JP2003223921A - Fuel cell equipment - Google Patents

Fuel cell equipment

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JP2003223921A
JP2003223921A JP2002019954A JP2002019954A JP2003223921A JP 2003223921 A JP2003223921 A JP 2003223921A JP 2002019954 A JP2002019954 A JP 2002019954A JP 2002019954 A JP2002019954 A JP 2002019954A JP 2003223921 A JP2003223921 A JP 2003223921A
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fuel cell
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和浩 長田
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide fuel cell equipment, which is advantageous to reduce the power consumption and miniaturization, by sealing the fuel gas or its off-gas. <P>SOLUTION: The fuel cell equipment has a fuel cell 8, a gas passage component 10 and a discharge way 140. The gas passage component 10 has a room 10r, in which the fuel gas or its off-gas passes, a room bottom face 100, in which water generated based on the moisture contained in the fuel gas or its off-gas can stay, and a discharge port 120 formed in the room bottom face 100. The discharge way 140 is arranged extending downward towards a drain part 6 prepared below the discharge port 120 of the gas passage component 10. In the discharge way 140 or the discharge port 120, a hydraulic pressure operated discharge valve 200 is equipped. The discharge valve 200, usually closed, stops, discharge of water to the drain part 6 from the discharge way 140 with the closing stopped, and, responding to the hydraulic pressure, opens wide, and discharges the water through the discharge way 140 to the drain part 6 with the opening. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は燃料電池装置の改良
に関し、燃料ガスまたはこれのオフガスに含まれている
水分から生成された水が滞留可能な室をもつ燃料電池装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement of a fuel cell device, and more particularly to a fuel cell device having a chamber in which water generated from water contained in fuel gas or off gas thereof can be retained.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、環境保護等の観点から燃料電池装
置が注目されている。燃料電池装置は、燃料ガスと酸素
含有ガス(一般的には空気)とを用いて発電する燃料電
池と、燃料ガスを燃料電池に供給する燃料供給通路と、
酸素含有ガスを燃料電池に供給する酸化剤供給通路とを
有する。このような燃料電池装置の運転時には生成水が
滞留することがある。殊に、燃料電池の電解質膜は過剰
に乾燥すると、発電性能が充分に得られないため、燃料
電池の内部は加湿されていることが多い。このため、燃
料電池装置の各経路にて生成水の滞留が生じることが多
い。そこで特許公報第2656262号公報には、燃料
電池を最上部に配置すると共に、配管に勾配をつけ、配
管中で生成した水を凝縮部に集め、生成水による通路の
閉塞を防止する燃料電池発電設備が開示されている。
2. Description of the Related Art In recent years, fuel cell devices have attracted attention from the viewpoint of environmental protection and the like. The fuel cell device includes a fuel cell for generating power using a fuel gas and an oxygen-containing gas (generally air), a fuel supply passage for supplying the fuel gas to the fuel cell,
An oxidant supply passage for supplying an oxygen-containing gas to the fuel cell. The generated water may stay during the operation of such a fuel cell device. In particular, if the electrolyte membrane of the fuel cell is excessively dried, sufficient power generation performance cannot be obtained, so the inside of the fuel cell is often humidified. Therefore, the generated water often stays in each path of the fuel cell device. In view of this, Japanese Patent Publication No. 2656262 discloses a fuel cell power generation system in which a fuel cell is arranged at the uppermost portion, a pipe is inclined, and water generated in the pipe is collected in a condensing section to prevent clogging of a passage due to generated water. The equipment is disclosed.

【0003】更に凝縮部に滞留した生成水を吐出する他
の技術について、以下説明する。燃料電池の燃料極から
発電後の燃料ガスのオフガスが排出される。燃料ガスの
オフガスは、発電として消費されなかった未反応成分を
含有すると共に、水分を有する。燃料ガスのオフガスか
ら水分を取り除くために、燃料のガスのオフガスは、冷
却機能を有する凝縮部を通過する。そして、燃料ガスの
オフガスは凝縮部で冷却されるため、燃料ガスのオフガ
スに含まれている水分は、凝縮水として生成し、その水
は凝縮部の室に滞留する。凝縮部の室に滞留する水の量
は、燃料電池の運転に伴い次第に増加するため、凝縮部
の室の吐出ポートから吐出させる必要がある。しかし燃
料ガスのオフガスは発電反応として消費されなかった未
反応成分を含有するため、吐出ポートから水と共に漏出
させることは好ましくない。そこで凝縮部の室に一定の
水を滞留させ、凝縮部の室に滞留した水で吐出ポートを
覆ってシールすることにしている。
Another technique for discharging the generated water accumulated in the condenser will be described below. Off-gas of the fuel gas after power generation is discharged from the fuel electrode of the fuel cell. The off-gas of the fuel gas contains unreacted components that have not been consumed for power generation and also has water content. To remove water from the fuel gas offgas, the fuel gas offgas passes through a condenser having a cooling function. Since the off-gas of the fuel gas is cooled in the condensing part, the moisture contained in the off-gas of the fuel gas is generated as condensed water, and the water stays in the chamber of the condensing part. Since the amount of water staying in the chamber of the condenser gradually increases as the fuel cell operates, it is necessary to discharge the water from the discharge port of the chamber of the condenser. However, since the off gas of the fuel gas contains unreacted components that have not been consumed in the power generation reaction, it is not preferable to leak it together with water from the discharge port. Therefore, a certain amount of water is retained in the chamber of the condenser, and the discharge port is covered and sealed with the water retained in the chamber of the condenser.

【0004】このように水で吐出ポートを覆ってシール
する従来技術では、凝縮部の室に滞留した水の高さのハ
イレベル位置を検知する電気式のハイレベルセンサと、
滞留した水の高さのローレベル位置を検知する電気式の
ローレベルセンサと、ハイレベルセンサ及びローレベル
センサからの信号に基づいて開放する電磁弁とが設けら
れていた。そして凝縮部の室に滞留した水の高さが増加
して設定値を越えると、電気式のハイレベルセンサがこ
れを検出し、制御装置が電磁弁を開放させて、凝縮部の
室に滞留していた水を吐出ポートから凝縮部外に吐出さ
せていた。これにより凝縮部内に過剰の水が滞留するこ
とを防止し、凝縮部の室の必要容積を確保できる。また
凝縮部の室に滞留した水の高さが低下すると、電気式の
ローレベルセンサがこれを検出し、制御装置が電磁弁を
閉鎖させ、これにより水の吐出を阻止し、一定量の水を
凝縮部の室に滞留させる。これにより凝縮部の室の吐出
ポートを水でシールする水シール構造を採用することが
できる。故に、凝縮部内に供給された燃料ガスのオフガ
スが吐出ポートから漏出することを水シールにより防止
することができる。
As described above, in the conventional technique of covering the discharge port with water and sealing the discharge port, an electric high level sensor for detecting the high level position of the height of the water staying in the chamber of the condenser,
An electric low level sensor that detects the low level position of the height of the accumulated water and a solenoid valve that opens based on a signal from the high level sensor and the low level sensor are provided. When the height of water accumulated in the chamber of the condenser increases and exceeds the set value, an electric high-level sensor detects this and the control device opens the solenoid valve to retain the water in the chamber of the condenser. The discharged water was discharged from the discharge port to the outside of the condenser. As a result, it is possible to prevent excess water from accumulating in the condensing part, and to secure the required volume of the chamber of the condensing part. Also, when the height of the water accumulated in the chamber of the condensing unit drops, an electric low level sensor detects this, and the control device closes the solenoid valve, which prevents the discharge of water and prevents a certain amount of water. Is retained in the chamber of the condenser. This makes it possible to employ a water seal structure in which the discharge port of the chamber of the condenser is sealed with water. Therefore, it is possible to prevent the offgas of the fuel gas supplied into the condenser from leaking from the discharge port by the water seal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
技術によれば、凝縮部の室に滞留している水の高さを検
出する電気式のハイレベルセンサ、ローレベルセンサ、
更には、これらのセンサからの検出信号に基づいて開放
する電磁弁が必要とされる。故に消費電力の低減、サイ
ズの小型化では不利となる。殊に電磁弁は励磁ソレノイ
ドが装備されているため、サイズの小型化に不利であ
り、励磁ソレノイドを励磁する必要があるため、消費電
力の低減の面でも不利である。
However, according to the above-mentioned technique, an electric high level sensor, a low level sensor, which detects the height of water staying in the chamber of the condenser,
Furthermore, a solenoid valve that opens based on the detection signals from these sensors is needed. Therefore, reduction of power consumption and size reduction are disadvantageous. In particular, the solenoid valve is equipped with an exciting solenoid, which is disadvantageous in reducing the size, and it is also disadvantageous in reducing power consumption because it is necessary to excite the exciting solenoid.

【0006】本発明は上記した実情に鑑みてなされたも
のであり、燃料ガスまたはこれのオフガスをシールしつ
つ、消費電力の低減、サイズの小型化に有利な燃料電池
装置を提供することを課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a fuel cell device which is advantageous in reducing power consumption and size while sealing fuel gas or off gas thereof. And

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】第1発明に係る燃料電池
装置は、燃料極と酸化剤極とを有する燃料電池と、燃料
ガスまたはこれのオフガスが通過する室と、室の燃料ガ
スまたはこれのオフガスに含まれている水分に基づいて
生成された水が滞留可能な室底面と、室底面に形成され
た吐出ポートとを有するガス通過部材と、ガス通過部材
の室底面の吐出ポートよりも下方に設けられた排水部に
向けてガス通過部材の吐出ポートから下方に延設され、
室底面に溜まった水を吐出ポートから排水部に吐出する
吐出路とを具備する燃料電池装置において、吐出路また
は吐出ポートには、通常時に閉鎖しており、閉鎖に伴い
吐出路から排水部への水の吐出を阻止すると共に、水圧
に応答して開放し開放に伴い水を吐出路を経て排水部に
吐出させる水圧応答式の吐出弁が設けられていることを
特徴とするものである。
A fuel cell device according to a first aspect of the present invention includes a fuel cell having a fuel electrode and an oxidizer electrode, a chamber through which a fuel gas or off gas thereof passes, and a fuel gas in the chamber or a fuel gas in the chamber. Than a gas passage member having a chamber bottom surface capable of accumulating water generated based on the water content contained in the off-gas, a discharge port formed on the chamber bottom surface, and a discharge port on the chamber bottom surface of the gas passage member. Extending downward from the discharge port of the gas passage member toward the drainage section provided below,
In a fuel cell device having a discharge passage for discharging water accumulated on the bottom surface of the chamber from the discharge port to the drain portion, the discharge passage or the discharge port is normally closed, and the discharge passage to the drain portion is closed. Is provided with a hydraulic pressure responsive discharge valve that prevents the discharge of water and opens in response to the water pressure and discharges the water to the drainage part through the discharge passage with the opening.

【0008】燃料ガスまたはこれのオフガスはガス通過
部材の室を通過する。水圧応答式の吐出弁は通常時には
閉鎖している。吐出弁が閉鎖しているときには、ガス通
過部材の室に供給された燃料ガスまたはこれのオフガス
がガス通過部材の室底面の吐出ポートから排水部に漏出
することが抑えられる。
The fuel gas or its off gas passes through the chamber of the gas passage member. The hydraulically responsive discharge valve is normally closed. When the discharge valve is closed, it is possible to prevent the fuel gas supplied to the chamber of the gas passage member or the off gas thereof from leaking from the discharge port on the bottom surface of the chamber of the gas passage member to the drain portion.

【0009】燃料電池の運転に伴い、ガス通過部材の室
における滞留水量が次第に増加して設定値を越えると、
滞留水の水圧に応答して吐出弁は自動的に開放する。こ
のように吐出弁が開放すると、水は吐出路を経て排水部
に自動的に吐出される。これによりガス通過部材の室に
過剰の水が滞留することが抑えられ、ガス通過部材の室
の容積が確保される。
When the amount of accumulated water in the chamber of the gas passage member gradually increases with the operation of the fuel cell and exceeds the set value,
The discharge valve automatically opens in response to the water pressure of the accumulated water. When the discharge valve is opened in this manner, water is automatically discharged to the drainage section through the discharge passage. This prevents excess water from accumulating in the chamber of the gas passage member, and ensures the volume of the chamber of the gas passage member.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明に係るガス通過部材は、燃
料ガスまたはこれのオフガスが通過する室と、燃料ガス
またはこれのオフガスに含まれている水分に基づいて生
成された水が滞留する室底面と、室底面に形成された吐
出ポートとを有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a gas passage member according to the present invention, a chamber through which fuel gas or its off gas passes, and water generated based on the water content contained in the fuel gas or its off gas are retained. It has a chamber bottom surface and a discharge port formed on the chamber bottom surface.

【0011】本発明の好ましい形態によれば、ガス通過
部材としては、燃料ガスのオフガスに含まれている水分
を凝縮させることにより、燃料ガスのオフガスに含まれ
ている水分を低減させる凝縮部とすることができる。ま
た本発明の好ましい他の形態によれば、ガス通過部材
は、燃料ガスまたはこれのオフガスが通過するように燃
料電池に取り付けられているマニホルドとすることがで
きる。更にはガス通過部材としては、凝縮部やマニホル
ドに限定されるものではなく、燃料ガスまたはこれのオ
フガスが通過する配管部材を採用しても良い。
According to a preferred embodiment of the present invention, the gas passage member includes a condenser for condensing the water contained in the off gas of the fuel gas to reduce the water contained in the off gas of the fuel gas. can do. According to another preferred embodiment of the present invention, the gas passage member may be a manifold attached to the fuel cell so that the fuel gas or an off gas thereof may pass therethrough. Further, the gas passage member is not limited to the condensing part and the manifold, and a pipe member through which fuel gas or off gas thereof passes may be adopted.

