CN101529635A - 燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

一种燃料电池系统，在防止应从排气端口排放的排气在没有被从排气端口排出的情况下回流到排气通道中的方面是有利的。这种燃料电池系统包括具有阳极和阴极的燃料电池，和具有用于将在燃料电池运行期间产生的排气排放到外部的排气端口(5)的排气通道(1)。排气通道(1)在排气通道(1)的、位于排气端口(5)侧上的端部部分处具有回流抑制单元(6)。

Description

燃料电池系统
技术领域
本发明涉及一种包括排气通道的燃料电池系统，该排气通道具有用于将在燃料电池运行期间产生的排气排放到外部的排气端口。
背景技术
通常，燃料电池系统包括燃料电池、用于向燃料电池的阳极供应阳极流体的阳极流体供应单元、用于向燃料电池的阴极供应阴极流体的阴极流体供应单元，和具有用于将在燃料电池运行期间产生的排气排放到外部的排气端口的排气通道。在这种燃料电池系统中，专利文献1披露了一种燃料电池系统，该燃料电池系统在用于容纳燃料电池的外壳的通气孔中设有过滤器。
[专利文献1]日本未审定专利公开No.2006-140，165
发明内容
当外部风通过置于排气通道的端部处的排气端口吹入排气通道中时，担心应被从排气端口排放的排气不可以被从排气端口排出并且回流。在这种情形中，担心燃料电池系统不能呈现出充分的发电性能。例如，担心在燃料电池系统中使用的燃烧单元例如燃烧器的燃烧稳定性可能被削弱。
已经基于以上情况而构思出本发明。本发明的一个目的在于提供一种燃料电池系统，在抑制应被从排气端口排放的排气回流到排气通道中而没有被从排气端口排出方面，该系统是有利的。
根据本发明第一方面的燃料电池系统包括：具有阳极和阴极的燃料电池、用于向燃料电池的阳极供应阳极流体的阳极流体供应单元、用于向燃料电池的阴极供应阴极流体的阴极流体供应单元，和具有用于将在燃料电池运行期间产生的排气排放到外部的排气端口的排气通道，该排气通道在排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分处包括回流抑制单元。
回流抑制单元是这样一种装置，该装置用于防止当燃料电池系统运行或者未运行时，在排气通道外部吹送的风的影响下，应被从排气通道的排气端口排放的排气回流到排气通道中而没有被从排气端口排出。因为这种回流抑制单元被设于排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分处，从而抑制了外部风通过排气端口进入排气通道中。因此，抑制了应被从排气端口排放的废气回流到排气通道中而没有被从排气端口排出。
根据本发明的第二方面，在第一方面的燃料电池系统中，回流抑制单元由而向排气端口的挡板部件形成。因为这种挡板部件被设于排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分处，所以抑制了外部风通过排气端口进入排气通道。因此，抑制了应被从排气端口排放的排气回流到排气通道中而没有被从排气端口排出。
根据本发明的第三方面，在第一方面的燃料电池系统中，通过使设置在所述排气通道中的排气端口侧处的通道部分弯曲来形成所述回流抑制单元。因为这种回流抑制单元被设于排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分处，所以抑制了外部风通过排气端口进入排气通道。因此，抑制了应被从排气端口排放的气体回流到排气通道中而没有被从排气端口排出。
如上所述，本发明的燃料电池系统具有下面的优点：因为如上所述的这种回流抑制单元被设于排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分处，所以抑制了在排气通道外部吹送的风通过排气端口进入排气通道，并且抑制了应被从排气端口排放的气体回流到排气通道中而没有被从排气端口排出。结果，该燃料电池系统能够呈现出良好的发电性能。
附图说明
图1是根据本发明第一优选实施例的排气管道的透视图，该排气管道是排气通道的位于排气端口侧上的端部部分；
图2是示出在被组装之前、第一优选实施例的排气管道的构件的透视图；
图3是第一优选实施例的排气管道的前视图；
图4是第一优选实施例的燃料电池系统的概略图表；
图5是第一优选实施例的排气管道的侧视图；
图6是以与图1的排气管道不同的角度截取的、第一优选实施例的排气管道的透视图；
图7是根据本发明第二优选实施例的排气管道的侧视图；
图8是根据本发明第三优选实施例的排气管道的侧视图；
图9是根据本发明第四优选实施例的排气管道的侧视图；
图10是根据第四优选实施例的排气管道的透视图；
图11是根据本发明第五优选实施例的排气管道的横截面视图；
图12是示出根据本发明第六优选实施例的燃料电池系统的系统图表；
图13是示出根据本发明第七优选实施例的燃料电池系统的系统图表；
图14是根据本发明第八优选实施例的排气管道的侧视图。
具体实施方式
根据本发明的燃料电池系统包括具有阳极和阴极的燃料电池、用于向燃料电池的阳极供应阳极流体的阳极流体供应单元、用于向燃料电池的阴极供应阴极流体的阴极流体供应单元，和具有用于将在燃料电池运行期间产生的排气排放到外部的排气端口的排气通道。该阳极流体供应单元能够是任何一种单元，只要它向燃料电池的阳极供应阳极流体即可。该阴极流体供应单元能够是任何一种单元，只要它向燃料电池的阴极供应阴极流体即可。在该排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分处，该排气通道包括回流抑制单元。该回流抑制单元是这样一种装置，该装置用于防止在外部风等的影响下，应被从排气端口排放的排气回流到排气通道中而没有被从排气端口排出。当该回流抑制单元被设于该排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分处时，该回流抑制单元被定位成靠近排气端口。因此，有效地抑制了外部风通过排气端口进入排气通道。
在一个示例性实施例中，该回流抑制单元是一种面向排气端口的挡板部件。在另一示例性实施例中，通过使排气通道的、邻近排气端口的通道部分弯曲而形成该回流抑制单元。还在这些情形中，能够有效地抑制外部风通过排气端口进入排气通道。挡板部件的材料实例包括金属、树脂和陶瓷。
