[go: up one dir, main page]

JP2019057438A - Fuel cell system - Google Patents

Fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
JP2019057438A
JP2019057438A JP2017181551A JP2017181551A JP2019057438A JP 2019057438 A JP2019057438 A JP 2019057438A JP 2017181551 A JP2017181551 A JP 2017181551A JP 2017181551 A JP2017181551 A JP 2017181551A JP 2019057438 A JP2019057438 A JP 2019057438A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
reforming
makeup
supply pipe
fuel cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017181551A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6939316B2 (en
Inventor
大河 村上
Taiga Murakami
大河 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP2017181551A priority Critical patent/JP6939316B2/en
Publication of JP2019057438A publication Critical patent/JP2019057438A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6939316B2 publication Critical patent/JP6939316B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

【課題】改質水の不足に伴って、発電効率の低下を生じさせることなく発電運転を継続することが可能な燃料電池システムを提供すること。【解決手段】燃料電池システム1は、貯湯水供給管22eの熱交換器12とラジエータ22bとの間に設けられて、熱交換器12に流れる循環水供給量と循環水から分離されて改質水タンク15に流れる補給水供給量とを調整可能な三方弁22dと、三方弁22dとラジエータ22bとの間に設けられてラジエータ22bを通過した循環水の第一温度T1を検出して制御装置16に出力する第一温度センサ22cと、三方弁22dから水精製器14に補給水を供給する補給水供給管22fと、水精製器14によって凝縮水及び補給水から生成された改質水が改質水タンク15に貯水された水位を検出して制御装置16に出力する水位センサ15dと、を含む補給水調整部70を備える。【選択図】図1A fuel cell system capable of continuing a power generation operation without causing a decrease in power generation efficiency due to a shortage of reforming water. A fuel cell system (1) is provided between a heat exchanger (12) and a radiator (22b) of a hot water supply pipe (22e) and is separated from the circulating water supply amount and circulating water flowing in the heat exchanger (12) and reformed. A control device that detects a first temperature T1 of the circulating water that is provided between the three-way valve 22d and the three-way valve 22d and the radiator 22b and that passes through the radiator 22b. The first temperature sensor 22c that outputs to the water 16, the makeup water supply pipe 22f that supplies makeup water to the water purifier 14 from the three-way valve 22d, and the reformed water generated from the condensed water and makeup water by the water purifier 14 And a water level sensor 15 d that detects the water level stored in the reformed water tank 15 and outputs the detected water level to the control device 16. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system.

従来から、例えば、下記特許文献1に開示された燃料電池装置が知られている。この従来の燃料電池装置は、燃料電池からの排ガスと貯湯槽の水とを熱交換器により熱交換して、排ガスの冷却に伴って生じる凝縮水を凝縮水タンクに回収するとともに貯湯槽に湯を貯蔵するようになっている。そして、貯湯槽から熱交換器に供給される湯の温度が高いときには、循環流路のラジエータにより湯を冷却するようになっている。   Conventionally, for example, a fuel cell device disclosed in Patent Document 1 below is known. In this conventional fuel cell device, the exhaust gas from the fuel cell and the water in the hot water storage tank are heat-exchanged by a heat exchanger, and condensed water generated by cooling the exhaust gas is collected in the condensed water tank and hot water is stored in the hot water storage tank. Are supposed to be stored. And when the temperature of the hot water supplied from the hot water storage tank to the heat exchanger is high, the hot water is cooled by the radiator of the circulation passage.

又、従来から、例えば、下記特許文献2に開示された燃料電池システムも知られている。この従来の燃料電池システムは、貯水器に貯えられた改質水の水位が、ポンプによる改質部への汲み上げが困難になる異常レベルと、オーバーフローレベルと異常レベルとの間の正常レベルと、の間にある場合、燃料電池の出力を低下させるようになっている。   Conventionally, for example, a fuel cell system disclosed in Patent Document 2 below is also known. In this conventional fuel cell system, the water level of the reformed water stored in the water reservoir is an abnormal level where it is difficult to pump to the reforming unit by the pump, and a normal level between the overflow level and the abnormal level, If it is between, the output of the fuel cell is reduced.

特開2001−325982号公報JP 2001-325882 A 特開2016−177998号公報JP, 2006-177998, A

一般に、燃料電池システムにおいては、改質用原料及び水蒸気とされた改質水を混合した混合ガスが供給される改質部が設けられ、改質部の内部にて生じる水蒸気改質反応により混合ガスが改質されて改質ガス(燃料)が生成される。そして、生成された改質ガス(燃料)が燃料電池に供給されることによって発電が行われる。   In general, a fuel cell system is provided with a reforming section to which a mixed gas obtained by mixing reforming raw material and reformed water, which is made into steam, is provided and mixed by a steam reforming reaction that occurs inside the reforming section. The gas is reformed to generate reformed gas (fuel). Then, the generated reformed gas (fuel) is supplied to the fuel cell to generate power.

ところで、上記従来の燃料電池装置(燃料電池システム)においては、熱交換器で凝縮された凝縮水を改質水として回収する。この場合、ラジエータで貯湯槽から供給される湯を冷却することによって熱交換器における凝縮水の生成を促して改質水の利用効率を向上させることは可能である。しかしながら、排ガス中の全水蒸気成分を回収することは困難であり、改質水タンクに貯められた改質水が不足して改質部への水蒸気の供給が不能となった場合には、燃料電池システムを停止させる必要がある。   By the way, in the said conventional fuel cell apparatus (fuel cell system), the condensed water condensed with the heat exchanger is collect | recovered as reformed water. In this case, by using the radiator to cool the hot water supplied from the hot water storage tank, it is possible to promote the generation of condensed water in the heat exchanger and improve the utilization efficiency of the reforming water. However, it is difficult to recover all the steam components in the exhaust gas, and when the reforming water stored in the reforming water tank is insufficient and the supply of steam to the reforming unit becomes impossible, the fuel The battery system needs to be stopped.

一方、上記従来の燃料電池システムにおいては、貯水器(改質水タンク)に貯えられた改質水の水位が低下した場合には、出力制限を行うことによって改質水の回収量を増加させ、燃料電池システムを停止させることを回避する。しかしながら、出力制限を行った場合、燃料電池システムの発電効率が低下してエネルギー利用効率が低下する虞がある。   On the other hand, in the conventional fuel cell system, when the level of the reformed water stored in the water reservoir (reformed water tank) decreases, the recovery amount of the reformed water is increased by limiting the output. Avoid stopping the fuel cell system. However, when the output is limited, there is a possibility that the power generation efficiency of the fuel cell system is lowered and the energy utilization efficiency is lowered.

本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、改質水の不足に伴って、発電効率の低下を生じさせることなく発電運転を継続することが可能な燃料電池システムを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of continuing a power generation operation without causing a decrease in power generation efficiency due to a shortage of reforming water.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る燃料電池システムの発明は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、改質用原料と改質水を蒸発させた水蒸気とから燃料を生成して燃料電池に燃料を供給する改質部と、改質用原料の供給源に接続された改質用原料供給管に設けられて供給源から改質部に改質用原料を圧送する改質用原料供給装置と、改質部に改質水供給管を介して供給する改質水を貯水する改質水タンクと、燃料電池からの燃料オフガス及び酸化剤ガスを燃焼させて発生する燃焼排ガスと貯湯槽から貯湯水供給管を介して供給される循環水との間で熱交換して燃焼排ガスに含まれている水蒸気を凝縮して凝縮水を生成する凝縮器と、改質水タンクと凝縮器とを接続する凝縮水供給管に設けられて凝縮水を精製して改質水を改質水タンクに供給する水精製器と、貯湯水供給管に設けられて貯湯槽から供給される循環水を冷却するラジエータと、燃料電池の発電を統括して制御する制御装置と、を備えた燃料電池システムであって、貯湯水供給管の凝縮器とラジエータとの間に設けられて、凝縮器の側に流れる循環水の循環水供給量と、循環水から分離されて改質水タンクの側に流れる補給水の補給水供給量と、を制御装置による制御に従って調整可能な調整弁と、貯湯水供給管の調整弁とラジエータとの間に設けられてラジエータを通過した循環水の第一温度を検出し、第一温度を制御装置に出力する第一温度センサと、調整弁と水精製器とを接続して調整弁から水精製器に補給水を供給する補給水供給管と、水精製器によって凝縮水及び補給水から生成された改質水の改質水タンクに貯水された水位を検出し、水位を制御装置に出力する水位センサと、を含んで貯湯槽から補給水の改質水タンクへの供給を調整する補給水調整部を備え、制御装置は、水位センサによって検出された水位が予め設定された補給水供給開始水位になった場合において、第一温度センサによって検出された循環水の第一温度が予め設定された第一所定温度未満となった場合に、調整弁による補給水供給量をゼロから増大させて補給水供給管及び水精製器を介して改質水タンクに向けて補給水を供給し、水位センサによって検出された水位が予め設定された補給水供給停止水位になったときに調整弁による補給水供給量をゼロに戻す、ように構成される。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention of the fuel cell system according to claim 1 is directed to a fuel cell that generates power using fuel and an oxidant gas, and a fuel from a reforming raw material and water vapor obtained by evaporating the reforming water. A reforming unit that generates and supplies fuel to the fuel cell and a reforming material supply pipe connected to a reforming material supply source, and pumps the reforming material from the supply source to the reforming unit. Generated by burning reforming raw material supply device, reforming water tank for storing reforming water supplied to reforming section via reforming water supply pipe, and burning fuel off-gas and oxidant gas from fuel cell A condenser that generates heat by condensing water vapor contained in the combustion exhaust gas by exchanging heat between the combustion exhaust gas and the circulating water supplied from the hot water storage tank through the hot water supply pipe; The condensed water is provided in a condensed water supply pipe connecting the tank and the condenser, and the condensed water is purified and reformed water. A water purifier that supplies the reformed water tank, a radiator that is provided in the hot water supply pipe and cools the circulating water supplied from the hot water tank, and a controller that controls the power generation of the fuel cell in an integrated manner. A fuel cell system, which is provided between the condenser and the radiator of the hot water supply pipe, and supplies the circulating water supplied to the condenser side and the reformed water tank separated from the circulating water. The amount of makeup water supplied to the side of the circulating water is adjusted between a regulating valve that can be adjusted according to control by the control device, and a regulating valve of the hot water supply pipe and a radiator that is provided between the regulating valve and the radiator. A first temperature sensor that detects one temperature and outputs the first temperature to the control device; a replenishing water supply pipe that connects the regulating valve and the water purifier and supplies makeup water from the regulating valve to the water purifier; Generated from condensate and makeup water by water purifier A replenishing water adjusting unit that adjusts the supply of hot water from the hot water tank to the reforming water tank, including a water level sensor that detects the water level stored in the reforming water tank of quality water and outputs the water level to the control device The control device includes a preset first temperature of the circulating water detected by the first temperature sensor when the water level detected by the water level sensor is a preset makeup water supply start water level. When the temperature falls below a predetermined temperature, the supply amount of makeup water from the adjustment valve is increased from zero and makeup water is supplied to the reforming water tank through the makeup water supply pipe and the water purifier, and the water level sensor When the detected water level reaches a preset makeup water supply stop water level, the makeup water supply amount by the adjustment valve is returned to zero.

これによれば、制御装置は、改質水タンクの水位が補給水供給開始水位になった場合、即ち、改質水タンクから改質部に供給される水蒸気(改質水)が不足する可能性がある場合において、補給水調整部を作動させることができる。補給水調整部が作動することにより、調整弁は、貯湯槽から供給されて第一温度が第一所定温度未満になった循環水から補給水を分離し、分離した補給水を水精製器に供給することができる。そして、水精製器は、分離された補給水を精製した改質水を改質水タンクに供給することができる。これにより、燃料電池システムの発電運転中において、常に、改質水タンクに必要十分な量の改質水を貯めておくことができる。その結果、改質水タンクから改質部に必要十分な量の改質水(水蒸気)を供給することができ、改質部が燃料電池で消費される燃料を生成して燃料電池の発電を継続させることができる。従って、改質水の不足に伴って、発電効率の低下を生じさせることなく燃料電池システムの発電運転を継続することができる。   According to this, when the water level of the reforming water tank becomes the makeup water supply start water level, that is, the control device may run out of water vapor (reforming water) supplied from the reforming water tank to the reforming unit. In the case where there is a property, the makeup water adjusting unit can be operated. When the makeup water adjustment unit is activated, the regulating valve separates makeup water from the circulating water supplied from the hot water tank and having the first temperature below the first predetermined temperature, and supplies the separated makeup water to the water purifier. Can be supplied. The water purifier can supply the reformed water obtained by purifying the separated makeup water to the reformed water tank. Thereby, during the power generation operation of the fuel cell system, a necessary and sufficient amount of reforming water can be always stored in the reforming water tank. As a result, a necessary and sufficient amount of reforming water (steam) can be supplied from the reforming water tank to the reforming unit, and the reforming unit generates fuel consumed by the fuel cell to generate power from the fuel cell. Can continue. Therefore, the power generation operation of the fuel cell system can be continued without causing a decrease in power generation efficiency due to the shortage of reforming water.

本発明の実施形態に係る燃料電池システムの概要を示す概略図である。It is the schematic which shows the outline | summary of the fuel cell system which concerns on embodiment of this invention. 図1の水位センサの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the water level sensor of FIG. 図1の制御装置によって実行される補給水供給制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the makeup water supply control program performed by the control apparatus of FIG. 実施形態の変形例に係る燃料電池システムの概要を示す概略図である。It is the schematic which shows the outline | summary of the fuel cell system which concerns on the modification of embodiment. 変形例に係り、図4の制御装置によって実行される補給水供給制御プログラムを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the makeup water supply control program which concerns on a modification and is performed by the control apparatus of FIG. 実施形態のその他の変形例に係る燃料電池システムの概要を示す概略図である。It is the schematic which shows the outline | summary of the fuel cell system which concerns on the other modification of embodiment.

以下、本発明の実施形態に係る燃料電池システムについて図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施形態及び各変形例の相互において、互いに同一又は均等である部分には、同一の符号を付してある。又、説明に用いる各図は、概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。   Hereinafter, a fuel cell system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in the following embodiment and each modification, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is mutually the same or equivalent. Each figure used for explanation is a conceptual diagram, and the shape of each part may not necessarily be exact.

燃料電池システム1は、図1に示すように、発電ユニット10及び貯湯槽21を備えている。発電ユニット10は、筐体10a、燃料電池モジュール11、熱交換器12、インバータ装置13、水精製器14、改質水タンク15、制御装置16及び補給水調整部70を備えている。   The fuel cell system 1 includes a power generation unit 10 and a hot water tank 21 as shown in FIG. The power generation unit 10 includes a casing 10a, a fuel cell module 11, a heat exchanger 12, an inverter device 13, a water purifier 14, a reforming water tank 15, a control device 16, and a makeup water adjusting unit 70.

