(57)【要約】【課題】液体燃料を安定し効率よく脱硫処理して供給できる脱硫装置を備えた燃料電池システムを提供する。【解決手段】脱硫処理する液体燃料を、液体燃料熱交換器１２２により脱硫処理後の液体燃料と熱交換させて脱硫処理する。熱交換により温度が下がった液体燃料は、流出経路１２２Ｂの保圧弁１２２Ｂ３にて放圧後、加温手段１２２Ｂ４で再加温し、バッファタンク１２３へ流入させる。液体燃料中に平衡状態で存在するメタンガスなどの気相成分がバッファタンク１２３で十分に分離させる。バッファタンク１２３の容量を大きく設定しなくても後段への供給時に気相分の発生による脈流が生じる不都合を防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体燃料を脱硫する脱硫装置であって、
前記液体燃料を供給する液体燃料供給手段と、
内部に脱硫剤が充填され前記液体燃料供給手段により供給される前記液体燃料を加熱する加熱手段を備え前記供給される液体燃料を加熱しつつ脱硫処理する脱硫器と、
この脱硫器に接続され脱硫された前記液体燃料が流入され、下部に貯留する前記液体燃料を流出する液体燃料流出口が開口され、上部に前記液体燃料の気相分を流出する気体燃料流出口が開口された貯留タンクと、
前記脱硫器から流出される前記脱硫された液体燃料と前記液体燃料供給手段にて前記脱硫器へ供給する前記液体燃料とを熱交換する熱交換器と、
この熱交換器で熱交換され前記貯留タンクへ流入される前記脱硫された液体燃料を加温する加温手段を備えた流通経路と、
を具備したことを特徴とした脱硫装置。
【請求項２】
請求項１に記載の脱硫装置であって、
前記加温手段は、脱硫器による脱硫処理のための保圧状態の解除後の前記液体燃料を加温する
ことを特徴とした脱硫装置。
【請求項３】
請求項１に記載の脱硫装置であって、
前記流通経路は、保圧弁を備え、
前記加温手段は、前記保圧弁より前記貯留タンク側に位置して設けられた
ことを特徴とした脱硫装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の脱硫装置であって、
前記加温手段は、前記液体燃料を９０℃以上に加温する
ことを特徴とした脱硫装置。
【請求項５】
請求項４に記載の脱硫装置であって、
前記加温手段は、前記熱交換器により９０℃より低い温度に熱交換された前記液体燃料を９０℃以上に加温する
ことを特徴とした脱硫装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の脱硫装置であって、
前記加温手段は、前記脱硫器の加熱手段の加熱により、流通する前記液体燃料を加温する熱交換器である
ことを特徴とした脱硫装置。
【請求項７】
液体燃料を脱硫器で脱硫する脱硫方法であって、
前記液体燃料を熱交換により加熱して前記脱硫器にて脱硫処理するとともに脱硫処理した前記液体燃料を熱交換により冷却させる熱交換器と、前記脱硫処理後の液体燃料を貯留するとともに下部から前記液体燃料を流出するとともに上部から気相分を流出可能な貯留タンクを用い、
前記熱交換器により冷却された前記液体燃料を前記貯留タンクに流入する前に加熱する
ことを特徴とする脱硫方法。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の脱硫装置と、
この脱硫装置の貯留タンクに接続され前記貯留タンクに貯留された液相の前記液体燃料を移送する移送経路と、
この移送経路に接続され移送される前記液体燃料を原料ガスに気化する気化手段と、
この気化手段で気化された前記原料ガスを改質し燃料ガスを生成する改質手段と、
を具備したことを特徴とした燃料電池用燃料ガスの製造装置。
【請求項９】
請求項８に記載の燃料電池用燃料ガスの製造装置であって、
前記改質手段は、バーナを備え、
前記脱硫装置の貯留タンクに接続され、前記貯留タンクに貯留する気相分を前記バーナの燃料として供給する燃料供給経路を具備した
ことを特徴とした燃料電池用燃料ガスの製造装置。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の燃料電池用燃料ガスの製造装置と、
酸素含有気体を供給する酸素含有気体供給手段と、
前記燃料電池用燃料ガスの製造装置の前記改質手段で改質された前記燃料ガスおよび前記酸素含有気体供給手段により供給される前記酸素含有気体を利用して発電する燃料電池と、
を具備したことを特徴とした燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体燃料を脱硫剤によって脱硫する脱硫装置、その方法、燃料電池用燃料ガスの製造装置、および、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば燃料電池で発電に利用する水素ガスを生成するために、液体燃料を脱硫する各種脱硫方法が知られている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。
特許文献１に記載のものは、脱硫剤を内部に充填し脱硫処理する脱硫器からの原料を補助タンクへ供給し、この補助タンクから改質器へ原料を供給させ、起動時に脱硫器から発生する原料の蒸気を補助タンクに流し込んで溜め、改質器へ供給されることを防止し、改質触媒の劣化防止や停止時間を短縮させる構成が採られている。そして、補助タンクが空にならないように補助タンク内の原料レベルを検知し、原料タンクから脱硫器を介して必要量の原料を供給させている。
しかしながら、この特許文献１に記載のような従来の脱硫方法では、補助タンクが空にならないように原料タンクから脱硫器を介して必要量の原料を供給する構成であり、補助タンクにある程度の原料が貯留する場合に原料タンクからの供給を停止すると、脱硫器内で原料の流動が停止し、脱硫器内での原料の温度が上昇し、蒸気が発生することで、液相吸着法による脱硫処理を実施する脱硫剤の脱硫処理効率が変動するおそれがある。このため、安定した良好な脱硫処理のために十分な容積の脱硫器を用いる必要があり、装置が大型化するおそれがある。
【０００３】
特許文献２に記載のものは、脱硫剤を内部に充填し脱硫処理する脱硫反応器の底部に液体燃料を導入し、所定の温度に昇温して脱硫剤と接触させて脱硫処理する。この後、脱硫反応器内での気液界面の部位より、液体成分と気体成分とが併存する状態の反応生成物で引き抜き、下流側の気化器ならびに改質反応器に移送し、水素ガスを生成させ、脱硫後に下流側へ移送する際の脈動を防止する構成が採られている。
