JP6313106B2 - Hybrid system - Google Patents
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Description
本発明は、熱音響冷却機と燃料電池装置を組み合わせてなるハイブリッドシステムに関する。 The present invention relates to a hybrid system in which a thermoacoustic cooler and a fuel cell device are combined.
近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス(水素含有ガス)と酸素含有ガス(空気)とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールや、燃料電池モジュールを外装ケース内に収納してなる燃料電池装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, as a next-generation energy, a fuel cell module in which a fuel cell capable of obtaining electric power using a fuel gas (hydrogen-containing gas) and an oxygen-containing gas (air) is stored in a storage container, or a fuel cell Various fuel cell devices in which a module is housed in an outer case have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
また、近年では熱音響エネルギーにより冷凍機能を有する熱音響冷凍機が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 In recent years, a thermoacoustic refrigerator having a refrigeration function using thermoacoustic energy has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
上述のように、次世代エネルギーの開発として、燃料電池装置や、熱音響冷凍機など各種の装置が開発されているものの、これらの各装置を組み合わせた新たな用途開発については、まだまだ検討の余地がある。 As described above, various devices such as fuel cell devices and thermoacoustic refrigerators have been developed for the development of next-generation energy, but there is still room for further study on the development of new applications that combine these devices. There is.
それゆえ、本発明おいては、熱音響エネルギーを用いる熱音響冷却機と、燃料電池装置とを組み合わせた新たな用途を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a new application in which a thermoacoustic cooler using thermoacoustic energy and a fuel cell device are combined.
本発明のハイブリッドシステムは、燃料電池を備える燃料電池装置と、該燃料電池装置より排出される排ガスの熱を利用して冷却機能を備える冷却部を有する熱音響冷却機とを
備え、該熱音響冷却機は、原動機と、冷却機と、前記原動機と前記冷却機とをつなぐ接続管とを備え、前記原動機、前記冷却機および前記接続管の少なくとも一部に、第1の分岐管が設けられており、該第1の分岐管もしくは該第1の分岐管の接続部に弁が設けられているとともに、前記第1分岐管を開放するスイッチと、該スイッチがONとなった場合に、前記第1分岐管を開放するように前記弁を開放するよう制御する制御装置を備えることを特徴とする。
A hybrid system of the present invention includes a fuel cell device including a fuel cell, and a thermoacoustic cooler having a cooling unit having a cooling function using heat of exhaust gas discharged from the fuel cell device. cooler includes a prime mover, a condenser, and a connection pipe that connects the said cooling machine and the prime mover, before Symbol prime mover, at least a portion of the cooling machine and the connecting pipe, provided with a first branch pipe A valve is provided at the first branch pipe or a connection portion of the first branch pipe, and a switch for opening the first branch pipe, and when the switch is turned on, A control device that controls to open the valve so as to open the first branch pipe is provided.
本発明のハイブリッドシステムは、燃料電池装置より排出される排ガスを用いて冷却機能を備えることに加えて、防犯機能も備えることができる。 The hybrid system of the present invention can have a crime prevention function in addition to a cooling function using exhaust gas discharged from the fuel cell device.
図1は本実施形態のハイブリッドシステムの構成の一例を示す構成図であり、図2は、図1に示す燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図であり、図3は図2に示す燃料電池モジュールの断面図である。なお、以降の図において同一の部材については同一の番号を付するものとする。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the hybrid system of the present embodiment, FIG. 2 is an external perspective view showing an example of the fuel cell module shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a fuel cell shown in FIG. It is sectional drawing of a module. In the following drawings, the same numbers are assigned to the same members.
図1に示すハイブリッドシステムは、燃料電池装置の一例である発電ユニットと、発電ユニットから排出される排ガスを用いて熱音響エネルギーを発生させ、発生させた熱音響エネルギーを用いて冷却(冷凍)を行う熱音響冷却機とを備えている。 The hybrid system shown in FIG. 1 generates thermoacoustic energy using a power generation unit that is an example of a fuel cell device and exhaust gas discharged from the power generation unit, and performs cooling (freezing) using the generated thermoacoustic energy. And a thermoacoustic cooler.
