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JP2006140165A - Fuel cell device - Google Patents

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JP2006140165A JP2006003447A JP2006003447A JP2006140165A JP 2006140165 A JP2006140165 A JP 2006140165A JP 2006003447 A JP2006003447 A JP 2006003447A JP 2006003447 A JP2006003447 A JP 2006003447A JP 2006140165 A JP2006140165 A JP 2006140165A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell device having a cost competitiveness by realizing reduction in the number of components and the working processes of the components without making air suction interfere with each other. <P>SOLUTION: A heat radiation fan 51 is equipped at a heat radiation device 47 which cools by forced convection the exhaust heat when the exhaust heat from a reforming device 2 and a fuel cell 3 is not utilized by an external heat utilization equipment 7. Further, although the air suction part of a ventilation fan 52 for ventilating the inside of the package 41 is made independent respectively, that is placed adjacently as an air suction port 82, 83. Although the air suction port of the heat radiation fan 51 and the ventilation fan 52 are made independent respectively, these are placed adjacently as an air suction port 82, 83, thereby, performance deterioration of the heat radiating device 47 and the ventilation fan 52 can be avoided without making air suction interfere with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、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関する。   The present invention relates to a fuel cell device that generates power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas.

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。こうした燃料電池装置は、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、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。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ている。
特開平3−108266号公報
In recent years, as one of the new power generation systems, there has been a fuel cell device using an electrolyte membrane and a catalyst that has an advantage of low-noise power generation that does not generate harmful substances such as NOX and SOX and has low noise. It is considered. Such a fuel cell device includes a reformer that generates hydrogen gas from natural gas that is a fuel gas, a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction between the hydrogen gas and oxygen (air) as an oxidant, An air supply device (air blower) that supplies oxygen (air) to the fuel cell, a power converter (inverter) that converts electrical energy generated in the fuel cell into commercial voltage and frequency, and a fuel cell and reformer For recovering generated heat and supplying heat to other external equipment that uses exhaust heat, blower (ventilation fan) that ventilates the body (package), and cooling when exhaust heat is not used It is basically composed of a heat dissipation device (cooling module) to be used. In the above basic configuration, in order to smoothly operate each component, water (steam) is supplied to a blower for boosting natural gas, a desulfurizer for removing sulfur from the natural gas, or a reformer. In order to humidify the electrolyte membrane of the fuel cell and the fuel cell, a pump that sends water to the fuel cell, a purification device that removes impurities in the water, an ion exchange device that removes the water electrolyte, fuel gas, air , Various auxiliary devices such as a controller as a controller for controlling the flow rate of water with a solenoid valve are arranged.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-108266

ところで上記構成においては、燃料電池や改質装置から発生する排ガス(排気ガス)を熱回収装置に案内するために、この燃料電池や改質装置と熱回収装置とをつなぐ配管が、本体の外部に例えばSUSパイプなどを利用して設けられているが、この配管を無造作に接続すると、排ガス中の蒸気凝縮水が燃料電池や改質装置に逆流して、配管の内部や燃料電池および改質装置の排ガス出口部に水が溜まる。このため、配管圧力損失の増大や、燃料電池および改質装置の内部圧力上昇を来し、発電性能や改質性能を著しく低下させたり、水シール部材のシール性が低下するなど、安全性においても不具合が発生する。   By the way, in the above configuration, in order to guide the exhaust gas (exhaust gas) generated from the fuel cell or reformer to the heat recovery device, a pipe connecting the fuel cell or reformer and the heat recovery device is provided outside the main body. For example, a SUS pipe is used, but if this pipe is connected randomly, the vapor condensate in the exhaust gas flows backward to the fuel cell or reformer, and the inside of the pipe, the fuel cell, or the reformer Water accumulates at the exhaust gas outlet of the device. For this reason, the piping pressure loss increases, the internal pressure of the fuel cell and the reformer increases, and the power generation performance and reforming performance are significantly reduced, and the sealing performance of the water seal member is lowered. Will also fail.

また上記燃料電池装置は、その運転時間が長くなるのに従い、脱硫器や、浄化装置や、イオン交換装置などの性能が次第に低下するので、そのままでは装置の運転を維持できなくなるのが現状である。したがって、装置としての運転を継続させるには、上述した脱硫器,浄化装置およびイオン交換装置の交換や再生などのメンテナンスが必要となってくるが、これらの各部を本体に無造作に配置したり、本体の外郭をなすパネルの固定方法が、着脱を容易に行なえるように考慮していないと、メンテナンスの際に非常に時間を要したり、場合によってはメンテナンスを行なえない不具合も生じる。   In addition, as the operating time of the fuel cell device becomes longer, the performance of the desulfurizer, the purification device, the ion exchange device, and the like gradually decreases, so that the operation of the device cannot be maintained as it is. . Therefore, in order to continue the operation as a device, maintenance such as replacement and regeneration of the above-described desulfurizer, purification device, and ion exchange device is required, but each of these parts can be randomly arranged in the main body, If the fixing method of the panel that forms the outer shell of the main body is not considered so that it can be easily attached and detached, there is a problem that it takes a very long time for the maintenance and in some cases the maintenance cannot be performed.

さらに上記燃料電池装置において、空気供給装置や、送風装置や、放熱装置内にある放熱用ファンの吸気口を一つにまとめると、各々の吸気が干渉し合って、これらの各装置の性能を低下させるだけでなく、換気不足によって本体内の温度が上昇し、補助機器が正常に働かなくなったりする。また、万一可燃ガスが漏れた場合には、換気不足によって可燃ガスがパッケージ内に溜まり、安全性において問題が発生する虞れがある。   Furthermore, in the above fuel cell device, when the intake ports of the air supply device, the blower device, and the heat dissipating fan in the heat dissipating device are combined into one, the air intakes interfere with each other, and the performance of these devices is reduced. In addition to lowering the temperature, the temperature inside the main body rises due to insufficient ventilation and the auxiliary equipment does not work properly. In the unlikely event that combustible gas leaks, combustible gas may accumulate in the package due to insufficient ventilation, which may cause a problem in safety.

したがって、こうした問題を回避しつつ、燃料電池装置の運転を安全かつ正常に継続するためには、空気供給装置や、送風装置や、放熱装置の吸気口を分離する必要があるが、吸気口をいくつも設けることは外面パネルの加工を複雑にしたり、蓋体の数が増えるなど、コストアップの要因になるだけでなく、外面パネルに形成した窓が小さくなって、メンテナンスに必要な部品を取出すことが困難になり、結果的に外面パネルそのものを取外す必要が生じるなど、メンテナンス性が著しく低下する。   Therefore, in order to continue the operation of the fuel cell device safely and normally while avoiding such problems, it is necessary to separate the air inlet of the air supply device, the air blower, and the heat radiating device. Providing multiple parts not only increases costs, such as complicating the processing of the outer panel and increasing the number of lids, but also reduces the window formed on the outer panel and takes out the parts required for maintenance. As a result, it becomes necessary to remove the outer panel itself, resulting in a significant decrease in maintainability.

本発明は上記問題点を解決しようとするものであり、その目的は、各々の吸気を干渉させることなく、部品点数や部品加工行程の削減を図って、コスト競争力のある燃料電池装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a cost-competitive fuel cell device by reducing the number of parts and parts machining process without interfering with each intake air. There is to do.

本発明における請求項1の燃料電池装置では、冷却装置を構成する冷却体と換気体の吸気部を各々独立させつつも、これらを隣接させることで、各々の吸気が干渉することなく、冷却装置や換気体の性能低下を回避することができる。   In the fuel cell device according to the first aspect of the present invention, the cooling body and the air intake portion of the ventilation body constituting the cooling device are made independent of each other, but these are adjacent to each other so that the intake air does not interfere with each other, and the cooling device And performance degradation of the ventilation body can be avoided.

本発明における請求項2の燃料電池装置では、パッケージ内に侵入しようとする空気中の塵埃を効果的に除去できる他、フィルターそのものが着脱できるため、フィルターのメンテナンスも容易になる。   In the fuel cell device according to the second aspect of the present invention, dust in the air that tends to enter the package can be effectively removed, and the filter itself can be attached and detached, so that the filter maintenance is facilitated.

本発明における請求項3の燃料電池装置では、隣接した吸気体に共通の貫通部や蓋体を設けることで、貫通部を設ける上で外面パネルの加工が煩雑になったり、蓋体の個数が増えるといった問題も解決でき、部品点数および部品加工行程の削減を図ることが可能になる。   In the fuel cell device according to the third aspect of the present invention, by providing a common penetrating portion or lid for adjacent intake bodies, the processing of the outer panel becomes complicated when the penetrating portion is provided, or the number of lids is small. The problem of an increase can be solved, and the number of parts and the part machining process can be reduced.

本発明の請求項1の燃料電池装置によれば、放熱用ファンと換気用ファンの各吸気が干渉することなく、冷却体や換気体の性能低下を回避することができる。   According to the fuel cell device of the first aspect of the present invention, it is possible to avoid the performance degradation of the cooling body and the ventilation body without interference between the intake air of the heat dissipation fan and the ventilation fan.

