(57)【要約】【課題】燃料電池システムに利用される水素生成装置への初期水張り期間において、水供給を行うポンプのエア噛みを防止し、燃料電池システムの信頼性を向上させること。【解決手段】本発明の水素生成装置（１００）は、改質器（１）に第１タンク（３）内の水を第１ポンプ（８）が設けられた第１水経路（５）より供給する。第１水経路（５）には第１分岐位置（６）で分岐した空気抜き経路（７）と、第１タンク（３）から第１ポンプ（８）をバイパスして第１分岐位置（６）と第１ポンプ（８）の間の第２分岐位置（９）まで延びる第２水経路（１０）が設けられている。初期水張り時に、第１ポンプ（８）を停止し、第２水経路（１０）から水を所定高さまで給水することで、第１ポンプ（８）に呼び水を行うことができる。また、給水期間に水経路内で発生した空気溜まりは空気抜き経路（７）から排出されることになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
改質器と、
前記改質器に供給される水を貯留する第１タンクと、
前記第１タンクから前記改質器まで延びている第１水経路と、
所定の第１分岐位置において前記第１水経路から分岐し、前記第１分岐位置よりも高い位置に設けられた開放端まで延びている空気抜き経路と、
前記第１タンクと前記第１分岐位置の間において前記第１水経路に設けられた第１ポンプと、
前記第１タンクから前記第１ポンプをバイパスし、前記第１分岐位置と前記第１ポンプの間の第２分岐位置まで延びている第２水経路と、
前記第２水経路に設けられた開閉弁と、
前記第１タンクに水を供給する給水経路と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記改質器の水張り期間において、
前記第１ポンプを停止して前記開閉弁を開いた状態で給水を開始し、
前記第１タンクの水位が、前記第１ポンプ吸込口から前記第２分岐位置までの区間に設定した所定高さを越えたときに前記第１ポンプの運転を開始し、
前記第１タンクの水位が前記第２分岐位置を越えたときに前記開閉弁を閉じる、
水素生成装置。
【請求項２】
前記第１水経路の内、少なくとも前記第１ポンプ吐出口から前記第２分岐位置までの区間を、前記水張り期間において、空気が前記空気抜き経路に抜け、前記水張り期間の終了後、内部が水で満たされる上がり配管で構成した、請求項１記載の水素生成装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１タンクへの給水を開始した時点からの経過時間を計測するタイマを備え、給水を開始してから前記第１タンクの水位が前記所定高さに到達するまでの時間である第１所定時間と、前記第２分岐位置に到達するまでの時間である第２所定時間を記憶しており、
前記制御器は、給水を開始してからの経過時間が前記第１所定時間を越えたとき前記第１ポンプの運転を開始し、前記第２所定時間を越えたとき前記開閉弁を閉じる、請求項１又は２に記載の水素生成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第１タンクに設けられ、前記第１タンクに貯留された水の水位を検出する水位検出手段を備え、
前記制御部は、前記水位検出手段が前記第１タンクの水位が前記所定高さを越えたことを検知したとき前記第１ポンプの運転を開始し、前記第１タンクの水位が前記第２分岐位置を越えたことを検知したとき前記開閉弁を閉じる、請求項１又は２に記載の水素生成装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された水素生成装置と、
前記水素生成装置が生成した水素を含む燃料ガスを用いて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池を冷却するための冷却水を循環する冷却水循環経路と、
前記冷却水循環経路に設けられ、冷却水を貯留する大気開放型の第２タンクと、
前記冷却水循環経路に設けられた第２ポンプと、を備え、
前記空気抜き経路は前記第２タンクに延びている、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、都市ガスやＬＰガスなどの原料ガスを使用する水素生成装置およびそれを用いた燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
水素生成装置は、都市ガスやＬＰガスなどの原料ガスと水を用いて水素含有ガスを生成し、燃料電池システムは、水素等を含む燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応によって電力と熱とを生成するシステムである。一般的な燃料電池システムにおいて、生成された電力は、電力負荷に供給される。電力負荷の例は、照明、空調装置などの電化製品である。生成された熱は、温水として貯湯タンクに貯えられる。温水は、貯湯タンクから熱負荷に供給される。熱負荷の例は、給湯機器、床暖房などの熱利用機器である。
