JP2020123510A - Fuel cell system - Google Patents
Fuel cell system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020123510A JP2020123510A JP2019015173A JP2019015173A JP2020123510A JP 2020123510 A JP2020123510 A JP 2020123510A JP 2019015173 A JP2019015173 A JP 2019015173A JP 2019015173 A JP2019015173 A JP 2019015173A JP 2020123510 A JP2020123510 A JP 2020123510A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- hydrogen
- heat exchange
- medium
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 73
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 107
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 80
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 80
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 66
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 19
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 19
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 8
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 7
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 6
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 3
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 3
- 241001180747 Hottea Species 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 235000012171 hot beverage Nutrition 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
Description
本発明は、燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system.
燃料電池の普及が進み、燃料電池の発電運転に伴って発生する熱エネルギーを有効利用する手法が提案されている(例えば、特許文献1)。 With the spread of fuel cells, there has been proposed a method of effectively utilizing thermal energy generated by the power generation operation of the fuel cell (for example, Patent Document 1).
特許文献1で提案された手法による熱利用は、燃料電池の発電に伴う熱エネルギーの利用に限られるため、燃料電池システムにおいて他の観点からの熱エネルギーの有効活用の余地がある。 The use of heat by the method proposed in Patent Document 1 is limited to the use of heat energy associated with power generation of the fuel cell, and therefore there is room for effective use of heat energy from another viewpoint in the fuel cell system.
本発明は、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention can be realized as the following modes.
(1)本発明の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、水素と酸素の電気化学反応により発電する燃料電池と、該燃料電池に供給する前記水素を貯蔵する水素貯蔵タンクと、ガスの調圧機構を含み、前記水素貯蔵タンクが貯蔵する水素を、前記調圧機構で調圧済みの水素ガスとして前記燃料電池に供給するガス供給系と、前記調圧機構と接続され、前記調圧機構でのガス調圧に伴う熱を前記調圧機構との間で熱交換する熱交換機器とを備える。この形態の燃料電池システムによれば、調圧機構でのガス調圧に伴う熱エネルギーを、燃料電池システム配設施設における空調等に有効活用できる。 (1) According to one aspect of the present invention, a fuel cell system is provided. This fuel cell system includes a fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen, a hydrogen storage tank that stores the hydrogen supplied to the fuel cell, and a gas pressure adjusting mechanism, and the hydrogen storage tank stores the hydrogen. A gas supply system for supplying hydrogen to the fuel cell as hydrogen gas whose pressure has been adjusted by the pressure adjusting mechanism, and the pressure adjusting mechanism that is connected to the pressure adjusting mechanism to generate heat associated with the gas pressure adjusting in the pressure adjusting mechanism. And a heat exchange device that exchanges heat with the pressure mechanism. According to the fuel cell system of this aspect, the thermal energy that accompanies the gas pressure regulation in the pressure regulating mechanism can be effectively utilized for air conditioning and the like in the facility where the fuel cell system is installed.
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能である。例えば、燃料電池システムの運転制御方法等の形態で実現することができる。 The present invention can be implemented in various modes. For example, it can be realized in the form of an operation control method of the fuel cell system.
