JPH062981A - 燃料電池冷凍機一体システム装置 - Google Patents
燃料電池冷凍機一体システム装置Info
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- JPH062981A JPH062981A JP4159107A JP15910792A JPH062981A JP H062981 A JPH062981 A JP H062981A JP 4159107 A JP4159107 A JP 4159107A JP 15910792 A JP15910792 A JP 15910792A JP H062981 A JPH062981 A JP H062981A
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Abstract
(57)【要約】
【目的】燃料電池発電装置と燃料電池発電装置の排熱を
利用した二重効用吸収式冷凍機において、吸収式冷凍機
の能力を向上し、かつ、燃料電池セルの冷却水温度を一
定に保つことが可能な燃料電池冷凍機一体システムを提
供する。 【構成】燃料電池セル１と、燃料電池セル１の冷却を行
う電池冷却水冷却管３と、燃料電池セル１の冷却に用い
られる気水混合状態の電池冷却水Ｖ１を水蒸気と温水と
に分離する水蒸気分離器１３とからなる燃料電池発電装
置と、高温再生器１５と、低温再生器１６と、凝縮器１
７と、吸収器１８と、蒸発器１９とからなる吸収式冷凍
機とで構成した燃料電池冷凍機一体システムにおいて、
燃料電池セル１で発生した熱により吸収式冷凍サイクル
中の希吸収溶液Ｌ２を再生する吸収式冷凍機の冷媒再生
管２６を水蒸気分離器１３内に設けるとともに、冷媒再
生管２６で再生された冷媒蒸気Ｖ４と濃縮された濃吸収
溶液Ｌ１とを分離する冷媒分離器２７とを具備したこと
を特徴とする。
利用した二重効用吸収式冷凍機において、吸収式冷凍機
の能力を向上し、かつ、燃料電池セルの冷却水温度を一
定に保つことが可能な燃料電池冷凍機一体システムを提
供する。 【構成】燃料電池セル１と、燃料電池セル１の冷却を行
う電池冷却水冷却管３と、燃料電池セル１の冷却に用い
られる気水混合状態の電池冷却水Ｖ１を水蒸気と温水と
に分離する水蒸気分離器１３とからなる燃料電池発電装
置と、高温再生器１５と、低温再生器１６と、凝縮器１
７と、吸収器１８と、蒸発器１９とからなる吸収式冷凍
機とで構成した燃料電池冷凍機一体システムにおいて、
燃料電池セル１で発生した熱により吸収式冷凍サイクル
中の希吸収溶液Ｌ２を再生する吸収式冷凍機の冷媒再生
管２６を水蒸気分離器１３内に設けるとともに、冷媒再
生管２６で再生された冷媒蒸気Ｖ４と濃縮された濃吸収
溶液Ｌ１とを分離する冷媒分離器２７とを具備したこと
を特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、燃料電池セルにおい
て、発電と同時に発生した熱を電池冷却水で回収し、燃
料電池発電装置の水蒸気分離器内に設けた吸収式冷凍機
の冷媒再生管により吸収式冷凍機の冷媒を再生すること
で、吸収式冷凍機を駆動して冷熱を得る燃料電池冷凍機
一体システム装置に関するものである。
て、発電と同時に発生した熱を電池冷却水で回収し、燃
料電池発電装置の水蒸気分離器内に設けた吸収式冷凍機
の冷媒再生管により吸収式冷凍機の冷媒を再生すること
で、吸収式冷凍機を駆動して冷熱を得る燃料電池冷凍機
一体システム装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来の電解質にリン酸を用いた燃
料電池発電装置と燃料電池発電装置の排熱を利用した二
重効用吸収式冷凍機の例を示す。図中、１は燃料電池セ
ル、２はヘッダ、３は電池冷却水冷却管、４は冷却水ポ
