CN211654954U - 燃料电池系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型构成一种能够一边向供给于发电部的空气以水进行喷雾来降低空气的温度，一边通过进行空气的加湿来将发电部的发电性能维持于高水平的燃料电池系统。其具有：发电部1；阳极气体供给通路2；阳极废气排出通路4；阴极气体供给通路7；阴极废气排出通路8；将空气加压并向阴极气体供给通路7供给的压力泵送装置6；以及，位于压力泵送装置6的下游侧，向在阴极气体供给通路中流通的空气提供在阴极废气排出通路8中流通的气体所含的水分的加湿部9；回收发电部发电时由于化学反应而生成的水的水回收部5；并具有喷雾装置M，其向阴极气体供给通路7中位于压力泵送装置6的下游且加湿部9的上游的水喷雾区域，以水回收部5的水来进行喷雾。

Description

燃料电池系统

技术领域

本实用新型涉及一种被供给阳极气体和阴极气体的燃料电池系统。

背景技术

作为上述结构的燃料电池系统，在专利文献1中记载了一种结构，其具有通过空气通路向发电部(在文献中为燃料电池)供给空气并通过氢气路径向发电部供给氢气，从而在发电部进行发电的结构，同时还具有为了将发电时所产生的热量释放出去而向发电部供给热介质，并通过热交换将该热介质的热量释放的散热器。

在专利文献1的燃料电池系统中，具有如下结构：在空气通路中发电部的下游侧设有气液分离器，并具备用于将被该气液分离器回收的水散布至散热器的水泵或散布用阀等，从而通过所散布的水的蒸发潜热来提高散热器的散热能力。

专利文献2中记载了一种燃料电池系统，其在横跨空气供给通路和空气排出通路的位置具备加湿器，在空气供给通路中加湿器和发电部之间具备压缩机，在空气排出通路中空气排出方向上的加湿器的下游侧设有水回收装置和储水箱，还具有将储水箱中的水制成雾状并对从压缩机送出的空气喷射(以下称为喷雾)的水喷射阀。

该专利文献2为对由于在压缩部的压缩而温度上升的空气喷射水雾从而降低供给至发电部的空气的温度的装置，结果能够将发电部维持于适宜的温度和湿度并提高发电效率

专利文献

专利文献1：日本专利公开2001-313054号公报

专利文献2：日本专利公开2006-164728号公报

实用新型内容

专利文献1、专利文献2所记载的燃料电池构成为通过层叠多个电池(cell)来提高输出电压的FC电池堆(stack)(在专利文献2中记为燃料电池堆)。在构成为FC电池堆的燃料电池中，为了向多个电池供给空气，使用专利文献2所记载的压缩机等。

但是，由于被压缩机等压缩后的空气的温度会上升，因此在专利文献2中，通过向压缩机部分以水进行喷雾，利用水的汽化热来冷却空气，将燃料电池控制于适宜发电的温度。专利文献2中还记载了通过以水进行喷雾来加湿空气这一特征。

如此，向供给至FC电池堆的空气以水进行喷雾的结构在利用水的汽化热来降低空气温度并将燃料电池的温度控制于适宜发电的温度这一方面是有效的。

但是，在于加湿器和发电部之间向供给于FC电池堆的空气以水进行喷雾的结构中，当所喷雾的水的部分未汽化时，如果水以雾的状态浸入FC电池堆的内部并形成液滴，则当水在FC电池堆的内部形成液滴时，形成液滴的水有可能会阻碍气体的流通、或导致电极和电池的一部分等之间的电气短路、或发电性能的降低。

