CN108736041B - 燃料电池系统 - Google Patents

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Abstract

在本发明的燃料电池系统中，设置于循环流路的循环泵是两个转子互相反向旋转的双叶式的罗茨泵。在设置于循环流路的气液分离部的内部空间的底部设置有将分离出的液体汇集并从排出阀排出的排气排水部。在气液分离部以朝向排气排水部的方向的方式配置有连接于循环泵的开口部。控制循环泵的动作的控制部在系统停止时满足了预先设定的条件的情况下，使循环泵的转子朝向与系统动作时的旋转相反的方向旋转。

Description

燃料电池系统
技术领域
本发明涉及燃料电池系统。
背景技术
在日本特开2007-59333号公报及日本特开2007-5289号公报中，公开了使用两个转子互相反向旋转的罗茨式泵来作为向燃料电池供给氢气的氢泵的燃料电池系统。在日本特开2007-5289号公报的燃料电池系统中，在系统停止时使氢泵反转，将氢气向朝向气液分离器的方向送出，将包含氢泵及与之连接的配管的流路内的水经由气液分离器及排气排水阀排出，由此促进水向外部的排出。另外，在日本特开2007-59333号公报的燃料电池系统中，在系统停止时使转子往复移动来除去附着于转子的水分，防止氢泵的冻结。
发明内容
发明所要解决的课题
在此，在如日本特开2007-5289号公报那样具备气液分离器的燃料电池系统中，存在以下的问题。即，为了高效地进行排水，气液分离器与排气排水阀连接的部分通常是气液分离器的内部空间的底部(以下，也称作“排气排水部”)。因而，在通过排水没能完全除去液态水的情况、由于温度的降低而在内部空间发生了结露的情况等下，液态水会残留于排气排水部。若该残留水冻结，则会变得无法将包含氢泵的流路内的水向外部排出，燃料电池系统有可能变得无法动作。
用于解决课题的技术方案
本发明为了解决上述的课题而完成，能够作为以下的方式来实现。
(1)根据本发明的一个方式，提供一种燃料电池系统。该燃料电池系统具备：燃料电池；供给流路，向所述燃料电池的阳极的供给口供给燃料气体；循环流路，将从所述阳极的排出口排出的排出气体作为所述燃料气体向所述供给口再次供给；气液分离部，设置于所述循环流路，将所述排出气体所包含的气体与液体分离；循环泵，设置于所述循环流路，将由所述气液分离部分离出的气体向所述供给流路供给；排出阀，连接于所述气液分离部，用于将分离出的所述液体从所述气液分离部排出；及控制部，控制所述循环泵的动作。所述循环泵是两个转子互相反向旋转的双叶式的罗茨泵。在所述气液分离部的内部空间的底部设置有将分离出的所述液体汇集并从所述排出阀排出的排气排水部。在所述气液分离部以朝向所述排气排水部的方向的方式配置有连接于所述循环泵的开口部。在系统停止时，当满足了预先设定的条件的情况下，所述控制部使所述循环泵的所述转子朝向与系统动作时的旋转相反的方向旋转。
根据该方式的燃料电池系统，在系统停止时，能够通过循环泵的转子的旋转将排气排水部的残留水吹走。由此，能够减少排气排水部的残留水。其结果，能够减少由于残留水的冻结而导致系统变得无法动作的可能性。
(2)在上述方式的燃料电池系统中，可以是，所述开口部在所述排气排水部的铅垂方向的上方以朝向铅垂方向的下方的方式配置。
根据该方式，能够高效地吹走排气排水部的残留水。
(3)在上述方式的燃料电池系统中，可以是，所述气液分离部具有设置于比所述排气排水部靠所述内部空间的上方处的承液面，所述承液面由水平面或包含倾斜面的面构成，该倾斜面是越靠外周侧则越向下方倾斜的面。
根据该方式，被吹走的液态水由承液面承接并保持，所以能够抑制被吹走的液态水向排气排水部流下的情况。
