JP2003056909A - Heat recovery apparatus and cogeneration system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池などの発
電機能を有する熱源が発生する熱を回収する熱回収装置
およびそれを備えるコージェネレーションシステムに関
し、さらに詳しくは、貯湯槽を備える熱回収装置および
コージェネレーションシステムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat recovery device for recovering heat generated by a heat source having a power generation function such as a fuel cell and a cogeneration system including the heat recovery device, and more particularly to a heat recovery device including a hot water storage tank. And the cogeneration system.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の熱回収装置として、例えば、燃料
電池等の熱源からの排熱によって加熱された熱媒が供給
循環される熱交換器を、蓄熱槽としての貯湯槽内に設置
し、前記熱交換器による前記熱媒と貯湯槽内の低温水と
の熱交換によって前記低温水を加熱して蓄熱し、貯えら
れた温水を、必要に応じて給湯するものがある。2. Description of the Related Art As a conventional heat recovery device, for example, a heat exchanger in which a heat medium heated by exhaust heat from a heat source such as a fuel cell is supplied and circulated is installed in a hot water storage tank as a heat storage tank. There is one that heats the low-temperature water to store heat by heat exchange between the heat medium and the low-temperature water in the hot-water storage tank by the heat exchanger, and supplies the stored hot water as needed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような熱回収装置
では、熱源が、例えば、固体高分子型燃料電池などであ
る場合には、その排熱の温度が低いために、貯湯槽内に
貯えられる温水の温度もレジオネラ菌等の殺菌に有効な
温度である60℃〜70℃程度に達せず、貯湯槽内でレ
ジオネラ菌等が繁殖する虞がある。In such a heat recovery device, when the heat source is, for example, a polymer electrolyte fuel cell, the temperature of the exhaust heat is low, so that it is stored in the hot water storage tank. The temperature of the hot water thus obtained does not reach about 60 ° C. to 70 ° C., which is an effective temperature for sterilizing Legionella bacteria, etc., and Legionella bacteria etc. may propagate in the hot water storage tank.
【0004】本発明は、上述のような点に鑑みて為され
たものであって、レジオネラ菌等の繁殖の虞れのない信
頼性の高い熱回収装置およびコージェネレーションシス
テムを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a highly reliable heat recovery device and a cogeneration system that are free from the risk of breeding Legionella bacteria and the like. And
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明では、上述の目的
を達成するために、次のように構成している。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is constructed as follows.
【0006】すなわち、請求項1に係る本発明の熱回収
装置は、発電機能を有する熱源の発生する熱によって加
熱された熱媒が流れる熱交換器で蓄熱槽の水を加熱して
蓄熱する熱回収装置において、前記熱源の発生する熱に
よって加熱された前記熱媒の温度が所要温度以下であ
り、前記蓄熱槽内の水を殺菌する殺菌手段を備え、該殺
菌手段は、前記熱源の発電電力および商用電源の電力の
少なくとも一方が供給されて駆動されるものである。That is, the heat recovery device of the present invention according to claim 1 is a heat exchanger for heating water in a heat storage tank to store heat by a heat exchanger in which a heat medium heated by heat generated by a heat source having a power generation function flows. In the recovery device, the temperature of the heat medium heated by the heat generated by the heat source is equal to or lower than a required temperature, and a sterilizing means for sterilizing water in the heat storage tank is provided, and the sterilizing means is power generated by the heat source. And, at least one of the electric power of the commercial power supply is supplied and driven.
【0007】ここで、所要温度とは、蓄熱槽内の水を、
レジオネラ菌等を殺菌するのに必要な温度まで加熱でき
る熱媒の温度をいう。Here, the required temperature means the water in the heat storage tank,
It refers to the temperature of the heat medium that can be heated to the temperature required to sterilize Legionella bacteria.
【0008】請求項1に係る本発明によれば、前記熱源
の発電電力および商用電源の電力の少なくとも一方が供
給されて駆動される殺菌手段を備えているので、熱源の
熱によって加熱された熱媒の温度が所要温度以下であっ
て、蓄熱槽内の温水の温度が、殺菌に必要な温度に達し
なくても、殺菌手段を駆動して蓄熱槽内の水を殺菌でき
ることになり、レジオネラ菌等の繁殖を防止できる。According to the first aspect of the present invention, since the sterilizing means driven by being supplied with at least one of the electric power generated by the heat source and the electric power from the commercial power source is provided, the heat generated by the heat of the heat source is used. Even if the temperature of the medium is below the required temperature and the temperature of the hot water in the heat storage tank does not reach the temperature required for sterilization, the sterilizing means can be driven to sterilize the water in the heat storage tank. Can be prevented from breeding.
【0009】請求項2に係る本発明は、請求項1の発明
において、前記熱源は、燃料電池であって、負荷に電力
を供給するものであり、前記殺菌手段には、前記熱源の
発電電力が負荷の消費電力を上回った余剰電力が供給さ
れて駆動されるものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the heat source is a fuel cell and supplies electric power to a load, and the sterilizing means has power generated by the heat source. Is supplied and driven with surplus power exceeding the power consumption of the load.
