JP2012128988A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料電池システムに関し、特に水蒸気改質に使用する純水を貯留する純水タンクを備えたものに係る。 The present invention relates to a fuel cell system, and particularly relates to a fuel cell system including a pure water tank that stores pure water used for steam reforming.
従来、水蒸気改質に使用する純水として、例えば、改質器で生じた排ガスからの熱回収の過程で生じるドレン水を水処理することで生成し、これを純水タンクに貯留した上で所定量ずつ利用することが行われている。この純水タンク内の純水は、純水供給用のポンプを作動することにより所定量ずつ取り出されるようになっている。 Conventionally, as pure water used for steam reforming, for example, drain water generated in the process of heat recovery from exhaust gas generated in a reformer is generated by water treatment and stored in a pure water tank. The use of a predetermined amount is performed. The pure water in the pure water tank is taken out by a predetermined amount by operating a pure water supply pump.
純水タンクを対象にしたものではないが、例えば特許文献1では、燃料電池用の燃料を貯留する燃料タンクや、この燃料タンクに水を供給するための水タンクに対し、それぞれ燃料や水の液体を吸い込むための液体吸い出しチューブを各タンク内に配設する一方、燃料タンク内の上部から炭酸ガス等の気体を取り出して水タンク内に吐出させたりするための気体吐出チューブを各タンク内に配設したものにおいて、各タンクの姿勢変化(例えば上下逆転)に備えて、各チューブの先端が自動的に位置を変えるようにすることが提案されている。このものでは、液体吸い出しチューブの先端に重りを付ける一方、気体吐出チューブの先端に浮きを付けるようにしている。 Although it is not intended for a pure water tank, for example, in Patent Document 1, a fuel tank for storing fuel for a fuel cell and a water tank for supplying water to the fuel tank are each supplied with fuel and water. A liquid suction tube for sucking liquid is arranged in each tank, while a gas discharge tube for taking out gas such as carbon dioxide gas from the upper part of the fuel tank and discharging it into the water tank is provided in each tank. In the arrangement, it has been proposed that the tip of each tube automatically changes its position in preparation for a change in posture of each tank (for example, upside down). In this device, a weight is attached to the tip of the liquid suction tube, while a float is attached to the tip of the gas discharge tube.
又、同様に純水タンクを対象にしたものではないが、例えば特許文献2では、燃料電池用の燃料を貯留する燃料タンクにおいて、貯留された燃料を取り出して燃料電池に供給するための供給管の先端が、燃料タンク内の液面の上下変化や傾斜の如何に拘わらず燃料液中に浸漬した状態に維持されるようにするために、浮きと重りからなる液中浸漬手段を前記供給管の先端に設けるようにすることも提案されている Similarly, although not intended for a pure water tank, in Patent Document 2, for example, in a fuel tank for storing fuel for a fuel cell, a supply pipe for taking out the stored fuel and supplying it to the fuel cell In order to maintain the tip of the liquid in the fuel tank regardless of whether the liquid level in the fuel tank is vertically changed or inclined, the liquid immersion means comprising a float and a weight is provided in the supply pipe. It is also proposed to install at the tip of
ところで、純水タンクに貯留されている純水中に水垢や埃等の不純物が混入していたとすると、発電モジュールへの純水の供給の際に例えば給水ポンプが詰まったり、流量計での測定誤差を招いたりして、終局的には給水ポンプの停止や流量計による流量測定不能の事態を招くことが考えられる。さらには、詰まり等により発生する純水の供給量不足等に起因して燃料電池セルの劣化を招いたり、あるいは、その結果として発電能力の低下を招いたりするおそれも考えられる。 By the way, if impurities such as scale and dust are mixed in the pure water stored in the pure water tank, for example, when the pure water is supplied to the power generation module, the water supply pump is clogged, or measurement with a flow meter is performed. It may cause an error, and eventually the water supply pump may stop or the flow rate may not be measured by the flow meter. Furthermore, there is a possibility that the fuel cell may be deteriorated due to a shortage of supply amount of pure water generated due to clogging or the like, or as a result, the power generation capacity may be reduced.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、純水タンク内に水垢や埃等の不純物がたとえ混入していたとしても、常に清浄な純水のみを燃料電池に供給し得るようにした燃料電池システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the purpose of the present invention is to always provide only pure water, even if impurities such as scale and dust are mixed in the pure water tank. It is to provide a fuel cell system that can supply a fuel cell to a fuel cell.
