JP3400220B2 - Fuel cell power generation equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池発電設備
に係り、特に、２次冷却水あるいは電池冷却水を有効に
利用したパッケージ形の燃料電池発電設備に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell power generation facility, and more particularly to a package type fuel cell power generation facility that effectively uses secondary cooling water or cell cooling water.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パッケージ形の燃料電池発電設備は、プ
ロセス機器類と、電気・制御装置、およびインバータを
一体に収納してなる発電設備である。ここで、プロセス
機器類は、燃料電池、反応器、熱交換器、ポンプ、ブロ
ア、弁、計器、配管等を含む。また、インバータは、燃
料電池の直流電力を交流電力に変換して負荷に供給する
ために複数の可制御整流素子から構成される。2. Description of the Related Art A package type fuel cell power generation facility is a power generation facility in which process equipment, an electric / control device, and an inverter are integrally housed. Here, the process equipment includes a fuel cell, a reactor, a heat exchanger, a pump, a blower, a valve, an instrument, a pipe, and the like. Further, the inverter is composed of a plurality of controllable rectifying elements for converting the DC power of the fuel cell into AC power and supplying the AC power to the load.
【０００３】［１．従来の燃料電池発電設備の冷却水系
統の構成］図５は、従来のパッケージ形の燃料電池発電
設備のプロセス機器部のうち、特に、冷却水系統を示す
系統図である。この図５に示すように、プロセス機器部
１００と電気・制御部２００とは、個別に設けられてい
る。そして、プロセス機器部１００の冷却水系統は、燃
料電池を冷却するための電池冷却水系統１、プロセス機
器の排気ガスから凝縮水を得るための２次冷却水系統２
を備えている。[1. Configuration of Cooling Water System of Conventional Fuel Cell Power Generation Facility] FIG. 5 is a system diagram showing a cooling water system, in particular, of process equipment parts of a conventional package type fuel cell power generation facility. As shown in FIG. 5, the process equipment unit 100 and the electricity / control unit 200 are provided separately. The cooling water system of the process equipment unit 100 is a cell cooling water system 1 for cooling the fuel cell, and a secondary cooling water system 2 for obtaining condensed water from the exhaust gas of the process equipment.
Is equipped with.
【０００４】まず、電池冷却水系統１は、電池冷却水を
貯蔵する電池冷却水タンク１ａ、電池冷却水を処理する
水処理装置１ｂ、および電池冷却水を燃料電池に供給す
る電池冷却水ポンプ１ｃを順次接続して構成されてい
る。そして、電池冷却水ポンプ１ｃは、電池冷却水供給
配管３を介して、図示していない燃料電池に電池冷却水
を供給するようになっている。また、この図５におい
て、４は、使用済みの電池冷却水を燃料電池から排出す
るための電池冷却水排出配管であり、この電池冷却水排
出配管４は、水蒸気分離器５を介して電池冷却水供給配
管３に接続されている。First, the cell cooling water system 1 includes a cell cooling water tank 1a for storing cell cooling water, a water treatment device 1b for treating cell cooling water, and a cell cooling water pump 1c for supplying cell cooling water to a fuel cell. Are sequentially connected. The cell cooling water pump 1c supplies the cell cooling water to a fuel cell (not shown) through the cell cooling water supply pipe 3. Further, in FIG. 5, reference numeral 4 denotes a battery cooling water discharge pipe for discharging used battery cooling water from the fuel cell. The battery cooling water discharge pipe 4 cools the battery via the steam separator 5. It is connected to the water supply pipe 3.
【０００５】次に、２次冷却水系統２は、プロセス機器
の排気ガスを冷却して凝縮水を得る凝縮器２ａ、凝縮器
２ａで使用する２次冷却水を循環させるための２次冷却
水ポンプ２ｂ、および凝縮器２ａで使用する２次冷却水
を冷却するための放熱用冷却塔２ｃをループ状に接続し
て構成されている。このうち、凝縮器２ａは、プロセス
機器部１００の改質器バーナや燃料電池空気極からの排
気ガスを排出するためのプロセス排気ガス配管６の途中
に配置されている。Next, the secondary cooling water system 2 is a condenser 2a for cooling the exhaust gas of the process equipment to obtain condensed water, and a secondary cooling water for circulating the secondary cooling water used in the condenser 2a. The pump 2b and the heat dissipation cooling tower 2c for cooling the secondary cooling water used in the condenser 2a are connected in a loop. Of these, the condenser 2a is arranged in the middle of the process exhaust gas pipe 6 for discharging the exhaust gas from the reformer burner of the process equipment unit 100 and the fuel cell air electrode.
【０００６】［２．従来の燃料電池発電設備の電気・制
御部の構成］以上のような冷却水系統を有する従来のパ
ッケージ形の燃料電池発電設備において、電気・制御部
２００は、図６に示すように構成されている。ここで、
図６は、電気・制御部２００の構造を示す図であり、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ矢視正面図であ
る。[2. Configuration of Electricity / Control Unit of Conventional Fuel Cell Power Generation Facility] In the conventional packaged fuel cell power generation facility having the cooling water system as described above, the electricity / control unit 200 is configured as shown in FIG. There is. here,
FIG. 6 is a view showing the structure of the electricity / control unit 200,
(A) is a plan view, (B) is a front view taken in the direction of the arrow X in (A).
【０００７】電気・制御部２００は、図６の（Ｂ）に示
すように、電気・制御装置７、インバータ８、および放
熱・冷却器９を順次積み重ねる形で配置して構成されて
いる。この場合、インバータ８は、複数の可制御整流素
子１１〜１６から構成されている。このような可制御整
流素子１１〜１６としては、ＩＧＢＴ（絶縁ゲート形バ
イポーラトランジスタ）、電力用トランジスタ、ＧＴＯ
（ゲートターンオフ・サイリスタ）等の自己消弧能力の
ある素子が用いられる。As shown in FIG. 6B, the electricity / control unit 200 is constructed by arranging the electricity / control device 7, the inverter 8, and the heat radiator / cooler 9 in a sequentially stacked manner. In this case, the inverter 8 is composed of a plurality of controllable rectifying elements 11-16. Examples of controllable rectifiers 11 to 16 include an IGBT (insulated gate bipolar transistor), a power transistor, and a GTO.
An element having a self-extinguishing ability such as (gate turn-off thyristor) is used.
【０００８】また、放熱・冷却器９は、図６の（Ａ）に
示すように、放熱フィン９ａ、強制冷却ファン９ｂ、風
胴９ｃ、フィルタ９ｄ等から構成されている。この放熱
・冷却器９は、インバータ８の複数の可制御整流素子１
１〜１６で発生した熱を、図示していない熱伝達用金属
ブロックを介して放熱フィン９ａに伝達し、強制冷却フ
ァン９ｂの送風によって大気中に放熱するように構成さ
れている。As shown in FIG. 6A, the heat radiator / cooler 9 is composed of a heat radiation fin 9a, a forced cooling fan 9b, a wind tunnel 9c, a filter 9d and the like. The heat radiator / cooler 9 is composed of a plurality of controllable rectifying elements 1 of the inverter 8.
