JPH0228231B2 - - Google Patents
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- JPH0228231B2 JPH0228231B2 JP58149188A JP14918883A JPH0228231B2 JP H0228231 B2 JPH0228231 B2 JP H0228231B2 JP 58149188 A JP58149188 A JP 58149188A JP 14918883 A JP14918883 A JP 14918883A JP H0228231 B2 JPH0228231 B2 JP H0228231B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
この発明は、天然ガス等のガスをエネルギー源
として所定の電力を得る燃料電池装置に関する。
として所定の電力を得る燃料電池装置に関する。
上記の燃料電池装置においては、化学エネルギ
ーを電気エネルギーに変換する際にかなりの熱が
発生するので、従来はこの熱を排熱回収用熱交換
器へ導いて温水として利用していた。
ーを電気エネルギーに変換する際にかなりの熱が
発生するので、従来はこの熱を排熱回収用熱交換
器へ導いて温水として利用していた。
また、上記発生熱を吸収式冷却器の熱源として
利用し、冷気を得るように構成したものは、たと
えば、特開昭50−77842号にて既知である。
利用し、冷気を得るように構成したものは、たと
えば、特開昭50−77842号にて既知である。
ところで上記の燃料電池装置は、たとえば、砂
漠のような水分の補給が困難な場所に設置される
場合が多い。このような場合、従来のものにあつ
ては、天然ガスと混合し、改質装置へ供給する水
分の生成については、余り考慮がはらわれている
とはいゝがたく、純水装置を別置していた。ま
た、このような装置を設置しない場合には、燃料
電池装置内から発生される排ガスを空冷によつて
温度を下げるよう構成しているのが普通であるた
め、十分に水分を回収することができず、このた
め腐食面からして不利な改質装置からの燃焼排ガ
スからも水分の回収を行なわねばならないという
不都合があつた。
漠のような水分の補給が困難な場所に設置される
場合が多い。このような場合、従来のものにあつ
ては、天然ガスと混合し、改質装置へ供給する水
分の生成については、余り考慮がはらわれている
とはいゝがたく、純水装置を別置していた。ま
た、このような装置を設置しない場合には、燃料
電池装置内から発生される排ガスを空冷によつて
温度を下げるよう構成しているのが普通であるた
め、十分に水分を回収することができず、このた
め腐食面からして不利な改質装置からの燃焼排ガ
スからも水分の回収を行なわねばならないという
不都合があつた。
この発明の目的は、燃料電池装置内で純度の高
い水分を多量に回収できるようにし、それによつ
て純水装置等の特別な水分補給装置を設ける必要
がなくしかも腐食性に関しても問題のない燃料電
池装置を得ることにある。
い水分を多量に回収できるようにし、それによつ
て純水装置等の特別な水分補給装置を設ける必要
がなくしかも腐食性に関しても問題のない燃料電
池装置を得ることにある。
上記目的を達成するため、本発明は、天然ガス
等のガスをエネルギー源として所定の電力を発生
する燃料電池と、吸収式冷却器とを組合せ、上記
燃料電池からの排熱を上記冷却器に与え冷却媒体
を得るようにした燃料電池装置において、前記吸
収式冷却器で得られた冷却媒体を、前記燃料電池
の酸素極から発生する排ガスラインと、前記燃料
電池のシフトコンバータから前記燃料電池の水素
極へ至るガスラインの少なくとも一方に導いてガ
スを冷却し十分な量の水を回収する水分回収手段
と、該手段によつて得られた水を上記ガスの改質
装置に供給する手段とを備えてなるものである。
等のガスをエネルギー源として所定の電力を発生
する燃料電池と、吸収式冷却器とを組合せ、上記
燃料電池からの排熱を上記冷却器に与え冷却媒体
を得るようにした燃料電池装置において、前記吸
収式冷却器で得られた冷却媒体を、前記燃料電池
の酸素極から発生する排ガスラインと、前記燃料