図1に示す燃料電池装置である発電ユニットは、燃料電池セルを複数個有してなるセルスタック2、都市ガス等の原燃料を供給する原燃料供給手段4、セルスタック2を構成する燃料電池セルに酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段5、原燃料と水蒸気により原燃料を水蒸気改質する改質器3を備えている。なお、後述するが、セルスタック2と改質器3とを収納容器に収納することで燃料電池モジュール1(以下、モジュール1と略す場合がある。)が構成されており、図1においては、二点鎖線により囲って示している。なお、図には示していないが、モジュール1内には、発電で使用されなかった燃料ガスを燃焼させるための着火装置が設けられている。
A power generation unit which is a fuel cell device shown in FIG. 1 includes a
また、図1に示す発電ユニットにおいては、セルスタック2を構成する燃料電池セルの発電により生じた排ガス(排熱)の温度を低下させるための冷却装置6を備えている。なお、冷却装置6としては、例えばラジエター、熱交換器等を用いることができる。また、冷却装置6において、排ガス中に含まれる水分が凝縮することで得られる凝縮水を純水に処理するための凝縮水処理装置7、凝縮水処理装置7にて処理された水(純水)を貯水するための水タンク8が設けられており、水タンク8と冷却装置6との間が凝縮水供給管9により接続されている。なお、冷却装置6での熱交換により生成される凝縮水の水質によっては、凝縮水処理装置7を設けない構成とすることもできる。さらに、凝縮水処理装置7が水を貯水する機能を有する場合には、水タンク8を設けない構成とすることもできる。
Further, the power generation unit shown in FIG. 1 includes a cooling device 6 for reducing the temperature of exhaust gas (exhaust heat) generated by power generation of the fuel cells constituting the
水タンク8に貯水された水は、水タンク8と改質器3とを接続する水供給管10に備えられた水ポンプ11により改質器3に供給される。
The water stored in the
さらに図1に示す発電ユニットは、モジュール1にて発電された直流電力を交流電力に変換し、変換された電気の外部負荷への供給量を調整するための供給電力調整部(パワーコンディショナ)12、各種機器の動作を制御する制御装置13が設けられている。これら発電ユニットを構成する各装置を、外装ケース内に収納することで、設置が容易な燃料電池装置とすることができる。
Further, the power generation unit shown in FIG. 1 converts the DC power generated by the
続いて熱音響冷却機14について説明する。なお、図1においては熱音響冷却機14を二点鎖線にて囲っている。熱音響冷却機14は、原動機15、冷却機16、原動機15と冷却機16をつなぐ接続管17とで構成されている。なお、原動機15、冷却機16、接続管17の内部には、ヘリウムガス等のガスが充填されている。また、原動機15および冷却機16には、それぞれ蓄熱器18、19が配置されている。原動機15の蓄熱器18の一方側を高温部22(図1では上側)として、他方側を低温部20(図1では下側)として、この温度勾配により、熱音響エネルギー(音波)が生じる。
Next, the thermoacoustic cooler 14 will be described. In FIG. 1, the thermoacoustic cooler 14 is surrounded by a two-dot chain line. The thermoacoustic cooler 14 includes a prime mover 15, a cooler 16, and a
それゆえ、後述するが蓄熱器18の高温部22の周囲に、モジュール1より排出される排ガスが流れるように構成されている。一方、図1においては、低温部20には何も設け
ていない構成としているが、より効率よく熱音響エネルギーを発生させるにあたり、低温部20の周囲に低温の冷媒(例えば水道水等)を流す構成とすることもできる。この高温部22、低温部20、蓄熱器18が、熱音響エネルギー発生部となり、図1においては破線で示している。
Therefore, as will be described later, the exhaust gas discharged from the
熱音響エネルギー発生部にて発生した熱音響エネルギーは、原動機15や接続管17を流れる際に共鳴し、その熱音響エネルギーが冷却機16に伝搬される。冷却機16では、熱音響エネルギーがエネルギー変換されて熱エネルギーとなる。そして、蓄熱器19の一方側である高温部23(図1では上側)に流体を流すことで、蓄熱器19の他方側である低温部21(図1では下側)で、吸熱反応が生じて温度が低下し、冷却機能を有することとなる。すなわち、蓄熱器19と、高温部23および低温部21を含めて冷却部が構成されており、図1において破線で示している。
The thermoacoustic energy generated in the thermoacoustic energy generator resonates when flowing through the prime mover 15 and the connecting
