CN101501400A - 燃烧装置、燃料处理装置及燃料电池发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃烧装置，其即使在从气体阻断阀等向气体供给管路的外部发生了气体泄漏的情况下，也能够确保安全性。该燃烧装置具备：用于供给可燃性气体的气体供给管路(1)、用于使由气体供给管路(1)供给的可燃性气体燃烧的燃烧器主体(4)、设置成遮盖燃烧器主体(4)的框体(8)、设于燃烧器主体(4)的上游侧的气体供给管路(1)上且配置于框体(8)外部的气体阻断阀(2)。燃烧器主体(4)与气体阻断阀(2)在空间上被隔离。

Description

燃烧装置、燃料处理装置及燃料电池发电系统

技术领域

本发明涉及燃烧装置、燃料处理装置及燃料电池发电系统。

背景技术

现有的燃烧装置主要经由气体配管将其气体供给管路和一级侧(气体源侧)的气体供给部连接，将气体供给到所述燃烧装置，将燃烧生成的热量用于供给热水等。

图7是表示现有的燃烧装置的结构的方框图。如图7所示，现有的燃烧装置，通常具有：燃烧器101、将其热量传递给水等的热交换器102、控制将气体、燃烧用空气、热回收用水等分别供给燃烧器101及热交换器102的控制部件、以及控制这些控制部件的控制单元103。

通常的燃烧装置构成为，还在连接气体配管和燃烧装置的气体供给管路104的部位下游侧设有气体阻断阀105，将包括气体阻断阀105、燃烧器101及热交换器102等的整体通过金属等构成的框体100遮盖。即，气体阻断阀105与燃烧器101或热交换器102等一起配置于框体100的内部(例如，参照专利文献1)。

作为对这样的燃烧装置的气体泄漏的对策，采用如下结构，即在所述燃烧装置内设置有气体泄漏检测单元107，燃烧装置的控制单元103通过检测出气体泄漏的检测信号来阻断所述气体阻断阀，由此防止气体泄漏。

专利文献1：(日本)特开平4—292744号公报

如上所述，在检测出气体泄漏、阻断气体向位于气体阻断阀105的下游侧的二级侧(燃烧装置侧)的供给时，在气体阻断阀105正常的情况下不会发生问题，但在气体阻断阀105发生故障时，气体往往从气体阻断阀105自身向气体供给管路104外部泄漏(外部泄漏)。而且，相对于该外部泄漏，内部泄漏表现为如下状态，即，即使为关闭了气体阻断阀105的状态时，也由于气体阻断阀105损坏，所以气体供给管路104没有被关闭，可燃性气体通过气体供给管路104内供给到燃烧器101侧。

在发生了这样的外部泄漏的情况下，由于气体阻断阀105与燃烧器101或热交换器102等一起配置于框体100的内部，所以外部泄漏的气体充满框体100内，框体内的体积因可燃范围的气体混合气而被充满，成为爆燃气体范围的气体有可能因为燃烧器101的燃烧器主体的高温化、或在控制单元103内的继电器电路或高压部发生的电火花而着火，因此降低了安全性。

发明内容

本发明考虑到所述现有的燃烧装置的课题，其目的在于提供燃烧装置、燃料处理装置、及燃料电池发电系统，该燃烧装置，即使在从气体阻断阀等气体阻断部向气体供给管路的外部发生了气体泄漏的情况下，也能够避免着火等危险事故，能够确保安全性。

为了达到所述目的，本发明第一方面提供一种燃烧装置，其具备：

气体供给管路，其用于供给可燃性气体；

燃烧器主体，其用于使由所述气体供给管路供给的可燃性气体燃烧；

控制器，其进行所述燃烧器主体的燃烧控制；以及

一个以上的气体阻断阀，其设于所述燃烧器主体的上游侧的所述气体供给管路上，由所述控制器控制，

当所述气体阻断阀为一个时，

所述气体阻断阀与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开，

当所述气体阻断阀为多个时，

多个所述气体阻断阀中的至少所述气体供给管路的最上游的所述气体阻断阀与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开。

本发明的第二方面是在第一方面的燃烧装置中，

具备设置成遮盖所述燃烧器主体及所述控制器的框体，

与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开的所述气体阻断阀配置于所述框体的外部。

本发明的第三方面是在第一方面的燃烧装置中，具备：

框体，其设置成遮盖所述燃烧器主体、所述控制器及一个以上的所述气体阻断阀；以及

隔壁，其形成于所述框体内的所述燃烧器主体及所述控制器、和与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开的所述气体阻断阀之间，