在一个示例性实施例中，该排气通道包括被连接到燃烧单元的第一排气通道、和具有排气端口并且具有比第一排气通道的流动通道横截面面积更大的流动通道横截面面积的第二排气通道。在此情形中，该排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分是该第二排气通道。在此情形中，在一个示例性实施例中，第二排气通道具有包括盒子形状的容器形状。该盒子形状能够是矩形盒子的形状或者柱形盒子的形状。因为第二排气通道具有更大的流动通道横截面面积，所以排气的流量降低并且排气通道的内部压力增加。在抑制外部空气通过排气端口进入排气通道方面，这是有利的。
在本发明的一个示例性实施例中，该阳极流体供应单元包括用于从燃料原材料产生将被供应到燃料电池的阳极的阳极气体的重整单元，和用于加热该重整单元的燃烧单元。在此情形中，在一个示例性实施例中，该排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分具有混合室，用于混合从燃烧单元排放的燃烧排气和从燃料电池的阴极排放的阴极废气。在燃烧排气和阴极废气被混合到一起之后，从排气端口将混合物排出。在此情形中，利用阴极废气(例如空气)降低了燃烧排气的浓度。
在本发明的一个示例性实施例中，该燃料电池系统包括用于产生冷凝水的冷凝器，并且该排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分通过重力排放在该端部部分中存在的冷凝水，或者通过重力将冷凝水返回到冷凝器。被返回到冷凝器的冷凝水能够被再次使用。
在一个示例性实施例中，当挡板部件和排气端口沿着与挡板部件和排气端口垂直的方向投影时，挡板部件的投影形状与排气端口的投影形状相重叠，并且挡板部件的投影面积比排气端口的投影面积更大。在此情形中，该挡板部件抑制外部风通过排气端口进入排气通道，并且在抑制排气回流方面，这是有利的。
在一个示例性实施例中，该挡板部件包括沿着排气端口的延伸方向延伸并且面向排气端口的第一挡板部分，和被连接到该第一挡板部分的端部部分并且沿着与排气端口的延伸方向相交叉的方向延伸的第二挡板部分。在抑制排气回流方面，这是有利的。在另一示例性实施例中，该挡板部件具有比排气端口的顶部高度大的高度。在此情形中，抑制了外部风通过排气端口进入排气通道，并且在抑制排气回流方面，这是有利的。
在一个示例性实施例中，该挡板部件具有热交换翼片。因为热交换翼片增加了挡板部件的表面面积，所以当排气为温热的时，在利用挡板部件冷却排气并且在热交换翼片附近冷凝排气中含有的水蒸汽以产生冷凝水方面，这是有利的。因此，能够减少在将被排放到外部的排气中含有的水蒸汽。当挡板部件面对排气端口时，挡板部件易于被外部空气冷却，并且据此，热交换翼片能够易于呈现良好的冷却性能。当排气为温热的时，在利用挡板部件的热交换翼片冷却排气方面以及在冷凝排气中含有的水蒸汽以产生冷凝水方面，这是有利的。在此情形中，具有低的水含量的排气能够被排放到外部。注意，如果即刻地在被排放到燃料电池系统的外部之后，排气中的水蒸汽在外部被冷凝，则担心冷凝水和污垢可能混合并且弄脏燃料电池系统的外罩。因此，优选的是，尽可能地降低将被从排气端口排放到外部(外部空气)的排气的水含量。
顺便提及的是，当燃料电池系统未运行时，担心在排气通道外部吹送的风可能通过排气通道的排气端口而进入排气通道。在此情形中，担心污垢等可以进入排气通道。在这些情况下，在一个示例性实施例中，该回流抑制单元包括气体排放单元，用于当燃料电池系统未运行时，通过从排气端口排放气体例如空气而抑制外部空气通过排气端口进入排气通道。在此情形中，抑制了风通过排气通道的排气端口进入排气通道。当燃料电池系统未运行时，在致动气体进送源例如泵和风扇时，气体排放单元能够将气体例如空气从排气端口排放到外部。
在本发明的一个示例性实施例中，该回流抑制单元包括设于排气通道的、位于排气端口侧上的端部部分中的风压传感器，并且当燃料电池系统未运行时，基于由该风压传感器检测到的外部风的风压确定每单位时间将从排气端口排放的气体流量。在此情形中，因为能够基于所检测到的风压控制每单位时间驱动气体进送源的功率，所以抑制了风等通过排气端口进入排气通道。
(第一优选实施例)
将在下面参考图1到6描述本发明的第一优选实施例。根据这个优选实施例的燃料电池系统包括排气通道1，用于当系统运行时从燃料电池系统排放排气。排气通道1包括第一排气通道2，所述第一排气通道2用于从燃料电池系统排放排气，和排气管道3，所述排气管道3设于第一排气通道2的下游端部部分处并且用作第二排气通道。排气管道3具有排气端口5。排气管道3是排气通道1在排气端口5侧上的端部部分。
第一排气通道2包括燃烧排气通道31，所述燃烧排气通道31用于输送在燃烧之后从重整器100的燃烧单元102排放的燃烧排气，和阴极废气通道33，所述阴极废气通道33用于输送在发电反应之后从燃料电池140的阴极142排放的阴极废气。燃烧排气通道31和阴极废气通道33相互分离。
图4示出燃料电池系统的概念。如在图4中所示，盒形外罩700封装有：包括重整单元101和燃烧单元102的重整器100、构成组的燃料电池140、加湿器190、控制单元500、排气管道3、用于冷凝在燃烧排气中含有的水蒸汽的燃烧排气冷凝器110、用于冷凝在阴极废气中含有的水蒸汽的阴极冷凝器220、用于输送在燃烧之后从重整器100的燃烧单元102排放的燃烧排气的燃烧排气通道31、用于输送在发电反应之后从燃料电池140的阴极排放的阴极废气的阴极废气通道33，以及其它各种辅助设备。
如在图4中所示，排气管道3竖直地位于冷凝器例如燃烧排气冷凝器110和阴极冷凝器220上方。这是为了通过重力将在排气管道3中产生的冷凝水通过燃烧排气通道31返回到燃烧排气冷凝器110或者通过阴极废气通道33返回到阴极冷凝器220。
如在图1中所示，用作第二排气通道的排气管道3具有盒子形状(矩形盒子形状)，并且是排气通道1的、在排气端口5侧上的用于排放燃料电池系统的排气的端部部分。
