(57)【要約】【課題】  排出物管理を簡素化できる燃料電池システムの提供を図る。【解決手段】  燃焼器７は焼器内７で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管４３を有し、水回収装置（加湿器）１０Ｂは水回収装置１０Ｂ内で凝縮した凝縮水を排水するドレイン管４１を有し、水タンク２５は貯蔵量を超えた水を排出するドレイン管４５を有する。燃焼器７のドレイン管４３および水回収装置１０Ｂのドレイン管４３および水タンク２５のドレイン管４５を、燃焼器７からの燃焼ガスを排気する排気管１９に接続した。このように各部（燃焼器７および水回収装置１０Ｂおよび水タンク２５）からの排水を排気管１９にまとめたことで、燃料電池システムからの排出物（燃焼ガスおよび排水）が一カ所（排気管）から系外に排出される。そのため、燃料電池システムからの排出物（排気および排水）を一元管理でき、排出物管理が簡素化する。【選択図】      図２
2005158509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスまたは燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガスと、酸化剤ガスまたは燃料電池のカソードから排出されるカソードオフガスと、の混合ガスを燃焼させる燃焼器と、
燃料電池システムで必要な水を貯蔵・供給する水タンクと、
を備え、
前記燃焼器は、前記燃焼器内で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管を有し、
前記水タンクは、貯蔵量を超えた水を排出するドレイン管を有し、
前記燃焼器のドレイン管および前記水タンクのドレイン管を、前記燃焼器からの燃焼ガスを排気する排気管に接続したことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
燃料ガスまたは燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガスと、酸化剤ガスまたは燃料電池のカソードから排出されるカソードオフガスと、の混合ガスを燃焼させる燃焼器と、
前記アノードオフガスに含まれる水分を回収する水回収装置と、
燃料電池システムで必要な水を貯蔵・供給する水タンクと、
を備え、
前記燃焼器は、前記燃焼器内で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管を有し、
前記水回収装置は、前記水回収装置内で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管を有し、
前記水タンクは、貯蔵量を超えた水を排出するドレイン管を有し、
前記水回収装置のドレイン管を、前記燃焼器からの燃焼ガスを排気する排気管または前記水タンクに接続し、
前記燃焼器のドレイン管および前記水タンクのドレイン管を、前記燃焼器からの燃焼ガスを排気する排気管に接続したことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
燃料ガスまたは燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガスと、酸化剤ガスまたは燃料電池のカソードから排出されるカソードオフガスと、の混合ガスを燃焼させる燃焼器と、
前記アノードオフガスに含まれる水分を回収する水回収装置と、
燃料電池システムで必要な水を貯蔵・供給する水タンクと、
を備え、
前記燃焼器は、前記燃焼器内で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管を有し、
前記水回収装置は、前記水回収装置内で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管を有し、
前記水タンクは、貯蔵量を超えた水を排出するドレイン管を有し、
前記燃焼器のドレイン管および前記水回収装置のドレイン管および前記水タンクのドレイン管を、前記燃焼器からの燃焼ガスを排気する排気管に接続したことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料電池システムであって、
