(57)【要約】  第１の構成部品と第２の構成部品との間の電気的な分離を促進するように第１、第２の構成部品を接続するための接続アセンブリであって、前記第１、第２の構成部品に接続されるように構成された第１の部材及び第２の部材と、前記第１の部材及び第２の部材の間に配置された誘電体部材とを備える。締め具アセンブリが、前記第１の部材及び前記第２の部材並びに前記誘電体部材を１つのユニットとして固定するために設けられる。前記締め具アセンブリは、誘電体部材を含み、誘電体コーティングが前記第１の部材及び前記第２の部材の予め選択された表面領域に提供される。前記接続アセンブリの前記第１の構成部品は、前記第２の構成部品とは異なる電気ポテンシャルでありうる。
2007505468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の構成部品と第２の構成部品との間の電気的な分離を促進するように第１、第２の構成部品を接続するための接続アセンブリであって、
前記第１、第２の構成部品に接続されるように構成された第１の部材及び第２の部材と、
前記第１の部材及び前記第２の部材の間に配置された誘電体部材と、
を備えることを特徴とする接続アセンブリ。
【請求項２】
前記第１の構成部品は、第１の電気ポテンシャルにあり、
前記第２の構成部品は、第２の電気ポテンシャルにあることを特徴とする請求項１に記載の接続アセンブリ。
【請求項３】
前記第１の構成部品は、パイプであり、
前記第２の構成部品は、パイプであることを特徴とする請求項２に記載の接続アセンブリ。
【請求項４】
前記第１、第２の部材の各々は、貫通孔を含み、
前記誘電体部材は、貫通孔を含み、
前記第１、第２の部材及び前記誘電体部材の前記貫通孔は、通路が、前記第１、第２の部材の一方の前記貫通孔を通り、前記誘電体部材の前記貫通孔を通り、そして前記第１、第２の部材の他方の前記貫通孔を通るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の接続アセンブリ。
【請求項５】
前記誘電体部材の前記貫通孔は、前記第１、第２の部材の前記貫通孔よりも小さく、それにより前記誘電体部材の一部は、前記第１の部材の前記貫通孔の領域と重なり、前記誘電体部材の一部は、前記第２の部材の前記貫通孔の領域と重なることを特徴とする請求項４に記載の接続アセンブリ。
【請求項６】
前記誘電体部材の外側の範囲は、前記第１の部材の外側の範囲及び前記第２の部材の外側に延びていることを特徴とする請求項５に記載の接続アセンブリ。
【請求項７】
前記第１、第２の部材の各々は、対向する第１の表面及び第２の表面と、前記第１、第２の対向する表面の外側周辺部に接続する外側表面とを有し、
前記第１、第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面と前記第２の表面との間に延び、
前記誘電体部材は、第１の表面及び第２の表面を有し、
前記誘電体部材の前記貫通孔は、前記誘電体部材の前記第１の表面及び前記第２の表面の間に延び、
前記誘電体部材の前記第１の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の一方の前記第１の表面に面し、
前記誘電体部材の前記第２の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の他方の前記第１の表面に面することを特徴とする請求項６に記載の接続アセンブリ。  
【請求項８】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第１の表面は、その部材の前記貫通孔の外側に高くなったシーリング面を含み、
前記誘電体部材の前記貫通孔の外側の前記誘電体部材の前記第１の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記一方の前記第１の表面上の前記高くなったシーリング面の一部に接し、前記誘電体部材の前記貫通孔の外側の前記誘電体部材の前記第２の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記他方の前記第１の表面上の前記高くなったシーリング面の一部に接することを特徴とする請求項７に記載の接続アセンブリ。
【請求項９】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部は、誘電体コーティングでコーティングされていることを特徴とする請求項８に記載の接続アセンブリ。
【請求項１０】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部上の前記コーティングは、研磨されていることを特徴とする請求項９に記載の接続アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面に隣接する位置で始まり、前記第１の位置から予め選択された距離にあり且つその部材の前記第２の表面に達しない第２の位置で終わる誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項９に記載の接続アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第１の表面は、誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１１に記載の接続アセンブリ。
【請求項１３】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記外側表面は、誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１２に記載の接続アセンブリ。
【請求項１４】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、その部材の前記貫通孔の外側にその部材の前記第２の表面上に溶接ネックを含むことを特徴とする請求項８に記載の接続アセンブリ。
【請求項１５】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第２の表面は、その部材の前記貫通孔に隣接するその表面の前記溶接ネックの一部に達しない誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１４に記載の接続アセンブリ。
【請求項１６】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部は、誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面に隣接する位置で始まり、前記第１の位置から予め選択された距離にあり且つその部材の前記第２の表面に達しない第２の位置で終わる誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１５に記載の接続アセンブリ。
【請求項１７】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、筒状であり、
前記誘電体部材は、ディスク状であり、
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔は、中央に配置され、且つ、断面が円形であり、
前記誘電体部材の前記貫通孔は、中央に配置され、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔及び前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔の前記円形の断面よりも小さい円形の断面の前記貫通孔に位置合わせされていることを特徴とする請求項１６に記載の接続アセンブリ。