基于这样的理由，人们需要一种能够一边向供给于发电部的空气以水进行喷雾来降低空气的温度，一边通过进行空气的加湿来将发电部的发电性能维持于高水平的燃料电池系统。

本实用新型所涉及的燃料电池系统的特征结构具备：发电部，上述发电部通过被供给阳极气体和阴极气体来进行发电；阳极气体供给通路，上述阳极气体供给通路向上述发电部供给上述阳极气体；阳极废气排出通路，上述阳极废气排出通路从上述发电部排出阳极废气；阴极气体供给通路，上述阴极气体供给通路作为上述阴极气体而向上述发电部供给空气；阴极废气排出通路，上述阴极废气排出通路从上述发电部排出阴极废气；压力泵送装置，上述压力泵送装置将空气加压并向上述阴极气体供给通路供给；加湿部，上述加湿部位于上述压力泵送装置的下游侧，向在上述阴极气体供给通路中流通的空气提供在上述阴极废气排出通路中流通的气体所含的水分；水回收部，上述水回收部回收上述发电部发电时由于化学反应而生成的水；以及，喷雾装置，上述喷雾装置向上述阴极气体供给通路中位于上述压力泵送装置的下游且上述加湿部的上游的水喷雾区域，以上述水回收部的水来进行喷雾。

根据这一特征结构，当从压力泵送装置向阴极气体供给通路压力泵送空气时，空气中所含的氧气将用于发电部的发电，含未反应的氧气、氮气和水蒸气等的气体则通过阴极废气排出通路排出。在加湿器中，通过吸入在阴极废气排出通路中流通的气体中所含的水并提供给在阴极气体供给通路中流通的空气来加湿空气。此外，发电部所产生的水被水回收部回收，通过喷雾装置在位于阴极气体供给通路上的压力泵送装置的下游且加湿器的上游的水喷雾区域中进行喷雾，可有效冷却被压力泵送装置压缩而升温的空气，也进行空气的加湿。

在这一特征结构上，由于水喷雾区域位于压力泵送装置和加湿器之间，因此即便空气中含有在水喷雾区域中喷射的水中未汽化的雾状水，通过在加湿器内部形成液滴，水不会以雾状被供给至发电部的内部，因此也不会在发电部的内部产生液滴。如此，构成了一边向供给于发电部的空气以水进行喷雾来降低空气的温度，一边通过进行空气的加湿来将发电部的发电性能维持于高水平的燃料电池系统。

作为在上述结构的基础上的结构，上述喷雾装置也可以将水喷雾到上述水喷雾区域中接近上述压力泵送装置的位置。

因为压力泵送装置压缩空气会产生热量并导致空气的温度上升，因此刚被压力泵送装置送出的空气是处于最高温的状态。因此，通过将水喷射到水喷雾区域中的压缩装置附近，可以有效地冷却空气。

作为在上述结构的基础上的结构，可以在上述阴极气体供给通路的上述水喷雾区域的一部分形成有减小供给通路截面积的狭窄部，上述喷雾装置具有向上述狭窄部送出水的喷嘴部。

由此，当被压力泵送装置送出的空气流经水喷雾区域的狭窄部时，因狭窄部的压力降低，因此能够利用负压使喷嘴部的前端往空气喷射水雾。这种结构不需要向喷嘴部供给水的水泵类，其对应于在水喷雾区域流通的空气量的增减也会相应地增减水量，因此用于调整水供给量的控制变得容易。

作为在上述结构的基础上的结构，可以将储存上述水回收部的水的储水箱配置于上述水喷雾区域的重力方向的上方，上述喷雾装置具有向上述水喷雾区域送出储存于上述储水箱的水的排出部。

由此，储水箱所储存的水能够从排出部利用自身重力往水喷雾区域喷射水雾。这种结构中，因为采用的是利用水的自身重力向排出部供给水的结构，因此不需要供水用的水泵类。

作为在上述结构的基础上的结构，上述喷雾装置可以具有将上述水回收部的水加压并送出的加压泵、和向上述水喷雾区域以被上述加压泵加压后的水来进行喷雾的喷雾喷嘴。

由此，通过加压泵将水回收部的水送出至喷雾喷嘴，再通过该喷嘴向水喷雾区域喷射水雾。在这种结构中，因为可以简单地通过控制加压泵来控制水的排出量，比如，通过使供给加压空气的压力泵送装置和加压泵联动，即可容易地进行使供给至水喷雾区域的空气量和从喷雾喷嘴送出的空气量成比例的控制。

