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JP7555242B2 - Power generation and hot water supply system - Google Patents

Power generation and hot water supply system Download PDF

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JP7555242B2
JP7555242B2 JP2020192007A JP2020192007A JP7555242B2 JP 7555242 B2 JP7555242 B2 JP 7555242B2 JP 2020192007 A JP2020192007 A JP 2020192007A JP 2020192007 A JP2020192007 A JP 2020192007A JP 7555242 B2 JP7555242 B2 JP 7555242B2
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Description

本開示は、発電給湯システムに関する。 This disclosure relates to a power generating hot water supply system.

燃料電池モジュールが発電する電力と、燃料電池モジュールの発電時の排熱を利用してお湯を供給する燃料電池システムが知られている。この燃料電池システムは、例えば給湯器などの熱源機と組み合わせて用いられる(特許文献1参照)。 A fuel cell system is known that supplies hot water by utilizing the electricity generated by a fuel cell module and the waste heat generated by the fuel cell module. This fuel cell system is used in combination with a heat source device such as a water heater (see Patent Document 1).

特開2020-165582号公報JP 2020-165582 A

燃料電池システムと熱源機とを組み合わせるにあたっては、従来それぞれが別の構成とされていた。したがって、燃料電池システムと熱源機とを組み合わせるにあたって、それぞれの構成同士を組み合わせるなど、その組み合わせにおいて、改善の余地があった。 Conventionally, when combining a fuel cell system and a heat source unit, each has been configured separately. Therefore, when combining a fuel cell system and a heat source unit, there is room for improvement in the combination, such as combining the respective configurations.

上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、動作性能の高い発電給湯システムを提供することにある。 The purpose of this disclosure, made in consideration of the problems with the conventional technology described above, is to provide a power generating hot water supply system with high operating performance.

一実施形態に係る発電給湯システムは、
燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールの排ガスと熱交換させる熱媒を貯蔵する蓄熱タンクと、
上下方向に垂直な方向において前記燃料電池モジュールと並ぶように位置して、前記蓄熱タンクに貯蔵した熱媒を利用して湯を供給可能な給湯器と、を備える。
ここで、発電給湯システムは、燃料電池モジュールと給湯器とを組み合わせた燃料電池システムである。
The power generating and hot water supply system according to one embodiment includes:
A fuel cell module;
a heat storage tank for storing a heat medium for heat exchange with the exhaust gas of the fuel cell module;
The fuel cell module is provided with a water heater that is positioned to be aligned with the fuel cell module in a direction perpendicular to the up-down direction and is capable of supplying hot water by using the heat medium stored in the heat storage tank.
Here, the power generating and hot water supply system is a fuel cell system that combines a fuel cell module and a hot water heater.

本開示によれば、動作性能の高い発電給湯システムを提供することができる。 This disclosure makes it possible to provide a power generating hot water supply system with high operating performance.

本実施形態に係る発電給湯システムの概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a power generating hot water supply system according to an embodiment of the present invention. 図1の発電給湯システムにおける燃料電池モジュール、蓄熱タンク及び給湯器の配置の例を示す、支持部の上下方向に沿った断面図である。2 is a cross-sectional view taken along the vertical direction of a support portion, showing an example of the arrangement of a fuel cell module, a heat storage tank, and a water heater in the power generating and hot water supply system of FIG. 1. 燃料電池モジュール、蓄熱タンク及び給湯器の配置の別の例を示す、支持部の上下方向に沿った断面図である。13 is a cross-sectional view taken along the vertical direction of the support, showing another example of the arrangement of the fuel cell module, the heat storage tank, and the water heater. FIG.

以下、図面を参照して、本開示の実施形態が説明される。以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率などは現実のものと必ずしも一致していない。 Embodiments of the present disclosure will now be described with reference to the drawings. The drawings used in the following description are schematic. The dimensional ratios and other details in the drawings do not necessarily correspond to the actual ones.

