JP6451348B2 - 燃料電池システムの継ぎ手 - Google Patents

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Description

本発明は、ストレーナを備える燃料電池システムの継ぎ手に関する。
ストレーナに関する発明の一例として、特許文献１および特許文献２に記載の発明が挙げられる。特許文献１に記載の燃料電池発電装置２０は、水蒸気取り入れライン３２の入口に、ストレーナ、セパレータ等の不純物除去機構が設けられている。これにより、特許文献１に記載の発明は、改質触媒やバルブ等の寿命を延ばし、改質触媒やバルブ等の交換作業の頻度を低減しようとしている。
特許文献２に記載のストレーナ装置１０は、流入口１４から流出口１６に至る内部流路の途中に、異物除去部１８が設けられている。異物除去部１８は、筒状スクリーン体２０を備えており、筒状スクリーン体２０には、筒状スクリーン体２０の内面を清掃する清掃機構が設けられている。清掃機構は、筒状スクリーン体２０の内部において、水車３２に連結されたブラシ部材が回転可能に配置されている。清掃機構は、筒状スクリーン体２０に流入する液流により、水車３２とともにブラシ部材を回転させて、筒状スクリーン体２０の内面を清掃する。これにより、特許文献２に記載の発明は、設備を使用した状態で、筒状スクリーン体２０の清掃を可能にしようとしている。
特開平５−２７５０９８号公報 特開２０１２−１４８２１１号公報
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、不純物除去機構内に堆積した異物の除去について考慮されていない。そのため、特許文献１に記載の燃料電池発電装置２０は、不純物除去機構内に堆積した異物によって、水蒸気を取り入れることが困難になり、運転の継続ができなくなる可能性がある。
一方、特許文献２に記載のストレーナ装置１０は、異物を排出可能な筒状スクリーン体２０を備えている。具体的には、筒状スクリーン体２０の底部に堆積した異物は、ドレンボルト３０を外してドレン穴２８を開状態にすることにより、筒状スクリーン体２０の外部に排出される。しかしながら、特許文献２に記載の筒状スクリーン体２０は、ブラシ部材および水車３２を備える清掃機構が必要であり、ストレーナ装置１０が大型化する可能性がある。
燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池を備える燃料電池システムでは、燃料電池システムの外部に設けられる外部装置（例えば、水道設備や給湯器、改質用液体燃料の供給源など）との間で、液状の流体（例えば、水や改質用液体燃料など）の授受を行っている。このような燃料電池システムでは、例えば、熱交換器を循環する水に、砂、小石、錆などの異物が混入すると、水を循環させるポンプや熱交換器が劣化する可能性がある。ポンプや熱交換器が劣化すると、凝縮水の生成が困難になり、燃料電池システムは、運転を継続することができなくなる可能性がある。そのため、燃料電池システムでは、流体の流路に、ストレーナを備える継ぎ手が設けられており、ストレーナによって、流体に混入した異物の通過を規制しようとしている。
燃料電池システムの運転時間が長くなると、ストレーナによって規制された異物が継ぎ手内に堆積するので、継ぎ手の外部に異物を排出する必要がある。このとき、燃料電池システムの運転を継続させるためには、継ぎ手を取り外すことなく、継ぎ手の外部に異物を排出可能であることが望ましい。また、燃料電池システムでは、外部装置を含めたシステム全体の小型化が望まれており、継ぎ手の小型化の要請がある。
しかしながら、このような燃料電池システムに適した継ぎ手について検討されたものは少なく、ストレーナによって規制された異物の排出可能化と、小型化との両立を図った継ぎ手は少ない。なお、特許文献２に記載のストレーナ装置１０のように、一般に用いられるストレーナ装置では、複雑な機構を備えるものが多く、必ずしも小型化の要請に応えられるものではない。
本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、ストレーナによって規制された異物を排出可能にするとともに、小型化可能な燃料電池システムの継ぎ手を提供することを課題とする。
第一発明に係る燃料電池システムの継ぎ手は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池を備える燃料電池システムおよび前記燃料電池システムの外部に設けられる外部装置のうちの一方から他方に向けて液状の流体が流通する流路に設けられる燃料電池システムの継ぎ手であって、前記流路のうちの上流側流路に接続され、前記流体が前記上流側流路から流入する流入口と、前記流路のうちの下流側流路に接続され、前記流体が前記下流側流路に流出する流出口と、前記流入口と前記流出口との間の前記継ぎ手内の前記流路である第一流路に設けられ、前記流体の通過を許容しつつ前記流体に混入した固形の異物の通過を規制するストレーナと、前記第一流路のうちの前記流入口と前記ストレーナとの間の前記流路である流入口側流路から下方に向けて分岐した流路である第二流路に接続され、前記ストレーナによって規制された前記異物を前記流体とともに前記継ぎ手の外部に排出可能な排出口と、前記第二流路に設けられ、前記異物を排出するときには前記排出口を開状態にし、前記異物を排出しないときには前記排出口を閉状態にする開閉弁と、を備え、前記ストレーナの前記異物の通過を規制する規制面の下端の高さ位置を第一下端位置とし、前記流入口の下端の高さ位置を第二下端位置とし、前記排出口の上端の高さ位置を第三上端位置とするとき、前記第三上端位置は、前記第一下端位置および前記第二下端位置のいずれに対しても下方位置に配設されており、前記第二流路の基端であって、前記第一流路を形成する第一内壁面と前記第二流路を形成する第二内壁面とが接続される接続口は、前記ストレーナの前記規制面と接している。
第二発明に係る燃料電池システムの継ぎ手は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池を備える燃料電池システムおよび前記燃料電池システムの外部に設けられる外部装置のうちの一方から他方に向けて液状の流体が流通する流路に設けられる燃料電池システムの継ぎ手であって、前記流路のうちの上流側流路に接続され、前記流体が前記上流側流路から流入する流入口と、前記流路のうちの下流側流路に接続され、前記流体が前記下流側流路に流出する流出口と、前記流入口と前記流出口との間の前記継ぎ手内の前記流路である第一流路に設けられ、前記流体の通過を許容しつつ前記流体に混入した固形の異物の通過を規制するストレーナと、前記第一流路のうちの前記流入口と前記ストレーナとの間の前記流路である流入口側流路から下方に向けて分岐した流路である第二流路に接続され、前記ストレーナによって規制された前記異物を前記流体とともに前記継ぎ手の外部に排出可能な排出口と、前記第二流路に設けられ、前記異物を排出するときには前記排出口を開状態にし、前記異物を排出しないときには前記排出口を閉状態にする開閉弁と、を備え、前記ストレーナの前記異物の通過を規制する規制面の下端の高さ位置を第一下端位置とし、前記流入口の下端の高さ位置を第二下端位置とし、前記排出口の上端の高さ位置を第三上端位置とするとき、前記第三上端位置は、前記第一下端位置および前記第二下端位置のいずれに対しても下方位置に配設されており、前記第一流路は、鉛直方向に形成され前記流体が前記鉛直方向に流通可能な鉛直流路を含み、前記第二流路は、前記鉛直流路と同軸に、前記鉛直流路の下方側端部に接続されており、前記ストレーナは、前記鉛直流路に設けられている。
第一発明および第二発明に係る燃料電池システムの継ぎ手によれば、排出口は、流入口とストレーナとの間の流路である流入口側流路から下方に向けて分岐した流路である第二流路に接続されている。また、第三上端位置は、第一下端位置および第二下端位置のいずれに対しても下方位置に配設されている。そのため、ストレーナによって規制された異物は、自重によって下方に落下する際に、排出口が接続されている第二流路に誘導され易い。また、第二流路に誘導され集積した異物は、開閉弁が排出口を開状態にすることにより、排出口から継ぎ手の外部に排出することができる。このように、第一発明および第二発明に係る燃料電池システムの継ぎ手は、ブラシ部材等の異物除去手段を別途設けることなく、ストレーナによって規制された異物を除去し、排出することができる。そのため、第一発明および第二発明に係る燃料電池システムの継ぎ手は、異物除去手段を別途設ける場合と比べて、小型化することができ、異物の排出可能化と小型化との両立を図ることができる。
また、第一発明に係る燃料電池システムの継ぎ手によれば、接続口は、ストレーナの規制面と接している。そのため、第一発明に係る燃料電池システムの継ぎ手は、ストレーナによって異物の通過を確実に規制しつつ、規制された異物を第二流路に誘導し易い。
さらに、第二発明に係る燃料電池システムの継ぎ手によれば、第一流路は、鉛直流路を含んでいる。また、第二流路は、鉛直流路と同軸に、鉛直流路の下方側端部に接続されている。さらに、ストレーナは、鉛直流路に設けられている。そのため、流体に混入した異物は、規制面のいずれの位置で規制されても、自重によって下方に落下する際に、排出口が接続されている第二流路に誘導され易い。
燃料電池システム１、外部装置８０および継ぎ手９０の構成例を示す構成図である。 第一実施形態に係り、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘに沿って継ぎ手９０を鉛直方向（矢印Ｚ方向）に切断して、継ぎ手９０の一例を示す切断部断面図である。 図２に示す接続口９７とストレーナ９４の規制面９４ｒとの位置関係を示す鉛直方向（矢印Ｚ方向）視の模式図である。 第二実施形態に係り、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘに沿って継ぎ手９０を鉛直方向（矢印Ｚ方向）に切断して、継ぎ手９０の他の一例を示す切断部断面図である。 第三実施形態に係り、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘに沿って継ぎ手９０を鉛直方向（矢印Ｚ方向）に切断して、継ぎ手９０の他の一例を示す切断部断面図である。 第四実施形態に係り、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘに沿って継ぎ手９０を鉛直方向（矢印Ｚ方向）に切断して、継ぎ手９０の他の一例を示す切断部断面図である。 第五実施形態に係り、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘに沿って継ぎ手９０を鉛直方向（矢印Ｚ方向）に切断して、継ぎ手９０の他の一例を示す切断部断面図である。 図７に示すストレーナ９４および開閉弁９６が連結部材９８によって連結された状態の一例を示す切断部断面図である。 第六実施形態に係り、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘに沿って継ぎ手９０を鉛直方向（矢印Ｚ方向）に切断して、継ぎ手９０の他の一例を示す切断部断面図である。 第七実施形態に係り、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘに沿って継ぎ手９０を鉛直方向（矢印Ｚ方向）に切断して、継ぎ手９０の他の一例を示す切断部断面図である。 図１０に示す仮想面９４ｖと第三内壁面９１ｃとの位置関係を示す鉛直方向（矢印Ｚ方向）視の模式図である。 第八実施形態に係り、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘに沿って継ぎ手９０を鉛直方向（矢印Ｚ方向）に切断して、継ぎ手９０の他の一例を示す切断部断面図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面は、各実施形態について、共通する箇所には共通の符号が付されており、第二実施形態以降の実施形態では、重複する説明が省略されている。また、図面は、概念図であり、細部構造の寸法まで規定するものではない。