(4)在上述方式的燃料电池系统中，可以是，所述控制部在使所述转子朝向与系统动作时的旋转相反的方向旋转时，使所述排出阀打开。
根据该方式，通过吹走排气排水部的残留水并且经由排出阀将残留水排出，能够更高效地减少残留水。
(5)在上述方式的燃料电池系统中，可以是，在所述系统停止时，当测定出的温度低于冻结判定阈值的情况下，所述控制部使所述转子朝向与系统动作时的旋转相反的方向旋转。
根据该方式，在残留水有可能冻结的情况下，通过吹走排气排水部的残留水而减少排气排水部的残留水，能够减少由于残留水的冻结而导致系统变得无法动作的可能性，所以是有效的。
本发明也能够以上述的燃料电池系统以外的各种方式来实现。例如，能够以燃料电池系统的排气排水机构、燃料电池系统的排气排水控制方法等方式实现。
附图说明
图1是示出作为本发明的第一实施方式的燃料电池系统的概略结构的说明图。
图2是示出氢泵、气液分离部及排水切断阀的配置关系的概略结构图。
图3是示出在系统停止时执行的残留水除去处理的次序的流程图。
图4是示出氢泵的反转时的气液分离部的样态的说明图。
图5是示出变形例的承液面的概略结构图。
图6是示出变形例的承液面的概略结构图。
图7是示出在第二实施方式中在系统停止时执行的残留水除去处理的次序的流程图。
图8是示出在第三实施方式中在系统停止时执行的残留水除去处理的次序的流程图。
图9是示出第四实施方式中的氢泵、气液分离部及排水切断阀的配置关系的概略结构图。
具体实施方式
A.第一实施方式：
图1是示出作为本发明的第一实施方式的燃料电池系统10的概略结构的说明图。燃料电池系统10例如搭载于车辆，根据来自驾驶员的要求而输出成为车辆的动力源的电力。燃料电池系统10具备具有多个单电池的燃料电池20、氢供给排出机构50、空气供给排出机构30、冷却水循环机构80及控制部90。燃料电池系统10通过未图示的电力开关的接通操作而启动，通过断开操作而停止。电力开关相当于发动机汽车中的点火开关，是用于对燃料电池系统10的停止状态和动作状态进行切换的输入接口。
氢供给排出机构50按照控制部90的控制而向燃料电池20的阳极进行氢(燃料气体)的供给，并从阳极进行包含未反应的氢的气体的排出。氢供给排出机构50具备氢罐40、切断阀41、氢供给流路60、调节器51、喷射器54、氢循环流路61、氢泵55、气液分离部56、排水切断阀57及排出流路58。
氢罐40贮藏氢。在氢罐40中贮藏有具有数十MPa的高压的氢气。氢供给流路60是将氢罐40与燃料电池20的阳极的供给口28连接的配管。切断阀41是将从氢罐40向氢供给流路60的氢的供给截断的阀，也被称作主截止阀。切断阀41由控制部90控制其开闭。当通过控制部90的控制将切断阀41打开时，氢气从氢罐40通过氢供给流路60而向燃料电池20的阳极的供给口28供给。当通过控制部90的控制将切断阀41关闭时，氢气向阳极的供给口28的供给被截断。
调节器51通过控制部90的控制来调整在氢罐40中贮藏的氢的压力。喷射器54按照控制部90的控制而将由调节器51调整了压力后的氢朝向阳极喷射。
氢循环流路61是在比喷射器54靠燃料电池20侧处连接于氢供给流路60的配管。由氢循环流路61及氢供给流路60将燃料电池20的阳极的排出口29与阳极的供给口28连接。在氢循环流路61设置有气液分离部56及氢泵55。气液分离部56将来自阳极的排出口29的排出气体所包含的气体和液体分离。氢泵55将由气液分离部56分离出的气体向燃料电池20再次供给。由气液分离部56分离出的气体主要是没被消耗而从阳极排出的氢、经由燃料电池所具备的膜电极接合体从阴极侧透过并从阳极排出的氮、未被气液分离部56分离的水分。排出流路58是将气液分离部56与安装于空气供给排出机构30的空气排出流路39(后述)连接的配管。排水切断阀57设置于排出流路58上。排水切断阀57为了将由气液分离部56分离出的液体和氮等排出而打开。通过喷射器54和排水切断阀57的控制来调整氢向燃料电池20的供给量。此外，氢泵55也被称作“循环泵”。排水切断阀57也被称作“排出阀”。切断阀41、调节器51、喷射器54、氢泵55及排水切断阀57由控制部90控制。
