JPH10185315A - 燃料電池による排熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置 - Google Patents
燃料電池による排熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置Info
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- JPH10185315A JPH10185315A JP34709896A JP34709896A JPH10185315A JP H10185315 A JPH10185315 A JP H10185315A JP 34709896 A JP34709896 A JP 34709896A JP 34709896 A JP34709896 A JP 34709896A JP H10185315 A JPH10185315 A JP H10185315A
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Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 総合効率および燃料電池の耐久性が向上でき
る電気温水器を提供すること。 【解決手段】 固体電解質燃料電池（１０）を設け、そ
の燃料電池（１０）に保温用の燃焼器（１５）を有する
予熱器（１１）を一体的に設け、それらの排熱を排熱回
収器（２０）で回収し、回収した排熱を排熱投入手段
（Ａ）で貯湯槽（２Ａ）に投入している。
る電気温水器を提供すること。 【解決手段】 固体電解質燃料電池（１０）を設け、そ
の燃料電池（１０）に保温用の燃焼器（１５）を有する
予熱器（１１）を一体的に設け、それらの排熱を排熱回
収器（２０）で回収し、回収した排熱を排熱投入手段
（Ａ）で貯湯槽（２Ａ）に投入している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、貯湯槽内に電気ヒ
ータを有し該貯湯槽に水を補給する給水管と温水を出水
する出水管とを備えた電気温水器に関する。
ータを有し該貯湯槽に水を補給する給水管と温水を出水
する出水管とを備えた電気温水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、図３に示すように、断熱を施し
た貯湯槽２に水道水を補給する給水管３と加熱した温水
をキッチンや浴槽・洗面所等に給湯する出水管４と槽２
内の水を加熱する電気ヒータ５とを備え、夜間の安価な
ＡＣ２００Ｖの電力を利用して湯を沸かし、必要に応じ
給湯する貯湯式の電気温水器１は知られている。
た貯湯槽２に水道水を補給する給水管３と加熱した温水
をキッチンや浴槽・洗面所等に給湯する出水管４と槽２
内の水を加熱する電気ヒータ５とを備え、夜間の安価な
ＡＣ２００Ｖの電力を利用して湯を沸かし、必要に応じ
給湯する貯湯式の電気温水器１は知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
電気温水器１は料金の安価な深夜電力を利用するため深
夜にしか加熱出来ず、そのため一日分の給湯需要を貯湯
する必要があり、貯湯槽２の容量が例えば、４００Ｌ程
度の大きなものとなる。
電気温水器１は料金の安価な深夜電力を利用するため深
夜にしか加熱出来ず、そのため一日分の給湯需要を貯湯
する必要があり、貯湯槽２の容量が例えば、４００Ｌ程
度の大きなものとなる。
【０００４】さらに、貯湯能力を高めるため、温水温度
を高く設定する必要があり、温水器の表面からの熱ロス
が大となる。
を高く設定する必要があり、温水器の表面からの熱ロス
が大となる。
【０００５】また、電気ヒータ５で湯を沸かすことは、
発電時のエネルギーロス、送電エネルギーロス等を含め
れば、一次エネルギ換算の熱効率で３８％程度となり、
ガスや石油焚きのボイラの熱効率８０％に比し効率が低
い。
発電時のエネルギーロス、送電エネルギーロス等を含め
れば、一次エネルギ換算の熱効率で３８％程度となり、
ガスや石油焚きのボイラの熱効率８０％に比し効率が低
い。
【０００６】そして、運転温度が高い固体電解質燃料電
池を用いれば排熱温度も高いので排熱が有効に利用でき
総合効率が向上するが、発電していない時の温度低下に
よる熱応力の繰り返しにより疲労破壊等の問題が発生す
る。
池を用いれば排熱温度も高いので排熱が有効に利用でき
総合効率が向上するが、発電していない時の温度低下に
よる熱応力の繰り返しにより疲労破壊等の問題が発生す
る。
【０００７】したがって、本発明は、総合効率が高く、
燃料電池の耐久性が向上できる燃料電池による排熱投入
型電気温水器のホットスタンバイ装置を提供することを
目的としている。
燃料電池の耐久性が向上できる燃料電池による排熱投入
型電気温水器のホットスタンバイ装置を提供することを
目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の燃料電池による
排熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置は、貯湯
槽内に電気ヒータを有し該貯湯槽に水を補給する給水管
と温水を出水する出水管とを備えた電気温水器におい
て、燃料電池を設けて、該燃料電池の排熱を回収する排
熱回収器を設け、該燃料電池には燃料電池の非運転時に
燃料電池を保温しておく燃焼器が一体的に設けられてお
り、前記排熱回収器で回収した燃料電池運転時および非
運転時の排熱を前記貯湯槽に投入する排熱投入手段を設
けていることを特徴としている。
排熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置は、貯湯
槽内に電気ヒータを有し該貯湯槽に水を補給する給水管
と温水を出水する出水管とを備えた電気温水器におい
て、燃料電池を設けて、該燃料電池の排熱を回収する排
熱回収器を設け、該燃料電池には燃料電池の非運転時に
燃料電池を保温しておく燃焼器が一体的に設けられてお
り、前記排熱回収器で回収した燃料電池運転時および非
運転時の排熱を前記貯湯槽に投入する排熱投入手段を設
けていることを特徴としている。
【０００９】本発明の実施に際して、排熱投入手段は、
排熱回収器の一熱交換部と、該熱交換部の両端を貯湯槽
の下部及び上部に連通する管路で構成されているのが好
ましい。
排熱回収器の一熱交換部と、該熱交換部の両端を貯湯槽
の下部及び上部に連通する管路で構成されているのが好
ましい。
【００１０】また本発明の実施に際して、前記燃料電池
は固体電解質燃料電池であるのが好ましい。但し、溶融
炭酸塩型燃料電池等、その他のタイプの燃料電池であっ
ても適用可能である。
は固体電解質燃料電池であるのが好ましい。但し、溶融
炭酸塩型燃料電池等、その他のタイプの燃料電池であっ
ても適用可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。
実施の形態を説明する。
【００１２】なお、これらの図面において、図３に対応
する部分については、同じ符号を付して重複説明を省略
する。
する部分については、同じ符号を付して重複説明を省略
する。
【００１３】図１において、全体を符号１Ａで示す排熱
投入型電気温水器には、固体電解質燃料電池１０が設け
られている。そして、この燃料電池１０と一体的に構成
され燃料電池１０を予熱しておく予熱器１１には燃焼器
１５が取付られている。
投入型電気温水器には、固体電解質燃料電池１０が設け
られている。そして、この燃料電池１０と一体的に構成
され燃料電池１０を予熱しておく予熱器１１には燃焼器
１５が取付られている。
【００１４】また、貯湯槽２Ａには電気ヒータ５が外部
電源回路に接続されている。
電源回路に接続されている。
【００１５】そして、燃料電池１０から発生する排熱や
予熱器１１からの排熱は排熱回収器２０に回収されるよ
う構成されており、この排熱回収器２０には、燃料電池
１０及び予熱器１１の排熱と熱交換を行なう図示しない
熱交換部の他に、複数（図示の例では２個）の熱交換部
２１、２２が設けられている。
予熱器１１からの排熱は排熱回収器２０に回収されるよ
う構成されており、この排熱回収器２０には、燃料電池
１０及び予熱器１１の排熱と熱交換を行なう図示しない
熱交換部の他に、複数（図示の例では２個）の熱交換部
２１、２２が設けられている。
【００１６】その一方の熱交換部２１の下端は、冷温水
管路Ｌ１により貯湯槽２Ａの下部に連通され、熱交換部
２１の上端は、高温水管路Ｌ２により貯湯槽２Ａの上部
に連通されている。したがって、熱交換部２１と管路Ｌ
１、Ｌ２とにより排熱投入手段Ａが構成されている。
管路Ｌ１により貯湯槽２Ａの下部に連通され、熱交換部
２１の上端は、高温水管路Ｌ２により貯湯槽２Ａの上部
に連通されている。したがって、熱交換部２１と管路Ｌ
１、Ｌ２とにより排熱投入手段Ａが構成されている。
【００１７】そして、他方の熱交換部２２は、排熱利用
の外部負荷（例えば床暖房装置）に接続されている。
の外部負荷（例えば床暖房装置）に接続されている。
【００１８】以下、作用について説明する。
【００１９】燃料電池１０を運転すると、その排熱は、
排熱回収器２０で回収される。そして、回収された排熱
の一部は、熱交換部２１を含む排熱投入手段Ａにより貯
湯槽２Ａの湯に投入される。したがって、貯湯槽２Ａの
湯沸かし又は放熱ロスを補う保温用の熱エネルギとして
排熱が有効に利用される。
排熱回収器２０で回収される。そして、回収された排熱
の一部は、熱交換部２１を含む排熱投入手段Ａにより貯
湯槽２Ａの湯に投入される。したがって、貯湯槽２Ａの
湯沸かし又は放熱ロスを補う保温用の熱エネルギとして
排熱が有効に利用される。
【００２０】また、電気温水器１Ａの保温用の熱エネル
ギとして利用された残りの回収された排熱は、熱交換部
２２を介して、例えば床暖房等の外部負荷に有効に利用
可能である。
ギとして利用された残りの回収された排熱は、熱交換部
２２を介して、例えば床暖房等の外部負荷に有効に利用
可能である。
【００２１】更に、燃料電池１０が運転されていない場
合には、予熱器１１の燃焼器１５は燃料過剰条件で運転
された燃焼器１５において生成される還元性の高温ガス
を図示しない燃料極に導入することで燃料電池の保温を
行い、このとき発生する排熱も前記排熱回収器２０で回
収され貯湯槽２Ａに投入される。
合には、予熱器１１の燃焼器１５は燃料過剰条件で運転
された燃焼器１５において生成される還元性の高温ガス
を図示しない燃料極に導入することで燃料電池の保温を
行い、このとき発生する排熱も前記排熱回収器２０で回
収され貯湯槽２Ａに投入される。
【００２２】したがって、湯沸かし又は放熱ロスを補う
熱エネルギとして燃料電池の運転時と供に有効利用され
る。また、この燃料電池の保温、即ちホットスタンバイ
によって燃料電池は運転時と非運転時との温度差が減少
するので熱疲労が軽減される。
熱エネルギとして燃料電池の運転時と供に有効利用され
る。また、この燃料電池の保温、即ちホットスタンバイ
によって燃料電池は運転時と非運転時との温度差が減少
するので熱疲労が軽減される。
【００２３】図３は、本発明の別の実施の形態を示し、
