JP2008135356A - Fuel cell device - Google Patents

Fuel cell device Download PDF

Info

Publication number
JP2008135356A
JP2008135356A JP2007082912A JP2007082912A JP2008135356A JP 2008135356 A JP2008135356 A JP 2008135356A JP 2007082912 A JP2007082912 A JP 2007082912A JP 2007082912 A JP2007082912 A JP 2007082912A JP 2008135356 A JP2008135356 A JP 2008135356A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
fuel cell
outlet water
water temperature
heat exchanger
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.)
Granted
Application number
JP2007082912A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5188086B2 (en
Inventor
Hidenori Nakabayashi
秀則 中林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2007082912A priority Critical patent/JP5188086B2/en
Publication of JP2008135356A publication Critical patent/JP2008135356A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5188086B2 publication Critical patent/JP5188086B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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

  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell device which can control a hunting of a circulating pump to send water flowing in a circulating piping which circulates in a heat exchanger. <P>SOLUTION: The fuel cell device is provided with a fuel cell 1, a heat exchanger 13 to conduct a heat exchange between an exhaust gas from the fuel cell 1 and water, a hot water storage tank 18 to store a hot water after the heat exchange, a circulating piping 17 for circulating between the heat exchanger 13 and the hot water storage tank 18, a circulating pump 16 provided on the circulating piping 17, an exit water temperature sensor 18 to measure an exit water temperature of the heat exchanger 13 and a controlling unit 14 to control an operation of the circulating pump 16 so that the exit water temperature can be at a predetermined temperature. The controlling unit 14, when the exit water temperature measured by the exit water temperature sensor 15 becomes lower than the predetermined temperature, controls so that the predetermined temperature of the exit water temperature is changed to be lower than a temperature of the exit water temperature and can control a hunting of the circulating pump 16. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池からの排ガスと水とで熱交換する燃料電池装置に関する。   The present invention relates to a fuel cell device that exchanges heat between exhaust gas from a fuel cell and water.

近年、次世代エネルギーとして、水素ガスと酸素含有ガス（通常、空気である）とを用いて電力を得ることができる燃料電池と、湯水を貯える貯湯タンクとを組み合わせ、貯湯タンクの水と燃料電池の発電により生じる排ガスの熱とで熱交換する燃料電池装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。   In recent years, as a next-generation energy, a combination of a fuel cell capable of obtaining power using hydrogen gas and an oxygen-containing gas (usually air) and a hot water storage tank for storing hot water, the water in the hot water storage tank and the fuel cell Various fuel cell apparatuses that exchange heat with the heat of exhaust gas generated by power generation have been proposed (see, for example, Patent Document 1).

このような燃料電池装置においては、燃料電池の発電により生じた排ガスと水とを熱交換するための熱交換器、熱交換により生じた湯水を貯湯するための貯湯タンク、貯湯タンク内の水を熱交換器の内部を流れて循環させるための循環配管、循環配管内の水を循環させるための循環ポンプとを具備し、熱交換器の出口に位置する循環配管に設けられた出口水温センサにより測定される出口水温に基づき、循環ポンプの作動が制御される。   In such a fuel cell device, a heat exchanger for exchanging heat between exhaust gas and water generated by power generation of the fuel cell, a hot water storage tank for storing hot water generated by heat exchange, and water in the hot water storage tank are used. A circulation pipe for circulating through the heat exchanger and a circulation pump for circulating the water in the circulation pipe, and an outlet water temperature sensor provided in the circulation pipe located at the outlet of the heat exchanger. Based on the measured outlet water temperature, the operation of the circulation pump is controlled.

なお、上記特許文献１においては、熱交換器の入口にも水温計を設け、熱交換器の出口水温が入口水温よりも所定温度以上となるように、循環ポンプの出力を制御する制御装置を具備した燃料電池システムが記載されている。そして、燃料電池の発電量が少ない場合には、循環ポンプをゆっくり回転させて一定時間あたりの循環量を少なくし、熱交換器での熱交換を充分に行なうことにより、貯湯タンク内に供給される水の温度を高くできる旨が記載されている。
特開２００６−２４４３０号公報 In Patent Document 1, a water temperature gauge is also provided at the inlet of the heat exchanger, and a control device that controls the output of the circulation pump so that the outlet water temperature of the heat exchanger is equal to or higher than the inlet water temperature. An equipped fuel cell system is described. When the amount of power generated by the fuel cell is small, the circulation pump is slowly rotated to reduce the circulation amount per fixed time, and the heat exchange in the heat exchanger is sufficiently performed to supply the hot water tank. It is stated that the temperature of the water can be increased.
JP 2006-24430 A

しかしながら、燃料電池からの排ガスの温度や流量が低下した場合や、燃料電池の発電量が低下した場合に、排熱回収効率が低下し、熱交換器の出口水温が設定温度を下回る場合がある。   However, when the temperature or flow rate of the exhaust gas from the fuel cell is decreased or when the power generation amount of the fuel cell is decreased, the exhaust heat recovery efficiency may be decreased, and the outlet water temperature of the heat exchanger may be lower than the set temperature. .

この場合、制御装置により循環配管を流れる流量を調整するよう循環ポンプが制御されるが、そのような制御を行なっても出口水温が回復しない場合には、出口水温が設定温度に回復するまで循環ポンプが停止し、出口水温が設定温度に回復した後に循環ポンプが再起動することとなる。   In this case, the circulation pump is controlled by the control device so as to adjust the flow rate through the circulation pipe. If the outlet water temperature does not recover even if such control is performed, the circulation pump is circulated until the outlet water temperature recovers to the set temperature. The pump is stopped and the circulating pump is restarted after the outlet water temperature is restored to the set temperature.

そして、このような循環ポンプの停止と起動の繰り返し（ハンチング）は、特に夜間のような電力消費量が少ない場合に生じ、この場合、燃料電池からの排ガスの排熱回収効率が低下するという問題があった。   Such a stop and start of the circulation pump (hunting) occurs when the power consumption is particularly low at night. In this case, the exhaust heat recovery efficiency of the exhaust gas from the fuel cell is lowered. was there.

一方、循環ポンプが停止している間、熱交換器内に配置される循環配管中に滞留した水は非常に高温となり、循環ポンプの再起動時に一時的にその非常に高温の水が循環することとなる。それゆえ、そのような非常に高温の水（例えば１００℃以上の水等）が循環した場合には、燃料電池装置の安全性の観点から、燃料電池の発電自体を停止するよう設計される場合がある。   On the other hand, while the circulation pump is stopped, the water staying in the circulation pipe arranged in the heat exchanger becomes very hot, and when the circulation pump is restarted, the very hot water is temporarily circulated. It will be. Therefore, when such extremely high temperature water (for example, water of 100 ° C. or higher) circulates, it is designed to stop the power generation of the fuel cell from the viewpoint of the safety of the fuel cell device. There is.

そして、そのように設計された燃料電池装置においては、循環ポンプの停止（再起動）に合わせて燃料電池の発電が停止する場合があり、循環ポンプが度々停止した場合には、燃料電池の発電も頻繁に停止することとなり、安定かつ効率的に発電を行なうことができないという問題があった。   In the fuel cell device designed in such a manner, the power generation of the fuel cell may stop in accordance with the stop (restart) of the circulation pump. When the circulation pump stops frequently, the power generation of the fuel cell However, there is a problem that power generation cannot be performed stably and efficiently.

本発明の燃料電池装置は、燃料電池と、該燃料電池からの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器と、熱交換後の水を貯湯するための貯湯タンクと、前記熱交換器と前記貯湯タンクとで水を循環させるための循環配管と、該循環配管に設けられた循環ポンプと、前記循環配管に設けられ、前記熱交換器の出口水温を測定するための出口水温センサと、前記出口水温が設定温度となるように前記循環ポンプの運転を制御する制御装置とを有し、該制御装置は、前記出口水温センサにより測定される前記出口水温が前記設定温度を下回った場合に、前記出口水温の設定温度を前記出口水温の温度以下に変更するように制御することを特徴とする。   The fuel cell device of the present invention includes a fuel cell, a heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas from the fuel cell and water, a hot water storage tank for storing hot water after heat exchange, and the heat exchanger. A circulation pipe for circulating water between the hot water storage tank, a circulation pump provided in the circulation pipe, an outlet water temperature sensor provided in the circulation pipe for measuring the outlet water temperature of the heat exchanger, And a control device that controls the operation of the circulation pump so that the outlet water temperature becomes a set temperature, and the control device is configured such that the outlet water temperature measured by the outlet water temperature sensor is lower than the set temperature. Furthermore, control is performed so as to change the set temperature of the outlet water temperature to be equal to or lower than the temperature of the outlet water temperature.

このような燃料電池装置においては、出口水温センサにより測定される出口水温が制御装置に伝送される。そして制御装置は、出口水温が設定温度（Ｔ０）を下回った場合に、その出口水温以下に出口水温の設定温度を下げる（Ｔ１）制御を行う。それにより、低下した設定温度Ｔ１にあわせて循環配管を流れる流量を調整するよう循環ポンプを制御することで、設定温度Ｔ１を達成することができるとともに、循環ポンプの停止を回避することができる。 In such a fuel cell device, the outlet water temperature measured by the outlet water temperature sensor is transmitted to the control device. When the outlet water temperature falls below the set temperature (T 0 ), the control device performs control (T 1 ) to lower the set temperature of the outlet water temperature below the outlet water temperature. Thereby, by controlling the circulation pump so as to adjust the flow rate flowing through the circulation pipe in accordance with the lowered set temperature T 1 , the set temperature T 1 can be achieved and the circulation pump can be prevented from stopping. it can.

