JP5101057B2 - Fuel cell power generation system - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池稼働部と燃料電池支援装置とを有する燃料電池発電システムに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell power generation system having a fuel cell operating unit and a fuel cell support device.

燃料電池は、一対の電極とこれら電極を隔てる電解質とを有するセル(発電素子)を備えている。燃料電池は、このセルの一方の電極に燃料ガス(例えば水素)を供給し、他方の電極に酸化剤ガス(例えば酸素)を供給することで、これら水素と酸素とを化学反応させて、これら電極間に電力を発生させるものである。各セルが発生させる電力はそれほど大きくないので、実際の燃料電池では、複数のセルを電気的に接続することによって必要な電力を発生させている(このセルの集合体を「燃料電池スタック」という)。   The fuel cell includes a cell (power generation element) having a pair of electrodes and an electrolyte separating the electrodes. The fuel cell supplies a fuel gas (for example, hydrogen) to one electrode of this cell and supplies an oxidant gas (for example, oxygen) to the other electrode, thereby causing these hydrogen and oxygen to chemically react with each other. Electric power is generated between the electrodes. Since the electric power generated by each cell is not so large, in an actual fuel cell, necessary electric power is generated by electrically connecting a plurality of cells (this assembly of cells is called a “fuel cell stack”) ).

燃料電池は、上記のように燃焼反応を行わないクリーンな電源であるため、潜水艇などの閉鎖空間内で使用される装置の電源として好適に利用されている。
このような閉鎖空間内で使用される装置では、内部のスペースに限りがあるため、燃料電池についても、占有スペースを極力小さくすることが求められている。
占有スペースを小さくした燃料電池としては、例えば、後記の特許文献1に記載の燃料電池システムが知られている。特許文献1に記載の燃料電池システムは、燃料電池部(燃料電池稼働部)と燃料電池部の起動動作及び停止動作を支援する燃料電池支援部とを分離し、移動体には燃料電池部のみ搭載されるようにしたものである。
Since the fuel cell is a clean power source that does not cause a combustion reaction as described above, it is suitably used as a power source for a device used in a closed space such as a submersible craft.
In an apparatus used in such a closed space, since the space inside is limited, it is required to make the occupied space as small as possible for the fuel cell.
As a fuel cell with a small occupied space, for example, a fuel cell system described in Patent Document 1 described below is known. The fuel cell system described in Patent Document 1 separates a fuel cell unit (fuel cell operating unit) and a fuel cell support unit that supports start-up and stop operations of the fuel cell unit, and only the fuel cell unit is included in the moving body. It is designed to be installed.

特開2002−216822号公報JP 2002-216822 A

このような燃料電池システムでは、燃料電池部の起動動作や停止動作時には、燃料電池部と燃料電池支援部との間で、燃料ガス(例えば水素ガスや酸素ガス)やパージガス、電解質を加湿するための純水等、各種の流体のやり取りが行われる。
このため、燃料電池支援部には、燃料電池部に対して着脱可能にして接続される流体供給路が設けられる。
In such a fuel cell system, fuel gas (for example, hydrogen gas or oxygen gas), purge gas, or electrolyte is humidified between the fuel cell unit and the fuel cell support unit during start-up operation or stop operation of the fuel cell unit. Various fluids such as pure water are exchanged.
For this reason, the fuel cell support unit is provided with a fluid supply path that is detachably connected to the fuel cell unit.

しかし、燃料電池部と燃料電池支援部とを切り離した状態では、流体供給路のうち、燃料電池との接続端が外気にさらされる。このため、燃料電池部と燃料電池支援部とを接続する際に、流体供給路内に外気が侵入してしまう。
この状態で流体供給路を通じて燃料電池部に流体を供給すると、流体供給路に進入した外気が燃料電池部の燃料電池スタック内に送り込まれてしまい、燃料電池スタック内部で好ましくない化学反応が生じるなどして、燃料電池の運転に支障をきたす可能性がある。
However, in a state where the fuel cell unit and the fuel cell support unit are separated, the connection end of the fluid supply path with the fuel cell is exposed to the outside air. For this reason, when connecting a fuel cell part and a fuel cell support part, external air will penetrate | invade in a fluid supply path.
If fluid is supplied to the fuel cell part through the fluid supply path in this state, outside air that has entered the fluid supply path is sent into the fuel cell stack of the fuel cell part, and an undesirable chemical reaction occurs inside the fuel cell stack. As a result, the fuel cell operation may be hindered.

このため、従来は、燃料電池部と燃料電池支援部とを接続した際には、燃料電池支援部から流体供給路内にパージ用の流体を送り込んで、流体供給路内の外気を、燃料電池部内の流路を通じて燃料電池部の排気系統に送り込んで、外部に排出していた。   Therefore, conventionally, when the fuel cell unit and the fuel cell support unit are connected, a purge fluid is sent from the fuel cell support unit into the fluid supply path, and the outside air in the fluid supply path is removed from the fuel cell. It was sent to the exhaust system of the fuel cell part through the flow path in the part and discharged to the outside.

しかし、この方法では、流体供給路内に加えて、燃料電池部内までパージする必要がある。このため、パージ作業に時間がかかるとともに、パージ作業に使用するパージガスの量が多く、運用コストが増大してしまう。
特に、流体供給路が水素ガス等の可燃性流体の供給路である場合には、可燃性流体中の酸素濃度が燃焼範囲または爆発範囲に達しないよう、まず窒素ガス等の不活性流体によって流体供給路内及び燃料電池部内をパージしてこれらの内部から酸素を確実に排出したのちに、改めて流体供給路及び燃料電池部内に可燃性流体を供給する必要があるので、パージ作業にさらに多くの時間とパージガスを要していた。
However, in this method, it is necessary to purge the fuel cell part in addition to the fluid supply path. For this reason, the purge work takes time, and the amount of purge gas used for the purge work is large, which increases the operation cost.
In particular, when the fluid supply path is a supply path for a flammable fluid such as hydrogen gas, the fluid is firstly fluidized with an inert fluid such as nitrogen gas so that the oxygen concentration in the flammable fluid does not reach the combustion range or the explosion range. After purging the supply path and the fuel cell part and reliably discharging oxygen from the inside, it is necessary to supply a combustible fluid into the fluid supply path and the fuel cell part again. It took time and purge gas.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、燃料電池稼働部と燃料電池支援装置との接続時におけるパージ作業を短時間かつ低コストで行うことができる燃料電池発電システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a fuel cell power generation system that can perform a purging operation at a low cost in a short time when the fuel cell operating unit and the fuel cell support device are connected. The purpose is to provide.

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
すなわち、本発明は、発電を行う燃料電池稼働部と、該燃料電池稼働部に対して着脱可能にして接続されて該燃料電池稼働部への流体供給を行う燃料電池支援装置とを有し、該燃料電池支援装置は、前記燃料電池稼働部に対して着脱可能にして接続される燃料電池支援装置側供給流路と、該燃料電池支援装置側供給流路に接続されるパージ用流体供給源と、前記燃料電池支援装置側供給流路に接続されたパージ用バイパス流路と、該パージ用バイパス流路を開閉するパージ用バルブと、前記燃料電池支援装置側供給流路に前記パージ用バイパス流路を介して接続される燃料電池支援装置側回収流路と、有し、前記燃料電池稼働部と前記燃料電池支援装置とを接続した状態で前記パージ用バルブを開放し、パージ処理することを特徴とする燃料電池発電システムを提供する。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
That is, the present invention includes a fuel cell operating unit that generates power, and a fuel cell support device that is detachably connected to the fuel cell operating unit and supplies fluid to the fuel cell operating unit. The fuel cell support device includes a fuel cell support device side supply flow channel that is detachably connected to the fuel cell operating unit, and a purge fluid supply source connected to the fuel cell support device side supply flow channel A purge bypass channel connected to the fuel cell support device side supply channel, a purge valve for opening and closing the purge bypass channel, and the purge bypass to the fuel cell support device side supply channel A fuel cell support apparatus-side recovery flow path connected via a flow path, and the purge valve is opened and purged in a state where the fuel cell operating unit and the fuel cell support apparatus are connected. fuel characterized by To provide a pond power generation system.

この燃料電池発電システムにおいて、燃料電池支援装置と燃料電池稼働部とを接続するにあたっては、まず、燃料電池稼働部に燃料電池支援装置側供給流路を接続し、この状態で、燃料電池支援装置側供給バルブ及びパージ用バルブを開放して、パージ用流体供給源から燃料電池支援装置側供給流路にパージ用の流体を供給する。
これにより、燃料電池支援装置側供給流路内の流体が、パージ用流体によってパージ用バイパス流路および燃料電池支援装置側回収流路に押し出されて、燃料電池支援装置側供給流路内から排出される(パージ処理)。
In this fuel cell power generation system, when connecting the fuel cell support device and the fuel cell operating unit, first, the fuel cell support device side supply flow path is connected to the fuel cell operating unit, and in this state, the fuel cell support device The side supply valve and the purge valve are opened, and the purge fluid is supplied from the purge fluid supply source to the fuel cell support apparatus side supply flow path.
As a result, the fluid in the fuel cell support apparatus side supply flow path is pushed out by the purge fluid into the purge bypass flow path and the fuel cell support apparatus side recovery flow path, and is discharged from the fuel cell support apparatus side supply flow path. (Purge process).