【0010】請求項2に係る本発明によれば、家庭内負
荷などの負荷に電力を供給する燃料電池の発電電力が、
負荷の消費電力を上回った余剰電力を利用して殺菌手段
を駆動して殺菌を行うので、エネルギーを効率的に利用
できることになる。According to the present invention of claim 2, the electric power generated by the fuel cell for supplying electric power to a load such as a domestic load is
Since the sterilization means is driven by using the surplus power exceeding the power consumption of the load to perform the sterilization, the energy can be efficiently used.
【0011】請求項3に係る本発明は、請求項1または
2の発明において、前記熱源は、燃料電池であって、負
荷に電力を供給するものであり、前記殺菌手段には、定
期的に電力が供給されて駆動されるものである。According to a third aspect of the present invention, in the invention of the first or second aspect, the heat source is a fuel cell and supplies electric power to a load, and the sterilizing means is periodically provided with the sterilizing means. It is driven by being supplied with electric power.
【0012】請求項3に係る本発明によれば、前記殺菌
手段は、定期的に電力が供給されて殺菌処理を行うの
で、レジオネラ菌等の繁殖を防止できる頻度で定期的に
殺菌処理を行うことができ、殺菌処理に要する電力の使
用量を抑制できることになる。According to the third aspect of the present invention, since the sterilizing means is regularly supplied with electric power to perform the sterilizing treatment, the sterilizing treatment is regularly performed at a frequency capable of preventing the propagation of Legionella bacteria and the like. Therefore, the amount of electric power required for sterilization can be suppressed.
【0013】請求項4に係る本発明は、請求項1〜3の
いずれかの発明において、前記殺菌手段は、電気ヒータ
および紫外線照射手段の少なくとも一方を備え、前記電
気ヒータは、前記蓄熱槽内の水および前記熱媒の少なく
とも一方を加熱して前記蓄熱槽内の水の温度を所定温度
以上にするものであり、前記紫外線照射手段は、前記蓄
熱槽内の水に紫外線を照射するものである。According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, the sterilizing means includes at least one of an electric heater and an ultraviolet ray irradiating means, and the electric heater is provided in the heat storage tank. Of at least one of the water and the heating medium to bring the temperature of the water in the heat storage tank to a predetermined temperature or higher, and the ultraviolet irradiation means irradiates the water in the heat storage tank with ultraviolet rays. is there.
【0014】ここで、所定温度とは、レジオネラ菌等を
殺菌できる温度をいう。Here, the predetermined temperature refers to a temperature at which Legionella bacteria and the like can be sterilized.
【0015】請求項4に係る本発明によれば、電気ヒー
タによって蓄熱槽内の水の温度を所定温度以上にし、あ
るいは、紫外線照射手段によって蓄熱槽内の水に紫外線
を照射して、レジオネラ菌等を殺菌できる。According to the fourth aspect of the present invention, the temperature of the water in the heat storage tank is raised to a predetermined temperature or higher by the electric heater, or the water in the heat storage tank is irradiated with ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation means, whereby Legionella bacteria Can be sterilized.
【0016】請求項5に係る本発明のコージェネレーシ
ョンシステムは、請求項1〜4のいずれかに記載の熱回
収装置と、発電機能を備える前記熱源としての固体高分
子型燃料電池とを備えている。A cogeneration system of the present invention according to claim 5 comprises the heat recovery device according to any one of claims 1 to 4, and a solid polymer fuel cell as the heat source having a power generation function. There is.
【0017】請求項5に係る本発明によれば、その排熱
の温度が低いために、蓄熱槽内に貯えられる温水の温度
が60℃程度しかならない固体高分子型燃料電池を用い
たコージェネレーションシステムにおいて、蓄熱槽内の
水を殺菌して蓄熱槽内でレジオネラ菌等が繁殖するのを
防止できる。According to the present invention of claim 5, since the temperature of the exhaust heat is low, the temperature of the hot water stored in the heat storage tank is about 60 ° C. In the system, water in the heat storage tank can be sterilized to prevent Legionella bacteria and the like from propagating in the heat storage tank.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The details of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the drawings.
【0019】(実施の形態1)図1は、本発明の一つの
実施の形態に係るコージェネレーションシステムの概略
構成図である。(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to one embodiment of the present invention.
【0020】この実施の形態では、発電機能を有する熱
源としての燃料電池1によって発電された電気を、当該
コージェネレーションシステムが設置されている一般家
庭の家庭内負荷2および後述の殺菌手段としての電気ヒ
ータ3に供給する一方、燃料電池1からの排熱を回収し
て給湯を行う燃料電池コージェネレーションシステムで
ある。In this embodiment, the electricity generated by the fuel cell 1 as a heat source having a power generation function is converted into electricity as a domestic load 2 of a general household in which the cogeneration system is installed and a sterilizing means described later. This is a fuel cell cogeneration system that supplies hot water to the heater 3 while collecting exhaust heat from the fuel cell 1.
