JPH0714589A - 燃料電池換気装置 - Google Patents

燃料電池換気装置

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JPH0714589A
JPH0714589A JP5153144A JP15314493A JPH0714589A JP H0714589 A JPH0714589 A JP H0714589A JP 5153144 A JP5153144 A JP 5153144A JP 15314493 A JP15314493 A JP 15314493A JP H0714589 A JPH0714589 A JP H0714589A
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JP
Japan
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compartment
combustible gas
differential pressure
fuel cell
ventilation
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Pending
Application number
JP5153144A
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English (en)
Inventor
Hidemasa Ishii
英正 石井
Hironori Aizawa
恕紀 相沢
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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Abstract

(57)【要約】 【目的】両隔室間の差圧を設定した所定値に保持し続け
ることを可能とし、可燃ガス反応器収納隔室から可燃ガ
スが通電機器収納隔室へ侵入して通電機器に接触する不
具合を除去するようにした燃料電池換気装置を提供す
る。 【構成】エンクロージャ1内は隔壁2を介して通電機器
収納隔室4と可燃ガス反応器収納隔室6に仕切られる。
通電機器収納隔室4には吸気フィルタ7Aと換気ファン
8A、可燃ガス反応器収納隔室6には吸気フィルタ7B
と換気ファン8Bが装着される。隔壁2には開口部9を
設け、取付枠11と、取付枠11に開度調整スタッド12を介
して移動可能に取付けられるダンパ板13と、ダンパ板13
の位置を調節するスプリング等から成る差圧調節ダンパ
10を装着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池のようなパワ
ープラントにおいて、可燃ガス反応器と電力取出しのた
めの通電機器を、エンクロージャ内へ設けた二つの隔室
内へ配置すると共に、可燃ガスと通電機器との接触を回
避するため、それぞれの隔室へ独立した換気装置を装備
して外部の清浄な空気をエンクロージャ内へ取入れて隔
室内換気を行うと同時に、両隔室間の差圧レベルを一定
に保持しようとする燃料電池換気装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】燃料電池のエンクロージャ内隔室換気装
置においては、吸気フィルタ、換気ファンおよびフロー
スイッチ等を組合せる構成によって隔室内換気を行い、
吸気フィルタ目詰り等の経時変化に起因した換気装置の
性能低下をフロースイッチで検出し、警報信号を発信す
る等の措置をとってきた。すなわち、この換気装置の性
能低下の警報信号を受けてから、フィルタ清掃や風量調
節ダンパ開度変更等の措置をとることによって、換気装
置の性能維持を図ってきた。
【0003】しかしながら、可燃ガス反応器収納隔室と
通電機器収納隔室とを、それぞれ別個の換気装置によっ
て換気を行う方式であるため、後者の隔室内圧力を前者
の隔室内圧力以上に保持する「差圧保持機能」は、運転
開始時の初期状態に調整されたままであるため、フィル
タ目詰り等の両隔室個別の経時変化に付随した両隔室間
の差圧変化に対しては、速やかな対応が困難であるとい
う技術上の問題点が内在していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来
は、可燃ガス反応器収納隔室と通電機器収納隔室とを、
それぞれ別個の換気装置によって換気を行い、かつ保守
点検を行う方式であるため、吸気フィルタ目詰り等の経
時変化に対して、両隔室間の圧力差、すなわち、差圧を
所定の値に保持するうえで、技術上の問題点が内在して
いた。そこで、本発明が解決しようとする課題は、次の
通りである。
【0005】(1) 可燃ガス反応器収納隔室と通電機器収
納隔室とを、それぞれ個別の換気装置によって換気を行
うため、吸気フィルタ目詰り等の個別の経時変化に付随
して両隔室間の差圧が変動するが、この差圧を所定の値
に保持し続けることが困難である。
【0006】(2) 可燃ガス反応器収納隔室と通電機器収
納隔室とは、隔壁で仕切られているとはいえ、前・後者
の両隔室内に収納されてる機器は、それぞれパワープラ
ント構成機器として機能する必要があるため、隔壁を貫
通した流体用配管やパワーケーブル・計測用配線等のイ
ンターフェースによって相互に有機的に接続されてい