【0012】本発明の好ましい形態によれば、排水部と
しては、室底面よりも下方向に設けられた水容器とする
ことができるが、場合によっては大気中としても良い。
水容器としては水タンクとすることができるが、この場
合、水を回収して水の再利用に有利となる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the drainage part may be a water container provided below the bottom surface of the chamber, but in some cases, it may be in the atmosphere.
A water tank may be used as the water container, but in this case, it is advantageous to collect water and reuse it.

【0013】本発明の好ましい形態によれば、水圧応答
式の吐出弁は、吐出路に連通する弁ポートを開閉可能な
弁部と、弁部が弁ポートを閉鎖する方向に付勢する弾性
部とを有しており、弁部が受ける水圧に基づいて弁部が
動作して弁ポートが開放することができる。弾性部とし
てはバネ部材を例示できる。バネ部材としては金属バ
ネ、樹脂バネ、セラミックスバネのうちの少なくとも1
種を採用できる。バネ部材としてはコイルバネや板バネ
等の公知のバネを採用できる。また弾性部としては、ゴ
ムや樹脂等の高分子有機材料を主体として形成すること
もできる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the hydraulically responsive discharge valve has a valve portion that can open and close a valve port that communicates with the discharge passage, and an elastic portion that urges the valve portion to close the valve port. Based on the water pressure received by the valve section, the valve section operates and the valve port can be opened. A spring member can be exemplified as the elastic portion. At least one of a metal spring, a resin spring, and a ceramic spring is used as the spring member.
Seeds can be adopted. A known spring such as a coil spring or a leaf spring can be used as the spring member. Alternatively, the elastic portion may be formed mainly of a high molecular weight organic material such as rubber or resin.

【0014】本発明の好ましい形態によれば、吐出弁
は、吐出路に連通する弁ポートを開閉するように弾性変
形可能な弁部を有しており、弁部が受ける水圧に基づい
て弁部が弾性変形して弁ポートが開放することができ
る。弾性変形可能な弁部としては、ゴムや樹脂等の高分
子有機材料を主体として形成することができる。
According to a preferred embodiment of the present invention, the discharge valve has a valve portion that is elastically deformable so as to open and close the valve port communicating with the discharge passage, and the valve portion is based on the water pressure received by the valve portion. Can be elastically deformed to open the valve port. The elastically deformable valve portion can be formed mainly of a polymer organic material such as rubber or resin.

【0015】本発明に係る燃料電池装置としては、燃料
電池に供給される燃料には、燃料電池での使用に適する
ように燃料を改質した改質ガスや未改質の燃料も含まれ
る。従って、本発明に係る燃料電池装置としては、燃料
電池で用いるのに好ましい水素含有ガスである改質ガス
に燃料を改質させる改質部を有するタイプでも良いし、
あるいは、改質部を有さずに、メタノール等の燃料を燃
料極で直接酸化させて水素を形成するタイプでも良い。
In the fuel cell device according to the present invention, the fuel supplied to the fuel cell includes a reformed gas obtained by reforming the fuel so as to be suitable for use in the fuel cell and an unreformed fuel. Therefore, the fuel cell device according to the present invention may be of a type having a reforming section for reforming the fuel into a reformed gas which is a hydrogen-containing gas preferable for use in the fuel cell,
Alternatively, it may be a type that does not have a reforming section and directly oxidizes a fuel such as methanol at the fuel electrode to form hydrogen.

【0016】燃料電池は燃料及び酸化剤ガスに基づいて
発電するものであり、電池セルを積層した方式を例示で
きる。代表的な燃料としては炭化水素系等の燃料ガスが
挙げられ、メタン、プロパン、ブタン等の少なくとも1
種を主要成分とするガスを用いることができ、天然ガ
ス、メタノール、ガソリン、バイオガスを例示すること
ができる。燃料としては、燃料を改質した改質ガスであ
る水素含有ガスを用いることができる。酸化剤ガスとし
ては空気などの酸素含有ガスを用いることができる。燃
料電池は業務用、家庭用、定置用、車載用、固定式、可
動式、ポータブル式を問わない。
The fuel cell produces electric power based on the fuel and the oxidant gas, and a system in which battery cells are laminated can be exemplified. A typical fuel is a fuel gas such as hydrocarbon, and at least one of methane, propane, butane, etc.
A gas containing a seed as a main component can be used, and examples thereof include natural gas, methanol, gasoline, and biogas. As the fuel, a hydrogen-containing gas that is a reformed gas obtained by reforming the fuel can be used. An oxygen-containing gas such as air can be used as the oxidant gas. The fuel cell may be a commercial type, a domestic type, a stationary type, an on-vehicle type, a fixed type, a movable type, or a portable type.

【0017】[0017]

【実施例】(第1実施例)本発明を具体化した第1実施
例を図1に示す。燃料電池装置は、図1に示すように、
燃料及び酸化剤ガスとしての空気に基づいて発電する燃
料電池8と、ガス通過部材としての凝縮部10と、凝縮
部10よりも下方に設けられた排水部として機能する水
タンク6と、凝縮部10から下方に向けて延設された凝
縮部10と水タンク6とをつなぐ吐出路140とを有す
る。燃料電池8は、燃料としての水素含有ガスが供給さ
れる燃料極と、酸化剤ガスとしての酸素含有ガスである
空気が供給される酸化剤極である空気極と、燃料電池8
をこれの内部から冷却する冷却通路22とをもつ。
(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment embodying the present invention. The fuel cell device, as shown in FIG.
A fuel cell 8 for generating power based on air as a fuel and an oxidant gas, a condenser 10 as a gas passage member, a water tank 6 provided below the condenser 10 and functioning as a drain, and a condenser. A discharge passage 140 that connects the condenser 10 and the water tank 6 that extend downward from 10 is provided. The fuel cell 8 includes a fuel electrode to which a hydrogen-containing gas as a fuel is supplied, an air electrode as an oxidant electrode to which air that is an oxygen-containing gas as an oxidant gas is supplied, and a fuel cell 8
With a cooling passage 22 for cooling from inside.

【0018】図1に示すように、凝縮部10は箱状をな
しており、冷却機能を有するものであり、水分を含む水
素含有ガスのオフガスが通過する室10rと、室10r
の底を形成すると共に水が滞留まる室底面100と、室
底面100の下部に形成された吐出ポート120とを有
する。冷却水等の冷却媒体が流れる熱交換通路31の一
部31eが凝縮部10の室10rに配置されているた
め、凝縮部10の室10r内は冷却される。凝縮部10
の底に形成されている室底面100は、水を流下させ得
るように吐出ポート120に向けて下降傾斜している。
吐出路140は、凝縮部10の室底面100の吐出ポー
ト120から下方に向けて延設されており、凝縮部10
の室底面100に溜まった水を吐出ポート120から水
タンク6に吐出するものである。水タンク6は大気に連
通する大気連通口6mを有する。
As shown in FIG. 1, the condenser 10 has a box shape and has a cooling function. The chamber 10r and the chamber 10r through which the off gas of the hydrogen-containing gas containing water passes.
And a discharge port 120 formed in the lower part of the chamber bottom surface 100. Since the part 31e of the heat exchange passage 31 through which the cooling medium such as cooling water flows is arranged in the chamber 10r of the condensing unit 10, the inside of the chamber 10r of the condensing unit 10 is cooled. Condensing part 10
The chamber bottom surface 100 formed at the bottom of the chamber is inclined downward toward the discharge port 120 so that water can flow down.
The discharge passage 140 extends downward from the discharge port 120 on the chamber bottom surface 100 of the condensing unit 10.
The water accumulated on the chamber bottom surface 100 is discharged from the discharge port 120 to the water tank 6. The water tank 6 has an atmosphere communication port 6m that communicates with the atmosphere.

【0019】水素含有ガスは水素供給通路9、弁9aを
経て燃料電池8の燃料極に供給される。酸素含有ガスで
ある空気(酸化剤ガス)は空気供給通路16を経て燃料
電池8の空気極に供給される。燃料電池8の燃料極に供
給された水素含有ガスと、燃料電池8の空気極に供給さ
れた空気とで、燃料電池8で発電が行われる。燃料電池
8の燃料極のマニホルド85の出口8eから吐出された
水素含有ガスの発電後のオフガスは、燃料オフガス通路
12及び弁10aを経て凝縮部10の室10rに供給さ
れる。凝縮部10の室10rに供給された水素含有ガス
のオフガスは、熱交換通路31で冷却されるため、オフ
ガスに含まれている水分は凝縮されて凝縮水として生成
し、凝縮部10の室底面100に滞留する。即ち、オフ
ガスは凝縮部10で水分が除去され乾燥される。なお、
凝縮部10を通過したオフガスは、燃料オフガス通路1
2、弁10cを経て所定の場所に供給される。
The hydrogen-containing gas is supplied to the fuel electrode of the fuel cell 8 through the hydrogen supply passage 9 and the valve 9a. Air (oxidant gas), which is an oxygen-containing gas, is supplied to the air electrode of the fuel cell 8 via the air supply passage 16. The hydrogen-containing gas supplied to the fuel electrode of the fuel cell 8 and the air supplied to the air electrode of the fuel cell 8 generate electric power in the fuel cell 8. The off-gas after the power generation of the hydrogen-containing gas discharged from the outlet 8e of the manifold 85 of the fuel electrode of the fuel cell 8 is supplied to the chamber 10r of the condensing unit 10 via the fuel off-gas passage 12 and the valve 10a. Since the off-gas of the hydrogen-containing gas supplied to the chamber 10r of the condenser 10 is cooled in the heat exchange passage 31, the water contained in the off-gas is condensed to generate condensed water, and the bottom of the chamber of the condenser 10 is condensed. Stay at 100. That is, water is removed from the off gas in the condensing unit 10 and dried. In addition,
The off gas that has passed through the condensing section 10 is supplied to the fuel off gas passage 1
2. It is supplied to a predetermined place through the valve 10c.

【0020】さて本実施例によれば、凝縮部10の室底
面100に形成されている吐出ポート120には、水圧
に応答して開閉する水圧応答式の吐出弁として機能する
逆止弁200が設けられている。逆止弁200は、吐出
路140に連通する弁ポート201と、弁ポート201
を開放可能及び閉鎖可能な弁部202と、弁部202を
閉鎖方向に付勢する弾性部としてのバネ部203とをも
つ。凝縮部10の室10rのガス圧力をP1とし、室底
面100に滞留している水の高さh1に基づく水圧をP
2とし、吐出ポート120から弁部202までの水の高
さh2に基づく水圧をP3とし、P1+P2+P3の合
計圧を圧力PAとする。圧力PAが逆止弁200の弁部
202にこれを開放させる開弁力として作用する。通常
の状態では、逆止弁200のバネ部203のバネ力Fは
圧力PAに打ち勝つように設定されているため、逆止弁
200は通常時に閉鎖しており、弁部202は弁ポート
201を閉鎖している。このように逆止弁200が閉鎖
されているとき、凝縮部10の室10rの室底面100
に滞留している水が吐出ポート120から吐出路140
に吐出されることは阻止されている。このため凝縮部1
0の室10rの室底面100には、シールに必要な量の
水が滞留している。このように凝縮部10の室底面10
0に水が滞留していれば、滞留している水により吐出ポ
ート120が覆われてシールされるため、凝縮部10の
室10rの水素含有ガスのオフガスは、室底面100の
吐出ポート120から吐出路140及び水タンク6に漏
出することが抑えられる。
According to this embodiment, the check valve 200 functioning as a hydraulic pressure responsive discharge valve that opens and closes in response to water pressure is provided in the discharge port 120 formed on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10. It is provided. The check valve 200 includes a valve port 201 communicating with the discharge passage 140 and a valve port 201.
Has a valve portion 202 that can be opened and closed, and a spring portion 203 as an elastic portion that biases the valve portion 202 in the closing direction. Let P1 be the gas pressure in the chamber 10r of the condenser 10 and P be the water pressure based on the height h1 of the water staying on the chamber bottom 100.
2, the water pressure based on the height h2 of water from the discharge port 120 to the valve portion 202 is P3, and the total pressure of P1 + P2 + P3 is pressure PA. The pressure PA acts as a valve opening force for opening the valve portion 202 of the check valve 200. In a normal state, the spring force F of the spring portion 203 of the check valve 200 is set to overcome the pressure PA, so the check valve 200 is normally closed and the valve portion 202 closes the valve port 201. It is closed. Thus, when the check valve 200 is closed, the chamber bottom surface 100 of the chamber 10r of the condensing unit 10 is closed.
The water accumulated in the discharge port 120 is discharged from the discharge port 120.
Is prevented from being discharged. Therefore, the condenser section 1
On the chamber bottom surface 100 of the 0 chamber 10r, the amount of water necessary for sealing is retained. In this way, the bottom surface 10 of the condenser 10
If the water stays at 0, the discharge port 120 is covered and sealed by the staying water, so that the off gas of the hydrogen-containing gas in the chamber 10r of the condenser 10 is discharged from the discharge port 120 of the chamber bottom surface 100. Leakage into the discharge passage 140 and the water tank 6 is suppressed.