【請求項１８】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、それぞれフランジ状であることを特徴とする請求項１７に記載の接続アセンブリ。
【請求項１９】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、ASME差込みフランジであることを特徴とする請求項１８に記載の接続アセンブリ。
【請求項２０】
前記誘電体部材は、マイカ材料を含み、
前記誘電体コーティングは、多層の段階的なセラミックコーティングを含むことを特徴とする請求項１６に記載の接続アセンブリ。
【請求項２１】
前記誘電体コーティングは、
NiCrAlYを含む第１の層と、
NiCrAlY及びAl203の混合物を含む第２の層と、
Al203を含む第３の層と、
を有することを特徴とする請求項１８に記載の接続アセンブリ。
【請求項２２】
前記第１の部材及び前記第２の部材並びに前記誘電体部材を１つのユニットとして固定する締め具アセンブリを更に備えることを特徴とする請求項１４に記載の接続アセンブリ。
【請求項２３】
前記締め具アセンブリの一部は、誘電体材料を含むことを特徴とする請求項２１に記載の接続アセンブリ。
【請求項２４】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、その部材の前記第１の表面から前記第２の表面に延びる１つ以上の第２の貫通孔を有し、
前記誘電体部材は、前記誘電体部材の前記第１の表面から前記第２の表面に延びる１つ以上の第２の貫通孔を有し、
前記第１の部材の前記第２の貫通孔の各々は、前記第２の部材内に対応する第２の貫通孔を有し、
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記対応する第２の貫通孔は、前記誘電体部材の第２の貫通孔に位置合わせされ、
前記締め具アセンブリは、１つ以上の締め具ユニットを含み、前記締め具ユニットの各々は、前記第１の部材及び前記第２の部材内の対応する第２の貫通孔と、前記誘電体部材の前記位置合わせされた第２の貫通孔とに結合していることを特徴とする請求項２２に記載の接続アセンブリ。
【請求項２５】
前記締め具ユニットの各々は、前記第１の部材及び前記第２の部材内の前記対応する第２の貫通孔と、その締め具ユニットに結合した前記誘電体部材の前記位置合わせされた第２の貫通孔と、を通って延びる誘電体チューブを含むことを特徴とする請求項２４に記載の接続アセンブリ。
【請求項２６】
前記締め具ユニットの各々は、
ボルトと、
第１の誘電体ワッシャと、
第２の誘電体ワッシャと、
前記ボルトを固定する固定部材と、
を含むことを特徴とする請求項２５に記載の接続アセンブリ。
【請求項２７】
前記締め具ユニットの各々に対して、前記ボルトは前記誘電体チューブを通過し、前記第１の誘電体ワッシャは、前記第１の部材及び前記第２の部材の一方の前記第２の表面に隣接する前記ボルトのヘッドエンドに位置し、前記第２の誘電体ワッシャは、前記第１の部材及び前記第２の部材の他方の前記第２の表面に隣接する前記ボルトのネジ端に位置することを特徴とする請求項２６に記載の接続アセンブリ。
【請求項２８】
前記締め具ユニットの各々に対して、前記誘電体チューブは、前記第１の誘電体ワッシャ及び前記第２の誘電体ワッシャ内の前記貫通孔内に突き出していることを特徴とする請求項２７に記載の接続アセンブリ。
【請求項２９】
前記締め具ユニットの各々は、更に、その締め具ユニットの前記第１の誘電体ワッシャの外側にその締め具ユニットの前記ボルトの前記ヘッドエンドに位置する少なくとも１つの金属ワッシャと、
その締め具ユニットの前記第２の誘電体ワッシャの外側にその締め具ユニットの前記ボルトの前記ネジ端に位置する少なくとも１つの金属ワッシャと、
を備えることを特徴とする請求項２８に記載の接続アセンブリ。
【請求項３０】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部は、誘電体コーティングでコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面に隣接する位置で始まり、前記第１の位置から予め選択された距離にあり且つその部材の前記第２の表面に達しない第２の位置で終わる誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第１の表面は、誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記外側表面は、誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第２の表面は、その部材の前記貫通孔に隣接するその表面の前記溶接ネックの一部に達しない誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第２の貫通孔は、誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項２８に記載の接続アセンブリ。
【請求項３１】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、筒状であり、
前記誘電体部材は、ディスク状であり、
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔は、中央に配置され、且つ、断面が円形であり、
前記誘電体部材の前記貫通孔は、中央に配置され、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔及び前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔の前記円形の断面よりも小さい円形の断面の前記貫通孔に位置合わせされていることを特徴とする請求項３０に記載の接続アセンブリ。
【請求項３２】
前記誘電体部材は、マイカ材料を含み、
前記誘電体コーティングは、多層の段階的なセラミックコーティングを含むことを特徴とする請求項３１に記載の接続アセンブリ。
【請求項３３】
前記締め具アセンブリは、Ｖバンド留め金を含むことを特徴とする請求項１４に記載の接続アセンブリ。
【請求項３４】
前記第１の部材及び前記第２の部材並びに前記誘電体部材を１つのユニットとして固定する締め具アセンブリを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の接続アセンブリ。
【請求項３５】
前記締め具アセンブリは、ボルトアセンブリ及びＶバンド留め金の１つを含むことを特徴とする請求項３４に記載の接続アセンブリ。
【請求項３６】
前記第１の部材及び前記第２の部材の予め選択された部分は、誘電体材料でコーティングされ、
前記接続アセンブリの予め選択された部分は、誘電体材料を含むことを特徴とする請求項３４に記載の接続アセンブリ。
【請求項３７】
燃料電池スタックアセンブリであって、
燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに接続される少なくとも１つの第１のパイプと、
第２のパイプと、
前記第１のパイプと前記第２のパイプとの間の電気的な分離を促進するように前記第１、第２のパイプを接続するための接続アセンブリと、
を備え、
前記接続アセンブリは、
前記第１、第２のパイプに接続された第１の部材及び第２の部材と、
前記第１、第２の部材の間に配置された誘電体部材と、
を有することを特徴とする燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項３８】
前記第１、第２の部材の各々は、貫通孔を含み、
前記誘電体部材は、貫通孔を含み、
