JP5324071B2 - Fuel cell system - Google Patents

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Description

本発明は、液体燃料を用いて発電を行なう燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system that generates power using liquid fuel.

従来の燃料電池システムとして、改質器で液体燃料を用いて改質ガスを生成し、燃料電池で改質ガスを用いて発電するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2006−240952号公報
As a conventional fuel cell system, one that generates a reformed gas using a liquid fuel in a reformer and generates electric power using the reformed gas in a fuel cell is known (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-240952 A

しかしながら、上述したような燃料電池システムでは、例えば液体燃料を水蒸気改質して改質ガスを生成する場合、液体燃料と水とを混合する必要があるため、混合される水が液体燃料よりも圧力が高いと、この水が液体燃料ラインに逆流してしまうおそれがある。よって、逆流した水(異物)により、液体燃料ラインに設けられた機器が損傷してしまう問題がある。   However, in the fuel cell system as described above, for example, when the reformed gas is generated by steam reforming of the liquid fuel, it is necessary to mix the liquid fuel and water. If the pressure is high, this water may flow back into the liquid fuel line. Therefore, there is a problem that the equipment provided in the liquid fuel line is damaged by the backflowed water (foreign matter).

そこで、本発明は、液体燃料ラインを逆流する液体燃料に混入した異物により機器が損傷するのを防止できる燃料電池システムを提供することを課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell system that can prevent equipment from being damaged by foreign matters mixed in liquid fuel flowing backward through the liquid fuel line.

上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池システムは、改質器で液体燃料を用いて改質ガスを生成し、燃料電池で改質ガスを用いて発電する燃料電池システムであって、改質器に導入される液体燃料が流通する液体燃料ラインを備え、液体燃料ラインには、液体燃料に混入した異物が分離されるように液体燃料を一時貯留するチャンバが設けられていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a fuel cell system according to the present invention is a fuel cell system that generates a reformed gas using a liquid fuel in a reformer and generates electric power using the reformed gas in a fuel cell. A liquid fuel line through which the liquid fuel introduced into the reformer flows, and the liquid fuel line is provided with a chamber for temporarily storing the liquid fuel so that foreign matters mixed in the liquid fuel are separated. It is characterized by.

この燃料電池システムでは、液体燃料ラインに設けられているチャンバが、液体燃料に混入した異物が分離されるように液体燃料を一時貯留する。そのため、例えば水蒸気改質を行なうために液体燃料に混合される水等の異物が液体燃料ラインに逆流する場合であっても、その異物がチャンバで分離され、液体燃料のみがチャンバを通過されることとなる。従って、チャンバよりも上流側に異物が逆流するのを抑制でき、液体燃料ラインを逆流する液体燃料に混入した異物により機器が損傷するのを防止できる。なお、この「異物」とは、液体燃料以外のものをいい、例えば、水蒸気改質を行なうために液体燃料に混合される「水(水蒸気)」の他に、部分酸化改質等を行なうために液体燃料に混合される「空気(酸素)」、「金属粉」、「錆び」、「塵」及び「ゴミ」等が挙げられる。   In this fuel cell system, a chamber provided in the liquid fuel line temporarily stores liquid fuel so that foreign matters mixed in the liquid fuel are separated. Therefore, for example, even when foreign matter such as water mixed with liquid fuel for steam reforming flows backward to the liquid fuel line, the foreign matter is separated in the chamber and only the liquid fuel passes through the chamber. It will be. Accordingly, it is possible to prevent the foreign matter from flowing backward to the upstream side of the chamber, and it is possible to prevent the device from being damaged by the foreign matter mixed in the liquid fuel flowing backward through the liquid fuel line. The “foreign matter” means other than liquid fuel, for example, for performing partial oxidation reforming in addition to “water (steam)” mixed with liquid fuel for steam reforming. In addition, “air (oxygen)”, “metal powder”, “rust”, “dust”, “trash” and the like mixed in the liquid fuel.

