(57)【要約】  燃料電池モジュールは、水素含有燃料を用いて改質ガスを発生させる改質器と、改質ガスを用いて発電を行うセルスタックと、改質器に供給される水素含有燃料の脱硫を行う脱硫器と、水素含有燃料を脱硫器へ供給するための水素含有燃料供給流路と、水素含有燃料供給流路において脱硫器の上流側に設けられ、脱硫器に水素含有燃料を供給するためのフィードポンプと、改質器からセルスタックへ供給される改質ガスの一部を、水素含有燃料供給流路のフィードポンプの上流側へ循環するための循環流路と、水素含有燃料供給流路において循環流路との合流部より上流側に設けられ、フィードポンプの吸込圧力が改質器からセルスタックへ供給される改質ガスの圧力よりも低くなるように、フィードポンプに供給される水素含有燃料の圧力を低下させる第１圧力低下部と、を備えている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有燃料を用いて改質ガスを発生させる改質器と、
前記改質ガスを用いて発電を行うセルスタックと、
前記改質器に供給される前記水素含有燃料の脱硫を行う脱硫器と、
前記水素含有燃料を前記脱硫器へ供給するための水素含有燃料供給流路と、
前記脱硫器の上流側又は下流側に設けられ、前記水素含有燃料を圧送するフィードポンプと、
前記改質器から前記セルスタックへ供給される前記改質ガスの一部を、前記水素含有燃料供給流路の前記脱硫器及び前記フィードポンプの上流側へ循環するための循環流路と、
前記水素含有燃料供給流路において前記循環流路との合流部より上流側に設けられ、前記フィードポンプの吸込圧力が前記改質器から前記セルスタックへ供給される前記改質ガスの圧力よりも低くなるように、前記フィードポンプに供給される前記水素含有燃料の圧力を低下させる第１圧力低下部と、を備えた燃料電池システム。
【請求項２】
前記脱硫器は、前記合流部の下流、且つ、前記改質器から前記セルスタックへ前記改質ガスを供給する改質ガス供給流路から前記循環流路へ前記改質ガスの一部を分岐させる分岐部の上流にある請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記フィードポンプは、前記水素含有燃料供給流路において前記脱硫器の上流側に設けられ、前記脱硫器に前記水素含有燃料を供給する請求項１又は２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記フィードポンプの吸込圧力は、前記改質器から前記セルスタックへ供給される前記改質ガスの圧力から、前記循環流路の圧力低下量を減じた値より小さい請求項１〜３の何れか一項記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記循環流路には、前記水素含有燃料供給流路へ循環する前記改質ガスの流量が所定流量となるように前記改質ガスの圧力を低下させる第２圧力低下部が設けられている請求項１〜４の何れか一項記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記第１及び第２圧力低下部の少なくとも一方は、圧力低下量が可変である請求項５記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記フィードポンプの吸込圧力を測定する圧力測定部をさらに備え、
前記フィードポンプの吸込圧力に応じて前記第１及び第２圧力低下部の少なくとも一方における圧力低下量を変更する請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記循環流路は、逆流防止部をさらに備えた請求項１〜７の何れか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記改質器に改質水を水蒸気として供給するための改質水供給流路を備え、
前記循環流路及び前記改質水供給流路には、前記改質ガスから前記改質水へ熱を移動させる熱交換器が設けられている請求項１〜８の何れか一項記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記循環流路は、前記水素含有燃料供給流路へ循環する前記改質ガスから生じる凝縮水を除去する排水回収ドレンをさらに備えた請求項１〜９の何れか一項に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池システムとしては、水素含有燃料を用いて改質ガスを発生させる改質器と、改質ガスを用いて発電を行うセルスタックと、改質器に供給される水素含有燃料の脱硫を行う脱硫器と、を具備するものが知られている。