JPH07226218A - 燃料電池の電気絶縁装置 - Google Patents
燃料電池の電気絶縁装置Info
- Publication number
- JPH07226218A JPH07226218A JP6035299A JP3529994A JPH07226218A JP H07226218 A JPH07226218 A JP H07226218A JP 6035299 A JP6035299 A JP 6035299A JP 3529994 A JP3529994 A JP 3529994A JP H07226218 A JPH07226218 A JP H07226218A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating
- pipe
- fuel cell
- flange
- ring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料電池の運転温度，運転圧力に関わりなく使
用できる燃料電池の電気絶縁装置を得る。 【構成】配管の接続部の配管フランジ間に挿入される絶
縁リング１ａと、絶縁リング１ａの外径側に結合され上
流側配管の外側に嵌まる絶縁外筒１ｂと、前記絶縁リン
グ１ａの内径側に結合され下流側配管７の内側に延びる
絶縁内筒１ｃとからなる絶縁フランジ１を設け、かつ両
方の配管フランジ６ａ，７ａを絶縁された複数の締付ボ
ルト２及びナット３により締め付けたので、燃料電池の
運転圧力，運転温度に関わらず冷却水の電気絶縁，配管
フランジの電気絶縁を維持できる。
用できる燃料電池の電気絶縁装置を得る。 【構成】配管の接続部の配管フランジ間に挿入される絶
縁リング１ａと、絶縁リング１ａの外径側に結合され上
流側配管の外側に嵌まる絶縁外筒１ｂと、前記絶縁リン
グ１ａの内径側に結合され下流側配管７の内側に延びる
絶縁内筒１ｃとからなる絶縁フランジ１を設け、かつ両
方の配管フランジ６ａ，７ａを絶縁された複数の締付ボ
ルト２及びナット３により締め付けたので、燃料電池の
運転圧力，運転温度に関わらず冷却水の電気絶縁，配管
フランジの電気絶縁を維持できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、水冷式リン酸型燃料
電池の電気絶縁装置に関する。
電池の電気絶縁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池を構成する単電池は電解質を挟
んで酸化剤電極と燃料電極を配置して構成される。各単
電池は、薄い多孔質カーボン板の表面に白金触媒を塗布
した電極、電解質のリン酸を保持するマトリックス及び
単電池を区分するセパレータにより構成され、電池積層
体はこれらの単電池とその間に挿入された冷却板との積
層により構成されている。燃料電池では燃料ガスと酸化
剤ガスとを反応させて発電が行われる。
んで酸化剤電極と燃料電極を配置して構成される。各単
電池は、薄い多孔質カーボン板の表面に白金触媒を塗布
した電極、電解質のリン酸を保持するマトリックス及び
単電池を区分するセパレータにより構成され、電池積層
体はこれらの単電池とその間に挿入された冷却板との積
層により構成されている。燃料電池では燃料ガスと酸化
剤ガスとを反応させて発電が行われる。
【０００３】一般にリン酸型燃料電池の発電時における
平均温度は１４０℃ないし１９０℃であることが望まし
い。その理由は、２００℃を越える温度では電極構成材
料の熱劣化を、また１４０℃より低い温度では反応生成
物の凝縮液による電極のぬれ現象に基づく発電電圧の低
下を招くからである。水冷式リン酸型燃料電池の電気絶
縁は、冷却水配管系内で電気絶縁体により電気絶縁する
方法が一般的で、電気絶縁体には電気絶縁ホース等を配
管の途中に接続させて、燃料電池とアース間の電気絶縁
抵抗を所定の値に保っている。また冷却水には電気抵抗
の大きい純水を用いる。
平均温度は１４０℃ないし１９０℃であることが望まし
い。その理由は、２００℃を越える温度では電極構成材
料の熱劣化を、また１４０℃より低い温度では反応生成