図1に示すように、一実施形態に係る発電給湯システム10は、燃料電池モジュール11、蓄熱タンク12及び給湯器13を含んで構成される。発電給湯システム10は、さらに、熱媒循環路14、ラジエータ15、熱媒ポンプ16、ガス供給路17、第1の水供給路18、排気口19、熱交換器21、気液分離器22、水タンク23、ガス取得口26、水取得口27及び第2の水供給路29を含んで構成されてよい。図2に示すように、発電給湯システム10は、さらに、支持部20、給湯口28及び多孔質部材30を含んで構成されてよい。 As shown in FIG. 1, the power generating and hot water supply system 10 according to one embodiment includes a fuel cell module 11, a heat storage tank 12, and a water heater 13. The power generating and hot water supply system 10 may further include a heat medium circulation path 14, a radiator 15, a heat medium pump 16, a gas supply path 17, a first water supply path 18, an exhaust port 19, a heat exchanger 21, a gas-liquid separator 22, a water tank 23, a gas intake port 26, a water intake port 27, and a second water supply path 29. As shown in FIG. 2, the power generating and hot water supply system 10 may further include a support portion 20, a hot water supply port 28, and a porous member 30.

燃料電池モジュール11は、改質器及びセルスタックを有してよい。改質器は、原燃料として供給されるガスと、水とを用いて、水蒸気改質反応を生じさせることにより、水素などの燃料を生成する。セルスタックは、空気中に含まれる酸素などの酸化剤と、改質器が生成する燃料を用いた電気化学反応により発電する。また、セルスタックは電気化学反応により水を生成する。セルスタックから排出される未反応燃料及び未反応酸化剤は燃焼され、改質器において水蒸気改質反応を行わせるエネルギーを付与する。セルスタックから排出される水は、未反応燃料及び未反応酸化剤の燃焼による燃焼ガスとともに高温のガス状で燃料電池モジュール11から排出される。 The fuel cell module 11 may have a reformer and a cell stack. The reformer generates fuel such as hydrogen by causing a steam reforming reaction using gas supplied as raw fuel and water. The cell stack generates electricity through an electrochemical reaction using an oxidant such as oxygen contained in the air and the fuel generated by the reformer. The cell stack also generates water through an electrochemical reaction. Unreacted fuel and unreacted oxidant discharged from the cell stack are combusted to provide energy for the steam reforming reaction in the reformer. The water discharged from the cell stack is discharged from the fuel cell module 11 in the form of a high-temperature gas together with the combustion gas resulting from the combustion of the unreacted fuel and unreacted oxidant.

燃料電池モジュール11から排出される排ガスは、燃焼ガス及びガス状の水を含んでよい。図1に示すように、燃料電池モジュール11から排出される排ガスは、熱交換器21を用いて熱媒と熱交換されてよい。熱交換により冷却された排ガスは、気液分離器22により、ガス状の排ガスと、凝縮した液状の水に分離されてよい。分離された排ガスは、排気口19から発電給湯システム10の外部に排出されてよい。分離された水は、水タンク23に一時的に貯蔵されてから、水蒸気改質反応に用いる水として、燃料電池モジュール11に送られてよい。 The exhaust gas discharged from the fuel cell module 11 may contain combustion gas and gaseous water. As shown in FIG. 1, the exhaust gas discharged from the fuel cell module 11 may be heat exchanged with a heat medium using a heat exchanger 21. The exhaust gas cooled by the heat exchange may be separated into gaseous exhaust gas and condensed liquid water by a gas-liquid separator 22. The separated exhaust gas may be discharged from the exhaust port 19 to the outside of the power generation hot water supply system 10. The separated water may be temporarily stored in a water tank 23 and then sent to the fuel cell module 11 as water to be used in the steam reforming reaction.

蓄熱タンク12は、熱媒を貯蔵する。熱媒は、燃料電池モジュール11から排出される排ガスとの熱交換に用いられる。熱媒は、例えば、水、不凍液などの比熱の大きな流体である。本実施形態においては、熱媒は水である。蓄熱タンク12に貯蔵された熱媒は、蓄熱タンク12及び熱交換器21の間で循環してよい。ここで、蓄熱タンク12は熱媒である水を取り込む専用の供給路を備えてよいし、分岐した第1の水供給路18から熱媒である水を取り込んでよい。 The heat storage tank 12 stores a heat medium. The heat medium is used for heat exchange with the exhaust gas discharged from the fuel cell module 11. The heat medium is, for example, a fluid with a large specific heat, such as water or antifreeze. In this embodiment, the heat medium is water. The heat medium stored in the heat storage tank 12 may circulate between the heat storage tank 12 and the heat exchanger 21. Here, the heat storage tank 12 may be provided with a dedicated supply path for taking in the heat medium water, or may take in the heat medium water from a branched first water supply path 18.

