特開2016-225103IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

燃料電池システム

要約特許出願時に添付された[要約書]

【課題】燃料電池システムにおいて、凝縮水量を必要かつ十分に生成する。
【解決手段】燃料電池システムの制御装置15は、燃料電池34の発電に必要な改質水量を熱交換器12で生成される凝縮水のみで賄うことができる水自立が成立していないか否かを判定する水自立不成立判定部(ステップS102)と、水自立成立判定部(ステップS102)によって水自立が不成立である旨判定されている場合、熱交換器12における燃焼排ガスの露点温度を増大させる露点温度増大制御部(ステップS106,108)と、を備えている。
【選択図】 図2

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

上述した特許文献1に記載されている燃料電池システムは、高効率化のために例えば低S/C運転をすると、排ガスにおいて潜熱に対する顕熱の比率である潜熱/顕熱比が小さくなり、凝縮水量を必要かつ十分に生成することができないおそれがあった。 本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、燃料電池システムにおいて、凝縮水量を必要かつ十分に生成することを目的とする。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

の課題を解決するため、請求項1に係る燃料電池システムの発明は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、改質用原料と改質水とから燃料を生成して燃料電池に供給する改質部と、燃料電池からの未使用の燃料を含む可燃性ガスを導入し酸化剤ガスで燃焼して燃焼排ガスを導出する燃焼部と、貯湯水を貯水する貯湯槽と、燃焼排ガスと貯湯水との間で熱交換が行われ、燃焼排ガスに含まれている水蒸気を凝縮して凝縮水を生・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
これによれば、水自立が不成立である場合、熱交換器における燃焼排ガスの露点温度が増大される。これにより、燃焼排ガス露点温度ではなく、排熱回収水入口温度を律速とすることが可能となり、潜熱を有効に回収することが可能となり、ひいては、熱交換器の燃焼排ガス出口温度を十分に低下することが可能となる。すなわち、水自立が不成立である場合、換言すると、燃焼排ガスにおいて潜熱に対する顕熱の比率である潜熱/顕熱比が小さい場合であっても、熱交換器で生成される凝縮水を増大させることが可能となる。よって、凝縮水量を必要かつ十分に生成することが可能となる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】本発明による燃料電池システムの一実施形態の概要を示す概要図である。

【図2】図1に示す制御装置で実行される制御プログラム(第一制御例)のフローチャートである。

【図3】顕熱/潜熱比率が小である場合の熱交換器における燃焼排ガスと貯湯水との温度を示す図である。燃焼排ガスは実線で示し、貯湯水は破線で示す。

【図4】顕熱/潜熱比率が大である場合の熱交換器における燃焼排ガスと貯湯水との温度を示す図である。燃焼排ガスは実線で示し、貯湯水は破線で示す。

【図5】顕熱/潜熱比率と温度差ΔT(水収支)との相関を示す図である。

【図6】顕熱/潜熱比率が大である場合に本発明を適用した場合の熱交換器における燃焼排ガスと貯湯水との温度を示す図である。燃焼排ガスは実線で示し、貯湯水は破線で示す。

【図7】図1に示す制御装置で実行される制御プログラム(第二制御例)のフローチャートである。

【図8】図1に示す制御装置で実行される制御プログラム(第三制御例)のフローチャートである。

選択図 図2出願人が指定した本件の代表的な図

1…燃料電池システム、10…発電ユニット、11…燃料電池モジュール、11a1…原料ポンプ(改質用原料供給装置)、11b1…改質水ポンプ(改質水供給装置)、11c1…カソードエアブロワ(酸化剤ガス供給装置)、12…熱交換器、14…水タンク、14a…水位センサ、15…制御装置(水自立不成立判定部、目標値増大設定部、露点温度増大制御部)、21…貯湯槽、22…貯湯水循環ライン、22b…貯湯水循環ポンプ、22d…熱交換器貯湯水出口温度センサ、33…改質部、34…燃料電池、36…燃焼部。

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