JP2002042840A - 燃料電池型コージェネレーションシステム - Google Patents
燃料電池型コージェネレーションシステムInfo
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池のオフガス量が増大しても改質器
の過熱を防止することができる燃料電池型コージェネレ
ーションシステムを提供すること。 【解決手段】燃料電池型コージェネレーションシステム
１０は、燃料電池２１０のアノードオフガスを、燃焼器
２０３および追い炊きバーナ３２０の双方に供給する構
成を備えている。燃料電池２１０のアノードガス出口に
は、アノードオフガス流量を検出するガス流量計Ｍが備
えられている。追い炊きバーナ３２０に対するアノード
オフガスの供給量はガス流量制御弁３４０によって制御
される。制御部５０は、ガス流量計Ｍからのガス流量が
所定のガス流量を超えた場合には、ガス流量制御弁３４
０の弁開度を制御して、過剰なアノードオフガスを追い
炊きバーナ３２０へ供給する。
の過熱を防止することができる燃料電池型コージェネレ
ーションシステムを提供すること。 【解決手段】燃料電池型コージェネレーションシステム
１０は、燃料電池２１０のアノードオフガスを、燃焼器
２０３および追い炊きバーナ３２０の双方に供給する構
成を備えている。燃料電池２１０のアノードガス出口に
は、アノードオフガス流量を検出するガス流量計Ｍが備
えられている。追い炊きバーナ３２０に対するアノード
オフガスの供給量はガス流量制御弁３４０によって制御
される。制御部５０は、ガス流量計Ｍからのガス流量が
所定のガス流量を超えた場合には、ガス流量制御弁３４
０の弁開度を制御して、過剰なアノードオフガスを追い
炊きバーナ３２０へ供給する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池を電力源
として備えるコージェネレーションシステムに関する。
として備えるコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池を電力源として備えるコージェ
ネレーションシステムでは、システム全体のエネルギ効
率を向上させるために、一般的に、燃料電池の燃料極か
ら排出されるアノードオフガスを改質装置の燃焼装置に
て燃焼させている。すなわち、改質装置において天然ガ
ス等の原燃料から水素等の改質ガスを生成する際に必要
な熱エネルギーを、アノードオフガスの燃焼により得て
いる。
ネレーションシステムでは、システム全体のエネルギ効
率を向上させるために、一般的に、燃料電池の燃料極か
ら排出されるアノードオフガスを改質装置の燃焼装置に
て燃焼させている。すなわち、改質装置において天然ガ
ス等の原燃料から水素等の改質ガスを生成する際に必要
な熱エネルギーを、アノードオフガスの燃焼により得て
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、要求出
力に応じてアノードガスおよびカソードガスの供給量を
変化させて発電量を制御する燃料電池では、燃料電池の
負荷が変動する場合、すなわち、運転出力が変動する場
合には、燃焼装置に対して過剰なアノードオフガスが供
給される場合がある。
力に応じてアノードガスおよびカソードガスの供給量を
変化させて発電量を制御する燃料電池では、燃料電池の
負荷が変動する場合、すなわち、運転出力が変動する場
合には、燃焼装置に対して過剰なアノードオフガスが供
給される場合がある。
【０００４】例えば、燃料電池の運転出力が大出力から
小出力に変更された場合には、改質装置から燃料電池に
対して供給される水素ガス量は低減される。これに伴っ
て、燃焼装置に要求される燃焼能力は低下する。一方、
燃料電池内の化学反応は、この変化に迅速に対応するこ
とはできないので、燃料電池から排出されるアノードオ
フガス量は大出力時に排出されるアノードオフガス量と
ほぼ等しいままである。このような条件下では、燃焼装
置において必要以上のアノードオフガスが燃焼されるこ
とになり、改質装置が過熱されてしまうという問題があ
った。
小出力に変更された場合には、改質装置から燃料電池に
対して供給される水素ガス量は低減される。これに伴っ
て、燃焼装置に要求される燃焼能力は低下する。一方、
燃料電池内の化学反応は、この変化に迅速に対応するこ
とはできないので、燃料電池から排出されるアノードオ
フガス量は大出力時に排出されるアノードオフガス量と
ほぼ等しいままである。このような条件下では、燃焼装
置において必要以上のアノードオフガスが燃焼されるこ
とになり、改質装置が過熱されてしまうという問題があ
った。
【０００５】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、燃料電池のオフガス量が増大しても改
質器の過熱を防止することができる燃料電池型コージェ
ネレーションシステムを提供することを目的とする。
れたものであり、燃料電池のオフガス量が増大しても改
質器の過熱を防止することができる燃料電池型コージェ
ネレーションシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するために本発明の第１の態様は、燃料電
池を用いたコージェネレーションシステムを提供する。
本発明の第１の態様に係る燃料電池を用いたコージェネ
レーションシステムは、前記燃料電池からのオフガスを
燃焼させた熱を用いて原燃料から改質燃料を生成すると
共に生成した改質燃料を前記燃料電池に供給する改質器
と、前記燃料電池のオフガスを前記改質器に供給するオ
フガス回収装置と、前記燃料電池の反応熱を蓄える蓄熱
装置と、加熱用燃料を燃焼させて前記蓄熱装置に蓄えら
れている熱を上昇させる加熱装置と、前記燃料電池から
排出されるオフガス量が所定のガス量を超過したと判定
した場合には、前記加熱用燃料として前記超過したガス
量のオフガスを前記加熱装置に供給するオフガス量調整
装置とを備えることを特徴とする。
記課題を解決するために本発明の第１の態様は、燃料電
池を用いたコージェネレーションシステムを提供する。
本発明の第１の態様に係る燃料電池を用いたコージェネ
レーションシステムは、前記燃料電池からのオフガスを
燃焼させた熱を用いて原燃料から改質燃料を生成すると
共に生成した改質燃料を前記燃料電池に供給する改質器
と、前記燃料電池のオフガスを前記改質器に供給するオ
フガス回収装置と、前記燃料電池の反応熱を蓄える蓄熱
装置と、加熱用燃料を燃焼させて前記蓄熱装置に蓄えら
れている熱を上昇させる加熱装置と、前記燃料電池から
排出されるオフガス量が所定のガス量を超過したと判定
した場合には、前記加熱用燃料として前記超過したガス
量のオフガスを前記加熱装置に供給するオフガス量調整
装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】本発明の第１の態様に係るコージェネレー
ションシステムによれば、改質器に供給されるオフガス
量が所定のガス量を超過したと判定した場合には、超過
したガス量のオフガスを加熱装置に供給するオフガス量
調整装置を備えるので、燃料電池のオフガス量が増大し
ても改質器の過熱を防止することができる。
ションシステムによれば、改質器に供給されるオフガス
量が所定のガス量を超過したと判定した場合には、超過
したガス量のオフガスを加熱装置に供給するオフガス量
調整装置を備えるので、燃料電池のオフガス量が増大し
ても改質器の過熱を防止することができる。
【０００８】本発明の第１の態様に係るコージェネレー
ションシステムにおいて、前記オフガス量調整装置はオ
フガス量を検出するガス量検出装置を備えても良い。ま
た、前記ガス量検出装置はガス流量検出装置であっても
良い。かかる構成を備える場合には、ガス流量に基づい
てオフガスのガス量が所定のガス量を超過したか否かを
判定することができる。
ションシステムにおいて、前記オフガス量調整装置はオ
フガス量を検出するガス量検出装置を備えても良い。ま
た、前記ガス量検出装置はガス流量検出装置であっても
良い。かかる構成を備える場合には、ガス流量に基づい
てオフガスのガス量が所定のガス量を超過したか否かを
判定することができる。
【０００９】本発明の第１の態様に係るコージェネレー
ションシステムにおいて、前記ガス量検出装置はガス圧
力検出装置であり、前記オフガス量調整装置による前記
判定は、前記ガス圧力検出装置により検出されたオフガ
ス圧力と、オフガス圧力と前記燃料電池の出力との関係
特性線とに基づいて行われてもよい。かかる構成を備え
る場合には、オフガス圧力に基づいてオフガスのガス量
が所定のガス量を超過したか否かを判定することができ
る。
ションシステムにおいて、前記ガス量検出装置はガス圧
力検出装置であり、前記オフガス量調整装置による前記
判定は、前記ガス圧力検出装置により検出されたオフガ
ス圧力と、オフガス圧力と前記燃料電池の出力との関係
特性線とに基づいて行われてもよい。かかる構成を備え
る場合には、オフガス圧力に基づいてオフガスのガス量
が所定のガス量を超過したか否かを判定することができ
る。
【００１０】本発明の第１の態様に係るコージェネレー
ションシステムにおいて、前記オフガス量調整装置はさ
らに、前記燃料電池と前記加熱装置とを連通する弁装置
と、前記検出されたオフガス圧力と前記燃料電池の出力
とに基づいて前記弁装置の弁開度を制御する弁開度制御
装置とを備えても良い。かかる構成を備える場合には、
改質器に対するオフガスのガス量を所定のガス流用によ
り適切に保持することができる。
ションシステムにおいて、前記オフガス量調整装置はさ
らに、前記燃料電池と前記加熱装置とを連通する弁装置
と、前記検出されたオフガス圧力と前記燃料電池の出力
とに基づいて前記弁装置の弁開度を制御する弁開度制御
装置とを備えても良い。かかる構成を備える場合には、
改質器に対するオフガスのガス量を所定のガス流用によ
り適切に保持することができる。
【００１１】発明の第１の態様に係るコージェネレーシ
ョンシステムにおいて、前記オフガス量調整装置は前記
改質器の温度を検出する温度検出装置を備え、前記オフ
ガス量調整装置は前記ガス量に基づく判定に代えて、前
記検出された温度が所定温度を超えたか否かを判定し、
前記検出された温度が前記所定温度を超えたと判定した
場合には、前記加熱用燃料として前記超過したオフガス
を前記加熱装置に供給しても良い。かかる構成を備える
場合には、改質器が過熱しているか否かを直接的に検出
することができる。
ョンシステムにおいて、前記オフガス量調整装置は前記
改質器の温度を検出する温度検出装置を備え、前記オフ
ガス量調整装置は前記ガス量に基づく判定に代えて、前
