(57)【要約】【課題】凝縮水中での微生物の増殖を抑制した燃料電池システムを提供すること。【解決手段】水素生成装置１と、燃料電池２と、純水タンク１５とアノードオフガス及びカソードオフガスの凝縮水を貯留する凝縮水タンク８と、燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンク１０と、有機物除去装置１３ａとイオン除去装置１３ｂを途中に備えた純水供給経路１４とを備え、発電停止時に純水供給経路に燃焼排ガス凝縮水を供給することにより、純水供給経路及び経路中の部品での微生物の増殖を抑制する。【選択図】図１
2011009130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと水から水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置と、アノード極に供給される前記改質ガスとカソード極に供給される空気を用いて発電する燃料電池と、前記水素生成装置及び前記燃料電池に供給する純水を貯留する純水タンクと、前記水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンクと、前記燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガス中の水分を凝縮させたアノードオフガス凝縮水と前記燃料電池のカソード極から排出されるカソードオフガス中の水分を凝縮させたカソードオフガス凝縮水を貯留する凝縮水タンクと、有機物除去装置とイオン除去装置を途中に備え前記凝縮水タンクに貯留された水を前記純水タンクに供給する純水供給経路と、発電停止時に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を前記凝縮水タンクと前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段とを有する燃料電池システム。
【請求項２】
前記凝縮水タンクと前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に供給された前記燃焼排ガス凝縮水を、発電動作前に前記純水供給経路の外に排出する燃焼排ガス凝縮水排出手段を備えた請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
燃料ガスと水から水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置と、アノード極に供給される前記改質ガスとカソード極に供給される空気を用いて発電する燃料電池と、前記水素生成装置及び前記燃料電池に供給する純水を貯留する純水タンクと、前記水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンクと、前記燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガス中の水分を凝縮させたアノードオフガス凝縮水と前記燃料電池のカソード極から排出されるカソードオフガス中の水分を凝縮させたカソードオフガス凝縮水を貯留する凝縮水タンクと、前記凝縮水タンクからの水を浄化する水浄化手段と、前記水浄化手段を途中に備え前記凝縮水タンクに貯留された水を前記純水タンクに供給する純水供給経路と、発電停止時に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を前記凝縮水タンクに供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段とを有する燃料電池システム。
【請求項４】
前記水浄化手段は、前記凝縮水タンクからの水の有機物を除去する有機物除去装置と、前記有機物除去装置を通過した水を純水にするためのイオン除去装置とからなり、脱気装置と、一端が前記有機物除去装置と前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に流路切換弁を介して接続され他端が前記脱気装置に接続された純水循環経路とを備え、発電動作前に前記凝縮水タンク内の水を前記純水供給経路、前記流路切換弁、前記水循環経路、前記脱気装置を経て前記凝縮水タンク内に循環回収する循環回収手段を有する請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