作为在上述任意一种结构基础上的结构，上述水回收部由分离回收被送至上述阳极废气排出通路的阳极废气中所含的水的气液分离器构成。

由此，阳极废气中所含的水利用气液分离器来分离回收，所回收的水喷射到水喷雾区域的空气中，能够充分利用通常被排出到外部的水。

附图说明

图1为燃料电池系统结构的总体示意图。

图2为喷雾装置的剖视图。

图3为控制结构的电路系统块图。

图4为其他实施方式(a)的加湿流路和喷雾装置的结构示意图。

图5为其他实施方式(b)的燃料电池系统结构的总体示意图。

具体实施方式

接下来，基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。

(基本结构)

如图1所示，燃料电池系统A构成为具有FC电池堆1(发电部的一例)、储存氢气的罐T、阳极气体供给通路2、开关阀3、阳极废气排出通路4、气液分离器5(水回收部的一例)、空气压缩机6(压力泵送装置的一例)、阴极气体供给通路7、阴极废气排出通路8、加湿器9(加湿部的一例)、中间冷却器(intercooler)10、散热器12和冷却加湿单元H。

图1所示的燃料电池系统A为设于FCV(燃料电池汽车)的系统。该燃料电池系统中，FC电池堆1具有层叠多个电池而成的结构。经由阳极气体供给通路2向该FC电池堆1供给储存于罐T的氢气(燃料气体)，并经由阴极气体供给通路7向该FC电池堆1供给被空气压缩机6压缩的空气(氧化剂)，从而通过FC电池堆1进行发电。

在进行这样的发电时，通过开关阀3来控制氢气的供给量，并通过空气压缩机6来控制空气的供给量，从而决定发电量。此外，气液分离器5具有将FC电池堆1内的在发电时由化学反应生成的水分离回收并储存在内部的功能。

在该燃料电池系统A中，FC电池堆1的壳体具有流通冷却水的冷却流路(未图示)，通过将该冷却流路的冷却水从冷却水路11供给至散热器12，能够进行FC电池堆1的散热。在冷却水路11具有使冷却水循环的电动型的水泵11P，在散热器12具有电动型的散热风扇12F。

冷却加湿单元H通过喷雾装置M将被气液分离器5从阳极废气中分离回收的水对阴极气体供给通路7的空气进行喷雾，从而抑制FC电池堆1的温度上升。该冷却加湿单元H的结构在后文中陈述。

[阳极气体和阴极气体的供给、排出]

在通过该燃料电池系统A进行发电时，利用开关阀3的开启动作将储存于罐T的氢气经由阳极气体供给通路2供给至FC电池堆1。与此同时，利用空气压缩机6的驱动，将空气经由阴极气体供给通路7供给至FC电池堆1。

开关阀3具有通过电磁螺线管的驱动而开关的阀体，通过设定驱动电磁螺线管的电流值，可任意设定阀的开度。空气压缩机6具有通过电动机驱动的结构，通过控制该电动机可任意设定所压力泵送的空气量。

此外，随着发电，阳极废气从FC电池堆1被排出至阳极废气排出通路4。阳极废气中含有未反应的氢气、水蒸气和雾状的水。阳极废气所含的水被气液分离器5分离回收，去除了水的阳极废气(含未反应的氢气的气体)从气液分离器5经由还原路径13被供给阳极气体供给通路2。

对于气液分离器5，可使用具有在箱体内使阳极废气旋转并利用气旋效果使水和气体分离的结构、或使阳极废气与配置于箱体内部的碰撞壁碰撞，从而使水坠落到下方来分离气体和水的结构的装置。在该气液分离器5中，将分离了水的气体从上部送出至还原路径13，并将回收的水储存于箱体底部。

三通阀14构成为可以选择防止储存于气液分离器5的底部的水的排出的储存位置、送出至加湿流路15的加湿位置、和送出至排出流路16的排出位置这3个位置。三通阀14具有切换流路的阀体和用于控制该阀体的电动致动器。

