(57)【要約】    【課題】  エジェクタでの振動を抑制して、燃料電池への供給流量および供給圧力を安定化させることができる燃料電池システムを課題とする。    【解決手段】  燃料電池システム１は、燃料電池２に供給する新たな反応ガスと燃料電池２から排出された反応ガスのオフガスとを合流して燃料電池２に反応ガスを供給するエジェクタ２４を備える。エジェクタ２４は、燃料電池２への反応ガスの供給流量を可変する駆動部４９と、駆動部４９で発生する振動を抑制する振動抑制手段５０と、を備える。    【選択図】  図２
2007048509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に供給する新たな反応ガスと燃料電池から排出された反応ガスのオフガスとを合流して燃料電池に反応ガスを供給するエジェクタを、備えた燃料電池システムにおいて、
前記エジェクタは、
前記燃料電池への反応ガスの供給流量を可変する駆動部と、
前記駆動部で発生する振動を抑制する振動抑制手段と、
を備えた燃料電池システム。
【請求項２】
前記振動抑制手段は、オイルダンパで構成されている請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記オイルダンパのオイルの温度を制御する温度制御手段を、更に備えた請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記エジェクタは、
前記新たな反応ガス及び前記オフガスの一方を噴射し、他方を吸引するための負圧を発生するノズルと、
前記ノズルの内部を進退移動可能に構成され、その進退位置に応じて当該ノズルを通過するガスの流量を調整する流量調整部材と、を備え、
前記駆動部は、前記流量調整部材に進退移動用の作動力を印加して、前記燃料電池への反応ガスの供給流量を可変する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記駆動部は、前記流量調整部材に接続され、前記作動力が直接作用されて前記流量調整部材と共に可動する可動部を有し、
前記振動抑制手段は、前記可動部に連結されている請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料電池に前記新たな反応ガスを供給する供給流路と、
前記オフガスを前記供給流路に循環させる循環流路と、を備え、
前記エジェクタは、前記供給流路と前記循環流路との接続部分に設けられ、
前記供給流路および前記循環流路の少なくとも一方には、調圧弁が設けられている請求項１ないし５のいずれか一項に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、流量可変式のエジェクタを備えた燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
反応ガス（燃料ガス、酸化ガス）の供給を受けて発電する燃料電池を備えた燃料電池システムにおいては、燃料電池から排出されるオフガス中に、発電に寄与しなかった反応ガスが含まれ得る。従来の燃料電池システムでは、この未反応の反応ガスを再利用すべく、流量可変式のエジェクタにより燃料電池に循環供給させることがある（例えば、特許文献１および２参照。）。
【０００３】
例えば特許文献１に記載のエジェクタは、同心配置した二つのノズルの一方を軸線方向に可動することで、そのノズルと他方のノズルとの間隙から噴射する燃料ガスの流量を可変する構成である。この流量可変の際のノズルの可動は、ステップモータの駆動によりなされる。
【特許文献１】特開２００２−５６８６９号公報
【特許文献２】特開２００２−２２７７９９号公報
【特許文献３】特開２００４−１３４１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のエジェクタでは、流量可変の際のステップモータの駆動時に振動が発生し、この振動が燃料ガスに伝播するおそれがあった。このため、燃料電池に供給される燃料ガスに圧力変動が生じて、燃料電池の耐久性や発電性能を低下させるおそれがあった。特に、エジェクタと同じガス系統に設けられたレギュレータなどの他の周辺機器の駆動部が、エジェクタの駆動部との間で共振すると、圧力変動が大きくなる。
【０００５】
