JP2015022864A - Fuel cell system - Google Patents

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Satoshi Matsumoto
松本　　聡
健二 米倉
Kenji Yonekura
健二 米倉
楠村　浩一
Kouichi Kusumura
浩一 楠村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system for suppressing noise and power consumption caused by the operation of a radiation fan.SOLUTION: A fuel cell system has a radiator 8 which has a radiation fan for blowing outside air to an air heat exchanger 6 for heat-exchanging hot water with ambient air, and radiates heat of the hot water from a hot water tank 3 at some position of a flow passage for the hot water which extends from the hot water tank 3 to an exhaust gas heat exchanger 2. The radiation fan 7 has stopped until the water temperature at an entrance of the heat exhaust gas heat exchanger 2 which is detected by a detector 11 for the water temperature at the entrance of the heat exchanger 2 increases to a first predetermined temperature (for example, 40°C) or more. When the water temperature at the entrance of the exhaust gas heat exchanger 2 which is detected by the detector 11 for the water temperature at the entrance of the heat exchanger 2 increases to the first temperature (for example, 40°C) or more, the radiation fan 7 performs an air blowing operation under the control of a controller 9. By suppressing the operation of the radiation fan 7 to the required minimum level, noise of the radiation fan 7 around the system can be suppressed, and the power consumption of the radiation fan 7 can be reduced, thereby suppressing reduction of the efficiency of the system.

Description

本発明は、水素と酸素の直接反応により電気エネルギーを生成する燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system that generates electric energy by a direct reaction between hydrogen and oxygen.

燃料電池を用いた発電システムは、発電効率が高く、大気汚染物質もほとんど排出しないため、省エネかつクリーンな発電装置として期待されている。   A power generation system using a fuel cell is expected as an energy-saving and clean power generation device because it has high power generation efficiency and emits almost no air pollutants.

特に、発電時に発生する熱を貯湯タンクに湯として回収し、その熱を給湯や暖房等に利用する燃料電池コージェネレーションシステムは、総合的なエネルギー効率が高く、家庭用のエネルギー機器としての普及が望まれている。   In particular, a fuel cell cogeneration system that collects heat generated during power generation as hot water in a hot water storage tank and uses that heat for hot water supply, heating, etc. has high overall energy efficiency and is widely used as a household energy device. It is desired.

また、燃料電池を用いた発電システムは、エンジンやタービン等を用いた発電機に比べて、機械的な駆動部が少ないため、発電時の静粛性に優れるという点も、その大きな特長となっている。   Another major feature of power generation systems using fuel cells is their excellent quietness during power generation because they have fewer mechanical drives than generators using engines and turbines. Yes.

以下に、従来の燃料電池システムの構成について、図７を用いて説明する。   Below, the structure of the conventional fuel cell system is demonstrated using FIG.

図７に示すように、燃料電池５１は、水素生成器５２で生成された水素をアノード６２に、空気ブロワなどにより供給された空気中の酸素をカソード６３にそれぞれ流通させ、電気化学的に反応させることで発電を行う。   As shown in FIG. 7, the fuel cell 51 circulates oxygen generated by the hydrogen generator 52 to the anode 62 and oxygen in the air supplied by an air blower or the like to the cathode 63 to react electrochemically. To generate electricity.

ここで、水素生成器５２は、例えば、メタンなどの原料ガスを水蒸気で改質することにより、燃料電池５１の燃料ガスとなる水素を生成するものである。   Here, the hydrogen generator 52 generates hydrogen to be the fuel gas of the fuel cell 51 by reforming a raw material gas such as methane with water vapor, for example.

さらに、貯湯タンク５３および貯湯ポンプ５４と、水素生成器５２の排ガスから熱回収を行う排ガス熱交換器５５と、燃料電池５１のカソード６３から排出されるカソードオフガスから熱回収を行うカソードオフガス熱交換器５６と、燃料電池５１を冷却した冷却水から熱回収を行う冷却水熱交換器５７とを、この順番に配管で環状に連接し、貯湯タンク５３の貯湯水をこの順番に流して加熱するように貯湯水循環経路５９を構成している。   Furthermore, the hot water storage tank 53 and the hot water storage pump 54, the exhaust gas heat exchanger 55 that recovers heat from the exhaust gas of the hydrogen generator 52, and the cathode off gas heat exchange that recovers heat from the cathode off gas discharged from the cathode 63 of the fuel cell 51. 56 and a cooling water heat exchanger 57 that recovers heat from the cooling water that has cooled the fuel cell 51 are connected in an annular fashion by piping in this order, and the hot water stored in the hot water storage tank 53 is flowed in this order and heated. Thus, the hot-water storage water circulation path 59 is configured.

そして、冷却水循環ポンプ６０は、冷却水タンク７３に貯蔵された冷却水を、燃料電池５１内部の冷却部６４と冷却水熱交換器５７と冷却水タンク７３と冷却水循環ポンプ６０とを、順次環状に連接した冷却水循環経路５８に循環させる。   Then, the cooling water circulation pump 60 circulates the cooling water stored in the cooling water tank 73 through the cooling unit 64 inside the fuel cell 51, the cooling water heat exchanger 57, the cooling water tank 73, and the cooling water circulation pump 60 in order. It is made to circulate through the cooling water circulation path 58 connected to.

このとき、カソードオフガス熱交換器５６において燃料電池５１のカソード６３から排出されるカソードオフガスを冷却することにより得られた凝縮水と、排ガス熱交換器５５において水素生成器５２の排ガスを冷却することにより得られた凝縮水は、気液分離器７０においてカソードオフガスおよび排ガスと分離される。   At this time, the condensed water obtained by cooling the cathode offgas discharged from the cathode 63 of the fuel cell 51 in the cathode offgas heat exchanger 56 and the exhaust gas of the hydrogen generator 52 in the exhaust gas heat exchanger 55 are cooled. The condensed water obtained by the above is separated from the cathode offgas and the exhaust gas in the gas-liquid separator 70.

そして、気液分離器７０において分離された凝縮水は、まず、凝縮水タンク７５に回収され、次に、冷却水供給ポンプ７４により冷却水供給経路７７を通じて冷却水タンク７３に補給されて、燃料電池５１の冷却水として利用される。   The condensed water separated in the gas-liquid separator 70 is first recovered in the condensed water tank 75, and then supplied to the cooling water tank 73 through the cooling water supply path 77 by the cooling water supply pump 74, and the fuel. Used as cooling water for the battery 51.

また、冷却水タンク７３の水は、改質水ポンプ７８により水素生成器５２に送られ、水蒸気改質にも利用される。なお、凝縮水タンク７５に回収された凝縮水は、若干の不純物を含むため、冷却水供給経路７７の途中に設けられて水処理装置を構成するイオン交換樹
脂７６を介して純水化されてから、冷却水タンク７３に供給される。 Further, the water in the cooling water tank 73 is sent to the hydrogen generator 52 by the reforming water pump 78 and used for steam reforming. Since the condensed water collected in the condensed water tank 75 contains some impurities, it is purified through an ion exchange resin 76 that is provided in the middle of the cooling water supply path 77 and constitutes a water treatment device. To the cooling water tank 73.

このような燃料電池システムを初めて運転する場合は、予め冷却水循環経路５８を純水で満たしておく必要がある。   When operating such a fuel cell system for the first time, it is necessary to fill the cooling water circulation path 58 with pure water in advance.

そのため、例えば、貯湯水循環経路５９と凝縮水タンク７５とを、途中に給水弁８１を備えた給水経路８２により接続しておき、燃料電池システムの設置時に、まず給水弁８１を開放して凝縮水タンク７５を貯湯水循環経路５９からの水道水で満たす。   Therefore, for example, the hot water circulation path 59 and the condensed water tank 75 are connected by a water supply path 82 provided with a water supply valve 81 in the middle, and when the fuel cell system is installed, the water supply valve 81 is first opened to condense water. The tank 75 is filled with tap water from the hot water circulation path 59.

次に冷却水供給ポンプ７４により冷却水タンク７３を純水（凝縮水タンク７５の水をイオン交換樹脂７６で純水化したもの）で満たし、冷却水循環ポンプ６０で冷却水循環経路５８を冷却水タンク７３の純水で満たす。   Next, the cooling water tank 73 is filled with pure water (the water in the condensed water tank 75 is purified with the ion exchange resin 76) by the cooling water supply pump 74, and the cooling water circulation path 58 is filled with the cooling water tank 60 by the cooling water circulation pump 60. Fill with 73 pure water.

なお、排ガス熱交換器５５やカソードオフガス熱交換器５６における凝縮水の回収や、燃料電池５１における発電を安定的に行うためには、貯湯タンク５３から送られる湯水の温度を、排ガス熱交換器５５およびカソードオフガス熱交換器５６で凝縮水が得られ、冷却水熱交換器５７で熱交換後の冷却水で燃料電池５１を適温にできる温度に保持する必要がある。   In order to stably collect condensed water in the exhaust gas heat exchanger 55 and the cathode offgas heat exchanger 56 and to stably generate power in the fuel cell 51, the temperature of the hot water sent from the hot water storage tank 53 is set to the exhaust gas heat exchanger. Condensed water is obtained at 55 and the cathode off-gas heat exchanger 56, and the cooling water heat exchanger 57 needs to maintain the fuel cell 51 at a temperature at which the fuel cell 51 can be brought to an appropriate temperature with the cooling water after heat exchange.

そのために、排ガス熱交換器５５、カソードオフガス熱交換器５６、冷却水熱交換器５７の上流に放熱器７９を設置して、貯湯タンク５３の蓄熱量が増大し、貯湯タンク５３から供給される貯湯水の温度が高くなるような場合は、予め、放熱器７９により貯湯水の余分の熱を外気に放熱させて、排ガス熱交換器５５、カソードオフガス熱交換器５６、冷却水熱交換器５７に流入する貯湯水の温度を下げることが提案されている（例えば特許文献１参照）。   For this purpose, a radiator 79 is installed upstream of the exhaust gas heat exchanger 55, the cathode off-gas heat exchanger 56, and the cooling water heat exchanger 57, so that the amount of heat stored in the hot water storage tank 53 is increased and supplied from the hot water storage tank 53. When the temperature of the hot water is high, the heat of the hot water is radiated to the outside by the radiator 79 in advance, and the exhaust gas heat exchanger 55, the cathode offgas heat exchanger 56, and the cooling water heat exchanger 57 are discharged. It has been proposed to lower the temperature of hot water flowing into the water (see, for example, Patent Document 1).

なお、特許文献１においては、放熱器７９の入口にサーモスタット８０を設置し、放熱器７９への流入水の温度が所定温度以上か否かによりサーモスタット８０をオンオフさせて、放熱器７９の冷却ファンの駆動および停止を行うとしている。   In Patent Document 1, a thermostat 80 is installed at the inlet of the radiator 79, and the thermostat 80 is turned on / off depending on whether the temperature of the water flowing into the radiator 79 is higher than a predetermined temperature. Is going to be driven and stopped.

特開２００４−１１１２０８号公報JP 2004-111208 A

しかしながら、上記従来の構成では、放熱器７９がサーモスタット８０のオンオフにより放熱ファンを駆動して貯湯水の冷却を行うものであるため、放熱ファンの回転に伴って一定の騒音を発生し、燃料電池システムの本来の特長である静粛性を損なうという課題があった。   However, in the above-described conventional configuration, the radiator 79 drives the heat radiating fan by turning on and off the thermostat 80 to cool the hot water, so that a certain noise is generated with the rotation of the heat radiating fan, and the fuel cell There was a problem of impairing the quietness that is the original feature of the system.

また、放熱ファンの駆動に伴って、システムの電力消費が増大し、すなわち、燃料電池により発生した電力をシステム内部で消費することになり、システムの効率低下を招くという課題もあった。   In addition, the power consumption of the system increases with the driving of the heat radiating fan, that is, the power generated by the fuel cell is consumed inside the system, which causes a problem of reducing the efficiency of the system.

本発明は、上記従来の課題に鑑み、排ガスから水を回収でき、簡単な構成で、放熱ファンによるシステム周囲への騒音を抑制し、かつ、放熱ファンの消費電力を低減することができ、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することを目的とする。   In view of the above-described conventional problems, the present invention can recover water from exhaust gas, can suppress noise around the system by a heat radiating fan, and can reduce power consumption of the heat radiating fan with a simple configuration. An object is to provide a fuel cell system that is excellent in performance and energy saving.

上記目的を達成するために、本発明の燃料電池システムは、湯水と周辺空気との熱交換を行う空気熱交換器と、前記空気熱交換器に外気を送風する少なくとも一つの放熱ファンとを有し、貯湯タンクから排ガス熱交換器に向かう湯水の流路の途中で前記貯湯タンクからの湯水の熱を外気に放熱する放熱器を備え、前記放熱ファンは、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が第１所定温度以上の温度に上昇するまでは、停止しており、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が前記第１所定温度以上の温度に上昇すると、送風動作するのである。   In order to achieve the above object, a fuel cell system of the present invention includes an air heat exchanger that exchanges heat between hot water and ambient air, and at least one heat radiating fan that blows outside air to the air heat exchanger. And a radiator that dissipates the heat of the hot water from the hot water storage tank to the outside air in the middle of the hot water flow path from the hot water storage tank to the exhaust gas heat exchanger, and the heat radiating fan is connected to the radiator in the hot water circulation path. Until the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger rises to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature, the outlet of the radiator in the hot water circulation path When the temperature of the hot water flowing through the path between the side of the exhaust gas heat exchanger and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger rises to a temperature equal to or higher than the first predetermined temperature, a blowing operation is performed.

これによって、排ガスから水を回収できるようにするための放熱ファンの送風動作を必要最小限に抑えることにより、放熱ファンによるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファンの電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   As a result, by suppressing the air blowing operation of the radiating fan to collect water from the exhaust gas to the minimum necessary, noise to the system surroundings by the radiating fan can be suppressed and the power consumption of the radiating fan can be reduced. Therefore, it is possible to provide a fuel cell system with a simple structure and excellent in quietness and energy saving.

本発明の燃料電池システムは、排ガスから水を回収でき、簡単な構成で、システム周囲への騒音を抑制し、放熱ファン駆動に伴う電力消費を低減することができ、システムの静粛性と省エネ性を確保することができる。   The fuel cell system of the present invention can recover water from exhaust gas, has a simple configuration, suppresses noise around the system, and can reduce power consumption associated with driving of a heat radiating fan. Can be secured.

本発明の実施の形態１における燃料電池システムの構成図1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態１における燃料電池システムの放熱ファンの運転動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the driving | operation operation | movement of the thermal radiation fan of the fuel cell system in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２における燃料電池システムの構成図Configuration diagram of a fuel cell system according to Embodiment 2 of the present invention 本発明の実施の形態２における燃料電池システムの放熱ファンの運転動作を示すフローチャートThe flowchart which shows the operation | movement operation | movement of the thermal radiation fan of the fuel cell system in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３における燃料電池システムの構成図Configuration diagram of fuel cell system according to Embodiment 3 of the present invention 本発明の実施の形態３における燃料電池システムの変形例の構成図The block diagram of the modification of the fuel cell system in Embodiment 3 of this invention 従来の燃料電池システムの構成図Configuration diagram of conventional fuel cell system

第１の発明は、湯水を貯める貯湯タンクと、燃料電池または水素生成器からの排ガスと前記貯湯タンクからの湯水とを熱交換させる排ガス熱交換器と、前記貯湯タンクからの湯水を前記排ガス熱交換器に搬送する循環ポンプと、前記貯湯タンクから前記排ガス熱交換器に向かう湯水の流路の途中で前記貯湯タンクからの湯水の熱を外気に放熱するための放熱器と、を環状に連接して前記貯湯タンクの湯水を循環させる貯湯水循環経路を構成し、前記排ガス熱交換器で前記排ガス中の水蒸気を凝縮させて水を回収すると共に、前記排ガス熱交換器で加温された湯水を前記貯湯タンクに貯める燃料電池システムであって、前記放熱器は、湯水と周辺空気との熱交換を行う空気熱交換器と、前記空気熱交換器に外気を送風する少なくとも一つの放熱ファンとを有し、前記放熱ファンは、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が第１所定温度以上の温度に上昇するまでは、停止しており、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が前記第１所定温度以上の温度に上昇すると、送風動作する燃料電池システムである。   The first invention comprises a hot water storage tank for storing hot water, an exhaust gas heat exchanger for exchanging heat between exhaust gas from a fuel cell or hydrogen generator and hot water from the hot water storage tank, and hot water from the hot water storage tank to the exhaust gas heat. A circulation pump for conveying to the exchanger and a radiator for radiating the heat of the hot water from the hot water storage tank to the outside air in the middle of the hot water flow path from the hot water storage tank to the exhaust gas heat exchanger are connected in an annular manner. A hot water circulation path for circulating hot water in the hot water storage tank, condensing water vapor in the exhaust gas with the exhaust gas heat exchanger to recover water, and hot water heated with the exhaust gas heat exchanger In the fuel cell system stored in the hot water storage tank, the radiator includes an air heat exchanger that performs heat exchange between hot water and ambient air, and at least one heat radiation that blows outside air to the air heat exchanger. And the heat dissipating fan has a temperature at which a temperature of hot water flowing through a path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path is equal to or higher than a first predetermined temperature. The temperature of hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path is a temperature equal to or higher than the first predetermined temperature. When the fuel cell system rises, the fuel cell system performs a blowing operation.

上記構成において、放熱ファンは、放熱器の出口側と排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が、第１所定温度以上の温度に上昇するまでは、停止しており、第１所定温度以上の温度に上昇すると、送風動作する。   In the above configuration, the radiating fan is stopped until the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger rises to a temperature equal to or higher than the first predetermined temperature. When the temperature rises to a temperature equal to or higher than the first predetermined temperature, the air blowing operation is performed.

これによれば、放熱器の出口側と排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の
温度に応じて、放熱ファンの動作を必要最小限に抑えることにより、放熱ファンによるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファンの電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、排ガスから水を回収でき、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。 According to this, the operation of the heat radiating fan is suppressed to the minimum necessary according to the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the heat radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger, so that In addition to reducing noise to the air and reducing the efficiency of the system by reducing the power consumption of the radiating fan, it is possible to recover water from the exhaust gas, providing a fuel cell system with excellent quietness and energy savings with a simple configuration It becomes possible to do.

