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公開番号2025145205
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045271
出願日2024-03-21
発明の名称燃料電池システム
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人弁理士法人R&C
主分類F24H 1/00 20220101AFI20250926BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】湯水を早く沸かし上げることが可能な燃料電池システムを提供する。
【解決手段】燃料電池システムは、湯水を貯湯する貯湯槽8と、燃料ガスの供給により作動する発電部Mと、発電部Mの排熱を回収する排熱回収熱交換部Nと、貯湯槽8の底部と貯湯槽8の上部とを接続する湯水流動用の循環路9と、循環路9を通じて湯水を循環させる循環ポンプ10と、循環路9を流動する湯水を加熱可能な凍結防止ヒータ13と、運転制御部28と、を備え、運転制御部28は、発電部Mの作動状態において、貯湯槽8に貯湯されている湯水の温度が目標温度となるように、排熱回収熱交換部N及び凍結防止ヒータ13によって循環路9を流動する湯水を加熱させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯槽と、
燃料ガスの供給により作動する発電部と、
前記発電部の排熱を回収する排熱回収熱交換部と、
前記貯湯槽の底部と前記貯湯槽の上部とを接続する湯水流動用の循環路と、
前記循環路を通じて湯水を循環させる循環ポンプと、
前記循環路を流動する湯水を加熱可能な凍結防止ヒータと、
運転制御部と、を備え、
前記運転制御部は、前記発電部の作動状態において、前記貯湯槽に貯湯されている湯水の温度が目標温度となるように、前記排熱回収熱交換部及び前記凍結防止ヒータによって前記循環路を流動する湯水を加熱させる燃料電池システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記貯湯槽の状態を検出するセンサを更に備え、
前記運転制御部は、前記センサによって検出された前記貯湯槽の状態に応じて、前記凍結防止ヒータを作動させる請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記センサは、前記貯湯槽に貯湯されている湯水の温度を検出し、
前記運転制御部は、前記貯湯槽に貯湯されている湯水の温度が第１閾値以下であると判定した場合に前記凍結防止ヒータを作動させる請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記センサは、前記貯湯槽に貯湯されている湯水の量を検出し、
前記運転制御部は、前記貯湯槽に貯湯されている湯水の量が第２閾値以下であると判定した場合に前記凍結防止ヒータを作動させる請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
過去の外気温、季節、日付及び湯水の過去の使用量を取得する取得部を更に備え、
前記運転制御部は、過去の前記外気温、前記季節または前記日付が当日と類似している対象日に紐づけられた前記過去の使用量に応じて、前記凍結防止ヒータを作動させる請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記運転制御部は、現時点が前記対象日において湯水が継続して使用されている時間帯に対応する時刻であると判定した場合に前記凍結防止ヒータを作動させる請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記対象日において、所定期間内の湯水の使用量が一定量を上回っている時間帯である第１時間帯を特定する特定部を更に備え、
前記運転制御部は、現時点が前記第１時間帯に対応する時刻であると判定した場合に前記凍結防止ヒータを作動させる請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記貯湯槽に貯湯されている湯水の温度を検出するセンサを更に備え、
前記運転制御部は、現時点が前記第１時間帯に対応する時刻であり、且つ、前記センサによって検出された前記湯水の温度が第３閾値以下であると判定した場合に前記凍結防止ヒータを作動させる請求項７に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記対象日において、所定期間内の湯水の使用量が一定量を上回っている時間帯である第１時間帯を特定する特定部を更に備え、
前記運転制御部は、前記発電部の起動時において、前記発電部が停止されてから一定期間以上の間、前記貯湯槽から湯水の出湯がない状態であり、且つ、現時点が前記第１時間帯に対応する時刻であると判定した場合に前記凍結防止ヒータを作動させる請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記貯湯槽に貯湯されている湯水の量を検出するセンサを更に備え、
前記運転制御部は、現時点の湯水の総使用量が、前記対象日に使用された湯水の総使用量を上回っていると判定した場合には、前記凍結防止ヒータの作動を禁止する請求項５に記載の燃料電池システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、循環路を流動する湯水を加熱する凍結防止用ヒータを備え、発電部の停止状態において、外気温度が設定温度よりも低下する等の凍結防止運転条件が満たされると、凍結防止用ヒータ及び循環ポンプが作動されて、循環路を流動する湯水が加熱されるコジェネレーションシステムが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、貯湯タンク内の全量の湯水をレジオネラ菌が殺菌される殺菌温度に沸き上げる殺菌運転が実施される貯湯式給湯システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００８－３２３２１号公報
特開２０２２－１６５６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のコジェネレーションシステムは、発電部の作動状態において、貯湯槽に供給される湯水の温度が目標温度になるように、熱交換器内を循環する湯水に熱交換器の熱が伝達される。その結果、熱を吸収した湯水は管路内を循環する。しかしながら、貯湯槽の状態や湯水の使用量によっては、湯水を早く沸かし上げることが求められる。
【０００６】
また、特許文献２に記載の貯湯式給湯システムは、殺菌運転が実施されている間は、貯湯槽の湯水を使用することができない。しかしながら、貯湯槽を使用することができない時間はできるだけ短いことが求められる。
【０００７】
本発明の目的は、湯水を早く沸かし上げることが可能な燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための燃料電池システムの特徴構成は、湯水を貯湯する貯湯槽と、燃料ガスの供給により作動する発電部と、前記発電部の排熱を回収する排熱回収熱交換部と、前記貯湯槽の底部と前記貯湯槽の上部とを接続する湯水流動用の循環路と、前記循環路を通じて湯水を循環させる循環ポンプと、前記循環路を流動する湯水を加熱可能な凍結防止ヒータと、運転制御部と、を備え、前記運転制御部は、前記発電部の作動状態において、前記貯湯槽に貯湯されている湯水の温度が目標温度となるように、前記排熱回収熱交換部及び前記凍結防止ヒータによって前記循環路を流動する湯水を加熱させる点にある。
【０００９】
上記の特徴構成によれば、排熱回収熱交換部及び凍結防止ヒータの両方によって湯水が加熱されることで、排熱回収熱交換部のみによって湯水が加熱される構成と比較して、湯水が沸かし上げられる時間が短くなる。したがって、湯水を早く沸かし上げることが可能となる。
【００１０】
本発明に係る燃料電池システムの別の特徴構成は、前記貯湯槽の状態を検出するセンサを更に備え、前記運転制御部は、前記センサによって検出された前記貯湯槽の状態に応じて、前記凍結防止ヒータを作動させる点にある。
（【００１１】以降は省略されています）

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