【0021】燃料電池8の運転が継続すると、燃料電池
8の燃料極から水素含有ガスのオフガスが次々と凝縮部
10の室10rに供給されるため、凝縮部10の室10
rで凝縮される水の量が次第に増加する。そのため凝縮
部10の室底面100における滞留水の水量が次第に増
加する。凝縮部10の室底面100における滞留水の水
量が設定値を越えると、前記した圧力PAが次第に大き
くなり、逆止弁200のバネ部203のバネ力に打ち勝
ち、逆止弁200の弁部202が自動的に開放し、逆止
弁200の弁ポート201が開放される。即ち、逆止弁
200は圧力応答式であるため、凝縮部10の室10r
の室底面100に滞留している水量に基づく水圧に応答
して逆止弁200の弁部202が自動的に開放し、凝縮
部10の室底面100の水は重力により吐出ポート12
0及び吐出路140を経て水タンク6内に自動的に回収
される。これにより凝縮部10の室底面100に過剰の
水が滞留することが抑えられ、凝縮部10の室底面10
0の上方の室10rの容積が確保され、凝縮部10の室
10rに供給されたオフガスを凝縮により乾燥させるこ
とができる。
When the operation of the fuel cell 8 is continued, the off gas of the hydrogen-containing gas is successively supplied from the fuel electrode of the fuel cell 8 to the chamber 10r of the condensing part 10, so that the chamber 10 of the condensing part 10 is supplied.
The amount of water condensed at r gradually increases. Therefore, the amount of accumulated water on the bottom surface 100 of the condenser 10 gradually increases. When the amount of accumulated water on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10 exceeds a set value, the above-mentioned pressure PA gradually increases and overcomes the spring force of the spring portion 203 of the check valve 200, and the valve portion 202 of the check valve 200. Automatically opens, and the valve port 201 of the check valve 200 is opened. That is, since the check valve 200 is a pressure-responsive type, the chamber 10r of the condenser 10 is
The valve portion 202 of the check valve 200 is automatically opened in response to the water pressure based on the amount of water staying on the chamber bottom surface 100 of the discharge port 12 due to gravity.
It is automatically collected in the water tank 6 through 0 and the discharge path 140. As a result, it is possible to prevent excess water from accumulating on the bottom surface 100 of the condensing unit 10, and to prevent the bottom surface 10 of the condensing unit 10 from remaining.
The volume of the chamber 10r above 0 is secured, and the off gas supplied to the chamber 10r of the condenser 10 can be dried by condensation.

【0022】凝縮部10の室底面100における滞留水
量が設定値未満となると、h1が低下するため、前記し
た圧力PAに逆止弁200のバネ部203のバネ力が打
ち勝つ。このためバネ部203のバネ力により逆止弁2
00の弁部202が自動的に閉鎖し、弁ポート201が
閉鎖される。即ち、凝縮部10の室10rの室底面10
0に滞留している水量に応答して逆止弁200の弁部2
02が自動的に閉鎖される。このため凝縮部10の室底
面100には水シールに必要な量の水が残留することに
なる。よって、残留している水により吐出ポート120
が覆われてシールされるため、凝縮部10の室10rの
水素含有ガスのオフガスは、室底面100の吐出ポート
120から吐出路140及び水タンク6に漏出すること
が抑えられる。
When the amount of staying water on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10 becomes less than the set value, h1 decreases, so that the above-mentioned pressure PA is overcome by the spring force of the spring portion 203 of the check valve 200. Therefore, due to the spring force of the spring portion 203, the check valve 2
00 valve section 202 is automatically closed, and valve port 201 is closed. That is, the chamber bottom 10 of the chamber 10r of the condenser 10
The valve portion 2 of the check valve 200 in response to the amount of water staying at 0
02 is automatically closed. For this reason, the amount of water necessary for the water seal remains on the chamber bottom surface 100 of the condenser unit 10. Therefore, due to the remaining water, the discharge port 120
Since the gas is covered and sealed, the off gas of the hydrogen-containing gas in the chamber 10r of the condensing unit 10 is suppressed from leaking from the discharge port 120 of the chamber bottom surface 100 to the discharge passage 140 and the water tank 6.

【0023】以上説明したように本実施例に係る燃料電
池装置によれば、従来技術とは異なり、凝縮部10内の
水位のハイレベルを検知する電気式のハイレベルセン
サ、凝縮部10内の水位のローレベルを検知する電気式
のローレベルセンサ、更には、これらのセンサからの検
出信号に基づいて開放する電磁弁を廃止することができ
る。故に、消費電力の低減、サイズの小型化において有
利となる。殊に電磁弁は励磁ソレノイドが装備されてい
るため、消費電力の低減、サイズの小型化において不利
であるが、本発明に係る燃料電池装置によれば、励磁ソ
レノイドを有する電磁弁を廃止できるため、消費電力の
低減の面でも、サイズの小型化の面でも有利である。
As described above, according to the fuel cell device according to the present embodiment, unlike the prior art, the electric high level sensor for detecting the high level of the water level in the condensing part 10 and the condensing part 10 are provided. It is possible to eliminate the electric low level sensors that detect the low level of the water level, and further the electromagnetic valve that opens based on the detection signals from these sensors. Therefore, it is advantageous in reduction of power consumption and size reduction. In particular, since the solenoid valve is equipped with an exciting solenoid, it is disadvantageous in reduction of power consumption and size reduction, but the fuel cell device according to the present invention can eliminate the solenoid valve having the exciting solenoid. Also, it is advantageous in terms of reduction of power consumption and size reduction.

【0024】(第2実施例)本発明を具体化した第2実
施例について図2を参照して説明する。第2実施例は燃
料ガスを改質する改質系を有するものである。第2実施
例は第1実施例と基本的には同様の構成であり、基本的
には同様の作用効果を奏する。以下、異なる部分を中心
として説明する。この燃料電池装置は、図2に示すよう
に、水素含有ガス及び空気に基づいて発電する燃料電池
8と、ガス通過部材としての凝縮部10と、凝縮部10
よりも下方に設けられた排水部として機能する水タンク
6と、凝縮部10から下方に向けて延設され凝縮部10
と水タンク6とをつなぐ吐出路140とを有する。凝縮
部10は箱状をなしており、冷却機能を有するものであ
り、水分を含む水素含有ガスのオフガスが通過する室1
0rと、室10rの底を形成すると共に水が滞留まる室
底面100と、室底面100に形成された吐出ポート1
20とを有する。冷却水等の冷却媒体が流れる熱交換通
路31の一部31eが凝縮部10の室10rには配置さ
れているため、凝縮部10の室10r内は冷却される。
凝縮部10の底面に形成されている室底面100は、水
を流下させ得るように吐出ポート120に向けて下降傾
斜している。吐出路140は、凝縮部10の室底面10
0の吐出ポート120から下方に向けて延設されてお
り、凝縮部10の室底面100に溜まった水を吐出ポー
ト120から水タンク6に吐出するものである。
(Second Embodiment) A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment has a reforming system for reforming fuel gas. The second embodiment has basically the same configuration as the first embodiment, and basically has the same operational effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. As shown in FIG. 2, this fuel cell device includes a fuel cell 8 that generates electric power based on hydrogen-containing gas and air, a condensing section 10 as a gas passage member, and a condensing section 10.
A water tank 6 functioning as a drainage portion provided below the condenser 10 and a condenser 10 extending downward from the condenser 10.
And a discharge path 140 connecting the water tank 6 and the water tank 6. The condensing part 10 has a box shape and has a cooling function, and the chamber 1 through which the off gas of the hydrogen-containing gas containing water passes.
0r, a chamber bottom surface 100 that forms the bottom of the chamber 10r and retains water, and a discharge port 1 formed on the chamber bottom surface 100.
20 and. Since the part 31e of the heat exchange passage 31 through which the cooling medium such as cooling water flows is arranged in the chamber 10r of the condensing unit 10, the inside of the chamber 10r of the condensing unit 10 is cooled.
The chamber bottom surface 100 formed on the bottom surface of the condenser 10 is inclined downward toward the discharge port 120 so that water can flow down. The discharge passage 140 is provided on the bottom surface 10 of the condensation unit 10.
It extends downward from the discharge port 120 of 0, and discharges the water accumulated on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10 from the discharge port 120 to the water tank 6.

【0025】本実施例では燃料ガスの改質反応を行う改
質系1Mが設けられている。改質系1Mは、燃焼用の燃
料ガスが供給されて燃焼される燃焼部13と、燃焼部1
3の近傍に設けられ改質反応に適する温度域に燃焼部1
3で加熱される改質部1と、COを除去するCO除去部
5と、改質反応に用いる水蒸気を水から生成する蒸発部
2とを備えている。燃料電池8の燃料極のマニホルド8
5と凝縮部10とは弁10aを介して燃料オフガス通路
12により接続されている。燃料オフガス通路12は、
燃料電池8の燃料極の発電の後のオフガスを凝縮部10
に供給する通路である。この燃料オフガス通路12は、
弁10cを介して凝縮部10と改質系1Mの燃焼部13
とをつないでいる。水タンク6の通水口6xは原料水供
給通路7、水搬送用のポンプ7f、開閉制御弁7hを経
て改質系1Mの蒸発部2につながれている。
In this embodiment, a reforming system 1M for performing a reforming reaction of fuel gas is provided. The reforming system 1M includes a combustion section 13 in which fuel gas for combustion is supplied and burned, and a combustion section 1
The combustion section 1 is provided in the vicinity of 3 and in a temperature range suitable for the reforming reaction.
A reforming section 1 heated at 3, a CO removing section 5 for removing CO, and an evaporating section 2 for producing steam used in the reforming reaction from water are provided. Manifold 8 for fuel electrode of fuel cell 8
5 and the condenser 10 are connected by a fuel off gas passage 12 via a valve 10a. The fuel off gas passage 12 is
The off-gas after power generation at the fuel electrode of the fuel cell 8 is condensed by the condensing unit 10
It is a passage to supply to. The fuel off gas passage 12 is
The condenser 10 and the combustion unit 13 of the reforming system 1M via the valve 10c.
Is connected to. The water inlet 6x of the water tank 6 is connected to the evaporation part 2 of the reforming system 1M via the raw material water supply passage 7, the water transfer pump 7f, and the opening / closing control valve 7h.

【0026】都市ガス等の改質用の燃料ガスが改質部1
に供給されると、蒸発部2からの水蒸気と共に燃料ガス
が反応し、改質反応が改質部1において発生し、水素含
有ガスが生成される。生成された水素含有ガスは水素供
給通路9、弁9aを経て燃料電池8の燃料極に供給され
る。酸素含有ガスである空気(酸化剤ガス)は空気供給
通路16を経て燃料電池8の空気極に供給される。燃料
電池8の燃料極に供給された水素含有ガスと、空気供給
通路16から燃料電池8の空気極に供給された空気と
で、燃料電池8で発電が行われる。燃料電池8の燃料極
のマニホルド85の出口8eから吐出された水素含有ガ
スの発電後のオフガスは、燃料オフガス通路12及び弁
10aを経て凝縮部10内に供給される。凝縮部10内
に供給された水素含有ガスのオフガスは、熱交換通路3
1で冷却されるため、オフガスに含まれている水分は凝
縮されて水となり、凝縮部10の室底面100に滞留す
る。即ち、オフガスは凝縮部10で水分が除去され乾燥
される。凝縮部10で水分が低減された水素含有ガスの
オフガスは、燃料オフガス通路12、弁10cを経て燃
焼部13に供給され、燃焼部13にて燃焼反応として消
費される。このように水素含有ガスのオフガスは凝縮部
10により水分が除去されているため、このオフガスが
燃焼部13に供給されても、燃焼部13の温度を良好に
維持でき、燃焼部13における燃焼反応を良好に維持で
きる。
Fuel gas for reforming city gas or the like is reforming section 1
When the fuel gas is supplied to the fuel gas, the fuel gas reacts with the water vapor from the evaporation unit 2, a reforming reaction occurs in the reforming unit 1, and a hydrogen-containing gas is generated. The generated hydrogen-containing gas is supplied to the fuel electrode of the fuel cell 8 via the hydrogen supply passage 9 and the valve 9a. Air (oxidant gas), which is an oxygen-containing gas, is supplied to the air electrode of the fuel cell 8 via the air supply passage 16. The hydrogen-containing gas supplied to the fuel electrode of the fuel cell 8 and the air supplied from the air supply passage 16 to the air electrode of the fuel cell 8 generate electricity in the fuel cell 8. The off-gas after power generation of the hydrogen-containing gas discharged from the outlet 8e of the manifold 85 of the fuel electrode of the fuel cell 8 is supplied into the condenser 10 through the fuel off-gas passage 12 and the valve 10a. The off gas of the hydrogen-containing gas supplied into the condensing unit 10 is used as the heat exchange passage 3
Since it is cooled by 1, the water contained in the off-gas is condensed to water and stays on the bottom surface 100 of the chamber of the condenser 10. That is, water is removed from the off gas in the condensing unit 10 and dried. The off gas of the hydrogen-containing gas, the water content of which has been reduced in the condensing unit 10, is supplied to the combustion unit 13 via the fuel off gas passage 12 and the valve 10c, and is consumed in the combustion unit 13 as a combustion reaction. Since the moisture of the offgas of the hydrogen-containing gas is removed by the condensing unit 10 as described above, even if the offgas is supplied to the combusting unit 13, the temperature of the combusting unit 13 can be maintained well, and the combustion reaction in the combusting unit 13 can be performed. Can be maintained well.

