(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された燃料原料を改質してアノード流体を生成する改質部をもつと共に前記アノード流体を燃料電池の燃料極に向けて吐出する改質器と、
前記燃料原料を供給するための供給源と前記改質部の内部とを繋ぐ原料通路と、
前記原料通路に設けられ前記燃料原料を吸入する吸入ポートと前記供給源の燃料原料を前記改質器に向けて吐出する吐出ポートとをもつ搬送駆動源と、
前記原料通路において前記搬送駆動源の上流に位置するように前記供給源と前記搬送駆動源との間に設けられ前記原料通路を開閉するための上流バルブと、
前記原料通路に対して前記搬送駆動源の上流側且つ前記上流バルブの下流側で分岐して設けられ、前記搬送駆動源の前記吸入ポートと前記改質部の内部とを連通可能な残留流体通路と、
前記残留流体通路に繋がり前記残留流体通路を開閉させるための残留流体バルブと、
前記搬送駆動源の吐出ポートに連通可能に設けられ前記残留流体を排出可能な排出通路と、
前記搬送駆動源の吐出ポートと前記改質部の内部とを連通させる第１形態と前記搬送駆動源の前記吐出ポートと前記排出通路とを連通させる第２形態とに切替可能に設けられた切替バルブと、
前記改質器で生成された前記アノード流体を吐出する吐出口側に繋がる下流バルブと、
前記上流バルブ、前記下流バルブ、前記残留流体バルブおよび前記搬送駆動源を制御する制御手段とを具備しており、
前記制御手段は、
前記燃料電池の発電運転を実施するときには、前記切替バルブを第１形態にすると共に前記上流バルブを開放した状態で、前記搬送駆動源を駆動させて前記供給源の前記燃料原料を前記原料通路および前記上流バルブを介して前記改質部の内部に供給する改質運転モードを実施し、
前記改質運転モードの停止時には、前記上流バルブおよび前記下流バルブを閉鎖させると共に前記残留流体バルブを開放させると共に、前記切替バルブを第２形態とした状態で、前記搬送駆動源を駆動させる残留流体排出モードを実施する燃料電池用改質システム。
【請求項２】
供給された燃料原料を改質してアノード流体を生成すると共に前記アノード流体を燃料電池の燃料極に向けて吐出する改質器と、
前記燃料原料を供給するための供給源と前記改質器の内部とを繋ぐ原料通路と、
前記原料通路に設けられ前記燃料原料を吸入する吸入ポートと前記供給源の燃料原料を前記改質器に向けて吐出する吐出ポートとをもつ搬送駆動源と、
前記供給源と前記搬送駆動源との間に設けられ前記原料通路を開閉するための上流バルブと、
前記原料通路に対して前記搬送駆動源の上流側で分岐して設けられ、前記搬送駆動源の下流側で合流し前記搬送駆動源をバイパスする残留流体通路と、
前記残留流体通路に繋がり前記残留流体通路を開閉させるための残留流体バルブと、
前記搬送駆動源の吐出ポートに連通可能に設けられ前記残留流体を排出可能な排出通路と、
前記搬送駆動源の下流側の前記原料通路と前記残留流体通路との合流部よりも下流側に設けられた下流バルブと、
前記原料通路の前記上流バルブと前記下流バルブとの間に設けられ、前記供給源から流れる前記燃料原料を浄化する浄化器と、
前記搬送駆動源の吐出ポートと前記合流部とを連通させる第１形態と前記搬送駆動源の吐出ポートと前記排出通路とを連通させる第２形態とに切替可能に設けられた切替バルブと、
前記上流バルブ、前記下流バルブ、前記残留流体バルブ、前記切替バルブおよび前記搬送駆動源を制御する制御手段とを具備しており、
前記制御手段は、
前記燃料電池の発電運転を実施するときには、前記切替バルブを第１形態にすると共に前記上流バルブを開放した状態で、前記搬送駆動源を駆動させて前記供給源の燃料原料を前記原料通路および前記上流バルブを介して前記改質部の内部に供給する改質運転モードを実施し、
前記改質運転モードの停止時には、前記上流バルブおよび前記下流バルブを閉鎖させると共に前記残留流体バルブを開放すると共に、前記切替バルブを第２形態とした状態で、前記搬送駆動源を駆動させる残留流体排出モードを実施する燃料電池用改質システム。
【請求項３】
請求項１または２において、前記制御手段は、前記改質運転モードおよび前記残留流体排出モードにおいて、前記搬送駆動源の駆動方向を同一に設定する燃料電池用改質システム。
【請求項４】
請求項１または３において、前記原料通路は、前記供給源から流れる前記燃料原料を浄化する浄化器を備えており、
前記残留流体排出モード時には、前記搬送駆動源が駆動すると、前記浄化器に残留する残留流体が前記残留流体通路に吸入され、更に前記排出通路に排出される燃料電池用改質システム。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記燃料電池は、アノード流体が供給される燃料極と酸化剤が供給される酸化剤極とを備えており、
前記改質器は、前記改質部と、前記改質部を改質反応に適するように加熱する燃焼部とを備えており、
更に、前記燃料電池の前記燃料極の出口と前記改質部の前記燃焼部とを連通すると共に前記燃料電池で発電されたアノードオフ流体を前記燃焼部に供給する帰還通路と、前記帰還通路に繋がり前記帰還通路を開閉させるための帰還バルブと、前記原料通路のうち前記残留流体通路の分岐より上流側で分岐して前記燃料電池の燃料極とを連通させるパージ通路と、前記パージ通路に繋がり前記パージ通路を開閉するためのパージバルブとを具備しており、
前記制御手段は、前記残留流体排出モードでは、前記搬送駆動源を駆動させ、前記改質器の内部に残留する残留流体を前記残留流体通路に吸入し、更に前記排出通路に排出させる他に、前記原料通路の前記パージ通路の分岐と前記残留流体通路の分岐間を遮断すると共に、
前記パージバルブを開放して前記パージ通路を介して前記供給源と前記燃料電池の前記燃料極とを連通させ、前記供給源の燃料原料を前記上流バルブ、前記パージ通路を介して前記燃料電池の前記燃料極、前記改質部の順に搬送する原料搬送操作と、前記原料搬送操作後に前記上流バルブおよび前記帰還バルブを閉鎖させることにより、前記燃料原料を前記燃料電池の前記燃料極および前記改質部に封入させる封入操作とを実施する燃料電池用改質システム。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、水蒸気を生成させる蒸発部と、前記蒸発部で生成される水蒸気を前記原料通路に供給する水蒸気通路と、前記水蒸気通路を開閉する水蒸気バルブとが設けられており、
前記制御手段は、前記残留流体排出モードを実施するとき、前記水蒸気バルブを閉鎖し、前記蒸発部の水分が前記排出通路側に吸引されることを抑制する燃料電池用改質システム。
【請求項７】
請求項１〜５のうちの一項において、水蒸気を生成させる蒸発部と、前記蒸発部で生成される水蒸気を前記原料通路に供給する水蒸気通路と、前記水蒸気通路を開閉する水蒸気バルブとが設けられており、
前記制御手段は、前記残留流体排出モードを実施するとき、前記水蒸気バルブを開放し、前記蒸発部の水分を前記排出通路側に吸引させる燃料電池用改質システム。
【請求項８】
請求項１〜７のうちの一項において、前記残留流体通路を流れる残留流体を冷却させる冷却要素が前記残留流体通路に設けられている燃料電池用改質システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池用改質システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池の起動前に、熱交換器内に不活性流体または原燃料流体を熱交換器に供給することにより、熱交換器内に凝縮して残留している残留水を排出する燃料電池発電装置が開示されている（特許文献１）。また、燃料電池から排出される水素を燃料電池に再度戻す循環通路と、循環通路内で水素を循環させる循環ポンプと、循環通路内の水素を外部に排出させるパージバルブとを備え、これら循環ポンプおよびパージバルブを制御することにより残留水分を排出させる燃料電池用改質システムが開示されている（特許文献２）。また、燃料電池の空気極の内部を大気圧に対して加圧させた状態で発電運転する加圧モードと、燃料電池の空気極の内部を減圧させた状態で発電運転する減圧モードとを実施する燃料電池用改質システムが開示されている。加圧モードでは、コンプレッサを駆動させることにより加圧した空気を燃料電池の空気極の内部を供給する。減圧モードでは、バルブにより流路を切替、コンプレッサを駆動させることにより、燃料電池の空気極の内部の空気をコンプレッサにより吸引させる。
【特許文献１】特開２００２−２６０６９９号公報
【特許文献２】特開２００４−１７２０３０号公報
【特許文献３】特開２００５−４４６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
改質システムの運転が終了すると、改質システムの内部に残留流体（例えば水蒸気）が残留することがある。この場合、改質システムの使用期間が長期にわたると、残留流体により改質システム内の部位の劣化が進行するおそれがある。このため改質システムに残留する残留流体を、劣化のおそれがある部位から排出させることが要請される。上記した装置によれば、残留流体の排出性については、必ずしも充分ではない。
