JP4799403B2 - 流体供給装置およびこれを備えた燃料電池システム - Google Patents

Description

本発明は、被供給装置へ流体を供給するための流体供給装置およびこれを備えた燃料電池システムに関する。

流体中に存在する異物によって被供給装置に不具合が発生することを防止するための技術としては、例えば、実開平５−８７２７７号公報（特許文献１）などに開示されている。この実開平５−８７２７７号公報には、ポンプから発生した磨耗粉等を除去するためのフィルタをポンプの排出通路に配置する技術が開示されている。
また、流路上にポンプのような振動を発生させる装置が設置されている場合には、当該振動が他の配管等に伝達することを防止する必要があるところ、例えば、特開平１０−２８１３８６号公報には、フレキシブル管（蛇腹管）をポンプの排出側と吸込側に設置する技術が開示されている（特許文献２）。
実開平５−８７２７７号公報 特開平１０−２８１３８６号公報 特開２００３−３６８７０号公報

ところで、ポンプの排出側等に設置された蛇腹管は、蛇腹形状からなるコルゲート部が伸縮することでポンプの振動を吸収することができるが、当該コルゲート部には流体が滞留しやすい。その結果、導入される流体中に異物が存在する場合には、当該異物が、かかる部位に付着、堆積することで肥大化する場合がある。
そのため、実開平５−８７２７７号公報に記載されているようにフィルタをポンプの排出側に配置しても、振動吸収の観点からポンプの下流に蛇腹管を配置した場合には、ポンプのフィルタを通過した異物が蛇腹管のコルゲート部に堆積して肥大化するとともに、この肥大化した異物が剥離流出することによって、下流側の被供給対象に不具合が発生する場合がある。また、好適な配管設計等の観点から、導入された流体の進行方向を変更させる部位を備える配管（例えば、Ｌ字状の配管）をポンプの下流に配置した場合にも、かかる部位に流体が滞留しやすいため、同様の不具合が発生する場合がある。
そこで、本発明は、流路上に、蛇腹管のように導入された流体が滞留しやすい部位を備える配管を配置した場合でも、流体中の異物が当該部位に堆積することによって下流側の被供給対象に不具合が発生することを防止することができる流体供給装置及びこれを備えた燃料電池システムを提供することを目的とする。
本発明の一形態に係る流体供給装置は、流体供給配管の途中に可撓部を備えた流体供給装置であって、前記可撓部よりも上流側で流体中の異物を捕捉する第１のフィルタ手段と、前記可撓部よりも下流側で前記可撓部から排出される流体中の異物を捕捉する第２のフィルタ手段と、が設けられたものである。
この構成によれば、第１のフィルタ手段を通過した流体中の異物が可撓部に堆積して肥大化した後、この可撓部から剥離して流出した場合でも、可撓部の下流側に設けられた第２のフィルタ手段が、当該肥大化した異物を捕捉することができる。これにより、可撓部よりも下流側に配置された装置に、作動不良を生じさせることなく流体を好適に供給することができる。
可撓部は、流体供給配管に生ずる振動や熱膨張を緩衝あるいは吸収するものであり、例えば蛇腹形状の配管，エクスパンション継手，Ｌベンド，Ｚベンド，及びＵベンド等から構成することが可能である。このような構成の可撓部は、導入された流体の進行方向を変更させる部位を備えている。
上流側より吸入した流体を昇圧して下流側へ送出する昇圧手段が、前記可撓部よりも上流側に設けられており、前記昇圧手段の内部または前記昇圧手段と前記可撓部との間に、前記第１のフィルタ手段が設けられていてもよい。
この構成によれば、昇圧手段として例えば流体ポンプを用いた場合において、流体ポンプの作動に伴う磨耗粉などの異物が流体中に混入したときでも、可撓部よりも下流側に配置された装置に、作動不良を生じさせることなく流体を好適に供給することができる。
前記第２のフィルタ手段は、前記第１のフィルタ手段よりも濾過精度が低いことが望ましい。
この構成によれば、第２のフィルタ手段における目詰まりを減らして圧力損失の上昇を遅らせることができる。