それゆえ、循環ポンプの停止を回避することができることから、循環ポンプの停止と起動を繰り返すことがなく、燃料電池の排ガスの排熱回収効率が低下することを抑制できる。   Therefore, since the stop of the circulation pump can be avoided, it is possible to suppress the exhaust heat recovery efficiency of the exhaust gas of the fuel cell from being lowered without repeating the stop and start of the circulation pump.

さらに、循環ポンプが停止することを抑制できることから、あわせて熱交換器内に配置される循環配管中に水が滞留することも抑制でき、循環配管を流れる水の温度が非常に高温となることを抑制できる。したがって、非常に高温の水が循環した場合に、燃料電池の発電自体を停止するよう設計された燃料電池装置において、燃料電池の発電が停止することを抑制できることから、安定かつ効率的に発電を行なうことができる燃料電池装置とすることができる。   Furthermore, since it is possible to suppress the circulation pump from stopping, it is possible to prevent water from staying in the circulation pipe arranged in the heat exchanger, and the temperature of the water flowing through the circulation pipe becomes very high. Can be suppressed. Therefore, in the fuel cell device designed to stop the power generation of the fuel cell itself when very high temperature water circulates, it is possible to suppress the power generation of the fuel cell from being stopped. It can be set as the fuel cell apparatus which can be performed.

また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、前記循環ポンプが所定時間内に所定回数以上の停止と起動を繰り返した場合に、前記出口水温の設定温度を前記出口水温の温度以下に変更するように制御することが好ましい。   Further, in the fuel cell device of the present invention, the control device causes the set temperature of the outlet water temperature to be equal to or lower than the temperature of the outlet water temperature when the circulating pump repeatedly stops and starts a predetermined number of times within a predetermined time. It is preferable to control to change.

このような燃料電池装置においては、循環ポンプが所定時間内に所定回数以上の停止と起動を繰り返す場合に、出口水温の設定温度を出口水温の温度以下に変更するように制御することから、循環ポンプの耐久性を長くすることができる。   In such a fuel cell device, when the circulation pump repeats stopping and starting a predetermined number of times or more within a predetermined time, control is performed to change the set temperature of the outlet water temperature to be equal to or lower than the temperature of the outlet water temperature. The durability of the pump can be increased.

すなわち、出口水温が設定温度Ｔ０を下回った場合に、循環ポンプを停止するように制御するが、循環ポンプの停止後直ちに熱交換器内に配置される循環配管中に滞留する水の温度が上昇し、循環ポンプが再起動する場合においては、循環ポンプが停止するたびに、直ちに出口水温の設定温度を下げると、逆に排熱回収効率が低下するおそれがある。 That is, when the outlet water temperature falls below the set temperature T 0 , the circulation pump is controlled to stop, but the temperature of the water staying in the circulation pipe arranged in the heat exchanger immediately after the circulation pump is stopped is When the circulating pump is restarted and the circulating pump is stopped, if the set temperature of the outlet water temperature is immediately lowered every time the circulating pump is stopped, the exhaust heat recovery efficiency may be lowered.

また、循環ポンプが停止するたびに設定温度を変化させると、循環ポンプに過剰な負荷をもたらすこととなり、循環ポンプの耐久性が低下するおそれがある。   Further, if the set temperature is changed every time the circulation pump stops, an excessive load is caused on the circulation pump, and the durability of the circulation pump may be reduced.

それゆえ、循環ポンプが所定時間内に所定回数（好ましくは複数回）以上の停止と起動を繰り返した場合に、出口水温の設定温度を制御装置により下げることにより、循環ポンプに過剰な負担をかけることなく、循環ポンプの耐久性を長くすることができるとともに、排熱回収効率が低下することを抑制でき、安定かつ効率的に発電を行なうことができる燃料電池装置とすることができる。   Therefore, when the circulating pump is repeatedly stopped and started a predetermined number of times (preferably a plurality of times) within a predetermined time, an excessive burden is placed on the circulating pump by lowering the set temperature of the outlet water temperature by the control device. Therefore, it is possible to increase the durability of the circulation pump, to suppress the reduction of the exhaust heat recovery efficiency, and to obtain a fuel cell device capable of generating power stably and efficiently.

また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、前記燃料電池の発電量が所定の発電量を充足しない状態が一定時間継続した場合に、前記出口水温の設定温度を前記出口水温の温度以下に変更するように制御することが好ましい。   In the fuel cell device of the present invention, the control device may set the outlet water temperature to the outlet water temperature when the power generation amount of the fuel cell does not satisfy a predetermined power generation amount for a predetermined time. It is preferable to control to change to the following.

このような燃料電池装置においては、燃料電池の発電量が所定の発電量を充足しない状態が一定時間継続した場合には、発電量の低下に伴い次第に出口水温が低下し、循環ポンプが停止と起動を繰り返す（ハンチング）おそれがあることから、循環ポンプがハンチングする前に設定温度を下げる制御を行うことにより、循環ポンプのハンチングを抑制することができる。   In such a fuel cell device, when the power generation amount of the fuel cell does not satisfy the predetermined power generation amount for a certain period of time, the outlet water temperature gradually decreases as the power generation amount decreases, and the circulation pump stops. Since there is a possibility of repeated start-up (hunting), hunting of the circulation pump can be suppressed by performing control to lower the set temperature before the circulation pump hunts.

また、本発明の燃料電池装置は、前記循環配管中を流れる水量が所定量以上の状態が一定時間継続した場合に、前記出口水温の設定温度を変更前の設定温度に戻すように制御することが好ましい。   Further, the fuel cell device of the present invention performs control so that the set temperature of the outlet water temperature is returned to the set temperature before the change when the amount of water flowing in the circulation pipe is equal to or greater than a predetermined amount for a certain period of time. Is preferred.

このような燃料電池装置においては、出口水温や発電量の低下により設定温度を下げた場合に、その設定温度を下げた状態で燃料電池装置を長時間運転すると、貯湯タンクに低温のお湯が貯湯されることとなる。それゆえ、発電量が増加（回復）した場合等においては、出口水温の設定温度を上げる（変更前の設定温度に戻す）ことが好ましい。   In such a fuel cell device, when the set temperature is lowered due to a decrease in the outlet water temperature or power generation amount, if the fuel cell device is operated for a long time with the set temperature lowered, low temperature hot water is stored in the hot water storage tank. Will be. Therefore, when the power generation amount increases (recovers), it is preferable to increase the set temperature of the outlet water temperature (return to the set temperature before the change).

ここで、循環配管を流れる水量が所定量以上の状態が一定時間継続した場合には、出口水温が回復していると判断することができることから、設定温度を制御装置により変更前の設定温度に戻すことで、排熱回収温度を上げる（元に戻す）ことが可能となる。   Here, when the state where the amount of water flowing through the circulation pipe is a predetermined amount or more continues for a certain period of time, it can be determined that the outlet water temperature has recovered, so the set temperature is set to the set temperature before the change by the control device. By returning, the exhaust heat recovery temperature can be raised (returned to the original).

また、本発明の燃料電池装置は、前記熱交換器内を流れた水を前記貯湯タンクに戻す前記循環配管に三方弁を具備するとともに、前記三方弁の一方が前記貯湯タンクの上部側と上部配管により接続され、他方が前記貯湯タンクの上部側以外の部分と分岐配管により接続されるとともに、前記制御装置は、前記出口水温の設定温度が前記出口水温の温度以下に変更されている間、前記熱交換器を流れた水が前記分岐配管を流れるよう前記三方弁を制御することが好ましい。   The fuel cell device according to the present invention includes a three-way valve in the circulation pipe for returning the water flowing in the heat exchanger to the hot water storage tank, and one of the three-way valves has an upper side and an upper side of the hot water storage tank. While connected by piping, the other is connected by a branch piping with a portion other than the upper side of the hot water storage tank, while the control device is changing the set temperature of the outlet water temperature below the temperature of the outlet water temperature, It is preferable to control the three-way valve so that water flowing through the heat exchanger flows through the branch pipe.

このような燃料電池装置においては、出口水温の設定温度を下げた間は、低温の水が貯湯タンクに戻されることとなり、その場合に例えば貯湯タンクの上部に貯湯されている温水の水温が低下することとなる。   In such a fuel cell device, while the set temperature of the outlet water temperature is lowered, low-temperature water is returned to the hot water storage tank, and in this case, for example, the temperature of the hot water stored in the upper part of the hot water storage tank decreases. Will be.

それゆえ、循環配管に三方弁を具備するとともに、その一方を前記貯湯タンクの上部側以外の部分と分岐配管により接続し、出口水温の設定温度を下げた間は、熱交換器内を流れた水が分岐配管を流れるように三方弁を制御することにより、貯湯タンクの上部側の温水の水温が低下することを抑制できる。   Therefore, the circulation pipe is provided with a three-way valve, one of which is connected to a portion other than the upper side of the hot water storage tank by a branch pipe, and while the outlet water temperature is lowered, it flows in the heat exchanger. By controlling the three-way valve so that water flows through the branch pipe, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the hot water on the upper side of the hot water storage tank.

また、本発明の燃料電池装置は、前記制御装置は、前記出口水温の設定温度が当初の設定温度に戻された後、前記熱交換器内を流れた水が上部配管を流れるよう前記三方弁を制御することが好ましい。   Further, in the fuel cell device of the present invention, the control device is configured such that the water flowing through the heat exchanger flows through the upper pipe after the set temperature of the outlet water temperature is returned to the initial set temperature. Is preferably controlled.

このような燃料電池装置においては、出口水温の設定温度が当初の設定温度に戻された後に、熱交換器内を流れた水（熱交換済みの水）が上部配管を流れるよう三方弁を制御することから、貯湯タンクの上部側に高温の温水を貯湯することができる。   In such a fuel cell device, after the set temperature of the outlet water temperature is returned to the original set temperature, the three-way valve is controlled so that the water that has flowed through the heat exchanger (heat-exchanged water) flows through the upper pipe. Therefore, hot hot water can be stored on the upper side of the hot water storage tank.

