JP3384005B2 - 燃料電池吸収式冷凍機接続システム - Google Patents
燃料電池吸収式冷凍機接続システムInfo
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池の電池冷却水
の圧力あるいは温度を制御する燃料電池吸収式冷凍機接
続システムに関するもので、特に電池冷却水から発生す
る水蒸気が供給されて動作する吸収式冷凍機を、効率よ
く運転する電池冷却水の圧力あるいは温度を制御する燃
料電池吸収式冷凍機接続システムに関するものである。
の圧力あるいは温度を制御する燃料電池吸収式冷凍機接
続システムに関するもので、特に電池冷却水から発生す
る水蒸気が供給されて動作する吸収式冷凍機を、効率よ
く運転する電池冷却水の圧力あるいは温度を制御する燃
料電池吸収式冷凍機接続システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６に従来の燃料電池、および燃料電池
の電池冷却水から発生する水蒸気が供給されて動作する
冷凍機の構成を示す。燃料電池１は主に、改質器２、都
市ガス等を改質して得られる水素と空気中の酸素を反応
させて電気エネルギーと熱エネルキーを発生させる電池
スタック３、電池冷却水配管４から構成され、電池冷却
水配管４には、水蒸気分離器５、電池冷却水補給配管
９、電池冷却水補給ポンプ１０、電池冷却水補給水タン
ク１１が接続されている。水蒸気分離器５には電池冷却
水温度検出手段７が設けられており、また燃料改質用水
蒸気供給配管８、電池冷却水から発生する水蒸気を吸収
式冷凍機２１へ供給するための水蒸気供給配管２０が接
続されている。水蒸気供給配管２０には水蒸気流量を制
御して電池冷却水の圧力を一定に保つための水蒸気流量
制御弁６が設けられている。水蒸気流量制御弁６および
温度検出手段７は、コントローラ３１に信号伝送線３３
を介して接続されている。また吸収式冷凍機２１は主
に、高温再生器２２、水蒸気から吸収式冷凍機内の希溶
液に熱を伝える再生器内熱交換器４３、低温再生器２
３、吸収器２４、蒸発器２５、凝縮器２６、再生器内熱
交換器において凝縮した水蒸気の凝縮水を排出する凝縮
水環水配管２７、冷水配管２８、冷凍機冷却水配管２
９、冷却塔３０から構成される。
の電池冷却水から発生する水蒸気が供給されて動作する
冷凍機の構成を示す。燃料電池１は主に、改質器２、都
市ガス等を改質して得られる水素と空気中の酸素を反応
させて電気エネルギーと熱エネルキーを発生させる電池
スタック３、電池冷却水配管４から構成され、電池冷却
水配管４には、水蒸気分離器５、電池冷却水補給配管
９、電池冷却水補給ポンプ１０、電池冷却水補給水タン
ク１１が接続されている。水蒸気分離器５には電池冷却
水温度検出手段７が設けられており、また燃料改質用水
蒸気供給配管８、電池冷却水から発生する水蒸気を吸収
式冷凍機２１へ供給するための水蒸気供給配管２０が接
続されている。水蒸気供給配管２０には水蒸気流量を制
御して電池冷却水の圧力を一定に保つための水蒸気流量
制御弁６が設けられている。水蒸気流量制御弁６および
温度検出手段７は、コントローラ３１に信号伝送線３３
を介して接続されている。また吸収式冷凍機２１は主
に、高温再生器２２、水蒸気から吸収式冷凍機内の希溶
液に熱を伝える再生器内熱交換器４３、低温再生器２
３、吸収器２４、蒸発器２５、凝縮器２６、再生器内熱
交換器において凝縮した水蒸気の凝縮水を排出する凝縮
水環水配管２７、冷水配管２８、冷凍機冷却水配管２
９、冷却塔３０から構成される。
【０００３】次に、この燃料電池１の電池冷却水から吸
収式冷凍機２１への水蒸気供給方法について説明する。
燃料電池１の電池スタック３で発生した熱を奪った電池
冷却水は水蒸気分離器５に導かれ、燃料を改質して水素
を製造する際に必要となる燃料改質用水蒸気を供給し、
