燃料電池的密封構造
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃料電池的密封構造。
【背景技術】
[0002]燃料電池通過在電解質膜的兩面設有一對電極層的膜電極復合體(MEA:MembraneElectrode Assembly)的厚度方向兩側層疊隔板而制成燃料電池單元，進而形成將該燃料電池單元層疊多層的堆疊構造。而且，將氧化氣體(空氣)向膜電極復合體的陰極側供給，將燃料氣體(氫氣)向膜電極復合體的陽極側供給，通過水的電氣分解的逆反應即電化學反應，即由氫和氧生成水的反應而產生電力。
[0003]這種燃料電池在各燃料電池單元中使用用于將燃料氣體或氧化氣體、因上述電化學反應而生成的水、及剩余空氣等密封的襯墊。即，例如如圖7所示，在相互層疊的隔板10U102中的一個隔板101上所形成的密封安裝槽101a中保持由橡膠狀彈性材料(橡膠材料或具有橡膠狀彈性的合成樹脂材料)構成的襯墊103，并使隆起形成于該襯墊103的密封突條103a與形成于另一個隔板102的密封槽102a密接。
[0004]在此，在隔板101的密封安裝槽101a和隔板102的密封槽102a的寬度彼此相同的情況下，在將隔板101、102層疊裝配的過程中，因襯墊103的密封突條103a向其厚度方向壓縮變形帶來的應力，其根部的基部103b隆起，該基部103b的端部可能會被咬入隔板101、102的槽肩部之間。
[0005]而且，為防止這樣的咬入，如圖7所示的例子可知，將與襯墊103對置的隔板102的密封槽102a的寬度Wb設定為比隔板101的密封安裝槽101a的寬度Wa大。根據這種結構，在將隔板101、102層疊裝配的過程中，即使基部103b因襯墊103的密封突條103a的壓縮應力而隆起，也能夠抑制或避免該基部103b的端部被咬入隔板101、102的槽肩部之間(參照下述專利文獻1)。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2009 - 277957號公報

【發明內容】

[0009](發明要解決的問題)
[0010]但是，如圖7所示的例子，在隔板101的密封安裝槽101a淺的情況、或因密封安裝槽101a的表面性狀等而襯墊103的基部103b相對于該密封安裝槽101a的錨固作用弱的情況下，如圖8所示，在將隔板101、102層疊裝配的過程中，基部103b會因襯墊103的密封突條103a的壓縮應力而大幅隆起，如圖9所示，襯墊103會因內壓P而在槽內向寬度方向位移，從而密封功能可能會降低。
[0011]另外，為防止密封突條103a的壓縮應力導致的基部103b的隆起，與圖7所示的例子相反，也考慮使與襯墊103對置的隔板102的密封槽102a的寬度比隔板101的密封安裝槽101a的寬度小，但該情況下，如圖10所示，在將隔板101、102層疊裝配的過程中，如果基部103b因襯墊103的密封突條103a的壓縮應力而隆起，結果基部103b的端部103c可能會被咬入隔板101、102的槽肩部之間。
[0012]本發明是鑒于以上的方面而創立的，其技術課題在于提供一種燃料電池密封構造，能夠抑制或避免在將隔板層疊裝配的過程中，基部因襯墊的密封突條的壓縮應力而隆起，從而其端部被咬入隔板之間。
[0013](解決技術問題的技術方案)
[0014]作為用于有效解決上述的技術課題的手段，本發明技術方案所涉及的燃料電池的密封構造，在相互層疊且于厚度方向上對置的隔板中的一個隔板上所形成的密封安裝槽內，安裝由橡膠狀彈性材料構成的襯墊，該襯墊具有以非粘接的方式嵌合于所述密封安裝槽的基部、和在該基部隆起形成并與形成于另一個隔板的密封槽密接的密封突條，所述燃料電池的密封構造的特征在于，在所述密封槽的寬度方向兩側形成有與所述襯墊的基部抵接的按壓突起、及從該按壓突起觀察位于所述密封槽的相反側的避讓槽，所述密封槽和其兩側的按壓突起的寬度之和比所述密封安裝槽的寬度小，所述密封槽和其兩側的按壓突起及避讓槽的寬度之和比所述密封安裝槽的寬度大。此外，橡膠狀彈性材料是指橡膠材料或具有橡膠狀彈性的合成樹脂材料。
[0015]本發明技術方案所涉及的燃料電池的密封構造，在上述的本發明技術方案所記載的構成中，其特征在于，按壓突起相對于襯墊的基部具有過盈量。
[0016]本發明技術方案所涉及的燃料電池的密封構造，在上述的本發明技術方案所記載的構成中，其特征在于，避讓槽的槽深度比襯墊的基部的厚度小。
[0017](發明的效果)
[0018]根據本發明的燃料電池的密封構造，在將隔板層疊裝配的過程中，襯墊的密封突條與密封槽壓接，隨著進行壓縮，襯墊的基部會因其應力而隆起，但該基部被密封槽的寬度方向兩側的按壓突起壓住，而且，即使所述基部的端部從密封安裝槽溢出，由于該密封安裝槽的槽肩部與避讓槽對置，所以也能夠有效抑制或避免所述基部的端部被咬入隔板間。
[0019]另外，如果按壓突起相對于襯墊的基部具有過盈量，則可以進一步提高相對于襯墊的基部的壓入作用。
[0020]另外，如果使避讓槽的槽深度比襯墊的基部的厚度小，則襯墊的基部不易進入避讓槽，因此，能夠防止內壓等導致的襯墊向寬度方向的位移。
【附圖說明】
[0021]圖1是表示本發明的燃料電池的密封構造的優選的第一實施方式的未層疊狀態的局部剖面圖。
[0022]圖2是表示本發明的燃料電池的密封構造的優選的第一實施方式的層疊狀態的局部剖面圖。
[0023]圖3是表示本發明的燃料電池的密封構造的優選的第二實施方式的未層疊狀態的局部剖面圖。
[0024]圖4是表示本發明的燃料電池的密封構造的優選的第二實施方式的層疊狀態的局部剖面圖。
[0025]圖5是表示本發明的燃料電池的密封構造的優選的第三實施方式的未層疊狀態的局部剖面圖。
[0026]圖6是表示本發明的燃料電池的密封構造的優選的第三實施方式的層疊狀態的局部剖面圖。
[0027]圖7是表示現有技術的燃料電池的密封構造的一例的未層疊狀態的局部剖面圖。
[0028]圖8是表示在現有技術的燃料電池的密封構造的一例中，襯墊因層疊而變形的狀態的局部剖面圖。
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