本発明の燃料電池装置は、燃料電池と、該燃料電池からの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器と、熱交換後の水を貯湯するための貯湯タンクと、前記熱交換器と前記貯湯タンクとで水を循環させるための循環配管と、該循環配管に設けられた循環ポンプと、前記循環配管に設けられ、前記熱交換器の出口水温を測定するための出口水温センサと、前記出口水温が設定温度となるように前記循環ポンプの運転を制御する制御装置とを有し、該制御装置は、前記出口水温センサにより測定される前記出口水温が前記設定温度を下回った場合に、前記循環ポンプを最低流量で運転するよう制御することを特徴とする。   The fuel cell device of the present invention includes a fuel cell, a heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas from the fuel cell and water, a hot water storage tank for storing hot water after heat exchange, and the heat exchanger. A circulation pipe for circulating water between the hot water storage tank, a circulation pump provided in the circulation pipe, an outlet water temperature sensor provided in the circulation pipe for measuring the outlet water temperature of the heat exchanger, And a control device that controls the operation of the circulation pump so that the outlet water temperature becomes a set temperature, and the control device is configured such that the outlet water temperature measured by the outlet water temperature sensor is lower than the set temperature. The circulation pump is controlled to operate at a minimum flow rate.

このような燃料電池装置においては、出口水温センサで測定される出口水温が設定温度を下回った場合に、制御装置は、循環ポンプを最低流量で運転するように制御することから、循環ポンプが停止することを抑制でき、例えば、循環ポンプが停止して再起度する際に、一時的に非常の高温の水が循環することを抑制できる。   In such a fuel cell device, when the outlet water temperature measured by the outlet water temperature sensor falls below the set temperature, the control device controls the circulation pump to operate at the minimum flow rate, so that the circulation pump stops. For example, when the circulation pump is stopped and restarted, it is possible to temporarily suppress the circulation of very high-temperature water.

本発明の燃料電池装置は、循環ポンプの停止もしくはハンチングを抑制することができることから、排熱回収効率が低下することを抑制できるとともに、安定かつ効率的に発電を行なうことができる。   Since the fuel cell device of the present invention can suppress the stop or hunting of the circulation pump, it can suppress a reduction in exhaust heat recovery efficiency and can generate power stably and efficiently.

図１は、本発明の燃料電池装置の構成の一例を示した構成図である。本発明の燃料電池装置は、発電を行なう発電ユニット、熱交換後の湯水を貯湯する貯湯ユニット、これらのユニット間を水が循環するための循環配管から構成されている。   FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of the configuration of the fuel cell device of the present invention. The fuel cell device of the present invention includes a power generation unit that generates power, a hot water storage unit that stores hot water after heat exchange, and a circulation pipe that circulates water between these units.

図１に示す燃料電池装置は、燃料電池１、天然ガスや灯油等の被改質ガスを供給する被改質ガス供給手段２、酸素含有ガスを燃料電池１に供給するための酸素含有ガス供給手段３、被改質ガスと水蒸気により水蒸気改質する改質器４を具備している。   The fuel cell apparatus shown in FIG. 1 includes a fuel cell 1, a reformed gas supply means 2 that supplies a gas to be reformed such as natural gas and kerosene, and an oxygen-containing gas supply for supplying an oxygen-containing gas to the fuel cell 1. Means 3 is provided with a reformer 4 for steam reforming with a gas to be reformed and steam.

ここで、改質器４に純水を供給する手段である水供給手段Ｘは、水を浄化するための活性炭フィルタ装置７、逆浸透膜装置８（以下、ＲＯ膜装置とする）、浄化された水を純水にするためのイオン交換樹脂装置９および純水を一時的に貯水する水タンク１０の各装置と、この各装置と改質器４をこの順で接続する水供給管５と、水供給管５に供給する水量を調節する給水弁６とで主に構成されている。   Here, the water supply means X which is a means for supplying pure water to the reformer 4 is purified by an activated carbon filter device 7 for purifying water, a reverse osmosis membrane device 8 (hereinafter referred to as RO membrane device). Each of an ion exchange resin device 9 for making pure water pure water and a water tank 10 for temporarily storing pure water, and a water supply pipe 5 for connecting each device and the reformer 4 in this order, The water supply pipe 6 mainly adjusts the amount of water supplied to the water supply pipe 5.

そして燃料電池１、被改質ガス供給装置２、酸素含有ガス供給手段３、改質器４および水供給手段Ｘにて、主たる発電部が構成される。   The fuel cell 1, the reformed gas supply device 2, the oxygen-containing gas supply means 3, the reformer 4, and the water supply means X constitute a main power generation unit.

さらに、上記した主たる発電部に加え、燃料電池１にて発電された直流電力を交流電力に切り替え外部負荷に供給するためのパワーコンディショナ１２、燃料電池１の発電により生じた排ガス（排熱）と水とで熱交換を行なう熱交換器１３、熱交換器１３の出口に設けられ熱交換器１３の出口を流れる水（循環水流）の水温を測定するための出口水温センサ１５、水を循環させるための循環ポンプ１６、出口水温センサ１５の情報に基づき循環ポンプ１６の運転を制御する制御装置１４、により発電ユニットが構成されている。なお、制御装置１４については後述する。   Further, in addition to the main power generation unit described above, a power conditioner 12 for switching the DC power generated by the fuel cell 1 to AC power and supplying it to an external load, exhaust gas (exhaust heat) generated by the power generation of the fuel cell 1 Heat exchanger 13 for exchanging heat with water, outlet water temperature sensor 15 for measuring the temperature of water (circulated water flow) provided at the outlet of heat exchanger 13 and flowing through the outlet of heat exchanger 13, circulating water The power generation unit is configured by the circulation pump 16 for controlling the operation and the control device 14 for controlling the operation of the circulation pump 16 based on the information of the outlet water temperature sensor 15. The control device 14 will be described later.

また貯湯ユニットは、熱交換後の湯水を貯湯するための貯湯タンク１８を具備して構成されている。   The hot water storage unit includes a hot water storage tank 18 for storing hot water after heat exchange.

さらに、熱交換器１３と貯湯タンク１８との間で水を循環させるための循環配管１７が設けられており、発電ユニット、貯湯ユニット、循環配管１７をあわせて燃料電池装置が構成される。なお、循環配管１７は、貯湯タンク１８から熱交換器１３に向けて貯湯タンクの水が流れる往路１７ａと、熱交換後の水を貯湯タンク１８に戻すための復路１７ｂとから構成されており、循環配管１７という場合には、この往路１７ａと復路１７ｂとの両方を意味するものとする。   Furthermore, a circulation pipe 17 for circulating water between the heat exchanger 13 and the hot water storage tank 18 is provided, and the fuel cell device is configured by combining the power generation unit, the hot water storage unit, and the circulation pipe 17. The circulation pipe 17 is composed of an outward path 17a through which the water in the hot water storage tank flows from the hot water storage tank 18 toward the heat exchanger 13, and a return path 17b for returning the water after the heat exchange to the hot water storage tank 18. In the case of the circulation pipe 17, it means both the forward path 17a and the return path 17b.

なお、図中の矢印は、燃料（改質）ガス、酸素含有ガス、水の流れ方向を示したものであり、また破線は制御装置１４に伝送される主な信号経路、または制御装置１４より伝送される主な信号経路を示している。また、同一の構成については同一の番号を付するものとし、以下同様である。さらに、図示していないが、被改質ガス供給手段２と改質器４の間に、被改質ガスを加湿するための被改質ガス加湿器を設けることも可能である。   In addition, the arrow in a figure shows the flow direction of fuel (reformation) gas, oxygen containing gas, and water, and a broken line is the main signal path | route transmitted to the control apparatus 14, or from the control apparatus 14 The main signal paths to be transmitted are shown. The same components are denoted by the same reference numerals, and so on. Further, although not shown, a to-be-reformed gas humidifier for humidifying the to-be-reformed gas may be provided between the to-be-reformed gas supply means 2 and the reformer 4.

また、燃料電池１としては、各種燃料電池が知られているが、燃料電池を小型化する上で、固体酸化物形燃料電池とすることができる。それにより、燃料電池のほか、燃料電池の動作に必要な補機類を小型化することができ、燃料電池装置を小型化することができる。またあわせて、家庭用燃料電池で求められる変動する負荷に追従する負荷追従運転を行うことができる。   Various fuel cells are known as the fuel cell 1, but a solid oxide fuel cell can be used to reduce the size of the fuel cell. Thereby, in addition to the fuel cell, auxiliary machinery necessary for the operation of the fuel cell can be reduced in size, and the fuel cell device can be reduced in size. At the same time, it is possible to perform a load following operation that follows a fluctuating load required for a household fuel cell.

ここで、図１に示した燃料電池装置を用いて、本発明の燃料電池装置の運転方法について説明する。   Here, the operation method of the fuel cell apparatus of the present invention will be described using the fuel cell apparatus shown in FIG.