ンプ、５は電圧変換器、６は水処理装置、７は混合改質
パイプ、８は燃料改質装置、９は燃焼排ガス排気管、１
０はバーナー、１１は混合器、１２は純水ポンプ、Ａは
空気、Ｃ１は電池冷却水、Ｃ２は補給純水、Ｅは電気、
Ｇ１は都市ガス、Ｇ２は燃焼排ガス、Ｈは水素、Ｏは酸
素、Ｒは水冷媒、Ｖ１は水蒸気と高温水の気水混合、Ｖ
２は水蒸気である。
料電池発電装置と燃料電池発電装置の排熱を利用した二
重効用吸収式冷凍機の例を示す。図中、１は燃料電池セ
ル、２はヘッダ、３は電池冷却水冷却管、４は冷却水ポ
ンプ、５は電圧変換器、６は水処理装置、７は混合改質
パイプ、８は燃料改質装置、９は燃焼排ガス排気管、１
０はバーナー、１１は混合器、１２は純水ポンプ、Ａは
空気、Ｃ１は電池冷却水、Ｃ２は補給純水、Ｅは電気、
Ｇ１は都市ガス、Ｇ２は燃焼排ガス、Ｈは水素、Ｏは酸
素、Ｒは水冷媒、Ｖ１は水蒸気と高温水の気水混合、Ｖ
２は水蒸気である。
【０００３】都市ガスＧ１と水蒸気分離器１３から導か
れた水蒸気Ｖ２を混合器１１において混合し、該混合ガ
スを燃料改質装置８により改質して得られた水素Ｈと大
気中の空気Ａとが燃料電池セル１に導かれ、水素Ｈと空
気Ａ中の酸素Ｏとが反応して発電を行い、同時に熱が発
生する。
れた水蒸気Ｖ２を混合器１１において混合し、該混合ガ
スを燃料改質装置８により改質して得られた水素Ｈと大
気中の空気Ａとが燃料電池セル１に導かれ、水素Ｈと空
気Ａ中の酸素Ｏとが反応して発電を行い、同時に熱が発
生する。
【０００４】二重効用吸収式冷凍機は、排熱回収量制御
装置１４、高温再生器１５、低温再生器１６、凝縮器１
７、吸収器１８、蒸発器１９、２０は温度検出手段、高
温側溶液熱交換器２１、低温側溶液熱交換器２２、溶液
ポンプ２３、冷媒ポンプ２４、排熱回収量制御バルブ２
５で構成され、燃料電池セル１の反応に伴って発生する
熱は、電池冷却水Ｃ１によって熱回収され、水蒸気分離
器１３より吸収式冷凍機の駆動水蒸気Ｖ３として高温再
生器１５に供給される。
装置１４、高温再生器１５、低温再生器１６、凝縮器１
７、吸収器１８、蒸発器１９、２０は温度検出手段、高
温側溶液熱交換器２１、低温側溶液熱交換器２２、溶液
ポンプ２３、冷媒ポンプ２４、排熱回収量制御バルブ２
５で構成され、燃料電池セル１の反応に伴って発生する
熱は、電池冷却水Ｃ１によって熱回収され、水蒸気分離
器１３より吸収式冷凍機の駆動水蒸気Ｖ３として高温再
生器１５に供給される。
【０００５】図中、Ｃ１，Ｃ３，Ｃ４は冷却水、Ｃ５は
冷水、Ｌ１は濃溶液、Ｌ２は希溶液、Ｖ４は水蒸気であ
る。一方、燃料電池セル１の特性は、動作温度が高いと
燃料電池セル１の構成部品を劣化させ、逆に動作温度が
低いと燃料電池セル１の発電効率を低下させる。このた
め、発電と同時に生じる熱を電池冷却水Ｃ１で除去しな
がら、燃料電池セル１の動作温度を最適値に維持しなけ
ればならない。
冷水、Ｌ１は濃溶液、Ｌ２は希溶液、Ｖ４は水蒸気であ
る。一方、燃料電池セル１の特性は、動作温度が高いと
燃料電池セル１の構成部品を劣化させ、逆に動作温度が
低いと燃料電池セル１の発電効率を低下させる。このた
め、発電と同時に生じる熱を電池冷却水Ｃ１で除去しな
がら、燃料電池セル１の動作温度を最適値に維持しなけ
ればならない。
【０００６】このように従来技術による燃料電池発電装
置と燃料電池発電装置の排熱を利用した二重効用吸収式
冷凍機の例では、燃料電池セル１で生じる熱、すなわ
ち、排熱として放出される水蒸気Ｖ２と高温水αの気水
混合状態の冷却気水Ｖ１を高温再生器１５に供給するた
めに水蒸気配管Ｐを設け、この水蒸気配管Ｐ１の途中に
電池冷却水Ｃ１の温度を最適値に保ちながら、吸収式冷
凍機の駆動水蒸気Ｖ３を供給するための排熱回収量制御
バルブ２５が必要であった。
置と燃料電池発電装置の排熱を利用した二重効用吸収式
