JP2020077569A - Fuel cell system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、気液分離器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 equipped with a gas-liquid separator.
従来、この種の燃料電池システムとしては、燃料電池車両に搭載され、燃料電池スタックから排出される燃料オフガス中に含まれる水等の液体を分離し、前記液体を貯留して排出する気液分離器を備えた燃料電池システムが利用されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of fuel cell system is mounted on a fuel cell vehicle and separates liquid such as water contained in fuel off-gas discharged from the fuel cell stack, and gas-liquid separation which stores and discharges the liquid. A fuel cell system including a container is used (for example, see Patent Document 1).
ところで、特許文献1に示すような気液分離器には、燃料電池スタックの燃料オフガスを導入する導入配管が接続されている。気液分離器には、導入配管から導入された燃料オフガス中に含まれる水等の液体を燃料オフガスから分離し、分離した液体を排出する排出経路が形成されている。
By the way, an introduction pipe for introducing the fuel off gas of the fuel cell stack is connected to the gas-liquid separator as disclosed in
しかしながら、排出経路は、液体の排水性を考慮して、気液分離器の下部に形成されており、たとえば、燃料電池車両の停車中(具体的には燃料電池システムの発電停止時)に、導入配管から液体が流下した場合、流下した液体が排出経路に滞留することがある。このような状態で、燃料電池車両が氷点下の環境に晒されると、排出経路内で、滞留した液体が凍結しまい、燃料電池システムを再稼働する際に、排気排出経路が閉塞することが想定される。これにより、燃料電池システムの動作不良を引き起こすおそれがあり、凍結した液体を溶かすのにも時間がかかる。 However, the discharge route is formed in the lower part of the gas-liquid separator in consideration of the drainage property of the liquid, and for example, while the fuel cell vehicle is stopped (specifically, when the power generation of the fuel cell system is stopped), When the liquid flows down from the introduction pipe, the liquid that flows down may stay in the discharge path. If the fuel cell vehicle is exposed to a sub-zero temperature environment in such a state, it is assumed that the accumulated liquid freezes in the discharge path and the exhaust discharge path is blocked when the fuel cell system is restarted. It This may cause malfunction of the fuel cell system, and it takes time to melt the frozen liquid.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、燃料電池システムから流下した液体が、気液分離器の排出経路内で凍結することを防止して、燃料電池システムの稼動を安定させることができる燃料電池システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to prevent the liquid flowing down from the fuel cell system from freezing in the discharge path of the gas-liquid separator. It is to provide a fuel cell system that can stabilize the operation of the fuel cell system.
前記目的を達成すべく、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池車両に搭載され、燃料電池スタックから排出される燃料オフガス中に含まれる液体を前記燃料オフガスから分離し、分離した前記液体を貯留して排出する気液分離器を備えた燃料電池システムであって、前記燃料電池スタックには、前記燃料電池スタックの前記燃料オフガスを、前記気液分離器に導入する導入配管が接続されており、前記導入配管は、前記燃料電池スタックから前記気液分離器に向かって、下方に傾斜して配置されており、前記気液分離器には、前記導入配管の排出口よりも下方において、前記気液分離器からの前記液体を排出する排出経路と、前記排出経路の上流側に、前記液体を貯留する液溜め部が形成されており、前記燃料電池車両が水平の姿勢から、前記導入配管の下方に傾斜する角度が増加するように前記燃料電池車両が傾斜した第1の姿勢において、前記排出経路は、前記排出経路の上流側から下流側に向かって、上方に傾斜し、かつ、前記燃料電池車両が水平の姿勢から、前記導入配管の下方に傾斜する角度が減少するように前記燃料電池車両が傾斜した第2の姿勢において、前記排出経路は、前記排出経路の上流側から下流側に向かって、下方に傾斜するように、前記排出経路が形成されていることを特徴とする。 To achieve the above object, a fuel cell system according to the present invention is mounted on a fuel cell vehicle, separates a liquid contained in a fuel off gas discharged from a fuel cell stack from the fuel off gas, and separates the separated liquid. A fuel cell system including a gas-liquid separator for storing and discharging, wherein the fuel cell stack is connected with an introduction pipe for introducing the fuel off-gas of the fuel cell stack into the gas-liquid separator. The introduction pipe is arranged to incline downward from the fuel cell stack toward the gas-liquid separator, and the gas-liquid separator is below the discharge port of the introduction pipe. A discharge path for discharging the liquid from the gas-liquid separator and a liquid storage section for storing the liquid are formed on the upstream side of the discharge path. In the first posture in which the fuel cell vehicle is inclined so that the angle of inclination of the pipe downward is increased, the discharge path is inclined upward from the upstream side to the downstream side of the discharge path, and In a second posture in which the fuel cell vehicle is inclined from the horizontal posture so that the angle of the downward inclination of the introduction pipe is reduced, the discharge path is from the upstream side to the downstream side of the discharge path. The discharge path is formed so as to incline downward toward the side.
