JP2008243488A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of suppressing noise caused by opening and closing of an exhaust valve. <P>SOLUTION: The fuel cell system 1 is equipped with a circulation line 50 circulating and supplying hydrogen offgas exhausted from a fuel cell 2 to the fuel cell 2; an exhaust valve 48 exhausting fluid (hydrogen offgas and produced water) in the circulation line 50 to the outside; and a control device 6 controlling the opening and closing of the exhaust valve 48. The control device 6 opens and closes the exhaust valve 48 to exhaust moisture and impurities in the hydrogen offgas to the outside when the fuel cell system 1 is in a normal operation state, and when the fuel cell system 1 is in an operation state in which working sound is lower than that in the normal operation, the control device 6 inhibits the opening and closing of the exhaust valve 48. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料ガスの循環系を備えた燃料電池システムに関し、特に、循環系内の燃料オフガスあるいは生成水を含む流体を外部に排出するための排出弁を備えた燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system including a fuel gas circulation system, and more particularly to a fuel cell system including a discharge valve for discharging a fluid containing a fuel off-gas or generated water in the circulation system to the outside.

現在、反応ガスとして、水素を含む燃料ガスと酸素を含む酸化ガスとの供給を受けて発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが提案され、実用化されている。例えば特許文献1に記載の燃料電池システムは、燃料電池から排出される燃料オフガスを循環ポンプによって燃料電池に循環供給する循環系を備えている。   Currently, a fuel cell system including a fuel cell that generates power by receiving supply of a fuel gas containing hydrogen and an oxidizing gas containing oxygen as reaction gases has been proposed and put into practical use. For example, the fuel cell system described in Patent Document 1 includes a circulation system that circulates and supplies fuel off-gas discharged from the fuel cell to the fuel cell by a circulation pump.

循環系内の燃料オフガスには、燃料電池の電気化学反応により生成された生成水が含まれている。循環系には、燃料オフガスと生成水とを分離する気液分離器が設けられており、気液分離器には、分離された生成水を外部に排出する排出弁が接続されている。排出弁は、排水弁として機能するのみならず、排気弁としても機能しており、循環系内の水素濃度の低下を防ぐために燃料オフガス中の不純物を燃料オフガスとともに外部に排出する。排出弁は、シャットバルブ等からなり、制御装置によって燃料電池システムの運転中に開閉を制御される。
特開2005−302708号公報(段落0040〜0042)
The fuel off gas in the circulation system contains generated water generated by the electrochemical reaction of the fuel cell. The circulation system is provided with a gas-liquid separator that separates the fuel off-gas and the produced water, and a discharge valve that discharges the separated produced water to the outside is connected to the gas-liquid separator. The discharge valve not only functions as a drain valve, but also functions as an exhaust valve, and discharges impurities in the fuel off-gas together with the fuel off-gas to prevent a decrease in the hydrogen concentration in the circulation system. The discharge valve is a shut valve or the like, and is controlled to be opened and closed by the control device during operation of the fuel cell system.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-302708 (paragraphs 0040-0042)

ところで、排出弁の開閉時には、弁体と弁座との衝突等により所定の作動音(打音)が生じる。特に、弁体が弁座に突き当たる閉弁時に作動音が生じる。燃料電池システムが一定以上の負荷で運転している通常運転状態では、エアコンプレッサや循環ポンプ等の機器がある程度以上の回転数で稼動している。このため、排出弁の作動音は、これら機器の作動音に打ち消され、騒音として認識されにくい。   By the way, when the discharge valve is opened and closed, a predetermined operating sound (sounding sound) is generated due to a collision between the valve body and the valve seat. In particular, an operating noise is generated when the valve body closes against the valve seat. In a normal operation state in which the fuel cell system is operating at a load higher than a certain level, devices such as an air compressor and a circulation pump are operating at a rotational speed exceeding a certain level. For this reason, the operation sound of the discharge valve is canceled by the operation sound of these devices, and is not easily recognized as noise.

しかしながら、燃料電池システムの運転負荷が小さい状態、例えば、コンプレッサや循環ポンプの負荷が小さく、低回転で稼動しているアイドル状態では、これら機器の作動音は比較的小さい。そのため、機器の作動音に対して排出弁の開閉に伴う作動音が相対的に大きくなり、排出弁の開閉音が主要な騒音源になるおそれがあった。   However, in a state where the operation load of the fuel cell system is small, for example, in an idle state where the load of the compressor and the circulation pump is small and the engine is operating at a low speed, the operation noise of these devices is relatively small. For this reason, the operation noise associated with the opening / closing of the discharge valve is relatively large with respect to the operation sound of the device, and the opening / closing sound of the discharge valve may be a major noise source.

本発明は、排出弁の開閉による騒音を抑制できる燃料電池システムを提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the fuel cell system which can suppress the noise by opening and closing of a discharge valve.

上記目的を達成するための本発明の燃料電池システムは、燃料電池から排出される燃料オフガスを当該燃料電池に循環供給する循環系と、循環系内の流体を外部に排出する排出弁と、排出弁の開閉を制御する制御装置と、を備える。そして、制御装置は、燃料電池システムが通常運転状態の時には排出弁の開閉を許可し、燃料電池システムが通常運転状態よりも作動音が小さい第1の運転状態の時には排出弁の開閉を禁止する。   In order to achieve the above object, a fuel cell system of the present invention includes a circulation system that circulates and supplies fuel off-gas discharged from a fuel cell to the fuel cell, a discharge valve that discharges fluid in the circulation system to the outside, and a discharge And a control device for controlling opening and closing of the valve. The control device permits opening / closing of the discharge valve when the fuel cell system is in the normal operation state, and prohibits opening / closing of the discharge valve when the fuel cell system is in the first operation state where the operation noise is lower than that in the normal operation state. .

かかる構成によれば、排出弁の開閉音以外の作動音が小さい時は、排出弁の開閉が行われない。よって、排出弁に消音構造を設けなくとも、排出弁の開閉に伴う騒音を抑制できる。一方で、通常運転状態の時は、排出弁の開閉が許可されるので、流体(例えば、不純物あるいは水分を含む燃料オフガス、又は、生成水)を排出でき、燃料電池に適した燃料オフガスを循環供給できる。   According to this configuration, when the operating sound other than the opening / closing sound of the discharge valve is small, the opening / closing of the discharge valve is not performed. Therefore, the noise accompanying opening and closing of the discharge valve can be suppressed without providing a silencer structure in the discharge valve. On the other hand, since the opening and closing of the discharge valve is permitted during normal operation, fluid (for example, fuel offgas containing impurities or moisture or generated water) can be discharged, and fuel offgas suitable for the fuel cell is circulated. Can supply.