The heat generated in 1 to 16 is transmitted to the heat radiation fins 9a through a heat transfer metal block (not shown), and is radiated to the atmosphere by the forced cooling fan 9b.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、以上のよう
な構成を有する従来の燃料電池発電設備の構造では、イ
ンバータ８の複数の可制御整流素子１１〜１６で発生し
た熱の放熱・冷却効率が悪いため、燃料電池パッケージ
が大型化してしまうという問題点がある。すなわち、図
６の電気・制御部８の構造においては、前述したよう
に、インバータ８の複数の可制御整流素子１１〜１６で
発生した熱は、インバータ８の上部に配置された放熱・
冷却器９の放熱フィン９ａを介して、強制冷却ファン９
ｂの送風によって大気中に放熱される。このように金属
から大気への熱伝達を行う場合に、十分な伝達効率を確
保するためには、金属と大気との接触面積を多く必要と
し、かつ送風の流路形成の都合から多大な容積を必要と
するので、燃料電池パッケージが大型化してしまう。ま
た、このように冷却のために送風する結果、金属と大気
の接触面が汚損したり、場合によっては腐食する可能性
があり、メンテナンス性や耐久性の観点から好ましくな
い。By the way, in the structure of the conventional fuel cell power generation equipment having the above-mentioned structure, the efficiency of heat dissipation / cooling of the heat generated in the plurality of controllable rectifying elements 11 to 16 of the inverter 8 is high. Since it is bad, there is a problem that the fuel cell package becomes large. That is, in the structure of the electricity / control unit 8 in FIG.
The forced cooling fan 9 is provided via the radiation fins 9a of the cooler 9.
It is dissipated into the atmosphere by the air b. When heat is transferred from the metal to the atmosphere in this way, a large contact area between the metal and the atmosphere is required in order to ensure sufficient transfer efficiency, and a large volume is required due to the convenience of forming a flow path for air flow. Therefore, the size of the fuel cell package is increased. Further, as a result of blowing air for cooling in this way, the contact surface between the metal and the atmosphere may become dirty or corroded in some cases, which is not preferable from the viewpoint of maintainability and durability.
【００１０】一方、他の分野で使用されるインバータに
おいては、このような風冷方式の不具合を解決するた
め、可制御整流素子の放熱・冷却を独立の循環水系と熱
交換器または放熱用冷却塔を持つ水冷方式とする技術が
既に実用化されている。しかしながら、パッケージ形燃
料電池では、構成上、外部からの水の常時補給がないこ
とから、以上のような水冷方式は採用されていない。On the other hand, in the inverters used in other fields, in order to solve such a problem of the air cooling system, the controllable rectifying element is radiated and cooled by an independent circulating water system and a heat exchanger or cooling for radiation. A water cooling system with a tower has already been put into practical use. However, in the package type fuel cell, the water cooling system as described above is not adopted because there is no constant replenishment of water from the outside due to its structure.
【００１１】本発明は、以上のような従来技術の問題点
を解決するために提案されたものであり、その目的は、
補給水なしで、かつ、設備全体としての補機電力の増大
を生じることなしに、インバータの可制御整流素子を水
冷方式で冷却可能な、小型で運転効率および保守性に優
れた燃料電池発電設備を提供することである。The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its purpose is to:
A fuel cell power generation facility that is compact and has excellent operating efficiency and maintainability that can cool the controllable rectifier element of the inverter with a water-cooling method without replenishing water and without increasing the auxiliary power of the entire facility. Is to provide.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、燃料電池を初めとする複数のプロセス
機器、前記燃料電池を冷却する電池冷却水を処理するた
めの水処理装置を備えた電池冷却水系統、および前記プ
ロセス機器の排気ガスから凝縮水を得るための凝縮器と
この凝縮器で使用する２次冷却水を放熱・冷却するため
の放熱・冷却手段を含む２次冷却水系統を備えたプロセ
ス機器部と、電気・制御装置と、前記燃料電池の直流電
力を交流電力に変換して負荷へ供給するために複数の可
制御整流素子から構成されたインバータとを有し、前記
プロセス機器部、電気・制御装置、およびインバータを
一体的に収納してなるパッケージ形の燃料電池発電設備
において、前記複数の可制御変流素子を水冷方式で冷却
するための構成を有することを特徴としている。In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of process equipment including a fuel cell and a water treatment device for treating cell cooling water for cooling the fuel cell. Secondary cooling including a battery cooling water system provided, a condenser for obtaining condensed water from exhaust gas of the process equipment, and heat radiation / cooling means for radiating / cooling secondary cooling water used in the condenser It has a process equipment section having a water system, an electricity / control device, and an inverter composed of a plurality of controllable rectifying elements for converting the DC power of the fuel cell into AC power and supplying the AC power to a load. In a package type fuel cell power generation facility in which the process equipment unit, the electric / control device, and the inverter are integrally housed, a configuration for cooling the plurality of controllable current transformers by a water cooling system is provided. It is characterized in that.
【００１３】請求項１記載の発明は、前記２次冷却水系
統の２次冷却水を利用して、次のような冷却部、分流
点、供給ライン、排出ライン、および合流点からなる一
連の冷却ラインにより、前記複数の可制御整流素子を水
冷方式で冷却するように構成したことを特徴としてい
る。すなわち、冷却部は、前記複数の可制御整流素子に
設けられ、この複数の可制御整流素子を冷却水によって
冷却するように構成される。分流点は、前記２次冷却水
系統の前記放熱・冷却手段の下流側に設けられ、この放
熱・冷却手段で放熱・冷却された２次冷却水を分流する
ように構成される。供給ラインは、前記分流点で分流さ
れた２次冷却水を前記冷却水として前記複数の可制御整
流素子の前記冷却部に供給するように構成される。排出
ラインは、前記複数の可制御整流素子の前記冷却部から
前記冷却水を排出するように構成される。合流点は、前
記２次冷却水系統の前記放熱・冷却手段の上流側に設け
られ、前記排出ラインからの前記冷却水を２次冷却水に
合流するように構成される。According to the first aspect of the present invention, the secondary cooling water of the secondary cooling water system is used to make a series of cooling sections, a branch point, a supply line, an exhaust line, and a confluence point as follows. The cooling line is configured to cool the plurality of controllable rectifying elements by a water cooling method. That is, the cooling unit is provided in the plurality of controllable rectifying elements and is configured to cool the plurality of controllable rectifying elements with cooling water. The diversion point is provided on the downstream side of the heat radiation / cooling means of the secondary cooling water system, and is configured to divert the secondary cooling water that has been radiated / cooled by the heat radiation / cooling means. The supply line is configured to supply the secondary cooling water divided at the branch point as the cooling water to the cooling units of the plurality of controllable rectifying elements. The discharge line is configured to discharge the cooling water from the cooling unit of the plurality of controllable rectifying elements. The confluence point is provided on the upstream side of the heat dissipation / cooling means of the secondary cooling water system, and is configured to join the cooling water from the discharge line to the secondary cooling water.