【0027】さて本実施例においても、図2に示すよう
に、凝縮部10の室底面100に形成されている吐出ポ
ート120には、水圧に応答して開閉する逆止弁200
が設けられている。逆止弁200は、吐出路140に連
通する弁ポート201を開放可能及び閉鎖可能な弁部2
02と、弁部202を閉鎖方向に付勢する弾性部として
のバネ部203とをもつ。通常の状態では、逆止弁20
0のバネ部203のバネ力Fは前記した圧力PAに打ち
勝つように設定されているため、逆止弁200は通常時
に閉鎖しており、弁部202は弁ポート201を閉鎖し
ている。このように逆止弁200が閉鎖されていると
き、凝縮部10の室10rの室底面100に滞留してい
る水が吐出ポート120から吐出路140に吐出される
ことは阻止されている。このため凝縮部10の室10r
の室底面100には、シールに必要な量の水が滞留して
いる。このように凝縮部10の室底面100に水が滞留
していれば、滞留している水により吐出ポート120が
覆われてシールされるため、凝縮部10の室10rの水
素含有ガスのオフガスは、室底面100の吐出ポート1
20から吐出路140及び水タンク6に漏出することが
抑えられる。
Also in this embodiment, as shown in FIG. 2, a check valve 200 that opens and closes in response to water pressure is provided at the discharge port 120 formed on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10.
Is provided. The check valve 200 is capable of opening and closing the valve port 201 communicating with the discharge passage 140.
02 and a spring portion 203 as an elastic portion that biases the valve portion 202 in the closing direction. In a normal state, the check valve 20
Since the spring force F of the spring portion 203 of 0 is set so as to overcome the above-mentioned pressure PA, the check valve 200 is normally closed and the valve portion 202 is closing the valve port 201. Thus, when the check valve 200 is closed, the water retained on the chamber bottom surface 100 of the chamber 10r of the condenser 10 is prevented from being discharged from the discharge port 120 to the discharge passage 140. Therefore, the chamber 10r of the condenser 10
A large amount of water necessary for sealing is retained on the chamber bottom 100. When water is accumulated on the bottom surface 100 of the condenser 10 in this manner, the discharge port 120 is covered and sealed by the accumulated water, so that the off gas of the hydrogen-containing gas in the chamber 10r of the condenser 10 is , Discharge port 1 on chamber bottom 100
Leakage from the discharge passage 140 and the water tank 6 from 20 can be suppressed.

【0028】燃料電池8の運転が継続すると、燃料電池
8の燃料極から水素含有ガスのオフガスが次々と凝縮部
10の室10rに供給されるため、凝縮部10の室10
rの室底面100における滞留水の水量が次第に増加す
る。凝縮部10の室底面100における滞留水の水量が
設定値を越えると、前記した圧力PAが次第に大きくな
り、逆止弁200のバネ部203のバネ力に打ち勝ち、
逆止弁200の弁部202が自動的に開放し、逆止弁2
00の弁ポート201が開放される。即ち、凝縮部10
の室10rの室底面100に滞留している水量に基づく
水圧に応答して逆止弁200の弁部202が自動的に開
放し、凝縮部10の室底面100の水は吐出ポート12
0及び吐出路140を経て水タンク6内に回収される。
これにより凝縮部10の室底面100に過剰の水が滞留
することが抑えられ、凝縮部10の室底面100の上方
の室10rの容積が確保され、凝縮部10の室10rに
供給されたオフガスを凝縮により乾燥させることができ
る。
When the operation of the fuel cell 8 is continued, the off gas of the hydrogen-containing gas is successively supplied from the fuel electrode of the fuel cell 8 to the chamber 10r of the condensing part 10, so that the chamber 10 of the condensing part 10 is supplied.
The amount of accumulated water on the chamber bottom surface 100 of r gradually increases. When the amount of accumulated water on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10 exceeds the set value, the above-mentioned pressure PA gradually increases and overcomes the spring force of the spring portion 203 of the check valve 200.
The valve portion 202 of the check valve 200 is automatically opened, and the check valve 2
00 valve port 201 is opened. That is, the condenser 10
In response to the water pressure based on the amount of water staying on the bottom surface 100 of the chamber 10r, the valve portion 202 of the check valve 200 is automatically opened, and the water on the bottom surface 100 of the condenser portion 10 is discharged from the discharge port 12
It is collected in the water tank 6 through 0 and the discharge path 140.
As a result, excess water is suppressed from accumulating on the chamber bottom surface 100 of the condensing unit 10, the volume of the chamber 10r above the chamber bottom surface 100 of the condensing unit 10 is secured, and the off-gas supplied to the chamber 10r of the condensing unit 10 is secured. Can be dried by condensation.

【0029】凝縮部10の室底面100における滞留水
量が設定値未満となると、前記した圧力PAが小さくな
るため、逆止弁200のバネ部203のバネ力が圧力P
Aに打ち勝つ。このためバネ部203のバネ力により逆
止弁200の弁部202が自動的に閉鎖し、弁ポート2
01が閉鎖される。即ち、凝縮部10の室10rの室底
面100に滞留している水量に応答して逆止弁200の
弁部202が自動的に閉鎖される。このため凝縮部10
の室底面100には必要量の水が残留することになり、
残留している水により吐出ポート120が覆われてシー
ルされるため、凝縮部10の室10rの水素含有ガスの
オフガスは、室底面100の吐出ポート120から吐出
路140及び水タンク6に漏出することが抑えられる。
When the amount of accumulated water on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10 becomes less than the set value, the above-mentioned pressure PA becomes smaller, so that the spring force of the spring portion 203 of the check valve 200 causes the pressure P to rise.
Beat A. Therefore, the valve portion 202 of the check valve 200 is automatically closed by the spring force of the spring portion 203, and the valve port 2
01 is closed. That is, the valve portion 202 of the check valve 200 is automatically closed in response to the amount of water staying on the bottom surface 100 of the chamber 10r of the condensing portion 10. Therefore, the condensing unit 10
The required amount of water will remain on the bottom 100 of the room.
Since the discharge port 120 is covered and sealed by the remaining water, the off gas of the hydrogen-containing gas in the chamber 10r of the condenser 10 leaks from the discharge port 120 of the chamber bottom surface 100 to the discharge passage 140 and the water tank 6. Can be suppressed.

【0030】以上説明したように本実施例に係る燃料電
池装置においても、第1実施例と同様に、従来技術とは
異なり、電気式のハイレベルセンサ、ローレベルセン
サ、更には、これらのセンサからの検出信号に基づいて
開放する電磁弁を廃止することができる。故に、消費電
力の低減、サイズの小型化において有利となる。殊に電
磁弁は励磁ソレノイドが装備されているため、消費電力
の低減、サイズの小型化において不利であるが、本発明
に係る燃料電池装置によれば、励磁ソレノイドを有する
電磁弁を廃止できるため、消費電力の低減の面でも、サ
イズの小型化の面でも有利である。
As described above, also in the fuel cell device according to the present embodiment, unlike the prior art, like the first embodiment, an electric high level sensor, a low level sensor, and further these sensors are used. The solenoid valve that opens based on the detection signal from can be abolished. Therefore, it is advantageous in reduction of power consumption and size reduction. In particular, since the solenoid valve is equipped with an exciting solenoid, it is disadvantageous in reduction of power consumption and size reduction, but the fuel cell device according to the present invention can eliminate the solenoid valve having the exciting solenoid. Also, it is advantageous in terms of reduction of power consumption and size reduction.

【0031】(第3実施例)図3は本発明を具体化した
第3実施例を示す。第3実施例は第2実施例と基本的に
は同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏す
る。以下、異なる部分を中心として説明する。本実施例
によれば、凝縮部10の室底面100の吐出ポート12
0から下方に延設されている吐出路140に逆止弁20
0が設けられている。更に、燃料電池8のうち、水素含
有ガスの発電後のオフガスが通過する燃料電池8のマニ
ホルド85の底となる第2室底面100Bには第2吐出
ポート120Bが形成されており、第2吐出ポート12
0Bから第2吐出路140Bが水タンク6に向けて下方
向に向けて延設されている。第2吐出路140Bには、
水圧に応答して開閉する圧力応答式の第2逆止弁200
Bが設けられている。第2逆止弁200Bは、前記した
逆止弁200と同様の構成であり、第2吐出路140B
に連通する第2弁ポート201Bを開放可能及び閉鎖可
能な第2弁部202Bと、第2弁部202Bを閉鎖方向
に付勢する弾性部としての第2バネ部203Bとをも
つ。第2弁部202Bには、燃料電池8のマニホルド8
5の室85rの圧力、マニホルド85の第2室底面10
0Bに滞留している水の高さに基づく水圧、マニホルド
85の第2室底面100Bの第2吐出ポート120Bか
ら第2逆止弁200Bの第2弁部202Bまでの水の高
さに基づく水圧の合計圧力を圧力PBとする。この圧力
PBが第2逆止弁200Bの第2弁部202Bにこれの
開弁力として作用する。通常の状態では、第2逆止弁2
00Bの第2バネ部203Bのバネ力F2は上記した圧
力PBに打ち勝つように設定されているため、第2逆止
弁200Bは通常時に閉鎖しており、第2逆止弁200
Bの第2弁部202Bは第2弁ポート201Bを閉鎖し
ている。このように第2逆止弁200Bが閉鎖されてい
るとき、燃料電池8のマニホルド85の室85rの第2
室底面100Bに滞留している水は、燃料電池8のマニ
ホルド85の第2吐出ポート120Bから第2吐出路1
40Bを経て水タンク6には吐出されない。このため燃
料電池8のマニホルド85の室85rの第2室底面10
0Bには必要量の水が滞留している。このように燃料電
池8のマニホルド85の第2室底面100Bに滞留して
いれば、滞留している水によりマニホルド85の第2吐
出ポート120Bが覆われてシールされるため、マニホ
ルド85の室85r内の水素含有ガスのオフガスは、マ
ニホルド85の第2室底面100Bの第2吐出ポート1
20Bから第2吐出路140B及び水タンク6の側に漏
出することが抑えられる。
(Third Embodiment) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention. The third embodiment has basically the same configuration as the second embodiment, and basically has the same effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. According to the present embodiment, the discharge port 12 on the chamber bottom surface 100 of the condenser unit 10
The check valve 20 is provided in the discharge passage 140 extending downward from 0.
0 is provided. Further, in the fuel cell 8, a second discharge port 120B is formed in the second chamber bottom surface 100B which is the bottom of the manifold 85 of the fuel cell 8 through which the off-gas after generation of the hydrogen-containing gas passes, and the second discharge port 120B is formed. Port 12
The second discharge passage 140B extends downward from 0B toward the water tank 6. In the second discharge passage 140B,
Pressure-responsive second check valve 200 that opens and closes in response to water pressure
B is provided. The second check valve 200B has the same configuration as the check valve 200 described above, and has a second discharge passage 140B.
Has a second valve portion 202B capable of opening and closing the second valve port 201B, and a second spring portion 203B as an elastic portion for biasing the second valve portion 202B in the closing direction. The second valve portion 202B includes a manifold 8 of the fuel cell 8.
5, chamber 85r pressure, manifold 85 second chamber bottom 10
Water pressure based on the height of water staying at 0B, water pressure based on the height of water from the second discharge port 120B of the second chamber bottom surface 100B of the manifold 85 to the second valve portion 202B of the second check valve 200B. Let PB be the total pressure of the above. This pressure PB acts on the second valve portion 202B of the second check valve 200B as its valve opening force. In a normal state, the second check valve 2
Since the spring force F2 of the second spring portion 203B of 00B is set so as to overcome the pressure PB described above, the second check valve 200B is normally closed and the second check valve 200B is closed.
The second valve portion 202B of B closes the second valve port 201B. In this way, when the second check valve 200B is closed, the second of the chamber 85r of the manifold 85 of the fuel cell 8 is closed.
The water retained on the chamber bottom surface 100B is discharged from the second discharge port 120B of the manifold 85 of the fuel cell 8 to the second discharge passage 1 through the second discharge port 120B.
It is not discharged to the water tank 6 via 40B. Therefore, the second chamber bottom surface 10 of the chamber 85r of the manifold 85 of the fuel cell 8 is
A necessary amount of water is retained in 0B. As described above, if the second discharge port 120B of the manifold 85 is covered and sealed by the staying water when the second chamber bottom surface 100B of the manifold 85 of the fuel cell 8 is retained, the chamber 85r of the manifold 85 is sealed. The off-gas of the hydrogen-containing gas in the inside is the second discharge port 1 of the second chamber bottom surface 100B of the manifold 85.
Leakage from 20B to the second discharge passage 140B and the water tank 6 side is suppressed.