図1は、本発明の第1実施形態に係る燃料電池システム100の概略構成を示す説明図である。燃料電池システム100は、各種施設、例えば、スーパーやコンビニ、小売店、百貨店等の店舗施設の他、市役所や学校、体育館、図書館、ホール等の公共施設・私設施設に設置され、これら各種の施設Sにおける冷気機器の冷気運転や暖気機器の暖気運転の際に、燃料電池システム100の熱エネルギーを活用する。なお、冷気機器には、冷暖房空調用のクーラーや、食料品冷蔵に用いる各種冷蔵庫などが含まれ、暖気機器には、冷暖房空調用のクーラーや、ホットコーヒー・ホットティーといった暖かい飲料を提供する給湯器や保温庫などが含まれる。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a
燃料電池システム100は、燃料電池10と、水素貯蔵タンク20と、ガス供給系30と、空気供給機器50と、熱交換機器60とを備える。燃料電池10は、水素ガスと空気の供給を受け、水素ガス中の水素と空気中の酸素の電気化学反応を起こして発電する。燃料電池10の発電電力は、図示しない2次電池に蓄電されたり、施設Sにおける後述のクーラー200や冷蔵庫300の他、図示しない電灯、自動ドア等の各種電気機器の駆動電力として用いられる。
The
水素貯蔵タンク20は、ステンレス鋼等の金属製タンクであり、既述した各種施設の施設外、或いは施設内の外壁近傍のタンク収容室に設置され、燃料電池10に供給する水素を、高圧の水素ガスとして貯蔵する。本実施形態の燃料電池システム100は、水素貯蔵タンク20を、水素ガスを70MPa程度で23〜47kL程度、貯蔵できるよう直径が約2mの円筒状タンクとして備える。そして、水素貯蔵タンク20は、長手方向が鉛直方向となるようにタンク収容室に設置されている。この水素貯蔵タンク20は、鉛直方向の上部に、管路開閉バルブ内蔵のタンク金具21を備え、このタンク金具21を介して、後述のガス供給系30に含まれる調圧機構40と第1ガス供給管路31により接続されている。なお、タンク金具21内蔵の管路開閉バルブは、図示しない制御装置の制御を受けて、調圧機構40へのガス導出の際に第1ガス供給管路31を開放し、タンク交換の際に第1ガス供給管路31を閉鎖する。
The
ガス供給系30は、第1ガス供給管路31と、第2ガス供給管路32と、調圧機構40とを備える。第1ガス供給管路31は、既述したように水素貯蔵タンク20と調圧機構40とを接続するガス供給管である。第2ガス供給管路32は、調圧機構40と燃料電池10とを接続するガス供給管であり、調圧機構40で調圧済みの水素ガスを燃料電池10に供給する。第2ガス供給管路32には、図示しない流量調整バルブが組み込まれており、当該バルブにより、燃料電池10への水素ガス供給量が調整される。
The
調圧機構40は、水素貯蔵タンク20に貯蔵された高圧(70MPa)の水素ガスを、燃料電池10の適正供給圧(例えば10〜20MPa)に調圧(減圧)する。そして、ガス供給系30は、調圧機構40で減圧済みの水素ガスを、第2ガス供給管路32を介して燃料電池10に供給する。
The
空気供給機器50は、図示しないコンプレッサで圧縮した空気を、空気供給管路51を経て燃料電池10に供給する。空気供給管路51には、図示しない流量調整バルブが組み込まれており、当該バルブにより、燃料電池10への空気供給量が調整される。
The
熱交換機器60は、第1媒体循環管路61と、第2媒体循環管路62とを備える。第1媒体循環管路61は、第1熱交換管路部61aと第2熱交換管路部61bを備え、第2媒体循環管路62は、第1熱交換管路部62aと第2熱交換管路部62bを備える。両循環管路における第1、第2熱交換管路部は、それぞれの循環管路において離間している。熱交換機器60は、第1媒体循環管路61の第1熱交換管路部61aが調圧機構40に組み込まれることで、調圧機構40と接続されている。第1熱交換管路部61aは、調圧機構40が減圧を行う減圧機構部に配設され、調圧機構40でのガス調圧に伴う熱交換に関与する。本実施形態において、調圧機構40でのガス調圧は減圧であることから、第1媒体循環管路61を還流する媒体は第1熱交換管路部61aにおいて、調圧機構40の減圧機構部により冷却される。これにより、第1熱交換管路部61aにおいて、調圧機構40との間での熱交換が起きることになる。熱交換機器60は、第1熱交換管路部61aで冷却済み媒体を、第1媒体循環管路61に組み込んだ媒体ポンプ63により、第1媒体循環管路61において循環還流させる。熱交換機器60は、第1媒体循環管路61の第2熱交換管路部61bが第2媒体循環管路62における第1熱交換管路部62aに近接配置されることにより、第1媒体循環管路61と第2媒体循環管路62との間でも熱交換も行う。これにより、第2媒体循環管路62の媒体は、第1熱交換管路部62aにおいて冷却される。熱交換機器60は、第1熱交換管路部62aで冷却済み媒体を、第2媒体循環管路62に組み込んだ媒体ポンプ64により、第2媒体循環管路62において循環還流させる。