全体を符号１Ｂで示す固体電解質燃料電池による排熱投
入型電気温水器の排熱投入手段Ａ１を、熱交換部２１、
貯湯槽２Ｂ内に設けられた貯湯槽熱交換部１５及び両熱
交換部２１、１５の下端及び上端をそれぞれ接続する接
続管路Ｌ３、Ｌ４で循環回路に構成し、管路Ｌ３に循環
用モータＭを介装し、他を図１と同様に構成した例であ
る。この実施の形態でも図１と同様な作用効果がある。
全体を符号１Ｂで示す固体電解質燃料電池による排熱投
入型電気温水器の排熱投入手段Ａ１を、熱交換部２１、
貯湯槽２Ｂ内に設けられた貯湯槽熱交換部１５及び両熱
交換部２１、１５の下端及び上端をそれぞれ接続する接
続管路Ｌ３、Ｌ４で循環回路に構成し、管路Ｌ３に循環
用モータＭを介装し、他を図１と同様に構成した例であ
る。この実施の形態でも図１と同様な作用効果がある。
【００２４】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されており、
以下の優れた効果を奏することができる。
以下の優れた効果を奏することができる。
【００２５】（１） 燃料電池およびそのホットスタン
バイ時の排熱を温度レベルに対応して有効に利用出来る
ので、総合効率が高い。
バイ時の排熱を温度レベルに対応して有効に利用出来る
ので、総合効率が高い。
【００２６】（２） 電気ヒータの負荷が小さくできる
ため、１００Ｖで対応できる。
ため、１００Ｖで対応できる。
【００２７】（３） 保温用のエネルギに電気を用いな
いため、高効率なオペレーションとなる。
いため、高効率なオペレーションとなる。
【図１】本発明の一実施の形態を示す全体構成図。
【図２】本発明の別の実施の形態を示す全体構成図。
【図３】従来の電気温水器の一例を示す構成図。
Ａ・・・排熱投入手段 Ｌ１・・・冷温水管路 Ｌ２・・・高温水管路 Ｌ３、Ｌ４・・・接続管路 Ｍ・・・循環用モータ １・・・電気温水器 １Ａ、１Ｂ・・・排熱投入型電気温水器 ２、２Ａ、２Ｂ・・・貯湯槽 ３・・・給水管 ４・・・出水管 ５・・・電気ヒータ １０・・・固体電解質燃料電池 １１・・・予熱器 １５・・・燃焼器 ２０・・・排熱回収器 ２１、２２・・・熱交換部
Claims (3)
- 【請求項１】 貯湯槽内に電気ヒータを有し該貯湯槽に
水を補給する給水管と温水を出水する出水管とを備えた
電気温水器において、燃料電池を設け、該燃料電池の排
熱を回収する排熱回収器を設け、該燃料電池には燃料電
池の非運転時に燃料電池を保温しておく燃焼器が一体的
に設けられており、前記排熱回収器で回収した燃料電池
運転時および非運転時の排熱を前記貯湯槽に投入する排
熱投入手段を設けていることを特徴とする燃料電池によ
る排熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置。 - 【請求項２】 排熱投入手段は、排熱回収器の一熱交換
部と、該熱交換部の両端を貯湯槽の下部及び上部に連通
する管路で構成されている請求項１の燃料電池による排
熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置。 - 【請求項３】 前記燃料電池は固体電解質型燃料電池で
ある請求項１、２のいずれかの燃料電池による排熱投入
型電気温水器のホットスタンバイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34709896A JPH10185315A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 燃料電池による排熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34709896A JPH10185315A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 燃料電池による排熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10185315A true JPH10185315A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=18387901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34709896A Pending JPH10185315A (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | 燃料電池による排熱投入型電気温水器のホットスタンバイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10185315A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040009652A (ko) * | 2002-07-24 | 2004-01-31 | 엘지전자 주식회사 | 연료전지의 열활용 시스템 및 그 제어방법 |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34709896A patent/JPH10185315A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040009652A (ko) * | 2002-07-24 | 2004-01-31 | 엘지전자 주식회사 | 연료전지의 열활용 시스템 및 그 제어방법 |
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