JP2016143624A - Fuel battery power generation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池本体が他の機器や配管と共にケーシング内に収容されたパッケージ型の燃料電池発電装置であって、特に、ケーシング内における可燃性ガスの検出を行い、ケーシング内部を換気ファンにより換気するようにした燃料電池発電装置に関する。 The present invention relates to a package type fuel cell power generator in which a fuel cell main body is housed in a casing together with other devices and pipes. In particular, the fuel cell main body detects a combustible gas in the casing and the inside of the casing by a ventilation fan. The present invention relates to a fuel cell power generator that is ventilated.
従来、パッケージ型の燃料電池発電装置では、ケーシングに収容した機器から発生する熱でケーシング内部が過熱することを防止する為に、ケーシングに設けられた排気口に換気ファンを取り付け、ファンを駆動することでケーシング内部の換気を行うようにしている。更には、ケーシング内部から可燃性ガスの漏洩が発生するという万一の場合を想定し、漏洩した可燃性ガスによる爆発の発生を防止する為に、ケーシングの内部に可燃性ガスの検出器を設け、ケーシング内部の可燃性ガス濃度を判別して換気ファンの駆動制御を行う装置が提案されている(特許文献1)。特許文献1に開示される装置では、吸気口及び排気口を有するパッケージ(ケーシング)の内部に、燃料電池本体、燃料処理装置、制御装置、配管類、を収容し、パッケージの排気口に換気ファンと可燃性ガス検知器とをそれぞれ設けることにより、パッケージ内の換気と可燃性ガスの漏洩検出を可能にしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a package type fuel cell power generator, a ventilation fan is attached to an exhaust port provided in a casing to drive the fan in order to prevent the inside of the casing from being overheated by heat generated from equipment housed in the casing. In this way, the inside of the casing is ventilated. Furthermore, in the unlikely event that a flammable gas leaks from the inside of the casing, a flammable gas detector is installed inside the casing to prevent the explosion due to the leaked flammable gas. There has been proposed an apparatus for controlling the ventilation fan by discriminating the combustible gas concentration inside the casing (Patent Document 1). In the device disclosed in
このパッケージ型発電装置では、可燃性ガスの漏洩が発生すると、換気ファンによって可燃性ガスが排気口側に導かれ、そこで換気口付近に設けられた可燃性ガス検知器によって検知され、この検知信号に基づいて換気ファンの回転数を上げる制御動作が行われる。この動作により、換気ファンによる換気量が増加し、パッケージ内における可燃性ガスの濃度が爆発下限界以下に抑えられる作用効果が得られるものである。このような装置において可燃性ガスの漏洩を確実に検出するには、パッケージ内における空気の流れを良好な状態に維持することが望ましく、その為には換気ファンを常時作動させて一定量以上の換気風量を常に確保する必要があった。換気ファンを常時作動させることは、消費電力が嵩むという問題がある上に、換気ファンの作動による騒音が常時発生し、また、ファンの寿命低下にもつながるという問題があった。そして、塩害地域に装置が設置される場合にはパッケージの内部に塩分を吸入しないよう外気を取り込む吸気口に塩害防止エアフィルタが取り付けられるが、パッケージ内部で換気ファンを常時作動させると、塩害防止エアフィルタの詰まりが早くなるという問題があった。また、燃料電池本体や燃料改質装置の作動には外気温に比べて高い温度が必要とされる為、換気ファンを常時作動させると、外気温が低温の場合にパッケージの内部温度が低下して効率の低下につながったり、本来の十分な能力を発揮することができないという事態が生じる問題があった。 In this package type power generator, when a flammable gas leaks, the flammable gas is guided to the exhaust port side by the ventilation fan, and is detected by the flammable gas detector provided near the vent port. Based on this, a control operation for increasing the rotational speed of the ventilation fan is performed. By this operation, the ventilation amount by the ventilation fan is increased, and the effect of suppressing the concentration of the combustible gas in the package below the lower explosion limit can be obtained. In order to reliably detect the leakage of flammable gas in such a device, it is desirable to maintain the air flow in the package in a good state, and for this purpose, the ventilation fan is always operated to exceed a certain amount. It was necessary to ensure the ventilation airflow at all times. When the ventilation fan is always operated, there is a problem that power consumption increases, and noise due to the operation of the ventilation fan is always generated, and the life of the fan is reduced. If the device is installed in a salt damage area, a salt damage prevention air filter is installed at the intake port that takes in outside air so that salt is not sucked into the package. There was a problem that the air filter clogged quickly. In addition, since the fuel cell body and the fuel reformer require a higher temperature than the outside air temperature, if the ventilation fan is operated at all times, the internal temperature of the package will drop when the outside air temperature is low. As a result, there is a problem that the efficiency is lowered or the original sufficient ability cannot be exhibited.