すなわち、この燃料電池発電システムでは、燃料電池稼働部と燃料電池支援装置とが分離している間に燃料電池支援装置側供給流路内に侵入した流体が、燃料電池稼働部に送り込まれることなく、燃料電池支援装置側供給流路からパージ用バイパス流路および燃料電池支援装置側回収流路を通じてただちに排出されるので、パージ処理に要する時間やパージ用流体を大幅に節約することができる。
ここで、パージ用流体としては、窒素ガス等の不活性ガスを用いてもよく、燃料電池稼働部と燃料電池支援装置とを接続した際に燃料電池支援装置から燃料電池稼働部に供給する流体を用いてもよい。
また、燃料電池支援装置側供給流路内をパージするにあたっては、燃料電池支援装置側供給流路の内圧を変化させながらパージを行うことで(すなわちプレッシャースイング法を用いることで)、燃料電池支援装置側供給流路内の流体のパージをより確実に行うことができる。
That is, in this fuel cell power generation system, the fluid that has entered the fuel cell support device side supply channel while the fuel cell operation unit and the fuel cell support device are separated is not sent to the fuel cell operation unit. Since the fuel cell support apparatus side supply flow path is immediately discharged through the purge bypass flow path and the fuel cell support apparatus side recovery flow path, the time required for the purge process and the purge fluid can be greatly saved.
Here, an inert gas such as nitrogen gas may be used as the purge fluid, and the fluid supplied from the fuel cell support device to the fuel cell operation unit when the fuel cell operation unit and the fuel cell support device are connected. May be used.
Further, when purging the fuel cell support apparatus side supply flow path, purging while changing the internal pressure of the fuel cell support apparatus side supply flow path (that is, by using the pressure swing method), the fuel cell support Purge of the fluid in the apparatus side supply flow path can be performed more reliably.

この燃料電池発電システムにおいて、前記パージ用バイパス流路が、前記燃料電池支援装置側供給流路の前記燃料電池稼働部との接続端近傍に接続されていてもよい。
この場合には、パージ用流体供給源からパージ用流体を燃料電池支援装置側供給流路に供給することで、燃料電池支援装置側供給流路のうち、燃料電池稼働部との接続端近傍部分までの範囲で(すなわち燃料電池支援装置側供給流路内のほとんどの範囲で)、燃料電池支援装置側供給流路内の流体を、パージ用流体によってパージ用バイパス流路に直接押し出すことができるので、パージ効率が高い。
In this fuel cell power generation system, the purge bypass flow path may be connected in the vicinity of a connection end of the fuel cell support apparatus side supply flow path with the fuel cell operating part.
In this case, by supplying the purge fluid from the purge fluid supply source to the fuel cell support apparatus side supply flow path, the portion near the connection end with the fuel cell operating unit in the fuel cell support apparatus side supply flow path The fluid in the fuel cell support apparatus side supply flow path can be pushed out directly to the purge bypass flow path by the purge fluid in the range up to (that is, almost in the range in the fuel cell support apparatus side supply flow path) So purge efficiency is high.

また、前記燃料電池支援装置側回収流路が、前記燃料電池稼働部に対して着脱可能にして接続されていてもよい。
この場合には、パージ処理を行うと、燃料電池支援装置側供給流路内の流体及びパージ処理に使用したパージ用流体が、パージ用バイパス流路を通じて燃料電池支援装置側回収流路に送り込まれるので、燃料電池支援装置側供給流路内の流体及びパージ処理に使用したパージ用流体を回収することができる。
このため、燃料電池支援装置側供給流路内の流体及びパージ処理に使用したパージ用流体を適切に処理することができる(この処理には、再利用のための再生処理も含まれる)。
Further, the fuel cell supporting apparatus side recovery passage may be possible to connect detachable from the fuel cell operating unit.
In this case, when the purge process is performed, the fluid in the fuel cell support apparatus side supply flow path and the purge fluid used for the purge process are sent to the fuel cell support apparatus side recovery flow path through the purge bypass flow path. Therefore, the fluid in the fuel cell support device side supply flow path and the purge fluid used for the purge process can be recovered.
For this reason, the fluid in the fuel cell support apparatus side supply flow path and the purge fluid used in the purge process can be appropriately processed (this process includes a regeneration process for reuse).

ここで、前記燃料電池支援装置側供給流路が、前記燃料電池稼働部への燃料ガスまたは酸化剤ガスの供給路であり、前記パージ用流体供給源が、不活性ガス供給源であってもよい。
この場合には、前記した手順でパージ作業を行うことによって、燃料電池稼働部内の燃料ガスまたは酸化剤ガスが流通する流路内に酸素を含んだ外気を入れることなく、燃料電池支援装置側供給流路内の雰囲気を不活性ガスに置換することができるので、燃料電池スタックの性能を落とすこともなく、安全かつ速やかに燃料電池支援装置側供給流路内のパージを行うことができる。
Here, the fuel cell support device side supply flow path is a supply path of fuel gas or oxidant gas to the fuel cell operating section, and the purge fluid supply source is an inert gas supply source. Good.
In this case, the purge operation is performed according to the above-described procedure, so that the fuel cell support device side supply is performed without introducing oxygen-containing outside air into the flow path through which the fuel gas or the oxidant gas in the fuel cell operating unit flows. Since the atmosphere in the flow path can be replaced with an inert gas, the fuel cell support apparatus side supply flow path can be purged safely and quickly without degrading the performance of the fuel cell stack.

また、前記燃料電池支援装置側供給流路が、前記燃料電池稼働部への水の供給路であり、前記パージ用流体供給源が、不活性ガス供給源であってもよい。
この場合には、前記した手順でパージ処理を行うことによって、燃料電池支援装置側の水の供給流路内の雰囲気を不活性ガスに置換することができるので、燃料電池稼働部への水供給に伴う燃料電池稼働部への外気混入を防止することができる。
The fuel cell support apparatus side supply flow path may be a water supply path to the fuel cell operating unit, and the purge fluid supply source may be an inert gas supply source.
In this case, since the atmosphere in the water supply flow path on the fuel cell support apparatus side can be replaced with an inert gas by performing the purging process in the above-described procedure, the water supply to the fuel cell operating unit is performed. It is possible to prevent outside air from being mixed into the fuel cell operating part.

また、燃料電池稼働部は、前記燃料電池支援装置側供給流路との接続部を開閉する燃料電池稼働部側供給バルブを有していてもよい。
この場合には、燃料電池稼働部の燃料電池側供給バルブを閉じた状態で燃料電池稼働部と燃料電池支援装置とを分離することで、燃料電池稼働部が独立した状態で運用される。
この燃料電池発電システムにおいて、燃料電池稼働部と燃料電池支援装置とを接続するにあたっては、まず、燃料電池稼働部に燃料電池支援装置側供給流路を接続し、この状態で、燃料電池支援装置側供給バルブ及びパージ用バルブを開放して、パージ用流体供給源から燃料電池支援装置側供給流路にパージ用の流体を供給する。
これにより、燃料電池支援装置側供給流路内の流体が、パージ用流体によってパージ用バイパス流路に押し出されて、燃料電池支援装置側供給流路内から排出される(パージ処理)。
Further, the fuel cell operating part may have a fuel cell operating part side supply valve for opening and closing a connection part with the fuel cell support device side supply flow path.
In this case, the fuel cell operating unit is operated in an independent state by separating the fuel cell operating unit and the fuel cell support device while the fuel cell side supply valve of the fuel cell operating unit is closed.
In this fuel cell power generation system, when the fuel cell operating unit and the fuel cell support device are connected, first, the fuel cell support device side supply flow path is connected to the fuel cell operating unit, and in this state, the fuel cell support device The side supply valve and the purge valve are opened, and the purge fluid is supplied from the purge fluid supply source to the fuel cell support apparatus side supply flow path.
As a result, the fluid in the fuel cell support apparatus side supply flow path is pushed out by the purge fluid to the purge bypass flow path, and is discharged from the fuel cell support apparatus side supply flow path (purging process).

すなわち、この燃料電池発電システムでは、燃料電池稼働部と燃料電池支援装置とが分離している間に燃料電池支援装置側供給流路内に侵入した流体が、燃料電池稼働部に送り込まれることなく、燃料電池支援装置側供給流路からただちに排出されるので、パージ処理に要する時間やパージ用流体を大幅に節約することができる。   That is, in this fuel cell power generation system, the fluid that has entered the fuel cell support device side supply channel while the fuel cell operation unit and the fuel cell support device are separated is not sent to the fuel cell operation unit. Since the fuel cell support device is immediately discharged from the supply flow path, the time required for the purge process and the purge fluid can be greatly saved.

加えて、燃料電池支援装置側供給流路内を不活性ガスにパージした後、その燃料電池支援装置側供給流路内を燃料ガス及び酸化剤ガスに置換することも可能である。このように燃料電池支援装置側流路を燃料ガス及び酸化剤ガスに置換した後に燃料電池稼動部にある燃料電池稼動部側バルブを開放すれば、外気のみならず、パージに用いた不活性ガスさえも燃料電池稼動部へ送り込むことなく、燃料電池稼動部へ発電に必要となる燃料ガス及び酸化剤ガスを供給することができる。すなわち、燃料電池稼動部内の燃料電池スタックの発電を止めることなく、燃料電池支援装置と燃料電池稼働部との接続が可能となるので、燃料電池発電システムの運用性が非常に良好となる。   In addition, after purging the inside of the fuel cell support apparatus side supply flow path with an inert gas, the inside of the fuel cell support apparatus side supply flow path can be replaced with fuel gas and oxidant gas. Thus, if the fuel cell operating part side valve in the fuel cell operating part is opened after the fuel cell support device side flow path is replaced with fuel gas and oxidant gas, not only the outside air but also the inert gas used for purging Even the fuel gas and oxidant gas required for power generation can be supplied to the fuel cell operating unit without sending them to the fuel cell operating unit. That is, since the fuel cell support device and the fuel cell operating unit can be connected without stopping the power generation of the fuel cell stack in the fuel cell operating unit, the operability of the fuel cell power generating system becomes very good.

このように構成される燃料電池発電システムによれば、燃料電池稼働部と燃料電池支援装置との接続時におけるパージ作業を短時間かつ低コストで行うことができるとともに、運用性の向上が可能となる。   According to the fuel cell power generation system configured as described above, the purge operation at the time of connection between the fuel cell operating unit and the fuel cell support device can be performed in a short time and at a low cost, and the operability can be improved. Become.