本発明の一態様によれば、第1の運転状態は、燃料電池システムのアイドル状態であるとよい。   According to one aspect of the present invention, the first operating state may be an idle state of the fuel cell system.

このようにすれば、作動音が相対的に小さいアイドル状態のときに、排出弁の開閉による騒音を抑制できる。また、燃料電池の出力が小さいアイドル状態では、通常運転状態に比べると燃料オフガス中の燃料濃度が高くなくてよいので、排出弁を開弁しなくとも、燃料電池の出力への影響も抑制できる。   If it does in this way, the noise by opening and closing of a discharge valve can be suppressed in the idle state where operation sound is relatively small. Further, in the idle state where the output of the fuel cell is small, the fuel concentration in the fuel off-gas does not have to be higher than in the normal operation state, so that the influence on the output of the fuel cell can also be suppressed without opening the discharge valve. .

本発明の一態様によれば、制御装置は、アイドル状態から通常運転状態に移行後に初めて排出弁を開弁する際、通常の開弁時よりも流体が多く排出するように排出弁を開弁するとよい。   According to one aspect of the present invention, when the control device opens the discharge valve for the first time after shifting from the idle state to the normal operation state, the control device opens the discharge valve so that more fluid is discharged than during normal opening. Good.

このようにすれば、アイドル状態中に排出されずに溜まった不純物又は水分を、通常運転状態への移行後に速やかに循環系から外部に排出できる。   In this way, impurities or moisture accumulated without being discharged during the idle state can be quickly discharged from the circulation system to the outside after shifting to the normal operation state.

本発明の一態様によれば、制御装置は、アイドル状態から通常運転状態に移行後に初めて排出弁を開弁する際、通常の開弁時よりも排出弁の開弁時間が長くなるように排出弁を開弁するとよい。   According to one aspect of the present invention, when the control device opens the discharge valve for the first time after shifting from the idle state to the normal operation state, the control device discharges so that the opening time of the discharge valve is longer than that during normal opening. The valve should be opened.

このようにすれば、通常運転状態への移行後に、通常の開弁時よりも流体を多く排出することができる。よって、アイドル状態中に排出されずに溜まった不純物又は水分を、通常運転状態への移行後に速やかに外部に排出できる。   In this way, more fluid can be discharged after the transition to the normal operating state than when the valve is normally opened. Therefore, impurities or moisture accumulated without being discharged during the idle state can be quickly discharged outside after shifting to the normal operation state.

本発明の一態様によれば、循環系は、燃料オフガスから水分を分離して貯留する気液分離器を有し、排出弁は、開弁時に、気液分離器に貯留された水分を燃料オフガスと共に外部に排出するとよい。   According to one aspect of the present invention, the circulation system has a gas-liquid separator that separates and stores moisture from the fuel off-gas, and the discharge valve fuels the moisture stored in the gas-liquid separator when the valve is opened. It is good to discharge to the outside together with off-gas.

上記目的を達成するための本発明の別の燃料電池システムは、燃料電池から排出される燃料オフガスを燃料電池に循環供給する循環系と、循環系内の流体を外部に排出する排出弁と、排出弁の開閉を制御する制御装置と、を備える。そして、排出弁は、循環系内と外部とを連通する流路と、弁座と、弁座に当接して流路を閉鎖し且つ弁座から離間して流路を開放する弁体と、弁座に対し弁体を所定のストロークで移動させる駆動部と、を有する。制御装置は、燃料電池システムが通常運転状態よりも作動音が小さい第1の運転状態の時には、通常運転状態の時よりも短いストロークで弁体を移動させるように、駆動部を制御する。   Another fuel cell system of the present invention for achieving the above object includes a circulation system that circulates and supplies fuel off-gas discharged from the fuel cell to the fuel cell, a discharge valve that discharges fluid in the circulation system to the outside, And a control device that controls opening and closing of the discharge valve. The discharge valve includes a flow path that communicates the inside and outside of the circulation system, a valve seat, a valve body that contacts the valve seat to close the flow path and is spaced apart from the valve seat to open the flow path; And a drive unit that moves the valve body with a predetermined stroke with respect to the valve seat. The control device controls the drive unit so that the valve body is moved with a stroke shorter than that in the normal operation state when the fuel cell system is in the first operation state in which the operation noise is smaller than that in the normal operation state.

かかる構成によれば、作動音が相対的に小さい第1の運転状態の時は、弁体のストロークが通常運転状態よりも短いため、弁体の運動エネルギーが小さい。よって、弁体と弁座との衝突音を低減でき、排出弁の開閉による騒音を抑制できる。   According to this configuration, in the first operating state in which the operation sound is relatively low, the kinetic energy of the valve body is small because the stroke of the valve body is shorter than in the normal operating state. Therefore, the collision sound between the valve body and the valve seat can be reduced, and noise due to opening and closing of the discharge valve can be suppressed.

本発明の燃料電池システムによれば、排出弁の開閉による騒音を抑制できる。   According to the fuel cell system of the present invention, noise due to opening and closing of the discharge valve can be suppressed.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。   Hereinafter, a fuel cell system according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、燃料電池システム1のシステム構成図である。この燃料電池システム1は、燃料電池自動車の車載発電システムである。なお、燃料電池システム1は、船舶、航空機、電車あるいは歩行ロボット等のあらゆる移動体用の発電システム、さらには、建物(住宅、ビル等)用の発電設備として用いられる定置用発電システム等に適用可能である。   FIG. 1 is a system configuration diagram of the fuel cell system 1. The fuel cell system 1 is an on-vehicle power generation system for a fuel cell vehicle. The fuel cell system 1 is applied to a power generation system for any moving body such as a ship, an aircraft, a train, or a walking robot, and further to a stationary power generation system used as a power generation facility for a building (house, building, etc.). Is possible.

図1に示すように、燃料電池システム1は、燃料電池2、酸素ガス配管系3、燃料ガス配管系4、及び制御装置6を備える。   As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 includes a fuel cell 2, an oxygen gas piping system 3, a fuel gas piping system 4, and a control device 6.