余剰の水蒸気が吸収式冷凍機２１に供給される。燃料改
質および吸収式冷凍機２１のために電池冷却水から失わ
れた水蒸気分は、補給水タンク１１より電池冷却水補給
ポンプ１０により電池冷却水配管４に供給される。 こ
こで電池スタック３を構成しているセルの温度が高くな
るに従ってセルに使用されている触媒が焼結しやすくな
るなどしてセルの劣化速度が速くなる。逆に、その温度
が低くなるに従ってセルの劣化速度は遅くなるがセル電
圧が下がり発電効率は低くなる。そこで、セルの冷却を
行なっている電池冷却水の温度あるいは圧力が設定値以
下になった場合には、水蒸気流量制御弁６の開度を小さ
くして吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気量を少なく
し、設定値以上になった場合には水蒸気流量制御弁６の
開度を大きくして吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気
量を多くして電池冷却水の温度あるいは圧力を一定に保
ち、セルの温度を一定に保っている。
収式冷凍機２１への水蒸気供給方法について説明する。
燃料電池１の電池スタック３で発生した熱を奪った電池
冷却水は水蒸気分離器５に導かれ、燃料を改質して水素
を製造する際に必要となる燃料改質用水蒸気を供給し、
余剰の水蒸気が吸収式冷凍機２１に供給される。燃料改
質および吸収式冷凍機２１のために電池冷却水から失わ
れた水蒸気分は、補給水タンク１１より電池冷却水補給
ポンプ１０により電池冷却水配管４に供給される。 こ
こで電池スタック３を構成しているセルの温度が高くな
るに従ってセルに使用されている触媒が焼結しやすくな
るなどしてセルの劣化速度が速くなる。逆に、その温度
が低くなるに従ってセルの劣化速度は遅くなるがセル電
圧が下がり発電効率は低くなる。そこで、セルの冷却を
行なっている電池冷却水の温度あるいは圧力が設定値以
下になった場合には、水蒸気流量制御弁６の開度を小さ
くして吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気量を少なく
し、設定値以上になった場合には水蒸気流量制御弁６の
開度を大きくして吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気
量を多くして電池冷却水の温度あるいは圧力を一定に保
ち、セルの温度を一定に保っている。
【０００４】一方、燃料電池１の電池冷却水から水蒸気
の供給を受けて動作する吸収式冷凍機２１は、図７に示
すように、供給される水蒸気の温度あるいは圧力が高く
なるに従って、その成績係数が上昇する。図７の運転条
件は、２熱源運転で、冷却水温度３２℃、温水供給温度
７４℃である。
の供給を受けて動作する吸収式冷凍機２１は、図７に示
すように、供給される水蒸気の温度あるいは圧力が高く
なるに従って、その成績係数が上昇する。図７の運転条
件は、２熱源運転で、冷却水温度３２℃、温水供給温度
７４℃である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来は水蒸気
流量制御弁６を燃料電池１と吸収式冷凍機２１の間の水
蒸気供給配管２０に設けていたため、図８に示す実験デ
ータのように水蒸気流量制御弁６により吸収式冷凍機２
１に供給される水蒸気の圧力が電池冷却水の圧力より0.
5Kg/Cm2 〜1.0Kg/Cm2 低下し、吸収式冷凍機２１に供給
される水蒸気の飽和温度が３〜６℃低下して吸収式冷凍
機の成績係数が低下するという欠点があった。
流量制御弁６を燃料電池１と吸収式冷凍機２１の間の水
蒸気供給配管２０に設けていたため、図８に示す実験デ
ータのように水蒸気流量制御弁６により吸収式冷凍機２
１に供給される水蒸気の圧力が電池冷却水の圧力より0.