燃料電池１の発電に用いられる改質ガス（燃料ガス）を得るための改質器４で使用される水（純水）は、水供給手段Ｘを構成する給水弁６が開放され、水供給管５を通して活性炭フィルタ装置７に給水される。活性炭フィルタ装置７にて処理された水は、続いてＲＯ膜装置８に給水される。ＲＯ膜装置８にて処理された水は、続いてイオン交換樹脂装置９にて処理され、純水が生成される。生成された純水は、一時的に水タンク１０に貯水され、改質器４で必要となる水の量に応じて水ポンプ１１により改質器４に供給される。   The water (pure water) used in the reformer 4 for obtaining the reformed gas (fuel gas) used for power generation of the fuel cell 1 is supplied with water by opening the water supply valve 6 constituting the water supply means X. Water is supplied to the activated carbon filter device 7 through the pipe 5. The water treated by the activated carbon filter device 7 is subsequently supplied to the RO membrane device 8. The water treated by the RO membrane device 8 is subsequently treated by the ion exchange resin device 9 to produce pure water. The generated pure water is temporarily stored in the water tank 10 and supplied to the reformer 4 by the water pump 11 according to the amount of water required by the reformer 4.

改質器４においては、水ポンプ１１により供給された純水と、被改質ガス供給手段２より供給される被改質ガスとにより、水蒸気改質を行なう。改質器４にて生成された改質ガス（燃料ガス）は、燃料電池１に供給され、酸素含有ガス供給手段３より供給される酸素含有ガスと反応して、燃料電池１の発電が行なわれる。そして、燃料電池１の発電で生じた電力は、パワーコンディショナ１２を通じて、外部負荷に供給される。   In the reformer 4, steam reforming is performed using the pure water supplied by the water pump 11 and the reformed gas supplied from the reformed gas supply means 2. The reformed gas (fuel gas) generated in the reformer 4 is supplied to the fuel cell 1 and reacts with the oxygen-containing gas supplied from the oxygen-containing gas supply means 3 to generate power in the fuel cell 1. It is. The electric power generated by the power generation of the fuel cell 1 is supplied to an external load through the power conditioner 12.

一方、燃料電池１の発電により生じた排ガス（排熱）は、主に燃料電池１の温度を高めるもしくは維持するために使用されるが、余った排熱が燃料電池１より熱交換器１３に供給される。   On the other hand, the exhaust gas (exhaust heat) generated by the power generation of the fuel cell 1 is mainly used to increase or maintain the temperature of the fuel cell 1, but the excess exhaust heat is transferred from the fuel cell 1 to the heat exchanger 13. Supplied.

熱交換器１３に供給された排ガスは、熱交換器１３内を流れる（循環）する水とで熱交換される。そして熱交換された水（湯水）は、循環配管１７を循環して貯湯タンク１８に貯湯される。そして、熱交換器１３にて熱交換された後の排ガスは、燃料電池装置の外部に排気される。   The exhaust gas supplied to the heat exchanger 13 is heat-exchanged with water flowing (circulating) in the heat exchanger 13. The heat-exchanged water (hot water) is circulated through the circulation pipe 17 and stored in the hot water storage tank 18. And the exhaust gas after heat-exchanged with the heat exchanger 13 is exhausted outside the fuel cell apparatus.

ここで、熱交換器１３の出口水温は、出口水温センサ１５により測定され、その出口水温の情報が制御装置１４に伝送される。そして伝送された出口水温に基づき、出口水温が設定温度Ｔ０となるように、循環ポンプ１６の作動が制御装置１４により制御される。 Here, the outlet water temperature of the heat exchanger 13 is measured by the outlet water temperature sensor 15, and information on the outlet water temperature is transmitted to the control device 14. Then, based on the transmitted outlet water temperature, the operation of the circulation pump 16 is controlled by the control device 14 so that the outlet water temperature becomes the set temperature T 0 .

具体的には、制御装置１４は、熱交換器１３の出口水温が、設定温度よりも高い場合には、循環配管１７を流れる水量を増加するよう循環ポンプ１６の作動を制御し、熱交換器１３の出口水温が、設定温度よりも低い場合には、循環配管１７を流れる水量を減少するよう循環ポンプ１６の作動を制御する。   Specifically, when the outlet water temperature of the heat exchanger 13 is higher than the set temperature, the control device 14 controls the operation of the circulation pump 16 so as to increase the amount of water flowing through the circulation pipe 17, and the heat exchanger When the outlet water temperature at 13 is lower than the set temperature, the operation of the circulation pump 16 is controlled so as to reduce the amount of water flowing through the circulation pipe 17.

しかしながら、このような燃料電池装置において、例えば燃料電池１からの排ガスの温度や流量が低下した場合等において、制御装置１４により循環ポンプ１６を制御し、循環配管１７の流量を減少させる等の制御を行ったとしても、熱交換器１３の出口水温が設定温度Ｔ０を下回る場合があり、この場合循環ポンプ１６が停止する。 However, in such a fuel cell device, for example, when the temperature or flow rate of the exhaust gas from the fuel cell 1 is lowered, the control device 14 controls the circulation pump 16 to reduce the flow rate of the circulation pipe 17. However, the outlet water temperature of the heat exchanger 13 may be lower than the set temperature T 0 , and in this case, the circulation pump 16 stops.

ここで循環ポンプ１６が停止すると、循環配管１７中を水が流れなくなる（水が滞留する）ことから、循環ポンプ１６の停止後しばらくすれば（場合によれば直ちに）、熱交換器１３内に配置される循環配管１７中に滞留する水の温度が上昇し、出口水温が設定温度まで回復し、循環ポンプ１６が再起動する。そして、燃料電池１からの排ガスの温度や流量が低下している状況においては、その後またしばらくすれば、出口水温がＴ０を下回り、循環ポンプ１６が停止する。そしてさらにまたしばらくすれば、出口水温が回復し、循環ポンプ１６が再起動し、これを繰り返すこととなる。 Here, when the circulation pump 16 stops, water does not flow in the circulation pipe 17 (water stays). Therefore, if the circulation pump 16 is stopped for a while (immediately in some cases), it will be in the heat exchanger 13. The temperature of the water staying in the circulation pipe 17 to be arranged rises, the outlet water temperature is recovered to the set temperature, and the circulation pump 16 is restarted. Then, in a situation where the temperature and flow rate of the exhaust gas from the fuel cell 1 are decreasing, after a while, the outlet water temperature falls below T 0 and the circulation pump 16 stops. After a while, the outlet water temperature is recovered, the circulation pump 16 is restarted, and this is repeated.

このように、循環ポンプ１６が何度も繰り返して停止と起動を繰り返す（ハッチング）と、燃料電池１からの排ガスの排熱回収効率が低下することとなる。また、循環ポンプ１６が停止している間に、熱交換器１３内に配置される循環配管１７中に滞留する水が高温となり、循環ポンプ１６が再起動した場合に、一時的に非常に高温の水が循環する場合がある。燃料電池装置においては安全性を考慮し、非常に高温の水が循環した場合に燃料電池１の発電自体を停止する設計とされる場合があり、このような燃料電池装置において、循環ポンプ１６を再起動した場合に、非常に高温の水が循環して燃料電池１の発電が停止する場合がある。   As described above, when the circulation pump 16 is repeatedly stopped and started repeatedly (hatching), the exhaust heat recovery efficiency of the exhaust gas from the fuel cell 1 is lowered. Further, when the circulation pump 16 is stopped, the water staying in the circulation pipe 17 arranged in the heat exchanger 13 becomes a high temperature, and when the circulation pump 16 is restarted, the temperature is temporarily very high. Of water may circulate. In consideration of safety, the fuel cell device may be designed to stop the power generation itself of the fuel cell 1 when very hot water circulates. In such a fuel cell device, the circulation pump 16 is provided. When restarted, very hot water circulates and power generation of the fuel cell 1 may stop.

それゆえ、本発明の燃料電池装置においては、出口水温センサ１５により測定される熱交換器１３の出口水温が、制御装置１４に伝送され、出口水温が設定温度Ｔ０を下回った場合に、制御装置１４はその出口水温の設定温度を下げる（Ｔ１）制御を行う。それにより、循環ポンプ１６は、熱交換器１３の出口水温が新たな設定温度Ｔ１となるよう制御される（循環配管１７を流れる水の流量が増える）。それにより、循環ポンプ１６の停止を回避することができ、燃料電池１の排ガスの排熱回収効率が低下することを抑制できる。 Therefore, in the fuel cell device of the present invention, when the outlet water temperature of the heat exchanger 13 measured by the outlet water temperature sensor 15 is transmitted to the control device 14 and the outlet water temperature falls below the set temperature T 0 , the control is performed. The device 14 performs control (T 1 ) to lower the set temperature of the outlet water temperature. Thereby, the circulating pump 16, the outlet temperature of the heat exchanger 13 is controlled new set temperatures T 1 and becomes like (flow rate of the water flowing in the circulation pipe 17 is increased). Thereby, the stop of the circulation pump 16 can be avoided, and the exhaust heat recovery efficiency of the exhaust gas of the fuel cell 1 can be suppressed from decreasing.

なお、設定温度Ｔ０は、目的とする排熱回収効率等にあわせて適宜設定することができ、例えば、約７５〜８５℃の範囲とすることができる。また設定温度Ｔ１は、設定温度Ｔ０を下回った際の出口水温の水温以下とすればよい。 The set temperature T 0 can be appropriately set according to the target exhaust heat recovery efficiency and the like, and can be set in the range of about 75 to 85 ° C., for example. Further, the set temperature T 1 may be equal to or lower than the water temperature of the outlet water temperature when the temperature is lower than the set temperature T 0 .

そして、循環ポンプ１６が停止することを回避できることから、循環配管１７中を非常に高温の水が循環することが抑制でき、非常に高温の水が循環した場合に、燃料電池１の発電自体を停止する設計とされる燃料電池装置において、燃料電池１の発電が停止することを抑制できる。   And since it can avoid that the circulation pump 16 stops, it can suppress that very hot water circulates in the circulation piping 17, and when very hot water circulates, the electric power generation itself of the fuel cell 1 can be reduced. In the fuel cell device designed to stop, it is possible to suppress the power generation of the fuel cell 1 from stopping.

