(57)【要約】【課題】 燃料オフガス中の水を安定して十分に除去することが可能であり、かつ、システム構成の簡素化及びコンパクト化を図ることが可能な燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池システムの水処理器８は、隔壁８によって本体１０の内部が気液分離部１３と貯水部１４とに分離されており、気液分離部１３では、気液分離板２５への衝突及び気流の方向転換によって、燃料オフガス中の水分を除去する。除去された水は、貯水部１４に蓄えられる。貯水部１４が所定の水位に達すると、フロート１６が浮上して弁部材１６ｂが排水口１５から離れ、それにより、排水口１７が開放されて排水管１７に水が送られる。【選択図】   図２   
2005071926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、燃焼部で得られた熱により反応部を加熱しながら前記反応部において改質反応により水素主体の前記燃料ガスを生成する燃料ガス生成器とを備えた燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池における前記反応に利用されなかった前記燃料ガスである燃料オフガスを前記燃料ガス生成器の前記燃焼部に供給する燃料オフガス供給経路が設けられるとともに、前記燃料オフガス中の気体成分と水とを分離する気液分離部と前記気液分離部で分離された水を蓄える貯水部とが一体となった水処理器が前記燃料オフガス経路中に設けられたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料電池における前記反応に利用されなかった前記酸化剤ガスである酸化剤オフガス中の水蒸気成分を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で得られた凝縮水を蓄える凝縮水貯水部とをさらに備え、
前記水処理器の前記貯水部から排出された水が前記凝縮水貯水部に供給される請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記水処理器の前記気液分離部は、前記燃料オフガスを冷却して前記燃料オフガス中の水分を凝縮させることなく前記分離を行う請求項１又は２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記水処理器の前記気液分離部では、前記燃料オフガスの前記気体成分と前記水との慣性力の差を用いて前記気液分離が行われる請求項２又は３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記水処理器の前記気液分離部では、前記燃料オフガスの流れを方向転換させる方法、前記燃料オフガスに遠心力を作用させる方法、及び、前記水処理器の前記気液分離部内に前記燃料オフガスの流れと衝突するように気液分離板を配置し前記気液分離板と前記燃料オフガスとを衝突させる方法のうちの少なくとも１つにより、前記慣性力の差によって前記気液分離を行う請求項４記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記水処理器は、内部が隔壁によって区画されて前記気液分離部と前記貯水部とが形成され、前記隔壁に設けられた貫通孔によって前記気液分離部と前記貯水部とが連通する本体を有し、前記本体の前記気液分離部に、燃料オフガス入口と燃料オフガス出口とが形成され、前記貯水部に排水口が形成された請求項４又は５記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記燃料オフガス出口から取り出される前記燃料オフガスの流れの方向が上向きである請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記排水口を開閉する開閉構造と前記開閉構造を動作させるフロートとが前記貯水部に設けられ、
前記貯水部の水位変動に従う前記フロートの動作に応じて前記開閉構造が前記排水口の開閉を行う請求項７記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記水処理器は、前記貯水部の水位を検知する水位検知器と、前記水位検知器で検知された前記貯水部の水位に基づいて前記貯水部からの排水を制御する制御弁とをさらに備えた請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記水処理器は、底部と少なくとも前記底部より下流側において前記底部から上向きに突出する立ち上がり部を有する排水管をさらに備え、前記排水管の前記底部より上流側の端部が前記貯水部の前記排水口に接続された請求項６〜９のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記排水管における前記立ち上がり部の頂部と前記底部との高さの差は、前記貯水部内の圧力と前記排水管の前記立ち上がり部頂部側の端部の圧力との水頭差以上である請求項１０記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記燃料ガス生成器の前記燃焼部と前記燃料電池とを連結する燃料オフガス経路が燃料オフガス配管を有し、前記燃料オフガス配管に、前記水処理器に相当する分岐構造が形成された請求項４又は５記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
前記分岐構造は、前記燃料電池に接続され前記気体成分及び前記水を含む前記燃料オフガスの流路となる第１の経路と、前記第１の経路が分岐部で分岐して形成されその下流側端部が前記燃料ガス生成器の前記燃焼部に接続された第２の経路と、前記第１の経路が前記分岐部で分岐して形成された第３の経路とを含んで構成され、
前記第２の経路は、前記分岐部から前記下流側端部に向けて上向きに配置され、前記第３の経路は、前記分岐部から下流側端部に向けて下向きに配置された請求項１２記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