【0021】同図において、4は燃料電池1からの排
熱、例えば、改質器や燃料電池のセルから排熱によって
加熱された不凍液などの熱媒が循環する排熱回収回路で
あり、蓄熱槽としての貯湯槽5の内部に設置された熱交
換器6と、循環ポンプ7と、前記電気ヒータ3が設けら
れている。In the figure, reference numeral 4 denotes an exhaust heat recovery circuit for circulating exhaust heat from the fuel cell 1, for example, a heat medium such as an antifreeze solution heated by exhaust heat from a reformer or a cell of the fuel cell. A heat exchanger 6 installed inside a hot water storage tank 5 as a tank, a circulation pump 7, and the electric heater 3 are provided.
【0022】貯湯槽5の下部の給水口には、給水配管8
が接続される一方、上部の出湯口には出湯配管9が接続
されており、混合弁10によって、給水配管8からの給
水に、貯湯槽5からの出湯が混合されて給湯器11を介
して給湯されるように構成されている。At the lower water supply port of the hot water storage tank 5, a water supply pipe 8 is provided.
On the other hand, a hot water outlet pipe 9 is connected to the hot water outlet at the top, and the mixing valve 10 mixes the hot water from the hot water tank 5 with the hot water from the hot water supply pipe 8 and the hot water from the hot water heater 11. It is designed to be supplied with hot water.
【0023】このシステムでは、燃料電池1を運転する
とともに、排熱回収回路4の循環ポンプ7を駆動して燃
料電池1からの熱媒を、矢符で示されるように熱交換器
6を介して循環させることにより、燃料電池1から回収
した排熱を、熱交換器6で放熱させて貯湯槽5内の低温
の水を加熱して蓄熱するものであり、貯湯槽5に貯えら
れた温水が、必要に応じて、混合弁10および給湯器1
1を介して給湯される一方、給水配管8から貯湯槽5に
給水される。In this system, the fuel cell 1 is operated and the circulation pump 7 of the exhaust heat recovery circuit 4 is driven to transfer the heat medium from the fuel cell 1 through the heat exchanger 6 as indicated by the arrow. The waste heat recovered from the fuel cell 1 is radiated by the heat exchanger 6 to circulate and circulate the low temperature water in the hot water storage tank 5 to store the heat, and the hot water stored in the hot water storage tank 5 is stored. However, if necessary, the mixing valve 10 and the water heater 1
Water is supplied to the hot water storage tank 5 from the water supply pipe 8 while hot water is supplied via the water supply pipe 1.
【0024】この実施の形態の燃料電池1は、固体高分
子型燃料電池であり、燃料電池1からの貯湯槽5へ向か
う熱媒の温度は、例えば、60℃程度であり、貯湯槽5
から燃料電池1へ戻る熱媒の温度は、例えば、50℃程
度である。The fuel cell 1 of this embodiment is a polymer electrolyte fuel cell, and the temperature of the heat medium flowing from the fuel cell 1 to the hot water storage tank 5 is, for example, about 60 ° C.
The temperature of the heat medium returning from the fuel cell 1 to the fuel cell 1 is, for example, about 50 ° C.
【0025】給湯器11は、内部に給湯熱交換器12を
有し、貯湯槽5からの温水の温度が低いときには、混合
弁10からの温水を、設定された給湯温度になるように
加熱して給湯する。The water heater 11 has a hot water heat exchanger 12 therein, and heats the hot water from the mixing valve 10 to a set hot water temperature when the temperature of the hot water from the hot water storage tank 5 is low. To hot water.
【0026】13は、貯湯槽5の水の温度を検知するサ
ーミスタ20などの各種センサの出力および図示しない
リモコンの設定操作に応じて、燃料電池1の運転停止を
制御するとともに、各部を制御するコントローラであ
り、このコントローラ13は、燃料電池1から系統への
逆潮流を防止する逆潮防止回路14を制御して後述のよ
うに電気ヒータ3に電力を供給する。Reference numeral 13 controls the operation stop of the fuel cell 1 and controls each part in accordance with the output of various sensors such as the thermistor 20 for detecting the temperature of the water in the hot water storage tank 5 and the setting operation of a remote controller (not shown). The controller 13, which is a controller, controls a reverse flow prevention circuit 14 that prevents reverse flow from the fuel cell 1 to the grid and supplies electric power to the electric heater 3 as described later.
【0027】燃料電池1は、上述のように固体高分子型
燃料電池であり、その排熱の温度が低いために、貯湯槽
5内に貯えられる温水の温度もレジオネラ菌などの殺菌
に有効な温度である60℃〜70℃程度に達しないもの
である。The fuel cell 1 is a polymer electrolyte fuel cell as described above, and since the temperature of its exhaust heat is low, the temperature of the hot water stored in the hot water storage tank 5 is also effective for sterilizing Legionella bacteria. It does not reach the temperature of about 60 ° C to 70 ° C.