前記のごとく構成された本発明の燃料電池システムによれば、燃料電池スタックで発電した際に生成される生成水などの液体は、燃料オフガスとともに、導入配管を介して気液分離器に導入される。気液分離器に導入され、分離された液体は、液溜め部に貯留された後、液溜め部からその下流に形成された排出経路を介して、気液分離器から排出される。 According to the fuel cell system of the present invention configured as described above, the liquid such as generated water generated when power is generated in the fuel cell stack is introduced into the gas-liquid separator through the introduction pipe together with the fuel off gas. It The liquid introduced and separated into the gas-liquid separator is stored in the liquid reservoir, and then discharged from the gas-liquid separator via the discharge path formed downstream from the liquid reservoir.
液溜め部から液体が排出され、燃料電池スタックの発電が停止した後に、燃料電池車両が第1の姿勢である際には、導入配管の下方に傾斜する角度が増加するので、導入配管内に付着した液体は、導入配管から流下し易い。導入配管から流下した液体は、液溜め部に貯留され、液溜め部の下流の排出経路は、上流側から下流側に向かって上方に傾斜するので、排出経路には、液体が滞留し難い。このように、燃料電池車両の第1の姿勢では、排出経路内において液体が滞留し難いため、液体の凍結により排出経路を閉塞することを防止することができる。 After the liquid is discharged from the liquid reservoir and the power generation of the fuel cell stack is stopped, when the fuel cell vehicle is in the first posture, the angle of the downward inclination of the introduction pipe increases. The attached liquid easily flows down from the introduction pipe. The liquid that has flowed down from the introduction pipe is stored in the liquid reservoir, and the discharge route downstream of the liquid reservoir is inclined upward from the upstream side to the downstream side, so that the liquid is unlikely to stay in the discharge route. As described above, in the first posture of the fuel cell vehicle, the liquid is unlikely to stay in the discharge path, so that the discharge path can be prevented from being blocked by the freezing of the liquid.
一方、燃料電池車両が第2の姿勢である際には、導入配管の下方に傾斜する角度が減少するので、導入配管内に付着した液体は、導入配管から流下し難い。一方、排出経路が、上流側から下流側に向かって下方に傾斜するので、液溜め部に残留する液体および排出経路に滞留する液体は、排出経路から排出し易い。このように、燃料電池車両の第2の姿勢でも、排出経路内において液体が滞留し難いため、液体の凍結により排出経路を閉塞することを防止することができる。 On the other hand, when the fuel cell vehicle is in the second posture, the angle of the downward inclination of the introduction pipe decreases, so that the liquid attached to the introduction pipe is less likely to flow down from the introduction pipe. On the other hand, since the discharge path is inclined downward from the upstream side to the downstream side, the liquid remaining in the liquid reservoir and the liquid staying in the discharge path are easily discharged from the discharge path. In this way, even in the second position of the fuel cell vehicle, the liquid is unlikely to stay in the discharge path, and therefore the discharge path can be prevented from being blocked by freezing of the liquid.
