特表 2016-506490 燃料電池を利用したボイラーシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】特表2016-506490(P2016-506490A)

(43)【公表日】2016年3月3日

(54)【発明の名称】燃料電池を利用したボイラーシステム

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/00 20060101AFI20160205BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20160205BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20160205BHJP

【ＦＩ】

   F24H1/00 631Z

   H01M8/04 J

   H01M8/00 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-549245(P2015-549245)

(86)(22)【出願日】2013年12月9日

(85)【翻訳文提出日】2015年6月22日

(86)【国際出願番号】KR2013011338

(87)【国際公開番号】WO2014104610

(87)【国際公開日】20140703

(31)【優先権主張番号】10-2012-0157457

(32)【優先日】2012年12月28日

(33)【優先権主張国】KR

(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ

(71)【出願人】

【識別番号】515171721

【氏名又は名称】キョンドン ナビエン カンパニー リミテッド

(71)【出願人】

【識別番号】515170757

【氏名又は名称】コリア ガス セーフティー コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100099793

【弁理士】

【氏名又は名称】川北 喜十郎

(72)【発明者】

【氏名】リ， ジョン ウン

(72)【発明者】

【氏名】リ， ドグォン

(72)【発明者】

【氏名】リ， デニョン

(72)【発明者】

【氏名】キム， インチャン

(72)【発明者】

【氏名】キム， ウン ジュン

(72)【発明者】

【氏名】ソン， スンキル

(72)【発明者】

【氏名】シン， ソクジェ

(72)【発明者】

【氏名】キム， ジョンミン

(72)【発明者】

【氏名】キム， ジニョン

【テーマコード（参考）】

3L122

5H127

【Ｆターム（参考）】

3L122AA02

3L122AA13

3L122AA28

3L122AA34

3L122AA62

3L122AB30

5H127AB02

5H127AB23

5H127AC02

5H127AC07

5H127BA12

5H127BB02

5H127BB39

5H127EE25

(57)【要約】

本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステムは、家庭や建物などに設置されるボイラーと、燃料と酸素の電気化学的反応により電気と反応熱を発生させる燃料電池と、前記燃料電池で生成される反応熱を流体を通じて回収して貯蔵する貯蔵タンクと、家庭や建物などの室内フロアに埋設される暖房ラインと、外部で水が供給されると前記ボイラーおよび前記貯蔵タンクを経て家庭や建物の洗面室や厨房などに温水が供給されるように連結される温水ラインと、前記ボイラーの少なくとも１以上の第１排気ライン、少なくとも１以上の第１吸気ライン、前記燃料電池の少なくとも１以上の第２排気ライン、少なくとも１以上の第２吸気ラインのうちの少なくとも２以上が連結されて共通使用される一つの吸排気統合管と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

家庭や建物などに設置されるボイラーと、
燃料と酸素の電気化学的反応により電気と反応熱を発生させる燃料電池と、
前記燃料電池で生成される反応熱を流体を通じて回収して貯蔵する貯蔵タンクと、
家庭や建物などの室内フロアに埋設される暖房ラインと、
外部で水が供給されると前記ボイラーおよび前記貯蔵タンクを経て家庭や建物の洗面室や厨房などに温水が供給されるように連結される温水ラインと、
前記ボイラーの少なくとも１以上の第１排気ライン、少なくとも１以上の第１吸気ライン、前記燃料電池の少なくとも１以上の第２排気ライン、少なくとも１以上の第２吸気ラインのうちの少なくとも２以上が連結されて共通使用される一つの吸排気統合管と、
を含む、燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項2】

前記第２吸気ラインは、水素と酸素の電気化学的反応により電気エネルギーと熱を生成させるスタック部と、燃料の供給を受けて改質された水素を前記スタック部に供給する改質部とが連結される、請求項１に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項3】

前記吸排気統合管は、同軸を中心に配置される少なくとも２以上の管部材を含む多重管である、請求項１または２に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項4】

前記少なくとも２以上の管部材は、断面領域を少なくとも２以上の領域に分離する隔壁を含む、請求項３に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項5】

前記吸排気統合管は、前記ボイラーの第１吸気ラインと前記燃料電池の第２吸気ラインが共通使用する一つの第１管部材と、前記ボイラーの第１排気ラインと前記燃料電池の第２排気ラインが共通使用する他の一つの第１管部材とからなる、請求項１に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項6】

前記ボイラーの第１吸気ラインと前記燃料電池の第２吸気ラインとが交差する地点、および前記ボイラーの第１排気ラインと前記燃料電池の第２排気ラインとが交差する地点にダンパー手段または電磁制御バルブ手段が用いられる、請求項５に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項7】

