(57)【要約】  【課題】生成水による絶縁抵抗低下のおそれを解消でき、且つ配管の長さを短くすることができる燃料電池システムを提供する。  【解決手段】配管１７の内部には、配管１７の幅方向断面の一部を閉塞するように設けられた上面２３を持つ阻害部２２が設けられている。阻害部２２は、配管１７内を上方から下方へ流れる生成水と接触することで、生成水が下方へ移動するのを阻害する。阻害部２２の上面２３と接触した生成水は、上面２３上に広がってその縁部２４に至り、そこから水滴となってしたたり落ちる。これによって、生成水の流れが分断される。【選択図】図４
2006339078.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の発電により生じた水が流れる配管と、
前記配管内に設けられ、前記配管内を上方から下方へ流れる前記水の向きを変えてこの水を分断させる分断機構と
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記配管の長さ方向が縦方向に配置され、
前記分断機構は、前記配管の内壁に設けられて前記配管の幅方向断面の一部を閉塞し、前記配管内を上方から下方へ流れる前記水と接触してこの水が下方に移動するのを阻害する上面を有し、この上面に接触した水をこの上面の縁部から落下させる少なくとも１つの阻害部を含む
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
複数の前記阻害部が、前記配管の長さ方向に間隔を空けて設けられており、
複数の前記阻害部は、任意の二つの阻害部を平面視したときに、手前側に位置する阻害部の上面によって閉塞されていない前記配管の幅方向断面の一部が、奥側に位置する阻害部の上面によって閉塞されるように設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記配管の内壁及び前記複数の阻害部が絶縁体で構成され、
前記阻害部の上面によって閉塞されていない前記配管の幅方向断面の一部が、前記配管の長さ方向に互い違いに形成されている
ことを特徴とする請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記分断機構は、前記配管を閉塞するように設けられ、前記配管内を上方から下方へ流れる前記水が当接する当接部と、前記当接部の周囲に形成され、前記当接部に当接した水が通過して落下するための複数の貫通孔とを有する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記分断機構は、前記配管内を上方から下方へ流れる前記水が当接する上面を有する当接部と、前記当接部の下側に、この当接部と間隙を設けて配置され、前記配管を閉塞するように設けられ、前記当接部の上面に当接しその縁部から落下する水が通過して落下するための複数の貫通孔を有する板状部とを含む
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記配管は、内部空間と、この内部空間に連通する前記水の入口及び出口とを有し、前記内部空間において前記分断機構を収容する容器を含み、
前記内部空間に収容される分断機構は、縦方向に配置される回転軸と、前記回転軸を中心に回転する複数の羽を持つ羽車とを含み、
前記入口は、横方向において前記回転軸から離れた位置で、前記羽車の上方に形成されており、
前記出口は、横方向において前記入口と距離をおいて前記内部空間の側面又は底面に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記複数の羽は、前記内部空間の側面及び底面と常に接触しながら回転し、
前記羽車，前記側面及び底面は絶縁体で形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記配管は、周面及び両端面からなる円柱面で形成された内部空間と、この内部空間に連通する前記水の入口及び出口とを有し、前記内部空間において前記分断機構を収容する容器を含み、
前記内部空間に収容される分断機構は、前記内部空間の中心軸上に配置される回転軸と、この回転軸を中心に前記周面及び両端面と常に接触しながら回転する複数の羽を持つ羽車とを含み、
前記回転軸は、横方向に配置され、
前記入口及び出口は、前記入口が前記出口よりも上方に配置されるように形成され、
前記入口から前記容器内に落下する前記水は、隣り合う二つの羽と、前記周面及び両端面とで囲まれた空間に溜まり、前記羽車の回転によって前記出口まで案内される
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記羽車は、前記入口から前記内部空間に落下する水が前記羽に当接することで回転する
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
入口及び出口を有し、閉弁時において入口側で前記水を貯留し、開弁時において前記入口側に貯留された水を前記出口に連結された前記配管へ排出する排水弁をさらに備え、
前記排水弁は、前記出口から前記貯留された水が間欠的に排出されるように、開弁及び閉弁動作を繰り返し行う
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記配管は、縦方向に配置され、
前記配管は、少なくとも一つのコの字状に折れ曲がった部分を含む
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
燃料電池の発電により生じた水が流れる配管と、
前記配管を閉塞するように設けられ、前記配管内を上方から下方に流れる水が接触する上面と、この上面に接触した水が通過して落下するための複数の貫通孔とを有する分断機構とを含む
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１４】
燃料電池の発電により生じた水が貯留される貯留部と、
前記貯留部に連結され、閉弁時において前記貯留部に前記水を貯留させ、開弁時において前記貯留部に貯留された前記水を排出する排水弁と、
前記貯留部に貯留された前記水の量を検知する手段と、
前記貯留部に所定量の水が貯留されたことが検知された場合に、前記貯留部に貯留された水が前記排水弁を通じて間欠的に排出されるように、前記排気弁に開弁及び閉弁動作を繰り返し行わせる制御手段と
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の発電により生じた水を排出する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、燃料電池の発電によって水(生成水)が生じる。この生成水に不純物イオン(例えば金属イオン)が混合すると、生成水の導電率が上昇することが知られている。生成水の導電率の上昇によって、燃料電池システムと、この燃料電池システムが搭載される移動体(例えば車両)との間に電流が流れる経路が形成され、移動体の絶縁抵抗が低下するおそれがある。
