JPH0237262A - 燃料電池の排熱利用装置 - Google Patents
燃料電池の排熱利用装置Info
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- JPH0237262A JPH0237262A JP63184558A JP18455888A JPH0237262A JP H0237262 A JPH0237262 A JP H0237262A JP 63184558 A JP63184558 A JP 63184558A JP 18455888 A JP18455888 A JP 18455888A JP H0237262 A JPH0237262 A JP H0237262A
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- 239000002918 waste heat Substances 0.000 title claims abstract description 13
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- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 28
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- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
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- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 15
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
- Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
Landscapes
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業−にの利用分野］
本発明は、燃料電池から排出される排熱を吸収式冷凍機
においてその熱源として利用する燃料電池の排熱利用装
とに関するものである。
においてその熱源として利用する燃料電池の排熱利用装
とに関するものである。
［従来の技術］
燃料電池からはその冷却に使用された１７０°Ｃ〜１８
０’ｃ程度の高温水をとり出すことかできると共に燃料
電池の駆動に使用された燃焼排ガス中からは９０°Ｃ〜
９８°Ｃ程度に加熱された低温水をとり出すことができ
る。
０’ｃ程度の高温水をとり出すことかできると共に燃料
電池の駆動に使用された燃焼排ガス中からは９０°Ｃ〜
９８°Ｃ程度に加熱された低温水をとり出すことができ
る。
しかし、これらの排熱はすべて放棄されているのか現状
゛Ｃある。
゛Ｃある。
一方、吸収式冷凍機においては作動液としＣ用いられる
例えば臭化リチュウム水溶液を加熱するために、都市ガ
ス或いは石油などが使用されておリ、又ユ重効用式のも
のにおい’ｃ ４．を温水再生器用の加熱源に、これも
都市ガスを刊用したり、特公昭６３−５６５６号公報に
示されているように太陽熱温水器を利用するという提案
がある。
例えば臭化リチュウム水溶液を加熱するために、都市ガ
ス或いは石油などが使用されておリ、又ユ重効用式のも
のにおい’ｃ ４．を温水再生器用の加熱源に、これも
都市ガスを刊用したり、特公昭６３−５６５６号公報に
示されているように太陽熱温水器を利用するという提案
がある。
［解決しようとする課題］
このように、従来の吸収式冷凍機においては、作動液或
いは温水ｉｆｆ生器加熱用に燃料或いは設備の付加か必
要°Ｃあることから、運転コスト、設備費などが高くつ
くという問題かある。
いは温水ｉｆｆ生器加熱用に燃料或いは設備の付加か必
要°Ｃあることから、運転コスト、設備費などが高くつ
くという問題かある。
一方、燃料電池においては、その排熱を無駄に放棄して
いることになり、エネルギーの有効利用という観点から
好ましくない。
いることになり、エネルギーの有効利用という観点から
好ましくない。
本発明は、燃料電池の排熱を有効に利用し、同時に吸収
式冷凍機における運転及び、没備コストの低減化をＩＡ
ることをｌ」的とし′Ｃ提案されているものである。
式冷凍機における運転及び、没備コストの低減化をＩＡ
ることをｌ」的とし′Ｃ提案されているものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は、［−記［１的を達成する干、没として１次の
如き構成の燃＃４電池の排熱利用装置を提案するもので
ある。
如き構成の燃＃４電池の排熱利用装置を提案するもので
ある。
燃１４ ’、Ｕ池から排出される高温を吸収式冷凍機の
高温＋＋ｊ生器生温いてこの高温Ｆｊ生器内の溶液を加
熱し、更に前記燃料電池から排出される低温を前記吸収