しかしながら、この特許文献２に記載のような従来の脱硫方法では、液相吸着法による脱硫処理を実施するための脱硫剤が利用されることから、脱硫反応器内に気体成分と液体成分とが生成することで、脱硫剤による脱硫処理効率が異なってしまうので、安定した良好な脱硫処理のために十分な容積の脱硫反応器を用いる必要があり、装置が大型化するおそれがある。また、例えば、発電処理を中断することにより、液体燃料の流通が停止すると、脱硫反応器内で気体成分がより生成し易くなる。このため、再起動する際に、気体成分と液体成分とが併存する状態で引き抜く制御が煩雑となるとともに、下流側への移送の際に脈動を生じるおそれがある。さらには、後段での気化器における水蒸気との混合による気化の際に、移送される反応生成物の気体成分と液体成分との割合が変動することで、後段での改質処理における水蒸気バランスが変動し、安定した改質処理が得られなくなるおそれもある。
【０００４】
ところで、脱硫方法として、特に燃料電池で発電に利用する水素ガスを生成させる構成では、エネルギ効率が極めて重要である。このため、例えば特許文献３に記載のように、金属系脱硫剤を用いて水素を添加することなく液状炭化水素を所定の温度、圧力条件で脱硫する構成が知られている。また、燃料電池システムでは、小型化も強く望まれている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１５１６０８号公報
【特許文献２】特開２００４−５１８６４号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２００４／９７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来の脱硫方法では、特許文献１などのように脱硫処理後の液体燃料を一時的に貯留する補助タンクを用い、後段の処理へ連続的に安定して供給できるようにしている。しかしながら、脱硫処理後の液体燃料を後段へ供給する際、脱硫処理において液体燃料を加熱するので、脱硫後の液体燃料中に平衡状態で存在する気相分が発生し、後段での安定した処理が得られなくなるおそれがある。
【０００７】
本発明の目的は、このような点に鑑みて、液体燃料を安定し効率よく脱硫処理して供給できる脱硫装置、その方法、燃料電池用燃料ガスの製造装置、および、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】
【０００８】
本発明に記載の脱硫装置は、液体燃料を脱硫する脱硫装置であって、前記液体燃料を供給する液体燃料供給手段と、内部に脱硫剤が充填され前記液体燃料供給手段により供給される前記液体燃料を加熱する加熱手段を備え前記供給される液体燃料を加熱しつつ脱硫処理する脱硫器と、この脱硫器に接続され脱硫された前記液体燃料が流入され、下部に貯留する前記液体燃料を流出する液体燃料流出口が開口され、上部に前記液体燃料の気相分を流出する気体燃料流出口が開口された貯留タンクと、前記脱硫器から流出される前記脱硫された液体燃料と前記液体燃料供給手段にて前記脱硫器へ供給する前記液体燃料とを熱交換する熱交換器と、この熱交換器で熱交換され前記貯留タンクへ流入される前記脱硫された液体燃料を加温する加温手段を備えた流通経路と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、脱硫処理する液体燃料を、脱硫器で効率よく脱硫処理するために、熱交換器により脱硫処理後の液体燃料と熱交換させ、熱交換によりある程度の温度低下した液体燃料を、貯留タンクへ流入させる流通経路の加温手段で再加温させ、液体燃料中に平衡状態で存在する気相成分を貯留タンクで十分に分離させ、貯留タンクから後段へ流出する液体燃料から気相分が発生して脈流を生じる不都合を防止する。
このことにより、例えば貯留タンクの容量を大きく設定しなくても後段での脈流の不都合を確実に防止でき、安定して脱硫処理後の液体燃料を供給できる。
【０００９】
そして、本発明では、前記加温手段は、脱硫器による脱硫処理のための保圧状態の解除後の前記液体燃料を加温する構成とすることが好ましい。
この発明では、脱硫器による脱硫処理のための保圧状態を解除した後の液体燃料を、加温手段で加温する。
このことにより、保圧状態の解除により平衡状態で存在する気相分が分離しやすい状態で加温するので、貯留タンクの容量を大きくする必要がなく、効率よく容易に気相分を分離でき、後段への脱硫処理後の液体燃料の供給時に気相分の発生による脈流の不都合を防止できる。
【００１０】
また、本発明では、前記流通経路は、保圧弁を備え、前記加温手段は、前記保圧弁より前記貯留タンク側に位置して設けられた構成とすることが好ましい。
この発明では、脱硫器内で効率よく安定して脱硫剤と接触させて脱硫処理するために流通経路に設けた保圧弁より、下流側となる貯留タンク側で脱硫処理後の液体燃料を加温手段で加温する。
このことにより、効率よく安定して脱硫処理された後の液体燃料が減圧状態となり、平衡状態で存在する気相分が分離しやすい状態で加温するので、貯留タンクの容量を大きくする必要がなく、効率よく容易に気相分を分離でき、後段への脱硫処理後の液体燃料の供給時に気相分の発生による脈流の不都合を防止できる。
【００１１】
さらに、本発明では、前記加温手段は、前記液体燃料を９０℃以上、好ましくは９５℃以上、より好ましくは１００℃以上に加温する構成とすることが好ましい。
ここで、９０℃より低い温度で加温した場合、温度が低いほど気相分の発生状態が悪く、非効率となるおそれがある。一方、脱硫後に加温しない場合には平衡状態の気相分が分離しにくくなる。このため、９０℃以上で脱硫処理後の液体燃料を加温することで、効率よく液体燃料中に平衡状態で存在する気相分を分離できる。
【００１２】
また、本発明では、前記加温手段は、前記熱交換器により９０℃より低い温度に熱交換された前記液体燃料を９０℃以上に加温する構成とすることが好ましい。
この発明では、熱交換により９０℃より低い温度まで冷却された液体燃料を９０℃以上に加温する。
このことにより、液体燃料中に平衡状態で存在する気相分が再加温により効率よく分離される。
【００１３】
