專利名稱：熱電并給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用高分子電介質(zhì)型燃料電池進(jìn)行發(fā)電和供熱的熱電并給裝置。
背景技術(shù)：
以下使用圖5的構(gòu)成圖對(duì)以往使用高分子電介質(zhì)型燃料電池的發(fā)電裝置進(jìn)行說明。圖5中，1是燃料電池部，燃料處理裝置2是將天然氣體等的原料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)、生成以氫為主要成分的氣體而向燃料電池1供給。燃料處理裝置2具有生成改質(zhì)氣體的改質(zhì)器3和用于使改質(zhì)氣體中所含的一氧化碳與水反應(yīng)作成二氧化碳和氫的一氧化碳變成器4。在燃料側(cè)加濕器5中對(duì)向燃料電池1供給的燃料氣體進(jìn)行加濕。6是空氣供給裝置，將氧化劑的空氣向燃料電池1供給。這時(shí)，在氧化側(cè)加濕器7中對(duì)供給空氣進(jìn)行加濕。還具有將水向燃料電池1輸送而進(jìn)行冷卻的冷卻配管8、使冷卻配管8內(nèi)的水進(jìn)行循環(huán)的泵9和將在燃料電池1中產(chǎn)生的熱量向外部散出的冷卻用散熱器10。
在使用這樣的裝置進(jìn)行發(fā)電時(shí)，為了保持燃料電池1的溫度為恒定，通過冷卻配管8用泵9使水循環(huán)，用冷卻用散熱器10將燃料電池1中產(chǎn)生的熱量向外部散出。
但是，在上述以往的結(jié)構(gòu)中，為了將燃料電池1中產(chǎn)生的熱量用冷卻用散熱風(fēng)扇10向外部散出，則不能利用發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的熱量，故存在著不構(gòu)成熱電并給裝置的問題。
又，還存在著不能利用燃料電池1中進(jìn)行反應(yīng)后的廢棄空氣及廢棄燃料的廢熱的問題。
又，在使用由天然氣體等的原料生成燃料氣體的熱電并給裝置進(jìn)行發(fā)電時(shí)，在用一氧化碳變成器4變換后的改質(zhì)氣體中殘留有少量的一氧化碳。在這樣的狀況下，為了防止高分子電介質(zhì)型燃料電池1中的一氧化碳的毒害，必須使運(yùn)轉(zhuǎn)在規(guī)定溫度的范圍內(nèi)進(jìn)行。但是，在上述發(fā)電裝置中，不具有調(diào)節(jié)冷卻回路中水溫的裝置，對(duì)保持低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燃料電池1的溫度等及調(diào)整燃料電池1的溫度有困難，存在著難以保持燃料電池1性能的問題。
發(fā)明的公開本發(fā)明將解決上述以往技術(shù)所存在的問題作為課題。
為了解決上述問題，技術(shù)方案1的本發(fā)明的熱電并給裝置，其特征在于，具有使用燃料氣體和氧化劑氣體進(jìn)行發(fā)電的高分子電介質(zhì)型燃料電池；使內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)向所述燃料電池循環(huán)的內(nèi)部循環(huán)回路；使所述內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的內(nèi)部循環(huán)裝置；將所述內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的熱量與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的第1熱交換裝置；將所述燃料電池、所述內(nèi)部循環(huán)回路、所述內(nèi)部循環(huán)裝置和所述第1熱交換裝置內(nèi)藏的燃料電池本體單元；將利用所述第1熱交換裝置進(jìn)行熱交換的外部熱量輸送介質(zhì)通過廢熱回收配管進(jìn)行熱利用的熱利用裝置。
采用上述結(jié)構(gòu)，在熱電并給裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，能利用內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)通過內(nèi)部循環(huán)裝置使由燃料電池的發(fā)電產(chǎn)生的熱量進(jìn)行循環(huán)，并能將利用熱交換裝置進(jìn)行熱交換后的廢熱向外部的熱交換裝置進(jìn)行熱量輸送。這時(shí)，由于將熱交換裝置內(nèi)藏于燃料電池本體單元中，故與將內(nèi)部循環(huán)回路和熱交換裝置引導(dǎo)至外部的熱利用裝置的結(jié)構(gòu)相比，廢熱回收配管中一方的配管、即從熱利用裝置向熱交換裝置輸送的配管通常成為低溫側(cè)配管，由于內(nèi)部循環(huán)回路的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)在高分子電介質(zhì)型燃料電池的場(chǎng)合為70-80℃，故與對(duì)該內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的內(nèi)部循環(huán)回路進(jìn)行延長配管的場(chǎng)合相比能減少熱損失，提高廢熱回收效率。又，由于能將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的內(nèi)部循環(huán)回路本身在燃料電池本體單元內(nèi)作成短回路化的結(jié)構(gòu)，故能減少在內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的內(nèi)部循環(huán)回路內(nèi)流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的總量，在將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)使用不凍液等、將連接燃料電池與熱利用裝置的廢熱回收配管內(nèi)的外部熱量輸送介質(zhì)用水構(gòu)成的場(chǎng)合等能作成經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。
又，為了解決上述問題，技術(shù)方案2的本發(fā)明是如技術(shù)方案1所述的熱電并給裝置，其特征在于，在所述第1熱交換裝置的所述廢熱回收配管上游側(cè)，設(shè)有將所述氧化劑氣體和/或燃料氣體在所述燃料電池中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后的廢氣的熱量與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的第2熱交換裝置，所述第2熱交換裝置內(nèi)藏在燃料電池本體單元中。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于先利用第2熱交換裝置對(duì)比較低溫側(cè)的燃料電池的空氣側(cè)的廢熱進(jìn)行熱交換，接著利用第1熱交換裝置對(duì)高溫側(cè)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的廢熱進(jìn)行熱交換，故能進(jìn)一步提高向熱利用裝置輸送的廢熱的利用效率。
