JPS61267271A - 燃料電池発電システム - Google Patents
燃料電池発電システムInfo
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- JPS61267271A JPS61267271A JP60107726A JP10772685A JPS61267271A JP S61267271 A JPS61267271 A JP S61267271A JP 60107726 A JP60107726 A JP 60107726A JP 10772685 A JP10772685 A JP 10772685A JP S61267271 A JPS61267271 A JP S61267271A
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- pressure
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- fuel cell
- power generation
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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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04223—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells
- H01M8/04225—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids during start-up or shut-down; Depolarisation or activation, e.g. purging; Means for short-circuiting defective fuel cells during start-up
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
- H01M8/04022—Heating by combustion
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- 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
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- Sustainable Energy (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は燃料電池発電システムに係り、特に空気処理装
置へその駆動源としての燃焼排ガスを供給する燃焼器に
送気ブロワを備えて成る燃料電池発電システムに関する
。
置へその駆動源としての燃焼排ガスを供給する燃焼器に
送気ブロワを備えて成る燃料電池発電システムに関する
。
［発明の技術的背景］
従来、燃料の有しているエネルギーを直接電気的エネル
ギーに変換するものとして燃料電池が知られている。こ
の燃料電池は通常、電解質層を挟んで燃料極および酸化
剤極の一対の電極を配置すると共に、燃料極の背面に水
素等の燃料を接触させ、また酸化剤極の背面に空気等の
酸化剤を接触させ、このとき起こる電気化学的反応を利
用して上記一対の電極間から電気エネルギーを取り出す
ようにしたものであり、上記燃料と酸化剤が供給されて
いる限り高い変換効率で電気エネルギーを取出すことが
できるものである。そしてかかる燃料電池としては、電
解質としてリン酸を用いたリン酸形燃料電池が実用化さ
れつつある。
ギーに変換するものとして燃料電池が知られている。こ
の燃料電池は通常、電解質層を挟んで燃料極および酸化
剤極の一対の電極を配置すると共に、燃料極の背面に水
素等の燃料を接触させ、また酸化剤極の背面に空気等の
酸化剤を接触させ、このとき起こる電気化学的反応を利
用して上記一対の電極間から電気エネルギーを取り出す
ようにしたものであり、上記燃料と酸化剤が供給されて
いる限り高い変換効率で電気エネルギーを取出すことが
できるものである。そしてかかる燃料電池としては、電