なお、本発明は、貯湯水循環経路における放熱器の出口側と排ガス熱交換器の入口側との間の経路に、排ガス熱交換器に流入する湯水の温度を検出する熱交換器入口水温検出器を設けて、制御器が前記熱交換器入口水温検出器の検出温度に基づいて放熱ファンの動作を制御するように構成することができる。   The present invention provides a heat exchanger inlet water temperature detector that detects the temperature of hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger in a path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path. The controller can control the operation of the heat radiating fan based on the detected temperature of the heat exchanger inlet water temperature detector.

なお、燃料電池または水素生成器からの排ガスとは、燃料電池から排出されるオフガス（特に、燃料電池のカソードから排出されるカソードオフガス）と、水素生成器から排出される排ガス（燃料電池に供給される水素を主成分とした燃料ガス、または燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガスを燃焼させる等して水素生成器を加熱する燃焼器の排ガス）の少なくともいずれか一方のことである。   The exhaust gas from the fuel cell or the hydrogen generator is the off gas discharged from the fuel cell (particularly, the cathode off gas discharged from the cathode of the fuel cell) and the exhaust gas discharged from the hydrogen generator (supplied to the fuel cell). And / or a combustor exhaust gas for heating the hydrogen generator by burning an anode off-gas discharged from the anode of the fuel cell.

燃料電池から排出されるオフガスと水素生成器から排出される排ガスの両方とも排ガスに水蒸気を含んでいるので、両方が好ましいが、両方の場合は、燃料電池から排出されるオフガスと貯湯タンクからの湯水とを熱交換させる排ガス熱交換器（オフガス熱交換器）と、水素生成器から排出される排ガスと貯湯タンクからの湯水とを熱交換させる排ガス熱交換器とを別々に設けても構わない。   Both off gas discharged from the fuel cell and exhaust gas discharged from the hydrogen generator contain water vapor in the exhaust gas, so both are preferred, but in both cases the off gas discharged from the fuel cell and the hot water tank An exhaust gas heat exchanger (off-gas heat exchanger) for exchanging heat with hot water and an exhaust gas heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas discharged from the hydrogen generator and the hot water from the hot water storage tank may be provided separately. .

第２の発明は、第１の発明の構成に加えて、冷却水循環経路を循環して前記燃料電池を冷却する冷却水と前記貯湯水循環経路における前記排ガス熱交換器の出口側と前記貯湯タンクの入口側との間の経路を流れる湯水とを熱交換させる冷却水熱交換器をさらに備えたものである。   According to a second aspect of the invention, in addition to the configuration of the first aspect of the invention, there is provided cooling water for circulating the cooling water circulation path to cool the fuel cell, the outlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path, and the hot water storage tank. It further includes a cooling water heat exchanger for exchanging heat with hot water flowing through a path between the inlet side and the inlet side.

これによれば、発電に必要な水を、排ガス熱交換器での排ガスの凝縮水から安定して回収しながら、冷却水熱交換器で熱交換後の冷却水で燃料電池を適温に維持することが可能になり、発電に必要な水を、排ガス熱交換器での排ガスの凝縮水から安定して回収するために、排ガス熱交換器から流出する湯水の温度が下がるように、放熱器の放熱ファンの動作させた場合でも、排ガス熱交換器から流出した湯水を冷却水熱交換器で加温してから貯湯タンクに貯めることができる。   According to this, the fuel cell is maintained at an appropriate temperature with the cooling water after heat exchange with the cooling water heat exchanger while stably recovering the water necessary for power generation from the condensed water of the exhaust gas in the exhaust gas heat exchanger. In order to stably recover the water required for power generation from the condensed water of the exhaust gas in the exhaust gas heat exchanger, the temperature of the radiator flowing out of the exhaust gas heat exchanger is reduced. Even when the heat dissipating fan is operated, the hot water flowing out from the exhaust gas heat exchanger can be heated by the cooling water heat exchanger and stored in the hot water storage tank.

したがって、燃料電池モジュールの熱を効率的に回収して貯湯タンク内に高温の湯水として貯めることができるため、省エネ性と利便性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, since the heat of the fuel cell module can be efficiently recovered and stored as hot hot water in the hot water storage tank, it is possible to provide a fuel cell system that is excellent in energy saving and convenience.

第３の発明は、第１または第２の発明における前記放熱ファンが、外気温度に応じて送風量が変化し、外気温度が低くなるにつれて送風量が減少するものである。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the radiating fan changes in air flow rate according to the outside air temperature, and the air flow rate decreases as the outside air temperature decreases.

これによれば、外気温度に応じて、放熱ファンの送風量を必要最小限に抑えることにより、放熱ファンによるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファンの電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, by suppressing the air flow of the heat dissipation fan to the minimum necessary according to the outside air temperature, it is possible to suppress the noise around the system due to the heat dissipation fan, and to reduce the efficiency of the system by reducing the power consumption of the heat dissipation fan Therefore, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

なお、外気温度を検出するための気温検出器は、放熱器の吸気側近傍に設けることが好ましい。   Note that an air temperature detector for detecting the outside air temperature is preferably provided in the vicinity of the intake side of the radiator.

第４の発明は、第３の発明における前記放熱ファンが、前記貯湯タンクから前記貯湯水
循環経路に流出する湯水の温度または前記放熱器に流入する湯水の温度に応じて送風量が変化し、前記貯湯タンクから前記貯湯水循環経路に流出する湯水の温度または前記放熱器に流入する湯水の温度が低くなるにつれて送風量が減少するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the radiating fan in the third aspect of the present invention changes the air flow rate according to the temperature of hot water flowing out from the hot water storage tank into the hot water circulating path or the temperature of hot water flowing into the radiator, As the temperature of hot water flowing out from the hot water storage tank into the hot water circulation path or the temperature of hot water flowing into the radiator decreases, the air flow rate decreases.

これによれば、冷却源である外気の温度と、その外気により冷却される湯水の温度の双方の情報に基づいて、放熱ファンによる送風量を設定することができるため、冷却に必要な最小限の送風量が設定可能となり、省エネ性と静粛性に極めて優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, the amount of air blown by the heat dissipation fan can be set based on both the temperature of the outside air that is the cooling source and the temperature of the hot water cooled by the outside air. Therefore, it is possible to provide a fuel cell system that is extremely excellent in energy saving and quietness.

なお、放熱ファンの動作中に、冷却源である外気の温度と、その外気により冷却される湯水の温度の双方の情報に基づいて、放熱ファンによる湯水の放熱の要否を判定し、放熱が不要となった場合は直ちに放熱ファンを停止するようにしても構わない。   During the operation of the radiating fan, it is determined whether or not the radiating fan needs to radiate hot water based on information on both the temperature of the outside air that is the cooling source and the temperature of the hot water cooled by the outside air. If it becomes unnecessary, the heat dissipating fan may be stopped immediately.

なお、貯湯タンクから貯湯水循環経路に流出する湯水の温度は、貯湯タンクの底部に設けた貯湯タンク底部水温検出器により検出することができる。また、放熱器に流入する湯水の温度は、貯湯タンクの湯水の出口側と放熱器の湯水の入口側との間の経路に設けた貯湯タンク出口水温検出器により検出することができる。   The temperature of hot water flowing out from the hot water storage tank to the hot water circulation path can be detected by a hot water storage tank bottom water temperature detector provided at the bottom of the hot water storage tank. Moreover, the temperature of the hot water flowing into the radiator can be detected by a hot water tank outlet water temperature detector provided in a path between the hot water outlet side of the hot water tank and the hot water inlet side of the radiator.

第５の発明は、第３または第４の発明における前記放熱ファンが、回転数を増減させることにより、もしくは、前記放熱ファンを複数設けて運転台数を増減させることにより、送風量を増減させるものである。   In a fifth aspect of the invention, the radiating fan in the third or fourth aspect of the invention increases or decreases the air flow rate by increasing or decreasing the number of revolutions or by providing a plurality of the radiating fans and increasing or decreasing the number of operating units. It is.

送風量の増減は、放熱ファンの回転数を増減させることにより行うことができ、また、放熱ファンを複数設けて運転台数を増減させることにより行うこともできる。また、その両方を組み合わせても構わない。   The increase / decrease in the amount of blown air can be performed by increasing / decreasing the number of rotations of the heat dissipating fan, or by providing a plurality of heat dissipating fans and increasing / decreasing the number of operating units. Moreover, you may combine both.

第６の発明は、第１から第５のいずれかの発明における前記放熱ファンが、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が前記第１所定温度よりも低い温度に設定した第２所定温度よりも低い温度まで下がると、送風動作を停止するものである。   In a sixth aspect of the present invention, the radiator fan according to any one of the first to fifth aspects of the present invention is hot water that flows along a path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path. When the temperature falls to a temperature lower than a second predetermined temperature set to a temperature lower than the first predetermined temperature, the air blowing operation is stopped.

ここで、放熱ファンが運転動作と停止動作とを頻繁に交互に繰り返さないように、放熱ファンの運転開始温度となる第１所定温度と、放熱ファンの運転停止温度となる第２所定温度との温度差を適切に設定する必要がある。   Here, the first predetermined temperature that is the operation start temperature of the heat dissipating fan and the second predetermined temperature that is the operation stop temperature of the heat dissipating fan so that the heat dissipating fan does not repeat the operation operation and the stop operation frequently and alternately. It is necessary to set the temperature difference appropriately.

これによれば、放熱ファンの動作中に、貯湯タンクの湯水が使用されて貯湯タンクに水道水が補給された場合のように、排ガス熱交換器に流入する湯水の温度が充分に低くなったような場合には、放熱ファンを動作させての放熱器での湯水の積極的な放熱を不要と判定し、放熱ファンを停止することができるため、省エネ性と静粛性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, during the operation of the heat dissipation fan, the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger has become sufficiently low as when the hot water in the hot water storage tank is used and the hot water tank is replenished with tap water. In such a case, it is determined that it is not necessary to actively dissipate hot and cold water in the radiator by operating the heat dissipating fan, and the heat dissipating fan can be stopped, so the fuel cell system is excellent in energy saving and quietness Can be provided.

第７の発明は、第１から第５のいずれかの発明における前記放熱ファンが、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が前記第１所定温度よりも低い温度に設定した第２所定温度よりも低い温度まで下がり、且つ前記貯湯タンクから前記貯湯水循環経路に流出する湯水の温度または前記放熱器に流入する湯水の温度が第３所定温度よりも低い温度まで下がると、送風動作を停止するものである。   In a seventh aspect of the present invention, the heat radiating fan according to any one of the first to fifth aspects of the present invention is a hot water that flows along a path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path. The temperature of hot water flowing down from the hot water storage tank to the hot water circulation path or hot water flowing into the radiator is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature set to a temperature lower than the first predetermined temperature. When the temperature falls to a temperature lower than the third predetermined temperature, the air blowing operation is stopped.

もし、貯湯タンクから貯湯水循環経路に流出する湯水の温度または放熱器に流入する湯水の温度が、放熱ファンを動作させての放熱器での湯水の積極的な放熱を必要とする温度
（第３所定温度以上の温度）であるにもかかわらず、放熱ファンを動作させての放熱器での湯水の積極的な放熱により、放熱器の出口側と排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が第２所定温度よりも低い温度まで下がる場合は、放熱器の出口側と排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が第２所定温度よりも低い温度まで下がると、放熱ファンが送風動作を停止する構成（第６の発明の構成）であれば、放熱ファンが運転動作と停止動作とを頻繁に交互に繰り返す。 If the temperature of the hot water flowing out from the hot water storage tank to the hot water circulation path or the temperature of the hot water flowing into the radiator is a temperature that requires the active radiation of the hot water in the radiator by operating the radiator fan (third The path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger due to the active heat dissipation of the hot water in the radiator when the radiator fan is operated even though the temperature is higher than the predetermined temperature) When the temperature of the hot water flowing through the temperature decreases to a temperature lower than the second predetermined temperature, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger is lower than the second predetermined temperature. If the heat dissipating fan is configured to stop the air blowing operation (the configuration of the sixth aspect of the invention) when the temperature is lowered, the heat dissipating fan frequently and alternately repeats the operation operation and the stop operation.

しかしながら、放熱ファンの動作中に、貯湯水循環経路における放熱器の出口側と排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が第２所定温度よりも低い温度まで下がっても、貯湯タンクから貯湯水循環経路に流出する湯水の温度または放熱器に流入する湯水の温度が第３所定温度よりも低い温度まで下がるまでは、放熱ファンが送風動作を停止しないので、放熱ファンが運転動作と停止動作とを頻繁に交互に繰り返す現象の発生を防止することができる。   However, during operation of the heat dissipation fan, even if the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path falls to a temperature lower than the second predetermined temperature, Since the radiating fan does not stop the blowing operation until the temperature of the hot water flowing out from the hot water storage tank into the hot water circulation path or the temperature of the hot water flowing into the radiator falls below the third predetermined temperature, the radiating fan is operated. It is possible to prevent the occurrence of a phenomenon that frequently and alternately stop and stop operations are repeated.

したがって、第６の発明よりも、適切な判断で放熱ファンが送風動作を停止させることが可能となり、省エネ性と静粛性に極めて優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, the heat dissipating fan can stop the air blowing operation with more appropriate judgment than the sixth invention, and it is possible to provide a fuel cell system that is extremely excellent in energy saving and quietness.

第８の発明は、第１から第７のいずれかの発明において、少なくとも放熱器を含むシステムの一部または全体が屋内に設置されるものである。   In an eighth invention according to any one of the first to seventh inventions, at least a part or the whole of the system including the radiator is installed indoors.

これによれば、例えば、寒冷地のように屋内に設置する必要がある場合や、地下室に設置するような場合も、静粛性に優れたシステムを室内設置に展開することが容易となる。   According to this, for example, when it is necessary to install indoors, such as in a cold district, or when installed in a basement, it is easy to deploy a system excellent in quietness indoors.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１の燃料電池システムについて、図１および図２を用いて説明する。 (Embodiment 1)
The fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS.

図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池システムの構成図であり、図２は、実施の形態１における燃料電池システムの放熱ファンの運転動作を示すフローチャートである。   FIG. 1 is a configuration diagram of the fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the heat dissipating fan of the fuel cell system according to Embodiment 1.

図１に示すように、本実施の形態１の燃料電池システムは、燃料電池モジュール１と、燃料電池モジュール１の排熱を回収する排熱回収熱交換器としての排ガス熱交換器２と、排ガス熱交換器２からの温水を貯留する貯湯タンク３から構成される。   As shown in FIG. 1, the fuel cell system of Embodiment 1 includes a fuel cell module 1, an exhaust gas heat exchanger 2 as an exhaust heat recovery heat exchanger that recovers exhaust heat of the fuel cell module 1, and an exhaust gas. It comprises a hot water storage tank 3 for storing hot water from the heat exchanger 2.

燃料電池モジュール１は、アノード２２およびカソード２３を有すると共に水素含有ガスおよび酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池２１と、原料ガスを改質して水素含有ガスを生成する水素生成器２４を備えている。   The fuel cell module 1 includes a fuel cell 21 that has an anode 22 and a cathode 23 and generates power using a hydrogen-containing gas and an oxidant gas, and a hydrogen generator 24 that reforms a raw material gas to generate a hydrogen-containing gas. ing.

燃料電池２１は、例えば、固体酸化物形の燃料電池であり、水素生成器２４で生成された水素含有ガスと、空気ブロワなどから送られた酸化剤ガス（空気中の酸素）とを、燃料極であるアノード２２および酸素極であるカソード２３において電気化学的に反応させて発電を行う。   The fuel cell 21 is, for example, a solid oxide fuel cell, which uses a hydrogen-containing gas generated by the hydrogen generator 24 and an oxidant gas (oxygen in the air) sent from an air blower or the like as fuel. Electric power is generated by electrochemical reaction at the anode 22 which is an electrode and the cathode 23 which is an oxygen electrode.

燃料電池２１において電気化学反応を行った後に得られる排ガスは、主に水蒸気と二酸化炭素から構成された高温ガスである。   The exhaust gas obtained after the electrochemical reaction in the fuel cell 21 is a high-temperature gas mainly composed of water vapor and carbon dioxide.

燃料電池２１からの排ガスを外部に排出する排気経路２５の途中には、排気経路２５を流れる排ガス中に含まれる水分を凝縮させるための排ガス熱交換器２が設けられる。そして、排ガス熱交換器２で凝縮した凝縮水は凝縮水タンク１０に溜まるように構成されている。   An exhaust gas heat exchanger 2 for condensing moisture contained in the exhaust gas flowing through the exhaust path 25 is provided in the middle of the exhaust path 25 for discharging the exhaust gas from the fuel cell 21 to the outside. The condensed water condensed in the exhaust gas heat exchanger 2 is configured to accumulate in the condensed water tank 10.

凝縮水タンク１０と水素生成器２４とを接続する改質水経路２６には、凝縮水タンク１０に貯留された水を改質水として水素生成器２４に搬送する改質水ポンプ２７と、凝縮水タンク１０から搬送された水を浄化するイオン交換樹脂２８が設けられている。   A reforming water path 26 that connects the condensed water tank 10 and the hydrogen generator 24 includes a reforming water pump 27 that transports water stored in the condensed water tank 10 to the hydrogen generator 24 as reforming water, and condensation. An ion exchange resin 28 for purifying water conveyed from the water tank 10 is provided.

水素生成器２４は、例えば、メタンやプロパンなどの炭化水素系ガスを含む原料ガスから、触媒による改質反応、例えば水蒸気改質反応により燃料電池２１のアノード２２に供給する水素（水素含有ガス）を生成する。   The hydrogen generator 24 is, for example, hydrogen (hydrogen-containing gas) supplied to the anode 22 of the fuel cell 21 from a raw material gas containing a hydrocarbon gas such as methane or propane by a reforming reaction using a catalyst, for example, a steam reforming reaction. Is generated.

燃料電池モジュール１がこのような水素生成器２４を備えることで、都市ガス、ＬＰガス、灯油などの様々な原料ガスを利用して発電が行えるため、燃料電池システムの汎用性はより高いものとなる。   Since the fuel cell module 1 includes such a hydrogen generator 24, power generation can be performed using various source gases such as city gas, LP gas, and kerosene, and therefore the versatility of the fuel cell system is higher. Become.

