(57)【要約】 【課題】  メッシュデミスタを用いて流入する流体の気液分離を行い、流体の流量によらず気液分離効率を高く保つことが可能な気液分離器を提供する。【解決手段】  気液分離器は、メッシュデミスタを用いて気液分離を行う。更に、気液分離器は、流入する流体の流量が大きいほどメッシュデミスタの通過面積を大きくする調整手段を有している。これにより、流入する流体の流量によらずに、メッシュデミスタに流入する流速を所定の範囲に維持することができる。したがって、気液分離器は、気液分離性能を高く維持することができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入する流体を気体と液体に分離する気液分離器であって、
メッシュデミスタと、
前記流体の流量が多いほど前記メッシュデミスタへの通過面積を大きくする調整手段と、を備えることを特徴とする気液分離器。
【請求項２】
前記調整手段は、前記流体の流入方向と逆方向に付勢され、前記流体の流入方向に移動可能な可動体を有し、
前記メッシュデミスタは、前記可動体の移動を案内するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の気液分離器。
【請求項３】
前記可動体は、弁体であり、ポペット式の弁又はリード弁にて構成されることを特徴とする請求項２に記載の気液分離器。
【請求項４】
前記可動体は、浮き子にて構成されることを特徴とする請求項２に記載の気液分離器。
【請求項５】
前記メッシュデミスタは、前記可動体が所定量以上移動しないように制止するストッパ部を有していることを特徴とする請求項１及至４のいずれか一項に記載の気液分離器。
【請求項６】
前記メッシュデミスタは、前記流体の出口方向の部材が、入口方向の部材より密に構成されていることを特徴とする請求項１及至５のいずれか一項に記載の気液分離器。
【請求項７】
前記メッシュデミスタは、前記流体の出口方向の部材が、入口方向の部材より肉厚に構成されていることを特徴とする請求項１及至５のいずれか一項に記載の気液分離器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気液分離器に関する。
【背景技術】
【０００２】
メッシュデミスタを用いた気液分離器が知られている。例えば、特許文献１には、メッシュデミスタの後方に多孔体を配置することで蒸気の分配を改善し、メッシュデミスタの面積利用効率を向上させるといった技術が記載されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されたメッシュデミスタは、一定流量の流体を扱うプラントのような装置に適用する場合には有効であるが、流速が変化する装置（例えば、燃料電池システムなど）に適用する場合には気液分離性能が低下する可能性がある。これは、メッシュデミスタは流体の慣性（慣性マス）の違いで気体と液体を分離しているが（気体は慣性が小さく、液体は慣性が大きい）、流速が低下すると液体の慣性が小さくなるために、液体も気体と同様にメッシュデミスタの線条を迂回して通過してしまうからである。したがって、流体の流速が低下するとメッシュデミスタによる液体の捕集効果が低下してしまう。また、流速が大きいときも、流体がメッシュデミスタを吹き抜けてしまう場合がある。
【０００４】
以上より、例えば燃料電池システムなどの装置に対してメッシュデミスタを用いた気液分離器を適用する場合には、メッシュデミスタに流入させる流体の流速を最適な範囲に維持することが必要である。
【０００５】
【特許文献１】実開平７−３２３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、メッシュデミスタを用いて流入する流体の気液分離を行い、流体の流量によらず気液分離効率を高く保つことが可能な気液分離器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点では、流入する流体を気体と液体に分離する気液分離器は、メッシュデミスタと、前記流体の流量が多いほど前記メッシュデミスタへの通過面積を大きくする調整手段と、を備える。
【０００８】
上記の気液分離器は、流入する流体（液体と気体を含んでいる）を液体と気体に分離する装置であり、メッシュデミスタを用いて気液分離を行う。メッシュデミスタは、流体の慣性（慣性マス）の違いで気体と液体を分離する。更に、上記の気液分離器は、流入する流体の流量が大きいほど、流体がメッシュデミスタを通過する面積を大きくする調整手段を備えている。これにより、流入する流体の流量によらずに、メッシュデミスタに流入する流速を所定の範囲に維持することができる。よって、気液分離器は、流入する流体の流量によらずに、気液分離性能を高く維持することができる。
【０００９】