解質としてリン酸を用いたリン酸形燃料電池が実用化さ
れつつある。
ところでこの種のリン酸形燃料電池は、燃料電池で発電
に使用する酸化剤としての空気を得るための空気処理装
置を備えて燃料電池発電システムを構成していることが
多い。第２図は、従来から用いられている空気処理装置
の一例をブロック的に示したものである。図において、
外部から吸入された空気は低圧段ターボコンプレッサ１
で一次圧縮される。この圧縮空気は、圧縮による発熱の
ためその温度が上昇して体積増加を生ずるが、冷却器２
で冷やされて温度による体積増加分を減少させた後に、
高圧段ターボコンプレッサ３で二次圧縮されてシステム
動作圧に等しくなる。かようにして圧縮が完了した空気
は、図示しない燃料電池や改質装置で消費される他、補
助燃焼器４へその燃焼用空気として導入される。そして
、余剰の空気と燃料電池からの排空気と改質装置からの
燃焼排ガスは混合器５で混合して全てを集合させた後に
、低圧段ターボコンプレッサ１と高圧段ターボコンプレ
ッサ３へその駆動源として帰還されるようにしている。
に使用する酸化剤としての空気を得るための空気処理装
置を備えて燃料電池発電システムを構成していることが
多い。第２図は、従来から用いられている空気処理装置
の一例をブロック的に示したものである。図において、
外部から吸入された空気は低圧段ターボコンプレッサ１
で一次圧縮される。この圧縮空気は、圧縮による発熱の
ためその温度が上昇して体積増加を生ずるが、冷却器２
で冷やされて温度による体積増加分を減少させた後に、
高圧段ターボコンプレッサ３で二次圧縮されてシステム
動作圧に等しくなる。かようにして圧縮が完了した空気
は、図示しない燃料電池や改質装置で消費される他、補
助燃焼器４へその燃焼用空気として導入される。そして
、余剰の空気と燃料電池からの排空気と改質装置からの
燃焼排ガスは混合器５で混合して全てを集合させた後に
、低圧段ターボコンプレッサ１と高圧段ターボコンプレ
ッサ３へその駆動源として帰還されるようにしている。
［背景技術の問題点］
しかしながら、上述したような二段構成のターボコンプ
レッサを用いた空気処理装置においては次のような問題
がある。すなわち、発電システムが通常運転状態にある
時点においては、高圧段ターボコンプレッサ３からの空
気を補助燃焼器４の燃焼用空気として利用することがで
きるが、発電システムが起動時においては外部の何らか
の空気源から空気の供給を受けることが必要となる。そ
してその空気は、補助燃焼器４の燃焼排ガスが２つのタ
ービンを十分に回転させ、高圧段ターボコンプレッサ３
の出口空気圧力が補助燃焼器４の燃焼に充分な圧力とな
るまで供給してやる必要がある。
レッサを用いた空気処理装置においては次のような問題
がある。すなわち、発電システムが通常運転状態にある
時点においては、高圧段ターボコンプレッサ３からの空
気を補助燃焼器４の燃焼用空気として利用することがで
きるが、発電システムが起動時においては外部の何らか
の空気源から空気の供給を受けることが必要となる。そ
してその空気は、補助燃焼器４の燃焼排ガスが２つのタ
ービンを十分に回転させ、高圧段ターボコンプレッサ３
の出口空気圧力が補助燃焼器４の燃焼に充分な圧力とな
るまで供給してやる必要がある。
第３図は、その起動手順を示すものである。図示のよう
に、ターボコンプレッサが自立するまでの間、タービン
の空気運転および補助燃焼器４の燃焼用空気には上記の
外部空気源を使用している。
に、ターボコンプレッサが自立するまでの間、タービン
の空気運転および補助燃焼器４の燃焼用空気には上記の
外部空気源を使用している。
このため、外部空気源としては充分な圧力と量を確保す
る必要があることから、従来の燃料電池発電システムに
おいては大容量のコンプレッサとリザーバタンクを設置
するようにしている。しかし、これらコンプレッサおよ
びリザーバタンクの各機器はシステムの起動時にのみ稼
働するだけであるのでその稼働率が非常に低い。また、
これらの機器を設置する分だけ設置スペースが必要とな
ってシステムが大形化するばかりでなく、コストの面で
も非常に不利なものとなる。
る必要があることから、従来の燃料電池発電システムに
おいては大容量のコンプレッサとリザーバタンクを設置
するようにしている。しかし、これらコンプレッサおよ
びリザーバタンクの各機器はシステムの起動時にのみ稼