本発明は上記の様な問題点に鑑みてなされたものであり、ケーシングの内部において可燃性ガスの漏洩が発生した場合にそれを検出し、また、換気ファンの消費電力の低減を図ることが可能なパッケージ型の燃料電池発電装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and it is possible to detect when a flammable gas leaks inside the casing and to reduce the power consumption of the ventilation fan. It is an object of the present invention to provide a package-type fuel cell power generator that can be used.
(1)上記の目的を達成するために本発明は、空気と燃料が供給されて電力を発電する燃料電池本体をケーシング内に備えた燃料電池発電装置において、前記燃料電池本体へ燃料として供給される水素ガスを生成する燃料改質装置と、前記燃料改質装置で生成した水素ガスを蓄える貯留タンクと、前記ケーシング内部の水素ガスの濃度を検出する水素検出手段と、前記ケーシングの内部へ外気を取り込む吸気口と、前記ケーシング内部の空気を前記ケーシングの外部へ排出する排気口と、前記ケーシング内部の空気を循環する換気ファンと、燃料電池全体の動作を制御する制御部と、水素の爆発下限界の4分の1未満の濃度範囲を複数に分割し、分割した範囲ごとに前記換気ファンの回転数を設定したデータテーブルを記憶する記憶部とを備え、前記水素検出手段で検出した前記ケーシング内部の水素の濃度値が爆発下限界の4分の1未満であるときに、前記記憶部に記憶したデータテーブルを参照し、検出された濃度値が含まれる範囲に対応する回転数で前記換気ファンを作動させ、換気ファンを作動させてからその後に検出される水素の濃度値が0%LELになったとき前記換気ファンの作動を停止することを特徴とする燃料電池発電装置を提案する。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel cell power generation apparatus having a fuel cell main body, which is supplied with air and fuel to generate electric power in a casing, and is supplied as fuel to the fuel cell main body. A hydrogen reformer for generating hydrogen gas, a storage tank for storing the hydrogen gas generated by the fuel reformer, a hydrogen detection means for detecting the concentration of hydrogen gas inside the casing, and the outside air into the casing An intake port for taking in air, an exhaust port for discharging the air inside the casing to the outside of the casing, a ventilation fan for circulating the air inside the casing, a control unit for controlling the operation of the entire fuel cell, and an explosion of hydrogen A storage unit for storing a data table in which a concentration range less than a quarter of the lower limit is divided into a plurality of ranges and the rotation speed of the ventilation fan is set for each divided range; When the concentration value of hydrogen in the casing detected by the hydrogen detection means is less than one quarter of the lower explosion limit, the detected concentration value is included by referring to the data table stored in the storage unit. The ventilation fan is operated at a rotation speed corresponding to the range to be detected, and the operation of the ventilation fan is stopped when the concentration value of hydrogen detected after the ventilation fan is operated becomes 0% LEL. A fuel cell power generator is proposed.
