JP2017199533A

JP2017199533A - Fuel cell system

Info

Publication number: JP2017199533A
Application number: JP2016088889A
Authority: JP
Inventors: 恵美子森; Emiko Mori
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2016-04-27
Filing date: 2016-04-27
Publication date: 2017-11-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system which can easily treat unconsumed liquid fuel and a reaction product that have leaked to a cathode.SOLUTION: A fuel cell system 2 comprises a fuel cell 3, a fuel supply line 30, a first air supply line 41, and an air exhaust line 42. A first decomposition device 21 and a second decomposition device 57 are interposed in the air exhaust line 42. In the first decomposition device 21, unconsumed liquid fuel and a reaction product come into contact with active gas and are decomposed. In the second decomposition device 57, unconsumed active gas is decomposed into oxygen-containing decomposition gas. The oxygen-containing decomposition gas is fed back from the air exhaust line 42 to the first air supply line 41 via a second reflux line 58.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、液体燃料が消費される燃料電池を備える燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system including a fuel cell in which liquid fuel is consumed.

従来、車両などに搭載される燃料電池システムとして、メタノール、ジメチルエーテル、ヒドラジンなどの液体燃料を消費する固体高分子形の燃料電池を備える燃料電池システムが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, as a fuel cell system mounted on a vehicle or the like, a fuel cell system including a polymer electrolyte fuel cell that consumes liquid fuel such as methanol, dimethyl ether, and hydrazine is known.

例えば、液体燃料が供給されるアノードと、空気が供給されるカソードとが、固体高分子膜からなる電解質層を挟んで対向配置されている固体高分子形の燃料電池が提案されている。 For example, there has been proposed a solid polymer fuel cell in which an anode to which liquid fuel is supplied and a cathode to which air is supplied are disposed opposite to each other with an electrolyte layer made of a solid polymer film interposed therebetween.

このようなシステムでは、燃料電池のアノードに液体燃料が供給されるとともに、燃料電池のカソードに空気が供給されることによって、電気化学反応が生じ、起電力が発生する。例えば、液体燃料がヒドラジンである場合には、下記式（１）および（２）の電気化学反応が生じる。 In such a system, liquid fuel is supplied to the anode of the fuel cell and air is supplied to the cathode of the fuel cell, whereby an electrochemical reaction occurs and an electromotive force is generated. For example, when the liquid fuel is hydrazine, an electrochemical reaction of the following formulas (1) and (2) occurs.

（１）Ｎ_２Ｈ_４＋４ＯＨ⁻→Ｎ_２＋４Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻（アノードでの反応）
（２）Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻ （カソードでの反応）
また、ヒドラジン（Ｎ_２Ｈ_４）が副反応を惹起し、反応生成物としてアンモニア（ＮＨ_３）が生じる場合がある。 (1) N ₂ H ₄ + 4OH ⁻ → N ₂ + 4H ₂ O + 4e ⁻ (reaction at the anode)
(2) O ₂ + 2H ₂ O + 4e ⁻ → 4OH ⁻ (reaction at the cathode)
In addition, hydrazine (N ₂ H ₄ ) may cause a side reaction, and ammonia (NH ₃ ) may be generated as a reaction product.

一方、このような燃料電池では、未消費の液体燃料が、アノードにおいて反応することなく電解質層を透過し、カソードに漏出する場合がある（クロスリーク現象）。 On the other hand, in such a fuel cell, unconsumed liquid fuel may permeate the electrolyte layer without reacting at the anode and leak to the cathode (cross leak phenomenon).

このような場合に、未消費の液体燃料が、外部へ排出されると、環境負荷を生じる場合がある。 In such a case, if unconsumed liquid fuel is discharged to the outside, an environmental load may occur.

そこで、未消費の液体燃料の外部への排出を抑制するために、燃料回収手段を備える燃料電池システムが提案されている。 Therefore, in order to suppress the discharge of unconsumed liquid fuel to the outside, a fuel cell system including a fuel recovery unit has been proposed.

具体的には、カソードから排出される未消費の液体燃料を回収し、再び燃料電池に供給する燃料電池システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 Specifically, a fuel cell system that collects unconsumed liquid fuel discharged from the cathode and supplies it to the fuel cell again has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１３−１３４９８１公報JP2013-134981A

しかし、燃料電池システムでは、カソードから排出される未消費の液体燃料は、反応生成物を含んでいる場合がある。そのため、カソードから排出される未消費の液体燃料を、再び燃料電池に供給すると、反応効率の低下、および、燃料電池の損傷などを惹起する場合がある。 However, in the fuel cell system, the unconsumed liquid fuel discharged from the cathode may contain a reaction product. Therefore, if unconsumed liquid fuel discharged from the cathode is supplied again to the fuel cell, the reaction efficiency may be reduced and the fuel cell may be damaged.

また、反応生成物を除去するために、吸着材を用いることも検討されるが、吸着材は定期的に交換する必要があり、手間がかかるという不具合がある。 In addition, it is also considered to use an adsorbent to remove the reaction product, but it is necessary to exchange the adsorbent periodically, which is troublesome.

そこで、本発明の目的は、カソードに漏出した未消費の液体燃料および反応生成物を簡易に処理できる燃料電池システムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell system that can easily process unconsumed liquid fuel and reaction products leaked to the cathode.

本発明（１）は、液体燃料が消費される燃料電池と、前記燃料電池に対して液体燃料を供給する燃料供給経路と、前記燃料電池に対して空気を供給する空気供給経路と、未消費の空気とともに、未消費の液体燃料および反応生成物を、前記燃料電池から排出する空気排出経路と、前記空気排出経路に介在され、未消費の前記液体燃料および前記反応生成物を、活性ガスと接触させて、未消費の前記液体燃料および前記反応生成物を分解する第１分解手段と、前記空気排出経路における前記第１分解手段よりも下流側に介在され、未消費の前記活性ガスを、酸素を含む分解ガスに分解する第２分解手段と、その上流側端部が、前記空気排出経路における前記第２分解手段またはそれよりも下流側に接続され、その下流側端部が、前記空気供給経路に接続され、前記空気排出経路から前記空気供給経路へ、酸素を含む前記分解ガスを還流する還流経路とを備える、燃料電池システムを含んでいる。 The present invention (1) includes a fuel cell in which liquid fuel is consumed, a fuel supply path for supplying liquid fuel to the fuel cell, an air supply path for supplying air to the fuel cell, and no consumption An air discharge path for discharging unconsumed liquid fuel and reaction products from the fuel cell together with the air in the air, and the unconsumed liquid fuel and reaction products interposed between the air discharge path and the active gas. A first cracking means for contacting and decomposing the unconsumed liquid fuel and the reaction product; and the unconsumed active gas interposed downstream from the first cracking means in the air discharge path, A second cracking means for cracking into cracked gas containing oxygen and an upstream end thereof are connected to the second cracking means in the air discharge path or downstream thereof, and a downstream end thereof is connected to the air. Supply Is connected to, from said air discharge passage to the air supply path, and a reflux path for recirculating the decomposition gas containing oxygen, and includes a fuel cell system.

本発明の燃料電池システムによれば、燃料供給経路から燃料電池に供給され、クロスリーク現象により、空気排出経路に排出された未消費の液体燃料および反応生成物は、空気排出経路に介在される第１分解手段に供給される。そのため、第１分解手段において、未消費の液体燃料および反応生成物を活性ガスと接触させて、分解することができる。その結果、吸着材が不要であり、空気排出経路に排出された未消費の液体燃料および反応生成物を簡易に処理できる。 According to the fuel cell system of the present invention, unconsumed liquid fuel and reaction products supplied to the fuel cell from the fuel supply path and discharged to the air discharge path due to the cross leak phenomenon are interposed in the air discharge path. It is supplied to the first decomposition means. Therefore, in the first decomposition means, the unconsumed liquid fuel and the reaction product can be decomposed by contacting with the active gas. As a result, no adsorbent is required, and unconsumed liquid fuel and reaction products discharged to the air discharge path can be easily processed.

しかも、本発明の燃料電池システムによれば、未消費の活性ガスは、空気排出経路に介在される第２分解手段に供給され、第２分解手段において、酸素を含む分解ガスに分解される。そして、酸素を含む分解ガスは、空気排出経路から空気供給経路へ還流する還流経路に供給される。そのため、酸素を含む分解ガスを空気供給経路に還流することで再利用することができる。 Moreover, according to the fuel cell system of the present invention, the unconsumed active gas is supplied to the second decomposition means interposed in the air discharge path, and is decomposed into decomposition gas containing oxygen in the second decomposition means. The cracked gas containing oxygen is supplied to the reflux path that recirculates from the air discharge path to the air supply path. Therefore, the cracked gas containing oxygen can be reused by returning to the air supply path.

図１は、本発明の第１実施形態（酸素供給ラインの上流側端部を第１空気供給ラインに接続し、下流側端部をオゾン発生装置に接続する形態）に係る燃料電池システムを搭載した電動車両の概略構成図である。FIG. 1 shows a fuel cell system according to a first embodiment of the present invention (a configuration in which an upstream end of an oxygen supply line is connected to a first air supply line and a downstream end is connected to an ozone generator). It is a schematic block diagram of an electric vehicle. 図２は、本発明の第２実施形態（酸素供給ラインの上流側端部を大気開放し、下流側端部をオゾン発生装置に接続する形態）に係る燃料電池システムを搭載した電動車両の概略構成図である。FIG. 2 is an outline of an electric vehicle equipped with a fuel cell system according to a second embodiment of the present invention (a configuration in which an upstream end of an oxygen supply line is opened to the atmosphere and a downstream end is connected to an ozone generator). It is a block diagram.

