JP2005327556A - 燃料電池パッケージの換気装置およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】漏洩した可燃性ガスの濃度上昇を引き起こすことのないように換気を行いながら耐寒性を向上させることができる燃料電池パッケージの換気装置およびその制御方法を提供すること目的とする。
【解決手段】燃料電池パッケージを、燃料電池スタックと燃料改質装置を収容する第1の部屋と、制御装置および電力変換装置を収容する第2の部屋に分け、それぞれの部屋で独立して循環換気しているので、漏洩した可燃性ガスが制御装置や電力変換装置などの電気品の周囲に滞留するような事態を回避することができ、収容している各機器を所定の温度で安全に運転することができる。
【選択図】 図1
【解決手段】燃料電池パッケージを、燃料電池スタックと燃料改質装置を収容する第1の部屋と、制御装置および電力変換装置を収容する第2の部屋に分け、それぞれの部屋で独立して循環換気しているので、漏洩した可燃性ガスが制御装置や電力変換装置などの電気品の周囲に滞留するような事態を回避することができ、収容している各機器を所定の温度で安全に運転することができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置およびその制御方法に関する。
従来、コジェネレーションパッケージの換気装置としては、例えば、パッケージの内部空気を循環させるファンと、内部空気を冷却する冷却器を備え、内燃機関の運転に必要な空気を取り入れるようにしたものが提案されている(特許文献1参照)。
特開2001−193458号公報(特に、2〜4ページ)
しかしながら、このような循環換気の換気装置を燃料電池パッケージの換気に利用しようとすると次のような不具合を生じるおそれがある。
すなわち、燃料電池パッケージに燃料として用いられている可燃性のガス(水素リッチガス)が、万一漏洩した場合、電気品回りで可燃性ガス濃度が上昇し、最悪火災が発生するおそれがあった。
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、漏洩した可燃性ガスの濃度上昇を引き起こすことのないように換気を行いながら耐寒性を向上させることができる燃料電池パッケージの換気装置およびその制御方法を提供すること目的とする。
本発明は、空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置において、上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段を備え、上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するようにしたものである。
また、空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置において、上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、上記第1の部屋に設けられた第1のヒーター手段と、上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段と、上記第2の部屋に設けられた第2のヒーター手段を備え、上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第1のヒーター手段のオンオフ動作を制御する一方、上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2のヒーター手段のオンオフ動作を制御するようにしたものである。
また、空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置において、上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段と、上記燃料電池スタックまたは上記燃料改質装置の発熱を利用して熱媒を加熱する第1の熱交換器、上記第1の部屋に設けた第2の熱交換器、上記第2の部屋に設けた第3の熱交換器、回路を循環する熱媒を上記第2の熱交換器へ流通させる第1の三方弁、および、上記熱媒を上記第3の熱交換器へ流通させる第2の三方弁を有する熱媒循環回路を備え、上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第1の三方弁の切換動作を制御する一方、上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2の三方弁の切換動作を制御するようにしたものである。
また、前記第1の部屋と第2の部屋は、仕切壁で仕切られる態様に隣接して設けられ、前記仕切壁には、前記第2の温度測定手段の測定温度に応じて窓の開閉が調整される第3のダンパー手段を設けたものである。
また、前記第1のダンパー手段は、前記第1の部屋に設けられた窓を完全に閉塞しないようにその開閉が調整されるものである。
また、空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置の制御方法において、上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段を備え、上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するようにしたものである。
