JP2003187833A - Fuel cell system - Google Patents

Fuel cell system

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JP2003187833A
JP2003187833A JP2001389120A JP2001389120A JP2003187833A JP 2003187833 A JP2003187833 A JP 2003187833A JP 2001389120 A JP2001389120 A JP 2001389120A JP 2001389120 A JP2001389120 A JP 2001389120A JP 2003187833 A JP2003187833 A JP 2003187833A
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JP
Japan
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fuel
fuel cell
gas
cell system
heat
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Application number
JP2001389120A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshikazu Tanaka
良和 田中
Akinari Nakamura
彰成 中村
Terumaru Harada
照丸 原田
Masao Yamamoto
雅夫 山本
Tetsuya Ueda
哲也 上田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system which enables improving its endurance using low cost materials which have low heat resistance for its members. <P>SOLUTION: The fuel cell system comprises, a fuel cell 11 which generates electric power using fuel gas and oxidation gas, a fuel processing device 21 which produces the fuel gas by heating raw materials in steam atmosphere, a fuel supply pipe 22, and a fuel heat radiator 23, wherein the fuel gas made in the fuel processing device 21 is supplied to the fuel cell 11, after cooling the fuel gas with the fuel heat radiator 23. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池を用いて
発電を行う燃料電池システムで、特に燃料ガスの冷却に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell system for generating electric power using a fuel cell, and more particularly to cooling of fuel gas.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この燃料電池システムとして
は、例えば特開平05-275101号公報に記載されているよ
うなものがあった。図7は、前記公報に記載された従来
の燃料電池システムを示すものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this fuel cell system, for example, there has been one described in Japanese Patent Laid-Open No. 05-275101. FIG. 7 shows the conventional fuel cell system described in the above publication.

【0003】燃料電池11は、供給される水素リッチな
ガス(以下、燃料ガスとする)と空気などの酸化剤ガス
の反応により、電力および熱を発生させる。燃料ガス
は、燃料処理装置21において、天然ガスなどの原料を
水蒸気を含む雰囲気下で700℃前後まで加熱して生成
される。燃料処理装置21の起動時に発生する一酸化炭
素を多く含有した燃料ガスは、燃料電池11の性能低下
の要因となるため、バイパス弁31によりバイパス配管
32を通り、燃料電池11を経由することなく系外に排
出される。発電時には、一酸化炭素がほとんど含有され
ない燃料ガスが、燃料供給配管22によって燃料電池1
1に供給される。空気供給装置51により空気が燃料電
池11に供給される。
The fuel cell 11 generates electric power and heat by the reaction between the supplied hydrogen-rich gas (hereinafter referred to as fuel gas) and an oxidant gas such as air. The fuel gas is generated in the fuel processor 21 by heating a raw material such as natural gas up to around 700 ° C. in an atmosphere containing water vapor. Since the fuel gas containing a large amount of carbon monoxide generated at the time of starting the fuel processing device 21 causes the performance of the fuel cell 11 to deteriorate, it passes through the bypass pipe 32 by the bypass valve 31 and does not pass through the fuel cell 11. It is discharged outside the system. During power generation, the fuel gas containing almost no carbon monoxide is supplied to the fuel cell 1 through the fuel supply pipe 22.
1 is supplied. Air is supplied to the fuel cell 11 by the air supply device 51.

【0004】燃料電池11の内部には、発電時に発生す
る熱を除去し、燃料電池11の温度を所定の温度に保つ
ために冷却水を循環させる。循環手段の一例である冷却
水ポンプ13は冷却水配管12を通して冷却水を循環さ
せ、燃料電池11を経由した冷却水は冷却水放熱器14
により冷却される。
Cooling water is circulated inside the fuel cell 11 in order to remove heat generated during power generation and keep the temperature of the fuel cell 11 at a predetermined temperature. A cooling water pump 13, which is an example of a circulation means, circulates the cooling water through the cooling water pipe 12, and the cooling water passing through the fuel cell 11 is cooled by a cooling water radiator 14.
Is cooled by.

【0005】貯湯水タンク41には、燃料電池システム
より発生した熱を回収するための貯湯水が蓄えられる。
貯湯水ポンプ43は貯湯水配管42を通して貯湯水を循
環させ、前記冷却水放熱器14で熱交換を行い、熱を回
収する。
The hot water storage tank 41 stores hot water for recovering heat generated by the fuel cell system.
The stored hot water pump 43 circulates the stored hot water through the stored hot water pipe 42, exchanges heat with the cooling water radiator 14, and recovers heat.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記従来例のような燃
料電池システムにおいては、たとえば固体高分子形の燃
料電池はその動作温度が70から80℃程度であり、燃
料処理装置21で生成された燃料ガスの温度は百数十℃
である。この高温の燃料ガスがそのまま燃料電池11に
供給されるため、燃料処理装置21から燃料電池11に
至る燃料供給配管22やバイパス配管32、バイパス弁
31、燃料電池11などは百数十℃に耐えうる耐熱性が
必要とされる。そのため、それらの部材は高価で耐久性
も低い。また、燃料処理装置21で生成された高温の燃
料ガスの温度は一定ではない。燃料電池11に供給され
る燃料ガスの温度が常に変化するため、燃料電池11の
発電が不安定になるなどの問題がある。
In the fuel cell system as in the above-mentioned conventional example, for example, a polymer electrolyte fuel cell has an operating temperature of about 70 to 80 ° C. and is produced by the fuel processor 21. The temperature of the fuel gas is hundreds of degrees
Is. Since this high-temperature fuel gas is supplied to the fuel cell 11 as it is, the fuel supply pipe 22, the bypass pipe 32, the bypass valve 31, the fuel cell 11 and the like from the fuel processing device 21 to the fuel cell 11 withstand a temperature of hundreds of tens of degrees Celsius. Heat resistance is required. Therefore, those members are expensive and have low durability. Further, the temperature of the high temperature fuel gas generated in the fuel processing device 21 is not constant. Since the temperature of the fuel gas supplied to the fuel cell 11 constantly changes, there is a problem that the power generation of the fuel cell 11 becomes unstable.

