WO2017221793A1 - 燃料電池システム - Google Patents

燃料電池システム Download PDF

Info

Publication number
WO2017221793A1
WO2017221793A1 PCT/JP2017/022042 JP2017022042W WO2017221793A1 WO 2017221793 A1 WO2017221793 A1 WO 2017221793A1 JP 2017022042 W JP2017022042 W JP 2017022042W WO 2017221793 A1 WO2017221793 A1 WO 2017221793A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fuel cell
drain plug
drainage channel
water
heat
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/022042
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
慎一朗 堀
耕平 露口
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to JP2018523980A priority Critical patent/JP7113374B2/ja
Publication of WO2017221793A1 publication Critical patent/WO2017221793A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
    • H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
    • H01M8/04701—Temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • This disclosure relates to a fuel cell system.
  • Fuel cell systems equipped with reformers and fuel cells are well known.
  • the reformer generates hydrogen gas from a raw material such as city gas by a reforming reaction.
  • the generated hydrogen gas is supplied to the fuel cell together with oxygen (air) as an oxidant gas.
  • the fuel cell generates electric power by an electrochemical reaction between supplied hydrogen and oxygen.
  • the fuel cell system includes various water flow paths such as a water supply circuit, a cooling water circuit, and a drainage channel.
  • a conventional fuel cell system includes a casing 101 and a base 107 that form an outer shell, and a reformer 102, a fuel cell 103, an auxiliary device 104, a sheathed heater 105, housed therein.
  • a control device 106, a mounting plate 108, a temperature sensor 109, and the like are provided.
  • the mounting plate 108 is supported so as to be separated from the base 107 via the legs 108a, and is installed so as to entirely cover the base 107 of the housing 101.
  • the reformer 102, the fuel cell 103, the auxiliary device 104, and the control device 106 are disposed on the mounting plate 108.
  • the temperature sensor 109 is disposed around the fuel cell 103 and detects the ambient temperature of the fuel cell 103.
  • the control device 106 controls the sheathed heater 105 based on the detection result of the temperature sensor 109.
  • the sheathed heater 105 is disposed between the mounting plate 108 and the base 107 and heats the internal space of the housing 101. Thereby, the temperature inside the housing
  • This disclosure provides a fuel cell system that can efficiently prevent water from freezing.
  • a fuel cell system includes a housing, a fuel cell housed in the housing, a reformer, a first water circuit connected to the fuel cell, a second water circuit connected to the reformer, and a hot water storage tank.
  • a heat exchanger for heating the water stored in the fuel cell by the exhaust heat of the fuel cell.
  • the fuel cell system includes a drainage channel connected to at least one selected from the first water circuit and the second water circuit, a drain plug attached to an end of the drain channel, and heating of the drain plug at least.
  • a heat recovery pipe is provided at a possible position and supplies water heated by a heat exchanger to a hot water storage tank.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a view showing a water flow path in the fuel cell system.
  • FIG. 3 is a schematic plan view showing the positional relationship among the heat insulation cover, the first drain plug, the second drain plug and the heat recovery pipe connector of the fuel cell system.
  • FIG. 4A is a plan view showing a positional relationship of through holes formed in the bottom plate of the fuel cell system.
  • FIG. 4B is a plan view showing another positional relationship of the through holes formed in the bottom plate of the fuel cell system.
  • FIG. 5 is a schematic side view showing the positional relationship among the heat insulation cover, the first drain plug, the second drain plug and the heat recovery pipe connector of the fuel cell system.
  • FIG. 6 is a schematic side view when an electric heater is further arranged in FIG.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a fuel cell system according to Modification 1 of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a schematic plan view showing the positional relationship between the first drain plug, the second drain plug and the heat recovery pipe connector according to the modification.
  • FIG. 9A is a configuration diagram of a fuel cell system according to Modification 2 of the present disclosure.
  • FIG. 9B is a schematic perspective view of a housing according to the modification.
  • FIG. 10 is a configuration diagram of the fuel cell system described in Patent Document 1.
  • the fuel cell system is provided with a drainage channel, for example, branched from a water supply circuit for supplying water to the reformer.
  • the drainage channel is provided so as to pass through a through-hole provided in the bottom plate of the housing and reach the lower surface side (outside) of the bottom plate, for example. This simplifies drainage work.
  • a drain plug is attached to the end of the drainage channel. Therefore, in the fuel cell system, the drain plug is easily affected by the temperature of the outside air.
  • the drain plug is made of resin. Therefore, when water freezes near the drain plug, the drain plug may be damaged. If the drain plug is damaged, water in the water supply circuit leaks from the damaged part. This may make it impossible to operate the fuel cell system.
  • the fuel cell system is connected to the housing, the fuel cell housed in the housing, the reformer, the first water circuit connected to the fuel cell, and the reformer.
  • a heat exchanger is provided for heating water to be stored in the second water circuit and the hot water storage tank by exhaust heat of the fuel cell.
  • the fuel cell system includes a drainage channel connected to at least one selected from the first water circuit and the second water circuit, a drain plug attached to an end of the drain channel, and heating of the drain plug at least.
  • a heat recovery pipe is provided at a possible position and supplies water heated by a heat exchanger to a hot water storage tank.
  • the drain plug is heated by heat radiation from the heat recovery pipe disposed in the vicinity of the drain plug.
  • the freezing of the water in the edge part of a drainage channel is prevented, and the failure
  • the fuel cell system can be prevented from falling into an inoperable state.
  • the casing of the fuel cell system according to the second aspect of the present disclosure has an outer wall plate, and the drainage channel is disposed through the outer wall plate from the inner side to the outer side of the casing.
  • the drainage operation of the drainage can be performed very easily.
  • the fuel cell system according to the third aspect of the present disclosure further includes a heat insulation cover that is disposed inside the housing and surrounds the end portions of the heat recovery pipe and the drainage channel.
  • the air inside the heat insulation cover is heated by the heat radiation from the heat recovery pipe. At this time, the end of the drainage channel and the drain plug are also heated. Thereby, even if water remains in a drainage channel, freezing of water can be prevented.
  • the heat insulation cover of the fuel cell system according to the fourth aspect of the present disclosure is configured by a box-shaped member having an internal space, and the heat recovery pipe and the end of the drainage channel are disposed in the internal space of the heat insulation cover. .
  • the heat radiation space can be reduced by the heat insulating cover. Therefore, even when there is little heat radiation from the heat recovery pipe, the drain plug and thus the end of the drainage channel can be efficiently heated with little heat radiation.
  • the fuel cell system according to the fifth aspect of the present disclosure further includes an electric heater, and the electric heater is disposed inside the heat insulation cover.
  • the internal space of the heat insulating cover can be locally heated by the electric heater. Therefore, freezing of water can be prevented more reliably.
  • the fuel cell system according to the sixth aspect of the present disclosure further includes a heat insulating material that covers the heat recovery pipe inside the housing.
  • the heat insulating material covers the heat recovery pipe disposed between the heat exchanger and the heat exchanger up to the position where the drain plug can be heated, and does not cover the heat recovery pipe at the position where the water drain plug can be heated.
  • the drain plug can be efficiently heated by heat radiation from the heat recovery pipe not covered with the heat insulating material.
  • the first water in which the drainage channel is the first drainage channel connected to the first water circuit, and the drain plug is attached to the end of the first drainage channel.
  • the fuel cell system further includes a second drainage channel connected to the second water circuit and a second drainage plug attached to the end of the second drainage channel.
  • heat recovery piping is arrange
  • each of the first drainage channel and the second drainage channel can be heated by heat radiation from the heat recovery pipe. Thereby, freezing of water in the 1st drainage channel and the 2nd drainage channel can be prevented.
  • the casing of the fuel cell system according to the eighth aspect of the present disclosure includes an outer wall plate having a through hole, and the heat recovery pipe passes through the through hole of the outer wall plate from the inner side to the outer side of the casing. Arranged.
  • the through hole is centered on the midpoint of the line connecting the center of the first drain plug and the center of the second drain plug, and the length of the line segment is the radius. Arranged inside the virtual circle.
  • the first drain plug and the second drain plug are arranged in a range where heat is radiated from the heat recovery pipe. Thereby, a 1st drainage channel and a 2nd drainage channel can be heated efficiently.
  • the distance from the center of the through hole to the center of the first drain plug is the center of the through hole and the center of the second drain plug. Is equal to the distance to
  • the heat dissipated from the heat recovery pipe can be evenly distributed to both the first drain plug and the second drain plug, and can be heated evenly.
  • the fuel cell system is connected to a casing, a fuel cell housed in the casing, a reformer, a first water circuit connected to the fuel cell, and a reformer.
  • the second water circuit includes a heat exchanger for heating water to be stored in the hot water storage tank by exhaust heat of the fuel cell.
  • a drain plug attached to an end of the drain channel, and at least a position where the drain plug can be heated
  • a heat recovery pipe that is arranged and supplies water heated by the heat exchanger to the hot water storage tank, and a heat insulation cover that is arranged inside the housing and surrounds the heat recovery pipe and the end of the drainage channel.
  • the fuel cell system 100 of the present embodiment includes a housing 1, a fuel cell 4 housed in the housing 1, a reformer 5, an auxiliary device 6, a control device 7, Various flow paths described later are provided.
  • the housing 1 has a plurality of side plates, a ceiling plate, a bottom plate 2 and a plurality of legs 3 constituting an outer wall plate.
  • the plurality of leg portions 3 are attached to the lower surface of the bottom plate 2 to secure a space between the bottom plate 2 and the ground plane 30.
  • the reformer 5 constitutes a device for generating hydrogen gas by a reforming reaction such as a steam reforming reaction (CH 4 + H 2 O ⁇ CO + 3H 2 ).
  • the reformer 5 contains a reforming catalyst for advancing the reforming reaction. And the reformer 5 produces
  • the raw material is, for example, a hydrocarbon gas such as city gas or LP gas (liquefied petroleum gas).
  • the hydrogen gas generated by the reformer 5 is supplied to the fuel cell 4.
  • the fuel cell 4 generates electric power using an oxidant gas (air) and hydrogen gas.
  • the fuel cell 4 is a polymer electrolyte fuel cell, for example. Further, the fuel cell 4 generates hot water by exhaust heat. The generated hot water is stored in a hot water storage tank (not shown).
  • the auxiliary device 6 includes, for example, a valve (including an on-off valve, a switching valve, and a flow rate adjustment valve), a pump, an electric heater, a sensor, and the like (not shown).
  • a valve including an on-off valve, a switching valve, and a flow rate adjustment valve
  • a pump including an electric heater, a sensor, and the like (not shown).