以下、本発明に係る燃料電池システムの一実施形態を図1〜5を参照しながら、詳細に説明する。なお、図1、2では、燃料電池スタックを模式的に図示しており、図1では、スタックフレームを省略しており、図2では酸化剤ガスの供給系を省略している。なお、図1〜図5に示す、燃料電池車両(以下「車両」という)100に対して、Fは前方向、Bは後方向、Uは上方向、Dは下方向、Lは左方向、Rは右方向を示している。 Hereinafter, an embodiment of a fuel cell system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2, the fuel cell stack is schematically illustrated. In FIG. 1, the stack frame is omitted, and in FIG. 2, the oxidizing gas supply system is omitted. In addition, with respect to the fuel cell vehicle (hereinafter referred to as “vehicle”) 100 shown in FIGS. 1 to 5, F is a front direction, B is a rear direction, U is an upward direction, D is a downward direction, L is a left direction, R indicates the right direction.
本実施形態の燃料電池システム1は、駆動用の電源を供給するためのシステムであり、燃料電池スタック2と、燃料電池スタック2に水素等の燃料ガスを供給する燃料ガス供給系10と、燃料電池スタック2に空気等の酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給系20とを備えている。
The
燃料電池スタック2は、車両100のフロントルームFに搭載されている。燃料電池スタック2は、複数の単セルを積層させた状態で、エンドプレート3、3で挟み込んだ構造であり、スタックケース(図示せず)に収容されている。
The
一方のエンドプレート3には、積層された単セルの発電領域(図示せず)に燃料ガス、酸化剤ガス、および冷媒を供給するとともに、排出するための開口部が6個形成されている。
The one
図1では、開口部3aが、燃料ガスの供給口であり、開口部3bが、発電後の燃料オフガスの排出口である。一方、開口部3cが、酸化剤ガスの供給口であり、開口部3dが、発電後の酸化剤オフガスの排出口である。開口部3eが、冷却用冷媒の供給口であり、開口部3fが、冷却用冷媒の排出口である。 In FIG. 1, the opening 3a is a fuel gas supply port, and the opening 3b is a fuel off-gas discharge port after power generation. On the other hand, the opening 3c is a supply port for the oxidant gas, and the opening 3d is a discharge port for the oxidant off gas after power generation. The opening 3e is a cooling refrigerant supply port, and the opening 3f is a cooling refrigerant discharge port.
図2に示すように、燃料電池スタック2は、車両100のフロントルームS内でスタックフレーム2aに固定されて収容されている。燃料電池スタック2は、車両長さ方向において、車両の前方向Fから車両100の後方向Bに進むにつれて下方に傾斜するように設置され、その傾斜角度はθ1に設定されている。
As shown in FIG. 2, the
すなわち、燃料電池スタック2は、車両前方が高く、車両後方に進むにつれて低くなるように水平方向に対して傾斜して設置されている。このため、燃料電池スタック2内で化学反応後に生成される水等の液体は、重力を利用して車両後方に集められて容易に排出できる構成となっている。
That is, the
酸化剤ガス供給系20は、例えば、燃料電池スタック2(のカソード電極)に酸化剤ガスを供給する供給流路25と、各燃料電池セルで電気化学反応に供された後の酸化剤オフガスを燃料電池スタック2から排出する排出流路29と、を備えている。酸化剤ガス供給系20の各流路は、例えば、ゴムホースや金属製のパイプ等の配管によって構成することができる。
The oxidant
供給流路25には、上流側から、エアクリーナ21、コンプレッサ22、インタクーラ23等が、燃料電池スタック2の下方に設けられ、排出流路29には、マフラ(不図示)が設けられている。