前記第３の経路は、底部と前記分岐部よりも下流側において前記底部から上向きに突出する立ち上がり部とを有する請求項１３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、水素などの燃料ガスと酸素などの酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池システムの水処理器、特に、燃料電池から排出された燃料オフガス中の水分を除去する水処理器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一般的な固体高分子型燃料電池システム（以下、単に燃料電池システムと呼ぶ）として、図７に示す構成を有するものがある（例えば、特許文献１参照）。図７に示すように、燃料電池システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池５１と、燃料電池５１での発電に用いられる燃料ガスの供給及び排出を行う燃料ガス系と、燃料電池５１での発電に用いられる酸化剤ガスの供給及び排出を行う酸化剤ガス系と、燃料電池５１を冷却する冷却水系と、冷却水によって回収した燃料電池５１等の熱を再利用する蓄熱系とを備えている。
【０００３】
具体的に、燃料ガス系には、燃料ガスとして燃料電池５１に供給される水素リッチなガスを生成する水素生成器５２と、燃料オフガスを燃焼して再利用する水素生成器５２の燃焼器５２ａとが設けられている。また、酸化剤ガス系には、燃料電池５１に供給される酸化剤ガスを加湿する加湿器５３と、燃料電池５１から排出された酸化剤オフガス中の水分を除去する水凝縮器５４と、水凝縮器５４で得られた凝縮水を蓄える凝縮水タンク５５とが設けられている。また、冷却水系は、ポンプ（図示を省略）等を含む冷却水循環経路を有し、それにより、冷却水が燃料電池５１を通流する。蓄熱系は、熱交換器５７を介して冷却水の熱を回収し、かつ、前述の水凝縮器５４で生じた凝縮熱を回収するように構成された温水循環経路を有し、この温水循環経路には、温水化した水を貯める貯湯タンク５６が設けられている。
【０００４】
かかる構成のシステムの動作時には、燃料ガス系の水素生成器５２に、天然ガス等の原料が供給される。水素生成器５２では、供給された原料が水蒸気雰囲気下で水蒸気改質され、水素リッチなガスが生成される。そして、生成した水素リッチなガスが、所定の処理を経た後、燃料電池部５１の燃料極側に供給される。また、酸化剤ガス系では、加湿器５３によって加湿された空気又は酸素が、酸化剤ガスとして、燃料電池５１の酸化剤極側に供給される。燃料電池５１では、このようにして供給された燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて反応が行われ、それにより、発電が行われるとともに熱が発生する。この熱は、燃料電池５１を通流する冷却水に回収され、さらに、熱交換器５７により冷却水の熱が回収される。熱交換器５７は、回収した熱を、蓄熱系を通流する水に与える。それにより、燃料電池５１で発生した熱を有効利用して温水を貯湯タンク５６に蓄えることができる。
【０００５】
ここで、反応に利用されずに燃料電池５１から排出された未反応の酸化剤ガス（以下、酸化剤オフガスと呼ぶ）は、水凝縮器５４に送られる。水凝縮器５４は、熱交換器で構成され、例えば、凝縮器本体の内部に冷却水を通流させるとともに、この冷却水と接触するように酸化剤オフガスを通流させる。かかる構成では、冷却水によって酸化剤オフガスの熱が回収されて酸化剤オフガスが露点温度まで冷却され、それにより、酸化剤オフガス中の水分（水蒸気）が凝縮する。そして、この凝縮水を除去することにより、酸化剤オフガス中の気体成分と水分とが気液分離される。水凝縮器５４で分離された酸化剤オフガス中の水分は、凝縮水タンク５５に貯められ、例えば、水素生成器５２の改質反応用の水として再利用される。また、分離された酸化剤オフガス中の気体成分は、外部に放出される。また、水凝縮器５４における気液分離の際に発生する凝縮熱は、前述の熱交換器５７により回収され、蓄熱系における水の加熱に利用される。
【０００６】
一方、反応に利用されずに燃料電池５１から排出された未反応の燃料ガス（以下、燃料オフガスと呼ぶ）は、水素生成器５２の燃焼器５２ａに供給され、燃焼ガスとして燃焼に用いられる。燃焼器５２ａで生じる燃焼熱により水素生成器５２の反応部（図示せず）が加熱され、それにより、反応部を所定の温度に保った状態で水蒸気改質反応が行われる。
【特許文献１】特開２０００−２４３４２０号公報（第６図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように燃料オフガスを水素生成器５２の燃焼器５２ａで利用する構成では、燃焼器５２ａに供給される燃料オフガスが、例えば燃料電池５１と燃焼器５２ａとの間の配管を流れる過程で生じた凝縮水等の水滴を含んでいると、燃焼器５２ａでの燃焼が不安定になり、場合によっては失火を引き起こす。したがって、燃料オフガス中に含まれる水分を十分に除去する必要がある。一方、このような水分の除去を可能とする構成にあたっては、燃料電池システムの小型化及びシステムの設計の自由度の向上が求められる。
【０００８】
本発明は、上記従来の燃料電池システムが有する課題を解決するためになされたもので、燃料オフガス中の水を安定して十分に除去することが可能であり、かつ、システム構成の簡素化及びコンパクト化が図られた燃料電池システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る燃料電池システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池と、燃焼部で得られた熱により反応部を加熱しながら前記反応部において改質反応により水素主体の前記燃料ガスを生成する燃料ガス生成器とを備えた燃料電池システムにおいて、前記燃料電池における前記反応に利用されなかった前記燃料ガスである燃料オフガスを前記燃料ガス生成器の前記燃焼部に供給する燃料オフガス経路が設けられるとともに、前記燃料オフガス中の気体成分と水とを分離する気液分離部と前記気液分離部で分離された水を蓄える貯水部とが一体となった水処理器が前記燃料オフガス経路中に設けられたものである。
【００１０】
かかる構成によれば、水処理器において燃料オフガスの気液分離を行うことにより、燃料オフガス中に含まれる水を、気体成分から分離して除去することができる。それゆえ、燃料ガス生成器の燃焼部において、良好な燃焼を安定して行うことが可能となる。また、水処理器では、分離された水が貯水部に蓄えられることから、燃料オフガス中の気体成分（特に水素）が水とともに外部に漏れるのを防止することが可能となる。それにより、システムの安全性の向上が図られる。
【００１１】