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
本発明に係る燃料電池発電システムは、例えば、潜水艇等の移動体の電源として用いられるものである。図1に示すように、本実施形態に示す燃料電池発電システム1は、移動体に搭載される燃料電池稼働部2と、移動体の基地等に燃料電池稼働部2とは別体にして設けられた燃料電池支援装置3とを有している。
燃料電池支援装置3は、燃料電池稼働部2への流体の供給を行うものであって、燃料電池稼働部2に対して着脱可能にして接続される燃料電池支援装置側供給流路11と、燃料電池支援装置側供給流路11に接続されるパージ用流体供給源12と、燃料電池稼働部2に対して着脱可能にして接続される燃料電池支援装置側回収流路13とを有している。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The fuel cell power generation system according to the present invention is used as a power source for a moving body such as a submersible craft. As shown in FIG. 1, the fuel cell power generation system 1 shown in the present embodiment is provided separately from the fuel cell operating unit 2 mounted on a mobile body and the fuel cell operating unit 2 at a base of the mobile body. The fuel cell support device 3 is provided.
The fuel cell support device 3 supplies fluid to the fuel cell operating unit 2, and is connected to the fuel cell operating unit 2 so as to be detachable and connected to the fuel cell support device side supply flow path 11, A purge fluid supply source 12 connected to the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 and a fuel cell support apparatus side recovery flow path 13 detachably connected to the fuel cell operating unit 2 are provided. Yes.

本実施形態では、燃料電池支援装置3は、水素供給源16と、酸素供給源17と、純水供給源18とを有している。ここで、水素供給源16及び酸素供給源17は、例えば、水素ガスや酸素ガスが高圧ガスの状態または液化した状態で充填されるガス容器によって構成される。なお、水素供給源16は、炭化水素等の水素化合物を供給する水素化合物供給源と、この水素化合物供給源から供給される水素化合物から水素を取り出す改質器とを有する構成とされていてもよい。
純水供給源18は、純水製造装置18aと、純水製造装置18aが製造した純水を貯留する貯水タンク18bと、貯水タンク18b内の純水を圧送する純水供給ポンプ18cとを有している。また、貯水タンク18bには、ガス抜きのためのリリーフ弁(図示せず)が設けられている。
In the present embodiment, the fuel cell support device 3 includes a hydrogen supply source 16, an oxygen supply source 17, and a pure water supply source 18. Here, the hydrogen supply source 16 and the oxygen supply source 17 are configured by, for example, a gas container filled with hydrogen gas or oxygen gas in a high-pressure gas state or a liquefied state. The hydrogen supply source 16 may be configured to include a hydrogen compound supply source that supplies a hydrogen compound such as hydrocarbon and a reformer that extracts hydrogen from the hydrogen compound supplied from the hydrogen compound supply source. Good.
The pure water supply source 18 includes a pure water production device 18a, a water storage tank 18b that stores pure water produced by the pure water production device 18a, and a pure water supply pump 18c that pumps pure water in the water storage tank 18b. is doing. The water storage tank 18b is provided with a relief valve (not shown) for venting gas.

上記の水素供給源16、酸素供給源17、及び純水供給源18は、それぞれ対応する燃料電池支援装置側供給流路11を介して、燃料電池稼働部2に接続されている。
具体的には、水素供給源16は、燃料電池支援装置側水素供給路21を介して燃料電池稼働部2に接続されており、酸素供給源17は、燃料電池支援装置側酸素供給路22を介して燃料電池稼働部2に接続されており、純水供給源18は、燃料電池支援装置側純水供給路23を介して燃料電池稼働部2に接続されている。
ここで、燃料電池支援装置側純水供給路23は、燃料電池稼働部2の後述する燃料電池側水素供給路61に接続される水素側純水供給路23aと、燃料電池稼働部2の後述する燃料電池側酸素供給路62に接続される酸素側純水供給路23bと、燃料電池稼働部2の後述する冷却水供給路63に接続される冷却水供給路23cとを有している。
The hydrogen supply source 16, the oxygen supply source 17, and the pure water supply source 18 are connected to the fuel cell operating unit 2 via the corresponding fuel cell support device side supply flow paths 11.
Specifically, the hydrogen supply source 16 is connected to the fuel cell operating unit 2 via the fuel cell support apparatus side hydrogen supply path 21, and the oxygen supply source 17 is connected to the fuel cell support apparatus side oxygen supply path 22. The pure water supply source 18 is connected to the fuel cell operating unit 2 via the fuel cell support device-side pure water supply path 23.
Here, the fuel cell support device-side pure water supply path 23 includes a hydrogen-side pure water supply path 23a connected to a fuel cell-side hydrogen supply path 61 described later of the fuel cell operating section 2 and a fuel cell operating section 2 described later. An oxygen-side pure water supply path 23 b connected to the fuel cell-side oxygen supply path 62, and a cooling water supply path 23 c connected to a later-described cooling water supply path 63 of the fuel cell operating unit 2.

これら燃料電池支援装置側供給流路11の燃料電池稼働部2との接続端には、この接続端を燃料電池稼働部2に対して着脱可能にして接続する供給側コネクタ24が設けられている。
これら燃料電池支援装置側供給流路11の燃料電池稼働部2との接続端近傍は、フレキシブルチューブ等の可撓性を有する配管によって構成されており、これによって燃料電池稼働部2に対する接続作業を容易に行うことができるようになっている。
これら燃料電池支援装置側供給流路11の燃料電池稼働部2との接続端近傍には、燃料電池支援装置側供給流路11を開閉する燃料電池支援装置側供給バルブ25が設けられている。なお、燃料電池支援装置側供給バルブ25は、供給側コネクタ24に組み込まれていてもよい。
A supply-side connector 24 is provided at a connection end of the fuel cell support device side supply flow path 11 with the fuel cell operating unit 2 so that the connection end is detachably connected to the fuel cell operating unit 2. .
The vicinity of the connection end of the fuel cell support device side supply flow path 11 to the fuel cell operating part 2 is constituted by a flexible pipe such as a flexible tube, thereby connecting the fuel cell operating part 2 to the fuel cell operating part 2. It can be done easily.
A fuel cell support apparatus side supply valve 25 for opening and closing the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 is provided in the vicinity of the connection end of the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 with the fuel cell operating unit 2. The fuel cell support apparatus side supply valve 25 may be incorporated in the supply side connector 24.

これら燃料電池支援装置側供給流路11のうち、燃料電池支援装置側水素供給路21及び燃料電池支援装置側酸素供給路22には、それぞれ対応する流体供給源から供給される流体の下流側への流量を調整する流量調整装置26が設けられており、燃料電池稼働部2への各流体の供給量を制御することができるようになっている。
また、水素側純水供給路23a、酸素側純水供給路23b、及び冷却水供給路23cには、それぞれ遮断弁27が設けられており、これら供給路のそれぞれについて、純水の供給を独立して制御することができるようになっている。
Among these fuel cell support device side supply flow paths 11, the fuel cell support device side hydrogen supply path 21 and the fuel cell support apparatus side oxygen supply path 22 are respectively downstream of the fluid supplied from the corresponding fluid supply sources. A flow rate adjusting device 26 for adjusting the flow rate of each fluid is provided so that the supply amount of each fluid to the fuel cell operating unit 2 can be controlled.
The hydrogen-side pure water supply path 23a, the oxygen-side pure water supply path 23b, and the cooling water supply path 23c are each provided with a shutoff valve 27, and the supply of pure water is independent of each of these supply paths. And can be controlled.

パージ用流体供給源12は、例えば、窒素等の不活性ガスが高圧ガスの状態または液化した状態で充填されるガス容器によって構成される。
パージ用流体供給源12は、パージ用流体供給路28を通じて各燃料電池支援装置側供給流路11に接続されている。本実施形態では、パージ用流体供給路28上には、パージ用流体供給源12から供給されるパージ用流体の下流側への流量を調整する流量調整装置29が設けられており、各燃料電池支援装置側供給流路11へのパージ用流体の供給量を制御することができるようになっている。
The purge fluid supply source 12 is configured by, for example, a gas container filled with an inert gas such as nitrogen in a high-pressure gas state or a liquefied state.
The purge fluid supply source 12 is connected to each fuel cell support apparatus side supply channel 11 through a purge fluid supply channel 28. In the present embodiment, a flow rate adjusting device 29 that adjusts the flow rate of the purge fluid supplied from the purge fluid supply source 12 to the downstream side is provided on the purge fluid supply path 28. The supply amount of the purge fluid to the support device side supply flow path 11 can be controlled.

また、本実施形態では、燃料電池支援装置側回収流路13として、燃料電池稼働部2から水素を含む流体を回収する燃料電池支援装置側水素回収路31と、燃料電池稼働部2から酸素を含む流体を回収する燃料電池支援装置側酸素回収路32と、燃料電池稼働部2から余剰水分を回収する燃料電池支援装置側水分回収路33とが設けられている。
これら燃料電池支援装置側回収流路13は、回収した流体を大気開放する構成とされていてもよく、また、対応する流体回収装置または除害装置等に供給する構成とされていてもよい。
本実施形態では、燃料電池支援装置側水素回収路31及び燃料電池支援装置側酸素回収路32は、回収した流体を大気開放する構成とされている。ただし、水素等の可燃性ガスは爆発下限以下の濃度に希釈する等の対策は別途必要になる。また、燃料電池支援装置側水分回収路33は、貯水タンク18bに接続されており、燃料電池支援装置側水分回収路33を通じて回収された水分は貯水タンク18bに回収されて再利用されるようになっている。また、燃料電池支援装置側水分回収路33を通じて回収された気体は、貯水タンク18bに設けられたリリーフ弁(図示せず)を通じて大気開放されるようになっている。
Further, in the present embodiment, as the fuel cell support apparatus side recovery flow path 13, the fuel cell support apparatus side hydrogen recovery path 31 that recovers a fluid containing hydrogen from the fuel cell operation section 2 and oxygen from the fuel cell operation section 2. A fuel cell support device side oxygen recovery path 32 for recovering the fluid contained therein and a fuel cell support device side moisture recovery path 33 for recovering excess water from the fuel cell operating unit 2 are provided.
These fuel cell support device side recovery passages 13 may be configured to release the recovered fluid to the atmosphere, or may be configured to supply the corresponding fluid recovery device or abatement device.
In the present embodiment, the fuel cell support apparatus side hydrogen recovery path 31 and the fuel cell support apparatus side oxygen recovery path 32 are configured to open the recovered fluid to the atmosphere. However, additional measures such as diluting flammable gases such as hydrogen to a concentration below the lower explosion limit are required. In addition, the fuel cell support apparatus side moisture recovery path 33 is connected to the water storage tank 18b, and the water recovered through the fuel cell support apparatus side moisture recovery path 33 is recovered in the storage tank 18b and reused. It has become. Further, the gas recovered through the fuel cell support device side moisture recovery passage 33 is opened to the atmosphere through a relief valve (not shown) provided in the water storage tank 18b.