ここで、液体燃料ラインにおいて下流側には、オリフィスが設けられていることが好ましい。これにより、例えば液体燃料ラインを水が逆流する場合において、その圧力が高く流速が速い場合でも、オリフィスにより流速が低減され、よって、水がチャンバで確実且つ好適に分離されることとなる。従って、液体燃料ラインを逆流する液体燃料に混入した異物により機器が損傷するのを一層防止できる。   Here, an orifice is preferably provided on the downstream side of the liquid fuel line. Thus, for example, when water flows backward through the liquid fuel line, even if the pressure is high and the flow velocity is high, the flow velocity is reduced by the orifice, so that water is reliably and suitably separated in the chamber. Therefore, it is possible to further prevent the equipment from being damaged by foreign matters mixed in the liquid fuel flowing backward through the liquid fuel line.

また、液体燃料ラインには、遮断弁が設けられており、遮断弁は、流通する液体燃料の圧力が所定圧力以上のときに、液体燃料ラインを開放するように設定されていることが好ましい。この場合、流通する液体燃料の圧力が所定圧力(例えば、水蒸気改質を行なうために混合される水の圧力)以上のときに、遮断弁が液体燃料ラインを開放するため、液体燃料ラインに異物が逆流してしまうこと自体を抑制することができ、液体燃料ラインを逆流する液体燃料に混入した異物により機器が損傷するのを一層防止できる。   The liquid fuel line is provided with a shut-off valve, and the shut-off valve is preferably set to open the liquid fuel line when the pressure of the flowing liquid fuel is equal to or higher than a predetermined pressure. In this case, when the pressure of the flowing liquid fuel is equal to or higher than a predetermined pressure (for example, the pressure of water mixed to perform steam reforming), the shutoff valve opens the liquid fuel line. It is possible to further prevent the device from being damaged by foreign matters mixed in the liquid fuel flowing backward through the liquid fuel line.

本発明によれば、液体燃料ラインを逆流する液体燃料に混入した異物により機器が損傷するのを防止することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to prevent that an apparatus is damaged by the foreign material mixed in the liquid fuel which flows back in a liquid fuel line.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or equivalent elements will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

図1は本発明の一実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。燃料電池システムは、液体燃料を用いて発電を行なうものであり、例えば家庭用の電力供給源として採用される。ここでは、液体燃料としては、入手が容易であり且つ独立して貯蔵可能であるという観点から灯油を用いている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. The fuel cell system generates power using liquid fuel, and is employed, for example, as a household power supply source. Here, kerosene is used as the liquid fuel from the viewpoint that it is easily available and can be stored independently.

図1に示すように、燃料電池システム1は、脱硫器2、燃料処理システム(FPS)3、固体高分子形燃料電池(PEFC)スタック(燃料電池)4、インバータ5、及びこれらを収容する筐体6を備えている。   As shown in FIG. 1, a fuel cell system 1 includes a desulfurizer 2, a fuel processing system (FPS) 3, a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) stack (fuel cell) 4, an inverter 5, and a housing for housing them. A body 6 is provided.

脱硫器2は、外部から導入された液体燃料を脱硫するものである。この脱硫器2には、ヒータ(不図示)が設けられており、これにより、脱硫器2は、液体燃料を例えば130℃〜180℃まで加熱する。FPS3は、液体燃料を改質して改質ガスを生成するためのものであり、改質器8及びバーナ9を有している。改質器8は、脱硫された液体燃料と水蒸気(水)とを改質触媒で水蒸気改質反応させて、水素を含有する改質ガスを生成する。バーナ9は、改質器8の改質触媒を加熱することで、水蒸気改質反応に必要な熱量を供給する。この改質器8には、導入される液体燃料及び水蒸気を気化するための気化器11が設けられている。   The desulfurizer 2 desulfurizes liquid fuel introduced from the outside. The desulfurizer 2 is provided with a heater (not shown), whereby the desulfurizer 2 heats the liquid fuel to, for example, 130 ° C. to 180 ° C. The FPS 3 is for reforming liquid fuel to generate reformed gas, and has a reformer 8 and a burner 9. The reformer 8 generates a reformed gas containing hydrogen by subjecting the desulfurized liquid fuel and steam (water) to a steam reforming reaction with a reforming catalyst. The burner 9 heats the reforming catalyst of the reformer 8 to supply a heat amount necessary for the steam reforming reaction. The reformer 8 is provided with a vaporizer 11 for vaporizing the introduced liquid fuel and water vapor.

