JPH11132105A - 排熱分配装置および排熱利用システム - Google Patents
排熱分配装置および排熱利用システムInfo
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- JPH11132105A JPH11132105A JP9292166A JP29216697A JPH11132105A JP H11132105 A JPH11132105 A JP H11132105A JP 9292166 A JP9292166 A JP 9292166A JP 29216697 A JP29216697 A JP 29216697A JP H11132105 A JPH11132105 A JP H11132105A
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コージェネレーションシステムの小型化を可
能とし、またメンテナンスを容易にすることのできる排
熱分配装置及び排熱利用システムを提供する。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明の排熱
分配装置１０１は、ポンプ１１１と、温度流量センサー
１１３と、水を分岐する送り側ヘッダ１１５と、量調整
弁１１７ａ，１１７ｂと、バイパス流量調整弁１１９
と、戻り側ヘッダー１２５と、温度流量センサー１２１
と主演算装置１２３で構成されている。主演算装置１２
３は、排熱利用情報と温度流量センサー１１３，１２１
からの検出信号１３７，１３９とに基づいて制御指令１
４１，１４３，１４５を出す。需要と供給に応じて排熱
を分配し、燃料電池の温度を安定させることができ、ポ
ンプおよび循環経路を簡略にすることで燃料電池の小型
化が容易となり、メンテナンス負担の軽減を図ることが
できる。
能とし、またメンテナンスを容易にすることのできる排
熱分配装置及び排熱利用システムを提供する。 【解決手段】 上記課題を解決するために本発明の排熱
分配装置１０１は、ポンプ１１１と、温度流量センサー
１１３と、水を分岐する送り側ヘッダ１１５と、量調整
弁１１７ａ，１１７ｂと、バイパス流量調整弁１１９
と、戻り側ヘッダー１２５と、温度流量センサー１２１
と主演算装置１２３で構成されている。主演算装置１２
３は、排熱利用情報と温度流量センサー１１３，１２１
からの検出信号１３７，１３９とに基づいて制御指令１
４１，１４３，１４５を出す。需要と供給に応じて排熱
を分配し、燃料電池の温度を安定させることができ、ポ
ンプおよび循環経路を簡略にすることで燃料電池の小型
化が容易となり、メンテナンス負担の軽減を図ることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池や内燃機
関を用いたコージェネレーションにおいて、排熱の分配
・調整を安定して行う装置と、この排熱分配装置を用い
た排熱利用システムに関するものである。
関を用いたコージェネレーションにおいて、排熱の分配
・調整を安定して行う装置と、この排熱分配装置を用い
た排熱利用システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コージェネレーションにおける排熱利用
系は、排熱利用機器を直列あるいは並列に接続し各経路
の流量を調整して行われているが、排熱の供給量は有限
であり必要なだけ利用できるものではない。
系は、排熱利用機器を直列あるいは並列に接続し各経路
の流量を調整して行われているが、排熱の供給量は有限
であり必要なだけ利用できるものではない。
【０００３】燃料電池コージェネでは、発電部を適切な
温度に保って運転する必要があり、その温度は燃料電池
の種類によって異なる。例えば、りん酸型なら１９０〜
２２０℃、溶融炭酸塩型なら６００〜７００℃、固体酸
化物型なら９００〜１０００℃、固体高分子型なら常温
〜１２０℃といった温度がそれぞれ運転に適していると
いわれる。
温度に保って運転する必要があり、その温度は燃料電池
の種類によって異なる。例えば、りん酸型なら１９０〜
２２０℃、溶融炭酸塩型なら６００〜７００℃、固体酸
化物型なら９００〜１０００℃、固体高分子型なら常温
〜１２０℃といった温度がそれぞれ運転に適していると
いわれる。
【０００４】内燃機関型のコージェネにおいても、温度
によって機関内の燃料条件が変わり発電効率に影響を及
ぼすため、所定の温度で安定させて運転するのが望まし
い。
によって機関内の燃料条件が変わり発電効率に影響を及
ぼすため、所定の温度で安定させて運転するのが望まし
い。
【０００５】燃料電池の発電部を所定の温度に保つため
従来の技術では、特開昭６３−１７４２８１号公報など
に示される燃料電池発電装置は図７のように、燃料電池
本体１，改質器２ａ，空気供給装置３，水蒸気分離器４
ａと循環ポンプ４ｂと水量調節弁４ｃからなる冷却装置
４，再循環ポンプ６ａと冷却水再循環流量調節弁６ｂ等
からなる再循環装置６，制御装置７などで構成される。
そして、排熱は水蒸気分離器４ａから水蒸気の形で改質
や他の機器に利用される。
従来の技術では、特開昭６３−１７４２８１号公報など
に示される燃料電池発電装置は図７のように、燃料電池
本体１，改質器２ａ，空気供給装置３，水蒸気分離器４
ａと循環ポンプ４ｂと水量調節弁４ｃからなる冷却装置
４，再循環ポンプ６ａと冷却水再循環流量調節弁６ｂ等
からなる再循環装置６，制御装置７などで構成される。
そして、排熱は水蒸気分離器４ａから水蒸気の形で改質
や他の機器に利用される。
【０００６】特開昭６３−１７４２８１号公報の燃料電
池発電装置は、燃料電池の冷却水出口側と冷却水入口側
との間に、冷却水の循環系とは独立して冷却水出口側と
冷却水入口側とを液的に結ぶ再循環系を設けることによ
り、燃料電池の温度が負荷の大小にかかわらず所定の高
い温度が保てるようにすることを目的としている。
池発電装置は、燃料電池の冷却水出口側と冷却水入口側
との間に、冷却水の循環系とは独立して冷却水出口側と
冷却水入口側とを液的に結ぶ再循環系を設けることによ
り、燃料電池の温度が負荷の大小にかかわらず所定の高
い温度が保てるようにすることを目的としている。
【０００７】そして、冷却装置４は燃料電池の冷却部１
ｃ，水蒸気分離器４ａ，循環ポンプ４ｂ，水量調節弁４
ｃとを有し、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、即ち燃料電池冷却部１
ｃ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。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。燃料電
池の負荷の低下に応じて、電池冷却部入口側冷却水流量
は常に流量Ｗに維持したまま再循環量を増すよう制御装
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、所定の
高温を維持することができる。
ｃ，水蒸気分離器４ａ，循環ポンプ４ｂ，水量調節弁４
ｃとを有し、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、即ち燃料電池冷却部１
ｃ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。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。燃料電
池の負荷の低下に応じて、電池冷却部入口側冷却水流量
は常に流量Ｗに維持したまま再循環量を増すよう制御装
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、所定の
高温を維持することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては燃料電池発電装置事体に２つの水循環系
を持つことになり、装備すべき機器が増加することにな
り小型化には不向きであった。また装備すべき機器の増
加は、水質の汚染をまねきやすく、メンテナンス個所も
多くなりがちであった。
装置においては燃料電池発電装置事体に２つの水循環系
を持つことになり、装備すべき機器が増加することにな
り小型化には不向きであった。また装備すべき機器の増
加は、水質の汚染をまねきやすく、メンテナンス個所も
多くなりがちであった。
【０００９】さらに、従来の装置では排熱利用系は、排
熱量や排熱利用機器にあわせて別途設計し設置工事を行
うため、排熱利用系を構成するのに労力を要した。
熱量や排熱利用機器にあわせて別途設計し設置工事を行
うため、排熱利用系を構成するのに労力を要した。
【００１０】本発明はこのような従来の課題を解決する
ものであり、排熱供給源の小型化が容易で、設置が容易
で、冷却水の汚染を抑えメンテナンス負担が軽く、熱源
の温度を安定に保ちつつ排熱の分配を行うことのできる
排熱分配装置および排熱利用システムの提供を目的とす
る。
ものであり、排熱供給源の小型化が容易で、設置が容易
で、冷却水の汚染を抑えメンテナンス負担が軽く、熱源
の温度を安定に保ちつつ排熱の分配を行うことのできる
排熱分配装置および排熱利用システムの提供を目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の排熱分配装置は、熱媒体を循環させるための
ポンプと、熱媒体の送り側の状態を検出する送り側検出
手段と、熱媒体の分岐手段および合流手段と、分岐のの
ち排熱利用機器へ接続する少なくとも１つ以上の経路に
それぞれ設けた流量調整手段と、分岐ののち合流手段に
直結するバイパイス経路と、各々の流量調整手段を制御
する制御手段と、熱媒体の戻り側の状態を検出する戻り
側検出手段を備えたものである。
に本発明の排熱分配装置は、熱媒体を循環させるための
ポンプと、熱媒体の送り側の状態を検出する送り側検出
手段と、熱媒体の分岐手段および合流手段と、分岐のの
ち排熱利用機器へ接続する少なくとも１つ以上の経路に
それぞれ設けた流量調整手段と、分岐ののち合流手段に
直結するバイパイス経路と、各々の流量調整手段を制御
する制御手段と、熱媒体の戻り側の状態を検出する戻り
側検出手段を備えたものである。
【００１２】上記制御手段によって、排熱利用機器での
排熱需要と送り側検出手段および戻り側検出手段により
検出した熱媒体の状態に基づいて各流量調整手段に指令
を送り、各排熱利用機器およびバイパス経路への熱媒体
の流量配分を調整する。
排熱需要と送り側検出手段および戻り側検出手段により
検出した熱媒体の状態に基づいて各流量調整手段に指令
を送り、各排熱利用機器およびバイパス経路への熱媒体
の流量配分を調整する。
【００１３】このようにして、需要と供給に応じて排熱
を分配し排熱供給源の温度を安定させることができ、ポ
ンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱供給源の小