前記第１、第２の部材及び前記誘電体部材の前記貫通孔は、通路が、前記第１、第２の部材の一方の前記貫通孔を通り、前記誘電体部材の前記貫通孔を通り、そして前記第１、第２の部材の他方の前記貫通孔を通るように構成されていることを特徴とする請求項３７に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項３９】
前記誘電体部材の前記貫通孔は、前記第１、第２の部材の前記貫通孔よりも小さく、それにより前記誘電体部材の一部は、前記第１の部材の前記貫通孔の領域と重なり、前記誘電体部材の一部は、前記第２の部材の前記貫通孔の領域と重なることを特徴とする請求項３８に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４０】
前記誘電体部材の外側の範囲は、前記第１の部材の外側の範囲及び前記第２の部材の外側に延びていることを特徴とする請求項３９に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４１】
前記第１、第２の部材の各々は、対向する第１の表面及び第２の表面と、前記第１、第２の対向する表面の外側周辺部に接続する外側表面とを有し、
前記第１、第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面と前記第２の表面との間に延び、
前記誘電体部材は、第１の表面及び第２の表面を有し、
前記誘電体部材の前記貫通孔は、前記誘電体部材の前記第１の表面及び前記第２の表面の間に延び、
前記誘電体部材の前記第１の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の一方の前記第１の表面に面し、
前記誘電体部材の前記第２の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の他方の前記第１の表面に面することを特徴とする請求項４０に記載の燃料電池スタックアセンブリ。  
【請求項４２】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第１の表面は、その部材の前記貫通孔の外側に高くなったシーリング面を含み、
前記誘電体部材の前記貫通孔の外側の前記誘電体部材の前記第１の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記一方の前記第１の表面上の前記高くなったシーリング面の一部に接し、前記誘電体部材の前記貫通孔の外側の前記誘電体部材の前記第２の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記他方の前記第１の表面上の前記高くなったシーリング面の一部に接することを特徴とする請求項４１に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４３】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、その部材の前記貫通孔の外側にその部材の前記第２の表面上に溶接ネックを含むことを特徴とする請求項４２に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４４】
前記接続アセンブリは、前記第１の部材及び前記第２の部材並びに前記誘電体部材を１つのユニットとして固定する締め具アセンブリを更に備えることを特徴とする請求項４３に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４５】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、その部材の前記第１の表面から前記第２の表面に延びる１つ以上の第２の貫通孔を有し、
前記誘電体部材は、前記誘電体部材の前記第１の表面から前記第２の表面に延びる１つ以上の第２の貫通孔を有し、
前記第１の部材の前記第２の貫通孔の各々は、前記第２の部材内に対応する第２の貫通孔を有し、
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記対応する第２の貫通孔は、前記誘電体部材の第２の貫通孔に位置合わせされ、
前記締め具アセンブリは、１つ以上の締め具ユニットを含み、前記締め具ユニットの各々は、前記第１の部材及び前記第２の部材内の対応する第２の貫通孔と、前記誘電体部材の前記位置合わせされた第２の貫通孔とに結合していることを特徴とする請求項４４に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４６】
前記締め具ユニットの各々は、ボルトと、第１の誘電体ワッシャと、第２の誘電体ワッシャと、前記ボルトを固定する固定部材とを含み、
前記締め具ユニットの各々に対して、前記ボルトは前記誘電体チューブを通過し、前記第１の誘電体ワッシャは、前記第１の部材及び前記第２の部材の一方の前記第２の表面に隣接する前記ボルトのヘッドエンドに位置し、前記第２の誘電体ワッシャは、前記第１の部材及び前記第２の部材の他方の前記第２の表面に隣接する前記ボルトのネジ端に位置することを特徴とする請求項４５に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４７】
前記締め具ユニットの各々に対して、前記誘電体チューブは、前記第１の誘電体ワッシャ及び前記第２の誘電体ワッシャ内の前記貫通孔内に突き出していることを特徴とする請求項４６に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４８】
前記締め具ユニットの各々は、更に、その締め具ユニットの前記第１の誘電体ワッシャの外側にその締め具ユニットの前記ボルトの前記ヘッドエンドに位置する少なくとも１つの金属ワッシャと、
その締め具ユニットの前記第２の誘電体ワッシャの外側にその締め具ユニットの前記ボルトの前記ネジ端に位置する少なくとも１つの金属ワッシャと、
を備えることを特徴とする請求項４７に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項４９】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部は、誘電体コーティングでコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面に隣接する位置で始まり、前記第１の位置から予め選択された距離にあり且つその部材の前記第２の表面に達しない第２の位置で終わる誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第１の表面は、誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記外側表面は、誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第２の表面は、その部材の前記貫通孔に隣接するその表面の前記溶接ネックの一部に達しない誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第２の貫通孔は、誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項４６に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５０】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、筒状であり、
前記誘電体部材は、ディスク状であり、
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔は、中央に配置され、且つ、断面が円形であり、