  • the control device 7 is constituted by a DSP (Digital Signal Processor) including, for example, an A / D conversion circuit, an input / output circuit, an arithmetic circuit, a storage device, and the like.
  • the control device 7 controls controlled objects such as the fuel cell 4, the reformer 5, and various auxiliary devices 6.
  • the fuel cell system 100 is configured.
  • the fuel cell system 100 includes a first water circuit 13, a second water circuit 14, a heat exchanger 12, a heat recovery water channel 15, and the like inside the housing 1.
  • the first water circuit 13 is connected to the fuel cell 4.
  • the first water circuit 13 constitutes a cooling water circuit through which cooling water for cooling the fuel cell 4 circulates.
  • the first water circuit 13 is provided with a heat exchanger 12, a tank 16, and a T-shaped joint 21.
  • the second water circuit 14 is connected to the reformer 5.
  • the second water circuit 14 constitutes a water supply circuit for supplying water to the reformer 5.
  • the second water circuit 14 is provided with a tank 17 and a T-shaped joint 23. The water in the tank 17 is supplied to the reformer 5.
  • the cooling water circulating in the first water circuit 13 is supplied to the tank 16 from the outside of the fuel cell system 100 through, for example, a predetermined water supply channel (not shown).
  • the tank 16 communicates with the tank 17 through a communication channel (not shown). When the water level in the tank 16 exceeds a predetermined water level, excess cooling water is supplied to the tank 17 through the communication water channel.
  • the tank 16 has a temperature sensor and an electric heater (not shown) disposed therein.
  • the temperature sensor detects the temperature of water stored in the tank 16.
  • the electric heater heats the water stored in the tank 16.
  • a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of water stored in the tank 17 is disposed inside the tank 17.
  • the internal space of the housing 1 is heated with heat released by the combustor of the reformer 5. Therefore, even if the outside air temperature decreases as the water freezes, the water in the first water circuit 13 and the water in the second water circuit 14 in the housing 1 are not frozen. That is, the possibility that the fuel cell system 100 cannot be operated is very low.
  • the heat recovery water channel 15 constitutes a flow channel for recovering the exhaust heat of the fuel cell 4.
  • the heat recovery water channel 15 is formed of a metal pipe such as a stainless steel pipe, for example, and includes a heat recovery pipe 15a and a heat recovery pipe 15b.
  • the heat recovery pipe 15a and the heat recovery pipe 15b are each connected to the heat exchanger 12. That is, the heat recovery pipe 15 a constitutes a downstream part of the heat recovery water channel 15, and the heat recovery pipe 15 b constitutes an upstream part of the heat recovery water channel 15.
  • the heat recovery pipe 15a is a pipe for guiding water heated in the heat exchanger 12 to a hot water storage tank.
  • the heat recovery pipe 15 b is a pipe for guiding water to be heated in the heat exchanger 12 to the heat exchanger 12.
  • the heat exchanger 12 is configured to exchange heat between water flowing through the heat recovery water channel 15 and water flowing through the first water circuit 13. That is, the heat exchanger 12 has a function of heating water to be stored in a hot water storage tank (not shown) by the heat of the cooling water flowing through the first water circuit 13.
  • the heat recovery pipe 15a passes through a through hole 10h (see FIG. 3) formed in the bottom plate 2 and passes from the upper surface side of the bottom plate 2 (inside the housing 1) to the lower surface side of the bottom plate 2 (outside of the housing 1). ).
  • the high temperature side connector 10 is attached to the through hole 10 h formed in the bottom plate 2.
  • the heat recovery pipe 15a extends from the inside of the housing 1 to the outside via the high temperature side connector 10 and is connected to the high temperature water inlet of the hot water storage tank.
  • the heat recovery pipe 15b is disposed so as to reach the lower surface side of the bottom plate 2 from the upper surface side of the bottom plate 2 through a through hole 11h (see FIG. 3) formed in the bottom plate 2.
  • the low temperature side connector 11 is attached to the through hole 11 h formed in the bottom plate 2.
  • the heat recovery pipe 15b extends from the inside of the housing 1 to the outside via the low temperature side connector 11, and is connected to a low temperature water outlet or a city water pipe of the hot water storage tank.
  • the high-temperature side connector 10 and the low-temperature side connector 11 are made of, for example, a resin such as polyether ether ketone, polyphenylene sulfide (PPS), polyether ketone, polycarbonate (PC), ABS, or a metal such as brass, aluminum, or stainless steel. Composed.
  • a resin such as polyether ether ketone, polyphenylene sulfide (PPS), polyether ketone, polycarbonate (PC), ABS, or a metal such as brass, aluminum, or stainless steel. Composed.
  • the first water circuit 13 is connected to the first drainage channel 25 via the T-shaped joint 21 described above.
  • the first drainage channel 25 constitutes a channel for draining water from the first water circuit 13.
  • the 1st drainage channel 25 is formed with resin piping (1st drainage pipe), such as polyethylene (PE) and fluororesin (PTFE), for example.
  • PE polyethylene
  • PTFE fluororesin
  • the second drain circuit 27 is connected to the second water circuit 14 via a T-shaped joint 23.
  • the second drainage channel 27 constitutes a channel for draining water from the second water circuit 14.
  • the 2nd drainage channel 27 is formed with resin piping (2nd drainage pipe), such as polyethylene (PE) and fluororesin (PTFE), for example.
  • PE polyethylene
  • PTFE fluororesin
  • each of the first water circuit 13 and the second water circuit 14 is connected to a dedicated drainage channel.
  • the present invention is not limited to this.
  • you may comprise the 1st drainage channel 25 and the 2nd drainage channel 27 collectively by one drainage channel. That is, it is good also as a structure connected to the at least 1 drainage channel chosen from the 1st water circuit 13 and the 2nd water circuit 14.
  • the drainage channel of the first water circuit 13 may be integrated with the second water circuit 14 to form one drainage channel configuration.
  • the first drainage channel 25 has a first drain plug 8 attached to the end. Specifically, the connector including the first drain plug 8 is attached to the through hole 8h (see FIG. 3) formed in the bottom plate 2. Similarly, the second drainage channel 27 is provided with the second drain plug 9 at the end. Specifically, the connector including the second drain plug 9 is attached to the through hole 9h (see FIG. 3) formed in the bottom plate 2. Thereby, the 1st drainage channel 25 and the 2nd drainage channel 27 are extended to the exterior of case 1, respectively.
  • first drainage channel 25 and the second drainage channel 27 are disposed so as to penetrate the bottom plate 2 and reach the lower surface side (outer surface side) of the bottom plate 2 from the upper surface side (inner surface side) of the bottom plate 2. .
  • the 1st drain plug 8 and the 2nd drain plug 9 are comprised by the screw-type stopper, for example, and are arrange
  • the first drainage channel 25 is normally filled with air and is empty without water. Therefore, the water in the first water circuit 13 does not flow into the first drainage channel 25 unless the first drain plug 8 is removed. However, the water at the time of discharge may remain at the end of the first drainage channel 25 (on the first drain plug 8 side) and may be stored a little.
  • the second drainage channel 27 is normally filled with air and is empty without water. Therefore, the water in the second water circuit 14 does not flow into the second drainage channel 27 unless the second drain plug 9 is removed. However, the water at the time of discharge may remain at the end of the second drainage channel 27 (on the second drain plug 9 side) and may be stored a little.
  • the resin pipes constituting the first drainage channel 25 and the second drainage channel 27 may be broken. Furthermore, when the accumulated water repeats freezing and thawing, deterioration of the resin piping constituting the first drainage channel 25 and the second drainage channel 27 proceeds.
  • the first drain plug 8 and the second drain plug 9 are one of the parts that are easily affected by the temperature of the outside air.
  • the fuel cell system 100 of the present embodiment uses the heat radiation from the heat recovery pipe 15a to heat the first drain plug 8 and the second drain plug 9. It is composed. Thereby, freezing of water is prevented beforehand.
  • the heat recovery pipe 15a extends from the inside of the housing 1 to the outside so as to pass through a position where at least one selected from the first drain plug 8 and the second drain plug 9 can be heated. Specifically, the heat recovery pipe 15a is disposed so as to pass through a position where each of the first drain plug 8 and the second drain plug 9 can be heated. At this time, the first drain plug 8 and the second drain plug 9 are heated by heat radiation from the heat recovery pipe 15a. Thereby, freezing of the water remaining at the ends of the first drainage channel 25 and the second drainage channel 27 is prevented. As a result, it is possible to more reliably prevent the piping constituting the first drainage channel 25 and the second drainage channel 27 from being damaged. That is, the fuel cell system 100 can be prevented from falling into an inoperable state.
  • the first drain plug 8, the second drain plug 9 and the connector 10 of the heat recovery pipe 15a are arranged at positions close to each other.
  • the heat recovery pipe 15 a is disposed so as to pass from the upper surface side of the bottom plate 2 to the lower surface side of the bottom plate 2 through the through hole 10 h formed in the bottom plate 2.
  • a through hole 8 h for the first drain plug 8 and a through hole 9 h for the second drain plug 9 are also formed in the bottom plate 2.
  • the through hole 10h (specifically, the center of the through hole 10h) coincides with the center of the first drain plug 8 (the center of the through hole 8h).
  • the center of the second drain plug 9 (corresponding to the center of the through-hole 9h), the position inside the virtual circle C1 centered on the midpoint P of the line segment and having the length D1 of the line segment as the radius Placed in.
  • the diameter D2 of the virtual circle C1 is twice the length D1.
  • the position inside the virtual circle C1 is a position where the first drain plug 8 and the second drain plug 9 can be heated.
  • the reason why the first drain plug 8 (through hole 8h) and the second drain plug 9 (through hole 9h) can be heated by heat radiation from the heat recovery pipe 15a at a position inside the virtual circle C1 is as follows. Based on experimental (empirical) results.
  • the first water drain plug 8 and the second water drain plug 9 can be efficiently heated by heat radiation from the heat recovery pipe 15a. Is possible.
  • the center of the through hole 10h may be arranged at the midpoint P of the line segment connecting the center of the first drain plug 8 and the center of the second drain plug 9. Thereby, the 1st drain plug 8 and the 2nd drain plug 9 can be heated more efficiently.
  • the center position of the through hole 10h is arranged outside the virtual circle C2 having the diameter D1 with the middle point P as the center and inside the virtual circle C1. is doing. In this way, efficient heating is realized while simplifying the design.
  • the distance from the center of the through hole 10h to the center of the first drain plug 8 and the distance from the center of the through hole 10h to the center of the second drain plug 9 are equal. That is, the through hole 10 h is arranged at an equal distance from the first drain plug 8 and the second drain plug 9. With this arrangement, both the first drain plug 8 and the second drain plug 9 can be evenly heated by heat radiation from the heat recovery pipe 15a.
  • the distance from the center of the through hole 10h to the center of the first drain plug 8 is the same as the center of the through hole 10h and the second drain plug 9. It may be different from the distance to the center.
  • the fuel cell system 100 of the present embodiment may further include a heat insulating cover 20 as shown in FIG.
  • the heat insulating cover 20 is configured by a box-shaped member having an internal space.
  • the heat insulating cover 20 is formed of a resin such as polycarbonate (PC) or polypropylene (PP).
  • the heat insulating cover 20 is disposed inside the housing 1 so as to surround the heat recovery pipe 15 a, the end of the first drainage channel 25, and the end of the second drainage channel 27. Thereby, the air inside the heat insulation cover 20 is heated by the heat radiation from the heat recovery pipe 15a.
