JP2004259491A - 燃料電池装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】屋外設置に対応した防塵，防滴，凍結防止構造を備えた燃料電池装置を提供する。
【解決手段】吸気口３１に空気の流通が可能な透孔５１を備えた蓋体５２と、空気に含まれる塵埃を除去するフィルター５７と、降雨による水滴の浸入を遮断するギャラリー５６とを一体に着脱可能に設けた。排気口３２の内側に排気ダクトボックス３４を設け、この排気ダクトボックス３４を経由して排気するように構成した。パッケージ２８の内側に面状ヒーター３５を一体に設けた。
【選択図】 図１
【解決手段】吸気口３１に空気の流通が可能な透孔５１を備えた蓋体５２と、空気に含まれる塵埃を除去するフィルター５７と、降雨による水滴の浸入を遮断するギャラリー５６とを一体に着脱可能に設けた。排気口３２の内側に排気ダクトボックス３４を設け、この排気ダクトボックス３４を経由して排気するように構成した。パッケージ２８の内側に面状ヒーター３５を一体に設けた。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電を行なう燃料電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、新発電システムの一つとして、小容量分散発電が容易であり、ＮＯＸやＳＯＸなどの有害物質の発生がなく、しかも低騒音というメリットを有する電解質膜と触媒とを利用した燃料電池装置が考えられている。
【０００３】
こうした燃料電池装置は、例えば特開２００２−２１６８２８号公報に開示されているように、燃料ガスである天然ガスなどから水素ガスを生成する改質装置と、この水素ガスと酸化剤としての酸素（空気）との電気化学的反応により発電を行なう燃料電池と、この燃料電池に酸素（空気）を供給する空気供給装置（空気ブロア）と、燃料電池で発生した電気エネルギーを商用電圧・周波数に変換する電力変換装置（インバータ）と、熱交換器を具備し燃料電池や改質装置で発生する熱を回収して他の排熱利用外部機器に熱を供給する熱回収装置と、本体（パッケージ）内を換気する送風装置（換気ファン）と、排熱を利用しない場合の冷却に使用する放熱装置（クーリングモジュール）とにより基本的に構成される。
【０００４】
また、上記基本的な構成において、各々の構成要素を円滑に動作させるために、天然ガスを昇圧するブロアや、天然ガスの硫黄分を除去する脱硫器や、改質装置に水（蒸気）を送るポンプや、燃料電池の電解膜質を加湿するために、この燃料電池に水を送るポンプや、水中の不純物を除去する浄化装置や、水の電解質を除去するイオン交換装置や、燃料ガス，空気，水の流量を電磁弁で制御する制御器としてのコントローラなどの、様々な補助機器が配置され、配管や配線によって物理的および電気的に接続されている。
【０００５】
ところで上記構成において、空気供給装置（空気ブロア），送風装置（喚起ファン），放熱装置（クーリングモジュール）内の放熱用ファンの吸気口と排気口は本体（パッケージ）外に露出している。このため、これら吸排気口をそのまま開放しておくと、燃料電池装置を屋外に設置した場合に、空気中の塵埃を吸い込んだり、降雨時には水滴が本体（パッケージ）内に浸入したりして深刻な問題が発生する虞がある。また、冬季に屋外に設置した場合には、水を処理する装置、例えばポンプ，熱交換器，イオン交換器，配管などが凍結する虞がある。
【０００６】
したがって、燃料電池装置の運転を屋外で安全かつ正常に継続するために、燃料電池装置の吸排気口には、空気中の塵埃を除去するための高密度のフィルターを設置し、降雨による水滴の浸入を防ぐためのフードを設ける必要があり、水を処理する装置には、凍結防止用のヒーターを取り付ける必要があった。しかしながら、このようなフィルター，フード，ヒーターを設置すると、部品点数の増加によるコストアップを招くといった問題があった。また、高密度のフィルターを設置すると、吸気や排気の抵抗が増すことによって性能低下や換気不足を引き起こし、フードを設置すると、本体（パッケージ）外面に突出したフードによって設置場所に制約が生じたり美観を損ねたりするといった問題があった。また、ヒーターを設置すると、ヒーターで加熱される部位の局所的な温度上昇によってその部位の故障を招いて信頼性が低下する虞があり、さらに、ヒーターの制御ＩＯの増加によって制御が複雑になってコストアップを招くといった問題があった。
【０００７】
一方、上記構成において、燃料電池装置を円滑、かつ安全に運転するためには、各種の制御装置，安全装置を備えるとともに、万一異常を検知した場合は装置を安全に停止し、その後の修理メンテナンスのために故障やエラーの内容を表示するように構成する必要がある。しかしながら、燃料電池装置の構成要素が複雑多岐にわたるため、すべての故障やエラーの内容を単独で表示するように構成すると、それを表示する表示部の構成が複雑になってしまうといった問題があった。そして、表示部の構成が複雑になると、故障内容がわかりづらくなり修理メンテナンスに支障をきたすとともに、コスト面でも高価になってしまうといった問題があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２１６８２８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決しようとするものであり、屋外設置に対応した防塵，防滴，凍結防止構造を備えるとともに、部品点数の増加を防止し、かつ設置場所に制約のない、コスト競争力のある燃料電池装置を提供することを第一の目的とする。
【００１０】
また、万一異常を検知した場合に装置を安全に停止して故障やエラーの内容をシンプルにわかりやすく表示する手段を備え、修理メンテナンスを容易にした燃料電池装置を提供することを第二の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料電池装置によれば、フィルターにより空気に含まれる塵埃を除去し、ギャラリーにより降雨による水滴の浸入を遮断することができる。また、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００１２】
本発明の請求項２記載の燃料電池装置によれば、ダクトボックスによって、外部から排気部を経由して浸入した塵埃や水滴がさらに各種装置の配置されたパッケージの内部に侵入することを防止することができる。また、排気口に高密度のフィルターを設ける必要がないので、排気の抵抗が増すことによって性能低下や換気不足を引き起こす虞を一掃でき、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００１３】
本発明の請求項３記載の燃料電池装置によれば、パッケージの内側に設けた発熱体によって、部品点数の増加によるコストアップを招くことなく、簡単な構成で確実に、水を処理する装置の凍結を防止することができる。また、発熱体をパッケージの内側に設けたことによって、装置の特定の部位が局所的に加熱されて故障を招く虞を一掃することができる。さらに、発熱体の制御が複雑になってコストアップを招くようなこともない。
【００１４】
本発明の請求項４記載の燃料電池装置によれば、異常が検出されたときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１５】
本発明の請求項５記載の燃料電池装置によれば、液量が規定量を下回ったときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１６】
本発明の請求項６記載の燃料電池装置によれば、消費電力が発電電力を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１７】
本発明の請求項７記載の燃料電池装置によれば、ガスが規定量を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１８】
本発明の請求項８記載の燃料電池装置によれば、温度が規定値から外れたときに運転を停止するとともに簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１９】
本発明の請求項９記載の燃料電池装置によれば、異常の内容を報知するように構成したので、異常の内容がわかりやすく修理メンテナンスが容易になる。また、簡単な構成で異常の内容を報知できるので、コスト面でも安価に表示部を構成することができる。
【００２０】
【発明の実施形態】
以下、本発明における燃料電池装置の各実施例について、添付図面を参照しながら説明する。図１〜図７は本発明の第１実施例を示すものであり、本装置の構成を示す図１において、１は燃料ガスを昇圧する昇圧ブロアで、この昇圧ブロア１の吐出口には活性炭などからなる脱硫器２が接続される。また脱硫器２の出口には、触媒からなる改質部とこの改質部を加熱するバーナー部とにより構成される改質器３の入口が接続され、改質器３の出口には、触媒からなるＣＯシフト反応器４の入口が接続される。さらに、ＣＯシフト反応器４の出口には、触媒からなるＣＯ選択酸化器５の入口が接続される。ＣＯ選択酸化器５の出口は燃料電池６のアノード７に接続され、アノード７の出口は改質器３のバーナー部に接続される。
【００２１】
燃料電池６は、触媒を担持した電極としてのアノード７とカソード８との間に、固体高分子からなる電解質膜９を挟持すると共に、アノード７およびカソード８のそれぞれに燃料ガスや空気を送り込むための流路を形成したセパレータ（図示せず）を備えて構成される。また１０は、空気供給装置としての空気ブロアで、この空気ブロア１０の吐出口は３方向に分岐され、１つは燃料電池６のカソード８へ、他の１つは改質器３のバーナー部へ、他のもう１つはＣＯ選択酸化器５へそれぞれ接続される。
【００２２】
燃料電池６を構成するカソード８のガス口すなわちカソード排気ガスの出口は、排熱利用熱交換器１１のガス口に接続される。また、排熱利用熱交換器１１には、フィルター（孔径１ミクロン）などからなる浄化装置１２と、イオン交換樹脂からなるイオン交換装置１３と、水ポンプ１４が順次接続される。水ポンプ１４の吐出口は２方向に分岐され、一方の吐出口は燃料電池６のアノード７に接続され、他方の吐出口は水蒸気発生用熱交換器１５を経由して、改質器３の入口に接続される。
【００２３】
改質器３を構成するバーナー部の燃焼排気ガスの出口は、水蒸気発生用熱交換器１５の入口に接続される。そして、この改質器３のバーナー部からの燃焼排気ガスは、水蒸気発生用熱交換器１５を経由して燃料電池６のカソード８のガス口に接続されることで、燃料電池６からのカソード排気ガスと共に、排熱利用熱交換器１１に送り出されるようになっている。
【００２４】
１６は市水の流入量を制御する電磁弁で、その出口は排熱利用熱交換器１１を経由し、熱利用外部機器である貯湯槽１７の温水入口１８と、放熱装置（クーリングモジュール）１９の温水入口２０にそれぞれ接続される。また２１は、貯湯層１７の温水出口である。そして、貯湯槽１７の冷水出口２２と放熱装置１９の冷水出口２３は、三方弁２４を経由して循環ポンプ２５の入口に接続され、循環ポンプ２５の出口は排熱利用熱交換器１１に接続される。放熱装置１９には放熱用ファン２６が設けられており、放熱装置１９に導入された温水を外部から取り込んだ空気の強制対流により冷却し、冷水として冷水出口２３より排出するようになっている。さらに２７は、パッケージ２８内の空気を強制対流で外部に放出する送風装置としての換気ファンである。
【００２５】
その他、この図１には図示していないが、ガス，空気および水の流れや温度を制御するためのセンサー，コントローラおよび開閉器（例えば電磁弁）などの補助機器や、燃料電池６で得た直流発電電力を交流電力に変換するインバータや、装置の運転を制御する制御装置なども、本装置内に配置・接続される。
【００２６】
図２は、前記貯湯槽１７を除く燃料電池装置の主要部における構造を示す正面図、図３は右側面図、図４は上面図である。２８は燃料電池装置本体の外郭を形成する箱状のパッケージであり、燃料電池６とその周辺の構成要素を内部に収納するものである。このパッケージ２８の正面下部には横長形状の吸気口３１が設けられ、右側面上部には略円形状の排気口３２が設けられている。
【００２７】
パッケージ２８内の排気口３２の略中央部の近傍には空気ブロア１０が配置され、このほか、パッケージ２８内の下部には、放熱装置１９，水ポンプ１４，浄化装置１２，イオン交換装置１３，排熱利用熱交換器１１が配置されている。また、パッケージ２８内の上部には、電力変換装置としてのインバータ３３，ＣＯシフト反応器４，ＣＯ選択酸化器５，改質器３が配置され、最上部には燃料電池６，換気ファン２７が配置されるとともに、排気口３２の内側近傍にはダクトボックスたる排気ダクトボックス３４が配置されている。
【００２８】
３５は加熱手段たる面状ヒーターであり、パッケージ２８の内側に一体に設けられている。なお、この面状ヒーター３５は、パッケージ２８内の水を処理する装置である、排熱利用熱交換器１１，浄化装置１２，イオン交換装置１３，水ポンプ１４に対向して設けられている。本実施例では水を処理する装置である、排熱利用熱交換器１１，浄化装置１２，イオン交換装置１３，水ポンプ１４がパッケージ２８内の正面側に配置されているために、面状ヒーター３５はパッケージ２８の正面内側に設けられている。なお、水を処理する装置がパッケージ２８内の側面側や背面側に設けられる場合には、面状ヒーター３５の位置を側面側や背面側に設けてもよく、水を処理する装置を加熱できる位置であれば底面側に設けてもよい。