前記吸排気統合管は、一つの吸排気統合口を有する二重管からなり、
前記二重管の第１管部材を前記ボイラーの第１排気ラインと前記燃料電池の第２排気ラインが連通して共通使用し、前記第１管部材を囲む第２管部材を隔壁を媒介として前記ボイラーの第１吸気ラインと前記燃料電池の第２吸気ラインが連通して分離使用する、請求項１に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項8】

前記第１管部材を共通使用する前記ボイラーの第１排気ラインと、前記燃料電池の第２排気ラインとの交差地点に、ダンパー手段または電磁的バルブ手段が備えられた、請求項７に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項9】

前記吸排気統合管は、一つの吸排気統合口を有する内外部の管部材に隔壁が形成された二重管であって、
前記二重管は、第１管部材が隔壁を用いて第１および第２領域に分離され、それぞれ前記ボイラーの第１排気ラインと前記燃料電池の第２排気ラインが連通し、前記第１管部材を囲む第２管部材も隔壁を用いて第３および第４領域に分離され、それぞれ前記ボイラーの第１吸気ラインと前記燃料電池の第２吸気ラインと連通する、請求項１に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項10】

前記吸排気統合管は、一つの吸排気統合口を有する三重管であって、前記三重管は、第１管部材を前記ボイラーの第１排気ラインと前記燃料電池の第２排気ラインが共通使用するように連通し、前記第１管部材を順次に囲む第２管部材と第３管部材にそれぞれ前記燃料電池の第２吸気ラインと前記ボイラーの第１吸気ラインが連通する、請求項１に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項11】

前記第１管部材に隔壁を設置して２つの領域に分離し、前記ボイラーの第１排気ラインと前記燃料電池の第２排気ラインがそれぞれ分離連通させる、請求項１０に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【請求項12】

前記第１管部材を共通使用する前記ボイラーの第１排気ラインと前記燃料電池の第２排気ラインとの交差地点に、ダンパー手段または電磁的バルブ手段が備えられた、請求項１０に記載の燃料電池を利用したボイラーシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池を利用したボイラーシステムに関し、より詳細には、燃料電池とボイラーの運転中に発生した排気ガスを排出するための排気口、および運転に必要な酸素の供給のための吸気口の構造を効率的に構成した燃料電池基盤のボイラーシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

四季の変化があるか、寒い地方の国では、家庭や建物などの室内暖房のためにエネルギー源として石油、ガス、石炭などを使用するボイラーシステムが適用されている。

【0003】

通常のボイラーシステムは、家庭や建物などの室内外に設置されたボイラーから燃料の供給を受けてその燃料を燃焼させる。そのボイラーの燃焼熱により水が加熱され、その加熱された温水はそのボイラーと循環連結されて室内のフロアに埋設された放熱用循環ラインを通じて循環するようになる。水がボイラーで加熱されて放熱用循環ラインを通じて流動し、再びボイラーで加熱される循環流動を繰り返しながら熱が室内のフロアに伝達されて室内のフロアを加熱させるようになる。

【0004】

また、前記ボイラーに温水ラインが連結され、その温水ラインは水道水が供給される水道ラインと連結され、その水道ラインは洗面室、浴室または厨房などに連結されるように設置される。

【0005】

しかし、前述のボイラーシステムは、ガスや石油を燃焼させ、その燃焼熱で水を加熱して室内を暖房し、また温水を使用するため、ガスや石油の使用量が多大であり、人体に有害な汚染物質の発生を加重させるだけでなく、化石燃料の枯渇により家計の経済的負担が漸次に増加している。

【0006】

このような問題点を解消するために、最近は電気と熱を同時に発生させながら環境公害物質の排出量を減らすことができ、電気および暖房料金を減少させることができる燃料電池を住宅または建物に設置して使用者が必要とする電気と熱を直接生産して使用する方案が研究されている。

【0007】

しかし、燃料電池で生産された電気を外部に供給すると同時に、付随的に発生する熱を温水の形態で回収して暖房と給湯に利用するため、ボイラーが共に使用されている。
したがって、燃料電池用吸排気口とボイラー用吸排気口がそれぞれ必要であるため、空間、構造および設置上の不便さを招くという問題点がある。
また、吸排気口の個数が増加することによって、排出ガスの外部漏出の危険が増加するという問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