働するだけであるのでその稼働率が非常に低い。また、
これらの機器を設置する分だけ設置スペースが必要とな
ってシステムが大形化するばかりでなく、コストの面で
も非常に不利なものとなる。
［発明の目的］
本発明は上記のような問題を解消するために成されたも
ので、その目的はコンプレッサやリザーバタンク等の機
器を設置することなく空気処理装置の自立に必要な空気
を供給すると共に、設置スペースの縮小化によるシステ
ムの小形化ならびにコストの低減化を図ることが可能な
燃料電池発電システムを提供することにある。
ので、その目的はコンプレッサやリザーバタンク等の機
器を設置することなく空気処理装置の自立に必要な空気
を供給すると共に、設置スペースの縮小化によるシステ
ムの小形化ならびにコストの低減化を図ることが可能な
燃料電池発電システムを提供することにある。
［発明の概要］
上記目的を達成するために本発明では、空気を吸入して
圧縮し圧縮空気を得る空気処理装置と、燃料を燃料極に
導入すると共に上記空気処理装置で得られた圧縮空気を
酸化剤として酸化剤極に導入し、これらを電気化学的に
反応させて上記両電極間から電気エネルギーを取り出す
燃料電池と、空気を供給する送気ブロワとを備え、また
これに加えて上記送気ブロワからの空気および上記空気
処理装置からの空気を夫々燃焼用空気として導入し、こ
れにより燃料を燃焼させかつその燃焼排ガスを上記空気
処理装置へその駆動源として供給する燃焼器と、上記空
気処理装置の空気出口側と上記燃焼器の空気導入側とを
結ぶライン上に設けられた制御弁と、上記送気ブロワか
らの空気圧力と上記空気処理装置の出口空気圧力との差
を検出する差圧検出器と、この差圧検出器による検出差
圧が許容値以下となったことを条件に上記制御弁を開方
向に制御する制御器とを備えて燃料電池発電システムを
構成し、燃焼器の燃焼に必要な最小限の空気を送気ブロ
ワにより供給し、かつ空気処理装置により加圧された空
気を燃焼器の燃焼用空気として使用し、送気ブロワの空
気圧力と空気処理装置の出口空気圧力との均衡をとりな
がら、燃料電池発電システムの定格動作圧まで立ち上げ
るようにしたことを特徴とする。
圧縮し圧縮空気を得る空気処理装置と、燃料を燃料極に
導入すると共に上記空気処理装置で得られた圧縮空気を
酸化剤として酸化剤極に導入し、これらを電気化学的に
反応させて上記両電極間から電気エネルギーを取り出す
燃料電池と、空気を供給する送気ブロワとを備え、また
これに加えて上記送気ブロワからの空気および上記空気
処理装置からの空気を夫々燃焼用空気として導入し、こ
れにより燃料を燃焼させかつその燃焼排ガスを上記空気
処理装置へその駆動源として供給する燃焼器と、上記空
気処理装置の空気出口側と上記燃焼器の空気導入側とを
結ぶライン上に設けられた制御弁と、上記送気ブロワか
らの空気圧力と上記空気処理装置の出口空気圧力との差
を検出する差圧検出器と、この差圧検出器による検出差
圧が許容値以下となったことを条件に上記制御弁を開方
向に制御する制御器とを備えて燃料電池発電システムを
構成し、燃焼器の燃焼に必要な最小限の空気を送気ブロ
ワにより供給し、かつ空気処理装置により加圧された空
気を燃焼器の燃焼用空気として使用し、送気ブロワの空
気圧力と空気処理装置の出口空気圧力との均衡をとりな
がら、燃料電池発電システムの定格動作圧まで立ち上げ
るようにしたことを特徴とする。
［発明の実施例コ
以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図は、本発明によるリン酸形燃料電池発電シス
テムにおける空気処理装置の構成例をブロック的に示し
たもので、第２図と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる
。
る。第１図は、本発明によるリン酸形燃料電池発電シス
テムにおける空気処理装置の構成例をブロック的に示し
たもので、第２図と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる
。
図において、６は空気を前記補助燃焼器４へその燃焼用
空気として供給する送気ブロワ、７は上記空気処理装置
を構成する高圧段ターボコンプレッサ３の空気出口側と
上記補助燃焼器４の空気導１ 入側とを結ぶラ
イン上に設けられた制御弁、８は上記送気ブロワ６から
