(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池を有する燃料電池システム本体と、
前記燃料電池システム本体内部の下方部に設けられた凍結防止用ヒータと、
前記燃料電池システム本体の内外のうちの少なくとも一方の温度を検知する温度検出手段と、
前記燃料電池の運転開始または停止の指令を行う運転スイッチを備え、
運転待機中または前記運転スイッチがＯＦＦで運転が停止している状態のときに、前記温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、前記凍結防止用ヒータを作動させる燃料電池コージェネレーションシステムであって、
前記温度検出手段からの信号により前記凍結防止用ヒータを制御するヒータ制御装置を備え、
前記凍結防止用ヒータと前記温度検出手段と前記ヒータ制御装置が正常な状態で、かつ他の原因で発生した異常停止中に、前記温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、凍結防止運転として、前記凍結防止用ヒータを作動させる燃料電池コージェネレーションシステム。
【請求項２】
運転中に温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、凍結防止運転として、凍結防止用ヒータを作動させる請求項１に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
【請求項３】
凍結防止用ヒータを作動させる温度検出手段の閾値を、運転待機中または運転停止中は凍結開始温度以上に設定し、発電中は凍結開始温度より低い値に設定した請求項１または２記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
【請求項４】
凍結防止用ヒータを少なくとも２本以上設け、温度検出手段で検出された閾値以下の温度に応じて、作動させる前記凍結防止用ヒータの本数を制御する請求項１〜３のいずれか１項記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
【請求項５】
凍結防止用ヒータは燃料電池システム本体内部で水温が最も低くなる位置に取り付けられた請求項１〜４のいずれか１項記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
【請求項６】
温度検出手段は燃料電池システム本体内部で水温が最も低くなる位置に取り付けられた請求項１〜５のいずれか１項記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池コージェネレーションシステムの水経路の凍結防止に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池システムは、図７のような構成をしていた（例えば、特許文献１参照）。すなわち水素供給手段５１から供給される水素と空気供給手段５２から供給される空気中の酸素とを反応させて発電する燃料電池５３と、燃料電池５３に水を循環させる水循環手段５４と、燃料電池５３の発電出力を制御する出力制御装置５５と、外部の温度を検出する温度センサ５６および制御装置５７とを備えていた。水循環手段５４は、メインタンク５８と、メインタンク５８内の水をポンプ５９によって燃料電池５３の水素極５３ａに供給する給水路６０と、燃料電池５３の水素極５３ａおよび空気極５３ｂからの排水をメインタンク５８に回収する排水路６１とから構成されている。
【０００３】
この従来の燃料電池システムは固体高分子形の燃料電池５３を使っているため、燃料電池５３が発電反応を行う場合、燃料電池５３の水素極５３ａを常に加湿する必要があり、そのためにメインタンク５８より水素極５３ａに水を供給している。燃料電池５３の発電反応で生成された空気極５３ｂの水と水素極５３ａで余った水は排水路６１から回収され、燃料電池５３とメインタンク５８との間を循環することになる。また、燃料電池５３で発生した電力は、出力制御装置５５で制御された後電力負荷へ供給されるものである。
【０００４】
つぎに、この従来の燃料電池システムの凍結防止運転の動作について説明する。温度センサ５６が閾値以下の温度を検知した場合、制御装置５７によって燃料電池５３へ水素供給手段５１と空気供給手段５２からそれぞれ水素と空気が供給され、燃料電池５３は発電を行う。同時に、メインタンク５８内の水は水素極５３ａに供給され、水素極５３ａで余った水と燃料電池５３の発電反応で生成された空気極５３ｂの水は排水路６１から回収され、燃料電池５３とメインタンク５８との間を循環する。この時、燃料電池５３の発電反応では熱も発生するため、この熱によって水循環手段５４であるメインタンク５８、給水路６０、排水路６１中の水は凍結を未然に防止することができるものである。