由所述框体及所述隔壁形成第一空间和第二空间，所述第一空间包含与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开的所述气体阻断阀，所述第二空间包含所述燃烧器主体及所述控制器。

本发明的第四方面是在第三方面的燃烧装置中，

所述第一空间具备与大气连通的第一连通口。

本发明的第五方面是在第三方面的燃烧装置中，

所述第二空间具备与大气连通的第二连通口。

本发明的第六方面是在第五方面的燃烧装置中，

具备用于从所述第二连通口将所述第二空间内的气体排放到大气中的换气器，

利用所述换气器强制性地排放所述第二空间内的气体。

本发明的第七方面是在第一方面的燃烧装置中，

所述可燃性气体含有加臭成分。

本发明的第八方面是在第七方面的燃烧装置中，

具备加臭成分除去器，所述加臭成分除去器为除去所述加臭成分而设于所述气体供给管路，

当所述气体阻断阀为一个时，所述加臭成分除去器设于所述气体阻断阀的下游侧，

当所述气体阻断阀为多个时，所述加臭成分除去器设于所述气体供给管路的最上游的所述气体阻断阀的下游侧。

本发明的第九方面是在第一方面的燃烧装置中，

具备可燃性气体传感器，所述可燃性气体传感器设于所述燃烧器主体及所述控制器侧的空间内，其检测泄漏到该空间内的所述可燃性气体，

所述控制器按照根据所述可燃性气体传感器的检测值将所述一个以上的所述气体阻断阀阻断的方式进行控制。

本发明的第十方面提供一种燃料处理装置，其具备：

第一～第九方面中任一方面所提供的本发明的燃烧装置；以及

改质器，所述改质器通过所述燃烧装置的加热对原料进行改质，而生成含氢气体。

本发明第十一方面提供一种燃料电池发电系统，其具备：

第十方面所提供的燃料处理装置、以及

燃料电池，所述燃料电池使用由所述燃料处理装置送出的含氢气体进行发电。

附图说明

图1是表示本发明实施方式1的燃烧装置和现有例子的概略结构的方框图；

图2是表示本发明实施方式1的变形例的燃烧装置的概略结构的方框图；

图3是表示本发明实施方式2的燃烧装置的概略结构的方框图；

图4是表示本发明实施方式3的燃烧装置的概略结构的方框图；

图5是表示本发明实施方式4的燃料处理装置的概略结构的方框图；

图6是表示本发明实施方式5的燃料电池热电联供系统的概略结构的方框图；

图7是表示现有的燃烧装置的概略结构的方框图。

附图说明

1   气体供给管路

2   气体阻断阀

3   气体流量调节单元

4   燃烧器

5   燃烧空气供给单元

6   热交换器

7   传热介质供给机构

8   框体

9   气体泄漏检测单元

10  控制单元

11  框体

11a、11b  分腔

12  隔壁

13  换气扇

14  进气口

15  燃料处理器

16  燃烧器

17  分配器

18  水供给单元

19  燃料电池组

20  空气供给单元

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式的内容进行说明。

(实施方式1)

图1是表示本发明实施方式1的燃烧装置的概略结构的方框图。本实施方式的燃烧装置具备：供给来自气体源侧的可燃性气体的气体供给管路1、用于燃烧供给来的可燃性气体的相当于本发明燃烧器主体一例的燃烧器4。在该燃烧器4的上游侧的气体供给管路1中配置有对供给燃烧器4的可燃性气体的流量进行调节的气体流量调节单元3。另外，在该气体流量调节单元3的上游侧的气体供给管路1中还配置有用于阻断可燃性气体的气体阻断阀2。该气体阻断阀2为常闭式阀，停电等时为关闭状态，能够防止可燃性气体向燃烧器4供给。

另外，还设有用于将与可燃性气体的流量相对应的燃烧用空气供给燃烧器4的燃烧空气供给单元5、以及导入由燃烧器4燃烧后的燃烧气体的热交换器6。为了通过这样的燃烧气体的导入，利用从燃烧气体吸入到热交换器6的热量，设有将传热介质供给热交换器6的传热介质供给机构7。另外，还设有控制单元10，所述控制单元10通过控制上述气体阻断阀2、气体流量调节单元3、燃烧器4、及燃料空气供给单元5等动作来控制燃烧器4的燃烧动作。

另外，上述的气体流量调节单元3、燃烧器4、燃料空气供给单元5、热交换器6、传热介质供给机构7及控制单元10通过由金属形成的框体8遮盖。在该框体8内配置有用于监视气体泄漏的气体泄漏检测单元9。该气体泄漏检测单元9具有可燃性气体传感器，气体泄漏检测单元9通过该可燃性气体传感器检测的检测值判断是否发生了气体泄漏，在判断为气体发生了泄漏的情况下，控制单元10使气体阻断阀2进行动作，阻断来自气体源侧的气体供给。另外，气体阻断阀2配置在上述框体8的外部。