発電停止時に、前記カソードオフガス経路に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段を有する請求項１から請求項４のいずれか１項記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記凝縮水タンク内に十分な量の凝縮水がない場合に、前記燃焼排ガス凝縮水タンク内の水を脱気処理して前記凝縮水タンクに供給する凝縮水補給手段を有する請求項１から請求項５のいずれか１項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、システム内の水経路での微生物の増殖を抑制し、長期間メンテナンスをすること無く運転させることが出来る燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に燃料電池システムにて発電させる際は、燃料ガスから水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置での改質反応、燃料電池に供給する空気の加湿、及び燃料電池の冷却用として、純水を供給する必要がある。一方、燃料電池システムでの発電の際、燃料電池での反応生成水や水素生成装置での燃焼生成水が生じるので、これらを凝縮水として凝縮水タンクに回収し、この凝縮水を水浄化装置を通すことにより純水化したものを純水タンクに貯留した後、この純水を燃料電池システムでの発電時に必要な水として使用している。このように燃料電池システムには凝縮水が貯留・循環する水経路が形成されているが、この凝縮水は基本的に塩素を含有しない純水なので微生物が発生しやすく、増殖した微生物により経路中の部品や配管を閉塞させ、燃料電池システムの運転に不具合が生じることがあった。
【０００３】
このような課題に対応するために、例えば特許文献１に記載されている燃料電池システムが提案されている。図７は、前記特許文献１に記載された従来の燃料電池システムを示すものである。
【０００４】
図７において、燃料電池１０２はアノード極及びカソード極からなる積層体で、アノード極に水素生成装置１０１で生成した改質ガスを供給し、カソード極に空気を供給することにより、電気化学反応に基づいて発電が行われる。燃料電池は発熱反応であるので、燃料電池に冷却水を循環させるために、水蒸気分離器１０３及び冷却水循環ポンプ１０４、ならびに必要に応じて設けられる冷却用の熱交換器１０５などを含む冷却水循環系１０６が設けられる。
【０００５】
また、燃料ガスを水素リッチな改質ガスに改質するために、水蒸気分離器１０３で分離した水蒸気の一部を、水素製造装置に改質用スチームとして供給している。
【０００６】
従って、冷却水循環系１０６には、燃料ガスの改質に使用した水蒸気量に対応して純水を補給する必要がある。この純水は、純水供給ポンプ１０７、フィルタ１０８、及びイオン交換式水処理装置などの水処理装置１０９で不純物を除去したイオン交換水が用いられるが、燃料電池１０２のカソード極から排出されるカソードオフガス中に含まれる水分や、水素生成装置１０１の燃焼排ガス中に含まれる水分を凝縮した回収水を用いた方が水道水よりも不純物が少なく、その分イオン交換式水処理装置１０９の負荷を軽く出来る。そのため燃料電池システムにはカソードオフガス及び燃焼排ガスに含まれる水蒸気を凝縮し、回収水として回収する生成水回収装置１１０を設けているが、回収水だけでは不足する場合に備えて、市水などの補給水を加えた混合水を貯留する混合水タンク１１１を設けている。
【０００７】
燃料電池システム内で回収される回収水には塩素等の殺菌成分を含有しておらず、また温度的にも微生物の繁殖に適した温度になっているため、微生物が繁殖し後段のフィルタなどが閉塞状態になり、燃料電池や水素生成装置に純水が供給されなくなるため、システムの運転エラーが発生してしまう。また、水バランスの為に供給される市水にも微量の微生物が含まれているため、その傾向はより顕著になる。
【０００８】
このような課題に対応するために、従来例では混合水タンクに供給する市水等の補給水を純水または酸性水に変換する水処理装置１１２を設けることが提案されている。具体的には、純水を供給する場合は陽イオン交換体と陰イオン交換体を混合したイオン交換式水処理装置、酸性水を供給する場合は陽イオン交換体のみを用いたイオン交換式水処理装置が提案されている。純水を供給する場合は、純水自身に微生物の繁殖を抑制する作用がないので、補給水径路に加熱殺菌装置を合わせて設けることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−３０６５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記従来の構成では、回収水中での微生物の繁殖を押さえるために、システムの外部から市水を導入する必要があり、余分な市水を使用することによるランニングコストの増加や、資源の節約という観点での商品性を大きく低下させることになる。また、市水を純水または酸性水に変換するための水処理装置も追加で必要になるので、システムの価格も高くなる。この水処理装置は定期的に中身を交換する必要もある為、燃料電池システムを運転させるためのランニングコストが更に高くなると共にメンテナンス費用も余分に発生するという課題があった。