【0028】そこで、この実施の形態では、貯湯槽5内
でレジオネラ菌などが繁殖するのを防止するために、排
熱回収回路4には、上述のように電気ヒータ3を設置し
ており、この電気ヒータ3によって熱媒を加熱し、この
熱媒によって加熱される貯湯槽5内の温水の温度、すな
わち、サーミスタ20で検知される温度を、80℃以上
になるようにして殺菌処理するようにしている。Therefore, in this embodiment, in order to prevent Legionella bacteria and the like from propagating in the hot water storage tank 5, the exhaust heat recovery circuit 4 is provided with the electric heater 3 as described above. The electric heater 3 heats a heat medium, and the temperature of the hot water in the hot water storage tank 5 heated by the heat medium, that is, the temperature detected by the thermistor 20 is set to 80 ° C. or higher for sterilization. I have to.
【0029】一般に、レジオネラ菌は、60℃〜70℃
数十秒の殺菌処理で充分死滅出来るとされており、この
実施の形態では、余裕を見て80℃以上の温度まで加熱
しており、70℃から80℃までに上昇する時間で十分
に殺菌できるので、80℃に達した時点で加熱を停止す
る。なお、加熱温度は、80℃に限らず、レジオネラ菌
等を殺菌できる温度であればよい。In general, Legionella bacteria are 60 ° C to 70 ° C.
It is said that the sterilization treatment of several tens of seconds is sufficient for killing. In this embodiment, the temperature is heated to 80 ° C. or higher with a margin, and the time required to rise from 70 ° C. to 80 ° C. is sufficient for sterilization. Since it is possible, the heating is stopped when the temperature reaches 80 ° C. The heating temperature is not limited to 80 ° C and may be any temperature as long as it can sterilize Legionella bacteria and the like.
【0030】この電気ヒータ3による殺菌処理は、燃料
電池1の発電電力が家庭内負荷2の消費電力を上回った
ときに、逆潮防止回路14を介して与えられる余剰電力
によって行うようにしている。The sterilization process by the electric heater 3 is carried out by the surplus power given through the reverse current prevention circuit 14 when the power generated by the fuel cell 1 exceeds the power consumed by the domestic load 2. .
【0031】すなわち、燃料電池1の発電出力を、例え
ば、1KWであるとすると、家庭内の電力使用量が、1
KWを下回ったときに、その余剰電力を用いて電気ヒー
タ3による熱媒の加熱を行って、貯湯槽5の温水を80
℃以上に加熱して殺菌処理するものである。That is, assuming that the power generation output of the fuel cell 1 is, for example, 1 kW, the amount of electric power used at home is 1
When the temperature falls below KW, the surplus electric power is used to heat the heating medium by the electric heater 3 to heat the hot water in the hot water storage tank 5 to 80%.
It is a sterilization treatment by heating above ℃.
【0032】余剰電力のみでは、貯湯槽5の温水の温度
を80℃まで加熱できないときには、コントローラ13
は、逆潮防止回路14を制御して商用電源15から電気
ヒータ3に電力を供給して貯湯槽5の温水を80℃以上
に加熱する。When the temperature of the hot water in the hot water storage tank 5 cannot be heated to 80 ° C. only with the surplus power, the controller 13
Controls the reverse tide prevention circuit 14 to supply electric power from the commercial power supply 15 to the electric heater 3 to heat the hot water in the hot water storage tank 5 to 80 ° C. or higher.
【0033】このように余剰電力を有効に利用して貯湯
槽5の水の殺菌処理を行ってレジオネラ菌などの繁殖を
防止することができる。As described above, the surplus power can be effectively used to sterilize the water in the hot water storage tank 5 to prevent the propagation of Legionella bacteria or the like.
【0034】なお、家庭内負荷2の電力消費が少なく、
余剰電力が頻繁に生じる場合には、燃料電池1の運転を
停止して商用電源15で賄うことが考えられるが、この
ような場合には、余剰電力が生じる度に、燃料電池1の
運転を停止させることなく、電気ヒータ3で熱媒を加熱
するのは、無駄が生じることになる。The power consumption of the domestic load 2 is small,
When surplus power is frequently generated, it is conceivable to stop the operation of the fuel cell 1 and cover it with the commercial power supply 15. In such a case, however, the fuel cell 1 is operated every time surplus power is generated. It is wasteful to heat the heating medium with the electric heater 3 without stopping.
【0035】すなわち、電気ヒータ3によって燃料電池
1からの熱媒を加熱して殺菌処理する場合には、燃料電
池1への熱媒の戻り温度も高くなるために、燃料電池1
側では、オーバーヒートしないように、図示しない燃料
電池1に内蔵されるラジエータで自己放熱させる必要が
あるが、その自己放熱する分、エネルギーが無駄とな
る。That is, when the heat medium from the fuel cell 1 is heated and sterilized by the electric heater 3, the return temperature of the heat medium to the fuel cell 1 also becomes high, so that the fuel cell 1
On the side, a radiator built in the fuel cell 1 (not shown) needs to dissipate heat by itself so as not to overheat, but energy is wasted by the self-dissipating heat.