【0007】本発明は、上述したこのような従来の燃料
電池システムが有する課題を解決し、耐熱性の低い安価
な部材を使用することができ、耐久性を向上する事がで
きる燃料電池システムを提供することを目的とする。ま
た、安定して発電することのできる燃料電池システムを
提供することを目的とする。また、燃料電池から発生し
た熱の回収効率を向上することができる燃料電池システ
ムを提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional fuel cell system, uses an inexpensive member having low heat resistance, and improves the durability of the fuel cell system. The purpose is to provide. Moreover, it aims at providing the fuel cell system which can generate electric power stably. Moreover, it aims at providing the fuel cell system which can improve the recovery efficiency of the heat generated from the fuel cell.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、第1の本発明の燃料電池システムは、原料を改質し
て水素を含む燃料ガスを生成する燃料生成手段と、前記
燃料ガスおよび酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池
と、前記燃料ガスを前記燃料生成手段から前記燃料電池
に供給する燃料供給路とを備え、前記燃料供給路に前記
燃料ガスを冷却する燃料放熱手段を備えることを特徴と
する。
In order to solve this problem, a fuel cell system according to a first aspect of the present invention includes a fuel generating means for reforming a raw material to generate a fuel gas containing hydrogen, and the fuel gas. And a fuel cell for generating power using an oxidant gas, and a fuel supply path for supplying the fuel gas from the fuel generation means to the fuel cell, and a fuel heat dissipation means for cooling the fuel gas in the fuel supply path. It is characterized by being provided.

【0009】また、第2の本発明の燃料電池システム
は、前記温度検知手段が、前記燃料放熱手段と前記燃料
電池との間の前記燃料供給路に配設されると有効であ
る。
The fuel cell system according to the second aspect of the present invention is effective when the temperature detecting means is arranged in the fuel supply path between the fuel heat radiating means and the fuel cell.

【0010】また、第3の本発明では、燃料ガスを冷却
する前記燃料放熱手段は熱輸送媒体として空気を用いて
燃焼ガスを冷却すると有効である。
Further, in the third aspect of the present invention, it is effective that the fuel heat radiating means for cooling the fuel gas cools the combustion gas by using air as a heat transport medium.

【0011】また、第4の本発明では、燃料ガスを冷却
する前記燃料放熱手段は熱輸送媒体として水を用いて燃
焼ガスを冷却すると有効である。
Further, in the fourth aspect of the present invention, it is effective that the fuel heat radiating means for cooling the fuel gas cools the combustion gas by using water as a heat transport medium.

【0012】また、第5の本発明の燃料電池システム
は、燃料電池を所定の温度に保つための冷却水を循環す
る冷却水循環手段を備え、冷却水を燃料ガスを冷却する
前記燃料放熱手段の熱輸送媒体として用いて燃焼ガスを
冷却すると有効である。
The fuel cell system according to the fifth aspect of the present invention further comprises a cooling water circulating means for circulating cooling water for keeping the fuel cell at a predetermined temperature, and the fuel heat radiating means for cooling the cooling water to fuel gas. It is effective to cool the combustion gas by using it as a heat transport medium.

【0013】また、第6の本発明の燃料電池システム
は、冷却水と貯湯水タンクに蓄えられた貯湯水との熱交
換により熱回収を行う貯湯水循環手段を備え、前記燃料
放熱手段は前記貯湯水との熱交換による冷却であると有
効である。
The fuel cell system according to the sixth aspect of the present invention further comprises a hot water circulating means for recovering heat by exchanging heat between the cooling water and the hot water stored in the hot water tank. Cooling by heat exchange with water is effective.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図6を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 6.

【0015】(実施の形態1)図1は、本発明の第1の
実施の形態における燃料電池システムを示す構成図であ
る。本実施の形態における燃料電池システムは、燃料ガ
スと空気などの酸化ガスを用いて発電を行う燃料電池1
1と、原料を水蒸気雰囲気下で700℃前後の高温まで
加熱して改質反応により、水素を含む燃料ガスを生成す
る燃料処理装置21と、燃料供給配管22と、前記燃料
ガスを冷却する燃料放熱器23と、酸化剤ガスを燃料電
池11に供給する空気供給装置51と、燃料処理装置2
1起動時、燃料ガスをバイパスするバイパス弁31と、
バイパス配管32とで構成されている。
(First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention. The fuel cell system according to the present embodiment is a fuel cell 1 that uses a fuel gas and an oxidizing gas such as air to generate electricity.
1, a fuel processing apparatus 21 that generates a fuel gas containing hydrogen by a reforming reaction by heating a raw material to a high temperature of around 700 ° C. in a steam atmosphere, a fuel supply pipe 22, and a fuel that cools the fuel gas. The radiator 23, the air supply device 51 for supplying the oxidant gas to the fuel cell 11, and the fuel processing device 2
A bypass valve 31 for bypassing the fuel gas at the time of start-up,
It is composed of a bypass pipe 32.

【0016】なお、上記の各部材において、図7で示し
た従来の燃料電池システムのものと同じ機能を有するも
のについては、同一符号を付与しており、それらの機能
の詳細は、図7で示した従来の燃料電池システムのもの
に準ずるものとする。
It should be noted that, among the above-mentioned members, those having the same functions as those of the conventional fuel cell system shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the details of those functions are shown in FIG. It shall be based on the conventional fuel cell system shown.

【0017】以上のように構成された本実施の形態につ
いて、以下、その動作を述べる。
The operation of this embodiment configured as described above will be described below.

【0018】燃料処理装置21は、外部から供給される
天然ガスなどの原料を水蒸気を含む雰囲気下で加熱して
燃料ガスを生成する。燃料処理装置21の起動時には一
酸化炭素を多く含有した燃料ガスが発生する。この一酸
化炭素を多く含有した燃料ガスは、燃料電池11の性能
低下の要因となるため、燃料処理装置21の起動時に
は、燃料ガスはバイパス弁31によりバイパス配管32
を通り、燃料電池11を経由することなく系外に排出さ
れる。発電時には、一酸化炭素がほとんど含有されない
燃料ガスが、燃料供給配管22によって燃料電池11に
供給される。生成された燃料ガスは燃料放熱器23によ
って冷却された後、バイパス弁31、バイパス配管32
および燃料電池11に供給される。燃料放熱器23はフ
ァンにより空気を流動させ燃料ガスを冷却する。
The fuel processor 21 produces a fuel gas by heating a raw material such as natural gas supplied from the outside in an atmosphere containing water vapor. When the fuel processor 21 is activated, a fuel gas containing a large amount of carbon monoxide is generated. Since the fuel gas containing a large amount of carbon monoxide causes the performance of the fuel cell 11 to deteriorate, the fuel gas is bypassed by the bypass valve 31 when the fuel processing device 21 is started.
Is discharged to the outside of the system without passing through the fuel cell 11. During power generation, the fuel gas containing almost no carbon monoxide is supplied to the fuel cell 11 through the fuel supply pipe 22. The generated fuel gas is cooled by the fuel radiator 23, and then the bypass valve 31 and the bypass pipe 32 are provided.
And to the fuel cell 11. The fuel radiator 23 cools the fuel gas by flowing air with a fan.