そして、本発明では、前記加温手段は、前記脱硫器の加熱手段の加熱により、流通する前記液体燃料を加温する熱交換器である構成とすることが好ましい。
この発明では、加温手段として、脱硫器の加熱手段の加熱により流通する液体燃料を加温する熱交換器を用いる。
このことにより、液体燃料を再加温するための熱エネルギとして、加熱手段からの熱量を有効利用でき、より効率よく平衡状態で存在する気相分を分離できる。
【００１４】
本発明に記載の脱硫方法は、液体燃料を脱硫器で脱硫する脱硫方法であって、前記液体燃料を熱交換により加熱して前記脱硫器にて脱硫処理するとともに脱硫処理した前記液体燃料を熱交換により冷却させる熱交換器と、前記脱硫処理後の液体燃料を貯留するとともに下部から前記液体燃料を流出するとともに上部から気相分を流出可能な貯留タンクを用い、前記熱交換器により冷却された前記液体燃料を前記貯留タンクに流入する前に加熱することを特徴とする。
この発明は、請求項１に記載の脱硫装置を方法に展開したもので、請求項１に記載の脱硫装置と同様の作用効果を奏する。
【００１５】
本発明に記載の燃料電池用燃料ガスの製造装置は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の脱硫装置と、この脱硫装置の貯留タンクに接続され前記貯留タンクに貯留された液相の前記液体燃料を移送する移送経路と、この移送経路に接続され移送される前記液体燃料を原料ガスに気化する気化手段と、この気化手段で気化された前記原料ガスを改質し燃料ガスを生成する改質手段と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、脱硫処理した液体燃料を効率よく安定して供給できる請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の脱硫装置に、貯留する液相の液体燃料を移送する移送経路を介して、液体燃料を原料ガスに気化する気化手段を接続する。そして、気化手段で気化した原料ガスを改質手段で改質して燃料ガスを生成させる。
このことにより、脱硫処理した液体燃料を気化手段へ脈動無く効率よく安定して供給できるので、気化手段で例えば水蒸気を混合して気化させる際の水蒸気との混合バランスが安定し、後段の改質手段における安定した改質処理が得られ、安定した特性の燃料ガスを安定して供給できる。
【００１６】
そして、本発明では、前記改質手段は、バーナを備え、前記脱硫装置の貯留タンクに接続され、前記貯留タンクに貯留する気相分を前記バーナの燃料として供給する燃料供給経路を具備した構成とすることが好ましい。
この発明では、脱硫装置の貯留タンクに貯留する気相分を、燃料供給経路を介して改質手段のバーナへ燃料として供給する。
このことにより、気相分が発生しても改質手段での改質処理のために加熱するバーナの燃料として有効利用するので、液体燃料を効率よく利用できる。
【００１７】
本発明に記載の燃料電池システムは、請求項８または請求項９に記載の燃料電池用燃料ガスの製造装置と、酸素含有気体を供給する酸素含有気体供給手段と、前記燃料電池用燃料ガスの製造装置の前記改質手段で改質された前記燃料ガスおよび前記酸素含有気体供給手段により供給される前記酸素含有気体を利用して発電する燃料電池と、を具備したことを特徴とする。
この発明では、安定した特性の燃料ガスを安定して供給できる燃料電池用燃料ガスの製造装置からの燃料ガスと、酸素含有気体供給手段から供給される酸素含有気体とを利用して、燃料電池にて発電させる。
このことにより、燃料ガスと酸素含有気体との割合が安定し、効率よく良好に発電できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の燃料電池システムに係る一実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態では、灯油を利用する燃料電池システムの構成を例示するが、例えば燃料電池に供給する燃料ガスを製造する製造装置などに適用できる。
図１は、本実施の一形態におけ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は、脱硫装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１９】
〔燃料電池システムの構成〕
（全体構成）
図１において、１００は、燃料電池システムで、この燃料電池システム１００は、液体燃料を原料として水素を主成分とする燃料ガスに改質し、燃料電池１７０により発電させるシステムである。
この燃料電池システム１００は、液体燃料供給手段１１０と、脱硫手段１２０と、気化手段１３０と、改質手段１４０と、酸素含有気体供給手段１５０と、加湿器１６０と、燃料電池１７０と、などを備えている。
そして、液体燃料供給手段１１０と、脱硫手段１２０とにより、本発明における液体燃料を脱硫する脱硫装置２００が構成され、脱硫装置２００と、移送経路としての脱硫燃料経路１２４と、気化手段１３０と、改質手段１４０と、により、本発明における脱硫処理後の液体燃料１１１Ａから燃料電池１７０で発電させる原料となる水素ガスリッチの燃料ガスを製造する装置である燃料電池用燃料ガスの製造装置としての燃料ガス製造装置３００が構成される。
【００２０】
液体燃料供給手段１１０は、図１および図２に示すように、液体燃料貯留タンク１１１と、液体燃料供給経路１１２と、を備えている。
液体燃料貯留タンク１１１は、例えば灯油などの液体燃料１１１Ａを流出可能に貯留する。ここで、液体燃料１１１Ａとしては、灯油に限らず、例えば軽油やナフサなど、各種液体燃料が利用できる。
液体燃料供給経路１１２は、液体燃料貯留タンク１１１に接続され、液体燃料貯留タンク１１１に貯留する液体燃料１１１Ａを流通させる。この液体燃料供給経路１１２は、液体燃料供給ポンプとしての液体燃料ポンプ１１２Ａおよび燃料供給バルブ１１２Ｂを有し、一端が液体燃料貯留タンク１１１に接続され他端が脱硫手段１２０に接続された液体燃料供給管１１２Ｃを備えている。そして、液体燃料供給経路１１２は、液体燃料ポンプ１１２Ａの駆動により液体燃料貯留タンク１１１に貯留する液体燃料１１１Ａを脱硫手段１２０へ流通させる。
なお、液体燃料供給手段１１０としては、液体燃料貯留タンク１１１を備えた構成に限られるものではなく、例えば、別途設けられた液体燃料貯留タンク１１１に接続されこの液体燃料貯留タンク１１１に貯留する液体燃料１１１Ａを流通させる液体燃料供給経路１１２のみを備えた構成としてもよい。