又，為了解決上述問題，技術(shù)方案3的本發(fā)明，是如技術(shù)方案1或2所述的熱電并給裝置，其特征在于，所述外部熱量輸送介質(zhì)是水，所述熱利用裝置是熱水貯罐，在所述廢熱回收配管的路徑中還具有外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置，具有通過控制所述外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置的流量而向貯水罐上部流入使熱水層疊狀地貯存的熱水貯存控制裝置。
采用上述結(jié)構(gòu)，利用控制外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置的流量并從上部層疊狀地貯存熱水的熱水貯存控制裝置，能始終從熱水貯罐上部層疊狀地貯存熱水，在將供熱水配管口從熱水貯罐的上部取出的通常的配管結(jié)構(gòu)中，能以高溫(60-80℃)確保貯存熱水的溫度，并且，即使在使用熱水貯罐總量并用完熱水的場(chǎng)合也能在短時(shí)間內(nèi)確保必要的最小限度的熱水貯量。因此，與使貯罐總量的水一律升溫的場(chǎng)合相比，能在短時(shí)間內(nèi)獲得可利用溫度的熱水。
又，為了解決上述問題，技術(shù)方案4的本發(fā)明，是如技術(shù)方案1至3中任一項(xiàng)所述的熱電并給裝置，其特征在于，還具有檢測(cè)所述內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度的溫度檢測(cè)裝置，具有通過調(diào)節(jié)所述外部熱量輸送循環(huán)裝置的流來調(diào)節(jié)來自所述第1熱交換裝置的熱交換量并將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度保持在規(guī)定溫度的燃料電池冷卻水溫度控制裝置。
采用上述結(jié)構(gòu)，由于利用第1熱交換裝置將內(nèi)部循環(huán)回路與外部的熱利用裝置進(jìn)行隔斷，由于作成外部的熱利用裝置所產(chǎn)生的熱負(fù)荷的急劇變動(dòng)及外部熱量輸送介質(zhì)的量的變動(dòng)等所產(chǎn)生的熱負(fù)荷的急劇變動(dòng)難以影響內(nèi)部循環(huán)回路的結(jié)構(gòu)，因此，燃料電池能在規(guī)定溫度的范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，難以受到一氧化碳的毒害地保持性能。又，在對(duì)燃料電池發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱而使燃料電池冷卻的場(chǎng)合，利用具有內(nèi)部循環(huán)回路的熱交換裝置和燃料電池冷卻水控制裝置，對(duì)廢熱回收配管內(nèi)的熱水的熱交換量，根據(jù)外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置的流量來進(jìn)行調(diào)節(jié)，能將向燃料電池供給的內(nèi)部輸送介質(zhì)的溫度保持在規(guī)定溫度，能防止因一氧化碳的毒害而引起燃料電池的性能惡化。
附圖的簡單說明圖1是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置的方塊構(gòu)成圖。
圖2是本發(fā)明不同實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置的方塊構(gòu)成圖。
圖3是本發(fā)明不同實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置的方塊構(gòu)成圖。
圖4是本發(fā)明不同實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置的方塊構(gòu)成圖。
圖5是表示使用以往的高分子電介質(zhì)型燃料電池的發(fā)電裝置的構(gòu)成圖。
1是燃料電池2是燃料處理裝置3是改質(zhì)器
4是一氧化碳變成器5是燃料側(cè)加濕器6是空氣供給裝置7是氧化側(cè)加濕器8是冷卻配管9是泵10是散熱器14是第1熱交換裝置15、16是流量調(diào)節(jié)閥17a、17b是廢熱回收配管18是熱利用裝置19是燃料電池本體單元21是第2熱交換裝置31是外部循環(huán)泵32是水溫?zé)峥毓?3是熱水貯存控制裝置39是熱利用裝置(熱水貯罐)41是內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)熱控管42是燃料電池冷卻水溫度控制裝置發(fā)明的實(shí)施形態(tài)以下，參照


本發(fā)明的具體實(shí)施例。
<實(shí)施形態(tài)1>
圖1是本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置的方塊構(gòu)成圖。熱電并給裝置，作為對(duì)于燃料電池1的發(fā)電所必需的燃?xì)庀到y(tǒng)由以下構(gòu)件構(gòu)成使用燃料氣體和氧化劑氣體進(jìn)行發(fā)電的高分子電介質(zhì)型燃料電池1；對(duì)原料燃料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)和變成一氧化碳而產(chǎn)生燃料氣體的燃料處理裝置2；對(duì)供給于燃料電池1的燃料氣體進(jìn)行加濕的燃料側(cè)加濕器5；將氧化劑的空氣供給于燃料電池1的空氣供給裝置6；將供給空氣進(jìn)行加濕的氧化側(cè)加濕器7。燃料處理裝置2，具有對(duì)原料燃料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)生成以氫為主體的改質(zhì)氣體的改質(zhì)器3和變成改質(zhì)氣體所含的一氧化碳而作為燃料氣體向燃料電池1供給的一氧化碳變成器4。