PEFCスタック4は、複数の電池セル(不図示)が積み重ねられて構成されており、FPS3で得られた改質ガスを用いて発電してDC電流を出力する。電池セルは、アノードと、カソードと、アノード及びカソード間に配置された固体高分子である電解質とを有しており、アノードに改質ガスを導入させると共に、カソードに空気を導入させることで、各電池セルにおいて電気化学的な発電反応が行われることになる。   The PEFC stack 4 is configured by stacking a plurality of battery cells (not shown), and generates power using the reformed gas obtained by the FPS 3 to output a DC current. The battery cell has an anode, a cathode, and an electrolyte that is a solid polymer disposed between the anode and the cathode. By introducing the reformed gas into the anode and introducing air into the cathode, An electrochemical power generation reaction is performed in each battery cell.

インバータ5は、出力されたDC電流をAC電流に変換する。筐体6は、その内部に脱硫器2、FPS3、PEFCスタック4及びインバータ5をモジュール化して収容する。   The inverter 5 converts the output DC current into AC current. The casing 6 accommodates the desulfurizer 2, the FPS 3, the PEFC stack 4, and the inverter 5 in a module.

また、燃料電池システム1は、改質器8及びバーナ9に導入される液体燃料が流通する液体燃料ラインL1を備えている。この液体燃料ラインL1は、金属性の配管からなり、改質器8に接続され液体燃料を改質器8に導入する改質器ラインL11と、バーナ9に接続され液体燃料をバーナ9に導入するバーナラインL12とに分岐点Tを介して分岐されている。   The fuel cell system 1 also includes a liquid fuel line L1 through which liquid fuel introduced into the reformer 8 and the burner 9 flows. The liquid fuel line L1 is made of a metallic pipe, and is connected to the reformer 8 to introduce the liquid fuel into the reformer 8, and to the burner 9 to introduce the liquid fuel into the burner 9. Is branched to a burner line L12 through a branch point T.

改質器ラインL11の改質器8付近には、水を改質器8に導入するための水ラインL2が連結され、液体燃料と水とが混合されている。この水ラインL2には、PCFCスタック4で発生した水を回収する回収水ラインL4が接続されている。   Near the reformer 8 of the reformer line L11, a water line L2 for introducing water into the reformer 8 is connected, and liquid fuel and water are mixed. A recovery water line L4 for recovering water generated in the PCFC stack 4 is connected to the water line L2.

次に、液体燃料ラインL1について詳細に説明する。図2は図1の燃料電池システムにおける液体燃料ラインを示す概略構成図であり、図3は図1の燃料電池システムにおけるチャンバを示す断面図である。図2に示すように、液体燃料ラインL1において分岐点Tの上流側には、上流側から下流側に向かって、ポンプ13、圧力計52、流量計41、チャンバ51、オリフィス43がこの順に設けられている。   Next, the liquid fuel line L1 will be described in detail. 2 is a schematic configuration diagram showing a liquid fuel line in the fuel cell system of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view showing a chamber in the fuel cell system of FIG. As shown in FIG. 2, a pump 13, a pressure gauge 52, a flow meter 41, a chamber 51, and an orifice 43 are provided in this order from the upstream side to the downstream side of the branch point T in the liquid fuel line L1. It has been.

ポンプ13は、液体燃料ラインL1の下流側に液体燃料を圧送するものであり、ここでは、定流量ポンプが用いられている。このように定流量ポンプを用いることで、改質器8及びバーナ9に導入される液体燃料の流量を安定化することができる。このポンプ13には、制御装置42が接続されている。   The pump 13 pumps the liquid fuel to the downstream side of the liquid fuel line L1, and here, a constant flow pump is used. By using the constant flow pump in this way, the flow rate of the liquid fuel introduced into the reformer 8 and the burner 9 can be stabilized. A control device 42 is connected to the pump 13.