上記目的を達成するために、本発明では、原燃料を水蒸気改質により水素リッチな燃料ガスに改質し、その燃料ガスをアノードに供給する一方、酸素含有ガスをカソードに供給して発電を行うように構成され、前記水蒸気改質に使用するために、純水を純水タンクに貯留する一方、給水ポンプの作動により純水タンクから純水を取水して蒸発器に供給するように構成されている燃料電池システムを対象にして、次の特定事項を備えることとした。すなわち、前記純水タンクに、内部に貯留された純水を先端開口から取水する取水管と、この取水管の先端開口を純水の水面との関係で所定位置に保持する保持手段とを備えるようにした。そして、前記取水管として、純水タンク内の純水の水位変動に追随するように可動に構成する一方、前記保持手段として、前記先端開口を純水の水面下一定距離の位置の水中に維持する構成とした(請求項1)。 In order to achieve the above object, in the present invention, the raw fuel is reformed into hydrogen-rich fuel gas by steam reforming, and the fuel gas is supplied to the anode, while the oxygen-containing gas is supplied to the cathode to generate power. The deionized water is stored in the deionized water tank for use in the steam reforming, and the deionized water is taken from the deionized water tank by the operation of the water supply pump and supplied to the evaporator. The following specific items are provided for the fuel cell system that is being used. That is, the pure water tank is provided with a water intake pipe for taking the pure water stored therein from the front end opening, and holding means for holding the front end opening of the water intake pipe at a predetermined position in relation to the surface of the pure water. I did it. The intake pipe is configured to be movable so as to follow fluctuations in the level of pure water in the pure water tank, and the tip opening is maintained in the water at a certain distance below the surface of the pure water as the holding means. (Claim 1).
本発明の場合、取水管の先端開口は、純水水位の上下変動が生じたとしても、その変動に連動して先端開口が上下移動し得るようになり、しかも、保持手段により保持されて常に先端開口が純水の水面下一定距離の位置に維持されることになる。このため、水面に水垢や埃等の不純物が浮遊していたとしても、その浮遊不純物を吸い込むことを回避可能となる上に、純水タンクの内側面に前記の不純物が付着していたとしても、その付着不純物を吸い込むことを回避可能となる。以上より、常に不純物の混入のない清浄な純水を蒸発器や燃料電池の側に供給することが可能となる。これにより、純水タンクから供給する純水に不純物が混入した場合に想定されるような、給水ポンプの停止や流量計による流量測定不能の事態を招くことを確実に回避することが可能となり、さらには、詰まり等により発生する純水の供給量不足等に起因して燃料電池セルの劣化を招いたり、あるいは、その結果として発電能力の低下を招いたりするおそれもなくなる。 In the case of the present invention, even if the pure water level fluctuates up and down, the tip opening of the intake pipe can move up and down in conjunction with the fluctuation, and is always held by the holding means. The tip opening is maintained at a certain distance below the surface of pure water. For this reason, even if impurities such as scale and dust are floating on the water surface, it is possible to avoid inhaling the floating impurities and even if the impurities are attached to the inner surface of the pure water tank. It is possible to avoid sucking the adhering impurities. As described above, it is possible to always supply clean pure water free of impurities to the evaporator or the fuel cell side. As a result, it is possible to reliably avoid the situation that the water supply pump is stopped or the flow rate cannot be measured by the flow meter, which is assumed when impurities are mixed in the pure water supplied from the pure water tank. Furthermore, there is no possibility that the fuel cell will be deteriorated due to insufficient supply of pure water caused by clogging or the like, or that the power generation capacity will be lowered as a result.
本発明における保持手段として、前記取水管の先端開口を水中で横向きに開口した状態に維持する構成とすることができる(請求項2)。このようにすることにより、先端開口を上向きに開口させる場合と比べ、水面の浮遊不純物が先端開口に吸い込まれることをより一層確実に回避し得るようになる。 The holding means in the present invention may be configured such that the tip opening of the intake pipe is maintained laterally open in water (Claim 2). By doing in this way, compared with the case where the tip opening is opened upward, it is possible to more reliably avoid the floating impurities on the water surface being sucked into the tip opening.
