JP3375345B2 - Fuel cell generator - Google Patents
Fuel cell generatorInfo
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- 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
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- Fuel Cell (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、補給水回収装置の電池
冷却水がポンプによって燃料電池の冷却器に設けた熱交
換器に送られ、そして該補給水回収装置には低温の補給
水を補給するためにポンプを有する水路とブローダウン
弁を有する水路とが設けられている燃料電池発電装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図1は本願の実施例を示す図面である
が、このうち公知の部分について本願の発明をよく理解
するために説明する。全体を符号1で示す燃料電池に
は、燃料ガスAが供給されるアノード2、空気Bが供給
されるカソード3及び冷却器4が設けられている。その
冷却器4の熱交換器5は、冷却水路L1に介装され、こ
の冷却水路L1には、ポンプ6と電池冷却水Cを貯留す
る補給水回収装置7とが介装されている。その補給水回
収装置7は、水路L2により図示しない燃料改質器に接
続され、また、水路L3により図示しない排熱利用設備
に接続されている。
【0003】前記補給水回収装置7の底部は、水路L4
により補給水ポンプ8を介して補給水Dの図示しない補
給水源に接続され、また、水路L5によりブローダウン
弁9を介して図示しないイオン交換樹脂を備えた水処理
装置に接続されている。
【0004】このように構成され、補給水回収装置7内
の電池冷却水Cのレベルが所定レベルまで低下すると、
ポンプ8を作動して補給水Dを補給し、また、電池冷却
水Cの水質を保持するため、ブローダウン弁9を開いて
水処理装置に排出するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃料電池発電装
置において、補給水Dの補給中にブローダウンを行う
と、ブローダウンにより水量が減った高温の電池冷却水
Cに低温の補給水Dが混入し、全体として補給水Cの温
度が低下し、圧力が変動する。そのため、冷却器4の冷
却性能が低下し、燃料電池1の出力特性が変動する。
【0006】本発明は、ブローダウン時の出力変動を低
減する燃料電池発電装置を提供することを目的としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、補給水
回収装置(7)の電池冷却水(C)がポンプ(6)によ
って燃料電池(1)の冷却器(4)に設けた熱交換器
(5)に送られ、そして該補給水回収装置(7)には低
温の補給水(D)を補給するためにポンプ(8)を有す
る水路(L4)とブローダウン弁(9)を有する水路
(L5)とが設けられている燃料電池発電装置におい
て、前記補給水回収装置には電池冷却水(C)が所定水
位まで低下すると補給水(D)を必要とするメーキャッ
プ信号を出力するレベルセンサ(10)が設けられ、該
レベルセンサ(10)は補給水(D)のポンプ(8)お
よびブローダウン弁(9)を制御する制御ユニット(1
1)に接続され、前記制御ユニット(11)は前記メー
キャップ信号に基づき所定時間だけポンプ(8)を作動
して補給水を補給してブローダウン弁(9)を閉じ、そ
してメーキャップ信号のない場合は所定時間だけポンプ
(8)をOFFしブローダウン弁(9)を開く機能を有
している。
【0008】ブローダウン弁に電磁弁を用い、レベルセ
ンサを制御ユニットを介してそれぞれブローダウン弁と
ポンプとに接続して構成するのが好ましい。また、ブロ
ーダウン弁に機械式弁を用い、そのブローダウン弁を機
械式リンクによりポンプに連結して構成することができ
る。
【0009】
【作用】したがってレベルセンサが補給水回収装置内の
電池冷却水が所定レベルに低下してメーキャップ信号を
出力すると、制御ユニットはポンプを作動し、補給水を
所定量すなわち所定時間補給する。そして、補給水の補
給を停止すると、ブローダウン弁を用いてブローダウン
を行う。このように補給水回収装置内の高温の電池冷却
水をブローダウンするときに、低温の補給水を補給する
とブローダウンした量をさらに補給し、低温の補給水量
が多くなるので、温度変化を生じ、その結果、圧力変動
を生ずる。
【0010】しかるに本発明では、ブローダウンと補給
水の供給とを別々に行うので、レベルの低下による低温
の補給水の供給量が必要最小限ですみ、補給水回収装置
内の温度変化が少なく、安定した運転ができる。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。
【0012】図1において、補給水回収装置7には、レ
ベルセンサ10が設けられ、電池冷却水Cが所定水位ま
で低下すると、補給水Dの補給を必要とするメーキャッ
プ信号を出力するようになっている。そして、レベルセ
ンサ10は、電気回路L11により制御ユニット11に
接続され、その制御ユニット11は、電気回路L12、
L13によりそれぞれポンプ8、電磁弁で構成されたブ
ローダウン弁9の作動部9aに接続されている。
【0013】次に、図2及び図3を参照して作用を説明
する。補給水回収装置7内の電池冷却水Cが所定レベル
まで低下し、レベルセンサ10がメーキャップ信号を出
力すると(ステップS1がYES)、そのメーキャップ
信号に基づき、制御ユニット11は、ある時間(図3の
T1)だけポンプ8を作動して補給水Cを補給し(ステ
ップS2)、ブローダウン弁9を閉じる(ステップS
3)。また、メーキャップ信号の出力がない場合(ステ
ップS1がNO)、制御ユニット11は、ある時間(図
3のT2)だけポンプ8をOFFし(ステップS4)、
ブローダウン弁9を開き、電気冷却水Cを水処理装置に
流出させる。したがって、低温の補給水Dが補給されて
いない間にブローダウンを行うので、補給水回収装置7
内の電池冷却水Cの温度低下が少なく、したがって、圧
力変動が減少される。
【0014】
【発明の効果】以上の通り本発明によれば、下記のすぐ
れた効果を奏する。
(a) 補給水回収装置に設けたレベルセンサからの信
号を制御ユニットに送り、制御ユニットがブローダウン
と補給水のポンプとを作動させるので、構成が簡単であ
る。
(b) 従来品にレベルセンサと制御ユニットとを設け
ればよく改良が容易である。
(c) 補給水のポンプが停止のときにブローダウン弁
を確実に開くことができ、圧力の変動および出力の変動
を確実に防止できる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a replenishing water recovery system in which battery cooling water is sent by a pump to a heat exchanger provided in a fuel cell cooler, and the replenishment is performed. The water recovery apparatus relates to a fuel cell power generation apparatus provided with a water path having a pump and a water path having a blowdown valve for supplying low-temperature make-up water. 2. Description of the Related Art FIG. 1 is a view showing an embodiment of the present invention. Of these, well-known portions will be described for better understanding of the present invention. A fuel cell generally designated by reference numeral 1 is provided with an anode 2 to which fuel gas A is supplied, a cathode 3 to which air B is supplied, and a cooler 4. The heat exchanger 5 of the cooler 4 is interposed in a cooling water passage L1, and a pump 6 and a makeup water recovery device 7 for storing battery cooling water C are interposed in the cooling water passage L1. The makeup water recovery device 7 is connected to a fuel reformer (not shown) by a water path L2, and is connected to exhaust heat utilization equipment (not shown) by a water path L3. The bottom of the make-up water recovery device 7 is provided with a water passage L4