通过将三通阀14设定于储存位置可以把水储存在气液分离器5的底部。通过将三通阀14设定于加湿位置可以把气液分离器5的水从加湿流路15供给至冷却加湿单元H。通过将三通阀14设定于排出位置可以把气液分离器5的水送至排出流路16，与阴极废气排出通路8排出的阴极废气合流，并一并排出到外部(车外)。

空气压缩机6配置于阴极气体供给通路7中的最上游位置，其压缩吸入了外部空气的空气，并送出至阴极气体供给通路7。在阴极气体供给通路7中的空气压缩机6的下游侧，依次配置有喷雾装置M、中间冷却器10、和加湿器9。

中间冷却器10具有散热部，该散热部为了进行由于在空气压缩机6中的加压而温度上升的空气的散热，实现被送至阴极气体供给通路7的空气的散热。该散热部通过与外部空气接触来吸收被送至阴极气体供给通路7的空气的热量从而实现散热。

加湿器9配置于横跨阴极气体供给通路7和阴极废气排出通路8的位置。该加湿器9具有隔着透水膜向一侧的湿侧空间供给来自阴极废气排出通路8的阴极废气，并向另一侧的干侧空间供给来自阴极气体供给通路的阴极气体的结构。由此，在加湿器9中，被供给至湿侧空间的阴极废气中所含的水会透过透水膜，所透过的水被加入于被供给至干侧空间的阴极气体中，从而实现阴极气体的加湿。

[冷却加湿单元]

冷却加湿单元H具有喷雾装置M、、用于控制从加湿流路15供给来的水的流量的流量控制阀21、和防止加湿流路15的水的逆流的止回阀22。该冷却加湿单元H还构成为向位于阴极气体供给通路7中的空气压缩机6的下游侧、加湿器9的上游侧并且中间冷却器10的上游侧，以来自加湿流路15的水来进行喷雾，从而冷却空气(阴极气体)，同时加湿空气。

即，水喷雾区域7a是由于空气压缩机6的压缩而温度上升的空气被送往的区域，通过喷雾装置M，向该区域以水进行喷雾，来实现空气的冷却和加湿。

如图2所示，喷雾装置M具有喷雾管23和喷嘴部25。喷雾管23具有文氏管，在该文氏管的内周形成有在包围水喷雾区域7a的空间中减小供给通路截面积的狭窄部24。此外，在该喷雾装置M中，还具有与狭窄部24的内周空间连通的喷嘴部25，在该喷嘴部25连接有加湿流路15。

在该喷雾装置M中，在空气通过狭窄部24时进行加速，利用狭窄部24的压力降低的现象从喷雾管23的前端通过负压来送出水，并使水呈雾状喷射。另外，喷雾装置M还具有多个喷嘴部25，也可以形成为通过多个喷嘴部25以水进行喷雾的结构。

流量控制阀21通过电磁螺线管的驱动来使阀体工作，并使用能够任意设定阀内部的加湿流路15的开度的电磁比例型的阀。通过这样形成流量控制阀21，并通过设定驱动电磁螺线管的电流值，可以任意设定通过喷雾装置M喷雾的水量。止回阀22允许在阴极气体供给通路7中的水向喷雾装置M的流动，同时，当喷雾装置M的内部压力增大并上升时，防止空气经由喷嘴部25流入加湿流路15的现象。

[控制结构/控制形态]

如图1所示，燃料电池系统A具有检测阴极废气排出通路8中的FC电池堆1和加湿器9之间的阴极废气的温度的气体温度传感器S1、检测被供给至空气压缩机6的空气的温度的空气温度传感器S2、和检测从空气压缩机6送出的空气的压力的压力传感器S3。

该燃料电池系统A通过如图3所示的控制装置30来控制。控制装置30被输入气体温度传感器S1、空气温度传感器S2、压力传感器S3的信号。FCV(燃料电池汽车)具有检测油门踏板的踩踏量的油门踏板传感器31、检测作用于行驶系统的负荷的负荷传感器32、和检测车辆的行驶速度的车速传感器33，来自这些传感器的信号会被输入到控制装置30。

