JPH0227789B2 - - Google Patents
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- JPH0227789B2 JPH0227789B2 JP57048380A JP4838082A JPH0227789B2 JP H0227789 B2 JPH0227789 B2 JP H0227789B2 JP 57048380 A JP57048380 A JP 57048380A JP 4838082 A JP4838082 A JP 4838082A JP H0227789 B2 JPH0227789 B2 JP H0227789B2
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- fuel
- fuel gas
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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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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電解液を保持したマトリツクス層を
挾んでその両側に燃料電極および空気電極を対向
配置してなる燃料電池本体に対し、各電極へそれ
ぞれ燃料ガスラインおよび空気ラインを通じて燃
料ガス、空気を送り込むように構成された燃料電
池の供給ガス圧力制御方式の改良に関する。
挾んでその両側に燃料電極および空気電極を対向
配置してなる燃料電池本体に対し、各電極へそれ
ぞれ燃料ガスラインおよび空気ラインを通じて燃
料ガス、空気を送り込むように構成された燃料電
池の供給ガス圧力制御方式の改良に関する。
よく知られているようにこの種の燃料電池の本
体は、互に隔置されたアノードとカソードの２枚
の電極間に電解液を保持させた多孔性のマトリツ
クス層が置かれて構成されている。このマトリツ
クス層は、多孔質材料で作られており、かつ微細
孔中に電解液を保持させる構造となつている。こ
のようなマトリツクス型燃料電池の運転に関して
は、電池に供給する燃料ガス（例えば水素）及び
酸化剤（例えば空気）の圧力制御が極めて重要な
問題となる。例えば燃料ガスが電解液保持層であ
るマトリツクス層を透過して隔置された対極に到
達すれば、燃料電池の電気的特性を低下させるば
かりでなく、燃料ガスと空気が混合して爆鳴気を
つくり、爆発事故を引きおこす可能性を含んでい
る。また、逆に空気がマトリツクス層を透過して
対極に到達した場合にも、同様な危険性を含んで
いる。これに対し電解液を保持するマトリツクス
層は、それ自身で一方の電極側から他方への電極
側に反応ガスが移行するのを抑制するある程度の
泡圧力を有しているとは言え、これには限界があ
るし、加えてマトリツクス層は機械的強度が弱
く、かつもろいものであることから、マトリツク
ス層を挾む両側の燃料ガス圧と空気圧との間の圧
力差が許容限界を超えると、一方から他方へマト
リツクス層を透過して前述した燃料ガスと空気の
混合による危険、およびマトリツクス層の破損、
寿命低下を引き起す。しかも電池本体におけるこ
の圧力差の許容範囲は水柱数十ミリメートル程度
と極めて小さく、このことから燃料電池における
ガス供給系統では、燃料ガスラインおよび空気ラ
インを通じて燃料電池へ送り込む燃料ガス圧と空
気圧との間に過大な圧力差が生じないように電池
入口側のガス圧に対して1/1000オーダーの極めて
高い精度による供給ガスの圧力制御が要求され
る。またこの場合にガス供給系に不測な事態が生
じて圧力変動が生じた際にも、燃料ガスと空気と
が互に直接混合し合わない保証が望まれる。
体は、互に隔置されたアノードとカソードの２枚
の電極間に電解液を保持させた多孔性のマトリツ
クス層が置かれて構成されている。このマトリツ
クス層は、多孔質材料で作られており、かつ微細
孔中に電解液を保持させる構造となつている。こ
のようなマトリツクス型燃料電池の運転に関して
は、電池に供給する燃料ガス（例えば水素）及び