なお、冷却部において、高温部23は低温部21と比較して高温となればよいものであって、必ずしも一般的に意味する高温である必要はない。特に、高温部23の温度を低くすることで、低温部21がさらに低温となり、より効率よく冷凍機能を有することとなる。言い換えれば、冷却部が冷凍部としての機能を有することとなる。それゆえ、図1においては、後述する冷水配管24を、冷水配管24内を流れる水が、低温部21の周囲を流れたのち、高温部23の周囲に流れるように設けている。なお冷水配管24は高温部23の周囲のみを流れるように設けてもよい。
In the cooling part, the
そして、図1に示すハイブリッドシステムおいては、上述した熱音響冷却機14の冷却機16が建屋内に収納されている。それにより、建屋内の温度を低下させることができる。このような建屋としては、一般的な家屋のほか、例えば、コンビニエンスストアやスーパー等の商業施設とすることもできる。なお、商業施設に熱音響冷却機14の冷却機16を配置する場合には、冷蔵室や冷凍室内に配置してもよい。商業施設に本ハイブリッドシステムを設ける場合には、燃料電池装置により電力を得られるほか、熱音響冷却機14により冷却(冷凍)機能を得られることから、特に効率のよいシステムとすることができる。 And in the hybrid system shown in FIG. 1, the cooler 16 of the thermoacoustic cooler 14 mentioned above is accommodated in the building. Thereby, the temperature in the building can be lowered. As such a building, in addition to a general house, for example, it can be a commercial facility such as a convenience store or a supermarket. In addition, when arrange | positioning the cooler 16 of the thermoacoustic cooler 14 in a commercial facility, you may arrange | position in a refrigerator compartment or a freezer compartment. When this hybrid system is provided in a commercial facility, electric power can be obtained by the fuel cell device, and a cooling (freezing) function can be obtained by the thermoacoustic cooler 14, so that the system can be made particularly efficient.
以下に、図1に示したハイブリッドシステムにおける特に燃料電池装置の運転方法について説明する。燃料電池装置の起動時においては、制御装置13は、原燃料供給手段4、酸素含有ガス供給手段5、水ポンプ11、着火装置を作動させる。この時点では、モジュール1の温度が低いため燃料電池セルでの発電や改質器3での改質反応は行われない。原燃料供給手段4により供給された燃料ガスは、発電に使用されなかった燃料ガスとしてほぼ全供給量が燃焼され、その燃焼熱により、モジュール1や改質器3の温度が上昇する。改質器3においては、温度が水蒸気改質可能な温度となれば、水蒸気改質を行ない、燃料電池セルの発電に必要な水素含有ガスである燃料ガスが生成される。なお、制御装置13は、改質器3が水蒸気改質可能な温度となった後に、水ポンプ11を作動するように制御してもよい。燃料電池セルは、発電開始可能な温度となれば、改質器3にて生成された燃料ガスと、酸素含有ガス供給手段5より供給される酸素含有ガスとで発電を開始する。セルスタック2で生じた電気は、供給電力調整部12にて交流に変換された後、外部負荷に供給される。
Hereinafter, the operation method of the fuel cell device in the hybrid system shown in FIG. 1 will be described. At the time of starting the fuel cell device, the
なお、燃料電池セルにて発電が開始された後は、制御装置13は、燃料電池装置を効率よく運転するにあたり、予め設定された、燃料利用率(Uf)、空気利用率(Ua)、改質器3での水蒸気改質における燃料中の炭素および水のモル比の割合であるS/Cの値に基づき、原燃料供給手段4、酸素含有ガス供給手段5、水ポンプ11等の動作を制御する。なお、燃料利用率とは、発電で使用された燃料ガス量/原燃料供給手段4より供給された燃料ガス(原燃料)量により求められる値であり、また空気利用率とは、発電で使用さ
れた空気量/酸素含有ガス供給手段5より供給された空気量により求められる値である。
In addition, after power generation is started in the fuel cell, the
燃料電池装置の運転に伴って生じた排ガスは、続いて熱音響冷却機14に向けて流れる。熱音響冷却機14に向けて流れた排ガスは、熱音響冷却機14の原動機15における熱音響エネルギー発生部を構成する高温部22を流れる。具体的には、蓄熱器18が内部に配置された配管の一方側(高温部22)の周囲を取り囲むように、モジュール1より排出される排ガスが流れる配管(流路)が設けられており、このような構成により、排ガスが熱音響エネルギー発生部の高温部22を流れる構成とされている。以下の説明においても、各配管が熱音響冷却機14の配管の周囲を取り囲むように配置されて、各流体が熱音響冷却機14の各部位を流れるように構成されている。