電池のシフトコンバータから前記燃料電池の水素
極へ至るガスラインの少なくとも一方に導いてガ
スを冷却し十分な量の水を回収する水分回収手段
と、該手段によつて得られた水を上記ガスの改質
装置に供給する手段とを備えてなるものである。
燃料電池装置内には水分回収が可能なラインと
して酸素極からの排ガスライン、水素極へ至るガ
スライン、リフオーマ燃焼部排ガスラインがあ
る。
して酸素極からの排ガスライン、水素極へ至るガ
スライン、リフオーマ燃焼部排ガスラインがあ
る。
このうち、リフオーマ燃焼部排ガスラインには
水蒸気と共に多量の二酸化炭素やNOxが含まれ
ている。従つて、回収水分には、炭酸イオン、硝
酸イオン等の腐食性のイオンが含まれている。
水蒸気と共に多量の二酸化炭素やNOxが含まれ
ている。従つて、回収水分には、炭酸イオン、硝
酸イオン等の腐食性のイオンが含まれている。
これに対して、酸素極からの排ガスラインに
は、上記のような腐食性のイオンを発生するガス
は含まれていない。
は、上記のような腐食性のイオンを発生するガス
は含まれていない。
また、水素極へ至るガスラインには、二酸化炭
素が含まれているもののその量はきわめて少ない
ため腐食性に関し問題はない。
素が含まれているもののその量はきわめて少ない
ため腐食性に関し問題はない。
本発明では、燃料電池からの排熱で作動する吸
収冷却器で得られた低温の冷却媒体を上記酸素極
からの排ガスラインまたは水素極へ至るガスライ
ンに導いて冷却するようにしたので、上記ガスラ
イン中のガスを十分に冷却することができ、これ
によつて腐食性に関し問題のない純度の高い水を
燃料電池装置内で多量に回収することができる。
収冷却器で得られた低温の冷却媒体を上記酸素極
からの排ガスラインまたは水素極へ至るガスライ
ンに導いて冷却するようにしたので、上記ガスラ
イン中のガスを十分に冷却することができ、これ
によつて腐食性に関し問題のない純度の高い水を
燃料電池装置内で多量に回収することができる。
以下、この発明の実施例を図にもとづいて説明
する。図中、装置内を流れる気体と液体の区別を
明らかにするために線の種類を変えている。すな
わち、太陽は燃料ライン、細線は水ライン、一点
鎖線は空気ライン、二点鎖線は排ガスライン、点
線は蒸気ラインである。
する。図中、装置内を流れる気体と液体の区別を
明らかにするために線の種類を変えている。すな
わち、太陽は燃料ライン、細線は水ライン、一点
鎖線は空気ライン、二点鎖線は排ガスライン、点
線は蒸気ラインである。
天然ガス等の燃料Ｇには、水蒸気Ｖを加え改質
装置５に入るよう構成されている。９は、水蒸気
を燃料Ｇに混合させるための混合器である。改質
装置５では、水蒸気Ｖを含む燃料Ｇが、水素を多
量に含むガスに改質され、シフトコンバータ８へ
導入されるように構成されている。
装置５に入るよう構成されている。９は、水蒸気
を燃料Ｇに混合させるための混合器である。改質
装置５では、水蒸気Ｖを含む燃料Ｇが、水素を多
量に含むガスに改質され、シフトコンバータ８へ
導入されるように構成されている。
シフトコンバータ８では、一酸化炭素が除去さ
れた後、燃料電池１の水素極１Ａに供給されるよ
う構成されている。水素極１Ａからの排ガスは、
改質装置５の燃料部５Ａに戻され、燃料に供され
るよう構成されている。
れた後、燃料電池１の水素極１Ａに供給されるよ
う構成されている。水素極１Ａからの排ガスは、
改質装置５の燃料部５Ａに戻され、燃料に供され
るよう構成されている。
一方、空気Ａは、ブロワ等により燃料電池１の
酸素極１Ｂと改質装置５の燃焼部５Ａへ供給する
よう構成されている。そして、酸素極１Ｂからの
排ガスは、改質装置５の燃焼部５Ａからの排ガス
とともに吸収式冷却機１０へ導くように構成され
ている。具体的には、吸収式冷却機の高温再生器
１０Ａの排ガス用熱交換器１０Ａ−１に導かれて
いる。
酸素極１Ｂと改質装置５の燃焼部５Ａへ供給する
よう構成されている。そして、酸素極１Ｂからの
排ガスは、改質装置５の燃焼部５Ａからの排ガス
とともに吸収式冷却機１０へ導くように構成され
ている。具体的には、吸収式冷却機の高温再生器
１０Ａの排ガス用熱交換器１０Ａ−１に導かれて