また、空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置の制御方法において、上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、上記第1の部屋に設けられた第1のヒーター手段と、上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段と、上記第2の部屋に設けられた第2のヒーター手段を備え、上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第1のヒーター手段のオンオフ動作を制御する一方、上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2のヒーター手段のオンオフ動作を制御するようにしたものである。
また、空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置の制御方法において、上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段と、上記燃料電池スタックまたは上記燃料改質装置の発熱を利用して熱媒を加熱する第1の熱交換器、上記第1の部屋に設けた第2の熱交換器、上記第2の部屋に設けた第3の熱交換器、回路を循環する熱媒を上記第2の熱交換器へ流通させる第1の三方弁、および、上記熱媒を上記第3の熱交換器へ流通させる第2の三方弁を有する熱媒循環回路を備え、上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第1の三方弁の切換動作を制御する一方、上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2の三方弁の切換動作を制御するようにしたものである。
また、前記第1の部屋と第2の部屋は、仕切壁で仕切られる態様に隣接して設けられ、前記仕切壁には、前記第2の温度測定手段の測定温度に応じて窓の開閉が調整される第3のダンパー手段を設けたものである。
また、前記第1のダンパー手段は、前記第1の部屋に設けられた窓を完全に閉塞しないようにその開閉が調整されるものである。
したがって、本発明によれば、燃料電池パッケージを、燃料電池スタックと燃料改質装置を収容する第1の部屋と、制御装置および電力変換装置を収容する第2の部屋に分け、それぞれの部屋で独立して循環換気しているので、漏洩した可燃性ガスが制御装置や電力変換装置などの電気品の周囲に滞留するような事態を回避することができ、収容している各機器を所定の温度で安全に運転することができる。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施例にかかる燃料電池パッケージの一例を示している。
同図において、燃料電池パッケージ1は、仕切壁2で電気側パッケージ3と機器側パッケージ4とに分割されている。
電気側パッケージ3には、燃料電池システムの動作を制御するための制御装置5、および、燃料電池スタック(後述)から発生する直流電力を使用電力形態(例えば、交流100V@50Hz等)に変換する電力変換装置6が収容されているとともに、室内に空気の循環路CC1を生じさせるためのファン7と室内の温度を測定するための温度計8が設けられている。
また、電気側パッケージ3の図示の左側の壁に設けられた窓には、この窓を開閉するダンパー9が設けられるとともに、電気側パッケージ3の図示の上側の壁に設けられた窓には、この窓を開閉するダンパー10が設けられている。
機器側パッケージ4には、空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタック15と、燃料電池スタック15へ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置16が収容されているとともに、室内に空気の循環路CC2を生じさせるためのファン17と室内の温度を測定するための温度計18が設けられている。
また、機器側パッケージ4の図示の下側の壁に設けられた窓には、この窓を開閉するダンパー19が設けられるとともに、機器側パッケージ4の図示の右側の壁に設けられた窓には、この窓を開閉するダンパー20が設けられている。ここで、機器側パッケージ4に設けられているダンパー19,20は、燃料電池スタック15または燃料改質装置16から漏洩した可燃性ガス(水素リッチガス等)が、室内に滞留しないように、完全に窓を閉塞することがないように、その開閉が調整される。
したがって、電気側パッケージ3では、ダンパー9,10が窓を閉塞している状態でファン7を作動すると、循環路CC1に示したような気流の流れが形成される。また、この状態では、作動中の制御装置5および電力変換装置6からの発熱により、電気側パッケージ3の室温が上昇するとともに、循環路CC1の作用により、室内の温度がほぼ均一になる。
ここで、ダンパー9,10により窓を開くと、そのダンパー9の開度に応じて、窓から外気が侵入し、循環路CC1を巡る空気と混合されて、室内の温度が変化するとともに、循環路CC1を巡る空気の一部が、ダンパー10により開かれた窓より外へと放出される。
これにより、電気側パッケージ3の換気がなされる。また、電気側パッケージ3の内部温度が外気温よりも高い場合には、電気側パッケージ3の室内の温度が低下し、逆に、電気側パッケージ3の内部温度が外気温よりも低い場合には、電気側パッケージ3の室内の温度が上昇する。
一方、機器側パッケージ4では、上述したように、ダンパー19,20が窓を完全に閉塞することがない。