物の凝縮液による電極のぬれ現象に基づく発電電圧の低
下を招くからである。水冷式リン酸型燃料電池の電気絶
縁は、冷却水配管系内で電気絶縁体により電気絶縁する
方法が一般的で、電気絶縁体には電気絶縁ホース等を配
管の途中に接続させて、燃料電池とアース間の電気絶縁
抵抗を所定の値に保っている。また冷却水には電気抵抗
の大きい純水を用いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】配管の電気絶縁抵抗を
確保するためには、冷却水配管内径と水の電気電導度に
基づいて電気絶縁体からなる電気絶縁ホースの長さが要
求される。そのため、絶縁材料からなる円筒状の長い絶
縁体が必要となる。また、接続される絶縁体を保持する
ために金属からなる配管を結合させるボルト等の締付具
についても電気的に絶縁する必要がある。単電池の大面
積化、高電流密度化、発電電圧の高電圧化に連れて、冷
却水を面方向及び積層方向に均等に供給するために、冷
却水量の増加、冷却水配管の管径増大が必要となり、冷
却水配管系統内に接続すべき電気絶縁ホースには接続部
の強度が不足し、燃料電池の運転温度，運転圧力及び絶
縁距離等の条件により電気絶縁ホースを用いることが困
難となっている。
確保するためには、冷却水配管内径と水の電気電導度に
基づいて電気絶縁体からなる電気絶縁ホースの長さが要
求される。そのため、絶縁材料からなる円筒状の長い絶
縁体が必要となる。また、接続される絶縁体を保持する
ために金属からなる配管を結合させるボルト等の締付具
についても電気的に絶縁する必要がある。単電池の大面
積化、高電流密度化、発電電圧の高電圧化に連れて、冷
却水を面方向及び積層方向に均等に供給するために、冷
却水量の増加、冷却水配管の管径増大が必要となり、冷
却水配管系統内に接続すべき電気絶縁ホースには接続部
の強度が不足し、燃料電池の運転温度，運転圧力及び絶
縁距離等の条件により電気絶縁ホースを用いることが困
難となっている。
【０００５】この発明は、燃料電池の運転温度，運転圧
力に関わりなく使用できる燃料電池の電気絶縁装置を提
供することを目的とする。
力に関わりなく使用できる燃料電池の電気絶縁装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】複数の単電池を積層して
なる電池積層体の電極に配管を介して冷却水を循環させ
る燃料電池において、前記配管の接続部の配管フランジ
間に挿入される絶縁リングと、この絶縁リングの外径側
に結合され、上流側配管の外側に嵌まる絶縁外筒と、前
記絶縁リングの内径側に前記絶縁外筒と反対方向に結合
され、下流側配管の内側に延びる絶縁内筒とからなる絶
縁フランジを設け、かつ両方の配管フランジを複数の絶
縁された締付ボルト及び締付ナットにより締め付けたこ
とによって、上記目的を達成する。
なる電池積層体の電極に配管を介して冷却水を循環させ
る燃料電池において、前記配管の接続部の配管フランジ
間に挿入される絶縁リングと、この絶縁リングの外径側
に結合され、上流側配管の外側に嵌まる絶縁外筒と、前
記絶縁リングの内径側に前記絶縁外筒と反対方向に結合
され、下流側配管の内側に延びる絶縁内筒とからなる絶
縁フランジを設け、かつ両方の配管フランジを複数の絶
縁された締付ボルト及び締付ナットにより締め付けたこ
とによって、上記目的を達成する。
【０００７】また、絶縁フランジはフッ素樹脂から構成
すれば、溶接して絶縁フランジを作る上に好適である。
すれば、溶接して絶縁フランジを作る上に好適である。
【０００８】さらに、絶縁内筒の外周に環状の補強リン
グを設け、この補強リングはフッ素樹脂から構成すれ
ば、補強リングを取り付ける上に好適である。
グを設け、この補強リングはフッ素樹脂から構成すれ
ば、補強リングを取り付ける上に好適である。
【０００９】
【作用】この発明においては、上流側配管の外周に嵌め
られる絶縁外筒と、下流側配管の内側に挿入される絶縁
内筒と、絶縁外筒と絶縁内筒とを結合する絶縁リングか
らなる絶縁フランジを冷却水配管の継ぎ目に取り付ける
