JP5236554B2

JP5236554B2 - Fuel cell system

Info

Publication number: JP5236554B2
Application number: JP2009084928A
Authority: JP
Inventors: 彰成中村; 正高尾関; 良和田中; 哲也上田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-03-31
Publication date: 2013-07-17
Anticipated expiration: 2023-07-23
Also published as: JP2009176748A

Description

本発明は、燃料電池を用いて発電を行う燃料電池システム、及びその燃料電池システムの運転方法に関する。 The present invention relates to a fuel cell system that generates power using a fuel cell, and a method for operating the fuel cell system.

従来の燃料電池システムには、図１０に示すような構成のものがある。図１０に示すとおり、従来の燃料電池システムは、燃料極（図示せず）及び空気極（図示せず）を有する燃料電池１と、外部から供給される天然ガス中の硫黄成分を除去する脱硫器３と、脱硫器３から供給される天然ガスと水蒸気とを用いた水蒸気改質反応により水素リッチな改質ガスを生成する燃料処理器２と、燃料処理器２を加熱するためのバーナ４とを備えている。 A conventional fuel cell system has a configuration as shown in FIG. As shown in FIG. 10, the conventional fuel cell system includes a fuel cell 1 having a fuel electrode (not shown) and an air electrode (not shown), and desulfurization that removes sulfur components in natural gas supplied from the outside. , A fuel processor 2 that generates a hydrogen-rich reformed gas by a steam reforming reaction using natural gas and steam supplied from the desulfurizer 3, and a burner 4 for heating the fuel processor 2 And.

燃料電池１の空気極には、空気供給路７ａを介して、外部から空気が供給される。また、燃料電池１の燃料極には、改質ガス供給路７ｂを介して、燃料処理器２において生成された改質ガスが供給される。燃料電池１において、このようにして供給された空気中の酸素と改質ガス中の水素とを反応させることによって発電が行われる。 Air is supplied to the air electrode of the fuel cell 1 from the outside through the air supply path 7a. The reformed gas generated in the fuel processor 2 is supplied to the fuel electrode of the fuel cell 1 through the reformed gas supply path 7b. In the fuel cell 1, power generation is performed by reacting oxygen in the air thus supplied with hydrogen in the reformed gas.

なお、燃料電池１において反応に利用されなかった空気は排気路７ｃから排出される。また、同じく反応に利用されなかった未反応ガスは未反応ガス供給路７ｄを介してバーナ４へ供給される。 In addition, the air which was not utilized for reaction in the fuel cell 1 is discharged | emitted from the exhaust path 7c. Similarly, unreacted gas that has not been used for the reaction is supplied to the burner 4 through the unreacted gas supply path 7d.

また、天然ガスが通流する天然ガス供給路７ｅには、天然ガスの供給元と脱硫器３との間に天然ガスの通流／遮断を行うための電磁弁５が、脱硫器３と燃料処理器２との間に脱硫器３へガスが逆流することを防止するための電磁弁６がそれぞれ設けられている。 Further, in the natural gas supply path 7e through which the natural gas flows, an electromagnetic valve 5 for flowing / blocking the natural gas between the natural gas supply source and the desulfurizer 3 is provided with the desulfurizer 3 and the fuel. Solenoid valves 6 for preventing the gas from flowing backward to the desulfurizer 3 are provided between the processor 2 and the processor 2.

以上のように構成された従来の燃料電池システムが運転を開始する場合、前述したように、外部から空気が、燃料処理器２から改質ガスが燃料電池１にそれぞれ供給される。その結果、燃料電池１において発電が開始される。 When the conventional fuel cell system configured as described above starts operation, air is supplied from the outside and the reformed gas is supplied from the fuel processor 2 to the fuel cell 1 as described above. As a result, power generation is started in the fuel cell 1.

一方、従来の燃料電池システムが運転を終了する場合においては、電磁弁５を閉じることによって燃料電池システムへの天然ガスの供給を遮断するとともに、電磁弁６を閉じることによって脱硫器３へのガスの逆流を防止する。 On the other hand, when the operation of the conventional fuel cell system is terminated, the supply of natural gas to the fuel cell system is shut off by closing the solenoid valve 5, and the gas to the desulfurizer 3 is closed by closing the solenoid valve 6. Prevent backflow.

このように、従来の燃料電池システムには、燃料処理器より上流の天然ガス供給路に複数の電磁弁を設けているものがある（例えば、特許文献１を参照。）。また、燃料処理器より下流の改質ガス供給路及び未反応ガス供給路等に複数の電磁弁を設けているものもある（例えば、特許文献２を参照。）。
特開平３−２５７７６２号公報（第４−５頁、第１図）特開平６−６８８９４号公報（第３−４頁、第１図） Thus, some conventional fuel cell systems are provided with a plurality of solenoid valves in the natural gas supply path upstream of the fuel processor (see, for example, Patent Document 1). In some cases, a plurality of electromagnetic valves are provided in a reformed gas supply path, an unreacted gas supply path, and the like downstream of the fuel processor (see, for example, Patent Document 2).
JP-A-3-257762 (page 4-5, FIG. 1) JP-A-6-68894 (page 3-4, FIG. 1)

ところで、前述したように、従来の燃料電池システムは運転を終了させる場合に電磁弁５，６を閉じるため、脱硫器３、燃料処理器２、及び燃料電池１を含むガス供給路において閉鎖経路が生じることになる。システム運転中においては、システム内部の温度は数１０℃で安定しているが、システム運転終了後ではこの温度が低下する。また、脱硫器３は吸着反応により天然ガスから硫黄成分を除去している。これらの理由により、システムの運転終了時に形成される閉鎖経路では圧力低下が生じる。 By the way, as described above, the conventional fuel cell system closes the electromagnetic valves 5 and 6 when the operation is terminated, so that the gas supply path including the desulfurizer 3, the fuel processor 2, and the fuel cell 1 has a closed path. Will occur. During the system operation, the temperature inside the system is stable at several tens of degrees Celsius, but this temperature decreases after the system operation ends. The desulfurizer 3 removes sulfur components from natural gas by an adsorption reaction. For these reasons, a pressure drop occurs in the closed path formed at the end of system operation.

このように、閉鎖経路で圧力低下が生じた場合、閉鎖経路が負圧となり、その結果電磁弁５，６が固着してしまうために正常に作動しなくなったり、外部から空気が流入することにより脱硫器３の性能劣化が引き起こされる等の不都合が生じる場合がある。 In this way, when a pressure drop occurs in the closed path, the closed path becomes negative pressure, and as a result, the solenoid valves 5 and 6 are fixed, so that they do not operate normally, or air flows in from the outside. Inconveniences such as causing performance degradation of the desulfurizer 3 may occur.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は運転終了後に形成される流路の閉鎖経路の負圧化を回避し、良好な運転を継続させることができる燃料電池システム、及びその燃料電池システムの運転方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the object thereof is a fuel cell system capable of avoiding negative pressure in a closed path of a flow path formed after the end of operation and continuing good operation. And providing an operation method of the fuel cell system.

