WO2007102445A1

WO2007102445A1 - 燃料電池システム

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Publication number: WO2007102445A1
Application number: PCT/JP2007/054119
Authority: WO
Inventors: Junichi Yokoyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-02-27
Filing date: 2007-02-26
Publication date: 2007-09-13
Anticipated expiration: 2008-08-27
Also published as: US8187760B2; JP4991165B2; CN101390241A; CN101390241B; DE112007000448T5; JP2007234238A; US20090011299A1

Abstract

凝縮器の内部の負圧化に起因して貯留部から凝縮器に水が逆流することを抑えるのに有利な燃料電池システムを提供する。燃料電池システムは、反応ガスにより発電する燃料電池２と、燃料電池２に供給される反応ガスまたは反応ガスのオフガスに含まれている水分を凝縮させて凝縮水を生成する凝縮器１１と、凝縮器１１で溜まった凝縮水を貯留する貯留部７とをもつ。排水弁ＳＶ１が凝縮器１１と貯留部７との間に設けられている。排水弁ＳＶ１は、凝縮器１１と貯留部７との連通を遮断する閉鎖状態と、凝縮器１１と貯留部７とを連通させて凝縮器１１の水を貯留部７に排出する開放状態とに切替可能とされている。制御装置４０は、凝縮器１１の内圧を上昇させた後、排水弁ＳＶ１を開放させる内圧上昇・排水処理を行う。

Description

燃料電池システム技術分野

本発明は、ガスに含まれている水分を凝縮させる凝縮器を有する燃料電池システムに関する。

背景技術明

燃料電池システムとして、燃料ガスに田より発電する燃料電池と、燃料電池に供給される燃料ガスに含まれている水分を凝縮させて凝縮水を生成する凝縮器と、凝縮器で溜まつた凝縮水を貯留する貯留部とをもつものが知られている。

上記した燃料電池システムの運転を停止させるとき、燃料ガスを改質する改質器をある程度まで冷却させた後に停止完了とし、その後、放冷させる。また燃料電池システムでは、運転が停止されているとき、異物の混入防止、改質器内の触媒の保護などのため、開閉弁を閉鎖することにより改質器および凝縮器付近を密閉空間とし、大気開放とはしない。このため、燃料電池システムの運転を停止させるとき、上記密閉空間が熱をもった状態から次第に冷える。このとき、水蒸気を多く含んだガスが冷却されることにより水が凝縮する。故に、密閉空間の內部が負圧になる。この状態で凝縮器に溜まった水を排出させるベく、凝縮器に繋がる排水弁を開放させると、負圧の影響で、貯留部に溜まっている水が排水弁を介して凝縮器側（負圧側）に逆流してしまうおそれがある。

特許文献 1には、燃料電池システムにおいて、改質器、 C O変成器、 C O除去器の下流側にそれぞれ熱交換器を設け、各熱交換器に専用の配管を設けた燃料電池システムの起動方法に関する技術が開示されている。このものによれば、起動開始前に、不活性ガスを各熱交換器に供給し、各熱交換器の内部に滞留している凝縮水を各熱交換器から排出させ、その後、燃料電池システムを起動させることにしている。このものによれば、各熱交換器の内部に滞留している凝縮水を不活性ガスにより排出させることができるため、各改質器、 C O変成器および C O除去器を早期に暖気させることができる。また特許文献 2には、燃料ガスに含まれている水分を凝縮させる凝縮器と、凝縮器で凝縮した凝縮水を気液分離させる 2以上の気液分離器と、各気液分離器で気液分離された凝縮水を貯留するための回収水貯留部と、気液分離器と回収水貯留部とを繋ぐ排水路と、排水路に設けられた弁機構とをもつ燃料電池システムが開示されている。このものによれば、複数の気液分離器が排水路を介して相互に通水しないように弁機構を制御装置が制御している。これにより複数の気液分離器相互間の差圧に起因する水の逆流を防止することにしている。

また特許文献 3には、燃料ガスを水素リッチなガスに改質する改質部と、改質後のガスに含まれている COを低減させる CO低減部とを設け、更に、改質部の底にドレン孔を形成し、 CO低減部の底にドレン孔を形成した燃料改質装置が開示されている。このものによれば、システムの起動時に、改質部に溜まっている液分、 C O低減部に溜まっている液分を排出させる燃料電池用の燃料改質装置が開示されている。

[特許文献 1] 特開 2002— 260699号公報

[特許文献 2] 特開 2004— 220876号公報

[特許文献 3] 特開 2004— 182531号公報発明の開示

上記した各特許文献に係る技術には、燃料電池システムの凝縮器、凝縮器に繋がる配管の負圧の状態において凝縮器の凝縮水を排出させる記載はない。従って凝縮器、凝縮器に繋がる配管の負圧の状態において、排水パルプが開放すると、負圧に起因して水の逆流が生じるおそれが高い。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、凝縮器の内部の負圧化に起因して貯留部から凝縮器に水が逆流することを抑えるのに有利な燃料電池システムを提供することを課題とする。

本発明に係る燃料電池システムは、反応ガスにより発電する燃料電池と、燃料電池に供給される反応ガスまたは反応ガスのオフガスに含まれている水分を凝縮させて凝縮水を生成する凝縮器と、凝縮器に溜まつた凝縮水を貯留する貯留部とをもつ燃料電池システムにおいて、（i) 凝縮器と貯留部との聞に設けられ、凝縮器と貯留部との連通を遮断する閉鎖状態と、凝縮器と貯留部とを連通させて凝縮器の水を貯留部に排出する開放状態とに切替可能な排水弁と、（ i i ) 凝縮器の内圧を上昇させた後に排水弁を開放状態とする内圧上昇 ·排水処理を行う制御装置とを具備することを特徴とする。反応ガスは燃料電池において発電反応に寄与するガスを意味する。改質器が設けられている場合には、反応ガスは、原料ガスを改質器で改質した改質ガスとなる。

本発明によれば、排水弁が開放されると、凝縮器に溜まっている水は排水弁を通り、貯留部に移送される。このように排水弁が開放されるときには、制御装置からの指令により凝縮器の内圧が上昇している。このため貯留部の水が凝縮器に逆流することが抑制される。

[発明の効果]

本発明に係る燃料電池システムによれば、排水弁が開放されるとき、凝縮器の内圧が上昇している。このため排水弁が開放されるとき、貯留部の水が凝縮器に逆流することが抑制される。図面の簡単な説明

図 1は、実施例 1に係り燃料電池システムのブロック図である。

図 2は、実施例 1に係り制御装置が実行する一例に係るフローチャートである。

図 3は、実施例 1に係り制御装置が実行する他の例に係るフローチヤ一トで図 4は、実施例 2に係り燃料電池システムのプロック図である。

図 5は、実施例 2に係り制御装置が実行する一例に係るフローチャートである。

図 6は、実施例 2に係り制御装置が実行する他の例に係るフローチヤ一トであ ·3₀

図 7は、実施例 3に係り燃料電池システムのプロック図である。

図 8は、実施例 3に係り制御装置が実行する一例に係るフローチャートである。図 9は、実施例 3に係り、制御装置が実行する他の例に係るフローチャートである。

図 1 0は、実施例 4に係り、制御装置が実行する一例に係るフローチャートである。

図 1 1は、実施例 4に係り、制御装置が実行する他の例に係るフローチヤ一トである。

図 1 2は、実施例 5に係り、燃料電池システムのプロック図である。

図 1 3は、実施例 5に係り、制御装置が実行する一例に係るフローチャートである。発明を実施するための最良の形態

本発明に係る料電池システムは、反応ガスにより発電する燃料電池と、燃料電池に供給される反応ガスまたは反応ガスのオフガスに含まれている水分を凝縮させて凝縮水を生成する凝縮器と、凝縮器に溜まつた凝縮水を貯留する貯留部とをもつ。凝縮器に溜まっている水を排出するための排水弁が設けられている。凝縮器は、燃料電池に供給される反応ガスまたは反応ガスのオフガスに含まれている水分を凝縮させて凝縮水を生成するものであり、その構造は特に限定されない。' 凝縮水を生成する反応ガスとしては、燃料ガスでも良いし、酸化剤ガスでも良い。排水弁は凝縮器と貯留部との間に設けられている。排水弁は、凝縮器と貯留部との連通を遮断する閉鎖状態と、凝縮器と貯留部とを連通させて凝縮器の水を貯留部に排出する開放状態とに切替可能とされている。

制御装置は内圧上昇 ·排水処理を行う。即ち、制御装置は、凝縮器の内圧を上昇させた後に、排水弁を開放状態に切り替える内圧上昇 ·排水処理を行う。このため排水弁が開放されるとき、凝縮器の内圧が上昇している。このため貯留部の水が凝縮器に逆流することが抑制される。万一、貯留部の水が凝縮器に逆流することがあるとしても、凝縮器の内圧を上昇させない場合に比較して、逆流する水量は低減される。

制御装置は、上記した内圧上昇 ·排水処理を燃料電池システムの起動時に行う形態が例示される。燃料電池システムの運転が停止されているとき、凝縮器、凝縮器に繋がる配管が冷却されるため、凝縮器、凝縮器に繫がる配管に残留していたガスが水蒸気を含んだまま冷却される。このため、水が凝縮し、排水する必要がある場合もある。凝縮水が重力により凝縮器に集まる構造とされている。従つて燃料電池システムの起動時に排水弁を開放させる。このようなとき、上記した内圧上昇 ·排水処理により凝縮器の内圧を上昇させるので、貯留部から凝縮器への逆流が防止される。