前記燃料電池における前記反応に利用されなかった前記酸化剤ガスである酸化剤オフガス中の水蒸気成分を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で得られた凝縮水を蓄える凝縮水貯水部とをさらに備え、前記水処理器の前記貯水部から排出された水が前記凝縮水貯水部に供給されてもよい。
【００１２】
かかる構成によれば、水処理器によって燃料オフガスから分離された水を、凝縮水貯水部で回収することが可能となる。それゆえ、燃料電池システムにおいて、水自給率の向上が図られる。
【００１３】
前記水処理器の前記気液分離部は、前記燃料オフガスを冷却して前記燃料オフガス中の水分を凝縮させることなく前記気液分離を行うものであり、具体的には、前記水処理器の前記気液分離部では、前記燃料オフガスの前記気体成分と前記水との慣性力の差を用いて前記気液分離が行われる。例えば、前記水処理器の前記気液分離部では、前記燃料オフガスの流れを方向転換させる方法、前記水処理器の前記気液分離部内に前記燃料オフガスの流れと衝突するように気液分離板を配置し前記気液分離板に前記燃料オフガスを衝突させる方法、及び、前記燃料オフガスに遠心力を作用させる方法のうちの少なくとも１つにより、前記燃料オフガス中の前記気体成分と前記水との前記慣性力の差によって、前記気液分離を行ってもよい。
【００１４】
かかる構成によれば、小型かつ簡単な構成の水処理器によって、燃料オフガス中の水を分離して十分に除去することが可能となる。したがって、燃料電池システムの小型化が図られるとともに、システム設計の自由度が向上する。また、水処理器においては、冷却水を用いることなく燃料オフガス中の水を除去することができるため、冷却水を用いた従来の凝縮器のように冷却水の温度変動に伴って水処理器の水除去能力が変動することがない。よって、水処理器において、安定して良好な水の除去を行うことが可能となる。さらに、前述のように、かかる構成の水処理器は小型化が図られるため、燃料ガス生成器の燃焼部のより近くに配置することが可能となり、それゆえ、水処理器から燃焼部へ燃料オフガスを供給するために配管を引き回す必要がなくなる。したがって、配管中における水の混入や凝縮水の生成を抑制することが可能となる。以上のことから、燃焼部において、より安定した燃焼が可能となる。
【００１５】
前記水処理器は、内部が隔壁によって区画されて前記気液分離部と前記貯水部とが形成され、前記隔壁に設けられた貫通孔によって前記気液分離部と前記貯水部とが連通する本体を有し、前記本体の前記気液分離部に、燃料オフガス入口と燃料オフガス出口とが形成され、前記貯水部に排水口が形成されてもよい。  かかる構成では、水処理器において、燃料オフガス入口から気液分離部に供給された燃料オフガスが燃料オフガス出口から取り出されるまでの過程において、ガスの流れが方向転換されたり遠心力の作用を受けたり、あるいは、気液分離板として機能する例えば前記隔壁に燃料オフガスが衝突することにより、水と気体成分との慣性力の差を利用して、燃料オフガスを気液分離して水を除去することが可能となる。このようにして除去された水は、本体の貯水部に蓄えられ、その後、排水口から排出される。以上のように、かかる構成によれば、小型でかつ簡単な構成を有する水処理器により、良好な気液分離を行うことが可能となる。
【００１６】
前記燃料オフガス出口から取り出される前記燃料オフガスの流れの方向が上向きであることが好ましい。
【００１７】
燃料オフガス中に含まれる水は、気体成分よりも比重が大きいため、かかる構成によれば、燃料オフガス出口から燃料オフガスを取り出す際に、燃料オフガスに含まれる水は重力の影響を受けて滴下し、一方、比重の小さな気体成分は重力の影響をほとんど受けずに上向きに移動する。このように、燃料オフガスを取り出す方向によっても気液分離を行うことが可能となるため、より効率よく水を除去することが可能となる。
【００１８】
前記排水口を開閉する開閉構造と前記開閉構造を動作させるフロートとが前記貯水部に設けられ、前記貯水部の水位変動に従う前記フロートの動作に応じて前記開閉構造が前記排水口の開閉を行ってもよい。あるいは、前記水処理器は、前記貯水部の水位を検知する水位検知器と、前記水位検知器で検知された前記貯水部の水位に基づいて前記貯水部からの排水を制御する制御弁とをさらに備えてもよい。
【００１９】
かかる構成によれば、簡単な構造により、貯水部の水位に応じて貯水部内の水の排出を自動で調節することが可能となる。したがって、燃料電池システムの運転が速やかに行われる。
【００２０】
前記水処理器は、底部と少なくとも前記底部の下流側において前記底部から上向きに突出する立ち上がり部を有する排水管をさらに備え、前記排水管の前記立ち上がり部より上流側の端部が前記貯水部の前記排水口に接続されてもよい。特に、前記排水管における前記立ち上がり部の頂部と前記底部との高さの差は、前記貯水部内の圧力と前記排水管の前記立ち上がり部頂部側の端部の圧力との水頭差以上であることが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、排水管が立ち上がり部を有することから、水処理器の排水口から排出された水は、排水管を通じて一気に排出されることはなく、排水管内に一旦保持される。したがって、水とともに燃料オフガスの気体成分が漏れるのをさらに抑制することが可能となる。特に、排水管の立ち上がり部の高さを上記のように設定することにより、貯水部の水位が所定水位より高くなった際にのみ、排水管の前記頂部を越えて貯水部の水の排出が行われる構成を実現することが可能となる。
【００２２】
前記燃料ガス生成器の前記燃焼部と前記燃料電池とを連結する燃料オフガス経路が燃料オフガス配管を有し、前記燃料オフガス配管に、前記水処理器に相当する分岐構造が形成されてもよい。例えば、前記分岐構造は、前記燃料電池に接続され前記気体成分及び前記水を含む前記燃料オフガスの流路となる第１の経路と、前記第１の経路が分岐部で分岐して形成されその下流側端部が前記燃料ガス生成器の前記燃焼部に接続された第２の経路と、前記第１の経路が前記分岐部で分岐して形成された第３の経路とを含んで構成され、前記第２の経路は、前記分岐部から前記下流側端部に向けて上向きに配置され、前記第３の経路は、前記分岐部から下流側端部に向けて下向きに配置されてもよい。
【００２３】