式冷７！Ｉ！機の温水再生器に導い゛にの温水再生器内
の稀溶液を加熱するようにした燃料電池の排熱利用装置
。・ １４記装置において燃料電池から排出される高温は、燃
料電池の反応熱を冷却水により回収することができる。
高温＋＋ｊ生器生温いてこの高温Ｆｊ生器内の溶液を加
熱し、更に前記燃料電池から排出される低温を前記吸収
式冷７！Ｉ！機の温水再生器に導い゛にの温水再生器内
の稀溶液を加熱するようにした燃料電池の排熱利用装置
。・ １４記装置において燃料電池から排出される高温は、燃
料電池の反応熱を冷却水により回収することができる。
このようにして回収できる熱は１７０°Ｃ〜１８０℃程
度゛Ｃある。
度゛Ｃある。
又、燃焼排ガスからは９０℃〜９８°Ｃの排熱な熱媒°
Ｃ回収することかできる。
Ｃ回収することかできる。
高温＋Ｉｒ生器内には、熱交換器かＭｌみ込まれており
、冷却水（高温水）はこり熱交換器で作動液に熱をｌｔ
ｔえ、Ｅｌｆび燃料電池の冷却水系へと導かれる。
、冷却水（高温水）はこり熱交換器で作動液に熱をｌｔ
ｔえ、Ｅｌｆび燃料電池の冷却水系へと導かれる。
方、燃焼排ガス中から熱回収して加熱された熱媒は温水
＋ｌｆ生器内に組み込まれた熱交換器を経由する間に温
水再生器内の稀溶液を加熱し、再び燃焼排カス中に組み
込まれた排ガス熱交換器に導かれる。
＋ｌｆ生器内に組み込まれた熱交換器を経由する間に温
水再生器内の稀溶液を加熱し、再び燃焼排カス中に組み
込まれた排ガス熱交換器に導かれる。
燃料電池の排熱は、これを直接高温再生憲或いは温水β
）生温へ導いてもよく、又前記のように循環用の熱媒に
排熱な熱移動させてから利用するようにしてｂよい。
）生温へ導いてもよく、又前記のように循環用の熱媒に
排熱な熱移動させてから利用するようにしてｂよい。
［作用］
燃才１′市池は原料ガスを改質して水素を作り、この水
素と空気中の酸素を反応ぎせて直接’ｉ１７気エネルキ
ーをとり出すものである。この５Ｆ、主作用時において
、燃料電池からは高温が放出される。この熱はジＸ・ゲ
ットを介して冷却水によりとり出される。そして高温化
した冷却水（高温水）は吸収式冷凍機の高温（す生温へ
導かれ、この高温再生器内に溜っている作動液を加熱し
、再び燃料電池の冷却本人Ｂ （戻り１１）へと導かれ
る。
素と空気中の酸素を反応ぎせて直接’ｉ１７気エネルキ
ーをとり出すものである。この５Ｆ、主作用時において
、燃料電池からは高温が放出される。この熱はジＸ・ゲ
ットを介して冷却水によりとり出される。そして高温化
した冷却水（高温水）は吸収式冷凍機の高温（す生温へ
導かれ、この高温再生器内に溜っている作動液を加熱し
、再び燃料電池の冷却本人Ｂ （戻り１１）へと導かれ
る。
−力、燃料゛散油から排出される排ガス中の熱は排ガス
熱交換器て回収され、そして吸収式冷凍機の温水＋Ｉｊ
生器生温導かれ、ここで冷凍機の低温熱交換器以後にお
いて一部回収された稀溶液を加熱し、＋ｌｆび排ガス熱
交換器へ導かれる。
熱交換器て回収され、そして吸収式冷凍機の温水＋Ｉｊ
生器生温導かれ、ここで冷凍機の低温熱交換器以後にお
いて一部回収された稀溶液を加熱し、＋ｌｆび排ガス熱
交換器へ導かれる。
１−記吸収式冷凍機は、二重効用式の運転を行うもので
、この＋１例は通常のものであるので、ここでの説ＩＪ
１は省略する。
、この＋１例は通常のものであるので、ここでの説ＩＪ
１は省略する。
［実施例］
第１図は本発明を一東効用吸収式冷凍機に実施した実施
例を示すものである。
例を示すものである。
符号のｌはＴ、＋１１効用吸収式冷凍機の高温＋ｔｊ生
器生温はこの高温再生Ｂｌ内に溜められた作動液（臭化
リチュウム水溶液）、３は高温再生′ＪＡｉ内において
、作動液２中に浸漬された熱交換器にして、この熱交換
器３内には燃料電池（図示せず）の冷却水であって燃料
電池からの吸熱により１７０°Ｃ〜１８０°Ｃに高温化
したもの、すなわち高温水か高温水″＠環回路４を経由
し°Ｃ導かれる。
器生温はこの高温再生Ｂｌ内に溜められた作動液（臭化
リチュウム水溶液）、３は高温再生′ＪＡｉ内において
、作動液２中に浸漬された熱交換器にして、この熱交換
器３内には燃料電池（図示せず）の冷却水であって燃料
電池からの吸熱により１７０°Ｃ〜１８０°Ｃに高温化
したもの、すなわち高温水か高温水″＠環回路４を経由
し°Ｃ導かれる。
５は気液分離姦、６は凝縮器、７は低温再生器、８は温
水１与生器、９は温水＋１ｒ生′ＪＡ８内の液中に浸漬
された熱交換器にして、この熱交換器９には燃ネ゛１電
池の燃焼排ガス中にｌかれた排ガス熱交換器（図信せず
）で排熱を吸収し、９０°Ｃ〜９８°Ｃに加熱された低
温水か低温水回路ＩＯを経由して導かれる。１１は吸収
器、１２は蒸発器、１３は稀溶液ポンプ、１４は低温熱
交換器、１５は高温熱交換器である。
水１与生器、９は温水＋１ｒ生′ＪＡ８内の液中に浸漬
された熱交換器にして、この熱交換器９には燃ネ゛１電
池の燃焼排ガス中にｌかれた排ガス熱交換器（図信せず
）で排熱を吸収し、９０°Ｃ〜９８°Ｃに加熱された低