又，作為將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)向燃料電池1輸送并對(duì)燃料電池1進(jìn)行溫度調(diào)整的內(nèi)部熱量輸送系統(tǒng)由以下構(gòu)件構(gòu)成冷卻配管8；使冷卻配管8內(nèi)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的泵9；將由燃料電池1產(chǎn)生的熱量向外部散出的散熱器10；使在冷卻配管8中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的熱量與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的第1熱交換裝置14；對(duì)散熱器10和第1熱交換裝置14中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的作為流量調(diào)節(jié)裝置的流量調(diào)節(jié)閥15、16；將利用第1熱交換裝置14進(jìn)行熱交換的外部熱量輸送介質(zhì)通過廢熱回收配管17a、17b進(jìn)行熱利用的熱利用裝置18。而且，將燃料電池1、內(nèi)部循環(huán)回路8、作為內(nèi)部循環(huán)裝置的泵9和第1熱交換裝置14內(nèi)藏于燃料電池本體單元19內(nèi)。
上述各結(jié)構(gòu)要素，對(duì)于與圖5所示的以往的發(fā)電裝置的構(gòu)件具有相同功能的構(gòu)件標(biāo)上相同符號(hào)，它們的詳細(xì)功能，以圖5所示的以往的發(fā)電裝置的構(gòu)件為準(zhǔn)。又，冷卻配管8、泵9、散熱器10、第1熱交換裝置14、流量調(diào)節(jié)閥15、16構(gòu)成本實(shí)施形態(tài)的內(nèi)部循環(huán)回路。
在熱電并給裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，使流量調(diào)節(jié)閥15關(guān)閉、使16打開并利用內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)通過泵9使由燃料電池的發(fā)電產(chǎn)生的熱量進(jìn)行循環(huán)，利用第1熱交換裝置14向外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱量輸送。熱利用裝置18利用內(nèi)部的泵裝置(未圖示)將與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱量交換的熱量通過廢熱回收配管17a、17b加以利用。作為熱利用裝置使用了作為制暖設(shè)備的溫水控制板和作為供熱水設(shè)備的熱水貯罐等。該場(chǎng)合，由于將第1熱交換裝置14內(nèi)藏于燃料電池本體單元19中，故可使路徑縮短而與外部熱量輸送介質(zhì)的量相比可較少內(nèi)部循環(huán)回路中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的量。其結(jié)果，在使用作為熱利用裝置18的熱水貯罐、作為內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的不凍液、作為外部熱量輸送介質(zhì)的水的場(chǎng)合，可減少不凍液的總量，作成經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。又，在廢熱回收配管17a、17b中，從熱利用裝置(熱水貯罐)18向第1熱交換裝置14輸送的廢熱回收配管17b通常是低溫側(cè)(水)配管，另一方面，在燃料電池1的內(nèi)部循環(huán)回路中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)，由于在高分子電介質(zhì)型燃料電池的場(chǎng)合為70-80℃，故比使內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的冷卻配管8延長、將第1熱交換裝置設(shè)于熱利用裝置18側(cè)的場(chǎng)合還能減少熱損失，提高了作為燃料電池的廢熱回收效率。
又，在不必通過熱利用裝置18對(duì)熱電并給裝置的廢熱進(jìn)行熱回收的場(chǎng)合，為了使燃料電池1中產(chǎn)生的熱量散熱，通過將流量調(diào)節(jié)閥15打開、將16關(guān)閉、使散熱器10工作，就能使內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)與外氣進(jìn)行熱交換，使熱量向外部散出。這時(shí)，通過控制散熱器10的能力，將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度控制在規(guī)定溫度的范圍內(nèi)。例如，使用熱控管100來控制散熱器10。
<實(shí)施形態(tài)2>
圖2是本發(fā)明的不同實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置的方塊構(gòu)成圖。熱電并給裝置作為燃料電池1的發(fā)電所需的燃?xì)庀到y(tǒng)由以下構(gòu)件構(gòu)成使用燃料氣體和氧化劑氣體進(jìn)行發(fā)電的高分子電介質(zhì)型燃料電池1；對(duì)原料燃料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)和變成一氧化碳而產(chǎn)生燃料氣體的燃料處理裝2；對(duì)供給于燃料電池1的燃料氣體進(jìn)行加濕的燃料側(cè)加濕器5；將氧化劑的空氣供給于燃料電池1的空氣供給裝置6；對(duì)供給空氣進(jìn)行加濕的氧化側(cè)加濕器7；對(duì)作為向燃料電池1供給的氧化劑氣體的加濕空氣在燃料電池1中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后的氧化劑側(cè)廢氣的熱量進(jìn)行熱交換的第2熱交換裝置21。燃料處理裝置2具有對(duì)原料燃料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)生成以氫為主體的改質(zhì)氣體的改質(zhì)器3和變成改質(zhì)氣體所含的一氧化碳而作為燃料氣體向燃料電池1供給的一氧化碳變成器4。