【００２１】
脱硫手段１２０は、図１および図２に示すように、脱硫器１２１と、熱交換器としての液体燃料熱交換器１２２と、貯留タンクとしてのバッファタンク１２３と、などを備えている。
脱硫器１２１は、液体燃料貯留タンク１１１から液体燃料供給経路１１２に液体燃料熱交換器１２２を介して例えば約３００［ｍｌ／時間］で供給される液体燃料１１１Ａを、液相吸着法により液体燃料１１１Ａ中に含有される硫黄化合物を吸着除去する脱硫処理を実施する。
この脱硫器１２１は、脱硫剤容器１２１Ａと、加熱手段としての図示しない脱硫加熱手段と、図示しない脱硫温度検出手段と、などを備えている。脱硫剤容器１２１Ａは、内部に脱硫剤１２１Ｂが充填された略円筒状に形成され、軸方向の一端に液体燃料供給経路１１２の液体燃料供給管１１２Ｃの他端が接続され液体燃料１１１Ａが流入される図示しない燃料流入口を有し、軸方向の他端にバッファタンク１２３に接続され脱硫剤１２１Ｂと接触して流通する液体燃料１１１Ａを流出させる図示しない燃料流出口を有している。そして、脱硫器１２１は、脱硫剤容器１２１Ａの軸方向が略鉛直方向に沿う状態で、かつ燃料流入口が鉛直方向の下方に向けて開口するとともに燃料流出口が鉛直方向の上方に向けて開口する状態に設置される。すなわち、脱硫器１２１は、脱硫剤容器１２１Ａの下部から液体燃料１１１Ａが流入され、鉛直方向の上方に向けて流通しつつ上部から流出させる状態に設置される。
脱硫加熱手段は、例えば脱硫剤容器１２１Ａの外面に螺旋状に配設されたシーズヒータなどの電気ヒータを備え、脱硫剤容器１２１Ａの外面側から流通する液体燃料１１１Ａを例えば２００℃程度に加熱して脱硫処理を促進させる。なお、脱硫器１２１の外面には、電気ヒータとともに脱硫剤容器１２１Ａの外面を被覆して断熱する断熱材が設けられる。また、電気ヒータは、螺旋状に配設する構成に限らず、例えば脱硫剤容器１２１Ａの長手方向に沿って折り返すように配設するなどしてもよい。
脱硫温度検出手段は、例えば脱硫剤容器１２１Ａに配設され、脱硫剤容器１２１Ａの温度を検出する温度センサを備えている。この温度センサは、検出した温度検出信号を後述する制御装置へ出力する。
【００２２】
液体燃料熱交換器１２２は、液体燃料貯留タンク１１１から供給される液体燃料１１１Ａを、脱硫器１２１から流出する脱硫処理後の液体燃料１１１Ａとの熱交換により加熱する。
具体的には、液体燃料熱交換器１２２には、流入経路１２２Ａと、流通経路としての流出経路１２２Ｂと、が接続されている。流入経路１２２Ａは、液体燃料供給経路１１２の液体燃料供給管１１２Ｃが接続されるとともに脱硫器１２１の燃料流入口に接続され、液体燃料供給管１１２Ｃから脱硫器１２１へ液体燃料１１１Ａを供給する。流出経路１２２Ｂは、脱硫器１２１の燃料流出口に接続されるとともにバッファタンク１２３に接続され、脱硫器１２１で脱硫処理されて流出する液体燃料１１１Ａをバッファタンク１２３へ流通する。なお、流出経路１２２Ｂの液体燃料熱交換器１２２より下流側には、流出バルブ１２２Ｂ１、ストレーナ１２２Ｂ２、保圧弁１２２Ｂ３、加温手段１２２Ｂ４が設けられている。加温手段１２２Ｂ４は、例えば脱硫器１２１の外面に螺旋状に配管され、脱硫加熱手段による脱硫器１２１の加熱にて流通する液体燃料１１１Ａを加温する熱交換器の構造が取られている。
そして、液体燃料供給管１１２Ｃから流入され流入経路１２２Ａを流通する供給された液体燃料１１１Ａと、流出経路１２２Ｂを流通する脱硫処理後の液体燃料１１１Ａとが熱交換され、供給された液体燃料１１１Ａがある程度加熱されて脱硫器１２１へ供給される。
また、流出経路１２２Ｂを流通する脱硫処理後の液体燃料１１１Ａは、保圧弁１２２Ｂ３を流過して圧力が解放され、加温手段１２２Ｂ４で再加温され、バッファタンク１２３へ流入される。加温手段１２２Ｂ４による加温は、９０℃以上、好ましくは９５℃以上、より好ましくは１００℃以上の温度範囲で流通する液体燃料１１１Ａが加温される構造に設計されている。ここで、加温が９０℃より低い温度で加温した場合、温度が低いほど気相分の発生状態が悪く、非効率となるおそれがある。一方、脱硫後に加温しない場合には平衡状態の気相分が分離しにくくなる。このため、脱硫処理後の液体燃料を９０℃以上、好ましくは９５℃以上、より好ましくは１００℃以上に加温する。なお、加温手段１２２Ｂ４は、熱交換器の構成に限らず、例えば脱硫加熱手段と同様に電気ヒータなどを用いて、液体燃料１１１Ａを再加温する構成としてもよい。
【００２３】
バッファタンク１２３は、脱硫器１２１で脱硫処理され液体燃料熱交換器１２２を介して流出経路１２２Ｂから流入する液体燃料１１１Ａを一時的に貯留するタンクである。すなわち、バッファタンク１２３は、上部に脱硫処理された液体燃料１１１Ａが流入される図示しない流入口と、気相分の液体燃料１１１Ａを排出する気体燃料流出口としての排出口とが設けられ、下部に貯留する液相分の液体燃料１１１Ａを流出する図示しない液体燃料流出口としての流出口が設けられ、液体燃料１１１Ａを貯留可能なタンク構成に形成されている。
そして、バッファタンク１２３に流入された液体燃料１１１Ａは、放圧後に加温手段１２２Ｂ４で再加温され、平衡状態で溶存していた気相分が分離される。
【００２４】
また、バッファタンク１２３には、貯留する液体燃料１１１Ａの液量を検出する図示しない検出手段としての液面センサが設けられている。
液面センサは、バッファタンク１２３に貯留する液体燃料１１１Ａの液面位置を検出し、この液面位置に関する検出信号を後述する制御装置へ出力する。本実施の形態では、バッファタンク１２３に貯留する液体燃料１１１Ａが非常に少ない量となる液面位置「ＬＬレベル」と、貯留する液体燃料１１１Ａが比較的に少ない量となる液面位置「Ｌレベル」と、貯留する液体燃料１１１Ａが比較的に多い量となる液面位置「Ｈレベル」と、貯留する液体燃料１１１Ａが非常に多い量となる液面位置「ＨＨレベル」の４つの液面位置を検出する構成を例示する。