前記燃焼器のドレイン管を、前記水回収装置のドレイン管および前記水タンクのドレイン管よりも前記排気管の上流側に接続したことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項３または４に記載の燃料電池システムであって、
前記排気管に排気管内の温度を検出する温度検出手段を設け、
前記温度検出手段を、前記燃焼器のドレイン管の接続位置よりも下流且つ前記水回収装置のドレイン管の接続位置および前記水タンクのドレイン管の接続位置よりも上流に、配置したことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項３〜５の何れか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記各ドレイン管の前記排気管への接続位置を、前記排気管の上流側から下流側に向けて、前記燃焼器のドレイン管、前記水回収装置のドレイン管、前記水タンクのドレイン管、の順としたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項７】
請求項３〜６の何れか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記排気管の底面は、少なくとも前記ドレイン管が接続される区間において、上流側から下流側にいくにしたがって重力方向下方に傾斜していることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項８】
請求項３〜６の何れか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記各ドレイン管の前記排気管との接続位置は、いずれも、前記排気管の入口よりも重力方向下方に位置す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、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、燃料電池で、水素ガスなどの燃料ガス（アノード供給ガス）と酸素を有する酸化ガス（カソード供給ガス）とを電解質を介して電気化学的に反応させ、電解質両面に設けた電極間から電気エネルギを直接取り出すものである。
【０００３】
通常、地上で使用される燃料電池は、カソードに空気を供給している。この空気中の窒素の一部は、燃料電池の高分子電解質膜をリークしてカソードからアノードに至り、燃料ガス循環経路内に蓄積する。（なお、燃料ガスとして化学工業の副生水素ガスを用いる場合には、水素ガス中の不純物が燃料ガス循環経路に蓄積する。）窒素等の不純物が燃料ガス循環路に蓄積すると、アノードに供給される燃料ガス分圧が下がるので発電効率が低下する。このため、一定時間毎、或いは、一定電力量を発電した後には、不純物濃度が高まった燃料ガスを燃料ガス循環路から循環路外へ放出（パージ）する。但し、水素を含むパージガスをそのまま大気中に放出するのは好ましくないので、水素を燃焼器で燃焼させてから系外へ放出している。
【０００４】
このような燃料電池システムでは、カソードオフガスは大量の水を含む。これは、そもそもカソード供給ガスが湿潤であるとともに燃料電池で使用されたカソードオフガスには燃料電池で生成された水も同伴されるからである。このため、燃料電池から燃焼器までのカソードオフガスの排気経路が低温であると、多量の凝縮水が発生する。この凝縮水により燃焼器内の燃焼触媒が濡れると、燃焼触媒が不活性となり、不完全燃焼が生じたり最悪の場合は失火し水素等が排出される。
【０００５】
これを防ぐため、例えば特許文献１に開示されるように、燃料電池から燃焼器までのカソードオフガスの排気経路には、凝縮水を排出するドレイン管が設けれられている。
【０００６】
このドレイン管は、ドレインタンクに接続され、ドレイン管に混入するガスがドレインタンクを通じて漏れていかないように水封されている。
