JP2014049290A - Fuel cell system, and cogeneration system equipped with the same - Google Patents

Fuel cell system, and cogeneration system equipped with the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of enhancing energy efficiency by reducing a frequency or a time for discharging heat recovered from exhaust gas of a fuel cell power generation part to the outside as much as possible.SOLUTION: A fuel cell system S1 includes: a heat exchange part 11 for exhaust heat recovery which is used for recovering heat from exhaust gas of a fuel cell power generation part 10; and an accumulation part 15 which accumulates condensed water generated accompanied with heat recovery. On a more downstream side in a flow direction of the exhaust gas than the heat exchange part 11 for exhaust heat recovery out of distribution channels of the exhaust gas, an auxiliary heat exchange part H1 is provided which is used for cooling the exhaust gas by utilizing water in the accumulation part 15.

Description

本発明は、ＳＯＦＣ（固体酸化物形燃料電池）などを用いた燃料電池システム、およびこれを備えたコージェネレーションシステムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system using SOFC (solid oxide fuel cell) and the like, and a cogeneration system including the same.

燃料電池方式のコージェネレーションシステムとして、いわゆる水自立型のものがある（たとえば、特許文献１を参照）。
このシステムでは、燃料電池発電部から排出される高温の排ガスから熱を回収する排熱回収用の熱交換部を有している。貯湯タンクへの蓄熱動作時においては、貯湯タンクの湯水が前記熱交換部に供給され、この湯水と排ガスとの間で熱交換が行なわれる。このことにより、燃料電池発電部から排出される排ガス中の水蒸気を凝縮させており、この凝縮水は、純水として処理されてから蒸発器などに供給され、燃料改質に利用される。
一方、排ガスにより加熱された湯水は、貯湯タンクに戻されて貯留され、蓄熱が図られる。このようなシステムでは、貯湯タンクにおける蓄熱が満杯状態になると、貯湯タンク内の湯水を前記熱交換部に供給しても、燃料電池発電部からの排ガスを冷却することはできず、凝縮水は得られなくなる。
そこで、従来においては、貯湯タンクにおける蓄熱が満杯状態になった場合には、別途設けられている放熱器に湯水を供給する流路に切り替え、排熱回収用の熱交換部によって加熱された湯水を放熱器によって冷却させてから前記熱交換部に再供給させるようにしたものがある。 As a fuel cell type cogeneration system, there is a so-called water self-supporting system (see, for example, Patent Document 1).
This system has a heat exchanging unit for exhaust heat recovery that recovers heat from high-temperature exhaust gas discharged from the fuel cell power generation unit. During the heat storage operation in the hot water storage tank, hot water in the hot water storage tank is supplied to the heat exchange unit, and heat exchange is performed between the hot water and the exhaust gas. Thus, water vapor in the exhaust gas discharged from the fuel cell power generation unit is condensed, and this condensed water is treated as pure water and then supplied to an evaporator and used for fuel reforming.
On the other hand, the hot water heated by the exhaust gas is returned and stored in the hot water storage tank to store heat. In such a system, when the heat storage in the hot water storage tank is full, even if hot water in the hot water storage tank is supplied to the heat exchange unit, the exhaust gas from the fuel cell power generation unit cannot be cooled, and the condensed water is not It can no longer be obtained.
Therefore, conventionally, when the heat storage in the hot water storage tank becomes full, the flow is switched to a flow path for supplying hot water to a separately provided radiator, and the hot water heated by the heat exchange part for exhaust heat recovery Is cooled by a radiator and then re-supplied to the heat exchange unit.

しかしながら、前記従来技術においては、排熱回収用の熱交換部を利用して排ガスから回収した熱を、放熱器を用いて外部に放出させている。したがって、エネルギ効率の観点からすると、そのような熱の放出は余り好ましいものではない。エネルギ効率を高める上では、放熱の頻度や時間をできる限り少なくすることが望まれる。   However, in the said prior art, the heat | fever collect | recovered from waste gas using the heat exchange part for waste heat recovery is discharged | emitted outside using a heat radiator. Therefore, from the viewpoint of energy efficiency, such heat release is not very desirable. In order to increase energy efficiency, it is desirable to reduce the frequency and time of heat dissipation as much as possible.