排ガス熱交換器２は、燃料電池モジュール１からの排気経路２５と、貯湯タンク３中の湯水を循環ポンプ４により循環する貯湯水循環経路５とに跨って設置され、燃料電池モジュール１からの排気経路２５の排ガスと貯湯タンク３からの貯湯水循環経路５の湯水とが熱交換するように構成されている。   The exhaust gas heat exchanger 2 is installed across the exhaust path 25 from the fuel cell module 1 and the hot water circulation path 5 through which hot water in the hot water storage tank 3 is circulated by the circulation pump 4, and the exhaust path from the fuel cell module 1. The 25 exhaust gases and hot water in the hot water circulation path 5 from the hot water storage tank 3 are configured to exchange heat.

貯湯タンク３は、燃料電池モジュール１が発生する熱を排ガス熱交換器２で回収し、湯水として溜めものであり、貯湯タンク３への給水や貯湯タンク３から外部への給湯を行うために、給水入口管４１、減圧弁４２、第１給水管４３および第２給水管４４、出湯管４５、混合弁４６、給湯出口管４７を備えている。   The hot water storage tank 3 collects the heat generated by the fuel cell module 1 with the exhaust gas heat exchanger 2 and stores it as hot water. In order to supply water to the hot water storage tank 3 and to supply hot water from the hot water storage tank 3 to the outside, A water supply inlet pipe 41, a pressure reducing valve 42, a first water supply pipe 43 and a second water supply pipe 44, a hot water supply pipe 45, a mixing valve 46, and a hot water supply outlet pipe 47 are provided.

貯湯タンク３への給水は、一般の上水管に接続された給水入口管４１から、減圧弁４２と第１給水管４３を経由して貯湯タンク３内の底部に行われる。   Water is supplied to the hot water storage tank 3 from the water supply inlet pipe 41 connected to a general water supply pipe to the bottom of the hot water storage tank 3 via the pressure reducing valve 42 and the first water supply pipe 43.

また、貯湯タンク３からの給湯は、上水管に接続された給水入口管４１から、減圧弁４２と第２給水管４４を経由して供給された水と、貯湯タンク３の上部から出湯管４５を経由して出湯された湯とが、混合弁４６で適温に混合され、給湯出口管４７を介して外部に供給される。   The hot water supply from the hot water storage tank 3 is supplied from the water supply inlet pipe 41 connected to the water supply pipe via the pressure reducing valve 42 and the second water supply pipe 44, and the hot water supply pipe 45 from the upper part of the hot water storage tank 3. The hot water discharged via the hot water is mixed at an appropriate temperature by the mixing valve 46 and supplied to the outside through the hot water supply outlet pipe 47.

本実施の形態１の燃料電池システムは、貯湯水循環経路５のうちの貯湯タンク３の底部の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の第１経路５ａに、湯水を放熱させる放熱器８を備えている。   The fuel cell system according to the first embodiment dissipates heat in the first path 5a between the outlet side of the hot water storage tank 3 in the hot water circulation path 5 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2. A vessel 8 is provided.

この放熱器８は、湯水と周辺空気との熱交換を行う空気熱交換器６と、この空気熱交換器６に外気を供給し、貯湯タンク３から送られる湯水を外気により強制冷却するための放熱ファン７から構成されている。空気熱交換器６としては、例えば、フィンチューブ式の熱交換器を用いることができる。   This radiator 8 is used to exchange heat between hot water and ambient air, and to supply outside air to the air heat exchanger 6 and forcibly cool the hot water sent from the hot water storage tank 3 with the outside air. The heat radiating fan 7 is used. As the air heat exchanger 6, for example, a fin tube heat exchanger can be used.

また、第１経路５ａのうちの放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路には、排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度（第１温度、Ｔ１）を検出する熱交換器入口水温検出器１１を備えている。   The temperature between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 in the first path 5a is the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 (first temperature, T1). The heat exchanger inlet water temperature detector 11 is detected.

また、貯湯水循環経路５のうちの排ガス熱交換器２の出口側と貯湯タンク３の入口側と
の間の第２経路５ｂには、排ガス熱交換器２から流出する湯水の温度（Ｔｏ）を検出する熱交換器出口水温検出器１２を備えている。 Moreover, the temperature (To) of the hot water flowing out from the exhaust gas heat exchanger 2 is set in the second path 5b between the outlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 and the inlet side of the hot water storage tank 3 in the hot water circulation path 5. A heat exchanger outlet water temperature detector 12 for detection is provided.

また、放熱器８の吸気側近傍には、外気温度（Ｔａ）を検出する気温検出器１６を備えている。   Further, an air temperature detector 16 that detects an outside air temperature (Ta) is provided in the vicinity of the intake side of the radiator 8.

制御器９は、熱交換器出口水温検出器１２によって検出される排ガス熱交換器２から流出する湯水の温度（Ｔｏ）が、予め設定される所定温度（例えば７０℃）となるように、循環ポンプ４による湯水の循環流量を制御する。   The controller 9 circulates so that the temperature (To) of hot water flowing out from the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the heat exchanger outlet water temperature detector 12 becomes a predetermined temperature (for example, 70 ° C.) set in advance. The circulating flow rate of hot water by the pump 4 is controlled.

また、制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度（第１温度、Ｔ１）に基づいて、放熱器８の放熱ファン７の運転と停止を制御する。   Further, the controller 9 operates the radiator fan 7 of the radiator 8 based on the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 (first temperature, T1) detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11. And control the stop.

具体的には、排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度（第１温度、Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上になるまでは、放熱器８の放熱ファン７を運転せず、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇した場合に、排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度（第１温度、Ｔ１）が、予め設定される第２所定温度（例えば３０℃）以下の温度に下がるまで、放熱器８の放熱ファン７を運転する。   Specifically, until the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 (first temperature, T1) is equal to or higher than a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.), the heat radiating fan of the radiator 8 is used. 7 is not operated and the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 (first temperature, T1) when the temperature rises to a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or higher is set in advance. The heat radiating fan 7 of the radiator 8 is operated until the temperature drops to a temperature equal to or lower than the second predetermined temperature (for example, 30 ° C.).

放熱ファン７を運転しているときは、放熱ファン７の運転により放熱効果が高められた放熱器８により貯湯タンク３から排ガス熱交換器２に送られる湯水を放熱させる。   When the heat radiating fan 7 is in operation, the hot water sent from the hot water storage tank 3 to the exhaust gas heat exchanger 2 is radiated by the radiator 8 whose heat radiating effect is enhanced by the operation of the heat radiating fan 7.

さらに、制御器９は、気温検出器１６が検出する外気温度に基づいて、外気温度が高いほど強風になるように予め設定された送風量となるように、放熱ファン７の運転を制御する。   Furthermore, the controller 9 controls the operation of the heat radiating fan 7 based on the outside air temperature detected by the air temperature detector 16 so that the air flow is set in advance so that the higher the outside air temperature, the stronger the wind.

例えば、夏季のように外気温が高い場合は、放熱ファン７の回転数を通常よりも増やすことで、送風量を増やして冷却能力を増大させる。一方、冬季のように外気温が低い場合は、放熱ファン７の回転数を落とし、送風量を減らして冷却能力を抑制する。   For example, when the outside air temperature is high as in summer, the amount of air blown is increased to increase the cooling capacity by increasing the rotational speed of the heat radiating fan 7 than usual. On the other hand, when the outside air temperature is low as in the winter season, the number of rotations of the heat radiating fan 7 is decreased, and the cooling capacity is suppressed by reducing the air flow rate.

外気温と放熱ファン７の回転数との関係は、空気熱交換器６の放熱性能に応じて予め定めておき、制御定数として制御器９に記憶させておけばよい。   The relationship between the outside air temperature and the rotational speed of the heat radiating fan 7 may be determined in advance according to the heat radiation performance of the air heat exchanger 6 and stored in the controller 9 as a control constant.

上記構成の燃料電池システムを設置後に初めて運転する時は、予め凝縮水タンク１０を水で満たしておき、水素生成器２４での水蒸気改質に利用される水を確保しておく必要がある。   When the fuel cell system having the above-described configuration is operated for the first time after installation, it is necessary to fill the condensed water tank 10 with water in advance and secure water used for steam reforming in the hydrogen generator 24.

そのために、貯湯水循環経路５から凝縮水タンク１０に給水するための経路３０が、給水弁２９を介して貯湯水循環経路５の第１経路５ａと凝縮水タンク１０との間に接続されている。   For this purpose, a path 30 for supplying water from the hot water circulation path 5 to the condensed water tank 10 is connected between the first path 5 a of the hot water circulation path 5 and the condensed water tank 10 via a water supply valve 29.

そして、燃料電池システムの初期設置時には、まず給水弁２９を開放して凝縮水タンク１０を貯湯タンク３から第１経路５ａに流れる水道水で満たし、次に凝縮水タンク１０の水を改質水ポンプ２７によりイオン交換樹脂２８を介して水素生成器２４に供給する。   When the fuel cell system is initially installed, the water supply valve 29 is first opened to fill the condensed water tank 10 with tap water flowing from the hot water storage tank 3 to the first path 5a, and then the water in the condensed water tank 10 is reformed water. A pump 27 supplies the hydrogen generator 24 via an ion exchange resin 28.

凝縮水タンク１０の水（最初は、残留塩素等を含んだ水道水）は、イオン交換樹脂２８を通過することにより純水化された後に水素生成器２４に供給され、水素生成器２４での水蒸気改質に利用される。   The water in the condensed water tank 10 (initially, tap water containing residual chlorine and the like) is purified by passing through the ion exchange resin 28 and then supplied to the hydrogen generator 24. Used for steam reforming.

水素生成器２４に供給され水素生成器２４で使用する水に不純物が含まれると、水素生成器２４内部の触媒の劣化が進んだり、水素生成器２４の蒸発部（図示せず）にスケールが付着して、改質性能が劣化する原因となる。   If impurities are contained in the water supplied to the hydrogen generator 24 and used in the hydrogen generator 24, the catalyst inside the hydrogen generator 24 deteriorates, or the evaporation unit (not shown) of the hydrogen generator 24 has a scale. It adheres and causes the reforming performance to deteriorate.

燃料電池２１や水素生成器２４からの排ガス中に含まれる水分を凝縮させたものは、不純物をほとんど含まない純水である。   What condensed the water | moisture content contained in the waste gas from the fuel cell 21 or the hydrogen generator 24 is the pure water which hardly contains an impurity.

したがって、通常の運転時には、この凝縮水をシステム内部で充分に回収し、水素生成器２４の改質水として利用することが望ましい。   Therefore, during normal operation, it is desirable that this condensed water is sufficiently recovered inside the system and used as reforming water for the hydrogen generator 24.

また、残留塩素等を含んだ外部からの水道水の供給を抑制し、システム内部での水の自立性を高めることが、イオン交換樹脂２８の容量の低減や、長期的なシステムの信頼性確保につながる。   In addition, it is possible to reduce the capacity of ion exchange resin 28 and ensure long-term system reliability by suppressing the supply of tap water from the outside containing residual chlorine and improving the self-sustainability of water inside the system. Leads to.

そして、水の自立性を高めるためには、燃料電池システムの運転中は、排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度を適切に制御して、排ガス熱交換器２の温度を、燃料電池２１や水素生成器２４からの排ガス中に含まれる水分を排ガス熱交換器２で凝縮させて充分な量の凝縮水を回収することができる温度に維持することが重要である。   And in order to improve the independence of water, during the operation of the fuel cell system, the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 is appropriately controlled so that the temperature of the exhaust gas heat exchanger 2 can be controlled. It is important to maintain the temperature at which a sufficient amount of condensed water can be recovered by condensing moisture contained in the exhaust gas from the hydrogen generator 24 in the exhaust gas heat exchanger 2.

貯湯タンク３の蓄熱量が少ない場合、例えば、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度、第１温度、Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上になるまでは、放熱器８の放熱ファン７を運転せずに、循環ポンプ４により、貯湯タンク３内の湯水を排ガス熱交換器２へ供給し、この排ガス熱交換器２において、燃料電池モジュール１の排熱を回収して貯湯タンク３へ蓄熱する。   When the amount of heat stored in the hot water storage tank 3 is small, for example, the inlet water temperature of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 (the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2, the first temperature, T1 ) Is equal to or higher than a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.), the hot water in the hot water storage tank 3 is exchanged with the exhaust gas by the circulation pump 4 without operating the heat radiating fan 7 of the radiator 8. The exhaust gas heat exchanger 2 collects exhaust heat from the fuel cell module 1 and stores it in the hot water storage tank 3.

なお、本実施の形態のような燃料電池システムでは、貯湯タンク３内に安定した蓄熱量を確保するために、前述したように、熱交換器出口水温検出器１２で検出される排ガス熱交換器２の出口水温（排ガス熱交換器２から流出する湯水の温度、Ｔｏ）が、所定の目標温度（例えば７０℃）となるように、循環ポンプ４の回転数を変化させ、排ガス熱交換器２に送られる湯水の流量を制御するのが一般的である。   In the fuel cell system as in the present embodiment, as described above, the exhaust gas heat exchanger detected by the heat exchanger outlet water temperature detector 12 in order to ensure a stable heat storage amount in the hot water storage tank 3. The outlet water temperature (temperature of hot water flowing out from the exhaust gas heat exchanger 2, To) is changed to a predetermined target temperature (for example, 70 ° C.) to change the rotational speed of the circulation pump 4, and the exhaust gas heat exchanger 2. It is common to control the flow rate of hot water sent to the water.

ここで、貯湯タンク３の蓄熱量が充分多くなった場合、例えば、熱交換器入口水温検出器１１によって排ガス熱交換器２の入口水温（排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度、第１温度、Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇したことを検知した場合は、制御器９の指令により、放熱器８の放熱ファン７を動作させ、貯湯タンク３から排ガス熱交換器２に送られる湯水を放熱器８で冷却する。   Here, when the amount of heat stored in the hot water storage tank 3 has increased sufficiently, for example, the heat exchanger inlet water temperature detector 11 detects the temperature of the inlet water of the exhaust gas heat exchanger 2 (the temperature of hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2, the first When it is detected that the temperature, T1) has risen to a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or higher, the heat dissipating fan 7 of the heat dissipator 8 is operated according to the command of the controller 9, Hot water sent from the hot water storage tank 3 to the exhaust gas heat exchanger 2 is cooled by the radiator 8.

このとき、放熱ファン７を駆動させることにより、空気熱交換器６に外気を送風し、この空気熱交換器６に供給された湯水を外気に放熱させ冷却する。この放熱した湯水は、排ガス熱交換器２において、燃料電池モジュール１の排熱を回収して貯湯タンク３へ蓄熱する。   At this time, by driving the heat dissipating fan 7, the outside air is blown to the air heat exchanger 6, and the hot water supplied to the air heat exchanger 6 is dissipated to the outside air to be cooled. The discharged hot water collects the exhaust heat of the fuel cell module 1 in the exhaust gas heat exchanger 2 and stores it in the hot water storage tank 3.

なお、貯湯タンク３からの湯水を冷却する必要があるかどうかは、排ガス熱交換器２での凝縮性能が充分確保されるか否かで判断されるものである。   Whether or not the hot water from the hot water storage tank 3 needs to be cooled is determined by whether or not the condensation performance in the exhaust gas heat exchanger 2 is sufficiently secured.

ところで、排ガス熱交換器２での水の凝縮量は、燃料電池モジュール１からの排ガスの温度や成分、排ガス熱交換器２の熱交換性能に依存するものであるが、排ガス熱交換器２への入水温度が、例えば４０℃より低い場合に、充分な量の凝縮水を確保することができるものであれば、熱交換器入口水温検出器１１で検出される湯水の温度が４０℃以上であ
れば、放熱器８を用いて外気により冷却するものとすればよい。 By the way, the amount of water condensed in the exhaust gas heat exchanger 2 depends on the temperature and components of the exhaust gas from the fuel cell module 1 and the heat exchange performance of the exhaust gas heat exchanger 2. If the incoming water temperature is lower than 40 ° C., for example, a sufficient amount of condensed water can be secured, the hot water temperature detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 is 40 ° C. or higher. If there is, the radiator 8 may be used to cool by outside air.

ここで、放熱器８により、外気に対して、排ガス熱交換器２に流入する湯水を放熱させているため、放熱器８の冷却性能は外気の温度に大きく影響される。   Here, since the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 is radiated to the outside air by the radiator 8, the cooling performance of the radiator 8 is greatly influenced by the temperature of the outside air.

例えば、夏季の日中のように外気温度が高い場合を想定して放熱器８を設計すると、冬季のように外気温度が低い場合には、放熱器８としては、冷却能力が過剰となってしまう場合がある。一方、放熱器８の放熱ファン７の動作音は、運転時の静粛性を損なう大きな要因となっている。   For example, if the radiator 8 is designed on the assumption that the outside air temperature is high as in the daytime in summer, and the outside air temperature is low as in winter, the cooling capacity of the radiator 8 becomes excessive. May end up. On the other hand, the operating noise of the heat radiating fan 7 of the radiator 8 is a major factor that impairs the quietness during operation.

そこで、本実施の形態では、図２に示すように、制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇するまでは、図２のＳＴＥＰ１のＮＯ側への分岐を繰り返して、放熱器８の放熱ファン７を動作させない。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the controller 9 sets the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 in advance. 1 Until the temperature rises to a predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or higher, the branch to the NO side of STEP 1 in FIG. 2 is repeated, and the radiating fan 7 of the radiator 8 is not operated.

そして、制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇した場合に、図２のＳＴＥＰ１のＹＥＳ側に分岐して、次のＳＴＥＰ２に進んで、放熱器８の放熱ファン７を運転し、排ガス熱交換器２に送られる湯水を放熱器８で外気に放熱させる。   Then, the controller 9 increases the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) set in advance. 2, branch to the YES side of STEP 1 in FIG. 2, proceed to the next STEP 2, operate the radiator fan 7 of the radiator 8, and supply hot water sent to the exhaust gas heat exchanger 2 to the outside air by the radiator 8. Dissipate heat.

このとき、制御器９は、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）に基づいて、放熱ファン７の動作を制御する。   At this time, the controller 9 controls the operation of the heat radiating fan 7 based on the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16.

例えば、夏季のように外気温が比較的高い場合には、通常よりも放熱ファン７を高回転数で運転して放熱器８の冷却能力を増大（放熱効果を向上）させ、逆に、冬季のように外気温が比較的低い場合には、放熱ファン７を低回転数で運転して放熱器８の冷却能力（放熱効果）を抑制する。   For example, when the outside air temperature is relatively high as in the summer, the radiating fan 7 is operated at a higher rotational speed than usual to increase the cooling capacity of the radiator 8 (improving the radiating effect). When the outside air temperature is relatively low as described above, the cooling fan 7 is operated at a low rotational speed to suppress the cooling capacity (heat dissipation effect) of the radiator 8.

