(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池又はガスエンジンの排熱を利用したコージェネレーションシステムにおいて、排熱源と貯湯槽循環水及び／又は給水との熱交換器と、貯湯槽の温水及び／又は排熱源で加熱された温水と給水との混合手段と、バックアップバーナとを１つのユニットとして、貯湯槽を別置きとし、給水源からのラインを貯湯槽に接続すると共に、貯湯槽からのラインを混合手段に接続し、前記給水源からのラインから分岐した第１の分岐ラインを前記熱交換器を介して前記貯湯槽からのラインに接続し、前記給水源からのラインから分岐した第２の分岐ラインを混合手段に接続し、第２の分岐ラインには給水源からの水は流すが混合手段からの水は流さない一方向弁が設けられており、前記混合手段はバックアップバーナを介して給湯部に接続されていることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池又はガスエンジン等の内燃機関の排熱を利用したコージェネレーションシステムに関し、特にバックアップバーナを用いたコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池の排熱を利用し、かつバックアップバーナを用いたコージェネレーションシステムは知られている。本発明をよく理解するために一例として図２を参照して本発明を燃料電池に適用した場合を説明する。
図２において本発明のコージェネレーションシステムを実施した燃料電池１は排熱による熱交換器２を備え、その熱交換器２は別置きのタンク３にラインＬ１を介して加熱した湯を給湯し、またタンク３からの水はラインＬ２を介して熱交換器２に送られる。図中２ａは熱交換器２のライン中に設けたポンプである。
【０００３】
このタンク３は全体を符号４で示す給湯装置に設けられており、このタンク３に給水源５からの給水がラインＬ３を介して供給するようになっており、同時にこのラインＬ３は混合手段６（ミキサー、通常は混合弁）に接続され、またタンク３からのラインＬ３も混合手段６に接続されている。そして混合手段６で混合された湯はバックアップバーナ７からラインＬ５を介して給湯部８に送られるようになっている。なおラインＬ５には弁Ｖが設けられている。
【０００４】
使用に際してタンク３に湯が溜まっている場合は、上水と混合して給湯し、その際バックアップバーナ７は使用しないが、タンク３上部温度が低い場合にはバックアップバーナ７でお湯を作るようになっている。
かかるコージェネレーションシステムは、燃料電池１の場合でなくても、例えばガスエンジン、ディーゼルエンジン等に適用できる。
【０００５】
このように給湯装置では、主な構成要素として燃料電池１とタンク３と混合手段６とバックアップバーナ７とが必要となり、これらの構成要素をそれぞれ別置きとすると、スペースが必要となるために図２に示すようにタンク３と混合手段６とバックアップバーナ７とよりなる給湯装置４をユニットとし、これを燃料電池１と接続して使用していた。
【０００６】
しかしながら、近時効率の向上に伴い、タンク３の容量を小さくしたい場合、或いは必要湯量の増大に伴いタンク３の容量を大きくしたい場合に、図２に示す装置では装置（給湯装置）４の全体を取扱わねばならず、タンク３のみを変更することは困難である。
そのために図３に示すように燃料電池１と混合手段６とバックアップバーナ７とを一体のユニット４０とし、タンク３のみを別置きとした技術が提案された。この図３において図２と対応する部品はすべて同じ符号で示している。
【０００７】
しかしながら、図３に示す技術では、タンク３の交換に際して燃料電池１とタンク３との循環ラインＬ１、Ｌ２とタンク３への給水ラインＬ３とタンク３からの給湯ラインＬ４との４本のラインすなわち配管を接続し直すので、作業が面倒である。
【０００８】
なお、本出願人は特許文献１において家庭用の風呂に好適な給湯作業を行うことが可能な燃料電池の排熱回収機構を提案している。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３７２３０３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明の主目的は、タンクを別置きとした場合に、接続ラインの本数の増加を抑制し、排熱を効率良く利用出来るコージェネレーションシステムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、燃料電池１又はガスエンジンの排熱を利用したコージェネレーションシステムにおいて、排熱源（例えば燃料電池１）と貯湯槽循環水（ラインＬ１、Ｌ２、タンク３を有する回路を循環する水）及び／又は給水（給水源５から供給される水：例えば上水）との熱交換器２と、貯湯槽３の温水及び／又は排熱源１で加熱された温水と給水との混合手段６と、バックアップバーナ７とを１つのユニット４Ａとして、貯湯槽（タンク３）を別置きとし、給水源５からのラインＬ２を貯湯槽３に接続すると共に、貯湯槽３からのラインＬ１を混合手段６に接続し、前記給水源５からのラインＬ２から分岐した第１の分岐ラインＬ６を前記熱交換器２を介して前記貯湯槽３からのラインＬ１に接続Ｇし、前記給水源５からのラインＬ２から分岐した第２の分岐ラインＬ７を混合手段６に接続し、第２の分岐ラインＬ７には給水源５からの水は流すが混合手段６からの水は流さない一方向弁１０が設けられており、前記混合手段６はバックアップバーナ７を介して給湯部８に接続されている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１において、給湯ユニット４Ａは、燃料電池１と混合手段である例えば混合弁６とバックアップバーナ７とによって構成されている。貯湯タンク３は給湯ユニット４Ａに対して別置きタイプである。前記燃料電池１には燃料電池の排熱を利用するポンプ２ａ介装の熱交換器２が内装されている。
【００１４】
給水源５からの前記貯湯タンク３には給水ラインＬ２が接続されて上水が給水される。その給水ラインＬ２の第１の分岐点Ｂ１から第１の分岐ラインＬ６が、また第２の分岐点Ｂ２から第２の分岐ラインＬ７が分岐しており、第１の分岐ラインＬ６は前記燃料電池１に内装された熱交換器２に、第２の分岐ラインＬ７は前記混合弁６に接続されている。
【００１５】
一方前記タンク３からは給湯ラインＬ１が混合弁６、バックアップバーナ７及び開閉弁Ｖを経由して給湯部８に接続している。
【００１６】
給湯ラインＬ１のタンク３と混合弁６との間の領域には合流点Ｇが形成されており、前記熱交換器２と該合流点ＧとはラインＬ８によって接続されている。
前記分岐ライン７には給水源５からの水は流すが混合バルブ６からの水は流さない一方向弁（逆止弁）１０が設けられている。
【００１７】
上述した構成の第１実施形態によれば、燃料電池１とバックアップバーナ７と一体型のため都市ガスの配管の取付けが容易で、タンク３との配管は２本でよい。
【００１８】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、燃料電池とバックアップバーナと一体型のため都市ガスの配管の取付けが容易で、タンクとの配管は２本でよく、タンク交換の際の配管作業が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施形態の全体構成を示すブロック図。
【図２】従来技術のコージェネレーションシステムの一例を示すブロック図。
【図３】図２とは異なる従来技術の例を示すブロック図。
【符号の説明】
１・・・燃料電池
２・・・熱交換器
３・・・タンク／貯湯タンク
５・・・給水源
６・・・混合弁
７・・・バックアップバーナ
８・・・給湯部
１０・・・逆止弁／一方向弁
Ｂ１〜Ｂ２・・・分岐点
Ｇ・・・合流点
Ｌ１〜Ｌ８・・ライン
【図１】
0004066429.tif 000002
【図２】
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【図３】
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