JP3147322B2 - 吸収式冷温水機 - Google Patents

吸収式冷温水機

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battery cooling
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Tokyo Gas Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池と組み合わせて
使用される吸収式冷温水機に関し、特に、燃料電池の高
温を効果的に回収し且つ利用することが出来る吸収式冷
温水機に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池の高温熱を用い、２重効用吸収
式冷温水機を駆動する場合には、電池冷却水の高温の余
剰熱を直接又は間接に回収し、吸収式冷温水機の高温再
生器の加熱源として利用している。
【０００３】蒸気を直接回収するための従来の方式（直
接蒸気回収）においては、図３で示すように、燃料電池
装置１Ａの気液相を分離する水蒸気分離器３からの直接
回収蒸気Ａ（１６０℃程度）は、吸収式冷温水機の高温
再生器７に導かれる。その高温再生器７の利用後の凝縮
水Ｂ（１００℃程度）は、水タンク４に戻される。
【０００４】他方、蒸気を間接回収する従来の方式（間
接蒸気回収）においては、図４に示すように、燃料電池
装置１Ａのセル２からの２相流の電池冷却水Ｃ（１６５
℃程度）は、間接蒸気発生器６に導かれている。その間
接蒸気発生器６からの間接回収蒸気Ｄ（１５５℃程度）
は、高温再生器７に導かれる。この再生器７の利用後の
凝縮水Ｅ（１００℃程度）は、間接蒸気発生器６に戻さ
れる。そして、間接蒸気発生器６の電池冷却水Ｃは水蒸
気分離器３に戻される。
【０００５】一般に直接水蒸気回収法では、排熱利用
後、蒸気は１００℃以下の凝縮水となり、この凝縮水
は、回収され、電池冷却水として再利用されるようにっ
ている。燃料電池には、通常、燃焼排気ガス、燃料電池
排気ガス中から水を回収するための熱交換器と、凝縮水
Ｂを貯めるための水タンク４を有しており、この凝縮水
Ｂは炭酸イオン、リン酸イオンを含むため、再利用に際
して、水処理装置によりイオン除去を行っている。この
再利用に際して、凝縮水専用の水タンクやポンプを設け
る技術が知られているが、これでは設備が複雑となり、
コストアップとなる。また、水タンクに戻して再利用す
る技術も知られているが、凝縮水は水処理のため一旦冷
却する必要があり、やはり専用の冷却装置を設けねばな
らず、設備が複雑化する。
【０００６】また、間接蒸気回収方法では、間接蒸気発
生器（すなわち熱交換器）６を必要とするので、高温再
生器７に供給される高温熱の温度が電池冷却水よりも１
０℃程度低下する。換言すれば、間接蒸気発生器（熱交
換器）６を介装した結果、その分だけ燃料電池から供給
される高温熱の利用効率が低下する、という問題が存在
する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、設備を複雑化することなく蒸気を直接回収で
き、しかも回収熱の利用効率を向上することができる吸
収式冷温水機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の吸収式冷温水機
は、燃料電池と組み合わせて使用される吸収式冷温水機
において、高温再生器を備え、該高温再生器は、燃料電
池から２相流の高温の電池冷却水が直接に供給され、且
つ、加熱源として利用した後に電池冷却水を燃料電池の
水蒸気分離器へ直接に戻すように構成されている。
【０００９】また本発明によれば、燃料電池と組み合わ
せて使用される吸収式冷温水機において、高温再生器を
備え、燃料電池のセルから排出された２相流の高温の電
池冷却水は直接に燃料電池の水蒸気分離装置に供給さ
れ、水蒸気分離装置からの電池冷却水は前記高温再生器
に供給され、かつ加熱源として利用した後に電池冷却水
を燃料電池のセルに直接に戻すように構成されている。
【００１０】
【作用】上記のような構成を具備する本発明の吸収式冷
温水機によれば、２相流の高温の電池冷却水を燃料電池
と高温再生器との間で循環させる系には間接熱交換部分
がないので、該２相流の高温熱をそのまま利用できる。
【００１１】また、吸収式冷温水機における高温再生器
の加熱源として利用した後の電池冷却水は、高圧のまま
水蒸気分離器に戻されるので、或いは電池冷却系に戻さ
れるので、凝縮水の冷却、加熱に伴う熱ロスがない。
【００１２】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
【００１３】図１において、燃料電池装置１のセル２か
らの２相流で温度が１６０〜２００℃程度の電池冷却水
Ｃは、吸収式冷温水機の高温再生器７に導かれる。そし
て、再生器７で利用したのちの電池冷却水Ｃは、高圧の
まま水蒸気分離器３に戻される。
【００１４】したがって、間接蒸気回収方法（図４）に
おける間接熱交換器６がないので、電池冷却Ｃの高温
（１６０〜２００℃程度）な高温熱を、そのまま吸収冷
凍式冷温水機の高温再生器７に利用することができる。
【００１５】また、電池冷却水Ｃは、高圧のまま水蒸気
分離器３に戻されるので、直接蒸気回収方法（図３）に
おける冷却又は加熱による熱ロスがなくなる。
【００１６】したがって、従来より高温回収熱の利用効
率が、２０％程度向上される。
【００１７】図２は本発明のその他の実施例を示してい
る。図１の実施例では高温再生器７から排出された電池
冷却水Ｃが水蒸気分離器３に戻されているが、図２の実
施例では、燃料電池のセル２へ戻されている。この実施
例においても、図１の実施例と同様の作用効果が得られ
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
池冷却水の高温熱をそのまま吸収式冷温水機の高温再生
器に利用し、利用した後の電池冷却水を高圧のまま水蒸
気分離器に戻したので、熱的なロスが無くなり、その結
果、燃料電池の高温回収熱の利用効率を２０％程度向上
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す模式図。
【図２】本発明のその他の実施例を示す模式図。
【図３】従来の直接蒸気回収方式を示す模式図。
【図４】従来の間接蒸気回収方式を示す模式図。
【符号の説明】
Ａ・・・直接回収蒸気 Ｂ、Ｅ・・・凝縮水 Ｃ・・・電池冷却水 Ｄ・・・間接回収蒸気 １、１Ａ、１Ｂ・・・燃料電池装置 ２・・・セル ３・・・水蒸気分離器 ４・・・水タンク ５・・・水処理装置 ６・・・間接蒸気発生器 ７・・・高温再生器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F25B 15/00 303 F25B 27/02 H01M 8/00 H01M 8/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料電池と組み合わせて使用される吸収
    式冷温水機において、高温再生器を備え、該高温再生器
    は、燃料電池から２相流の高温の電池冷却水が直接に供
    給され、且つ、加熱源として利用した後に電池冷却水を
    燃料電池の水蒸気分離器へ直接に戻すように構成された
    ことを特徴とする吸収式冷温水機。
  2. 【請求項２】 燃料電池と組み合わせて使用される吸収
    式冷温水機において、高温再生器を備え、燃料電池のセ
    ルから排出された２相流の高温の電池冷却水は直接に燃
    料電池の水蒸気分離装置に供給され、水蒸気分離装置か
    らの電池冷却水は前記高温再生器に供給され、かつ加熱
    源として利用した後に電池冷却水を燃料電池のセルに直
    接に戻すように構成したことを特徴とする吸収式冷温水
    機。
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JP5127772B2 (ja) * 2009-05-08 2013-01-23 株式会社東芝 固体高分子型燃料電池システム
JP5676914B2 (ja) * 2010-05-14 2015-02-25 荏原冷熱システム株式会社 吸収ヒートポンプ

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