【００２９】
また、パッケージ２８の一側には、天然ガスなどの燃料ガスを取入れるための燃料取入れ口３６と、パッケージ２８内に窒素ガスを流すための窒素取入れ口３７が設けられる。窒素取入れ口３７から導入される窒素ガスは、燃料電池装置の起動や停止時において、各配管内の可燃性ガスや空気または蒸気を追い出すために利用される。そして、パッケージ２８の他側には、市水取入れ口３８と、貯湯槽１７の温水入口１８に接続される温水取出し口３９と、貯湯槽１７の冷水出口２２に接続される冷水取入れ口４０がそれぞれ設けられる。
【００３０】
なお、パッケージ２８内には、脱硫器２，水蒸気発生用熱交換器１５，電磁弁１６，三方弁２４，循環ポンプ２５のほか、各種センサーやコントローラなどの補助機器が配設される。また、吸気口３１には空気の流通が可能な複数の透孔５１を備えた蓋体５２が着脱可能に設けられ、排気口３２には網体５３が設けられ、異物や埃などがパッケージ２８の内部に入らないように構成されている。
【００３１】
図５は、吸気口３１付近の構造を示す正面図、図６は、その中央における断面図である。蓋体５２は、上下方向に細長い形状の透孔５１を複数備えており、この透孔５１は左右方向に相互に平行に並んで配置されている。また、蓋体５２はネジなどの取付け具５４によって、吸気口３２を覆って吸気口３２の窓５５に着脱自在に取付けられている。
【００３２】
５６はギャラリーであって、蓋体５２と窓５５との間に防滴パッキン５８でシールされて取り付けられている。そして、ギャラリー５６はそのほぼ全面に亘って、パッケージ２８の外側に向かって斜め下方に折り曲げられた複数の桟５９を備えている。この桟５９は、横方向に相互に略平行に設けられ、隣り合った上下の桟５９の上の桟５９の下端よりも下の桟５９の上端が上方に位置するように配置されている。すなわち、正面側から見たときに、桟５９が相互に重なり合って、その奥に配置されたフィルターが見えないように配置されている。また、桟５９の各下端は、蓋体５２の内側に当接している。このように配置された桟５９によって、降雨による水滴が吸気口３１からパッケージ２８の内部に入り込むことが確実に防止されるようになっている。
【００３３】
５７はフィルター５７であって、ギャラリー５６と窓５５との間に挟み込まれて取り付けられている。このフィルター５７は、吸気口３１から吸い込まれた空気中に含まれる塵埃を除去するためのものであって、取付け具５４によって上記蓋体５２とギャラリー５６とともに一体に着脱可能に設けられている。
【００３４】
図７は、排気ダクトボックス３４の構造を示す正面図、図８は、その断面図である。排気ダクトボックス３４は、箱形状に形成され、図示しないパッキンを介して排気口３２に臨んで設けられている。そして、排気ダクトボックス３４の上部側には、換気ファン２７からの排気を導入する換気ファン排気導入口６０が設けられ、下部側には排熱利用熱交換器１１からの排気を導入する排熱利用熱交換器排気導入口６１が設けられている。そして、換気ファン排気導入口６０と排熱利用熱交換器排気導入口６１からの排気をこの排気ダクトボックス３４を経由して合流させた後、排気口３２から排気するように構成されている。
【００３５】
排気ダクトボックス３４の内部には、排熱利用交換器排気導入口６１からの排気を換気ファン排気導入口６０からの排気と区切って、排熱利用交換器排気導入口６１からの排気を排気ダクトボックス３４の上部へ導入するための仕切板６２が設けられている。この仕切板６２は、排気ダクトボックス３４の底部から排気口３２の最上部よりも上方まで延設され、排気口３２から雨による水滴などが入って来たとしても、その水滴などが排熱利用熱交換器導入口６１に達しないように構成されている。また、換気ファン排気導入口６０は排気口３２の最上部よりも上方に設けられ、排気口３２から雨による水滴などが入って来たとしても、その水滴などが換気ファン排気導入口６０に達しないように構成されている。
【００３６】
排気ダクトボックス３４の底部は仕切板６２が設けられている部位から斜め下方に傾斜しており、その最下部にはドレイン排出口６３が設けられている。そして、このドレイン排出口６３から、排気ダクトボックス３４内に入って来た水滴などを外部へ排出できるようになっている。
【００３７】
次に、上記構成についてその作用を説明する。燃料電池装置としての運転を開始すると、燃料ガスが昇圧ブロア１に入って昇圧され、脱硫器２に送り出される。ここで燃料ガスに含まれる硫黄分が脱硫剤の吸着作用により取り除かれる。脱硫器２により硫黄分を除去する目的は、その後の改質器３などの触媒が燃料硫黄分により劣化するのを防止することにある。
【００３８】
脱硫器２を通過した燃料ガスは、水蒸気発生用熱交換器１５で発生した水蒸気と混合され、改質器３の改質部に入る。この改質部はバーナー部により約７５０℃前後に加熱されており、燃料ガスはここで触媒の作用により水素ガスと炭酸ガス（二酸化炭素）とに変化する。しかし、ここで生成したガスには、一酸化炭素も若干含まれているが、後述する固体高分子型の燃料電池６は、一酸化炭素によりその性能が著しく低下するため、一酸化炭素の濃度を一定値以下にする必要がある。
【００３９】
改質器３を通過した燃料ガスは、次のＣＯシフト反応器４に入り、ここでも触媒の作用により一酸化炭素は水蒸気と反応して水素ガスと二酸化炭素とに変化し、一酸化炭素の濃度はかなり低いレベルにまで低下する。ＣＯシフト反応器４を通過した燃料ガスは、さらにＣＯ選択反応器５に入り、空気ブロア１０により送り込まれた空気（酸素）と混合され、その中に含まれる一酸化炭素が触媒の作用により二酸化炭素に変化する。この時点で初めて燃料電池６に悪影響を及ぼさない濃度まで、燃料ガス中に含まれる一酸化炭素の濃度を下げることができる。
【００４０】
ＣＯ選択反応器５を通過した燃料ガスは、燃料電池６の一方の電極であるアノード７に送り込まれる。また、他方の電極であるカソード８には、空気ブロア１０により空気（酸素）が送り込まれる。アノード７の水素は触媒の作用によりイオン化し、電解膜質９を通ってカソード８側の酸素と結び付く。これにより、水が生成されると同じに反応熱が発生する。またこの電気化学反応によって、アノード７にマイナス極、カソード８にプラス極の電位が生じ、燃料電池６より電力を取り出すことができる。
【００４１】
アノード７を通過した燃料ガスは、大部分の水素ガスが消費されているが、まだかなりの濃度で水素ガスを含んでおり、これを改質器３のバーナー部に戻して、空気ブロア１０により送り込まれた空気と混合させ、バーナー部で燃焼する。これにより、残留する水素ガスを改質器の昇温に用いることができる。
【００４２】
カソード８を通過した空気は、燃料電池６で発生した水（水蒸気）と熱を有しており、この空気は排熱利用熱交換器１１を通過して水に戻り、その後、この水は浄化装置１２により不純物が除去される。さらに、次のイオン交換装置１３により水中の電解質が除去された状態で、水ポンプ１４によって燃料電池６のアノード７に送り込まれ、固体高分子膜（電解質膜９）の加湿および燃料電池６の冷却に使用される。同じく水ポンプ１４により、水蒸気発生用熱交換器１５に送り込まれた水は、改質器３のバーナー部から排出されるバーナー排ガスによって加熱され、水蒸気となって昇圧ブロア１からの燃料ガスと共に改質器３の改質部に入る。水蒸気発生用熱交換器１１を通過したバーナー排気ガスは、カソード８からの排気ガスと一緒になって排熱利用熱交換器１１に送り込まれ、そこで持っている熱エネルギーを放出する。
【００４３】
次に、貯湯槽１７を含む熱利用外部機器の動作について説明する。先ず、燃料電池装置を運転する前に電磁弁１６を開放し、市水を貯湯槽１７に満たしておく。その後、燃料電池装置の運転を開始すると循環ポンプ２５が作動し、この循環ポンプ２５によって貯湯槽１７の冷水が冷水出口２２から排熱利用熱交換器１１に送り込まれ、燃料電池６のカソード８や改質器３のバーナー部からの排気ガスの熱エネルギーを貰って温水となる。この温水は排熱利用熱交換器１１から貯湯槽１７の温水入口１８に送り出され、再び貯湯槽１７に戻る。貯湯槽１７の内部は水温の違いにより２層状態になっており、温水は貯湯槽１７の上層に、冷水は貯湯槽１７の下層に位置している。ここで貯湯槽１７の上部に取付けられた温水出口２１を開放することにより、排熱利用熱交換器１１を利用した温水を使用することが可能になる。
【００４４】
また、貯湯槽１７の温水を使用しないと、貯湯槽１７内部の冷水層が次第に減少し、最終的に冷水出口２２から温水が放出され、排熱利用熱交換器１１に送り込まれた熱エネルギーを回収できなくなる。そこで、本実施例では三方弁２４を切替えて、温水を放熱装置１９側に導く。放熱装置１９に導入された温水は、放熱用ファン２６の強制対流により冷却され、冷水となって排熱利用熱交換器１１に戻される。これにより、排熱利用熱交換器１１に送り込まれた熱エネルギーを効果的に回収できる。また、前記換気ファン２７はパッケージ２８内に外気を導き、パッケージ２８内部の温度上昇を抑制する他に、万一可燃性ガスがパッケージ２８内に漏れ出したときに換気を行ない、爆発濃度に至る前に燃料電池装置を安全に停止させる。
【００４５】
パッケージ２８の正面パネル内面側に貼り付けられた面状ヒーター３５は、燃料電池装置停止時にパッケージ２８の内部温度が設定温度以下に低下した際に動作し、パッケージ２８内の温度を水が凍結しない５℃程度に加温する。
【００４６】
また、空気ブロア１０，放熱用ファン２６，換気ファン２７の動作に必要な空気は吸気口３１からパッケージ２８内部に吸気される。この際、空気は蓋体５１の透孔５１，ギャラリー５６，フィルター５７を経由するが、降雨による水滴はギャラリー５６の桟によって窓５５の外部へ導かれるので、パッケージ２８内部に水滴が侵入することはない。また、フィルター５７によってパッケージ２８内部に空気中に含まれる塵埃が侵入することが防止される。
【００４７】
換気ファン２７からの排気は換気ファン排気導入口６０から排気ダクトボックス３４へ導入され、排熱利用熱交換器１１からの排気は排熱利用熱交換器排気導入口６１から排気ダクトボックス３４へ導入されてから排気口３２から排気される。なお、排気ダクトボックス３４の内部に設けられた仕切板６２によって、排気口３２から雨による水滴などが入って来たとしても、その水滴などが排熱利用熱交換器導入口６１に達することはない。また、換気ファン排気導入口６０は排気口３２の最上部よりも上方に設けられているので、排気口３２から雨による水滴などが入って来たとしても、その水滴などが換気ファン排気導入口６０に達することがない。また、雨などによる水滴、排気中に含まれる水分の凝縮による水滴は、排気ダクトボックス３４の最下部に設けられたドレイン排出口６３から外部へ排出される。さらに、網体５３によって排気口３２からの埃の浸入が防止される。
【００４８】
以上のように本実施例では、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池装置において、パッケージ２８に吸気部たる吸気口３１を備えるとともに、この吸気口３１に空気の流通が可能な孔部たる透孔５１を備えた蓋体５２と、空気に含まれる塵埃を除去するフィルター５７と、降雨による水滴の浸入を遮断するギャラリー部たるギャラリー５６とを一体に着脱可能に設けている。
【００４９】
このようにすると、吸気口３１に設けられたフィルター５７により空気に含まれる塵埃を除去し、ギャラリー５６により降雨による水滴の浸入を遮断することができる。したがって、空気中の塵埃によって空気ブロア１０，放熱用ファン２６，換気ファン２７の内部に目詰まりを起こして送風量が設定値を満足できなくなったり、水滴の浸入によって各機器の正常な運転が妨げられたりして、燃料電池装置を安全かつ安定に継続して運転することが不可能になるといった不具合が生じる虞がない。また、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。また、蓋体５２，フィルター５７，ギャラリー５６を一体に着脱可能に設けたので、清掃，取替えなどのメンテナンスが容易になる。
【００５０】
また、本実施例では、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池装置において、パッケージ２８に排気部たる排気口３２を備えるとともに、この排気口３２の内側に排気ダクトボックス３４を設け、この排気ダクトボックス３４を経由して排気するように構成している。
【００５１】
このようにすると、排気口３２に設けられた排気３４ダクトボックスによって、外部から排気口３２を経由して浸入した塵埃や水滴がさらに各種装置の配置されたパッケージ２８の内部に侵入することを防止することができる。したがって、浸入した水滴が排熱利用熱交換器１１で凝縮した水分に混入して浄化装置１２，イオン交換装置１３の寿命を著しく低下させるといった不具合を生じない。また、排気口３２に高密度のフィルターを設ける必要がないので、排気の抵抗が増すことによって性能低下や換気不足を引き起こす虞を一掃でき、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００５２】
また、本実施例では、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池装置において、パッケージ２８の内側に発熱体たる面状ヒーター３５を一体に設けている。
【００５３】