下面，对本实施方式的燃烧装置的动作进行说明。

据上述燃烧装置，通常的燃烧动是，控制单元10打开气体阻断阀2，可燃性气体从气体供给管路1通过气体阻断阀2，再由气体流量调节单元3计量规定量，供给下游的燃烧器4。另一方面，与计量供给来的气体相对应的燃烧用空气通过控制单元10的控制被从燃烧空气供给单元5供给到燃烧器4，在燃烧器4中进行燃烧。燃烧后的高温气体在下游的热交换器6中与水等传热介质进行热交换后被排出。热交换后的水可以作为热水而被利用。

另外，在本燃烧装置的燃烧动作停止的情况下，控制单元10关闭气体阻断阀10，停止向燃烧器4供给可燃性气体，并且，也停止从燃烧空气供给单元5向燃烧器4供给燃烧用空气。

如上所述，除气体阻断阀2外，本实施方式的燃烧装置通过由金属形成的框体8遮盖，并在其内部设有气体泄漏检测单元9，监视气体向外部泄漏。万一在上述燃烧装置的燃烧动作中发生了气体泄漏时，气体泄漏检测单元9检测到可燃性气体泄漏，并将检测信号供给控制单元10。控制单元10接收到检测信号后，就停止从燃烧空气供给单元5供给燃烧用空气，并且，阻断气体阻断阀2，停止可燃性气体的供给，由此防止气体继续泄漏，实现防止损失的扩大。

在此，在即使由于通常的燃烧装置的燃烧动作停止或可燃性气体泄漏等而关闭阻断阀，但由于气体阻断阀2自身发生故障，不能够阻断气体从气体阻断阀2向气体供给管路1的外部泄漏时，对于现有的框体(图1的双点划线所示的框体100)而言，由于气体阻断阀2位于框体8的内部，所以有可能使气体充满于框体100内。

对此，在本实施方式的燃烧装置中，由于在框体8的外侧配置气体阻断阀2，所以即使万一气体阻断阀2发生故障，从气体阻断阀2向外部发生泄漏，泄漏气体也不会充满框体8内。另外，由于高温化的燃烧器4及控制单元10内的继电器电路或高压部分等可燃性气体的着火源被框体8遮盖，且与气体阻断阀在空间上被隔开，所以可燃性的泄漏气体不会与该着火源接触，而向燃烧装置系统外扩散，故能够确保安全性。

而且，由于在气体中添加了加臭剂，所以在发生了气体泄漏的情况下，使用者也能够通过嗅觉而早期发现气体的泄漏，故安全性得以提高，商品性得以提高。

另外，在气体阻断阀2上游侧的气体供给管路1中设有微机气量计的情况下，即使在从气体阻断阀2向气体供给管路1的外部发生了气体泄漏的情况下，如果泄漏量为一定量以上，则也能够通过微机气量计的保护动作功能，通过设于微机气量计内的气体阻断阀而迅速地阻断气体供给管路。

但是，在来自气体阻断阀的外部泄漏量为微量的情况下，保护动作功能不能迅速地进行动作，例如，如果不经过30日左右的日数，气体供给管路就不会被阻断。这种情况下，如现有的燃烧装置，在燃烧器及控制单元与气体阻断阀存在于同一空间内时，同样，因向框体内泄漏的泄漏量，有可能由于高温化的燃烧器主体或在控制单元内的继电器电路或高压部发生的电火花而着火。

这样，在本实施方式的燃烧装置中，针对如下问题，即，即使为设有具有通常的保护动作功能的微机气量计的情况下，也难以应对的气体从气体阻断阀向外部泄漏的问题，更能够发挥确保安全性的效果。

另外，本实施方式中，只设有一个气体阻断阀，但为了更可靠地防止泄漏，也可以为设置多个气体阻断阀的结构。这些多个气体阻断阀同时进行打开关闭控制。

图2是作为设置多个气体阻断阀时的一例的设有两个气体阻断阀的燃烧装置的结构图。

图2所示的燃烧装置，在气体阻断阀2和气体流量调节单元3之间进一步设有气体阻断阀2′。该气体阻断阀2′配置于框体8内。

这样，通过配置多个气体阻断阀，即使框体8内的气体阻断阀2′发生了故障的情况下，但只要上游侧的气体阻断阀2没有发生故障，也能够通过关闭阻断阀2而关闭气体供给管路1，从而能够停止气体在气体供给管路1内的流动，因此能够防止从气体阻断阀2′向外部泄漏。