如在图2中所示，排气管道3包括面向彼此的两个第一侧壁41、利用直的第一折线区域42连接该两个第一侧壁41的底壁43、面向彼此的前壁44和后壁45，以及利用直的第二折线区域46连接前壁44和后壁45的顶壁47。而且，排气管道3包括与底壁43的第一通孔43f连通的第一柱形本体48，和与底壁43的第二通孔43s连通的第二柱形本体49。这里，如在图2中所示，具有U形横截面的第一原材料3f被用于利用直的第一折线区域42相互连接的该两个第一侧壁41和底壁43。具有U形横截面的第二原材料3s被用于利用直的第二折线区域46相互连接的前壁44、后壁45和顶壁47。进而，使用第一柱形本体48和第二柱形本体49。通过与挡板部件6一起地焊接第一原材料3f、第二原材料3s、第一柱形本体48和第二柱形本体49而气密性地形成排气管道3。由于采用这种焊接结构，所以排气管道3在结构上是简单的。
如在图1中所示，排气端口5在排气管道3的前壁44中形成。当将被从排气端口5排放的排气含有水蒸汽时，担心从排气端口5排放的排气可能在排气管道3的外部被冷却从而产生冷凝水并且在前壁44上沉积的污垢和冷凝水可能弄脏前壁44。因此，优选的是，在将排气从排气端口5排放到外部(外罩700的外部)之前移除在排气中含有的水蒸汽。
这里，如在图1中所示，排气管道3具有距底壁43的高度H1、宽度D1和深度W1。如在图3中所示，排气端口5具有基于景观理念的矩形形状并且具有上侧部分5u、下侧部分5d，以及左和右侧部分5s。排气端口5的顶部(上侧部分5u)具有距底壁43的高度H20。排气端口5的底部(下侧部分5d)具有距底壁43下表面的高度H21。排气端口5具有宽度D2。
而且，如在图1到3中所示，排气管道3包括具有柱形形状的第一柱形本体48和具有柱形形状的第二柱形本体49，通过焊接将这两者连接到底壁43。以沿着竖直向下方向从底壁43延伸的方式，相互平行地设置第一柱形本体48和第二柱形本体49，从而冷凝水通过重力降落。第一柱形本体48被连接到用于将燃烧排气从重整器100的燃烧单元102排放到外部空气的、燃烧排气通道31的端部部分。第二柱形本体49被连接到用于将阴极废气从燃料电池140的阴极142排放到外部空气的、阴极废气通道33的端部部分。
如在图5中所示，因为燃料电池系统内部的构造，沿着排气管道3的深度方向(箭头W1的方向)，第一柱形本体48的轴线P1和第二柱形本体49的轴线P2偏移ΔL2。因为第一柱形本体48如此沿着与排气端口5相反的方向偏移，所以能够增加将在以后述及的混合腔室66的容积。
如在图1到6中所示，在排气管道3内部设置构成回流抑制单元的挡板部件6，它是排气通道1的端部部分。挡板部件6立于排气管道3中从而从底壁43大致沿着竖直向上的方向延伸。如在图1中所示，挡板部件6的一个横向端部部分6a通过焊接而被固定到排气管道3的侧壁41中的一个。挡板部件6的另一横向端部部分6c通过焊接而被固定到排气管道3的侧壁41中的另一个。作为挡板部件6底部的连接板63通过焊接而被固定到底壁43。
在这个优选实施例中，如在图5中所示，挡板部件6包括第一挡板部分61，该第一挡板部分61沿着排气管道5的延伸方向(沿着箭头H的方向)延伸并且面向排气端口5，和第二挡板部分62，该第二挡板部分62被连接到第一挡板部分61的端部部分(上端部部分)。连接板63被设于第一挡板部件61的下端部部分处。连接板63通过焊接而被固定到排气管道3的底壁43，并且第一挡板部分61立于底壁43之上。第二挡板部分62被沿着与连接板63相反的方向，即，朝向排气端口5弯曲。注意，通过弯曲一张板而形成第一挡板部分61、第二挡板部分62、连接板63和翼壁70并且这些部件构成挡板部件6。
将更加详细地描述挡板部件6。如在图5中所示，第二挡板部分62沿着与排气管道5的延伸方向(箭头H的方向)交叉的方向(箭头W的方向)延伸，就是说，沿着大致水平的方向延伸从而大致平行于底壁43和顶壁47。因为第二挡板部分62的前端部部分62c没有达到排气管道3的前壁44，所以正好在排气端口5之前的最后通道64形成在第二挡板部分62的前端部部分62c和排气管道3的前壁44之间。在最后通道64中，排气沿着向下方向(箭头Y1的方向)流动。在另一方面，外部风通过排气端口5沿着图5所示箭头X1的方向吹入排气管道3中。以此方式，最后通道64的基本方向(箭头Y1的方向)和通过排气端口5吹入排气管道3中的风的基本方向(箭头X1的方向)并不是迎面对撞的方向，而是相互交叉的方向。因此，即使当外部风从排气端口5进入时，也抑制了流动通过最后通道64的排气和从排气端口5进入的外部风迎面对撞。因此，在将已经流动通过排气管道3的最后通道64的排气从排气端口5排放到排气管道3的外部方面，这是有利的。
如在图3中所示，挡板部件6的上宽度D3接近于排气管道3的宽度D1，但是比宽度D1小了侧壁41的厚度。挡板部件6的下宽度D4小于排气管道3的宽度D1但是大于排气端口5的宽度D2。
因此，挡板部件6靠近于排气端口5立起并且与之面对，并且在抑制外部风通过排气端口5直接地进入排气管道3方面，这种构造是有利的。特别地在这个优选实施例中，如在图3中所示，挡板部件6的第二挡板部分62距底壁43下表面的高度H3被设计成大于排气端口5的上侧部分5u(顶部)的高度H20或者排气端口5的下侧部分5d(底部)的高度H21。因此，挡板部件6靠近于排气端口5立起并且覆盖排气端口5的整个区域。在抑制风通过排气端口5直接地进入排气管道3方面，这是特别有利的。而且，如在图3中所示，排气端口5被置于面向彼此的两个翼壁70之间。即，翼壁70中的一个被置于排气端口5的一侧上并且翼壁70中的另一个被置于排气端口5的另一侧上。结果，接近宽度D4的在面向彼此的该两个翼壁70之间的距离被设计成大于排气端口5的宽度D2。因此，翼壁70抑制风通过排气端口5直接地进入排气管道3。
在这个优选实施例中，如在图5中所示，挡板部件6将排气管道3的内部空间划分成混合腔室66和排气腔室67。当排气管道3具有深度W1时，在沿着排气流动通过排气端口5的方向截取的横截面中(图7所示)，挡板部件6位于排气端口5的附近，即，在距排气端口5的W1x1/2的范围内，并且特别优选地在距排气端口5的W1x1/3的范围内。