【０００４】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、改質システムの内部に残留流体が残留するときであっても、残留流体を排出させるのに有利な燃料電池用改質システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）様相１に係る燃料電池用改質システムは、供給された燃料原料を改質してアノード流体を生成する改質部をもつと共にアノード流体を燃料電池の燃料極に向けて吐出する改質器と、燃料原料を供給するための供給源と改質部の内部とを繋ぐ原料通路と、原料通路に設けられ燃料原料を吸入する吸入ポートと供給源の燃料原料を改質器に向けて吐出する吐出ポートとをもつ搬送駆動源と、原料通路において搬送駆動源の上流に位置するように供給源と搬送駆動源との間に設けられ原料通路を開閉するための上流バルブと、原料通路に対して搬送駆動源の上流側且つ前記上流バルブの下流側で分岐して設けられ、搬送駆動源の吸入ポートと改質部の内部とを連通可能な残留流体通路と、
残留流体通路に繋がり残留流体通路を開閉させるための残留流体バルブと、搬送駆動源の吐出ポートに連通可能に設けられ残留流体を排出可能な排出通路と、搬送駆動源の吐出ポートと改質部の内部とを連通させる第１形態と搬送駆動源の吐出ポートと排出通路とを連通させる第２形態とに切替可能に設けられた切替バルブと、改質器で生成されたアノード流体を吐出する吐出口側に繋がる下流バルブと、上流バルブ、下流バルブ、残留流体バルブおよび搬送駆動源を制御する制御手段とを具備しており、
制御手段は、
燃料電池の発電運転を実施するときには、切替バルブを第１形態にすると共に前記上流バルブを開放した状態で、搬送駆動源を駆動させて前記供給源の燃料原料を前記原料通路および前記上流バルブを介して前記改質部の内部に供給する改質運転モードを実施し、
改質運転モードの停止時には、上流バルブおよび下流バルブを閉鎖させると共に残留流体バルブを開放させると共に、切替バルブを第２形態とした状態で、搬送駆動源を駆動させる残留流体排出モードを実施する。
【０００６】
本様相によれば、燃料電池の発電運転を実施するときには、制御手段は、改質運転モードを実施する。即ち、制御手段は、上流バルブを開放した状態で、切替バルブを第１形態とし、搬送駆動源の吐出ポートと改質部の内部とを連通させる。この状態で、制御手段は、搬送駆動源を駆動させて供給源の燃料原料を原料通路および上流バルブを介して改質器の内部に供給する。これにより改質器において燃料原料が改質されてアノード流体が生成される。アノード流体は燃料電池の燃料極に供給される。
【０００７】
これに対して、改質運転モードの停止時には、制御手段は、改質部の内部に残留している残留流体を排出させる排出モードを実施する。即ち、制御手段は、上流バルブおよび下流バルブを閉鎖すると共に残留流体バルブを開放させ、これにより残留流体通路を介して改質部の内部と搬送駆動源の吸入ポートとを連通させる。更に、制御手段は、切替バルブを第２形態として搬送駆動源の吐出ポートと排出通路とを連通させる。この状態で、制御手段は搬送駆動源を駆動させ、改質器に残留する残留流体を残留流体通路を介して搬送駆動源に吸入し、更に、搬送駆動源を介して排出通路に排出させる。よって、残留流体が改質部の内部を劣化させることが抑制される。
【０００８】
ここで、改質部が触媒を担持している場合には、残留流体が気相または液相状の水であれば、改質部の触媒を劣化させ易い。
【０００９】
更に、気相状の水が原料通路において凝縮して液相化するときであっても、液相状の水が良好に排出されるため、液相状の水が原料通路の内部の流路面積を狭めることが抑制される。なお残留流体としては、気相状の残留流体が挙げられるが、場合によっては、液相状の残留流体でも良い。
【００１０】
ここで本発明によれば、原料通路は、改質部の内部と供給源とを繋ぎ、改質部の内部に燃料原料を供給する。燃料原料としては都市ガス、バイオガス、プロパンガス等の気相原料、メタノール等の液相原料が例示され、燃料電池で使用されるアノード流体を生成できるものであれば何でも良い。
【００１１】
上流バルブは原料通路に設けられており、原料通路を開閉させるためのバルブである。下流バルブは改質器の出口側を開閉するバルブである。搬送駆動源は原料通路に設けられており、供給源からの燃料原料を改質器に供給する。搬送駆動源としては、ポンプ、ファン、ブロア、コンプレッサのうちの少なくとも１種が例示され、燃料原料を搬送できるものであれば良い。
【００１２】
残留流体通路は、原料通路に対して分岐して設けられており、搬送駆動源の吸入ポートと改質部の内部とを連通可能な通路である。残留流体バルブは、残留流体通路を開閉させるためのバルブである。排出通路は搬送駆動源および原料通路に連通しており、残留流体を排出できる排出部に繋がる。
【００１３】
（２）様相２に係る燃料電池用改質システムは、供給された燃料原料を改質してアノード流体を生成すると共に前記アノード流体を燃料電池の燃料極に向けて吐出する改質器と、
燃料原料を供給するための供給源と前記改質器の内部とを繋ぐ原料通路と、
原料通路に設けられ前記燃料原料を吸入する吸入ポートと供給源の燃料原料を改質器に向けて吐出する吐出ポートとをもつ搬送駆動源と、
供給源と搬送駆動源との間に設けられ原料通路を開閉するための上流バルブと、
原料通路に対して搬送駆動源の上流側で分岐して設けられ、搬送駆動源の下流側で合流し搬送駆動源をバイパスする残留流体通路と、
残留流体通路に繋がり残留流体通路を開閉させるための残留流体バルブと、
搬送駆動源の吐出ポートに連通可能に設けられ前記残留流体を排出可能な排出通路と、
搬送駆動源の下流側の原料通路と残留流体通路との合流部よりも下流側に設けられた下流バルブと、
原料通路の前記上流バルブと下流バルブとの間に設けられ、供給源から流れる前記燃料原料を浄化する浄化器と、
搬送駆動源の吐出ポートと前記合流部とを連通させる第１形態と搬送駆動源の吐出ポートと前記排出通路とを連通させる第２形態とに切替可能に設けられた切替バルブと、
上流バルブ、下流バルブ、残留流体バルブ、切替バルブおよび搬送駆動源を制御する制御手段とを具備しており、
制御手段は、
燃料電池の発電運転を実施するときには、切替バルブを第１形態にすると共に上流バルブを開放した状態で、搬送駆動源を駆動させて供給源の燃料原料を原料通路および上流バルブを介して改質部の内部に供給する改質運転モードを実施し、
改質運転モードの停止時には、上流バルブおよび下流バルブを閉鎖させると共に残留流体バルブを開放すると共に、切替バルブを第２形態とした状態で、搬送駆動源を駆動させる残留流体排出モードを実施する。
【００１４】
本様相によれば、燃料電池の発電運転を実施するときには、制御手段は、改質運転モードを実施する。即ち、制御手段は、上流バルブを開放した状態で、切替バルブを第１形態とし、搬送駆動源の吐出ポートと改質部の内部とを連通させる。この状態で、制御手段は、搬送駆動源を駆動させて供給源の燃料原料を原料通路および上流バルブを介して改質器の内部に供給する。これにより改質器において燃料原料が改質されてアノード流体（例えば水素含有ガス）が生成される。アノード流体は燃料電池の燃料極に供給される。
【００１５】
これに対して、改質運転モードの停止時には、制御手段は、改質システムの内部に残留している残留流体を排出させる残留流体排出モードを実施する。即ち、改質運転モードの停止時には、上流バルブおよび下流バルブを閉鎖させると共に残留流体バルブを開放すると共に、切替バルブを第２形態とする。この状態で、制御手段は、搬送駆動源を駆動させる残留流体排出モードを実施する。これにより上流バルブと下流バルブとの間に介在する浄化器に残留する残留流体が排出通路から排出される。
【００１６】
（３）様相３に係る燃料電池用改質システムによれば、上記した様相において、制御手段は、改質運転モードおよび残留流体排出モードにおいて、搬送駆動源の駆動方向を同一に設定する。この場合、搬送駆動源の駆動方向を変更せずとも良いため、搬送駆動源を制御し易い。更に搬送駆動源のコストの低廉化を図り得る。
【００１７】
（４）様相４に係る燃料電池用改質システムによれば、上記した様相において、原料通路は、供給源から流れる燃料原料を浄化する浄化器を備えており、残留流体排出モード時には、搬送駆動源が駆動すると、浄化器に残留する残留流体が排出通路に排出される。浄化器は、燃料原料を浄化させるものであり、脱硫器、塵埃フィルタが例示される。浄化器に残留する残留流体（例えば水）が残留流体通路に吸入されて排出されるため、浄化器の劣化が抑制され、浄化器の耐久性が向上する。
【００１８】
（５）様相５に係る燃料電池用改質システムによれば、上記した様相において、燃料電池は、アノード流体が供給される燃料極と酸化剤が供給される酸化剤極とを備えており、
前記改質器は、前記改質部と、前記改質部を改質反応に適するように加熱する燃焼部とを備えており、
更に、前記燃料電池の前記燃料極の出口と前記改質部の前記燃焼部とを連通すると共に前記燃料電池で発電されたアノードオフ流体を前記燃焼部に供給する帰還通路と、前記帰還通路に繋がり前記帰還通路を開閉させるための帰還バルブと、前記原料通路のうち前記残留流体通路の分岐より上流側で分岐して前記燃料電池の燃料極とを連通させるパージ通路と、前記パージ通路に繋がり前記パージ通路を開閉するためのパージバルブとを具備しており、