【0019】本実施の燃料電池システムの構成により、
燃料ガスが冷却された後、燃料電池へと供給されるた
め、燃焼ガスの温度を下げることができる。そのため燃
料処理装置から燃料電池に至る経路上の配管および弁、
燃料電池などの温度が低くなり、これらの部材に対して
高い耐熱性が必要ではなくなる。したがって耐熱性の低
い安価な部材を使用することが可能となり、耐久性を向
上する事が可能となる。
With the configuration of the fuel cell system of this embodiment,
Since the fuel gas is cooled and then supplied to the fuel cell, the temperature of the combustion gas can be lowered. Therefore, piping and valves on the path from the fuel processor to the fuel cell,
The temperature of the fuel cell and the like becomes low, and high heat resistance is not required for these members. Therefore, an inexpensive member having low heat resistance can be used, and durability can be improved.

【0020】また、燃料ガス温度の低下に伴って燃料ガ
スの圧力も低下する。そのため、燃料処理装置から燃料
電池に至る経路上の配管および弁、燃料電池などにかか
る圧力が低くなり、これらの部材に対して高い耐圧性が
必要ではなくなる。したがって耐圧性の低い部材を使用
することができ、コスト低減や重量の減少が可能とな
る。
Further, as the temperature of the fuel gas decreases, the pressure of the fuel gas also decreases. Therefore, the pressure applied to the pipes and valves on the path from the fuel processor to the fuel cell, the fuel cell, and the like becomes low, and high pressure resistance is not required for these members. Therefore, a member having low pressure resistance can be used, and cost and weight can be reduced.

【0021】なお、以上の説明では、燃料放熱器23の
熱輸送媒体に空気を用い、ファンにより冷却を行う構成
例で説明したが、その他の熱輸送媒体、たとえば水や
油、フロンなどの冷媒を用いた熱交換による冷却におい
ても同様に耐熱性の低い安価な部材を使用することが可
能となり、耐久性を向上する事が可能となる。また、ペ
ルチェ素子など電気的に冷却する構成などについても同
様の効果が得られる。
In the above description, air is used as the heat transport medium of the fuel radiator 23, and the fan is used for cooling. However, other heat transport mediums such as water, oil, and refrigerants such as Freon are used. Also in cooling by heat exchange using, it becomes possible to use an inexpensive member having low heat resistance as well, and it is possible to improve durability. Further, the same effect can be obtained even in a configuration such as a Peltier element that is electrically cooled.

【0022】(実施の形態2)図2は、本発明の第2の
実施の形態における燃料電池システムを示す構成図であ
る。本実施の形態における燃料電池システムは、燃料ガ
スと空気など酸化ガスを用いて発電を行う燃料電池11
と、原料を水蒸気雰囲気下で加熱して燃料ガスを生成す
る燃料処理装置21と、燃料供給配管22と、前記燃料
ガスを冷却する燃料放熱器23と、燃料ガスの温度を検
知する温度検知手段24と、燃料放熱器23の放熱量を
制御する放熱量制御手段25と、酸化剤ガスを燃料電池
11に供給する空気供給装置51と、燃料処理装置21
起動時、燃料ガスをバイパスするバイパス弁31と、バ
イパス配管32とで構成されている。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a configuration diagram showing a fuel cell system according to a second embodiment of the present invention. The fuel cell system according to the present embodiment uses a fuel cell 11 that generates electric power using a fuel gas and an oxidizing gas such as air.
A fuel processing device 21 for heating a raw material in a steam atmosphere to generate a fuel gas, a fuel supply pipe 22, a fuel radiator 23 for cooling the fuel gas, and a temperature detecting means for detecting the temperature of the fuel gas. 24, a heat radiation amount control means 25 that controls the heat radiation amount of the fuel radiator 23, an air supply device 51 that supplies an oxidant gas to the fuel cell 11, and a fuel processing device 21.
It is composed of a bypass valve 31 for bypassing the fuel gas and a bypass pipe 32 at the time of startup.

【0023】なお、上記の各部材において、図7で示し
た従来の燃料電池システムのものと同じ機能を有するも
のについては、同一符号を付与しており、それらの機能
の詳細は、図7で示した従来の燃料電池システムのもの
に準ずるものとする。
It should be noted that, in the above-mentioned members, those having the same functions as those of the conventional fuel cell system shown in FIG. 7 are given the same reference numerals, and the details of those functions are shown in FIG. It shall be based on the conventional fuel cell system shown.

【0024】以上のように構成された本実施の形態につ
いて、以下、その動作を述べる。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described below.

【0025】燃料処理装置21は、外部から供給される
天然ガスなどの原料を水蒸気を含む雰囲気下で加熱して
燃料ガスを生成する。燃料処理装置21の起動時には一
酸化炭素を多く含有した燃料ガスが発生する。この一酸
化炭素を多く含有した燃料ガスは、燃料電池11の性能
低下の要因となるため、燃料処理装置21の起動時に
は、燃料ガスはバイパス弁31によりバイパス配管32
を通り、燃料電池11を経由することなく系外に排出さ
れる。発電時には、一酸化炭素がほとんど含有されない
燃料ガスが、燃料供給配管22によって燃料電池11に
供給される。生成された燃料ガスは燃料放熱器23によ
って冷却された後、バイパス弁31、バイパス配管32
および燃料電池11に供給される。燃料放熱器23はフ
ァンにより空気を流動させ燃料ガスを冷却する。燃料放
熱器23と燃料電池11の間の燃料供給配管22上に設
置された温度検出手段24により燃料ガスの温度を検知
し、この温度が所定の値になるよう放熱量制御手段25
により燃料放熱器23の放熱量を制御する。
The fuel processor 21 produces a fuel gas by heating a raw material such as a natural gas supplied from the outside in an atmosphere containing water vapor. When the fuel processor 21 is activated, a fuel gas containing a large amount of carbon monoxide is generated. Since the fuel gas containing a large amount of carbon monoxide causes the performance of the fuel cell 11 to deteriorate, the fuel gas is bypassed by the bypass valve 31 when the fuel processing device 21 is started.
Is discharged to the outside of the system without passing through the fuel cell 11. During power generation, the fuel gas containing almost no carbon monoxide is supplied to the fuel cell 11 through the fuel supply pipe 22. The generated fuel gas is cooled by the fuel radiator 23, and then the bypass valve 31 and the bypass pipe 32 are provided.
And to the fuel cell 11. The fuel radiator 23 cools the fuel gas by flowing air with a fan. The temperature detection means 24 installed on the fuel supply pipe 22 between the fuel radiator 23 and the fuel cell 11 detects the temperature of the fuel gas, and the heat radiation amount control means 25 is set so that this temperature becomes a predetermined value.
The heat radiation amount of the fuel radiator 23 is controlled by.