本発明の請求項2の燃料電池装置によれば、パッケージ内に侵入しようとする空気中の塵埃を効果的に除去できる。   According to the fuel cell device of claim 2 of the present invention, dust in the air that tends to enter the package can be effectively removed.

本発明の請求項3の燃料電池装置によれば、部品点数および部品加工行程の削減を図ることが可能になり、コスト競争力のある燃料電池装置を提供できる。   According to the fuel cell device of claim 3 of the present invention, it is possible to reduce the number of components and the component machining process, and it is possible to provide a fuel cell device with cost competitiveness.

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3は本発明の第1実施例を示すものであり、装置全体の概略構成をあらわした図1において、1は酸化剤ガスとしての酸素(空気)を供給する空気供給装置、2は天然ガスなどの燃料ガス(原燃料)から水素ガスを生成する改質装置であり、この空気供給装置1からの酸素と改質装置2からの水素ガスが、燃料電池3により電気化学反応を起こし、燃料電池3内で発電を行なうようになっている。また4は、燃料電池3で発生した電気エネルギー(直流電力)を商用電圧・周波数の交流電力に変換する電力変換装置としてのインバータである。前記改質装置2や燃料電池3で発生する熱(排ガス)は排熱利用熱交換器である回収装置すなわち熱回収装置5により回収され、交換器である熱交換器6に接続可能な外部の熱利用機器である例えば床暖房機器や温水器などの熱利用外部機器7に供給される。その他、これらの各構成要素を円滑に動作させるために、例えばポンプや、電磁弁や、これらのポンプおよび電磁弁などを制御する制御器としてのコントローラなどの補助機器8が設けられている。なお、この図1における概略構成は、後述する第2および第3実施例にも共通している。   Embodiments of a fuel cell device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. In FIG. 1 showing a schematic configuration of the entire apparatus, reference numeral 1 denotes an air supply device for supplying oxygen (air) as an oxidant gas, 2 Is a reformer that generates hydrogen gas from fuel gas (raw fuel) such as natural gas, and the oxygen from the air supply device 1 and the hydrogen gas from the reformer 2 cause an electrochemical reaction by the fuel cell 3. Wake up and generate power in the fuel cell 3. Reference numeral 4 denotes an inverter as a power conversion device that converts electric energy (DC power) generated in the fuel cell 3 into AC power having a commercial voltage and frequency. Heat (exhaust gas) generated in the reformer 2 and the fuel cell 3 is recovered by a recovery device that is an exhaust heat utilization heat exchanger, that is, a heat recovery device 5, and is connected to an external heat exchanger 6 that is an exchanger. It is supplied to a heat utilization external device 7 such as a floor heating device or a water heater which is a heat utilization device. In addition, auxiliary devices 8 such as a pump, a solenoid valve, and a controller as a controller for controlling these pump and solenoid valve are provided in order to smoothly operate these components. The schematic configuration in FIG. 1 is common to second and third embodiments described later.

次に、本装置の主要部におけるより詳細な構成を図2に基づき説明する。同図において、前記改質装置2は、燃料ガスを昇圧する昇圧ブロア11と、この昇圧ブロア11の吐出口に接続される活性炭などからなる脱硫器12と、脱硫器12の出口のその入口が接続され、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13と、改質器13の出口にその入口が接続される触媒からなるCOシフト反応器14と、COシフト反応器14の出口にその入口が接続される触媒からなるCO選択反応器15とを順に接続して構成される。また、CO選択反応器15の出口は燃料電池3のアノード17に接続され、アノード17の出口は改質器13のバーナー部に接続される。   Next, a more detailed configuration of the main part of the apparatus will be described with reference to FIG. In the figure, the reformer 2 includes a booster blower 11 for boosting fuel gas, a desulfurizer 12 made of activated carbon connected to a discharge port of the booster blower 11, and an inlet of the outlet of the desulfurizer 12. A reformer 13 composed of a reforming section made of a catalyst and a burner section for heating the reforming section, and a CO shift reactor composed of a catalyst whose inlet is connected to the outlet of the reformer 13 14 and a CO selective reactor 15 made of a catalyst whose inlet is connected to the outlet of the CO shift reactor 14 are connected in order. The outlet of the CO selective reactor 15 is connected to the anode 17 of the fuel cell 3, and the outlet of the anode 17 is connected to the burner section of the reformer 13.

前記燃料電池3は、触媒を担持した電極としてのアノード17とカソード18との間に、固体高分子からなる電解質膜19を挟持すると共に、アノード17およびカソード18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21は、前記空気供給装置1を構成する空気ブロアで、この空気ブロア21の吐出口は3方向に分岐され、1つは燃料電池3のカソード18へ、他の1つは改質器13のバーナー部へ、他のもう1つはCO選択反応器15へそれぞれ接続される。   In the fuel cell 3, an electrolyte membrane 19 made of a solid polymer is sandwiched between an anode 17 and a cathode 18 as electrodes carrying a catalyst, and fuel gas and air are fed into the anode 17 and the cathode 18, respectively. For example, a separator (not shown) in which a flow path is formed is provided. Reference numeral 21 denotes an air blower constituting the air supply device 1, and the outlet of the air blower 21 is branched in three directions, one to the cathode 18 of the fuel cell 3 and the other one to the reformer 13. The other one is connected to the CO selective reactor 15 respectively.

改質器13を構成するバーナー部の排ガス出口は、水蒸気発生用熱交換器22の入口に接続される。そして、この改質器13のバーナー部からの排ガスは、水蒸気発生用熱交換器22を経由し、改質装置2のガス口であるバーナー排ガス出口23からバーナー排ガス配管24を通って、熱回収装置5のガス口であるバーナー排ガス入口25に送り出されるようになっている。またこれとは別に、燃料電池3を構成するカソード18のガス口すなわち出口(カソード排ガス出口26)が、カソード排ガス配管27により熱回収装置5のガス口であるカソード排ガス入口28に接続される。30は熱回収装置5の液相部に接続された水ポンプで、その吐出口は2方向に分岐され、一方の吐出口は燃料電池3のアノード17に接続され、他方の吐出口は改質装置2を構成する水蒸気発生用熱交換器22を経由して、改質器13の入口に接続される。   The exhaust gas outlet of the burner part constituting the reformer 13 is connected to the inlet of the heat exchanger 22 for generating steam. Then, the exhaust gas from the burner portion of the reformer 13 passes through the heat exchanger 22 for generating steam, and passes through the burner exhaust gas outlet 23 which is the gas port of the reformer 2 and passes through the burner exhaust gas pipe 24 to recover heat. It is sent out to a burner exhaust gas inlet 25 which is a gas port of the apparatus 5. Separately from this, a gas port of the cathode 18 constituting the fuel cell 3, that is, an outlet (cathode exhaust gas outlet 26) is connected to a cathode exhaust gas inlet 28 which is a gas port of the heat recovery device 5 by a cathode exhaust gas pipe 27. 30 is a water pump connected to the liquid phase part of the heat recovery device 5, its discharge port is branched in two directions, one discharge port is connected to the anode 17 of the fuel cell 3, and the other discharge port is reformed. It is connected to the inlet of the reformer 13 via a water vapor generating heat exchanger 22 constituting the apparatus 2.

32は市水の流入量を制御する電磁弁で、その出口は熱回収装置5の熱交換器6を経由して、熱利用外部機器7である温水器33の温水入口34に接続される。また35は、温水器33の温水出口である。36は温水器33の冷水出口であり、この冷水出口36は循環ポンプ37を経由して熱回収装置5の熱交換器6に接続される。循環ポンプ37は、温水器33の冷水を熱回収装置5に送り込むものである。その他、この図2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,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8や、燃料電池3で得た直流発電電力を交流電力に変換するインバータ4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。   32 is an electromagnetic valve for controlling the inflow amount of city water, and its outlet is connected to the hot water inlet 34 of the hot water heater 33 which is the heat utilization external device 7 via the heat exchanger 6 of the heat recovery device 5. Reference numeral 35 denotes a hot water outlet of the water heater 33. Reference numeral 36 denotes a cold water outlet of the water heater 33, and the cold water outlet 36 is connected to the heat exchanger 6 of the heat recovery device 5 via a circulation pump 37. The circulation pump 37 sends the cold water from the water heater 33 to the heat recovery device 5. In addition, although not shown in FIG. 2, the auxiliary device 8 such as a sensor, a controller and a switch (for example, a solenoid valve) for controlling the flow and temperature of gas, air and water, and the fuel cell 3 can be used. The inverter 4 that converts the generated DC power into AC power and the control device that controls the operation of the device are also arranged and connected in the device.

図3は、燃料電池装置の主要部における構成を示すものである。同図において、41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、このパッケージ41内の基台42上には、前述のバーナー点火プラグ43を備えた改質装置2の他に、燃料電池3と、熱回収装置5と、電力変換装置としてのインバータ4がそれぞれ配置される。また、基台42の下部には、各種センサや、コントローラや電磁弁などの補助機器8が配設される。パッケージ41の外部には温水器33が設けられ、この温水器33の温水入口34および冷水出口36が、循環ポンプ37を経由して熱回収装置5に接続される。さらに、電磁弁32も循環ポンプ37と共にパッケージ41の内部に設けられる。   FIG. 3 shows the configuration of the main part of the fuel cell device. In the figure, reference numeral 41 denotes a box-shaped package that forms the outer shell of the fuel cell device body. On the base 42 in the package 41, in addition to the reformer 2 provided with the burner spark plug 43 described above. A fuel cell 3, a heat recovery device 5, and an inverter 4 as a power conversion device are arranged. Various sensors and auxiliary equipment 8 such as a controller and a solenoid valve are disposed below the base 42. A water heater 33 is provided outside the package 41, and a hot water inlet 34 and a cold water outlet 36 of the water heater 33 are connected to the heat recovery device 5 via a circulation pump 37. Further, the electromagnetic valve 32 is also provided inside the package 41 together with the circulation pump 37.