又、本発明における保持手段として、前記給水ポンプの作動により取水管の先端開口から純水が吸い込まれる際に、純水の水面に浮遊した不純物が前記先端開口内に流入しない程度の水面下一定距離に前記先端開口を維持する構成とすることができる(請求項3)。このようにすることにより、水面の浮遊不純物が先端開口に吸い込まれることの回避を、より一層確実に実現させ得るようになる。 Further, as the holding means in the present invention, when pure water is sucked from the tip opening of the water intake pipe by the operation of the water supply pump, the water surface is constant so that impurities floating on the pure water surface do not flow into the tip opening. It can be set as the structure which maintains the said front-end | tip opening at distance (Claim 3). By doing so, it is possible to more reliably avoid the floating impurities on the water surface from being sucked into the tip opening.
さらに、本発明の取水管又は保持手段に対し、取水管の先端開口を純水タンクの底面から所定距離上方位置よりも沈降しないように制限する制限手段を設けるようにすることができる(請求項4)。このようにすることにより、水位低下が著しくて、純水水位が純水タンクの底面近くまで低下したとしても、制限部材により、先端開口を底面よりも必ず所定距離以上の上方位置に保持することが可能となり、このため、底面に水垢や埃等の不純物が沈殿していたとしても、その沈殿不純物を吸い込むことを回避し得るようになる。 Further, the intake pipe or the holding means of the present invention may be provided with a restricting means for restricting the tip opening of the intake pipe so as not to settle below a predetermined distance above the bottom surface of the pure water tank. 4). By doing so, even if the water level is remarkably lowered and the pure water level is lowered to near the bottom surface of the pure water tank, the tip opening is always held at a position above the bottom surface by the restricting member. Therefore, even if impurities such as water scale and dust are precipitated on the bottom surface, it is possible to avoid sucking the precipitated impurities.
以上、説明したように、本発明の燃料電池システムによれば、純水タンク内で純水水位の上下変動が生じたとしても、取水管の先端開口を、その変動に連動して上下移動させることができ、しかも、保持手段により保持されて常に先端開口を純水の水面下一定距離の位置に維持させることができるようになる。このため、水面に水垢や埃等の不純物が浮遊していたとしても、その浮遊不純物を吸い込むことを回避することができる上に、純水タンクの内側面に前記の不純物が付着していたとしても、その付着不純物を吸い込むことを回避することができるようになる。以上より、常に不純物の混入のない清浄な純水を蒸発器や燃料電池の側に供給することができるようになる。これにより、純水タンクから供給する純水に不純物が混入した場合に想定されるような、給水ポンプの停止や流量計による流量測定不能の事態を招くことを確実に回避することができ、さらには、詰まり等により発生する純水の供給量不足等に起因して燃料電池セルの劣化を招いたり、あるいは、その結果として発電能力の低下を招いたりするおそれもなくすことができる。 As described above, according to the fuel cell system of the present invention, even if the pure water level fluctuates in the pure water tank, the tip opening of the intake pipe is moved up and down in conjunction with the fluctuation. In addition, it is held by the holding means, and the tip opening can always be maintained at a certain distance below the surface of the pure water. For this reason, even if impurities such as scale and dust are floating on the water surface, it is possible to avoid inhaling the floating impurities and that the impurities are attached to the inner surface of the pure water tank. However, it becomes possible to avoid sucking the adhering impurities. As described above, it becomes possible to always supply clean pure water free of impurities to the evaporator or the fuel cell side. As a result, it is possible to reliably avoid a situation in which the water supply pump is stopped or the flow rate cannot be measured by the flow meter, which is assumed when impurities are mixed in the pure water supplied from the pure water tank. It is possible to eliminate the risk of deteriorating the fuel cell due to a shortage of the amount of pure water generated due to clogging or the like, or resulting in a decrease in power generation capacity.
特に、請求項2によれば、保持手段により取水管の先端開口を水中で横向きに開口した状態に維持することで、先端開口を上向きに開口させる場合と比べ、水面の浮遊不純物が先端開口に吸い込まれることをより一層確実に回避することができるようになる。 In particular, according to the second aspect, by maintaining the tip opening of the intake pipe in a state of being opened sideways in the water by the holding means, the floating impurities on the water surface are formed in the tip opening compared to the case where the tip opening is opened upward. Inhalation can be avoided more reliably.