いる。
こゝで、排ガスの有する熱量は、稀溶液１０Ｂ
に吸収され、冷媒蒸気１０Ｃを分離し、濃溶液１
０Ｄとして利用される。稀溶液１０Ｂに熱量を与
えた排ガスは、吸収式冷却機１０の機外に設けた
凝縮機１１により水分が除去され後、大気へ放出
されるよう構成されている。一方、除去された水
分は、ポンプ等を介して燃料電池１の冷却部１Ｃ
へ供給されるように構成されている。
に吸収され、冷媒蒸気１０Ｃを分離し、濃溶液１
０Ｄとして利用される。稀溶液１０Ｂに熱量を与
えた排ガスは、吸収式冷却機１０の機外に設けた
凝縮機１１により水分が除去され後、大気へ放出
されるよう構成されている。一方、除去された水
分は、ポンプ等を介して燃料電池１の冷却部１Ｃ
へ供給されるように構成されている。
冷却部１Ｃに導かれた冷却水は、高温の水ある
いは蒸気となつて吸収式冷却機１０の低温再生器
１０Ｆへ導かれるように構成されている。
いは蒸気となつて吸収式冷却機１０の低温再生器
１０Ｆへ導かれるように構成されている。
この結果、稀溶液１０Ｂは冷媒蒸気を分離し濃
溶液１０Ｄとなる。低温再生器１０Ｆを出た水あ
るいは蒸気は温度制御用熱交換器１２により温度
調整され、その後流側に設けた気水分離器１８に
より水と蒸気に分離される。水は前述のポンプに
より冷却部１Ｃを介して再循環され、蒸気は混合
器９に供給され燃料と混合され、改質装置５の反
応部に導かれる。
溶液１０Ｄとなる。低温再生器１０Ｆを出た水あ
るいは蒸気は温度制御用熱交換器１２により温度
調整され、その後流側に設けた気水分離器１８に
より水と蒸気に分離される。水は前述のポンプに
より冷却部１Ｃを介して再循環され、蒸気は混合
器９に供給され燃料と混合され、改質装置５の反
応部に導かれる。
従つて、冷媒蒸気は凝縮器１０Ｇ内で外部冷却
水により冷やされ冷媒１０Ｈとなる。冷媒１０Ｈ
は蒸発器１０Ｊ内で気化し外部からの循環水から
熱を奪い冷水２０を送り出す。気化した冷媒蒸気
は濃溶液１０Ｄに溶け再び稀溶液１０Ｂとなる。
水により冷やされ冷媒１０Ｈとなる。冷媒１０Ｈ
は蒸発器１０Ｊ内で気化し外部からの循環水から
熱を奪い冷水２０を送り出す。気化した冷媒蒸気
は濃溶液１０Ｄに溶け再び稀溶液１０Ｂとなる。
尚、冷却器負荷に対応する熱が燃料電池システ
ムの排熱より多い場合は高温再生器１０Ａの内部
に設けられた燃焼室１０Ａ−２にて燃料を直焚す
ることにより必要な熱量を得ることも可能であ
る。
ムの排熱より多い場合は高温再生器１０Ａの内部
に設けられた燃焼室１０Ａ−２にて燃料を直焚す
ることにより必要な熱量を得ることも可能であ
る。
以上の通り構成することによつて吸収式冷却器
１０を作動し、冷却（冷却媒体）２０を得ること
ができる。そして、この冷水２０はフアンコイル
２１を作動し、冷房に利用されるよう構成されて
いるとともに一部を配管２Ａ，２Ｂを介して、燃
料電池１の酸素極１Ｂの出口に設けた熱交換器２
とシフトコンバータ８の出口に設けた熱交換器３
に供給するように構成している。２Ｃ，２Ｄはそ
れらの戻り管路である。６は、熱交換器２と吸収
式冷却器１０の間に設けた気水分離器、７は熱交
換器３と燃料電池の水素極１Ａとの間に設けた気
水分離器で、これらの分離器で分離された純度の
高い水分は燃料電池を冷却するラインに供給
されて前述したように冷却部１Ｃを通過した後は
水蒸気となつて混合器９に供給される。
１０を作動し、冷却（冷却媒体）２０を得ること
ができる。そして、この冷水２０はフアンコイル
２１を作動し、冷房に利用されるよう構成されて
いるとともに一部を配管２Ａ，２Ｂを介して、燃
料電池１の酸素極１Ｂの出口に設けた熱交換器２
とシフトコンバータ８の出口に設けた熱交換器３
に供給するように構成している。２Ｃ，２Ｄはそ
れらの戻り管路である。６は、熱交換器２と吸収
式冷却器１０の間に設けた気水分離器、７は熱交
換器３と燃料電池の水素極１Ａとの間に設けた気
水分離器で、これらの分離器で分離された純度の
高い水分は燃料電池を冷却するラインに供給
されて前述したように冷却部１Ｃを通過した後は
水蒸気となつて混合器９に供給される。
一般に、燃料電池においては、酸素極１Ｂから
出る排ガスの温度は約200℃でこれが冷水20によ
