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公開番号2024047681
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-08
出願番号2022153309
出願日2022-09-27
発明の名称燃料電池システム
出願人ダイニチ工業株式会社
代理人
主分類H01M 8/04 20160101AFI20240401BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】水を供給するラインの構成を見直すことで、コストダウンを図るとともにメンテナンスに優れる燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池11の運転に用いる水を貯留する第1タンク3および第2タンク4と、燃料電池11より排出される排熱で熱媒体を加熱する排熱熱交換器2と、熱媒体で外部の給水源から供給される水を加熱する給湯熱交換器6と、給湯熱交換器6で加熱された水と給水源から供給される水とを混合する混合弁33と、給水口50aと給湯熱交換器6と混合弁33と出湯口50bとを繋ぐ給湯ライン30と、第1タンク3に給水源からの水を補水する第1補水ライン35と、第2タンク4に給水源からの水を補水する第2補水ライン36と、を備え、第1補水ライン35と第2補水ライン36が給湯用熱交換器6と混合弁33との間に接続されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池の運転に用いる水を貯留する第１タンクおよび第２タンクと、
前記燃料電池より排出される排熱で熱媒体を加熱する排熱熱交換器と、
前記熱媒体で外部の給水源から供給される水を加熱する給湯熱交換器と、
前記給湯熱交換器で加熱された水と、前記給水源から供給される水とを混合する混合弁と、
給水口と、前記給湯熱交換器と、前記混合弁と、出湯口とを繋ぐ給湯ラインと、
前記第１タンクに前記給水源からの水を補水する第１補水ラインと、
前記第２タンクに前記給水源からの水を補水する第２補水ラインと、を備え
前記第１補水ラインと前記第２補水ラインが、前記給湯ラインの前記給湯用熱交換器と前記混合弁との間に接続されている燃料電池システム。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
前記第１補水ラインと前記第２補水ラインは、十字状の継手を介して前記給湯ラインに接続されている請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記継手は互いに直交する第１軸と第２軸とを有し、前記第１軸には前記給湯ラインが接続されており、前記第２軸の一端には第１補水弁を介して前記第１補水ラインが接続され、前記第２軸の他端には第２補水弁を介して前記第２補水ラインが接続されている請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記第１補水弁と前記第２補水弁とを保持する保持金具を備え、
前記保持金具は、前記第１軸に固定される請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記継手、前記給湯熱交換器と前記継手とを接続する配管、および前記混合弁と前記継手とを接続する配管は、樹脂製である請求項３または４記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記第２軸にはオリフィスが形成されている請求項５記載の燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関するものである。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
水素を含有する燃料ガスと酸素含有ガス（空気）とを用いて発電を行ない、電気を外部に供給する燃料電池システムが知られている。このような燃料電池システムでは、熱媒体を蓄える蓄熱タンクを備えており、燃料電池の発電によって発生した排ガスから熱を回収して蓄熱タンクに蓄え、これを用いて給湯を行うことでエネルギーを効率よく利用している。燃料電池システムには給湯ラインが接続されており、外部から供給された水と蓄熱タンクの熱媒体とで温水を生成して、給湯装置に送出するようになっている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、燃料電池から排出される排ガスには水蒸気が含まれているため、この排ガスを冷却することで水蒸気を凝縮させて回収し、改質水として利用する、いわゆる水自立運転が一般的に行われている。回収した凝縮水は凝縮水タンクに蓄えられる。
【０００４】
燃料電池システムを設置して発電運転を開始する前には、蓄熱タンクおよび凝縮水タンクに水を貯えるために、水張が実施される。また、発電運転中にタンク内の水が不足した場合には、補水が行われる。そのため、タンクには補水ラインが接続されており、補水ラインを介して装置外の給水源から水が供給されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－１６５５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、燃料電池システムには、外部からの水が供給されるラインとして、給湯ラインと補水ラインを備えている。そのため、水の供給ラインを構成する配管長が長くなり、部品コストの上昇を招いてしまっていた。さらには、システム内部の構成が複雑になることで、メンテナンス性を低下させてしまうおそれもある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためのもので、水を供給するラインの構成を見直すことで、コストダウンを図るとともにメンテナンスに優れる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池の運転に用いる水を貯留する第１タンクおよび第２タンクと、
前記燃料電池より排出される排熱で熱媒体を加熱する排熱熱交換器と、
前記熱媒体で外部の給水源から供給される水を加熱する給湯熱交換器と、
前記給湯熱交換器で加熱された水と、前記給水源から供給される水とを混合する混合弁と、
給水口と、前記給湯熱交換器と、前記混合弁と、出湯口とを繋ぐ給湯ラインと、
前記第１タンクに前記給水源からの水を補水する第１補水ラインと、
前記第２タンクに前記給水源からの水を補水する第２補水ラインと、を備え
前記第１補水ラインと前記第２補水ラインが、前記給湯ラインの前記給湯用熱交換器と前記混合弁との間に接続されている燃料電池システムである。
【発明の効果】
【０００９】
上述のように構成することにより、補水ラインは給湯ラインと部分的に共通化されることとなり、配管長を短くすることができる。これにより、コストダウンとメンテナンス性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本実施形態の燃料電池システムのシステム構成図である。
本実施形態における、水の供給に関わる部分を示す要部構成図である。
本実施形態の継手周辺の接続構造を示した図である。
継手部分の断面図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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