【0026】本実施の燃料電池システムの構成により、
実施の形態1で説明した効果とともに、燃料ガスの温度
を制御し温度一定の燃料ガスを燃料電池に供給する事に
より、燃料電池を安定して動作させる事が可能となる。
With the configuration of the fuel cell system of this embodiment,
In addition to the effect described in the first embodiment, by controlling the temperature of the fuel gas and supplying the fuel gas having a constant temperature to the fuel cell, the fuel cell can be operated stably.

【0027】また、燃料ガスの温度を燃料ガス中に含ま
れる水蒸気の露点温度以上に保つ事により燃料供給配管
や燃料電池内部での水分の結露による流路の閉塞を防止
する事が可能となり、燃料電池を安定して動作させる事
が可能となる。
Further, by keeping the temperature of the fuel gas above the dew point temperature of water vapor contained in the fuel gas, it becomes possible to prevent clogging of the flow path due to dew condensation of water in the fuel supply pipe and the fuel cell. It is possible to operate the fuel cell stably.

【0028】なお、以上の説明では、燃料放熱器23の
熱輸送媒体に空気を用い、ファンにより冷却を行う構成
例で説明したが、実施の形態1と同様にそれ以外の方法
により冷却する構成についても同様の効果が得られる。
In the above description, an example of a structure in which air is used as the heat transport medium of the fuel radiator 23 and cooling is performed by a fan has been described. However, as in the first embodiment, a structure other than that is used for cooling. The same effect can be obtained for.

【0029】(実施の形態3)図3は、本発明の第3の
実施の形態における燃料電池システムを示す構成図であ
る。本実施の形態における燃料電池システムは、燃料ガ
スと空気など酸化ガスを用いて発電を行う燃料電池11
と、原料を水蒸気雰囲気下で加熱して燃料ガスを生成す
る燃料処理装置21と、燃料供給配管22と、前記燃料
ガスを冷却する燃料放熱器23と、酸化剤ガスを燃料電
池11に供給する空気供給装置51と、燃料処理装置2
1起動時、燃料ガスをバイパスするバイパス弁31と、
バイパス配管32とで構成されている。
(Third Embodiment) FIG. 3 is a configuration diagram showing a fuel cell system according to a third embodiment of the present invention. The fuel cell system according to the present embodiment uses a fuel cell 11 that generates electric power using a fuel gas and an oxidizing gas such as air.
A fuel processing device 21 for heating a raw material in a steam atmosphere to generate a fuel gas, a fuel supply pipe 22, a fuel radiator 23 for cooling the fuel gas, and an oxidant gas to the fuel cell 11. Air supply device 51 and fuel processing device 2
A bypass valve 31 for bypassing the fuel gas at the time of start-up,
It is composed of a bypass pipe 32.

【0030】なお、上記の各部材において、図7で示し
た従来の燃料電池システムのものと同じ機能を有するも
のについては、同一符号を付与しており、それらの機能
の詳細は、図7で示した従来の燃料電池システムのもの
に準ずるものとする。
In the above-mentioned members, those having the same functions as those of the conventional fuel cell system shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the details of those functions will be described with reference to FIG. It shall be based on the conventional fuel cell system shown.

【0031】以上のように構成された本実施の形態につ
いて、以下、その動作を述べる。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described below.

【0032】燃料処理装置21は、外部から供給される
天然ガスなどの原料を水蒸気を含む雰囲気下で加熱して
燃料ガスを生成する。燃料処理装置21の起動時には一
酸化炭素を多く含有した燃料ガスが発生する。この一酸
化炭素を多く含有した燃料ガスは、燃料電池11の性能
低下の要因となるため、燃料処理装置21の起動時に
は、燃料ガスはバイパス弁31によりバイパス配管32
を通り、燃料電池11を経由することなく系外に排出さ
れる。発電時には、一酸化炭素がほとんど含有されない
燃料ガスが、燃料供給配管22によって燃料電池11に
供給される。生成された燃料ガスは燃料放熱器23によ
って冷却された後、バイパス弁31、バイパス配管32
および燃料電池11に供給される。燃料放熱器23はフ
ァンにより空気を流動させ燃料ガスを冷却する。この時
使用された空気は燃料電池11で酸化剤ガスとして使用
される。
The fuel processor 21 produces a fuel gas by heating a raw material such as natural gas supplied from the outside in an atmosphere containing water vapor. When the fuel processor 21 is activated, a fuel gas containing a large amount of carbon monoxide is generated. Since the fuel gas containing a large amount of carbon monoxide causes the performance of the fuel cell 11 to deteriorate, the fuel gas is bypassed by the bypass valve 31 when the fuel processing device 21 is started.
Is discharged to the outside of the system without passing through the fuel cell 11. During power generation, the fuel gas containing almost no carbon monoxide is supplied to the fuel cell 11 through the fuel supply pipe 22. The generated fuel gas is cooled by the fuel radiator 23, and then the bypass valve 31 and the bypass pipe 32 are provided.
And to the fuel cell 11. The fuel radiator 23 cools the fuel gas by flowing air with a fan. The air used at this time is used as an oxidant gas in the fuel cell 11.

【0033】本実施の燃料電池システムの構成により、
実施の形態1で説明した効果とともに、燃料電池に使用
する空気を燃料放熱器で予熱する事により、燃料電池シ
ステムから発生した熱の回収効率を向上することが可能
となる。
With the configuration of the fuel cell system of this embodiment,
In addition to the effects described in the first embodiment, by preheating the air used in the fuel cell with the fuel radiator, it becomes possible to improve the efficiency of recovering the heat generated from the fuel cell system.

【0034】また、燃料放熱器の熱輸送媒体として空気
を用いる事により、空気と燃料ガスの熱容量に大きな差
がないため、燃料ガスの緩やかな冷却が可能となる。
Further, since air is used as the heat transport medium of the fuel radiator, there is no large difference in heat capacity between the air and the fuel gas, so that the fuel gas can be cooled gently.

【0035】なお、以上の説明では、燃料放熱器で予熱
された空気を燃料電池に供給する酸化剤ガスの一部また
は全部として用いる構成で説明したが、燃料放熱器で予
熱された空気を燃料処理装置のバーナーの燃焼空気とし
て用いたり、燃料処理装置での酸化剤として用いたりす
る構成についても同様の効果が得られる。
In the above description, the air preheated by the fuel radiator is used as a part or all of the oxidant gas supplied to the fuel cell, but the air preheated by the fuel radiator is used as the fuel. The same effect can be obtained with a configuration in which it is used as the combustion air of the burner of the processing apparatus or as the oxidant in the fuel processing apparatus.

