JP2009037992A - 燃料電池用の消音器 - Google Patents

Abstract

【課題】吸音材に吸水される水分を効率的に排水することにより、消音性能の低下を抑制可能な燃料電池用の消音器を提供する。
【解決手段】燃料電池から排出されるオフガスが流通する排気流路７の外周に吸音材６を備えた吸音室４と、吸音室４に連通する多数の消音孔１１を排気流路７に設けた燃料電池用の消音器１において、排気流路７の流路断面を下流方向に投影した排気流路７の壁面に送気孔９と、排気流路７の流路断面をさらに下流方向に投影した吸音室４の壁面に排水孔１０と、排水孔１０と排気流路７とを連通する排気還流路５と、排気還流路５にドレン孔１３を設ける。排気流路７を下流側が搭載状態における上方になるように吸音室７内に配設するとともに、送気孔９と排水孔１０とを底部近傍に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は燃料電池から排出されるオフガスの排気系に設けられる消音器に関する。

燃料電池から排出されるオフガスの排気系には、グラスウールなどの吸音材を用いた消音器が設けられている。一方、オフガスには加湿器により加湿された水分や反応によって生成された水分などが含まれているため、吸音材が吸水し消音性能が低下する問題があった。このため、例えば特許文献１には、消音器の内部を吸音材が充填された上側の吸音室と下側の膨張室とに区画し、吸音室を貫通し膨張室に開口する導管を設けた消音器が提案されている。しかし、この消音器においては、流通抵抗の高い吸音材を流通するオフガスは少なく、オフガスの殆どが導管を通って消音器外に導かれるため、吸音材からの排水が十分に行なわれず、消音性能の低下を抑制することはできなかった。
特開２００２−２０６４１３

本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、吸音材に吸水される水分を効率的に排水することにより、消音性能の低下を抑制可能な燃料電池用の消音器を提供することを主目的とするものである。

前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、燃料電池から排出されるオフガスが流通する排気流路の外周に吸音材を備えた吸音室と、前記吸音室に連通する多数の消音孔を前記排気流路に設けた燃料電池用の消音器において、前記排気流路の流路断面を下流方向に投影した前記排気流路の壁面に送気孔と、前記排気流路の流路断面をさらに下流方向に投影した前記吸音室の壁面に排水孔と、前記排水孔と前記排気流路とを連通する排気還流路と、前記排気還流路にドレン孔を設けたことを特徴とする燃料電池用の消音器である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記排気流路を下流側が搭載状態における上方になるように前記吸音室内に配設するとともに、前記送気孔と前記排水孔とを底部近傍に設けたことを特徴とする燃料電池用の消音器である。

本発明によれば、吸音材に吸水された水分を効率的に排水することにより、消音性能の低下を抑制することができるといった効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る燃料電池用の消音器の断面を模式的に示す図である。消音器１は、燃料電池（図示せず）の排気系（図示せず）に配設され、図上方が搭載状態で上方になるように示されている。消音器１のハウジング２の内部にはセパレータ３が設けられ、繊維状の吸音材６が充填された吸音室４と、排気還流路を形成する還流室５とに区画されている。還流室５には消音器１から排出される水分を例えば燃料電池の排水系に導くためのドレン孔１３が設けられている。

燃料電池から排出されるオフガスが流通する排気流路である内管７は、吸音室４の底部に配設された内管７ａと、内管７ａの下流端近傍に略鉛直に設けられた内管７ｂと、内管７ｂの下流端から還流室５を貫通し略水平に設けられ内管７ｃとが接合されて形成されている。内管７ａの流路断面を下流方向に投影した位置には、内管７ａの下流端が開口することにより、吸音室４に連通する送気孔９を形成している。また、内管７ａの流路断面をさらに下流方向に投影した位置には、吸音室４と還流室５とを連通する排水孔１０がセパレータ３に設けられている。内管７ｂには吸音室４に連通する多数の小孔よりなる消音孔１１が設けられ、内管７ｃには還流室５と連通する還流孔１２が設けられている。