型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減が図れる。
を分配し排熱供給源の温度を安定させることができ、ポ
ンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱供給源の小
型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減が図れる。
【００１４】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、ポンプ
と、熱媒体の分岐手段と、ポンプと分岐手段の間に送り
側検出手段と、分岐した経路を再び合流させ排熱供給源
へ導く合流手段と、分岐手段から分岐し排熱利用機器へ
接続される各経路上に設けられた流量調整手段と、分岐
手段から分岐し合流手段へ直結するバイパス経路と、バ
イパス経路上に設けられたバイパス流量調整手段と、合
流手段と排熱供給源との間に戻り側検出手段と、排熱需
要と前記送り側検出手段および前記戻り側検出手段の出
力信号とに基づき、前記流量調整手段と前記バイパス流
量調整手段とを制御する制御手段を備えたものである。
と、熱媒体の分岐手段と、ポンプと分岐手段の間に送り
側検出手段と、分岐した経路を再び合流させ排熱供給源
へ導く合流手段と、分岐手段から分岐し排熱利用機器へ
接続される各経路上に設けられた流量調整手段と、分岐
手段から分岐し合流手段へ直結するバイパス経路と、バ
イパス経路上に設けられたバイパス流量調整手段と、合
流手段と排熱供給源との間に戻り側検出手段と、排熱需
要と前記送り側検出手段および前記戻り側検出手段の出
力信号とに基づき、前記流量調整手段と前記バイパス流
量調整手段とを制御する制御手段を備えたものである。
【００１６】この構成によれば、需要と供給に応じて排
熱を分配することで排熱供給源の温度を安定させること
ができ、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱
供給源の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減
が図れる。
熱を分配することで排熱供給源の温度を安定させること
ができ、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱
供給源の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減
が図れる。
【００１７】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
【００１８】請求項２に記載の発明は、ポンプと、熱媒
体の分岐手段と、ポンプと分岐手段の間に送り側検出手
段と、分岐した経路を再び合流させ排熱供給源へ導く合
流手段と、分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接続され
る各経路上に設けられた流量調整手段と、分岐手段から
分岐し合流手段へ直結するバイパス経路と、バイパス経
路上に設けられたバイパス流量調整手段と、分岐手段か
ら分岐した１経路が接続される放熱手段と、分岐手段か
ら放熱手段へ接続される経路上に設けられた放熱器流量
調整手段と、合流手段と排熱供給源との間に戻り側検出
手段と、排熱需要と前記送り側検出手段および前記戻り
側検出手段の出力信号とに基づき、前記流量調整手段と
前記バイパス流量調整手段とを制御する制御手段を備え
たものである。
体の分岐手段と、ポンプと分岐手段の間に送り側検出手
段と、分岐した経路を再び合流させ排熱供給源へ導く合
流手段と、分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接続され
る各経路上に設けられた流量調整手段と、分岐手段から
分岐し合流手段へ直結するバイパス経路と、バイパス経
路上に設けられたバイパス流量調整手段と、分岐手段か
ら分岐した１経路が接続される放熱手段と、分岐手段か
ら放熱手段へ接続される経路上に設けられた放熱器流量
調整手段と、合流手段と排熱供給源との間に戻り側検出
手段と、排熱需要と前記送り側検出手段および前記戻り
側検出手段の出力信号とに基づき、前記流量調整手段と
前記バイパス流量調整手段とを制御する制御手段を備え
たものである。
【００１９】この構成によれば、需要と供給に応じて排
熱を分配することで排熱供給源の温度を安定させること
ができ、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱
供給源の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減
が図れる。
熱を分配することで排熱供給源の温度を安定させること
ができ、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱
供給源の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減
が図れる。
【００２０】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
【００２１】さらに、放熱手段と放熱器流量調整手段の
付加により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を
分配・放出することができる。
付加により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を
分配・放出することができる。
【００２２】請求項３に記載の発明は、ポンプと、熱媒
体の分岐手段と、ポンプと分岐手段の間に送り側検出手
段と、分岐した経路を再び合流させ排熱供給源へ導く合
流手段と、分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接続され
る各経路上に設けられた流量調整手段と、各排熱利用機
器と合流手段との間に設けられた経路別検出手段と、分
岐手段から分岐し合流手段へ直結するバイパス経路と、
バイパス経路上に設けられたバイパス流量調整手段と、
合流手段と排熱供給源との間に戻り側検出手段と、排熱
需要と前記送り側検出手段および前記戻り側検出手段の
出力信号とに基づき、前記流量調整手段と前記バイパス
流量調整手段とを制御する制御手段を備えたものであ
る。
体の分岐手段と、ポンプと分岐手段の間に送り側検出手
段と、分岐した経路を再び合流させ排熱供給源へ導く合
流手段と、分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接続され
る各経路上に設けられた流量調整手段と、各排熱利用機
器と合流手段との間に設けられた経路別検出手段と、分
岐手段から分岐し合流手段へ直結するバイパス経路と、
バイパス経路上に設けられたバイパス流量調整手段と、
合流手段と排熱供給源との間に戻り側検出手段と、排熱
需要と前記送り側検出手段および前記戻り側検出手段の
出力信号とに基づき、前記流量調整手段と前記バイパス
流量調整手段とを制御する制御手段を備えたものであ
る。
【００２３】この構成によれば、需要と供給に応じて排
熱を分配することで排熱供給源の温度を安定させること
ができ、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱
供給源の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減
が図れる。
熱を分配することで排熱供給源の温度を安定させること
ができ、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱
供給源の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減
が図れる。
【００２４】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
【００２５】さらに、経路別検出手段の付加により、各
機器での排熱利用量が正確にわかり、各排熱利用機器へ
の排熱分配を高精度に行うことができる。
機器での排熱利用量が正確にわかり、各排熱利用機器へ
の排熱分配を高精度に行うことができる。
【００２６】請求項４に記載の発明は、ポンプと、熱媒
体の分岐手段と、ポンプと分岐手段の間に送り側検出手
段と、分岐した経路を再び合流させ排熱供給源へ導く合
流手段と、分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接続され
る各経路上に設けられた流量調整手段と、各排熱利用機
器と合流手段との間に設けられた経路別検出手段と、分
岐手段から分岐し合流手段へ直結するバイパス経路と、
バイパス経路上に設けられたバイパス流量調整手段と、
分岐手段から分岐した１経路が接続される放熱手段と、
分岐手段から放熱手段へ接続される経路上に設けられた
放熱器流量調整手段と、合流手段と排熱供給源との間に
戻り側検出手段と、排熱需要と前記送り側検出手段およ
び前記戻り側検出手段の出力信号とに基づき、前記流量
調整手段と前記バイパス流量調整手段とを制御する制御
手段を備えたものである。
体の分岐手段と、ポンプと分岐手段の間に送り側検出手
段と、分岐した経路を再び合流させ排熱供給源へ導く合
流手段と、分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接続され
る各経路上に設けられた流量調整手段と、各排熱利用機
器と合流手段との間に設けられた経路別検出手段と、分
岐手段から分岐し合流手段へ直結するバイパス経路と、
バイパス経路上に設けられたバイパス流量調整手段と、
分岐手段から分岐した１経路が接続される放熱手段と、
分岐手段から放熱手段へ接続される経路上に設けられた
放熱器流量調整手段と、合流手段と排熱供給源との間に
戻り側検出手段と、排熱需要と前記送り側検出手段およ
び前記戻り側検出手段の出力信号とに基づき、前記流量
調整手段と前記バイパス流量調整手段とを制御する制御
手段を備えたものである。
【００２７】この構成によれば、需要と供給に応じて排
熱を分配することで排熱供給源の温度を安定させること
ができ、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱
供給源の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減
が図れる。
熱を分配することで排熱供給源の温度を安定させること
ができ、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで排熱
供給源の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減
