JPH0638343B2 - 燃料電池発電装置 - Google Patents
燃料電池発電装置Info
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- JPH0638343B2 JPH0638343B2 JP62003152A JP315287A JPH0638343B2 JP H0638343 B2 JPH0638343 B2 JP H0638343B2 JP 62003152 A JP62003152 A JP 62003152A JP 315287 A JP315287 A JP 315287A JP H0638343 B2 JPH0638343 B2 JP H0638343B2
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- cooling water
- cooling
- recirculation
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- 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
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- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04029—Heat exchange using liquids
-
- 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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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は燃料電池発電装置の改良に係り、特に燃料電池
の冷却が冷却水の循環により行なわれ、かつその冷却水
の一部が燃料改質器の改質蒸気として用いられるように
形成された燃料電池発電装置の改良に関するものであ
る。
の冷却が冷却水の循環により行なわれ、かつその冷却水
の一部が燃料改質器の改質蒸気として用いられるように
形成された燃料電池発電装置の改良に関するものであ
る。
〔従来の技術〕 従来一般に採用されているこの種発電装置は、例えば特
公昭48−40369 号公報にも開示されているように、燃料
電池の内部に冷却器を内蔵させ、そしてこの冷却器に冷
却水を循環させて燃料電池を所定の温度に保つようにし
ているのが普通である。
公昭48−40369 号公報にも開示されているように、燃料
電池の内部に冷却器を内蔵させ、そしてこの冷却器に冷
却水を循環させて燃料電池を所定の温度に保つようにし
ているのが普通である。
この種燃料電池は負荷運転時において、その電池内平均
運転温度と冷却水温度との間には、電池内の発電部と冷
却部との間の熱伝達部分の熱抵抗によりある温度差が生
じている。この電池運転温度と冷却水温度との温度差は
ほぼ燃料電池の負荷の大きさに比例して変化する。従つ
て燃料電池に供給される冷却水の温度を常に一定で運転
すると、燃料電池の運転温度は、負荷が低くなるととも
に低下することとなる。燃料電池は、ある限界温度内で
あれば運転温度が高いほど性能が向上するという特性を
有しており、発電装置が低負荷に移行するに従い燃料電
池の運転温度が低下することは燃料電池の性能低下を生
じ発電装置の効率の面で問題がある。
運転温度と冷却水温度との間には、電池内の発電部と冷
却部との間の熱伝達部分の熱抵抗によりある温度差が生
じている。この電池運転温度と冷却水温度との温度差は
ほぼ燃料電池の負荷の大きさに比例して変化する。従つ
て燃料電池に供給される冷却水の温度を常に一定で運転
すると、燃料電池の運転温度は、負荷が低くなるととも
に低下することとなる。燃料電池は、ある限界温度内で
あれば運転温度が高いほど性能が向上するという特性を