すなわち、液面センサは、例えば、液面位置が「Ｌレベル」および「Ｈレベル」間に位置する場合には、その旨の信号もしくは検出信号を出力しない。また、液面位置が「Ｌレベル」および「ＬＬレベル」間に位置する場合には、液面位置「Ｌレベル」に応じた検出信号を出力する。さらに、「Ｈレベル」および「ＨＨレベル」間に位置する場合には、液面位置「Ｈレベル」に応じた検出信号を出力する。また、液面位置が「ＬＬレベル」よりさらに低い、すなわち少ない貯留量となる液面位置、および、液面位置が「ＨＨレベル」よりさらに高い、すなわち多い貯留量となる液面位置では、異常である旨の検出信号を出力する。
なお、液面センサとしては、このような構成に限らず、連続的に液面位置を検出する構成、さらには液面に限らず、流入量および流出量の差分から液体燃料１１１Ａの液量を算出する構成など、バッファタンク１２３内に貯留する液相の液体燃料１１１Ａの液量を検出できるいずれの構成が適用できる。また、異常である旨の検出信号として「ＬＬレベル」と「ＨＨレベル」とをそれぞれ異なる信号とし、制御装置でそれぞれ異なる制御をしてもよい。
【００２５】
そして、このバッファタンク１２３の下部には、脱硫燃料バルブ１２４Ａおよび脱硫燃料ポンプ１２４Ｂを有した脱硫燃料経路１２４が接続され、貯留する脱硫処理後の液体燃料１１１Ａを気化手段１３０へ供給可能となっている。
また、バッファタンク１２３の上部には、逆火防止フィルタ１２５Ａを有し、気化した液体燃料１１１Ａを排出、例えば改質手段１４０で燃焼される燃焼ガスとして供給させる燃料供給経路としての燃焼ガス供給経路１２５が接続されている。
【００２６】
気化手段１３０は、図１に示すように、脱硫手段１２０の脱硫燃料経路１２４に接続され、脱硫手段１２０から供給される脱硫処理後の液体燃料１１１Ａを気化させる。この気化手段１３０は、気化器１３１と、熱交換装置１３２と、給水経路１３３と、などを備えている。
気化器１３１は、脱硫燃料経路１２４に接続され液体燃料１１１Ａが供給されるとともに、熱交換装置１３２に接続され熱交換装置１３２から水蒸気が供給される。そして、気化器１３１は、液体燃料１１１Ａおよび水蒸気を適宜混合して気化、すなわち原料ガスである気化液体燃料を生成させる。この気化器１３１は、改質手段１４０に接続され、水蒸気が混合されて気化した液体燃料１１１Ａである気化液体燃料を改質手段１４０へ供給する。
熱交換装置１３２は、改質手段１４０に接続され、改質手段１４０から排気される排ガスを冷却させるとともに排ガスとの熱交換により水から水蒸気を生成させ、生成した水蒸気を気化器１３１へ供給させる。具体的には、熱交換装置１３２には、純水１３３Ａを貯留する純水タンク１３３Ｂが搬送ポンプ１３３Ｃおよび搬送バルブ１３３Ｄを有した給水経路１３３を介して接続され、純水タンク１３３Ｂから純水１３３Ａが供給される。この純水１３３Ａが改質手段１４０からの排ガスと熱交換されて水蒸気として気化器１３１に供給される。なお、純水タンク１３３Ｂは、蒸留水などの不純物を含まない純水１３３Ａを貯留し、例えば水道水などが浄化されて適宜給水される構成が設けられていてもよい。
【００２７】
改質手段１４０は、気化手段１３０により水蒸気が混合されて気化された気化液体燃料を水素リッチな燃料ガスに改質する。この改質手段１４０は、改質器１４１と、ＣＯ変成器１４２と、ＣＯ選択酸化器１４３と、などを備えている。
改質器１４１は、内部に図示しないニッケル触媒などの改質触媒およびバーナ１４１Ａを備えている。バーナ１４１Ａには、液体燃料貯留タンク１１１に接続され搬送ポンプ１４４Ａを有し液体燃料貯留タンク１１１に貯留する液体燃料１１１Ａを搬送する燃料搬送経路１４４が接続されている。また、バーナ１４１Ａには、送気ブロワ１４５Ａおよび送気バルブ１４５Ｂを有した送気経路１４５が接続され、送気ブロワ１４５Ａの駆動により燃焼用空気が供給される。さらに、バーナ１４１Ａには、詳細は後述する燃料電池１７０に接続され開閉バルブ１４６Ａを有し燃料電池１７０から排出される燃料ガスを排出する燃料ガス供給経路１４６が接続されている。また、バーナ１４１Ａには、燃焼ガス供給経路１２５が接続され、バッファタンク１２３に貯留する気相の液体燃料１１１Ａが供給される。
そして、バーナ１４１Ａは、送気ブロワ１４５Ａから供給される空気により、燃料搬送経路１４４を介して供給された液相の液体燃料１１１Ａや燃焼ガス供給経路１２５を介して供給された気相の液体燃料１１１Ａ、および燃料ガス供給経路１４６を介して供給された燃料ガスを燃焼させ、改質器１４１に供給された気化液体燃料を水素リッチの燃料ガスに水蒸気改質する。このバーナ１４１Ａの燃焼による高温の排ガスは、気化手段１３０の熱交換装置１３２に供給され、純水１３３Ａとの熱交換により冷やされて外気中に排気される。
ＣＯ変成器１４２は、改質器１４１から流出する水素リッチの燃料ガス中に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）を変成する。
ＣＯ選択酸化器１４３は、酸化ブロワ１４３Ａが接続されて空気が供給される。そして、ＣＯ選択酸化器１４３は、供給される空気中の酸素により、ＣＯ変成器１４２で変成されずに残留するＣＯを二酸化炭素（ＣＯ2）に酸化させ、燃料ガス中のＣＯを除去する。
なお、ＣＯ変成器１４２およびＣＯ選択酸化器１４３は、改質器１４１と一体構成としてもよい。また、これらＣＯ変成器１４２およびＣＯ選択酸化器１４３の他、ＣＯを吸着除去するなどの装置を設けるなどしてもよい。
【００２８】
酸素含有気体供給手段１５０は、酸素含有気体として例えば空気を燃料電池１７０へ供給する。
具体的には、酸素含有気体供給手段１５０は、ブロワ１５１と、一端がブロワ１５１に接続され他端が加湿器１６０に接続された空気供給管１５２と、この空気供給管１５２に設けられた空気バルブ１５３と、を備えている。そして、ブロワ１５１の駆動により、空気供給管１５２を介して空気を加湿器１６０へ供給する。
【００２９】
加湿器１６０は、酸素含有気体供給手段１５０の空気供給管１５２が接続され、供給される空気を例えば６０〜７０℃に加熱しつつ純水タンク１３３Ｂから供給される純水１３３Ａにて加湿する。そして、加湿器１６０は、加湿した空気を燃料電池１７０へ供給する。
また、燃料ガス流通経路１６３は、燃料ガスバルブ１６３Ａより上流側の位置で、バイパス経路１６５が接続されている。このバイパス経路１６５は、切替バルブ１６５Ａを有し、燃料ガス供給経路１４６における開閉バルブ１４６Ａより下流側に接続されている。そして、バイパス経路１６５は、燃料ガス流通経路１６３を流通する燃料ガスを、燃料ガス供給経路１４６を介して改質器１４１のバーナ１４１Ａへ供給する。