これら燃料電池支援装置側流体回収路13の燃料電池稼働部2との接続端には、この接続端を燃料電池稼働部2に対して着脱可能にして接続する回収側コネクタ34が設けられている。
これら燃料電池支援装置側回収流路13の燃料電池稼働部2との接続端近傍は、フレキシブルチューブ等の可撓性を有する配管によって構成されており、これによって燃料電池稼働部2に対する接続作業を容易に行うことができるようになっている。
これら燃料電池支援装置側回収流路13の燃料電池稼働部2との接続端近傍には、燃料電池支援装置側回収流路13を開閉する燃料電池支援装置側回収バルブ35が設けられている。なお、燃料電池支援装置側回収バルブ35は、回収側コネクタ34に組み込まれていてもよい。
A recovery-side connector 34 is provided at the connection end of the fuel cell support device side fluid recovery path 13 with the fuel cell operating unit 2 so that the connection end is detachably connected to the fuel cell operating unit 2. .
The vicinity of the connection end of the fuel cell support device side recovery flow path 13 with the fuel cell operating part 2 is constituted by a flexible pipe such as a flexible tube, thereby connecting the fuel cell operating part 2 to the fuel cell operating part 2. It can be done easily.
A fuel cell support device side recovery valve 35 for opening and closing the fuel cell support device side recovery channel 13 is provided in the vicinity of the connection end of the fuel cell support device side recovery channel 13 with the fuel cell operating unit 2. The fuel cell support device side collection valve 35 may be incorporated in the collection side connector 34.

これら燃料電池支援装置側回収流路13のうち、燃料電池支援装置側水素回収路31及び燃料電池支援装置側酸素回収路32には、それぞれ燃料電池稼働部2から供給される流体の下流側への流量を調整する流量調整装置36が設けられており、これによって燃料電池稼働部2からの流体の回収量を制御することができるようになっている。
また、燃料電池支援装置側水素回収路31の末端及び燃料電池支援装置側酸素回収路32の末端は、それぞれ排気用ポット37内に挿入されている。排気用ポット37は、内部が大気開放されるとともに、内部に水が貯留されており、この水中に、対応する燃料電池支援装置側回収流路13の末端が挿入されている。これにより、燃料電池支援装置側水素回収路31内の流体及び燃料電池支援装置側酸素回収路32内の流体が、排気用ポット37内の水によって外部と隔絶されるので、これら流体への引火等が防止される。
Of these fuel cell support device side recovery passages 13, the fuel cell support device side hydrogen recovery passage 31 and the fuel cell support device side oxygen recovery passage 32 are respectively downstream of the fluid supplied from the fuel cell operating unit 2. A flow rate adjusting device 36 for adjusting the flow rate of the fuel cell is provided, whereby the amount of fluid recovered from the fuel cell operating unit 2 can be controlled.
Further, the end of the fuel cell support apparatus side hydrogen recovery path 31 and the end of the fuel cell support apparatus side oxygen recovery path 32 are respectively inserted into the exhaust pot 37. The exhaust pot 37 is opened to the atmosphere and water is stored therein, and the end of the corresponding fuel cell support device side collection flow path 13 is inserted into the water. As a result, the fluid in the fuel cell support apparatus-side hydrogen recovery path 31 and the fluid in the fuel cell support apparatus-side oxygen recovery path 32 are isolated from the outside by the water in the exhaust pot 37. Etc. are prevented.

燃料電池支援装置側水分回収路33は、燃料電池稼働部2の後述する燃料電池側水素回収路に接続される水素側水分回収路33aと、燃料電池稼働部2の後述する燃料電池側酸素回収路に接続される酸素側水分回収路33bと、燃料電池稼働部2の後述する冷却水回収路に接続される燃料電池支援装置側冷却水回収路33cとを有している。
また、水素側水分回収路33a、酸素側水分回収路33b、及び燃料電池支援装置側冷却水回収路33cには、それぞれ遮断弁38が設けられており、これら回収路のそれぞれについて、水分の回収量を独立して制御することができるようになっている。
また、水素側水分回収路33a、酸素側水分回収路33b、及び燃料電池支援装置側冷却水回収路33cは、冷却水回収ポンプ39を介して貯水タンク18bに接続されており、冷却水回収ポンプ39を運転することで、燃料電池稼働部2内から水分が回収されるようになっている。
The fuel cell support device side moisture recovery path 33 includes a hydrogen side moisture recovery path 33a connected to a fuel cell side hydrogen recovery path described later of the fuel cell operating unit 2 and a fuel cell side oxygen recovery of the fuel cell operating unit 2 described later. It has an oxygen side moisture recovery path 33b connected to the path, and a fuel cell support apparatus side cooling water recovery path 33c connected to a cooling water recovery path (to be described later) of the fuel cell operating unit 2.
The hydrogen side moisture recovery path 33a, the oxygen side moisture recovery path 33b, and the fuel cell support apparatus side cooling water recovery path 33c are each provided with a shut-off valve 38, and the water recovery is performed for each of these recovery paths. The amount can be controlled independently.
The hydrogen side moisture recovery path 33a, the oxygen side moisture recovery path 33b, and the fuel cell support apparatus side cooling water recovery path 33c are connected to the water storage tank 18b via the cooling water recovery pump 39, and the cooling water recovery pump By operating No. 39, moisture is recovered from the fuel cell operating unit 2.

さらに、この燃料電池支援装置3には、各燃料電池支援装置側供給流路11のそれぞれに対して、燃料電池支援装置側供給流路11に一端を接続されたパージ用バイパス流路41と、パージ用バイパス流路41を開閉するパージ用バルブ42とが設けられている。
本実施形態では、パージ用バイパス流路41は、燃料電池支援装置側供給流路11の燃料電池稼働部2との接続端近傍に接続されている。
Further, the fuel cell support device 3 includes a purge bypass flow channel 41 having one end connected to the fuel cell support device supply channel 11 for each of the fuel cell support device supply channels 11; A purge valve 42 for opening and closing the purge bypass flow path 41 is provided.
In the present embodiment, the purge bypass flow path 41 is connected in the vicinity of the connection end of the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 with the fuel cell operating unit 2.

パージ用バイパス流路41は、対応する燃料電池支援装置側供給流路11を対応する燃料電池支援装置側回収流路13に接続せず大気開放とする構成とされていてもよく、燃料電池支援装置側供給流路11を、対応する燃料電池支援装置側回収流路13に接続する構成とされていてもよい。
本実施形態では、パージ用バイパス流路41は、各燃料電池支援装置側供給流路11とこの燃料電池支援装置側供給流路11に対応する燃料電池支援装置側回収流路13とを接続する構成とされている。
具体的には、燃料電池支援装置側水素供給路21は、パージ用バイパス流路41を介して燃料電池支援装置側水素回収路31に接続され、燃料電池支援装置側酸素供給路22は、パージ用バイパス流路41を介して燃料電池支援装置側酸素回収路32に接続されている。
同様に、水素側純水供給路23aは、パージ用バイパス流路41を介して水素側水分回収路33aに接続され、酸素側純水供給路23bは、パージ用バイパス流路41を介して酸素側水分回収路33bに接続され、冷却水供給路23cは、パージ用バイパス流路41を介して燃料電池支援装置側冷却水回収路33cと接続されている。
The purge bypass flow path 41 may be configured to be open to the atmosphere without connecting the corresponding fuel cell support apparatus side supply flow path 11 to the corresponding fuel cell support apparatus side recovery flow path 13. The apparatus side supply flow path 11 may be configured to be connected to the corresponding fuel cell support apparatus side collection flow path 13.
In the present embodiment, the purge bypass flow path 41 connects each fuel cell support apparatus side supply flow path 11 and the fuel cell support apparatus side recovery flow path 13 corresponding to the fuel cell support apparatus side supply flow path 11. It is configured.
Specifically, the fuel cell support apparatus side hydrogen supply path 21 is connected to the fuel cell support apparatus side hydrogen recovery path 31 via the purge bypass flow path 41, and the fuel cell support apparatus side oxygen supply path 22 is purged. The fuel cell support device side oxygen recovery path 32 is connected via a bypass flow path 41 for the fuel cell.
Similarly, the hydrogen-side pure water supply path 23 a is connected to the hydrogen-side moisture recovery path 33 a via the purge bypass flow path 41, and the oxygen-side pure water supply path 23 b is oxygenated via the purge bypass flow path 41. The cooling water supply path 23c is connected to the fuel cell support apparatus side cooling water recovery path 33c via the purge bypass flow path 41. The cooling water supply path 23c is connected to the side water recovery path 33b.