(2)上記提案の燃料電池発電装置は、前記水素検出手段で検出した前記ケーシング内部の水素の濃度値が爆発下限界の4分の1未満であるときに、前記記憶部に記憶したデータテーブルを参照し、検出された濃度値が含まれる範囲に対応する回転数で前記換気ファンを作動させ、換気ファンを作動させてからその後に検出される水素の濃度値が一定時間連続して24%LELを示しているとき、前記燃料電池本体の発電動作を停止することが望ましい。 (2) In the proposed fuel cell power generator, the data table stored in the storage unit when the concentration value of hydrogen in the casing detected by the hydrogen detection means is less than a quarter of the lower explosion limit. , The ventilation fan is operated at a rotational speed corresponding to the range in which the detected concentration value is included, and the concentration value of hydrogen detected after the ventilation fan is operated is continuously 24% for a certain period of time. When LEL is indicated, it is desirable to stop the power generation operation of the fuel cell body.
(3)また、前記換気ファンを複数個備えると共に各換気ファンの故障発生有無を検出する手段を備え、複数の換気ファンの内の何れかの換気ファンに故障が発生したとき、残る正常な換気ファンで作動を継続し、複数の換気ファンの全てのファンに故障が発生したとき、前記燃料電池本体の発電動作を停止することが望ましい。 (3) In addition, a plurality of the ventilation fans and a means for detecting whether or not a failure has occurred in each of the ventilation fans are provided. When a failure occurs in any one of the plurality of ventilation fans, the remaining normal ventilation It is desirable to stop the power generation operation of the fuel cell main body when the operation continues with the fans and a failure occurs in all of the plurality of ventilation fans.
(1)提案の発明によれば、燃料電池発電装置のケーシング内において可燃性ガスである水素ガスが検出されると、その検出された濃度の値が爆発下限界(LEL)の4分の1未満であるときに、検出された濃度の値に応じて予め規定された回転数で換気ファンを作動させ、換気ファンを作動させてからその後に検出される水素の濃度値が0%であればファンの作動を停止する。これにより、ケーシング内で水素検出手段が水素を検出した場合に、ファンを作動させてケーシング内の空気を換気し、換気を行った後のケーシング内で水素が検出されなければファンを停止する。従って、換気ファンを常時作動させる必要がなく、ケーシング内で水素が検出された場合のみ換気動作が行われる為、換気ファンで消費される電力を大幅に削減し、同時に換気ファンの寿命低下を防止することができる。また、ケーシング内の換気動作が最小限に抑えられる為、吸気口に取り付けられた除塵フィルタの清掃頻度や、塩害防止エアフィルタの交換頻度を減らすことができる。また、燃料電池として温度管理を行う上で、発電機能の点からは不要な換気を極力行わずに済むことから、発電効率を向上させることができる。 (1) According to the proposed invention, when hydrogen gas, which is a flammable gas, is detected in the casing of the fuel cell power generator, the detected concentration value is a quarter of the lower explosion limit (LEL). If the concentration value of hydrogen detected below is 0%, the ventilation fan is operated at a predetermined number of revolutions according to the detected concentration value and the ventilation fan is operated and then the detected hydrogen concentration value is 0%. Stop fan operation. Thus, when the hydrogen detection means detects hydrogen in the casing, the fan is operated to ventilate the air in the casing, and if no hydrogen is detected in the casing after the ventilation is performed, the fan is stopped. Therefore, it is not necessary to operate the ventilation fan at all times, and since the ventilation operation is performed only when hydrogen is detected in the casing, the power consumed by the ventilation fan is greatly reduced, and at the same time the life of the ventilation fan is prevented from being reduced. can do. In addition, since the ventilation operation in the casing is minimized, the frequency of cleaning the dust filter attached to the intake port and the frequency of replacing the salt damage prevention air filter can be reduced. In addition, when performing temperature management as a fuel cell, it is possible to improve power generation efficiency because unnecessary ventilation is not performed as much as possible from the viewpoint of the power generation function.