改質装置2のバーナー排ガス出口23は、熱回収装置5のバーナー排ガス入口25よりも高い位置に設けられる。また、燃料電池3のカソード排ガス出口26も、熱回収装置5のカソード排ガス入口28よりも高い位置に設けられる。改質装置2のバーナー排ガス出口23と熱回収装置5のバーナー排ガス入口25との間を連結するバーナー排ガス配管24は、熱回収装置5側に下り勾配となるように傾斜配管されており、また燃料電池3のカソード排ガス出口26と熱回収装置5のカソード排ガス入口28との間を連結するカソード排ガス配管27も、熱回収装置5側に下り勾配となるように傾斜配管されている。   The burner exhaust gas outlet 23 of the reformer 2 is provided at a position higher than the burner exhaust gas inlet 25 of the heat recovery device 5. The cathode exhaust gas outlet 26 of the fuel cell 3 is also provided at a position higher than the cathode exhaust gas inlet 28 of the heat recovery device 5. The burner exhaust gas pipe 24 connecting the burner exhaust gas outlet 23 of the reformer 2 and the burner exhaust gas inlet 25 of the heat recovery device 5 is inclined to the heat recovery device 5 so as to be inclined downward, and A cathode exhaust gas pipe 27 connecting the cathode exhaust gas outlet 26 of the fuel cell 3 and the cathode exhaust gas inlet 28 of the heat recovery apparatus 5 is also inclined so as to be inclined downward toward the heat recovery apparatus 5 side.

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、燃料ガスが改質装置2の昇圧ブロア11に入って昇圧され、脱硫器12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。なお、本実施例では脱硫剤として活性炭を用いたが、他の触媒を用いてもよく、要するに燃料ガス中に含まれる硫黄分を除去できればよい。脱硫器12により硫黄分を除去する目的は、その後の改質器13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。   Next, the effect | action is demonstrated about the said structure. When the operation as the fuel cell device is started, the fuel gas enters the booster blower 11 of the reformer 2 to be pressurized and sent to the desulfurizer 12. Here, sulfur contained in the fuel gas is removed by the adsorption action of the desulfurizing agent. In this embodiment, activated carbon is used as the desulfurizing agent. However, other catalysts may be used as long as sulfur contained in the fuel gas can be removed. The purpose of removing the sulfur content by the desulfurizer 12 is to prevent the subsequent catalyst such as the reformer 13 from being deteriorated by the fuel sulfur content.

脱硫器12を通過した燃料ガスは、水蒸気発生用熱交換器22で発生した水蒸気と混合され、改質器13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3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。   The fuel gas that has passed through the desulfurizer 12 is mixed with the steam generated by the steam generating heat exchanger 22 and enters the reforming section of the reformer 13. This reforming section is heated to about 750 ° C. by the burner section, and the fuel gas is changed into hydrogen gas and carbon dioxide (carbon dioxide) by the action of the catalyst. However, although the gas produced here contains a little amount of carbon monoxide, the performance of the polymer electrolyte fuel cell 3 to be described later is significantly reduced by carbon monoxide. Must be below a certain value.

改質器13を通過した燃料ガスは、次のCOシフト反応器14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14を通過した燃料ガスは、さらにCO選択反応器15に入り、空気ブロア21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3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。   The fuel gas that has passed through the reformer 13 enters the next CO shift reactor 14, where carbon monoxide reacts with water vapor to change into hydrogen gas and carbon dioxide by the action of the catalyst, and the carbon monoxide The concentration drops to a fairly low level. The fuel gas that has passed through the CO shift reactor 14 further enters the CO selective reactor 15 and is mixed with the air (oxygen) fed by the air blower 21, and the carbon monoxide contained therein is oxidized by the action of the catalyst. Change to carbon. At this time, the concentration of carbon monoxide contained in the fuel gas can be lowered to a concentration that does not adversely affect the fuel cell 3 for the first time.

CO選択反応器15を通過した燃料ガスは、燃料電池3の一方の電極であるアノード17に送り込まれる。また、他方の電極であるカソード18には、空気ブロア21により空気(酸素)が送り込まれる。アノード17の水素は触媒の作用によりイオン化し、電解膜質19を通ってカソード18側の酸素と結び付く。これにより、水が生成されると同時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17にマイナス極、カソード18にプラス極の電位が生じ、燃料電池3より電力を取り出すことができる。   The fuel gas that has passed through the CO selective reactor 15 is sent to the anode 17 that is one electrode of the fuel cell 3. Air (oxygen) is sent to the cathode 18 which is the other electrode by the air blower 21. The hydrogen of the anode 17 is ionized by the action of the catalyst, passes through the electrolyte membrane 19 and is combined with oxygen on the cathode 18 side. Thereby, reaction heat is generated simultaneously with the generation of water. Further, due to this electrochemical reaction, a negative electrode potential is generated at the anode 17 and a positive electrode potential is generated at the cathode 18, and electric power can be taken out from the fuel cell 3.

アノード17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13のバーナー部に戻して、空気ブロア21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部の昇温に用いることができる。   The fuel gas that has passed through the anode 17 consumes most of the hydrogen gas, but still contains a considerable concentration of hydrogen gas, which is returned to the burner section of the reformer 13 and is returned by the air blower 21. It is mixed with the air sent in and burned in the burner section. Thereby, the remaining hydrogen gas can be used for raising the temperature of the reforming section.

カソード18を通過した空気は、燃料電池3で発生した水(水蒸気)と熱を有しており、これを燃料電池3のカソード排ガス出口26からカソード排ガス配管27を経て熱回収装置5に通過させることにより水に戻し、水ポンプ30によって燃料電池3のアノード17に送り込むことで、固体高分子膜(電解質膜19)の加湿および燃料電池3の冷却に使用する。同じく水ポンプ30により、水蒸気発生用熱交換器22に送り込まれた水は、改質器13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11からの燃料ガスと共に改質器13の改質部に入る。その際、燃料電池3のカソード排ガス出口26は、熱回収装置5のカソード排ガス入口28よりも高い位置に設けられており、しかもカソード排ガス配管27は、熱回収装置5側に下り勾配となるように傾斜配管されているので、カソード排ガス配管27を通過する蒸気凝縮水は途中で逆流することなく、スムーズに熱回収装置5に送り出される。   The air that has passed through the cathode 18 has water (water vapor) generated in the fuel cell 3 and heat, and this is passed from the cathode exhaust gas outlet 26 of the fuel cell 3 to the heat recovery device 5 through the cathode exhaust gas pipe 27. Thus, the water is returned to the anode 17 of the fuel cell 3 by the water pump 30, so that the solid polymer membrane (electrolyte membrane 19) is humidified and the fuel cell 3 is cooled. Similarly, the water sent to the heat exchanger 22 for generating steam by the water pump 30 is heated by the burner exhaust gas discharged from the burner portion of the reformer 13 and converted to steam together with the fuel gas from the booster blower 11. Enters the reforming section of the mass device 13. At that time, the cathode exhaust gas outlet 26 of the fuel cell 3 is provided at a position higher than the cathode exhaust gas inlet 28 of the heat recovery device 5, and the cathode exhaust gas pipe 27 is inclined downward toward the heat recovery device 5. Therefore, the steam condensed water passing through the cathode exhaust gas pipe 27 is smoothly sent out to the heat recovery device 5 without flowing back in the middle.

また、水蒸気発生用熱交換器22を通過したバーナー排ガスは、改質装置2のバーナー排ガス出口23からバーナー排ガス配管24を通って熱回収装置5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。ここでも、改質装置2のバーナー排ガス出口23は、熱回収装置5のバーナー排ガス入口25よりも高い位置に設けられており、しかもバーナー排ガス配管24は、熱回収装置5側に下り勾配となるように傾斜配管されているので、バーナー排ガス配管24を通過する蒸気凝縮水は途中で逆流することなく、スムーズに熱回収装置5に送り出される。   Further, the burner exhaust gas that has passed through the heat exchanger 22 for generating steam is sent from the burner exhaust outlet 23 of the reformer 2 to the heat recovery device 5 through the burner exhaust pipe 24 and releases the thermal energy that it has. . Here, the burner exhaust gas outlet 23 of the reformer 2 is provided at a position higher than the burner exhaust gas inlet 25 of the heat recovery device 5, and the burner exhaust gas pipe 24 has a downward slope toward the heat recovery device 5. Thus, the steam condensate passing through the burner exhaust gas pipe 24 is smoothly sent out to the heat recovery device 5 without flowing back in the middle.