有しており、発電装置が低負荷に移行するに従い燃料電
池の運転温度が低下することは燃料電池の性能低下を生
じ発電装置の効率の面で問題がある。
このため一般には次のような手段がとられている。すな
わち一つの考えとしては、例えば特公昭48−40369 号あ
るいは特開昭60−41767 号公報のように、循環する冷却
水を負荷低下に応じて外部から加熱するようになし、燃
料電池の温度を所定の高い温度に保つようにするのであ
る。
わち一つの考えとしては、例えば特公昭48−40369 号あ
るいは特開昭60−41767 号公報のように、循環する冷却
水を負荷低下に応じて外部から加熱するようになし、燃
料電池の温度を所定の高い温度に保つようにするのであ
る。
また別の考えとしては、例えば特開昭60−207256号ある
いは特開昭58−164157号公報に開示されているように、
低負荷時においては燃料電池より排出された冷却水、あ
るいは冷却空気を、外部の冷却器を介すことなく冷却水
あるいは冷却空気の循環ポンプ側へ戻す考えである。
いは特開昭58−164157号公報に開示されているように、
低負荷時においては燃料電池より排出された冷却水、あ
るいは冷却空気を、外部の冷却器を介すことなく冷却水
あるいは冷却空気の循環ポンプ側へ戻す考えである。
たしかにこれらの構成であると負荷に応じ燃料電池の温
度を限界温度内で高い値に保つことは可能であり有効で
はある。
度を限界温度内で高い値に保つことは可能であり有効で
はある。
しかし前述した第一番目のもの、すなわち冷却水を負荷
低下に応じ外部加熱するものは、多量の冷却水を短時間
に加熱する必要があり、かなりの熱量を必要とし、発電
装置の熱効率の面、またその外部設備の面で問題があ
り、また第二番目のもの、すなわち燃料電池の排出冷却
水あるいは冷却空気を外部冷却器を介さず循環ポンプ側
へ戻すようにしたものは、次の点で不都合が生ずる嫌い
がある。
低下に応じ外部加熱するものは、多量の冷却水を短時間
に加熱する必要があり、かなりの熱量を必要とし、発電
装置の熱効率の面、またその外部設備の面で問題があ
り、また第二番目のもの、すなわち燃料電池の排出冷却
水あるいは冷却空気を外部冷却器を介さず循環ポンプ側
へ戻すようにしたものは、次の点で不都合が生ずる嫌い
がある。
すなわち最近においてはこの冷却水の循環系に水蒸気分
離器を設け、この水蒸気分離器にて高温となつた冷却水
の一部を燃料改質器の改質蒸気として取出すことが多
く、したがつてこのような構成のものにおいて、燃料電
池の排出冷却水を、冷却器を兼ねている水蒸気分離器を
介すことなく循環ポンプ側へ戻すことは、水蒸気分離器
に対し圧力的に短絡回路を設けることになり、水蒸気分
離器より所要量の蒸気を取出すことができなくなる嫌い
がある。
離器を設け、この水蒸気分離器にて高温となつた冷却水
の一部を燃料改質器の改質蒸気として取出すことが多
く、したがつてこのような構成のものにおいて、燃料電
池の排出冷却水を、冷却器を兼ねている水蒸気分離器を
介すことなく循環ポンプ側へ戻すことは、水蒸気分離器
に対し圧力的に短絡回路を設けることになり、水蒸気分
離器より所要量の蒸気を取出すことができなくなる嫌い
がある。
本発明はこれにかんがみなされたものであり、したがつ
てその目的とするところは、燃料電池の冷却水系に水蒸
気分離器を備えたものであつても、特に外部加熱手段を
用いることなく、燃料電池の温度が負荷の大小にかかわ
らず所定の高い温度を保ち、かつ、水蒸気分離器が充分
作動するようになしたこの種燃料電池発電装置を提供す
るにある。
てその目的とするところは、燃料電池の冷却水系に水蒸
気分離器を備えたものであつても、特に外部加熱手段を
用いることなく、燃料電池の温度が負荷の大小にかかわ
らず所定の高い温度を保ち、かつ、水蒸気分離器が充分
作動するようになしたこの種燃料電池発電装置を提供す
るにある。
すなわち本発明は、燃料電池の冷却水出口と水蒸気分離
器の冷却水入口との間から、循環ポンプと燃料電池の冷