  • the heated air heats the end of the first drainage channel 25, the first drainage plug 8, the end of the second drainage channel 27, and the second drainage plug 9.
  • freezing of water remaining in the first drainage channel 25 and the second drainage channel 27 can be prevented.
  • the heat recovery pipe 15 a, the first drainage channel 25, and the second drainage channel 27 are drawn into the heat insulation cover 20 from the outside of the heat insulation cover 20 through the opening 20 a formed in the heat insulation cover 20. It is.
  • the number of openings 20a may be one, and a plurality of openings may be provided corresponding to each pipe, for example.
  • the heat insulating cover 20 has a structure capable of forming a closed space except for at least one opening for the heat recovery pipe 15a, the first drainage channel 25, and the second drainage channel 27. Therefore, the lower end 20b of the heat retaining cover 20 is disposed so as to be in contact with, for example, the bottom plate 2 without a gap. Thereby, the airtightness of the heat insulation cover 20 can be improved and the 1st drain plug 8 and the 2nd drain plug 9 can be heated efficiently.
  • the heat insulating cover 20 is not an essential component in the fuel cell system 100. However, when the heat insulating cover 20 is provided, the restriction on the position of the heat recovery pipe 15a disposed on the bottom plate 2 is eased. That is, even when the heat recovery pipe 15a is not arranged in the virtual circle C1 described in FIG. 4A and FIG. 4B, the heat draining pipe 15a dissipates the heat of the first water drain plug 8 and the second water drain plug 9. Heating is possible.
  • the heat retaining cover 20 is provided with the heat recovery pipe 15a, the end of the first drainage channel 25, and the end of the second drainage channel 27 in the internal space. At this time, a part of the first drain plug 8 and a part of the second drain plug 9 may be exposed inside the heat insulating cover 20. According to this configuration, even when heat radiation from the heat recovery pipe 15a is small, heat can be retained in the internal space of the heat insulating cover 20 and diffusion can be prevented. Therefore, even when there is little heat dissipation, the 1st drain plug 8 and the 2nd drain plug 9 and by extension, the edge part of the 1st drainage channel 25 and the edge part of the 2nd drainage channel 27 can be heated efficiently.
  • the heat recovery pipe 15 a is covered with a heat insulating material 32 at least inside the housing 1 other than the inside of the heat insulating cover 20.
  • the heat insulating material 32 covers the heat recovery pipe 15a between the heat exchanger 12 and a position where the first water drain plug 8 and the second water drain plug 9 can be heated.
  • the heat recovery pipe 15 a at a position where the first drain plug 8 and the second drain plug 9 can be heated is not covered with the heat insulating material 32.
  • the heat recovery pipe 15a other than the heatable position is covered with the heat insulating material 32.
  • the heat recovery pipe 15 a has a covering portion covered with the heat insulating material 32 and an exposed portion not covered with the heat insulating material 32.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15 a is disposed in the vicinity of the first drain plug 8 and the second drain plug 9.
  • the heat recovery pipe 15 a is not covered with the heat insulating material 32 inside the heat insulating cover 20. That is, the exposed portion of the heat recovery pipe 15 a is disposed inside the heat retaining cover 20. With this configuration, the first drain plug 8 and the second drain plug 9 are efficiently heated by heat radiation from the exposed portion of the heat recovery pipe 15a.
  • the covering portion of the heat recovery pipe 15a is disposed at least outside the heat insulating cover 20.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15 a is disposed so as to extend from the outside of the heat insulating cover 20 in a direction parallel to the surface (inner surface) of the bottom plate 2.
  • An exposed portion of the extended heat recovery pipe 15 a is disposed so as to reach the connector 10 through an opening 20 a formed on the side surface of the heat insulating cover 20.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15a is described as being arranged in parallel with the surface (inner surface) of the bottom plate 2, but the present invention is not limited to this.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15 a may be configured to extend obliquely downward from the opening 20 a of the heat retaining cover 20 toward the connector 10.
  • the distance from the exposed portion of the heat recovery pipe 15 a to the bottom plate 2 may be arranged so as to monotonously decrease from the opening 20 a of the heat retaining cover 20 to the connector 10. With this configuration, it is possible to prevent water from staying in the exposed portion of the heat recovery pipe 15a.
  • an electric heater for heating the entire internal space of the housing 1 is not provided. Therefore, it is possible to prevent the electric power generated by the fuel cell 4 from being consumed by the electric heater.
  • the electric heater 34 may be provided inside the heat insulating cover 20.
  • the electric heater 34 since the electric heater 34 only heats the inside of the heat insulating cover 20 locally, the power consumption is low. Therefore, by providing the electric heater 34, when the temperature of the outside air is low, water freezing in the first drainage channel 25 and the second drainage channel 27 can be prevented more reliably.
  • the electric heater 34 is comprised, for example with a resistance heating type heater. Further, since the electric heater 34 has low power consumption, electric power generated by the fuel cell 4 or electric power from a commercial power source may be supplied to the electric heater 34.
  • the heat recovery pipe 15b is also described as an example of a configuration that reaches the lower surface side of the bottom plate 2 from the upper surface side of the bottom plate 2 through the through holes 11h formed in the bottom plate 2.
  • the position is not particularly limited.
  • a through hole 11 h may be provided outside the region surrounded by the heat insulating cover 20.
  • the heat recovery pipe 15 b is disposed so as not to pass through the inside of the heat insulating cover 20. That is, the through hole 11h is disposed outside the virtual circle C1 described with reference to FIG. 4A, for example. Therefore, as shown in FIG.
  • the distance from the center of the through hole 10h to the center of the through hole 11h is larger than the distance from the center of the through hole 10h to the center of the through hole 8h.
  • the distance from the center of the through hole 10h to the center of the through hole 11h is larger than the distance from the center of the through hole 10h to the center of the through hole 9h.
  • the fuel cell system 200 according to the modified example 1 has the above-described fuel relationship in the positional relationship among the first drain plug 8, the second drain plug 9, and the connector 10 of the heat recovery pipe 15 a. This is different from the positional relationship of the battery system 100.
  • the same reference numerals are given to components having the same functions as those of the fuel cell system 100 described above, and the description thereof will be omitted.
  • 7 shows the configuration of the fuel cell system 200 that does not have the heat insulation cover 20, the heat insulation cover 20 may be provided in the same manner as the fuel cell system 100 shown in FIG.
  • the fuel cell system 200 according to Modification 1 has the first drain plug 8, the second drain plug 9, and the connector 10 of the heat recovery pipe 15 a when the bottom plate 2 is viewed in plan view. This is different from the positional relationship described with reference to FIGS. 4A and 4B.
  • the connector 10 is disposed at a position near the first drain plug 8 and at a position away from the second drain plug 9.
  • the heat recovery pipe 15a has a covered portion covered with the heat insulating material 32 and an exposed portion not covered with the heat insulating material 32.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15a does not pass through the shortest distance from the heat insulating material 32 to the connector 10, but passes through the vicinity of the first drain plug 8 and the second drain plug 9. It is arranged as follows.
  • the end of the heat recovery pipe 15 a is fitted into the connector 10. With this configuration, the first drain plug 8 and the second drain plug 9 disposed in the vicinity are efficiently heated by heat radiation from the exposed portion of the heat recovery pipe 15a.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15 a is disposed so as to pass through a position closer to the outer peripheral edge of the bottom plate 2 than the first drain plug 8.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15 a is disposed so as to pass through a position closer to the outer peripheral edge of the bottom plate 2 than the second drain plug 9.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15a is bent and connected at least once between the heat insulating material 32 and the connector 10. That is, the exposed portion of the heat recovery pipe 15a extends from a position where the heat insulating material 32 is provided in a direction parallel to the surface (inner surface) of the bottom plate 2 as described with reference to FIG. In plan view, as shown in FIG. 8, the first drain plug 8 and the outer peripheral edge of the bottom plate 2 are disposed so as to reach the connector 10. Similarly, the exposed portion of the heat recovery pipe 15a extends in a direction parallel to the surface (inner surface) of the bottom plate 2 from the position where the heat insulating material 32 is provided.
  • the example in which the exposed portion of the heat recovery pipe 15a is arranged in parallel with the surface (inner surface) of the bottom plate 2 is not limited to this.
  • the exposed portion of the heat recovery pipe 15a may be configured to extend obliquely downward from the position where the heat insulating material 32 is present toward the connector 10.
  • the distance from the exposed part of the heat recovery pipe 15a to the bottom plate 2 is arranged so as to monotonously decrease from the position where the heat insulating material 32 is present (the boundary between the covering part and the exposed part of the heat recovery pipe 15a) to the connector 10. You may set up. With this configuration, it is possible to prevent water from staying in the exposed portion of the heat recovery pipe 15a.
  • the fuel cell system 300 according to the modified example 2 has the positional relationship and mounting position of the first drain plug 8, the second drain plug 9, the connector 10 and the connector 11 implemented. It differs from the fuel cell system of the form and modification 1.
  • the fuel cell system 300 according to Modification 2 has no gap between the housing 1 and the ground plane 30 or a narrow gap on the ground plane 30. Placed on. In this case, it is difficult to attach the first drain plug 8 or the like to the bottom plate 2 (see FIG. 1).
  • FIG. 9A and 9B various through holes are formed in the side plate 41 of the housing 1 as shown in FIGS. 9A and 9B. And the 1st drain plug 8, the 2nd drain plug 9, the connector 10, and the connector 11 are attached through the through-hole provided in the side plate 41.
  • positioning of the 1st drain plug 8, the 2nd drain plug 9, the connector 10, and the connector 11 is not specifically limited.
  • the first drain plug 8 and the second drain plug 9, the connector 10 and the connector 11 may be arranged in two upper and lower stages.
  • the first drain plug 8, the second drain plug 9, the connector 10, and the connector 11 may be arranged in parallel with the ground plane 30 on the side plate 41.
  • the first drain plug 8, the second drain plug 9, the connector 10 and the connector 11 may be arbitrarily arranged unless it is difficult in connection work or design.
  • the bottom plate 2 and the side plate 41 are only one of the outer wall plates of the housing 1. Therefore, the description related to the fuel cell system 100 described in the embodiment may also be applied to the modified example.
  • leg portion 3 of the housing 1 is omitted, but it goes without saying that the leg portion 3 may be provided in the housing 1.
  • the heat insulation cover 20 is illustrated. However, the heat insulation cover 20 may not be provided.
  • the present disclosure is useful for a fuel cell system that is required to prevent water from freezing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