(2)提案の発明によれば、ケーシング内で水素検出手段が水素を検出した場合に換気ファンを作動させてケーシング内の空気を換気し、その後、換気を行いながら再び水素の検出を行い、その結果、検出された水素の濃度値が爆発下限界のほぼ4分の1に相当する24%LELを一定時間連続して示した場合には、燃料電池本体の発電動作を停止する。これにより、通常は換気ファンの作動を最小限に抑えるようにする一方で、ケーシング内で水素が検出された場合には換気を行い、それでも再び24%LELの水素を検出した場合には水素漏れが発生していると判断して燃料電池本体の動作を停止する為、節電と換気ファンの寿命向上を図りながら確実に水素漏れを検出することができる。 (2) According to the proposed invention, when the hydrogen detection means detects hydrogen in the casing, the ventilation fan is operated to ventilate the air in the casing, and then hydrogen is detected again while ventilating, As a result, when the detected hydrogen concentration value continuously indicates 24% LEL corresponding to approximately one fourth of the lower explosion limit for a certain period of time, the power generation operation of the fuel cell body is stopped. This normally minimizes the operation of the ventilation fan, while ventilating if hydrogen is detected in the casing and still detecting hydrogen leakage if 24% LEL hydrogen is detected again. Since the operation of the fuel cell main body is stopped when it is determined that the hydrogen has occurred, hydrogen leakage can be reliably detected while saving power and improving the life of the ventilation fan.
(3)提案の発明によれば、複数個の換気ファンを備えて、それらファンの内の何れかのファンに故障が発生したときに正常なファンで換気を行い、複数のファンの全てに故障が発生したときには燃料電池本体の動作を停止する為、水素漏れの検出動作を行う際の信頼性を向上させることができる。また、換気ファンが全て故障して換気の機能が失われた場合には、水素漏れが発生する前に燃料電池本体の動作を停止する為、危険な状態に陥る前に安全処置を施すことが可能になる。 (3) According to the proposed invention, a plurality of ventilation fans are provided, and when a failure occurs in any of the fans, ventilation is performed with a normal fan, and all of the plurality of fans fail. When this occurs, the operation of the fuel cell main body is stopped, so that the reliability of the hydrogen leak detection operation can be improved. In addition, if all ventilation fans break down and the ventilation function is lost, the fuel cell body will stop operating before hydrogen leaks, so safety measures must be taken before entering a dangerous state. It becomes possible.
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は本発明実施例に係る燃料電池発電装置の全体構成を示す説明図である。1は燃料電池発電装置の外郭を構成するケーシングで、このケーシング1の内部には、燃料電池本体2、燃料改質装置3、燃料改質装置3で水素を生成する為の燃料となるメタノール水溶液を蓄える燃料タンク4、燃料改質装置3で生成した水素ガスを蓄える貯留タンク5、燃料電池本体2へ空気を供給するブロア6、水素検出手段7、温度センサ8、ケーシング内を換気する為の換気ファン9、換気ファンの回転を制御する為のデータを記憶する記憶部10、燃料電池発電装置全体の動作を制御する制御部11、換気ファンの故障発生有無を検出する換気ファン故障検出部16、をそれぞれ収容している。そして、これらのうち、制御部11及び記憶部10はケーシング内において隔壁17により隔離され、他の機器と隔てられた別の空間に収容されている。ケーシング1には吸気口12及び排気口13が設けられており、このうちの吸気口12には塩害防止エアフィルタ14が取り付けられている。換気ファン9を作動させると、吸気口12から塩害防止エアフィルタ14を介してケーシング内に外気が流入し、ケーシング内部の換気を行った後に排気口13からケーシング外に排出されるようになっている。その際に、塩害防止エアフィルタ14を介して外気が導入される為、塩害の原因となる海塩粒子や塩水ミストが外気に含まれていてもそれが除去された空気がケーシング内に取り込まれ、塩害の発生が防止される。なお、この塩害防止エアフィルタ14は海塩粒子や塩水ミストだけでなく、オイルミストや塵埃も除去する機能を備えている。そして、換気ファン9は2つのファンユニットが1セットになって構成されており、個々のファンユニットそれぞれに対して換気ファン故障検出部16によって故障検出が行われる。2つの内の何れかに故障が発生すると、残りの正常なファンで換気動作が行われ、両方のファンユニットに故障が発生した場合にはそれ以降の換気動作が行えなくなる為、燃料電池本体2の動作は停止される。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing the overall configuration of a fuel cell power generator according to an embodiment of the present invention.