が図れる。
【００２８】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に排熱供給源と排熱利用機器を接続する
だけで、望みの排熱利用システムを容易に設置すること
ができる。
【００２９】さらに、経路別検出手段の付加により、各
機器での排熱利用量が正確にわかり、各排熱利用機器へ
の排熱分配を高精度に行うことができる。
機器での排熱利用量が正確にわかり、各排熱利用機器へ
の排熱分配を高精度に行うことができる。
【００３０】さらに、放熱手段と放熱器流量調整手段の
付加により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を
分配・放出することができる。
付加により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を
分配・放出することができる。
【００３１】請求項５に記載の発明は、排熱供給源と、
排熱の分配・調整が可能な排熱分配装置と、熱交換器と
排熱利用機器を備え、排熱供給源と排熱分配装置とを熱
交換器を介して接続したものである。
排熱の分配・調整が可能な排熱分配装置と、熱交換器と
排熱利用機器を備え、排熱供給源と排熱分配装置とを熱
交換器を介して接続したものである。
【００３２】この構成によれば、接続機器を減らせるこ
とや排熱供給源と排熱利用側で循環媒体が分離されるた
め、循環媒体の汚染を少なくしメンテナンス負担の軽減
が図れる。
とや排熱供給源と排熱利用側で循環媒体が分離されるた
め、循環媒体の汚染を少なくしメンテナンス負担の軽減
が図れる。
【００３３】また、排熱供給源と排熱利用側で循環媒体
が分離されることから、それぞれの循環系で循環媒体の
種類を自由に変えることができる。
が分離されることから、それぞれの循環系で循環媒体の
種類を自由に変えることができる。
【００３４】加えて、排熱利用機器の数や形態に応じて
排熱分配装置を変更すれば、望みの排熱利用システムを
容易に構成できる。
排熱分配装置を変更すれば、望みの排熱利用システムを
容易に構成できる。
【００３５】さらに、請求項１に記載の排熱分配装置を
用いれば、需要と供給に応じて排熱を分配することで排
熱供給源の温度を安定させることができ、ポンプおよび
循環経路を簡略にすることで排熱供給源の小型化が容易
となる。
用いれば、需要と供給に応じて排熱を分配することで排
熱供給源の温度を安定させることができ、ポンプおよび
循環経路を簡略にすることで排熱供給源の小型化が容易
となる。
【００３６】さらに、請求項２に記載の排熱分配装置を
用いれば、放熱手段と放熱器流量調整手段の付加によ
り、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を分配・放
出することができる。
用いれば、放熱手段と放熱器流量調整手段の付加によ
り、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を分配・放
出することができる。
【００３７】さらに、請求項３に記載の排熱分配装置を
用いれば、経路別検出手段の付加により、各機器での排
熱利用量が正確にわかり、各排熱利用機器への排熱分配
を高精度に行うことができる。
用いれば、経路別検出手段の付加により、各機器での排
熱利用量が正確にわかり、各排熱利用機器への排熱分配
を高精度に行うことができる。
【００３８】さらに、請求項４に記載の排熱分配装置を
用いれば、経路別検出手段の付加により、各機器での排
熱利用量が正確にわかり、各排熱利用機器への排熱分配
を高精度に行うことができるとともに、放熱手段と放熱
器流量調整手段の付加により、排熱が過剰供給な場合で
も安定して排熱を分配・放出することができる。
用いれば、経路別検出手段の付加により、各機器での排
熱利用量が正確にわかり、各排熱利用機器への排熱分配
を高精度に行うことができるとともに、放熱手段と放熱
器流量調整手段の付加により、排熱が過剰供給な場合で
も安定して排熱を分配・放出することができる。
【００３９】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
説明する。
【００４０】（実施例１）図１に示す様に実施例１にお
いて、本発明の排熱分配装置１０１は、ポンプ１１１
と、送り側検出手段に相当する温度流量センサー１１３
と、循環媒体である水を分岐する送り側ヘッダ１１５
と、流量調整手段に相当する流量調整弁１１７ａ，１１
７ｂと、バイパス流量調整弁１１９と、戻り側ヘッダー
１２５と、戻り側検出手段に相当する温度流量センサー
１２１と制御手段に相当する主演算装置１２３で構成さ
れている。
いて、本発明の排熱分配装置１０１は、ポンプ１１１
と、送り側検出手段に相当する温度流量センサー１１３
と、循環媒体である水を分岐する送り側ヘッダ１１５
と、流量調整手段に相当する流量調整弁１１７ａ，１１
７ｂと、バイパス流量調整弁１１９と、戻り側ヘッダー
１２５と、戻り側検出手段に相当する温度流量センサー
１２１と制御手段に相当する主演算装置１２３で構成さ
れている。
【００４１】ポンプと流量・排熱の調整手段を１つにま
とめているので、燃料電池１０２の排熱系の構成を簡略
化でき、小型化が容易にできる。また、適切な仕様の排
熱分配装置を選択し、燃料電池などの排熱供給源と、温
水パネルや貯湯槽など排熱利用機器を接続するだけで、
望みの排熱利用システムが容易に構成できる。
とめているので、燃料電池１０２の排熱系の構成を簡略
化でき、小型化が容易にできる。また、適切な仕様の排
熱分配装置を選択し、燃料電池などの排熱供給源と、温
水パネルや貯湯槽など排熱利用機器を接続するだけで、
望みの排熱利用システムが容易に構成できる。
【００４２】ポンプ１１１は温水を、排熱供給源である
固体高分子型の燃料電池１０２から取り出し、温度流量
センサー１１３を経て温水を分岐する送り側ヘッダー１
１５へ送る。この時、温度流量センサー１１３では温水
の温度と流量が検出され、その検出信号１３７が主演算
装置１２３へ送られる。
固体高分子型の燃料電池１０２から取り出し、温度流量
センサー１１３を経て温水を分岐する送り側ヘッダー１
１５へ送る。この時、温度流量センサー１１３では温水
の温度と流量が検出され、その検出信号１３７が主演算
装置１２３へ送られる。
【００４３】送り側ヘッダー１１５で温水は、流量調整
弁１１７ａを経て排熱利用機器である温水パネル１０３
ａへの経路と、流量調整弁１１７ｂを経て排熱利用機器
である貯湯槽１０３ｂへの経路と、バイパス流量調整弁
１１９を経て戻り側ヘッダー１２５へ戻る経路の３つに
分けられる。流量調整弁１１７ａ，１１７ｂおよびバイ
パス流量調整弁１１９は、主演算装置１２３からの制御
指令１４１，１４３，１４５に従って開度を設定し、温
水パネル１０３ａ，貯湯槽１０３ｂへの温水流量および
バイパス流量の配分を調整する。
弁１１７ａを経て排熱利用機器である温水パネル１０３
ａへの経路と、流量調整弁１１７ｂを経て排熱利用機器
である貯湯槽１０３ｂへの経路と、バイパス流量調整弁
１１９を経て戻り側ヘッダー１２５へ戻る経路の３つに
分けられる。流量調整弁１１７ａ，１１７ｂおよびバイ
パス流量調整弁１１９は、主演算装置１２３からの制御
指令１４１，１４３，１４５に従って開度を設定し、温
水パネル１０３ａ，貯湯槽１０３ｂへの温水流量および
バイパス流量の配分を調整する。
【００４４】３つの経路を流れてきた温水は、戻り側ヘ
ッダー１２５で再び１つに合流し、温度流量センサー１
２１を経て燃料電池１０２へ戻る。この時、温度流量セ
ンサー１２１では温水の温度と流量が検出され、その検
出信号１３９が主演算装置１２３へ送られる。
ッダー１２５で再び１つに合流し、温度流量センサー１
２１を経て燃料電池１０２へ戻る。この時、温度流量セ
ンサー１２１では温水の温度と流量が検出され、その検
出信号１３９が主演算装置１２３へ送られる。
【００４５】主演算装置１２３は外部機器と通信を行
い、温水パネル１０３ａや貯湯槽１０３ｂの排熱利用情
報１３５を得る。そして、この情報と温度流量センサー
１１３，１２１からの検出信号１３７，１３９とに基づ
いて各々の制御指令１４１，１４３，１４５を出す。
い、温水パネル１０３ａや貯湯槽１０３ｂの排熱利用情
報１３５を得る。そして、この情報と温度流量センサー
１１３，１２１からの検出信号１３７，１３９とに基づ
いて各々の制御指令１４１，１４３，１４５を出す。
【００４６】一般に、固体高分子型の燃料電池におい
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
【００４７】そこで、燃料電池１０２の発電部の温度を
適切な温度に保つため、発熱量に見合った排熱の利用を
行わなければならない。もし、発電部の温度が低かった
り、発熱量に対して排熱利用量が多い場合には、バイパ
ス流量を増し、温水パネル１０３ａ，貯湯槽１０３ｂへ
の流量を少なくする。逆に、発電部の温度が高かった
り、発熱量に対して排熱利用量が少ない場合には、バイ
パス流量を減らし、温水パネル１０３ａ，貯湯槽１０３
ｂへの流量を多くする。
適切な温度に保つため、発熱量に見合った排熱の利用を
行わなければならない。もし、発電部の温度が低かった
り、発熱量に対して排熱利用量が多い場合には、バイパ
ス流量を増し、温水パネル１０３ａ，貯湯槽１０３ｂへ
の流量を少なくする。逆に、発電部の温度が高かった
り、発熱量に対して排熱利用量が少ない場合には、バイ
パス流量を減らし、温水パネル１０３ａ，貯湯槽１０３
ｂへの流量を多くする。
【００４８】これにより、安定して排熱を分配できるた
め、総合効率の高い運転ができる。実施例中において、
温度流量センサー１１３および温度流量センサー１２１
は温水の温度と流量を検出して、燃料電池１０２の発熱
量と排熱利用量のバランスをとるための情報としてい
た。この方法によれば、排熱の分配を正確に行うだけで
なく、循環系の圧力損失やポンプ１１１のポンプ性能な
どの経時的変化や異常を推定することができ、信頼性の
向上も望める。
め、総合効率の高い運転ができる。実施例中において、
温度流量センサー１１３および温度流量センサー１２１
は温水の温度と流量を検出して、燃料電池１０２の発熱
量と排熱利用量のバランスをとるための情報としてい
た。この方法によれば、排熱の分配を正確に行うだけで
なく、循環系の圧力損失やポンプ１１１のポンプ性能な
どの経時的変化や異常を推定することができ、信頼性の
向上も望める。
【００４９】しかし、温水の送り側および戻り側の温度
だけを検出し、それぞれの検出値が所定の温度になるよ
う流量調整弁１１７ａ，１１７ｂおよびバイパス流量調
整弁１１９を制御することで発明の目的とする効果を得
ることができる。排熱の分配精度よりも装置のコストを
重視する場合、この方法は特に有効である。
だけを検出し、それぞれの検出値が所定の温度になるよ
う流量調整弁１１７ａ，１１７ｂおよびバイパス流量調