したがって、ファン18を作動すると、機器側パッケージ4の室内を循環する空気の循環路CC2が形成されるとともに、ダンパー19が開いている窓より外気が侵入し、循環路CC2を巡る空気と混合されて、室内の温度が変化し、さらに、循環路CC2を巡る空気の一部が、ダンパー20により開かれた窓より外へと放出される。
また、機器側パッケージ4の内部温度が外気温よりも高い場合には、機器側パッケージ4の室内の温度が低下し、逆に、機器側パッケージ4の内部温度が外気温よりも低い場合には、機器側パッケージ4の室内の温度が上昇する。
ここで、ダンパー9,10の開度を調整することにより、電気側パッケージ3の室内の換気量を調整することができるとともに、ダンパー19,20の開度を調整することにより、機器側パッケージ4の換気量を調整することができる。
また、窓から侵入する外気の量が多ければ、換気量が多くなり、電気側パッケージ3および機器側パッケージ4の室内の温度変化はより大きくなる。逆に、窓から侵入する外気の量が少なければ、換気量が少なくなり、電気側パッケージ3および機器側パッケージ4の室内の温度変化はより小さくなる。
ところで、燃料電池スタック15では、その反応時において、例えば、60〜80℃という、外気温に比べて高い温度を必要とする。本実施例では、機器側パッケージ4は、常時換気されるので、外気温が低温になった場合、機器側パッケージ4の室内の温度が低温になり、燃料電池スタック15が所用の能力を発揮できないという事態が生じる。
一方、制御装置5および電力変換装置6は、燃料電池スタック15に比べてその動作に適する温度範囲が広く、外気温が変化してもさほど影響はないが、電気側パッケージ3の内部温度が適切な温度範囲にあることが好ましい。
そこで、本実施例では、温度計8,18の測定温度を調べ、その測定温度に基づいてダンパー9,10,19,20の開度を調整することで、電気側パッケージ3および機器側パッケージ4の内部の温度が、それぞれに必要な温度範囲に収まるように制御するようにしている。
図2は、電気側パッケージ3について、制御装置5が行うダンパー9,10の開度制御処理の一例を示している。
まず、温度計8の測定温度(TA)を入力し(処理101)、その測定温度TAが、所定値T1以下になっているかどうかを調べる(判断102)。判断102の結果がYESになるとき、ダンパー9,10が閉じているかどうかを調べ(判断103)、判断103の結果がNOになるときには、ダンパー9,10を閉じる(処理104)。また、判断103の結果がYESになるときには、既にダンパー9,10が閉じているので、処理104をスキップする。
そして、所定時間経過するまで待ち(処理105)、処理101へ戻って、次の処理サイクルを実行する。
また、測定温度TAが所定値T1よりも高い場合で、判断102の結果がNOになるときには、測定温度TAに応じた開度にダンパー9,10の開度を設定し(処理106)、処理105へ移行する。
図3は、機器側パッケージ4について、制御装置5が行うダンパー19,20の開度制御処理の一例を示している。
まず、温度計18の測定温度(TB)を入力し(処理201)、その測定温度TBが、所定値T2以下になっているかどうかを調べる(判断202)。判断202の結果がYESになるとき、ダンパー19,20が閉じているかどうかを調べ(判断203)、判断203の結果がNOになるときには、ダンパー9,10を所定の開度小の状態まで閉じる(処理204)。また、判断203の結果がYESになるときには、既にダンパー19,20が最小の開度にまで閉じているので、処理204をスキップする。
そして、所定時間経過するまで待ち(処理205)、処理201へ戻って、次の処理サイクルを実行する。
また、測定温度TBが所定値T2よりも高い場合で、判断202の結果がNOになるときには、測定温度TBに応じた開度にダンパー19,20の開度を設定し(処理206)、処理205へ移行する。
このようにして、本実施例では、電気側パッケージ3には制御装置5および電力変換装置6を収容するとともに、機器側パッケージ4には燃料電池スタック15および燃料改質装置16を収容し、それぞれの電気側パッケージ3と機器側パッケージ4を独立して換気制御するようにしているので、例えば、機器側パッケージ4で可燃性ガスが漏洩したとしても、この可燃性ガスが制御装置5や電力変換装置6などの電気品の周囲に滞留することがないので、装置を安全に運転することができる。
また、装置を収容しているパッケージ内の温度を、それぞれに収容されている機器に最適な温度範囲に制御することができるので、特に、外気温が非常に低くなった場合でも、パッケージ内部が運転に支障をきたす程に低温になることを抑制することができ、その結果、燃料電池システムの耐寒性が向上する。
図4は、本発明の他の実施例にかかる燃料電池パッケージの一例を示している。なお、同図において、図1と同一部分および相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
同図において、電気側パッケージ3には、循環路CC1においてファン7の下流側に電気ヒータ22が配設され、また、機器側パッケージ4には、循環路CC2において温度計18の下流側に電気ヒータ23が配設されている。
本実施例では、電気側パッケージ3の室内温度を上げる必要があるときには、電気ヒータ22をオン駆動し、また、機器側パッケージ4の室内温度を上げる必要があるときには、電気ヒータ23をオン駆動することで、電気側パッケージ3および機器側パッケージ4の内部温度が、非常に下がることを防止している。
図5は、この場合に、電気側パッケージ3について、制御装置5が行うダンパー9,10の開度制御処理の一例を示している。