又，作為將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)向燃料電池1輸送并對(duì)燃料電池1進(jìn)行溫度調(diào)整的內(nèi)部熱量輸送系統(tǒng)由以下構(gòu)件構(gòu)成冷卻配管8，使冷卻配管8內(nèi)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的泵9；將由燃料電池1產(chǎn)生的熱量向外部散出的散熱器10；使在冷卻配管8中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的熱量與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的第1熱交換裝置14；對(duì)散熱器10和第1熱交換裝置14中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的作為流量調(diào)節(jié)裝置的流量調(diào)節(jié)閥15、16；將利用第1熱交換裝置14進(jìn)行熱交換的外部熱量輸送介質(zhì)通過廢熱回收配管17a、17b進(jìn)行熱利用的熱利用裝置18。而且，將高分子電介質(zhì)型燃料電池1、內(nèi)部循環(huán)回路、作為內(nèi)部循環(huán)裝置的泵9、第1熱交換裝置14和第2熱交換裝置21內(nèi)藏于燃料電池本體單元19內(nèi)。第1熱交換裝置14被設(shè)置于第2熱交換裝置21的外部熱量輸送介質(zhì)的回路的下游側(cè)，成為提高熱利用有效化的結(jié)構(gòu)。
上述各結(jié)構(gòu)要素，對(duì)于與圖5所示的以往的發(fā)電裝置的構(gòu)件具有相同功能的構(gòu)件標(biāo)上相同符號(hào)，它們的詳細(xì)功能，以圖5所示的以往的發(fā)電裝置的構(gòu)件為準(zhǔn)。又，冷卻配管8、泵9、散熱器10、第1熱交換裝置14流量調(diào)節(jié)閥15、16構(gòu)成本實(shí)施形態(tài)的內(nèi)部循環(huán)回路。
在熱電并給裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先，使流量調(diào)節(jié)閥15關(guān)閉、使16打開并利用內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)通過泵9使由燃料電池1發(fā)電產(chǎn)生的熱量進(jìn)行循環(huán)。又，利用空氣供給裝置6通過對(duì)供給空氣進(jìn)行加濕的氧化側(cè)加濕器7向燃料電池1供給作為氧化劑氣體的加濕空氣，并將與燃料電池1化學(xué)反應(yīng)后的氧化劑側(cè)廢氣向第2熱交換裝置21輸送進(jìn)行熱交換。利用熱利用裝置18內(nèi)部的泵裝置(未圖示)從廢熱回收配管17b送來的外部熱量輸送介質(zhì)，首先用第2熱交換裝置21進(jìn)行熱交換，再利用內(nèi)部循環(huán)回路的泵9，用第1熱交換裝置14與熱輸送來的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換，通過廢熱回收配管17a向熱利用裝置18輸送。作為熱利用裝置18，使用了作為制暖設(shè)備的溫水控制板及作為供熱水設(shè)備的熱水貯罐等。這時(shí)，由于將第2熱交換裝置21、第1熱交換裝置14內(nèi)藏于燃料電池本體單元19中，故與外部熱量輸送介質(zhì)的量相比能減少在內(nèi)部循環(huán)回路內(nèi)流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的量。在使用作為熱利用裝置18的熱水貯罐、作為內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的不凍液、作為外部熱量輸送介質(zhì)的水的場(chǎng)合，能使不凍液的總量減少，能作成經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。又，在廢熱回收配管17a、17b之中，從熱利用裝置(熱水貯罐)18向第2熱交換裝置21輸送的廢熱回收配管17b通常是低溫側(cè)(水)配管，在燃料電池1的內(nèi)部循環(huán)回路中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度，由于在高分子電介質(zhì)型燃料電池的場(chǎng)合為70-80℃，故與將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的冷卻配管8延長的場(chǎng)合相比還能使熱損失減少，提高了作為燃料電池的廢熱回收效率。
又，在不必通過熱利用裝置18對(duì)燃料電池1的廢熱進(jìn)行熱回收的場(chǎng)合，為了使燃料電池1中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，通過將流量調(diào)節(jié)閥15打開、將16關(guān)閉、使散熱器10工作，從而能使內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)與外部空氣進(jìn)行熱交換，將熱量向外部散出。
又，在本實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置中，具有在向燃料電池1供給作為氧化劑氣體的加濕空氣的同時(shí)、將與燃料電池1化學(xué)反應(yīng)后的廢氣向第2熱交換裝置21輸送的氧化側(cè)加濕器7，熱電并給裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，獲得作為與燃料電池1化學(xué)反應(yīng)后的廢氣溫度為60-65℃的加濕廢氣空氣，在用第2熱交換裝置21與作為外部熱量輸送介質(zhì)的水進(jìn)行熱交換的場(chǎng)合，在將外部熱量輸送介質(zhì)的流量作成約0.048-0.060m3/h(約0.8-1.0L/min)時(shí)獲得約15-20℃的溫度上升。用該第2熱交換裝置21熱交換后，再通過用第1熱交換裝置14進(jìn)行熱交換，能使外部熱量輸送介質(zhì)的溫度升溫至內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的循環(huán)溫度(約70-80℃)附近。因此，熱電并給裝置的廢熱利用效率進(jìn)一步提高。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，作為第1熱交換裝置的熱源，雖然使用了燃料電池的氧化劑側(cè)廢氣，但即使設(shè)計(jì)使用燃料電池的燃料側(cè)廢氣的結(jié)構(gòu)也具有同樣的效果。
<實(shí)施形態(tài)3>
