JP5288225B2 - Fuel cell system - Google Patents
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Description
本発明は、反応ガスの供給を受けて発電する燃料電池を備えた燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system including a fuel cell that generates power upon receiving a reaction gas.
近年、燃料ガスと酸化ガス(以下、これらを反応ガスという。)との電気化学反応によって発電する燃料電池をエネルギ源とした燃料電池システムが注目されている。このような燃料電池システムに用いられる燃料電池は、単セルを複数積層した燃料電池スタックとして構成されており、このような燃料電池スタックはエンドプレートに固定されて保持されている。 In recent years, a fuel cell system using a fuel cell that generates electric power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas (hereinafter referred to as a reactive gas) has attracted attention. A fuel cell used in such a fuel cell system is configured as a fuel cell stack in which a plurality of single cells are stacked, and such a fuel cell stack is fixed and held on an end plate.
そして、このような燃料電池システムには、燃料ガスを有効利用するために燃料電池スタックから排出された燃料オフガスを再び燃料電池スタックに供給する燃料ガス循環系を有するものがある(例えば、特許文献1参照)。
上記のように、燃料ガス循環系を有する燃料電池システムにおいては、燃料ガス循環系に、例えば循環ポンプや、気液分離器あるいは排出弁等の燃料ガス循環系構成部品が必要であるが、燃料電池スタックと燃料ガス循環系構成部品とを連通する流路の配管長が長いと、熱効率やポンプ効率が低下してしまう。 As described above, in a fuel cell system having a fuel gas circulation system, the fuel gas circulation system requires fuel gas circulation system components such as a circulation pump, a gas-liquid separator, or a discharge valve. If the piping length of the flow path connecting the battery stack and the fuel gas circulation system component is long, the thermal efficiency and the pump efficiency are lowered.
そこで、本発明は、燃料電池スタックと燃料ガス循環系構成部品とを連通する流路の配管長を短縮することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of shortening the piping length of a flow path that communicates a fuel cell stack and a fuel gas circulation system component.
上記目的を達成するため、本発明の燃料電池システムは、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行うセルが複数積層されてなり、前記セルの積層方向両端部に配置された一対のエンドプレートに狭持された燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに燃料ガスを供給する燃料ガス供給系構成部品と、前記燃料電池スタックから排出された燃料オフガスを再び該燃料電池スタックに供給する燃料ガス循環系構成部品と、を備えた燃料電池システムであって、回転駆動力を発生させるモータ部とこのモータ部の駆動力で回転してガスを吸引し吐出するロータ部とを有し、前記燃料電池スタックから排出されるガスの循環を調整する循環電動ポンプと、前記燃料ガスと前記燃料オフガスが合流する合流部と、前記合流部と前記循環電動ポンプのロータ部に設けられた吐出口とを接続する配管と、前記エンドプレートの中央側に設けられ、前記合流部から導入される燃料ガスを分岐して前記燃料電池スタックに供給するための分岐部と、を有し、
前記循環電動ポンプのロータ部側を前記エンドプレートの中央側に固定するものである。
In order to achieve the above object, a fuel cell system according to the present invention comprises a plurality of cells that generate power by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidizing gas, and a pair of cells disposed at both ends in the stacking direction of the cells A fuel cell stack sandwiched between end plates, fuel gas supply system components for supplying fuel gas to the fuel cell stack, and fuel for supplying fuel off-gas discharged from the fuel cell stack to the fuel cell stack again A fuel cell system comprising: a motor unit that generates a rotational driving force; and a rotor unit that rotates with the driving force of the motor unit to suck and discharge gas. A circulating electric pump that regulates the circulation of the gas discharged from the fuel cell stack; a merging portion where the fuel gas and the fuel off-gas merge; the merging portion; A pipe for connecting a discharge port provided in the rotor part of the pump and a branch provided on the center side of the end plate for branching the fuel gas introduced from the merging part and supplying it to the fuel cell stack And
The rotor part side of the circulating electric pump is fixed to the center side of the end plate.