また、本発明に係る燃料電池システムは、外部の供給元から供給される原料ガスを用いて燃料ガスを生成する燃料処理器と、前記燃料処理器を加熱するためのバーナと、前記燃料処理器から供給される燃料ガスと外部から供給される酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池と、前記供給元から前記燃料処理器へ原料ガスを供給するための原料ガス供給路と、前記燃料処理器から前記燃料電池へ燃料ガスを供給するための燃料ガス供給路と、前記燃料電池から前記バーナへ前記燃料電池にて反応に利用されなかった未反応ガスを供給するための未反応ガス供給路と、前記原料ガス供給路、前記燃料ガス供給路及び前記未反応ガス供給路のうち少なくとも１つの供給路を流れるガスの通流／遮断を行うための複数の弁とを備え、前記複数の弁よりも上流に配され、外部の供給元から供給される原料ガスに含まれる硫黄成分を除去する脱硫器を備え、起動期間、発電期間、運転終了動作期間、運転終了後期間の何れの期間においても、前記脱硫器には原料ガスの元圧が与えられていることを特徴とする。 Further, the fuel cell system according to the present invention includes a fuel processor that generates a fuel gas using a raw material gas supplied from an external supply source, a burner for heating the fuel processor, and the fuel processor. A fuel cell that generates power using a fuel gas supplied from the outside and an oxidant gas supplied from outside, a source gas supply path for supplying source gas from the supply source to the fuel processor, and the fuel A fuel gas supply path for supplying fuel gas from the processor to the fuel cell, and an unreacted gas supply for supplying unreacted gas that was not used in the fuel cell for reaction from the fuel cell to the burner A plurality of valves for conducting / blocking a gas flowing through at least one of the source gas supply path, the fuel gas supply path, and the unreacted gas supply path, Valve Also disposed upstream includes a desulfurizer for removing sulfur components contained in the raw material gas supplied from an outside source, start time, the power generation period, end of operation operation period, in any period of operation after the end time The desulfurizer is provided with a source gas source pressure .

本発明の燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法は、運転終了後に形成される流路の閉鎖経路の負圧化を回避し、良好な運転を継続させることができる。 The fuel cell system and the operation method of the fuel cell system according to the present invention can avoid the negative pressure in the closed path of the flow path formed after the end of the operation, and can continue the good operation.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。図１に示すとおり、実施の形態１の燃料電池システムは、燃料極（図示せず）及び空気極（図示せず）を有する燃料電池１１と、外部から供給されるメタン、天然ガス、又は都市ガス等の原料ガス中の硫黄成分を除去する脱硫器１３と、脱硫器１３から供給される原料ガスと水蒸気とを用いた水蒸気改質反応により水素リッチな改質ガス（以下、燃料ガスという）を生成する燃料処理器１２と、燃料処理器１２を加熱するためのバーナ１４と、燃料処理器１２に対して供給される原料ガスの圧力を所定の値まで昇圧するための原料ガス昇圧器１５とを備えている。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the fuel cell system of Embodiment 1 includes a fuel cell 11 having a fuel electrode (not shown) and an air electrode (not shown), and methane, natural gas, or city supplied from the outside. A desulfurizer 13 for removing sulfur components in a raw material gas such as gas, and a hydrogen-rich reformed gas (hereinafter referred to as fuel gas) by a steam reforming reaction using the raw material gas supplied from the desulfurizer 13 and steam. , A burner 14 for heating the fuel processor 12, and a source gas booster 15 for increasing the pressure of the source gas supplied to the fuel processor 12 to a predetermined value. And.

原料ガスの供給元（図示せず）、脱硫器１３、原料ガス昇圧器１５、及び燃料処理器１２は、原料ガスが通流するための原料ガス供給路１６によって接続されている。この原料ガス供給路１６には、脱硫器１３と原料ガス昇圧器１５との間に脱硫器１３へガスが逆流することを防止するための電磁弁２２が、原料ガス昇圧器１５と燃料処理器１２との間に原料ガスの通流／遮断を行うための電磁弁２３がそれぞれ設けられている。 The source gas supply source (not shown), the desulfurizer 13, the source gas booster 15, and the fuel processor 12 are connected by a source gas supply path 16 through which the source gas flows. In the raw material gas supply path 16, an electromagnetic valve 22 for preventing a gas from flowing back to the desulfurizer 13 between the desulfurizer 13 and the raw material gas booster 15 is provided with the raw material gas booster 15 and the fuel processor. 12 are respectively provided with solenoid valves 23 for conducting / blocking the source gas.

また、燃料処理器１２と燃料電池１１とは、燃料処理器１２において生成された燃料ガスが通流するための燃料ガス供給路１８によって接続されている。この燃料ガス供給路１８には、燃料ガスの通流／遮断を行うための電磁弁２５が設けられている。 The fuel processor 12 and the fuel cell 11 are connected by a fuel gas supply path 18 through which fuel gas generated in the fuel processor 12 flows. The fuel gas supply path 18 is provided with an electromagnetic valve 25 for conducting / blocking the fuel gas.

燃料処理器１２において生成された燃料ガスは、燃料ガス供給路１８を介して燃料電池１１の燃料極へ供給される。また、燃料電池１１の空気極には、空気供給路３０を介して、外部から空気が供給される。燃料電池１１において、このようにして供給された燃料ガス中の水素と空気中の酸素とを反応させることによって発電が行われる。なお、燃料電池１１において反応に利用されなかった空気は排気路３１から排出される。 The fuel gas generated in the fuel processor 12 is supplied to the fuel electrode of the fuel cell 11 via the fuel gas supply path 18. Air is supplied from the outside to the air electrode of the fuel cell 11 through the air supply path 30. In the fuel cell 11, power generation is performed by reacting hydrogen in the fuel gas supplied in this manner with oxygen in the air. Air that has not been used for the reaction in the fuel cell 11 is exhausted from the exhaust passage 31.

また、燃料電池１１とバーナ１４とは、燃料電池１１にて反応に利用されなかった未反応ガスが通流するための未反応ガス供給路２０によって接続されている。この未反応ガス供給路２０には、未反応ガスの通流／遮断を行うための電磁弁２７が設けられている。 The fuel cell 11 and the burner 14 are connected by an unreacted gas supply path 20 through which unreacted gas that has not been used for the reaction in the fuel cell 11 flows. This unreacted gas supply path 20 is provided with an electromagnetic valve 27 for conducting / blocking unreacted gas.