記検出された温度が所定温度を超えたか否かを判定し、
前記検出された温度が前記所定温度を超えたと判定した
場合には、前記加熱用燃料として前記超過したオフガス
を前記加熱装置に供給しても良い。かかる構成を備える
場合には、改質器が過熱しているか否かを直接的に検出
することができる。
【００１２】本発明の第１の態様に係るコージェネレー
ションシステムにおいて、前記オフガスは前記燃料電池
のアノード側で発生するオフガスであっても良い。ま
た、前記蓄熱装置は、前記燃料電池の起動時には、蓄え
られている熱を前記燃料電池に供給し、前記燃料電池の
起動時以外には、前記燃料電池から熱を得るものであっ
ても良い。かかる構成を備える場合には、システム内部
に貯えられているエネルギを利用して燃料電池を起動す
るまでの時間を短縮することができる。
ションシステムにおいて、前記オフガスは前記燃料電池
のアノード側で発生するオフガスであっても良い。ま
た、前記蓄熱装置は、前記燃料電池の起動時には、蓄え
られている熱を前記燃料電池に供給し、前記燃料電池の
起動時以外には、前記燃料電池から熱を得るものであっ
ても良い。かかる構成を備える場合には、システム内部
に貯えられているエネルギを利用して燃料電池を起動す
るまでの時間を短縮することができる。
【００１３】本発明の第１の態様に係るコージェネレー
ションシステムにおいて、前記蓄熱装置は、前記燃料電
池と相互に熱交換可能に接続されている貯湯装置であっ
ても良い。かかる構成を備える場合には、燃料電池の廃
熱を利用することができる。また、前記加熱装置と前記
蓄熱装置とは別体に構成されており、前記蓄熱装置から
貯えられている熱を取り出す際には、前記加熱装置によ
って要求される熱量まで加熱されても良く、あるいは、
前記加熱装置と前記蓄熱装置とは一体に構成されていて
も良い。いずれの場合にも燃料電池から排出されたオフ
ガスを燃焼させて熱エネルギとして貯えることができ
る。
ションシステムにおいて、前記蓄熱装置は、前記燃料電
池と相互に熱交換可能に接続されている貯湯装置であっ
ても良い。かかる構成を備える場合には、燃料電池の廃
熱を利用することができる。また、前記加熱装置と前記
蓄熱装置とは別体に構成されており、前記蓄熱装置から
貯えられている熱を取り出す際には、前記加熱装置によ
って要求される熱量まで加熱されても良く、あるいは、
前記加熱装置と前記蓄熱装置とは一体に構成されていて
も良い。いずれの場合にも燃料電池から排出されたオフ
ガスを燃焼させて熱エネルギとして貯えることができ
る。
【００１４】本発明の第１の態様に係るコージェネレー
ションシステムにおいて、前記所定のガス量は、前記改
質装器において原燃料から改質燃料を生成するために要
求される熱量に対応するガス量であってもよい。かかる
構成を備える場合には、改質器に対して改質に必要なガ
ス量以上のオフガスが供給されることはなく、改質器の
過熱を防止することができる。
ションシステムにおいて、前記所定のガス量は、前記改
質装器において原燃料から改質燃料を生成するために要
求される熱量に対応するガス量であってもよい。かかる
構成を備える場合には、改質器に対して改質に必要なガ
ス量以上のオフガスが供給されることはなく、改質器の
過熱を防止することができる。
【００１５】本発明の第２の態様は、燃料電池のオフガ
スを改質器にて燃焼させて改質燃料を得る燃料電池型コ
ージェネレーションシステムを提供する。本発明の第２
の態様に係る燃料電池型コージェネレーションシステム
は、前記燃料電池において発生した反応熱エネルギを蓄
える熱エネルギ保存装置と、加熱用燃料を燃焼させて前
記熱エネルギ保存装置に蓄えられている熱エネルギのポ
テンシャルを上昇させる加熱装置と、前記燃料電池から
排出されるオフガス量が所定のガス量を超過した場合に
は、超過したガス量のオフガスを前記加熱用燃料として
前記加熱装置に供給するオフガス量調整装置とを備える
ことを特徴とする。
スを改質器にて燃焼させて改質燃料を得る燃料電池型コ
ージェネレーションシステムを提供する。本発明の第２
の態様に係る燃料電池型コージェネレーションシステム
は、前記燃料電池において発生した反応熱エネルギを蓄
える熱エネルギ保存装置と、加熱用燃料を燃焼させて前
記熱エネルギ保存装置に蓄えられている熱エネルギのポ
テンシャルを上昇させる加熱装置と、前記燃料電池から
排出されるオフガス量が所定のガス量を超過した場合に
は、超過したガス量のオフガスを前記加熱用燃料として
前記加熱装置に供給するオフガス量調整装置とを備える
ことを特徴とする。
【００１６】本発明の第２の態様に係るコージェネレー
ションシステムによれば、本発明の第１の態様に係るコ
ージェネレーションシステムと同様の効果をえることが
できる。
ションシステムによれば、本発明の第１の態様に係るコ
ージェネレーションシステムと同様の効果をえることが
できる。
【００１７】本発明の第３の態様は、燃料電池を用いた
電力供給部と、電力供給部の廃熱を利用して温水を供給
する温水供給部とを備える燃料電池型コージェネレーシ
ョンシステムを提供する。本発明の第３の態様に係る燃
料電池型コージェネレーションシステムは、前記燃料電
池の廃熱を温水として蓄熱する貯湯装置と、加熱用燃料
を燃焼させて前記貯湯装置から供給される温水温度を上
昇させる加熱装置とを備える前記温水供給部と前記燃料
電池のオフガスを燃焼させて原燃料から改質燃料を生成
して前記燃料電池に供給する改質装置と、前記燃料電池
から排出されたオフガスを前記改質装置に供給すると共
に、前記排出されるオフガス量が所定のガス量を超過し
た場合には、超過したガス量のオフガスを前記加熱用燃
料として前記加熱装置に供給するオフガス循環装置とを
備える前記電力供給部とを備えることを特徴とする。
電力供給部と、電力供給部の廃熱を利用して温水を供給
する温水供給部とを備える燃料電池型コージェネレーシ
ョンシステムを提供する。本発明の第３の態様に係る燃
料電池型コージェネレーションシステムは、前記燃料電
池の廃熱を温水として蓄熱する貯湯装置と、加熱用燃料
を燃焼させて前記貯湯装置から供給される温水温度を上
昇させる加熱装置とを備える前記温水供給部と前記燃料
電池のオフガスを燃焼させて原燃料から改質燃料を生成
して前記燃料電池に供給する改質装置と、前記燃料電池
から排出されたオフガスを前記改質装置に供給すると共
に、前記排出されるオフガス量が所定のガス量を超過し
た場合には、超過したガス量のオフガスを前記加熱用燃
料として前記加熱装置に供給するオフガス循環装置とを
備える前記電力供給部とを備えることを特徴とする。
【００１８】本発明の第３の態様に係るコージェネレー
ションシステムによれば、本発明の第１の態様および第
２の態様に係るコージェネレーションシステムと同様の
効果をえることができる。
ションシステムによれば、本発明の第１の態様および第
２の態様に係るコージェネレーションシステムと同様の
効果をえることができる。
【００１９】本発明の第４の態様は、燃料電池の廃熱を
蓄熱体に貯えると共に、前記燃料電池のオフガスが改質
器および前記蓄熱体を加熱する加熱装置に供給されるコ
ージェネレーションシステムにおけるオフガス流量制御
方法を提供する。本発明の第４の態様に係るオフガス流
量制御方法は、前記燃料電池から排出されるオフガス量
を検出し、前記検出したオフガス量が所定のオフガス量
を超過したか否かを判定し、前記検出したオフガス量が
前記所定のオフガス量を超過したと判定した場合には、
超過したガス量のオフガスを前記加熱装置に供給するこ
とを特徴とする。
蓄熱体に貯えると共に、前記燃料電池のオフガスが改質
器および前記蓄熱体を加熱する加熱装置に供給されるコ
ージェネレーションシステムにおけるオフガス流量制御
方法を提供する。本発明の第４の態様に係るオフガス流
量制御方法は、前記燃料電池から排出されるオフガス量
を検出し、前記検出したオフガス量が所定のオフガス量
を超過したか否かを判定し、前記検出したオフガス量が
前記所定のオフガス量を超過したと判定した場合には、
超過したガス量のオフガスを前記加熱装置に供給するこ
とを特徴とする。
【００２０】本発明の第４の態様に係るオフガス流量制
御方法によれば、本発明の第１の態様に係るコージェネ
レーションシステムと同様の作用効果を得ることができ
る。
御方法によれば、本発明の第１の態様に係るコージェネ
レーションシステムと同様の作用効果を得ることができ
る。
【００２１】本発明の第５の態様は、燃料電池の廃熱を
蓄熱体に貯えると共に、前記燃料電池のオフガスが改質
器および前記蓄熱体を加熱する加熱装置に供給されるコ
ージェネレーションシステムにおけるオフガス流量制御
方法を提供する。本発明の第５の態様に係るオフガス流
量制御方法は、前記改質器の温度を検出し、前記検出し
た温度が所定の温度を超過したか否かを判定し、前記検
出した温度が前記所定の温度を超過したと判定した場合
には、前記オフガスを前記改質器に加えて前記加熱装置
にも供給することを特徴とする。
蓄熱体に貯えると共に、前記燃料電池のオフガスが改質
器および前記蓄熱体を加熱する加熱装置に供給されるコ
ージェネレーションシステムにおけるオフガス流量制御
方法を提供する。本発明の第５の態様に係るオフガス流
量制御方法は、前記改質器の温度を検出し、前記検出し
た温度が所定の温度を超過したか否かを判定し、前記検
出した温度が前記所定の温度を超過したと判定した場合
には、前記オフガスを前記改質器に加えて前記加熱装置
にも供給することを特徴とする。
【００２２】本発明の第５の態様に係るオフガス流量制
御方法によれば、本発明の第１の態様に係るコージェネ
レーションシステムと同様の作用効果を得ることができ
る。
御方法によれば、本発明の第１の態様に係るコージェネ
レーションシステムと同様の作用効果を得ることができ
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る燃料電池型コ
ージェネレーションシステムについて図面を参照しつつ
いくつかの実施例に基づいて説明する。
ージェネレーションシステムについて図面を参照しつつ
いくつかの実施例に基づいて説明する。
【００２４】・第１の実施例 先ず、図１を参照して第１の実施例に係る燃料電池型コ
ージェネレーションシステムの概略構成について説明す
る。図１は第１の実施例に係る燃料電池型コージェネレ
ーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
ージェネレーションシステムの概略構成について説明す
る。図１は第１の実施例に係る燃料電池型コージェネレ
ーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【００２５】燃料電池型コージェネレーションシステム
１０は、電力を生成する電力生成部２０と、電力生成部
２０の廃熱を利用して温水を生成する温水生成部３０
と、電力生成部２０と温水生成部３０との間で熱交換を
実行する熱交換器４０と、システム１０を制御する制御
部５０とを備えている。なお、コージェネレーションと
は、熱電併給を意味することはいうまでもない。
１０は、電力を生成する電力生成部２０と、電力生成部
２０の廃熱を利用して温水を生成する温水生成部３０
と、電力生成部２０と温水生成部３０との間で熱交換を
実行する熱交換器４０と、システム１０を制御する制御
部５０とを備えている。なお、コージェネレーションと
は、熱電併給を意味することはいうまでもない。
【００２６】電力生成部は、原燃料を改質して改質燃料
を生成し、燃料電池２００に供給する改質装置２００、
供給された改質燃料を用いて電力を生成する燃料電池２
１０を備えている。改質装置２００は、水蒸気改質反応
によって炭化水素系の原燃料から改質燃料を生成する装
置であり、本実施例では、原燃料として天然ガスが用い
られ、改質燃料として水素リッチガス（以下単に「水素
ガス」という）を得る。改質器２００は、改質反応が実
行される改質器２０１、水蒸気改質反応に必要な水蒸気
ならびに熱を生成して改質器２０１に供給する蒸発器２
０２、蒸発器２０２を加熱する燃焼器２０３、および改
質器２００の温度を検出するための温度センサＴを備え
ている。蒸発器２０２から供給される水蒸気の供給量
は、制御部５０により制御される。
を生成し、燃料電池２００に供給する改質装置２００、
供給された改質燃料を用いて電力を生成する燃料電池２
１０を備えている。改質装置２００は、水蒸気改質反応
によって炭化水素系の原燃料から改質燃料を生成する装
置であり、本実施例では、原燃料として天然ガスが用い
られ、改質燃料として水素リッチガス（以下単に「水素
ガス」という）を得る。改質器２００は、改質反応が実
行される改質器２０１、水蒸気改質反応に必要な水蒸気
ならびに熱を生成して改質器２０１に供給する蒸発器２
０２、蒸発器２０２を加熱する燃焼器２０３、および改
質器２００の温度を検出するための温度センサＴを備え
ている。蒸発器２０２から供給される水蒸気の供給量
は、制御部５０により制御される。
【００２７】燃焼器２０３には、システム起動時を除い
て燃料電池２１０のアノードオフガスが供給されるよう
構成されており、燃焼器２０３は制御部５０による燃焼
制御を受けつつアノードオフガスを燃焼させて必要な熱
を生成する。なお、十分なアノードオフガスが供給され
ないシステム起動時には、改質器２０１に供給される天
然ガスが燃焼器２０３に供給される。なお、改質装置２
００は、水蒸気改質反応および部分酸化反応によって原
燃料を改質しても良い。部分酸化反応では、酸化反応に
より発生する反応熱を改質に利用することができるの
で、外部から熱を得る必要がなく改質装置の起動時間を
短縮することができる。したがって、水蒸気改質反応と
部分酸化反応とを採用する場合には、燃焼器２０３に対
して天然ガス（外部燃料）を供給する必要はない。な
お、オフガスとは燃料電池２１０において反応に用いら
れずに排出された未反応ガスを意味し、したがって、ア
ノードオフガスには未反応ガスとして水素ガスが含まれ
ている。
て燃料電池２１０のアノードオフガスが供給されるよう
構成されており、燃焼器２０３は制御部５０による燃焼
制御を受けつつアノードオフガスを燃焼させて必要な熱
を生成する。なお、十分なアノードオフガスが供給され
ないシステム起動時には、改質器２０１に供給される天
然ガスが燃焼器２０３に供給される。なお、改質装置２
００は、水蒸気改質反応および部分酸化反応によって原
燃料を改質しても良い。部分酸化反応では、酸化反応に
より発生する反応熱を改質に利用することができるの
で、外部から熱を得る必要がなく改質装置の起動時間を
短縮することができる。したがって、水蒸気改質反応と
部分酸化反応とを採用する場合には、燃焼器２０３に対
して天然ガス（外部燃料）を供給する必要はない。な
お、オフガスとは燃料電池２１０において反応に用いら
れずに排出された未反応ガスを意味し、したがって、ア
ノードオフガスには未反応ガスとして水素ガスが含まれ
ている。
【００２８】燃料電池２１０は、例えば、固体高分子型
燃料電池であり、固体高分子電解質膜が燃料極（アノー
ド）および空気極（カソード）によって挟まれて構成さ
れるユニットセルが複数個積層されたスタック構造を有
する。燃料電池２１０の燃料極には改質装置２００にて
生成された水素ガスが供給され、空気極には空気が供給
される。燃料電池２１０の燃料極の未反応ガスであるア
ノードオフガスは、燃焼器２０３に供給される。燃料電
池２１０において生成された電力は直流−交流変換がな
された後、給電線に供給される。また、燃料電池２１０
のアノードガス出口には、アノードオフガス流量を検出
すると共に制御部５０に接続されているガス流量計Ｍが
備えられている。
燃料電池であり、固体高分子電解質膜が燃料極（アノー
ド）および空気極（カソード）によって挟まれて構成さ
れるユニットセルが複数個積層されたスタック構造を有
する。燃料電池２１０の燃料極には改質装置２００にて
生成された水素ガスが供給され、空気極には空気が供給
される。燃料電池２１０の燃料極の未反応ガスであるア
ノードオフガスは、燃焼器２０３に供給される。燃料電
池２１０において生成された電力は直流−交流変換がな
された後、給電線に供給される。また、燃料電池２１０
のアノードガス出口には、アノードオフガス流量を検出
すると共に制御部５０に接続されているガス流量計Ｍが
備えられている。
【００２９】温水生成部３０は、温水を貯える貯湯槽３
１０、貯湯槽３１０から供給される温水を要求温度まで
加熱する追い炊きバーナ３２０を有している。貯湯槽３
１０には、その下層部に外部水道管から水道水を導水す
るための導水制御弁３１１が配置され、その上層部に温
水配管３２１を介して温水を追い炊きバーナ３２０へ供
給するための吐水ポンプ３１２、および加熱水配管３２
２を介して追い炊きバーナ３２０によって加熱された加
熱水を取り込むための取込制御弁３１３を備えている。
一般的に、貯湯槽３１０内では、冷水は下層に分布し、
温水は上層に分布するので、温水よりも温度の低い水道
水を導水制御する導水制御弁３１１は貯湯槽３１０の下
方に、温水の出入りを制御する２つの制御弁３１２、３
１３は貯湯槽３１０の上方に配置されている。各制御弁
３１１，３１２，３１３は、例えば、電磁式制御弁であ
り、制御部５０によってその開弁および閉弁が制御され
る。なお、導水制御弁３１１は、毎日所定の時間に開弁
されて所定量の水道水を供給しても良く、あるいは、貯
湯槽３１０の貯湯量が所定量以下となった際に随時、開
弁されて水道水を供給してもよい。さらに、例えば、貯
湯槽３１０の内部圧力（水圧）を所定圧力に維持する圧
力調整弁を用い、貯湯槽３１０内の湯が使用され貯湯槽
３１０内の圧力が下がると所定圧力に到達するまで水道
水が供給されるようにしても良い。
１０、貯湯槽３１０から供給される温水を要求温度まで
加熱する追い炊きバーナ３２０を有している。貯湯槽３
１０には、その下層部に外部水道管から水道水を導水す
るための導水制御弁３１１が配置され、その上層部に温
水配管３２１を介して温水を追い炊きバーナ３２０へ供
給するための吐水ポンプ３１２、および加熱水配管３２
２を介して追い炊きバーナ３２０によって加熱された加
熱水を取り込むための取込制御弁３１３を備えている。
一般的に、貯湯槽３１０内では、冷水は下層に分布し、
温水は上層に分布するので、温水よりも温度の低い水道
水を導水制御する導水制御弁３１１は貯湯槽３１０の下
方に、温水の出入りを制御する２つの制御弁３１２、３
１３は貯湯槽３１０の上方に配置されている。各制御弁
３１１，３１２，３１３は、例えば、電磁式制御弁であ
り、制御部５０によってその開弁および閉弁が制御され
る。なお、導水制御弁３１１は、毎日所定の時間に開弁
されて所定量の水道水を供給しても良く、あるいは、貯
湯槽３１０の貯湯量が所定量以下となった際に随時、開
弁されて水道水を供給してもよい。さらに、例えば、貯
湯槽３１０の内部圧力（水圧）を所定圧力に維持する圧
力調整弁を用い、貯湯槽３１０内の湯が使用され貯湯槽
３１０内の圧力が下がると所定圧力に到達するまで水道
水が供給されるようにしても良い。
【００３０】貯湯槽３１０に供給された水は、熱交換器
４０を介して供給される燃料電池２１０の反応熱（廃
熱）によって温められる。貯湯槽３１０に貯えられた温
水は、吐水ポンプ３１２から、制御部５０によって燃焼
制御される追い炊きバーナ３２０に供給される。追い炊
きバーナ３２０は、図示しない制御弁を内部に備えてお
り、かかる制御弁が制御部５０によって制御されること
により、追い炊きバーナ３２０に供給された温水の供給
先を切り換える。すなわち、制御弁が温水配管３２１と
給湯管への接続配管とを連通した場合には、追い炊きバ
ーナ３２０に供給された温水は、必要に応じて加熱され
た後、給湯管に供給される。また、制御弁が温水配管３
２１と加熱水配管３２２とを連通した場合には、加熱さ
れた後、取込制御弁３１３を介して再度、貯湯槽３１０
に戻される。
４０を介して供給される燃料電池２１０の反応熱（廃
熱）によって温められる。貯湯槽３１０に貯えられた温
水は、吐水ポンプ３１２から、制御部５０によって燃焼
制御される追い炊きバーナ３２０に供給される。追い炊
きバーナ３２０は、図示しない制御弁を内部に備えてお
り、かかる制御弁が制御部５０によって制御されること
により、追い炊きバーナ３２０に供給された温水の供給
先を切り換える。すなわち、制御弁が温水配管３２１と
給湯管への接続配管とを連通した場合には、追い炊きバ
ーナ３２０に供給された温水は、必要に応じて加熱され
た後、給湯管に供給される。また、制御弁が温水配管３
２１と加熱水配管３２２とを連通した場合には、加熱さ
れた後、取込制御弁３１３を介して再度、貯湯槽３１０
に戻される。
【００３１】追い炊きバーナ３２０は、天然ガスを燃料
として燃焼させて貯湯槽３１０から供給された温水を加
熱する。さらに、本実施例に係る追い炊きバーナ３２０
は、燃料電池２１０の余剰アノードオフガスが供給され
得る構成を備えている。すなわち、本実施例では、燃料
電池２１０のアノードオフガスは、燃焼器２０３および
追い炊きバーナ３２０の双方に供給され得る。追い炊き
バーナ３２０に対するアノードオフガスの供給量はガス
流量制御弁３４０によって制御される。制御部５０は、
ガス流量計Ｍからのガス流量に基づいてガス流量制御弁