本発明の他の形態に係る流体供給装置は、流体供給配管の途中に可撓部を備えた流体供給装置であって、前記可撓部よりも上流側で流体中の異物を捕捉する第１のフィルタ手段と、前記第１のフィルタ手段と前記可撓部との間に設けられ、前記可撓部に第１のフィルタ手段を通過した流体中の異物が堆積することを抑制する堆積抑制手段と、を備える。
この構成によれば、配管設計等の観点から、第１のフィルタ手段の排出側に例えば蛇腹形状の配管等から構成される可撓部を設けた場合には、可撓部の例えばコルゲート部に流体が滞留することで、第１のフィルタ手段を通過した流体中の異物が当該コルゲート部に堆積、肥大化しやすいところ、堆積抑制手段によってかかる異物が堆積することを防止することができる。これにより、可撓部の下流側に配置された装置に作動不良を生じさせることなく流体を好適に供給することができる。
前記堆積抑制手段は、前記可撓部に導入される流体の流れを変化させる流れ変更手段でもよい。また、この流れ変更手段は、開閉弁であって、この開閉弁を開閉制御することで流れを変化させるものでもよい。
前記可撓部は、例えば蛇腹形状の配管である。
この構成によれば、例えば振動吸収などの目的で、蛇腹形状に形成された配管を第１のフィルタ手段の排出側に配置した場合でも、堆積抑制手段によって、蛇腹形状の部位（コルゲート部）に流体中の異物が付着し肥大化することを防止することができる。
前記第１のフィルタ手段と前記可撓部との間に流体ポンプが設けられていてもよい。あるいは、前記第１のフィルタ手段を内蔵する流体ポンプが設けられていてもよい。
これらの構成によれば、流体ポンプの振動を可撓部で吸収することができるとともに、流体ポンプの作動により生じた異物が可撓部に堆積、肥大化することを堆積防止手段によって防止することができる。
本発明の燃料電池システムは、上記した本発明の流体供給装置を、反応ガス供給系に組み込んだものである。この流体供給装置が組み込まれる反応ガス供給系は、燃料ガス供給系でもよいし、酸化ガス供給系でもよい。
この構成によれば、上記のように可撓部の下流側に配置された装置に作動不良を生じさせることなく流体を好適に供給することが可能な流体供給装置を組み込んだ燃料電池システムを提供することができる。例えば、自動車の燃料電池システムの水素ガス配管系において、水素ポンプ（昇圧手段、流体ポンプ）の作動により発生する磨耗粉などの異物によって下流側の装置に作動不良を生じさせることなく、自動車の駆動を円滑かつ安定に行うことができる。これと同様のことが、自動車の燃料電池システムの酸素ガス配管系におけるコンプレッサ（昇圧手段、流体ポンプ）についてもいえる。
本発明の更に他の形態に係る流体供給装置は、流体中の異物を捕捉するフィルタ手段を通過した流体を導入して下流側へ排出する配管を備える流体供給装置であって、前記配管が、導入された流体の進行方向を変更させる部位を備えるように構成されている場合に、当該部位に前記フィルタ手段を通過した流体中の異物が堆積することを抑制する堆積抑制手段を備えるものである。
この構成によれば、フィルタ手段の排出側に、配管設計等の観点から、導入された流体の進行方向を変更させる部位を備える配管を設けた場合には、配管の前記部位に流体が滞留することでフィルタ手段を通過した流体中の異物が当該部位に堆積、肥大化しやすいところ、堆積抑制手段によってかかる異物が堆積することを防止することができる。これにより、配管の下流側に配置された装置に作動不良を生じさせることなく流体を好適に供給することができる。
前記配管は、蛇腹形状に形成されていてもよい。
この構成によれば、例えば振動吸収などの目的で、蛇腹形状に形成された配管（蛇腹管）をフィルタ手段の排出側に配置した場合でも、堆積抑制手段によって、蛇腹形状の部位に流体中の異物が付着し肥大化することを防止することができる。
また、本発明の他の形態に係る流体供給装置は、流体中の異物を捕捉する第１のフィルタ手段を通過した流体を導入して下流側へ排出する配管を備える流体供給装置であって、前記配管が、導入された流体の進行方向を変更させる部位を備える構成である場合に、当該配管に導入された流体中の異物を捕捉する第２のフィルタ手段を前記配管の排出側に設けたものである。