【０００３】
このようなおそれを解消するため、生成水を排出するための配管としてゴムホースを使用することが考えられる。但し、ゴムホースを使用する場合でも、ゴムホース内を生成水がつながった状態で流れると、絶縁抵抗が低下するおそれがある。このため、長いゴムホースを用いる必要があった。
【特許文献１】特開２００５−５０５５４号公報
【特許文献２】特開２００２−３１３４０４号公報
【特許文献３】特開２００３−１５７８８１号公報
【特許文献４】特開２０００−２６０４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、配管に長いゴムホースを採用すると、その取り回しの問題が発生する。特に、燃料電池システムが移動体に搭載される場合には、その搭載スペースは限られている。このため、燃料電池システムの設計の自由度を低下させるおそれがあった。
【０００５】
本発明の目的は、生成水による絶縁抵抗の低下のおそれを解消することができ、且つ生成水を排出するための配管を短くすることが可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した目的を達成するために以下の手段を採用する。
【０００７】
即ち、本発明は、燃料電池システムであって、
燃料電池の発電により生じた水が流れる配管と、
前記配管内に設けられ、前記配管内を上方から下方へ流れる前記水の向きを変えてこの水を分断させる分断機構とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によると、分断機構により、上方から下方に流れる水の向きが変えられ、水が分断される。これによって、配管内で水が一つにつながって流れ、絶縁抵抗が低下するおそれを解消することができる。また、分断機構で水を分断することで、配管を長くする必要がなくなる。これによって、燃料電池システムの設計の自由度を高めることが可能となる。
【０００９】
本発明による燃料電池システムは、前記配管の長さ方向が縦方向に配置され、
前記分断機構は、前記配管の内壁に設けられて前記配管の幅方向断面の一部を閉塞し、前記配管内を上方から下方へ流れる前記水と接触してこの水が下方に移動するのを阻害する上面を有し、この上面に接触した水をこの上面の縁部から落下させる少なくとも１つの阻害部を含むことを特徴とする。
【００１０】
このようにすれば、阻害部の上面に接触した水は、その移動速度が低下し、その上面に沿って上面の縁部へ移動し、縁部から水滴となってしたたり落ちる。これによって、水の流れが分断される。
【００１１】
本発明による燃料電池システムは、複数の前記阻害部が、前記配管の長さ方向に間隔を空けて設けられており、
複数の前記阻害部は、任意の二つの阻害部を平面視したときに、手前側に位置する阻害部の上面によって閉塞されていない前記配管の幅方向断面の一部が、奥側に位置する阻害部の上面によって閉塞されるように設けられていることを特徴とする。
【００１２】
このようにすれば、手前側の阻害部から落下する水が、奥側の阻害部の上面に落下するようになる。これによって、奥側の阻害部においても、水が分断されるようにすることができる。
【００１３】
本発明による燃料電池システムは、前記配管の内壁及び前記複数の阻害部が絶縁体で構成され、
前記阻害部の上面によって閉塞されていない前記配管の幅方向断面の一部が、前記配管の長さ方向に互い違いに形成されていることを特徴とする。
【００１４】
このようにすれば、配管内は、複数の阻害部によって、長い水の通路が形成された状態となる。これによって、仮に、配管内を流れる水が一つながりとなったとしても、絶縁抵抗が確保された状態を維持することができる。
【００１５】
本発明による燃料電池システムは、前記分断機構が、前記配管を閉塞するように設けられ、前記配管内を上方から下方へ流れる前記水が当接する当接部と、前記当接部の周囲に形成され、前記当接部に当接した水が通過して落下するための複数の貫通孔とを有することを特徴とする。
【００１６】
このようにすれば、当接部に当接した水は、向きを変えて当接部の周囲に広がる。当接部の周囲には、複数の貫通孔が形成されており、水は、貫通孔のそれぞれを通過することで分散され、水滴となって各貫通孔から落下する。このようにして、水が分断される。
【００１７】
本発明は、前記分断機構が、前記配管内を上方から下方へ流れる前記水が当接する上面を有する当接部と、前記当接部の下側にこの当接部と間隙を設けて配置され、前記配管を閉塞するように設けられ、前記当接部の上面に当接しその縁部から落下する水が通過して落下するための複数の貫通孔を有する板状部とを含むことを特徴とする。このようにすれば、当接部の下側にも貫通孔を形成することができる。
【００１８】
本発明による燃料電池システムは、前記配管が、内部空間と、この内部空間に連通する前記水の入口及び出口とを有し、前記内部空間において前記分断機構を収容する容器を含み、
前記内部空間に収容される分断機構は、縦方向に配置される回転軸と、前記回転軸を中心に回転する複数の羽を持つ羽車とを含み、
前記入口は、横方向において前記回転軸から離れた位置で、前記羽車の上方に形成されており、
前記出口は、横方向において前記入口と距離を空けて前記容器の側面又は底面に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
このようにすれば、回転する羽車に入口から落下する水が当接して分散することにより
、水の流れが分断される。これによって、絶縁抵抗を確保することができる。
【００２０】
本発明は、前記複数の羽が、前記内部空間の側面及び底面と常に接触しながら回転し、
前記羽車，前記側面及び底面は絶縁体で形成されていることを特徴とする。このようにすれば、羽で区切られた水同士を絶縁することができる。
【００２１】
本発明は、前記配管は、周面及び両端面からなる円柱面で形成された内部空間と、この内部空間に連通する前記水の入口及び出口とを有し、前記内部空間において前記分断機構を収容する容器を含み、
前記内部空間に収容される分断機構は、前記内部空間の中心軸上に配置される回転軸と、この回転軸を中心に前記周面及び両端面と常に接触しながら回転する複数の羽を持つ羽車とを含み、
前記回転軸は、横方向に配置され、
前記入口及び出口は、前記入口が前記出口よりも上方に配置されるように形成され、
前記入口から前記容器内に落下する前記水は、隣り合う二つの羽と、前記周面及び両端面とで囲まれた空間に溜まり、前記羽車の回転によって前記出口まで案内される
ことを特徴とする。
【００２２】