の空気圧力と上記高圧段ターボコンプレッサ３の出口空
気圧力との差を検出する差圧検出器、９はこの差圧検出
器８により検出された差圧が許容一定値以下であること
を条件に、上記制御弁７に対して弁を開方向に制御すべ
く制御信号を与える制陣器である。なお、上記高圧段タ
ーボコンプレッサ３の空気出口側直後のラインには、図
示の如くシステム外へ通じる分岐ライン１０を設けてい
る。
空気として供給する送気ブロワ、７は上記空気処理装置
を構成する高圧段ターボコンプレッサ３の空気出口側と
上記補助燃焼器４の空気導１ 入側とを結ぶラ
イン上に設けられた制御弁、８は上記送気ブロワ６から
の空気圧力と上記高圧段ターボコンプレッサ３の出口空
気圧力との差を検出する差圧検出器、９はこの差圧検出
器８により検出された差圧が許容一定値以下であること
を条件に、上記制御弁７に対して弁を開方向に制御すべ
く制御信号を与える制陣器である。なお、上記高圧段タ
ーボコンプレッサ３の空気出口側直後のラインには、図
示の如くシステム外へ通じる分岐ライン１０を設けてい
る。
次に、かかる如く構成した空気処理装置を備えて成るリ
ン酸形燃料電池発電システムにおいて、まずシステムの
起動時には空気処理装置を構成する高圧段ターボコンプ
レッサ３の空気出口側と上記補助燃焼器４の空気導入側
とを結ぶライン上に設けられた制御弁７は全開状態にあ
る。そして、この状態で送気ブロワ６から補助燃焼器４
へ空気を供給し、この補助燃焼器４の燃焼排ガスを混合
器５を介して、高圧段ターボコンプレッサ３と低圧段タ
ーボコンプレッサ１へ供給してこれを回転させる。これ
により、低圧段ターボコンプレッサ１と高圧段ターボコ
ンプレッサ３の各コンプレッサから圧縮空気が吐出され
るが、この時点では上記の如く制御弁７が全開状態にあ
るため、圧力が低い時点ではコンプレッサからの圧縮空
気は分岐ライン１０を通してシステム外に放出される。
ン酸形燃料電池発電システムにおいて、まずシステムの
起動時には空気処理装置を構成する高圧段ターボコンプ
レッサ３の空気出口側と上記補助燃焼器４の空気導入側
とを結ぶライン上に設けられた制御弁７は全開状態にあ
る。そして、この状態で送気ブロワ６から補助燃焼器４
へ空気を供給し、この補助燃焼器４の燃焼排ガスを混合
器５を介して、高圧段ターボコンプレッサ３と低圧段タ
ーボコンプレッサ１へ供給してこれを回転させる。これ
により、低圧段ターボコンプレッサ１と高圧段ターボコ
ンプレッサ３の各コンプレッサから圧縮空気が吐出され
るが、この時点では上記の如く制御弁７が全開状態にあ
るため、圧力が低い時点ではコンプレッサからの圧縮空
気は分岐ライン１０を通してシステム外に放出される。
一方、かかる状態から高圧段ターボコンプレッサ３より
吐出される空気圧力と上記送気ブロワ６の空気圧力とが
バランスして、差圧検出器８で検出される両者の差圧が
許容一定値以下になるとこれを検出して制御器９が動作
し、上記制御弁７に対して開方向の制御信号を与えるこ
とにより制御弁７が徐々に開き、高圧段ターボコンプレ
ッサ３から吐出される空気も上記送気ブロワ６からの空
気と共に、補助燃焼器４へその燃焼用空気として供給さ
れることになる。
吐出される空気圧力と上記送気ブロワ６の空気圧力とが
バランスして、差圧検出器８で検出される両者の差圧が
許容一定値以下になるとこれを検出して制御器９が動作
し、上記制御弁７に対して開方向の制御信号を与えるこ
とにより制御弁７が徐々に開き、高圧段ターボコンプレ
ッサ３から吐出される空気も上記送気ブロワ６からの空
気と共に、補助燃焼器４へその燃焼用空気として供給さ
れることになる。
つぎに、この時点で送気ブロワ６の運転を停止すること
により、補助燃焼器４への燃焼用空気は全て高圧段ター
ボコンプレッサ３から吐出される空気によって供給され
る。そして、この状態で補助燃焼器４への燃料（例えば
ＮＧ）の供給量を増加させることにより、結果的に低圧
段ターボコンプレッサ１と高圧段ターボコンプレッサ３
の回転数が増加し、この２つのコンプレッサからの空気
の圧力と量が増加することになる。さらに、補助燃焼器
４へ供給する燃料の口を増加させることにより、本リン
酸形燃料電池発電システムの圧力が高められることにな
る。そして最終的には、本リン酸形燃料電池発電システ
ムが運転される圧力まで低圧段ターボコンプレッサ１と
高圧段ターボコンプレッサ３の回転数を上げることによ