ここで、設定温度をはじめからＴ１とすることも考えられるが、この場合、熱交換後の水の水温が下がること、さらには熱交換器１３で排熱回収を行なうにあたり、循環配管１７中に多量の水が循環することとなり貯湯タンク１４が大型化する（それに伴い燃料電池装置も大型化する）という問題があり、好ましくない。 Here, it is conceivable that the set temperature is set to T 1 from the beginning. In this case, the temperature of the water after the heat exchange is lowered, and further, the exhaust heat recovery is performed by the heat exchanger 13 in the circulation pipe 17. A large amount of water circulates and the hot water storage tank 14 becomes larger (and the fuel cell device also becomes larger), which is not preferable.

ところで、燃料電池１からの排ガスの温度や流量によっては、循環ポンプ１６が停止した後に、場合によっては直ちに熱交換器１３の出口水温が上昇し、循環ポンプ１６が再起動する場合がある。それゆえ、そのような場合に、循環ポンプ１６が停止した後、直ちに設定温度を下げると、逆に排熱回収効率が低下する場合がある。   By the way, depending on the temperature and flow rate of the exhaust gas from the fuel cell 1, the outlet water temperature of the heat exchanger 13 may rise immediately in some cases after the circulation pump 16 is stopped, and the circulation pump 16 may be restarted. Therefore, in such a case, if the set temperature is lowered immediately after the circulation pump 16 is stopped, the exhaust heat recovery efficiency may be lowered.

また、あわせて循環ポンプ１６が停止するたびに、熱交換器１３の出口水温の設定温度を変化させることは、循環ポンプ１６に過剰な負荷をもたらすこととなり、循環ポンプ１６の耐久性が低下するおそれがある。   Further, whenever the circulating pump 16 stops, changing the set temperature of the outlet water temperature of the heat exchanger 13 causes an excessive load on the circulating pump 16, and the durability of the circulating pump 16 decreases. There is a fear.

それゆえ、制御装置１４は、例えば循環ポンプ１６が所定時間内に所定回数以上の停止と起動を繰り返した場合に、出口水温の設定温度を下げるように制御することもできる。この場合において、循環ポンプ１６が所定時間内に所定回数以上の停止と起動を繰り返すとは、使用する循環ポンプ１６の性能に合わせて適宜設定できるが、例えば循環ポンプ１６が３０分の間に３回以上停止した場合とすることができる。制御装置１４が循環ポンプ１６をこのように制御することにより、循環ポンプ１６に過剰な負担をかけることなく、排熱回収効率が低下することを抑制でき、発電効率のよい燃料電池装置とすることができる。   Therefore, for example, when the circulation pump 16 repeatedly stops and starts a predetermined number of times within a predetermined time, the control device 14 can also control to lower the set temperature of the outlet water temperature. In this case, the fact that the circulation pump 16 repeats stopping and starting a predetermined number of times or more within a predetermined time can be appropriately set according to the performance of the circulation pump 16 to be used. This may be the case where the operation has been stopped more than once. By controlling the circulation pump 16 in this manner, the control device 14 can suppress a reduction in the exhaust heat recovery efficiency without imposing an excessive burden on the circulation pump 16 and provide a fuel cell device with good power generation efficiency. Can do.

また、夜間のような消費電力が少ない場合には、燃料電池１の発電量が低下し（所定の発電量を充足しない）、燃料電池１からの排ガスの温度・熱量等が低下する場合がある。さらに、燃料電池１の発電量の低下に伴い、次第に熱交換器１３の出口水温が低下し、ひいては循環ポンプ１６がハンチングし、安定した排熱回収を行なうことができなくなる場合がある。   In addition, when the power consumption is low such as at night, the power generation amount of the fuel cell 1 may decrease (does not satisfy the predetermined power generation amount), and the temperature and heat amount of the exhaust gas from the fuel cell 1 may decrease. . Further, as the power generation amount of the fuel cell 1 decreases, the outlet water temperature of the heat exchanger 13 gradually decreases, and as a result, the circulation pump 16 may hunt, and stable exhaust heat recovery may not be performed.

そのため、制御装置１４は、循環ポンプ１６がハンチングする前、すなわち燃料電池１の発電量が所定の発電量を充足していない場合に、熱交換器１３の出口水温の設定温度を下げる制御を行うことができる。そして、出口水温の設定温度を下げることにより、循環ポンプ１６のハンチングを抑制することができる。   Therefore, the control device 14 performs control to lower the set temperature of the outlet water temperature of the heat exchanger 13 before the circulation pump 16 is hunted, that is, when the power generation amount of the fuel cell 1 does not satisfy the predetermined power generation amount. be able to. And hunting of the circulation pump 16 can be suppressed by lowering the set temperature of the outlet water temperature.

ここで、所定の発電量を充足しない場合に、直ちに設定温度を下げた場合には、場合によっては、循環ポンプ１６に過剰な負荷をもたらすこととなり、循環ポンプ１６の耐久性が低下するおそれがあるため、制御装置１４は、燃料電池１の発電量が所定の発電量を充足しない状態が一定時間継続した場合に、出口水温の設定温度を下げる制御を行うことが好ましい。   Here, if the set temperature is lowered immediately when the predetermined power generation amount is not satisfied, an excessive load may be brought to the circulation pump 16 in some cases, and the durability of the circulation pump 16 may be reduced. Therefore, it is preferable that the control device 14 performs control to lower the set temperature of the outlet water temperature when a state where the power generation amount of the fuel cell 1 does not satisfy the predetermined power generation amount continues for a certain period of time.

具体的には、燃料電池１の発電量が、燃料電池１にて発電された直流電力を交流電力に切り替えるためのパワーコンディショナ９より、制御装置１４に情報（信号）として伝送される。そして、燃料電池１の発電量が、所定の発電量を充足しない状態が一定時間継続した場合に、制御装置１４が出口水温センサ１５の設定温度を下げる制御を行う。   Specifically, the power generation amount of the fuel cell 1 is transmitted as information (signal) to the control device 14 from the power conditioner 9 for switching the DC power generated by the fuel cell 1 to AC power. When the power generation amount of the fuel cell 1 does not satisfy the predetermined power generation amount for a certain period of time, the control device 14 performs control to lower the set temperature of the outlet water temperature sensor 15.

なお、所定の発電量を充足しない状態が一定時間継続するとは、燃料電池１や燃料電池装置の大きさ等によって適宜設定することができる。それゆえ、例えば、予め燃料電池１の発電量と出口水温との相関関係を調査した後、設定することが好ましいが、例えば、燃料電池１の発電量が２００ｗ以下の状態が６０分続いた場合とすることができる。   Note that the state in which the predetermined amount of power generation is not satisfied continues for a certain period of time can be set as appropriate depending on the size of the fuel cell 1 or the fuel cell device. Therefore, for example, it is preferable to set after investigating the correlation between the power generation amount of the fuel cell 1 and the outlet water temperature in advance. For example, when the power generation amount of the fuel cell 1 is 200 w or less for 60 minutes It can be.

そして、上記のように設定温度をＴ１に下げた場合に、その設定温度を下げた状態で燃料電池装置を長時間運転すると、循環ポンプ１６は出口水温がＴ１となるよう作動することから、循環水量が多くなり排熱回収効率は高くなるが、低温の温水が多くなる。それゆえ、設定温度をＴ１に下げた場合には、いずれかの時点において設定温度を変更前の設定温度Ｔ０に戻すことが好ましい。 When the set temperature is lowered to T 1 as described above, if the fuel cell device is operated for a long time with the set temperature lowered, the circulation pump 16 operates so that the outlet water temperature becomes T 1. The amount of circulating water increases and the exhaust heat recovery efficiency increases, but the amount of low-temperature hot water increases. Therefore, when lowering the set temperature T 1 is preferably returned to the set temperature T 0 before the change of the set temperature at any time.

ここで、循環配管１７を流れる水量が所定量以上の状態が一定時間継続した場合には、出口水温が回復していると判断することができることから、制御装置１４は、設定温度を元の設定温度Ｔ０に戻すように制御することが好ましい。それにより、排熱回収温度を上げる（元に戻す）ことが可能となる。 Here, when the state in which the amount of water flowing through the circulation pipe 17 is equal to or greater than a predetermined amount continues for a certain period of time, it can be determined that the outlet water temperature has been recovered, so the control device 14 sets the set temperature to the original setting. it is preferably controlled to return to the temperature T 0. Thereby, the exhaust heat recovery temperature can be raised (returned to the original).

なお、循環配管１７を流れる水量が所定量以上の状態が一定時間継続した場合とは、循環配管１７のサイズ等により適宜設定できるが、例えば水量１００ｃｃ／ｍｉｎが３０分続いた場合とすることができる。   The case where the amount of water flowing through the circulation pipe 17 is a predetermined amount or more continues for a certain period of time can be set as appropriate depending on the size of the circulation pipe 17 or the like. it can.

ところで、上述の説明においては、設定温度をＴ０からＴ１へ一度だけ変更する例をあげて説明したが、さらにＴ１からＴ２へと設定温度の変更（設定温度を下げる）を繰り返してもよい。例えば、設定温度をＴ１へ下げた場合に、熱交換器１３に供給される排ガス量がさらに減少する、または排ガスの温度が低下し、それにより出口水温がさらに低下（Ｔ２）する場合がある。その場合、さらに設定温度を下げる（Ｔ２とする）ことにより、循環ポンプ１６のハンチングを抑制でき、発電効率のよい燃料電池装置とすることができる。 By the way, in the above description, the example in which the set temperature is changed only once from T 0 to T 1 has been described, but the change of the set temperature (lowering the set temperature) is further repeated from T 1 to T 2 . Also good. For example, when the set temperature is lowered to T 1 , the amount of exhaust gas supplied to the heat exchanger 13 may further decrease, or the temperature of the exhaust gas may decrease, thereby further decreasing the outlet water temperature (T 2 ). is there. In that case, by further lowering the temperature setting (and T 2), it can be suppressed hunting of the circulation pump 16 may be a power efficient fuel cell system.