【0036】(実施の形態4)図4は、本発明の第4の
実施の形態における燃料電池システムを示す構成図であ
る。本実施の形態における燃料電池システムは、燃料ガ
スと空気など酸化ガスを用いて発電を行う燃料電池11
と、原料を水蒸気雰囲気下で加熱して燃料ガスを生成す
る燃料処理装置21と、燃料供給配管22と、前記燃料
ガスを冷却する燃料放熱器23と、酸化剤ガスを燃料電
池11に供給する空気供給装置51と、燃料処理装置2
1起動時、燃料ガスをバイパスするバイパス弁31と、
バイパス配管32とで構成されている。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 is a configuration diagram showing a fuel cell system according to a fourth embodiment of the present invention. The fuel cell system according to the present embodiment uses a fuel cell 11 that generates electric power using a fuel gas and an oxidizing gas such as air.
A fuel processing device 21 for heating a raw material in a steam atmosphere to generate a fuel gas, a fuel supply pipe 22, a fuel radiator 23 for cooling the fuel gas, and an oxidant gas to the fuel cell 11. Air supply device 51 and fuel processing device 2
A bypass valve 31 for bypassing the fuel gas at the time of start-up,
It is composed of a bypass pipe 32.

【0037】なお、上記の各部材において、図7で示し
た従来の燃料電池システムのものと同じ機能を有するも
のについては、同一符号を付与しており、それらの機能
の詳細は、図7で示した従来の燃料電池システムのもの
に準ずるものとする。
It should be noted that, among the above-mentioned members, those having the same functions as those of the conventional fuel cell system shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the details of those functions are shown in FIG. It shall be based on the conventional fuel cell system shown.

【0038】以上のように構成された本実施の形態につ
いて、以下、その動作を述べる。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described below.

【0039】燃料処理装置21は、外部から供給される
天然ガスなどの原料を水蒸気を含む雰囲気下で加熱して
燃料ガスを生成する。燃料処理装置21の起動時には一
酸化炭素を多く含有した燃料ガスが発生する。この一酸
化炭素を多く含有した燃料ガスは、燃料電池11の性能
低下の要因となるため、燃料処理装置21の起動時に
は、燃料ガスはバイパス弁31によりバイパス配管32
を通り、燃料電池11を経由することなく系外に排出さ
れる。発電時には、一酸化炭素がほとんど含有されない
燃料ガスが、燃料供給配管22によって燃料電池11に
供給される。生成された燃料ガスは燃料放熱器23によ
って冷却された後、バイパス弁31、バイパス配管32
および燃料電池11に供給される。燃料放熱器23は水
を熱輸送媒体として用いて燃料ガスを冷却する。
The fuel processor 21 produces a fuel gas by heating a raw material such as natural gas supplied from the outside in an atmosphere containing water vapor. When the fuel processor 21 is activated, a fuel gas containing a large amount of carbon monoxide is generated. Since the fuel gas containing a large amount of carbon monoxide causes the performance of the fuel cell 11 to deteriorate, the fuel gas is bypassed by the bypass valve 31 when the fuel processing device 21 is started.
Is discharged to the outside of the system without passing through the fuel cell 11. During power generation, the fuel gas containing almost no carbon monoxide is supplied to the fuel cell 11 through the fuel supply pipe 22. The generated fuel gas is cooled by the fuel radiator 23, and then the bypass valve 31 and the bypass pipe 32 are provided.
And to the fuel cell 11. The fuel radiator 23 uses water as a heat transport medium to cool the fuel gas.

【0040】本実施の燃料電池システムの構成により、
実施の形態1で説明した効果とともに、燃料電池システ
ムでは水が多く使用されているため、燃料放熱器の熱輸
送媒体としての水を容易に調達する事が可能である。
With the configuration of the fuel cell system of this embodiment,
In addition to the effects described in the first embodiment, since a large amount of water is used in the fuel cell system, it is possible to easily procure water as the heat transport medium of the fuel radiator.

【0041】また、水を熱輸送媒体として用いる事によ
り、水の熱容量は燃料ガスに比べて大きいため、冷却さ
れた燃料ガスの温度が変動しにくく制御を容易にする事
が可能となる。
Further, by using water as the heat transport medium, the heat capacity of water is larger than that of the fuel gas, so that the temperature of the cooled fuel gas does not fluctuate easily and control can be facilitated.

【0042】(実施の形態5)図5は、本発明の第5の
実施の形態における燃料電池システムを示す構成図であ
る。本実施の形態における燃料電池システムは、燃料ガ
スと空気など酸化ガスを用いて発電を行う燃料電池11
と、原料を水蒸気雰囲気下で加熱して燃料ガスを生成す
る燃料処理装置21と、燃料供給配管22と、前記燃料
ガスを冷却する燃料放熱器23と、酸化剤ガスを燃料電
池11に供給する空気供給装置51と、燃料処理装置2
1起動時、燃料ガスをバイパスするバイパス弁31と、
バイパス配管32と、燃料電池11の温度を保つために
冷却水を循環させる冷却水ポンプ13と冷却水配管12
と、冷却水を冷却する冷却水放熱器14とで構成されて
いる。
(Fifth Embodiment) FIG. 5 is a block diagram showing a fuel cell system according to a fifth embodiment of the present invention. The fuel cell system according to the present embodiment uses a fuel cell 11 that generates electric power using a fuel gas and an oxidizing gas such as air.
A fuel processing device 21 for heating a raw material in a steam atmosphere to generate a fuel gas, a fuel supply pipe 22, a fuel radiator 23 for cooling the fuel gas, and an oxidant gas to the fuel cell 11. Air supply device 51 and fuel processing device 2
A bypass valve 31 for bypassing the fuel gas at the time of start-up,
Bypass pipe 32, cooling water pump 13 for circulating cooling water to maintain the temperature of fuel cell 11, and cooling water pipe 12
And a cooling water radiator 14 for cooling the cooling water.

【0043】なお、上記の各部材において、図7で示し
た従来の燃料電池システムのものと同じ機能を有するも
のについては、同一符号を付与しており、それらの機能
の詳細は、図7で示した従来の燃料電池システムのもの
に準ずるものとする。
In the above-mentioned members, those having the same functions as those of the conventional fuel cell system shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the details of those functions are shown in FIG. It shall be based on the conventional fuel cell system shown.

【0044】以上のように構成された本実施の形態につ
いて、以下、その動作を述べる。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described below.