る。そのため、上記 (1)項のように両隔室間の差圧が所
定値以下に低下した場合には、上記インターフェースの
貫通部を通じて可燃ガスが通電機器収納隔室側へ逆流す
る恐れがある。
【0007】(3) それぞれ個別の換気装置の性能低下を
フロースイッチからの警報信号等を介して感知した場合
は、速やかな保守点検が必要となり、燃料電池パワープ
ラントの長期間に亘る自動運転に支障をきたす恐れがあ
る。
【0008】そこで、本発明の目的は、両隔室間の差圧
を設定した所定値に保持し続けることを可能にし、可燃
ガス反応器収納隔室から可燃ガスが通電機器収納隔室へ
侵入して通電機器に接触する不具合を除去するようにし
た燃料電池換気装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、燃料電池の可燃ガス反応器と電力を取出す
通電機器を、筐体の内部に隔壁を介して形成した第1の
隔室および第2の隔室にそれぞれ収納すると共に、可燃
ガスが通電機器に接触するのを回避するため隔壁には所
要のインターフェースのみを貫通させ、第1の隔室およ
び第2の隔室にそれぞれ独立した換気装置を装着した燃
料電池換気装置において、隔壁に開口部を設け、この開
口部に第2の隔室と第1の隔室間の圧力差を所定値に保
持することを可能にした通風装置を装着したものであ
る。
【0010】
【作用】通風装置を介して常時は通電機器を収納した第
2の隔室から可燃ガス反応器を収納した第1の隔室へ所
定風量のバイパス通風を行い、第1の隔室から可燃ガス
が第2の隔室へ侵入するのを防止している。
【0011】燃料電池プラントの運転時間経過に伴い、
両隔室に装着したそれぞれの換気装置を構成する吸気フ
ィルタに目詰り等が発生すると、これが換気性能を低下
させ、ひいては両隔室間の差圧変化を誘発する。しかし
ながら、両隔室間の差圧変化に伴って通風装置を構成す
るダンパの開度が自動的に変化し、このダンパ部を通過
するバイパス風量を増減させるので、差圧を一定に保持
することが可能になる。したがって、換気装置内の経時
変化等の影響を受けて両隔室の差圧変化を来すことは全
く無い。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は、本発明の一実施例を模式的に示した平面
断面図である。同図において、1は燃料電池のエンクロ
ージャで、隔壁2を介して通電機器3を収納する通電機
器収納隔室4と可燃ガス反応器5を収納する可燃ガス反
応器収納隔室6に仕切られ、通電機器収納隔室4と可燃
ガス反応器収納隔室6にはそれぞれ個別に換気装置が装
着されている。ここで、通電機器3と可燃ガス反応器5
は、何れも従来と同様の構成であるので、その説明を省
略する。
【0013】上記した通電機器収納隔室4の換気装置
は、主要部を吸気フィルタ7Aと換気ファン8Aで構成
され、可燃ガス反応器収納隔室6の換気装置は、吸気フ
ィルタ7Bと換気ファン8Bで主要部を構成され、通電
機器収納隔室4側の換気装置の能力が、可燃ガス反応器
収納隔室6側の換気装置の能力より大きくなるようにす
る。また、隔壁2には開口部9を設けて差圧調節ダンパ
10を設置し、通電機器収納隔室4側から可燃ガス反応器
収納隔室6側へ換気空気の一部を常時送風するようにし
ている。この差圧調節ダンパ10は、単純な構造の自立バ
ランス式である。
【0014】図2は、差圧調節ダンパ10の断面図、図3
は、図2のA矢印方向から見た正面図である。図2およ
び図3に示すように差圧調節ダンパ10は、隔壁2の開口
部9で通電機器収納隔室4側の壁面に図示しない部材を
介して固定され、中央部に開口部11aを設けた取付枠11
と、この取付枠11に頭部を固定され、可燃ガス反応器収
納隔室6側に軸部を伸ばしている複数の開度調整スタッ
ド12と、この開度調整スタッド12に図示しない孔を介し
て挿入されて移動可能に取付けられ、薄板で軽量に形成
され、かつ開口部9より外形を小さくしたダンパ板13
と、このダンパ板13と取付枠11との間に配置され、開度
調整スタッド12に挿入されるスプリング14と、ダンパ板
13と調整ナット15との間に配置され、開度調整スタッド
12に挿入されるスプリング16と、開口部9内に配置さ
れ、取付枠11に取付けられるシール板17で構成されてい
る。
【0015】次に、以上のように構成された実施例の作
用を説明する。通電機器収納隔室4側より可燃ガス反応
器収納隔室6側へのバイパス通風量dQ(図1に示す)
に対して、差圧調節ダンパ10は、ダンパ板13前後の差圧
が設定した所定値になるように、ダンパ板13とシール板
17との間隙Sを予め調整しておく。通電機器収納隔室4
と可燃ガス反応器収納隔室6に設置されている両換気装
置を運転するとダンパ板13は、ダンパ板13前後の差圧に
よる荷重とスプリング14,16の応力とが自立的にバラン
スする位置に置かれてシール板17との間隙Sを保持し、
所定差圧を維持するように動作する。
【0016】図1において、換気ファン8A,8Bによ
る換気通風量をそれぞれQA,QBで表し、差圧調節ダ
ンパ10を通過するバイパス通風量をdQで、換気通風方
向を矢印で表す。図4は、両隔室の換気ファン8A,8
Bの性能曲線20A,20Bおよび両隔室通風路の抵抗曲線
21A,21Bを模式的に表したものである。図4における
横軸は換気通風量を表し、縦軸は発生風圧を表す。ま