なお、上記の気液分離器は燃料電池システムに好適に適用される。燃料電池システムでは、気液分離器に流入する流体の流速が変化する。上記の気液分離器は、流入する流体の流量によらずに気液分離性能を高く維持することができるため、燃料電池システム内で有効に機能することができる。
【００１０】
上記の気液分離器の一態様では、前記調整手段は、前記流体の流入方向と逆方向に付勢され、前記流体の流入方向に移動可能な可動体を有し、前記メッシュデミスタは、前記可動体の移動を案内するように構成される。
【００１１】
この態様では、気液分離器の調整手段は、流体の流入方向に移動可能な可動体を有している。この可動体は、流体の流入方向と逆方向に、例えばバネなどにより付勢されており、その付勢力と気液分離器に流入する流体から受ける力との釣り合いによって移動する。メッシュデミスタは、この可動体の移動を案内するように構成される。即ち、メッシュデミスタは可動体のガイド機能を有する。これにより、メッシュデミスタにおいて可動体が接触する面（以下、「移動面」と呼ぶ）と可動体との間に隙間が生じない。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。また、メッシュデミスタがガイド機能を有するので、気液分離器に可動体のガイド部材などを別途設ける必要がない。したがって、気液分離器を低コストで簡便に構成することができる。
【００１２】
上記の気液分離器の他の一態様では、前記可動体は、弁体であり、ポペット式の弁又はリード弁にて構成される。
【００１３】
この態様では、可動体はポペット式の弁、又はリード弁にて構成される。これらは、流体の流量に応じた量だけ移動（即ち、変位）するので、メッシュデミスタにおける流体の通過面積を所望の量にする。これにより、メッシュデミスタに流入する流体の流速は、その流量によらずに所定の範囲に保たれる。
【００１４】
上記の気液分離器の他の一態様では、前記可動体は、浮き子にて構成される。
【００１５】
この態様では、可動体は、浮き子にて構成される。浮き子は、流体の流量が所定量以下である場合には、自重により流体の流入方向に付勢され流体の入口を塞いでいる。流体の流量が所定量を超えた場合には、浮き子は流体の流入方向に浮き上がる。これにより、メッシュデミスタに流体が流入する。浮き子は流量に応じた量だけ浮き上がるので、メッシュデミスタにおける流体の通過面積を所望の量にする。これにより、メッシュデミスタに流入する流体の流速は、その流量によらずに所定の範囲に保たれる。
【００１６】
上記の気液分離器の他の一態様では、前記メッシュデミスタは、前記可動体が所定量以上移動しないように制止するストッパ部を有している。
【００１７】
この態様では、メッシュデミスタは、可動体が所定量以上可動しないように制止するストッパ部を有している。即ち、メッシュデミスタは、可動体のストッパとして機能し、可動体の移動量を適正な範囲に制限する。よって、可動体は、メッシュデミスタのこれにより、流体の吹き抜けを防止することができる。また、メッシュデミスタがストッパ機能を有するので、気液分離器に可動体のストッパを別途設ける必要がない。したがって、気液分離器を低コストで簡便に構成することができる。
【００１８】
上記の気液分離器の他の一態様では、前記メッシュデミスタは、前記流体の出口方向の部材が入口方向の部材より密に構成されている。
【００１９】
この態様では、メッシュデミスタは、流体の出口方向の部材が入口方向の部材より密に構成されている。即ち、メッシュデミスタの出口付近にある部材は、入口付近にある部材に比べて、流体が通過するときの抵抗が大きくなるように構成されている。これにより、流体の流入が出口付近に集中しなくなり、低圧損で、メッシュデミスタに均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器は、気液分離性能を更に高く維持することができる。
【００２０】
上記の気液分離器の他の一態様では、前記メッシュデミスタは、前記流体の出口方向の部材が入口方向の部材より肉厚に構成されている。
【００２１】
この態様では、メッシュデミスタは、流体の出口方向の部材が入口方向の部材より肉厚に構成されている。即ち、メッシュデミスタの出口付近にある部材は、入口付近にある部材に比べてが、流体が通過するときの抵抗が大きくなるように構成されている。これにより、流体の流入が出口付近に集中しなくなり、低圧損で、メッシュデミスタに均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器は、気液分離性能を更に高く維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００２３】
［燃料電池システムの構成］