次に、熱利用外部機器7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32を開放し、市水を温水器33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37が作動し、この循環ポンプ37によって温水器33の冷水が冷却出口36から熱回収装置5の熱交換器6に送り込まれ、燃料電池3のカソード18や改質器13のバーナー部からの排ガスの熱エネルギーを貰って温水となる。この温水は熱回収装置5から温水入口34に送り出され、再び温水器33に戻る。温水器33の内部は水温の違いにより2層状態となっており、温水は貯水槽の上層に、冷水は貯水槽の下層に位置している。ここで貯水槽の上部に取付けられた温水出口35を開放することにより、熱交換装置5を利用して得た温水を使用することが可能になる。   Next, the operation of the heat utilizing external device 7 will be described. First, before operating the fuel cell device, the solenoid valve 32 is opened, and the city water is filled in the water heater 33. Thereafter, when the operation of the fuel cell device is started, the circulation pump 37 is operated, and the cold water of the water heater 33 is sent to the heat exchanger 6 of the heat recovery device 5 from the cooling outlet 36 by this circulation pump 37, and the cathode of the fuel cell 3. 18 and the heat energy of the exhaust gas from the burner part of the reformer 13 is used to produce hot water. This hot water is sent out from the heat recovery device 5 to the hot water inlet 34 and returns to the water heater 33 again. The inside of the water heater 33 is in a two-layer state due to the difference in water temperature. The warm water is located in the upper layer of the water tank and the cold water is located in the lower layer of the water tank. Here, it is possible to use the hot water obtained by using the heat exchange device 5 by opening the hot water outlet 35 attached to the upper part of the water storage tank.

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、改質装置2と回収装置としての熱回収装置5との間を管体であるバーナー排ガス配管24で接続し、このバーナー排ガス配管24の一端に連結する改質装置2のガス口としてのバーナー排ガス出口23を、バーナー排ガス配管24の他端に連結する熱回収装置5のガス口としてのバーナー排ガス入口25よりも高所に位置させると共に、バーナー排ガス配管24を傾斜させている。   As described above, in this embodiment, in the fuel cell device that generates power by the electrochemical reaction between the fuel gas and the oxidant gas, a pipe is provided between the reformer 2 and the heat recovery device 5 as the recovery device. The gas outlet of the heat recovery device 5 connected to the other end of the burner exhaust pipe 24 is connected to the burner exhaust pipe 24 and connected to one end of the burner exhaust pipe 24. The burner exhaust gas pipe 24 is inclined and the burner exhaust gas pipe 24 is inclined.

このようにすると、改質装置2から排出される蒸気凝縮水は、バーナー排ガス配管24を通過する際に途中で逆流することなく、このバーナー排ガス配管24をスムースに下って熱回収装置5に送り出される。したがって、バーナー排ガス配管24中における蒸気凝縮水の逆流を防止し、配管圧力損失の増大や改質装置2内部の圧力上昇を招くことなく、安全に運転を行なうことが可能になる。   In this way, the steam condensate discharged from the reformer 2 is smoothly sent down to the heat recovery device 5 through the burner exhaust gas pipe 24 without flowing back in the middle when passing through the burner exhaust gas pipe 24. It is. Therefore, the reverse flow of the steam condensate in the burner exhaust gas pipe 24 is prevented, and it is possible to operate safely without increasing the pipe pressure loss and increasing the pressure inside the reformer 2.

また本実施例では、燃料電池3と熱回収装置5の間を管体であるカソード排ガス配管27で接続し、このカソード排ガス配管27の一端に連結する燃料電池3のガス口としてのカソード排ガス出口26を、カソード排ガス配管27の他端に連結する熱回収装置5のガス口であるカソード排ガス入口28よりも高所に位置させると共に、カソード排ガス配管27を傾斜させている。   In this embodiment, the fuel cell 3 and the heat recovery device 5 are connected by a cathode exhaust gas pipe 27 which is a tubular body, and a cathode exhaust gas outlet as a gas port of the fuel cell 3 connected to one end of the cathode exhaust gas pipe 27. 26 is positioned higher than the cathode exhaust gas inlet 28 which is a gas port of the heat recovery apparatus 5 connected to the other end of the cathode exhaust gas pipe 27, and the cathode exhaust gas pipe 27 is inclined.

このようにすると、燃料電池3から排出される蒸気凝縮水は、カソード排ガス配管27を通過する際に途中で逆流することなく、このカソード排ガス配管27をスムースに下って熱回収装置5に送り出される。したがって、カソード排ガス配管27中における蒸気凝縮水の逆流を防止し、配管圧力損失の増大や燃料電池3内部の圧力上昇を招くことなく、安全に運転を行なうことが可能になる。   In this way, the vapor condensed water discharged from the fuel cell 3 is smoothly sent down to the heat recovery device 5 while going down the cathode exhaust gas pipe 27 without flowing back in the middle when passing through the cathode exhaust gas pipe 27. . Therefore, the reverse flow of the steam condensate in the cathode exhaust gas pipe 27 is prevented, and it is possible to operate safely without increasing the pipe pressure loss and increasing the pressure inside the fuel cell 3.

さらに、本実施例における熱回収装置5は熱交換器6を具備し、この熱交換器6は外部の機器である熱利用外部機器7と接続可能となっている。このようにすると、改質装置2や燃料電池3からの蒸気凝縮水が保有する熱エネルギーを、熱交換装置5内の熱交換器6を介して熱利用外部機器7で効率よく利用することが可能になる。   Furthermore, the heat recovery apparatus 5 in the present embodiment includes a heat exchanger 6, and the heat exchanger 6 can be connected to a heat-utilizing external device 7 that is an external device. If it does in this way, the heat energy which the steam condensate from the reformer 2 or the fuel cell 3 holds can be efficiently used by the heat utilization external device 7 via the heat exchanger 6 in the heat exchange device 5. It becomes possible.

なお本実施例では、改質装置2と熱回収装置5とを接続する配管、および燃料電池3と熱回収装置5を接続する配管について説明したが、特に部品を限定するものではなく、要は燃料電池装置における配管圧力損失の増大、部品内部の圧力上昇を防止し、性能低下を起すことなく安全に運転が行なわれる目的を達成できればよい。また熱利用外部機器7についても、本実施例では温水器33を利用しているが、例えば室内の暖房に使用してもよく、その用途は問わない。   In this embodiment, the pipe connecting the reformer 2 and the heat recovery apparatus 5 and the pipe connecting the fuel cell 3 and the heat recovery apparatus 5 have been described. It is only necessary to prevent an increase in piping pressure loss in the fuel cell device and an increase in pressure inside the component, and to achieve the purpose of safe operation without causing performance degradation. In addition, the heat-utilizing external device 7 also uses the water heater 33 in this embodiment, but it may be used for indoor heating, for example, and its use is not limited.

次に、本発明の第2実施例を図4〜図7に基づき説明する。なお、上記第1実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said 1st Example, and since the description of the common location overlaps, it abbreviate | omits.

燃料電池装置のより詳細な構成は、図4に示すとおりで、基本的には第1実施例とほぼ共通している。但し、燃料電池3を構成するカソード18の出口には、排熱利用熱交換器としての熱交換装置5を経由して、1μm程度の微細穴を有するフィルタなどで構成される浄化装置45と、イオン交換樹脂などからなるイオン交換装置12と、水ポンプ30が順に接続される。これにより、熱交換装置5を通過した水は、浄化装置45を通る際に不純物を除去され、さらにイオン交換装置46により電解質が除去された状態で、水ポンプ30から燃料電池3のカソード17や、水蒸気発生用熱交換器22に供給される。また、改質装置2のバーナー排ガス出口23は、燃料電池3のカソード排ガス出口26から熱回収装置5に至る配管の途中に接続されるが、この部分の実質的な動作は第1実施例と同じである。   A more detailed configuration of the fuel cell device is as shown in FIG. 4 and is basically the same as that of the first embodiment. However, at the outlet of the cathode 18 constituting the fuel cell 3, a purification device 45 constituted by a filter having a fine hole of about 1 μm, etc. via a heat exchange device 5 as a heat exchanger using exhaust heat, An ion exchange device 12 made of an ion exchange resin or the like and a water pump 30 are sequentially connected. As a result, the water that has passed through the heat exchange device 5 has its impurities removed when passing through the purification device 45, and further the electrolyte has been removed by the ion exchange device 46. , Supplied to the heat exchanger 22 for generating steam. Further, the burner exhaust outlet 23 of the reformer 2 is connected in the middle of the piping from the cathode exhaust outlet 26 of the fuel cell 3 to the heat recovery device 5. The substantial operation of this portion is the same as that of the first embodiment. The same.

前記電磁弁32の出口は、熱交換装置5を経由して熱利用外部機器7である温水器33の温水入口34と、放熱装置(クーリングモジュール)47の温水入口48にそれぞれ接続される。そして、温水器33の冷水出口36と放熱装置47の冷水出口49は、三方弁50を経由して循環ポンプ37の入口に接続される。放熱装置47には放熱用ファン51が設けられており、放熱装置47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49より排出するようになっている。さらに52は、パッケージ41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。   The outlet of the electromagnetic valve 32 is connected to the hot water inlet 34 of the water heater 33 which is the heat utilization external device 7 and the hot water inlet 48 of the heat radiating device (cooling module) 47 via the heat exchange device 5. The cold water outlet 36 of the water heater 33 and the cold water outlet 49 of the heat radiating device 47 are connected to the inlet of the circulation pump 37 via the three-way valve 50. The heat dissipating device 47 is provided with a heat dissipating fan 51, which cools the hot water introduced into the heat dissipating device 47 by forced convection of air taken from the outside, and discharges it as cold water from the cold water outlet 49. Reference numeral 52 denotes a ventilation fan as a blower that discharges the air in the package 41 to the outside by forced convection.