た、実線は通電機器収納隔室4側を示し、二点鎖線は可
燃ガス反応器収納隔室6側を示す。ここで、性能曲線20
Aと抵抗曲線21Aとの交点aとし、性能曲線20Bと抵抗
曲線21Bとの交点bとすると、この交点a,bがそれぞ
れ両換気ファン8A,8Bの動作点を表すことになる。
【0017】また、図4における換気ファン8A,8B
の動作点a,bの縦軸上における差dPは、運転初期段
階における両隔室間の差圧を表す。両隔室の換気装置の
運転時間経過と共に、吸気フィルタ7A,7Bの目詰り
等に起因して、両隔室内通風路の抵抗曲線21A,21B
は、それぞれ21A1 ,21B1 のように変化するため、換
気ファン8A,8Bの動作点もaからa1、bからb1
へ移動して両隔室間差圧はdPからdP1 へ変化する。
このとき、差圧調節ダンパ10においては、ダンパ板13に
作用する荷重とスプリング14,16の応力との自立バラン
ス機能によって形成される差圧変動(dP−dP1 )に
見合う量だけ、シール板17との間隙Sを変化させ、差圧
を所定レベルに保持させることが可能になる。
【0018】したがって、以上のように構成された実施
例によれば、燃料電池のようなパワープラントの可燃ガ
ス反応器と電力を取出すための通電機器を、エンクロー
ジャ内に設けた2つの隔室内へそれぞれ収納すると共
に、可燃ガスが通電機器に接触するのを回避する目的で
それぞれの隔室に独立した換気装置を設置し、外部の清
浄な空気をエンクロージャ内へ取入れて隔室換気を行う
装置において、通電機器収納隔室の能力を可燃ガス反応
器収納隔室のそれよりも強大にしておき、両隔室間の隔
壁に自立バランス機能を有する差圧調節ダンパを設置
し、この差圧調節ダンパを通過する通風量を変化可能に
しているので、量隔室間の差圧を一定に保持し、可燃ガ
スが通電機器収納隔室へ侵入して通電機器に接触するの
を防止することができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、燃
料電池の可燃ガス反応器と電力を取出す通電機器を、筐
体の内部に隔壁を介して形成した第1の隔室および第2
の隔室にそれぞれ収納すると共に、可燃ガスが通電機器
に接触するのを回避するため隔壁には所要のインターフ
ェースのみを貫通させ、第1の隔室および第2の隔室に
それぞれ独立した換気装置を装着した燃料電池換気装置
において、隔壁に開口部を設け、この開口部に第2の隔
室と第1の隔室間の圧力差を所定値に保持することを可
能にした通風装置を装着しているので、次のような効果
が得られる燃料電池換気装置を提供することができる。
【0020】(1) 燃料電池パワープラントの運転継続に
伴って発生する吸気フィルタ目詰りによる個別の経時変
化に付随する差圧変化に対応してバイパス風量を増減
し、差圧を設定値に自動的に保持できる。
【0021】(2) 第1の隔室と第2の隔室とは隔壁で仕
切られてはいるが、両隔室内に収納されている機器は、
それぞれパワープラント構成機器として機能する必要が
あるため、流体用配管やパワーケーブル,計測用配線が
隔壁を貫通して接続されている。そこで、両隔室換気装
置の性能低下に起因する両隔室差圧変動に伴って、隔壁
の貫通部を介して可燃ガスが第1の隔室から第2の隔室
へ逆流する恐れをなくし、運転の安全を確保できる。
【0022】(3) 両隔室換気装置の性能低下に起因する
両隔室間差圧変動が惹起したとしても、隔壁に装着した
通風装置の作用によって、差圧は常に設定値に保持さ
れ、また、構成も簡易のものとすることができるので、
燃料電池パワープラントの保守を大幅に低減するととも
に、長期間自動運転の実現に大きく貢献することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を模式的に示す平面断面図。
【図2】本発明の一実施例における差圧調節ダンパの断
面図。
【図3】図2のA矢印方向から見た正面図。
【図4】本発明の一実施例の作用を示す説明図。
【符号の説明】
1…エンクロージャ、2…隔壁、3…通電機器、4…通
電機器収納隔室、5…可燃ガス反応器、6…可燃ガス反
応器収納隔室、7A,7B…吸気フィルタ、8A,8B
…換気ファン、9…開口部、10…差圧調節ダンパ、11…
取付枠、13…ダンパ板、14,16…スプリング、17…シー
ル板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燃料電池の可燃ガス反応器と電力を取出
    す通電機器を、筐体の内部に隔壁を介して形成した第1
    の隔室および第2の隔室にそれぞれ収納すると共に、可
    燃ガスが前記通電機器に接触するのを回避するため前記
    隔壁には所要のインターフェースのみを貫通させ、前記
    第1の隔室および前記第2の隔室にそれぞれ独立した換
    気装置を装着した燃料電池換気装置において、前記隔壁
    に開口部を設け、この開口部に前記第2の隔室と前記第
    1の隔室間の圧力差を所定値に保持することを可能にし
    た通風装置を装着したことを特徴とする燃料電池換気装
    置。
JP5153144A 1993-06-24 1993-06-24 燃料電池換気装置 Pending JPH0714589A (ja)

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