JP2016011806A - 燃焼排ガス排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼排ガス排気経路における凝縮水を筐体の外部へ排水できるとともに、燃焼排ガス排気経路の燃焼排ガスが、屋内に排出されるのを防止できる燃焼排ガス排出装置を提供する。【解決手段】屋内に設置され燃焼排ガスを発生する燃焼部３６を収容する筐体１０ａと、筐体１０ａの内部に設けられ燃焼排ガスの排熱を回収するととともに凝縮水が発生する熱交換器１２と、熱交換器１２からの燃焼排ガスを筐体１０ａから屋外へ排出する排出部材排７０と、燃焼排ガスを熱交換器１２から排出部材７０へと導く排気管路１１ｄ１と、熱交換器１２にて生じた凝縮水を筐体１０ａから屋内に設置された間接排水口空間１４ｂに排水する排水管路１４ｄと、排気管路から１１ｄ１分岐し排水管路１４ｄと合流して、排気管路１１ｄ１における凝縮水を排水管路１４ｄへと導くドレン管路１２ｂと、ドレン管路１２ｂあるいは排水管路１４ｄのドレン管路１２ｂとの合流する部分よりも下流側に介設された水封トラップ８０を備える。【選択図】図６

Description

本発明は、燃焼排ガス排出装置に関する。

燃焼排ガス排出装置は、燃焼排ガスが、外部に排出されるように設けられる。燃焼排ガス排出装置は、例えば、筐体の内部に設けられ燃焼排ガスの排熱を回収するとともに凝縮水が発生する熱交換器と、その熱交換器からの燃焼排ガスを筐体から外部へ排出する燃焼排ガス排気経路と、熱交換器にて生じた凝縮水を筐体の外部に排水する凝縮水排水経路を有する。燃焼排ガス排気経路における凝縮水を筐体の外部に排水するために、筐体の内部で燃焼排ガス排気経路が、凝縮水排水経路に合流されている。（例えば、特許文献１参照。）
この様な構成の燃焼排ガス排出装置において、筐体が屋内に設置される場合、通常、燃焼排ガスは、屋内ではなく直接屋外へ排出するように燃焼排ガス排気経路が設けられて、燃焼排ガスは、屋外へ排出される。一方、熱交換器にて生じた凝縮水は、凝縮水排水経路を経て、筐体の外部即ち屋内に設置された間接口排水空間に導かれて、一旦大気中に開放される。間接排水口空間は、屋外に排水する外部配管に接続されていることにより、最終的には凝縮水が、屋外に排水される。

特開２０１０−２３８４７３号公報

しかしながら、このような構成においては、燃焼排ガス排気経路の燃焼排ガスが、凝縮水排水経路へ流れ込んだ場合には、燃焼排ガスは、凝縮水排水経路から間接口排水空間へと至り、間接排水口空間から屋内に排出される。従って、屋内が、燃焼排ガスで汚れることとなる。

そこで、本発明は、燃焼排ガス排気経路における凝縮水を筐体の外部へ排水できるとともに、燃焼排ガス排気経路の燃焼排ガスが、屋内に排出されるのを防止できる燃焼排ガス排出装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る燃焼排ガス排出装置は、屋内に設置され燃焼排ガスを発生する燃焼部を収容する筐体と、前記筐体の内部に設けられ燃焼排ガスの排熱を回収するととともに凝縮水が発生する熱交換器と、前記熱交換器からの前記燃焼排ガスを屋外へ排出する排出部材と、前記燃焼排ガスを前記熱交換器から前記排出部材へと導く排気管路と、前記熱交換器にて生じた凝縮水を前記筐体から前記屋内に設置された間接排水口空間に排水する排水管路と、前記排気管路から分岐し前記排水管路と合流して、前記排気管路における凝縮水を前記排水管路へと導くドレン管路と、前記ドレン管路あるいは前記排水管路の前記ドレン管路との合流する部分よりも下流側に介設された水封トラップを備えることを要旨とする。

これによれば、排気菅路で生じた凝縮水はドレン管路を介して排水管路へ排水できるとともに、燃焼排ガスは水封トラップにより間接排水口空間へ流出することが防止されるため、燃焼排ガスの屋内への排出が、防止できる。

