(57)【要約】【課題】燃料電池装置の空気ブロワなどの冷却を確保しつつ騒音の低減を図る。【解決手段】燃料電池装置は、燃料電池本体７１と、燃料電池本体７１を収容するエンクロージャパネル５１と、空気ブロワモータ部６１１で駆動され、エンクロージャパネル５１の外側から内側に空気を導入する空気ブロワ６１と、エンクロージャパネル５１の内側にあって空気ブロワ６１を収容する防音箱１１と、を有する。空気ブロワ６１によってエンクロージャパネル５１内に空気が導入される際にその空気によって空気ブロワモータ部６１１が冷却されるように空気流通経路１２が形成されている。防音箱１１は、エンクロージャパネル５１の外側から空気ブロワ６１に供給される外気が通る開口２１を有し、エンクロージャパネル５１の外側から開口２１を通して空気ブロワが直接見通せないように空気流通経路１２が曲がって形成されている。【選択図】図１
2008084564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素リッチなガスと酸素とを反応させて直流電力を作る燃料電池本体と、
前記燃料電池本体を収容するエンクロージャパネルと、
電動機で駆動され、前記エンクロージャパネルの外側から内側に空気を導入する少なくとも一つの空気ブロワと、
前記エンクロージャパネルの内側にあって前記空気ブロワを収容する防音箱と、
を有し、
前記空気ブロワによって前記エンクロージャパネル内に空気が導入される際にその空気によって前記電動機が冷却されるように空気流路が形成されていること、を特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
前記防音箱は、前記エンクロージャパネルの外側から前記空気ブロワに供給される外気が通る開口を有し、前記エンクロージャパネルの外側から前記開口を通して前記空気ブロワが直接見通せないように前記空気流路が曲がって形成されていること、を特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記空気ブロワは共通の前記エンクロージャパネル内に複数個あって、これらの各空気ブロワは、前記共通のエンクロージャパネル内で、それぞれ個別の防音箱に収容されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記複数の空気ブロワそれぞれに個別に適する防音材がそれぞれの防音箱に用いられていること、を特徴とする請求項３に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記防音箱内には、前記空気ブロワ以外の騒音源となる機器が収納されていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項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係り、特に、空気ブロワなどに起因する騒音の低減を図った燃料電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に燃料電池本体は、水素リッチなガスと酸素とを反応させ直流電力を作るものである。通常の燃料電池装置は、燃料電池本体に、水素リッチなガスを生成する改質器や、直流を交流に変換するインバータ、制御機器、燃料電池本体に反応用の空気を供給する空気ブロワなどの回転機などを、エンクロージャパネル内に収容したパッケージとして構成されている。
【０００３】
回転機は、その駆動のための電動機（モータ）を含んでおり、運転音、吸排気音が発生して騒音が問題となる。そこで、燃料電池パッケージのパネル内面に防音材を取り付けるなどの騒音低減対策が必要となる（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２８５４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記に記載した燃料電池パッケージにおける騒音低減のためには、効果的な騒音低減対策の実施、パッケージの簡易構成化および機器の温度上昇回避の実現のためにはつぎのような課題があった。
【０００５】
（第一の課題）
騒音低減のために燃料電池パッケージのエンクロージャパネル内面に吸音材が取り付けられる。この場合に、吸音材は燃料電池パッケージ内に収納される複数機器の騒音を低減させることを目的として取り付けが行われるため、個々の機器（騒音源）に合った部材の選定を行うことが困難である。周波数の高い騒音源に合わせた吸音材を取り付ければ低周波数の騒音が低減できず、逆に、周波数の低い騒音源に合わせた吸音材を取り付ければ高周波数の騒音が低減できないので、吸音材だけでは十分な効果を上げることが困難である。
【０００６】
（第二の課題）
主要な騒音源の一つである空気ブロワの騒音低減のために、空気ブロワを防音箱で覆う、また、空気ブロワ吸気部にサイレンサを取り付けることが行なわれる。そのように空気ブロワを完全に覆う場合には吸気配管へのサイレンサの取り付けが必須となり、複数台の回転機を有する燃料電池パッケージの場合、部品点数が増加し複雑な構成となってしまう。
【０００７】
（第三の課題）
空気ブロワの騒音低減のために空気ブロワを防音箱で完全に覆ってしまった場合、空気ブロワモータ部の発熱が放熱されずモータ部の温度上昇、故障を招いてしまう恐れがある。
【０００８】
本発明は係る課題を解決するためになされたものであって、その目的は、燃料電池装置の空気ブロワなどの冷却を確保しつつ騒音の低減を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る燃料電池装置は上記目的を達成するために、水素リッチなガスと酸素とを反応させて直流電力を作る燃料電池本体と、前記燃料電池本体を収容するエンクロージャパネルと、電動機で駆動され、前記エンクロージャパネルの外側から内側に空気を導入する少なくとも一つの空気ブロワと、前記エンクロージャパネルの内側にあって前記空気ブロワを収容する防音箱と、を有し、前記空気ブロワによって前記エンクロージャパネル内に空気が導入される際にその空気によって前記電動機が冷却されるように空気流路が形成されていること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料電池装置の空気ブロワなどの冷却を確保しつつ騒音の低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に図面を参照しながら本発明に係る燃料電池装置の実施形態について説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