燃料電池2は、例えば固体高分子電解質型からなり、多数の単セルを積層したスタック構造を有する。燃料電池2は、酸素ガス及び燃料ガスの供給を受けて電力を発生する。また、この電気化学反応によって、燃料電池2の空気極側には水が生成される。この生成水の一部は、単セルの電解質膜を通過して、燃料極側にも移動し得る。燃料電池2への酸素ガス及び燃料ガスの供給及び排出は、酸素ガス配管系3及び燃料ガス配管系4によりなされる。   The fuel cell 2 is made of, for example, a solid polymer electrolyte type and has a stack structure in which a large number of single cells are stacked. The fuel cell 2 generates electric power upon receiving supply of oxygen gas and fuel gas. Further, water is generated on the air electrode side of the fuel cell 2 by this electrochemical reaction. A part of this generated water can move to the fuel electrode side through the electrolyte membrane of the single cell. Supply and discharge of oxygen gas and fuel gas to and from the fuel cell 2 are performed by an oxygen gas piping system 3 and a fuel gas piping system 4.

酸素ガス及び燃料ガスは、反応ガスと総称されるものである。特に、燃料電池2から排出される酸素ガス及び燃料ガスは、それぞれ酸素オフガス及び燃料オフガスと称され、これらは反応オフガスと総称される。燃料ガスは、水素を含むガスである。以下では、酸素ガスとして空気を例に、また、燃料ガスとして水素ガスを例に説明する。また、燃料オフガスを水素オフガスと称することにする。   Oxygen gas and fuel gas are collectively referred to as reaction gas. In particular, oxygen gas and fuel gas discharged from the fuel cell 2 are referred to as oxygen off gas and fuel off gas, respectively, and these are collectively referred to as reaction off gas. The fuel gas is a gas containing hydrogen. Hereinafter, air will be described as an example of oxygen gas, and hydrogen gas will be described as an example of fuel gas. The fuel off gas is referred to as hydrogen off gas.

酸素ガス配管系3は、加湿器30、供給流路31、排出流路32、排気流路33、及びコンプレッサ34を有する。コンプレッサ34は、供給流路31の上流端に設けられる。コンプレッサ34により取り込まれた大気中の空気(酸素ガス)が、供給流路31を流れて加湿器30に圧送され、加湿器30により加湿されて燃料電池2に供給される。燃料電池2から排出された酸素オフガスは、排出流路32を流れて加湿器30に導入された後、排気流路33を流れて外部に排出される。   The oxygen gas piping system 3 includes a humidifier 30, a supply flow path 31, a discharge flow path 32, an exhaust flow path 33, and a compressor 34. The compressor 34 is provided at the upstream end of the supply flow path 31. Air in the atmosphere (oxygen gas) taken in by the compressor 34 flows through the supply flow path 31, is pumped to the humidifier 30, is humidified by the humidifier 30, and is supplied to the fuel cell 2. The oxygen off gas discharged from the fuel cell 2 flows through the discharge channel 32 and is introduced into the humidifier 30, and then flows through the exhaust channel 33 and is discharged to the outside.

燃料ガス配管系4は、水素タンク40、供給流路41及び循環流路42を有する。
水素タンク40は、高圧(例えば70MPa)の水素ガスを貯留した水素供給源である。なお、水素タンク40に代えて、炭化水素系の燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、この改質器で生成した改質ガスを高圧状態にして蓄圧する高圧ガスタンクと、を水素供給源として採用することもできる。また、水素タンク40に代えて、水素吸蔵合金を有するタンクを採用してもよい。
The fuel gas piping system 4 has a hydrogen tank 40, a supply channel 41 and a circulation channel 42.
The hydrogen tank 40 is a hydrogen supply source that stores high-pressure (for example, 70 MPa) hydrogen gas. Instead of the hydrogen tank 40, a reformer that generates a hydrogen-rich reformed gas from a hydrocarbon-based fuel, a high-pressure gas tank that stores the reformed gas generated by the reformer in a high-pressure state, and Can also be employed as a hydrogen source. Moreover, it may replace with the hydrogen tank 40 and may employ | adopt the tank which has a hydrogen storage alloy.

供給流路41は、水素タンク40内の水素ガスを燃料電池2に供給するための流路であり、合流点Aを境として主流流路41aと混合流路41bとからなる。主流流路41aには、シャットバルブ43、レギュレータ44、及びインジェクタ45が設けられる。シャットバルブ43は、水素タンク40の元弁として機能し、水素タンク40から燃料電池2側への水素ガスの供給を遮断または許容する。レギュレータ44は、例えば機械式の減圧弁であり、水素ガスのガス圧を予め設定した二次圧に減圧する。インジェクタ45は、電磁駆動式の開閉弁であり、混合流路41b側に供給する水素ガスの流量やガス圧を高精度に調整する。   The supply flow path 41 is a flow path for supplying the hydrogen gas in the hydrogen tank 40 to the fuel cell 2 and includes a main flow flow path 41a and a mixing flow path 41b with the junction A as a boundary. A shut valve 43, a regulator 44, and an injector 45 are provided in the main flow channel 41a. The shut valve 43 functions as a main valve of the hydrogen tank 40 and blocks or allows the supply of hydrogen gas from the hydrogen tank 40 to the fuel cell 2 side. The regulator 44 is, for example, a mechanical pressure reducing valve, and reduces the gas pressure of hydrogen gas to a preset secondary pressure. The injector 45 is an electromagnetically driven on-off valve, and adjusts the flow rate and gas pressure of hydrogen gas supplied to the mixing channel 41b side with high accuracy.

循環流路42は、燃料電池2の水素ガス出口から排出された水素オフガスを供給流路41に戻すための戻り配管である。循環流路42には、循環流路42内の水素オフガスを加圧して合流点Aに圧送する水素ポンプ46が設けられる。合流点Aでは、水素タンク40からの新たな水素ガスと水素ポンプ46からの水素オフガスとが合流し、この合流後の混合水素ガスが混合流路41bを流れて燃料電池2に供給される。これにより、水素オフガス内の残存水素が燃料電池2の発電に再び供される。   The circulation flow path 42 is a return pipe for returning the hydrogen off gas discharged from the hydrogen gas outlet of the fuel cell 2 to the supply flow path 41. The circulation channel 42 is provided with a hydrogen pump 46 that pressurizes the hydrogen off-gas in the circulation channel 42 and pumps it to the junction A. At the merge point A, the new hydrogen gas from the hydrogen tank 40 and the hydrogen off gas from the hydrogen pump 46 merge, and the mixed hydrogen gas after the merge flows through the mixing channel 41b and is supplied to the fuel cell 2. As a result, the remaining hydrogen in the hydrogen off-gas is supplied again to the power generation of the fuel cell 2.