圖3是本發(fā)明的不同實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置的方塊構(gòu)成圖。熱電并給裝置，作為燃料電池1發(fā)電所需的燃?xì)庀到y(tǒng)由以下構(gòu)件構(gòu)成使用燃料氣體和氧化劑氣體進(jìn)行發(fā)電的高分子電介質(zhì)型燃料電池1；對(duì)原料燃料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)和變成一氧化碳而產(chǎn)生燃料氣體的燃料處理裝置2；對(duì)供給于燃料電池1的燃料氣體進(jìn)行加濕的燃料側(cè)加濕器5；將氧化劑的空氣供給于燃料電池1的空氣供給裝置6；對(duì)供給空氣進(jìn)行加濕的氧化側(cè)加濕器7；對(duì)作為向燃料電池1供給的氧化劑氣體的加濕空氣在燃料電池1中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后的氧化劑側(cè)廢氣的熱量進(jìn)行熱交換的第2熱交換裝置21。燃料處理裝置2具有對(duì)原料燃料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)生成以氫為主體的改質(zhì)氣體的改質(zhì)器3和變成改質(zhì)氣體所含的一氧化碳而作為燃料氣體向燃料電池1供給的一氧化碳變成器4。
又，作為將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)向燃料電池1輸送并對(duì)燃料電池1進(jìn)行溫度調(diào)整的內(nèi)部熱量輸送系統(tǒng)由以下構(gòu)件構(gòu)成冷卻配管8；使冷卻配管8內(nèi)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的泵9；將由燃料電池1產(chǎn)生的熱量向外部散出的散熱器10；使在冷卻配管8中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的熱量與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的第1熱交換裝置14；對(duì)散熱器10和第1熱交換裝置14中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的作為流量調(diào)節(jié)裝置的流量調(diào)節(jié)閥15、16；將利用第1熱交換裝置14進(jìn)行熱交換的外部熱量輸送介質(zhì)通過廢熱回收配管17a、17b進(jìn)行熱利用的作為熱利用裝置的貯熱水罐39。
該廢熱回收配管17a與熱水貯罐39的上部連接，廢熱回收配管17b與熱水貯罐39的下部連接。
又，并由以下構(gòu)件構(gòu)成安裝于廢熱回收配管17b上、將作為外部熱量輸送介質(zhì)的水送向第2熱交換裝置21的外部循環(huán)泵31；安裝在廢熱回收配管17a上、檢測(cè)由第1熱交換裝置14熱交換后的熱水溫度的作為溫度檢測(cè)裝置的水溫?zé)峥毓?2；以用水溫?zé)峥毓?2檢測(cè)出的熱水溫度為基準(zhǔn)對(duì)外部循環(huán)泵31的流量進(jìn)行控制的熱水貯存控制裝置33。
而且，將高分子電介質(zhì)型燃料電池11、內(nèi)部循環(huán)回路、泵9、第1熱交換裝置14和第2熱交換裝置21內(nèi)藏于燃料電池本體單元19內(nèi)。第1熱交換裝置14被設(shè)置在第2熱交換裝置21的外部熱量輸送介質(zhì)的回路的下游側(cè)，成為提高熱利用有效化的結(jié)構(gòu)。
上述的各構(gòu)成要素，對(duì)于與圖5所示的以往的發(fā)電裝置的構(gòu)件具有相同功能的構(gòu)件，標(biāo)上相同符號(hào)，它們的詳細(xì)功能以圖5所示的以往的發(fā)電裝置的構(gòu)件為準(zhǔn)。又，冷卻配管8、泵9、散熱10、第1熱交換裝置14、流量調(diào)節(jié)閥15、16構(gòu)成本實(shí)施形態(tài)的內(nèi)部循環(huán)回路。
在熱電并給裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先，使流量調(diào)節(jié)閥15關(guān)閉、使16打開并利用內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)通過泵9使由燃料電池1發(fā)電產(chǎn)生的熱進(jìn)行循環(huán)。又，利用空氣供給裝置6，通過對(duì)供給空氣進(jìn)行加濕的氧化側(cè)加濕器7而向燃料電池1供給作為氧化劑氣體的加濕空氣，并將與燃料電池1化學(xué)反應(yīng)后的氧化劑側(cè)廢氣向第2熱交換裝置21輸送進(jìn)行熱交換。通過廢熱回收配管17b的外部循環(huán)泵3 1而從熱利用裝置39送來的作為外部熱量輸送介質(zhì)的水，首先由第2熱交換裝置21進(jìn)行熱交換，再利用內(nèi)部循環(huán)回路的泵9，由第1熱交換裝置14與熱輸送來的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換，通過廢熱回收配管17a向熱利用裝置39輸送。這時(shí)，由于將第2熱交換裝置21、第1熱交換裝14內(nèi)藏于燃料電池本體單元19中，故與外部熱量輸送介質(zhì)的量相比能減少在內(nèi)部循環(huán)回路內(nèi)流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的量。在使用作為內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的不凍液、作為外部熱量輸送介質(zhì)的水的場(chǎng)合，能使不凍液的總量減少，作成經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。又，在廢熱回收配管17a、17b之中，從熱水貯罐39向第2熱交換裝置21輸送的廢熱回收配管17b通常是低溫側(cè)(水)配管，在燃料電池1的內(nèi)部循環(huán)回路中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度，由于在高分子電介質(zhì)型燃料電池的場(chǎng)合為70-80℃，故與將內(nèi)部輸送介質(zhì)的冷卻配管8延長的場(chǎng)合相比還能使熱損失減少，提高了作為燃料電池的廢熱回收效率。
又，對(duì)通過廢熱回收配管17a、17b使熱水貯罐39的水進(jìn)行熱交換的外部循環(huán)泵31的流量，根據(jù)水溫?zé)峥毓?2的檢測(cè)值來進(jìn)行控制，利用將熱水從熱水貯罐上部層疊狀地貯存熱水的熱水貯存控制裝置33，能始終從熱水貯罐39上部將熱水層疊成上部溫度較熱、下部比其較低的2層等。在將供熱水配管口作成從熱水貯罐的上部取出的通常的配管結(jié)構(gòu)中，能以高溫(60-80℃)確保貯熱水的水溫，且即使在使用熱水貯罐的總量而熱水供完的場(chǎng)合下也能在短時(shí)間內(nèi)確保必要的最小限定的貯熱水量。又，即使不使用水溫?zé)峥毓?2，在經(jīng)驗(yàn)上大體也能對(duì)流量進(jìn)行控制。