The
熱交換機器60は、施設Sの冷暖房空調用のクーラー200に至る第2媒体循環管路62を備えるほか、第2媒体循環管路62から分岐して施設Sの食料品用の冷蔵庫300に至る分岐媒体循環管路65を備える。そして、第2熱交換管路部62bは、クーラー200が有する空調機構部210の媒体滞留管路部212において、クーラー200の媒体と熱交換するよう、空調機構部210に組み込まれている。また、分岐媒体循環管路65の熱交換管路部62cは、冷蔵庫300が有する空調機構部310の媒体滞留管路部312において、冷蔵庫300の媒体と熱交換するよう、空調機構部310に組み込まれている。
The
クーラー200は、媒体滞留管路部212を一部管路として有する媒体循環管路214で、夏期等の冷房要請時期において媒体を循環させつつ、循環する媒体を、図示しない熱交換機構部で冷却する。空調機構部210の空気が媒体循環管路214を循環する冷却済み媒体で冷却されることにより、冷却済み空気が送風口216から吹き出される。この冷却済み空気の吹き出しにより、施設Sの冷却空調が実行される。また、クーラー200は、媒体循環管路214で、冬期等の暖房要請時期において媒体を循環させつつ、循環する媒体を、熱交換機構部で媒体を暖気する。空調機構部210の空気は、媒体循環管路214を循環する暖気済み媒体で暖気され、暖気済み空気が送風口216から吹き出されて、施設Sの暖房空調が実行される。
The
熱交換機器60は、第2媒体循環管路62に管路開閉バブル62vを備え、この管路開閉バブル62vは、暖気要請時期には管路を閉鎖するよう駆動される。よって、既述したように第1媒体循環管路61と第2媒体循環管路62との間の熱交換により冷却された第2媒体循環管路62の冷却済み媒体は、暖気要請時期において、クーラー200に流れ込まず、分岐媒体循環管路65を循環還流する。その一方、冷房要請時期では、管路開閉バブル62vは管路を開放するよう駆動されるので、第2媒体循環管路62の冷却済み媒体は、クーラー200に流れ込み、媒体滞留管路部212において、媒体循環管路214を循環する媒体を、クーラー自体による媒体冷却とは別に、冷却する。
The
冷蔵庫300は、媒体滞留管路部312を一部管路として有する媒体循環管路314で、通年において冷却済み媒体を循環させつつ、循環する媒体を、図示しない熱交換機構部で冷却する。空調機構部310の空気は、媒体循環管路314を循環する冷却済み媒体で冷却され、冷却済み空気が送風口316から吹き出されて、食料品の冷却が実行される。よって、既述したように第1媒体循環管路61と第2媒体循環管路62との間の熱交換により冷却された第2媒体循環管路62の冷却済み媒体は、通年において、分岐媒体循環管路65を経て冷蔵庫300に流れ込み、媒体滞留管路部312において、媒体循環管路314を循環する媒体を、冷蔵庫自体による媒体冷却とは別に、冷却する。
In the
以上説明したように、本実施形態の燃料電池システム100では、燃料電池10への水素ガスの供給に当たり、ガス供給に適したガス圧への調圧(減圧)が調圧機構40で行われる。そして、減圧を行う調圧機構40との間で熱交換を行う熱交換機器60により、本実施形態の燃料電池システム100では、第1媒体循環管路61および第2媒体循環管路62の媒体を冷却し、この冷却済み媒体を、クーラー200と冷蔵庫300とにおける冷媒冷却に、クーラー自体による媒体冷却、および冷蔵庫自体による冷媒冷却とは別に、利用する。この結果、本実施形態の燃料電池システム100によれば、調圧機構40での減圧に伴う熱エネルギーを、施設Sにおける冷房空調や食料品冷却に有効活用できる。
As described above, in the
本実施形態の燃料電池システム100は、暖房要請時期において、クーラー200に冷却済み媒体を送り込まないので、クーラー200による暖房空調を阻害しない。
The
本実施形態の燃料電池システム100は、熱交換機器60を、第1媒体循環管路61と第2媒体循環管路62を熱交換可能に有するものとし、第2媒体循環管路62の第2熱交換管路部62bを、クーラー200等の冷気機器に組み込んだ。第2媒体循環管路62は、第1媒体循環管路61と個別に管路を組めるので、第2熱交換管路部62bの配設位置の汎用性が高まり、施設Sにおける多種多様な位置の冷気機器への管路設置が容易となる。なお、第2媒体循環管路62を省略し、第1媒体循環管路61の第2熱交換管路部61bをクーラー200等の冷気機器に組み込むようにしてもよい。
In the