本発明による燃料電池システムは、前記羽車が、前記入口から前記内部空間に落下する水が前記羽に当接することで回転することを特徴とする。このように、生成水の落下エネルギーを羽車の動力源とすることで、羽車の動力源を別に用意する必要がなくなる。
【００２３】
本発明は、入口及び出口を有し、閉弁時において入口側で前記水を貯留し、開弁時において前記入口側に貯留された水を前記出口に連結された前記配管へ排出する排水弁をさらに備え、
前記排水弁は、前記出口から前記貯留された水が間欠的に排出されるように、開弁及び閉弁動作を繰り返し行うことを特徴とする。
【００２４】
このようにすれば、貯留された水を分断することができる。また、排水弁により水の排出量が調整されることで、排水弁の下流側に設けられた分断機構による水の分断作用を容易にすることができる。
【００２５】
本発明による燃料電池システムは、前記配管が縦方向に配置され、
前記配管は、少なくとも一つのコの字状に折れ曲がった部分を含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明は、燃料電池システムであって、
燃料電池の発電により生じた水が流れる配管と、
前記配管を閉塞するように設けられ、前記配管内を上方から下方に流れる水が接触する上面と、この上面に接触した水が通過して落下するための複数の貫通孔とを有する分断機構とを含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明は、燃料電池システムであって、
燃料電池の発電により生じた水が貯留される貯留部と、
前記貯留部に連結され、閉弁時において前記貯留部に前記水を貯留させ、開弁時において前記貯留部に貯留された前記水を排出する排水弁と、
前記貯留部に貯留された前記水の量を検知する手段と、
前記貯留部に所定量の水が貯留されたことが検知された場合に、前記貯留部に貯留された水が前記排水弁を通じて間欠的に排出されるように、前記排気弁に開弁及び閉弁動作を繰り返し行わせる制御手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、生成水による絶縁抵抗低下のおそれを解消でき、且つ配管の長さを短くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態の構成は例示であり、本発明の構成は実施形態の構成に限定されない。
【００３０】
〔第１実施形態〕
〈燃料電池システムの構成例〉
図１は、本発明が適用される燃料電池システムの構成例を示す図である。この燃料電池システムは、移動体(例えば車両)に搭載される。図１において、燃料電池１として、固体高分子型燃料電池(ＰＥＦＣ)が適用されている。燃料電池１は、少なくとも１つのセルからなる。
【００３１】
セルは、固体高分子電解質膜と、固体高分子電解質膜を両側から挟む燃料極(アノード)及び空気極(酸化剤極：カソード)と、燃料極及び空気極を挟む燃料極側セパレータ及び空気極側セパレータとからなる。
【００３２】
燃料極は、拡散層と触媒層とを有している。水素ガスや水素リッチガスなどの水素を含む燃料が燃料供給系により燃料極に供給される。燃料極に供給された燃料は、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、水素がプロトン(水素イオン)と電子とに分離される。水素イオンは固体高分子電解質膜を通って空気極に移動し、電子は外部回路(図示せ
ず)を通って空気極に移動する。
【００３３】
一方、空気極は、拡散層と触媒層とを有する。空気等の酸化剤ガスが酸化剤供給系により空気極に供給される。空気極に供給された酸化剤ガスは、拡散層で拡散され触媒層に到達する。触媒層では、酸化剤ガスと、固体高分子電解質膜を通って空気極に到達した水素イオンと、外部回路を通って空気極に到達した電子とによる反応を通じて水が生成される。
【００３４】
これらのような燃料極及び空気極における反応の際に外部回路を通る電子が、燃料電池１の両端子間に接続される図示しない負荷に対する電力として使用される。
【００３５】
燃料電池１には、燃料を供給及び排出するための燃料供給／排出系と、酸化剤を供給及び排出するための酸化剤供給／排出系とが接続される。図１において、燃料供給／排出系は次のように構成されている。
【００３６】
すなわち、燃料電池１に設けられた燃料入口１Ａは、水素源(例えば、高圧水素を貯留
したタンク)２及び調圧弁３と配管４を介して接続されている。一方、燃料電池１に設け
られた燃料出口１Ｂは、配管５を介して、燃料ガスの気液分離器６の入口に接続されている。燃料電池１の内部には、燃料入口１Ａと燃料出口１Ｂとを結び、且つセルの燃料極を経由する燃料通路１Ｃが設けられている。
【００３７】
気液分離器６の気体側出口は、配管７を介して、モータにより駆動する循環ポンプ８の入口に接続されている。循環ポンプ８の出口には、配管９が設けられている。配管９は、逆止弁１０を介して配管４に接続されている。また、配管９には、排気管１１及び排気弁１２が配置されている。排気弁１２から排出されるガスは図示せぬ希釈器を通って水素濃度が薄められた後、外部に排出される。
【００３８】
このような構成により、水素源２から送り出される高圧の水素ガス(燃料ガス)は、調圧弁３で調圧された後、配管４を通って燃料入口１Ａから燃料電池１に入る。水素ガスは、燃料通路１Ｃを通過する際に燃料極にて電極反応に消費される。その後、燃料極を通過した水素ガスは、燃料オフガスとして燃料出口１Ｂから配管５(燃料電池１の外部)へ排出され、気液分離器６へ送られる。
【００３９】
気液分離器６では、燃料オフガスが気相成分と液相成分とに分離される。気相成分は、配管７を通って循環ポンプ８により再び配管４に供給される。このように、燃料電池１に供給される燃料ガスが循環するように構成されている。これにより、燃料オフガス中の、燃料極で消費しきれなかった(余剰に供給された)水素が再び燃料極に供給される。さらに、調圧弁３及び排気弁１１の開閉制御により、燃料ガスの水素濃度が適正な範囲で保たれるように構成されている。
【００４０】
一方、図１において、酸化剤供給／排出系は、次のように構成されている。すなわち、燃料電池１に設けられた酸化剤入口１Ｄは、配管１３を介してエアコンプレッサ１４に接続されている。また、燃料電池１に設けられた酸化剤出口１Ｅは、配管１５を介して、排気管(マフラ)１６の入口に接続されている。燃料電池１の内部には、酸化剤入口１Ｄと酸化剤出口１Ｅとを結び、且つセルの空気極を経由する酸化剤通路１Ｆが設けられている。
【００４１】
さらに、気液分離器６の液相成分の出口は、配管１７の一端に、排水弁１８を介して接続されている。配管１７の他端は、排気管１６に接続されている。
【００４２】