１．燃料電池システムの全体構成（第１実施形態）
図１において、電動車両１は、燃料電池およびバッテリを選択的に動力源とするハイブリッド車両であって、燃料電池システム２を搭載している。 1. Overall configuration of fuel cell system (first embodiment)
In FIG. 1, an electric vehicle 1 is a hybrid vehicle that selectively uses a fuel cell and a battery as a power source, and is equipped with a fuel cell system 2.

燃料電池システム２は、燃料電池３と、燃料給排部４と、空気給排部５と、制御部６と、動力部７とを備えている。
（１）燃料電池
燃料電池３は、液体燃料が消費され、液体燃料が直接供給および排出される、例えば、アニオン交換型燃料電池またはカチオン交換型燃料電池であって、電動車両１の中央下側に配置されている。 The fuel cell system 2 includes a fuel cell 3, a fuel supply / exhaust unit 4, an air supply / exhaust unit 5, a control unit 6, and a power unit 7.
(1) Fuel cell The fuel cell 3 is, for example, an anion exchange type fuel cell or a cation exchange type fuel cell in which liquid fuel is consumed and liquid fuel is directly supplied and discharged. Is arranged.

燃料電池３に供給され、また、燃料電池３から排出される液体燃料としては、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、ヒドラジン（例えば、無水ヒドラジンや、ヒドラジン１水和物などの水加ヒドラジンなどを含む）などが挙げられる。 Examples of the liquid fuel supplied to and discharged from the fuel cell 3 include methanol, ethanol, dimethyl ether, and hydrazine (for example, hydrazine such as anhydrous hydrazine and hydrazine monohydrate). ) And the like.

なお、以下において、燃料電池３に供給される液体燃料を供給液、一方、燃料電池３から排出される液体燃料を排出液として、それぞれ区別する。 In the following, the liquid fuel supplied to the fuel cell 3 is distinguished as the supply liquid, while the liquid fuel discharged from the fuel cell 3 is distinguished as the discharge liquid.

燃料電池３は、電解質層８と、電解質層８の一方側に配置されたアノード９と、電解質層８の他方側に配置されたカソード１０とを有する単位セル２８（燃料電池セル）が、セパレータ（図示せず）を介して複数積層されたスタック構造に形成されている。つまり、電解質層８を介してアノード９およびカソード１０が対向配置されてなる単位セル２８が複数積層されている。なお、図１では、積層される複数の単位セル２８のうち、電動車両１の前後方向途中に配置される単位セル２８だけを拡大して表わし、その他の単位セル２８については簡略化して記載している。 The fuel cell 3 includes a unit cell 28 (fuel cell) having an electrolyte layer 8, an anode 9 disposed on one side of the electrolyte layer 8, and a cathode 10 disposed on the other side of the electrolyte layer 8. It is formed in a stack structure in which a plurality of layers are stacked via (not shown). That is, a plurality of unit cells 28 in which the anode 9 and the cathode 10 are arranged to face each other with the electrolyte layer 8 interposed therebetween are stacked. In FIG. 1, among the plurality of unit cells 28 to be stacked, only the unit cell 28 arranged in the middle of the electric vehicle 1 in the front-rear direction is shown enlarged, and the other unit cells 28 are described in a simplified manner. ing.

電解質層８は、例えば、アニオン成分またはカチオン成分が移動可能な層であり、アニオン交換膜またはカチオン交換膜を用いて形成されている。 The electrolyte layer 8 is, for example, a layer in which an anion component or a cation component can move, and is formed using an anion exchange membrane or a cation exchange membrane.

アノード９は、アノード電極１１と、アノード電極１１に液体燃料（供給液）を供給するための燃料供給部材１２とを有している。 The anode 9 includes an anode electrode 11 and a fuel supply member 12 for supplying liquid fuel (supply liquid) to the anode electrode 11.

アノード電極１１は、電解質層８の一方面に形成されている。アノード電極１１の電極材料としては、例えば、触媒が担持された多孔質担体（触媒担持多孔質担体）などが挙げられる。 The anode electrode 11 is formed on one surface of the electrolyte layer 8. Examples of the electrode material of the anode electrode 11 include a porous support (catalyst-supported porous support) on which a catalyst is supported.

燃料供給部材１２は、セパレータとしても兼用され、ガス不透過性の導電性部材からなる。燃料供給部材１２には、その表面から凹む葛折状の溝が形成されている。そして、燃料供給部材１２は、溝の形成された表面がアノード電極１１に対向接触されている。これにより、アノード電極１１の一方面と燃料供給部材１２の他方面（溝の形成された表面）との間には、アノード電極１１全体に液体燃料（供給液）を接触させるための燃料供給路１３が形成される。 The fuel supply member 12 is also used as a separator and is made of a gas impermeable conductive member. The fuel supply member 12 is formed with a distorted groove recessed from the surface thereof. The surface of the fuel supply member 12 in which the groove is formed is opposed to the anode electrode 11. As a result, a fuel supply path for bringing liquid fuel (supply liquid) into contact with the entire anode electrode 11 between one surface of the anode electrode 11 and the other surface of the fuel supply member 12 (surface on which a groove is formed). 13 is formed.

燃料供給路１３には、液体燃料（供給液）をアノード９内に流入させるための燃料供給口１５が一端側（下側）に形成され、液体燃料（排出液）をアノード９から排出するための燃料排出口１４が他端側（上側）に形成されている。 In the fuel supply path 13, a fuel supply port 15 for allowing the liquid fuel (supply liquid) to flow into the anode 9 is formed on one end side (lower side), and the liquid fuel (discharge liquid) is discharged from the anode 9. The fuel discharge port 14 is formed on the other end side (upper side).

カソード１０は、カソード電極１６と、カソード電極１６に空気（酸素）を供給するための空気供給部材１７とを有している。 The cathode 10 includes a cathode electrode 16 and an air supply member 17 for supplying air (oxygen) to the cathode electrode 16.

カソード電極１６は、電解質層８の他方面に形成されている。 The cathode electrode 16 is formed on the other surface of the electrolyte layer 8.

カソード電極１６の電極材料としては、例えば、アノード電極１１の電極材料として例示した、触媒担持多孔質担体などが挙げられる。 Examples of the electrode material of the cathode electrode 16 include a catalyst-supporting porous carrier exemplified as the electrode material of the anode electrode 11.

空気供給部材１７は、セパレータとしても兼用され、ガス不透過性の導電性部材からなる。空気供給部材１７には、その表面から凹む葛折状の溝が形成されている。そして、空気供給部材１７は、溝の形成された表面がカソード電極１６に対向接触されている。これにより、カソード電極１６の他方面と空気供給部材１７の一方面（溝の形成された表面）との間には、カソード電極１６全体に空気を接触させるための空気流路としての空気供給路１８が形成される。 The air supply member 17 is also used as a separator and is made of a gas impermeable conductive member. The air supply member 17 is formed with a twisted groove recessed from the surface thereof. The air supply member 17 has a grooved surface in contact with the cathode electrode 16. Thus, an air supply path as an air flow path for bringing air into contact with the entire cathode electrode 16 between the other surface of the cathode electrode 16 and one surface of the air supply member 17 (a surface on which grooves are formed). 18 is formed.

空気供給路１８には、空気をカソード１０内に流入させるための空気供給口１９が他端側（上側）に形成され、空気をカソード１０から排出するための空気排出口２０が一端側（下側）に形成されている。 In the air supply path 18, an air supply port 19 for allowing air to flow into the cathode 10 is formed on the other end side (upper side), and an air discharge port 20 for discharging air from the cathode 10 is provided on one end side (lower side). Side).

また、このような燃料電池３において、複数の単位セル２８をそれぞれ区分する１つのセパレータは、上記燃料供給部材１２および上記空気供給部材１７を兼ね備える。換言すると、セパレータは、その一方側面において、燃料供給部材１２として作用するとともに、他方側面において、空気供給部材１７として作用する。
（２）燃料給排部
燃料給排部４は、液体燃料を貯留するための燃料タンク２２と、燃料タンク２２から燃料電池３（具体的には、アノード９の燃料供給路１３）に対して、供給液を供給する燃料供給経路としての燃料供給ライン３０と、燃料電池３（具体的には、アノード９の燃料供給路１３）から排出液を排出する燃料排出経路としての燃料排出ライン３１と、燃料排出ライン３１から燃料供給ライン３０へ排出液を輸送する第１還流ライン３２とを備えている。 In such a fuel cell 3, one separator that divides each of the plurality of unit cells 28 has both the fuel supply member 12 and the air supply member 17. In other words, the separator acts as the fuel supply member 12 on one side surface and acts as the air supply member 17 on the other side surface.
(2) Fuel supply / discharge section The fuel supply / discharge section 4 includes a fuel tank 22 for storing liquid fuel, and the fuel tank 22 to the fuel cell 3 (specifically, the fuel supply path 13 of the anode 9). A fuel supply line 30 as a fuel supply path for supplying the supply liquid, and a fuel discharge line 31 as a fuel discharge path for discharging the discharged liquid from the fuel cell 3 (specifically, the fuel supply path 13 of the anode 9) And a first recirculation line 32 for transporting the discharged liquid from the fuel discharge line 31 to the fuel supply line 30.

なお、燃料供給ライン３０と燃料排出ライン３１との間には、燃料電池３が介在されており、また、燃料排出ライン３１と第１還流ライン３２との間には、第１気液分離器２３（後述）が介在されている。 The fuel cell 3 is interposed between the fuel supply line 30 and the fuel discharge line 31, and the first gas-liquid separator is interposed between the fuel discharge line 31 and the first reflux line 32. 23 (described later) is interposed.