空气供给排出机构30按照控制部90的控制而相对于燃料电池20的阴极进行空气的供给及排出。空气供给排出机构30具备压缩机31、空气供给流路32、分流阀33、调压阀36、旁通流路38及空气排出流路39。
空气供给流路32是与燃料电池20的阴极的供给口连接的配管。空气排出流路39是与燃料电池20的阴极的排出口连接的配管。旁通流路38是从空气供给流路32的比燃料电池20靠上游侧处分支并连接于空气排出流路39的配管。压缩机31设置于空气供给流路32的中途，从空气供给流路32的大气开放口侧吸入空气并压缩。设置压缩机31的位置是比空气供给流路32与旁通流路38的连接部位更接近大气开放口的位置。
分流阀33在空气供给流路32中设置于压缩机31的下游侧也就是说压缩机31与燃料电池20之间的空气供给流路32与旁通流路38的连接部位。分流阀33将从压缩机31流来的空气的流动方向切换为燃料电池20侧和旁通流路38侧中的任一侧。这样的分流阀33也被称作三通阀。旁通流路38是将分流阀33与空气排出流路39连接的配管。调压阀36在空气排出流路39中设置于比空气排出流路39与旁通流路38的连接部位靠燃料电池20侧处。调压阀36根据开度而调整空气排出流路39的流路截面积。通过调压阀36后的空气在通过与旁通流路38的连接部位之后，从大气开放口向大气排出。压缩机31、分流阀33及调压阀36由控制部90控制。
冷却水循环机构80按照控制部90的控制而对燃料电池20进行冷却。冷却水循环机构80具备散热器81、冷却水泵82、冷却水排出流路83及冷却水供给流路84。
冷却水供给流路84是将散热器81与燃料电池20之间连接的流路，是用于向燃料电池20供给冷却水的配管。冷却水排出流路83是将燃料电池20与散热器81连接的流路，是用于从燃料电池20排出冷却水的配管。冷却水泵82设置于散热器81与燃料电池20之间的冷却水供给流路84，由冷却水泵82使冷却水循环。散热器81及冷却水泵82的动作根据由设置在冷却水排出流路83及冷却水供给流路84的温度计85、86计测到的温度而由控制部90控制。
控制部90构成为具备CPU、RAM及ROM的计算机，具体地说是ECU(ElectronicControl Unit电子控制单元)。控制部90输出用于控制燃料电池系统10的动作的信号。控制部90接受发电要求，控制燃料电池系统10的各部分而使燃料电池20发电。另外，控制部90在系统停止时执行后述的排气排水处理。
此外，虽然省略了图示和详细的说明，但搭载于车辆的燃料电池系统10还具备二次电池和控制燃料电池20的输出电压、二次电池的充放电的DC/DC转换器。二次电池储蓄燃料电池20所输出的电力和再生电力，与燃料电池20一起作为电力源发挥功能。
图2是示出氢泵55、气液分离部56及排水切断阀57的配置关系的概略结构图。在图2中，以能够了解氢泵55及气液分离部56的内部的方式设为透视的状态，以对各外壳551、561标注了阴影的状态示出。另外，方向Dv表示铅垂方向，方向Dh表示水平方向。