燃料ガス供給路１８と未反応ガス供給路２０とは、燃料処理器１２から排出される燃料ガスを燃料電池１１に供給することなくバーナ１４へ供給するためのバイパス路１９によって接続されている。バイパス路１９の一端は燃料処理器１２と電磁弁２５との間に、他端は電磁弁２７とバーナ１４との間にそれぞれ接続されている。このバイパス路１９には、燃料ガスの通流／遮断を行うための電磁弁２６が設けられている。 The fuel gas supply path 18 and the unreacted gas supply path 20 are connected by a bypass path 19 for supplying the fuel gas discharged from the fuel processor 12 to the burner 14 without supplying it to the fuel cell 11. One end of the bypass path 19 is connected between the fuel processor 12 and the electromagnetic valve 25, and the other end is connected between the electromagnetic valve 27 and the burner 14. The bypass passage 19 is provided with an electromagnetic valve 26 for conducting / blocking fuel gas.

また、電磁弁２２と原料ガス昇圧器１５との間の原料ガス供給路１６には、バーナ１４と接続された燃焼用ガス供給路１７が接続されている。脱硫器１３によって硫黄成分が除去された原料ガスの一部は、燃焼用ガスとして、燃焼用ガス供給路１７を介してバーナ１４へ供給される。この燃焼用ガス供給路１７には、燃焼用ガスの通流／遮断を行うための電磁弁２４が設けられている。 A combustion gas supply path 17 connected to the burner 14 is connected to the source gas supply path 16 between the electromagnetic valve 22 and the source gas booster 15. Part of the raw material gas from which the sulfur component has been removed by the desulfurizer 13 is supplied to the burner 14 through the combustion gas supply path 17 as combustion gas. The combustion gas supply path 17 is provided with an electromagnetic valve 24 for conducting / blocking the combustion gas.

バーナ１４は、未反応ガス供給路２０を介して供給される未反応ガス、燃焼用ガス供給路１７を介して供給される燃焼用ガス、及び外部から供給される燃焼用空気等を利用して燃焼を行い、その結果得られた火炎及び燃焼ガスによって燃料処理器１２を加熱する。バーナ１４での燃焼により生じた燃焼ガスは、燃料処理器１２内に設けられた通路を流れ、その通路付近に配置されている改質器（図示せず）等を加熱する。この燃料処理器１２内に設けられた通路は大気と連通しており、当該通路を流れる燃焼ガスは、最終的に大気側へ排出される。したがって、この燃料処理器１２内に設けられた通路と大気との連通部が、本実施の形態の燃料電池システムにおけるガスの最下流となる。 The burner 14 uses unreacted gas supplied via the unreacted gas supply path 20, combustion gas supplied via the combustion gas supply path 17, and combustion air supplied from the outside. Combustion is performed, and the fuel processor 12 is heated by the flame and combustion gas obtained as a result. Combustion gas generated by combustion in the burner 14 flows through a passage provided in the fuel processor 12, and heats a reformer (not shown) or the like disposed in the vicinity of the passage. The passage provided in the fuel processor 12 communicates with the atmosphere, and the combustion gas flowing through the passage is finally discharged to the atmosphere side. Therefore, the passage between the passage provided in the fuel processor 12 and the atmosphere is the most downstream of the gas in the fuel cell system of the present embodiment.

前述した７個の電磁弁２１〜２７は、制御装置４０と接続されている。制御装置４０は、後述するタイミングで電磁弁２１〜２７の開閉動作を制御する。 The seven solenoid valves 21 to 27 described above are connected to the control device 40. The control device 40 controls the opening / closing operation of the electromagnetic valves 21 to 27 at a timing described later.

次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池システムの動作について説明する。 Next, the operation of the fuel cell system of the present embodiment configured as described above will be described.

図２は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムが備える電磁弁２１〜２７の開閉動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、以下では、図２に示すとおり、燃料電池システムが起動を開始してから発電を開始するまでの期間を起動期間、発電を開始してから終了するまでの期間を発電期間、発電を終了してから運転を終了するまでの期間を運転終了動作期間、運転が終了してから後の期間を運転終了後期間とそれぞれ呼ぶことにする。 FIG. 2 is a timing chart showing the timing of the opening / closing operation of the solenoid valves 21 to 27 provided in the fuel cell system according to Embodiment 1 of the present invention. In the following, as shown in FIG. 2, the period from the start of the fuel cell system to the start of power generation is the start period, the period from the start of power generation to the end is the power generation period, and the power generation is ended. The period from the end of the operation to the end of the operation is referred to as the operation end operation period, and the period after the end of the operation is referred to as the period after the end of operation.

起動期間が始まるとき、制御装置４０は、電磁弁２１，２２，２６を開状態とし、電磁弁２３，２４，２５，２７を閉状態とする。これにより、原料ガスの供給元から脱硫器１３へ原料ガス供給路１６を介して原料ガスが供給される。 When the start-up period starts, the control device 40 opens the electromagnetic valves 21, 22, 26 and closes the electromagnetic valves 23, 24, 25, 27. As a result, the source gas is supplied from the source of the source gas to the desulfurizer 13 via the source gas supply path 16.

起動期間中において、制御装置４０は、電磁弁２４を所定時間だけ開状態とする。このように電磁弁２４が開状態とされている間、脱硫器１３にて硫黄成分が除去された原料ガスが燃焼用ガスとして燃焼用ガス供給路１７を介してバーナ１４に供給される。バーナ１４は、このようにして供給された燃焼用ガスを利用して燃焼を開始する。 During the startup period, the control device 40 opens the electromagnetic valve 24 for a predetermined time. Thus, while the electromagnetic valve 24 is in the open state, the raw material gas from which the sulfur component has been removed by the desulfurizer 13 is supplied to the burner 14 through the combustion gas supply path 17 as a combustion gas. The burner 14 starts combustion using the combustion gas supplied in this way.

また、制御装置４０は、電磁弁２４が開状態とされている期間中に、電磁弁２３を開状態とする。これにより、原料ガス昇圧器１５によって圧力が所定の値まで昇圧された原料ガスが原料ガス供給路１６を介して燃料処理器１２へ供給される。燃料処理器１２は、このようにして供給された原料ガスを利用して燃料ガスの生成処理を開始する。 Further, the control device 40 opens the electromagnetic valve 23 during the period in which the electromagnetic valve 24 is in the open state. As a result, the source gas whose pressure has been increased to a predetermined value by the source gas booster 15 is supplied to the fuel processor 12 via the source gas supply path 16. The fuel processor 12 starts a fuel gas generation process using the raw material gas thus supplied.

起動期間中に燃料処理器１２にて生成される燃料ガスには多くの一酸化炭素が含有されている。そのような燃料ガスを燃料電池１１に供給した場合、燃料電池１１が有する触媒が被毒することになる。そこで、起動期間中では、燃料処理器１２にて生成された燃料ガスはバイパス路１９を介してバーナ１４へ供給され燃焼に供される。そして、燃料ガスの一酸化炭素濃度が相当程度低下した際に、次の発電期間に移行する。 The fuel gas generated in the fuel processor 12 during the start-up period contains a large amount of carbon monoxide. When such fuel gas is supplied to the fuel cell 11, the catalyst of the fuel cell 11 is poisoned. Therefore, during the start-up period, the fuel gas generated by the fuel processor 12 is supplied to the burner 14 via the bypass 19 and used for combustion. Then, when the carbon monoxide concentration of the fuel gas has decreased considerably, the next power generation period starts.