冷凍機の例では、燃料電池セル１で生じる熱、すなわ
ち、排熱として放出される水蒸気Ｖ２と高温水αの気水
混合状態の冷却気水Ｖ１を高温再生器１５に供給するた
めに水蒸気配管Ｐを設け、この水蒸気配管Ｐ１の途中に
電池冷却水Ｃ１の温度を最適値に保ちながら、吸収式冷
凍機の駆動水蒸気Ｖ３を供給するための排熱回収量制御
バルブ２５が必要であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このため、排熱回収量
制御バルブ２５において、吸収式冷凍機の駆動水蒸気Ｖ
３の供給圧力が低下するので、二重効用吸収式冷凍機の
高温再生器１５における冷媒再生温度が低下し、この結
果、二重効用吸収式冷凍機の能力が低下するという欠点
があった。
制御バルブ２５において、吸収式冷凍機の駆動水蒸気Ｖ
３の供給圧力が低下するので、二重効用吸収式冷凍機の
高温再生器１５における冷媒再生温度が低下し、この結
果、二重効用吸収式冷凍機の能力が低下するという欠点
があった。
【０００８】ここにおいて、本発明は前記従来の課題に
鑑み、燃料電池発電装置の水蒸気分離器内に吸収式冷凍
機の冷媒再生管を設け、冷媒再生用の水蒸気供給圧力を
低下させることなく、また、電池冷却水の温度を最適値
に保ちながら冷媒を再生することにより、吸収式冷凍機
の性能を向上させるシステムを提供せんとするものであ
る。
鑑み、燃料電池発電装置の水蒸気分離器内に吸収式冷凍
機の冷媒再生管を設け、冷媒再生用の水蒸気供給圧力を
低下させることなく、また、電池冷却水の温度を最適値
に保ちながら冷媒を再生することにより、吸収式冷凍機
の性能を向上させるシステムを提供せんとするものであ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題の解決は、本発
明が次に列挙する新規な特徴的構成手段を採用すること
により達成される。すなわち本発明の第１の特徴は、燃
料電池セルの冷却を行う電池冷却水冷却管と、前記燃料
電池セルの冷却に用いられる気水混合状態の電池冷却水
を水蒸気と温水とに分離する水蒸気分離器と、再生器、
吸収器、凝縮器、蒸発器で構成する吸収式冷凍機とで構
成した燃料電池冷凍機一体システムにおいて、前記燃料
電池セルで発生した熱により吸収式冷凍サイクル中の希
吸収溶液を再生する吸収式冷凍機の冷媒再生管を前記水
蒸気分離器内に設けるとともに、前記冷媒再生管で再生
された冷媒蒸気と濃縮された濃吸収溶液とを分離する冷
媒分離器を具備してなる燃料電池冷凍機一体システム装
置である。
明が次に列挙する新規な特徴的構成手段を採用すること
により達成される。すなわち本発明の第１の特徴は、燃
料電池セルの冷却を行う電池冷却水冷却管と、前記燃料
電池セルの冷却に用いられる気水混合状態の電池冷却水
を水蒸気と温水とに分離する水蒸気分離器と、再生器、
吸収器、凝縮器、蒸発器で構成する吸収式冷凍機とで構
成した燃料電池冷凍機一体システムにおいて、前記燃料
電池セルで発生した熱により吸収式冷凍サイクル中の希
吸収溶液を再生する吸収式冷凍機の冷媒再生管を前記水
蒸気分離器内に設けるとともに、前記冷媒再生管で再生
された冷媒蒸気と濃縮された濃吸収溶液とを分離する冷
媒分離器を具備してなる燃料電池冷凍機一体システム装
置である。
【００１０】本発明の第２の特徴は、前記第１の特徴を
有する燃料電池冷凍機一体システムにおいて、前記水蒸
気分離器内に電池冷却水温度を検出する温度検出手段
と、前記温度検出手段で電池冷却水温度を検出し標準温
度との差分に見合った増減溶液循環量を割出す溶液循環
量制御装置と、当該増減溶液循環量に対応する溶液ポン
プの回転数を増減調節させるための溶液ポンプ回転数制
御手段と、当該溶液ポンプ回転数制御手段の連動操作に
