(57)【要約】      （修正有）【課題】空気供給器に起因する騒音を低減する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１００は、燃料電池４と、燃料電池４のカソードに空気を供給する空気供給器３と、空気流量を検知する流量検知器２と、音波の干渉により特定の周波数の音を低減する消音器５と、を備える。流量検知器２、空気供給器３及び燃料電池４が、空気の流れの上流側からこの順に、空気経路６に直列に配置され、消音器５が、流量検知器２と空気供給器３との間の空気経路６の分岐部１６に配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、前記燃料電池のカソードに空気を供給する空気供給器と、空気流量を検知する流量検知器と、音波の干渉により特定の周波数の音を低減する消音器と、を備え、
前記流量検知器、前記空気供給器及び前記燃料電池が、前記空気の流れの上流側からこの順に、空気経路に直列に配置され、前記消音器が、前記流量検知器と前記空気供給器との間の前記空気経路の分岐部に配置されている燃料電池システム。
【請求項２】
空気吸い込み口を備える空気フィルタを備え、
前記空気フィルタ、前記流量検知器、前記空気供給器及び前記燃料電池が、前記空気の流れの上流側からこの順に、前記空気経路に直列に配置されている、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記消音器は、前記特定の周波数での前記空気の圧力脈動を低減する請求項１又は２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記空気供給器は、作動周波数を一定として振幅を変化させることで空気流量を制御するポンプである請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記消音器は、ヘルムホルツ型消音器である請求項１から４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記消音器は、分岐管型消音器である請求項１から４のいずれか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】
本開示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、燃料電池に水素含有ガス及び酸素含有ガス（空気）を供給し、水素と酸素との電気化学反応を進行させることで、化学的なエネルギーを電気的なエネルギーとして取り出すシステムである。高効率な発電システムであるとともに、発電運転の際に発生する熱エネルギーを簡単に利用できるので、エネルギー利用効率が高い分散型の発電システムである。
【０００３】
このような燃料電池システムは、例えば、燃料電池のカソードに空気を供給する空気供給器（例えば、ポンプ）、燃料電池のアノードに水素を供給する改質器、燃料電池で発生した電気エネルギーを商用電圧周波数に変換する電力変換装置（インバータ）、熱交換により燃料電池及び改質器で発生する熱を回収する熱回収装置、筐体内（パッケージ）内を換気する送風機（例えば、換気ファン）、及び、排熱を利用しない場合の冷却に使用する放熱器等を備える。
【０００４】
以上の燃料電池システムを家庭用の発電機として使用する場合、燃料電池システムの設置スペース確保の必要性から屋外に設置されることが一般的である。また、家庭で使用する電力の一部又は全部を賄うため、終日運転されることが多い。このため、燃料電池システムの運転時に騒音が発生すると、ユーザのみならず、近隣住民にも不快感を与える。従って、昼間においては勿論のこと、特に夜間においては、ユーザ及び近隣住民に不快感を与えないために燃料電池システムの低騒音化が必要となる。
【０００５】
燃料電池システムから発生する騒音の多くは、燃料電池システムの構成機器である空気供給器に起因する。空気供給器の吸気音、運転時に発生する振動等が、システムの配管及び外郭等へ伝播することにより騒音が発生する。よって、燃料電池システムの騒音源である空気供給器からの音を抑える様々な手法が検討されている。