発電期間が始まるとき、制御装置４０は、電磁弁２５，２７を開状態とするとともに、電磁弁２６を閉状態とする。これにより、燃料処理器１２にて生成され排出された燃料ガスは、バイパス路１９を流れることなく、燃料ガス供給路１８を介して燃料電池１１へ供給される。燃料電池１１は、このようにして供給された燃料ガスと外部から供給された空気とを用いて発電を開始する。また、燃料電池１１にて反応に利用されなかった未反応ガスが未反応ガス供給路２０を介してバーナ１４へ供給されて燃焼に供される。 When the power generation period starts, the control device 40 opens the electromagnetic valves 25 and 27 and closes the electromagnetic valve 26. Thereby, the fuel gas generated and discharged by the fuel processor 12 is supplied to the fuel cell 11 via the fuel gas supply path 18 without flowing through the bypass path 19. The fuel cell 11 starts power generation using the fuel gas supplied in this way and air supplied from the outside. In addition, unreacted gas that has not been used for the reaction in the fuel cell 11 is supplied to the burner 14 via the unreacted gas supply path 20 and used for combustion.

運転終了動作期間が始まるとき、制御装置４０は、電磁弁２１，２２を閉状態とするとともに、電磁弁２４，２６を開状態とする。これにより、脱硫器１３に対する原料ガスの供給が停止し、且つ脱硫器１３へのガスの逆流が防止される。また、脱硫器１３から原料ガスが排出されないため、電磁弁２４，２６を開状態としても、燃焼用ガス及び燃料ガスはバーナ１４へ供給されない。 When the operation end operation period starts, the control device 40 closes the electromagnetic valves 21 and 22 and opens the electromagnetic valves 24 and 26. Thereby, the supply of the raw material gas to the desulfurizer 13 is stopped, and the backflow of gas to the desulfurizer 13 is prevented. Further, since the raw material gas is not discharged from the desulfurizer 13, the combustion gas and the fuel gas are not supplied to the burner 14 even when the electromagnetic valves 24 and 26 are opened.

そして、運転終了後期間が始まるとき、制御装置４０は、電磁弁２３，２４を閉状態とする。これにより、電磁弁２１〜２４が閉状態となり、電磁弁２５〜２７が開状態となる。その結果、燃料処理器１２に原料ガスが供給されることを防止することができる。また、燃料処理器１２から燃料ガスが排出されることがないため、電磁弁２５が開状態であっても、燃料電池１１へ燃料ガスが供給されることはない。 Then, when the period after the operation ends, the control device 40 closes the electromagnetic valves 23 and 24. Thereby, the solenoid valves 21 to 24 are closed, and the solenoid valves 25 to 27 are opened. As a result, it is possible to prevent the raw material gas from being supplied to the fuel processor 12. Further, since the fuel gas is not discharged from the fuel processor 12, the fuel gas is not supplied to the fuel cell 11 even when the electromagnetic valve 25 is open.

図３は、このように電磁弁２１〜２４が閉状態となり、電磁弁２５〜２７が開状態となる運転終了後期間における脱硫器１３の圧力変化を示すグラフである。図３に示すとおり、運転終了直後の脱硫器１３の圧力は原料ガスの元圧Ｐ２であるが、時間とともに低下し、運転が終了してから時間ｔ１が経過したときに大気圧Ｐ０と等しくなる。そして、その後も圧力低下が続くため、運転が終了してから時間ｔ１経過後は負圧になる。なお、発明者等が実験を行った結果、運転が終了してから約１時間で脱硫器１３の圧力が大気圧まで低下するというデータが得られている。 FIG. 3 is a graph showing the pressure change of the desulfurizer 13 in the period after the end of operation in which the solenoid valves 21 to 24 are closed and the solenoid valves 25 to 27 are opened. As shown in FIG. 3, the pressure in the desulfurizer 13 immediately after the operation is the original pressure P2 of the raw material gas, but decreases with time, and becomes equal to the atmospheric pressure P0 when the time t1 has elapsed since the operation was completed. . And since a pressure fall continues after that, it will become a negative pressure after the time t1 progress after completion | finish of a driving | operation. As a result of experiments conducted by the inventors, data has been obtained that the pressure in the desulfurizer 13 drops to atmospheric pressure in about one hour after the operation is completed.

本実施の形態において、制御装置４０は、運転が終了してから時間ｔ１が経過する前、例えば図２及び図３における時間ｔの時点から、閉状態となっている電磁弁２１〜２４のうち最下流に位置する電磁弁２３，２４よりも上流に位置する電磁弁２１，２２を一時的に開状態にする。これにより、電磁弁２１，２３，２４で囲まれた経路内にある脱硫器１３，原料ガス供給路１６，及び燃焼用ガス供給路１７の圧力が正圧であるときに、これらに対して原料ガスの元圧を与えることができる。その結果、これら脱硫器１３，原料ガス供給路１６，及び燃焼用ガス供給路１７の負圧化を回避することができる。 In the present embodiment, the control device 40 includes the electromagnetic valves 21 to 24 that are in a closed state before the time t1 has elapsed after the operation is completed, for example, from the time t in FIGS. The electromagnetic valves 21 and 22 positioned upstream of the most downstream electromagnetic valves 23 and 24 are temporarily opened. As a result, when the pressures of the desulfurizer 13, the raw material gas supply passage 16, and the combustion gas supply passage 17 in the path surrounded by the electromagnetic valves 21, 23, 24 are positive, the raw material The source pressure of gas can be given. As a result, negative pressure in the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16, and the combustion gas supply path 17 can be avoided.

自動車用の燃料電池システム、及び日毎に起動停止が行われる燃料電池システム等の起動停止の繰り返しを比較的頻繁に行う燃料電池システムの場合、運転終了後に形成される流路の閉鎖経路の負圧化により多大な悪影響を受けるおそれがあるが、本発明ではその負圧化を回避することができるので、そのような燃料電池システムであっても良好な運転を継続させることができる。 In the case of fuel cell systems for automobiles and fuel cell systems that start and stop relatively frequently, such as fuel cell systems that start and stop every day, negative pressure in the closed path of the flow path that is formed after the end of operation However, in the present invention, since the negative pressure can be avoided, good operation can be continued even with such a fuel cell system.