本開示の燃料電池システム（１００）は、筐体と、筐体に収容される燃料電池（４）、改質器（５）、燃料電池（４）に接続される第１水回路（１３）、改質器（５）に接続される第２水回路（１４）、熱交換器（１２）を備える。さらに、第１水回路（１３）および第２水回路（１４）から選ばれる少なくとも１つに接続される排水路（２５、２７）と、排水路（２５、２７）の端部に取り付けられる水抜き栓（８、９）と、少なくとも水抜き栓（８、９）の加熱が可能な位置には配置され、熱交換器（１２）で加熱される水を貯湯タンクに供給する熱回収配管（１５ａ）を備える。これにより、水の凍結を効率的に防止する。

Description

燃料電池システム
　本開示は、燃料電池システムに関する。
　改質器および燃料電池を備えた燃料電池システムは、よく知られている。改質器は、改質反応によって都市ガスなどの原料から水素ガスを生成する。生成された水素ガスは、酸化剤ガスとしての酸素（空気）とともに燃料電池に供給される。燃料電池は、供給された水素と酸素との電気化学反応によって電力を生成する。
　このとき、改質器には水蒸気改質のための水が供給され、燃料電池には冷却水が供給される。そのため、燃料電池システムは、給水回路、冷却水回路、排水路などの各種の水の流路を備える。
　しかしながら、流路を流れる水が凍結すると、燃料電池システムの運転が不可能になる。
　そこで、従来、水の凍結を防止するための電気ヒータを備える燃料電池システムが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
　以下、特許文献１に記載の従来の燃料電池システムについて、図１０を用いて、説明する。
　図１０に示すように、従来の燃料電池システムは、外郭を構成する筐体１０１およびベース１０７と、その内部に収納される、改質器１０２、燃料電池１０３、補助機器１０４、シーズヒータ１０５、制御装置１０６、搭載プレート１０８および温度センサ１０９などを備える。
　搭載プレート１０８は、脚１０８ａを介してベース１０７から離間するように支持され、筐体１０１のベース１０７を全体的に覆うように設置される。
　改質器１０２、燃料電池１０３、補助機器１０４および制御装置１０６は、搭載プレート１０８の上に配置される。
　温度センサ１０９は、燃料電池１０３の周囲に配置され、燃料電池１０３の周囲温度を検出する。
　制御装置１０６は、温度センサ１０９の検出結果に基づいて、シーズヒータ１０５（ｓｈｅａｔｈｅｄ　ｈｅａｔｅｒ）を制御する。シーズヒータ１０５は、搭載プレート１０８とベース１０７との間に配置され、筐体１０１の内部空間を加熱する。これにより、筐体１０１の内部の温度を水の凍結の虞のない温度以上に保つ。
　しかしながら、特許文献１の燃料電池システムは、燃料電池で生成された電力がシーズヒータ１０５で消費される。そのため、燃料電池システムの効率が大幅に低下する。
国際公開第２００９／０３４９９７号
　本開示は、水の凍結を効率的に防止できる燃料電池システムを提供する。
　本開示の燃料電池システムは、筐体と、筐体に収容される燃料電池、改質器、燃料電池に接続される第１水回路、改質器に接続される第２水回路および貯湯タンクに貯められる水を燃料電池の排熱によって加熱するための熱交換器を備える。さらに、燃料電池システムは、第１水回路および第２水回路から選ばれる少なくとも１つに接続される排水路と、排水路の端部に取り付けられる水抜き栓と、少なくとも水抜き栓の加熱が可能な位置には配置され、熱交換器で加熱される水を貯湯タンクに供給する熱回収配管を備える。
　本開示によれば、不要な電力消費を低減して、水の凍結を効率的に防止する燃料電池システムを提供できる。
図１は、本開示の実施の形態に係る燃料電池システムの構成図である。 図２は、同燃料電池システムにおける水の流路を示す図である。 図３は、同燃料電池システムの保温カバー、第１水抜き栓、第２水抜き栓および熱回収配管のコネクタの位置関係を示す概略平面図である。 図４Ａは、同燃料電池システムの底板に形成された貫通孔の位置関係を示す平面図である。 図４Ｂは、同燃料電池システムの底板に形成された貫通孔の他の位置関係を示す平面図である。 図５は、同燃料電池システムの保温カバー、第１水抜き栓、第２水抜き栓および熱回収配管のコネクタの位置関係を示す概略側面図である。 図６は、図５において、さらに電気ヒータを配置した場合の概略側面図である。 図７は、本開示の変形例１に係る燃料電池システムの構成図である。 図８は、同変形例に係る第１水抜き栓、第２水抜き栓および熱回収配管のコネクタの位置関係を示す概略平面図である。 図９Ａは、本開示の変形例２に係る燃料電池システムの構成図である。 図９Ｂは、同変形例に係る筐体の概略斜視図である。 図１０は、特許文献１に記載された燃料電池システムの構成図である。
　（本開示の基礎となった知見）
　一般的に、燃料電池システムは、例えば改質器に水を供給するための給水回路から分岐して、排水路を設けている。排水路は、例えば筐体の底板に設けられた貫通孔を通り、底板の下面側（外部）に達するように設けられる。これにより、排水作業を簡単化している。
　排水路は、端部に、水抜き栓が取り付けられる。そのため、燃料電池システムにおいて、水抜き栓は、外気の温度の影響を受けやすい。
　つまり、水抜き栓の近くの排水路中に水が残存している場合、外気の温度が低下すると、水が凍結しやすい。一般的に、水抜き栓は、樹脂で形成される。そのため、水抜き栓の近くで水が凍結すると、水抜き栓が破損する虞がある。水抜き栓が破損すると、給水回路の水が破損箇所から漏れ出す。これにより、燃料電池システムの運転が不可能になる場合がある。
　そこで、本開示の第１態様に係る燃料電池システムは、筐体と、筐体に収容される燃料電池、改質器、燃料電池に接続された第１水回路、改質器に接続された第２水回路および貯湯タンクに貯められるべき水を燃料電池の排熱によって加熱するための熱交換器を備える。さらに、燃料電池システムは、第１水回路および第２水回路から選ばれる少なくとも１つに接続された排水路と、排水路の端部に取り付けられる水抜き栓と、少なくとも水抜き栓の加熱が可能な位置には配置され、熱交換器で加熱される水を貯湯タンクに供給する熱回収配管を備える。
　第１態様によれば、水抜き栓の近傍に配設される熱回収配管からの放熱で、水抜き栓が加熱される。これにより、排水路の端部における水の凍結を防いで、排水路を構成する配管の破損を防止できる。その結果、燃料電池システムが運転不能な状態に陥ることを、未然に防止できる。
　また、本開示の第２態様に係る燃料電池システムの筐体は、外壁板を有し、排水路は、筐体の内部側から外部側に、外壁板を貫通して配設される。
　第２態様によれば、排水路の水抜き作業を、極めて簡単に行うことができる。
　また、本開示の第３態様に係る燃料電池システムは、筐体の内部に配置され、熱回収配管および排水路の端部を囲む保温カバーを、さらに備える。
　第３態様によれば、保温カバーの内部の空気は、熱回収配管からの放熱によって加熱される。このとき、排水路の端部および水抜き栓も加熱される。これにより、排水路中に水が残存していても、水の凍結を防止できる。
　また、本開示の第４態様に係る燃料電池システムの保温カバーは、内部空間を有する箱状の部材で構成され、保温カバーの内部空間に、熱回収配管および排水路の端部が配置される。
　第３態様によれば、保温カバーにより放熱空間を小さくできる。そのため、熱回収配管からの放熱が少ない場合でも、水抜き栓、ひいては排水路の端部を、少ない放熱で効率的に加熱できる。
　また、本開示の第５態様に係る燃料電池システムは、電気ヒータを、さらに備え、電気ヒータは保温カバーの内部に配置される。
　第３態様によれば、電気ヒータにより、保温カバーの内部空間を局所的に加熱できる。そのため、水の凍結を、より確実に防止できる。
　また、本開示の第６態様に係る燃料電池システムは、筐体の内部において、熱回収配管を被覆する断熱材を、さらに備える。断熱材は、水抜き栓を加熱可能な位置までの熱交換器との間に配設される熱回収配管を被覆し、水抜き栓を加熱可能な位置における熱回収配管は、被覆しない。
　第６態様によれば、断熱材で被覆されない熱回収配管からの放熱によって、水抜き栓を効率的に加熱できる。
　また、本開示の第７態様に係る燃料電池システムは、排水路を第１水回路に接続された第１排水路とし、水抜き栓を第１排水路の端部に取り付けられた第１水抜き栓とした場合、燃料電池システムは、第２水回路に接続される第２排水路と、第２排水路の端部に取り付けられる第２水抜き栓をさらに備える。そして、熱回収配管は、少なくとも第１水抜き栓および第２水抜き栓のそれぞれを加熱可能な位置に配設される。
　第７態様によれば、第１排水路および第２排水路のそれぞれを、熱回収配管からの放熱によって加熱できる。これにより、第１排水路および第２排水路における、水の凍結を防止できる。
　また、本開示の第８態様に係る燃料電池システムの筐体は、貫通孔を備える外壁板を有し、熱回収配管は、筐体の内部側から外部側に、外壁板の貫通孔を通って配設される。そして、貫通孔は、外壁板を平面視したとき、第１水抜き栓の中心と第２水抜き栓の中心とを結ぶ線分の中点を中心とし、線分の長さを半径とする仮想円の内側に配置される。
　第８態様によれば、熱回収配管から放熱される範囲内に、第１水抜き栓および第２水抜き栓が配置される。これにより、第１排水路および第２排水路を、効率的に加熱できる。
　本開示の第９態様に係る燃料電池システムは、外壁板を平面視したとき、貫通孔の中心から第１水抜き栓の中心までの距離が、貫通孔の中心と第２水抜き栓の中心までの距離に等しい。
　第９態様によれば、熱回収配管から放熱される熱を第１水抜き栓および第２水抜き栓の両方に均等に分配して、均等に加熱できる。