The exhaust gas generated with the operation of the fuel cell device then flows toward the thermoacoustic cooler 14. The exhaust gas that has flowed toward the thermoacoustic cooler 14 flows through the high-
それにより、蓄熱器18の一方側と他方側とで温度勾配を生じ、熱音響エネルギーを発生することができる。なお、熱音響エネルギー発生部である低温部20は、高温部22と温度差が大きくなることで、より効率よく熱音響エネルギーを発生することができるため、例えば低温部20に常温の水道水等を供給することもできる。なお、冷却機16の高温部23や低温部21に設けられた冷水配管24を流れる流体を併用することも可能である。
Thereby, a temperature gradient is produced on one side and the other side of the heat accumulator 18, and thermoacoustic energy can be generated. In addition, since the low temperature part 20 which is a thermoacoustic energy generation part can generate | occur | produce a thermoacoustic energy more efficiently because a temperature difference with the
熱音響エネルギー発生部の高温部22を流れた後の排ガスは、続いて冷却装置6に流れる。ここで、冷却装置6にて冷却されることで、排ガスに含まれる水が凝縮水として生成される。この凝縮水を改質器3での水蒸気改質反応に用いることにより、水自立運転が可能な燃料電池装置とすることができる。
The exhaust gas after flowing through the
このような燃料電池装置と熱音響冷却機14とを組み合わせてなるハイブリッドシステムは、燃料電池装置での電力と、熱音響冷却機14での冷却(冷凍)機能の両方を備えることから、非常に効率のよいシステムとなる。特に、熱音響冷却機14での冷却(冷凍)機能は、飲料水や冷凍品等が保管される商業施設において、特に有用なものとなる。 Such a hybrid system in which the fuel cell device and the thermoacoustic cooler 14 are combined has both power in the fuel cell device and a cooling (refrigeration) function in the thermoacoustic cooler 14. It becomes an efficient system. In particular, the cooling (freezing) function of the thermoacoustic cooler 14 is particularly useful in commercial facilities where drinking water, frozen products, and the like are stored.
以下に、図2および図3を用いて本実施形態の燃料電池装置を構成するモジュール1について説明する。
Below, the
図2は、本実施形態のハイブリッドシステムを構成する燃料電池装置におけるモジュールの一例を示す外観斜視図であり、図3は図2の断面図である。 FIG. 2 is an external perspective view showing an example of a module in the fuel cell apparatus constituting the hybrid system of the present embodiment, and FIG. 3 is a cross-sectional view of FIG.
図2に示すモジュール1においては、収納容器31の内部に、内部を燃料ガスが流通する燃料ガス流路(図示せず)を有する柱状の燃料電池セル29を立設させた状態で一列に配列し、隣接する燃料電池セル29間が集電部材(図2においては図示せず)を介して電気的に直列に接続されているとともに、燃料電池セル29の下端をガラスシール材等の絶縁性接合材(図示せず)でマニホールド30に固定してなるセルスタック2を2つ備え、セルスタック2の上方に、燃料電池セル29に供給する燃料ガスを生成するための改質器3が配置されたセルスタック装置37を収納して構成されている。なお、セルスタック2の両端部には、セルスタック2(燃料電池セル29)の発電により生じた電気を集電して外部に引き出すための、電気引き出し部を有する導電部材が配置されている(図示せず)。上述の各部材を備えることで、セルスタック装置37が構成される。なお、図3においては、セルスタック装置37が2つのセルスタック2を備えている場合を示しているが、適宜その個数は変更することができ、例えばセルスタック2を1つだけ備えていてもよい。
In the
また、図2においては、燃料電池セル29として、内部を燃料ガスが長手方向に流通する燃料ガス流路を有する中空平板型で、燃料ガス流路を有する支持体の表面に、燃料極層