かかる構成とすることによって、燃料電池スタックを固定するエンドプレートに、燃料ガス循環系構成部品が固定されるため、燃料電池スタックと燃料ガス循環系構成部品とを連通する流路の配管長を短縮することができる。 With this configuration, the fuel gas circulation system components are fixed to the end plate that fixes the fuel cell stack, so the piping length of the flow path that connects the fuel cell stack and the fuel gas circulation system components is shortened. can do.
また、前記燃料ガス循環系構成部品として、前記燃料電池スタックから排出された燃料オフガスの気液を分離する気液分離器を採用することができる。 Moreover, a gas-liquid separator that separates the gas-liquid of the fuel off-gas discharged from the fuel cell stack can be adopted as the fuel gas circulation system component.
さらに、前記燃料ガス循環系構成部品として、前記燃料電池スタックから排出された燃料オフガスを外部に排気する排気弁を採用することができる。 Furthermore, an exhaust valve that exhausts the fuel off-gas discharged from the fuel cell stack to the outside can be adopted as the fuel gas circulation system component.
また、前記循環電動ポンプの下方に電気部品を配置しても良い。 Moreover, you may arrange | position an electrical component under the said circulation electric pump.
かかる構成とすることによって、燃料電池スタックの結露が電気部品に接触することを抑制可能である。 By setting it as this structure, it can suppress that the dew condensation of a fuel cell stack contacts an electrical component.
かかる構成とすることによって、重量バランスを取ることができ、循環電動ポンプの振動を抑制することが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to balance the weight and to suppress the vibration of the circulating electric pump.
さらに、前記燃料電池スタック及び前記燃料ガス循環系構成部品を収納するスタックケースを有している場合に、該スタックケースと前記燃料ガス循環系構成部品との間に所定の絶縁距離を確保しても良い。 Further, when the fuel cell stack and a stack case for storing the fuel gas circulation system component are provided, a predetermined insulation distance is secured between the stack case and the fuel gas circulation system component. Also good.
本発明によれば、燃料電池スタックと燃料ガス循環系構成部品とを連通する流路の配管長を短縮することができ、その結果、熱効率及びポンプ効率を向上可能となる。 According to the present invention, it is possible to shorten the piping length of the flow path that connects the fuel cell stack and the fuel gas circulation system components, and as a result, it is possible to improve the thermal efficiency and the pump efficiency.
次に、本発明に係る燃料電池システムの一実施形態を図面を参照しつつ説明する。なお、参照する図面においては、図示の都合上、当該燃料電池システムの構成要素のうち、配管あるいは配管部と称している構成要素の図示を簡略化している。 Next, an embodiment of a fuel cell system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings to be referred to, for convenience of illustration, of the constituent elements of the fuel cell system, the constituent elements referred to as pipes or pipe sections are simplified.
図1は、燃料電池システム1のシステム構成図である。この燃料電池システム1は、燃料電池自動車の車載発電システムや船舶、航空機、電車あるいは歩行ロボット等のあらゆる移動体用の発電システム、さらには、建物(住宅、ビル等)用の発電設備として用いられる定置用発電システム等に適用可能であるが、具体的には自動車用となっている。 FIG. 1 is a system configuration diagram of the fuel cell system 1. The fuel cell system 1 is used as an in-vehicle power generation system for fuel cell vehicles, a power generation system for any moving body such as a ship, an aircraft, a train, or a walking robot, and also as a power generation facility for buildings (housing, buildings, etc.). Although it can be applied to stationary power generation systems, it is specifically for automobiles.