このようにすると、パッケージ２８の内側に一体に設けた面状ヒーター３５によって、部品点数の増加によるコストアップを招くことなく、簡単な構成で確実に、水を処理する装置の凍結を防止することができる。したがって、水ポンプ１４ラインの凍結によって、水ポンプ１４を損傷し、または改質器３での水蒸気量が低下して触媒の炭化や改質後の燃料中のＣＯ濃度上昇による電池電圧が低下し、さらに燃料電池６への加湿水流量が低下して固体高分子膜（電解質膜９）の損傷を引き起こすといった不具合を一掃できる。また、浄化装置１２，イオン交換装置１３の凍結によって水ポンプ１４への送水量が規定値を満足できなくなるといった不具合が生じることもない。また、面状ヒーター３５をパッケージ２８の外面パネルの内側に一体に設けたことによって、装置の特定の部位が局所的に加熱されて故障を招く虞を一掃することができる。さらに、ヒーターの制御が複雑になってコストアップを招くようなこともない。
【００５４】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では固体高分子型の燃料電池装置について説明したが、溶融炭素型や固体酸化物型などの他の発電方式でも構わない。また、１つの空気ブロア１０でカソード８，ＣＯ選択酸化器５，改質器３のバーナーへ空気を送っているが、別々の空気ブロアーを用いてもかまわない。水ポンプ１４も同様、アノード７，排熱利用熱交換器１１に別々の水ポンプを用いてもかまわない。排熱利用についても、上記実施例では温水に利用しているが、暖房に用いてもよいなど用途を問わない。また、吸気を必要とする装置として、空気ブロア１０，放熱用ファン２６，換気ファン２７を挙げ、凍結の虞のある装置として水ポンプ１４，浄化装置１２，イオン交換装置１３を挙げているが、特にこれらの装置に限定するものではない。
【００５５】
次に、本発明の第２実施例を図９〜図１１に基づき説明する。なお、本実施例の燃料電池装置はポータブル型であって、燃料に水素ガスを用いて発電する固体高分子型燃料電池装置である。構成を示す図９において、１０１は燃料としての水素を取り入れるための燃料取入れ口であって、この燃料取入れ口１０１は燃料遮断弁１０２を経由して燃料電池１０４のアノード極１０５の入口１０５ａに接続され、アノード極１０５に水素を供給するように構成されている。一方、１０３は空気ブロアであって、この空気ブロア１０３は燃料電池１０４のカソード極１０６の入口１０６ａに接続され、燃料電池装置の外郭を形成するパッケージ１２２に設けられた吸気口１２３より空気を取り入れ、燃料電池１０４のカソード極１０６に空気を供給するように構成されている。
【００５６】
燃料電池１０４は触媒を担持した電極であるアノード極１０５，カソード極１０６と、アノード極１０５とカソード極１０６との間に挟持された固体高分子からなる電解質膜（図示せず）と、アノード極１０５とカソード極１０６のそれぞれに水素ガスと空気を送り込むセパレータ（図示せず）とから構成されている。アノード極１０５の水素は触媒の作用によりイオン化して電解質膜を通り、カソード極１０６の酸素と結びついて水が生成するとともに反応熱が発生するが、この反応熱による燃料電池１０４の温度上昇を監視するために温度検出手段たる電池温度監視装置１０７が設けられている。そして、燃料電池１０４の温度上昇が規定値を上回ったときに、電池温度監視装置１０７は異常信号を後述する電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。
【００５７】
１０８は、電気化学反応によって生じるアノード極１０５の＋極の電位，カソード極１０６の−極の電位から取り出される直流電力を交流商用電気エネルギーに変換する電力変換装置であって、この電力変換装置１０８によって変換された交流商用電気エネルギーは、パッケージ１１５外面に設けられた商用電力取出口１１０を介して負荷に接続可能に構成されている。また、電力変換装置１０８には発電電力検出手段たる発電出力検出装置１０９が設けられている。商用電力取出口１１０に接続された接続負荷の消費電力はこの発電出力検出装置１０９によって監視され、この接続負荷の消費電力が発電電力を上回ったときに、発電出力検出装置１０９は異常信号を電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。さらに、電力変換装置１０８は、燃料電池装置の機器類をコントロールする機能を備え、各機器やセンサー類と電気的に接続されている。
【００５８】
１１２は、アノード極１０５の入口１０５ａと出口１０５ｂとの間に設けられたリターンブロアであって、このリターンブロア１１２によって、アノード極１０５で消費されなかった余剰水素ガスをアノード極１０５の入口１０５ａへ戻すようになっている。また、アノード極１０５の出口１０５ｂはアノード出口遮断弁１１３の一端にも接続しており、このアノード出口遮断弁１１３の他端は水タンク１１４の気相に接続している。そして、通常、このアノード出口遮断弁１１３は閉状態であって、一定間隔のインターバルで短時間、開となり、水素ガスに含まれる不純物を排ガスとして水タンク１１４の気相域に送るように構成されている。また、カソード極１０６の出口１０６ｂは水タンク１１４の気相に接続しており、カソード極１０６から放出された余剰空気と冷却水が水タンク１１４の気相域に送られるように構成されている。そして、カソード極１０６から放出された余剰空気と冷却水は水タンク１１４内で気液分離され、このカソード極１０６から放出された余剰空気はアノード極１０５の排ガスとともに、換気ファン１２０によって大気へ放出されるようになっている。
【００５９】
水タンク１１４の内部には、水タンク１１４内の冷却水の有無を監視する冷却水量検知手段たる水検知装置１１５が設けられている。そして、水タンク１１４内の冷却水量が規定値を下回ったときに、水検知装置１１５は異常信号を電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。水タンク１１４は水ポンプ１１５を経由して冷却水を冷却する電池水冷却器１１７の一端に接続している。電池水冷却器１１７は換気ファン１２０の風によって冷却水を冷却するように構成されている。そして、電池水冷却器１１７の他端は冷却水を純水化するイオン交換装置１１８，温度検出手段たる電池冷却水温度検出装置１１９を経由してカソード極１０６に接続している。なお、電池冷却水温度検出装置１１９はカソード極１０６に供給される冷却水温度を監視するものである。そして、カソード極１０６に供給される冷却水温度が規定範囲から外れたときに、電池冷却水温度検出装置１１９は異常信号を電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。また、パッケージ１２２内には、ガス漏れの有無を検知する可燃ガス濃度検出手段たる可燃ガス検知装置１２１が設けられ、常時ガス漏れの有無を監視するようになっている。そして、パッケージ１２２内の可燃ガス濃度が規定量を上回ったときに、可燃ガス検知装置１２１は異常信号を電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。
【００６０】
パッケージ１２２の外面には、燃料電池装置の運転，停止などの操作を行なうための操作表示部１１１が設けられている。また、この操作表示部１１１は機器コントローラーを内蔵した電力変換装置１０８と電気的に接続されている。そして、電力変換装置１０８からの指令信号に基づき、この操作表示部１１１において、燃料電源装置によって発電される電力量を表示するように構成されている。また、異常が検出されたときは、電力変換装置１０８からの指令信号に基づき燃料電源装置は運転を自動的に停止し、操作表示部１１１にその異常の内容を表示するように構成されている。
【００６１】
操作表示部１１１の一実施例を示す図１０において、１３０は燃料電池装置の運転，停止を行なう運転スイッチ、１３１は運転中であることを点灯して報知する運転ランプである。また、１３２は発電電力を表示する表示部たる発電電力表示部、１３３は発電が行なわれていることを点灯して報知する発電ランプである。１３４は運転中に冷却水がなくなったり負荷の消費する電力が定格を超えたりするなどの異常が検出された場合に点灯する点検（エラー）ランプであり、１３５は燃料電池装置が故障するなどの異常が検出された場合に点灯する故障ランプである。また、点検（エラー）ランプ１３４や故障ランプ１３５の点灯と同時に、発電電力表示部１３２が異常の内容を表示するように構成されている。なお、図１０（ａ）は正常運転時の操作表示部１１１の表示例を示すものであり、発電電力表示部１３２は発電電力を表示している。
【００６２】
図１０（ｂ）は点検（エラー）ランプ１３４が点灯したときの操作表示部１１１の表示例を示すものであり、発電電力表示部１３２は発電電力を表示する代わりに冷却水補給，発電出力オーバーなどの異常の内容をＥ１，Ｅ２などの記号で表示するようになっている。また、図１０（ｃ）は故障ランプ１３５が点灯したときの操作表示部１１１の表示例を示すものであり、発電電力表示部１３２は発電電力を表示する代わりにガス漏れ，燃料電池温度異常，冷却水温度異常などの異常の内容をＣ１，Ｃ２，Ｃ３などの記号で表示するようになっている。
【００６３】
次に、上記構成について、その作用を説明する。運転スイッチ１３０を入れると水素ガスが燃料取入れ口１０１から燃料遮断弁１０２を経由して燃料電池１０４のアノード極１０５に送り込まれる。また、燃料電池１４のカソード極１０６には空気ブロア１０３によって空気（酸素）が送り込まれる。
【００６４】
アノード極１０５の水素は触媒の作用によりイオン化して電解質膜を通ってカソード極１０６の酸素と結びつき水が生成されると同時に、反応熱が発生する。この反応熱によって燃料電池１０４の温度上昇が規定値を上回ったときに、電池温度監視装置１０７は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。また、この電気化学反応によりアノード極１０５に−極，カソード極１０６に＋極の電位が生じ、このアノード極１０５，カソード極１０６から直流電力が取り出され、電力変換装置１０８により交流商用電気エネルギーに変換されて、商用電力取出口１１０を介して外部負荷に供給される。商用電力取出口１１０に接続された接続負荷の消費電力が発電電力を上回ったときに、発電出力検出装置１０９は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。
【００６５】
アノード極１０５を通過する水素ガスは大部分（８０％）が消費されるが、アノード極１０５で消費されなかった余剰水素ガスはリターンブロア１１２によってアノード極１０５の入口１０５ａへ戻される。また、アノード出口遮断弁１１３は一定間隔のインターバルで短時間、開となり、水素ガスに含まれる不純物を排ガスとして水タンク１１４の気相域に送る。カソード極１０６から放出された余剰空気と冷却水は水タンク１１４の気相域に送られ、カソード極１０６から放出された余剰空気と冷却水は水タンク１１４内で気液分離され、このカソード極１０６から放出された余剰空気はアノード極１０５の排ガスとともに、換気ファン１２０によって大気へ放出される。
【００６６】
水タンク１１４内の冷却水量が規定値を下回ったときに、水検知装置１１５は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。水タンク１１４中の冷却水は水ポンプ１１５によって電池水冷却器１１７へ送られ、電池水冷却器１１７で冷却された冷却水はイオン交換装置１１８を通って純水化される。純水化された冷却水は電池冷却水温度検出装置１１９を経由してカソード極１０６へ送られる。カソード極１０６に供給される冷却水温度が規定範囲から外れたときに、電池冷却水温度検出装置１１９は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。また、パッケージ１２２内の可燃ガス濃度が規定量を上回ったときに、可燃ガス検知装置１２１は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。
【００６７】
操作表示部１１１は、正常運転時には電力変換装置１０８からの指令信号に基づき運転ランプ１３３を点灯させるとともに、燃料電源装置によって発電される電力量を発電電力表示部１３２に表示する。また、発電出力検出装置１０９，水検知装置１１５から異常信号が出力されると、電力変換装置１０８はその異常信号に基づき燃料電源装置の運転を自動的に停止させ、操作表示部１１１の点検（エラー）ランプ１３４を点灯させるとともに、発電電力表示部１３２に冷却水補給，発電出力オーバーなどの異常の内容をＥ１，Ｅ２などの記号で表示する。さらに、電池温度監視装置１０７，電池冷却水温度検出装置１１９，可燃ガス検知装置１２１から異常信号が出力されると、電力変換装置１０８は燃料電源装置の運転を自動的に停止させ、操作表示部１１１の故障ランプ１３５を点灯させるとともに、発電電力表示部１３２にガス漏れ，燃料電池温度異常，冷却水温度異常などの異常の内容をＣ１，Ｃ２，Ｃ３などの記号で表示する。
【００６８】
以上のように、本実施例では、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池装置において、発電電力を表示する表示部たる発電電力表示部１３２を備え、異常が検出されたときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００６９】