図2は、第2実施形態に係る燃料電池システム100Aの概略構成を示す説明図である。第2実施形態の燃料電池システム100Aは、水素貯蔵タンク20に液体水素を貯蔵する点と、調圧機構40にてガス圧を加圧する点で、既述した第1実施形態の燃料電池システム100と相違する。以下の説明に際しては、同一の部材については、第1実施形態と同一の符合を用いる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
水素貯蔵タンク20は、図示しない液体水素配送車等により液体水素の充填を受け、液体水素を貯蔵する。タンク金具21には、レセプタクル(図視略)が組み込まれており、液体水素配送車からは、レセプタクルを介して液体水素が充填される。
The
水素貯蔵タンク20では、タンク内で気化した水素ガスがタンク上部に貯まり、この気化済み水素ガスは、第1ガス供給管路31を経て調圧機構40に流れ込む。タンク内の気化済み水素ガスのガス圧は、燃料電池10への供給圧より低圧である。よって、本実施形態の調圧機構40は、燃料電池10の適正供給圧(10〜20MPa)に調圧(加圧)して、加圧済み水素ガスを、第1ガス供給管路31を経て水素ガス貯蔵タンク45に送り出す。水素ガス貯蔵タンク45は、第2ガス供給管路32を介して燃料電池10と接続されており、貯蔵した水素ガスを上記した適正供給圧で燃料電池10に供給する。
In the
第1ガス供給管路31は、図示するように水素貯蔵タンク20のタンク金具21に対して、鉛直方向上方側から接続されている。そして、水素貯蔵タンク20内で気化した水素ガスは、図示するように水素貯蔵タンク20の鉛直方向上方側のタンク内上部領域に貯留される。よって、水素貯蔵タンク20内で気化した水素ガスは、タンク内上部領域から円滑に第1ガス供給管路31に流れ込む。第1ガス供給管路31に流れ込んだ気化済み水素ガスは、調圧機構40に達して、既述したように調圧機構40により加圧される。
The first
第2実施形態の燃料電池システム100Aは、既述したように、熱交換機器60における第1媒体循環管路61の第1熱交換管路部61aを調圧機構40に組み込んで調圧機構40と接続させている。第1熱交換管路部61aは、調圧機構40が加圧を行う減圧機構部に配設され、調圧機構40でのガス調圧、本実施形態では加圧に伴う熱交換に関与する。調圧機構40でのガス調圧は加圧であることから、第1媒体循環管路61を還流する媒体は第1熱交換管路部61aにおいて加熱される。これにより、第1熱交換管路部61aにおいて、調圧機構40との間での熱交換が起きることになる。熱交換機器60は、第1熱交換管路部61aで冷却済み媒体を、媒体ポンプ63により、第1媒体循環管路61において循環還流させる。熱交換機器60は、第1媒体循環管路61の第2熱交換管路部61bを、第2媒体循環管路62における第1熱交換管路部62aに近接配置して、第1媒体循環管路61と第2媒体循環管路62との間でも熱交換も行い、第2媒体循環管路62の媒体は、第1熱交換管路部62aにおいて加熱される。熱交換機器60は、第1熱交換管路部62aで加熱済み媒体を、媒体ポンプ64により、第2媒体循環管路62において循環還流させる。
As described above, the
熱交換機器60は、第2媒体循環管路62を、施設Sの給湯器400まで延ばして備える。第2媒体循環管路62の第2熱交換管路部61bは、給湯器400が有する給湯ポット402において、ポット内の飲料用水と熱交換するよう、給湯ポット402に組み込まれている。なお、第1実施形態と同様、第2媒体循環管路62から分岐した分岐媒体循環管路65を、施設Sのクーラー200まで延ばして、暖房要請時期において、クーラー200に加熱済み媒体を送り出すようにしてもよい。
The
給湯器400は、給湯ポット402に貯留した飲料用水を、温かいお茶やホットコーヒーに用いるよう、図示しない加熱コイル等で加熱する。よって、既述したように第1媒体循環管路61と第2媒体循環管路62との間の熱交換により加熱された第2媒体循環管路62の加熱済み媒体は、常時、給湯ポット402に配設された第2熱交換管路部62bにおいて、ポット内の飲料用水を、給湯器自体による加熱とは別に、加熱する。
The
以上説明した第2実施形態の燃料電池システム100Aでは、燃料電池10への水素ガスの供給に当たり、ガス供給に適したガス圧への調圧(加圧)を調圧機構40で行う。そして、加圧を行う調圧機構40との間で熱交換を行う熱交換機器60により、第2実施形態の燃料電池システム100Aでは、第1媒体循環管路61および第2媒体循環管路62の媒体を加熱し、この加熱済み媒体を、給湯器400における飲料用水加熱に、給湯器自体による飲料用水加熱とは別に、利用する。この結果、第2実施形態の燃料電池システム100Aによっても、調圧機構40での加圧に伴って発生する熱の熱エネルギーを、施設Sにおける飲料用水加熱に有効活用できる。