混合腔室66在排气管道3中位于挡板部件6的上游，并且通过第一通孔43f与第一柱形本体48的通道48c并且通过第二通孔43s与第二柱形本体49的通道49c连通。因为混合腔室66与第一柱形本体48的通道48C和第二柱形本体49的通道49c连通，所以混合腔室66用作具有很大的空间容积的腔室，用于结合和混合从燃料电池140的阴极142排放的阴极废气和从重整器100的燃烧单元102排放的燃烧排气。这里，排气管道3的混合腔室66具有比第一排气通道2的燃烧排气通道31和阴极废气通道33的总横截面面积更大的流动通道横截面面积。
如在图5中所示，排气腔室67靠近于排气端口5立起并且与之正对，并且在排气管道3中位于挡板部件6的下游。而且，混合腔室66的空间容积被设计成大于排气腔室67的空间容积。在混合燃烧排气和阴极废气并且利用阴极废气(具体地，空气)降低燃烧排气的浓度方面，这是有利的。而且，因为混合腔室66的容积大于排气腔室67的容积，所以混合腔室66的内部压力能够增加，并且在抑制从排气端口5到混合腔室66的回流方面，这是特别有利的。
在这个优选实施例中，如可以根据图3(排气管道3的前视图)所理解地，当相对于挡板部件6和排气端口5从排气管道3的前壁44的表面的前面沿着图5中的箭头X1垂直地进行投影时，挡板部件6的投影形状被设计成与排气端口5的投影形状相重叠，并且挡板部件6的投影面积被设计成比排气端口5的投影面积更大。据此，挡板部件6靠近于排气端口5立起并且与之面对，并且覆盖排气端口5的全部。在抑制风通过排气端口5直接地进入排气管道3的排气腔室67方面，这是有利的。
如在图5中所示，在水平延伸的第二挡板部分62和顶壁47之间形成中间通道65。在排气管道3的上部中，中间通道65沿着箭头W的方向(深度方向)延伸从而混合腔室66能够沿着水平方向与排气腔室67连通。如前所述，第二挡板部分62距底壁43的高度H3被设计成大于排气端口5的上侧部分5u(顶部)的高度H20。因此，中间通道65并不正对排气端口5并且位于排气端口5的上侧部分5u的上方。据此，即便风通过排气端口5吹入，风也难以直接地进入中间通道65。
如在图5中所示，混合腔室66、中间通道65、最后通道64和排气端口5被以这种次序连续地布置。这里，如前所述，中间通道65沿着箭头W的方向延伸并且最后通道64沿着箭头H的方向延伸。据此，在排气管道3内部，气体流动方向被以大约90度转向。由此，在这个优选实施例中，排气通道1的邻近排气端口5的通道部分的方向被弯曲。这也有助于抑制外部风进入排气管道3，就是说，通过排气端口5回流到排气管道3。
在这个优选实施例中，如果混合腔室66具有流动通道横截面面积S66，中间通道65具有流动通道横截面面积S65，最后通道64具有流动通道横截面面积S64，并且排气端口5具有流动通道横截面面积S5，则S66、S65、S64和S5被设计成满足关系：S66＞S65、S64或者S5。而且，当S66是恒定数值α时，通过将每一个流动通道横截面面积除以α，即，(S65/α)、(S64/α)和(S5/α)而获得的数值均被设计成落入从0.7到1.3的范围、优选地从0.8到1.2的范围，并且更加优选地从0.95到1.05的范围中。即，各自的流动通道横截面面积S65、S64、S5被设计成大小类似。由此，在尽可能地降低压力变化时，通过在混合腔室66中混合燃烧排气和阴极废气获得的排气能够通过排气端口5而被排放到排气管道3的外部。因此，这个系统能够获得良好的排放排气的能力。注意，流动通道横截面面积指的是沿着与气体流动方向垂直的方向的横截面面积。
在这个优选实施例中，如在图5中所示，第一挡板部分61和第二挡板部分62被弯曲以具有大致V形的横截面，并且形成V形接收壁68。接收壁68形成具有大致V形横截面(沿着废气流动通过排气端口5的方向的横截面)的接收室69。如在图5中所示，接收室69和接收壁68从上方高度水平俯瞰排气管道3的排气端口5。接收室69被设计成在它远离排气端口5时具有更小的空间宽度K。因此，即使当外部风通过排气端口5进入排气管道3的排气腔室67时，这也有助于不仅抑制风进入混合腔室66而且还使得从排气端口5返回和排放的风吹向外部。
在这个优选实施例中，如在图1中所示，在挡板部件6的两个横向端部上的翼壁70均被朝向排气端口5弯曲。由此，如在图3中所示，一个连通端口71在翼壁70之一和第一侧壁41之一之间形成。类似地，另一连通端口71在翼壁70之另一个和第一侧壁41之另一个之间形成。挡板部件6的翼壁70通过焊接而被固定到排气管道3的底壁43。因为在挡板部件6中，翼壁70和在底部处的连接板63沿着彼此相反的方向延伸，挡板部件6的支撑稳定性增加。注意，如在图3中所示，翼壁70的宽度被设计成大于排气端口5的宽度。这抑制了风直接地进入排气管道3。由翼壁70形成的连通端口71允许在混合腔室66的下部和排气管道3的排气腔室67的下部之间连通。因此，当在排气腔室67侧上产生冷凝水时，冷凝水能够通过连通端口71而被转移到混合腔室66(沿着图3所示箭头R的方向)，并且进而能够使其从第一柱形本体48的通道48c和第二柱形本体49的通道49c降落。第一柱形本体48被连接到燃烧排气冷凝器110，而第二柱形本体49被连接到阴极废气冷凝器220。
在这个优选实施例中，挡板部件6靠近于排气端口5立起并且与之面对。因此，挡板部件6易于被外部风等冷却。而且，当挡板部件6由具有良好导热性和耐腐蚀性的金属板形成时，与由树脂或者陶瓷形成的那些相比，挡板部件6在导热性方面是良好的。因此，当被从燃烧排气通道31和阴极废气通道33供应到排气管道3的混合腔室66的燃烧排气和阴极废气是温热的并且含有水蒸汽时，温热的燃烧排气和温热的阴极废气能够被挡板部件6冷却。因此，挡板部件6能够用作冷却部件或者热交换部件。在此情形中，担心可能在挡板部件6的、在混合腔室66侧上的表面上产生冷凝水。由此产生的冷凝水沿着竖立挡板部件6通过重力降落并且进一步通过第一柱形本体48和第二柱形本体49而从混合腔室66的底部通过重力降落到被连接到第一柱形本体48的冷凝器110和被连接到第二柱形本体49的冷凝器220。注意，如将在以后述及地那样，在冷凝器110、220中存储的水成为将被用于重整器100中的重整反应的原材料水。
进而，担心还可能在挡板部件6的、在排气腔室67侧上的表面上产生冷凝水。在此情形中，当被供应到混合腔室66的燃烧排气和阴极废气是温热的并且低温的外部空气通过排气端口5进入排气管道3时，担心温热的气体可能被挡板部件6冷却并且可能在排气腔室67中产生冷凝水。在排气腔室67中由此产生的水通过连通端口71到达混合腔室66并且从混合腔室66的底壁43通过重力降落到第一柱形本体48和第二柱形本体49，并且进一步降落到冷凝器110和冷凝器220。