このようにすると、異常が検出されたときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７０】
また、本実施例では、冷却水量を検知する液量検知手段たる冷却水量検知手段たる水検知装置１１５を備え、冷却水量が規定量を下回ったときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００７１】
このようにすると、冷却水量が規定量を下回ったときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７２】
また、本実施例では、発電電力を検出する電力検出手段たる発電電力検出手段たる発電出力検出装置１０９を備え、接続負荷の消費電力が発電電力を上回ったときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００７３】
このようにすると、接続負荷の消費電力が発電電力を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７４】
また、本実施例では、可燃ガス濃度を検出するガス検出手段たる可燃ガス濃度検出手段たる可燃ガス検知装置１２１を備え、可燃ガス濃度が規定量を上回ったときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００７５】
このようにすると、可燃ガス濃度が規定量を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７６】
また、本実施例では、温度を検出する温度検出手段たる電池温度監視装置１０７，電池冷却水温度検出装置１１９を備え、温度が規定範囲から外れたときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００７７】
このようにすると、温度が規定範囲から外れたときに運転を停止するとともに簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７８】
さらに、本実施例では、前記発電電力表示部１３２によって異常の内容を報知するように構成している。
【００７９】
このようにすると、異常の内容を報知するように構成したので、異常の内容がわかりやすく修理メンテナンスが容易になる。また、発電電力表示部１３２によって異常の内容を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の内容の報知に兼用でき、簡単な構成で異常の内容を報知できるので、コスト面でも安価に表示部を構成することができる。
【００８０】
次に、第３実施例を図１２に基づき説明する。なお、本実施例は、第２実施例と操作表示部１１１の表示方法が異なるのみで、その他の構成は第２実施例と同様であるので、その詳細な説明を省略する。本実施例では、発電電力表示部１３２によって異常の内容と併せて、異常の生じた部品や箇所を報知するように構成したものである。例えば、異常が生じた場合、故障を故障ランプ１３５の点灯で表示するとともに、異常の生じた故障箇所として、燃料電池１０４をＦ、ガス供給系（燃料遮断弁１０２，リターンブロア１１２，アノード出口遮断弁１１３）をＨ、空気供給系（空気ブロア１０３）をＬ、冷却水系（水タンク１１４，水ポンプ１１６，電池水冷却器１１７，イオン交換装置１１８，換気ファン１２０）をＵなどの記号を用いて表示し、ガス漏れ，温度異常などの故障内容をＣ１，Ｃ２などの記号で表示するようになっている。
【００８１】
以上のように、本実施例では、発電電力表示部１３２によって異常の内容及び異常の生じた箇所を報知するように構成したので、異常の内容に加えて異常の生じた箇所がわかりやすく修理メンテナンスが容易になる。また、発電電力表示部１３２によって異常の内容及び異常の生じた箇所を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示、並びに異常の内容及び異常の生じた箇所の報知に兼用でき、簡単な構成で異常の内容及び異常の生じた箇所を報知できるので、コスト面でも安価に表示部を構成することができる。
【００８２】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では固体高分子型の燃料電池装置について説明したが、溶融炭素型や固体酸化物型などの他の発電方式でも構わない。また、操作表示部１１１の表示形態は実施例のものに限らず、種々の変形が可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の燃料電池装置によれば、フィルターにより空気に含まれる塵埃を除去し、ギャラリーにより降雨による水滴の浸入を遮断することができる。また、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００８４】
本発明の請求項２記載の燃料電池装置によれば、ダクトボックスによって、外部から排気部を経由して浸入した塵埃や水滴がさらに各種装置の配置されたパッケージの内部に侵入することを防止することができる。また、排気口に高密度のフィルターを設ける必要がないので、排気の抵抗が増すことによって性能低下や換気不足を引き起こす虞を一掃でき、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００８５】
本発明の請求項３記載の燃料電池装置によれば、パッケージの内側に設けた発熱体によって、部品点数の増加によるコストアップを招くことなく、簡単な構成で確実に、水を処理する装置の凍結を防止することができる。また、発熱体をパッケージの内側に設けたことによって、装置の特定の部位が局所的に加熱されて故障を招く虞を一掃することができる。さらに、発熱体の制御が複雑になってコストアップを招くようなこともない。
【００８６】
本発明の請求項４記載の燃料電池装置によれば、異常が検出されたときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００８７】
本発明の請求項５記載の燃料電池装置によれば、液量が規定量を下回ったときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００８８】
本発明の請求項６記載の燃料電池装置によれば、消費電力が発電電力を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００８９】
本発明の請求項７記載の燃料電池装置によれば、ガスが規定量を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００９０】
本発明の請求項８記載の燃料電池装置によれば、温度が規定値から外れたときに運転を停止するとともに簡単な構成で異常を報知することができる。
【００９１】
本発明の請求項９記載の燃料電池装置によれば、異常の内容を報知するように構成したので、異常の内容がわかりやすく修理メンテナンスが容易になる。また、簡単な構成で異常の内容を報知できるので、コスト面でも安価に表示部を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の燃料電池装置の構成を示す概略説明図である。
【図２】同上燃料電池装置の構造を示す正面図である。
【図３】同上燃料電池装置の構造を示す右側面図である。
【図４】同上燃料電池装置の構造を示す上面図である。
【図５】同上吸気口付近の構造を示す正面図である。
【図６】同上吸気口付近の構造を示す断面図である。
【図７】同上排気ダクトボックスの構造を示す正面図である。
【図８】同上排気ダクトボックスの構造を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施例の燃料電池装置の構成を示す概略説明図である。
【図１０】同上操作表示部の正面図である。
【図１１】本発明の第３実施例の燃料電池装置の操作表示部の正面図である。
【符号の説明】
２８ パッケージ
３１ 吸気口（吸気部）
３２ 排気口（排気部）
３４ 排気ダクトボックス
３５ 面状ヒーター（発熱体）
５１ 透孔（孔部）
５２ 蓋体
５６ ギャラリー（ギャラリー部）
５７ フィルター
１０７ 電池温度監視装置（温度検出手段）
１０９ 発電出力検出装置（発電電力検出手段）（電力検出手段）
１１５ 水検知装置（冷却水量検知手段）（液量検知手段）
１１９ 電池冷却水温度検出装置（温度検出手段）
１２１ 可燃ガス検知装置（可燃ガス濃度検出手段）（ガス検出手段）
１３２ 発電電力表示部（表示部）
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電を行なう燃料電池装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、新発電システムの一つとして、小容量分散発電が容易であり、ＮＯＸやＳＯＸなどの有害物質の発生がなく、しかも低騒音というメリットを有する電解質膜と触媒とを利用した燃料電池装置が考えられている。
【０００３】
こうした燃料電池装置は、例えば特開２００２−２１６８２８号公報に開示されているように、燃料ガスである天然ガスなどから水素ガスを生成する改質装置と、この水素ガスと酸化剤としての酸素（空気）との電気化学的反応により発電を行なう燃料電池と、この燃料電池に酸素（空気）を供給する空気供給装置（空気ブロア）と、燃料電池で発生した電気エネルギーを商用電圧・周波数に変換する電力変換装置（インバータ）と、熱交換器を具備し燃料電池や改質装置で発生する熱を回収して他の排熱利用外部機器に熱を供給する熱回収装置と、本体（パッケージ）内を換気する送風装置（換気ファン）と、排熱を利用しない場合の冷却に使用する放熱装置（クーリングモジュール）とにより基本的に構成される。
【０００４】
また、上記基本的な構成において、各々の構成要素を円滑に動作させるために、天然ガスを昇圧するブロアや、天然ガスの硫黄分を除去する脱硫器や、改質装置に水（蒸気）を送るポンプや、燃料電池の電解膜質を加湿するために、この燃料電池に水を送るポンプや、水中の不純物を除去する浄化装置や、水の電解質を除去するイオン交換装置や、燃料ガス，空気，水の流量を電磁弁で制御する制御器としてのコントローラなどの、様々な補助機器が配置され、配管や配線によって物理的および電気的に接続されている。
【０００５】
ところで上記構成において、空気供給装置（空気ブロア），送風装置（喚起ファン），放熱装置（クーリングモジュール）内の放熱用ファンの吸気口と排気口は本体（パッケージ）外に露出している。このため、これら吸排気口をそのまま開放しておくと、燃料電池装置を屋外に設置した場合に、空気中の塵埃を吸い込んだり、降雨時には水滴が本体（パッケージ）内に浸入したりして深刻な問題が発生する虞がある。また、冬季に屋外に設置した場合には、水を処理する装置、例えばポンプ，熱交換器，イオン交換器，配管などが凍結する虞がある。
【０００６】
したがって、燃料電池装置の運転を屋外で安全かつ正常に継続するために、燃料電池装置の吸排気口には、空気中の塵埃を除去するための高密度のフィルターを設置し、降雨による水滴の浸入を防ぐためのフードを設ける必要があり、水を処理する装置には、凍結防止用のヒーターを取り付ける必要があった。しかしながら、このようなフィルター，フード，ヒーターを設置すると、部品点数の増加によるコストアップを招くといった問題があった。また、高密度のフィルターを設置すると、吸気や排気の抵抗が増すことによって性能低下や換気不足を引き起こし、フードを設置すると、本体（パッケージ）外面に突出したフードによって設置場所に制約が生じたり美観を損ねたりするといった問題があった。また、ヒーターを設置すると、ヒーターで加熱される部位の局所的な温度上昇によってその部位の故障を招いて信頼性が低下する虞があり、さらに、ヒーターの制御ＩＯの増加によって制御が複雑になってコストアップを招くといった問題があった。
【０００７】
一方、上記構成において、燃料電池装置を円滑、かつ安全に運転するためには、各種の制御装置，安全装置を備えるとともに、万一異常を検知した場合は装置を安全に停止し、その後の修理メンテナンスのために故障やエラーの内容を表示するように構成する必要がある。しかしながら、燃料電池装置の構成要素が複雑多岐にわたるため、すべての故障やエラーの内容を単独で表示するように構成すると、それを表示する表示部の構成が複雑になってしまうといった問題があった。そして、表示部の構成が複雑になると、故障内容がわかりづらくなり修理メンテナンスに支障をきたすとともに、コスト面でも高価になってしまうといった問題があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−２１６８２８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点を解決しようとするものであり、屋外設置に対応した防塵，防滴，凍結防止構造を備えるとともに、部品点数の増加を防止し、かつ設置場所に制約のない、コスト競争力のある燃料電池装置を提供することを第一の目的とする。
【００１０】
また、万一異常を検知した場合に装置を安全に停止して故障やエラーの内容をシンプルにわかりやすく表示する手段を備え、修理メンテナンスを容易にした燃料電池装置を提供することを第二の目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１記載の燃料電池装置によれば、フィルターにより空気に含まれる塵埃を除去し、ギャラリーにより降雨による水滴の浸入を遮断することができる。また、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００１２】