このような構成によれば、エアコンプレッサ１４のモータによる駆動により、酸化剤ガスとしての空気が配管１３を介して燃料電池１に供給される。空気は酸化剤入口１Ｄから燃料電池１に入り、酸化剤通路１Ｆを通過する際に、空気極にて電極反応に消費される。その後、空気極を通過した空気は、酸化剤オフガスとして酸化剤出口１Ｅから配管１５(
燃料電池１の外部)に排出される。配管１５に送り出された酸化剤オフガスは、排気管１
６へ導入され、外部(大気中)に排出される。
【００４３】
ここで、燃料電池１の発電により空気極で生じた水(生成水)の一部は、固体高分子電解質膜を通って燃料極に移動し、燃料オフガスとともに配管５に排出される。その後、生成水は、配管５，気液分離器６，排水弁１８，配管１７を通って排気管１６に到達し、排気管１６から排出される。また、空気極で生じた生成水の一部は、酸化剤オフガスとともに配管１５に排出され、排気管１６に到達し、排出される。上記した配管５，気液分離器６，排水弁１８，配管１７，配管１５，及び排気管１６は、生成水の排水通路(配管)を構成する。
【００４４】
生成水には、例えば、燃料電池１から溶出した不純物イオン(例えば金属イオン)が溶出することがある。生成水に不純物イオンが混入すると、その導電率が上がる。不純物イオンを含む生成水がつながった状態で配管内を流れると、そこに電流の流れる経路が形成され、配管と移動体(車両)部品との間の絶縁抵抗が低下するおそれがある。
【００４５】
このような生成水の排水用の配管において、配管の長さを短くすることができ、且つ配管と移動体(車両)部品との間の絶縁抵抗が低下するおそれを解消することのできる構成(
本発明に係る燃料電池システムの排水装置)を、以下に説明する。以下の説明では、排水
弁１８から排気管１６までの間における生成水の排水通路(配管)に関して、本発明に係る排水装置が適用された例を示す。
【００４６】
《排水弁１８》
図２は、図１に示した気液分離器６及び排水弁１８に係る構成を示す図である。図２に
おいて、気液分離器６は、内部が中空となっており、その水平面における断面は円形となっている。
【００４７】
気液分離器６の側壁には配管５が取り付けられている。配管５の内部空間は気液分離器６の内部空間に連通している。気液分離器６の上壁には、配管７が取り付けられている。気液分離器６の内部空間は、配管７の内部空間に連通している。このような構成により、気液分離器６の内部空間は、次の作用を生じる気液分離室６Ａとして機能する。
【００４８】
即ち、気液分離室６Ａには、配管５からの生成水を含む燃料オフガスが導入される。配管５は、気液分離器６の水平方向の断面円形状に対する接線方向に燃料オフガスが導入されるように、気液分離器６に取り付けられている。このため、気液分離室６Ａに導入された燃料オフガスは、気液分離室２１の内周面に沿って旋回する。
【００４９】
このとき、比重の軽い気相成分(燃料オフガス)は、配管５から気液分離室６Ａに導入される燃料オフガスに押し出されるようにして配管７へ排出される。一方、比重の重い液相成分(生成水)は、気液分離室６Ａの底部へ移動する。気液分離器６の底部中央は開口され、この開口部には排水弁１８が接続されている。排水弁１８の出口には、配管１７が連結されている。
【００５０】
排水弁１８が閉弁状態にある間、生成水は、気液分離室６Ａに貯留される。一方、排水弁１８が開弁すると、気液分離室６Ａに貯留された生成水は、排水弁１８を通って配管１７に排出される。排水弁１８は、制御信号を受け取って開弁／閉弁動作を行う電磁弁で構成されている。排水弁１８の開閉制御は、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０により
制御される。
【００５１】
ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)等のプロセッサ，プロセッサにより
実行又は使用されるプログラムやデータを記憶したメモリ、センサ等との間の入出力インタフェース(Ｉ／Ｏ)等から構成されている。プロセッサによって実行されるプログラムに従って、ＥＣＵ２０は、排水弁１８の動作を制御する。
【００５２】
気液分離室６Ａには、貯留された生成水の水位を検知する水位センサ２１が設けられている。水位センサ２１の出力はＥＣＵ２０に入力される。ＥＣＵ２０は、水位センサ２１の出力に基づき気液分離室６Ａ内の水位を計測し、この水位に応じて排水弁１８を制御する。
【００５３】
図３は、ＥＣＵ２０による排水弁１８の制御例を示すフローチャートである。図３に示す処理は、例えば、燃料電池１の発電開始と同時に開始される。処理が開始されると、最初に、ＥＣＵ２０は、生成水の水位が予め規定された(メモリに格納された)第１の規定値以上か否かを判定する(ステップＳ１)。
【００５４】
水位が第１の規定値より低い場合(Ｓ１；ＮＯ)には、処理がステップＳ１に戻される。これに対し、水位が第１の規定値以上である場合(Ｓ１；ＹＥＳ)には、ＥＣＵ２０は、排水弁１８に対し、所定の時間間隔で開弁／閉弁動作を繰り返すための制御信号を与える(
ステップＳ２)。
【００５５】
排水弁１８の開弁／閉弁動作は、水位が予め規定された第２の規定値以下に低下するまでの間、継続的に繰り返し行われる(ステップＳ３のループ)。そして、水位が第２の規定値以下になると(Ｓ３；ＹＥＳ)、ＥＣＵ２０は、排水弁１８を、閉弁状態で停止させる(
ステップＳ４)。
【００５６】
ステップＳ２において、一回あたりの開弁時間は、絶縁抵抗の低下を考慮する必要のない程度の量の生成水が排水弁１８を通過するように設定される。また、開弁の間隔は、排出された生成水が、前回の開弁時間で排出された生成水に追いつくことがないような時間を考慮して決定される。
【００５７】
これにより、排水弁１８からは、絶縁抵抗の低下を考慮する必要がない量の生成水が間欠的に配管１７へ排出される。従って、絶縁抵抗が確保された状態で生成水を排出することができる。
【００５８】
《配管１７》
図４(Ａ)は、配管１７の平面図であり、図４(Ｂ)は、図４(Ａ)に示した配管１７をその長手方向で切断した場合の断面(Ａ−Ａ断面)を示す図である。
【００５９】
配管１７は、円筒形を有しており、その長手方向が縦方向に配置される。例えば、配管１７の中心軸は、略鉛直になるように配置される。もっとも、配管１７は、或る程度の傾きをもって配置されるようにしても良い。上述したように、配管１７の上端は、排水弁１８の出口に連結され、配管１７の下端は、排気管１６の入口に連結される。
【００６０】
配管１７内には、分断機構として、複数の阻害部(邪魔板)２２(図４(Ｂ)では２２ａ〜
２２ｉ)が、配管１７の長手方向に所定の間隔(等間隔であっても、そうで無くても良い)
を空けて設けられている。
【００６１】
各阻害部２２は、平面の上面２３を有する半円状の板状に形成されており、上面(阻害
面)２３が配管１７の幅方向に配置され、側面の一部(周面)が、配管の内壁(内周面)に取
り付けられた状態となっている。
【００６２】