【0036】そこで、燃料電池1の運転を停止すること
ができる場合には、余剰電力が生じたときに、殺菌処理
を行うのではなく、定期的に、例えば、1月に1回程
度、コントローラ13によって逆潮防止回路14を制御
して、商用電源15から電気ヒータ3に電力を供給して
殺菌処理を行うようにしてもよい。これによって、ラジ
エータの自己放熱による無駄を抑制できることになる。
この定期的な殺菌処理は、商用電源15の電力のみで行
ってもよいし、余剰電力を併用してもよい。Therefore, when the operation of the fuel cell 1 can be stopped, the sterilization process is not performed when the surplus power is generated, but the controller is regularly operated, for example, about once a month. The reverse tide prevention circuit 14 may be controlled by 13 to supply electric power from the commercial power supply 15 to the electric heater 3 to perform the sterilization process. As a result, it is possible to suppress waste due to self-radiation of the radiator.
This periodic sterilization process may be performed only with the power of the commercial power source 15, or may be used together with the surplus power.
【0037】一方、燃料電池1は、一旦運転を停止させ
ると、その立ち上げに数時間程度要することなどから家
庭内負荷の電力消費が大きい場合には、燃料電池1を停
止させることなく常時運転させるのが好ましい。このよ
うに燃料電池1の運転を停止させない場合には、殺菌処
理を行っていないときでも、燃料電池1への熱媒の戻り
温度が高くなり過ぎないように、ラジエータで自己放熱
させるので、余剰電力を利用して電気ヒータ3による殺
菌処理を行うのが好ましい。On the other hand, once the fuel cell 1 is stopped, it takes several hours to start it up. Therefore, when the power consumption of the domestic load is large, the fuel cell 1 is always operated without being stopped. Preferably. In this way, when the operation of the fuel cell 1 is not stopped, even if the sterilization process is not performed, the radiator heats itself so that the return temperature of the heat medium to the fuel cell 1 does not become too high. It is preferable to perform sterilization treatment by the electric heater 3 using electric power.
【0038】(実施の形態2)図2は、本発明の他の実
施の形態のコージェネレーションシステムの概略構成図
であり、上述の実施の形態1に対応する部分には、同一
の参照符号を付す。(Embodiment 2) FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to another embodiment of the present invention, in which portions corresponding to those in Embodiment 1 described above are designated by the same reference numerals. Attach.
【0039】上述の実施の形態では、燃料電池1からの
熱媒を加熱して貯湯槽5内の温水の温度を80℃以上に
して殺菌したのに対して、この実施の形態では、貯湯槽
5内に、殺菌手段としての電気ヒータ16を設けてい
る。In the above-described embodiment, the heat medium from the fuel cell 1 is heated to sterilize the hot water in the hot water storage tank 5 to a temperature of 80 ° C. or higher, while in the present embodiment, the hot water storage tank is sterilized. An electric heater 16 as a sterilizing means is provided in the unit 5.
【0040】この電気ヒータ16による殺菌は、上述の
実施の形態と同様に、燃料電池1の発電電力が家庭内負
荷2の消費電力を上回った余剰電力によって行うように
してもよく、この余剰電力だけでは、貯湯槽5内の温水
の温度を80℃以上にできないときには、商用電源15
の電力を供給して行ってもよい。また、定期的に、例え
ば、1月に1回程度、電気ヒータ16に電力を供給して
行うようにしてもよい。The sterilization by the electric heater 16 may be performed by surplus power in which the generated power of the fuel cell 1 exceeds the power consumption of the domestic load 2, as in the above-described embodiment. If the temperature of the hot water in the hot water storage tank 5 cannot be raised to 80 ° C or higher by itself, the commercial power supply 15
May be supplied. Alternatively, the electric heater 16 may be supplied with electric power periodically, for example, about once a month.
【0041】この実施の形態では、直接的に貯湯槽5内
の水を加熱して80℃以上にして殺菌処理できることに
なる。In this embodiment, the water in the hot water storage tank 5 can be heated directly to 80 ° C. or higher for sterilization.
【0042】その他の構成および効果は、上述の実施の
形態1と同様である。Other configurations and effects are similar to those of the above-described first embodiment.
【0043】(実施の形態3)図3は、本発明のさらに
他の実施の形態に係るコージェネレーションシステムの
概略構成図であり、上述の実施の形態1に対応する部分
には、同一の参照符号を付す。(Embodiment 3) FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to still another embodiment of the present invention, in which parts corresponding to those in the above-mentioned Embodiment 1 are referred to by the same reference numerals. Add a sign.