はじめに、本発明に係る燃料電池装置の第１の実施形態について、図１ないし図３を参照して説明する。図１は本発明に係る燃料電池装置の第１の実施形態の模式的立断面図である。図２は図１の燃料電池装置II−II線矢視立断面図である。図３は本発明に係る燃料電池装置の構成例を示す系統図である。
【００１３】
燃料電池装置は、たとえば図３に示す構成になっている。すなわち、エンクロージャパネル５１内に、燃料電池本体７１と、燃料電池本体７１の燃料極に水素リッチなガスを供給するために燃料を改質する改質装置１０１が配置されている。さらに、燃料電池本体７１および改質装置１０１からの排熱を回収するための熱回収装置１０６が配置されている。また、燃料電池本体７１の空気極に空気を供給するための燃料電池空気ブロワ１０５が接続され、改質装置１０１には、バーナに空気を供給するバーナ空気ブロワ１０２、改質装置１０１の反応部に空気を供給する選択酸化空気ブロワ１０３、バーナおよび反応部に燃料を供給する燃料ブロワ１０４が接続されている。
【００１４】
燃料電池本体７１の冷却水を熱回収装置１０６に送るために、燃料電池水ポンプ１０７が接続されている。熱回収装置１０６で得られた温水は温水循環ポンプ１０８によって熱利用外部機器１０９へ送られる構成になっている。そして以上説明した構成のうち、熱利用外部機器１０９以外の部分は、エンクロージャパネル５１内に収容されている。
【００１５】
この実施形態では、図１および図２に示すようエンクロージャパネル５１に、エンクロージャパネル５１内に複数（図では２個示している）の防音箱１１、１１ｂが形成され、この防音箱１１、１１ｂ内にそれぞれ、空気ブロワ６１、６１ｂが収納される。防音箱１１、１１ｂはほぼ同じ構造であるが、空気ブロワ６１、６１ｂそれぞれの騒音特性に合わせた防音材が用いられる。ここで、空気ブロワ６１、６１ｂは、図３におけるバーナ空気ブロワ１０２、選択酸化空気ブロワ１０３、燃料ブロワ１０４、燃料電池空気ブロワ１０５のいずれであってもよく、これらがすべて個別の防音箱に収納されるようにしてもよい。
【００１６】
図１に示すように、エンクロージャパネル５１外から防音箱１１内の空気ブロワ６１に向けて吸気するために、エンクロージャパネル５１に開口２１が設けられ、開口２１から空気ブロワ６１に至る空気流通経路１２が防音箱１１に形成されている。図１において、空気流通経路１２は図中点線で表記しているが一般的に用いられるいわゆる配管を有するものではなく、防音箱１１内の空間を意味している。空気ブロワ６１は空気ブロワモータ部（電動機）６１１と空気ブロワ圧縮部６１２とを有する。空気流通経路１２は、空気ブロワモータ部６１１の周りを通ってこの部分を冷却した後に、空気ブロワ圧縮部６１２を通って加圧され、防音箱１１外の燃料電池本体７１などへ送られる。
【００１７】
防音箱１１内の空気流通経路１２は曲がっており、開口２１から空気ブロワ６１が直接見通せないようになっている。空気ブロワ６１で発生した騒音が開口２１を通じて出るのを抑制するためである。
【００１８】
上記に示す構造をとることにより、空気ブロワ６１の駆動音は防音箱１１で抑えることが可能である。また、空気ブロワ６１吸気部にサイレンサを取り付けることなく、吸気音を抑えることも可能となる。
【００１９】
また、燃料電池パッケージに取り込まれた外気は空気ブロワモータ部６１１を通過してから空気ブロワ圧縮部６１２に吸入されるので、空気ブロワモータ部６１１は外気により冷却されることとなり、モータの過熱による故障を回避することが可能となる。
【００２０】
また、本構造に加えてさらに他機器の騒音を抑える目的でエンクロージャパネル５１の内面に吸音材（図示せず）を追加することは有効である。
【００２１】
さらにこの実施形態では、図２に示すように、複数の防音箱１１、１１ｂ・・・内に複数の空気ブロワ６１、６１ｂ・・・が収納される。防音箱１１、１１ｂは空気ブロワ６１、６１ｂの騒音特性が異なる場合にそれに合わせた防音材が用いられる。上記に示す構造をとることにより複数台の空気ブロワを備えていても同一の防音箱、もしくは防音材を変えることのみで有効な騒音低減を行うことが可能となる。
【００２２】
［第２の実施形態］
図４を用いて本発明係る燃料電池装置の第２の実施形態を説明する。図４は第２の実施形態の模式的立断面図である。ここで、第１の実施形態と同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００２３】
この実施形態では、共通の防音箱１１内に、空気ブロワ６１のほかに、他の騒音発生源となる機器、たとえば水ポンプ８１を配置する。このような構成により、空気ブロワ６１以外の機器の騒音低減および冷却を合わせて行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る燃料電池装置の第１の実施形態の模式的立断面図である。
【図２】図１の燃料電池装置II−II線矢視立断面図である。
【図３】本発明に係る燃料電池装置の構成例を示す系統図である。
【図４】本発明に係る燃料電池装置の第２の実施形態の模式的立断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１１，１１ｂ・・・防音箱
１２・・・空気流路（空気流通経路）
５１・・・エンクロージャパネル
６１，６１ｂ・・・空気ブロワ
６１１・・・空気ブロワモータ部（電動機）
６１２・・・空気ブロワ圧縮部
７１・・・燃料電池本体
８１・・・水ポンプ
１０１・・・改質装置
１０２・・・バーナ空気ブロワ
１０３・・・選択酸化空気ブロワ
１０４・・・燃料ブロワ
１０５・・・燃料電池空気ブロワ
１０６・・・熱回収装置
１０７・・・燃料電池水ポンプ
１０８・・・温水循環ポンプ
１０９・・・熱利用外部機器
【図１】
2008084564.tif 000003
【図２】
2008084564.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008084564.tif 000006