【0032】マニホルド85の室85rの第2室底面1
00Bにおける滞留水量が次第に増加して、マニホルド
85の第2室底面100Bにおける滞留水量が設定値を
越えると、圧力PBが次第に大きくなり、第2逆止弁2
00Bのバネ部203のバネ力に打ち勝つ。このとき第
2逆止弁200Bの第2弁部202Bが自動的に開放
し、第2逆止弁200Bの第2弁ポート201Bが開放
される。すると、マニホルド85の室85rの第2室底
面100Bの水は、第2吐出ポート120B及び第2吐
出路140Bを経て水タンク6内に自動的に回収され
る。これによりマニホルド85の第2室底面100Bに
過剰の水が滞留することが抑えられる。
Bottom of the second chamber 1 of the chamber 85r of the manifold 85
When the amount of accumulated water in 00B gradually increases and the amount of accumulated water in the second chamber bottom surface 100B of the manifold 85 exceeds the set value, the pressure PB gradually increases and the second check valve 2
Overcome the spring force of the spring portion 203 of 00B. At this time, the second valve portion 202B of the second check valve 200B is automatically opened, and the second valve port 201B of the second check valve 200B is opened. Then, the water on the second chamber bottom surface 100B of the chamber 85r of the manifold 85 is automatically collected in the water tank 6 through the second discharge port 120B and the second discharge passage 140B. This prevents excess water from accumulating on the second chamber bottom surface 100B of the manifold 85.

【0033】マニホルド85の第2室底面100Bにお
ける滞留水量が設定値未満となると、圧力PBに第2逆
止弁200Bの第2バネ部203Bのバネ力が打ち勝
ち、第2逆止弁200Bの第2弁部202Bが第2バネ
部203Bのバネ力で自動的に閉鎖し、第2弁ポート2
01Bが閉鎖される。即ち、マニホルド85の室85r
の第2室底面100Bに滞留している水量の水圧に応答
して第2逆止弁200Bの第2弁部202Bが自動的に
閉鎖される。このためマニホルド85の第2室底面10
0Bには必要量の水が残留するため、残留している水に
より第2吐出ポート120Bが覆われてシールされ、マ
ニホルド85の室85rの水素含有ガスのオフガスは、
第2室底面100Bの第2吐出ポート120Bから吐出
路140B及び水タンク6の側に漏出することが抑えら
れる。
When the amount of accumulated water on the bottom surface 100B of the second chamber of the manifold 85 is less than the set value, the pressure PB is overcome by the spring force of the second spring portion 203B of the second check valve 200B, and the second check valve 200B moves to the first position. The second valve portion 202B is automatically closed by the spring force of the second spring portion 203B, and the second valve port 2
01B is closed. That is, the chamber 85r of the manifold 85
The second valve portion 202B of the second check valve 200B is automatically closed in response to the water pressure of the amount of water accumulated on the second chamber bottom surface 100B. Therefore, the second chamber bottom surface 10 of the manifold 85 is
Since a necessary amount of water remains in 0B, the remaining water covers and seals the second discharge port 120B, and the off gas of the hydrogen-containing gas in the chamber 85r of the manifold 85 is
Leakage from the second discharge port 120B of the second chamber bottom surface 100B to the discharge passage 140B and the water tank 6 side can be suppressed.

【0034】以上説明したように本実施例に係る燃料電
池装置においても、第1実施例と同様に、従来技術とは
異なり、電気式のハイレベルセンサ、ローレベルセン
サ、更には、これらのセンサからの検出信号に基づいて
開放する電磁弁を廃止することができる。故に、消費電
力の低減、サイズの小型化において有利となる。殊に電
磁弁は励磁ソレノイドが装備されているため、消費電力
の低減、サイズの小型化において不利であるが、本発明
に係る燃料電池装置によれば、励磁ソレノイドを有する
電磁弁を廃止できるため、消費電力の低減の面でも、サ
イズの小型化の面でも有利である。
As described above, also in the fuel cell device according to this embodiment, as in the first embodiment, unlike the prior art, an electric high level sensor, a low level sensor, and further these sensors are used. The solenoid valve that opens based on the detection signal from can be abolished. Therefore, it is advantageous in reduction of power consumption and size reduction. In particular, since the solenoid valve is equipped with an exciting solenoid, it is disadvantageous in reduction of power consumption and size reduction, but the fuel cell device according to the present invention can eliminate the solenoid valve having the exciting solenoid. Also, it is advantageous in terms of reduction of power consumption and size reduction.

【0035】更に本実施例によれば、図3に示すよう
に、吐出路140には、吐出路140を曲成することに
より通水抵抗部160が形成されている。通水抵抗部1
60は、吐出路140のうち逆止弁200よりも下方に
設けられている。本実施例によれば、逆止弁200の弁
部202の閉鎖動作が事情により遅れるときであって
も、あるいは、凝縮部10の室10rの圧力が瞬間的に
過大になるときであっても、通水抵抗部160が吐出路
140に形成されているため、凝縮部10の室底面10
0に滞留しているシール用の水が吐出ポート120から
過剰に吐出されてしまうことを抑えることができる。故
に、シールに必要される量の水を凝縮部10の室底面1
00に滞留させるのに有利である。
Further, according to this embodiment, as shown in FIG. 3, the discharge passage 140 is formed with the water passage resistance portion 160 by bending the discharge passage 140. Water resistance part 1
60 is provided below the check valve 200 in the discharge passage 140. According to the present embodiment, even when the closing operation of the valve portion 202 of the check valve 200 is delayed due to circumstances, or even when the pressure in the chamber 10r of the condenser portion 10 becomes momentarily excessive. Since the water flow resistance portion 160 is formed in the discharge passage 140, the chamber bottom surface 10 of the condenser portion 10
It is possible to prevent excessive discharge of the sealing water staying at 0 from the discharge port 120. Therefore, the amount of water required for the seal is kept at the bottom of the chamber 1 of the condenser 10.
It is advantageous to stay at 00.

【0036】更に図3に示すように、燃料電池のマニホ
ルド85の第2室底面100Bから延設されている第2
吐出路140Bにも、第2吐出路140Bを曲成するこ
とにより第2通水抵抗部160Bが形成されている。第
2通水抵抗部160Bは、第2吐出路140Bのうち第
2逆止弁200Bよりも下方に設けられている。本実施
例によれば、第2逆止弁200Bの第2弁部202Bの
閉鎖動作が事情により遅れるときであっても、あるい
は、マニホルド85内の圧力が瞬間的に過大になるとき
であっても、第2通水抵抗部160Bが第2吐出路14
0Bに形成されているため、燃料電池8のマニホルド8
5の第2室底面100Bに滞留しているシール用の水が
第2吐出ポート120Bから過剰に吐出されることを抑
えることができ、燃料電池8のマニホルド85の第2室
底面100Bにシール用の水を滞留させるのに有利であ
る。
Further, as shown in FIG. 3, the second portion extending from the second chamber bottom surface 100B of the manifold 85 of the fuel cell.
A second water passage resistance portion 160B is also formed in the discharge passage 140B by bending the second discharge passage 140B. The second water passage resistance portion 160B is provided below the second check valve 200B in the second discharge passage 140B. According to the present embodiment, even when the closing operation of the second valve portion 202B of the second check valve 200B is delayed due to circumstances, or when the pressure in the manifold 85 becomes momentarily excessive. Also, the second water flow resistance portion 160B has the second discharge passage 14
Since it is formed in 0B, the manifold 8 of the fuel cell 8
5, it is possible to prevent the sealing water staying on the second chamber bottom surface 100B from being excessively discharged from the second discharge port 120B, and to seal the second chamber bottom surface 100B of the manifold 85 of the fuel cell 8 on the second chamber bottom surface 100B. It is advantageous to retain the water.

【0037】(第4実施例)図4は本発明を具体化した
第4実施例を示す。第4実施例は第3実施例と基本的に
は同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏す
る。以下、異なる部分を中心として説明する。本実施例
によれば、吐出路140には、通水抵抗部として機能す
る絞り180が形成されている。逆止弁200の弁部2
02の閉鎖動作が遅れるときであっても、あるいは、凝
縮部10の室10rの圧力が瞬間的に過大になるときで
あっても、通水抵抗部としての絞り180が吐出路14
0に形成されているため、凝縮部10の室底面100に
滞留しているシール用の水が吐出ポート120から過剰
に吐出されることを抑えることができ、凝縮部10の室
底面100にシール用の水を滞留させるのに有利であ
る。
(Fourth Embodiment) FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. The fourth embodiment has basically the same configuration as the third embodiment, and basically has the same operational effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. According to this embodiment, the discharge passage 140 is provided with the throttle 180 that functions as a water resistance portion. Valve part 2 of the check valve 200
Even when the closing operation of 02 is delayed, or even when the pressure of the chamber 10r of the condensing section 10 becomes momentarily excessive, the throttle 180 serving as a water passage resistance section is provided with the throttle 180.
Since it is formed at 0, it is possible to prevent the sealing water staying on the chamber bottom surface 100 of the condensing unit 10 from being excessively discharged from the discharge port 120, and to seal the chamber bottom surface 100 of the condensing unit 10. It is advantageous to retain water for use.

【0038】更に燃料電池のマニホルド85の第2室底
面100Bから延設されている第2吐出路140Bに
も、通水抵抗部として機能する第2絞り180Bが形成
されている。第2逆止弁200Bの第2弁部202Bの
閉鎖動作が事情により遅れるときであっても、あるい
は、マニホルド85内の圧力が瞬間的に過大になるとき
であっても、通水抵抗部としての第2絞り部180Bが
第2吐出路140Bに形成されているため、燃料電池8
のマニホルド85の第2室底面100Bに滞留している
シール用の水が第2吐出ポート120Bから過剰に吐出
されることを抑えることができる。故に、燃料電池8の
マニホルド85の第2室底面100Bにシール用の水を
必要量滞留させるのに有利である。なお、絞り180は
吐出路140のうち逆止弁200よりも下方に設けられ
ていると共に、第2絞り180Bは第2吐出路140B
のうち第2逆止弁200Bよりも下方に設けられている
が、これに限定されるものではない。
Further, the second discharge passage 140B extending from the bottom surface 100B of the second chamber of the manifold 85 of the fuel cell is also provided with a second throttle 180B functioning as a water passage resistance portion. Even when the closing operation of the second valve portion 202B of the second check valve 200B is delayed due to circumstances, or even when the pressure in the manifold 85 momentarily becomes excessive, it functions as a water passage resistance portion. The second throttle portion 180B of the fuel cell 8 is formed in the second discharge passage 140B.
It is possible to prevent the sealing water staying on the second chamber bottom surface 100B of the manifold 85 from being excessively discharged from the second discharge port 120B. Therefore, it is advantageous to retain a necessary amount of sealing water on the bottom surface 100B of the second chamber of the manifold 85 of the fuel cell 8. The throttle 180 is provided below the check valve 200 in the discharge passage 140, and the second throttle 180B is provided in the second discharge passage 140B.
Of these, it is provided below the second check valve 200B, but is not limited to this.

【0039】(第5実施例)図5は本発明を具体化した
第5実施例を示す。第5実施例は第1実施例と基本的に
は同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏す
る。以下、異なる部分を中心として説明する。吐出弁と
して機能する逆止弁200Cは、吐出路140に連通す
る弁ポート201Cを開放可能及び閉鎖可能な弁部20
2Cと、弁部202Cが弁ポート201Cを閉鎖する方
向に付勢する弾性部としてのコイル状のバネ部203C
と、弁部202C及びバネ部203Cを保持すると共に
弁ポート201Cを有する基部205Cとを有してい
る。弁部202Cの受圧面204Cが受ける水圧がバネ
部203Cのバネ力に打ち勝つと、弁部202Cが開放
する方向に動作して基部205Cの弁ポート201Cが
開放される。弁部202Cの受圧面204Cが受ける水
圧が低下すると、弁部202Cが閉鎖する方向に動作し
て基部205Cの弁ポート201Cが閉鎖される。
(Fifth Embodiment) FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention. The fifth embodiment has basically the same configuration as the first embodiment, and basically has the same operational effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. The check valve 200C that functions as a discharge valve includes a valve portion 20 that can open and close a valve port 201C that communicates with the discharge passage 140.
2C and a coil-shaped spring portion 203C as an elastic portion that urges the valve portion 202C in the direction of closing the valve port 201C.
And a base portion 205C having a valve port 201C while holding the valve portion 202C and the spring portion 203C. When the water pressure received by the pressure receiving surface 204C of the valve portion 202C overcomes the spring force of the spring portion 203C, the valve portion 202C operates in the opening direction to open the valve port 201C of the base portion 205C. When the water pressure received by the pressure receiving surface 204C of the valve portion 202C decreases, the valve portion 202C operates in the closing direction to close the valve port 201C of the base portion 205C.