３４０の弁開度を制御する。
として燃焼させて貯湯槽３１０から供給された温水を加
熱する。さらに、本実施例に係る追い炊きバーナ３２０
は、燃料電池２１０の余剰アノードオフガスが供給され
得る構成を備えている。すなわち、本実施例では、燃料
電池２１０のアノードオフガスは、燃焼器２０３および
追い炊きバーナ３２０の双方に供給され得る。追い炊き
バーナ３２０に対するアノードオフガスの供給量はガス
流量制御弁３４０によって制御される。制御部５０は、
ガス流量計Ｍからのガス流量に基づいてガス流量制御弁
３４０の弁開度を制御する。
【００３２】熱交換器４０は、燃料電池２１０内に冷媒
を循環させて燃料電池２１０と熱交換を行う燃料電池側
熱交換部４１０と、貯湯槽３１０内に冷媒を循環させて
貯湯槽３１０と熱交換を行う貯湯槽側熱交換部４２０と
を備えている。燃料電池側熱交換部４１０と貯湯槽側熱
交換部４２０との間で熱交換が実行されるのは言うまで
もない。各交換部４１０、４２０の冷媒は、図示しない
ウォータポンプによって循環される。システム１０の起
動時、すなわち、燃料電池２１０の起動時には、冷媒を
貯湯槽３１０の上層から下層に向けて循環させ、通常運
転時には、冷媒を貯湯槽３１０の下層から上昇に向けて
循環させるように貯湯槽側熱交換部４２０は制御部５０
によって制御される。
を循環させて燃料電池２１０と熱交換を行う燃料電池側
熱交換部４１０と、貯湯槽３１０内に冷媒を循環させて
貯湯槽３１０と熱交換を行う貯湯槽側熱交換部４２０と
を備えている。燃料電池側熱交換部４１０と貯湯槽側熱
交換部４２０との間で熱交換が実行されるのは言うまで
もない。各交換部４１０、４２０の冷媒は、図示しない
ウォータポンプによって循環される。システム１０の起
動時、すなわち、燃料電池２１０の起動時には、冷媒を
貯湯槽３１０の上層から下層に向けて循環させ、通常運
転時には、冷媒を貯湯槽３１０の下層から上昇に向けて
循環させるように貯湯槽側熱交換部４２０は制御部５０
によって制御される。
【００３３】制御部５０は、各種演算処理を実行する中
央処理装置（ＣＰＵ）５１、各種制御プログラムを格納
しているリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２および演算
結果、データ等を一時的に格納するランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）５３を備えている。制御部５０は、既述
のように改質装置２００、各制御弁３１１，３１２，３
１３、追い炊きバーナ３２０、ガス流量制御弁３４０、
および熱交換器４０を制御するために制御線を介して接
続されている。
央処理装置（ＣＰＵ）５１、各種制御プログラムを格納
しているリードオンリメモリ（ＲＯＭ）５２および演算
結果、データ等を一時的に格納するランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ）５３を備えている。制御部５０は、既述
のように改質装置２００、各制御弁３１１，３１２，３
１３、追い炊きバーナ３２０、ガス流量制御弁３４０、
および熱交換器４０を制御するために制御線を介して接
続されている。
【００３４】次に、上記構成を備えた第１実施例に係る
燃料電池型コージェネレーションシステムの動作につい
て図１を参照して説明する。
燃料電池型コージェネレーションシステムの動作につい
て図１を参照して説明する。
【００３５】システム起動時、制御部５０は、貯湯槽３
１０に貯えられている温水を利用して燃料電池２１０の
温度を上昇させる。制御部５０は、吐水ポンプ３１２を
作動させて、追い炊きバーナ３２０に温水を供給させ
る。制御部５０は追い炊きバーナ３２０を点火し、天然
ガスの燃焼を開始させて温水を所定温度、例えば、８０
℃まで加熱させる。制御部５０は、追い炊きバーナ３２
０内部の図示しない制御弁を制御して、温水配管３２１
と加熱水配管３２２とを連通すると共に、取込制御弁３
１３を開弁させて加熱した温水を貯湯槽３１０へ戻す。
１０に貯えられている温水を利用して燃料電池２１０の
温度を上昇させる。制御部５０は、吐水ポンプ３１２を
作動させて、追い炊きバーナ３２０に温水を供給させ
る。制御部５０は追い炊きバーナ３２０を点火し、天然
ガスの燃焼を開始させて温水を所定温度、例えば、８０
℃まで加熱させる。制御部５０は、追い炊きバーナ３２
０内部の図示しない制御弁を制御して、温水配管３２１
と加熱水配管３２２とを連通すると共に、取込制御弁３
１３を開弁させて加熱した温水を貯湯槽３１０へ戻す。
【００３６】制御部５０は、熱交換器４０の貯湯槽側熱
交換部４２０のウォータポンプを制御して、貯湯槽側熱
交換部４２０の冷媒を貯湯槽３１０の下層から上層へ循
環させる。したがって、貯湯槽側熱交換部４２０の冷媒
は、追い炊きバーナ３２０から貯湯槽３１０の上層に供
給された高温水の熱エネルギーを吸収することが可能と
なる。この結果、貯湯槽側熱交換部４２０の冷媒が貯湯
槽３１０の上層から下層へ循環される場合と比較して、
熱交換器４０を介してより高い熱エネルギーを燃料電池
２１０に与えることができる。
交換部４２０のウォータポンプを制御して、貯湯槽側熱
交換部４２０の冷媒を貯湯槽３１０の下層から上層へ循
環させる。したがって、貯湯槽側熱交換部４２０の冷媒
は、追い炊きバーナ３２０から貯湯槽３１０の上層に供
給された高温水の熱エネルギーを吸収することが可能と
なる。この結果、貯湯槽側熱交換部４２０の冷媒が貯湯
槽３１０の上層から下層へ循環される場合と比較して、
熱交換器４０を介してより高い熱エネルギーを燃料電池
２１０に与えることができる。
【００３７】一方、電力生成部２０に対しては、制御部
５０は燃焼器２０３に対して天然ガスを供給して燃焼運
転を開始させて、蒸発器２０２において水蒸気を生成さ
せる。制御部５０は温度センサＴを介して天然ガスの改
質に十分な水蒸気が得られたと判定すると、蒸発器２０
２と改質器２０３を連通して改質器２０１に水蒸気を供
給する。改質器２０１では、天然ガスと水蒸気とが反応
して水素Ｈ２、一酸化炭素ＣＯ、二酸化炭素ＣＯ２およ
び水Ｈ２Ｏが生成され、生成された水素ガスは燃料電池
２１０のアノード（燃料極）に供給され、生成された一
酸化炭素は変成器（図示しない）によって二酸化炭素へ
変成される。
５０は燃焼器２０３に対して天然ガスを供給して燃焼運
転を開始させて、蒸発器２０２において水蒸気を生成さ
せる。制御部５０は温度センサＴを介して天然ガスの改
質に十分な水蒸気が得られたと判定すると、蒸発器２０
２と改質器２０３を連通して改質器２０１に水蒸気を供
給する。改質器２０１では、天然ガスと水蒸気とが反応
して水素Ｈ２、一酸化炭素ＣＯ、二酸化炭素ＣＯ２およ
び水Ｈ２Ｏが生成され、生成された水素ガスは燃料電池
２１０のアノード（燃料極）に供給され、生成された一
酸化炭素は変成器（図示しない）によって二酸化炭素へ
変成される。
【００３８】燃料電池２１０のアノードには、既述のよ
うに水素ガスが供給され、燃料電池２１０のカソード
（空気極）には、空気が供給される。燃料電池２１０内
では、固体高分子電解膜を介して水素ガスと空気中の酸
素とが反応して電力が生成される。生成された電力は、
直流−交流変換を経た後、給電線に供給される。
うに水素ガスが供給され、燃料電池２１０のカソード
（空気極）には、空気が供給される。燃料電池２１０内
では、固体高分子電解膜を介して水素ガスと空気中の酸
素とが反応して電力が生成される。生成された電力は、
直流−交流変換を経た後、給電線に供給される。
【００３９】燃料電池２１０が負荷運転を開始すると、
燃料電池２１０のアノードからは未反応水素ガスを含む
アノードオフガスが排出され、排出されたアノードオフ
ガスは、燃焼器２０３に供給される。制御部５０は、ガ
ス流量計Ｍを介して十分なアノードオフガスの発生を検
出すると、燃焼器２０３の燃料をアノードオフガスに切
り換えて燃焼器２０３の燃焼運転を継続させる。
燃料電池２１０のアノードからは未反応水素ガスを含む
アノードオフガスが排出され、排出されたアノードオフ
ガスは、燃焼器２０３に供給される。制御部５０は、ガ
ス流量計Ｍを介して十分なアノードオフガスの発生を検
出すると、燃焼器２０３の燃料をアノードオフガスに切
り換えて燃焼器２０３の燃焼運転を継続させる。
【００４０】燃料電池２１０の負荷運転により発生した
熱は、燃料電池２１０と熱交換器４０の燃料電池側熱交
換部４１０との熱交換作用によって奪われ、この結果、
燃料電池２１０は冷却され、燃料電池側熱交換部４１０
の冷媒は加熱される。
熱は、燃料電池２１０と熱交換器４０の燃料電池側熱交
換部４１０との熱交換作用によって奪われ、この結果、
燃料電池２１０は冷却され、燃料電池側熱交換部４１０
の冷媒は加熱される。
【００４１】制御部５０は、熱交換器４０の貯湯槽側熱
交換部４２０のウォータポンプを制御して、貯湯槽側熱
交換部４２０の冷媒を貯湯槽３１０の下層から上層に向
かって循環させる。この結果、一般的に下層に分布する
貯湯槽３１０内の温度の低い温水が貯湯槽側熱交換部４
２０によって加温され、貯湯槽３１０内における温水の
温度分布勾配を緩やかにすることができる。また、導水
制御弁３１１を介して水道水が供給される場合には、供
給された水道水と貯湯槽側熱交換部４２０との間の熱交
換効率を高めることができると共に、貯えられている温
水よりも温度の低い水道水による温水温度の低下を低減
することができる。貯湯槽３１０内の温水が使用されな
い場合には、貯湯槽３１０内の温水の温度は平衡温度ま
で徐々に上昇していく。
交換部４２０のウォータポンプを制御して、貯湯槽側熱
交換部４２０の冷媒を貯湯槽３１０の下層から上層に向
かって循環させる。この結果、一般的に下層に分布する
貯湯槽３１０内の温度の低い温水が貯湯槽側熱交換部４
２０によって加温され、貯湯槽３１０内における温水の
温度分布勾配を緩やかにすることができる。また、導水
制御弁３１１を介して水道水が供給される場合には、供
給された水道水と貯湯槽側熱交換部４２０との間の熱交
換効率を高めることができると共に、貯えられている温
水よりも温度の低い水道水による温水温度の低下を低減
することができる。貯湯槽３１０内の温水が使用されな
い場合には、貯湯槽３１０内の温水の温度は平衡温度ま
で徐々に上昇していく。
【００４２】制御部５０は、図示しない流量計の計測結
果に基づき、給湯管の先に接続されている給湯栓（図示
しない）が開栓されたことを判定すると、吐水ポンプ３
１２を作動させて貯湯槽３１０内の温水を追い炊きバー
ナ３２０に供給する。制御部５０は、追い炊きバーナ３
２０内の図示しない制御弁を制御して温水配管３２１と