前記制御手段は、前記残留流体排出モードでは、前記搬送駆動源を駆動させ、前記改質器の内部に残留する残留流体を前記残留流体通路に吸入し、更に前記排出通路に排出させる他に、前記原料通路の前記パージ通路の分岐と前記残留流体通路の分岐間を遮断すると共に、
前記パージバルブを開放して前記パージ通路を介して前記供給源と前記燃料電池の前記燃料極とを連通させ、前記供給源の燃料原料を前記上流バルブ、前記パージ通路を介して前記燃料電池の前記燃料極、前記改質部の順に搬送する原料搬送操作と、前記原料搬送操作後に前記上流バルブおよび前記帰還バルブを閉鎖させることにより、前記燃料原料を前記燃料電池の前記燃料極および前記改質部に封入させる封入操作とを実施する。
【００１９】
残留流体排出モード時には、制御手段は、搬送駆動源を駆動させ、改質器および原料通路の内部に残留する残留流体を残留流体通路に吸入し、更に、排出通路に排出させる。更に、残留流体排出モード時には、制御手段は、パージバルブを開放してパージ通路を介して供給源と燃料電池の燃料極とを連通させた状態で、搬送駆動源を駆動させ、供給源の燃料原料を上流バルブ、パージ通路を介して燃料電池の燃料極の内部の順に搬送する原料搬送操作を実施する。更に制御手段は、原料搬送操作後に上流バルブおよび帰還バルブを閉鎖させることにより、燃料原料を燃料電池の燃料極および改質部に封入させる封入操作を実施する。このため燃料電池の燃料極および改質部の内部に燃料原料が封入される。故に、燃料極に担持されている触媒と空気とが触れることが抑制される。更に改質部に担持されている触媒と空気とが触れることが抑制される。従って、燃料極および改質部に担持されている触媒の劣化が抑制される。
【００２０】
（６）様相６に係る燃料電池用改質システムによれば、上記した様相において、水蒸気を生成させる蒸発部と、蒸発部で生成される水蒸気を原料通路に供給する水蒸気通路と、水蒸気通路を開閉する水蒸気バルブとが設けられており、制御手段は、残留流体排出モードを実施するとき、水蒸気バルブを閉鎖し、蒸発部の水分が排出通路側に吸引されることを抑制する。残留流体排出モードにおいて、搬送駆動源が駆動して吸引力が蒸発部に作用するときであっても、水蒸気バルブが閉鎖される。このため、水蒸気通路と原料通路との連通が遮断される。よって、改質反応用の水蒸気を生成するための蒸発部から水分が過剰に吸引されることは、抑制される。この場合、蒸発部に適度な水が残留させ得る。
【００２１】
（７）様相７に係る燃料電池用改質システムによれば、上記した様相において、水蒸気を生成させる蒸発部と、蒸発部で生成される水蒸気を原料通路に供給する水蒸気通路と、水蒸気通路を開閉する水蒸気バルブとが設けられており、制御手段は、残留流体排出モードを実施するとき、水蒸気バルブを開放し、蒸発部の水分を排出通路側に吸引させる。残留流体排出モードにおいて、搬送駆動源が駆動して吸引力を発生させるとき、水蒸気バルブが開放される。このため、水蒸気通路と原料通路との連通が確保される。従って、蒸発部の水分を搬送駆動源により吸引させて排出通路に排出させることができる。この場合、蒸発部に過剰の水が残留することが抑制される。故に、次回の改質運転の起動時において、改質器を昇温させるとき、改質器から蒸発部への伝熱が制限されるため、改質器の昇温を早期に行い得る。
【００２２】
（８）様相８に係る燃料電池用改質システムによれば、上記した様相において、残留流体通路を流れる残留流体を冷却させる冷却要素が残留流体通路に設けられている。液相状の水分よりも気相状の水分（水蒸気）は、搬送駆動源で吸引され易い。これを考慮すると、残留流体排出モード時は、発電運転が終了した後の一定時間以内に実施することが好ましい。その理由としては、改質部内に残留する気相状の水分が凝縮して液相状の水分となる前に、残留流体排出モードを実施することが好ましいためである。しかしながらこの場合には、残留流体排出モード時が発電運転が終了した後の一定時間以内に実施されるため、改質部の温度はまだ高温であることが多い。このため、改質部に残留している残留流体の温度もまだ高温である。この場合、搬送駆動源の耐熱性が低い場合には、搬送駆動源等を劣化させるおそれがある。そこで本様相によれば、残留流体通路を流れる残留流体を冷却要素で冷却させる。これにより搬送駆動源の熱劣化が抑制される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、改質システムの内部に残留流体（例えば気相または液相状の水）が残留するとき、残留流体排出モードを実施すれば、その残留流体を改質システムの内部から排出させるのに有利となる。従って改質システムの内部において残留する残留流体の分子がより少ない状態に移行する。よって、残留流体が改質部の内部を劣化させることが抑制される。なお、改質部が触媒を担持している場合には、残留流体が気相または液相状の水であれば、改質部の触媒を劣化させ易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
図１は燃料電池用改質システムの概念をあらわす概念図を示す。燃料電池用改質システムは家庭用または業務用の定置型であり、改質器１と、原料通路２と、原料通路２に設けられた搬送駆動源としてのポンプ３と、上流バルブ４と、残留流体通路５と、残留流体バルブ６と、排出通路７と、切替バルブ８と、下流バルブ９とを備えている。
【００２５】
改質器１は、ガス状の燃料原料を改質させてアノード流体（改質ガス）を生成する改質部１０と、改質部１０を改質反応に適するように高温（例えば３００〜７００℃）に加熱するバーナで形成された燃焼部１２とを備えている。改質部１０は、燃料原料を高温で水蒸気改質反応により改質させてアノード流体（改質ガス）を生成するものであり、セラミックス製の担体と、担体に担持され水蒸気改質反応を促進させる改質触媒とを有する。アノード流体は水素を主要成分として含有する。主要成分とは１０モル％以上を意味する。改質器１（例えば入口側）の温度を検知する温度センサ１ｗが設けられている。温度センサ１ｗの信号は制御装置４００（制御手段）に入力される。スタック１００を構成する燃料電池は、アノード流体が供給される燃料極１００ａと、酸素（酸化剤）を含む空気が供給される酸化剤極１００ｃと、両方の極で挟まれたプロトン伝導性を有する高分子系または無機系のプロトン伝導膜１００ｍとを備える。
【００２６】
図１に示すように、原料通路２は、改質器１の改質部１０の入口１０ｉと供給源２０とを繋ぐものである。原料通路２の途中には脱硫器２１が設けられている。脱硫器２１は、燃料原料に含まれている有害成分（硫黄）を除去する浄化器として機能する。燃料原料には洩れ検知用として硫黄成分が含有されている。脱硫器２１は、原料通路２において、ポンプ３の下流となるように、切替バルブ８と改質器１の改質部１０の入口１０ｉとの間に設けられている。脱硫器２１は、改質器１の入口１０ｉに供給されるガス状の燃料原料を脱硫して浄化させる脱硫剤を有する。なお、浄化器としては脱硫器２１に限らず、塵埃フィルタでも良い。
【００２７】
図１に示すように、アノードガス通路１２０（アノード流体通路）が形成されている。アノードガス通路１２０は、改質器１の改質部１０の出口１０ｐ（吐出口）とスタック１００の燃料電池の燃料極１００ａの入口１００ｉとを連通させる。アノードガス通路１２０は、改質器１の改質部１０で生成されたアノード流体を燃料電池の燃料極１００ａに供給する。アノードガス通路１２０には熱交換器１２２が設けられている。熱交換器１２２は、アノードガス通路１２０を流れるアノード流体を冷却させるためのものである。なお、熱交換器１２２は、必要に応じて設ければ良く、アノード流体の温度が低いとき、あるいは、燃料電池のプロトン伝導膜１００ｍの耐熱性が高いとき等には、廃止しても良い。
【００２８】
下流バルブ９は、改質器１の改質部１０の出口１０ｐ側を開閉するものであり、アノードガス通路１２０において、改質器１とスタック１００との間に配置されている。スタック１００の燃料極１００ａの出口１００ｐと改質部１０の燃焼部１２の入口１２ｉとを連通させるためのアノードオフガス通路１４０（帰還通路）が設けられている。アノードオフガス通路１４０は、スタック１００で発電された後のアノードオフガス（アノードオフ流体）を改質器１の燃焼部１２の入口１２ｉに供給し、燃焼部１２で燃焼させるためのものである。発電反応後のアノードオフ流体は可燃成分を有しており、再利用するためである。アノードオフガス通路１４０には、帰還バルブとしてのスタック下流バルブ１２１が設けられている。スタック下流バルブ１２１はスタック１００の燃料極１００ａの出口１００ｐを開閉する。
【００２９】
ポンプ３は原料通路２に設けられており、駆動に伴い、供給源２０からの燃料原料を改質器１の入口１０ｉに向けて搬送する。従って原料通路２において、上流側から下流側に向けて、供給源２０、上流バルブ４、ポンプ３、切替バルブ８、脱硫器２１、改質器１の入口１０ｉの順に配置されている。従って上流バルブ４は原料通路２においてポンプ３の上流、つまりポンプ３の吸入ポート３ｉ側に設けられている。切替バルブ８はポンプ３の下流、つまりポンプ３の吐出ポート３ｐ側に設けられている。
【００３０】