なお、本実施の形態では、運転終了後期間において、制御装置４０が電磁弁２１，２２を同一のタイミングで一時的に開状態にしたが、図４に示すように、上流側にある電磁弁２１を電磁弁２２よりも先に開状態にするようにしてもよい。この場合、まず電磁弁２１が開状態となっている間に電磁弁２１と電磁弁２２とで囲まれた経路内にある脱硫器１３及び原料ガス供給路１６に原料ガスの元圧が与えられ、次いで電磁弁２１が閉じた後であって電磁弁２２が開状態となっている間に電磁弁２２，２３，２４で囲まれた経路内にある原料ガス供給路１６及び燃焼用ガス供給路１７に原料ガスの元圧と同等の圧力を与えることができる。これにより、電磁弁２１と電磁弁２２とで囲まれた経路内にある脱硫器１３及び原料ガス供給路１６の圧力を原料ガスの元圧と同等にするために必要な圧力供給を行うだけで、電磁弁２１，２３，２４で囲まれた経路内にある脱硫器１３，原料ガス供給路１６及び燃焼用ガス供給路１７の負圧化を回避することができる。 In the present embodiment, the control device 40 temporarily opens the solenoid valves 21 and 22 at the same timing in the period after the operation ends. However, as shown in FIG. 21 may be opened before the solenoid valve 22. In this case, first, the source gas source pressure is applied to the desulfurizer 13 and the source gas supply path 16 in the path surrounded by the solenoid valve 21 and the solenoid valve 22 while the solenoid valve 21 is open. Then, after the solenoid valve 21 is closed and while the solenoid valve 22 is in the open state, the raw material gas supply path 16 and the combustion gas supply path in the path surrounded by the solenoid valves 22, 23, 24 A pressure equivalent to the source pressure of the source gas can be applied to 17. As a result, only the pressure supply necessary to make the pressure of the desulfurizer 13 and the raw material gas supply passage 16 in the path surrounded by the electromagnetic valve 21 and the electromagnetic valve 22 equal to the original pressure of the raw material gas is performed. Further, negative pressure of the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16 and the combustion gas supply path 17 in the path surrounded by the solenoid valves 21, 23, 24 can be avoided.

また、本実施の形態では、運転終了後期間が始まるとき、電磁弁２１〜２４が閉状態で、電磁弁２５〜２７が開状態となっており、運転終了後期間中に閉状態となっている電磁弁２１〜２４のうちの最下流の電磁弁２３，２４よりも上流に位置する電磁弁２１，２２を一時的に開状態としているが、このような動作に限られるわけではない。例えば、運転終了後期間が始まるとき、電磁弁２１〜２６が閉状態で、電磁弁２７が開状態となっており、運転終了後期間中に閉状態となっている電磁弁２１〜２６のうちの最下流の電磁弁２４〜２６よりも上流に位置する電磁弁２１〜２３を一時的に開状態とするようにしてもよい。この場合、電磁弁２１，２４，２５，２６で囲まれた経路内にある脱硫器１３，原料ガス供給路１６，燃焼用ガス供給路１７，及び燃料ガス供給路１８の負圧化を回避することが可能となる。 In this embodiment, when the period after the operation ends, the solenoid valves 21 to 24 are in the closed state and the solenoid valves 25 to 27 are in the open state, and are closed during the period after the operation ends. Among the solenoid valves 21 to 24, the solenoid valves 21 and 22 positioned upstream of the most downstream solenoid valves 23 and 24 are temporarily opened, but the operation is not limited to this. For example, when the period after the operation ends, the electromagnetic valves 21 to 26 are closed, the electromagnetic valve 27 is open, and the electromagnetic valves 21 to 26 are closed during the period after the operation ends. The solenoid valves 21 to 23 located upstream of the most downstream solenoid valves 24 to 26 may be temporarily opened. In this case, negative pressure is avoided in the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16, the combustion gas supply path 17, and the fuel gas supply path 18 in the path surrounded by the solenoid valves 21, 24, 25, and 26. It becomes possible.

また、運転終了後期間が始まるとき、すべての電磁弁２１〜２７が閉状態となっており、運転終了後期間中に閉状態となっている電磁弁２１〜２７のうちの最下流の電磁弁２４，２５，２７よりも上流に位置する電磁弁２１〜２３，２６を一時的に開状態とするようにしてもよい。この場合、電磁弁２１，２４，２５，２７で囲まれた経路内にある脱硫器１３，原料ガス供給路１６，燃焼用ガス供給路１７，及び燃料ガス供給路１８の負圧化を回避することが可能となる。 Further, when the period after the operation ends, all the electromagnetic valves 21 to 27 are closed, and the most downstream electromagnetic valve among the electromagnetic valves 21 to 27 that are closed during the period after the operation ends. The solenoid valves 21 to 23 and 26 located upstream of 24, 25 and 27 may be temporarily opened. In this case, negative pressure is avoided in the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16, the combustion gas supply path 17, and the fuel gas supply path 18 in the path surrounded by the solenoid valves 21, 24, 25, and 27. It becomes possible.

なお、図２を参照して説明したように、本実施の形態では運転終了後期間における一連の電磁弁２１〜２７の開閉動作を１回のみ行っているが、これに限定されるわけではなく、複数回実行するようにしてもよい。すなわち、例えば運転終了後、所定の時間間隔で一連の電磁弁２１〜２７の開閉動作を繰り返し行うようにしてもよい。 As described with reference to FIG. 2, in the present embodiment, a series of opening / closing operations of the solenoid valves 21 to 27 are performed only once in the period after the operation is finished, but the present invention is not limited to this. It may be executed a plurality of times. That is, for example, after the operation is completed, a series of opening / closing operations of the solenoid valves 21 to 27 may be repeatedly performed at predetermined time intervals.

（実施の形態２）
実施の形態２に係る燃料電池システムは、原料ガス供給路等の内部の圧力を測定する圧力測定手段を備え、その圧力測定手段で測定した圧力に基づいて電磁弁の開閉動作を行うものである。 (Embodiment 2)
The fuel cell system according to Embodiment 2 includes pressure measuring means for measuring the internal pressure of the raw material gas supply path and the like, and opens and closes the solenoid valve based on the pressure measured by the pressure measuring means. .

図５は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。図５に示すとおり、電磁弁２１と電磁弁２２との間の原料ガス供給路１６には、当該原料ガス供給路１６の内部の圧力を測定する圧力計２８が接続されている。この圧力計２８は、制御装置４０と接続されており、圧力の測定値を示す信号を制御装置４０に対して送信する。なお、本実施の形態の燃料電池システムのその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the fuel cell system according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 5, a pressure gauge 28 that measures the pressure inside the source gas supply path 16 is connected to the source gas supply path 16 between the solenoid valve 21 and the solenoid valve 22. The pressure gauge 28 is connected to the control device 40, and transmits a signal indicating the measured pressure value to the control device 40. In addition, since it is the same as that of the case of Embodiment 1 about the other structure of the fuel cell system of this Embodiment, it attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits description.