【0040】(第6実施例)図6は本発明を具体化した
第6実施例を示す。第6実施例は第1実施例と基本的に
は同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏す
る。以下、異なる部分を中心として説明する。吐出弁と
して機能する逆止弁200Dは、吐出路140に連通す
る弁ポート201Dを開放可能及び閉鎖可能な弁部20
2Dと、弁部202Dが弁ポート201Dを閉鎖する方
向に付勢する弾性部としてのバネ部203Dと、弁部2
02D及びバネ部203Dを保持すると共に弁ポート2
01Dを有する基部205Dとを有している。弁部20
2Dの受圧面204Dが受ける水圧がバネ部203Dの
バネ力に打ち勝つと、弁部202Dが開放する方向に動
作して基部205Dの弁ポート201Dが開放される。
弁部202Dの受圧面204Dが受ける水圧が低下する
と、弁部202Dが閉鎖する方向に動作して基部205
Cの弁ポート201Dが閉鎖される。基部205Dの雌
螺子部206Dには、可動部207Dの雄螺子部208
Dが螺進退可能に螺着されている。可動部207Dの溝
209Dに工具をはめて可動部207Dを回動させ、雄
螺子部208Dを適宜螺進退させれば、可動部207D
の位置をバネ部203Dのバネ力の方向において調整で
き、これによりバネ部203Dのバネ力を調整でき、ひ
いては逆止弁200Dが開放するときの水圧量を調整す
ることができる。
(Sixth Embodiment) FIG. 6 shows a sixth embodiment of the present invention. The sixth embodiment has basically the same configuration as the first embodiment, and basically has the same operational effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. The check valve 200D that functions as a discharge valve includes a valve portion 20 that can open and close a valve port 201D that communicates with the discharge passage 140.
2D, a spring portion 203D as an elastic portion that urges the valve portion 202D in the direction of closing the valve port 201D, and the valve portion 2
02D and the spring portion 203D are held, and the valve port 2
And the base 205D having 01D. Valve part 20
When the water pressure received by the 2D pressure receiving surface 204D overcomes the spring force of the spring portion 203D, the valve portion 202D operates in the opening direction to open the valve port 201D of the base portion 205D.
When the water pressure received by the pressure receiving surface 204D of the valve portion 202D decreases, the valve portion 202D operates in the closing direction to move to the base portion 205.
The valve port 201D of C is closed. The female screw portion 206D of the base portion 205D has a male screw portion 208 of the movable portion 207D.
D is screwed so as to be able to advance and retract. If a tool is fitted in the groove 209D of the movable portion 207D and the movable portion 207D is rotated and the male screw portion 208D is appropriately advanced and retracted, the movable portion 207D is moved.
Can be adjusted in the direction of the spring force of the spring portion 203D, whereby the spring force of the spring portion 203D can be adjusted, and consequently the amount of water pressure when the check valve 200D is opened can be adjusted.

【0041】(第7実施例)図7は本発明を具体化した
第7実施例を示す。第7実施例は第1実施例と基本的に
は同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏す
る。以下、異なる部分を中心として説明する。吐出弁と
して機能する逆止弁200Eは、吐出路140に連通す
る弁ポート201Eを開放可能及び閉鎖可能な弾性変形
可能な高分子有機材料としてのゴムや樹脂を主体として
形成された弁部202Eと、弁部202Eを保持すると
共に弁ポート201Eを有する基部205Eとを有して
いる。弁部202Eの受圧面204Eが受ける水圧が増
加すると、水圧に応答して弁部202Eが弾性変形し、
弁ポート201Eが開放される。弁部202Eの受圧面
204Eが受ける水圧が低下すると、弁部202Eが閉
鎖する方向に動作して基部205Eの弁ポート201E
が閉鎖される。
(Seventh Embodiment) FIG. 7 shows a seventh embodiment of the present invention. The seventh embodiment has basically the same configuration as the first embodiment, and basically has the same operational effect. Hereinafter, the different parts will be mainly described. The check valve 200E, which functions as a discharge valve, includes a valve portion 202E formed mainly of rubber or resin as an elastically deformable polymer organic material capable of opening and closing the valve port 201E communicating with the discharge passage 140. , And a base portion 205E having a valve port 201E while holding the valve portion 202E. When the water pressure received by the pressure receiving surface 204E of the valve portion 202E increases, the valve portion 202E elastically deforms in response to the water pressure,
The valve port 201E is opened. When the water pressure received by the pressure receiving surface 204E of the valve portion 202E decreases, the valve portion 202E operates in the closing direction and the valve port 201E of the base portion 205E.
Will be closed.

【0042】(適用例)以下、本発明の適用例について
説明する。図8は定置形の燃料電池装置の概念図を示
す。本例に係る燃料電池装置は、図8に示すように、燃
料としての燃料ガスと水蒸気とで改質反応を生じさせて
発電に適する水素含有ガスを生成する改質系1Mが設け
られている。改質系1Mは、燃料ガスと水蒸気とを反応
させて改質反応を生じさせて発電に適する水素含有ガス
を生成する改質部1、原料水を蒸発させて改質反応で使
用する水蒸気を生成する蒸発部2、改質部1を改質反応
に適する温度領域に加熱するための燃焼部13、CO除
去部5で構成される。燃焼部13の熱は改質部1に伝達
されるため、改質部1は改質反応に適するように高温と
される。CO除去部5は、改質部1で生成された水素含
有ガスに含まれている一酸化炭素を除去するものであ
る。CO除去部5は、シフト反応により一酸化炭素を低
減させるCOシフト部と、空気を用いて一酸化炭素を低
減させるCO選択酸化部とを有するが、これらに限定さ
れるものではない。
(Application Example) An application example of the present invention will be described below. FIG. 8 shows a conceptual diagram of a stationary fuel cell device. As shown in FIG. 8, the fuel cell device according to the present example is provided with a reforming system 1M that produces a hydrogen-containing gas suitable for power generation by causing a reforming reaction between a fuel gas as a fuel and steam. . The reforming system 1M includes a reforming unit 1 that reacts a fuel gas and steam to generate a reforming reaction to generate a hydrogen-containing gas suitable for power generation, and evaporates raw material water to generate steam used in the reforming reaction. It is composed of a vaporizing section 2 for generation, a combustion section 13 for heating the reforming section 1 to a temperature range suitable for the reforming reaction, and a CO removing section 5. Since the heat of the combustion section 13 is transferred to the reforming section 1, the reforming section 1 is heated to a high temperature suitable for the reforming reaction. The CO removing unit 5 removes carbon monoxide contained in the hydrogen-containing gas generated in the reforming unit 1. The CO removal unit 5 has a CO shift unit that reduces carbon monoxide by a shift reaction and a CO selective oxidation unit that reduces carbon monoxide by using air, but the CO removal unit 5 is not limited to these.

【0043】燃料ガスを改質部1に熱交換部3を経て供
給する燃料ガス供給通路(燃料供給通路)4が設けられ
ている。燃料ガス供給通路4の上流端は燃料ガス源15
(都市ガスの配管)に接続されており、メタン、プロパ
ン、ブタン等の少なくとも1種を主要成分とする燃料ガ
スを供給する。燃料ガス供給通路4には、2個並設され
た弁27,28からなる二連弁29,燃料ガス搬送用の
ポンプ4p、脱硫部4a、弁4b、合流部4cが設けら
れている。合流部4cは、燃料ガス供給通路4からの燃
料ガスと蒸発部2で蒸発された水蒸気とを合流させて混
合し、熱交換部3を介して改質部1に供給する。
A fuel gas supply passage (fuel supply passage) 4 for supplying the fuel gas to the reforming portion 1 via the heat exchange portion 3 is provided. A fuel gas source 15 is provided at the upstream end of the fuel gas supply passage 4.
It is connected to (city gas piping) and supplies fuel gas containing at least one of methane, propane, butane, etc. as a main component. The fuel gas supply passage 4 is provided with a dual valve 29 including two valves 27 and 28 arranged in parallel, a fuel gas transfer pump 4p, a desulfurization section 4a, a valve 4b, and a confluence section 4c. The merging unit 4 c merges and mixes the fuel gas from the fuel gas supply passage 4 and the water vapor evaporated in the evaporation unit 2, and supplies the fuel gas to the reforming unit 1 via the heat exchange unit 3.

【0044】燃焼用の燃料ガスを燃焼部13に供給する
燃焼部連通路14が設けられている。燃焼部連通路14
は、燃料ガス供給通路4と燃焼部13とを分岐部4mを
介して接続する。燃焼部連通路14には、燃焼用の燃料
ガスを燃焼部13に向けて搬送するガス搬送源としての
ポンプ14pが設けられている。燃料ガス供給通路4か
ら供給された燃料ガスは、ポンプ14pにより燃焼部連
通路14を経て燃焼部13に供給され、燃焼部13で燃
焼反応に使用されるため、燃焼部13が高温となる。燃
焼部13により改質部10が加熱されるため、改質部1
の温度を改質反応に適するように温度領域に維持するこ
とができ、ひいては改質部1において改質反応により水
素含有ガスを効果的に発生させることができる。
A combustion section communication passage 14 for supplying combustion fuel gas to the combustion section 13 is provided. Combustion section communication passage 14
Connects the fuel gas supply passage 4 and the combustion portion 13 via the branch portion 4m. The combustion section communication passage 14 is provided with a pump 14p as a gas carrier source for carrying the combustion fuel gas toward the combustion section 13. The fuel gas supplied from the fuel gas supply passage 4 is supplied to the combustion portion 13 through the combustion portion communication passage 14 by the pump 14p and used for the combustion reaction in the combustion portion 13, so that the combustion portion 13 has a high temperature. Since the reforming section 10 is heated by the combustion section 13, the reforming section 1
The temperature can be maintained in the temperature range suitable for the reforming reaction, and the hydrogen-containing gas can be effectively generated by the reforming reaction in the reforming section 1.

【0045】図8に示すように、燃料電池8が設けられ
ている。燃料電池8は、酸素含有ガスとしての空気(酸
化剤ガス)と水素含有ガスとで発電するものである。燃
料電池8は高分子電解質型であり、プロトン伝導性高分
子膜を電解質として用いたセルを複数積層したスタック
で構成されている。改質部1で生成された水素含有ガス
を弁9aを経て燃料電池8の燃料極に供給する水素供給
通路9(燃料供給通路)が設けられている。
As shown in FIG. 8, a fuel cell 8 is provided. The fuel cell 8 generates electricity by using air (oxidant gas) as an oxygen-containing gas and hydrogen-containing gas. The fuel cell 8 is a polymer electrolyte type, and is composed of a stack in which a plurality of cells using a proton conductive polymer membrane as an electrolyte are laminated. A hydrogen supply passage 9 (fuel supply passage) for supplying the hydrogen-containing gas generated in the reforming section 1 to the fuel electrode of the fuel cell 8 via the valve 9a is provided.

【0046】図8に示すように、酸素含有ガスとしての
発電用の空気を燃料電池8の空気極に供給する空気供給
通路16(酸化剤供給通路)が設けられている。空気供
給通路16には空気清浄化用のフィルタ16a、空気搬
送用のファン16b、空気加湿用の加湿部20が設けら
れている。加湿部20は、燃料電池8に供給する酸素含
有ガスである空気を加湿する。燃料電池8の電解質膜が
過剰に乾燥されると、燃料電池8の発電効率が低下する
ため、燃料電池8の空気極に供給する空気を加湿するも
のである。
As shown in FIG. 8, an air supply passage 16 (oxidant supply passage) for supplying the power generation air as the oxygen-containing gas to the air electrode of the fuel cell 8 is provided. The air supply passage 16 is provided with an air purifying filter 16a, an air carrying fan 16b, and an air humidifying unit 20. The humidifying unit 20 humidifies the air that is the oxygen-containing gas supplied to the fuel cell 8. When the electrolyte membrane of the fuel cell 8 is excessively dried, the power generation efficiency of the fuel cell 8 is reduced, so the air supplied to the air electrode of the fuel cell 8 is humidified.

【0047】燃料電池8の燃料極の出口8eから排出さ
れた発電後の水素含有ガスのオフガスを燃焼部13に流
す燃料オフガス通路12が設けられている。燃料オフガ
ス通路12には弁10a、燃料極側の凝縮部10、弁1
0cが設けられている。燃料極側の凝縮部10は、燃料
オフガス通路12において燃焼部13と燃料電池8との
間に位置するように設けられており、燃料電池8の燃料
極の出口8eから排出された水素含有ガスのオフガスに
含まれている水分を除去する。これにより水分が除去さ
れたオフガスが燃料オフガス通路12を経て燃焼部13
に供給され、燃焼反応として使用される。このように水
分が除去されたオフガスが燃焼部13に供給され、燃焼
反応として使用されるため、水素含有ガスのオフガスを
再利用できる。このとき水素含有ガスのオフガスに含ま
れている水分が除去されているため、燃焼部13の温度
低下が抑えられ、燃焼部13における燃焼反応を良好に
行うことができる。
A fuel off-gas passage 12 is provided to allow the off-gas of the hydrogen-containing gas after power generation, which is discharged from the outlet 8e of the fuel electrode of the fuel cell 8, to flow to the combustion section 13. A valve 10a is provided in the fuel off-gas passage 12, a condensing section 10 on the fuel electrode side, a valve 1
0c is provided. The fuel electrode side condensing portion 10 is provided so as to be located between the combustion portion 13 and the fuel cell 8 in the fuel off-gas passage 12, and the hydrogen-containing gas discharged from the fuel electrode outlet 8e of the fuel cell 8 is discharged. To remove the water contained in the off-gas. As a result, the off gas from which the moisture has been removed passes through the fuel off gas passage 12 and the combustion part 13
And used as a combustion reaction. The off gas from which the moisture has been removed is supplied to the combustion section 13 and used as a combustion reaction, so that the off gas of the hydrogen-containing gas can be reused. At this time, since the water contained in the offgas of the hydrogen-containing gas is removed, the temperature decrease of the combustion section 13 is suppressed, and the combustion reaction in the combustion section 13 can be favorably performed.

