JPH0831438A - 燃料電池発電装置の冷却水配管 - Google Patents
燃料電池発電装置の冷却水配管Info
- Publication number
- JPH0831438A JPH0831438A JP6165684A JP16568494A JPH0831438A JP H0831438 A JPH0831438 A JP H0831438A JP 6165684 A JP6165684 A JP 6165684A JP 16568494 A JP16568494 A JP 16568494A JP H0831438 A JPH0831438 A JP H0831438A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- cooling water
- flange
- insulating
- fuel cell
- 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
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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】冷却水流量が増大し内部圧力が上昇しても使用
可能な電気絶縁性の冷却水配管を得る。 【構成】冷却水配管を高強度部材で形成し、少なくとも
１か所において連結することとし、連結部を、円筒部と
フランジ部からなる絶縁ピース１のフランジ部の外周に
接してリング２を配し、さらに、これらの両面に、外周
側に円筒状のカバーを設けたＰＴＦＥ製クッションガス
ケット３ａ、３ｂを配して、上流側配管フランジ１０と
下流側配管フランジ１１との間に挟持し、絶縁管４と絶
縁スペーサ５によって上流側配管フランジ１０と電気絶
縁したボルト６により締めつけて連結する構成として、
上流側配管と下流側配管の間を電気的に絶縁する。
可能な電気絶縁性の冷却水配管を得る。 【構成】冷却水配管を高強度部材で形成し、少なくとも
１か所において連結することとし、連結部を、円筒部と
フランジ部からなる絶縁ピース１のフランジ部の外周に
接してリング２を配し、さらに、これらの両面に、外周
側に円筒状のカバーを設けたＰＴＦＥ製クッションガス
ケット３ａ、３ｂを配して、上流側配管フランジ１０と
下流側配管フランジ１１との間に挟持し、絶縁管４と絶
縁スペーサ５によって上流側配管フランジ１０と電気絶
縁したボルト６により締めつけて連結する構成として、
上流側配管と下流側配管の間を電気的に絶縁する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、水冷式の燃料電池発
電装置の冷却水配管、特に電気絶縁性の冷却水配管に関
する。
電装置の冷却水配管、特に電気絶縁性の冷却水配管に関
する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池本体の電解質層を挟持する燃料
極と空気極に、それぞれ燃料ガスと酸化剤ガスを供給し
て電気化学反応を起こさせ、発電する燃料電池発電装置
においては、電気化学反応に伴う発熱を冷却水によって
除去する方法が一般に用いられている。
極と空気極に、それぞれ燃料ガスと酸化剤ガスを供給し
て電気化学反応を起こさせ、発電する燃料電池発電装置
においては、電気化学反応に伴う発熱を冷却水によって
除去する方法が一般に用いられている。
【０００３】このように燃料電池本体を冷却水を供給し
て冷却する場合には、燃料電池本体の両電極が冷却水配
管系によって電気的に短絡しないように電気絶縁を保持
した構成とする必要がある。冷却水配管系の電気絶縁性
は冷却水自体の導電性と配管の導電性とにより左右され
るが、冷却水にはイオン交換式水処理装置で処理された
高純度の水が使用されるのでその電気絶縁性は極めて高
く、実質的には配管の導電性により冷却水配管系の電気
絶縁性が決まることとなる。
て冷却する場合には、燃料電池本体の両電極が冷却水配
管系によって電気的に短絡しないように電気絶縁を保持
した構成とする必要がある。冷却水配管系の電気絶縁性
は冷却水自体の導電性と配管の導電性とにより左右され
るが、冷却水にはイオン交換式水処理装置で処理された
高純度の水が使用されるのでその電気絶縁性は極めて高
く、実質的には配管の導電性により冷却水配管系の電気
絶縁性が決まることとなる。
【０００４】このため、従来の水冷式の燃料電池発電装
置においては、冷却水配管を電気絶縁性配管、例えばポ
リテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥという）製ホ
ース等によって構成し、冷却水配管による電気的導通を
基本的に阻止する方策が採られている。