燃料電池システム1は、反応ガス(酸化ガス及び燃料ガス)の供給を受けて電気化学反応により発電して電力を発生する、複数具体的には二つの燃料電池スタック10A,10Bを備えるとともに、これら燃料電池スタック10A,10Bへの酸化ガスとしての空気のガス供給を調整するカソード系の酸化ガス配管系2と、燃料ガスとしての水素ガスのガス供給を調整するアノード系の燃料ガス配管系3とを備えている。
The fuel cell system 1 includes a plurality of
酸化ガス配管系2は、加湿器20により加湿された酸化ガス(空気)を分岐した二系統の配管21A,21Bを介して二つの燃料電池スタック10A,10Bそれぞれに供給する空気供給配管21と、これら燃料電池スタック10A,10Bから二系統の配管22A,22Bを介して排出された酸化オフガスを合流後に加湿器20に導く空気排出配管22と、加湿器20から外部に酸化オフガスを導くための排出配管23とを備えている。空気供給配管21には、大気中の酸化ガスを取り込んで加湿器20に圧送するコンプレッサ24が設けられている。
The oxidizing
燃料ガス配管系3は、高圧の水素ガスを貯留した燃料供給源としての水素タンク30と、水素タンク30の水素ガスを配管31aと配管31aが分岐部31bで分岐した二系統の配管31A,31Bとを介して二つの燃料電池スタック10A,10Bに供給するための燃料供給配管(燃料ガス供給系構成部品)31と、燃料電池スタック10A,10Bから二系統の配管32A,32Bを介して排出された燃料ガスのオフガスとしての水素オフガスを合流部32aでの合流後の配管32bで燃料供給流路31の分岐前の合流部32cに戻す循環配管(燃料ガス循環系構成部品)32と、を備えている。
The fuel gas piping system 3 includes a
燃料供給配管31には、燃料電池スタック10A,10Bに燃料ガスを供給するために、水素タンク30からの水素ガスの供給を遮断又は許容するとともに許容時に水素ガスの圧力を調整する遮断弁付レギュレータ(燃料ガス供給系構成部品)33が配管31aに設けられている。
A regulator with a shut-off valve that shuts off or allows the supply of hydrogen gas from the
循環配管32には、燃料電池スタック10A,10Bから排出された水素オフガスを再び燃料電池スタック10A,10Bに供給するために、気液分離器(燃料ガス循環系構成部品)34が配管32bに設けられている。この気液分離器34は、燃料電池スタック10A,10Bから排出された水素オフガスの気液を分離するもので、具体的には水素オフガスから水分を回収するものである。
The
この気液分離器34には、排出配管(燃料ガス循環系構成部品)35が接続されており、この排出配管35には、排出弁(燃料ガス循環系構成部品、排気弁)36が設けられている。この排出弁36は、図示略の制御装置からの指令によって作動することにより、気液分離器34で回収した水分と、循環流路32内の不純物を含む水素オフガスとを排出配管35を介して外部に排出(パージ)するものである。
A discharge pipe (fuel gas circulation system component) 35 is connected to the gas-
循環配管32には、燃料電池スタック10A,10Bから排出された循環配管32内の水素オフガスを吸引し加圧して燃料供給配管31側へ吐出することで、燃料電池スタック10A,10Bから排出されるガスの循環を調整する循環電動ポンプ(燃料ガス循環系構成部品)37が設けられている。
The
燃料電池スタック10A,10Bは、図2に示すように、反応ガスの供給を受けて電気化学反応により発電する単セル40を所要数積層して構成されるもので、互いに単セル40の積層方向を平行にして並設された状態で、これらに共通で積層方向両端部に配置された一対のエンドプレート41,42で挟持されている。なお、これらエンドプレート41,42は図示略のテンションプレートで互いに連結されている。
As shown in FIG. 2, the fuel cell stacks 10 </ b> A and 10 </ b> B are configured by stacking a required number of
このようにエンドプレート41,42で挟持された燃料電池スタック10A,10Bは、スタックケース43に収納される。このようにスタックケース43に収納された状態で燃料電池スタック10A,10Bは、互いに水平方向に並ぶ姿勢で車体に設置されることになり、以下、この設置時の姿勢で説明する。
The fuel cell stacks 10 </ b> A and 10 </ b> B sandwiched between the