循環流路42は、水素ポンプ46の上流側に設けられた気液分離器47及び排気排水弁48を介して、排出流路49に接続される。循環流路42を流れる水素オフガスには、水素オフガスの量に比べると微量ではあるが、電解質膜から燃料極側へと透過した生成水の水分及び窒素ガスが含まれる。気液分離器47は、水素オフガス中の液体(水分)と気体(水素オフガス)とを分離し、分離した水分を一時的に貯留する。貯留された水分は、排気排水弁48から排出流路49に放出され、外部に排出される。また、水分回収後の水素オフガスの一部も、排気排水弁48から排出流路49に放出され、外部に排出される。   The circulation channel 42 is connected to a discharge channel 49 via a gas-liquid separator 47 and an exhaust / drain valve 48 provided on the upstream side of the hydrogen pump 46. The hydrogen off-gas flowing through the circulation channel 42 contains water and nitrogen gas of product water that has permeated from the electrolyte membrane to the fuel electrode side, although the amount is small compared to the amount of hydrogen off-gas. The gas-liquid separator 47 separates the liquid (water) and gas (hydrogen offgas) in the hydrogen offgas, and temporarily stores the separated water. The stored water is discharged from the exhaust / drain valve 48 to the discharge channel 49 and discharged to the outside. Further, part of the hydrogen off-gas after the moisture recovery is also discharged from the exhaust drain valve 48 to the discharge channel 49 and discharged to the outside.

このように、排気排水弁48は、循環系50内を流れる流体として水分を外部に排出する排水弁として機能するのみならず、不純物を含む水素オフガスを外部に排出する排気弁として機能する。排気排水弁48が開弁することで、気液分離器47に溜まった生成水を排出できると共に、水素オフガス中の水素濃度を上げることができる。なお、排気排水弁48の具体的な構造及び制御例については後述する。   As described above, the exhaust drain valve 48 not only functions as a drain valve that discharges moisture to the outside as a fluid flowing in the circulation system 50 but also functions as an exhaust valve that discharges hydrogen off-gas containing impurities to the outside. By opening the exhaust / drain valve 48, the generated water accumulated in the gas-liquid separator 47 can be discharged, and the hydrogen concentration in the hydrogen off-gas can be increased. The specific structure and control example of the exhaust / drain valve 48 will be described later.

なお、排出流路49の下流端は、そのまま大気開放されてもよいが、図示省略した希釈器や排気流路33に接続してもよい。また、循環系50とは、循環流路42、混合流路41及び燃料電池2内のガス流路を順番に連ねた系統であり、水素オフガスを燃料電池2に再び循環供給するものである。   The downstream end of the discharge channel 49 may be opened to the atmosphere as it is, but may be connected to a diluter or an exhaust channel 33 (not shown). The circulation system 50 is a system in which the circulation channel 42, the mixing channel 41, and the gas channel in the fuel cell 2 are connected in order, and hydrogen off-gas is circulated and supplied to the fuel cell 2 again.

制御装置6は、内部にCPU,ROM,RAMを備えたマイクロコンピュータとして構成される。CPUは、制御プログラムに従って所望の演算を実行して、後述する排気排水弁48の開閉制御など、種々の処理や制御を行う。ROMは、CPUで処理する制御プログラムや制御データを記憶する。RAMは、主として制御処理のための各種作業領域として使用される。   The control device 6 is configured as a microcomputer having a CPU, ROM, and RAM therein. The CPU executes a desired calculation according to the control program and performs various processes and controls such as opening / closing control of an exhaust / drain valve 48 described later. The ROM stores control programs and control data processed by the CPU. The RAM is mainly used as various work areas for control processing.

制御装置6は、車両に設けられた加速操作装置(アクセルペダル等)の操作量を検出し、加速要求値(例えばトラクションモータ等の電力を消費する負荷装置からの要求発電量)等の制御情報を受けて、システム1内の各種機器の動作を制御する。なお、負荷装置は、トラクションモータのほかに、燃料電池2を作動させるために必要なコンプレッサ34、水素ポンプ46、及び図示しない冷媒循環用のポンプ等の補機装置のモータ、並びに、車両の走行に関与する各種装置(車輪制御部、操舵装置、懸架装置等)で使用されるアクチュエータ、空調装置、照明及びオーディオ等を含む。   The control device 6 detects an operation amount of an acceleration operation device (accelerator pedal or the like) provided in the vehicle, and controls information such as an acceleration request value (for example, a required power generation amount from a load device that consumes power such as a traction motor). In response, the operation of various devices in the system 1 is controlled. In addition to the traction motor, the load device includes a compressor 34, a hydrogen pump 46, and a motor for auxiliary devices such as a refrigerant circulation pump (not shown) necessary for operating the fuel cell 2, and vehicle running. Actuators used in various devices (wheel control units, steering devices, suspension devices, etc.), air conditioners, lighting and audio.

制御装置6には、燃料電池2の発電量を検出する電流センサ2aの検出情報が入力される。また、各配管系を流れる流体の圧力、温度、流量等を検出するセンサの検出情報や、外気温を検出するセンサの検出情報、等が入力される。制御装置6は、要求発電量及び各センサの検出情報に基づき、コンプレッサ34、シャットバルブ43、及びインジェクタ45等を駆動制御して、燃料電池2に要求発電量に応じた流量及び圧力の反応ガスを供給すると共に、排気排水弁48を制御して循環系50でのパージ動作を行う。   Detection information of the current sensor 2 a that detects the amount of power generated by the fuel cell 2 is input to the control device 6. In addition, detection information of a sensor that detects the pressure, temperature, flow rate, and the like of a fluid flowing through each piping system, detection information of a sensor that detects an outside air temperature, and the like are input. The control device 6 drives and controls the compressor 34, the shut valve 43, the injector 45, and the like based on the required power generation amount and the detection information of each sensor, and causes the fuel cell 2 to react with the flow rate and pressure corresponding to the required power generation amount. And a purge operation in the circulation system 50 is performed by controlling the exhaust / drain valve 48.