、固体電解質層および酸素極層を順に積層してなる固体酸化物形の燃料電池セル29を例示している。なお、燃料電池セル29の間に酸素含有ガスが流通する。燃料電池セル29として、固体酸化物形の燃料電池セル29とすることで、燃料電池装置より排出される排ガスの温度が非常に高く、より効率のよいハイブリッドシステムとすることができる。
In FIG. 2, the
また、本実施形態の燃料電池装置においては、燃料電池セル29が固体酸化物形の燃料電池セルとする場合において、中空平板型以外に、例えば平板型や円筒型とすることもでき、あわせて収納容器31の形状も適宜変更することができる。
Further, in the fuel cell device of the present embodiment, when the
また、図2に示す改質器3においては、原燃料供給管36を介して供給される天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成する。なお、改質器3は、効率のよい改質反応である水蒸気改質を行うことができる構造とすることが好ましく、水を気化させるための気化部33と、原燃料を燃料ガスに改質するための改質触媒(図示せず)が配置された改質部34とを備えている。そして、改質器3で生成された燃料ガスは、燃料ガス流通管35を介してマニホールド30に供給され、マニホールド30より燃料電池セル29の内部に設けられた燃料ガス流路に供給される。
Further, in the
また図2においては、収納容器31の一部(前後面)を取り外し、内部に収納されるセルスタック装置37を後方に取り出した状態を示している。ここで、図2に示したモジュール1においては、セルスタック装置37を、収納容器31内にスライドして収納することが可能である。
FIG. 2 shows a state where a part (front and rear surfaces) of the
なお、収納容器31の内部には、マニホールド30に並置されたセルスタック2の間に配置され、酸素含有ガスが燃料電池セル29の側方を下端部から上端部に向けて流れるように、酸素含有ガス導入部材32が配置されている。
The
図3に示すように、モジュール1を構成する収納容器31は、内壁39と外壁40とを有する二重構造で、外壁40により収納容器31の外枠が形成されるとともに、内壁39によりセルスタック装置37を収納する発電室41が形成されている。さらに収納容器31においては、内壁39と外壁40との間を、燃料電池セル29に導入する酸素含有ガスが流通する酸素含有ガス流路42としている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、収納容器31内には、収納容器31の上部より、上端側に酸素含有ガスが流入するための酸素含有ガス流入口(図示せず)とフランジ部43とを備え、下端部に燃料電池セル29の下端部に酸素含有ガスを導入するための酸素含有ガス流出口38が設けられてなる酸素含有ガス導入部材32が、内壁39を貫通して挿入されて固定されている。なお、フランジ部43と内壁39との間には断熱部材44が配置されている。
Here, the
なお、図3においては、酸素含有ガス導入部材32が、収納容器31の内部に並置された2つのセルスタック2間に位置するように配置されているが、セルスタック2の数により、適宜配置することができる。例えば、収納容器31内にセルスタック2を1つだけ収納する場合には、酸素含有ガス導入部材32を2つ設け、セルスタック2を両側面側から挟み込むように配置することができる。
In FIG. 3, the oxygen-containing
また発電室41内には、モジュール1内の熱が極端に放散され、燃料電池セル29(セルスタック2)の温度が低下して発電量が低減しないよう、モジュール1内の温度を高温に維持するための断熱部材44が適宜設けられている。
Further, in the
断熱部材44は、セルスタック2の近傍に配置することが好ましく、特には、燃料電池セル29の配列方向に沿ってセルスタック2の側面側に配置するとともに、セルスタック
2の側面における燃料電池セル29の配列方向に沿った幅と同等またはそれ以上の幅を有する断熱部材44を配置することが好ましい。なお、セルスタック2の両側面側に断熱部材44を配置することが好ましい。それにより、セルスタック2の温度が低下することを効果的に抑制できる。さらには、酸素含有ガス導入部材32より導入される酸素含有ガスが、セルスタック2の側面側より排出されることを抑制でき、セルスタック2を構成する燃料電池セル29間の酸素含有ガスの流れを促進することができる。なお、セルスタック2の両側面側に配置された断熱部材44においては、燃料電池セル29に供給される酸素含有ガスの流れを調整し、セルスタック2の長手方向および燃料電池セル29の積層方向における温度分布を低減するための開口部45が設けられている。
The
また、燃料電池セル29の配列方向に沿った内壁39の内側には、排ガス用内壁46が設けられており、内壁39と排ガス用内壁46との間が、発電室41内の排ガスが上方から下方に向けて流れる排ガス流路47とされている。なお、排ガス流路47は、収納容器31の底部に設けられた排気孔48と通じている。また、排ガス用内壁46のセルスタック2側にも断熱部材44が設けられている。
Further, an exhaust gas
それにより、モジュール1の稼動(起動処理時、発電時、停止処理時)に伴って生じる排ガスは、排ガス流路47を流れた後、排気孔48より排気される構成となっている。なお、排気孔48は収納容器31の底部の一部を切り欠くようにして形成してもよく、また管状の部材を設けることにより形成してもよい。