【０００３】
燃料電池を備える燃料電池システムでは、都市ガスやＬＰガスなどの原料ガスと水とが用いられる水蒸気改質反応により、水素を豊富に含む燃料ガスを生成する水素生成装置を備えている。
【０００４】
水蒸気改質反応に適した水量を供給するため、供給量を極めて微量で制御する必要があり、それに適した低揚程のポンプが用いられる。そのため、初期水張り期間において、水を貯留したタンクとポンプに水頭差を設け、ポンプ吸込口まで水を満たす構成となっているものもある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−３２８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、初期水張り時にポンプの吐出口が水封されていないため、ポンプのエア噛みが発生する場合がある。水蒸気改質反応に適した水量を供給するため、ポンプは低揚程のものが用いられるため、エア噛みが発生すると正しい量の水を改質器に送れず、水素含有ガスを生成できなくなるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、初期水張り期間において、水供給を行うポンプのエア噛みを防止し、水素生成装置およびそれを用いた燃料電池システムの信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の水素生成装置の一態様は、改質器と、前記改質器に供給される水を貯留する第１タンクと、前記第１タンクから前記改質器まで延びている第１水経路と、所定の第１分岐位置において前記第１水経路から分岐し、前記第１分岐位置よりも高い位置に設けられた開放端まで延びている空気抜き経路と、前記第１タンクと前記第１分岐位置の間において前記第１水経路に設けられた第１ポンプと、前記第１タンクから前記第１ポンプをバイパスし、前記第１分岐位置と前記第１ポンプの間の第２分岐位置まで延びている第２水経路と、前記第２水経路に設けられた開閉弁と、前記第１タンクに水を供給する給水経路と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記改質器の水張り期間において、前記第１ポンプを停止して前記開閉弁を開いた状態で給水を開始し、前記第１タンクの水位が、前記第１ポンプ吸込口から前記第２分岐位置までの区間に設定した所定高さを越えたときに前記第１ポンプの運転を開始し、前記第１タンクの水位が前記第２分岐位置を越えたときに前記開閉弁を閉じるようにしたものである。
【０００９】
これによって、第１ポンプの吸込口に水が達してから（呼び水されてから）、第１ポンプの運転を開始でき、また、第２分岐位置を超えてから開閉弁を閉めることにより、ポンプ吐出口へ呼び水を送ることができ、第１ポンプのエア噛みを抑制できる。また、第１水経路から第１ポンプを介して吐出した水が、第２水経路を通って第１タンクに戻されることを防止できる。これにより、正しい量の水を改質器に送ることが可能になり、水素含有ガスの生成が安定するので、水素生成装置の信頼性を向上することができる。
【００１０】
また、本発明の燃料電池システムの一態様は、前記水素生成装置と、前記水素生成装置が生成した水素を含む燃料ガスを用いて発電を行なう燃料電池と、前記燃料電池を冷却するための冷却水を循環する冷却水循環経路と、前記冷却水循環経路に設けられ、冷却水を貯留する大気開放型の第２タンクと、前記冷却水循環経路に設けられた第２ポンプと、を備え、前記空気抜き経路は前記第２タンクに延びているものである。
【００１１】
これにより、安定して水素生成が可能な信頼性が向上した水素生成装置から燃料電池に水素含有ガスを安定して供給することができるので、燃料電池システムの信頼性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に一形態によれば、水素含有ガスを安定供給できる水素生成装置およびそれを用いた燃料電池システムを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１、２および３における水素生成装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態４における水素生成装置の構成図
【図３】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