An
供給流路25において、エアクリーナ21は、大気中から取り込む酸化剤ガス(空気等)中の塵埃を除去する。コンプレッサ22は、エアクリーナ21を介して導入された酸化剤ガスを圧縮し、圧縮された酸化剤ガスをインタクーラ23へ圧送する。
In the
インタクーラ23は、コンプレッサ22から圧送されて導入された酸化剤ガスを通過させるときに、例えば冷媒との熱交換によって冷却し、燃料電池スタック2(のカソード電極)に供給する。なお、供給流路25には、インタクーラ23と燃料電池スタック2との間の酸化剤ガスの流れを遮断するための入口弁27が設けられている。
The
燃料ガス供給系10は、水素ガス等の高圧の燃料ガスを貯留する水素タンク等の供給源11と、供給源11からの燃料ガスを燃料電池スタック2(のアノード電極)へ供給する供給流路12と、を備えている。
The fuel
さらに、燃料ガス供給系10は、燃料電池スタック2から排出された燃料オフガス(未消費の燃料ガス)の一部を供給流路12に還流させる循環流路13と、循環流路13に分岐接続されて循環流路13内の燃料オフガスを外部へ排出(大気放出)する排出流路14とを備えている。
Further, the fuel
供給流路25には、上流から、遮断弁15、レギュレータ16、インジェクタ17等が、設けられ、排出流路14には、上流から、気液分離器30、排出弁19等が備えられ、循環流路13には、ポンプ18が備えられている。本実施形態では、気液分離器30の下方に排出弁19が設けられている。
The
本実施形態では、気液分離器30、および、排出弁19は、燃料電池スタック2の下方に配置され、かつ、酸化剤オフガスが排出される側(開口部3d寄り)に配置されている。これにより、気液分離器30よりも上流側の排出流路14aの流路長を長くすることができ、燃料電池システム1の発電時において、生成水等の液体が凍結した排出流路14aを、発電時に生成される液体(生成水)で昇温することができる。
In the present embodiment, the gas-
これに加えて、酸化剤オフガスの排出流路29の近傍に、燃料オフガスの下流側の排出流路14bを設けることができ、後述する下流側の排出流路14bの流路長をより短くし、酸化剤オフガスの排出流路29に、燃料オフガスを合流させることができる。これにより、排出流路14内における液体の滞留を抑え、この液体の凍結を抑制することができる。
In addition to this, a
本実施形態では、循環流路13が、供給流路12に合流する(還流する)部分の近傍に、ポンプ18が配置されている。これにより、合流する部分における燃料ガスの圧損を低減するとともに、ポンプ18の発熱により、この部分における液体の凍結を防止することができる。
In the present embodiment, the
排出流路14には、気液分離器30が設置されており、上流側の排出流路14aと下流側の排出流路14bとを備えている。気液分離器30は、詳細は後述するが、本発明に係る特徴構成を有するものであり、燃料電池スタック2から排出される燃料オフガス中に含まれる水等の液体を分離し、液体を貯留して排出する機能を有している。燃料ガス供給系10の各流路は、例えば、ゴムホースや金属製のパイプ等の配管によって構成することができる。
A gas-
供給源11に充填された水素ガス等の燃料ガスは、遮断弁15、レギュレータ16、インジェクタ17を通過し、燃料電池スタック2の開口部3aに供給される。一方、大気等の酸化剤ガスは、前記のように、エアクリーナ21、コンプレッサ22、インタクーラ23、入口弁27を通過し、燃料電池スタック2の開口部3cに供給される。燃料電池スタック2に供給された燃料ガスおよび酸化剤ガスは、化学反応することで、燃料電池スタック2は発電し、燃料オフガスおよび酸化剤オフガスとして排出される。
Fuel gas such as hydrogen gas with which the
開口部3bから排出される燃料オフガスは、排出流路14の上流側の排出流路14aを通して気液分離器30に導入され、気体と水等の液体に分離される。分離された気体は、循環流路13を通してポンプ18に供給される。ポンプ18に供給された気体は、燃料ガスが供給される開口部3aに圧送され、供給源11から供給される燃料ガスと合流され、燃料電池スタック2内で発電に再使用される。
The fuel off-gas discharged from the opening 3b is introduced into the gas-
気液分離器30で分離された水等の液体は、気液分離器30の下流側に配置された排出弁19の開弁により、排出流路14bを介して、システム外に排出される。開口部3dから排出された酸化剤オフガスは、排出流路29を通してシステム外に排出される。排出弁19よりも下流の排出流路14bは、酸化剤オフガスが排出される排出流路29に合流し、気液分離器30で分離された液体等は、酸化剤オフガスと共に、車両100の外部に排出される。