ことによって、燃料電池の運転圧力に関わりなく、かつ
運転温度に耐える絶縁材料を用いたので、運転温度に関
わりなく使用できる。冷却水の電気絶縁に必要な長さは
絶縁内筒で保ち、配管の電気絶縁距離は、絶縁外筒で保
つことができる。絶縁フランジは、フッ素樹脂から構成
すれば、構成要素を互いに溶接により形成できる。ま
た、絶縁フランジの絶縁内筒の外周に補強リングを取り
付ければ、冷却水の縮流現象に対し絶縁内筒を補強でき
る。
られる絶縁外筒と、下流側配管の内側に挿入される絶縁
内筒と、絶縁外筒と絶縁内筒とを結合する絶縁リングか
らなる絶縁フランジを冷却水配管の継ぎ目に取り付ける
ことによって、燃料電池の運転圧力に関わりなく、かつ
運転温度に耐える絶縁材料を用いたので、運転温度に関
わりなく使用できる。冷却水の電気絶縁に必要な長さは
絶縁内筒で保ち、配管の電気絶縁距離は、絶縁外筒で保
つことができる。絶縁フランジは、フッ素樹脂から構成
すれば、構成要素を互いに溶接により形成できる。ま
た、絶縁フランジの絶縁内筒の外周に補強リングを取り
付ければ、冷却水の縮流現象に対し絶縁内筒を補強でき
る。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の実施例による電気絶縁装置
を用いた配管の接続部を示す断面図である。図１におい
て、矢印は冷却水の流れ方向を示し、上流側配管６の配
管フランジ６ａと下流側配管７の配管フランジ７ａとの
間に電気絶縁装置を取り付けている。配管の接続部の配
管フランジ６ａと７ａとの間に挿入される絶縁リング１
ａと、絶縁リング１ａの外径側に結合され、上流側配管
６の外側に嵌まる絶縁外筒１ｂと、絶縁リング１ａの内
径側に絶縁外筒１ｂと反対方向に結合され、下流側配管
７の内側に延び、環状の補強リブ１ｄを有する円筒状の
絶縁内筒１ｃとからなる絶縁フランジ１を設けた。配管
内部の水の電路の絶縁には、絶縁内筒の長さを水の電気
絶縁抵抗に必要な長さとする。配管フランジ６ａ，７ａ
間の電気絶縁距離は絶縁外筒１ｂの長さで保つ。絶縁リ
ング１ａ，絶縁外筒１ｂ，絶縁内筒１ｃ及び補強リング
１ｄはそれぞれポリフッ化エチレン（商品名テフロン）
を用いる。それはフッ素樹脂は、耐熱性，耐化学薬品
性，電気絶縁性に優れしかも溶接し易いからである。絶
縁フランジ１を配管に挿入すると下流側配管７の内径が
狭くなって冷却水の流れは縮流現象を起こし、絶縁内筒
１ｃは中心へ移動しようとするため、絶縁内筒１ｃの外
周にフッ素樹脂からなる複数の補強リング１ｄを溶接に
より取り付けている。補強リブ１ｄの代わりに絶縁内筒
１ｃを厚くしてもよい。配管フランジ６ａ，７ａを締め
付けるために複数の締付ボルト２を締付ナット３で締め
付けている。締付ボルト２の絶縁のため締付ボルト２の
外周に絶縁管４を取り付け、配管フランジ７ａに絶縁座
５を用いている。
を用いた配管の接続部を示す断面図である。図１におい
て、矢印は冷却水の流れ方向を示し、上流側配管６の配
管フランジ６ａと下流側配管７の配管フランジ７ａとの
間に電気絶縁装置を取り付けている。配管の接続部の配
管フランジ６ａと７ａとの間に挿入される絶縁リング１
ａと、絶縁リング１ａの外径側に結合され、上流側配管
６の外側に嵌まる絶縁外筒１ｂと、絶縁リング１ａの内
径側に絶縁外筒１ｂと反対方向に結合され、下流側配管
７の内側に延び、環状の補強リブ１ｄを有する円筒状の
絶縁内筒１ｃとからなる絶縁フランジ１を設けた。配管
内部の水の電路の絶縁には、絶縁内筒の長さを水の電気
絶縁抵抗に必要な長さとする。配管フランジ６ａ，７ａ
間の電気絶縁距離は絶縁外筒１ｂの長さで保つ。絶縁リ
ング１ａ，絶縁外筒１ｂ，絶縁内筒１ｃ及び補強リング
１ｄはそれぞれポリフッ化エチレン（商品名テフロン）
を用いる。それはフッ素樹脂は、耐熱性，耐化学薬品
性，電気絶縁性に優れしかも溶接し易いからである。絶
縁フランジ１を配管に挿入すると下流側配管７の内径が
狭くなって冷却水の流れは縮流現象を起こし、絶縁内筒
１ｃは中心へ移動しようとするため、絶縁内筒１ｃの外
周にフッ素樹脂からなる複数の補強リング１ｄを溶接に
より取り付けている。補強リブ１ｄの代わりに絶縁内筒