＜第一実施形態＞
図１に示すように、本実施形態の燃料電池システム１は、筐体１１、燃料電池モジュール２０、排熱回収システム３０、電力変換器５０および制御装置６０を備えている。また、燃料電池システム１と外部装置８０（水供給源Ｗｓ）との間の流体の流路７０には、継ぎ手９０が設けられている。同様に、燃料電池システム１と外部装置８０（給湯器Ｈｗｓ）との間の流体の流路７０には、継ぎ手９０が設けられている。
（筐体１１）
筺体１１は、燃料電池モジュール２０、排熱回収システム３０、電力変換器５０および制御装置６０を収容している。筺体１１は、上記機器および装置を収容することができれば良く、その形状、材質等は限定されない。本実施形態では、筺体１１は、例えば、ステンレス鋼板などの金属材料で、箱状に形成されている。また、筐体１１は、筐体１１内を区画して第一室Ｒ１および第二室Ｒ２を形成する仕切部材１２を備えている。第一室Ｒ１は、第一空間を形成し、第二室Ｒ２は、第二空間を形成する。仕切部材１２は、筐体１１を上下に区画する部材であり、第一室Ｒ１および第二室Ｒ２は、連通可能になっている。
（燃料電池モジュール２０）
燃料電池モジュール２０は、第一室Ｒ１内において、第一室Ｒ１の内壁面から離間して収納されている。燃料電池モジュール２０は、ケーシング２１、燃料電池２４を少なくとも含んでいる。本実施形態では、燃料電池モジュール２０は、ケーシング２１、蒸発部２２、改質部２３および燃料電池２４を備えている。
ケーシング２１は、断熱性材料で箱状に形成されている。ケーシング２１は、図示略の支持構造により、第一室Ｒ１内において、第一室Ｒ１の内壁面から離間して仕切部材１２に設置されている。ケーシング２１内には、蒸発部２２、改質部２３、燃料電池２４および燃焼部２６である燃焼空間Ｒ３が配設されている。蒸発部２２および改質部２３は、燃料電池２４の上方に配設されている。
蒸発部２２は、後述する燃焼ガスにより加熱される。これにより、蒸発部２２は、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱する。蒸発部２２は、生成された水蒸気と予熱された改質用原料とを混合して改質部２３に供給する。改質用原料は、天然ガス、ＬＰガスなどの改質用気体燃料を用いることができる。また、改質用原料は、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料を用いることもできる。
給水管４１の一端側（下端）は、水タンク１３に接続されており、給水管４１の他端側は、蒸発部２２に接続されている。給水管４１には、改質水ポンプ４１ａが設けられている。改質水ポンプ４１ａは、蒸発部２２に改質水を供給するとともに、改質水供給量を調整する。改質水供給量は、改質水の流量で表すことができ、改質水の流量は、改質水の単位時間あたりの流量で示すことができる。改質水ポンプ４１ａは、貯水器である水タンク１３に貯蔵されている凝縮水を改質水として改質部２３に供給する。
また、蒸発部２２には、改質用原料が改質用原料供給管４２を介して供給されている。同図では、改質用原料の供給源（以下、単に、供給源という。）を供給源Ｇｓで示している。供給源Ｇｓとして、例えば、都市ガスのガス供給管、ＬＰガスのガスボンベなどが挙げられる。改質用原料供給管４２には、原料ポンプ４２ａが設けられている。原料ポンプ４２ａは、筺体１１内に収納されている。原料ポンプ４２ａは、燃料電池２４に燃料（改質用原料）を供給する供給装置であり、後述する制御装置６０から出力される指令にしたがって、供給源Ｇｓから供給する燃料の燃料供給量を調整する。燃料供給量は、燃料の流量で表すことができ、燃料の流量は、燃料の単位時間あたりの流量で示すことができる。原料ポンプ４２ａは、改質用原料を吸入し、改質部２３に圧送する。
改質部２３は、改質用原料および改質水から燃料を生成して燃料電池２４に導出する。具体的には、改質部２３は、後述する燃焼ガスにより加熱されて、水蒸気改質反応に必要な熱が供給される。これにより、改質部２３は、蒸発部２２から供給された混合ガス（改質用原料、水蒸気）から改質ガスを生成して導出する。改質部２３内には、触媒が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて、水素ガスと一酸化炭素ガスが生成される（いわゆる水蒸気改質反応）。触媒は、例えば、ルテニウム系またはニッケル系の触媒などを用いることができる。
生成されたガス（いわゆる改質ガス）は、燃料電池２４の燃料極に導出される。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス（例えば、メタンガスなど）、改質に使用されなかった改質水（水蒸気）を含んでいる。このように、改質部２３は、改質用原料（原燃料）と改質水とから燃料である改質ガスを生成して燃料電池２４に供給する。なお、水蒸気改質反応は、吸熱反応である。
燃料電池２４は、複数のセル２４ａが積層されている。各セル２４ａは、燃料極と、空気極（酸化剤極）と、両極の間に介装された電解質とを備える。燃料電池２４は、種々の燃料電池（例えば、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）など）を用いることができる。固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）は、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用する。燃料電池２４の燃料極には、燃料として水素、一酸化炭素、メタンガスなどが供給される。セル２４ａの燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路２４ｂが形成されている。セル２４ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエアともいう。）が流通する空気流路２４ｃが形成されている。
燃料電池２４は、マニホールド２５上に設けられている。マニホールド２５には、改質ガス供給管４３の一端側が接続されており、改質ガス供給管４３の他端側は、改質部２３に接続されている。改質部２３から導出された改質ガスは、改質ガス供給管４３を介してマニホールド２５に供給される。燃料流路２４ｂの一端側（下端）は、マニホールド２５の燃料導出口に接続されている。燃料導出口から導出された改質ガスは、燃料流路２４ｂの一端側（下端）から導入され、燃料流路２４ｂの他端側（上端）から導出される。
カソードエア供給管４４の一端側は、空気流路２４ｃの一端側（下端）に接続されており、カソードエア供給管４４の他端側は、カソードエアブロワ４４ａに接続されている。カソードエアブロワ４４ａによって送出されたカソードエアは、カソードエア供給管４４を介して空気流路２４ｃに供給される。カソードエアは、空気流路２４ｃの一端側（下端）から導入され、空気流路２４ｃの他端側（上端）から導出される。
カソードエアブロワ４４ａは、第二室Ｒ２内に配設されている。そのため、カソードエアブロワ４４ａは、第二室Ｒ２内の空気を吸入し、燃料電池２４の空気極に吐出する。カソードエアブロワ４４ａから吐出される空気の吐出量は、後述する制御装置６０によって、調整制御される。調整制御として、例えば、燃料電池２４の負荷電力量（消費電力量）に応じて制御する負荷追従制御が挙げられる。
燃料電池２４は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する。具体的には、各セル２４ａの燃料極に供給された燃料と、空気極に供給された酸化剤ガスとにより発電が行われる。すなわち、燃料極では、下記化１および化２に示す反応が生じ、空気極では、下記化３に示す反応が生じている。つまり、空気極で生成した酸化物イオン（Ｏ２−）が電解質を透過し、燃料極で水素と反応することにより、電気エネルギーが発生する。なお、発電に使用されなかった改質ガスは、燃料流路２４ｂから導出し、発電に使用されなかった酸化剤ガス（空気）は、空気流路２４ｃから導出する。
（化１）
Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
（化２）
ＣＯ＋Ｏ２−→ＣＯ２＋２ｅ−
（化３）
１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−
燃焼部２６は、燃料のオフガスである燃料オフガスと、酸化剤ガスのオフガスである酸化剤オフガスとが燃焼して、蒸発部２２および改質部２３を加熱する。具体的には、燃焼部２６では、燃料流路２４ｂから導出され、発電に使用されなかった改質ガス（燃料オフガス）と、空気流路２４ｃから導出され、発電に使用されなかった酸化剤ガス（酸化剤オフガス）とが燃焼する。図１に示すように、燃焼部２６は、蒸発部２２および改質部２３と、燃料電池２４との間の燃焼空間Ｒ３である。燃焼部２６では、燃焼ガスによって蒸発部２２および改質部２３が加熱される。同図では、燃料オフガスと酸化剤オフガスとが燃焼する様子を火炎２７によって模式的に示している。また、燃焼部２６は、燃料電池モジュール２０内を動作温度に加熱する。その後、燃焼ガスは、導出口２１ａから燃料電池モジュール２０の外部に排気される。
このように、燃焼部２６は、燃料電池２４から導出された燃料オフガスと酸化剤オフガスとが燃焼して、蒸発部２２および改質部２３を加熱する燃焼空間Ｒ３である。すなわち、燃焼部２６は、燃料電池２４から未使用の燃料を含む可燃性ガスを導入し、可燃性ガスと酸化剤ガスとが燃焼して燃焼ガスを導出する。なお、燃焼部２６には、燃料オフガスを着火させる一対の着火ヒータ２６ａ１，２６ａ２が設けられている。
（排熱回収システム３０）
排熱回収システム３０は、燃料電池２４の排熱と貯湯水との間で熱交換を行う。これにより、排熱回収システム３０は、燃料電池２４の排熱を貯湯水に回収して蓄える。排熱回収システム３０は、貯湯水を貯湯する貯湯槽３１と、貯湯水が循環する貯湯水循環ライン３２と、熱交換器３３とを備えている。熱交換器３３では、燃料電池モジュール２０から導出された燃焼排ガスと貯湯水との間で熱交換が行われる。