貯湯槽21は、密封式且つ耐圧式の容器である。貯湯槽21内の温度分布は、基本的には、温度の異なる二層に分かれている。上層は比較的温度が高い層(例えば、50度以上)であり、下層は比較的温度が低い層(例えば、20度〜40度)である。上下各層は、それぞれほぼ同一温度である。貯湯槽21は、貯湯水を貯湯するものであり、貯湯水が循環する(図にて矢印の方向に循環する)貯湯水循環ライン22が接続されている。   The hot water tank 21 is a sealed and pressure resistant container. The temperature distribution in the hot water storage tank 21 is basically divided into two layers having different temperatures. The upper layer is a layer having a relatively high temperature (for example, 50 degrees or more), and the lower layer is a layer having a relatively low temperature (for example, 20 to 40 degrees). The upper and lower layers are at substantially the same temperature. The hot water storage tank 21 stores hot water, and is connected to a hot water circulation line 22 through which the hot water circulates (circulates in the direction of the arrow in the figure).

燃料電池モジュール11、熱交換器12、インバータ装置13、水精製器14、改質水タンク15、制御装置16、補給水調整部70及び貯湯槽21は、筐体10a内に収容されている。尚、貯湯槽21は、発電ユニット10と別体、即ち、筐体10aの外に設けるようにしても良い。   The fuel cell module 11, the heat exchanger 12, the inverter device 13, the water purifier 14, the reforming water tank 15, the control device 16, the makeup water adjustment unit 70, and the hot water tank 21 are accommodated in the housing 10 a. The hot water storage tank 21 may be provided separately from the power generation unit 10, that is, outside the housing 10a.

燃料電池モジュール11は、後述するように、燃料電池34を少なくとも含んで構成されるものである。燃料電池モジュール11は、改質用原料、改質水及び酸化剤ガス(カソードガス)としての空気(カソードエア)が供給されている。改質用原料としては、天然ガス、LPガス等の改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノール等の改質用液体燃料である。尚、本実施形態においては、改質用原料として、天然ガスを用いる場合を例示する。具体的には、燃料電池モジュール11は、一端が供給源Gs(例えば、都市ガス(天然ガス)のガス供給管)に接続されて改質用原料が供給される改質用原料供給管11aの他端が、後述する蒸発部32に接続されている。改質用原料供給管11aは、改質用原料を蒸発部32に圧送する原料ポンプ11a1(改質用原料供給装置)が設けられている。   As will be described later, the fuel cell module 11 includes at least a fuel cell 34. The fuel cell module 11 is supplied with reforming raw material, reforming water, and air (cathode air) as an oxidant gas (cathode gas). Examples of the reforming raw material include gas fuel for reforming such as natural gas and LP gas, and liquid fuel for reforming such as kerosene, gasoline and methanol. In the present embodiment, the case where natural gas is used as the reforming raw material is illustrated. Specifically, the fuel cell module 11 is connected to a supply source Gs (for example, a gas supply pipe for city gas (natural gas)) and one end of a reforming raw material supply pipe 11a to which a reforming raw material is supplied. The other end is connected to the evaporation part 32 mentioned later. The reforming raw material supply pipe 11 a is provided with a raw material pump 11 a 1 (reforming raw material supply device) that pumps the reforming raw material to the evaporation section 32.

又、燃料電池モジュール11は、一端が改質水タンク15に接続されて改質水が供給される改質水供給管11bの他端が蒸発部32に接続されている。改質水供給管11bは、改質水ポンプ11b2が設けられている。更に、燃料電池モジュール11は、一端がカソードエアブロワ11c1に接続されてカソードエアが供給されるカソードエア供給管11cの他端が接続されている。カソードエアブロワ11c1は、カソードエアを燃料電池34に供給する酸化ガス供給装置である。   Further, the fuel cell module 11 has one end connected to the reforming water tank 15 and the other end of the reforming water supply pipe 11 b to which the reforming water is supplied connected to the evaporation section 32. The reforming water supply pipe 11b is provided with a reforming water pump 11b2. Further, the fuel cell module 11 has one end connected to the cathode air blower 11c1 and the other end of the cathode air supply pipe 11c to which the cathode air is supplied. The cathode air blower 11 c 1 is an oxidizing gas supply device that supplies cathode air to the fuel cell 34.

熱交換器12は、燃料電池モジュール11から排気される燃焼排ガス(後述する改質部33及び燃料電池34の各排熱を含んでいる)が供給されるとともに貯湯槽21からの貯湯水が供給され、燃焼排ガスと貯湯水との間で熱交換が行われる熱交換器である。又、熱交換器12は、燃焼排ガスと貯湯水との間で熱交換が行われ、燃焼排ガスに含まれている水蒸気を凝縮して凝縮水を生成する凝縮器でもある。ここで、貯湯水は、熱交換器12を経ることで燃焼排ガスの排熱を回収する熱媒体(排熱回収水)である。   The heat exchanger 12 is supplied with combustion exhaust gas exhausted from the fuel cell module 11 (including exhaust heat from the reforming unit 33 and the fuel cell 34, which will be described later) and supplied with hot water from the hot water storage tank 21. In this heat exchanger, heat is exchanged between the combustion exhaust gas and the hot water. The heat exchanger 12 is also a condenser that performs heat exchange between the combustion exhaust gas and the stored hot water, and condenses water vapor contained in the combustion exhaust gas to generate condensed water. Here, the hot water is a heat medium (exhaust heat recovery water) that recovers the exhaust heat of the combustion exhaust gas through the heat exchanger 12.

熱交換器12は、燃料電池モジュール11からの排気管11dが接続(貫設)されている。熱交換器12の底部には、水精製器14を介して改質水タンク15に接続されている凝縮水供給管12aが接続されている。   The heat exchanger 12 is connected (penetrated) with an exhaust pipe 11 d from the fuel cell module 11. A condensed water supply pipe 12 a connected to the reforming water tank 15 via a water purifier 14 is connected to the bottom of the heat exchanger 12.

このように構成された熱交換器12においては、燃料電池モジュール11からの燃焼排ガスは、排気管11dを通って熱交換器12内に導入され、流通する貯湯水との間で熱交換が行われ凝縮されるとともに冷却される。その後、燃焼排ガスは、排気管11dを通って燃焼排ガス用排気口10dから筐体10aの外部に排出される。又、凝縮された凝縮水は、自重で落水し、凝縮水供給管12aを通って水精製器14から改質水タンク15に供給される。一方、熱交換器12に流入した貯湯水は、加熱され、貯湯槽21に向けて流出される。排気管11dには、熱交換器12の下流側から分岐して改質水タンク15の水受け部材15bに連通するドレン管路12bが設けられている。   In the heat exchanger 12 configured as described above, the combustion exhaust gas from the fuel cell module 11 is introduced into the heat exchanger 12 through the exhaust pipe 11d, and heat exchange is performed with the circulating hot water. It is condensed and cooled. Thereafter, the combustion exhaust gas passes through the exhaust pipe 11d and is discharged from the combustion exhaust port 10d to the outside of the housing 10a. The condensed water condensed is dropped by its own weight and supplied from the water purifier 14 to the reformed water tank 15 through the condensed water supply pipe 12a. On the other hand, the hot water stored in the heat exchanger 12 is heated and flows out toward the hot water tank 21. The exhaust pipe 11 d is provided with a drain pipe 12 b that branches from the downstream side of the heat exchanger 12 and communicates with the water receiving member 15 b of the reforming water tank 15.

ここで、上述した熱交換器12、貯湯槽21及び貯湯水循環ライン22から、排熱回収システム20が構成されている。貯湯水循環ライン22上には、貯湯槽21の下端から上端に向かって順番に貯湯水循環ポンプ22a、ラジエータ22b、第一温度センサ22c、調整弁としての三方弁22d及び熱交換器12が配設されている。排熱回収システム20は、燃料電池モジュール11の排熱を貯湯水に回収して蓄える。   Here, the heat exchanger 12, the hot water tank 21, and the hot water circulation line 22 described above constitute the exhaust heat recovery system 20. On the hot water circulation line 22, a hot water circulation pump 22 a, a radiator 22 b, a first temperature sensor 22 c, a three-way valve 22 d as an adjustment valve and the heat exchanger 12 are arranged in order from the lower end to the upper end of the hot water tank 21. ing. The exhaust heat recovery system 20 recovers and stores the exhaust heat of the fuel cell module 11 in hot water storage.

貯湯水循環ポンプ22aは、貯湯槽21の下層から貯湯水を汲み出し、貯湯水循環ライン22を構成する貯湯水供給管22eを介して熱交換器12に供給する。ラジエータ22bは、モータ及びファンを有する空冷式のラジエータであり、貯湯水供給管22eに設けられている。ラジエータ22bは、貯湯水循環ポンプ22aから熱交換器12に向けて供給される貯湯水を、後述するように制御装置16により作動が制御されて冷却する。   The hot water circulation pump 22 a pumps hot water from the lower layer of the hot water tank 21 and supplies it to the heat exchanger 12 through the hot water supply pipe 22 e constituting the hot water circulation line 22. The radiator 22b is an air-cooled radiator having a motor and a fan, and is provided in the hot water storage water supply pipe 22e. The radiator 22b cools the hot water supplied from the hot water circulating pump 22a toward the heat exchanger 12 with its operation controlled by the control device 16 as will be described later.

第一温度センサ22cは、ラジエータ22bと熱交換器12との間に配置されて、ラジエータ22bを通過して貯湯水供給管22eを流れる循環水としての貯湯水の温度T1(以下、「第一温度T1」と称呼する。)を検出し、制御装置16に送信している。三方弁22dは、第一温度センサ22cと熱交換器12との間に配置されている。三方弁22dは、ラジエータ22bによって冷却された貯湯水を熱交換器12に供給するとともに、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水(循環水)から分離された補給水を補給水供給管22fを介して水精製器14ひいては改質水タンク15に供給する。   The first temperature sensor 22c is disposed between the radiator 22b and the heat exchanger 12, and the temperature T1 (hereinafter referred to as “first”) of circulating hot water as circulating water that passes through the radiator 22b and flows through the hot water supply pipe 22e. Temperature T1 ”) is detected and transmitted to the control device 16. The three-way valve 22d is disposed between the first temperature sensor 22c and the heat exchanger 12. The three-way valve 22d supplies the hot water cooled by the radiator 22b to the heat exchanger 12, and supplies makeup water separated from the hot water (circulated water) flowing through the hot water supply pipe 22e via the makeup water supply pipe 22f. The water purifier 14 and then the reformed water tank 15 are supplied.

三方弁22dは、制御装置16により弁開度が調整されて、ラジエータ22bによって冷却された貯湯水の熱交換器12への給水量、換言すれば、ラジエータ22bによって冷却された貯湯水の改質水タンク15への給水量を調整するようになっている。即ち、三方弁22dは、弁開度の変更が可能な比例弁であり、冷却された貯湯水を、熱交換器12に供給される貯湯水(循環水)の循環水供給量と改質水タンク15に供給される補給水の補給水供給量との比率を調整可能になっている。   The three-way valve 22d has its valve opening adjusted by the control device 16, and the amount of hot water that has been cooled by the radiator 22b is supplied to the heat exchanger 12, in other words, reforming of the hot water that has been cooled by the radiator 22b. The amount of water supplied to the water tank 15 is adjusted. That is, the three-way valve 22d is a proportional valve capable of changing the valve opening, and the cooled hot water is used as the circulating water supply amount of the hot water (circulated water) supplied to the heat exchanger 12 and the reformed water. The ratio of the supplementary water supply amount supplied to the tank 15 can be adjusted.

補給水供給管22fは、三方弁22dから供給される補給水を水精製器14に供給する。補給水供給管22fは、U字状に屈曲された圧損部22f1を有しており、補給水供給管22fを流れる補給水に圧損を生じさせて、補給水の水圧を下げるようになっている。補給水供給管22fには、水精製器14に補給水を供給するための給水弁22gが設けられている。給水弁22gは、制御装置16により、補給水の水精製器14への供給を許容する開と補給水の水精製器14への供給を遮断する閉とに切り替えられるようになっている。尚、本実施形態において、給水弁22gは、三方弁22dが補給水を改質水タンク15に供給する際に開に切り替えられ、三方弁22dが補給水を改質水タンク15に供給しない際に閉に切り替えられるようになっている。ここで、第一温度センサ22c、三方弁22d、補給水供給管22f、圧損部22f1、及び、給水弁22gは、補給水調整部70を構成する。   The make-up water supply pipe 22f supplies the make-up water supplied from the three-way valve 22d to the water purifier 14. The make-up water supply pipe 22f has a pressure loss portion 22f1 bent in a U-shape, and causes pressure drop in the make-up water flowing through the make-up water supply pipe 22f, thereby reducing the water pressure of the make-up water. . A water supply valve 22g for supplying makeup water to the water purifier 14 is provided in the makeup water supply pipe 22f. The water supply valve 22g is switched by the control device 16 between being open to allow the supply of makeup water to the water purifier 14 and being closed to block the supply of makeup water to the water purifier 14. In the present embodiment, the water supply valve 22g is switched to open when the three-way valve 22d supplies makeup water to the reforming water tank 15, and when the three-way valve 22d does not supply makeup water to the reforming water tank 15. It can be switched to closed. Here, the first temperature sensor 22c, the three-way valve 22d, the makeup water supply pipe 22f, the pressure loss portion 22f1, and the water supply valve 22g constitute a makeup water adjustment unit 70.

インバータ装置13は、燃料電池34から出力される直流電力(電圧)を入力し所定の交流電力(電圧)に変換して、交流の系統電源17a及び外部電力負荷17c(例えば、電化製品)に接続されている電源ライン17bに出力する。インバータ装置13は、燃料電池34から供給される直流電力を交流電力に変換する電力変換装置である。外部電力負荷17cは、系統電源17aからの電力及びインバータ装置13からの電力が供給される負荷装置である。又、インバータ装置13は、系統電源17aからの交流電力(電圧)を、電源ライン17bを介して入力し所定の直流電力(電圧)に変換して補機(各ポンプ、ブロワ等)や制御装置16に出力する。   The inverter device 13 receives DC power (voltage) output from the fuel cell 34, converts the DC power (voltage) into predetermined AC power (voltage), and is connected to an AC system power supply 17a and an external power load 17c (for example, an electrical appliance). Output to the power line 17b. The inverter device 13 is a power conversion device that converts DC power supplied from the fuel cell 34 into AC power. The external power load 17c is a load device to which power from the system power source 17a and power from the inverter device 13 are supplied. The inverter device 13 receives AC power (voltage) from the system power supply 17a via the power supply line 17b and converts it to predetermined DC power (voltage) to convert auxiliary equipment (each pump, blower, etc.) and control device. 16 is output.

水精製器14は、凝縮水及び補給水をイオン交換樹脂によって純水化するようになっている。水精製器14は、改質水タンク15と連通しており、純水化された凝縮水及び補給水が改質水タンク15に供給されるようになっている。   The water purifier 14 purifies condensed water and makeup water with ion exchange resin. The water purifier 14 communicates with the reforming water tank 15, and purified water and makeup water that have been purified are supplied to the reforming water tank 15.