図2は、排気排水弁48の断面図である。
排気排水弁48(排出弁)は、電磁駆動式の開閉弁であり、制御装置6からの制御信号によって作動し、循環系50内の流体を排出流路49に間欠放出する。排気排水弁48は、アングル弁構造からなり、バルブボディ61、弁座61d、弁体62及びダイアフラム63を有する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the exhaust / drain valve 48.
The exhaust / drain valve 48 (discharge valve) is an electromagnetically driven on / off valve that operates in response to a control signal from the control device 6 and intermittently discharges the fluid in the circulation system 50 to the discharge channel 49. The exhaust / drain valve 48 has an angle valve structure and includes a valve body 61, a valve seat 61 d, a valve body 62, and a diaphragm 63.

バルブボディ61内には、流入路61a、流出路61b、並びに、流入路61aと流出路61bとを接続する弁室61cが形成される。流入路61aは気液分離器47を介して循環流路42に連通し、流出路61bは排出流路49を介して外部に連通する。つまり、流入路61a、流出路61b及び弁室61cが、循環系50内と外部とを連通する流路61eとして機能する。弁座61dは、弁室61cの底面に形成され、流出路61bに連通する開口を有する。   In the valve body 61, an inflow path 61a, an outflow path 61b, and a valve chamber 61c that connects the inflow path 61a and the outflow path 61b are formed. The inflow path 61 a communicates with the circulation flow path 42 through the gas-liquid separator 47, and the outflow path 61 b communicates with the outside through the discharge flow path 49. That is, the inflow path 61a, the outflow path 61b, and the valve chamber 61c function as a flow path 61e that connects the inside of the circulation system 50 to the outside. The valve seat 61d is formed on the bottom surface of the valve chamber 61c and has an opening that communicates with the outflow passage 61b.

弁体62は、弁室61c内に配設され、軸線X−X方向に所定のストロークで進退動可能に設けられる。弁体62は、弁座61d側の端部に、シールゴム62aを有する。弁体62は、その進退動範囲の一端側の位置(図2に示す閉鎖位置)で、シールゴム62aが弁座61dに当接して、弁座61dの開口を閉鎖する。これにより、流路61eが閉鎖される。一方、シールゴム62aが弁座61dから離間する位置まで弁体62が移動すると、弁座61dの開口が開放され、流路61eを開放する。なお、シールゴム62aは、例えばEPDMからなるが、省略してもよい。   The valve body 62 is disposed in the valve chamber 61c, and is provided so as to be able to advance and retract with a predetermined stroke in the direction of the axis XX. The valve body 62 has a seal rubber 62a at the end on the valve seat 61d side. The valve body 62 closes the opening of the valve seat 61d by the seal rubber 62a coming into contact with the valve seat 61d at a position on one end side of the forward / backward movement range (closed position shown in FIG. 2). Thereby, the flow path 61e is closed. On the other hand, when the valve body 62 moves to a position where the seal rubber 62a is separated from the valve seat 61d, the opening of the valve seat 61d is opened and the flow path 61e is opened. The seal rubber 62a is made of EPDM, for example, but may be omitted.

ダイアフラム63は、弁体62の外面と弁室61cの縁部との間に配設され、弁体62の移動に追従するように構成される。ダイアフラム63によって、弁室61c内とハウジング69内とが気密に隔てられる。これにより、プランジャ64とスリーブ67との間の隙間に、弁室61c側からの流体が浸入することが防止される。   The diaphragm 63 is disposed between the outer surface of the valve body 62 and the edge of the valve chamber 61c, and is configured to follow the movement of the valve body 62. The inside of the valve chamber 61c and the housing 69 are hermetically separated by the diaphragm 63. Thereby, the fluid from the valve chamber 61c side is prevented from entering the gap between the plunger 64 and the sleeve 67.

プランジャ64は、先端に弁体62が固定され、スリーブ67の内周面に沿って軸線X−X方向に摺動する。プランジャ64は、スプリング64aにより、センタコア68から遠ざかる方向に付勢される。なお、スプリング64aの付勢力は、閉弁時にダイアフラム63が一次圧を受圧しても開弁しないような大きさに設定される。プランジャ64、コイル65及び鉄心66は、ハウジング69に収容され、弁体62を軸線X−X方向に所定のストロークで往復移動させるためのソレノイド型アクチュエータの駆動部を構成する。この駆動部のコイル65への給電が、制御装置6によって制御される。   The plunger 64 has a valve body 62 fixed to the tip thereof, and slides in the direction of the axis XX along the inner peripheral surface of the sleeve 67. The plunger 64 is urged in a direction away from the center core 68 by a spring 64a. The urging force of the spring 64a is set to a magnitude that does not open even when the diaphragm 63 receives the primary pressure when the valve 64 is closed. The plunger 64, the coil 65, and the iron core 66 are housed in a housing 69, and constitute a drive unit of a solenoid type actuator for reciprocating the valve body 62 with a predetermined stroke in the direction of the axis XX. Power supply to the coil 65 of the drive unit is controlled by the control device 6.

コイル65に給電する電流のオン・オフにより、排気排水弁48は基本的に「開」及び「閉」の2位置で用いられる。具体的には、コイル65への給電がオンになると、鉄心66が磁化され、プランジャ64がスプリング64aに抗して移動し、弁体62が弁座61dから離間する。これにより、排気排水弁48が開弁し、排出流路49への流体の排出が許容される。一方、コイル65への給電がオフのときには、スプリング64aの付勢力によって、弁体62が弁座61dに当接する。これにより、排気排水弁48が閉弁し、排出流路49への流体の排出が遮断される。なお、排気排水弁48の開時間及び開閉タイミングを変えることで、流体の排出量及び排出タイミングが制御される。   The exhaust / drain valve 48 is basically used in two positions, “open” and “closed”, by turning on and off the current supplied to the coil 65. Specifically, when the power supply to the coil 65 is turned on, the iron core 66 is magnetized, the plunger 64 moves against the spring 64a, and the valve body 62 is separated from the valve seat 61d. As a result, the exhaust / drain valve 48 is opened, and the fluid is allowed to be discharged into the discharge channel 49. On the other hand, when the power supply to the coil 65 is off, the valve body 62 contacts the valve seat 61d by the biasing force of the spring 64a. As a result, the exhaust / drain valve 48 is closed, and the discharge of fluid to the discharge channel 49 is blocked. Note that the fluid discharge amount and discharge timing are controlled by changing the opening time and opening / closing timing of the exhaust / drain valve 48.