又、請求項3によれば、保持手段により、取水管の先端開口を、純水の水面に浮遊した不純物が前記先端開口内に流入しない程度の水面下一定距離に維持することで、水面の浮遊不純物が先端開口に吸い込まれることの回避を、より一層確実に実現させることができるようになる。 According to the third aspect of the present invention, the holding means maintains the tip opening of the intake pipe at a certain distance below the surface of the water so that impurities floating on the pure water surface do not flow into the tip opening. Avoidance of floating impurities being sucked into the tip opening can be realized more reliably.
さらに、請求項4によれば、取水管又は保持手段に対し、取水管の先端開口を純水タンクの底面から所定距離上方位置よりも沈降しないように制限する制限手段を設けることで、純水水位が純水タンクの底面近くまで低下したとしても、制限部材により、先端開口を底面よりも必ず所定距離以上の上方位置に保持することができ、このため、底面に水垢や埃等の不純物が沈殿していたとしても、その沈殿不純物を吸い込むことを回避することができるようになる。 Further, according to the fourth aspect of the present invention, the water intake pipe or the holding means is provided with a restricting means for restricting the opening of the tip of the water intake pipe from being settled below a predetermined distance from the bottom surface of the pure water tank. Even if the water level drops to near the bottom surface of the pure water tank, the restriction member can always hold the tip opening at a position above the bottom surface by a predetermined distance or more. Even if it is precipitated, it is possible to avoid sucking the precipitated impurities.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムとして固体酸化物型燃料電池(SOFC;Solid Oxide Fuel Cells)を用いた例を示す。図中の符号4は電池本体(発電モジュール)であり、この電池本体4はセルスタック41と、改質器42と、空気用熱交換器43とを備えている。この電池本体4に対する燃料ガス・空気・水蒸気等の供給及び排ガスの排出は、いずれも予熱・蒸発器5を通して行われるようになっている。この予熱・蒸発器5に対し燃料ガス回路6、改質用空気供給回路7及びカソード空気供給回路8が通される一方、予熱用の熱源として電池本体4の側から排ガスが導入され、その後に水供給処理回路9に導出され、排ガス中の水分回収により得た純水が予熱・蒸発器5内の燃料ガス回路6に戻されて水蒸気改質用の水蒸気に変換されるようになっている。
FIG. 1 shows an example using a solid oxide fuel cell (SOFC) as a fuel cell system according to an embodiment of the present invention.
上記セルスタック41は、複数のセルが所定間隔ずつ隔てた状態で立設されて構成されており、各セルは例えば小径円筒形状のアノード(燃料極)と、この外周側を覆う大径円筒形状のカソード(空気極)とが間に電解質を挟んだ状態で同心円状に一体化されたものである。アノードや、カソードはいずれもNi等の金属酸化物を含有するセラミックスにより形成されたものであり、電解質は例えばYSZ(イットリウム安定化ジルコニア)等の固体酸化物により形成されたものである。
The
セルのアノードの内孔に対し改質器42から水蒸気改質により原燃料の燃料ガスよりも水素リッチとされた燃料ガスが下端から上端に向けて流され、又、カソードの外周面に空気用熱交換器43から酸素含有ガスとしてのカソード空気が供給されるようになっている。カソードではカソード空気の酸素が酸素イオンとなって電解質を通り、アノードでは燃料ガスの水素と反応して水(水蒸気)を生成する一方、その際に生じた電子が回路を通してカソード側に移動して酸素を再びイオン化するということを繰り返して発電される。アノードの内孔に供給された燃料ガスは上記反応に利用された後、オフガスとして改質器バーナに導かれて燃焼用の燃料として利用されるようになっている。又、カソード空気は上方に排気され、改質器バーナからの燃焼排ガスと共に、排ガスとして予熱・蒸発器5に送られるようになっている。その際、上記排ガスは空気を加熱するための熱源として空気用熱交換器43を通過するようになっている。
From the