【0045】燃料処理装置21は、外部から供給される
天然ガスなどの原料を水蒸気を含む雰囲気下で加熱して
燃料ガスを生成する。燃料処理装置21の起動時には一
酸化炭素を多く含有した燃料ガスが発生する。この一酸
化炭素を多く含有した燃料ガスは、燃料電池11の性能
低下の要因となるため、燃料処理装置21の起動時に
は、燃料ガスはバイパス弁31によりバイパス配管32
を通り、燃料電池11を経由することなく系外に排出さ
れる。発電時には、一酸化炭素がほとんど含有されない
燃料ガスが、燃料供給配管22によって燃料電池11に
供給される。生成された燃料ガスは燃料放熱器23によ
って冷却された後、バイパス弁31、バイパス配管32
および燃料電池11に供給される。
The fuel processor 21 produces a fuel gas by heating a raw material such as natural gas supplied from the outside in an atmosphere containing water vapor. When the fuel processor 21 is activated, a fuel gas containing a large amount of carbon monoxide is generated. Since the fuel gas containing a large amount of carbon monoxide causes the performance of the fuel cell 11 to deteriorate, the fuel gas is bypassed by the bypass valve 31 when the fuel processing device 21 is started.
Is discharged to the outside of the system without passing through the fuel cell 11. During power generation, the fuel gas containing almost no carbon monoxide is supplied to the fuel cell 11 through the fuel supply pipe 22. The generated fuel gas is cooled by the fuel radiator 23, and then the bypass valve 31 and the bypass pipe 32 are provided.
And to the fuel cell 11.

【0046】発電時に発生する熱を除去し、燃料電池1
1の温度を所定の温度に保つために冷却水ポンプ13に
より冷却水を循環させる。冷却水配管12を通して冷却
水を循環させ、燃料電池11を経由した後、燃料放熱器
23を経由して燃料ガスを冷却する。高温になった冷却
水は冷却水放熱器14により熱を外部に放出する。
The heat generated during power generation is removed and the fuel cell 1
The cooling water is circulated by the cooling water pump 13 in order to keep the temperature of 1 at a predetermined temperature. The cooling water is circulated through the cooling water pipe 12, passes through the fuel cell 11, and then the fuel gas is cooled through the fuel radiator 23. The cooling water having a high temperature releases heat to the outside by the cooling water radiator 14.

【0047】本実施の燃料電池システムの構成により、
実施の形態4で説明した効果とともに、冷却水は冷却水
放熱器により常に燃料電池の作動温度に調節されている
ため、燃料放熱器に供給される温度はほぼ一定である。
その結果、燃料放熱器によって燃料ガスを冷却する時、
燃料ガスの温度を燃料電池の作動温度程度まで制御を加
えることなく容易に冷却する事が可能となる。
With the configuration of the fuel cell system of this embodiment,
In addition to the effect described in the fourth embodiment, the cooling water is constantly adjusted to the operating temperature of the fuel cell by the cooling water radiator, so that the temperature supplied to the fuel radiator is substantially constant.
As a result, when cooling the fuel gas by the fuel radiator,
It is possible to easily cool the temperature of the fuel gas to the operating temperature of the fuel cell without any control.

【0048】なお、以上の説明では、冷却水放熱器14
の熱輸送媒体に空気を用い、ファンにより冷却を行う構
成例で説明したが、その他の熱輸送媒体、たとえば水や
油、フロンなどの冷媒を用いた熱交換による冷却におい
ても同様の効果が得られる。また、ペルチェ素子など電
気的に冷却する構成などについても同様の効果が得られ
る。
In the above description, the cooling water radiator 14
Although the example of the configuration in which air is used as the heat transport medium and cooling is performed by the fan has been described, the same effect can be obtained in cooling by heat exchange using another heat transport medium, for example, a refrigerant such as water, oil, or freon. To be Further, the same effect can be obtained even in a configuration such as a Peltier element that is electrically cooled.

【0049】(実施の形態6)図6は、本発明の第6の
実施の形態における燃料電池システムを示す構成図であ
る。本実施の形態における燃料電池システムは、燃料ガ
スと空気などの酸化ガスを用いて発電を行う燃料電池1
1と、原料を水蒸気雰囲気下で加熱して燃料ガスを生成
する燃料処理装置21と、燃料供給配管22と、前記燃
料ガスを冷却する燃料放熱器23と、酸化剤ガスを燃料
電池11に供給する空気供給装置51と、燃料処理装置
21起動時、燃料ガスをバイパスするバイパス弁31
と、バイパス配管32と、燃料電池11の温度を保つた
めに冷却水を循環させる冷却水ポンプ13と冷却水配管
12と、冷却水を冷却する冷却水放熱器14と、貯湯水
を蓄える貯湯水タンク41と、貯湯水を貯湯水配管42
を通して循環させる貯湯水ポンプ43とで構成されてい
る。
(Sixth Embodiment) FIG. 6 is a configuration diagram showing a fuel cell system according to a sixth embodiment of the present invention. The fuel cell system according to the present embodiment is a fuel cell 1 that uses a fuel gas and an oxidizing gas such as air to generate electricity.
1, a fuel processing apparatus 21 that heats a raw material in a steam atmosphere to generate a fuel gas, a fuel supply pipe 22, a fuel radiator 23 that cools the fuel gas, and an oxidant gas to the fuel cell 11. Air supply device 51 and a bypass valve 31 that bypasses the fuel gas when the fuel processing device 21 is activated.
A bypass pipe 32, a cooling water pump 13 for circulating cooling water to maintain the temperature of the fuel cell 11, a cooling water pipe 12, a cooling water radiator 14 for cooling the cooling water, and a stored hot water for storing hot water. The tank 41 and the stored hot water pipe 42
It is composed of a hot water storage pump 43 that circulates through.

【0050】なお、上記の各部材において、図7で示し
た従来の燃料電池システムのものと同じ機能を有するも
のについては、同一符号を付与しており、それらの機能
の詳細は、図7で示した従来の燃料電池システムのもの
に準ずるものとする。
It should be noted that, among the above-mentioned members, those having the same functions as those of the conventional fuel cell system shown in FIG. 7 are designated by the same reference numerals, and the details of those functions are shown in FIG. It shall be based on the conventional fuel cell system shown.

【0051】以上のように構成された本実施の形態につ
いて、以下、その動作を述べる。
The operation of the present embodiment configured as described above will be described below.