り30℃まで冷却される。また、シフトコンバータ
８から出るガス温度は約200℃で、これも冷水２
０により30℃まで冷却されるので、各気水分離器
で十分な水分が回収できるため、純水装置等の水
分の補給を行なう特別な装置を必要としない。ま
た、水素極への改質ガス中に残存している水分
は、比較的高温で気水分離されるため、水素極１
Ａへ供給されるガスの水素分圧が低くなり、電池
効率の低下をまねくこともない。なお図中、１０
０は直流一交流変換器である。
出る排ガスの温度は約200℃でこれが冷水20によ
り30℃まで冷却される。また、シフトコンバータ
８から出るガス温度は約200℃で、これも冷水２
０により30℃まで冷却されるので、各気水分離器
で十分な水分が回収できるため、純水装置等の水
分の補給を行なう特別な装置を必要としない。ま
た、水素極への改質ガス中に残存している水分
は、比較的高温で気水分離されるため、水素極１
Ａへ供給されるガスの水素分圧が低くなり、電池
効率の低下をまねくこともない。なお図中、１０
０は直流一交流変換器である。
本発明によれば、腐食性に関し問題のない酸素
極からの排ガスラインまたは水素極へ至るガスラ
インに、燃料電池からの排ガスで作動する吸収式
冷却器で得られた低温の冷却媒体を導いて冷却す
るように構成しているので、上記ガスライン中の
ガスを十分に冷却でき、腐食性に関し問題のない
純度の高い水を燃料電池装置内で多量に回収する
ことができる。この結果、純水装置などの特別な
水分補給装置を設ける必要がなく、しかも腐食性
にし関しても問題のない燃料電池装置が得られる
という効果がある。
極からの排ガスラインまたは水素極へ至るガスラ
インに、燃料電池からの排ガスで作動する吸収式
冷却器で得られた低温の冷却媒体を導いて冷却す
るように構成しているので、上記ガスライン中の
ガスを十分に冷却でき、腐食性に関し問題のない
純度の高い水を燃料電池装置内で多量に回収する
ことができる。この結果、純水装置などの特別な
水分補給装置を設ける必要がなく、しかも腐食性
にし関しても問題のない燃料電池装置が得られる
という効果がある。
図は、この発明の一実施例を示す系統図であ
る。 １……燃料電池、１Ａ……（燃料電池の）水素
極、１Ｂ……（燃料電池の）酸素極、５……改質
装置、８……シフトコンバータ、１０……吸収式
冷却器、２０……冷水（冷却媒体）、Ｇ……燃料、
Ｖ……水蒸気。
る。 １……燃料電池、１Ａ……（燃料電池の）水素
極、１Ｂ……（燃料電池の）酸素極、５……改質
装置、８……シフトコンバータ、１０……吸収式
冷却器、２０……冷水（冷却媒体）、Ｇ……燃料、
Ｖ……水蒸気。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 天然ガス等のガスをエネルギー源として所定
の電力を発生する燃料電池と、吸収式冷却器とを
組合せ、上記燃料電池からの排熱を上記冷却器に
与え冷却媒体を得るようにした燃料電池装置にお
いて、前記吸収式冷却器で得られた冷却媒体を、
前記燃料電池の酸素極から発生する排ガスライン
と、前記燃料電池のシフトコンバータから前記燃
料電池の水素極へ至るガスラインの少なくとも一
方に導いてガスを冷却し十分な量の水を回収する
水分回収手段と、該手段によつて得られた水を上
記ガスの改質装置に供給する手段とを備えている
ことを特徴とする燃料電池装置。 ２ 前記酸素極からの前記排ガスの送出ラインに
熱交換器と気水分離器とを配設すると共に、前記
シフトコンバータから前記水素極へ至るガスライ
ンに前記熱交器と気水分離器とは別なる熱交換器
と気水分離器とを設け、前記両熱交換器の両方に
前記冷却媒体を導いて成る特許請求の範囲第１項
記載の燃料電池装置。 ３ 前記改質装置に供給する水は、前記燃料電池
冷却水系に用いられた後に気水分離器にて分離さ
れた後に蒸気として供給されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の燃料電池装置。 ４ 前記冷却水系として用いた後に、前記吸収式
冷却器の低温再生器に導入され、しかる後に、前
記低温再生器の後流側に設けた前記気水分離器に
導入されるよう構成したことを特徴とする特許請