このような燃料電池システムは、例えば特許文献１に記載されたように、脱硫器へ水素含有燃料を供給する供給流路と、供給流路に設けられたフィードポンプ（原燃料圧縮器）と、改質器からセルスタックへ供給される改質ガスの一部を供給流路へ循環する循環流路（リサイクルライン）と、を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２７７３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述したような燃料電池システムでは、例えば改質器からセルスタックへ供給される改質ガスの圧力が十分に高いものでない場合、循環流路により改質ガスを供給流路へ循環することが困難になるおそれがある。この点、循環流路にフィードポンプ等を設け、循環流路により改質ガスを積極的に循環させる場合があるが、この場合、フィードポンプが必要となるためにコストが高くなり好ましくない。【０００５】
そこで、本発明は、低コストで確実に改質ガスを循環させることができる燃料電池システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一側面に係る燃料電池システムは、水素含有燃料を用いて改質ガスを発生させる改質器と、改質ガスを用いて発電を行うセルスタックと、改質器に供給される水素含有燃料の脱硫を行う脱硫器と、水素含有燃料を脱硫器へ供給するための水素含有燃料供給流路と、脱硫器の上流側又は下流側に設けられ、水素含有燃料を圧送するフィードポンプと、改質器からセルスタックへ供給される改質ガスの一部を、水素含有燃料供給流路の脱硫器及びフィードポンプの上流側へ循環するための循環流路と、水素含有燃料供給流路において循環流路との合流部より上流側に設けられ、フィードポンプの吸込圧力が改質器からセルスタックへ供給される改質ガスの圧力よりも低くなるように、フィードポンプに供給される水素含有燃料の圧力を低下させる第１圧力低下部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
この燃料電池システムでは、第１圧力低下部によって供給流路における循環流路との合流部の上流側にて水素含有燃料の圧力が低下され、フィードポンプの吸込圧力が改質器からセルスタックへ供給される改質ガスの圧力よりも低くされる。よって、循環流路における入口側の圧力と出口側の圧力との間に改質ガスが循環するよう圧力差が生じ、フィードポンプ等を循環流路に設けなくとも、改質ガスが供給流路のフィードポンプの上流側へ自圧で確実に循環されることとなる。従って、低コストで確実に改質ガスを循環させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。
【図２】第２実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。
【図３】第３実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。
【図４】第４実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１０】
［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。図１に示すように、燃料電池システム１は、脱硫器２と、改質器３と、セルスタック４と、を備えている。この燃料電池システム１は、水素含有燃料及び酸化剤を用いて、セルスタック４にて発電を行う。燃料電池システム１におけるセルスタック４の種類は特に限定されず、例えば、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Polymer Electrolyte Fuel Cell）、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Solid Oxide Fuel Cell）、リン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ：PhosphoricAcid
Fuel Cell）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ：Molten Carbonate Fuel Cell）、及び、その他の種類を採用することができる。
【００１１】