より制御回転速度で前記吸収式冷凍機内の冷媒蒸気を吸
収した希吸収溶液を前記冷媒再生管および低温再生器へ
と制御流量を分岐搬送する溶液ポンプとを具備してなる
燃料電池冷凍機一体システム装置である。
有する燃料電池冷凍機一体システムにおいて、前記水蒸
気分離器内に電池冷却水温度を検出する温度検出手段
と、前記温度検出手段で電池冷却水温度を検出し標準温
度との差分に見合った増減溶液循環量を割出す溶液循環
量制御装置と、当該増減溶液循環量に対応する溶液ポン
プの回転数を増減調節させるための溶液ポンプ回転数制
御手段と、当該溶液ポンプ回転数制御手段の連動操作に
より制御回転速度で前記吸収式冷凍機内の冷媒蒸気を吸
収した希吸収溶液を前記冷媒再生管および低温再生器へ
と制御流量を分岐搬送する溶液ポンプとを具備してなる
燃料電池冷凍機一体システム装置である。
【００１１】
【作用】本発明は前記の様な手段を講じたので、吸収式
冷凍機の冷媒再生管を燃料電池発電装置の水蒸気分離器
内に設けることにより、燃料電池セルからの排熱を、水
蒸気分離器から吸収式冷凍機の希吸収溶液に直接与えて
なる燃料電池冷凍機一体システムである。従って吸収式
冷凍機の再生器における冷媒再生温度を高く保つことが
でき、熱交換効率を低下させず吸収式冷凍機の能力を高
く保つことができる。
冷凍機の冷媒再生管を燃料電池発電装置の水蒸気分離器
内に設けることにより、燃料電池セルからの排熱を、水
蒸気分離器から吸収式冷凍機の希吸収溶液に直接与えて
なる燃料電池冷凍機一体システムである。従って吸収式
冷凍機の再生器における冷媒再生温度を高く保つことが
でき、熱交換効率を低下させず吸収式冷凍機の能力を高
く保つことができる。
【００１２】また、水蒸気分離器内に電池冷却水温度を
検出する温度検出手段と、温度検出手段からの情報によ
り制御される溶液循環量制御装置および溶液ポンプ回転
数制御手段を設け、電池冷却水温度により吸収式冷凍機
の溶液ポンプの回転数を制御してなる燃料電池冷凍機一
体システムである。それ故、燃料電池発電装置の電池冷
却水温度を検出し、吸収式冷凍機の溶液ポンプの回転数
を制御することにより、電池冷却水温度を常に最適値に
維持することが可能となる。
検出する温度検出手段と、温度検出手段からの情報によ
り制御される溶液循環量制御装置および溶液ポンプ回転
数制御手段を設け、電池冷却水温度により吸収式冷凍機
の溶液ポンプの回転数を制御してなる燃料電池冷凍機一
体システムである。それ故、燃料電池発電装置の電池冷
却水温度を検出し、吸収式冷凍機の溶液ポンプの回転数
を制御することにより、電池冷却水温度を常に最適値に
維持することが可能となる。
【００１３】
【実施例】本発明システム装置の実施例を図面につき詳
説する。図２は本発明の実施例を示すシステム構成図で
ある。図中、１は燃料電池セル、３は電池冷却水冷却
管、８は燃料改質装置、１３は水蒸気分離器、１６は低
温再生器、１７は凝縮器、１８は吸収器、１９は蒸発
器、２０は温度検出手段、２１は高温側溶液熱交換器、
２２は低温側溶液熱交換器、２３は溶液ポンプ、２４は
冷媒ポンプ、２６は冷媒再生管、２７は冷媒分離器、２
８は溶液循環量制御装置、２９は溶液ポンプ回転数制御
手段である。なお、図中前記従来例と同一部品は同一符
号を付した。
説する。図２は本発明の実施例を示すシステム構成図で
ある。図中、１は燃料電池セル、３は電池冷却水冷却
管、８は燃料改質装置、１３は水蒸気分離器、１６は低
温再生器、１７は凝縮器、１８は吸収器、１９は蒸発
器、２０は温度検出手段、２１は高温側溶液熱交換器、
２２は低温側溶液熱交換器、２３は溶液ポンプ、２４は
冷媒ポンプ、２６は冷媒再生管、２７は冷媒分離器、２
８は溶液循環量制御装置、２９は溶液ポンプ回転数制御
手段である。なお、図中前記従来例と同一部品は同一符
号を付した。