請求項２に係る燃焼排ガス排出装置は、請求項１において、前記水封トラップは、前記ドレン管路と前記排水管路とが上部で開口して合流する第１空間部と前記排水管路が上部で開口する第２空間とを有する合流部と、前記合流部に設けられ前記第１空間と前記第２空間とを低部においてのみ連通させる仕切部材とを備えることを要旨とする。

これによれば、合流部に排水管路およびドレン管路を接続することにて、水封トラップを構成できるので、水封トラップの設置が、スペース的に有利となる。

請求項３に係る燃焼排ガス排出装置は、請求項１又は２において、前記筐体は、燃料と空気の供給により発電を行うことにより前記燃焼排ガスを排出する発電装置の筐体であることを要旨とする。

これによれば、燃焼排ガス排出装置は、燃料と空気の供給により発電を行うことにより燃焼排ガスを排出する発電装置に適用できる。

請求項４に係る燃焼排ガス排出装置は、請求項３において、前記発電装置は、燃料電池モジュールであり、前記空気を供給するブロアと、前記ブロアを駆動する電気モータを有し、前記空気の制御供給量に対応して設定された前記電気モータの駆動デューティが閾値を越えた場合に、前記燃料電池の運転を停止する制御装置を備えることを要旨とする。

これによれば、排出部材あるいは排気管路が閉塞することにより、燃焼排ガスの圧力が、上昇しても水封トラップの水頭圧を越える前に、燃料電池モジュールの運転を停止できるため、燃焼排ガスの屋内への排出が、確実に防止できる。

本発明による燃焼排ガス排出装置の第１実施例を示すブロック図である。 水封トラップの一例を示す説明図である。 本発明による燃焼排ガス装置で実行される制御プログラムのフローチャートである。 本発明による燃焼排ガス排出装置の第２実施例を示すブロック図である。 本発明による燃焼排ガス排出装置の第３実施例を示すブロック図である。 本発明による燃焼排ガス排出装置の第４実施例を示すブロック図である。 水封トラップの他の例を示す説明図である。

以下、本発明による燃焼排ガス排出装置６０の実施形態の一つである第１実施例について図１〜図３に基づいて説明する。燃焼排ガス排出装置６０は、燃料と空気である酸化剤ガスの供給により発電し、発電を行うことにより燃焼排ガスを排出する発電装置、例えば、燃料電池モジュールあるいはコジェネレーション等の発電装置に適用できる。本発明の実施例では、発電装置は、燃料電池モジュールとし、燃料電池モジュールを用いた燃料電池システムに基づいて、説明する。

図１に示すように、燃料電池システムは、発電ユニット１０および貯湯槽２１を備えている。発電ユニット１０は、屋内に設置された筐体１０ａは、筐体１０ａの内部には燃料電池モジュール１１、熱交換器１２、インバータ装置１３、水タンク１４、および制御装置１５を備えている。

燃料電池モジュール１１は、後述するように燃料電池３４を少なくとも含んで構成されるものである。燃料電池モジュール１１は、改質用原料、改質水および酸化剤ガスとして空気であるカソードエアが供給されている。具体的には、燃料電池モジュール１１は、一端が供給源Ｇｓに接続されて改質用原料が供給される改質用原料供給管１１ａの他端が接続されている。改質用原料供給管１１ａは、原料ポンプ１１ａ１が設けられている。さらに、燃料電池モジュール１１は、一端が水タンク１４に接続されて改質水が供給される水供給管１１ｂの他端が接続されている。水供給管１１ｂは、改質水ポンプ１１ｂ１が設けられている。さらに、燃料電池モジュール１１は、一端がカソードエアブロワ１１ｃ１に接続されてカソードエアが供給されるカソードエア供給管１１ｃの他端が接続されている。

熱交換器１２は、燃料電池モジュール１１から排気される燃焼排ガスが供給されるとともに貯湯槽２１からの貯湯水が供給され、燃焼排ガスと貯湯水とが熱交換する熱交換器である。具体的には、貯湯槽２１は、貯湯水を貯湯するものであり、貯湯水が循環する（図にて矢印の方向に循環する）貯湯水循環ライン２２が接続されている。貯湯水循環ライン２２上には、貯湯槽２１の下端から上端に向かって順番に貯湯水循環ポンプ２２ａおよび熱交換器１２が配設されている。熱交換器１２は、燃料電池モジュール１１からの排気管１１ｄが接続（貫設）されている。熱交換器１２は、水タンク１４に接続されている凝縮水供給管１２ａが接続されている。