水素含有燃料として、例えば、炭化水素系燃料が用いられる。炭化水素系燃料として、分子中に炭素と水素とを含む化合物（酸素等、他の元素を含んでいてもよい）若しくはそれらの混合物が用いられる。炭化水素系燃料として、例えば、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、バイオ燃料が挙げられ、これらの炭化水素系燃料は従来の石油・石炭等の化石燃料由来のもの、合成ガス等の合成系燃料由来のもの、バイオマス由来のものを適宜用いることができる。具体的には、炭化水素類として、メタン、エタン、プロパン、ブタン、天然ガス、ＬＰＧ（液化石油ガス）、都市ガス、タウンガス、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油が挙げられる。
【００１２】
なお、アルコール類として、メタノール、エタノールが挙げられる。エーテル類として、ジメチルエーテルが挙げられる。バイオ燃料として、バイオガス、バイオエタノール、バイオディーゼル、バイオジェットが挙げられる。酸化剤として、例えば、空気、純酸素ガス（通常の除去手法で除去が困難な不純物を含んでもよい）、酸素富化空気が用いられる。
【００１３】
脱硫器２は、改質器３に供給される水素含有燃料の脱硫を行う。脱硫器２は、水素含有燃料に含有される硫黄化合物を除去するための脱硫触媒を有している。脱硫器２では、硫黄化合物を水素と反応させて除去する水素化脱硫方式が採用される。なお、水素化脱硫方式に加えて、他の脱硫器２の脱硫方式として、例えば、硫黄化合物を吸着して除去する吸着脱硫方式を併用してもよい。脱硫器２は、脱硫した水素含有燃料を改質器３へ供給する。
【００１４】
改質器３は、供給される水素含有燃料から水素リッチガス（水素含有ガス）としての改質ガスを発生させる。改質器３は、改質触媒を用いた改質反応により、水素含有燃料を改質して改質ガスを発生させる。改質器３での改質方式は、特に限定されず、例えば、水蒸気改質、部分酸化改質、自己熱改質、その他の改質方式を採用できる。なお、改質器３は、セルスタック４に要求される水素リッチガスの性状によって、改質触媒により改質する改質器の他に性状を調整するための構成を有する場合もある。例えば、セルスタック４のタイプが固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）やリン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）であった場合、改質器３は、水素リッチガス中の一酸化炭素を除去するための構成（例えば、シフト反応部、選択酸化反応部）を有する。改質器３は、改質ガスをセルスタック４へ供給する。
【００１５】
セルスタック４は、改質器３からの改質ガス及び酸化剤を用いて発電を行う。このセルスタック４は、発電に用いられなかった改質ガス及び酸化剤をオフガスとして、後段の燃焼部（不図示）へ供給する。
【００１６】
また、燃料電池システム１は、水素含有燃料供給流路Ｒ１と、改質ガス供給流路Ｒ２と、改質水供給流路Ｒ３と、循環流路Ｒ４と、を備えている。
【００１７】
水素含有燃料供給流路Ｒ１は、少なくとも水素含有燃料を脱硫器２へ供給するための水素含有燃料供給ラインであり、脱硫器２に接続されている。この水素含有燃料供給流路Ｒ１には、圧送手段としてのフィードポンプＰが設けられている。フィードポンプＰは、後述の分岐部Ｇ１の上流に設けられ、セルスタック４へ供給する燃料流量を調整する。
【００１８】
改質ガス供給流路Ｒ２は、改質器３からセルスタック４へ改質ガスを供給するための改質ガス供給ラインであり、改質器３及びセルスタック４に接続されている。改質水供給流路Ｒ３は、改質器３に改質水を水蒸気として供給するための改質水ラインであり、改質器３に接続されている。
【００１９】
循環流路Ｒ４は、改質器３からセルスタック４へ供給される改質ガスの一部を、水素含有燃料供給流路Ｒ１のフィードポンプＰの上流側へ循環するためのリサイクルラインである。循環流路Ｒ４は、改質ガス供給流路Ｒ２及び水素含有燃料供給流路Ｒ１のフィードポンプＰの上流側に接続されている。ここでは、循環流路Ｒ４は、改質ガス供給流路Ｒ２の途中から分岐し（以下、分岐している部分を分岐部Ｇ１とする）、水素含有燃料供給流路Ｒ１のフィードポンプＰの上流側に合流している（以下、合流している部分を合流部Ｇ２とする）。なお、この循環流路Ｒ４で循環する改質ガスは、例えば水素化脱硫のために、或いは、脱硫器２の触媒再生のために利用される。
【００２０】