【0052】燃料処理装置21は、外部から供給される
天然ガスなどの原料を水蒸気を含む雰囲気下で加熱して
燃料ガスを生成する。燃料処理装置21の起動時には一
酸化炭素を多く含有した燃料ガスが発生する。この一酸
化炭素を多く含有した燃料ガスは、燃料電池11の性能
低下の要因となるため、燃料処理装置21の起動時に
は、燃料ガスはバイパス弁31によりバイパス配管32
を通り、燃料電池11を経由することなく系外に排出さ
れる。発電時には、一酸化炭素がほとんど含有されない
燃料ガスが、燃料供給配管22によって燃料電池11に
供給される。生成された燃料ガスは燃料放熱器23によ
って冷却された後、バイパス弁31、バイパス配管32
および燃料電池11に供給される。
The fuel processor 21 produces a fuel gas by heating a raw material such as natural gas supplied from the outside in an atmosphere containing water vapor. When the fuel processor 21 is activated, a fuel gas containing a large amount of carbon monoxide is generated. Since the fuel gas containing a large amount of carbon monoxide causes the performance of the fuel cell 11 to deteriorate, the fuel gas is bypassed by the bypass valve 31 when the fuel processing device 21 is started.
Is discharged to the outside of the system without passing through the fuel cell 11. During power generation, the fuel gas containing almost no carbon monoxide is supplied to the fuel cell 11 through the fuel supply pipe 22. The generated fuel gas is cooled by the fuel radiator 23, and then the bypass valve 31 and the bypass pipe 32 are provided.
And to the fuel cell 11.

【0053】燃料電池システムより発生した熱を回収す
るための貯湯水が貯湯水タンク41に蓄えられる。貯湯
水ポンプ43により貯湯水配管42を通して貯湯水を循
環させ、貯湯水は冷却水を放熱し冷却する冷却水放熱器
14を経由した後、燃料放熱器23を経由して燃料ガス
を冷却する事により熱回収を行う。
Hot water for recovering heat generated from the fuel cell system is stored in the hot water tank 41. The stored hot water pump 43 circulates the stored hot water through the stored hot water pipe 42, and the stored hot water passes through the cooling water radiator 14 that radiates and cools the cooling water, and then cools the fuel gas through the fuel radiator 23. To recover heat.

【0054】本実施の燃料電池システムの構成により、
実施の形態1で説明した効果とともに、貯湯水を前記燃
料放熱手段の熱輸送媒体として用い、燃焼ガスを冷却す
ることにより、燃料ガスの温度は貯湯水の温度より高い
ため、貯湯水温度を上昇させることが可能となる。ま
た、燃料電池から発生した熱の回収効率を向上すること
が可能となる。
With the configuration of the fuel cell system of this embodiment,
In addition to the effect described in the first embodiment, by using the stored hot water as the heat transport medium of the fuel heat dissipation means and cooling the combustion gas, the temperature of the fuel gas is higher than the temperature of the stored hot water, so that the temperature of the stored hot water rises. It becomes possible. Further, it becomes possible to improve the efficiency of collecting heat generated from the fuel cell.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、燃料放熱
手段を備えるシステムにより、燃料ガスが冷却された
後、燃料電池へと供給されるため、燃焼ガスの温度を下
げることができる。そのため、燃料処理装置から燃料電
池に至る経路上の配管および弁などの温度が低くなり、
これらの部材に対して高い耐熱性が必要ではなくなる。
このことにより、耐熱性の低い安価な部材を使用するこ
とができ、耐久性を向上する事ができる燃料電池システ
ムを提供することができる。さらに、燃料ガス温度の低
下に伴って燃料ガスの圧力も低下する。そのため、燃料
処理装置から燃料電池に至る経路上の配管および弁、燃
料電池などにかかる圧力が低くなり、これらの部材に対
して高い耐圧性が必要ではなくなる。したがって耐圧性
の低い部材を使用することができ、コスト低減や重量の
減少する事ができる燃料電池システムを提供することが
できる。
As described above, according to the present invention, since the fuel gas is cooled and then supplied to the fuel cell by the system including the fuel heat dissipation means, the temperature of the combustion gas can be lowered. Therefore, the temperature of piping and valves on the route from the fuel processor to the fuel cell becomes low,
High heat resistance is no longer required for these components.
As a result, an inexpensive member having low heat resistance can be used, and a fuel cell system with improved durability can be provided. Further, the pressure of the fuel gas also decreases as the temperature of the fuel gas decreases. Therefore, the pressure applied to the pipes and valves on the path from the fuel processor to the fuel cell, the fuel cell, and the like becomes low, and high pressure resistance is not required for these members. Therefore, a member having low pressure resistance can be used, and a fuel cell system that can reduce cost and weight can be provided.

【0056】また、温度検知手段と放熱量制御手段を備
えるシステムにおいて、燃料ガスの温度を制御し温度一
定の燃料ガスを燃料電池に供給する事により、燃料電池
を安定して動作させることができる燃料電池システムを
提供することができる。
Further, in the system having the temperature detecting means and the heat radiation amount controlling means, the fuel cell can be operated stably by controlling the temperature of the fuel gas and supplying the fuel gas having a constant temperature to the fuel cell. A fuel cell system can be provided.

【0057】また、燃料ガス温度を燃料ガス中に含まれ
る水蒸気の露点温度以上に制御する事により、燃料供給
配管や燃料電池内部での水分の結露による流路の閉塞を
防止する事が可能となり、燃料電池を安定して動作させ
ることができる燃料電池システムを提供することができ
る。
Further, by controlling the fuel gas temperature to be equal to or higher than the dew point temperature of the water vapor contained in the fuel gas, it is possible to prevent the flow passage from being blocked due to the dew condensation of water in the fuel supply pipe or the fuel cell. It is possible to provide a fuel cell system capable of stably operating a fuel cell.

【0058】また、燃料放熱手段を備えるシステムにお
いて、燃料放熱器の熱輸送媒体として空気を用いる事に
より、空気と燃料ガスの熱容量に大きな差がないため、
燃料ガスの緩やかな冷却ができる燃料電池システムを提
供することができる。さらに、燃料放熱手段で余熱され
た空気を燃料電池の酸化剤ガスとして使用することによ
り、効率の向上が可能な燃料電池システムを提供するこ
とができる。
Further, in the system provided with the fuel radiating means, by using air as the heat transport medium of the fuel radiator, there is no great difference in heat capacity between the air and the fuel gas.
It is possible to provide a fuel cell system capable of gradually cooling the fuel gas. Furthermore, by using the air preheated by the fuel heat dissipation means as the oxidant gas of the fuel cell, it is possible to provide a fuel cell system capable of improving efficiency.

【0059】また、燃料放熱手段を備えるシステムにお
いて、燃料放熱器の熱輸送媒体として水を用いる事によ
り、水はシステムより容易に調達する事が可能であり、
水の熱容量は燃料ガスに比べて大きいため、冷却された
燃料ガスの温度が変動しにくく制御を容易にする事がで
きる燃料電池システムを提供することができる。
Further, in the system provided with the fuel radiating means, by using water as the heat transport medium of the fuel radiator, the water can be easily procured from the system,
Since the heat capacity of water is larger than that of fuel gas, it is possible to provide a fuel cell system in which the temperature of the cooled fuel gas does not fluctuate easily and control can be facilitated.