まず、温度計8の測定温度(TA)を入力し(処理301)、その測定温度TAが、所定値T1以下になっているかどうかを調べる(判断302)。判断302の結果がYESになるとき、ダンパー9,10が閉じているかどうかを調べ(判断303)、判断303の結果がNOになるときには、ダンパー9,10を閉じる(処理304)とともに、電気ヒータ22をオン駆動する(処理305)。また、判断303の結果がYESになるときには、既にダンパー9,10が閉じているとともに、電気ヒータ22をオン駆動している状態なので、処理304,305をスキップする。
そして、所定時間経過するまで待ち(処理306)、処理301へ戻って、次の処理サイクルを実行する。
また、測定温度TAが所定値T1よりも高い場合で、判断302の結果がNOになるときには、電気ヒータ22をオフし(処理307)、測定温度TAに応じた開度にダンパー9,10の開度を設定して(処理308)、処理306へ移行する。
図6は、この場合に、機器側パッケージ4について、制御装置5が行うダンパー19,20の開度制御処理の一例を示している。
まず、温度計18の測定温度(TB)を入力し(処理401)、その測定温度TBが、所定値T2以下になっているかどうかを調べる(判断402)。判断402の結果がYESになるとき、ダンパー19,20が閉じているかどうかを調べ(判断403)、判断403の結果がNOになるときには、ダンパー19,20を所定の開度小の状態まで閉じる(処理404)とともに、電気ヒータ23をオン駆動する(処理405)。また、判断403の結果がYESになるときには、既にダンパー19,20が最小の開度にまで閉じているとともに、電気ヒータ23をオン駆動している状態なので、処理404,405をスキップする。
そして、所定時間経過するまで待ち(処理406)、処理401へ戻って、次の処理サイクルを実行する。
また、測定温度TBが所定値T2よりも高い場合で、判断402の結果がNOになるときには、電気ヒータ23をオフし(処理407)、測定温度TBに応じた開度にダンパー19,20の開度を設定して(処理408)、処理406へ移行する。
したがって、本実施例では、低温時には、電気ヒータ22,23により電気側パッケージ3および機器側パッケージ4の内部温度を迅速に上昇することができるので、電気側パッケージ3および機器側パッケージ4の内部温度制御を、より効率よく行うことができる。
図7は、本発明のさらに他の実施例にかかる燃料電池パッケージの一例を示している。なお、同図において、図1と同一部分および相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
同図において、本実施例では、電気側パッケージ3および機器側パッケージ4の内部温度を上昇させるための熱媒回路を設けている。この熱媒回路は、電気側パッケージ3の循環路CC1においてファン7の下流側に配設された熱交換器31、機器側パッケージ4の循環路CC2において温度計18の下流側に配設された熱交換器32、燃料電池スタック15から発熱される熱量を回収する熱交換器33、燃料改質装置16から発熱される熱量を回収する熱交換器34、熱媒を熱媒回路において循環させるためのポンプ35、熱媒を熱交換器31へ分岐するための三方弁36、熱媒を熱交換器32へ分岐するための三方弁37、および、熱媒回路の熱媒を冷却するためのラジエータ38と、こられらの各要素を連絡する配管から構成されている。
したがって、運転時に、三方弁36を開くと、熱媒が熱交換器31へと流れ、それにより、電気側パッケージ3の室内に熱量が供給されて、電気側パッケージ3の室内温度が上昇する。
また、三方弁37を開くと、熱媒が熱交換器32へと流れ、それにより、機器側パッケージ4の室内に熱量が供給されて、機器側パッケージ4の室内温度が上昇する。
また、熱交換器31,32の熱交換が行われていない場合には、ラジエータ38を作動して、排熱し、それによって、熱媒回路を流れる熱媒の温度を下げるようにしている。
図8は、この場合に、電気側パッケージ3および機器側パッケージ4の内部温度の制御について、制御装置5が実行する処理の一例を示している。
まず、電気側パッケージ3の内部温度を制御する電気側パッケージ制御処理501を行った後に、機器側パッケージ4の内部温度を制御する機器側パッケージ制御処理502を行い、そのときに、熱交換器31,32の熱交換が停止しているかどうかを調べ(判断503)、判断503の結果がYESになるときには、ラジエータ38を作動し(処理504)、所定時間経過するまで待ち(処理505)、処理501へ戻って、次の処理サイクルを実行する。
また、判断503の結果がNOになるときには、ラジエータ38の動作を停止して(処理506)、処理505へ進み、処理501へ戻って、次の処理サイクルを実行する。
図9は、電気側パッケージ制御処理(処理501)の一例を示している。
まず、温度計8の測定温度(TA)を入力し(処理601)、その測定温度TAが、所定値T1以下になっているかどうかを調べる(判断602)。判断602の結果がYESになるとき、ダンパー9,10が閉じているかどうかを調べ(判断603)、判断603の結果がNOになるときには、ダンパー9,10を閉じる(処理604)とともに、三方弁36を開き(処理605)、この処理を終了する。また、判断603の結果がYESになるときには、既にダンパー9,10が閉じているとともに、三方弁36を開いている状態なので、処理604,605をスキップする。
また、測定温度TAが所定値T1よりも高い場合で、判断602の結果がNOになるときには、三方弁36を閉じ(処理606)、測定温度TAに応じた開度にダンパー9,10の開度を設定して(処理607)、この処理を終了する。