改質水供給流路Ｒ３及び循環流路Ｒ４には、改質ガスから改質水へ熱を移動させる熱交換器６が設けられている。これにより、改質ガスの保有熱が利用されて改質水が加熱される。また、循環流路Ｒ４において熱交換器６の下流側には、循環流路Ｒ４を流通する改質ガスから生じる水（凝縮水）を回収し排水する排水回収ドレン７が設けられている。これにより、循環流路Ｒ４に流通する改質ガスと共に凝縮水がフィードポンプＰに流入するのを抑制することができる。
【００２１】
また、水素含有燃料供給流路Ｒ１において循環流路Ｒ４との合流部Ｇ（合流部Ｇ２）よりも上流側には、差圧を発生させる毛細管であるキャピラリ等の第１圧力低下部８が設けられている。この第１圧力低下部８は、フィードポンプＰの吸込圧力が改質器３からセルスタック４へ供給される改質ガスの圧力よりも低くなるように水素含有燃料の圧力を低下させる。第１圧力低下部８は限定されるものではなく、例えば第１圧力低下部８としては、第１圧力低下部８自体の入口圧力から予め定められる一定の圧力量を低下させるもの、第１圧力低下部８自体の入口圧力から低下させることができる圧力量を多段階で調整することができるもの、及び、第１圧力低下部８自体の入口圧力によらずそれ自体の出口圧力を予め定められた一定圧力値まで低下させるもの等を適宜選択することができる。例えば、キャピラリの他に、オリフィス、逆止弁、比例弁、減圧弁、ゼロガバナ等を用いることができる。
【００２２】
また、循環流路Ｒ４において排水回収ドレン７と合流部Ｇ（合流部Ｇ２）との間には、差圧を発生させる毛細管であるキャピラリ等の第２圧力低下部９が設けられている。この第２圧力低下部９は、水素含有燃料供給流路Ｒ１へ循環する改質ガスの圧力を、当該改質ガスの流量が所定流量となるよう低下させる。循環流路Ｒ４における圧力低下量が十分であれば、第２圧力低下部９を省略することができるが、第２圧力低下部９を設けることにより、例えば燃料電池システム１の発電量の変動に基づき、フィードポンプＰの吐出圧力が変動しても、より安定的に改質ガスを循環させることができる。例えば第２圧力低下部９としては、上記第１圧力低下部８と同様に、キャピラリの他に、オリフィス、逆止弁、比例弁、減圧弁、ゼロガバナ等を用いることができる。
【００２３】
以上のように構成された燃料電池システム１では、まず、水素含有燃料供給流路Ｒ１において、例えば２．５ｋPａの圧力で流通する水素含有燃料の圧力が第１圧力低下部８により低下され、第１圧力低下部８の出口圧力は負圧（例えば、−５ｋＰａ）とされる。続いて、水素含有燃料が合流部Ｇ（合流部Ｇ２）を介して循環流路Ｒ４からの改質ガスと合流され、水素含有燃料及び改質ガスがフィードポンプＰにより例えば５ｋＰａの吐出圧で下流側へ圧送される。そしてその後、これら水素含有燃料及び改質ガスが脱硫器２に供給される。なお、上記において例示する圧力の数値は、ゲージ圧である（以下、同じ）。
【００２４】
続いて、脱硫器２により水素含有燃料が脱硫された後、改質器３により水素含有燃料が改質されて改質ガスが発生される。また、脱硫器２及び改質器３での圧力損失により改質ガスの圧力は低下（例えば０．４ｋＰａ）する。続いて、改質ガス供給流路Ｒ２において、例えば０．４ｋPａの圧力の改質ガスがセルスタック４へ供給される。そして、セルスタック４から例えば０．１ｋＰａの圧力のオフガスが発生される。
【００２５】
一方、改質ガス供給流路Ｒ２においては、改質器３からセルスタック４へ供給される改質ガスの一部（ここでは、改質器３からセルスタック４へ供給される改質ガスの約５％程度）が分岐部Ｇ１から循環流路Ｒ４に流入される。循環流路Ｒ４では、熱交換器６を介して改質ガスが改質水供給流路Ｒ３の改質水を加熱した後、排水回収ドレン７により改質ガス中の水が回収される。当該改質ガスは、流量が所定流量となるように第２圧力低下部９により圧力が低下され、そしてその後、前述のように、合流部Ｇを介して水素含有燃料供給流路Ｒ１の水素含有燃料に合流される。
【００２６】
ここで、本実施形態では、上述したように、第１圧力低下部８により、水素含有燃料供給流路Ｒ１においてフィードポンプＰに供給される水素含有燃料の圧力が低下されて、フィードポンプＰの吸込圧力が改質器３から供給される改質ガスの圧力（０．４ｋＰａ）よりも低い負圧（−５ｋＰａ）とされている。具体的には、フィードポンプＰの吸込圧力は、改質器３からセルスタック４へ供給される改質ガスの圧力から循環流路Ｒ４全体における圧力低下量を減じた値より小さい値とされる。よって、循環流路Ｒ４において、入口側の圧力と出口側の圧力とに圧力差を生じさせ、入口側から出口側に吸い込むようにして改質ガスを自圧で流通させることが可能となる。その結果、循環流路Ｒ４にフィードポンプ等の圧送手段を別途に設けなくとも、改質ガスが水素含有燃料供給流路Ｒ１へ確実且つ安定して循環されることとなる。