り、ターボコンプレッサの自立が完了することになる。
により、補助燃焼器４への燃焼用空気は全て高圧段ター
ボコンプレッサ３から吐出される空気によって供給され
る。そして、この状態で補助燃焼器４への燃料（例えば
ＮＧ）の供給量を増加させることにより、結果的に低圧
段ターボコンプレッサ１と高圧段ターボコンプレッサ３
の回転数が増加し、この２つのコンプレッサからの空気
の圧力と量が増加することになる。さらに、補助燃焼器
４へ供給する燃料の口を増加させることにより、本リン
酸形燃料電池発電システムの圧力が高められることにな
る。そして最終的には、本リン酸形燃料電池発電システ
ムが運転される圧力まで低圧段ターボコンプレッサ１と
高圧段ターボコンプレッサ３の回転数を上げることによ
り、ターボコンプレッサの自立が完了することになる。
なお、本実施例によるコンプレッサ出口空気圧力の推移
を第３図の破線で示している。
を第３図の破線で示している。
上述したように本実施例によるリン酸形燃料電池発電シ
ステムは、低圧段ターボコンプレッサ１および高圧段タ
ーボコンプレッサ３からなり、空気を吸入して圧縮し圧
縮空気を得る空気処理装置と、燃料を燃料極に導入する
と共に上記空気処理装置の高圧段ターボコンプレッサ３
で得られた圧縮空気を酸化剤として酸化剤極に導入し、
これらを電気化学的に反応させて上記電極間から電気エ
ネルギーを取り出す燃料電池と、空気を供給する送気ブ
ロワ６と、この送気ブロワ６からの空気および上記空気
処理装置からの空気を夫々燃焼用空気として導入し、こ
れにより燃料を燃焼させかつその燃焼排ガスを上記空気
処理装置の低圧段ターボコンプレッサ１および高圧段タ
ーボコンプレッサ３へその駆動源として供給する補助燃
焼器４と、上記空気処理装置の高圧段ターボコンプレッ
サ３の空気出口側と上記補助燃焼器４の空気導入側とを
結ぶライン上に設けられた制御弁７と、上記送気ブロワ
６からの空気圧力と上記高圧段ターボコンプレッサ３の
出口空気圧力との差を検出する差圧検出器８と、この差
圧検出器８により検出された差圧が許容一定値以下であ
ることを条件に、上記制御弁７に対して弁を開方向に制
御すべく制御信号を与える制御器９とから構成するよう
にしたものである。
ステムは、低圧段ターボコンプレッサ１および高圧段タ
ーボコンプレッサ３からなり、空気を吸入して圧縮し圧
縮空気を得る空気処理装置と、燃料を燃料極に導入する
と共に上記空気処理装置の高圧段ターボコンプレッサ３
で得られた圧縮空気を酸化剤として酸化剤極に導入し、
これらを電気化学的に反応させて上記電極間から電気エ
ネルギーを取り出す燃料電池と、空気を供給する送気ブ
ロワ６と、この送気ブロワ６からの空気および上記空気
処理装置からの空気を夫々燃焼用空気として導入し、こ
れにより燃料を燃焼させかつその燃焼排ガスを上記空気
処理装置の低圧段ターボコンプレッサ１および高圧段タ
ーボコンプレッサ３へその駆動源として供給する補助燃
焼器４と、上記空気処理装置の高圧段ターボコンプレッ
サ３の空気出口側と上記補助燃焼器４の空気導入側とを
結ぶライン上に設けられた制御弁７と、上記送気ブロワ
６からの空気圧力と上記高圧段ターボコンプレッサ３の
出口空気圧力との差を検出する差圧検出器８と、この差
圧検出器８により検出された差圧が許容一定値以下であ
ることを条件に、上記制御弁７に対して弁を開方向に制
御すべく制御信号を与える制御器９とから構成するよう
にしたものである。
従って、システムの起動時においては補助燃焼：
器４の燃焼に必要な最小限の空気を送気ブロワ６によ
り供給し、またターボコンプレッサの自立後においては
空気処理装置である低圧段ターボコンプレッサ１および
高圧段ターボコンプレッサ３により加圧された空気を補
助燃焼器４の燃焼用空気として使用し、送気ブロワ６の
空気圧力と空気処理装置の高圧段ターボコンプレッサ３
の出口側空気圧力との均衡をとりながら、リン酸形燃料
電池発電システムの圧力を定格動作圧まで立ち上げるこ
とが可能となる。その結果、従来のようにターボコンプ
レッサを自立させるために大容量のコンプレッサとリザ
ーバタンクを設置することが不要となり、システムの稼
働率を高めることができるばかりでなく、これらを設置
する設置スペースも不要となってシステムが小形になる
と共にコストの面でも極めて有利なものとなる。
器４の燃焼に必要な最小限の空気を送気ブロワ６によ