温水か低温水回路ＩＯを経由して導かれる。１１は吸収
器、１２は蒸発器、１３は稀溶液ポンプ、１４は低温熱
交換器、１５は高温熱交換器である。
−１−記装置においては、高温再生器ｌ内の作動液２は
燃料電池からの高温水により加熱されて水蒸気を発生し
、濃溶液をとり込みながら気液分離器５に至り、ここで
水蒸気と臭化リチュウム濃溶液は分離する。分離した高
圧の水蒸気は管１６から凝縮器６の低温再生器７内に至
り、冷却水管１７て冷やされ、凝縮して下部に溜る。一
方、分１′ｓｌノた濃容液は管１８を通って高温熱交換
器１５に入り、ここて稀溶液に熱を！ｊ−えて管１９内
をＬ昇し、−■低温再生器７内に入り、管２０から低温
熱交換器１４において稀溶液に熱をグーえ、管２１から
吸収器ｌｌに入り、小孔からｒｔ！ｌ７１１され、吸収
ｚｔｉ内の水蒸気を吸収し、稀溶液となって下部に肩る
。この溜った稀溶液は管２２から稀溶液ポンプ１３によ
り管２３を介して低温熱交換器１４、高温熱交換ｆｉ１
５を経由して高温再生器ｌに戻る。又、低温熱交換器１
４を出た稀溶液の一部は管２４て分岐されて温水再生器
８に入り、燃料電池の低＆ｌ排熱で加熱される。
燃料電池からの高温水により加熱されて水蒸気を発生し
、濃溶液をとり込みながら気液分離器５に至り、ここで
水蒸気と臭化リチュウム濃溶液は分離する。分離した高
圧の水蒸気は管１６から凝縮器６の低温再生器７内に至
り、冷却水管１７て冷やされ、凝縮して下部に溜る。一
方、分１′ｓｌノた濃容液は管１８を通って高温熱交換
器１５に入り、ここて稀溶液に熱を！ｊ−えて管１９内
をＬ昇し、−■低温再生器７内に入り、管２０から低温
熱交換器１４において稀溶液に熱をグーえ、管２１から
吸収器ｌｌに入り、小孔からｒｔ！ｌ７１１され、吸収
ｚｔｉ内の水蒸気を吸収し、稀溶液となって下部に肩る
。この溜った稀溶液は管２２から稀溶液ポンプ１３によ
り管２３を介して低温熱交換器１４、高温熱交換ｆｉ１
５を経由して高温再生器ｌに戻る。又、低温熱交換器１
４を出た稀溶液の一部は管２４て分岐されて温水再生器
８に入り、燃料電池の低＆ｌ排熱で加熱される。
凝縮器６内に溜った水は管２５から蒸発器１２内に散布
されて水蒸気となり濃溶液に吸収され、これを薄めて稀
溶液化する。
されて水蒸気となり濃溶液に吸収され、これを薄めて稀
溶液化する。
ＩＮ発器１２内に組み込まれた冷凍回路２６内を循環す
る冷媒は熱交換器２７内を通過する間に蒸発潜熱により
冷却され、放熱器に導かれる。
る冷媒は熱交換器２７内を通過する間に蒸発潜熱により
冷却され、放熱器に導かれる。
実施例の装こは以上の如き作用により燃料電池の排熱を
吸収式冷凍器の熱源に利用して冷凍機を駆動するもので
ある。
吸収式冷凍器の熱源に利用して冷凍機を駆動するもので
ある。
第２図は蒸気焚き吸収式冷凍機に本発明を実施した場合
、第３図は単効用吸収式冷凍機に本発明を実施した場合
を示すものて、この２例においては第１図に示した二重
効用式に比較して、燃料電池の低温を利用する技術か無
いのみで、他の構成と作用は二重効用式と同一である。
、第３図は単効用吸収式冷凍機に本発明を実施した場合
を示すものて、この２例においては第１図に示した二重
効用式に比較して、燃料電池の低温を利用する技術か無
いのみで、他の構成と作用は二重効用式と同一である。
［本発明の効果１
未発１１は以−Ｆのように燃料電池から排出される高温
４Ｊ８を吸収式冷凍機の高温＋Ｉｒ生器加熱用に利用し
、低温排熱を温水再生器の熱源に利用するようにしたの
で、吸収式冷凍機は他に熱源を一切使用しないで運転を
行うことがてきる。
４Ｊ８を吸収式冷凍機の高温＋Ｉｒ生器加熱用に利用し
、低温排熱を温水再生器の熱源に利用するようにしたの
で、吸収式冷凍機は他に熱源を一切使用しないで運転を
行うことがてきる。
よって、燃ネー１電池の排熱が有効利用されるので、省
エネルギーの観点から大変好ましく、又冷凍機において
は熱源設備及び運転用の熱源を必要としないので、熱源
用の設備コスト藁びに熱源費かかからない効果かある。
エネルギーの観点から大変好ましく、又冷凍機において
は熱源設備及び運転用の熱源を必要としないので、熱源
用の設備コスト藁びに熱源費かかからない効果かある。
第１図は二屯効用吸収式冷凍機に本発明を実施した実施
例図、第２（７Ｉは蒸気焚き式吸収式冷凍機に本発明を
実施した実施例図、第３図は単効用吸収式冷凍機に未発
Ｉ５１を実施した実施例図である。 ■・・・・・・高温ｐｆ生生温 ３・・・・・・熱
交換器４・・・・・・高温水循環回路 ５・・・・・
・気液分離器６・・・・・・凝縮器 ７・・
・・・・低温再生器８・・・・・・温水１ｆ生憲
ｌＯ・・・低温水循環回路ｌｌ・・・吸収器
１４・・・低温熱交換器１５・・・高温熱交換器
２６・・・冷凍回路２７５１ 図
例図、第２（７Ｉは蒸気焚き式吸収式冷凍機に本発明を
実施した実施例図、第３図は単効用吸収式冷凍機に未発
Ｉ５１を実施した実施例図である。 ■・・・・・・高温ｐｆ生生温 ３・・・・・・熱
交換器４・・・・・・高温水循環回路 ５・・・・・
・気液分離器６・・・・・・凝縮器 ７・・