气液分离部56具有供来自燃料电池20的排出气体流入的内部空间562。内部空间562具备具有大致漏斗状的形状的部分，在该部分的中央的底部设置有排气排水部563。在排气排水部563的外周部的比排气排水部563靠上方处设置有承液面566。排气排水部563经由设置于排气排水部563的侧壁的连通路564而与排水切断阀57连接。在内部空间562中积存从自阳极的排出口29送来的排出气体分离出的液体(即液态水)。排气排水部563将储存于内部空间562的液态水汇集并经由连通路564及排水切断阀57排出。如后所述，承液面566承接并保持由喷吹出的气体吹走的液态水。
氢泵55设置于气液分离部56的外壳561的上表面。在气液分离部56的外壳561中的设置氢泵55的部分设置有开口部565。更具体地说，开口部565设置于相对于气液分离部56的排气排水部563在铅垂方向Dv的上方对向的位置。开口部565连接于氢泵55的吸入口554。开口部565也被称作“连接于循环泵的开口部”。
作为氢泵55，使用在外壳551的内部具备两个转子552a、552b的双叶式的罗茨泵。罗茨泵是通过使两个转子552a、552b与未图示的电动机的旋转同步地互相反向旋转而产生与旋转的方向对应的气流的泵。两个转子552a、552b的旋转轴沿着与图2所示的水平方向Dh垂直的水平方向(即，与纸面垂直的方向)配置。通过转子552a、552b的旋转而产生的气流在大体沿着铅垂方向Dv的方向上流动。
在执行发电动作的系统动作时，氢泵55将从吸入口554吸入的气体从相对于吸入口554设置于铅垂方向Dv的上方侧的排出口556排出。即，在系统动作时，氢泵55以从气液分离部56朝向氢泵55产生气流的方式使两个转子552a、552b旋转。此外，旋转方向在图2中由单点划线箭头示出。将该情况下的氢泵55中的一对转子552a、552b的旋转也称作“HP正转”，将此时产生的气流也称作“正方向的气流”。由此，来自燃料电池20的阳极的排出口29的排出气体向气液分离部56的内部空间562流入，排出气体被分离为气体和液体(即液态水)。分离出的气体经由开口部565及吸入口554吸入氢泵55，从排出口556排出而向燃料电池20再次供给。此外，图2所示的实线的箭头表示气液分离部56及氢泵55中的气流的概要。
此外，通过使未图示的电动机反转，氢泵55能够使两个转子552a、552b朝向与系统动作时相反的方向旋转，从而从氢泵55朝向气液分离部56产生向下的气流。将该情况下的氢泵55中的一对转子552a、552b的旋转也称作“HP反转”，将此时产生的气流也称作“反方向的气流”。如后所述，该使氢泵55反转而形成反方向的气流的动作在系统停止时的残留水除去处理中执行。
在结束系统动作而使系统停止时，首先，执行扫气运转。在扫气运转中，转子552a、552b从系统动作时起持续进行HP正转，其结果，滞留于燃料电池20和流路内的水分被除去。在扫气运转之后，将排水切断阀57打开，将积存于内部空间562内的液态水排出。然后，在氢泵55的旋转停止之后，关闭排水切断阀57，系统的动作停止。在该系统停止时，进一步执行以下说明的残留水除去处理。
图3是示出在系统停止时执行的残留水除去处理的次序的流程图。该在系统停止时执行的残留水除去处理由控制部90执行。在该残留水除去处理中，首先，使处于停止的氢泵55以预先设定的转速(旋转速度)开始反转(步骤S110)。在经过预先设定的时间之后，停止氢泵55的反转(步骤S120)，结束处理。
图4是示出氢泵55的反转时的气液分离部56的样态的说明图。在使氢泵55向图4中的双点划线的箭头所示的方向进行了反转的情况下(HP反转)，如图4中的虚线箭头所示，产生从开口部565朝向铅垂方向Dv的下方的排气排水部563的反方向的气流。利用该反方向的气流及重力，能够将滞留于氢泵55内的液态水从氢泵55向气液分离部56排出。另外，能够向从氢泵55排出的液态水及积存于排气排水部563的残留水喷吹来自开口部565的气体，如实线箭头所示那样沿着漏斗状的斜面从排气排水部563吹走残留水。