本発明によれば、凝縮器の上流側および下流側には開閉弁がそれぞれ設けられており、開閉弁の閉鎖により、凝縮器の内部は密閉空間とされる形態が例示される。凝縮器の内部は、水蒸気を含む密閉空間とされたまま冷却されるため、冷却に伴い凝縮器の内部が負圧となり易い。

本発明によれば、凝縮器の内部は改質器に繋がっており、改質器で改質された燃料ガスに含まれる水分を凝縮器の内部で凝縮させる形態が例示される。改質器は、改質反応前の燃料ガス（改質用原料）を改質反応により改質させ、燃料電池用の燃料ガス（改質ガス）を生成するものである。ここで、貯留部と改質器とは給水路を介して繋がっている形態が例示される。この場合、貯留部は、貯留部に貯留されている水を改質器における改質反応の原料水として給水路を介して供給する。 . 本発明によれば、制御装置としては、内圧上昇，排水処理を行うにあたり、ガスを凝縮器に供給して凝縮器の内圧を上昇させる第 1操作と、凝縮器の内圧の上昇を検知する第 2操作と、凝縮器の内圧の上昇量が設定圧力以上であるとき、排水弁を開放させる第 3操作とを実行する形態が例示される。

ここで、凝縮器の上流には第 1流体搬送源（例えばポンプ等）が設けられており、制御装置としては、前記第 1流体搬送源の駆動時間によって、？凝縮器の内圧が設定圧力以上に上昇したか否か判定する手段が設けられている形態が例示される。また、凝縮器の上流には流量センサが設けられており、制御装置は、流量センサによつて検知された投入流量によって、凝縮器の内圧が設定圧力以上に上昇したか否か判定する手段を有する形態が例示される。また制御装置としては、上記した内圧上昇 ·排水処理を実行するとき、凝縮器および凝縮器に繋がる配管における内部圧力の上昇を利用し、上昇した凝縮器の内圧の低下、あるいは、内部圧力が上昇しないことを検知することにより、凝縮器および凝縮器に繋がる配管におけるガス漏れの有無を判定する手段を有する形態が例示される。この場合、内圧上昇 ·排水処理を実行する毎にガス漏れの有無が検知される。このためシステムの信頼性をより高め得る。

本発明によれば、凝縮器の内圧を上昇させるガスとしては、改質前の燃料ガス (例えば天然ガスまたは都市ガス等）でも良いし、あるいは、改質後の燃料ガスでも良いし、あるいは、不活性ガスでも良い。不活性ガスは窒素ガス、アルゴンガスが例示される。制御装置としては、凝縮器の内圧の低下量（Δ Ρ ) が第 2設定圧 ( Δ Ρ Ε) を超えるとき異常判定（例えば配管漏れ等）を行う形態が例示される。

本発明によれば、制御装置は、凝縮器の內部が負圧でないと判定されるときには、内圧上昇 ·排水処理を行わない形態が例示される。殊に、内圧上昇，排水処理を行わずに、改質器のバーナーを着火させる形態が例示される。凝縮器の内部が負圧でないと判定されるとき、水の逆流が発生しないと推定されるため、内圧上昇 ·排水処理を行わない。この場合、内圧上昇，排水処理を省略できるため、本システムの起動時間を短縮できる。凝縮器の内部が負圧であるか否かの判定としては、凝縮器の空間または凝縮器に繋がる空間の圧力を検知する圧力センサを用いて行うことができる。または、凝縮器の空間または凝縮器に繋がる空間の温度を検知する温度センサを用いて行うことができる。当該空間の温度が所定温度以上あれば、冷却に伴い負圧化が発生していないため、内圧上昇 ·排水処理を省略することができるが、必要があれば内圧上昇 ·排水処理を実行しても良い。以下、実施例を具体的に説明する。

[実施例 1 ]

以下、本発明の実施例 1について図 1〜図 3を参照して説明する。図 1において、配管は実線で示され、制御装置 4 0に繋がる信号線は破線で示されている。本実施例に係る燃料電池システムによれば、燃料ガス供給源 1からスタック 2の燃料入口 2 iに繋がる燃料供給通路 3が設けられている。スタック 2は燃料電池のセルを積層して形成されている。燃料供給通路 3は通路 3 a， 3 cを備えている。 . 図 1に示すように、燃料供給通路 3には上流側から、主要構成要素として、改質器 4と、第 1凝縮器 1 1と、スタック 2とがこの順で直列に配置されている。従って燃料供給通路 3において、第 1凝縮器 1 1が改質器 4の下流に配置されている。スタック 2は、燃料として機能する燃料ガス（反応ガス）と酸化剤ガス（反応ガス）により発電する燃料電池を組み付けたものである。スタック 2は、燃料ガスが供給される燃料極と、酸化剤ガス（一般的には空気）が供給される酸化剤極と、燃料極と酸化剤極との間に配置された電解質膜とをもつ。電解質膜は、固体高分子膜（例えば炭化フッ素系または炭化水素系）で形成されている。酸化剤ガスは、酸化剤ガス通路 1 5、第 4ポンプ P U 4を経てスタック 2の酸化剤入口 2 Xから酸化剤極に供給され、スタック 2の内部を通過して発電反応に使用され、スタック 2の酸化剤出口 2 y力、ら吐出される。

本実施例によれば、第 1凝縮器 1 1は、スタック 2の燃料入口 2 iに供給される反応ガスとしての燃料ガスに含まれている水分を凝縮させて凝縮水を生成するものである。第 1凝縮器 1 1は、冷却水等の冷却液が流れる冷却部を有しており、冷却部により水分を凝縮させる構造とされているが、これに限定されない。第 1 凝縮器 1 1に溜まっている水量を検知する第 1水位センサ 1 6が第 1凝縮器 1 1 に付設されている。 . 燃料供給通路 3において、第 1凝縮器 1 1の入口の上流に改質器 4が設けられている。改質器 4は、燃料ガス供給源 1から供給される改質前の燃料ガス（例えば天然ガス、都市ガス等の原料ガス）を改質反応（水蒸気を利用した改質反応）により水素リッチなガスに改質させるものである。改質器 4は、燃料ガスを改質反応（水蒸気を利用した改質反応）により改質させる改質反応部 5と、改質反応部 5を加熱させるバーナー 6とを備えている。よって、改質器 4では、バーナー 6で燃焼が生じると、改質反応部 5が高温に加熱される。このとき燃料ガスおよび原料水が改質反応部 5に供給されると、水蒸気および改質反応部 5の熱により、燃料ガスは改質されて水素含有ガスとなる。このような改質反応が改質反応部 5 において行われる。従って、改質反応を経た燃科ガス（反応ガス）は、水蒸気を多く含む。改質反応部 5における改質反応を経た燃料ガスは、第 1凝縮器 1 1および第 6開閉弁 S V 6を経て、スタック 2の燃料入口 2 iからスタック 2の燃料極に供給される。ここで、改質反応後の燃料ガスに含まれている水蒸気は、冷却機能をもつ第 1凝縮器 1 1により凝縮されて凝縮水となる。従って、スタック 2 の燃料極に供給される燃料ガスの湿度は適正化される。

図 1に示すように、燃料供給通路 3のうち、改質器 4の入口の上流と燃料ガス供給源 1とを繋ぐ通路 3 aには、第 3開閉弁 S V 3、第 1ポンプ P U 1、脱硫器 1 3、第 4開閉弁 S V 4が直列にこの順に配置されている。従って、第 3開閉弁 S V 3、脱硫器 1 3、第 4開閉弁 S V 4は、燃料供給通路 3の通路 3 aにおいて改質反応部 5の上流に設けられている。燃料供給通路 3の通路 3 aから分岐した分岐通路 1 0が設けられている。燃料ガス供給源 1は分岐通路 1 0を介して改質器 4のバーナー 6の入口 6 eに繋がれている。分岐通路 1 0には第 2ポンプ P U 2が設けられている。第 2ポンプ P U 2が駆動すると、燃料ガス供給源 1の燃料ガスは入口 6 eからバーナー 6に供給され、パーナ一 6で燃焼される。バーナー 6は図示しない空気供給装置により燃焼用の外気を取り入れる。

