WO2005117181A1

WO2005117181A1 - 燃料電池システム

Info

Publication number: WO2005117181A1
Application number: PCT/JP2005/010086
Authority: WO
Inventors: Tomoyoshi Kobayashi; Norio Yamagishi; Takashi Mishima; Munetoshi Kuroyanagi
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2005-12-08
Also published as: DE112005001210B4; US20080199746A1; CN1954454A; DE112005001210T5; US8241808B2; JP2005340047A; CN100448084C; JP4761181B2

Abstract

　簡単な構造により、燃料電池の負荷に応じてガスを適切にエゼクタにより供給することができる燃料電池システムを提供することを課題とする。燃料電池システム（１）は、ガス供給系（４）に配設したエゼクタ（２４）により、燃料電池（２）に供給する新たなガスを燃料電池（２）から排出されたオフガスと合流させて供給する。エゼクタ（２４）は、新たなガスを噴射し、オフガスを吸引するための負圧を発生するノズル（４６）と、ノズル（４６）を通過する新たなガスの流量を制御する流量制御機構（４７）と、を具備する。オフガスを流量制御機構（４７）に導く第１流通路（８１）がガス供給系（４）に設けられ、流量制御機構（４７）は、第１流通路（８１）から導かれたオフガスの圧力に応じて新たなガスの流量を制御する。

Description

明細書燃料電池システム技術分野

本発明は、燃料電池に供給する新たなガスを当該燃料電池から排出されたガスと合流させて供給するェゼクタを備えた燃料電池システムに関するものである。背景技術

従来、この種の燃料電池システムとして、燃料電池の負荷に対応してガスを供給できるように、ェゼクタを流量可変式で構成したものが知られている。例えば、特許文献 1に記載の燃料電池システムは、水素ガスの所定の流量に対応する二つのェゼクタを備え、燃料電池の出力電流に基づいてァクチユエータにより二つのェゼクタを適宜切り替える。また、特許文献 2に記載の燃料電池システムは、水素ガス供給系に配設した圧力または流量の複数のセンサによる検出結果に基づいて、ェゼクタの燃料供給弁の開度を適宜調整する。

[特許文献 1 ]特開 2 0 0 2— 5 6 8 7 0号公報（第 4頁〜第 6頁、第 2図） [特許文献 2 ]特開平 9一 2 1 3 3 5 3号公報（第 3頁および第 1図）発明の開示

しかし、このような従来の燃料電池システムでは、ェゼクタで流量を可変するべくァクチユエータゃセンサを設けているため、システム全体の制御を複雑化させ易かった。もっとも、この問題に鑑みてァクチユエータ等の制御性（分解能）を高めることもできるが、コストアップとなるおそれがある。本発明は、簡易な構成により、燃料電池の負荷に応じてガスを適切に供給することができる燃料電池システムを提供することをその目的としている。上記課題を解決するため、本発明の燃科電池システムは、ガス供給系に配設されたェゼクタであって、燃料電池に供給する新たなガスを燃料電池から排出されたガスと合流させて供給するェゼクタを備えている。ェゼクタは、新たなガスを噴射し、燃料電池から排出されたガスを吸引するための負圧を発生するノズルと、ノズルを通過する新たなガスの流量を制御する流量制御機構と、を有する。ガス供給系には、燃料電池から排出されェゼクタに合流するまでの間のガスを流量制御機構に導く第 1流通路が設けられる。流量制御機構は、第 1流通路から導かれたガスの圧力に応じて、新たなガスの流量を制御する。

この構成によれば、ノズルを通過する新たなガスの流量が流量制御機構により制御されるが、この制御は、燃料電池から排出されたガス（以下、主としてオフガスという。）に応じて行われる。これにより、流量制御機構の制御を機械的に行うことが可能なため、電気的なァクチユエータゃセンサ等を設けなくて済む。また、オフガスの圧力を有効に利用しているため、燃料電池の負荷に応じて、これに適量のガスを供給することが可能となる。特に、流量制御機構に導くガスがオフガスであるから、燃料電池でのガスの消費量の変動による圧力変化応答性の高い燃料電池の出口圧力がェゼクタに作用する。これにより、消費量が変動した場合に応答性良く新たなガス'を供給することができる。

ここで、「ガス供給系」とは、例えばガスが燃料としての水素ガスである場合には、水素ガスが関与する（流れる）一連のものをいう。「ガス供給系」には、ガスの供給源（例えば水素タンク）や燃料電池内のガス流路も包含される。ガス供給系は、酸素ガス供給系であってもよいし、水素ガス供給系であってもよい。

この場合、ガス供給系には、新たなガスを流量制御機構に導く第 2流通路が設けられ、流量制御機構は、第 1流通路からのガスと第 2流通路からのガスとの差圧に応じて、新たなガスの流量を制御することが、好ましい。

同様に、ガス供給系には、燃料電池に供給される合流後のガスを流量制御機構に導く第 2流通路が設けられ、流量制御機構は、第 1流通路からのガスと第 2流通路からのガスとの差圧に応じて、新たなガスの流量を制御することが、好ましい。

これらの構成によれば、新たなガスとオフガスまたは合流後のガスとの差圧に応じて、流量制御機構の制御を行うことができる。

これらの場合、流量制御機構は、先端側がノズルの開口部に臨むニードルと、ニードルの基端側に接続され、第 1流通路おょぴ第 2流通路の一方からのガスが表面側に導かれ且つ他方からのガスが裏面側に導かれるピストンと、ビストンの裏面側をニードルの先端側に向かって付勢する付勢部材と、を有し、ニードルは、ビストンにおけるガスの差圧と付勢部材の付勢力とのバランスに基づいて軸線方向に進退し、ノズルの開口面積を可変することが、好ましい。

この構成によれば、例えば、ニードルの軸線方向への退避により、ニードルとノズルの開口部との間の間隙の面積が大きくなり、この間隙から噴出される新たなガスの流量が大きくなる。逆に、ニードルの軸線方向への進出により、この間隙の面積が小さくなり、噴出される新たなガスの流量が小さくなる。このようなノズルの開口面積を可変するニードルの進退は、ピストンに作用する差圧おょぴ付勢力のパランスに基づくものである。したがって、簡易な構成によって、ノズルを通過する新たなガスの流量を適切に制御することができる。 · これらの場合、ノズルは、新たなガスの流量に対応して複数が設けられており、流量制御機構は、差圧に応じて複数のノズルを切り替えることにより新たなガスの通過を許容する一つまたは複数のノズルを選択して、新たなガスの流量を制御することが、好ましい。