改質水タンク15は、水精製器14から供給される凝縮水及び補給水を改質水として貯水し、蒸発部32介して改質部33に改質水を供給するものである。尚、改質水タンク15は、供給された凝縮水及び補給水が溢れ出た場合、オーバーフローライン15aを介して水受け部材15bによって受け止められ、排水管15cから、筐体10aの外部に排水される。   The reforming water tank 15 stores condensed water and makeup water supplied from the water purifier 14 as reforming water, and supplies the reforming water to the reforming unit 33 via the evaporation unit 32. When the supplied condensed water and makeup water overflow, the reforming water tank 15 is received by the water receiving member 15b through the overflow line 15a and drained from the drain pipe 15c to the outside of the housing 10a. The

改質水タンク15内には、図2に示すように、改質水タンク15内に貯水された改質水の水量(水位:以下、「タンク水量」とも称呼する。)を検出する水位センサ15dが配設されている。ここで、水位センサ15dは、補給水調整部70に含まれる。水位センサ15dは、例えば、フロート式のセンサであり、フロートの上下量を可変抵抗(ポテンショメータ)により抵抗値に変換し、抵抗値の上下動によって水位(残水量)を表示する方式のセンサである。水位センサ15dは、残水量を、第一管理水位L1、第二管理水位L2、第三管理水位L3、及び、第四管理水位L4として検出する。第一管理水位L1は、改質水タンク15が満水となる水位である。第二管理水位L2は、後述するように給水される補給水の給水を停止する補給水供給停止水位である。第三管理水位L3は、補給水の給水を開始する補給水供給開始水位である。第四管理水位L4は、改質水ポンプ11b2による改質水の汲み上げが困難になる水位である。   In the reformed water tank 15, as shown in FIG. 2, a water level sensor that detects the amount of reformed water stored in the reformed water tank 15 (water level: hereinafter also referred to as “tank water amount”). 15d is arranged. Here, the water level sensor 15 d is included in the makeup water adjusting unit 70. The water level sensor 15d is, for example, a float sensor, and is a sensor that converts the vertical amount of the float into a resistance value using a variable resistance (potentiometer) and displays the water level (residual water amount) by the vertical movement of the resistance value. . The water level sensor 15d detects the remaining water amount as a first management water level L1, a second management water level L2, a third management water level L3, and a fourth management water level L4. The first management water level L1 is a water level at which the reforming water tank 15 is full. The second control water level L2 is a makeup water supply stop water level that stops the supply of makeup water to be supplied as will be described later. The third control water level L3 is a makeup water supply start water level at which makeup water supply is started. The fourth control water level L4 is a level at which it becomes difficult to pump the reformed water by the reforming water pump 11b2.

制御装置16は、上述したラジエータ22b、三方弁22d、給水弁22gを含む補機を駆動して燃料電池システム1の運転を統括して制御する。制御装置16は、マイクロコンピュータ(図示省略)を有している。マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAM、ROM及びタイマ(何れも図示省略)を備えている。CPUは、燃料電池システム1の統括運転を実施している。RAMは後述する補給水供給制御プログラムを含む各種プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ROMは後述する補給水供給制御プログラムを含む各種プログラムを記憶するものである。   The control device 16 controls the operation of the fuel cell system 1 by driving the auxiliary devices including the radiator 22b, the three-way valve 22d, and the water supply valve 22g described above. The control device 16 has a microcomputer (not shown). The microcomputer includes an input / output interface, a CPU, a RAM, a ROM, and a timer (all not shown) connected to each other via a bus. The CPU performs the overall operation of the fuel cell system 1. The RAM temporarily stores variables necessary for executing various programs including a makeup water supply control program described later, and the ROM stores various programs including a makeup water supply control program described later.

又、燃料電池モジュール11は、ケーシング31、蒸発部32、改質部33及び燃料電池34を備えている。ケーシング31は、断熱性材料で箱状に形成されている。蒸発部32は、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱するものである。蒸発部32は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料を混合して改質部33に供給するものである。   The fuel cell module 11 includes a casing 31, an evaporation unit 32, a reforming unit 33, and a fuel cell 34. The casing 31 is formed in a box shape with a heat insulating material. The evaporating unit 32 is heated by a combustion gas to be described later, evaporates the supplied reforming water to generate water vapor, and preheats the supplied reforming raw material. The evaporation section 32 mixes the steam generated in this way and the preheated reforming raw material and supplies the mixture to the reforming section 33.

蒸発部32には、一端(下端)が改質水タンク15に接続された改質水供給管11bの他端が接続されている。又、蒸発部32には、一端が供給源Gsに接続された改質用原料供給管11aが接続されている。   The other end of the reforming water supply pipe 11 b whose one end (lower end) is connected to the reforming water tank 15 is connected to the evaporation unit 32. The evaporating section 32 is connected to a reforming material supply pipe 11a having one end connected to the supply source Gs.

改質部33は、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部32から供給された混合ガス(改質用原料、水蒸気)から水蒸気を含む改質ガス(アノードガス)を生成して改質ガス送出管38から導出するものである。改質部33内には、触媒(例えば、Ru又はNi系の触媒)が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて水素ガスと一酸化炭素等を含んだガスが生成される(水蒸気改質反応)。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス(メタンガス)、改質に使用されなかった改質水(水蒸気)を含んでいる。このように、改質部33は改質用原料(原燃料)と改質水とから改質ガス(燃料)を生成して燃料電池34に改質ガスを供給する。尚、水蒸気改質反応は吸熱反応である。   The reforming unit 33 is heated by a combustion gas to be described later and supplied with heat necessary for the steam reforming reaction, so that the reforming unit 33 contains steam from the mixed gas (reforming raw material, steam) supplied from the evaporation unit 32. A reformed gas (anode gas) is generated and led out from the reformed gas delivery pipe 38. The reforming section 33 is filled with a catalyst (for example, Ru or Ni-based catalyst), and the mixed gas reacts with the catalyst to be reformed to generate a gas containing hydrogen gas and carbon monoxide. (Steam reforming reaction). The reformed gas contains hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, steam, unreformed natural gas (methane gas), and reformed water (steam) that has not been used for reforming. As described above, the reforming unit 33 generates reformed gas (fuel) from the reforming raw material (raw fuel) and the reformed water, and supplies the reformed gas to the fuel cell 34. The steam reforming reaction is an endothermic reaction.

燃料電池34は、燃料極、空気極(酸化剤極)及び両極の間に介装された電解質からなる複数のセル34aが積層されて構成されている。本実施形態の燃料電池34は、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池34の燃料極には、燃料としての改質ガス、即ち、水素、一酸化炭素、メタンガス等が供給される。動作温度は400〜1000℃程度である。尚、400℃以下でも定格以下の発電量の発電は可能である。又、600℃で発電開始を許可している。水素だけではなく天然ガスや石炭ガス等も直接燃料として用いることが可能である。この場合、改質部33は省略することができる。   The fuel cell 34 is configured by stacking a fuel electrode, an air electrode (oxidant electrode), and a plurality of cells 34a made of an electrolyte interposed between the two electrodes. The fuel cell 34 of the present embodiment is a solid oxide fuel cell, and uses zirconium oxide, which is a kind of solid oxide, as an electrolyte. A reformed gas as a fuel, that is, hydrogen, carbon monoxide, methane gas, or the like is supplied to the fuel electrode of the fuel cell 34. The operating temperature is about 400-1000 ° C. It should be noted that the power generation amount below the rating is possible even at 400 ° C. or lower. The start of power generation is allowed at 600 ° C. Not only hydrogen but also natural gas and coal gas can be used directly as fuel. In this case, the reforming unit 33 can be omitted.

セル34aの燃料極側には、燃料である改質ガス(アノードガス)が流通する燃料流路34bが形成されている。セル34aの空気極側には、酸化剤ガス(カソードガス)である空気(カソードエア)が流通する空気流路34cが形成されている。   On the fuel electrode side of the cell 34a, a fuel flow path 34b through which a reformed gas (anode gas) that is a fuel flows is formed. An air flow path 34c through which air (cathode air) that is an oxidant gas (cathode gas) flows is formed on the air electrode side of the cell 34a.

燃料電池34は、マニホールド35上に設けられている。マニホールド35には、改質部33からの改質ガス(アノードガス)が改質ガス送出管38を介して供給される。燃料流路34bは、その下端(一端)がマニホールド35の燃料導出口に接続されており、その燃料導出口から導出される改質ガスが下端から導入され上端から導出されるようになっている。カソードエアブロワ11c1によって送出されたカソードエアはカソードエア供給管11cを介して供給され、空気流路34cの下端から導入され上端から導出されるようになっている。   The fuel cell 34 is provided on the manifold 35. A reformed gas (anode gas) from the reforming unit 33 is supplied to the manifold 35 through a reformed gas delivery pipe 38. The lower end (one end) of the fuel flow path 34b is connected to the fuel outlet of the manifold 35, and the reformed gas led out from the fuel outlet is introduced from the lower end and led out from the upper end. . The cathode air sent out by the cathode air blower 11c1 is supplied via the cathode air supply pipe 11c, introduced from the lower end of the air flow path 34c, and led out from the upper end.

カソードエアブロワ11c1は、電気モータ11c2により駆動されるもので、電気モータ11c2の駆動デューティは、制御装置16によって演算される。カソードエア供給管11cのカソードエアブロワ11c1の下流側に設けられた流量センサ11c3は、カソードエアブロワ11c1が吐出するカソードエア流量を検出する。流量センサ11c3は、検出結果を制御装置16に送信するようになっている。   The cathode air blower 11c1 is driven by the electric motor 11c2, and the drive duty of the electric motor 11c2 is calculated by the control device 16. The flow rate sensor 11c3 provided on the downstream side of the cathode air blower 11c1 of the cathode air supply pipe 11c detects the cathode air flow rate discharged from the cathode air blower 11c1. The flow sensor 11c3 transmits the detection result to the control device 16.

燃料電池34においては、燃料極に供給された燃料である改質ガス(アノードガス)と空気極に供給された酸化剤ガス(カソードガス)によって発電が行われる。即ち、燃料極では、下記化1及び化2に示す反応が生じ、空気極では、下記化3に示す反応が生じている。具体的には、空気極で生成した酸化物イオン(O2−)が電解質を透過し、燃料極で水素と反応することにより電気エネルギーを発生させている。そして、燃料流路34b及び空気流路34cからは、発電に使用されなかった改質ガス及び酸化剤ガスが導出する。尚、反応によって燃料電池34内に生じた水(HO)は、水精製器14を介して改質水タンク15に送出される。
(化1)
+O2−→HO+2e
(化2)
CO+O2−→CO+2e
(化3)
1/2O+2e→O2−
In the fuel cell 34, power generation is performed by a reformed gas (anode gas) that is fuel supplied to the fuel electrode and an oxidant gas (cathode gas) supplied to the air electrode. That is, the reaction shown in Chemical Formula 1 and Chemical Formula 2 below occurs at the fuel electrode, and the reaction shown in Chemical Formula 3 below occurs at the air electrode. Specifically, oxide ions (O 2− ) generated at the air electrode permeate the electrolyte and react with hydrogen at the fuel electrode to generate electrical energy. The reformed gas and oxidant gas that have not been used for power generation are derived from the fuel flow path 34b and the air flow path 34c. The water (H 2 O) generated in the fuel cell 34 by the reaction is sent to the reformed water tank 15 via the water purifier 14.
(Chemical formula 1)
H 2 + O 2− → H 2 O + 2e
(Chemical formula 2)
CO + O 2− → CO 2 + 2e
(Chemical formula 3)
1 / 2O 2 + 2e → O 2−

発電に使用されなかった改質ガス(燃料オフガスとしてのアノードオフガス)は、燃料流路34bから燃焼部36(燃料電池34と改質部33との間に形成された空間)に導出される。同様に、発電に使用されなかった酸化剤ガス(空気:カソードオフガス)は、空気流路34cから燃焼部36に導出される。燃焼部36は、アノードオフガスがカソードオフガスにより燃焼されて、燃焼ガス(火炎37)にて蒸発部32及び改質部33を加熱する。更には、燃料電池モジュール11内を動作温度に加熱している。   The reformed gas (anode offgas as fuel offgas) that has not been used for power generation is led out from the fuel flow path 34b to the combustion section 36 (a space formed between the fuel cell 34 and the reforming section 33). Similarly, oxidant gas (air: cathode off gas) that has not been used for power generation is led out to the combustion section 36 from the air flow path 34c. In the combustion unit 36, the anode off gas is combusted by the cathode off gas, and the evaporation unit 32 and the reforming unit 33 are heated by the combustion gas (flame 37). Furthermore, the inside of the fuel cell module 11 is heated to the operating temperature.

燃焼部36には、アノードオフガスを着火させるための一対の着火ヒータ36a1,36a2が設けられている。燃焼部36で生じた燃焼排ガスは、電気化学反応によって燃料電池34内に生じた水とともに燃料電池モジュール11から排気管11dを通って熱交換器12に至る。   The combustion unit 36 is provided with a pair of ignition heaters 36a1 and 36a2 for igniting the anode off gas. Combustion exhaust gas generated in the combustion unit 36 reaches the heat exchanger 12 from the fuel cell module 11 through the exhaust pipe 11d together with water generated in the fuel cell 34 by an electrochemical reaction.

燃料電池システム1を起動させるときには、制御装置16は、発電モードに先立って暖気モードを実行する。暖気モードでは、制御装置16は、原料ポンプ11a1を駆動させて改質用原料を改質用原料供給管11aを介して燃料電池モジュール11の蒸発部32、改質部33及び燃料電池34を介して燃焼部36に供給させる。制御装置16は、カソードエアブロワ11c1も駆動させ、空気流路34cを介して酸化剤ガスである空気(カソードガス)を燃料電池モジュール11のセル34aの空気極を介して燃焼部36に供給させる。そして、着火ヒータ36a1,36a2が着火すると、燃焼部36において改質用原料が空気により燃焼する。燃焼部36における燃焼熱により、蒸発部32、改質部33及び燃料電池34が加熱される。蒸発部32、改質部33及び燃料電池34が所定の温度域に加熱されると、制御装置16は、改質水ポンプ11b2を駆動して改質部33での改質反応を開始し、暖気モードを終了して発電モードに移行させる。   When starting the fuel cell system 1, the control device 16 executes the warm-up mode prior to the power generation mode. In the warm air mode, the control device 16 drives the raw material pump 11a1 to supply the reforming raw material via the reforming raw material supply pipe 11a to the evaporation unit 32, the reforming unit 33, and the fuel cell 34 of the fuel cell module 11. To be supplied to the combustion section 36. The control device 16 also drives the cathode air blower 11c1, and supplies air (cathode gas), which is an oxidant gas, to the combustion unit 36 via the air electrode of the cell 34a of the fuel cell module 11 via the air flow path 34c. . When the ignition heaters 36a1 and 36a2 are ignited, the reforming raw material is combusted by air in the combustion section 36. The evaporation unit 32, the reforming unit 33, and the fuel cell 34 are heated by the combustion heat in the combustion unit 36. When the evaporation unit 32, the reforming unit 33, and the fuel cell 34 are heated to a predetermined temperature range, the control device 16 drives the reforming water pump 11b2 to start the reforming reaction in the reforming unit 33, End the warm-up mode and shift to the power generation mode.