本発明の請求項２記載の燃料電池装置によれば、ダクトボックスによって、外部から排気部を経由して浸入した塵埃や水滴がさらに各種装置の配置されたパッケージの内部に侵入することを防止することができる。また、排気口に高密度のフィルターを設ける必要がないので、排気の抵抗が増すことによって性能低下や換気不足を引き起こす虞を一掃でき、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００１３】
本発明の請求項３記載の燃料電池装置によれば、パッケージの内側に設けた発熱体によって、部品点数の増加によるコストアップを招くことなく、簡単な構成で確実に、水を処理する装置の凍結を防止することができる。また、発熱体をパッケージの内側に設けたことによって、装置の特定の部位が局所的に加熱されて故障を招く虞を一掃することができる。さらに、発熱体の制御が複雑になってコストアップを招くようなこともない。
【００１４】
本発明の請求項４記載の燃料電池装置によれば、異常が検出されたときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１５】
本発明の請求項５記載の燃料電池装置によれば、液量が規定量を下回ったときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１６】
本発明の請求項６記載の燃料電池装置によれば、消費電力が発電電力を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１７】
本発明の請求項７記載の燃料電池装置によれば、ガスが規定量を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１８】
本発明の請求項８記載の燃料電池装置によれば、温度が規定値から外れたときに運転を停止するとともに簡単な構成で異常を報知することができる。
【００１９】
本発明の請求項９記載の燃料電池装置によれば、異常の内容を報知するように構成したので、異常の内容がわかりやすく修理メンテナンスが容易になる。また、簡単な構成で異常の内容を報知できるので、コスト面でも安価に表示部を構成することができる。
【００２０】
【発明の実施形態】
以下、本発明における燃料電池装置の各実施例について、添付図面を参照しながら説明する。図１〜図７は本発明の第１実施例を示すものであり、本装置の構成を示す図１において、１は燃料ガスを昇圧する昇圧ブロアで、この昇圧ブロア１の吐出口には活性炭などからなる脱硫器２が接続される。また脱硫器２の出口には、触媒からなる改質部とこの改質部を加熱するバーナー部とにより構成される改質器３の入口が接続され、改質器３の出口には、触媒からなるＣＯシフト反応器４の入口が接続される。さらに、ＣＯシフト反応器４の出口には、触媒からなるＣＯ選択酸化器５の入口が接続される。ＣＯ選択酸化器５の出口は燃料電池６のアノード７に接続され、アノード７の出口は改質器３のバーナー部に接続される。
【００２１】
燃料電池６は、触媒を担持した電極としてのアノード７とカソード８との間に、固体高分子からなる電解質膜９を挟持すると共に、アノード７およびカソード８のそれぞれに燃料ガスや空気を送り込むための流路を形成したセパレータ（図示せず）を備えて構成される。また１０は、空気供給装置としての空気ブロアで、この空気ブロア１０の吐出口は３方向に分岐され、１つは燃料電池６のカソード８へ、他の１つは改質器３のバーナー部へ、他のもう１つはＣＯ選択酸化器５へそれぞれ接続される。
【００２２】
燃料電池６を構成するカソード８のガス口すなわちカソード排気ガスの出口は、排熱利用熱交換器１１のガス口に接続される。また、排熱利用熱交換器１１には、フィルター（孔径１ミクロン）などからなる浄化装置１２と、イオン交換樹脂からなるイオン交換装置１３と、水ポンプ１４が順次接続される。水ポンプ１４の吐出口は２方向に分岐され、一方の吐出口は燃料電池６のアノード７に接続され、他方の吐出口は水蒸気発生用熱交換器１５を経由して、改質器３の入口に接続される。
【００２３】
改質器３を構成するバーナー部の燃焼排気ガスの出口は、水蒸気発生用熱交換器１５の入口に接続される。そして、この改質器３のバーナー部からの燃焼排気ガスは、水蒸気発生用熱交換器１５を経由して燃料電池６のカソード８のガス口に接続されることで、燃料電池６からのカソード排気ガスと共に、排熱利用熱交換器１１に送り出されるようになっている。
【００２４】
１６は市水の流入量を制御する電磁弁で、その出口は排熱利用熱交換器１１を経由し、熱利用外部機器である貯湯槽１７の温水入口１８と、放熱装置（クーリングモジュール）１９の温水入口２０にそれぞれ接続される。また２１は、貯湯層１７の温水出口である。そして、貯湯槽１７の冷水出口２２と放熱装置１９の冷水出口２３は、三方弁２４を経由して循環ポンプ２５の入口に接続され、循環ポンプ２５の出口は排熱利用熱交換器１１に接続される。放熱装置１９には放熱用ファン２６が設けられており、放熱装置１９に導入された温水を外部から取り込んだ空気の強制対流により冷却し、冷水として冷水出口２３より排出するようになっている。さらに２７は、パッケージ２８内の空気を強制対流で外部に放出する送風装置としての換気ファンである。
【００２５】
その他、この図１には図示していないが、ガス，空気および水の流れや温度を制御するためのセンサー，コントローラおよび開閉器（例えば電磁弁）などの補助機器や、燃料電池６で得た直流発電電力を交流電力に変換するインバータや、装置の運転を制御する制御装置なども、本装置内に配置・接続される。
【００２６】
図２は、前記貯湯槽１７を除く燃料電池装置の主要部における構造を示す正面図、図３は右側面図、図４は上面図である。２８は燃料電池装置本体の外郭を形成する箱状のパッケージであり、燃料電池６とその周辺の構成要素を内部に収納するものである。このパッケージ２８の正面下部には横長形状の吸気口３１が設けられ、右側面上部には略円形状の排気口３２が設けられている。
【００２７】
パッケージ２８内の排気口３２の略中央部の近傍には空気ブロア１０が配置され、このほか、パッケージ２８内の下部には、放熱装置１９，水ポンプ１４，浄化装置１２，イオン交換装置１３，排熱利用熱交換器１１が配置されている。また、パッケージ２８内の上部には、電力変換装置としてのインバータ３３，ＣＯシフト反応器４，ＣＯ選択酸化器５，改質器３が配置され、最上部には燃料電池６，換気ファン２７が配置されるとともに、排気口３２の内側近傍にはダクトボックスたる排気ダクトボックス３４が配置されている。
【００２８】
３５は加熱手段たる面状ヒーターであり、パッケージ２８の内側に一体に設けられている。なお、この面状ヒーター３５は、パッケージ２８内の水を処理する装置である、排熱利用熱交換器１１，浄化装置１２，イオン交換装置１３，水ポンプ１４に対向して設けられている。本実施例では水を処理する装置である、排熱利用熱交換器１１，浄化装置１２，イオン交換装置１３，水ポンプ１４がパッケージ２８内の正面側に配置されているために、面状ヒーター３５はパッケージ２８の正面内側に設けられている。なお、水を処理する装置がパッケージ２８内の側面側や背面側に設けられる場合には、面状ヒーター３５の位置を側面側や背面側に設けてもよく、水を処理する装置を加熱できる位置であれば底面側に設けてもよい。
【００２９】
また、パッケージ２８の一側には、天然ガスなどの燃料ガスを取入れるための燃料取入れ口３６と、パッケージ２８内に窒素ガスを流すための窒素取入れ口３７が設けられる。窒素取入れ口３７から導入される窒素ガスは、燃料電池装置の起動や停止時において、各配管内の可燃性ガスや空気または蒸気を追い出すために利用される。そして、パッケージ２８の他側には、市水取入れ口３８と、貯湯槽１７の温水入口１８に接続される温水取出し口３９と、貯湯槽１７の冷水出口２２に接続される冷水取入れ口４０がそれぞれ設けられる。
【００３０】
なお、パッケージ２８内には、脱硫器２，水蒸気発生用熱交換器１５，電磁弁１６，三方弁２４，循環ポンプ２５のほか、各種センサーやコントローラなどの補助機器が配設される。また、吸気口３１には空気の流通が可能な複数の透孔５１を備えた蓋体５２が着脱可能に設けられ、排気口３２には網体５３が設けられ、異物や埃などがパッケージ２８の内部に入らないように構成されている。
【００３１】
図５は、吸気口３１付近の構造を示す正面図、図６は、その中央における断面図である。蓋体５２は、上下方向に細長い形状の透孔５１を複数備えており、この透孔５１は左右方向に相互に平行に並んで配置されている。また、蓋体５２はネジなどの取付け具５４によって、吸気口３２を覆って吸気口３２の窓５５に着脱自在に取付けられている。
【００３２】
５６はギャラリーであって、蓋体５２と窓５５との間に防滴パッキン５８でシールされて取り付けられている。そして、ギャラリー５６はそのほぼ全面に亘って、パッケージ２８の外側に向かって斜め下方に折り曲げられた複数の桟５９を備えている。この桟５９は、横方向に相互に略平行に設けられ、隣り合った上下の桟５９の上の桟５９の下端よりも下の桟５９の上端が上方に位置するように配置されている。すなわち、正面側から見たときに、桟５９が相互に重なり合って、その奥に配置されたフィルターが見えないように配置されている。また、桟５９の各下端は、蓋体５２の内側に当接している。このように配置された桟５９によって、降雨による水滴が吸気口３１からパッケージ２８の内部に入り込むことが確実に防止されるようになっている。
【００３３】
５７はフィルター５７であって、ギャラリー５６と窓５５との間に挟み込まれて取り付けられている。このフィルター５７は、吸気口３１から吸い込まれた空気中に含まれる塵埃を除去するためのものであって、取付け具５４によって上記蓋体５２とギャラリー５６とともに一体に着脱可能に設けられている。
【００３４】
図７は、排気ダクトボックス３４の構造を示す正面図、図８は、その断面図である。排気ダクトボックス３４は、箱形状に形成され、図示しないパッキンを介して排気口３２に臨んで設けられている。そして、排気ダクトボックス３４の上部側には、換気ファン２７からの排気を導入する換気ファン排気導入口６０が設けられ、下部側には排熱利用熱交換器１１からの排気を導入する排熱利用熱交換器排気導入口６１が設けられている。そして、換気ファン排気導入口６０と排熱利用熱交換器排気導入口６１からの排気をこの排気ダクトボックス３４を経由して合流させた後、排気口３２から排気するように構成されている。
【００３５】
排気ダクトボックス３４の内部には、排熱利用交換器排気導入口６１からの排気を換気ファン排気導入口６０からの排気と区切って、排熱利用交換器排気導入口６１からの排気を排気ダクトボックス３４の上部へ導入するための仕切板６２が設けられている。この仕切板６２は、排気ダクトボックス３４の底部から排気口３２の最上部よりも上方まで延設され、排気口３２から雨による水滴などが入って来たとしても、その水滴などが排熱利用熱交換器導入口６１に達しないように構成されている。また、換気ファン排気導入口６０は排気口３２の最上部よりも上方に設けられ、排気口３２から雨による水滴などが入って来たとしても、その水滴などが換気ファン排気導入口６０に達しないように構成されている。
【００３６】
排気ダクトボックス３４の底部は仕切板６２が設けられている部位から斜め下方に傾斜しており、その最下部にはドレイン排出口６３が設けられている。そして、このドレイン排出口６３から、排気ダクトボックス３４内に入って来た水滴などを外部へ排出できるようになっている。
【００３７】
次に、上記構成についてその作用を説明する。燃料電池装置としての運転を開始すると、燃料ガスが昇圧ブロア１に入って昇圧され、脱硫器２に送り出される。ここで燃料ガスに含まれる硫黄分が脱硫剤の吸着作用により取り除かれる。脱硫器２により硫黄分を除去する目的は、その後の改質器３などの触媒が燃料硫黄分により劣化するのを防止することにある。
【００３８】
脱硫器２を通過した燃料ガスは、水蒸気発生用熱交換器１５で発生した水蒸気と混合され、改質器３の改質部に入る。この改質部はバーナー部により約７５０℃前後に加熱されており、燃料ガスはここで触媒の作用により水素ガスと炭酸ガス（二酸化炭素）とに変化する。しかし、ここで生成したガスには、一酸化炭素も若干含まれているが、後述する固体高分子型の燃料電池６は、一酸化炭素によりその性能が著しく低下するため、一酸化炭素の濃度を一定値以下にする必要がある。
【００３９】
改質器３を通過した燃料ガスは、次のＣＯシフト反応器４に入り、ここでも触媒の作用により一酸化炭素は水蒸気と反応して水素ガスと二酸化炭素とに変化し、一酸化炭素の濃度はかなり低いレベルにまで低下する。ＣＯシフト反応器４を通過した燃料ガスは、さらにＣＯ選択反応器５に入り、空気ブロア１０により送り込まれた空気（酸素）と混合され、その中に含まれる一酸化炭素が触媒の作用により二酸化炭素に変化する。この時点で初めて燃料電池６に悪影響を及ぼさない濃度まで、燃料ガス中に含まれる一酸化炭素の濃度を下げることができる。
【００４０】