図10は、機器側パッケージ制御処理(処理503)の一例を示している。
まず、温度計18の測定温度(TB)を入力し(処理701)、その測定温度TBが、所定値T2以下になっているかどうかを調べる(判断702)。判断702の結果がYESになるとき、ダンパー19,20が閉じているかどうかを調べ(判断703)、判断703の結果がNOになるときには、ダンパー19,20を閉じる(処理704)とともに、三方弁37を開き(処理705)、この処理を終了する。また、判断703の結果がYESになるときには、既にダンパー19,20が閉じているとともに、三方弁37を開いている状態なので、処理704,705をスキップする。
また、測定温度TBが所定値T2よりも高い場合で、判断702の結果がNOになるときには、三方弁37を閉じ(処理706)、測定温度TBに応じた開度にダンパー19,20の開度を設定して(処理707)、この処理を終了する。
図11は、本発明の別な実施例にかかる燃料電池パッケージの一例を示している。なお、同図において、図1と同一部分および相当する部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
同図において、電気側パッケージ3には、図の上側の窓を形成せず、仕切壁2の図示の上側に、電気側パッケージ3と機器側パッケージ4とを連絡する窓を形成し、この窓に、ダンパー10’を設けている。
したがって、電気側パッケージ3では、ダンパー9,10’が窓を閉塞している状態でファン7を作動すると、循環路CC1に示したような気流の流れが形成される。また、この状態では、作動中の制御装置5および電力変換装置6からの発熱により、電気側パッケージ3の室温が上昇するとともに、循環路CC1の作用により、室内の温度がほぼ均一になる。
ここで、ダンパー9,10’により窓を開くと、そのダンパー9の開度に応じて、窓から外気が侵入し、循環路CC1を巡る空気と混合されて、室内の温度が変化するとともに、循環路CC1を巡る空気の一部が、ダンパー10’により開かれた窓より、機器側パッケージ4へと放出される。
これにより、電気側パッケージ3の換気がなされる。
このようにして、本実施例では、電気側パッケージ3に設けた2つのダンパー9,10’のうち、ダンパー10’は室内に設けているので、ダンパー10’周りの雨水侵入防止対策を行わずに済み、コストを低減することができる。
なお、上述した実施例では、機器側パッケージ4に設けたダンパー19,20は、ある程度の開度以下には閉じないように制御しているが、燃料電池システムの動作が停止している場合には、燃料電池スタック15および燃料改質装置16からの可燃性ガスの漏洩が生じないので、ダンパー19,20を全閉するようにしてもよい。
2 仕切壁
3 電気側パッケージ
4 機器側パッケージ
5 制御装置
6 電力変換装置
7,17 ファン
8,18 温度計
9,10,10’、19,20 ダンパー
22,23 電気ヒータ
31,32,33,34 熱交換器
35 ポンプ
36,37 三方弁
38 ラジエータ
3 電気側パッケージ
4 機器側パッケージ
5 制御装置
6 電力変換装置
7,17 ファン
8,18 温度計
9,10,10’、19,20 ダンパー
22,23 電気ヒータ
31,32,33,34 熱交換器
35 ポンプ
36,37 三方弁
38 ラジエータ
Claims (10)
- 空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置において、
上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、
上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、
上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、
上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、
上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、
上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段を備え、
上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するようにしたことを特徴とする燃料電池パッケージの換気装置。 - 空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置において、
上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、
上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、
上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、
上記第1の部屋に設けられた第1のヒーター手段と、
上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、
上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、
上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段と、
上記第2の部屋に設けられた第2のヒーター手段を備え、
上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第1のヒーター手段のオンオフ動作を制御する一方、