制御装置16が改質水ポンプ11b2を駆動させると、改質水タンク15内の改質水は、改質水供給管11bを介して蒸発部32に供給される。改質水は、蒸発部32で加熱されて水蒸気となる。水蒸気は、改質用原料供給管11aから供給される改質用原料とともに改質部33に移動する。改質部33において改質用原料は、水蒸気で改質されて水蒸気を含む改質ガスであるアノードガス(水素含有ガス)となる(吸熱反応)。アノードガスは、燃料流路34bを介して燃料電池34のセル34aの燃料極に供給される。又、カソードエアブロワ11c1が駆動して、カソードガス(空気)が空気流路34cを介してセル34aの電気極に供給される。これにより、燃料電池34(燃料電池モジュール11)が発電する。   When the control device 16 drives the reforming water pump 11b2, the reforming water in the reforming water tank 15 is supplied to the evaporation unit 32 via the reforming water supply pipe 11b. The reformed water is heated by the evaporating unit 32 to become water vapor. The steam moves to the reforming unit 33 together with the reforming material supplied from the reforming material supply pipe 11a. In the reforming section 33, the reforming raw material is reformed with steam to become an anode gas (hydrogen-containing gas) that is a reformed gas containing steam (endothermic reaction). The anode gas is supplied to the fuel electrode of the cell 34a of the fuel cell 34 through the fuel flow path 34b. Further, the cathode air blower 11c1 is driven, and the cathode gas (air) is supplied to the electric electrode of the cell 34a through the air flow path 34c. Thereby, the fuel cell 34 (fuel cell module 11) generates electric power.

暖気モード及び発電モードにおいて、燃料電池モジュール11で発生した高温の燃焼排ガスは、電気化学反応にて燃料電池34内に生じた水とともに排気管11dを介して凝縮機能を有する熱交換器12に排出される。高温の燃焼排ガスに含まれていた水蒸気は、熱交換器12で冷却されるため、凝縮されて凝縮水となり、電気化学反応にて燃料電池34内に生じた水とともに凝縮水供給管12aを介して改質水タンク15に供給される。   In the warm air mode and the power generation mode, the high-temperature combustion exhaust gas generated in the fuel cell module 11 is discharged to the heat exchanger 12 having a condensing function through the exhaust pipe 11d together with the water generated in the fuel cell 34 by the electrochemical reaction. Is done. Since the water vapor contained in the high-temperature combustion exhaust gas is cooled by the heat exchanger 12, it is condensed and becomes condensed water, and the water generated in the fuel cell 34 by the electrochemical reaction is passed through the condensed water supply pipe 12a. To the reformed water tank 15.

筐体10aには、外気を吸い込むための吸気口10b、筐体10a内の空気を外部に排出するための換気用排気口10c、及び、熱交換器12からの燃焼排ガスを外部に排出するための燃焼排ガス用排気口10dが形成されている。吸気口10bには、逆止弁54が設けられている。逆止弁54は、外部から筐体10a内への空気の流れは許容するが、逆方向の流れを規制するものである。   The housing 10a has an intake port 10b for sucking outside air, a ventilation exhaust port 10c for discharging air inside the housing 10a to the outside, and a combustion exhaust gas from the heat exchanger 12 to the outside. An exhaust port 10d for combustion exhaust gas is formed. A check valve 54 is provided at the intake port 10b. The check valve 54 allows the flow of air from the outside into the housing 10a, but restricts the flow in the reverse direction.

換気用排気口10cには、換気ファン55が設けられている。換気ファン55は、筐体10a内の空気(換気排気)を外部に送出するものである。   A ventilation fan 55 is provided in the ventilation exhaust port 10c. The ventilation fan 55 sends out the air (ventilation exhaust) in the housing 10a to the outside.

貯湯槽21には、図1に示すように、高圧給水原Sw(例えば、水道管)に減圧弁41を介して接続された給水管42から水道水が給水される。給水管42に設けられた水温計測装置67、例えば、サーミスタ等によって水道水の温度が計測され、制御装置16に出力される。貯湯槽21は、上述した貯湯水循環ライン22による排熱回収によって温められて生成した、例えば、70℃に調整された湯を貯める。   As shown in FIG. 1, tap water is supplied to the hot water storage tank 21 from a water supply pipe 42 connected to a high-pressure water supply source Sw (for example, a water pipe) via a pressure reducing valve 41. The temperature of the tap water is measured by a water temperature measuring device 67 provided in the water supply pipe 42, such as a thermistor, and is output to the control device 16. The hot water storage tank 21 stores, for example, hot water adjusted to 70 ° C. that has been heated and generated by exhaust heat recovery by the hot water storage water circulation line 22 described above.

貯湯槽21の湯は、湯供給管61から混合弁62に流入する。混合弁62は、給水管42と水供給管42aを介して接続されている。混合弁62は、貯湯槽21から湯供給管61を介して流入する湯と高圧給水原Swから給水管42、水供給管42aを介して流入する水との湯/水混合比を調整して、貯湯槽21の湯の温度よりも低い設定温度、例えば、30℃に調整された混合湯を生成する。混合湯は、混合湯供給管63を介して給湯器Whの吸水側に接続される。給湯器Whは、混合湯供給管63から給水された混合湯を直接又は加熱して、給湯栓69から給湯するものである。   Hot water in the hot water tank 21 flows from the hot water supply pipe 61 into the mixing valve 62. The mixing valve 62 is connected via the water supply pipe 42 and the water supply pipe 42a. The mixing valve 62 adjusts the hot water / water mixing ratio between hot water flowing from the hot water storage tank 21 through the hot water supply pipe 61 and water flowing from the high-pressure feed water source Sw through the water supply pipe 42 and the water supply pipe 42a. The mixed hot water adjusted to a set temperature lower than the temperature of the hot water in the hot water storage tank 21, for example, 30 ° C. is generated. The mixed hot water is connected to the water absorption side of the water heater Wh via the mixed hot water supply pipe 63. The hot water heater Wh supplies hot water supplied from the hot water tap 69 by directly or heating the hot water supplied from the mixed hot water supply pipe 63.

図1に示すように、給水管42を混合湯供給管63に接続するバイパス通路64には、非通電時に開状態となるノーマルオープンの電磁開閉弁65が設けられている。電磁開閉弁65は、例えば、混合弁62又は混合弁62の制御系の故障によって湯と水の混合(制御)ができなくなり、混合湯供給管63の混合湯の温度が上昇して予め設定された混合湯上限温度(例えば、50℃)を超えた場合に、制御装置16によって開状態に切り替えられる。電磁開閉弁65が開状態とされて給水管42から水を混合湯供給管63に導くことにより、混合湯供給管63における混合湯の温度を下げて、異常高温出湯を防止する。混合湯の温度は、混合湯供給管63のバイパス通路64との合流部よりも下流側に設けられた湯温計測装置66、例えば、サーミスタ等により計測され、制御装置16に出力される。   As shown in FIG. 1, the bypass passage 64 that connects the water supply pipe 42 to the mixed hot water supply pipe 63 is provided with a normally open electromagnetic on-off valve 65 that is open when not energized. For example, the electromagnetic on / off valve 65 cannot be mixed (controlled) with hot water due to a failure of the mixing valve 62 or the control system of the mixing valve 62, and the temperature of the mixed hot water in the mixed hot water supply pipe 63 rises and is preset. When the mixed hot water upper limit temperature (for example, 50 ° C.) is exceeded, the controller 16 switches to the open state. The electromagnetic on-off valve 65 is opened, and water is introduced from the water supply pipe 42 to the mixed hot water supply pipe 63, thereby lowering the temperature of the mixed hot water in the mixed hot water supply pipe 63 and preventing abnormally high temperature hot water. The temperature of the mixed hot water is measured by a hot water temperature measuring device 66 provided, for example, a thermistor or the like, provided downstream of the junction with the bypass passage 64 of the mixed hot water supply pipe 63 and is output to the control device 16.

ところで、上述したように、燃料電池モジュール11が発電を行う場合、改質部33にて改質ガス(アノードガス)を生成するために改質水は必要不可欠である。従って、改質部33に改質水を供給できるように、改質水タンク15に適切量の改質水が貯められていることが必要である。このため、制御装置16(より詳しくは、CPU)は、図2に示す補給水供給制御プログラムを実行し、改質水タンク15に貯められている改質水の量に応じて、改質水の供給に支障を来す虞がある場合に改質水タンク15に循環水を供給する。以下、この補給水供給制御プログラムを詳細に説明する。   By the way, as described above, when the fuel cell module 11 generates power, the reforming water is indispensable for generating the reformed gas (anode gas) in the reforming unit 33. Therefore, it is necessary that an appropriate amount of reforming water is stored in the reforming water tank 15 so that the reforming water can be supplied to the reforming unit 33. Therefore, the control device 16 (more specifically, the CPU) executes the makeup water supply control program shown in FIG. 2 and changes the reforming water according to the amount of the reforming water stored in the reforming water tank 15. When there is a risk of hindering the supply of water, the circulating water is supplied to the reforming water tank 15. Hereinafter, the makeup water supply control program will be described in detail.

制御装置16は、所定の短い時間が経過する毎に、ステップS100にて補給水供給制御プログラムの実行を開始し、続くステップS101にて水位センサ15dから補給水供給開始水位である第三管理水位L3を表す信号Ssを所定時間t1以上継続して取得しているか否かを判定する。具体的に、制御装置16は、信号Ssを所定時間t1以上継続して取得した場合、即ち、改質水タンク15の水位低下が確定して補給水の給水を開始する必要がある場合には、ステップS101にて「Yes」と判定してステップS102に進む。一方、制御装置16は、信号Ssを所定時間t1以上継続して取得していない場合には、「No」と判定してステップS113に進み、補給水供給制御プログラムの実行を一旦終了する。そして、所定の短い時間が経過すると、再び、ステップS100にて補給水供給制御プログラムの実行を開始する。   The control device 16 starts execution of the makeup water supply control program at step S100 every time a predetermined short time elapses, and at the subsequent step S101, the third management water level that is the makeup water supply start water level from the water level sensor 15d. It is determined whether or not the signal Ss representing L3 is continuously acquired for a predetermined time t1 or more. Specifically, when the control device 16 continuously acquires the signal Ss for the predetermined time t1 or more, that is, when it is necessary to start the supply of makeup water after the lowering of the water level in the reforming water tank 15 is confirmed. In step S101, “Yes” is determined, and the process proceeds to step S102. On the other hand, when the signal Ss has not been continuously acquired for the predetermined time t1 or longer, the control device 16 determines “No”, proceeds to step S113, and temporarily ends the execution of the makeup water supply control program. And when predetermined short time passes, execution of a makeup water supply control program is started again at Step S100.

ステップS102においては、制御装置16は、ラジエータ22bを通常の冷却能力により作動させる状態、又は、ラジエータ22bを通常の冷却能力よりも高い冷却能力により作動させる状態を表す作動フラグPの値を、ラジエータ22bを通常の冷却能力により作動させる状態を表す「0」に設定し、ステップS103に進む。   In step S102, the control device 16 sets the value of the operation flag P indicating the state in which the radiator 22b is operated with the normal cooling capacity or the state in which the radiator 22b is operated with the higher cooling capacity than the normal cooling capacity. 22b is set to “0” indicating a state in which it is operated by the normal cooling capacity, and the process proceeds to step S103.

ステップS103においては、制御装置16は、第一温度センサ22cから貯湯水供給管22eを流れている貯湯水の第一温度T1が第一所定温度Td1未満(第一所定温度未満)であり、且つ、この状態が第一所定時間t2以上継続(第一所定時間以上継続)しているか否かを判定する。ここで、第一所定温度Td1は、例えば、水精製器14を構成するイオン交換樹脂に熱劣化を生じさせない温度に設定される。又、第一所定時間t2は所定時間t1よりも長く設定される。   In step S103, the controller 16 determines that the first temperature T1 of the hot water flowing from the first temperature sensor 22c through the hot water supply pipe 22e is less than the first predetermined temperature Td1 (less than the first predetermined temperature), and Then, it is determined whether or not this state continues for the first predetermined time t2 or longer (continues for the first predetermined time or longer). Here, the first predetermined temperature Td1 is set to a temperature that does not cause thermal degradation of the ion exchange resin constituting the water purifier 14, for example. The first predetermined time t2 is set longer than the predetermined time t1.

制御装置16は、第一温度T1が第一所定温度Td1未満であり、且つ、この状態が第一所定時間t2以上継続していれば、ステップS103にて「Yes」と判定してステップS104に進む。一方、制御装置16は、第一温度T1が第一所定温度Td1以上である場合、又は、ラジエータ22bによる冷却中であって第一温度T1が第一所定温度Td1未満となっている時間が第一所定時間t2未満である場合、即ち、ラジエータ22bを通常の冷却能力よりも高い冷却能力で作動させて貯湯水の第一温度T1を冷却する必要があれば、ステップS103にて「No」と判定してステップS107に進む。   If the first temperature T1 is less than the first predetermined temperature Td1 and this state continues for the first predetermined time t2 or longer, the control device 16 determines “Yes” in step S103 and proceeds to step S104. move on. On the other hand, when the first temperature T1 is equal to or higher than the first predetermined temperature Td1, or when the first temperature T1 is lower than the first predetermined temperature Td1 during the cooling by the radiator 22b, the control device 16 If it is less than the predetermined time t2, that is, if it is necessary to operate the radiator 22b with a cooling capacity higher than the normal cooling capacity to cool the first temperature T1 of the stored hot water, “No” is determined in step S103. Determine and proceed to step S107.

ステップS104においては、制御装置16は、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水の全量を熱交換器12に供給する状態から貯湯水の一部(数%程度)を補給水として改質水タンク15に供給するように、三方弁22dの弁開度を調整(変更)する。制御装置16は、三方弁22dを開状態とすると、ステップS105に進む。ここで、以下の説明において、貯湯水の全量を熱交換器12に供給する三方弁22dの弁開度の状態を「全閉状態」と称呼し、貯湯水の一部を補給水として改質水タンク15に供給する三方弁22dの弁開度の状態を「開状態」と称呼する。   In step S104, the control device 16 starts from the state in which the entire amount of hot water flowing through the hot water supply pipe 22e is supplied to the heat exchanger 12, and uses a part (approximately several percent) of the hot water as make-up water as the reforming water tank 15 To adjust (change) the valve opening degree of the three-way valve 22d. When the control device 16 opens the three-way valve 22d, the control device 16 proceeds to step S105. Here, in the following description, the state of the valve opening of the three-way valve 22d that supplies the entire amount of hot water to the heat exchanger 12 is referred to as a “fully closed state”, and a part of the hot water is reformed as makeup water. The state of the valve opening degree of the three-way valve 22d supplied to the water tank 15 is referred to as “open state”.