上記した一対のエンドプレート41,42は、複数の燃料電池スタック10A,10Bに共通であるため横方向に長い略長方形状をなしており、一方のエンドプレート41に、図3に示すように、燃料ガス循環系構成部品である、循環配管32、循環電動ポンプ37、気液分離器34、排出弁36及び排出配管35が配置されており、また、燃料ガス供給系構成部品である遮断弁付レギュレータ33も配置されている。
Since the pair of
具体的には、まず、エンドプレート41には循環電動ポンプ37が取り付けられている。この循環電動ポンプ37は給電を受けて回転駆動力を発生させる電動モータ部50と、この電動モータ部50の駆動力で回転してガスを吸引し吐出するポンプロータ部51とを有しており、これら電動モータ部50とポンプロータ部51とが互いの回転軸線方向を一致させてこの方向に並設されることで、この回転軸線方向に長い形状をなしている。
Specifically, first, the circulation
この循環電動ポンプ37は、その長さがエンドプレート41の長さの略半分程度となっており、その長さ方向をエンドプレート41の長さ方向に沿わせ、しかも電動モータ部50が長さ方向の一端側に位置し電動モータ部50よりも重量が重く振動が大きいポンプロータ部51がエンドプレート41の中央側に位置するように配置されている。
The circulation
これにより、循環電動ポンプ37は、エンドプレート41の長さ方向の一側に偏って配置されることになり、しかも上側にも若干偏って配置されている。循環電動ポンプ37は、重量が重いポンプロータ部51をエンドプレート41の中央側に配置することで、エンドプレート41における中央側に重心を近づけている。
As a result, the circulating
ここで、循環電動ポンプ37には、重量の重いポンプロータ部51側に上下二箇所の取付座部53,54が設けられ、重量の軽い電動モータ部50側には下部一箇所の取付座部55が設けられ、これら三箇所の取付座部53〜55によって三点止めでエンドプレート41にボルト止めされている。また、ポンプロータ部51には、外部からガスを吸引する吸引口56が下部に下方に向いて設けられ、外部へガスを吐出する吐出口57が上部に上方に向いて設けられている。
Here, the circulating
循環電動ポンプ37の円筒状の電動モータ部50の外周面には、その構成部品であるモータ温度検出用サーミスタ58が電動モータ部50の最もエンドプレート41から離間する端部位置よりも下側に取り付けられている。
On the outer peripheral surface of the cylindrical
エンドプレート41の循環電動ポンプ37の下側には、電気部品である遮断弁付レギュレータ33が取り付けられている。この遮断弁付レギュレータ33は、ガスの通過を遮断し又は許容する遮断弁部60と、この遮断弁部60を通過後のガスの圧力を調整するレギュレータ部61とが並設されており、これら遮断弁部60及びレギュレータ部61の並設方向に長い形状をなしている。
On the lower side of the circulation
この遮断弁付レギュレータ33は、その長さが循環電動ポンプ37の電動モータ部50の長さより若干短くなっており、その長さ方向をエンドプレート41の長さ方向に沿わせ、しかも電動モータ部50と互いの長さ方向の位置を合わせるようにして、エンドプレート41の長さ方向の一側に偏って配置されている。
The length of the
しかも、遮断弁付レギュレータ33は、遮断弁部60を外側にレギュレータ部61を内側にした状態でエンドプレート41に取り付けられており、外部からガスが導入される導入口62が遮断弁部60の下部に下方に向いて設けられ、遮断弁部60及びレギュレータ部61を通過したガスを外部に導出させる導出口63がレギュレータ部61の上部に上方に向いて設けられている。さらに、遮断弁部60及びレギュレータ部61にはそれぞれ電気接続用のコネクタ部64,65が設けられている、
In addition, the
この遮断弁付レギュレータ33は、全体として電動モータ部50の最もエンドプレート41から離間する端部位置よりもエンドプレート41側に配置されており、その結果、遮断弁付レギュレータ33の電気接続用のコネクタ部64,65も電動モータ部50で上側が覆われている。
The
エンドプレート41の循環電動ポンプ37のポンプロータ部51の下側には、気液分離器34が、エンドプレート41の長さ方向において遮断弁付レギュレータ33と並設されて取り付けられている。この気液分離器34は、外部からガスが導入される導入口67が、遮断弁付レギュレータ33とは反対側の側部にこの方向に向いて設けられ、外部にガスを導出する導出口68が、遮断弁付レギュレータ33側の側部にこの方向に向いて設けられている。
A gas-
気液分離器34の遮断弁付レギュレータ33とは反対の側方であってエンドプレート41の長さ方向の略中央位置には、燃料電池スタック10A,10Bから排出された水素オフガスを導く図1に示す配管32A,32Bの合流後の出口部69が設けられており、この出口部69には、気液分離器34側の側部に気液分離器34側に向いて水素オフガスを導出する導出口66が設けられている。