なお、設定温度を変更する（下げる）場合において、その設定温度の下限温度は６０℃以上とすることが好ましい。それにより、循環配管１７や貯湯タンク１８中において、レジオネラ菌等の菌類の繁殖を抑制することができる。   When changing (decreasing) the set temperature, the lower limit temperature of the set temperature is preferably 60 ° C. or higher. Thereby, propagation of fungi such as Legionella bacteria can be suppressed in the circulation pipe 17 and the hot water storage tank 18.

また、設定温度を複数回変更した（下げた）場合において、設定温度を変更前の設定温度に戻すにあたっては、例えばＴ２からＴ０へ一度に戻すこともできるが、好ましくはＴ２からＴ１へ戻した後、Ｔ１からＴ０戻すといったように段階的に設定温度を戻すこともでき、多くの場合そのほうが好ましい。 Further, T in the case of changed multiple times set temperature (down has), when returned to the set temperature before the change of the setting temperature can be returned at a time, for example, from T 2 to T 0, preferably from the T 2 After returning to 1 , the set temperature can be returned in steps, such as returning from T 1 to T 0 , and in many cases it is preferable.

段階的に設定温度を戻す場合においては、循環配管１７を流れる水量が所定量以上の状態が一定時間継続した後、設定温度をＴ２からＴ１へ戻し、その後さらに循環配管１７を流れる水量が所定量以上の状態が一定時間継続した場合に、設定温度をＴ１からＴ０へ戻すことができる。 In the case where the set temperature is gradually returned, after the state where the amount of water flowing through the circulation pipe 17 is a predetermined amount or more continues for a certain time, the set temperature is returned from T 2 to T 1 , and then the amount of water flowing through the circulation pipe 17 is The set temperature can be returned from T 1 to T 0 when a state of a predetermined amount or more continues for a certain time.

また、上述において、出口水温の設定温度を変更前の設定温度に戻すための判断手法として、循環配管１７を流れる水量が所定量以上の状態が一定時間継続した場合について説明したが、その他、例えば燃料電池１の発電量が、所定の発電量を所定時間継続する場合や、被改質ガス供給手段３から供給される被改質ガスの供給量等に基づいて、出口水温の設定温度を変更前の設定温度に戻すこともできる。ただし、燃料電池１の発電量や被改質ガス供給手段３から供給される被改質ガスの供給量に基づいて、出口水温の設定温度を変更前の設定温度に戻すにあたっては、燃料電池１の発電量や被改質ガス供給手段３の被改質ガス供給量が増加するのと、熱交換器１３に排ガスが供給されるまでの間にタイムラグを生じるため、発電量や被改質ガス供給量が増加した後、一定時間経過した後、設定温度を変更前の設定温度に戻すようにすることが好ましい。   In the above description, as a determination method for returning the set temperature of the outlet water temperature to the set temperature before the change, the case where the state where the amount of water flowing through the circulation pipe 17 is a predetermined amount or more continues for a certain time has been described. The set temperature of the outlet water temperature is changed when the power generation amount of the fuel cell 1 continues the predetermined power generation amount for a predetermined time or based on the supply amount of the reformed gas supplied from the reformed gas supply means 3 It is also possible to return to the previous set temperature. However, when returning the set temperature of the outlet water temperature to the set temperature before the change based on the power generation amount of the fuel cell 1 and the supply amount of the reformed gas supplied from the reformed gas supply means 3, the fuel cell 1 Since there is a time lag between the increase in the amount of power generated and the amount of reformed gas supplied by the reformed gas supply means 3 until the exhaust gas is supplied to the heat exchanger 13, the amount of power generated and the gas to be reformed It is preferable to return the set temperature to the set temperature before the change after a certain time has elapsed after the supply amount has increased.

図２は、循環配管１７の復路１７ｂに三方弁１９を配置し、三方弁１９の一方に貯湯タンク１８の上部側に接続される上部配管２０を接続し、他方に貯湯タンク１８の上部側以外の部分と接続される分岐配管２１を具備していることを示す構成図である。   In FIG. 2, a three-way valve 19 is arranged in the return path 17 b of the circulation pipe 17, an upper pipe 20 connected to the upper side of the hot water storage tank 18 is connected to one side of the three-way valve 19, and the other side is not the upper side of the hot water storage tank 18. It is a block diagram which shows having the branch piping 21 connected with this part.

通常、燃料電池１が定常運転を行なっている場合は、熱交換器１３にて熱交換された後の水（復路１７ｂを流れる水）は、設定温度Ｔ０の高温の水が流れているため、復路１７ｂを流れる水は、貯湯タンク１８の上部に回収されることとなる。 Usually, when the fuel cell 1 is performing a steady operation, (water flowing backward 17b) of water after being heat-exchanged in the heat exchanger 13, since the flow hot water set temperature T 0 The water flowing through the return path 17b is collected in the upper part of the hot water storage tank 18.

ところが、上述したように、熱交換器の出口水温の設定温度がＴ１やＴ２に変更されている間は、低温の水が貯湯タンク１８に回収されることとなる。ここで、貯湯タンク１８は、上部側に高温の水が貯水され、底部側の温度が低いといった温度勾配を生じる。それゆえ、低温の水が上部側に回収されると、上部側に貯湯されている温水の水温が低下することとなり、所望の温水を使用することが難しくなるおそれがある。 However, as described above, while the set temperature of the outlet water temperature of the heat exchanger is changed to T 1 or T 2 , low temperature water is collected in the hot water storage tank 18. Here, the hot water storage tank 18 has a temperature gradient in which high-temperature water is stored on the upper side and the temperature on the bottom side is low. Therefore, when low temperature water is collected on the upper side, the temperature of the hot water stored on the upper side is lowered, and it may be difficult to use the desired hot water.

それゆえ、図２においては、循環配管の復路１７ｂに三方弁１９を配置し、出口水温の設定温度を下げている間は、復路１７ｂを流れる水が、分岐配管２１に流れるように制御することにより、貯湯タンク１８の上部側に貯水された水温が低下することを抑制できる。   Therefore, in FIG. 2, the three-way valve 19 is disposed in the return path 17b of the circulation pipe, and control is performed so that water flowing through the return path 17b flows into the branch pipe 21 while the set temperature of the outlet water temperature is lowered. Thereby, it can suppress that the water temperature stored by the upper side of the hot water storage tank 18 falls.

なお、分岐配管２１の一端は、貯湯タンク１８の上部側以外の部分と接続されるが、この上部側以外の部分とは、例えば貯湯タンク１８の大きさや貯湯タンク１８に貯水されている水の温度勾配、さらには出口水温の設定温度等にあわせて適宜設定することができ、図２においては、貯湯タンク１８の中央部近傍に接続している例を示している。   One end of the branch pipe 21 is connected to a portion other than the upper side of the hot water storage tank 18, and the portion other than the upper side is, for example, the size of the hot water storage tank 18 and the water stored in the hot water storage tank 18. The temperature gradient can be set as appropriate according to the set temperature of the outlet water temperature and the like. FIG. 2 shows an example in which the hot water storage tank 18 is connected near the center.

また、出口水温の設定温度が当初の設定温度にＴ０に戻された場合には、三方弁１９を制御して、復路１７ｂを流れる水を、貯湯タンク１８の上部側に流れる（定常運転時の流れに戻す）ように制御することが好ましい。 In addition, when the set temperature of the outlet water temperature is returned to T 0 to the original set temperature, the three-way valve 19 is controlled so that the water flowing through the return path 17b flows to the upper side of the hot water storage tank 18 (during steady operation). It is preferable to control the flow so that

出口水温の設定温度が当初の設定温度に戻された後は、循環配管を流れる水の温度が回復する。それゆえ、温度が回復した水は、貯湯タンク１８の上部側に戻すことが好ましい。それゆえ、制御装置１４は、出口水温の設定温度が元の設定温度Ｔ０に戻された後、復路１７ｂを流れる水を上部配管２０に流れるように三方弁１９を制御する。それにより、貯湯タンク１８の上部側に、高温の温水を貯湯することができ、所望の温水を使用することができる。 After the set temperature of the outlet water temperature is returned to the original set temperature, the temperature of the water flowing through the circulation pipe is recovered. Therefore, the water whose temperature has been recovered is preferably returned to the upper side of the hot water storage tank 18. Therefore, the control unit 14, after the set temperature of the outlet water temperature is returned to the original set temperature T 0, and controls the three-way valve 19 to flow water through the return 17b to the upper pipe 20. Thereby, hot water of high temperature can be stored in the upper side of the hot water storage tank 18, and desired hot water can be used.

なお制御装置１４は、復路１７ｂを流れる水が上部配管２０を流れるように三方弁１９を制御するが、出口水温の設定温度が元の設定温度Ｔ０に戻された直後は、水温が回復していない場合があるため、出口水温の設定温度が元の設定温度Ｔ０に戻されて一定時間経過した後に、三方弁１９を制御するようにしてもよい。そのような一定時間としては、循環配管１７や熱交換器１３の大きさ等により適宜設定することができるが、例えば出口水温を当初の設定温度Ｔ０に戻した後１〜１０分とすることができる。 Note controller 14, water flowing through the return path 17b to control the three-way valve 19 to flow the upper pipe 20, immediately after the set temperature of the outlet water temperature is returned to the original set temperature T 0, the water temperature is recovered In some cases, the three-way valve 19 may be controlled after the set temperature of the outlet water temperature is returned to the original set temperature T 0 and a predetermined time has elapsed. Such a certain time, but can be appropriately set in accordance with the size of the circulation pipe 17 and the heat exchanger 13, for example from 1 to 10 minutes after returning the outlet water temperature in the initial set temperature T 0 Can do.