整弁１１９を制御することで発明の目的とする効果を得
ることができる。排熱の分配精度よりも装置のコストを
重視する場合、この方法は特に有効である。
【００５０】また、送り側の温水流量と戻り側の温水温
度だけを検出する方法や、送り側の温度と戻り側の流量
だけを検出することでも発明の目的とする効果を得るこ
とができる。
度だけを検出する方法や、送り側の温度と戻り側の流量
だけを検出することでも発明の目的とする効果を得るこ
とができる。
【００５１】なお実施例において排熱供給源として固体
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
【００５２】（実施例２）図２に示す様に実施例２にお
いて、本発明の排熱分配装置２０１は、ポンプ２１１
と、送り側検出手段に相当する温度流量センサー２１３
と、循環媒体である水を分岐する送り側ヘッダー２１５
と、流量調整手段に相当する流量調整弁２１７，２１７
ｂと、流量調整手段に相当する流量調整弁２２７ファン
コイル２２９と、バイパス流量調整弁２１９と、戻り側
ヘッダー２２５と、戻り側検出手段に相当する温度流量
センサー２２１と制御手段に相当する主演算装置２２３
で構成されている。
いて、本発明の排熱分配装置２０１は、ポンプ２１１
と、送り側検出手段に相当する温度流量センサー２１３
と、循環媒体である水を分岐する送り側ヘッダー２１５
と、流量調整手段に相当する流量調整弁２１７，２１７
ｂと、流量調整手段に相当する流量調整弁２２７ファン
コイル２２９と、バイパス流量調整弁２１９と、戻り側
ヘッダー２２５と、戻り側検出手段に相当する温度流量
センサー２２１と制御手段に相当する主演算装置２２３
で構成されている。
【００５３】ポンプと流量・排熱の調整手段を１つにま
とめているので、燃料電池２０２の排熱系の構成を簡略
化でき、小型化が容易にできる。また、適切な仕様の排
熱分配装置を選択し、燃料電池などの排熱供給源と、温
水パネルや貯湯槽など排熱利用機器を接続するだけで、
望みの排熱利用システムが容易に構成できる。
とめているので、燃料電池２０２の排熱系の構成を簡略
化でき、小型化が容易にできる。また、適切な仕様の排
熱分配装置を選択し、燃料電池などの排熱供給源と、温
水パネルや貯湯槽など排熱利用機器を接続するだけで、
望みの排熱利用システムが容易に構成できる。
【００５４】ポンプ２１１は温水を、排熱供給源である
固体高分子型の燃料電池２０２から取り出し、温度流量
センサー２１３を経て温水を分岐する送り側ヘッダー２
１５へ送る。この時、温度流量センサー２１３では温水
の温度と流量が検出され、その検出信号２３７が主演算
装置２２３へ送られる。
固体高分子型の燃料電池２０２から取り出し、温度流量
センサー２１３を経て温水を分岐する送り側ヘッダー２
１５へ送る。この時、温度流量センサー２１３では温水
の温度と流量が検出され、その検出信号２３７が主演算
装置２２３へ送られる。
【００５５】送り側ヘッダー２１５で温水は、流量調整
弁２１７ａを経て排熱利用機器である温水パネル２０３
ａへの経路と、流量調整弁２１７ｂを経て排熱利用機器
である貯湯槽２０３ｂへの経路と、流量調整弁２２７を
経てファンコイル２２９への経路と、バイパス流量調整
弁２１９を経て戻り側ヘッダー２２５へ戻る経路の４つ
に分けられる。流量調整弁２１７ａ，２１７ｂ，２２７
およびバイパス流量調整弁２１９は、主演算装置２２３
からの制御指令２４１，２４３，２４５，２４７に従っ
て開度を設定し、温水パネル２０３ａ，貯湯槽２０３ｂ
への温水流量と、ファンコイル２２９の温水量およびバ
イパス流量の配分を調整する。
弁２１７ａを経て排熱利用機器である温水パネル２０３
ａへの経路と、流量調整弁２１７ｂを経て排熱利用機器
である貯湯槽２０３ｂへの経路と、流量調整弁２２７を
経てファンコイル２２９への経路と、バイパス流量調整
弁２１９を経て戻り側ヘッダー２２５へ戻る経路の４つ
に分けられる。流量調整弁２１７ａ，２１７ｂ，２２７
およびバイパス流量調整弁２１９は、主演算装置２２３
からの制御指令２４１，２４３，２４５，２４７に従っ
て開度を設定し、温水パネル２０３ａ，貯湯槽２０３ｂ
への温水流量と、ファンコイル２２９の温水量およびバ
イパス流量の配分を調整する。
【００５６】４つの経路を流れてきた温水は、戻り側ヘ
ッダー２２５で再び１つに合流し、温度流量センサー２
２１を経て燃料電池２０２へ戻る。この時、温度流量セ
ンサー２２１では温水の温度と流量が検出され、その検
出信号２３９が主演算装置２２３へ送られる。
ッダー２２５で再び１つに合流し、温度流量センサー２
２１を経て燃料電池２０２へ戻る。この時、温度流量セ
ンサー２２１では温水の温度と流量が検出され、その検
出信号２３９が主演算装置２２３へ送られる。
【００５７】主演算装置２２３は外部機器と通信を行
い、燃料電池２０２の運転情報や、温水パネル２０３ａ
や貯湯槽２０３ｂの排熱利用情報２３５を得る。そし
て、この情報と温度流量センサー２１３，２２１からの
検出信号２３７，２３９とに基づいて各々の制御指令２
４１，２４３，２４５，２４７を出す。
い、燃料電池２０２の運転情報や、温水パネル２０３ａ
や貯湯槽２０３ｂの排熱利用情報２３５を得る。そし
て、この情報と温度流量センサー２１３，２２１からの
検出信号２３７，２３９とに基づいて各々の制御指令２
４１，２４３，２４５，２４７を出す。
【００５８】一般に、固体高分子型の燃料電池におい
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
【００５９】そこで、燃料電池２０２の発電部の温度を
適切な温度に保つため、発熱量に見合った排熱の利用を
行わなければならない。もし、発電部の温度が低かった
り、発熱量に対して排熱利用量が多い場合には、バイパ
ス流量を増し、温水パネル２０３ａ，貯湯槽２０３ｂへ
の流量を少なくする。逆に、発電部の温度が高かった
り、発熱量に対して排熱利用量が少ない場合には、バイ
パス流量を減らし、温水パネル２０３ａ，貯湯槽２０３
ｂへの流量を多くする。
適切な温度に保つため、発熱量に見合った排熱の利用を
行わなければならない。もし、発電部の温度が低かった
り、発熱量に対して排熱利用量が多い場合には、バイパ
ス流量を増し、温水パネル２０３ａ，貯湯槽２０３ｂへ
の流量を少なくする。逆に、発電部の温度が高かった
り、発熱量に対して排熱利用量が少ない場合には、バイ
パス流量を減らし、温水パネル２０３ａ，貯湯槽２０３
ｂへの流量を多くする。
【００６０】そして、排熱の需要が無く熱が余ってしま
う場合は、ファンコイル２２９へ適正な量の温水を供給
して放熱を行う。
う場合は、ファンコイル２２９へ適正な量の温水を供給
して放熱を行う。
【００６１】これにより、排熱需要が無い場合にも放熱
することができ安定して排熱を分配できるため、総合効
率の高い運転ができる。
することができ安定して排熱を分配できるため、総合効
率の高い運転ができる。
【００６２】実施例中において、温度流量センサー２１
３および温度流量センサー２２１は温水の温度と流量を
検出して、燃料電池２０２の発熱量と排熱利用量のバラ
ンスをとるための情報としていた。この方法によれば、
排熱の分配を正確に行うだけでなく、循環系の圧力損失
やポンプ２１１のポンプ性能などの経時的変化や異常を
推定することができ、信頼性の向上も望める。
３および温度流量センサー２２１は温水の温度と流量を
検出して、燃料電池２０２の発熱量と排熱利用量のバラ
ンスをとるための情報としていた。この方法によれば、
排熱の分配を正確に行うだけでなく、循環系の圧力損失
やポンプ２１１のポンプ性能などの経時的変化や異常を
推定することができ、信頼性の向上も望める。
【００６３】しかし、温水の送り側および戻り側の温度
だけを検出し、それぞれの検出値が所定の温度になるよ
う流量調整弁２１７ａ，２１７ｂおよびバイパス流量調
整弁２１９を制御することで発明の目的とする効果を得
ることができる。排熱の分配精度よりも装置のコストを
重視する場合、この方法は特に有効である。
だけを検出し、それぞれの検出値が所定の温度になるよ
う流量調整弁２１７ａ，２１７ｂおよびバイパス流量調
整弁２１９を制御することで発明の目的とする効果を得
ることができる。排熱の分配精度よりも装置のコストを
重視する場合、この方法は特に有効である。
【００６４】また、送り側の温水流量と戻り側の温水温
度だけを検出する方法や、送り側の温度と戻り側の流量
だけを検出することでも発明の目的とする効果を得るこ
とができる。
度だけを検出する方法や、送り側の温度と戻り側の流量
だけを検出することでも発明の目的とする効果を得るこ
とができる。
【００６５】なお実施例において排熱供給源として固体
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
【００６６】（実施例３）図３に示す様に実施例３にお
いて、本発明の排熱分配装置３０１は、ポンプ３１１
と、送り側検出手段に相当する温度流量センサー３１３
と、循環媒体である水を分岐する送り側ヘッダー３１５
と、流量調整手段に相当する流量調整弁３１７ａ，３１
７ｂと、経路別検出手段に相当する温度流量センサー３
３１ａ，３３１ｂと、バイパス流量調整弁３１９と、戻
り側ヘッダー３２５と、戻り側検出手段に相当する温度
流量センサー３２１と制御手段に相当する主演算装置３
２３で構成されている。
いて、本発明の排熱分配装置３０１は、ポンプ３１１
と、送り側検出手段に相当する温度流量センサー３１３
と、循環媒体である水を分岐する送り側ヘッダー３１５
と、流量調整手段に相当する流量調整弁３１７ａ，３１
７ｂと、経路別検出手段に相当する温度流量センサー３
３１ａ，３３１ｂと、バイパス流量調整弁３１９と、戻
り側ヘッダー３２５と、戻り側検出手段に相当する温度
流量センサー３２１と制御手段に相当する主演算装置３
２３で構成されている。
【００６７】ポンプと流量・排熱の調整手段を１つにま
とめているので、燃料電池３０２の排熱系の構成を簡略
化でき、小型化が容易にできる。また、適切な仕様の排
熱分配装置を選択し、燃料電池などの排熱供給源と、温
水パネルや貯湯槽など排熱利用機器を接続するだけで、
望みの排熱利用システムが容易に構成できる。
とめているので、燃料電池３０２の排熱系の構成を簡略
化でき、小型化が容易にできる。また、適切な仕様の排
熱分配装置を選択し、燃料電池などの排熱供給源と、温
水パネルや貯湯槽など排熱利用機器を接続するだけで、
望みの排熱利用システムが容易に構成できる。
【００６８】ポンプ３１１は温水を、排熱供給源である
固体高分子型の燃料電池３０２から取り出し、温度流量
センサー３１３を経て温水を分岐する送り側ヘッダー３
１５へ送る。この時、温度流量センサー３１３では温水
の温度と流量が検出され、その検出信号３３７が主演算
装置３２３へ送られる。
固体高分子型の燃料電池３０２から取り出し、温度流量