本発明は、エジェクタでの振動を抑制して、燃料電池への供給流量および供給圧力を安定化させることができる燃料電池システムを提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するべく、本発明の燃料電池システムは、燃料電池に供給する新たな反応ガスと燃料電池から排出された反応ガスのオフガスとを合流して燃料電池に反応ガスを供給するエジェクタを備え、エジェクタは、燃料電池への反応ガスの供給流量を可変する駆動部と、駆動部で発生する振動を抑制する振動抑制手段と、を備えたものである。
【０００７】
この構成によれば、燃料電池への反応ガスの供給流量をエジェクタで可変しても、その際に発生し得る駆動部における振動を抑制することができる。これにより、流量可変式のエジェクタによる燃料電池への供給流量および供給圧力を安定化させることができる。
【０００８】
ここで、「反応ガス」とは、燃料電池での発電反応に供されるガスをいい、具体的には、水素を含む燃料ガスまたは酸素を含む酸化ガスをいう。
【０００９】
ここで、「燃料電池への反応ガスの供給流量を可変する」とは、新たな反応ガスにオフガスを合流させた合流後の反応ガスの流量が、最終的に可変できていれば足りることを意味する。つまり、「燃料電池への反応ガスの供給流量を可変する」には、新たな反応ガスおよびオフガスの一方の流量を制御することのみならず、新たな反応ガスおよびオフガスの両方の流量を制御することが含まれ得る。
【００１０】
ここで、駆動部とは、供給流量を可変するための駆動方式を問うものではなく、例えば、燃料電池システムの系内のガスの差圧による駆動方式、またはアクチュエータによる駆動方式を用いることができる。
【００１１】
本発明の燃料電池システムの一態様によれば、振動抑制手段はオイルダンパで構成されていることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、オイルの移動が減衰力となって、駆動部で発生し得る振動を制振することができる。
【００１３】
本発明の燃料電池システムの一態様によれば、オイルダンパのオイルの温度を制御する温度制御手段を、更に備えたことが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、オイルの粘性を適切に保つことができ、温度変化に対して最適な制振効果を保つことが可能となる。
【００１５】
本発明の燃料電池システムの一態様によれば、エジェクタは、新たな反応ガス及びオフガスの一方を噴射して他方を吸引するための負圧を発生するノズルと、ノズルの内部を進退移動可能に構成されてその進退位置に応じてノズルを通過するガスの流量を調整する流量調整部材とを備え、駆動部は、流量調整部材に進退移動用の作動力を印加して燃料電池への反応ガスの供給流量を可変することが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、駆動部が流量調整部材に作動力を印加することで、ノズルの内部における流量調整部材の進退位置が変更されて、ノズルを通過するガス（新たな反応ガスまたはオフガス）の流量が調整される。
【００１７】
本発明の燃料電池システムの一態様によれば、駆動部は流量調整部材に接続される可動部を有し、可動部は作動力が直接作用されて流量調整部材と共に可動し、振動抑制手段は可動部に連結されていることが、好ましい。
【００１８】
この構成によれば、可動部に振動抑制手段を連結しているため、可動部の可動によって発生し得る振動を好適に抑制することができる。なお、可動部は、例えばピストンやダイアフラムで構成することができる。
【００１９】
本発明の燃料電池システムの一態様によれば、燃料電池に新たな反応ガスを供給する供給流路と、オフガスを供給流路に循環させる循環流路と、を備え、エジェクタは、供給流路と循環流路との接続部分に設けられ、供給流路および循環流路の少なくとも一方には、調圧弁が設けられていることが、好ましい。
【００２０】