酸化剤（例えば空気）の圧力制御が極めて重要な
問題となる。例えば燃料ガスが電解液保持層であ
るマトリツクス層を透過して隔置された対極に到
達すれば、燃料電池の電気的特性を低下させるば
かりでなく、燃料ガスと空気が混合して爆鳴気を
つくり、爆発事故を引きおこす可能性を含んでい
る。また、逆に空気がマトリツクス層を透過して
対極に到達した場合にも、同様な危険性を含んで
いる。これに対し電解液を保持するマトリツクス
層は、それ自身で一方の電極側から他方への電極
側に反応ガスが移行するのを抑制するある程度の
泡圧力を有しているとは言え、これには限界があ
るし、加えてマトリツクス層は機械的強度が弱
く、かつもろいものであることから、マトリツク
ス層を挾む両側の燃料ガス圧と空気圧との間の圧
力差が許容限界を超えると、一方から他方へマト
リツクス層を透過して前述した燃料ガスと空気の
混合による危険、およびマトリツクス層の破損、
寿命低下を引き起す。しかも電池本体におけるこ
の圧力差の許容範囲は水柱数十ミリメートル程度
と極めて小さく、このことから燃料電池における
ガス供給系統では、燃料ガスラインおよび空気ラ
インを通じて燃料電池へ送り込む燃料ガス圧と空
気圧との間に過大な圧力差が生じないように電池
入口側のガス圧に対して1/1000オーダーの極めて
高い精度による供給ガスの圧力制御が要求され
る。またこの場合にガス供給系に不測な事態が生
じて圧力変動が生じた際にも、燃料ガスと空気と
が互に直接混合し合わない保証が望まれる。
ところで従来における燃料電池のガス供給系統
のガス圧力制御システムは第１図のように構成さ
れている。すなわち第１図において、１０は電池
本体であり、燃料電極１１、空気電極１２、マト
リツクス層１３、および燃料室１４、空気室１５
から構成されている。そして燃料室１４、空気室
１５にはそれぞれ燃料ガスライン２０および空気
ライン３０を通じて燃料ガスおよび空気が送り込
まれる。また各ライン２０，３０にはそれぞれ流
量および圧力調整器２１，３１、各種コントロー
ル弁２２，２３、および３２，３３等の圧力調節
手段が介挿接続されている。なお図中のベント２
４，３４は凝縮器に通じ、ベント２５，３５は例
えば燃料ガスのリフオーマに通じるものである。
そして燃料ガスは図示されてないリフオーマを経
由し、空気は大気中からそれぞれブロア等により
加圧された状態で送風されてくる。上記のガス供
給系統に対するガス圧制御システムは、燃料ガス
ライン２０と空気ライン３０との間に差圧検出手
段としての差圧発信器４０が接続されており、こ
の差圧発信器４０の出力信号を基にフイードバツ
ク制御あるいは演算処理によつて、前記の圧力調
整器２１，３１および各ライン２０，３０からの
分岐ラインに介挿されたコントロール弁２３，３
３等を作動して圧力制御を行うように構成されて
いる。そして燃料ガスライン２０と空気ライン３
０との間で圧力のアンバランスが生じた場合に
は、電池本体１０の入口側での燃料ガス圧と空気
圧との圧力差が許容値範囲に収まるように圧力制
御を行う。なお図中の４１，４２，４３は差圧発
信器４０の保守、点検、および零点調整を行うた
めにそれぞれ燃料ガスライン２０、空気ライン３
０および両方のラインの間にまたがつて介挿され
た手動止弁であり、差圧発信器４０の零点調整は
止弁４１，４２を閉じ、４３を開いてライン２
０，３０の電池本体側の圧力バランスを行つた状
態で行われる。また常時は止弁４１と４２が開、
４３が閉の状態に保持されている。
のガス圧力制御システムは第１図のように構成さ
れている。すなわち第１図において、１０は電池
本体であり、燃料電極１１、空気電極１２、マト
リツクス層１３、および燃料室１４、空気室１５
から構成されている。そして燃料室１４、空気室
１５にはそれぞれ燃料ガスライン２０および空気
ライン３０を通じて燃料ガスおよび空気が送り込
まれる。また各ライン２０，３０にはそれぞれ流
量および圧力調整器２１，３１、各種コントロー
ル弁２２，２３、および３２，３３等の圧力調節
手段が介挿接続されている。なお図中のベント２
４，３４は凝縮器に通じ、ベント２５，３５は例
えば燃料ガスのリフオーマに通じるものである。
そして燃料ガスは図示されてないリフオーマを経