また、パージ用バルブ42は、パージ用バイパス流路41の燃料電池支援装置側供給流路11との接続部近傍と、燃料電池支援装置側回収流路13との接続部近傍とにそれぞれ設けられている。
これにより、パージ用バルブ42を閉じている状態では、パージ用バイパス流路41が燃料電池支援装置側供給流路11及び燃料電池支援装置側回収流路13から隔離されて、燃料電池支援装置側供給流路11内を流通する流体及び燃料電池支援装置側回収流路13内を流通する流体が、パージ用バイパス流路41内に流れ込まないので、燃料電池支援装置側供給流路11内を流通する流体及び燃料電池支援装置側回収流路13内を流通する流体の滞留が防止される。
Further, the purge valve 42 is provided in the vicinity of the connection portion between the purge bypass flow channel 41 and the fuel cell support device side supply flow channel 11 and in the vicinity of the connection portion with the fuel cell support device side recovery flow channel 13. ing.
Thus, in the state where the purge valve 42 is closed, the purge bypass flow path 41 is isolated from the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 and the fuel cell support apparatus side recovery flow path 13 so that the fuel cell support apparatus side Since the fluid flowing in the supply flow path 11 and the fluid flowing in the fuel cell support apparatus side recovery flow path 13 do not flow into the purge bypass flow path 41, flow in the fuel cell support apparatus side supply flow path 11. And the retention of the fluid flowing in the fuel cell support device side collection passage 13 are prevented.

燃料電池稼働部2は、燃料電池スタック50と、燃料電池支援装置側供給流路11と燃料電池スタック50とを接続する燃料電池側供給流路51と、燃料電池スタック50から排出された各種流体を回収する燃料電池側流体回収路53とを有している。
本実施形態では、燃料電池側供給流路51として、燃料電池支援装置側水素供給路21に接続される燃料電池側水素供給路61と、燃料電池支援装置側酸素供給路22に接続される燃料電池側酸素供給路62と、燃料電池支援装置側純水供給路23の冷却水供給路23cに接続される冷却水供給路63と、燃料電池支援装置側純水供給路23の水素側純水供給路23aに接続される水素側純水供給路66と、燃料電池支援装置側純水供給路23の酸素側純水供給路23bに接続される酸素側純水供給路67とが設けられている。
ここで、水素側純水供給路66は、後述する加湿器69を介して燃料電池側水素供給路61に接続されており、酸素側純水供給路67は、後述する加湿器69を介して燃料電池側酸素供給路62に接続されている。
The fuel cell operating unit 2 includes a fuel cell stack 50, a fuel cell side supply channel 11 that connects the fuel cell support device side supply channel 11 and the fuel cell stack 50, and various fluids discharged from the fuel cell stack 50. And a fuel cell side fluid recovery passage 53 for recovering the fuel.
In the present embodiment, as the fuel cell side supply channel 51, the fuel cell side hydrogen supply channel 61 connected to the fuel cell support device side hydrogen supply channel 21 and the fuel connected to the fuel cell support device side oxygen supply channel 22. The battery side oxygen supply path 62, the cooling water supply path 63 connected to the cooling water supply path 23c of the fuel cell support apparatus side pure water supply path 23, and the hydrogen side pure water of the fuel cell support apparatus side pure water supply path 23 A hydrogen-side pure water supply path 66 connected to the supply path 23a and an oxygen-side pure water supply path 67 connected to the oxygen-side pure water supply path 23b of the fuel cell support apparatus-side pure water supply path 23 are provided. Yes.
Here, the hydrogen-side pure water supply path 66 is connected to the fuel cell-side hydrogen supply path 61 via a humidifier 69 described later, and the oxygen-side pure water supply path 67 is connected via a humidifier 69 described later. The fuel cell side oxygen supply path 62 is connected.

これら燃料電池側供給流路51は、燃料電池支援装置側供給流路11に対して、供給側コネクタ24を介して着脱可能にして接続されるようになっている。
また、これら燃料電池側供給流路51の燃料電池支援装置側供給流路11との接続端近傍には、燃料電池側供給流路51を開閉する燃料電池側供給バルブ68が設けられている。なお、燃料電池側供給バルブ68は、供給側コネクタ24に組み込まれていてもよい。
These fuel cell side supply flow paths 51 are detachably connected to the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 via a supply side connector 24.
Further, a fuel cell side supply valve 68 for opening and closing the fuel cell side supply channel 51 is provided in the vicinity of the connection end of the fuel cell side supply channel 51 with the fuel cell support apparatus side supply channel 11. The fuel cell side supply valve 68 may be incorporated in the supply side connector 24.

燃料電池側供給流路51のうち、燃料電池側水素供給路61上及び燃料電池側酸素供給路62上には、加湿器69が設けられている。この加湿器69は、燃料電池スタック50に供給される流体を適度に加湿するものである。また、この加湿器69は、燃料電池スタック50に供給される流体中の余剰水分をドレン水として回収するドレントラップを兼ねている。
燃料電池側水素供給路61に設けられる加湿器69は、水素側純水供給路66を介して、支援装置3から加湿に用いる純水を供給されている。また、燃料電池側酸素供給路62に設けられる加湿器69は、酸素側純水供給路67を介して、支援装置3から加湿に用いる純水を供給されている。
A humidifier 69 is provided on the fuel cell side hydrogen supply path 61 and the fuel cell side oxygen supply path 62 in the fuel cell side supply path 51. The humidifier 69 moderately humidifies the fluid supplied to the fuel cell stack 50. The humidifier 69 also serves as a drain trap that collects excess water in the fluid supplied to the fuel cell stack 50 as drain water.
The humidifier 69 provided in the fuel cell side hydrogen supply path 61 is supplied with pure water used for humidification from the support device 3 via the hydrogen side pure water supply path 66. Further, the humidifier 69 provided in the fuel cell side oxygen supply path 62 is supplied with pure water used for humidification from the support device 3 via the oxygen side pure water supply path 67.

燃料電池稼働部2は、内部水素供給源71と、内部酸素供給源72と、冷却水タンク73とを有している。ここで、内部水素供給源71及び内部酸素供給源72は、例えば、水素ガスや酸素ガスが高圧ガスの状態または液化した状態で充填されるガス容器によって構成される。   The fuel cell operating unit 2 includes an internal hydrogen supply source 71, an internal oxygen supply source 72, and a cooling water tank 73. Here, the internal hydrogen supply source 71 and the internal oxygen supply source 72 are configured by, for example, a gas container filled with hydrogen gas or oxygen gas in a high-pressure gas state or a liquefied state.

上記の内部水素供給源71、内部酸素供給源72、及び冷却水タンク73は、それぞれ対応する燃料電池側供給流路51を介して、燃料電池スタック50に接続されている。
具体的には、内部水素供給源71は、燃料電池側水素供給路61の加湿器69の前段部分に対して、内部水素供給路76を介して接続されており、この内部水素供給路76及び燃料電池側水素供給路61を介して、燃料電池スタック50に接続されている。
内部酸素供給源72は、燃料電池側酸素供給路62の加湿器69の前段部分に対して、内部酸素供給路77を介して接続されており、この内部酸素供給路77及び燃料電池側酸素供給路62を介して燃料電池スタック50に接続されている。
冷却水タンク73は、燃料電池側冷却水供給路63上に設けられており、この燃料電池側冷却水供給路63を介して燃料電池スタック50に接続されている。
The internal hydrogen supply source 71, the internal oxygen supply source 72, and the cooling water tank 73 are connected to the fuel cell stack 50 via the corresponding fuel cell supply channels 51.
Specifically, the internal hydrogen supply source 71 is connected to the front stage portion of the humidifier 69 of the fuel cell side hydrogen supply path 61 via the internal hydrogen supply path 76. The fuel cell stack 50 is connected to the fuel cell stack 50 via the fuel cell side hydrogen supply path 61.
The internal oxygen supply source 72 is connected to the front stage portion of the humidifier 69 of the fuel cell side oxygen supply path 62 via an internal oxygen supply path 77. The internal oxygen supply path 77 and the fuel cell side oxygen supply The fuel cell stack 50 is connected via a path 62.
The cooling water tank 73 is provided on the fuel cell side cooling water supply path 63, and is connected to the fuel cell stack 50 via the fuel cell side cooling water supply path 63.

また、内部水素供給路76には、内部水素供給路76を開閉する内部水素供給バルブ76aが設けられており、燃料電池側水素供給路61の内部水素供給路76との接続部の直前には、外部水素供給バルブ61aが設けられている。これにより、内部水素供給バルブ76aを閉塞し、外部水素供給バルブ61aを開放した状態では、燃料電池支援装置3の水素供給源16から燃料電池スタック50に水素が供給され、外部水素供給バルブ61aを閉塞し、内部水素供給バルブ76aを開放した状態では、内部水素供給源71から燃料電池スタック50に水素が供給されるようになっている。   Further, the internal hydrogen supply path 76 is provided with an internal hydrogen supply valve 76a for opening and closing the internal hydrogen supply path 76, and immediately before the connecting portion of the fuel cell side hydrogen supply path 61 with the internal hydrogen supply path 76. An external hydrogen supply valve 61a is provided. Thus, in a state where the internal hydrogen supply valve 76a is closed and the external hydrogen supply valve 61a is opened, hydrogen is supplied from the hydrogen supply source 16 of the fuel cell support apparatus 3 to the fuel cell stack 50, and the external hydrogen supply valve 61a is In a state where the internal hydrogen supply valve 76a is closed, hydrogen is supplied from the internal hydrogen supply source 71 to the fuel cell stack 50.