給湯管への接続配管とを連通させる。制御部５０は、図
示しない温度センサによって検出された貯湯槽３１０内
の温水温度が、給湯栓側で要求されている温水温度より
も低い場合には、追い炊きバーナ３２０を燃焼運転させ
て、追い炊きバーナ３２０に供給された温水を加熱し
て、給湯管へ供給する。この際、追い炊きバーナ３２０
の燃焼用燃料は、天然ガス、あるいは、燃料電池２１０
のアノードオフガスである。
果に基づき、給湯管の先に接続されている給湯栓（図示
しない）が開栓されたことを判定すると、吐水ポンプ３
１２を作動させて貯湯槽３１０内の温水を追い炊きバー
ナ３２０に供給する。制御部５０は、追い炊きバーナ３
２０内の図示しない制御弁を制御して温水配管３２１と
給湯管への接続配管とを連通させる。制御部５０は、図
示しない温度センサによって検出された貯湯槽３１０内
の温水温度が、給湯栓側で要求されている温水温度より
も低い場合には、追い炊きバーナ３２０を燃焼運転させ
て、追い炊きバーナ３２０に供給された温水を加熱し
て、給湯管へ供給する。この際、追い炊きバーナ３２０
の燃焼用燃料は、天然ガス、あるいは、燃料電池２１０
のアノードオフガスである。
【００４３】次に、アノードオフガスが追い炊きバーナ
３２０に供給される場合について図２を参照して説明す
る。図２は燃料電池２１０の各運転出力において燃焼器
２０３に要求される熱量を与えるアノードオフガス出口
流量（要求流量線）を示すグラフである。図２において
横軸は燃料電池２１０の運転出力（ｋＷ）を示し、縦軸
はアノードオフガス流量（ｍｌ／ｍｉｎ）を示す。この
グラフから理解されるように、燃料電池２１０の運転出
力が変動すれば燃焼器２０３において要求されるアノー
ドオフガス流量は変化する。
３２０に供給される場合について図２を参照して説明す
る。図２は燃料電池２１０の各運転出力において燃焼器
２０３に要求される熱量を与えるアノードオフガス出口
流量（要求流量線）を示すグラフである。図２において
横軸は燃料電池２１０の運転出力（ｋＷ）を示し、縦軸
はアノードオフガス流量（ｍｌ／ｍｉｎ）を示す。この
グラフから理解されるように、燃料電池２１０の運転出
力が変動すれば燃焼器２０３において要求されるアノー
ドオフガス流量は変化する。
【００４４】制御部５０は、所定の時間間隔でガス流量
計Ｍによって検出されたオフガス流量と図２に示すグラ
フとを用いて燃焼器２０３に対して過剰なアノードオフ
ガスが供給されていないか監視している。例えば、燃料
電池の運転出力が大出力から小出力に変更された場合に
は、燃焼器２０３において要求される燃焼能力も低下
し、かかる燃焼能力を実現するために必要なアノードオ
フガス流量も低下する。その一方で、燃料電池２１０か
ら排出されるアノードオフガス流量は急激には低下しな
い。
計Ｍによって検出されたオフガス流量と図２に示すグラ
フとを用いて燃焼器２０３に対して過剰なアノードオフ
ガスが供給されていないか監視している。例えば、燃料
電池の運転出力が大出力から小出力に変更された場合に
は、燃焼器２０３において要求される燃焼能力も低下
し、かかる燃焼能力を実現するために必要なアノードオ
フガス流量も低下する。その一方で、燃料電池２１０か
ら排出されるアノードオフガス流量は急激には低下しな
い。
【００４５】制御部５０は、ガス流量計Ｍによって検出
されたアノードオフガス出口流量が現在の燃料電池２１
０の出力から見て燃焼器２０３に対して過剰であると判
定した場合には、ガス流量制御弁３４０を開弁させて追
い炊きバーナ３２０に対してもアノードオフガスを供給
する。制御部５０は、追い炊きバーナ３２０内の制御弁
を制御して温水配管３２１と加熱水配管３２２とを連通
させ、取込制御弁３１３を開弁させ、吐水ポンプ３１２
を作動させて貯湯槽３１０内の温水を追い炊きバーナ３
２０と貯湯槽３１０との間で循環させる。制御部５０
は、追い炊きバーナ３２０の燃焼用燃料を天然ガスから
アノードオフガスに切り換えて、追い炊きバーナ３２０
を燃焼運転させる。
されたアノードオフガス出口流量が現在の燃料電池２１
０の出力から見て燃焼器２０３に対して過剰であると判
定した場合には、ガス流量制御弁３４０を開弁させて追
い炊きバーナ３２０に対してもアノードオフガスを供給
する。制御部５０は、追い炊きバーナ３２０内の制御弁
を制御して温水配管３２１と加熱水配管３２２とを連通
させ、取込制御弁３１３を開弁させ、吐水ポンプ３１２
を作動させて貯湯槽３１０内の温水を追い炊きバーナ３
２０と貯湯槽３１０との間で循環させる。制御部５０
は、追い炊きバーナ３２０の燃焼用燃料を天然ガスから
アノードオフガスに切り換えて、追い炊きバーナ３２０
を燃焼運転させる。
【００４６】以上説明したように、第１の実施例に係る
燃料電池型コージェネレーションシステム１０によれ
ば、燃料電池２１０から過剰なアノードオフガスが排出
された場合には追い炊きバーナ３２０に対してアノード
オフガスを供給するためのガス流量制御弁３４０を備え
ている。したがって、燃焼器２０３に対して過剰なアノ
ードオフガスが供給され、改質装置２００に対して必要
以上の熱量が与えられることもないので、改質装置２０
０の過熱を防止することができる。また、燃料電池２１
０から排出された過剰なアノードオフガスは、貯湯槽３
１０内の温水を加温するために用いられ、システム１０
全体のエネルギ効率を向上させることができる。さら
に、追い炊きバーナ３２０のみによって給湯時における
温水の加熱、並びに、過剰なアノードオフガス発生時に
おけるアノードオフガスの燃焼を実行することができ
る。また、本実施例では、過剰なアノードオフガスを燃
焼させるバーナと、温水を追い炊きするためのバーナを
追い炊きバーナ３２０によって実現しているので、バー
ナに関する部品点数を削減することが可能となり、シス
テム構成を簡略化することができる。
燃料電池型コージェネレーションシステム１０によれ
ば、燃料電池２１０から過剰なアノードオフガスが排出
された場合には追い炊きバーナ３２０に対してアノード
オフガスを供給するためのガス流量制御弁３４０を備え
ている。したがって、燃焼器２０３に対して過剰なアノ
ードオフガスが供給され、改質装置２００に対して必要
以上の熱量が与えられることもないので、改質装置２０
０の過熱を防止することができる。また、燃料電池２１
０から排出された過剰なアノードオフガスは、貯湯槽３
１０内の温水を加温するために用いられ、システム１０
全体のエネルギ効率を向上させることができる。さら
に、追い炊きバーナ３２０のみによって給湯時における
温水の加熱、並びに、過剰なアノードオフガス発生時に
おけるアノードオフガスの燃焼を実行することができ
る。また、本実施例では、過剰なアノードオフガスを燃
焼させるバーナと、温水を追い炊きするためのバーナを
追い炊きバーナ３２０によって実現しているので、バー
ナに関する部品点数を削減することが可能となり、シス
テム構成を簡略化することができる。
【００４７】・第２の実施例 続いて、図３および図４を参照して第２の実施例に係る
燃料電池型コージェネレーションシステムについて説明
する。図３は第２実施例に係る燃料電池型コージェネレ
ーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
図４は燃料電池２１０の各運転出力において燃焼器２０
３に要求される熱量を与えるアノードオフガス圧力（要
求圧力線）を示すグラフである。なお、第２実施例に係
る燃料電池型コージェネレーションシステムの構成は、
ガス流量計Ｍに代えてガス圧力計Ｐを備えて点を除き同
一であるから他の構成要素については同一の符合を付し
てその説明を省略する。
燃料電池型コージェネレーションシステムについて説明
する。図３は第２実施例に係る燃料電池型コージェネレ
ーションシステムの概略構成を示すブロック図である。
図４は燃料電池２１０の各運転出力において燃焼器２０
３に要求される熱量を与えるアノードオフガス圧力（要
求圧力線）を示すグラフである。なお、第２実施例に係
る燃料電池型コージェネレーションシステムの構成は、
ガス流量計Ｍに代えてガス圧力計Ｐを備えて点を除き同
一であるから他の構成要素については同一の符合を付し
てその説明を省略する。
【００４８】本実施例では、過剰なアノードオフガスが
発生しているか否かをオフガスの圧力に基づいて判定す
る点に特徴を有する。本実施例では、燃料電池２１０の
アノードガス出口にアノードオフガス圧力を検出するた
めのガス圧力計Ｐが配置されている。
発生しているか否かをオフガスの圧力に基づいて判定す
る点に特徴を有する。本実施例では、燃料電池２１０の
アノードガス出口にアノードオフガス圧力を検出するた
めのガス圧力計Ｐが配置されている。
【００４９】制御部５０は、ガス圧力計Ｐによって検出
されたアノードオフガス出口圧力と図４に示すグラフと
に基づいて、アノードオフガス流量が燃料電池２１０の
運転出力から見て燃焼器２０３に対して過剰であると判
定した場合には、ガス流量制御弁３４０を開弁させて追
い炊きバーナ３２０に対してもアノードオフガスを供給
する。
されたアノードオフガス出口圧力と図４に示すグラフと
に基づいて、アノードオフガス流量が燃料電池２１０の
運転出力から見て燃焼器２０３に対して過剰であると判
定した場合には、ガス流量制御弁３４０を開弁させて追
い炊きバーナ３２０に対してもアノードオフガスを供給
する。
【００５０】例えば、燃料電池２１０に対する要求出力
値がＱの場合に燃焼器２０３に要求されるアノードオフ
ガス流量に対応するアノードオフガス圧力はＰ１であ
る。これに対して、ガス圧力計Ｐによって検出されたア
ノードオフガス圧力がＰ２の場合には、燃焼器２０３に
は、要求されるアノードオフガス流量を超えたアノード
オフガスが供給されていることとなる。ここで、過剰な
アノードオフガス流量は、（Ｐ２−Ｐ１）／Ｐ２の圧力
に対応するガス流量である。そこで、制御部５０は、ガ
ス圧力計Ｐによって検出されるアノードオフガス出口圧
力がＰ１となるまでガス流量制御弁３４０を開弁させ
る。
値がＱの場合に燃焼器２０３に要求されるアノードオフ
ガス流量に対応するアノードオフガス圧力はＰ１であ
る。これに対して、ガス圧力計Ｐによって検出されたア
ノードオフガス圧力がＰ２の場合には、燃焼器２０３に
は、要求されるアノードオフガス流量を超えたアノード
オフガスが供給されていることとなる。ここで、過剰な
アノードオフガス流量は、（Ｐ２−Ｐ１）／Ｐ２の圧力
に対応するガス流量である。そこで、制御部５０は、ガ
ス圧力計Ｐによって検出されるアノードオフガス出口圧
力がＰ１となるまでガス流量制御弁３４０を開弁させ
る。
【００５１】制御部５０は、追い炊きバーナ３２０内の