特開２００１−３２５９８２号公報JP 2001-325882 A

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、燃料電池発電部の排ガスから回収した熱を外部に放出させる頻度や時間をできる限り少なくし、エネルギ効率を高めることが可能な燃料電池システム、およびこれを備えたコージェネレーションシステムを提供することを、その課題としている。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and increases the energy efficiency by reducing the frequency and time for releasing the heat recovered from the exhaust gas of the fuel cell power generation unit to the outside as much as possible. It is an object of the present invention to provide a fuel cell system capable of achieving the above and a cogeneration system including the same.

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。   In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

本発明の第１の側面により提供される燃料電池システムは、燃料電池発電部の排ガスから熱回収を行なうための排熱回収用の熱交換部と、前記熱回収に伴って発生する凝縮水を貯留する貯留部と、を備えている、燃料電池システムであって、前記排ガスの流通経路のうち、前記排熱回収用の熱交換部よりも排ガス流れ方向下流側には、前記貯留部の水を利用して前記排ガスを冷却するための第１の補助熱交換部が設けられていることを特徴としている。   A fuel cell system provided by the first aspect of the present invention includes a heat exchange unit for recovering exhaust heat for recovering heat from exhaust gas of a fuel cell power generation unit, and condensed water generated by the heat recovery. A storage unit that stores the water in the exhaust gas flow path downstream of the heat exchange unit for exhaust heat recovery in the exhaust gas flow path. A first auxiliary heat exchanging part for cooling the exhaust gas by using the above is provided.

このような構成によれば、第１の補助熱交換部を利用して、燃料電池発電部の排ガスを冷却することにより、凝縮水を得ることが可能となり、従来よりも多くの凝縮水を得ることができる。このため、凝縮水を得ることを目的として、排ガスから回収した熱を放熱器などを利用して外部に放出させる頻度や時間を、従来よりも少なくし、エネルギ効率を高めることができる。
第１の補助熱交換部で利用される冷却用の媒体は、熱回収に伴って発生する凝縮水であるため、これとは別の媒体を別途準備する必要はなく、経済的にも好ましいものとなる。第１の補助熱交換部は、排熱回収用の熱交換部の下流側に設けられているために、排熱回収用の熱交換部の熱回収量が従来よりも減少するといった不具合もない。 According to such a configuration, it is possible to obtain condensed water by cooling the exhaust gas of the fuel cell power generation unit using the first auxiliary heat exchange unit, and obtain more condensed water than before. be able to. For this reason, in order to obtain condensed water, the frequency and time which discharge | release the heat | fever collect | recovered from waste gas to the exterior using a heat radiator etc. can be made less than before, and energy efficiency can be improved.
Since the cooling medium used in the first auxiliary heat exchange section is condensed water generated in association with heat recovery, it is not necessary to prepare a separate medium separately from this, which is economically preferable. It becomes. Since the first auxiliary heat exchanging section is provided downstream of the heat exchanging section for exhaust heat recovery, there is no problem that the heat recovery amount of the heat exchanging section for exhaust heat recovery is reduced as compared with the prior art. .

本発明の第２の側面により提供される燃料電池システムは、燃料電池発電部の排ガスから熱回収を行なうための排熱回収用の熱交換部と、前記熱回収に伴って発生する凝縮水を貯留する貯留部と、を備えている、燃料電池システムであって、この燃料電池システムの外装ケース内の換気用ファンによって外部から前記外装ケース内に流入する空気を内部に流通させる空気流通ガイドを備えており、前記排ガスの流通経路のうち、前記排熱回収用の熱交換部よりも排ガス流れ方向下流側には、前記空気流通ガイド内を流通する空気を利用して前記排ガスを冷却するための第２の補助熱交換部が設けられていることを特徴としている。   The fuel cell system provided by the second aspect of the present invention includes a heat exchange unit for recovering exhaust heat for recovering heat from exhaust gas of a fuel cell power generation unit, and condensed water generated in association with the heat recovery. An air flow guide that circulates air flowing into the exterior case from outside by a ventilation fan in the exterior case of the fuel cell system. In order to cool the exhaust gas by using the air flowing in the air circulation guide on the downstream side in the exhaust gas flow direction from the heat exchange part for exhaust heat recovery in the exhaust gas circulation path. The second auxiliary heat exchange section is provided.