かかる構成では、第１の経路を通じて燃料電池から燃料オフガスが分岐部に供給される。ここで、分岐部では、第１の経路が、上向きに配置された第２の経路と、下向きに配置された第３の経路とに分岐していることから、燃料オフガス中に含まれる成分のうち、比重の小さい気体成分は第２の経路に入って経路内を上向きに流れて燃料ガス生成器の燃焼部に達する。このように第１の経路から第２の経路に向かって燃料オフガスの流れが方向転換する際に、このオフガスに含まれる水は、比重が大きいので気体成分から分離されて、下向きに配置された第３の経路に入り経路内を下向きに流れる。それにより、配管の分岐部において、気液分離が行われる。また、第１の経路から供給された燃料オフガスが、分岐部において対向する配管壁に衝突すると、配管壁が気液分離板として作用し、それによっても気液分離効果が奏される。以上のことから、かかる構成によれば、水処理器を改めて別に設けることなく、簡単な配管構成を利用して安定して効率よく燃料オフガスから水を除去することが可能となる。それゆえ、システムの小型化及びシステムコストの低減化が図られる。
【００２４】
前記第３の経路は、底部と前記分岐部よりも下流側において前記底部から上向きに突出する立ち上がり部とを有してもよい。
【００２５】
かかる構成によれば、第３の経路が立ち上がり部を有することから、分岐部から第３の経路に導入された水は、第３の経路を通じて一気に排出されることはなく、第３の経路内に一旦保持される。したがって、水とともに燃料オフガスの気体成分が漏れるのを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下のような効果を奏する。すなわち、本発明に係る燃料電池システムは、水処理器において、良好で安定した気液分離を行い燃料オフガスから水を除去することができるため、水素生成器の燃焼器において、燃料オフガスを利用して安定して良好な燃焼を実現することが可能となり、また、システム内における水の利用効率を高めることが可能となる。また、水処理器では、燃料オフガス中の気体成分（特に水素）が水に混じって系外に漏れたり酸化剤オフガスに混入するのを防止することが可能となるため、システムの安全性の向上が図られる。さらに、このような水処理器は、小型で簡単な構成により実現できるため、システムのコンパクト化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
（実施の形態1）
図１は本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成概要を示す機能ブロック図であり、図２は、図１の燃料電池システムに用いられる水処理器の構成を示す模式的な断面図である。
【００２８】
図１に示すように、燃料電池システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池１と、燃料電池１での発電に用いられる燃料ガスの供給及び排出を行う燃料ガス系と、燃料電池１での発電に用いられる酸化剤ガスの供給及び排出を行う酸化剤ガス系と、燃料電池１を冷却する冷却水系と、冷却水によって回収した燃料電池１の熱を再利用する蓄熱系とを備えている。
【００２９】
具体的に、燃料ガス系には、燃料ガスとして燃料電池１に供給する水素リッチなガスを生成する水素生成器２と、燃料電池１から排出される燃料オフガス中の水を除去する水処理器８と。水分を除去した燃料オフガスを燃焼して再利用する水素生成器２の燃焼器２ａとが設けられている。また、酸化剤ガス系には、燃料電池１に供給される酸化剤ガスを加湿する加湿器３と、燃料電池１から排出された酸化剤オフガス中の水分（水蒸気）を凝縮させて除去する水凝縮器４と、水凝縮器４で得られた凝縮水を蓄える凝縮水タンク５とが設けられている。また、冷却水系は、冷却水を循環させるポンプ（図示を省略）等を含む循環経路を有し、それにより、冷却水が燃料電池１を通流する。そして、蓄熱系は、冷却水の熱及び水凝縮器４で生じた凝縮熱を熱交換器７を介して回収するように構成された温水循環経路を有し、この温水循環経路には、温水化した水を蓄える貯湯タンク６が設けられている。
【００３０】
かかる構成のシステムの動作時には、燃料ガス系の水素生成器２に、天然ガス等の原料が供給される。水素生成器２では、供給された原料が水蒸気雰囲気下で水蒸気改質され、水素リッチなガスが生成される。そして、生成した水素リッチなガスが、燃料電池１の燃料極側に供給される。なお、ここでは図示を省略しているが、水素生成器２は、水蒸気改質反応が行われる反応部と、反応部で得られた改質ガス中の一酸化炭素を変成させてその濃度を低減させる変成部と、変成部を経た改質ガス中の一酸化炭素をさらに選択酸化反応により低減させる浄化部とを有する。それにより、一酸化炭素濃度が低減された水素リッチなガスが得られる。
【００３１】
また、酸化剤ガス系では、加湿器３によって加湿された空気又は酸素が、酸化剤ガスとして、燃料電池１の酸化剤極側に供給される。燃料電池１では、このようにして供給された燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて反応が行われ、それにより、発電が行われるとともに熱が発生する。ここで生じた熱は、燃料電池１を通流する冷却水に回収され、さらに、熱交換器７により冷却水の熱が回収される。熱交換器７は、冷却水から回収した熱を、温水循環構造を通流する水に与える。それにより、燃料電池１で発生した熱を水の加熱に有効利用し、得られた温水が貯湯タンク６に蓄えられる。
【００３２】
一方、反応に利用されずに燃料電池１から排出された酸化剤オフガスは、水凝縮器４に送られる。水凝縮器４は、熱交換可能に構成され、例えば、凝縮器本体の内部に冷却水を通流させるとともに、この冷却水と接触するように酸化剤オフガスを通流させる。かかる構成では、冷却水によって酸化剤オフガスの熱が回収されて酸化剤オフガスが露点温度まで冷却される。それにより、酸化剤オフガス中の水分（水蒸気）が凝縮する。そして、この凝縮水を除去することにより、酸化剤オフガス中の気体成分と水分とが気液分離される。水分が除去された酸化剤オフガスは、外部に排出される。また、水凝縮器４で得られた凝縮水は、凝縮水タンク５に蓄えられ、例えば、イオン交換樹脂等によって金属イオンや他の不純物が取り除かれた後に、改質反応用の水として水素生成器２において再利用される。また、水凝縮器４における気液分離の際に発生する凝縮熱は、前述の熱交換器７により回収され、蓄熱系において水の加熱に利用される。ここで加熱された水は、貯湯タンク６に温水として蓄えられ、種々の用途、例えば、暖房や給湯等に利用される。
【００３３】