前記誘電体部材の前記貫通孔は、中央に配置され、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔及び前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔の前記円形の断面よりも小さい円形の断面の前記貫通孔に位置合わせされていることを特徴とする請求項４９に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５１】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、それぞれフランジ状であることを特徴とする請求項５０に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５２】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、ASME差込みフランジであることを特徴とする請求項５１に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５３】
前記誘電体部材は、マイカ材料を含み、
前記誘電体コーティングは、多層の段階的なセラミックコーティングを含むことを特徴とする請求項４８に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５４】
前記誘電体コーティングは、NiCrAlYを含む第１の層と、
NiCrAlY及びAl203の混合物を含む第２の層と、
Al203を含む第３の層と、
を有することを特徴とする請求項５３に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５５】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部上の前記コーティングは、研磨されていることを特徴とする請求項４９に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５６】
前記締め具アセンブリは、Ｖバンド留め金を含むことを特徴とする請求項４４に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５７】
前記燃料電池スタックを取り囲む容器を含み、前記容器を通って前記第２のパイプが延びていることを特徴とする請求項３７に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５８】
前記締め具ユニットの各々に対して、前記誘電体チューブは、前記第１の誘電体ワッシャ及び前記第２の誘電体ワッシャ内の前記貫通孔内に突き出していることを特徴とする請求項３７に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項５９】
前記締め具アセンブリは、ボルトアセンブリ及びＶバンド留め金の１つを含むことを特徴とする請求項５８に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項６０】
前記第１の部材及び前記第２の部材の予め選択された部分は、誘電体材料でコーティングされ、
前記接続アセンブリの予め選択された部分は、誘電体材料を含むことを特徴とする請求項５９に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
本発明は、部材を接続するためのアセンブリ、特に、その間の電気的な分離を促進する（promote）接続部材のためのアセンブリに関連する。
【背景技術】
【０００２】
部材の電気的な分離を維持するように、部材を接続するためのアセンブリは、様々なアプリケーションで使用される。１つの特殊用途は、燃料セルシステム、特に、燃料電池スタックアセンブリである。
【０００３】
燃料電池スタックアセンブリでは、電気的な分離は、燃料電池スタックの電気的なライブ・エンド（live end）であるパイプ接合に提供される必要があり、いくつかの場合、燃料電池の両端で電気的にパイプ接合を分離するために必要とされる。特に、燃料電池スタックは、直列接続される数百の電池（cells）セルを含む場合があり、直流電圧差がスタックの2つの両端の間に生じる。この直流電圧差は、数ボルトから500ボルト以上までに及ぶ可能性がある。外部的に多様な（externally manifolded）燃料電池スタックでは、重い鋼板に熱を供給し、プロセスパイプに対しより安全な接続を提供するために、プロセスガスが燃料電池スタックエンドプレートを通る場合がしばしばある。内部的に多様な燃料電池スタックでは、エンドプレートへのガス接続が必要である。
【０００４】
燃料電池スタックのエンド電池（end cells）に接続されるパイプを燃料電池アセンブリから出るパイプから電気的に分離するためには、ある実例では、パイプを接続するセラミックの筒状のコネクタを使う。特に、本出願人による米国特許第6,410,161号は、これらのタイプのコネクタに用いられる金属硬ろう付け処理に対するセラミックを開示している。
【０００５】
これから分かるように、’161特許におけるセラミックコネクタは、鋼パイプにセラミック物質をろう付けするために、複雑な処理が必要であるため、製造には非常にコストがかかる。さらに、実現されるろう付け接続は、いくつかの高温燃料電池システムの動作中に生じる、高温での信頼性が低いかもしれない。ろう付けされたセラミックの筒状コネクタを使用する他の欠点は、溶接中に用いられる高温処理によって、クラックが生じるかもしれないということである。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、部材間の電気的な分離を促進する構成部品を接続するためのアセンブリを提供することにある。
【０００７】
本発明の更なる目的は、パイプの電気的な分離を促進する燃料電池スタックアセンブリ内のパイプを接続するためのアセンブリを提供することにある。
【発明の開示】
【０００８】
発明の概要
本発明の原理によれば、上述した目的及びその他の目的は、第１の構成部品と第２の構成部品とを接続するための接続アセンブリであって、第１の部材及び第２の部材が前記第１、第２の構成部品に接続されるように構成され、誘電体部材が前記第１の部材及び第２の部材の間に配置される。締め具アセンブリはまた、第１、第２の部材及び誘電体部材を１つのユニットとして固定するために提供される。前記第１、第２の部材の予め選択された領域は、誘電体コーティングでコーティングされ、締め具アセンブリはまた、誘電体素子が設けられる。
【０００９】
以下に示す実施形態では、第１、第２の構成部品は、燃料電池スタックアセンブリで用いられる第１、第２のパイプである。第１、第２の部材は、対応する中央貫通孔を持つフランジ状のものであり、誘電体部材は、その周辺部が第１、第２の部材の周辺部の外側に延びるプレート又はディスク状の部材である。誘電体部材はまた、前記第１、第２の部材の貫通孔に位置合わせされた中央貫通孔を有し、誘電体部材は、前記第１、第２の部材の前記貫通孔の一部の中に又は重なって延びるような拡張部からなる。
【００１０】
締め具アセンブリは、前記第１、第２の部材及び前記誘電体部材に位置合わせされた孔をと更にかみ合い（engages）、誘電体ワッシャを持つボルトアセンブリが通る孔に配置された誘電体チューブを含む。
【００１１】
誘電体コーティングは、前記締め具アセンブリを受ける前記孔の表面と共に、前記第１、第２の部材の選択的な外側表面に適用される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の上述した特徴と側面及びその他の特徴と側面は、添付の図面と関連した、以下の詳細な説明を読むことにより、一層明らかとなるであろう。