以上、熱交換器１３の出口水温が低下した場合に、設定温度を変更（低下）することで、循環ポンプ１６のハンチングを抑制（防止）する制御装置を具備する本発明の燃料電池装置について説明したが、本発明の燃料電池装置において制御装置は、設定温度を変更する以外の制御を行うこともでき、続いてそのような制御について説明する。   As described above, the fuel cell device of the present invention including the control device that suppresses (prevents) hunting of the circulation pump 16 by changing (decreasing) the set temperature when the outlet water temperature of the heat exchanger 13 is reduced will be described. However, in the fuel cell device of the present invention, the control device can perform control other than changing the set temperature, and such control will be described subsequently.

ここで制御装置１４は、熱交換器１３の出口水温が設定温度Ｔ０を下回った場合に、循環ポンプ１６を最低流量で運転するように制御することもできる。 Here, the control unit 14, when the outlet water temperature of the heat exchanger 13 is below the set temperature T 0, can be controlled so as to operate the circulation pump 16 at a minimum flow rate.

上述したように、熱交換器１３の出口水温が設定温度Ｔ０を下回った場合に、循環ポンプ１６が停止する場合がある。そして循環ポンプ１６が停止している間に、熱交換器１３内に配置される循環配管１７中に滞留する水が高温となり、循環ポンプ１６が再起動した場合に、一時的に非常に高温の水が循環する場合がある。燃料電池装置においては安全性を考慮し非常に高温の水が循環した場合に燃料電池１の発電自体を停止する設計とされる場合があり、このような燃料電池において、循環ポンプ１６を再起動した場合に、非常に高温の水が循環して燃料電池１の発電が停止する場合がある。 As described above, when the outlet water temperature of the heat exchanger 13 is below the set temperature T 0, there is a case where the circulating pump 16 is stopped. And while the circulation pump 16 is stopped, the water staying in the circulation pipe 17 arranged in the heat exchanger 13 becomes a high temperature, and when the circulation pump 16 is restarted, the temperature is temporarily very high. Water may circulate. In the fuel cell device, in consideration of safety, there is a case where it is designed to stop the power generation itself of the fuel cell 1 when very high temperature water circulates. In such a fuel cell, the circulation pump 16 is restarted. In such a case, extremely hot water may circulate and the power generation of the fuel cell 1 may stop.

それゆえ、制御装置１４は、熱交換器１３の出口水温が設定温度Ｔ０を下回った場合に、循環ポンプ１６を最低流量で運転するよう制御することができ、それにより、循環ポンプ１６が停止することを抑制できることから、非常に高温の水が循環することが抑制でき、非常に高温の水が循環した場合に、燃料電池１の発電自体を停止する設計とされた燃料電池装置において、燃料電池１の発電が停止することを抑制できる。 Therefore, the control device 14 can control the circulation pump 16 to operate at the minimum flow rate when the outlet water temperature of the heat exchanger 13 falls below the set temperature T 0 , thereby stopping the circulation pump 16. In the fuel cell device designed to stop the power generation itself of the fuel cell 1 when the extremely high temperature water circulates, the fuel cell device is designed to stop the power generation itself. It can suppress that the electric power generation of the battery 1 stops.

なお、この場合において、循環ポンプ１６を最低流量で運転するように制御していることから、熱交換後の水の温度は低温となる。それゆえ、上述したように、復路１７ｂに設けられる三方弁１９を制御して、循環ポンプ１６が最低流量で運転されている間は、復路１７ｂを流れる水を分岐配管２１に流れるように制御することができる。   In this case, since the circulation pump 16 is controlled to operate at the minimum flow rate, the temperature of the water after heat exchange is low. Therefore, as described above, the three-way valve 19 provided in the return path 17b is controlled so that the water flowing in the return path 17b flows to the branch pipe 21 while the circulation pump 16 is operated at the minimum flow rate. be able to.

一方、循環ポンプ１６を最低流量で運転している場合において、燃料電池１の発電により生じる排ガスの温度や排ガス量が回復した場合には、制御装置１４による循環ポンプ１６の最低流量での運転制御を元に戻すことが好ましい。それにより、定常運転の状態に戻すことができる。   On the other hand, when the circulation pump 16 is operated at the minimum flow rate, when the temperature or the amount of exhaust gas generated by the power generation of the fuel cell 1 is recovered, the control device 14 controls the operation of the circulation pump 16 at the minimum flow rate. Is preferably restored. Thereby, it can return to the state of steady operation.

ここで、循環ポンプ１６の運転制御を元に戻す場合とは、例えば、燃料電池１の発電量が所定の発電量を一定時間継続して充足する場合等があげられる。燃料電池１の発電量が所定の発電量を一定時間継続して充足することにより、燃料電池１の発電により生じる排ガスの温度や量が増えることとなり、循環ポンプ１６の運転制御を元に戻す、すなわち定常運転時に戻すことにより、燃料電池１の発電を効率よく行なうことができる。   Here, the case where the operation control of the circulation pump 16 is restored is, for example, the case where the power generation amount of the fuel cell 1 continuously satisfies a predetermined power generation amount for a certain period of time. When the power generation amount of the fuel cell 1 continuously satisfies the predetermined power generation amount for a certain period of time, the temperature and amount of exhaust gas generated by the power generation of the fuel cell 1 increase, and the operation control of the circulation pump 16 is restored. That is, by returning to the steady operation, the fuel cell 1 can generate power efficiently.

なお、燃料電池１の発電量や被改質ガス供給手段３の被改質ガス供給量が増加するのと、熱交換器１３に排ガスが供給されるまでの間にタイムラグを生じるため、循環ポンプ１６の運転制御を元に戻す場合は、発電量や被改質ガス供給量が増加した後、一定時間経過した後に運転制御を元に戻すようにすることが好ましい。また一定時間経過した後とは、燃料電池の定格発電量等により適宜設定でき、例えば１０〜６０分後とすることができる。   In addition, since there is a time lag between the amount of power generation of the fuel cell 1 and the amount of reformed gas supply of the to-be-reformed gas supply means 3 until the exhaust gas is supplied to the heat exchanger 13, a circulation pump When returning the operation control of 16 to the original state, it is preferable to return the operation control to the original state after a certain time has elapsed after the power generation amount and the supply amount of the reformed gas increase. Moreover, after a fixed time has elapsed, it can be set as appropriate depending on the rated power generation amount of the fuel cell, for example, after 10 to 60 minutes.

また、燃料電池１の発電量が所定の発電量を一定時間継続して充足するとは、燃料電池１や燃料電池装置の大きさ等によって適宜設定することができるが、例えば、燃料電池１の発電量が２００ｗ以上の状態が３０〜６０分続いた場合とすることができる。   Further, the fact that the power generation amount of the fuel cell 1 satisfies the predetermined power generation amount for a certain period of time can be set as appropriate depending on the size of the fuel cell 1 or the fuel cell device. It can be a case where the amount of 200 w or more lasts for 30 to 60 minutes.

また循環ポンプ１６が定常運転に戻された場合には、復路１７ｂを流れる水が、貯湯タンク１８の上部側に流れるよう（上部配管２０を流れるよう）、三方弁１９を制御する事が好ましい。それにより、より効率の良い燃料電池装置の運転を行うことができる。   Further, when the circulation pump 16 is returned to the steady operation, it is preferable to control the three-way valve 19 so that the water flowing through the return path 17b flows to the upper side of the hot water storage tank 18 (flows through the upper pipe 20). As a result, the fuel cell device can be operated more efficiently.

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の変更、改良等が可能である。   Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

例えば、制御装置１４は１つの制御装置とするとともに、その制御装置の中に上述したような制御機能を備えるようにしてもよく、燃料電池装置の小型化において、その方が好ましい。   For example, the control device 14 may be a single control device, and the control device may be provided with the control function as described above, which is preferable in reducing the size of the fuel cell device.

また、制御装置１４は、出口水温が設定温度に達しない場合にその設定温度を下げるが、下げた設定温度にも達しない状況の場合には、循環ポンプ１６を停止する、または循環ポンプを最低流量で作動するように制御することもできる。特には、出口水温が６０℃を下回る場合においては、循環ポンプ１６を停止することが好ましい。   Further, the control device 14 lowers the set temperature when the outlet water temperature does not reach the set temperature, but stops the circulation pump 16 or sets the circulation pump to the minimum when the outlet water temperature does not reach the set temperature. It can also be controlled to operate at a flow rate. In particular, when the outlet water temperature is below 60 ° C., it is preferable to stop the circulation pump 16.