由し、空気は大気中からそれぞれブロア等により
加圧された状態で送風されてくる。上記のガス供
給系統に対するガス圧制御システムは、燃料ガス
ライン２０と空気ライン３０との間に差圧検出手
段としての差圧発信器４０が接続されており、こ
の差圧発信器４０の出力信号を基にフイードバツ
ク制御あるいは演算処理によつて、前記の圧力調
整器２１，３１および各ライン２０，３０からの
分岐ラインに介挿されたコントロール弁２３，３
３等を作動して圧力制御を行うように構成されて
いる。そして燃料ガスライン２０と空気ライン３
０との間で圧力のアンバランスが生じた場合に
は、電池本体１０の入口側での燃料ガス圧と空気
圧との圧力差が許容値範囲に収まるように圧力制
御を行う。なお図中の４１，４２，４３は差圧発
信器４０の保守、点検、および零点調整を行うた
めにそれぞれ燃料ガスライン２０、空気ライン３
０および両方のラインの間にまたがつて介挿され
た手動止弁であり、差圧発信器４０の零点調整は
止弁４１，４２を閉じ、４３を開いてライン２
０，３０の電池本体側の圧力バランスを行つた状
態で行われる。また常時は止弁４１と４２が開、
４３が閉の状態に保持されている。
しかして上従従来の圧力制御システムでは、電
池の運転中に差圧発信器４０の点検、零点調整を
行うことは極めて危険であり、これを行うことが
できなかつた。その理由は、止弁４３を開くと、
燃料ガスと空気とが直接混合し合つて爆発事故を
招く可能性があるためである。また上記システム
では、保守要員が運転中に誤まつて止弁４３を開
いても同様な危険があり、このことが圧力制御シ
ステムにおける安全面での重大な欠点となつてい
る。更に上記システムでは、燃料ガス圧と空気圧
との間の相対的な差圧のみを検出して制御を行つ
ているので、燃料電池の運転に要求される供給ガ
ス圧の制御に対しては各ラインごとに別な制御系
を設けて行わなければならない。このために二つ
の制御系統の制御動作が互に干渉し合つてハンチ
ング現象を引き起したりして、要求される高精度
な圧力制御を行うことが極めて困難となる。
池の運転中に差圧発信器４０の点検、零点調整を
行うことは極めて危険であり、これを行うことが
できなかつた。その理由は、止弁４３を開くと、
燃料ガスと空気とが直接混合し合つて爆発事故を
招く可能性があるためである。また上記システム
では、保守要員が運転中に誤まつて止弁４３を開
いても同様な危険があり、このことが圧力制御シ
ステムにおける安全面での重大な欠点となつてい
る。更に上記システムでは、燃料ガス圧と空気圧
との間の相対的な差圧のみを検出して制御を行つ
ているので、燃料電池の運転に要求される供給ガ
ス圧の制御に対しては各ラインごとに別な制御系
を設けて行わなければならない。このために二つ
の制御系統の制御動作が互に干渉し合つてハンチ
ング現象を引き起したりして、要求される高精度
な圧力制御を行うことが極めて困難となる。
この発明は上記の点にかんがみなされたもので
あり、その目的は従来方式の欠点を除去し、燃料
ガスと空気との直接混合の恐れがなく、しかも同
時に燃料ガスと空気の差圧制御および供給圧力制
御を行うことができる等、安全性並びに制御精度
の面で高い信頼性の得られる供給ガス圧力制御方
式を提供することにある。
あり、その目的は従来方式の欠点を除去し、燃料
ガスと空気との直接混合の恐れがなく、しかも同
時に燃料ガスと空気の差圧制御および供給圧力制
御を行うことができる等、安全性並びに制御精度
の面で高い信頼性の得られる供給ガス圧力制御方
式を提供することにある。
かかる目的は、電解液を保持したマトリツクス
層を挟んで燃料電極および空気電極を対極させて
なる電池本体の各電極へそれぞれ圧力調整器を備
えた燃料ガスラインおよび空気ラインを通じて燃
料、空気を供給し、前記燃料ガスラインおよび空
気ラインとは別に、圧力調整器を備えた不活性ガ
スラインを設けて、該不活性ガスラインを通じて
前記燃料電池本体を収容した容器内へ不活性ガス
を供給するようにした燃料電池の供給ガス圧力制
御装置であつて、前記燃料ガスラインおよび空気
ラインがそれぞれ有する分岐ラインに設けられた
コントロール弁と、前記不活性ガスラインと前記
燃料ガスラインおよび空気ラインとの間にそれぞ