り供給し、またターボコンプレッサの自立後においては
空気処理装置である低圧段ターボコンプレッサ１および
高圧段ターボコンプレッサ３により加圧された空気を補
助燃焼器４の燃焼用空気として使用し、送気ブロワ６の
空気圧力と空気処理装置の高圧段ターボコンプレッサ３
の出口側空気圧力との均衡をとりながら、リン酸形燃料
電池発電システムの圧力を定格動作圧まで立ち上げるこ
とが可能となる。その結果、従来のようにターボコンプ
レッサを自立させるために大容量のコンプレッサとリザ
ーバタンクを設置することが不要となり、システムの稼
働率を高めることができるばかりでなく、これらを設置
する設置スペースも不要となってシステムが小形になる
と共にコストの面でも極めて有利なものとなる。
尚、上記実施例では空気処理装置として二軸二段のター
ボコンプレッサを用いたリン酸形燃料電池発電システム
に本発明を適用した場合を述べたが、これ以外の燃料電
池発電システムに本発明を適用しても同様の効果が得ら
れることは明らかである。
ボコンプレッサを用いたリン酸形燃料電池発電システム
に本発明を適用した場合を述べたが、これ以外の燃料電
池発電システムに本発明を適用しても同様の効果が得ら
れることは明らかである。
また、上記実施例において少なくとも送気ブロワ６を備
えるようにすれば、システムの小形化ならびにコストダ
ウンという本発明の所期の目的を達成することができる
ものである。
えるようにすれば、システムの小形化ならびにコストダ
ウンという本発明の所期の目的を達成することができる
ものである。
さらに、図示しないが燃料電池からの排空気を空気処理
装置からの空気に代えて燃焼用空気として導入するよう
にしてもよいものである。
装置からの空気に代えて燃焼用空気として導入するよう
にしてもよいものである。
その他、本発明はその要旨を変更しない範囲で、種々に
変形して実施することができるものである。
変形して実施することができるものである。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、空気を吸入して圧
縮し圧縮空気を得る空気処理装置と、燃料を燃料極に導
入すると共に上記空気処理装置で得られた圧縮空気を酸
化剤として酸化剤極に導入し、これらを電気化学的に反
応させて上記両電極間から電気エネルギーを取り出す燃
料電池と、空気を供給する送気ブロワとを備え、また上
記送気ブロワからの空気および上記空気処理装置からの
空気を夫々燃焼用空気として導入し、これにより燃料を
燃焼させかつその燃焼排ガスを上記空気処理装置へその
駆動源として供給する燃焼器と、上記空気処理装置の空
気出口側と上記燃焼器の空気導入側とを結ぶライン上に
設けられた制御弁と、上記送気ブロワからの空気圧力と
上記空気処理装置の出口空気圧力との差を検出する差圧
検出器と、この差圧検出器による検出差圧が許容値以下
となったことを条件に上記制御弁を開方向に制御する制
御器とを備えて構成するようにしたので、コンプレッサ
やリザーバタンク等の機器を設置することなく空気処理
装置の自立に必要な空気を供給すると共に、設置スペー
スの縮小化によるシステムの小形化ならびにコストの低
減化を図ることが可能な極めて信頼性の高い燃料電池発
電システムが提供できる。
縮し圧縮空気を得る空気処理装置と、燃料を燃料極に導
入すると共に上記空気処理装置で得られた圧縮空気を酸
化剤として酸化剤極に導入し、これらを電気化学的に反
応させて上記両電極間から電気エネルギーを取り出す燃
料電池と、空気を供給する送気ブロワとを備え、また上
記送気ブロワからの空気および上記空気処理装置からの
空気を夫々燃焼用空気として導入し、これにより燃料を
燃焼させかつその燃焼排ガスを上記空気処理装置へその
駆動源として供給する燃焼器と、上記空気処理装置の空
気出口側と上記燃焼器の空気導入側とを結ぶライン上に
設けられた制御弁と、上記送気ブロワからの空気圧力と
上記空気処理装置の出口空気圧力との差を検出する差圧
検出器と、この差圧検出器による検出差圧が許容値以下
となったことを条件に上記制御弁を開方向に制御する制
御器とを備えて構成するようにしたので、コンプレッサ
やリザーバタンク等の機器を設置することなく空気処理
装置の自立に必要な空気を供給すると共に、設置スペー
スの縮小化によるシステムの小形化ならびにコストの低
減化を図ることが可能な極めて信頼性の高い燃料電池発