如上所述，在排气排水部563的外周侧的比排气排水部563靠上方处设置有用于承接并保持吹走的液态水的承液面566。承液面566是沿着水平方向Dh的水平的平面(水平面)。因而，被吹走的液态水(液滴)在附着于承液面566之后，难以向排气排水部563流下。因而，根据本实施方式的气液分离部56，能够利用承液面566承接并保持被吹走的液态水。
此外，HP反转时的转速及时间例如可以如以下这样设定。转速至少设定为能够从开口部565朝向排气排水部563的残留水喷吹气体从而产生能够吹走残留水的气流的转速以上。另外，HP反转时的转速及时间设定成，即使假设水残留于排气排水部563并发生了冻结，排水切断阀57也不会变得无法动作。例如，在排气排水部563残留有液态水不能进入连通路564的水位的水时的水的最大量能够根据比连通路564靠下侧处的排气排水部563的容积求出。并且，预先计测能够使通过HP反转而喷吹气体之后的水的量成为即使该水发生了冻结排水切断阀57也不会变得无法动作的量的氢泵55的转速与时间的关系(即，转速与时间的组合)。基于求出的转速及时间的关系来设定HP反转时(参照图3的S110、S120)的转速及时间。
如以上那样，根据本实施方式的氢泵55和气液分离部56，通过使氢泵55反转而产生反方向的气流，能够吹走排气排水部563的残留水，利用承液面566来承接并保持。因而，能够抑制排气排水部563处的液态水的残留。由此，能够抑制排气排水部563的残留水发生冻结而排水切断阀57变得无法动作，结果燃料电池系统变得无法动作的情况。
此外，在上述的说明中，将图3所示的残留水除去处理设为在系统停止时执行，没有特别限定其开始的定时而进行了说明。残留水除去处理的开始定时例如可以设为满足了以下所示的预先设定的条件之时。
·条件1：系统的动作已停止。在该情况下，在停止系统的动作之后，连续地执行残留水除去处理。
·条件2：在系统的动作停止之后，经过时间或系统温度超过了阈值。在该情况下，在停止系统的动作之后，空出间隔而执行残留水除去处理。例如，在停止了系统的动作之后，系统的温度从系统动作时的高温状态下起自然冷却，其结果，由于结露而水蒸气成为了液态水，在此之后的定时执行残留水除去处理。
作为待机后执行的定时，可以考虑预先设定的一定时间经过后、等待系统的温度变为低于预先设定的温度之后等各种方式。
此外，系统的温度可以利用由温度计85及温度计86计测的冷却水排出流路83及冷却水供给流路84的冷却水的温度、燃料电池20的温度、氢泵55的温度、气液分离部56的温度、燃料电池系统10的气氛温度等各种环境温度。
此外，作为预先设定的条件，不限定于上述的例子，只要能够决定在系统停止时为了除去排气排水部563的残留水而实施上述的残留水除去处理的开始定时即可。
图5及图6是示出变形例的承液面566a、566b的概略结构图。上述的承液面566是沿着水平方向Dh而具有平面的构造，但不限定于此。
图5的承液面566a由包含倾斜面的面构成，该倾斜面以越靠外周侧则越处于铅垂方向Dv的下方的方式越靠外周侧则越向下方倾斜。其结果，承液面566a具有液态水积存于外周侧而液态水难以向排气排水部563侧移动的构造。此外，该倾斜面无需是平面，也可以是具有向外侧倾斜的曲面的构造。
图6的承液面566b是在水平方向的中央具有凹面的构造，该凹面具备朝向铅垂方向Dv的下方倾斜的部分。其结果，承液面566b具有液态水积存于凹面的构造。凹面的倾斜可以在相对于水平成0°～90°的范围内设定。另外，凹面的位置不限定于承液面566b的水平方向的中央，可以设置于承液面的任意位置。承液面566b也可以是整体凹陷的构造。总之，承液面只要是能够承接并保持被吹走的液态水的构造即可，其构造没有特别的限定。