本発明の燃料電池装置の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell apparatus of this invention. 循環配管の復路に、一方が貯湯タンクの上部側に接続される上部配管と接続され、他方が貯湯タンクの上部側以外の部分に接続される分岐配管を接続される三方弁を配置した本発明の燃料電池装置の他の一例を示す構成図である。The present invention in which a three-way valve is connected to a return pipe of a circulation pipe, one of which is connected to an upper pipe connected to the upper side of the hot water storage tank and the other of which is connected to a branch pipe connected to a portion other than the upper side of the hot water storage tank It is a block diagram which shows another example of this fuel cell apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１：燃料電池
２：燃料供給装置
３：酸素含有ガス供給装置
４：改質器
１３：熱交換器
１４：制御装置
１５：出口水温センサ
１６：循環ポンプ
１７：循環配管
１７ａ：復路
１７ｂ：往路
１８：貯湯タンク
１９：三方弁
２０：上部配管
２１：分岐配管 1: Fuel cell 2: Fuel supply device 3: Oxygen-containing gas supply device 4: Reformer 13: Heat exchanger 14: Control device 15: Outlet water temperature sensor 16: Circulation pump 17: Circulation pipe 17a: Return path 17b: Outward path 18 : Hot water storage tank 19: Three-way valve 20: Upper piping 21: Branch piping

Claims (7)

燃料電池と、該燃料電池からの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器と、熱交換後の水を貯湯するための貯湯タンクと、前記熱交換器と前記貯湯タンクとで水を循環させるための循環配管と、該循環配管に設けられた循環ポンプと、前記循環配管に設けられ、前記熱交換器の出口水温を測定するための出口水温センサと、前記出口水温が設定温度となるように前記循環ポンプの運転を制御する制御装置とを有し、該制御装置は、前記出口水温センサにより測定される前記出口水温が前記設定温度を下回った場合に、前記出口水温の設定温度を前記出口水温の温度以下に変更するように制御することを特徴とする燃料電池装置。 Water is exchanged between the fuel cell, a heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas from the fuel cell and water, a hot water storage tank for storing hot water after the heat exchange, and the heat exchanger and the hot water storage tank. A circulation pipe for circulation, a circulation pump provided in the circulation pipe, an outlet water temperature sensor provided in the circulation pipe for measuring the outlet water temperature of the heat exchanger, and the outlet water temperature is a set temperature. And a control device for controlling the operation of the circulation pump, the control device, when the outlet water temperature measured by the outlet water temperature sensor falls below the set temperature, the set temperature of the outlet water temperature Is controlled so as to be changed below the temperature of the outlet water temperature. 前記制御装置は、前記循環ポンプが所定時間内に所定回数以上の停止と起動を繰り返した場合に、前記出口水温の設定温度を前記出口水温の温度以下に変更するように制御することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。 The control device performs control so as to change the set temperature of the outlet water temperature to be equal to or lower than the temperature of the outlet water temperature when the circulating pump repeatedly stops and starts a predetermined number of times within a predetermined time. The fuel cell device according to claim 1. 前記制御装置は、前記燃料電池の発電量が所定の発電量を充足しない状態が一定時間継続した場合に、前記出口水温の設定温度を前記出口水温の温度以下に変更するように制御することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。 The control device performs control so as to change the set temperature of the outlet water temperature to be equal to or lower than the temperature of the outlet water temperature when a state where the power generation amount of the fuel cell does not satisfy a predetermined power generation amount continues for a certain period of time. The fuel cell device according to claim 1, wherein 前記制御装置は、前記循環配管中を流れる水量が所定量以上の状態が一定時間継続した場合に、前記出口水温の設定温度を変更前の設定温度に戻すように制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の燃料電池装置。 The said control apparatus is controlled so that the preset temperature of the said outlet water temperature may be returned to the preset temperature before a change, when the state where the amount of water which flows through the said circulation piping is more than predetermined amount continues for a fixed time. The fuel cell device according to any one of claims 1 to 3. 前記熱交換器内を流れた水を前記貯湯タンクに戻す前記循環配管に三方弁を具備するとともに、前記三方弁の一方が前記貯湯タンクの上部側と上部配管により接続され、他方が前記貯湯タンクの上部側以外の部分と分岐配管により接続されるとともに、前記制御装置は、前記出口水温の設定温度が前記出口水温の温度以下に変更されている間、前記熱交換器内を流れた水が前記分岐配管を流れるよう前記三方弁を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の燃料電池装置。 The circulation pipe for returning the water flowing in the heat exchanger to the hot water storage tank is provided with a three-way valve, one of the three-way valves is connected to the upper side of the hot water storage tank by an upper pipe, and the other is the hot water storage tank In addition to being connected to a portion other than the upper side of the pipe by a branch pipe, the control device allows water flowing through the heat exchanger to flow while the set temperature of the outlet water temperature is changed below the temperature of the outlet water temperature. The fuel cell device according to any one of claims 1 to 3, wherein the three-way valve is controlled to flow through the branch pipe. 前記制御装置は、前記出口水温の設定温度が当初の設定温度に戻された後、前記熱交換器内を流れた水が上部配管を流れるよう前記三方弁を制御することを特徴とする請求項５に記載の燃料電池装置。 The said control apparatus controls the said three-way valve so that the water which flowed in the said heat exchanger flows through upper piping after the preset temperature of the said outlet water temperature is returned to the original preset temperature. 5. The fuel cell device according to 5. 燃料電池と、該燃料電池からの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器と、熱交換後の水を貯湯するための貯湯タンクと、前記熱交換器と前記貯湯タンクとで水を循環させるための循環配管と、該循環配管に設けられた循環ポンプと、前記循環配管に設けられ、前記熱交換器の出口水温を測定するための出口水温センサと、前記出口水温が設定温度となるように前記循環ポンプの運転を制御する制御装置とを有し、該制御装置は、前記出口水温センサにより測定される前記出口水温が前記設定温度を下回った場合に、前記循環ポンプを最低流量で運転するよう制御することを特徴とする燃料電池装置。 Water is exchanged between the fuel cell, a heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas from the fuel cell and water, a hot water storage tank for storing hot water after the heat exchange, and the heat exchanger and the hot water storage tank. A circulation pipe for circulation, a circulation pump provided in the circulation pipe, an outlet water temperature sensor provided in the circulation pipe for measuring the outlet water temperature of the heat exchanger, and the outlet water temperature is a set temperature. And a control device for controlling the operation of the circulation pump, the control device configured to control the circulation pump to have a minimum flow rate when the outlet water temperature measured by the outlet water temperature sensor falls below the set temperature. The fuel cell device is controlled so as to be operated at a fuel cell.
JP2007082912A 2006-10-27 2007-03-27 Fuel cell device Active JP5188086B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007082912A JP5188086B2 (en) 2006-10-27 2007-03-27 Fuel cell device

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006292386 2006-10-27
JP2006292386 2006-10-27
JP2007082912A JP5188086B2 (en) 2006-10-27 2007-03-27 Fuel cell device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008135356A true JP2008135356A (en) 2008-06-12
JP5188086B2 JP5188086B2 (en) 2013-04-24

Family

ID=39560051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007082912A Active JP5188086B2 (en) 2006-10-27 2007-03-27 Fuel cell device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5188086B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010033880A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Kyocera Corp Fuel cell
JP2010127585A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Noritz Corp Heat recovery device, cogeneration device and cogeneration system
JP2011247507A (en) * 2010-05-27 2011-12-08 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp Cogeneration system, and method for control of heat recovery
JP2012202579A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Osaka Gas Co Ltd Cogeneration system
JP2012221723A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Panasonic Corp Fuel cell system
JP2020148428A (en) * 2019-03-14 2020-09-17 三菱電機株式会社 Heat pump water heater

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07280349A (en) * 1994-04-01 1995-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hot water storing type hot water feeding device
JP2000171102A (en) * 1998-12-09 2000-06-23 Osaka Gas Co Ltd Hot water storage type heat source device for hot water supply
JP2006024431A (en) * 2004-07-07 2006-01-26 Kyocera Corp Fuel cell system
JP2006226639A (en) * 2005-02-18 2006-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cogeneration system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07280349A (en) * 1994-04-01 1995-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hot water storing type hot water feeding device
JP2000171102A (en) * 1998-12-09 2000-06-23 Osaka Gas Co Ltd Hot water storage type heat source device for hot water supply
JP2006024431A (en) * 2004-07-07 2006-01-26 Kyocera Corp Fuel cell system
JP2006226639A (en) * 2005-02-18 2006-08-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cogeneration system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010033880A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Kyocera Corp Fuel cell
JP2010127585A (en) * 2008-11-28 2010-06-10 Noritz Corp Heat recovery device, cogeneration device and cogeneration system
JP2011247507A (en) * 2010-05-27 2011-12-08 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp Cogeneration system, and method for control of heat recovery
JP2012202579A (en) * 2011-03-24 2012-10-22 Osaka Gas Co Ltd Cogeneration system
JP2012221723A (en) * 2011-04-08 2012-11-12 Panasonic Corp Fuel cell system
JP2020148428A (en) * 2019-03-14 2020-09-17 三菱電機株式会社 Heat pump water heater
JP7205321B2 (en) 2019-03-14 2023-01-17 三菱電機株式会社 heat pump water heater

Also Published As

Publication number Publication date
JP5188086B2 (en) 2013-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005100873A (en) Fuel cell system
JP5188086B2 (en) Fuel cell device
JP5528451B2 (en) Fuel cell device
JP5121269B2 (en) Fuel cell device
JP2007273252A (en) Solid oxide fuel cell system
JP2008243591A (en) Fuel cell device
WO2011052233A1 (en) Fuel cell cogeneration system
JP2009032555A (en) Fuel cell apparatus
JP5132143B2 (en) Fuel cell device
JP5063189B2 (en) Fuel cell device
JP5201850B2 (en) Fuel cell device
JP2008300058A (en) Fuel cell device
JP2008159467A (en) Fuel cell device
JP2010033880A (en) Fuel cell
JP4988260B2 (en) Fuel cell system
JP2008130252A (en) Fuel cell device
JP5460208B2 (en) Fuel cell cogeneration system
JP5153177B2 (en) Fuel cell device
JP5618525B2 (en) Fuel cell device
JP2008084828A (en) Fuel cell device
JP5534775B2 (en) Fuel cell cogeneration system
JP2018137094A (en) Fuel cell device
JP5110929B2 (en) Fuel cell device
JP2008210629A (en) Fuel cell system
JP2011086543A (en) Fuel cell system and its design method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090915

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120628

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121009

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130122

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160201

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5188086

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150