この構成によれば、複数のノズルを新たなガスの各流量域に適したものに設定しているため、適宜、新たなガスを導くノズルを差圧に応じて切り替えるだけで、ノズルを通過する新たなガスの流量を適切に制御することができる。

これらの場合、第 1流通路は、燃料電池から排出されェゼクタに合流するまでの間の循環流路に分岐接続されていると共に、循環流路ょりも流路断面積を小さく設定されていることが、好ましい。

この構成によれば、ェゼクタの流量制御機構にオフガスを適切に導きつつ、ェゼクタのノズルで吸引するオフガスの流量を適切に確保することができる。以上、本発明の燃料電池システムによれば、ェゼクタによる流量制御が燃料電池から排出されたガスの圧力に応じてなされ、その制御に各種の電気的構成を必ずしも必要としないため、簡易な構成によって、燃料電池の負荷に応じたガスを適切に供給することができる。図面の簡単な説明

図 1は、実施形態 1に係る燃料電池システムの構成を示す構成図である。

図 2は、実施形態 1に係る燃料電池システムの要部を示す簡略構成図である。

図 3は、実施形態 2に係る燃料電池システムの要部を示す簡略構成図でめる。

図 4は、実施形態 3に係る燃料電池システムの要部を示す簡略構成図である。

図 5は、実施形態 4に係る燃料電池システムの要部を示す簡略構成図でめる。図 6は、実施形態 5に係る燃料電池システムの要部を示す簡略構成図である。

図 7は、実施形態 6に係る燃料電池システムの要部を示す簡略構成図である。

図 8は、実施形態 7に係る燃料電池システムの構成を示す構成図である。発明を実施するための最良の形態

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係る燃料電池システムについて説明する。この燃料電池システムは、流量可変式で構成されたェゼクタを備え、このェゼクタによるガスの流量制御を機械構造上（自律的に）行うことで、燃料電池の負荷に対応したガスの供給を行うものである。以下では、先ず、水素ガスの供給系にェゼクタを配設にした例について説明する。また、燃料電池システムとしては、これを搭載した機器として代表される燃料電池車両を例に説明する。

[実施形態 1 ]

図 1に示すように、燃料電池システム 1は、酸素ガス（空気）および水素ガス（燃料ガス）の供給を受けて電力を発生する固体分子電解質型の燃料電池 2を備えている。燃料電池 2は、多数のセルを積層したスタック構造として構成されている。燃料電池システム 1は、燃料電池 2に酸素ガスを供給する酸素ガス供給系 3と、燃料電池 2に水素ガスを供給する水素ガス供給系 4 と、を具備している。

酸素ガス供給系 3は、加湿器 1 1により加湿された酸素ガスを燃料電池 2 に供給する供給流路 1 2と、燃料電池 2から排出された酸素オフガスを加湿器 1 1に導く循環流路 1 3と、加湿器 1 1から燃焼器に酸素オフガスを導くための排気流路 1 4と、を有している。供給流路 1 2には、大気中の酸素ガスを取り込んで加湿器 1 1に圧送するコンプレッサ 1 5が設けられている。水素ガス供給系 4は、高圧の水素ガスを貯留した水素供給源としての水素タンク 2 1と、水素タンク 2 1の水素ガスを燃料電池 2に供給する供給流路 2 2と、燃料電池 2から排出された水素オフガスを供給流路 2 2に戻すための循環流路 2 3と、循環流路 2 3の水素オフガスを供給流路 2 2に還流させるェゼクタ 2 4と、を有している。ェゼクタ 2 4によって、水素タンク 2 1 からの新たな水素ガスと水素オフガスとが合流され、この合流後の混合ガスが燃料電池 2に供給される。

供給流路 2 2は、ェゼクタ 2 4の上流側に位置し、新たな水素ガスをェゼクタ 2 4に導く流路となる主流流路 2 2 aと、ェゼクタ 2 4の下流側に位置し、混合ガスを加湿器 2 5を介して燃料電池 2に導く流路となる混合流路 2 2 bと、で構成されている。主流流路 2 2 aには、その上流側から順に、これを開閉するシャツトパルプ 3 1と、水素ガスの圧力を調整するレギユレ一タ 3 2と、が介設されている。

加湿器 2 5は、混合流路 2 2 bと循環流路 2 3とに跨るようにして介設されており、混合ガスと水素オフガスとの間で水分交換を行う。このため、燃料電池 2には、適度に湿潤した混合ガスが供給されるようになっている。循環流路 2 3には、加湿器 2 5の下流側に逆止弁 3 4が介設されていると共に、加湿器 2 5の下流側において排出流路 3 5が分岐配管されている。循環流路 2 3の水素オフガスは、逆止弁 3 4を通じてェゼクタ 2 4に吸引される。なお、加湿器 2 5および逆止弁 3 4を省略した構造を採用することも可能である。

ェゼクタ 2 4は、燃料電池 2へ供給する水素ガス（混合ガス）の流量を可変可能に構成されている。図 2に示すように、ェゼクタ 2 4は、その外郭を構成する筐体 4 1を有している。筐体 4 1には、主流流路 2 2 aの下流側に接続された 1次側の供給口 4 2と、混合流路 2 2 bの上流側に接続された 2 次側の排出口 4 3と、循環流路 2 3の下流側に接続された負圧作用側（3次側）の吸込み口 4 4と、が形成されている。

筐体 4 1の内部には、新たな水素ガスを下流側に向かって噴射するノズル 4 6と、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量を制御する流量制御機構 4 7と、ノズル 4 6の下流側に設けられ、ノズル 4 6を通過した新たな水素ガスと水素オフガスとを合流させるディフューザ 4 8と、が構成されている。ノズル 4 6は、いわゆる先細ノズルからなる。すなわち、ノズル 4 6は、水素ガスの流れ方向に向かって先細りに形成されており、先端部がディフユ一ザ 4 8側に開口している。ノズル 4 6の拡開した基端側は、 1次側の供給口 4 2に連なっている。