図 1に示すように、第 1凝縮器 1 1の底部と貯留部 7とを繋ぐ第 1排水通路 1 1 aが設けられている。開閉可能な第 1排水弁 S V Iは第 1排水通路 1 1 aに設けられている。従って、第 1排水弁 S V Iは、第 1凝縮器 1 1の排水孔 1 l cと貯留部 7の第 1入口 7 f との間に設けられている。第 1排水弁 S V Iは、第 1凝縮器 1 1の底部に溜まっている水を排出するためののである。第 1凝縮器 1 1 の水を重力を利用して第 1排水通路 1 1 aから排水させるため、排水弁 1は第 1 凝縮器 1 1の下方に配置されている。第 1排水弁 S V 1は、第 1凝縮器 1 1の排水口 1 1 cと貯留部 7の第 1入口 7 f との連通を遮断する閉鎖状態と、第 1凝縮器 1 1の排水口 1 1 cと貯留部 7の第 1入口 7 f とを連通させ、第 1凝縮器 1 1 の水を貯留部 7の第 1入口 7 f に排出する開放状態とに切替可能とされている。図 1に示すように、貯留部 7は、第 1凝縮器 1 1で溜まった凝縮水を貯留する。ここで、貯留部 7は、水を貯留する貯留室 7 0 aをもつ水貯留部 7 0と、水貯留部 7 0に貯留されている水を精製するための水精製部 7 1とをもつ。貯留室 7 0 aは大気に連通する。水貯留部 7 0は、水精製部 7 1よりも第 1凝縮器 1 1に近い側に配置されている。水精製部 7 1は、水貯留部 7 0よりも第 1凝縮器 1 1に対して遠い側に配置されている。第 1凝縮器 1 1の底部に溜まった凝縮水は、第 1排水弁 S V Iの開放により、第 1排水通路 1 1 aおよび第 1排水弁 S V Iを介して貯留部 7の第 1入口 7 f に供給され、水貯留部 7 0を介して水精製部 7 1に至る。水精製部 7 1は、水を純水化させるイオン交換膜などの浄化要素を有する。貯留部 7の水の純度が充分でないときであっても、その水は、水精製部 7 1により浄化されて純水化される。改質反応部 5における改質反応で水を再利用するためである。 '

図 1に示すように、貯留部 7の水精製部 7 1の出口と改質器 4の入口とは、給水通路 7 5を介して繋がっている。給水通路 7 5には、第 3ポンプ P U 3および第 5開閉弁 S V 5が設けられている。従って、水精製部 7 1により純化された水は、第 3ポンプ P U 3の駆動により、給水通路 7 5を介して改質器 4の改質反応部 5に原料水として供給され、改質反応に使用される。

燃料供給通路 3には、第 1凝縮器 1 1の出口と燃料電池のスタック 2の燃料入口 2 iとを繋ぐ通路 3 cが設けられている。通路 3 cには、圧力センサ 2 0および第 6開閉弁 S V 6がこの Iで直列に設けられている。圧力センサ 2 0は第 1凝縮器 1 1の下流に位置する。スタック 2の燃料オフガス出口 2 oは、改質器 4のバーナー 6のオフガス入口 6 aに帰還通路 2 3を介して改質器 4のパーナ一 6に繋がる。帰還通路 2 3には、これの上流から、第 7開閉弁 S V 7 , 第 2凝縮器 1 2がこの順で直列に配置されている。スタック 2の燃料オフガス出口 2 oから吐出された燃料オフガスには、燃料成分が残留していることがある。第 2凝縮器 1 2は、スタック 2の燃料オフガス出口 2 oから吐出された燃料オフガスに含まれている水分'を凝縮により除去させるものである。スタック 2の燃料オフガス出口 2 oから吐出された燃料オフガスは、第 7開閉弁 S V 7の開放によりバーナー ρ のオフガス入口 6 aに至り、バーナー 6で燃焼される。この場合、燃料オフガスは第 2凝縮器 1 2を通過するため、燃料オフガスに含まれている水分が凝縮して取り除かれる。このため燃料オフガスはバーナー 6で良好に燃焼される。燃料ォフガスは、燃料ガスが発電反応した後のガスを意味する。

図 1に示すように、第 2凝縮器 1 2は、これの水位を検知する第 2水位センサ 1 4をもつ。第 2凝縮器 1 2に凝縮水が溜まった所定量を第 2水位センサ 1 4が検知すると、第 2排水弁 S V 2が開放する。これにより第 2凝縮器 1 2に溜まつている凝縮水は、第 2排水通路 12 aを介して貯留部 7の第 2入口 7 sに供給される。第 2排水弁 SV2は、第 2凝縮器 1 2の排水口 1 2 cと貯留部 7の第 2入口 7との連通を遮断する閉鎖状態と、第 2凝縮器 1 2の排水口 12 cと貯留部 7 の第 2入口 7 sとを第 2排水通路 12 aを介して連通させて、第 2凝縮器 12の水を貯留部 7に排出する開放状態とに切替可能とされている。第 2排水通路 1 2 aは、水貯留部 70の第 2入口 7 sと第 2凝縮器 1 2の排水口 1 2 cとを連通されている。

貯留部 7は、重力方向において、第 1凝縮器 1 1および第 2凝縮器 12の下方に配置されている。重力方向において、第 1排水弁 SV 1および第 2排水弁 S V 2は、第 1凝縮器 1 1および第 2凝縮器 12の下方でかつ貯留部 7よりも上方に配置されている。.第 1凝縮器 1 1および第 2凝縮器 12に溜まった水を重力で貯留部 7が受けるためである。

図 1に示すように、燃料供給通路 3には迂回通路 9が設けられている。迂回通路 9は、燃料供給通路 3と帰還通路 23とを連通させており、本システムの起動初期時において改質された燃料ガスがスタック 2に供給されないように、スタツク 2を迂回させるものである。迂回通路 9には、迂回通路 9を開閉させるための第 8開閉弁 SV8が設けられている。改質器 4の起動初期では、改質された燃料ガスの組成が充分に安定していないことがある。このため、第 6開閉弁 SV6 (燃料供給通路 3においてスタック 2の上流に設けられており、スタック 2の燃料入口 2 iを開閉するバルブ）および第 7開閉弁 SV7 (帰還通路 23に設けられており、スタック 2の燃料オフガス出口 2 oを開閉するパルプ）が閉鎖している状態で、迂回通路 9の第 8開閉弁 SVが開放する。このため改質器 4の起動初期では、改質された燃料ガスはスタック 2に流れず、迂回通路 9を流れ、迂回通路 9 および第 2凝縮器 1 2を経てバーナー 6に至り、バーナー 6で燃焼され、改質反応部 5の加熱に利用される。

図 1に示すように、本システムを制御する制御装置 40が設けられている。制御装置 40は、第 1排水弁 SV1、第 2排水弁 SV2、第 3開閉弁 SV3、第 4 開閉弁 SV4, 第 5開閉弁 SV5, 第 6開閉弁 SV6, 第 7開閉弁 SV7, 第 8 開閉弁 SV8、第 1ポンプ PU1、第 2ポンプ PU2、第 3ポンプ PU3、第 4 ポンプ PU 4をそれぞれ制御する。圧力センサ 20の信号は制御装置 40に入力される。

さて燃料電池システムの運転を起動させる一般的な基本手順を説明する。まず、制御装置 40は、第 3開閉弁 S V 3を開放させるとともに第 2ポンプ P U 2を駆動させる。これにより燃料ガスがバーナー 6に送給され、バーナー 6が着火され、改質反応部 5が高温に加熱される。この場合、第 4開閉弁 SV4が閉鎖されているため、燃料ガスは改質反応部 5には供給されない。この場合、更に、第 5開閉弁 SV5, 第 6開閉弁 SV6, 第 7開閉弁 SV7, 第 8開閉弁 S V 8が閉鎖されている。かつ、第 1排水弁 S VI、第 2排水弁 SV 2が閉鎖されている。

パーナ一 6が着火されると、改質反応部 5が加熱されて次第に高温となり、改質反応が開始される。改質反応を行うにあたり、第 3開閉弁 SV3および第 4開閉弁 SV4が開放している状態で、第 1ポンプ PU1が駆動する。すると、燃料ガス供給源 1の燃料ガス（改質前の原料ガス）は、脱硫器 13を経て改質反応部 5に供給される。このとき、第 5開閉弁 SV5が開放すると共に第 3ポンプ PU 3が駆動する。よって水精製部 71の水が給水通路 75から改質反応部 5に供給される。.これにより燃料ガスは、改質反応部 5において水蒸気改質され、水素を主要成分とするガスとなる。このように改質された燃料ガス（改質後の燃料ガス、 ' つまり反応ガス）は、第 1凝縮器 11で水分が除去された後に、迂回通路 9を経て第 2凝縮器 12に至り、第 2凝縮器 12で水分が除去された後、バーナー 6に供給され、バーナー 6で燃焼される。この場合、スタック 2の入口側の第 6開閉弁 SV6、スタック 2の出口側の第 7開閉弁 SV 7は閉鎖されており、燃料ガス (反応ガス）はスタック 2に供給されない。起動初期の燃料ガスの組成の安定性は、必ずしも充分ではないためである。

燃料ガスの組成が安定すると、第 8開閉弁 SV 8が閉鎖され、迂回通路 9が遮断される。更に第 6開閉弁 SV6、第 7開閉弁 SV7は開放される。改質反応部 5で改質された後の燃料ガスは、スタック 2で反応可能な反応ガスとなり、第 1 凝縮器 11および第 6開閉弁 SV 6を経て、スタック 2の燃料入口 2 iからスタック 2の燃料極に供給され、発電に使用される。スタック 2から排出された発電反応後の燃料オフガスは、第 7開閉弁 S V 7および帰還通路 23を経て第 2凝縮器 12に供給され、第 2凝縮器 12で水分を除去した後、パーナ一 6に供給されて燃焼される。

