JPH01320775A - 燃料電池ユニット - Google Patents

燃料電池ユニット

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JPH01320775A
JPH01320775A JP63153748A JP15374888A JPH01320775A JP H01320775 A JPH01320775 A JP H01320775A JP 63153748 A JP63153748 A JP 63153748A JP 15374888 A JP15374888 A JP 15374888A JP H01320775 A JPH01320775 A JP H01320775A
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fuel
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Yohei Yamamoto
洋平 山本
Makoto Okuda
誠 奥田
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Tokyo Gas Co Ltd
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Tokyo Gas Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、原料ガスを改質して水素を作り、この水素と
空気中の酸素を反応させて直接電気エネルギーを得る燃
料電池ユニットに関するものである。
［従来の技術］ 従来における燃料電池ユニットにおいては、電池本体、
燃料改質装置、直流交流変換装置、電気機器収納盤等は
、単に一つのユニットケーシング内に組み込まれている
にすぎない。
［従来技術の問題点］ このため、電池本体において必要な空気、燃料改質装置
の加熱用バーナの燃焼に必要な空気、直流交流変換装置
及びその他の電気機器等用の冷却用空気等は相互に関係
なく利用されており、排熱の有効利用が不十分である。
又、燃料電池ユニットは小型化と共に需要先設置（オン
サイト用）型が主体であるため、爆発等の危険のない安
全なものてなければならない。そこで、従来はユニット
内にガスセンサを取り付け、ガスの漏洩かあった場合に
いち早くこの漏洩を検出して運転の停止等の処置を講じ
られるようにするとともに、ユニット内に漏洩ガスが滞
留しないようにユニット内を換気するようにしているが
、ユニット全体について有機的な利用関係を図るように
は考えられていない。
本発明は、斯かる点に鑑みて提案されるもので、ユニッ
ト全体について有機的な利用関係を図ることにより、効
率かよく、安全性に優れた燃料電池ユニットを提案する
のが目的である。
［問題点を解決するための手段１ 本発明は、上記目的を達成する手段として、次の如き構
成の燃料電池ユニットを提案する。
ユニットケーシング内を通気口付の仕切壁でで２室に仕
切り、一方を直流交流変換装置及び電気機器収納盤等を
収容した電気機器室に、他方を電池本体及び燃料改質装
置等を収容した電池室に構成し、電気機器室内にはファ
ンにより空気を押し込んで電気機器類を冷却すると共に
この冷却により温められた空気を仕切壁の通気口から電
池室内に流入させて電気機器室側を電池室側より高圧に
なるように設定し、且つこの温められた空気を電池本体
及び燃料改質装置において必要な空気として利用し、且
つ電池室の換気に利用するようにした燃料電池ユニット
。
なお、上記ユニットにおいて、燃料改質装置からの排ガ
ス熱により電池本体（又は）燃料改質装置において必要
な空気を更に加熱するようにしてもよい。
又、燃料改質装置から放出される排熱を回収し、この排
熱により電池本体および（又は）燃料改質装置において
必要な空気を更に加熱するようにしてもよい。
又、燃料改質装置から出る高温の改質ガスにより電池本
体および（又は）燃料改質装置において必要な空気を更
に加熱するようにしてもよい。
又、電池本体から出る高温のカソード排出空気により電
池本体および（又は）燃料改質装置におい゛Ｃ必要な空
気を更に加熱するようにしてもよい。
［作用］ 上記燃料電池ユニットにおいては、ユニットケーシング
は金属板等を素材として構成され、内面には吸音材或い
は断熱材等が施工される。
電気機器室内にファンの力で押し込まれた空気は、直流
交流変換装置等の電気機器類を冷却し、そしてこの冷却
により温められた空気は通気口を経由して電池室内に流
入する。電池室内に流入した空気は、電池室内部、特に
電池本体、燃料改質装置および付帯の電磁弁等の機器・
配管継手部分などガス漏洩の恐れのある部分を流れるこ
とにより、ガス漏洩があった場合でも漏洩ガスが滞留し
ないよう電池室の換気を行ない、更に電池本体用空気及
び燃料改質装置のバーナの燃焼に必要な空気として利用
される。
電池本体及び燃料改質装置の排気ガスは直接ケーシング
外に排出してもよいし、特に高温排熱を伴なう燃料改質
装置の排気ガスは、電池本体及び燃料改質装置に必要な
空、気を熱交換器で更に加熱してから排出するようにし
てもよい。
又、高温の燃料改質装置の排熱を空気マニホールドを利
用して回収し、直接電池本体及び燃料改質装置に必要な
空気として利用してもよい。
なお、電池本体及び燃料改質装置に必要な空気は、上記
のように排熱で加熱された空気を双方にとり入れてもよ
いし、何れか一方においてのみとり入れるようにしても
よい。この条件は、排熱の温度、或いは設ｉ（ユニット
）の設置条件、構造等により決定される。
［実施例及びその作用］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して具体的に
説明する。
第１図は、本発明による燃料電池のユニットを模式的に
示したものである。
燃料電池ユニットケーシングｌの内部は電気機器室ａと
電池室すに仕切壁６で仕切られており、直流交流変換装
置２、電気機器収納盤５等は電気機器室ａ内に、電池本
体３、燃料改質装置４等は電池室す内に配置されている
。直流交流変換装置２等の電気機器の冷却は、ユニット
ケーシングｌの外面に設けられた外気取り入れロアから
押し込みファン８によって流入してきた空気によってな
される。電気機器類を冷却して温まった空気は、通気口
９よりユニットグーシンク１内の電池室す内に流れＣい
〈。ここで仕切壁６て仕切られた直流交流変換装置２と
電気機器収納盤５か収容された電気機器室ａは、外気取
り入れロアと通気口９の大きさ、および押し込みファン
８の容量を適切に選ぶことにより電池本体３等が収容さ
れた電池室すより若干（数百ミリ水柱以下）圧力が高い
状態に設定されている。このためユニットケーシングｌ
内の電池室す内に配置され内部に可燃性ガスか存在する
電池本体３および燃料改質装置４から万一可燃性ガスが
漏洩した場合でも電気火花の発生により着火源となりう
る電気機器室ａ側に漏洩ガスが流れ込む事がない。
通気口９より電池室す内に流入した空気は、電池室す内
をガス漏洩があった場合でも漏洩したガスか滞留しない
よう適切な流路てなかれ、電池本体３および燃料改質装
置４のいずれか、ないしは両方に流入する。この際、電
池室すの空気排出口１０より空気の一部を排出し、空気
流量の配分を調整した場合、ならびに空気取り入れ口１
１ないしは電池本体３および離村改質装置４の空気流入
口に別のファン１２．１３を設けて補助的な空気流を作
った場合でも本発明の効果は損なわれない。これにより
、電池室す内の換気と機器の冷却か行なわれる。特に、
高温の電池本体３と燃料改質装置４の周囲に空気流を作
れば、各々に流入する空気を加熱する効果が高まる。
電池本体３および燃料改質装置４に流入する空気は、直
流交流変換装置２および電気機器収納盤５、更には電気
機器室ａ内の他の機器の排熱を回収して温められている
（予熱されＣいる）のて電池本体３における発電反応及
び燃料改質装置４におけるバーナ燃焼を効率よく行なう
事がてきる。
第２図は、本発明の他の実施例てあり、燃料改質装置４
のバーナ燃焼排ガスを回収ライン４ａて空気予熱器１４
に導き、電池本体３および燃料改質装置４に流入する空
気をバーナ燃焼排ガスで更に加熱するものである。これ
により、電池本体３及び燃料改質装置４において必要と
される空気が更に加熱されて昇温するので、上記の発電
反応およびバーナ燃焼を更に効率よく行なうことができ
る。特に図示はしないか、空気予熱器１４にバーナ燃焼
排ガスの代りに、燃料改質装置４から出る高温の改質ガ
ス、ないしは電池本体３から出る高温のカソード排出空
気等を導いた場合も、第２図に示１ノだ実施例と同じ効
果が得られる。
第３図も、本発明の他の実施例である。燃料改質装置４
の周囲に空気マニホールド１５を設け、電池本体３およ
び燃料改質装置４に流入する空気を空気マニホールド１
５を通すようにするものである。これにより、電気機器
室ａて加熱された空気を更に加熱することができる。
［本発明の効果］ 本発明は、以−Ｌの如き構成と作用により、次の如き効
果を奏する。
ａ、電気機器類を冷却することにより温められた空気を
電池本体及び（又は）燃料改質装置において必要な空気
として利用するので、発電反応及びバーナ燃焼が効率よ
く行なわれ、よって燃料電池全体の効率が向上する。
ｂ、電気機器類を収容した゛屯気機器室内にファンで空
気を押し込み、この空気を通気口を介して電池室内に流
入するようにしたので、電気機器室内は内圧防爆型とな
り、万一可燃性ガスが漏洩しても電気機器室内には入り
込まないから、スパーク等により可燃性ガスに引火する
心配がなく安全である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の基本的な実施例である。 第２図および第３図は本発明の他の実施例である。 ｌ・・・・・・燃料電池ユニットケーシング２・・・・
・・直流交流変換装置 ３・・・・・・電池本体 ４・・・・−・燃料改質装置 ５・・・・・・電気機器収納盤 ６・・・・・・仕切壁 ７・・・・・・外気取り入れ口 ８・・・・・・押込みファン ９・・・・・・通気［１ １０・・・空気排出口 １１・・・空気取り入れ口 １２・・・電池本体用ファン １３・・・燃料改質装置用ファン １４−・・空気予熱器 １５・・・空気マニホールド ａ・・・・・・電気機器室 ｂ・・・・・・電池室