貯湯槽３１は、柱状容器を備えており、内部に温水が層状に貯留されている。つまり、貯湯槽３１に貯留されている水は、上部の温度が最も高温であり、下部にいくにしたがって低温となり、下部の温度が最も低温である。貯湯槽３１の柱状容器の下部には、水供給源Ｗｓ（例えば、水道管などの水道設備）が接続されており、水供給源Ｗｓから水（低温の水。例えば、水道水）が補給可能になっている。また、貯湯槽３１の柱状容器の上部には、給湯器Ｈｗｓが接続されており、給湯器Ｈｗｓは、貯湯槽３１に貯留された水（高温の水。温水）を利用可能になっている。給湯器Ｈｗｓは、例えば、排熱（潜熱）回収型の給湯器であり、貯湯槽３１から供給された水（温水）を必要に応じて加熱することができる。
貯湯水循環ライン３２の一端側は、貯湯槽３１の下部に接続され、貯湯水循環ライン３２の他端側は、貯湯槽３１の上部に接続されている。貯湯水循環ライン３２上には、一端側から他端側に向かって順に、貯湯水循環ポンプ３２ａ、第一温度センサ３２ｂ、熱交換器３３および第二温度センサ３２ｃが配設されている。貯湯水循環ポンプ３２ａは、貯湯槽３１の下部の貯湯水を吸引し、貯湯水循環ライン３２を図示矢印方向へ通水させて貯湯槽３１の上部に吐出する。貯湯水循環ライン３２を流通する貯湯水の流量（送出量）は、後述する制御装置６０によって制御される。貯湯水循環ポンプ３２ａは、例えば、第二温度センサ３２ｃの検出温度（貯湯水の貯湯槽３１の入口温度）が所定の温度または温度範囲となるように、送出量が制御される。
第一温度センサ３２ｂは、熱交換器３３の貯湯水導入側の貯湯水循環ライン３２であって、熱交換器３３と貯湯槽３１との間に配設されている。第一温度センサ３２ｂは、貯湯水の熱交換器３３の入口温度（すなわち、貯湯水の貯湯槽３１の出口温度）を検出し、検出結果を制御装置６０に送信する。第二温度センサ３２ｃは、熱交換器３３の貯湯水導出側の貯湯水循環ライン３２に配設されている。第二温度センサ３２ｃは、貯湯水の熱交換器３３の出口温度（すなわち、貯湯水の貯湯槽３１の入口温度）を検出し、検出結果を制御装置６０に送信する。
熱交換器３３は、燃料電池２４の排熱を含む燃焼部２６から排出される燃焼排ガスと、貯湯槽３１の貯湯水との間で熱交換を行う。具体的には、熱交換器３３には、燃料電池モジュール２０から排気される燃焼排ガスが供給されるとともに、貯湯槽３１から貯湯水が供給される。そして、燃焼排ガスと貯湯水とが熱交換する。熱交換器３３は、筐体１１内に配設されている。本実施形態では、熱交換器３３は、燃料電池モジュール２０の下部に設けられており、少なくとも熱交換器３３の下部は、仕切部材１２を貫通して第二室Ｒ２に突出している。
熱交換器３３は、ケーシング３３ａを備えている。ケーシング３３ａの上部は、燃料電池モジュール２０のケーシング２１の下部に設けられ、燃焼排ガスが導出される導出口２１ａに連通している。ケーシング３３ａの下部には、排気管４５の一端側が接続されている。排気管４５の他端側は、排気口１１ａに接続されている。ケーシング３３ａの底部には、純水器１４に接続される凝縮水供給管４６が接続されている。ケーシング３３ａ内には、貯湯水循環ライン３２に接続される熱交換部３３ｂが配設されている。
熱交換器３３では、燃料電池モジュール２０から排出された燃焼排ガスが、導出口２１ａを通ってケーシング３３ａ内に導入される。燃焼排ガスは、貯湯水が流通する熱交換部３３ｂを通る際に、貯湯水との間で熱交換が行われて、凝縮されるとともに冷却される。凝縮後の燃焼排ガスは、排気管４５を通って排気口１１ａから外部に排出される。また、凝縮された凝縮水は、凝縮水供給管４６を通って純水器１４に供給される（自重で落水する）。一方、熱交換部３３ｂに流入した貯湯水は、加熱されて流出される。
熱交換器３３の燃焼排ガス導入部、すなわちケーシング２１の導出口２１ａには、第二燃焼部２８が設けられている。第二燃焼部２８は、燃焼部２６から排気される未使用の可燃性ガス（例えば、水素、メタンガス、一酸化炭素など）を導入し、燃焼して導出する。第二燃焼部２８は、可燃性ガスを燃焼する触媒である燃焼触媒を備えている。燃焼触媒は、例えば、白金、パラジウムなどの貴金属をセラミックの単体などに担持させて生成することができる。燃焼触媒は、ペレット状のものを充填しても良く、セラミック・メタルのハニカムや発泡金属の上に担持させることもできる。第二燃焼部２８には、燃焼触媒ヒータ２８ａが設けられている。燃焼触媒ヒータ２８ａは、燃焼触媒を触媒の活性温度まで加熱して可燃性ガスを燃焼させる。燃焼触媒ヒータ２８ａは、後述する制御装置６０から出力される指令にしたがって、加熱される。
燃料電池システム１は、水タンク１３および純水器１４を備えている。水タンク１３および純水器１４は、第二室Ｒ２内に配設されている。純水器１４は、例えば、イオン交換樹脂（例えば、粒状など）を内蔵している。純水器１４は、熱交換器３３から排出された凝縮水をイオン交換樹脂によって純水化する。なお、熱交換器３３から供給される凝縮水の状態によっては、中空糸フィルタを設置しても良い。純水器１４は、配管４７を介して水タンク１３に連通しており、純水器１４内の純水は、配管４７を通って水タンク１３に導出される。このようにして、純水器１４は、熱交換器３３から排出された凝縮水を純水化して水タンク１３に供給する。水タンク１３は、純水器１４から導出された純水を貯蔵する。
また、燃料電池システム１は、第二室Ｒ２を形成する筐体１１に形成された空気導入口１１ｂと、第一室Ｒ１を形成する筐体１１に形成された空気導出口１１ｃと、空気導入口１１ｂに設けられた換気用空気ブロワ１５と、を備えている。換気用空気ブロワ１５は、筐体１１内を換気する。換気用空気ブロワ１５が作動すると、外気が空気導入口１１ｂを介して換気用空気ブロワ１５に吸入され、第二室Ｒ２に送出される。さらに、第二室Ｒ２内の気体（主として空気）は、仕切部材１２を通って第一室Ｒ１に流れ、第一室Ｒ１内の気体は、空気導出口１１ｃを介して外部に排出される。
（電力変換器５０）
燃料電池２４は、電力変換器５０を介して電源ライン５２に接続されている。電力変換器５０は、公知の昇圧型のＤＣ／ＤＣコンバータおよびインバータを備えている。電力変換器５０には、燃料電池２４から出力された直流電力が入力される。ＤＣ／ＤＣコンバータは、入力された直流電力を昇圧し、インバータは、昇圧された直流電力を交流電力に変換して、電源ライン５２に出力する。電源ライン５２は、系統電源５１および外部電力負荷５３に接続されている。電力変換器５０は、電源ライン５２を介して、外部電力負荷５３に電力を供給する。
また、電力変換器５０は、公知のＡＣ／ＤＣコンバータを備えている。ＡＣ／ＤＣコンバータは、系統電源５１から供給された交流電力を直流電力に変換して、補機や制御装置６０に出力する。補機として、例えば、既述の改質水ポンプ４１ａ、原料ポンプ４２ａおよびカソードエアブロワ４４ａなどが挙げられる。また、補機として、例えば、既述の貯湯水循環ポンプ３２ａおよび換気用空気ブロワ１５などが挙げられる。さらに、補機として、例えば、既述の第一温度センサ３２ｂおよび第二温度センサ３２ｃなどの各種センサや着火ヒータ２６ａ１，２６ａ２および燃焼触媒ヒータ２８ａなどの各種ヒータなどが挙げられる。なお、補機は、上述の補機に限定されるものではない。
系統電源５１は、交流の系統電源であり、電気事業者（例えば、電力会社など）が保有する商用の配電線網から供給される電源をいう。系統電源５１は、単相であっても、多相（例えば、三相）であっても良い。系統電源５１は、外部電力負荷５３に電力を供給する。外部電力負荷５３は、電気を駆動源とする負荷であり、例えば、家庭用電気機器（電化製品など）や産業用電気機器（ロボットなど）が挙げられる。外部電力負荷５３は、一つであっても複数であっても良い。
（制御装置６０）
制御装置６０には、上述した貯湯水循環ポンプ３２ａ、改質水ポンプ４１ａおよび原料ポンプ４２ａなどの各種ポンプが接続されている。また、制御装置６０には、上述した換気用空気ブロワ１５およびカソードエアブロワ４４ａなどの各種ブロワが接続されている。さらに、制御装置６０には、上述した第一温度センサ３２ｂおよび第二温度センサ３２ｃなどの各種センサが接続されている。また、制御装置６０には、上述した着火ヒータ２６ａ１，２６ａ２および燃焼触媒ヒータ２８ａなどの各種ヒータが接続されている。制御装置６０は、公知の演算装置、記憶装置、入出力インターフェースを備えており、これらは、バスを介して接続されている（いずれも図示略）。制御装置６０は、これらを用いて、種々の演算処理を行うことができ、外部機器との間で、入出力信号（駆動信号を含む）の授受を行うことができる。
演算装置は、中央演算装置（ＣＰＵ：Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、種々の演算処理を行うことができる。記憶装置は、第一記憶装置および第二記憶装置を備えている。第一記憶装置は、読み出しおよび書き込み可能な揮発性の記憶装置（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）であり、第二記憶装置は、読み出し専用の不揮発性の記憶装置（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）である。入出力インターフェースは、外部機器との間で、入出力信号（駆動信号を含む）の授受を行う。
例えば、演算装置は、第二記憶装置に記憶されている補機の駆動制御プログラムを第一記憶装置に読み出して、当該駆動制御プログラムを実行する。演算装置は、当該駆動制御プログラムに基づいて、補機の駆動信号を生成する。生成された駆動信号は、入出力インターフェースおよびドライバ回路などの駆動回路（図示略）を介して、補機に付与される。このようにして、補機は、制御装置６０によって駆動制御される。以上のことは、電力変換器５０などについても同様である。
（外部装置８０）
外部装置８０は、燃料電池システム１の外部に設けられており、流路７０によって燃料電池システム１と接続されている。流路７０は、液状の流体が流通する。流体は、燃料電池システム１に用いられる液状の流体であれば良く、限定されない。例えば、流体として、水や改質用液体燃料などが挙げられる。流体として水が用いられる場合、外部装置８０として、既述の水供給源Ｗｓや給湯器Ｈｗｓなどが挙げられる。流体として改質用液体燃料が用いられる場合、外部装置８０として、既述の供給源Ｇｓが挙げられる。
流路７０は、例えば、公知の配管によって形成することができる。配管は、流通する流体の種類、温度、圧力などに応じて材質、断面形状、肉厚などが規定される。例えば、流体として水が用いられる場合、流路７０は、樹脂（例えば、硬質ポリ塩化ビニル）などの非金属製の配管で形成することができ、ステンレス鋼などの金属製の配管で形成することもできる。また、流路７０は、例えば、軸線に垂直な平面で切断した断面形状が円形の円管で形成することができ、軸線に垂直な平面で切断した断面形状が正方形や長方形などの角管で形成することもできる。さらに、配管の肉厚は、流通する水の水圧に耐え得る肉厚に設定する。一般に、流通する流体の圧力が高くなる程、必要な耐圧が高くなり、配管の肉厚は、厚肉にする必要がある。