このような構成によれば、第２の補助熱交換部を利用して、燃料電池発電部の排ガスを冷却することにより、凝縮水量を多くすることが可能となる。このため、本発明の第１の側面により提供される燃料電池システムと同様に、凝縮水を得ることを目的として、排ガスから回収した熱を外部に放出させる頻度や時間を従来よりも少なくし、エネルギ効率を高めることができる。
第２の補助熱交換部は、換気用ファンによって外装ケース内に流入する外気を利用して冷却を図るものであるため、高価な機器などを別途追加して設ける必要はなく、やはりコスト的にも好ましい。第２の補助熱交換部は、排熱回収用の熱交換部の下流側に設けられているために、排熱回収用の熱交換部の熱回収量が従来よりも減少するといった不具合もない。 According to such a configuration, it is possible to increase the amount of condensed water by cooling the exhaust gas of the fuel cell power generation unit using the second auxiliary heat exchange unit. For this reason, as with the fuel cell system provided by the first aspect of the present invention, for the purpose of obtaining condensed water, the frequency and time for releasing the heat recovered from the exhaust gas to the outside is reduced compared to the conventional case, Energy efficiency can be increased.
The second auxiliary heat exchanging unit is intended to cool by using the outside air flowing into the outer case by the ventilation fan, so that it is not necessary to additionally provide expensive equipment or the like, which is also costly. Is also preferable. Since the second auxiliary heat exchanging section is provided downstream of the heat exchanging section for exhaust heat recovery, there is no problem that the heat recovery amount of the heat exchanging section for recovering exhaust heat is reduced as compared with the prior art. .

本発明においては、本発明の第１の側面により提供される燃料電池システムと、第２の側面により提供される燃料電池システムとの双方の特徴的な構成を組み合わせた構成とすることが可能である。   In the present invention, the fuel cell system provided by the first aspect of the present invention and the fuel cell system provided by the second aspect can be combined with each other. is there.

本発明の第３の側面により提供されるコージェネレーションシステムは、燃料電池システムと、この燃料システムの燃料電池発電部の排ガスから熱回収を行なうことによって加熱された湯水を貯留するための貯湯タンクを有する貯湯タンクシステムと、を備えている、コージェネレーションシステムであって、前記燃料電池システムとして、本発明の第１または第２の側面により提供される燃料電池システムが用いられていることを特徴としている。
このような構成によれば、本発明の第１または第２の側面により提供された燃料電池システムについて述べたのと同様な効果が得られる。 A cogeneration system provided by the third aspect of the present invention includes a fuel cell system and a hot water storage tank for storing hot water heated by recovering heat from exhaust gas of a fuel cell power generation unit of the fuel system. A cogeneration system comprising a hot water storage tank system, wherein the fuel cell system provided by the first or second aspect of the present invention is used as the fuel cell system. Yes.
According to such a configuration, the same effect as described for the fuel cell system provided by the first or second aspect of the present invention can be obtained.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

本発明に係る燃料電池システムを備えたコージェネレーションシステムの一例を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows an example of the cogeneration system provided with the fuel cell system which concerns on this invention.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１に示すコージェネレーションシステムＣは、燃料電池システムＳ１と、貯湯タンク２を有する貯湯タンクシステムＳ２とを組み合わせて構成されている。   The cogeneration system C shown in FIG. 1 is configured by combining a fuel cell system S1 and a hot water storage tank system S2 having a hot water storage tank 2.

燃料電池システムＳ１は、たとえばＳＯＦＣを用いた燃料電池発電部１０、排熱回収用の熱交換部１１、第１および第２の補助熱交換部Ｈ１，Ｈ２、ならびにこの燃料電池システムＳ１の構成機器全体を囲み込む外装ケース１２を備えている。図示説明は省略するが、燃料電池発電部１０は、セルスタック、蒸発器、燃料改質器、およびオフガス燃焼室などを有しており、発電動作に伴い高温の排ガスを排出する。排熱回収用の熱交換部１１は、チャンバ１３Ａ内において、前記の排ガスから熱を回収するための部分であり、貯湯タンク２から配管部３０を介して供給されてくる湯水を加熱する。加熱された湯水は、配管部３１，３２を介して貯湯タンク２内にその上部から戻されて貯留される。   The fuel cell system S1 includes, for example, a fuel cell power generation unit 10 using SOFC, a heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery, first and second auxiliary heat exchange units H1, H2, and components of the fuel cell system S1 An exterior case 12 that surrounds the whole is provided. Although illustration explanation is omitted, the fuel cell power generation unit 10 includes a cell stack, an evaporator, a fuel reformer, an off-gas combustion chamber, and the like, and discharges high-temperature exhaust gas along with the power generation operation. The heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery is a part for recovering heat from the exhaust gas in the chamber 13A, and heats hot water supplied from the hot water storage tank 2 via the piping unit 30. The heated hot water is returned from the upper part to the hot water storage tank 2 via the piping parts 31 and 32 and stored.