【０００６】
例えば、燃料電池システムの外郭に防音壁を取り付ける構成（例えば、特許文献１）、空気吸い込み口に消音器を取り付ける構成（例えば、特許文献２）、空気吸い込み口の通路断面積を小さくすることで燃料電池システムの外郭から漏出する騒音を低減する構成（例えば、特許文献３）等が提案されている。
【０００７】
また、空気が流れる経路の途中に、例えば、共鳴型消音器を設ける構成が提案されている（例えば、特許文献４−６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−８４５６４号公報
【特許文献２】実公平３−１３５９３号公報
【特許文献３】特許第５５６０６６５号公報
【特許文献４】特開２００５−１１６３５３号公報
【特許文献５】特開２０１１−１１３６９７号公報
【特許文献６】特開２０１５−１５３５６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１及び特許文献２は、装置の大型化、コストアップを招くという問題がある。また、特許文献３は、空気経路の圧力損失が増加するという問題がある。また、特許文献４−６は、空気供給器に起因する空気の圧力脈動で生じる問題については十分に検討されていない。これらの問題は、以下の実施形態で詳細に説明する。
【００１０】
本開示の一態様（aspect）は、このような事情に鑑みてなされたものであり、空気供給器に起因する騒音を低減する場合において、従来に比べ、装置の大型化及びコストアップ並びに空気経路の圧力損失の増加を抑制し得る燃料電池システムを提供する。また、空気供給器に起因する空気の圧力脈動で生じる問題に従来よりも適切に対応し得る燃料電池システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本開示の一態様の燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池のカソードに空気を供給する空気供給器と、空気流量を検知する流量検知器と、音波の干渉により特定の周波数の音を低減する消音器と、を備え、前記流量検知器、前記空気供給器及び前記燃料電池が、前記空気の流れの上流側からこの順に、前記空気経路に直列に配置され、前記消音器が、前記流量検知器と前記空気供給器との間の前記空気経路の分岐部に配置されている。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の一態様の燃料電池システムは、空気供給器に起因する騒音を低減する場合において、従来に比べ、装置の大型化及びコストアップ並びに空気経路の圧力損失の増加を抑制し得る。また、空気供給器に起因する空気の圧力脈動で生じる問題に従来よりも適切に対応し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態の燃料電池システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態の第１実施例の燃料電池システムのヘルムホルツ型消音器の一例を示す図である。
【図３】図３は、ヘルムホルツ型消音器の基本構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、ヘルムホルツ型消音器の消音特性の説明に用いる図である。
【図５】図５は、ヘルムホルツ型消音器の消音特性の一例を示す図である。
【図６】図６は、実施形態の第２実施例の燃料電池システムの分岐管型消音器の一例を示す図である。
【図７】図７は、特許文献３の燃料電池システムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