外部装置８０として用いられる水供給源Ｗｓは、流路７０を介して、燃料電池システム１に水を供給する。そのため、水供給源Ｗｓは、上流側であり、燃料電池システム１は、下流側である。外部装置８０として供給源Ｇｓが用いられる場合も、上流側、下流側の関係は、水供給源Ｗｓの場合と同様である。一方、外部装置８０として用いられる給湯器Ｈｗｓは、流路７０を介して、燃料電池システム１から水（温水）が供給される。そのため、燃料電池システム１は、上流側であり、給湯器Ｈｗｓは、下流側である。
このように、流体は、燃料電池システム１および外部装置８０のうちの一方から他方に向けて流路７０を流通する。以下、外部装置８０として、水供給源Ｗｓを例に説明するが、給湯器Ｈｗｓ、供給源Ｇｓなどの他の外部装置８０についても同様である。なお、本実施形態では、供給源Ｇｓは、改質用原料として、天然ガス（改質用気体燃料）を供給する。そのため、図１では、供給源Ｇｓについて、継ぎ手９０などは、図示されていない。
（継ぎ手９０）
燃料電池システム１と外部装置８０との間の流体の流路７０には、継ぎ手９０が設けられている。継ぎ手９０は、筐体１１内および筺体１１外のうちのいずれに配設しても良い。継ぎ手９０は、上述の配管と同様に、流通する流体の種類、温度、圧力などに応じて材質、肉厚などが規定される。また、樹脂などの非金属材料で形成する場合、継ぎ手９０は、例えば、射出成形などによって形成することができる。ステンレス鋼などの金属材料で形成する場合、継ぎ手９０は、例えば、鋳造などによって形成することができる。
ここで、継ぎ手９０より上流側の流路７０を上流側流路７１とする。また、継ぎ手９０より下流側の流路７０を下流側流路７２とする。流路７０を形成する配管と継ぎ手９０との接続方法は、これらの材質、流通する流体の種類、温度、圧力などに応じて、公知の方法で接続することができる。配管と継ぎ手９０との接続方法として、例えば、ねじ込み、差込み溶接、突合せ溶接、フランジなどが挙げられる。非金属製の配管と非金属製の継ぎ手９０とを接続し、水などが流通する場合には、例えば、ねじ込みやフランジによって、配管と継ぎ手９０とを接続することができる。
図２に示すように、継ぎ手９０は、本体部９１、流入口９２、流出口９３、ストレーナ９４、排出口９５および開閉弁９６を備えている。本実施形態では、本体部９１は、略Ｔ字形状に形成されており、本体部９１内には、継ぎ手９０内の流路７０である第一流路Ｃ１および第二流路Ｃ２が形成されている。第一流路Ｃ１および第二流路Ｃ２の詳細は、後述する。
流入口９２は、流路７０のうちの上流側流路７１に接続される。流入口９２では、流体が上流側流路７１から流入する。流出口９３は、流路７０のうちの下流側流路７２に接続される。流出口９３では、流体が下流側流路７２に流出する。ここで、流入口９２と流出口９３との間の継ぎ手９０内の流路７０を第一流路Ｃ１とする。本実施形態では、第一流路Ｃ１は、水平方向（矢印Ｘ方向）に沿って延伸して形成されており、流入口９２、第一流路Ｃ１および流出口９３は、同軸に形成されている。また、第一流路Ｃ１を形成する本体部９１の内壁面を第一内壁面９１ａとし、第一流路Ｃ１の軸線を第一軸線Ｃ１ｘとする。第一軸線Ｃ１ｘに垂直な平面で切断した第一内壁面９１ａの断面形状は、限定されない。本実施形態では、第一内壁面９１ａの断面形状は、後述する分岐部分を除いて、例えば、円形に形成されている。
ストレーナ９４は、第一流路Ｃ１に設けられており、流体の通過を許容しつつ流体に混入した固形の異物の通過を規制する。異物は、流体に不可避的に混入する固形物であり、限定されない。水に混入する異物として、例えば、砂、小石、錆などが挙げられる。ストレーナ９４は、流体の通過を許容しつつ流体に混入した固形の異物の通過を規制することができれば良く、材質などは限定されない。ストレーナ９４は、例えば、公知の織金網を用いることができる。織金網は、ステンレス鋼などの金属細線が網目状に交差して形成される。ストレーナ９４は、規制する異物の大きさが小さくなる程、網目の大きさ（メッシュサイズ）を小さくすれば良いが、第一流路Ｃ１の圧力損失は、増大する。そのため、網目の大きさ（メッシュサイズ）は、規制する異物の大きさ、許容される圧力損失などを比較考慮して、規定することができる。
なお、織金網の織り方として、例えば、平織、綾織、平畳織、綾畳織などが挙げられる。異物の通過を規制するという観点からは、平織と比べて、綾織、平畳織、綾畳織などが良い。第一流路Ｃ１の圧力損失を低減するという観点からは、綾織、平畳織、綾畳織などと比べて、平織が良い。また、ストレーナ９４は、樹脂などの非金属材料で形成することもできる。さらに、ストレーナ９４の形状は、第一流路Ｃ１の断面形状に合わせて形成される。本実施形態では、ストレーナ９４は、円形の薄板状（以下、単に、円板状という。）に形成されている。また、ストレーナ９４の固定方法として、例えば、溶着、接着、カシメなどが挙げられる。
図２に示すように、ストレーナ９４は、第一流路Ｃ１と同軸に設けられており、流入面９４ａ、流出面９４ｂおよび側面９４ｃを備えている。流入面９４ａは、流体がストレーナ９４に流入する側の面をいい、流出面９４ｂは、流体がストレーナ９４から流出する側の面をいう。側面９４ｃは、円板の側面に相当し、第一内壁面９１ａに密着した状態で、第一内壁面９１ａに固定される。本実施形態では、ストレーナ９４は、円板状に形成されている。そのため、流体に混入した異物は、流入面９４ａより下流側に流通することが規制され、流入面９４ａは、異物の通過を規制する規制面９４ｒである。
次に、第一流路Ｃ１のうちの流入口９２とストレーナ９４との間の流路を流入口側流路Ｃ１１とする。また、第一流路Ｃ１のうちのストレーナ９４と流出口９３との間の流路を流出口側流路Ｃ１３とする。流入口側流路Ｃ１１は、下方に向けて分岐しており、流入口側流路Ｃ１１から下方に向けて分岐した流路を第二流路Ｃ２とする。本実施形態では、流入口側流路Ｃ１１および流出口側流路Ｃ１３は、水平方向（矢印Ｘ方向）に沿って延伸して形成されており、第二流路Ｃ２は、鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）に延伸して形成されている。なお、水平方向（矢印Ｘ方向）に沿った方向のうち、流入口９２の開口方向と同じ方向を水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）とする。また、水平方向（矢印Ｘ方向）に沿った方向のうち、流出口９３の開口方向と同じ方向を水平方向流出口側（矢印Ｘ２方向）とする。
さらに、第二流路Ｃ２を形成する本体部９１の内壁面を第二内壁面９１ｂとし、第二流路Ｃ２の軸線を第二軸線Ｃ２ｘとする。第二軸線Ｃ２ｘに垂直な平面で切断した第二内壁面９１ｂの断面形状は、限定されない。本実施形態では、第二内壁面９１ｂの断面形状は、後述する排出口９５が設けられる部位を除いて、例えば、円形に形成されている。また、第二流路Ｃ２の基端であって、第一流路Ｃ１を形成する第一内壁面９１ａと、第二流路Ｃ２を形成する第二内壁面９１ｂと、が接続される部位を接続口９７とする。接続口９７の形状は、限定されない。本実施形態では、接続口９７は、例えば、略円形に形成されている。
図３に示すように、本実施形態では、ストレーナ９４の規制面９４ｒは、接続口９７と接している。同図では、ストレーナ９４の規制面９４ｒは、実線で示されており、規制面９４ｒと接続口９７との接点は、接点Ｐ１１で示されている。これにより、ストレーナ９４は、破線ＢＬ１１で示す場合と比べて、異物の通過を確実に規制することができる。また、ストレーナ９４によって規制された異物は、破線ＢＬ１２で示す場合と比べて、自重によって下方に落下する際に、第二流路Ｃ２に誘導され易い。
破線ＢＬ１１は、本実施形態と比べて、水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）にストレーナ９４を配設した場合のストレーナ９４の規制面９４ｒの位置を示している。この場合、流体に混入した異物は、第二流路Ｃ２を迂回して、ストレーナ９４の流出面９４ｂ側に流通することができる。そのため、ストレーナ９４によって、異物の通過が規制されない場合が生じる。一方、破線ＢＬ１２は、本実施形態と比べて、水平方向流出口側（矢印Ｘ２方向）にストレーナ９４を配設した場合のストレーナ９４の規制面９４ｒの位置を示している。この場合、ストレーナ９４によって規制された異物は、自重によって下方に落下する際に、ストレーナ９４の流入面９４ａ側の第一内壁面９１ａに堆積し易く、第二流路Ｃ２に誘導され難い。
なお、破線ＢＬ１３に示すように、ストレーナ９４の規制面９４ｒは、接続口９７の形状に合わせて形成することもできる。この場合、規制面９４ｒは、鉛直方向（矢印Ｚ方向）視において、円弧状に形成され、規制面９４ｒと接続口９７とが接する部位が増大する。そのため、ストレーナ９４によって規制された異物は、自重によって下方に落下する際に、本実施形態と比べて、第二流路Ｃ２に誘導され易い。
本体部９１には、ストレーナ９４によって規制された異物を流体とともに継ぎ手９０の外部に排出可能な排出口９５が設けられている。図２に示すように、排出口９５が設けられる部位は、例えば、水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）に向かって、本体部９１を突出させて形成することができる。当該部位の本体部９１内には、排出路Ｃ２１が形成されている。排出路Ｃ２１の軸線を軸線Ｃ２１ｘとする。軸線Ｃ２１ｘに垂直な平面で切断した排出路Ｃ２１の断面形状は、限定されない。本実施形態では、当該断面形状は、例えば、円形に形成されている。
また、排出路Ｃ２１の一端側の開口部は、排出口９５になっており、排出路Ｃ２１の他端側の開口部９５ａは、第二流路Ｃ２に接続されている。このように、本実施形態では、排出口９５は、排出路Ｃ２１を介して、第二流路Ｃ２に接続されている。これにより、ストレーナ９４によって規制された異物は、流体とともに排出口９５から継ぎ手９０の外部に排出可能である。また、排出口９５が設けられる部位は、本体部９１が突出して形成されているので、排出口９５から排出された異物を導出する導出管を排出口９５に接続することが容易である。なお、排出路Ｃ２１は、省略することができる。この場合、排出口９５は、本体部９１の外壁面を貫通して形成することができる。また、排出口９５は、水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）以外の方向に設けることもできる。
開閉弁９６は、第二流路Ｃ２に設けられている。開閉弁９６は、異物を排出するときには排出口９５を開状態にし、異物を排出しないときには排出口９５を閉状態にする。開状態は、排出口９５と第二流路Ｃ２とが連通した状態であり、排出口９５は、ストレーナ９４によって規制された異物を流体とともに継ぎ手９０の外部に排出可能である。一方、閉状態は、排出口９５と第二流路Ｃ２とが遮断された状態であり、ストレーナ９４によって規制された異物は、継ぎ手９０の外部に排出されない。
開閉弁９６は、例えば、公知の開閉弁を用いることができ、開閉弁９６と本体部９１との接続方法や弁体の種類、材質などは限定されない。開閉弁９６と本体部９１との接続方法として、例えば、ねじ込み、溶接、フランジなどが挙げられる。また、弁体の種類として、例えば、スライド弁、ボール弁、仕切り弁（ゲートバルブ）などが挙げられる。弁体は、例えば、樹脂などの非金属材料やステンレス鋼などの金属材料で形成することができる。また、弁体は、本体部９１の材質に合わせて形成することができる。