又，在不必通過熱水貯罐39對(duì)熱電并給裝置的廢熱進(jìn)行熱回收的場(chǎng)合，為了使燃料電池1中產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱，通過將流量調(diào)節(jié)閥15打開、將16關(guān)閉、使散熱器10工作，從而能使內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)與外氣進(jìn)行熱交換，將熱量向外部散出。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，作為第1熱交換裝置的熱源，雖然使用了燃料電池的氧化劑側(cè)廢氣，但即使設(shè)計(jì)使用燃料電池的燃料側(cè)廢氣的結(jié)構(gòu)也具有同樣的效果。
又，由于熱交換裝置連接成對(duì)作為向燃料電池1供給的氧化劑氣體的加濕空氣在燃料電池中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后的氧化劑側(cè)廢氣的熱量，首先利用第2熱交換裝置21進(jìn)行熱交換，在第2熱交換裝置21的熱交換后，將來自燃料電池1的冷卻水系統(tǒng)的內(nèi)部循環(huán)回路的熱量，由第1熱交換裝置14進(jìn)行熱交換，并由于在利用低溫側(cè)的熱交換裝置進(jìn)行熱交換后再進(jìn)行高溫側(cè)的熱交換，提高熱交換效率，向熱交換裝置輸送的廢熱的利用效率變得非常高效。
<實(shí)施形態(tài)4>
圖4是本發(fā)明的不同實(shí)施形態(tài)的熱電并給裝置的方塊構(gòu)成圖。熱電并給裝置，作為燃料電池1發(fā)電所需的燃?xì)庀到y(tǒng)由以下構(gòu)件構(gòu)成使用燃料氣體和氧化劑氣體進(jìn)行發(fā)電的高分子電介質(zhì)型燃料電池1；對(duì)原料燃料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)和變成一氧化碳而產(chǎn)生燃料氣體的燃料處理裝置2；對(duì)供給于燃料電池1的燃料氣體進(jìn)行加濕的燃料側(cè)加濕器5；將氧化劑的空氣供給于燃料電池1的空氣供給裝置6；對(duì)供給空氣進(jìn)行加濕的氧化側(cè)加濕7；對(duì)作為向燃料電池1供給的氧化劑氣體的加濕空氣在燃料電池1中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后的氧化劑側(cè)廢氣的熱量進(jìn)行熱交換的第2熱交換裝置21。燃料處理裝置2具有對(duì)原料燃料進(jìn)行水蒸氣改質(zhì)生成以氫為主體的改質(zhì)氣體的改質(zhì)器3和變成改質(zhì)氣體所含的一氧化碳而作為燃料氣體向燃料電池1供給的一氧化碳變成器4。
又，作為將內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)向燃料電池1輸送并對(duì)燃料電池1進(jìn)行溫度調(diào)整的內(nèi)部熱量輸送系統(tǒng)由以下構(gòu)件構(gòu)成冷卻配管8；使冷卻配管8內(nèi)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的泵9；將由燃料電池1產(chǎn)生的熱向外部散出的散熱器10；使在冷卻配管8中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的熱與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的第1熱交換裝置14；對(duì)散熱器10和第1熱交換裝置14中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的作為流量調(diào)節(jié)裝置的流量調(diào)節(jié)閥15、16；作為安裝在第1熱交換裝置14的內(nèi)部循環(huán)回路的出口側(cè)的溫度檢測(cè)裝置的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)熱控管41。而且，由以下構(gòu)件構(gòu)成廢熱回收回路通過廢熱回收配管17a、17b對(duì)由第1熱交換裝置14進(jìn)行熱交換的外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱利用的熱利用裝置39；將作為安裝于廢熱回收配管17b上的外部熱量輸送介質(zhì)的水向第1熱交換裝置14輸送的外部循環(huán)泵31；作為檢測(cè)由第1熱交換裝置14熱交換后的熱水溫度的安裝在廢熱回收配管17a上的溫度檢測(cè)裝置的水溫?zé)峥毓?2；設(shè)置于回收氧化劑側(cè)排氣的熱量的第1熱交換裝置14上游的第2熱交換裝置21。而且，燃料電池冷卻水溫度控制裝置42，以用內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)熱控管41檢測(cè)的熱水溫度為基礎(chǔ)控制外部循環(huán)泵31的流量，構(gòu)成將向燃料電池1供給的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度控制在規(guī)定溫度(約70-80℃)的結(jié)構(gòu)。又，將高分子電介質(zhì)型燃料電池1、內(nèi)部循環(huán)回路、作為內(nèi)部循環(huán)裝置的泵9、第1熱交換裝置14和第2熱交換裝置21內(nèi)藏于燃料電池本體單元19內(nèi)。
上述各結(jié)構(gòu)要素，對(duì)于與圖5所示的以往的發(fā)電裝置的構(gòu)件具有相同功能的構(gòu)件標(biāo)上相同符號(hào)，它們的詳細(xì)功能，以圖5所示的以往的發(fā)電裝置的構(gòu)件為準(zhǔn)。又，冷卻配管8、泵9、散熱器10、第1熱交換裝置14流量調(diào)節(jié)閥15、16構(gòu)成本實(shí)施形態(tài)的內(nèi)部循環(huán)回路。