【００１４】以上のような構成を有する請求項１記載の
発明によれば、２次冷却水系統の放熱・冷却手段で放熱
・冷却された２次冷却水を分流点で分流して、供給ライ
ンを介して複数の可制御整流素子の冷却部に供給し、複
数の可制御整流素子を冷却することができる。複数の可
制御整流素子を冷却した後の冷却水は、排出ラインを介
して合流点で２次冷却水系統の２次冷却水に合流し、２
次冷却水系統の放熱・冷却手段で放熱・冷却される。According to the invention of the first aspect having the above-mentioned structure, the secondary cooling water radiated / cooled by the radiation / cooling means of the secondary cooling water system is diverted at the diversion point to supply the supply line. It is possible to cool the plurality of controllable rectifying elements by supplying the cooling portions to the cooling sections of the plurality of controllable rectifying elements via. The cooling water after cooling the plurality of controllable rectifiers merges with the secondary cooling water of the secondary cooling water system at the confluence point through the discharge line,
Heat is dissipated and cooled by the heat dissipation / cooling means of the secondary cooling water system.
【００１５】この場合、２次冷却水系統で使用される２
次冷却水の圧力、流量は、複数の可制御整流素子を冷却
するために必要とされる圧力、流量に比べて十分大きい
ため、２次冷却水系統で使用されるポンプの補機電力を
増大させる必要はない。さらに、本発明においては、図
５、図６の従来技術で使用している強制冷却ファン９ｂ
の補機電力が不要となる。その結果、燃料電池発電設備
全体として、補機電力を低減することができ、運転効率
を向上できる。In this case, the two used in the secondary cooling water system
Since the pressure and flow rate of the secondary cooling water are sufficiently higher than the pressure and flow rate required to cool a plurality of controllable rectifying elements, the auxiliary power of the pump used in the secondary cooling water system is increased. You don't have to. Further, in the present invention, the forced cooling fan 9b used in the prior art of FIGS. 5 and 6 is used.
No auxiliary power is required. As a result, it is possible to reduce the auxiliary machine power and improve the operation efficiency of the fuel cell power generation facility as a whole.
【００１６】一方、２次冷却水系統で使用される放熱用
冷却塔などの放熱・冷却手段の放熱容量は、複数の可制
御整流素子に要求される放熱容量に比べて十分大きいた
め、このような放熱・冷却手段の放熱容量を増大させる
必要なしに、複数の可制御整流素子を十分に冷却するこ
とができる。また、このように水冷方式を採用した場
合、可制御整流素子の冷却部を含む電気・制御部全体の
寸法は、図５、図６の従来技術で使用していた風冷方式
の放熱・冷却器９を含む電気・制御部２００全体の寸法
に比べて格段に縮小される。すなわち、本発明の構成
は、既存の２次冷却水系統を利用して、冷却部、分流
点、供給ライン、排出ライン、および合流点からなる一
連の冷却ラインを追加するだけであるため、風冷方式を
採用していた従来技術に比べて、燃料電池発電設備全体
の構成を小型化することができる。したがって、経済面
においてもコストの増加は僅かであり、実用性に優れて
いる。On the other hand, since the heat dissipation capacity of the heat dissipation / cooling means such as the heat dissipation cooling tower used in the secondary cooling water system is sufficiently larger than the heat dissipation capacity required for the plurality of controllable rectifying elements, It is possible to sufficiently cool the plurality of controllable rectifying elements without increasing the heat radiation capacity of the heat radiation / cooling means. Further, when the water cooling method is adopted in this way, the dimensions of the entire electric / control section including the cooling section of the controllable rectifying element are the same as those of the air-cooling method used in the prior art of FIGS. 5 and 6. The size of the electric / control unit 200 including the container 9 is remarkably reduced. That is, the configuration of the present invention utilizes the existing secondary cooling water system and only adds a series of cooling lines including a cooling unit, a diversion point, a supply line, a discharge line, and a confluence point, It is possible to reduce the size of the entire fuel cell power generation facility as compared with the conventional technology that employs the cold system. Therefore, in terms of economy, the increase in cost is slight and the utility is excellent.
【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記供給ラインが、ストレーナを含むこと
を特徴としている。請求項３記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記２次冷却水系統で使用する２次
冷却水が、機器・配管からの金属の溶出を制御する添加
剤を含むことを特徴としている。The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the supply line includes a strainer. The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the secondary cooling water used in the secondary cooling water system contains an additive for controlling the elution of metal from equipment / pipes. There is.
【００１８】以上のような構成を有する請求項２または
請求項３記載の発明によれば、ストレーナまたは添加剤
によって冷却部に供給される２次冷却水の水質を向上
し、冷却水の水質に起因する冷却性能の低下を防止する
ことができる。すなわち、２次冷却水系統は、一般的
に、水質管理する系統を持たないため、２次冷却水の水
質は、機器・配管からの溶出金属などにより、電池冷却
水に比べて低下し易い。しかしながら、水質が低い冷却
水を使用した場合、水冷フィンなどの冷却手段中に、前
述のような溶出金属によってスケール・スラッジが生成
されて冷却性能が低下する可能性がある。According to the second or third aspect of the present invention having the above-mentioned structure, the quality of the secondary cooling water supplied to the cooling section by the strainer or the additive is improved to improve the quality of the cooling water. It is possible to prevent the deterioration of the cooling performance due to this. That is, since the secondary cooling water system generally does not have a system for water quality control, the water quality of the secondary cooling water tends to be lower than that of the battery cooling water due to metal eluted from the equipment / pipes. However, when cooling water with low water quality is used, scale sludge may be generated in the cooling means such as the water cooling fins due to the above-mentioned eluted metal, and the cooling performance may be deteriorated.
【００１９】これに対して、請求項２記載の発明におい
ては、供給ライン上に設けたストレーナにより、冷却部
に供給される２次冷却水を水質管理してその水質を向上
することができるため、スケール・スラッジの生成によ
る冷却性能の低下を有効に防止できる。同様に、請求項
３記載の発明によれば、２次冷却水に含有させた添加剤
によって、スケール・スラッジの生成要素となる溶出金
属の発生自体を防止することができるため、スケール・
スラッジの生成による冷却性能の低下を有効に防止でき
る。On the other hand, in the second aspect of the invention, the quality of the secondary cooling water supplied to the cooling section can be controlled by the strainer provided on the supply line to improve the water quality. It is possible to effectively prevent the deterioration of the cooling performance due to the generation of scale and sludge. Similarly, according to the third aspect of the invention, since the additive contained in the secondary cooling water can prevent generation of the eluted metal itself, which is a factor for producing scale sludge,
It is possible to effectively prevent the deterioration of the cooling performance due to the generation of sludge.