【００１３】
詳細な説明
図１は、本発明の原理による接続アセンブリ100の分解組立図を示す図である。図に示すように、接続アセンブリ100は、構成部品の電気的な分離を実現するように、第１、第２の構成部品、例えば、燃料電池スタックアセンブリのパイプを接続するために使用される。本図の場合には、本発明に従って、アセンブリ100は、スタックの構成部品が接続される金属製のディスク状の又は円柱形状のフランジ部材101などの２つの同様な部材を有する。さらに本発明によると、接続アセンブリ100はまた、２つの金属フランジ101の間に配置され、ディスク状の部材として示された誘電体ガスケット部材102と、金属フランジ101及び誘電体ガスケット部材102を共に固定する締め具アセンブリ110と、を備える。
【００１４】
各金属フランジ部材101は、第１の表面10la上に、表面121a及び121bを含む高くなった面121を有する。高くなった面121の各々の表面121aは、誘電体ガスケット部材102を押し付けるガスシール表面として機能する。各フランジ部材101はまた、第2の表面101b上の溶接ネック123と、貫通孔120とを有する。貫通孔120は、高くなった面121における表面101aから、溶接ネック123における表面101bまで延びる。各フランジ101に接続されるパイプは、溶接ネック123における孔120を通り、ネックの内側と外側の表面領域に溶接されうる。標準規格のASME差し込み型フランジは、各金属フランジ101に使用されうる。
【００１５】
誘電体コーティング115は、後述する図２Ａ〜２Ｃを参照して詳細に説明されるように、各フランジ部材101の予め選択された表面に提供される。誘電体コーティング115は、接続アセンブリ100に対する誘電保護（dielectric protection）の二次レイヤ（secondary layer）を提供する。望ましくは、誘電体コーティング115は、燃料電池スタックアセンブリで生じるような、熱膨張及び熱サイクルの間に、構造的に損なわれない多層の段階的な（multi-layer, graded）セラミックコーティングを含む。より望ましくは、誘電体コーティング115は、0.007インチの厚さのNiCrAlYを含む第１の接合コーティング層と、重量で50%のNiCrAlY及び50%のAl203の混合物を含む0.005インチの厚さの第２のコーティング層と、0.015インチの厚さのAl2O3を含む第３のコーティング層と、を含む三層コーティングを有する。誘電体コーティング115は、プラズマ溶射又は任意の他の適当な方法によって、対応するフランジ部材101の予め選択された表面に塗布されうる。
【００１６】
アセンブリ100の誘電体ガスケット部材102は、電気的又は誘電体アイソレーター（isolator）として、そしてガスシールとして機能する。典型的には、ガスケット部材102は、マイカ（mica）などの誘電体材料を含みうる。コジビ社製のコジマイカ高温710材料は、適当なガスケット材料の一例である。
【００１７】
上述のように、それぞれのフランジ部材101は、中央貫通孔120を有する。誘電体部材102はまた、中央貫通孔124を有する。アセンブリ形状では、部材101の貫通孔120及びガスケット部材102の貫通孔124は、アセンブリによって接続される、あるパイプから別のパイプへのガスフローのための通路を提供するように、位置合わせされる。ガスケット部材102の貫通孔124は、ガスケット102が貫通孔120によって定められる領域の一部の中に或いは重ね合わせて延びるように、フランジ部材101の各々の貫通孔120よりも小さいことが好ましい。このように、ガスケット102は、貫通孔120を規定する内側フランジ表面において、２つのフランジ部材101の内側シーリング表面121aの間に、デブリ（debris）が堆積することを防止するダム（dam）として機能する。さらに、フランジ部材101の外側表面101dに接するデブリの堆積を防止する同様のバリアを作り出すように、ガスケット部材102の外側の範囲（outer extent）又は直径は、フランジ部材101の各々の外側の範囲（outer extent）又は直径よりも大きいことが望ましい。
【００１８】
各フランジ部材101はまた、貫通孔120からのオフセット（offset）である１つ以上のアパーチャ101cを含む。同様に、ガスケット部材102は、孔124からのオフセット（offset）である１つ以上のアパーチャ102aを含む。アセンブリ状態では、部材101の対応するアパーチャ101cは、接続アセンブリ100の締め具アセンブリの１つ以上の締め具ユニット110を受けるように構成された貫通孔122を形成するために、ガスケット102内の対応するアパーチャ102aと位置合わせされる。
【００１９】
図１では、１つの締め具のユニット110が分解組立図に示されている。しかしながら、複数の締め具ユニット110が実際に使用され、５つのそのようなユニットが図2Aの横断面図に示されている。
【００２０】
図示のように、締め具ユニット110は、誘電体チューブ109と金属ボルト103とを有する。金属平ワッシャ（metal flat washer）105a、金属バネワッシャ104及び誘電体平ワッシャ106aは、ボルト103のヘッドエンド（head end）103aに位置する。金属六角ナット108、金属の厚いワッシャ107、金属平ワッシャ105b及び誘電体平ワッシャ106bは、ボルト103のネジ端（threaded end）103bに位置する。
【００２１】
図に示すように、誘電体チューブ109は、孔122を通して挿入される。バネワッシャ104、金属平ワッシャ105a及び誘電体平ワッシャ106aは、金属ボルト103のヘッドエンド103aに配置され、ボルト103のネジ端103bは、誘電体チューブ109の中を通して挿入される。誘電体平ワッシャ106b、金属平ワッシャ105b及び厚いワッシャ107は、図１に示す金属ボルト103のネジ端103b上に配置され、締め具ユニット110は、六角ナット108によって固定される。
【００２２】
これから分かるように、締め具ユニット110の金属部材は、誘電体部材102の存在に起因する電気的な分離を妨げる金属フランジ部材101から、電気的に分離されなければならない。また、マイカ又は任意の他の適当な電気的に絶縁された材料から形成されうる誘電体チューブ109及び誘電体平ワッシャ106a、106bは、図2A-2Cを参照して後述するように、この電気的な分離を提供する。
【００２３】
図に示すように、ユニット110を有する締め具アセンブリは、フランジ部材101及び誘電体部材102を共に固定するために使用されうる、典型的な締め具アセンブリの例である。本発明の意図する範囲において、締め具アセンブリ及びそれらの構成部品は、必要に応じて、接続アセンブリ100及び特定用途によって変更されうる。例えば、バネワッシャ104は使用する必要がないが、ボルト103の過度に応力がかかることを防止すると共に、燃料電池スタックアセンブリの熱膨張及びサイクルの間に、補給（follow-up）を与えるために検討されている特定の燃料電池アプリケーションに含まれている。
【００２４】
また、上述のように、実際には、複数の締め具ユニット110が使用される。もちろん、使用される締め具ユニット110の数は、他の中では、接続アセンブリ100のサイズに依存する。
【００２５】