以下では、本発明の実施形態に係る気液分離器を燃料電池システムに適用した例について説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る気液分離器３を構成要素とする燃料電池システム５０の概略構成図である。燃料電池システム５０は、水素循環型のシステムであり、燃料電池（燃料電池スタック）１と、燃料タンク２と、気液分離器３と、ポンプ４と、バルブ５と、流路６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄと、液槽７と、を備えている。燃料電池システム５０は、燃料電池自動車（以下、単に「車両」と呼ぶ）などに搭載される。
【００２５】
燃料電池１は、電解質膜１ｃの両面に、ガスが拡散可能な多孔質層等の構造を有する電極を成膜した電池セルを、層間に導電性のセパレータを挟んで積層したもので、積層数に応じた出力電圧を取り出すことができる。図中には、説明の便宜のため電解質膜１ｃ面にカソード極（空気極）１ａと、アノード極（燃料極）１ｂが形成された単セルの構造のみを示している。アノード極１ｂには、燃料タンク２から流路６ａを通じて燃料（水素）が供給され（矢印Ａ１で示す）、カソード極１ａには図示しない流路によりエア（空気）が供給される。以上により、電力が生成される。
【００２６】
燃料電池１は車両駆動用のモータの給電源であり、直流の高電圧を発生するようになっている。また、燃料電池スタック１３の発電電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータで降圧されて、車両に搭載される種々の補機や、これらへの給電用の二次電池であるバッテリに出力するようになっている。
【００２７】
燃料電池１にて電力生成のために用いられなかった水素（未使用の水素）や燃料電池１内の不純物などは、矢印Ａ２で示すように流路６ｂを流通する。流路６ｂ中には、本実施形態に係る気液分離器３が配設されている。よって、アノード極１ｂから排出される水素や水や不純物は、気液分離器３にて処理される。
【００２８】
気液分離器３は、流入する流体を水素などの気体と水などの液体に分離する。分離された気体は、矢印Ａ３で示すように流路６ｃを流通する。この流路６ｃ中には、ポンプ４が設けられている。ポンプ４は、流入する水素を再度アノード極１ｂに供給する際に、供給する水素の圧力などを制御する。即ち、ポンプ４は水素の循環装置として機能する。
【００２９】
一方、分離された水などの液体は、矢印Ａ５で示すように流路６ｄを流通する。流路６ｄ中には、液槽７とバルブ５が設けられている。液槽７は、分離された液体を一時的に貯蔵する。貯蔵されている液体は、バルブ５が開弁されたときに排出される。以下、上記の気液分離器３と液槽７とバルブ５とを合わせて「気液分離システム６０」と呼ぶ。
【００３０】
［気液分離器の構成］
以下では、本実施形態に係る気液分離システム６０の構成について説明する。
【００３１】
図２は、気液分離システム６０の概略構成を示す。気液分離シスシステム６０は、気液分離器３と、液槽７と、バルブ５と、を備えている。気液分離システム６０には、矢印Ａ２で示すように流体（液体と気体を含む）が流入する。この流体は、気液分離器３によって処理が行われる。なお、気液分離器３において、紙面下側を流体の入口とし、紙面上側を流体の出口として、以下で説明を行っていく。
【００３２】
図２における気液分離器３は、流体の流入方向に沿った面にて切断した断面図を示す。気液分離器３は、メッシュデミスタ３１と、弁体３２と、バネ３３と、を備える。メッシュデミスタ３１は、上面部及び底面部に開口を有する略円筒状の形状を有しており、金属の線条材料によるメッシュなどにて構成されている。また、メッシュデミスタ３１は、気液分離器３に流体が流入する入口を囲むように配置されている。メッシュデミスタ３１は、流入する流体のうち気体のみを通過させ、液体を通過させない。これは、慣性（慣性マス）の小さい気体はメッシュデミスタ３１の線条を迂回して通過できるが、慣性の大きい液体はメッシュデミスタ３１の線条を迂回することができないので線条に衝突して通過できないからである。なお、メッシュデミスタ３１の材料としては、例えば焼結金属などを用いることができる。
【００３３】
気液分離器３は、弁体３２とバネ３３を具備するポペット式の弁を有している。弁体３２は、略円板の形状を有し、底面部にシール部材としてのリブ部３２ａが設けられている。弁体３２は、略円筒形状のメッシュデミスタ３１の内部に配置されている。また、弁体３２は、メッシュデミスタ３１の内部において、矢印Ｂで示すように流体の流入方向（矢印Ａ２）及びそれと逆方向に移動する。弁体３２には、バネ３３が接続されている。バネ３３は、気液分離器３と弁体３２とに接続されている。また、バネ３３は、メッシュデミスタ３１の内部に設けてある。