次に、燃料電池システムの運転を停止する場合について説明する。この場合、第 3開閉弁 SV3, 第 4開閉弁 SV4, 第 5開閉弁 SV5, 第 6開閉弁 SV6, 第 7開閉弁 SV7, 第 8開閉弁 SV8が制御装置 40により閉鎖される。このため、改質反応部 5の空間、改質反応部 5よりも下流の第 1凝縮器 1 1の空間、これらに繋がる配管の空間は、第 1凝縮器 11を中心とする密閉空間を形成している。即ち、第 4開閉弁 SV4, 第 5開閉弁 SV5, 第 6開閉弁 SV6, 第 8開閉弁 S V 8、第 1排水弁 S V 1によって閉鎖された状態で、密閉空間が形成される。燃料電池システムの運転停止後に改質反応部 5が次第に冷却されるので、この密閉空間は徐々に冷却される。このとき密閉空間内には、水蒸気を含む高温の燃料ガスが封入されている。従って、水蒸気を含む高温の燃料ガスは、密閉空間内に密閉されたまま冷却される。このような冷却に伴い、密閉空間内の水蒸気が密閉空間内において次第に凝縮し、凝縮水が生成される。生成された凝縮水は、重力により第 1凝縮器 11の底部に集められる。このように第 1凝縮器 1 1は設定されている。この場合、密閉空間の温度の低下と、密閉空間内の水蒸気が凝縮するときのガス体積低下とに起因して、密閉空間（改質反応部 5、第 1凝縮器 11' の内部、これらの配管）の内部は負圧となる。

このように燃料電池システムの運転が停止されると、改質反応部 5の内部および第 1凝縮器 11の内部は、負圧となる。改質反応部 5の内部および第 1凝縮器 11の内部に負圧が生成されている状態において、第 1凝縮器 1 1の内部に^ ^気を導入すれば、負圧は防止される。しかし外気を第 1凝縮器 1 1に導入した場合には、第 1凝縮器 11に連通する改質反応部 5に担持されている触媒成分が空気により劣化するおそれがある。このように本実施例によれば、システムの停止時に改質反応部 5の内部および第 1凝縮器 11の内部に外気を導入しないため、改質反応部 5における触媒成分の長寿命化が図られている。

なお、燃料電池システムの運転停止後には、第 2凝縮器 12においても同様に配管の内部の凝縮した凝縮水が集められるが、第 2凝縮器 12は、大気に紫がるバーナー 6に連通しているため、大気連通状態となり、負圧にはならない。上記したように第 1凝縮器 1 1および第 2凝縮器 1 2に溜まった水は、燃料電池システムの次回の起動時までに充分に排水することが好ましい。なお、第 2凝縮器 1 2については、前述したように負圧にならないため、本システムの停止中であっても、あるいは、本システムの起動直前であっても、第 2排水弁 S V 2を開放させれば、第 2凝縮器 1 2の水を排水できる。

しかしながら改質反応部 5および第 1凝縮器 1 1については、前述したように密閉空間の密閉性が高いため、本システムの次回の起動時まで負圧状態のまま維持される。このため本システムの起動時において、第 1凝縮器 1 1に溜まっている水を排出すべく第 1排水弁 S V Iが開放されると、貯留部 7に溜まっている水が、密閉空間の負圧の影響で、第 1排水弁 S V Iおよび第 1排水通路 1 1 aを介して第 1凝縮器 1 1の内部に逆流するおそれがある。このように貯留部 7の水が第 1凝縮器 1 1に逆流すると、第 1凝縮器 1 1に繋がる'各種配管の通路断面積を狭くしたり、第 1凝縮器 1 1に繋がる改質器 4の改質性能を低下させるおそれがある。殊に、水貯留部 7 0の水は水精製部 7 1で精製される前であるため、浄化が必ずしも充分ではない。このため上記した逆流は好ましくない。

このため本実施例によれば、制御装置 4 0は、本システムの運転を起動させる前に、先ず、改質器 4および第 1凝縮器 1 1の双方よりも上流に配置されている第 3開閉弁 S V 3およぴ第 4開閉弁 S V 4を制御装置 4 0は開放させる。このとき、第 1排水弁 S V 1は閉鎖されている。第 5開閉弁 S V 5、第 6開閉弁 S V 6、第 7開閉弁 S V 7、第 8開閉弁 S V 8も閉鎖されている。この結果、改質反応部 5および第' 1凝縮器 1 1といった負圧状態となっていた空間に、燃料ガス供給源 1からの燃料ガス（改質反応前の燃料ガス）が供給される。このため、第 1凝縮器 1 1および改質器 4 (密閉空間）が大気圧を超える圧力に昇圧される（第 1操作）。燃料ガス供給源 1から供給される燃料ガス（改質反応前の原料ガス）の圧力は、大気圧を超えているためである。第 1凝縮器 1 1の上昇した内圧 P 1は圧力センサ 2 0で検知される（第 2操作）。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 P A (第 1設定圧力）以上となったら、第 1排水弁 S V 1が開放する（第 3操作）。上記したように燃料ガス供給源 1から供給される燃料ガス（改質反応前の原料ガス）により第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が上昇し、内圧 P 1が設定圧力 P A以上になったら、第 1排水弁 S V Iを開放させる操作が行われる。これが内圧 .上昇排水処理である。この結果、燃料電池システムの運転停止中に第 1凝縮器 1 1に溜まっていた凝縮水（第 1凝縮器 1 1内の凝縮水）は、第 1凝縮器 1 1から第 1 排水通路 1 1 aおよび第 1排水弁 S V Iを介して貯留部 7に移動する。なお、設定圧力 P Aは本システムに応じて適宜設定できる。

第 1凝縮器 1 1の水位が低下したことは、第 1水位センサ 1 6により検知される。すると、第 6開閉弁 S V 6、第 7開閉弁 S V 7および第 8開閉弁 S V 8が閉鎖された状態で、第 1排水弁 S V Iおよび第 4開閉弁 S V 4が閉鎖する。更に、制御装置 4 0は、第 1ポンプ P U 1を停止させ、改質器 4および第 1凝縮器 1 1 への燃料ガスの供給を停止する。

このように第 1凝縮器 1 1に溜まっていた凝縮水を第 1排水通路 1 1 aを介して貯留部 7に排出させた後、制御装置 4 0ほ、本システムの起動を開始させてパーナー 6を着火させる。即ち、第 3開閉弁 S V 3が開放している状態で、制御装置 4 0は、第 2ポンプ P U 2を駆動させて燃料ガスをパーナ一 6に供給してバーナー 6を着火し、改質反応部 5を改質反応に適する温領域に加熱する。改質反応部 5が高温領域に到達した後、バーナー 6の燃焼を維持しつつ、第 4開閉弁 S V 4を開放させると共に第 1ポンプ P U 1を駆動させて燃料ガスを改質反応部 5 に供給して燃料ガスを改質させて燃料ガスを生成する。このとき前述したように第 5開閉弁 S V 5が開放した状態で第 3ポンプ P U 3が駆動し、貯留部 7の水精製部 7 1から原料水が改質反応部 5に供給される。

本システムの起動時の初期においては、改質反応部 5で改質された燃料ガスの組成は、安定しないことがある。このため、制御装置 4 0は、第 6開閉弁 S V 6 および第 7開閉弁 S V 7を閉鎖した状態で第 8開閉弁 S V 8を開放させ、起動時初期の燃料ガスを迂回通路 9から第 2凝縮器 1 2を経てバーナー 6に送る。改質反応部 5で改質された燃料ガスの組成が安定したら、制御装置 4 0は、第 8開閉弁 S V 8を閉鎖させた状態で、第 6開閉弁 S V 6および第 7開閉弁 S V 7を開放させ、燃料ガスをスタック 2の燃料入口 2 iに供給する。これにより酸化剤ガス通路 1 5から供給される酸化剤ガスと共に、スタック 2において発電運転が行われる。なお第 1凝縮器 1 1の水位を検知する第 1水位センサ 16が設けられている力第 1排水弁 S V 1が開放している継続時間が既知であれば、第 1水位センサ 16 を廃止しても良い。この場合には、第 1排水弁 SV1が開放する開放時間を予め設定しておき、第 1排水弁 SV1をその時間開放させることにより、第 1排水弁 SV 1からの排水量を推定し、内圧上昇 ·排水処理を実行しても良い。第 1ボンプ PU 1〜第 4ポンプ P U 4はそれぞれ流体搬送源として機能するものであれば良く、ポンプ以外の流体搬送源にしても良い。従って第 1ポンプ PU1は第 1流体搬送源に相当し、第 2ポンプ PU 2は第 2流体搬送源に相当し、第 3ポンプ P U 3は第 3流体搬送源に相当し、第 4ポンプ PU 4は第 4流体搬送源に相当する。

(制御装置 40が実行するフローチャート）

図 2は、燃料電池システムの起動開始時において、バーナー 6を着火させる前に実行する内圧上昇 ·排水処理について制御装置 40が実行するフローチヤ一トの一例を示す。 Yは YESを意味する。 Nは N〇を意味する。フローチャートはこれに限定されるものではない。図 2に示すように、制御装置 40は第 3開閉弁 SV 3および第 4開閉弁 SV 4を開放させる（ステップ S 2) 。更に制御装置 4 0は第 1.ポンプ PU1を駆動させる（ステップ S 4) 。このとき、第 1排水弁 S VIは閉鎖されている。第 5開閉弁 SV5、第 6開閉弁 SV6、第 7開閉弁 SV 7、第 8開閉弁 SV8も閉鎖されている。第 1ポンプ PU1の駆動により、燃料ガス供給源 1から燃料ガスが改質器 4を経て第 1凝縮器 1 1に供給される。よつて、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が大気圧を超えて上昇する。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 PA (第 1設定圧力）以上であるか、制御装置 40は判定する

