[发明专利]燃料电池堆中的气体出口区域的断水结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料电池堆中的气体出口区域的断水结构。

本申请基于2012年6月4日向日本申请的日本特愿2012-126960号而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

以往，为了防止经由在燃料电池堆中生成的生成水而使燃料电池堆的带电部与外部的低电阻部件(金属部件等)电短路(液体间的电路联接)，考虑了燃料电池堆的、特别是包括反应气体出口周围的各个部件在内的气体出口区域处的短路对策。例如，公知有通过电绝缘性部件形成与燃料电池堆的反应气体排出连通孔连接的排出配管的燃料电池系统(例如，参照专利文献1)。

然而，根据该燃料电池系统，当将排出配管长条地形成而增大绝缘电阻时，排出配管的强度可能降低，并且产生排出配管的处理复杂化，配管结构大型化的问题。

对于这种问题，例如，以往公知有一种燃料电池堆，其具有水捕集罐，该水捕集罐将与燃料电池堆的燃料气体排出连通孔连接的出口配管的前端收容于内部，来积存从该出口配管的前端排出的生成水(例如，参照专利文献2)。

在该燃料电池堆中，通过构成为使从出口配管的前端滴落并积存于水捕集罐的生成水的最高水位从出口配管的前端向垂直方向下方离开规定距离，从而隔断生成水产生的导电路径。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-332674号公报

专利文献2：日本特开2010-3603号公报

发明要解决的课题

根据上述现有技术的燃料电池堆，从出口配管与反应气体一起排出的生成水的排出方向并不限定于垂直方向下方，而是根据反应气体的流速而变化。

例如，在反应气体的流速较小的情况下，生成水向垂直方向下方滴落，相对于此，当反应气体的流速成为中等程度时，生成水向出口配管的延伸方向排出，当反应气体的流速进一步增大时，生成水朝向出口配管的径向的外周侧排出。

由此，需要在各个方向上从出口配管的前端到水捕集罐的内壁面为止确保所期望的空间距离，从而产生水捕集罐及收容水捕集罐的壳体大型化的问题。

发明内容

本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于提供一种能够防止结构大型化，并且能够防止因从燃料电池堆排出的液体而在燃料电池堆的带电部与外部的低电阻部件之间形成导电路径的燃料电池堆中的气体出口区域的断水结构。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题而实现上述目的，本发明采用了以下的方式。

(1)在本发明的一方式的燃料电池堆中的气体出口区域的断水结构中，所述燃料电池堆具备：层叠体，其层叠有多个发电单元，并设有排出反应气体的反应气体排出连通孔，该反应气体用于所述发电单元中的发电反应；以及端板，其配置在所述层叠体的层叠方向的一端部，并且设有与所述反应气体排出连通孔连通的反应气体出口，其中，所述燃料电池堆中的气体出口区域的断水结构设有：出口配管，其与所述反应气体出口连结，且反应气体排出流动方向下游侧的前端部朝向下方开口；以及至少一个伞状凸部，其在所述出口配管内呈朝向反应气体排出流动方向上游侧的尖细形状，将与反应气体一起排出的液体的连续流切断。

(2)在上述(1)的方式的基础上，还可以构成为，在所述出口配管内将多个所述伞状凸部配置成交错状。

(3)在上述(2)的方式的基础上，还可以构成为，所述伞状凸部形成为向所述出口配管的上游方向凸出的凸状，并且所述伞状凸部朝向所述出口配管的径向内侧形成为凸状。

(4)在上述(2)或(3)的方式的基础上，还可以构成为，在配置成交错状的上游侧的伞状凸部与下游侧的伞状凸部之间设有排出液体引导部，该排出液体引导部具有沿着所述出口配管的大致径向的壁部。

(5)在上述(2)至(4)中的任一方式的基础上，还可以构成为，与所述伞状凸部的下端相接的所述出口配管的开口部中的、处于所述伞状凸部的一方的下端与另一方的下端之间的部分以朝向所述伞状凸部的尖细形状部被切口的方式形成。

(6)在上述(2)至(5)中的任一方式的基础上，还可以构成为，所述伞状凸部的下端相对于所述出口配管的径向倾斜。

(7)在上述(1)至(6)中的任一方式的基础上，还可以构成为，所述燃料电池堆中的气体出口区域的断水结构具备接收从所述出口配管排出的液体的收集罐，所述出口配管使所述前端部向所述收集罐内突出，并与所述收集罐的内侧面及内底面之间分别具有规定的间隔。