当該構成によれば、第１のフィルタ手段を通過した流体中の異物が配管の前記部位に堆積、肥大化した後、前記部位から剥離して流出した場合でも、配管の排出側に設けられた第２のフィルタ手段が、当該肥大化した異物を捕捉することができる。これにより、配管の下流側に配置された装置に作動不良を生じさせることなく流体を好適に供給することができる。
前記配管は、蛇腹形状に形成されていてもよい。
この構成によれば、例えば振動吸収などの目的で、蛇腹形状に形成された配管（蛇腹管）を第１のフィルタ手段の排出側に配置した場合において、第１のフィルタ手段を通過した流体中の異物が蛇腹形状の部位に付着、肥大化した後、剥離して流出した場合でも、第２のフィルタ手段によってこれを除去することができる。
前記第２のフィルタ手段は、前記第１のフィルタ手段よりも濾過精度が低いことが望ましい。
この構成によれば、第２のフィルタ手段における目詰まりを減らし圧力損失の上昇を遅らせることができる。
また、本発明の他の形態に係る流体供給装置は、流体を吸入し排出することにより流路上に流体を循環させる循環手段と、前記循環手段より排出された流体を導入して下流側へ排出する配管と、を備えた流体供給装置であって、前記配管が、導入された流体の進行方向を変更させる部位を備える場合に、前記循環手段の作動により発生した異物を捕捉するフィルタ手段を前記配管の排出側に設けたものである。
この構成によれば、導入された流体の進行方向を変更させる部位を備える配管を循環手段の排出側に配置した場合において、循環手段の作動により発生した異物が配管の前記部位に付着、肥大化した後に剥離流出した場合でも、配管の排出側に設けられた第２のフィルタ手段によって当該肥大化した異物を捕捉することができる。これにより、配管の下流側に配置された装置に作動不良を生じさせることなく流体を好適に供給することができる。
前記循環手段は、ポンプであることが好ましい。
この構成によれば、循環手段としてポンプを用いた場合において、ポンプの作動により磨耗粉などの異物が生じた場合でも、配管の下流側に配置された装置に作動不良を生じさせることなく流体を好適に供給することができる。
前記配管は、蛇腹形状に形成されていてもよい。
この構成によれば、ポンプの振動を配管が蛇腹形状に倣って伸縮することで吸収することができるとともに、ポンプの作動により生じた異物が蛇腹形状の部位に堆積、肥大化した後、剥離流出した場合でも、フィルタ手段によってこれを除去することができる。
前記循環手段は、当該循環手段の作動により発生した異物を捕捉するための循環用フィルタ手段を内部に備えることが望ましい。
この構成によれば、循環用フィルタ手段による濾過後の流体を、配管に供給することができる。
前記フィルタ手段は、前記循環用フィルタ手段よりも濾過精度が低いことが望ましい。
この構成によれば、フィルタ手段における目詰まりを減らし圧力損失の上昇を遅らせることができる。

図１は、第１の実施の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。
図２は、第１の実施の形態に係る第２の蛇腹管を裁断して示す断面図である。
図３は、第２の実施の形態における燃料電池システムの主要部を示す構成図である。

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流体供給装置および燃料電池システムについて説明する。本実施形態では、本発明にかかる流体供給装置を燃料電池システムの燃料ガスの配管系（例えば、水素ガスの配管系）に適用した一例について説明する。
［第１の実施の形態］
初めに、この発明の第１の実施の形態を図１および図２を用いて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る燃料電池システムの要部を示す構成図である。図２は、第１の実施の形態に係る第２の蛇腹管の一部を破断して示す図である。
