[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及具有燃料电池、用于生成供给所述燃料电池的燃料气的重整器、用于存储储热水的储热水槽和用于循环所述储热水的储热水循环回路的燃料电池系统。

背景技术

作为燃料电池系统，众所周知的一种是具有燃料电池、用于生成供给所述燃料电池的燃料气的重整器、用于存储储热水的储热水槽和用于循环所述储热水的储热水循环回路的燃料电池系统，其中在所述储热水循环回路中收集由所述燃料电池和所述重整器产生的废热以加热所述储热水。

作为上述燃料电池系统的一种类型，已知在专利文献1“Fuel CellPower Generation System”中描述了一种燃料电池系统。如专利文献1的图1所示，该燃料电池发电系统10具有循环热交换介质54(水或热水)的热交换介质循环通道50。该热交换介质循环通道50是这样的循环通道，即存储在储热水槽52中的热交换介质54从储热水槽52通过阳极废气换热器42、阴极废气换热器44和燃烧废气换热器45和冷却水换热器46并且再返回到储热水槽52。阳极废气换热器42通过热交换介质54收集阳极排放的阳极废气的热量，阴极废气换热器44通过热交换介质54收集阴极排放的阴极废气的热量，燃烧废气换热器45通过热交换介质54收集燃烧废气的热量，并且冷却水换热器46通过热交换介质54收集沿着冷却水循环通道43流动的冷却水的热量，所述冷却水循环通道43经过初始废气换热器58和初始废气燃烧器57。

此外，作为另一种类型，已知在专利文献2“Fuel Cell PowerGeneration System”中公开了一种燃料电池系统。如专利文献2的图1所示，该燃料电池发电系统20设置了配管，其中通过散热器42、用于冷却逆变器48a的冷却器48b、冷凝器38、换热器36和热水管56将来自连接到储热水槽52底部的冷水管54的水返回到所述储热水槽52的顶部。所述换热器36结合在用于燃料电池组34的制冷剂(冷却水等)的循环流道中(所述循环流道如图中的虚线所示)并且冷却该制冷剂。

此外，作为另一种类型，已知在专利文献3“Solid Polymer Type FuelCell Power Generating Device”中描述了一种燃料电池系统。如专利文献3的图1-3所示，固体聚合物型燃料电池发电装置GS1具有换热器HEX，所述换热器HEX被进一步设置在用于废气配管31的换热器32、用于废气配管45的换热器46和用于来自燃料电池6的空气电极(k)的废气的换热器71后面，并且为可进行热交换地循环和输入热水A提供配管L1，所述配管L1已经通过将所述储热水槽50中的水由泵P经由所述换热器HEX到所述换热器71、32和46直接加入到水槽21中来收集废热。并联地提供配管L2，用于将所述热水A加入到所述储热水槽50，在所述储热水槽50中所述热水A不需要通过所述配管L1加入到所述水槽21。通过所述燃料电池6的冷却器段6c循环的由泵48产生的冷却水通过水管73流入到所述水槽21中。

专利文献1：日本未审查出版专利申请编号2003-257457(4-7页和图1)

专利文献2：日本未审查出版专利申请编号2004-111209(4-6页和图1)

专利文献3：日本未审查出版专利申请编号2002-216819(2-6页和图1-3)

发明内容

本发明解决的问题

在上述专利文献1描述的燃料电池发电系统中，其中储热水槽52是直接给其补充自来水的密封型式的，将高压的自来水压力施加到储热水槽52和热交换介质循环通道50上，并且还将自来水压力施加到阳极废气换热器42、阴极废气换热器44、燃烧废气换热器45和冷却水换热器46上。由此希望阳极废气换热器42、阴极废气换热器44、燃烧废气换热器45具有耐压构造，但是这样做会产生高成本和大尺寸的问题。

在上述专利文献2描述的燃料电池发电系统和上述专利文献3描述的固体聚合物型燃料电池发电装置中，出现了与上述专利文献1描述的燃料电池发电系统相同的问题。

本发明用来解决上述各种问题，并且其目的是提供一种燃料电池系统，该燃料电池系统能够为储热水补充来自高压水源的水而不增加成本和尺寸。

解决问题的方法