濃度が１１０００ＰＰに到達した時点で次
段比奴器２３から制御信号２３Ｃが出力されて電動弁２
８が徐々に開き、初段および次段の放出機構部２７．２
８の双方から混合ガス３１が放出される。なお、次段の
放出機構部２８を電動弁として徐々に放出ガス量を増す
よう構成した理由は、放出ガス量を急増させることくよ
って筐体内の不活性ガス圧が下がり、燃料ガス系。
反応孕気糸のガス圧に対する差圧が縮まることによって
燃料ガス９の漏れ：ｉｔを増大させる原因を作ることを
避けるためであり、放出ガス量の増大速度は不活性ガス
１０の供給増加速度に基づいて決められる。このように
２段階の放出ガス量の制御によって捕集室２１の水素ガ
ス濃度が低下するようであれば、また発電運転可能と判
断されて運転が持続される。
燃料ガス９の漏れ：ｉｔを増大させる原因を作ることを
避けるためであり、放出ガス量の増大速度は不活性ガス
１０の供給増加速度に基づいて決められる。このように
２段階の放出ガス量の制御によって捕集室２１の水素ガ
ス濃度が低下するようであれば、また発電運転可能と判
断されて運転が持続される。
捕集室２１の水素ガス濃度が更に上昇し３００ＱＰＰｍ
に到達すると、最高レベルの比較器２４から制御信号２
４Ｓが出力され、異常制御回路２５が動作して誉報２５
Ａ、非常停止指令信号２５Ｂ等が出力されることにより
、燃料電池への燃料ガスの供給や停止や燃料ガス禾９反
応伊気糸などの不活性ガスによるパージなど非常停止に
必要な操作が行われるとともに、検知器６がｏｌ燃性ガ
ス濃度の低下を検知して弁２８．２７Ｂの順に放出機構
部２６のガス放出を停止させることにより、燃料電池の
保膣動作が完了する。
に到達すると、最高レベルの比較器２４から制御信号２
４Ｓが出力され、異常制御回路２５が動作して誉報２５
Ａ、非常停止指令信号２５Ｂ等が出力されることにより
、燃料電池への燃料ガスの供給や停止や燃料ガス禾９反
応伊気糸などの不活性ガスによるパージなど非常停止に
必要な操作が行われるとともに、検知器６がｏｌ燃性ガ
ス濃度の低下を検知して弁２８．２７Ｂの順に放出機構
部２６のガス放出を停止させることにより、燃料電池の
保膣動作が完了する。
この発明は前述のように、燃料電池中身を所定圧力の不
活性ガスとともに収蔵する筐体の上方に漏えい可燃性ガ
スの捕集室を突設して可燃性ガス濃度の検知器を設け、
その出力実際値信号を複数濃度段階の設定値と比較して
それぞれ制御信号を出力する判断部により、放出ガス量
が濃度段階に対応して段階的に異なる放出機構部および
異常制御回路を制御するよう構成した。その結果、燃料
電池中味から漏れた軽いｂ］燃性ガスは重い不活性ガス
中を浮上して捕集室内の可燃性ガス濃度を高め、これを
検知した検知器および判断部が、濃度段階に応じて放出
機構部の放出ガス量を段階的に制御するので、燃料ガス
の漏洩規模に対応した放出ガス菫の制御が可能となり、
小規模のガス漏れに対しては筐体内の可燃性ガス濃度を
危険性のないレベルに抑さえて発電運転を安定して持続
することができる。また、放出機構部の放出ガス量では
捕集室内可燃性ガス濃度を下げられない規模のガス漏れ
が生じたときはじめて異常制御回路が警報および非常停
止指令信号を出力するので、燃料電池の危険状態を回避
できるとともに、従来装置に比べて危険状態が正確に把
握されるので、発電運転が度々非常停止されることによ
って長期発電運転が阻害されることのない燃料電池の保
護装置を提供することができる。
活性ガスとともに収蔵する筐体の上方に漏えい可燃性ガ
スの捕集室を突設して可燃性ガス濃度の検知器を設け、
その出力実際値信号を複数濃度段階の設定値と比較して
それぞれ制御信号を出力する判断部により、放出ガス量
が濃度段階に対応して段階的に異なる放出機構部および
異常制御回路を制御するよう構成した。その結果、燃料
電池中味から漏れた軽いｂ］燃性ガスは重い不活性ガス
中を浮上して捕集室内の可燃性ガス濃度を高め、これを
検知した検知器および判断部が、濃度段階に応じて放出
機構部の放出ガス量を段階的に制御するので、燃料ガス
の漏洩規模に対応した放出ガス菫の制御が可能となり、
小規模のガス漏れに対しては筐体内の可燃性ガス濃度を
危険性のないレベルに抑さえて発電運転を安定して持続
することができる。また、放出機構部の放出ガス量では
捕集室内可燃性ガス濃度を下げられない規模のガス漏れ
が生じたときはじめて異常制御回路が警報および非常停
止指令信号を出力するので、燃料電池の危険状態を回避
できるとともに、従来装置に比べて危険状態が正確に把
握されるので、発電運転が度々非常停止されることによ
って長期発電運転が阻害されることのない燃料電池の保
護装置を提供することができる。
第１図はこの発明の実施例装置を示す構成図、第２図は
従来装置を示す燃料電池の概略断面図である。 １・・・燃料電池積層体（スタック）、２・・・筐体、
６Ａ 、３Ｂ・・・マニホールド（燃料ガス側）、４Ａ
。
従来装置を示す燃料電池の概略断面図である。 １・・・燃料電池積層体（スタック）、２・・・筐体、
６Ａ 、３Ｂ・・・マニホールド（燃料ガス側）、４Ａ
。
Claims (1)
- １）燃料電池積層体と、この燃料電池積層体に燃料ガス