制御弁を制御して温水配管３２１と加熱水配管３２２と
を連通させ、取込制御弁３１３を開弁させ、吐水ポンプ
３１２を作動させて貯湯槽３１０内の温水を追い炊きバ
ーナ３２０と貯湯槽３１０との間で循環させる。制御部
５０は、追い炊きバーナ３２０の燃焼用燃料を天然ガス
からアノードオフガスに切り換えて、追い炊きバーナ３
２０を燃焼運転させる。
制御弁を制御して温水配管３２１と加熱水配管３２２と
を連通させ、取込制御弁３１３を開弁させ、吐水ポンプ
３１２を作動させて貯湯槽３１０内の温水を追い炊きバ
ーナ３２０と貯湯槽３１０との間で循環させる。制御部
５０は、追い炊きバーナ３２０の燃焼用燃料を天然ガス
からアノードオフガスに切り換えて、追い炊きバーナ３
２０を燃焼運転させる。
【００５２】なお、制御部５０は、ＲＯＭ５２に予め燃
料電池出力と検出出口圧力とに基づいてガス流量制御弁
３４０の弁開度を求めるためのマップを格納しておき、
ガス圧力計Ｐによって検出された圧力に基づいてガス流
量制御弁３４０の弁開度を制御するようにしても良い。
このような構成を備える場合には、燃焼器２０３に対し
て供給するアノードオフガス流量を過不足なく制御する
ことができる。したがって、改質装置２００に必要な熱
量が不足することもなく、また、改質装置２００が過熱
されることもない。
料電池出力と検出出口圧力とに基づいてガス流量制御弁
３４０の弁開度を求めるためのマップを格納しておき、
ガス圧力計Ｐによって検出された圧力に基づいてガス流
量制御弁３４０の弁開度を制御するようにしても良い。
このような構成を備える場合には、燃焼器２０３に対し
て供給するアノードオフガス流量を過不足なく制御する
ことができる。したがって、改質装置２００に必要な熱
量が不足することもなく、また、改質装置２００が過熱
されることもない。
【００５３】・第３の実施例 次に、第３の実施例に係る燃料電池型コージェネレーシ
ョンシステムについて図５を参照して説明する。図５は
第３実施例に係る燃料電池型コージェネレーションシス
テムの概略構成を示すブロック図である。第３実施例に
係る燃料電池型コージェネレーションシステムは、追い
炊きバーナ３２０に加えて、貯湯槽３１０内の温水を直
接加熱するためのメインバーナ６０を有する点を特徴と
する。なお、第３実施例に係る燃料電池型コージェネレ
ーションシステム１００の構成要素のうち第１実施例に
係る燃料電池型コージェネレーションシステム１０の構
成要素と同一の構成、作用を奏する構成要素については
第１実施例において用いた符号と同一の符合を付してそ
の説明を省略する。
ョンシステムについて図５を参照して説明する。図５は
第３実施例に係る燃料電池型コージェネレーションシス
テムの概略構成を示すブロック図である。第３実施例に
係る燃料電池型コージェネレーションシステムは、追い
炊きバーナ３２０に加えて、貯湯槽３１０内の温水を直
接加熱するためのメインバーナ６０を有する点を特徴と
する。なお、第３実施例に係る燃料電池型コージェネレ
ーションシステム１００の構成要素のうち第１実施例に
係る燃料電池型コージェネレーションシステム１０の構
成要素と同一の構成、作用を奏する構成要素については
第１実施例において用いた符号と同一の符合を付してそ
の説明を省略する。
【００５４】第３実施例に係る燃料電池型コージェネレ
ーションシステム１００では、燃料電池２１０から排出
されたアノードオフガスは、改質装置２００およびメイ
ンバーナ６０に供給される。メインバーナ６０は貯湯槽
３１０の底部に配置されており、貯湯槽３１０内の温水
を直接加熱する。また、貯湯槽３１０から追い炊きバー
ナ３２０に対して貯湯槽３１０内の温水を供給する温水
配管３２１は配置されているが、追い炊きバーナ３２０
から貯湯槽３１０へ加熱した温水を戻す加熱水配管３２
２は配置されていない。
ーションシステム１００では、燃料電池２１０から排出
されたアノードオフガスは、改質装置２００およびメイ
ンバーナ６０に供給される。メインバーナ６０は貯湯槽
３１０の底部に配置されており、貯湯槽３１０内の温水
を直接加熱する。また、貯湯槽３１０から追い炊きバー
ナ３２０に対して貯湯槽３１０内の温水を供給する温水
配管３２１は配置されているが、追い炊きバーナ３２０
から貯湯槽３１０へ加熱した温水を戻す加熱水配管３２
２は配置されていない。
【００５５】本実施例では、貯湯槽３１０内の温水を加
熱するためにメインバーナ６０が貯湯槽３１０の底部に
配置されていると共に、アノードオフガスがメインバー
ナ６０に供給される構成を備えているので、過剰なアノ
ードオフガスが発生した場合には、メインバーナ６０に
よってアノードオフガスは燃焼される。また、給湯要求
が発生した場合には、貯湯槽３１０内の温水は追い炊き
バーナ３２０にて加熱された後、給湯管へ供給される。
なお、過剰なアノードオフガスが発生したか否かの判定
手法については、第１および第２実施例において説明し
た判定手法が適宜用いられる。
熱するためにメインバーナ６０が貯湯槽３１０の底部に
配置されていると共に、アノードオフガスがメインバー
ナ６０に供給される構成を備えているので、過剰なアノ
ードオフガスが発生した場合には、メインバーナ６０に
よってアノードオフガスは燃焼される。また、給湯要求
が発生した場合には、貯湯槽３１０内の温水は追い炊き
バーナ３２０にて加熱された後、給湯管へ供給される。
なお、過剰なアノードオフガスが発生したか否かの判定
手法については、第１および第２実施例において説明し
た判定手法が適宜用いられる。
【００５６】第３の実施例に係る燃料電池型コージェネ
レーションシステム１００によれば、メインバーナ６０
を備えることにより、過剰なアノードオフガスが発生し
た場合であっても、追い炊きバーナ３２０を利用するこ
となく貯湯槽３１０内の温水を加熱することができる。
また、給湯経路を簡略化することができる。
レーションシステム１００によれば、メインバーナ６０
を備えることにより、過剰なアノードオフガスが発生し
た場合であっても、追い炊きバーナ３２０を利用するこ
となく貯湯槽３１０内の温水を加熱することができる。
また、給湯経路を簡略化することができる。
【００５７】以上、いくつかの発明の実施の形態に基づ
き本発明に係る燃料電池型コージェネレーションシステ
ムを説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本
発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限
定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請
求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共
に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんで
ある。
き本発明に係る燃料電池型コージェネレーションシステ
ムを説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本
発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限
定するものではない。本発明は、その趣旨並びに特許請
求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共
に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんで
ある。
【００５８】例えば、上記各実施例では、天然ガスを原
燃料として用いているが、これに限られるものではな
く、例えば、ガソリン、メタノール、液化石油ガス、灯
油等を用いることができる。いずれの場合にも、改質装
置によって燃料改質が実行されることにより改質原料と
して水素ガスを得ることができる。
燃料として用いているが、これに限られるものではな
く、例えば、ガソリン、メタノール、液化石油ガス、灯
油等を用いることができる。いずれの場合にも、改質装
置によって燃料改質が実行されることにより改質原料と
して水素ガスを得ることができる。
【００５９】また、上記各実施例では、燃料電池２１０
の廃熱を貯える媒体として水を用いたが、他の比熱の高
い液体、固体、気体といった畜熱媒体を用いても良い。
例えば、貯えた熱エネルギを暖房用の熱エネルギとして
用いる場合には、必ずしも蓄熱媒体は水である必要はな
く、他の蓄熱媒体を用いることができる。また、貯えた
熱エネルギを温水生成のために用いる場合であっても、
一旦、水以外の蓄熱媒体に熱エネルギを保持させ、必要
に応じて畜熱媒体と水との間で熱交換を実行して温水を
得ても良い。
の廃熱を貯える媒体として水を用いたが、他の比熱の高
い液体、固体、気体といった畜熱媒体を用いても良い。
例えば、貯えた熱エネルギを暖房用の熱エネルギとして
用いる場合には、必ずしも蓄熱媒体は水である必要はな
く、他の蓄熱媒体を用いることができる。また、貯えた
熱エネルギを温水生成のために用いる場合であっても、
一旦、水以外の蓄熱媒体に熱エネルギを保持させ、必要
に応じて畜熱媒体と水との間で熱交換を実行して温水を
得ても良い。
【００６０】さらに、上記各実施例では、燃料電池２１
０のアノードオフガスの出口流量または出口圧力をパラ
メータとしてガス流量制御弁３４０の開弁または閉弁を
制御しているが、改質装置２００の装置温度をパラメー
タとしてガス流量制御弁３４０の開弁または閉弁を制御
してもよい。改質装置２００の過熱防止という観点から
は、改質装置２００の装置温度を直接検出することによ
り、改質装置２００が過熱しているか否かを直接的に判
定することができる。
０のアノードオフガスの出口流量または出口圧力をパラ
メータとしてガス流量制御弁３４０の開弁または閉弁を
制御しているが、改質装置２００の装置温度をパラメー
タとしてガス流量制御弁３４０の開弁または閉弁を制御
してもよい。改質装置２００の過熱防止という観点から
は、改質装置２００の装置温度を直接検出することによ
り、改質装置２００が過熱しているか否かを直接的に判
定することができる。
【図１】第１の実施例に係る燃料電池型コージェネレー
ションシステムの概略構成を示すブロック図である。
ションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】燃料電池２１０の各運転出力において燃焼器２
０３に要求される熱量を与えるアノードオフガス出口流
量を示すグラフである。
０３に要求される熱量を与えるアノードオフガス出口流
量を示すグラフである。
【図３】第２の実施例に係る燃料電池型コージェネレー