As a result, the exhaust gas generated by the operation of the module 1 (during start-up processing, power generation, and stop processing) flows through the
なお、酸素含有ガス導入部材32の内部には、セルスタック2近傍の温度を測定するための熱電対50が、その測温部49が燃料電池セル29の長手方向の中央部でかつ燃料電池セル29の配列方向における中央部に位置するように配置されている。
Note that a
また、上述の構成のモジュール1においては、少なくとも一部の燃料電池セル29における燃料ガス流路より排出される発電に使用されなかった燃料ガスと酸素含有ガスとを燃料電池セル29の上端部側と改質器3との間で燃焼させることにより、燃料電池セル29の温度を上昇・維持させることができる。あわせて、燃料電池セル29(セルスタック2)の上方に配置された改質器3を温めることができ、改質器3で効率よく改質反応を行なうことができる。なお、通常発電時においては、上記燃焼や燃料電池セル29の発電に伴い、モジュール1内の温度は500〜800℃程度となる。それゆえ、モジュール1より排出される排ガスの温度も非常に高温となり、効率のよいハイブリッドシステムとすることができる。
Further, in the
ところで、特に商業施設においては、さらに効率のよいシステムが求められる。そこで、本実施形態のハイブリッドシステムにおいては、上記の原動機15、冷却機16および接続管17の少なくとも一部に、第1の分岐管25を設けるとともに、第1の分岐管25もしくは第1の分岐管25の接続部に弁26を設けている。
By the way, particularly in commercial facilities, a more efficient system is required. Therefore, in the hybrid system of the present embodiment, the
原動機15、冷却機16および接続管17においては、上述したようにそれぞれの配管の内部を音波が流れることとなる。それぞれの配管の一部を開放させることで、音波が外部に放出され、結果として音が発生することとなる。
In the prime mover 15, the cooler 16, and the connecting
それゆえ、特に本実施形態のハイブリッドシステムを商業施設に配置する場合においては、このハイブリッドシステムが、防犯装置としても機能することとなる。 Therefore, particularly when the hybrid system of the present embodiment is arranged in a commercial facility, the hybrid system also functions as a security device.
具体的には、図1に示したハイブリッドシステムにおいては、接続管17に建屋外に伸びる第1の分岐管25が接続されており、該第1の分岐管25に弁26が設けられている。あわせて、建屋内に防犯用のスイッチ28と、該スイッチ28のON、OFFを検知し
て、弁26の動作を制御する建屋内制御装置27(以下、単に制御装置27という場合がある。)が設けられている。
Specifically, in the hybrid system shown in FIG. 1, a
すなわち、建屋内にてスイッチ28がONされたことを制御装置27が検知すると、制御装置27は第1の分岐管25を開放するように弁26を開く制御を行う。それにより、第1の分岐管25が開放されることで、第1の分岐管25より音が発生する。この音が防犯ブザーの役割を果たすこととなり、本実施形態のハイブリッドシステムが、防犯装置としても機能することとなる。
That is, when the control device 27 detects that the
ここで、図1に示すハイブリッドシステムにおいては、第1の分岐管25を建屋外に伸びるように設けた例、言い換えれば第1の分岐管25の全てを建屋の外部に設けた例を示している。それにより、建屋の外部の人に、建屋内で異常が生じていることを容易に知らせることができる。
Here, in the hybrid system shown in FIG. 1, an example in which the
あわせて、図1に示すハイブリッドシステムにおいては、第1の分岐管25を、接続管17に設けた例を示しているが、原動機25、冷却機16、接続管17のいずれに設けても構わない。また、弁26も第1の分岐管25のほか、第1の分岐管56の接続部に設けても構わない。
In addition, in the hybrid system shown in FIG. 1, an example is shown in which the
ちなみに、図1に示すハイブリッドシステムにおいては、燃料電池装置や原動機15を建屋外に設けた例を示しているが、燃料電池装置や原動機15を建屋内に設けることもできる。 Incidentally, the hybrid system shown in FIG. 1 shows an example in which the fuel cell device and the prime mover 15 are provided outside the building, but the fuel cell device and the prime mover 15 can also be provided in the building.