The hydrogen-off gas discharged from the
エンドプレート41の気液分離器34の直下位置には、排出弁36が取り付けられている。この排出弁36は、気液分離器34に上部で接続されており、気液分離器34から水分及び水素オフガスをパージする際に外部にガスを排出する排出口70が、下部に下方に向いて設けられている。これら気液分離器34及び排出弁36も、ポンプロータ部51の最もエンドプレート41から離間する端部位置よりもエンドプレート41側に配置されており、ポンプロータ部51で上側が覆われている。
A
エンドプレート41の長さ方向の両端部の上端位置には燃料電池スタック10A,10Bに個別に水素ガスを供給するための供給口71A,71Bが設けられている。
そして、燃料供給配管31の分岐前の配管31aのうち水素タンク30と遮断弁付レギュレータ33とを結ぶ配管部80が、遮断弁付レギュレータ33の導入口62に接続され、配管31aのうち遮断弁付レギュレータ33と合流部32cとを結ぶ配管部81が、遮断弁付レギュレータ33の導出口63及び合流部32cに接続されている。さらに、合流部32cと分岐部31bとが配管31aの配管部82で連結されている。
And the piping
さらに、分岐部31bと燃料電池スタック10Aとを結ぶ配管31Aが、分岐部31bと供給口71Aとに接続され、分岐部31bと燃料電池スタック10Bとを結ぶ配管31Bが、分岐部31bと供給口71Bとに接続されている。ここで、水素ガスを均等に分配できるように配管31Aと配管31Bとが均等な長さとされ、その結果、分岐部31bは、エンドプレート41の長さ方向の略中央に配置されている。
Further, a
また、循環配管32の合流後の配管32bのうち出口部69と気液分離器34とを結ぶ配管部83が、出口部69の導出口66と気液分離器34の導入口67とに接続されており、配管32bのうち気液分離器34と循環電動ポンプ37とを結ぶ配管部84が、気液分離器34の導出口68と循環電動ポンプ37の吸引口56とに接続されている。
In addition, a
さらに、配管32bのうち循環電動ポンプ37と燃料供給配管31とを結ぶ配管部85が循環電動ポンプ37の吐出口57と合流部32cとに接続されている。さらに、排出弁36の排出口70に排出配管35が接続されている。
Further, a
以上により、水素タンク30から供給された水素ガスは、配管部80から、遮断弁付レギュレータ33、配管部81、合流部32c、及び配管部82を介して分岐部31bに導入され、分岐部31bで配管31A,31Bに分流されて燃料電池スタック10A,10Bに分配される。
As described above, the hydrogen gas supplied from the
また、燃料電池スタック10A,10Bからの水素オフガスは、出口部69から配管部83、気液分離器34、配管部84、循環電動ポンプ37、及び配管部85を介して合流部32cに導入され、水素タンク30から供給された水素ガスと合流して、配管部82を介して分岐部31bに導入されて再び燃料電池スタック10A,10Bに分配される。
Further, the hydrogen off-gas from the
ここで、遮断弁付レギュレータ33、循環電動ポンプ37、気液分離器34、排出弁36及び配管部80〜85は、予めエンドプレート41に取り付けられてモジュール化されることになり、その後、燃料電池スタック10A,10B及びエンドプレート42等に組み付けられる。
Here, the
また、遮断弁付レギュレータ33、循環電動ポンプ37、気液分離器34及び排出弁36は、スタックケース43内に収納されることになるが、これらのうち、循環電動ポンプ37のポンプロータ部51におけるエンドプレート41とは反対の端面51aが、最もエンドプレート41から離間することになり、このポンプロータ部51の端面51aと、スタックケース43との間には所定の絶縁距離Xが確保されている。言い換えれば、この絶縁距離Xよりもスタックケース43との隙間が小さくならないように各部品を配置している。
The
なお、循環電動ポンプ37においてモータ温度検出用サーミスタ58を略円筒状の電動モータ部50の最もエンドプレート41から離間する端部位置よりも下側に取り付けることで、このモータ温度検出用サーミスタ58をエンドプレート41に近づけることができ、モータ温度検出用サーミスタ58とスタックケース43との距離も確保している。
In the circulation
以上に述べた燃料電池システム1によれば、燃料電池スタック10A,10Bを固定するエンドプレート41に、燃料ガス循環系構成部品である、循環電動ポンプ37、気液分離器34及び排出弁36が固定されるため、燃料電池スタック10A,10Bへの燃料供給配管31と循環電動ポンプ37とを連通する配管部85の配管長を短縮することができ、また、燃料電池スタック10A,10Bの出口側と気液分離器34とを連通する配管部83の配管長を短縮することができる。