排熱回収用の熱交換部１１による熱回収がなされると、排ガス中の水蒸気が凝縮し、凝縮水が得られる。この凝縮水は、チャンバ１３Ａに連通して設けられた補助チャンバ１３Ｂの凝縮水排出口１３０から流出した後に、水処理装置１４に流れ込む。水処理装置１４は、凝縮水のｐＨ調整処理やイオン交換処理など行ない、凝縮水を純水として精製する。この純水は、貯留部１５に送られて貯留される。貯留部１５に貯留された純水は、ポンプＰ１によって蒸発器（図示略）に供給され、燃料改質に利用される。   When heat recovery is performed by the heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery, water vapor in the exhaust gas is condensed and condensed water is obtained. The condensed water flows out into the water treatment device 14 after flowing out from the condensed water discharge port 130 of the auxiliary chamber 13B provided in communication with the chamber 13A. The water treatment device 14 performs a pH adjustment process or an ion exchange process of the condensed water, and purifies the condensed water as pure water. This pure water is sent to the storage unit 15 to be stored. The pure water stored in the storage unit 15 is supplied to the evaporator (not shown) by the pump P1 and used for fuel reforming.

第１の補助熱交換部Ｈ１は、排熱回収用の熱交換部１１を通過して補助チャンバ１３Ｂに進行してきた排ガスを、貯留部１５の水を利用して冷却させるための部分である。具体的には、貯留部１５に接続された配管部１６の一部が、補助チャンバ１３Ｂ内に進入しており、この進入部分が、複数のフィンを有する第１の補助熱交換部Ｈ１となっている。配管部１６には、貯留部１５内の湯水を循環供給可能とするポンプＰ２が設けられている。   The first auxiliary heat exchanging part H1 is a part for cooling the exhaust gas that has passed through the heat exchanging part 11 for exhaust heat recovery and has advanced to the auxiliary chamber 13B using the water in the storage part 15. Specifically, a part of the piping part 16 connected to the storage part 15 has entered the auxiliary chamber 13B, and this entering part becomes the first auxiliary heat exchange part H1 having a plurality of fins. ing. The piping part 16 is provided with a pump P2 that can circulate and supply hot water in the storage part 15.

第２の補助熱交換部Ｈ２は、補助チャンバ１３Ｂ内に進行してきた排ガスを、外装ケース１２内の換気エアによって冷却するための部分である。具体的には、外装ケース１２内には、換気用のファン４０が設けられており、このファン４０の駆動により、吸気口１２ａから外装ケース１２内に外気が流入するようになっている。外装ケース１２内には、ダクト状の空気流通ガイド１７が設けられており、吸気口１２ａを通過した空気は空気流通ガイド１７によって補助チャンバ１３Ｂの設置箇所に導かれるようになっている。この空気流通ガイド１７と補助チャンバ１３Ｂとの交差部分が、気体−気体熱交換が可能な第２の補助熱交換部Ｈ２である。この第２の補助熱交換部Ｈ２は、気体−気体熱交換専用の熱交換器を用いて構成してもよいが、たとえば空気流通ガイド１７を補助チャンバ１３Ｂに貫通させ、空気流通ガイド１７の外面に排ガスを接触させるといった簡易な構成にすることも可能である。補助チャンバ１３Ｂ内の排ガスとの熱交換を終えた空気は、空気流通ガイド１７の端部の開口部１７ａから流出する。一方、排ガスは、排気口１３ｃから外部に排出される。   The second auxiliary heat exchange part H2 is a part for cooling the exhaust gas that has advanced into the auxiliary chamber 13B with the ventilation air in the outer case 12. Specifically, a ventilation fan 40 is provided in the outer case 12, and the outside air flows into the outer case 12 from the air inlet 12 a by driving the fan 40. A duct-shaped air flow guide 17 is provided in the exterior case 12, and the air that has passed through the intake port 12 a is guided by the air flow guide 17 to the installation location of the auxiliary chamber 13 </ b> B. The intersection between the air flow guide 17 and the auxiliary chamber 13B is a second auxiliary heat exchange part H2 capable of gas-gas heat exchange. The second auxiliary heat exchange unit H2 may be configured by using a heat exchanger dedicated to gas-gas heat exchange. For example, the air circulation guide 17 penetrates the auxiliary chamber 13B, and the outer surface of the air circulation guide 17 is used. It is also possible to adopt a simple configuration in which exhaust gas is brought into contact with the gas. The air that has finished heat exchange with the exhaust gas in the auxiliary chamber 13 </ b> B flows out from the opening 17 a at the end of the air circulation guide 17. On the other hand, the exhaust gas is discharged to the outside from the exhaust port 13c.