したがって、本発明は、前記問題点を解消するためになされたものであって、燃料電池用吸排気口とボイラー用吸排気口をそれぞれ設置するために発生する空間、構造および設置上の不便さを解消し、吸排気口の個数の増加による排出ガス漏出の危険を減少させることができる、燃料電池を利用したボイラーシステムを提供することに目的がある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステムは、家庭や建物などに設置されるボイラーと、燃料と酸素の電気化学的反応により電気と反応熱を発生させる燃料電池と、前記燃料電池で生成される反応熱を流体を通じて回収して貯蔵する貯蔵タンクと、家庭や建物などの室内フロアに埋設される暖房ラインと、外部で水が供給されると前記ボイラーおよび前記貯蔵タンクを経て家庭や建物の洗面室や厨房などに温水が供給されるように連結される温水ラインと、前記ボイラーの少なくとも１以上の第１排気ライン、少なくとも１以上の第１吸気ライン、前記燃料電池の少なくとも１以上の第２排気ライン、少なくとも１以上の第２吸気ラインのうちの少なくとも２以上が連結されて共通使用される一つの吸排気統合管と、を含むことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステムによれば、前記ボイラーの第１排気ラインおよび第１吸気ラインと、前記燃料電池の第２排気ラインと第２吸気ラインをそれぞれ設置するために発生する空間上の制約、例えば、ボイラー室の内外壁に多数の孔を穿孔しなければならない問題点など、燃料電池を利用したボイラーシステムの空間、構造、設置上の不便さを解消することができる。

【0011】

また、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステムによれば、ボイラーと燃料電池の吸排気ラインが多重管部材または隔壁を有する管部材からなる一つの吸排気統合管で製造され得るため、複雑な配管構成を単純化することができ、吸排気ラインの漏出の可能性を減らすことができる。

【0012】

また、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステムによれば、ボイラーと燃料電池の吸排気ラインの交差地点にダンパー手段または電磁気的バルブ手段を備えて逆流を構造的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０の斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０の他の斜視図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０の断面図である。

【図5】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図6】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図7】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図8】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図9】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図10】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図11】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図12】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【図13】本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

前記本発明の目的を達成するために、家庭や建物などに燃料電池およびボイラーを設置し、その燃料電池で発生する反応熱とボイラーの燃焼熱により流体が加熱されて家庭や建物などの室内のフロア内部を循環しながらその室内を暖房させ、その燃料電池の反応熱とボイラーの燃焼熱により水道水を加熱して家庭や建物の洗面室や厨房などに温水を提供することを特徴とする燃料電池を利用したボイラーシステムが提供される。

【0015】

以下、本発明の燃料電池を利用したボイラーシステムを図面を参照して詳細に説明する。

【0016】

図１に示したように、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００は、家庭や建物などに設置されるボイラー１１０と、燃料と酸素の電気化学的反応により電気と反応熱を発生させる燃料電池１３０と、前記燃料電池１３０で生成される反応熱を流体を通じて回収して貯蔵する貯蔵タンク１５０と、家庭や建物などの室内フロアに埋設される暖房ライン１７０と、外部で水が供給されると前記ボイラー１１０または前記貯蔵タンク１５０を経て家庭や建物の洗面室や厨房などに温水が供給されるように連結される温水ライン１８０と、前記ボイラー１１０および燃料電池１３０で燃焼または電気化学的反応が起こるように酸素を供給し、前記ボイラー１１０および燃料電池１３０の燃焼または空気極（カソード）で発生したガスを排出するための吸排気統合管１９０とを含む。

【0017】

一般に、前記ボイラー１１０は、熱源の種類、設置形態、設置場所、吸排気方式、給水方式、放熱方式、熱交換機の構造などによって多様な種類に区分され得る。

【0018】

本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００のボイラー１１０は、第１燃料供給ライン１１１から供給された燃料を噴射する燃料噴射機構１１１ａと、前記燃料噴射機構１１１ａを通じて燃料が噴射されると、噴射された燃料を空気と混合するバーナー１１３と、前記混合ガスが前記バーナー１１３の炎孔１１３ａを通じて噴出して点火装置の作動時に燃焼が起こる燃焼室１１５とを含む。

【0019】

前記ボイラー１１０は、ブロワなどの強制流動発生手段１１６を適宜にアレイ設計して室内あるいは室外空気を強制的に前記第１吸気ライン１１８を通じて吸入しながら、負圧により排気ガスが第１排気ライン１１７を通じて室外に排出するようにできる。