【００３０】
燃料電池１７０は、水素と酸素とを反応させて直流電力を発生させる。この燃料電池１７０は、例えば固体高分子型燃料電池で、正極１７１と、負極１７２と、正極１７１および負極１７２間に配設された図示しない高分子電解質膜と、を備えている。そして、正極１７１側には、加湿器１６０で加湿された空気が供給され、負極１７２側には改質手段１４０からの水素リッチの燃料ガスが供給される。そして、燃料ガスの水素と空気中の酸素とが反応して水（純水１３３Ａ）が生成されるとともに、正極１７１および負極１７２間に直流電力が発生する。
そして、負極１７２側は、上述したように改質器１４１のバーナ１４１Ａに燃料ガス供給経路１４６を介して接続され、余った水素分をバーナ１４１Ａの燃料として供給する。また、正極１７１側には、分離器１７５が接続されている。この分離器１７５には、正極１７１側から反応に利用された空気が供給され、気相分の空気と液相分の水（純水１３３Ａ）とに分離する。なお、分離した空気は、外気に排気される。そして、分離器１７５には、純水タンク１３３Ｂが接続され、分離した水（純水１３３Ａ）を純水タンク１３３Ｂへ供給する。
また、燃料電池１７０には、冷却装置１７７が設けられている。この冷却装置１７７は、燃料電池１７０に付設された熱回収装置１７７Ａが設けられている。この熱回収装置１７７Ａには、冷却水循環ポンプ１７８Ａおよび熱交換器１７８Ｂを備えた冷却水循環経路１７８を介して純水タンク１３３Ｂが接続されている。そして、冷却装置１７７は、冷却水循環ポンプ１７８Ａの駆動により、熱回収装置１７７Ａと純水タンク１３３Ｂとの間で冷却水となる純水１３３Ａを冷却水循環経路１７８で循環させ、発電に伴って発熱する燃料電池１７０を冷却させるとともに熱を回収する。熱交換器１７８Ｂは、循環され熱回収装置１７７Ａで熱を回収した純水１３３Ａと、例えば水道水などと熱交換させる。この熱交換により温められた水道水は、例えばお風呂などの他の設備に直接供給されて有効利用される。なお、水道水との熱交換の他、熱交換により得られる熱から発電させるなど、他の設備などに有効利用してもよい。
【００３１】
そして、燃料電池システム１００は、システム全体の動作を制御する図示しない制御装置を備えている。
この制御装置は、液体燃料１１１Ａの流量制御、脱硫器１２１の脱硫加熱手段の加熱条件である電気ヒータへ供給する電力制御、改質器１４１のバーナ１４１Ａの燃焼制御、熱交換装置１３２で水蒸気を生成させるための純水１３３Ａの供給量制御や温度管理、発電量の管理、起動・停止時のパージ処理などを実施する。
また、制御装置は、脱硫装置２００のバッファタンク１２３の液面センサにて検出する貯留する液体燃料１１１Ａの流量、すなわち液面位置に応じて、液体燃料供給経路１１２にて液体燃料貯留タンク１１１から所定の供給量で液体燃料１１１Ａを供給させる状態に液体燃料ポンプ１１２Ａの駆動状態を制御する。
さらに、制御装置は、脱硫装置２００の温度センサから出力される温度検出信号に基づいて、脱硫処理時の温度を認識し、脱硫加熱手段の加熱条件である電気ヒータへ供給する電力を制御する。すなわち、温度センサが脱硫処理時の好適な所定の温度で略一定とように、電気ヒータへの電力を制御し、電気ヒータの加熱負荷である脱硫処理の加熱状態を制御する。なお、この加熱負荷の制御の際、上述した液体燃料ポンプ１１２Ａの駆動状態に応じて、すなわち供給する液体燃料１１１Ａの供給量に対応して加熱負荷を大小させる制御を合わせて実施するとよい。具体的には、供給量が多くなるように液体燃料ポンプ１１２Ａの駆動状態を制御する際には、合わせて電気ヒータへ供給する電力量を増大させる。また、供給量が少なくなるように液体燃料ポンプ１１２Ａの駆動状態を制御する際には、合わせて電気ヒータへ供給する電力量を減少させる。
【００３２】
具体的には、制御装置は、液面センサからの検出信号を取得して液面位置を認識し、液面位置に応じた駆動状態で液体燃料ポンプ１１２Ａを駆動制御する。
例えば、液面センサからの検出信号を認識しない場合には、液面位置が「Ｌレベル」と「Ｈレベル」との間にある定常状態と判断し、液体燃料ポンプ１１２Ａを通常の例えば約３００［ｍｌ／時間］で液体燃料１１１Ａを連続的に供給、すなわちオンオフ制御ではなく連続して脱硫器１２１へ流入させる駆動状態に制御する。
また、「Ｌレベル」である旨の検出信号を取得した場合には、貯留する液体燃料１１１Ａの液量が比較的に少ないと判断して、液体燃料ポンプ１１２Ａを比較的に多くの液体燃料１１１Ａを連続的に供給、すなわちオンオフ制御ではなく連続して脱硫器１２１へ流入させる駆動状態に制御する。また、「Ｈレベル」である旨の検出信号を取得した場合には、貯留する液体燃料１１１Ａの液量が比較的に多いと判断し、液体燃料ポンプ１１２Ａを比較的に少なく液体燃料１１１Ａを連続的に供給する駆動状態に制御する。
なお、制御装置は、異常である旨の検出信号を取得した場合には、改質手段１４０へ液相で供給する液体燃料１１１Ａがほとんど貯留されておらず、燃料電池１７０へ供給する燃料ガスの生成ができず燃料電池システム１００の安定した稼働状態が得られなくなる異常事態、あるいは、流出経路１２２Ｂからバッファタンク１２３へ流入する脱硫処理後の液体燃料１１１Ａがオーバーフローして燃焼ガス供給経路１２５に流れ込むなどの異常事態として、液体燃料ポンプ１１２Ａの稼働を停止させる。
【００３３】
〔燃料電池システムの作用効果〕
上述したように、上記実施の形態の燃料電池システム１００では、脱硫処理する液体燃料１１１Ａを、脱硫器１２１で効率よく脱硫処理するために、液体燃料熱交換器１２２により脱硫処理後の液体燃料１１１Ａと熱交換させ、熱交換によりある程度の温度低下した液体燃料１１１Ａを、バッファタンク１２３へ流入させる流出経路１２２Ｂの加温手段１２２Ｂ４で再加温させ、液体燃料１１１Ａ中に平衡状態で存在するメタンガスなどの気相成分をバッファタンク１２３で十分に分離させ、バッファタンク１２３から脱硫燃料経路１２４を流通して後段へ供給される液体燃料１１１Ａから気相分が発生し脈流を生じる不都合を防止できる。
このため、例えばバッファタンク１２３の容量を大きく設定しなくても後段への供給時の脈流の不都合を確実に防止でき、安定して脱硫処理後の液体燃料１１１Ａを供給できる。
【００３４】