熱交換器１２において、燃料電池モジュール１１からの燃焼排ガスは、排気管１１ｄを通って熱交換器１２内に導入され、貯湯水との間で熱交換が行われ凝縮されるとともに冷却される。凝縮後の燃焼排ガスは、排気管１１ｄを通り、そして、後述するように排出部材７０から屋外へ排出される。また、凝縮された凝縮水は、熱交換器１２から凝縮水供給管１２ａを通って水タンク１４に供給される。なお、水タンク１４は、凝縮水をイオン交換樹脂によって純水化するようになっている。

また、燃料電池システムは、熱交換器１２にて生じた凝縮水が供給された水タンク１４から溢れ出た水を筐体１０ａの外部に排水するために、水タンク１４からオーバーフローライン１４ａを介して、筐体１０ａの外部即ち屋内に設置された間接排水口空間１４ｂに接続されて一旦屋内の大気中に開放される。なお、間接排水口空間１４ｂは、屋外に排水する外部配管１４ｃに接続されているため、凝縮水は、屋内から屋外に排水される。

また、排気管１１ｄは、熱交換器１２の下流側で筐体１０ａ内に配設された排気菅路１１ｄ１を備え、その排気菅路１１ｄ１から分岐してオーバーフローライン１４ａに合流するドレン管路１２ｂが設けられている。排気菅路１１ｄ１における熱交換器１２からの凝縮後の燃焼排ガスによる凝縮水は、ドレン管路１２ｂを通り、次いでオーバーフローライン１４ａを通り、筐体１０ａの外部即ち屋内に設置された間接排水口空間１４ｂに接続されて、一旦屋内の大気中に開放される。そして、凝縮水は、間接排水口空間１４ｂから、外部配管１４ｃを介して、屋内から屋外に排水される。熱交換器１２にて生じた凝縮水を筐体１０ａの外部に排水する排水管路１４ｄには、凝縮水供給管１２ａ，水タンク１４およびオーバーフローライン１４ａが相当する。

水封トラップ８０が、ドレン管路１２ｂに介設されている。水封トラップ８０により、燃焼排ガスが、排水管路１４ｄ即ち少なくとも間接排水口空間１４ｂへと流れないようされる。水封トラップ８０は、具体的には、図２に示す如く、Ｕ字トラップとすることができる。燃焼排ガスによる排気菅路１１ｄ１の圧力Ｐが、図２に示す水封トラップ８０の水頭差Ｌに基づく水頭圧ＰＬを越える状態になるまで、燃焼排ガスは、間接排水口空間１４ｂへ流れることを防止される。従って、ドレン管路１２ｂにより排気管路１１ｄ１における凝縮水を排水管路１４ｄへ排水できるとともに、水封トラップ８０により燃焼排ガスは、排水管路１４ｄへと流れない。従って、燃焼排ガスの屋内への排出が、防止される。

上述した熱交換器１２、貯湯槽２１および貯湯水循環ライン２２から、排熱回収システム２０が構成されている。排熱回収システム２０は、燃料電池モジュール１１の排熱を貯湯水に回収して蓄える。

さらに、インバータ装置１３は、燃料電池３４から出力される直流電圧を入力し所定の交流電圧に変換して、交流の系統電源１６ａおよび外部電力負荷１６ｃ（例えば電化製品）に接続されている電源ライン１６ｂに出力する。また、インバータ装置１３は、系統電源１６ａからの交流電圧を電源ライン１６ｂを介して入力し所定の直流電圧に変換して補機（各ポンプ、ブロワなど）や制御装置１５に出力する。なお、制御装置１５は、補機を駆動して燃料電池システムの運転を制御する。

燃料電池モジュール１１は、ケーシング３１、蒸発部３２、改質部３３および燃料電池３４を備えている。ケーシング３１は、断熱性材料で箱状に形成されている。蒸発部３２は、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱するものである。蒸発部３２は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料を混合して改質部３３に供給するものである。改質用原料としては天然ガス、ＬＰガスなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料があり、本実施形態においては天然ガスにて説明する。