図６は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムが備える電磁弁２１〜２７の開閉動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、起動期間、発電期間、及び運転終了動作期間における電磁弁２１〜２７の開閉動作は実施の形態１の場合と同様であるから説明を省略する。 FIG. 6 is a timing chart showing the timing of the opening / closing operation of the solenoid valves 21 to 27 provided in the fuel cell system according to Embodiment 2 of the present invention. In addition, since the opening / closing operation | movement of the solenoid valves 21-27 in a starting period, an electric power generation period, and a driving | operation completion | finish operation period is the same as that of the case of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

図６に示すように、運転終了後期間が始まるとき、制御装置４０は、電磁弁２３，２４を閉状態とする。これにより、電磁弁２１〜２４が閉状態となり、電磁弁２５〜２７が開状態となる。その結果、燃料処理器１２に原料ガスが供給されることを防止することができる。また、燃料処理器１２から燃料ガスが排出されることがないため、電磁弁２５が開状態であっても、燃料電池１１へ燃料ガスが供給されることはない。 As shown in FIG. 6, when the period after the operation ends, the control device 40 closes the electromagnetic valves 23 and 24. Thereby, the solenoid valves 21 to 24 are closed, and the solenoid valves 25 to 27 are opened. As a result, it is possible to prevent the raw material gas from being supplied to the fuel processor 12. Further, since the fuel gas is not discharged from the fuel processor 12, the fuel gas is not supplied to the fuel cell 11 even when the electromagnetic valve 25 is open.

運転終了後期間中、制御装置４０は、圧力計２８から送信される原料ガス供給路１６内の圧力Ｐの測定値を示す信号に基づいて、圧力Ｐが予め定められた閾値Ｐ１以下であるか否かを判定する。ここでＰ１は正圧の値とする。 During the period after the end of operation, the control device 40 determines whether the pressure P is equal to or less than a predetermined threshold value P1 based on a signal indicating the measured value of the pressure P in the source gas supply path 16 transmitted from the pressure gauge 28. Determine whether or not. Here, P1 is a positive pressure value.

制御装置４０は、圧力Ｐが閾値Ｐ１以下であると判定した場合、閉状態となっている電磁弁２１〜２４のうち最下流に位置する電磁弁２３及び２４よりも上流に位置する電磁弁２１及び２２を一時的に開状態にする。これにより、電磁弁２１，２３，２４で囲まれた経路内にある脱硫器１３、原料ガス供給路１６、及び燃焼用ガス供給路１７の圧力が正圧であるときに、これらに対して原料ガスの元圧を与えることができる。その結果、これら脱硫器１３，原料ガス供給路１６，及び燃焼用ガス供給路１７の負圧化を回避することができる。 When the control device 40 determines that the pressure P is equal to or less than the threshold value P1, the electromagnetic valve 21 positioned upstream of the electromagnetic valves 23 and 24 positioned on the most downstream side of the electromagnetic valves 21 to 24 in the closed state. And 22 are temporarily opened. As a result, when the pressures of the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16, and the combustion gas supply path 17 in the path surrounded by the solenoid valves 21, 23, 24 are positive, the raw material The source pressure of gas can be given. As a result, negative pressure in the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16, and the combustion gas supply path 17 can be avoided.

なお、本実施の形態では、運転終了後期間において、制御装置４０が電磁弁２１，２２を同一のタイミングで一時的に開状態にしたが、実施の形態１の場合と同様に、上流側にある電磁弁２１を電磁弁２２よりも先に開状態にするようにしてもよい。 In the present embodiment, the control device 40 temporarily opens the solenoid valves 21 and 22 at the same timing in the period after the end of the operation. However, as in the case of the first embodiment, A certain solenoid valve 21 may be opened before the solenoid valve 22.

また、運転終了後期間が始まるとき、電磁弁２１〜２６が閉状態で、電磁弁２７が開状態となっていたり、すべての電磁弁２１〜２７が閉状態となっている場合であっても、同様な動作を行うことによって、脱硫器１３，原料ガス供給路１６，燃焼用ガス供給路１７，及び燃料ガス供給路１８の負圧化を回避することが可能となることも、実施の形態１の場合と同様である。 Further, when the period after the operation ends, even when the solenoid valves 21 to 26 are closed and the solenoid valve 27 is open, or all the solenoid valves 21 to 27 are closed. By performing the same operation, it is possible to avoid the negative pressure of the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16, the combustion gas supply path 17, and the fuel gas supply path 18. This is the same as the case of 1.

また、本実施の形態の燃料電池システムにおいては、電磁弁２１と電磁弁２２との間の原料ガス供給路１６に圧力計２８が接続されているが、他の閉鎖経路、例えば電磁弁２２と電磁弁２３との間の原料ガス供給路１６、電磁弁２２と電磁弁２４との間の燃焼用ガス供給路１７、電磁弁２３と電磁弁２５との間の燃料ガス供給路１８、又は電磁弁２５と電磁弁２７との間の未反応ガス供給路２０等に圧力計２８が接続されていてもよい。 In the fuel cell system of the present embodiment, the pressure gauge 28 is connected to the raw material gas supply path 16 between the electromagnetic valve 21 and the electromagnetic valve 22, but other closed paths such as the electromagnetic valve 22 The raw material gas supply path 16 between the solenoid valve 23, the combustion gas supply path 17 between the solenoid valve 22 and the solenoid valve 24, the fuel gas supply path 18 between the solenoid valve 23 and the solenoid valve 25, or the electromagnetic A pressure gauge 28 may be connected to the unreacted gas supply path 20 between the valve 25 and the electromagnetic valve 27.

さらに、本実施の形態の燃料電池システムにおいては、１個の圧力計２８が設けられているが、例えば、電磁弁２１と電磁弁２２との間の原料ガス供給路１６に第１の圧力計が接続されており、電磁弁２２と電磁弁２３との間の原料ガス供給路１６に第２の圧力計が接続される等、複数の圧力計が設けられていてもよい。 Furthermore, in the fuel cell system of the present embodiment, one pressure gauge 28 is provided. For example, the first pressure gauge is provided in the raw material gas supply path 16 between the electromagnetic valve 21 and the electromagnetic valve 22. And a plurality of pressure gauges may be provided, such as a second pressure gauge connected to the raw material gas supply path 16 between the electromagnetic valve 22 and the electromagnetic valve 23.

なお、図６を参照して説明したように、本実施の形態では運転終了後期間における一連の電磁弁２１〜２７の開閉動作を１回のみ行っているが、これに限定されるわけではなく、複数回実行するようにしてもよい。すなわち、例えば運転終了後期間において、Ｐ≦Ｐ１となる度に一連の電磁弁２１〜２７の開閉動作を繰り返し行うようにしてもよい。 As described with reference to FIG. 6, in the present embodiment, a series of opening and closing operations of the solenoid valves 21 to 27 are performed only once in the period after the end of operation, but the present invention is not limited to this. It may be executed a plurality of times. That is, for example, in a period after the end of operation, a series of opening / closing operations of the solenoid valves 21 to 27 may be repeatedly performed every time P ≦ P1.