【特許文献１】特許第０２８４２５１７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記従来の燃料電池システムでは、排気管を通じて燃焼器からの燃焼ガスを排出するとともに各ドレインタンクから過剰な水を排出するため、排出経路が複数あり、排気物管理が複雑である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決するため、排出物管理を簡素化できる燃料電池システムの提供である。
【０００９】
本発明の燃料電池システムは、燃料ガスまたは燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガスと、酸化剤ガスまたは燃料電池のカソードから排出されるカソードオフガス、の混合ガスを燃焼させる燃焼器と、燃料電池システムで必要な水を貯蔵・供給する水タンクと、を備え、
前記燃焼器は前記燃焼器内で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管を有し、前記水タンクは貯蔵量を超えた水排出するドレイン管を有し、
前記燃焼器のドレイン管および前記水タンクのドレイン管を、前記燃焼器からの燃焼ガスを排気する排気管に接続したことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、各部（燃焼器および水タンク）からの排水を排気管にまとめたため、燃料電池システムからの排出物（燃焼ガスおよび排水）が一カ所（排気管）から、車外に排出される。そのため、燃料電池システムからの排出物（排気および排水）を一元管理できる。これにより、排出物管理が簡素化する。しかも、燃料電池システムが軽量化し、また燃料電池システムの製造コストが低減する。
【００１１】
また、燃焼器からの燃焼ガスまたは燃焼器からの排水または水タンクからの排水、のいずれか１つが環境基準の規定濃度をオーバーした濃度（例えば可燃濃度）となっていても、排気物が一カ所（排気管）に集められて排出されることで、規定濃度以下に希釈できる。
【００１２】
さらに、外気温度によっては各ドレイン管内の排水が凍結する虞があるが、各ドレイン管は高温の燃焼ガスが流通する排気管に接続されているので、この燃焼ガスの熱により、ドレイン管内の凍結を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る燃料電池システムの一実施形態を詳細に説明する。この実施形態の燃料電池システムは、燃料電池車両の駆動源として車両の床下に搭載されたものである。
【００１４】
第１実施形態：
図１〜図３はこの発明の第１実施形態を示すものである。図１はこの第１実施形態の燃料電池システムの概略図であり、図２はこの実施形態の燃料電池および燃焼器および近傍の配置レイアウトを示す平面図である。まず、この実施形態の燃料電池システムの概要を説明する。
【００１５】
「燃料電池システムの全体構成」
図１に示すように、燃料電池システムは、水素供給配管１１を介して燃料ガスとしての水素を供給する水素供給装置（燃料ガス供給装置）１と、空気供給配管１４を介して酸化剤ガスとしての空気を供給する空気供給装置（酸化剤ガス供給装置）２と、アノード（燃料極）４とカソード（酸化剤極）５を電極として備えそれぞれの電極に供給された水素と酸素とを用いて発電する燃料電池３と、アノードオフガスをアノードオフガス循環配管１２を介してアノード４の上流に循環させるアノードオフガス循環装置６と、アノードオフガスを燃焼させる燃焼器７と、燃焼器７の燃焼排ガスで冷媒を加熱する熱交換器８と、冷却装置９と、アノード供給ガスとしての水素を加湿する加湿器１０Ａ及びカソード供給ガスとしての空気を加湿する加湿器１０Ｂと、空気流量制御弁１６と、熱交換器８又は冷却装置９と燃料電池３との間の冷媒流路２０に冷媒を循環させる冷媒ポンプ２１と、冷媒流路２０を熱交換器８又は冷却装置９に切り換える三方弁２２と、アノードオフガスをアノードオフガス循環装置６からアノードオフガス排出配管１３を介して燃焼器７へ排出するアノードオフガス排出弁２７と、燃料電池システム全体を制御するシステムコントローラ３７と、を備えている。