燃料タンク２２は、燃料電池３よりも後方、電動車両１の後側に配置されている。燃料タンク２２には、液体燃料として、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、ヒドラジンなどが貯留されている。 The fuel tank 22 is disposed behind the fuel cell 3 and behind the electric vehicle 1. For example, methanol, ethanol, dimethyl ether, hydrazine, or the like is stored in the fuel tank 22 as liquid fuel.

燃料供給ライン３０の一方側（上流側）端部は、燃料タンク２２に接続されている。また、燃料供給ライン３０の他方側（下流側）端部は、燃料電池３（具体的には、アノード９の燃料供給口１５）に接続されている。 One end (upstream side) end of the fuel supply line 30 is connected to the fuel tank 22. The other end (downstream side) end of the fuel supply line 30 is connected to the fuel cell 3 (specifically, the fuel supply port 15 of the anode 9).

また、燃料供給ライン３０の流れ方向途中において、燃料供給ライン３０の下流側には、燃料供給ポンプ３３が介在されており、また、その上流側には、燃料供給弁３４が設けられている。 Further, in the middle of the flow direction of the fuel supply line 30, a fuel supply pump 33 is interposed downstream of the fuel supply line 30, and a fuel supply valve 34 is provided upstream thereof.

燃料供給ポンプ３３としては、例えば、ロータリーポンプ、ギヤポンプなどの回転式ポンプ、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプなどの往復式ポンプなど、公知の送液ポンプが用いられる。燃料供給ポンプ３３は、コントロールユニット２９（後述）に電気的に接続されている（図１の破線参照）。これにより、コントロールユニット２９（後述）からの制御信号が、燃料供給ポンプ３３に入力され、コントロールユニット２９（後述）が、燃料供給ポンプ３３の駆動および停止を制御する。 As the fuel supply pump 33, for example, a known liquid feed pump such as a rotary pump such as a rotary pump or a gear pump, or a reciprocating pump such as a piston pump or a diaphragm pump is used. The fuel supply pump 33 is electrically connected to a control unit 29 (described later) (see the broken line in FIG. 1). As a result, a control signal from the control unit 29 (described later) is input to the fuel supply pump 33, and the control unit 29 (described later) controls driving and stopping of the fuel supply pump 33.

また、燃料供給弁３４は、燃料供給ライン３０を開閉するための弁であって、例えば、電磁弁など、公知の開閉弁が用いられる。また、燃料供給弁３４は、コントロールユニット２９（後述）に電気的に接続されている（図１の破線参照）。これにより、コントロールユニット２９（後述）からの制御信号が、燃料供給弁３４に入力され、コントロールユニット２９（後述）が、燃料供給弁３４の開閉を制御する。 The fuel supply valve 34 is a valve for opening and closing the fuel supply line 30, and a known on-off valve such as an electromagnetic valve is used. The fuel supply valve 34 is electrically connected to a control unit 29 (described later) (see the broken line in FIG. 1). Thereby, a control signal from the control unit 29 (described later) is input to the fuel supply valve 34, and the control unit 29 (described later) controls the opening and closing of the fuel supply valve 34.

このような燃料供給ポンプ３３の駆動、および、燃料供給弁３４の開閉により、燃料タンク２２から、液体燃料（供給液）が、燃料電池３へ供給される。 By driving the fuel supply pump 33 and opening / closing the fuel supply valve 34, liquid fuel (supply liquid) is supplied from the fuel tank 22 to the fuel cell 3.

燃料排出ライン３１の一方側（上流側）端部は、燃料電池３（具体的には、アノード９の燃料排出口１４）に接続されている。また、燃料排出ライン３１の他方側（下流側）端部は、第１気液分離器２３に接続されている。 One end (upstream side) end of the fuel discharge line 31 is connected to the fuel cell 3 (specifically, the fuel discharge port 14 of the anode 9). The other end (downstream side) end of the fuel discharge line 31 is connected to the first gas-liquid separator 23.

このような燃料排出ライン３１により、排出液が燃料電池３から排出され、第１気液分離器２３に輸送される。 Through such a fuel discharge line 31, the discharged liquid is discharged from the fuel cell 3 and transported to the first gas-liquid separator 23.

第１気液分離器２３は、例えば、中空の容器からなり、その底部（底面）には、第１気液分離器２３の内外を流通させる第１底部流通口２４が２つ形成されている。 The first gas-liquid separator 23 is composed of, for example, a hollow container, and two first bottom portion circulation ports 24 through which the inside and outside of the first gas-liquid separator 23 are circulated are formed at the bottom portion (bottom surface). .

また、第１気液分離器２３の上部（上面）には、第１気液分離器２３の内外を流通させる第１上部流通口２５が１つ形成されている。 In addition, a first upper circulation port 25 through which the inside and outside of the first gas-liquid separator 23 is circulated is formed at the upper part (upper surface) of the first gas-liquid separator 23.

第１気液分離器２３は、燃料電池３よりも電動車両１の前後方向後方、かつ、電動車両１の上下方向上方において、２つの第１底部流通口２４が、それぞれ、燃料排出ライン３１および第１還流ライン３２（後述）に接続されている。 The first gas-liquid separator 23 has two first bottom flow ports 24 at the rear side in the front-rear direction of the electric vehicle 1 and the upper side in the vertical direction of the electric vehicle 1 relative to the fuel cell 3, respectively. It is connected to a first reflux line 32 (described later).

第１上部流通口２５には、第１気液分離器２３で分離されたガス（気体）を排出するためのガス排出管２６の上流側端部が接続されている。 An upstream end portion of a gas discharge pipe 26 for discharging the gas (gas) separated by the first gas-liquid separator 23 is connected to the first upper circulation port 25.

ガス排出管２６の下流側端部は大気開放されている。また、ガス排出管２６の流れ方向途中には、ガス排出弁２７が設けられている。 The downstream end of the gas discharge pipe 26 is open to the atmosphere. A gas discharge valve 27 is provided in the middle of the gas discharge pipe 26 in the flow direction.

ガス排出弁２７は、ガス排出管２６を開放して第１気液分離器２３内の圧力を開放するための弁であって、例えば、電磁弁など、公知の開閉弁が用いられる。ガス排出弁２７は、コントロールユニット２９（後述）に電気的に接続されている（図１の破線参照）。これにより、コントロールユニット２９（後述）からの制御信号がガス排出弁２７に入力され、コントロールユニット２９（後述）が、ガス排出弁２７の開閉を制御する。 The gas discharge valve 27 is a valve for opening the gas discharge pipe 26 to release the pressure in the first gas-liquid separator 23. For example, a known on-off valve such as an electromagnetic valve is used. The gas discharge valve 27 is electrically connected to a control unit 29 (described later) (see the broken line in FIG. 1). Thereby, a control signal from the control unit 29 (described later) is input to the gas discharge valve 27, and the control unit 29 (described later) controls the opening and closing of the gas discharge valve 27.

第１還流ライン３２の一方側（上流側）端部は、第１気液分離器２３の第１底部流通口２４に接続されている。また、第１還流ライン３２の他方側（下流側）端部は、燃料供給ライン３０の流れ方向途中部分（燃料供給ポンプ３３と燃料供給弁３４との間）に接続されている。 One end (upstream side) end of the first reflux line 32 is connected to the first bottom flow port 24 of the first gas-liquid separator 23. The other end (downstream side) end of the first recirculation line 32 is connected to a middle portion in the flow direction of the fuel supply line 30 (between the fuel supply pump 33 and the fuel supply valve 34).

これにより、燃料排出ライン３１内を輸送される排出液が、第１気液分離器２３および第１還流ライン３２を介して、燃料供給ライン３０に輸送される。そして、燃料供給ライン３０内において、燃料タンク２２から輸送された液体燃料と混合され、供給液として、燃料電池３に戻ることにより、アノード９を循環するクローズドライン（閉流路）が形成される。
（３）空気給排部
空気給排部５は、燃料電池３（カソード１０）に対して空気を供給する空気供給経路としての第１空気供給ライン４１と、燃料電池３（カソード１０）から空気を排出するための空気排出経路としての空気排出ライン４２とを備えている。 As a result, the discharged liquid transported in the fuel discharge line 31 is transported to the fuel supply line 30 via the first gas-liquid separator 23 and the first reflux line 32. Then, in the fuel supply line 30, it is mixed with the liquid fuel transported from the fuel tank 22 and returned to the fuel cell 3 as a supply liquid, thereby forming a closed line (closed flow path) that circulates through the anode 9. .
(3) Air Supply / Exhaust Unit The air supply / exhaust unit 5 includes a first air supply line 41 as an air supply path for supplying air to the fuel cell 3 (cathode 10), and air from the fuel cell 3 (cathode 10). And an air discharge line 42 as an air discharge path for discharging air.

第１空気供給ライン４１の一方側（上流側）端部は、大気開放されている。また、第１空気供給ライン４１の他方側（下流側）端部は、燃料電池３（具体的には、カソード１０の空気供給口１９）に接続されている。 One end (upstream side) end of the first air supply line 41 is open to the atmosphere. The other end (downstream side) of the first air supply line 41 is connected to the fuel cell 3 (specifically, the air supply port 19 of the cathode 10).

第１空気供給ライン４１の流れ方向途中には、第１空気供給ポンプ４３が介在されており、また、その下流側には、空気供給弁４４が設けられている。 A first air supply pump 43 is interposed in the middle of the flow direction of the first air supply line 41, and an air supply valve 44 is provided downstream thereof.