燃料改質装置3は燃料タンク4から供給されるメタノールと水蒸気とを混合し、150〜300度C程度の温度で触媒を用いて反応させ、メタノールを水素ガスと二酸化炭素に分解するものである。図示しないが、燃料タンク4と燃料改質装置3とを接続する管路には、ソレノイドバルブと燃料ポンプが取り付けられており、制御部11に制御されて燃料タンク4から燃料改質装置3へメタノール水溶液が供給される。
The
燃料電池本体2は、燃料極、電解質、空気極が層となったセルを一つの単位として、このセルをセパレータを介して多数積層して構成している。燃料極と空気極は気体を通す構造を備えており、貯留タンク5に蓄えた水素ガスを燃料極に供給し、空気極にブロア6から空気を供給することで、水素は燃料極で水素イオンになる。電解質はイオンのみを通す為、水素がイオン化した際に切り離された電子は電解質の外に移動し、電解質の中を移動した水素イオンは反対側の空気極に送られた酸素と、外側の回路を流れて戻ってきた電子と反応して水となる。このようにして発電が行われ、直流で発電された電力は直流/交流インバータ15で交流に変換されて外部の負荷へと供給される。
The fuel cell
燃料改質装置3と燃料電池本体2は、上記のような反応を保持して効率の良い稼働状態を維持する為には高い温度が必要であり、その一方でケーシング内の雰囲気温度が過度に上昇するのを抑制する為に、燃料改質装置3と燃料電池本体2の外側面は厚い断熱材によって覆われている。しかしながら、断熱材を通して放散される熱の発生は避けられないことから、換気ファン9によりケーシング内を換気することで冷却を行っている。制御部11は温度センサ8で検出したケーシング内の温度に基づいて換気ファン9の回転数を制御し、換気風量の調節を行うことでケーシング内に収めている機器を正常動作可能な温度に保つようにしている。これにより、ケーシング内の雰囲気温度が上昇し過ぎるのを防ぐと共に、燃料改質装置3、燃料電池本体2、機器同士を接続する配管の温度が稼働に適した温度より下がり過ぎないようにしている。記憶部10には温度センサ8で検出した温度と換気ファン9の回転数との関係がデータテーブルとして記憶されており、このテーブルに従って制御部11は換気ファン9の駆動制御を行う。
The
水素検出手段7は、ケーシング内の雰囲気中に含まれる水素の有無とその濃度の検出を行っており、この水素検出手段7が水素を検出すると、制御部11は検出された水素の濃度値に応じた回転数で換気ファン9を駆動し、ケーシング内の強制換気を行う。記憶部10には水素検出手段7で検出した水素濃度値と換気ファン9の回転数との関係がデータテーブルとして記憶されており、このテーブルに従って制御部11は換気ファン9の駆動制御を行うのである。IEC規格では、燃料電池発電システムは、換気装置の排気中の可燃性ガスの濃度が25%LELを超えないようにしなければならないよう規定されており、燃料電池発電装置として漏洩する可能性が最も高い可燃性ガスである水素の場合、爆発下限界が4vol%であることから、4vol%=100%LELの関係となり、従って、ケーシング内の雰囲気中に含まれる水素ガスの濃度を25%LELである1vol%以内に保たなければならない。そこで、水素検出手段7が水素を検出した場合には、換気ファン9を駆動してケーシング内の水素を排出するのである。但し、水素検出手段7を構成する水素ガス検出器は、その構造上、水素以外の可燃性ガスにも応答性を示す為、1vol%以内の範囲で検知を行う場合に、屋外の様々な排気ガス等に反応して誤って検出を行う可能性が考えられる。そこで、ケーシング内で水素を検出した場合に、検出した水素の濃度値に応じた回転数で換気ファン9を駆動し、その後、水素検出手段7で検出する水素の濃度が0%LELになった場合には、ケーシング内で水素の漏洩は発生していないと判断して換気ファンの動作を停止する動作を行うようにしている。
The hydrogen detection means 7 detects the presence and concentration of hydrogen contained in the atmosphere in the casing. When the hydrogen detection means 7 detects hydrogen, the control unit 11 sets the detected hydrogen concentration value. The
次に、水素の検出動作と水素を検出した場合の換気ファンの動作について、図2のフローチャートを基に説明する。水素検出手段7において水素が検出されると(S1)、検出された水素濃度の値が1%LEL〜6%LELの範囲内であるかを判断する(S2)。1%LEL〜6%LELといった範囲の低い値である場合には、緊急性が低い上に誤検出の可能性が考えられること、また、危険がない範囲でケーシング内の換気動作を出来るだけ最小限に抑えたいという考えから、換気ファンの作動は行わずに停止した状態を保持する(S3)。もちろん、S1において水素を検出していない時にも換気ファンは停止状態を保持する(S3)。次に、S1で検出された水素濃度の値が7%LEL〜12%LELの範囲内であるかの判断を行い(S4)、7%LEL〜12%LELの範囲内である場合には、換気ファンを低い回転数で作動させる(S5)。続いて、S1で検出された水素濃度の値が13%LEL〜18%LELの範囲内であるかの判断を行い(S6)、13%LEL〜18%LELの範囲内である場合には、換気ファンをS5の低回転よりも高い回転数の中回転で作動させる(S7)。続いて、S1で検出された水素濃度の値が19%LEL〜24%LELの範囲内であるかの判断を行い(S8)、19%LEL〜24%LELの範囲内である場合には、換気ファンをS5の低回転やS7の中回転よりも高い回転数の高回転で作動させる(S9)。S9で換気ファンを高回転で作動させた後に、検出されている水素濃度の値が一定時間連続して24%LELの数値を示しているかを判断し(S10)、一定時間連続していない場合は換気ファンを高回転で作動させた状態を保持する。S10において、もし24%LELの数値を一定時間連続して検出していた場合には、ケーシング内において水素漏れが発生していると判断して燃料電池本体2の動作を停止する。また、S8において水素濃度の値が24%LELを超えていた場合には、安全対策として燃料電池本体2の動作を停止する。ここで、S10で判断する際の一定時間として、本実施例では5秒を設定している。