【００１６】
尚、この実施形態では、アノード供給ガス用の加湿器１０Ａとカソード供給用の加湿器１０Ｂでは構成が異なっている。アノード供給ガス用の加湿器１０Ａは、水タンク２５に貯蔵される水を利用して水素供給配管１１を流れる水素を加湿する。一方、カソード供給ガス用の加湿器１０Ｂは、内部に中空糸膜の集合体を備え、この中空糸膜内にカソードオフガスを流通させるとともに中空糸膜外にカソード供給ガスを流通させて、このカソードオフガス中の水分でカソード供給ガスを加湿する。つまり、このカソード供給用の加湿器１０Ｂは、カソードオフガスの水分を回収する「水回収装置」である。
【００１７】
「燃料電池システムの動作」
次に、燃料電池システムの動作を説明する。
【００１８】
まず、水素供給装置１からの水素が加湿器１０Ａで加湿されてアノード４に供給されるとともに空気供給装置２からの空気が加湿器１０Ｂで加湿されてカソード５に供給され、これら水素および空気が燃料電池３内で反応し、発電される。その際アノード４からは消費されずに残ったアノードオフガスが排出される。またカソード５からは一部の酸素が消費され且つ発電により生成した水分を含んだカソードオフガスがそれぞれ排出される。
【００１９】
通常運転時にアノードオフガスは、アノードオフガス循環装置６によりアノードオフガス循環配管１２を介して水素供給配管１１に全量循環されて再度アノード４へと供給される。一方、カソードオフガスは、加湿器１０Ｂ、燃焼器７、熱交換器８、排気管１９を介してシステム外へ排気される。
【００２０】
ここで、燃料電池３のセル電圧を検知する電圧検知手段により所定の電圧値よりも低い電圧が検知された場合には、システムコントローラ３７はアノード供給ガスに蓄積した不純物量が多くなったと判断してパージ信号を発信し、これに基づいて、アノードオフガス排出弁２７から所定流量のアノードオフガスが燃焼器７に排出される。
【００２１】
燃焼器７では、アノードオフガス排出弁２７を介して供給されたアノードオフガス（排水素）がミキサ２３でカソードオフガスと混合され、この混合ガスが燃焼触媒を有する燃焼室２４で燃焼される。燃焼器７で生成された燃焼ガスは、熱交換器８を通過して排気管１９を通じてシステム外（大気）に排気される。
【００２２】
なお、燃焼器７には、図示せぬ配管を介して水素供給装置１から水素を供給できると共に図示せぬ配管を介して空気を供給できるようになっていて、パージされる排水素を処理する時以外にも、水素および空気（酸素）を燃焼させて熱を発生できるようになっている。この燃焼熱を利用して、必要に応じて燃料電池３を加温できる。
【００２３】
「燃料電池の温度管理」
次に、燃料電池３の温度管理について説明する。燃料電池３は、不凍液等の冷媒により運転温度が適温に維持されるように温度管理されている。
【００２４】
燃料電池システムの通常運転時には、発熱した燃料電池３を適正な運転温度に冷却維持する必要がある。そのため、三方弁２２で冷媒ポンプ２１と冷却装置９とを連通することで、冷媒を冷媒ポンプ２１、三方弁２２，冷却装置９、燃料電池３、冷媒ポンプ２１という閉路に循環させるようになっている。これにより、燃料電池３の発熱を冷却装置９からシステム外へ放出して、燃料電池３の温度を適温に冷却維持する。
【００２５】
一方、燃料電池システムの起動時には、燃料電池３を適正な運転温度に上昇させる必要がある。そのため、三方弁２２で冷媒ポンプ２１と熱交換器８とを連通することで、冷媒を冷媒ポンプ２１、三方弁２２、熱交換器８、燃料電池３、冷媒ポンプ２１という閉路に循環させるようになっている。これにより、通常運転時冷媒として用いる媒体を温媒として用いることができ、温媒温度を熱交換器８で上昇させて、燃料電池３の温度を運転開始に適切な温度まで上昇させることができる。
【００２６】
「燃料電池と燃焼器との配置レイアウト」
次に、図２を参照しつつ燃料電池と燃焼器との配置レイアウトを説明する。図２は燃料電池および燃焼器の近傍を示す平面図である。
【００２７】