上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2のヒーター手段のオンオフ動作を制御するようにしたことを特徴とする燃料電池パッケージの換気装置。 - 空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置において、
上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、
上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、
上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、
上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、
上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、
上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段と、
上記燃料電池スタックまたは上記燃料改質装置の発熱を利用して熱媒を加熱する第1の熱交換器、上記第1の部屋に設けた第2の熱交換器、上記第2の部屋に設けた第3の熱交換器、回路を循環する熱媒を上記第2の熱交換器へ流通させる第1の三方弁、および、上記熱媒を上記第3の熱交換器へ流通させる第2の三方弁を有する熱媒循環回路を備え、
上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第1の三方弁の切換動作を制御する一方、
上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2の三方弁の切換動作を制御するようにしたことを特徴とする燃料電池パッケージの換気装置。 - 前記第1の部屋と第2の部屋は、仕切壁で仕切られる態様に隣接して設けられ、
前記仕切壁には、前記第2の温度測定手段の測定温度に応じて窓の開閉が調整される第3のダンパー手段を設けたことを特徴とする請求項1または請求項2または請求項3記載の燃料電池パッケージの換気装置。 - 前記第1のダンパー手段は、前記第1の部屋に設けられた窓を完全に閉塞しないようにその開閉が調整されることを特徴とする請求項1または請求項2または請求項3または請求項4記載の燃料電池パッケージの換気装置。
- 空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置の制御方法において、
上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、
上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、
上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、
上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、
上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、
上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段を備え、
上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するようにしたことを特徴とする燃料電池パッケージの換気装置の制御方法。 - 空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置の制御方法において、
上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、
上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、
上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、
上記第1の部屋に設けられた第1のヒーター手段と、
上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、
上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、
上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段と、
上記第2の部屋に設けられた第2のヒーター手段を備え、
上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第1のヒーター手段のオンオフ動作を制御する一方、
上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2のヒーター手段のオンオフ動作を制御するようにしたことを特徴とする燃料電池パッケージの換気装置の制御方法。 - 空気と燃料が供給されて電力を発生する燃料電池スタックと、上記燃料電池スタックへ燃料として供給される水素リッチガスを生成する燃料改質装置を第1の部屋に収容するとともに、燃料電池スタックから発生する電力を使用電力形態に変換する電力変換装置と、燃料電池システムの動作を制御する制御装置を第2の部屋に収容する燃料電池パッケージの換気装置の制御方法において、
上記第1の部屋の空気を循環する第1のファンと、