置においては、冷却水配管を電気絶縁性配管、例えばポ
リテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥという）製ホ
ース等によって構成し、冷却水配管による電気的導通を
基本的に阻止する方策が採られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】通常の水冷式の燃料電
池発電装置においては、冷却水の温度は燃料電池の運転
温度より若干低い温度、例えば約１７０℃に達してお
り、また、冷却水の圧力は運転温度での飽和蒸気圧より
高い圧力に保持する必要があるので、冷却水配管の内部
圧力は約１０kg/cm3G あるいはそれ以上となる。したが
って冷却水配管はこれらの条件下で使用に耐えるもので
なければならない。
池発電装置においては、冷却水の温度は燃料電池の運転
温度より若干低い温度、例えば約１７０℃に達してお
り、また、冷却水の圧力は運転温度での飽和蒸気圧より
高い圧力に保持する必要があるので、冷却水配管の内部
圧力は約１０kg/cm3G あるいはそれ以上となる。したが
って冷却水配管はこれらの条件下で使用に耐えるもので
なければならない。
【０００６】燃料電池発電装置の規模の増大に対応して
冷却ユニットの能力増大を行うには冷却水量を増加させ
ることが必要となる。しかしながら、冷却水量を増加さ
せるためには冷却水配管の管径を大きくする必要があ
り、さらに管径を大きくすると配管に要求される機械的
強度は増大するので、従来から用いられている電気絶縁
性材料の配管では対応が困難となる。
冷却ユニットの能力増大を行うには冷却水量を増加させ
ることが必要となる。しかしながら、冷却水量を増加さ
せるためには冷却水配管の管径を大きくする必要があ
り、さらに管径を大きくすると配管に要求される機械的
強度は増大するので、従来から用いられている電気絶縁
性材料の配管では対応が困難となる。
【０００７】この発明の目的は、上記のごとき温度、圧
力条件下で使用可能であるばかりでなく、さらに流量が
増大しても適用できる燃料電池発電装置の電気絶縁性の
冷却水配管を提供することにある。
力条件下で使用可能であるばかりでなく、さらに流量が
増大しても適用できる燃料電池発電装置の電気絶縁性の
冷却水配管を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、燃料電池発電装置の冷却水配
管を、少なくとも１か所において、高強度部材からなる
上流側配管と同じく高強度部材からなる下流側配管とを
各々の配管フランジをボルト締めして連結して構成する
こととしし、その連結部が、円筒部とその一端の外周側
に設けられたフランジ部とからなる例えばＰＴＦＥから
形成された絶縁ピースを、円筒部が配管の内部に位置
し、フランジ部が上記の２個の配管フランジ部の間に位
置するよう配置し、本フランジ部の外縁に接して略同一
厚みを有する金属性のリングを配し、本フランジ部およ
びリングの両面に、それぞれ外周側に円筒状カバーを設
けた一対の環状の電気絶縁性のガスケットを配して前記
の２個の配管フランジの間に挟持し、配管フランジを、
絶縁管に挿入され、一方の配管フランジとの間に絶縁ス
ペーサを介在させたボルトにより、締めつけ連結する構
成とするものとする。
めに、本発明においては、燃料電池発電装置の冷却水配
管を、少なくとも１か所において、高強度部材からなる
上流側配管と同じく高強度部材からなる下流側配管とを
各々の配管フランジをボルト締めして連結して構成する
こととしし、その連結部が、円筒部とその一端の外周側
に設けられたフランジ部とからなる例えばＰＴＦＥから
形成された絶縁ピースを、円筒部が配管の内部に位置
し、フランジ部が上記の２個の配管フランジ部の間に位
置するよう配置し、本フランジ部の外縁に接して略同一
厚みを有する金属性のリングを配し、本フランジ部およ
びリングの両面に、それぞれ外周側に円筒状カバーを設
けた一対の環状の電気絶縁性のガスケットを配して前記
の２個の配管フランジの間に挟持し、配管フランジを、
絶縁管に挿入され、一方の配管フランジとの間に絶縁ス
ペーサを介在させたボルトにより、締めつけ連結する構
成とするものとする。
【０００９】
【作用】上記のように燃料電池発電装置の冷却水配管を
構成すれば、配管の連結部において、冷却水の流れる配
管内部では、内部に挿入された絶縁ピースの円筒部が介
在することにより上流側配管と下流側配管との間の沿面
距離を大きくすることができ、２本の配管間の電気絶縁
抵抗を十分高い値とすることができる。また配管の外側
においては、ＰＴＦＥ製クッションガスケットに設けら
れた外周側の円筒状カバーによって、上流側配管と下流
側配管のフランジ面の間の沿面距離を大きくすることが
でき十分高い電気絶縁抵抗とすることができる。なお、