【００１４】本実施例の仕様は、このような具体的実施
態様であって、次にその動作を説明する。燃料電池セル
１は発電と同時に熱を発生する。燃料電池セル１の反応
に伴って発生した熱は、電池冷却水冷却管３に与えられ
る。その排熱を回収した電池冷却気水Ｖ１は、水蒸気分
離器１３に導かれ、水蒸気Ｖ２と温水αとに分離され
る。水蒸気分離器５で分離された水蒸気Ｖ２は、燃料電
池発電装置の燃料である水素Ｈを生成するために、燃料
改質装置８へ送られる。
態様であって、次にその動作を説明する。燃料電池セル
１は発電と同時に熱を発生する。燃料電池セル１の反応
に伴って発生した熱は、電池冷却水冷却管３に与えられ
る。その排熱を回収した電池冷却気水Ｖ１は、水蒸気分
離器１３に導かれ、水蒸気Ｖ２と温水αとに分離され
る。水蒸気分離器５で分離された水蒸気Ｖ２は、燃料電
池発電装置の燃料である水素Ｈを生成するために、燃料
改質装置８へ送られる。
【００１５】同時に、水蒸気分離器１３内に設けられた
冷媒再生管２６には、希吸収溶液Ｌ２が途中、低温側溶
液熱交換器２２および高温側溶液熱交換器２１で昇温さ
れた後導かれ、電池冷却気水Ｖ１の持つ熱が、冷媒再生
管２６の希吸収溶液Ｌ２に吸収される。このとき、冷媒
再生管２６において、希吸収溶液Ｌ２中の水冷媒が蒸気
Ｖ４となり溶液が濃縮される。この水冷媒の蒸気Ｖ４と
濃吸収溶液Ｌ１との二相流状態の過熱溶液は、冷媒再生
管２６を出て、冷媒分離器２７に導かれる。冷媒分離器
２７において、過熱溶液は水冷媒の蒸気Ｖ４と濃吸収溶
液Ｌ１とに分離される。
冷媒再生管２６には、希吸収溶液Ｌ２が途中、低温側溶
液熱交換器２２および高温側溶液熱交換器２１で昇温さ
れた後導かれ、電池冷却気水Ｖ１の持つ熱が、冷媒再生
管２６の希吸収溶液Ｌ２に吸収される。このとき、冷媒
再生管２６において、希吸収溶液Ｌ２中の水冷媒が蒸気
Ｖ４となり溶液が濃縮される。この水冷媒の蒸気Ｖ４と
濃吸収溶液Ｌ１との二相流状態の過熱溶液は、冷媒再生
管２６を出て、冷媒分離器２７に導かれる。冷媒分離器
２７において、過熱溶液は水冷媒の蒸気Ｖ４と濃吸収溶
液Ｌ１とに分離される。
【００１６】水冷媒の蒸気Ｖ４は、低温再生器１６に導
かれ伝熱蛇行管Ｐ２を通じて希吸収溶液Ｌ２に熱を与
え、凝縮した後に凝縮器１７へ導かれる。低温再生器１
６において、再生された水冷媒の蒸気Ｖ４は凝縮器１７
へ導かれ、冷却水Ｃ３により冷却されて凝縮された後
に、低温再生器１６内の伝熱蛇行管Ｐ２内で凝縮した水
冷媒Ｒと共に蒸発器１９へ導かれる。
かれ伝熱蛇行管Ｐ２を通じて希吸収溶液Ｌ２に熱を与
え、凝縮した後に凝縮器１７へ導かれる。低温再生器１
６において、再生された水冷媒の蒸気Ｖ４は凝縮器１７
へ導かれ、冷却水Ｃ３により冷却されて凝縮された後
に、低温再生器１６内の伝熱蛇行管Ｐ２内で凝縮した水
冷媒Ｒと共に蒸発器１９へ導かれる。
【００１７】一方、冷媒分離器２７で分離された濃吸収
溶液Ｌ１は、高温側溶液熱交換器２１において、冷媒再
生管２６へ導かれる希吸収溶液Ｌ２と熱交換した後に、
低温再生器１６で濃縮された濃吸収溶液Ｌ１と混合し、
低温側熱交換器２２を通過して吸収器１８へ導かれ、吸
収器１８内の伝熱蛇行管Ｐ３表面に撤布される。
溶液Ｌ１は、高温側溶液熱交換器２１において、冷媒再
生管２６へ導かれる希吸収溶液Ｌ２と熱交換した後に、
低温再生器１６で濃縮された濃吸収溶液Ｌ１と混合し、
低温側熱交換器２２を通過して吸収器１８へ導かれ、吸
収器１８内の伝熱蛇行管Ｐ３表面に撤布される。
【００１８】また、蒸発器１９へ導かれた水冷媒Ｒは蒸
発器１９内の伝熱蛇行管Ｐ４表面に撤布され、該伝熱蛇
行管Ｐ４内に導かれる冷水Ｃ５より熱を奪って蒸発する
ことで、該伝熱蛇行管Ｐ４内を循環する冷水Ｃ５を冷却
する。蒸発器１９で蒸発した水冷媒Ｒの蒸気は、吸収器