図４に示す例では、各阻害部２２は、その上面２３が配管１７の中心軸に直交するように取り付けられている。これにより、阻害部２２の上面２３は、略水平となっている。但し、上面２３は、縁部２４が上向きに設けられても良く、下向きに設けられても良い。もっとも、縁部２４が下向きになるように阻害部２２を設ければ、上面２３の水はけを良くすることができる。
【００６３】
配管１７の幅方向断面の一部は、阻害部２２の上面２３によって閉塞される。複数の阻害部２２は、任意の二つの阻害部２２(例えば阻害部２２ａ及び２２ｂ：図４(Ａ))を平面視した場合に、手前側の阻害部２２(２２ａ)の上面２３によって閉塞されていない部分が、奥側の阻害部２２(２２ｂ)の上面２３によって閉塞されるように設けられている。
【００６４】
図４に示す例では、図４(Ａ)に示すように、隣り合う二つの阻害部２２ａ及び２２ｂは、平面視された場合に、上面２３の縁部２４が重なるように構成されている。もっとも、各阻害部２２の端面２５が、配管１７の長手方向に配された仮想平面(例えば、配管１７
の中心軸を含む平面)上に配置されるようにしても良い。これによって、或る(手前側の)
阻害部２２の縁部２４から落下する生成水が、次に設けられた(奥側の)阻害部２２の上面２３に落下するようになる。また、上面２３の面積が大きくなることで、上面２３に滞留可能な生成水の量を増やすことができる。
【００６５】
また、複数の阻害部２２は、上面２３によって閉塞されていない部分(開口)が、配管１７の長手方向において互い違いに形成されるように、設けられている。これによって、配管１７は、その長手方向長さを長くすることなく、その内部に長い生成水の流れる通路を有した状態となっている。
【００６６】
排水弁１８が開弁し、気液分離室６Ａに貯留された生成水が配管１７内に排出されると、生成水は、配管１７の内壁を伝って上方から下方に(配管１７の長手方向に)流れ、一番上側に位置する阻害部２２ａの上面２３，又は上から二番目に位置する阻害部２２ｂの上面２３に接触する。
【００６７】
阻害部２２ａの上面２３に接した生成水は、上面２３によって下方への移動を阻害され、移動方向を水平方向(配管１７の幅方向)に変えて、上面２３に伝わる。上面２３に移動した生成水は、その後に配管１７の内壁から上面２３に移ってくる生成水によって押し出されるようにして上面２３に広がり、やがては縁部２４に達して落下する。
【００６８】
このとき、上面２３は水平面となっているので、多量の生成水が一時に縁部２４に達して落下することが抑止される。このため、少量の生成水が縁部２４からしたたり落ちるようにして落下する。これによって、落下する生成水は水滴となって次の阻害部２２ｂの上面２３に達する。このように、生成水が水滴となることで、生成水の流れが分断されることになる。
【００６９】
上記した生成水に関わる作用は、阻害部２２ｂや、その下方に設けられた阻害部２２ｃ〜２２ｉでも同様に起こる。このように、阻害部２２間を移動する生成水は、水滴となって落下する。これによって、生成水の流れが分断され、絶縁抵抗の低下のおそれが解消される。排水弁１８は、配管１７内で上記した作用が生じる量の水を一回の開弁時間で排出するように制御される。
【００７０】
上記した作用は、配管１７内において、いずれかの阻害部２２で生じれば、絶縁抵抗の低下を考慮する必要がないようにされている。このため、配管１７内に設けられる阻害部２２の数は、任意(少なくとも１つ)で良い。
【００７１】
上記した作用を得るための配管１７及び阻害部材２２の材質は、金属、樹脂、ゴム等の少なくとも１つから選択することができる。但し、配管１７及び阻害部材２２を樹脂やゴムのような絶縁体で構成することにより、次の作用を得ることができる。
【００７２】
即ち、上述した阻害部２２ａ〜２２ｉの構成によって、配管１７内には、絶縁された長い排水通路が形成された状態となっている。このため、多量の生成水が配管１７に排出され、配管１７内を流れる生成水が一つながりになった場合でも、絶縁抵抗が確保された状態が維持される。
【００７３】
第１実施形態によれば、上述した構成により、短い長さの配管で絶縁抵抗の確保を図ることができる。従って、燃料電池システムの設計の自由度が向上する。
【００７４】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と共通の構成を持つので、主として第１実施形態との相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
【００７５】
第２実施形態では、第１実施形態で説明した燃料電池システム(図１)の配管１７の代わりに、図５に示すような配管２６が適用される。図５は、本発明の第２実施形態における配管２６の構成例を示す図である。
【００７６】
図５に示すように、配管２６は、その中間に、連続するコの字状に折れ曲がった部分(
コの字状部２７)を有している。配管２６は縦方向に配置される。配管２６の上端は、排
水弁１８(図１,図２)の出口に接続され、下端は排気管１６に接続される。
【００７７】
各コの字状部２７の、横方向に伸びる部分の上方を向いた内壁２８は、上方から下方へ移動する生成水と接触してその向きを変え、この生成水の下方への移動を阻害する阻害面として機能する。
【００７８】
排水弁１８から排出された生成水は、配管２６の内壁を伝って上方から下方に移動し、配管２６内の最も上側に形成されたコの字状部２７の内壁２８(２８ａ)に接触し、移動方向を下方から側方(図５では左方向)に変える。そして、内壁２８に移った生成水は、その後に上方から移動してくる生成水に押されるようにして、コの字状部２７の下方に折れ曲がった部分(阻害面の縁部２９)にまで達し、そこから落下する。
【００７９】
ここで、内壁２８は、横方向に配置されているので、縁部２９から一度に多量の生成水が落下しないようになっている。このため、生成水は縁部２９からしたたり落ち(水滴と
なって落下し)、コの字状部２７の再び横方向に折れ曲がった部分(折り返された部分)の
、上方を向いた内壁２８(２８ｂ)に達する。このような作用が、次以降のコの字状部２７でも起こる。
【００８０】
第２実施形態によれば、配管２６がコの字状部２７を有し、コの字状部２７が生成水の分断機構として機能する。即ち、配管２６内を上方から下方へ流れる生成水は、内壁(阻
害面)２８と接触して向きを変え、下方への移動を阻害される。その後、生成水は内壁２
８の縁部２９から水滴となって落下する。これによって、生成水の流れが分断される。従って、絶縁抵抗の低下が防止される。
【００８１】
なお、内壁２８は、平面で構成されるのが好ましい。また、コの字状部２７の数は、衛生水を分断できる限り、少なくとも１つあれば良い。また、配管２６の材質は、配管１７と同様のものを適用することができる。
【００８２】
〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、第１実施形態と共通の構成を持つので、主として第１実施形態との相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
【００８３】
第３実施形態では、第１実施形態で説明した燃料電池システム(図１)の配管１７の代わりに、図６に示すような排水粒径制御器３０を有する配管３１が適用される。図６(Ａ)は、本発明の第３実施形態における配管３１の構成例を示す図であり、図６(Ｂ)は、排水粒径制御器３０の作用説明図であり、図６(Ｃ)は、排水粒径制御器３０を構成する円板状部材３５の平面図である。
【００８４】
図６(Ａ)に示すように、配管３１は、上下方向において、上から順に、導入管３２，排水粒径制御器３０，及び排水管３３を連結してなる。導入管３２の上端は、排水弁１８(
図１,２)の出口に接続されており、排水管３３の下端は、排気管１６(図１)に接続されている。
【００８５】
図６(Ｂ)に示すように、排水粒径制御器３０は、導入管３２及び排水管３３よりも大径の容器部３４を有している。導入管３２の下端は、容器部３４の上壁に形成された開口部から容器部３４内に挿入されている。
【００８６】
容器部３４内には、図６(Ｃ)に示すような、導入管３２の内径よりも大きい外径を持つ円板状部材３５の外縁が、上方から下方に向かって大径となるテーパ部３６を介して、導入管３２の下端に連結されている。円板状部材３５の上面は、導入管３２の中心軸と直交
する方向に配置されている。また、円板状部材３５は、容器部３４内の底面と距離を空けて配置されている。
【００８７】
図６(Ｃ)に示すように、円板状部材３５は、導入管３２と同軸で配置されている。円板状部材３５の上面は、平面に形成され、その中央部は、導入管３２の下端から落下する生成水が当接する当接部３７(図６(Ｃ)において一点鎖線で示す)として機能し、当接部３７の周囲に、円板状部材３５を厚さ方向(上下方向)に貫通する複数の貫通孔３８が形成されている。貫通孔３８の直径は、貫通孔３８を通過して落下する水が水滴となるように構成されている。
【００８８】
また、図６(Ｂ)に示す例では、円板状部材３５の上面は平面で構成されている。もっとも、当該上面は、その中央(生成水の当接位置)から周囲(貫通孔３８)に向かって低くなるように構成されていても良い。また、当接部３７が、貫通孔３８の設けられた周囲よりも一段高くなっていても良い。
【００８９】
また、容器部３４の内底面の中央には、開口部が設けられ、この開口部には、排水管３３の上端が連結されている。容器部３４の内底面は、中央に向かって低くなるように形成されており(図６(Ｂ))、貫通孔３８を通って落下する生成水が開口部に集まるように構成されている。もっとも、容器部３４の内底面は、平面で構成しても良い。
【００９０】
次に、排水粒径制御部３０の作用について説明する。導入管３２内に排出された生成水は、導入管３２内を上方から下方に移動し、その下端から円板状部材３５の上面に向かって落下し、当接部３７に当接する。これにより、生成水はその流れの向きを縦方向から横方向に変えて、当接部３７上を放射線状に広がる。当接部３７上で広がった生成水は、その周囲の複数の貫通孔３８を通り、円板状部材３５の下面から水滴となって、容器部３４の底壁に向かって落下する。円板状部材３５から落下した生成水(水滴)は、容器部３５の底面を伝って排水管３３へ排出される。
【００９１】
第３実施形態によれば、分断機構としての排水粒径制御器３０によって、生成水が分断及び分散される。即ち、導入管３２の下端から落下する生成水は、円板状部材３５の上面と当接(衝突)して向きを変え、複数の貫通孔３８から分散して落下する。このとき、生成水は水滴となって円板状部材３５の下面から落下する。これによって、生成水の流れが分断される。従って、絶縁抵抗の低下が防止される。
【００９２】
第３実施形態は、図７に示すような変形が可能である。図７(Ａ)及び(Ｂ)は、第３実施形態における排水粒径制御器の変形例を示す図である。図７(Ａ)に示すように、円板状部材３５Ａの上面とテーパ部３６の内面とで囲まれた空間には、当接部材３９が配置されている。
【００９３】
当接部材３９は、円板状部材３５Ａの上側に、円板状部材３５Ａの上面と間隙を設けた状態で、テーパ部３６の内面に取り付けられた図示しない支持部材により支持されている。これによって、当接部材３９は、円板状部材３５Ａから浮いた状態となっている。当接部材３９は、導入管３２の内径よりも大径の上面をもつ円板状に形成されており、導入管３２と同軸で、その上面が導入管の中心軸に直交している。
【００９４】
円板状部材３５Ａは、円板状部材３５と異なり、円板状部材３５の当接部に相当する位置にも、貫通孔３８が形成されている。図７(Ｂ)に示す例では、複数の貫通孔３８は、上面の中心から周囲に向かって放射線状に一様に形成されている。
【００９５】
このような変形例では、導入管３２の下端から落下する生成水は、当接部材３９の上面
に当接した後、この上面の縁部に向かって広がり、縁部から円板状部材３５Ａの上面に落下する。その後、生成水は、各貫通孔３８を通過することで分散され、貫通孔３８の下端から水滴となって落下し、水の流れが分断される。
【００９６】
以上のような変形例によれば、貫通孔３８の数を増やすことができるので、効率的な排水が可能となる。
【００９７】
なお、図７に示した構成から、当接部材３９を除いて、排水粒径制御器を使用することも可能である。この場合、貫通孔３８は、導入管３２からの生成水の落下方向と同じ方向に設けられても良く、或いは、落下方向に対して斜めになるように設けられても良い。斜めに設けられる場合は、生成水は貫通孔３８を通過するときに向きを変えることになる。
【００９８】
〔第４実施形態〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。第４実施形態は、第１実施形態と共通の構成を持つので、主として第１実施形態との相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
【００９９】
第４実施形態では、第１実施形態で説明した燃料電池システム(図１)の配管１７の代わりに、図８に示すような排水粒径制御器４０を有する配管４１が適用される。図８(Ａ)は、本発明の第４実施形態における配管４１の構成例を示す図であり、図８(Ｂ)は、図８(
Ａ)のＸ−Ｘ線で容器部４４を切断した状態を平面視した図である。
【０１００】
図８(Ａ)において、配管４１は、縦方向に配置される導入管４２と、導入管４２の下端に連結される排水粒径制御器４０と、排水粒径制御器４０の側壁に連結される排水管４４とからなる。
【０１０１】
排水粒径制御器４０は、円柱面で構成された内部空間を有する容器部４４を有している。この内部空間の中心軸上には、回転軸４５が配置されている。回転軸４５は、内部空間の底面に対して垂直に立設されている。回転軸４５には、この回転軸４５を中心に回転する羽車４６が取り付けられている。