圧力計52は、通過する液体燃料の圧力を検出し、その圧力信号を制御装置42に出力する。流量計41は、通過する液体燃料の流量を検出し、その流量信号を制御装置42に出力する。チャンバ51は、液体燃料に混入した異物が分離されるように液体燃料を一時貯留するものであり、ここでは、チャンバ51は、水ラインL2で混合され液体燃料ラインL1を逆流する水が主に分離されるように、液体燃料を一時貯留する(詳しくは、後述)。オリフィス43は、液体燃料ラインL1の流路面積を減少させ、これにより、流通する液体燃料を制限する。   The pressure gauge 52 detects the pressure of the passing liquid fuel and outputs the pressure signal to the control device 42. The flow meter 41 detects the flow rate of the passing liquid fuel and outputs a flow rate signal to the control device 42. The chamber 51 temporarily stores liquid fuel so that foreign matters mixed in the liquid fuel are separated. Here, the chamber 51 is mainly composed of water mixed in the water line L2 and flowing backward through the liquid fuel line L1. The liquid fuel is temporarily stored so as to be separated (details will be described later). The orifice 43 reduces the flow area of the liquid fuel line L1, thereby limiting the liquid fuel that flows.

制御装置42は、例えばCPU、ROM、及びRAM等により構成されている。この制御装置42は、流量計41から出力された流量信号に基づいてポンプ13の駆動を制御し、ポンプ13で圧送される液体燃料の流量を制御する。また、制御装置42は、圧力計52から出力された圧力信号に基づいて、液体燃料ラインL1を流通する液体燃料の圧力が所定圧力以上(ここでは、水ラインL2における水の圧力以上)かどうかを判断し、液体燃料の圧力が所定圧力以上の圧力の場合に、後述の遮断弁53に開弁信号を出力する。また、制御装置42は、バーナ9により改質器8の改質触媒を加熱しない場合(例えばPEFCスタック4からのオフガスを利用して改質触媒を加熱する場合等)に、後述の遮断弁54を制御してバーナラインL11を遮断させる。   The control device 42 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like. The control device 42 controls the driving of the pump 13 based on the flow rate signal output from the flow meter 41 and controls the flow rate of the liquid fuel pumped by the pump 13. Further, based on the pressure signal output from the pressure gauge 52, the control device 42 determines whether or not the pressure of the liquid fuel flowing through the liquid fuel line L1 is not less than a predetermined pressure (here, not less than the pressure of water in the water line L2). When the pressure of the liquid fuel is equal to or higher than a predetermined pressure, a valve opening signal is output to the shut-off valve 53 described later. Further, the control device 42 does not heat the reforming catalyst of the reformer 8 by the burner 9 (for example, when the reforming catalyst is heated using off-gas from the PEFC stack 4), the shut-off valve 54 described later. Is controlled to shut off the burner line L11.

液体燃料ラインL1において分岐点Tにより分岐された改質器ラインL11及びバーナラインL12には、遮断弁53,54がそれぞれ設けられている。遮断弁53は、制御装置42に接続されており、改質器ラインL11を遮断すると共に、制御装置42から開弁信号が入力されたときに、改質器ラインL11を開放する。つまり、流通する液体燃料の圧力が所定圧力以上のときに、改質器ラインL11を開放する。遮断弁54は、制御装置42に接続されており、バーナ9により改質器8の改質触媒を加熱しない場合に、バーナラインL11を遮断してバーナ9への液体燃料の供給を停止させる。   The reformer line L11 and the burner line L12 branched by the branch point T in the liquid fuel line L1 are provided with shutoff valves 53 and 54, respectively. The shutoff valve 53 is connected to the control device 42, shuts off the reformer line L11, and opens the reformer line L11 when a valve opening signal is input from the control device 42. That is, the reformer line L11 is opened when the pressure of the flowing liquid fuel is equal to or higher than a predetermined pressure. The shutoff valve 54 is connected to the control device 42, and shuts off the supply of liquid fuel to the burner 9 by shutting off the burner line L11 when the reforming catalyst of the reformer 8 is not heated by the burner 9.