另一方面，在阻断阀2发生了故障、气体从气体阻断阀2向外部泄漏的情况下，不能阻止向外部泄漏，但由于气体阻断阀2配置于框体8的外部，所以泄漏气体不会充满于框体8内，因此可以抑制因框体8内部的高温化的燃烧器4及控制单元10内的继电器电路或高压部分等引起着火，故能够确保安全性。

另外，气体阻断阀2′也可以不设在气体阻断阀2和气体流量调节单元3之间，而设于气体流量调节单元3和燃烧器4之间，也可以与气体阻断阀2一样，气体阻断阀2′也配置于框体8之外。

另外，也可以在气体流量调节单元3和燃烧器4之间也配置气体阻断阀2′，合计配置三个气体阻断阀，设于至燃烧器4的气体供给管路1上的气体阻断阀的数量不受限定。总之，在多个气体阻断阀设于气体供给管路1上时，只要至少最上游的气体供给管路1的气体阻断阀配置于框体8的外部即可。这是因为，在最上游的气体阻断阀不发生故障的情况下，即使比最上游的气体阻断阀靠下游的气体阻断阀发生故障，通过阻断最上游的气体阻断阀，也能够使气体从最上游的气体阻断阀向下游的气体供给管路内的气体流动停止，从而可以抑制来自下游侧的气体阻断阀的可燃性气体泄漏，但当最上游的气体阻断阀发生故障时，不能够抑止来自该气体阻断阀的可燃性气体的泄漏。另外，该气体供给管路1的最上游的气体阻断阀与其下游侧的气体阻断阀一起通过控制单元10进行打开关闭控制，与上述微机气量计内的气体阻断阀不相当。

(实施方式2)

图3是本发明实施方式2的燃烧装置的方框图。

本发明实施方式2的燃烧装置的基本结构与实施方式1相同，只是框体的结构不同。因此，以不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式1相同的构成要素使用相同的标记。

本实施方式2的燃烧装置与实施方式1不同，框体11分割成被气密性隔离的两个分腔11a、11b，气体阻断阀2和除其之外的构成部件(气体流量调节单元3、燃烧器4、燃烧空气供给单元5、热交换器6、及传热介质供给机构7、气体泄漏检测单元9、及控制单元10)分别各自独立地配置于分腔11a、11b内。另外，作为本发明的第一空间的一例，相当于本实施方式的分腔11a，作为本发明的第二空间的一例，相当于本实施方式的分腔11b。

这样构成的燃烧装置，在发生了从上述的气体阻断阀2向气体供给管路1的外部泄漏可燃性气体的情况下，只在容纳有气体阻断阀2的分腔11a内泄漏可燃性气体。另一方面，由于燃烧器4或控制单元10内不存在于可燃性气体泄漏的分腔11a内，而配置于分腔11b内，所以能够抑制泄漏后的可燃性气体与燃烧部4的高温部或由控制单元10内的继电器电路或高压部发生的电火花接触而发生着火。

因此，即使为可燃性气体从气体阻断阀2泄漏到气体供给管路1的外部的情况，也能够确保安全性。

而且，配置有气体阻断阀2的分腔11a由于是气密体，所以随着可燃性气体的泄漏，在分腔11a内的压力与气体供给压力达到平衡的时刻，可燃性气体的泄漏停止，因此，更能够确保安全性。

另外，由于气体阻断阀2由框体11保护，所以能够保护气体阻断阀2不会受来自外部的撞击或风雨等造成的腐蚀等。

另外，通过使分腔11a与大气连通，由此与实施方式1一样，使泄漏的可燃性气体向燃烧装置的系统外扩散。

(实施方式3)

图4是本发明实施方式3的燃烧装置的方框图。

本实施方式3的燃烧装置的基本结构与实施方式2相同，只是分腔11a、11b没有被密封这一点不同。因此，以不同点为中心进行说明。另外，对于与实施方式2相同的构成要素使用相同的标记。

实施方式3的燃烧装置分别在实施方式2的两个分腔11a、11b的各自中设有换气扇13、和伴随换气的进气口14。另外，本发明的第一连通口是设置在框体11的开口部，其使分腔11a内的空间与大气连通，能够使泄漏于分腔11a内的可燃性气体扩散排放到大气中，作为一例，可以举出设于本实施方式的分腔11a的换气扇13的换气口(未图示)。另外，在设于分腔11a的换气扇13停止时，由于也从设于分腔11a的进气口14扩散排放到分腔11a内的气体大气中，因此，进气口14也作为本发明的通气口起作用。