開閉弁９６は、流体の種類、温度、圧力などに応じて選定することができる。本実施形態では、流体として水を用いる。そのため、開閉弁９６は、例えば、公知の管用ねじを用いることができる。管用ねじは、第二流路Ｃ２を形成する第二内壁面９１ｂに、ねじ形成することにより、本体部９１と開閉弁９６とを容易に接続することができる。
図２に示すように、第二流路Ｃ２において、開閉弁９６が前進した状態のとき、排出口９５は、開閉弁９６によって流路が塞がれて閉状態になる。このとき、開閉弁９６の先端部９６ａは、鉛直方向上向き（矢印Ｚ２方向）に移動しており、開状態のときと比べて、第一流路Ｃ１に近づいている。一方、第二流路Ｃ２において、開閉弁９６が後退した状態のとき、排出口９５は、開閉弁９６によって流路が塞がれず、開状態になる。このとき、開閉弁９６の先端部９６ａは、鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）に移動しており、閉状態のときと比べて、第一流路Ｃ１から離れている。開閉弁９６を移動させる方法は、限定されない。開閉弁９６は、例えば、手動操作可能な開閉弁を用いることができ、電動弁などの遠隔操作可能な開閉弁を用いることもできる。
次に、ストレーナ９４の異物の通過を規制する規制面９４ｒの上端の高さ位置を第一上端位置Ｈ１１とし、ストレーナ９４の異物の通過を規制する規制面９４ｒの下端の高さ位置を第一下端位置Ｈ１２とする。また、流入口９２の上端の高さ位置を第二上端位置Ｈ２１とし、流入口９２の下端の高さ位置を第二下端位置Ｈ２２とする。さらに、排出口９５の上端の高さ位置を第三上端位置Ｈ３１とし、排出口９５の下端の高さ位置を第三下端位置Ｈ３２とする。また、流出口９３の上端の高さ位置を第四上端位置Ｈ４１とし、流出口９３の下端の高さ位置を第四下端位置Ｈ４２とする。なお、これらの「高さ位置」は、継ぎ手９０が流路７０を形成する配管に取り付けられたときの鉛直方向（矢印Ｚ方向）における位置をいう。
図２に示すように、本実施形態では、第一流路Ｃ１は、水平方向（矢印Ｘ方向）に沿って延伸して形成されており、ストレーナ９４、流入口９２および流出口９３は、第一流路Ｃ１の第一軸線Ｃ１ｘと同軸に設けられている。そのため、第一上端位置Ｈ１１、第二上端位置Ｈ２１および第四上端位置Ｈ４１は、同じ高さ位置に配設されている。また、第一下端位置Ｈ１２、第二下端位置Ｈ２２および第四下端位置Ｈ４２は、同じ高さ位置に配設されている。
さらに、第二流路Ｃ２は、第一流路Ｃ１のうちの流入口側流路Ｃ１１から下方（本実施形態では、鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向））に向けて分岐した流路であり、第二流路Ｃ２には、排出口９５が接続されている。そのため、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２、第二下端位置Ｈ２２および第四下端位置Ｈ４２のいずれに対しても下方位置に配設されている。
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０によれば、排出口９５は、流入口９２とストレーナ９４との間の流路である流入口側流路Ｃ１１から下方に向けて分岐した流路である第二流路Ｃ２に接続されている。また、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２および第二下端位置Ｈ２２のいずれに対しても下方位置に配設されている。そのため、ストレーナ９４によって規制された異物は、自重によって下方に落下する際に、排出口９５が接続されている第二流路Ｃ２に誘導され易い。また、第二流路Ｃ２に誘導され集積した異物は、開閉弁９６が排出口９５を開状態にすることにより、排出口９５から継ぎ手９０の外部に排出することができる。このように、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、ブラシ部材等の異物除去手段を別途設けることなく、ストレーナ９４によって規制された異物を除去し、排出することができる。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、異物除去手段を別途設ける場合と比べて、小型化することができ、異物の排出可能化と小型化との両立を図ることができる。
また、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０によれば、接続口９７は、ストレーナ９４の規制面９４ｒと接している。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、ストレーナ９４によって異物の通過を確実に規制しつつ、規制された異物を第二流路Ｃ２に誘導し易い。
なお、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、ストレーナ９４によって規制された異物が、自重によって下方に落下することにより、異物が除去され、排出口９５から継ぎ手９０の外部に排出される。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、流路７０を形成する配管から継ぎ手９０を取り外すことなく、異物の除去および排出を行うことができる。また、異物の排出は、上流側流路７１から供給される流体の供給を継続した状態で行うこともできる。さらに、仮に、ストレーナ９４が異物によって目詰まりを起こした場合には、上流側流路７１から供給される流体の供給を中止した状態で、異物の除去および排出を行うこともできる。
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０によれば、第四下端位置Ｈ４２は、第一下端位置Ｈ１２と同じ高さ位置に配設されている。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第四下端位置Ｈ４２が第一下端位置Ｈ１２より下方位置に配設されている場合と比べて、下流側流路７２から流体を逆流させることが容易である。
具体的には、まず、上流側流路７１から供給される流体の供給が中止される。次に、開閉弁９６は、上流側流路７１から供給される流体の供給を中止した状態で、排出口９５を閉状態から開状態にする。これにより、下流側流路７２から流体が逆流する。逆流した流体は、ストレーナ９４の規制面９４ｒ（流入面９４ａ）を通過する際に、規制面９４ｒ（流入面９４ａ）に付着して目詰まりを起こしている異物をストレーナ９４から除去する。そして、排出口９５は、下流側流路７２から逆流させた流体とともに当該異物を排出する。このように、仮に、ストレーナ９４が異物によって目詰まりした場合においても、ストレーナ９４によって規制された異物は、除去され、排出口９５から継ぎ手９０の外部に排出される。
＜第二実施形態＞
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、ストレーナ９４が水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）に傾斜した状態で、第一流路Ｃ１を形成する第一内壁面９１ａに固定されている点で、概ね第一実施形態と異なる。
図４に示すように、ストレーナ９４は、水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）に傾斜した状態で、第一流路Ｃ１を形成する第一内壁面９１ａに固定されている。そのため、本実施形態では、ストレーナ９４は、規制面９４ｒが楕円状に形成されている。図４に示す破線ＢＬ２１は、楕円の長軸方向を示している。楕円の短軸方向は、紙面に垂直な方向である。ここで、接続口９７を含む平面と、ストレーナ９４の規制面９４ｒと、のなす角（鋭角）を傾斜角θ１とする。傾斜角θ１は、第一流路Ｃ１におけるストレーナ９４の傾斜状態を示しており、第一角度に設定されていると好適である。
第一角度は、第一流路Ｃ１の直径を接続口９７の直径で除した値の逆正接（アーク・タンジェント）によって得られる角度をいう。ここで、楕円状の規制面９４ｒの長軸（破線ＢＬ２１で示す）と第一内壁面９１ａとの二つの交点のうち、交点Ｐ２１（第一実施形態で既述の接点Ｐ１１と同じ。）と異なる側の交点を交点Ｐ２２とする。また、交点Ｐ２２から鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）に延伸した垂線と、第一内壁面９１ａとの交点を交点Ｐ２３とする。
交点Ｐ２２と交点Ｐ２３との間の距離である鉛直方向距離Ｌ１１は、第一流路Ｃ１の直径に相当する。また、交点Ｐ２１（接点Ｐ１１）と交点Ｐ２３との間の距離を水平方向距離Ｌ１２とする。水平方向距離Ｌ１２が接続口９７の直径と同じとき、傾斜角θ１は、第一角度に設定される。この場合、図４に示すように、流体に混入した異物は、規制面９４ｒのいずれの位置で規制されても、自重によって下方に落下する際に、第二流路Ｃ２に誘導され易い。
本実施形態においても、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２および第二下端位置Ｈ２２のいずれに対しても下方位置に配設されている。また、接続口９７は、ストレーナ９４の規制面９４ｒと接している。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第一実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。なお、後述する第三実施形態および第四実施形態においても、本実施形態と同様に、ストレーナ９４を形成し、配設することができる。
＜第三実施形態＞
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第二流路Ｃ２の先端側に排出口９５が設けられており、開閉弁９６としてボール弁が用いられている点で、概ね第一実施形態と異なる。
図５に示すように、排出口９５は、第二流路Ｃ２を形成する第二内壁面９１ｂの先端側の開口部に設けられている。本実施形態においても、排出口９５は、第二流路Ｃ２に接続されている。なお、排出路Ｃ２１は、省略されている。また、本実施形態では、開閉弁９６として、公知のボール弁が用いられている。ボール弁は、例えば、球状、半球状、円筒状の弁体の回転位置によって、流体の流通を制御する。ここで、流体の通過を許容する弁体の回転位置を通過許容位置Ｐｒ１とする。また、流体の通過を規制する弁体の回転位置を通過規制位置Ｐｒ２とする。通過許容位置Ｐｒ１は、通過規制位置Ｐｒ２から９０度回転した位置に相当する。
弁体の回転位置が通過許容位置Ｐｒ１のとき、弁体内の流路９６ｂと第二流路Ｃ２とが連通し、排出口９５は、開状態になる。このとき、ストレーナ９４によって規制された異物は、流体とともに弁体内の流路９６ｂを通過して、流体とともに排出口９５から排出される。一方、弁体の回転位置が通過規制位置Ｐｒ２のとき、弁体内の流路９６ｂと第二流路Ｃ２とが遮断されており、排出口９５は、閉状態になる。このとき、ストレーナ９４によって規制された異物は、弁体内の流路９６ｂを通過することができず、継ぎ手９０の外部に排出されない。なお、弁体を回転させる方法は、限定されない。開閉弁９６は、例えば、手動操作可能な開閉弁を用いることができ、電動弁などの遠隔操作可能な開閉弁を用いることもできる。