パッケージ41内における各部の構成を図5〜図7に基づき説明すると、前記パッケージ41は、装置の正面側にある正面パネル61と、それに対向して設けられる後面パネル62と、左右の両側にある左側面パネル63および右側面パネル64と、底面にある底面パネル65と、それに対向して設けられる天面パネル66とにより構成される。一般的に、燃料電池装置を設置する場合は、パッケージ41の後面パネル62を家屋(図示せず)に面した状態で設置される。正面パネル61には、縦方向に並設した浄化装置45およびイオン交換装置46の取付け位置に対向して共通の小窓67が開口形成されると共に、これとは別の位置にある脱硫器12に対向して小窓68が開口形成される。なお本実施例では、浄化装置45,イオン交換装置46および脱硫器12を正面パネル61の近傍に配置してあるので、この正面パネル61に小窓67,68を設けたが、これらのメンテナンスの必要な部品を左側面パネル63や右側面パネル64などの側面パネルの近傍に配置した場合には、側面パネルの近傍に小窓を設けるものとする。また、パネル全体がパッケージ41から着脱できる構造のものでは、実施例のような小窓67,58をあえて設ける必要はない。   The configuration of each part in the package 41 will be described with reference to FIGS. 5 to 7. The package 41 is provided on the front panel 61 on the front side of the apparatus, the rear panel 62 provided opposite to the front panel 61, and on both the left and right sides. The left side panel 63 and the right side panel 64, a bottom panel 65 on the bottom surface, and a top panel 66 provided opposite to the bottom panel 65. Generally, when installing the fuel cell device, the rear panel 62 of the package 41 is installed facing the house (not shown). A common small window 67 is formed in the front panel 61 so as to face the mounting position of the purification device 45 and the ion exchange device 46 arranged in parallel in the vertical direction, and the desulfurizer 12 in a position different from this is formed. A small window 68 is formed facing the window. In the present embodiment, the purification device 45, the ion exchange device 46, and the desulfurizer 12 are disposed in the vicinity of the front panel 61. Therefore, the front panel 61 is provided with the small windows 67 and 68. When necessary parts are arranged in the vicinity of a side panel such as the left side panel 63 and the right side panel 64, a small window is provided in the vicinity of the side panel. If the entire panel is detachable from the package 41, it is not necessary to provide the small windows 67 and 58 as in the embodiment.

燃料電池装置の場合、燃料電池3を水浸しにできないため、例えば浄化装置45,イオン交換装置46などの水処理系の部品よりも燃料電池3を上部に置く必要がある。よって、メンテナンスの必要な部品をパッケージ41の正面や側面の近傍に配置するのが好ましいが、こうした制約がなければ、メンテナンス部品の配管の付け替えが特に下側で難しくなるものの、パッケージ41の天面(天面パネル66)近傍にメンテナンスの必要な部品を配置してもよい。パッケージ41内には、具体的には図示していないが、部品間を接続するガス経路や水経路に金属配管を多く使用しており、製品の組立てや分解に際し非常に時間が費やされる。その点、本実施例では、製品の耐久寿命に満たないメンテナンス部品の交換性を考慮して、パッケージ41の外面パネル近傍にメンテナンス部品を配置している。   In the case of the fuel cell device, since the fuel cell 3 cannot be submerged, it is necessary to place the fuel cell 3 above the water treatment system parts such as the purification device 45 and the ion exchange device 46, for example. Therefore, it is preferable to place the parts that require maintenance near the front or side of the package 41. If there are no such restrictions, it will be difficult to replace the piping of the maintenance parts, especially at the bottom, but the top surface of the package 41 Parts requiring maintenance may be arranged near the (top panel 66). Although not specifically shown in the package 41, a lot of metal piping is used for a gas path and a water path for connecting parts, and much time is spent in assembling and disassembling the product. In this respect, in this embodiment, the maintenance parts are arranged in the vicinity of the outer panel of the package 41 in consideration of the exchangeability of the maintenance parts that are less than the durable life of the product.

71は前記小窓67を覆う蓋体で、この蓋体71には空気の流通が可能なスリット状の透孔72が設けられており、例えばねじなどの取付け具73により着脱可能に取付けられる。また74は通気性を有するフィルターで、これは蓋体71と小窓67との間に挟み込まれて取付けられる。そして、この小窓67に対向して、パッケージ41にはパッケージ吸気用の吸気口81が設けられる。   Reference numeral 71 denotes a lid that covers the small window 67. The lid 71 is provided with a slit-like through-hole 72 through which air can flow, and is detachably attached by an attachment 73 such as a screw. Reference numeral 74 denotes a filter having air permeability, which is attached by being sandwiched between the lid 71 and the small window 67. The package 41 is provided with an intake port 81 for intake of the package so as to face the small window 67.

75は前記小窓68を覆う蓋体で、この蓋体75には空気の流通が可能なスリット状の透孔76が設けられており、例えばねじなどの取付け具77により着脱可能に取付けられる。また78は通気性を有するフィルターで、これは蓋体75と小窓68との間に挟み込まれて取付けられる。そして、この小窓68に対向して、パッケージ41にはパッケージ吸気およびクーリングモジュール吸気を兼用する別の吸気口82が設けられる。   Reference numeral 75 denotes a lid that covers the small window 68. The lid 75 is provided with a slit-like through hole 76 through which air can flow, and is detachably attached by an attachment 77 such as a screw. Reference numeral 78 denotes a filter having air permeability, which is sandwiched between the lid 75 and the small window 68 and attached. Opposite to the small window 68, the package 41 is provided with another intake port 82 that serves both as package intake and cooling module intake.

前記放熱装置47はパッケージ41の左側面パネル63の近傍に設けられており、この第2実施例では具体的に図示していないが、放熱装置47と空気ブロア21はパッケージ41内で仕切られている。そして、放熱装置47の吸気用として、前記吸気口82の他に吸気口83がパッケージ41に設けられる。吸気口83は放熱装置47のみならず、他のパッケージ41内全体の吸気用にも利用されており、さらにこれとは別に、空気ブロア21の吸気口84が設けられる。   The heat radiating device 47 is provided in the vicinity of the left side panel 63 of the package 41. Although not specifically shown in the second embodiment, the heat radiating device 47 and the air blower 21 are partitioned in the package 41. Yes. In addition to the intake port 82, an intake port 83 is provided in the package 41 for intake of the heat radiating device 47. The air intake 83 is used not only for the heat radiating device 47 but also for intake of the whole of the other package 41. In addition, an air intake 84 of the air blower 21 is provided.

図6に示すように、パッケージ41の右側面パネル64にはパッケージ排気用の排気口86が設けられる。またこの排気口86の下部には、温水器33の接続口87と市水の接続口88がそれぞれ設けられる。一方、図7に示すように、パッケージ41の左側面パネル64にはクーリングモジュール排気用の排気口90が設けられる。またこの排気口90の下部には、パッケージ41内に窒素ガスを流すための接続口91と、燃料ガスとなる都市ガスの接続口92が各々設けられる。接続口91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。   As shown in FIG. 6, the right side panel 64 of the package 41 is provided with an exhaust port 86 for exhausting the package. In addition, a connection port 87 of the water heater 33 and a connection port 88 of city water are provided below the exhaust port 86, respectively. On the other hand, as shown in FIG. 7, the left side panel 64 of the package 41 is provided with an exhaust port 90 for exhausting the cooling module. Further, a connection port 91 for flowing nitrogen gas into the package 41 and a connection port 92 for city gas serving as fuel gas are provided below the exhaust port 90, respectively. Nitrogen gas introduced from the connection port 91 is used to expel combustible gas, air, or steam in each pipe when the fuel cell device is started or stopped.

本実施例における各部の動作は、前記第1実施例とほぼ共通している。但し、燃料電池3のカソード18からの空気が熱回収装置5を通過して水に戻った後、この水は浄化装置45により不純物が除去される。さらに、次のイオン交換装置46により水中の電解質が除去された状態で、水ポンプ30によって燃料電池3のアノード17に送り込まれ、第1実施例と同様に固体高分子膜(電解質膜19)の加湿および燃料電池3の冷却に使用される。   The operation of each part in this embodiment is almost the same as that in the first embodiment. However, after the air from the cathode 18 of the fuel cell 3 passes through the heat recovery device 5 and returns to water, impurities are removed from the water by the purification device 45. Further, in the state in which the electrolyte in the water is removed by the next ion exchange device 46, it is sent to the anode 17 of the fuel cell 3 by the water pump 30, and the solid polymer membrane (electrolyte membrane 19) is formed in the same manner as in the first embodiment. Used for humidification and cooling of the fuel cell 3.