・・・・低温再生器８・・・・・・温水１ｆ生憲
ｌＯ・・・低温水循環回路ｌｌ・・・吸収器
１４・・・低温熱交換器１５・・・高温熱交換器
２６・・・冷凍回路２７５１ 図
Claims (6)
- （１）燃料電池から排出される高温を吸収式冷凍機の高
温再生器に導いてこの高温再生器内の稀溶液を加熱し、
更に前記燃料電池から排出される低温を前記吸収式冷凍
機の温水再生器に導いてこの温水再生器内の稀溶液を加
熱するようにした燃料電池の排熱利用装置。 - （２）高温を単効用吸収式冷凍機の高温再生器に導いて
成る燃料電池の排熱利用装置。 - （３）燃料電池から排出される高温を吸収した燃料電池
の冷却水を高温再生器に導くようにした請求項１記載の
燃料電池の排熱利用装置。 - （４）燃料電池から排出される燃焼排ガスにより加熱さ
れた温水を温水再生器に導くようにした請求項１記載の
燃料電池の排熱利用装置。 - （５）燃料電池から排出される高温蒸気を直接高温再生
器に導く請求項１又は２記載の燃料電池の排熱利用装置
。 - （６）燃料電池から排出される燃焼排ガスと熱交換して
加熱された低温水を温水再生器に導くようにした請求項
１記載の燃料電池の排熱利用装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63184558A JPH0237262A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 燃料電池の排熱利用装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63184558A JPH0237262A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 燃料電池の排熱利用装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0237262A true JPH0237262A (ja) | 1990-02-07 |
Family
ID=16155307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63184558A Pending JPH0237262A (ja) | 1988-07-26 | 1988-07-26 | 燃料電池の排熱利用装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0237262A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5345786A (en) * | 1992-08-27 | 1994-09-13 | Hitachi, Ltd. | Absorption heat pump and cogeneration system utilizing exhaust heat |
| US5499769A (en) * | 1992-07-16 | 1996-03-19 | Unisia Jecs Corporation | Fuel injection valve including air promoting atomization |
| CN101793446A (zh) * | 2010-03-09 | 2010-08-04 | 浙江大学 | 溴化锂储热储冷系统 |
| CN103206806A (zh) * | 2012-01-11 | 2013-07-17 | 江苏江平空调净化设备有限公司 | 余热驱动的氨水热分离系统 |
| CN104085900A (zh) * | 2014-06-23 | 2014-10-08 | 山东晋煤明水化工集团有限公司 | 一种利用尿素工段高调水余热冷却合成氨的方法 |
| CN107388657A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-11-24 | 东南大学 | 一种基于低压压缩溶液再生的无霜空气源热泵系统 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61191824A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Takenaka Komuten Co Ltd | 燃料電池発電冷暖房給湯装置 |
-
1988
- 1988-07-26 JP JP63184558A patent/JPH0237262A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS61191824A (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-26 | Takenaka Komuten Co Ltd | 燃料電池発電冷暖房給湯装置 |
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