特許文献１の如く、燃料電池システムの外郭に防音壁を取り付ける構成では、入射エネルギーの透過損失が大きい高周波数域（例えば、１ｋＨｚ以上）の騒音は比較的簡単に遮音できる。しかし、透過損失が小さい低周波数域（例えば、１ｋＨｚ未満）の騒音を遮音するには、防音壁の厚さの設定及び防音壁の材料の選定に留意する必要がある。場合によっては、装置のコストアップ、防音壁の肉厚化に伴う装置大型化等を招く可能性が高い。
【００１５】
また、特許文献２の如く、騒音減衰効果を得るために空気吸い込み口に消音器を取り付ける構成でも、空気フィルタ内にスペースを確保する必要があり、装置のコンパクト化に対応できない場合がある。
【００１６】
また、特許文献３の如く、空気吸い込み口１１の空気経路の断面積を狭くする構成（図７参照）では、騒音減衰効果を得ることは期待できても、空気経路の圧力損失が増加する。このため、空気供給器の動力が増加し、燃料電池で発電する電力がこの動力を賄うのに消費されることで、ユーザが利用可能な発電量が低下する。
【００１７】
そこで、発明者らは、特許文献４−６の如く、空気経路の分岐部に、例えば、共鳴型の消音器を設ける構成に想到したが、これらの特許文献４−６は、空気供給器に起因する空気の圧力脈動で生じる問題については十分に検討されていないことを見出した。
【００１８】
例えば、空気の圧力脈動の影響により出力信号が変動しやすい流量検知器を空気経路に設ける場合、空気の圧力脈動が発生すると、流量検知器の出力変動により、燃料電池のカソードに送られる空気の流量が制御困難となり得るが、特許文献４−６は、かかる問題については何等検討されていない。
【００１９】
よって、本開示の第１の態様の燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池のカソードに空気を供給する空気供給器と、空気流量を検知する流量検知器と、音波の干渉により特定の周波数の音を低減する消音器と、を備え、
前記流量検知器、前記空気供給器及び前記燃料電池が、前記空気の流れの上流側からこの順に、空気経路に直列に配置され、前記消音器が、前記流量検知器と前記空気供給器との間の前記空気経路の分岐部に配置されている。
【００２０】
また、本開示の第２の態様の燃料電池システムは、第１の態様の燃料電池システムにおいて、空気吸い込み口を備える空気フィルタを備え、前記空気フィルタ、前記流量検知器、前記空気供給器及び前記燃料電池が、前記空気の流れの上流側からこの順に、前記空気経路に直列に配置されている。
【００２１】
また、本開示の第３の態様の燃料電池システムは、第１の態様の燃料電池システムにおいて、消音器は、特定の周波数での空気の圧力脈動を低減する。
【００２２】
かかる構成によると、空気供給器に起因する騒音を低減する場合において、従来に比べ、装置の大型化及びコストアップ並びに空気経路の圧力損失の増加を抑制し得る。例えば、流量検知器と空気供給器を接続する空気経路の分岐部に消音器を設けることにより、消音器を空気経路に直列に配置する場合に比べ空気経路の圧力損失を増加させずに済む。
【００２３】
また、空気供給器に起因する空気の圧力脈動で生じる問題に従来よりも適切に対応し得る。具体的には、消音器が、流量検知器と空気供給器との間の空気経路の分岐部に配置されているので、空気供給器に起因する特定の周波数での空気の圧力脈動が低減される。このため、空気の圧力脈動の影響により出力信号が変動しやすい流量検知器を空気経路に設ける場合でも、流量検知器の出力変動が抑制され、燃料電池のカソードに送られる空気の流量を適量に制御できる。よって、燃料電池の信頼性を保ちながら、燃料電池システムの高効率な運転を行うことができる。
【００２４】
ここで、空気供給器の作動周波数が、例えば、一定の商用周波数（５０Ｈｚ）であるとき、５０Ｈｚの倍数が音源周波数となりうる。このとき、空気フィルタの空気吸い込み口において、空気吸い込み音が低周波数域（例えば、１ｋＨｚ未満）の音域であれば、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００・・・１０００Ｈｚ未満の少なくとも一つの周波数で共振（共鳴）し、かかる周波数で、騒音の音圧レベルが高くなるとともに空気の圧力脈動が発生する。