フランジのボルト締めは絶縁管と絶縁スペーサとにより
充分な沿面距離をとることが容易で、電気絶縁抵抗は十
分高い。
構成すれば、配管の連結部において、冷却水の流れる配
管内部では、内部に挿入された絶縁ピースの円筒部が介
在することにより上流側配管と下流側配管との間の沿面
距離を大きくすることができ、２本の配管間の電気絶縁
抵抗を十分高い値とすることができる。また配管の外側
においては、ＰＴＦＥ製クッションガスケットに設けら
れた外周側の円筒状カバーによって、上流側配管と下流
側配管のフランジ面の間の沿面距離を大きくすることが
でき十分高い電気絶縁抵抗とすることができる。なお、
フランジのボルト締めは絶縁管と絶縁スペーサとにより
充分な沿面距離をとることが容易で、電気絶縁抵抗は十
分高い。
【００１０】このように、上記の構成においては、２本
の配管間の電気絶縁抵抗を十分高い値とすることができ
るので、２本の配管を、従来の電気絶縁性配管に換え
て、導電性をもつ高強度の金属材料で形成することがで
き、冷却水量の増大も可能となる。
の配管間の電気絶縁抵抗を十分高い値とすることができ
るので、２本の配管を、従来の電気絶縁性配管に換え
て、導電性をもつ高強度の金属材料で形成することがで
き、冷却水量の増大も可能となる。
【００１１】
【実施例】図１は、本発明による燃料電池発電装置の冷
却水配管の一実施例で、その連結部を図示したものであ
る。円筒部とその一端の外周側に設けられたフランジ部
とからなる絶縁ピース１は、円筒部が下流側配管の内部
に位置し、フランジ部が上流側配管フランジ１０と下流
側配管フランジ１１との間に位置するよう配置されてい
る。本フランジ部の外側には本フランジ部に接して略同
一厚みを有する金属性のリング２が配置され、絶縁体１
のフランジ部およびリング２の両面には、それぞれ外周
側に円筒状カバーを設けた環状のＰＴＦＥ製クッション
ガスケット３ａおよび３ｂが配され、前記の上流側配管
フランジ１０と下流側配管フランジ１１との間に挟持さ
れている。上流側配管フランジ１０と下流側配管フラン
ジ１１とは、ボルト７を絶縁管４に挿入し、絶縁スペー
サ５を介在させて上流側配管フランジ１０と電気絶縁し
て、ワッシャ８および９、ならびにナット７を用いて締
めつけ連結されている。本構成では、配管内は絶縁ピー
ス１の下流側配管の内部に位置する円筒部により、また
外側はＰＴＦＥ製クッションガスケット３ａおよび３ｂ
の外周側の円筒状カバーにより両配管間の沿面距離が大
きくとられており、燃料電池発電装置の冷却水配管とし
て十分な電気絶縁性を持つ。本構成を用いれば、両配管
が導電性の高強度材料で形成しても十分な電気絶縁性を
保持することができるので配管径を大きくして冷却流量
を増大させることが可能となる。
却水配管の一実施例で、その連結部を図示したものであ
る。円筒部とその一端の外周側に設けられたフランジ部
とからなる絶縁ピース１は、円筒部が下流側配管の内部
に位置し、フランジ部が上流側配管フランジ１０と下流
側配管フランジ１１との間に位置するよう配置されてい
る。本フランジ部の外側には本フランジ部に接して略同
一厚みを有する金属性のリング２が配置され、絶縁体１
のフランジ部およびリング２の両面には、それぞれ外周
側に円筒状カバーを設けた環状のＰＴＦＥ製クッション
ガスケット３ａおよび３ｂが配され、前記の上流側配管
フランジ１０と下流側配管フランジ１１との間に挟持さ
れている。上流側配管フランジ１０と下流側配管フラン
ジ１１とは、ボルト７を絶縁管４に挿入し、絶縁スペー
サ５を介在させて上流側配管フランジ１０と電気絶縁し
て、ワッシャ８および９、ならびにナット７を用いて締
めつけ連結されている。本構成では、配管内は絶縁ピー
ス１の下流側配管の内部に位置する円筒部により、また
外側はＰＴＦＥ製クッションガスケット３ａおよび３ｂ
の外周側の円筒状カバーにより両配管間の沿面距離が大
きくとられており、燃料電池発電装置の冷却水配管とし
て十分な電気絶縁性を持つ。本構成を用いれば、両配管
が導電性の高強度材料で形成しても十分な電気絶縁性を
保持することができるので配管径を大きくして冷却流量
を増大させることが可能となる。
【００１２】
【発明の効果】この発明においては、燃料電池発電装置
の冷却水配管を、少なくとも１か所において、高強度部
材からなる上流側配管と同じく高強度部材からなる下流
側配管とを各々の配管フランジ部をボルト締めして連結
することとしし、その連結部が、円筒部とその一端の外
周側に設けられたフランジ部とからなる絶縁ピースを円
筒部が配管の内部に位置し、フランジ部が上記の２個の
配管フランジ部の間に位置するよう配し、本フランジ部
の外縁に接して略同一厚みを有する金属性のリングを配
し、さらに本フランジ部およびリングの両面に、それぞ
れ外周側に円筒状カバーを設けた一対の環状のＰＴＦＥ