図２中符号３０はフロントシート下方の床下で車体に固定されたフレームである。このフレーム３０には主に燃料電池３と燃焼器７を含む排気系の構成部品（加湿器１０Ｂ、燃焼器７、冷媒用熱交換器８、排気配管１９等）とがサブアッセンブリされた状態で、取付固定されている。なお、図示せぬ水素タンクおよび燃料電池３で発電した電気を蓄える図示せぬ二次電池およびシステムコントローラ３７は、燃料電池３より車両後方の床下で図示せぬ他のフレームに取付固定されている。
【００２８】
図２に示すように運転温度の大きく異なる燃焼器７と燃料電池３との間には、遮熱体として機能する水タンク２５が配置されている。燃焼器７および水タンク２５および燃料電池３の配置関係は、車両の前方から後方に向けて順番に燃焼器７および水タンク２５および燃料電池３が近接配置されている。カソード供給ガス用の加湿器１０Ｂは、燃料電池３に対して車両前方で且つ燃焼器７および水タンク２５に対して車両側方に配置されている。このようにカソード供給ガス用の加湿器１０Ｂは燃焼器７に近接配置されることで燃焼器７の熱を受熱するため、加湿器１０Ｂ内を流通する水分の凝縮を防止できさらには凍結を防止できるようになっている。また、カソード供給ガス用の加湿器１０Ｂは燃焼器７に対して車幅方向に配置されているため、走行風の影響を受けて直に燃焼熱を浴びることが無く、一般に耐熱性の低い中空糸膜を確実に保護できるようになっている。
【００２９】
「排水管理」
以下、主に図３を基にこの燃料電池システムの排水管理について説明する。図３は燃料電池システムの排水系を示す概略図である。
【００３０】
図３に示すように、加湿器（水回収装置）１０Ｂは、加湿器１０Ｂ内で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管４１を有する。また、燃焼器７は、燃焼器７内で凝縮した凝縮水を排出するドレイン管４３を有する。また、水タンク２５は貯蔵量を超えた水および気液分離後の気体を排出するドレイン管４５を有する。なお、水タンク２５には、燃料電池３で生成された水の一部が配管３９（図１中２点鎖線）を通じて供給され、この水タンク２５に貯水される水が一定量を超えると水タンク２５のドレイン管４５から排水されるようになっている。
【００３１】
これら加湿器１０Ｂのドレイン管４１および燃焼器７のドレイン管４３および水タンク２５のドレイン管４５は、燃焼器７からの燃焼ガスを排気する排気管１９に接続されている。
【００３２】
「効果」
このようにこの第１実施形態の燃料電池システムによれば、各部（燃焼器７および加湿器１０Ｂおよび水タンク２５）からの排水を排気管１９にまとめたことで、燃料電池システムからの排出物（燃焼ガスおよび排水）を一カ所（排気管１９）から車外に排出できる。そのため、燃料電池システムからの排出物（排気および排水）を一元管理できる。これにより、排出物管理が簡素化する。しかも、燃料電池システムが軽量化し、また燃料電池システムの製造コストが低減する。
【００３３】
また、燃焼器７からの燃焼ガスまたは燃焼器７からの排水または加湿器１０Ｂからの排水または水タンク２５からの排水、のいずれか１つが環境基準の規定濃度をオーバーした濃度（例えば可燃濃度）となっていても、排気物が一カ所（排気管１９）に集められて排出されることで、規定濃度以下に希釈できる。
【００３４】
さらに、外気温度によっては各ドレイン管４１、４３、４５内の排水が凍結する虞があるが、各ドレイン管４１、４３、４５は高温の燃焼ガスが流通する排気管１９に接続されているので、この燃焼ガスの熱により、ドレイン管４１、４３、４５内の凍結を防ぐことができる。
【００３５】
なお、この第１実施形態では、各ドレイン管４１、４３、４５の排気管１９への接続位置４１ｂ、４３ｂ、４５ｂにおいて、各ドレイン管４１、４３、４５がまとめられているが、本発明にあっては各ドレイン管４１、４３、４５がその途中で合流していてもよい。また、後述するその他の実施形態のように、各ドレイン管４１、４３、４５の排気管１９への接続位置４１ｂ、４３ｂ、４５ｂが異なっていてもよい。
【００３６】
以下、本発明のその他の実施形態について説明する。なお以下の説明で、第１実施形態と類似または同一の構成については同一符号を付して、構成およびその作用効果の説明を省略する。
【００３７】
第２実施形態：