5Kg/Cm2 〜1.0Kg/Cm2 低下し、吸収式冷凍機２１に供給
される水蒸気の飽和温度が３〜６℃低下して吸収式冷凍
機の成績係数が低下するという欠点があった。
【０００６】また電池冷却水から失われた水蒸気分を補
給するために、電池冷却水補給ポンプ１０により補給水
が供給されると、電池冷却水の温度あるいは圧力を一定
に保つために水蒸気流量制御弁６の開度が小さくなり圧
力低下がさらに大きくなり、吸収式冷凍機２１に供給さ
れる水蒸気の飽和温度が高温再生器２２内の希溶液温度
より低くなり、電池冷却水の有する熱エネルギーを吸収
式冷凍機２１に伝達できないという欠点があった。
給するために、電池冷却水補給ポンプ１０により補給水
が供給されると、電池冷却水の温度あるいは圧力を一定
に保つために水蒸気流量制御弁６の開度が小さくなり圧
力低下がさらに大きくなり、吸収式冷凍機２１に供給さ
れる水蒸気の飽和温度が高温再生器２２内の希溶液温度
より低くなり、電池冷却水の有する熱エネルギーを吸収
式冷凍機２１に伝達できないという欠点があった。
【０００７】本発明の目的は上記欠点を解決するため
に、燃料電池の電池冷却水から発生する水蒸気が供給さ
れて動作する吸収式冷凍機の水蒸気凝縮水環水配管に凝
縮水排出量制御手段を設けて、電池冷却水の温度あるい
は圧力を制御し、燃料電池の電池冷却水圧力と吸収式冷
凍機内の圧力をほぼ同じにすることにより、吸収式冷凍
機の成績係数を高くするようにした燃料電池吸収式冷凍
機接続システムを提供することにある。
に、燃料電池の電池冷却水から発生する水蒸気が供給さ
れて動作する吸収式冷凍機の水蒸気凝縮水環水配管に凝
縮水排出量制御手段を設けて、電池冷却水の温度あるい
は圧力を制御し、燃料電池の電池冷却水圧力と吸収式冷
凍機内の圧力をほぼ同じにすることにより、吸収式冷凍
機の成績係数を高くするようにした燃料電池吸収式冷凍
機接続システムを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、都市ガス等を改質して得られる水素と空気
中の酸素を反応させて電気エネルギーと熱エネルキーを
発生させる電池スタックと、前記電池スタックを冷却す
る電池冷却水と、前記電池スタックで発生した熱を奪っ
た前記電池冷却水が導かれ、前記水素を製造する際必要
となる燃料改質用水蒸気を供給すると共に、余剰の水蒸
気を吸収式冷凍機に供給する水蒸気分離器と、前記水蒸
気分離器からの前記水蒸気が水蒸気供給配管を介して供
給され前記水蒸気を凝縮して凝縮水にする再生器内熱交
換器を有する吸収式冷凍機の再生器と、前記再生器内熱
交換器において凝縮した前記水蒸気の凝縮水を排出する
凝縮水還水配管から構成される燃料電池吸収式冷凍機接
続システムにおいて、前記電池冷却水の圧力検出手段
と、前記吸収式冷凍機の凝縮水環水配管に設けた凝縮水
排出量制御手段と、前記圧力検出手段からの圧力信号を
入力し、前記電池冷却水の圧力設定値と比較し、前記電
池冷却水の圧力検出手段で検出した電池冷却水圧力と前
記圧力設定値の偏差がなくなるように前記凝縮水排出量
制御手段に信号を出力する機能を持ったコントローラを
設け、前記コントローラからの信号により前記凝縮水排
出量制御手段が、前記再生器内熱交換器内の凝縮水によ
って前記再生器内熱交換器の熱交換器有効凝縮伝熱面積
を変化させて前記電池冷却水の圧力を一定に保つように
凝縮水排出量を制御することにより、前記吸収式冷凍機
に供給される前記水蒸気の圧力を、前記電池冷却水の圧
力とほぼ同じ値にしたことを特徴とするものである。
するために、都市ガス等を改質して得られる水素と空気
中の酸素を反応させて電気エネルギーと熱エネルキーを
発生させる電池スタックと、前記電池スタックを冷却す
る電池冷却水と、前記電池スタックで発生した熱を奪っ
た前記電池冷却水が導かれ、前記水素を製造する際必要
となる燃料改質用水蒸気を供給すると共に、余剰の水蒸
気を吸収式冷凍機に供給する水蒸気分離器と、前記水蒸
気分離器からの前記水蒸気が水蒸気供給配管を介して供
給され前記水蒸気を凝縮して凝縮水にする再生器内熱交
換器を有する吸収式冷凍機の再生器と、前記再生器内熱
交換器において凝縮した前記水蒸気の凝縮水を排出する
凝縮水還水配管から構成される燃料電池吸収式冷凍機接
続システムにおいて、前記電池冷却水の圧力検出手段