燃料ガス回路6には、元ガス電磁弁やガバナ等からなる調整弁61と、バッファータンク62、ガス流量センサ63、脱硫器64及び逆止弁65等とが介装され、予熱・蒸発器5に入る前に改質用空気供給回路7が合流するようになっている。改質用空気供給回路7には、図示省略のフィルタを通した大気を吸い込んで送給する改質用空気ブロワ71と、バッファータンク72と、改質空気用流量センサ73及び逆止弁74等とが介装されている。そして、改質用空気供給回路7が合流された燃料ガス回路6には、予熱・蒸発器5内において、水供給処理回路9から純水が供給され、この純水が予熱・蒸発器5において水蒸気に蒸発した状態で改質器42に送られるようになっている。カソード空気供給回路8には、改質用空気供給回路7と同様に、図示省略のフィルタを通した大気を吸い込んで酸素含有ガスとして送給するカソード空気ブロワ81と、バッファータンク82及びカソード空気用流量センサ83等とが介装されている。
The
水供給処理回路9は、予熱・蒸発器5を通過した後の排ガスに含まれる水分の水回収、回収した凝縮水(ドレン水)の精製及び精製後の純水の貯留、並びに、貯留した純水を水蒸気として再利用すべく上記予熱・蒸発器5への供給をそれぞれ行う回路である。図1に示す水供給処理回路9は例示であり、この図例の水供給処理回路9には、排熱回収用熱交換器91と、この熱交換器91で集水された凝縮水を一時貯留するドレン回収装置92と、ドレン回収装置92の凝縮水のpH調整処理や逆浸透膜(RO膜)やイオン交換膜等により純水に精製するための精製処理を行う水処理装置93と、精製後の純水を貯留する純水タンク94と、純水タンク94の純水を取水して予熱・蒸発器5側に一定流量(例えば4〜6mL/minの流量)で供給するための純水ポンプ95と、その際の純水流量を検出する純水流量センサ96と、逆止弁97とが上流側から順に介装されている。この水供給処理回路9から予熱・蒸発器5に供給された純水は予熱・蒸発器5で蒸発されて水蒸気になって改質器42及び電池本体4のアノード側に供給されることになる。
The water
上記排熱回収用熱交換器91では、予熱・蒸発器5で顕熱回収された後の排ガスの潜熱回収を行うことにより、図外の例えば貯湯ユニット側の循環回路から循環供給される水を熱交換加熱するようなっている。これにより、燃料電池の排ガスからの熱回収が図られて、その回収熱が貯湯タンクに湯の状態で蓄熱され、蓄熱された湯が給湯や浴槽に対する湯張り等のために利用されるようになっている。
The exhaust heat
以下、本実施形態の特徴部分である純水タンク94について詳細に説明する。すなわち、純水タンク94は、図2に詳細を示すように、入水口101、吐出口102及びオーバーフロー口103を備えたタンク本体10に対し、内部の貯留水位を検出するための水位検出手段11と、内部の純水を採水して吐出口102から吐出させる可動式の取水管12とを設けたものである。
Hereinafter, the
水位検出手段11は、ガイド杆111と、このガイド杆111により所定範囲に亘る上下動案内される複数のフロート部材112,113,114とを備えたものである。各フロート部材112,113,114には近接スイッチが内蔵され、純水の水位PLの上下変動に追随して上下動することにより、それぞれの守備範囲として設定された上下範囲にある所定水位位置に至れば近接スイッチがONとなって図示省略のコントローラに出力するようになっている。
The water level detection means 11 includes a
取水管12は、例えばゴム製のフレキシブルチューブ又は蛇腹管等により可動式に構成され、基端121が吐出口102に連通するように接続され、先端開口122が水中に没して水中の所定レベル位置に維持された状態で横向きに開口されている。この取水管12の先端部には、先端開口122を貯留された純水の水面下の一定位置に維持された状態に保持する保持手段13と、純水の水位PLが著しく低下したとしても先端開口122をタンク本体10の底面104に着座させずに底面104から一定距離だけ上方に離れた位置までの沈下に制限する制限手段14とが装着されている。
The
保持手段13は、図3(a)にも示すように、フロート部材131と、このフロート部材131に対し所定距離だけ下方の相対位置に取水管12の先端部を連結する連結部材132とを備えている。フロート部材131は、取水管12の自重によりその先端部が沈み込もうとするのに抗して、先端開口122が水面下の所定位置に維持し得るように、その浮力が設定されている。連結部材132は、フロート部材131と取水管12の先端部とを所定の相対位置関係に連結して保持し得るものであれば、種々の連結部材を採用し得るが、図例のものは、取水管12に対しその先端部の外周を囲むように取り付けられたブラケットをフロート部材131側の取付部に対しボルト・ナット手段により固定するものである。
As shown in FIG. 3A, the holding means 13 includes a
制限手段14は、取水管の先端部から下方に所定寸法だけ突出するスペーサであれば、その形状等の如何は問わずに採用し得るが、図例のものは、保持手段13又は取水管12の先端部(図例のものは取水管12の先端部)に対しスペーサとして台座を取り付けて構成している。
The restricting means 14 may be employed regardless of its shape or the like as long as it is a spacer that protrudes downward by a predetermined dimension from the tip of the intake pipe, but the illustrated means is the holding means 13 or the
以上により、取水管12の先端開口122を、純水水位PLの水面位置から下方に所定距離S(図3(a)参照)離れた位置に保持し、水位低下の際にはタンク本体10の底面104位置から上方に所定距離T以上離れた位置に保持し得るようにしている。前記の如く先端開口122からの吸い込み流量が極僅か(例えば4〜6mL/min)であれば、前記の所定距離Sとしては、先端開口122の内径をDとすると、その1.5〜2.0倍の値を設定すればよい。例えば先端開口122の内径Dが8〜10mmであれば、S=1.5D〜2.0Dとなって、S=12〜20mm程度に設定すればよい。