ションシステムの概略構成を示すブロック図である。
ションシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図４】燃料電池２１０の各運転出力において燃焼器２
０３に要求される熱量を与えるアノードオフガス出口圧
力を示すグラフである。
０３に要求される熱量を与えるアノードオフガス出口圧
力を示すグラフである。
【図５】第３の実施例に係る燃料電池型コージェネレー
ションシステムの概略構成を示すブロック図である。
ションシステムの概略構成を示すブロック図である。
１０、１００…燃料電池型コージェネレーションシステ
ム ２０…電力生成部 ２００…改質装置 ２０１…改質器 ２０２…蒸発器 ２０３…燃焼器 ２１０…燃料電池 ３０…温水生成部 ３１０…貯湯槽 ３１１…導水制御弁 ３１２…吐水ポンプ ３１３…取込制御弁 ３２０…追い炊きバーナ ３２１…温水配管 ３２２…加熱水配管 ３４０…ガス流量制御弁 ４０…熱交換器 ４１０…燃料電池側熱交換部 ４２０…貯湯槽側熱交換部 ５０…制御部 ５１…中央処理装置（ＣＰＵ） ５２…リードオンリメモリ（ＲＯＭ） ５３…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ） ６０…メインバーナ Ｔ…温度センサ Ｍ…ガス流量計 Ｐ…ガス圧力計
ム ２０…電力生成部 ２００…改質装置 ２０１…改質器 ２０２…蒸発器 ２０３…燃焼器 ２１０…燃料電池 ３０…温水生成部 ３１０…貯湯槽 ３１１…導水制御弁 ３１２…吐水ポンプ ３１３…取込制御弁 ３２０…追い炊きバーナ ３２１…温水配管 ３２２…加熱水配管 ３４０…ガス流量制御弁 ４０…熱交換器 ４１０…燃料電池側熱交換部 ４２０…貯湯槽側熱交換部 ５０…制御部 ５１…中央処理装置（ＣＰＵ） ５２…リードオンリメモリ（ＲＯＭ） ５３…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ） ６０…メインバーナ Ｔ…温度センサ Ｍ…ガス流量計 Ｐ…ガス圧力計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/00 Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｂ
Claims (16)
- 【請求項１】 燃料電池を用いたコージェネレーション
システムであって、 前記燃料電池からのオフガスを燃焼させた熱を用いて原
燃料から改質燃料を生成すると共に生成した改質燃料を
前記燃料電池に供給する改質器と、 前記燃料電池のオフガスを前記改質器に供給するオフガ
ス回収装置と、 前記燃料電池の反応熱を蓄える蓄熱装置と、 加熱用燃料を燃焼させて前記蓄熱装置に蓄えられている
熱を上昇させる加熱装置と、 前記燃料電池から排出されるオフガス量が所定のガス量
を超過したと判定した場合には、前記加熱用燃料として
前記超過したガス量のオフガスを前記加熱装置に供給す
るオフガス量調整装置とを備えるコージェネレーション
システム。 - 【請求項２】 請求項１に記載のコージェネレーション
システムにおいて、 前記オフガス量調整装置はオフガス量を検出するガス量
検出装置を備えることを特徴とするコージェネレーショ
ンシステム。 - 【請求項３】 請求項２に記載のコージェネレーション
システムにおいて、 前記ガス量検出装置はガス流量検出装置であることを特
徴とするコージェネレーションシステム。 - 【請求項４】 請求項２に記載のコージェネレーション
システムにおいて、 前記ガス量検出装置はガス圧力検出装置であり、 前記オフガス量調整装置による前記判定は、前記ガス圧
力検出装置により検出されたオフガス圧力と、オフガス
圧力と前記燃料電池の出力との関係特性線とに基づいて
行われることを特徴とするコージェネレーションシステ
ム。 - 【請求項５】 請求項２に記載のコージェネレーション
システムにおいて、 前記オフガス量調整装置はさらに、 前記燃料電池と前記加熱装置とを連通する弁装置と、 前記検出されたオフガス圧力と前記燃料電池の出力とに
基づいて前記弁装置の弁開度を制御する弁開度制御装置
とを備えることを特徴とするコージェネレーションシス
テム。 - 【請求項６】 請求項１に記載のコージェネレーション
システムにおいて、 前記オフガス量調整装置は前記改質器の温度を検出する
温度検出装置を備え、 前記オフガス量調整装置は前記ガス量に基づく判定に代
えて、前記検出された温度が所定温度を超えたか否かを
判定し、前記検出された温度が前記所定温度を超えたと
判定した場合には、前記加熱用燃料として前記超過した
オフガスを前記加熱装置に供給することを特徴とするコ
ージェネレーションシステム。 - 【請求項７】 請求項１ないし請求項６のいずれかに記
載のコージェネレーションシステムにおいて、 前記オフガスは前記燃料電池のアノード側で発生するオ
フガスであることを特徴とするコージェネレーションシ
ステム。 - 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかに記
載のコージェネレーションシステムにおいて、 前記蓄熱装置は、前記燃料電池の起動時には、蓄えられ
ている熱を前記燃料電池に供給し、前記燃料電池の起動
時以外には、前記燃料電池から熱を得ることを特徴とす
るコージェネレーションシステム。 - 【請求項９】 請求項１ないし請求項８のいずれかに記
載のコージェネレーションシステムにおいて、 前記蓄熱装置は、前記燃料電池と相互に熱交換可能に接
続されている貯湯装置であることを特徴とするコージェ
ネレーションシステム。 - 【請求項１０】請求項１ないし請求項９のいずれかに記
載のコージェネレーションシステムにおいて、 前記加熱装置と前記蓄熱装置とは別体に構成されてお
り、前記蓄熱装置から貯えられている熱を取り出す際に
は、前記加熱装置によって要求される熱量まで加熱され
ることを特徴とするコージェネレーションシステム。 - 【請求項１１】請求項１ないし請求項９のいずれかに記
載のコージェネレーションシステムにおいて、 前記加熱装置と前記蓄熱装置とは一体に構成されている
ことを特徴とするコージェネレーションシステム。 - 【請求項１２】請求項１ないし請求項１１のいずれかに
記載のコージェネレションシステムにおいて、 前記所定のガス量は、前記改質器において原燃料から改
質燃料を生成するために要求される熱量に対応するガス
量であることを特徴とするコージェネレーションシステ
ム。 - 【請求項１３】 燃料電池のオフガスを改質器にて燃焼
させて改質燃料を得る燃料電池型コージェネレーション
システムであって、 前記燃料電池において発生した反応熱エネルギを蓄える
熱エネルギ保存装置と、 加熱用燃料を燃焼させて前記熱エネルギ保存装置に蓄え
られている熱エネルギのポテンシャルを上昇させる加熱
装置と、 前記燃料電池から排出されるオフガス量が所定のガス量
を超過した場合には、超過したガス量のオフガスを前記
加熱用燃料として前記加熱装置に供給するオフガス量調
整装置とを備えるコージェネレーションシステム。 - 【請求項１４】 燃料電池を用いた電力供給部と、電力
供給部の廃熱を利用して温水を供給する温水供給部とを
備える燃料電池型コージェネレーションシステムにおい
て、 前記温水供給部は前記燃料電池の廃熱を温水として蓄熱
する貯湯装置と、 加熱用燃料を燃焼させて前記貯湯装置から供給される温
水温度を上昇させる加熱装置とを備え、 前記電力供給部は前記燃料電池のオフガスを燃焼させて
原燃料から改質燃料を生成して前記燃料電池に供給する
改質装置と、 前記燃料電池から排出されたオフガスを前記改質装置に
供給すると共に、前記排出されるオフガス量が所定のガ
ス量を超過した場合には、超過したガス量のオフガスを
前記加熱用燃料として前記加熱装置に供給するオフガス
循環装置とを備える燃料電池型コージェネレーションシ
ステム。 - 【請求項１５】 燃料電池の廃熱を蓄熱体に貯えると共
に、前記燃料電池のオフガスが改質器および前記蓄熱体
を加熱する加熱装置に供給されるコージェネレーション
システムにおけるオフガス流量制御方法であって、 前記燃料電池から排出されるオフガス量を検出し、 前記検出したオフガス量が所定のオフガス量を超過した
か否かを判定し、 前記検出したオフガス量が前記所定のオフガス量を超過
したと判定した場合には、超過したガス量のオフガスを
前記加熱装置に供給するオフガス流量制御方法。 - 【請求項１６】 燃料電池の廃熱を蓄熱体に貯えると共
に、前記燃料電池のオフガスが改質器および前記蓄熱体
を加熱する加熱装置に供給されるコージェネレーション
システムにおけるオフガス流量制御方法であって、 前記改質器の温度を検出し、 前記検出した温度が所定の温度を超過したか否かを判定
し、 前記検出した温度が前記所定の温度を超過したと判定し
た場合には、前記オフガスを前記改質器に加えて前記加
熱装置にも供給するオフガス流量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000221659A JP2002042840A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | 燃料電池型コージェネレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000221659A JP2002042840A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | 燃料電池型コージェネレーションシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002042840A true JP2002042840A (ja) | 2002-02-08 |
Family
ID=18716024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000221659A Pending JP2002042840A (ja) | 2000-07-24 | 2000-07-24 | 燃料電池型コージェネレーションシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002042840A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003317787A (ja) * | 2002-02-21 | 2003-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池車を用いたコジェネレーション車両システム及びそのシステムを構成する移動体 |