控制装置30向控制开关阀3的电磁螺线管、空气压缩机6的电动机、控制三通阀14的电动致动器、控制流量控制阀21的电磁螺线管、水泵11P和散热风扇12F输出控制信号。

在控制装置30中，同时执行在FC电池堆1中获取行驶所需的电力的电力控制程序、和将FC电池堆1的温度维持在适宜发电的温度的温度管理程序。电力控制程序根据从包含油门踏板传感器31、负荷传感器32、车速传感器33的传感器类中获取的信息来控制开关阀3和空气压缩机6，使FC电池堆1输出行驶所需的电力。

在燃料电池系统A中，由于FC电池堆1的阴极侧需要保持湿润，因此在如FC电池堆1刚启动后的发电初期，即便气体温度传感器S1检测到的温度为较低值，也进行通过喷雾装置M向被供给至阴极气体供给通路7的空气供给水的控制。

温度管理程序在参考FC电池堆1的发电状况的同时，基于气体温度传感器S1、空气温度传感器S2和压力传感器S3的检测信号，设定喷雾装置M中的水的目标喷雾量(单位时间的喷雾量)，并设定流量控制阀21的开度。此外，温度管理程序还设定有控制形态，使得当气体温度传感器S1检测到的温度处于FC电池堆1的适宜发电温度范围内时，不进行利用喷雾装置M的水的喷雾。

在基于该温度管理程序的控制中，气体温度传感器S1检测到的温度相比适宜发电的温度范围越高，则将目标喷雾量设定为越大的值。在这样设定目标喷雾量时，可通过使气体温度传感器S1检测到的温度乘以系数等计算，或基于气体温度传感器S1检测到的温度并参照表格来进行处理。

如上所述，流量控制阀21为通过电磁螺线管的驱动使阀体工作，从而决定阀开度的结构，因此目标喷雾量可以供给至电磁螺线管的电流值的方式来设定。

此外，温度管理程序在设定了目标喷雾量的状态下，当空气温度传感器S2检测到的空气温度处于规定的温度范围内时，不进行目标喷雾量的修正，当为高于规定的温度范围的高温时，进行增大目标喷雾量的修正，当为低于规定的温度范围的低温时，进行减少目标喷雾量的修正。

进而，温度管理程序在压力传感器S3检测到的压力处于规定的压力领域时，不进行目标喷雾量的修正，当为高于规定的压力范围的高压时，空气在喷雾管23的内部以高速流动，从喷嘴部25喷雾的水量增大，因此进行减少目标喷雾量的修正。此外，也可以设定基于供给至空气压缩机6的电流值并通过计算等求出流经喷雾管23的内部的空气的流速这样的控制形态，来代替上述具有压力传感器S3的结构。

如此，基于被温度管理程序设定的目标喷雾量来设定流量控制阀21的开度，从而在喷雾装置M中向阴极气体供给通路7以最佳量的水来进行喷雾，以冷却空气。因此，能抑制FC电池堆1的温度上升，并将FC电池堆1的温度维持在适宜发电的温度范围，也能实现对空气的加湿。

[实施方式的作用效果]

根据这样的结构，在阴极气体供给通路7中以空气流通的方向为基准，通过配置于加湿器9的上游侧的喷雾装置M来以水进行喷雾。通过这样以水进行喷雾，即便空气中存在雾状的水，水雾也会以液滴形态附着在中间冷却器10的内部或加湿器9的内部，从而被除去。基于这样的理由，液滴不会进入FC电池堆1的内部，也不会导致降低发电效率的故障。

因为喷雾装置M具有文氏管，因此例如，不需要像向喷嘴供给加压的水的结构这样的用于进行喷雾的水泵。此外，因为冷却加湿单元H具有流量控制阀21和止回阀22，因此可以通过流量控制阀21来进行水的喷雾量的调整，当水喷雾区域7a的压力上升时，止回阀22会抑制空气和水在加湿流路15中沿逆流方向流通的问题。利用这种简单的结构，根据目标喷雾量来以水进行喷雾，从而可以抑制FC电池堆1的温度上升。