ＣＯ選択反応器５を通過した燃料ガスは、燃料電池６の一方の電極であるアノード７に送り込まれる。また、他方の電極であるカソード８には、空気ブロア１０により空気（酸素）が送り込まれる。アノード７の水素は触媒の作用によりイオン化し、電解膜質９を通ってカソード８側の酸素と結び付く。これにより、水が生成されると同じに反応熱が発生する。またこの電気化学反応によって、アノード７にマイナス極、カソード８にプラス極の電位が生じ、燃料電池６より電力を取り出すことができる。
【００４１】
アノード７を通過した燃料ガスは、大部分の水素ガスが消費されているが、まだかなりの濃度で水素ガスを含んでおり、これを改質器３のバーナー部に戻して、空気ブロア１０により送り込まれた空気と混合させ、バーナー部で燃焼する。これにより、残留する水素ガスを改質器の昇温に用いることができる。
【００４２】
カソード８を通過した空気は、燃料電池６で発生した水（水蒸気）と熱を有しており、この空気は排熱利用熱交換器１１を通過して水に戻り、その後、この水は浄化装置１２により不純物が除去される。さらに、次のイオン交換装置１３により水中の電解質が除去された状態で、水ポンプ１４によって燃料電池６のアノード７に送り込まれ、固体高分子膜（電解質膜９）の加湿および燃料電池６の冷却に使用される。同じく水ポンプ１４により、水蒸気発生用熱交換器１５に送り込まれた水は、改質器３のバーナー部から排出されるバーナー排ガスによって加熱され、水蒸気となって昇圧ブロア１からの燃料ガスと共に改質器３の改質部に入る。水蒸気発生用熱交換器１１を通過したバーナー排気ガスは、カソード８からの排気ガスと一緒になって排熱利用熱交換器１１に送り込まれ、そこで持っている熱エネルギーを放出する。
【００４３】
次に、貯湯槽１７を含む熱利用外部機器の動作について説明する。先ず、燃料電池装置を運転する前に電磁弁１６を開放し、市水を貯湯槽１７に満たしておく。その後、燃料電池装置の運転を開始すると循環ポンプ２５が作動し、この循環ポンプ２５によって貯湯槽１７の冷水が冷水出口２２から排熱利用熱交換器１１に送り込まれ、燃料電池６のカソード８や改質器３のバーナー部からの排気ガスの熱エネルギーを貰って温水となる。この温水は排熱利用熱交換器１１から貯湯槽１７の温水入口１８に送り出され、再び貯湯槽１７に戻る。貯湯槽１７の内部は水温の違いにより２層状態になっており、温水は貯湯槽１７の上層に、冷水は貯湯槽１７の下層に位置している。ここで貯湯槽１７の上部に取付けられた温水出口２１を開放することにより、排熱利用熱交換器１１を利用した温水を使用することが可能になる。
【００４４】
また、貯湯槽１７の温水を使用しないと、貯湯槽１７内部の冷水層が次第に減少し、最終的に冷水出口２２から温水が放出され、排熱利用熱交換器１１に送り込まれた熱エネルギーを回収できなくなる。そこで、本実施例では三方弁２４を切替えて、温水を放熱装置１９側に導く。放熱装置１９に導入された温水は、放熱用ファン２６の強制対流により冷却され、冷水となって排熱利用熱交換器１１に戻される。これにより、排熱利用熱交換器１１に送り込まれた熱エネルギーを効果的に回収できる。また、前記換気ファン２７はパッケージ２８内に外気を導き、パッケージ２８内部の温度上昇を抑制する他に、万一可燃性ガスがパッケージ２８内に漏れ出したときに換気を行ない、爆発濃度に至る前に燃料電池装置を安全に停止させる。
【００４５】
パッケージ２８の正面パネル内面側に貼り付けられた面状ヒーター３５は、燃料電池装置停止時にパッケージ２８の内部温度が設定温度以下に低下した際に動作し、パッケージ２８内の温度を水が凍結しない５℃程度に加温する。
【００４６】
また、空気ブロア１０，放熱用ファン２６，換気ファン２７の動作に必要な空気は吸気口３１からパッケージ２８内部に吸気される。この際、空気は蓋体５１の透孔５１，ギャラリー５６，フィルター５７を経由するが、降雨による水滴はギャラリー５６の桟によって窓５５の外部へ導かれるので、パッケージ２８内部に水滴が侵入することはない。また、フィルター５７によってパッケージ２８内部に空気中に含まれる塵埃が侵入することが防止される。
【００４７】
換気ファン２７からの排気は換気ファン排気導入口６０から排気ダクトボックス３４へ導入され、排熱利用熱交換器１１からの排気は排熱利用熱交換器排気導入口６１から排気ダクトボックス３４へ導入されてから排気口３２から排気される。なお、排気ダクトボックス３４の内部に設けられた仕切板６２によって、排気口３２から雨による水滴などが入って来たとしても、その水滴などが排熱利用熱交換器導入口６１に達することはない。また、換気ファン排気導入口６０は排気口３２の最上部よりも上方に設けられているので、排気口３２から雨による水滴などが入って来たとしても、その水滴などが換気ファン排気導入口６０に達することがない。また、雨などによる水滴、排気中に含まれる水分の凝縮による水滴は、排気ダクトボックス３４の最下部に設けられたドレイン排出口６３から外部へ排出される。さらに、網体５３によって排気口３２からの埃の浸入が防止される。
【００４８】
以上のように本実施例では、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池装置において、パッケージ２８に吸気部たる吸気口３１を備えるとともに、この吸気口３１に空気の流通が可能な孔部たる透孔５１を備えた蓋体５２と、空気に含まれる塵埃を除去するフィルター５７と、降雨による水滴の浸入を遮断するギャラリー部たるギャラリー５６とを一体に着脱可能に設けている。
【００４９】
このようにすると、吸気口３１に設けられたフィルター５７により空気に含まれる塵埃を除去し、ギャラリー５６により降雨による水滴の浸入を遮断することができる。したがって、空気中の塵埃によって空気ブロア１０，放熱用ファン２６，換気ファン２７の内部に目詰まりを起こして送風量が設定値を満足できなくなったり、水滴の浸入によって各機器の正常な運転が妨げられたりして、燃料電池装置を安全かつ安定に継続して運転することが不可能になるといった不具合が生じる虞がない。また、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。また、蓋体５２，フィルター５７，ギャラリー５６を一体に着脱可能に設けたので、清掃，取替えなどのメンテナンスが容易になる。
【００５０】
また、本実施例では、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池装置において、パッケージ２８に排気部たる排気口３２を備えるとともに、この排気口３２の内側に排気ダクトボックス３４を設け、この排気ダクトボックス３４を経由して排気するように構成している。
【００５１】
このようにすると、排気口３２に設けられた排気３４ダクトボックスによって、外部から排気口３２を経由して浸入した塵埃や水滴がさらに各種装置の配置されたパッケージ２８の内部に侵入することを防止することができる。したがって、浸入した水滴が排熱利用熱交換器１１で凝縮した水分に混入して浄化装置１２，イオン交換装置１３の寿命を著しく低下させるといった不具合を生じない。また、排気口３２に高密度のフィルターを設ける必要がないので、排気の抵抗が増すことによって性能低下や換気不足を引き起こす虞を一掃でき、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００５２】
また、本実施例では、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池装置において、パッケージ２８の内側に発熱体たる面状ヒーター３５を一体に設けている。
【００５３】
このようにすると、パッケージ２８の内側に一体に設けた面状ヒーター３５によって、部品点数の増加によるコストアップを招くことなく、簡単な構成で確実に、水を処理する装置の凍結を防止することができる。したがって、水ポンプ１４ラインの凍結によって、水ポンプ１４を損傷し、または改質器３での水蒸気量が低下して触媒の炭化や改質後の燃料中のＣＯ濃度上昇による電池電圧が低下し、さらに燃料電池６への加湿水流量が低下して固体高分子膜（電解質膜９）の損傷を引き起こすといった不具合を一掃できる。また、浄化装置１２，イオン交換装置１３の凍結によって水ポンプ１４への送水量が規定値を満足できなくなるといった不具合が生じることもない。また、面状ヒーター３５をパッケージ２８の外面パネルの内側に一体に設けたことによって、装置の特定の部位が局所的に加熱されて故障を招く虞を一掃することができる。さらに、ヒーターの制御が複雑になってコストアップを招くようなこともない。
【００５４】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では固体高分子型の燃料電池装置について説明したが、溶融炭素型や固体酸化物型などの他の発電方式でも構わない。また、１つの空気ブロア１０でカソード８，ＣＯ選択酸化器５，改質器３のバーナーへ空気を送っているが、別々の空気ブロアーを用いてもかまわない。水ポンプ１４も同様、アノード７，排熱利用熱交換器１１に別々の水ポンプを用いてもかまわない。排熱利用についても、上記実施例では温水に利用しているが、暖房に用いてもよいなど用途を問わない。また、吸気を必要とする装置として、空気ブロア１０，放熱用ファン２６，換気ファン２７を挙げ、凍結の虞のある装置として水ポンプ１４，浄化装置１２，イオン交換装置１３を挙げているが、特にこれらの装置に限定するものではない。
【００５５】
次に、本発明の第２実施例を図９〜図１１に基づき説明する。なお、本実施例の燃料電池装置はポータブル型であって、燃料に水素ガスを用いて発電する固体高分子型燃料電池装置である。構成を示す図９において、１０１は燃料としての水素を取り入れるための燃料取入れ口であって、この燃料取入れ口１０１は燃料遮断弁１０２を経由して燃料電池１０４のアノード極１０５の入口１０５ａに接続され、アノード極１０５に水素を供給するように構成されている。一方、１０３は空気ブロアであって、この空気ブロア１０３は燃料電池１０４のカソード極１０６の入口１０６ａに接続され、燃料電池装置の外郭を形成するパッケージ１２２に設けられた吸気口１２３より空気を取り入れ、燃料電池１０４のカソード極１０６に空気を供給するように構成されている。
【００５６】
燃料電池１０４は触媒を担持した電極であるアノード極１０５，カソード極１０６と、アノード極１０５とカソード極１０６との間に挟持された固体高分子からなる電解質膜（図示せず）と、アノード極１０５とカソード極１０６のそれぞれに水素ガスと空気を送り込むセパレータ（図示せず）とから構成されている。アノード極１０５の水素は触媒の作用によりイオン化して電解質膜を通り、カソード極１０６の酸素と結びついて水が生成するとともに反応熱が発生するが、この反応熱による燃料電池１０４の温度上昇を監視するために温度検出手段たる電池温度監視装置１０７が設けられている。そして、燃料電池１０４の温度上昇が規定値を上回ったときに、電池温度監視装置１０７は異常信号を後述する電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。
【００５７】
１０８は、電気化学反応によって生じるアノード極１０５の＋極の電位，カソード極１０６の−極の電位から取り出される直流電力を交流商用電気エネルギーに変換する電力変換装置であって、この電力変換装置１０８によって変換された交流商用電気エネルギーは、パッケージ１１５外面に設けられた商用電力取出口１１０を介して負荷に接続可能に構成されている。また、電力変換装置１０８には発電電力検出手段たる発電出力検出装置１０９が設けられている。商用電力取出口１１０に接続された接続負荷の消費電力はこの発電出力検出装置１０９によって監視され、この接続負荷の消費電力が発電電力を上回ったときに、発電出力検出装置１０９は異常信号を電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。さらに、電力変換装置１０８は、燃料電池装置の機器類をコントロールする機能を備え、各機器やセンサー類と電気的に接続されている。
【００５８】
１１２は、アノード極１０５の入口１０５ａと出口１０５ｂとの間に設けられたリターンブロアであって、このリターンブロア１１２によって、アノード極１０５で消費されなかった余剰水素ガスをアノード極１０５の入口１０５ａへ戻すようになっている。また、アノード極１０５の出口１０５ｂはアノード出口遮断弁１１３の一端にも接続しており、このアノード出口遮断弁１１３の他端は水タンク１１４の気相に接続している。そして、通常、このアノード出口遮断弁１１３は閉状態であって、一定間隔のインターバルで短時間、開となり、水素ガスに含まれる不純物を排ガスとして水タンク１１４の気相域に送るように構成されている。また、カソード極１０６の出口１０６ｂは水タンク１１４の気相に接続しており、カソード極１０６から放出された余剰空気と冷却水が水タンク１１４の気相域に送られるように構成されている。そして、カソード極１０６から放出された余剰空気と冷却水は水タンク１１４内で気液分離され、このカソード極１０６から放出された余剰空気はアノード極１０５の排ガスとともに、換気ファン１２０によって大気へ放出されるようになっている。
【００５９】