このように、三方弁22dが開状態になると、第一温度T1が第一所定温度Td1未満になった補給水が補給水供給管22fに向けて流れる。補給水供給管22fは、圧損部22f1(U字状部分)によって流入(落水)した補給水の水圧を下げて調整し、水圧を調整した補給水を給水弁22gに流す。本実施形態においては、給水弁22gは、三方弁22dの全閉状態から開状態への移行(切り替え)に伴い、制御装置16によって閉から開に切り替えられる。これにより、補給水は水精製器14に供給され、水精製器14は補給水を純水化して改質水タンク15に供給する。   As described above, when the three-way valve 22d is opened, the makeup water whose first temperature T1 is lower than the first predetermined temperature Td1 flows toward the makeup water supply pipe 22f. The make-up water supply pipe 22f lowers and adjusts the water pressure of the make-up water that flows in (falls down) by the pressure loss part 22f1 (U-shaped part), and flows the make-up water whose water pressure is adjusted to the water supply valve 22g. In the present embodiment, the water supply valve 22g is switched from closed to open by the control device 16 as the three-way valve 22d shifts (switches) from the fully closed state to the open state. Thereby, makeup water is supplied to the water purifier 14, and the water purification device 14 purifies the makeup water and supplies it to the reforming water tank 15.

ステップS105においては、制御装置16は、上述したように補給水が供給されている改質水タンク15の水位について、水位センサ15dから補給水供給停止水位である第二管理水位L2を表す信号Sfを取得しているか否かを判定する。即ち、制御装置16は、補給水が供給されている改質水タンク15の水位に基づいて、補給水の供給を止めるか否かを判定する。具体的に、制御装置16は、水位センサ15dから信号Sfを取得するまでステップS105にて「No」と判定し続け、水位センサ15dから信号Sfを取得すると、換言すると、改質水タンク15の水位が補給水の供給を止める第二管理水位L2になると、ステップS105にて「Yes」と判定し、ステップS106に進む。   In step S105, the control device 16 signals the signal level Sf representing the second control water level L2 that is the supply water supply stop water level from the water level sensor 15d for the water level of the reforming water tank 15 to which supply water is supplied as described above. Whether or not is acquired. That is, the control device 16 determines whether or not to stop the supply of makeup water based on the water level of the reforming water tank 15 to which makeup water is supplied. Specifically, the control device 16 continues to determine “No” in step S105 until the signal Sf is acquired from the water level sensor 15d, and acquires the signal Sf from the water level sensor 15d. When the water level reaches the second management water level L2 for stopping the supply of makeup water, “Yes” is determined in step S105, and the process proceeds to step S106.

ステップS106においては、制御装置16は、前記ステップS104にて開状態にした三方弁22dを全閉状態に制御する。これにより、貯湯水供給管22eから補給水供給管22fを介した補給水の供給が止まり、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水の全量が熱交換器12に供給される。制御装置16は、三方弁22dを全閉状態に制御すると、ステップS110に進む。尚、本実施形態においては、制御装置16は、三方弁22dを全閉状態に制御することに伴って、給水弁22gを開から閉に切り替える。   In step S106, the control device 16 controls the three-way valve 22d opened in step S104 to a fully closed state. Thereby, the supply of makeup water from the stored hot water supply pipe 22e via the makeup water supply pipe 22f is stopped, and the entire amount of stored hot water flowing through the stored hot water supply pipe 22e is supplied to the heat exchanger 12. When the control device 16 controls the three-way valve 22d to be fully closed, the control device 16 proceeds to step S110. In the present embodiment, the control device 16 switches the water supply valve 22g from open to closed as the three-way valve 22d is controlled to be fully closed.

一方、制御装置16は、前記ステップS103にて「No」と判定すると、即ち、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水をより冷却する必要がある場合には、ステップS107に進む。ステップS107においては、制御装置16は、作動フラグPの値を、ラジエータ22bを通常の冷却能力よりも高い冷却能力により作動させる状態を表す「1」に設定する。これにより、制御装置16は、ラジエータ22bを通常よりも高い冷却能力で作動させて、ステップS108に進む。   On the other hand, when it is determined “No” in step S103, that is, when it is necessary to further cool the hot water flowing through the hot water supply pipe 22e, the control device 16 proceeds to step S107. In step S107, the control device 16 sets the value of the operation flag P to “1” representing a state in which the radiator 22b is operated with a cooling capacity higher than the normal cooling capacity. Thereby, the control device 16 operates the radiator 22b with a higher cooling capacity than usual, and proceeds to step S108.

ステップS108においては、制御装置16は、ラジエータ22bのファンを回転させるモータに供給する電力(電流)を通常作動時に比べて増大し、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水を冷却するラジエータ22bの冷却能力を高める。具体的に、制御装置16は、ラジエータ22bのモータに電力(電流)を供給する電力制御において、例えば、電力供給のデューティ比Drを通常作動時のデューティ比Dr1に対して所定値αだけ増加させる。即ち、制御装置16は、モータに対して、デューティ比Dr(=Dr1+α)となる電力(電流)を供給する。これにより、ラジエータ22bは、ファンの回転数増加に伴って冷却能力を高め、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水を冷却する。このように、制御装置16は、ラジエータ22bの冷却能力を高めるとステップS109に進む。   In step S108, the control device 16 increases the electric power (current) supplied to the motor that rotates the fan of the radiator 22b as compared with the normal operation, and cools the radiator 22b that cools the hot water flowing through the hot water supply pipe 22e. Increase ability. Specifically, in the power control for supplying power (current) to the motor of the radiator 22b, the control device 16 increases the power supply duty ratio Dr by a predetermined value α with respect to the duty ratio Dr1 during normal operation, for example. . That is, the control device 16 supplies electric power (current) with a duty ratio Dr (= Dr1 + α) to the motor. Thus, the radiator 22b increases the cooling capacity as the number of rotations of the fan increases, and cools the hot water stored in the hot water supply pipe 22e. Thus, if the control apparatus 16 raises the cooling capacity of the radiator 22b, it will progress to step S109.

ステップS109においては、制御装置16は、前記ステップS103と同様に、第一温度センサ22cから貯湯水供給管22eを流れている貯湯水の第一温度T1が第一所定温度Td1未満であり、且つ、この状態が第一所定時間t2以上継続しているか否かを判定する。具体的に、制御装置16は、ステップS109において、第一温度T1が第一所定温度Td1未満であり、且つ、この状態が第一所定時間t2以上継続するまで「No」と判定し続ける。   In step S109, as in step S103, the control device 16 determines that the first temperature T1 of the hot water flowing from the first temperature sensor 22c through the hot water supply pipe 22e is less than the first predetermined temperature Td1, and Then, it is determined whether or not this state continues for the first predetermined time t2 or more. Specifically, in step S109, the control device 16 continues to determine “No” until the first temperature T1 is lower than the first predetermined temperature Td1 and this state continues for the first predetermined time t2 or longer.

そして、制御装置16は、第一温度T1が第一所定温度Td1未満であり、且つ、この状態が第一所定時間t2以上継続した場合、即ち、ラジエータ22bを作動させて貯湯水の第一温度T1を冷却する必要がなくなれば、ステップS109にて「Yes」と判定して、前記ステップS104に進む。このように、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水が冷却されると、制御装置16は、上述したように、前記ステップS104〜前記ステップS106の各ステップ処理を実行し、ステップS110に進む。   When the first temperature T1 is lower than the first predetermined temperature Td1 and this state continues for the first predetermined time t2 or longer, that is, the control device 16 operates the radiator 22b to set the first temperature of the stored hot water. If it is not necessary to cool T1, “Yes” is determined in step S109, and the process proceeds to step S104. As described above, when the hot water flowing through the hot water supply pipe 22e is cooled, the control device 16 executes the step processes of step S104 to step S106 as described above, and proceeds to step S110.

ステップS110においては、制御装置16は、作動フラグPの値が「0」即ちラジエータ22bが非作動であるか否かを判定する。制御装置16は、作動フラグPの値が「0」であれば、「Yes」と判定してステップS113に進み、補給水供給制御プログラムの実行を一旦終了する。この場合には、ラジエータ22bは、通常の冷却能力により作動しているため、制御装置16は、そのままラジエータ22bを作動させる。そして、制御装置16は、所定の短い時間が経過すると、再びステップS100にて補給水供給制御プログラムの実行を開始する。   In step S110, the control device 16 determines whether the value of the operation flag P is “0”, that is, whether the radiator 22b is inactive. If the value of the operation flag P is “0”, the control device 16 determines “Yes”, proceeds to step S113, and temporarily ends the execution of the makeup water supply control program. In this case, since the radiator 22b is operated with the normal cooling capacity, the control device 16 operates the radiator 22b as it is. And control apparatus 16 will start execution of a makeup water supply control program again in Step S100, if predetermined short time passes.

一方、制御装置16は、作動フラグPの値が「1」であれば、「No」と判定してステップS111に進む。この場合には、前記ステップS108のステップ処理により、制御装置16は、ラジエータ22bを通常の冷却能力よりも高い冷却能力で作動させている。このため、制御装置16は、ステップS111以降の各ステップ処理を実行して、ラジエータ22bを通常の冷却能力により作動させる。   On the other hand, if the value of the operation flag P is “1”, the control device 16 determines “No” and proceeds to step S111. In this case, the control device 16 operates the radiator 22b with a cooling capacity higher than the normal cooling capacity by the step process of step S108. For this reason, the control apparatus 16 performs each step process after step S111, and operates the radiator 22b by normal cooling capacity.

ステップS111においては、制御装置16は、作動フラグPが「1」であることに従って、ラジエータ22bのモータに供給している電力(電流)のデューティ比Dr(=Dr1+α)を、通常作動時のデューティ比Dr1に変更する(戻す)。具体的に、制御装置16は、デューティ比Drから所定値αを減じて、通常作動時のデューティ比Dr1に変更し、ステップS112に進む。これにより、ラジエータ22bは、通常の冷却能力により作動する。   In step S111, the control device 16 calculates the duty ratio Dr (= Dr1 + α) of the electric power (current) supplied to the motor of the radiator 22b according to the operation flag P being “1” as the duty ratio during normal operation. Change (return) to the ratio Dr1. Specifically, the control device 16 subtracts the predetermined value α from the duty ratio Dr, changes the duty ratio Dr1 during normal operation, and proceeds to step S112. Thus, the radiator 22b operates with a normal cooling capacity.

ステップS112においては、制御装置16は、「1」に設定されている作動フラグPの値を「0」に設定してステップS113に進み、補給水供給制御プログラムの実行を一旦終了する。そして、制御装置16は、所定の短い時間が経過すると、再びステップS100にて補給水供給制御プログラムの実行を開始する。   In step S112, the control device 16 sets the value of the operation flag P set to “1” to “0”, proceeds to step S113, and temporarily ends the execution of the makeup water supply control program. And control apparatus 16 will start execution of a makeup water supply control program again in Step S100, if predetermined short time passes.

以上の説明からも理解できるように、上記実施形態の燃料電池システム1によれば、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池34と、改質用原料と改質水を蒸発させた水蒸気とから燃料を生成して燃料電池34に燃料を供給する改質部33と、改質用原料の供給源Gsに接続された改質用原料供給管11aに設けられて供給源Gsから改質部33に改質用原料を圧送する改質用原料供給装置としての原料ポンプ11a1と、改質部33に改質水供給管11bを介して供給する改質水を貯水する改質水タンク15と、燃料電池34からの燃料オフガス(アノードオフガス)及び酸化剤ガス(カソードオフガス)を燃焼させて発生する燃焼排ガスと貯湯槽21から貯湯水供給管22eを介して供給される循環水との間で熱交換して燃焼排ガスに含まれている水蒸気を凝縮して凝縮水を生成する凝縮器としての熱交換器12と、改質水タンク15と熱交換器12とを接続する凝縮水供給管12aに設けられて凝縮水を精製して改質水を改質水タンク15に供給する水精製器14と、貯湯水供給管22eに設けられて貯湯槽21から供給される循環水を冷却するラジエータ22bと、燃料電池34の発電を統括して制御する制御装置16と、を備えた燃料電池システムであって、貯湯水供給管22eの熱交換器12とラジエータ22bとの間に設けられて、熱交換器12の側に流れる循環水の循環水供給量と、循環水から分離されて改質水タンク15の側に流れる補給水の補給水供給量と、を制御装置16による制御に従って調整可能な調整弁としての三方弁22dと、貯湯水供給管22eの三方弁22dとラジエータ22bとの間に設けられてラジエータ22bを通過した循環水の第一温度T1を検出し、第一温度T1を制御装置16に出力する第一温度センサ22cと、三方弁22dと水精製器14とを接続して三方弁22dから水精製器14に補給水を供給する補給水供給管22fと、水精製器14によって凝縮水及び補給水から生成された改質水が改質水タンク15に貯水された水位として第一管理水位L1、第二管理水位L2、第三管理水位L3及び第四管理水位L4を検出し、第一管理水位L1、第二管理水位L2、第三管理水位L3及び第四管理水位L4を制御装置16に出力する水位センサ15dと、を含んで貯湯槽21から補給水の改質水タンク15への供給を調整する補給水調整部70を備える。そして、制御装置16は、水位センサ15dによって検出された水位が予め設定された補給水供給開始水位である第三管理水位L3になった場合において、第一温度センサ22cによって検出された循環水の第一温度T1が予め設定された第一所定温度Td1未満(第一所定温度未満)となった場合に、三方弁22dによる補給水供給量をゼロから増大させて補給水供給管22f及び水精製器14を介して改質水タンク15に向けて補給水を供給し、水位センサ15dによって検出された水位が予め設定された補給水供給停止水位である第二管理水位L2になったときに三方弁22dによる補給水供給量をゼロに戻す、ように構成される。   As can be understood from the above description, according to the fuel cell system 1 of the above-described embodiment, the fuel cell 34 that generates power using the fuel and the oxidant gas, the water vapor obtained by evaporating the reforming raw material and the reforming water, The reforming section 33 for generating fuel from the fuel cell 34 and supplying the fuel to the fuel cell 34 and the reforming raw material supply pipe 11a connected to the reforming raw material supply source Gs are provided from the supply source Gs to the reforming section. A raw material pump 11a1 as a reforming raw material supply device that pumps the reforming raw material to 33, and a reforming water tank 15 that stores the reforming water supplied to the reforming unit 33 via the reforming water supply pipe 11b; Between the combustion exhaust gas generated by burning the fuel off-gas (anode off-gas) and the oxidant gas (cathode off-gas) from the fuel cell 34 and the circulating water supplied from the hot water storage tank 21 through the hot water storage water supply pipe 22e. Exhaust gas after heat exchange A heat exchanger 12 serving as a condenser that condenses the water vapor contained therein to generate condensed water, and a condensed water supply pipe 12a that connects the reforming water tank 15 and the heat exchanger 12 to provide condensed water. A water purifier 14 that purifies and supplies reformed water to the reformed water tank 15, a radiator 22 b that is provided in the hot water storage water supply pipe 22 e and cools the circulating water supplied from the hot water tank 21, and a fuel cell 34. A control device 16 that controls power generation in an integrated manner, and is provided between the heat exchanger 12 and the radiator 22b of the hot water supply pipe 22e, and is provided on the heat exchanger 12 side. A three-way valve as an adjustment valve capable of adjusting the circulating water supply amount of flowing circulating water and the makeup water supply amount of makeup water separated from the circulating water and flowing toward the reforming water tank 15 according to control by the control device 16 22d and hot water supply pipe 2 a first temperature sensor 22c that is provided between the three-way valve 22d and the radiator 22b, detects a first temperature T1 of the circulating water that has passed through the radiator 22b, and outputs the first temperature T1 to the controller 16; A supply water supply pipe 22f for supplying makeup water from the three-way valve 22d to the water purification device 14 by connecting the valve 22d and the water purification device 14, and reformed water generated from the condensed water and makeup water by the water purification device 14 Detects the first management water level L1, the second management water level L2, the third management water level L3 and the fourth management water level L4 as the water levels stored in the reforming water tank 15, and the first management water level L1 and the second management water level L2 are detected. A water level sensor 15d that outputs the third management water level L3 and the fourth management water level L4 to the control device 16, and adjusts the supply of the makeup water from the hot water storage tank 21 to the reforming water tank 15 Is provided. Then, when the water level detected by the water level sensor 15d becomes the third management water level L3 that is a preset makeup water supply start water level, the control device 16 detects the circulating water detected by the first temperature sensor 22c. When the first temperature T1 becomes less than a preset first predetermined temperature Td1 (less than the first predetermined temperature), the makeup water supply pipe 22f and the water purification are increased by increasing the makeup water supply amount by the three-way valve 22d from zero. When makeup water is supplied to the reforming water tank 15 through the vessel 14, and the water level detected by the water level sensor 15d reaches the second management water level L2, which is a preset makeup water supply stop water level, three-way The makeup water supply amount by the valve 22d is returned to zero.

