JPH0570270B2 - - Google Patents
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- JPH0570270B2 JPH0570270B2 JP58052642A JP5264283A JPH0570270B2 JP H0570270 B2 JPH0570270 B2 JP H0570270B2 JP 58052642 A JP58052642 A JP 58052642A JP 5264283 A JP5264283 A JP 5264283A JP H0570270 B2 JPH0570270 B2 JP H0570270B2
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- fuel cell
- power generation
- compressor
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Links
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Classifications
-
- 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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- 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
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は燃料電池発電システムに係り、特に圧
縮機装置、膨張機装置等を有している燃料電池発
電システムに関するものである。
縮機装置、膨張機装置等を有している燃料電池発
電システムに関するものである。
従来の燃料電池発電システムは単位電池が複数
個積層されて構成される燃料電池と、前記燃料電
池に配管系を介して大気圧以上の高圧の酸化剤ガ
スを供給するための圧縮機装置、前記圧縮機装置
を駆動する膨張機装置、前記燃料電池に燃料ガス
を供給するための燃料改質器、CO変成器、気水
分離器等を有しており、燃料電池から排出される
酸化剤ガス、燃料ガスさらには不足熱量を補う燃
料（天然ガス等）を燃焼させ、この熱エネルギー
を用いて燃料改質器により燃焼ガスを製造すると
ともに、該燃料改質器からの高温、高圧燃焼排ガ
スの膨張エネルギーを利用して前記膨張機装置を
駆動し、圧縮機装置により高圧の酸化剤ガスを燃
料電池に供給するようにしている。このように構
成された燃料電池発電システムで燃料電池の酸化
極へ酸素を供給する手段として用いられる圧縮機
装置は、大気温度の空気の吸入し、その圧縮程度
に水冷式または空冷式の冷却器を設けて圧縮空気
を冷却するように構成されている。しかし空冷式
または水冷式のいずれの冷却器を用いても圧縮空
気の温度を大気温度過程まで下げるのが限度であ
り、従つて圧縮機装置は大きな駆動動力を要して
いた。
個積層されて構成される燃料電池と、前記燃料電
池に配管系を介して大気圧以上の高圧の酸化剤ガ
スを供給するための圧縮機装置、前記圧縮機装置
を駆動する膨張機装置、前記燃料電池に燃料ガス
を供給するための燃料改質器、CO変成器、気水
分離器等を有しており、燃料電池から排出される
酸化剤ガス、燃料ガスさらには不足熱量を補う燃
料（天然ガス等）を燃焼させ、この熱エネルギー
を用いて燃料改質器により燃焼ガスを製造すると
ともに、該燃料改質器からの高温、高圧燃焼排ガ
スの膨張エネルギーを利用して前記膨張機装置を
駆動し、圧縮機装置により高圧の酸化剤ガスを燃
料電池に供給するようにしている。このように構
成された燃料電池発電システムで燃料電池の酸化
極へ酸素を供給する手段として用いられる圧縮機
装置は、大気温度の空気の吸入し、その圧縮程度
に水冷式または空冷式の冷却器を設けて圧縮空気
を冷却するように構成されている。しかし空冷式
または水冷式のいずれの冷却器を用いても圧縮空
気の温度を大気温度過程まで下げるのが限度であ
り、従つて圧縮機装置は大きな駆動動力を要して
いた。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、
圧縮機装置の駆動動力の低減を可能とした燃料電
池発電システムを提供することを目的とするもの
である。
圧縮機装置の駆動動力の低減を可能とした燃料電
池発電システムを提供することを目的とするもの
である。
すなわち本発明は膨張機装置の排出ガスの熱エ
ネルギーを利用して、複数の圧縮機装置の最上流
側のものの入口側における空気あるいは前記複数
の圧縮機装置の相互間において圧縮過程にある空
気を冷却する吸収式冷凍機を設けたことを特徴と
する。
ネルギーを利用して、複数の圧縮機装置の最上流
側のものの入口側における空気あるいは前記複数
の圧縮機装置の相互間において圧縮過程にある空
気を冷却する吸収式冷凍機を設けたことを特徴と