却水入口との間へ、燃料電池の冷却部より排出された温
まった冷却水の一部を戻す再循環系を設けるとともに、
この再循環系内に、再循環ポンプおよび燃料電池の負荷
減少に応じて戻り水量を増大させる再循環流量調節弁を
設けるようになし所期の目的を達成するようにしたもの
である。
器の冷却水入口との間から、循環ポンプと燃料電池の冷
却水入口との間へ、燃料電池の冷却部より排出された温
まった冷却水の一部を戻す再循環系を設けるとともに、
この再循環系内に、再循環ポンプおよび燃料電池の負荷
減少に応じて戻り水量を増大させる再循環流量調節弁を
設けるようになし所期の目的を達成するようにしたもの
である。
すなわち、このように形成された燃料電池発電装置であ
ると、低負荷時には、再循環系により冷却部出口側の温
まった冷却水が、冷却部の入口側に戻される、すなわち
冷却部の入口に温まった冷却水が供給されるので、特に
供給冷却水を外部より加熱する必要が無く、したがって
外部加熱装置は不要となる。
ると、低負荷時には、再循環系により冷却部出口側の温
まった冷却水が、冷却部の入口側に戻される、すなわち
冷却部の入口に温まった冷却水が供給されるので、特に
供給冷却水を外部より加熱する必要が無く、したがって
外部加熱装置は不要となる。
また、さらに重要なことは、燃料電池の冷却水出口と水
蒸気分離器の冷却水入口との間から、燃料電池の冷却水
入口側に温まった冷却水の一部が再循環ポンプを介して
循環ポンプと燃料電池の冷却水入口との間へ戻されるわ
けであるが、この場合、再循環ポンプおよび燃料電池の
負荷の減少に応じて水量が増大するように戻されるの
で、通常時においては水蒸気分離器の冷却水出入口間で
は所定の圧力差が保たれ、水蒸気分離器は充分な水蒸気
を発生し、充分な改質蒸気を取り出すことができるので
ある。
蒸気分離器の冷却水入口との間から、燃料電池の冷却水
入口側に温まった冷却水の一部が再循環ポンプを介して
循環ポンプと燃料電池の冷却水入口との間へ戻されるわ
けであるが、この場合、再循環ポンプおよび燃料電池の
負荷の減少に応じて水量が増大するように戻されるの
で、通常時においては水蒸気分離器の冷却水出入口間で
は所定の圧力差が保たれ、水蒸気分離器は充分な水蒸気
を発生し、充分な改質蒸気を取り出すことができるので
ある。
以下図示した実施例に基づいて本発明を詳細に説明す
る。
る。
図には燃料電池１，燃料供給装置２，空気供給装置３，
冷却装置４を備えた燃料電池発電装置の系統が示されて
いる。
冷却装置４を備えた燃料電池発電装置の系統が示されて
いる。
燃料電池１は主として、燃料極部１ｂ，空気極部１ａお
よび冷却部１ｃにより構成され、燃料極部１ｂと空気極
部１ａ間で電力が取出されるように形成されている。
よび冷却部１ｃにより構成され、燃料極部１ｂと空気極
部１ａ間で電力が取出されるように形成されている。
燃料供給装置２は、燃料を改質する改質器２ａを備えて
おり、この改質器は燃焼部２ｂ及び反応部２ｃを備えて
いる。
おり、この改質器は燃焼部２ｂ及び反応部２ｃを備えて
いる。
冷却装置４は燃料電池の冷却部１ｃ，水蒸気分離器４
ａ，循環ポンプ４ｂ，水量調節弁４ｃとを備え、これら
が順次液的に結合された循環系をなしている。
ａ，循環ポンプ４ｂ，水量調節弁４ｃとを備え、これら
が順次液的に結合された循環系をなしている。
この冷却装置の一部、すなわち燃料電池冷却部１ｃの冷
却水出入口間には、両者を液的に結ぶように再循環系５
が設けられている。特にここで重要なことは、冷却部の
冷却水出入口間を結ぶと云っても、燃料電池の冷却水出
口と水蒸気分離器の冷却水入口との間から燃料電池の冷
却水入口へ結ぶのである。またこの再循環系内には、冷
却部より排出された冷却水の一部を強制的に冷却部１ｃ
の入口側に戻す再循環装置６が設けられている。
却水出入口間には、両者を液的に結ぶように再循環系５
が設けられている。特にここで重要なことは、冷却部の
冷却水出入口間を結ぶと云っても、燃料電池の冷却水出