第１空気供給ポンプ４３としては、特に制限されず、公知のガスポンプが用いられる。第１空気供給ポンプ４３は、コントロールユニット２９（後述）に電気的に接続されており、コントロールユニット２９（後述）からの制御信号が、第１空気供給ポンプ４３に入力され、コントロールユニット２９（後述）が、第１空気供給ポンプ４３の駆動および停止を制御する。 The first air supply pump 43 is not particularly limited, and a known gas pump is used. The first air supply pump 43 is electrically connected to a control unit 29 (described later), and a control signal from the control unit 29 (described later) is input to the first air supply pump 43, and the control unit 29 (described later). ) Controls the driving and stopping of the first air supply pump 43.

空気供給弁４４は、第１空気供給ライン４１を開閉するための弁であって、例えば、電磁弁など、公知の開閉弁が用いられる。また、空気供給弁４４は、コントロールユニット２９（後述）に電気的に接続されており、コントロールユニット２９（後述）からの制御信号が、空気供給弁４４に入力され、コントロールユニット２９（後述）が、空気供給弁４４の開閉を制御する。 The air supply valve 44 is a valve for opening and closing the first air supply line 41. For example, a known on-off valve such as an electromagnetic valve is used. The air supply valve 44 is electrically connected to a control unit 29 (described later), and a control signal from the control unit 29 (described later) is input to the air supply valve 44, and the control unit 29 (described later) The opening and closing of the air supply valve 44 is controlled.

また、詳しくは後述するが、第１空気供給ライン４１の空気供給弁４４よりも下流側には、酸素供給ライン４５（後述）の上流側端部、および、第２還流ライン５８（後述）の下流側端部が、接続されている。 Further, as will be described in detail later, on the downstream side of the air supply valve 44 of the first air supply line 41, an upstream end of an oxygen supply line 45 (described later) and a second reflux line 58 (described later). The downstream end is connected.

空気排出ライン４２の一方側（上流側）端部は、燃料電池３（具体的には、カソード１０の空気排出口２０）に接続されている。また、空気排出ライン４２の他方側（下流側）端部は、ドレンとされる。 One end (upstream side) end of the air discharge line 42 is connected to the fuel cell 3 (specifically, the air discharge port 20 of the cathode 10). The other end (downstream side) end of the air discharge line 42 is drained.

また、空気排出ライン４２の流れ方向途中には、第１分解手段としての第１分解装置２１が介在されている。 Further, in the middle of the flow direction of the air discharge line 42, a first decomposition device 21 as a first decomposition means is interposed.

第１分解装置２１は、未消費の液体燃料（クロスリーク燃料（後述））および反応生成物（後述）を、活性ガス（オゾン）と接触させて、酸素を含む分解ガスと水とに分解する装置である。なお、活性ガスとしては、反応生成物（後述）に対して分解活性を有し、酸素原子を含有するガスであって、例えば、オゾンが挙げられる。以下において、活性ガスがオゾンの場合を例として詳述する。 The first decomposition apparatus 21 decomposes unconsumed liquid fuel (cross leak fuel (described later)) and reaction product (described later) into a decomposition gas containing oxygen and water by contacting with an active gas (ozone). Device. In addition, as active gas, it has decomposition activity with respect to a reaction product (after-mentioned), is a gas containing an oxygen atom, Comprising: For example, ozone is mentioned. Hereinafter, the case where the active gas is ozone will be described in detail as an example.

第１分解装置２１は、未消費の液体燃料（クロスリーク燃料（後述））および反応生成物（後述）が滞留される第２気液分離器４９と、オゾンを発生させるオゾン発生装置４７と、オゾン発生装置４７から第２気液分離器４９にオゾンを供給するための活性ガス供給ライン４８とを備えている。 The first cracking device 21 includes a second gas-liquid separator 49 in which unconsumed liquid fuel (cross-leak fuel (described later)) and a reaction product (described later) are retained, an ozone generator 47 that generates ozone, An active gas supply line 48 for supplying ozone from the ozone generator 47 to the second gas-liquid separator 49 is provided.

第２気液分離器４９は、燃料電池３から空気排出ライン４２に排出される空気中の液体成分（クロスリーク燃料（後述）など）を分離するために、空気排出ライン４２に介在されている。 The second gas-liquid separator 49 is interposed in the air discharge line 42 in order to separate liquid components (such as cross-leak fuel (described later)) in the air discharged from the fuel cell 3 to the air discharge line 42. .

具体的には、第２気液分離器４９は、未消費の液体燃料（クロスリーク燃料（後述））および反応生成物（後述）を滞留させ、それらを活性ガス（オゾン）により分解するための反応器であって、例えば、中空の容器からなり、その内部には、カソード電極１６における副反応生成物（過酸化水素など）（後述）が貯留されている。また、第２気液分離器４９は、その上部（上面）には、第２気液分離器４９の内外を流通させる第２上部流通口５０が１つ形成されている。また、第２上部流通口５０には、活性ガス供給ライン４８（後述）の下流側端部が接続されている。 Specifically, the second gas-liquid separator 49 retains unconsumed liquid fuel (cross leak fuel (described later)) and reaction products (described later), and decomposes them with active gas (ozone). For example, the reactor is a hollow container in which a side reaction product (such as hydrogen peroxide) (described later) in the cathode electrode 16 is stored. Further, the second gas-liquid separator 49 has one second upper flow port 50 through which the inside and the outside of the second gas-liquid separator 49 are circulated at the upper part (upper surface). The second upper flow port 50 is connected to a downstream end of an active gas supply line 48 (described later).

また、第２気液分離器４９の底部（底面）には、第２気液分離器４９の内外を流通させる第２底部流通口５１が１つ形成されている。また、第２底部流通口５１には、液体排出ライン５３（後述）の上流側端部が接続されている。 Further, one second bottom portion circulation port 51 through which the inside and outside of the second gas-liquid separator 49 is circulated is formed at the bottom portion (bottom surface) of the second gas-liquid separator 49. Further, an upstream end of a liquid discharge line 53 (described later) is connected to the second bottom circulation port 51.

さらに、第２気液分離器４９の側面の上部には、第２気液分離器４９の内外を流通させる側面流通口５２が、互いに対向するように２つ形成されている。なお、第２上部流通口５０、第２底部流通口５１、および、１対の側面流通口５２は、中空部分を介して互いに流通可能とされている。 Furthermore, two side flow ports 52 through which the inside and outside of the second gas-liquid separator 49 are circulated are formed at the upper part of the side surface of the second gas-liquid separator 49 so as to face each other. The second upper flow port 50, the second bottom flow port 51, and the pair of side surface flow ports 52 can flow with each other through a hollow portion.

そして、２つの側面流通口５２が、それぞれ、空気排出ライン４２に接続（介在）されることにより、第２気液分離器４９は、空気排出ライン４２に介装されている。 The second gas-liquid separator 49 is interposed in the air discharge line 42 by connecting (interposing) the two side flow ports 52 to the air discharge line 42.

オゾン発生装置４７は、酸素からオゾンを発生させる装置であって、例えば、紫外線照射型オゾン発生器、放電型オゾン発生器などの公知のオゾン発生装置が採用される。 The ozone generator 47 is a device that generates ozone from oxygen. For example, a known ozone generator such as an ultraviolet irradiation ozone generator or a discharge ozone generator is employed.

オゾン発生装置４７に酸素を供給する方法としては、特に制限されず、例えば、オゾン発生装置４７に酸素を供給するための酸素供給ライン４５の一方側（上流側）端部を空気供給ライン４１に接続するとともに、他方側（下流側）端部をオゾン発生装置４７に接続する。これにより、空気供給ライン４１中の酸素が、酸素供給ライン４５を介して、オゾン発生装置４７に供給可能とされる。 The method for supplying oxygen to the ozone generator 47 is not particularly limited. For example, one end (upstream side) of an oxygen supply line 45 for supplying oxygen to the ozone generator 47 is connected to the air supply line 41. While connecting, the other end (downstream side) end is connected to the ozone generator 47. Thereby, oxygen in the air supply line 41 can be supplied to the ozone generator 47 through the oxygen supply line 45.

活性ガス供給ライン４８は、オゾン発生装置４７で生じたオゾンを、第２気液分離器４９に供給するためのラインである。具体的には、活性ガス供給ライン４８の一方側（上流側）端部は、オゾン発生装置４７に接続されている。また、活性ガス供給ライン４８の他端側（下流側）端部は、第２気液分離器４９の第２上部流通口５０に接続されている。 The active gas supply line 48 is a line for supplying ozone generated in the ozone generator 47 to the second gas-liquid separator 49. Specifically, one end (upstream side) end of the active gas supply line 48 is connected to the ozone generator 47. The other end (downstream side) end of the active gas supply line 48 is connected to the second upper flow port 50 of the second gas-liquid separator 49.

また、活性ガス供給ライン４８の流れ方向途中には、ポンプ（図示せず）および弁（図示せず）が設けられており、オゾンの供給の開始および停止が切り替え可能とされ、また、オゾンの供給量が調整可能とされている。 A pump (not shown) and a valve (not shown) are provided in the flow direction of the active gas supply line 48 so that the start and stop of ozone supply can be switched. The supply amount can be adjusted.

また、第１分解装置２１は、液体排出ライン５３を備えている。 In addition, the first decomposition apparatus 21 includes a liquid discharge line 53.