と、前記吸収式冷凍機の凝縮水環水配管に設けた凝縮水
排出量制御手段と、前記圧力検出手段からの圧力信号を
入力し、前記電池冷却水の圧力設定値と比較し、前記電
池冷却水の圧力検出手段で検出した電池冷却水圧力と前
記圧力設定値の偏差がなくなるように前記凝縮水排出量
制御手段に信号を出力する機能を持ったコントローラを
設け、前記コントローラからの信号により前記凝縮水排
出量制御手段が、前記再生器内熱交換器内の凝縮水によ
って前記再生器内熱交換器の熱交換器有効凝縮伝熱面積
を変化させて前記電池冷却水の圧力を一定に保つように
凝縮水排出量を制御することにより、前記吸収式冷凍機
に供給される前記水蒸気の圧力を、前記電池冷却水の圧
力とほぼ同じ値にしたことを特徴とするものである。
【０００９】また本発明は、都市ガス等を改質して得ら
れる水素と空気中の酸素を反応させて電気エネルギーと
熱エネルギーを発生させる電池スタックと、前記電池ス
タックを冷却する電池冷却水と、前記電池スタックで発
生した熱を奪った前記電池冷却水が導かれ、前記水素を
製造する際必要となる燃料改質用水蒸気を供給すると共
に、余剰の水蒸気を吸収式冷凍機に供給する水蒸気分離
器と、前記水蒸気分離器からの前記水蒸気が水蒸気供給
配管を介して供給され前記水蒸気を凝縮して凝縮水にす
る再生器内熱交換器を有する吸収式冷凍機の再生器と、
前記再生器内熱交換器において凝縮した前記水蒸気の凝
縮水を排出する凝縮水環水配管から構成される燃料電池
吸収式冷凍機接続システムにおいて、前記電池冷却水の
温度検出手段と、前記吸収式冷凍機の凝縮水環水配管に
設けた凝縮水排出量制御手段と、前記温度検出手段から
の温度信号を入力し、前記電池冷却水の温度設定値と比
較し、前記電池冷却水の温度検出手段で検出した電池冷
却水温度と前記温度設定値の偏差がなくなるように前記
凝縮水排出量制御手段に信号を出力する機能を持ったコ
ントローラを設け、前記コントローラからの信号により
前記凝縮水排出量制御手段が、前記再生器内熱交換器内
の凝縮水によって前記再生器内熱交換器の熱交換器有効
凝縮伝熱面積を変化させて前記電池冷却水の温度を一定
に保つように凝縮水排出量を制御することにより、前記
吸収式冷凍機に供給される水蒸気の温度を、前記電池冷
却水の温度とほぼ同じ値にしたことを特徴とするもので
ある。
れる水素と空気中の酸素を反応させて電気エネルギーと
熱エネルギーを発生させる電池スタックと、前記電池ス
タックを冷却する電池冷却水と、前記電池スタックで発
生した熱を奪った前記電池冷却水が導かれ、前記水素を
製造する際必要となる燃料改質用水蒸気を供給すると共
に、余剰の水蒸気を吸収式冷凍機に供給する水蒸気分離
器と、前記水蒸気分離器からの前記水蒸気が水蒸気供給
配管を介して供給され前記水蒸気を凝縮して凝縮水にす
る再生器内熱交換器を有する吸収式冷凍機の再生器と、
前記再生器内熱交換器において凝縮した前記水蒸気の凝
縮水を排出する凝縮水環水配管から構成される燃料電池
吸収式冷凍機接続システムにおいて、前記電池冷却水の
温度検出手段と、前記吸収式冷凍機の凝縮水環水配管に
設けた凝縮水排出量制御手段と、前記温度検出手段から
の温度信号を入力し、前記電池冷却水の温度設定値と比
較し、前記電池冷却水の温度検出手段で検出した電池冷
却水温度と前記温度設定値の偏差がなくなるように前記
凝縮水排出量制御手段に信号を出力する機能を持ったコ
ントローラを設け、前記コントローラからの信号により
前記凝縮水排出量制御手段が、前記再生器内熱交換器内
の凝縮水によって前記再生器内熱交換器の熱交換器有効
凝縮伝熱面積を変化させて前記電池冷却水の温度を一定
に保つように凝縮水排出量を制御することにより、前記
吸収式冷凍機に供給される水蒸気の温度を、前記電池冷
却水の温度とほぼ同じ値にしたことを特徴とするもので
ある。
【００１０】
【作用】本発明は、燃料電池の電池冷却水から発生する
水蒸気が供給されて動作する吸収式冷凍機の凝縮水環水
配管に凝縮水排出量制御手段を設けて、これにより電池
冷却水の圧力あるいは温度を一定に制御するようにした
ことを最も主要な特徴とする。
水蒸気が供給されて動作する吸収式冷凍機の凝縮水環水
配管に凝縮水排出量制御手段を設けて、これにより電池
冷却水の圧力あるいは温度を一定に制御するようにした