According to the fuel cell system 1 described above, the
しかも、循環電動ポンプ37のポンプロータ部51をエンドプレート41の中央側に設けることで、同じくエンドプレート41の中央側に設けられた分岐点31bと吐出口57とを近づけることができ、その結果、配管部85の長さをさらに短縮することができる。
Moreover, by providing the
以上のように配管長を短くすることで、圧損を下げることができ、熱効率及びポンプ効率を向上可能となるため、循環電動ポンプ37の消費動力を低減することができる。また、配管長を短縮することで全体の熱容量を低減できるため、配管凍結を抑制することができる。
By shortening the piping length as described above, the pressure loss can be reduced and the heat efficiency and the pump efficiency can be improved, so that the power consumption of the circulating
さらに、配管長を短縮することで、システム停止時に残留する水素量を低減できるため、燃料電池スタック10A,10Bでのクロスリーク量を低減することができる。加えて、配管長を短縮することで、配管内水素量を低減できるため、システム起動時の水素の押し込み量が少なくて済み、加圧時間を短縮することができる。
Furthermore, since the amount of hydrogen remaining when the system is stopped can be reduced by shortening the piping length, the amount of cross leak in the
また、循環電動ポンプ37の下方に電気部品である遮断弁付レギュレータ33を配置するため、燃料電池スタック10A,10Bの結露が遮断弁付レギュレータ33の電気的接続を行うためのコネクタ部64,65に接触することを抑制でき、電気的ショートの発生を抑制することができる。
Further, since the
加えて、循環電動ポンプ37が、電動で回転する電動モータ部50と、電動モータ部50の駆動力で回転して燃料オフガスを吸引及び吐出するポンプロータ部51とを有しており、電動モータ部50に対してポンプロータ部51をエンドプレート41の中央側に配置しているため、重量バランスを取ることができ、循環電動ポンプ37の振動を抑制することができる。
In addition, the circulation
また、循環電動ポンプ37のポンプロータ部51の下部に吸引口56を設け、上部に吐出口57を設けるとともに、吸引口56の下方に気液分離器34を設けているため、循環電動ポンプ37及び配管部84に水を滞留させずに、気液分離器34へ落下させることができる。これにより、凍結による配管閉塞を防止することができる。
Further, since the
さらに、循環電動ポンプ37をエンドプレート41に取り付ける際に、重量が重くしかも振動が大きいポンプロータ部51側を二箇所の取付座部53,54でボルト止めし、重量が軽く振動も小さい電動モータ部50側を一箇所の取付座部55でボルト止めするため、部品点数が低減して効率良く固定することができる。
Further, when the circulating
なお、上記のように循環電動ポンプ37を取り付けるバンク搭載時に対し、左右逆に循環電動ポンプ37を取り付ける逆のバンク搭載時においても、循環電動ポンプ37のポンプロータ部51がエンドプレート41の中央側に位置するように配置する等、上記に対して、循環電動ポンプ37、遮断弁付レギュレータ33、循環電動ポンプ37、気液分離器34及び排出弁36等をすべて鏡面対称に構成する。
Note that the
また、遮断弁付レギュレータ33を、上流側のガス状態(流量、圧力、温度、モル濃度等)を調整して下流側に供給するインジェクタに換えても良い。
Further, the
1…燃料電池システム、3…燃料ガス供給系、10A,10B…燃料電池スタック、31…燃料供給配管(燃料ガス供給系構成部品)、32…循環配管(燃料ガス循環系構成部品)、33…遮断弁付レギュレータ(燃料ガス供給系構成部品、電気部品)、34…気液分離器(燃料ガス循環系構成部品)、35…排出配管(燃料ガス循環系構成部品)、36…排出弁(燃料ガス循環系構成部品、排気弁)、37…循環電動ポンプ(燃料ガス循環系構成部品)、41…エンドプレート、50…電動モータ部、51…ポンプロータ部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell system, 3 ... Fuel gas supply system, 10A, 10B ... Fuel cell stack, 31 ... Fuel supply piping (fuel gas supply