【特許文献１】特開平１１−２１４０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の燃料電池システムでは、凍結を防止するために電力負荷からの要求がなくても燃料電池の発電運転を行う必要があり、発生した電力は結局は無駄に捨ててしまう結果となり、ランニングコストを増大させるという課題があった。特に固体高分子形の燃料電池の場合、発電運転時の発熱エネルギーと発電エネルギーとの比率はほぼ１：１に近いため、凍結を防止するために最低限必要な発熱エネルギーの倍以上のエネルギーを投入する必要があった。また、発電運転を行っても水素供給手段および燃料電池より下部または離れた位置に配置された水配管または水タンクは、水素供給手段および燃料電池からの発熱エネルギーを効率よく受熱することができず、凍結する場合があった。
【０００６】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減するとともに、燃料電池システムの本体内部を均一に温度上昇させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料電池と、前記燃料電池を有する燃料電池システム本体と、前記燃料電池システム本体内部の下方部に設けられた凍結防止用ヒータと、前記燃料電池システム本体の内外のうちの少なくとも一方の温度を検知する温度検出手段と、前記燃料電池の運転開始または停止の指令を行う運転スイッチを備え、運転待機中または前記運転スイッチがＯＦＦで運転が停止している状態のときに、前記温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、前記凍結防止用ヒータを作動させる燃料電池コージェネレーションシステムであって、前記温度検出手段からの信号により前記凍結防止用ヒータを制御するヒータ制御装置を備え、前記凍結防止用ヒータと前記温度検出手段と前記ヒータ制御装置が正常な状態で、かつ他の原因で発生した異常停止中に、前記温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、凍結防止運転として、前記凍結防止用ヒータを作動させるとしたものである。
【０００８】
これによって、燃料電池システム本体下部の凍結防止ヒータで発生した熱が、燃料電池を運転させることなく燃料電池システム本体内部を保温できるため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減するとともに、燃料電池システムの本体内部が温度上昇し、水の凍結を防止することができる。特に、凍結防止用ヒータと温度検出手段とヒータ制御装置が正常な状態で、なおかつ他の原因で発生した異常停止中に、温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、凍結防止運転として、凍結防止用ヒータを作動させることにより、異常停止の原因を改善しない限り全ての運転モードが停止する異常停止中でも凍結防止が可能となり、メンテナンスが施されるまでの間に発生する可能性のある水の凍結を防止することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料電池システムの本体内部を温度上昇させることによって、燃料電池システムの水経路の凍結を防止し、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、燃料電池と、前記燃料電池を有する燃料電池システム本体と、前記燃料電池システム本体内部の下方部に設けられた凍結防止用ヒータと、前記燃料電池システム本体の内外のうちの少なくとも一方の温度を検知する温度検出手段と、前記燃料電池の運転開始または停止の指令を行う運転スイッチを備え、運転待機中または前記運転スイッチがＯＦＦで運転が停止している状態のときに、前記温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、前記凍結防止用ヒータを作動させる燃料電池コージェネレーションシステムであって、前記温度検出手段からの信号により前記凍結防止用ヒータを制御するヒータ制御装置を備え、前記凍結防止用ヒータと前記温度検出手段と前記ヒータ制御装置が正常な状態で、かつ他の原因で発生した異常停止中に、前記温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、凍結防止運転として、前記凍結防止用ヒータを作動させることにより、燃料電池システム本体下部の凍結防止ヒータで発生した熱が、燃料電池を運転させることなく燃料電池システム本体内部に保温できるため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減するとともに、燃料電池システムの本体内部が温度上昇し、水の凍結を防止することができる。