(ステップ S 6) 。内圧 P 1が設定圧力 P A以上であれば（ステップ S 6の YE S) 、逆流のおそれが無いため、制御装置 40は第 1排水弁 S VIを開放させる

(ステップ S 8) 。第 1排水弁 S VIの開放により、第 1凝縮器 11の水位が低下する。第 1凝縮器 11の水位が所定量以上低下したことを第 1水位センサ 16 が確認したか否かを、制御装置 40は判定する（ステップ S 10) 。ステップ S 6は、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 P A以上であるか否かを判定する判定手段として機能する。ステップ S 10は、第 1凝縮器 1 1の水位が所定量低下したことを判定する判定手段として機能する。第 1凝縮器 1 1の水位が所定量低下していれば（ステップ S 10の YES) 、制御装置 40は、第 1排水弁 SV1および第 4開閉弁 SV4を閉鎖させると共に、第 1ポンプ PU 1を停止させる（ステップ S 12) 。その後、制御装置 40は、燃料電池システムの起動処理（ステップ S 14) に移行し、改質器 4のバーナー 6を着火させる。着火にあたり、制御装置 40は前述したように第 3開閉弁 SV 3を開放させつつ第 2ポンプ PU 2を駆動させる。

図 3は、燃料電池システムの起動開始時に実行する内圧上昇 ·排水処理について制御装置 40が実行するフローチャートの他の例を示す。図 3に示すフローチヤートは、図 2に示すフローチャートと基本的には近似する。即ち、第 3開閉弁 S V3および第 4開閉弁 S V4が開放する（ステップ SB 2) 。更に第 1ポンプ PU1が駆動する（ステップ SB4) 。これにより燃料ガス供給源 1から燃料ガスが改質器 4を経て第 1凝縮器 1 1に供給され、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が上昇する。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 P A以上である力制御装置 40は判定する（ステップ SB 6) 。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 P A以上であれば（ステップ SB 6の YES) 、逆流のおそれが無いため、制御装置 40は第 1排水弁 SV1を開放させる（ステップ SB 8) 。第 1排水弁 SV1の開放により第 1凝縮器 11の水位が低下する。そこで第 1凝縮器 11の水位が所定量以上低下したか否かを判定するために、第 1排水弁 S V 1の開放時間が設定時間 T X継続したか、制御装置 40は判定する（ステップ SB 10) 。

設定時間 Tx継続していれば（ステップ S Β 10の YE S) 、第 1凝縮器 1 1 の水位が低下したとみなし得る。そこで、制御装置 40は、第 1排水弁 S VIおよび第 4開閉弁 SV 4を閉鎖させると共に第 1ポンプ PU1を停止させる（ステップ SB 12) 。その後、燃料電池システムの起動処理に移行し（ステップ SB 14) 、制御装置 40は、改質器 4のバーナー 6を着火させる。このフローチヤートによれば、第 1凝縮器 11の水位低下は、第 1排水弁 S VIの開放時間に基づいて決定するため、第 1水位センサ 16を廃止できる。従ってステップ SB 1 0は、第 1凝縮器 1 1の所定量以上の水位低下を判定する判定手段として機能できる。

以上説明したように本実施例によれば、燃料電池システムの起動するとき、起動開始時に、制御装置 4 0は、燃料ガス供給源 1から燃料ガス（即ち、燃料ガス供給源 1から供給された改質反応前の原料ガス）を改質器 4を経て第 1凝縮器 1 1に供給し、これにより第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1を上昇させる内圧上昇 ·排水処理を行う。そして第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が上昇し、貯留部 7から第 1凝縮器 1 1への逆流のおそれが無くなくなったら、制御装置 4 0は、第 1排水弁 S V 1を開放させ、第 1凝縮器 1 1に溜まっている水を第 1排水弁 S V I、第 1排水通路 1 1 aを介して貯留部 7に移行させる。このように本実施例によれば、第 1 排水弁 S V Iが開放するに先だって、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が上昇しているため、貯留部 7から第 1凝縮器 1 1への逆流のおそれが無くなくなっている。このため、燃料電池システムの起動するとき、貯留部 7に溜まっている水が第 1凝縮器 1 1 へ逆流することが回避される。

殊に本実施例によれば、燃料電池システムの起動時において、制御装置 4 0は、改質器 4のバーナー 6の着火に先立ち、内圧上昇 ·排水処理を行う。このため起動時において、貯留部 7に溜まっている水が第 1凝縮器 1 1 へ逆流することが回避される。

更に本実施例によれば、内圧上昇 ·排水処理を行うにあたり、燃料ガス供給源 1から燃料ガス（即ち、燃料ガス供給源 1から供給された改質反応前の原料ガス）を改質器 4を経て第 1凝縮器 1 1に供給することにより、上記した內圧 P 1を高める。このため空気を第 1凝縮器 1 1に供給して上記内圧 P 1を高める場合に比較して、改質反応部 5に担持されている触媒等の劣化が抑制される。

[実施例 2 ί

以下、本発明の実施例 2について図 4〜図 6を参照して説明する。本実施例は実施例 1と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、実施例 1と異なる部分を中心として説明する。図 4は図 1と基本的には同様の構成であるため、説明を省略する。

燃料電池システムの運転を停止する場合について説明する。この場合、第 3開閉弁 S V 3，第 4開閉弁 S V 4，第 5開閉弁 S V 5 , 第 6開閉弁 S V 6 , 第 7開閉弁 S V 7，第 8開閉弁 S V 8が閉鎖される。このため、改質反応部 5の空間、改質反応部 5よりも下流の第 1凝縮器 1 1の空間、これらに繋がる配管の空間は、第 1凝縮器 1 1を中心とする密閉空間を形成している。即ち、第 4開閉弁 SV4，第 5開閉弁 SV5，第 6開閉弁 SV6, 第 8開閉弁 SV8、第 1排水弁 SV1によって閉鎖された状態で、密閉空間が形成される。燃料電池システムの運転停止後に改質反応部 5が次第に冷却されるので、この密閉空間は徐々に冷却される。このとき密閉空間内には、水蒸気を含む高温の燃料ガスが封入されている。従つて、水蒸気を含む高温の燃料ガスは、密閉されたまま冷却される。このような冷却に伴い、密閉空間内の水蒸気が密閉空間内において次第に凝縮し、凝縮水を生成する。生成された凝縮水は、重力により第 1凝縮器 1 1の底部に集められる。このように第 1凝縮器 1 1は設定されている。この場合、密閉空間の温度の低下と、密閉空間内の水蒸気が凝縮するときのガス体積低下とに起因して、密閉空間 (改質反応部 5、第 1凝縮器 11の内部、これらの配管）の内部は負圧となる。本実施例によれば、前記した密閉空間の圧力を検知するための圧力センサ 20 は搭載されていない。即ち、前記した実施例 1では、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1 は圧力センサ 20で検知される。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 PA以上となったら、制御装置 40は、第 1排水弁 SV1を開放させて第 1凝縮器 11内の凝縮水を第 1排水通路 11 aおよび第 1排水弁 S V 1を介して貯留部 7に供給することにしている。 ' しかしながら本実施例によれば、前記した密閉空間の容積が既知であることに着目している。そして、どの程度の流量の燃料ガスを改質反応部 5および第 1凝縮器 11に送れば、第 1凝縮器 1 iの内圧 P 1が設定圧力 PAに到達するかは、既知となる。

図 5は、燃料電池システムの起動開始時に実行する内圧上昇 ·排水処理のフロ一チャートの一例を示す。図 5に示すフローチャートは、図 2に示すフローチヤートと基本的には近似する。即ち図 5に示すように、制御装置 40は第 3開閉弁 SV3および第 4開閉弁 SV4を開放させる（ステップ SC2) 。更に制御装置 40は第 1ポンプ PU1を駆動させる（ステップ SC4) 。これにより燃料ガス供給源 1から燃料ガスが改質器 4を経て第 1凝縮器 1 1に供給され、第 1凝縮器 11の内圧 P 1が上昇する。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 P A以上であるか判定するために、第 1ポンプ PU1の駆動時間が設定時間 t y経過したか否かを、制御装置 40は判定する（ステップ SC6) 。第 1ポンプ PU1の単位時間あたりの搬送流量は既知である。負圧化される密閉空間の容積は既知である。このため、密閉空間に送られる燃料ガスの投入流量 Qは、基本的には、第 1ボンプ P U 1の単位時間あたりの搬送流量と、第 1ポンプ P U 1の駆動時間とに基づいて定まる。従って制御装置 40は第 1ポンプ PU 1を設定時間 t y駆動させれば、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1を設定圧力 PAに到達させることができる。従つてステップ SC 6は、第 1ポンプ PU1の駆動時間によって、第 1凝縮器 11の内圧 P 1が設定圧力 P A以上であるか否か判定する手段として機能する。このため第 1ポンプ PU 1の駆動時間が設定時間 t yを経過していれば（ステップ S C 6の YES) 、第 1凝縮器 11の内圧 P 1が設定圧力 PA以上と推定され、逆流のおそれが無い。このため、第 1排水弁 SV 1を開放させる（ステップ SC8)。第 1排水弁 SV1の開放により第 1凝縮器 1 1の水位が低下する。そこで第 1 凝縮器 11の水位が低下したことを第 1水位センサ 16で確認したか否か、制御装置 40は判定する（ステップ SC 10) 。第 1凝縮器 1 1の水位が所定量低下していれば（ステップ SC 10の YES) 、制御装置 40は、第 1排水弁 S VI および第 4開閉弁 S V 4を閉鎖させると共に第 1ポンプ P U 1を停止させる（ステツプ SC 12) 。その後、制御装置 40は、燃料電池システムの起動処理に移行し（ステップ SC 14) 、改質器 4のバーナー 6を着火させる。