如上所述，在这个优选实施例中，挡板部件6被设于排气管道3中，排气管道3是排气通道1在排气端口5侧上的端部部分。因此，抑制了外部风通过排气端口5进入排气管道3。据此，回流被有效地抑制。因此，当燃料电池系统在发电运行时，有效地抑制了应被从排气端口5排放的排气回流到燃烧排气通道31和阴极废气通道33中而没有被从排气端口5排出。因此，在重整器100的燃烧单元102中保证了燃烧稳定性。
注意，底壁43能够朝向第一柱形本体48和第二柱形本体49向下地倾斜，从而在底壁43上存在的水能够容易地通过重力降落到第一柱形本体48和第二柱形本体49中。
(第二优选实施例)
图7示出本发明的第二优选实施例。这个优选实施例具有与第一优选实施例基本上相同的构造、运行和效果。在下文中，将主要描述差别。如在图7中所示，构成挡板部件6的第一挡板部分61和第二挡板部分62的交叉部分被弯曲从而具有大致U形的横截面，并且形成U形接收壁68B。当外部风通过排气端口5进入排气管道3的排气腔室67时，这种构造有助于不仅抑制风进入混合腔室66而且还使得从排气端口5返回和排放的风吹向外部。因此，在抑制回流方面，这是有利的。还在这个优选实施例中，如在图7中所示，挡板部件6的第二挡板部分62距底壁43下表面的高度H3被设计成大于排气端口5的上侧部分5u(顶部)的高度H20或者排气端口5的下侧部分5d(底部)的高度H21。在抑制风通过排气端口5直接地进入排气管道3的排气腔室67方面，这是更加有利的。
(第三优选实施例)
图8示出本发明的第三优选实施例。这个优选实施例具有与第一优选实施例基本上相同的构造、运行和效果。在下文中，将主要描述差别。如在图8中所示，挡板部件6的第一挡板部分61竖立成从排气管道3的底壁43沿着大致竖直的方向延伸。第二挡板部分62相对于第一挡板部分61被弯曲从而具有大致L形的横截面并且形成L形接收壁68C。当外部风通过排气端口5进入排气管道3的排气腔室67时，这种构造有助于不仅抑制风进入混合腔室66而且还使得从排气端口5返回和排放的风吹向外部。在抑制回流方面，这是有利的。
还在这个优选实施例中，如在图8中所示，挡板部件6的第二挡板部分62距底壁43的高度H3被设计成大于排气端口5的上侧部分5u(顶部)的高度H20或者排气端口5的下侧部分5d(底部)的高度H21。因此，能够抑制外部风通过排气端口5直接地进入排气管道3的排气腔室67，并且因此在抑制回流方面这是特别有利的。
而且，如在图8中所示，第一柱形本体48的轴线P 1和第二柱形本体49的轴线P2并不沿着排气管道3的深度方向(箭头W的方向)偏移，就是说，这些轴线相互对准。这种构造能够有助于降低排气管道3的尺寸。
(第四优选实施例)
图9和图10示出本发明的第四优选实施例。这个优选实施例具有与第一优选实施例基本上相同的构造、运行和效果。在下文中，将主要描述差别。如在图10中所示，这个挡板部件6不具有任何翼壁70，并且因此不存在任何连通端口71。因此，在排气管道3中，排气腔室67在排气端口5侧上的上部和混合腔室66的上部通过中间通道65相互连通，但是排气腔室67的底部和混合腔室66的底部并不相互连通并且彼此间被阻断。因此，在排气腔室67的底部中存储的冷凝水并不流入混合腔室66中。排气腔室67在底部处具有排放孔67x并且水通过排放管道67Y例如弹性软管而被排放到排放单元(未示出)中。在此情形中，当在其中污垢与进入的外部风一起地易于从排气端口5进入排气腔室67的环境中使用排气管道3时，含有污垢的冷凝水被排放到该排放单元。
(第五优选实施例)
图11示出本发明的第五优选实施例。这个优选实施例具有与第一优选实施例基本上相同的构造、运行和效果。在下文中，将主要描述差别。如在图11中所示，挡板部件6具有热交换翼片6m、6n。热交换翼片6m面对混合腔室66的内部。热交换翼片6m如此延伸，从而位于第一柱形本体48和第二柱形本体49上方并且与它们相重叠。热交换翼片6n面对排气腔室67中的排气端口5。当风沿着箭头X1的方向通过排气端口5进入排气腔室67时，热交换翼片6n易于被冷却。
由于热交换翼片6m、6n，挡板部件6的表面面积增加。因此，当已经流入混合腔室66中的排气是温热的时，排气被挡板部件6的热交换翼片6m、6n冷却。在通过冷凝在混合腔室66中的排气中含有的水蒸汽而产生冷凝水方面，这是有利的。冷凝水通过第一柱形本体48和第二柱形本体49降落并且被收集。因为热交换翼片6m长长地延伸从而位于第一柱形本体48和第二柱形本体49上方，这个优选实施例具有优点，即，冷凝水直接地降落到第一柱形本体48和第二柱形本体49中。注意，能够仅仅采用热交换翼片6m或者热交换翼片6n。
(第六优选实施例)
图12示出本发明的第六优选实施例。这个优选实施例具有与第一优选实施例基本上相同的构造、运行和效果。在下文中，将主要描述差别。图12示出固体聚合物隔膜燃料电池系统。燃料电池140中的每一个均被固体聚合物离子传导隔膜(固体聚合物质子传导隔膜)划分成阳极141和阴极142。如在图12中所示，阳极流体供应单元包括重整器100和阳极气体供应通道134。重整器100具有重整单元101，和用于将重整单元101加热到高温的燃烧单元102。当致动泵(用于燃烧的燃料进送源)103时，从燃料供应源104排放的气态燃料(原材料例如城市煤气)通过脱硫器105和燃料阀106而被供应到燃烧单元102以进行燃烧。在致动泵(用于燃烧的空气供应源)108时，将被用于燃烧的空气通过净化单元109例如过滤器而被供应到燃烧单元102。然后燃料在燃烧单元102中燃烧并且燃烧单元102将重整单元101加热至高温。燃烧单元102中的燃烧排气流动通过燃烧排气通道31并且到达燃烧排气冷凝器110，在此处燃烧排气被冷却并且它的水含量被降低。然后，被冷却的燃烧排气通过燃烧排气通道31流动到排气管道3的第一柱形本体48并且被供应到混合腔室66。
当重整单元101被加热至适用于重整反应的温度时，在致动泵(用于重整的燃料进送源)120时，来自燃料供应源104的气态燃料通过脱硫器105、泵(燃料进送源)120和燃料阀121而被供应到重整单元101用于重整。来自水箱124的原材料水被具有离子传导树脂的水净化单元(水净化促进元件)125改变成纯净水并且然后被泵(原材料水进送源)126和原材料水阀127供应到水蒸发单元128。