一方、反応に利用されずに燃料電池１から排出された燃料オフガスは、水処理器８に送られ、後述のようにして燃料オフガス中の気体成分と水とが気液分離されて水が除去される。水処理器８によって水が除去された燃料オフガスは、水素生成器２の燃焼器２ａに供給され、燃焼ガスとして燃焼に用いられる。そして、燃焼器２ａによる燃焼により水素生成器２の反応部が加熱され、反応部が所定の温度に維持された状態で水蒸気改質反応が行われる。水処理器８によって気液分離された燃料オフガス中の水は、ここでは外部に排出される。
【００３４】
次に、本発明を特徴づける水処理器８の構成の詳細について説明する。
【００３５】
図２に示すように、水処理器８は、円筒形状のタンクからなる本体１０を有し、本体１０は中心軸が鉛直方向に沿うように配置されている。本体１０の上面には、オフガス入口１１とオフガス出口１２とが設けられている。また、本体１０の底面には、排水口１５が設けられている。オフガス入口１１には、上方向から配管１１’が接続され、配管１１’を通じてオフガス入口１１が燃料電池１の燃料オフガス排出口（図示せず）に接続されている。オフガス出口１２には、上方向から配管１２’が接続され、配管１２’を通じてオフガス出口１２が水素生成器２の燃焼器２ａの燃焼ガス供給口（図示せず）に接続されている。また、排水口１５には、排水管１７が接続されている。排水管１７は、両端部が上を向いたＵ字形状をなしており、立ち下がり部１７ａ、底部１７ｂ、立ち上がり部１７ｃ、及び、立ち上がり部１７ｃから直角に屈曲する水平部１７ｄを有している。そして、立ち下がり部１７ａの上端が本体１０の排水口１５に接続され、水平部１７ｄの端部が大気に開放されている。
【００３６】
本体１０は、隔壁１８によって、内部が軸方向に上下２つの空間に区画されている。それにより、本体１０の上部空間に気液分離部１３が形成されるとともに、下部空間に貯水部１４が形成されている。気液分離部１３と貯水部１４とは、隔壁１８に形成された貫通孔２３によって連通している。気液分離部１３には、オフガス入口１１からオフガス出口１２に向かう燃料オフガスの流れと衝突するように、オフガス入口１１とオフガス出口１２との間に、鉛直方向に延びる気液分離板２５が配置されている。
【００３７】
一方、貯水部１４には、貯水部１４内の水位の変化に伴って上下に移動するフロート１６が配置されている。フロート１６は、大径に形成された円筒状の浮子１６ａと、小径に形成された円筒状の弁部材１６ｂとが同軸状に配置されて構成され、弁部材１６ｂは、排水口１５部分に着座して排水口１５を閉塞可能な形状に形成されている。
【００３８】
このように構成された水処理器８では、燃料電池１から排出された燃料オフガスが、配管１１’から本体１０のオフガス入口１１を通じて気液分離部１３内に、下向きの流れを形成するように導入される。そして、この燃料オフガスは、気液分離部１３内で隔壁１８に衝突して水平方向に流れ、途中、気液分離板２５でじゃまされながらオフガス出口１２に向かう。そして、上向きに流れてオフガス出口１２から取り出され、配管１２’を通じて水素生成器２の燃焼器２ａに供給される。水処理器８では、方向転換を伴うこのような燃料オフガスの流れが形成されることにより、燃料オフガス中に含まれる水と気体成分とが、両者の慣性力の差を利用して分離される。特に、ここでは、オフガス出口１２から燃料オフガスが上向きの流れを形成するように取り出されるため、比重が大きく重力の影響を強く受ける燃料ガス中の水を、下向きに滴下させ、比重が小さく重力の影響をほとんど受けない気体成分のみを取り出すことができる。また、配管１２’では、このように上向きの流れが形成されることから、配管１２’内で生じた凝縮水を、配管壁に沿って下方向に滴下させることができる。さらに、前述のように、気液分離部１３には、気液分離板２５が配置されているため、燃料オフガスが気液分離板２５と衝突することにより、両者の慣性力の差を利用して燃料オフガス中の水と気体成分とを分離することができる。このように、水処理器８では、気液分離板２５との衝突、気流の方向転換、及び、燃料オフガスの取り出し方向により、燃料オフガス中に含まれる水を気体成分から十分に除去することが可能となる。
【００３９】
上記のようにして気液分離部１３において分離された燃料オフガス中の水は、隔壁１８に設けられた貫通孔２３を通じて、貯水部１４に供給される。ここで、貯水部１４では、貯水部１４の水位に応じてフロート１６が上下に移動することから、水位が所定値以下であると、弁部材１６ｂが排水口１５に着座し排水口１５が弁部材１６ｂで閉塞された状態となる。それゆえ、気液分離部１３で分離された水が、貯水部１４に蓄えられる。このように、水処理器８では、気液分離部１３で分離された水が貯水部１４に一旦貯められるため、水とともに燃料オフガスの気体成分（特に水素）が外部に流れ出すのを防止することが可能となる。
【００４０】
一方、貯水部１４の水位が所定値を越えると、フロート１６が上方向に移動するので、弁部材１６ｂが排水口１５から離れる。それにより、排水口１５が開放され、貯水部１４の水が排水口１５から排水管１７に移動する。ここで、排水管１７の水位と貯水部１４の水位との差（以下、水頭差と呼ぶ）ΔＨが燃料ガスと大気との圧力差に相当し、通常は、燃料オフガスの方が圧力が高い。したがって、水頭差ΔＨは正の値となる。このため、貯水部１４の水位が排水管１７の立ち上がり部１７ｃの頂部Ａの高さからΔＨを引いた高さを超えると、貯水部１４の水が、排水管１７を通じて外部に排出される。貯水部１４の水が排出されて水位が下がると、フロート１６も下方向に移動する。それにより、再び弁部材１６ｂが排水口１５に着座する。それにより、排水口１５が閉塞されて再び貯水部１４に水が貯められる。
【００４１】
ここで、排水管１７は、底部１７ｂから突出する立ち上がり部１７ｃを有することから、例えばフロート１６の弁部材１６ｂが何らかの拍子で排水口１５からはずれても、立ち上がり部１７ｃの頂部Ａを越えなければ水が外部に排出されず、よって、貯水部１４の水が一気に外部に流出するのを防止できる。したがって、水漏れを抑制することが可能となる。
【００４２】