液体排出ライン５３は、第２気液分離器４９で分離され、後述するように処理された液体を排出するためのラインである。液体排出ライン５３の一方側（上流側）端部は、第２気液分離器４９（第２底部流通口５１）に接続されている。また、液体排出ライン５３の他方側（下流側）端部は、大気開放されている。 The liquid discharge line 53 is a line for discharging the liquid separated by the second gas-liquid separator 49 and processed as described later. One end (upstream side) end of the liquid discharge line 53 is connected to the second gas-liquid separator 49 (second bottom circulation port 51). The other end (downstream side) end of the liquid discharge line 53 is open to the atmosphere.

また、液体排出ライン５３の流れ方向途中には、液体排出弁５４が介在され、また、その下流側には、フィルタ５５が介在されている。 Further, a liquid discharge valve 54 is interposed in the flow direction of the liquid discharge line 53, and a filter 55 is interposed downstream thereof.

液体排出弁５４は、液体排出ライン５３を開閉するための弁であって、例えば、電磁弁など、公知の開閉弁が用いられる。また、液体排出弁５４は、コントロールユニット２９（後述）に電気的に接続されており、コントロールユニット２９（後述）からの制御信号が、液体排出弁５４に入力され、コントロールユニット２９（後述）が、液体排出弁５４の開閉を制御する。 The liquid discharge valve 54 is a valve for opening and closing the liquid discharge line 53. For example, a known open / close valve such as an electromagnetic valve is used. The liquid discharge valve 54 is electrically connected to a control unit 29 (described later), and a control signal from the control unit 29 (described later) is input to the liquid discharge valve 54, and the control unit 29 (described later) The opening and closing of the liquid discharge valve 54 is controlled.

フィルタ５５は、液体排出ライン５３を通過する液体に含有される不純物や添加物を除去するために備えられている。フィルタ５５としては、公知のフィルタが採用される。 The filter 55 is provided to remove impurities and additives contained in the liquid passing through the liquid discharge line 53. A known filter is used as the filter 55.

また、空気排出ライン４２における第１分解装置２１（第２気液分離器４９）の下流側には、第２分解手段としての第２分解装置５７が介在されている。 Further, a second decomposition device 57 as a second decomposition means is interposed downstream of the first decomposition device 21 (second gas-liquid separator 49) in the air discharge line 42.

第２分解装置５７は、未消費の活性ガス（オゾン）を、酸素を含む分解ガス（酸素ガス）に分解するための装置であって、例えば、活性炭による吸着分解器、例えば、公知の触媒（二酸化マンガンなど）による触媒分解器などの公知のオゾン分解装置が採用される。 The second decomposition apparatus 57 is an apparatus for decomposing unconsumed active gas (ozone) into decomposition gas containing oxygen (oxygen gas). For example, an adsorption decomposition apparatus using activated carbon, for example, a known catalyst ( A known ozonolysis apparatus such as a catalytic cracker using manganese dioxide or the like is employed.

また、空気排出ライン４２における第２分解装置５７の下流側には、オゾン濃度を測定するための公知のオゾン濃度計（図示せず）が設けられており、第２分解装置５７から排出されるガス中のオゾン濃度が測定可能とされている。 A known ozone concentration meter (not shown) for measuring the ozone concentration is provided on the air discharge line 42 on the downstream side of the second decomposition device 57, and is discharged from the second decomposition device 57. The ozone concentration in the gas can be measured.

また、空気排出ライン４２における第２分解装置５７よりも下流側には、還流経路としての第２還流ライン５８が接続されている。 Further, a second reflux line 58 as a reflux path is connected to the air discharge line 42 on the downstream side of the second decomposition device 57.

第２還流ライン５８は、第２分解装置５７で生じた酸素を含む分解ガスを、空気排出ライン４２から第１空気供給ライン４１に還流するラインである。 The second reflux line 58 is a line for refluxing the cracked gas containing oxygen generated in the second cracking device 57 from the air discharge line 42 to the first air supply line 41.

第２還流ライン５８の一方側（上流側）端部は、空気排出ライン４２における第２分解装置５７よりも下流側に接続されている。また、第２還流ライン５８の他方側（下流側）端部は、第１空気供給ライン４１における酸素供給ライン４５の接続部分よりも下流側に接続されている。 One end (upstream side) end of the second reflux line 58 is connected to the downstream side of the second decomposition device 57 in the air discharge line 42. The other end (downstream side) end of the second reflux line 58 is connected to the downstream side of the connection portion of the oxygen supply line 45 in the first air supply line 41.

また、空気排出ライン４２と第２還流ライン５８との接続部分には、三方バルブ４６が介在されている。 A three-way valve 46 is interposed at a connection portion between the air discharge line 42 and the second reflux line 58.

三方バルブ４６は、空気排出ライン４２と第２還流ライン５８とのガス流量を調整するための流量調整バルブであって、公知のバルブが用いられる。また、三方バルブ４６は、コントロールユニット２９（後述）に電気的に接続されており、コントロールユニット２９（後述）からの制御信号が、三方バルブ４６に入力され、コントロールユニット２９（後述）が、三方バルブ４６の開度を調整する。 The three-way valve 46 is a flow rate adjusting valve for adjusting the gas flow rate of the air discharge line 42 and the second reflux line 58, and a known valve is used. The three-way valve 46 is electrically connected to a control unit 29 (described later). A control signal from the control unit 29 (described later) is input to the three-way valve 46, and the control unit 29 (described later) The opening degree of the valve 46 is adjusted.

具体的には、三方バルブ４６の開度に応じて、酸素を含む分解ガスの一部は、空気排出ライン４２を介して、外部に排出される。一方、酸素を含む分解ガスの残部（外部に排出されない酸素を含む分解ガス）は、第２還流ライン５８を介して、空気排出ライン４２から第１空気供給ライン４１に還流される。
（４）制御部
制御部６は、コントロールユニット２９を備えている。 Specifically, a part of the cracked gas containing oxygen is discharged to the outside through the air discharge line 42 according to the opening degree of the three-way valve 46. On the other hand, the remainder of the cracked gas containing oxygen (the cracked gas containing oxygen that is not discharged to the outside) is refluxed from the air discharge line 42 to the first air supply line 41 via the second reflux line 58.
(4) Control Unit The control unit 6 includes a control unit 29.

コントロールユニット２９は、電動車両１における電気的な制御を実行するユニット（例えば、ＥＣＵ：ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備えるマイクロコンピュータから構成されている。 The control unit 29 is a unit (for example, ECU: Electronic Control Unit) that executes electrical control in the electric vehicle 1, and is configured by a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.

制御部６では、詳しくは後述するが、例えば、燃料供給ポンプ３３および第１空気供給ポンプ４３などの駆動および停止や、燃料供給弁３４、ガス排出弁２７、空気供給弁４４、三方バルブ４６および液体排出弁５４などの開閉および開度などを、適宜制御する。
（５）動力部
動力部７は、燃料電池３から出力される電気エネルギーを電動車両１の駆動力として機械エネルギーに変換するためのモータ３７と、モータ３７に電気的に接続されるインバータ３８と、モータ３７による回生エネルギーを蓄電するための動力用バッテリ４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６とを備えている。 As will be described in detail later, the control unit 6 drives and stops the fuel supply pump 33 and the first air supply pump 43, the fuel supply valve 34, the gas discharge valve 27, the air supply valve 44, the three-way valve 46, and the like. The opening / closing and opening degree of the liquid discharge valve 54 and the like are appropriately controlled.
(5) Power unit The power unit 7 includes a motor 37 for converting electrical energy output from the fuel cell 3 into mechanical energy as the driving force of the electric vehicle 1, and an inverter 38 electrically connected to the motor 37. A power battery 40 for storing regenerative energy by the motor 37 and a DC / DC converter 36 are provided.

モータ３７は、燃料電池３よりも前方、電動車両１の前側に配置されている。モータ３７としては、例えば、三相誘導電動機、三相同期電動機など、公知の三相電動機が挙げられる。 The motor 37 is disposed in front of the fuel cell 3 and on the front side of the electric vehicle 1. Examples of the motor 37 include known three-phase motors such as a three-phase induction motor and a three-phase synchronous motor.

インバータ３８は、モータ３７と燃料電池３との間に配置されている。インバータ３８は、燃料電池３で発電された直流電力を交流電力に変換する装置であって、例えば、公知のインバータ回路が組み込まれた電力変換装置が挙げられる。また、インバータ３８は、配線により、燃料電池３およびモータ３７にそれぞれ電気的に接続されている。 The inverter 38 is disposed between the motor 37 and the fuel cell 3. The inverter 38 is a device that converts direct current power generated by the fuel cell 3 into alternating current power, and includes, for example, a power conversion device in which a known inverter circuit is incorporated. The inverter 38 is electrically connected to the fuel cell 3 and the motor 37 by wiring.

動力用バッテリ４０としては、例えば、定格電圧が１００Ｖ程度のニッケル水素電池や、リチウムイオン電池など、公知の二次電池が挙げられる。また、動力用バッテリ４０は、インバータ３８と燃料電池３との間の配線に接続され、これにより、燃料電池３からの電力を蓄電可能、かつ、モータ３７に電力を供給可能とされている。 Examples of the power battery 40 include known secondary batteries such as a nickel metal hydride battery having a rated voltage of about 100 V and a lithium ion battery. In addition, the power battery 40 is connected to a wiring between the inverter 38 and the fuel cell 3, so that the power from the fuel cell 3 can be stored and the power can be supplied to the motor 37.

ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、動力用バッテリ４０と燃料電池３との間に配置されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、燃料電池３の出力電圧を昇降圧する機能を有し、燃料電池３の電力および動力用バッテリ４０の入出力電力を調整する機能を有している。 The DC / DC converter 36 is disposed between the power battery 40 and the fuel cell 3. The DC / DC converter 36 has a function of increasing / decreasing the output voltage of the fuel cell 3, and a function of adjusting the power of the fuel cell 3 and the input / output power of the power battery 40.

そして、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、コントロールユニット２９と電気的に接続されており（図１の破線参照）、これにより、コントロールユニット２９から出力される出力制御信号の入力に応じて、燃料電池３の出力（出力電圧）を制御する。 The DC / DC converter 36 is electrically connected to the control unit 29 (see the broken line in FIG. 1), and accordingly, the fuel cell 3 according to the input of the output control signal output from the control unit 29. Controls the output (output voltage).

また、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６は、配線により、燃料電池３および動力用バッテリ４０にそれぞれ電気的に接続されているとともに、配線の分岐により、インバータ３８に電気的に接続されている。 Further, the DC / DC converter 36 is electrically connected to the fuel cell 3 and the power battery 40 by wiring, and is also electrically connected to the inverter 38 by branching of the wiring.

これにより、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６からモータ３７への電力は、インバータ３８において直流電力から三相交流電力に変換され、三相交流電力としてモータ３７に供給される。
２．燃料電池システムによる発電
上記した燃料電池システム２では、コントロールユニット２９の制御により、燃料供給弁３４が開かれ、燃料供給ポンプ３３が駆動されることにより、燃料タンク２２に貯留される液体燃料（供給液）が、燃料供給ライン３０を介して、アノード９に供給される。一方、空気供給弁４４が開かれ、第１空気供給ポンプ４３が駆動されることにより、空気が第１空気供給ライン４１を介してカソード１０に供給される。なお、燃料供給弁３４は、液体燃料が所定量供給された後に閉じられる。 As a result, power from the DC / DC converter 36 to the motor 37 is converted from direct current power to three-phase alternating current power in the inverter 38 and supplied to the motor 37 as three-phase alternating current power.
2. Power Generation by the Fuel Cell System In the fuel cell system 2 described above, the liquid fuel (supply) stored in the fuel tank 22 is opened by opening the fuel supply valve 34 and driving the fuel supply pump 33 under the control of the control unit 29. Liquid) is supplied to the anode 9 via the fuel supply line 30. On the other hand, when the air supply valve 44 is opened and the first air supply pump 43 is driven, air is supplied to the cathode 10 via the first air supply line 41. The fuel supply valve 34 is closed after a predetermined amount of liquid fuel is supplied.

アノード９では、液体燃料が、アノード電極１１と接触しながら燃料供給路１３を通過する。一方、カソード１０では、空気が、カソード電極１６と接触しながら空気供給路１８を通過する。 In the anode 9, the liquid fuel passes through the fuel supply path 13 while being in contact with the anode electrode 11. On the other hand, in the cathode 10, air passes through the air supply path 18 while being in contact with the cathode electrode 16.

そして、各電極（アノード電極１１およびカソード電極１６）において電気化学反応が生じ、起電力が発生する。例えば、液体燃料がメタノールである場合には、下記式（３）〜（５）の通りとなる。
（３）ＣＨ_３ＯＨ＋６ＯＨ⁻→ＣＯ_２＋５Ｈ_２Ｏ＋６ｅ⁻（アノード電極１１での反応）
（４）Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻ （カソード電極１６での反応）
（５）ＣＨ_３ＯＨ＋３／２Ｏ_２→ＣＯ_２＋２Ｈ_２Ｏ（燃料電池３全体での反応）
すなわち、メタノールが供給されたアノード電極１１では、メタノール（ＣＨ_３ＯＨ）とカソード電極１６での反応で生成した水酸化物イオン（ＯＨ⁻）とが反応して、二酸化炭素（ＣＯ_２）および水（Ｈ_２Ｏ）が生成するとともに、電子（ｅ⁻）が発生する（上記式（３）参照）。 Then, an electrochemical reaction occurs in each electrode (the anode electrode 11 and the cathode electrode 16), and an electromotive force is generated. For example, when the liquid fuel is methanol, the following formulas (3) to (5) are obtained.
(3) CH ₃ OH + 6OH ⁻ → CO ₂ + 5H ₂ O + 6e ⁻ (reaction at anode electrode 11)
(4) O ₂ + 2H ₂ O + 4e ⁻ → 4OH ⁻ (reaction at cathode electrode 16)
(5) CH ₃ OH + 3 / 2O ₂ → CO ₂ + 2H ₂ O (reaction in the entire fuel cell 3)
That is, at the anode electrode 11 supplied with methanol, methanol (CH ₃ OH) reacts with hydroxide ions (OH ⁻ ) generated by the reaction at the cathode electrode 16 to react with carbon dioxide (CO ₂ ) and water. (H ₂ O) is generated and electrons (e ⁻ ) are generated (see the above formula (3)).

アノード電極１１で発生した電子（ｅ⁻）は、図示しない外部回路を経由してカソード電極１６に到達する。つまり、この外部回路を通過する電子（ｅ⁻）が、電流となる。 Electrons (e ⁻ ) generated at the anode electrode 11 reach the cathode electrode 16 via an external circuit (not shown). That is, electrons (e ⁻ ) passing through the external circuit become current.

一方、カソード電極１６では、電子（ｅ⁻）と、外部からの供給もしくは燃料電池３での反応で生成した水（Ｈ_２Ｏ）と、空気供給路１８を流れる空気中の酸素（Ｏ_２）とが反応して、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が生成する（上記式（４）参照）。 On the other hand, in the cathode electrode 16, electrons (e ⁻ ), water (H ₂ O) generated by external supply or reaction in the fuel cell 3, and oxygen (O ₂ ) in the air flowing through the air supply path 18. React with each other to produce hydroxide ions (OH ⁻ ) (see the above formula (4)).

そして、生成した水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が、電解質層８を通過してアノード電極１１に到達し、上記と同様の反応（上記式（３）参照）が生じる。 And the produced | generated hydroxide ion (OH < ^- >) passes the electrolyte layer 8, reaches the anode electrode 11, and a reaction similar to the above (refer said formula (3)) arises.

また、例えば、液体燃料がヒドラジンである場合には、下記式（６）〜（８）の通りとなる。
（６）Ｎ_２Ｈ_４＋４ＯＨ⁻→Ｎ_２＋４Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻ （アノード電極１１での反応）
（７）Ｏ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋４ｅ⁻→４ＯＨ⁻ （カソード電極１６での反応）
（８）Ｎ_２Ｈ_４＋Ｏ_２→Ｎ_２＋２Ｈ_２Ｏ（燃料電池３全体での反応）
このようなアノード電極１１およびカソード電極１６での電気化学的反応が連続的に生じることによって、燃料電池３全体として、上記式（５）または上記式（８）で表わされる反応が生じて、燃料電池３に起電力が発生する。 For example, when the liquid fuel is hydrazine, the following formulas (6) to (8) are obtained.
(6) N ₂ H ₄ + 4OH ⁻ → N ₂ + 4H ₂ O + 4e ⁻ (reaction at anode electrode 11)
(7) O ₂ + 2H ₂ O + 4e ⁻ → 4OH ⁻ (reaction at the cathode electrode 16)
(8) N ₂ H ₄ + O ₂ → N ₂ + 2H ₂ O (reaction in the entire fuel cell 3)
When the electrochemical reaction at the anode electrode 11 and the cathode electrode 16 continuously occurs, the reaction represented by the above formula (5) or the above formula (8) occurs in the fuel cell 3 as a whole, and the fuel An electromotive force is generated in the battery 3.

そして、発生した起電力が、配線を介して、ＤＣ／ＤＣコンバータ３６に送電され、動力部７では、インバータ３８およびモータ３７、および／または、動力用バッテリ４０に送電される。そして、モータ３７では、インバータ３８により三相交流電力に変換された電気エネルギーが電動車両１の車輪を駆動させる機械エネルギーに変換される。一方、動力用バッテリ４０では、その電力が充電される。 The generated electromotive force is transmitted to the DC / DC converter 36 via the wiring, and is transmitted to the inverter 38 and the motor 37 and / or the power battery 40 in the power unit 7. In the motor 37, the electrical energy converted into the three-phase AC power by the inverter 38 is converted into mechanical energy that drives the wheels of the electric vehicle 1. On the other hand, the power of the power battery 40 is charged.

なお、カソード電極１６では、下記式（９）で示されるように、副反応生成物として、過酸化水素が発生する。
（９）Ｏ_２＋２Ｈ^＋＋２ｅ⁻→Ｈ_２Ｏ_２
３．未消費の液体燃料と反応生成物との処理、および、未消費の活性ガスの再利用
上記のような燃料電池３では、液体燃料が副反応を惹起し、反応生成物を生じる場合がある。 In the cathode electrode 16, as shown by the following formula (9), hydrogen peroxide is generated as a side reaction product.
(9) O ₂ + 2H ⁺ + 2e ⁻ → H ₂ O ₂
3. Treatment of unconsumed liquid fuel and reaction product, and reuse of unconsumed active gas In the fuel cell 3 as described above, the liquid fuel may cause a side reaction to generate a reaction product.