図2Aは、図1の接続アセンブリ100の横断面図を示す図である。上述したように、そして本図でより明確に示されるように、金属フランジ101は、誘電体ガスケット102によって高くなった面121で分離され、その結果、２つのフランジ部材101間に電気的な分離及びガスシールを提供する。また、上述のように、誘電体ガスケット部材102の貫通孔124の直径diaは、金属フランジ部材101の貫通孔120の直径DIAよりも小さい。これは図2Aに示されているように、結果として所定の距離125によって貫通孔120の領域の一部の中に或いは重ね合わせて延びている。同様に、誘電体ガスケット部材102の外側の範囲（outer extent）又は直径は、それぞれの金属フランジ部材101の外側の範囲又は直径よりも大きく、これによって誘電体ガスケット102は、所定の距離126によって各金属フランジ部材101の外側の表面101dの外側を通って延びる。これらの拡張（extensions）によって、誘電体バリア（dielectric barriers）が、フランジ部材101の内側表面及び外側表面上にデブリが堆積することを防止するように形成され、その結果、金属フランジ間の誘電的又は電気的な分離を防止する。
【００２６】
上述のように、誘電体平ワッシャ106a、106b及び誘電体チューブは、金属フランジ部材101から固定ユニット110の金属構成部品を電気的に分離するように機能する。図2Aに示すように、誘電体チューブ109は、接続アセンブリ100の貫通孔122の長さ方向に沿って延び、その結果、金属フランジ部材101から金属ボルト103を電気的に分離している。さらに、誘電体平ワッシャ106a、106bは、金属フランジ101から締め具ユニット110の残りの金属構成部品（すなわち、平ワッシャ105a、105b、厚いワッシャ107、バネワッシャ104及びナット108）を電気的に分離するよう機能する。
【００２７】
図2Bは、ボルト103のヘッドエンド103aにおいて、図2Aの丸で囲まれた部分Ａの分解組立図を示す。容易には見えないが、誘電体チューブ109は、フランジ部材101から締め具ユニット110の金属構成部品を分離する連続した誘電体層を提供し、絶縁層分離の可能性のある如何なる破損（breaks）を避けるために、位置140において誘電体平ワッシャ106aのアパーチャにわずかに突き出ている。さらに、誘電体コーティング115は、二次的な（secondary）誘電性又は電気的な分離層を提供するために、フランジ部材101の外側表面101d及び101a、並びに、貫通孔122の表面122aに適用される。しかしながら、誘電体コーティング115は、フランジ部材へのパイプの溶接を妨げないように、フランジ部材101の溶接ネック123部分の外側表面130には適用されない。
【００２８】
図2Cは、図2Aの丸で囲まれた部分Bの分解組立図を示す。この図は、貫通孔120を形成する内部表面、及び、誘電体ガスケット部材102と接触する高くなった面121への誘電体コーティング115の適用をより詳細に示す図である。図2Cに示すように、誘電体コーティング115は、フランジ部材101間に付加的に電気的な分離を提供するように、フランジ部材101の高くなった面121の表面121a、121bと共に、フランジ部材101の表面101aに適用される。さらに、誘電体コーティング115は、貫通孔120の表面上のフランジ部材101の各々の高くなった面121の表面121aから短い距離165だけ延びている。それぞれのフランジ部材101の貫通孔120の表面上のコーティング115は、フランジ部材101間での電気的な分離を犠牲する可能性がある、パイプ内のデブリの堆積に対する一層の保護を提供する。
【００２９】
図3は、燃料電池スタックアセンブリ200で用いられる多数の接続アセンブリ100の使用を示す図である。燃料電池スタックアセンブリ200は、容器202の中に入れられた燃料電池スタック201を含む。燃料電池アセンブリ200は、さらに、それぞれ燃料電池スタック201に接続された、燃料プロセスガス供給、燃料排ガス除去及びオキシダント（oxidant）排ガス除去のための多数のプロセスガスパイプ又は接続部207、209及び211を内部に含む。プロセスガスパイプ207、209及び211は、容器202よりも高い電気的ポテンシャルである。この場合では、容器202の直流0ボルトの電気的ポテンシャルと比較すると、プロセスガスパイプ207、209及び211の電気的な直流ポテンシャルは、400ボルトと同程度の高さでありうる。容器202を通り抜ける更なるプロセスガスパイプ206、208及び210は、容器202として直流0ボルトの同じ電気的ポテンシャルである。容器プロセスガスパイプ206、208及び210は、直流400ボルトの電気的ポテンシャルを持つ、対応する燃料電池スタックプロセスガスパイプ207、209及び211に接続されることになる。
【００３０】
燃料電池スタックパイプ207、209及び211と容器パイプ206、208及び210との間の誘電分離（dielectric isolation）は、それぞれ接続されるパイプを収容するサイズにされた接続アセンブリ100を用いることによって、それぞれ実現される。このように、各接続アセンブリ100は、それぞれのパイプの電気的なポテンシャルを妨害することなく、それぞれの燃料電池スタックプロセスガスパイプ207、209及び211を対応する容器プロセスガスパイプ206、208及び210に接続する。
【００３１】
本発明の接続アセンブリ100のガスシール能力は、金属フランジ部材101の高くなった面121の表面121aの異なる表面粗度を持つアセンブリに対して試験した。試験は、燃料電池スタックアセンブリをシミュレーションする条件下で行われ、図３に示すような方法でパイプを接続する接続アセンブリが使用された。
【００３２】
図4は、異なる粗さと異なるボルトトルク値（bolt torque values）を有する接続アセンブリ100に対する関連ガスシール（relative gas seal）の試験結果を示すグラフである。図4のX軸は、フランジ部材101及び誘電体ガスケット部材102を共に固定するために用いられる力の量に対応した、フィートポンドのボルトトルクを表す。Y軸は、接続アセンブリ100を通って逃げるガス量に直接関係する関連ガスシールを表す。図4に示すように、第１の曲線301は、約300の無駄な表面粗度を持つコーティングしたままの条件での表面121を有する接続アセンブリ100に対応する。第２の曲線302は、約80μinの表面粗さを持った、研磨されたフランジ表面121aを持つ接続アセンブリに対応し、第３の曲線303は、室温と600℃の燃料電池動作温度との間の５つの熱サイクルを経た後の研磨されたフランジ表面121aを持つ接続アセンブリに対応する。これから分かるように、研磨されていないシール表面を持つ接続アセンブリと比較して、シール表面121が研磨された場合には、接続アセンブリ100のガスシール特性曲線が改善した。さらに、接続アセンブリ100は、いくつかの熱サイクルを経てガスシールが減少することが分かる。しかしながら、５回の熱サイクルの後であっても、研磨された表面121aを持つ接続アセンブリ100は、研磨されていない表面121aを持つ接続アセンブリ100よりも優れたガスシール特性曲線を持っていた。そのうえ、図4に示されるように、接続アセンブリ100の関連ガスシールの特性は、ボルトトルクの増加に従って改善した。
【００３３】
上述した接続アセンブリ100の別の実施形態は、図5に示される。この実施形態では、接続アセンブリ100は、締め具ユニット110としてＶバンド留め金を含む。
【００３４】
上述のように、そして図５に示すように、金属フランジ部材101は、誘電体ガスケット102によって分離されている。また、上述のように、各金属フランジ101及び誘電体ガスケット102は、ガスの流れのための通路を提供するように、位置合わせされた貫通孔（点線で示される）を含む。本実施形態では、各フランジ101は、締め具ユニット110又はＶバンド留め金がフランジ部材101及び誘電体部材102を共に固定できるようにする、高くなった外側部分101eを含む。この場合には、締め具ユニット用の貫通孔は、フランジ部材101及び誘電体ガスケット102内に必要とされない。図示されるように、Ｖバンド留め金110は、フランジ101の高くなった外側部分101e及び誘電体部材102の周りを固定することによって、フランジ部材101と誘電体部材102を共に固定する。