以上のように、本実施の形態の燃料電池システムでは、水処理器８によって燃料オフガス中の水を十分に除去することが可能であるため、燃料オフガスを再利用する水素生成器２の燃焼器２ａにおいて、不安定な燃焼や失火が生じるのを防ぐことができる。また、かかる水処理器８は、小型かつ簡単な構成で十分な気液分離を行うことができるため、燃料電池システム全体のコンパクト化を図ることが可能となり、また、システム設計の自由度も高くなる。さらに、このような小型の水処理器８は、燃焼器２ａに、より近づけて配置することができるため、燃焼器２ａへの燃料オフガスを供給するための配管１２’を複雑に引き回して配置する必要がなくなる。よって、燃焼器２ａに至るまでの配管途中で水分が混入したり、凝縮水が生じるのを防止することができる。さらに、水処理器８では、冷却水を用いることなく気液分離を行うため、冷却水を用いる従来の水凝縮器のように冷却水の温度変動に伴って水の除去能力が変動することはない。よって、安定して燃料オフガスから水を除去することが可能となる。
【００４３】
以上のことから、かかる構成の水処理器８を備えた燃料電池システムにおいては、燃焼器２ａにおいて、安定して良好な燃焼を行うことが可能となり、それゆえ、システムの安定性が向上する。さらに、水処理器８では、燃料オフガス中から除去した水を貯水部１４に貯留するので、燃料オフガス中の気体成分（特に水素）が水と一緒に外部に漏れ出るのをより確実に防止することが可能となり、それゆえ、システムの安全性の向上が図られる。
【００４４】
なお、上記においては、フロート１６の弁部材１６ｂによって貯水部１４の排水口１５の開閉を行う場合について説明したが、本実施の形態の変形例として、以下のように、フロート１６の上下の移動動作に基づいて、てこの原理を利用して弁の動作を制御し、排水口１５の開閉を行ってもよい。図３は、本実施の形態の変形例における燃料電池システムの水処理器の構成を模式的に示す断面図である。図３に示すように、本例の水処理器は、図２の水処理器と同様の構成を有するが、以下の点が図２の水処理器とは異なっている。
【００４５】
すなわち、本例では、水処理器８の本体１０の側部に排水口１５が設けられており、この排水口１５に、立ち上がり部１７ｃ及び水平部１７ｄを有する排水管１７が接続されている。フロート１６は、図２のような浮子１６ａと弁部材１６ｂとが一体化された構成ではなく、浮子１６ａのみから構成される。フロート１６の底面中心部には、棒状のアーム部材１９の一端部が取り付け角度を変化可能に取り付けられている。このアーム部材１９は、例えば、水処理器８の本体１０の底部に立設された支持部材２１によって支点２０を中心に回動自在に支持されており、このアーム部材１９の他端部には、排水口１５に着座して排水口１５を閉塞させる弁部材２２が取り付けられている。
【００４６】
かかる構成では、フロート１６は、水処理器８の貯水部１４の水位に応じて上下に移動する。このようなフロート１６の上下移動に伴って、アーム部材１９の先端の弁部材２２が、支点２０を中心とするアーム部材１９の回動に応じて上下に移動する。ここでは、貯水部１４の水位が低くフロート１６が貯水部１４の底面側にあると、アーム部材１９の先端の弁部材２２が上方向に移動して排水口１５に着座する。それにより、排出口１５が閉じられ、貯水部１４に水が蓄えられる。一方、貯水部１４の水位が高くなると、フロート１６が上方向に移動するため、弁部材２２は下向きに移動し、さらに、貯水部１４の水位が所定の水位を超えると、弁部材２２がさらに下方向に移動して排水口１５から離れる。それにより、排水口１５が開放され、貯水部１４の水が排水口１５を通じて排水管１７に送られて排出される。このような排水によって貯水部１４の水位が下がると、再びフロート１６の動きに伴って弁部材２２が上方向に移動して排水口１５に着座し、排水口１５が閉塞される。
【００４７】
以上のように、かかる構成の本例においても、上記と同様の効果が得られる。なお、本実施の形態及びその変形例においては、円筒状のフロート１６を用いているが、フロート１６の形状はこれに限定されるものではない。例えば、球状のフロート１６を用いた構成であってもよい。
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムに用いられる水処理器の構成を示す模式図である。
【００４８】
図４に示すように、本実施の形態の水処理器８は、実施の形態１の水処理器８の場合と同様の構造を有する本体１０を備えている。そして、貯水部１４の排水口１５には排水管１７が接続されており、排水管１７は、立ち下がり部１７ａ、底部１７ｂ、立ち上がり部１７ｃ、及び水平部１７ｄを有するＵ字形状をなす。そして、立ち下がり部１７ａの上端が本体１０の排水口１５に接続され、水平部１７ｄの端部が凝縮水タンク５に接続されている。
【００４９】
ここでは、水処理器８の貯水部１４に蓄えられた水が、凝縮水タンク５に向かって移動可能なように、連結された水処理器８と凝縮水タンク５との間で、水処理器８の気液分離部１３内の圧力が、凝縮水タンク５内の圧力よりも常時高くなるように設定されている。ここでは、水処理器８の圧力と凝縮水タンク５の圧力との差を水頭差ΔＨで示す。さらに、後述するように、この水処理器８から凝縮水タンク５への水の移動が所定条件でのみ行われるように、排水管１７の立ち上がり部１７ｃの高さａが設定されている。具体的には、図４（ａ）に示すように、排水管１７の立ち上がり部１７ｃの高さａは、貯水部１４の気液分離部１３の圧力と凝縮水タンク５内の圧力との水頭差ΔＨより大きく設定されており、貯水部１４の水位Ｈｗが高さａから前記水頭差ΔＨを減じた高さ（以下、所定水位Ｈｗｎと呼ぶ）を越えた場合にのみ、凝縮水タンク５への水の流入が起こるように構成されている。なお、立ち上がり部１７ｂの高さａとは、排水管１７の底部１７ｂから立ち上がり部１７ｃの頂部Ａまでの距離をさしており、その値は、水処理器８の規模や配置位置によって適宜設定される。また、貯水部１４の水位Ｈｗ、Ｈｗｎとは、ここでは、排水管１７の底部１７ｂからの高さをさしている。
【００５０】
かかる構成では、水処理器８の気液分離部１３において、前述の実施の形態１と同様にして、燃料オフガス中の水の除去が行われる。そして、この除去された水は貯水部１４に貯水され、一方、水が除去された燃料オフガスの気体成分は、水素生成器２の燃焼器２ａに供給される。このような水処理器８では、図４（ｂ）に示すように、貯水部１４における水の水位Ｈｗが所定水位Ｈｗｎよりも高くなると、自動的に水は、水処理器８から排水管１７の立ち上がり部１７ｃの頂部Ａを越えて凝縮水タンク５に流れ込む。そして、凝縮水タンク５への水の移動によって貯水部１４の水位が所定水位Ｈｗｎ以下になると、凝縮水タンク５への水の移動が停止し、頂部Ａよりも上流側の管内において水が保持される。
【００５１】