ここで、燃料電池システムでは、上述したように、液体燃料に混入した水が分離されるように液体燃料を一時貯留するチャンバ51が液体燃料ラインL1に設けられている。このチャンバ51は、図3に示すように、その内部の空間に液体燃料を一時貯留し、液体燃料Kと液体燃料中に混入する水Wとの比重差で液体燃料Kを浮遊させると共に水Wを沈殿させ、これらを分離させる。そして、浮遊された液体燃料Kのみが液体燃料ラインL1の正流方向(図中の矢印方向)及び逆流方向に通過できるようになっている一方、底部に設けられた排出部54の水抜き栓55を外すことで、排出部54から沈殿した水が排出されるようになっている。   Here, in the fuel cell system, as described above, the chamber 51 for temporarily storing the liquid fuel is provided in the liquid fuel line L1 so that the water mixed in the liquid fuel is separated. As shown in FIG. 3, the chamber 51 temporarily stores liquid fuel in a space inside the chamber 51, floats the liquid fuel K due to the specific gravity difference between the liquid fuel K and the water W mixed in the liquid fuel, and the water W Precipitate and separate them. Only the suspended liquid fuel K can pass in the forward flow direction (arrow direction in the figure) and the reverse flow direction of the liquid fuel line L1, while the drain plug of the discharge portion 54 provided at the bottom portion. By removing 55, the precipitated water is discharged from the discharge part 54.

このように構成された燃料電池システム1では、まず、外部から液体燃料がポンプ(不図示)により筐体6内導入される。続いて、導入された液体燃料がポンプ13で圧送されつつ、圧送される液体燃料の流量が流量計41から出力された流量信号に基づいて制御装置42で制御される。続いて、圧送された液体燃料が、圧力計52、流量計41、チャンバ51及びオリフィス43をこの順に通過し、分岐点Tで改質器ラインL11とバーナラインL12とに分岐される。   In the fuel cell system 1 configured as described above, first, liquid fuel is introduced into the housing 6 from the outside by a pump (not shown). Subsequently, while the introduced liquid fuel is being pumped by the pump 13, the flow rate of the pumped liquid fuel is controlled by the control device 42 based on the flow rate signal output from the flow meter 41. Subsequently, the pumped liquid fuel passes through the pressure gauge 52, the flow meter 41, the chamber 51, and the orifice 43 in this order, and is branched at the branch point T into the reformer line L11 and the burner line L12.

そして、分岐された一方の液体燃料が、バーナ9に導入されると共に、分岐された他方の液体燃料が、遮断弁53に開弁信号が入力され改質器ラインL11が開放されたとき(液体燃料の圧力が水ラインL2における水の圧力以上のとき)に遮断弁53を通過し、水ラインL2から導入された水と混合され、気化器11で気化されて改質器8に導入される。   Then, one of the branched liquid fuels is introduced into the burner 9, and the other branched liquid fuel is input to the shut-off valve 53 when the valve opening signal is input and the reformer line L11 is opened (liquid When the fuel pressure is equal to or higher than the water pressure in the water line L2, it passes through the shut-off valve 53, is mixed with the water introduced from the water line L2, is vaporized in the vaporizer 11, and is introduced into the reformer 8. .

ここで、燃料電池システム1においては、上述したように、液体燃料ラインL1にチャンバ51が設けられているため、水ラインL2から導入され混合される水が液体燃料ラインL1に逆流した場合であっても、この逆流した水がチャンバ51で分離され、液体燃料のみがチャンバ51を通過することとなる。従って、チャンバ51よりも上流側に水が逆流するのを抑制でき、液体燃料ラインL1を逆流する液体燃料に混入した水により機器(ここでは、流量計41、圧力計52及びポンプ13)が損傷するのを防止できる。   Here, in the fuel cell system 1, since the chamber 51 is provided in the liquid fuel line L1 as described above, the water mixed from the water line L2 flows back to the liquid fuel line L1. However, the water that has flowed back is separated in the chamber 51, and only the liquid fuel passes through the chamber 51. Therefore, it is possible to suppress the backflow of water upstream of the chamber 51, and the equipment (here, the flow meter 41, the pressure gauge 52, and the pump 13) is damaged by the water mixed in the liquid fuel flowing back through the liquid fuel line L1. Can be prevented.

なお、上述したように、排出部54から沈殿した水が排出されるようになっているため、チャンバ51では、液体燃料と当該液体燃料に混入する水とを分離するだけでなく、分離した水を容易に除去することもできる。ちなみに、チャンバ51では、逆流方向だけでなく正流方向に流通する水を分離し除去することも勿論でき、よって、液体燃料ラインL1においてチャンバ51よりも下流側に水が流通するのを抑制することができる。また、液体燃料に当該液体燃料よりも比重が大きい、金属粉、錆、塵若しくはゴミが混入した場合にも、これらをチャンバ51で分離し除去することも可能である。   As described above, since the precipitated water is discharged from the discharge portion 54, the chamber 51 not only separates the liquid fuel and the water mixed in the liquid fuel but also separates the separated water. Can be easily removed. Incidentally, in the chamber 51, it is of course possible to separate and remove the water flowing not only in the reverse flow direction but also in the forward flow direction, thereby suppressing the flow of water downstream of the chamber 51 in the liquid fuel line L1. be able to. Further, when metal powder, rust, dust, or dust having a specific gravity greater than that of the liquid fuel is mixed in the liquid fuel, these can be separated and removed by the chamber 51.

