JP4040062B2 - 燃料電池発電装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、実施の形態1に係る燃料電池発電装置は、天然ガス若しくはLPガスなどの炭化水素成分、メタノールなどのアルコール、又はナフサ成分などの原料と水蒸気とを用いて改質反応を主に進行させることによって水素ガスを生成する水素生成部1を備えている。この水素生成部1は、前述した改質反応を進行させるための改質部1aと、当該改質部1aにおける改質反応の後に水素ガス中の一酸化炭素濃度を低減させるためのCO変成部1b及びCO除去部1cとから主に構成されている。なお、改質部1aは、改質反応に必要な熱を供給する改質加熱部(図示せず)を備えている。この改質加熱部は、原料の一部を燃焼させるための、又は水素ガスの供給先から戻されるガスを燃焼させるための火炎バーナーと、燃焼用の空気を供給するシロッコファンとを備えている。
実施の形態1に係る燃料電池発電装置は、燃料電池発電装置の累積運転時間に基づいてタンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されている。これに対して、実施の形態2に係る燃料電池発電装置は、前回タンクに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、燃料電池発電装置が運転を停止している累積時間である燃料電池発電装置の累積停止時間に基づいてタンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されている。
実施の形態3に係る燃料電池発電装置は、水供給部のポンプが出力する水の流量に基づいて、タンクの水を排出するべきか否かを判定するように構成されたものである。
実施の形態4に係る燃料電池発電装置は、水供給部の動作状態に基づいて、タンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されたものである。
実施の形態5に係る燃料電池発電装置は、実施の形態4の場合と同様に水供給部の動作状態に基づいて、タンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されたものである。
実施の形態1乃至5に係る燃料電池発電装置は、所定のタイミングで排出指示情報を出力することによって、ユーザ又はメンテナンス業者等にタンクの水を排出するように促す。その結果、タンクの水が排水口から排出され、タンク内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
実施の形態7に係る燃料電池発電装置は、実施の形態1乃至5のようにしてタンクの水が排出された後、タンク内を乾燥させることによって雑菌を効果的に除去することができるものである。
実施の形態8に係る燃料電池発電装置は、貯水部が具備するタンクを2つに分けることによって、腐敗防止のためにタンクの水を排出したとしても、水素生成部に対する水供給を連続的に行うことができるように構成されたものである。
実施の形態9に係る燃料電池発電装置では、貯水部が備える加熱部によってタンク内の水を加熱することにより、タンク内の水の腐敗を防止するように構成されたものである。
実施の形態10に係る燃料電池発電装置は、貯水部と水浄化部との間に、回収水を冷却するための冷却部を備えることによって、水浄化部に高温の水が供給されることを防止することができるように構成されたものである。
実施の形態12に係る燃料電池発電装置は、蒸気排気弁を備えることによって、貯水部内の圧力の上昇を防止することができるように構成されたものである。
実施の形態12に係る燃料電池発電装置は、実施の形態8の場合のように貯水部が具備するタンクを2つに分けることによって、水浄化部を効率的に稼動させることができるように構成されたものである。
1a 改質部
1b CO変成部
1c CO除去部
2 原料供給部
3 燃料電池
4 ブロアー
5 水回収部
6 貯水部
6a タンク
6a1 第1タンク
6a2 第2タンク
6b 加熱部
7 制御装置
7a メモリ
8 排水口
9 水供給弁
10 水供給部
10a ポンプ
11 水浄化部
11a フィルター
12 冷却部
13 蒸気排気弁
20 切替部
21 第1排水口
22 第2排水口
30 表示部
31 気体取り入れ口
32 フィルター
50 水圧検出部
61 冷却水タンク
62 冷却水加熱部
63 冷却水浄化部
Claims (19)
- 原料を改質反応させて水素ガスを生成する水素生成部と、燃料極及び空気極を具備し、前記燃料極に供給された前記水素ガスと前記空気極に供給された酸素ガスとを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池とを備える燃料電池発電装置において、
前記燃料極及び前記空気極の少なくとも一方から排出される水蒸気から水を回収する水回収部と、
前記水回収部によって回収された水を貯えるタンクを具備する貯水部と、
前記タンクに貯えられている水を前記水素生成部へ供給する水供給部とを備え、
前記タンクは、当該タンクに貯えられている水の腐敗を防止するために、水を外部へ排出可能なように構成されており、
水の腐敗を防止するために、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることを特徴とする燃料電池発電装置。 - 前記燃料電池発電装置の累積運転時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項1に記載の燃料電池発電装置。
- 前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、
前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、
前記ポンプが出力する水の流量に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項1に記載の燃料電池発電装置。 - 前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、
前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、
前記ポンプの動作状態に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項1に記載の燃料電池発電装置。 - 前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求項1に記載の燃料電池発電装置。
- 前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、
前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求項5に記載の燃料電池発電装置。 - 前記加熱部は、100℃から130℃までの範囲内の温度で前記タンクを加熱するように構成されている、請求項6に記載の燃料電池発電装置。
- 前記加熱部は、前記タンクに水が貯えられている場合に当該タンクを加熱するように構成されている、請求項6に記載の燃料電池発電装置。
- 水を浄化するための水浄化部と、
前記加熱部により加熱された水を冷却するための冷却部とを更に備え、
前記水供給部は、前記冷却部によって冷却された水を前記水浄化部を介して前記水素生成部に供給し得るように構成されている、請求項8に記載の燃料電池発電装置。 - 前記タンクは、開閉自在な排気口を有しており、前記加熱部の加熱により発生する気体を外部へ排出可能なように構成されている、請求項8に記載の燃料電池発電装置。
- 前記タンクから排出された気体を前記水素生成部に供給するように構成されている、請求項10に記載の燃料電池発電装置。
- 前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄し、その後、前記タンク内が乾燥されるように構成されている、請求項5に記載の燃料電池発電装置。 - 外部より供給される水の塩素濃度は0.1乃至5mg/lの範囲内である、請求項12に記載の燃料電池発電装置。
- 前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄するように構成されている、請求項1に記載の燃料電池発電装置。 - 前記貯水部は、順次貯水が行われる複数のタンクを有し、
前記複数のタンクのうち貯水が行われていないタンクに貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項1に記載の燃料電池発電装置。 - 前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、当該タンク内を乾燥させるように構成されている、請求項15に記載の燃料電池発電装置。
- 前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、
前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求項16に記載の燃料電池発電装置。 - 外部から前記タンクに気体を取り入れるための気体取り入れ部を更に備える、請求項1に記載の燃料電池発電装置。
- 気体の通流方向において前記気体取り入れ部の上流側には、気体中の固体不純成分を除去するためのフィルターが設けられている、請求項18に記載の燃料電池発電装置。
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