する。
以下、図示した実施例に基づいて本発明を説明
する。第１図および第２図には本発明の一実施例
が示されている。本実施例では膨張機装置１の排
出ガスの熱エネルギーを利用して圧縮機装置２
ａ，２ｂの相互間に存在する圧縮途上にある空気
を冷却する吸収式冷凍機３を設けた。このように
することにより少なくとも一方の圧縮機装置２ｂ
には大気温度以下に冷却した空気を導入すること
ができるようになつて、圧縮機装置２の駆動動力
の低減を可能とした燃料電池発電システムを得る
ことができる。
する。第１図および第２図には本発明の一実施例
が示されている。本実施例では膨張機装置１の排
出ガスの熱エネルギーを利用して圧縮機装置２
ａ，２ｂの相互間に存在する圧縮途上にある空気
を冷却する吸収式冷凍機３を設けた。このように
することにより少なくとも一方の圧縮機装置２ｂ
には大気温度以下に冷却した空気を導入すること
ができるようになつて、圧縮機装置２の駆動動力
の低減を可能とした燃料電池発電システムを得る
ことができる。
すなわち大気中の空気ａは図中に実線の矢印で
示されているように圧縮機装置２の低圧圧縮機２
ａによつて吸収され、所定の圧力に圧縮され、次
いで水冷式の中間冷却器４によつておおよそ大気
温度まで冷却される。その後吸収式冷凍機３によ
つて大気温度以下にこの吸収式冷凍機３内の冷媒
との熱交換によつて冷却される。そしてこの大気
温度以下に冷却された空気ａは圧縮機装置２の高
圧圧縮機２ｂに吸入され、更に所定の圧力になる
まで圧縮されて燃料電池の酸化極５ａへ供給され
る。
示されているように圧縮機装置２の低圧圧縮機２
ａによつて吸収され、所定の圧力に圧縮され、次
いで水冷式の中間冷却器４によつておおよそ大気
温度まで冷却される。その後吸収式冷凍機３によ
つて大気温度以下にこの吸収式冷凍機３内の冷媒
との熱交換によつて冷却される。そしてこの大気
温度以下に冷却された空気ａは圧縮機装置２の高
圧圧縮機２ｂに吸入され、更に所定の圧力になる
まで圧縮されて燃料電池の酸化極５ａへ供給され
る。
ところでこの圧縮機装置２を駆動するための膨
張機装置１の低圧膨張機１ａおよび高圧膨張機１
ｂは、図中に実線の矢印で示されているように燃
料発電システムで高温高圧となつた高温高圧ガス
ｂのエネルギーにより動力を回収して作動する
が、低圧膨張機１ａより排出されたガスは、圧力
は大気圧と同等まで低下しているがまだ多量の熱
エネルギーを保持しているので、この排ガスの熱
エネルギーを吸収式冷凍機３の熱源として利用
し、利用後は廃棄されるようにした。なお同図に
おいて６は燃料改質器、７は高温CO変成器、８
は低温CO変成器、９は気水分離器、５ｂは燃料
極、ｃは燃料電池発電システムに供給される天然
ガス、ｗは中間冷却器４に供給される冷却水であ
る。
張機装置１の低圧膨張機１ａおよび高圧膨張機１
ｂは、図中に実線の矢印で示されているように燃
料発電システムで高温高圧となつた高温高圧ガス
ｂのエネルギーにより動力を回収して作動する
が、低圧膨張機１ａより排出されたガスは、圧力
は大気圧と同等まで低下しているがまだ多量の熱
エネルギーを保持しているので、この排ガスの熱
エネルギーを吸収式冷凍機３の熱源として利用
し、利用後は廃棄されるようにした。なお同図に
おいて６は燃料改質器、７は高温CO変成器、８
は低温CO変成器、９は気水分離器、５ｂは燃料
極、ｃは燃料電池発電システムに供給される天然
ガス、ｗは中間冷却器４に供給される冷却水であ
る。
このように低圧膨張機１ａから排出されたガス
を熱源とした吸収式冷凍機３を設けて圧縮過程に
ある空気ａを冷却するようにしたので、高圧圧縮
機２ｂへ導入される空気ａの温度を大気温度以下
に低下させることができるようになつて、圧縮機
装置２の駆動動力である膨張機装置１の回収しな
ければならない動力源が少なくてすむようにな
る。すなわち圧縮機装置２の駆動動力を低減させ
ることができる。またこのように膨張機装置１入
口へ供給しなければならない高温高圧ガスｂの持
つエネルギーが少なくてすむので、燃料電池発電
システムの電気出力を一定に保持したまま発電シ
ステムの投入燃料を低減することができるように
なつて、燃料電池発電システムの発電効率を１〜
２％向上させることができる。
を熱源とした吸収式冷凍機３を設けて圧縮過程に
ある空気ａを冷却するようにしたので、高圧圧縮
機２ｂへ導入される空気ａの温度を大気温度以下
に低下させることができるようになつて、圧縮機
装置２の駆動動力である膨張機装置１の回収しな
ければならない動力源が少なくてすむようにな
る。すなわち圧縮機装置２の駆動動力を低減させ
ることができる。またこのように膨張機装置１入
口へ供給しなければならない高温高圧ガスｂの持
つエネルギーが少なくてすむので、燃料電池発電
システムの電気出力を一定に保持したまま発電シ
ステムの投入燃料を低減することができるように
なつて、燃料電池発電システムの発電効率を１〜
２％向上させることができる。
なお本実施例では吸収式冷凍機３を低圧圧縮機
２ａと高圧圧縮機２ｂとの間に設けて圧縮過程に