製クッションガスケットを配して前記の２個の配管フラ
ンジの間に挟持し、配管フランジを、絶縁管に挿入さ
れ、一方の配管フランジとの間に絶縁スペーサを介在さ
せたボルトにより、締めつけ連結する構成とするものと
したので、高い内部圧力に耐える電気絶縁性の冷却水配
管構成が得られ、さらに冷却水量が増大し、配管径が大
型化する場合に対しても適用が可能な燃料電池発電装置
の冷却水配管をが得られることとなった。
の冷却水配管を、少なくとも１か所において、高強度部
材からなる上流側配管と同じく高強度部材からなる下流
側配管とを各々の配管フランジ部をボルト締めして連結
することとしし、その連結部が、円筒部とその一端の外
周側に設けられたフランジ部とからなる絶縁ピースを円
筒部が配管の内部に位置し、フランジ部が上記の２個の
配管フランジ部の間に位置するよう配し、本フランジ部
の外縁に接して略同一厚みを有する金属性のリングを配
し、さらに本フランジ部およびリングの両面に、それぞ
れ外周側に円筒状カバーを設けた一対の環状のＰＴＦＥ
製クッションガスケットを配して前記の２個の配管フラ
ンジの間に挟持し、配管フランジを、絶縁管に挿入さ
れ、一方の配管フランジとの間に絶縁スペーサを介在さ
せたボルトにより、締めつけ連結する構成とするものと
したので、高い内部圧力に耐える電気絶縁性の冷却水配
管構成が得られ、さらに冷却水量が増大し、配管径が大
型化する場合に対しても適用が可能な燃料電池発電装置
の冷却水配管をが得られることとなった。
【図１】本発明による燃料電池発電装置の冷却水配管の
実施例を示す連結部の断面図
実施例を示す連結部の断面図
１ 絶縁ピース ２ リング ３ａ，３ｂ ＴＦＰＥ製クッションガスケット ４ 絶縁管 ５ 絶縁スペーサ ６ ボルト ７ ナット １０ 上流側配管フランジ １１ 下流側配管フランジ
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも１か所において、上流側配管と
下流側配管とを各々の配管フランジをボルト締めして連
結してなり、その連結部が、円筒部とその一端の外周側
に設けられたフランジ部とからなる絶縁ピースを、円筒
部が配管の内部に位置しフランジ部が上記の２個の配管
フランジ部の間に位置するよう配置し、前記フランジ部
の外縁に接して略同一厚みを有する金属性のリングを配
し、前記フランジ部および前記リングの両面に、外周側
に円筒状カバーを設けた一対の環状の電気絶縁ガスケッ
トを配して前記の２個の配管フランジの間に挟持し、前
記配管フランジを、絶縁管に挿入され、一方の配管フラ
ンジとの間に絶縁スペーサを介在させたボルトにより、
締めつけ連結する構成であることを特徴とする燃料電池
発電装置の冷却水配管。 - 【請求項２】前記絶縁ピースがポリテトラフルオロエチ
レンにより形成されていることを特徴とする請求項１記
載の燃料電池発電装置の冷却水配管。 - 【請求項３】前記電気絶縁ガスケットがポリテトラフル
オロエチレン製クッションガスケットで形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池発電
装置の冷却水配管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165684A JPH0831438A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 燃料電池発電装置の冷却水配管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6165684A JPH0831438A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 燃料電池発電装置の冷却水配管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831438A true JPH0831438A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15817081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6165684A Pending JPH0831438A (ja) | 1994-07-19 | 1994-07-19 | 燃料電池発電装置の冷却水配管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0831438A (ja) |
-
1994
- 1994-07-19 JP JP6165684A patent/JPH0831438A/ja active Pending
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