【００２７】
すなわち、本実施形態では、フィードポンプＰの吸込ライン（上流）に第１圧力低下部８を配置し、フィードポンプＰの吸込圧を負圧にしてから、セルスタック４に改質ガスが供給可能なフィードポンプ吐出圧力で水素含有燃料を圧送することで、改質器３からの改質ガスの圧力と、フィードポンプＰによる水素含有燃料及び改質ガスの吸込圧との間に圧力差を人為的に作り出す。これにより、循環流路Ｒ４による改質ガスの循環が自圧で可能となる。従って、本実施形態によれば、低コストで確実に改質ガスを循環させることが可能となる。
【００２８】
また、燃料電池システム１の運転制御の一つとして、電力需要の変化に応じて発電量を変化させる制御形態が知られている。この場合、発電量の増減に応じて必要とする水素含有燃料も増減する。すなわち、フィードポンプＰの単位時間当たりの燃料吐出量が増減し、セルスタック４へ供給される改質ガス圧力も変動する。このような場合において、フィードポンプＰの制御や圧力変化に応答の遅れが生じることがある。しかし、循環流路Ｒ４に第２圧力低下部を備えることにより、過渡的な圧力変動を低減し、安定的に循環流路Ｒ４に流れる改質ガスを循環できる。
【００２９】
なお、ＳＯＦＣのセルスタック４の場合には、ＰＥＦＣの場合に比べ、セルスタック４の圧力損失が小さいことからフィードポンプＰの吸込圧力と改質器３からの改質ガスの圧力との圧力差が少なく、自圧で改質ガスの循環が容易でないため、本実施形態は、特にＳＯＦＣのセルスタック４の場合に有効なものといえる。
【００３０】
また、本実施形態では、上述したように、改質水供給流路Ｒ３及び循環流路Ｒ４に熱交換器６が設けられ、改質ガスから改質水へ熱を移動させている。これにより、循環流路Ｒ４で循環する改質ガスの保有熱を、改質水で回収することが可能となる。
【００３１】
［第２実施形態］
図２は、第２実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。図２に示すように、第２実施形態の燃料電池システム２００が上記第１実施形態（図１参照）と主に異なる点は、フィードポンプＰが脱硫器２の下流側に設けられていると共に、熱交換部６が熱媒体により改質ガスを冷却する点である。ここでの熱交換部６は、循環流路Ｒ４に設けられており、熱媒体として例えば、水、空気、油等が流通される。熱媒体によって回収された熱は、例えば貯湯槽に蓄熱され、温水として利用することができる。なお、フィードポンプＰは脱硫器２と改質器３との間に設けられているが、合流部Ｇ２の下流且つ分岐部Ｇ１の間に設けられていれば、改質ガスを循環させるために必要な圧力差を生じさせることができるためである。
【００３２】
なお、本実施形態は、セルスタック４への供給圧力が比較的高い燃料電池システムにおいて、好適に実施することができる。分岐部Ｇ１の圧力が高ければ合流部Ｇ２の圧力も過剰に下げることなく改質ガスを循環させることができるため、フィードポンプＰを脱硫器２の下流に設けても、良好な脱硫条件を保つことができるからである。
【００３３】
［第３実施形態］
図３は、第３実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。図３に示すように、第３実施形態の燃料電池システム３００は、上記第１実施形態（図１参照）に加えて、循環流路Ｒ４の第２圧力低下部９と合流部Ｇ２との間に逆流防止部１１を備えており、排水回収ドレン７で除去された凝縮水が改質水として再利用される。
【００３４】
本実施形態は、セルスタック４へ供給される改質ガスの圧力がフィードポンプＰの吸込圧力より大きくなるように、第１圧力低下部８によってフィードポンプＰに供給される水素含有燃料の圧力を低下させるものであるが、例えば、水素含有燃料として例えば都市ガスを利用する場合においては、燃料電池システム３００への水素含有燃料の供給圧力が変動すると、合流部Ｇ２の圧力が分岐部Ｇ１の圧力より過渡的に高くなる場合がある。この場合、脱硫や改質等の燃料処理が施されていない状態の水素含有燃料がセルスタック４に供給されることになる。このように処理が不十分の水素含有燃料がセルスタック４に供給されると、セルスタック４の寿命低下に繋がる。そこで、循環流路Ｒ４が逆流防止部１１を備えることにより、未処理の水素含有燃料がセルスタック４に供給されることを抑制できる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、逆流防止部１１を第２圧力低下部９と合流部Ｇ２の間に配置したが、循環流路Ｒ４上であればどこに配置してもよい。例えば、図３のように、循環流路Ｒ４が排水回収ドレン７を備え、その除去された凝縮水を改質水として再利用するシステムでは、逆流防止部１１を排水回収ドレン７の下流に設けることが好ましい。これにより、未処理の水素含有燃料に触れて硫黄化合物を含有した凝縮水が改質水に混入することを抑制でき、ひいては、硫黄化合物が改質器３を経てセルスタック４に供給されることによるセルスタック４の寿命低下を抑制できる。