ディフユ一ザ 4 8は、ノズル 4 6と同軸に形成されており、ノズル 4 6との間の上流側が 3次側の吸込み口 4 4に連なっている。また、ディフューザ 4 8の下流側は、 2次側の排出口 4 3に連なっている。ノズル 4 6からディフューザ 4 8に向けて新たな水素ガスが噴射されると、水素オフガスを吸引するための負圧が発生し、循環流路 2 3の水素オフガスがディフューザ 4 8 に吸い込まれる。これにより、ディフューザ 4 8において新たな水素ガスと水素オフガスとが合流 '混合され、この混合ガスが、ディフューザ 4 8から排出口 4 3を介して混合流路 2 2 bへと排出される。

流量制御機構 4 7は、先端側がノズル 4 6の開口部に臨む.ニードル 6 1と、ニードル 6 1の基端側に接続されたピストン 6 2と、ピストン 6 2の裏面側 6 2 bに配設したパネ 6 3 (付勢部材）と、を有している。これらニードル 6 1、ピストン 6 2およびバネ 6 3は、ノズル 4 6と同軸に配設されている。ニードル 6 1は、円錐または角錐の錐体からなり、先端側に向かって先細りに形成されており、例えば先端部が放物面で形成されている。パネ 6 3は、所定のばね定数を有し、ビストン 6 2の裏面側 6 2 bと筐体 4 1の内部との間に介設されている。パネ 6 3は、ピストン 6 2の裏面側 6 2 bをニードル 6 1の先端側に向かって付勢する。

ピストン 6 2は、その外周部を筐体 4 1の内部に支持されており、その軸線方向に摺動可能に構成されている。ビストン 6 2の表面側 6 2 aは、その中央部には-一ドル 6 1を接続していると共に、これを除く他の周辺部には供給口 4 2を介して主流流路 2 2 aカゝらの新たな水素ガスが導かれるようになっている。一方、ピストン 6 2の裏面側 6 2 bは、その中央部にはバネ 6 3が接続されていると共に、これを除く他の周辺部には筐体 4 1に形成された圧力導入口 7 0を介して循環流路 2 3からの水素オフガスが信号圧として' 導かれるようになっている。

具体的には、水素ガス供給系 4には、ピストン 6 2の表裏各面に新たな水素ガスおよぴ水素オフガスをそれぞれ導く二つの流通路（第 1流通路およぴ第 2流通路）が設けられている。第 1流通路は、循環流路 2 3に分岐接続されて循環流路 2 3よりも流路断面積の小さい分流流路 8 1で構成されている。第 2流通路は、主流流路 2 2 aが兼ねている。分流流路 8 1は、ピストン 6 2の裏面側 6 2 bと筐体 4 1の内部との間で画成される圧力室 7 2に圧力導入口 7 0を介して通じている。なお、分流流路 8 1は、図に示すようにェゼクタ 2 4に対して外部配管としてもよいし、ェゼクタ 2 4の筐体 4 1に作り込んだ内部配管としてもよい。

したがって、ピストン 6 2の表面側 6 2 aには、主流流路 2 2 aの新たな水素ガスの圧力 P 1が作用し、ピストン 6 2の裏面側 6 2 bには、分流流路 8 1の水素オフガスの圧力 P 2およぴバネ 6 3の付勢力が作用する。このような構成により、ニードル 6 1は、ピストン 6 2における水素ガスの差圧とバネ 6 3の付勢力とのパランスに基づいて、軸線方向に進退するようになつている。ニードル 6 1が進退することで、ニードル 6 1とノズル 4 6の先端部との間の間隙の開口面積（以下、ノズル 4 6の開口面積という。）が可変され、その結果、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が制御される。これを詳述するに、便宜上、ピストン 6 2の表面側 6 2 aの水素ガスの圧力を P 4とし、ピストン 6 2の裏面側 6 2 bにおける圧力室 7 2の水素ガスの圧力を P 5として、説明する。 P 4が、 P 5にパネ 6 3の付勢力を加算した値よりも大きくなる場合には、ニードル 6 1が退避してノズル 4 6の開口面積が大きくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量は大きくなる。逆に、 P 4が、 P 5にパネ 6 3の付勢力を加算した値よりも小さくなる場合には、ニードル 6 1が進出してノズル 4 6の開口面積が小さくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量は小さくなる。

なお、ニードル 6 1は、その進退の終端位置が所定位置で規制されるようになっており、最も進出した場合には、ニードル 6 1の外周面がノズル 4 6 の内周面に当接してノズル 4 6の先端部を閉塞する。また、ニードル 6 1が最も退避した場合には、圧力室 7 2に設けた図外のストツパにビストン 6 2 の裏面側 6 2 bが当接し、退避するニードル 6 1の終端位置が規制されるようになつている。なおまた、主として、ピストン 6 2、パネ 6 3、およぴニ箇所の水素ガスをピストン 6 2に導く二つの流通路（2 2 a、 8 1 ) により、ニードル 6 1を軸線方向に進退させるニードル移動手段が構成されている。本実施形態の燃料電池システム 1の作用について、燃料電池 2の負荷との関係を中心に説明する。一般に、燃料電池車両の加速時等で燃料電池 2の発電量が増加すると、燃料電池 2で消費される水素ガスの消費量が増加する。この消費量が増えて混合流路 2 2 bの流量が増加すると、燃料電池 2での圧力損失が大きくなり、循環流路 2 3の水素オフガスの圧力 P 2が低下する (混合流路 2 2 bの混合ガスの圧力 P 3も低下する。）。このとき、分流流路 8 1を通じて圧力室 7 2の圧力 P 5が低下することになる。すると、ピストン 6 2およびニードル 6 1は、 P 4、 P 5およびパネ 6 3の付勢力のバランスによって、平衡状態からパネ 6 3に抗して退避する。

これにより、ノズル 4 6の開口面積が大きくなるため、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が増加する。したがって、燃料電池 2の負荷が大きくなつた場合に、ェゼクタ 2 4は自律的に適切に対応することになる。そして、新たな水素ガスの流量の増加によって混合ガスの圧力 P 3が上昇するため、燃料電池 2に供給される混合ガスの圧力（すなわち、燃料電池入口圧）が適正な値に確保される。またこのとき、水素オフガスの流量が増加し、新たな水素ガスの流量との関係において水素オフガスの流量が適正な値に確保される。