B.第二实施方式：
图7是示出在第二实施方式中在系统停止时执行的残留水除去处理的次序的流程图。第二实施方式中的执行残留水除去处理的燃料电池系统的结构与第一实施方式的燃料电池系统10(图1)相同。
当控制部90开始该残留水除去处理后，与第一实施方式的残留水除去处理(图3)同样地开始氢泵55的反转(步骤S110)，打开排水切断阀57而开始排气排水(步骤S115)，在经过预先设定的时间之后，关闭排水切断阀57而停止排气排水(步骤S116)。由此，能够将从氢泵55排出的液态水及积存于排气排水部563的残留水首先向外部排出。此外，步骤S110及步骤S115的处理也可以同时开始，还可以以与图7所示的顺序相反的顺序开始。然后，在关闭了排水切断阀57的状态下继续氢泵55的反转(即，进行图3所示的第一实施方式的残留水除去处理)，在经过预先设定的时间之后，停止氢泵55的反转(步骤S120)，结束处理。由此，能够将在向外部进行排气排水(步骤S116)之后仍残留于排气排水部563的液态水从排气排水部563吹走。
如以上那样，在第二实施方式中，在HP反转时，能够通过打开排水切断阀57而将从氢泵55排出的液态水及排气排水部563的残留水向外部排出之后，将还残留于排气排水部563的液态水吹走。由此，与第一实施方式相比，能够更有效地抑制排气排水部563处的液态水的残留。根据第二实施方式，能够更有效地抑制排气排水部563的残留水发生冻结而排水切断阀57变得无法动作，结果燃料电池系统变得无法动作的情况。
此外，在第二实施方式中，也能够同样地应用在第一实施方式中说明的残留水除去处理中的开始定时的条件。
C.第三实施方式：
图8是示出在第三实施方式中在系统停止时执行的残留水除去处理的次序的流程图。第三实施方式中的执行残留水除去处理的燃料电池系统的结构与第一实施方式的燃料电池系统10(图1)相同。
第三实施方式中的残留水除去处理在第一实施方式中的残留水除去处理(图3)的HP反转开始(步骤S110)之前追加了待机至为了判定冻结的可能性而测定出的温度Tm(测定温度Tm)低于冻结判定阈值Th为止的处理(步骤S105)。该追加处理也被称作为了检测开始残留水除去处理的定时而判断是否满足了预先设定的条件的处理。
在第三实施方式中的残留水除去处理中，通过追加步骤S105的处理，在预计到排气排水部563的残留水的冻结的情况下，进行滞留于氢泵55内的液态水从氢泵55的排出，进行排气排水部563的残留水的吹走。并且，在没有预计到排气排水部563的残留水的冻结的期间，不进行排气排水部563的残留水的吹走。若残留水不会冻结，则不会出现排水切断阀57变得无法动作而燃料电池系统10变得无法动作的情况，所以无需进行残留水除去处理。另一方面，在预计到残留水的冻结的情况下，进行残留水的除去而避免排水切断阀57变得无法动作。
此外，作为为了判定冻结可能性而测定的温度Tm，可以利用由温度计85及温度计86(参照图1)计测的冷却水排出流路83及冷却水供给流路84的冷却水的温度、燃料电池20的温度、氢泵55的温度、气液分离部56的温度、燃料电池系统10的气氛温度等各种燃料电池系统内的环境温度。作为冻结判定阈值Th，设定预计在低于该温度的情况下有可能发生冻结的温度。例如，设定0℃～10℃的温度。
如以上那样，在第三实施方式中，由于能够在预计到排气排水部563的残留水的冻结的可能性的情况下将残留于排气排水部563的液态水吹走，所以能够有效地抑制液态水残留于排气排水部563的情况。由此，能够更有效地抑制排气排水部563的残留水发生冻结而排水切断阀57变得无法动作，结果燃料电池系统变得无法动作的情况。另外，在没有预计到冻结的可能性的情况下，能够避免不必要的残留水除去处理的执行。