口と水蒸気分離器の冷却水入口との間から燃料電池の冷
却水入口へ結ぶのである。またこの再循環系内には、冷
却部より排出された冷却水の一部を強制的に冷却部１ｃ
の入口側に戻す再循環装置６が設けられている。
再循環装置６は、一つの例として再循環ポンプ６ａ，再
循環流量調節弁６ｂ，また再循環ポンプ６ａと並列的に
設けられたオリフイス６ｃとより形成される。この場
合、特に再循環水量調節弁６ｂは、制御装置７により次
のように制御される。
循環流量調節弁６ｂ，また再循環ポンプ６ａと並列的に
設けられたオリフイス６ｃとより形成される。この場
合、特に再循環水量調節弁６ｂは、制御装置７により次
のように制御される。
すなわち制御装置７は出力監視の関係から燃料電池の電
気的負荷に応じた信号を発生するよう予め形成されてい
るが、この信号により再循環水量調節弁６ｂが、負荷が
小さい時には流量が多くなくように開度制御が行なわれ
るのである。
気的負荷に応じた信号を発生するよう予め形成されてい
るが、この信号により再循環水量調節弁６ｂが、負荷が
小さい時には流量が多くなくように開度制御が行なわれ
るのである。
尚以上の説明では再循環水量調節弁６ｂの制御信号を得
るのに、燃料電池の電気的負荷値を基本関数としている
が、多少応答は遅れるが燃料電池の温度を基本関数とす
るようにしてもよいであろう。
るのに、燃料電池の電気的負荷値を基本関数としている
が、多少応答は遅れるが燃料電池の温度を基本関数とす
るようにしてもよいであろう。
次にこのように形成された燃料電池の全体的な動作につ
いてその概略を説明すると、まず外部から供給される炭
化水素を主成分とする燃料ｇは、水蒸気分離器４ａより
供給される蒸気ＳＴと混合され、改質器の反応部２ｃへ
送られる。燃料はこの改質器の反応部２ｃにおいて化学
反応により水素濃度の高いガスに改質され、燃料電池の
燃料極部１ｂへ送られる。燃料極部１ｂ内において負荷
に対応する量の水素が消費され、水素消費後の改質ガス
は、改質器の燃焼部２ｂへ送られ改質反応の熱源として
使用される。
いてその概略を説明すると、まず外部から供給される炭
化水素を主成分とする燃料ｇは、水蒸気分離器４ａより
供給される蒸気ＳＴと混合され、改質器の反応部２ｃへ
送られる。燃料はこの改質器の反応部２ｃにおいて化学
反応により水素濃度の高いガスに改質され、燃料電池の
燃料極部１ｂへ送られる。燃料極部１ｂ内において負荷
に対応する量の水素が消費され、水素消費後の改質ガス
は、改質器の燃焼部２ｂへ送られ改質反応の熱源として
使用される。
また空気Ａはブロワー３ａにより燃料電池の空気極部１
ａに送られ、反応後排出される。
ａに送られ、反応後排出される。
一方燃料電池を冷却する冷却水は、循環ポンプ４ｂによ
り所定の圧力に加圧され燃料電池の冷却部１ｃへ送られ
る。ここで電池反応の際発生する熱を除去する。その後
は水蒸気分離器４ａへ送られて減圧され、かつ冷却され
てふたたび循環ポンプに至る。前述したように、水蒸気
分離器４ａにて発生した蒸気は改質器２へ送られ改質用
蒸気として使用される。
り所定の圧力に加圧され燃料電池の冷却部１ｃへ送られ
る。ここで電池反応の際発生する熱を除去する。その後
は水蒸気分離器４ａへ送られて減圧され、かつ冷却され
てふたたび循環ポンプに至る。前述したように、水蒸気
分離器４ａにて発生した蒸気は改質器２へ送られ改質用
蒸気として使用される。
燃料，空気，冷却水は以上のように給排また循環して燃
料電池を作動させているわけであるが、本発明の主眼の
一部である冷却水素と燃料電池の温度との関係または再
循環系との関係についてもう少し詳しく述べると、いま
発電装置の負荷率が１００％負荷の場合、電池の平均運
転温度が205 ℃，電池冷却部入口の冷却水温度が１７５
℃，出口温度が１８０℃，冷却水流量がＷであつたとす
る。この時点では負荷率、平均運転温度が所定値である
ことから冷却水再循環流量調節弁６ｂは全閉，冷却水流
量調節弁４ｃは全開となつている。勿論この時には電池