これによれば、外気温度に応じて、放熱ファン７の動作（回転数）を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できる。   According to this, by suppressing the operation (the number of rotations) of the heat radiating fan 7 to the necessary minimum according to the outside air temperature, it is possible to suppress noise around the system by the heat radiating fan 7.

また、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制することもできる。したがって、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Further, a reduction in system efficiency can be suppressed by reducing the power consumption of the heat radiating fan 7. Therefore, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

また、図２に示すように、制御器９は、放熱ファン７を外気温度に応じた回転数で運転している時に、熱交換器入口水温検出器１１が検出する排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）以下の温度に低下した場合には、図２のＳＴＥＰ３のＹＥＳ側に分岐して、次のＳＴＥＰ４に進んで、放熱ファン７を停止するものとする。   As shown in FIG. 2, the controller 9 has an inlet of the exhaust gas heat exchanger 2 that is detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 when the heat radiating fan 7 is operated at a rotational speed corresponding to the outside air temperature. When the water temperature (T1) is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.) set to a temperature lower than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) set in advance, STEP 3 in FIG. It branches to YES side and proceeds to the next STEP 4 to stop the heat radiating fan 7.

例えば、放熱ファン７の動作中に、ユーザーが貯湯タンク３の湯を利用した場合は、この出湯に伴い貯湯タンク３下部に外部から冷たい水が給水され、貯湯タンク３から送られる湯水の温度が下がることが想定される。   For example, when the user uses hot water in the hot water storage tank 3 while the heat radiating fan 7 is operating, cold water is supplied from the outside to the lower part of the hot water storage tank 3 along with this hot water, and the temperature of the hot water sent from the hot water storage tank 3 is It is expected to go down.

このように、排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度が低くなるような場合は、放熱ファン７による湯水の放熱を不要と判定し、放熱ファン７を停止させる。放熱ファン７を必要以上に動作させないことが、システムの省エネ性と静粛性の向上につながる。   As described above, when the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 is lowered, it is determined that the heat dissipation by the heat radiating fan 7 is unnecessary, and the heat radiating fan 7 is stopped. Not operating the heat dissipating fan 7 more than necessary leads to an improvement in energy saving and quietness of the system.

なお、燃料電池システム全体、若しくは、少なくとも放熱器８を屋内に設置するものとしても良い。   The entire fuel cell system or at least the radiator 8 may be installed indoors.

例えば、寒冷地のように、冬季に極低温となりシステム内の水経路が凍結する可能性があるような場合は、屋内に設置するのが一般的である。また、欧州における給湯や暖房設備のように、地下室に設置するような場合も想定される。   For example, when there is a possibility that the water path in the system becomes frozen in winter, such as in a cold region, it is generally installed indoors. In addition, it may be installed in a basement like hot water supply or heating equipment in Europe.

そして、屋内にシステムを設置する場合は、屋外設置の場合と比べて、システムの騒音を極力抑制することが重要であるが、本発明の実施の形態１のように、静粛性に優れた燃料電池システムによれば、屋内設置用として展開することが容易となり、システムの普及拡大につながる。   When installing the system indoors, it is important to suppress the noise of the system as much as possible compared to the case of outdoor installation. However, as in the first embodiment of the present invention, the fuel is excellent in quietness. According to the battery system, it can be easily deployed for indoor installation, leading to the spread of the system.

したがって、本実施の形態によれば、簡単な構成で、システム周囲への騒音を抑制し、ファン駆動に伴う電力消費を低減することができ、静粛性と省エネ性、設置展開性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress noise around the system with a simple configuration, reduce power consumption associated with fan driving, and have excellent quietness, energy saving, and installation expansibility. A battery system can be provided.

以上説明したように本実施の形態１の燃料電池システムは、湯水を貯める貯湯タンク３と、燃料電池２１または水素生成器２４からの排ガスと貯湯タンク３からの湯水とを熱交換させる排ガス熱交換器２と、貯湯タンク３からの湯水を排ガス熱交換器２に搬送する循環ポンプ４と、貯湯タンク３から排ガス熱交換器２に向かう湯水の流路の途中で貯湯タンク３からの湯水の熱を外気に放熱するための放熱器８とを環状に連接して貯湯タンク３の湯水を循環させる貯湯水循環経路５を構成し、排ガス熱交換器２で排ガス中の水蒸気を凝縮させて水を回収すると共に、排ガス熱交換器２で加温された湯水を貯湯タンク３に貯める燃料電池システムである。   As described above, the fuel cell system according to Embodiment 1 is configured to perform heat exchange between the hot water storage tank 3 that stores hot water and the exhaust gas from the fuel cell 21 or the hydrogen generator 24 and the hot water from the hot water storage tank 3. The heat of the hot water from the hot water storage tank 3 in the middle of the flow path of the hot water flowing from the hot water storage tank 3 to the exhaust gas heat exchanger 2 and the hot water flow from the hot water storage tank 3 to the exhaust gas heat exchanger 2 A hot water circulation path 5 for circulating the hot water in the hot water storage tank 3 is formed by connecting the heat radiator 8 for radiating heat to the outside in an annular shape, and the water in the exhaust gas is condensed by the exhaust gas heat exchanger 2 to collect water. In addition, the fuel cell system stores hot water heated by the exhaust gas heat exchanger 2 in a hot water storage tank 3.

ここで、放熱器８は、湯水と周辺空気との熱交換を行う空気熱交換器６と、空気熱交換器６に外気を送風する少なくとも一つの放熱ファン７とを有する。   Here, the radiator 8 includes an air heat exchanger 6 that performs heat exchange between hot water and ambient air, and at least one radiating fan 7 that blows outside air to the air heat exchanger 6.

そして、放熱ファン７は、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇するまでは、停止している。   The heat radiating fan 7 is detected by the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 in the hot water circulation path 5 (detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). It stops until the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 rises to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.).

そして、放熱ファン７は、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇すると、制御器９の制御により、送風動作する。   The heat radiating fan 7 is detected by the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 in the hot water circulation path 5 (detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). When the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 rises to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.), the air blowing operation is performed under the control of the controller 9.

これによれば、放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度に応じて、放熱ファン７の動作を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、排ガスから水を回収でき、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, by suppressing the operation of the radiating fan 7 to the minimum necessary according to the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2, the radiating fan 7 can suppress the noise around the system and reduce the power consumption of the radiating fan 7, so that the efficiency of the system can be suppressed. Therefore, water can be recovered from the exhaust gas, and it has a simple structure and is excellent in quietness and energy saving. A fuel cell system can be provided.

また、本実施の形態では、放熱ファン７が、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）に応じて送風量が変化し、外気温度が低くなるにつれて送風量が減少する。   Further, in the present embodiment, the radiating fan 7 changes the air flow rate according to the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16, and the air flow rate decreases as the outside air temperature decreases.

これによれば、外気温度に応じて放熱ファン７の送風量を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、簡単な構成で、静粛性と省エ
ネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。 According to this, by suppressing the air flow of the heat radiating fan 7 to the necessary minimum according to the outside air temperature, it is possible to suppress noise around the system by the heat radiating fan 7 and reduce the power consumption of the heat radiating fan 7 to reduce the system power consumption. Since the reduction in efficiency can be suppressed, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

また、本実施の形態では、放熱ファン７が、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで下がると、制御器９の制御により、送風動作を停止する。   In the present embodiment, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 (heat exchanger inlet water temperature detection) is detected by the radiating fan 7. The inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the vessel 11 is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.) set to a temperature lower than the first predetermined temperature (for example, 40 ° C.). Then, the air blowing operation is stopped under the control of the controller 9.

これによれば、放熱ファン７の動作中に、貯湯タンク３の湯水が使用されて貯湯タンク３に水道水が補給された場合のように、排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度が充分に低くなったような場合には、放熱ファン７を動作させての放熱器８での湯水の積極的な放熱を不要と判定し、放熱ファン７を停止することができるため、省エネ性と静粛性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 is sufficiently high as when the hot water in the hot water storage tank 3 is used and the hot water is supplied to the hot water storage tank 3 during the operation of the heat radiating fan 7. If the temperature of the heat sink becomes low, it is determined that it is not necessary to actively dissipate hot water with the radiator 8 by operating the heat dissipation fan 7, and the heat dissipation fan 7 can be stopped. It is possible to provide a fuel cell system with excellent performance.

（実施の形態２）
以下に、本発明の実施の形態２の燃料電池システムについて、図３および図４を用いて説明する。 (Embodiment 2)
Hereinafter, a fuel cell system according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図３は、本発明の実施の形態２における燃料電池システムの構成図であり、図４は、実施の形態１における燃料電池システムの放熱ファンの運転動作を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a configuration diagram of the fuel cell system according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the heat dissipating fan of the fuel cell system according to the first embodiment.

本実施の形態の燃料電池システムの構成は、図１に示す実施の形態１の燃料電池システムの構成において、貯湯タンク３から第１経路５ａに排出された湯水の温度（第２温度、Ｔ２）を検出する貯湯タンク出口水温検出器１３を、第１経路５ａにおける貯湯タンク３の湯水の出口側（湯水流出口）と放熱器８の湯水の入口側（湯水流入口）との間の経路に設置したものである。   The configuration of the fuel cell system according to the present embodiment is the same as the configuration of the fuel cell system according to the first embodiment shown in FIG. 1, but the temperature of the hot water discharged from the hot water storage tank 3 to the first path 5a (second temperature, T2). The hot water storage tank outlet water temperature detector 13 for detecting the hot water storage tank 3 in the first path 5a is connected to the hot water outlet side (hot water outlet) of the hot water storage tank 3 and the hot water inlet side (hot water inlet) of the radiator 8. It is installed.

そして、本実施の形態では、制御器９が、熱交換器入口水温検出器１１が検出する排ガス熱交換器２の入口水温（第１温度、Ｔ１）と、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）と、貯湯タンク出口水温検出器１３が検出する貯湯タンク３の出口水温（第２温度、Ｔ２）と、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）とに基づいて、放熱ファン７の動作を制御するのである。   In the present embodiment, the controller 9 detects the inlet water temperature (first temperature, T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 and the outside air temperature detected by the air temperature detector 16. Based on (Ta), the outlet water temperature of the hot water storage tank 3 (second temperature, T2) detected by the hot water storage tank outlet water temperature detector 13, and the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16, Is controlled.

その他の燃料電池システムの構成およびその作用は、実施の形態１で説明したものと同様であるので、その詳細な説明は省略する。   Since the configuration and operation of the other fuel cell system are the same as those described in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

この貯湯タンク出口水温検出器１３を加えた場合の放熱ファン７の運転動作について、図４のフローチャートを用いて詳しく説明する。   The operation of the radiating fan 7 when the hot water tank outlet water temperature detector 13 is added will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇するまでは、図４のＳＴＥＰ１のＮＯ側への分岐を繰り返して、放熱器８の放熱ファン７を動作させない。   The controller 9 continues until the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 rises to a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or higher. Repeats branching to the NO side of STEP 1 in FIG. 4 so that the heat radiating fan 7 of the heat radiator 8 is not operated.

そして、制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇した場合に、図４のＳＴＥＰ１のＹＥＳ側に分岐して、次のＳＴＥＰ２に進んで、放熱器８の放熱ファン７を運転し、排ガス熱交換器２に送られる湯水を放熱器８で外気に積極的に放熱させる。   Then, the controller 9 increases the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) set in advance. 4 branches to the YES side of STEP 1 in FIG. 4 and proceeds to the next STEP 2 to operate the heat dissipating fan 7 of the radiator 8 and supply hot water sent to the exhaust gas heat exchanger 2 to the outside air by the radiator 8. Actively dissipate heat.

このとき、制御器９は、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）と貯湯タンク出口水温検出器１３が検出する貯湯タンク３の出口水温（Ｔ２）とに基づいて予め設定される送風量となるように、放熱ファン７の動作を制御する。   At this time, the controller 9 sends a preset air flow rate based on the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16 and the outlet water temperature (T2) of the hot water tank 3 detected by the hot water tank outlet water temperature detector 13. Then, the operation of the heat dissipation fan 7 is controlled.

例えば、外気温度（Ｔａ）と放熱器８に流入する湯水の温度（Ｔ２）が共に比較的高い場合には、通常よりも放熱ファン７を高回転数で運転して放熱器８の冷却能力を増大（放熱効果を向上）させる。   For example, when both the outside air temperature (Ta) and the temperature (T2) of hot water flowing into the radiator 8 are relatively high, the cooling fan 7 is operated at a higher rotational speed than usual so that the cooling capacity of the radiator 8 is increased. Increase (improve heat dissipation effect).

逆に、外気温度（Ｔａ）と放熱器８に流入する湯水の温度（Ｔ２）が共に比較的低い場合には、通常よりも放熱ファン７を低回転数で運転して放熱器８の冷却能力（放熱効果）を抑制する。実際には、これらを適宜組み合わせて放熱ファン７の送風量を設定する。   On the other hand, when both the outside air temperature (Ta) and the temperature of hot water flowing into the radiator 8 (T2) are relatively low, the cooling capacity of the radiator 8 is operated by operating the radiating fan 7 at a lower rotational speed than usual. (Heat dissipation effect) is suppressed. Actually, the air blowing amount of the heat radiating fan 7 is set by appropriately combining these.

これによれば、冷却源である外気の温度と、その外気により冷却される湯水の温度の双方の情報から、湯水の冷却に必要な最小限の送風量の算出が可能となる。放熱ファン７の動作に必要なエネルギーを最小化することで、省エネ性と静粛性にさらに向上できる。   According to this, it is possible to calculate the minimum air blowing amount necessary for cooling the hot water from the information of both the temperature of the outside air that is the cooling source and the temperature of the hot water cooled by the outside air. By minimizing the energy required for the operation of the radiating fan 7, energy saving and quietness can be further improved.

また、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制することもできる。したがって、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Further, a reduction in system efficiency can be suppressed by reducing the power consumption of the heat radiating fan 7. Therefore, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

また、図４に示すように、制御器９は、放熱ファン７を外気温度（Ｔａ）と放熱器８に流入する湯水の温度（Ｔ２）とに基づいた回転数で運転している時に、熱交換器入口水温検出器１１が検出する排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）以下の温度に低下し、さらに、貯湯タンク出口水温検出器１３が検出する温度（Ｔ２）が予め設定される第３所定温度（例えば４０℃）以下の温度に低下した場合には、図４のＳＴＥＰ３とＳＴＥＰ４をそれぞれＹＥＳ側に分岐して、次のＳＴＥＰ５に進んで、放熱ファン７を停止するものとする。   As shown in FIG. 4, the controller 9 operates when the heat radiating fan 7 is operated at a rotational speed based on the outside air temperature (Ta) and the temperature of the hot water flowing into the radiator 8 (T2). A second predetermined temperature (for example, 30), which is set to a temperature lower than the first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) set in advance, the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the exchanger inlet water temperature detector 11. When the temperature (T2) detected by the hot water storage tank outlet water temperature detector 13 decreases to a preset third predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or lower, It is assumed that STEP 3 and STEP 4 of FIG. 4 are branched to the YES side, and the process proceeds to the next STEP 5 to stop the heat dissipation fan 7.

これによれば、放熱器８による湯水の冷却が充分であり、かつ、貯湯タンク３から供給される湯水の温度が充分低くなった場合に、放熱ファン７を運転させての積極的な放熱が不要と判定し、放熱ファン７を停止することができる。よって、排ガス熱交換器２に流入する湯水の温度を確実に低く保った状態で、放熱ファン７を過不足なく動作停止させることが可能となる。   According to this, when the hot water is sufficiently cooled by the radiator 8 and the temperature of the hot water supplied from the hot water storage tank 3 is sufficiently low, positive heat dissipation by operating the heat radiating fan 7 is performed. It can be determined that it is unnecessary, and the heat dissipation fan 7 can be stopped. Therefore, it is possible to stop the operation of the heat radiating fan 7 without excess or deficiency in a state where the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 2 is reliably kept low.

したがって、本実施の形態によれば、簡単な構成で、システム周囲への騒音を抑制し、ファン駆動に伴う電力消費を低減することができ、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the noise around the system with a simple configuration, reduce the power consumption associated with driving the fan, and provide a fuel cell system excellent in quietness and energy saving. It becomes possible to do.

なお、本実施の形態２において、貯湯タンク３から第１経路５ａに排出される直前の湯水の温度を検出する貯湯タンク底部水温検出器を貯湯タンク３の底部に設けて、この貯湯タンク底部水温検出器を貯湯タンク出口水温検出器１３の代わりに用いても構わない。   In the second embodiment, a hot water tank bottom water temperature detector for detecting the temperature of hot water immediately before being discharged from the hot water tank 3 to the first path 5a is provided at the bottom of the hot water tank 3, and the hot water tank bottom water temperature is detected. A detector may be used instead of the hot water tank outlet water temperature detector 13.

以上説明したように本実施の形態２の燃料電池システムは、湯水を貯める貯湯タンク３と、燃料電池２１または水素生成器２４からの排ガスと貯湯タンク３からの湯水とを熱交換させる排ガス熱交換器２と、貯湯タンク３からの湯水を排ガス熱交換器２に搬送する循環ポンプ４と、貯湯タンク３から排ガス熱交換器２に向かう湯水の流路の途中で貯湯タンク３からの湯水の熱を外気に放熱するための放熱器８とを環状に連接して貯湯タンク３の湯水を循環させる貯湯水循環経路５を構成し、排ガス熱交換器２で排ガス中の水蒸気を凝
縮させて水を回収すると共に、排ガス熱交換器２で加温された湯水を貯湯タンク３に貯める燃料電池システムである。 As described above, the fuel cell system according to Embodiment 2 is configured to perform heat exchange between the hot water storage tank 3 for storing hot water and the exhaust gas from the fuel cell 21 or the hydrogen generator 24 and the hot water from the hot water storage tank 3. The heat of the hot water from the hot water storage tank 3 in the middle of the flow path of the hot water flowing from the hot water storage tank 3 to the exhaust gas heat exchanger 2 and the hot water flow from the hot water storage tank 3 to the exhaust gas heat exchanger 2 A hot water circulation path 5 for circulating the hot water in the hot water storage tank 3 is formed by connecting the heat radiator 8 for radiating heat to the outside in an annular shape, and the water in the exhaust gas is condensed by the exhaust gas heat exchanger 2 to collect water. In addition, the fuel cell system stores hot water heated by the exhaust gas heat exchanger 2 in a hot water storage tank 3.