本実施形態においても、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２および第二下端位置Ｈ２２のいずれに対しても下方位置に配設されている。また、接続口９７は、ストレーナ９４の規制面９４ｒと接している。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第一実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。なお、他の実施形態においても、本実施形態と同様に、第二流路Ｃ２の先端側に排出口９５を設けることができ、開閉弁９６としてボール弁を用いることができる。
＜第四実施形態＞
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、本体部９１が略Ｙ字形状に形成されており、第二流路Ｃ２が傾斜している点で、概ね第一実施形態と異なる。
図６に示すように、本体部９１は、略Ｙ字形状に形成されている。本実施形態では、第二流路Ｃ２は、鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）から水平方向流出口側（矢印Ｘ２方向）に傾斜した状態に形成されている。なお、第二流路Ｃ２は、鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）から水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）に傾斜した状態に形成することもできる。この場合、排出口９５が設けられる部位は、例えば、水平方向流出口側（矢印Ｘ２方向）に向かって、本体部９１を突出させて形成することができる。いずれの場合においても、本体部９１内には、排出路Ｃ２１を形成することができ、排出口９５は、排出路Ｃ２１を介して、第二流路Ｃ２に接続することができる。なお、第一実施形態と同様に、排出路Ｃ２１は、省略することもできる。
ここで、排出路Ｃ２１の他端側の開口部９５ａ（排出路Ｃ２１が省略される場合は、開口部９５ａに相当する部位）によって囲まれる領域を異物通過領域とする。また、接点Ｐ１１（接続口９７と規制面９４ｒとの接点）から鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）に延伸した垂線を垂線ＰＬ１とする。本実施形態では、垂線ＰＬ１が異物通過領域を貫通可能に、開口部９５ａ（排出路Ｃ２１が省略される場合は、開口部９５ａに相当する部位）が配設されていると好適である。
ストレーナ９４によって規制された異物は、排出口９５が閉状態のときに、自重によって下方に落下すると、異物通過領域近傍の開閉弁９６の先端部９６ａに堆積し易い。開閉弁９６が後退して、排出口９５が閉状態から開状態になると、開閉弁９６の先端部９６ａに堆積した異物は、直近の異物通過領域を通過して、排出路Ｃ２１、排出口９５の順に誘導され、排出口９５から継ぎ手９０の外部に排出される。そのため、第二流路Ｃ２における異物の移動距離を短縮化することができ、第二内壁面９１ｂの広範囲に亘って、異物が堆積することが抑制される。よって、特に、第二流路Ｃ２の基端側に異物が堆積して、第二流路Ｃ２が塞がれることが低減される。
なお、本実施形態においても、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２および第二下端位置Ｈ２２のいずれに対しても下方位置に配設されている。また、接続口９７は、ストレーナ９４の規制面９４ｒと接している。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第一実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。さらに、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第二流路Ｃ２が傾斜した状態に形成されているので、第一実施形態と比べて、鉛直方向（矢印Ｚ方向）における小型化が容易である。なお、他の実施形態においても、本実施形態と同様にして、第二流路Ｃ２を傾斜した状態に形成することができる。
＜第五実施形態＞
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃに、ストレーナ９４が固定されている点で、概ね第一実施形態と異なる。
図７に示すように、第一流路Ｃ１は、鉛直流路Ｃ１２を含んでいる。同図では、鉛直流路Ｃ１２は、破線で囲まれた領域で示されている。鉛直流路Ｃ１２は、鉛直方向（矢印Ｚ方向）に形成された流路であり、流体が鉛直方向（矢印Ｚ方向）に流通可能である。鉛直流路Ｃ１２の下方側（流体の流入側）は、流入口側流路Ｃ１１に接続されている。また、鉛直流路Ｃ１２の上方側（流体の流出側）は、流出口側流路Ｃ１３に接続されている。なお、本実施形態においても、流入口側流路Ｃ１１および流出口側流路Ｃ１３は、水平方向（矢印Ｘ方向）に沿って延伸して形成されている。
ここで、第一内壁面９１ａのうち、鉛直流路Ｃ１２を形成する内壁面を第三内壁面９１ｃとし、鉛直流路Ｃ１２の軸線を第三軸線Ｃ３ｘとする。第三軸線Ｃ３ｘに垂直な平面で切断した第三内壁面９１ｃの断面形状は、限定されない。本実施形態では、第三内壁面９１ｃの断面形状は、流入口側流路Ｃ１１に接続される部位および流出口側流路Ｃ１３に接続される部位を除いて、例えば、円形に形成されている。また、第二流路Ｃ２は、鉛直流路Ｃ１２と同軸に、鉛直流路Ｃ１２の下方側端部に接続されている。つまり、第二流路Ｃ２の第二軸線Ｃ２ｘと鉛直流路Ｃ１２の第三軸線Ｃ３ｘとは、一致している。
ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２に設けられている。本実施形態では、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２内に設けられており、規制面９４ｒが第三軸線Ｃ３ｘと直交した状態で、鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃに固定されている。また、第一上端位置Ｈ１１および第一下端位置Ｈ１２は、同じ高さ位置に配設されている。なお、第一上端位置Ｈ１１および第一下端位置Ｈ１２は、第二上端位置Ｈ２１と比べて上方位置（第二上端位置Ｈ２１と同じ高さ位置を含む）、かつ、第四下端位置Ｈ４２と比べて下方位置（第四下端位置Ｈ４２と同じ高さ位置を含む）の範囲に配設することができる。
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０によれば、第一流路Ｃ１は、鉛直流路Ｃ１２を含んでいる。また、第二流路Ｃ２は、鉛直流路Ｃ１２と同軸に、鉛直流路Ｃ１２の下方側端部に接続されている。さらに、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２に設けられている。また、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２および第二下端位置Ｈ２２のいずれに対しても下方位置に配設されている。本実施形態では、第二流路Ｃ２は、鉛直流路Ｃ１２と同軸に、鉛直流路Ｃ１２の下方側端部に接続されており、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２に設けられている。そのため、流体に混入した異物は、規制面９４ｒのいずれの位置で規制されても、自重によって下方に落下する際に、排出口９５が接続されている第二流路Ｃ２に誘導され易い。また、第二流路Ｃ２に集積した異物は、第一実施形態と同様にして、排出口９５から継ぎ手９０の外部に排出することができる。よって、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第一実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
また、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０によれば、第四下端位置Ｈ４２は、第一下端位置Ｈ１２と比べて上方位置に配設されている。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第四下端位置Ｈ４２が第一下端位置Ｈ１２と同じ高さ位置に配設されている第一実施形態と比べて、下流側流路７２から流体を逆流させることが容易である。よって、仮に、ストレーナ９４が異物によって目詰まりした場合においても、ストレーナ９４によって規制された異物は、第一実施形態と同様にして、除去することができ、排出口９５から継ぎ手９０の外部に排出することができる。
なお、本実施形態の第一流路Ｃ１は、鉛直流路Ｃ１２を含んでおり、第一実施形態と比べて、流路が複雑である。そのため、ストレーナ９４を溶着等によって第三内壁面９１ｃに固定しようとすると、第一実施形態と比べて、作業が煩雑になり、作業性が低下する可能性がある。そこで、本実施形態では、開閉弁９６は、ストレーナ９４とともに鉛直方向（矢印Ｚ方向）に移動可能な可動弁を用いると好適である。
具体的には、図８に示すように、開閉弁９６は、鉛直方向（矢印Ｚ方向）に延在する連結部材９８によって、ストレーナ９４と連結されている。連結部材９８は、ストレーナ９４と開閉弁９６とを鉛直方向（矢印Ｚ方向）に連結することができれば良く、材質、形状などは限定されない。連結部材９８は、例えば、樹脂などの非金属材料で形成することができ、ステンレス鋼などの金属材料で形成することもできる。また、連結部材９８は、例えば、棒状や筒状に形成することができる。なお、連結部材９８が筒状の場合、連結部材９８によって流体の流通が妨げられないように、連結部材９８には、流体が流通可能な流通口９８ａを設けておくと良い。
本実施形態の開閉弁９６は、ストレーナ９４とともに鉛直方向（矢印Ｚ方向）に移動可能な可動弁である。開閉弁９６は、第二流路Ｃ２において、鉛直方向（矢印Ｚ方向）に移動可能であれば良く、種類、材質などは、限定されない。開閉弁９６は、例えば、第一実施形態と同様に、管用ねじを用いることができる。本実施形態の開閉弁９６は、異物を排出するときには、ストレーナ９４が異物の通過を規制しつつストレーナ９４とともに鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）に移動して、排出口９５を閉状態から開状態にする。また、開閉弁９６は、異物の排出後には、ストレーナ９４が異物の通過を規制しつつストレーナ９４とともに鉛直方向上向き（矢印Ｚ２方向）に移動して、排出口９５を開状態から閉状態にする。