一方、燃料電池車両の起動時、アイドリング時および減速時等で燃料電池 2の発電量が減少すると、燃料電池 2で消費される水素ガスの消費量が減少する。この消費量が減って混合流路 2 2 bの流量が減少すると、燃料電池 2 での圧力損失が小さくなり、循環流路 2 3の水素オフガスの圧力 P 2が上昇する（混合流路 2 2 bの混合ガスの圧力 P 3も上昇する。）。このとき、分流流路 8 1を通じて圧力室 7 2の圧力 P 5が上昇することになる。すると、ピストン 6 2およびニードル 6 1は、 P 4、 P 5およぴバネ 6 3の付勢力のバランスによって、平衡状態から進出する。

これにより、ノズル 4 6の開口面積が小さくなるため、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が減少する。したがって、燃料電池 2の負荷が小さくなつた場合に、ェゼクタ 2 4は自律的に適切に対応することになる。そして、新たな水素オフガスの流量の減少によって混合ガスの圧力 P 3が低下するため、燃料電池 2に供給される混合ガスの圧力が適正な値に確保される。またこのとき、水素オフガスの流量が減少し、新たな水素ガスの流量との関係において水素オフガスの流量が適正な値に確保される。

以上のように、本実施形態の燃料電池システム 1によれば、水素ガス供給系 4の差圧に応じてェゼクタ 2 4による水素ガスの流量制御が行われるため、この流量制御のために従来のような各種の電気的構成をとらずに済み、システムを全体として簡素化することができる。また、燃料電池.2の負荷に応じてこれに適量の水素ガスを供給することができる。特に、流量制御機構 4 7 に導圧するガスを水素オフガスとしているため、燃料電池 2の負荷に対応して変動する圧力変化応答性の高い圧力（すなわち、燃料電池出口圧）がェゼクタ 2 4に作用する。これにより、水素ガスの消費量が変動した際に、新たな水素ガスの供給量の応答性が高まる。

[実施形態 2 ]

次に、図 3を参照して、燃料電池システム 1の実施形態 2について、実施形態 1との相違点を中心に説明する。本実施形態では、水素オフガスでなく混合ガスを流量制御機構 4 7に導くようにしている。具体的には、循環流路 2 3には、これよりも流路断面積の小さい分流流路 7 1が分岐接続されており、この分流流路 7 1が圧力導入口 7 0を介して圧力室 7 2に通じている。したがって、ピストン 6 2の裏面側 6 2 bには、分流流路 7 1の混合ガスの圧力 P 3およぴバネ 6 3の付勢力が作用する。

上述のように、燃料電池 2の発電量が増加して混合ガスの圧力 P 3が低下するとき、分流流路 7 1を通じて圧力室 7 2の圧力 P 5が低下する。このため、実施形態 1と同様に、 P 4、 P 5およぴバネ 6 3の付勢力のパランスによって、ニードル 6 1を退避させることができる。逆に、燃料電池 2の発電量が減少して混合ガスの圧力 P 3が上昇する.とき、分流流路 7 1を通じて圧力室 7 2の圧力 P 5が上昇する。このため、 P 4、 P 5およびパネ 6 3の付勢力のパランスによって、ニードル 6 1を進出させることができる。

このように、混合ガスの圧力に応じて流量制御機構 4 7を作動させることができるため、上記実施形態と同様に、燃料電池 2の負荷に応じてこれに適量の水素ガスをェゼクタ 2 4により供給することができる。なお、分流流路 7 1は、実施形態 1と同様に、ェゼクタ 2 4に対して外部管路としてもよいし、ェゼクタ 2 4の筐体 4 1に作り込んだ内部管路としてもよい。

[実施形態 3 ] 次に、図 4を参照して、燃料電池システム 1の実施形態 3について、実施形態 1との相違点を中心に説明する。本実施形態の流量制御機構 4 7に導く水素ガスの圧力は、ノズル 4 6の上流直近の新たな水素ガスの圧力と、これとは異なる更に上流位置の新たな水素ガスの圧力と、である。このため、実施形態 1とは、分流流路の構成はもとより、ノズル 4 6やニードル 6 1の構成が相違している。

ノズル 4 6は、いわゆる末広ノズルからなり、ニードル 6 1が進退することで、ノズル 4 6ののど部 9 1と-一ドル 6 1との間の間隙の開口面積（以下、上記同様に、ノズル 4 6の開口面積という。）が可変されるように構成されている。ニードル 6 1の先端部 1 0 1は、先端側に向かってロート状に拡開してなり、ノズル 4 6の下流側からノズル 4 6の開口部 9 2およびのど部 9 1に臨んでいる。

本実施形態では、ニードル 6 1が退避することでその先端部 1 0 1がノズル 4 6ののど部 9 1に接近するため、ノズル 4 6の開口面積は小さくなる。一方、ニードル 6 1が進出することでその先端部 1 0 1がノズル 4 6ののど部 9 1から離間するため、ノズル 4 6の開口面積は大きくなる。ただし、ノズル 4 6の開口面積の最大値は、のど部 9 1の断面積からノズル 4 6の先端部 1 0 1に連なる軸状の本体部 1 0 2の断面積を減算した値となる。

主流流路 2 2 aの下流側には、新たな水素ガスの流量を絞る絞り部 1 1 1 が筐体 4 1の内部に設けられている。絞り部 1 1 1を通過した新たな水素ガスは、ノズル 4 6およびピストン 6 2の表面側 6 2 aに供給される。したがつて、ピストン 6 2の表面側 6 2 aには、絞り部 1 1 1を通過した新たな水素ガスの圧力 P 4が作用する。

絞り部 1 1 1の上流側の主流流路 2 2 aには、これよりも流路断面積の小さい分流流路 1 1 2が分岐接続されており、この分流流路 1 1 2が圧力導入口 7 0を介して圧力室 7 2に通じている。したがって、ピストン 6 2の裏面側 6 2 bには、分流流路 1 1 2の新たな水素ガスの圧力 P 1およびパネ 6 3 の付勢力が作用する。絞り部 1 1 1の前後で新たな水素ガスの圧力 P 1， P 4に圧力差が生じる。本実施形態では、この差圧が新たな水素ガスの流量に対応して可変することに着目し、この差圧に応じてピストン 6 2を介して二一ドル 6 1を進退させる。