As described above, the front end opening 122 of the
この実施形態の場合、取水管12の先端開口122は、純水水位PLの上下変動が生じたとしても、その変動に連動して先端開口122が上下移動し、常に先端開口122が純水水位PLの水面下Sの位置において水中に向けて横向きに開口した状態に維持されることになる。このため、水面に水垢や埃等の不純物が浮遊していたとしても、その浮遊不純物を吸い込むことを回避することができる上に、タンク本体10の内側面105に前記の不純物が付着していたとしても、その、付着不純物を吸い込むことを回避することができる。しかも、かかる効果を、純水水位の変動が生じても、変わりなく得ることができる。さらに、水位低下が著しくて、純水水位PLがタンク本体10の底面104近くまで低下したとしても、制限部材14が底面104に着座することで、先端開口122は底面104よりも必ず所定距離T以上の上方位置に保持することができる。このため、底面104に水垢や埃等の不純物が沈殿していたとしても、その沈殿不純物を吸い込むことを回避することができる。以上より、常に不純物の混入のない清浄な純水を燃料電池の側に供給することができるようになる。これにより、純水タンクから供給する純水に不純物が混入した場合に想定されるような、給水ポンプの停止や流量計による流量測定不能の事態を招くことを確実に回避することができ、さらには、詰まり等により発生する純水の供給量不足等に起因して燃料電池セルの劣化を招いたり、あるいは、その結果として発電能力の低下を招いたりするおそれもない。
In this embodiment, the tip opening 122 of the
なお、純水タンク94内は純水の流入も取水もその流量が比較的少なく純水の流動による影響は殆ど無い状態に維持されるものの、保持手段13のフロート部材131の平面方向への横ブレを抑制する対策としては、例えば図3(b)に示すようにフロート部材13の横幅を、タンク本体10の内幅とほぼ同等で僅かに小さいものに設定すればよい。このようにすることにより、フロート部材131の横ブレを限られたものに抑制することができる。
The
<第2実施形態>
図4は第2実施形態の純水タンク94を示すものである。第2実施形態の純水タンク94は、保持手段13のフロート部材131を水位検出手段11aのフロート部材として兼用させるものである。第1実施形態と同じ構成のものについては第1実施形態とお同じ符号を付して重複した説明を省略し、以下では異なる点について主として説明する。
Second Embodiment
FIG. 4 shows a
第2実施形態では、水位検出手段11aのガイド杆115に対し、保持手段13のフロート部材131を上下動自在に係合させ、純水水位PLの水位変動に連動してフロート部材131が上下動することで、フロート部材131に内蔵させた近接スイッチにより水位検出を可能としつつ、取水管12の先端開口122を水面下S(図3(a)参照)の距離の位置に保持させるようにしている。
In the second embodiment, the
なお、図例では、蛇腹管により構成された取水管12の先端開口122の上下移動特性を考慮して水位検出手段11aのガイド杆115をタンク本体10の頂面及び底面間に対し斜めに延びるように取り付けているが、これに限らず、取水管12がフロート部材131の上下動に付随することができるフレキシビリティを有していればよく、前記のガイド杆115を鉛直方向に取り付けるようにしてもよい。
In the illustrated example, the
以上の第2実施形態の場合、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる上に、例えばガイド杆115の下部の所定位置にストッパ116を設けることで、第1実施形態の制限手段14の代わりを果たさせることができ、かかるストッパ116により制限手段を簡易に構成することができる。
In the case of the second embodiment described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and the limiting means of the first embodiment can be provided by providing a
<他の実施形態>
なお、本発明は上記第1及び第2実施形態に限定されるものではなく、その他種々の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第1及び第2実施形態では、SOFCを用いて燃料電池システムを構成した例を示したが、純水を使用するために純水タンクを備える燃料電池システムであれば、本発明を適用することができ、本発明に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the first and second embodiments, but includes various other embodiments. That is, in the first and second embodiments, the example in which the fuel cell system is configured by using the SOFC is shown. However, if the fuel cell system includes a pure water tank in order to use pure water, the present invention may be used. It can be applied and is included in the present invention.