１ｃを厚くしてもよい。配管フランジ６ａ，７ａを締め
付けるために複数の締付ボルト２を締付ナット３で締め
付けている。締付ボルト２の絶縁のため締付ボルト２の
外周に絶縁管４を取り付け、配管フランジ７ａに絶縁座
５を用いている。
【００１１】冷却水をシールするために、絶縁リング１
ａと配管フランジ６ａとの間及び絶縁リング１ａと配管
フランジ７ａとの間にガスケット８を挿入した。さらに
ガスケット面圧を維持するために図示しないバネを締付
フランジと配管フランジ６ａ，７ａとの間に挿入するこ
とが望ましい。この発明によれば、冷却水配管の途中に
絶縁フランジ１を挿入し、絶縁された締付ボルト２及び
締付ナット３で締め付けすることにより、冷却水に必要
な電気絶縁抵抗及び配管フランジ間の電気絶縁距離を保
つことができて、かつ配管フランジ６ａ，７ａを電気絶
縁することができる。
ａと配管フランジ６ａとの間及び絶縁リング１ａと配管
フランジ７ａとの間にガスケット８を挿入した。さらに
ガスケット面圧を維持するために図示しないバネを締付
フランジと配管フランジ６ａ，７ａとの間に挿入するこ
とが望ましい。この発明によれば、冷却水配管の途中に
絶縁フランジ１を挿入し、絶縁された締付ボルト２及び
締付ナット３で締め付けすることにより、冷却水に必要
な電気絶縁抵抗及び配管フランジ間の電気絶縁距離を保
つことができて、かつ配管フランジ６ａ，７ａを電気絶
縁することができる。
【００１２】
【発明の効果】この発明によれば、絶縁リングと、絶縁
内筒と、絶縁外筒とから絶縁フランジを構成し、この絶
縁フランジを冷却水配管の接続部に挿入し、配管フラン
ジを絶縁された締付ボルト及びナットにより結合させ、
冷却水の電気絶縁，配管フランジ間の電気絶縁距離を維
持するとともに、締付ボルトの電気絶縁を維持できる。
この発明によれば、燃料電池の運転圧力，運転温度に関
わらず、冷却水配管の電気絶縁を保つことができる。
内筒と、絶縁外筒とから絶縁フランジを構成し、この絶
縁フランジを冷却水配管の接続部に挿入し、配管フラン
ジを絶縁された締付ボルト及びナットにより結合させ、
冷却水の電気絶縁，配管フランジ間の電気絶縁距離を維
持するとともに、締付ボルトの電気絶縁を維持できる。
この発明によれば、燃料電池の運転圧力，運転温度に関
わらず、冷却水配管の電気絶縁を保つことができる。
【図１】この発明の実施例による燃料電池の電気絶縁装
置を用いた配管の接続部を示す断面図である。
置を用いた配管の接続部を示す断面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
１ 絶縁フランジ １ａ 絶縁リング １ｂ 絶縁外筒 １ｃ 絶縁内筒 １ｄ 補強リブ ２ 締付ボルト ３ 締付ナット ４ 絶縁管 ５ 絶縁座 ６ 上流側配管 ６ａ 配管フランジ ７ 下流側配管 ７ａ 配管フランジ ８ ガスケット
Claims (3)
- 【請求項１】複数の単電池を積層してなる電池積層体の
電極に配管を介して冷却水を循環させる燃料電池におい
て、前記配管の接続部の配管フランジ間に挿入される絶
縁リングと、この絶縁リングの外径側に結合され、上流
側配管の外側に嵌まる絶縁外筒と、前記絶縁リングの内
径側に前記絶縁外筒と反対方向に結合され、下流側配管
の内側に延びる絶縁内筒とからなる絶縁フランジを設
け、かつ両方の配管フランジを複数の絶縁された締付ボ
ルト及び締付ナットにより締め付けたことを特徴とする
燃料電池の電気絶縁装置。 - 【請求項２】請求項１記載の燃料電池の電気絶縁装置に
おいて、絶縁フランジはフッ素樹脂からなることを特徴
とする燃料電池の電気絶縁装置。 - 【請求項３】請求項１記載の燃料電池の電気絶縁装置に
おいて、絶縁内筒の外周に環状の補強リングを設け、こ
の補強リングはフッ素樹脂からなることを特徴とする燃