電システムが提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
従来の空気処理装置の一例を示すブロック図、第３図は
従来の空気処理装置の起動手順におけるコンプレッサ出
口空気圧力の推移を示す特性図である。 １・・・低圧段ターボコンプレッサ、２・・・冷却器、
３・・・高圧段ターボコンプレッサ、４・・・補助燃焼
器、５・・・混合器、６・・・送気ブロワ、７・・・制
御弁、８・・・差圧検出器、９・・・制御器、１０・・
・分岐ライン。
従来の空気処理装置の一例を示すブロック図、第３図は
従来の空気処理装置の起動手順におけるコンプレッサ出
口空気圧力の推移を示す特性図である。 １・・・低圧段ターボコンプレッサ、２・・・冷却器、
３・・・高圧段ターボコンプレッサ、４・・・補助燃焼
器、５・・・混合器、６・・・送気ブロワ、７・・・制
御弁、８・・・差圧検出器、９・・・制御器、１０・・
・分岐ライン。
Claims (2)
- （１）空気を吸入して圧縮し圧縮空気を得る空気処理装
置と、燃料を燃料極に導入すると共に前記空気処理装置
で得られた圧縮空気を酸化剤として酸化剤極に導入し、
これらを電気化学的に反応させて前記両電極間から電気
エネルギーを取り出す燃料電池と、空気を供給する送気
ブロワと、この送気ブロワからの空気および前記空気処
理装置からの空気を夫々燃焼用空気として導入し、これ
により燃料を燃焼させかつその燃焼排ガスを前記空気処
理装置へその駆動源として供給する燃焼器とを備えて成
ることを特徴とする燃料電池発電システム。 - （２）送気ブロワからの空気圧力と空気処理装置の出口
空気圧力との差を差圧検出器により検出し、その検出差
圧が許容値以下となったことを条件に空気処理装置の空
気出口側と燃焼器の空気導入側とを結ぶライン上に設け
られた制御弁を制御器により開方向に制御するようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の燃
料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107726A JPS61267271A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60107726A JPS61267271A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 燃料電池発電システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61267271A true JPS61267271A (ja) | 1986-11-26 |
Family
ID=14466391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60107726A Pending JPS61267271A (ja) | 1985-05-20 | 1985-05-20 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61267271A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135910A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | General Motors Corp <Gm> | 燃料電池システムの給気のための２段階圧縮 |
-
1985
- 1985-05-20 JP JP60107726A patent/JPS61267271A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005135910A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | General Motors Corp <Gm> | 燃料電池システムの給気のための２段階圧縮 |
| JP4584672B2 (ja) * | 2003-10-29 | 2010-11-24 | ゼネラル・モーターズ・コーポレーション | 燃料電池システムの給気のための２段階圧縮 |
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