又、取水管12としては、第1及び第2実施形態では、そのほぼ全長が蛇腹管により構成されたものを示したが、これに限らず、水位変動に追随し得る程度の可撓性を備えるか、又は、水位変動に追随し得るように折曲可能に構成されていればよい。要するに水位変動に追随し得るように可動に構成されていればよいのである。
Further, in the first and second embodiments, the
4 電池本体
5 予熱・蒸発器(蒸発器)
10 タンク本体
12 取水管
13 保持手段
14 制限手段
42 改質器
94 純水タンク
116 ストッパ(制限手段)
122 先端開口
131 フロート部材
4
DESCRIPTION OF
122 Tip opening 131 Float member
Claims (4)
前記純水タンクには、内部に貯留された純水を先端開口から取水する取水管と、この取水管の先端開口を純水の水面との関係で所定位置に保持する保持手段とを備え、
前記取水管は純水タンク内の純水の水位変動に追随するように可動に構成される一方、前記保持手段は前記先端開口を純水の水面下一定距離の位置の水中に維持するように構成されている、
ことを特徴とする燃料電池システム。 The raw fuel is reformed into hydrogen-rich fuel gas by steam reforming, and the fuel gas is supplied to the anode, while the oxygen-containing gas is supplied to the cathode to generate power, which is used for the steam reforming. In order to do so, a pure water tank is a fuel cell system configured to store pure water from a pure water tank by an operation of a water supply pump and supply the pure water to an evaporator,
The pure water tank includes a water intake pipe for taking pure water stored therein from a front end opening, and holding means for holding the front end opening of the water intake pipe in a predetermined position in relation to the water surface of the pure water,
The intake pipe is configured to be movable so as to follow fluctuations in the level of pure water in the pure water tank, while the holding means maintains the tip opening at a certain distance below the surface of the pure water. It is configured,
A fuel cell system.
前記保持手段は、前記取水管の先端開口を水中で横向きに開口した状態に維持するように構成されている、燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1,
The fuel cell system is configured such that the holding means is configured to maintain the tip opening of the intake pipe in a state of being opened sideways in water.
前記保持手段は、前記給水ポンプの作動により取水管の先端開口から純水が吸い込まれる際に、純水の水面に浮遊した不純物が前記先端開口内に流入しない程度の水面下一定距離に前記先端開口を維持するように構成されている、燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein
When the pure water is sucked from the tip opening of the water intake pipe by the operation of the water supply pump, the holding means has the tip at a certain distance below the surface of the water so that impurities floating on the pure water surface do not flow into the tip opening. A fuel cell system configured to maintain an opening.
前記取水管又は保持手段に対し、取水管の先端開口を純水タンクの底面から所定距離上方位置よりも沈降しないように制限する制限手段が設けられている、燃料電池システム。 The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3,
A fuel cell system, wherein the intake pipe or the holding means is provided with restricting means for restricting the leading end opening of the intake pipe so as not to settle below a predetermined distance above the bottom surface of the pure water tank.
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