このような構成からなる排気排水弁48は、開閉時に、所定の作動音を生ずる。作動音の主要な音源は、閉弁時に、シールゴム62aが弁座61dに当接する際の衝突音(打音)である。この衝突音の大きさは、「開」位置から「閉」位置までの弁体62のストロークに応じた大きさ、つまり弁体62の開放位置における位置エネルギーに基づく速度に応じた大きさである。なお、開弁時に弁体62やプランジャ64等がストッパに衝突して位置を規制される場合にも、排気排水弁48は作動音を生ずる。   The exhaust / drain valve 48 having such a configuration generates a predetermined operating sound when opening and closing. The main sound source of the operating sound is a collision sound (sounding sound) when the seal rubber 62a contacts the valve seat 61d when the valve is closed. The magnitude of this collision sound is a magnitude corresponding to the stroke of the valve element 62 from the “open” position to the “closed” position, that is, a magnitude corresponding to the speed based on the potential energy at the open position of the valve element 62. . Even when the valve body 62, the plunger 64, or the like collides with the stopper when the valve is opened, the exhaust / drain valve 48 generates an operating noise.

ここで、燃料電池システム1の運転中では、排気排水弁48以外にも、コンプレッサ34及び水素ポンプ46等の機器から作動音が発生する。これら機器が要求発電量に応じてある程度以上の負荷で稼動している時、すなわち燃料電池システム1が通常運転状態にある時には、排気排水弁48の作動音はこれら機器の作動音に比べて小さいため、騒音源として問題になることはない。なお、通常運転状態は、燃料電池2の発電量が例えば15Aを超えている状態である。   Here, during operation of the fuel cell system 1, operating noise is generated from devices such as the compressor 34 and the hydrogen pump 46 in addition to the exhaust drain valve 48. When these devices are operating at a load exceeding a certain level according to the required power generation amount, that is, when the fuel cell system 1 is in a normal operation state, the operation sound of the exhaust drain valve 48 is smaller than the operation sound of these devices. Therefore, there is no problem as a noise source. Note that the normal operation state is a state where the power generation amount of the fuel cell 2 exceeds, for example, 15A.

ところが、燃料電池システム1の運転状態において、燃料電池2の要求発電量(例えば15A以下)が小さく、コンプレッサ34及び水素ポンプ46等の負荷が小さい時もある。このような運転状態は、燃料電池システム1がアイドル状態のときであり、車両でいえばアクセルペダルの操作量がない状態である。アイドル状態では、コンプレッサ34及び水素ポンプ46等の機器のモータは低回転で稼動し、その作動音は通常運転状態の時よりも小さくなる。そのため、アイドル状態で排気排水弁48を開閉すると、その開閉に伴う作動音が燃料電池システム1全体の作動音の主要な騒音源となってしまう。   However, in the operating state of the fuel cell system 1, the required power generation amount (for example, 15 A or less) of the fuel cell 2 is small, and the loads on the compressor 34 and the hydrogen pump 46 are sometimes small. Such an operating state is when the fuel cell system 1 is in an idle state, and in a vehicle, there is no operation amount of the accelerator pedal. In the idle state, the motors of the devices such as the compressor 34 and the hydrogen pump 46 operate at a low speed, and the operating noise is lower than that in the normal operation state. Therefore, when the exhaust / drain valve 48 is opened / closed in the idle state, the operation sound accompanying the opening / closing becomes the main noise source of the operation sound of the entire fuel cell system 1.

本実施形態では、このような作動音に着目し、排気排水弁48の開閉を次のように制御している。先ず、燃料電池システム1が通常運転状態の時には、制御装置6は、排気排水弁48の開閉を許可し、排気排水弁48を開閉するパージ動作を所定の周期で行う。これにより、水素オフガス中の水素濃度を上げたり、気液分離器47に溜まった生成水を排出できる。一方、燃料電池システム1がアイドル状態の時には、制御装置6は、排気排水弁48の開閉を禁止し、パージ動作を行わない。これにより、排気排水弁48の作動音が発生しないので、燃料電池システム1全体として作動音を低減できる。   In this embodiment, paying attention to such an operation sound, the opening / closing of the exhaust / drain valve 48 is controlled as follows. First, when the fuel cell system 1 is in a normal operation state, the control device 6 permits opening / closing of the exhaust / drain valve 48 and performs a purge operation for opening / closing the exhaust / drain valve 48 at a predetermined cycle. As a result, the hydrogen concentration in the hydrogen off-gas can be increased, or the generated water accumulated in the gas-liquid separator 47 can be discharged. On the other hand, when the fuel cell system 1 is in the idle state, the control device 6 prohibits the opening and closing of the exhaust drain valve 48 and does not perform the purge operation. Thereby, since the operation sound of the exhaust / drain valve 48 is not generated, the operation sound can be reduced as the whole fuel cell system 1.

ここで、燃料電池システム1が通常運転状態であるか、あるいはアイドル状態であるかの判断は、例えば、電流センサ2aの検出情報をもとに行えばよい。もっとも、燃料電池2の発電量を監視する代わりに、コンプレッサ34や水素ポンプ46等のモータの回転数を直接的に監視したり、アクセルペダルの開度を監視したりするなど、他の方法で燃料電池システム1の運転状態を判断してもよい。   Here, the determination of whether the fuel cell system 1 is in a normal operation state or an idle state may be made based on detection information of the current sensor 2a, for example. However, instead of monitoring the amount of power generated by the fuel cell 2, other methods such as directly monitoring the rotational speed of a motor such as the compressor 34 or the hydrogen pump 46, or monitoring the opening of the accelerator pedal are used. The operating state of the fuel cell system 1 may be determined.

また、燃料電池システム1がアイドル状態から通常運転状態に移行した場合、制御装置6は、排気排水弁48のパージ動作を再開する。この移行後に初めて排気排水弁48を開弁する際、制御装置6は、通常の開弁時よりも流体(水素オフガス又は貯留された生成水)の排出量が多くなるように排気排水弁48を開弁するとよい。その方法として、例えば、通常運転状態時における通常の開弁時よりも開弁時間が長くなるように排気排水弁48の開時間を長くする。こうすることで、通常の開弁時よりも多く生成水及び水素オフガスを排出できるので、アイドル状態中に排出されずに溜まった生成水や水素オフガス中の不純物を速やかに排出できる。   When the fuel cell system 1 shifts from the idle state to the normal operation state, the control device 6 resumes the purge operation of the exhaust drain valve 48. When the exhaust drain valve 48 is opened for the first time after this transition, the control device 6 opens the exhaust drain valve 48 so that the amount of fluid (hydrogen offgas or stored product water) discharged is larger than when the valve is normally opened. It is good to open the valve. As the method, for example, the opening time of the exhaust / drain valve 48 is lengthened so that the valve opening time becomes longer than the normal valve opening time in the normal operation state. By doing so, more generated water and hydrogen off-gas can be discharged than during normal valve opening, so that impurities in the generated water and hydrogen off-gas accumulated without being discharged during the idle state can be quickly discharged.