および酸化剤ガスをそれぞれ給排出する反応ガス通路と
を含む燃料電池中味が所定圧力の不活性ガスの給排通路
を有する筐体内に収納されたものにおいて、前記筐体の
上方に凸に形成された漏えい可燃性ガスの捕集室と、こ
の捕集室に設けられた可燃性ガス濃度の検知器と、この
検知器の検出濃度実際値信号を複数段階の設定値信号と
比較して濃度段階別の制御信号を発する判断回路と、前
記捕集室に連結された放出ガス流量の制御弁からなり前
記制御信号により制御されて濃度段階に相応した流量の
可燃性ガスを不活性ガスとともに放出する放出機構部と
、最高濃度段階の制御信号を受けて非常停止を指令する
信号を発する異常制御回路とを備えたことを特徴とする
燃料電池の保護装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11558688A JPS6451994A (en) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | Album |
| JP63116198A JPH01286260A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 燃料電池の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63116198A JPH01286260A (ja) | 1988-05-13 | 1988-05-13 | 燃料電池の保護装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01286260A true JPH01286260A (ja) | 1989-11-17 |
Family
ID=14681264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63116198A Pending JPH01286260A (ja) | 1988-05-12 | 1988-05-13 | 燃料電池の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01286260A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002367648A (ja) * | 2001-06-06 | 2002-12-20 | Toyota Motor Corp | 燃料電池用ケース |
| EP1408571A3 (en) * | 2002-10-09 | 2005-09-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Container structure for fuel cell |
| JP2012017748A (ja) * | 2011-10-25 | 2012-01-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン装置 |
| JP2015038863A (ja) * | 2013-07-19 | 2015-02-26 | 日本特殊陶業株式会社 | 燃料電池 |
| US9097188B2 (en) | 2008-10-01 | 2015-08-04 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Gas turbine device |
| JP2017147215A (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-24 | 富士電機株式会社 | 燃料電池装置及び燃料電池装置の運転制御方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS59138075A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-08 | Hitachi Ltd | 積層型燃料電池の収納装置 |
| JPS60177564A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-11 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システム |
| JPS60208059A (ja) * | 1984-04-02 | 1985-10-19 | Hitachi Ltd | 燃料電池の保護装置 |
| JPS61147466A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-07-05 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池のパ−ジ用ガス供給装置 |
-
1988
- 1988-05-13 JP JP63116198A patent/JPH01286260A/ja active Pending
Patent Citations (4)
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