特に、凍結防止用ヒータと温度検出手段とヒータ制御装置が正常な状態で、なおかつ他の原因で発生した異常停止中に、温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、凍結防止運転として、凍結防止用ヒータを作動させることにより、異常停止の原因を改善しない限り全ての運転モードが停止する異常停止中でも凍結防止が可能となり、メンテナンスが施されるまでの間に発生する可能性のある水の凍結を防止することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の燃料電池コージェネレーションシステムを、運転中に前記温度検出手段が閾値以下の温度を検出した際、凍結防止運転として、前記凍結防止用ヒータを作動させることで、発電運転を行っても水素供給手段および燃料電池より下部または離れた位置に配置され、水素供給手段および燃料電池からの発熱エネルギーを効率よく受熱することができない水配管または水タンクの水の凍結を防止することができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、凍結防止用ヒータを作動させる温度検出手段の閾値を、運転待機中または運転停止中は凍結開始温度以上に設定し、発電中は凍結開始温度より低い値に設定することにより、運転中においては、水素供給手段および燃料電池からの発熱エネルギーを効率よく受熱することができない離れた位置に配置された水配管または水タンクを補助的に加熱し、また、運転待機中または運転停止中においては、凍結防止ヒータが主加熱源となるため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減するとともに、燃料電池システムの本体内部が均一に温度上昇し、水の凍結を防止することができる。
【００１４】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、前記凍結防止用ヒータを少なくとも２本以上設け、前記温度検出手段で検出された閾値以下の温度に応じて、作動させる前記凍結防止用ヒータの本数を制御することにより、燃料電池システムの本体内部の余分な加熱を行うことなく、効率良く水の凍結を防止するため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減することができる。
【００１５】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、凍結防止用ヒータは燃料電池システム本体内部で水温が最も低くなる位置に取り付けられることにより、最も効率良く水の凍結を防止することができるため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減することができる。
【００１６】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか１つの発明の燃料電池コージェネレーション
システムにおいて、温度検出手段は燃料電池システム本体内部で水温が最も低くなる位置に取り付けられることにより、最も効率良く水の凍結を防止することができるため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池コージェネレーションシステムの構成図を示すものである。
【００２２】
図１において、１は、原料供給手段２から供給される原料をバーナ３の熱による改質反応で水素リッチガスに変換させる改質器である。４は、改質器１で発生し水素供給経路５を介して供給される水素リッチガスと酸化剤ガスとしての空気とを反応させて発電する燃料電池であり、水素極４ａと空気極４ｂとを有している。６は排水素経路であり、燃料電池４の水素極４ａとバーナ３とを、改質反応で余った水分を除去する気液分離装置７を介して接続されている。気液分離装置７は水回収手段８および水回収経路９ａが凝縮水タンク１０に接続されている。
【００２３】
燃料電池４の空気極４ｂには、空気供給手段１１と、凝縮器１２および水回収経路９ｂが接続され、気液分離装置７および凝縮器１２で凝縮した水は凝縮水タンク１０に回収される。凝縮水タンク１０には、排空気経路１３が接続されるとともに、冷却水供給装置１４と水浄化器１５を備えた冷却水供給経路１６を介して冷却水タンク１７に接続されている。冷却水タンク１７には、改質水供給装置１８を備えた改質水供給経路１９が改質器１に接続されている。
【００２４】
２０は、燃料電池４で発生する熱を冷却する冷却水循環経路で、燃料電池４と熱交換装置２１との間を冷却水循環ポンプ２２によって冷却水が循環する構成となっている。
【００２５】
２３は温度検出手段、２４は制御装置である。なお、この温度検出手段２３は、経路内の水の凍結を防止のために温度を検知する場所として有効であれば、燃料電池システム内外を問わず、いずれの箇所であっても構わないが、本実施の形態では温度検出手段２３は、外気温度を検知できる位置に取付けられている。