図4は、本実施形態のハイブリッドシステムの他の一例を示す構成図である。図1に示すハイブリッドシステムと比較して、第1の分岐管25が建屋内に伸びている点で異なっている。
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating another example of the hybrid system of the present embodiment. Compared to the hybrid system shown in FIG. 1, the
第1の分岐管25を開放させて外部に音を生じる場合に、その音が大きいと、近隣の住民等に苦情を生じさせてしまう場合がある。
When the
そこで、図4に示すハイブリッドシステムにおいては、第1の分岐管25を建屋内に延ばした形状とすることで、第1の分岐管25を開放した場合において、建屋内に音が響くことで、外部への音の発散を抑制しつつ、建屋の内部の人に、建屋内で異常が生じていることを容易に知らせることができ、本実施形態のハイブリッドシステムにおいても防犯機能を有することができる。
Therefore, in the hybrid system shown in FIG. 4, by making the
なお、図4においては、第1の分岐管25の先端部が建屋内に位置するように設けた例を示しているが、第1の分岐管25の全体が建屋内に位置するように設けてもよい。
FIG. 4 shows an example in which the tip portion of the
図5は、本実施形態のハイブリッドシステムの他の一例を示す構成図である。図1に示すハイブリッドシステムと比較して、第1の分岐管25に第2の分岐管51が設けられており、またこの第2の分岐管51に弁52が設けられている点で異なっている。なお、図5に示すハイブリッドシステムにおいては、第1の分岐管25は建屋外に伸びて設けており、第2の分岐管51は建屋内に伸びて設けている。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating another example of the hybrid system of the present embodiment. Compared with the hybrid system shown in FIG. 1, the
このようなハイブリッドシステムにおいては、制御装置27は、建屋内にてスイッチ28がONされたことを検知すると、第1の分岐管25および第2の分岐管51のそれぞれを開放するように、弁26および弁52を開く制御を行う。それにより、第1の分岐管25および第2の分岐管51のそれぞれが開放されることで、第1の分岐管25および第2の分岐管51より音が発生する。それゆえ、建屋の外部の人および内部の人に、建屋内で
異常が生じていることを知らせることができる。
In such a hybrid system, when the control device 27 detects that the
なお、図4に示すハイブリッドシステムにおいては、第2の分岐管51を第1の分岐管25に設けた例を示したが、例えば、原動機25、冷却機16、接続管17のいずれに設けても構わない。また、弁52も第2の分岐管51のほか、第2の分岐管51の接続部に設けても構わない。
In the hybrid system shown in FIG. 4, an example in which the
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。 Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、上述のハイブリッドシステムにおいては、燃料電池装置の一例として固体酸化物形の燃料電池セルを備える燃料電池装置を用いて説明したが、例えば固体高分子形の燃料電池装置としてもよい。固体高分子形の燃料電池装置を用いる場合には、例えば改質反応において生じる熱を有効利用すればよく、適宜構成を変更すればよい。 For example, in the hybrid system described above, a fuel cell device including a solid oxide fuel cell as an example of the fuel cell device has been described. However, for example, a solid polymer fuel cell device may be used. When a solid polymer fuel cell device is used, for example, heat generated in the reforming reaction may be effectively used, and the configuration may be changed as appropriate.
さらに、本実施形態のハイブリッドシステムを商業施設に設ける場合には、商業施設の大きさに合わせて、第1の分岐管25や第2の分岐管51を複数設けても構わない。
Furthermore, when the hybrid system of the present embodiment is provided in a commercial facility, a plurality of
さらには、制御装置27がスイッチ28のON、OFFを検知して各弁を開くよう制御する例を示したが、制御装置27に弁を開くもしくは閉じる制御について説明したが、例えば遠隔操作にて、弁を開くもしくは閉じる信号を制御装置27に伝送することで、弁を開くように制御することもできる。
Furthermore, although the control device 27 has shown an example of controlling the
またさらには、弁を開く制御を行う制御装置を建屋内に設けた例を示したが、建屋の外部に設けることもできる。 Furthermore, although the example which provided the control apparatus which performs control which opens a valve in the building was shown, it can also be provided in the exterior of a building.
1:燃料電池モジュール
14:熱音響冷却機
15:原動機
16:冷却機
17:接続管
25:第1の分岐管
26、52:弁
27:建屋内制御装置
28:スイッチ
51:第2の分岐管
1: fuel cell module 14: thermoacoustic cooler 15: prime mover 16: cooler 17: connecting pipe 25:
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