【0044】上述の各実施の形態では、電気ヒータ3,
16によって貯湯槽5内の温水の温度を、80℃以上の
高温にして殺菌するようにしたのに対して、この実施の
形態では、貯湯槽5内に紫外線ランプ17を設け、貯湯
槽5内の温水に紫外線を照射して殺菌処理するようにし
ている。In each of the above embodiments, the electric heater 3,
While the temperature of the hot water in the hot water storage tank 5 is set to a high temperature of 80 ° C. or higher for sterilization by means of 16, the ultraviolet lamp 17 is provided in the hot water storage tank 5 in this embodiment, and The warm water is irradiated with ultraviolet rays and sterilized.
【0045】この紫外線ランプ17による殺菌は、上述
の実施の形態と同様に、燃料電池1の発電電力が家庭内
負荷2の消費電力を上回った余剰電力によって行うよう
にしてもよく、この余剰電力では、十分な殺菌ができな
いときには、商用電源15の電力を供給して行ってもよ
い。また、定期的に、例えば、1月に1回程度所定時間
に亘って紫外線照射による殺菌を行うようにしてもよ
い。The sterilization by the ultraviolet lamp 17 may be performed by surplus power in which the generated power of the fuel cell 1 exceeds the power consumption of the domestic load 2, as in the above-mentioned embodiment. Then, when sufficient sterilization cannot be performed, electric power of the commercial power supply 15 may be supplied. Alternatively, for example, the sterilization by ultraviolet irradiation may be performed once a month for a predetermined time about once a month.
【0046】この実施の形態では、貯湯槽内の水に紫外
線を照射してレジオネラ菌などを殺菌してその繁殖を防
止することができる。In this embodiment, the water in the hot water storage tank can be irradiated with ultraviolet rays to sterilize Legionella bacteria and the like to prevent their reproduction.
【0047】(その他の実施の形態)本発明は、上述の
各実施の形態を適宜組み合わせてもよく、例えば、実施
の形態1と実施の形態2とを組み合わせて、熱媒を加熱
するとともに、貯湯槽5内の温水を加熱する構成として
もよく、あるいは、実施の形態1と実施の形態3とを組
み合わせて、熱媒を加熱するとともに、貯湯槽内の温水
に紫外線を照射するようにしてもよい。(Other Embodiments) In the present invention, each of the above-described embodiments may be appropriately combined. For example, by combining the first embodiment and the second embodiment to heat the heating medium, The hot water in the hot water storage tank 5 may be heated, or by combining the first embodiment and the third embodiment to heat the heating medium and irradiate the hot water in the hot water storage tank with ultraviolet rays. Good.
【0048】また、上述の各実施の形態では、燃料電池
1の排熱で加熱された熱媒を、貯湯槽5内に配置された
熱交換器6を介して循環させて貯湯槽5に蓄熱したけれ
ども、本発明の他の実施の形態として、例えば、図4に
示されるように、燃料電池1の冷却系統からの水蒸気の
排出経路30に、水蒸気と熱交換する熱媒が循環する熱
交換器31を設け、水蒸気で加熱された熱媒を、貯湯槽
5内の熱交換器6を介して循環させることにより、貯湯
槽5に蓄熱するようにしてもよい。この場合には、水蒸
気で加熱された熱媒の循環経路に電気ヒータ3を設ける
ことになる。In each of the above-described embodiments, the heat medium heated by the exhaust heat of the fuel cell 1 is circulated through the heat exchanger 6 arranged in the hot water storage tank 5 to store the heat in the hot water storage tank 5. However, as another embodiment of the present invention, for example, as shown in FIG. 4, a heat exchange in which a heat medium that exchanges heat with steam circulates in a discharge path 30 of steam from the cooling system of the fuel cell 1. It is also possible to provide the vessel 31 and circulate the heat medium heated by steam through the heat exchanger 6 in the hot water storage tank 5 to store heat in the hot water storage tank 5. In this case, the electric heater 3 is provided in the circulation path of the heating medium heated by steam.
【0049】あるいは、図5に示されるように、燃料電
池1の排熱で加熱された第1の熱媒が循環する第1の排
熱回収回路4aと、貯湯槽5内に配置された熱交換器6
を介して第2の熱媒が循環する第2の排熱回収回路4b
との間に、熱交換器33を設け、この熱交換器33にお
いて、第1の熱媒で第2の熱媒を加熱し、加熱された第
2の熱媒を、貯湯槽5内に配置された熱交換器6を介し
て循環させて貯湯槽5に蓄熱するようにしてもよい。こ
の場合には、第1の熱媒が循環する経路および第2の熱
媒が循環する経路の少なくとも一方に電気ヒータ3を設
ければよい。なお、7a,7bは、循環ポンプである。Alternatively, as shown in FIG. 5, the first exhaust heat recovery circuit 4a in which the first heat medium heated by the exhaust heat of the fuel cell 1 circulates and the heat placed in the hot water storage tank 5 Exchanger 6
A second exhaust heat recovery circuit 4b in which the second heat medium circulates via
A heat exchanger 33 is provided between the heat exchanger 33 and the heat exchanger 33, the second heat medium is heated by the first heat medium in the heat exchanger 33, and the heated second heat medium is arranged in the hot water storage tank 5. The heat may be stored in the hot water storage tank 5 by being circulated through the heat exchanger 6. In this case, the electric heater 3 may be provided on at least one of the path through which the first heat medium circulates and the path through which the second heat medium circulates. Note that 7a and 7b are circulation pumps.