なお、第１の実施の形態では、配管設計等の観点から、導入された流体が滞留しやすい部位を有する配管（第２の蛇腹管、可撓部）を流路上に配置した場合でも、下流側の被供給対象に不具合が発生することを防止するために、前記部位に流体中の異物が堆積することを抑制する堆積抑制手段を設ける構成について説明する。
まず、燃料電池システムの構成について簡単に説明する。図１に示すように、本実施形態に係る燃料電池システム１は、酸素ガス（反応ガス）の配管系１１より供給される酸素ガス（空気）および水素ガス（反応ガス）の配管系（流体供給配管）１２より供給される水素ガスの供給を受けて、電力を発生する固体高分子電解質型のスタック（燃料電池）１０を備える。
スタック１０は、例えば固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜をアノード（水素極）とカソード（空気極）とで両側から挟みこみ、さらにその外側を一対のセパレータで挟持して形成されたセルを多数積層して構成されたものである。各セルに水素ガスと酸素ガスが供給されると、電気化学反応によりスタック１０は発電する。燃料電池システム１が自動車に搭載されている場合には、この発生した電力は、車の駆動源となるモータなどに供給される。
酸素ガスの配管系１１には、加湿器９より加湿された酸素ガスをスタック１０に供給する酸素ガス供給流路１６と、スタック１０から排出された酸素オフガスを加湿器９に導く酸素オフガス流路１７と、加湿器９から燃焼器２４に酸素オフガスを導くための酸素オフガス排気流路２７が設けられている。
水素ガスの配管系１２には、高圧の水素ガスを貯蔵したタンクなどの水素供給源２３から供給される水素ガスをスタック１０に供給する水素ガス供給流路１３と、スタック１０から排出された水素オフガスを水素ガス供給流路１３に戻す水素オフガス循環流路１４と、水素オフガス循環流路１４より分岐配管された水素オフガス排出流路１５と、が設けられている。
水素ガスの配管系１２により、スタック１０には、水素供給源２３から供給される新鮮な水素ガスと、水素オフガス循環流路１４より戻された水素オフガスと、が供給される。なお、水素オフガス排出流路１５には、これを開閉する排出側開閉弁としてのアノードパージバルブ２５が介設されている。アノードパージバルブ２５を開くことで、水素オフガス中の不純物が水素オフガスとともに燃焼器２４に導かれる。
次に、本発明にかかる流体供給装置２６が適用された水素オフガス循環流路１４について詳細に説明する。
水素オフガス循環流路１４には、スタック１０から下流方向に向けて順に、第１の蛇腹管１８と、水素ポンプ（循環手段、昇圧手段、流体ポンプ）１９と、水素オフガス循環流路１４を開閉する循環側開閉弁２０と、第２の蛇腹管（可撓部、蛇腹形状の配管）２１と、が設けられている。
かかる構成によれば、スタック１０にて発電に供された水素オフガスは、第１の蛇腹管１８を通過した後、水素ポンプ１９によって昇圧され、第２の蛇腹管２１を介して水素ガス供給流路１３に合流する。水素ポンプ１９の作動により生じる振動の変位は、水素ポンプ１９の吸入側と排出側にそれぞれ設けられた第１の蛇腹管１８および第２の蛇腹管２１によって吸収される。
第１の蛇腹管１８は、蛇腹形状に形成された配管であり、蛇腹形状に倣って伸縮することで水素ポンプ１９の作動により生じる振動を吸収する。なお、かかる振動を吸収する機能を備えていれば、蛇腹形状以外の形状を有する配管を採用してもよい。例えば、エクスパンション継手，Ｌベンド，Ｚベンド，及びＵベンド等の採用が可能である。また、仕様によっては、水素ポンプの上流には第１の蛇腹管１８を配置しないように構成することも可能である。
水素ポンプ１９は、スタック１０から排出された水素オフガスを昇圧し送出することで、流路上に流体つまり水素オフガスを循環させるものであり、水素ガス配管系１２等の仕様に応じた任意の構成のものを採用することができる。例えば、スクロール方式の流体ポンプなどを採用することができる。
また、かかる水素ポンプ１９は、図示してはいないが、ポンプ室と、水素オフガスをポンプ室内へ導入する吸込部と、ポンプ室内で昇圧された水素オフガスを送り出す排出部と、を備え、吸込部と排出部に水素オフガス循環流路１４が接続される。