【００２０】請求項４記載の発明は、前記電池冷却水系
統の電池冷却水を利用して、次のような冷却部、分流
点、供給ライン、排出ライン、および合流点からなる一
連の冷却ラインにより、前記複数の可制御整流素子を水
冷方式で冷却するように構成されたことを特徴としてい
る。すなわち、冷却部は、前記複数の可制御整流素子に
設けられ、この複数の可制御整流素子を冷却水によって
冷却するように構成される。分流点は、前記電池冷却水
系統の前記水処理装置の下流側に設けられ、この水処理
装置で処理された電池冷却水を分流するように構成され
る。供給ラインは、前記分流点で分流された電池冷却水
を前記冷却水として前記複数の可制御整流素子の前記冷
却部に供給するように構成される。排出ラインは、前記
複数の可制御整流素子の前記冷却部から前記冷却水を排
出し、この冷却水が前記２次冷却水系統の前記放熱・冷
却手段を経由して流れるように配設される。合流点は、
前記電池冷却水系統の前記水処理装置の上流側に設けら
れ、前記排出ラインからの前記冷却水を電池冷却水に合
流するように構成される。According to a fourth aspect of the present invention, the battery cooling water of the battery cooling water system is utilized to make a series of cooling lines including a cooling section, a diversion point, a supply line, a discharge line, and a confluence point as follows. Thus, the plurality of controllable rectifying elements are configured to be cooled by a water cooling method. That is, the cooling unit is provided in the plurality of controllable rectifying elements and is configured to cool the plurality of controllable rectifying elements with cooling water. The diversion point is provided on the downstream side of the water treatment device in the battery cooling water system, and is configured to divert the battery cooling water treated by the water treatment device. The supply line is configured to supply the battery cooling water branched at the branch point as the cooling water to the cooling units of the plurality of controllable rectifying elements. The discharge line discharges the cooling water from the cooling section of the plurality of controllable rectifying elements, and is arranged so that the cooling water flows through the heat radiation / cooling means of the secondary cooling water system. . The confluence is
It is provided on the upstream side of the water treatment device of the battery cooling water system, and is configured to join the cooling water from the discharge line with the battery cooling water.
【００２１】以上のような構成を有する請求項４記載の
発明によれば、電池冷却水系統の水処理装置で処理され
た電池冷却水を分流点で分流して、供給ラインを介して
複数の可制御整流素子の冷却部に供給し、複数の可制御
整流素子を冷却することができる。複数の可制御整流素
子を冷却した後の冷却水は、排出ラインにより、２次冷
却水系統の放熱・冷却手段を経由して放熱・冷却された
後、合流点で電池冷却水系統の電池冷却水に合流し、水
処理装置で処理される。According to the invention having the above-mentioned structure, the battery cooling water treated by the water treatment device of the battery cooling water system is diverted at the diversion point, and a plurality of the components are supplied through the supply line. The plurality of controllable rectifiers can be cooled by supplying the cooling part of the controllable rectifier. The cooling water after cooling the plurality of controllable rectifiers is radiated and cooled by the discharge line via the radiating and cooling means of the secondary cooling water system, and then the battery cooling of the battery cooling water system at the confluence. It merges with water and is treated with a water treatment device.
【００２２】この場合、電池冷却水の圧力、流量は、複
数の可制御整流素子を冷却するために分流するだけの十
分な圧力、流量を持たないため、十分な圧力、流量の電
池冷却水を分流させるためには、電池冷却水系統で使用
されるポンプの補機電力を増大させる必要がある。その
反面、本発明においては、図５、図６の従来技術で使用
している強制冷却ファンの補機電力が不要となるため、
燃料電池発電設備全体として、補機電力の増大は相殺さ
れる。したがって、従来技術と同様の運転効率を維持で
きる。In this case, since the pressure and flow rate of the battery cooling water do not have a pressure and a flow rate sufficient to cool the plurality of controllable rectifying elements, the battery cooling water having a sufficient pressure and flow rate is used. In order to split the flow, it is necessary to increase the auxiliary power of the pump used in the battery cooling water system. On the other hand, in the present invention, the auxiliary machine power of the forced cooling fan used in the prior art of FIGS.
As a whole of the fuel cell power generation facility, the increase in auxiliary power is offset. Therefore, it is possible to maintain the same operating efficiency as that of the conventional technique.
【００２３】一方、２次冷却水系統で使用される放熱用
冷却塔などの放熱・冷却手段の放熱容量は、複数の可制
御整流素子に要求される放熱容量に比べて十分大きいた
め、このような放熱・冷却手段の放熱容量を増大させる
必要なしに、複数の可制御整流素子を十分に冷却するこ
とができる。また、このように水冷方式を採用した場
合、可制御整流素子の冷却部を含む電気・制御部全体の
寸法は、図５、図６の従来技術で使用していた風冷方式
の放熱・冷却器９を含む電気・制御部２００全体の寸法
に比べて格段に縮小される。すなわち、本発明の構成
は、既存の電池冷却水系統および２次冷却水系統を利用
して、冷却部、分流点、供給ライン、排出ライン、およ
び合流点からなる一連の冷却ラインを追加するだけであ
るため、風冷方式を採用していた従来技術に比べて、燃
料電池発電設備全体の構成を小型化することができる。
特に、水質管理されている電池冷却水を利用しているた
め、スケール・スラッジの生成の可能性はなく、保守が
不要である。したがって、経済面においてもコストの増
加は僅かであり、実用性に優れている。On the other hand, since the heat dissipation capacity of the heat dissipation / cooling means such as the heat dissipation cooling tower used in the secondary cooling water system is sufficiently larger than the heat dissipation capacity required for the plurality of controllable rectifying elements, It is possible to sufficiently cool the plurality of controllable rectifying elements without increasing the heat radiation capacity of the heat radiation / cooling means. Further, when the water cooling method is adopted in this way, the dimensions of the entire electric / control section including the cooling section of the controllable rectifying element are the same as those of the air-cooling method used in the prior art of FIGS. 5 and 6. The size of the electric / control unit 200 including the container 9 is remarkably reduced. That is, the configuration of the present invention utilizes the existing battery cooling water system and the secondary cooling water system, and only adds a series of cooling lines including a cooling unit, a diversion point, a supply line, an exhaust line, and a confluence point. Therefore, it is possible to reduce the size of the entire fuel cell power generation facility as compared with the conventional technique that employs the air cooling system.
In particular, since battery cooling water whose water quality is controlled is used, there is no possibility of generation of scale sludge and maintenance is unnecessary. Therefore, in terms of economy, the increase in cost is slight and the utility is excellent.
【００２４】請求項５記載の発明は、請求項１〜４の各
発明において、前記複数の可制御整流素子の前記冷却部
が、水冷フィンであることを特徴としている。以上のよ
うな構成を有する請求項５記載の発明によれば、水冷フ
ィンという簡単な手段を利用して、複数の可制御整流素
子の冷却ラインを簡略化でき、コスト面でも有利であ
る。According to a fifth aspect of the present invention, in each of the first to fourth aspects of the invention, the cooling section of the plurality of controllable rectifying elements is a water cooling fin. According to the invention having the above-mentioned structure, the cooling line for the plurality of controllable rectifying elements can be simplified by utilizing a simple means such as a water cooling fin, which is advantageous in terms of cost.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下には、本発明による燃料電池
発電設備を実施する場合の複数の形態について図１〜図
４を参照して説明する。なお、前述した従来技術と同一
部分には同一符号を付し、説明を省略する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A plurality of modes for carrying out a fuel cell power generation facility according to the present invention will be described below with reference to FIGS. It should be noted that the same parts as those of the above-described conventional technique are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【００２６】［１．第１の実施の形態］図１および図２
は、本発明の第１の実施の形態として、特に、請求項
１、２、５の各発明を適用した形態を示す図である。こ
こで、図１は、第１の実施の形態の燃料電池発電設備の
プロセス機器部のうち、特に、冷却水系統を示す系統図
である。また、図２は、第１の実施の形態の燃料電池発
電設備の電気・制御部の構造を示す図であり、（Ａ）は
平面図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。[1. First Embodiment] FIGS. 1 and 2
FIG. 1 is a diagram showing a form to which the inventions of claims 1, 2 and 5 are applied, as a first embodiment of the present invention. Here, FIG. 1 is a system diagram showing, in particular, a cooling water system in the process equipment unit of the fuel cell power generation facility of the first embodiment. 2A and 2B are diagrams showing the structure of the electricity / control unit of the fuel cell power generation facility according to the first embodiment, where FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a front view of FIG.