センサー３１３を経て温水を分岐する送り側ヘッダー３
１５へ送る。この時、温度流量センサー３１３では温水
の温度と流量が検出され、その検出信号３３７が主演算
装置３２３へ送られる。
【００６９】送り側ヘッダー３１５で温水は、流量調整
弁３１７ａを経て排熱利用機器である温水パネル３０３
ａへの経路と、流量調整弁３１７ｂを経て排熱利用機器
である貯湯槽３０３ｂへの経路と、バイパス流量調整弁
３１９を経て戻り側ヘッダー３２５へ戻る経路の３つに
分けられる。流量調整弁３１７ａ，３１７ｂおよびバイ
パス流量調整弁３１９は、主演算装置３２３からの制御
指令３４１，３４３，３４５に従って開度を設定し、温
水パネル３０３ａ，貯湯槽３０３ｂへの温水流量および
バイパス流量の配分を調整する。
弁３１７ａを経て排熱利用機器である温水パネル３０３
ａへの経路と、流量調整弁３１７ｂを経て排熱利用機器
である貯湯槽３０３ｂへの経路と、バイパス流量調整弁
３１９を経て戻り側ヘッダー３２５へ戻る経路の３つに
分けられる。流量調整弁３１７ａ，３１７ｂおよびバイ
パス流量調整弁３１９は、主演算装置３２３からの制御
指令３４１，３４３，３４５に従って開度を設定し、温
水パネル３０３ａ，貯湯槽３０３ｂへの温水流量および
バイパス流量の配分を調整する。
【００７０】温水パネル３０３ａ，貯湯槽３０３ｂを出
た温水は、それぞれ温度流量センサー３３１ａ，３３１
ｂを経て戻り側ヘッダー３２５へ送られる。この時、温
度流量センサー３３１ａが温度パネル３０３ａを出た後
の温水温度および流量を、温度流量センサー３３１ｂが
貯湯槽３０３ｂを出た後の温水温度および流量を検出し
検出信号３３３ａ，３３３ｂが主演算装置３２３へ送ら
れる。
た温水は、それぞれ温度流量センサー３３１ａ，３３１
ｂを経て戻り側ヘッダー３２５へ送られる。この時、温
度流量センサー３３１ａが温度パネル３０３ａを出た後
の温水温度および流量を、温度流量センサー３３１ｂが
貯湯槽３０３ｂを出た後の温水温度および流量を検出し
検出信号３３３ａ，３３３ｂが主演算装置３２３へ送ら
れる。
【００７１】３つの経路を流れてきた温水は、戻り側ヘ
ッダー３２５で再び１つに合流し、温度流量センサー３
２１を経て燃料電池３０２へ戻る。この時、温度流量セ
ンサー３２１では温水の温度と流量が検出され、その検
出信号３３９が主演算装置３２３へ送られる。
ッダー３２５で再び１つに合流し、温度流量センサー３
２１を経て燃料電池３０２へ戻る。この時、温度流量セ
ンサー３２１では温水の温度と流量が検出され、その検
出信号３３９が主演算装置３２３へ送られる。
【００７２】主演算装置３２３は外部機器と通信を行
い、燃料電池３０２の運転情報や、温水パネル３０３ａ
や貯湯槽３０３ｂの排熱需要情報３３５を得る。そし
て、この情報と温度流量センサー３１３，３２１からの
検出信号３３７，３３９，温度流量センサー３３１ａ，
３３１ｂからの検出信号３３３ａ，３３３ｂに基づいて
各々の制御指令３４１，３４３，３４５を出す。
い、燃料電池３０２の運転情報や、温水パネル３０３ａ
や貯湯槽３０３ｂの排熱需要情報３３５を得る。そし
て、この情報と温度流量センサー３１３，３２１からの
検出信号３３７，３３９，温度流量センサー３３１ａ，
３３１ｂからの検出信号３３３ａ，３３３ｂに基づいて
各々の制御指令３４１，３４３，３４５を出す。
【００７３】一般に、固体高分子型の燃料電池におい
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
【００７４】そこで、燃料電池３０２の発電部の温度を
適切な温度に保つため、発熱量に見合った排熱の利用を
行わなければならない。もし、発電部の温度が低かった
り、発熱量に対して排熱利用量が多い場合には、バイパ
ス流量を増し、温水パネル３０３ａ，貯湯槽３０３ｂへ
の流量を少なくする。逆に、発電部の温度が高かった
り、発熱量に対して排熱利用量が少ない場合には、バイ
パス流量を減らし、温水パネル３０３ａ，貯湯槽３０３
ｂへの流量を多くする。
適切な温度に保つため、発熱量に見合った排熱の利用を
行わなければならない。もし、発電部の温度が低かった
り、発熱量に対して排熱利用量が多い場合には、バイパ
ス流量を増し、温水パネル３０３ａ，貯湯槽３０３ｂへ
の流量を少なくする。逆に、発電部の温度が高かった
り、発熱量に対して排熱利用量が少ない場合には、バイ
パス流量を減らし、温水パネル３０３ａ，貯湯槽３０３
ｂへの流量を多くする。
【００７５】さらに、温度流量センサー３３１ａ，３３
１ｂが検出した温水温度および流量から、温水パネル３
０３ａ，貯湯槽３０３ｂにおける排熱利用量をそれぞれ
計算することができ、より正確な排熱の分配を行うこと
ができる。
１ｂが検出した温水温度および流量から、温水パネル３
０３ａ，貯湯槽３０３ｂにおける排熱利用量をそれぞれ
計算することができ、より正確な排熱の分配を行うこと
ができる。
【００７６】これにより、高い分配精度で安定して排熱
を分配できるため、総合効率の高い運転ができる。
を分配できるため、総合効率の高い運転ができる。
【００７７】実施例中において、温度流量センサー３１
３および温度流量センサー３２１は温水の温度と流量を
検出して、燃料電池３０２の発熱量と排熱利用量のバラ
ンスをとるための情報としていた。この方法によれば、
排熱の分配を正確に行うだけでなく、循環系の圧力損失
やポンプ３１１のポンプ性能などの経時的変化や異常を
推定することができ、信頼性の向上も望める。
３および温度流量センサー３２１は温水の温度と流量を
検出して、燃料電池３０２の発熱量と排熱利用量のバラ
ンスをとるための情報としていた。この方法によれば、
排熱の分配を正確に行うだけでなく、循環系の圧力損失
やポンプ３１１のポンプ性能などの経時的変化や異常を
推定することができ、信頼性の向上も望める。
【００７８】しかし、温水の送り側および戻り側の温度
だけを検出し、それぞれの検出値が所定の温度になるよ
う流量調整弁３１７ａ，３１７ｂおよびバイパス流量調
整弁３１９を制御することで発明の目的とする効果を得
ることができる。排熱の分配精度よりも装置のコストを
重視する場合、この方法は特に有効である。
だけを検出し、それぞれの検出値が所定の温度になるよ
う流量調整弁３１７ａ，３１７ｂおよびバイパス流量調
整弁３１９を制御することで発明の目的とする効果を得
ることができる。排熱の分配精度よりも装置のコストを
重視する場合、この方法は特に有効である。
【００７９】また、送り側の温水流量と戻り側の温水温
度だけを検出する方法や、送り側の温度と戻り側の流量
だけを検出することでも発明の目的とする効果を得るこ
とができる。
度だけを検出する方法や、送り側の温度と戻り側の流量
だけを検出することでも発明の目的とする効果を得るこ
とができる。
【００８０】同様に温度流量センサー３３１ａ，３３１
ｂについても、温度だけを検出し、流量は流量調整弁３
１７ａ，３１７ｂおよびバイパス流量調整弁３１９の指
令信号値から推定する方法などが可能である。
ｂについても、温度だけを検出し、流量は流量調整弁３
１７ａ，３１７ｂおよびバイパス流量調整弁３１９の指
令信号値から推定する方法などが可能である。
【００８１】なお実施例において排熱供給源として固体
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
【００８２】（実施例４）図４に示す様に実施例４にお
いて、本発明の排熱分配装置４０１は、ポンプ４１１
と、送り側検出手段に相当する温度流量センサー４１３
と、循環媒体である水を分岐する送り側ヘッダ４１５
と、流量調整手段に相当する流量調整弁４１７ａ，４１
７ｂと、経路別検出手段に相当する温度流量センサー４
３１ａ，４３１ｂと、流量調整手段に相当する流量調整
弁４２７ファンコイル４２９と、バイパス流量調整弁４
１９と、戻り側ヘッダー４２５と、戻り側検出手段に相
当する温度流量センサー４２１と制御手段に相当する主
演算装置４２３で構成されている。
いて、本発明の排熱分配装置４０１は、ポンプ４１１
と、送り側検出手段に相当する温度流量センサー４１３
と、循環媒体である水を分岐する送り側ヘッダ４１５
と、流量調整手段に相当する流量調整弁４１７ａ，４１
７ｂと、経路別検出手段に相当する温度流量センサー４
３１ａ，４３１ｂと、流量調整手段に相当する流量調整
弁４２７ファンコイル４２９と、バイパス流量調整弁４
１９と、戻り側ヘッダー４２５と、戻り側検出手段に相
当する温度流量センサー４２１と制御手段に相当する主
演算装置４２３で構成されている。
【００８３】ポンプと流量・排熱の調整手段を１つにま
とめているので、燃料電池４０２の排熱系の構成を簡略
化でき、小型化が容易にできる。また、適切な仕様の排
熱分配装置を選択し、燃料電池などの排熱供給源と、温
水パネルや貯湯槽など排熱利用機器を接続するだけで、
望みの排熱利用システムが容易に構成できる。
とめているので、燃料電池４０２の排熱系の構成を簡略
化でき、小型化が容易にできる。また、適切な仕様の排
熱分配装置を選択し、燃料電池などの排熱供給源と、温
水パネルや貯湯槽など排熱利用機器を接続するだけで、
望みの排熱利用システムが容易に構成できる。
【００８４】ポンプ４１１は温水を、排熱供給源である
固体高分子型の燃料電池４０２から取り出し、温度流量
センサー４１３を経て温水を分岐する送り側ヘッダー４
１５へ送る。この時、温度流量センサー４１３では温水
の温度と流量が検出され、その検出信号４３７が主演算
装置４２３へ送られる。
固体高分子型の燃料電池４０２から取り出し、温度流量
センサー４１３を経て温水を分岐する送り側ヘッダー４
１５へ送る。この時、温度流量センサー４１３では温水
の温度と流量が検出され、その検出信号４３７が主演算
装置４２３へ送られる。
【００８５】送り側ヘッダー４１５で温水は、流量調整
弁４１７ａを経て排熱利用機器である温水パネル４０３
ａへの経路と、流量調整弁４１７ｂを経て排熱利用機器
である貯湯槽４０３ｂへの経路と、流量調整弁４２７を
経てファンコイル４２９への経路と、バイパス流量調整
弁４１９を経て戻り側ヘッダー４２５へ戻る経路の４つ
に分けられる。流量調整弁４１７ａ，４１７ｂ，４２７
およびバイパス流量調整弁４１９は、主演算装置４２３
からの制御指令４４１，４４３，４４５，４４７に従っ
て開度を設定し、温度パネル４０３ａ，貯湯槽４０３ｂ
への温水流量と、ファンコイル４２９への温水量および
バイパス流量の配分を調整する。
弁４１７ａを経て排熱利用機器である温水パネル４０３
ａへの経路と、流量調整弁４１７ｂを経て排熱利用機器
である貯湯槽４０３ｂへの経路と、流量調整弁４２７を
経てファンコイル４２９への経路と、バイパス流量調整
弁４１９を経て戻り側ヘッダー４２５へ戻る経路の４つ
に分けられる。流量調整弁４１７ａ，４１７ｂ，４２７
およびバイパス流量調整弁４１９は、主演算装置４２３
からの制御指令４４１，４４３，４４５，４４７に従っ