The liquid such as water separated by the gas-
つぎに、本実施形態の燃料電池システム1で使用される気液分離器30について、図3を参照して詳細に説明する。気液分離器30は、燃料電池スタック2から排出される燃料オフガス中に含まれる水等の液体を分離し、分離された液体を貯留して排出するものである。また、気液分離器30は、分離された気体を循環させ、燃料ガスに合流させて燃料電池スタック2に供給する機能も有している。
Next, the gas-
気液分離器30は、上ケース31aと下ケース31bとからなるケース31で構成され、図示していないOリング等で密閉ケースとなっている。上ケース31aには、上部には、排出流路14bを形成する導入配管32が設けられ、燃料電池スタック2の燃料オフガスが排出される開口部3bに連通し、燃料電池スタック2で発電した後の燃料オフガスがケース31内に導入されるようになっている。
The gas-
この導入配管32は、排出流路14の上流側の排出流路14aであり、車両前方向Fから後方向Bに向けて下方に傾斜している。具体的には、導入配管32は、燃料電池スタック2から気液分離器30に向かって下方に傾斜し、気液分離器30に連結されている。導入配管32は、車両100に設置されるときの基準線(水平線)Lに対して、所定の傾斜角度θ2に設定されている。
The
気液分離器30には、導入配管32の排出口32aより下方において、分離された水等の液体を排出する排出経路33と、この排出経路33の上流側に、分離された液体を貯留する液溜め部34が形成されている。
The gas-
具体的には、下ケース31bは、下方に向けて徐々につぼまるような形状をしており、液溜め部34は、下ケース31bの最下部の凹部に形成されている。排出経路33は、液溜め部34の底面より僅かに高い位置に、車両100が水平の姿勢で、略水平方向に貫通する貫通孔である。
Specifically, the
排出経路33としての貫通孔は、ケース31外まで通じており、ケース外に設置された排出弁19に接続されている。したがって、導入配管32で燃料電池スタック2から排出された燃料オフガスは気液分離器30のケース31内に導入され、気体と液体に分離される。
The through hole as the
気液分離器30により分離された気体は、燃料電池システム1の稼働中には、上ケース31aから上方に開口する排気孔35から循環流路13を通して供給流路12に合流され、燃料電池スタック2に供給されるようになっている。
During operation of the
一方、気液分離器30により分離された液体は、燃料電池システム1の稼働中には、排出弁19を閉弁した状態で、下ケース31bの液溜め部34に貯留される。所定量の液体が液溜め部34に貯留されたことを、液溜め部34の液面センサ(図示せず)が検出すると、排出弁19が開弁し、貯留された液体が、排出経路33を通過して外部に排出される。なお、燃料電池システム1の停止時にも、排出弁19は開弁した状態となる。
On the other hand, the liquid separated by the gas-
ここで、車両100が水平の姿勢において、図3に示すように、排出経路33の水平方向における液体の流れの成分が、導入配管32の水平方向における燃料オフガスの流れの成分に対して、反対方向の成分を有する位置に、排出経路33が形成されている。
Here, in the horizontal posture of the
具体的には、排出経路33は、車両100が水平の姿勢から、導入配管32の下方に傾斜する角度が増加する(図3のθ2から図4のθ3に変化する)ように車両100が傾斜した第1の姿勢において、排出経路33が排出経路33の上流側から下流側に向かって上方に傾斜するように形成されている。
Specifically, in the
これに加えて、排出経路33は、車両100が水平の姿勢から、導入配管32の下方に傾斜する角度が減少する(図4のθ3から図5のθ4に変化する)ように車両100が傾斜した第2の姿勢において、排出経路33が排出経路33の上流側から下流側に向かって下方に傾斜するように形成されている。
In addition to this, in the
このように構成された燃料電池システム1の動作を説明する。まず、燃料電池システム1の稼働時には、燃料ガスはエンドプレート3の開口部3aから供給され、酸化剤ガスはエンドプレート3の開口部3cから供給され、燃料電池スタック2内で化学反応して発電される。
The operation of the
反応後の燃料オフガスは開口部3bから排出され、排出流路14の上流側の排出流路14aを形成する導入配管32を介して気液分離器30に導入される。また、燃料電池スタック2内において、反応後の酸化剤オフガスは開口部3dから排出され、排出流路29を通して外部に排出される。