【０１０２】
羽車４６は、回転軸４５と同軸で回転自在に取り付けられたハブ４７と、ハブ４７の外周面から容器部４４の内周面(内部空間の側面)に向かって延出する複数の羽４８とからなる。各羽４８は、平面矩形の平行板状に形成されており、回転軸４５と平行な方向で取り付けられている。
【０１０３】
各羽４８は、図８(Ｂ)に示すように、容器部４４の内周面とハブ４７の外周面との間を仕切るようにハブ４７の外周面から延出し、その外端は、容器部４４の内周面に接している。また、ハブ４７及び各羽４８の下端(下面)は、内部空間の底面(床面)に接している。これによって、羽車４６は、回転時において、ハブ４７及び各羽４８の下端が、内部空間の底面に常に摺接し、且つ各羽の外端が内部空間の側面に常に摺接するようになっている。
【０１０４】
羽車４６は、回転軸４５の回転に伴って回転する。回転軸４５は、図示せぬモータの駆動によって、所定方向(例えば反時計回り、又は時計回り)に回転する。モータは、例えば燃料電池１を電源として駆動することができる。
【０１０５】
容器部４４の上壁には、導入管４２の下端が接続される開口部(入口４９)が形成されている。入口４９は、回転軸４５と平行な直線上に配置されている。即ち、入口４９は、回転軸４５と直交する方向(横方向)において、回転軸４５から離れた位置で、且つ羽車４６
の上方に形成されている。
【０１０６】
一方、容器部４４の側壁の下部には、排水管４３が接続される開口部(出口５０)が形成されている。出口５０は、入口４９から横方向(水平方向)において離れた位置で、且つ羽４８の上端よりも低い位置に形成されている。
【０１０７】
次に、排水粒径制御器４０の作用について説明する。導入管４２に排出された生成水は、導入管４２内を上方から下方に向かって流れ、導入管４２の下端から入口４９を通って容器部４４の内部空間に落下する。
【０１０８】
入口４９の下方に配置された羽車４６は、例えば、燃料電池１の発電によって所定方向(例えば、反時計回り)に回転している。これにより、入口４９から落下した生成水は、回転する羽車４６の羽４８と当接する。羽４８との当接によって、生成水は、はじき飛ばされて粒状となり、飛散する。また、生成水は、羽４８と羽４８との間に入り込み、回転する羽４８の側面に押されるようにして出口５０へ案内される。そして、生成水は、隣り合う二つの羽４８で規定される空間と出口５０とが連通状態となった場合に、羽車４６の回転による遠心力で、出口５０から排水管４３内に吹き飛ばされるようにして移動する。
【０１０９】
このようにして、容器部４４内に導入された生成水を羽車４６の回転によって撹拌することで、生成水は粒状となり分散する。これによって、生成水の流れが分断される。これによって、絶縁抵抗が確保された状態を維持しつつ、生成水を排出することができる。また、羽車６６が回転することで、生成水の分散が促進される。
【０１１０】
また、入口４９から落下する生成水は、羽４８と羽４８との間に入り込む状態となる。このとき、羽車４６は回転しているので、羽４８と羽４８の間に入り込んだ生成水は、回転方向において前側に位置する羽４８から離れて後ろ側に位置する羽４８(生成水を押す
羽４８)に付着する状態となる。
【０１１１】
例えば、図８(Ｂ)において、羽４８ａと羽４８ｂとの間に入り込んだ生成水は、羽４８ｂの後側の側面から離れ、羽４８ａの前側の側面に押されるようにして移動する。一方、羽４８ｂと羽４８ｃとの間に入り込んだ生成水は、羽４８ｃの後側の側面から離れ、羽４８ｂの前側の側面に押されるようにして移動する(図８(Ｂ)のハッチングで示した生成水
参照)。これによって、羽４８ａ−４８ｂ間に存する生成水と、羽４８ｂ−４８ｃ間に存
する生成水とが分断される。このような作用によっても、絶縁抵抗の確保状態を維持することができる。
【０１１２】
上述した構成において、容器部４４の内面、及び羽車４６は、樹脂のような絶縁体を用いて構成することができる。この場合、さらに以下の作用を得ることができる。入口４９から落下する生成水は、隣り合う二つの羽４８と、内部空間の底面及び側面で囲まれ、上方のみが開口した空間のいずれかに入り込む状態となる。ここで、内部空間(底面及び側
面)及び羽車４６は絶縁されている。このため、当該空間のいずれかに入り込んだ生成水
は、当該空間を規定する二つの羽４８,４８に接触する状態となったとしても、当該空間
と羽４８を介して隣り合う空間に存する生成水から絶縁された状態となる。これによっても、絶縁抵抗が確保された状態が維持される。
【０１１３】
なお、上述した排水粒径制御器４０の構成は、次のような変形が可能である。例えば、図９(Ａ)に示すように、容器部４４の底壁に出口５０Ａとしての開口部を形成し、この開口部に排水管４３が接続されるように構成しても良い。
【０１１４】
また、図９(Ｂ)に示すように、羽車４６が、その下端に、回転軸４５と同軸で回転軸４
５と直交する方向に設けられ、内部空間の底面を覆う円形の底板５１を有するように構成することができる。この場合、各羽４８の下端が、底板５１の上面に接するように、底板５１上に立設される。このような構成にすれば、ハブ４７及び各羽４８の下端を内部空間の底面に摺接させる必要がなくなるので、羽車４６の回転に係る抵抗が軽減され、回転に要する電力消費を抑えることができる。また、羽４８が底面との摺接によって摩耗し、隙間が生じるのを防止できる。
【０１１５】
さらに、図９(Ｃ)に示すように、底板５１を持つ羽車４６がさらに底板５１の上面の縁部に接する円筒形の周壁５２を持つようにして構成された回転体５３を、羽車４６の代わりに設ける。回転体５３において、羽４８に相当する部分は、周壁５２の内面とハブ４７の周面との間を仕切る仕切り板４８Ａとして機能する。
【０１１６】
そして、周壁５２の下部には、隣り合う二つの仕切り板４８Ａ，底板５１の上面及び周壁５２の内面で囲まれた空間毎に、当該空間に入り込んだ生成水を排出するためのスロット５４が形成される。各スロット５４は、回転体５３の回転によって出口５０と向かい合う(対応する)位置に形成され、上記空間と排水管４３とを連通状態にする。さらに、周壁５２の外面と内部空間との側面の間に、スロット５４を囲むようにしてシール材が設けられるようにしても良い。
【０１１７】
このような構成によれば、仕切板４８Ａの外端を内部空間の側面に摺接させる必要がなくなる。このため、回転体５３の回転に係る抵抗が軽減され、回転に要する電力消費を抑えることができる。また、仕切板４８Ａが内部空間との側面との摺接によって摩耗し、隙間ができるようなこともない。
【０１１８】
なお、第４実施形態では、羽車をモータで回転させる場合について説明したが、羽車が落下する生成水との当接により、生成水の落下エネルギーを動力として、回転するように構成することも可能である。