ここで、放熱器８は、湯水と周辺空気との熱交換を行う空気熱交換器６と、空気熱交換器６に外気を送風する少なくとも一つの放熱ファン７とを有する。   Here, the radiator 8 includes an air heat exchanger 6 that performs heat exchange between hot water and ambient air, and at least one radiating fan 7 that blows outside air to the air heat exchanger 6.

そして、放熱ファン７は、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇するまでは、停止している。   The heat radiating fan 7 is detected by the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 in the hot water circulation path 5 (detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). It stops until the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 rises to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.).

そして、放熱ファン７は、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇すると、制御器９の制御により、送風動作する。   The heat radiating fan 7 is detected by the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 in the hot water circulation path 5 (detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). When the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 rises to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.), the air blowing operation is performed under the control of the controller 9.

これによれば、放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度に応じて、放熱ファン７の動作を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、排ガスから水を回収でき、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, by suppressing the operation of the radiating fan 7 to the minimum necessary according to the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2, the radiating fan 7 can suppress the noise around the system and reduce the power consumption of the radiating fan 7, so that the efficiency of the system can be suppressed. Therefore, water can be recovered from the exhaust gas, and it has a simple structure and is excellent in quietness and energy saving. A fuel cell system can be provided.

また、本実施の形態では、放熱ファン７が、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）に応じて送風量が変化し、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）が低くなるにつれて送風量が減少する。   Further, in the present embodiment, as the radiating fan 7 changes the air flow rate according to the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16 and the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16 decreases. Air flow decreases.

これによれば、外気温度に応じて放熱ファン７の送風量を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, by suppressing the air flow of the heat radiating fan 7 to the necessary minimum according to the outside air temperature, it is possible to suppress noise around the system by the heat radiating fan 7 and reduce the power consumption of the heat radiating fan 7 to reduce the system power consumption. Since the reduction in efficiency can be suppressed, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

また、本実施の形態では、放熱ファン７が、貯湯タンク出口水温検出器１３が検出した貯湯タンク３から第１経路５ａに排出された（放熱器８に流入する）湯水の温度（第２温度、Ｔ２）に応じて送風量が変化し、貯湯タンク出口水温検出器１３が検出した貯湯タンク３から第１経路５ａに排出された（放熱器８に流入する）湯水の温度（第２温度、Ｔ２）が低くなるにつれて送風量が減少する。   Further, in the present embodiment, the heat radiating fan 7 is discharged from the hot water storage tank 3 detected by the hot water storage tank outlet water temperature detector 13 to the first path 5a (flowing into the radiator 8) (the second temperature). , T2), the air flow rate changes, and the temperature of the hot water discharged from the hot water storage tank 3 detected by the hot water storage tank outlet water temperature detector 13 to the first path 5a (flowing into the radiator 8) (second temperature, As T2) becomes lower, the air flow rate decreases.

これによれば、冷却源である外気の温度と、その外気により冷却される湯水の温度の双方の情報に基づいて、放熱ファン７による送風量を設定することができるため、冷却に必要な最小限の送風量が設定可能となり、省エネ性と静粛性に極めて優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, since the amount of air blown by the radiating fan 7 can be set based on both the temperature of the outside air that is the cooling source and the temperature of the hot water cooled by the outside air, the minimum amount required for cooling It is possible to set a limited amount of air flow, and it is possible to provide a fuel cell system that is extremely excellent in energy saving and quietness.

なお、放熱ファン７の動作中に、冷却源である外気の温度と、その外気により冷却される湯水の温度の双方の情報に基づいて、放熱ファン７による湯水の放熱の要否を判定し、放熱が不要となった場合は直ちに放熱ファン７を停止するようにしても構わない。   In addition, during the operation of the radiating fan 7, it is determined whether or not it is necessary to radiate hot water by the radiating fan 7 based on information on both the temperature of the outside air that is a cooling source and the temperature of the hot water cooled by the outside air. When heat radiation is no longer necessary, the heat radiation fan 7 may be stopped immediately.

また、本実施の形態では、放熱ファン７が、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで
下がり、且つ貯湯タンク３から貯湯水循環経路５に流出した（放熱器８に流入する）湯水の温度（貯湯タンク出口水温検出器１３によって検出される貯湯タンク３の出口水温（Ｔ２））が第３所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度まで下がると、制御器９の制御により、送風動作を停止する。 In the present embodiment, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 (heat exchanger inlet water temperature detection) is detected by the radiating fan 7. The inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the vessel 11 is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.) set to a temperature lower than the first predetermined temperature (for example, 40 ° C.). The temperature of hot water flowing out from the hot water storage tank 3 to the hot water circulation path 5 (flowing into the radiator 8) (the outlet water temperature (T2) of the hot water tank 3 detected by the hot water tank outlet water temperature detector 13) is a third predetermined value. When the temperature drops to a temperature lower than the temperature (for example, 40 ° C.), the air blowing operation is stopped under the control of the controller 9.

もし、貯湯タンク３から貯湯水循環経路５に流出した（放熱器８に流入する）湯水の温度（貯湯タンク出口水温検出器１３によって検出される貯湯タンク３の出口水温（Ｔ２））が、放熱ファン７を動作させての放熱器８での湯水の積極的な放熱を必要とする温度（第３所定温度（例えば４０℃）以上の温度）であるにもかかわらず、放熱ファン７を動作させての放熱器８での湯水の積極的な放熱により、放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで下がる場合は、放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで下がると、放熱ファン７が送風動作を停止する構成（実施の形態１の構成）であれば、放熱ファン７が運転動作と停止動作とを頻繁に交互に繰り返す可能性がある。   If the temperature of hot water that has flowed out of the hot water storage tank 3 into the hot water circulation path 5 (flowed into the radiator 8) (the outlet water temperature (T2) of the hot water tank 3 detected by the hot water tank outlet water temperature detector 13) is the radiating fan. Despite the temperature that requires active heat dissipation of the hot water in the radiator 8 when the radiator 7 is operated (a temperature equal to or higher than the third predetermined temperature (for example, 40 ° C.)), the radiator fan 7 is operated. The temperature of the hot water flowing in the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 (detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11) by positive heat dissipation of the hot water in the radiator 8 When the exhaust water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 is lowered to a temperature lower than the second predetermined temperature (for example, 30 ° C.), the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 The temperature of hot water flowing through the path (heat exchanger inlet Configuration in which the radiating fan 7 stops the blowing operation when the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 detected by the temperature detector 11 is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.). In the case of the configuration 1), the heat radiating fan 7 may frequently repeat the operation and the stop operation alternately.

しかしながら、放熱ファン７の動作中に、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器２の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器２の入口水温（Ｔ１））が第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで下がっても、貯湯タンク３から貯湯水循環経路５に流出した（放熱器８に流入する）湯水の温度（貯湯タンク出口水温検出器１３によって検出される貯湯タンク３の出口水温（Ｔ２））が第３所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度まで下がるまでは、放熱ファン７が送風動作を停止しないので、放熱ファン７が運転動作と停止動作とを頻繁に交互に繰り返す現象の発生を防止することができる。   However, during the operation of the radiating fan 7, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 2 in the stored hot water circulation path 5 (by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). Even if the detected inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 falls to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.), it flows out from the hot water storage tank 3 to the hot water circulation path 5 (to the radiator 8). The temperature of the incoming hot water (the outlet water temperature (T2) of the hot water storage tank 3 detected by the hot water storage tank outlet water temperature detector 13) is lowered to a temperature lower than a third predetermined temperature (for example, 40 ° C.). Does not stop the blowing operation, it is possible to prevent the occurrence of a phenomenon in which the heat radiating fan 7 frequently and alternately repeats the operation operation and the stop operation.

したがって、実施の形態１よりも、制御器９が適切な判断で放熱ファン７の送風動作を停止させることが可能となり、省エネ性と静粛性に極めて優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, the controller 9 can stop the air blowing operation of the heat radiating fan 7 with an appropriate judgment as compared with the first embodiment, and it is possible to provide a fuel cell system that is extremely excellent in energy saving and quietness. Become.

（実施の形態３）
以下に、本発明の実施の形態３の燃料電池システムについて、図５を用いて説明する。 (Embodiment 3)
The fuel cell system according to Embodiment 3 of the present invention will be described below with reference to FIG.

図５は、本発明の実施の形態３における燃料電池システムの構成図である。   FIG. 5 is a configuration diagram of the fuel cell system according to Embodiment 3 of the present invention.

図５に示すように、本実施の形態３の燃料電池システムは、燃料電池モジュール１と、燃料電池モジュール１の排熱を回収する排ガス熱交換器９１、カソードオフガス熱交換器９２および冷却水熱交換器９３と、これらの熱交換器からの温水を貯留する貯湯タンク３から構成される。   As shown in FIG. 5, the fuel cell system of Embodiment 3 includes a fuel cell module 1, an exhaust gas heat exchanger 91 that recovers exhaust heat of the fuel cell module 1, a cathode offgas heat exchanger 92, and cooling water heat. It is comprised from the hot water storage tank 3 which stores the exchanger 93 and the warm water from these heat exchangers.

燃料電池モジュール１は、アノード２２およびカソード２３を有し、水素含有ガスおよび酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池２１と、原料ガスを改質して水素含有ガスを生成する水素生成器２４を備えている。   The fuel cell module 1 includes an anode 22 and a cathode 23, and includes a fuel cell 21 that generates power using a hydrogen-containing gas and an oxidant gas, and a hydrogen generator 24 that reforms a raw material gas to generate a hydrogen-containing gas. I have.

燃料電池２１は、例えば、固体高分子形の燃料電池であり、水素生成器２４で生成された水素含有ガスと、空気ブロワなどから送られた酸化剤ガス（空気中の酸素）とを、燃料極であるアノード２２および酸素極であるカソード２３において電気化学的に反応させて発電を行うものである。   The fuel cell 21 is, for example, a polymer electrolyte fuel cell, which uses a hydrogen-containing gas generated by the hydrogen generator 24 and an oxidant gas (oxygen in the air) sent from an air blower or the like as fuel. Electric power is generated by electrochemical reaction at the anode 22 which is an electrode and the cathode 23 which is an oxygen electrode.

水素生成器２４は、例えば、メタンやプロパンなどの炭化水素系ガスを含む原料ガスから、触媒による改質反応（例えば水蒸気改質反応）により水素を生成し、燃料電池２１のアノード２２に送出する。   The hydrogen generator 24 generates hydrogen from a raw material gas containing a hydrocarbon-based gas such as methane or propane, for example, by a reforming reaction (for example, a steam reforming reaction) using a catalyst, and sends the hydrogen to the anode 22 of the fuel cell 21. .

燃料電池モジュール１がこのような水素生成器２４を備えることで、都市ガス、ＬＰガス、灯油などの様々な原料ガスを利用して発電が行えるため、燃料電池システムの汎用性はより高いものとなる。   Since the fuel cell module 1 includes such a hydrogen generator 24, power generation can be performed using various source gases such as city gas, LP gas, and kerosene, and therefore the versatility of the fuel cell system is higher. Become.

貯湯タンク３からの湯水は、循環ポンプ４により、貯湯水循環経路５を循環し、燃料電池２１のアノードオフガス等の可燃性ガスを燃焼することで水素生成器２４を加熱する燃焼器８３からの排ガスの排熱を回収する排ガス熱交換器９１と、燃料電池２１のカソードオフガスの排熱を回収するカソードオフガス熱交換器９２と、燃料電池２１の冷却水の排熱を回収する冷却水熱交換器９３とを介して貯湯タンク３に戻る。   Hot water from the hot water storage tank 3 is circulated through the hot water circulation path 5 by the circulation pump 4 and the exhaust gas from the combustor 83 that heats the hydrogen generator 24 by combusting combustible gas such as anode off gas of the fuel cell 21. Exhaust gas heat exchanger 91 for recovering exhaust heat, cathode offgas heat exchanger 92 for recovering exhaust heat of cathode offgas of fuel cell 21, and cooling water heat exchanger for recovering exhaust heat of cooling water of fuel cell 21 Return to the hot water storage tank 3 through 93.

排ガス熱交換器９１は、貯湯水循環経路５を循環する湯水との熱交換により水素生成器２４の燃焼器８３からの排ガスの排熱を回収すると共に、排ガスから凝縮水を生成する。   The exhaust gas heat exchanger 91 collects exhaust heat of the exhaust gas from the combustor 83 of the hydrogen generator 24 by heat exchange with hot water circulating in the hot water circulation path 5 and generates condensed water from the exhaust gas.

カソードオフガス熱交換器９２は、貯湯水循環経路５を循環する湯水との熱交換により燃料電池２１から排出されるカソードオフガスの排熱を回収すると共に、カソードオフガスから凝縮水を生成する。そして、冷却水熱交換器９３は、燃料電池２１の冷却水の排熱を回収する。   The cathode offgas heat exchanger 92 collects exhaust heat of the cathode offgas discharged from the fuel cell 21 by heat exchange with hot water circulating in the hot water circulation path 5 and generates condensed water from the cathode offgas. Then, the cooling water heat exchanger 93 recovers the exhaust heat of the cooling water of the fuel cell 21.

なお、排ガス熱交換器９１からの排ガス及びその凝縮水と、カソードオフガス熱交換器９２からのカソードオフガス及びその凝縮水は、気液分離器９０において、凝縮水成分とガス成分とに分離され、ガス成分であるカソードオフガスと排ガスは外部に排気され、凝縮水は凝縮水タンク１０に貯留される。   The exhaust gas and its condensed water from the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode off gas and its condensed water from the cathode off gas heat exchanger 92 are separated into a condensed water component and a gas component in the gas-liquid separator 90, Cathode off gas and exhaust gas, which are gas components, are exhausted to the outside, and condensed water is stored in the condensed water tank 10.

なお、これら熱交換器としては、例えば二重管式やシェルアンドチューブ式、プレート式などの熱交換器を用いることができる。   In addition, as these heat exchangers, heat exchangers, such as a double tube type, a shell and tube type, a plate type, can be used, for example.

冷却水タンク８７は、燃料電池２１で発電に伴って発生する熱を回収して燃料電池２１を所定温度に保つための冷却水を貯留する。   The cooling water tank 87 stores cooling water for recovering heat generated by the fuel cell 21 along with power generation and keeping the fuel cell 21 at a predetermined temperature.

水供給管８９は、凝縮水タンク１０内の凝縮水を冷却水として冷却水タンク８７に補給する。   The water supply pipe 89 supplies the cooling water tank 87 with the condensed water in the condensed water tank 10 as cooling water.

冷却水供給ポンプ８８は、凝縮水タンク１０よりも下方に配置されたポンプであり、凝縮水タンク１０内の凝縮水を水供給管８９を通して冷却水タンク８７に送る。   The cooling water supply pump 88 is a pump disposed below the condensed water tank 10, and sends the condensed water in the condensed water tank 10 to the cooling water tank 87 through the water supply pipe 89.

イオン交換樹脂２８は、水供給管８９の途中に設けられ、凝縮水タンク１０からの凝縮水を純水に処理する。   The ion exchange resin 28 is provided in the middle of the water supply pipe 89 to treat the condensed water from the condensed water tank 10 into pure water.

冷却水タンク８７に蓄えられた純度の高い水は、冷却水循環ポンプ８５により、冷却水循環経路８４を通じて、燃料電池２１の冷却部８６に送られ、燃料電池２１を一定の温度に保つ。   The high-purity water stored in the cooling water tank 87 is sent to the cooling unit 86 of the fuel cell 21 through the cooling water circulation path 84 by the cooling water circulation pump 85 to keep the fuel cell 21 at a constant temperature.

燃料電池２１の安定的な発電のためには、燃料電池２１の温度を均一に保ち、反応温度を一定に維持することが重要である。また、冷却水タンク８７内部の水は、改質水ポンプ２７により水素生成器２４に送られ、ここでの水蒸気改質反応に供される。   For stable power generation of the fuel cell 21, it is important to keep the temperature of the fuel cell 21 uniform and to keep the reaction temperature constant. Further, the water in the cooling water tank 87 is sent to the hydrogen generator 24 by the reforming water pump 27 and used for the steam reforming reaction here.

貯湯タンク３は、燃料電池モジュール１が発生する熱を各熱交換器（排ガス熱交換器９１、カソードオフガス熱交換器９２、冷却水熱交換器９３）で回収した熱で加熱された湯水を溜める。   The hot water storage tank 3 stores hot water heated by the heat recovered by the heat exchangers (exhaust gas heat exchanger 91, cathode offgas heat exchanger 92, cooling water heat exchanger 93) generated by the fuel cell module 1. .

また、貯湯タンク３への給水や貯湯タンク３から外部への給湯を行うために、給水入口管４１、減圧弁４２、第１給水管４３及び第２給水管４４、出湯管４５、混合弁４６、給湯出口管４７を備えている。   In addition, in order to supply water to the hot water storage tank 3 and hot water from the hot water storage tank 3 to the outside, a water supply inlet pipe 41, a pressure reducing valve 42, a first water supply pipe 43 and a second water supply pipe 44, a hot water supply pipe 45, and a mixing valve 46 are provided. The hot water outlet pipe 47 is provided.

貯湯タンク３への給水は、一般の上水管に接続された給水入口管４１から、減圧弁４２と第１給水管４３とを経由して行われる。また、貯湯タンク３からの給湯は、給水入口管４１、減圧弁４２、第２給水管４４を経由して供給された水と、貯湯タンク３の上部から出湯管４５を経由して出湯された湯とが、混合弁４６で適温に混合され、給湯出口管４７を介して外部に供給される。   Water supply to the hot water storage tank 3 is performed from a water supply inlet pipe 41 connected to a general water supply pipe via a pressure reducing valve 42 and a first water supply pipe 43. The hot water supply from the hot water storage tank 3 was discharged from the upper part of the hot water storage tank 3 via the hot water discharge pipe 45 and the water supplied via the water supply inlet pipe 41, the pressure reducing valve 42, and the second water supply pipe 44. Hot water is mixed at an appropriate temperature by the mixing valve 46 and supplied to the outside through the hot water supply outlet pipe 47.