【００２７】［１−１．構成］図１に示すように、第１
の実施の形態において、プロセス機器部１００の２次冷
却水系統２の２次冷却水ポンプ２ｂの下流側でかつ凝縮
器２ａよりも上流の部分には、２次冷却水を分流する分
流点２１が設けられ、この分流点２１には、電気・制御
部２００のインバータ８（図２）に冷却水を供給するイ
ンバータ入口配管（供給ライン）２２が接続されてい
る。また、電気・制御部２００のインバータ８（図２）
から冷却水を排出するインバータ出口配管（排出ライ
ン）２３が設けられており、このインバータ出口配管２
３は、２次冷却水系統２の２次冷却水ポンプ２ｂの上流
側でかつ凝縮器２ａよりも下流の部分に設けられた合流
点２４に接続されている。さらに、インバータ入口配管
２２の途中には、ストレーナ２５が設けられている。な
お、プロセス機器部１００の冷却水系統の他の部分につ
いては、図５に示した従来技術の冷却水系統と全く同様
に構成されている。[1-1. Configuration] As shown in FIG.
In the embodiment of the present invention, in the portion of the secondary cooling water system 2 of the process equipment unit 100 downstream of the secondary cooling water pump 2b and upstream of the condenser 2a, a diversion point 21 for branching the secondary cooling water is provided. An inverter inlet pipe (supply line) 22 for supplying cooling water to the inverter 8 (FIG. 2) of the electricity / control unit 200 is connected to the branch point 21. In addition, the inverter 8 of the electricity / control unit 200 (FIG. 2)
An inverter outlet pipe (discharge line) 23 for discharging cooling water from the inverter is provided.
3 is connected to a confluence point 24 provided on the upstream side of the secondary cooling water pump 2b of the secondary cooling water system 2 and on the downstream side of the condenser 2a. Further, a strainer 25 is provided in the middle of the inverter inlet pipe 22. The other parts of the cooling water system of the process equipment unit 100 are configured in exactly the same way as the cooling water system of the conventional technique shown in FIG.
【００２８】一方、電気・制御部２００は、図２の
（Ｂ）に示すように、電気・制御装置７とインバータ８
を積み重ねる形で配置して構成されており、図６に示し
た従来技術の電気・制御部２００で使用していた風冷方
式の放熱・冷却器９（放熱フィン９ａ、強制冷却ファン
９ｂ、風胴９ｃ、フィルタ９ｄ）が削除されている。そ
の代わりに、第１の実施の形態においては、インバータ
８の複数の可制御整流素子１１〜１６を水冷方式で冷却
する水冷フィン３０が設けられている。この水冷フィン
３０の入口側には、複数の分岐２２ａを介して前述した
インバータ入口配管２２が接続され、水冷フィン３０の
出口側には、複数の分岐２３ａを介して前述したインバ
ータ出口配管２３が接続されている。なお、電気・制御
部２００の他の部分については、図６に示した従来技術
の電気・制御部２００と全く同様に構成されている。On the other hand, the electricity / control unit 200, as shown in FIG.
The air-cooling type radiator / cooler 9 (radiating fins 9a, forced cooling fan 9b, wind) used in the conventional electric / control unit 200 shown in FIG. The body 9c and the filter 9d) are deleted. Instead, in the first embodiment, a water cooling fin 30 is provided that cools the plurality of controllable rectifying elements 11 to 16 of the inverter 8 by a water cooling method. The above-mentioned inverter inlet pipe 22 is connected to the inlet side of this water cooling fin 30 via a plurality of branches 22a, and the above-mentioned inverter outlet pipe 23 is connected to the outlet side of the water cooling fin 30 via a plurality of branches 23a. It is connected. The other parts of the electricity / control unit 200 are configured in exactly the same way as the electricity / control unit 200 of the prior art shown in FIG.
【００２９】［１−２．作用・効果］以上のような構成
を有する第１の実施の形態において、２次冷却水系統２
の放熱用冷却塔（放熱・冷却手段）２ｃで冷却された２
次冷却水は、分流点２１で分流して、インバータ入口配
管２２およびストレーナ２５を通って水冷フィン３０に
供給される。このように水冷フィン３０に達した２次冷
却水は、複数の可制御整流素子１１〜１６で発生した熱
を吸熱してこれらの可制御整流素子１１〜１６を冷却し
た後、インバータ出口配管２３を通って合流点２４で２
次冷却水系統２内の２次冷却水と合流する。この後、２
次冷却水が吸熱した可制御整流素子１１〜１６による熱
量は、２次冷却水系統２の放熱用冷却塔２ｃで放熱され
る。[1-2. Action / Effect] In the first embodiment having the above configuration, the secondary cooling water system 2
2 cooled by the cooling tower for heat dissipation (heat dissipation / cooling means) 2c
The secondary cooling water is split at the split point 21 and is supplied to the water cooling fins 30 through the inverter inlet pipe 22 and the strainer 25. In this way, the secondary cooling water reaching the water cooling fins 30 absorbs heat generated in the plurality of controllable rectifying elements 11 to 16 to cool these controllable rectifying elements 11 to 16, and then the inverter outlet pipe 23. 2 at the confluence 24
It joins with the secondary cooling water in the secondary cooling water system 2. After this, 2
The amount of heat of the controllable rectifying elements 11 to 16 that the secondary cooling water has absorbed is radiated by the radiation cooling tower 2c of the secondary cooling water system 2.
【００３０】この場合、２次冷却水系統２で使用される
２次冷却水の圧力、流量は十分に大きいため、２次冷却
水ポンプ２ｂの補機電力を増大させる必要はない上、図
５に示した従来技術の強制冷却ファン９ｂの補機電力が
不要となる。その結果、燃料電池発電設備全体として、
従来よりも補機電力を低減することができ、運転効率を
向上できる。In this case, since the pressure and flow rate of the secondary cooling water used in the secondary cooling water system 2 are sufficiently large, it is not necessary to increase the auxiliary power of the secondary cooling water pump 2b, and in addition, as shown in FIG. The auxiliary machine power of the forced cooling fan 9b of the related art shown in FIG. As a result, as a whole fuel cell power generation facility,
The auxiliary machine power can be reduced as compared with the conventional case, and the operation efficiency can be improved.