The fuel off-gas after the reaction is discharged from the opening 3b and introduced into the gas-
気液分離器30に導入された燃料オフガスは気体と、水等の液体に分離され、気体は循環流路13を通して供給流路12に合流され、再度、燃料電池スタック2で利用される。気液分離器30で分離された液体は、ケース31内で下方の液溜め部34に貯留され、排出経路33から排出弁19を経由して、排出流路14の下流側の排出流路14bを通して外部に排出される。
The fuel off-gas introduced into the gas-
気液分離器30に燃料オフガスを導入する導入配管32は、水平に対して傾斜角度θ2で下方に向けて傾いているため、燃料オフガス中の液体分は重力によって確実に滴下し、液溜め部34に貯留される。液溜め部34に貯留された液体は、排出弁19の開弁時に、外部に排水される。このように、燃料電池システム1が稼動中は、気液分離器30で分離された液体は確実に外部に排水される。
Since the
燃料電池システム1を停止したときは、排出流路14の上流側の排出流路14a(導入配管32)中に僅かに液体が残留している。この残留した僅かな液体は、徐々に滴下して液溜め部34に貯留される。液溜め部34の底面に対して、排出経路33の貫通孔は僅かに高い位置にあるため、少量の液体が溜まる。
When the
燃料電池システム1を停止した際、車両100が水平の状態から第1の姿勢に傾斜することがある。本実施形態では、上述したように、第1の姿勢は、燃料電池システム1の気液分離器30が、図4に示すように、水平の姿勢から、導入配管32の下方に傾斜する角度が増加するように、すなわち、傾斜角度がθ2より大きいθ3に増加するように車両100が傾斜した姿勢である。第1の姿勢では、排出経路33は上流側から下流側に向かって上方に傾斜し、水平線Lに対してα1の角度で上方に傾斜する。
When the
第1の姿勢では、燃料オフガスが気液分離器30に導入される導入配管32は、その傾斜角度がθ2からθ3に増加するため、導入配管32中に残留する液体は勾配が急になるため滴下しやすく、液溜め部34に液体を貯留することができる(図4、W1)。
In the first posture, since the inclination angle of the
これに加え、液溜め部34の下流の排出経路は、上流側から下流側に向かって上方に傾斜するので、排出経路33には、液体が滞留し難い。このように、燃料電池車両の第1の姿勢では、排出経路33内において液体が滞留し難いため、液体の凍結により排出経路33を閉塞することを防止することができる。
In addition to this, since the discharge path on the downstream side of the
燃料電池システム1を停止したとき、車両100が水平の状態から第2の姿勢に傾斜することがある。本実施形態では、上述したように、第2の姿勢は、燃料電池システム1の気液分離器30が、図5に示すように、水平の姿勢から、導入配管32の下方に傾斜する角度が減少するように、すなわち、傾斜角度がθ2より小さいθ4に減少するように車両100が傾斜した姿勢である。この第2の姿勢では、排出経路33は上流側から下流側に向かって下方に傾斜し、水平線Lに対してα2の角度で下方に傾斜する。
When the
第2の姿勢では、燃料オフガスが気液分離器30に導入される導入配管32は、その傾斜角度がθ2からθ4に減少するため、導入配管32に付着した液体は、導入配管32から滴下しなくなる。
In the second posture, the inclination angle of the
一方、排出経路が、上流側から下流側に向かって下方に傾斜するので、液溜め部34に残留する液体および排出経路33に滞留する液体は、排出経路33から排出し易い。このように、車両100の第2の姿勢でも、排出経路33内において液体が滞留し難いため、液体の凍結により排出経路33を閉塞することを防止することができる。
On the other hand, since the discharge path is inclined downward from the upstream side to the downstream side, the liquid remaining in the
以上、本発明の一実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。 Although one embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible within the scope of the present invention as set forth in the claims. The design can be changed.