同様に、内部酸素供給路77には、内部酸素供給路77を開閉する内部酸素供給バルブ77aが設けられており、燃料電池側酸素供給路62の内部酸素供給路77との接続部の直前には、外部酸素供給バルブ62aが設けられている。これにより、内部酸素供給バルブ77aを閉塞し、外部酸素供給バルブ62aを開放した状態では、燃料電池支援装置3の酸素供給源17から燃料電池スタック50に酸素が供給され、外部酸素供給バルブ62aを閉塞し、内部酸素供給バルブ77aを開放した状態では、内部酸素供給源72から燃料電池スタック50に酸素が供給されるようになっている。
一方、燃料電池側冷却水供給路63上には、冷却水タンク73の後段に、圧送ポンプ78が設けられており、この圧送ポンプ78を動作させることで、冷却水タンク73内の純水が、燃料電池スタック50に供給されるようになっている。
Similarly, the internal oxygen supply path 77 is provided with an internal oxygen supply valve 77a that opens and closes the internal oxygen supply path 77, just before the connection portion of the fuel cell side oxygen supply path 62 with the internal oxygen supply path 77. Is provided with an external oxygen supply valve 62a. Thus, in a state where the internal oxygen supply valve 77a is closed and the external oxygen supply valve 62a is opened, oxygen is supplied from the oxygen supply source 17 of the fuel cell support device 3 to the fuel cell stack 50, and the external oxygen supply valve 62a is In the state where the internal oxygen supply valve 77a is closed and the internal oxygen supply valve 77a is opened, oxygen is supplied from the internal oxygen supply source 72 to the fuel cell stack 50.
On the other hand, a pressure feed pump 78 is provided on the fuel cell side cooling water supply path 63 after the cooling water tank 73. By operating this pressure feeding pump 78, pure water in the cooling water tank 73 is supplied. The fuel cell stack 50 is supplied.

また、本実施形態では、燃料電池稼働部2には、燃料電池スタック50の水素出口と燃料電池側水素供給路61上の加湿器69とを接続する水素循環流路81が設けられている。この水素循環流路81には、水素を圧送する水素ブロワ82が設けられており、これによって、燃料電池スタック50から排出された水素が、再び燃料電池スタック50に送り込まれて発電に利用されるようになっている。
同様に、燃料電池稼働部2には、燃料電池スタック50の酸素出口と燃料電池側酸素供給路62上の加湿器69とを接続する酸素循環流路83が設けられている。この酸素循環流路83には、酸素を圧送する酸素ブロワ84が設けられており、これによって、燃料電池スタック50から排出された酸素が、再び燃料電池スタック50に送り込まれて発電に利用されるようになっている。
すなわち、本実施形態にかかる燃料電池稼働部2は、燃料電池スタック50に供給された水素及び酸素が循環使用される循環型の燃料電池稼働部とされている。
Further, in the present embodiment, the fuel cell operating unit 2 is provided with a hydrogen circulation channel 81 that connects the hydrogen outlet of the fuel cell stack 50 and the humidifier 69 on the fuel cell side hydrogen supply channel 61. The hydrogen circulation flow path 81 is provided with a hydrogen blower 82 for pumping hydrogen, whereby hydrogen discharged from the fuel cell stack 50 is sent again to the fuel cell stack 50 and used for power generation. It is like that.
Similarly, the fuel cell operating unit 2 is provided with an oxygen circulation channel 83 that connects the oxygen outlet of the fuel cell stack 50 and the humidifier 69 on the fuel cell side oxygen supply channel 62. The oxygen circulation channel 83 is provided with an oxygen blower 84 that pumps oxygen, whereby oxygen discharged from the fuel cell stack 50 is sent again to the fuel cell stack 50 and used for power generation. It is like that.
That is, the fuel cell operating unit 2 according to the present embodiment is a circulation type fuel cell operating unit in which hydrogen and oxygen supplied to the fuel cell stack 50 are circulated and used.

本実施形態では、燃料電池側回収流路53として、燃料電池スタック50から水素を含む流体を回収する燃料電池側水素回収路91と、燃料電池スタック50から酸素を含む流体を回収する燃料電池側酸素回収路92と、燃料電池スタック50から余剰水分を回収する燃料電池側水分回収路93と、燃料電池側水素供給路61上の加湿器69のドレン水を回収する水素側ドレン回収路94と、燃料電池側酸素供給路62上の加湿器69のドレン水を回収する酸素側ドレン回収路95とが設けられている。
燃料電池側水分回収路93は、燃料電池スタック50の水分出口と冷却水タンク73とを接続する冷却用管路93aと、冷却水タンク73と燃料電池支援装置3の燃料電池支援装置側冷却水回収路33cとを接続する燃料電池側冷却水回収路93bとを有している。冷却用管路93aには、冷却用管路93a内を流通する水分と燃料電池稼働部2外の雰囲気との間で熱交換を行って冷却用管路93a内を流通する水分の冷却を行う熱交換器93cが設けられている。
In the present embodiment, as the fuel cell side recovery channel 53, a fuel cell side hydrogen recovery channel 91 that recovers a fluid containing hydrogen from the fuel cell stack 50 and a fuel cell side that recovers a fluid containing oxygen from the fuel cell stack 50. An oxygen recovery path 92; a fuel cell side moisture recovery path 93 that recovers excess water from the fuel cell stack 50; and a hydrogen side drain recovery path 94 that recovers drain water from the humidifier 69 on the fuel cell side hydrogen supply path 61. An oxygen side drain recovery path 95 for recovering drain water of the humidifier 69 on the fuel cell side oxygen supply path 62 is provided.
The fuel cell side moisture recovery path 93 includes a cooling conduit 93 a that connects the water outlet of the fuel cell stack 50 and the cooling water tank 73, and the fuel cell support device side cooling water of the cooling water tank 73 and the fuel cell support device 3. The fuel cell side cooling water recovery path 93b is connected to the recovery path 33c. In the cooling pipe 93a, heat exchange between the water flowing in the cooling pipe 93a and the atmosphere outside the fuel cell operating unit 2 is performed to cool the water flowing in the cooling pipe 93a. A heat exchanger 93c is provided.

これら燃料電池側流体回収路53の燃料電池支援装置3と燃料電池稼働部2との接続端には、この接続端を燃料電池稼働部2に対して着脱可能にして接続する回収側コネクタ34が設けられている。
これら燃料電池側回収流路53の燃料電池支援装置3との接続端近傍には、燃料電池側回収流路53を開閉する燃料電池側回収バルブ96が設けられている。なお、燃料電池側回収バルブ96は、回収側コネクタ34に組み込まれていてもよい。
At the connection end of the fuel cell support device 3 and the fuel cell operating unit 2 in the fuel cell side fluid recovery path 53, a recovery side connector 34 is connected to the fuel cell operating unit 2 so that the connection end is detachable. Is provided.
A fuel cell side recovery valve 96 for opening and closing the fuel cell side recovery channel 53 is provided in the vicinity of the connection end of the fuel cell side recovery channel 53 with the fuel cell support device 3. The fuel cell side recovery valve 96 may be incorporated in the recovery side connector 34.

このように構成される燃料電池発電システム1では、燃料電池稼働部2の起動にあたっては、燃料電池稼働部2と燃料電池支援装置3とを接続した状態で起動操作を行う。また、燃料電池稼働部2を停止させるにあたっては、燃料電池稼働部2と燃料電池支援装置3とを接続された状態で、停止操作を行う。
燃料電池稼働部2を起動する際には、燃料電池支援装置側供給流路11と燃料電池側供給流路51とを供給側コネクタ24によって接続し、燃料電池側回収流路53と燃料電池支援装置側回収流路13とを回収側コネクタ34によって接続して、後述する所定のパージ処理を行った後に、燃料電池支援装置3から燃料電池稼働部2に各種流体を供給することで、燃料電池稼働部2が起動させられる。
具体的には、燃料電池稼働部2の起動にあたっては、まず、パージガス供給源12から、パージ用流体供給路28、各燃料電池支援装置側供給流路11、及び各燃料電池側供給流路51を通じて、不活性ガスを供給する。供給された不活性ガスは、燃料電池稼働部2が制御する加湿器69で適切な温度・適切な湿度に調整され、燃料電池稼働部2の燃料電池スタック50に送り込まれ、これによって燃料電池スタック50内の加湿や加熱がなされる。なお、このときに燃料電池スタック50内の加湿及び加熱に用いた不活性ガスは、燃料電池側回収流路53及び燃料電池支援装置側回収流路13を介して、大気放出される。
In the fuel cell power generation system 1 configured as described above, when the fuel cell operating unit 2 is started, the startup operation is performed in a state where the fuel cell operating unit 2 and the fuel cell support device 3 are connected. In order to stop the fuel cell operating unit 2, a stop operation is performed in a state where the fuel cell operating unit 2 and the fuel cell support device 3 are connected.
When the fuel cell operating unit 2 is started, the fuel cell support device side supply channel 11 and the fuel cell side supply channel 51 are connected by the supply side connector 24, and the fuel cell side recovery channel 53 and the fuel cell support are connected. The fuel cell is connected to the apparatus side recovery flow path 13 by a recovery side connector 34, and after performing a predetermined purge process described later, various fluids are supplied from the fuel cell support apparatus 3 to the fuel cell operating unit 2, thereby The operating unit 2 is activated.
Specifically, when starting the fuel cell operating unit 2, first, from the purge gas supply source 12, the purge fluid supply path 28, each fuel cell support apparatus side supply path 11, and each fuel cell side supply path 51. Through which inert gas is supplied. The supplied inert gas is adjusted to an appropriate temperature and an appropriate humidity by a humidifier 69 controlled by the fuel cell operating unit 2 and sent to the fuel cell stack 50 of the fuel cell operating unit 2, thereby the fuel cell stack. 50 is humidified and heated. At this time, the inert gas used for humidification and heating in the fuel cell stack 50 is released to the atmosphere via the fuel cell side recovery channel 53 and the fuel cell support device side recovery channel 13.

燃料電池スタック50内が十分に加湿され、かつ燃料電池スタック50の温度が作動温度範囲まで加熱されたのちに、パージガス供給源12による不活性ガスの供給を停止させて、水素供給源16、酸素供給源17、及び純水供給源18から各燃料電池支援装置側供給流路11及び燃料電池側供給流路51を通じて燃料電池稼働部2内に各種流体を供給することで、燃料電池スタック50による水素と酸素との化学反応が開始されて、燃料電池稼働部2が起動する。   After the inside of the fuel cell stack 50 is sufficiently humidified and the temperature of the fuel cell stack 50 is heated to the operating temperature range, the supply of the inert gas by the purge gas supply source 12 is stopped, and the hydrogen supply source 16, oxygen By supplying various fluids from the supply source 17 and the pure water supply source 18 into the fuel cell operating unit 2 through the fuel cell support device side supply flow paths 11 and the fuel cell side supply flow paths 51, the fuel cell stack 50 The chemical reaction between hydrogen and oxygen is started, and the fuel cell operating unit 2 is activated.