図４は本発明の第２実施形態の燃料電池システムの排水系を示す概略図である。この第２実施形態では、燃焼器７のドレイン管４３が排気管１９の上流側に接続され、且つ、燃焼器７のドレイン管４３の排気管１９への接続位置４３ｂが、加湿器１０Ｂのドレイン管４１の接続位置４１ｂおよび水タンク２５のドレイン管４５の接続位置４５ｂよりも排気管１９の上流側に接続されている点で、第１実施形態の燃料電池システムと異なっている。
【００３８】
この第２実施形態の燃料電池システムは、第１実施形態の燃料電池システムの効果に加え、以下の効果を備える。
【００３９】
まず第１に、燃焼器７のドレイン管４３が排気管１９の上流側に接続されているため、排気管１９からの燃焼ガスが高温のまま車外に排出されることを防ぐことができる。つまり、燃焼器７の燃焼時には燃焼器７のドレイン管４３から凝縮水とともに高温の燃焼ガスも排気管１９に導入されることがあるため、仮に燃焼器７のドレイン管４３を排気管１９の下流側（排気出口側）に接続した場合は、高温の燃焼ガスが車外に排出される可能性がある。しかし、この第２実施形態の燃料電池システムによれば、このような心配はない。
【００４０】
第２に、燃焼器７のドレイン管４３が他のドレイン管４１、４５よりも排気管１９の上流側に接続されているため、さらに確実に、燃焼ガスが高温のまま車外に排出されることを防ぐことができる。つまり、燃焼器７の燃焼時に燃焼器７のドレイン管４３から高温の燃焼ガスが排気管１９に導入されても、加湿器１０Ｂからの排水および水タンク２５からの排水により高温の燃焼ガスが冷却されるからである。
【００４１】
第３実施形態：
図５は本発明の第３実施形態の燃料電池システムの排水系を示す概略図である。この第３実施形態は、排気管１９に排気管１９内の温度を検出する温度センサ（温度検出手段）４７を設けた点で、第２実施形態の燃料電池システムと異なっている。この温度センサ４７は、燃焼器７のドレイン管４３の接続位置４３ｂよりも下流且つ加湿器１０Ｂのドレイン管４１の接続位置４１ｂおよび水タンク２５のドレイン管４５の接続位置４５ｂよりも上流に配置されている。
【００４２】
この第３実施形態の燃料電池システムによれば、第２実施形態の燃料電池システムの効果に加え、温度センサ４７で検出される温度が、燃焼器７で生じる燃焼ガスおよび凝縮水を基に計測されるので、燃焼器７の燃焼状態を示す燃焼ガスの温度をより正確に計測できる。つまり、燃焼器７の燃焼温度に無関係な、水タンク２５のドレイン管４５からの排水や加湿器１０Ｂのドレイン管４１からの排水の温度の影響を受けずに、燃焼器７の燃焼状態を検出できる。
【００４３】
第４実施形態：
図６は本発明の第４実施形態の燃料電池システムの排水系を示す概略図である。この第４実施形態は、各ドレイン管４１、４３、４５の排気管１９との接続位置４１ｂ、４３ｂ、４５ｂを、排気管１９の上流側から下流側に向けて、燃焼器７のドレイン管４３→加湿器１０Ｂのドレイン管４１→水タンク２５のドレイン管４５の順とした点で、第２実施形態と異なっている。
【００４４】
この第４実施形態の燃料電池システムによれば、第２実施形態の燃料電池システムの効果に加え、水タンク２５のドレイン管４５の接続位置４５ｂよりも上流に、燃焼器７のドレイン管４３の接続位置４３ｂおよび加湿器１０Ｂのドレイン管４１の接続位置４１ｂを設けたため、水タンク２５のオーバーフロー時に水タンク２５のドレイン管４５から大量に水が排出されたとしても、燃焼器７および加湿器１０Ｂに水が逆流する可能性を低下できる。
【００４５】
第５実施形態：
図７は本発明の第５実施形態の燃料電池システムの排水系を示す概略図である。この第５実施形態は、排気管１９の底面１９ａが、少なくともドレイン管４１、４３、４５が接続される区間において、上流側から下流側に行くにしたがって重力方向下方に傾斜している点で第４実施形態と異なっている。
【００４６】
この第４実施形態の燃料電池システムによれば、第４実施形態の燃料電池システムの効果に加え、各ドレイン管４１、４３、４５からの排水が、排気管１９の底面１９ａの傾斜によって排気管１９の下流側に向けて流れやすい構造となる。そのため、各ドレイン管４１、４３、４５からの排水が排気管１９を燃焼器７に向けて逆流することを防止できる。