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第1の発明にかかる水素生成装置は、改質器と、前記改質器に供給される水を貯留する第１タンクと、前記第１タンクから前記改質器まで延びている第１水経路と、所定の第１分岐位置において前記第１水経路から分岐し、前記第１分岐位置よりも高い位置に設けられた開放端まで延びている空気抜き経路と、前記第１タンクと前記第１分岐位置の間において前記第１水経路に設けられた第１ポンプと、前記第１タンクから前記第１ポンプをバイパスし、前記第１分岐位置と前記第１ポンプの間の第２分岐位置まで延びている第２水経路と、前記第２水経路に設けられた開閉弁と、前記第１タンクに水を供給する給水経路と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記改質器の水張り期間において、前記第１ポンプを停止して前記開閉弁を開いた状態で給水を開始し、前記第１タンクの水位が、前記第１ポンプ吸込口から前記第２分岐位置までの区間に設定した所定高さを越えたときに前記第１ポンプの運転を開始し、前記第１タンクの水位が前記第２分岐位置を越えたときに前記開閉弁を閉じるようにしたものである。
【００１５】
これにより、第１ポンプの吸込口に水が達してから（呼び水されてから）、第１ポンプの運転を開始でき、また、第２分岐位置を超えてから開閉弁を閉めることにより、ポンプ吐出口へ呼び水を送ることができ、第１ポンプのエア噛みを抑制できる。また、第１水経路から第１ポンプを介して吐出した水が、第２水経路を通って第１タンクに戻されることを防止できる。そのため、第１ポンプから水蒸気改質反応に適した量の水を改質器に送ることが可能になり、水素含有ガスの生成が安定し、水素生成装置の信頼性を向上させることができる。
【００１６】
また、第２の発明にかかる水素生成装置は、特に、第１の発明の水素生成装置において、前記第１水経路の内、少なくとも前記第１ポンプ吐出口から前記第２分岐位置までの区間を、前記水張り期間において、空気が前記空気抜き経路に抜け、前記水張り期間の終了後、内部が水で満たされる上がり配管で構成したものである。
【００１７】
これにより、少なくとも第１ポンプ吐出口から第２分岐位置までの区間を、水張り期間において、空気が開放端に抜け、水張り期間の終了後、内部が水で満たされる上がり配管で構成することにより、第１ポンプの吐出側を確実に水封することができる。
【００１８】
第３の発明にかかる水素生成装置は、特に、第１の発明または第２の発明の水素生成装置において、前記制御部は、前記第１タンクへの給水を開始した時点からの経過時間を計測するタイマを備え、給水を開始してから前記第１タンクの水位が前記所定高さに到達するまでの時間である第１所定時間と、前記第２分岐位置に到達するまでの時間である第２所定時間を記憶しており、前記制御器は、給水を開始してからの経過時間が前記第１所定時間を越えたとき前記第１ポンプの運転を開始し、前記第２所定時間を越えたとき前記開閉弁を閉じるようにしたものである。
【００１９】
これにより、第１タンクの水位をタイマで給水時間を監視することで、第１水経路内および第２水経路内の水位を検知することが可能になる。第１タンクの所定高さを第１ポンプの吸込口に呼び水できる高さに設定することで、第１ポンプのエア噛みを防止できる。また、第１タンクの水位が第２分岐位置に達したことを検知した後に開閉弁１１を閉じることで、ポンプ吐出口へ呼び水を送ることができ、第１ポンプのエア噛みを抑制できる。また、第１水経路５から第１ポンプ８を介して吐出した水が、第２水経路１０を通って第１タンク３に戻されることを防止できる。
【００２０】
第４の発明にかかる水素生成装置は、特に、第１の発明または第２の発明の水素生成装置において、前記第１タンクに設けられ、前記第１タンクに貯留された水の水位を検出する水位検出手段を備え、前記制御部は、前記水位検出手段が前記第１タンクの水位が前記所定高さを越えたことを検知したとき前記第１ポンプの運転を開始し、前記第１タンクの水位が前記第２分岐位置を越えたことを検知したとき前記開閉弁を閉じるようにしたものである。
【００２１】
これにより、第１タンクの水位を監視することで、第１水経路内および第２水経路内の水位を検知することが可能になる。第１タンクの所定高さを第１ポンプの吸込口に呼び水できる高さに設定することで、第１ポンプのエア噛みを防止できる。また、第１タンクの水位が第２分岐位置に達したことを検知した後に開閉弁１１を閉じることで、ポンプ吐出口へ呼び水を送ることができ、第１ポンプのエア噛みを抑制できる。また、第１水経路５から第１ポンプ８を介して吐出した水が、第２水経路１０を通って第１タンク３に戻されることを防止できる。
【００２２】