この構成によれば、エジェクタの駆動部と調圧弁との間で共振が起きても、その振動をエジェクタの振動抑制手段で抑制することができる。なお、例えば、反応ガスが燃料ガスである場合には、調圧弁を供給流路に設ければよく、一方、反応ガスが酸化ガスである場合には、調圧弁を循環流路に設ければよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の燃料電池システムによれば、振動抑制手段でエジェクタでの振動を抑制することができ、エジェクタによる燃料電池への供給流量および供給圧力を安定化させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。この燃料電池システムは、オフガスを循環供給させるエジェクタでの振動を抑制して、燃料電池への反応ガスの供給流量および供給圧力を安定化させたものである。以下では、燃料ガスの配管系にエジェクタを配した例について説明する。また、燃料電池システムとしては、これを搭載した機器として代表される燃料電池車両を例に説明する。
【００２３】
＜第１実施形態＞
図１は、燃料電池システムの主要部を示す図である。
燃料電池システム１は、酸化ガス（空気）および燃料ガス（水素）の供給を受けて電力を発生する燃料電池２を備えている。燃料電池２は、例えば固体高分子電解質型からなり、多数のセルを積層したスタック構造として構成されている。燃料電池システム１は、燃料電池２に反応ガスとしての酸化ガスを供給する酸化ガス配管系３と、燃料電池２に反応ガスとしての水素ガスを供給する水素ガス配管系４と、システム全体を統括制御する制御装置（ＥＣＵ）５と、を具備している。
【００２４】
酸化ガス配管系３は、加湿器１１により加湿された酸化ガスを燃料電池２に供給する供給流路１２と、燃料電池２から排出された酸化オフガスを加湿器１１に導く排出流路１３と、加湿器１１から燃焼器に酸化オフガスを導くための排気流路１４と、が設けられている。供給流路１２には、大気中の酸素ガスを取り込んで加湿器１１に圧送するコンプレッサ１５が設けられている。排出流路１３には、燃料電池２に供給される酸化ガスの圧力（酸化ガス供給圧）を調整する調圧弁１６が設けられている。
【００２５】
水素ガス配管系４は、高圧の水素ガスを貯留した水素供給源である水素タンク２１と、水素タンク２１の水素ガスを燃料電池２に供給する供給流路２２と、燃料電池２から排出された水素ガスのオフガス（以下、水素オフガスという。）を供給流路２２に戻すための循環流路２３と、供給流路２２と循環流路２３との接続部分に設けられ、循環流路２３の水素オフガスを供給流路２２に還流させるエジェクタ２４と、エジェクタ２４に水素オフガスの圧力をパイロット圧として導入する導入通路２５と、を具備している。
【００２６】
エジェクタ２４によって、水素タンク２１からの水素ガス（以下、新たな水素ガスという。）に燃料電池２の水素ガス出口からの水素オフガスが合流され、この合流後の水素ガス（以下、混合水素ガスという場合がある。）が燃料電池２に供給される。なお、燃料電池２のアノードに供給するガスは、水素を含む燃料ガスであればよい。
【００２７】
供給流路２２は、エジェクタ２４の上流側に位置し、新たな水素ガスをエジェクタ２４に導く流路である主流流路２２ａと、エジェクタ２４の下流側に位置し、混合水素ガスを燃料電池２に導く流路である混合流路２２ｂと、で構成されている。主流流路２２ａには、その上流側から順に、これを開閉するシャットバルブ３１と、水素ガスの圧力を調整する調圧弁３２と、が介設されている。
【００２８】
循環流路２３には、逆止弁３４が介設されていると共に、逆止弁３４の上流側において導入通路２５が分岐配管されている。循環流路２３の水素オフガスは、逆止弁３４を通じてエジェクタ２４に吸引される。また、循環流路２３の水素オフガスの圧力は、導入通路２５を経てエジェクタ２４にパイロット圧として導入される。
【００２９】
また、循環流路２３には、水素オフガス中に含まれる不純物を水素オフガスと共にシステム外に排気する排気流路２６が分岐配管されている。排気流路２６には、定期的に開弁されるパージバルブ２７が設けられている。パージバルブ２７が開弁されることで、水素オフガスが排気流路２６を通ってガス処理装置２８に導かれ、ガス処理装置２８にて水素オフガスの水素濃度が低減される。
【００３０】
なお、図示省略したが、燃料電池２の水素ガス入口に近い主流流路２２ａには、燃料電池２への水素供給圧（入口圧）を検出する圧力センサが設けられている。燃料電池２の水素ガス出口に近い循環流路２３には、燃料電池２からの水素排出圧（出口圧）を検出する圧力センサが設けられている。
【００３１】
図２は、エジェクタ２４の構成を示す図である。