本実施形態では、ストレーナ９４の高さ位置は、開閉弁９６の移動とともに変化する。しかしながら、ストレーナ９４の高さ位置がいずれの高さ位置であっても（排出口９５が開状態、閉状態および移行状態のいずれの状態においても）、ストレーナ９４は、異物の通過を規制することが望ましい。よって、本実施形態では、ストレーナ９４が最も鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）に移動した状態のとき（排出口９５が開状態のとき）においても、第一上端位置Ｈ１１および第一下端位置Ｈ１２は、第二上端位置Ｈ２１と同じ高さ位置または第二上端位置Ｈ２１と比べて上方位置に配設されていると良い。逆に、ストレーナ９４が最も鉛直方向上向き（矢印Ｚ２方向）に移動した状態のとき（排出口９５が閉状態のとき）においても、第一上端位置Ｈ１１および第一下端位置Ｈ１２は、第四下端位置Ｈ４２と同じ高さ位置または第四下端位置Ｈ４２と比べて下方位置に配設されていると良い。
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０によれば、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２内に設けられている。また、開閉弁９６は、鉛直方向（矢印Ｚ方向）に延在する連結部材９８によってストレーナ９４と連結されており、ストレーナ９４とともに鉛直方向（矢印Ｚ方向）に移動可能な可動弁である。そのため、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃに、ストレーナ９４を固定する必要がなく、製造上の作業性が向上する。
また、開閉弁９６は、異物を排出するときには、ストレーナ９４が異物の通過を規制しつつストレーナ９４とともに鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）に移動して、排出口９５を閉状態から開状態にし、異物の排出後には、ストレーナ９４が異物の通過を規制しつつストレーナ９４とともに鉛直方向上向き（矢印Ｚ２方向）に移動して、排出口９５を開状態から閉状態にする。そのため、排出口９５が開状態、閉状態および移行状態のいずれの状態においても、ストレーナ９４は、流体に混入した異物の通過を規制することができる。よって、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、可動型のストレーナ９４においても、上流側流路７１から供給される流体の供給を中止することなく（燃料電池システム１の運転を中止することなく）、ストレーナ９４によって異物を規制しつつ、規制された異物を排出口９５から継ぎ手９０の外部に排出することができる。以上のことは、次の第六実施形態においても同様である。
なお、鉛直流路Ｃ１２の代わりに傾斜流路を用いることもできる。傾斜流路は、水平方向（矢印Ｘ方向）に沿った方向に対して、傾斜した流路をいう。しかしながら、鉛直流路Ｃ１２の代わりに傾斜流路を用いると、傾斜流路を形成する内壁面に異物が堆積し易くなる。また、鉛直流路Ｃ１２の代わりに傾斜流路を用いると、鉛直流路Ｃ１２を用いる場合と比べて、継ぎ手９０が大型化し易い。そのため、異物の堆積の抑制および継ぎ手９０の小型化という観点からは、傾斜流路と比べて、鉛直流路Ｃ１２を用いるのが良い。以上のことは、以降の実施形態においても同様である。
また、本実施形態では、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２に設けられるので、ストレーナ９４は、板状のストレーナ以外に、例えば、籠状のストレーナを用いることもできる。この場合、ストレーナ９４の規制面９４ｒは、籠内の底面に相当する。また、籠状のストレーナ９４は、板状のストレーナ９４と同様に、例えば、溶着、接着、カシメなどによって、固定することができ、既述の連結部材９８によって、開閉弁９６と連結することもできる。
＜第六実施形態＞
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、ストレーナ９４が水平方向（矢印Ｘ方向）に対して傾斜した状態で、鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃに固定されている点で、概ね第五実施形態と異なる。
図９に示すように、ストレーナ９４は、水平方向（矢印Ｘ方向）に対して傾斜した状態で、鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃに固定されている。具体的には、ストレーナ９４は、水平方向（矢印Ｘ方向）に対して、水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）が上方に、かつ、水平方向流出口側（矢印Ｘ２方向）が下方に傾斜した状態で、鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃに固定されている。そのため、ストレーナ９４は、規制面９４ｒが楕円状に形成されている。図９に示す破線ＢＬ３１は、楕円の長軸方向を示している。楕円の短軸方向は、紙面に垂直な方向である。本実施形態では、ストレーナ９４は、規制面９４ｒが第三軸線Ｃ３ｘと直交していない。
本実施形態においても、第一流路Ｃ１は、鉛直流路Ｃ１２を含んでいる。また、第二流路Ｃ２は、鉛直流路Ｃ１２と同軸に、鉛直流路Ｃ１２の下方側端部に接続されている。さらに、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２に設けられている。また、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２および第二下端位置Ｈ２２のいずれに対しても下方位置に配設されている。さらに、第四下端位置Ｈ４２は、第一下端位置Ｈ１２と比べて上方位置に配設されている。よって、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第五実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
本実施形態では、第一上端位置Ｈ１１は、第二上端位置Ｈ２１と同じ高さ位置に配設されており、第一下端位置Ｈ１２は、第二下端位置Ｈ２２と同じ高さ位置に配設されている。なお、第一上端位置Ｈ１１は、第二上端位置Ｈ２１と比べて上方位置（第二上端位置Ｈ２１と同じ高さ位置を含む）、かつ、第四上端位置Ｈ４１と比べて下方位置（第四上端位置Ｈ４１と同じ高さ位置を含む）の範囲に配設することができる。鉛直流路Ｃ１２が鉛直方向上向き（矢印Ｚ２方向）にさらに突出して延伸されている場合は、第一上端位置Ｈ１１は、第四上端位置Ｈ４１と比べて上方位置に配設することもできる。また、第二下端位置Ｈ２２は、第三上端位置Ｈ３１と比べて上方位置、かつ、第四下端位置Ｈ４２と比べて下方位置（第四下端位置Ｈ４２と同じ高さ位置を含む）の範囲に配設することができる。
このように、「ストレーナ９４が鉛直流路Ｃ１２に設けられる」には、ストレーナ９４の規制面９４ｒの全部が鉛直流路Ｃ１２内に配設される場合の他、ストレーナ９４の規制面９４ｒの一部が鉛直流路Ｃ１２外に配設される場合も含む。また、後述する実施形態に示すように、「ストレーナ９４が鉛直流路Ｃ１２に設けられる」には、ストレーナ９４の規制面９４ｒが鉛直流路Ｃ１２に接した状態で、鉛直流路Ｃ１２に近接して配設される場合も含まれる。なお、いずれの場合も、ストレーナ９４は、流体に混入した異物の通過を規制可能に、かつ、規制された異物が自重によって落下可能に配設される必要がある。
また、ストレーナ９４の水平方向（矢印Ｘ方向）に対する傾斜方向は、限定されない。図９の破線で示すストレーナ９４ｘは、水平方向（矢印Ｘ方向）に対して、水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）が下方に、かつ、水平方向流出口側（矢印Ｘ２方向）が上方に傾斜した状態で、鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃに固定されている。この場合においても、燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第五実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
図９の破線で示すストレーナ９４ｘでは、第一上端位置Ｈ１１は、第四下端位置Ｈ４２と同じ高さ位置に配設されており、第一下端位置Ｈ１２は、第二上端位置Ｈ２１と同じ高さ位置に配設されている。なお、図９の破線で示すストレーナ９４ｘでは、第一上端位置Ｈ１１および第一下端位置Ｈ１２は、第二上端位置Ｈ２１と比べて上方位置（第二上端位置Ｈ２１と同じ高さ位置を含む）、かつ、第四下端位置Ｈ４２と比べて下方位置（第四下端位置Ｈ４２と同じ高さ位置を含む）の範囲に配設することができる。
＜第七実施形態＞
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、鉛直流路Ｃ１２の上方側において、ストレーナ９４の規制面９４ｒが鉛直流路Ｃ１２に接した状態で、ストレーナ９４が鉛直流路Ｃ１２に近接して配設されている点で、概ね第一実施形態および第五実施形態と異なる。
図１０に示すように、第一流路Ｃ１は、鉛直流路Ｃ１２を含んでいる。また、第二流路Ｃ２は、鉛直流路Ｃ１２と同軸に、鉛直流路Ｃ１２の下方側端部に接続されている。さらに、本実施形態では、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２の上方側において、規制面９４ｒが鉛直流路Ｃ１２に接した状態で、鉛直流路Ｃ１２に近接して配設されている。この場合、ストレーナ９４は、仮想面９４ｖが鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃと接するように配設されていると好適である。仮想面９４ｖは、ストレーナ９４の規制面９４ｒを鉛直方向下向き（矢印Ｚ１方向）に延伸した仮想の面をいう。
図１１に示すように、本実施形態では、仮想面９４ｖは、鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃと接している。同図では、仮想面９４ｖは、実線で示されており、仮想面９４ｖと第三内壁面９１ｃとの接点は、接点Ｐ３１で示されている。これにより、ストレーナ９４は、破線ＢＬ４１で示す場合と比べて、異物の通過を確実に規制することができる。また、ストレーナ９４によって規制された異物は、破線ＢＬ４２で示す場合と比べて、自重によって下方に落下する際に、鉛直流路Ｃ１２および第二流路Ｃ２に誘導され易い。
破線ＢＬ４１は、本実施形態と比べて、水平方向流入口側（矢印Ｘ１方向）にストレーナ９４を配設した場合の仮想面９４ｖの位置を示している。この場合、流体に混入した異物は、鉛直流路Ｃ１２を迂回して、ストレーナ９４の流出面９４ｂ側に流通することができる。そのため、ストレーナ９４によって、異物の通過が規制されない場合が生じる。一方、破線ＢＬ４２は、本実施形態と比べて、水平方向流出口側（矢印Ｘ２方向）にストレーナ９４を配設した場合の仮想面９４ｖの位置を示している。この場合、ストレーナ９４によって規制された異物は、自重によって下方に落下する際に、ストレーナ９４の流入面９４ａ側の第一内壁面９１ａに堆積し易く、鉛直流路Ｃ１２および第二流路Ｃ２に誘導され難い。