また、温水器33の温水を使用しないと、温水器33内部の冷水層が次第に減少し、最終的に冷水出口36から温水が放出され、熱交換装置5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50を切替えて、温水を放熱装置47側に導く。放熱装置47に導入された温水は、放熱用ファン50の強制対流により冷却され、冷水となって熱交換装置5に戻される。これにより、熱交換装置5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52はパッケージ41内に外気を導き、パッケージ41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41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。それ以外の動作は、第1実施例と共通している。   Moreover, if the hot water of the hot water heater 33 is not used, the cold water layer inside the hot water heater 33 gradually decreases, and finally the hot water is discharged from the cold water outlet 36 and the heat energy sent to the heat exchange device 5 cannot be recovered. . Therefore, in this embodiment, the three-way valve 50 is switched to guide the hot water to the heat radiating device 47 side. The hot water introduced into the heat dissipating device 47 is cooled by forced convection of the heat dissipating fan 50 and returned to the heat exchanging device 5 as cold water. Thereby, the thermal energy sent into the heat exchange device 5 can be effectively recovered. The ventilation fan 52 guides outside air into the package 41 and suppresses the temperature rise inside the package 41. In addition, if the flammable gas leaks into the package 41, the ventilation fan 52 ventilates and reaches an explosion concentration. Before stopping the fuel cell device safely. Other operations are the same as those in the first embodiment.

上記状態で燃料電池装置の運転を継続すると、運転時間が長くなるに従い、脱硫器12は燃料ガス中に含まれる硫黄分の吸着能力が低下し、燃料電池装置を運転維持できる濃度にまで硫黄分を除去することが困難になる。また浄化装置45も、目詰まり等により水ポンプ30による送水量が設定値を満足できなくなる。さらに、イオン交換装置46についても、同様に水中の電解質を十分に除去できなくなり、燃料電池3の性能を低下させ、ひいては燃料電池装置の運転を継続することが不可能になる。   If the operation of the fuel cell device is continued in the above state, as the operation time becomes longer, the desulfurizer 12 has a lower sulfur adsorption capacity in the fuel gas, and the sulfur content reaches a concentration at which the fuel cell device can be maintained. It becomes difficult to remove. In the purification device 45, the amount of water supplied by the water pump 30 cannot satisfy the set value due to clogging or the like. Further, similarly, the ion exchanger 46 cannot sufficiently remove the electrolyte in the water, so that the performance of the fuel cell 3 is lowered, and it is impossible to continue the operation of the fuel cell device.

したがって、燃料電池装置を安定的に継続して運転するためには、上述した脱硫器12,浄化装置45およびイオン交換装置46を定期的に交換したり、再生するなどのメンテナンスが必要となるが、本実施例ではこうしたメンテナンスを必要とする部品が、パッケージ41の内部ではなく外面を形成する正面パネル61の近傍に配置されているので、交換や再生などのメンテナンスを容易に行なえる。しかも、このメンテナンスを必要とする部品に対向して、正面パネル61には小窓67,68が開口形成されており、取付け具73,77を取外し、小窓67,68を覆う蓋体71,75やフィルター74,78を取り外すことにより、パッケージ41を分解しなくても小窓67,68を介してこうした部品のメンテナンスを簡単に行なうことができる。   Accordingly, in order to stably and continuously operate the fuel cell device, maintenance such as periodic replacement or regeneration of the above-described desulfurizer 12, purification device 45, and ion exchange device 46 is required. In the present embodiment, the parts requiring such maintenance are arranged not in the package 41 but in the vicinity of the front panel 61 that forms the outer surface, so that maintenance such as replacement and regeneration can be easily performed. In addition, facing the parts requiring maintenance, small windows 67 and 68 are formed in the front panel 61, and the attachments 73 and 77 are removed to cover the small windows 67 and 68. By removing 75 and filters 74 and 78, such parts can be easily maintained through small windows 67 and 68 without disassembling the package 41.

以上のように、この実施例では、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、メンテナンスの必要な部品(浄化装置45,イオン交換装置46および脱硫器12)をパッケージ41の外面パネル(正面パネル61)の近傍に配置している。   As described above, in this embodiment, in the fuel cell device that generates power by the electrochemical reaction between the fuel gas and the oxidant gas, the parts that require maintenance (the purification device 45, the ion exchange device 46, and the desulfurizer 12) are provided. The package 41 is disposed in the vicinity of the outer panel (front panel 61).

この場合、メンテナンスを必要とする部品が、パッケージ41の内部ではなく装置本体の外郭をなす外面パネルの近傍に配置されており、燃料電池装置の運転を継続するのに交換や再生などが必要な部品について、メンテナンスを容易に行なうことができる。   In this case, the parts requiring maintenance are arranged not in the package 41 but in the vicinity of the outer surface panel that forms the outer body of the apparatus main body, and replacement or regeneration is necessary to continue the operation of the fuel cell apparatus. Maintenance can be easily performed for parts.

その際本実施例では、メンテナンスの必要な部品をパッケージ41の正面パネル61に設けているが、側面パネル(右側面パネル64や左側面パネル63)または天面パネル66の近傍に配置してもよい。こうすれば、パッケージ41の後面パネル62を家屋に面した状態で取付ける一般的な設置状態において、正面パネル61,側面パネルまたは天面パネル66の近傍にメンテナンスの必要な部品が配置されるので、比較的手の届きやすい部位から交換や再生などのメンテナンスを行なうことができる。   At this time, in this embodiment, the parts requiring maintenance are provided on the front panel 61 of the package 41, but may be arranged near the side panel (the right side panel 64 or the left side panel 63) or the top panel 66. Good. In this way, in a general installation state in which the rear panel 62 of the package 41 is mounted facing the house, parts requiring maintenance are arranged near the front panel 61, the side panel, or the top panel 66. Maintenance such as replacement and regeneration can be performed from a relatively easily accessible part.

また、本実施例のような小窓67,68を設けずに、前記パッケージ41の外面パネルは、少なくともメンテナンスの必要な部品に面した側のパネルそのものが着脱可能に取付けられるようにしてもよい。こうすれば、メンテナンスの必要な部品の近傍にある外面パネルが着脱できるので、そこから交換や再生などのメンテナンスを容易に行なうことができる。   Further, without providing the small windows 67 and 68 as in the present embodiment, the outer panel of the package 41 may be detachably attached to the panel itself facing at least a part requiring maintenance. . In this way, since the outer panel in the vicinity of the parts requiring maintenance can be attached and detached, maintenance such as replacement and regeneration can be easily performed from there.

前記メンテナンスの必要な部品としては、燃料ガスの硫黄分を除去する脱硫器12であることが好ましい。この場合、燃料電池装置の運転時間が長くなるに従い、脱硫器12は硫黄分の吸着能力が次第に低下し、燃料電池装置を運転維持できる濃度にまで硫黄分を除去することが困難になるが、脱硫器12のメンテナンスを容易に行なうことができるので、燃料電池装置を安定的に継続して運転することが可能になる。   The part requiring maintenance is preferably a desulfurizer 12 that removes the sulfur content of the fuel gas. In this case, as the operating time of the fuel cell device becomes longer, the desulfurizer 12 gradually decreases the sulfur adsorption capacity, and it becomes difficult to remove the sulfur component to a concentration that can maintain the operation of the fuel cell device. Since maintenance of the desulfurizer 12 can be easily performed, the fuel cell device can be stably and continuously operated.

また、メンテナンスの必要な部品としては、熱回収装置5からの水の不純物を除去する浄化装置45であってもよい。この場合、燃料電池装置の運転時間が長くなるに従い、目詰まり等により送水量が設定値を満足できなくなるが、浄化装置45のメンテナンスを容易に行なうことができるので、燃料電池装置を安定的に継続して運転することが可能になる。   Further, as a component requiring maintenance, a purifying device 45 that removes impurities of water from the heat recovery device 5 may be used. In this case, as the operating time of the fuel cell device becomes longer, the amount of water delivered cannot satisfy the set value due to clogging or the like, but the purification device 45 can be easily maintained, so that the fuel cell device can be stably operated. It becomes possible to continue driving.

その他、メンテナンスの必要な部品としては、熱回収装置5からの水の電解物を除去するイオン交換装置46であってもよい。この場合、燃料電池装置の運転時間が長くなるに従い、電解質を十分に除去できなくなり、燃料電池3の性能を低下させ、ひいては燃料電池装置の運転を継続することが不可能になるが、イオン交換装置46のメンテナンスを容易に行なうことができるので、燃料電池装置を安定的に継続して運転することが可能になる。   In addition, the ion exchange device 46 that removes the water electrolyte from the heat recovery device 5 may be used as a component requiring maintenance. In this case, as the operation time of the fuel cell device becomes longer, the electrolyte cannot be sufficiently removed, the performance of the fuel cell 3 is deteriorated, and it becomes impossible to continue the operation of the fuel cell device. Since the maintenance of the device 46 can be easily performed, the fuel cell device can be stably and continuously operated.

本実施例では、メンテナンスの必要な部品に対向して、この部品の取出しおよび交換が可能な貫通部としての小窓67,68を形成すると共に、この小窓67,68に蓋体71,75を設けている。   In this embodiment, small windows 67 and 68 are formed as penetrating parts that can be taken out and replaced while facing parts requiring maintenance, and lids 71 and 75 are formed in the small windows 67 and 68. Is provided.