また、このような水素ポンプ１９では、水素ポンプ１９の摺動によって磨耗粉等の異物が発生するので、当該発生した異物を捕捉するためのポンプ用フィルタ手段（第１のフィルタ手段）１９ａを内蔵する。この場合のポンプ用フィルタ手段１９ａとしては、濾過する流体、捕捉すべき異物の特徴および必要除去率などに応じたものを採用することができる。例えば、均一な空間率を有したメッシュ状のフィルタなどを採用することができる。
次に、第２の蛇腹管２１は、蛇腹形状に形成された配管であり、蛇腹形状に倣って伸縮することで水素ポンプ１９の作動により生じる振動を吸収する。第２の蛇腹管２１には、水素ポンプ１９などの仕様に応じた構成のものを採用することができるが、例えば、図２に示すような構成のものを採用することが考えられる。
図２は、第２の蛇腹管２１の一部を破断して示す図である。第２の蛇腹管２１は、例えばゴム製の本体２１０と、水素オフガスを本体へ導入する導入部２１１と、本体から水素オフガスを送り出す排出部２１２とを備え、この導入部２１１と排出部２１２に水素オフガス循環流路１４が接続される。本体２１０は、水素ポンプ１９の作動により生じる振動を吸収する蛇腹形状のコルゲート部（蛇腹部）２１３を備える。
第２の蛇腹管２１では、導入部２１１から導入された水素オフガスが、コルゲート部２１３の内壁に滞留しやすいため、水素オフガス中にポンプ用フィルタ手段１９ａを通過した異物が存在する場合には、当該異物がコルゲート部２１３の内壁凹部に付着して肥大化しやすい。そして、肥大化した異物が剥離すると、第２の蛇腹管２１から肥大化した異物を含む水素オフガスが排出部２１２より排出される。
なお、第２の蛇腹管２１についても、蛇腹形状以外の形状を有する配管の採用、例えばエクスパンション継手，Ｌベンド，Ｚベンド，及びＵベンド等の採用が可能である。
循環側開閉弁２０は、水素オフガス循環流路１４を開閉する弁であり、水素ポンプ１９の下流側かつ第２の蛇腹管２１の上流側に配置されることで、第２の蛇腹管２１のコルゲート部２１３に流体中の異物が堆積することを抑制する堆積抑制手段として機能する。循環側開閉弁２０は、たとえば制御装置（ＥＣＵ）５０によって開閉制御されるようになっている。制御装置５０は、循環側開閉弁２０の開閉を制御することで第２の蛇腹管２１に導入される水素オフガスの流れを変化させることができる。
これによれば、循環側開閉弁２０の開閉動作によって第２の蛇腹管２１に導入される水素オフガスの流れを変化させることで、第２の蛇腹管２１に導入された水素オフガスがコルゲート部２１３の内壁に滞留することを防止したり、コルゲート部２１３の内壁に付着した異物が肥大化する前に当該異物を排出させることができる。
以上、本実施形態の流体供給装置２６及び燃料電池システム１によれば、循環側開閉弁２０の開閉動作によって第２の蛇腹管２１に導入された水素オフガスの流れを変化させることができるので、ポンプ用フィルタ手段１９ａを通過した異物が第２の蛇腹管２１のコルゲート部２１３に堆積し肥大化することを防止することができる。
その結果、振動吸収のために第２の蛇腹管２１を水素ポンプ１９の排出側に配置した場合でも、下流に配置されたスタック１０などに不具合が生じることを未然に防止することができるようになる。
なお、第２の蛇腹管２１のコルゲート部２１３に異物が堆積することを防止する堆積防止手段としては、循環側開閉弁２０以外の構成を採用することもできる。例えば、第２の蛇腹管２１の内部の所定位置に、水素オフガスの流れを変化させるための制御板を設けてもよい。また、第２の蛇腹管２１に外部から振動を与えるための振動装置を、第２の蛇腹管２１に設けるように構成してもよい。
［第２の実施の形態］
次に、この発明の第２の実施の形態を、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る燃料電池システムの要部を示す構成図である。第２の実施形態が第１の実施形態と相違する点は、循環側開閉弁２０の代わりに、異物を捕捉するためのフィルタ手段を第２の蛇腹管２１の排出側（下流側）に設けた点であり、その他の構成については第１の実施の形態と同様である。よって、同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。