【００３４】
流体の流量が所定量以下である場合には、バネ３３の付勢力により弁体３２は入口を塞ぎ、リブ部３２ａが気液分離器３の内底面と接触してシール機能を果たし、流体を流入させない。一方、流体の流量が所定量を超え、流体の圧力がバネの付勢力に勝った場合には、弁体３２は流体の流入方向に移動する。これにより、気液分離器３の入口と弁体３２との間に隙間が生じ、流体がメッシュデミスタ３１に流入する。メッシュデミスタ３１の線条により、流体は気体と液体に分離される。
【００３５】
バネ３３は流体の流量（圧力）に応じて伸縮するため、弁体３２は流量に応じた量だけ移動する。よって、メッシュデミスタ３１における流体の通過断面積は、流体の流量に応じた量になる。即ち、流体の流量が大きいときはその流体がメッシュデミスタ３１を通過する断面積が大きくなり、流体の流量が小さいときはその流体がメッシュデミスタ３１を通過する断面積が小さくなる。その結果、メッシュデミスタ３１の単位断面積当たりに通過する流体の流量はほぼ一定となり、メッシュデミスタ３１の単位面積に流入する流体の流速は、流体全体の流量によらずに所定の範囲に保たれることになる。したがって、本実施形態に係る気液分離器３は、流入する流体の流量に影響を受けることなく、気液分離性能を高く維持することができる。
【００３６】
以上のようにして気液分離器３で分離された気体は、矢印Ａ３で示すように気液分離器３を通過していく。一方、液体は、矢印Ａ５で示すように気液分離器３を通過せずに液槽７に貯蔵される。この液槽７には、流路６ｄが接続されている。また、流路６ｄ中には前述したバルブ５が設けられており、バルブ５を開弁したときに貯蔵された液体は排出される。
【００３７】
なお、上記の本実施形態に係る気液分離器３は、燃料電池システム５０に適用することに限定されない。また、本実施形態に係る気液分離器３は、上記のような気液分離システム６０に適用することにも限定されない。更に、気液分離器３内のメッシュデミスタ３１は、略円筒の形状にて構成することに限定されない。例えば、メッシュデミスタ３１を多角柱などの形状にて構成してもよい。また、気液分離を行う装置として、線条で構成されたメッシュデミスタ３１を用いずに、多孔質体を用いてもよい。
【００３８】
なお、図１に示すような水素循環型の燃料電池システムでは、バルブ５を開弁したときにポンプ４及び気液分離器３の方向へ逆流することがあり、それを防止するために逆止弁を設けることが一般的であるが、本実施形態に係る気液分離器３のように構成すると、気液分離器３とは別個に逆止弁を設ける必要が無くなるという利点もある。
【００３９】
次に、本実施形態に係る気液分離器３の詳細な構造について、図３を用いて説明する。図３（ａ）は、弁体３２が移動していないときの気液分離器３の状態を示す図である。また、図３（ｂ）は、弁体３２が移動したときの気液分離器３の状態を示す図である。
【００４０】
図３に示すように、弁体３２の外周面はメッシュデミスタ３１の内周面Ｃ１に接している。弁体３２はこのメッシュデミスタ３１の内部をメッシュデミスタ３１の内周面Ｃ１に案内されながら移動する。即ち、弁体３２が移動するとき、弁体３２の外周面とメッシュデミスタ３１の内周面Ｃ１との間に隙間は生じない。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。以上のように、メッシュデミスタ３１の内周面Ｃ１は、弁体３２のガイド機能を有している。
【００４１】
また、メッシュデミスタ３１は、流体の出口方向に位置する部分に、内側に折れ曲がった形状のストッパ部３１ｓを有している。ストッパ部３１ｓにより、弁体３２はストッパ部３１ｓより先に移動できない。よって、弁体３２は、メッシュデミスタ３１内部から外れることはない。これによっても、流体の吹き抜けを防止することができる。以上のように、メッシュデミスタ３１のストッパ部３１ｓは、弁体３２のストッパとして機能する。なお、気液分離器３に最大限の流量が流入したときに弁体３２がストッパ部３１ｓに接触するように、又は最大限の流量が流入しても弁体３２がストッパ部３１ｓに接触しないように、バネ３３のバネ係数や、メッシュデミスタ３１におけるストッパ部３１ｓの位置を設計するものとする。
【００４２】
このように、本実施形態に係るメッシュデミスタ３１は、それ自体が弁体３２のガイド機能及びストッパ機能を有している。これにより、弁体３２のガイドやストッパを行う部材などを、気液分離器３に別途設ける必要がない。よって、気液分離器３を低コストで簡便に構成することができる。
【００４３】