ことを最も主要な特徴とする。
【００１１】従来の技術とは、電池冷却水の圧力あるい
は温度を制御する手段の位置が異なる。
は温度を制御する手段の位置が異なる。
【００１２】
【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例を示す図、図２及
び図３は本発明による高温再生器内熱交換器有効凝縮伝
熱面積の変化の状態を示す図、図４は本発明の他の実施
例を示す図である。
び図３は本発明による高温再生器内熱交換器有効凝縮伝
熱面積の変化の状態を示す図、図４は本発明の他の実施
例を示す図である。
【００１４】図１を用いて本発明の一実施例について説
明する。図１中、図６と同一部分は同一符号を付してそ
の説明を省略する。即ち、燃料電池１に電池冷却水の圧
力検出手段４０を設け、吸収式冷凍機２１の凝縮水環水
配管２７に凝縮水排出量制御弁４１を設ける。圧力検出
手段４０により検出した電池冷却水の圧力信号をコント
ローラ４２に入力し、あらかじめ入力されている電池冷
却水の圧力設定値と比較し、電池冷却水圧力検出手段４
０で検出した電池冷却水圧力と圧力設定値の偏差がなく
なるように凝縮水排出量制御手段である凝縮水排出量制
御弁４１の開度信号を出力する。
明する。図１中、図６と同一部分は同一符号を付してそ
の説明を省略する。即ち、燃料電池１に電池冷却水の圧
力検出手段４０を設け、吸収式冷凍機２１の凝縮水環水
配管２７に凝縮水排出量制御弁４１を設ける。圧力検出
手段４０により検出した電池冷却水の圧力信号をコント
ローラ４２に入力し、あらかじめ入力されている電池冷
却水の圧力設定値と比較し、電池冷却水圧力検出手段４
０で検出した電池冷却水圧力と圧力設定値の偏差がなく
なるように凝縮水排出量制御手段である凝縮水排出量制
御弁４１の開度信号を出力する。
【００１５】この結果、電池冷却水の圧力が低下する
と、凝縮水排出量制御弁４１の開度が小さくなって、凝
縮水排出量が少なくなり吸収式冷凍機の高温再生器２２
内の熱交換器有効凝縮伝熱面積が水蒸気の凝縮水によっ
て図２に示すように小さくなり、燃料電池１の電池冷却
水から吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気量が少なく
なり、電池冷却水の圧力が上昇する。反対に、電池冷却
水の圧力が上昇すると、凝縮水排出量制御弁４１の開度
が大きくなって、凝縮水排出量が多くなり吸収式冷凍機
２１の高温再生器２２内の熱交換器有効凝縮伝熱面積が
図３に示すように大きくなり、燃料電池１の電池冷却水
から吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気量が多くな
り、電池冷却水の圧力が低下する。このようにして電池
冷却水の圧力を一定に保つことができる。
と、凝縮水排出量制御弁４１の開度が小さくなって、凝
縮水排出量が少なくなり吸収式冷凍機の高温再生器２２
内の熱交換器有効凝縮伝熱面積が水蒸気の凝縮水によっ
て図２に示すように小さくなり、燃料電池１の電池冷却
水から吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気量が少なく
なり、電池冷却水の圧力が上昇する。反対に、電池冷却
水の圧力が上昇すると、凝縮水排出量制御弁４１の開度
が大きくなって、凝縮水排出量が多くなり吸収式冷凍機
２１の高温再生器２２内の熱交換器有効凝縮伝熱面積が
図３に示すように大きくなり、燃料電池１の電池冷却水
から吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気量が多くな
り、電池冷却水の圧力が低下する。このようにして電池
冷却水の圧力を一定に保つことができる。
【００１６】次に図４を用いて本発明の他の実施例につ
いて説明する。図４中、図６と同一部分は同一符号を付
してその説明を省略する。即ち、燃料電池１に電池冷却
水の温度検出手段７を設け、吸収式冷凍機２１の凝縮水
環水配管２７に凝縮水排出量制御弁４１を設ける。温度
検出手段７により検出した電池冷却水の温度信号をコン
トローラ４２に入力し、あらかじめ入力されている電池
冷却水の温度設定値と比較し、電池冷却水温度検出手段
７で検出した電池冷却水温度と温度設定値の偏差がなく
