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公開番号2025130740
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-09
出願番号2024027983
出願日2024-02-28
発明の名称排熱回収装置
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類F24H 1/00 20220101AFI20250902BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】水潤滑の摺動部を有するポンプを用いて、タンクと熱交換部との間で湯水を循環するものにおいて、ポンプの摺動部に酸化銅が析出するのを低減して、ポンプに動作不良が生じるのを防止する。
【解決手段】排熱回収装置は、燃料電池システムの排熱と湯水とを熱交換する熱交換部と、タンクと、熱交換部とタンクとを接続する循環路と、循環路におけるタンクの下流側に設置されると共に水潤滑の摺動部を有しタンクと熱交換部との間で湯水を循環させるポンプと、循環路におけるポンプの下流側に設置された温度センサと、循環制御の実行中に温度センサにより検出される温度が所定温度以上となった場合に、循環路におけるポンプとは別の発熱部を昇温させる昇温制御を行なう制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池システムの排熱を回収する排熱回収装置であって、
前記燃料電池システムの排熱と湯水とを熱交換する熱交換部と、
湯水を蓄えるタンクと、
前記熱交換部と前記タンクとを接続する循環路と、
前記循環路における前記タンクの下流側に設置されると共に水潤滑の摺動部を有し、前記タンクと前記熱交換部との間で湯水を循環させるポンプと、
前記循環路における前記ポンプの下流側に設置された温度センサと、
前記タンクの湯水が循環するように前記ポンプを制御する循環制御の実行中に前記温度センサにより検出される温度が所定温度以上となった場合に、前記循環路における前記ポンプとは別の発熱部を昇温させる昇温制御を行なう制御部と、
を備える排熱回収装置。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
請求項１に記載の排熱回収装置であって、
前記発熱部は、前記循環路における前記ポンプと前記熱交換部との間に設置されたヒータであり、
前記制御部は、前記循環制御の実行中に前記温度センサにより検出される温度が所定温度以上となった場合に、前記昇温制御として前記ヒータを駆動する、
排熱回収装置。
【請求項３】
請求項１に記載の排熱回収装置であって、
前記循環路における前記熱交換部の出口側に設置された第２温度センサを備え、
前記制御部は、前記循環制御として、前記第２温度センサにより検出される温度が第１の目標温度となるように前記ポンプを制御し、前記昇温制御として、前記第２温度センサにより検出される温度が前記第１の目標温度よりも高い第２の目標温度となるように前記ポンプを制御する、
排熱回収装置。
【請求項４】
請求項１ないし３いずれか１項に記載の排熱回収装置であって、
前記燃料電池システムは、定期的に停止と起動とが実行され、
前記制御部は、前記燃料電池システムが停止する前の所定期間において、前記昇温制御を実行する、
排熱回収装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、排熱回収装置について開示する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、この種の排熱回収装置としては、燃料電池を含む発電モジュールから排出される排熱（燃焼排ガス）と湯水とを熱交換する熱交換器と、湯水を貯蔵する貯湯タンクと、熱交換器と貯湯タンクとを接続する循環配管と、循環配管における貯湯タンクの下流側に設置された循環ポンプと、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
熱交換器や循環配管等には銅製の材料が用いられることが一般的であり、材料からは循環水中に銅イオンが溶出されることが知られている。そして、循環水中の銅イオンの濃度が高まると、一定の条件下において、酸化銅として析出される。ポンプとして、水潤滑の摺動部を有するポンプを用いた場合、当該摺動部に酸化銅が析出すると、ポンプの動作不良を引き起こすおそれが生じる。
【０００５】
本開示の排熱回収装置は、水潤滑の摺動部を有するポンプを用いて、タンクと熱交換部との間で湯水を循環するものにおいて、ポンプの摺動部に酸化銅が析出するのを低減して、ポンプに動作不良が生じるのを防止することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の排熱回収装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示の排熱回収装置は、
燃料電池システムの排熱を回収する排熱回収装置であって、
前記燃料電池システムの排熱と湯水とを熱交換する熱交換部と、
湯水を蓄えるタンクと、
前記熱交換部と前記タンクとを接続する循環路と、
前記循環路における前記タンクの下流側に設置されると共に水潤滑の摺動部を有し、前記タンクと前記熱交換部との間で湯水を循環させるポンプと、
前記循環路における前記ポンプの下流側に設置された温度センサと、
前記タンクの湯水が循環するように前記ポンプを制御する循環制御の実行中に前記温度センサにより検出される温度が所定温度以上となった場合に、前記循環路における前記ポンプとは別の発熱部を昇温させる昇温制御を行なう制御部と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
本願の発明者らは、鋭意研究の結果、循環経上の少なくとも一部が銅製であり、湯水の循環に水潤滑の摺動部を有するポンプを用いた場合、循環水中に銅イオンが溶出し、循環水中の銅イオンの濃度が高まると、摺動部の摩擦熱により酸化銅が析出し、ポンプに動作不良が生じるおそれがあることを見出した。そこで、本開示の排熱回収装置は、ポンプの下流側に設置された温度センサにより検出される温度が所定温度以上となった場合に、循環路上のポンプとは別の発熱部を昇温させる昇温制御を行なう。これにより、循環路上のポンプとは別の発熱部に対して酸化銅の析出が促進されるため、循環水中の銅イオンの濃度を低減することができる。この結果、ポンプの摺動部に酸化銅が析出するのを低減して、ポンプに動作不良が生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態の排熱回収装置を含む燃料電池システムの概略構成図である。
制御処理の一例を示すフローチャートである。
シャフト部酸化銅析出抑制処理の一例を示すフローチャートである。
他の実施形態に係るシャフト部酸化銅析出抑制処理を示すフローチャートである。
他の実施形態に係るシャフト部酸化銅析出抑制処理を示すフローチャートである。
他の実施形態に係るシャフト部酸化銅析出抑制処理を示すフローチャートである。
他の実施形態に係るシャフト部酸化銅析出抑制処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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