図2に示すように、本実施形態において、蓄熱タンク12は、燃料電池モジュール11の下方に位置する。発電給湯システム10における下方とは、発電給湯システム10が設置された状態において地上に対する鉛直方向(以下、上下方向とも称する)における下方を意味する。燃料電池モジュール11の下方とは、上下方向における位置が燃料電池モジュール11の下側であることであって、上下方向に垂直な方向における位置は任意であることを意味する。 As shown in FIG. 2, in this embodiment, the heat storage tank 12 is located below the fuel cell module 11. Below the power generation and hot water supply system 10 means below in the vertical direction (hereinafter also referred to as the up-down direction) relative to the ground when the power generation and hot water supply system 10 is installed. Below the fuel cell module 11 means that the position in the up-down direction is the lower side of the fuel cell module 11, and the position in the direction perpendicular to the up-down direction is arbitrary.

ここで、図3に示すように、蓄熱タンク12は、燃料電池モジュール11の上方に位置する構成であってよい。本開示において、蓄熱タンク12は、燃料電池モジュール11の上方又は下方に位置する。 Here, as shown in FIG. 3, the heat storage tank 12 may be configured to be located above the fuel cell module 11. In the present disclosure, the heat storage tank 12 is located above or below the fuel cell module 11.

図1に示すように、給湯器13は、蓄熱タンク12に貯蔵した熱媒を利用して湯を供給可能である。給湯器13は、例えば、熱媒との熱交換により加熱した水をお湯として供給可能である。また、熱媒が水である構成において、熱媒をお湯として直接に供給可能であってよい。給湯器13はガスにより燃焼するバーナを有してよく、熱媒だけでは熱が不足する場合、バーナを用いて加熱可能であってよい。バーナは、燃料として供給されるガスを燃焼させて水を加熱してよい。燃焼による排ガスは、給湯器13から排出されてよい。 As shown in FIG. 1, the water heater 13 can supply hot water by using the heat medium stored in the heat storage tank 12. The water heater 13 can supply hot water by, for example, heating water by heat exchange with the heat medium. In a configuration in which the heat medium is water, the heat medium may be directly supplied as hot water. The water heater 13 may have a burner that burns gas, and may be capable of heating using the burner when the heat medium alone is insufficient. The burner may heat the water by burning gas supplied as fuel. Exhaust gas from the combustion may be discharged from the water heater 13.

図2に示すように、給湯器13は、上下方向に垂直な方向において、燃料電池モジュール11と並ぶように位置する。給湯器13は、燃料電池モジュール11に対して、上下方向に垂直な方向において、どちらの側にも位置し得る。本開示において、給湯器13は、燃料電池モジュール11の左方又は右方に位置する。給湯器13は、燃料電池モジュール11に近接して位置してよい。ここで、「近接して位置する」とは、2つの構成要素が伝熱する程度に近接配置されていることを意味する。このとき、2つの構成要素の間に固体の熱媒体が存在してよい。また、2つの構成要素の間に固体の熱媒体が存在しなくてよいし、2つの構成要素が接していてよい。 As shown in FIG. 2, the water heater 13 is positioned alongside the fuel cell module 11 in a direction perpendicular to the up-down direction. The water heater 13 may be positioned on either side of the fuel cell module 11 in a direction perpendicular to the up-down direction. In this disclosure, the water heater 13 is positioned to the left or right of the fuel cell module 11. The water heater 13 may be positioned close to the fuel cell module 11. Here, "close to" means that the two components are arranged close enough to each other for heat transfer. In this case, a solid heat medium may be present between the two components. Also, a solid heat medium need not be present between the two components, and the two components may be in contact.

図1に示すように、熱媒循環路14は、蓄熱タンク12及び熱交換器21の間で熱媒を循環させてよい。熱媒循環路14の一部は、ラジエータ15及び熱媒ポンプ16を介して、熱交換器21に接続されてよい。 As shown in FIG. 1, the heat medium circuit 14 may circulate a heat medium between the heat storage tank 12 and the heat exchanger 21. A portion of the heat medium circuit 14 may be connected to the heat exchanger 21 via a radiator 15 and a heat medium pump 16.