て開度を設定し、温度パネル４０３ａ，貯湯槽４０３ｂ
への温水流量と、ファンコイル４２９への温水量および
バイパス流量の配分を調整する。
【００８６】温水パネル４０３ａ，貯湯槽４０３ｂを出
た温水は、それぞれ温度流量センサー４３１ａ，４３１
ｂを経て戻り側ヘッダー４２５へ送られる。この時、温
度流量センサー４３１ａが温水パネル４０３ａを出た後
の温水温度および流量を、温度流量センサー４３１ｂが
貯湯槽４０３ｂを出た後の温水温度および流量を検出し
検出信号４３３ａ，４３３ｂが主演算装置４２３へ送ら
れる。
た温水は、それぞれ温度流量センサー４３１ａ，４３１
ｂを経て戻り側ヘッダー４２５へ送られる。この時、温
度流量センサー４３１ａが温水パネル４０３ａを出た後
の温水温度および流量を、温度流量センサー４３１ｂが
貯湯槽４０３ｂを出た後の温水温度および流量を検出し
検出信号４３３ａ，４３３ｂが主演算装置４２３へ送ら
れる。
【００８７】４つの経路を流れてきた温水は、戻り側ヘ
ッダー４２５で再び１つに合流し、温度流量センサー４
２１を経て燃料電池４０２へ戻る。この時、温度流量セ
ンサー４２１では温水の温度と流量が検出され、その検
出信号４３９が主演算装置４２３へ送られる。
ッダー４２５で再び１つに合流し、温度流量センサー４
２１を経て燃料電池４０２へ戻る。この時、温度流量セ
ンサー４２１では温水の温度と流量が検出され、その検
出信号４３９が主演算装置４２３へ送られる。
【００８８】主演算装置４２３は外部機器と通信を行
い、燃料電池４０２の運転情報や、温水パネル４０３ａ
や貯湯槽４０３ｂの排熱利用情報４３５を得る。そし
て、この情報と温度流量センサー４１３，４２１，４３
１ａ，４３１ｂからの検出信号４３７，４３９，４３３
ａ，４３３ｂとに基づいて各々の制御指令４４１，４４
３，４４５，４４７を出す。
い、燃料電池４０２の運転情報や、温水パネル４０３ａ
や貯湯槽４０３ｂの排熱利用情報４３５を得る。そし
て、この情報と温度流量センサー４１３，４２１，４３
１ａ，４３１ｂからの検出信号４３７，４３９，４３３
ａ，４３３ｂとに基づいて各々の制御指令４４１，４４
３，４４５，４４７を出す。
【００８９】一般に、固体高分子型の燃料電池におい
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
【００９０】そこで、燃料電池４０２の発電部の温度を
適切な温度に保つため、発熱量に見合った排熱の利用を
行わなければならない。もし、発電部の温度が低かった
り、発熱量に対して排熱利用量が多い場合には、バイパ
ス流量を増し、温水パネル４０３ａ，貯湯槽４０３ｂへ
の流量を少なくする。逆に、発電部の温度が高かった
り、発熱量に対して排熱利用量が少ない場合には、バイ
パス流量を減らし、温水パネル４０３ａ，貯湯槽４０３
ｂへの流量を多くする。
適切な温度に保つため、発熱量に見合った排熱の利用を
行わなければならない。もし、発電部の温度が低かった
り、発熱量に対して排熱利用量が多い場合には、バイパ
ス流量を増し、温水パネル４０３ａ，貯湯槽４０３ｂへ
の流量を少なくする。逆に、発電部の温度が高かった
り、発熱量に対して排熱利用量が少ない場合には、バイ
パス流量を減らし、温水パネル４０３ａ，貯湯槽４０３
ｂへの流量を多くする。
【００９１】そして、排熱の需要が無く熱が余ってしま
う場合は、ファンコイル４２９へ適正な量の温水を供給
して放熱を行う。
う場合は、ファンコイル４２９へ適正な量の温水を供給
して放熱を行う。
【００９２】さらに、温度流量センサー４３１ａ，４３
１ｂが検出した温水温度および流量から、温水パネル４
０３ａ，貯湯槽４０３ｂにおける排熱利用量をそれぞれ
計算することができ、より正確な排熱の分配を行うこと
ができる。
１ｂが検出した温水温度および流量から、温水パネル４
０３ａ，貯湯槽４０３ｂにおける排熱利用量をそれぞれ
計算することができ、より正確な排熱の分配を行うこと
ができる。
【００９３】これにより、排熱需要が無い場合にも放熱
することができ、高い分配精度で安定して排熱を分配で
きるため、総合効率の高い運転ができる。
することができ、高い分配精度で安定して排熱を分配で
きるため、総合効率の高い運転ができる。
【００９４】実施例中において、温度流量センサー４１
３および温度流量センサー４２１は温水の温度と流量を
検出して、燃料電池４０２の発熱量と排熱利用量のバラ
ンスをとるための情報としていた。この方法によれば、
排熱の分配を正確に行うだけでなく、循環系の圧力損失
やポンプ４１１のポンプ性能などの経時的変化や異常を
推定することができ、信頼性の向上も望める。
３および温度流量センサー４２１は温水の温度と流量を
検出して、燃料電池４０２の発熱量と排熱利用量のバラ
ンスをとるための情報としていた。この方法によれば、
排熱の分配を正確に行うだけでなく、循環系の圧力損失
やポンプ４１１のポンプ性能などの経時的変化や異常を
推定することができ、信頼性の向上も望める。
【００９５】しかし、温水の送り側および戻り側の温度
だけを検出し、それぞれの検出値が所定の温度になるよ
う流量調整弁４１７ａ，４１７ｂおよびバイパス流量調
整弁４１９を制御することで発明の目的とする効果を得
ることができる。排熱の分配精度よりも装置のコストを
重視する場合、この方法は特に有効である。
だけを検出し、それぞれの検出値が所定の温度になるよ
う流量調整弁４１７ａ，４１７ｂおよびバイパス流量調
整弁４１９を制御することで発明の目的とする効果を得
ることができる。排熱の分配精度よりも装置のコストを
重視する場合、この方法は特に有効である。
【００９６】また、送り側の温水流量と戻り側の温水温
度だけを検出する方法や、送り側の温度と戻り側の流量
だけを検出することでも発明の目的とする効果を得るこ
とができる。
度だけを検出する方法や、送り側の温度と戻り側の流量
だけを検出することでも発明の目的とする効果を得るこ
とができる。
【００９７】同様に温度流量センサー４３１ａ，４３１
ｂについても、温度だけを検出し、流量は流量調整弁４
１７ａ，４１７ｂおよびバイパス流量調整弁４１９の指
令信号値から推定する方法などが可能である。
ｂについても、温度だけを検出し、流量は流量調整弁４
１７ａ，４１７ｂおよびバイパス流量調整弁４１９の指
令信号値から推定する方法などが可能である。
【００９８】なお実施例において排熱供給源として固体
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
【００９９】（実施例５）図５に示す様に実施例５にお
いて、本発明の排熱利用システム５５１は、排熱供給源
に相当する固体高分子型の燃料電池本体５５３と、電池
本体側のポンプ５５５と、熱交換器５５７と排熱分配装
置５０１で構成されている。
いて、本発明の排熱利用システム５５１は、排熱供給源
に相当する固体高分子型の燃料電池本体５５３と、電池
本体側のポンプ５５５と、熱交換器５５７と排熱分配装
置５０１で構成されている。
【０１００】図５のように排熱分配装置５０１を燃料電
池５０２の中に設けることも可能で、用途に合わせて異
仕様の排熱分配装置を変更することで、燃料電池５０２
のバリエーションを簡単に増やせる。
池５０２の中に設けることも可能で、用途に合わせて異
仕様の排熱分配装置を変更することで、燃料電池５０２
のバリエーションを簡単に増やせる。
【０１０１】熱交換器５５７を挟んで、燃料電池本体側
ではポンプ５５５により、燃料電池本体５５３から温度
上昇した冷却水を取り出し熱交換器５５７へ供給する。
熱交換器５５７で冷却水と排熱分配装置５０１から送ら
れた熱交換水との間で熱交換が行われた後、温度の下が
った冷却水が燃料電池本体５５３へと戻る。
ではポンプ５５５により、燃料電池本体５５３から温度
上昇した冷却水を取り出し熱交換器５５７へ供給する。
熱交換器５５７で冷却水と排熱分配装置５０１から送ら
れた熱交換水との間で熱交換が行われた後、温度の下が
った冷却水が燃料電池本体５５３へと戻る。
【０１０２】排熱分配装置５０１の側では、熱交換器５
５７で温度上昇し温水となった熱交換水を受け取り、排
熱利用装置である温水パネル５０３ａおよび貯湯槽５０
３ｂへ、温水を送る。この時、温水パネル５０３ａおよ
び貯湯槽５０３ｂへ送られる温水の流量は、それぞれの
機器の排熱需要に応じて、なおかつ供給された排熱をち
ょうど使い切るように排熱分配装置５０１により分配さ
れる。
５７で温度上昇し温水となった熱交換水を受け取り、排
熱利用装置である温水パネル５０３ａおよび貯湯槽５０
３ｂへ、温水を送る。この時、温水パネル５０３ａおよ
び貯湯槽５０３ｂへ送られる温水の流量は、それぞれの
機器の排熱需要に応じて、なおかつ供給された排熱をち
ょうど使い切るように排熱分配装置５０１により分配さ
れる。
【０１０３】一般に、固体高分子型の燃料電池におい
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
て、その発電部の温度は常温〜１２０℃が運転温度とさ
れているが、コージェネとして考えた場合、温水パネル
や貯湯といった排熱の用途を考えると６０℃〜９０℃が
望ましい。温度が低すぎると排熱の利用効率が低下し、
高すぎると固体高分子膜の加湿に大きなエネルギーを必
要とし発電効率が落ちるためである。
【０１０４】本発明においては、排熱分配装置５０１の
働きにより、燃料電池本体５５３の温度は概略一定に保
たれ、総合エネルギー効率の高いコージェネシステムを
得ることができる。
働きにより、燃料電池本体５５３の温度は概略一定に保
たれ、総合エネルギー効率の高いコージェネシステムを
得ることができる。
【０１０５】ここで、排熱分配装置５０１に実施例１〜
４のいずれかの排熱分配装置を用いれば、それぞれの排
熱分配装置が持つ効果を得られる。
４のいずれかの排熱分配装置を用いれば、それぞれの排
熱分配装置が持つ効果を得られる。
【０１０６】実施例１の排熱分配装置を用いれば、需要
と供給に応じて排熱を分配し燃料電池本体５５３の温度
を安定させることができ、ポンプおよび循環経路を簡略
にすることで燃料電池本体５５３をコンパクトにまとめ
ることができる。
と供給に応じて排熱を分配し燃料電池本体５５３の温度
を安定させることができ、ポンプおよび循環経路を簡略
にすることで燃料電池本体５５３をコンパクトにまとめ
ることができる。
【０１０７】実施例２の排熱分配装置を用いれば、ファ
ンコイルとファンコイルへの温水流量を調整する流量調
整弁により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を
分配・放出することができる。
ンコイルとファンコイルへの温水流量を調整する流量調
整弁により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を
分配・放出することができる。
【０１０８】実施例３の排熱分配装置を用いれば、温水