【0020】

前記貯蔵タンク１５０は、流体の熱源が直接または前記ボイラー１１０を経て暖房ライン１７０に供給されるように構成されることもできる。

【0021】

また、前記暖房ライン１７０を経た流体が前記貯蔵タンク１５０に流入するように前記暖房ライン１７０と貯蔵タンク１５０を連結することもできる。

【0022】

前記燃料電池１３０は、水素などの燃料と酸素を含む空気を持続的に供給して水素と酸素の電気化学的反応により電気エネルギーと副産物として熱を発生させるようになる。

【0023】

前記燃料電池１３０は、６００℃以上の高温で作動する溶融炭酸塩形燃料電池（Ｍｏｌｔｅｎ Ｃａｒｂｏｎａｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌｓ、ＭＣＦＣ）、または固体酸化物形燃料電池（Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌｓ、ＳＯＦＣ）、または２００℃以下の比較的に低温で作動するリン酸形燃料電池（Ｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃ Ａｃｉｄ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌｓ、ＰＡＦＣ）、および高分子電解質燃料電池（Ｐｒｏｔｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌｓ、ＰＥＭＦＣ）からなることができる。

【0024】

前記燃料電池１３０は、燃料極１３１ａと空気極１３１ｂを含んで構成され、前記燃料極１３１ａに供給される改質ガスまたは水素と前記空気極１３１ｂに供給される酸素との電気化学的反応により電気エネルギーと副産物である熱を生成させるスタック部１３１と、燃料の供給を受けて水素に改質して前記スタック部１３１の燃料極１３１ａ側に水素を供給する改質部１３３と、前記改質部１３３に燃料を供給する第２燃料供給ライン１３４と、前記改質部１３３およびスタック部１３１の空気極１３１ｂに空気を供給する第２吸気ライン１３５と、前記スタック部１３１で発生する電気エネルギーを商用電源に変換させる電力変換部１３７と、前記改質部１３３およびスタック部１３１から排出するガスを外部に送るための第２排気ライン１３９とを含んで構成される。

【0025】

前記燃料は、ＬＮＧ、ＬＰＧ、炭化水素系（ＣＨ系）燃料および水素などの燃料であってもよい。

【0026】

本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００において、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７および第１吸気ライン１１８と、前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９および第２吸気ライン１３５は、一つの吸排気統合管１９０の吸排気統合口１９０ａを通じて大気と連通することができる。

【0027】

したがって、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７および第１吸気ライン１１８と、前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９と第２吸気ライン１３５をそれぞれ設置するために発生する空間上の制約、例えば、ボイラー室の内外壁に多数の孔を穿孔しなければならない問題点など、ボイラーシステム１００の空間、構造および設置上の不便さを解消することができる。

【0028】

以下、図２乃至図４を参照して、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０について説明する。

【0029】

図２乃至図４は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０の斜視図、他の斜視図、および断面図である。
図２乃至図４に示されているように、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０は、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７および第１吸気ライン１１８と、前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９と第２吸気ライン１３５がそれぞれ連結される第１管部１９１、第２管部１９２、第３管部１９３、第４管部１９４が同心軸を中心に重畳配置される四重管で構成されてもよい。

【0030】

本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０は、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９を第１管部材１９１で共通使用することもでき、第１吸気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３５を第２管部１９２で共通使用することもできる。この場合、第１管部１９１と第２管部１９２が同心軸を中心に重畳配置される二重管で構成されてもよい。

【0031】

また、図３に示されたような前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３５と第２排気ライン１３９が第１管部１９１内に分岐管の形態で配置されることもできる。

【0032】

また、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７および第１吸気ライン１１８にそれぞれ連結される第１管部１９１、第２管部１９２に前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３５と第２排気ライン１３９が複数の分岐管の形態で連結されることもできる。

【0033】

また、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０は、少なくとも２以上の多重管または分岐管を有することができるだけでなく、図４に示されているように、一つの第１管部１９１内に隔壁１９１ａを形成して排気流れまたは吸気量により第１管部１９１の断面領域を、ボイラー１１０および燃料電池１３０の吸気領域Ａと、ボイラー１１０および燃料電池１３０の排気領域Ｂに区画することができる。
したがって、ボイラー１１０と燃料電池１３０の吸排気ラインが一つの吸排気統合管１９０で製造され得るため、複雑な配管構成を単純化することができ、配管の漏出の可能性が減ることができる。