【００２５】
そこで、本態様では、上記の消音器を用いることで、音波の干渉により、特定の共振周波数での騒音及び空気の圧力脈動を低減している。
【００２６】
また、本開示の第４の態様の燃料電池システムは、第１の態様又は第２の態様の燃料電池システムにおいて、空気供給器は、作動周波数を一定として振幅を変化させることで空気流量を制御するポンプである。
【００２７】
かかるポンプは、特定の作動周波数での騒音及び空気の圧力脈動を誘発しやすい。しかし、本態様の燃料電池システムは、このようなポンプを用いる場合でも、上記の消音器により、特定の作動周波数での騒音及び空気の圧力脈動を適切に低減できる。
【００２８】
以下、添付図面を参照しつつ、本開示の実施形態及び実施例について説明する。以下の実施形態及び実施例は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。また、実施形態及び実施例の数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であり、本開示を限定するものではない。また、実施形態及び実施例における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面において、同一符号の構成要素は、説明を省略する場合がある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状及びサイズ比等について正確でない場合がある。
【００２９】
（実施形態）
【００３０】
［装置構成］
図１は、実施形態の燃料電池システムの一例を示す図である。
【００３１】
図１に示すように、燃料電池システム１００は、空気フィルタ１と、流量検知器２と、空気供給器３と、燃料電池４と、消音器５と、を備える。
【００３２】
燃料電池４は、水素ガス及び空気を用いて発電する。燃料電池システム１００が、例えば、改質器を備える場合、改質器において原料ガスの改質により水素含有ガスが生成され、この水素含有ガスが、燃料電池４のアノードに供給される。なお、改質器は周知であるので図示及び詳細な説明を省略する。燃料電池４は、いずれの種類であってもよい。燃料電池４として、例えば、高分子電解質形燃料電池、固体酸化物形燃料電池、及び燐酸形燃料電池等を例示できる。
【００３３】
空気フィルタ１は、空気吸い込み口１Ａを備える。空気フィルタ１の外郭は、例えば、樹脂で構成されていてもよく、フィルタ材が内部に充填されている。空気フィルタ１は、必要に応じて適宜設ければよい任意の構成要素である。
【００３４】
空気供給器３は、燃料電池４のカソードに空気を供給する。空気供給器３は、燃料電池４のカソードに空気を供給できれば、どのような構成であっても構わない。空気供給器３として、例えば、作動周波数を一定として振幅を変化させることで空気流量を制御するポンプ等、作動周波数の変更により空気流量を制御する送風機を例示できる。前者のポンプとして、例えば、ピストン式ポンプ、ダイヤフラム式電磁ポンプ等を例示できる。後者の送風機として、例えば、回転翼を備えるブロワー、ファン等を例示できる。
【００３５】
流量検知器２は、空気流量を検知する。具体的には、流量検知器２は、空気供給器３により燃料電池４のカソードへと送られる空気の流量を検知する。流量検知器２は、空気流量を検知できれば、どのような構成であっても構わない。
【００３６】
なお、図示しない制御器が、流量検知器２の検知データに基づいて空気経路６を流通する空気の流量を所望の量にフィードバック制御できる。これにより、燃料電池４のカソードに送られる空気の流量が適切に制御される。
【００３７】
消音器５は、音波の干渉により特定の周波数の音を低減する。なお、消音器５の具体例は、第１実施例及び第２実施例で説明する。
【００３８】