（実施の形態３）
実施の形態３に係る燃料電池システムは、原料ガス供給路等の経路の内部の温度を測定する温度測定手段を備え、その温度測定手段で測定した温度に基づいて電磁弁の開閉動作を行うものである。 (Embodiment 3)
The fuel cell system according to Embodiment 3 includes temperature measuring means for measuring the temperature inside a path such as a raw material gas supply path, and opens and closes the solenoid valve based on the temperature measured by the temperature measuring means. It is.

図７は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。図７に示すとおり、電磁弁２１と電磁弁２２との間の原料ガス供給路１６には、当該原料ガス供給路１６の内部の温度を測定する熱電対２９が接続されている。この熱電対２９は、制御装置４０と接続されており、温度の測定値を示す信号を制御装置４０に対して送信する。なお、本実施の形態の燃料電池システムのその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。 FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the fuel cell system according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 7, a thermocouple 29 that measures the temperature inside the source gas supply path 16 is connected to the source gas supply path 16 between the solenoid valve 21 and the solenoid valve 22. The thermocouple 29 is connected to the control device 40 and transmits a signal indicating the measured temperature value to the control device 40. In addition, since it is the same as that of the case of Embodiment 1 about the other structure of the fuel cell system of this Embodiment, it attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits description.

図８は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池システムが備える電磁弁２１〜２７の開閉動作のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、起動期間、発電期間、及び運転終了動作期間における電磁弁２１〜２７の開閉動作は実施の形態１の場合と同様であるから説明を省略する。 FIG. 8 is a timing chart showing the timing of the opening / closing operation of the solenoid valves 21 to 27 provided in the fuel cell system according to Embodiment 3 of the present invention. In addition, since the opening / closing operation | movement of the solenoid valves 21-27 in a starting period, an electric power generation period, and a driving | operation completion | finish operation period is the same as that of the case of Embodiment 1, description is abbreviate | omitted.

図８に示すように、運転終了後期間が始まるとき、制御装置４０は、電磁弁２３，２４を閉状態とする。これにより、電磁弁２１〜２４が閉状態となり、電磁弁２５〜２７が開状態となる。その結果、燃料処理器１２に原料ガスが供給されることを防止することができる。また、燃料処理器１２から燃料ガスが排出されることがないため、電磁弁２５が開状態であっても、燃料電池１１へ燃料ガスが供給されることはない。 As shown in FIG. 8, when the period after the operation ends, the control device 40 closes the electromagnetic valves 23 and 24. Thereby, the solenoid valves 21 to 24 are closed, and the solenoid valves 25 to 27 are opened. As a result, it is possible to prevent the raw material gas from being supplied to the fuel processor 12. Further, since the fuel gas is not discharged from the fuel processor 12, the fuel gas is not supplied to the fuel cell 11 even when the electromagnetic valve 25 is open.

運転終了後期間中、制御装置４０は、熱電対２９から送信される原料ガス供給路１６内の温度Ｔの測定値を示す信号に基づいて、温度Ｔが予め定められた閾値Ｔ１以下であるか否かを判定する。ここでＴ１は、使用する電磁弁の開弁圧からの算出値に基づいて決定される。 Whether the temperature T is equal to or lower than a predetermined threshold T1 based on a signal indicating the measured value of the temperature T in the source gas supply path 16 transmitted from the thermocouple 29 during the period after the end of operation. Determine whether or not. Here, T1 is determined based on a calculated value from the valve opening pressure of the electromagnetic valve to be used.

制御装置４０は、温度Ｔが閾値Ｔ１以下であると判定した場合、閉状態となっている電磁弁２１〜２４のうち最下流に位置する電磁弁２３及び２４よりも上流に位置する電磁弁２１及び２２を一時的に開状態にする。これにより、電磁弁２１，２３，２４で囲まれた経路内にある脱硫器１３、原料ガス供給路１６、及び燃焼用ガス供給路１７の圧力が正圧であるときに、これらに対して原料ガスの元圧を与えることができる。その結果、これら脱硫器１３，原料ガス供給路１６，及び燃焼用ガス供給路１７の負圧化を回避することができる。 When the control device 40 determines that the temperature T is equal to or lower than the threshold T1, the electromagnetic valve 21 positioned upstream of the electromagnetic valves 23 and 24 positioned on the most downstream side of the electromagnetic valves 21 to 24 in the closed state. And 22 are temporarily opened. As a result, when the pressures of the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16, and the combustion gas supply path 17 in the path surrounded by the solenoid valves 21, 23, 24 are positive, the raw material The source pressure of gas can be given. As a result, negative pressure in the desulfurizer 13, the raw material gas supply path 16, and the combustion gas supply path 17 can be avoided.

また、本実施の形態の燃料電池システムにおいては、温度検出手段として熱電対を用いたが、これに限られるわけではなく、例えばサーミスタ等を温度検出手段として用いてもよいことは言うまでもない。 In the fuel cell system according to the present embodiment, the thermocouple is used as the temperature detecting means. However, the present invention is not limited to this. For example, a thermistor or the like may be used as the temperature detecting means.

また、本実施の形態の燃料電池システムにおいては、電磁弁２１と電磁弁２２との間の原料ガス供給路１６に熱電対２９が接続されているが、他の閉鎖経路、例えば電磁弁２２と電磁弁２３との間の原料ガス供給路１６、電磁弁２２と電磁弁２４との間の燃焼用ガス供給路１７、電磁弁２３と電磁弁２５との間の燃料ガス供給路１８、又は電磁弁２５と電磁弁２７との間の未反応ガス供給路２０等に熱電対２９が接続されていてもよい。 In the fuel cell system of the present embodiment, the thermocouple 29 is connected to the raw material gas supply path 16 between the solenoid valve 21 and the solenoid valve 22, but other closed paths, for example, the solenoid valve 22 and The raw material gas supply path 16 between the solenoid valve 23, the combustion gas supply path 17 between the solenoid valve 22 and the solenoid valve 24, the fuel gas supply path 18 between the solenoid valve 23 and the solenoid valve 25, or the electromagnetic A thermocouple 29 may be connected to the unreacted gas supply path 20 between the valve 25 and the electromagnetic valve 27.

さらに、本実施の形態の燃料電池システムにおいては、１個の熱電対２９が設けられているが、例えば、電磁弁２１と電磁弁２２との間の原料ガス供給路１６に第１の熱電対が接続されており、電磁弁２２と電磁弁２３との間の原料ガス供給路１６に第２の熱電対が接続される等、複数の熱電対が設けられていてもよい。 Furthermore, in the fuel cell system of the present embodiment, one thermocouple 29 is provided. For example, the first thermocouple is provided in the raw material gas supply path 16 between the electromagnetic valve 21 and the electromagnetic valve 22. And a plurality of thermocouples may be provided such that a second thermocouple is connected to the source gas supply path 16 between the solenoid valve 22 and the solenoid valve 23.