エジェクタ２４は、燃料電池２へ供給する水素ガス（混合水素ガス）の供給流量を可変可能に構成されている。エジェクタ２４は、その外郭を構成する筐体４１を有している。筐体４１には、主流流路２２ａの下流側に接続された１次側の供給口４２と、混合流路２２ｂの上流側に接続された２次側の排出口４３と、循環流路２３の下流側に接続された負圧作用側の吸込み口４４と、導入通路２５の下流側に接続された圧導入口４５と、が形成されている。
【００３２】
筐体４１の内部には、供給口４２からの新たな水素ガスを下流側に向かって噴射するノズル４６と、ノズル４６の下流側に設けられ、ノズル４６を通過した新たな水素ガスと水素オフガス（副流）とを合流させるディフューザ４７と、ノズル４６の内部を進退移動して燃料電池２への水素ガスの供給流量を調整するニードル４８（流量調整部材）と、ニードル４８をその軸線方向に進退移動させる駆動部４９と、駆動部４９で発生する振動を抑制する振動抑制手段５０と、を有している。
【００３３】
ノズル４６は、いわゆる先細ノズルからなり、水素ガスの流れ方向に向かって全体として先細りとなるように形成されている。ノズル４６のその拡開した上流側は供給口４２に連なり、ノズル４６の下流側とディフューザ４７との間は吸込み口４４に連なっている。なお、ノズル４６を筐体４１の構成材と一体に形成したが、もちろんこれらを別体としてもよい。
【００３４】
ディフューザ４７は、ノズル４６と同軸に形成されており、その下流側が排出口４３に連なっている。ノズル４６からディフューザ４７に向けて新たな水素ガスが噴射されると、水素オフガスを吸引するための負圧が発生し、循環流路２３の水素オフガスがディフューザ４７に吸い込まれる。これにより、ディフューザ４７において新たな水素ガスと水素オフガスとが合流・混合され、この混合水素ガスが、排出口４３から混合流路２２ｂへと排出される。
【００３５】
ニードル４８は、円錐または角錐の錐体からなり、先端側に向かって先細りに形成されており、例えば先端部が放物面で形成されている。ニードル４８の軸方向の進退位置に応じて、ニードル４８とノズル４６の内周壁との間の間隙の開口面積（以下、ノズル４６の開口面積という。）が可変される。これにより、ノズル４６を通過する新たな水素ガスの流量が制御され、燃料電池２への水素ガスの供給流量が制御される。
【００３６】
駆動部４９は、ニードル４８に進退移動用の作動力を印加して、ニードル４８を進退させるものである。駆動部４９は、ニードル４８の基端側を表面６２ａの中央部に接続したピストン６２（可動部）と、一端がピストン６２の裏面６２ｂまたは振動抑制手段５０に接続されたバネ６３（付勢部材）と、を有している。ニードル４８、ピストン６２およびバネ６３は、ノズル４６と同軸に配設されている。なお、ニードル４８およびピストン６２は、一体に形成されているが、もちろん別体で形成されてもよい。
【００３７】
バネ６３は、所定のばね定数を有し、ピストン６２の裏面６２ｂをニードル４８の先端側に向かって付勢する。バネ６３は、一端がピストン６２の裏面６２ｂまたは振動抑制手段５０に接続され、他端が筐体４１の内壁面の底部に接続されている。また、バネ６３は、筐体４１の内壁面とピストン６２の裏面６２ｂとによって構成され圧力室６５の内部に収容されている。圧力室６５には、圧導入口４５が連通しており、循環流路２３の水素オフガスが導入通路２５および圧導入口４５を介して信号圧として導かれる。
【００３８】
ピストン６２は、その外周面を筐体４１の内壁面に沿って摺動可能に構成されており、その軸線方向に摺動する。ピストン６２の表面６２ａには、主流流路２２ａからの新たな水素ガスの圧力Ｐ１が直接作用する。一方、ピストン６２の裏面６２ｂには、バネ６３からの付勢力が作用すると共に、循環流路２３からの水素オフガスの圧力Ｐ２が直接作用する。
【００３９】
このような構成により、ピストン６２は、圧力Ｐ１と圧力Ｐ２との差圧を進退移動用の作動力としてニードル４８に印加（伝達）する。この水素ガスの差圧とバネ６３の付勢力とのバランスに基づいて、ニードル４８がピストン６２と共に軸線方向に進退する。これにより、ノズル４６の開口面積が可変され、燃料電池２への水素ガスの供給流量が可変される。
【００４０】
なお、ピストン６２に代えて、可動部材としてダイアフラムを用いてもよい。この場合、ダイアフラムの周縁部を筐体４１の内壁に固着させればよい。こうすることで、ダイアフラムの表裏の両面に作用する水素ガスの差圧によって、ダイアフラムが撓むように変位し（振動し）、それによりニードル４８がダイアフラムと共に進退移動するようになる。
