(57)【要約】【課題】特に火災が拡大する前の効果的な消火を可能にする燃料電池設備内の局所的な消火装置を提供すること。【解決手段】本発明消火装置は、少なくとも一つの火炎検出センサー（９）を燃料電池モジュール（２）が有する。また、燃料電池モジュール（２）に、消火媒体を燃料電池モジュール内部に放出する少なくとも一つの内部ノズル（１０）が設けられる。【選択図】図１
2007098115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関室および燃料電池設備を含む船舶用消火装置において、
前記燃料電池設備が、少なくとも一つの燃料電池モジュール（２）を含み、前記燃料電池モジュール（２）に少なくとも一つの火炎検出センサー（９）が設けられ、
前記燃料電池モジュール（２）に消火媒体を放出する少なくとも一つの内部ノズル（１０）が、前記燃料電池モジュール（２）に設けられていることを特徴とする船舶用消火装置。
【請求項２】
前記燃料電池モジュール（２）が多数の分離された構成部品を含み、また
前記燃料電池モジュール（２）に、一つ以上の分離された構成部品に消火媒体を放出するための少なくとも一つの補助ノズル（２１）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載された船舶用消火装置。
【請求項３】
前記燃料電池モジュール（２）が容器構造体の内部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載された船舶用消火装置。
【請求項４】
前記火炎検出センサー（９）が煙検出器および／または熱検出器を含むことを特徴とする船舶用消火装置。
【請求項５】
前記内部ノズル（１０）、および、場合により前記補助ノズル（２１）が、専用容器および／または供給ネットワークを含む消火媒体供給源（１２）に接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された船舶用消火装置。
【請求項６】
前記消火媒体がＣＯ2 および／または不活性ガスを含むことを特徴とする船舶用消火装置。
【請求項７】
前記不活性ガスがＮ2 を含むことを特徴とする請求項６に記載された船舶用消火装置。
【請求項８】
水噴霧が、補完的な消火媒体として使用されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載された船舶用消火装置。
【請求項９】
前記内部ノズル（１０）、および、場合により前記補助ノズル（２１）に、手動および／または自動放出手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載された船舶用消火装置。
【請求項１０】
前記燃料電池モジュール（２）に、例えば燃料給送装置（１３）、排出口（１５）、および、空気入口（１７）を自動的に遮断するための手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載された船舶用消火装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に記載された、機関室および燃料電池設備を含む船舶用の消火装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶、または、油田掘削プラットホームやＮＧステーション等のその他の海洋構造体の機関室または機械設置場所は、通常、消火装置を備えていなければならない。この典型例は、機関室全体用として設計されたＣＯ2 システムである。さらに、いわゆる原動機は局所的な消火装置を備えなければならない。実際には、このことは、通常、機関やその他の機械設備の上方に水噴霧スプリンクラーを設けることを意味する。
【０００３】
ＣＯ2 システムは、それ自体効率的であるが、機関室全体の避難が終わるまで（すなわち、人が退避し終わるまで）は、使用できない。このことは、多くの場合、ＣＯ2 の放出に遅れを生じて火災の影響を増大させることを意味する。そのような状況を改善するために、前記のように局所的な消火装置が必要である。したがって、火災を感知すると、即座に局所的なスプリンクラーが使用される。
【０００４】