另一方面，作为本发明的第二连通口的一例，是设置在框体11的开口部，其使分腔11b内的空间与大气连通，能够使泄漏于分腔11b内的可燃性气体扩散排放到大气中，作为通气口的一例，可以举出设于本实施方式的分腔11b的换气扇13的换气口(未图示)。另外，在设于分腔11b的换气扇13停止时，由于也从设于分腔11b的进气口14扩散排放到分腔11a内的气体大气中，因此，进气口14也作为本发明的通气口起作用。另外，作为本发明的换气器的一例，相当于本实施方式的换气扇13。

这样构成的燃烧装置，在发生了从气体阻断阀2向气体供给管路1的外部泄漏可燃性气体的情况下，可燃性气体只在容纳有气体阻断阀2的分腔11a中泄漏，但由于分腔11a总是进行换气，所以泄漏的可燃性气体以被稀释的状态经由换气扇13向燃烧装置的系统外扩散排放。另外，由于燃烧器16或控制单元10不存在于气体泄漏后的分腔11a内，而配置于分腔11b内，所以能够抑制泄漏的可燃性气体与燃烧器16等高温部或控制单元10内的继电器电路或高压部分等着火源接触。

根据以上，即使在发生了从气体阻断阀2向气体供给管路1的外部泄漏可燃性气体的情况下，也能够确保安全性。

另外，通过对另一方的分腔11b进行换气，在发生了从分腔11b内的系统向分腔11b空间内泄漏可燃性气体的情况下，也能够朝着分腔11b外扩散排放泄漏的可燃性气体，因此，能够进一步确保安全性。

而且，在分腔11a中没有换气扇13的情况下，如果有进气口14等与外部空气连通的部位，则由于泄漏的气体向大气扩散排放，所以也不会充满分腔11a内，而向燃烧装置系统外扩散，因此能够确保安全性。而且，由于在气体中添加有加臭剂，所以在发生了气体泄漏的情况下，使用者能够通过嗅觉而早期发现气体的泄漏，从而提高安全性，提高商品性。

另外，虽然也可以采用在分腔11a和分腔11b均不设置换气扇13的结构，但为了能够将由分腔11a扩散、再经由分腔11b侧的进气口14流入分腔11b内的可燃性气体排向大气，所以更优选在分腔11b侧设置换气扇13。

另外，也可以不在分腔11a设置换气扇13及进气口14而将分腔11a做成密封空间，而在分腔11b侧只设置进气口14或设置换气扇13及进气口14。

(实施方式4)

图5是本发明实施方式4的燃料处理装置的方框图。本实施方式4的燃料处理装置利用实施方式3的燃烧装置，对于与实施方式3相同的构成要素使用相同标记。

本实施方式的燃料处理装置具有：气体供给管路1，该气体供给管路1供给含有由来自气体源侧的甲烷等的至少碳元素及氢元素组成的有机化合物的可燃性的原料气体；以及燃料处理器15，该燃料处理器15用于利用供给来的原料气体，通过改质反应生成含氢气体。该燃料处理器15，能够通过利用水蒸气的水蒸气改质法、或利用空气的部分氧化改质法、或兼用这两种方法的自动加热法等生成氢。

作为用于除去供给的原料气体中的加臭成分即硫黄的本发明的加臭成分除去器的一例，在该燃料处理器15的上游侧的气体供给管路1中设有脱硫器27。在该脱硫器27的上游侧的气体供给管路1中配置有调节供给到燃料处理器15的气体流量的气体流量调节单元3。另外，在该气体流量调节单元3的上游侧的气体供给管路1中，还配置有用于阻断气体供给的气体阻断阀2。另外，上述气体流量调节单元3即使设于脱硫器27的下游侧也没关系。

设有用于加热上述燃料处理器15的燃烧器16，在燃料处理器15的下游侧配置有分配器17，该分配器17将由燃料处理器15生成的含氢气体向燃料处理器的系统外和燃烧器16侧进行分配。

另外，设有燃烧空气供给单元5，该燃烧空气供给单元5将通过分配器17分配、与供给到燃烧器16的含氢气体流量相对应的燃烧用空气供给到燃烧器16。在燃烧器16燃烧后的燃烧气体被导入燃料处理器15中，对燃料处理器15供给需要的热量，其后作为排放气体被排出。

另外，设有控制单元26，所述控制单元26不仅用于控制上述气体阻断阀2、气体流量调节单元3、燃料处理器15、分配器17、燃烧器16、及燃烧空气供给单元5的动作等燃烧器的动作，而且还用于控制燃料处理装置整体的动作。