なるように凝縮水排出量制御手段である凝縮水排出量制
御弁４１の開度信号を出力する。このように制御するこ
とにより、上記実施例で説明したと同様に電池冷却水の
温度を一定に保つことができる。
いて説明する。図４中、図６と同一部分は同一符号を付
してその説明を省略する。即ち、燃料電池１に電池冷却
水の温度検出手段７を設け、吸収式冷凍機２１の凝縮水
環水配管２７に凝縮水排出量制御弁４１を設ける。温度
検出手段７により検出した電池冷却水の温度信号をコン
トローラ４２に入力し、あらかじめ入力されている電池
冷却水の温度設定値と比較し、電池冷却水温度検出手段
７で検出した電池冷却水温度と温度設定値の偏差がなく
なるように凝縮水排出量制御手段である凝縮水排出量制
御弁４１の開度信号を出力する。このように制御するこ
とにより、上記実施例で説明したと同様に電池冷却水の
温度を一定に保つことができる。
【００１７】本発明による燃料電池１の電池冷却水の圧
力と吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気の圧力の制御
状態の実験データを図５に示す。図５に示すように、吸
収式冷凍機２１に供給される水蒸気の圧力は、燃料電池
１の電池冷却水の圧力とほぼ同じ値に制御できることが
わかる。また電池冷却水に補給水が供給されている間も
吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気の圧力は低下しな
いことがわかる。この結果、吸収式冷凍機２１の成績係
数を向上させられる。また図５に示されるように燃料電
池１の電池冷却水の圧力は一定に制御されていることが
わかる。
力と吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気の圧力の制御
状態の実験データを図５に示す。図５に示すように、吸
収式冷凍機２１に供給される水蒸気の圧力は、燃料電池
１の電池冷却水の圧力とほぼ同じ値に制御できることが
わかる。また電池冷却水に補給水が供給されている間も
吸収式冷凍機２１に供給される水蒸気の圧力は低下しな
いことがわかる。この結果、吸収式冷凍機２１の成績係
数を向上させられる。また図５に示されるように燃料電
池１の電池冷却水の圧力は一定に制御されていることが
わかる。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、燃料
電池に電池冷却水の圧力あるいは温度検出手段を設け、
吸収式冷凍機の凝縮水環水配管に凝縮水排出量制御手段
を設けて、この凝縮水排出量制御手段を、電池冷却水の
圧力あるいは温度が一定になるように制御することによ
り、吸収式冷凍機に供給される水蒸気の圧力あるいは温
度を、電池冷却水の圧力あるいは温度とほぼ同じ値にで
き、吸収式冷凍機の成績係数を向上できる。すなわち、
供給される水蒸気量あたりの冷凍能力を向上させること
ができる。
電池に電池冷却水の圧力あるいは温度検出手段を設け、
吸収式冷凍機の凝縮水環水配管に凝縮水排出量制御手段
を設けて、この凝縮水排出量制御手段を、電池冷却水の
圧力あるいは温度が一定になるように制御することによ
り、吸収式冷凍機に供給される水蒸気の圧力あるいは温
度を、電池冷却水の圧力あるいは温度とほぼ同じ値にで
き、吸収式冷凍機の成績係数を向上できる。すなわち、
供給される水蒸気量あたりの冷凍能力を向上させること
ができる。
【００１９】一方、電池冷却水の圧力または温度は従来
と同様に一定に保つことができる。
と同様に一定に保つことができる。
【図１】本発明の一実施例を示す構成説明図である。
【図２】本発明による高温再生器内熱交換器有効凝縮伝
熱面積の変化の状態の一例を示す構成説明図である。
熱面積の変化の状態の一例を示す構成説明図である。
【図３】本発明による高温再生器内熱交換器有効凝縮伝
熱面積の変化の状態の一例を示す構成説明図である。
熱面積の変化の状態の一例を示す構成説明図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す構成説明図である。
【図５】本発明による電池冷却水の圧力と吸収式冷凍機
に供給される水蒸気の圧力との関係を示す実験データで
ある。
に供給される水蒸気の圧力との関係を示す実験データで
ある。