【００３１】一方、２次冷却水系統２の放熱用冷却塔２
ｃの放熱容量は、十分に大きいため、この放熱用冷却塔
２ｃの放熱容量を増大させる必要なしに、複数の可制御
整流素子１１〜１６を十分に冷却することができる。ま
た、このように水冷方式を採用した場合、水冷フィン３
０を含む電気・制御部２００全体の寸法は、従来技術で
使用していた風冷方式の放熱・冷却器９を含む電気・制
御部２００全体の寸法に比べて格段に縮小される。すな
わち、この第１の実施の形態は、既存の２次冷却水系統
２を利用して、分流点２１、インバータ入口配管２２、
インバータ出口配管２３、合流点２４、ストレーナ２
５、および冷却フィン３０からなる一連の冷却ラインを
追加するだけであるため、風冷方式を採用していた従来
技術に比べて、燃料電池発電設備全体の構成を小型化す
ることができる。したがって、経済面においても、コス
トの増加は僅かであり、実用性に優れている。On the other hand, the cooling tower 2 for heat radiation of the secondary cooling water system 2
Since the heat dissipation capacity of c is sufficiently large, the plurality of controllable rectifying elements 11 to 16 can be sufficiently cooled without increasing the heat dissipation capacity of the heat dissipation cooling tower 2c. When the water cooling method is adopted in this way, the water cooling fin 3
The size of the entire electric / control unit 200 including 0 is significantly reduced as compared with the size of the whole electric / control unit 200 including the air-cooling type heat radiator / cooler 9 used in the related art. That is, in the first embodiment, the existing secondary cooling water system 2 is used, and the diversion point 21, the inverter inlet pipe 22,
Inverter outlet pipe 23, confluence 24, strainer 2
Since only a series of cooling lines including 5 and the cooling fins 30 are added, the overall configuration of the fuel cell power generation facility can be downsized as compared with the conventional technology that employs the air cooling system. Therefore, in terms of economy, the increase in cost is slight and the utility is excellent.
【００３２】さらに、この第１の実施の形態において
は、インバータ入口配管２２に設けたストレーナ２５に
より、冷却フィン３０に供給される２次冷却水を水質管
理してその水質を向上することができるため、スケール
・スラッジの生成による冷却フィン３０の冷却性能の低
下を有効に防止できる。したがって、インバータ８の可
制御整流素子１１〜１６の冷却を、長期に亘って安定し
た冷却性能で実施することができる。Further, in the first embodiment, the strainer 25 provided in the inverter inlet pipe 22 can improve the water quality by controlling the water quality of the secondary cooling water supplied to the cooling fins 30. Therefore, it is possible to effectively prevent the cooling performance of the cooling fins 30 from decreasing due to the generation of scale sludge. Therefore, the controllable rectifying elements 11 to 16 of the inverter 8 can be cooled with stable cooling performance for a long period of time.
【００３３】［２．第２の実施の形態］図３および図４
は、本発明の第２の実施の形態として、特に、請求項
４、５の各発明を適用した形態を示す図である。ここ
で、図３は、第２の実施の形態の燃料電池発電設備のプ
ロセス機器部のうち、特に、冷却水系統を示す系統図で
ある。また、図４は、第１の実施の形態の燃料電池発電
設備の電気・制御部の構造を示す図であり、（Ａ）は平
面図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。[2. Second Embodiment] FIGS. 3 and 4
FIG. 9 is a diagram showing a form to which the inventions of claims 4 and 5 are applied, in particular, as a second embodiment of the present invention. Here, FIG. 3 is a system diagram showing, in particular, a cooling water system among the process equipment units of the fuel cell power generation facility according to the second embodiment. 4A and 4B are diagrams showing the structure of the electricity / control unit of the fuel cell power generation facility according to the first embodiment, where FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a front view of FIG.
【００３４】［２−１．構成］図３に示すように、第２
の実施の形態において、プロセス機器部１００の電池冷
却水系統１の電池冷却水ポンプ１ｃの下流側の電池冷却
水供給配管３には、電池冷却水を分流する分流点３１が
設けられ、この分流点３１には、電気・制御部２００の
インバータ８（図４）に冷却水を供給するインバータ入
口配管（供給ライン）３２が接続されている。また、電
気・制御部２００のインバータ８（図４）から冷却水を
排出するインバータ出口配管（排出ライン）３３が設け
られており、このインバータ出口配管３３は、電池冷却
水系統１の電池冷却水タンク１ａの上流側の部分に設け
られた合流点３４に接続されている。なお、プロセス機
器部１００の冷却水系統の他の部分については、前述し
た第１の実施の形態と全く同様に構成されている。ま
た、電気・制御部２００の水冷フィン３０の入口側に
は、複数の分岐３２ａを介して前述したインバータ入口
配管３２が接続され、水冷フィン３０の出口側には、複
数の分岐３３ａを介して前述したインバータ出口配管３
３が接続されている。すなわち、この電気・制御部２０
０の構成は、前述した第１の実施の形態と全く同様に構
成されている。[2-1. Configuration] As shown in FIG. 3, the second
In the embodiment, a diversion point 31 for diverting the battery cooling water is provided in the battery cooling water supply pipe 3 on the downstream side of the battery cooling water pump 1c of the battery cooling water system 1 of the process equipment unit 100. An inverter inlet pipe (supply line) 32 for supplying cooling water to the inverter 8 (FIG. 4) of the electricity / control unit 200 is connected to the point 31. Further, an inverter outlet pipe (discharge line) 33 for discharging cooling water from the inverter 8 (FIG. 4) of the electricity / control unit 200 is provided, and the inverter outlet pipe 33 is used for the battery cooling water of the battery cooling water system 1. It is connected to a confluence point 34 provided on the upstream side of the tank 1a. The other parts of the cooling water system of the process equipment section 100 are configured in exactly the same manner as in the first embodiment described above. Further, the inverter inlet pipe 32 described above is connected to the inlet side of the water cooling fin 30 of the electricity / control unit 200 via a plurality of branches 32a, and the outlet side of the water cooling fin 30 is connected to a plurality of branches 33a. Inverter outlet piping 3 described above
3 is connected. That is, this electric / control unit 20
The configuration of 0 is configured exactly the same as that of the first embodiment described above.
【００３５】［２−２．作用・効果］以上のような構成
を有する第２の実施の形態において、電池冷却水系統１
の水処理装置１ｂで処理された電池冷却水は、分流点３
１で分流して、インバータ入口配管３２を通って水冷フ
ィン３０に供給される。このように水冷フィン３０に達
した電池冷却水は、複数の可制御整流素子１１〜１６で
発生した熱を吸熱してこれらの可制御整流素子１１〜１
６を冷却し、続いて、インバータ出口配管３３を通って
２次冷却水系統２の放熱用冷却塔２ｃで放熱された後、
合流点３４で電池冷却水系統１内の１次冷却水と合流す
る。[2-2. Action / Effect] In the second embodiment having the above configuration, the battery cooling water system 1
The battery cooling water treated by the water treatment device 1b of
The water is split in 1 and supplied to the water cooling fin 30 through the inverter inlet pipe 32. The battery cooling water thus reaching the water cooling fins 30 absorbs the heat generated by the plurality of controllable rectifying elements 11 to 16 to controllable rectifying elements 11 to 1.
After cooling 6 and then radiating heat through the inverter outlet pipe 33 in the heat radiating cooling tower 2c of the secondary cooling water system 2,
At the confluence point 34, it joins with the primary cooling water in the battery cooling water system 1.