図１に示すように、残留流体通路５は、原料通路２のうちポンプ３の上流の合流部２ｄとポンプ３の下流の合流部２ｕとを繋ぐ。よって残留流体通路５は、ポンプ３を迂回するようにポンプ３に対して並列の関係で原料通路２に連通する。残留流体通路５の一端部５ｅは、原料通路２において改質部１０の入口１０ｉと脱硫器２１との間の中間の合流部２ｕに連通する。残留流体通路５の他端部５ｆは、原料通路２においてポンプ３の吸入ポート３ｉと上流バルブ４との間の中間の合流部２ｄに連通する。
【００３１】
排出通路７は、ポンプ３の吐出ポート３ｐに連通するとともに、廃棄部として機能するドレン部の排出ポート７０に連通する。残留流体バルブ６は残留流体通路５に繋がり、残留流体通路５を開閉させるためのバルブである。
【００３２】
切替バルブ８は三方弁であり、第１原料通路２に連通する第１ポート８ｆおよび第２ポート８ｓと、排出通路７に連通する第３ポート８ｔとを有する。第１ポート８ｆはポンプ３の吐出ポート３ｐに繋がる。第２ポート８ｓは脱硫器２１および改質部１０に繋がる。第３ポート８ｔは排出通路７に繋がる。なお、切替バルブ８は三方弁に限定されるものではない。制御装置４００は、改質器１およびスタック１００の作動を監視しており、ポンプ３、上流バルブ４、切替バルブ８、下流バルブ９、残留流体バルブ６、スタック下流バルブ１２１をそれぞれ制御する指令を出力する。
【００３３】
図１は発電運転モードを示す。上流バルブ４、出口バルブ９、スタック下流バルブ１２１、残留流体バルブ６において、黒三角はポートの閉鎖を意味する。白三角はポートの開放を意味する。改質器１を起動させるとき、改質部１０は燃焼部１２で高温領域（例えば３００〜８００℃）に加熱される。改質部１０の温度が安定したら、制御装置４００は改質運転モードを実施する。この場合、上流バルブ４および下流バルブ９、スタック下流バルブ１２１が開放していると共に、切替バルブ８は第１形態（図１参照）に切替られ、切替バルブ８の第１ポート８ｆと第２ポート８ｓとが連通しており、ポンプ３の吐出ポート３ｐと改質部１０の入口１０ｉとは連通する。ここで、切替バルブ８の第３ポート８ｔは閉鎖されており、ポンプ３の吐出ポート３ｐと排出通路７とは非連通とされている。また残留流体バルブ６は閉鎖されている。この状態で、制御装置４００によりポンプ３が駆動されるため、供給源２０（例えば都市ガス源、ガスボンベ）のガス状の燃料原料は、原料通路２、上流バルブ４、ポンプ３、脱硫器２１を介して改質器１の改質部１０の入口１０ｉに供給される。改質部１０には水蒸気も供給されているため（図略）、改質部１０において、燃料原料は水蒸気改質され、アノードガスとして改質される。
【００３４】
アノードガスは、改質器１の出口１０ｐから、開放状態の下流バルブ９、熱交換器１２２を介してスタック１００の燃料極１００ａの入口１００ｉに供給される。酸化剤を含む酸化剤流体（空気）が酸化剤通路１００ｆからスタック１００の燃料電池の酸化剤極１００ｃに供給される。これにより燃料電池において発電が行われ、電気エネルギが取り出される。発電反応後のアノードオフ流体は、スタック１００の燃料極１００ａの出口１００ｐから吐出され、スタック下流バルブ１２１を介して燃焼部１２に供給され、燃焼される。
【００３５】
図２は、発電運転停止時（改質運転停止時）において残留流体排出モードを実施する状態を示す。ここで、図２に示す上流バルブ４、下流バルブ９、スタック下流バルブ１２１、残留流体バルブ６において、黒三角はポートの閉鎖を意味する。白三角はポートの開放を意味する。発電運転停止時（改質運転停止時）には、改質部１０の内部に残留する残留流体が残留する。残留流体としては、気相状が挙げられるが、液相状でも良い。具体的には、気相状または液相状の水、ガス状の燃料原料、アノードガス等が挙げられる。
【００３６】
そこで制御装置４００は、当該残留流体を排出通路７に向けて排出するように残留流体排出モード（図２参照）を実施する。即ち、制御装置４００は、改質器１の上流の上流バルブ４を閉鎖し、改質器１の下流の下流バルブ９を閉鎖する。これにより改質器１の上流および下流の双方を閉鎖する。更に、制御装置４００は、図２に示すように、切替バルブ８を第２形態に切り替え、切替バルブ８の第２ポート８ｓを閉鎖させる。これによりポンプ３の吐出ポート３ｐと改質器１の入口１０ｉとを非連通とさせる。また第２形態においては、制御装置４００は、切替バルブ８の第１ポート８ｆ，第３ポート８ｔを開放させ、ポンプ３の吐出ポート３ｐ（吐出ポート）と排出通路７を連通させる（図２参照）。更に、残留流体バルブ６を開放させ、改質器１の入口１０ｉ（合流部２ｕ）とポンプ３の吸入ポート３ｉとを、残留流体通路５を介して連通させる。これにより改質器１の内部とポンプ３の吸入ポート３ｉとを残留流体通路５を介して連通させる。このように連通させた状態で、制御装置４００はポンプ３の駆動を継続させる。そしてポンプ３を一定時間（例えば２〜４０分）駆動させる。これにより改質部１０の内部、脱硫器２１の内部は減圧されて負圧となる。一定時間経過したら、ポンプ３を停止させると共に、バルブ４，６，８，９を閉鎖する。なお。改質部１０および脱硫器２１は、これらの内部に外気が侵入しないようにシール構造を有する。
【００３７】
図３は残留流体排出モードのフローチャートの一例を示す。フローチャートはこれに限定されるものではない。図３に示すように、改質器１に装備されている温度センサ１ｗの温度が所定温度に到達したら（ステップＳ２）、上流バルブ４および下流バルブ９を閉鎖する（ステップＳ４）。更に、制御装置４００は、切替バルブ８を第２形態に切り替え、切替バルブ８の第２ポート８ｓを閉鎖させてポンプ３の吐出ポート３ｐと改質器１の入口１０ｉとを非連通とする。また制御装置４００は切替バルブ８の第１ポート８ｆ，第３ポート８ｔを開放させ、ポンプ３の吐出ポート３ｐと排出通路７を連通させる（ステップＳ６）。更に、残留流体バルブ６を開放させる（ステップＳ６）。この状態で、制御装置４００はポンプ３の駆動を継続させる（ステップＳ８）。ポンプ３を一定時間駆動させる（ステップＳ１０）、一定時間経過したら、ポンプ３を停止させると共に、バルブ４，６，８，９を閉鎖する（ステップＳ１２）。
【００３８】
以上説明したように本実施形態によれば、残留流体排出モードにおいて、改質部１０の内部、原料通路２の内部に残留する残留流体（気相状または液相状の水、ガス状の燃料原料、アノード流体）は、矢印Ｘ１方向に残留流体通路５に吸入される。この結果、残留流体は、更に、残留流体通路５および残留流体バルブ６を介してポンプ３の吸入ポート３ｉに向けて矢印Ｘ２方向に吸入される。更に、残留流体は、ポンプ３の吐出ポート３ｐから矢印Ｘ３方向に吐出され、切替バルブ８の第１ポート８ｆおよび第３ポート８ｔを経て、排出通路７に矢印Ｘ４方向に流れ、更に排出ポート７０から外方に排出される。
【００３９】
このように上記した残留流体が排出通路７に排出される結果、改質器１の改質部１０の内部は減圧され、改質部１０の内部に残留流体が残留することが抑えられる。故に、改質部１０の劣化が抑えられる。殊に、改質部１０に担持されている改質触媒の劣化が抑えられ、改質触媒の長寿命化が図られる。このように本実施形態によれば、改質部１０や原料通路２の内部に残留流体（例えば気相または液相状の水）が残留するとき、その残留流体を改質部１０や原料通路２の内部から排出させるのに有利となる。従って改質部１０および原料通路２の内部に残留する残留流体の分子がより少ない状態に移行する。よって、残留流体が改質部１０および原料通路２の内部を劣化させることが抑制される。更に気相状の水が原料通路２において冷却に伴い凝縮して液相状の水となることが抑制される。このため液相状の水が原料通路２の流路面積を狭める不具合が抑制される。従って冬季などにおいても、原料通路２の内部に残留する水が凍結することが抑えられる。
【００４０】
更に、脱硫器２１に残留する残留流体（ガス状の燃料原料、気相状または液相状の水等）が存在する場合であっても同様である。即ち、脱硫器２１に残留する残留流体は、脱硫器２１の吐出ポート２１ｐから残留流体通路５および残留流体バルブ６を介してポンプ３の吸入ポート３ｉに矢印Ｘ１方向に吸入され、ポンプ３の吐出ポート３ｐから矢印Ｘ３方向に吐出され、切替バルブ８の第１ポート８ｆおよび第３ポート８ｔを経て排出通路７に流れ、更に排出ポート７０から外方に排出される。この結果、脱硫器２１の劣化が抑制される。殊に、脱硫器２１に担持されている脱硫触媒の劣化が抑えられる。なお、気相状または液相状の水が脱硫器２１に流下して溜まることがあったとしても、気相状または液相状の水が脱硫器２１から除去される。
【００４１】
本実施形態によれば、制御装置４００は、改質運転モードおよび残留流体排出モードの双方において、ポンプ３の駆動方向は同一に設定されている。即ちポンプ３が駆動すると、一方向（矢印Ｘ２方向、矢印Ｘ３方向）に流体を搬送させる。このように改質運転モードおよび残留流体排出モードの双方において、ポンプ３の駆動方向を変更せずとも良いため、ポンプ３を正回転方向に駆動させれば良い。このためポンプ３を制御し易い。更にポンプ３のコストの低廉化を図り得る。
【００４２】
上記した残留流体排出モードでは、発電運転（改質運転）が終了した後の一定時間以内に実施することが好ましい。液相状態よりも気相状態の方が排出させ易いことを考慮すると、改質部１０内の気相状の水が凝縮しないうちに、排出させることが好ましいためである。従って残留流体排出モードは、発電運転（改質運転）が終了した直後に速やかに実施されることが好ましい。但し、ポンプ３の能力にもよるが、改質部１０内における気相状の水分が凝縮して液相状の水分となった後に、残留流体排出モードを実施することにしても良い。