冷却部入口の冷却水流量計１０の測定値と冷却水流量計
１１の測定値は等しく、ともにＷである。
料電池を作動させているわけであるが、本発明の主眼の
一部である冷却水素と燃料電池の温度との関係または再
循環系との関係についてもう少し詳しく述べると、いま
発電装置の負荷率が１００％負荷の場合、電池の平均運
転温度が205 ℃，電池冷却部入口の冷却水温度が１７５
℃，出口温度が１８０℃，冷却水流量がＷであつたとす
る。この時点では負荷率、平均運転温度が所定値である
ことから冷却水再循環流量調節弁６ｂは全閉，冷却水流
量調節弁４ｃは全開となつている。勿論この時には電池
冷却部入口の冷却水流量計１０の測定値と冷却水流量計
１１の測定値は等しく、ともにＷである。
燃料電池の負荷が低下するに従い制御装置７の制御信号
により電池冷却水流量調節弁４ｃは絞られ、また冷却水
再循環流量調節弁６ｂは開かれ、再循環ポンプ６ａのポ
ンプ作用により電池冷却部出口側の冷却水は冷却部入口
側へ循環させられる。この時、電池冷却部入口側冷却水
流量は、制御装置７により冷却水再循環流量調節弁６ｂ
及び冷却水流量調節弁４ｃの弁開度を各々制御すること
により常に流量Ｗに維持される。また電池冷却部入口の
冷却水温度は、冷却水温度計１５により測定され、電池
内平均温度測定器１６による測定温度が２０５℃となる
ように、流量調節弁４ｃと流量調節弁６ｂとにより冷却
水再循環流量と冷却水流量の比率調整制御が行なわれ
る。
により電池冷却水流量調節弁４ｃは絞られ、また冷却水
再循環流量調節弁６ｂは開かれ、再循環ポンプ６ａのポ
ンプ作用により電池冷却部出口側の冷却水は冷却部入口
側へ循環させられる。この時、電池冷却部入口側冷却水
流量は、制御装置７により冷却水再循環流量調節弁６ｂ
及び冷却水流量調節弁４ｃの弁開度を各々制御すること
により常に流量Ｗに維持される。また電池冷却部入口の
冷却水温度は、冷却水温度計１５により測定され、電池
内平均温度測定器１６による測定温度が２０５℃となる
ように、流量調節弁４ｃと流量調節弁６ｂとにより冷却
水再循環流量と冷却水流量の比率調整制御が行なわれ
る。
一方水蒸気分離器４ａ側の動作について述べると、負荷
率１００％の場合には、再循環流量調節弁６ｂが全閉し
ていることから、再循環ポンプ６ａから排出された冷却
水はオリフイス６ｃを介して再循環ポンプ部を循環する
だけで、冷却水の循環系には何等影響なく、すなわち従
来の冷却系統と同様となり、水蒸気分離器は充分作動
し、充分な改質用の蒸気を取り出すことができる。次に
燃料電池の負荷率が低下した場合であるが、この場合に
は、前にも説明したが、制御装置７の制御信号により再
循環流量調節弁６ｂが開き、燃料電池冷却部の出口側冷
却水が冷却部入口側へ戻る循環流を生ずる。しかしこの
場合であつても冷却部を流れる冷却水量は一定であり、
また冷却水の再循環は循環ポンプ４ｂの高圧側における
循環でありすなわち冷却部出口側の圧力は所定の圧力を
保つているので、水蒸気分離器４ａは前述同様作動し、
充分な改質蒸気を取り出すことができる。
率１００％の場合には、再循環流量調節弁６ｂが全閉し
ていることから、再循環ポンプ６ａから排出された冷却
水はオリフイス６ｃを介して再循環ポンプ部を循環する
だけで、冷却水の循環系には何等影響なく、すなわち従
来の冷却系統と同様となり、水蒸気分離器は充分作動
し、充分な改質用の蒸気を取り出すことができる。次に
燃料電池の負荷率が低下した場合であるが、この場合に
は、前にも説明したが、制御装置７の制御信号により再
循環流量調節弁６ｂが開き、燃料電池冷却部の出口側冷
却水が冷却部入口側へ戻る循環流を生ずる。しかしこの
場合であつても冷却部を流れる冷却水量は一定であり、
また冷却水の再循環は循環ポンプ４ｂの高圧側における
循環でありすなわち冷却部出口側の圧力は所定の圧力を
保つているので、水蒸気分離器４ａは前述同様作動し、
充分な改質蒸気を取り出すことができる。
尚以上の説明では再循環装置としてポンプを用い、かつ
そのポンプを常に作動させておき、流量制御は再循環水