【００３６】
ちなみに、図３に示す実施形態では、第２圧力低下部９を省略することもできる。また、第２圧力低下部９、又は、逆流防止部１１として逆止弁を用いる場合、クラッキング圧力を調整することで任意の圧力差を発生させることができるため、圧力低下機能と逆流防止機能とを逆流防止部１１、又は、第２圧力低下部９で兼ねることができる。
【００３７】
［第４実施形態］
図４は、第４実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。第４実施形態の燃料電池システム４００は、上記第１実施形態（図１参照）に加えて、フィードポンプ吸込圧力を測定する圧力測定部１２と、第１圧力低下部を操作する制御部１３と、改質水を貯留する改質水タンク１４と、を更に備えている。また、第１圧力低下部８として、比例弁８ａを用いている。
【００３８】
制御部１３は、圧力測定部１２によってフィードポンプＰの吸込圧力を測定する。制御部１３は、測定されたフィードポンプＰの吸込圧力が、予め定めたフィードポンプＰの基準吸込圧力範囲であるか否かを比較する。吸込圧力が吸込基準圧力範囲より小さい場合、制御部１３は、比例弁８ａの開度を上げて圧力低下量を少なくするように当該比例弁８ａを制御する。一方、吸込圧力が吸込基準圧力範囲より大きい場合、制御部１３は、比例弁８ａの開度を下げて圧力低下量を多くするように当該比例弁８ａを制御する。これにより、フィードポンプＰの吸込圧力を、予め定めた吸込圧力範囲において安定的に保つことができるため、改質ガスの一部を安定的に循環させることができる。改質タンク１４は、導入された改質水及び排水回収ドレン７で回収した改質水を貯留すると共に、当該改質水を熱交換器６へ供給する。
【００３９】
なお、図４に示す実施形態においては、フィードポンプＰの吸込圧力に応じて第１圧力低下部８の圧力低下量を増減させる例を示したが、第２圧力低下部９の圧力低下量を増減させてもよい。例えば、循環させた改質ガスを脱硫器２内の触媒再生に利用する場合には、再生に適した循環量で改質ガスを循環させることができる。
【００４０】
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００４１】
例えば、上記実施形態では、好ましいとして、フィードポンプＰに供給される水素含有燃料の圧力を第１圧力低下部８により負圧に低下させたが、負圧まで低下させなくとも、改質器３からセルスタック４へ供給される改質ガスの圧力よりもフィードポンプＰの吸込圧力が低くなるように低下させればよい。
【００４２】
なお、上記においては、第１圧力低下部８の出口圧力、循環流路Ｒ４の合流部Ｇ２の圧力、及びフィードポンプＰの吸込圧力を、一領域の圧力であるとして便宜的に同じ圧力とみなして説明し、また、改質器３の出口圧力、セルスタック４に供給される改質ガスの供給圧力、及び循環流路Ｒ４の分岐部の圧力を、他の一領域の圧力であるとして便宜的に同じ圧力とみなして説明したが、これらの間に実施可能な程度の圧力勾配があってもよい。また、上記において、フィードポンプＰの吸込圧力とした値については、便宜上もしくは事実上（取扱い上）等の観点から、第１圧力低下部８の出口圧力の値、又は循環流路Ｒ４の合流部Ｇ２の圧力の値を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によれば、低コストで確実に改質ガスを循環させることが可能となる。
【符号の説明】
【００４４】
１，２００，３００，４００…燃料電池システム、２…脱硫器、３…改質器、４…セルスタック、６…熱交換器、８…第１圧力低下部、８ａ…比例弁（第１圧力低下部）、９…第２圧力低下部、Ｒ１…水素含有燃料供給流路、Ｒ３…改質水供給流路、Ｒ４…循環流路、Ｐ…フィードポンプ、Ｇ１…循環流路分岐部、Ｇ２…循環流路合流部。
【図１】
2012128369.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2012128369.tif 000007
2012128369.tif 000008
2012128369.tif 000009
2012128369.tif 000010