【0050】さらに、上述の各実施の形態では、貯湯槽
5内に配置された熱交換器6に、燃料電池1の排熱で加
熱された熱媒を循環させて貯湯槽5内の水を加熱して蓄
熱したけれども、本発明の他の実施の形態として、例え
ば、上述の図4,図5に対応する図6,図7に示される
ように、貯湯槽5内に熱交換器6を設けるのではなく、
貯湯槽5内の水を、循環ポンプ7,7bによって循環さ
せ、その循環経路に設けた熱交換器31,33におい
て、燃料電池1の排熱で加熱された熱媒で前記水を加熱
して蓄熱するようにしてもよい。Further, in each of the above-described embodiments, the heat medium heated by the exhaust heat of the fuel cell 1 is circulated through the heat exchanger 6 arranged in the hot water storage tank 5 to remove the water in the hot water storage tank 5. Although heated and stored, as another embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 6 and 7 corresponding to FIGS. 4 and 5 described above, for example, a heat exchanger 6 is provided in the hot water tank 5. Instead of providing
The water in the hot water storage tank 5 is circulated by the circulation pumps 7 and 7b, and in the heat exchangers 31 and 33 provided in the circulation paths, the water is heated by the heat medium heated by the exhaust heat of the fuel cell 1. You may make it store heat.
【0051】[0051]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、熱源の発
電電力および商用電源の電力の少なくとも一方が供給さ
れて駆動される殺菌手段を備えているので、熱源の熱に
よって加熱された熱媒の温度が所要温度以下であって、
蓄熱槽内の温水の温度が、殺菌に必要な温度に達しなく
ても、殺菌手段を駆動して蓄熱槽内の水を殺菌できるこ
とになり、レジオネラ菌等の繁殖を防止できる。As described above, according to the present invention, since the sterilizing means that is driven by being supplied with at least one of the generated power of the heat source and the power of the commercial power source is provided, the heat generated by the heat of the heat source is used. The temperature of the medium is below the required temperature,
Even if the temperature of the hot water in the heat storage tank does not reach the temperature required for sterilization, the sterilizing means can be driven to sterilize the water in the heat storage tank, and the propagation of Legionella bacteria can be prevented.
【0052】また、家庭内負荷に電力を供給する熱源の
余剰電力を利用して殺菌手段を駆動して殺菌を行うの
で、エネルギーを効率的に利用できる。Further, since the sterilization means is driven by using the surplus electric power of the heat source for supplying the electric power to the domestic load, the sterilization can be performed efficiently.
【0053】さらに、前記殺菌手段は、定期的に電力が
供給されて殺菌を行うので、レジオネラ菌等の繁殖を防
止できる頻度で定期的に殺菌を行うことで、殺菌に要す
る電力を抑制できることになる。Further, since the sterilizing means is supplied with electric power to perform sterilization on a regular basis, it is possible to suppress electric power required for sterilization by performing regular sterilization at a frequency that can prevent propagation of Legionella bacteria and the like. Become.
【0054】本発明によれば、その排熱の温度が低い固
体高分子型燃料電池を用いたコージェネレーションシス
テムにおいて、蓄熱槽内の水を殺菌して蓄熱槽内でレジ
オネラ菌などが繁殖するのを防止できる。According to the present invention, in a cogeneration system using a polymer electrolyte fuel cell having a low exhaust heat temperature, water in the heat storage tank is sterilized and Legionella bacteria and the like propagate in the heat storage tank. Can be prevented.
【図1】本発明の実施の形態1に係るコージェネレーシ
ョンシステムの概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態2に係るコージェネレーシ
ョンシステムの概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to a second embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態3に係るコージェネレーシ
ョンシステムの概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to a third embodiment of the present invention.
【図4】本発明の他の実施の形態に係るコージェネレー
ションシステムの概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to another embodiment of the present invention.
【図5】本発明の更に他の実施の形態に係るコージェネ
レーションシステムの概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to still another embodiment of the present invention.
【図6】本発明の他の実施の形態に係るコージェネレー
ションシステムの概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to another embodiment of the present invention.
【図7】本発明の更に他の実施の形態に係るコージェネ
レーションシステムの概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system according to still another embodiment of the present invention.