燃料電池稼働部2の運転が十分安定したら、内部水素供給バルブ76a及び内部酸素供給バルブ76bを開放して内部水素供給源71及び内部酸素供給源72から燃料電池スタック50への水素及び酸素の供給を開始する。
この操作と並行して、燃料電池支援装置側供給バルブ25、燃料電池支援装置側回収バルブ35、燃料電池側供給バルブ68、燃料電池側回収バルブ96、外部水素供給バルブ61a、及び外部酸素供給バルブ62aを閉じて燃料電池支援装置3から燃料電池稼働部2への各種流体の供給を遮断し、その後、供給側コネクタ24による燃料電池支援装置側供給流路11と燃料電池側供給流路51との接続、及び回収側コネクタ34による燃料電池側回収流路53と燃料電池支援装置側回収流路13との接続を解除することで、燃料電池稼働部2の運転が継続した状態で、燃料電池稼働部2が燃料電池支援装置3から分離される。
When the operation of the fuel cell operating unit 2 is sufficiently stable, the internal hydrogen supply valve 76a and the internal oxygen supply valve 76b are opened, and hydrogen and oxygen are supplied from the internal hydrogen supply source 71 and the internal oxygen supply source 72 to the fuel cell stack 50. To start.
In parallel with this operation, the fuel cell support device side supply valve 25, the fuel cell support device side recovery valve 35, the fuel cell side supply valve 68, the fuel cell side recovery valve 96, the external hydrogen supply valve 61a, and the external oxygen supply valve 62a is closed to cut off the supply of various fluids from the fuel cell support device 3 to the fuel cell operating unit 2, and then the fuel cell support device side supply flow path 11 and the fuel cell side supply flow path 51 by the supply side connector 24 And the connection of the fuel cell side recovery channel 53 and the fuel cell support device side recovery channel 13 by the recovery side connector 34 is released, so that the operation of the fuel cell operating unit 2 is continued. The operating unit 2 is separated from the fuel cell support device 3.

燃料電池稼働部2を停止させる際には、燃料電池稼働部2と燃料電池支援装置3とを接続して、燃料電池支援装置3のパージ用流体供給源12から燃料電池稼働部2内に不活性ガスを供給して燃料電池稼働部2内雰囲気を不活性ガスに置換することで、燃料電池スタック50による水素と酸素との化学反応が停止して、燃料電池稼働部2が停止する。
具体的には、燃料電池稼働部2の停止にあたっては、パージガス供給源12から、パージ用流体供給路28、各燃料電池支援装置側供給流路11、及び各燃料電池側供給流路51を通じて、不活性ガスを燃料電池稼働部2の燃料電池スタック50に送り込んで、燃料電池スタック50内を不活性ガスで満たす。なお、このときに燃料電池スタック50内から押し出された水素や酸素、及び不活性ガスは、燃料電池側回収流路53及び燃料電池支援装置側回収流路13を介して、大気放出される。
When stopping the fuel cell operating unit 2, the fuel cell operating unit 2 and the fuel cell support device 3 are connected, and the fuel cell support unit 3 is not connected to the fuel cell operating unit 2 from the purge fluid supply source 12. By supplying the active gas and replacing the atmosphere in the fuel cell operating unit 2 with the inert gas, the chemical reaction between hydrogen and oxygen by the fuel cell stack 50 is stopped, and the fuel cell operating unit 2 is stopped.
Specifically, when stopping the fuel cell operating unit 2, from the purge gas supply source 12, through the purge fluid supply path 28, each fuel cell support apparatus side supply flow path 11, and each fuel cell side supply flow path 51, An inert gas is sent into the fuel cell stack 50 of the fuel cell operating unit 2 to fill the fuel cell stack 50 with the inert gas. At this time, the hydrogen, oxygen, and inert gas pushed out from the fuel cell stack 50 are released into the atmosphere through the fuel cell side recovery channel 53 and the fuel cell support device side recovery channel 13.

以下、この燃料電池発電システム1におけるパージ処理について説明する。
このパージ処理を行うにあたって、まず、燃料電池支援装置側供給流路11と燃料電池側供給流路51とを供給側コネクタ24によって接続し、燃料電池側回収流路53と燃料電池支援装置側回収流路13とを回収側コネクタ34によって接続する。
この状態で、全ての燃料電池支援装置側供給バルブ25を開放して、供給側コネクタ24内部を燃料電池支援装置側供給流路11に連通させる。
さらに、全てのパージ用バルブ42を開放して、各燃料電池支援装置側供給流路11と各燃料電池支援装置側回収流路13とを、パージ用バイパス流路41を介して接続する。
この状態で、パージガス供給源12から各燃料電池支援装置側回収流路13に不活性ガスを供給する。
これにより、燃料電池支援装置側供給流路11内及び供給側コネクタ24内の流体が、パージ用流体によってパージ用バイパス流路41に押し出されて、燃料電池支援装置側供給流路11内及び供給側コネクタ24内から排出される。
Hereinafter, the purge process in the fuel cell power generation system 1 will be described.
In performing this purge process, first, the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 and the fuel cell side supply flow path 51 are connected by the supply side connector 24, and the fuel cell side recovery flow path 53 and the fuel cell support apparatus side recovery path are recovered. The flow path 13 is connected to the recovery side connector 34.
In this state, all the fuel cell support apparatus side supply valves 25 are opened, and the inside of the supply side connector 24 is communicated with the fuel cell support apparatus side supply flow path 11.
Further, all the purge valves 42 are opened, and each fuel cell support apparatus side supply flow path 11 and each fuel cell support apparatus side recovery flow path 13 are connected via a purge bypass flow path 41.
In this state, an inert gas is supplied from the purge gas supply source 12 to each fuel cell support apparatus side recovery flow path 13.
Thereby, the fluid in the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 and the supply side connector 24 is pushed out to the purge bypass flow path 41 by the purge fluid, and the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 and the supply are supplied. It is discharged from the side connector 24.

ここで、このパージ処理の際に、燃料電池支援装置側供給流路11の内圧を変化させながらパージを行うこと(すなわちプレッシャースイング法を用いてパージ処理を行うこと)が好ましい。
具体的には、燃料電池支援装置側供給流路11の内圧を減圧することで、燃料電池支援装置側供給バルブ25から供給側コネクタ24内の流体の一部がパージ用バイパス流路41に取り込まれる。そして、燃料電池支援装置側供給流路11の内圧を一旦上げてから再度減圧する操作を繰り返すことで、燃料電池支援装置側供給バルブ25から供給側コネクタ24内の流体が次第に不活性ガスに置換されて、最終的に、燃料電池支援装置側供給バルブ25から供給側コネクタ24内全体が不活性ガスに置換される。
これにより、空間燃料電池支援装置側供給流路11においてパージ用バイパス流路41との接続部よりも先端側に位置していて、直接不活性ガスによって押し出すことが困難な燃料電池支援装置側供給バルブ25から供給側コネクタ24内の流体についても、不活性ガスに置換することができ、より確実なパージ処理が可能となる。
Here, during the purge process, it is preferable to perform the purge while changing the internal pressure of the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 (that is, to perform the purge process using the pressure swing method).
Specifically, by reducing the internal pressure of the fuel cell support apparatus side supply flow path 11, a part of the fluid in the supply side connector 24 is taken into the purge bypass flow path 41 from the fuel cell support apparatus side supply valve 25. It is. Then, by repeating the operation of once increasing the internal pressure of the fuel cell support device side supply flow path 11 and then reducing the pressure again, the fluid in the supply side connector 24 from the fuel cell support device side supply valve 25 is gradually replaced with an inert gas. Finally, the entire inside of the supply side connector 24 is replaced with the inert gas from the fuel cell support device side supply valve 25.
As a result, the fuel cell support device side supply channel 11 is located on the tip side of the connection portion with the purge bypass channel 41 in the spatial fuel cell support device side supply channel 11 and is difficult to be directly pushed out by the inert gas. The fluid in the supply-side connector 24 from the valve 25 can also be replaced with an inert gas, and a more reliable purge process is possible.

以上述べたように、この燃料電池発電システム1では、燃料電池稼働部2と燃料電池支援装置3を、燃料電池支援装置側供給流路11と燃料電池側供給流路51とを供給側コネクタ24によって接続し、燃料電池側回収流路53と燃料電池支援装置側回収流路13とを回収側コネクタ34によって接続した後、前記パージ処理を実施することにより、燃料電池稼働部2と燃料電池支援装置3とが分離している間に供給側コネクタ24内及び燃料電池支援装置側供給流路11内に侵入した流体が、燃料電池稼働部2に送り込まれることなく、燃料電池支援装置側供給流路11からただちに排出されるので、燃料電池発電システム1のパージ処理に要する時間やパージ用流体を大幅に節約することができる。
特に、燃料電池稼働部2の水素が流通する流路内に酸素を含んだ外気を入れることなく、燃料電池支援装置側水素供給路21内の水素を不活性ガスに置換することができるので、安全かつ速やかに燃料電池支援装置側供給流路11内のパージを行うことができる。
As described above, in this fuel cell power generation system 1, the fuel cell operating unit 2 and the fuel cell support device 3 are connected, and the fuel cell support device side supply channel 11 and the fuel cell side supply channel 51 are connected to the supply side connector 24. The fuel cell side recovery channel 53 and the fuel cell support device side recovery channel 13 are connected by the recovery side connector 34, and then the purge process is carried out, whereby the fuel cell operating unit 2 and the fuel cell support The fluid that has entered the supply side connector 24 and the fuel cell support device side supply flow path 11 while being separated from the device 3 is not sent to the fuel cell operating unit 2, and the fuel cell support device side supply flow Since the fuel is immediately discharged from the path 11, the time required for the purge process of the fuel cell power generation system 1 and the purge fluid can be saved significantly.
In particular, the hydrogen in the fuel cell support device side hydrogen supply path 21 can be replaced with an inert gas without introducing outside air containing oxygen into the flow path through which hydrogen flows in the fuel cell operating unit 2. Purge in the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 can be performed safely and promptly.