図４は、弁体３２が概ね最大限に移動したときの、メッシュデミスタ３１を通過するガスの流れを示す図である。図４に示すように、流体はメッシュデミスタ３１の内周面のほぼ全面に流入している。この場合、気液分離器３の出口付近を通過する流体の流速（矢印Ｄ１で示す）は、入り口付近を通過する流体の流速（矢印Ｄ２で示す）よりも速くなる。即ち、メッシュデミスタ３１上の流体が通過する位置によって、流体の流速に差が生じる。これにより、メッシュデミスタ３１の気液分離効果が低下してしまうといった問題が生じる。
【００４４】
図５は、上記のような問題を解決する手段を備えたメッシュデミスタを示す。図５は、メッシュデミスタ３１ａ、３１ｂの一部の断面図を拡大して示している（ここでは、図４などにおける断面図の左側のみを示す）。図５（ａ）は、第１の構成例に係るメッシュデミスタ３１ａを示す。図５（ａ）では、符号３１ｃで示すように、メッシュデミスタ３１ａにおいて出口付近にある部分の線条が、入口付近にある部分の線条より、密に構成する。即ち、符号３１ｃの部分は、流体が通過するときの抵抗が大きくなるように構成されている。これにより、流体の流入が出口付近に集中しなくなり、低圧損で、メッシュデミスタ３１ａに均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器３は、気液分離性能を更に高く維持することができる。
【００４５】
図５（ｂ）は、第２の構成例に係るメッシュデミスタ３１ｂを示す。図５（ｂ）に示すように、メッシュデミスタ３１ｂは、メッシュデミスタ３１ｂの幅が出口付近にいくほど、連続的に又は段階的に肉厚になるように構成されている。具体的には、メッシュデミスタ３１ｂは、出口方向に広がった略円錐台の形状を有している。この場合も、メッシュデミスタ３１ｂの出口付近にある部分は、入口付近にある部分より、流体が通過するときの抵抗が大きくなる。これにより、流体の流入が出口付近に集中しなくなり、低圧損で、メッシュデミスタ３１ｂに均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器３は、気液分離性能を更に高く維持することができる。なお、メッシュデミスタ３１ｂの形状は図５（ｂ）に示したものに限定されない。
【００４６】
［変形例］
次に、気液分離器の変形例について説明する。
【００４７】
図６は、第１の変形例に係る気液分離器３ｂの構造を示す。図６（ａ）及び（ｄ）はメッシュデミスタ部分の断面を示し、図６（ｂ）はメッシュデミスタ部分の側面図を示し、図６（ｃ）は図６（ａ）の上方から見たメッシュデミスタ部分の平面図を示す。なお、図６（ａ）は気液分離器３ｂに流体が流入していないときの図を示し、図６（ｄ）は気液分離器３ｂに流体が流入しているときの図を示す。
【００４８】
気液分離器３ｂは、メッシュデミスタ３５と、リード弁３６とを備える。リード弁３６は、板部３６ａと支点部３６ｂを有する。図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、リード弁３６は上方から見て矩形であり、支点部３６ｂにより固定された辺以外の３辺をメッシュデミスタ３５により覆われている。
【００４９】
図６（ｄ）に示すように、リード弁３６の板部３６ａは、支点部３６ｂを支点にして流体の流入方向にたわむ。これにより、メッシュデミスタ３５に流体が流入する。この場合、板部３６ａは流体の流量に応じた量だけたわむ。これにより、メッシュデミスタ３５に流入する流体の流速は、その流量によらずに所定の範囲に保たれることになる。したがって、第１の変形例に係る気液分離器３ｂも、流入する流体の流量によらずに、気液分離性能を高く維持することができる。
【００５０】
更に、メッシュデミスタ３５は、板部３６ａがたわむときの端部の軌道に沿った形状を有する。言い換えると、メッシュデミスタ３５の支点部３６ｂと反対側の内側面は、支点部３６ｂを中心とする球面の一部から構成される。よって、板部３６ａは、メッシュデミスタ３５の内側面によってガイドされる。また、板部３６ａの幅方向の２辺（短辺）もメッシュデミスタ３５の対向する内側面によりガイドされる。したがって、板部３６ａの端部とメッシュデミスタ３５の内側面との間に隙間が生じることなく、板部３６ａがたわむことになる。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。
【００５１】
また、第１の変形例に係るメッシュデミスタ３５も流体の出口方向に位置する部分に内側に折れ曲がった形状のストッパ部３５ｓを有している。ストッパ部３５ｓは、リード弁３６の板部３６ｂの、支点部３６ａにより固定された１辺を除く３辺に対応する位置に設けられている。ストッパ部３５ｓにより、板部３６ａはストッパ部３５ｓよりも先にたわむことはできない。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。
【００５２】