そして、脱硫器１２１による脱硫処理のための保圧状態の解除により放圧されて平衡状態で存在する気相分が分離しやすい状態で、加温手段１２２Ｂ４により加温する。すなわち、保圧弁１２２Ｂ３より下流側となるバッファタンク１２３側に、液体燃料１１１Ａを再加温する加温手段１２２Ｂ４を設けている。
このため、バッファタンク１２３の容量を大きくする必要がなく、効率よく容易に気相分を分離でき、後段への脱硫処理後の液体燃料１１１Ａの供給時に気相分の発生による脈流の不都合を防止できる。
特に、加温手段１２２Ｂ４は、バッファタンク１２３の直近に設けているので、再加温されて気相分が発生しても直ちにバッファタンク１２３で分れ、安定した液体燃料１１１Ａの流通が得られる。
さらに、効率よく良好に脱硫処理するために、液体燃料熱交換器１２２にて十分に熱交換されるとともに所定の圧力に維持する保圧弁１２２Ｂ３を設けている。このことにより、保圧弁１２２Ｂ３の上流側では４０℃〜６０℃程度まで液体燃料１１１Ａは冷却された状態となっており、例えば保圧弁１２２Ｂ３のシール材の寿命が確保されるなどの長期間安定した機能を発現できる一方、気相分が平衡状態で溶存してしまう状態が生じるので、加温手段１２２Ｂ４にて再加温することで、後段での脈流の不都合を防止できる。
【００３５】
そして、加温手段１２２Ｂ４による加温は、９０℃以上、好ましくは９５℃以上、より好ましくは１００℃以上に加温することで、液体燃料１１１Ａ中に平衡状態で存在する気相分を効率よく分離できる。
また、加温手段１２２Ｂ４として、脱硫器１２１の脱硫加熱手段の加熱により流通する液体燃料１１１Ａを加温する熱交換器の構造としている。
このため、液体燃料１１１Ａを再加温するための熱エネルギとして、脱硫加熱手段からの熱量を有効利用でき、より効率よく平衡状態で存在する気相分を分離できる。また、脱硫器１２１の加熱が適切に行われている状態では、液体燃料１１１Ａは脱硫器１２１以上の温度に再加熱されることがなく、液体燃料１１１Ａを過熱してしまうこともない。
【００３６】
また、上記実施形態では、バッファタンク１２３に貯留する液体燃料１１１Ａの液量を検出する液面センサを設け、制御装置により、液面センサで検出する貯留量に対応した貯留された液体燃料１１１Ａの液面位置に応じた供給量で液体燃料供給手段１１０にて液体燃料１１１Ａを脱硫器１２１へ連続的に供給する状態に、液体燃料供給手段１１０の液体燃料ポンプ１１２Ａの駆動状態を制御している。
このため、液体燃料１１１Ａが脱硫器１２１に連続して供給され、脱硫器１２１内で液体燃料１１１Ａが滞留することによる気相分の液体燃料１１１Ａの生成を抑制でき、脱硫剤１２１Ｂと液相の液体燃料１１１Ａとの接触状態が安定し、安定した脱硫処理が得られる。さらには、液相分のみバッファタンク１２３から供給しているので、気相分および液相分の混合移送時の脈動も防止でき、脱硫処理後の液体燃料１１１Ａを後工程へ安定して供給できる。したがって、後段の気化器１３１での水蒸気との混合状態がほぼ一定にでき、安定した性状の水素リッチの燃料ガスを安定して生成でき、燃料電池１７０における安定した発電状態が得られる。
【００３７】
さらに、制御装置により、液面センサで検出するバッファタンク１２３に貯留する液体燃料１１１Ａの液量に応じた液体燃料ポンプ１１２Ａで供給する液体燃料１１１Ａの供給量に対応して、脱硫加熱手段の電気ヒータによる加熱負荷を大小させる。すなわち、電気ヒータへの供給電力を大小させる。
このため、脱硫処理時の液体燃料１１１Ａの加熱負荷が、バッファタンク１２３の液量に応じて液体燃料ポンプ１１２Ａで供給する液体燃料１１１Ａの供給量に対応して可変するので、供給量が変動しても液体燃料１１１Ａへ供給する熱量を一定とすることができ、安定した脱硫処理が得られる。
【００３８】
また、制御装置により、脱硫温度検出手段の温度センサで検出する脱硫器１２１の温度が略一定となる状態に、脱硫加熱手段の電気ヒータの加熱状態を制御する。
このため、バッファタンク１２３の液量に応じて液体燃料ポンプ１１２Ａで供給する液体燃料１１１Ａの供給量が変動しても、電気ヒータでの加熱状態を、脱硫器１２１の温度を略一定として安定した脱硫処理が得られるように制御するので、安定した脱硫処理が簡単な構成で容易に得られる。
【００３９】
さらに、液面センサにて検出したバッファタンク１２３に貯留された液体燃料１１１Ａの液面位置に応じて、液体燃料ポンプ１１２Ａの駆動を制御している。
このため、例えば液面センサにて検出する液面位置と液体燃料ポンプ１１２Ａの流量とを関連付けた制御用データなどを設けておく簡単な制御方法で、かつ液面を検出する簡単なセンサを用いる構成で、安定した脱硫処理が得られ脈動なく安定して脱硫処理後の液体燃料を供給できる構成を提供でき、安定した燃料電池１７０用の燃料ガスの生成や、安定した燃料電池１７０における発電を提供できる。
【００４０】
また、制御装置にて統括制御、すなわち燃料電池システム１００全体の動作制御をしている。
このため、温度、流量、バルブの開閉タイミング、ポンプの駆動停止タイミングなど、比較的に容易に制御でき、例えばソフトウェアによるプログラム制御などにて不活性ガスのパージおよび循環制御の構築も容易で、特に停止・起動が比較的に頻繁に実施される家庭用のシステムとしても、自動制御も容易にできる。
なお、制御装置としては、複数の回路基板にて構成されるなど、１個体の形態に限らず、複数の制御回路がネットワークとして構築されたものなど、各種形態が適用できる。
【００４１】
〔実施の形態の変形例〕
なお、以上に説明した態様は、本発明の一態様を示したものであって、本発明は、前記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的および効果を達成できる範囲内での変形や改良が、本発明の内容に含まれるものであることはいうまでもない。また、本発明を実施する際における具体的な構造および形状などは、本発明の目的および効果を達成できる範囲内において、他の構造や形状などとしても問題はない。
【００４２】
すなわち、本発明の燃料電池システムとしては、制御装置で統括して運転制御する構成に限らず、例えば脱硫手段１２０や気化手段１３０、改質手段１４０などの構成毎に制御する構成としてもよい。
また、統括制御としてソフトウェアによる信号制御にてバルブの開閉やポンプあるいはブロワの駆動制御を実施する構成としたり、各構成のハードウェアで制御する構成としたりするなど、制御構成としてはいずれの構成が適用できる。