【００４１】
振動抑制手段５０は、ニードル４８の進退移動時に駆動部４９で発生する振動を抑制するものである。具体的には、ニードル４８の進退移動時に駆動部４９が動くと、特にバネ６３の伸縮による振動またはこれに関連したピストン６２の振動が発生するところ、この振動が振動抑制手段５０によって抑制されるようになっている。
【００４２】
振動抑制手段５０は、例えばエアダンパ、オイルダンパ、摩擦ダンパ、慣性力ダンパで構成することができ、本実施形態ではオイルダンパで構成されている。オイルダンパ５０は、ツインチューブタイプまたはシングルチューブタイプで構成され、圧力室６５の内部に収容されている。
【００４３】
例えば、ツインチューブタイプのオイルダンパ５０は、オイルを充填した筒が二重となっており、その内側の筒の内部にオリフィス付きのピストンが摺動可能に構成される。そして、このピストンに接続されたロッドが上記のピストン６２の裏面６２ａに連結される。ピストン６２が振動すると、オイルダンパ５０内のピストンがオイルを流動させる。この流動が減衰力となって、ピストン６２の振動、ひいては駆動部４９の振動が吸収される。
【００４４】
なお、オイルダンパ５０がバネ６３の内部に位置する場合には、バネ６３の一端はピストン６２の裏面６２ｂに接続され、オイルダンパ５０がバネ６３とピストン６２の裏面６２ｂとの間に位置する場合には、バネ６３の一端はオイルダンパ５０に接続されることになる。
【００４５】
ここで、エジェクタ２４の供給流量の制御について、燃料電池２の負荷との関係で説明する。
【００４６】
一般に、燃料電池車両の加速時等で燃料電池２の発電量が増加すると、燃料電池２で消費される水素ガスの消費量が増加する。この消費量が増えて混合流路２２ｂの流量が増加すると、燃料電池２での圧力損失が大きくなり、水素オフガスの圧力Ｐ２が低下する（混合流路２２ｂの混合水素ガスの圧力Ｐ３も低下する。）。
【００４７】
すると、ピストン６２およびニードル４８が、Ｐ１、Ｐ２およびバネ６３の付勢力のバランスによって、平衡状態からバネ６３に抗して退避する。ニードル４８が退避すると、ノズル４６の開口面積が大きくなるため、ノズル４６を通過する新たな水素ガスの流量が増加する。また、ニードル４８の退避の際、駆動部４９で発生する振動がオイルダンパによって抑制される。
【００４８】
したがって、燃料電池２の負荷が大きくなった場合に、エジェクタ２４は自律的に且つ圧力変動を生じさせることなく駆動して、燃料電池２への供給流量を増加方向に可変することができる。そして、新たな水素ガスの流量の増加によって圧力Ｐ３が上昇するため、燃料電池２への水素供給圧が適正な値に確保されると共に、水素オフガスの流量が増加して新たな水素ガスの流量との関係において適正な値に確保されることになる。
【００４９】
一方、燃料電池車両の減速時等で燃料電池２の発電量が減少すると、燃料電池２で消費される水素ガスの消費量が減少する。この消費量が減って混合流路２２ｂの流量が減少すると、燃料電池２での圧力損失が小さくなり、水素オフガスの圧力Ｐ２が上昇する（混合水素ガスの圧力Ｐ３も上昇する。）。
【００５０】
すると、ピストン６２およびニードル４８が、Ｐ１、Ｐ２およびバネ６３の付勢力のバランスによって、平衡状態から進出する。ニードル４８が進出すると、ノズル４６の開口面積が小さくなるため、ノズル４６を通過する新たな水素ガスの流量が減少する。また、ニードル４８の進出の際、駆動部４９で発生する振動がオイルダンパによって抑制される。
【００５１】
したがって、燃料電池２の負荷が小さくなった場合に、エジェクタ２４は自律的に且つ圧力変動を生じさせることなく駆動して、燃料電池２への供給流量を減少方向に可変することができる。そして、新たな水素ガスの流量の減少によって圧力Ｐ３が低下するため、燃料電池２への水素供給圧が適正な値に確保されると共に、水素オフガスの流量が減少して新たな水素ガスの流量との関係において適正な値に確保されることになる。
【００５２】
以上のように、本実施形態の燃料電池システム１によれば、エジェクタ２４の駆動部４９に対応して振動抑制手段５０を設けているため、流量可変時に、燃料電池２に供給する水素ガスに圧力変動を生じさせることを抑制し得る。また、エジェクタ２４の駆動部４９と周辺機器との間で共振が起きても、その振動を振動抑制手段５０で抑制することができる。