また、第５の発明の燃料電池システムは、上記水素生成装置と、前記水素生成装置が生成した水素を含む燃料ガスを用いて発電を行なう燃料電池と、前記燃料電池を冷却するための冷却水を循環する冷却水循環経路と、前記冷却水循環経路に設けられ、冷却水を貯留する大気開放型の第２タンクと、前記冷却水循環経路に設けられた第２ポンプと、を備え、
前記空気抜き経路は前記第２タンクに延びているものである。
【００２３】
これにより、燃料電池システムへの水素含有ガスの供給が可能となり、燃料電池システムの信頼性を向上させることができる。
【００２４】
以下、本発明の実施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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における水素生成装置１００の構成図である。
【００２６】
図１に示すように、本実施の形態１に係る水素生成装置１００は、改質器１を備えている。改質器１は、例えば、（化１）に示す水蒸気改質反応によって水素含有ガスを生成するための機器である。
【００２７】
【化１】
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【００２８】
ここで、改質器１には、改質反応を進行させるための改質触媒が収められている。改質器１は、水及び原料ガスを用いて、水素含有ガスを生成する。原料ガスは、例えば、都市ガス、液化石油ガスなどの炭化水素ガスなどが用いられる。
【００２９】
また、水素生成装置１００には、改質器１に水蒸気改質反応用に使用する水を貯留する第１タンク３と、第１タンク３から改質器１に水を供給する第１水経路５が設けられている。また、第１水経路５には、所定の第１分岐位置６において分岐し、第１分岐位置６よりも高い位置に設けられた開放端まで延びている空気抜き経路７が設けられている。さらに、第１水経路５の第１タンク３と第１分岐位置６の間には、第１ポンプ８が設けられている。
【００３０】
なお、第１ポンプ８としては、例えば、ピストンポンプ、プランジャポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプなどの容積式ポンプが用いられる。
【００３１】
水素生成装置１００には、第１タンク３から第１ポンプ８をバイパスし、第１分岐位置６と第１ポンプ８の間の第２分岐位置９まで延びている第２水経路１０と、第２水経路１０に設けられた開閉弁１１が設けられている。
【００３２】
なお、開閉弁１１としては、例えば、電磁弁を用いることができる。
【００３３】
また、第１タンク３には、給水経路１２を介して水が供給される。
【００３４】
また、水素生成装置１００の制御は制御部１３により行われる。例えば、第１ポンプ８や改質器１の動作は制御部１３により制御される。なお、開閉弁１１については制御部１３によって制御してもよいし、作業者がマニュアル操作するようにしてもよい。
【００３５】
次に、本実施の形態１の水素生成装置１００の水張り方法の一例を説明する。
【００３６】
まず、制御部１３は、水素生成装置１００の水張り期間において、第１ポンプ８を停止し、開閉弁１１を開いた状態とし、第１タンク３に給水経路１２を介して給水を開始する。
【００３７】
次に、第１タンク３の水位が、第１ポンプ８の吸込口の高さから、第２分岐位置９の高さまでの間で設定した所定高さに達したとき、第１ポンプ８の運転を開始する。
【００３８】
上記動作において、第１ポンプ８の運転を開始する前に、第１タンク３から供給された水は第１水経路５を通って第１ポンプ８の吸込口に達しており、呼び水により第１ポンプ８の内部に連続して水を供給できる状態となる。これによりエア噛みの発生を抑制することができる。
【００３９】
次に、第１タンク３の水位が第２分岐位置９を超えたとき、開閉弁１１を閉じる。開閉弁１１を閉状態にする操作は制御部１３が行ってもよく、作業者がマニュアルで行ってもよい。
【００４０】
上記動作において、第１ポンプ８の吐出口へ呼び水を送ることができ、第１ポンプ８のエア噛みを抑制できる。また、第１水経路５から第１ポンプ８を介して吐出した水が、第２水経路１０を通って第１タンク３に戻されることを防止できる。
【００４１】
上記水張り終了後、水素生成装置１００では、改質器１において都市ガスやＬＰガスなどの原料ガスと、第１タンク３から第１水経路５を介して供給される改質用の水とにより、水素含有ガスが生成される。
【００４２】
以上で説明したとおり、水素生成装置１００の水張り期間において、第１ポンプ８の吸込口に水が達してから（呼び水されてから）、第１ポンプ８の運転を開始するので、第1ポンプ内に連続して水を供給できるので、エア噛みの発生を抑制することができる。また、ポンプの運転時に第２水経路１０を開閉弁１１により遮断するので、第１ポンプ８により第１水経路から吐出された水が、第２水経路１０を介して第１タンク３に戻されることを防止できる。