なお、開時間を長くするのは通常運転状態に移行した直後の1回の開弁動作のみならず、通常運転状態に移行した直後の所定期間のみ(複数回の開弁動作)でもよい。その所定期間は、アイドル状態中に溜まった水分量に応じて、開時間を長くするように可変してもよい。また、1回の開弁動作における開時間を長くする代わりに、閉時間を短くして単位時間あたりの開時間の比率を上昇させることにより、流体の単位時間あたりの排出量を多くしてもよい。   Note that the opening time may be lengthened not only for one valve opening operation immediately after the transition to the normal operation state but also for a predetermined period (a plurality of valve opening operations) immediately after the transition to the normal operation state. The predetermined period may be varied so as to increase the open time according to the amount of water accumulated during the idle state. Also, instead of increasing the opening time in one valve opening operation, the closing time is shortened and the ratio of the opening time per unit time is increased, so that the amount of fluid discharged per unit time can be increased. Good.

以上説明したように、本実施形態の燃料電池システム1によれば、通常運転状態よりも作動音が小さい運転状態(アイドル状態)にある時には、排気排水弁48の開閉を禁止する。よって、排気排水弁48に消音構造を設けなくとも、排気排水弁48の開閉に基づく騒音を抑制できる。また、アイドル状態では、通常運転状態に比べると水素オフガス中の水素濃度が高くなくてよいので、排気排水弁48を開弁しなくとも、燃料電池2の出力への影響も抑制できる。さらに、通常運転状態の時は、排気排水弁48の開閉が行われるので、循環系50内の水素オフガスを燃料電池2の発電に適した状態にできる。   As described above, according to the fuel cell system 1 of the present embodiment, the opening / closing of the exhaust / drain valve 48 is prohibited when the operation sound (idle state) is lower than the normal operation state. Therefore, noise based on opening / closing of the exhaust / drain valve 48 can be suppressed without providing the exhaust / drain valve 48 with a silencing structure. Further, in the idle state, the hydrogen concentration in the hydrogen off-gas does not have to be higher than in the normal operation state, so that the influence on the output of the fuel cell 2 can be suppressed without opening the exhaust / drain valve 48. Furthermore, since the exhaust drain valve 48 is opened and closed during the normal operation state, the hydrogen off-gas in the circulation system 50 can be brought into a state suitable for the power generation of the fuel cell 2.

<変形例>
以下、上記実施形態の変形例について説明する。上記実施形態と同様の部分は説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
<Modification>
Hereinafter, modifications of the embodiment will be described. Description of the same parts as those in the above embodiment will be omitted, and only different parts will be described.

<第1の変形例>
アイドル状態のときに排気排水弁48の開閉を禁止するのではなく、これを許容してもよい。この場合には、弁体62のストロークを変える制御を行うことで、排気排水弁48の作動音を低減すればよい。この制御方法としては、排気排水弁48のコイル65に給電するパルス状励磁電流のデューティ比を変化させるデューティ制御を用いると好適である。ここで、デューティ比とは、パルス状励磁電流のオン時間を、パルス状励磁電流のオン時間とオフ時間とを加算したスイッチング周期で除したものである。デューティ制御により、弁体62のストロークを、多段階あるいは連続的(無段階)に切替えることが可能となる。
<First Modification>
Instead of prohibiting the opening / closing of the exhaust / drain valve 48 in the idle state, this may be allowed. In this case, the operation sound of the exhaust / drain valve 48 may be reduced by performing control to change the stroke of the valve body 62. As this control method, it is preferable to use duty control that changes the duty ratio of the pulsed excitation current supplied to the coil 65 of the exhaust / drain valve 48. Here, the duty ratio is obtained by dividing the ON time of the pulsed excitation current by the switching period obtained by adding the ON time and the OFF time of the pulsed excitation current. By the duty control, the stroke of the valve body 62 can be switched in multiple stages or continuously (non-stage).

したがって、制御装置6は、アイドル状態の時には、弁体62のストロークを通常運転状態の時よりも短くなるように、排気排水弁48を開閉制御する。これにより、弁座61dと衝突する時の弁体62の運動エネルギーが通常運転状態よりも小さくなるので、通常運転状態よりも衝突音が小さくなる。よって、本変形例によれば、アイドル状態のときに、上記実施形態と同様にシステム全体として騒音を抑制できることはもちろんのこと、水分及び水素オフガス中の不純物も排出できる。   Therefore, the control device 6 controls the opening / closing of the exhaust / drain valve 48 so that the stroke of the valve element 62 is shorter than that in the normal operation state in the idle state. Thereby, since the kinetic energy of the valve body 62 when colliding with the valve seat 61d becomes smaller than that in the normal operation state, the collision sound becomes smaller than in the normal operation state. Therefore, according to this modification, not only can the noise be suppressed as a whole system in the idle state, but also impurities in the water and hydrogen off-gas can be discharged.

なお、アイドル状態中の弁体62のストロークは、弁体62と弁座61dとの衝突音が、低回転状態にあるコンプレッサ34及び水素ポンプ46等の作動音に比べて同程度あるいは小さくなり、騒音源として問題にならない程度の大きさに設定するとよい。   The stroke of the valve body 62 in the idle state is such that the collision sound between the valve body 62 and the valve seat 61d is approximately the same or smaller than the operation sound of the compressor 34, the hydrogen pump 46, etc. in the low rotation state. It should be set to a size that does not cause a problem as a noise source.

<第2の変形例>
排気排水弁48として、ソレノイドを駆動部とする電磁弁に代えて、ステップモータを駆動部とする電動弁を用いてもよい。ステップモータを用いて、通常運転状態よりもアイドル状態のときに、弁体62のストロークの長さが長くなるように制御しても、第1の変形例と同様の作用効果を奏することができる。
<Second Modification>
As the exhaust / drain valve 48, an electric valve using a step motor as a drive unit may be used instead of the solenoid valve using a solenoid as a drive unit. Even if the step motor is used to control the length of the stroke of the valve element 62 to be longer when the idling state is set than the normal operation state, the same effect as that of the first modification can be obtained. .