なお、第１の変形例に係る気液分離器３ｂが有するメッシュデミスタ３５は、前述したようにリード弁３６が大きくたわむほどの流量（概ね最大限の流量）が流入した場合にも、メッシュデミスタ３５に均等に流体を分配するように構成されている。即ち、メッシュデミスタ３５は、出口付近に位置する部分の線条が入口付近に位置する部分の線条より密に構成されるか、或いはメッシュデミスタ３５の幅が出口付近にいくほど連続的に又は段階的に肉厚になるように構成される。これにより、低圧損にて、メッシュデミスタ３５に均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器３ｂは、気液分離性能を更に高く維持することができる。
【００５３】
図７は、第２の変形例に係る気液分離器３ｃの構造を示す。図７（ａ）は気液分離器３ｂに流体が流入していないときの図を示し、図７（ｂ）は気液分離器３ｂに流体が流入しているときの図を示す。
【００５４】
気液分離器３ｃは、メッシュデミスタ３７と、浮き子３８とを備える。メッシュデミスタ３７は上方が閉じた略円筒形状を有している。浮き子３８は、略球体の形状を有している。図７（ａ）に示すように、浮き子３８は、流体の流量が所定量以下である場合には自重により気液分離器３の入口を塞いでいる。この場合には、流体は流入しない。一方、図７（ｂ）に示すように、流体の流量が所定量を超えた場合には、メッシュデミスタ３７内部で浮き子３８は流体の流入方向に浮き上がる。これにより、メッシュデミスタ３７に流体が流入する。この場合、浮き子３８は流量に応じた量だけ浮き上がる。これにより、メッシュデミスタ３７に流入する流体の流速は、その流量によらずに所定の範囲に保たれることになる。したがって、第２の変形例に係る冷気液分離器３ｃも、流入する流体の流量によらず、気液分離性能を高く維持することができる。
【００５５】
また、メッシュデミスタ３７は、浮き子３８が流入方向に浮き上がるときに、メッシュデミスタ３７の内側面と浮き子３８との間に隙間が生じないような形状を有している。具体的には、メッシュデミスタ３７は、半球状の頂部３７ａと略円筒状の側部３７ｂとを合わせた形状を有している。以上により、浮き子３８は、メッシュデミスタ３７の内側面によってガイドされる。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。
【００５６】
更に、メッシュデミスタ３７の頂部３７ａは閉じて形成されているので、浮き子３８はこれ以上浮き上がることはできない。即ち、メッシュデミスタ３７の頂部３７ａは、浮き子３８のストッパとして機能する。これにより、流体の吹き抜けを防止することができる。
【００５７】
なお、第２の変形例に係る気液分離器３ｃが有するメッシュデミスタ３７も、浮き子３８が大きく浮き上がるほどの流量（概ね最大限の流量）が流入した場合にも、流体の流速が一定となるように構成されている。即ち、メッシュデミスタ３７は、出口付近に位置する頂部３７ａの線条が、側部３７ｂの入口付近の部分の線条より密に構成されるか、或いはメッシュデミスタ３７の幅が、出口付近にいくほど連続的又は段階的に肉厚になるように構成される。これにより、低圧損にて、メッシュデミスタ３７に均等に流体を分配することができる。よって、気液分離器３ｃは、気液分離性能を更に高く維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る気液分離システムの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る気液分離器の構造を示す図である。
【図４】気液分離器に最大限の流量が流入したときの、流体の流れを示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るメッシュデミスタの具体例を示す図である。
【図６】本発明の第１の変形例に係る気液分離器の構造を示す図である。
【図７】本発明の第２の変形例に係る気液分離器の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  燃料電池
２  燃料タンク
３、３ｂ、３ｃ  気液分離器
４  ポンプ
５  バルブ
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ  流路
３１、３１ａ、３１ｂ、３５、３７  メッシュデミスタ
３２  弁体
３６  リード弁
３８  浮き子
５０  燃料電池システム
６０  気液分離システム
【図１】
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【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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