れ設けられたコントロール弁と、前記不活性ガス
ラインと前記燃料ガスラインおよび空気ラインと
の間にそれぞれ設けられた差圧検出手段とを備
え、該差圧検出手段で得た差圧信号を基に、電池
本体の燃料ガス圧と空気圧、および燃料ガス圧と
空気圧との間の差圧がそれぞれ設定値および許容
範囲に収まるように前記コントロール弁および圧
力調整器を制御するようにしたことにより達成さ
れる。
層を挟んで燃料電極および空気電極を対極させて
なる電池本体の各電極へそれぞれ圧力調整器を備
えた燃料ガスラインおよび空気ラインを通じて燃
料、空気を供給し、前記燃料ガスラインおよび空
気ラインとは別に、圧力調整器を備えた不活性ガ
スラインを設けて、該不活性ガスラインを通じて
前記燃料電池本体を収容した容器内へ不活性ガス
を供給するようにした燃料電池の供給ガス圧力制
御装置であつて、前記燃料ガスラインおよび空気
ラインがそれぞれ有する分岐ラインに設けられた
コントロール弁と、前記不活性ガスラインと前記
燃料ガスラインおよび空気ラインとの間にそれぞ
れ設けられたコントロール弁と、前記不活性ガス
ラインと前記燃料ガスラインおよび空気ラインと
の間にそれぞれ設けられた差圧検出手段とを備
え、該差圧検出手段で得た差圧信号を基に、電池
本体の燃料ガス圧と空気圧、および燃料ガス圧と
空気圧との間の差圧がそれぞれ設定値および許容
範囲に収まるように前記コントロール弁および圧
力調整器を制御するようにしたことにより達成さ
れる。
以下この発明を図示実施例に基づき詳述する。
第２図において、この発明により燃料ガスライ
ン２０、空気ライン３０とは別個に、新たに例え
ば窒素ガスを用いた不活性ガスライン５０が設け
られている。この不活性ガスライン５０は一方に
おいて窒素ガス圧力源に接続され、かつ電池本体
１０を収容した圧力容器１６にも接続して圧力容
器内を不活性ガス雰囲気に保つ。また圧力源側に
は圧力調整器５１が介挿され、更に燃料ガスライ
ン２０および空気ライン３０との相互間を結んで
それぞれコントロール弁５２，５３を介挿したバ
イパス管路５４，５５が配管されている。５６は
排ガス系に通じるベントである。かかるガス供給
系統に対し、まず不活性ガスライン５０のガス圧
は圧力設定器５７に与えられた設定値にしたが
い、圧力調整器５１を介して所定の圧力に保持さ
れる。この圧力は燃料電池の運転に要求される反
応ガスの供給ガス圧を基に定められている。また
不活性ガスライン５０と燃料ガスライン２０との
間、および不活性ガスライン５０と空気ライン３
０との間に架け渡して、それぞれ圧力センサおよ
びび演算装置を具備した差圧発信器６０および７
０が接続され、その出力信号が差圧発信器６０に
ついては圧力調整器２１とコントロール弁２３，
５２に、また差圧発信器７０については圧力調整
器３１とコントロール弁３３，５３に与えられる
ように制御回路が構成されている。また図示のよ
うに介挿された手動止弁６１，６２，７１，７２
および５８は差圧発信器６０，７０の保守、点検
および零点調整を行う際に操作されるものであ
り、通常は止弁６１，７１，５８が開、止弁６
２，７２が閉に保持されている。
ン２０、空気ライン３０とは別個に、新たに例え
ば窒素ガスを用いた不活性ガスライン５０が設け
られている。この不活性ガスライン５０は一方に
おいて窒素ガス圧力源に接続され、かつ電池本体
１０を収容した圧力容器１６にも接続して圧力容
器内を不活性ガス雰囲気に保つ。また圧力源側に
は圧力調整器５１が介挿され、更に燃料ガスライ
ン２０および空気ライン３０との相互間を結んで
それぞれコントロール弁５２，５３を介挿したバ
イパス管路５４，５５が配管されている。５６は
排ガス系に通じるベントである。かかるガス供給
系統に対し、まず不活性ガスライン５０のガス圧
は圧力設定器５７に与えられた設定値にしたが
い、圧力調整器５１を介して所定の圧力に保持さ
れる。この圧力は燃料電池の運転に要求される反
応ガスの供給ガス圧を基に定められている。また
不活性ガスライン５０と燃料ガスライン２０との
間、および不活性ガスライン５０と空気ライン３
０との間に架け渡して、それぞれ圧力センサおよ
びび演算装置を具備した差圧発信器６０および７
０が接続され、その出力信号が差圧発信器６０に