求の範囲第３項記載の燃料電池装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58149188A JPS6041770A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 燃料電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58149188A JPS6041770A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 燃料電池装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041770A JPS6041770A (ja) | 1985-03-05 |
| JPH0228231B2 true JPH0228231B2 (ja) | 1990-06-22 |
Family
ID=15469721
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58149188A Granted JPS6041770A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 燃料電池装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041770A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5047298A (en) * | 1990-11-13 | 1991-09-10 | Perry Oceanographics, Inc. | Closed loop reactant/product management system for electrochemical galvanic energy devices |
| JP3870292B2 (ja) * | 2002-12-10 | 2007-01-17 | 関東化学株式会社 | エッチング液組成物とそれを用いた反射板の製造方法 |
| CN112204714A (zh) * | 2018-05-31 | 2021-01-08 | 学校法人关西大学 | 硅半导体基板的刻蚀方法、半导体装置的制造方法以及刻蚀液 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364739A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-09 | Tokyo Shibaura Electric Co | Recovery device for waste heat energy of fuel battery |
| JPS5828177A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-19 | Toshiba Corp | りん酸形燃料電池発電プラント |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP58149188A patent/JPS6041770A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5364739A (en) * | 1976-11-24 | 1978-06-09 | Tokyo Shibaura Electric Co | Recovery device for waste heat energy of fuel battery |
| JPS5828177A (ja) * | 1981-08-12 | 1983-02-19 | Toshiba Corp | りん酸形燃料電池発電プラント |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6041770A (ja) | 1985-03-05 |
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