具体的には、燃料電池 2の発電量が増加すると、 P 1と P 4の差圧が大きくなるが、このとき、分流流路 1 1 2を通じて圧力室 7 2の圧力 P 5と P 4 の差圧も大きくなる。 P 4の圧力が P 5にバネ 6 3の付勢力を加算したものよりも小さくなると、これらのバランスによって、ニードル 6 1が進出する。これにより、ノズル 4 6の開口面積が大きくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が増加する。

一方、燃料電池 2の発電量が減少すると、 P 1と P 4の差圧が小さくなる力このとき、分流流路 1 1 2を通じて圧力室 7 2の圧力 P 5と P 4の差圧も小さくなる。 P 4の圧力が P 5にパネ 6 3の付勢力を加算したものよりも大きくなると、これらのバランスによって、ニードル 6 1が退避する。これにより、ノズル 4 6の開口面積が小さくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が減少する。

このように、本実施形態においても、ェゼクタ 2 4による流量制御を水素 ■ ガス供給系 4の差圧に応じて自立的に行うことができ、燃料電池 2の負荷に応じてこれに適量の水素ガスを適切に供給することができる。なお、分流流路 1 1 2は、実施形態 1と同様に、ェゼクタ 2 4に対して外部管路としてもよい。

[実施形態 4 ]

次に、図 5を参照して、本発明の燃料電池システム 1の実施形態 4について、実施形態 1との相違点を中心に説明する。本実施形態のェゼクタ 2 4は、新たな水素ガスの流量域に対応するべく、多段式で構成されている。具体的には、ェゼクタ 2 4は、新たな水素ガスの流量に対応して設けられた 3つのノズル 4 6と、各ノズル 4 6の下流側に設けられ、各ノズル 4 6と同軸となる 3つのディフューザ 4 8と、を具備しており、 3つのノズル 4 6および 3 つのディフューザ 4 8は、上下に並列に並べられて構成されている。

すなわち、本実施形態のェゼクタ 2 4には、同図の上側に位置するノズル 4 6およびディフューザ 4 8により、水素ガスの大流量域に対応する第 1ェゼクタ部 1 2 1が構成されている。同様に、中間に位置するノズル 4 6およぴディフューザ 4 8により、水素ガスの中流量域に対応する第 2ェゼクタ部 1 2 2が構成され、同図の下側に位置するノズル 4 6およびディフューザ 4 8により、水素ガスの小流量域に対応する第 3ェゼクタ部 1 2 3が構成されている。

例えば、第 1ェゼクタ部 1 2 1のノズル 4 6およびディフューザ 4 8は、他のェゼクタ部 1 2 2 , 1 2 3のものに比べて、最も大きい内径で形成されており、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が最も大きくなる。第 1、第 2およぴ第 3ェゼクタ部 1 2 1、 1 2 2、 1 2 3は、単一の筐体 4 1に組み込まれており、 3つのノズル 4 6の上流側が、筐体 4 1内において 1つの主流流路 2 2 aから 3つに分岐された 3つの分岐流路 1 3 1にそれぞれ通じている。また、 3つのディフューザ 4 8の下流側は筐体 4 1内において 1つの流路に合流し、その合流部が混合流路 2 2 bに通じている。そして、第 3ェゼクタ部 1 2 3におけるノズル 4 6とディフューザ 4 8との間が 3次側の吸込み口 4 4に連なっている。なお、図 5に示すように、第 3ェゼクタ部 1 2 3およぴ第 2ェゼクタ部 1 2 2におけるノズレ 4 6とディフューザ 4 8との間は連通していると共に、第 2ェゼクタ部 1 2 2およぴ第 1ェゼクタ部 1 2 1におけるノズル 4 6とディフューザ 4 8との間は連通している, 流量制御機構 4 7は、水素ガスの差圧に応じて 3つのノズル 4 6 ( 3つのェゼクタ部 1 2 1， 1 2 2 , 1 2 3 ) を切り替えることにより水素ガスの通過を許容する一つのノズル 4 6 (—つのェゼクタ部）を選択して、新たな水素ガスの流量を制御する。具体的には、流量制御機構 4 7は、切替え弁 1 4 1およびパネ 1 4 2で構成されており、切替え弁 1 4 1は、分岐流路 1 3 1 を閉塞可能な 3つの弁本体 1 5 1と、 3つの弁本体 1 5 1を上下方向に連結し、各分岐流路 1 3 1を閉塞しない 2つの連結部 1 5 2と、を有している。各弁本体 1 5 1は、筐体 4 1の内部に摺動可能に設けられている。最も上側の弁本体 1 5 1と筐体 4 1の内壁とにより画成される主流圧力室 1 6 1に、主流流路 2 2 aからの新たな水素ガスが流通路 1 6 2 (第 2流通路）を介して導かれる。一方、最も下側の弁本体 1 5 1と筐体 4 1の内壁とにより画成される分流圧力室 1 7 1に、混合流路 2 2 bからの混合ガスまたは循環流路 2 3からの水素オフガスが第 1流通路 1 7 2 (分流流路) を介して導かれる。パネ 1 4 2は、分流圧力室 1 7 1に設けられており、最も下側の弁本体 1 5 1を介して切替え弁 1 4 1を全体として上方向に付勢している。

本実施形態の燃料電池システム 1の作用について、燃料電池 2の負荷との関係を中心に説明する。燃料電池 2の発電量が比較的少ないときには、図 5 に示すように、上側の 2つの弁本体 1 5 1が上側の 2つの分岐流路 1 3 1を閉塞し、第 3ェゼクタ部 1 2 3のみが機能するようになっている。この状態から燃料電池 2の発電量が増加すると、水素オフガスの圧力 P 2が低下する、このとき、分流流路 1 7 2を通じて分流圧力室 1 7 1の圧力 P 5が低下する。

これにより、 P 4、 P 5およびパネ 1 4 2の付勢力のパランスによって、切替え弁 1 4 1は下方向に移動する。ここで、新たな水素ガスが中流量で足りる場合には、下降した上側の 2つの弁本体 1 5 1が上下 2つの分岐流路 1 3 1をそれぞれ閉塞し、第 2ェゼクタ部 1 2 2のみが機能するようになる。また、新たな水素ガスが大流量を必要とする場合には、切替え弁 1 4 1はさらに下降して、上側の 2つの弁本体 1 5 1が下側の 2つの分岐流路 1 3 1を閉塞し、第 1ェゼクタ部 1 2 1のみが機能するようになる。