| JP2004079424A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池設備 |
| JP2004265750A (ja) * | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2005228583A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Ebara Ballard Corp | 燃料電池発電システム及び燃料電池発電システムの起動方法 |
| JP2006073264A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム及び温水生成方法 |
| JP2006086080A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム |
| JP2006331676A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム及びその運転方法 |
| JP2011054515A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Toshiba Corp | 純水素型燃料電池システム |
| JP2012038474A (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-23 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
| US8206857B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-06-26 | Hyteon Inc. | Fuel cell combined heat and power generation |
| US8280237B2 (en) | 2007-05-28 | 2012-10-02 | Panasonic Corporation | Cogeneration system using surplus electrical current |
| JP2023149031A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 東京瓦斯株式会社 | 熱源機システム |
| JP2023149029A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 東京瓦斯株式会社 | 熱源機システム、熱源機システム運転方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823169A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電装置およびその運転方法 |
| JPS6180767A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-24 | Toshiba Corp | 燃料電池発電プラントの燃料供給システム |
| JPS62264568A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-17 | Toshiba Corp | 燃料電池プラントの改質器温度制御装置 |
| JPH01166470A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池発電システム |
| JPH04243538A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-08-31 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池用燃料改質器の触媒層温度制御方法及びその装置 |
| JPH0652874A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | Toshiba Corp | 燃料電池発電システム |
| JPH07192742A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池用燃料改質器の触媒層温度制御装置 |
| JPH08167419A (ja) * | 1994-12-14 | 1996-06-25 | Toshiba Corp | 燃料電池パワープラントとその排気装置 |
-
2000
- 2000-07-24 JP JP2000221659A patent/JP2002042840A/ja active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823169A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電装置およびその運転方法 |
| JPS6180767A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-24 | Toshiba Corp | 燃料電池発電プラントの燃料供給システム |
| JPS62264568A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-17 | Toshiba Corp | 燃料電池プラントの改質器温度制御装置 |
| JPH01166470A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-06-30 | Mitsubishi Electric Corp | 燃料電池発電システム |
| JPH04243538A (ja) * | 1991-01-24 | 1992-08-31 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池用燃料改質器の触媒層温度制御方法及びその装置 |
| JPH0652874A (ja) * | 1992-07-29 | 1994-02-25 | Toshiba Corp | 燃料電池発電システム |
| JPH07192742A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Fuji Electric Co Ltd | 燃料電池用燃料改質器の触媒層温度制御装置 |
| JPH08167419A (ja) * | 1994-12-14 | 1996-06-25 | Toshiba Corp | 燃料電池パワープラントとその排気装置 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003317787A (ja) * | 2002-02-21 | 2003-11-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃料電池車を用いたコジェネレーション車両システム及びそのシステムを構成する移動体 |
| JP2004079424A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-11 | Osaka Gas Co Ltd | 燃料電池設備 |
| JP2004265750A (ja) * | 2003-03-03 | 2004-09-24 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2005228583A (ja) * | 2004-02-12 | 2005-08-25 | Ebara Ballard Corp | 燃料電池発電システム及び燃料電池発電システムの起動方法 |
| JP2006073264A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム及び温水生成方法 |
| JP2006086080A (ja) * | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp | 燃料電池発電システム |
| US8404394B2 (en) | 2005-05-23 | 2013-03-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system and method of operating the fuel cell system |
| JP2006331676A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Honda Motor Co Ltd | 燃料電池システム及びその運転方法 |
| JP5300717B2 (ja) * | 2007-05-28 | 2013-09-25 | パナソニック株式会社 | コージェネレーションシステム |
| US8280237B2 (en) | 2007-05-28 | 2012-10-02 | Panasonic Corporation | Cogeneration system using surplus electrical current |
| US8206857B2 (en) | 2007-06-26 | 2012-06-26 | Hyteon Inc. | Fuel cell combined heat and power generation |
| JP2011054515A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Toshiba Corp | 純水素型燃料電池システム |
| JP2012038474A (ja) * | 2010-08-04 | 2012-02-23 | Eneos Celltech Co Ltd | 燃料電池システム |
| JP2023149031A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 東京瓦斯株式会社 | 熱源機システム |
| JP2023149029A (ja) * | 2022-03-30 | 2023-10-13 | 東京瓦斯株式会社 | 熱源機システム、熱源機システム運転方法 |
| JP7778630B2 (ja) | 2022-03-30 | 2025-12-02 | 東京瓦斯株式会社 | 熱源機システム |
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