上記第1の部屋の温度を測定する第1の温度測定手段と、
上記第1の部屋に設けられた窓を開閉する第1のダンパー手段と、
上記第2の部屋の空気を循環する第2のファンと、
上記第2の部屋の温度を測定する第2の温度測定手段と、
上記第2の部屋に設けられた窓を開閉する第2のダンパー手段と、
上記燃料電池スタックまたは上記燃料改質装置の発熱を利用して熱媒を加熱する第1の熱交換器、上記第1の部屋に設けた第2の熱交換器、上記第2の部屋に設けた第3の熱交換器、回路を循環する熱媒を上記第2の熱交換器へ流通させる第1の三方弁、および、上記熱媒を上記第3の熱交換器へ流通させる第2の三方弁を有する熱媒循環回路を備え、
上記第1の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第1のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第1の三方弁の切換動作を制御する一方、
上記第2の温度測定手段の測定温度に応じて、上記第2のダンパー手段の開閉を調整するとともに、上記第2の三方弁の切換動作を制御するようにしたことを特徴とする燃料電池パッケージの換気装置の制御方法。 - 前記第1の部屋と第2の部屋は、仕切壁で仕切られる態様に隣接して設けられ、
前記仕切壁には、前記第2の温度測定手段の測定温度に応じて窓の開閉が調整される第3のダンパー手段を設けたことを特徴とする請求項6または請求項7または請求項8記載の燃料電池パッケージの換気装置の制御方法。 - 前記第1のダンパー手段は、前記第1の部屋に設けられた窓を完全に閉塞しないようにその開閉が調整されることを特徴とする請求項6または請求項7または請求項8または請求項9記載の燃料電池パッケージの換気装置の制御方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2004143720A JP2005327556A (ja) | 2004-05-13 | 2004-05-13 | 燃料電池パッケージの換気装置およびその制御方法 |
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ID=35473739
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008218360A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電システム |
JP2008293779A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
JP2009043526A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Panasonic Corp | 燃料電池コージェネレーションシステム |
JP2010225483A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 発電システム |
JP2011210671A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2014241200A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム及びその停止方法 |
JP2016091968A (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃料電池モジュール、これを備えた複合発電システムおよび燃料電池発電部の温度制御方法 |
-
2004
- 2004-05-13 JP JP2004143720A patent/JP2005327556A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008218360A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池発電システム |
JP2008293779A (ja) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料電池発電装置 |
JP2009043526A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Panasonic Corp | 燃料電池コージェネレーションシステム |
JP2010225483A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Fuji Electric Systems Co Ltd | 発電システム |
JP2011210671A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
JP2014241200A (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-25 | 本田技研工業株式会社 | 燃料電池システム及びその停止方法 |
JP2016091968A (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-23 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 燃料電池モジュール、これを備えた複合発電システムおよび燃料電池発電部の温度制御方法 |
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