【００４３】
なお、改質運転モード時におけるポンプ３の単位時間あたりの回転数をＮ１とし、残留流体排出モードにおけるポンプ３（搬送駆動源）の単位時間あたりの回転数をＮ２とするとき、Ｎ１＝Ｎ２、Ｎ１≒Ｎ２にできる。また必要に応じてＮ１＞Ｎ２にできる。この場合、改質運転モード時におけるポンプ３の吸引力を増加でき、燃料原料の搬送力を良好に維持できる。また必要に応じてＮ１＜Ｎ２にできる。この場合には、残留流体排出モードにおけるポンプ３の吸引力を増加でき、残留流体の吸引排出を良好に実施できる。
【００４４】
（実施形態２）
図４は実施形態２を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。以下、相違する部分を中心として説明する。切替バルブ８Ｂは、原料通路２のうち脱硫器２１とポンプ３との間に設けられた第１バルブ８１と、排出通路７に設けられた第２バルブ８２とで形成されている。第１バルブ８１は原料通路２を開閉する。第２バルブ８２は排出通路７を開閉する。改質運転時（発電運転時）には、第１バルブ８１は開放されるが、第２バルブ８２は閉鎖される。残留流体排出モード時には、第１バルブ８１は閉鎖されるが、第２バルブ８２は開放される。
【００４５】
（実施形態３）
図５は実施形態３を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。以下、相違する部分を中心として説明する。脱硫器２１は、原料通路２においてポンプ３の吸入ポート３ｉよりも上流に設けられている。即ち、図５に示すように、脱硫器２１は、原料通路２においてポンプ３の吸入ポート３ｉ側の合流部２ｄと上流バルブ４との間、つまり、供給源２０と改質器１との間に設けられている。
【００４６】
改質運転が終了した後に残留流体排出モードを実施するとき、ポンプ３が回転駆動すると、脱硫器２１の吐出ポート２１ｐにも吸引力が作用する。従って、脱硫器２１に残留する残留流体は、ポンプ３の吸入ポート３ｉに矢印Ｘ２方向に吸入され、更に、ポンプ３の吐出ポート３ｐから矢印Ｘ３方向に吐出され、切替バルブ８の第１ポート８ｆおよび第３ポート８ｔを経て排出通路７に流れ、更に排出ポート７０から外方に向けて排出される。この結果、脱硫器２１の劣化が抑制される。なお、図５において脱硫器２１は合流部２ｄと上流バルブ４との間に配置されているが、これに限らず、脱硫器２１は合流部２ｄとポンプ３との間に配置されていても良い。
【００４７】
（実施形態４）
図６は実施形態４を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。以下、相違する部分を中心として説明する。原料通路２の第１原料通路２には、脱硫器２１は設けられていない。この場合、供給源２０から供給される燃料原料には、硫黄成分が含有されていないか実用上問題がない程度の微量とされている。
【００４８】
（実施形態５）
図７は実施形態５を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。以下、相違する部分を中心として説明する。図７に示すように、パージ通路２５が設けられている。パージ通路２５は、原料通路２のうちポンプ３の吸入ポート３ｉの上流の部位２ｙ（上流バルブ４とポンプ３の吸入ポート３ｉとの間）とスタック１００の燃料極１００ａの出口１００ｐ側とを繋ぐ。パージバルブ２６はパージ通路２５に設けられており、これを開閉する。パージバルブ２６が開放されると、原料通路２とスタック１００の燃料極１００ａの内部とは連通する。部位２ｙと合流部２ｄとの間にはバルブ９８が設けられている。バルブ９８は改質運転モードでは開放し、残留流体排出モードでは閉鎖される。
【００４９】
制御装置４００は、残留流体排出モード（図７参照）では、上流バルブ４を開放し、切替バルブ８の第１ポート８ｆおよび第３ポート８ｔを開放して、ポンプ３の吐出ポート３ｐと排出通路７とが連通される。とともに、制御装置４００は、切替バルブ８の第２ポート８ｓを閉鎖し、残留流体バルブ６を開放し、下流バルブ９を開放する。パージバルブ２６は閉鎖されている。この状態で、ポンプ３が通常運転方向（改質運転時におけるポンプ３の駆動方向と同一）に駆動する。このため、スタック１００の燃料極１００ａの内部、改質部１０の内部に残留している残留流体は、矢印Ｘ１，Ｘ２方向に残留流体通路５および残留流体バルブ６を介して、ポンプ３の吸入ポート３ｉに吸入される。更に残留流体は、ポンプ３の吐出ポート３ｐから矢印Ｘ３方向に吐出され、更に、切替バルブ８の第１ポート８ｆおよび第３ポート８ｔを経て、排出通路７に流れ、更に排出ポート７０から外方に排出される。
【００５０】
更に残留流体排出モードの終期には、ポンプ３が通常運転方向に駆動しつつ、スタック下流バルブ１２１およびバルブ９８が閉鎖されている状態で、上流バルブ４およびパージバルブ２６が制御装置４００により開放される。この結果、供給源２０のガス状の燃料原料は、上流バルブ４を介して、パージ通路２５およびパージバルブ２６において矢印Ｙ１，Ｙ２方向（図７参照）に吸引され、スタック１００の燃料電池の燃料極１００ａにこれの出口１００ｐ側から吸入される。更に、ガス状の燃料原料は、矢印Ｙ３方向，矢印Ｙ４方向に搬送され、開放状態の下流バルブ９を経て、改質器１の出口１０ｐから改質部１０の内部に矢印Ｙ５方向に吸入されて進入し、更に、残留流体通路５側に矢印Ｘ１方向に吸引されて進入する。このようにして封入用のガス状の燃料原料がスタック１００の燃料極１００ａおよび改質部１０の内部に流入する。その後、スタック下流バルブ１２１が閉鎖されている状態で、パージバルブ２６、下流バルブ９、残留流体バルブ６が制御装置４００により閉鎖され、切替バルブ８の第１ポート８ｆ〜第３ポート８ｔが閉鎖される。
【００５１】
この結果、スタック１００の燃料電池の燃料極１００ａおよび改質部１０の内部には、ガス状の燃料原料が密閉状態に封入される。このためスタック１００の運転停止時において、スタック１００の燃料電池の燃料極１００ａに担持されている触媒と空気とが触れることが抑制される。同様に、改質部１０に担持されている改質触媒と空気とが触れることが抑制される。このように触媒の劣化が抑制され、触媒の長寿命化が図られる。
【００５２】
本実施形態においても、改質器１の改質運転モード時、残留流体排出モード時、パージ時において、ポンプ３の駆動方向は同一に設定されている。即ちポンプ３が駆動すると、一方向（矢印Ｘ１，Ｘ２方向）に流体を搬送させる。このようにポンプ３の駆動方向を変更せずとも良いため、ポンプ３を正回転方向に駆動させれば良いため、ポンプ３を制御し易い。更にポンプ３のコストの低廉化を図り得る。図７において、バルブ２６，９８を合体して、３個のポートを有する三方バルブとしても良い。
【００５３】
本実施形態においても、図７から理解できるように、残留流体排出モードにおいて、バルブ９８が開放し、バルブ４，２６、ポート８ｓが閉鎖している状態で、ポンプ３が駆動すれば、ポンプ３の吸引力により脱硫器２１の残留流体はバルブ９８、ポンプ３、ポート８ｆ，８ｔを介して排出通路７から排出される。この場合、バルブ６は開放されていても良いし、閉鎖されていても良い。バルブ６が開放されているときには、ポンプ３の吸引力は改質器１にも作用するため、改質器１の残留流体も残留流体通路５を介して排出される。またバルブ６が閉鎖されているときには、ポンプ３の吸引力は改質器１に作用せず、脱硫器２１に集中的に作用するため、脱硫器２１の残留流体を効果的に吸引させて排出できる。
【００５４】
図７において、残留流体排出モードによれば、脱硫器２１の残留流体を優先的に排出する操作（バルブ２６，６，４は閉鎖、バルブ９８は開放、ポート８ｆ，８ｔは開放、ポンプ３の駆動）と、改質器１の残留流体を優先的に排出する操作（バルブ９，９８は閉鎖、バルブ６は開放、ポート８ｆ，８ｔは開放、ポンプ３の駆動）とを時間的に分離することもできる。２つの操作の前後は問わない。従って、脱硫器２１の残留流体を優先的に排出する操作の後に、改質器１の残留流体を優先的に排出する操作を実施しても良い。また脱硫器２１の残留流体を優先的に排出する操作の前に、改質器１の残留流体を優先的に排出する操作を実施しても良い。
【００５５】
（実施形態６）
図８は実施形態６を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。以下、相違する部分を中心として説明する。残留流体通路５を流れる流体を冷却させる冷却要素５２が残留流体通路５に設けられている。液相状の水分よりも気相状の水分（水蒸気）は、ポンプ３で吸引し易い。これを考慮すると、残留流体排出モード時は、発電運転が終了した後の一定時間以内に実施することが好ましい。改質部１０内に残留する気相状の水分が凝縮して液相状の水分となる前に、残留流体排出モードを実施することが好ましいためである。
【００５６】