１８へ導かれ、濃吸収溶液Ｌ１に吸収される。このとき
に生じる吸収熱は、吸収器１８内の伝熱蛇行管Ｐ３内の
冷却水Ｃ４へ伝熱され、外部へ放出される。水冷媒Ｒを
吸収して希釈された希吸収溶液Ｌ２は、溶液ポンプ２３
により、低温側溶液熱交換器２２へ導かれた後に、一部
は高温側溶液熱交換器２１を経て冷媒再生管２６へ、残
りは低温再生器１６へ再び分流導かれる。
発器１９内の伝熱蛇行管Ｐ４表面に撤布され、該伝熱蛇
行管Ｐ４内に導かれる冷水Ｃ５より熱を奪って蒸発する
ことで、該伝熱蛇行管Ｐ４内を循環する冷水Ｃ５を冷却
する。蒸発器１９で蒸発した水冷媒Ｒの蒸気は、吸収器
１８へ導かれ、濃吸収溶液Ｌ１に吸収される。このとき
に生じる吸収熱は、吸収器１８内の伝熱蛇行管Ｐ３内の
冷却水Ｃ４へ伝熱され、外部へ放出される。水冷媒Ｒを
吸収して希釈された希吸収溶液Ｌ２は、溶液ポンプ２３
により、低温側溶液熱交換器２２へ導かれた後に、一部
は高温側溶液熱交換器２１を経て冷媒再生管２６へ、残
りは低温再生器１６へ再び分流導かれる。
【００１９】以上のサイクルを繰り返すことにより、燃
料電池発電装置の燃料電池セル１から発電と同時に発生
する熱を電池冷却水で回収し、水蒸気分離器１３から二
重効用吸収式冷凍機に直接供給して冷熱を生成するもの
である。すなわち、二重効用吸収式冷凍機の高温再生器
１５に相当する冷媒再生管２６において、希吸収溶液Ｌ
２から冷媒Ｒを再生するのに必要な熱源を水蒸気分離器
１３から直接回収すると共に、これにより燃料電池セル
１の冷却を同時に行うものである。
料電池発電装置の燃料電池セル１から発電と同時に発生
する熱を電池冷却水で回収し、水蒸気分離器１３から二
重効用吸収式冷凍機に直接供給して冷熱を生成するもの
である。すなわち、二重効用吸収式冷凍機の高温再生器
１５に相当する冷媒再生管２６において、希吸収溶液Ｌ
２から冷媒Ｒを再生するのに必要な熱源を水蒸気分離器
１３から直接回収すると共に、これにより燃料電池セル
１の冷却を同時に行うものである。
【００２０】また、燃料電池セル１の発熱量が減少した
場合、水蒸気分離器１３内に設けた温度検出手段２０に
より検出された温水α温度が最適値となるように、その
差分に見合った溶液循環量を割出す溶液循環量制御装置
２２は冷媒再生管２６へ溶液を循環させる溶液循環量に
対応する溶液ポンプ２３の回転数を溶液ポンプ回転数制
御手段２９の連動操作により増減速回転制御することで
溶液循環量を調節し、冷媒再生管２６での熱回収量を制
御して、燃料電池発電装置の電池冷却水Ｃ１の温水α温
度を最適値に保つことができる。
場合、水蒸気分離器１３内に設けた温度検出手段２０に
より検出された温水α温度が最適値となるように、その
差分に見合った溶液循環量を割出す溶液循環量制御装置
２２は冷媒再生管２６へ溶液を循環させる溶液循環量に
対応する溶液ポンプ２３の回転数を溶液ポンプ回転数制
御手段２９の連動操作により増減速回転制御することで
溶液循環量を調節し、冷媒再生管２６での熱回収量を制
御して、燃料電池発電装置の電池冷却水Ｃ１の温水α温
度を最適値に保つことができる。
【００２１】
【発明の効果】かくして、本発明によれば、燃料電池セ
ルで発電と共に発生する熱を、電池冷却水から吸収式冷
凍機の吸収溶液の加熱、水冷媒の再生に直接用いること
が可能となるため、吸収式冷凍機の高温再生器における
冷媒再生温度を高くとれ、熱交換効率を低下させず吸収
式冷凍機の能力を高く保つことができ、また、燃料電池
発電装置の電池冷却水温度を検出し、吸収式冷凍機の溶
液ポンプの回転数を制御することにより、電池冷却水温
度を常に最適値に維持することが可能となる等、優れた
効用性、有用性を発揮する。
ルで発電と共に発生する熱を、電池冷却水から吸収式冷
凍機の吸収溶液の加熱、水冷媒の再生に直接用いること