一方、大流量の状態、すなわち第 1ェゼクタ部 1 2 1のみが機能する状態から燃料電池 2の発電量が減少すると、水素オフガスの圧力 P 2が上昇する力このとき、分流流路 1 7 2を通じて分流圧力室 1 7 1の圧力 P 5が上昇する。これにより、 P 4、 P 5およびパネ 1 4 2の付勢力のパランスによつて、切替え弁 1 4 1は上方向に移動する。そして同様に、新たな水素ガスが中流量で足りる場合には、第 2ェゼクタ部 1 2 2のみが機能するようになり、新たな水素ガスが小流量を必要とする場合には、第 1ェゼクタ部 1 2 1のみが機能するようになる。

このように本実施形態によれば、各ェゼクタ部 1 2 1、 1 2 2、 1 2 3を新たな水素ガスの各流量域に適したものとしておき、適宜、差圧に応じて所定のェゼクタ部に切り替えることで、新たな水素ガスの流量の制御がなされる。したがって、本実施形態においても、ェゼクタ 2 4による流量制御を水素ガス供給系 4の差圧に応じて行うことができ、燃料電池 2の負荷に応じてこれに適量の水素ガスを適切に供給することができる。

なお、ェゼクタ 2 4の筐体 4 1に切替え弁 1 4 1を組み入れるようにしているが、もちろん切替え弁 1 4 1の構成をェゼクタ 2 4の筐体 4 1外に設けてもよい。また、単一の筐体 4 1に複数のェゼクタ部 1 2 1、 1 2 2、 1 2 3を設けるようにしているが、各ェゼクタ部を独立した構成としてもよい。さらに、本実施形態では、水素ガスの流量域に対してェゼクタ部を 1つずつ用いる構成であるが、もちろん複数のェゼクタ部を選択的に組み合わせてもよい。すなわち、差圧に応じて複数のノズル 4 6を選択してもよい。この場合には例えば、複数のェゼクタ部を全く同じ能力（吸引能力）で構成してもよいし、上記のように異なる能力で構成してもよい。また、本実施形態では、流量制御機構 4 7に導くガスとして、新たな水素ガスと水素オフガスとの組み合わせあるいは新たな水素ガスと混合ガスとの組み合わせにしているが、この構成に代えて例えば、水素オフガスと混合ガスとの組み合わせとしてもよい。

[実施形態 5 ]

次に、図 6を参照して、燃科電池システム 1の実施形態 5について、前記実施形態との相違点を中心に説明する。上記各実施形態においては、ェゼクタ 2 4は単一の流量制御機構 4 7を備え、水素ガス供給系 4における一つの差圧に基づいて流量を制御する構成であった。本実施形態では、ェゼクタ 2 4は、幅広い制御性を達成するべく複数（二つ）の差圧に基づいて流量を制御するものであり、そのために複数の流量制御機構を備えている。

ェゼクタ 2 4は、第 1流量制御機構 1 8 1および第 2流量制御機構 1 8 2 からなる二つの流量制御機構のほか、実施形態 1と同様に、筐体 4 1、 1次側の供給口 4 2、 2次側の排出口 4 3、 3 ^側の吸込み口 4 4、単一の先細ノズル 4 6、および単一のディフューザ 4 8を備えている。

第 1 ·第 2流量制御機構 1 8 1、 1 8 2は、ニードル 6 1など各種の部材を一部共用するようにして構成されている。第 1流量制御機構 1 8 1は、二一ドル 6 1の基端側に接続された第 1 ピストン 1 9 1と、第 1 ピストン 1 9 1の裏面側をニードル 6 1の先端側に向かって付勢する第 1パネ 1 9 2と、を主として有している。第 2流量制御機構 1 8 2は、連結部材 1 8 3を介して第 1ピストン 1 9 1に連結された第 2ピストン 2 0 1と、第 2ピストン 2 0 1を-一ドル 6 1の先端側に向かって付勢する第 2パネ 2 0 2と、を主として有している。第 1 ·第 2流量制御機構 1 8 1， 1 8 2を主に構成するこれらの部材（1 9 1 , 1 9 2， 1 8 3， 2 0 1 , 2 0 2 ) は、ノズル 4 6と同軸に配設されている。

連結部材 1 8 3は、例えば中空の段付き丸棒で構成されている。連結部材 1 8 3は、第 1ピストン 1 9 1の周縁部を摺動可能に支持する太径部 2 1 1 と、第 2ビストン 2 0 1の表面側に一方の端部を固着された細径部 2 1 2と, 細径部 2 1 2の他方の端部と太径部 2 1 1とを一体に連ねる環状段部 2 1 3 と、で構成されている。なお、第 2ピストン 2 0 1の周縁部は筐体 4 1の内壁に摺動可能に支持されている。

太径部 2 1 1の外周面は、筐体 4 1の内壁に固定した環状のガイド部 2 2 1に摺動可能に支持されている。太径部 2 1 1の内部は、第 1ピストン 1 9 1によって左右に区画されている。図示右側の第 1主流ガス室 2 2 2は、主として、第 1ピストン 1 9 1の表面側と、これに対向配置されてニードル 6 1の進退を許容するガス導入開口部 2 2 3を有する壁 2 2 4と、太径部 2 1 1の内壁と、により画成されている。また、図示左側の第 1分流ガス室 2 2 6は、主として、第 1ピストン 1 9 1の裏面側と、これに対向する環状段部 2 1 3と、太径部 2 1 1の内壁と、により画成されている。第 1分流ガス室 2 2 6に上記の第 1パネ 1 9 2が設けられている。