具体的には、例えば、液体燃料がヒドラジンである場合には、下記式（１０）が参照されるように、ヒドラジンが副反応を惹起し、反応生成物としてアンモニアが生じる場合がある。なお、このようなアンモニアは、通常、液体燃料中に溶解される。
（１０）２Ｎ_２Ｈ_４＋Ｏ_２→Ｎ_２＋２ＮＨ_３＋２Ｈ_２Ｏ
また、燃料電池３では、アノード９に供給されたヒドラジンが、アノード９において反応することなく電解質層８を透過し、カソード１０に漏出する場合がある（クロスリーク現象）。 Specifically, for example, when the liquid fuel is hydrazine, hydrazine may cause a side reaction as shown in the following formula (10), and ammonia may be generated as a reaction product. Such ammonia is usually dissolved in liquid fuel.
(10) 2N ₂ H ₄ + O ₂ → N ₂ + 2NH ₃ + 2H ₂ O
In the fuel cell 3, hydrazine supplied to the anode 9 may pass through the electrolyte layer 8 without reacting at the anode 9 and leak to the cathode 10 (cross leak phenomenon).

このとき、上記のように生じたアンモニアも、ヒドラジンとともに、カソード１０に漏出（クロスリーク）する。このような場合、漏出したヒドラジンを回収し、再利用することも検討されるが、ヒドラジンがアンモニアなどを含む場合、そのヒドラジンを再利用すると、反応効率の低下や燃料電池３の損傷を惹起する場合がある。 At this time, ammonia generated as described above also leaks (cross leak) to the cathode 10 together with hydrazine. In such a case, it is considered to collect and reuse the leaked hydrazine. However, when the hydrazine contains ammonia or the like, the reuse of the hydrazine causes a decrease in reaction efficiency or damage to the fuel cell 3. There is a case.

そこで、この燃料電池システム２では、以下に示すように、漏出した未消費のヒドラジン（クロスリーク燃料）を分解する。 Therefore, in the fuel cell system 2, as shown below, the leaked unconsumed hydrazine (cross leak fuel) is decomposed.

すなわち、この燃料電池システム２では、未消費の空気とともに、未消費のヒドラジン（クロスリーク燃料）と、アンモニア（ヒドラジンの副反応生成物）と、過酸化水素（カソード電極１６における副反応生成物）とが、カソード１０から空気排出ライン４２を通過して、上流側の側面流通口５２から第２気液分離器４９に流入する。 That is, in this fuel cell system 2, together with unconsumed air, unconsumed hydrazine (cross leak fuel), ammonia (hydrazine side reaction product), and hydrogen peroxide (cathode electrode 16 side reaction product). Passes through the air discharge line 42 from the cathode 10 and flows into the second gas-liquid separator 49 from the side flow port 52 on the upstream side.

また、この燃料電池システム２では、第１空気供給ライン４１中の空気（酸素）が、酸素供給ライン４５を介して、オゾン発生装置４７に供給される。そして、オゾン発生装置４７において、オゾン（活性ガス）が発生する。 In the fuel cell system 2, the air (oxygen) in the first air supply line 41 is supplied to the ozone generator 47 through the oxygen supply line 45. In the ozone generator 47, ozone (active gas) is generated.

発生したオゾンは、活性ガス供給ライン４８を介して、第２上部流通口５０から第２気液分離器４９に供給される。これにより、未消費のヒドラジン（クロスリーク燃料）およびアンモニアは、オゾンと接触する。 The generated ozone is supplied from the second upper circulation port 50 to the second gas-liquid separator 49 via the active gas supply line 48. Thereby, unconsumed hydrazine (cross leak fuel) and ammonia come into contact with ozone.

なお、オゾンは、活性ガス供給ライン４８のポンプ（図示せず）および弁（図示せず）により流量調整され、未消費のヒドラジン（クロスリーク燃料）およびアンモニアに対して過剰になるようにして、供給される。 The flow rate of ozone is adjusted by a pump (not shown) and a valve (not shown) of the active gas supply line 48 so that ozone is excessive with respect to unconsumed hydrazine (cross leak fuel) and ammonia. Supplied.

そして、第２気液分離器４９において、過酸化水素存在下において、下記式（１１）および（１２）の化学反応が生じ、未消費のヒドラジン（クロスリーク燃料）およびアンモニアは、分解され、これにより、水が得られる。
（１１）Ｎ_２Ｈ_４＋２Ｏ_３→Ｎ_２＋２Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２
（１２）２ＮＨ_３＋Ｏ_３→Ｎ_２＋３Ｈ_２Ｏ
その結果、水を含む第２液溜まり５６が、第２気液分離器４９の中空部分に生じるとともに、第２液溜まり５６に含まれるガス（窒素、酸素、未消費のオゾン）が、第２液溜まり５６の上方空間へ分離される。第２液溜まり５６の水位は、１対の側面流通口５２よりも下方位置に保持される。その一方で、第２液溜まり５６の一部が、コントロールユニット２９の制御により、液体排出弁５４が開かれることにより、液体排出ライン５３を介して、外部へ排出される。 Then, in the second gas-liquid separator 49, in the presence of hydrogen peroxide, chemical reactions of the following formulas (11) and (12) occur, and unconsumed hydrazine (cross leak fuel) and ammonia are decomposed, Thus, water is obtained.
(11) N ₂ H ₄ + 2O ₃ → N ₂ + 2H ₂ O + O ₂
(12) 2NH ₃ + O ₃ → N ₂ + 3H ₂ O
As a result, the second liquid reservoir 56 containing water is generated in the hollow portion of the second gas-liquid separator 49, and the gas (nitrogen, oxygen, unconsumed ozone) contained in the second liquid reservoir 56 is the second It is separated into the space above the liquid reservoir 56. The water level of the second liquid reservoir 56 is held at a position below the pair of side surface flow ports 52. On the other hand, a part of the second liquid reservoir 56 is discharged to the outside through the liquid discharge line 53 when the liquid discharge valve 54 is opened under the control of the control unit 29.

また、第２液溜まり５６の上方に分離されたガス（窒素、酸素、未消費のオゾン）は、空気排出ライン４２を介して、第２分解装置５７に供給される。そして、第２分解装置５７において、未消費のオゾンは、酸素を含む分解ガス（酸素ガス）に分解される。 The gas (nitrogen, oxygen, unconsumed ozone) separated above the second liquid reservoir 56 is supplied to the second decomposition device 57 via the air discharge line 42. And in the 2nd decomposition | disassembly apparatus 57, unconsumed ozone is decomposed | disassembled into the decomposition gas (oxygen gas) containing oxygen.

次いで、コントロールユニット２９の制御によって、三方バルブ４６の開度が調整され、酸素ガスの一部は、第２還流ライン５８を介して、第１空気供給ライン４１に供給され、再度、燃料電池３に供給される。 Next, the opening degree of the three-way valve 46 is adjusted by the control of the control unit 29, and a part of the oxygen gas is supplied to the first air supply line 41 via the second reflux line 58, and again, the fuel cell 3 To be supplied.

このようにして、酸素ガスが、クローズドライン（第２還流ライン５８、第１空気供給ライン４１、燃料電池３、空気排出ライン４２、第２気液分離器４９および第２分解装置５７）を循環する。 In this way, oxygen gas circulates through the closed lines (second reflux line 58, first air supply line 41, fuel cell 3, air discharge line 42, second gas-liquid separator 49, and second decomposition device 57). To do.

一方、酸素ガスの残部（第１空気供給ライン４１に供給されない酸素ガス）は、空気排出ライン４２を介して、外部に排出される。 On the other hand, the remainder of oxygen gas (oxygen gas not supplied to the first air supply line 41) is discharged to the outside through the air discharge line 42.

外部に排出される酸素ガスにおけるオゾンの濃度は、空気排出ライン４２に備えられたオゾン濃度計（図示せず）によって測定され、例えば、０．１０ｐｐｍ以下、好ましくは、０．０６ｐｐｍ以下である。 The concentration of ozone in the oxygen gas discharged to the outside is measured by an ozone concentration meter (not shown) provided in the air discharge line 42, and is, for example, 0.10 ppm or less, preferably 0.06 ppm or less.

また、酸素供給ライン４５におけるオゾン発生装置４７の上流側には、圧力計（図示せず）が設けられている。 A pressure gauge (not shown) is provided on the oxygen supply line 45 upstream of the ozone generator 47.

また、第１空気供給ライン４１における第２還流ライン５８の接続部分よりも下流側には、圧力計（図示せず）が設けられている。 Further, a pressure gauge (not shown) is provided on the downstream side of the connection portion of the first air supply line 41 with the second reflux line 58.

また、コントロールユニット２９の制御によって、酸素供給ライン４５におけるオゾン発生装置４７の上流側の圧力が、第１空気供給ライン４１における第２還流ライン５８の接続部分よりも下流側の圧力よりも高くなるように、調整されている。
４．作用効果
燃料電池システム２によれば、燃料供給ライン３０から燃料電池３に供給され、クロスリーク現象により、空気排出ライン４２に排出された未消費の液体燃料および反応生成物は、空気排出ライン４２に介在される第１分解装置２１に供給される。そのため、第１分解装置２１において、未消費の液体燃料および反応生成物を活性ガスと接触させて、分解することができる。その結果、吸着材が不要であり、空気排出ライン４２に排出された未消費の液体燃料および反応生成物を簡易に処理できる。 Further, by the control of the control unit 29, the pressure on the upstream side of the ozone generator 47 in the oxygen supply line 45 becomes higher than the pressure on the downstream side of the connection portion of the second reflux line 58 in the first air supply line 41. So that it is adjusted.
4). Operational Effect According to the fuel cell system 2, the unconsumed liquid fuel and reaction products supplied to the fuel cell 3 from the fuel supply line 30 and discharged to the air discharge line 42 due to the cross leak phenomenon are converted into the air discharge line 42. Is supplied to the first disassembling device 21 interposed therebetween. Therefore, in the 1st decomposition | disassembly apparatus 21, an unconsumed liquid fuel and reaction product can be decomposed | disassembled by contacting with active gas. As a result, no adsorbent is required, and unconsumed liquid fuel and reaction products discharged to the air discharge line 42 can be easily processed.