が可能となるため、吸収式冷凍機の高温再生器における
冷媒再生温度を高くとれ、熱交換効率を低下させず吸収
式冷凍機の能力を高く保つことができ、また、燃料電池
発電装置の電池冷却水温度を検出し、吸収式冷凍機の溶
液ポンプの回転数を制御することにより、電池冷却水温
度を常に最適値に維持することが可能となる等、優れた
効用性、有用性を発揮する。
【図１】本発明の実施例を示すシステム構成図である。
【図２】従来の電解質にリン酸を用いた燃料電池発電装
置と燃料電池発電装置の排熱を利用する二重効用吸収式
冷凍機の排熱利用システム構成図である。
置と燃料電池発電装置の排熱を利用する二重効用吸収式
冷凍機の排熱利用システム構成図である。
Ａ…空気 Ｃ１，Ｃ３，Ｃ４…冷却水 Ｃ２…補給純水 Ｃ５…冷水 Ｅ…電気 Ｇ１…都市ガス Ｇ２…燃焼排ガス Ｈ…水素 Ｌ１…濃吸収溶液 Ｌ２…希吸収溶液 Ｏ…酸素 Ｒ…水冷媒 Ｖ１…気水混合状態の冷却気水 Ｖ２…水蒸気 Ｖ３…吸収式冷凍機の駆動水蒸気 Ｖ４…水冷媒の水蒸気 １…燃料電池セル ２…ヘッダ ３…電池冷却水冷却管 ４…冷却水ポンプ ５…電圧変換器 ６…水処理装置 ７…混合改質管 ８…燃料改質装置 ９…燃料排ガス排気管 １０…バーナー １１…混合器 １２…純水ポンプ １３…水蒸気分離器 １４…排熱回収量制御装置 １５…高温再生器 １６…低温再生器 １７…凝縮器 １８…吸収器 １９…蒸発器 ２０…温度検出手段 ２１…高温側溶液熱交換器 ２２…低温側溶液熱交換器 ２３…溶液ポンプ ２４…冷媒ポンプ ２５…排熱回収量制御バルブ ２６…冷媒再生管 ２７…冷媒分離器 ２８…溶液循環量制御装置 ２９…溶液ポンプ回転数制御手段 Ｐ１…水蒸気配管 Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４…伝熱蛇行管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 正喜 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 藁谷 至誠 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号 日 本電信電話株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】燃料電池セルの冷却を行う電池冷却水冷却
管と、前記燃料電池セルの冷却に用いられる気水混合状
態の電池冷却水を水蒸気と温水とに分離する水蒸気分離
器と、再生器、吸収器、凝縮器、蒸発器で構成する吸収
式冷凍機とで構成した燃料電池冷凍機一体システム装置
において、前記燃料電池セルで発生した熱により吸収式
冷凍サイクル中の希吸収溶液を再生する吸収式冷凍機の
冷媒再生管を前記水蒸気分離器内に設けるとともに、前
記冷媒再生管で再生された冷媒蒸気と濃縮された濃吸収
溶液とを分離する冷媒分離器を具備することを特徴とす
る燃料電池冷凍機一体システム装置。 - 【請求項２】燃料電池冷凍機一体システムにおいて、前
記水蒸気分離器内に電池冷却水温度を検出する温度検出
手段と、前記温度検出手段で電池冷却水温度を検出し標
準温度との差分に見合った増減溶液循環量を割出す溶液
循環量制御装置と、当該増減溶液循環量に対応する溶液
ポンプの回転数を増減調節させるための溶液ポンプ回転
数制御手段と、当該溶液ポンプ回転数制御手段の連動操
作により制御回転速度で前記吸収式冷凍機内の冷媒蒸気
を吸収した希吸収溶液を前記冷媒再生管および低温再生
器へと制御流量を分岐搬送する溶液ポンプとを具備する