ラジエータ15は、蓄熱タンク12から抜出された熱媒、言い換えると、燃料電池モジュール11の排ガスとの熱交換前の熱媒を冷却してよい。ラジエータ15は、例えば、回転数を調整可能なファンを有してよい。ラジエータ15は、ファンの回転数を調整することにより、熱媒の冷却を調整可能であってよい。 The radiator 15 may cool the heat medium extracted from the heat storage tank 12, in other words, the heat medium before heat exchange with the exhaust gas of the fuel cell module 11. The radiator 15 may have, for example, a fan with an adjustable rotation speed. The radiator 15 may be capable of adjusting the cooling of the heat medium by adjusting the rotation speed of the fan.

熱媒ポンプ16は、熱媒を昇圧することにより、熱媒を熱交換器21に供給してよい。 The heat medium pump 16 may supply the heat medium to the heat exchanger 21 by increasing the pressure of the heat medium.

ガス供給路17は、単一又は複数のガス取得口26を有してよい。ガス供給路17は、少なくとも二股に分岐してよい。分岐したガス供給路17は、燃料電池モジュール11及び給湯器13に接続されてよい。ガス供給路17は、ガス取得口26からのガスを、燃料電池モジュール11及び給湯器13に供給してよい。 The gas supply path 17 may have a single or multiple gas intake ports 26. The gas supply path 17 may branch into at least two paths. The branched gas supply path 17 may be connected to the fuel cell module 11 and the water heater 13. The gas supply path 17 may supply gas from the gas intake port 26 to the fuel cell module 11 and the water heater 13.

第1の水供給路18は、単一又は複数の水取得口27を有してよい。第1の水供給路18は、少なくとも二股に分岐してよい。分岐した第1の水供給路18は、燃料電池モジュール11及び給湯器13に直接的又は間接的に接続されてよい。具体的には、第1の水供給路18を通った水は、水タンク23を介して間接的に燃料電池モジュール11に供給されてよい。ここで、第2の水供給路29は、水タンク23の水を燃料電池モジュール11に供給する水供給路である。 The first water supply path 18 may have a single or multiple water intake ports 27. The first water supply path 18 may be branched into at least two paths. The branched first water supply path 18 may be directly or indirectly connected to the fuel cell module 11 and the water heater 13. Specifically, the water that has passed through the first water supply path 18 may be indirectly supplied to the fuel cell module 11 via the water tank 23. Here, the second water supply path 29 is a water supply path that supplies water from the water tank 23 to the fuel cell module 11.

さらに、第1の水供給路18は、水を浄化する浄化装置を介して、水タンク23に接続されてよい。また、第1の水供給路18は、給湯器13に直接的に接続されてよい。第1の水供給路18は、水取得口27からの水を、燃料電池モジュール11及び給湯器13に供給してよい。 Furthermore, the first water supply line 18 may be connected to the water tank 23 via a purification device that purifies the water. Also, the first water supply line 18 may be directly connected to the water heater 13. The first water supply line 18 may supply water from the water intake port 27 to the fuel cell module 11 and the water heater 13.

図2に示すように、ガス取得口26及び水取得口27は、上下方向において、給湯器13からの給湯口28から離れて位置してよい。より具体的には、ガス取得口26及び水取得口27は、上下方向において、燃料電池モジュール11及び給湯器13より、蓄熱タンク12の近くに位置してよい。 As shown in FIG. 2, the gas intake port 26 and the water intake port 27 may be located away from the hot water supply port 28 from the water heater 13 in the vertical direction. More specifically, the gas intake port 26 and the water intake port 27 may be located closer to the heat storage tank 12 than the fuel cell module 11 and the water heater 13 in the vertical direction.

図1に示すように、排気口19は、燃料電池モジュール11及び給湯器13に直接的又は間接的に接続されてよい。具体的には、排気口19は、燃料電池モジュール11に気液分離器22を介して間接的に接続されてよい。また、排気口19は、給湯器13に直接的に接続されてよい。排気口19は、燃料電池モジュール11から排出される排ガス、及び給湯器13から排出される排ガスを、発電給湯システム10から排出してよい。排気口19は、ラジエータ15が熱媒の冷却のための熱交換により加熱された空気である排気を排出してよい。 As shown in FIG. 1, the exhaust port 19 may be directly or indirectly connected to the fuel cell module 11 and the water heater 13. Specifically, the exhaust port 19 may be indirectly connected to the fuel cell module 11 via the gas-liquid separator 22. The exhaust port 19 may also be directly connected to the water heater 13. The exhaust port 19 may exhaust exhaust gas discharged from the fuel cell module 11 and exhaust gas discharged from the water heater 13 from the power generation and hot water supply system 10. The exhaust port 19 may exhaust exhaust air, which is air heated by the radiator 15 through heat exchange for cooling the heat medium.