以上は、在来の機械設備に関するものである。しかしながら、燃料電池設備がますます普及しつつある。火災が発生した場合には、機関室に主ＣＯ2 システムが配設されていると、燃料電池設備に対しては望ましくない遅れ、および、損害の増大が生じるだろう。また、燃料電池設備の周囲の機関室内に放出されるＣＯ2 の影響は効果的でない。さらに、水噴霧を含む従来の局所的な消火装置は電気部品に対して十分適切であるとはいえない。なぜなら、そのことによって短絡事故の危険が生じ、燃料電池設備に損害を与えるからである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、既知の解決方法における欠点を解消し、船舶の燃料電池設備用の効果的で簡単な消火装置を提供することである。この目的は請求項1に記載された本発明によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の基本思想は、燃料電池設備内の局所的な消火装置を提供することであり、この消火装置は、少なくとも一つの燃料電池モジュールを含む。各燃料電池モジュールは、少なくとも一つの火炎検出センサーと、消火媒体を燃料電池モジュール内に放出する少なくとも一つの内部ノズルとを具備する。第一に、これは良好な消火作業能力と即応性（すなわち、設備の損害が少ない初期に消火作業を開始する可能性）を与える。また、これは、大惨事の危険性を少なくする。特に、これは、大規模な消火作業に付随する付加的損害が生じる危険性なく、小さな火災に対応するという利点を与える。
【０００７】
通常、燃料電池モジュールは、多数の分離された構成部品を含み、一つ以上の別体構成部品に対して消火媒体を放出するための少なくとも一つの補助ノズルが燃料電池モジュールに配設される。そのような構成部品は、通常、熱箱を含み、熱箱は、燃料電池スタック、燃料改質装置（ｆｕｅｌ  ｒｅｆｏｒｍｅｒ）、電気インバータ、出力調整器、プロセス・ガス・ヒーター、制御ユニット等を含む。利点は、火炎の実際の発生源に直接焦点を当てた高い効率の消火作業である。補助ノズルは小さな火を直ちに消火するうえで有効であり、一般に燃料電池モジュールの機能を無力化することはない。
【０００８】
燃料電池モジュールは容器構造体内に配置され、これによって、例えば消火装置の寸法付与および制御は、価格効果の利点も得る一方で効率を高めるために更に正確に設計できる。
【０００９】
火炎検出センサーは、煙検出器および／または熱検出器を含むことが有利であり、これによって、ガス火災の検出も十分に保証される。
【００１０】
消火媒体ノズル、および、補助ノズル（配設されている場合）が、専用容器および／または共通の供給ネットワークを含む消火媒体供給源に連結されるだろう。このことが、船舶上で物質に応じた一般的な消火媒体の使用を可能にし、また必要ならば特別な消火媒体の使用も可能にする。
【００１１】
好適には、消火媒体は、有効性、および、船舶上で広く使用できるという特徴の両方を有するＣＯ2を含む。また、ＣＯ2 は専用容器またはボトルの形態で実用的に使用できる。燃料電池設備がＭＣＦＣ（モルテン・カーボネート燃料電池）を含む場合には、ＣＯ2 は燃料電池プロセスの燃料再循環プロセスから得ることができ、これはＣＯ2 の外部供給源の必要性を減らす。ＣＯ2 に代わる不活性ガスとしては、Ｎ2 を有利に使用できる。これらの構成は、電気短絡事故の排除は勿論のこと、消火効率の向上、損害の低減化を保証する。
【００１２】
さらに、燃料電池モジュールの高温箱の外部からの冷却、または、燃料電池モジュールの壁および頂部の外部からの冷却、または、包囲容器構造体の壁および頂部の外部からの冷却のような、特別な目的のために補完的な消火媒体として水噴霧を使用できる。
【００１３】
好適には、消火媒体ノズル、および、補助ノズル（配設されている場合）に、手動放出手段および／または自動放出手段が設けられる。
【００１４】
さらに安全のために、火災の拡大を制限し、外部から燃料電池モジュールを閉止するために、好適には、例えば空気入口、燃料給送装置、排出口、および、周囲の設備に対する燃料電池モジュールの全ての接続部分を自動的に遮断する装置が消火装置に配設される。
【００１５】
以下、添付された模式図を見ながら、単なる例示としての本発明の詳細を説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、燃料電池モジュール２としての燃料電池設備の全体図を示している。燃料電池モジュール２は、船舶の機関室１に配置される。本実施例では、燃料電池モジュール２は容器構造体３内に収納されており、容器構造体３は側壁４および頂部５を有する。燃料電池モジュール２は、多数の構成部品を含む。図１は、単に一般的な例示として、幾つかの構成部品である燃料電池スタック６、補助設備７（例えば、燃料改良装置、熱交換器、ポンプ等を含む）、および、電力調整装置８（例えば、電気インバータおよび変圧器を含む）を示している。
【００１７】
燃料電池モジュールは、モジュール内に火炎検出センサー９を具備する。火炎検出センサー９は、ガス火災の検出を保証するために煙検出器および熱検出器を含むことが有利である。さらに、燃料電池モジュール２は、その内部に消火媒体を放出する内部ノズル１０を含む。火炎検出センサー９および内部ノズル１０は、容器構造体３の頂部５近くに配設されている。内部ノズル１０は、容器構造体３の外部にある消火媒体供給源１２とパイプ１１によって流体連通状態にある。
【００１８】
消火媒体供給源は、専用容器またはボトル、または、代替的に船舶搭載の供給ネットワークであってよい。これは、環境と消火媒体の選択によって決まる。
【００１９】