【0034】

次に、図５乃至図１２を参照して本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムについて説明する。

【0035】

図５乃至図１２は、本発明の変形実施形態による燃料電池を利用したボイラーシステムの概略図である。

【0036】

図５に示されているように、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０は、一つの吸排気統合口１９０ａに連結され、一つの隔壁１９１ａを通じて分けられた第１管部材１９１を通じて流入された室外空気が前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３５を通じて流入し、第１排気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９を通じて排気されるガスが前記第１管部材１９１を通じて一つの統合管口１９０ａを通じて排気されるように構成されてもよい。
つまり、ボイラー１１０と燃料電池１３０の吸気口と排気口が一つに統合されて共通使用された。

【0037】

図６に示されているように、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸気統合管１９１は、一つの吸気統合口１９０ａに連結された第１管部材１９１を通じて流入した室外空気が前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３５を通じて流入し、第１排気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９を通じて排気されるガスが他の一つの第１管部材１９１の他の一つの吸排気統合口１９１ａを通じて排気されるように構成されてもよい。
つまり、ボイラー１１０と燃料電池１３０の吸気口と排気口がそれぞれ共通使用された。

【0038】

この場合、図７に示されているように、前記第１管部材１９１を共通使用する前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３５との間の吸気流れ、および前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９との間の排気流れを制御して逆流の発生を防止することができるように二つのラインの交差地点にダンパー手段またはソレノイドバルブなど電磁的制御手段１６０が用いられてもよい。

【0039】

図８に示されているように、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０は、一つの吸排気統合口１９０ａに連結される二重管であってもよい。

【0040】

前記二重管は、第１管部材１９１に前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３５が連通して前記ボイラー１１０および燃料電池１３０が一つの第１管部材１９１を排気ラインで共通使用し、前記第１管部材１９１を囲む第２管部材１９２を隔壁１９２ａを用いて分離し、前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３９と連通するようにして前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３９の吸気ガスが混合されないようにしてそれぞれの特性を維持することができる。

【0041】

この場合、図９に示されているように、前記第１管部材１９１を共通使用する前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９との間の排気流れを制御して逆流の発生を防止することができるように二つのラインの交差支点にダンパー手段またはソレノイドバルブなど電磁的制御手段１６０が用いられてもよい。

【0042】

また、図１０に示されているように、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０は、一つの吸排気統合口１９０ａに連結され、内外部の管部材に隔壁が形成された二重管であってもよい。

【0043】

前記二重管は、第１管部材１９１が隔壁１９１ａを用いて分離され、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９が連通して前記ボイラー１１０および燃料電池１３０が一つの第１管部材１９１の領域を分けて排気ラインで共通使用し、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３９の排気ガスが混合されないようにしてそれぞれの特性を維持することができる。

【0044】

前記第１管部材１９１を囲む第２管部材１９２も隔壁１９２ａを用いて分離され、前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３５と連通するようにして前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３５の吸気ガスが混合されないようにしてそれぞれの特性を維持することができる。

【0045】

また、図１１に示されているように、本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステム１００の吸排気統合管１９０は、一つの吸排気統合口１９０ａに連結される三重管であってもよい。

【0046】

前記三重管は、第１管部材１９１に前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３５が連通して前記ボイラー１１０および燃料電池１３０が一つの第１管部材１９１を排気ラインで共通使用し、前記第１管部材１９１を順次に囲む第２管部材１９２と第３管部材１９３にそれぞれ前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３９と前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１７が連通するようにして前記ボイラー１１０の第１吸気ライン１１７と前記燃料電池１３０の第２吸気ライン１３９の吸気ガスが混合されないようにしてそれぞれの特性を維持することができる。

【0047】

この場合、図１２に示されているように、三重管の構造でありながら、前記第１管部材１９１に隔壁１９１ａを設置して２つの領域に分離し、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３５が連通して前記ボイラー１１０および燃料電池１３０が一つの第１管部材１９１の領域を分けて排気ラインで共通使用し、前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３５の排気ガスが混合されないようにしてそれぞれの特性を維持することができる。

【0048】

またこの場合に、図１３に示されているように、前記第１管部材１９１を共通使用する前記ボイラー１１０の第１排気ライン１１８と前記燃料電池１３０の第２排気ライン１３５との間の排気流れを制御して逆流の発生を防止することができるように二つのラインの交差支点にダンパー手段またはソレノイドバルブなど電磁的制御手段１６０が用いられてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明の一実施形態に係る燃料電池を利用したボイラーシステムによれば、前記ボイラーの第１排気ラインおよび第１吸気ラインと、前記燃料電池の第２排気ラインと第２吸気ラインをそれぞれ設置するために発生する空間上の制約、例えば、ボイラー室の内外壁に多数の孔を穿孔しなければならない問題点など、燃料電池を利用したボイラーシステムの空間、構造、設置上の不便さを解消することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】