Is connected to a replenishing water source (not shown) of the replenishing water D via a replenishing water pump 8, and is connected to a water treatment device provided with an ion exchange resin (not shown) via a blowdown valve 9 via a water passage L5. When the level of the battery cooling water C in the makeup water recovery device 7 is reduced to a predetermined level,
The pump 8 is operated to replenish the replenishing water D, and to maintain the quality of the battery cooling water C, the blowdown valve 9 is opened to discharge the water to the water treatment device. In the conventional fuel cell power generator, if blowdown is performed during replenishment of make-up water D, low-temperature replenishment of high-temperature battery cooling water C, whose amount has been reduced by blowdown, is performed. The water D is mixed, the temperature of the make-up water C decreases as a whole, and the pressure fluctuates. Therefore, the cooling performance of the cooler 4 decreases, and the output characteristics of the fuel cell 1 fluctuate. It is an object of the present invention to provide a fuel cell power generator that reduces output fluctuations during blowdown. According to the present invention, the battery cooling water (C) of the makeup water recovery device (7) is supplied to the cooler (4) of the fuel cell (1) by the pump (6). A water passage (L4) having a pump (8) for supplying cold make-up water (D) to the make-up water recovery device (7) and a blowdown valve ( In the fuel cell power generation device provided with the water channel (L5) having the configuration (9), when the battery cooling water (C) falls to a predetermined water level, the makeup water recovery device requires the makeup signal that requires the makeup water (D). And a control unit (1) for controlling a pump (8) and a blowdown valve (9) for the makeup water (D).
1), the control unit (11) operates the pump (8) for a predetermined time based on the make-up signal to supply make-up water, closes the blow-down valve (9), and when there is no make-up signal Has a function of turning off the pump (8) for a predetermined time and opening the blowdown valve (9). It is preferable to use an electromagnetic valve as the blowdown valve and connect the level sensor to the blowdown valve and the pump via a control unit. Further, a mechanical valve may be used as the blowdown valve, and the blowdown valve may be connected to the pump by a mechanical link. Therefore, when the level sensor lowers the battery cooling water in the make-up water recovery device to a predetermined level and outputs a make-up signal, the control unit operates the pump to replenish the make-up water in a predetermined amount, that is, for a predetermined time. . When the supply of makeup water is stopped, blowdown is performed using a blowdown valve. As described above, when blowing down the high-temperature battery cooling water in the make-up water recovery device, if the low-temperature make-up water is supplied, the blow-down amount is further replenished, and the low-temperature make-up water amount increases. , Resulting in pressure fluctuations. However, according to the present invention, since the blowdown and the supply of makeup water are performed separately, the supply amount of low-temperature makeup water due to a decrease in the level can be minimized, and the temperature change in the makeup water recovery device is small. , Stable operation. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, a level sensor 10 is provided in the make-up water recovery device 7, and when the battery cooling water C drops to a predetermined water level, a makeup signal that requires the supply of make-up water D is output. ing. The level sensor 10 is connected to the control unit 11 by an electric circuit L11.