この場合、外面パネルそのものを取外さなくても、小窓67,68を覆う蓋体71,75を取り外すことにより、交換や再生などのメンテナンスを小窓67,68を通して簡単に行なうことができる。   In this case, maintenance such as replacement and regeneration can be easily performed through the small windows 67 and 68 by removing the lids 71 and 75 covering the small windows 67 and 68 without removing the outer panel itself.

さらに本実施例のように、蓋体71,75には空気の流通が可能な透孔72,76を形成してもよい。こうすると、透孔72,76を通じてパッケージ41内外の空気の流通が可能になり、本来メンテナンス性を考慮して小窓67,68に設けた蓋体71,75を、パッケージ41内部の温度上昇抑制などのために利用することができる。   Further, as in this embodiment, the lids 71 and 75 may be formed with through holes 72 and 76 through which air can flow. In this way, air inside and outside the package 41 can be distributed through the through holes 72 and 76, and the lids 71 and 75 provided in the small windows 67 and 68 in consideration of maintenance are inherently suppressed in the temperature inside the package 41. Can be used for such as.

この場合、小窓67,68には、塵埃を除去するフィルター74,78を設けるのが好ましい。こうすると、パッケージ41内に侵入しようとする空気中の塵埃を効果的に除去できる他、本実施例のようにフィルター74,78そのものが着脱できれば、フィルター74,78のメンテナンスも容易になる。   In this case, the small windows 67 and 68 are preferably provided with filters 74 and 78 for removing dust. In this way, dust in the air that is about to enter the package 41 can be effectively removed, and if the filters 74 and 78 themselves can be attached and detached as in this embodiment, the maintenance of the filters 74 and 78 is facilitated.

なお、この第2実施例では、メンテナンスの必要な部品として、脱硫器12,浄化装置45およびイオン交換装置46を挙げているが、これに限定されるものではなく、要は燃料電池装置を運転維持して行くに当たり、交換,再生および整備などを必要とする部品のメンテナンスが容易に行なえる目的を達成できればよい。また、蓋体71,75に透孔72,76を設けず、パッケージ41に空気を導入する吸気口81,82を別な位置に設けてもよい。   In the second embodiment, the desulfurizer 12, the purification device 45, and the ion exchange device 46 are cited as parts requiring maintenance. However, the present invention is not limited to this, and in short, the fuel cell device is operated. It is only necessary to achieve the purpose of easily performing maintenance of parts that require replacement, regeneration, maintenance, etc. for maintenance. In addition, the lids 71 and 75 may not be provided with the through holes 72 and 76, and the intake ports 81 and 82 for introducing air into the package 41 may be provided at different positions.

次に、本発明の第3実施例を図8および図9を参照しながら説明する。なお、上記第1実施例や第2実施例と同一部分には同一符号を付し、その共通する箇所の説明は重複するため省略する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said 1st Example and 2nd Example, and since the description of the common location overlaps, it abbreviate | omits.

本実施例における燃料電池装置のより詳細な構成と、パッケージの一部を切り取った構成は、前記第2実施例で説明した図4および図5と共通している。パッケージ41の内部には、2枚の仕切り板95,96が設けられており、この仕切り板95,96によって、空気ブロア21の外周が枠状に囲まれて区画されると共に、冷却装置47や他のパッケージ41内の部品の外周も各々枠状に囲まれて区画される。こうして、空気ブロア21の周辺の部品からの熱を拾わないようにして、パッケージ41の後面パネル62に形成した吸気口84だけから空気ブロア21に吸気するようにし、他のパッケージ41への吸排気と干渉しないように構成している。   The more detailed configuration of the fuel cell device in the present embodiment and the configuration in which a part of the package is cut off are the same as those in FIGS. 4 and 5 described in the second embodiment. Inside the package 41, two partition plates 95 and 96 are provided, and the partition plates 95 and 96 partition the outer periphery of the air blower 21 in a frame shape, and the cooling device 47 and The outer peripheries of the components in the other packages 41 are also surrounded by a frame shape. In this way, heat from the components around the air blower 21 is not picked up, and air is sucked into the air blower 21 only from the air inlet 84 formed in the rear panel 62 of the package 41, and intake and exhaust to other packages 41 are performed. It is configured not to interfere with.

前述のように、パッケージ41の内部では、空気ブロア21と放熱装置47が仕切り板95,96により仕切られ、それぞれの吸気口84と吸気口82,83が独立して設けられている。そして、空気ブロア21の吸気口84に対向して、後面パネル62には小窓(図示せず)が設けられると共に、放熱装置47内の放熱用ファン51と換気ファン52の吸気口82は隣接しており、この吸気口82に対向する位置に一体化した小窓68を設けている。なお、吸気口82は正面パネル61側に設けられているが、後面パネル62側にも放熱用ファン51と換気ファン52の隣接した別の吸気口83が設けられる。さらに、小窓68の近傍には脱硫器12が配置されているが、この脱硫器12に限らず、同じメンテナンスの必要な部品として、浄化装置45やイオン浄化装置46を合せて設置してもよい。   As described above, in the package 41, the air blower 21 and the heat radiating device 47 are partitioned by the partition plates 95 and 96, and the intake ports 84 and the intake ports 82 and 83 are provided independently. The rear panel 62 is provided with a small window (not shown) so as to face the air inlet 84 of the air blower 21, and the heat radiating fan 51 in the heat radiating device 47 and the air inlet 82 of the ventilation fan 52 are adjacent to each other. An integrated small window 68 is provided at a position facing the air inlet 82. Although the intake port 82 is provided on the front panel 61 side, another intake port 83 adjacent to the heat dissipation fan 51 and the ventilation fan 52 is also provided on the rear panel 62 side. Furthermore, although the desulfurizer 12 is disposed in the vicinity of the small window 68, not only the desulfurizer 12, but also the purifier 45 and the ion purifier 46 may be installed together as parts requiring the same maintenance. Good.

本実施例では、放熱装置47内の放熱用ファン51と換気ファン52の各吸気口82,83が、正面パネル61および後面パネル62で隣接するように、パッケージ41内にこれらの部品を配置したので、正面パネル61および後面パネル62のそれぞれに小窓すなわち窓を設けたが、側面パネルの近傍に各吸気口82,83が隣接して配置される場合は、右側面パネル64および左側面パネル63にそれぞれの窓を設けてもよい。また、こうした窓の一体化は、放熱用ファン51と換気ファン52の吸気口だけでなく、空気ブロア21の吸気口についても同様に隣接させ、窓を一体化させることもできる。   In this embodiment, these components are arranged in the package 41 so that the intake ports 82 and 83 of the heat dissipation fan 51 and the ventilation fan 52 in the heat dissipation device 47 are adjacent to each other at the front panel 61 and the rear panel 62. Therefore, although a small window, that is, a window is provided in each of the front panel 61 and the rear panel 62, when the intake ports 82 and 83 are disposed adjacent to each other in the vicinity of the side panel, the right side panel 64 and the left side panel. Each window may be provided in 63. In addition, such windows can be integrated not only with the intake ports of the heat radiating fan 51 and the ventilation fan 52 but also with the intake ports of the air blower 21 so that the windows are integrated.

本実施例における動作は第2実施例と共通しているが、従来は空気ブロア21の吸気口と、放熱装置47を構成する放熱用ファン51の吸気口と、送風装置としての換気用ファン52の吸気口を無造作にパッケージ内に配置し、これらの吸気口に対向して蓋体を1つにして、空気の取入れ口を1つにまとめると、空気ブロア21や換気ファン52の送風量が設定値を満足できなくなる。また、放熱装置47はパッケージ41内部の温度上昇した空気により熱交換に支障を来たし、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。   Although the operation in this embodiment is the same as that in the second embodiment, conventionally, the air inlet of the air blower 21, the air inlet of the heat radiating fan 51 constituting the heat radiating device 47, and the ventilation fan 52 as the air blower are used. If the air intake vents of the air blower 21 and the ventilation fan 52 are combined in one package, the air intake vents of the air blower 21 and the ventilation fan 52 are combined, the air intake vents of the air blower 21 and the ventilation fan 52 are combined. The set value cannot be satisfied. Further, the heat radiating device 47 hinders heat exchange due to the air whose temperature has risen inside the package 41, and the fuel cell device cannot be continuously operated safely and stably.

その点、本実施例では、放熱装置47を構成する放熱用ファン51と換気用ファン52の吸気口を各々独立させつつも、吸気口82,83として隣接させることで、各々の吸気が干渉することなく、放熱装置47や換気ファン52の性能低下を回避することができる。また、隣接した吸気口82,83に共通の窓(小窓68)や蓋体75を設けることができるので、窓を設ける上で外面パネルの加工が煩雑になったり、蓋体75の個数が増えるといった問題も解決でき、部品点数および部品加工行程の削減を図ることが可能になる。さらに、窓の大型化によって、メンテナンスが必要な部品である例えば脱硫器12などを、そこから容易に取外せるようになる。   In this regard, in this embodiment, the intake ports of the heat dissipation fan 51 and the ventilation fan 52 constituting the heat dissipation device 47 are made independent of each other, but adjacent to each other as the intake ports 82 and 83, so that each intake air interferes. Therefore, it is possible to avoid the performance degradation of the heat dissipation device 47 and the ventilation fan 52. In addition, since a common window (small window 68) and lid 75 can be provided in the adjacent inlets 82 and 83, the processing of the outer panel becomes complicated when the window is provided, and the number of lids 75 is small. The problem of an increase can be solved, and the number of parts and the part machining process can be reduced. Furthermore, as the size of the window increases, parts that require maintenance, such as the desulfurizer 12, can be easily removed therefrom.