図2に示すように、排気口19の内部に、多孔質部材30が設けられてよい。多孔質部材30は、水タンク23及び給湯器13の少なくとも一方より排出される水を毛細管現象によって吸い上げて蒸発させる。例えば水タンク23がオーバーフローしても、多孔質部材30が、水タンク23から溢れた水を吸い上げて蒸発させることができる。多孔質部材30は、燃料電池モジュール11及び給湯器13の少なくとも1つから排出される排ガスの熱を用いて、吸い上げた水を蒸発させてよい。多孔質部材30は、例えばセラミック、布、スポンジなどの樹脂などで構成されてよいが、これに限定されない。 As shown in FIG. 2, a porous member 30 may be provided inside the exhaust port 19. The porous member 30 sucks up water discharged from at least one of the water tank 23 and the water heater 13 by capillary action and evaporates it. For example, even if the water tank 23 overflows, the porous member 30 can suck up the water overflowing from the water tank 23 and evaporate it. The porous member 30 may evaporate the sucked up water using the heat of exhaust gas discharged from at least one of the fuel cell module 11 and the water heater 13. The porous member 30 may be composed of, for example, ceramic, cloth, resin such as sponge, etc., but is not limited to these.

図2に示すように、支持部20は、燃料電池モジュール11に対して定められた位置で、蓄熱タンク12を支持してよい。支持部20は、例えば、燃料電池モジュール11、蓄熱タンク12及び給湯器13を収容する筐体の一部であってよい。支持部20は、筐体に限定されず、燃料電池モジュール11に対して定められた位置で蓄熱タンク12を支持可能な骨組み、固定金具、プレートなどであってよい。発電給湯システム10は集合住宅などのパイプシャフト内に設置されてよい。支持部20は、パイプシャフト内で、蓄熱タンク12が燃料電池モジュール11の上方又は下方に位置するように、蓄熱タンク12を支持してよい。 2, the support unit 20 may support the heat storage tank 12 at a fixed position relative to the fuel cell module 11. The support unit 20 may be, for example, a part of a housing that houses the fuel cell module 11, the heat storage tank 12, and the water heater 13. The support unit 20 is not limited to a housing, and may be a framework, a fixing bracket, a plate, or the like that can support the heat storage tank 12 at a fixed position relative to the fuel cell module 11. The power generation and hot water supply system 10 may be installed in a pipe shaft of an apartment building or the like. The support unit 20 may support the heat storage tank 12 so that the heat storage tank 12 is located above or below the fuel cell module 11 in the pipe shaft.

支持部20には、レールが設けられてよい。レールは、燃料電池モジュール11、蓄熱タンク12及び給湯器13の少なくとも一部を、別々に又は一緒に、上下方向に垂直な1方向に引出し可能にさせる。 The support portion 20 may be provided with rails. The rails allow at least a portion of the fuel cell module 11, the heat storage tank 12, and the water heater 13 to be pulled out in one direction perpendicular to the up-down direction, either separately or together.

以上のような構成の本実施形態に係る発電給湯システム10において、給湯器13は上下方向に垂直な方向において燃料電池モジュール11と並ぶように位置する。燃料電池モジュール11の熱が給湯器13に伝わることによって、給湯器13に供給される水及びお湯が温められる。そのため、給湯器13において燃焼させるガスの量を減らすことができ、動作性能の高い発電給湯システム10を提供することができる。ここで、給湯器13に供給される水及びお湯が燃料電池モジュール11からの伝熱によって温められる効果を高めるために、給湯器13への水及びお湯の供給路の一部が、燃料電池モジュール11の近くを通ってよい。 In the power generating hot water system 10 according to the present embodiment, configured as described above, the water heater 13 is positioned so as to be aligned with the fuel cell module 11 in a direction perpendicular to the up-down direction. The heat of the fuel cell module 11 is transferred to the water heater 13, thereby heating the water and hot water supplied to the water heater 13. This makes it possible to reduce the amount of gas burned in the water heater 13, thereby providing a power generating hot water system 10 with high operating performance. Here, in order to enhance the effect of the water and hot water supplied to the water heater 13 being heated by heat transfer from the fuel cell module 11, part of the supply path for the water and hot water to the water heater 13 may pass near the fuel cell module 11.