パネル５０３ａおよび給湯器５０３ｂから戻ってきた温
水の温度および流量を検地する温度流量センサーを設け
ることで、各機器での排熱利用量が正確にわかり、温水
パネル５０３ａおよび給湯器５０３ｂへの排熱分配を高
精度に行うことができる。
パネル５０３ａおよび給湯器５０３ｂから戻ってきた温
水の温度および流量を検地する温度流量センサーを設け
ることで、各機器での排熱利用量が正確にわかり、温水
パネル５０３ａおよび給湯器５０３ｂへの排熱分配を高
精度に行うことができる。
【０１０９】同様にして実施例４の排熱分配装置を用い
れば、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を分配・
放出することができるとともに温水パネル５０３ａおよ
び給湯器５０３ｂへの排熱分配を高精度に行うことがで
きる。
れば、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を分配・
放出することができるとともに温水パネル５０３ａおよ
び給湯器５０３ｂへの排熱分配を高精度に行うことがで
きる。
【０１１０】また、熱交換器５５７により、燃料電池本
体５５３の側の循環水系と排熱分配装置５０１の側の循
環水系とが完全に分離されるため、燃料電池本体５５３
の冷却水の汚染が抑えられ、メンテナンスなどの負担を
軽減することができる。さらに、燃料電池本体５５３の
側の循環水系と排熱分配装置５０１の側の循環水系とで
水の成分をそれぞれに適した組成に変えることが可能で
ある。
体５５３の側の循環水系と排熱分配装置５０１の側の循
環水系とが完全に分離されるため、燃料電池本体５５３
の冷却水の汚染が抑えられ、メンテナンスなどの負担を
軽減することができる。さらに、燃料電池本体５５３の
側の循環水系と排熱分配装置５０１の側の循環水系とで
水の成分をそれぞれに適した組成に変えることが可能で
ある。
【０１１１】また、接続経路の数やポンプの吐出圧特性
など仕様の異なる排熱分配装置を予め用意しておけば、
排熱の量や、温水パネル，貯湯槽などの排熱利用機器の
能力や数に応じて排熱分配装置の仕様を選択すること
で、容易に望ましい排熱利用システムを構成することが
できる。
など仕様の異なる排熱分配装置を予め用意しておけば、
排熱の量や、温水パネル，貯湯槽などの排熱利用機器の
能力や数に応じて排熱分配装置の仕様を選択すること
で、容易に望ましい排熱利用システムを構成することが
できる。
【０１１２】なお実施例において排熱供給源として固体
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
高分子型の燃料電池を用いたが、リン酸型など他の燃料
電池であっても、内燃機関であっても容易に実施でき
る。
【０１１３】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、請求項
１に記載の発明は、需要と供給に応じて排熱を分配し、
燃料電池の温度を安定させることができ、ポンプおよび
循環経路を簡略にすることで燃料電池の小型化が容易と
なり、メンテナンス負担の軽減が図れるという効果を奏
する。
１に記載の発明は、需要と供給に応じて排熱を分配し、
燃料電池の温度を安定させることができ、ポンプおよび
循環経路を簡略にすることで燃料電池の小型化が容易と
なり、メンテナンス負担の軽減が図れるという効果を奏
する。
【０１１４】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
【０１１５】請求項２に記載の発明は、需要と供給に応
じて排熱を分配し、燃料電池の温度を安定させることが
でき、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで燃料電
池の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減が図
れるという効果を奏する。
じて排熱を分配し、燃料電池の温度を安定させることが
でき、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで燃料電
池の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減が図
れるという効果を奏する。
【０１１６】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
【０１１７】さらに、ファンコイルと流量調整弁の付加
により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を分配
・放出できるという効果を奏する。
により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排熱を分配
・放出できるという効果を奏する。
【０１１８】請求項３に記載の発明は、この構成によれ
ば、需要と供給に応じて排熱を分配し燃料電池の温度を
安定させることができ、ポンプおよび循環経路を簡略に
することで燃料電池の小型化が容易となり、メンテナン
ス負担の軽減が図れるという効果を奏する。
ば、需要と供給に応じて排熱を分配し燃料電池の温度を
安定させることができ、ポンプおよび循環経路を簡略に
することで燃料電池の小型化が容易となり、メンテナン
ス負担の軽減が図れるという効果を奏する。
【０１１９】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
【０１２０】さらに、経路別検出手段の付加により、各
機器での排熱利用量が正確にわかり、各温水パネルや貯
湯槽などの排熱利用機器への排熱分配を高精度に行える
という効果を奏する。
機器での排熱利用量が正確にわかり、各温水パネルや貯
湯槽などの排熱利用機器への排熱分配を高精度に行える
という効果を奏する。
【０１２１】請求項４に記載の発明は、この構成によれ
ば需要と供給に応じて排熱を分配し燃料電池の温度を安
定させることができ、ポンプおよび循環経路を簡略にす
ることで燃料電池の小型化が容易となり、メンテナンス
負担の軽減が図れるという効果を奏する。
ば需要と供給に応じて排熱を分配し燃料電池の温度を安
定させることができ、ポンプおよび循環経路を簡略にす
ることで燃料電池の小型化が容易となり、メンテナンス
負担の軽減が図れるという効果を奏する。
【０１２２】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
【０１２３】さらに、経路別検出手段の付加により、各
機器での排熱利用量が正確にわかり、各温水パネルや貯
湯槽などの排熱利用機器への排熱分配を高精度に行える
という効果を奏する。
機器での排熱利用量が正確にわかり、各温水パネルや貯
湯槽などの排熱利用機器への排熱分配を高精度に行える
という効果を奏する。
【０１２４】さらに、ファンコイルと放熱器流量調整手
段の付加により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排
熱を分配・放出できるという効果を奏する。
段の付加により、排熱が過剰供給な場合でも安定して排
熱を分配・放出できるという効果を奏する。
【０１２５】請求項５に記載の発明は、需要と供給に応
じて排熱を分配し燃料電池の温度を安定させることがで
き、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで燃料電池
の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減が図れ
るという効果を奏する。
じて排熱を分配し燃料電池の温度を安定させることがで
き、ポンプおよび循環経路を簡略にすることで燃料電池
の小型化が容易となり、メンテナンス負担の軽減が図れ
るという効果を奏する。
【０１２６】さらに、排熱利用システムを構成するのに
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
必要な機器が１つにまとめられているので、適切な仕様
の排熱分配装置に燃料電池と温水パネルや貯湯槽などの
排熱利用機器を接続するだけで、望みの排熱利用システ
ムを容易に設置できるという効果を奏する。
【０１２７】さらに、接続機器が最小限にできるため汚
染を少なくすることができ、燃料電池と排熱利用側で循
環媒体の種類を温水パネルや貯湯槽などの排熱利用機器
の条件に応じて変えることができる。
染を少なくすることができ、燃料電池と排熱利用側で循
環媒体の種類を温水パネルや貯湯槽などの排熱利用機器
の条件に応じて変えることができる。
【０１２８】さらに、接続する温水パネルや貯湯槽など
の排熱利用機器の数や形態に応じて排熱分配装置を変更
すれば、望みの排熱利用システムを容易に構成できる。
の排熱利用機器の数や形態に応じて排熱分配装置を変更
すれば、望みの排熱利用システムを容易に構成できる。
【図１】本発明の排熱分配装置の一実施例を示す説明図
【図２】本発明の排熱分配装置の一実施例を示す説明図
【図３】本発明の排熱分配装置の一実施例を示す説明図
【図４】本発明の排熱分配装置の一実施例を示す説明図
【図５】本発明の排熱利用システムの実施例を示す説明
図
図
【図６】従来例を示す燃料電池システムの説明図
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ 排熱分配装
置 １０２，２０２，３０２，４０２ 燃料電池 １０３ａ，２０３ａ，３０３ａ，４０３ａ 温水パネル １０３ｂ，２０３ｂ，３０３ｂ，４０３ｂ 貯湯槽 １１１，２１１，３１１，４１１ ポンプ １１３，２１３，３１３，４１３ 送り側温度流量セン
サー １１７ａ，２１７ａ，３１７ａ，４１７ａ，１１７ｂ，
２１７ｂ，３１７ｂ，４１７ｂ 流量調整弁 １１９，２１９，３１９，４１９ バイパス流量調整弁 １２１，２２１，３２１，４２１ 戻り側温度流量セン
サー １２３，２２３，３２３，４２３ 主演算装置 ２２７，４２７ 放熱器流量調整弁 ２２９，４２９ ファンコイル ３３１ａ，４３１ａ，３３１ｂ，４３１ｂ 温度流量セ
ンサー ５５３ 燃料電池本体 ５５５ ポンプ ５５７ 熱交換器
置 １０２，２０２，３０２，４０２ 燃料電池 １０３ａ，２０３ａ，３０３ａ，４０３ａ 温水パネル １０３ｂ，２０３ｂ，３０３ｂ，４０３ｂ 貯湯槽 １１１，２１１，３１１，４１１ ポンプ １１３，２１３，３１３，４１３ 送り側温度流量セン
サー １１７ａ，２１７ａ，３１７ａ，４１７ａ，１１７ｂ，
２１７ｂ，３１７ｂ，４１７ｂ 流量調整弁 １１９，２１９，３１９，４１９ バイパス流量調整弁 １２１，２２１，３２１，４２１ 戻り側温度流量セン
サー １２３，２２３，３２３，４２３ 主演算装置 ２２７，４２７ 放熱器流量調整弁 ２２９，４２９ ファンコイル ３３１ａ，４３１ａ，３３１ｂ，４３１ｂ 温度流量セ
ンサー ５５３ 燃料電池本体 ５５５ ポンプ ５５７ 熱交換器
Claims (8)