【００１１】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、システム外部からの市水の補給や、その市水を純水や酸性水に変換させるための水処理装置を追加することなく、純水供給径路での微生物の増殖を抑制し、発電運転に支障をきたすことのない燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池システムは、水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を燃焼排ガス凝縮水タンクに貯留し、発電停止時に燃焼排ガス凝縮水を凝縮水タンクとイオン除去装置との間の純水供給径路部に供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段を備えたものである。
【００１３】
ここで、一般的な微生物の増殖条件について説明する。
【００１４】
微生物の増殖と水のｐＨの関係については、一般的な微生物は中性から弱酸性（ｐＨ６〜７）の範囲で最も増殖しやすく、ｐＨの値がこれよりも小さくなっていくと増殖が抑えられる。また、水の流動状態と微生物の増殖性については、水が流動している場合は大きな集合体にはなりにくい為、水経路にあるフィルタや部品がすぐに詰まるようなことにはなりにくいが、水の流動が小さい場合は、微生物は比較的成長しやすいとともに集合体にもなりやすいので、フィルタなどの詰まりが発生しやすい。燃料電池システムから見れば、発電が停止し水の流動がない状態の時に、フィルタ等の部品の閉塞を誘発する微生物の増殖が起こりやすくなっている。
【００１５】
また、燃料電池システム内で回収される凝縮水の酸性度合いについて簡単に説明する。燃料電池システム内で回収される凝縮水としては、アノードオフガスから回収されるアノードオフガス凝縮水、カソードオフガスから回収されるカソードオフガス凝縮水、水素生成装置の燃焼排ガスから回収される燃焼排ガス凝縮水がある。いずれもいわゆる蒸留水である為、殺菌効果がある塩素成分は含まれていない。アノードオフガス凝縮水及びカソードオフガス凝縮水はｐＨ６〜７のほぼ中性の水となっている。一方、燃焼排ガス凝縮水はｐＨ３〜５程度の比較的酸性に寄った水となっている。これは、燃料ガスから水素リッチ
な改質ガスに変換させる際、反応の副生成物としてＣＯ２が発生しており、このガスが炭酸イオンの形で水中に溶解している為である。このため、燃焼排ガス凝縮水を貯留しておくことにより、外部から市水を導入しなくて、燃料電池システム内で酸性水を生成・貯留することが可能である。
【００１６】
すなわち、燃料電池システムの発電中に酸性の燃焼排ガス凝縮水を必要量貯留しておき、発電が停止した際に、微生物が繁殖しやすい経路にこの燃焼排ガス凝縮水を供給することにより、燃料電池システムの水経路内での微生物の増殖を抑えることが可能である。特にシステム内の水経路の中でも、微生物の増殖しやすい温度条件にあり微生物や栄養分が存在しやすい凝縮水タンクからイオン除去装置間の純水供給経路にこの酸性水を供給することで、より顕著に効果を得ることが出来る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の燃料電池システムによれば、システム外部からの水の供給や追加の酸性水生成装置を備えることなく、発電停止時に凝縮水タンクとイオン除去装置間の純水供給経路に微生物が増殖しにくい酸性水を供給することが出来るので、水経路中のフィルタや部品・配管の閉塞を防止し、燃料電池システムを安定的に運転させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの構成図
【図２】本発明の実施の形態２における燃料電池システムの構成図
【図３】本発明の実施の形態３における燃料電池システムの構成図
【図４】本発明の実施の形態４における燃料電池システムの構成図
【図５】本発明の実施の形態５における燃料電池システムの構成図
【図６】本発明の実施の形態６における燃料電池システムの構成図
【図７】従来の燃料電池システムの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の発明は、燃料ガスと水から水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置と、アノード極に供給される前記改質ガスとカソード極に供給される空気を用いて発電する燃料電池と、前記水素生成装置及び前記燃料電池に供給する純水を貯留する純水タンクと、前記水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンクと、前記燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガス中の水分を凝縮させたアノードオフガス凝縮水と前記燃料電池のカソード極から排出されるカソードオフガス中の水分を凝縮させたカソードオフガス凝縮水を貯留する凝縮水タンクと、有機物除去装置とイオン除去装置を途中に備え前記凝縮水タンクに貯留された水を前記純水タンクに供給する純水供給経路と、発電停止時に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を前記凝縮水タンクと前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段とを有する。
