(57)【要約】【課題】本発明は燃料電池システムに関するもので、燃料電池システムの運転状態を安定化することを目的とするものである。【解決手段】そしてこの目的を達成するために本発明は、燃料ガス生成部１０１と、この燃料ガス生成部１０１に燃料ガス配管１０２を介して接続された加湿器１０３と、この加湿器１０３に燃料ガス配管１０４を介して接続された燃料電池部１０５とを備え、前記燃料ガス配管１０２は、燃料ガス生成部１０１から加湿器１０３までの経路を、実質的な下り勾配とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス生成部と、この燃料ガス生成部に第一の燃料ガス配管を介して接続された加湿器と、この加湿器に第二の燃料ガス配管を介して接続された燃料電池部とを備え、前記第一の燃料ガス配管は、燃料ガス生成部から加湿器までの経路を、実質的な下り勾配とした燃料電池システム。
【請求項２】
第二の燃料ガス配管の開口径は８ｍｍ以上とした請求項１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】
本発明は燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、燃料ガス生成部と、この燃料ガス生成部に第一の燃料ガス配管を介して接続された加湿器と、この加湿器に第二の燃料ガス配管を介して接続された燃料電池部とを備えた構成となっている。（例えばこれに類似する構成は下記特許文献１に記載されている）
【特許文献１】特開２０００−５８０９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の構成において、燃料ガス生成部で生成された燃料ガスは高温で、しかも水蒸気分が多いため加湿器に到達前に第一の燃料ガス配管内部で温度が下がると、結露を生じることとなる。
【０００４】
この結露はやがて水滴となり、配管を塞ぐような状況に至ることもあり、その結果加湿器、およびその下流の燃料電池部への燃料ガス供給が出来なくなってしまい、燃料電池システムの運転状態が不安定になってしまうという課題があった。
【０００５】
そこで本発明は、燃料電池システムの運転状態を安定化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】
【０００６】
そしてこの目的を達成するために本発明は、燃料ガス生成部と、この燃料ガス生成部に第一の燃料ガス配管を介して接続された加湿器と、この加湿器に第二の燃料ガス配管を介して接続された燃料電池部とを備え、前記第一の燃料ガス配管は、燃料ガス生成部から加湿器までの経路を、実質的な下り勾配とし、これにより初期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のごとく本発明は、燃料ガス生成部と、この燃料ガス生成部に第一の燃料ガス配管を介して接続された加湿器と、この加湿器に第二の燃料ガス配管を介して接続された燃料電池部とを備え、前記第一の燃料ガス配管は、燃料ガス生成部から加湿器までの経路を、実質的な下り勾配としたものであり、燃料ガス生成部と加湿器を接続した第一の燃料ガス配管を、実質的なくだり勾配とすることにより、例え第一の燃料ガス配管内で結露が生じ、水滴化しても、その水滴が配管を防ぐまでに成長する前に加湿器側に流出することとなる。
【０００８】
このため、第一の燃料ガス配管内部が水滴で塞がれることはなく、その結果加湿器、およびその下流の燃料電池部への燃料ガス供給が安定し、これにより燃料電池システムの運転状態が安定するものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図３に示すごとく燃料ガス生成部１０１には、原料ガスと浄化水が供給され、触媒反応によって水素成分の多い燃料ガスを作り出す。
【００１１】
この燃料ガスは、燃料ガス配管１０２を介して加湿器１０３に供給され、ここで加湿処理され、加湿後の燃料ガスが燃料ガス配管１０４を介して燃料電池１０５に供給され、発電が行われる。
【００１２】
発電に用いた燃料ガスの残余分は、残余燃料ガスとして燃料ガス配管１０６を介して燃焼部１０７で燃焼され、その熱は温水の作成や燃料ガス生成部１０１の加熱に利用される。
【００１３】
上記燃料ガス生成部１０１から加湿器１０３に向けて流出する燃料ガスは水蒸気分が多く、そのため加湿器１０３に到達する前の燃料ガス配管１０２内部で冷却され、結露、水滴を発生することがある。
【００１４】
そこで本実施形態では、図１に示すように、燃料ガス生成部１０１の出口１０１ａと、加湿器１０３の入口１０３ａとは段差１１６（一例として１０センチ以上）をもって、加湿器１０３の入口１０３ａが低く配置されている。
【００１５】
また、この燃料ガス生成部１０１の出口１０１ａと加湿器１０３の入口１０３ａを接続する燃料ガス配管１０２は、当然こととして、燃料ガス生成部１０１の出口１０１ａ側から加湿器１０３の入口１０３ａ側に向かって連続した下り勾配となっている。つまり、この燃料ガス配管１０２には、上り勾配区間は存在せず、実質的な下り勾配となっているのである。
【００１６】
また、燃料ガス配管１０２の開口径は８ｍｍ以上と、十分に大きなものとしている。
【００１７】
このため、燃料ガス配管１０２の中に燃料ガスに含まれる水分が冷却されたことで水滴１１５が生成されても、この水滴１１５は燃料ガス配管１０２を塞ぐほど成長する前に、燃料ガス配管１０２の下り勾配にしたがって、加湿器１０３の入口１０３ａ方向に流出することとなる。
【００１８】
この点を、図２を用いて再度説明する。
【００１９】
図２において、燃料ガス配管１０２内に発生した水滴１１５は周囲の水滴１１５を吸収して大きくなるが大きくなると燃料ガス配管１０２の下り勾配によって加湿器１０３側へと移動することとなる。
【００２０】
つまり、水滴１１５の高さ１１５Ｈが、燃料ガス配管１０２の内径１０２Ｈよりも小さく、燃料ガスの通路１０２Ｇを燃料ガスの搬送に大きな影響を与えないような大きさを確保できる間に加湿器１０３の入口に水滴１１５が到達できるような、燃料ガス配管１０２の内径１０２Ｈ（上述の８ｍｍ以上）と下り勾配とを設定している。
【００２１】
なお、本実施例において、燃料ガス配管１０２の内面が親水性の高い材料や加工であれば水滴の高さは低くなるため燃料ガス配管１０２の内径は小さく、下り勾配は小さくでき、また撥水性が高くなれば下り勾配は小さくしても結露水をより早く加湿器１０３側に流出させることが可能となり、それにより燃料ガス配管１０２の搬送抵抗の変動による燃料ガス生成部１０１内部の圧力変動を軽減する事ができる。
【００２２】
そして以上の構成により、加湿器１０３、およびその下流の燃料電池部１０５への燃料ガス供給が安定し、これにより燃料電池システムの運転状態が安定するものとなる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のごとく本発明によれば、燃料ガス生成部と加湿器間の燃料ガス配管で、結露水による燃料電池部への燃料ガス供給が不安定となることはなく、よって加湿器、およびその下流の燃料電池部への燃料ガス供給が安定し、これにより燃料電池システムの運転状態が安定するものとなる。
【００２４】
このため、燃料電池システムの普及に大きく貢献するものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの燃料ガス配管部分の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの燃料ガス配管の拡大構成図
【図３】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの構成図
【符号の説明】
【００２６】
１０１    燃料ガス生成部
１０２    燃料ガス配管
１０３    加湿器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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