【００２６】
２５は燃料電池システム内の最下部に設けられた凍結防止ヒータで、２６は燃料電池の上方部に設けられた燃料電池システム本体内部の換気用ファンである。凍結防止ヒータ２５および換気用ファン２６は制御装置２４により動作が制御されている。また、運転スイッチ２７により燃料電池コージェネレーションシステムの運転開始または停止の指令を行う。
【００２７】
以上のように構成された燃料電池コージェネレーションシステムについて、以下その動作、作用を説明する。
【００２８】
まず、発電運転を行う場合、原料供給手段２より炭化水素などの原料を改質器１に供給し、バーナ３で加熱され水との改質反応によって水素リッチガスを発生させ、水素供給経路５を介して燃料電池４の水素極４ａに供給する。一方、燃料電池４の空気極４ｂには空気供給手段１１から酸化剤ガスとしての空気が供給される。燃料電池４内では、水素極４ａに供給された水素と空気極４ｂに供給された空気中の酸素とを反応させ発電を行うものである。燃料電池４の水素極４ａで大半の水素は反応に消費されるが、反応に使われなかった排水素は排水素経路６の気液分離装置７で水分を凝縮してからバーナ３に供給され、改質反応の加熱燃料として利用される。気液分離装置７に回収された水は水回収手段８により水回収経路９ａを経て凝縮タンク１０へ回収される。
【００２９】
燃料電池４の空気極４ｂで発生した水素と酸素との反応生成水は、水蒸気となって空気とともに排出され、凝縮器１２で水分を凝縮し凝縮水タンク１０に回収される。水分を分離された空気は、排空気経路１３から外部へ排出され、凝縮水タンク１０で回収された水は、冷却水供給経路１６の冷却水供給装置１４によって水浄化器１５を経て浄化された後、冷却水タンク１７へ供給される。その水の一部が改質水供給経路１９の改質水供給装置１８によって改質器１へ供給され改質反応の原料として使われる。
【００３０】
燃料電池４で発生した電力は家庭などの電力負荷へ供給される。一方、燃料電池４の発電反応で発生する熱は、冷却水循環ポンプ２２による冷却水循環経路２０内の水の循環で熱交換装置２１に伝えられ、家庭の給湯、暖房などの熱源として供給されるものである。
【００３１】
つぎに、本実施の形態１における凍結防止運転の動作について説明する。運転スイッチ２７がＯＮ状態でも燃料電池４の発電要求がない場合、あるいは運転スイッチ２７がＯＦＦ状態の場合に、温度検出手段２３が閾値以下（閾値は、凍結防止運転により凍結回避可能な温度）、例えば０℃以下の温度を検出した場合、凍結防止運転として燃料電池４の発電をせずに、燃料電池システム本体内部の最下面全面に設けられた凍結防止用ヒータ２５と、換気用ファン２６を作動させることで、凍結防止ヒータ２５で発生した最下面全面の熱が、換気用ファン２６で上方へ強制対流することで、燃料電池を運転させることなく燃料電池システム本体内部を均一に保温できるため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減するとともに、水の凍結を防止することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における燃料電池コージェネレーションシステムを図１を用いて説明する。実施の形態１と同様のものについては、その説明を省略する。
【００３３】
凍結防止運転として、運転スイッチ２７がＯＮ状態で燃料電池４の発電要求があり、バーナ３に燃料が供給されている燃焼中、あるいは燃料電池４の発電運転中はそれらの発熱エネルギーで燃料電池システム内が昇温され、水の凍結が防止されるが、バーナ３および燃料電池４より下部または離れた位置に配置され、これらからの発熱エネルギーを効率よく受熱することができない水配管または水タンクがある。外気温度の低下、例えば−１０℃以下の温度になるとともに、運転状態により燃料電池システム内の水の流れが一時的に停止あるいは少流量になった場合、気液分離装置７、水回収手段８、水回収経路９ａ、凝縮水タンク１０、凝縮器１２、冷却水供給装置１４、水浄化器１５、冷却水供給経路１６、冷却水タンク１７、改質水供給装置１８、改質水供給経路１９、熱交換装置２１、冷却水循環ポンプ２２、冷却水循環経路２０の何れかで水の凍結が発生する場合がある。そこで発電運転中であっても、外気温度条件および運転条件によっては凍結防止用ヒータ２５を作動させることで、水素供給手段および燃料電池より下部または離れた位置に配置されており、これらからの発熱エネルギーを効率よく受熱することができない水配管または水タンクの水の凍結を防止することができる。
【００３４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における燃料電池コージェネレーションシステムを図１を用いて説明する。実施の形態１と同様のものについては、その説明を省略する。