フィルタ手段（第２のフィルタ手段）２２は、例えば水素ポンプ（昇圧手段、流体ポンプ）１９の作動により発生した異物が第２の蛇腹管（可撓部）２１のコルゲート部２１３に堆積して肥大化した堆積物を捕捉するためのものであり、第２の蛇腹管２１の排出側（下流側）に設けられる。
フィルタ手段２２は、濾過する流体や捕捉すべき異物の特徴と必要除去率等に応じたものを採用することができるが、例えば、均一な空間率を有したメッシュ状のフィルタなどを採用することができる。
かかるフィルタ手段２２は、例えば、ナイロン等の素材からなり、図示してはいないが、濾過用メッシュを備える本体と、水素オフガスを本体へ導入する導入部と、本体から水素オフガスを送り出す排出部と、を備え、この導入部と排出部に水素オフガス循環流路１４が接続される。
このようなフィルタ手段２２では、導入された水素オフガス中に、第２の蛇腹管２１において肥大化した異物が含まれていても、これを捕捉することができる。よって、第２の蛇腹管２１において肥大化した異物は、流体がフィルタ手段２２を通過する際に除去されるので、当該異物が下流側に配置された装置へダメージを与えることもない。
なお、フィルタ手段２２の濾過精度は、捕捉すべき異物の特徴と必要除去率等のほか、水素ポンプ１９の構成に応じて決定されることが望ましい。例えば、第１の実施形態にて説明したように、水素ポンプ１９にポンプ用フィルタ手段（第１のフィルタ手段）１９ａが内蔵されている場合には、フィルタ手段（第２のフィルタ手段）２２には、ポンプ用フィルタ手段１９ａを通過した異物が第２の蛇腹管２１で肥大化した場合の堆積物を捕捉すればよいので、肥大化した堆積物の粒径に従う濾過用メッシュを設けることが望ましい。
この場合、フィルタ手段２２の濾過精度はポンプ用フィルタ手段１９ａの濾過精度以下でよいので（フィルタ手段２２が備える濾過用メッシュは、ポンプ用フィルタ手段１９ａが備える濾過用メッシュよりも目が粗くてもよい）、フィルタ手段２２における目詰まりを減らし圧力損失の上昇を遅らせることができる。
また、フィルタ手段２２は、肥大化した異物を除去すればよいので、ポンプ用フィルタ手段１９ａより面積の少ない（小さい）フィルタを採用することができる。
これに対し、水素ポンプ１９にポンプ用フィルタ手段１９ａが内蔵されていない場合には、水素ポンプ１９の作動によって発生する異物と第２の蛇腹管２１で肥大化した堆積物の双方を捕捉する必要があるので、フィルタ手段２２は、水素ポンプ１９の作動によって発生する異物の粒径に従う濾過用メッシュを設けることが望ましい。これによれば、流路上に設けるフィルタ手段の数を減らすことができる。
以上、本実施形態の流体供給装置２６Ａ及び燃料電池システム１Ａによれば、振動吸収のために第２の蛇腹管２１を水素ポンプ１９の排出側に配置した場合において、水素ポンプ１９の作動で発生した異物が第２の蛇腹管２１のコルゲート部２１３に堆積して肥大化した後、剥離した場合でも、第２の蛇腹管２１の排出側に配置したフィルタ手段２２によって、この肥大化した異物を捕捉することができるようになる。
その結果、肥大化した異物が第２の蛇腹管２１の下流側に設置された装置に流れ込むことを防止することができるので、例えば、アノードパージバルブ２５のシール不良ないしスタック１０内セルへのダメージといった不具合が発生することを防止することができるようになる。
［その他］
以上、好適な実施の形態を用いて本発明を説明してきたが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。当業者は、ここに開示された内容に基づいて、本発明の範囲から外れることなしに適宜変更または改良を行うことが可能である。また、このような変更あるいは改良も本発明に含まれる。
例えば、上記実施形態では、流体供給装置を水素ガスの配管系に組み込んだ場合について説明したが、例えば、燃料やオイル循環経路など他の配管系に組み込むこともできる。