例えば、気液分離器で分離される液体として、燃料電池スタックでの発電時の化学反応で、燃料ガスとして水素ガスと、酸化剤ガスとして酸素ガスとが化合して生成された水を排出するものを説明したが、水のみでなく、水に不純物が混じった液体を排出するものでもよいことは勿論である。 For example, as the liquid separated by the gas-liquid separator, water generated by a chemical reaction during power generation in the fuel cell stack, which is a combination of hydrogen gas as a fuel gas and oxygen gas as an oxidant gas, is discharged. Although the description has been given, it goes without saying that not only water but also a liquid containing impurities mixed in water may be discharged.
1:燃料電池システム、2:燃料電池スタック、3:エンドプレート、10:燃料ガス供給系、13:循環流路、14:排出流路、19:排出弁、20:酸化剤ガス供給系、30:気液分離器、31:ケース、32:導入配管、33:排出経路、34:液溜め部、100:燃料電池車両(車両) 1: Fuel cell system, 2: Fuel cell stack, 3: End plate, 10: Fuel gas supply system, 13: Circulation flow path, 14: Discharge flow path, 19: Discharge valve, 20: Oxidant gas supply system, 30 : Gas-liquid separator, 31: Case, 32: Introduction pipe, 33: Discharge route, 34: Liquid reservoir, 100: Fuel cell vehicle (vehicle)
Claims (1)
前記燃料電池スタックには、前記燃料電池スタックの前記燃料オフガスを、前記気液分離器に導入する導入配管が接続されており、前記導入配管は、前記燃料電池スタックから前記気液分離器に向かって、下方に傾斜して配置されており、
前記気液分離器には、前記導入配管の排出口よりも下方において、前記気液分離器からの前記液体を排出する排出経路と、前記排出経路の上流側に、前記液体を貯留する液溜め部が形成されており、
前記燃料電池車両が水平の姿勢から、前記導入配管の下方に傾斜する角度が増加するように前記燃料電池車両が傾斜した第1の姿勢において、前記排出経路は、前記排出経路の上流側から下流側に向かって、上方に傾斜し、かつ、
前記燃料電池車両が水平の姿勢から、前記導入配管の下方に傾斜する角度が減少するように前記燃料電池車両が傾斜した第2の姿勢において、前記排出経路は、前記排出経路の上流側から下流側に向かって、下方に傾斜するように、前記排出経路が形成されていることを特徴とする燃料電池システム。 A fuel cell system mounted on a fuel cell vehicle, comprising a gas-liquid separator for separating a liquid contained in a fuel off-gas discharged from a fuel cell stack from the fuel off-gas, and storing and discharging the separated liquid. There
An introduction pipe for introducing the fuel off-gas of the fuel cell stack into the gas-liquid separator is connected to the fuel cell stack, and the introduction pipe extends from the fuel cell stack to the gas-liquid separator. , It is arranged to incline downward,
The gas-liquid separator has a discharge path for discharging the liquid from the gas-liquid separator below the discharge port of the introduction pipe, and a liquid reservoir for storing the liquid on the upstream side of the discharge path. Part is formed,
In the first posture in which the fuel cell vehicle is inclined from the horizontal posture so that the angle of the downward inclination of the introduction pipe is increased, in the first posture, the discharge path is from the upstream side to the downstream side of the discharge path. Toward the side, tilts upward, and
In the second posture in which the fuel cell vehicle is inclined from the horizontal posture so that the angle of the downward inclination of the introduction pipe is decreased, in the second posture, the discharge path is from the upstream side to the downstream side of the discharge path. The fuel cell system is characterized in that the discharge path is formed so as to incline downward toward the side.
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