ここで、空気供給器３の作動周波数が、例えば、一定の商用周波数（５０Ｈｚ）であるとき、５０Ｈｚの倍数が音源周波数となりうる。このとき、空気フィルタ１の空気吸い込み口１Ａにおいて、空気吸い込み音が低周波数域（例えば、１ｋＨｚ未満）の音域であれば、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００・・・１０００Ｈｚ未満の少なくとも一つの周波数で共振（共鳴）し、かかる周波数で、騒音の音圧レベルが高くなるとともに空気の圧力脈動が発生する。なお、特許文献１の如く、防音壁等の構造物で音源を覆う場合、騒音の周波数が比較的高いと、防音壁の騒音減衰効果が得られるが、騒音の周波数が比較的低いと、防音壁での騒音の透過損失が小さく、防音壁の騒音減衰効果が得られにくい。
【００３９】
そこで、本実施形態では、上記の消音器５を用いることで、音波の干渉により、特定の共振周波数での騒音及び空気の圧力脈動を低減している。そして、空気フィルタ１、流量検知器２、空気供給器３及び燃料電池４が、空気の流れの上流側からこの順に、空気経路６に直列に配置され、消音器５が、流量検知器２と空気供給器３との間の空気経路６の分岐部１６に配置されている。
【００４０】
以上により、空気供給器３に起因する騒音を低減する場合において、従来に比べ、装置の大型化及びコストアップ並びに空気経路６の圧力損失の増加を抑制し得る。例えば、流量検知器２と空気供給器３を接続する空気経路６の分岐部１６に消音器５を設けることにより、消音器５を空気経路６に直列に配置する場合に比べ空気経路６の圧力損失を増加させずに済む。
【００４１】
また、空気供給器３に起因する空気の圧力脈動で生じる問題に従来よりも適切に対応し得る。具体的には、消音器５が、流量検知器２と空気供給器３との間の空気経路６の分岐部１６に配置されているので、空気供給器２に起因する特定の周波数での空気の圧力脈動が低減される。このため、空気の圧力脈動の影響により出力信号が変動しやすい流量検知器２を空気経路６に設ける場合でも、流量検知器２の出力変動が抑制され、燃料電池４のカソードに送られる空気の流量を適量に制御できる。よって、燃料電池４の信頼性を保ちながら、燃料電池システム１００の高効率な運転を行うことができる。
【００４２】
特に、作動周波数での騒音及び空気の圧力脈動を誘発しやすいポンプ（例えば、ダイヤフラム式電磁ポンプ等）を用いる場合でも、上記の消音器５により、本作動周波数での騒音及び空気の圧力脈動を適切に低減できる。
【００４３】
（第１実施例）
実施形態の第１実施例の燃料電池システム１００は、実施形態の燃料電池システム１００において、消音器５は、ヘルムホルツ型消音器５Ａである。このようなヘルムホルツ型消音器５Ａは、後述の分岐管型消音器５Ｂに比べ消音効果が高いという特徴がある。
【００４４】
図２は、実施形態の第１実施例の燃料電池システムのヘルムホルツ型消音器の一例を示す図である。図３は、ヘルムホルツ型消音器の基本構成の一例を示す図である。
【００４５】
ヘルムホルツ型消音器５Ａは、空洞部８とネック部７とを備える。ネック部７は、空気経路６を形成する主配管６Ａの分岐部１６Ａにおいて、主配管６Ａにほぼ直交するように接続されるとともに、空洞部８とも接続されている。これにより、主配管６Ａの内部と空洞部８の内部とが、ネック部７を介して、少なくとも一箇所で連通している。つまり、図３に示すように、容積Ｖの空洞部８が、長さｌ（スモールエル）、断面積Ｓの小さな開口を備えるネック部７によって主配管６Ａの内部に通じており、空気は、主配管６Ａ内の圧力と空洞部８内の圧力との差圧によって運動する。
【００４６】
なお、ヘルムホルツ型消音器５Ａの外郭は、例えば、樹脂で構成されていてもよい。また、ネック部７は、空洞部８及び主配管６Ａと一体に形成されていても、これらと別体に形成されていてもよい。また、ネック部７の全域が空洞部８外に配置されていても、ネック部７の少なくとも一部が空洞部８内に入り込んでいてもよい。また、ネック部７は、直管で形成されていても、途中で曲がる屈曲管、湾曲管で形成されていてもよい。更に、ネック部７は、蛇腹等の可とう性の部材で構成されていてもよい。
【００４７】
以下、ヘルムホルツ型消音器５Ａの消音原理について説明する。
【００４８】