【００４７】
第６実施形態：
図８は本発明の第６実施形態の燃料電池システムの排水系を示す概略図である。この第６実施形態は、ドレイン管４１、４３、４５の排気管１９との接続位置４１ｂ、４３ｂ、４５ｂはいずれも、排気管１９の入口５１よりも重力方向下方に位置する点で、第４実施形態と異なっている。
【００４８】
この第６実施形態の燃料電池システムによれば、ドレイン管４１、４３、４５の排気管１９との接続位置４１ｂ、４３ｂ、４５ｂはいずれも、排気管１９の入口５１よりも重力方向下方に位置するので、各ドレイン管４１、４３、４５からの排水が排気管１９より上流側の燃焼器７に向けて逆流することを防止できる。
【００４９】
また、この第６実施形態では、各ドレイン管４１、４３、４５の接続位置４１ｂ、４３ｂ、４５ｂは排気管１９の底面より離間し、且つ、各ドレイン管４１、４３、４５の接続位置４１ｂ、４３ｂ、４５ｂが重力方向にほぼ同一高さに設定されているため、ある程度の水量が排気管１９の底面を流れても、各ドレイン管４１、４３、４５に水が逆流することが防止されている。
【００５０】
以上要するに本発明にあっては、各部（燃焼器および水タンク）からの排水を排気管にまとめたことで、燃料電池システムからの排出物（燃焼ガスおよび排水）を一カ所（排気管）から排出できる。つまり、燃料電池システムからの排出物（排気および排水）を一元管理できるので、これにより、排出物管理が簡素化する。
【００５１】
なお、上述の実施形態では水回収装置はカソードオフガスの水分を回収して直接カソード供給ガスを加湿する加湿器であるが、本発明にあっては水回収装置はこれに限定されるものではなく、カソードオフガスから水を回収するものであればよい。つまり本発明の水回収装置としては、例えば図９に示すように水回収装置１０１でカソードオフガスから回収した水を別途配置された加湿器１０２に供給するものであってもよいし、また、図１０に示すように水回収装置１０１でカソードオフガスから回収した水を水タンク２５に供給するものであってもよい。
【００５２】
また、上述の実施形態ではいずれも水回収装置を備える燃料電池システムを例示したが、本発明には水回収装置を備えない燃料電池システムも含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１実施形態の燃料電池システムを示す概略図。
【図２】同燃料電池システムの燃料電池および燃焼器の近傍の配置レイアウトを示す平面図。
【図３】同燃料電池システムの排水系の配置レイアウトを示す概略図。
【図４】本発明の第２実施形態の燃料電池システムの排水系の配置レイアウトを示す概略図。
【図５】本発明の第３実施形態の燃料電池システムの排水系の配置レイアウトを示す概略図。
【図６】本発明の第４実施形態の燃料電池システムの排水系の配置レイアウトを示す概略図。
【図７】本発明の第５実施形態の燃料電池システムの排水系の配置レイアウトを示す概略図。
【図８】本発明の第６実施形態の燃料電池システムの排水系の配置レイアウトを示す概略図。
【図９】燃料電池システムのその他の例を示す概略図。
【図１０】燃料電池システムのその他の例を示す概略図。
【符号の説明】
【００５４】
３…燃料電池
４…アノード
５…カソード
７…燃焼器
１０Ｂ…加湿器（水回収装置）
１９…排気管
１９ａ…底面
２５…水タンク
４１…加湿器のドレイン管
４１ｂ…接続位置
４３…燃焼器のドレイン管
４３ｂ…接続位置
４５…水タンクのドレイン管
４５ｂ…接続位置
４７…温度センサ（温度検出手段）
５１…排気管の入口
１０１…水回収装置
１０２…加湿器
【図１】
2005158509.tif 000003
【図２】
2005158509.tif 000004
【図３】
2005158509.tif 000005
【図４】
2005158509.tif 000006
【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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