原材料水在高温水蒸发单元128中被转变成水蒸汽并且与燃料一起地被供应到重整单元101用于重整。在重整单元101中，在存在水蒸汽和燃料时发生重整反应，由此产生富氢重整气体。通过利用CO变换单元130和CO选择性氧化单元132移除在其中含有的一氧化碳，重整气体被净化。去除CO的重整气体作为阳极气体流动通过阳极气体供应通道134并且通过阳极侧入口阀135而被供应到燃料电池140中的每一个的阳极141。然而，在重整器100起动时，重整气体的组分并不足够稳定。因此，在重整单元101中产生的重整气体绕过燃料电池140并且通过旁通通道150和旁通阀151而被供应到阳极废气通道160，并且到达阳极冷凝器170，在此处重整气体被冷却并且它的水含量被降低。然后被冷却的重整气体被供应到重整器100的燃烧单元102并且在燃烧单元102中燃烧。如前所述，来自燃烧单元102的燃烧排气通过燃烧排气通道31流动到燃烧排气冷凝器110，在此处燃烧排气被冷却并且它的水含量被降低。然后被冷却的燃烧排气通过燃烧排气通道31和排气管道3的第一柱形本体48而被供应到排气管道3的混合腔室66。
下面，将描述阴极流体供应单元196。用于发电的空气通过用于净化的过滤器180、泵(阴极气体进送源)181和阀182而被供应到加湿器190的供应通道191，并且在加湿器190的供应通道191中，空气被加湿。然后被加湿的空气通过阴极侧入口阀195而被供应到燃料电池140中的每一个的阴极142。然后阴极气体和阳极气体在燃料电池140中进行发电反应，由此产生电能。加湿器190具有供应通道191，阴极气体在发电反应之前通过所述供应通道191流动；返回通道192，阴极废气在发电反应之后通过所述返回通道192流动；和保水隔膜部件194，所述保水隔膜部件194划分供应通道191与返回通道192。
在发电反应之后从燃料电池140中的每一个的阳极141排放的阳极废气有时含有可燃成分。因此，使得在发电反应之后的阳极废气通过阳极侧出口阀200和阳极废气通道160而流动到阳极冷凝器170，在此处阳极废气被冷却并且它的水含量被降低。然后被冷却的阳极废气被供应到燃烧单元102并且在燃烧之后变成燃烧排气。进而，燃烧排气通过燃烧排气通道31流动到燃烧排气冷凝器110，在此处燃烧排气被冷却并且它的水含量被降低。然后燃烧排气通过燃烧排气通道31和排气管道3的第一柱形本体48而被供应到排气管道3的混合腔室66。
在发电反应之后从燃料电池140中的每一个的阴极142排放的阴极废气流动通过阴极废气通道33和阴极侧出口阀210并且到达加湿器190的返回通道192，并且在加湿器190的返回通道192中，阴极废气给予保水隔膜部件194水和热量，由此去除它的水含量。进而，从加湿器190的返回通道192排放的阴极废气被阴极冷凝器220冷却并且它的水含量被进一步降低。然后被冷却的阴极废气通过阴极废气通道33和排气管道3的第二柱形本体49而被供应到排气管道3的混合腔室66。在燃料电池140中的发电反应中，在阴极142中产生水。水还移动到阳极141。因此，除了热之外，从燃料电池140中的每一个的阴极142排放的阴极废气和从燃料电池140中的每一个的阳极141排放的阳极废气通常含有水蒸汽。
如前所述，排气管道3位于燃烧排气冷凝器110、阴极冷凝器220和阳极冷凝器170上方。这是为了通过重力而将在排气管道3中产生的冷凝水返回到燃烧排气冷凝器110和阴极冷凝器220。在另一方面，水箱124位于燃烧排气冷凝器110、阴极冷凝器220和阳极冷凝器170下面。这是为了使得冷凝水通过重力而降落到水箱124中。
阳极冷凝器170具有置于它的底部中的第三排水阀171和连接第三排水阀171与水箱124的第三水通道172。阳极冷凝器170具有带有气体流动通道170a的冷凝器本体170b，以及热交换器170c，用于冷却气体流动通道170a的、作为冷却介质(液体冷却介质)的冷却水通过该热交换器170c流动。因为已经流入气体流动通道170a中的温热阳极废气被热交换器170c的冷却水冷却，所以饱和水蒸汽密度被降低并且在气体流动通道170a中产生冷凝水。当气体流动通道170a中的冷凝水达到预定水位时，第三排水阀171被打开从而冷凝水通过重力而被供应到水箱124。
燃烧排气冷凝器110具有在它的底部处形成的第二排水阀118和连接第二排水阀118与水箱124的第二水通道119。燃烧排气冷凝器110具有带有气体流动通道110a的冷凝器本体110b，以及热交换器110c，用于冷却气体流动通道110a的、作为冷却介质(液体冷却介质)的冷却水通过该热交换器110c流动。因为已经流入气体流动通道110a中的温热燃烧排气被热交换器110c的冷却水冷却，所以饱和水蒸汽数量被降低并且在气体流动通道110a中产生冷凝水。当气体流动通道110a中的冷凝水达到特定水位时，第二排水阀118被打开从而冷凝水通过重力而被供应到水箱124。
如在图12中所示，阴极冷凝器220具有置于它的底部处的第一排水阀221，和连接第一排水阀221与水箱124的第一水通道222。阴极冷凝器220具有带有气体流动通道220a的冷凝器本体220b，以及热交换器220c，用于冷却气体流动通道220a的、作为冷却介质(液体冷却介质)的冷却水通过热交换器220c流动。因为已经流入气体流动通道220a中的温热阴极废气被热交换器220c的冷却水冷却，所以饱和水蒸汽数量被降低并且在气体流动通道220a中产生冷凝水。当气体流动通道220a中的冷凝水达到特定水位时，第一排水阀221被打开从而冷凝水通过重力而被供应到水箱124。
水箱124中的水被具有离子交换树脂的净化单元125改变成纯净水并且然后被泵(原材料水进送源)126和原材料水阀127供应到水蒸发单元128，并且变成将被用于重整反应中的水蒸汽。
在这个优选实施例中，排气管道3是第一到第五优选实施例的那些中的一种，并且包括面向排气端口5的挡板部件6。因为设置如上所述的这种挡板部件6，所以当燃料电池系统进行发电运行时，从燃烧单元102排放的燃烧排气和从燃料电池140中的每一个的阴极142排放的阴极废气在排气管道3的混合腔室66中结合并且混合。然后，排气沿着挡板部件6的第二挡板部分62流动并且被从排气管道3的排气端口5排放到外部。因为挡板部件6面对排气管道3的排气端口5，所以抑制了外部风在燃料电池系统运行期间进入排气管道3。据此，抑制了排气回流。因此，抑制了由于外部风的进入而降低重整器100的燃烧单元102中的燃烧稳定性。