第 1主流ガス室 2 2 2には、主流流路 2 2 aからの新たな水素ガスがガス導入開口部 2 2 3を介して導入される。第 1分流ガス室 2 2 6には、循環流路 2 3に分岐接続された第 1分流流路 2 2 7からの水素オフガスが、細径部 2 1 2により構成される内部流路を介して導入される。より具体的には、第 1分流ガス室 2 2 6は、細径部 2 1 2の内部流路に連通しており、細径部 2 1 2の内部流路は、第 2ピストン 2 0 1の中央部に形成した貫通孔 2 3 1を介して、流路形成部材 2 3 2により構成される内部流路に連通している。そして、流路形成部材 2 3 2の内部流路が第 1分流流路 2 2 7に連通している。流路形成部材 2 3 2は、可撓性を有する略筒状の部材からなり、一端部を筐体 4 1の内壁に固定され他端部を第 2ビストン 2 0 1の裏面側に固定されている。流路形成部材 2 3 2は、第 2ピストン 2 0 1の進退に追従して、その進退方向に伸縮するように構成されている。なお、流路形成部材 2 3 2は第 2パネ 2 0 2の内部に挿入されている。

このような構成により、第 1流量制御機構 1 8 1は、第 1主流ガス室 2 2 2の圧力 P 4い第 1分流ガス室 2 2 6の圧力 P 5 iおよび第 1バネ 1 9 2の付勢力のバランスによって、第 1ピストン 1 9 1を介して-一ドル 6 1を進退させる。すなわち、第 1流量制御機構 1 8 1は、新たな水素ガスの圧力と水素オフガスの圧力との差圧に応じて、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量を制御する。

なお、第 1流量制御機構 1 8 1 (の第 1主流ガス室 2 2 2 ) に新たな水素ガスを導く流通路（第 2流通路）は、主として主流流路 2 2 aにより構成される。また、第 1流量制御機構 1 8 1 (の第 1分流ガス室 2 2 6 ) に水素ォフガスを導く第 1流通路は、主として、第 1分流流路 2 2 7、流路形成部材 2 3 2および細径部 2 1 2により構成される。

筐体 4 1の内部には、第 2流量制御機構 1 8 2と関連して、第 2主流ガス室 2 3 4と第 2分流ガス室 2 3 5とが、第 2ピストン 2 0 1によって左右に区画されて設けられている。第 2主流ガス室 2 3 4は、主として、第 2ビストン 2 0 1の表面側と、これに対向する環状段部 2 1 3およびガイド部 2 2 1の側面と、筐体 4 1の内壁と、により画成されている。第 1主流ガス室 2 2 2には、主流流路 2 2 aからの新たな水素ガスが、ガイド部 2 2 1に貫通形成した貫通流路 2 3 6を介して導入される。すなわち、第 2主流ガス室 2 3 4に新たな水素ガスを導く流通路は、主として主流流路 2 2 aおよび貫通流路 2 3 6により構成される。

第 2分流ガス室 2 3 5は、主として、第 2ピストン 2 0 1の裏面側と、これに対向する壁面を含む筐体 4 1の内壁と、により画成されている。第 2分流ガス室 2 3 5には、上記の第 2パネ 2 0 2および流路形成部材 2 3 2が設けられている。第 2分流ガス室 2 3 5には、混合流路 2 2 bに分岐接続された第 2分流流路 2 3 7からの混合ガスが導入される。すなわち、第 2分流ガス室 2 3 5に混合ガスを導く流通路は、主として第 2分流流路 2 3 7により構成される。このような構成により、第 2流量制御機構 1 8 2は、第 2主流ガス室 2 3 4の圧力 P 4₂、第 2分流ガス室 2 3 5の圧力 P 5 ₂および第 2パネ 2 0 2の付勢力のバランスによって、第 2ピストン 2 0 1、連結部材 1 8 3および第 1ピストン 1 9 1を順に介してニードル 6 1を進退させる。すなわち、第 2 流量制御機構 1 8 2は、新たな水素ガスの圧力と混合ガスの圧力との差圧に応じて、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量の制御を行う。

本実施形態の燃料電池システム 1の作用について、燃料電池 2の負荷と第 1 ·第 2流量制御機構 1 8 1、 1 8 2との関係を、流量制御機構ごとに分けて説明する。燃料電池 2の発電量が増加して、水素オフガスの圧力 P 2が低下するとき、第 1分流流路 2 2 7等を通じて第 1分流ガス室 2 2 6の圧力 P 5 ₁が低下する。これにより、第 1流量制御機構 1 8 1は、 P 4 i、 P 5 ₁おょぴ第 1パネ 1 9 2の付勢力のパランスによって、ニードル 6 1を退避させる。ゆえに、ノズル 4 6の開口面積が大きくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が増加する。 '

また、燃料電池 2の発電量が増加する場合、上述したように、混合ガスの圧力 P 3が低下するが、このとき、第 2分流流路 2 3 7を通じて第 2分流ガス室 2 3 5の圧力 P 5 ₂が低下する。これにより、第 2流量制御機構 1 8 2 は、 P 4₂、 P 5 ₂および第 2パネ 2 0 2の付勢力のバランスによって、ニードル 6 1を退避させる。ゆえに、ノズル 4 6の開口面積が大きくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が増加する。

一方、燃料電池 2の発電量が減少して水素オフガスの圧力 P 2が上昇するとき、第 1分流流路 2 2 7等を通じて第 1分流ガス室 2 2 6の圧力 P 5 iが上昇する。これにより、第 1流量制御機構 1 8 1は、 Ρ 4 Ρ 5 _:および第 1パネ 1 9 2の付勢力のパランスによって、ニードル 6 1を進出させる。ゆえに、ノズル 4 6の開口面積が小さくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が減少する。また同様に、燃料電池 2の発電量が減少する場合、混合ガスの圧力 P 3が上昇するが、このとき、第 2分流流路 2 3 7を通じて第 2分流ガス室 2 3 5 の圧力 P 5₂が上昇する。これにより、第 2流量制御機構 1 8 2は、 P 4₂、 P 5₂およぴ第 2パネ 2 0 2の付勢力のパランスによって、ニードル 6 1を進出させる。ゆえに、ノズル 4 6の開口面積が小さくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が減少する。

このように、本実施形態においても、ェゼクタ 2 4による流量制御を水素ガス供給系 4の差圧に応じて行うことができ、燃料電池 2の負荷に応じてこれに適量の水素ガスを適切に供給することができる。特に、二組における差圧に基づいて流量を制御しているため、幅広い制御性を達成することができる。なお、本実施形態では、差圧を構成する圧力の組として、新たな水素ガスと水素オフガス、および、新たな水素ガスと混合ガス、としたがこれに限るものでないことやその組数が二つ以上であってもよいことは言うまでもない。例えば、新たな水素ガスと混合ガスの組を、水素オフガスと混合ガスの組としてもよい。