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、改質装置2や燃料電池3からの排熱を熱利用外部機器7が利用しない場合に、この排熱を強制対流により冷却する冷却装置たる放熱装置47に具備した冷却体としての放熱用ファン51と、パッケージ41内を換気する換気体としての換気用ファン52の吸気部すなわち吸気口を各々独立させつつも、これを吸気口82,83として隣接させている。   As described above, in this embodiment, in the fuel cell device that generates power by the electrochemical reaction between the fuel gas and the oxidant gas, the heat-utilizing external device 7 does not use the exhaust heat from the reformer 2 or the fuel cell 3. In this case, the intake portion of the heat radiation fan 51 as a cooling body provided in the heat radiation device 47 that is a cooling device that cools the exhaust heat by forced convection and the ventilation fan 52 as a ventilation body that ventilates the inside of the package 41, that is, the intake air While the mouths are independent from each other, they are adjacent to each other as intake ports 82 and 83.

こうすると、放熱装置47を構成する放熱用ファン51と換気用ファン52の吸気口を各々独立させつつも、これらを吸気口82,83として隣接させることで、各々の吸気が干渉することなく、放熱装置47や換気ファン52の性能低下を回避することができる。   In this way, while making the intake ports of the heat dissipation fan 51 and the ventilation fan 52 constituting the heat dissipation device 47 independent of each other, by making these adjoin as the intake ports 82 and 83, each intake air does not interfere, It is possible to avoid performance degradation of the heat dissipation device 47 and the ventilation fan 52.

またこの場合、隣接させた吸気口82に対向して、パッケージ41の外面パネルに貫通部としての小窓68を形成し、吸気口82から導入する空気の塵埃を除去するフィルター78を、小窓68に着脱可能に取付けるのが好ましい。こうすると、パッケージ41内に侵入しようとする空気中の塵埃を効果的に除去できる他、フィルター78そのものが着脱できるため、フィルター78のメンテナンスも容易になる。   Further, in this case, a small window 68 as a penetrating portion is formed on the outer surface panel of the package 41 so as to face the adjacent intake port 82, and a filter 78 for removing dust of air introduced from the intake port 82 is provided with a small window. It is preferable to attach to 68 so that attachment or detachment is possible. In this way, the dust in the air trying to enter the package 41 can be effectively removed, and the filter 78 itself can be attached and detached, so that the maintenance of the filter 78 is facilitated.

さらに、隣接させた吸気口82に対向して、パッケージ41の外面パネルに貫通部である小窓68を形成し、空気の流通が可能な透孔76を設けた蓋体75を、小窓68に着脱可能に取付けてもよい。こうすると、隣接した吸気口82,83に共通の貫通部(小窓68)や蓋体75を設けることができるので、小窓68を設ける上で外面パネルの加工が煩雑になったり、蓋体75の個数が増えるといった問題も解決でき、部品点数および部品加工行程の削減を図ることが可能になる。   Further, a small window 68 as a penetrating portion is formed in the outer surface panel of the package 41 so as to face the adjacent intake port 82, and a lid 75 provided with a through hole 76 through which air can flow is replaced with a small window 68. It may be detachably attached to. In this way, since the common through-portion (small window 68) and lid 75 can be provided in the adjacent inlets 82 and 83, the processing of the outer panel becomes complicated when the small window 68 is provided, and the lid The problem of increasing the number of 75 can be solved, and the number of parts and the part machining process can be reduced.

なお本実施例では、特に放熱装置47を構成する放熱用ファン51と換気用ファン52の吸気口について言及したが、空気ブロア21の吸気口についても、同様に他の部品の吸気口と独立させつつも、隣接させるようにしてよい。また、吸気を必要とする装置として、空気ブロア21,放熱用ファン51および換気用ファン52を挙げ、メンテナンスの必要な部品として、脱硫器12,浄化装置45およびイオン交換装置46を挙げているが、これに特に限定されるものではなく、要は燃料電池装置を運転維持して行くに当たり、独立した吸気部を設けながら、パッケージ41の外面パネルの窓を一体化し、部品点数および部品加工行程の低減を図って、コスト競争力のある燃料電池装置を提供し、さらには交換,再生および整備などを必要とする部品のメンテナンスを容易に行なえる目的が達成できればよい。   In the present embodiment, the air inlets of the heat radiating fan 51 and the ventilation fan 52 constituting the heat radiating device 47 are particularly mentioned. However, the air inlet of the air blower 21 is also made independent of the air inlets of other parts in the same manner. However, it may be adjacent. In addition, the air blower 21, the heat radiating fan 51, and the ventilation fan 52 are cited as devices that require intake air, and the desulfurizer 12, the purification device 45, and the ion exchange device 46 are listed as components that require maintenance. However, the present invention is not particularly limited, and in summary, when the fuel cell device is operated and maintained, the window of the outer panel of the package 41 is integrated while providing an independent intake portion, and the number of parts and the parts processing process are reduced. It is only necessary to achieve a purpose of providing a cost-competitive fuel cell device that can be reduced, and that can easily perform maintenance of parts that require replacement, regeneration, and maintenance.

本発明は上記各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、各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、単独の空気ブロア21でCO選択反応器15や改質器13のバーナー部に空気を送っているが、別々の空気ブロアを用いてもよい。水パイプ30についても同様で、別々の水パイプにより水蒸気発生用熱交換器22と燃料電池3のアノード17にそれぞれ水を供給してもよい。   The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention. For example, although the solid polymer type fuel cell device has been described in each embodiment, other power generation methods such as a molten carbon type and a solid oxide type may be used. In addition, air is sent to the burner section of the CO selective reactor 15 and the reformer 13 by a single air blower 21, but separate air blowers may be used. The same applies to the water pipe 30. Water may be supplied to the water vapor generating heat exchanger 22 and the anode 17 of the fuel cell 3 through separate water pipes.

本発明の各実施例に共通する燃料電池装置の概略を示すブロック構成図である。It is a block block diagram which shows the outline of the fuel cell apparatus common to each Example of this invention. 本発明の第1実施例における燃料電池装置のより詳細な説明図である。It is a more detailed explanatory view of the fuel cell device in the first embodiment of the present invention. 同上燃料電池装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of a fuel cell apparatus same as the above. 本発明の第2実施例および第3実施例に共通する燃料電池装置のより詳細な説明図である。It is more detailed explanatory drawing of the fuel cell apparatus common to 2nd Example and 3rd Example of this invention. 同上燃料電池装置のパッケージの一部を切り取った斜視図である。It is the perspective view which cut off a part of package of a fuel cell apparatus same as the above. 本発明の第2実施例における燃料電池装置の斜視図である。It is a perspective view of the fuel cell apparatus in 2nd Example of this invention. 同上燃料電池装置の斜視図である。It is a perspective view of a fuel cell apparatus same as the above. 本発明の第3実施例における燃料電池装置の斜視図である。It is a perspective view of the fuel cell apparatus in 3rd Example of this invention. 同上燃料電池装置の斜視図である。It is a perspective view of a fuel cell apparatus same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

41 パッケージ
47 放熱装置(冷却装置)
51 放熱用ファン(冷却体)
52 換気用ファン(換気体)
68 小窓(貫通部)
75 蓋体
78 フィルター
82,83 吸気口(吸気部)

41 packages
47 Heat dissipation device (cooling device)
51 Heat dissipation fan (cooling body)
52 Ventilation fan (ventilator)
68 Small window (penetrating part)
75 lid
78 Filter
82, 83 Air intake (intake part)

Claims (3)

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、冷却装置に具備した冷却体と、パッケージ内を換気する換気体との各吸気部を隣接させたことを特徴とする燃料電池装置。 In a fuel cell device that generates electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas, the air intake portions of a cooling body provided in the cooling device and a ventilation body that ventilates the inside of the package are adjacent to each other. Fuel cell device. 前記隣接させた吸気部に対向して、前記パッケージに貫通部を形成し、塵埃を除去するフィルターを前記貫通部に取付けたことを特徴とする請求項1記載の燃料電池装置。 2. The fuel cell device according to claim 1, wherein a through part is formed in the package so as to face the adjacent intake part, and a filter for removing dust is attached to the through part. 前記隣接させた吸気部に対向して、前記パッケージに貫通部を形成し、透孔を設けた蓋体を前記貫通部に取付けたことを特徴とする請求項1または2記載の燃料電池装置。 3. The fuel cell device according to claim 1, wherein a through-hole is formed in the package so as to face the adjacent intake portion, and a lid body provided with a through hole is attached to the through-hole.
JP2006003447A 2006-01-11 2006-01-11 Fuel cell device Expired - Lifetime JP4591872B2 (en)

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