【００４３】
これにより、水素生成装置１００が安定して水素含有ガスを生成することが可能となり、水素生成装置１００の信頼性を向上することができる。
【００４４】
なお、本実地の形態１では、第１タンク３の水位が、第１ポンプ８の吸込口の高さから、第２分岐位置９の高さまでの間で設定した所定高さに達したとき、第１ポンプ８の運転を開始するとしたが、第１タンク３の水位が第２分岐位置９を超えてから第１ポンプ８の運転を開始するようにしてもよい。第１ポンプ８の吸込口と吐出口の両方から水を供給することで、第１ポンプ８の内部を水で満たした状態から第１ポンプ８の運転を開始でき、エア噛みの発生を抑制できる。
【００４５】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の水素生成装置１００の構成は、実施の形態１と同じなので、実施の形態２の水素生成装置１００の構成は図１に示し、その重複する説明を省略する。
【００４６】
図１に示すように、本実施の形態２に係る水素生成装置１００は、実施の形態１と基本的構成は同じであるが、第１ポンプ８の吐出口から第２分岐位置９までの区間の配管を上がり配管で構成されている点が異なる。
【００４７】
上記のように、第１ポンプ８の吐出口から第２分岐位置９までの区間の配管を上がり配管にしたことで、水素生成装置の水張り期間において、重力作用により、第１ポンプ８の吐出口から第２分岐位置に向けて空気が移動し、空気抜き経路７を通って開放端から外部に放出される。
【００４８】
このように、第１ポンプ８を含む第１水経路５で発生した空気溜まりを、確実に空気抜き経路７を介して外部に放出することで、水張り終了後、第１ポンプ８の内部を水で満たすことができ、エア噛みの発生を抑制することができる。
【００４９】
これにより、水素生成装置１００が安定して水素含有ガスを生成することが可能となり、水素生成装置１００の信頼性を向上することができる。
【００５０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の水素生成装置１００の構成は、実施の形態１と同じなので、実施の形態２の水素生成装置１００の構成は図１に示し、その重複する説明を省略する。
【００５１】
図１に示すように、本実施の形態３に係る水素生成装置１００は、実施の形態１に係る水素生成装置１００と基本的構成は同じであるが、制御部１３は、第１タンク３への給水を開始した時点からの経過時間を計測するタイマを備えている点が異なる。
【００５２】
また、制御部１３は、給水を開始してから第１タンク３の水位が所定高さに到達するまでの第１所定時間と、第２分岐位置９に到達するまでの時間である第２所定時間を記憶している。
【００５３】
次に、本実施の形態３の水素生成装置１００の水張り方法の一例を説明する。
【００５４】
水素生成装置１００の水張り期間において、制御部１３は給水を開始してからの経過時間が第１所定時間に達したときに、第１ポンプ８の運転を開始する。
【００５５】
上記動作において、第１ポンプ８の運転を開始する前に、第１タンク３から供給された水は第１水経路５を通って第１ポンプ８の吸込口に達しており、呼び水により第１ポンプ８の内部に連続して水を供給できる状態となる。これによりエア噛みの発生を抑制することができる。
【００５６】
次に、制御部１３は給水を開始してからの経過時間が第２所定時間に達したときに、第２水経路１０に設けられた開閉弁１１を閉じる制御を行う。
【００５７】
上記動作において、第１水経路５から第１ポンプ８を介して吐出した水が、第２水経路１０を通って第１タンク３に戻されることを防止できる。
【００５８】
これにより、水素生成装置１００が安定して水素含有ガスを生成することが可能となり、水素生成装置１００の信頼性を向上することができる。
【００５９】
（実施の形態４）
図２は本発明の第４の実施の形態における水素生成装置の構成図である。
【００６０】
図２に示すように、本実施の形態４に係る水素生成装置１００は、実施の形態１における水素生成装置１００と基本的構成は同じであり、その重複する説明を省略する。
【００６１】
図２に示すように、本実施の形態４に係る水素生成装置１００は、実施の形態１に係る水素生成装置１００と基本的構成は同じであるが、第１タンク３に貯留された水の水位を検出する水位検出器１４を備え、制御部１３が水位検出器１４の検出結果に応じて第１ポンプ８および開閉弁１１を制御する点が異なる。
【００６２】
また、制御部１３は、第１タンク３に設けた水位検出器１４により、第１ポンプ８の吸込口の高さから、第２分岐位置９の高さまでの間で設定した所定高さに相当する第１水位と、第２分岐位置９の高さに相当する第２水位を記憶している。