- 【請求項１】熱を媒介する熱媒介を排熱供給源から取り
出し循環させるポンプと、前記熱媒体の循環流路を分岐
する分岐手段と、前記ポンプと前記分岐手段の間に位置
し前記熱媒体の送り側の状態を検出する送り側検出手段
と、分岐した経路を再び合流させ前記排熱供給源へ導く
合流手段と、前記分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接
続する経路に設けられた流量調整手段と、前記分岐手段
から分岐し前記合流手段へ直結するバイパス経路と、前
記バイパス経路に設けられ前記バイパス経路の前記熱媒
体の流量を調整するバイパス流量調整手段と、前記合流
手段から前記排熱供給源までの間に位置し、前記合流手
段に戻ってきた前記熱媒体の状態を検出する戻り側検出
手段と、排熱需要と前記送り側検出手段および前記戻り
側検出手段の出力信号とに基づき前記流量調整手段と前
記バイパス流量調整手段とを制御する制御手段を備えた
ことを特徴とする排熱分配装置。 - 【請求項２】熱を媒介する熱媒体を排熱供給源から取り
出し循環させるポンプと、前記熱媒体の循環経路を分岐
する分岐手段と、前記ポンプと前記分岐手段の間に位置
し前記熱媒体の送り側の状態を検出する送り側検出手段
と、分岐した経路を再び合流させ前記排熱供給源へ導く
合流手段と、前記分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接
続する経路に設けられた前記熱媒体の流量を調整する流
量調整手段と、前記分岐手段から分岐し前記合流手段へ
直結するバイパス経路と、前記バイパス経路に設けられ
前記熱媒体の流量を調整するバイパス流量調整手段と、
前記分岐手段から分岐した経路の１つが接続された前記
熱媒体の持つ熱を放出する放熱手段と、前記放熱手段へ
の前記熱媒体の流量を調節する放熱器流量調整手段と、
前記合流手段から前記排熱供給源までの間に位置し、前
記合流手段に戻ってきた前記熱媒体の状態を検出する戻
り側検出手段と、排熱需要と前記送り側検出手段および
前記戻り側検出手段の出力信号とに基づき前記流量調整
手段と前記バイパス流量調整手段と前記放熱器流量調整
手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とする排熱
分配装置。 - 【請求項３】熱を媒介する熱媒体を排熱供給源から取り
出し循環させるポンプと、前記熱媒体の循環経路を分岐
する分岐手段と、前記ポンプと前記分岐手段の間に位置
し前記熱媒体の送り側の状態を検出する送り側検出手段
と、分岐した経路を再び合流させ前記排熱供給源へ導く
合流手段と、前記分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接
続する経路に設けられた流量調整手段と、各々の排熱利
用機器と前記合流手段の間に設けられ熱媒体の状態を検
出する経路別検出手段と、前記分岐手段から分岐し前記
合流手段へ直結するバイパス経路と、前記バイパス経路
に設けられバイパス経路の前記熱媒体の流量を調整する
バイパス流量調整手段と、前記合流手段から前記排熱供
給源までの間に位置し、前記合流手段に戻ってきた熱媒
体の状態を検出する戻り側検出手段と、排熱需要と前記
送り側検出手段と前記戻り側検出手段および前記経路別
検出手段の各出力信号とに基づき前記流量調整手段と前
記バイパス流量調整手段と前記放熱器流量調整手段を制
御する制御手段を備えたことを特徴とする排熱分配装
置。 - 【請求項４】熱を媒介する熱媒体を排熱供給源から取り
出し循環させるポンプと、前記熱媒体の循環経路を分岐
する分岐手段と、前記ポンプと前記分岐手段の間に位置
し前記熱媒体の送り側の状態を検出する送り側検出手段
と、分岐した経路を再び合流させ前記排熱供給源へ導く
合流手段と、前記分岐手段から分岐し排熱利用機器へ接
続する経路に設けられ前記熱媒体の流量を調整する流量
調整手段と、各々の排熱利用機器と前記合流手段の間に
設けられた前記熱媒体の状態を検出する経路別検出手段
と、前記分岐手段から分岐し前記合流手段へ直結するバ
イパス経路と、前記バイパス経路に設けられた前記熱媒
体の状態を検出するバイパス流量調整手段と、前記合流
手段から前記排熱供給源までの間に位置し、前記合流手
段に戻ってきた前記熱媒体の状態を検出する戻り側検出
手段と、排熱需要と前記送り側検出手段と前記戻り側検
出手段および前記経路別検出手段の各出力信号とに基づ
き前記流量調整手段と前記バイパス流量調整手段と前記
放熱器流量調整手段を制御する制御手段を備えたことを
特徴とする排熱分配装置。 - 【請求項５】排熱供給源と、熱交換器と、排熱の分配・
調整が可能で排熱利用機器へ排熱を分配する排熱分配装
置とを備え、前記排熱供給源と前記排熱分配装置とを前
記熱交換器を介して熱的に接続し前記排熱供給源で生じ
た排熱を前記排熱利用機器で利用することを特徴とする
排熱利用システム。 - 【請求項６】送り側検出手段と戻り側検出手段が、熱媒
体の温度と流量の少なくとも一方を検出することを特徴
とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の排熱分配装
置。 - 【請求項７】経路別検出手段が、熱媒体の温度と流量の
少なくとも一方を検出することを特徴とする請求項３ま
たは４に記載の排熱分配装置。 - 【請求項８】排熱分配装置が請求項１〜４のいずれか一
項に記載の排熱分配装置であることを特徴とした請求項
５に記載の排熱利用システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9292166A JPH11132105A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 排熱分配装置および排熱利用システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9292166A JPH11132105A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 排熱分配装置および排熱利用システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11132105A true JPH11132105A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=17778415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9292166A Pending JPH11132105A (ja) | 1997-10-24 | 1997-10-24 | 排熱分配装置および排熱利用システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11132105A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001037361A1 (fr) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif de cogeneration |
| WO2002075131A1 (de) * | 2001-03-17 | 2002-09-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System aus verbrennungsmotor und brennstoffzelle |
| JP2002289212A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Toshiba Corp | 燃料電池コジェネレーションシステム |
| JP2006299996A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Ebara Corp | 排熱利用システム及び運転方法 |
| JP2009245948A (ja) * | 2009-06-10 | 2009-10-22 | Toshiba Home Technology Corp | 燃料電池装置 |
| KR100962383B1 (ko) * | 2009-02-13 | 2010-06-10 | (주)퓨얼셀 파워 | 연료 전지 패키지 시스템 |
-
1997
- 1997-10-24 JP JP9292166A patent/JPH11132105A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001037361A1 (fr) * | 1999-11-18 | 2001-05-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif de cogeneration |
| US7147951B1 (en) | 1999-11-18 | 2006-12-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cogeneration device |
| WO2002075131A1 (de) * | 2001-03-17 | 2002-09-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System aus verbrennungsmotor und brennstoffzelle |
| US6918365B2 (en) | 2001-03-17 | 2005-07-19 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | System having an internal combustion engine and a fuel cell and method of making and using same |
| JP2002289212A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-04 | Toshiba Corp | 燃料電池コジェネレーションシステム |
| JP2006299996A (ja) * | 2005-04-22 | 2006-11-02 | Ebara Corp | 排熱利用システム及び運転方法 |
| KR100962383B1 (ko) * | 2009-02-13 | 2010-06-10 | (주)퓨얼셀 파워 | 연료 전지 패키지 시스템 |
| JP2009245948A (ja) * | 2009-06-10 | 2009-10-22 | Toshiba Home Technology Corp | 燃料電池装置 |
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