【００３５】
上述のように、誘電体コーティング115は、フランジ部材101の外側表面に適用される。具体的には、図５に示すように、誘電体コーティング115は、Ｖバンド留め金110と金属フランジ部材101との間で電気的な分離を促進するように、高くなった外側部分101eの外側表面101d及び高くなった外側表面101fに適用される。付加的な誘電体材料又は層が、フランジ部材101間に更なる電気的な分離を提供するように、Ｖバンドクランプ110とフランジ部材101との間で使用されてもよい。
【００３６】
全ての場合において、上述した構成は、本発明のアプリケーションを示す多数の可能な特定の実施形態を単に例示的に示したに過ぎない。本発明品の思想及び範囲を逸脱することなく、本発明の原理に従って容易に他の多種多様な構成が考案されうる。従って、例えば、本発明は、例えば、クランプフランジとフランジの予め選択された表面上の誘電体コーティングとの間に誘電体材料を含むように適切に構成されうる標準Ｔバンドクランプなどの、他のタイプの従来の締め具アセンブリ又はクランプに適用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の原理による接続アセンブリの分解組立図を示す図である。
【図２Ａ】図2Aは、図1の接続アセンブリの横断面図を示す図である。
【図２Ｂ】図2Bは、図2Aの接続アセンブリの締め具アセンブリのエンド（end）の分解組立図を示す図である。
【図２Ｃ】図2Cは、図2Aに示される接続アセンブリの内部のセクションの分解組立図を示す図である。
【図３】図3は、図１の接続アセンブリを複数取り入れる燃料電池システムを示す図である。
【図４】図4は、異なるボルトトルク値において、研磨した面と研磨していない面を用いた、図１の接続アセンブリのための関連するガスシーリングの試験結果のグラフを示す図である。
【図５】図5は、締め具ユニットとしてＶバンド留め金を用いた、FIG.1の接続アセンブリを示す図である。
【図１】
2007505468.tif 000003
【図２Ａ】
2007505468.tif 000004
【図２Ｂ】
2007505468.tif 000005
【図２Ｃ】
2007505468.tif 000006
【図３】
2007505468.tif 000007
【図４】
2007505468.tif 000008
【図５】
2007505468.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月3日(2006.7.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の構成部品と第２の構成部品との間の電気的な分離を促進するように第１、第２の構成部品を接続するための接続アセンブリであって、
前記第１、第２の構成部品に接続されるように構成された第１の部材及び第２の部材と、
前記第１の部材及び前記第２の部材の間に配置された誘電体部材と、
を備え、
前記第１、第２の部材の各々は、貫通孔を含み、
前記誘電部材は、貫通孔を含み、
前記第１、第２の部材及び前記誘電部材の前記貫通孔は、通路が、前記第１、第２の部材の一方の前記貫通孔を通り、前記誘電部材の前記貫通孔を通り、そして前記第１、第２の部材の他方の前記貫通孔を通るように構成され、
前記誘電部材の前記貫通孔は、前記第１、第２の部材の前記貫通孔よりも小さく、それにより前記誘電部材の一部は、前記第１の部材の前記貫通孔の領域と重なり、前記誘電部材の一部は、前記第２の部材の前記貫通孔の領域と重なることを特徴とする接続アセンブリ。
【請求項２】
前記第１の構成部品は、第１の電気ポテンシャルにあるパイプであり、
前記第２の構成部品は、第２の電気ポテンシャルにあるパイプであることを特徴とする請求項１に記載の接続アセンブリ。
【請求項３】
前記誘電部材の外側の範囲は、前記第１の部材の外側の範囲及び前記第２の部材の外側の範囲の外側に延びていることを特徴とする請求項１に記載の接続アセンブリ。
【請求項４】
前記第１、第２の部材の各々は、対向する第１の表面及び第２の表面と、前記第１、第２の対向する表面の外側周辺部に接続する外側表面とを有し、
前記第１、第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面と前記第２の表面との間に延び、
前記誘電体部材は、第１の表面及び第２の表面を有し、
前記誘電体部材の前記貫通孔は、前記誘電体部材の前記第１の表面及び前記第２の表面の間に延び、
前記誘電体部材の前記第１の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の一方の前記第１の表面に面し、
前記誘電体部材の前記第２の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の他方の前記第１の表面に面することを特徴とする請求項３に記載の接続アセンブリ。  
【請求項５】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第１の表面は、その部材の前記貫通孔の外側に高くなったシーリング面を含み、
前記誘電体部材の前記貫通孔の外側の前記誘電体部材の前記第１の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記一方の前記第１の表面上の前記高くなったシーリング面の一部に接し、前記誘電体部材の前記貫通孔の外側の前記誘電体部材の前記第２の表面は、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記他方の前記第１の表面上の前記高くなったシーリング面の一部に接することを特徴とする請求項４に記載の接続アセンブリ。
【請求項６】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部は、誘電体コーティングでコーティングされていることを特徴とする請求項５に記載の接続アセンブリ。
【請求項７】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部上の前記コーティングは、研磨されていることを特徴とする請求項６に記載の接続アセンブリ。
【請求項８】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面に隣接する位置で始まり、前記第１の位置から予め選択された距離にあり且つその部材の前記第２の表面に達しない第２の位置で終わる誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項６に記載の接続アセンブリ。
【請求項９】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第１の表面は、誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項８に記載の接続アセンブリ。
【請求項１０】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、その部材の前記貫通孔の外側にその部材の前記第２の表面上に溶接ネックを含むことを特徴とする請求項５に記載の接続アセンブリ。
【請求項１１】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第２の表面は、その部材の前記貫通孔に隣接するその表面の前記溶接ネックの一部に達しない誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１０に記載の接続アセンブリ。