【0048】燃料電池8の空気極から排出された発電後
の空気のオフガスを流して大気中に排出させる空気オフ
ガス通路(酸化剤オフガス通路)18が設けられてい
る。空気オフガス通路18に加湿部20が設けられてい
る。
An air off-gas passage (oxidant off-gas passage) 18 is provided for causing an off-gas of the air after power generation discharged from the air electrode of the fuel cell 8 to flow into the atmosphere. A humidifying section 20 is provided in the air off-gas passage 18.

【0049】給水源としての水道管と蒸発部2とを接続
する原料水供給通路7が設けられている。原料水供給通
路7から蒸発部2に供給された水は、蒸発部2において
加熱されて水蒸気となり、改質部1における改質反応に
使用される。原料水供給通路7には、原料水浄化用のフ
ィルタ7a、弁7b、弁7c、原料水の浄化度を高める
水精製装置7d、水タンク6、原料水搬送用のポンプ7
f、開閉制御弁7hが設けられている。水タンク6は凝
縮部10よりも下方に配置されており、吐出路140を
介して凝縮部10と水タンク6は接続されている。凝縮
部10に室底面100で滞留している水は、吐出路14
0、逆止弁200を経て水タンク6に移行する。
A raw water supply passage 7 is provided which connects a water pipe as a water supply source and the evaporator 2. The water supplied from the raw material water supply passage 7 to the evaporator 2 is heated in the evaporator 2 to become steam, which is used for the reforming reaction in the reformer 1. In the raw material water supply passage 7, a filter 7a for purifying raw material water, a valve 7b, a valve 7c, a water purifying device 7d for enhancing the degree of purification of raw material water, a water tank 6, and a pump 7 for conveying raw material water.
An open / close control valve 7h is provided. The water tank 6 is arranged below the condensing unit 10, and the condensing unit 10 and the water tank 6 are connected via the discharge passage 140. The water staying in the condensing part 10 on the chamber bottom 100 is discharged through the discharge passage 14
0, the check valve 200 is passed to the water tank 6.

【0050】また図8に示すように、燃料電池8の熱を
奪う冷却水が流れる電池用の冷却通路22が設けられて
いる。電池用の冷却通路22には、ポンプ22p、熱交
換部23が設けられている。燃料電池装置全体で発生す
る熱を奪って湯として貯留する貯湯部26が湯温センサ
26nと共に設けられている。貯湯部26の吐出口26
iから延設された熱交換通路31には、冷却水搬送用の
ポンプ31p、燃料側の凝縮部10が設けられており、
更に適宜の部位に図略の複数の熱交換部が設けられてい
る。従って貯湯部26から熱交換通路31を流れた冷却
水は、燃料側の凝縮部10を経て、更に適宜の部位に設
けた図略の複数の熱交換部を流れ、熱交換により加熱さ
れ、熱交換部23を経て、貯湯部26の吸入口26oに
帰還する。このため、貯湯部26に貯留されている冷却
水は熱を帯び、湯となる。貯湯部26の冷却水である湯
は、他の用途への給湯源として利用できる。貯湯部26
には給水源である水道から水が補給通路26kを経て補
給される。制御装置39には各種の信号(S1,S2
等)が入力される。
Further, as shown in FIG. 8, a cooling passage 22 for the cell through which cooling water that removes heat of the fuel cell 8 flows is provided. A pump 22p and a heat exchange unit 23 are provided in the battery cooling passage 22. A hot water storage unit 26 that removes heat generated in the entire fuel cell device and stores it as hot water is provided together with a hot water temperature sensor 26n. Discharge port 26 of hot water storage unit 26
The heat exchange passage 31 extending from i is provided with a pump 31p for transporting cooling water and a condenser section 10 on the fuel side,
Further, a plurality of heat exchange parts (not shown) are provided at appropriate portions. Therefore, the cooling water flowing from the hot water storage section 26 through the heat exchange passage 31 flows through the condenser section 10 on the fuel side and further through a plurality of heat exchange sections (not shown) provided at appropriate portions, and is heated by heat exchange to generate heat. It returns to the suction port 26o of the hot water storage unit 26 via the exchange unit 23. Therefore, the cooling water stored in the hot water storage unit 26 becomes hot and becomes hot water. The hot water that is the cooling water for the hot water storage unit 26 can be used as a hot water supply source for other purposes. Hot water storage section 26
Is supplied with water from a water supply source via a supply passage 26k. Various signals (S1, S2
Etc.) is input.

【0051】本例においても、吐出弁としての逆止弁2
00は通常時に閉鎖している。このように逆止弁200
が閉鎖されているとき、凝縮部10の室10rの室底面
100に滞留している水が吐出ポート120から吐出路
140に吐出されることは阻止されている。このため凝
縮部10の室底面100には必要量の水が滞留してい
る。このように凝縮部10の室底面100に水が滞留し
ていれば、滞留している水により室底面100の吐出ポ
ート120が覆われてシールされているため、凝縮部1
0の水素含有ガスのオフガスは、室底面100の吐出ポ
ート120から吐出路140及び水タンク6の側に漏出
することが抑えられる。
Also in this example, the check valve 2 as the discharge valve
00 is normally closed. In this way, the check valve 200
Is closed, the water retained on the chamber bottom surface 100 of the chamber 10r of the condenser 10 is prevented from being discharged from the discharge port 120 to the discharge passage 140. Therefore, a necessary amount of water is retained on the bottom surface 100 of the condenser 10. If water is accumulated on the chamber bottom surface 100 of the condenser unit 10 in this way, the discharge port 120 on the chamber bottom surface 100 is covered and sealed by the accumulated water.
The off gas of the hydrogen-containing gas of 0 is suppressed from leaking from the discharge port 120 of the chamber bottom surface 100 to the discharge passage 140 and the water tank 6.

【0052】燃料電池8の運転が継続すると、燃料電池
8の燃料極の出口8eから水素含有ガスのオフガスが次
々と凝縮部10に供給されるため、凝縮部10の室底面
100における滞留水の水量が次第に増加する。凝縮部
10の室底面100における滞留水の水量が設定値を越
えると、逆止弁200の弁部202が自動的に開放し、
逆止弁200の弁ポート201が開放される。即ち、凝
縮部10の室10rの室底面100に滞留している水量
に基づく水圧に応答して逆止弁200の弁部202が自
動的に開放し、凝縮部10の室底面100の水は吐出ポ
ート120及び吐出路140を経て水タンク6内に回収
される。これにより凝縮部10の室底面100に過剰の
水が滞留することが抑えられ、凝縮部10の室底面10
0の上方の室10rの容積が確保され、凝縮部10の室
10rに供給されたオフガスを凝縮により乾燥させるこ
とができる。水タンク6に回収された水は蒸発部2に送
られ、改質反応に使用される水蒸気として再利用され
る。
When the operation of the fuel cell 8 is continued, the off gas of the hydrogen-containing gas is successively supplied from the outlet 8e of the fuel electrode of the fuel cell 8 to the condensing part 10, so that the accumulated water on the bottom surface 100 of the condensing part 10 is retained. The amount of water increases gradually. When the amount of accumulated water on the chamber bottom surface 100 of the condensing unit 10 exceeds the set value, the valve unit 202 of the check valve 200 automatically opens,
The valve port 201 of the check valve 200 is opened. That is, the valve portion 202 of the check valve 200 is automatically opened in response to the water pressure based on the amount of water staying on the bottom surface 100 of the chamber 10r of the condensing portion 10, and the water on the bottom surface 100 of the condensing portion 10 is It is collected in the water tank 6 through the discharge port 120 and the discharge passage 140. As a result, it is possible to prevent excess water from accumulating on the bottom surface 100 of the condensing unit 10, and to prevent the bottom surface 10 of the condensing unit 10 from remaining.
The volume of the chamber 10r above 0 is secured, and the off gas supplied to the chamber 10r of the condenser 10 can be dried by condensation. The water collected in the water tank 6 is sent to the evaporator 2 and reused as steam used for the reforming reaction.

【0053】凝縮部10の室底面100における滞留水
量が設定値未満となると、バネ部203のバネ力により
逆止弁200の弁部202が自動的に閉鎖する。即ち、
凝縮部10の室10rの室底面100に滞留している水
量に応答して逆止弁200が自動的に閉鎖される。この
ため凝縮部10の室底面100には必要量の水が残留す
ることになり、残留している水により吐出ポート120
が覆われてシールされるため、凝縮部10の水素含有ガ
スのオフガスは、室底面100の吐出ポート120から
吐出路140及び水タンク6の側に漏出することが抑え
られる。
When the amount of accumulated water on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10 becomes less than the set value, the spring force of the spring portion 203 automatically closes the valve portion 202 of the check valve 200. That is,
The check valve 200 is automatically closed in response to the amount of water staying on the chamber bottom surface 100 of the chamber 10r of the condenser 10. Therefore, a necessary amount of water remains on the chamber bottom surface 100 of the condenser 10, and the remaining water causes the discharge port 120 to remain.
Since the gas is covered and sealed, the off gas of the hydrogen-containing gas in the condenser 10 is prevented from leaking from the discharge port 120 of the chamber bottom surface 100 to the discharge passage 140 and the water tank 6.

【0054】以上説明したように本例に係る燃料電池装
置においても、従来技術とは異なり、電気式のハイレベ
ルセンサ、ローレベルセンサ、更には、これらのセンサ
からの検出信号に基づいて開放する電磁弁を廃止するこ
とができる。故に、消費電力の低減、サイズの小型化に
おいて有利となる。殊に電磁弁は励磁ソレノイドが装備
されているため、消費電力の低減、サイズの小型化にお
いて不利であるが、本発明に係る燃料電池装置によれ
ば、励磁ソレノイドを有する電磁弁を廃止できるため、
消費電力の低減の面でも、サイズの小型化の面でも有利
である。
As described above, also in the fuel cell device according to the present example, unlike the prior art, the electric high level sensor, the low level sensor, and further, based on the detection signals from these sensors, they are opened. The solenoid valve can be abolished. Therefore, it is advantageous in reduction of power consumption and size reduction. In particular, since the solenoid valve is equipped with an exciting solenoid, it is disadvantageous in reduction of power consumption and size reduction, but the fuel cell device according to the present invention can eliminate the solenoid valve having the exciting solenoid. ,
It is advantageous in terms of reduction of power consumption and size reduction.

【0055】(その他)上記した第1実施例では、水素
含有ガスまたはオフガスが流れる凝縮部10から延設さ
れた吐出路140に逆止弁200が設けられているが、
これに限らず、水素含有ガスまたはオフガスが流れる経
路に設けられた凝縮部10以外のガス通過部材と水タン
ク6とをつなぐ吐出路を設け、この吐出路に逆止弁を設
けることにしても良い。
(Others) In the above-described first embodiment, the check valve 200 is provided in the discharge passage 140 extending from the condenser 10 through which the hydrogen-containing gas or the off gas flows.
The present invention is not limited to this, and a discharge passage that connects a gas passage member other than the condenser 10 provided in the passage through which the hydrogen-containing gas or the off-gas flows to the water tank 6 is provided, and a check valve may be provided in this discharge passage. good.

【0056】上記した第1実施例では燃料ガス源15は
都市ガスの配管であるが、これに限らず、水素ガス等の
燃料ガスを装填したガスタンクでも良い。燃料として燃
料ガス(都市ガス等)を用いているが、これに限られる
ものではない。酸化剤である酸素含有ガスとして空気を
用いているが、これに限られるものではない。上記した
第1実施例では、吐出ポート120から下方向に延設さ
れた吐出路140に逆止弁200が設けられているが、
吐出ポート120自体に逆止弁200を設けることにし
ても良い。この場合には、逆止弁200を開放動作させ
るための水圧を作用させる水を室底面100上に滞留さ
せる必要がある。
Although the fuel gas source 15 is a city gas pipe in the above-described first embodiment, the present invention is not limited to this, and a gas tank filled with a fuel gas such as hydrogen gas may be used. Although fuel gas (city gas, etc.) is used as the fuel, it is not limited to this. Although air is used as the oxygen-containing gas that is the oxidant, the present invention is not limited to this. In the above-described first embodiment, the check valve 200 is provided in the discharge passage 140 extending downward from the discharge port 120.
The check valve 200 may be provided in the discharge port 120 itself. In this case, it is necessary to retain the water that exerts the water pressure for opening the check valve 200 on the chamber bottom surface 100.

【0057】また上記した第1実施例では、前記したよ
うに凝縮部10の室10rで生成した水を凝縮部10の
室10rの室底面100の上に滞留させることにしてい
るが、場合によっては、吐出路140のうち吐出ポート
120と逆止弁200との間にのみ水を滞留させ、この
滞留水により吐出ポート120をシールすることにして
も良い。
In the first embodiment described above, the water generated in the chamber 10r of the condenser 10 is retained on the bottom surface 100 of the chamber 10r of the condenser 10 as described above. The water may be retained only in the discharge passage 140 between the discharge port 120 and the check valve 200, and the discharge port 120 may be sealed by the accumulated water.