Next, the hydrogen detection operation and the operation of the ventilation fan when hydrogen is detected will be described based on the flowchart of FIG. When hydrogen is detected by the hydrogen detection means 7 (S1), it is determined whether the detected hydrogen concentration value is within the range of 1% LEL to 6% LEL (S2). In the case of a low value in the range of 1% LEL to 6% LEL, the possibility of false detection is considered in addition to the low urgency, and the ventilation operation in the casing is minimized as far as there is no danger. From the idea that it is desired to suppress it to the limit, the ventilation fan is not operated and the stopped state is maintained (S3). Of course, the ventilation fan maintains the stopped state even when hydrogen is not detected in S1 (S3). Next, it is determined whether the value of the hydrogen concentration detected in S1 is within the range of 7% LEL to 12% LEL (S4). If the value is within the range of 7% LEL to 12% LEL, The ventilation fan is operated at a low rotational speed (S5). Subsequently, it is determined whether the value of the hydrogen concentration detected in S1 is within the range of 13% LEL to 18% LEL (S6). If the value is within the range of 13% LEL to 18% LEL, The ventilation fan is operated at a medium speed higher than the low speed of S5 (S7). Subsequently, it is determined whether the value of the hydrogen concentration detected in S1 is within the range of 19% LEL to 24% LEL (S8). If the value is within the range of 19% LEL to 24% LEL, The ventilation fan is operated at a high speed with a higher rotational speed than the low speed of S5 and the medium speed of S7 (S9). After the ventilation fan is operated at a high speed in S9, it is determined whether the detected hydrogen concentration value shows a numerical value of 24% LEL for a certain period of time (S10). Keeps the ventilation fan operating at high speed. In S10, if the value of 24% LEL is detected continuously for a certain period of time, it is determined that hydrogen leakage has occurred in the casing, and the operation of the
