JP2016012520A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池システム100は、第二温度センサ12eによって検出された温度T2に基づいて、熱交換器12内において気泡が発生したか否かを判定する気泡発生判定部(制御装置15)と、熱交換器12内において気泡が発生したと判定された場合に、循環ポンプ22aが吐出する貯湯水の流量を、気泡の発生が判定された時点と比べて増大させて、気泡を熱交換器12から排出する気泡排出制御を実行する気泡排出部(制御装置15)と、気泡排出制御の実行後に、循環ポンプ22aが吐出する貯湯水の流量を調整することにより、熱交換器12から流出する貯湯水の温度を、気泡の発生が判定された時点と比べて上昇させる温度上昇制御を実行する温度上昇部(制御装置15)と、を有する。
【選択図】 図2
Description
以下に、図2に示すグラフを用いて、燃料電池システム100で実行される「気泡排出制御」及び「温度上昇制御」について説明する。図2に示すように、貯湯水の温度が高くなるに従って、貯湯水の溶存空気の割合は低下する。T0は水道水の温度である。T2aは定常温度である。燃料電池システム100が定常運転されている場合には、循環ポンプ22aの吐出流量が調整されることによって、熱交換器12から流出する貯湯水の温度T2は、定常温度T2aに制御される。
以下に図3に示すフローチャートを用いて、燃料電池システム100で実行される「循環ポンプ制御処理」について説明する。燃料電池システム100が起動すると、プログラムはステップS11に進む。
以下に、図3に示す「循環ポンプ制御処理」が実行された場合のタイムチャートを、図4を用いて説明する。燃料電池システム100の運転が開始され、「循環ポンプ制御処理」が実行され、熱交換器12から流出する貯湯水の温度T2が定常温度T2aにされている状態で、時刻t1において、熱交換器12内で気泡が発生したと判断されると(図3のステップS12でYESと判断)、「気泡排出制御」が開始される(ステップS13)。
以上の説明から明らかなように、熱交換器12から流出する貯湯水の温度T2を、気泡の発生が判定された時点、つまり、定常運転時と比べて上昇させる「温度上昇制御」が実行される(図3のステップS14)。これによれば、貯湯水に溶存できる空気量は貯湯水の温度が高くなるに従って少なくなることから、貯湯水の温度を上昇させることによって、貯湯水に溶存している空気を貯湯水から排出させることができ、貯湯水の溶存空気量を低減させることができる。
以上説明した実施形態では、図3のステップS18において、制御装置15は、記憶部15aに記憶されている熱交換器12内において気泡が発生したと判定した時刻に基づいて、気泡の発生頻度が低減しているか否かを判断している。しかし、ステップS18において、制御装置15は、記憶部15aに記憶されている熱交換器12内において気泡が発生したと判定した時刻に基づいて、熱交換器12内における気泡発生の間隔が長くなったか否かを判断する実施形態であっても差し支え無い。この実施形態の場合には、ステップS18において、制御装置15は、記憶部15aに記憶されている熱交換器12内において気泡が発生したと判定した時刻に基づいて、熱交換器12内における気泡発生の間隔が長くなったと判断した場合には(ステップS18:YES)、プログラムをS14に進める。一方で、制御装置15は、記憶部15aに記憶されている熱交換器12内において気泡が発生したと判定した時刻に基づいて、熱交換器12内における気泡発生の間隔が短くなった、或いは、上記間隔が維持されていると判断した場合には(ステップS18:NO)、プログラムをステップS19に進める。
Claims (5)
- 燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、
貯湯水が貯湯される密閉空間である貯湯槽と、
前記燃料電池から排気された排気ガスと前記貯湯水とを熱交換させる熱交換器と、
前記貯湯槽と前記熱交換器との間で前記貯湯水が循環する第一貯湯水循環ラインと、
前記第一貯湯水循環ラインに設けられ、前記貯湯水を前記貯湯槽と前記熱交換器との間で循環させるポンプと、
前記貯湯水が使用される貯湯水使用機器と前記貯湯槽との間で前記貯湯水が循環するクローズド型の第二貯湯水循環ラインと、
前記ポンプが吐出する前記貯湯水の流量を調整して、前記熱交換器から流出する前記貯湯水の温度を定常温度にして定常運転を実行する定常運転部と、
前記ポンプが吐出する前記貯湯水の流量を前記定常運転が実行されている時に比べて低下させて、前記熱交換器から流出する前記貯湯水の温度を前記定常温度と比べて上昇させる温度上昇制御を実行する温度上昇部と、
前記熱交換器内において気泡が発生したか否かを判定する気泡発生判定部と、
前記気泡発生判定部によって前記熱交換器内において前記気泡が発生したと判定された場合に、前記ポンプが吐出する前記貯湯水の流量を前記定常運転が実行されている時に比べて増加させて、前記気泡を前記熱交換器から排出する気泡排出制御を実行する気泡排出部と、
を有する燃料電池システム。 - 前記温度上昇部は、前記定常運転が実行されている間に、前記気泡判定部によって前記気泡の発生が判定されて、前記気泡排出制御が実行された後に、前記温度上昇制御を実行する請求項1に記載の燃料電池システム。
- 前記温度上昇制御が実行されてから、前記気泡判定部によって前記熱交換器内において気泡が発生されていないと判定されている時間が第一規定時間を超えた場合には、前記定常運転に復帰させる復帰部を有する請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システム。
- 前記温度上昇制御実行後における前記気泡判定部によって判定された前記熱交換器内における気泡の発生の時刻を記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記熱交換器内における気泡の発生の時刻に基づいて、前記温度上昇制御実行後における前記気泡排出制御の実行の頻度が低減しない場合に、異常である旨の判定をする異常判定部と、を有する請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の燃料電池システム。 - 前記貯湯槽には、前記貯湯槽の内部から前記貯湯槽の外部への空気の流出は許容するが、前記貯湯槽の外部から前記貯湯槽の内部への空気の流入は許容しないエア抜き弁が設けられている請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7325248B2 (ja) | 2019-07-02 | 2023-08-14 | 京セラ株式会社 | 燃料電池装置 |
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2014
- 2014-06-30 JP JP2014134609A patent/JP6409368B2/ja active Active
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