在该燃料电池系统A中，能够将气液分离器5中从阳极废气分离回收的水供给至喷雾装置M，因此不需要储存用于喷雾的水的专用水罐，也不需要用于向该水罐补充水的结构。

进而，燃料电池系统A也可以形成为如下结构：由于在喷雾装置M中向被冷却加湿单元H送出至阴极气体供给通路7的空气以水进行喷雾，降低空气的温度，因此不使用中间冷却器10。此外，通过在喷雾装置M以水进行喷雾，不仅可以冷却空气还能加湿空气，因此也无需使用具有高加湿性能的加湿器9，能实现加湿器9的小型化。

特别是能设为不使用中间冷却器10的结构或使加湿器9小型化的结构，因此可以实现燃料电池系统A的小型化，从而可以实现燃料电池系统A的低廉化。

[其他实施方式]

本实用新型除了上述实施方式以外，也可以形成为以下结构(对于具有与实施方式相同功能的部分，附上与实施方式相同的编号、符号)

(a)如图4所示，在该其他实施方式(a)中，除了冷却加湿单元H以外的结构与实施方式相同，冷却加湿单元H将在气液分离器5(水回收部)中从阳极废气分离回收的水从三通阀14经由加湿流路15供给至储水箱41并储存。特别是，储水箱41安装在水喷雾区域7a的重力方向的上方。

冷却加湿单元H具有储存水的储水箱41、控制来自储水箱41的水的流量的流量控制阀21、被供给来自流量控制阀21的水的排出喷嘴26。如图4所示，喷嘴装置M以喷雾管23在上下方向上贯穿，使得相对于呈圆筒状的喷雾管23的内部的水喷雾区域7a，自上方通过水的自重来供给水的方式，设有排出喷嘴26(排出部的一例)。

在该其他实施方式(a)中，如图4所示，具有检测储存于储水箱41的水的水位的水位传感器SL和排出储存于储水箱41的水的排水路18，该排水路18具有电磁式开合的排水阀19。这种结构通过控制排水阀19可实现对储水箱41的储水量的管理，但也可以在当储水箱41的水位超过设定值时使水溢出的位置设置排水路18。

在该其他实施方式(a)中，也具有实施方式所阐述的控制装置30，可以根据多个传感器的检测结果来设定喷雾装置M中的水的目标喷雾量。即通过控制装置30，设定流量控制阀21的开度，从而使目标喷雾量的水从储水箱41通过水的自重被供给至排出喷嘴26，在喷雾装置M中将所供给的水向水喷雾区域7a喷雾，再利用这一喷雾来冷却空气，最终抑制FC电池堆1的温度上升，并将FC电池堆1的温度维持在适宜发电的温度范围内，并且实现对空气的加湿。

此外，在该其他实施方式(a)中，也可形成为在喷雾装置M具有多个排出喷嘴26，通过多个排出喷嘴26以水进行喷雾的结构。

(b)如图5所示，在该其他实施方式(b)中，除了冷却加湿单元H以外的结构与实施方式相同，作为冷却加湿单元H，具有加压来自加湿流路15的水的加压泵42，喷雾装置M具有以被加压泵42加压后的水来进行喷雾的喷雾喷嘴27。在该其他实施方式(b)中，所使用的加压泵42为电动机驱动的加压泵。喷雾装置M设有在向呈圆筒状的喷雾管23的内部的水喷雾区域7a以水来进行喷雾的状态下供给水的喷雾喷嘴27。

在该其他实施方式(b)中，也具有实施方式所阐述的控制装置30，可以根据多个传感器的检测结果来设定喷雾装置M的水的目标喷雾量。即控制装置30根据多个传感器的检测结果来设定喷雾装置M中的水的目标喷雾量，再根据该设定来设定加压泵42的驱动速度，从而使目标喷雾量的水从加湿流路15供给至喷雾喷嘴27。如此，在喷雾装置M中向水喷雾区域7a以水来进行，从而冷却空气，最终抑制FC电池堆1的温度上升，并将FC电池堆1的温度维持在适宜发电的温度范围内，并且实现对空气的加湿。

