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公開番号2024047680
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-08
出願番号2022153308
出願日2022-09-27
発明の名称燃料電池装置
出願人ダイニチ工業株式会社
代理人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20240401BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】排気口から雨水が侵入した場合にも、雨水が凝縮水に混入することを防止し、排ガスを排出することのできる燃料電池装置を提供する。
【解決手段】排気部7は、排ガスに含まれる水分を結露させて回収する結露水回収室7Aと、排気口76から流入した雨水を回収する雨水回収室7Cと、排気口76が設けられて結露水回収7A室を通過した排ガスが流入する排気室7Bと、結露水回収室7Aと排気室7Bとの間に設けられた結露水分離部71と、雨水回収室7Cと排気室7Bとの間に設けられた雨水分離部72と、を備える。雨水回収室7Cと結露水回収室7Aの間には排気室7Bが介在しており、直接連通していないので、雨水が結露水に混入することを防止することができる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項1】
燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう燃料電池セルを備える燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールから排出される排ガスから凝縮水を生成する熱交換器と、
排ガス導入口と排気口とを有し、前記熱交換器を通過した後の排ガスを筐体の外部に排出する排気部と、を備え、
前記排気部は、前記排ガス導入口が設けられ、排ガスに含まれる水分を結露させて回収する結露水回収室と、前記排気口から流入した雨水を回収する雨水回収室と、前記排気口が設けられ、前記結露水回収室を通過した排ガスが流入する排気室と、前記結露水回収室と前記排気室との間に設けられた結露水分離部と、前記雨水回収室と前記排気室との間に設けられた雨水分離部と、を備える燃料電池装置。
続きを表示(約 730 文字)【請求項2】
前記結露水分離部は、前記排気室に突出する突出部を備え、
前記突出部の上面に排ガスが流出する排ガス流出口が設けられている請求項1記載の燃料電池装置。
【請求項3】
前記排ガス流出口は、前記排気口の上端よりも高い位置に設けられている請求項2記載の燃料電池装置。
【請求項4】
前記結露水回収室の下方に前記雨水回収室が配置され、
前記結露水分離部と前記雨水分離部とは一体成型されている請求項1記載の燃料電池装置。
【請求項5】
前記雨水分離部は雨水から異物を除去するストレーナを備えている請求項4記載の燃料電池装置。
【請求項6】
前記凝縮水を貯留する凝縮水貯留部と、
前記凝縮水貯留部からオーバーフローした余剰水を貯留する余剰水貯留部と、を備え
前記雨水回収室は底部に雨水排出口を備えており、
前記雨水排出口は前記余剰水貯留部と接続されている請求項1記載の燃料電池装置。
【請求項7】
前記排気口は、所定の間隔で配置され筐体の内側に凸となる桟材を有する請求項1記載の燃料電池装置。
【請求項8】
前記排気部は、
前記排気口を備える蓋体と、
前記排ガス導入口と、前記蓋体が取り付けられる開口と、を有する排気部本体と、
前記開口より前記排気部本体内に挿入される仕切部材と、を備え
前記蓋体と前記排気部本体とで前記結露水回収室と前記雨水回収室と前記排気室とが形成され、
前記仕切部材が前記結露水分離部と前記雨水分離部を構成する請求項1から7のいずれかに記載の燃料電池装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、燃料電池装置に関するものである。
続きを表示(約 1,500 文字)【背景技術】
【0002】
水素を含有する燃料ガスと酸素含有ガス(空気)とを用いて発電を行ない、電気を外部に供給する燃料電池装置が知られている。このような燃料電池装置においては、発電によって燃料電池から水蒸気を含んだ排ガスが排出されるので、この排ガスを冷却することで水蒸気を凝縮させて回収し、改質水として利用する、いわゆる水自立運転が一般的に行われている。
【0003】
凝縮水を回収したあとの排ガスは、排気経路を通って排気口より外部に排出される。このとき、排ガスが筐体の外側面に接触して温度が低下すると、結露が発生するおそれがあり、特に排ガス排出口の周囲に結露が発生しやすくなっている。結露が筐体に付着すると腐食などを生じさせる原因となり、装置の耐久性を低下させてしまう。そこで、排気口の出口近傍に偏向板を設置して、排気を筐体の外側面に対して斜め方向に排出して排ガスが筐体の周囲の装置や壁面などに直接接触するのを抑制するようにしたものが開示されている(たとえば、特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2011-204446号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、一般に燃料電池装置は屋外に設置されるため、常に風雨に晒されることになる。排気口から燃料電池装置の内部に風や雨水が侵入すると、排ガスが押し戻されて正常に排出することができなくなったり、雨水が排気経路を通って凝縮水に混入してしまうといった問題が発生するおそれがある。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためのもので、排気口から雨水が侵入した場合にも、雨水が凝縮水に混入することを防止し、排ガスを排出することのできる燃料電池装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう燃料電池セルを備える燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールから排出される排ガスから凝縮水を生成する熱交換器と、
排ガス導入口と排気口とを有し、前記熱交換器を通過した後の排ガスを筐体の外部に排出する排気部と、を備え、
前記排気部は、前記排ガス導入口が設けられ、排ガスに含まれる水分を結露させて回収する結露水回収室と、前記排気口から流入した雨水を回収する雨水回収室と、前記排気口が設けられ、前記結露水回収室を通過した排ガスが流入する排気室と、前記結露水回収室と前記排気室との間に設けられた結露水分離部と、前記雨水回収室と前記排気室との間に設けられた雨水分離部と、を備える燃料電池装置である。
【発明の効果】
【0008】
上述のように構成することにより、排気口から侵入した雨水を適切に処理して、結露水に混入することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
本実施形態の燃料電池装置のシステム構成図である。
本実施形態の燃料電池装置の外観斜視図である。
本実施形態の排気部を模式的に表した構造図である。
本実施形態の排気部を模式的に表した構造図の変形例である。
本実施形態の排気部の一例を示す分解構成図である。
本実施形態の燃料電池装置における排気部付近の断面図である。
排気口の断面拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
好適と考える本発明の実施形態を、本発明の作用を示して簡単に説明する。
(【0011】以降は省略されています)

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