ついては圧力調整器２１とコントロール弁２３，
５２に、また差圧発信器７０については圧力調整
器３１とコントロール弁３３，５３に与えられる
ように制御回路が構成されている。また図示のよ
うに介挿された手動止弁６１，６２，７１，７２
および５８は差圧発信器６０，７０の保守、点検
および零点調整を行う際に操作されるものであ
り、通常は止弁６１，７１，５８が開、止弁６
２，７２が閉に保持されている。
上記構成において、今燃料ガスラインの電池入
口圧力が不活性ガスライン５０の入口圧力より高
圧になつたとすると、差圧発信器６０は圧力調整
器に制御信号を与えるとともに、コントロール弁
２３を開くように指令を出してガスの排出量を増
し、燃料ガスラインと不活性ガスラインの電池入
口での圧力差はあらかじめ設定されてある所定の
範囲内におさまるように圧力制御される。また逆
に燃料ガスラインのガス圧力が不活性ガスライン
のガス圧力より低圧になつた場合には、差圧発信
器６０は圧力調整器２１に圧力を高める指令を与
えるとともに、一方ではコントロール弁５２を開
くように指令を出し、この結果窒素ガスが、燃料
ガスライン２０に供給されて燃料ガスラインの圧
力を高め、燃料ガスと窒素ガスとの相対的な圧力
差はあらかじめ設定されてある所定の範囲内にお
さまる。一方空気ライン３０と不活性ガスライン
５０との間でも同様な圧力制御が行なわれ、かく
して燃料ガス圧と空気圧との間の相対的な圧力差
は許容の範囲内におさまるようになる。差圧発信
器６０の零点調整については、止弁６１と５８を
閉じて６２を開くことにより、下流側域で燃料ガ
スライン２０と不活性ガスライン５０との間の圧
力をバランスさせて行う。これに対し差圧発信器
７０での零点調整は、止弁５８，７１を閉じ、止
弁７２を開いて行う。しかしていずれの場合にも
必ず不活性ガスライン５０との間で行うので、燃
料ガスと空気とが直接混合し合う恐れはない。ま
た電池へ供給する燃料ガスおよび空気の供給圧力
の圧力制御は、不活性ガスライン５０における圧
力設定器５７に与える設定値を、電池の運転に必
要な所定のガス圧に合わせて定めることにより、
この設定値を基準にして前述した差圧制御と併せ
て同時に行われることになる。すなわち従来では
燃料ガスと空気の間の差圧制御系と、供給ガス圧
制御系とが別々であつたのを、同じ制御系で同時
に制御することができ、それだけ高精度での圧力
制御が可能となる。
口圧力が不活性ガスライン５０の入口圧力より高
圧になつたとすると、差圧発信器６０は圧力調整
器に制御信号を与えるとともに、コントロール弁
２３を開くように指令を出してガスの排出量を増
し、燃料ガスラインと不活性ガスラインの電池入
口での圧力差はあらかじめ設定されてある所定の
範囲内におさまるように圧力制御される。また逆
に燃料ガスラインのガス圧力が不活性ガスライン
のガス圧力より低圧になつた場合には、差圧発信
器６０は圧力調整器２１に圧力を高める指令を与
えるとともに、一方ではコントロール弁５２を開
くように指令を出し、この結果窒素ガスが、燃料
ガスライン２０に供給されて燃料ガスラインの圧
力を高め、燃料ガスと窒素ガスとの相対的な圧力
差はあらかじめ設定されてある所定の範囲内にお
さまる。一方空気ライン３０と不活性ガスライン
５０との間でも同様な圧力制御が行なわれ、かく
して燃料ガス圧と空気圧との間の相対的な圧力差
は許容の範囲内におさまるようになる。差圧発信
器６０の零点調整については、止弁６１と５８を
閉じて６２を開くことにより、下流側域で燃料ガ
スライン２０と不活性ガスライン５０との間の圧
力をバランスさせて行う。これに対し差圧発信器
７０での零点調整は、止弁５８，７１を閉じ、止
弁７２を開いて行う。しかしていずれの場合にも
必ず不活性ガスライン５０との間で行うので、燃
料ガスと空気とが直接混合し合う恐れはない。ま
た電池へ供給する燃料ガスおよび空気の供給圧力
の圧力制御は、不活性ガスライン５０における圧
力設定器５７に与える設定値を、電池の運転に必
要な所定のガス圧に合わせて定めることにより、
この設定値を基準にして前述した差圧制御と併せ
て同時に行われることになる。すなわち従来では
燃料ガスと空気の間の差圧制御系と、供給ガス圧
制御系とが別々であつたのを、同じ制御系で同時