【0058】本発明に係る燃料電池装置は上記した実施
例及び適用例に示す配管系統を有する例に限定されるも
のではない。また上記した適用例は定置用の燃料電池装
置に適用しているが、これに限らず、車両に搭載される
燃料電池装置に適用しても良い。その他、本発明は上記
した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱
しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
The fuel cell device according to the present invention is not limited to the example having the piping system shown in the above-mentioned embodiments and application examples. Further, although the application example described above is applied to the stationary fuel cell device, the present invention is not limited to this and may be applied to a fuel cell device mounted on a vehicle. Besides, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope not departing from the gist.

【0059】上記した記載から次の技術的思想も把握で
きる。 (付記項1)燃料極と酸化剤極とを有する燃料電池と、
燃料ガス、これのオフガス、酸化剤ガス、これのオフガ
スのうちの少なくとも一つに含まれている水分に基づい
て生成された水が滞留可能な室底面と前記室底面に形成
された吐出ポートとを有するガス通過部材と、前記ガス
通過部材の前記室底面の前記吐出ポートよりも下方に設
けられた排水部に向けて前記ガス通過部材の前記吐出ポ
ートから下方に延設され、前記室底面に溜まった水を前
記吐出ポートから前記排水部に吐出する吐出路とを具備
する燃料電池装置において、前記吐出路または前記吐出
ポートには、通常時に閉鎖しており、閉鎖に伴い前記吐
出路から前記排水部への水の吐出を阻止すると共に、水
圧に応答して開放し開放に伴い水を前記吐出路を経て前
記排水部に吐出させる水圧応答式の吐出弁が設けられて
いることを特徴とする燃料電池装置。 (付記項2)燃料が供給される燃料極と酸化剤ガスが供
給される酸化剤極とを有する燃料電池と、燃料ガス、こ
れのオフガス、酸化剤ガス、これのオフガスのうちの少
なくとも一つに含まれている水分に基づいて生成された
水が滞留可能な室底面と前記室底面に形成された吐出ポ
ートとを有するガス通過部材と、前記ガス通過部材の前
記室底面の前記吐出ポートよりも下方に設けられた水タ
ンク等の排水部に向けて、前記ガス通過部材の前記室底
面の前記吐出ポートから下方に向けて延設され、前記室
底面に溜まった水を前記吐出ポートから前記水タンクに
吐出する吐出路とを具備する燃料電池装置において、前
記吐出路または前記吐出ポートには、通常時に閉鎖して
おり、閉鎖に伴い前記室底面の前記吐出ポートを水でシ
ールすると共に、前記室底面における滞留水の水圧に応
答して開放し、開放に伴い前記室底面の水を前記吐出路
を経て前記水タンクに吐出させる水圧応答式の吐出弁が
設けられていることを特徴とする燃料電池装置。 (付記項3)各請求項及び各付記項において、吐出路に
は通水抵抗部が設けられていることを特徴とする燃料電
池装置。滞留している水が過剰に吐出することが抑えら
れる。
The following technical idea can be understood from the above description. (Additional Item 1) A fuel cell having a fuel electrode and an oxidant electrode,
A fuel gas, an off gas thereof, an oxidant gas, a chamber bottom surface capable of accumulating water generated based on water contained in at least one of the off gases, and a discharge port formed on the chamber bottom surface. A gas passage member having, and extending downward from the discharge port of the gas passage member toward a drain portion provided below the discharge port on the bottom surface of the chamber of the gas passage member, on the bottom surface of the chamber. In a fuel cell device comprising a discharge passage for discharging accumulated water from the discharge port to the drainage part, the discharge passage or the discharge port is normally closed, and the discharge passage causes A water pressure responsive discharge valve is provided which prevents discharge of water to the drainage portion, opens in response to water pressure, and causes water to be discharged to the drainage portion through the discharge passage upon opening. That the fuel cell device. (Additional Item 2) A fuel cell having a fuel electrode to which a fuel is supplied and an oxidant electrode to which an oxidant gas is supplied, and at least one of a fuel gas, an off gas thereof, an oxidant gas, and an off gas thereof. A gas passage member having a chamber bottom surface capable of accumulating water generated based on the water content contained in the chamber and a discharge port formed on the chamber bottom surface; and the discharge port on the chamber bottom surface of the gas passage member. Also extends downward from the discharge port on the bottom surface of the chamber of the gas passage member toward a drainage part such as a water tank provided below, and collects water accumulated on the bottom surface of the chamber from the discharge port. In a fuel cell device having a discharge passage for discharging to a water tank, the discharge passage or the discharge port is normally closed, and along with closing the discharge port on the bottom surface of the chamber with water, A discharge valve of a water pressure responsive type is provided, which is opened in response to the water pressure of the accumulated water on the bottom surface of the storage chamber, and causes the water on the bottom surface of the chamber to be discharged to the water tank through the discharge passage with the opening. Fuel cell device. (Appendix 3) In each of the claims and the appendixes, a fuel cell device, wherein a discharge resistance portion is provided in the discharge passage. Excessive discharge of accumulated water is suppressed.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明に係る燃料電池装置によれば、吐
出路または吐出ポートに水圧応答式の吐出弁が設けられ
ている。この吐出弁は通常時に閉鎖しており、吐出弁が
閉鎖しているときには、ガス通過部材の室に供給された
燃料ガスまたはこれのオフガスがガス通過部材の室底面
の吐出ポートから排水部に漏出することが抑えられる。
滞留水の水量が増加して水圧が増加すると、増加した水
圧に応答して吐出弁が開放し、滞留水を吐出路を経て水
タンク等の排水部に吐出させ、過剰の滞留水を吐出する
ことができる。
According to the fuel cell device of the present invention, a water pressure responsive discharge valve is provided in the discharge passage or the discharge port. This discharge valve is normally closed.When the discharge valve is closed, the fuel gas supplied to the chamber of the gas passage member or its off gas leaks from the discharge port on the bottom of the chamber of the gas passage member to the drain. Can be suppressed.
When the amount of accumulated water increases and the water pressure increases, the discharge valve opens in response to the increased water pressure, discharges the accumulated water to the drainage part such as the water tank through the discharge passage, and discharges excess accumulated water. be able to.

【0061】このような本発明に係る燃料電池装置によ
れば、従来用いられていた電気式のハイレベルセンサ、
ローレベルセンサ、更には、これらのセンサからの検出
信号に基づいて開放する電磁弁を廃止することができ
る。故に、消費電力の低減、サイズの小型化において有
利となる。殊に電磁弁は励磁ソレノイドが装備されてい
るため、消費電力の低減、サイズの小型化において不利
であるが、本発明に係る燃料電池装置によれば、励磁ソ
レノイドを有する電磁弁を廃止できるため、消費電力の
低減の面でも、サイズの小型化の面でも有利である。
According to the fuel cell device according to the present invention as described above, an electric high level sensor which has been conventionally used,
It is possible to eliminate the low level sensors and further the solenoid valve that opens based on the detection signals from these sensors. Therefore, it is advantageous in reduction of power consumption and size reduction. In particular, since the solenoid valve is equipped with an exciting solenoid, it is disadvantageous in reduction of power consumption and size reduction, but the fuel cell device according to the present invention can eliminate the solenoid valve having the exciting solenoid. Also, it is advantageous in terms of reduction of power consumption and size reduction.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1実施例に係る燃料電池装置の概念図であ
る。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a fuel cell device according to a first embodiment.

【図2】第2実施例に係る燃料電池装置の概念図であ
る。
FIG. 2 is a conceptual diagram of a fuel cell device according to a second embodiment.

【図3】第3実施例に係る燃料電池装置の概念図であ
る。
FIG. 3 is a conceptual diagram of a fuel cell device according to a third embodiment.

【図4】第4実施例に係る燃料電池装置の概念図であ
る。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a fuel cell device according to a fourth embodiment.

【図5】第5実施例に係る逆止弁の内部を模式的に示す
断面図である。
FIG. 5 is a sectional view schematically showing the inside of the check valve according to the fifth embodiment.

【図6】第6実施例に係る逆止弁の内部を模式的に示す
断面図である。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing the inside of the check valve according to the sixth embodiment.

【図7】第7実施例に係る逆止弁の内部を模式的に示す
断面図である。
FIG. 7 is a sectional view schematically showing the inside of the check valve according to the seventh embodiment.

【図8】適用例に係る燃料電池装置の概念図である。FIG. 8 is a conceptual diagram of a fuel cell device according to an application example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図中、6は水タンク(排水部)、8は燃料電池、10は
凝縮部、10rは室、100は室底面、120は吐出ポ
ート、140は吐出路、200は逆止弁(吐出弁)、2
10は弁ポート、202は弁部、203はバネ部を示
す。
In the figure, 6 is a water tank (drainage part), 8 is a fuel cell, 10 is a condensation part, 10r is a chamber, 100 is a chamber bottom surface, 120 is a discharge port, 140 is a discharge passage, and 200 is a check valve (discharge valve). Two
10 is a valve port, 202 is a valve portion, and 203 is a spring portion.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 服部 伸希 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 5H026 AA02 CX08 CX10 5H027 AA02 KK01 MM08    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shinki Hattori             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. F-term (reference) 5H026 AA02 CX08 CX10                 5H027 AA02 KK01 MM08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃料極と酸化剤極とを有する燃料電池と、 燃料ガスまたはこれのオフガスが通過する室と、前記室
の燃料ガスまたはこれのオフガスに含まれている水分に
基づいて生成された水が滞留可能な室底面と、前記室底
面に形成された吐出ポートとを有するガス通過部材と、 前記ガス通過部材の前記室底面の前記吐出ポートよりも
下方に設けられた排水部に向けて前記ガス通過部材の前
記吐出ポートから下方に延設され、前記室底面に溜まっ
た水を前記吐出ポートから前記排水部に吐出する吐出路
とを具備する燃料電池装置において、 前記吐出路または前記吐出ポートには、 通常時に閉鎖しており、閉鎖に伴い前記吐出路から前記
排水部への水の吐出を阻止すると共に、水圧に応答して
開放し開放に伴い水を前記吐出路を経て前記排水部に吐
出させる水圧応答式の吐出弁が設けられていることを特
徴とする燃料電池装置。
1. A fuel cell having a fuel electrode and an oxidizer electrode, a chamber through which a fuel gas or an off gas thereof passes, and a fuel cell in the chamber or water contained in the off gas thereof. A gas passage member having a chamber bottom surface capable of accumulating water, and a discharge port formed on the chamber bottom surface, and a gas passage member facing the drainage portion provided below the discharge port on the chamber bottom surface of the gas passage member. And a discharge passage that extends downward from the discharge port of the gas passage member and discharges water accumulated on the bottom surface of the chamber from the discharge port to the drain portion, the discharge passage or the discharge passage. The discharge port is normally closed, and when it is closed, discharge of water from the discharge passage to the drainage section is blocked, and in response to water pressure, the discharge port is opened and water is discharged through the discharge passage as described above. Drainage A fuel cell device characterized in that a water pressure responsive discharge valve for discharging to a portion is provided.
【請求項2】請求項1において、前記ガス通過部材は、
燃料ガスのオフガスに含まれている水分を凝縮させるこ
とにより、燃料ガスのオフガスに含まれている水分を低
減させる凝縮部であることを特徴とする燃料電池装置。
2. The gas passage member according to claim 1,
A fuel cell device comprising: a condensing unit configured to reduce the water contained in the offgas of the fuel gas by condensing the water contained in the offgas of the fuel gas.
【請求項3】請求項1において、前記ガス通過部材は、
燃料ガスまたはこれのオフガスが通過するように前記燃
料電池に取り付けられているマニホルドであることを特
徴とする燃料電池装置。
3. The gas passage member according to claim 1, wherein
A fuel cell device comprising a manifold attached to the fuel cell so that fuel gas or off gas thereof passes.
【請求項4】請求項1〜請求項3のいずれか一項におい
て、前記吐出弁は、前記吐出路に連通する弁ポートを開
閉可能な弁部と、前記弁部が前記弁ポートを閉鎖する方
向に付勢する弾性部とを有しており、前記弁部が受ける
水圧に応答して前記弁部が動作して前記弁ポートが開放
することを特徴とする燃料電池装置。
4. The discharge valve according to claim 1, wherein the discharge valve has a valve portion capable of opening and closing a valve port communicating with the discharge passage, and the valve portion closes the valve port. A fuel cell device having an elastic portion that urges in a direction, and the valve portion operates to open the valve port in response to water pressure received by the valve portion.
【請求項5】請求項1〜請求項3のいずれか一項におい
て、前記吐出弁は、前記吐出路に連通する前記弁ポート
を開閉するように弾性変形可能な高分子有機材料を主体
とする弁部を有しており、前記弁部が受ける水圧に応答
して前記弁部が弾性変形して前記弁ポートが開放するこ
とを特徴とする燃料電池装置。
5. The discharge valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the discharge valve is mainly made of a polymer organic material elastically deformable to open and close the valve port communicating with the discharge passage. A fuel cell device comprising a valve portion, wherein the valve portion is elastically deformed in response to water pressure received by the valve portion to open the valve port.
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