しかしながらこの場合には、残留流体排出モード時が発電運転が終了した後の一定時間以内に実施されるため、改質部１０の温度はまだ高温（例えば１５０℃以上）である。このため、改質部１０に残留している残留流体の温度もまだ高温である。この場合、ポンプ３および残留流体バルブ６の耐熱性が低い場合には、ポンプ３および残留流体バルブ６等を劣化させるおそれがある。このため改質器１が冷えた状態で残留流体排出モード時を実施することも考えられる。しかしこの場合には、改質部１０が冷えているため、改質部１０内に残留する気相状の水（水蒸気）が凝縮して液相状の水となっている頻度が高い。前述したように液相状の水は、気相状の水に比較してポンプ３により吸引されにくい。
【００５７】
そこで、本実施形態によれば、改質部１０の内部がまだ高温（例えば１５０℃以上）であるにもかかわらず、改質部１０に残留している残留流体をポンプ３により吸引させる。そして、図８から理解できるように、残留流体通路５を流れる残留流体は冷却要素５２で積極的に冷却される。この結果、冷却された残留流体が残留流体通路５および残留流体バルブ６を介してポンプ３の吸入ポート３ｉ（吸入ポート）に吸入され、ポンプ３の吐出ポート３ｐから吐出され、切替バルブ８の第１ポート８ｆおよび第３ポート８ｔを経て、排出通路７に流れ、更に排出ポート７０から外方に排出される。この結果、ポンプ３、残留流体バルブ６、切替バルブ８等の耐熱性が低い場合であっても、ポンプ３、残留流体バルブ６、切替バルブ８等を劣化させることが抑制される。冷却要素５２は、残留流体通路５に連通する室５２ａおよび室５２ａ内に熱接触する冷媒通路５２ｃとを有する凝縮器で形成されている。冷却水等の冷媒が冷媒通路５２ｃに流れると、室５２ａの残留流体（気相状の水）は冷却される。室５２ａは、室５２ａに溜まった凝縮水を排出させるドレンバルブ５２ｅをもつ。冷却要素５２は送風ファンとしても良い。
【００５８】
（実施形態７）
図９および図１０は実施形態７を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図９に示すように、本実施形態に係る改質器１は、改質部１０と、改質部１０を加熱する燃焼部１２と、改質部１０の外周側に配置された蒸発部１４と、蒸発部１４の外周側に配置されたＣＯ酸化除去部１５とを備えている。更に、図９に示すように、改質器１は、改質部１０の下方に配置された熱交換部１６と、熱交換部１６の下方に暖機部１７を介して配置されたＣＯシフト部１８とを備えている。蒸発部１４の出口１４ｐと原料通路２とは水蒸気通路２５０で合流域Ｍ１を介して繋がれている。水蒸気通路２５０には、これを開閉させる水蒸気バルブ２５２が設けられている。
【００５９】
改質部１０は基本的には下記の式（１）に基づいて、燃料原料と水蒸気とに基づいて水蒸気改質を行い、水素を主要成分とする改質ガスを生成する。改質ガスは一酸化炭素を含む。改質部１０は改質触媒（例えばＮｉ−Ａｌ2Ｏ3等のニッケル系）を有する。改質部１０では式（２）に基づく反応も発生している。ＣＯシフト部１８は、下記の式（２）に基づいて、水蒸気を利用するシフト反応を促進させ、改質ガスに含まれているＣＯを低減させる。ＣＯシフト部１８はシフト触媒（例えば銅−亜鉛系触媒）を担持するセラミックス担体を有する。ＣＯシフト部１８の出口１８ｐと酸化用空気通路２００とは、第２合流域Ｍ２を介して浄化通路２２０により接続されている。 
【００６０】
図９に示すように、ＣＯ酸化除去部１５は、ＣＯシフト部１８の下流に配置されており、ＣＯシフト部１８を通過した改質ガスに含まれているＣＯを二酸化炭素に下記の式（３）に基づいて、酸化させて低減させる酸化反応を促進させるものである。ＣＯ酸化除去部１５は、選択酸化触媒（例えばルテニウム系）を担持するセラミックス担体を有する。
式（１）…ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ
式（２）…ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ２
式（３）…ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２
次に燃料電池用改質システムを起動させるときについて説明する。この場合、燃焼用空気および燃焼用燃料を燃焼部１２に供給して燃焼部１２を燃焼させ。これにより改質部１０が改質反応に適するように加熱される。改質部１０により蒸発部１４も加熱される。運転時には、改質水が蒸発部１４に供給されると、改質水は水蒸気化される。生成された水蒸気は、蒸発部１４の出口１４ｐから水蒸気通路２５０を経て原料通路２の第１合流域Ｍ１に到達する。原料通路２を搬送されている燃料原料は、第１合流域Ｍ１において水蒸気と合流して混合されて混合流体となり、熱交換部１６の入口１６ｉに供給される。混合流体は、熱交換部１６の低温側の第１通路１６ｆを通過する。このとき熱交換部１６の高温側の第２通路１６ｓを流れる高温の改質ガスと熱交換する。混合流体は改質部１０に流入する。改質部１０において水蒸気（または凝縮水）および燃料原料が混合した混合流体は、上記した改質反応により、水素リッチな改質ガスとなる。
【００６１】
更に、改質反応を経た高温の改質ガスは、改質部１０から熱交換部１６の第２通路１６ｓに入し、低温側の第１通路１６ｆの混合流体を加熱する。更に、改質ガスは、暖機部１７を経て、ＣＯシフト部１８に流入する。ＣＯシフト部１８においては、上記した式（２）に示すように、水蒸気を利用したシフト反応が行われる。これにより改質ガスに含まれている一酸化炭素が低減されて、改質ガスは浄化される。更に、改質ガスは、ＣＯシフト部１８の出口１８ｐから浄化通路２２０を経て矢印Ｗ２方向に流れ、第２合流域Ｍ２に至る。第２合流域Ｍ２において、改質ガスは、酸化用空気通路２００（酸素供給部）の選択酸化用の空気と合流する。そして、合流した改質ガスは、ＣＯ酸化除去部１５にこれの入口１５ｉから流入する。ＣＯ酸化除去部１５においては、上記した式（３）に示すように、酸素を利用した酸化反応（ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２）が行われる。この結果、改質ガスに含まれている一酸化炭素が更に低減される。このように浄化された改質ガスは、ＣＯ酸化除去部１５の出口１５ｐからアノードガスとして、アノードガス通路１２０を経てスタック１００の燃料極１００ａに供給される。
【００６２】
発電運転停止時には、改質部１０の内部において、残留流体（気相状または液相状の水、ガス状の燃料原料、アノードガス等）が残留するおそれがある。同様に、熱交換部１６、ＣＯ酸化除去部１５、ＣＯシフト部１８の内部にも、残留流体（気相状または液相状の水、ガス状の燃料原料、アノードガス等）が残留するおそれがある。
【００６３】
そこで制御装置４００は、当該残留流体を排出通路７に向けて排出するように残留流体排出モードを実施する（図１０参照）。即ち、制御装置４００は、図１０に示すように、改質器１の上流の上流バルブ４を閉鎖し、改質器１の下流の下流バルブ９を閉鎖し、酸化用空気通路２００の空気バルブ２１０を閉鎖させる。更に制御装置４００は、切替バルブ８の第２ポート８ｓを閉鎖させる。また制御装置４００は、切替バルブ８の第１ポート８ｆ，第３ポート８ｔを開放させ、ポンプ３の吐出ポート３ｐと排出通路７を連通させる。更に、残留流体バルブ６を開放させる。これにより、改質器１の入口に相当する熱交換部１６の入口１６ｉとポンプ３の吸入ポート３ｉとが、残留流体通路５および原料通路２を介して連通する。この状態で、制御装置４００はポンプ３の駆動を継続させる。この結果、改質部１０の内部に残留する残留流体（気相状または液相状の水、ガス状の燃料原料、アノードガス）は、原料通路２において、矢印Ｗ５，Ｗ６方向に吸引され、更に合流部２ｕを介して残留流体通路５に矢印Ｘ１方向に吸入され、前述同様に排出通路７から排出される。
【００６４】
同様に、改質器１における熱交換部１６、ＣＯシフト部１８、ＣＯ酸化除去部１５の内部に残留する残留流体（気相状または液相状の水、ガス状の燃料原料、アノード流体等）も、同じ方向に吸入されるため、原料通路２において、矢印Ｗ５，Ｗ６方向に吸引され、更に合流部２ｕを介して残留流体通路５に矢印Ｘ１方向に吸入され、前述同様に排出通路７から排出される。
【００６５】
この結果、改質器１を構成する改質部１０、ＣＯシフト部１８およびＣＯ酸化除去部１５の内部に残留流体が残留することが抑えられる。故に、改質部１０、ＣＯシフト部１８、ＣＯ酸化除去部１５において水による劣化が抑えられる。殊に、改質部１０、ＣＯシフト部１８、ＣＯ酸化除去部１５にそれぞれ担持されている触媒が水に弱いときであっても、これらの触媒の劣化が抑えられ、触媒の長寿命化が図られる。
【００６６】
上記したように本実施形態によれば、改質部１０や原料通路２の内部に残留流体（例えば気相または液相状の水）が残留するときにおいて、その残留流体を改質部１０や原料通路２の内部から排出させるのに有利となる。従って改質部１０や原料通路２の内部に残留流体の分子がより少ない状態に移行する。よって、残留流体が改質部１０や原料通路２の内部を劣化させることが抑制される。更に気相状の水が原料通路２において凝縮するときであっても、液相状の水が改質部１０や原料通路２の内部の流路面積を狭めることが抑制される。
【００６７】