In the
図3は、第3実施形態に係る燃料電池システム100Bの概略構成を示す説明図である。第3実施形態の燃料電池システム100Bは、水の電気分解をして水素を生成する水素生成機500と、生成された水素を圧縮水素ガスとするガス圧縮機構600とを有する点で、既述した第1実施形態の燃料電池システム100と相違する。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the
燃料電池システム100Bの水素貯蔵タンク20は、燃料電池システム100と同様、燃料電池10に供給する水素を、高圧の水素ガスとして貯蔵する。この水素貯蔵タンク20への水素ガス貯蔵に当たっては、まず、水素生成機500にて水素が生成される。生成された水素は、水素供給管601を経てガス圧縮機構600に送り込まれ、ガス圧縮機構600により高圧の水素ガスとされ、この高圧水素ガスが水素供給管601を経て充填される。なお、水素供給管601の開閉バルブ602は、ガス圧縮機構600からの水素ガス充填の際に管路開放駆動され、水素生成機500での水素生成中やガス圧縮機構600でのガス圧縮中といったガス非充填時、および水素生成機500とガス圧縮機構600の非稼働時には、管路閉鎖駆動される。
Similar to the
第3実施形態の燃料電池システム100Bでは、水素生成機500における水素生成に伴う熱エネルギーの利用を図るため、既述した熱交換機器60が水素生成機500に接続されている。より具体的には、既述した第1実施形態における調圧機構40と熱交換機器60との接続と同様、第1媒体循環管路61の第1熱交換管路部61aは、水素生成機500に組み込まれて、水素生成機500の水素生成機構部に配設される。これにより、熱交換機器60は、水素生成機500での水素生成に伴う熱交換に関与する。水素生成機500での水素生成は、水を水素と酸素とに分解する吸熱分解反応を伴うことから、第1媒体循環管路61を還流する媒体は第1熱交換管路部61aにおいて、水素生成機500の水素生成機構部により冷却される。これにより、第1熱交換管路部61aにおいて、水素生成機500との間での熱交換が起き、熱交換機器60は、第1熱交換管路部61aおよび第2媒体循環管路62で冷却済み媒体を、既述したように、クーラー200や冷蔵庫300の冷気機器自体の媒体冷却とは別に、媒体冷却に活用する。
In the
また、第3実施形態の燃料電池システム100Bでは、ガス圧縮機構600におけるガス圧縮に伴う熱エネルギーの利用を図るため、既述した熱交換機器60がガス圧縮機構600に接続されている。より具体的には、既述した第1実施形態における調圧機構40と熱交換機器60との接続と同様、第1媒体循環管路61の第1熱交換管路部61aは、ガス圧縮機構600に組み込まれて、ガス圧縮機構部に配設される。これにより、熱交換機器60は、ガス圧縮機構600でのガス圧縮に伴う熱交換に関与する。ガス圧縮機構600での調圧はガス圧縮であることから、第1媒体循環管路61を還流する媒体は第1熱交換管路部61aにおいて、ガス圧縮機構600のガス圧縮機構部により加熱される。これにより、第1熱交換管路部61aにおいて、ガス圧縮機構600との間での熱交換が起き、熱交換機器60は、第1熱交換管路部61aおよび第2媒体循環管路62で加熱済み媒体を、既述したように、給湯器400といった暖気機器の飲料用水加熱や、給湯器以外の暖気機器の媒体加熱に、暖気機器自体の加熱とは別に、活用する。
Further, in the
本発明は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various configurations without departing from the spirit of the present invention. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each mode described in the section of the summary of the invention are to solve some or all of the above problems, or It is possible to appropriately replace or combine them in order to achieve a part or all. If the technical features are not described as essential in the present specification, they can be deleted as appropriate.