音の波長に比較して、サイズが短い空洞部８は、空洞部８内の空気がバネとして働く。そして、空洞部８に小さな開口があって外部に連通すると、その開口（ネック部７）の空気は、一つの塊として運動することで、機械的には、バネにおもりを吊した単一共振（共鳴）系と同様の運動を行う。これをヘルムホルツ型共鳴器という。
【００４９】
図３に示すように、ヘルムホルツ型共鳴器の基本構造は、ネック部７と空洞部８が連結している壺状の容器である。この容器に、共振周波数に相当する音波が入射すると、共振（共鳴）が生じてネック部７の空気は激しく振動する。このとき、ネック部７から音が再放射されるが、ネック部７を形成する配管の管壁で粘性抵抗が働き、入射した音波のエネルギーの一部は熱に変換される。つまり、摩擦損失により音のエネルギーが失われ、消音効果が生じる。
【００５０】
このようなヘルムホルツ型共鳴器は、一般的に、共振（共鳴）周波数付近での消音効果に優れ、吸音材では除去が困難な低周波数域の騒音に対しても消音効果が大きい。また、空気経路６の圧力損失が小さい。このため、ヘルムホルツ型共鳴器を、普通の消音処理に用いることは稀であり、固有振動の消音に用いることが多い。
【００５１】
ここで、ヘルムホルツ型共鳴器の共振周波数ｆ１は、以下の式（１）で表される。
【００５２】
ｆ１＝ｃ／２π×√（Ｓ／（Ｖ×（ｌ＋０．８ｄ）））・・・式（１）
式（１）において、ｃは音速、ｌ（スモールエル）はネック部７の長さ、Ｓはネック部７の断面積、ｄはネック部７の直径、Ｖは空洞部８の容積である。
【００５３】
式（１）から分かるように、共振周波数ｆ１、すなわち、消音対象の周波数帯域の音は、ネック部７の断面積Ｓ、ネック部７の長さｌ、ネック部７の直径ｄ、空洞部８の容積Ｖを変えることで制御し得る。例えば、空洞部８の容積Ｖが小さいほど、共振周波数ｆ１は大きくなり、ネック部７の断面積Ｓが大きいほど、共振周波数ｆ１は大きくなる。
【００５４】
このようにして、ヘルムホルツ型消音器５Ａは、図４に示すように、共振周波数ｆ１に等しい特定のターゲット周波数ｆｔ（バンド幅ｆｗ）における消音効果ｆｈを得ることができる。ここで、ターゲット周波数ｆｔを決定するパラメータは、例えば、空洞部８の容積Ｖ、ネック部７の長さｌ、ネック部７の断面積Ｓ、ネック部７の直径ｄ等である。よって、騒音のピーク周波数とヘルムホルツ型消音器５Ａのターゲット周波数ｆｔとが一致するように、上記パラメータを設定することで、騒音のピーク周波数において消音効果ｆｈが最大となるヘルムホルツ型消音器５Ａを構成できる。
【００５５】
例えば、図５は、ヘルムホルツ型消音器の消音特性の一例を示す図である。図５では、横軸に周波数（Ｈｚ）を取り、縦軸に音圧レベル（ｄＢ）を取って、空気経路６にヘルムホルツ型消音器５Ａを設けた場合と、設けない場合とにおけるＦＦＴアナライザーでの測定結果が示されている。なお、本検証実験では、ターゲット周波数ｆｔは４８Ｈｚであり、音圧レベルを測定するためのマイクロフォンは、空気フィルタ１から約１ｍ程度離れた場所に配置された。
【００５６】
図５に示すとおり、空気供給器３の作動周波数（４８Ｈｚ）、及びその倍数の周波数（例えば、９６Ｈｚ、１９２Ｈｚ、３８４Ｈｚ）で騒音の音圧レベルが高くなるが、空気経路６にヘルムホルツ型消音器５Ａを設けた場合、これらの周波数において、騒音の音圧レベルが適切に低くなり、消音効果ｆｈが得られたことが検証されている。
【００５７】
以上により、ヘルムホルツ型消音器５Ａを用いることで、音波の干渉により、例えば、共振周波数ｆ１での騒音及び空気の圧力脈動を低減できる。このため、空気の圧力脈動の影響により出力信号が変動しやすい流量検知器２を空気経路６に設ける場合でも、流量検知器２の出力変動が抑制され、燃料電池４のカソードに送られる空気流量を適切に制御できる。よって、燃料電池４の信頼性を保ちながら、燃料電池システム１００の高効率な運転を行うことができる。なお、空洞部８の内面に吸音材、例えば、ロックウール等を内張りすることで、高周波数の騒音の低減も可能である。
【００５８】