好ましい消火媒体はＣＯ2 であり、これは優れた消火能力を与え、また、広く船舶上に認められる。なぜなら、それは、船舶上で（特に、機関室で）、消火作業用として普通に使用されているからである。後者の例では、船舶上のＣＯ2 供給ネットワークが通常使用され、そのネットワークに対して消火媒体供給パイプ１１を接続可能である。ＣＯ2 は、当然専用容器またはボトルで供給され、それらは前記パイプに接続される。
【００２０】
代替消火媒体は、Ｎ2 等の不活性ガスであってよい。
【００２１】
燃料電池モジュール２は、燃料閉鎖孔１４を有する燃料給送装置１３と、排出閉鎖孔１６を有する排出口１５と、入口閉鎖孔１８を有する空気入口１７とをさらに有する。
【００２２】
このように、基本的に、前記燃料給送装置、排出口および空気入口、および、機関室に通じるその他の入口および出口を除き、燃料電池モジュール２は、周囲の機関室１（燃料電池モジュール２が配置される）との関係で閉構造体である。
【００２３】
燃料電池モジュール２内の火災の場合、火炎検出センサー９が反応する。これは、消火媒体供給源１２から内部ノズル１０に、パイプ１１を通じて即座に消火媒体を放出するようにプログラムすることができ、ノズルは、符号１９で示されるように消火媒体を火炎上から噴霧する。この火炎は、図１において、補助装置７で始まったものである。この応答は、直ちになされ、優れた火災損害の制御を与える。適当な消火媒体を選ぶことにより、該当する構成部品およびその他の構成部品に対するその他の損害を防止できる。前記放出は、必要に応じて、手動で行うように構成してもよい。
【００２４】
好適には、消火媒体を放出させる信号が、周囲設備に対する燃料電池モジュール２の接続を自動遮断装置に接続される。このことは、本実施例では、燃料給送装置１３の燃料閉鎖孔１４、排出口１５の排出閉鎖孔１６、および空気入口１７の空気入口閉鎖孔１８を自動的に閉じることを意味する。これらの手法は、燃料電池モジュールに対する火炎の隔離を保証する。
【００２５】
これらの形式の制御装置および遮断構成については、その詳細について議論しない。それらは当業者に周知だからである。
【００２６】
図２に示した実施例は、概ね図１の実施例と同じであり、同一符号は同一部品を示しており、本実施例では、それらの詳細について説明しない。
【００２７】
しかしながら、本実施例では、燃料電池モジュール２が二つの補助ノズル２１を具備する。一方の補助ノズル２１は、燃料電池スタック６の直上に配置されて、パイプ１１に接続された分岐ライン２２によって消火媒体供給源１２に流体連通している。他方の補助ノズル２１は、電力調整装置８の直上に配置されて、補助パイプ２３によって、図示例では専用容器またはボトルとして示された消火媒体供給源１２に流体連通している。この構成の基本思想は、一つ以上の分離構成部品に直接焦点を当てた消火作業装置を有することである。
【００２８】
それらの補助構造の制御および機能は一般的に上述したものと同じである。さらに、望まれならば、それらの構造は専用の火炎検出センサー（図示せず）を含むことができる。また、燃料電池モジュールは、その構造に応じてそのように直接焦点を当てたノズルを具備するだけでもよい。
【００２９】
上述に加えて、本発明による消火装置は補完的な消火媒体として水噴霧を有することができる。実際には、これは冷却を目的として所望の箇所、例えば容器構造体３の側壁４および頂部５の外側に配置された水噴霧スプリンクラーを含むことができる。水噴霧スプリンクラーは特別な構成部材に関連させて配置することもできる。これらの補助構造は勿論のことながら、水によって電気的短絡事故のような関連する損害を生じないように設計しなければならない。
【００３０】
以上、単に一つの燃料電池モジュールについて本発明の説明を行なった。機関室は一つ以上、または、多くの燃料電池モジュールを含み得ることを理解すべきである。
【００３１】
図面、および、それに関する説明は、本発明の基本思想を明確にすることを意図するに留まる。本発明は、特許請求の範囲の記載の範囲内で、その細部の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明による消火装置の第一実施例を示す。
【図２】本発明による消火装置の第二実施例を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１  機関室
２  燃料電池モジュール
３  容器構造体
４  側壁
５  頂部
６  燃料電池スタック
７  補助設備
８  電力調整装置
９  火炎検出センサー
１０  内部ノズル
１１  パイプ手段
１２  消火媒体供給源
１３  燃料給送装置
１４  燃料閉鎖孔
１５  排出口
１６  排出閉鎖孔
１７  空気入口
１８  入口遮断管
１９  消火媒体
２０  燃料電池モジュール
２１  補助ノズル
２２  分岐ライン
２３  補助パイプ
【図１】
2007098115.tif 000003
【図２】
2007098115.tif 000004