　また、本開示の第１０態様に係る燃料電池システムは、筐体と、筐体に収容される燃料電池、改質器、燃料電池に接続される第１水回路、改質器に接続される第２水回路、貯湯タンクに貯められるべき水を燃料電池の排熱によって加熱するための熱交換器を備える。さらに、第１水回路および第２水回路から選ばれる少なくとも１つに接続される排水路と、排水路の端部に取り付けられる水抜き栓と、少なくとも水抜き栓の加熱が可能な位置には配置され、熱交換器で加熱される水を貯湯タンクに供給する熱回収配管と、筐体の内部に配置され、熱回収配管および排水路の端部とを囲む保温カバーを備える。
　第１０態様によれば、第１態様と同様の効果が得られる。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下に示す実施の形態に限定されない。
　（実施の形態）
　以下に、本実施の形態に係る燃料電池システム１００の概略構成について、図１を用いて、説明する。
　図１に示すように、本実施の形態の燃料電池システム１００は、筐体１と、筐体１の内部に収容される燃料電池４、改質器５、補助機器６、制御装置７および、後述する各種流路などを備える。
　筐体１は、外壁板を構成する複数の側板、天井板および底板２と、複数の脚部３などを有する。複数の脚部３は、底板２の下面に取り付けられ、底板２と接地面３０との間に空間を確保する。
　改質器５は、水蒸気改質反応（ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ２）などの改質反応によって水素ガスを生成するためのデバイスを構成する。改質器５には、改質反応を進行させるための改質触媒が収められる。そして、改質器５は、供給される水および原料を用いて、水素ガスを生成する。原料は、例えば都市ガス、ＬＰガス（液化石油ガス）などの炭化水素ガスである。改質器５で生成された水素ガスは、燃料電池４に供給される。燃料電池４は、酸化剤ガス（空気）と水素ガスとを用いて、電力を生成する。燃料電池４は、例えば固体高分子形燃料電池である。また、燃料電池４は、排熱で湯を生成する。生成された湯は、貯湯タンク（図示省略）に貯められる。
　補助機器６は、図示しない、例えば弁（開閉弁、切替弁および流量調整弁を含む）、ポンプ、電気ヒータ、センサなどが含まれる。
　制御装置７は、例えばＡ／Ｄ変換回路、入出力回路、演算回路、記憶装置などを含むＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成される。制御装置７は、燃料電池４、改質器５、各種の補助機器６などの制御対象を制御する。
　以上のように、燃料電池システム１００は構成される。
　以下に、水などが通流する各種流路について、図２を用いて、説明する。
　図２に示すように、燃料電池システム１００は、筐体１の内部に、第１水回路１３、第２水回路１４、熱交換器１２および熱回収水路１５などを備える。
　第１水回路１３は、燃料電池４に接続される。第１水回路１３は、燃料電池４を冷却するための冷却水が循環する冷却水回路を構成する。第１水回路１３には、熱交換器１２、タンク１６およびＴ字継ぎ手２１が設けられる。
　第２水回路１４は、改質器５に接続される。第２水回路１４は、改質器５に水を供給するための給水回路を構成する。第２水回路１４には、タンク１７およびＴ字継ぎ手２３が設けられる。タンク１７内の水は、改質器５に供給される。
　なお、第１水回路１３を循環する冷却水は、例えば所定の給水路（図示せず）を通って、燃料電池システム１００の外部からタンク１６に供給される。タンク１６は、図示しない連絡水路を通じて、タンク１７に連通している。そして、タンク１６の水位が所定水位を超えると、余分な冷却水が連絡水路を通じてタンク１７に供給される。
　タンク１６は、内部に、図示しない温度センサおよび電気ヒータなどが配置される。温度センサは、タンク１６に貯められた水の温度を検出する。電気ヒータは、タンク１６に貯められた水を加熱する。同様に、タンク１７の内部には、タンク１７に貯められた水の温度を検出するための温度センサ（図示せず）が配置される。
　なお、本実施の形態の燃料電池システム１００においては、筐体１の内部空間は、改質器５の燃焼器によって放出される熱で、加熱される。そのため、仮に、水が凍結するほど、外部の気温が下がったとしても、筐体１内の第１水回路１３の水および第２水回路１４の水は凍結しない。つまり、燃料電池システム１００の運転が不可能になる可能性は、非常に低い。
　また、熱回収水路１５は、燃料電池４の排熱を回収するための流路を構成する。熱回収水路１５は、例えばステンレス管などの金属製配管で形成され、熱回収配管１５ａおよび熱回収配管１５ｂを含む。熱回収配管１５ａおよび熱回収配管１５ｂは、それぞれ、熱交換器１２に接続される。つまり、熱回収配管１５ａは熱回収水路１５の下流側部分を構成し、熱回収配管１５ｂは熱回収水路１５の上流側部分を構成する。
　熱回収配管１５ａは、熱交換器１２において加熱される水を貯湯タンクに導くための配管である。熱回収配管１５ｂは、熱交換器１２において加熱されるべき水を熱交換器１２に導くための配管である。
　熱交換器１２は、熱回収水路１５を流れる水と第１水回路１３を流れる水とを熱交換させるように構成される。つまり、熱交換器１２は、第１水回路１３を流れる冷却水の熱によって、貯湯タンク（図示省略）に貯められるべき水を加熱する機能を担う。
　また、熱回収配管１５ａは、底板２に形成された貫通孔１０ｈ（図３参照）を通って、底板２の上面側（筐体１の内部）から底板２の下面側（筐体１の外部）に達するように配設される。詳細には、底板２に形成された貫通孔１０ｈに高温側のコネクタ１０が取り付けられる。熱回収配管１５ａは、高温側のコネクタ１０を介して、筐体１の内部から外部に延設され、貯湯タンクの高温水入口に接続される。
　同様に、熱回収配管１５ｂは、底板２に形成された貫通孔１１ｈ（図３参照）を通って、底板２の上面側から底板２の下面側に達するように配設される。詳細には、底板２に形成された貫通孔１１ｈに低温側のコネクタ１１が取り付けられる。熱回収配管１５ｂは、低温側のコネクタ１１を介して、筐体１の内部から外部に延設され、貯湯タンクの低温水出口または市水管に接続される。なお、高温側のコネクタ１０および低温側のコネクタ１１は、例えばポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン、ポリカーボネート（ＰＣ）、ＡＢＳなどの樹脂または真鍮、アルミ、ステンレスなどの金属で構成される。
　また、第１水回路１３は、上述したＴ字継ぎ手２１を介して、第１排水路２５が接続される。第１排水路２５は、第１水回路１３の水を抜くための流路を構成する。第１排水路２５は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）などの樹脂製の配管（第１排水管）で形成される。
　第２水回路１４は、Ｔ字継ぎ手２３を介して、第２排水路２７が接続される。第２排水路２７は、第２水回路１４の水を抜くための流路を構成する。第２排水路２７は、例えばポリエチレン（ＰＥ）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）などの樹脂製の配管（第２排水管）で形成される。
　なお、本実施の形態では、第１水回路１３および第２水回路１４のそれぞれが専用の排水路に接続される例で説明したが、これに限られない。例えば、第１排水路２５と第２排水路２７とをまとめて、１つの排水路で構成してもよい。つまり、第１水回路１３および第２水回路１４から選ばれる少なくとも１つの排水路に接続する構成としてもよい。具体的には、第１水回路１３の排水路を第２水回路１４と統合させ、１つの排水路構成としてもよい。
　第１排水路２５は、端部に、第１水抜き栓８が取り付けられる。詳細には、底板２に形成された貫通孔８ｈ（図３参照）に、第１水抜き栓８を含むコネクタが取り付けられる。同様に、第２排水路２７は、端部に、第２水抜き栓９が取り付けられる。詳細には、底板２に形成された貫通孔９ｈ（図３参照）に、第２水抜き栓９を含むコネクタが取り付けられる。これにより、第１排水路２５および第２排水路２７は、それぞれ、筐体１の外部まで延設される。
　つまり、第１排水路２５および第２排水路２７は、それぞれ、底板２を貫通して底板２の上面側（内面側）から底板２の下面側（外面側）に達するように配設される。
　なお、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９は、例えば、ねじ式の栓で構成され、底板２の、例えば下面側に配設される。つまり、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９は、筐体１の外部に露出するように設けられる。そのため、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を、筐体１の外側から取り外すことが可能となる。この構造により、第１排水路２５および第２排水路２７の水抜き作業を、極めて簡単に行うことができる。
　また、第１排水路２５は、通常、空気で満たされ、水などが無い空の状態である。そのため、第１水抜き栓８を外さない限り、第１水回路１３内の水は、第１排水路２５に流れない。しかし、第１排水路２５の端部（第１水抜き栓８側）に、排出時の水が残留し、少し貯まっている場合がある。同様に、第２排水路２７も、通常、空気で満たされ、水などが無い空の状態である。そのため、第２水抜き栓９を外さない限り、第２水回路１４内の水は、第２排水路２７に流れない。しかし、第２排水路２７の端部（第２水抜き栓９側）に、排出時の水が残留し、少し貯まっている場合もある。