【００３６】この場合、電池冷却水系統１で使用される
２次冷却水の圧力、流量は十分ではないため、電池冷却
水ポンプ１ｃの補機電力を増大させる必要があるが、図
５に示した従来技術の強制冷却ファン９ｂの補機電力が
不要となるため、燃料電池発電設備全体としては、補機
電力の増大は相殺される。したがって、少なくとも従来
技術と同様の運転効率を維持することができる。In this case, since the pressure and flow rate of the secondary cooling water used in the battery cooling water system 1 are not sufficient, it is necessary to increase the auxiliary power of the battery cooling water pump 1c. In addition, since the auxiliary power of the forced cooling fan 9b of the conventional technique is unnecessary, the increase in the auxiliary power is offset in the fuel cell power generation facility as a whole. Therefore, it is possible to maintain at least the same operating efficiency as that of the conventional technique.
【００３７】一方、前述した第１の実施の形態と同様
に、２次冷却水系統２の放熱用冷却塔２ｃを利用してい
るため、複数の可制御整流素子１１〜１６を十分に冷却
することができる。そして、第１の実施の形態と同様
に、水冷方式を採用しているために、風冷方式を採用し
ていた従来技術に比べて、燃料電池発電設備全体の構成
を小型化することができる。特に、この第２の実施の形
態においては、水質管理されている電池冷却水を利用し
ているため、スケール・スラッジの生成の可能性はな
く、保守が不要である。したがって、経済面において
も、コストの増加は僅かであり、実用性に優れている。On the other hand, similarly to the first embodiment described above, since the heat dissipation cooling tower 2c of the secondary cooling water system 2 is used, the plurality of controllable rectifying elements 11 to 16 are sufficiently cooled. be able to. Further, as in the first embodiment, since the water cooling system is adopted, the entire configuration of the fuel cell power generation facility can be downsized as compared with the conventional technique which adopted the air cooling system. . In particular, in the second embodiment, since battery cooling water whose water quality is controlled is used, there is no possibility of generation of scale sludge and maintenance is unnecessary. Therefore, in terms of economy, the increase in cost is slight and the utility is excellent.
【００３８】［３．他の実施の形態］なお、本発明は、
前記第１、第２の実施の形態に限定されるものではな
く、他にも多種多様な形態を実施することが可能であ
る。例えば、インバータの可制御整流素子を冷却するた
めの冷却部としては、水冷フィン以外の水冷方式の冷却
器を使用することが可能である。また、第１の実施の形
態のストレーナの代わりに、請求項３記載の発明を適用
して、２次冷却水に、機器・配管からの金属の溶出を制
御する添加剤を含有させることも可能である。さらに、
冷却部、分流点、供給ライン、排出ライン、および合流
点などの具体的な構成は適宜選択可能であり、電池冷却
水系統や２次冷却水系統の具体的な構成についても適宜
選択可能である。[3. Other Embodiments] The present invention is
The present invention is not limited to the first and second embodiments, and various other forms can be implemented. For example, a water cooling type cooler other than the water cooling fins can be used as the cooling unit for cooling the controllable rectifying element of the inverter. Further, instead of the strainer of the first embodiment, it is possible to apply the invention according to claim 3 to allow the secondary cooling water to contain an additive for controlling the elution of metal from the equipment / pipe. Is. further,
Specific configurations such as the cooling unit, the diversion point, the supply line, the discharge line, and the confluent point can be appropriately selected, and the specific configurations of the battery cooling water system and the secondary cooling water system can also be appropriately selected. .
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
既存の２次冷却水系統の２次冷却水または電池冷却水系
統の電池冷却水を利用して、冷却部、分流点、供給ライ
ン、排出ライン、および合流点からなる一連の冷却ライ
ンを構成することにより、補給水なしで、かつ、設備全
体としての補機電力の増大を生じることなしに、インバ
ータの可制御整流素子を水冷方式で冷却可能な、小型で
運転効率および保守性に優れた燃料電池発電設備を提供
することができる。As described above, according to the present invention,
By using the secondary cooling water of the existing secondary cooling water system or the battery cooling water of the battery cooling water system, a series of cooling lines consisting of a cooling unit, a diversion point, a supply line, a discharge line, and a confluence point are configured. This makes it possible to cool the controllable rectifier element of the inverter with a water-cooling method without using make-up water and without increasing the auxiliary machine power of the entire equipment, and is a small fuel with excellent operating efficiency and maintainability. A battery power generation facility can be provided.
【図１】本発明による第１の実施の形態の燃料電池発電
設備の冷却水系統を示す系統図。FIG. 1 is a system diagram showing a cooling water system of a fuel cell power generation facility according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１の燃料電池発電設備の電気・制御部の構造
を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の正
面図。2A and 2B are views showing a structure of an electricity / control unit of the fuel cell power generation facility of FIG. 1, in which FIG. 2A is a plan view and FIG. 2B is a front view of FIG.
【図３】本発明による第２の実施の形態の燃料電池発電
設備の冷却水系統を示す系統図。FIG. 3 is a system diagram showing a cooling water system of a fuel cell power generation facility according to a second embodiment of the present invention.
【図４】図３の燃料電池発電設備の電気・制御部の構造
を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の正
面図。4A and 4B are diagrams showing a structure of an electricity / control unit of the fuel cell power generation facility of FIG. 3, in which FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a front view of FIG.
【図５】従来の燃料電池発電設備の冷却水系統を示す系
統図。FIG. 5 is a system diagram showing a cooling water system of a conventional fuel cell power generation facility.
【図６】図５の燃料電池発電設備の電気・制御部の構造
を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ
矢視正面図。6 is a diagram showing a structure of an electricity / control unit of the fuel cell power generation facility of FIG. 5, (A) is a plan view, and (B) is an X of (A).
Front view from the arrow.