以上のように構成することで、燃料電池から排出されたオフガスは、内管７ａを流通した後に内管７ｂに導かれる。内管７ｂに導かれたオフガスは、消音孔１１を介して吸音室４内に充填された吸音材６と連通することにより消音された後、内管７ｃを流通して消音器外に導かれる。このとき、オフガスに含まれる気体状（ミスト状）の水分は吸音材６に吸収され、液体状になり吸音材６に蓄積される。一方、一部のオフガスとオフガスに含まれる液体状の水分は内管７ａを流通し、そのまま直進するように内管７ａの下流端の送気孔９から吸音室４に導かれ、さらにそのまま直進するようにセパレータ３に設けられた排水孔１０から還流室５に導かれる。この時、消音孔１１から吸音材６に吸収され蓄積された液体状の水分も還流室５に導かれる。還流室５に導かれたオフガスは還流孔１２から内管７ｃに還流された後に消音器外に導かれる。一方、還流室５に導かれた液体状の水分はドレン孔１３より消音器１外に導かれる。このように、吸音材６に吸収される水分を一部のオフガスを利用し吸音材６から効率的に排出することができるため、消音性能の低下を抑制することができる。

図２は、本発明の実施例２に係る燃料電池用の消音器の断面を模式的に示す図である。消音器２１は、燃料電池（図示せず）の排気系（図示せず）に配設され、図上方が搭載状態で上方になるように示されている。消音器２１のアウタハウジング２２の内部には、下流側が上方となるように傾斜してインナハウジング２３と、インナハウジング２３を貫通するように排気流路である内管２７とが設けられている。内管２７とインナハウジング２３とにより形成された空間に繊維状の吸音材６が充填されて吸音室２４が形成されているまた、アウタハウジング２２とインナハウジング２３とにより排気還流路である還流室２５形成され、還流室２５から水分を例えば燃料電池の排水系に導くためのドレン孔３３が設けられている。

内管２７は、直管状の内管２７ａ，２７ｂ，２７ｃの各間に湾曲部が設けられて形成されている。内管２７ｂには略全周に吸音室２４に連通する多数の小孔よりなる消音孔３１が設けられている。また、内管２７ａの流路断面を下流方向に投影した位置には、吸音室２４に連通する送気孔２９が設けられている。さらに、内管２７ａの流路断面をさらに下流方向に投影した位置には、インナハウジング２３に吸音室２４と還流室２５とが連通する排水孔３０が設けられている。一方、内管２７ｃには、排気還流室２５と連通する還流孔３２が設けられている。

実施例２においても実施例１と同様の作用効果を得ることができる。

以上、本発明の実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても本発明に包含される。

本発明の実施例１に係る消音器の断面を模式的に示す図。 本発明の実施例２に係る消音器の断面を模式的に示す図。

符号の説明

１，２１ 消音器
２，２２，２３ ハウジング
３ セパレータ
４，２４ 吸音室
５，２５ 還流室（排気還流路）
６，２６ 吸音材
７，２７ 内管（排気流路）
９，２９ 送気孔
１０，３０ 排水孔
１１，３１ 消音孔
１２，３２ 還流孔
１３，３３ ドレン孔

Claims (2)

1. 燃料電池から排出されるオフガスが流通する排気流路の外周に吸音材を備えた吸音室と、前記吸音室に連通する多数の消音孔を前記排気流路に設けた燃料電池用の消音器において、前記排気流路の流路断面を下流方向に投影した前記排気流路の壁面に送気孔と、前記排気流路の流路断面をさらに下流方向に投影した前記吸音室の壁面に排水孔と、前記排水孔と前記排気流路とを連通する排気還流路と、前記排気還流路にドレン孔を設けたことを特徴とする燃料電池用の消音器。
2. 前記排気流路を下流側が搭載状態における上方になるように前記吸音室内に配設するとともに、前記送気孔と前記排水孔とを底部近傍に設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用の消音器。

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