[実施形態 6 ]

次に、図 7を参照して、燃料電池システム 1の実施形態 6について、実施形態 1との相違点を中心に説明する。本実施形態の流量制御機構 4 7は、実施形態 1における水素ガスの差圧を利用してニードル 6 1を進退させる構成に代えて、燃料電池車両のアクセルペダル 2 4 1の開度（踏込み量）を利用してニール 6 1を進退させる構成を有するものである。

具体的には、流量制御機構 4 7は、アクセルペダル 2 4 1およびニードル 6 1のほ力、ニードル 6 1の基端側を固着したピストン 6 2と、ピストン 6 2をアクセルペダル 2 4 1に接続させるワイヤ 2 4 2等を含む動力伝達機構と、を具備している。動力伝達機構は、アクセルペダル 2 4 1の踏込み量に基づいて、ピストン 6 2を介してニードル 6 1の進退量を可変する。燃料電池車両の加速時（燃料電池 2の発電量増加時）に、アクセルペダル 2 4 1の踏込み量が増すと、動力伝達機構によりピストン 6 2が後退させられ、ニードル 6 1が退避する。これにより、ノズル 4 6の開口面積が大きくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が増加する。

一方、燃料電池車両の減速時（燃料電池 2の発電量低下時）に、アクセルペダル 2 4 1の踏込み量が減ると、動力伝達機構によりピストン 6 2が前進させられ、ニードル 6 1が進出する。これにより、ノズル 4 6の開口面積が小さくなり、ノズル 4 6を通過する新たな水素ガスの流量が減少する。

このように本実施形態'では、流量制御機構 4 7がアクセルペダル 2 4 1の踏込み量に基づいてノズル 4 6の開口面積を可変するため、電気的なァクチユエータゃセンサ等を設けなくとも、燃料電池 2の負荷に応じて、これに適量のガスを供給することができる。

[実施形態 7 ]

次に、図 8を参照して、燃料電池システム 1の実施形態 7について説明する。本実施形態は、ェゼクタ 2 4を酸素ガス供給系 3に配設したものである。同図に示すように、ェゼクタ 2 4は、加湿器 1 1の上流側の供給流路 1 2に配設され、 1次側がコンプレッサ 1 5から圧送される主流流路 1 2 aに接続され、 2次側が加湿器 1 1に通じる混合流路 1 2 bに接続され、 3次側が循環流路 1 3に接続されている。

ェゼクタ 2 4によって、コンプレッサ 1 5からの新たな酸素ガスと酸素ォフガスとが合流され、この合流後の混合ガスが加湿器 1 1を介して燃料電池 2に供給される。なお、循環流路 1 3には、加湿器 1 1の下流側に逆止弁 2 5 1が介設されており、酸素オフガスは逆止弁 2 5 1を通じてェゼクタ 2 4 に吸引される。なおもちろん、ェゼクタ 2 4の配設箇所はこれに限らず、例えば加湿器 1 1の下流側であってもよい。

本実施形態のェゼクタ 2 4としては、上記各実施形態の構成を用いることができる。また同様に、本実施形態の酸素ガス供給系 3には、ェゼクタ 24 の流量制御機構 47に導く二つの流通路（分流流路 71， 81, 112, 2 27， 237など）を設けることができる。このように、ェゼクタ 24を酸素ガス供給系 3に配設して、上記各実施形態と同様の構成をとることで、燃料電池 2の負荷に応じた酸素ガスの供給を適切に行うことができると共に、その際のェゼクタ 24による流量制御を、電気的に行わずとも機械構造上、自律的に行うことができる。

Claims

請求の範囲

1 . ガス供給系に配設されたェゼクタであって、燃料電池に供給する新たなガスを当該燃料電池から排出されたガスと合流させて供給するェゼクタを、備えた燃料電池システムにおいて、

前記ェゼクタは、

前記新たなガスを噴射し、前記燃料電池から排出されたガスを吸引するための負圧を発生するノズノレと、

前記ノズルを通過する前記新たなガスの流量を制御する流量制御機構と、を有し、

前記ガス供給系には、前記燃料電池から排出され前記ェゼクタに合流するまでの間のガスを前記流量制御機構に導く第 1流通路が設けられ、

前記流量制御機構は、前記第 1流通路から導かれたガスの圧力に応じて、前記新たなガスの流量を制御する燃料電池システム。

2 . 前記ガス供給系には、前記新たなガスを前記流量制御機構に導く第 2 流通路が設けられ、

前記流量制御機構は、前記第 1流通路からのガスと前記第 2流通路からのガスとの差圧に応じて、前記新たなガスの流量を制御する請求項 1に記載の燃料電池システム。

3 . 前記ガス供給系には、前記燃料電池に供給される合流後のガスを前記流量制御機構に導く第 2流通路が設けられ、

4 . 前記流量制御機構は、

先端側が前記ノズルの開口部に臨むニードルと、 - 前記ニードルの基端側に接続され、前記第 1流通路および前記第 2流通路 • の一方からのガスが表面側に導かれ且つ他方からのガスが裏面側に導かれるピストンと、

前記ビストンの裏面側を前記ユードルの先端側に向かって付勢する付勢部材と、を有し、

前記ニードルは、前記ビストンにおけるガスの差圧と前記付勢部材の付勢力とのバランス.に基づいて軸線方向に進退し、前記ノズルの開口面積を可変する請求項 2または 3に記載の燃料電池システム。

5 . 前記ノズルは、前記新たなガスの流量に対応して複数が設けられており、

前記流量制御機構は、前記差圧に応じて前記複数のノズルを切り替えることにより前記新たなガスの通過を許容する一つまたは複数のノズルを選択して、当該新たなガスの流量を制御する請求項 2ないし 4のいずれか一項に記載の燃料電池システム。

6 . 前記第 1流通路は、前記燃料電池から排出され前記ェゼクタに合流するまでの間の循環流路に分岐接続されていると共に、当該循環流路ょりも流路断面積を小さく設定されている請求項 1ないし 5のいずれか一項に記載の燃料電池システム。

7 . 前記ガス供給系は、水素ガス供給系である請求項 1ないし 6のいずれか一項に記載の燃料電池システム。