【０１１９】
〔第５実施形態〕
次に、本発明の第５実施形態について説明する。第５実施形態は、第１実施形態と共通の構成を持つので、主として第１実施形態との相違点について説明し、共通点については説明を省略する。
【０１２０】
第５実施形態では、第１実施形態で説明した燃料電池システム(図１)の配管１７の代わりに、図１０に示すような配管６１が適用される。図１０(Ａ)は、本発明の第５実施形態における配管６１の正面図であり、図１０(Ｂ)は、図１０(Ａ)のＹ−Ｙ線で容器部６４を切断した状態を示す側面図である。
【０１２１】
図１０(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、配管６１は、縦方向に配置され、上から順に、導入管６２と、導入管６２の下端が連結される容器部６３と、容器部６３に上端が連結される排水管６４とからなる。
【０１２２】
導入管６２の上端は、排水弁１８(図１,２)の出口に接続されており、排水管６４の下
端は排気管１６(図１)に接続されている。容器部６３は、両端面が縦方向に配される円柱形に形成されている。容器部６３は、円柱面(円形の両端面及び両端面を結ぶ周面)で規定された内部空間を有している。
【０１２３】
容器部６３内には、分断機構として、次の構成が備えられている。内部空間の中心軸上には、固定された回転軸６５が配置されており、回転軸６５には、回転軸６５を中心として回転する羽車６６が取り付けられている。羽車６６は、回転軸６５と同軸で回転自在に
取り付けられたハブ６７と、ハブ６７の外周面から内部空間の周面に向かって延出する平面矩形の平行平板状の複数の羽６８(６８ａ〜６８ｆ)とからなる。
【０１２４】
各羽６８は、回転軸６５と直交するようにして等間隔に配置されている。各羽６８の外端及び両側端は、それぞれ、内部空間の両側面及び周面に摺接するようになっている。容器部６３の周壁の上部には、生成水の入口となる開口部が形成されており、この入口に導入管６２の下端が連結されている。導入管６２の下端から落下する生成水は、その落下方向に位置する羽６８の一つに当接し、羽車６６に回転力を付与する。また、容器部６３の周壁の下部には、生成水の出口となる開口部が形成されており、この出口に排水管６４の上端が連結されている。
【０１２５】
次に、第５実施形態の作用について説明する。導入管６２を上方から下方へ流れる生成水は、入口から容器部６３の内部空間に落下し、羽６８の一つと当接する。そして、生成水は、当接した羽６８と、この羽と隣り合う羽６８，ハブ６７の外周面，内部空間の両側面及び周面で囲まれた空間に溜まる。
【０１２６】
ここでは、導入管６２からの生成水は、例えば、羽６８ｂ−６８ｃ間の空間(空間１と
する)に溜まるものとする。羽車６６は、導入管６２からの生成水との当接により回転力
を得て回転する。これによって、羽車６６の回転方向(図１０(Ｂ)では反時計回り方向)において、空間１の次に存する(隣の)羽６８ａ−６８ｂ間の空間(空間２とする)が、導入管６２と連通した状態となる。従って、この空間２に導入管６２からの生成水が溜まるようになる。
【０１２７】
このとき、空間１に溜まった水は、重力によって羽６８ｂから離れ、羽６８ｃと接触する状態となる。これによって、導入管６２からの生成水が、空間１と空間２とで分断された状態となる(図１０(Ｂ)参照)。その後、空間１は、羽車６６の回転により、出口(排水
管６４)と連通状態となる。これによって、空間１に溜まった生成水は、排水管６４に排
出される。
【０１２８】
このようにして、第５実施形態では、容器部６３内において、導入管６２からの生成水が分断される。従って、絶縁抵抗が確保された状態が維持される。なお、第５実施形態では、羽車６６が生成水により回転するように構成されているが、モータからの駆動力を得て回転するように構成されていても良い。
【０１２９】
〔その他〕
第１〜第５実施形態では、排水弁１８の制御によって、排出量が制御された生成水が各実施形態における配管を流れるようになっている。但し、排水弁１８の連続的な開閉制御制御(図３に示した制御)や、上流側に排水弁が設けられていることは、必須の構成要件ではない。本発明は、第１〜第５に示した配管(分断機構)の構成を以て、絶縁抵抗を確保することが可能である。
【０１３０】
上述した第１〜第５実施形態では、燃料オフガスの気液分離器６で分離された生成水を排水するための配管について説明した。もっとも、第１〜第５実施形態で説明した配管の構成は、酸化剤オフガスの配管に適用され、酸化剤オフガスに含まれた生成水について適用されるようにしても良い。例えば、第１〜第５実施形態で説明した配管の構成を図１に示した配管１５について適用可能である。
【０１３１】
また、第１〜第５実施形態が適用可能な燃料電池システムは、生成水中に不純物イオンが溶出して導電率が上昇する可能性がある限り、ＰＥＦＣ以外のタイプの燃料電池システムについても適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムの構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した燃料オフガスの気液分離器及び排水弁に係る構成例を示す図である。
【図３】図３は、ＥＣＵによる排水弁の制御例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第１実施形態における配管の構成例を示す図である。
【図５】図５は、第２実施形態における配管の構成例を示す図である。
【図６】図６は、第３実施形態における、排水粒径制御器を含む配管の構成例を示す図である。
【図７】図７は、第３実施形態における、排水粒径制御器を含む配管の変形例を示す図である。
【図８】図８は、第４実施形態における配管の構成例を示す図である。
【図９】図９は、第４実施形態における配管の変形例を示す図である。
【図１０】図１０は、第５実施形態における配管の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１・・・燃料電池
６・・・気液分離器
１７,２６,３１,４１,６１・・・配管
１８・・・排水弁
２０・・・ＥＣＵ(制御手段)
２２・・・阻害部(分断機構)
２７・・・コの字状部(分断機構)
３０,４０・・・排水粒径制御器(分断機構)
３５,３５Ａ・・・板状部材
３７・・・当接部
３８・・・貫通孔
３９・・・当接部材
４６,６６・・・羽車
４８,６８・・・羽
４５・・・回転軸
４９・・・入口
５０・・・出口
５３・・・回転体
【図１】
2006339078.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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