ある空気ａを冷却するようにしたが、低圧圧縮機
２ａの入口すなわち圧縮機装置２の入口に設け
て、圧縮機装置２に入る空気ａを冷却するように
してもよい。
２ａと高圧圧縮機２ｂとの間に設けて圧縮過程に
ある空気ａを冷却するようにしたが、低圧圧縮機
２ａの入口すなわち圧縮機装置２の入口に設け
て、圧縮機装置２に入る空気ａを冷却するように
してもよい。
上述のように本発明は複数の圧縮機装置の最上
流側のものの入口側における空気あるいは前記複
数の圧縮機装置の相互間において圧縮過程にある
空気を吸収式冷凍機で冷却するようにしたので、
従来よりもよく冷却されるようになつて、圧縮機
装置の駆動動力を低減することができるようにな
り、圧縮機装置の駆動動力の低減を可能とした燃
料電池発電システムを得ることができる。
流側のものの入口側における空気あるいは前記複
数の圧縮機装置の相互間において圧縮過程にある
空気を吸収式冷凍機で冷却するようにしたので、
従来よりもよく冷却されるようになつて、圧縮機
装置の駆動動力を低減することができるようにな
り、圧縮機装置の駆動動力の低減を可能とした燃
料電池発電システムを得ることができる。
第１図は本発明の燃料電池発電システムの一実
施例の系統図、第２図は第１図の要部系統図であ
る。 １……膨張機装置、１ａ……低圧膨張機、１ｂ
……高圧膨張機、２……圧縮機装置、２ａ……低
圧圧縮機、２ｂ……高圧圧縮機、３……吸収式冷
凍機、４……中間冷却器、５ａ……酸化極、５ｂ
……燃料極。
施例の系統図、第２図は第１図の要部系統図であ
る。 １……膨張機装置、１ａ……低圧膨張機、１ｂ
……高圧膨張機、２……圧縮機装置、２ａ……低
圧圧縮機、２ｂ……高圧圧縮機、３……吸収式冷
凍機、４……中間冷却器、５ａ……酸化極、５ｂ
……燃料極。
Claims (1)
- １ 単位電池が複数個積層されてなる燃料電池、
前記燃料電池に高圧の酸化剤ガスを供給するため
の複数の圧縮機装置、前記複数の圧縮機装置を駆
動する膨張機装置、前記燃料電池に燃料ガスを供
給するための燃料改質器、CO変成器、気水分離
器等を有し、前記燃料改質器からの高温、高圧燃
焼排ガスの膨張エネルギーによつて前記膨張機装
置を駆動するようにした燃料電池発電システムに
おいて、前記燃料電池発電システムはさらに、前
記複数の圧縮機装置の最上流側のものの入口側あ
るいは前記複数の圧縮機装置間に吸収式冷凍機を
配置しており、前記吸収式冷凍機は前記膨張機装
置からの排出ガスの熱エネルギーを熱源としてそ
れにより前記酸化剤ガスを冷却するものであるこ
とを特徴とする燃料電池発電システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58052642A JPS59180980A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 燃料電池発電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58052642A JPS59180980A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 燃料電池発電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59180980A JPS59180980A (ja) | 1984-10-15 |
| JPH0570270B2 true JPH0570270B2 (ja) | 1993-10-04 |
Family
ID=12920487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58052642A Granted JPS59180980A (ja) | 1983-03-30 | 1983-03-30 | 燃料電池発電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59180980A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2574723Y2 (ja) * | 1991-01-10 | 1998-06-18 | ソニー株式会社 | ビューファインダの視度調整機構 |
| US20040151958A1 (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-05 | Volker Formanski | Fuel cell system with recuperative heat exchanger |
-
1983
- 1983-03-30 JP JP58052642A patent/JPS59180980A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59180980A (ja) | 1984-10-15 |
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