【図６】従来の燃料電池および燃料電池からの排熱を利
用した吸収式冷凍機の構成を示す構成説明図である。
用した吸収式冷凍機の構成を示す構成説明図である。
【図７】吸収式冷凍機に供給される水蒸気の温度と冷凍
機の成績係数の関係の一例を示す特性図である。
機の成績係数の関係の一例を示す特性図である。
【図８】従来の技術による電池冷却水の圧力と吸収式冷
凍機に供給される水蒸気の圧力との関係を示す実験デー
タである。
凍機に供給される水蒸気の圧力との関係を示す実験デー
タである。
１…燃料電池、２…改質器、３…電池スタック、４…電
池冷却水配管、５…水蒸気分離器、６…水蒸気流量制御
弁、７…電池冷却水温度検出手段、８…燃料改質用水蒸
気供給配管、９…電池冷却水補給配管、１０…電池冷却
水補給ポンプ、１１…電池冷却水補給水タンク、２０…
水蒸気供給配管、２１…吸収式冷凍機、２２…高温再生
器、２３…低温再生器、２４…吸収器、２５…蒸発器、
２６…凝縮器、２７…凝縮水環水配管、２８…冷水配
管、２９…冷凍機冷却水配管、３０…冷却塔、３１…コ
ントローラ、３３…信号伝送線、４０…電池冷却水圧力
検出手段、４１…凝縮水排出量制御弁、４２…本発明で
使用するコントローラ、４３…再生器内熱交換器。
池冷却水配管、５…水蒸気分離器、６…水蒸気流量制御
弁、７…電池冷却水温度検出手段、８…燃料改質用水蒸
気供給配管、９…電池冷却水補給配管、１０…電池冷却
水補給ポンプ、１１…電池冷却水補給水タンク、２０…
水蒸気供給配管、２１…吸収式冷凍機、２２…高温再生
器、２３…低温再生器、２４…吸収器、２５…蒸発器、
２６…凝縮器、２７…凝縮水環水配管、２８…冷水配
管、２９…冷凍機冷却水配管、３０…冷却塔、３１…コ
ントローラ、３３…信号伝送線、４０…電池冷却水圧力
検出手段、４１…凝縮水排出量制御弁、４２…本発明で
使用するコントローラ、４３…再生器内熱交換器。
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０１Ｍ 8/00 Ｈ０１Ｍ 8/00 Ｚ
(72)発明者 飯野 栄一
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(72)発明者 藁谷 至誠
東京都千代田区内幸町一丁目１番６号
日本電信電話株式会社内
(56)参考文献 特開 平２−168573（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−148769（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 8/04
H01M 8/00
Claims (2)
- 【請求項１】 都市ガス等を改質して得られる水素と空
気中の酸素を反応させて電気エネルギーと熱エネルキー
を発生させる電池スタックと、前記電池スタックを冷却
する電池冷却水と、前記電池スタックで発生した熱を奪
った前記電池冷却水が導かれ、前記水素を製造する際必
要となる燃料改質用水蒸気を供給すると共に、余剰の水
蒸気を吸収式冷凍機に供給する水蒸気分離器と、前記水
蒸気分離器からの前記水蒸気が水蒸気供給配管を介して
供給され前記水蒸気を凝縮して凝縮水にする再生器内熱
交換器を有する吸収式冷凍機の再生器と、前記再生器内
熱交換器において凝縮した前記水蒸気の凝縮水を排出す
る凝縮水還水配管から構成される燃料電池吸収式冷凍機
接続システムにおいて、前記電池冷却水の圧力検出手段
と、前記吸収式冷凍機の凝縮水環水配管に設けた凝縮水
排出量制御手段と、前記圧力検出手段からの圧力信号を
入力し、前記電池冷却水の圧力設定値と比較し、前記電
池冷却水の圧力検出手段で検出した電池冷却水圧力と前
記圧力設定値の偏差がなくなるように前記凝縮水排出量
制御手段に信号を出力する機能を持ったコントローラを
設け、前記コントローラからの信号により前記凝縮水排
出量制御手段が、前記再生器内熱交換器内の凝縮水によ
って前記再生器内熱交換器の熱交換器有効凝縮伝熱面積
を変化させて前記電池冷却水の圧力を一定に保つように
凝縮水排出量を制御することにより、前記吸収式冷凍機
に供給される前記水蒸気の圧力を、前記電池冷却水の圧
力とほぼ同じ値にしたことを特徴とする燃料電池吸収式
冷凍機接続システム。 - 【請求項２】 都市ガス等を改質して得られる水素と空