このように、水処理器８から凝縮水タンク５への水の移動は、貯水部１４における水の水位Ｈｗ、言い換えると、排水管１７の頂部Ａと貯水部１４の水面との高さの差ｂによって調整される。この差ｂが、気液分離部１３内の圧力と凝縮水タンク５内の圧力との水頭差ΔＨ以上である場合、すなわち、水処理器８の貯水部１４内の水位Ｈｗが所定値Ｈｗｎ以下である場合には、頂部Ａを越える凝縮水タンク５への水の流入は起こらず、水は、頂部Ａよりも上流側の管内に保持される。そして、この差ｂが、気液分離部１３内の圧力と凝縮水タンク５内の圧力との水頭差ΔＨよりも小さい場合、すなわち、貯水部１４内の水位Ｈｗが所定水位Ｈｗｎを越える場合には、前述のように、頂部Ａを越えて凝縮水タンク５への水の流入が起こる。
【００５２】
上記構成の水処理器８を備えた本実施の形態のシステムにおいても、実施の形態１のシステムと同様の効果が得られる。特に、ここでは、フロートを用いずに、排水管１７の立ち上がり部１７ｃの高さａと、水処理器８の貯水部１４内における水位Ｈｗによって、水処理器８から凝縮水タンク５への水の流入を調整することができるので、より水処理器８の構成が容易となる。また、本実施の形態のシステムでは、気液分離部１３で分離された水を凝縮水タンク５に蓄え、これを例えば水素生成器２における水蒸気改質反応に再利用できるので、システムの水自給率の向上が図られる。さらに、水処理器８では、排水管１７中に、常時、水が存在するので、水処理器８の気液分離部１３内の燃料オフガスが凝縮水タンク側へ移動するのを防止することが可能となる。したがって、燃料オフガス、特に、このガス中の水素成分が、酸化剤ガスに混入したり外部に漏れたりするのを防止することが可能となり、簡単な構成でシステムの安全性を確保できる。
【００５３】
なお、上記においては、凝縮水タンク５の上部に排水管１７の水平部ｄの端部が接続されているが、排水管１７の接続位置はこれに限定されるものではなく、例えば、凝縮水タンク５の底部に接続された構成であってもよい。また、ここでは図示を省略しているが、凝縮水タンク５は、蓄えられた水が所定水位に達すると、自動的に水を排出するように構成されている。
【００５４】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池システムに用いられる水処理器の構成を示す模式図である。
【００５５】
図５に示すように、本実施の形態の水処理器８は、実施の形態１の場合と同様の構成を有するが、以下の点が、実施の形態１とは異なっている。すなわち、本実施の形態の水処理器８では、貯水部１４に水位センサ２６が設けられるとともに、この水位センサ２６からの信号に基づいて開閉動作が自動制御される電磁（電動）弁２４が、排水管１７に設けられている。このような水位センサ２６としては、例えば、電極を用いて水位検知を行うものや、光の反射を用いて水位検知を行うもの等が用いられる。
【００５６】
かかる構成の水処理器８では、実施の形態１と同様にして、気液分離部１３において燃料オフガス中の水が除去されてこの水が貯水部１４に貯められる。この時、貯水部１４内の水が所定の水位に達するまで、排水管１７に配設された電磁弁２４は、閉じられている。そして、貯水部１４内が所定水位に達すると、水位センサ２６がこれを検知し、電磁弁２４に信号が送られる。それにより、電磁弁２４が開き、貯水部１４内の水が排水管１７から排出される。排水により貯水部１４の水位が下がると、電磁弁２４に信号が送られて再び弁が閉じる。
【００５７】
このように、水位センサ２６と電磁弁２４とを用いて貯水部１４内の水位を制御する水処理器８を備えた本実施の形態の燃料電池システムでは、実施の形態１と同様の効果が得られる。ここで、排水管１７の立ち上がり部１７ｃの高さａを、貯水部１４内が所定水位となった際の気液分離部１３内の圧力と排水管１７の出口の圧力との水頭差よりも大きな値に設定すると、電磁弁２４が故障した場合であっても、実施の形態２において前述したように、排水管１７を通じて水が一気に外部に流出するのを抑制することが可能となる。したがって、燃料オフガスの気体成分（特に水素）が、外部に漏れるのを抑制することが可能となり、システムの安全性の向上が図られる。
【００５８】
なお、上記の実施の形態１〜３においては、気液分離部１３と貯水部１４とが一体化した構成を有する水処理器８について説明したが、貯水部１４に一旦水を貯めることにより気体成分の漏れを防止することが可能な構成であれば、気液分離部１３と貯水部１４とは一体化せずに別々に配設されてもよい。また、ここでは、気液分離板２５を鉛直方向に配置する場合について説明したが、燃料オフガスの流れと衝突するように配置されるのであれば、気液分離板２５の配置はこれに限定されるものではない。また、気液分離部１３と貯水部１４とを区画する隔壁１８を気液分離板として利用してもよく、この場合には、気液分離板２５を別個に設ける必要がない。
【００５９】
さらに、気液分離部１３のオフガス入口１１及びオフガス出口１２の位置は、上記の実施の形態１〜３における位置に限定されるものではなく、気液分離が可能な構成であれば、これ以外の配置であってもよい。なお、実施の形態１〜３において前述したように、燃料オフガスを上向きに取り出す構成とすると、重力の作用によっても気液分離効果が得られるので、より好ましい。
【００６０】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４に係る燃料電池システムに用いられる水処理器の構成を示す模式図である。
【００６１】
図６に示すように、本実施の形態の水処理器８は、実施の形態２のような本体１０を有する水処理器８が設けられるのではなく、燃料電池１から排出された燃料オフガスの気体成分と水とがそれぞれ異なる流路を通じて異なる供給先に送られるように、配管が分岐されている。すなわち、配管の分岐構造によって、水処理器８と同様の機能が実現されるものである。以下に、詳細を説明する。
【００６２】
本実施の形態では、燃料電池１に接続され水平方向に配置された燃料オフガスの排出配管３１が、立ち下がり部３２ａ、底部３２ｂ、及び立ち上がり部３２ｃを有し両端部が上を向くＵ字形状をなす分離管３２の立ち下がり部３２ａに、ほぼ直交するように接続されている。それにより、後述するように、水処理器８に相当する配管の分岐部３０が形成されている。そして、分離管３２の立ち上がり部３２ｃの端部が、酸化剤オフガスから得られた凝縮水を蓄えておく凝縮水タンク５の底部に接続されるとともに、立ち下がり部３２ａの端部が、水素生成器２の燃焼器２ａに接続されている（図示を省略）。凝縮水タンク５には、凝縮水導入配管３６と、オーバーフロー配管３５と、凝縮水取り出し配管３７とが接続されている。