蒸発部３２には、一端（下端）が水タンク１４に接続された水供給管１１ｂの他端が接続されている。また、蒸発部３２には、一端が供給源Ｇｓに接続された改質用原料供給管１１ａが接続されている。供給源Ｇｓは、例えば都市ガスのガス供給管、ＬＰガスのガスボンベである。

改質部３３は、上述した燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部３２から供給された混合ガス（改質用原料、水蒸気）から改質ガスを生成して導出するものである。改質部３３内には、触媒（例えば、ＲｕまたはＮｉ系の触媒）が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて水素ガスと一酸化炭素などを含んだガスが生成されている（いわゆる水蒸気改質反応）。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス（メタンガス）、改質に使用されなかった改質水（水蒸気）を含んでいる。このように、改質部３３は、改質用原料（原燃料）と改質水とから改質ガス（燃料）を生成して燃料電池３４に供給する。なお、水蒸気改質反応は、吸熱反応である。

改質部３３は、改質用原料と改質水（水蒸気）とが流入する部位の温度を検出する温度センサ３３ａを備えている。温度センサ３３ａは、改質部３３の改質用原料と改質水（水蒸気）とが流入する部位に設けられている。温度センサ３３ａは、その検出結果を制御装置１５に送信するようになっている。改質部３３は、改質ガスが流出する部位の温度を検出する温度センサ３３ｂを備えている。温度センサ３３ｂは、改質部３３の改質ガスが流出する部位に設けられている。温度センサ３３ｂは、その検出結果を制御装置１５に送信するようになっている。

燃料電池３４は、燃料極、空気極（酸化剤極）、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル３４ａが積層されて構成されている。本実施形態の燃料電池は、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池３４の燃料極には、燃料として水素、一酸化炭素、メタンガスなどが供給される。動作温度は４００〜１０００℃程度である。なお、４００℃以下でも定格以下の発電量の発電は、可能である。また、６００℃で発電開始を許可している。水素だけではなく天然ガスや石炭ガスなども直接燃料として用いることが可能である。この場合、改質部３３は省略することができる。

セル３４ａの燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路３４ｂが形成されている。セル３４ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する空気流路３４ｃが形成されている。

燃料電池３４は、燃料電池３４の温度を検出する温度センサ３４ｄを備えている。温度センサ３４ｄは、燃料電池３４のセル３４ａの積層方向の中央部分であって上下方向中央部分に設けられている。温度センサ３４ｄは、その検出結果を制御装置１５に送信するようになっている。

燃料電池３４は、マニホールド３５上に設けられている。マニホールド３５には、改質部３３からの改質ガスが改質ガス供給管３８を介して供給される。燃料流路３４ｂは、その下端（一端）がマニホールド３５の燃料導出口に接続されており、その燃料導出口から導出される改質ガスが下端から導入され上端から導出されるようになっている。カソードエアブロワ１１ｃ１によって送出されたカソードエアは、カソードエア供給管１１ｃを介して供給され、空気流路３４ｃの下端から導入され上端から導出されるようになっている。

カソードエアブロワ１１ｃ１は、電気モータ１１ｃ２により駆動されるもので、電気モータ１１ｃ２の駆動デューティは、制御装置１５にて演算される。カソードエア供給管１１ｃのカソードエアブロワ１１ｃ１の下流側に設けられた流量センサ１１ｃ３は、カソードエアブロワ１１ｃ１が吐出するカソードエア流量を検出する。流量センサ１１ｃ３は、その検出結果を制御装置１５に送信するようになっている。

制御装置１５は、カソードエアの供給に関し、図示しない起動スイッチがオンされると（あるいはユーザによって予め設定された起動開始時刻となったことにより自動的に起動が開始されると）、図３に示すフローチャートに対応するプログラムの実行を開始する。