ことを特徴とする燃料電池冷凍機一体システム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159107A JPH062981A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 燃料電池冷凍機一体システム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4159107A JPH062981A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 燃料電池冷凍機一体システム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH062981A true JPH062981A (ja) | 1994-01-11 |
Family
ID=15686403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4159107A Pending JPH062981A (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 燃料電池冷凍機一体システム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062981A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002147890A (ja) * | 2000-11-14 | 2002-05-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 空調方法及び空調装置 |
| WO2014129135A1 (ja) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | パナソニック株式会社 | 排熱利用ヒートポンプシステム及び熱機関駆動式蒸気圧縮式ヒートポンプシステム |
| JP2014159926A (ja) * | 2013-02-20 | 2014-09-04 | Panasonic Corp | 熱機関駆動式蒸気圧縮式ヒートポンプシステム |
| US8994238B2 (en) | 2012-07-03 | 2015-03-31 | Katsuyuki Kamibayashi | Energy conversion device |
| CN114413505A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-04-29 | 东南大学 | 一种利用燃料电池余热的复合吸收式制冷系统 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP4159107A patent/JPH062981A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9631845B2 (en) | 2013-02-20 | 2017-04-25 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Heat pump system using waste heat and heat engine-driven vapor compression heat pump system |
| CN114413505A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-04-29 | 东南大学 | 一种利用燃料电池余热的复合吸收式制冷系统 |
| CN114413505B (zh) * | 2021-12-20 | 2024-04-26 | 东南大学 | 一种利用燃料电池余热的复合吸收式制冷系统 |
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