JP2015060795A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、本システムを稼動させる前に、所定量以上の水W1を水貯留部15に供給する。
燃料電池システム1は、高温型燃料電池11と、高温型燃料電池11に空気供給ラインL7を介して接続され、酸素を含む空気A1を高温型燃料電池11に供給する空気供給部(ファン33)と、高温型燃料電池11に水素供給ラインL5を介して接続され、高温下において触媒上で燃料G1と水W1とを反応させて水素G5を生成する改質器13と、改質器13に燃料供給ラインL1を介して接続され、燃料供給ラインL1を通じて改質器13に燃料G1を供給する燃料供給部31と、改質器13に第1水供給ラインL3を介して接続され、改質器13に供給される水W1及びW3を貯留する水貯留部15と、を備える。また、燃料電池システム1は、高温型燃料電池11に第1のオフガスラインL13及び第2のオフガスラインL15を介して接続され、水貯留部15に第2水供給ラインL19を介して接続される凝縮部21であって、高温型燃料電池11から発生した余剰電力によって一端部が冷却され他端部が加熱される熱電変換部材22を備え、第1のオフガスラインL13及び第2のオフガスラインL15を介して送られた燃焼ガスG13を熱電変換部材22の一端部で冷却して燃焼ガスG13が凝縮されることで水貯留部15に貯留するための水W3を生成する凝縮部21と、を備えている。
この構成により、凝縮部21の貫通孔219には、外部の空気が流入する。流入した空気は、熱電変換部材22の他端部からの熱により加熱されるが、流入した空気が自然対流によって移動することにより放熱される。このため、凝縮部21全体を効率よく冷却することができる。
11 高温型燃料電池
13 改質器
15 水貯留部
17 燃焼器
19 熱交換器
21 凝縮部
22 熱電変換部材
25 パワーコンディショナ
31 燃料供給部
33 ファン(空気供給部)
35 系統
37 緊急電気供給部
L1 燃料供給ライン
L3 第1水供給ライン
L5 水素供給ライン
L7 空気供給ライン
L13 第1のオフガスライン
L15 第2のオフガスライン
L19 第2水供給ライン
L23 余剰電気供給ライン
L25 緊急電気供給ライン
G1 燃料
G5 水素
G13 燃焼ガス(オフガス)
W1、W3 水
A1 空気
Claims (5)
- 高温型燃料電池と、
前記高温型燃料電池に空気供給ラインを介して接続され、酸素を含む空気を前記高温型燃料電池に供給する空気供給部と、
前記高温型燃料電池に水素供給ラインを介して接続され、高温下において触媒上で燃料と水とを反応させて水素を生成する改質器と、
前記改質器に燃料供給ラインを介して接続され、前記燃料供給ラインを通じて前記改質器に燃料を供給する燃料供給部と、
前記改質器に第1水供給ラインを介して接続され、前記改質器に供給される水を貯留する水貯留部と、
前記高温型燃料電池にオフガスラインを介して接続され、前記水貯留部に第2水供給ラインを介して接続される凝縮部であって、前記高温型燃料電池から発生した余剰電力によって一部が冷却され他部が加熱される熱電変換部材を備え、前記オフガスラインを介して送られた燃焼ガスを前記熱電変換部材の一部で冷却して燃焼ガスが凝縮されることで前記水貯留部に貯留するための水を生成する凝縮部と、を備える高温型燃料電池システム。 - 前記凝縮部において、前記熱電変換部材は、燃焼ガスの流れ方向に対して傾斜するように複数設けられ、複数の前記熱電変換部材は、前記流れ方向に視たときに重なるように設けられる、請求項1に記載の高温型燃料電池システム。
- 前記高温型燃料電池と系統との間に設けられ、前記高温型燃料電池から発生した電力が、前記系統で十分であると判断された場合に、前記凝縮部に接続された余剰電気供給ラインを介して前記凝縮部へ電力を供給するパワーコンディショナを備える、請求項1又は2に記載の高温型燃料電池システム。
- 前記凝縮部に緊急電気供給ラインを介して接続され、前記水貯留部内の水の貯留量が一定量以下となった場合に、前記熱電変換部材に電気を供給する緊急電気供給部を備える、請求項1〜3のいずれかに記載の高温型燃料電池システム。
- 外部からの水の供給を必要としない、請求項1〜4のいずれかに記載の高温型燃料電池システム。
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