与实施方式3相同，在本实施方式4的燃料处理装置中设有框体11，以遮盖构成部件，框体11通过形成于内侧的隔壁12分割成被气密性隔离的两个分腔11a、11b。在一方的分腔11a内只配置有构成部件中由控制单元26控制动作的气体阻断阀2，在另一方的分腔11b中设有气体流量调节单元3、燃料处理器15、分配器17、燃烧器16、燃烧空气供给单元5、及控制单元26。在这些分腔11a、11b各自分别装载有换气扇13和伴随换气的进气口14。

另外，在分腔11b内配置有监视其内部的气体泄漏的气体泄漏检测单元9，控制单元26基于气体泄漏检测单元9检测的检测信号，使气体阻断阀2进行动作，阻断来自气体源侧的气体供给。

这样构成的燃料处理装置，在从气体阻断阀2向气体供给管路1的外部发生了气体泄漏的情况下，原料气体只泄漏到收容有气体阻断阀2的分腔11a中，但由于分腔11a总是进行换气，所以泄漏的原料气体在被稀释了的状态下向燃料处理装置的系统外扩散排放。另外，燃烧器16等高温部不存在于原料气体泄漏的分腔11a内，而配置于分腔11b内。

因此，即使在从气体阻断阀2向气体供给管路1的外部泄漏了可燃性气体的情况下，也能够防止泄漏的可燃性气体与加热高温对原料进行改质的燃料处理器15的燃烧器(燃烧器主体)接触、或与由继电器电路或高压部发生电火花的控制单元26接触，因此，能够提供确保安全性的燃料处理装置。

另外，由于在另一方的分腔11b中配置有在稍低于700℃高温下对燃料进行改质的燃料处理器15或在继电器电路或高压部发生电火花的控制单元26，所以通过对该分腔11b也进行换气，由此在发生了从气体阻断阀2以外的分腔11b内的系统泄漏原料气体或含氢气体的情况下，也能够向外部排放泄漏气体，故更能够确保安全性。

另外，由于在分腔11a中没有换气扇13的情况下，只要具有进气口14等那样的与外部气体连通的部位，则由于泄漏的气体也能够向大气扩散排放，所以不会充满于框体18a内，由于向系统外扩散，故能够确保安全性。而且，由于在气体中添加有加臭剂，所以在发生了气体泄漏的情况下，使用者能够凭嗅觉而早期发现气体的泄漏，从而可以提高安全性，提高商品性。

另外，也可以采用在分腔11a和分腔11b中均不设置换气扇13的结构，但为了能够将从分腔11a扩散、然后从分腔11b侧的进气口14流入分腔11b内的气体排放到大气，优选的是在分腔11b侧设置换气扇13。

另外，在本实施方式中，对如下结构进行了说明，即，气体阻断阀2和其他的构成部件(燃烧器16、燃料处理器15等)分别配置于由框体11及由隔壁12形成的分腔11a、11b中，在每个分腔11a、11b中设有换气扇13及进气口14，但如实施方式2说明的所示，也可以采用不设置换气扇13及进气口14的结构(参照图2)。而且，如实施方式1说明的所示，也可以采用气体阻断阀2不被框体遮盖而暴露于外部气体中的结构(参照图1)，也可以采用如下结构，即，在气体供给器1上具备多个由控制单元26控制的气体阻断阀，至少最上游的气体阻断阀设于分腔11a内。

另外，也可以不在分腔11a设置换气扇13及进气口14，而将分腔11a做成密封空间，而是在分腔11b侧只设置进气口14或设置换气扇13及进气口14。

(实施方式5)

图6是作为本发明的燃料电池发电系统的一例的实施方式5的燃料电池热电联供系统的方框图。

本实施方式的燃料电池热电联供系统是使用实施方式4的燃料处理装置的系统，对于与实施方式4相同的构成要素使用相同的标记。

由于本实施方式5的燃料电池热电联供系统的燃料处理器15所使用的改质方法为水蒸气改质方法，因此，在燃料处理器15中设有用于供给水蒸气的水供给单元18。

另外，在燃料处理器15的下游侧设有由高分子电解质膜、阳极、阴极及隔离部件等构成的电池单元层叠的燃料电池组19。由燃料处理器15生成的含氢气体供给到燃料电池组19的阳极。另一方面，设有用于向燃料电池组19的阴极供给空气的空气供给单元20。另外，设有用于取出由燃料电池组19发生的电力的电力取出单元21、和用于回收由燃料电池组19发生的热量的热回收单元22。