【００４３】
また、液体燃料１１１Ａの気化としては、水蒸気混合のみならず、例えば改質手段１４０からの排ガスとの熱交換により直接的に気化させて別途水蒸気を混合したり、エゼクタを用いたりするなど、各種気化装置を用いることができる。
さらに、改質手段１４０として、改質器１４１、ＣＯ変成器１４２およびＣＯ選択酸化器１４３の構成で説明したが、液体燃料から水素リッチガスを生成させるいずれの構成が適用できる。
また、燃料電池１７０は、固体高分子型に限らず、他の各種構成が適用できる。
そして、燃料電池システム１００の構成を例示したが、燃料電池１７０に供給する燃料ガスを製造する製造装置、さらには液体燃料１１１Ａの製造装置や精製装置、供給装置など、液体燃料１１１Ａを脱硫処理して供給する各種構成に適用できる。
【００４４】
また、バッファタンク１２３に燃焼ガス供給経路１２５を接続し、気化した液体燃料１１１Ａをバーナ１４１Ａに供給する構成を例示したが、この限りではない。例えば、他の燃焼系へ供給したり、液体燃料貯留タンク１１１へ返送したり、液化装置で気相分を液化してバッファタンク１２３へ戻したりするなど、各種利用・供給ができる。
さらに、バッファタンク１２３に貯留する液相の液体燃料１１１Ａの液量を検出する構成としては、液面センサに限らず、上述した各種構成が適用できる。さらには、液量検出により各種制御をする構成を適用したが、この限りではない。
また、制御装置の制御プログラムとしては、例えば記録媒体に記録したりネットワークを介して配信したりするなど、独立して流通させるなどしてもよい。
さらに、燃料電池システム１００における運転停止時において、例えばバッファタンク１２３の液面位置が所定の位置に達してから、全停止してもよい。このような構成によれば、再起動時から安定した液体燃料１１１Ａの供給ができ、良好な運転が得られる。
【００４５】
さらに、脱硫器１２１の加熱手段として、脱硫剤容器１２１Ａの外部から電気ヒータにより加熱する構成に限らず、例えば脱硫剤容器１２１Ａ内に配設するなどしてもよい。また、シーズヒータなどの電気ヒータに限らず、各種ヒータやバーナによる加熱など、各種加熱方法を利用することができる。
また、脱硫器１２１の加熱手段としては、脱硫剤容器１２１Ａに直接配設する構成に限らない。例えば、液体燃料熱交換器１２２および脱硫剤容器１２１Ａ間の流入経路１２２Ａや流出経路１２２Ｂなどに、脱硫剤容器１２１Ａに電熱ヒータや改質手段１４０のバーナ１４１Ａの排熱による加熱器などを配設するなど、配設位置や構成は適宜設定できる。
すなわち、脱硫温度検出手段としては、脱硫器１２１に配設した温度センサに限らず、例えば脱硫器１２１内に配設したり、脱硫器１２１に接続する流出経路１２２Ｂに配設したり、赤外線センサなどにて温度を検出したりするなど、脱硫器１２１内や脱硫器１２１から流出する液体燃料１１１Ａの温度を検出可能ないずれの配設位置および検出構成を適用できる。
【００４６】
また、加温手段１２２Ｂ４を保圧弁１２２Ｂ３とバッファタンク１２３との間に設けているが、加温手段１２２Ｂ４の構成はこれに限られない、例えば、バッファタンク１２３内で加温する構成としてもよいものである。
【００４７】
その他、本発明の実施における具体的な構造および形状などは、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などとしてもよい。
【実施例】
【００４８】
上記燃料電池システムにおけるバッファタンク１２３直前の加温手段１２２Ｂ４として、内径が１／８インチ（3.2mm）のステンレス鋼管をシリコーンオイルバスに浸漬し、電気ヒータにてシリコーンオイルを加温する構成を適用した実験装置を用いた。
実験としては、１００℃にシリコーンオイルを加温した場合（実施例１）、２００℃に加温した場合（実施例２）と、加温せずに室温のままの場合（比較例）とで、灯油を５ml／分で流通させてバッファタンク１２３に流入させ、脱硫燃料経路１２４から灯油を引き抜き、置換法により単位時間当たりの気泡発生量を測定した。その結果を、図３に示す。
【００４９】
この図３に示す結果から、９０℃以上で加温することで、加温しない場合の１５℃の気泡発生量に比して、気泡発生量を１／３程度に減少できることが分かる。また、脱硫時とほぼ同じ温度である２００℃に加温すると更に気泡発生量が漸減していくことがわかる。
このように、９０℃以上で加温することで、気相分の発生を大きく抑制できることが認められた。また、２５０℃以上に加温すると灯油が変質してしまう可能性があるため、加温する温度は２５０℃以下で特に灯油が蒸発する温度（大気圧条件下）より低い温度が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、灯油などの液体燃料を原料として発電させる燃料電池システムに利用できる他、燃料電池の原料となる燃料ガスを製造する装置、さらには、液体燃料を脱硫処理する脱硫装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態にかか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】前記一実施形態における脱硫装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】加温による灯油の気泡発生状況を確認する実験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１００………燃料電池システム
１１０………液体燃料供給手段
１１１Ａ……液体燃料
１２１………脱硫器
１２１Ｂ……脱硫剤
１２２………熱交換器としての液体燃料熱交換器
１２２Ｂ……流通経路としての流出経路
１２２Ｂ３…保圧弁
１２２Ｂ４…加温手段
１２３………貯留タンクとしてのバッファタンク
１２４……移送経路としての脱硫燃料経路
１２５……燃料供給経路としての燃焼ガス供給経路
１３０……気化手段
１４０……改質手段
１４１Ａ…バーナ
１５０……酸素含有気体供給手段
１７０……燃料電池
２００……脱硫装置
３００……燃料電池用燃料ガスの製造装置としての燃料ガス製造装置
【図１】
2009227722.tif 000003
【図２】
2009227722.tif 000004
【図３】
2009227722.tif 000005