に制御することができ、それだけ高精度での圧力
制御が可能となる。
以上述べたようにこの発明の圧力制御方式によ
れば、不活性ガスラインを介して燃料ガスライン
と空気ラインとの間の差圧制御を行なつているた
めに、従来の方式の欠点であつた燃料と空気の直
接混合を、確実に防ぐことが出来るようになる。
また燃料ガスラインと空気ラインとの間に不活性
ガスラインを介在しているために、弁の操作のミ
スなどによる燃料ガスと空気との直接混合がなく
なり、それだけ信頼性の高い圧力制御が可能とな
る。
れば、不活性ガスラインを介して燃料ガスライン
と空気ラインとの間の差圧制御を行なつているた
めに、従来の方式の欠点であつた燃料と空気の直
接混合を、確実に防ぐことが出来るようになる。
また燃料ガスラインと空気ラインとの間に不活性
ガスラインを介在しているために、弁の操作のミ
スなどによる燃料ガスと空気との直接混合がなく
なり、それだけ信頼性の高い圧力制御が可能とな
る。
またこの発明は、今までに説明した燃料ガスと
空気との直接混合がなく、信頼性の高い圧力制御
が出来るという効果の他に、不活性ガスラインの
ガス圧を基準にして燃料ガスラインと空気ライン
との間でそれぞれの差圧制御を行うようにし、か
つ燃料ガスラインまたは空気ラインの圧力が低い
場合に、不活性ガスラインと燃料ガスラインまた
は空気ラインとの間にそれぞれ設けられたコント
ロール弁により制御された不活性ガスが、前記燃
料ガスラインまたは空気ラインに供給されて、圧
力を適正にコントロールするようにしているの
で、燃料ガスラインまたは空気ラインに設けられ
た圧力調節器の応答が遅い場合においても、極め
て精度の高い燃料電池の供給ガス圧力制御が可能
となり、燃料電池の高圧での運転にも充分な信頼
性が得られる。つまり予め不活性ガスラインの圧
力を所定の圧力に設定しておけば、電池本体に供
給される燃料ガス圧力と空気の圧力との差圧が、
マトリツクス層の機械的な保護、およびマトリツ
クス層の泡圧力保持の見地から定められた許容範
囲に収まるようにした差圧制御と同時に、前記の
不活性ガスラインで設定されたガス圧力を基準に
して燃料ガスおよび空気の電池入口側の供給圧力
を設定値に合わせるように圧力制御が行える。か
くしてより信頼性の高い燃料電池の運転が達成で
きる。
空気との直接混合がなく、信頼性の高い圧力制御
が出来るという効果の他に、不活性ガスラインの
ガス圧を基準にして燃料ガスラインと空気ライン
との間でそれぞれの差圧制御を行うようにし、か
つ燃料ガスラインまたは空気ラインの圧力が低い
場合に、不活性ガスラインと燃料ガスラインまた
は空気ラインとの間にそれぞれ設けられたコント
ロール弁により制御された不活性ガスが、前記燃
料ガスラインまたは空気ラインに供給されて、圧
力を適正にコントロールするようにしているの
で、燃料ガスラインまたは空気ラインに設けられ
た圧力調節器の応答が遅い場合においても、極め
て精度の高い燃料電池の供給ガス圧力制御が可能
となり、燃料電池の高圧での運転にも充分な信頼
性が得られる。つまり予め不活性ガスラインの圧
力を所定の圧力に設定しておけば、電池本体に供
給される燃料ガス圧力と空気の圧力との差圧が、
マトリツクス層の機械的な保護、およびマトリツ
クス層の泡圧力保持の見地から定められた許容範
囲に収まるようにした差圧制御と同時に、前記の
不活性ガスラインで設定されたガス圧力を基準に
して燃料ガスおよび空気の電池入口側の供給圧力
を設定値に合わせるように圧力制御が行える。か
くしてより信頼性の高い燃料電池の運転が達成で
きる。
第１図および第２図はそれぞれ従来およびこの
発明の実施例による燃料電池の供給ガス圧力制御
システムの系統図である。 １０：燃料電池本体、２０：燃料ガスライン、
３０：空気ライン、５０：不活性ガスライン、２
１，３１，５１：圧力調整器、５７：圧力設定
器、６０，７０：差圧検出手段としての差圧発信
器、２３，３３，５２，５３：コントロール弁、
５８，６１，６２，７１，７２：手動止弁。
発明の実施例による燃料電池の供給ガス圧力制御
システムの系統図である。 １０：燃料電池本体、２０：燃料ガスライン、
３０：空気ライン、５０：不活性ガスライン、２
１，３１，５１：圧力調整器、５７：圧力設定