在这个优选实施例中，在燃料电池系统运行期间，当从阴极冷凝器220排放的阴极废气具有温度Tc并且从燃烧排气冷凝器110排放的燃烧排气具有温度Tf时，温度Tf通常高于温度Tc(Tf＞Tc)。
顺便提及的是，能够采用这样一种系统，其中上述燃烧排气和上述阴极废气相结合并且被混合，然后被冷凝器冷凝从而产生冷凝水。然而，在此情形中，因为具有温度差的燃烧排气和阴极废气相结合然后被冷凝，所以担心不能以足够的效率产生冷凝水。
在这个方面，在这个优选实施例中，如在图12中所示，彼此分开地和独立地设置燃烧排气冷凝器110和阴极冷凝器220。因此，在较高温度的燃烧排气流动通过的燃烧排气冷凝器110中，燃烧排气被热交换器110c冷却，由此产生冷凝水。另外，在较低温度的阴极废气流动通过的阴极冷凝器220中，阴极废气被热交换器220c冷却，由此产生冷凝水。当利用较高温度的燃烧排气产生冷凝水的运行被由此从利用较低温度的阴极废气产生冷凝水的运行分离时，在更高的效率下产生冷凝水。
而且，在这个优选实施例中，如在图12中所示，燃烧排气冷凝器110的热交换器110c和阴极冷凝器220的热交换器220C被连续地安置从而相同的冷却水能够流动通过这些交换器。这里，能够采用这样一种系统，其中冷却水首先流动通过排气冷凝器110的较高温度的燃烧热交换器110c然后流动通过阴极冷凝器220的较低温度的热交换器220c。然而，在此情形中，冷却水的温度在流动通过阴极冷凝器220的热交换器220c之前升高。因此，虽然冷却水的温度TA低于阴极废气的较低温度TC，但是温度TA和温度TC具有较小的差异。因此，在此情形中，担心阴极冷凝器220不能以足够的效率产生冷凝水。
在这个方面，在这个优选实施例中，在冷却水首先流动通过阴极冷凝器220的热交换器220c之后，它流动通过燃烧排气冷凝器110的热交换器110c，然后它到达存储温热水的温热水存储罐(未示出)。因此，这个优选实施例采用这样一种系统，其中在首先从较低温度的阴极废气在冷凝器220中产生冷凝水之后，从较高温度的燃烧排气在冷凝器110中产生冷凝水。结果，能够有利地不仅在阴极冷凝器220中而且还在燃烧排气冷凝器110中获得冷凝水。因此，在尽可能地减少将被从排气管道3排放的排气中含有的水蒸汽方面，这个优选实施例是有利的。结果，抑制了在排气管道3的前壁44的前表面上产生冷凝水，并且前壁44的前表面和外罩700的前表面701较不易于变脏。
在这个优选实施例中，在流动通过阴极冷凝器220的热交换器220c之前，冷却水流动通过阳极冷凝器170的热交换器170c。然而，应该指出，冷却水流动的次序不限于此并且能够是相反的。
顺便提及的是，当燃料电池系统未进行发电运行时，因为没有将排气从排气管道3的排气端口5排放到外部，所以担心外部风等与污垢一起地可以进入排气管道3。污垢有时含有对于冷凝水净化具有有害作用的物质。这里，在这个优选实施例中，当燃料电池系统未运行时，在致动泵(气体供应源、空气供应源)108时，空气被供应到燃烧单元102，然后通过燃烧排气通道31和燃烧排气冷凝器110而被供应到排气管道3的混合腔室66，然后被从排气管道3的排气端口5连续地排出。
据此，即使当燃料电池系统未发电运行时，外部风可以通过排气端口5进入排气管道3的可能性也是较低的。因此，抑制了污垢等通过排气管道3的排气端口5进入排气管道3。优选的是，与当燃料电池140发电运行时相比，泵108的每单位时间旋转数降低，但是根据情况该旋转数能够被保持在同一水平。即，这个优选实施例包括空气排放装置，该空气排放装置用于当燃料电池系统未发电运行时通过确实地通过排气端口5排放气体例如空气而抑制污垢等进入排气通道。
在这个优选实施例中，风压传感器503被设于排气管道3的前壁44上并且来自风压传感器503的信号被输入控制单元500中。当由风压传感器503检测到的风压较高时，控制单元500发送信号以增加泵108的每单位时间旋转数，由此增加每单位时间从排气端口5排放到外部的空气数量。在另一方面，当由风压传感器503检测到的风压较低时，控制单元500发送信号以降低泵108的每单位时间旋转数，由此降低每单位时间从排气端口5排放到外部的空气数量。因为风压传感器503被设于排气管道3的前壁44上，所以能够估计通过排气端口5进入排气管道3的风的风压。
(第七优选实施例)
图13示出本发明的第七优选实施例。这个优选实施例具有与第六优选实施例基本上相同的构造、运行和效果。在下文中，将主要描述差别。图13示出一种燃料电池系统。如在图13中所示，这个优选实施例具有阴极冷凝器220但是并不具有燃烧排气冷凝器110，这不同于第六优选实施例。
因此，在保持高温时，从重整器100的燃烧单元102排放的燃烧排气通过燃烧排气通道31流动到排气管道3的第一柱形本体48，然后被供应到混合腔室66。还在此情形中，因为用于防止外部空气直接进入的挡板部件6靠近于排气端口5立起并且与之面对，所以挡板部件6被通过排气端口5而被供应到排气管道3内部的外部空气冷却。因此，高温燃烧排气在混合腔室66中与阴极废气相结合并且被混合，然后在排气管道3中与挡板部件6接触并且被它冷却。结果，易于在混合腔室66或者排气腔室67中获得冷凝水。冷凝水通过第二柱形本体49和阴极废气通道33而被供应到阴极冷凝器220。当在阴极冷凝器220中冷凝水达到特定水位时，第一排水阀221被打开从而冷凝水被供应到水箱124。类似于第六优选实施例，来自水箱124的原材料水被具有离子交换树脂的净化单元125改变成纯净水，然后被泵(原材料水进送源)126和原材料水阀127供应到水蒸发单元128，并且变成将被用于重整反应中的水蒸汽。
还在这个优选实施例中，优选的是，当燃料电池系统未运行时，在致动泵(气体供应源)108时，空气被供应到未燃烧运行的燃烧单元102，然后通过燃烧排气通道31和燃烧排气冷凝器110而被供应到排气管道3的混合腔室66，然后被从排气管道3的排气端口5连续地排出。
(第八优选实施例)