　このとき、第１排水路２５および第２排水路２７の端部に貯まった水が凍結すると、第１排水路２５および第２排水路２７を構成する樹脂製の配管が割れる可能性ある。さらに、貯まった水が凍結と融解とを繰り返すと、第１排水路２５および第２排水路２７を構成する樹脂製の配管の劣化が、進行する。
　上述したように、燃料電池システム１００において、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９は、外気の温度の影響を受けやすい部分の１つである。
　そこで、本実施の形態の燃料電池システム１００は、以下で説明するように、熱回収配管１５ａからの放熱を利用して、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を加熱するように構成している。これにより、水の凍結を、未然に防止している。
　つまり、熱回収配管１５ａは、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９から選ばれる少なくとも１つを加熱可能な位置を通るように、筐体１の内部から外部に延設される。詳細には、熱回収配管１５ａは、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９のそれぞれを加熱可能な位置を通るように配設される。このとき、熱回収配管１５ａからの放熱で、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９が加熱される。これにより、第１排水路２５および第２排水路２７の端部に残留する水の凍結を防止する。その結果、第１排水路２５および第２排水路２７を構成する配管の破損を、より確実に防止できる。つまり、燃料電池システム１００が運転不能な状態に陥ることを、未然に防止できる。
　以上のように、水などが通流する各種流路が構成され、所定の機能を果たしている。
　以下に、上述した第１水抜き栓８、第２水抜き栓９および熱回収配管１５ａの、具体的な配置関係について、図３から図４Ｂを用いて、説明する。
　図３に示すように、第１水抜き栓８、第２水抜き栓９および熱回収配管１５ａのコネクタ１０は、互いに近い位置に配置される。熱回収配管１５ａは、底板２に形成された貫通孔１０ｈを通って、底板２の上面側から底板２の下面側に達して配設される。底板２には、第１水抜き栓８のための貫通孔８ｈおよび第２水抜き栓９のための貫通孔９ｈも形成される。
　このとき、図４Ａに示すように、底板２を平面視したとき、貫通孔１０ｈ（詳細には、貫通孔１０ｈの中心）は、第１水抜き栓８の中心（貫通孔８ｈの中心に一致）と第２水抜き栓９の中心（貫通孔９ｈの中心に一致）とを結ぶ線分の中点Ｐを中心とし、その線分の長さＤ１を半径とする仮想円Ｃ１の内側の位置に配置される。仮想円Ｃ１の直径Ｄ２は、長さＤ１の２倍である。
　つまり、上記の仮想円Ｃ１の内側の位置は、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を加熱可能な位置である。なお、仮想円Ｃ１の内側の位置で、熱回収配管１５ａからの放熱により第１水抜き栓８（貫通孔８ｈ）と第２水抜き栓９（貫通孔９ｈ）が加熱可能である理由は、実験的（経験的）に得られた結果に基づくものである。
　そのため、熱回収配管１５ａを仮想円Ｃ１の内側の位置を通るように配置すると、熱回収配管１５ａからの放熱で、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を効率的に加熱することが可能となる。
　なお、貫通孔１０ｈの中心は、第１水抜き栓８の中心と第２水抜き栓９の中心とを結ぶ線分の中点Ｐの位置に配置してもよい。これにより、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を、より効率的に加熱できる。
　そこで、本実施の形態では、図４Ａに示すように、貫通孔１０ｈの中心位置を、中点Ｐを中心とする直径Ｄ１の仮想円Ｃ２の外側で、かつ仮想円Ｃ１の内側の位置に配置している。これにり、設計を容易にしながら、効率的な加熱を実現している。
　なお、図４Ａに示す例では、貫通孔１０ｈの中心から第１水抜き栓８の中心までの距離と、貫通孔１０ｈの中心と第２水抜き栓９の中心までの距離が等しい。つまり、貫通孔１０ｈは、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９から等距離に位置に配置される。この配置により、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９の両方を、熱回収配管１５ａからの放熱で均等に加熱できる。
　この場合、仮想円Ｃ１の内側であれば、図４Ｂに示すように、貫通孔１０ｈの中心から第１水抜き栓８の中心までの距離は、貫通孔１０ｈの中心と第２水抜き栓９の中心までの距離と異なっていてもよい。
　また、本実施の形態の燃料電池システム１００は、図１に示すように、さらに、保温カバー２０を備えていてもよい。保温カバー２０は、内部空間を有する箱状の部材で構成される。保温カバー２０は、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂で形成される。保温カバー２０は、筐体１の内部に、熱回収配管１５ａ、第１排水路２５の端部及び第２排水路２７の端部を囲むように配置される。これにより、保温カバー２０の内部の空気は、熱回収配管１５ａからの放熱によって加熱される。加熱された空気は、第１排水路２５の端部、第１水抜き栓８、第２排水路２７の端部および第２水抜き栓９を加熱する。その結果、第１排水路２５および第２排水路２７の中に残留する水の凍結を防止できる。
　以下に、燃料電池システム１００の保温カバー２０、第１水抜き栓８、第２水抜き栓９および熱回収配管１５ａのコネクタの位置関係について、図５を用いて、説明する。
　図５に示すように、熱回収配管１５ａ、第１排水路２５および第２排水路２７は、保温カバー２０に形成された開口部２０ａを通じて、保温カバー２０の外部から保温カバー２０の内部に引き込まれる。
　なお、開口部２０ａは１つでもよく、さらに、例えば各配管などに対応させて複数の開口部を設けてもよい。この場合、保温カバー２０は、熱回収配管１５ａ、第１排水路２５および第２排水路２７のための少なくとも１つの開口部を除き、閉じた空間を形成できる構造が有することが望ましい。そこで、保温カバー２０の下端２０ｂが、例えば底板２と隙間なく接するように配設される。これにより、保温カバー２０の気密性を高めて、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を効率的に加熱できる。
　なお、保温カバー２０は、燃料電池システム１００において必須の構成要素ではない。しかし、保温カバー２０が設けた場合、底板２に配置する熱回収配管１５ａの位置に関する制約が緩和される。つまり、図４Ａおよび図４Ｂで説明した仮想円Ｃ１内に熱回収配管１５ａを配置しないような場合でも、熱回収配管１５ａからの放熱で、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９の加熱が可能となる。
　また、保温カバー２０は、内部空間に、熱回収配管１５ａ、第１排水路２５の端部および第２排水路２７の端部が配置される。このとき、第１水抜き栓８の一部および第２水抜き栓９の一部は、保温カバー２０の内部に露出していてもよい。この構成によれば、熱回収配管１５ａからの放熱が少ない場合でも、熱を保温カバー２０の内部空間に留め、拡散を防止できる。そのため、放熱が少ない場合でも、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９、ひいては第１排水路２５の端部および第２排水路２７の端部を、効率的に加熱可能できる。
　さらに、図５に示すように、少なくとも保温カバー２０の内部以外の、筐体１の内部において、熱回収配管１５ａは断熱材３２によって被覆される。詳細には、断熱材３２は、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を加熱可能な位置までの熱交換器１２との間の熱回収配管１５ａを被覆している。第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を加熱可能な位置における熱回収配管１５ａは、断熱材３２で被覆していない。言い換えれば、加熱可能な位置以外の熱回収配管１５ａは、断熱材３２で被覆されている。
　つまり、熱回収配管１５ａは、断熱材３２に被覆された被覆部分と、断熱材３２に被覆されていない露出部分とを有する。そして、熱回収配管１５ａの露出部分を、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９の近傍に配置している。
　また、保温カバー２０を配置する構成の場合、熱回収配管１５ａは、保温カバー２０の内部において、断熱材３２で被覆されていない。つまり、熱回収配管１５ａの露出部分が、保温カバー２０の内部に配置される。この構成により、熱回収配管１５ａの露出部分からの放熱によって、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９が効率的に加熱される。