これによれば、制御装置16は、改質水タンク15の水位が第三管理水位L3になった場合、即ち、改質水タンク15から改質部33に供給される水蒸気(改質水)が不足する可能性がある場合において、補給水調整部70を作動させることができる。補給水調整部70が作動することにより、三方弁22dは、貯湯槽21から供給されて第一温度T1が第一所定温度Td1未満になった循環水から補給水を分離し、分離した補給水を水精製器14に供給することができる。そして、水精製器14は、分離された補給水を精製した改質水を改質水タンク15に供給することができる。これにより、燃料電池システム1の発電運転中において、常に、改質水タンク15に必要十分な量の改質水を貯めておくことができる。その結果、改質水タンク15から改質部33に必要十分な量の改質水(水蒸気)を供給することができ、改質部33が燃料電池34で消費される燃料を生成して燃料電池34の発電を継続することができる。従って、改質水の不足が懸念される状況であっても、発電効率を低下させることなく燃料電池システム1の発電運転を継続することができる。   According to this, when the water level of the reforming water tank 15 becomes the third control water level L3, that is, the control device 16 is water vapor (reforming water) supplied from the reforming water tank 15 to the reforming unit 33. In the case where there is a possibility that the supply water is insufficient, the makeup water adjusting unit 70 can be operated. When the makeup water adjusting unit 70 is operated, the three-way valve 22d separates makeup water from the circulating water supplied from the hot water storage tank 21 and having the first temperature T1 lower than the first predetermined temperature Td1, and the separated makeup water is separated. Can be supplied to the water purifier 14. Then, the water purifier 14 can supply the reformed water obtained by purifying the separated makeup water to the reformed water tank 15. As a result, during the power generation operation of the fuel cell system 1, a necessary and sufficient amount of reforming water can be always stored in the reforming water tank 15. As a result, a necessary and sufficient amount of reforming water (steam) can be supplied from the reforming water tank 15 to the reforming unit 33, and the reforming unit 33 generates fuel consumed by the fuel cell 34 to generate fuel. The power generation of the battery 34 can be continued. Therefore, even in a situation where there is a concern about the shortage of reforming water, the power generation operation of the fuel cell system 1 can be continued without lowering the power generation efficiency.

又、補給水調整部70は、貯湯槽21から熱交換器12に循環水を供給する貯湯水供給管22eに設けられた三方弁22dによって、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水(循環水)の一部を補給水として分離し、水精製器14によって補給水から精製された改質水を改質水タンク15に供給することができる。これにより、例えば、燃料電池システム1の外部から改質水タンク15に水を供給するための専用供給管を設ける必要がなく、燃料電池システム1を簡素な構成とすることができるとともに専用供給管を設けるためのコストを低減することができる。   Further, the makeup water adjusting unit 70 stores hot water (circulated water) flowing through the hot water supply pipe 22e by a three-way valve 22d provided in the hot water supply pipe 22e for supplying circulating water from the hot water tank 21 to the heat exchanger 12. A part of the water is separated as makeup water, and the reformed water purified from the makeup water by the water purifier 14 can be supplied to the reformed water tank 15. Thereby, for example, there is no need to provide a dedicated supply pipe for supplying water to the reforming water tank 15 from the outside of the fuel cell system 1, and the fuel cell system 1 can be configured in a simple manner and the dedicated supply pipe. The cost for providing can be reduced.

又、補給水調整部70は、貯湯槽21から供給される貯湯水(循環水)の一部を補給水として利用することができる。この場合、貯湯槽21に貯められた貯湯水(循環水)は、ストレーナ等により不純物が除去されるとともに、熱交換器12との熱交換によって一時比較的高温になる。これにより、貯湯水(循環水)は、簡易的な脱塩素処理がなされており、貯湯水(循環水)から分離された補給水が水精製器14に供給された場合であっても、イオン交換樹脂が補給水を純水化する際の負荷を小さくすることができる。その結果、高価な水精製器14(イオン交換樹脂)の小型化が可能となり、燃料電池システム1全体の小型化が達成できるとともに低コスト化をも達成することができる。   Further, the makeup water adjusting unit 70 can use a part of the stored hot water (circulated water) supplied from the hot water storage tank 21 as makeup water. In this case, the stored hot water (circulated water) stored in the hot water storage tank 21 has impurities removed by a strainer and the like, and becomes temporarily relatively hot due to heat exchange with the heat exchanger 12. Thereby, the hot water (circulated water) has been subjected to a simple dechlorination treatment, and even if makeup water separated from the hot water (circulated water) is supplied to the water purifier 14, The load when the replacement resin purifies the makeup water can be reduced. As a result, it is possible to reduce the size of the expensive water purifier 14 (ion exchange resin), so that the entire fuel cell system 1 can be reduced in size and the cost can be reduced.

この場合、制御装置16は、第一温度T1が第一所定温度Td1未満(第一所定温度未満)となった状態で予め設定された第一所定時間t2以上継続(第一所定時間以上継続)した場合、三方弁22dによる補給水供給量をゼロから増大させる。   In this case, the control device 16 continues for the first predetermined time t2 or more (continues for the first predetermined time or more) set in advance in a state where the first temperature T1 is less than the first predetermined temperature Td1 (less than the first predetermined temperature). In this case, the makeup water supply amount by the three-way valve 22d is increased from zero.

これによれば、貯湯水(循環水)の第一温度T1、即ち、補給水の第一温度T1が確実に第一所定温度Td1未満となった場合に、三方弁22dから水精製器14に補給水を供給することができる。これにより、水精製器14のイオン交換樹脂が補給水によって熱劣化することを効果的に抑制することができる。従って、高価なイオン交換樹脂の交換頻度を大幅に低減することができ、燃料電池システム1の発電運転に伴うランニングコストを低減することができる。   According to this, when the first temperature T1 of the hot water (circulated water), that is, the first temperature T1 of the makeup water is surely lower than the first predetermined temperature Td1, the water purifier 14 is supplied from the three-way valve 22d. Makeup water can be supplied. Thereby, it can suppress effectively that the ion exchange resin of the water refiner | purifier 14 is thermally deteriorated with makeup water. Therefore, the replacement frequency of the expensive ion exchange resin can be greatly reduced, and the running cost associated with the power generation operation of the fuel cell system 1 can be reduced.

又、これらの場合、制御装置16は、第一温度T1が第一所定温度Td1以上(第一所定温度以上)の場合、ラジエータ22bの循環水を冷却する冷却効率が大きくなるように、ラジエータ22bを作動させる。   Further, in these cases, the control device 16 causes the radiator 22b to increase the cooling efficiency for cooling the circulating water of the radiator 22b when the first temperature T1 is equal to or higher than the first predetermined temperature Td1 (first predetermined temperature or higher). Is activated.

これによれば、第一温度T1が第一所定温度Td1以上(第一所定温度以上)の場合において、制御装置16は、ラジエータ22bの冷却効率を高めて、貯湯槽21から熱交換器12に向けて貯湯水供給管22eを流れる貯湯水(循環水)即ち補給水の第一温度T1を速やかに低下させることができる。これにより、水精製器14のイオン交換樹脂が補給水によって熱劣化することを効果的に抑制することができる。   According to this, in the case where the first temperature T1 is equal to or higher than the first predetermined temperature Td1 (first predetermined temperature or higher), the control device 16 increases the cooling efficiency of the radiator 22b and transfers from the hot water storage tank 21 to the heat exchanger 12. The first temperature T1 of hot water (circulated water), that is, make-up water flowing through the hot water supply pipe 22e can be quickly lowered. Thereby, it can suppress effectively that the ion exchange resin of the water refiner | purifier 14 is thermally deteriorated with makeup water.

更に、これらの場合、補給水供給管22fは、三方弁22dから水精製器14に向けて流れる補給水に圧損を生じさせるU字状に屈曲された圧損部22f1を有する。   Further, in these cases, the makeup water supply pipe 22f has a pressure loss portion 22f1 bent in a U shape that causes pressure loss in the makeup water flowing from the three-way valve 22d toward the water purifier 14.

これによれば、圧損部22f1は、補給水供給管22fを介して三方弁22dから水精製器14に供給される補給水の水圧を低減することができる。これにより、補給水の水圧が水精製器14のイオン交換樹脂に、例えば、変形を生じるような機械的な負荷を与えることが効果的に抑制される。従って、高価なイオン交換樹脂の交換頻度を大幅に低減することができ、燃料電池システム1の発電運転に伴うランニングコストを低減することができる。   According to this, the pressure loss part 22f1 can reduce the water pressure of the makeup water supplied from the three-way valve 22d to the water purifier 14 via the makeup water supply pipe 22f. Thereby, for example, it is effectively suppressed that the water pressure of the makeup water gives a mechanical load that causes deformation to the ion exchange resin of the water purifier 14. Therefore, the replacement frequency of the expensive ion exchange resin can be greatly reduced, and the running cost associated with the power generation operation of the fuel cell system 1 can be reduced.

(変形例)
上記実施形態においては、制御装置16は、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水の第一温度T1が第一所定温度Td1未満、即ち、第一温度T1が水精製器14のイオン交換樹脂に熱劣化が生じない温度になった場合に、三方弁22dを開状態として補給水を改質水タンク15に供給(補給)するようにした。この場合、より確実に水精製器14の熱劣化を生じさせないようにすることも可能である。以下、この変形例を説明するが、上記実施形態と異なる部分を中心に詳細に説明する。
(Modification)
In the above-described embodiment, the controller 16 has the first temperature T1 of the hot water flowing through the hot water supply pipe 22e less than the first predetermined temperature Td1, that is, the first temperature T1 heats the ion exchange resin of the water purifier 14. When the temperature does not deteriorate, the three-way valve 22d is opened to supply (replenish) makeup water to the reforming water tank 15. In this case, it is possible to prevent the water purifier 14 from being thermally deteriorated more reliably. Hereinafter, although this modified example is demonstrated, it demonstrates in detail focusing on a different part from the said embodiment.

この変形例においては、構成上、図4に示すように、補給水供給管22fと給水弁22gとの間に第二温度センサ22hが配置される点で、上記実施形態と異なる。即ち、この変形例においては、第二温度センサ22hが補給水調整部70に含まれる。第二温度センサ22hは、三方弁22dから供給されて補給水供給管22fを流れる補給水の温度T2(以下、「第二温度T2」と称呼する。)を検出し、制御装置16に送信している。又、この変形例においては、制御装置16は、第二温度センサ22hから取得した第二温度T2に基づいて、給水弁22gの開又は閉を制御する。   In this modified example, as shown in FIG. 4, the second temperature sensor 22h is disposed between the makeup water supply pipe 22f and the water supply valve 22g. That is, in this modified example, the second temperature sensor 22 h is included in the makeup water adjusting unit 70. The second temperature sensor 22h detects the temperature T2 of the makeup water supplied from the three-way valve 22d and flows through the makeup water supply pipe 22f (hereinafter referred to as “second temperature T2”), and transmits the detected temperature to the control device 16. ing. Moreover, in this modification, the control apparatus 16 controls opening or closing of the water supply valve 22g based on 2nd temperature T2 acquired from the 2nd temperature sensor 22h.

そして、この変形例においては、制御装置16は、図5に示す補給水供給制御プログラムを実行する。この変形例に係る補給水供給制御プログラムにおいては、上記実施形態の図3に示す補給水供給制御プログラムに比べて、前記ステップS104と前記ステップS105との間に新たにステップS120及びステップS121が追加され、前記ステップS105と前記ステップS106との間に新たにステップS122が追加される点で異なる。   In this modification, the control device 16 executes the makeup water supply control program shown in FIG. In the makeup water supply control program according to this modification, steps S120 and S121 are newly added between step S104 and step S105, compared to the makeup water supply control program shown in FIG. 3 of the above embodiment. The difference is that step S122 is newly added between step S105 and step S106.

この変形例において、制御装置16は、前記ステップS104にて三方弁22dを開状態に制御すると、ステップS120に進む。ステップS120においては、制御装置16は、第二温度センサ22hから補給水供給管22fに供給された補給水の第二温度T2が第二所定温度Td2未満で(第二所定温度未満)あり、且つ、この状態が第二所定時間t3以上継続(第二所定時間以上継続)しているか否かを判定する。ここで、第二所定温度Td2は、例えば、水精製器14を構成するイオン交換樹脂に熱劣化を生じさせない温度に設定される。又、第二所定時間t3は所定時間t1よりも長く設定される。   In this modified example, when the control device 16 controls the three-way valve 22d to be open in step S104, the control device 16 proceeds to step S120. In step S120, the control device 16 determines that the second temperature T2 of the makeup water supplied from the second temperature sensor 22h to the makeup water supply pipe 22f is less than the second predetermined temperature Td2 (less than the second predetermined temperature), and Then, it is determined whether or not this state continues for the second predetermined time t3 or longer (continues for the second predetermined time or longer). Here, the second predetermined temperature Td2 is set to a temperature that does not cause thermal degradation of the ion exchange resin constituting the water purifier 14, for example. The second predetermined time t3 is set longer than the predetermined time t1.