1 燃料電池 2 家庭内負荷 3,16 電気ヒータ 4 排熱回収回路 5 貯湯槽 6 熱交換器 15 商用電源 17 紫外線ランプ 1 fuel cell 2 domestic load 3,16 Electric heater 4 Exhaust heat recovery circuit 5 hot water storage tank 6 heat exchanger 15 Commercial power supply 17 UV lamp
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 000221834 東邦瓦斯株式会社 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 (71)出願人 000196680 西部瓦斯株式会社 福岡県福岡市博多区千代1丁目17番1号 (72)発明者 荒井 達朗 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 佐伯 卓治 兵庫県神戸市中央区江戸町93番地 株式会 社ノーリツ内 (72)発明者 鈴木 究 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 田之頭 健一 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 山口 和也 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 栢原 義孝 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 岩田 伸 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 滝本 桂嗣 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 菅原 忠男 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 高木 博司 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 松本 和博 福岡県福岡市博多区千代1丁目17番21号 西部瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 4D034 CA06 4D037 AA08 AB02 BA18 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (71) Applicant 000221834 Toho Gas Co., Ltd. 19-18 Sakurada-cho, Atsuta-ku, Nagoya-shi, Aichi (71) Applicant 000196680 Seibu Gas Co., Ltd. 1-1-17 Chiyo, Hakata-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture (72) Inventor Tatsuro Arai 93 Edo-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Stock Association Company Noritsu (72) Inventor Takuji Saeki 93 Edo-cho, Chuo-ku, Kobe-shi, Hyogo Stock Association Company Noritsu (72) Inventor, T. Suzuki 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo Tokyo Gas Within the corporation (72) Inventor Kenichi Tanogami 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo Tokyo Gas Within the corporation (72) Inventor Kazuya Yamaguchi 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo Tokyo Gas Within the corporation (72) Inventor Yoshitaka Kasahara 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Within Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Shin Iwata 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Within Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Takimoto 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Within Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Tadao Sugawara 4-1-2 Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Within Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Takagi Aichi Prefecture Nagoya City Atsuta Ward Sakuradacho 19-18 East Within Japan Gas Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiro Matsumoto 1-17-21 Chiyo 1-chome, Hakata-ku, Fukuoka City, Fukuoka Prefecture Inside Seibu Gas Co., Ltd. F-term (reference) 4D034 CA06 4D037 AA08 AB02 BA18
Claims (5)
って加熱された熱媒が流れる熱交換器で蓄熱槽の水を加
熱して蓄熱する熱回収装置において、 前記熱源の発生する熱によって加熱された前記熱媒の温
度が所要温度以下であり、 前記蓄熱槽内の水を殺菌する殺菌手段を備え、 該殺菌手段は、前記熱源の発電電力および商用電源の電
力の少なくとも一方が供給されて駆動されることを特徴
とする熱回収装置。1. A heat recovery device that heats and stores water in a heat storage tank by a heat exchanger in which a heat medium heated by heat generated by a heat source having a power generation function flows, and is heated by heat generated by the heat source. The temperature of the heat medium is equal to or lower than a required temperature, and a sterilizing unit for sterilizing water in the heat storage tank is provided, and the sterilizing unit is driven by being supplied with at least one of power generated by the heat source and power from a commercial power source. A heat recovery device characterized in that
ものであり、 前記殺菌手段には、前記熱源の発電電力が負荷の消費電
力を上回った余剰電力が供給されて駆動されることを特
徴とする熱回収装置。2. The heat recovery device according to claim 1, wherein the heat source is a fuel cell and supplies electric power to a load, and the sterilizing means consumes power generated by the heat source to consume the load. A heat recovery device characterized in that surplus electric power exceeding the electric power is supplied and driven.
いて、 前記熱源は、燃料電池であって、負荷に電力を供給する
ものであり、 前記殺菌手段には、定期的に電力が供給されて駆動され
ることを特徴とする熱回収装置。3. The heat recovery device according to claim 1, wherein the heat source is a fuel cell and supplies electric power to a load, and the sterilizing means is supplied with electric power at regular intervals. Heat recovery device characterized by being driven by.
装置において、 前記殺菌手段は、電気ヒータおよび紫外線照射手段の少
なくとも一方を備え、 前記電気ヒータは、前記蓄熱槽内の水および前記熱媒の
少なくとも一方を加熱して前記蓄熱槽内の水の温度を所
定温度以上にするものであり、 前記紫外線照射手段は、前記蓄熱槽内の水に紫外線を照
射するものであることを特徴とする熱回収装置。4. The heat recovery device according to claim 1, wherein the sterilizing unit includes at least one of an electric heater and an ultraviolet ray irradiating unit, and the electric heater includes water in the heat storage tank and Heating at least one of the heat medium to bring the temperature of the water in the heat storage tank to a predetermined temperature or higher, and the ultraviolet irradiation means irradiates the water in the heat storage tank with ultraviolet rays. Characteristic heat recovery device.
装置と、発電機能を備える前記熱源としての固体高分子
型燃料電池とを備えることを特徴とするコージェネレー
ションシステム。5. A cogeneration system comprising the heat recovery device according to claim 1 and a polymer electrolyte fuel cell as the heat source having a power generation function.
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