此外，关于上述的第三实施方式中的残留水除去处理(参照图8)，以向第一实施方式中的残留水除去处理(参照图3)追加了待机至预计到冻结的处理(步骤S105)的情况为例进行了说明。但是，待机至预计到冻结的处理对于第二实施方式中的残留水除去处理(图7)也同样能够应用。
另外，关于上述的第三实施方式中的残留水除去处理(参照图8)，作为取代第一实施方式中的残留水除去处理(参照图3)或第二实施方式中的残留水除去处理(参照图7)而实施的处理进行了说明。但是，第三实施方式中的残留水除去处理(参照图8)也可以与第一实施方式和/或第二实施方式中的残留水除去处理一并实施。
D.第四实施方式：
图9是示出第四实施方式中的氢泵55、气液分离部56B及排水切断阀57的配置关系的概略结构图。图9是与示出第一实施方式中的氢泵55、气液分离部56及排水切断阀57的配置关系的概略结构图(图2)对应的图。第四实施方式的燃料电池系统除了图9所示的氢泵55、气液分离部56B及排水切断阀57的配置关系之外，与第一实施方式的燃料电池系统10(图1)相同。
第四实施方式中的氢泵55、气液分离部56B及排水切断阀57的配置关系除了以下的不同点1、2之外，与第一实施方式中的氢泵55、气液分离部56及排水切断阀57的配置关系相同。
·不同点1
在第一实施方式(参照图2)的气液分离部56中，在排气排水部563的铅垂方向Dv的上方配置有开口部565。另一方面，在第四实施方式中，气液分离部56B的开口部565B配置于从排气排水部563的铅垂方向Dv的上方沿着水平方向Dh错开的位置。
·不同点2
在第四实施方式中，开口部565B构成为，在HP反转时，产生从与氢泵55的吸入口554连接的气液分离部56B的开口部565B朝向配置于与其铅垂下方的位置不同的位置的排气排水部563的气流。即，开口部565B以朝向排气排水部563的方向的方式配置。
在上述结构中，在使氢泵55向图9中的双点划线箭头所示的方向进行了反转的情况下(HP反转)，如图9中的虚线箭头所示，也会产生从开口部565B朝向排气排水部563的反方向的气流。利用该反方向的气流及重力，能够将滞留于氢泵55内的液态水从氢泵55向气液分离部56B排出。另外，能够向从氢泵55排出的液态水及积存于排气排水部563的残留水喷吹来自开口部565B的气体，而如实线箭头所示那样从排气排水部563吹走残留水。由此，能够抑制排气排水部563的残留水发生冻结而排水切断阀57变得无法动作，结果燃料电池系统变得无法动作的情况。
此外，在第四实施方式中，能够应用在第一实施方式中说明的承液面566的构造的变形例(参照图5及图6)。另外，在第四实施方式中，能够应用在第一实施方式～第三实施方式中说明的各残留水除去处理(参照图3、图7及图8)及其变形例的处理。
E.变形例：
此外，本发明不限于上述实施方式、变形例，能够在不脱离其主旨的范围内在各种方式下实施，例如也可以进行如下变形。
E1.变形例1：
在第一实施方式及第四实施方式中，以具有承接并保持被吹到气液分离部的内部空间的液态水的承液面的情况为例进行了说明。但是，气液分离部也可以是不具有承液面的构造。在该情况下，在被吹走的液态水的块体小的情况下，通过附着于内部空间的壁面而进行保持，也能够得到从排气排水部除去残留水的效果。
E2.变形例2：
