JP4878431B2 - 燃料電池燃料自給装置を用いた燃料電池発電設備 - Google Patents
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- Y02E60/50—Fuel cells
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Description
2a 燃料極
2b 酸化極
2c 固体高分子電解質膜
10 燃料電池燃料自給装置
11 燃料自給系統
12 空気自吸引装置
15 燃料ガス導入管
16 燃料極側配管
17 酸化極側配管
18 エゼクタ
19 触媒燃焼器
20 熱交換器
21 冷却水
29 補助電源
30 燃料電池発電設備
31 燃料供給主系統
32 流量制御装置
35 燃料ガス主配管
36 空気主配管
40 弁装置
41 温度検出装置
42 管理装置
44 燃料ガス主配管弁
45 空気主配管弁
46 燃料ガス導入管弁
47 酸化極側配管弁
48 燃料極側配管弁
49 電池温度検出スイッチ
50 空気温度検出スイッチ
51 燃料温度検出スイッチ
52 集計部
53 記憶部
54 表示部
Claims (10)
- 水素を含む燃料ガスが流動して、その燃料ガスの圧力により機外から空気を吸込み、かつ、吸込んだ空気に含まれる酸素量が該燃料ガスに含まれる水素を完全燃焼させるのに必要十分な量より多くなるように前記空気を吸込んで当該燃料ガスと空気との混合気体を生成し、該混合気体を完全燃焼させて酸素が残った酸素混合気体を排出する空気自吸引装置と、
燃料電池本体の燃料極に接続される燃料極側配管と該燃料電池本体の酸化極に接続される酸化極側配管とに分岐する燃料導入管が設けられ、かつ、該酸化極側配管に前記空気自吸引装置が設けられて、前記燃料導入管に導入された前記燃料ガスの一部が前記燃料極側配管を介して前記燃料極に供給されるようにすると共に、残りの前記燃料ガスが前記酸化極側配管を介して前記空気自吸引装置に流入して前記酸素混合気体が生成されて、該酸素混合気体が前記酸化極に供給されるようにする燃料自給系統と
を備えた燃料電池燃料自給装置と、
燃料ガスを前記燃料極に供給する燃料ガス主配管及び空気を前記酸化極に空気を供給する空気主配管を備える燃料供給主系統と、
通常運転時にのみ前記燃料ガスが前記燃料ガス主配管を流動すると共に、前記空気が前記空気主配管を流動するようにして、当該燃料ガスと空気とからなる燃料を前記燃料電池本体に供給し、運転停止状態において、前記燃料電池本体内の水が凍結し始める温度よりも高い温度である動作開始温度を検出した場合に、前記燃料ガスが前記燃料導入管に導入されて、当該燃料ガスと前記燃料電池燃料自給装置で生成された前記酸素混合気体とからなる燃料を前記燃料電池本体に供給する流路制御装置とを備えることを特徴とする燃料電池燃料自給装置を用いた燃料電池発電設備。 - 前記空気自吸引装置が、流動する燃料ガスの圧力により機外から空気を吸込んで前記混合気体を生成し、かつ、その際に吸込む空気量が調整可能に設けられたエゼクタと、
前記混合気体を触媒燃焼させて、酸素が残った酸素混合気体を排出する触媒燃焼器とを備えたことを特徴とする請求項1記載の燃料電池発電設備。 - 前記酸化極側配管を介して前記酸化極に流動する前記酸素混合気体と、前記燃料極側配管を介して前記燃料極に流動する前記燃料ガスとを熱交換させる熱交換器を設けたことを特徴とする請求項1又は2記載の燃料電池発電設備。
- 前記燃料電池本体における発電に伴う熱を放熱する冷却水が前記熱交換器で前記酸素混合気体と熱交換するようにしたことを特徴とする請求項3記載の燃料電池発電設備。
- 前記流路制御装置が、前記燃料電池本体における最も温度の低い場所の温度を検出して、その温度が所定範囲のときのみ前記燃料電池燃料自給装置を動作させる電池温度検出スイッチを備える温度検出装置を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の燃料電池発電設備。
- 前記温度検出装置が、温度に応じて形態変化することにより温度検出することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の燃料電池発電設備。
- 前記温度検出装置が、前記燃料極配管を介して供給する前記燃料ガスの温度を検出して、該温度が予め設定された温度より高くなった場合に前記燃料電池燃料自給装置を停止させる燃料極温度検出スイッチと、前記酸化極配管を介して供給する前記酸素混合気体の温度を検出して、該温度が予め設定された温度より高くなった場合に前記燃料電池燃料自給装置を停止させる酸化極温度検出スイッチとの少なくとも1の温度検出スイッチを備えたことを特徴とする請求項5又は6記載の燃料電池発電設備。
- 前記燃料ガスの使用状況を前記流路制御装置の動作に基づき管理する管理装置を設けたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の燃料電池発電設備。
- 前記管理装置が、前記流路制御装置の動作状態を表示する表示器を備えることを特徴とする請求項8記載の燃料電池発電設備。
- 前記管理装置が、前記流路制御装置の動作回数を集計する集計部と、
該集計部で集計した前記流路制御装置の動作回数を記憶する記憶部とを備えていることを特徴とする請求項8又は9記載の燃料電池発電設備。
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