１：電池冷却水系統 １ａ：電池冷却水タンク １ｂ：水処理装置 １ｃ：電池冷却水ポンプ ２：２次冷却水系統 ２ａ：凝縮器 ２ｂ：２次冷却水ポンプ ２ｃ：放熱用冷却塔 ３：電池冷却水供給配管 ４：電池冷却水排出配管 ５：水蒸気分離器 ６：プロセス排気ガス配管 ７：電気・制御装置 ８：インバータ ９：放熱・冷却器 ９ａ：放熱フィン ９ｂ：強制冷却ファン ９ｃ：風胴 ９ｄ：フィルタ １１〜１６：可制御整流素子 ２１，３１：分流点 ２２，３２：インバータ入口配管 ２２ａ，２３ａ，３２ａ，３３ａ：分岐 ２３，３３：インバータ出口配管 ２４，３４：合流点 ２５：ストレーナ ３０：水冷フィン １００：プロセス機器部 ２００：電気・制御部 1: Battery cooling water system 1a: Battery cooling water tank 1b: Water treatment device 1c: Battery cooling water pump 2: Secondary cooling water system 2a: condenser 2b: Secondary cooling water pump 2c: Cooling tower for heat dissipation 3: Battery cooling water supply pipe 4: Battery cooling water discharge pipe 5: Water vapor separator 6: Process exhaust gas piping 7: Electricity / control device 8: Inverter 9: Heat dissipation / cooler 9a: Radiating fin 9b: forced cooling fan 9c: Wind tunnel 9d: Filter 11 to 16: controllable rectifying element 21, 31: Shunt 22, 32: Inverter inlet piping 22a, 23a, 32a, 33a: branch 23, 33: Inverter outlet piping 24, 34: Confluence 25: Strainer 30: Water-cooled fin 100: Process Equipment Department 200: Electricity / control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 俊昭 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東 芝 府中工場内 (56)参考文献 特開 昭58−28176（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−275492（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−54903（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−263276（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−275098（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−190927（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−223389（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−147395（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/04 H01M 8/06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshiaki Shibata No. 1 Toshiba-cho, Fuchu-shi, Tokyo Inside the Fuchu factory, Toshiba Corp. (56) Reference JP-A-58-28176 (JP, A) JP-A-4- 275492 (JP, A) JP 5-54903 (JP, A) JP 5-263276 (JP, A) JP 5-275098 (JP, A) JP 8-190927 (JP, A) Unexamined Japanese Patent Publication No. 5-223389 (JP, A) SAI 62-147395 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 8/04 H01M 8/06
Claims (5)
器、前記燃料電池を冷却する電池冷却水を処理するため
の水処理装置を備えた電池冷却水系統、および前記プロ
セス機器の排気ガスから凝縮水を得るための凝縮器とこ
の凝縮器で使用する２次冷却水を放熱・冷却するための
放熱・冷却手段を含む２次冷却水系統を備えたプロセス
機器部と、電気・制御装置と、前記燃料電池の直流電力
を交流電力に変換して負荷へ供給するために複数の可制
御整流素子から構成されたインバータとを有し、前記プ
ロセス機器部、電気・制御装置、およびインバータを一
体的に収納してなるパッケージ形の燃料電池発電設備に
おいて、 前記複数の可制御整流素子に設けられ、この複数の可制
御整流素子を冷却水によって冷却する冷却部と、 前記２次冷却水系統の前記放熱・冷却手段の下流側に設
けられ、この放熱・冷却手段で放熱・冷却された２次冷
却水を分流する分流点と、 前記分流点で分流された２次冷却水を前記冷却水として
前記複数の可制御整流素子の前記冷却部に供給する供給
ラインと、 前記複数の可制御整流素子の前記冷却部から前記冷却水
を排出する排出ラインと、 前記２次冷却水系統の前記放熱・冷却手段の上流側に設
けられ、前記排出ラインからの前記冷却水を２次冷却水
に合流する合流点とを有することを特徴とする燃料電池
発電設備。1. A plurality of process equipment including a fuel cell, a cell cooling water system provided with a water treatment device for treating cell cooling water for cooling the fuel cell, and condensation from exhaust gas of the process equipment. A process equipment section including a condenser for obtaining water and a secondary cooling water system including a heat radiation / cooling means for radiating / cooling the secondary cooling water used in the condenser; an electric / control device; An inverter composed of a plurality of controllable rectifying elements for converting DC power of the fuel cell into AC power and supplying the AC power to a load, and the process equipment unit, the electric / control device, and the inverter are integrated. In a package type fuel cell power generation facility, the cooling unit is provided in the plurality of controllable rectification elements and cools the plurality of controllable rectification elements with cooling water. Of the secondary cooling water, which is provided on the downstream side of the heat radiating / cooling means, for diverting the secondary cooling water radiated / cooled by the heat radiating / cooling means, and the secondary cooling water diverted at the diverting point for cooling A supply line that supplies water as water to the cooling unit of the plurality of controllable rectification elements, a discharge line that discharges the cooling water from the cooling unit of the plurality of controllable rectification elements, and the secondary cooling water system. A fuel cell power generation facility, which is provided on the upstream side of the heat radiating / cooling means and has a confluence point at which the cooling water from the discharge line joins with the secondary cooling water.
とを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電設備。2. The fuel cell power generation facility according to claim 1, wherein the supply line includes a strainer.
水は、機器・配管からの金属の溶出を制御する添加剤を
含むことを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電設
備。3. The fuel cell power generation facility according to claim 1, wherein the secondary cooling water used in the secondary cooling water system contains an additive that controls the elution of metal from the equipment and piping.
器、前記燃料電池を冷却する電池冷却水を処理するため
の水処理装置を備えた電池冷却水系統、および前記プロ
セス機器の排気ガスから凝縮水を得るための凝縮器とこ
の凝縮器で使用する２次冷却水を放熱・冷却するための
放熱・冷却手段を含む２次冷却水系統を備えたプロセス
機器部と、電気・制御装置と、前記燃料電池の直流電力
を交流電力に変換して負荷へ供給するために複数の可制
御整流素子から構成されたインバータとを有し、前記プ
ロセス機器部、電気・制御装置、およびインバータを一
体的に収納してなるパッケージ形の燃料電池発電設備に
おいて、 前記複数の可制御整流素子に設けられ、この複数の可制
御整流素子を冷却水によって冷却する冷却部と、 前記電池冷却水系統の前記水処理装置の下流側に設けら
れ、この水処理装置で処理された電池冷却水を分流する
分流点と、 前記分流点で分流された電池冷却水を前記冷却水として
前記複数の可制御整流素子の前記冷却部に供給する供給
ラインと、 前記複数の可制御整流素子の前記冷却部から前記冷却水
を排出し、この冷却水が前記２次冷却水系統の前記放熱
・冷却手段を経由して流れるように配設された排出ライ
ンと、 前記電池冷却水系統の前記水処理装置の上流側に設けら
れ、前記排出ラインからの前記冷却水を電池冷却水に合
流する合流点とを有することを特徴とする燃料電池発電
設備。4. A plurality of process equipment including a fuel cell, a cell cooling water system including a water treatment device for treating cell cooling water for cooling the fuel cell, and condensation from exhaust gas of the process equipment. A process equipment section including a condenser for obtaining water and a secondary cooling water system including a heat radiation / cooling means for radiating / cooling the secondary cooling water used in the condenser; an electric / control device; An inverter composed of a plurality of controllable rectifying elements for converting DC power of the fuel cell into AC power and supplying the AC power to a load, and the process equipment unit, the electric / control device, and the inverter are integrated. In a package-type fuel cell power generation facility, the cooling unit is provided in the plurality of controllable rectifying elements and cools the plurality of controllable rectifying elements with cooling water. Provided on the downstream side of the water treatment device of the main unit, which divides the battery cooling water treated by the water treatment device, and the battery cooling water divided at the diversion point as the cooling water. The cooling water is discharged from a supply line that supplies the cooling unit of the control rectifying element and the cooling unit of the plurality of controllable rectifying elements, and the cooling water causes the heat radiation / cooling means of the secondary cooling water system. A discharge line arranged so as to flow therethrough, and a confluence point which is provided on the upstream side of the water treatment device of the battery cooling water system and which joins the cooling water from the discharge line to the battery cooling water. A fuel cell power generation facility characterized by having.
は、水冷フィンであることを特徴とする請求項１乃至請
求項４のいずれか一つに記載の燃料電池発電設備。5. The fuel cell power generation facility according to claim 1, wherein the cooling unit of the plurality of controllable rectifying elements is a water cooling fin.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP31292495A JP3400220B2 (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Fuel cell power generation equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31292495A JP3400220B2 (en) | 1995-11-30 | 1995-11-30 | Fuel cell power generation equipment |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH09161829A JPH09161829A (en) | 1997-06-20 |
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1995
- 1995-11-30 JP JP31292495A patent/JP3400220B2/en not_active Expired - Fee Related
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