此外，该其他实施方式(b)中，也可形成为在喷雾装置M具有多个排出喷嘴27，通过多个排出喷嘴27以水进行喷雾的结构。此外，在该其他实施方式(b)的结构中，也可以和其他实施方式(a)一样具有储水箱41。

(c)被排出至阴极废气排出通路8的阴极废气中所含的水通过和实施方式所阐述的气液分离器5具有相同结构的气液分离器等来进行分离回收，所回收的水被供给至喷雾装置M，以这种方式构成冷却加湿单元H。即便在这种结构下，也可以向被送至阴极气体供给通路7的空气以水来进行喷雾，实现空气的降温。

(d)在阴极气体供给通路7中，于喷雾装置M的下游侧配置有可与在阴极气体供给通路7中流通的空气接触的储水部。该储水部为以在阴极气体供给通路7中使水面露出的方式储水的结构，具有通过储水部的水面向在阴极气体供给通路7中流通的空气供给水的作用。

(e)在阴极气体供给通路7中，采用将空气压缩机6所压缩的空气被送出的开口部等非常接近空气压缩机6的位置的区域设定为水喷雾区域7a来以水进行喷雾的结构。利用这种结构，能够在接近空气压缩机6的位置有效地进行冷却。

[产业上的可利用性]

本实用新型能够应用于一种被供给阳极气体和阴极气体的燃料电池系统。

符号说明

1FC电池堆(发电部)

2阳极气体供给通路

4阳极废气排出通路

5气液分离器/水回收部

6空气压缩机(压力泵送装置)

7阴极气体供给通路

7a水喷雾区域

8阴极废气排出通路

9加湿器(加湿部)

24狭窄部

25喷嘴部

26排出喷嘴(排出部)

27喷雾喷嘴

41储水箱

42加压泵

M喷雾装置。

Claims (6)

1.一种燃料电池系统，其特征在于，具有：

发电部，所述发电部通过被供给阳极气体和阴极气体来进行发电；

阳极气体供给通路，所述阳极气体供给通路向所述发电部供给所述阳极气体；

阳极废气排出通路，所述阳极废气排出通路从所述发电部排出阳极废气；

阴极气体供给通路，所述阴极气体供给通路作为所述阴极气体而向所述发电部供给空气；

阴极废气排出通路，所述阴极废气排出通路从所述发电部排出阴极废气；

压力泵送装置，所述压力泵送装置将空气加压并向所述阴极气体供给通路供给；

加湿部，所述加湿部位于所述压力泵送装置的下游侧，向在所述阴极气体供给通路中流通的空气提供在所述阴极废气排出通路中流通的气体所含的水分；

水回收部，所述水回收部回收所述发电部发电时由于化学反应而生成的水；以及，

喷雾装置，所述喷雾装置向所述阴极气体供给通路中位于所述压力泵送装置的下游且所述加湿部的上游的水喷雾区域，以所述水回收部的水来进行喷雾。

2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述喷雾装置将水喷雾到所述水喷雾区域中接近所述压力泵送装置的位置。

3.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，

在所述阴极气体供给通路的所述水喷雾区域的一部分形成有减小供给通路截面积的狭窄部，所述喷雾装置具有向所述狭窄部送出水的喷嘴部。

4.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，

将储存所述水回收部的水的储水箱配置于所述水喷雾区域的重力方向的上方，所述喷雾装置具有向所述水喷雾区域送出储存于所述储水箱的水的排出部。

5.如权利要求1或2所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述喷雾装置具有将所述水回收部的水加压并送出的加压泵、和向所述水喷雾区域以被所述加压泵加压后的水来进行喷雾的喷雾喷嘴。

6.如权利要求1所述的燃料电池系统，其特征在于，

所述水回收部由分离回收被送至所述阳极废气排出通路的阳极废气中所含的水的气液分离器构成。

Images