第一～第三的各实施方式中的残留水除去处理作为分别独立实施的处理而进行了说明。但是，例如也可以将第一实施方式的残留水除去处理与第三实施方式的残留水除去处理一并实施，也可以将第二实施方式的残留水除去处理与第三实施方式的残留水除去处理一并实施。另外，还可以将第一、第二、第三的全部实施方式的处理一并实施。例如，也可以是，在系统停止后，首先在满足了第一条件时实施第一实施方式的处理，在满足了第二条件时实施第二实施方式的处理，之后，在第三实施方式中，在预计到液态水的冻结的可能性的情况下实施残留水除去处理。
本发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构实现。例如，与记载于发明内容一栏的各方式中的技术特征对应的实施方式的技术特征能够为了解决上述课题的一部分或全部或者为了达成上述效果的一部分或全部而适当进行替换、组合。另外，只要该技术特征在本说明书中没有作为必要技术特征进行说明，就能够适当删除。
标号说明
10…燃料电池系统
20…燃料电池
28…阳极的供给口
29…阳极的排出口
30…空气供给排出机构
31…压缩机
32…空气供给流路
33…分流阀
36…调压阀
38…旁通流路
39…空气排出流路
40…氢罐
41…切断阀
50…氢供给排出机构
51…调节器
54…喷射器
55…氢泵
56、56B…气液分离部
57…排水切断阀
58…排出流路
60…氢供给流路
61…氢循环流路
80…冷却水循环机构
81…散热器
82…冷却水泵
83…冷却水排出流路
84…冷却水供给流路
85、86…温度计
90…控制部
551…外壳
552a、552b…转子
554…吸入口
556…排出口
561…外壳
562…内部空间
563…排气排水部
564…连通路
565、565B…开口部
566…承液面
566a、566b…承液面
Dh…水平方向
Dv…铅垂方向

Claims (5)

1.一种燃料电池系统，其中，具备：
燃料电池；
供给流路，向所述燃料电池的阳极的供给口供给燃料气体；
循环流路，将从所述阳极的排出口排出的排出气体作为所述燃料气体向所述供给口再次供给；
气液分离部，设置于所述循环流路，将所述排出气体所包含的气体与液体分离；
循环泵，设置于所述循环流路，将由所述气液分离部分离出的气体向所述供给流路供给；
排出阀，连接于所述气液分离部，用于将分离出的所述液体从所述气液分离部排出；及
控制部，控制所述循环泵的动作，
所述循环泵是两个转子互相反向旋转的双叶式的罗茨泵，
在所述气液分离部的内部空间的底部设置有将分离出的所述液体汇集并从所述排出阀排出的排气排水部，
在所述气液分离部以朝向所述排气排水部的方向的方式配置有连接于所述循环泵的开口部，
在系统停止时，当满足了预先设定的条件的情况下，所述控制部使所述循环泵的所述转子朝向与系统动作时的旋转相反的方向旋转，向所述排气排水部喷吹气体。
2.根据权利要求1所述的燃料电池系统，
所述开口部在所述排气排水部的铅垂方向的上方以朝向铅垂方向的下方的方式配置。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，
所述气液分离部具有设置于比所述排气排水部靠所述内部空间的上方处的承液面，所述承液面由水平面或包含倾斜面的面构成，该倾斜面是越靠外周侧则越向下方倾斜的面。
4.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，
所述控制部在使所述转子朝向与系统动作时的旋转相反的方向旋转时，使所述排出阀打开。
5.根据权利要求1或2所述的燃料电池系统，
在所述系统停止时，当测定出的温度低于冻结判定阈值的情况下，所述控制部使所述转子朝向与系统动作时的旋转相反的方向旋转。
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