ステップＳ１０１において、カソードエアの制御供給量Ｑを演算する。次いで、ステップＳ１０２において、制御供給量Ｑを得るに必要な電気モータ１１ｃ２の駆動デューティＤを流量センサ１１ｃ２による流量に基づき演算し、この駆動デューティＤにて電気モータ１１ｃ２が、駆動される。制御装置１５は、駆動デューティＤが、制御供給量Ｑに基づいて設定された閾値Ｄ１を越えた場合には、ステップＳ１０２において「Ｙｅｓ」と判定し、プログラムをステップＳ１０４に進める。一方、駆動デューティＤが、閾値Ｄ１を越えていない場合には、制御装置１５は、ステップＳ１０３において「Ｎｏ」と判定し、ステップＳ１０３の処理を繰り返す。
具体的には、電気モータ１１ｃ２の駆動デューティＤの閾値Ｄ１は、排出部材７０または排気菅路１１ｄ１が閉塞することにより、燃焼排ガスによる排気菅路１１ｄ１の圧力Ｐが上昇して、水封トラップ８０の水頭圧ＰＬに至って水封トラップ８０の機能が失効されるのを防止できるに応じた値に設定される。ステップＳ１０３において、駆動デューティＤが、閾値Ｄ１を越えた場合は、ステップＳ１０４に進み、燃料電池モジュール１１の運転が停止される。この様に、排出部材７０または排気菅路１１ｄ１が閉塞されても、燃焼排ガスの圧力Ｐが、水封トラップ８０の水頭差ＰＬへ上昇することが防止されることにより、水封トラップ８０の機能が保持されるため、燃焼排ガスが間接排水口空間１４ｂから屋内に排出されることが防止される。

燃焼部３６は、燃料電池３４と蒸発部３２および改質部３３との間に設けられている。燃焼部３６は、燃料電池３４からのアノードオフガス（燃料オフガス）と燃料電池３４からのカソードオフガス（酸化剤オフガス）とが燃焼されて改質部３３を加熱する。

燃焼部３６では、アノードオフガスが燃焼されて火炎３７が発生している。燃焼部３６には、アノードオフガスを着火させるための一対の着火ヒータ３６ａ１，３６ａ２が設けられている。また、燃焼部３６には、燃焼部３６の温度を検出するための一対の温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２が設けられている。温度センサ３６ｂ１，３６ｂ２の検出結果（出力信号）は、制御装置１５に送信されている。燃焼部３６で生じた燃焼排ガスは、燃料電池モジュール１１から排気菅１１ｄ通って熱交換器１２に至る。

筐体１０ａは、中パネル１０ｂによって燃料電池室Ｒ１と排気ダクト室Ｒ２に区画されている。燃料電池室Ｒ１内には、燃料電池モジュール１１、熱交換器１２、インバータ装置１３、水タンク１４、および制御装置１５が配置されている。排気ダクト室Ｒ２内には、換気排気用ダクト５１および燃焼排気用ダクト５２が配置されている。

中パネル１０ｂは、燃料電池室Ｒ１内に外気を吸い込むための吸気口１０ｃ、燃料電池室Ｒ１内の空気を外部に排出するための換気用排気口１０ｄ、および熱交換器１２からの燃焼排ガスを外部に排出するための燃焼排ガス用排気口１０ｅが形成されている。吸気口１０ｃには、逆止弁４１が設けられている。逆止弁４１は、排気ダクト室Ｒ２から燃料電池室Ｒ１への空気の流れは許容するが、逆方向の流れを規制するものである。

換気用排気口１０ｄには、換気ファン４２が設けられている。換気ファン４２は、燃料電池室Ｒ１内の空気を外部に送出するものである。換気用排気口１０ｄには、換気排気用ダクト５１が接続されている。換気排気用ダクト５１の他端は、出口を屋外に設置された煙突部５３の内管５３ａに接続されている。換気ファン４２が駆動されると、燃料電池室Ｒ１内の空気（換気排気）は、換気用排気口１０ｄ、換気排気用ダクト５１および煙突部５３の内管５３ａを通って屋外に排出される（破線の矢印で示す）。

燃焼排ガス用排気口１０ｅには、燃焼排気用ダクト５２の一端が接続されている。燃焼排気用ダクト５２の他端は、換気排気用ダクト５１に合流されている。燃料電池システムの発電中において、燃料電池モジュール１１から排出される燃焼排ガスは、燃焼排ガス用排気口１０ｅ、および燃焼排気用ダクト５２を通って換気排気用ダクト５１に導出され（一点破線の矢印で示す）、換気排気と合流されて、換気排気用ダクト５１および煙突部５３の内管５３ａを通って屋外に排出される。従って、熱交換器１２からの燃焼排ガス即ち排気菅路１１ｄ１の燃焼排ガスを筐体１０ａから屋外へ排出する排出部材７０には、燃焼排ガス用排気口１０ｅ、燃焼排気用ダクト５２、換気排気用ダクト５１および煙突部５３の内管５３ａが相当する。