貯湯タンクシステムＳ２は、前記したように、排熱回収用の熱交換部１１によって加熱された湯水を貯留するための貯湯タンク２を備えたものである。貯湯タンク２の上下部には、出湯管２０および入水管２１が接続されており、出湯管２０の出湯口２０ａに配管接続されている先栓（図示略）が開かれた際には、貯湯タンク２内の湯水を入水口２１ａへの入水圧により出湯口２０ａから出湯させることが可能である。   As described above, the hot water storage tank system S2 includes the hot water storage tank 2 for storing the hot water heated by the heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery. The hot water storage tank 2 is connected to the upper and lower portions of the hot water storage pipe 20 and the incoming water pipe 21. When a tip (not shown) connected to the hot water outlet 20a of the hot water discharge pipe 20 is opened, The hot water in the tank 2 can be discharged from the hot water outlet 20a by the incoming water pressure to the water inlet 21a.

配管部３０には、放熱器５が接続されている。この放熱器５は、貯湯タンク２内の蓄熱量が満杯状態となり、排熱回収用の熱交換部１１に比較的低温の湯水を供給することがで
きなくなった場合に利用されるものである。この放熱器５の動作時においては、放熱器５を通過する湯水が一定経路で循環流通するように設定される。具体的には、ポンプＰ３から送り出された湯水は、バルブＶ１の切り替えにより、放熱器５に向けて送られて冷却された後に、排熱回収用の熱交換部１１に送られる。排熱回収用の熱交換部１１を通過して加熱された湯水は、バルブＶ２を通過した後にポンプＰ３に戻され、循環する。 The radiator 5 is connected to the piping part 30. The radiator 5 is used when the amount of heat stored in the hot water storage tank 2 becomes full and it becomes impossible to supply hot water at a relatively low temperature to the heat exchange unit 11 for recovering exhaust heat. During the operation of the radiator 5, the hot water passing through the radiator 5 is set so as to circulate and circulate through a fixed path. Specifically, the hot water sent out from the pump P3 is sent to the radiator 5 by the switching of the valve V1, cooled, and then sent to the heat exchanging part 11 for exhaust heat recovery. Hot water heated by passing through the heat exchanger 11 for exhaust heat recovery passes through the valve V2 and then returns to the pump P3 to circulate.

次に、前記したコージェネレーションシステムＣの作用について説明する。   Next, the operation of the above-described cogeneration system C will be described.

まず、燃料電池発電部１０の排ガスから熱回収を行なって凝縮水を得る手段としては、排熱回収用の熱交換部１１に加え、第１および第２の補助熱交換部Ｈ１，Ｈ２が設けられている。これら第１および第２の補助熱交換部Ｈ１，Ｈ２は、排熱回収用の熱交換部１１を通過した後の排ガスを冷却し、凝縮水を生成させる。したがって、排熱回収用の熱交換部１１のみが設けられている構成と比較すると、凝縮水の生成量を多くすることができる。したがって、貯湯タンク２が満杯状態の際に、凝縮水を得ることを目的として放熱器５を動作させる頻度や時間を少なくすることができる。放熱器５は、排熱回収用の熱交換部１１において回収した熱を大気中に放出するものであるため、放熱器５の動作頻度や時間を少なくすることにより、エネルギ効率を高めることができる。   First, as means for recovering heat from the exhaust gas of the fuel cell power generation unit 10 to obtain condensed water, first and second auxiliary heat exchange units H1, H2 are provided in addition to the heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery. It has been. The first and second auxiliary heat exchange units H1 and H2 cool the exhaust gas after passing through the heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery, and generate condensed water. Therefore, the amount of condensed water generated can be increased as compared with the configuration in which only the heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery is provided. Therefore, when the hot water storage tank 2 is full, the frequency and time for operating the radiator 5 for the purpose of obtaining condensed water can be reduced. Since the heat radiator 5 releases the heat recovered in the heat exchanging section 11 for exhaust heat recovery to the atmosphere, energy efficiency can be improved by reducing the operation frequency and time of the heat radiator 5. .