図 6は、燃料電池システムの起動開始時に実行する内圧上昇 ·排水処理について制御装置 40が実行するフローチャートの他の例を示す。図 6に示すフローチヤートは、図 3、図 5に示すフローチャートと基本的には近似する。即ち、図 6 に示すように、制御装置 40は第 3開閉弁 S V 3および第 4開閉弁 S V 4を開放させる（ステップ SD2) 。更に制御装置 40は第 1ポンプ PU1を駆動させる (ステップ SD4) 。これにより燃料ガス供給源 1から燃料ガスが改質器 4を経て第 1凝縮器 11に供給され、第 1凝縮器 11の内圧 P 1が上昇する。第 1凝縮器 11の内圧 P 1が設定圧力以上であるか判定するために、第 1ポンプ PU1の駆動時間が設定時間 t y経過したか否かを、制御装置 40は判定する（ステップ SD6) 。第 1ポンプ PU1の駆動時間が設定時間 t _y経過していれば（ステツプ SD6の YES) 、第 1凝縮器 11の内圧 P 1が設定圧力 P A以上と推定される。この場合、逆流のおそれが無いため、第 1排水弁 S VIは開放する（ステツプ SD8) 。第 1排水弁 SV1の開放により第 1凝縮器 1 1の水位が低下する。そこで第 1凝縮器 1 1の水位が所定量低下したことを確認すベく、第 1排水弁 S VIが設定時間 Tm開放したか否かを、制御装置 40は判定する（ステップ SD 10) 。

第 1排水弁 SV1が設定時間 Tm開放していれば、第 1凝縮器 11の水位が所定量低下していると推定される。このため、制御装置 40は、第 1排水弁 S VI および第 4開閉弁 SV 4を閉鎖させると共に第 1ポンプ PU1を停止させる（ステツプ SD 12) 。その後、制御装置 40は、燃料電池システムの起動処理に移行し（ステップ SD 14) 、改質器 4のバーナー 6を着火させる。上記したステップ SD10は、第 1凝縮器 1 1の水位が所定量低下したことを判定する判定手段として機能する。

[実施例 3]

以下、本発明の実施例 3について図 7〜図 9を参照して説明する。本実施例は実施例 1と基本的には同様の構成、作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。図 7は図 1と基本的には同様の構成である。但し、図 7に示すように圧力センサ 20が廃止されており、かつ、流量センサ 30が設けられている。流量センサ 30は、燃料供給通路 3のうち第 1凝縮器 11の上流に、つまり、第 1ポンプ PU1と改貧反応部 5との間に設けられている。流量センサ 30は、改質反応部 5に送られる燃料ガスの投入流量を検知することができる。従って、密閉空間に送られる燃料ガスの投入流量 Qは、流量センサ 30により検知することができる。

図 8は、燃料電池システムの起動開始時に実行する内圧上昇 ·排水処理について制御装置 40が実行するフローチャートの一例を示す。図 8に示すフローチヤートは、図 2、図 5に示すフローチャートと基本的には近似する。即ち図 8に示すように、制御装置 40は第 3開閉弁 S V 3および第 4開閉弁 S V 4を開放させる（ステップ SE 2) 。更に制御装置 40は第 1ポンプ PU 1を駆動させる（ステツプ SE4) 。これにより燃料ガス供給源 1から燃料ガスが改質器 4を経て第 1凝縮器 11に供給され、第 1凝縮器 11の内圧 P 1が上昇する。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 PA以上であるかを確認するため、流量センサ 30で検知した燃料ガスの投入量 Qが設定量 Qm以上であるか否かを、制御装置 40が判定する（ステップ SE6) 。燃料ガスの投入量 Qが設定量 Qm以上であれば（ステツプ SE6の YES) 、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 PA以上と推定されるので、逆流のおそれが無い。このため、制御装置 40は第 1排水弁 SV 1 を開放させる（ステップ SE8) 。従って、ステップ SE 6は、圧力センサ 20 を用いることなく、第 1凝縮器 1 1.の内圧 P 1が設定圧力 PA以上であるかを燃料ガスの投入量 Qに基づいて判定する手段として機能する。

第 1排水弁 SV1の開放により第 1凝縮器 11の水位が低下する。そこで第 1 凝縮器 1 1の水位が所定量低下したことを第 1水位センサ 16が確認したか否かを、制御装置 40は判定する（ステップ SE 10) 。第 1凝縮器 11の水位が所定量低下していると判定されると（ステップ SE 10の YES) 、制御装置 40 は、第 1排水弁 S VIおよび第 4開閉弁 SV 4を閉鎖させると共に第 1ポンプ P U1を停止させる（ステップ SE 12) 。その後、制御装置 40は燃料電池システムの起動処理に移行し（ステップ SE 14) 、改質器 4のバーナー 6を着火させる。

図 9は、燃料電池システムの起動開始時に実行する内圧上昇 ·排水処理のフロ一チヤトの他の例を示す。図 9に示すフローチャートは、図 8に示すフローチヤートと基本的には近似する。即ち図 9に示すように、制御装置 40は、第 3開閉弁 SV3およぴ第 4開閉弁 SV4を開放させる（ステップ SF 2) 。更に制御装置 40は第 1ポンプ PU1を駆動させる（ステップ SF4) 。このとき、第 1 排水弁 S VIは閉鎖されている。第 5開閉弁 SV5、第 6開閉弁 SV6、第 7開閉弁 SV7、第 8開閉弁 SV8も閉鎖されている。

第 1ポンプ PU1が駆動すると、燃料ガス供給源 1から燃料ガス（改質反応前の燃料ガス）が改質器 4を経て第 1凝縮器 1 1に供給されるため、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が上昇する。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 P A以上であるか確認するため、流量センサ 30で検知した燃料ガスの投入量 Qが設定量 Qm以上であるか否かを、制御装置 40は判定する（ステップ SF 6) 。燃料ガスの投入量 Qが設定量 Qm以上であれば（ステップ SF6の YES) 、第 1凝縮器 1 1 の内圧 P 1が設定圧力 PA以上と推定される。この場合、逆流のおそれが無いため、制御装置 40は第 1排水弁 S VIを開放させる（ステップ SF 8) 。第 1排水弁 S VIの開放により第 1凝縮器 11の水位が低下する。そこで第 1凝縮器 1 1の水位が所定量低下したことを確認する。このため、第 1排水弁 SV1が設定時間 Tm開放したか否かを制御装置 4ひは判定する（ステップ SF 10) 。第 1 排水弁 SV 1が設定時間 Tm開放していれば（ステップ S F 10の YF S) 、第 1凝縮器 1 1の水位が所定量低下していると推定される。そこで制御装置 40は第 1排水弁 S V 1およぴ第 4開閉弁 S V 4を閉鎖させると共に第 1ポンプ P U 1 を停止させる（ステップ SF 12) 。その後、制御装置 40は燃料電池システムの起動処理に移行し（ステップ S F 14)、改質器 4のバーナー 6を着火させる。

[実施例 4]

以下、本発明の実施例 4について図 10および図 11を参照して説明する。本実施例は実施例 1と基本的には同様の構成、作用効果を有する。従って図 1を準用する。以下、実施例 1と異なる部分を中心として説明する。本実施例では、本システムの運転を起動するときに、密閉空間（改質反応部 5、第 1凝縮器 11、これに繋がる配管）におけるガス漏れがあるかないか確認する機能が追加されている。 ' 改質反応部 5およびその周辺は、本システムの起動およぴ停止を繰り返すため、温度変化に伴いストレスが激しい状態とされる。更に本システムは予想されない過酷な条件下で使用されるおそれがある。従って、溶接部などの機械的破損の可能性やシール部分からの漏れに対して対策を講じることが、信頼性を向上させるために好ましい。