煙突部５３は、２重管構造であり、内管５３ａと外管５３ｂとから構成されている。内管５３ａと外管５３ｂとの間に、吸気用流路ＦＰ１が形成されている。吸気用流路ＦＰ１は、外部と排気ダクト室Ｒ２と連通している。屋外の外気は、吸気用流路ＦＰ１を通って排気ダクト室Ｒ２内に流入（吸気）される。

次に、本発明による燃焼排ガス排出装置６０の実施形態の一つである第２実施例を、図４に基づいて説明する。第２実施例では、水封トラップ８０を、排水管路１４ｄなるオーバーフローライン１４ａのドレン管路１２ｂと合流する部分よりも下流側として筐体１０ａの内部に介設した点を除いて、前述の第１実施例と同様であるため、詳細な説明は省略する。

次に、本発明による燃焼排ガス排出装置６０の実施形態の一つである第３実施例を、図５に基づいて説明する。第３実施例では、水封トラップ８０を、排水管路１４ｄなるオーバーフローライン１４ａのドレン管路１２ｂと合流する部分よりも下流側として筐体１０ａの外部、即ちオーバーフローライン１４ａが間接排水口空間１４ｂに近接した位置に介設した点を除いて、前述の実施例と同様であるため、詳細な説明は省略する。

次に、本発明による燃焼排ガス排出装置６０の実施形態の一つである第４実施例を、図６に基づいて説明する。第４実施例では、水封トラップ８０を、ドレン管路１２ｂとオーバーフローライン１４ａとの合流部１７に介設した点を除いて、前述の実施例と同様である。

この第４実施例における水封トラップ８０は、図７に示す如く、ドレン管路１２ｂと排水管路１４ｄのオーバーフローライン１４ａとが上部で開口して合流する第１空間部１７ａとオーバーフローライン１４ａが上部で開口する第２空間１７ｂとを有する合流部１７と、合流部１７に設けられ第１空間１７ａと第２空間１７ｂとを低部においてのみ連通させる仕切部材８０ａとを備える．燃焼排ガスによる排気菅路１１ｄ１の圧力Ｐが、図７に示す水封トラップ８０の水頭差Ｌ基づく水頭圧ＰＬを越える状態になるまで、燃焼排ガスは、間接排水口空間１４ｂへ流れることを防止される。従って、ドレン管路１２ｂにより排気管路１１ｄ１における凝縮水を排水管路１４ｄへ排水できるとともに、水封トラップ８０により燃焼排ガスは、排水管路１４ｄを通り間接排水口空間１４ｂへと流れない。従って、燃焼排ガスの屋内への排出が、防止される。

上述のように、本実施形態に係る燃焼排ガス排出装置６０によれば、屋内に設置され燃焼排ガスを発生する燃焼部３６を収容する筐体１０ａと、筐体１０ａの内部に設けられ燃焼排ガスの排熱を回収するととともに凝縮水が発生する熱交換器１２と、熱交換器１２からの燃焼排ガスを筐体１０ａから屋外へ排出する排出部材７０と、燃焼排ガスを熱交換器１２から排出部材７０へと導く排気管路１１ｄ１と、熱交換器１２にて生じた凝縮水を筐体１０ａから屋内に設置された間接排水口空間１４ｂに排水する排水管路１４ｄと、排気管路から１１ｄ１分岐し排水管路１４ｄと合流して、排気管路１１ｄ１における凝縮水を排水管路１４ｄへと導くドレン管路１２ｂと、ドレン管路１２ｂあるいは排水管路１４ｄのドレン管路１２ｂとの合流する部分よりも下流側に介設された水封トラップ８０を備えるので、排気菅路１１ｄ１で生じた凝縮水はドレン管路１２ｂを介して排水管路１４ｄへ排水できるとともに、燃焼排ガスは水封トラップ８０により間接排水口空間１４ｂへ流出することが防止されるため、燃焼排ガスの屋内への排出が、防止できる。