【００２０】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記凝縮水タンクと前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に供給された前記燃焼排ガス凝縮水を、発電動作前に前記純水供給経路の外に排出する燃焼排ガス凝縮水排出手段を備えた。
【００２１】
第３の発明は、燃料ガスと水から水素リッチな改質ガスを生成する水素生成装置と、アノード極に供給される前記改質ガスとカソード極に供給される空気を用いて発電する燃料電池と、前記水素生成装置及び前記燃料電池に供給する純水を貯留する純水タンクと、前記水素生成装置の燃焼排ガス中の水分を凝縮させて回収した燃焼排ガス凝縮水を貯留する燃焼排ガス凝縮水タンクと、前記燃料電池のアノード極から排出されるアノードオフガス中の水分を凝縮させたアノードオフガス凝縮水と前記燃料電池のカソード極から排出され
るカソードオフガス中の水分を凝縮させたカソードオフガス凝縮水を貯留する凝縮水タンクと、前記凝縮水タンクからの水を浄化する水浄化手段と、前記水浄化手段を途中に備え前記凝縮水タンクに貯留された水を前記純水タンクに供給する純水供給経路と、発電停止時に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を前記凝縮水タンクに供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段とを有する。
【００２２】
第４の発明は、特に、第２の発明において、前記水浄化手段は、前記凝縮水タンクからの水の有機物を除去する有機物除去装置と、前記有機物除去装置を通過した水を純水にするためのイオン除去装置とからなり、脱気装置と、一端が前記有機物除去装置と前記イオン除去装置との間の前記純水供給経路に流路切換弁を介して接続され他端が前記脱気装置に接続された純水循環経路とを備え、発電動作前に前記凝縮水タンク内の水を前記純水供給経路、前記流路切換弁、前記水循環経路、前記脱気装置を経て前記凝縮水タンク内に循環回収する循環回収手段を有する。
【００２３】
第５の発明は、特に、第１から第４のいずれか１つの発明において、発電停止時に、前記カソードオフガス経路に前記燃焼排ガス凝縮水タンクの前記燃焼排ガス凝縮水を供給する燃焼排ガス凝縮水供給手段を有する。
【００２４】
第６の発明は、特に、第１から第５のいずれか１つの発明において、前記凝縮水タンク内に十分な量の凝縮水がない場合に、前記燃焼排ガス凝縮水タンク内の水を脱気処理して前記凝縮水タンクに供給する凝縮水補給手段を有する。
【００２５】
以下本発明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。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池システムの構成図である。図１において、システム外部から導入された燃料ガスを水素生成装置１にて水素リッチな改質ガスに改質され、燃料電池２のアノード極に供給される。一方、空気供給ポンプ３によってシステム外部から導入された空気を加湿器４にて適切な露点に加湿した後、燃料電池２のカソード極に供給される。
【００２７】
燃料電池２のアノード極から排出されたアノードオフガスは、アノードオフガス凝縮器５を通過させ発生したアノードオフガス凝縮水を気液分離装置７にて分離した後、水素生成装置１の燃焼用ガスの一部として供給される。分離されたアノードオフガス凝縮水は凝縮水タンク８に回収される。一方、燃料電池２のカソード極から排出されたカソードオフガスはカソードオフガス凝縮器６にてカソードオフガス凝縮水を分離した後、システム外部へ放出される。分離されたカソードオフガス凝縮水は凝縮水タンク８に回収される。
【００２８】
また、水素生成装置１から排出される燃焼排ガスは、燃焼排ガス凝縮器９にて燃焼排ガス凝縮水を分離した後、システム外部に放出される。分離された燃焼排ガス凝縮水は燃焼排ガス凝縮水タンク１０に回収される。
【００２９】
凝縮水タンク８に回収された水は、純水供給ポンプ１２により、途中に凝縮水供給弁１１、有機物除去装置１３ａ、イオン除去装置１３ｂを備えた純水供給径路１４を通過させ純水とした後、純水タンク１５に貯留される。ここで、有機物除去装置１３ａには活性炭を充填したもの、イオン除去装置１３ｂにはカチオン樹脂及びアニオン樹脂を混合させたイオン交換樹脂を充填したものを用いた。また、純水供給ポンプ１２にはポンプ自身の目詰まりを防ぐための純水供給ポンプフィルタ１２ａが一体として取り付けられている。
【００３０】