第１の補助熱交換部Ｈ１は、貯留部１５の水を熱交換媒体として有効に利用したものであるため、その構成は合理的であり、特別な媒体を別途準備するような必要はない。したがって、コスト的な負担は少ない。また、第１の補助熱交換部Ｈ１が設けられていることにより、結果的には、貯留部１５の水の温度が上昇するが、この水は、蒸発器に送られて燃料改質に利用されるものである。したがって、貯留部１５の水の温度が上昇することによる不具合はとくになく、却って蒸発器での使用に適するものとなる。なお、第１の補助熱交換部Ｈ１に貯留部１５の水を送るためのポンプＰ２は、常時運転させる必要はない。ポンプＰ２を駆動させない場合であっても、第１の補助熱交換部Ｈ１においては熱交換を行なわせることが可能である。たとえば、排熱回収用の熱交換部１１による凝縮水生成量が減少した場合、あるいは減少気味になった場合にのみ、ポンプＰ２を運転させるようにしてもよい。   Since the first auxiliary heat exchange unit H1 effectively uses the water in the storage unit 15 as a heat exchange medium, the configuration is reasonable, and it is not necessary to prepare a special medium separately. Therefore, the cost burden is small. Further, the provision of the first auxiliary heat exchange part H1 results in an increase in the temperature of the water in the storage part 15, but this water is sent to the evaporator and used for fuel reforming. It is what is done. Therefore, there is no particular problem due to the temperature of the water in the reservoir 15 rising, and on the contrary, it is suitable for use in an evaporator. In addition, the pump P2 for sending the water of the storage part 15 to the 1st auxiliary heat exchange part H1 does not need to be always operated. Even when the pump P2 is not driven, heat exchange can be performed in the first auxiliary heat exchange section H1. For example, the pump P2 may be operated only when the amount of condensed water generated by the heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery is reduced or when it appears to be decreasing.

第２の補助熱交換部Ｈ２は、換気用ファン４０によって外装ケース１２内に吸気される外気を利用しているために、専用のファンを別途設ける必要はなく、やはりその構成は合理的である。外気温が低い場合には、比較的多くの凝縮水を生成することが可能である。第１および第２の補助熱交換部Ｈ１，Ｈ２は、ともに排熱回収用の熱交換部１１の下流側に設けられているために、排熱回収用の熱交換部１１による熱回収量が減少するといった不具合もない。   Since the second auxiliary heat exchanging part H2 uses outside air sucked into the outer case 12 by the ventilation fan 40, it is not necessary to separately provide a dedicated fan, and its configuration is reasonable. . When the outside air temperature is low, a relatively large amount of condensed water can be generated. Since the first and second auxiliary heat exchange units H1 and H2 are both provided downstream of the heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery, the amount of heat recovered by the heat exchange unit 11 for exhaust heat recovery is large. There is no problem of decreasing.

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る燃料電池システム、およびコージェネレーションシステムの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。   The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the fuel cell system and the cogeneration system according to the present invention can be variously modified within the intended scope of the present invention.

上述した実施形態では、第１および第２の補助熱交換部Ｈ１，Ｈ２を設けているが、いずれか一方のみが設けられた構成とすることもできる。   In the above-described embodiment, the first and second auxiliary heat exchange units H1 and H2 are provided. However, only one of them may be provided.