在熱電并給裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，首先，使流量調(diào)節(jié)閥15關(guān)閉、使16打開并利用內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)通過泵9使由燃料電池1的發(fā)電產(chǎn)生的熱進(jìn)行循環(huán)。又，利用空氣供給裝置6通過對(duì)供給空氣進(jìn)行加濕的氧化側(cè)加濕器7向燃料電池1供給作為氧化劑氣體的加濕空氣，并將與燃料電池1化學(xué)反應(yīng)后的氧化劑側(cè)廢氣向第2熱交換裝置21輸送進(jìn)行熱交換。從廢熱回收配管17b送來的作為外部熱量輸送介質(zhì)的水，首先由第2熱交換裝置與氧化劑側(cè)廢氣進(jìn)行熱交換，再利用內(nèi)部循環(huán)回路的泵9，由第1熱交換裝置14與熱輸送來的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換，通過廢熱回收配管17a向熱利用裝置39輸送。作為熱利用裝置39使用作為供熱水設(shè)備的熱水貯罐，這時(shí)，由于將第2熱交換裝置21、第1熱交換裝置14內(nèi)藏于燃料電池本體單元19中，故與外部熱量輸送介質(zhì)(水)的量相比能減小在內(nèi)部循環(huán)回路內(nèi)流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的量。在使用作為內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的不凍液的場(chǎng)合，能使不凍液的總量減少，作成經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。又，在廢熱回收配管17a、17b中，從熱水貯罐39向第2熱交換裝置21輸送的廢熱回收配管17b通常是低溫側(cè)(水)配管，在燃料電池1的內(nèi)部循環(huán)回路中流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度，由于在高分子電介質(zhì)型燃料電池的場(chǎng)合為70-80℃，故與將內(nèi)部輸送介質(zhì)的冷卻配管8延長的場(chǎng)合相比還能使熱損失減少，提高了作為燃料電池的廢熱回收效率。
又，在不必通過熱利用裝置39對(duì)燃料電池1的廢熱進(jìn)行熱回收的場(chǎng)合，為了使在燃料電池1中產(chǎn)生的熱進(jìn)行散熱，通過將流量調(diào)節(jié)閥15打開、將16關(guān)閉、使SRP10工作，從而能使內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)與外氣進(jìn)行熱交換，將熱量向外部散出。
又，利用燃料電池冷卻水溫度控制裝置42，將由安裝在內(nèi)部循環(huán)回路的第1RL14的出口側(cè)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)熱控管41檢測(cè)出的熱水溫度為基礎(chǔ)，將外部循環(huán)泵31的流量控制成向燃料電池1供給的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度為規(guī)定溫度(約70-80℃)。也就是說，通過根據(jù)發(fā)電量將燃料電池1的廢熱向熱利用裝置39進(jìn)行廢熱回收，能將燃料電池1的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度維持調(diào)節(jié)在規(guī)定溫度，還能保持低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燃料電池的溫度等，能防止燃料電池的一氧化碳的毒害，極大地提高作為熱電并給裝置的可靠性。該場(chǎng)合，對(duì)內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度控制比對(duì)熱水貯罐39的溫度控制更優(yōu)先。即，若內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度過分降低時(shí)，使泵31停止。
又，在來自熱利用裝置39的廢熱回收較少的場(chǎng)合，或不需要的場(chǎng)合，通過適當(dāng)調(diào)整流量調(diào)節(jié)閥15、16的閥開度，用散熱器10將剩余的熱向外部散出，保持規(guī)定溫度地調(diào)節(jié)內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)熱控管41的溫度，從而能將向燃料電池1供給的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度保持在規(guī)定溫度。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，作為內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)使用了水(純水)或不凍液，由于流向燃料電池的內(nèi)部來進(jìn)行廢熱回收，并使內(nèi)部循環(huán)回路短回路化而能減少發(fā)生水質(zhì)惡化及污濁的機(jī)會(huì)，對(duì)于使用燃料電池的熱電并給裝置的高可靠性化有效果。
又，在本實(shí)施形態(tài)中，作為第1熱交換裝置的熱源，雖然使用了燃料電池的氧化劑側(cè)廢氣，但即使設(shè)計(jì)使用燃料電池的燃料側(cè)廢氣的結(jié)構(gòu)也具有同樣的效果。
工業(yè)上利用的可能性從以上說明可知，采用本發(fā)明的熱電并給裝置，能獲得以下的效果。
由于通過將燃料電池、內(nèi)部循環(huán)回路、熱交換裝置內(nèi)藏于燃料電池本體單元內(nèi)，就能使內(nèi)部循環(huán)回路短回路化，并使廢熱回收配管中的一方通常成為低溫側(cè)配管，故能減少將熱交換裝置與熱利用裝置連接的廢熱回收配管引起的熱損失，提高廢熱回收效率。
又，通過使內(nèi)部循環(huán)回路短回路化，由于能減少在內(nèi)部循環(huán)回路內(nèi)流動(dòng)的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的總量，故對(duì)于內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)使用不凍液等，對(duì)連接燃料電池與熱利用裝置的廢熱回收配管內(nèi)的外部熱量輸送介質(zhì)用水構(gòu)成的場(chǎng)合等能作成經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)。并且，由于內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)流向燃料電池的內(nèi)部來進(jìn)行廢熱回收，通過使內(nèi)部循環(huán)回路短回路化而能減少發(fā)生水質(zhì)劣化及濁的機(jī)會(huì)，提高了燃料電池的可靠性。
又，對(duì)于熱交換裝置，首先將作為向燃料電池供給的氧化劑氣體的加濕空氣在燃料電池中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后的氧化劑側(cè)廢氣的熱利用第1熱交換裝置進(jìn)行熱交換，在用第1熱交換裝置的熱交換后，連接成將來自燃料電池的冷卻水系統(tǒng)的內(nèi)部循環(huán)回路的熱量由第2熱交換裝置進(jìn)行熱交換的狀態(tài)。因此，由于在利用低溫側(cè)的熱交換裝置的熱交換后再進(jìn)行高溫側(cè)的熱交換，故可提高熱交換效率，送向熱利用裝置的廢熱的利用效率成為非常高的效率。