【００６３】
次に、本実施の形態４の水素生成装置１００の水張り方法の一例を説明する。
【００６４】
まず、制御部１３は、水素生成装置１００の水張り期間において、第１ポンプ８を停止し、開閉弁１１を開いた状態とし、第１タンク３に給水経路１２を介して給水を開始する。
【００６５】
次に、第１タンク３の水位が、第１水位に達したとき、第１ポンプ８の運転を開始する。
【００６６】
上記動作において、第１ポンプ８の運転を開始する前に、第１タンク３から供給された水は第１水経路５を通って第１ポンプ８の吸込口に達しており、呼び水により第１ポンプ８の内部に連続して水を供給できる状態となる。これによりエア噛みの発生を抑制することができる。
【００６７】
次に、第１タンク３の水位が第２水位を超えたとき、開閉弁１１を閉じる。
【００６８】
上記動作において、第１水経路５から第１ポンプ８を介して吐出した水が、第２水経路１０を通って第１タンク３に戻されることを防止できる。
【００６９】
上記水張り終了後、水素生成装置１００では、改質器１において都市ガスやＬＰガスなどの原料ガスと、第１タンク３から第１水経路５を介して供給される改質用の水とにより、水素含有ガスが生成される。
【００７０】
これにより、水素生成装置１００が安定して水素含有ガスを生成することが可能となり、水素生成装置１００の信頼性を向上することができる。
【００７１】
（実施の形態５）
図３は本発明の第５の実施の形態における燃料電池システム２００の構成図である。
【００７２】
図３において、燃料電池システム２００は、実施の形態１〜４に係る水素生成装置１００を使用した構成となっており、基本的構成は同じであるので、その重複する説明を省略する。また、制御部１３は燃料電池システム２００や関連する補機の制御も行うが、詳細の説明は省略する。
【００７３】
図３に示すように、本実施の形態５の燃料電池システム２００は、燃料電池２を備えている。水素生成装置１００から燃料電池２のアノードに供給された水素含有ガスと、燃料電池２のカソードに供給された酸化剤ガスとの電気化学反応によって、水が生成され、電気と熱が発生する。
【００７４】
また、発生した熱は、燃料電池２を冷却するための冷却水を循環する冷却水循環経路１５を循環する冷却水により適正に管理される。
【００７５】
ここで、冷却水循環経路１５は、冷却水循環経路１５に設けられ、冷却水を貯留する大気開放型の第２タンク４と、冷却水循環経路に設けられた第２ポンプ１６を備えている。
【００７６】
また、制御部１３は、燃料電池２で電気化学反応が適正に行われるように冷却水循環経路１５の第２ポンプ１６を運転し、燃料電池２が発電した電力を外部に供給する制御を行うように構成されている。
【００７７】
ここで、第２タンク４を大気開放型としているので、空気抜き経路７に水が充填された場合でも、第１ポンプ８を含む第１水経路５で発生した空気を第２タンク４に導き、外部に放出することができる。
【００７８】
なお、第２ポンプ１６は、例えば、ピストンポンプ、プランジャポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプなどの容積式ポンプや遠心ポンプ、斜流ポンプなどの非容積式ポンプが用いられる。
【００７９】
上記構成による燃料電池システムにより、水素含有ガスの安定した供給が可能となり、燃料電池システムの信頼性を向上させることができる。
【００８０】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
以上のように、本発明にかかる水素生成装置及び燃料電池システムは、初期水張り時に水素生成装置へ水を供給するためのポンプで発生するエア噛みを抑制することができる。そのため、水素生成装置の信頼性を向上することができるので、都市ガス、ＬＰガスなどの原料ガスから水素を生成する装置や、それを用いた家庭用燃料電池システム、商業用燃料電池システムなどに適用できる。
【符号の説明】
【００８２】
１      改質器
２      燃料電池
３      第１タンク
４      第２タンク
５      第１水経路
６      第１分岐位置
７      空気抜き経路
８      第１ポンプ
９      第２分岐位置
１０    第２水経路
１１    開閉弁
１２    給水経路
１３    制御部
１４    水位検出器
１５    冷却水循環経路
１６    第２ポンプ
１００  水素生成装置
２００  燃料電池システム
【図１】
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【図２】
2019137591.tif 000005
【図３】
2019137591.tif 000006