なお、図８を参照して説明したように、本実施の形態では運転終了後期間における一連の電磁弁２１〜２７の開閉動作を１回のみ行っているが、これに限定されるわけではなく、複数回実行するようにしてもよい。すなわち、例えば運転終了後期間において、Ｔ≦ＴＰ１となる度に一連の電磁弁２１〜２７の開閉動作を繰り返し行うようにしてもよい。 Note that, as described with reference to FIG. 8, in the present embodiment, a series of opening / closing operations of the electromagnetic valves 21 to 27 are performed only once in the period after the end of operation, but the present invention is not limited to this. It may be executed a plurality of times. That is, for example, in a period after the end of the operation, a series of opening / closing operations of the solenoid valves 21 to 27 may be repeatedly performed every time T ≦ TP1.

（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。図９に示すように、本実施の形態の燃料電池システムの場合、原料ガス供給路１６における原料ガスの通流／遮断を行うための電磁弁２１を脱硫器１３との間に設けている。この電磁弁２１は、脱硫器１３へガスが逆流することを防止する機能をも有している。そのため、本実施の形態の燃料電池システムは、図１に示す電磁弁２２を設けない構成となっている。 (Embodiment 4)
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the fuel cell system according to Embodiment 4 of the present invention. As shown in FIG. 9, in the fuel cell system of the present embodiment, an electromagnetic valve 21 for conducting / blocking the raw material gas in the raw material gas supply path 16 is provided between the desulfurizer 13. The electromagnetic valve 21 also has a function of preventing gas from flowing backward to the desulfurizer 13. Therefore, the fuel cell system of the present embodiment has a configuration in which the electromagnetic valve 22 shown in FIG. 1 is not provided.

なお、本実施の形態の燃料電池システムのその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。 In addition, since it is the same as that of the case of Embodiment 1 about the other structure of the fuel cell system of this Embodiment, it attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits description.

以上のように構成された本実施の形態の燃料電池システムの場合、外部の原料ガスの供給元と脱硫器１３との間に電磁弁が設けられていないため、起動期間、発電期間、運転終了動作期間、運転終了後期間の何れの期間においても、脱硫器１３には原料ガスの元圧が与えられている。したがって、脱硫器１３が吸着反応により原料ガスから硫黄成分を除去したとしても、原料ガス供給路１６の負圧化を回避することができる。 In the case of the fuel cell system of the present embodiment configured as described above, since no solenoid valve is provided between the external source gas supply source and the desulfurizer 13, the start-up period, power generation period, and operation end The source pressure of the raw material gas is applied to the desulfurizer 13 in both the operation period and the period after the end of operation. Therefore, even if the desulfurizer 13 removes the sulfur component from the raw material gas by the adsorption reaction, negative pressure in the raw material gas supply path 16 can be avoided.

なお、実施の形態４においても、実施の形態１の場合と同様に制御装置４０が電磁弁２１，２３〜２７の開閉動作を制御することによって、閉状態とされた電磁弁により形成された経路の負圧化を回避することができる。 In the fourth embodiment, as in the case of the first embodiment, the control device 40 controls the opening / closing operation of the electromagnetic valves 21, 23 to 27, thereby forming a path formed by the electromagnetic valves that are closed. Negative pressure can be avoided.

本発明に係る燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法は、運転終了後に形成される流路の閉鎖経路の負圧化を回避することができ、特に起動停止が頻繁に行われる自動車用の燃料電池システム、及び日毎に起動停止が行われる燃料電池発電システム等に有用である。 The fuel cell system and the operation method of the fuel cell system according to the present invention can avoid the negative pressure of the closed path of the flow path formed after the end of the operation, and particularly the fuel for automobiles that are frequently started and stopped. It is useful for a battery system, a fuel cell power generation system that is started and stopped every day, and the like.

本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムが備える電磁弁の開閉動作のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the timing of the opening / closing operation | movement of the solenoid valve with which the fuel cell system which concerns on Embodiment 1 of this invention is provided. 運転終了後期間における脱硫器の圧力変化を示すグラフである。It is a graph which shows the pressure change of the desulfurizer in the period after completion | finish of operation. 本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムが備える電磁弁の開閉動作のタイミングの他の例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the other example of the timing of the opening / closing operation | movement of the solenoid valve with which the fuel cell system which concerns on Embodiment 1 of this invention is equipped. 本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell system which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムが備える電磁弁の開閉動作のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the timing of the opening / closing operation | movement of the solenoid valve with which the fuel cell system which concerns on Embodiment 2 of this invention is provided. 本発明の実施の形態３に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell system which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る燃料電池システムが備える電磁弁の開閉動作のタイミングの一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of the timing of the opening / closing operation | movement of the solenoid valve with which the fuel cell system which concerns on Embodiment 3 of this invention is provided. 本発明の実施の形態４に係る燃料電池システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell system which concerns on Embodiment 4 of this invention. 従来の燃料電池システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional fuel cell system.

１１燃料電池
１２燃料処理器
１３脱硫器
１４バーナ
１５原料ガス昇圧器
１６原料ガス供給路
１７燃焼用ガス供給路
１８燃料ガス供給路
１９バイパス路
２０未反応ガス供給路
２１〜２７電磁弁
２８圧力計
２９熱電対
３０空気供給路
３１排気路
４０制御装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Fuel cell 12 Fuel processor 13 Desulfurizer 14 Burner 15 Raw material gas pressure | voltage booster 16 Raw material gas supply path 17 Combustion gas supply path 18 Fuel gas supply path 19 Bypass path 20 Unreacted gas supply path 21-27 Electromagnetic valve 28 Pressure gauge 29 Thermocouple 30 Air supply path 31 Exhaust path 40 Control device

Claims

A fuel processor that generates fuel gas using raw material gas supplied from an external supply source, a burner for heating the fuel processor, and a fuel gas supplied from the fuel processor are supplied from the outside. A fuel cell that generates power using an oxidant gas, a source gas supply path for supplying source gas from the supply source to the fuel processor, and supply of fuel gas from the fuel processor to the fuel cell A fuel gas supply channel for supplying the unburned gas from the fuel cell to the burner, an unreacted gas supply channel for supplying an unreacted gas not used in the reaction in the fuel cell, the raw material gas supply channel, and the fuel. A plurality of valves for conducting / blocking a gas flowing through at least one of the gas supply path and the unreacted gas supply path;
The desulfurizer is disposed upstream of the plurality of valves and removes sulfur components contained in the raw material gas supplied from an external supply source, and includes a start-up period, a power generation period, an operation end operation period, and a period after operation end. In any period, the fuel cell system is characterized in that the source pressure of the raw material gas is applied to the desulfurizer .