另外，设有用于控制驱动上述构成部件的电源23、控制用促动器24、及对包含燃烧器16的燃烧动作的系统整体的动作进行控制的控制单元25。

本实施方式5的燃料电池热电联供系统与实施方式4的燃料处理装置相同，设有框体11以遮盖构成部件，框体11被形成于内侧的隔壁12分割成被气密性隔离的两个分腔11a、11b。在一方的分腔11a内只配置构成部件中的由控制单元25控制的气体阻断阀2，在另一方的分腔11b内配置有气体流量调节单元3、燃烧空气供给单元5、燃料处理器15、燃烧器16、燃料电池组19、空气供给单元20、电力取出单元21、热回收单元22、电源23、控制用促动器24、及控制单元25。在这些分腔11a、11b各自分别装载有换气扇13、和伴随换气的进气口14。

另外，在分腔11b内设有监视其内部的气体泄漏的气体泄漏检测单元9，控制单元25基于该气体泄漏检测单元9检测的气体泄漏检测信号，使气体阻断阀2进行动作，从而阻断来自气体源的原料气体的供给。另外，控制单元25也进行其它的构成部件(气体流量调节单元3等)的控制。

上述构成的燃料电池热电联供系统，即使在发生了原料气体从气体阻断阀2泄漏的情况下，也由于气体阻断阀2；和电源、控制用促动器即电气装置、存在于控制单元25中的继电器电路、及燃料处理器等高温部件分别配置于各自的分腔11a、11b中，所以能够抑制泄漏气体与高温部件接触、或与由控制单元25内的继电器电路或高压部发生的电火花接触而着火，进而引起爆炸等。

因此，即使在原料气体从气体阻断阀2泄漏的情况下，也能够确保安全性。

另外，与实施方式4一样，即使在分腔11a中没有换气扇13时，只要具有进气口14等那样的与外部气体连通的部位，则所泄漏的原料气体也能够向大气扩散排放，因此，不会充满框体18a内而向系统外扩散，故能够确保安全性。而且，由于在气体中添加有加臭剂，所以在发生了气体泄漏的情况下，也能够凭借嗅觉而早期发现原料气体的泄漏，从而提高安全性，提高商品性。

另外，也可以采用在分腔11a和分腔11b均不设置换气扇13的结构，但为了能够将从分腔11a扩散、再从分腔11b侧的进气口14流入分腔11b内的气体排放到大气，优选的是在分腔11b侧设置换气扇13。

另外，在本实施方式中，对如下构成进行了说明，即，气体阻断阀2和其它的构成部件(燃烧器16、燃料处理器15等)配置于由框体11及隔壁12形成的各自的分腔11a、11b中，在每个分腔11a、11b中设有换气扇13及进气口14，但如实施方式2说明的所示，也可以采用不设置换气扇13及进气口14的结构(参照图2)。另外，如实施方式1说明的所示，也可以采用如下结构，即，气体阻断阀2不被框体遮盖而暴露于外部气体(参照图1)，也可以采用如下结构，即，在气体供给器1具备多个由控制单元26控制的气体阻断阀，至少最上游的气体阻断阀设于分腔11a内。

另外，还可以是如下结构，即，不在分腔11a设置换气扇13及进气口14，而将分腔11a做成密封空间，在分腔11b侧只设置进气口14或设置换气扇13及进气口14。

另外，在实施方式4、5中说明的脱硫器27虽然设于气体流量调节单元3和燃料处理器15之间，但只要能够防止燃料处理器15的催化剂被污染即可，因此，只要是燃料处理器15的上游侧，则也可以不论分腔11b的内外都可以位置。但是，在从气体阻断阀2向外部泄漏气体的情况下，为了凭嗅觉早期发现气体的泄漏，优选的是将脱硫器27设于气体阻断阀2的下游侧。

另外，在实施方式4、5中，由于从气体源供给的可燃性气体中作为加臭成分含有硫黄，并设有脱硫器27，但在作为加臭成分例如使用含氮的异腈化合物时，只要设置除去含有这样的氮成分的加臭剂的除去器即可，即，只要根据加臭剂的种类设置合适的除去器即可。另外，如果是对设于燃料处理器15或燃料电池组19内的催化剂不产生影响的加臭剂，则不需要设置除去器。

另外，在实施方式3～5中，分腔11a和分腔11b的各自的换气扇13设于框体11的相同面上，而在与该面相对的面设置各自的进气口14，但不限定于该位置。为了使从气体阻断阀2发生向外部泄漏，然后从换气扇13被排出的气体尽可能地不被分腔11b吸入，优选的是，不在与分腔11a的换气扇13相同的面或分腔11a的换气扇13的附近设置分腔11b的进气口14。