更に本実施形態においても、脱硫器２１に残留する残留流体（ガス状の燃料原料、気相状または液相状の水等）が存在する場合であっても同様である。即ち、脱硫器２１に残留する残留流体は、残留流体通路５および残留流体バルブ６を介して、ポンプ３の吸入ポート３ｉに吸入され、ポンプ３の吐出ポート３ｐから吐出され、切替バルブ８の第１ポート８ｆおよび第３ポート８ｔを経て排出通路７に流れ、更に排出ポート７０から外方に排出される。この結果、脱硫器２１の劣化が抑制される。殊に、脱硫器２１に担持されている脱硫触媒の劣化が抑えられる。なお、気相状または液相状の水が脱硫器２１に流下して溜まることがあったとしても、気相状または液相状の水が脱硫器２１から除去され、脱硫器２１に担持されている脱硫触媒の劣化が抑えられる。
【００６８】
上記した残留流体排出モードにおいては、制御装置４００は、水蒸気通路２５０の水蒸気バルブ２５２を閉鎖させる（図１０参照）。これによりポンプ３の吸入ポート３ｉの吸引力は蒸発部１４の出口１４ｐに作用しない。よって、蒸発部１４に残留している気相または液相状の水分がポンプ３の吸入ポート３ｉに過剰に吸引されることが抑えられる。この場合、蒸発部１４に適度な水分量が確保される易い。
【００６９】
場合によっては、残留流体排出モードにおいては、制御装置４００は、水蒸気通路２５０の水蒸気バルブ２５２を開放させても良い。この場合、ポンプ３の吸入ポート３ｉの吸引力は、残留流体通路５を介して蒸発部１４に作用する。よって、蒸発部１４に残留している気相または液相状の水分が、水蒸気通路２５０を介してポンプ３の吸入ポート３ｉに適度に吸引させることが期待される。この場合、蒸発部１４中の水分が低減され、蒸発部１４に過剰の水分が残留することが抑制される。このため、次回の改質運転時の立ち上がりにおいて、改質部１０を昇温させるとき、改質部１０から蒸発部１４への伝熱が制限され、改質部１０の昇温時間が短縮される。
【００７０】
なお本実施形態によれば、改質部１０の外周側には蒸発部１４と、ＣＯ酸化除去部１５とが一体に且つ同軸的に設けられているが、これに限らず、改質部１０に対して、蒸発部１４およびＣＯ酸化除去部１５のうちの少なくとも一方が分離されていても良い。改質器１は、改質部１０の下方に配置された熱交換部１６と、熱交換部１６の下方に暖機部１７を介して配置されたＣＯシフト部１８とを備えているが、これに限らず、改質部１０に対して、熱交換部１６およびＣＯシフト部１８のうちの少なくとも一方が分離されていても良い。
【００７１】
（実施形態８）
図１１は実施形態８を示す。本実施形態は前記した実施形態と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図１１に示すように、残留流体通路５の一端部５ｅは、原料通路２のうちポンプ３および脱硫器２１の下流の合流部２ｕを繋ぐ。また残留流体通路５の他端部５ｆは、原料通路２のうちポンプ３の上流の合流部２ｄを繋ぐ。更に、図１１に示すように、残留流体通路５の分岐部５ｙから分岐された第２残留流体通路５Ｂが設けられている。第２残留流体通路５Ｂの他端５ｘは、改質器１のＣＯ酸化除去部１５の出口１５ｐ側に連通している。なお第２残留流体通路５Ｂは、残留流体通路５に連通する原料通路２から分岐していても良い。
【００７２】
制御装置４００は、改質運転が終了したとき、残留流体排出モードを実施する（図１１参照）。この場合、ポンプ３の吸入ポート３ｉの吸引力は、残留流体通路５および第２残留流体通路５Ｂを介して、ＣＯ酸化除去部１５の出口１５ｐにも作用する。このため、ＣＯ酸化除去部１５に残留する水分等の残留流体を出口１５ｐから矢印Ｗ１，Ｗ２方向、更には矢印Ｘ１，Ｘ２方向に吸引させるのに貢献できる。もちろん、ポンプ３の吸入ポート３ｉの吸引力は、熱交換部１６の入口１６ｉにも作用するため、熱交換部１６、改質部１０およびＣＯシフト部１８に残留する水分等の残留流体を矢印Ｗ５，Ｗ６方向、更には矢印Ｘ１，Ｘ２方向に吸引させるのにも貢献できる。
【００７３】
（実施形態９）
図１２および図１３は実施形態９を示す。本実施形態は前記した図１および図２に示す実施形態１と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図１２および図１３に示すように、改質部１０の入口１０ｉと合流部２ｕとの間にはバルブ９９（下流バルブ，改質器入口開閉バルブ）が設けられている。即ち、改質部１０の入口１０ｉと残留流体通路５との間には、バルブ９９が設けられている。バルブ９９は、改質部１０の入口１０ｉの上流側に位置すると共に、原料通路２と残留流体通路５との合流部２ｕよりも下流に設けられている。図１３に示すように、バルブ９９は、原料通路２において改質部１０の入口１０ｉと脱硫器２１との間に配置されている。バルブ９９は改質器１のうち燃料原料が供給される入口１０ｉを開閉するバルブであり、改質器入口開閉バルブとして機能でき、あるいは、改質器１と脱硫器２１との連通および非連通を切り替えるバルブとして機能できる。改質転モードでは、図１２に示すように、バルブ９９は開放する。
【００７４】
これに対して残留流体排出モードでは、図１３に示すようにバルブ９９は閉鎖される。これにより脱硫器２１は、残留流体通路５および残留流体バルブ６を介してポンプ３の吸入ポート３ｉに連通する。このため、脱硫器２１に残留流体が存在するときであっても、脱硫器２１に残留する残留流体は、ポンプ３の吸引力により、合流部２ｕ、開放状態の残留流体バルブ６および残留流体通路５を介して、更に、ポート８ｆ，８ｔ、排出通路７を介して排出される。このように残留流体排出モードではバルブ９９が閉鎖されているため、改質部１０にはポンプ３の吸引力が作用することが抑えられ、ポンプ３の吸引力が脱硫器２１に優先的に且つ効果的に作用する。したがって脱硫器２１の残留流体の効果的な排出に貢献できる。
【００７５】
なお、脱硫器２１の残留流体の排出処理が終了した後、必要に応じて、バルブ６が開放している状態で、制御装置４００によりバルブ９９を開放すれば、改質部１０にもポンプ３の吸引力が作用するため、改質部１０の残留流体の排出にも有利である。このように残留流体排出モードにおいて、脱硫器２１の残留流体の排出処理に対して、改質部１０の残留流体の排出処理を時間的にずらして実行することも可能となる。あるいは、脱硫器２１の残留流体を排出している残留流体排出モードにおいてバルブ９９を開放すれば、脱硫器２１の残留流体の排出処理と、改質部１０の残留流体の排出処理とを時間的に重複させて実行することも可能となる。このようにバルブ９９（下流バルブ）は、改質部１０と脱硫器２１とを互いに連通させたり、非連通とさせたりするバルブである。
【００７６】
（実施形態１０）
図１４は実施形態１０を示す。本実施形態は前記した図５に示す実施形態３と基本的には同様の構成、同様の作用効果を奏する。図１４に示すように、脱硫器２１は、供給源２０とポンプ３の吸入ポート３ｉ（残留流体通路５）との間に設けられている。改質部１０の入口１０ｉと合流部２ｕとの間には、バルブ９９（下流バルブ）が設けられている。改質運転モードでは、ポート８ｔが閉鎖しつつ、ポート８ｆ，８ｓ，バルブ９９は開放する。
【００７７】
これに対して残留流体排出モードでは図１４に示すようにバルブ９９は閉鎖される。これにより脱硫器２１に残留流体が存在するときであっても、ポンプ３の吸引力は、ポンプ３の上流の脱硫器２１に作用する。このため、脱硫器２１に残留する残留流体は、ポンプ３の吸引力により排出通路７を介して排出される。脱硫器２１に残留する残留流体を排出する残留流体排出モードでは、バルブ６を閉鎖しても良いし、開放しても良い。
【００７８】
上記した残留流体排出モードではバルブ９９が閉鎖されているため、改質部１０には吸引力が作用することが抑えられ、ポンプ３の吸引力が脱硫器２１に効果的に作用する。したがって脱硫器２１の残留流体の効果的な排出に貢献できる。なお、脱硫器２１の残留流体の排出処理が終了した後、ポート８ｆ，８ｔを開放しつつポート８ｓを閉じた状態で、バルブ６およびバルブ９９を開放すれば、改質部１０にも吸引力が作用するため、改質部１０の残留流体を排出通路７から排出させることもできる。
【００７９】
（その他）
残留流体通路５の一端部５ｅを改質器１の入口に直接繋いでも良い。即ち、残留流体通路５の一端部５ｅを改質器１の熱交換部１６の入口１６ｉに繋いでも良い。この場合には、一端部５ｅは原料通路２に繋がれていないため、原料通路２内の残留流体を吸引することは制限される。
【００８０】
また残留流体アノードオフガス通路１４０は、スタック１００で発電された後のアノードオフガスを燃焼部１２に供給し、燃焼部１２で燃焼させるものであるが、この構造は必ずしも必要ではない。従ってアノードオフガス通路１４０は、燃焼部１２に接続されていなくても良い。アノードオフガスが可燃成分等の有害成分を含まないときには、アノードオフガスを大気に放出させても良い。ポンプ３が採用されているが、ファン、ブロア、コンプレッサでも良い。燃料原料の硫黄分が少ないときには、脱硫器２１を廃止しても良い。
【００８１】
ある実施形態に特有の構造は他の実施形態に適用してもよい。各実施形態の特有の構造を併有しても良い。本発明は上記しかつ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更して実施できる。上記した記載から次の技術的思想も把握される。
【００８２】