また、燃料電池モジュール11は、高温状態を保つため、一般に断熱材によって覆われる。給湯器13は一種の熱源である。そのため、発電給湯システム10において、燃料電池モジュール11を覆う断熱材のうち給湯器13との間に設けられるものは、他の断熱材よりも薄くすることができる。そのため、発電給湯システム10をより小さくすることができ、発電給湯システム10は例えば空間が限られたパイプシャフト内にも設置しやすくなる。 Furthermore, the fuel cell module 11 is generally covered with insulation to maintain a high temperature. The water heater 13 is a type of heat source. Therefore, in the power generating and hot water supply system 10, the insulation covering the fuel cell module 11 that is provided between the fuel cell module 11 and the water heater 13 can be made thinner than the other insulation. This allows the power generating and hot water supply system 10 to be made smaller, making it easier to install the power generating and hot water supply system 10, for example, in a pipe shaft where space is limited.

また、発電給湯システム10において、蓄熱タンク12は、燃料電池モジュール11の上方又は下方に位置する。ただし、蓄熱タンク12の上下方向に垂直な方向における位置は任意である。そのため、発電給湯システム10において、蓄熱タンク12の配置について設計の自由度を高めることができる。例えば蓄熱タンク12は、ガス供給路17、第1の水供給路18及び第2の水供給路29の一部と近接させて配置することも容易である。 In addition, in the power generation and hot water supply system 10, the heat storage tank 12 is located above or below the fuel cell module 11. However, the position of the heat storage tank 12 in the direction perpendicular to the up-down direction is arbitrary. This allows for greater design freedom in the arrangement of the heat storage tank 12 in the power generation and hot water supply system 10. For example, the heat storage tank 12 can be easily arranged in close proximity to parts of the gas supply path 17, the first water supply path 18, and the second water supply path 29.

ここで、蓄熱タンク12は、燃料電池モジュール11の下方に位置することができる。例えば蓄熱タンク12の熱媒が漏れた場合に、燃料電池モジュール11及び給湯器13への影響を回避できるためである。また、蓄熱タンク12が燃料電池モジュール11の下方に位置する構造は、支持部20が筐体の場合においては、特に設置前の発電給湯システム10を運搬しやすくする。設置前の発電給湯システム10の蓄熱タンク12には熱媒が満たされていないため、発電給湯システム10の重心が高い位置にある。そのため、設置作業者が発電給湯システム10を持ち運びやすい。 Here, the heat storage tank 12 can be positioned below the fuel cell module 11. This is because, for example, if the heat medium leaks from the heat storage tank 12, this can avoid any effects on the fuel cell module 11 and the water heater 13. Also, a structure in which the heat storage tank 12 is positioned below the fuel cell module 11 makes it easier to transport the power generating and hot water supply system 10 before installation, especially when the support section 20 is a housing. Because the heat storage tank 12 of the power generating and hot water supply system 10 before installation is not filled with heat medium, the center of gravity of the power generating and hot water supply system 10 is in a high position. This makes it easier for the installer to transport the power generating and hot water supply system 10.

また、発電給湯システム10において、水タンク23は、蓄熱タンク12に近接して位置することができる。蓄熱タンク12からの熱が水タンク23に伝わることによって、水タンク23の凍結を防止することができる。水タンク23は、図2のように蓄熱タンク12の一部に嵌め込まれる構造であってよい。また、筐体内の空間利用効率を高めて、発電給湯システム10のサイズを小さくするために、水タンク23の形状は直方体であってよい。また、同じ理由から、蓄熱タンク12の形状が直方体であってよい。 In addition, in the power generating hot water supply system 10, the water tank 23 can be located close to the heat storage tank 12. Heat from the heat storage tank 12 is transferred to the water tank 23, thereby preventing the water tank 23 from freezing. The water tank 23 may be structured to be fitted into a part of the heat storage tank 12 as shown in FIG. 2. In order to increase the space utilization efficiency within the housing and reduce the size of the power generating hot water supply system 10, the water tank 23 may be shaped like a rectangular parallelepiped. For the same reason, the heat storage tank 12 may also be shaped like a rectangular parallelepiped.