【００３５】
凍結防止運転を行う場合、制御装置２４は二つの閾値を持ち、運転スイッチ２７がＯＮ状態でも燃料電池４の発電要求がない場合、あるいは運転スイッチ２７がＯＦＦ状態の運転待機中または運転停止中は、温度検出手段２３の閾値を凍結開始温度である０℃以上に設定することで、燃料電池システム本体内部の最下面全面に設けられた凍結防止ヒータ２５の発生熱を換気用ファン２６により上方へ強制対流することで、燃料電池を運転させることなく燃料電池システム本体内部を均一に保温でき、水の凍結を防止することができる。
【００３６】
一方、発電中は温度検出手段２３の閾値を０℃より低い値に設定することにより、水素供給手段および燃料電池４からの発熱エネルギーを効率よく受熱することができない離れた位置に配置された水配管または水タンクを補助的に加熱し、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減するとともに、燃料電池システムの本体内部が均一に温度上昇し、水の凍結を防止することができる。
【００３７】
（実施の形態４）
図２は、本発明の実施の形態４の燃料電池コージェネレーションシステムの構成図である。実施の形態１と同様のものについては、同一符号を付与し、その説明を省略する。２４ａは凍結防止用ヒータ２５と温度検出手段２３と換気用ファン２６を制御するヒータ制御装置である。また、換気用ファン２６の運転については、制御装置２４またはヒータ制御装置２４ａのどちらからも制御される。
【００３８】
つぎに、本実施の形態４における動作を説明する。従来の燃料電池コージェネレーションシステムでは、運転中あるいは運転待機中に何らかの原因で制御装置２４が運転継続または運転開始ができないと判断すると異常停止し、適切なメンテナンス等が施されて異常停止信号が解除されない限り、再度運転開始することはなかった。異常停止から運転再開までの間に外気温度の低下が発生しても凍結防止することはできず、燃料電池システム本体内の水が凍結してしまうおそれがある。本実施の形態４は燃料電池コージェネレーションシステムが異常停止中であっても、凍結防止用ヒータ２５と温度検出手段２３と換気用ファン２６とヒータ制御装置２４ａが正常な状態であれば、温度検出手段２３が閾値以下の温度を検出した際、凍結防止運転として、凍結防止用ヒータ２５と換気用ファン２６を作動させることにより、燃料電池システム本体の水の凍結防止が可能となり、メンテナンスが施されるまでの間に発生する可能性のある水の凍結を防止することができる。
【００３９】
（実施の形態５）
図３は、本発明の実施の形態５の燃料電池コージェネレーションシステムの構成図である。実施の形態１と同様のものについては、同一符号を付与し、その説明を省略する。２５ａおよび２５ｂはともに凍結防止用ヒータで、凍結防止ヒータは少なくとも２本以上設けている。
【００４０】
つぎに、本実施の形態４における動作を説明する。温度検出手段２３で検出された閾値以下の温度に応じて、ヒータ制御装置２４ａが作動させるヒータ本数を制御する。例えば、運転待機中に温度検出手段２３が５℃を検知すると、ヒータ制御装置２４ａは凍結防止ヒータ２５ａに運転指令を送り凍結防止ヒータ２５ａは加熱を開始する。その後、温度検出手段２３が０℃を検出すると、ヒータ制御装置２４ａはさらに凍結防止ヒータ２５ｂにも運転指令を送り凍結防止ヒータ２５ｂは加熱を開始する。このように外気温度等、温度検出手段２３で検出された温度により凍結防止ヒータの作動本数を制御することで、燃料電池システムの本体内部の余分な加熱を行うことなく、効率良く水の凍結を防止するため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減することができる。
【００４１】
（実施の形態６）
図４は、本発明の実施の形態６の燃料電池コージェネレーションシステムの構成図である。実施の形態１と同様のものについては、同一符号を付与し、その説明を省略する。凍結防止ヒータ２５は燃料電池システム本体内部で水温が最も低くなる位置、例えば凝縮水タンク１０が燃料電池システムの下部に位置し、冷却水供給装置１４により冷却水供給経路１６を通じて冷却水タンク１７に供給される構成では、凝縮水タンク１０で温度が低下した水が、細い冷却水供給経路１６を通過することでさらに温度低下し、場合によっては凍結することがある。このように燃料電池システム本体内で最も水温が低下し凍結しやすい位置に凍結防止ヒータ２５を配置することで、効率良く水の凍結を防止できるため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減することができる。
【００４２】
（実施の形態７）