L13 is connected to the pump 8 and the operating portion 9a of the blowdown valve 9 composed of a solenoid valve. Next, the operation will be described with reference to FIGS. When the level of the battery cooling water C in the makeup water recovery device 7 drops to a predetermined level and the level sensor 10 outputs a makeup signal (YES in step S1), the control unit 11 performs a certain period of time (FIG. 3) based on the makeup signal. (T1), the pump 8 is operated to supply the makeup water C (step S2), and the blowdown valve 9 is closed (step S2).
3). If no makeup signal is output (NO in step S1), the control unit 11 turns off the pump 8 for a certain time (T2 in FIG. 3) (step S4).
The blowdown valve 9 is opened, and the electric cooling water C flows out to the water treatment device. Therefore, since the blowdown is performed while the low-temperature replenishing water D is not supplied, the replenishing water recovery device 7
The temperature drop of the battery cooling water C in the inside is small, and thus the pressure fluctuation is reduced. As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained. (A) Since the signal from the level sensor provided in the makeup water recovery device is sent to the control unit, and the control unit operates the blowdown and the makeup water pump, the configuration is simple. (B) It is sufficient to provide a level sensor and a control unit in the conventional product, and the improvement is easy. (C) When the make-up water pump is stopped, the blow-down valve can be reliably opened, and pressure fluctuation and output fluctuation can be reliably prevented.
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す模式図。
【図2】制御フローチャート図。
【図3】ポンプ及びブローダウン弁のON・OFFタイ
ミングチャート図。
【符号の説明】
A・・・燃料ガス
B・・・空気
C・・・電池冷却水
D・・・補給水
1・・・燃料電池
2・・・アノード
3・・・カソード
4・・・冷却器
5・・・空気
6・・・ポンプ
7・・・補給水回収装置
8・・・補給水ポンプ9・・・ブローダウン弁
9a・・・作動部
10・・・レベルセンサ
11・・・制御ユニットBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a control flowchart. FIG. 3 is an ON / OFF timing chart of a pump and a blowdown valve. [Description of Signs] A: Fuel gas B: Air C: Battery cooling water D: Makeup water 1: Fuel cell 2: Anode 3 ... Cathode 4: Cooling Unit 5 Air 6 Pump 7 Makeup water recovery device 8 Makeup water pump 9 Blowdown valve 9a Actuator 10 Level sensor 11 Control unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 8/04 H01M 8/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 8/04 H01M 8/06
Claims (1)
(C)がポンプ(6)によって燃料電池(1)の冷却器
(4)に設けた熱交換器(5)に送られ、そして該補給
水回収装置(7)には低温の補給水(D)を補給するた
めにポンプ(8)を有する水路(L4)とブローダウン
弁(9)を有する水路(L5)とが設けられている燃料
電池発電装置において、前記補給水回収装置には電池冷
却水(C)が所定水位まで低下すると補給水(D)を必
要とするメーキャップ信号を出力するレベルセンサ(1
0)が設けられ、該レベルセンサ(10)は補給水
(D)のポンプ(8)およびブローダウン弁(9)を制
御する制御ユニット(11)に接続され、前記制御ユニ
ット(11)は前記メーキャップ信号に基づき所定時間
だけポンプ(8)を作動して補給水を補給してブローダ
ウン弁(9)を閉じ、そしてメーキャップ信号のない場
合は所定時間だけポンプ(8)をOFFしブローダウン
弁(9)を開く機能を有することを特徴とする燃料電池
発電装置。(1) Heat exchange in which the battery cooling water (C) of the makeup water recovery device (7) is provided in the cooler (4) of the fuel cell (1) by the pump (6). Sent to the vessel (5), and the makeup water recovery device (7) has a water channel (L4) having a pump (8) for supplying cold makeup water (D) and a blowdown valve (9). In a fuel cell power generator provided with a water channel (L5), the makeup water recovery device outputs a makeup signal that requires makeup water (D) when the battery cooling water (C) drops to a predetermined water level. Sensor (1
0), the level sensor (10) is connected to a control unit (11) for controlling a pump (8) and a blowdown valve (9) for make-up water (D), and the control unit (11) is Based on the makeup signal, the pump (8) is operated for a predetermined time to supply replenishing water to close the blow-down valve (9), and when there is no makeup signal, the pump (8) is turned off for a predetermined time to blow down the valve. (9) A fuel cell power generator having a function of opening (9).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01609592A JP3375345B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Fuel cell generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01609592A JP3375345B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Fuel cell generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05211068A JPH05211068A (en) | 1993-08-20 |
| JP3375345B2 true JP3375345B2 (en) | 2003-02-10 |
Family
ID=11906960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01609592A Expired - Fee Related JP3375345B2 (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Fuel cell generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3375345B2 (en) |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP01609592A patent/JP3375345B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05211068A (en) | 1993-08-20 |
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