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発明の名称 燃料電池用ガスケット
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−108103(P2001−108103A)
公開日 平成13年4月20日(2001.4.20)
出願番号 特願平11−288153
出願日 平成11年10月8日(1999.10.8)
代理人 【識別番号】100066005
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 俊夫
【テーマコード(参考)】
3J040
5H026
【Fターム(参考)】
3J040 AA01 AA12 BA01 EA16 FA05 HA02 HA03 HA08 HA15 
5H026 AA06 CX08 HH03
発明者 蔵野 慶宏 / 黒木 雄一
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 線径1mm以下のOリングの内周面側および外周面側の少くとも一方につば状部分を一体に設けてなる燃料電池用ガスケット。
【請求項2】 燃料電池のバイポーラプレートに装着される請求項1記載の燃料電池用ガスケット。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池用ガスケットに関する。更に詳しくは、燃料電池のバイポーラプレート等に装着される燃料電池用ガスケットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、燃料電池のバイポーラプレートには、断面が矩形状または円形状のガスケットが使用されている。このような用途に用いられるガスケットは、スペースをできるだけ小さくすることが求められており、一般に線径が1mm以下のOリングが用いられている。
【0003】しかも、低締付用でなければならないので、ゴム硬度(JIS A)が約20前後のゴムが用いられており、柔かくて腰がなくしかも粘着し易いため、装着時の取扱いが難かしく、所定位置に正確にセットするのも難かしいという難点がみられる。このような低硬度のゴムが用いられるのは、燃料電池ではやや反りのある電解質膜や隔膜を100枚単位でスタックするため、各膜の間に存在させるガスケットは低硬度のものでないとシールできないこと、また各膜は比較的強度が小さいため、強めに締め付けすることができず、低締付でなければならないことなどが求められるからである。
【0004】このような低硬度ゴム製Oリングではなく、平板状のゴム製ガスケットや液状ガスケットを用いた場合には、前者にあってはゴム部の逃げがないため反力が高くなり、その結果高い締付力を必要とし、また後者にあっては燃料電池形成に用いられる膜の使用枚数が多いため、作業性が悪いという問題がみられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、燃料電池のバイポーラプレート等に装着される燃料電池用ガスケットであって、装着取扱性にすぐれ、しかも低締付力での締め付きを可能とさせるものを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、線径1mm以下のOリングの内周面側および外周面側の少くとも一方につば状部分を一体に設けた燃料電池用ガスケットによって達成される。
【0007】
【発明の実施の形態】線径1mm以下、好ましくは約0.2〜0.5mmのOリングは、ゴム硬度(JIS A)が約15〜60、好ましくは約20程度のシリコーンゴム、EPDM等が用いられる。ゴム硬度をこれ以下にすると、締付力を低下させるには有効であるが、粘着性があって取扱性が悪くなり、燃料電池の量産性が損われるようになるばかりではなく、永久変形や流動し易くなってシールができなくなる。一方、これ以上の硬度のゴムを用いると、低締付力でなければならないという要求に合致しなくなる。
【0008】Oリングの断面形状は、一般に円形状であるが、例えば楕円形状などとすることもでき、この場合には更に低締付圧となるものの、型加工性などが低下するようになる。図1には、円形状の横断面1を有するOリング状ガスケット10が断面図として示されており、その内周面側および外周面側の両方につば状部分2,3が、内周面間つば-外周面間つばの両端部の長さが約0.8〜2mm程度になるように一体に設けられている。なお、両方につば状部分を設ける場合には、図2に示される如く、その長さを変えることもできる。また、成形に際しては、ゲート部をつば状部分末端側に設けることが好ましい。
【0009】つば状部分の厚みは、シールスペースに対して反力の発生しないレベル、一般には約0.2〜0.5mmに設定され、例えば図1でスペース最小値に相当する円形状断面部分1の半径が0.25mmの場合0.2mm程度に設定され、内周面側つば−外周面側つばの両端間の長さは2.0mm程度に設定されている。つば状部分の長さは、一般には円形状断面部分の半径に対し、約0.5〜10倍、好ましくは約1〜5倍程度に設定される。なお、円形状断面部分の半径は、潰し代(シロ)、へたり等を考慮して決定されるが、これの用途上線径(直径)が1mm以下でなければならず、好ましくは0.4〜1.0mmである。
【0010】本発明に係る燃料電池用ガスケットは、燃料電池を構成する電解質膜間や隔膜間をシールするために低締付圧で用いられ、その締付圧はシール性能は十分に確保し、なおかつ電解質膜(イオン交換膜)に対して悪影響を及ぼさない程度にシール面圧を抑えるような圧力に設定される。
【0011】
【発明の効果】本発明により、燃料電池のバイポーラプレート等に装着される燃料電池用ガスケットであって、つば状部分を有するため装着取扱性にすぐれ、しかも低締付力での締め付けを可能とするものが提供される。
【0012】なお、従来形状、Oリング形状および本発明形状のものを対比すると、次の表に要約される。
形状 作業性 シール性 締め代(mm) 型加工性 従来 ○ △ 0.15 ○ Oリング × ○ 0.25 ○ 本発明 ○ ○ 0.25 ○



 

 


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