また、上述したように、液体燃料ラインL1においてチャンバ51の下流側にオリフィス43が設けられているため、液体燃料ラインを逆流する水の圧力が高く流速が速い場合でも、このオリフィス43により流速が低減(トラップ)され、よって、水がチャンバ51で確実且つ好適に分離されることとなる。従って、液体燃料ラインL1を逆流する液体燃料に混入した水により機器が損傷するのを一層防止できる。   Further, as described above, since the orifice 43 is provided on the downstream side of the chamber 51 in the liquid fuel line L1, even when the pressure of water flowing back through the liquid fuel line is high and the flow velocity is high, the orifice 43 allows the flow velocity to be increased. Is reduced (trapped), so that water is reliably and suitably separated in the chamber 51. Therefore, it is possible to further prevent the equipment from being damaged by the water mixed in the liquid fuel flowing backward through the liquid fuel line L1.

また、上述したように、液体燃料ラインL1における改質器ラインL11には、遮断弁53が設けられており、この遮断弁53にあっては、流通する液体燃料の圧力が水ラインL2における水の圧力以上のときに、改質器ラインL11を開放するように設定されている。そのため、水ラインL2から導入された水が液体燃料ラインL1に逆流してしまうこと自体を抑制することができ、液体燃料ラインL1を逆流する液体燃料に混入した水により機器が損傷するのを一層防止できる。   Further, as described above, the reformer line L11 in the liquid fuel line L1 is provided with the shut-off valve 53, and in this shut-off valve 53, the pressure of the flowing liquid fuel is the water in the water line L2. It is set so that the reformer line L11 is opened when the pressure is equal to or higher than the pressure. For this reason, it is possible to prevent the water introduced from the water line L2 from flowing back to the liquid fuel line L1, and it is further prevented that the equipment is damaged by the water mixed in the liquid fuel flowing back through the liquid fuel line L1. Can be prevented.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。   The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、上記実施形態では、液体燃料として灯油を用いたが、ガソリン、ナフサ、軽油、メタノール、エタノール、DME(ジメチルエーテル)、バイオマスを利用したバイオ燃料を用いてもよい。なお、この場合には、脱硫器(脱硫方法)及び改質器(改質方法)は、用いる液体燃料の特性に応じたものとされる。   For example, in the above embodiment, kerosene is used as the liquid fuel. However, gasoline, naphtha, light oil, methanol, ethanol, DME (dimethyl ether), and biofuel using biomass may be used. In this case, the desulfurizer (desulfurization method) and the reformer (reformation method) are adapted to the characteristics of the liquid fuel used.

また、上記実施形態では、チャンバ51が、異物として液体燃料ラインL1を逆流する水が主に分離されるように液体燃料を一時貯留したが、液体燃料を部分酸化改質やオートサーマル改質(ATR)する際には、例えばチャンバの上端部に空気が流通する空気孔を設けることで、異物として液体燃料ラインを逆流する空気(酸素)が主に分離されるように液体燃料を一時貯留する場合もある。この場合、遮断弁が液体燃料ラインL1を開放する際の液体燃料の圧力(上記の所定圧力)は、異物の種類に応じて適宜設定される。   Moreover, in the said embodiment, although the chamber 51 temporarily stored liquid fuel so that the water which flows back in the liquid fuel line L1 as a foreign material was mainly isolate | separated, liquid fuel is partially oxidized reforming or autothermal reforming ( When performing ATR), for example, by providing an air hole through which air flows at the upper end of the chamber, the liquid fuel is temporarily stored so that air (oxygen) flowing back through the liquid fuel line as a foreign substance is mainly separated. In some cases. In this case, the pressure of the liquid fuel (the above-mentioned predetermined pressure) when the shutoff valve opens the liquid fuel line L1 is appropriately set according to the type of foreign matter.