気中の酸素を反応させて電気エネルギーと熱エネルギー
を発生させる電池スタックと、前記電池スタックを冷却
する電池冷却水と、前記電池スタックで発生した熱を奪
った前記電池冷却水が導かれ、前記水素を製造する際必
要となる燃料改質用水蒸気を供給すると共に、余剰の水
蒸気を吸収式冷凍機に供給する水蒸気分離器と、前記水
蒸気分離器からの前記水蒸気が水蒸気供給配管を介して
供給され前記水蒸気を凝縮して凝縮水にする再生器内熱
交換器を有する吸収式冷凍機の再生器と、前記再生器内
熱交換器において凝縮した前記水蒸気の凝縮水を排出す
る凝縮水環水配管から構成される燃料電池吸収式冷凍機
接続システムにおいて、前記電池冷却水の温度検出手段
と、前記吸収式冷凍機の凝縮水環水配管に設けた凝縮水
排出量制御手段と、前記温度検出手段からの温度信号を
入力し、前記電池冷却水の温度設定値と比較し、前記電
池冷却水の温度検出手段で検出した電池冷却水温度と前
記温度設定値の偏差がなくなるように前記凝縮水排出量
制御手段に信号を出力する機能を持ったコントローラを
設け、前記コントローラからの信号により前記凝縮水排
出量制御手段が、前記再生器内熱交換器内の凝縮水によ
って前記再生器内熱交換器の熱交換器有効凝縮伝熱面積
を変化させて前記電池冷却水の温度を一定に保つように
凝縮水排出量を制御することにより、前記吸収式冷凍機
に供給される水蒸気の温度を、前記電池冷却水の温度と
ほぼ同じ値にしたことを特徴とする燃料電池吸収式冷凍
機接続システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31347192A JP3384005B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 燃料電池吸収式冷凍機接続システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31347192A JP3384005B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 燃料電池吸収式冷凍機接続システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06163065A JPH06163065A (ja) | 1994-06-10 |
| JP3384005B2 true JP3384005B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=18041706
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31347192A Expired - Fee Related JP3384005B2 (ja) | 1992-11-24 | 1992-11-24 | 燃料電池吸収式冷凍機接続システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3384005B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0822832A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-01-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 燃料電池熱発電装置接続システム |
| KR100767520B1 (ko) * | 2006-08-16 | 2007-10-17 | 현대자동차주식회사 | 연료전지 시스템의 응축수 제거장치 및 방법 |
-
1992
- 1992-11-24 JP JP31347192A patent/JP3384005B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06163065A (ja) | 1994-06-10 |
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|---|---|---|---|
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