　この場合、熱回収配管１５ａの被覆部分は、少なくとも保温カバー２０の外部に配置される。一方、熱回収配管１５ａの露出部分は、図５に示すように、保温カバー２０の外部から底板２の表面（内面）と平行な方向に延設するように配置される。延設された熱回収配管１５ａの露出部分は、保温カバー２０の側面に形成された開口部２０ａを通り、コネクタ１０に達するように配置される。この構造により、熱回収配管１５ａの露出部分の長さを十分に確保できる。その結果、保温カバー２０の内部空間を、効率的に加熱できる。なお、上記では、熱回収配管１５ａの露出部分が、底板２の表面（内面）と平行に配設される例で説明したが、これに限られない。例えば、熱回収配管１５ａの露出部分は、保温カバー２０の開口部２０ａからコネクタ１０に向かって、斜め下に向かって延設する構成としてもよい。言い換えれば、熱回収配管１５ａの露出部分から底板２までの距離が、保温カバー２０の開口部２０ａからコネクタ１０にかけて単調に減少するように配設してもよい。この構成により、熱回収配管１５ａの露出部分における水の滞留を、未然に防止できる。つまり、メンテナンス時に排熱回収配管内の水抜きを行なう場合、排熱回収配管にフラット部分があると、水抜き時の水が残る場合がある。その状態で低温環境下に放置すると、水が凍結する可能性がある。しかし、上記構成により、確実に水の残留を防止して、凍結を防ぐことができる。
　上述したように、本実施の形態の燃料電池システム１００によれば、筐体１の内部空間を全体的に加熱するための電気ヒータを設けていない。そのため、燃料電池４で生成された電力が、電気ヒータで消費されることを防止できる。
　なお、本実施の形態でも、図６に示すように、保温カバー２０の内部に、電気ヒータ３４を設ける構成としてもよい。この場合、電気ヒータ３４は、保温カバー２０の内部を局所的に加熱だけであるため、低消費電力である。そのため、電気ヒータ３４を配設することにより、外気の温度が低い場合において、第１排水路２５および第２排水路２７での水の凍結を、より確実に防止できる。なお、電気ヒータ３４は、例えば抵抗加熱式のヒータで構成される。また、電気ヒータ３４は低消費電力であるので、燃料電池４で生成した電力や、商用電源からの電力を、電気ヒータ３４に供給してもよい。
　また、本実施の形態では、熱回収配管１５ｂも底板２に形成された貫通孔１１ｈを通って底板２の上面側から底板２の下面側に達する構成を例に説明したが、貫通孔１１ｈの位置は特に限定されない。例えば、図３に示すように、保温カバー２０で囲まれた領域の外に、貫通孔１１ｈを設けてもよい。この場合、熱回収配管１５ｂは、保温カバー２０の内部を通らないように配設される。つまり、貫通孔１１ｈは、例えば図４Ａを参照して説明した仮想円Ｃ１の外に配置される。そのため、図３に示すように、貫通孔１０ｈの中心から貫通孔１１ｈの中心までの距離は、貫通孔１０ｈの中心から貫通孔８ｈの中心までの距離よりも大きくなる。同様に、貫通孔１０ｈの中心から貫通孔１１ｈの中心までの距離は、貫通孔１０ｈの中心から貫通孔９ｈの中心までの距離よりも大きくなる。この構成により、熱回収配管１５ａからの放熱で熱回収配管１５ｂが加熱されることを回避できる。その結果、熱交換器１２の効率の低下を未然に防止できる。
　（変形例１）
　以下に、本実施の形態の変形例１に係る燃料電池システム２００の構成について、図７および図８を用いて、説明する。
　図７および図８に示すように、変形例１に係る燃料電池システム２００は、第１水抜き栓８、第２水抜き栓９および熱回収配管１５ａのコネクタ１０の位置関係が、上述の燃料電池システム１００の位置関係と異なる。
　なお、上記以外の変形例に係る燃料電池システム２００は、先に説明した燃料電池システム１００と同じ機能を有する構成要素には同じ参照符号を付し、説明を省略する。また、図７では、保温カバー２０を有しない燃料電池システム２００の構成で示しているが、図１に示す燃料電池システム１００と同様に保温カバー２０を設けてもよい。
　つまり変形例１に係る燃料電池システム２００は、図８に示すように、底板２を平面視したとき、第１水抜き栓８、第２水抜き栓９及び熱回収配管１５ａのコネクタ１０は、図４Ａおよび図４Ｂを参照して説明した位置関係とは異なる。
　具体的には、コネクタ１０は、第１水抜き栓８に近い位置に、第２水抜き栓９から離れた位置に配設される。
　熱回収配管１５ａは、実施の形態と同様に、断熱材３２に被覆された被覆部分と、断熱材３２に被覆されていない露出部分を有する。このとき、熱回収配管１５ａの露出部分は、図８に示すように、断熱材３２からコネクタ１０への最短距離を通らず、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９の近傍を通るように配設される。そして、熱回収配管１５ａの端部がコネクタ１０に嵌められている。この構成により、熱回収配管１５ａの露出部分からの放熱によって、近傍に配置される第１水抜き栓８および第２水抜き栓９が効率的に加熱される。
　詳細には、底板２を平面視したとき、熱回収配管１５ａの露出部分は、第１水抜き栓８よりも底板２の外周縁に近い位置を通るように配設される。同様に、底板２を平面視したとき、熱回収配管１５ａの露出部分は、第２水抜き栓９よりも底板２の外周縁に近い位置を通るように配設される。
　このとき、熱回収配管１５ａの露出部分は、断熱材３２からコネクタ１０との間において、少なくとも１回曲げられて、接続される。つまり、熱回収配管１５ａの露出部分は、図５で説明したと同様に、断熱材３２のある位置から、底板２の表面（内面）と平行な方向に延設される。そして、平面視において、図８に示すように、第１水抜き栓８と底板２の外周縁との間の領域を通り、コネクタ１０に達するように配設される。同様に、熱回収配管１５ａの露出部分は、断熱材３２のある、位置から底板２の表面（内面）と平行な方向に延設される。そして、平面視で第２水抜き栓９と底板２の外周縁との間の領域を通り、コネクタ１０に達するように配設される。この構成により、熱回収配管１５ａの露出部分の長さを、さらに確保できる。その結果、熱回収配管１５ａの露出部分からの放熱によって、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９を、より効率的に加熱できる。
　なお、上記では、熱回収配管１５ａの露出部分が、底板２の表面（内面）と平行に配設される例で説明したが、これに限られない。例えば、熱回収配管１５ａの露出部分は、断熱材３２のある位置からコネクタ１０に向かって、斜め下に向かって延設する構成としてもよい。言い換えれば、熱回収配管１５ａの露出部分から底板２までの距離が、断熱材３２のある位置（熱回収配管１５ａの被覆部分と露出部分との境界）からコネクタ１０にかけて単調に減少するように配設してもよい。この構成により、熱回収配管１５ａの露出部分における水の滞留を、未然に防止できる。
　（変形例２）
　以下に、本実施の形態の変形例２に係る燃料電池システム３００の構成について、図９Ａおよび図９Ｂを用いて、説明する。
　図９Ａおよび図９Ｂに示すように、変形例２に係る燃料電池システム３００は、第１水抜き栓８、第２水抜き栓９、コネクタ１０およびコネクタ１１の位置関係および取り付け位置が、実施の形態および変形例１の燃料電池システムと異なる。
　なお、上記以外の変形例２に係る燃料電池システム３００は、燃料電池システム１００、２００とで共通であるので、同じ機能を有する構成要素には同じ参照符号を付し、説明を省略する。
　つまり、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、変形例２に係る燃料電池システム３００は、筐体１と接地面３０との間に、隙間がない、または狭い隙間を介して、接地面３０上に載置される。この場合、第１水抜き栓８などを底板２（図１参照）に取り付けることは困難である。
　そこで、本変形例では、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、筐体１の側板４１に各種の貫通孔を形成する。そして、側板４１に設けた貫通孔を介して、第１水抜き栓８、第２水抜き栓９、コネクタ１０およびコネクタ１１を取り付ける。
　なお、第１水抜き栓８、第２水抜き栓９、コネクタ１０およびコネクタ１１の配置は、特に限定されない。例えば、図９Ｂに示すように、上下２段で、第１水抜き栓８および第２水抜き栓９と、コネクタ１０およびコネクタ１１を配置してもよい。また、接地面３０と平行に、側板４１に横一列で第１水抜き栓８、第２水抜き栓９、コネクタ１０およびコネクタ１１を配置してもよい。さらに、接続作業や、設計上で困難でなければ、第１水抜き栓８、第２水抜き栓９、コネクタ１０およびコネクタ１１を、任意に配置してもよい。
　また、底板２や側板４１は、筐体１の外壁板の１つに過ぎない。したがって、実施の形態で説明した燃料電池システム１００に関する説明を、上記変形例にも援用してもよい。
　例えば、図９Ａに示す変形例２では、筐体１の脚部３を省略した構成で図示しているが、筐体１に脚部３を設けてもよいことは、言うまでもない。
　また、図９Ａに示す変形例２では、保温カバー２０を設ける構成で図示しているが、保温カバー２０は、特に設けなくてもよい。
　本開示は、水の凍結防止が要望される燃料電池システムに有用である。
　１，１０１　　筐体
　２　　底板
　３　　脚部
　４，１０３　　燃料電池
　５，１０２　　改質器
　６，１０４　　補助機器
　７，１０６　　制御装置
　８　　第１水抜き栓
　８ｈ，９ｈ，１０ｈ，１１ｈ　　貫通孔
　９　　第２水抜き栓
　１０，１１　　コネクタ
　１２　　熱交換器
　１３　　第１水回路
　１４　　第２水回路
　１５　　熱回収水路
　１５ａ，１５ｂ　　熱回収配管
　１６，１７　　タンク
　２０　　保温カバー
　２０ａ　　開口部
　２０ｂ　　下端
　２１，２３　　Ｔ字継ぎ手
　２５　　第１排水路
　２７　　第２排水路
　３０　　接地面
　３２　　断熱材
　３４　　電気ヒータ
　４１　　側板
　１００，２００，３００　　燃料電池システム
　１０５　　シーズヒータ
　１０７　　ベース
　１０８　　搭載プレート
　１０８ａ　　脚
　１０９　　温度センサ