また、空気供給器３が、例えば、作動周波数を一定として振幅を変化させることで空気流量を制御するポンプである場合、騒音の音圧レベルは、作動周波数で最も高い。よって、この場合、ヘルムホルツ型消音器５Ａは共振周波数ｆ１での消音に適しているので、共振周波数ｆ１が作動周波数に一致するよう、ヘルムホルツ型消音器５Ａの設計を行うと、作動周波数での騒音及び空気の圧力脈動を適切に低減できる。
【００５９】
また、ヘルムホルツ型消音器５Ａは、空気経路６を形成する主配管６Ａに直列に接続されずに、流量検知器２と空気供給器３とを接続する主配管６Ａの分岐部１６Ａを介して、主配管６Ａに接続されている。よって、急激な空気の圧力変動、すなわち主配管６Ａの圧力損失増加を適切に抑制できる。
【００６０】
なお、上記のヘルムホルツ型消音器５Ａの構成及び配置は例示であって、本例に限定されない。例えば、ヘルムホルツ型消音器５Ａの個数は、複数個であってもよい。
【００６１】
また、本実施例の燃料電池システム１００は、上記の特徴以外は、実施形態の燃料電池システム１００と同様に構成しても構わない。
【００６２】
（第２実施例）
実施形態の第２実施例の燃料電池システム１００は、実施形態の燃料電池システム１００において、消音器５は、分岐管型消音器５Ｂである。このような分岐管型消音器５Ｂは、上記のヘルムホルツ型消音器５Ａに比べ簡易に構成し得るという特徴がある。
【００６３】
図６は、実施形態の第２実施例の燃料電池システムの分岐管型消音器の一例を示す図である。
【００６４】
分岐管型消音器５Ｂは、ブランチ管９を備える。ブランチ管９は、空気経路６を形成する主配管６Ｂの分岐部１６Ｂにおいて、主配管６Ｂにほぼ直交するように接続され、先端部が塞がれている。これにより、主配管６Ｂの内部とブランチ管９の内部とが連通している。分岐管型消音器５Ｂの外郭は、例えば、樹脂で構成されていてもよい。
【００６５】
このような分岐管型消音器５Ｂでは、ブランチ管９内の音の干渉により、特定の共振周波数ｆ２での騒音及び空気の圧力脈動を低減できる。
【００６６】
ここで、分岐管型消音器５Ｂの共振周波数ｆ２は、以下の式（２）で表される。
【００６７】
ｆ２＝ｃ／（４×（Ｄ＋Ｌ））・・・式（２）
式（２）において、ｃは音速、Ｄはブランチ管９の直径、Ｌはブランチ管９の長さである。
【００６８】
なお、分岐管型消音器５Ｂの共振周波数ｆ２での消音効果は、上記のヘルムホルツ型消音器５Ａの共振周波数ｆ１での消音効果と同様であるので詳細な説明は省略する。
【００６９】
また、上記の分岐管型消音器５Ｂの構成及び配置は例示であって、本例に限定されない。例えば、分岐管型消音器５Ｂの個数は、複数個であってもよい。
【００７０】
また、本実施例の燃料電池システム１００は、上記の特徴以外は、実施形態の燃料電池システム１００と同様に構成しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本開示の一態様の燃料電池システムは、空気供給器に起因する騒音を低減する場合において、従来に比べ、装置の大型化及びコストアップ並びに空気経路の圧力損失の増加を抑制し得る。よって、本開示の一態様は、例えば、定置用又は車両用の燃料電池システム等に利用できる。
【符号の説明】
【００７２】
１      ：空気フィルタ
１Ａ    ：空気吸い込み口
２      ：流量検知器
３      ：空気供給器
４      ：燃料電池
５      ：消音器
５Ａ    ：ヘルムホルツ型消音器
５Ｂ    ：分岐管型消音器
６      ：空気経路
６Ａ    ：主配管
６Ｂ    ：主配管
７      ：ネック部
８      ：空洞部
９      ：ブランチ管
１６    ：分岐部
１６Ａ  ：分岐部
１６Ｂ  ：分岐部
１００  ：燃料電池システム
【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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