【００５３】
例えば、バネ６３と調圧弁３２との間で共振が起きたり、あるいはバネ６３とパージバルブ２７との間で共振が起きたりしても、水素ガスに圧力変動を生じさせることを振動抑制手段５０で抑制し得る。したがって、本実施形態のエジェクタ２４を備えた燃料電池システム１によれば、燃料電池２への水素ガスの供給流量および供給圧力を安定化させることができ、燃料電池２の耐久性の低下や発電性能の低下を適切に抑制することができる。
【００５４】
なお、変形例として、混合水素ガスの圧力Ｐ３を圧力室６５に導入してもよい。また、酸化ガス配管系３の酸化ガスの圧力を圧力室６５に導入してもよく、その場合には供給流路１２内の新たな酸化ガスであってよいし、排出流路１３内や排気流路１４内の酸化オフガスであってもよい。さらに、圧力室６５に導くガスは、燃料電池システム１のガス配管系（３，４）に関与しないガスであってもよく、圧力室６５に導く専用のガスであってもよい。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、図３を参照して、第２実施形態に係るエジェクタ２４について相違点を中心に説明する。第１実施形態との相違点は、駆動部４９の駆動方式の構成として、ガスの差圧による作動力に代えて、電気的な作動力に変更したことである。
【００５６】
駆動部４９は、制御装置７１によって電気制御されるアクチュエータ７２と、アクチュエータ７２の出力部が連結されたピストン６２と、で構成される。
【００５７】
制御装置７１は、図示省略したＣＰＵ、ＣＰＵで処理する制御プログラムや制御データを記憶したＲＯＭ，主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭなどを有している。制御装置７１は、例えば供給流路または循環流路２２ｂや循環流路２３の圧力センサからの検出信号、その他配管系（３，４）に設けた図示省略の圧力センサからの検出信号、および燃料電池システム１の系外からの各種の信号に基づいて、アクチュエータ７１を駆動して、エジェクタ２４による水素ガスの供給流量や水素供給圧を制御する。
【００５８】
アクチュエータ７２は、例えばモータ、シリンダ装置またはソレノイドからなり、制御装置７１に電気的に接続されている。アクチュエータ７２の駆動により、ニードル６１は、進退移動用の作動力がピストン６２を介して印加されて、ピストン６２と共に軸線方向に進退移動し、これにより燃料電池２への水素ガスの供給流量を可変する。
【００５９】
ニードル４８の進退移動時にアクチュエータ７２が駆動して出力部が動くと、この駆動部４９において振動が発生し得る。ところが、駆動部４９に関連して、例えばオイルダンパからなる振動抑制手段５０を設けているため、駆動部４９の振動を吸収することができる。したがって、本実施形態によっても、燃料電池２への水素ガスの供給流量および供給圧力を安定化させることができ、燃料電池２の耐久性の低下や発電性能の低下を適切に抑制することができる。
【００６０】
なお、振動抑制手段５０は、第１実施形態と同様に構成して配置することができる。例えば、振動抑制手段５０としてオイルダンパを用いて、オイルダンパのロッドをピストン６２の裏面６２ａに連結すればよい。あるいは、アクチュエータ７２をソレノイドで構成した場合には、ソレノイドのアーマチュア（可動部材）にオイルダンパのロッドを連結してもよい。なお、振動抑制手段５０を筐体４１の内部に収容するとよい。また、アクチュエータ７２、振動抑制手段５０としてのダンパ、及びニードル４８が直列になっているので、アクチュエータ７２への振動伝達をよりいっそう遮断又は抑制することができる。
【００６１】
なお、制御装置７１は、燃料電池２の発電指令や発電量などの燃料電池２の発電状態、燃料電池２での水素ガスの消費量もしくは酸化ガスの消費量、コンプレッサ１５による酸化ガス供給量、または、燃料電池２への酸化ガス供給圧に基づいてアクチュエータ７２を駆動してもよい。
【００６２】
また、エジェクタ２４は、ガスの差圧による作動力をニードル６１に印加する駆動部（例えば、第１実施形態の駆動部４９）と、アクチュエータによる電気的な作動力をニードル６１に印加する駆動部（例えば、第２実施形態の駆動部４９）と、を両方とも有していてもよい。こうすることで、エジェクタ２４がガスの差圧と電気によるハイブリッド制御で、供給流量を可変することができる。この場合には、二つの駆動部に対応して振動抑制手段５０を個別に設けてもよいし、一つの振動抑制手段５０で二つの駆動部で発生する振動を抑制するようにしてもよい。