<第3の変形例>
排気排水弁48が、排気及び排水の一方のみを行うものであってもよい。例えば、気液分離器47で分離した水分を外部に排出する排水弁と、循環流路42内の水素オフガスを不純物ともに外部に排出する排気弁とを別々に設けた場合には、このそれぞれについて、排気排水弁48と同様の開閉制御を行えばよい。つまり、燃料電池システム1がアイドル状態にある時は、排水弁及び排気弁の開閉を禁止したり、弁体のストロークを短くしたりすればよい。こうすることで、排水弁及び排気弁の開閉に伴う騒音を抑制できる。なお、このような構成の場合には、排水弁は排気排水弁48と同じ様な態様で気液分離器47に接続される。一方、排気弁は、循環流路42に分岐接続したパージ路に介設される。
<Third Modification>
The exhaust / drain valve 48 may perform only one of exhaust and drain. For example, in the case where a drain valve that discharges moisture separated by the gas-liquid separator 47 to the outside and an exhaust valve that discharges hydrogen off-gas in the circulation flow path 42 together with impurities are provided separately. The open / close control similar to that of the exhaust / drain valve 48 may be performed. That is, when the fuel cell system 1 is in the idle state, the drain valve and the exhaust valve may be prohibited from opening and closing, or the stroke of the valve body may be shortened. By doing so, noise accompanying opening and closing of the drain valve and the exhaust valve can be suppressed. In such a configuration, the drain valve is connected to the gas-liquid separator 47 in the same manner as the exhaust drain valve 48. On the other hand, the exhaust valve is interposed in a purge path branched and connected to the circulation flow path 42.

実施形態に係る燃料電池システムの主要部を示す構成図である。It is a block diagram which shows the principal part of the fuel cell system which concerns on embodiment. 実施形態に係る排出弁の断面図である。It is sectional drawing of the discharge valve which concerns on embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1:燃料電池システム、2:燃料電池、6:制御装置、42:循環流路、47:気液分離器、48:排気排水弁(排出弁)、50:循環系、61c:弁室、61d:弁座、61e:流路、62:弁体、64:プランジャ、65:コイル(駆動部の一部)、66:鉄心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Fuel cell system, 2: Fuel cell, 6: Control apparatus, 42: Circulation flow path, 47: Gas-liquid separator, 48: Exhaust drain valve (discharge valve), 50: Circulation system, 61c: Valve chamber, 61d : Valve seat, 61e: flow path, 62: valve body, 64: plunger, 65: coil (part of the drive unit), 66: iron core

Claims (6)

燃料電池から排出される燃料オフガスを当該燃料電池に循環供給する循環系と、
前記循環系内の流体を外部に排出する排出弁と、
前記排出弁の開閉を制御する制御装置と、を備えた燃料電池システムにおいて、
前記制御装置は、当該燃料電池システムが通常運転状態の時には前記排出弁の開閉を許可し、当該燃料電池システムが前記通常運転状態よりも作動音が小さい第1の運転状態の時には前記排出弁の開閉を禁止する、燃料電池システム。
A circulation system that circulates and supplies fuel off-gas discharged from the fuel cell to the fuel cell;
A discharge valve for discharging the fluid in the circulation system to the outside;
In a fuel cell system comprising a control device for controlling opening and closing of the discharge valve,
The control device permits opening and closing of the discharge valve when the fuel cell system is in a normal operation state, and controls the discharge valve when the fuel cell system is in a first operation state where the operation noise is lower than that in the normal operation state. Fuel cell system that prohibits opening and closing.
前記第1の運転状態は、当該燃料電池システムのアイドル状態である、請求項1に記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 1, wherein the first operation state is an idle state of the fuel cell system. 前記制御装置は、前記アイドル状態から前記通常運転状態に移行後に初めて前記排出弁を開弁する際、通常の開弁時よりも前記流体が多く排出するように前記排出弁を開弁する、請求項2に記載の燃料電池システム。   The control device, when opening the discharge valve for the first time after shifting from the idle state to the normal operation state, opens the discharge valve so that more fluid is discharged than during normal valve opening. Item 3. The fuel cell system according to Item 2. 前記制御装置は、前記アイドル状態から前記通常運転状態に移行後に初めて前記排出弁を開弁する際、通常の開弁時よりも開弁時間が長くなるように前記排出弁を開弁する、請求項2に記載の燃料電池システム。   The control device, when opening the discharge valve for the first time after shifting from the idle state to the normal operation state, opens the discharge valve so that the valve opening time is longer than that during normal valve opening. Item 3. The fuel cell system according to Item 2. 前記循環系は、燃料オフガスから水分を分離して貯留する気液分離器を有し、
前記排出弁は、開弁時に、前記気液分離器に貯留された水分を燃料オフガスと共に外部に排出する、請求項1ないし4のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
The circulation system has a gas-liquid separator that separates and stores moisture from the fuel off-gas,
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, wherein the discharge valve discharges the water stored in the gas-liquid separator to the outside together with the fuel off-gas when the valve is opened.
燃料電池から排出される燃料オフガスを当該燃料電池に循環供給する循環系と、
前記循環系内の流体を外部に排出する排出弁と、
前記排出弁の開閉を制御する制御装置と、を備えた燃料電池システムにおいて、
前記排出弁は、
弁座と、
前記循環系内と外部とを連通する流路と、
前記弁座に当接して前記流路を閉鎖し且つ前記弁座から離間して前記流路を開放する弁体と、
前記弁座に対し前記弁体を所定のストロークで移動させる駆動部と、を有し、
前記制御装置は、当該燃料電池システムが通常運転状態よりも作動音が小さい第1の運転状態の時には、前記通常運転状態の時よりも短いストロークで前記弁体を移動させるように、前記駆動部を制御する、燃料電池システム。
A circulation system that circulates and supplies fuel off-gas discharged from the fuel cell to the fuel cell;
A discharge valve for discharging the fluid in the circulation system to the outside;
In a fuel cell system comprising a control device for controlling opening and closing of the discharge valve,
The discharge valve is
A valve seat,
A flow path communicating between the inside of the circulation system and the outside;
A valve body that contacts the valve seat to close the flow path and is spaced from the valve seat to open the flow path;
A drive unit that moves the valve body with a predetermined stroke with respect to the valve seat;
When the fuel cell system is in the first operating state in which the operation noise is lower than that in the normal operating state, the drive unit moves the valve body with a shorter stroke than in the normal operating state. Control the fuel cell system.
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