JP5072883B2 - 固体高分子形燃料電池発電システム - Google Patents
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Description
本発明に係る燃料電池発電システムの主な実施形態を図1〜3に基づいて説明する。
なお、前述した実施形態においては、前記反応水素化金属量Maの前記累積値ΣMa及び前記溶媒水量Wbの前記累積値ΣWbの少なくとも一方に基づいて、前記排出バルブ132を規定時間開放するように当該排出バルブ132の開閉動作を制御することにより、当該反応槽121内の溶媒水量Wbの水2及び水酸化金属4を当該反応槽121内から系外へ排出するようにしたが、他の実施形態として、例えば、制御手段が、前記燃料電池本体111の運転時間に基づいて、前記排出バルブ132を規定時間開放するように当該排出バルブ132の開閉動作を制御することや、前記反応槽121に水位計を設け、当該反応槽121内の水位(水量)が上方の規定値にまで到達したら、制御手段が、当該水位計からの情報に基づいて、当該反応槽121内の水位(水量)を下方の規定値にまで低下させるように前記排出バルブ132の開閉動作を制御することも可能である。
2 水
3 水素ガス
4 水酸化金属
100 固体高分子形燃料電池発電システム
101 温調水
111 燃料電池本体
112 ドレン分離器
113 開閉バルブ
121 反応槽
122 回転軸
123 撹拌翼
124 駆動モータ
125 温調ジャケット
126 送給ポンプ
127 温調器
128 貯水タンク
129 流量調整バルブ
130 スクリュコンベア
130a 駆動モータ
131 ホッパ
132 排出バルブ
140 制御装置
141 電流計
142 流量コントローラ
143 第一の温度センサ
144 第一の圧力センサ
145 第二の温度センサ
146 第二の圧力センサ
Claims (4)
- 水素ガスと酸素ガスとを電気化学的に反応させて電力を発生させる固体電解質形燃料電池本体と、
水素ガスを含有する燃料ガスを前記燃料電池本体に供給する燃料ガス供給手段と、
酸素ガスを含有する酸化ガスを前記燃料電池本体に供給する酸化ガス供給手段と
を備えている固体電解質形燃料電池発電システムにおいて、
前記燃料ガス供給手段が、
反応槽と、
前記反応槽の内部を温調する反応槽温調手段と、
水と反応することにより水素ガスを発生する水素化金属を前記反応槽内へ供給する水素化金属供給手段と、
前記反応槽内へ水を供給する水供給手段と
を備えてなると共に、
前記燃料電池本体に流れる電流量を計測する電流計測手段と、
前記燃料電池本体の燃料ガス排出口から排出されるガス流量を計測する燃料ガス排出量計測手段と、
前記燃料電池本体の燃料ガス受入口でのガス温度を計測する第一の温度計測手段と、
前記燃料電池本体の燃料ガス受入口でのガス圧力を計測する第一の圧力計測手段と、
前記反応槽のガス送出口でのガス温度を計測する第二の温度計側手段と、
前記反応槽のガス送出口でのガス圧力を計測する第二の圧力計側手段と、
前記電流計測手段からの情報及び前記燃料ガス排出量計測手段からの情報に基づいて、前記燃料電池本体へ送給する単位時間当たりの送給水素ガス量Haを求め、当該送給水素ガス量Haに基づいて、前記反応槽内へ供給する単位時間当たりの反応水素化金属量Ma及び反応水量Waを求め、当該反応水素化金属量Maに基づいて、前記反応槽内へ供給する単位時間当たりの溶媒水量Wbを求め、前記第一の温度計測手段及び前記第一の圧力計測手段からの情報並びに前記送給水素ガス量Haに基づいて、当該送給水素ガス量Haの水素ガスが飽和水蒸気となる単位体積当たりの蒸気水量Wcを求め、上記反応水量Waと上記溶媒水量Wbと上記蒸気水量Wcとに基づいて、前記反応槽内へ供給する単位時間当たりの供給水量Wdを求めると共に、前記第二の圧力計測手段からの情報及び前記送給水素ガス量Haに基づいて、前記反応槽内で水素ガスが前記蒸気水量Wcの水蒸気を含有し得る当該反応槽内の水素ガス温度Taを求め、前記水素化金属量Maで前記反応槽内に水素化金属を供給するように前記水素化金属供給手段を制御すると共に、前記供給水量Wdで前記反応槽内に水を供給するように前記水供給手段を制御し、さらに、前記第二の温度計測手段からの情報に基づいて、前記反応槽内の水素ガスが前記水素ガス温度Taとなるように前記反応槽温調手段を制御する制御手段と
を備えている
ことを特徴とする固体電解質形燃料電池発電システム。 - 請求項1に記載の固体電解質形燃料電池発電システムにおいて、
前記反応槽の下部に排出バルブが設けられ、
前記制御手段が、前記反応水素化金属量Maの累積値ΣMa、前記溶媒水量Wbの累積値ΣWb、前記固体電解質形燃料電池本体の発電運転時間、前記反応槽内の水量のうちの少なくとも一つに基づいて、前記反応槽内から水酸化金属及び水を排出するように前記排出バルブの開閉動作を制御するものである
ことを特徴とする固体電解質形燃料電池発電システム。 - 請求項1又は請求項2に記載の固体電解質形燃料電池発電システムにおいて、
前記固体電解質形燃料電池本体の燃料ガス排出口へ上方を接続されて下方を前記水供給手段に接続されたドレン分離手段と、
前記ドレン分離手段と前記水供給手段との間に配設された開閉バルブと
を備えると共に、
前記制御手段が、前記電流計測手段で計測された電流量Iaの累積値ΣIa、前記固体電解質形燃料電池本体の発電運転時間、前記ドレン分離手段に分離された水量のうちの少なくとも一つに基づいて、前記ドレン分離手段で分離された水を前記水供給手段へ送給するように前記開閉バルブの開閉動作を制御するものである
ことを特徴とする固体高分子形燃料電池発電システム。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の固体高分子形燃料電池発電システムにおいて、
前記反応槽の内部を撹拌する反応槽撹拌手段を備えている
ことを特徴とする固体高分子形燃料電池発電システム。
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