この点について本実施例によれば、本システムの起動に先立ち、つまり、パーナー 6を着火するに先立ち、密閉空間の内圧 P 1を予め上昇させて、密閉空間においてガス漏れがあるか無いかを、制御装置 40は確認する。このため制御装置 40は、パーナ 6を着火する前に、燃料ガスを改質反応部 5および第 1凝縮器 11に送給し、密閉空間の内圧 P 1を上昇させる。そして制御装置 40は、第 1 排水弁 SV1を開放させて第 1凝縮器 1 1の水を排出させるまでの間に、密閉空間の内圧 P 1の低下の有無を圧力センサ 20により確認する。具体的には、本システムの起動指示が指令されたとき、制御装置 40は、第 1 凝縮器 11よりも上流の第 3開閉弁 SV3および第 4開閉弁 SV4を開放させると共に、第 1ポンプ PU 1を駆動させる。このとき、第 1排水弁 S VIは閉鎖されている。第 5開閉弁 SV5、第 6開閉弁 SV6、第 7開閉弁 SV7、第 8開閉弁 SV8も閉鎖されている。第 1ポンプ PU1の駆動により、前記密閉空間の内部の圧力 P 1が上昇される。そして圧力センサ 20の圧力値つまり内部の圧力 P 1が設定圧力 PE (P Aと同一でも異なっていても良い）以上となったら、その状態で、制御装置 40は、第 1ポンプ PU1を停止させると共に設定時間 Tw保持する。そして設定時間 Tw保持した後、圧力センサ 20の圧力値を再び読み込み、先回の圧力値と今回の圧力値との差分 Δ Pを計算で求める。その差分 ΔΡが設定圧力値 APF以下で有れば、配管などにおけるガス漏れがないと、制御装置 40は判定する。配管等におけるガス漏れが無いため、燃料ガスを供給しても良い。そこで、制御装置 40は第 1排水弁 S VIを開放させる。後の操作は実施例 1と同様に実施する。変化した差分 ΔΡが設定圧力 APFを超えていれば、圧力低下が大きく、密閉空間においてガス漏れのおそれがある。故に制御装置 40は異常があると判定し、警報要素に警報信号を出力する。また、密閉空間を第 1ポンプ PU1の駆動により昇圧させる際に、昇圧時間が設定時間以上かかったときには、制御装置 40は異常判定する。

図 10は、燃料電池システムの起動開始時に実行する内圧上昇 ·排水処理のフローチャートの一例を示す。起動開始時には、第 1排水弁 S VIは閉鎖されている。第 5開閉弁 SV5、第 6開閉弁 SV6、第 7開閉弁 SV7、第 8開閉弁 SV 8も閉鎖されている。図 10に示すように、第 3開閉弁 SV3および第 4開閉弁 SV4が開放する（ステップ SG2) 。更に第 1ポンプ PU1が駆動する（ステップ SG4) 。これにより燃料ガス供給源 1から燃料ガスが改質器 4を経て第 1 凝縮器 11に供給され、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が上昇する。第 1凝縮器 11 の内圧 P 1が設定圧力 PE以上である力、制御装置 40は判定する（ステップ S G6) 。内圧 P 1が設定圧力 PE以上であれば（ステップ SG 6の YES) 、制御装置 40は、第 1ポンプ PU1を停止させると共に、第 3開閉弁 SV 3および第 4開閉弁 SV 4を閉鎖させ、更に、そのときの圧力センサ 20が検知している内部圧力 P 1の圧力値を記録する（ステップ SG8) 。

制御装置 40は、設定時間 Twその状態で密閉状態のまま保持しておく（ステップ SG10) 。そして制御装置 40は、設定時間 Tw経過後における圧力センサ 20の圧力値を記録する（ステップ SG 12) 。制御装置 40は、設定時間 T w経過前後における圧力センサ 20の圧力値の差分 ΔΡを求める（ステップ SG 14) 。制御装置 40は、差分 ΔΡが設定圧力 APF以下であるか否か判定する (ステップ SG 16) 。

差分 ΔΡが設定圧力 APF以下であれば、密閉空間におけるガス漏れが無いと推定される。そのため、第 1排水弁 SV1が開放する（ステップ SG18) 。第 1排水弁 S VIの開放により第 1凝縮器 11の水位が低下する。そこで第 1凝縮器 11の水位が所定量低下したことを第 1水位センサ 16で制御装置 40は判定する（ステップ SG20) 。第 1凝縮器 1 ίの水位が所定量低下していれば（ステツプ SG20の YES) 、制御装置 40は第 1排水弁 SV1および第 4開閉弁 SV4を閉鎖させる（ステップ SG22) 。その後、制御装置 40は燃料電池システムの起動処理に移行し（ステップ SG 24) 、 ¾質器 4のバーナー 6を着火させる。

また、ステップ SG 6の判定の結果、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 P E以上ではないと判定されると（ステップ SG6の NO) 、内圧 P Iの昇圧速度が遅い。のため第 1 ンプ PU 1の駆動時間が設定時間 t u以上経過しているか否か、制御装置 40は判定する（ステップ SG26) 。第 1ポンプ PU1の駆動時間が設定時間 t u以上経過していなければ（ステップ SG26の NO) 、制御装置 40はステップ S 4に戻る。第 1ポンプ P U 1の駆動時間が設定時間 t u 以上経過していれば（ステップ SG26の YES) 、第 1凝縮器 1 1の昇圧に時間がかかり過ぎる。この場合、第 1凝縮器 1 1およびこれに繋がる配管等におけるガス漏れのおそれがあるため、異常が発生していると、制御装置 40は判定する（ステップ SG 28) 。更に制御装置 40は、システムの起動を不可とする信号を出力する（ステップ SG 30) 。なお、ステップ SG 26は、密閉空間に対する昇圧時間に基づいて、本システムの起動時に、密閉空間にガス漏れがあるか否かを判定する判定手段として機能する。このようにシステムの起動の度に、改質反応部 5および第 1凝縮器 11に対するガス漏れ検知が実行されるため、信頼性を高め得る。

図 1 1は、燃料電池システムの起動開始時に実行する内圧上昇 ·排水処理のフローチャートの他の例を示す。図 1 1に示すように、制御装置 40は、第 3開閉弁 SV3およぴ第 4開閉弁 SV4を開放させる（ステップ SH2) 。更に制御装置 40は第 1ポンプ PU 1を駆動させる（ステップ SH4) 。これにより燃料ガス供給源 1から燃料ガスが改質器 4を経て第 1凝縮器 11に供給され、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が上昇する。第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 PE以上であるカ制御装置 40は判定する（ステップ SH6) 。内圧 P 1が設定圧力 PE 以上であれば（ステップ SH6の YE S) 、制御装置 40は、第 1ポンプ PU1 を停止させる.と共に、第 3開閉弁 SV3および第 4開閉弁 SV4を閉鎖させ、そのときの圧力センサ 20の圧力値を記録する（ステップ SH8) 。

制御装置 40はその状態で設定時間 Tw保持し（ステップ SH10) 、設定時間 Tw経過後に圧力センサ 20の圧力値を記録する（ステップ SH12) 。設定時間 Twの経過前後における圧力センサ 20の圧力値の差分 Δ Pを制御装置 40 は求める（ステップ SH14) 。差分 ΔΡが設定圧力 APF以下であるか否か制御装置 40は判定する（ステップ SH 16) 。差分 ΔΡが設定圧力 APF以下であれば、密閉空間における圧力低下が実質的にないか少なく、密閉空間におけるガス漏れが無いと推定きれる（ステップ SH16の YES) 。そのため制御装置 40は第 1排水弁 S V 1を開放させて燃料ガスを改質反応部 5および第 1凝縮器 11に導入する（ステップ SH18) 。第 1排水弁 S VIの開放時間の経過により、第 1凝縮器 11の水位が低下する。そこで第 1排水弁 SV1が設定時間 Tm 開放したか否か判定する（ステップ SH20) 。第 1排水弁 SV1が設定時聞 T m開放していれば（ステップ SH20の YE S) 、第 1排水弁 S V 1および第 4 開閉弁 SV4を閉鎖させる（ステップ SH22) 。その後、制御装置 40は、燃料電池システムの起動処理に移行し（ステップ SH24) 、改質器 4のパーナ一 6を着火させる。

また、ステップ SH 6の判定の結果、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1が設定圧力 P E以上ではないと判定されると（ステップ SH 6の NO) 、内圧 P Iの昇圧に時間がかかり過ぎる。よって、第 1ポンプ PU1の駆動時間が設定時間 t u以上経過している力、制御装置 40は判定する（ステップ SH 26) 。第 1ポンプ PU 1の駆動時間が設定時間 t u以上経過していなければ（ステップ SH26の NO)、ステップ S 4に戻る。第 1ポンプ P U 1の駆動時間が設定時間 t u以上経過していれば（ステップ SH26の YE S) 、内圧 P 1の昇圧に時間がかかり過ぎるため、制御装置 40は、異常が発生していると判定する（ステップ SH28) と共に、システムの起動を不可とする信号を出力する（ステップ SH30) 。

[実施例 5 ]

以下、本発明の実施例 5について図 12および図 13を参照して説明する。本実施例は実施例 1と基本的には同様の構成、作用効果を有する。図 12は基本的には図 1に近似する。図 13のフローチャートは基本的には図 2のフローチヤ一トに近似する。以下、異なる部分を中心として説明する。図 12に示すように、貯留部 7は、水を貯留する貯留室 70 aをもつ水貯留部 70と、水貯留部 70に貯留されている水を精製するための水精製部 71とをもつ。実施例 1とは異なり、水精製部 71は、水貯留部 70よりも第 1凝縮器 11に近い側に配置されており、第 1排水通路 11 aおよび第 1排水弁 S VIを介して第 1凝縮器 1 1に繋がり、かつ、第 2排水通路 12 aおよび第 2排水弁 SV 2を介して第 2凝縮器 12に繋がる。図 12に示すように、水貯留部 70は水精製部 71よりも第 1凝縮器 1 1 に対して遠い側に配置されている。貯留部 7では、水精製部 71で精製されて純化された水が水貯留部 70に貯留される。