その一例として、本発明の流体供給装置を酸素ガスの配管系（流体供給配管）１１に組み込んだ場合には、加湿器９の上流側に接続された酸化ガス供給配管には、加湿器９から上流方向に向けて順に、第２のフィルタ手段と、可撓部と、第１のフィルタ手段と、昇圧手段とが設けられる。昇圧手段は、上流側より吸入した酸素ガスを昇圧して加湿器９側へ送出するものであり、例えばエアコンプレッサ（流体ポンプ）等である。
第１のフィルタ手段は、酸素ガス中の異物を捕捉するものであり、昇圧手段の内部または昇圧手段と可撓部との間に設けられる。第２のフィルタ手段は、可撓部に堆積して肥大化した異物を捕捉するものであり、第１のフィルタ手段よりも濾過精度の低い（目の粗い）フィルタである。可撓部は、昇圧手段の作動に伴う振動等を緩衝または吸収するものであり、例えば蛇腹形状の配管、エクスパンション継手，Ｌベンド，Ｚベンド，及びＵベンド等から構成される。
また、上記第２の実施形態では、循環側開閉弁２０（堆積防止手段）の代わりにフィルタ手段２２を第２の蛇腹管２１の排出側に設けた場合について説明したが、循環側開閉弁２０とフィルタ手段２２の双方を配置するように構成してもよい。
また、上記実施形態では、第２の蛇腹管２１の排出側にフィルタ手段２２を配置する場合について説明したが、導入された流体の進行方向を変更させる部位（可撓部）が、水素ポンプ１９等のように磨耗粉等の異物を発生させる装置の下流に設置された場合には、フィルタ手段２２を当該配管の排出側に配置してもよい。
例えば、配置スペース等の関係から水素ポンプ１９の排出側にＬ字状の配管を配置する必要がある場合には、Ｌ字の部位（導入された水素オフガスの進行方向を変更させる部位）に流体が滞留しやすいため、第２の蛇腹管２１におけるコルゲート部２１３の場合と同様に異物が肥大化する場合があるが、当該配管の排出側にフィルタ手段２２を配置することで、肥大化した堆積物を除去することができる。

本発明は、導入された流体が滞留しやすい部位を有する配管を流路上に配置した場合でも、流体中の異物が当該部位に堆積することによって下流側の被供給対象に不具合が発生することを防止することができる点で有用であり、そのような要求のある流体供給装置及び燃料電池システムに広く利用することができる。

Claims (7)

1. 流体供給配管の途中に蛇腹形状の配管を備えた流体供給装置であって、
   前記蛇腹形状の配管よりも上流側で流体中の異物を捕捉する第１のフィルタ手段と、
   前記蛇腹形状の配管よりも下流側で前記蛇腹形状の配管から排出される流体中の異物を捕捉する第２のフィルタ手段と、が設けられていると共に、
   上流側より吸入した流体を昇圧して下流側へ送出する昇圧手段が、前記蛇腹形状の配管よりも上流側に設けられており、
   前記昇圧手段の内部または前記昇圧手段と前記蛇腹形状の配管との間に、前記第１のフィルタ手段が設けられ、
   前記第２のフィルタ手段は、前記第１のフィルタ手段よりも濾過精度が低い流体供給装置。
2. 請求項１において、
   前記昇圧手段が流体ポンプである流体供給装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記第１のフィルタ手段と前記蛇腹形状の配管との間に設けられ、前記蛇腹形状の配管に第１のフィルタ手段を通過した流体中の異物が堆積することを抑制する堆積抑制手段と、を備える流体供給装置。
4. 請求項３において、
   前記堆積抑制手段は、前記蛇腹形状の配管に導入される流体の流れを変化させる流れ変更手段である流体供給装置。
5. 請求項４において、
   前記流れ変更手段は、開閉弁であって、この開閉弁を開閉制御することで流れを変化させる流体供給装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項の流体供給装置を、反応ガス供給系に組み込んだ燃料電池システム。
7. 請求項６において、
   前記反応ガス供給系が燃料ガス供給系である燃料電池システム。

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