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、ユニットケーシング内を通気口付の仕切壁でで２室
    に仕切り、一方を直流交流変換装置及び電気機器収納盤
    等を収容した電気機器室に、他方を電池本体及び燃料改
    質装置等を収容した電池室に構成し、電気機器室内には
    ファンにより空気を押し込んで電気機器類を冷却すると
    共にこの冷却により温められた空気を仕切壁の通気口か
    ら電池室内に流入させて電気機器室側を電池室側より高
    圧になるように設定し、且つこの温められた空気を電池
    本体及び燃料改質装置において必要な空気として利用し
    、且つ電池室の換気に利用するようにした燃料電池ユニ
    ット。 ２、燃料改質装置の燃焼排ガスの熱を回収し、この排ガ
    ス熱により電池本体および（又は）燃料改質装置におい
    て必要な空気を加熱するようにした請求項１記載の燃料
    電池ユニット。 ３、燃料改質装置から放出される排熱を回収し、この排
    熱により電池本体および（又は）燃料改質装置において
    必要な空気を加熱するようにした請求項１記載の燃料電
    池ユニット。 ４、燃料改質装置から出る高温の改質ガスにより電池本
    体および（又は）燃料改質装置において必要な空気を加
    熱するようにした請求項１記載の燃料電池ユニット。 ５、電池本体から出る高温のカソード排出空気により電
    池本体および（又は）燃料改質装置において必要な空気
    を加熱するようにした請求項１記載の燃料電池ユニット
    。
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