また実施例 1と同様に、図 12に示すように、改質反応部 5、第 1凝縮器 11、これらに繋がれる配管の空間の圧力を検知する圧力センサ 20が設けられている。本実施例によれば、制御装置 40は、本システムの運転を停止した後に、次回の起動を行うにあたり、当該密閉空間の負圧化の有無を判定する（ステップ S 1)。ステップ S 1は、当該密閉空間における負圧化判定手段として機能する。圧力センサ 20の圧力値が所定値 P 10 (負圧化判定用のしきい値）以下のとき、密閉空間は負圧になっていると判定される（ステップ S 1の YES) 。そのため実施例 1と同様に制御装置 40は、図 13に示すようにステップ S 2〜ステップ S 1

2を実行し、第 1凝縮器 1 1の内圧を上昇させた後に第 1排水弁 SV1を開放状態に切り替える内圧上昇 ·排水処理を行う。この場合、前述したように当該空間が負圧化していたとしても、貯留部 7の水が第 1凝縮器 1 1に逆流することが防止される。

しかしながらシステムの起動時に圧力センサ 2 0の圧力値が所定値 P 1 1よりも髙いとき、密閉空間が冷却されているものの、冷却が充分ではなく密閉空間が負圧化には至っていないと推定される（ステップ S 1の N O) 。このため圧力センサ 2 0の圧力値が所定値 P 1 1よりも高いとき、制御装置 4 0は、ステップ S 1からステップ S 1 4に進み、上記した内圧上昇 '排水処理を実行せずに、本システムを起動させるベく、第 4開閉弁 S V 4が閉鎖している状態で、制御装置 4 0は、第 3開閉弁 S V 3を開放させると共に第 2ポンプ P U 2を駆動させてバーナー 6を着火させ、改質反応部 5を加熱させる。上記した内圧上昇 .排水処理を省略する為、起動に要する時間を短縮するのに有利である。

更に本実施例によれば、密閉される密閉空間の温度を検知する温度センサ 8 0 が設けられている。温度センサ 8 0の温度が所定温度 T 1 0よりも低いときには、本システムを停止した時刻から長い時間が経過しており、当該密閉空間が充分に冷却され、前述したように密閉空間は負圧になっているおそれが高い。そのため前述したように制御装置 4 0は、第 1凝縮器 1 1の内圧 P 1を上昇させた後に第 1排水弁 S V 1を開放状態に切り替える内圧上昇 ·排水処理を行う。この場合、前述したように負圧に起因して貯留部 7の水が第 1凝縮器 1 1に逆流することが防止される。

しかしながら本システムを運転停止後に起動させるにあたり、温度センサ 8 0 の温度が所定温度 T 1 0よりも高いときには、本システムを停止した時刻からあまり時間が経過しておらず、結果として、密閉空間があまり'冷却されておらず、密閉空間が暖かく、密閉空間の冷却に伴う負圧化が発生していないと推定される (ステップ S 1の N O) 。逆流も発生しにくいと推定される。このように温度センサ 8 0の温度が所定温度 T 1 0よりも高いとき、制御装置 4 0は、ステップ S 1からステップ S 1 4に移行し、上記した内圧上昇.排水処理を実行せずに、本システムを起動させるベくノーナー 6を着火させて改質反応部 5を加熱させる。上記した内圧上昇 ·排水処理を省略する為、本システムの起動に要する時間を短縮できる。上記したように密閉空間の負圧化は、圧力センサ 2 0による圧力信号、および Zまたは、温度センサ 8 0による温度信号により検知される。

前述したように貯留部 7では、水精製部 7 1で精製されて純化された水が水貯留部 7 0に貯留される。予想外の事情により、万一、水精製部 7 1の水が第 1凝縮器 1 1に逆流することがあったとしても、水精製部 7 1の水は浄化されているため、配管などの汚染が防止される。

(他の実施例）

上記した内圧上昇 '排水処理は、改質器 4のバーナー 6に着火する前（つまり改質器 4を起動させる前）に行っても良いし、これに限らず、改質器 4を起動させる途中において内圧上昇 ·排水処理を行っても良い。この場合には例えば次のように行い得る。

( 1 ) バーナー 6を着火させ、蒸発器に原料水を送る。

( 2 ) 蒸発器で原料水が水蒸気となり、水蒸気が改質反応部 5に送られる。

( 3 ) 所定時間後、燃料ガス（改質用原料ガス）を改質反応部 5に送る。

( 4 ) 改質部において改質反応が始まる。

排水処理動作は次のいずれかで実施できる（そのときの圧力次第）。

'水蒸気だけで内圧が所定圧以上に上昇する場合には、（2 ) の段階で排水処理

，水蒸気と改質用原料ガスとの総圧力が所定圧以上に上昇する場合には、（3 ) の初期段階で排水処理する。

•水蒸気、改質用原料ガスおよび一部改質された燃料ガスの総圧力が所定圧以上に上昇する場合には、（3 ) の初期段階で排水処理する。

本発明は上記し且つ図面に示した実施例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可能である。貯留部 7は水貯留部 7 0と水精製部 7 1とを有するが、水精製部 7 1は貯留部 7から分離されていても良い。上記した実施例では、燃料ガスが流れる通路に設けられている凝縮器に適用されているが、酸化剤ガスが流れる通路に設けられている凝縮器に適用されていても良い。産業上の利用可能性

本発明は例えば車両用、定置用、電気機器用、電気機器用、携帯用の燃料電池システムに利用することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 反応ガスにより発電する燃料電池と、前記燃料電池に供給される反応ガスまたは反応ガスのオフガスに含まれている水分を凝縮させて凝縮水を生成する凝縮器と、前記凝縮器に溜まつた凝縮水を貯留する貯留部とをもつ燃料電池システムにおいて、

( i ) 前記凝縮器と前記貯留部との間に設けられ、前記凝縮器と前記貯留部との連通を遮断する閉鎖状態と、前記凝縮器と前記貯留部とを連通させて前記凝縮器の水を貯留部に排出する開放状態とに切替可能な排水弁と、

( i i ) 前記凝縮器の内圧を上昇させた後に前記排水弁を開放状態とする内圧上昇'排水処理を行う制御装置とを具備することを特徴とする燃料電池システム。

2 . 請求の範囲 1において、前記制御装置は、前記内圧上昇 ·排水処理を燃料電池システムの起動時に行うことを特徴とする燃料電池システム。

3 . 請求の範囲 1または 2において、前記凝縮器の上流側および下流側には前記開閉弁がそれぞれ設けられており、前記開閉弁の閉鎖により、前記凝縮器の内部は密閉空間とされることを特徴とする燃料電池システム。

4 . 請求の範囲 1〜 3のうちのいずれか一項において、前記燃料電池に供給される反応ガスに含まれている水分を凝縮させる前記凝縮器の内部は、改質器に繋がっており、前記改質器で改質された燃料ガスに含まれる水分を前記凝縮器の内部で凝縮させることを特徴とする燃料電池システム。

5 , 請求の範囲 4において、前記貯留部と前記改質器とは給水路を介して繫がつており、前記貯留部は、前記貯留部に貯留されている水を前記給水路を介して前記改質器における改質反応の原料水として供給することを特徴とする燃料電池システム。

6 . 請求の範囲 1〜5のうちのいずれか一項において、前記制御装置は、前記内圧上昇 ·排水処理を行うにあたり、燃料ガスまたは不活性ガスを前記凝縮器に供給して前記凝縮器の内圧を上昇させる第 1操作と、前記凝縮器の内圧の上昇を検知する第 2操作と、前記凝縮器の内圧の上昇量が第 1設定圧力以上であるとき前記排水弁を開放させる第 3操作とを実行することを特徴とする燃料電池システム。

7. 請求の範囲 6において、前記凝縮器の上流には第 1流体搬送源が設けられており、前記制御装置は、前記第 1流体搬送源の駆動時間によって、前記凝縮器の內圧が設定圧力以上であるか否か判定する手段を有することを特徴とする燃料電池システム。

8 . 請求の範囲 6において、前記凝縮器の上流には流量センサが設けられており、前記制御装置は、前記流量センサによって検知された投入流量によって、前記凝縮器の内圧が設定圧力以上であるか否か判定する手段を有することを特徴とする燃料電池システム。

9 . 請求の範囲 1〜8のうちのいずれか一項において、前記制御装置は、前記凝縮器の内圧の低下量が第 2設定圧力を超えるとき異常判定を行うことを特徴とする燃料電池システム。

1 0 . 請求の範囲 1〜 9のうちのいずれか一項において、前記制御装置は、前記內圧上昇 ·排水処理を実行するとき、上昇させた前記凝縮器の内圧の低下を検知することにより前記凝縮器に対するガス漏れを判定する手段を有することを特徴とする燃料電池システム。

1 1 . 請求の範囲 4〜 9のうちのいずれか一項において、前記改質器は改質反応部と改質反応部を加熱するパーナを有しており、

前記制御装置は、前記凝縮器の内部が負圧でないと判定されるとき、前記内圧上昇 ·排水処理を行わずに、前記改質器のバーナーを着火させ、且つ、前記凝縮器の内部が負圧であると判定されるとき、前記内圧上昇 ·排水処理を行うことを特徴とする燃料電池システム。

1 2 . 請求の範囲 1〜： 1 1のうちのいずれか一項において、前記貯留部は、水を精製させて純度を高める水精製部を備えており、前記水精製部で精製された水を貯留することを特徴とする燃料電池システム。