【００６３】
かかる構成では、燃料電池１から排出されて排出配管３１内を水平方向に移動してきた燃料オフガスａが、分岐部３０において分離管３２内に入る。分離管３２と排出配管３０とはほぼ直交していることから、分離管３２では、水平方向の流れを形成する燃料オフガスａに対して、上向きに延びて燃焼器２ａに達する上向き流路３４と、下向きに延びて凝縮水タンク５に達する下向き流路３３とが形成される。したがって、排出配管３１から分離管３２に入った燃料オフガスａは、排出配管３１と対向する分離管３２の内壁に衝突して、方向転換が行われる。ここで、燃料オフガスａ中の気体成分は、比重が小さいことから、分岐部３０から分離管３２の上向き流路３４に入り、この流路３４内を移動して燃焼器２ａに達する。一方、燃料オフガスａ中に含まれる水は、比重が大きいため、分岐部３０から分離管３２の下向き流路３３に入り、この流路３３内を移動する。このように、配管の分岐構造を用いて気流の方向転換を行い、燃料オフガスａ中の気体成分と水との比重の差を利用して両者を分離することができる。また、分離管３２内壁への燃料オフガスａの衝突では、この内壁が気液分離板として作用するため、この衝突作用によっても、燃料オフガスａ中の気体成分と水とを分離することが可能となる。
【００６４】
燃料オフガスａから分離された水は、上記のように分離管３２の下向き流路３３を移動し、分離管３２の底部３２ｂ及びその周辺に貯まる。そして、燃料オフガス側の圧力と凝縮水タンク側の圧力差分だけ水頭差ΔＨを持って凝縮水タンク５に水が貯められる。
【００６５】
以上のように、本実施の形態では、配管の分岐部３０において気液分離を行い燃料オフガスから水を除去することができるため、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、かかる構成では、水処理器を別に設けることなく、簡単な配管の分岐構造によって気液分離効果が奏されるので、システムのコンパクト化及びコストの低減化がさらに図られる。また、かかる構成では、分離管３２の底部３２ｂ及びその周辺に常に水が保持された状態を実現できるので、燃料オフガス中の気体成分、特に水素が、酸化剤ガスと混入したり外部に漏れるのをより確実に防止することが可能となる。したがって、システムの安全性の向上が図られる。
【００６６】
なお、上記においては、分離管３２の一端部が凝縮水タンク５に接続される場合について説明したが、本実施の形態の変形例として、分離管３２の一端部が凝縮水タンク５に接続されずに大気開放された構成であってもよい。この場合、燃料オフガス供給側の圧力と大気圧の圧力差分だけ水頭差ΔＨを持って配管内に水が貯められる。
【００６７】
なお、上記においては、分離管３２と排出配管３１とが直交する場合について説明したが、これらは直交以外の交差状態で連結されていてもよい。また、分離管３２の形状はＵ字に限定されるものではなく、これ以外であってもよい。例えば、気体成分の流路３４と水の流路３３とは、一直線上に形成されなくてもよいし、分離管３２の一端部が凝縮水タンク５の下方横側に接続されてもよい。
【００６８】
上記の実施の形態１〜４において、燃料電池システムは、燃焼器２ａに供給される燃料オフガス中の水をさらに低減する構成、例えば、燃料オフガスを水素生成器２の燃焼器２ａに供給する配管に、断熱材を配置する構成をさらに備えてもよい。この場合、断熱材によって、配管中を移動する燃料オフガスにおける凝縮水の発生を防ぐことが可能となるため、燃料オフガスに含まれる水をより低減することが可能となる。それにより、燃焼器２ａにおいて、より安定した燃焼が実現される。
【００６９】
さらに、上記の実施の形態１〜４においては、気流の方向転換及び気液分離板への衝突によって、燃料オフガスの気液分離を行う場合について説明したが、これ以外の方法により気液分離を行ってもよい。例えば、上記以外の方法で、燃料オフガス中の気体成分と水との比重の差（言い換えれば、両者の慣性力の差）を利用した気液分離方法を用いてもよく、具体的には、遠心力の作用を利用した方法によって気液分離を行ってもよい。例えば、実施の形態１のように燃料オフガスの方向転換を行った場合には、方向転換の際に、遠心力が燃料オフガスに加わっている。したがって、この場合には、遠心力の作用によっても気液分離が行われているとみなすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明に係る燃料電池システムは、例えば、コージェネレーション装置に利用される燃料電池システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【図２】図１の燃料電池システムの水処理器の構成例を示す模式図である。
【図３】図１の燃料電池システムの水処理器の他の構成例を示す模式図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの水処理器の構成を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る燃料電池システムの水処理器の構成を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態４に係る燃料電池システムの水処理器の構成を示す模式図である。
【図７】従来の燃料電池システムの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００７２】
１  燃料電池
２  水素生成器
２ａ燃焼器
３  加湿器
４  水凝縮器
５  凝縮水タンク
６  貯湯タンク
７  熱交換器
８  水処理器
１１  オフガス入口
１２  オフガス出口
１３  気液分離部
１４  貯水部
１５  排出口
１６  フロート
１７  排水管
１８  隔壁
２４  電磁（電動）弁
２５  気液分離板
２６  水位センサ
３０  分岐部
３２  分離管
【図１】
2005071926.tif 000003
【図２】
2005071926.tif 000004
【図３】
2005071926.tif 000005
【図４】
2005071926.tif 000006
【図５】
2005071926.tif 000007
【図６】
2005071926.tif 000008
【図７】
2005071926.tif 000009