本実施の形態３の燃料電池システムは、貯湯水循環経路５のうちの貯湯タンク３の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の第１経路５ａに、湯水を放熱させる放熱器８を備えている。   The fuel cell system according to the third embodiment includes a radiator 8 that radiates hot water to the first path 5 a between the outlet side of the hot water storage tank 3 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 in the hot water circulation path 5. It has.

この放熱器８は、湯水と周辺空気との熱交換を行う空気熱交換器６と、この空気熱交換器６に外気を供給し、貯湯タンク３から送られる湯水を外気により強制冷却するための放熱ファン７から構成されている。空気熱交換器６としては、例えば、フィンチューブ式の熱交換器を用いることができる。   This radiator 8 is used to exchange heat between hot water and ambient air, and to supply outside air to the air heat exchanger 6 and forcibly cool the hot water sent from the hot water storage tank 3 with the outside air. The heat radiating fan 7 is used. As the air heat exchanger 6, for example, a fin tube heat exchanger can be used.

また、第１経路５ａのうちの放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路には、排ガス熱交換器９１に流入する湯水の温度（第１温度、Ｔ１）を検出する熱交換器入口水温検出器１１を備える。   Further, the temperature between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 in the first path 5a is the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91 (first temperature, T1). The heat exchanger inlet water temperature detector 11 is detected.

また、貯湯水循環経路５のうちの冷却水熱交換器９３の出口側と貯湯タンク３の入口側との間の第２経路５ｂには、冷却水熱交換器９３から流出する湯水の温度を検出する熱交換器出口水温検出器１２を備えている。   Further, the temperature of hot water flowing out from the cooling water heat exchanger 93 is detected in the second path 5b between the outlet side of the cooling water heat exchanger 93 and the inlet side of the hot water tank 3 in the hot water circulation path 5. A heat exchanger outlet water temperature detector 12 is provided.

さらに、放熱器８の吸気側近傍には、放熱器８に流入する外気の温度（Ｔａ）を検出する気温検出器１６を備えている。   Further, an air temperature detector 16 for detecting the temperature (Ta) of the outside air flowing into the heat radiator 8 is provided near the intake side of the heat radiator 8.

本実施の形態３の燃料電池システムは、制御器９が、熱交換器入口水温検出器１１が検出する排ガス熱交換器９１の入口水温および気温検出器１６が検出する外気温度に基づいて、放熱器８の放熱ファン７の動作を制御する。   In the fuel cell system of the third embodiment, the controller 9 radiates heat based on the inlet water temperature of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 and the outside air temperature detected by the air temperature detector 16. The operation of the heat radiating fan 7 of the vessel 8 is controlled.

制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇するまでは、放熱器８の放熱ファン７を動作させない。   The controller 9 continues until the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 rises to a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or higher. Does not operate the radiating fan 7 of the radiator 8.

そして、制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇した場合に、放熱器８の放熱ファン７を運転し、排ガス熱交換器９１に送られる湯水を放熱器８で外気に放熱させる。   Then, the controller 9 increases the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) set in advance. In this case, the heat radiating fan 7 of the radiator 8 is operated, and the hot water sent to the exhaust gas heat exchanger 91 is radiated to the outside air by the radiator 8.

このとき、制御器９は、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）に基づいて、放熱ファン７の動作（回転数）を制御する。   At this time, the controller 9 controls the operation (number of rotations) of the heat radiating fan 7 based on the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16.

例えば、夏季のように外気温が比較的高い場合には、通常よりも放熱ファン７を高回転数で運転して強風で放熱器８の冷却能力を増大（放熱効果を向上）させ、逆に、冬季のように外気温が比較的低い場合には、放熱ファン７を低回転数で運転して弱風で放熱器８の冷却能力（放熱効果）を抑制する。   For example, when the outside air temperature is relatively high, such as in summer, the radiating fan 7 is operated at a higher rotational speed than usual to increase the cooling capacity of the radiator 8 with a strong wind (improving the radiating effect). When the outside air temperature is relatively low, such as in winter, the heat radiating fan 7 is operated at a low rotational speed, and the cooling capacity (heat radiating effect) of the radiator 8 is suppressed by a weak wind.

なお、外気温と放熱ファン７の回転数との関係は、空気熱交換器６の放熱性能に応じて予め定めておき、制御定数として制御器９に記憶させておけばよい。   The relationship between the outside air temperature and the rotational speed of the heat radiating fan 7 may be determined in advance according to the heat radiating performance of the air heat exchanger 6 and stored in the controller 9 as a control constant.

これによれば、外気温度に応じて、放熱ファン７の動作（回転数）を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できる。   According to this, by suppressing the operation (the number of rotations) of the heat radiating fan 7 to the necessary minimum according to the outside air temperature, it is possible to suppress noise around the system by the heat radiating fan 7.

また、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制することもできる。したがって、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Further, a reduction in system efficiency can be suppressed by reducing the power consumption of the heat radiating fan 7. Therefore, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

また、制御器９は、放熱ファン７を外気温度に応じた回転数で運転している時に、熱交換器入口水温検出器１１が検出する排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）以下の温度に低下した場合には、放熱ファン７を停止するものとする。   In addition, when the controller 9 is operating the heat radiating fan 7 at a rotation speed corresponding to the outside air temperature, the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 is When the temperature falls below a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.) set to a temperature lower than the first predetermined temperature (for example, 40 ° C.), the heat radiating fan 7 is stopped.

例えば、放熱ファン７の動作中に、ユーザーが貯湯タンク３の湯を利用した場合は、この出湯に伴い貯湯タンク３下部に外部から冷たい水が給水され、貯湯タンク３から送られる湯水の温度が下がることが想定される。   For example, when the user uses hot water in the hot water storage tank 3 while the heat radiating fan 7 is operating, cold water is supplied from the outside to the lower part of the hot water storage tank 3 along with this hot water, and the temperature of the hot water sent from the hot water storage tank 3 is It is expected to go down.

このように、排ガス熱交換器９１に流入する湯水の温度が低くなるような場合は、放熱ファン７による湯水の放熱を不要と判定し、放熱ファン７を停止させる。放熱ファン７を必要以上に動作させないことが、システムの省エネ性と静粛性の向上につながる。   As described above, when the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91 is low, it is determined that the heat dissipation by the heat radiating fan 7 is unnecessary, and the heat radiating fan 7 is stopped. Not operating the heat dissipating fan 7 more than necessary leads to an improvement in energy saving and quietness of the system.

上記構成の燃料電池システムを設置後に初めて運転する時は、予め凝縮水タンク１０及び冷却水タンク８７を水で満たしておき、燃料電池２１を冷却する冷却水や水素生成器２４での水蒸気改質に利用される水を確保しておく必要がある。   When the fuel cell system having the above configuration is operated for the first time after the installation, the condensed water tank 10 and the cooling water tank 87 are filled with water in advance, and the water reforming in the cooling water or the hydrogen generator 24 for cooling the fuel cell 21 is performed. It is necessary to secure water to be used in the future.

そのために、貯湯水循環経路５から凝縮水タンク１０に給水するための経路３０が、給水弁２９を介して貯湯水循環経路５の第１経路５ａと凝縮水タンク１０との間に接続されている。   For this purpose, a path 30 for supplying water from the hot water circulation path 5 to the condensed water tank 10 is connected between the first path 5 a of the hot water circulation path 5 and the condensed water tank 10 via a water supply valve 29.

そして、燃料電池システムの初期設置時には、まず給水弁２９を開放して凝縮水タンク１０を貯湯タンク３から第１経路５ａに流れる水道水で満たし、次に冷却水供給ポンプ８８でイオン交換樹脂２８を介して冷却水タンク８７に純水を供給する。   When the fuel cell system is initially installed, the water supply valve 29 is first opened to fill the condensed water tank 10 with tap water flowing from the hot water storage tank 3 to the first path 5a, and then the ion exchange resin 28 is supplied by the cooling water supply pump 88. Pure water is supplied to the cooling water tank 87 via

凝縮水タンク１０の水（最初は、残留塩素等を含んだ水道水）は、イオン交換樹脂２８を通過することにより純水化された後に冷却水タンク８７に溜める。   The water in the condensed water tank 10 (initially, tap water containing residual chlorine) is purified by passing through the ion exchange resin 28 and then stored in the cooling water tank 87.

冷却水タンク８７に蓄えられた純度の高い水は、冷却水循環ポンプ８５により、冷却水循環経路８４を循環して、燃料電池２１を一定の温度に保つ。   The high-purity water stored in the cooling water tank 87 is circulated through the cooling water circulation path 84 by the cooling water circulation pump 85 to keep the fuel cell 21 at a constant temperature.

また、冷却水タンク８７内部の水は、改質水ポンプ２７により水素生成器２４に供給されて、水素生成器２４での水蒸気改質に利用される。   The water in the cooling water tank 87 is supplied to the hydrogen generator 24 by the reforming water pump 27 and used for steam reforming in the hydrogen generator 24.

この冷却水タンク８７の水に不純物が含まれると、燃料電池２１や水素生成器２４内部
の触媒の劣化が進んだり、水素生成器２４の蒸発部（図示せず）にスケールが付着して、改質性能が劣化する原因となる。 When impurities are contained in the water of the cooling water tank 87, deterioration of the catalyst in the fuel cell 21 and the hydrogen generator 24 proceeds, or a scale adheres to the evaporation section (not shown) of the hydrogen generator 24, It will cause deterioration of the reforming performance.

ところで、燃料電池２１や水素生成器２４からの排ガス中に含まれる水分を凝縮させたものは、不純物をほとんど含まない純水である。   By the way, what condensed the water | moisture content contained in the waste gas from the fuel cell 21 or the hydrogen generator 24 is the pure water which hardly contains an impurity.

したがって、通常の運転時には、この凝縮水をシステム内部で充分に回収し、燃料電池２１の冷却水や水素生成器２４の改質水として利用することが望ましい。   Therefore, during normal operation, it is desirable that this condensed water is sufficiently collected inside the system and used as cooling water for the fuel cell 21 and reforming water for the hydrogen generator 24.

また、残留塩素等を含んだ外部からの水道水の供給を抑制し、システム内部での水の自立性を高めることが、イオン交換樹脂２８の容量の低減や、長期的なシステムの信頼性確保につながる。   In addition, it is possible to reduce the capacity of ion exchange resin 28 and ensure long-term system reliability by suppressing the supply of tap water from the outside containing residual chlorine and improving the self-sustainability of water inside the system. Leads to.

そして、水の自立性を高めるためには、燃料電池システムの運転中は、排ガス熱交換器９１とカソードオフガス熱交換器９２に流入する湯水の温度を適切に制御して、排ガス熱交換器９１とカソードオフガス熱交換器９２の温度を、燃料電池２１や水素生成器２４からの排ガス中に含まれる水分を排ガス熱交換器９１とカソードオフガス熱交換器９２で凝縮させて充分な量の凝縮水を回収することができる温度に維持することが重要である。   And in order to improve the independence of water, during the operation of the fuel cell system, the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode offgas heat exchanger 92 is appropriately controlled to control the exhaust gas heat exchanger 91. And the cathode off-gas heat exchanger 92, and the moisture contained in the exhaust gas from the fuel cell 21 and the hydrogen generator 24 is condensed by the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode off-gas heat exchanger 92 to obtain a sufficient amount of condensed water. It is important to maintain the temperature at which it can be recovered.

本実施の形態のような燃料電池システムでは、貯湯タンク３内に安定した蓄熱量を確保するために、前述したように、熱交換器出口水温検出器１２で検出される冷却水熱交換器９３の出口水温（冷却水熱交換器９３から流出する湯水の温度、Ｔｏ）が、所定の目標温度（例えば７０℃）となるように、循環ポンプ４の回転数を変化させ、各熱交換器に送られる湯水の流量を制御するのが一般的である。   In the fuel cell system as in the present embodiment, in order to secure a stable heat storage amount in the hot water storage tank 3, as described above, the cooling water heat exchanger 93 detected by the heat exchanger outlet water temperature detector 12 is used. The outlet water temperature (the temperature of the hot water flowing out from the cooling water heat exchanger 93, To) is changed to a predetermined target temperature (for example, 70 ° C.), and the number of rotations of the circulation pump 4 is changed. It is common to control the flow rate of hot water sent.

貯湯タンク３の蓄熱量が少ない場合、例えば、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（排ガス熱交換器９１に流入する湯水の温度、第１温度、Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上になるまでは、放熱器８の放熱ファン７を運転せずに、循環ポンプ４により、貯湯タンク３内の湯水を排ガス熱交換器９１とカソードオフガス熱交換器９２と冷却水熱交換器９３へ供給し、各熱交換器において、燃料電池モジュール１の排熱を回収して貯湯タンク３へ蓄熱する。   When the amount of heat stored in the hot water storage tank 3 is small, for example, the inlet water temperature of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 (the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91, the first temperature, T1 ) Is equal to or higher than a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.), the hot water in the hot water storage tank 3 is exchanged with the exhaust gas by the circulation pump 4 without operating the heat radiating fan 7 of the radiator 8. The heat is supplied to the heat exchanger 91, the cathode off-gas heat exchanger 92, and the cooling water heat exchanger 93, and the exhaust heat of the fuel cell module 1 is recovered and stored in the hot water storage tank 3 in each heat exchanger.

貯湯タンク３の蓄熱量が充分多い場合、例えば、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（排ガス熱交換器９１に流入する湯水の温度、第１温度、Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇したことを検知した場合は、制御器９の指令により、放熱器８の放熱ファン７を動作させ、貯湯タンク３から排ガス熱交換器９１に送られる湯水を放熱器８で積極的に冷却する。   When the heat storage amount of the hot water storage tank 3 is sufficiently large, for example, the inlet water temperature of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 (the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91, the first temperature, When it is detected that T1) has risen to a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or higher, the heat dissipating fan 7 of the heat dissipator 8 is operated in accordance with a command from the controller 9, and the hot water storage tank The hot water sent from 3 to the exhaust gas heat exchanger 91 is actively cooled by the radiator 8.

放熱ファン７を駆動させることにより、空気熱交換器６に外気を送風し、この空気熱交換器６に供給された湯水を外気に放熱させ冷却する。この放熱した湯水は、各熱交換器（排ガス熱交換器９１、カソードオフガス熱交換器９２、冷却水熱交換器９３）において、燃料電池モジュール１の排熱を回収して貯湯タンク３へ蓄熱する。   By driving the radiating fan 7, the outside air is blown to the air heat exchanger 6, and the hot water supplied to the air heat exchanger 6 is radiated to the outside air and cooled. The radiated hot water collects exhaust heat of the fuel cell module 1 and stores it in the hot water storage tank 3 in each heat exchanger (exhaust gas heat exchanger 91, cathode offgas heat exchanger 92, cooling water heat exchanger 93). .

また、放熱ファン７を運転させた放熱器８により、排ガス熱交換器９１とカソードオフガス熱交換器９２に流入する湯水の温度が下がると、排ガス熱交換器９１とカソードオフガス熱交換器９２の温度が下がって、燃料電池２１や水素生成器２４からの排ガス中に含まれる水分を排ガス熱交換器９１とカソードオフガス熱交換器９２で凝縮させて凝縮水を回収することができる。   Further, when the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode offgas heat exchanger 92 is lowered by the radiator 8 that operates the heat dissipation fan 7, the temperatures of the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode offgas heat exchanger 92 are reduced. The moisture contained in the exhaust gas from the fuel cell 21 and the hydrogen generator 24 can be condensed by the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode offgas heat exchanger 92 to recover the condensed water.

なお、貯湯タンク３からの湯水を冷却する必要があるかどうかは、排ガス熱交換器９１
およびカソードオフガス熱交換器９２での凝縮性能が充分確保されるか否かで判断されるものである。 Whether or not the hot water from the hot water storage tank 3 needs to be cooled is determined by the exhaust gas heat exchanger 91.
Whether or not the condensation performance in the cathode offgas heat exchanger 92 is sufficiently ensured is determined.

排ガス熱交換器９１及びカソードオフガス熱交換器９２での水の凝縮量は、燃料電池モジュール１からの排ガスの温度や成分、排ガス熱交換器９１及びカソードオフガス熱交換器９２の熱交換性能に依存するものであるが、排ガス熱交換器９１への入水温度が、例えば４０℃より低い場合に、排ガス熱交換器９１及びカソードオフガス熱交換器９２において、充分な量の凝縮水を確保することができるものであれば、熱交換器入口水温検出器１１で検出される湯水の温度が４０℃以上の温度に上昇した場合に、放熱ファン７を駆動させた放熱器８を用いて外気により冷却するものとすればよい。   The amount of water condensed in the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode offgas heat exchanger 92 depends on the temperature and components of the exhaust gas from the fuel cell module 1 and the heat exchange performance of the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode offgas heat exchanger 92. However, when the temperature of water entering the exhaust gas heat exchanger 91 is lower than 40 ° C., for example, the exhaust gas heat exchanger 91 and the cathode offgas heat exchanger 92 can ensure a sufficient amount of condensed water. If possible, when the temperature of the hot water detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 rises to a temperature of 40 ° C. or higher, the radiator 8 that drives the radiating fan 7 is used to cool by outside air. It should be.

ここで、放熱器８により、外気に対して、排ガス熱交換器９１に流入する湯水を放熱させているため、放熱器８の冷却性能は外気の温度に大きく影響される。   Here, since the radiator 8 radiates hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91 to the outside air, the cooling performance of the radiator 8 is greatly influenced by the temperature of the outside air.

例えば、夏季の日中のように外気温度が高い場合を想定して放熱器８を設計すると、冬季のように外気温度が低い場合には、放熱器８としては、冷却能力が過剰となってしまう場合がある。一方、放熱器８の放熱ファン７の動作音は、運転時の静粛性を損なう大きな要因となっている。   For example, if the radiator 8 is designed on the assumption that the outside air temperature is high as in the daytime in summer, and the outside air temperature is low as in winter, the cooling capacity of the radiator 8 becomes excessive. May end up. On the other hand, the operating noise of the heat radiating fan 7 of the radiator 8 is a major factor that impairs the quietness during operation.

そこで、先に実施の形態１で、図２を用いて説明したように、制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇したことを検知した場合に、放熱器８の放熱ファン７を運転し、排ガス熱交換器９１に送られる湯水を放熱させる。   Therefore, as described above with reference to FIG. 2 in the first embodiment, the controller 9 determines that the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 is When it is detected that the temperature has risen to a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or higher, the heat radiating fan 7 of the radiator 8 is operated, and the hot water sent to the exhaust gas heat exchanger 91 is radiated.