なお、破線ＢＬ４３に示すように、仮想面９４ｖが第三内壁面９１ｃの形状に沿うように、ストレーナ９４の規制面９４ｒを形成することもできる。この場合、規制面９４ｒは、鉛直方向（矢印Ｚ方向）視において、円弧状に形成され、仮想面９４ｖと第三内壁面９１ｃとが接する部位が増大する。そのため、ストレーナ９４によって規制された異物は、自重によって下方に落下する際に、本実施形態と比べて、鉛直流路Ｃ１２および第二流路Ｃ２に誘導され易い。以上のように、仮想面９４ｖと第三内壁面９１ｃとの位置関係による作用効果は、第一実施形態で既述の接続口９７と規制面９４ｒとの位置関係による作用効果と同様である。
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０によれば、第一流路Ｃ１は、鉛直流路Ｃ１２を含んでいる。また、第二流路Ｃ２は、鉛直流路Ｃ１２と同軸に、鉛直流路Ｃ１２の下方側端部に接続されている。さらに、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２に設けられており、規制面９４ｒが鉛直流路Ｃ１２に接した状態で、鉛直流路Ｃ１２に近接して配設されている。また、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２および第二下端位置Ｈ２２のいずれに対しても下方位置に配設されている。本実施形態においても、燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第五実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。また、本実施形態のストレーナ９４は、仮想面９４ｖが鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃと接するように配設されている。よって、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第一実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
なお、本実施形態では、第一上端位置Ｈ１１は、第二上端位置Ｈ２１と比べて上方位置に配設されており、第一下端位置Ｈ１２は、第二下端位置Ｈ２２と比べて上方位置に配設されている。また、第一上端位置Ｈ１１および第一下端位置Ｈ１２は、いずれも第二上端位置Ｈ２１と比べて上方位置に配設されている。さらに、第四上端位置Ｈ４１は、第一上端位置Ｈ１１と同じ高さ位置に配設されており、第四下端位置Ｈ４２は、第一下端位置Ｈ１２と同じ高さ位置に配設されている。
＜第八実施形態＞
本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、鉛直流路Ｃ１２の下方側において、ストレーナ９４の規制面９４ｒが鉛直流路Ｃ１２に接した状態で、ストレーナ９４が鉛直流路Ｃ１２に近接して配設されている点で、概ね第一実施形態および第五実施形態と異なる。
図１２に示すように、第一流路Ｃ１は、鉛直流路Ｃ１２を含んでいる。また、第二流路Ｃ２は、鉛直流路Ｃ１２と同軸に、鉛直流路Ｃ１２の下方側端部に接続されている。さらに、ストレーナ９４は、鉛直流路Ｃ１２に設けられており、鉛直流路Ｃ１２の下方側において、規制面９４ｒが鉛直流路Ｃ１２に接した状態で、鉛直流路Ｃ１２に近接して配設されている。また、第三上端位置Ｈ３１は、第一下端位置Ｈ１２および第二下端位置Ｈ２２のいずれに対しても下方位置に配設されている。本実施形態においても、燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第五実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。また、第七実施形態と同様に、ストレーナ９４は、仮想面９４ｖが鉛直流路Ｃ１２を形成する第三内壁面９１ｃと接するように配設されていると好適である。
なお、本実施形態では、第一上端位置Ｈ１１は、第二上端位置Ｈ２１と比べて下方位置に配設されており、第一下端位置Ｈ１２は、第二下端位置Ｈ２２と比べて下方位置に配設されている。また、第一上端位置Ｈ１１および第一下端位置Ｈ１２は、いずれも第二下端位置Ｈ２２と比べて下方位置に配設されている。さらに、第四上端位置Ｈ４１は、第一上端位置Ｈ１１と同じ高さ位置に配設されており、第四下端位置Ｈ４２は、第一下端位置Ｈ１２と同じ高さ位置に配設されている。
また、鉛直流路Ｃ１２の下方側に着目すると、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第一実施形態と同様の構成を備えていると言える。つまり、第一実施形態と同様に、接続口９７は、ストレーナ９４の規制面９４ｒと接している。よって、本実施形態の燃料電池システム１の継ぎ手９０は、第一実施形態で既述の作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜その他＞
本発明は、上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施することができる。例えば、第一流路Ｃ１は、水平方向（矢印Ｘ方向）に対して、傾斜させて配設することもできる。また、第一流路Ｃ１および第二流路Ｃ２の流路断面積は、同一であっても異なっていても良い。さらに、第五実施形態〜第八実施形態において、流入口側流路Ｃ１１および流出口側流路Ｃ１３の流路断面積は、同一であっても異なっていても良い。また、流入口側流路Ｃ１１および流出口側流路Ｃ１３の流路断面積が異なる場合、流出口側流路Ｃ１３の流路断面積は、流入口側流路Ｃ１１の流路断面積と比べて、小さくすることもできる。
１：燃料電池システム、２４：燃料電池、
７０：流路、７１：上流側流路、７２：下流側流路、
８０：外部装置、
９０：継ぎ手、９１ａ：第一内壁面、９１ｂ：第二内壁面、
９２：流入口、９３：流出口、９４：ストレーナ、９４ｒ：規制面、
９５：排出口、９６：開閉弁、９７：接続口、９８：連結部材、
Ｃ１：第一流路、Ｃ１１：流入口側流路、Ｃ１２：鉛直流路、Ｃ２：第二流路、
Ｈ１２：第一下端位置、Ｈ２２：第二下端位置、
Ｈ３１：第三上端位置、Ｈ４２：第四下端位置。

Claims (5)

  1. 燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池を備える燃料電池システムおよび前記燃料電池システムの外部に設けられる外部装置のうちの一方から他方に向けて液状の流体が流通する流路に設けられる燃料電池システムの継ぎ手であって、
    前記流路のうちの上流側流路に接続され、前記流体が前記上流側流路から流入する流入口と、
    前記流路のうちの下流側流路に接続され、前記流体が前記下流側流路に流出する流出口と、
    前記流入口と前記流出口との間の前記継ぎ手内の前記流路である第一流路に設けられ、前記流体の通過を許容しつつ前記流体に混入した固形の異物の通過を規制するストレーナと、
    前記第一流路のうちの前記流入口と前記ストレーナとの間の前記流路である流入口側流路から下方に向けて分岐した流路である第二流路に接続され、前記ストレーナによって規制された前記異物を前記流体とともに前記継ぎ手の外部に排出可能な排出口と、
    前記第二流路に設けられ、前記異物を排出するときには前記排出口を開状態にし、前記異物を排出しないときには前記排出口を閉状態にする開閉弁と、
    を備え、
    前記ストレーナの前記異物の通過を規制する規制面の下端の高さ位置を第一下端位置とし、前記流入口の下端の高さ位置を第二下端位置とし、前記排出口の上端の高さ位置を第三上端位置とするとき、
    前記第三上端位置は、前記第一下端位置および前記第二下端位置のいずれに対しても下方位置に配設されており、
    前記第二流路の基端であって、前記第一流路を形成する第一内壁面と前記第二流路を形成する第二内壁面とが接続される接続口は、前記ストレーナの前記規制面と接している燃料電池システムの継ぎ手。
  2. 燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池を備える燃料電池システムおよび前記燃料電池システムの外部に設けられる外部装置のうちの一方から他方に向けて液状の流体が流通する流路に設けられる燃料電池システムの継ぎ手であって、
    前記流路のうちの上流側流路に接続され、前記流体が前記上流側流路から流入する流入口と、
    前記流路のうちの下流側流路に接続され、前記流体が前記下流側流路に流出する流出口と、
    前記流入口と前記流出口との間の前記継ぎ手内の前記流路である第一流路に設けられ、前記流体の通過を許容しつつ前記流体に混入した固形の異物の通過を規制するストレーナと、
    前記第一流路のうちの前記流入口と前記ストレーナとの間の前記流路である流入口側流路から下方に向けて分岐した流路である第二流路に接続され、前記ストレーナによって規制された前記異物を前記流体とともに前記継ぎ手の外部に排出可能な排出口と、
    前記第二流路に設けられ、前記異物を排出するときには前記排出口を開状態にし、前記異物を排出しないときには前記排出口を閉状態にする開閉弁と、
    を備え、
    前記ストレーナの前記異物の通過を規制する規制面の下端の高さ位置を第一下端位置とし、前記流入口の下端の高さ位置を第二下端位置とし、前記排出口の上端の高さ位置を第三上端位置とするとき、
    前記第三上端位置は、前記第一下端位置および前記第二下端位置のいずれに対しても下方位置に配設されており、
    前記第一流路は、鉛直方向に形成され前記流体が前記鉛直方向に流通可能な鉛直流路を含み、
    前記第二流路は、前記鉛直流路と同軸に、前記鉛直流路の下方側端部に接続されており、
    前記ストレーナは、前記鉛直流路に設けられている燃料電池システムの継ぎ手。
  3. 前記第二流路の基端であって、前記第一流路を形成する第一内壁面と前記第二流路を形成する第二内壁面とが接続される接続口は、前記ストレーナの前記規制面と接している請求項２に記載の燃料電池システムの継ぎ手。
  4. 前記ストレーナは、前記鉛直流路内に設けられており、
    前記開閉弁は、前記鉛直方向に延在する連結部材によって前記ストレーナと連結されており、前記ストレーナとともに前記鉛直方向に移動可能な可動弁であり、
    前記開閉弁は、前記異物を排出するときには前記ストレーナが前記異物の通過を規制しつつ前記ストレーナとともに鉛直方向下向きに移動して前記排出口を前記閉状態から前記開状態にし、前記異物の排出後には前記ストレーナが前記異物の通過を規制しつつ前記ストレーナとともに鉛直方向上向きに移動して前記排出口を前記開状態から前記閉状態にする請求項２に記載の燃料電池システムの継ぎ手。
  5. 前記流出口の下端の高さ位置である第四下端位置は、前記第一下端位置と同じ高さ位置または前記第一下端位置と比べて上方位置に配設されており、
    前記開閉弁は、前記上流側流路から供給される前記流体の供給を中止した状態で、前記排出口を前記閉状態から前記開状態にして、
    前記排出口は、前記下流側流路から逆流させた前記流体とともに前記異物を排出する請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池システムの継ぎ手。
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