また、本実施形態では、パージ用バイパス流路41が、燃料電池支援装置側供給流路11の燃料電池稼働部2との接続端近傍に接続されている。このため、パージ用流体供給源12からパージ用流体を燃料電池支援装置側供給流路11に供給した際に、燃料電池支援装置側供給流路11のうち、燃料電池稼働部2との接続端近傍部分までの範囲で(すなわち燃料電池支援装置側供給流路11内のほとんどの範囲で)、燃料電池支援装置側供給流路11内の流体を、パージ用流体によってパージ用バイパス流路41に直接押し出すことができるので、パージ効率が高い。   In the present embodiment, the purge bypass flow path 41 is connected in the vicinity of the connection end of the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 with the fuel cell operating unit 2. Therefore, when the purge fluid is supplied from the purge fluid supply source 12 to the fuel cell support apparatus side supply flow path 11, the connection end of the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 with the fuel cell operating unit 2 is connected. In the range up to the vicinity (that is, in most of the range in the fuel cell support apparatus side supply flow path 11), the fluid in the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 is transferred to the purge bypass flow path 41 by the purge fluid. Since it can be directly extruded, the purge efficiency is high.

また、本実施形態では、パージ用バイパス流路41は、燃料電池支援装置側回収流路13に接続されているので、燃料電池支援装置側供給流路11内の流体及びパージ処理に使用したパージ用流体を適切に処理することができる(この処理には、再利用のための再生処理も含まれる)。   In the present embodiment, the purge bypass flow path 41 is connected to the fuel cell support apparatus side recovery flow path 13, so the fluid in the fuel cell support apparatus side supply flow path 11 and the purge used for the purging process are used. The working fluid can be appropriately processed (this process includes a regeneration process for reuse).

ここで、上記実施の形態では、全ての燃料電池支援装置側供給流路11にパージ用バイパス流路41を接続し、全ての燃料電池支援装置側供給流路11に上記のパージ処理を行う例を示したが、これに限られることなく、外気の混入が特に問題となる燃料電池支援装置側供給流路11、具体的には可燃性流体である水素が流通される燃料電池支援装置側水素供給路21にのみ、パージ用バイパス流路41を設けて、上記のパージ処理を行ってもよい。
また、上記実施の形態では、全ての燃料電池支援装置側供給流路11について不活性ガスによるパージ処理を行う例を示したが、これに限られることなく、燃料電池支援装置側酸素供給路22及び燃料電池支援装置側純水供給路23については、それぞれ酸素供給源16が供給する酸素や純水供給源18が供給する純水によってパージ処理を行ってもよい。
Here, in the above embodiment, an example in which the purge bypass flow paths 41 are connected to all the fuel cell support apparatus side supply flow paths 11 and the purge process is performed on all the fuel cell support apparatus side supply flow paths 11 is performed. However, the present invention is not limited to this, and the fuel cell support device side supply flow path 11 in which mixing of outside air is particularly problematic, specifically, the fuel cell support device side hydrogen through which hydrogen, which is a combustible fluid, is circulated. Only the supply passage 21 may be provided with the purge bypass passage 41 to perform the purge process.
Moreover, in the said embodiment, although the example which performs the purge process by an inert gas about all the fuel cell assistance apparatus side supply flow paths 11 was shown, it is not restricted to this, The fuel cell assistance apparatus side oxygen supply path 22 is shown. The fuel cell support device-side pure water supply path 23 may be purged with oxygen supplied by the oxygen supply source 16 or pure water supplied by the pure water supply source 18, respectively.

また、上記実施の形態では、燃料電池稼働部2として、循環式のものを用いた例を示したが、燃料電池稼働部として、デッドエンド方式のものを用いてもよい。この場合には、例えば、上記の燃料電池稼働部2において水素循環流路81、水素ブロワ82、酸素循環流路83、及び酸素ブロワ84をなくし、燃料電池側水素回収路91を燃料電池スタック50の水素出口に直接接続し、燃料電池側酸素回収路92を燃料電池スタック50の酸素出口に直接接続した構成の燃料電池稼働部が用いられる。
また、上記実施の形態では、内部水素供給源71を、水素ガスが充填されるガス容器によって構成した例を示したが、これに限られることなく、内部水素供給源56は、炭化水素等の水素化合物を供給する水素化合物供給源と、この水素化合物供給源から供給される水素化合物から水素を取り出す改質器とを有する構成や、水素吸蔵合金を用いたガス供給装置等によって構成されていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, although the example using the circulation type was shown as the fuel cell operating part 2, you may use the thing of a dead end system as a fuel cell operating part. In this case, for example, the hydrogen circulation channel 81, the hydrogen blower 82, the oxygen circulation channel 83, and the oxygen blower 84 are eliminated in the fuel cell operating unit 2, and the fuel cell side hydrogen recovery channel 91 is used as the fuel cell stack 50. A fuel cell operating unit having a configuration in which the fuel cell side oxygen recovery path 92 is directly connected to the oxygen outlet of the fuel cell stack 50 is used.
In the above embodiment, the example in which the internal hydrogen supply source 71 is configured by a gas container filled with hydrogen gas has been described. However, the internal hydrogen supply source 56 is not limited to this, and the internal hydrogen supply source 56 may be a hydrocarbon or the like. A hydrogen compound supply source for supplying a hydrogen compound and a reformer for extracting hydrogen from the hydrogen compound supplied from the hydrogen compound supply source, a gas supply device using a hydrogen storage alloy, or the like. Also good.

本発明の一実施形態に係る燃料電池発電システムを示すブロック図である。1 is a block diagram showing a fuel cell power generation system according to an embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料電池発電システム
2 燃料電池稼働部
3 燃料電池支援装置
11 燃料電池支援装置側供給流路
12 パージ用流体供給源
13 燃料電池支援装置側回収流路
41 パージ用バイパス流路
42 パージ用バルブ
68 燃料電池側供給バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell power generation system 2 Fuel cell operating part 3 Fuel cell support apparatus 11 Fuel cell support apparatus side supply flow path 12 Purge fluid supply source 13 Fuel cell support apparatus side recovery flow path 41 Purge bypass flow path 42 Purge valve 68 Fuel cell side supply valve

Claims (6)

発電を行う燃料電池稼働部と、
該燃料電池稼働部に対して着脱可能にして接続されて該燃料電池稼働部への流体供給を行う燃料電池支援装置とを有し、
該燃料電池支援装置は
前記燃料電池稼働部に対して着脱可能にして接続される燃料電池支援装置側供給流路と、
該燃料電池支援装置側供給流路に接続されるパージ用流体供給源と、
前記燃料電池支援装置側供給流路に接続されたパージ用バイパス流路と、
該パージ用バイパス流路を開閉するパージ用バルブと
前記燃料電池支援装置側供給流路に前記パージ用バイパス流路を介して接続される燃料電池支援装置側回収流路と、有し、
前記燃料電池稼働部と前記燃料電池支援装置とを接続した状態で前記パージ用バルブを開放し、パージ処理することを特徴とする燃料電池発電システム。
A fuel cell operating unit for generating electricity;
A fuel cell support device that is detachably connected to the fuel cell operating unit and supplies fluid to the fuel cell operating unit;
The fuel cell support device comprises :
A fuel cell support device side supply flow path that is detachably connected to the fuel cell operating unit;
A purge fluid supply source connected to the fuel cell support device side supply flow path;
A purge bypass passage connected to the fuel cell support device side supply passage;
A purge valve for opening and closing the purge bypass flow path ;
A fuel cell support apparatus side recovery flow path connected to the fuel cell support apparatus side supply flow path via the purge bypass flow path;
The fuel cell power generation system , wherein the purge valve is opened and purge processing is performed in a state where the fuel cell operating unit and the fuel cell support device are connected .
前記パージ用バイパス流路が、前記燃料電池支援装置側供給流路の前記燃料電池稼働部との接続端近傍に接続されている請求項1記載の燃料電池発電システム。   2. The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the purge bypass flow path is connected in the vicinity of a connection end of the fuel cell support apparatus side supply flow path with the fuel cell operating portion. 前記燃料電池支援装置側回収流路は、前記燃料電池稼働部に対して着脱可能にして接続されている請求項1または2に記載の燃料電池発電システム。 The fuel cell support device side recovery passage, the fuel cell power generation system according to the fuel cell operating unit according to claim 1 or 2 is connected by detachable from the. 前記燃料電池支援装置側供給流路が、前記燃料電池稼働部への燃料ガスまたは酸化剤ガスの供給路であり、
前記パージ用流体供給源が、不活性ガス供給源である請求項1から3のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
The fuel cell support device side supply flow path is a supply path of fuel gas or oxidant gas to the fuel cell operating section,
The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the purge fluid supply source is an inert gas supply source.
前記燃料電池支援装置側供給流路が、前記燃料電池稼働部への水の供給路であり、
前記パージ用流体供給源が、不活性ガス供給源である請求項1から3のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
The fuel cell support apparatus side supply flow path is a water supply path to the fuel cell operating unit,
The fuel cell power generation system according to any one of claims 1 to 3, wherein the purge fluid supply source is an inert gas supply source.
前記燃料電池稼働部は、前記燃料電池支援装置側供給流路との接続部を開閉する燃料電池稼働部側供給バルブを有している請求項1から5のいずれかに記載の燃料電池発電システム。   6. The fuel cell power generation system according to claim 1, wherein the fuel cell operating unit includes a fuel cell operating unit side supply valve that opens and closes a connection part with the fuel cell support device side supply flow path. .
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