純水タンク１５に貯留された純水は、冷却水循環ポンプ１６により燃料電池２に冷却水として循環供給され、燃料電池の冷却・熱回収を行う。また、この冷却水の一部を加湿器４に供給し、燃料電池２のカソード極に供給する空気の加湿に用いている。
【００３１】
また純水タンク１５に貯留された純水を、改質水供給ポンプ１７により水素生成装置１に改質水として供給している。
【００３２】
燃焼排ガス凝縮水タンク１０は燃焼排ガス凝縮水供給弁１８を途中に配置した燃焼排ガス凝縮水供給経路１９により凝縮水供給弁１１と純水供給ポンプ１２の間の純水供給径路と接続されており、燃料電池システムの発電停止時に、凝縮水供給弁１１を閉じ、燃焼排ガス凝縮水供給弁１８を開け、純水供給ポンプ１２を所定時間作動させることにより、燃焼排ガス凝縮水を純水供給径路１４に所定量充填される。
【００３３】
この燃料電池システム全体の動作は制御装置２０によって制御されている。
【００３４】
このような構成にすることにより、発電停止時に、燃料電池システム内の水経路の中で、微生物が最も増殖しやすい凝縮水タンクからイオン除去装置間の純水供給経路中に、微生物が増殖しにくい酸性水を供給することが出来るので、微生物の増殖によるフィルタ等の経路中部品での閉塞が起こることなく、燃料電池システムを安定的に運転させることが可能である。
【００３５】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における燃料電池システムの構成図である。図２の構成は基本的に図１の構成と同様であるので、図１と異なる点のみ説明する。
【００３６】
図２において、純水供給経路１４中の有機物除去装置１３ａとイオン除去装置１３ｂの間から分岐した配管を追加し、その配管中に排水弁２１を設置した。
【００３７】
このような構成にすることにより、発電停止時には、実施の形態１と同様に、純水供給経路１４にｐＨの低い燃焼排ガス凝縮水を所定量充填し、発電再開前には排水弁２１を所定時間開弁することにより、純水供給経路１４に滞留している酸性水を排水して、中性に近い凝縮水タンク８の水と置き換えることが出来る。すなわち発電停止中に純水供給経路１４に滞留していた炭酸イオンを含んだ水を経路外に排出することが出来るので、その後段のイオン除去装置の負荷を低減させることが出来る。
【００３８】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における燃料電池システムの構成図である。図３の構成も基本的に図１の構成と同じであるので、図１と異なる点のみ説明する。
【００３９】
図３において、凝縮水タンク８の内部に水位検知手段２２を設置し、凝縮水タンク内の水位を検知出来るようにしている。また、純水供給経路１４中の配管や部品の閉塞を防止するために、凝縮水タンク内に凝縮水タンクフィルタ２３を設置した。
【００４０】
また、燃焼排ガス凝縮水タンク１０から出ている燃焼排ガス凝縮水供給経路１９を、凝縮水タンク８に直接接続した。
【００４１】
このような構成にすることにより、発電停止時にｐＨの低い燃焼排ガス凝縮水を凝縮水タンク８にも供給することが出来るので、凝縮水タンク内に設置された水位検知手段２２や凝縮水タンクフィルタ２３での微生物の増殖による閉塞や動作不良などの不具合を防止することが出来る。
【００４２】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における燃料電池システムの構成図である。図４の構成は基本的に図３の構成と同じであるので、図３と異なる点のみ説明する。
【００４３】
図４において、有機物除去装置１３ａとイオン除去装置１３ｂの間に流路切替弁２４を設け、ここから分岐した純水循環経路２５を凝縮水タンク８の上部に設置した脱気装置２６の上部に接続した。脱気装置２６では空気ポンプ３から分岐した空気を水の流れと対抗する流れで導入する構成とした。
【００４４】
このような構成にすることにより、発電停止中に凝縮水タンク８及び純水供給経路１４に滞留させた酸性水を脱気装置２６へ導入することにより、酸性水中の炭酸イオンを脱気することが出来る。この工程の具体的な動作を説明する。発電停止時の動作で、凝縮水タンク８と純水供給経路１４に燃焼排ガス凝縮水である酸性水が滞留している。次の運転開始時に、発電開始前に流路切替弁２４を純水循環経路２５側に切替えてから純水供給ポンプ１２を運転させる。このときに空気供給ポンプ３も作動させ外部から導入される空気を切替弁の操作により脱気装置２６に導く。この状態をしばらく継続することにより、凝縮水タンク８及び純水供給経路１４に滞留している酸性水に含まれている炭酸イオンが脱気され、中性領域の水となる。このような操作をしてから流路切替弁２４をイオン除去装置に切替えて水を送るようにすると、イオン除去装置へ余分な負荷をかけることがなく、長期間メンテナンスフリーでシステムを稼動させることが出来る。ここで、脱気のための滞留酸性水の循環時間は水のｐＨが所望の値に戻るまでの時間として任意に設定することが出来る。また、酸性水脱気用の空気として、空気供給ポンプ３直後から配管を分離して導入したが、カソード極を通じて凝縮水タンク８に繋がっているカソードオフガス配管から導入することがシステム運転上可能であれば、そのようにすることにより部品や配管を削減することが出来る。