第2実施形態の燃料電池システム100Aでは、水素貯蔵タンク20に液体水素を貯蔵し、タンク内で気化してタンク上部に貯まった気化済み水素ガスを調圧機構40に流れ込ませている。タンク内での水素気化は、断熱下で起きることから、タンク上部では、気化に伴いタンク周壁やその周辺からの吸熱が可能な状況となる。よって、液体水素を貯蔵する水素貯蔵タンク20のタンク上部のタンク壁を取り囲むよう、熱交換機器60の第1熱交換管路部61aを水素貯蔵タンク20に取り付け、熱交換機器60と水素貯蔵タンク20とを熱交換ができるようにする。こうすれば、タンク内での水素気化に伴って熱交換により、第1媒体循環管路61の循環媒体を冷却し、その冷却済みの媒体を、水素貯蔵タンク20や冷蔵庫300といった各種冷気機器自体の媒体冷却とは別に、媒体冷却に活用できる。
In the
10…燃料電池、20…水素貯蔵タンク、21…タンク金具、30…ガス供給系、31…第1ガス供給管路、32…第2ガス供給管路、40…調圧機構、45…水素ガス貯蔵タンク、50…空気供給機器、51…空気供給管路、60…熱交換機器、61…第1媒体循環管路、61a…第1熱交換管路部、61b…第2熱交換管路部、62…第2媒体循環管路、62a…第1熱交換管路部、62b…第2熱交換管路部、62c…熱交換管路部、62v…管路開閉バブル、63…媒体ポンプ、64…媒体ポンプ、65…分岐媒体循環管路、100,100A,100B…燃料電池システム、200…クーラー、210…空調機構部、212…媒体滞留管路部、214…媒体循環管路、216…送風口、300…冷蔵庫、310…空調機構部、312…媒体滞留管路部、314…媒体循環管路、316…送風口、400…給湯器、402…給湯ポット、500…水素生成機、600…ガス圧縮機構、601…水素供給管、602…開閉バルブ、S…施設 10... Fuel cell, 20... Hydrogen storage tank, 21... Tank metal fitting, 30... Gas supply system, 31... First gas supply pipeline, 32... Second gas supply pipeline, 40... Pressure adjusting mechanism, 45... Hydrogen gas Storage tank, 50... Air supply equipment, 51... Air supply pipeline, 60... Heat exchange equipment, 61... First medium circulation pipeline, 61a... First heat exchange pipeline, 61b... Second heat exchange pipeline , 62... Second medium circulation pipeline, 62a... First heat exchange pipeline, 62b... Second heat exchange pipeline, 62c... Heat exchange pipeline, 62v... Pipe opening/closing bubble, 63... Medium pump, 64... Medium pump, 65... Branched medium circulation pipeline, 100, 100A, 100B... Fuel cell system, 200... Cooler, 210... Air conditioning mechanism section, 212... Medium retention pipeline section, 214... Medium circulation pipeline, 216... Blower, 300... Refrigerator, 310... Air conditioning mechanism section, 312... Medium retention pipeline section, 314... Medium circulation pipeline, 316... Blower opening, 400... Water heater, 402... Hot water supply pot, 500... Hydrogen generator, 600 … Gas compression mechanism, 601… Hydrogen supply pipe, 602… Open/close valve, S… Facility
Claims (1)
水素と酸素の電気化学反応により発電する燃料電池と、
該燃料電池に供給する前記水素を貯蔵する水素貯蔵タンクと、
ガスの調圧機構を含み、前記水素貯蔵タンクが貯蔵する水素を、前記調圧機構で調圧済みの水素ガスとして前記燃料電池に供給するガス供給系と、
前記調圧機構と接続され、前記調圧機構でのガス調圧に伴う熱を前記調圧機構との間で熱交換する熱交換機器とを備える、
燃料電池システム。 A fuel cell system,
A fuel cell that generates electricity by an electrochemical reaction of hydrogen and oxygen;
A hydrogen storage tank for storing the hydrogen supplied to the fuel cell;
A gas supply system that includes a gas pressure adjusting mechanism and supplies hydrogen stored in the hydrogen storage tank to the fuel cell as hydrogen gas whose pressure has been adjusted by the pressure adjusting mechanism.