上述のように、本実施形態に係る燃焼排ガス排出装置６０によれば、水封トラップ８０は、ドレン管路１２ｂと排水管路１４ｄとが上部で開口して合流する第１空間部１７ａと排水管路１４ｄが上部で開口する第２空間１７ｂとを有する合流部１７と、合流部１７に設けられ第１空間１７ａと第２空間１７ｂとを低部においてのみ連通させる仕切部材８０ａとを備えるので、合流部１７に排水管路１４ｄおよびドレン管路１２ｂを接続することにて、水封トラップ８０を構成できるので、水封トラップ８０の設置が、スペース的に有利となる。

上述のように、本実施形態に係る燃焼排ガス排出装置６０によれば、筐体１０ａは、燃料と空気の供給により発電を行うことにより燃焼排ガスを排出する発電装置１１の筐体１０ａであるので、燃焼排ガス排出装置６０は、燃料と空気の供給により発電を行うことにより燃焼排ガスを排出する発電装置１１に適用できる。

上述のように、本実施形態に係る燃焼排ガス排出装置６０によれば、発電装置１１は、燃料電池モジュール１１であり、空気を供給するブロア１１ｃ１と、ブロア１１ｃ１を駆動する電気モータ１１ｃ２を有し、空気の制御供給量Ｑに対応して設定された電気モータ１１ｃ２の駆動デューティＤが閾値Ｄ１を越えた場合に、燃料電池モジュール１１の運転を停止する制御装置１５を備えるので、排出部材７０あるいは排気管路１１ｄ１が閉塞することにより、燃焼排ガスの圧力が、上昇しても水封トラップ８０の水頭圧ＰＬを越える前に、燃料電池モジュール１１の運転を停止できるため、燃焼排ガスの屋内への排出が、確実に防止できる。

なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。

１０ａ…筐体、１１…燃料電池モジュール（発電装置）、１１ｃ１…カソードエアブロア(ブロア)、１１ｃ２…電気モータ、１１ｄ１…排気管路、１２…熱交換器、１２ｂ…ドレン管路、１４ｂ…間接排水口空間、１４ｄ…排水管路、１５…制御装置、１７…合流部、１７ａ…第１空間、１７ｂ…第２空間、３６…燃焼部、６０…燃焼排ガス排出装置、７０…排出部材、８０…水封トラップ、８０ａ…仕切部材

Claims (4)

1. 屋内に設置され燃焼排ガスを発生する燃焼部を収容する筐体と、
   前記筐体の内部に設けられ燃焼排ガスの排熱を回収するととともに凝縮水が発生する熱交換器と、
   前記熱交換器からの前記燃焼排ガスを屋外へ排出する排出部材と、
   前記燃焼排ガスを前記熱交換器から前記排出部材へと導く排気管路と、
   前記熱交換器にて生じた凝縮水を前記筐体から前記屋内に設置された間接排水口空間に排水する排水管路と、
   前記排気管路から分岐し前記排水管路と合流して、前記排気管路における凝縮水を前記排水管路へと導くドレン管路と、
   前記ドレン管路あるいは前記排水管路の前記ドレン管路との合流する部分よりも下流側に介設された水封トラップを備える燃焼排ガス排出装置。
2. 前記水封トラップは、前記ドレン管路と前記排水管路とが上部で開口して合流する第１空間部と前記排水管路が上部で開口する第２空間とを有する合流部と、前記合流部に設けられ前記第１空間と前記第２空間とを低部においてのみ連通させる仕切部材とを備える請求項１に記載の燃焼排ガス排出装置。
3. 前記筐体は、燃料と空気の供給により発電を行うことにより前記燃焼排ガスを排出する発電装置の筐体である請求項１又は２に記載の燃焼排ガス排出装置。
4. 前記発電装置は、燃料電池モジュールであり、前記空気を供給するブロアと、前記ブロアを駆動する電気モータを有し、前記空気の制御供給量に対応して設定された前記電気モータの駆動デューティが閾値を越えた場合に、前記燃料電池モジュールの運転を停止する制御装置を備える請求項３に記載の燃焼排ガス排出装置。

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