［付記項１］供給された燃料原料を改質してアノード流体を生成すると共に前記アノード流体を燃料電池の燃料極に向けて吐出する改質器と、前記燃料原料を供給するための供給源と前記改質部の内部とを繋ぐ原料通路と、前記原料通路に設けられ前記燃料原料を吸入する吸入ポートと前記供給源の燃料原料を前記改質器に向けて吐出する吐出ポートとをもつ搬送駆動源と、前記原料通路において前記搬送駆動源の上流に位置するように前記供給源と前記搬送駆動源との間に設けられ前記原料通路を開閉するための上流バルブと、前記原料通路に対して前記搬送駆動源の上流側で分岐して設けられ、前記搬送駆動源の前記吸入ポートと前記改質部の内部とを連通可能な残留流体通路と、前記残留流体通路に繋がり前記残留流体通路を開閉させるための残留流体バルブと、前記搬送駆動源の吐出ポートに連通可能に設けられ前記残留流体を排出可能な排出通路と、前記搬送駆動源の吐出ポートと前記改質部の内部とを連通させる第１形態と前記搬送駆動源の前記吐出ポートと前記排出通路とを連通させる第２形態とに切替可能に設けられた切替バルブと、前記改質器で生成された前記アノード流体を吐出する吐出口側に繋がる下流バルブと、前記上流バルブ、前記下流バルブ、前記残留流体バルブおよび前記搬送駆動源を制御する制御手段とを具備しており、前記制御手段は、前記燃料電池の発電運転を実施するときには、前記切替バルブを第１形態にすると共に前記上流バルブを開放した状態で、前記搬送駆動源を駆動させて前記供給源の前記燃料原料を前記原料通路および前記上流バルブを介して前記改質部の内部に供給する改質運転モードを実施する燃料電池用改質システム。
【００８３】
［付記項２］供給された燃料原料を改質してアノード流体を生成すると共に前記アノード流体を燃料電池の燃料極に向けて吐出する改質器と、前記燃料原料を供給するための供給源と前記改質器の内部とを繋ぐ原料通路と、前記原料通路に設けられ前記燃料原料を吸入する吸入ポートと前記供給源の燃料原料を前記改質器に向けて吐出する吐出ポートとをもつ搬送駆動源と、前記供給源と前記搬送駆動源との間に設けられ前記原料通路を開閉するための上流バルブと、前記原料通路に対して前記搬送駆動源の上流側で分岐して設けられ前記搬送駆動源をバイパスする残留流体通路と、前記残留流体通路に繋がり前記残留流体通路を開閉させるための残留流体バルブと、前記搬送駆動源の吐出ポートに連通可能に設けられ前記残留流体を排出可能な排出通路と、前記搬送駆動源の下流側の前記原料通路と前記残留流体通路との合流部よりも下流側に設けられた下流バルブと、前記原料通路の前記上流バルブと前記下流バルブとの間に設けられ、前記供給源から流れる前記燃料原料を浄化する浄化器と、前記搬送駆動源の吐出ポートと前記合流部とを連通させる第１形態と前記搬送駆動源の吐出ポートと前記排出通路とを連通させる第２形態とに切替可能に設けられた切替バルブと、前記上流バルブ、前記下流バルブ、前記残留流体バルブ、前記切替バルブおよび前記搬送駆動源を制御する制御手段とを具備しており、前記制御手段は、前記燃料電池の発電運転を実施するときには、前記切替バルブを第１形態にすると共に前記上流バルブを開放した状態で、前記搬送駆動源を駆動させて前記供給源の燃料原料を前記原料通路および前記上流バルブを介して前記改質部の内部に供給する改質運転モードを実施する燃料電池用改質システム。
【００８４】
［付記項３］上記付記項のうちの一項において、前記燃料電池は、アノード流体が供給される燃料極と酸化剤が供給される酸化剤極とを備えており、
前記改質器は、前記改質部と、前記改質部を改質反応に適するように加熱する燃焼部とを備えており、更に、前記燃料電池の前記燃料極の出口と前記改質部の前記燃焼部とを連通すると共に前記燃料電池で発電されたアノードオフ流体を前記燃焼部に供給する前記帰還通路と、前記帰還通路に繋がり前記帰還通路を開閉させるための帰還バルブと、前記原料通路のうち前記上流バルブと前記燃料電池の燃料極とを連通させるパージ通路と、前記パージ通路に繋がり前記パージ通路を開閉するためのパージバルブとを具備しており、前記制御手段は、前記残留流体排出モードでは、前記搬送駆動源を駆動させ、前記改質器の内部に残留する残留流体を前記残留流体通路に吸入し、更に前記排出通路に排出させる他に、前記パージバルブを開放して前記パージ通路を介して前記供給源と前記燃料電池の前記燃料極とを連通させ、前記供給源の燃料原料を前記上流バルブ、前記パージ通路を介して前記燃料電池の前記燃料極、前記改質部の順に搬送する原料搬送操作と、前記原料搬送操作後に前記上流バルブおよび前記帰還バルブを閉鎖させることにより、前記燃料原料を前記燃料電池の前記燃料極および前記改質部に封入させる封入操作とを実施する燃料電池用改質システム。
【００８５】
［付記項４］上記付記項のうちの一項において、水蒸気を生成させる蒸発部と、前記蒸発部で生成される水蒸気を前記原料通路に供給する水蒸気通路と、前記水蒸気通路を開閉する水蒸気バルブとが設けられており、前記制御手段は、前記残留流体排出モードを実施するとき、前記水蒸気バルブを閉鎖し、前記蒸発部の水分が前記排出通路側に吸引されることを抑制する燃料電池用改質システム。
【００８６】
［付記項５］上記付記項のうちの一項において、水蒸気を生成させる蒸発部と、前記蒸発部で生成される水蒸気を前記原料通路に供給する水蒸気通路と、前記水蒸気通路を開閉する水蒸気バルブとが設けられており、前記制御手段は、前記残留流体排出モードを実施するとき、前記水蒸気バルブを開放し、前記蒸発部の水分を前記排出通路側に吸引させる燃料電池用改質システム。
【００８７】
［付記項６］上記付記項のうちの一項において、前記残留流体通路を流れる残留流体を冷却させる冷却要素が前記残留流体通路に設けられている燃料電池用改質システム。
【００８８】
［付記項７］上記請求項または付記項のうちの一項において、前記残留流体排出モードにおいて、前記脱硫器の残留流体を優先的に排出する操作と、前記改質器の残留流体を優先的に排出する操作とを時間的にずらして実施する燃料電池用改質システム。各操作を効果的に実施できる。
【００８９】
［付記項８］上記請求項または付記項のうちの一項において、前記残留流体排出モードにおいて、前記脱硫器の残留流体を排出する操作と、前記改質器の残留流体を排出する操作とを時間的に重複して実施する燃料電池用改質システム。時間が短縮される。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は例えば定置用、車両用、電気機器用、電子機器用の燃料電池用改質システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施形態１に係り、改質運転時における燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図２】実施形態１に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図３】残留流体排出モードの一例を示すフローチャートである。
【図４】実施形態２に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図５】実施形態３に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図６】実施形態４に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図７】実施形態５に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図８】実施形態６に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図９】実施形態７に係り、改質運転時における燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図１０】実施形態７に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図１１】実施形態８に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図１２】実施形態９に係り、改質運転時における燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図１３】実施形態９に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【図１４】実施形態１０に係り、残留流体排出モードを実施しているときにおいて燃料電池用改質システムの概念を示すシステム図である。
【符号の説明】
【００９２】
１は改質器、１０は改質部、１０ｉは入口、１０ｐは出口、１２は燃焼部、１２ｉは入口、１５はＣＯ酸化除去部、１６は熱交換部、１７は暖機部、１８はＣＯシフト部、２は原料通路、３はポンプ（搬送駆動源）、３ｉは吸入ポート、３ｐは排出ポート、４は上流バルブ、５は残留流体通路、６は残留流体バルブ、７は排出通路、７０は排出ポート、８は切替バルブ、９は下流バルブ、２５はパージ通路、２６はパージバルブ、１００はスタック、１００ａは燃料極、１００ｃは酸化剤極、２００は酸化用空気通路、２１０は空気バルブ、２５０は水蒸気通路、２５２は水蒸気バルブ、４００は制御装置（制御手段）を示す。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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