次に、記憶部10に記憶するデータテーブルのうち、水素検出手段で検出した水素濃度値と換気ファンの回転数との関係を示すデータテーブルについて図3を基にして説明する。このデータテーブルでは、水素濃度%LELと、これに対応する水素濃度vol%と、それら濃度の時の換気ファンの動きの関係を規定したものである。即ち、水素濃度0〜6%LEL(0〜0.24vol%)の範囲では換気ファンの動作を停止した状態とし、水素濃度7〜12%LEL(0.28〜0.48vol%)の範囲では換気ファンを低速で作動させ、水素濃度13〜18%LEL(0.52〜0.72vol%)の範囲では換気ファンを中速で作動させ、水素濃度19〜24%LEL(0.76〜0.96vol%)の範囲では換気ファンを高速で作動させるよう規定している。以上のようにして、燃料電池発電装置のケーシング内において水素ガスの有無及び水素濃度を検出し、水素ガスを検出した場合にはその濃度に応じて換気ファンの回転数を切り換えて駆動を行い、以降、ケーシング内で水素ガスが検出されなくなるか、極めて低い濃度値になるまで換気ファンの駆動を継続する。そして、換気ファンを駆動しても検出される濃度値が24%LELを示し続けた場合は燃料電池本体の動作を停止する。これにより、換気ファンの作動を最小限に抑えながら、安全性を確保している。
Next, among the data tables stored in the
1 ケーシング
2 燃料電池本体
3 燃料改質装置
4 燃料タンク
5 貯留タンク
6 ブロア
7 水素検出手段
8 温度センサ
9 換気ファン
10 記憶部
11 制御部
12 吸気口
13 排気口
16 換気ファン故障検出部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記燃料電池本体へ燃料として供給される水素ガスを生成する燃料改質装置と、前記燃料改質装置で生成した水素ガスを蓄える貯留タンクと、前記ケーシング内部の水素ガスの濃度を検出する水素検出手段と、前記ケーシングの内部へ外気を取り込む吸気口と、前記ケーシング内部の空気を前記ケーシングの外部へ排出する排気口と、前記ケーシング内部の空気を循環する換気ファンと、燃料電池全体の動作を制御する制御部と、水素の爆発下限界の4分の1未満の濃度範囲を複数に分割し、分割した範囲ごとに前記換気ファンの回転数を設定したデータテーブルを記憶する記憶部とを備え、
前記水素検出手段で検出した前記ケーシング内部の水素の濃度値が爆発下限界の4分の1未満であるときに、前記記憶部に記憶したデータテーブルを参照し、検出された濃度値が含まれる範囲に対応する回転数で前記換気ファンを作動させ、換気ファンを作動させてからその後に検出される水素の濃度値が0%LELになったとき前記換気ファンの作動を停止することを特徴とする燃料電池発電装置。 In a fuel cell power generation apparatus provided with a fuel cell body that generates electric power by supplying air and fuel in a casing,
A fuel reformer that generates hydrogen gas supplied as fuel to the fuel cell body, a storage tank that stores the hydrogen gas generated by the fuel reformer, and a hydrogen detector that detects the concentration of hydrogen gas inside the casing Means, an intake port for taking outside air into the casing, an exhaust port for discharging the air inside the casing to the outside of the casing, a ventilation fan for circulating the air inside the casing, and the operation of the entire fuel cell A control unit for controlling, and a storage unit for storing a data table in which a concentration range less than a quarter of the lower explosion limit of hydrogen is divided into a plurality and the number of rotations of the ventilation fan is set for each divided range ,
When the concentration value of hydrogen inside the casing detected by the hydrogen detection means is less than a quarter of the lower explosion limit, the detected concentration value is included by referring to the data table stored in the storage unit. The ventilation fan is operated at a rotation speed corresponding to a range, and the operation of the ventilation fan is stopped when the concentration value of hydrogen detected after the ventilation fan is operated becomes 0% LEL. Fuel cell power generator.
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