A heat exchange device that is connected to the pressure regulating mechanism and exchanges heat associated with gas pressure regulation in the pressure regulating mechanism with the pressure regulating mechanism;
Fuel cell system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019015173A JP2020123510A (en) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | Fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019015173A JP2020123510A (en) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | Fuel cell system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020123510A true JP2020123510A (en) | 2020-08-13 |
Family
ID=71992904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019015173A Pending JP2020123510A (en) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | Fuel cell system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020123510A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023085805A (en) * | 2021-12-09 | 2023-06-21 | 株式会社Nttファシリティーズ | Air conditioners and air conditioning systems |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004345426A (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Denso Corp | Air conditioner for fuel cell vehicle |
JP2007059415A (en) * | 2001-06-15 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | Power output apparatus having fuel cell and method thereof |
JP2011012773A (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Toyota Motor Corp | Gas supply device |
JP2017117694A (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Fuel cell system |
-
2019
- 2019-01-31 JP JP2019015173A patent/JP2020123510A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007059415A (en) * | 2001-06-15 | 2007-03-08 | Toyota Motor Corp | Power output apparatus having fuel cell and method thereof |
JP2004345426A (en) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Denso Corp | Air conditioner for fuel cell vehicle |
JP2011012773A (en) * | 2009-07-02 | 2011-01-20 | Toyota Motor Corp | Gas supply device |
JP2017117694A (en) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | Fuel cell system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023085805A (en) * | 2021-12-09 | 2023-06-21 | 株式会社Nttファシリティーズ | Air conditioners and air conditioning systems |
JP7672961B2 (en) | 2021-12-09 | 2025-05-08 | 株式会社Nttファシリティーズ | Air Conditioning System |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5253582B2 (en) | Thermal storage hot water supply air conditioner | |
JPH06241606A (en) | Refrigerator | |
JP4728601B2 (en) | Cooling system for superconducting power equipment | |
JP2014228201A (en) | Ship, ship cold recovery system, and mode switching method of ship cold recovery system | |
KR101324958B1 (en) | Heat transfer system of ship | |
JP2017067178A (en) | Pre-cooler of hydrogen gas filling facility and pre-cooling method | |
JPWO2018173136A1 (en) | Hydrogen gas supply apparatus and method | |
JPH06235566A (en) | Refrigerating plant for air conditioning space | |
JP2020123510A (en) | Fuel cell system | |
JP5810042B2 (en) | Hot water heating system | |
JP2013036648A (en) | Device and method for heat storage and hot-water supply | |
CN212538422U (en) | Low temperature treatment system | |
CN107124894A (en) | The re-liquefied system of LNG Optimal Controls of the LNG low-temperature waste heats produced for reclaiming in LNG gasification process | |
JP5746104B2 (en) | Hot water heating system | |
KR20150140080A (en) | Fuel supplying system | |
JP3106151B2 (en) | Vehicle equipped with a gas engine equipped with a refrigeration system | |
JPH02271081A (en) | Driving method, power generating method, and cool/warm water intaking method with use of refrigerant gas | |
JP2017137978A (en) | Bog warming system for low-temperature liquefied gas | |
JP6369980B2 (en) | Ice rink cooling equipment and cooling method | |
JP3113990B2 (en) | Helium liquefaction refrigeration apparatus and operating method thereof | |
JP7660461B2 (en) | Hydrogen and Oxygen Supply System | |
JP3987245B2 (en) | Liquefied gas vaporizer with cold heat generation function | |
JP3749100B2 (en) | Duct type cold storage system | |
JP2014119164A (en) | Hot water supply system | |
JP3120121U (en) | Source cooling system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210426 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220607 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20221129 |