图14示出本发明的第八优选实施例。这个优选实施例具有与第一优选实施例基本上相同的构造、运行和效果。在下文中，将主要描述差别。如在图14中所示，挡板部件6包括第一挡板部分61，所述第一挡板部分61沿着排气端口5的延伸方向(箭头H的方向)延伸并且面向排气端口5，和第二挡板部分62，所述第二挡板部分62被连接到第一挡板部分61的端部部分(上端部部分)并且沿着交叉方向(箭头W的方向)延伸。第二挡板部分62沿着水平方向延伸从而沿着竖直方向位于第一柱形本体48和第二柱形本体49的上方。由此，挡板部件6和排气的接触面积增加并且据此热交换面积增加。热交换面积的增加增强了挡板部件6的热交换效果，在冷凝在排气中含有的水蒸汽以产生冷凝水方面，这是有利的。因此，有效地降低了将被从排气端口5排放的排气的水含量。
(其它)
在以上优选实施例中，阴极废气和燃烧排气相结合并且然后被从排气端口5排放到外部。然而，能够以其它方式实践本发明，并且仅仅阴极废气和燃烧排气之任一种能够被从排气端口5排放到外部。在以上优选实施例中，冷却水首先流动通过阴极冷凝器220的热交换器220C，然后流动通过燃烧排气冷凝器110的热交换器110c，但是这种冷却水流动的次序能够是相反的。燃料电池中的每一个的离子交换隔膜均不限于由固体聚合物形成的离子交换隔膜，而是能够是由无机材料形成的离子交换隔膜。本发明不应限于在上面描述并且在图中示出的优选实施例，并且在不偏离本发明的要旨的情况下，各种修改都是可能的。一个优选实施例所特有的结构能够被应用于其它优选实施例。
根据以上说明，还能够掌握下面的技术概念。
一种燃料电池系统，所述燃料电池系统包括具有阳极和阴极的燃料电池、用于向燃料电池的阳极供应阳极流体的阳极流体供应单元、用于向燃料电池的阴极供应阴极流体的阴极流体供应单元，和具有用于将在燃料电池运行期间产生的排气排放到外部的排气端口的排气通道，该燃料电池系统包括回流抑制单元，用于当燃料电池系统未运行时，通过从排气端口排放气体而抑制外部空气通过排气端口进入排气通道。在此情形中，即使当燃料电池系统未运行时，也通过从排气端口排放气体而抑制外部空气通过排气端口进入排气通道。
工业适用性
本发明能够被应用于例如用于固定式用途、车辆用途、电器用途、电子设备用途和便携式用途的燃料电池系统。

Claims (13)

1.一种燃料电池系统，包括：具有阳极和阴极的燃料电池；阳极流体供应单元，该阳极流体供应单元用于向所述燃料电池的阳极供应阳极流体；阴极流体供应单元，该阴极流体供应单元用于向所述燃料电池的阴极供应阴极流体；以及排气通道，该排气通道具有用于将在所述燃料电池的运行期间产生的排气排放到外部的排气端口，
所述排气通道包括在所述排气通道的位于排气端口侧上的端部部分处的回流抑制单元。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述回流抑制单元由面向所述排气端口的挡板部件形成。
3.根据权利要求1所述的燃料电池系统，其中，通过使设置在所述排气通道中的排气端口侧处的通道部分弯曲来形成所述回流抑制单元。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的燃料电池系统，其中，
所述阳极流体供应单元包括：重整单元，该重整单元用于从原材料产生将被供应到所述燃料电池的阳极的阳极气体；以及燃烧单元，该燃烧单元用于加热所述重整单元，
所述排气通道包括：第一排气通道，该第一排气通道连接到所述燃烧单元；以及第二排气通道，该第二排气通道具有所述排气端口，并且具有比所述第一排气通道的流动通道横截面面积大的流动通道横截面面积，并且
所述排气通道的位于排气端口侧上的所述端部部分是所述第二排气通道。
5.根据权利要求4所述的燃料电池系统，其中，所述第二排气通道具有容器的形状。
6.根据权利要求1到5中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述排气通道的位于排气端口侧上的所述端部部分具有混合室，该混合室用于混合从燃烧单元排放的燃烧排气和从所述燃料电池的阴极排放的阴极废气。
7.根据权利要求1到6中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述燃料电池系统包括冷凝器，并且所述排气通道的位于排气端口侧上的所述端部部分通过重力排放存在于所述排气端口侧上的所述端部部分中的冷凝水或者通过重力使所述冷凝水返回到所述冷凝器。
8.根据权利要求2到7中任一项所述的燃料电池系统，其中，当所述挡板部件和所述排气端口被沿着与所述挡板部件和所述排气端口垂直的方向投影时，所述挡板部件的投影形状与所述排气端口的投影形状相重叠，并且所述挡板部件的投影面积大于所述排气端口的投影面积。
9.根据权利要求2到8中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述挡板部件包括：第一挡板部分，该第一挡板部分沿着所述排气端口的延伸方向延伸，并且面向所述排气端口；以及第二挡板部分，该第二挡板部分连接到所述第一挡板部分的端部部分，并且沿着与所述排气端口的延伸方向交叉的方向延伸。
10.根据权利要求2到9中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述挡板部件具有比所述排气端口的顶部的高度大的高度。
11.根据权利要求2到10中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述挡板部件具有热交换翼片。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的燃料电池系统，其中，所述回流抑制单元包括气体排放单元，该气体排放单元用于当所述燃料电池系统未运行时，通过从所述排气端口排放气体而抑制外部空气通过所述排气端口进入所述排气通道。
13.根据权利要求12所述的燃料电池系统，其中，所述回流抑制单元包括风压传感器，该风压传感器设置在所述排气通道的位于排气端口侧上的端部部分中，并且，当所述燃料电池系统未运行时，基于由所述风压传感器检测的外部风的风压来确定每单位时间将从所述排气端口排放的气体的流量。
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