このとき、制御器９は、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）に基づいて、放熱ファン７の動作（回転数）を制御する。   At this time, the controller 9 controls the operation (number of rotations) of the heat radiating fan 7 based on the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16.

例えば、夏季のように外気温が比較的高い場合には、放熱ファン７の回転数を通常よりも高回転数に上げて放熱器８の冷却能力を増大させ、冬季のように外気温が比較的低い場合には、放熱ファン７の回転数を通常よりも低回転数に下げて放熱器８の冷却能力を抑制する。   For example, when the outside air temperature is relatively high as in the summer, the cooling speed of the radiator 8 is increased by increasing the rotational speed of the heat radiating fan 7 to a higher rotational speed than usual, and the outside air temperature is compared as in the winter. When the temperature is low, the rotational speed of the heat radiating fan 7 is lowered to a lower rotational speed than usual to suppress the cooling capacity of the radiator 8.

これによれば、外気温度に応じて、放熱ファン７の動作（回転数）を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できる。また、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制することもできる。   According to this, by suppressing the operation (the number of rotations) of the heat radiating fan 7 to the necessary minimum according to the outside air temperature, it is possible to suppress noise around the system by the heat radiating fan 7. Further, a reduction in system efficiency can be suppressed by reducing the power consumption of the heat radiating fan 7.

したがって、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

このとき、制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１が検出する排ガス熱交換器９１の入口の温度（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）以下の温度に下がったことを検知した場合には、放熱ファン７を停止するものとする。   At this time, the controller 9 is such that the temperature (T1) at the inlet of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 is lower than a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.). When it is detected that the temperature has decreased to a temperature equal to or lower than the second predetermined temperature (for example, 30 ° C.) set to, the heat dissipation fan 7 is stopped.

例えば、放熱ファン７の動作中に、ユーザーが貯湯タンク３の湯を利用した場合、この出湯により貯湯タンク３に外部から冷たい水（水道水）が給水され、貯湯タンク３から送られる湯水の温度が下がることが想定される。   For example, when the user uses hot water in the hot water storage tank 3 during the operation of the heat radiating fan 7, cold water (tap water) is supplied to the hot water storage tank 3 from the outside by this hot water, and the temperature of the hot water sent from the hot water storage tank 3. Is expected to fall.

排ガス熱交換器９１に流入する湯水の温度が低くなるこのような場合は、放熱ファン７による湯水の放熱を不要と判定し、放熱ファン７を停止させる。放熱ファン７を必要以上
に動作させないことが、システムの省エネ性と静粛性の向上につながる。 In such a case where the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91 becomes low, it is determined that the heat dissipation by the heat radiating fan 7 is unnecessary, and the heat radiating fan 7 is stopped. Not operating the heat dissipating fan 7 more than necessary leads to an improvement in energy saving and quietness of the system.

なお、燃料電池システム全体、若しくは、少なくとも放熱器８を屋内に設置するものとしても良い。   The entire fuel cell system or at least the radiator 8 may be installed indoors.

例えば、寒冷地のように、冬季に極低温となりシステム内の水経路が凍結する可能性があるような場合は、屋内に設置するのが一般的である。また、欧州における給湯や暖房設備のように、地下室に設置するような場合も想定される。   For example, when there is a possibility that the water path in the system becomes frozen in winter, such as in a cold region, it is generally installed indoors. In addition, it may be installed in a basement like hot water supply or heating equipment in Europe.

そして、屋内にシステムを設置する場合は、屋外設置の場合と比べて、システムの騒音を極力抑制することが重要であるが、本発明の実施の形態３のように、静粛性に優れた燃料電池システムによれば、屋内設置用として展開することが容易となり、システムの普及拡大につながる。   When installing the system indoors, it is important to suppress the noise of the system as much as possible compared to the case of outdoor installation. However, as in the third embodiment of the present invention, the fuel is excellent in quietness. According to the battery system, it can be easily deployed for indoor installation, leading to the spread of the system.

したがって、本実施の形態によれば、固体高分子形の燃料電池に適用するような場合においても、簡単な構成で、システム周囲への騒音を抑制し、放熱ファン７の駆動に伴う電力消費を低減することができ、静粛性と省エネ性、設置展開性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, even when applied to a polymer electrolyte fuel cell, with a simple configuration, noise around the system is suppressed, and power consumption associated with driving of the heat dissipation fan 7 is reduced. Therefore, it is possible to provide a fuel cell system that can be reduced and is excellent in quietness, energy saving, and installation and deployment.

以上説明したように、本実施の形態３の燃料電池システムでは、湯水を貯める貯湯タンク３と、燃料電池２１のアノードから排出されるアノードオフガスを燃焼させて水素生成器２４を触媒による改質反応（例えば水蒸気改質反応）に適した温度に加熱する燃焼器８３から排出される排ガスと貯湯タンク３からの湯水とを熱交換させる排ガス熱交換器９１と、燃料電池２１のカソードから排出されるカソードオフガスと貯湯タンク３からの湯水とを熱交換させるカソードオフガス熱交換器９２と、冷却水循環経路８４を循環して燃料電池２１を冷却する冷却水と貯湯タンク３からの湯水とを熱交換させる冷却水熱交換器９３と、貯湯タンク３からの湯水を排ガス熱交換器９１、カソードオフガス熱交換器９２、冷却水熱交換器９３の順に搬送する循環ポンプ４と、貯湯タンク３から排ガス熱交換器９１に向かう湯水の流路の途中で貯湯タンク３からの湯水の熱を外気に放熱するための放熱器８とを環状に連接して貯湯タンク３の湯水を循環させる貯湯水循環経路５を構成している。   As described above, in the fuel cell system of the third embodiment, the hot water storage tank 3 for storing hot water and the anode off-gas discharged from the anode of the fuel cell 21 are combusted so that the hydrogen generator 24 is reformed by the catalyst. Exhaust gas heat exchanger 91 that exchanges heat between the exhaust gas discharged from the combustor 83 that is heated to a temperature suitable for (for example, a steam reforming reaction) and hot water from the hot water storage tank 3, and is discharged from the cathode of the fuel cell 21. Heat exchange is performed between the cathode offgas heat exchanger 92 that exchanges heat between the cathode offgas and hot water from the hot water storage tank 3, and the cooling water that circulates through the cooling water circulation path 84 to cool the fuel cell 21 and the hot water from the hot water storage tank 3. Cooling water heat exchanger 93 and hot water from hot water storage tank 3 are conveyed in order of exhaust gas heat exchanger 91, cathode offgas heat exchanger 92, and cooling water heat exchanger 93. The circulating pump 4 and the radiator 8 for radiating the heat of the hot water from the hot water storage tank 3 to the outside air in the middle of the hot water flow path from the hot water storage tank 3 to the exhaust gas heat exchanger 91 are connected in an annular shape to store the hot water. A hot water circulation path 5 for circulating hot water in the tank 3 is configured.

そして、排ガス熱交換器９１で水素生成器２４の燃焼器８３から排出される排ガス中の水蒸気を凝縮させて水を、カソードオフガス熱交換器９２で燃料電池２１のカソードから排出されるカソードオフガス中の水蒸気を凝縮させて水を、それぞれ回収すると共に、排ガス熱交換器９１とカソードオフガス熱交換器９２と冷却水熱交換器９３とで加温された湯水を貯湯タンク３に貯めるものである。   The exhaust gas heat exchanger 91 condenses water vapor in the exhaust gas discharged from the combustor 83 of the hydrogen generator 24 to condense water, and the cathode off gas heat exchanger 92 discharges water from the cathode of the fuel cell 21. The water vapor is recovered by condensing the water vapor, and hot water heated by the exhaust gas heat exchanger 91, the cathode offgas heat exchanger 92, and the cooling water heat exchanger 93 is stored in the hot water storage tank 3.

ここで、放熱器８は、湯水と周辺空気との熱交換を行う空気熱交換器６と、空気熱交換器６に外気を送風する少なくとも一つの放熱ファン７とを有する。   Here, the radiator 8 includes an air heat exchanger 6 that performs heat exchange between hot water and ambient air, and at least one radiating fan 7 that blows outside air to the air heat exchanger 6.

そして、放熱ファン７は、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇するまでは、停止している。   The heat radiating fan 7 is detected by the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 in the hot water circulation path 5 (detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). It stops until the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 rises to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.).

そして、放熱ファン７は、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇すると、制御器９の制御により、送風動作する。   The heat radiating fan 7 is detected by the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 in the hot water circulation path 5 (detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). When the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 rises to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.), a blowing operation is performed under the control of the controller 9.

これによれば、放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路を流れる湯水の温度に応じて、放熱ファン７の動作を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、排ガスから水を回収でき、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, by suppressing the operation of the radiating fan 7 to the minimum necessary according to the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91, the radiating fan 7 can suppress the noise around the system and reduce the power consumption of the radiating fan 7, so that the efficiency of the system can be suppressed. Therefore, water can be recovered from the exhaust gas, and it has a simple structure and is excellent in quietness and energy saving. A fuel cell system can be provided.

また、冷却水熱交換器９３で熱交換後の冷却水で燃料電池２１を適温に維持することができる。   Moreover, the fuel cell 21 can be maintained at an appropriate temperature with the cooling water after heat exchange by the cooling water heat exchanger 93.

また、本実施の形態では、放熱ファン７が、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）に応じて送風量が変化し、外気温度が低くなるにつれて送風量が減少する。   Further, in the present embodiment, the radiating fan 7 changes the air flow rate according to the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16, and the air flow rate decreases as the outside air temperature decreases.

これによれば、外気温度に応じて放熱ファン７の送風量を必要最小限に抑えることにより、放熱ファン７によるシステム周囲への騒音を抑制できるとともに、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制できるため、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, by suppressing the air flow of the heat radiating fan 7 to the necessary minimum according to the outside air temperature, it is possible to suppress noise around the system by the heat radiating fan 7 and reduce the power consumption of the heat radiating fan 7 to reduce the system power consumption. Since the reduction in efficiency can be suppressed, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

また、本実施の形態では、放熱ファン７が、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで下がると、制御器９の制御により、送風動作を停止する。   Further, in the present embodiment, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 (heat exchanger inlet water temperature detection) is detected by the heat radiating fan 7. The inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the vessel 11 is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.) set to a temperature lower than the first predetermined temperature (for example, 40 ° C.). Then, the air blowing operation is stopped under the control of the controller 9.

これによれば、放熱ファン７の動作中に、貯湯タンク３の湯水が使用されて貯湯タンク３に水道水が補給された場合のように、排ガス熱交換器９１に流入する湯水の温度が充分に低くなったような場合には、放熱ファン７を動作させての放熱器８での湯水の積極的な放熱を不要と判定し、放熱ファン７を停止することができるため、省エネ性と静粛性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91 is sufficiently high as when the hot water of the hot water storage tank 3 is used and the hot water is supplied to the hot water storage tank 3 during the operation of the heat radiating fan 7. If the temperature of the heat sink becomes low, it is determined that it is not necessary to actively dissipate hot water with the radiator 8 by operating the heat dissipation fan 7, and the heat dissipation fan 7 can be stopped. It is possible to provide a fuel cell system with excellent performance.

なお、図６に示す実施の形態３の変形例は、図６に示す実施の形態３の燃料電池システムの構成に、貯湯タンク３から第１経路５ａに排出される直前の湯水の温度（第２温度、Ｔ２）を検出する貯湯タンク底部水温検出器１３ａを、貯湯タンク３の底部に設けたものである。   6 is different from the configuration of the fuel cell system of Embodiment 3 shown in FIG. 6 in that the temperature of hot water just before being discharged from the hot water storage tank 3 to the first path 5a (first A hot water tank bottom water temperature detector 13a for detecting two temperatures, T2) is provided at the bottom of the hot water tank 3.

そして、この変形例では、制御器９が、熱交換器入口水温検出器１１が検出する排ガス熱交換器９１の入口水温（第１温度、Ｔ１）と、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）と、貯湯タンク底部水温検出器１３ａが検出する貯湯タンク３の出口水温（第２温度、Ｔ２）と、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）とに基づいて、放熱ファン７の動作を制御するのである。   In this modification, the controller 9 detects the inlet water temperature (first temperature, T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 and the outside air temperature detected by the air temperature detector 16 (first temperature, T1). Ta), the outlet water temperature of the hot water storage tank 3 (second temperature, T2) detected by the hot water tank bottom water temperature detector 13a, and the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16 of the heat radiating fan 7 It controls the operation.

その他の燃料電池システムの構成およびその作用は、実施の形態３で説明したものと同様であるので、その詳細な説明は省略する。   Since the configuration and operation of the other fuel cell system are the same as those described in the third embodiment, detailed description thereof is omitted.

この貯湯タンク底部水温検出器１３ａを加えた場合の放熱ファン７の運転動作は、図４に示した実施の形態２における燃料電池システムの放熱ファンの運転動作と同様である。   The operation of the radiating fan 7 when the hot water storage tank bottom water temperature detector 13a is added is the same as the operation of the radiating fan of the fuel cell system in the second embodiment shown in FIG.

制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇するまでは、図４のＳＴＥＰ１のＮＯ側への分岐を繰り返して、放熱器８の放熱ファン７を動
作させない。 The controller 9 continues until the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 rises to a preset first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) or higher. Repeats branching to the NO side of STEP 1 in FIG. 4 so that the heat radiating fan 7 of the heat radiator 8 is not operated.

そして、制御器９は、熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）以上の温度に上昇した場合に、図４のＳＴＥＰ１のＹＥＳ側に分岐して、次のＳＴＥＰ２に進んで、放熱器８の放熱ファン７を運転し、排ガス熱交換器９１に送られる湯水を放熱器８で積極的に外気に放熱させる。   Then, the controller 9 increases the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) set in advance. In this case, the process branches to the YES side of STEP 1 in FIG. 4, proceeds to the next STEP 2, operates the heat dissipating fan 7 of the radiator 8, and positively supplies hot water sent to the exhaust gas heat exchanger 91 by the radiator 8. Dissipate heat to the outside air.

このとき、制御器９は、気温検出器１６が検出する外気温度（Ｔａ）と貯湯タンク底部水温検出器１３ａが検出する貯湯タンク３の出口水温（Ｔ２）とに基づいて予め設定される送風量となるように、放熱ファン７の動作を制御する。   At this time, the controller 9 sends a preset air flow rate based on the outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16 and the outlet water temperature (T2) of the hot water storage tank 3 detected by the hot water tank bottom water temperature detector 13a. Then, the operation of the heat dissipation fan 7 is controlled.

例えば、外気温度（Ｔａ）と貯湯タンク３から第１経路５ａに流出する湯水（貯湯タンク３の底部の湯水）の温度（Ｔ２）が共に比較的高い場合には、通常よりも放熱ファン７を高回転数で運転して放熱器８の冷却能力を増大（放熱効果を向上）させる。   For example, when both the outside air temperature (Ta) and the temperature (T2) of hot water flowing out from the hot water storage tank 3 to the first path 5a (hot water at the bottom of the hot water storage tank 3) are relatively high, the radiating fan 7 is set to be higher than usual. The cooling capacity of the radiator 8 is increased by operating at a high speed (improving the heat dissipation effect).

逆に、外気温度（Ｔａ）と貯湯タンク３から第１経路５ａに流出する湯水（貯湯タンク３の底部の湯水）の温度（Ｔ２）が共に比較的低い場合には、通常よりも放熱ファン７を低回転数で運転して放熱器８の冷却能力（放熱効果）を抑制する。実際には、これらを適宜組み合わせて放熱ファン７の送風量を設定する。   Conversely, when both the outside air temperature (Ta) and the temperature (T2) of the hot water flowing out from the hot water storage tank 3 to the first path 5a (the hot water at the bottom of the hot water storage tank 3) are relatively low, the heat radiating fan 7 is used. Is operated at a low rotational speed to suppress the cooling capacity (heat radiation effect) of the radiator 8. Actually, the air blowing amount of the heat radiating fan 7 is set by appropriately combining these.

これによれば、冷却源である外気の温度と、その外気により冷却される湯水の温度の双方の情報から、湯水の冷却に必要な最小限の送風量の算出が可能となる。放熱ファン７の動作に必要なエネルギーを最小化することで、省エネ性と静粛性にさらに向上できる。   According to this, it is possible to calculate the minimum air blowing amount necessary for cooling the hot water from the information of both the temperature of the outside air that is the cooling source and the temperature of the hot water cooled by the outside air. By minimizing the energy required for the operation of the radiating fan 7, energy saving and quietness can be further improved.

また、放熱ファン７の電力消費の低減によりシステムの効率低下を抑制することもできる。したがって、簡単な構成で、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Further, a reduction in system efficiency can be suppressed by reducing the power consumption of the heat radiating fan 7. Therefore, it is possible to provide a fuel cell system with a simple configuration and excellent in quietness and energy saving.

また、図４に示すように、制御器９は、放熱ファン７を外気温度（Ｔａ）と貯湯タンク３から第１経路５ａに流出する湯水（貯湯タンク３の底部の湯水）の温度（Ｔ２）とに基づいた回転数で運転している時に、熱交換器入口水温検出器１１が検出する排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１）が、予め設定される第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）以下の温度に低下し、さらに、貯湯タンク底部水温検出器１３ａが検出する温度（Ｔ２）が予め設定される第３所定温度（例えば４０℃）以下の温度に低下した場合には、図４のＳＴＥＰ３とＳＴＥＰ４をそれぞれＹＥＳ側に分岐して、次のＳＴＥＰ５に進んで、放熱ファン７を停止するものとする。   Further, as shown in FIG. 4, the controller 9 causes the heat dissipating fan 7 to pass through the outside air temperature (Ta) and the temperature (T2) of hot water (hot water at the bottom of the hot water storage tank 3) flowing out from the hot water storage tank 3 to the first path 5a. When the engine is operated at a rotational speed based on the above, the inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11 is set to a first predetermined temperature (for example, 40 ° C.) set in advance. Lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.) set to a lower temperature, and further, a temperature (T2) detected by the hot water tank bottom water temperature detector 13a is preset to a third predetermined temperature (for example, When the temperature is lowered to 40 ° C. or lower, STEP 3 and STEP 4 in FIG. 4 are branched to the YES side, respectively, and the process proceeds to the next STEP 5 to stop the heat radiating fan 7.