具体的に、制御装置16は、ステップS120において、第二温度T2が第二所定温度Td2未満であり、且つ、この状態が第二所定時間t3以上継続するまで「No」と判定し続ける。そして、制御装置16は、第二温度T2が第二所定温度Td2未満であり、且つ、この状態が第二所定時間t3以上継続していれば、ステップS120にて「Yes」と判定して、ステップS121に進む。即ち、第二温度T2が第二所定温度Td2未満であり、且つ、この状態が第二所定時間t3以上継続する場合には、補給水供給管22fに供給された補給水の第二温度T2が確実に第二所定温度Td2未満になっている。従って、給水弁22gから水精製器14に補給水が供給されても、水精製器14のイオン交換樹脂に熱劣化が生じることが抑制される。   Specifically, in step S120, the control device 16 continues to determine “No” until the second temperature T2 is lower than the second predetermined temperature Td2 and this state continues for the second predetermined time t3 or more. If the second temperature T2 is lower than the second predetermined temperature Td2 and this state continues for the second predetermined time t3 or longer, the control device 16 determines “Yes” in step S120, The process proceeds to step S121. That is, when the second temperature T2 is lower than the second predetermined temperature Td2 and this state continues for the second predetermined time t3 or more, the second temperature T2 of the makeup water supplied to the makeup water supply pipe 22f is The temperature is surely lower than the second predetermined temperature Td2. Therefore, even if makeup water is supplied to the water purifier 14 from the water supply valve 22g, thermal deterioration of the ion exchange resin of the water purifier 14 is suppressed.

ステップS121においては、制御装置16は、給水弁22gを閉から開に切り替える。これにより、補給水供給管22fに供給された補給水は、給水弁22gを介して水精製器14に供給される。従って、水精製器14は、補給水を純水化して改質水タンク15に供給する。   In step S121, the control device 16 switches the water supply valve 22g from closed to open. Thereby, the makeup water supplied to the makeup water supply pipe 22f is supplied to the water purifier 14 through the water supply valve 22g. Therefore, the water purifier 14 purifies the makeup water and supplies it to the reforming water tank 15.

このように、制御装置16は、前記ステップS121にて給水弁22gを開に切り替えた後、前記ステップS105にて上述したように補給水が供給されている改質水タンク15の水位について、水位センサ15dから第二管理水位L2を表す信号Sfを取得しているか否かを判定する。そして、制御装置16は、水位センサ15dから信号Sfを取得すると、換言すると、改質水タンク15の水位が補給水の供給を止める補給水供給停止水位である第二管理水位L2になると、ステップS105にて「Yes」と判定し、ステップS122に進む。   As described above, the control device 16 switches the water supply valve 22g to open in step S121, and then the water level of the reforming water tank 15 to which makeup water is supplied as described above in step S105. It is determined whether or not the signal Sf representing the second control water level L2 is acquired from the sensor 15d. Then, when the control device 16 acquires the signal Sf from the water level sensor 15d, in other words, when the water level of the reforming water tank 15 reaches the second management water level L2 that is the makeup water supply stop water level that stops the supply of makeup water. In S105, “Yes” is determined, and the process proceeds to Step S122.

ステップS122においては、制御装置16は、前記ステップS121にて開に切り替えた給水弁22gを閉に切り替えて、前記ステップS106に進む。これにより、三方弁22dが開状態であって補給水供給管22fに補給水が供給されていても、給水弁22gが閉に切り替えられることにより、補給水の水精製器14及び改質水タンク15への供給が止まる。そして、制御装置16は、前記ステップS106において、前記ステップS104にて開状態にした三方弁22dを全閉状態に制御する。これにより、貯湯水供給管22eからの補給水の供給が止まり、貯湯水供給管22eを流れる貯湯水の全量が熱交換器12に供給される。   In step S122, the control device 16 switches the water supply valve 22g switched to open in step S121 to closed, and proceeds to step S106. Thereby, even if the three-way valve 22d is in the open state and the makeup water is supplied to the makeup water supply pipe 22f, the makeup water 14 purifier water and the reforming water tank are switched by closing the feed water valve 22g. The supply to 15 stops. In step S106, the control device 16 controls the three-way valve 22d opened in step S104 to a fully closed state. As a result, the supply of makeup water from the hot water supply pipe 22e is stopped, and the entire amount of hot water flowing through the hot water supply pipe 22e is supplied to the heat exchanger 12.

以上の説明からも理解できるように、上記変形例の燃料電池システム1によれば、上記実施形態の場合に加えて、補給水調整部70は、補給水供給管22fに設けられて補給水供給管22fを流れる補給水の第二温度T2を検出し、第二温度T2を制御装置16に出力する第二温度センサ22hと、補給水供給管22fの水精製器14と第二温度センサ22hとの間に設けられて補給水の補給水供給管22fから水精製器14への流れの許可する開又は流れを遮断する閉を制御装置16による制御に従って切り替える給水弁22gと、を備え、制御装置16は、第二温度センサ22hによって検出された第二温度T2が予め設定された第二所定温度Td2未満(第二所定温度未満)となった状態で予め設定された第二所定時間t3以上継続(第二所定時間以上継続)した場合、給水弁22gを開に切り替えて補給水供給管22fから水精製器14を介して改質水タンク15に向けて補給水の供給を許容し、水位センサ15dによって検出された水位が第三管理水位L3になったときに給水弁22gを閉に切り替えて補給水供給管22fから水精製器14を介して改質水タンク15に向けて補給水を遮断するように構成される。   As can be understood from the above description, according to the fuel cell system 1 of the above modified example, in addition to the case of the above embodiment, the makeup water adjusting unit 70 is provided in the makeup water supply pipe 22f to supply makeup water. A second temperature sensor 22h that detects a second temperature T2 of makeup water flowing through the pipe 22f and outputs the second temperature T2 to the control device 16, a water purifier 14 of the makeup water supply pipe 22f, and a second temperature sensor 22h; A water supply valve 22g that is provided between the supply water supply pipe 22f and the water supply valve 22g for switching the flow from the makeup water supply pipe 22f to the water purifier 14 to be closed or closed to block the flow according to the control by the control device 16. 16 is continued for a predetermined second predetermined time t3 or more in a state where the second temperature T2 detected by the second temperature sensor 22h is lower than a predetermined second predetermined temperature Td2 (lower than the second predetermined temperature). ( When the water supply valve 22g is opened), the supply of makeup water is permitted from the makeup water supply pipe 22f to the reforming water tank 15 through the water purifier 14, and the water level sensor 15d When the detected water level becomes the third management water level L3, the water supply valve 22g is switched to close so that the makeup water is shut off from the makeup water supply pipe 22f to the reforming water tank 15 through the water purifier 14. Configured.

これによれば、第二温度センサ22hによって検出された第二温度T2が第二所定温度Td2未満となってから給水弁22gが閉から開に切り替えられる。従って、例えば、第一温度センサ22cが検出する第一温度T1に誤差が生じた場合であっても、三方弁22dよりも下流側の補給水供給管22fを流れる補給水の第二温度T2を第二温度センサ22hが検出し、第二温度T2に応じて給水弁22gの開閉を制御することができる。従って、水精製器14のイオン交換樹脂に熱劣化を生じさせるような高温の補給水が誤って供給されることを確実に防止することができる。その他の効果については、上記実施形態と同様の効果が得られる。   According to this, after the second temperature T2 detected by the second temperature sensor 22h becomes lower than the second predetermined temperature Td2, the water supply valve 22g is switched from closed to open. Therefore, for example, even when an error occurs in the first temperature T1 detected by the first temperature sensor 22c, the second temperature T2 of the makeup water flowing through the makeup water supply pipe 22f on the downstream side of the three-way valve 22d is set. The second temperature sensor 22h can detect and control opening / closing of the water supply valve 22g according to the second temperature T2. Accordingly, it is possible to reliably prevent erroneous supply of hot makeup water that causes thermal degradation of the ion exchange resin of the water purifier 14. About the other effect, the effect similar to the said embodiment is acquired.

本発明の実施にあたっては、上記実施形態及び上記変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、種々の変形が可能である。   In carrying out the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment and the above modification, and various modifications can be made without departing from the object of the present invention.

例えば、上記実施形態及び上記変形例においては、補給水調整部70が、開状態の三方弁22dから供給される補給水に圧損を生じさせて水圧を下げるために補給水供給管22fにU字状に屈曲された圧損部22f1を有するようにした。これに代えて、図6に示すように、三方弁22dと給水弁22gとの間に絞り(オリフィス)からなる圧損部22f2を設けることも可能である。圧損部22f2を設けた場合においても、三方弁22dから供給される補給水に圧損を生じさせて補給水の水圧を下げることができるため、給水弁22gを介して水精製器14に供給される補給水の水圧を下げることができる。従って、高い水圧によって水精製器14のイオン交換樹脂が損傷することを防止することができ、その結果、高価な水精製器14の交換頻度を抑えて燃料電池システム1のランニングコストを低減することができる。   For example, in the above-described embodiment and the above-described modification, the make-up water adjusting unit 70 is U-shaped in the make-up water supply pipe 22f in order to cause a pressure loss in the make-up water supplied from the open three-way valve 22d and reduce the water pressure. The pressure loss portion 22f1 is bent into a shape. Instead of this, as shown in FIG. 6, it is also possible to provide a pressure loss part 22f2 formed of a throttle (orifice) between the three-way valve 22d and the water supply valve 22g. Even in the case where the pressure loss part 22f2 is provided, the supply water supplied from the three-way valve 22d can be caused to have a pressure loss and the water pressure of the supply water can be lowered, so that it is supplied to the water purifier 14 through the water supply valve 22g. The water pressure of make-up water can be lowered. Therefore, it is possible to prevent the ion exchange resin of the water purifier 14 from being damaged by a high water pressure. As a result, it is possible to suppress the replacement frequency of the expensive water purifier 14 and reduce the running cost of the fuel cell system 1. Can do.

又、上記実施形態及び変形例においては、水位センサ15dがフロート式のセンサとした。これに代えて、水位センサ15dが、広く知られている静電容量式や圧力方式のセンサであっても良い。この場合においても、水位センサ15dは、改質水タンク15に貯水された改質水の水位として第一管理水位L1〜第四管理水位L4を検出し、制御装置16に送信することができる。従って、上記実施形態及び上記変形例と同様の効果が得られる。   Moreover, in the said embodiment and modification, the water level sensor 15d was made into the float type sensor. Instead, the water level sensor 15d may be a widely known capacitance type or pressure type sensor. Also in this case, the water level sensor 15 d can detect the first management water level L1 to the fourth management water level L4 as the water level of the reforming water stored in the reforming water tank 15 and transmit it to the control device 16. Therefore, the same effects as those of the above embodiment and the above modification can be obtained.

又、上記実施形態及び上記変形においては、ラジエータ22bが空冷式であるとした。これに代えて、ラジエータ22bとして水冷式のラジエータや、他の放熱装置や伝熱装置を用いることも可能である。   In the embodiment and the modification, the radiator 22b is air-cooled. Instead of this, it is also possible to use a water-cooled radiator, other heat radiating device or heat transfer device as the radiator 22b.

又、上記実施形態及び上記変形においては、図3及び図5に示す補給水供給制御プログラムにおける前記ステップS108にて、制御装置16はラジエータ22bの冷却能力を高めるためにモータ及びファンの回転数を増大させるようにした。この場合、モータ及びファンの回転数を段階的に増大させてラジエータ22bの作動音が筐体10aの外部に漏れ難くすることも可能である。   In the above-described embodiment and the above-described modification, in step S108 in the makeup water supply control program shown in FIGS. 3 and 5, the control device 16 sets the rotational speeds of the motor and the fan in order to increase the cooling capacity of the radiator 22b. Increased. In this case, it is possible to increase the rotational speeds of the motor and the fan stepwise so that the operating sound of the radiator 22b is less likely to leak out of the housing 10a.

更に、上記実施形態及び上記変形においては、制御装置16は、燃料電池システム1の発電運転中に、改質水タンク15内の改質水の水位が第二管理水位L2になると補給水を供給し、改質水の水位が第三管理水位L3になると補給水の供給を止めるようにした。即ち、上記実施形態及び上記変形では、燃料電池システム1の発電運転中において、制御装置16は、改質水の水位が改質水タンク15の第二管理水位L2と第三管理水位L3との間に存在するように、補給水の供給を制御するようにした。   Furthermore, in the embodiment and the modification described above, the control device 16 supplies makeup water when the water level of the reforming water in the reforming water tank 15 reaches the second management water level L2 during the power generation operation of the fuel cell system 1. When the reforming water level reaches the third control water level L3, the supply of makeup water is stopped. That is, in the above embodiment and the above modification, during the power generation operation of the fuel cell system 1, the control device 16 determines that the reformed water level is the second control water level L2 and the third control water level L3 of the reforming water tank 15. The supply of make-up water was controlled so that it was in between.

ところで、燃料電池システム1が発電運転停止中であり、改質水の水位が改質水タンク15の第二管理水位L2と第三管理水位L3との間に存在する場合には、次回の燃料電池システム1の発電運転に備えて、制御装置16は、改質水タンク15内の改質水の水位が第一管理水位L1となるように、予め貯湯水(補給水)を改質水タンク15に供給することも可能である。これにより、次回の燃料電池システム1の発電運転に際して、例えば、暖気モードから速やかに発電モードに移行させて、燃料電池システム1を迅速に起動させることができる。但し、この場合においては、貯湯槽21に貯められた貯湯水の第一温度T1が第一所定温度Td1(又は/及び第二温度T2が第二所定温度Td2)未満であることを条件に、制御装置16は貯湯水(補給水)を改質水タンク15に供給(補給)する。   By the way, when the fuel cell system 1 is stopped in the power generation operation and the water level of the reforming water exists between the second control water level L2 and the third control water level L3 of the reforming water tank 15, the next fuel In preparation for the power generation operation of the battery system 1, the control device 16 preliminarily stores hot water (make-up water) in the reforming water tank so that the reforming water level in the reforming water tank 15 becomes the first control water level L1. 15 can also be supplied. Thereby, in the next power generation operation of the fuel cell system 1, for example, the fuel cell system 1 can be quickly started by quickly shifting from the warm air mode to the power generation mode. However, in this case, on condition that the first temperature T1 of the hot water stored in the hot water tank 21 is lower than the first predetermined temperature Td1 (or / and the second temperature T2 is the second predetermined temperature Td2). The control device 16 supplies (supplements) hot water storage water (make-up water) to the reforming water tank 15.