system component), 32 ... Circulation piping (fuel gas circulation system component), 33 ... Regulator with shut-off valve (fuel gas supply system components, electrical components), 34 ... gas-liquid separator (fuel gas circulation system components), 35 ... discharge piping (fuel gas circulation system components), 36 ... discharge valve (fuel) Gas circulation system components, exhaust valves), 37 ... circulation electric pump (fuel gas circulation system components), 41 ... end plate, 50 ... electric motor part, 51 ... pump rotor part.
Claims (5)
前記燃料電池スタックに燃料ガスを供給する燃料ガス供給系構成部品と、
前記燃料電池スタックから排出された燃料オフガスを再び該燃料電池スタックに供給する燃料ガス循環系構成部品と、を備えた燃料電池システムであって、
回転駆動力を発生させるモータ部とこのモータ部の駆動力で回転してガスを吸引し吐出するロータ部とを有し、前記燃料電池スタックから排出されるガスの循環を調整する循環電動ポンプと、
前記燃料ガスと前記燃料オフガスが合流する合流部と、
前記合流部と前記循環電動ポンプのロータ部に設けられた吐出口とを接続する配管と、
前記エンドプレートの中央側に設けられ、前記合流部から導入される燃料ガスを分岐して前記燃料電池スタックに供給するための分岐部と、を有し、
前記循環電動ポンプのロータ部側を前記エンドプレートの中央側に固定する燃料電池システム。 A plurality of cells that generate power by electrochemical reaction of fuel gas and oxidizing gas, and a fuel cell stack sandwiched between a pair of end plates disposed at both ends in the stacking direction of the cells;
Fuel gas supply system components for supplying fuel gas to the fuel cell stack;
A fuel gas circulation system component that again supplies the fuel off-gas discharged from the fuel cell stack to the fuel cell stack, and a fuel cell system comprising:
A circulating electric pump having a motor unit that generates a rotational driving force and a rotor unit that rotates by the driving force of the motor unit to suck and discharge gas, and adjusts the circulation of the gas discharged from the fuel cell stack; ,
A merging portion where the fuel gas and the fuel off gas merge;
A pipe connecting the junction and a discharge port provided in the rotor of the circulating electric pump;
A branch portion provided on the center side of the end plate, for branching the fuel gas introduced from the merging portion and supplying the branched fuel gas to the fuel cell stack,
The fuel cell system which fixes the rotor part side of the said circulation electric pump to the center side of the said end plate.
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