図５は、本発明の実施の形態７の燃料電池コージェネレーションシステムの構成図である。実施の形態１と同様のものについては、同一符号を付与し、その説明を省略する。温度検出手段２３は燃料電池システム本体内部で水温が最も低くなる位置、例えば凝縮水タンク１０が燃料電池システムの下部に位置し、冷却水供給装置１４により冷却水供給経路１６を通じて冷却水タンク１７に供給される構成では、凝縮水タンク１０で温度が低下した水が、細い冷却水供給経路１６を通過することでさらに温度低下し、場合によっては凍結することがある。そこで、もっとも凍結のおそれがある位置（本実施の形態７では冷却水供給経路１６）に配置することで、最も効率良く水の凍結を防止できるため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減することができる。
【００４３】
（実施の形態８）
図６は、本発明の実施の形態８の燃料電池コージェネレーションシステムの構成図である。実施の形態１と同様のものについては、同一符号を付与し、その説明を省略する。回収された排熱を温水として蓄える貯湯タンク２８と、貯湯タンク２８に水を供給する水供給経路２９と、貯湯タンク２８から取り出された水が熱交換器２１を経由して貯湯タンク２８に戻るための貯湯循環経路３０と、貯湯循環経路３０内の水を循環させるための貯湯循環装置３１と、反応生成水および排気ガス中の水分を回収し再利用するために水を蓄え、過度に回収した水を外部へ排出するドレン口３２を有する凝縮水タンク１０と、貯湯循環回路３０の循環水の一部を凝縮水タンク１０へ供給するバイパス回路３３と、バイパス回路３３を開閉するための弁３４とを備えている。
【００４４】
つぎに、本実施の形態８における凍結防止運転の動作について説明する。温度検出手段２３が閾値以下の温度を検出した際、バイパス回路３３の弁３４を開放して凝縮水タンク１０へ循環水の一部を供給しドレン口３２から排水することで、貯湯タンク２８へ供給水が連続的に供給され、水供給経路２９の凍結を防止することができる。これは、水温が氷点下になっても例えば０℃から−５℃程度であれば、加熱を行わなくても水の循環のみで凍結を防止することが可能なためである。すなわち、この制御方法により、比較的温度が高い場合の凍結防止運転として加熱エネルギーを必要としないため、凍結防止運転に係わるランニングコストを低減することができる。
【００４５】
（実施の形態９）
本発明の実施の形態９における燃料電池コージェネレーションシステムを図６を用いて説明する。実施の形態８と同様のものについては、その説明を省略する。
【００４６】
実施の形態８において、温度検出手段２３からの温度信号により、制御回路２４は閾値を二つもち、第１の閾値は凍結開始温度である０℃より低い値で、第２の閾値は０℃以上の値をもち、第１の閾値以下の温度を検出するとバイパス回路３３の弁３４を開放し、第２の閾値以上の温度を検出するとバイパス回路３３の弁３４を閉止することにより、水が凍結しない温度になると貯湯タンク２８への連続的な水供給が停止し、水の垂れ流しによる無駄を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、本発明にかかる燃料電池コージェネレーションシステムは、凍結防止運転に係わるランニングコストの低減が可能となるので、ガス燃料および液体燃料を用いた燃料電池コージェネレーションシステムの水経路の凍結防止等の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１〜３における燃料電池コージェネレーションシステムの構成図
【図２】本発明の実施の形態４における燃料電池コージェネレーションシステムの構成図
【図３】本発明の実施の形態５における燃料電池コージェネレーションシステムの構成図
【図４】本発明の実施の形態６における燃料電池コージェネレーションシステムの構成図
【図５】本発明の実施の形態７における燃料電池コージェネレーションシステムの構成図
【図６】本発明の実施の形態８における燃料電池コージェネレーションシステムの構成図
【図７】従来の燃料電池コージェネレーションシステムの構成図
【符号の説明】
【００４９】
４  燃料電池
１０  凝縮水タンク
２１  熱交換器
２３  温度検出手段
２４ａ  ヒータ制御装置
２５  凍結防止用ヒータ
２６  換気用ファン
２７  運転スイッチ
２８  貯湯タンク
２９  水供給経路
３０  貯湯循環経路
３１  貯湯循環装置
３２  ドレン口
３３  バイパス回路
３４  弁
【図１】
0004661063.tif 000002
【図２】
0004661063.tif 000003
【図３】
0004661063.tif 000004
【図４】
0004661063.tif 000005
【図５】
0004661063.tif 000006
【図６】
0004661063.tif 000007
【図７】
0004661063.tif 000008