【００４５】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５における燃料電池システムの構成図である。図５の構成は基本的に図３、４と同じ構成であるので、それぞれと異なる点のみ説明する。
【００４６】
図５において、燃焼排ガス凝縮水タンク１０から連なる燃焼排ガス供給経路を、カソードオフガス経路に接続する。
【００４７】
このような構成にすることにより、発電停止時に燃焼排ガス凝縮水タンクに貯留された酸性水を、カソードオフガスの凝縮水が流れる経路に供給することが出来る。
【００４８】
燃料電池システム内で回収される凝縮水のうち、カソードオフガス凝縮水は他のアノードオフガス凝縮水及び燃焼排ガス凝縮水よりも微生物が繁殖しやすい状況になっている。アノードオフガス経路は燃焼ガスも流れている関係上、配管や部品がステンレス等の金属で構成されており、微生物の栄養源となる全有機炭素（以下、ＴＯＣと称する）成分の含有が少ない。また、燃焼排ガス凝縮水は酸性水となっているため基本的に微生物が繁殖しにくい。これに対してカソードオフガス経路は経路全体の温度がそれほど高くなく燃焼ガスが流れていないため、コスト抑制のために樹脂部品を使用することが多い。そのため微生物の栄養源となるＴＯＣ成分が含まれやすい条件になっている。またカソード経路の空気も流れているので酸素も豊富に供給されている。すなわち、微生物の繁殖に必要な水分、適度な温度、栄養源が揃っている為、微生物が増殖しやすい条件になっている。そこで、本実施の形態のような構成にすることにより、発電停止時にこの経路に燃焼排ガス凝縮水を供給することが出来、微生物が増殖しやすい部分での増殖を抑えることが出来るので、システム全体としても効果的である。特にシステムのレイアウト上、配管に滞留する部
分がある場合は、その手前から供給することにより、より効果を上げることが出来る。
【００４９】
（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６における燃料電池システムの構成図である。図６の構成は基本的に図４、５と同じ構成であるので、それぞれと異なる点のみ説明する。
【００５０】
図６において、燃焼排ガス凝縮水タンク１０から連なる燃焼排ガス凝縮水供給経路１９を、凝縮水タンク８の上に設置した脱気装置２６の上部に接続する。ここでは脱気装置２６内で対向させる気体として、カソードオフガスを用いた。
【００５１】
凝縮水タンク内に設置された水位検知手段で検知する水位レベルが低下すると、燃焼排ガス凝縮水供給弁１８を開けて、燃焼排ガス凝縮水を凝縮水タンク８に供給する。この際、燃焼排ガス凝縮水は脱気装置２６を通過するので、含まれる炭酸イオンが脱気され中性領域の水になる、そのため後段のイオン除去装置の負荷を増やすことなくシステムの運転が可能となる。また、発電停止時には、燃焼排ガス凝縮水を純水供給経路１４や凝縮水タンク８に必要量供給することが出来る。尚、発電停止時に燃焼排ガス凝縮水を凝縮水タンク８に供給する際は、脱気装置２６内での対向空気を停止させることにより、微生物の増殖抑制効果がある酸性水として供給することが可能である。また発電再開時には発電開始前に実施の形態５と同様に凝縮水タンク８及び純水供給経路１４に滞留している酸性水を脱気装置２６を含む経路を循環させることにより、後段のイオン除去装置の負荷を増やすことなくシステムを運転させることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明にかかる燃料電池システムは、発電停止時の凝縮水経路での微生物の増殖を抑えることが出来るので、凝縮水経路中の部品や水配管が閉塞することなく、システムを安定的に運転させることが可能になる。それにより、長期間メンテナンスをすること無く運転させる燃料電池システムを提供することが出来る。
【符号の説明】
【００５３】
１  水素生成装置
２  燃料電池
８  凝縮水タンク
１０  燃焼排ガス凝縮水タンク
１３  水浄化装置
１３ａ  有機物除去装置
１３ｂ  イオン除去装置
１４  純水供給径路
１５  純水タンク
２４  流路切替弁
２５  純水循環経路
２６  脱気装置
【図１】
2011009130.tif 000003
【図２】
2011009130.tif 000004
【図３】
2011009130.tif 000005
【図４】
2011009130.tif 000006
【図５】
2011009130.tif 000007
【図６】
2011009130.tif 000008
【図７】
2011009130.tif 000009