水タンク１１４の内部には、水タンク１１４内の冷却水の有無を監視する冷却水量検知手段たる水検知装置１１５が設けられている。そして、水タンク１１４内の冷却水量が規定値を下回ったときに、水検知装置１１５は異常信号を電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。水タンク１１４は水ポンプ１１５を経由して冷却水を冷却する電池水冷却器１１７の一端に接続している。電池水冷却器１１７は換気ファン１２０の風によって冷却水を冷却するように構成されている。そして、電池水冷却器１１７の他端は冷却水を純水化するイオン交換装置１１８，温度検出手段たる電池冷却水温度検出装置１１９を経由してカソード極１０６に接続している。なお、電池冷却水温度検出装置１１９はカソード極１０６に供給される冷却水温度を監視するものである。そして、カソード極１０６に供給される冷却水温度が規定範囲から外れたときに、電池冷却水温度検出装置１１９は異常信号を電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。また、パッケージ１２２内には、ガス漏れの有無を検知する可燃ガス濃度検出手段たる可燃ガス検知装置１２１が設けられ、常時ガス漏れの有無を監視するようになっている。そして、パッケージ１２２内の可燃ガス濃度が規定量を上回ったときに、可燃ガス検知装置１２１は異常信号を電力変換装置１０８へ出力するように構成されている。
【００６０】
パッケージ１２２の外面には、燃料電池装置の運転，停止などの操作を行なうための操作表示部１１１が設けられている。また、この操作表示部１１１は機器コントローラーを内蔵した電力変換装置１０８と電気的に接続されている。そして、電力変換装置１０８からの指令信号に基づき、この操作表示部１１１において、燃料電源装置によって発電される電力量を表示するように構成されている。また、異常が検出されたときは、電力変換装置１０８からの指令信号に基づき燃料電源装置は運転を自動的に停止し、操作表示部１１１にその異常の内容を表示するように構成されている。
【００６１】
操作表示部１１１の一実施例を示す図１０において、１３０は燃料電池装置の運転，停止を行なう運転スイッチ、１３１は運転中であることを点灯して報知する運転ランプである。また、１３２は発電電力を表示する表示部たる発電電力表示部、１３３は発電が行なわれていることを点灯して報知する発電ランプである。１３４は運転中に冷却水がなくなったり負荷の消費する電力が定格を超えたりするなどの異常が検出された場合に点灯する点検（エラー）ランプであり、１３５は燃料電池装置が故障するなどの異常が検出された場合に点灯する故障ランプである。また、点検（エラー）ランプ１３４や故障ランプ１３５の点灯と同時に、発電電力表示部１３２が異常の内容を表示するように構成されている。なお、図１０（ａ）は正常運転時の操作表示部１１１の表示例を示すものであり、発電電力表示部１３２は発電電力を表示している。
【００６２】
図１０（ｂ）は点検（エラー）ランプ１３４が点灯したときの操作表示部１１１の表示例を示すものであり、発電電力表示部１３２は発電電力を表示する代わりに冷却水補給，発電出力オーバーなどの異常の内容をＥ１，Ｅ２などの記号で表示するようになっている。また、図１０（ｃ）は故障ランプ１３５が点灯したときの操作表示部１１１の表示例を示すものであり、発電電力表示部１３２は発電電力を表示する代わりにガス漏れ，燃料電池温度異常，冷却水温度異常などの異常の内容をＣ１，Ｃ２，Ｃ３などの記号で表示するようになっている。
【００６３】
次に、上記構成について、その作用を説明する。運転スイッチ１３０を入れると水素ガスが燃料取入れ口１０１から燃料遮断弁１０２を経由して燃料電池１０４のアノード極１０５に送り込まれる。また、燃料電池１４のカソード極１０６には空気ブロア１０３によって空気（酸素）が送り込まれる。
【００６４】
アノード極１０５の水素は触媒の作用によりイオン化して電解質膜を通ってカソード極１０６の酸素と結びつき水が生成されると同時に、反応熱が発生する。この反応熱によって燃料電池１０４の温度上昇が規定値を上回ったときに、電池温度監視装置１０７は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。また、この電気化学反応によりアノード極１０５に−極，カソード極１０６に＋極の電位が生じ、このアノード極１０５，カソード極１０６から直流電力が取り出され、電力変換装置１０８により交流商用電気エネルギーに変換されて、商用電力取出口１１０を介して外部負荷に供給される。商用電力取出口１１０に接続された接続負荷の消費電力が発電電力を上回ったときに、発電出力検出装置１０９は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。
【００６５】
アノード極１０５を通過する水素ガスは大部分（８０％）が消費されるが、アノード極１０５で消費されなかった余剰水素ガスはリターンブロア１１２によってアノード極１０５の入口１０５ａへ戻される。また、アノード出口遮断弁１１３は一定間隔のインターバルで短時間、開となり、水素ガスに含まれる不純物を排ガスとして水タンク１１４の気相域に送る。カソード極１０６から放出された余剰空気と冷却水は水タンク１１４の気相域に送られ、カソード極１０６から放出された余剰空気と冷却水は水タンク１１４内で気液分離され、このカソード極１０６から放出された余剰空気はアノード極１０５の排ガスとともに、換気ファン１２０によって大気へ放出される。
【００６６】
水タンク１１４内の冷却水量が規定値を下回ったときに、水検知装置１１５は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。水タンク１１４中の冷却水は水ポンプ１１５によって電池水冷却器１１７へ送られ、電池水冷却器１１７で冷却された冷却水はイオン交換装置１１８を通って純水化される。純水化された冷却水は電池冷却水温度検出装置１１９を経由してカソード極１０６へ送られる。カソード極１０６に供給される冷却水温度が規定範囲から外れたときに、電池冷却水温度検出装置１１９は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。また、パッケージ１２２内の可燃ガス濃度が規定量を上回ったときに、可燃ガス検知装置１２１は異常信号を電力変換装置１０８へ出力する。
【００６７】
操作表示部１１１は、正常運転時には電力変換装置１０８からの指令信号に基づき運転ランプ１３３を点灯させるとともに、燃料電源装置によって発電される電力量を発電電力表示部１３２に表示する。また、発電出力検出装置１０９，水検知装置１１５から異常信号が出力されると、電力変換装置１０８はその異常信号に基づき燃料電源装置の運転を自動的に停止させ、操作表示部１１１の点検（エラー）ランプ１３４を点灯させるとともに、発電電力表示部１３２に冷却水補給，発電出力オーバーなどの異常の内容をＥ１，Ｅ２などの記号で表示する。さらに、電池温度監視装置１０７，電池冷却水温度検出装置１１９，可燃ガス検知装置１２１から異常信号が出力されると、電力変換装置１０８は燃料電源装置の運転を自動的に停止させ、操作表示部１１１の故障ランプ１３５を点灯させるとともに、発電電力表示部１３２にガス漏れ，燃料電池温度異常，冷却水温度異常などの異常の内容をＣ１，Ｃ２，Ｃ３などの記号で表示する。
【００６８】
以上のように、本実施例では、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電を行なう燃料電池装置において、発電電力を表示する表示部たる発電電力表示部１３２を備え、異常が検出されたときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００６９】
このようにすると、異常が検出されたときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７０】
また、本実施例では、冷却水量を検知する液量検知手段たる冷却水量検知手段たる水検知装置１１５を備え、冷却水量が規定量を下回ったときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００７１】
このようにすると、冷却水量が規定量を下回ったときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７２】
また、本実施例では、発電電力を検出する電力検出手段たる発電電力検出手段たる発電出力検出装置１０９を備え、接続負荷の消費電力が発電電力を上回ったときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００７３】
このようにすると、接続負荷の消費電力が発電電力を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７４】
また、本実施例では、可燃ガス濃度を検出するガス検出手段たる可燃ガス濃度検出手段たる可燃ガス検知装置１２１を備え、可燃ガス濃度が規定量を上回ったときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００７５】
このようにすると、可燃ガス濃度が規定量を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７６】
また、本実施例では、温度を検出する温度検出手段たる電池温度監視装置１０７，電池冷却水温度検出装置１１９を備え、温度が規定範囲から外れたときに運転を停止するとともに前記発電電力表示部１３２によって異常を報知するように構成している。
【００７７】
このようにすると、温度が規定範囲から外れたときに運転を停止するとともに簡単な構成で異常を報知することができる。また、発電電力表示部１３２によって異常を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の報知に兼用でき、操作表示部１１１を低価格でシンプルに構成することができ、表示を分かりやすくすることができる。
【００７８】
さらに、本実施例では、前記発電電力表示部１３２によって異常の内容を報知するように構成している。
【００７９】
このようにすると、異常の内容を報知するように構成したので、異常の内容がわかりやすく修理メンテナンスが容易になる。また、発電電力表示部１３２によって異常の内容を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示と異常の内容の報知に兼用でき、簡単な構成で異常の内容を報知できるので、コスト面でも安価に表示部を構成することができる。
【００８０】
次に、第３実施例を図１２に基づき説明する。なお、本実施例は、第２実施例と操作表示部１１１の表示方法が異なるのみで、その他の構成は第２実施例と同様であるので、その詳細な説明を省略する。本実施例では、発電電力表示部１３２によって異常の内容と併せて、異常の生じた部品や箇所を報知するように構成したものである。例えば、異常が生じた場合、故障を故障ランプ１３５の点灯で表示するとともに、異常の生じた故障箇所として、燃料電池１０４をＦ、ガス供給系（燃料遮断弁１０２，リターンブロア１１２，アノード出口遮断弁１１３）をＨ、空気供給系（空気ブロア１０３）をＬ、冷却水系（水タンク１１４，水ポンプ１１６，電池水冷却器１１７，イオン交換装置１１８，換気ファン１２０）をＵなどの記号を用いて表示し、ガス漏れ，温度異常などの故障内容をＣ１，Ｃ２などの記号で表示するようになっている。
【００８１】
以上のように、本実施例では、発電電力表示部１３２によって異常の内容及び異常の生じた箇所を報知するように構成したので、異常の内容に加えて異常の生じた箇所がわかりやすく修理メンテナンスが容易になる。また、発電電力表示部１３２によって異常の内容及び異常の生じた箇所を報知するので、発電電力表示部１３２を発電電力表示、並びに異常の内容及び異常の生じた箇所の報知に兼用でき、簡単な構成で異常の内容及び異常の生じた箇所を報知できるので、コスト面でも安価に表示部を構成することができる。
【００８２】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では固体高分子型の燃料電池装置について説明したが、溶融炭素型や固体酸化物型などの他の発電方式でも構わない。また、操作表示部１１１の表示形態は実施例のものに限らず、種々の変形が可能である。
【００８３】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載の燃料電池装置によれば、フィルターにより空気に含まれる塵埃を除去し、ギャラリーにより降雨による水滴の浸入を遮断することができる。また、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００８４】
本発明の請求項２記載の燃料電池装置によれば、ダクトボックスによって、外部から排気部を経由して浸入した塵埃や水滴がさらに各種装置の配置されたパッケージの内部に侵入することを防止することができる。また、排気口に高密度のフィルターを設ける必要がないので、排気の抵抗が増すことによって性能低下や換気不足を引き起こす虞を一掃でき、外部に突出したフードのような構造を持たないので、設置場所に制約がなく美観を損ねることもない。
【００８５】
本発明の請求項３記載の燃料電池装置によれば、パッケージの内側に設けた発熱体によって、部品点数の増加によるコストアップを招くことなく、簡単な構成で確実に、水を処理する装置の凍結を防止することができる。また、発熱体をパッケージの内側に設けたことによって、装置の特定の部位が局所的に加熱されて故障を招く虞を一掃することができる。さらに、発熱体の制御が複雑になってコストアップを招くようなこともない。
【００８６】
本発明の請求項４記載の燃料電池装置によれば、異常が検出されたときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００８７】