料電池の電気絶縁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6035299A JPH07226218A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 燃料電池の電気絶縁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6035299A JPH07226218A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 燃料電池の電気絶縁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226218A true JPH07226218A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12437906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6035299A Pending JPH07226218A (ja) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | 燃料電池の電気絶縁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07226218A (ja) |
-
1994
- 1994-02-08 JP JP6035299A patent/JPH07226218A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5336570A (en) | Hydrogen powered electricity generating planar member | |
| US6670069B2 (en) | Fuel cell stack assembly | |
| JP4630058B2 (ja) | 改良された加圧板および集電体を有する燃料電池スタック | |
| JPH0421250Y2 (ja) | ||
| US5162171A (en) | Metal oxide-hydrogen battery having modules extending longitudinally of the pressure vessel | |
| US20030152819A1 (en) | Polymer electrolyte fuel cell | |
| CN107146904B (zh) | 燃料电池端板组合、远处端板组合、进口端板组合及电堆 | |
| US20050136307A1 (en) | Fuel cell and fuel cell stack | |
| US7008712B2 (en) | Split cell type fuel cell stack | |
| US8435692B2 (en) | Fuel cell | |
| US9023546B2 (en) | Fuel cell | |
| WO1995024519A1 (en) | Electrolytic apparatus | |
| US7008715B2 (en) | Thermal and vibrational break for high-temperature gas tubes in a solid-oxide fuel cell | |
| JPS6322426B2 (ja) | ||
| JPH05217606A (ja) | 金属酸化物水素電池 | |
| JP2000090956A (ja) | 固体高分子型燃料電池 | |
| JPH0945357A (ja) | 燃料電池 | |
| JP2004342340A (ja) | 燃料電池用エンドプレート構造 | |
| JPS63128562A (ja) | 燃料電池 | |
| JPH0831438A (ja) | 燃料電池発電装置の冷却水配管 | |
| JP2005190763A (ja) | 燃料電池 | |
| JPS6398964A (ja) | 燃料電池 | |
| JP5022663B2 (ja) | 水素製造装置及びその組立方法 | |
| JPH03233867A (ja) | 燃料電池のマニホールド締付装置 | |
| JPH0544782B2 (ja) |