また、発電給湯システム10において、水供給路(第1の水供給路18及び第2の水供給路29)の一部は、蓄熱タンク12に近接して位置することができる。蓄熱タンク12からの熱が水供給路に伝わることによって、水供給路の凍結を防止することができる。ここで、第1の水供給路18又は第2の水供給路29の一部だけが、蓄熱タンク12に近接して位置してよい。 In addition, in the power generating hot water supply system 10, a portion of the water supply passages (first water supply passage 18 and second water supply passage 29) can be located close to the heat storage tank 12. By transmitting heat from the heat storage tank 12 to the water supply passages, it is possible to prevent the water supply passages from freezing. Here, only a portion of the first water supply passage 18 or the second water supply passage 29 may be located close to the heat storage tank 12.

また、発電給湯システム10において、ガス供給路17の一部は、蓄熱タンク12に近接して位置することができる。蓄熱タンク12からの熱がガス供給路17に伝わることによって、ガス供給路17の凍結を防止することができる。また、温められたガスが給湯器13に供給されるため、給湯器13における着火性が向上し、窒素酸化物及び一酸化炭素の発生を低減することができる。 In addition, in the power generation and hot water supply system 10, a portion of the gas supply line 17 can be located close to the heat storage tank 12. Heat from the heat storage tank 12 is transferred to the gas supply line 17, thereby preventing the gas supply line 17 from freezing. In addition, since heated gas is supplied to the water heater 13, the ignition ability of the water heater 13 is improved, and the generation of nitrogen oxides and carbon monoxide can be reduced.

本開示を諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。 Although the present disclosure has been described based on various drawings and examples, it should be noted that a person skilled in the art would easily be able to make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications and corrections are included within the scope of the present disclosure.

10 発電給湯システム
11 燃料電池モジュール
12 蓄熱タンク
13 給湯器
14 熱媒循環路
15 ラジエータ
16 熱媒ポンプ
17 ガス供給路
18 第1の水供給路
19 排気口
20 支持部
21 熱交換器
22 気液分離器
23 水タンク
26 ガス取得口
27 水取得口
28 給湯口
29 第2の水供給路
30 多孔質部材
REFERENCE SIGNS LIST 10 Power generating hot water supply system 11 Fuel cell module 12 Heat storage tank 13 Hot water heater 14 Heat medium circulation path 15 Radiator 16 Heat medium pump 17 Gas supply path 18 First water supply path 19 Exhaust port 20 Support 21 Heat exchanger 22 Gas-liquid separator 23 Water tank 26 Gas intake port 27 Water intake port 28 Hot water supply port 29 Second water supply path 30 Porous member

Claims (11)

燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールの排ガスと熱交換させる熱媒を貯蔵する蓄熱タンクと、
上下方向に垂直な方向において前記燃料電池モジュールと並ぶように位置して、前記蓄熱タンクに貯蔵した熱媒を利用して湯を供給可能であって、バーナを有する給湯器と、
前記燃料電池モジュールで用いられる燃料を生成する水蒸気改質反応に用いられる水を貯蔵する水タンクと、を備え、
前記水タンクは、前記蓄熱タンクに近接して位置する、発電給湯システム。
A fuel cell module;
a heat storage tank for storing a heat medium for heat exchange with the exhaust gas of the fuel cell module;
a water heater having a burner, the water heater being arranged to be aligned with the fuel cell module in a direction perpendicular to the up-down direction and capable of supplying hot water by using the heat medium stored in the heat storage tank;
a water tank for storing water to be used in a steam reforming reaction for generating fuel to be used in the fuel cell module;
The water tank is located adjacent to the thermal storage tank .
前記水タンクの水を前記燃料電池モジュールに供給する水供給路の一部は、前記蓄熱タンクに近接して位置する、請求項に記載の発電給湯システム。 2. The power generating and hot water supply system according to claim 1 , wherein a portion of a water supply passage that supplies the water from the water tank to the fuel cell module is located adjacent to the heat storage tank. 前記水タンク及び前記給湯器の少なくとも一方より排出される水を毛細管現象によって吸い上げて蒸発させる多孔質部材をさらに備える、請求項又はに記載の発電給湯システム。 The power generating and hot water supply system according to claim 1 or 2 , further comprising a porous member that sucks up and evaporates water discharged from at least one of the water tank and the hot water heater by capillary action. 前記多孔質部材は、前記燃料電池モジュール及び前記給湯器の少なくとも1つから排出される排ガスの熱を用いて、吸い上げた水を蒸発させる、請求項に記載の発電給湯システム。 4. The power generating and hot water supply system according to claim 3 , wherein the porous member evaporates the sucked up water by using heat of exhaust gas discharged from at least one of the fuel cell module and the hot water heater. ガスを前記燃料電池モジュール及び前記給湯器に供給するガス供給路の一部は、前記蓄熱タンクに近接して位置する、請求項1からのいずれか一項に記載の発電給湯システム。 5. The power generating and hot water supply system according to claim 1, wherein a portion of a gas supply path that supplies gas to the fuel cell module and the hot water heater is located close to the heat storage tank. 前記蓄熱タンクは、前記燃料電池モジュールの下方に位置する、請求項1からのいずれか一項に記載の発電給湯システム。 The power generating and hot water supply system according to claim 1 , wherein the heat storage tank is located below the fuel cell module. 前記燃料電池モジュールに対して定められた位置で、前記蓄熱タンクを支持する支持部を、さらに備える、請求項1からのいずれか一項に記載の発電給湯システム。 The power generating and hot water supply system according to claim 1 , further comprising a support for supporting the heat storage tank at a determined position relative to the fuel cell module. 前記支持部は、前記燃料電池モジュール、前記蓄熱タンク及び前記給湯器を収容する筐体の一部である、請求項に記載の発電給湯システム。 The power generating and hot water supply system according to claim 7 , wherein the support portion is a part of a housing that houses the fuel cell module, the heat storage tank, and the hot water heater. 燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールの排ガスと熱交換させる熱媒を貯蔵する蓄熱タンクと、
上下方向に垂直な方向において前記燃料電池モジュールと並ぶように位置して、前記蓄熱タンクに貯蔵した熱媒を利用して湯を供給可能な給湯器と、を備え、
ガスを前記燃料電池モジュール及び前記給湯器に供給するガス供給路の一部は、前記蓄熱タンクに近接して位置する、発電給湯システム。
A fuel cell module;
a heat storage tank for storing a heat medium for heat exchange with the exhaust gas of the fuel cell module;
a water heater that is arranged alongside the fuel cell module in a direction perpendicular to the up-down direction and is capable of supplying hot water by using a heat medium stored in the heat storage tank;
A power generating and hot water supply system, wherein a portion of a gas supply path that supplies gas to the fuel cell module and the hot water heater is located adjacent to the heat storage tank.
燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールの排ガスと熱交換させる熱媒を貯蔵する蓄熱タンクと、
上下方向に垂直な方向において前記燃料電池モジュールと並ぶように位置して、前記蓄熱タンクに貯蔵した熱媒を利用して湯を供給可能な給湯器と、を備え、
前記蓄熱タンクは、前記燃料電池モジュールの下方に位置する、発電給湯システム。
A fuel cell module;
a heat storage tank for storing a heat medium for heat exchange with the exhaust gas of the fuel cell module;
a water heater that is arranged alongside the fuel cell module in a direction perpendicular to the up-down direction and is capable of supplying hot water by using a heat medium stored in the heat storage tank;
The heat storage tank is located below the fuel cell module.
燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールの排ガスと熱交換させる熱媒を貯蔵する蓄熱タンクと、
上下方向に垂直な方向において前記燃料電池モジュールと並ぶように位置して、前記蓄熱タンクに貯蔵した熱媒を利用して湯を供給可能な給湯器と、
前記燃料電池モジュールで用いられる燃料を生成する水蒸気改質反応に用いられる水を貯蔵する水タンクと、を備え、
前記水タンクは、前記蓄熱タンクに近接して位置する、発電給湯システム。
A fuel cell module;
a heat storage tank for storing a heat medium for heat exchange with the exhaust gas of the fuel cell module;
a water heater that is arranged to be aligned with the fuel cell module in a direction perpendicular to the up-down direction and is capable of supplying hot water by using the heat medium stored in the heat storage tank;
a water tank for storing water to be used in a steam reforming reaction for generating fuel to be used in the fuel cell module;
The water tank is located adjacent to the thermal storage tank.
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