Claims (10)

  1. 筐体と、
    前記筐体に収容される燃料電池、改質器、前記燃料電池に接続される第１水回路、前記改質器に接続される第２水回路および貯湯タンクに貯められる水を前記燃料電池の排熱によって加熱する熱交換器と、
    前記第１水回路及び前記第２水回路から選ばれる少なくとも１つに接続された排水路と、
    前記排水路の端部に取り付けられる水抜き栓と、
    少なくとも前記水抜き栓の加熱が可能な位置には配置され、前記熱交換器で加熱される前記水を前記貯湯タンクに供給する熱回収配管と、を備える、
    燃料電池システム。
  2. 前記筐体は、外壁板を有し、
    前記排水路は、前記筐体の内部側から外部側に、前記外壁板を貫通して配設される、
    請求項１に記載の燃料電池システム。
  3. 前記筐体の内部に配置され、前記熱回収配管および前記排水路の端部を囲む保温カバーを、さらに備える、
    請求項１に記載の燃料電池システム。
  4. 前記保温カバーは、内部空間を有する箱状の部材で構成され、
    前記保温カバーの前記内部空間に、前記熱回収配管および前記排水路の前記端部が配置される、
    請求項３に記載の燃料電池システム。
  5. 電気ヒータを、さらに備え、
    前記電気ヒータは、前記保温カバーの内部に配置される請求項３に記載の燃料電池システム。
  6. 前記筐体の内部において前記熱回収配管を被覆する断熱材を、さらに備え、
    前記断熱材は、前記水抜き栓を加熱可能な前記位置と前記熱交換器との間において、前記熱回収配管を被覆し、
    前記熱回収配管は、前記水抜き栓を加熱可能な前記位置において、前記断熱材によって被覆されていない、
    請求項１に記載の燃料電池システム。
  7. 前記排水路を前記第１水回路に接続される第１排水路とし、
    前記水抜き栓を前記第１排水路の端部に取り付けられる第１水抜き栓とした場合、
    前記第２水回路に接続される第２排水路と、前記第２排水路の端部に取り付けられる第２水抜き栓と、をさらに備え、
    前記熱回収配管は、少なくとも前記第１水抜き栓および前記第２水抜き栓のそれぞれを加熱可能な位置に配設される、
    請求項１に記載の燃料電池システム。
  8. 前記筐体は、貫通孔を備える外壁板を有し、
    前記熱回収配管は、前記筐体の内部側から外部側に、前記外壁板の前記貫通孔を通って配設され、
    前記貫通孔は、前記外壁板を平面視したとき、前記第１水抜き栓の中心と前記第２水抜き栓の中心とを結ぶ線分の中点を中心とし、前記線分の長さを半径とする仮想円の内側に配置される、
    請求項７に記載の燃料電池システム。
  9. 前記貫通孔の中心から前記第１水抜き栓の中心までの距離は、前記貫通孔の中心と前記第２水抜き栓の中心までの距離に等しい、
    請求項８に記載の燃料電池システム。
  10. 筐体と、
    前記筐体に収容される燃料電池と、改質器と、前記燃料電池に接続された第１水回路と、前記改質器に接続された第２水回路および貯湯タンクに貯められるべき水を前記燃料電池の排熱によって加熱するための熱交換器と、
    前記第１水回路及び前記第２水回路から選ばれる少なくとも１つに接続された排水路と、
    前記排水路の端部に取り付けられた水抜き栓と、
    少なくとも前記水抜き栓の加熱が可能な位置には配置され、前記熱交換器で加熱される前記水を前記貯湯タンクに供給する熱回収配管と、
    前記筐体の内部に配置され、前記熱回収配管および前記排水路の端部を囲む保温カバーと、を備える、
    燃料電池システム。
PCT/JP2017/022042 2016-06-23 2017-06-15 燃料電池システム WO2017221793A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018523980A JP7113374B2 (ja) 2016-06-23 2017-06-15 燃料電池システム

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-124502 2016-06-23
JP2016124502 2016-06-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017221793A1 true WO2017221793A1 (ja) 2017-12-28

Family

ID=60783480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/022042 WO2017221793A1 (ja) 2016-06-23 2017-06-15 燃料電池システム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7113374B2 (ja)
WO (1) WO2017221793A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020143838A (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 株式会社コロナ 給湯機

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004127841A (ja) * 2002-10-07 2004-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池コージェネレーションシステム
JP2007250311A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Ihi Corp 固体高分子型燃料電池発電装置におけるドレン排出管の凍結閉塞防止及び凍結閉塞解除方法並びに装置
JP2010272343A (ja) * 2009-05-21 2010-12-02 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池システム
JP2013109988A (ja) * 2011-11-22 2013-06-06 Panasonic Corp 燃料電池システム
JP2015115303A (ja) * 2013-12-16 2015-06-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発電システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4207756B2 (ja) * 2003-11-17 2009-01-14 パナソニック株式会社 貯湯式給湯機
US8241806B2 (en) * 2004-11-08 2012-08-14 Honda Motor Co., Ltd. Fuel cell system
KR20120007065A (ko) * 2009-04-28 2012-01-19 파나소닉 주식회사 연료전지 시스템 및 연료전지 시스템의 배수 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004127841A (ja) * 2002-10-07 2004-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池コージェネレーションシステム
JP2007250311A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Ihi Corp 固体高分子型燃料電池発電装置におけるドレン排出管の凍結閉塞防止及び凍結閉塞解除方法並びに装置
JP2010272343A (ja) * 2009-05-21 2010-12-02 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池システム
JP2013109988A (ja) * 2011-11-22 2013-06-06 Panasonic Corp 燃料電池システム
JP2015115303A (ja) * 2013-12-16 2015-06-22 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発電システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020143838A (ja) * 2019-03-06 2020-09-10 株式会社コロナ 給湯機
JP7272826B2 (ja) 2019-03-06 2023-05-12 株式会社コロナ 給湯機

Also Published As

Publication number Publication date
JP7113374B2 (ja) 2022-08-05
JPWO2017221793A1 (ja) 2019-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2387212T3 (es) Flujo de aire mejorado de la campana de flujo de un apilamiento de celdas de combustible utilizando un dispositivo de distribución de aire
US20060068247A1 (en) Fuel reforming system and fuel cell system therewith
KR101263562B1 (ko) 연료전지 모듈 케이스
WO2017221793A1 (ja) 燃料電池システム
KR20100054824A (ko) 연료전지 시스템
JP2009277505A (ja) 燃料電池装置
KR101466077B1 (ko) 고온 연료전지
CN110959217B (zh) 燃料电池***
CN112696609A (zh) 氢气填充***
JP6820497B2 (ja) 燃料電池システム
JP6865389B2 (ja) 燃料電池システム
JP2018085184A (ja) 燃料電池
JP2009277672A (ja) 燃料電池システム
JP6130129B2 (ja) 燃料電池装置
KR101316042B1 (ko) 연료전지용 통합형 개질기 시스템
JP6325717B2 (ja) 燃料電池装置
CN102037596B (zh) 燃料电池***
KR20200029222A (ko) 순간온수장치
JP2013109988A (ja) 燃料電池システム
JP6165562B2 (ja) 燃料電池発電システムおよびその製造方法
KR102435165B1 (ko) 수소전기차 밸브용 히터
KR200290896Y1 (ko) 축열재를 이용한 전열식 보일러
JP2010021061A (ja) 燃料電池発電システム
JP2005276764A (ja) 燃料電池システム
JP2022039555A (ja) 燃料電池装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018523980

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17815261

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17815261

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1