又，由于作為外部熱量輸送介質(zhì)利用水，作為熱利用裝置使用熱水貯罐，具有在廢熱回收配管的路徑中設(shè)置的外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置和控制外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置的流量并從熱水貯罐上部層疊狀地貯存熱水的貯熱控制裝置，故能從熱水貯罐上部始終層疊狀地貯存熱水，在將供熱水配管口從熱水貯罐的上部取出的通常的配管結(jié)構(gòu)中，能以高溫(60-80℃)確保貯熱水的水溫，并且即使在使用熱水貯罐總量且熱水用完的場(chǎng)合，在短時(shí)間內(nèi)也能確保必要的最小限度的熱水貯量。因此，與一律使水罐總量的水升溫的場(chǎng)合相比，在短時(shí)間內(nèi)能獲得可利用溫度的熱水，進(jìn)一步提高方便性。
又，由于具有調(diào)節(jié)輸送廢熱回收配管內(nèi)的熱水的外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置的流量、調(diào)節(jié)由熱交換裝置的熱交換量、并將流入燃料電池的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度保持于規(guī)定溫度的燃料電池冷卻水溫度控制裝置，故在將燃料電池發(fā)電時(shí)產(chǎn)生的熱量散熱而使燃料電池冷卻時(shí)，利用外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置的流量調(diào)節(jié)廢熱回收配管內(nèi)的熱水的熱交換量，從而能將進(jìn)入燃料電池的內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度保持于規(guī)定溫度，能防止因一氧化碳的毒害引起的燃料電池的性能惡化，能構(gòu)成具有高可靠性的熱電并給裝置。
權(quán)利要求
1.一種熱電并給裝置，其特征在于，具有使用燃料氣體和氧化劑氣體進(jìn)行發(fā)電的高分子電介質(zhì)型燃料電池；使內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)向所述燃料電池循環(huán)的內(nèi)部循環(huán)回路；使所述內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)的內(nèi)部循環(huán)裝置；將所述內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的熱量與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的第1熱交換裝置；將所述燃料電池、所述內(nèi)部循環(huán)回路、所述內(nèi)部循環(huán)裝置和所述第1熱交換裝置予以內(nèi)藏的燃料電池本體單元；將由所述第1熱交換裝置進(jìn)行熱交換的外部熱量輸送介質(zhì)通過廢熱回收配管進(jìn)行熱利用的熱利用裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的熱電并給裝置，其特征在于，在所述第1熱交換裝置的所述廢熱回收配管的上游側(cè)，設(shè)有將所述氧化劑氣體和/或燃料氣體在所述燃料電池中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后的廢氣的熱量與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的第2熱交換裝置，所述第2熱交換裝置內(nèi)藏在燃料電池本體單元中。
3.如權(quán)利要求1或2所述的熱電并給裝置，其特征在于，所述外部熱量輸送介質(zhì)是水，所述熱利用裝置是熱水貯罐，來自所述廢熱回收配管的熱水被導(dǎo)向所述熱水貯罐的上部側(cè)，來自所述熱水貯罐的下部側(cè)的熱水被導(dǎo)向到所述廢熱回收配管，且在所述廢熱回收配管的路徑中設(shè)有外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置，并具有通過控制所述外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置的流量而將比下部側(cè)溫度高的熱水貯存于所述熱水貯罐的上部側(cè)的熱水貯存控制裝置。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的熱電并給裝置，其特征在于，還具有檢測(cè)所述內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度的溫度檢測(cè)裝置，具有通過利用該檢測(cè)出的溫度調(diào)節(jié)所述外部熱量輸送介質(zhì)循環(huán)裝置的流量而調(diào)節(jié)來自所述第1熱交換裝置的熱交換量并將所述內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)的溫度保持于規(guī)定溫度的燃料電池冷卻水溫度控制裝置。
全文摘要
一種利用由燃料氣體和氧化劑氣體進(jìn)行發(fā)電的高分子電介質(zhì)型燃料電池來發(fā)電和供熱的熱電并給裝置。由下述構(gòu)件構(gòu)成燃料電池(1)；使內(nèi)部熱量輸送介質(zhì)向所述燃料電池循環(huán)的內(nèi)部循環(huán)回路(8)；使所述介質(zhì)循環(huán)的內(nèi)部循環(huán)裝置(9)；使所述介質(zhì)的熱量與外部熱量輸送介質(zhì)進(jìn)行熱交換的熱交換裝置(14)；將所述燃料電池(1)、所述內(nèi)部循環(huán)回路(8)、所述內(nèi)部循環(huán)裝置(9)、所述熱交換裝置(14)予以內(nèi)藏的燃料電池本體單元(19)；將由所述熱交換裝置(14)進(jìn)行熱交換的外部熱量輸送介質(zhì)通過廢熱回收配管(17a、17b)進(jìn)行熱利用的熱利用裝置(18)。
文檔編號(hào)H01M8/04GK1413367SQ00817740
公開日2003年4月23日 申請(qǐng)日期2000年11月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月18日
發(fā)明者宮內(nèi)伸二, 中村彰成, 山本義明 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社