【請求項１２】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部は、誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面に隣接する位置で始まり、前記第１の位置から予め選択された距離にあり且つその部材の前記第２の表面に達しない第２の位置で終わる誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項５又は請求項１１に記載の接続アセンブリ。
【請求項１３】
前記第１の部材及び前記第２の部材並びに前記誘電体部材を１つのユニットとして固定する締め具アセンブリを更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項１０に記載の接続アセンブリ。
【請求項１４】
前記締め具アセンブリの一部は、誘電材料を含むことを特徴とする請求項１３に記載の接続アセンブリ。
【請求項１５】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、その部材の前記第１の表面から前記第２の表面に延びる１つ以上の第２の貫通孔を有し、
前記誘電体部材は、前記誘電体部材の前記第１の表面から前記第２の表面に延びる１つ以上の第２の貫通孔を有し、
前記第１の部材の前記第２の貫通孔の各々は、前記第２の部材内に対応する第２の貫通孔を有し、
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記対応する第２の貫通孔は、前記誘電体部材の第２の貫通孔に位置合わせされ、
前記締め具アセンブリは、１つ以上の締め具ユニットを含み、前記締め具ユニットの各々は、前記第１の部材及び前記第２の部材内の対応する第２の貫通孔と、前記誘電体部材の前記位置合わせされた第２の貫通孔とに結合していることを特徴とする請求項１３に記載の接続アセンブリ。
【請求項１６】
前記締め具ユニットの各々は、前記第１の部材及び前記第２の部材内の前記対応する第２の貫通孔と、その締め具ユニットに結合した前記誘電体部材の前記位置合わせされた第２の貫通孔と、を通って延びる誘電体チューブを含むことを特徴とする請求項１５に記載の接続アセンブリ。
【請求項１７】
前記締め具ユニットの各々は、
ボルトと、
第１の誘電体ワッシャと、
第２の誘電体ワッシャと、
前記ボルトを固定する固定部材と、
を含むことを特徴とする請求項１６に記載の接続アセンブリ。
【請求項１８】
前記締め具ユニットの各々に対して、前記ボルトは前記誘電体チューブを通過し、前記第１の誘電体ワッシャは、前記第１の部材及び前記第２の部材の一方の前記第２の表面に隣接する前記ボルトのヘッドエンドに位置し、前記第２の誘電体ワッシャは、前記第１の部材及び前記第２の部材の他方の前記第２の表面に隣接する前記ボルトのネジ端に位置することを特徴とする請求項１７に記載の接続アセンブリ。
【請求項１９】
前記締め具ユニットの各々に対して、前記誘電体チューブは、前記第１の誘電体ワッシャ及び前記第２の誘電体ワッシャ内の前記貫通孔内に突き出していることを特徴とする請求項１８に記載の接続アセンブリ。
【請求項２０】
前記締め具ユニットの各々は、更に、その締め具ユニットの前記第１の誘電体ワッシャの外側にその締め具ユニットの前記ボルトの前記ヘッドエンドに位置する少なくとも１つの金属ワッシャと、
その締め具ユニットの前記第２の誘電体ワッシャの外側にその締め具ユニットの前記ボルトの前記ネジ端に位置する少なくとも１つの金属ワッシャと、
を備えることを特徴とする請求項１９に記載の接続アセンブリ。
【請求項２１】
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記第１の表面の前記高くなったシーリング面の前記一部は、誘電体コーティングでコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記貫通孔は、その部材の前記第１の表面に隣接する位置で始まり、前記第１の位置から予め選択された距離にあり且つその部材の前記第２の表面に達しない第２の位置で終わる誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第１の表面は、誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記外側表面は、誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第２の表面は、その部材の前記貫通孔に隣接するその表面の前記溶接ネックの一部に達しない誘電体材料でコーティングされ、
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々の前記第２の貫通孔は、誘電体材料でコーティングされていることを特徴とする請求項１９に記載の接続アセンブリ。
【請求項２２】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、筒状であり、
前記誘電体部材は、ディスク状であり、
前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔は、中央に配置され、且つ、断面が円形であり、
前記誘電体部材の前記貫通孔は、中央に配置され、前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔及び前記第１の部材及び前記第２の部材の前記貫通孔の前記円形の断面よりも小さい円形の断面の前記貫通孔に位置合わせされていることを特徴とする請求項１２に記載の接続アセンブリ。
【請求項２３】
前記誘電体部材は、マイカ材料を含み、
前記誘電体コーティングは、多層の段階的なセラミックコーティングを含むことを特徴とする請求項１２に記載の接続アセンブリ。
【請求項２４】
前記締め具アセンブリは、ボルトアセンブリ及びＶバンド留め金の１つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の接続アセンブリ。
【請求項２５】
前記第１の部材及び前記第２の部材の予め選択された部分は、誘電体材料でコーティングされ、
前記接続アセンブリの予め選択された部分は、誘電体材料を含むことを特徴とする請求項１３に記載の接続アセンブリ。
【請求項２６】
燃料電池スタックアセンブリであって、
燃料電池スタックと、
請求項１乃至請求項２５のいずれか１項に記載の接続アセンブリと、
を備え、
前記第１、第２の部材は、少なくとも前記燃料電池スタックに接続された第１パイプと、第２のパイプを有することを特徴とする燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項２７】
前記燃料電池スタックを取り囲む容器を含み、前記容器を通って前記第２のパイプが延びていることを特徴とする請求項２６に記載の燃料電池スタックアセンブリ。
【請求項２８】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、それぞれフランジ状であることを特徴とする請求項２２に記載の接続アセンブリ。
【請求項２９】
前記第１の部材及び前記第２の部材の各々は、ASME差込みフランジであることを特徴とする請求項２８に記載の接続アセンブリ。
【請求項３０】
前記誘電体コーティングは、
NiCrAlYを含む第１の層と、
NiCrAlY及びAl203の混合物を含む第２の層と、
Al203を含む第３の層と、
を有することを特徴とする請求項２８に記載の接続アセンブリ。
【国際調査報告】
2007505468.tif 000010
2007505468.tif 000011