これによれば、放熱器８による湯水の冷却が充分であり、かつ、貯湯タンク３から供給される湯水の温度が充分低くなった場合に、放熱ファン７を運転させての積極的な放熱が不要と判定し、放熱ファン７を停止することができる。よって、排ガス熱交換器９１に流入する湯水の温度を確実に低く保った状態で、放熱ファン７を過不足なく動作停止させることが可能となる。   According to this, when the hot water is sufficiently cooled by the radiator 8 and the temperature of the hot water supplied from the hot water storage tank 3 is sufficiently low, positive heat dissipation by operating the heat radiating fan 7 is performed. It can be determined that it is unnecessary, and the heat dissipation fan 7 can be stopped. Therefore, it is possible to stop the operation of the heat radiating fan 7 without excess or deficiency in a state where the temperature of the hot water flowing into the exhaust gas heat exchanger 91 is reliably kept low.

したがって、本実施の形態の変形例によれば、簡単な構成で、システム周囲への騒音を抑制し、ファン駆動に伴う電力消費を低減することができ、静粛性と省エネ性に優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, according to the modification of the present embodiment, the fuel cell that has a simple configuration, can suppress noise around the system, reduce power consumption associated with driving the fan, and is excellent in quietness and energy saving. A system can be provided.

なお、この変形例では、貯湯タンク３から第１経路５ａに排出される直前の湯水の温度（第２温度、Ｔ２）を検出する貯湯タンク底部水温検出器１３ａを、貯湯タンク３の底部
に設けたが、実施の形態２のように、貯湯タンク３から第１経路５ａに排出された湯水の温度（第２温度、Ｔ２）を検出する貯湯タンク出口水温検出器１３を、第１経路５ａにおける貯湯タンク３の湯水の出口側（湯水流出口）と放熱器８の湯水の入口側（湯水流入口）との間の経路に設置して、貯湯タンク底部水温検出器１３ａの代わりに貯湯タンク出口水温検出器１３を用いても構わない。 In this modification, a hot water tank bottom water temperature detector 13a for detecting the temperature of the hot water just before being discharged from the hot water tank 3 to the first path 5a (second temperature, T2) is provided at the bottom of the hot water tank 3. However, as in the second embodiment, the hot water storage tank outlet water temperature detector 13 for detecting the temperature of the hot water discharged from the hot water storage tank 3 to the first path 5a (second temperature, T2) is provided in the first path 5a. Installed in the path between the hot water outlet side (hot water outlet) of the hot water storage tank 3 and the hot water inlet side (hot water inlet) of the radiator 8, and instead of the hot water tank bottom water temperature detector 13 a, the hot water tank outlet The water temperature detector 13 may be used.

以上説明したように本実施の形態３の変形例の燃料電池システムは、放熱ファン７が、貯湯タンク底部水温検出器１３ａが検出した貯湯タンク３から第１経路５ａに排出される直前の湯水の温度（第２温度、Ｔ２）に応じて送風量が変化し、貯湯タンク底部水温検出器１３ａが検出した貯湯タンク３から第１経路５ａに排出される直前の湯水の温度（第２温度、Ｔ２）が低くなるにつれて送風量が減少する。   As described above, in the fuel cell system according to the modification of the third embodiment, the hot water immediately before being discharged from the hot water storage tank 3 detected by the hot water storage tank bottom water temperature detector 13a to the first path 5a is detected by the heat radiating fan 7. The temperature of the hot water immediately before being discharged from the hot water storage tank 3 to the first path 5a detected by the hot water storage tank bottom water temperature detector 13a (the second temperature, T2) is changed according to the temperature (second temperature, T2). ) Decreases as the air flow decreases.

これによれば、冷却源である外気の温度と、その外気により冷却される湯水の温度の双方の情報に基づいて、放熱ファン７による送風量を設定することができるため、冷却に必要な最小限の送風量が設定可能となり、省エネ性と静粛性に極めて優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   According to this, since the amount of air blown by the radiating fan 7 can be set based on both the temperature of the outside air that is the cooling source and the temperature of the hot water cooled by the outside air, the minimum amount required for cooling It is possible to set a limited amount of air flow, and it is possible to provide a fuel cell system that is extremely excellent in energy saving and quietness.

なお、放熱ファン７の動作中に、冷却源である外気の温度と、その外気により冷却される湯水の温度の双方の情報に基づいて、放熱ファン７による湯水の放熱の要否を判定し、放熱が不要となった場合は直ちに放熱ファン７を停止するようにしても構わない。   In addition, during the operation of the radiating fan 7, it is determined whether or not it is necessary to radiate hot water by the radiating fan 7 based on information on both the temperature of the outside air that is a cooling source and the temperature of the hot water cooled by the outside air. When heat radiation is no longer necessary, the heat radiation fan 7 may be stopped immediately.

また、本実施の形態では、放熱ファン７が、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１））が第１所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度に設定した第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで下がり、且つ、貯湯タンク３から貯湯水循環経路５に流出する湯水の温度（貯湯タンク底部水温検出器１３ａによって検出される貯湯タンク３の出口水温（Ｔ２））が第３所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度まで下がると、制御器９の制御により、送風動作を停止する。   Further, in the present embodiment, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 (heat exchanger inlet water temperature detection) is detected by the heat radiating fan 7. The inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the vessel 11 is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.) set to a temperature lower than the first predetermined temperature (for example, 40 ° C.). And the temperature of the hot water flowing out from the hot water storage tank 3 to the hot water circulation circuit 5 (the outlet water temperature (T2) of the hot water tank 3 detected by the hot water tank bottom water temperature detector 13a) is higher than the third predetermined temperature (for example, 40 ° C.). When the temperature drops to a lower temperature, the air blowing operation is stopped under the control of the controller 9.

もし、貯湯タンク３から貯湯水循環経路５に流出する湯水の温度（貯湯タンク底部水温検出器１３ａによって検出される貯湯タンク３の出口水温（Ｔ２））が、放熱ファン７を動作させての放熱器８での湯水の積極的な放熱を必要とする温度（第３所定温度（例えば４０℃）以上の温度）であるにもかかわらず、放熱ファン７を動作させての放熱器８での湯水の積極的な放熱により、放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１））が第２所定温度（例えば３０℃）より低い温度まで下がる場合は、放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１））が第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで下がると、放熱ファン７が送風動作を停止する構成（実施の形態３の構成）であれば、放熱ファン７が運転動作と停止動作とを頻繁に交互に繰り返す可能性がある。   If the temperature of hot water flowing out from the hot water storage tank 3 to the hot water circulation path 5 (the outlet water temperature (T2) of the hot water tank 3 detected by the hot water tank bottom water temperature detector 13a) is the radiator that operates the radiating fan 7. The hot water in the radiator 8 with the heat radiating fan 7 in operation, despite the temperature requiring the active heat dissipation of the hot water in the temperature 8 (a temperature not lower than the third predetermined temperature (for example, 40 ° C.)). The temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 due to active heat dissipation (of the exhaust gas heat exchanger 91 detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). When the inlet water temperature (T1) is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.), the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 ( To the heat exchanger inlet water temperature detector 11 When the temperature of the inlet water (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 detected is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.), the heat radiating fan 7 stops the blowing operation (Embodiment 3). ), There is a possibility that the radiating fan 7 frequently and alternately repeats the operation and the stop operation.

しかしながら、放熱ファン７の動作中に、貯湯水循環経路５における放熱器８の出口側と排ガス熱交換器９１の入口側との間の経路を流れる湯水の温度（熱交換器入口水温検出器１１によって検出される排ガス熱交換器９１の入口水温（Ｔ１））が第２所定温度（例えば３０℃）よりも低い温度まで下がっても、貯湯タンク３から貯湯水循環経路５に流出する湯水の温度（貯湯タンク底部水温検出器１３ａによって検出される貯湯タンク３の出口水温（Ｔ２））が第３所定温度（例えば４０℃）よりも低い温度まで下がるまでは、放熱ファン７が送風動作を停止しないので、放熱ファン７が運転動作と停止動作とを頻繁に
交互に繰り返す現象の発生を防止することができる。 However, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator 8 and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger 91 in the hot water circulation path 5 during the operation of the radiator fan 7 (by the heat exchanger inlet water temperature detector 11). Even if the detected inlet water temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 91 is lowered to a temperature lower than a second predetermined temperature (for example, 30 ° C.), the temperature of hot water flowing out from the hot water storage tank 3 to the hot water circulation path 5 (hot water storage) Since the heat radiating fan 7 does not stop the blowing operation until the outlet water temperature (T2) of the hot water storage tank 3 detected by the tank bottom water temperature detector 13a is lowered to a temperature lower than a third predetermined temperature (for example, 40 ° C.), Occurrence of a phenomenon in which the heat dissipation fan 7 frequently and alternately repeats the operation operation and the stop operation can be prevented.

したがって、この変形例は実施の形態３よりも、制御器９が適切な判断で放熱ファン７の送風動作を停止させることが可能となり、省エネ性と静粛性に極めて優れた燃料電池システムを提供することが可能となる。   Therefore, this modified example enables the controller 9 to stop the air blowing operation of the heat radiating fan 7 with an appropriate judgment as compared with the third embodiment, and provides a fuel cell system that is extremely excellent in energy saving and quietness. It becomes possible.

なお、実施の形態１、２および３において、放熱ファン７の回転数によりその送風量を制御するものとしたが、放熱ファン７を複数台のファンで構成し、その運転台数を切り換えることにより、送風量を制御するものとしても良い。   In the first, second, and third embodiments, the amount of air blown is controlled by the number of rotations of the heat radiating fan 7, but the heat radiating fan 7 is composed of a plurality of fans, and by switching the number of operating units, It is good also as what controls ventilation volume.

なお、気温検出器１６により検出する外気温度（Ｔａ）が、熱交換器入口水温検出器１１により検出する排ガス熱交換器２（または、排ガス熱交換器９１）の入口温度（Ｔ１）よりも高い場合は、外気への放熱が困難であると判断して、放熱ファン７の運転を回避するものとしても良い。   The outside air temperature (Ta) detected by the air temperature detector 16 is higher than the inlet temperature (T1) of the exhaust gas heat exchanger 2 (or the exhaust gas heat exchanger 91) detected by the heat exchanger inlet water temperature detector 11. In this case, it may be determined that it is difficult to radiate heat to the outside air, and the operation of the radiating fan 7 may be avoided.

また、気温検出器１６により検出する外気温度（Ｔａ）が、貯湯タンク出口水温検出器１３または貯湯タンク底部水温検出器１３ａにより検出する放熱器８に流入する湯水の温度（Ｔ２）よりも高い場合は、放熱ファン７を運転しないようにすることが好ましい。その場合は放熱ファン７の電力消費と運転音を無駄に発生させることを防止できる。   When the outside air temperature (Ta) detected by the temperature detector 16 is higher than the temperature (T2) of hot water flowing into the radiator 8 detected by the hot water tank outlet water temperature detector 13 or the hot water tank bottom water temperature detector 13a. It is preferable not to operate the heat radiating fan 7. In that case, it is possible to prevent wasteful generation of power consumption and operation sound of the heat radiating fan 7.

以上のように、本発明にかかる燃料電池システムは、その静粛性や省エネ性を損なうことなく、水の効率的な回収利用を実現することができるので、家庭用および業務用の、固体酸化物形および固体高分子形燃料電池システムなどの様々な燃料電池システムに適用できる。   As described above, the fuel cell system according to the present invention can realize efficient water recovery and use without impairing its quietness and energy saving performance. The present invention can be applied to various fuel cell systems such as a solid and polymer electrolyte fuel cell system.

２ 排ガス熱交換器
３ 貯湯タンク
４ 循環ポンプ
５ 貯湯水循環経路
６ 空気熱交換器
７ 放熱ファン
８ 放熱器
９ 制御器
１１ 熱交換器入口水温検出器
１３ 貯湯タンク出口水温検出器
１３ａ 貯湯タンク底部水温検出器
１６ 気温検出器
２１ 燃料電池
２４ 水素生成器
９１ 排ガス熱交換器
９２ カソードオフガス熱交換器
９３ 冷却水熱交換器 2 Exhaust gas heat exchanger 3 Hot water storage tank 4 Circulation pump 5 Hot water storage water circulation path 6 Air heat exchanger 7 Radiation fan 8 Radiator 9 Controller 11 Heat exchanger inlet water temperature detector 13 Hot water tank outlet water temperature detector 13a Hot water tank bottom water temperature detection 16 Air temperature detector 21 Fuel cell 24 Hydrogen generator 91 Exhaust gas heat exchanger 92 Cathode off-gas heat exchanger 93 Cooling water heat exchanger

Claims (8)

湯水を貯める貯湯タンクと、
燃料電池または水素生成器からの排ガスと前記貯湯タンクからの湯水とを熱交換させる排ガス熱交換器と、
前記貯湯タンクからの湯水を前記排ガス熱交換器に搬送する循環ポンプと、
前記貯湯タンクから前記排ガス熱交換器に向かう湯水の流路の途中で前記貯湯タンクからの湯水の熱を外気に放熱するための放熱器と、
を環状に連接して前記貯湯タンクの湯水を循環させる貯湯水循環経路を構成し、前記排ガス熱交換器で前記排ガス中の水蒸気を凝縮させて水を回収すると共に、前記排ガス熱交換器で加温された湯水を前記貯湯タンクに貯める燃料電池システムであって、
前記放熱器は、湯水と周辺空気との熱交換を行う空気熱交換器と、前記空気熱交換器に外気を送風する少なくとも一つの放熱ファンとを有し、
前記放熱ファンは、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が第１所定温度以上の温度に上昇するまでは停止しており、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が前記第１所定温度以上の温度に上昇すると、送風動作する、燃料電池システム。 A hot water storage tank for storing hot water,
An exhaust gas heat exchanger for exchanging heat between the exhaust gas from the fuel cell or the hydrogen generator and the hot water from the hot water storage tank;
A circulation pump for conveying hot water from the hot water storage tank to the exhaust gas heat exchanger;
A radiator for dissipating the heat of hot water from the hot water storage tank to the outside air in the middle of the hot water flow path from the hot water storage tank to the exhaust gas heat exchanger,
Are connected in an annular shape to form a hot water circulation path for circulating hot water in the hot water storage tank, condensing water vapor in the exhaust gas with the exhaust gas heat exchanger to collect water, and heating with the exhaust gas heat exchanger A fuel cell system for storing the hot water stored in the hot water storage tank,
The radiator has an air heat exchanger that performs heat exchange between hot water and ambient air, and at least one heat radiating fan that blows outside air to the air heat exchanger,
The radiating fan stops until the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path rises to a temperature equal to or higher than a first predetermined temperature. And when the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path rises to a temperature equal to or higher than the first predetermined temperature, the fan operates. Fuel cell system. 冷却水循環経路を循環して前記燃料電池を冷却する冷却水と前記貯湯水循環経路における前記排ガス熱交換器の出口側と前記貯湯タンクの入口側との間の経路を流れる湯水とを熱交換させる冷却水熱交換器をさらに備えた、請求項１に記載の燃料電池システム。   Cooling for exchanging heat between cooling water circulating through the cooling water circulation path and cooling the fuel cell and hot water flowing through the path between the outlet side of the exhaust gas heat exchanger and the inlet side of the hot water storage tank in the hot water storage circulation path The fuel cell system according to claim 1, further comprising a water heat exchanger. 前記放熱ファンは、外気温度に応じて送風量が変化し、外気温度が低くなるにつれて送風量が減少する、請求項１または２に記載の燃料電池システム。   3. The fuel cell system according to claim 1, wherein the radiating fan has a blast volume that changes according to an outside air temperature, and the blast volume decreases as the outside air temperature decreases. 前記放熱ファンは、前記貯湯タンクから前記貯湯水循環経路に流出する湯水の温度または前記放熱器に流入する湯水の温度に応じて送風量が変化し、前記貯湯タンクから前記貯湯水循環経路に流出する湯水の温度または前記放熱器に流入する湯水の温度が低くなるにつれて送風量が減少する、請求項３に記載の燃料電池システム。   The heat radiating fan has hot air flowing from the hot water storage tank to the hot water circulation path, and the amount of blown air varies depending on the temperature of hot water flowing out from the hot water storage tank into the hot water circulation path or the temperature of hot water flowing into the radiator. The fuel cell system according to claim 3, wherein the air flow rate decreases as the temperature of the water or the temperature of hot water flowing into the radiator decreases. 前記放熱ファンは、回転数を増減させることにより、もしくは、前記放熱ファンを複数設けて運転台数を増減させることにより、送風量を増減させる、請求項３または４に記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 3 or 4, wherein the heat radiating fan increases or decreases the air flow rate by increasing or decreasing the number of rotations, or by providing a plurality of the heat radiating fans and increasing or decreasing the number of operating units. 前記放熱ファンは、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が前記第１所定温度よりも低い温度に設定した第２所定温度よりも低い温度まで下がると、送風動作を停止する、請求項１から５のいずれか１項に記載の燃料電池システム。   In the second heat radiation fan, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path is set to a temperature lower than the first predetermined temperature. The fuel cell system according to any one of claims 1 to 5, wherein when the temperature falls to a temperature lower than a predetermined temperature, the air blowing operation is stopped. 前記放熱ファンは、前記貯湯水循環経路における前記放熱器の出口側と前記排ガス熱交換器の入口側との間の経路を流れる湯水の温度が前記第１所定温度よりも低い温度に設定した第２所定温度よりも低い温度まで下がり、且つ、前記貯湯タンクから前記貯湯水循環経路に流出する湯水の温度または前記放熱器に流入する湯水の温度が第３所定温度よりも低い温度まで下がると、送風動作を停止する、請求項１から５のいずれか１項に記載の燃料電池システム。   In the second heat radiation fan, the temperature of the hot water flowing through the path between the outlet side of the radiator and the inlet side of the exhaust gas heat exchanger in the hot water circulation path is set to a temperature lower than the first predetermined temperature. When the temperature is lowered to a temperature lower than a predetermined temperature and the temperature of hot water flowing out from the hot water storage tank to the hot water circulation path or the temperature of hot water flowing into the radiator is lowered to a temperature lower than a third predetermined temperature, the air blowing operation The fuel cell system according to any one of claims 1 to 5, wherein the operation is stopped. 少なくとも前記放熱器を含むシステムの一部または全体が屋内に設置される、請求項１から７のいずれか１項に記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to any one of claims 1 to 7, wherein at least a part or the whole of the system including the radiator is installed indoors.
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