量調節弁により行うようにしているが、この再循環装置
は常にこのように構成されなければならないわけではな
く、例えばポンプ自体の排出流量を変化させるようにな
し、ポンプ自体を制御するようにしてもよいであろう。
そのポンプを常に作動させておき、流量制御は再循環水
量調節弁により行うようにしているが、この再循環装置
は常にこのように構成されなければならないわけではな
く、例えばポンプ自体の排出流量を変化させるようにな
し、ポンプ自体を制御するようにしてもよいであろう。
また再循環水量調節弁６ｂは、再循環ポンプ６ａと燃料
電池の冷却部１ｃとの間に設けられればよいわけである
が、速応性の点からこの再循環水量調節弁は出来る限り
冷却部１ｃに近づけて設けることが望ましい。
電池の冷却部１ｃとの間に設けられればよいわけである
が、速応性の点からこの再循環水量調節弁は出来る限り
冷却部１ｃに近づけて設けることが望ましい。
また以上の実施例においては、再循環水量調節弁６ｂと
冷却水量調節弁４ｃとを夫々独立した弁としているが、
両者を一体とした複合弁を用いれば、再循環系の配管は
簡素化されるであろう。
冷却水量調節弁４ｃとを夫々独立した弁としているが、
両者を一体とした複合弁を用いれば、再循環系の配管は
簡素化されるであろう。
本発明は以上説明してきたように、燃料電池の冷却水出
口と水蒸気分離器の冷却水入口との間から、循環ポンプ
と燃料電池の冷却水入口との間へ、燃料電池の冷却部よ
り排出された温まった冷却水の一部を戻す再循環系を設
けるとともに、この再循環系内に、再循環ポンプおよび
燃料電池の負荷減少に応じて戻り水量を増大させる再循
環流量調節弁を設けるようになしたから、低負荷時に
は、再循環系により冷却部出口側の温まった冷却水が、
冷却部の入口側に戻される、すなわち冷却部の入口に温
まった冷却水が供給されるので、特に供給冷却水を外部
より加熱する必要が無いことは勿論のこと、さらに再循
環ポンプおよび燃料電池の負荷の減少に応じて水量が増
大するように戻されるので、通常時においては水蒸気分
離器の冷却水出入口間では所定の圧力差が保たれ、水蒸
気分離器は充分な水蒸気を発生し、充分な改質蒸気を取
り出すことができる。
口と水蒸気分離器の冷却水入口との間から、循環ポンプ
と燃料電池の冷却水入口との間へ、燃料電池の冷却部よ
り排出された温まった冷却水の一部を戻す再循環系を設
けるとともに、この再循環系内に、再循環ポンプおよび
燃料電池の負荷減少に応じて戻り水量を増大させる再循
環流量調節弁を設けるようになしたから、低負荷時に
は、再循環系により冷却部出口側の温まった冷却水が、
冷却部の入口側に戻される、すなわち冷却部の入口に温
まった冷却水が供給されるので、特に供給冷却水を外部
より加熱する必要が無いことは勿論のこと、さらに再循
環ポンプおよび燃料電池の負荷の減少に応じて水量が増
大するように戻されるので、通常時においては水蒸気分
離器の冷却水出入口間では所定の圧力差が保たれ、水蒸
気分離器は充分な水蒸気を発生し、充分な改質蒸気を取
り出すことができる。
図は本発明の一実施例を示す燃料電池発電装置の系統図
である。 １……燃料電池、２……燃料供給装置、２ａ……改質
器、３……空気供給装置、４……冷却装置、４ａ……水
蒸気分離器、４ｂ……循環ポンプ、５……再循環系、６
……再循環装置、６ａ……再循環ポンプ、６ｂ……再循
環水量調節弁、７……制御装置。
である。 １……燃料電池、２……燃料供給装置、２ａ……改質
器、３……空気供給装置、４……冷却装置、４ａ……水
蒸気分離器、４ｂ……循環ポンプ、５……再循環系、６
……再循環装置、６ａ……再循環ポンプ、６ｂ……再循
環水量調節弁、７……制御装置。
Claims (2)
- 【請求項１】燃料極部と空気極部および冷却部を備えた
燃料電池と、 該燃料電池の冷却部へ冷却水を循環させ、燃料電池を所
定の温度に冷却する冷却装置とを備え、 前記冷却装置が、燃料電池の冷却部を通して冷却水を循