【００６３】
＜第３実施形態＞
次に、図４を参照して、第３実施形態に係るエジェクタ２４について相違点を中心に説明する。第２実施形態との相違点は、振動抑制手段５０であるオイルダンパのオイルの温度を制御する温度制御手段８０を、追加した構成としたことである。
【００６４】
温度制御手段８０は、例えばツインチューブタイプのオイルダンパ５０の場合には、オイルが充填された内筒または外筒の内部に設けられたヒータで構成される。ヒータ８０は、制御装置７１に接続されており、燃料電池２の外部環境、例えば燃料電池システム１を搭載した車両の外気温に応じた所定の温度にオイルを調整する。
【００６５】
本実施形態が上記実施形態と比べて有用となる点は、ヒータ８０によりオイルダンパ５０内のオイルの粘性を適切に保つことができることである。したがって、燃料電池２の外部環境の温度変化に対して、最適な制振効果を保つようにオイルの温度を設定することができるため、低温から高温までの広範囲の温度環境で安定した振動抑制効果を奏することができる。なおもちろん、第１実施形態の構成のエジェクタ２４にも温度抑制手段８０を設けることができる。
【００６６】
＜変形例＞
次に、本実施形態の燃料電池システム１の各種の変形例について述べる。
上記では、エジェクタ２４の主流ガス（噴射ガス）を新たな水素ガスとし、副流ガス（吸引ガス）を水素オフガスとしたが、この逆の構成であってもよい。すなわち、エジェクタ２４は、ノズル４６から水素オフガスを噴射する際に、水素タンク２１からの新たな水素ガスを吸引するようにしてもよい。
【００６７】
また、エジェクタ２４を酸化ガス配管系３に配設してもよい。例えば、エジェクタ２４によって、コンプレッサ１５からの新たな酸化ガスに、排出流路１３の酸化オフガスを合流させ、この合流後の混合酸化ガスを燃料電池２に供給してもよい。この場合には、調圧弁１６とエジェクタ２４の駆動部４９との間で共振が起きても、エジェクタ２４の振動抑制手段５０で適切に制振することができ、安定した供給流量及び供給圧力で酸化ガスを燃料電池２に供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
上記した本発明の燃料電池システム１は、二輪または四輪の自動車以外の電車、航空機、船舶、自走式ロボットその他の移動体に搭載することができる。また、燃料電池システム１は、定置用ともすることができ、コージェネレーションシステムに組み込むことができる。
【００６９】
また、本発明の燃料電池システム１に搭載したエジェクタ２４は、燃料電池システム１のみならず、流体を合流して供給する必要がある他のシステムにも適用することができる。特に、エジェクタ２４による流体の供給先となる供給先装置が、流体を消費する流体消費装置（ガスであればガス消費装置）であり、流体消費装置での流体の消費量が変化するシステムに好適である。さらに好適のシステムは、流体消費装置の排出した流体がエジェクタ２４によって再び流体消費装置に循環させられるシステムである。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】第１実施形態に係る燃料電池システムを示す構成図である。
【図２】第１実施形態に係るエジェクタを模式的に示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係るエジェクタを模式的に示す断面図である。
【図４】第３実施形態に係るエジェクタを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１：燃料電池システム、２：燃料電池、３：酸化ガス配管系、４：水素ガス配管系、２２：供給流路、２３：循環流路、２４：エジェクタ、４６：ノズル、４８：ニードル（流量調整部材）、４９：駆動部、５０：振動抑制手段、６２：ピストン（可動部）、６３：バネ、７２：アクチュエータ、８０：温度制御手段
【図１】
2007048509.tif 000003
【図２】
2007048509.tif 000004
【図３】
2007048509.tif 000005
【図４】
2007048509.tif 000006