【0060】また、燃料放熱手段を備えるシステムにお
いて、燃料放熱器の熱輸送媒体として冷却水を用いる事
により、冷却水は冷却水放熱器により常に燃料電池の作
動温度に調節されているため、燃料放熱器に供給される
温度はほぼ一定である。その結果、燃料放熱器によって
燃料ガスを冷却する時、燃料ガスの温度を燃料電池の作
動温度程度まで制御を加えることなく容易に冷却する事
ができる燃料電池システムを提供することができる。
Further, in the system provided with the fuel radiating means, by using the cooling water as the heat transport medium of the fuel radiator, the cooling water is always adjusted to the operating temperature of the fuel cell by the cooling water radiator. The temperature supplied to the radiator is almost constant. As a result, when the fuel gas is cooled by the fuel radiator, it is possible to provide the fuel cell system that can easily cool the temperature of the fuel gas to the operating temperature of the fuel cell without any control.

【0061】また、燃料放熱手段を備えるシステムにお
いて、燃料放熱器の熱輸送媒体としての貯湯水を用いる
事により、貯湯水温度を上昇させることができ、燃料電
池から発生した熱の回収効率を向上することができる燃
料電池システムを提供することができる。
Further, in the system provided with the fuel radiating means, by using the stored hot water as the heat transport medium of the fuel radiator, the temperature of the stored hot water can be raised and the efficiency of recovering the heat generated from the fuel cell is improved. It is possible to provide a fuel cell system that can do so.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態による燃料電池シス
テムの構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態による燃料電池シス
テムの構成を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態による燃料電池シス
テムの構成を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態による燃料電池シス
テムの構成を示すブロック図
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態による燃料電池シス
テムの構成を示すブロック図
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施の形態による燃料電池シス
テムの構成を示すブロック図
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】従来の燃料電池システムの構成を示すブロック
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a conventional fuel cell system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 燃料電池 12 冷却水配管 13 冷却水ポンプ 14 冷却水放熱器 21 燃料処理装置 22 燃料配管 23 燃料放熱器 24 温度検知手段 25 放熱量制御手段 31 バイパス弁 32 バイパス配管 41 貯湯水タンク 42 貯湯水配管 43 貯湯水ポンプ 51 空気供給装置 11 Fuel cell 12 Cooling water piping 13 Cooling water pump 14 Cooling water radiator 21 Fuel processor 22 Fuel piping 23 Fuel radiator 24 Temperature detection means 25 Heat dissipation amount control means 31 Bypass valve 32 bypass piping 41 Hot water storage tank 42 Hot water storage pipe 43 Hot water storage pump 51 Air supply device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 照丸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 雅夫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上田 哲也 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H027 AA02 BA01 CC03 CC06 KK44 MM09    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Terumaru Harada             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Masao Yamamoto             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Tetsuya Ueda             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F term (reference) 5H027 AA02 BA01 CC03 CC06 KK44                       MM09

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 原料を改質して水素を含む燃料ガスを生
成する燃料生成手段と、前記燃料ガスおよび酸化剤ガス
を用いて発電する燃料電池と、前記燃料ガスを前記燃料
生成手段から前記燃料電池に供給する燃料供給路とを具
備し、前記燃料供給路は前記燃料ガスを冷却する燃料放
熱手段を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
1. A fuel generating means for reforming a raw material to generate a fuel gas containing hydrogen, a fuel cell for generating electric power using the fuel gas and an oxidant gas, and the fuel gas from the fuel generating means. A fuel cell system, comprising: a fuel supply path for supplying to a fuel cell, wherein the fuel supply path includes a fuel radiating means for cooling the fuel gas.
【請求項2】 さらに、前記燃料ガスの温度を検知する
温度検知手段と、検知した温度より前記燃料放熱手段の
放熱量を制御する放熱量制御手段とを具備することを特
徴とする請求項1記載の燃料電池システム。
2. A temperature detecting means for detecting the temperature of the fuel gas, and a heat radiation amount control means for controlling the heat radiation amount of the fuel heat radiation means based on the detected temperature. The fuel cell system described.
【請求項3】 前記温度検知手段が、前記燃料放熱手段
と前記燃料電池との間の前記燃料供給路に配設されてい
ることを特徴とする請求項2記載の燃料電池システム。
3. The fuel cell system according to claim 2, wherein the temperature detecting means is arranged in the fuel supply path between the fuel heat radiating means and the fuel cell.
【請求項4】 前記放熱量制御手段が、前記温度検知手
段で検知する温度を前記燃料ガスの露点温度以上に維持
するよう前記燃料放熱手段の放熱量を制御することを特
徴とする請求項3記載の燃料電池システム。
4. The heat radiation amount control means controls the heat radiation amount of the fuel heat radiation means so as to maintain the temperature detected by the temperature detection means at a dew point temperature of the fuel gas or higher. The fuel cell system described.
【請求項5】 前記燃料放熱手段は、空気を熱輸送媒体
に用いることを特徴とする請求項1から4までのいずれ
かに記載の燃料電池システム。
5. The fuel cell system according to claim 1, wherein the fuel heat radiating means uses air as a heat transport medium.
【請求項6】 前記燃料放熱手段は、水を熱輸送媒体に
用いることを特徴とする請求項1から4までのいずれか
に記載の燃料電池システム。
6. The fuel cell system according to claim 1, wherein the fuel heat radiating means uses water as a heat transport medium.
【請求項7】 さらに、前記燃料電池を所定の温度に維
持するための冷却水を循環する冷却水循環手段を備え、
前記燃料放熱手段は、前記冷却水との熱交換による冷却
であることを特徴とする請求項6記載の燃料電池システ
ム。
7. A cooling water circulating means for circulating cooling water for maintaining the fuel cell at a predetermined temperature,
7. The fuel cell system according to claim 6, wherein the fuel radiating means is cooling by heat exchange with the cooling water.
【請求項8】 さらに、前記冷却水と貯湯水タンクに蓄
えられた貯湯水との熱交換により熱回収を行う貯湯水循
環手段を備え、前記燃料放熱手段は、前記貯湯水との熱
交換による冷却である請求項6記載の燃料電池システ
ム。
8. A hot water storage circulating means for recovering heat by exchanging heat between the cooling water and the hot water stored in the hot water storage tank, wherein the fuel heat radiating means is cooled by heat exchange with the hot water. 7. The fuel cell system according to claim 6.
JP2001389120A 2001-12-21 2001-12-21 Fuel cell system Pending JP2003187833A (en)

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