しかも、燃料電池システム２によれば、未消費の活性ガスは、空気排出ライン４２に介在される第２分解装置５７に供給され、第２分解装置５７において、酸素を含む分解ガスに分解される。そして、酸素を含む分解ガスは、空気排出ライン４２から第１空気供給ライン４１へ還流する第２還流ライン５８に供給される。そのため、酸素を含む分解ガスを第１空気供給ライン４１に還流することで再利用することができる。
５．第２実施形態
図２は、本発明の燃料電池システムの第２実施形態を示す概略構成図である。 Moreover, according to the fuel cell system 2, the unconsumed active gas is supplied to the second decomposition device 57 interposed in the air discharge line 42, and is decomposed into a decomposition gas containing oxygen in the second decomposition device 57. . The cracked gas containing oxygen is supplied from the air discharge line 42 to the second recirculation line 58 that recirculates to the first air supply line 41. Therefore, the cracked gas containing oxygen can be reused by returning it to the first air supply line 41.
5. Second Embodiment FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the fuel cell system of the present invention.

なお、以下の第２実施形態において、上記した各部に対応する部材については、同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。 Note that in the following second embodiment, members corresponding to the above-described parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

上記した説明では、酸素供給ライン４５の上流側端部を第１空気供給ライン４１に接続し、下流側端部をオゾン発生装置４７に接続したが、酸素供給ライン４５の配管方法は、上記に限定されず、例えば、酸素供給ライン４５の上流側端部を大気開放し、下流側端部をオゾン発生装置４７に接続することもできる。 In the above description, the upstream end of the oxygen supply line 45 is connected to the first air supply line 41 and the downstream end is connected to the ozone generator 47. However, the piping method of the oxygen supply line 45 is as described above. For example, the upstream end of the oxygen supply line 45 can be opened to the atmosphere, and the downstream end can be connected to the ozone generator 47.

より具体的には、図２に示すように、第２実施形態では、酸素供給ライン４５の一方側（上流側）端部は、大気開放されている。また、酸素供給ライン４５の他方側（下流側）端部は、オゾン発生装置４７に接続されている。 More specifically, as shown in FIG. 2, in the second embodiment, one end (upstream side) end of the oxygen supply line 45 is open to the atmosphere. The other end (downstream side) end of the oxygen supply line 45 is connected to the ozone generator 47.

また、酸素供給ライン４５の流れ方向途中には、第２空気供給ポンプ６１が設けられ、その下流側には、酸素供給弁６２が設けられている。 A second air supply pump 61 is provided in the middle of the oxygen supply line 45 in the flow direction, and an oxygen supply valve 62 is provided downstream thereof.

第２空気供給ポンプ６１としては、特に制限されず、公知のガスポンプが用いられる。第２空気供給ポンプ６１は、コントロールユニット２９に電気的に接続されており、コントロールユニット２９からの制御信号が、第２空気供給ポンプ６１に入力され、コントロールユニット２９が、第２空気供給ポンプ６１の駆動および停止を制御する。 The second air supply pump 61 is not particularly limited, and a known gas pump is used. The second air supply pump 61 is electrically connected to the control unit 29, a control signal from the control unit 29 is input to the second air supply pump 61, and the control unit 29 is connected to the second air supply pump 61. Controls driving and stopping of the motor.

酸素供給弁６２は、酸素供給ライン４５を開閉するための弁であって、例えば、電磁弁など、公知の開閉弁が用いられる。また、酸素供給弁６２は、コントロールユニット２９に電気的に接続されており、コントロールユニット２９からの制御信号が、酸素供給弁６２に入力され、コントロールユニット２９が、酸素供給弁６２の開閉を制御する。 The oxygen supply valve 62 is a valve for opening and closing the oxygen supply line 45. For example, a known open / close valve such as an electromagnetic valve is used. The oxygen supply valve 62 is electrically connected to the control unit 29, and a control signal from the control unit 29 is input to the oxygen supply valve 62, and the control unit 29 controls the opening and closing of the oxygen supply valve 62. To do.

そして、第２実施形態では、コントロールユニット２９の制御により、酸素供給弁６２が開かれ、第２空気供給ポンプ６１が駆動されることにより、酸素供給ライン４５を介して、酸素がオゾン発生装置４７に供給される。 In the second embodiment, the oxygen supply valve 62 is opened and the second air supply pump 61 is driven by the control of the control unit 29, whereby oxygen is supplied to the ozone generator 47 via the oxygen supply line 45. To be supplied.

このような燃料電池システム２によれば、第２空気供給ポンプ６１が駆動されることにより、酸素供給ライン４５を介して、酸素がオゾン発生装置４７に供給されるので、オゾン発生装置４７に供給する酸素の流量を、より簡便に調整できる。
６．変形例
第１実施形態および第２実施形態では、液体燃料として、ヒドラジンを例示したが、液体燃料が、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルであっても、同様である。 According to such a fuel cell system 2, when the second air supply pump 61 is driven, oxygen is supplied to the ozone generator 47 via the oxygen supply line 45, so that it is supplied to the ozone generator 47. The flow rate of oxygen can be adjusted more easily.
6). Modified Example In the first embodiment and the second embodiment, hydrazine is exemplified as the liquid fuel, but the same applies even if the liquid fuel is methanol, ethanol, or dimethyl ether.

また、第１実施形態および第２実施形態では、活性ガスとして、オゾンを例示したが、活性ガスの種類は特に制限されない。活性ガスとして、好ましくは、オゾンが挙げられる。 Moreover, although ozone was illustrated as active gas in 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the kind in particular of active gas is not restrict | limited. The active gas is preferably ozone.

また、第１実施形態では、酸素供給ライン４５の上流側端部は、第１空気供給ライン４１に接続されるが、酸素供給ライン４５の上流側端部は、第１空気供給ポンプ４３接続されてもよい（図示せず）。 In the first embodiment, the upstream end of the oxygen supply line 45 is connected to the first air supply line 41, but the upstream end of the oxygen supply line 45 is connected to the first air supply pump 43. (Not shown).

また、第１実施形態および第２実施形態では、第２還流ライン５８の上流側端部は、空気排出ライン４２における第２分解装置５７よりも下流側に接続されるが、第２還流ライン５８の上流側端部は、第２分解装置５７に接続されてもよい（図示せず）。 In the first and second embodiments, the upstream end of the second reflux line 58 is connected to the downstream side of the second decomposition device 57 in the air discharge line 42. The upstream side end portion may be connected to the second disassembly device 57 (not shown).

また、第１実施形態および第２実施形態では、第２還流ライン５８の下流側端部は、第１空気供給ライン４１における空気供給弁４４と燃料電池３との間に接続されているが、第２還流ライン５８の下流側端部は、第１空気供給ポンプ４３よりも上流側に接続されてもよい（図示せず）。 In the first and second embodiments, the downstream end of the second recirculation line 58 is connected between the air supply valve 44 and the fuel cell 3 in the first air supply line 41. The downstream end of the second reflux line 58 may be connected to the upstream side of the first air supply pump 43 (not shown).

また、第１実施形態および第２実施形態において、第１空気供給ライン４１における酸素供給ライン４５の接続部分よりも下流側であり、第２還流ライン５８の接続部分よりも上流側に、加湿装置を設けることができる（図示せず）。 Further, in the first embodiment and the second embodiment, the humidifier is located downstream of the connection portion of the oxygen supply line 45 in the first air supply line 41 and upstream of the connection portion of the second reflux line 58. Can be provided (not shown).

また、第１実施形態および第２実施形態では、燃料電池システム２は、電動車両１の燃料電池システム２として搭載されているが、これに限定されず、燃料電池システム２は、工業用、家庭用の燃料電池システム２としても設置することもできる。 Moreover, in 1st Embodiment and 2nd Embodiment, although the fuel cell system 2 is mounted as the fuel cell system 2 of the electric vehicle 1, it is not limited to this, The fuel cell system 2 is industrial, household. The fuel cell system 2 can also be installed.

１電動車両
２燃料電池システム
３燃料電池
２１第１分解装置
３０燃料供給ライン
３１燃料排出ライン
４１第１空気供給ライン
４２空気排出ライン
５７第２分解装置
５８第２還流ライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric vehicle 2 Fuel cell system 3 Fuel cell 21 1st decomposition | disassembly apparatus 30 Fuel supply line 31 Fuel discharge line 41 1st air supply line 42 Air discharge line 57 2nd decomposition apparatus 58 2nd recirculation | reflux line

Claims

A fuel cell in which liquid fuel is consumed;
A fuel supply path for supplying liquid fuel to the fuel cell;
An air supply path for supplying air to the fuel cell;
An air discharge path for discharging unconsumed liquid fuel and reaction products from the fuel cell together with unconsumed air; and
A first decomposing means interposed in the air discharge path for decomposing the unconsumed liquid fuel and the reaction product by bringing the unconsumed liquid fuel and the reaction product into contact with an active gas;
A second decomposition unit that is interposed downstream of the first decomposition unit in the air discharge path and decomposes the unconsumed active gas into a decomposition gas containing oxygen;
The upstream end is connected to the second disassembling means in the air discharge path or the downstream side thereof, and the downstream end is connected to the air supply path, and the air supply from the air discharge path A fuel cell system comprising a reflux path for refluxing the cracked gas containing oxygen to the path.