また、上記実施形態では、PEFCスタック4を備えた燃料電池システム1としたが、固体酸化物形燃料電池(SOFC)スタックを備えた燃料電池システムとしてもよい。また、上記実施形態では、ポンプ13に定流量ポンプを用いたが、例えば電磁ポンプ等の定流量ポンプ以外の種々のポンプを用いてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although it was set as the fuel cell system 1 provided with the PEFC stack 4, it is good also as a fuel cell system provided with the solid oxide fuel cell (SOFC) stack. Moreover, in the said embodiment, although the constant flow pump was used for the pump 13, you may use various pumps other than constant flow pumps, such as an electromagnetic pump, for example.

本発明の一実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 図1の燃料電池システムにおける液体燃料ラインを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the liquid fuel line in the fuel cell system of FIG. 図1の燃料電池システムにおけるチャンバを示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the chamber in the fuel cell system of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…燃料電池システム、4…PEFCスタック(燃料電池)、8…改質器、43…オリフィス、51…チャンバ、53…遮断弁、L1…液体燃料ライン、K…液体燃料、W…水(異物)。





DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell system, 4 ... PEFC stack (fuel cell), 8 ... Reformer, 43 ... Orifice, 51 ... Chamber, 53 ... Shut-off valve, L1 ... Liquid fuel line, K ... Liquid fuel, W ... Water (foreign matter) ).





Claims (2)

改質器で液体燃料を用いて改質ガスを生成し、燃料電池で前記改質ガスを用いて発電する燃料電池システムであって、
前記改質器に導入される前記液体燃料が流通する液体燃料ラインを備え、
前記液体燃料ラインには、前記液体燃料に混入した水である異物が分離されるように前記液体燃料を一時貯留するチャンバが設けられ、
前記液体燃料ラインにおいて前記チャンバの下流側には、前記液体燃料ラインを逆流する前記異物の流速を低減させるオリフィスが設けられており、
前記チャンバは、前記液体燃料と前記異物との比重差によって当該異物を分離させ、
前記液体燃料ラインには、遮断弁が設けられており、
前記遮断弁は、流通する前記液体燃料の圧力が、前記液体燃料ラインに連結され前記改質器に水を導入するための水ラインにおける当該水の圧力以上のときに、前記液体燃料ラインを開放するように設定されていることを特徴とする燃料電池システム。
A fuel cell system for generating a reformed gas using liquid fuel in a reformer and generating electric power using the reformed gas in a fuel cell,
A liquid fuel line through which the liquid fuel introduced into the reformer flows;
The liquid fuel line is provided with a chamber for temporarily storing the liquid fuel so as to separate foreign matter, which is water mixed in the liquid fuel,
In the liquid fuel line, on the downstream side of the chamber, an orifice is provided to reduce the flow rate of the foreign matter that flows back through the liquid fuel line.
The chamber separates the foreign matter by a specific gravity difference between the liquid fuel and the foreign matter,
The liquid fuel line is provided with a shut-off valve,
The shutoff valve opens the liquid fuel line when the pressure of the flowing liquid fuel is equal to or higher than the pressure of the water in the water line connected to the liquid fuel line and for introducing water into the reformer. A fuel cell system that is set to
前記チャンバには、前記異物を排出させる排出部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の燃料電池システム。 Wherein the chamber, according to claim 1 Symbol mounting the fuel cell system, characterized in that the discharge unit for discharging the foreign materials is provided.
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JP2002246050A (en) * 2001-02-16 2002-08-30 Matsushita Electric Works Ltd Fuel cell generator
JP2005067990A (en) * 2003-08-28 2005-03-17 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Evaporator for reforming raw material
JP4139338B2 (en) * 2004-02-12 2008-08-27 本田技研工業株式会社 Fuel gas production equipment
JP4852823B2 (en) * 2004-03-09 2012-01-11 セイコーエプソン株式会社 Liquid fuel cartridge for fuel cell
JP2005268043A (en) * 2004-03-18 2005-09-29 Aisin Seiki Co Ltd Fuel cell system
JP4991275B2 (en) * 2005-12-22 2012-08-01 京セラ株式会社 Reformer

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