器、６０，７０：差圧検出手段としての差圧発信
器、２３，３３，５２，５３：コントロール弁、
５８，６１，６２，７１，７２：手動止弁。
Claims (1)
- １ 電解液を保持したマトリツクス層を挟んで燃
料電極および空気電極を対極させてなる電池本体
の各電極へそれぞれ圧力調整器を備えた燃料ガス
ラインおよび空気ラインを通じて燃料、空気を供
給し、前記燃料ガスラインおよび空気ラインとは
別に、圧力調整器を備えた不活性ガスラインを設
けて、該不活性ガスラインを通じて前記燃料電池
本体を収容した容器内へ不活性ガスを供給するよ
うにした燃料電池の供給ガス圧力制御装置であつ
て、前記燃料ガスラインおよび空気ラインがそれ
ぞれ有する分岐ラインに設けられたコントロール
弁と、前記不活性ガスラインと前記燃料ガスライ
ンおよび空気ラインとの間にそれぞれ設けられた
コントロール弁と、前記不活性ガスラインと前記
燃料ガスラインおよび空気ラインとの間にそれぞ
れ設けられた差圧検出手段とを備え、該差圧検出
手段で得た差圧信号を基に、電池本体の燃料ガス
圧と空気圧、および燃料ガス圧と空気圧との間の
差圧がそれぞれ設定値および許容範囲に収まるよ
うに前記コントロール弁および圧力調整器を制御
するようにしたことを特徴とする燃料電池の供給
ガス圧力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57048380A JPS58165270A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 燃料電池の供給ガス圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57048380A JPS58165270A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 燃料電池の供給ガス圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58165270A JPS58165270A (ja) | 1983-09-30 |
| JPH0227789B2 true JPH0227789B2 (ja) | 1990-06-19 |
Family
ID=12801704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57048380A Granted JPS58165270A (ja) | 1982-03-26 | 1982-03-26 | 燃料電池の供給ガス圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58165270A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60198064A (ja) * | 1984-03-19 | 1985-10-07 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
| US7465156B2 (en) | 2004-12-17 | 2008-12-16 | Lg Electronics Inc. | Apparatus for mounting compressor |
| JP5463251B2 (ja) * | 2010-09-17 | 2014-04-09 | 日立アプライアンス株式会社 | 圧縮機および圧縮機組み込み製品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5853164A (ja) * | 1981-09-24 | 1983-03-29 | Toshiba Corp | 燃料電池装置 |
-
1982
- 1982-03-26 JP JP57048380A patent/JPS58165270A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58165270A (ja) | 1983-09-30 |
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