本発明の請求項５記載の燃料電池装置によれば、液量が規定量を下回ったときに運転を安全に停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００８８】
本発明の請求項６記載の燃料電池装置によれば、消費電力が発電電力を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００８９】
本発明の請求項７記載の燃料電池装置によれば、ガスが規定量を上回ったときに安全に運転を停止するとともに、簡単な構成で異常を報知することができる。
【００９０】
本発明の請求項８記載の燃料電池装置によれば、温度が規定値から外れたときに運転を停止するとともに簡単な構成で異常を報知することができる。
【００９１】
本発明の請求項９記載の燃料電池装置によれば、異常の内容を報知するように構成したので、異常の内容がわかりやすく修理メンテナンスが容易になる。また、簡単な構成で異常の内容を報知できるので、コスト面でも安価に表示部を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の燃料電池装置の構成を示す概略説明図である。
【図２】同上燃料電池装置の構造を示す正面図である。
【図３】同上燃料電池装置の構造を示す右側面図である。
【図４】同上燃料電池装置の構造を示す上面図である。
【図５】同上吸気口付近の構造を示す正面図である。
【図６】同上吸気口付近の構造を示す断面図である。
【図７】同上排気ダクトボックスの構造を示す正面図である。
【図８】同上排気ダクトボックスの構造を示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施例の燃料電池装置の構成を示す概略説明図である。
【図１０】同上操作表示部の正面図である。
【図１１】本発明の第３実施例の燃料電池装置の操作表示部の正面図である。
【符号の説明】
２８ パッケージ
３１ 吸気口（吸気部）
３２ 排気口（排気部）
３４ 排気ダクトボックス
３５ 面状ヒーター（発熱体）
５１ 透孔（孔部）
５２ 蓋体
５６ ギャラリー（ギャラリー部）
５７ フィルター
１０７ 電池温度監視装置（温度検出手段）
１０９ 発電出力検出装置（発電電力検出手段）（電力検出手段）
１１５ 水検知装置（冷却水量検知手段）（液量検知手段）
１１９ 電池冷却水温度検出装置（温度検出手段）
１２１ 可燃ガス検知装置（可燃ガス濃度検出手段）（ガス検出手段）
１３２ 発電電力表示部（表示部）
Claims (9)
- 発電を行なう燃料電池装置において、吸気部を備えるとともに、孔部を備えた蓋体と、異物を除去するフィルターと、水を遮断するギャラリー部とを設けたことを特徴とする燃料電池装置。
- 発電を行なう燃料電池装置において、排気部を備えるとともに、ダクトボックスを設け、このダクトボックスを経由して排気するように構成したことを特徴とする燃料電池装置。
- 発電を行なう燃料電池装置において、パッケージの内側に発熱体を設けたことを特徴とする燃料電池装置。
- 発電を行なう燃料電池装置において、表示する表示部を備え、異常が検出されたときに運転を停止するとともに報知するように構成したことを特徴とする燃料電池装置。
- 液量を検知する液量検知手段を備え、液量が規定量を下回ったときに運転を停止するとともに報知するように構成したことを特徴とする請求項４記載の燃料電池装置。
- 電力を検出する電力検出手段を備え、消費電力が発電電力を上回ったときに運転を停止するとともに報知するように構成したことを特徴とする請求項４又は５記載の燃料電池装置。
- ガスを検出するガス検出手段を備え、ガスが規定量を上回ったときに運転を停止するとともに報知するように構成したことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項記載の燃料電池装置。
- 温度を検出する温度検出手段を備え、温度が規定値から外れたときに運転を停止するとともに報知するように構成したことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項記載の燃料電池装置。
- 異常の内容を報知するように構成したことを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項記載の燃料電池装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2006107941A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池コージェネシステム |
| JP2006147440A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2006253020A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電装置及び吸排気装置 |
| JP2006302629A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Hitachi Ltd | 燃料電池モジュールおよび燃料電池モジュールを用いた発電システム |
| JP2007048704A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池装置 |
| JP2007165118A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Ebara Ballard Corp | 燃料電池ユニット及び予熱ユニット |
| WO2007129586A1 (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム |
| JP2008218360A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電システム |
| JP2008243591A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
| JP2009016077A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
| JP2009181701A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
| JP2009531830A (ja) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | コーニング インコーポレイテッド | 交換可能なスタック及びパケットモジュールを有する集成固体酸化物燃料電池装置 |
| JP2010272310A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池装置 |
| JP2012514301A (ja) * | 2008-12-30 | 2012-06-21 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 一部が爆発性のものである、燃料電池の使用済み作動媒体を排出する方法および装置 |
| US8241806B2 (en) | 2004-11-08 | 2012-08-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| EP2487744A1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-15 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| JP2014197458A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
| JP6229808B1 (ja) * | 2017-04-19 | 2017-11-15 | 富士電機株式会社 | 燃料電池システム |
| JP7501767B1 (ja) | 2023-10-04 | 2024-06-18 | 富士電機株式会社 | 燃料電池システム |
-
2003
- 2003-02-24 JP JP2003046493A patent/JP4320774B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4747547B2 (ja) * | 2004-10-06 | 2011-08-17 | パナソニック株式会社 | 燃料電池コージェネシステム |
| JP2006107941A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池コージェネシステム |
| US8241806B2 (en) | 2004-11-08 | 2012-08-14 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2006147440A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2006253020A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電装置及び吸排気装置 |
| JP2006302629A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Hitachi Ltd | 燃料電池モジュールおよび燃料電池モジュールを用いた発電システム |
| JP2007048704A (ja) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池装置 |
| JP2007165118A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Ebara Ballard Corp | 燃料電池ユニット及び予熱ユニット |
| JP2009531830A (ja) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | コーニング インコーポレイテッド | 交換可能なスタック及びパケットモジュールを有する集成固体酸化物燃料電池装置 |
| WO2007129586A1 (ja) * | 2006-05-09 | 2007-11-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 燃料電池システム |
| JP2008218360A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電システム |
| JP2008243591A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
| JP2009016077A (ja) * | 2007-07-02 | 2009-01-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
| JP2009181701A (ja) * | 2008-01-29 | 2009-08-13 | Kyocera Corp | 燃料電池装置 |
| JP2012514301A (ja) * | 2008-12-30 | 2012-06-21 | フロニウス・インテルナツィオナール・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング | 一部が爆発性のものである、燃料電池の使用済み作動媒体を排出する方法および装置 |
| US8722262B2 (en) | 2008-12-30 | 2014-05-13 | Fronius International Gmbh | Method and apparatus for discharging used operating media of a fuel cell some of which are explosive |
| JP2010272310A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池装置 |
| EP2487744A1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-15 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
| JP2014197458A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | パナソニック株式会社 | 燃料電池システム |
| JP6229808B1 (ja) * | 2017-04-19 | 2017-11-15 | 富士電機株式会社 | 燃料電池システム |
| WO2018193716A1 (ja) * | 2017-04-19 | 2018-10-25 | 富士電機株式会社 | 燃料電池システム |
| JP2018181713A (ja) * | 2017-04-19 | 2018-11-15 | 富士電機株式会社 | 燃料電池システム |
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