Ｃ コージェネレーションシステム
Ｓ１ 燃料電池システム
Ｓ２ 貯湯タンクシステム
Ｈ１，Ｈ２ 第１および第２の補助熱交換部
２ 貯湯タンク
１０ 燃料電池発電部
１１ 排熱回収用の熱交換部
１２ 外装ケース
１２ 吸気口（外装ケースの）
１５ 貯留部
１７ 空気流通ガイド
４０ 換気用のファン C Cogeneration system S1 Fuel cell system S2 Hot water storage tank systems H1, H2 First and second auxiliary heat exchange units 2 Hot water storage tank 10 Fuel cell power generation unit 11 Heat exchange unit 12 for exhaust heat recovery External case 12 Inlet (exterior) Of the case)
15 Reservoir 17 Air Distribution Guide 40 Ventilation Fan

Claims (4)

燃料電池発電部の排ガスから熱回収を行なうための排熱回収用の熱交換部と、
前記熱回収に伴って発生する凝縮水を貯留する貯留部と、
を備えている、燃料電池システムであって、
前記排ガスの流通経路のうち、前記排熱回収用の熱交換部よりも排ガス流れ方向下流側には、前記貯留部の水を利用して前記排ガスを冷却するための第１の補助熱交換部が設けられていることを特徴とする、燃料電池システム。 A heat exchange part for recovering exhaust heat for recovering heat from the exhaust gas of the fuel cell power generation part;
A reservoir for storing condensed water generated in association with the heat recovery;
A fuel cell system comprising:
A first auxiliary heat exchanging unit for cooling the exhaust gas by using water in the storage unit at a downstream side in the exhaust gas flow direction with respect to the exhaust heat recovery heat exchanging unit in the exhaust gas circulation path. A fuel cell system, comprising: 燃料電池発電部の排ガスから熱回収を行なうための排熱回収用の熱交換部と、
前記熱回収に伴って発生する凝縮水を貯留する貯留部と、
を備えている、燃料電池システムであって、
この燃料電池システムの外装ケース内の換気用ファンによって外部から前記外装ケース内に流入する空気を内部に流通させる空気流通ガイドを備えており、
前記排ガスの流通経路のうち、前記排熱回収用の熱交換部よりも排ガス流れ方向下流側には、前記空気流通ガイド内を流通する空気を利用して前記排ガスを冷却するための第２の補助熱交換部が設けられていることを特徴とする、燃料電池システム。 A heat exchange part for recovering exhaust heat for recovering heat from the exhaust gas of the fuel cell power generation part;
A reservoir for storing condensed water generated in association with the heat recovery;
A fuel cell system comprising:
An air circulation guide for circulating the air flowing into the exterior case from the outside by a ventilation fan in the exterior case of the fuel cell system;
A second exhaust for cooling the exhaust gas by using the air flowing in the air circulation guide on the downstream side in the exhaust gas flow direction from the heat exchange part for exhaust heat recovery in the exhaust gas circulation path. A fuel cell system, wherein an auxiliary heat exchange unit is provided. 請求項１に記載の燃料電池システムであって、
この燃料電池システムの外装ケース内の換気用ファンによって外部から前記外装ケース内に流入する空気を内部に流通させる空気流通ガイドを備えており、
前記排ガスの流通経路のうち、前記排熱回収用の熱交換部よりも排ガス流れ方向下流側には、前記空気流通ガイド内を流通する空気を利用して前記排ガスを冷却するための第２の補助熱交換部が設けられている、燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1,
An air circulation guide for circulating the air flowing into the exterior case from the outside by a ventilation fan in the exterior case of the fuel cell system;
A second exhaust for cooling the exhaust gas by using the air flowing in the air circulation guide on the downstream side in the exhaust gas flow direction from the heat exchange part for exhaust heat recovery in the exhaust gas circulation path. A fuel cell system provided with an auxiliary heat exchange unit. 燃料電池システムと、
この燃料システムの燃料電池発電部の排ガスから熱回収を行なうことによって加熱された湯水を貯留するための貯湯タンクを有する貯湯タンクシステムと、
を備えている、コージェネレーションシステムであって、
前記燃料電池システムとして、請求項１ないし３のいずれかに記載の燃料電池システムが用いられていることを特徴とする、コージェネレーションシステム。 A fuel cell system;
A hot water storage tank system having a hot water storage tank for storing hot water heated by recovering heat from the exhaust gas of the fuel cell power generation section of the fuel system;
A cogeneration system comprising:
A cogeneration system, wherein the fuel cell system according to any one of claims 1 to 3 is used as the fuel cell system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105261769A (en) * 2014-07-14 2016-01-20 江苏冰城电材股份有限公司 Metal double-pole plate-based hydrogen power supply

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