1…燃料電池システム、10…発電ユニット、10a…筐体、10b…吸気口、10c…換気用排気口、10d…燃焼排ガス用排気口、11…燃料電池モジュール、11a…改質用原料供給管、11a1…原料ポンプ、11b…改質水供給管、11b2…改質水ポンプ、11c…カソードエア供給管、11c1…カソードエアブロワ、11c2…電気モータ、11c3…流量センサ、11d…排気管、12…熱交換器(凝縮器)、12a…凝縮水供給管、12b…ドレン管路、13…インバータ装置、14…水精製器、15…改質水タンク、15a…オーバーフローライン、15b…水受け部材、15c…排水管、15d…水位センサ、16…制御装置、17a…系統電源、17b…電源ライン、17c…外部電力負荷、20…排熱回収システム、21…貯湯槽、22…貯湯水循環ライン、22a…貯湯水循環ポンプ、22b…ラジエータ、22c…第一温度センサ、22d…三方弁(調整弁)、22e…貯湯水供給管、22f…補給水供給管、22f1…圧損部、22f2…圧損部、22g…給水弁、22h…第二温度センサ、31…ケーシング、32…蒸発部、33…改質部、34…燃料電池、34a…セル、34b…燃料流路、34c…空気流路、35…マニホールド、36…燃焼部、36a1,36a2…着火ヒータ、37…火炎、38…改質ガス送出管、41…減圧弁、42…給水管、42a…水供給管、54…逆止弁、55…換気ファン、61…湯供給管、62…混合弁、63…混合湯供給管、64…バイパス通路、65…電磁開閉弁、66…湯温計測装置、67…水温計測装置、69…給湯栓、70…補給水調整部、Dr…デューティ比、Dr1…デューティ比、Gs…供給源、L1…第一管理水位、L2…第二管理水位(補給水供給停止水位)、L3…第三管理水位(補給水供給停止水位)、L4…第四管理水位、P…作動フラグ、Sw…高圧給水原、T1…第一温度、Td1…第一所定温度、T2…第二温度、Td2…第二所定温度、t1…所定時間、t2…第一所定時間、t3…第二所定時間、Wh…給湯器、α…所定値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell system, 10 ... Power generation unit, 10a ... Housing, 10b ... Intake port, 10c ... Exhaust port for ventilation, 10d ... Exhaust port for combustion exhaust gas, 11 ... Fuel cell module, 11a ... Reformation material supply pipe 11a1 ... Raw material pump, 11b ... Reformed water supply pipe, 11b2 ... Reformed water pump, 11c ... Cathode air supply pipe, 11c1 ... Cathode air blower, 11c2 ... Electric motor, 11c3 ... Flow sensor, 11d ... Exhaust pipe, 12 ... heat exchanger (condenser), 12a ... condensed water supply pipe, 12b ... drain line, 13 ... inverter device, 14 ... water purifier, 15 ... reformed water tank, 15a ... overflow line, 15b ... water receiving member 15c ... Drain pipe, 15d ... Water level sensor, 16 ... Control device, 17a ... System power supply, 17b ... Power supply line, 17c ... External power load, 20 ... Exhaust heat recovery system 21 ... Hot water tank, 22 ... Hot water circulation line, 22a ... Hot water circulation pump, 22b ... Radiator, 22c ... First temperature sensor, 22d ... Three-way valve (regulating valve), 22e ... Hot water supply pipe, 22f ... Make-up water Supply pipe, 22f1 ... pressure loss part, 22f2 ... pressure loss part, 22g ... feed valve, 22h ... second temperature sensor, 31 ... casing, 32 ... evaporation part, 33 ... reforming part, 34 ... fuel cell, 34a ... cell, 34b ... Fuel flow path, 34c ... Air flow path, 35 ... Manifold, 36 ... Combustion part, 36a1, 36a2 ... Ignition heater, 37 ... Flame, 38 ... Reformed gas delivery pipe, 41 ... Pressure reducing valve, 42 ... Feed water pipe, 42a ... Water supply pipe, 54 ... Check valve, 55 ... Ventilation fan, 61 ... Hot water supply pipe, 62 ... Mixing valve, 63 ... Mixed hot water supply pipe, 64 ... Bypass passage, 65 ... Electromagnetic on-off valve, 66 ... Hot water temperature measurement Equipment, 67 ... water Measuring device, 69 ... Hot water tap, 70 ... Make-up water adjustment unit, Dr ... Duty ratio, Dr1 ... Duty ratio, Gs ... Supply source, L1 ... First management water level, L2 ... Second management water level (Supply water supply stop water level) L3 ... third control water level (supply water supply stop water level), L4 ... fourth control water level, P ... operation flag, Sw ... high pressure feedwater, T1 ... first temperature, Td1 ... first predetermined temperature, T2 ... second Temperature, Td2 ... second predetermined temperature, t1 ... predetermined time, t2 ... first predetermined time, t3 ... second predetermined time, Wh ... hot water heater, α ... predetermined value

Claims (5)

燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池と、
改質用原料と改質水を蒸発させた水蒸気とから前記燃料を生成して前記燃料電池に前記燃料を供給する改質部と、
前記改質用原料の供給源に接続された改質用原料供給管に設けられて前記供給源から前記改質部に前記改質用原料を圧送する改質用原料供給装置と、
前記改質部に改質水供給管を介して供給する前記改質水を貯水する改質水タンクと、
前記燃料電池からの燃料オフガス及び酸化剤ガスを燃焼させて発生する燃焼排ガスと貯湯槽から貯湯水供給管を介して供給される循環水との間で熱交換して前記燃焼排ガスに含まれている水蒸気を凝縮して凝縮水を生成する凝縮器と、
前記改質水タンクと前記凝縮器とを接続する凝縮水供給管に設けられて前記凝縮水を精製して前記改質水を前記改質水タンクに供給する水精製器と、
前記貯湯水供給管に設けられて前記貯湯槽から供給される前記循環水を冷却するラジエータと、
前記燃料電池の発電を統括して制御する制御装置と、を備えた燃料電池システムであって、
前記貯湯水供給管の前記凝縮器と前記ラジエータとの間に設けられて、前記凝縮器の側に流れる前記循環水の循環水供給量と、前記循環水から分離されて前記改質水タンクの側に流れる補給水の補給水供給量と、を前記制御装置による制御に従って調整可能な調整弁と、
前記貯湯水供給管の前記調整弁と前記ラジエータとの間に設けられて前記ラジエータを通過した前記循環水の第一温度を検出し、前記第一温度を前記制御装置に出力する第一温度センサと、
前記調整弁と前記水精製器とを接続して前記調整弁から前記水精製器に前記補給水を供給する補給水供給管と、
前記水精製器によって前記凝縮水及び前記補給水から生成された前記改質水が前記改質水タンクに貯水された水位を検出し、前記水位を前記制御装置に出力する水位センサと、を含んで前記貯湯槽から前記補給水の前記改質水タンクへの供給を調整する補給水調整部を備え、
前記制御装置は、
前記水位センサによって検出された前記水位が予め設定された補給水供給開始水位になった場合において、
前記第一温度センサによって検出された前記循環水の前記第一温度が予め設定された第一所定温度未満となった場合に、前記調整弁による前記補給水供給量をゼロから増大させて前記補給水供給管及び前記水精製器を介して前記改質水タンクに向けて前記補給水を供給し、
前記水位センサによって検出された前記水位が予め設定された補給水供給停止水位になったときに前記調整弁による前記補給水供給量をゼロに戻す、ように構成された、燃料電池システム。
A fuel cell that generates electricity using fuel and oxidant gas;
A reforming unit that generates the fuel from a reforming raw material and water vapor obtained by evaporating reforming water and supplies the fuel to the fuel cell;
A reforming material supply device that is provided in a reforming material supply pipe connected to the reforming material supply source and pumps the reforming material from the supply source to the reforming unit;
A reforming water tank for storing the reforming water supplied to the reforming section via a reforming water supply pipe;
Included in the combustion exhaust gas by exchanging heat between the combustion exhaust gas generated by burning the fuel off-gas and oxidant gas from the fuel cell and the circulating water supplied from the hot water storage tank through the hot water supply pipe A condenser that condenses water vapor to produce condensed water;
A water purifier provided in a condensed water supply pipe connecting the reformed water tank and the condenser to purify the condensed water and supply the reformed water to the reformed water tank;
A radiator that is provided in the hot water supply pipe and cools the circulating water supplied from the hot water tank;
A fuel cell system comprising: a control device that performs overall control of power generation of the fuel cell;
A circulating water supply amount of the circulating water that flows between the condenser and the radiator of the hot water supply pipe and flows to the condenser side, and is separated from the circulating water and An adjustment valve capable of adjusting the makeup water supply amount flowing to the side according to the control by the control device;
A first temperature sensor that is provided between the adjustment valve of the hot water supply pipe and the radiator, detects a first temperature of the circulating water that has passed through the radiator, and outputs the first temperature to the control device When,
A makeup water supply pipe for connecting the regulation valve and the water purifier to supply the makeup water from the regulation valve to the water purification device;
A water level sensor that detects a level of the reformed water generated from the condensed water and the makeup water by the water purifier and stored in the reformed water tank, and outputs the water level to the control device. A replenishing water adjustment unit for adjusting the supply of the makeup water from the hot water storage tank to the reforming water tank,
The controller is
When the water level detected by the water level sensor is a preset makeup water supply start water level,
When the first temperature of the circulating water detected by the first temperature sensor becomes lower than a preset first predetermined temperature, the replenishment water supply amount by the adjustment valve is increased from zero to the replenishment Supplying the makeup water to the reformed water tank through a water supply pipe and the water purifier;
A fuel cell system configured to return the makeup water supply amount by the adjustment valve to zero when the water level detected by the water level sensor reaches a preset makeup water supply stop water level.
前記制御装置は、
前記第一温度が前記第一所定温度未満となった状態で予め設定された第一所定時間以上継続した場合、
前記調整弁による前記補給水供給量をゼロから増大させる、請求項1に記載の燃料電池システム。
The controller is
When the first temperature continues for more than a first predetermined time in a state of being less than the first predetermined temperature,
The fuel cell system according to claim 1, wherein the makeup water supply amount by the regulating valve is increased from zero.
前記制御装置は、
前記第一温度が前記第一所定温度以上の場合、
前記ラジエータの前記循環水を冷却する冷却効率が大きくなるように、前記ラジエータを作動させる、請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システム。
The controller is
When the first temperature is equal to or higher than the first predetermined temperature,
The fuel cell system according to claim 1 or 2, wherein the radiator is operated so that a cooling efficiency of cooling the circulating water of the radiator is increased.
前記補給水調整部は、
前記補給水供給管に設けられて前記補給水供給管を流れる前記補給水の第二温度を検出し、前記第二温度を前記制御装置に出力する第二温度センサと、
前記補給水供給管の前記水精製器と前記第二温度センサとの間に設けられて前記補給水の前記補給水供給管から前記水精製器への流れの許可する開又は前記流れを遮断する閉を前記制御装置による制御に従って切り替える給水弁と、を備え、
前記制御装置は、
前記第二温度センサによって検出された前記第二温度が予め設定された第二所定温度未満となった状態で予め設定された第二所定時間以上継続した場合、
前記給水弁を開に切り替えて前記補給水供給管から前記水精製器を介して前記改質水タンクに向けて前記補給水の供給を許容し、
前記水位センサによって検出された前記水位が前記補給水供給停止水位になったときに前記給水弁を閉に切り替えて前記補給水供給管から前記水精製器を介して前記改質水タンクに向けて前記補給水を遮断するように構成された、請求項1乃至請求項3のうちの何れか一項に記載の燃料電池システム。
The makeup water adjusting unit is
A second temperature sensor provided in the makeup water supply pipe for detecting a second temperature of the makeup water flowing through the makeup water supply pipe and outputting the second temperature to the control device;
Provided between the water purifier of the make-up water supply pipe and the second temperature sensor to allow the flow of the make-up water from the make-up water supply pipe to the water purifier or to block the flow. A water supply valve that switches closing according to control by the control device,
The controller is
When the second temperature detected by the second temperature sensor continues for a preset second predetermined time in a state where the second temperature is less than a preset second predetermined temperature,
Switching the water supply valve to open, allowing the supply of makeup water from the makeup water supply pipe to the reforming water tank via the water purifier,
When the water level detected by the water level sensor becomes the makeup water supply stop water level, the water supply valve is switched to close to the reforming water tank from the makeup water supply pipe via the water purifier. The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3, wherein the fuel cell system is configured to shut off the makeup water.
前記補給水供給管は、
前記調整弁から前記水精製器に向けて流れる前記補給水に圧損を生じさせる圧損部を有する、請求項1乃至請求項4のうちの何れか一項に記載の燃料電池システム。
The makeup water supply pipe is
5. The fuel cell system according to claim 1, further comprising a pressure loss unit that causes a pressure loss in the makeup water flowing from the regulating valve toward the water purifier.
JP2017181551A 2017-09-21 2017-09-21 Fuel cell system Active JP6939316B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017181551A JP6939316B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017181551A JP6939316B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Fuel cell system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019057438A true JP2019057438A (en) 2019-04-11
JP6939316B2 JP6939316B2 (en) 2021-09-22

Family

ID=66107785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017181551A Active JP6939316B2 (en) 2017-09-21 2017-09-21 Fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6939316B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020184454A (en) * 2019-05-08 2020-11-12 アイシン精機株式会社 Fuel cell system
CN117317304A (en) * 2023-10-20 2023-12-29 北京亿华通科技股份有限公司 A comprehensive application system integrating electrolysis of water for oxygen production and fuel cells

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020184454A (en) * 2019-05-08 2020-11-12 アイシン精機株式会社 Fuel cell system
JP7310278B2 (en) 2019-05-08 2023-07-19 株式会社アイシン fuel cell system
CN117317304A (en) * 2023-10-20 2023-12-29 北京亿华通科技股份有限公司 A comprehensive application system integrating electrolysis of water for oxygen production and fuel cells

Also Published As

Publication number Publication date
JP6939316B2 (en) 2021-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4644704B2 (en) Fuel cell system
JP5418529B2 (en) Fuel cell system
JP5988701B2 (en) Fuel cell system
JP5955040B2 (en) Fuel cell system
JP2015185265A (en) Fuel cell system
JP5422780B1 (en) Fuel cell system
JP2019186109A (en) Fuel cell system
JP6447014B2 (en) Fuel cell system
JP6610003B2 (en) Fuel cell system
EP3070774B1 (en) Fuel cell system
JP4106356B2 (en) Fuel cell system
JP2019129115A (en) Fuel cell system
JP6939316B2 (en) Fuel cell system
JP7056245B2 (en) Power generation system
JP4799827B2 (en) Fuel cell system
JP6699232B2 (en) Fuel cell system
JP7528728B2 (en) Power Generation System
JP2016225103A (en) Fuel cell system
JP2016012485A (en) Fuel cell system
JP5371842B2 (en) Fuel cell system
JP5392477B2 (en) Fuel cell system
JP6115230B2 (en) Fuel cell system
JP6566053B2 (en) Fuel cell system
JP5502521B2 (en) Fuel cell system
JP7782259B2 (en) fuel cell system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200806

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210720

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210803

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210816

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6939316

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150