另外，在实施方式2～5中，与图2的记载相同，也可以在至燃烧器4、16的气体供给管路1的任一位置设置多个气体阻断阀。

如上所述，在设置了多个气体阻断阀的情况下，为了凭嗅觉早期发现气体的泄漏，优选的是，实施方式4、5中的脱硫器27设于多个气体阻断阀中的至少最上游的气体阻断阀的下游侧。而且，该气体供给管路1的最上游的气体阻断阀与其下游的气体阻断阀一起由控制单元10、25、26进行打开关闭控制，所述气体阻断阀并不相当于微机气量计内的气体阻断阀。

另外，在实施方式1～5中，控制单元10、25、26和燃烧器4配置在同一框体8内，但也可以通过设置隔壁等，而使控制单元和燃烧器之间在空间上被隔开。

另外，在实施方式1～5中，气体泄漏检测单元9根据气体泄漏检测单元9的检测信号判定有无泄漏，但也可以是气体泄漏检测单元9向控制单元10、25、26发送检测值，而控制单元10、25、26根据该检测值判定有无泄漏。

产业上的可利用性

按照本发明的燃烧装置，即使在从气体阻断阀等向气体供给管路的外部发生了气体泄漏的情况下，也具有能够避免着火等危险事故而确保安全性的效果，因此，作为产生氢的燃料处理装置及燃料电池热电联供系统等是有用的。

Claims (11)

1、一种燃烧装置，其具备：

气体供给管路，其用于供给可燃性气体；

燃烧器主体，其用于使由所述气体供给管路供给的可燃性气体燃烧；

控制器，其进行所述燃烧器主体的燃烧控制；以及

一个以上的气体阻断阀，其设于所述燃烧器主体的上游侧的所述气体供给管路上，由所述控制器控制，

当所述气体阻断阀为一个时，

所述气体阻断阀与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开，

当所述气体阻断阀为多个时，

多个所述气体阻断阀中的至少所述气体供给管路的最上游的所述气体阻断阀与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开。

2、如权利要求1所述的燃烧装置，其中，

具备设置成遮盖所述燃烧器主体及所述控制器的框体，

与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开的所述气体阻断阀配置于所述框体的外部。

3、如权利要求1所述的燃烧装置，其具备：

框体，其设置成遮盖所述燃烧器主体、所述控制器及一个以上的所述气体阻断阀；以及

隔壁，其形成于所述框体内的所述燃烧器主体及所述控制器、和与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开的所述气体阻断阀之间，

由所述框体及所述隔壁形成第一空间和第二空间，所述第一空间包含与所述燃烧器主体及所述控制器在空间上被隔开的所述气体阻断阀，所述第二空间包含所述燃烧器主体及所述控制器。

4、如权利要求3所述的燃烧装置，其中，

所述第一空间具备与大气连通的第一连通口。

5、如权利要求3所述的燃烧装置，其中，

所述第二空间具备与大气连通的第二连通口。

6、如权利要求5所述的燃烧装置，其中，

具备用于从所述第二连通口将所述第二空间内的气体排放到大气中的换气器，

利用所述换气器强制性地排放所述第二空间内的气体。

7、如权利要求1所述的燃烧装置，其中，

所述可燃性气体含有加臭成分。

8、如权利要求7所述的燃烧装置，其中，

具备加臭成分除去器，所述加臭成分除去器为除去所述加臭成分而设于所述气体供给管路，

当所述气体阻断阀为一个时，所述加臭成分除去器设于所述气体阻断阀的下游侧，

当所述气体阻断阀为多个时，所述加臭成分除去器设于所述气体供给管路的最上游的所述气体阻断阀的下游侧。

9、如权利要求1所述的燃烧装置，其中，

具备可燃性气体传感器，所述可燃性气体传感器设于所述燃烧器主体及所述控制器侧的空间内，其检测泄漏到该空间内的所述可燃性气体，

所述控制器按照根据所述可燃性气体传感器的检测值将所述一个以上的所述气体阻断阀阻断的方式进行控制。

10、一种燃料处理装置，其具备：

权利要求1～9中任一项所述的燃烧装置；以及

改质器，所述改质器通过所述燃烧装置的加热对原料进行改质，而生成含氢气体。

11、一种燃料电池发电系统，其具备：

权利要求10所述的燃料处理装置；以及

燃料电池，所述燃料电池使用由所述燃料处理装置送出的含氢气体进行发电。

Images