環させる循環ポンプと、燃料電池の冷却水出口と前記循
環ポンプとの間に介在された水蒸気分離器とを有し、 この水蒸気分離器より取り出された水蒸気が、燃料改質
器の改質蒸気として用いられるように形成されている燃
料電池発電装置において、 前記燃料電池の冷却水出口と前記水蒸気分離器の冷却水
入口との間から、前記循環ポンプと燃料電池の冷却水入
口との間へ、燃料電池の冷却部より排出された温まった
冷却水の一部を戻す再循環系を設けるとともに、 この再循環系内に、再循環ポンプおよび燃料電池の負荷
減少に応じて戻り水量を増大させる再循環流量調節弁を
設けたことを特徴とする燃料電池発電装置。 - 【請求項２】前記再循環ポンプに、循環ポンプの出口側
水を循環ポンプの入口側に戻す循環系を設けるととも
に、この循環系にオリフイスを設けてなる特許請求の範
囲第１項記載の燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003152A JPH0638343B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003152A JPH0638343B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 燃料電池発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63174281A JPS63174281A (ja) | 1988-07-18 |
| JPH0638343B2 true JPH0638343B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=11549377
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62003152A Expired - Lifetime JPH0638343B2 (ja) | 1987-01-12 | 1987-01-12 | 燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638343B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6471076A (en) * | 1987-09-10 | 1989-03-16 | Fuji Electric Res | Cooling equipment of fuel cell |
| JP2619947B2 (ja) * | 1989-03-03 | 1997-06-11 | 東北電力株式会社 | 燃料電池発電装置 |
| JP5262125B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2013-08-14 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料電池システムおよび燃料電池の運転方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58164157A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-29 | Kansai Electric Power Co Inc:The | 燃料電池の温度制御方式 |
| JPS6139369A (ja) * | 1984-07-31 | 1986-02-25 | Toshiba Corp | 燃料電池発電プラント |
-
1987
- 1987-01-12 JP JP62003152A patent/JPH0638343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63174281A (ja) | 1988-07-18 |
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