JP6702174B2 - Fuel cell system - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池システムに関する。 The present invention relates to a fuel cell system.
燃料電池システムには、燃料電池に向けてアノードガスを送る供給流路と、燃料電池から排出されたアノードオフガスを燃料電池に循環させる循環流路と、供給流路と循環流路とが接続され、アノードガスおよびアノードオフガスを燃料電池に向けて送る合流流路とを備えるものがある。 The fuel cell system is connected to a supply passage for sending an anode gas toward the fuel cell, a circulation passage for circulating the anode off gas discharged from the fuel cell to the fuel cell, and a supply passage and a circulation passage. , And a confluent flow path for sending the anode gas and the anode off gas toward the fuel cell.
特許文献1の燃料電池システムでは、供給流路は、合流流路に対して水平方向から接続されているとともに、循環流路は、合流流路に対して重力方向下側から接続されている。このような燃料電池システムでは、合流流路に向けてアノードガスが水平方向から送られるとともにアノードオフガスが重力方向下側から送られる。このため、アノードガスとアノードオフガスとが十分に混合されず、ガスの濃度が不均一なまま燃料電池に送られる場合があった。ガスの濃度が不均一であると、燃料電池を構成する複数の単セルのうちガスの濃度が不足する単セルが存在することによって、セル電圧の低下および触媒劣化を引き起こす。このような課題を解決するために、ガスの濃度が不均一なまま燃料電池に送られることを防止できる技術が望まれていた。 In the fuel cell system of Patent Document 1, the supply channel is connected to the confluent channel in the horizontal direction, and the circulation channel is connected to the confluent channel from the lower side in the gravity direction. In such a fuel cell system, the anode gas is sent from the horizontal direction toward the confluence channel, and the anode off-gas is sent from the lower side in the direction of gravity. For this reason, the anode gas and the anode off-gas may not be sufficiently mixed, and the gas may be sent to the fuel cell while being nonuniform in concentration. If the gas concentration is non-uniform, there is a single cell of which the gas concentration is insufficient among the plurality of single cells forming the fuel cell, which causes a decrease in cell voltage and catalyst deterioration. In order to solve such a problem, there has been a demand for a technique capable of preventing the gas concentration from being sent to the fuel cell while being nonuniform.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present invention has been made to solve at least a part of the problems described above, and can be realized as the following modes.
(1)本発明の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池に供給するアノードガスを貯蔵するタンクと、を備えた燃料電池システムであって、前記タンクに接続され、前記燃料電池に向けてアノードガスを送る供給流路と、前記燃料電池から排出されるアノードオフガスを送る排出流路と、前記排出流路に接続され、前記アノードオフガスを前記燃料電池に循環させる循環流路と、前記供給流路および前記循環流路に接続され、前記アノードガスおよび前記アノードオフガスを前記燃料電池に向けて送る合流流路と、を備え、前記供給流路は、第1の方向から前記合流流路に接続され、前記循環流路は、前記第1の方向とは反対方向である第2の方向から前記合流流路に接続され、前記合流流路は、前記供給流路が前記合流流路に接続された位置にある第1の開口部および前記循環流路が前記合流流路に接続された位置にある第2の開口部から、前記第1の方向および前記第2の方向に直交する第3の方向に向けて延びた流路部分を有し、前記第1の開口部と前記第2の開口部との位置関係は、前記流路部分を前記第3の方向に対して垂直な平面で切った際の断面において前記断面の中心を通って前記第1の方向および前記第2の方向に沿って伸びた直線で分けられた一方の領域の側に前記第1の開口部が配され、前記直線で分けられた他方の領域の側に前記第2の開口部が配されるとともに、前記第1の開口部と前記第2の開口部とは前記断面に重なる位置に配される位置関係である。このような形態とすれば、合流流路において旋回流が発生しやすくなるため、アノードガスとアノードオフガスとが十分に混合される。その結果、混合されたガスは均一な濃度になることから、ガスの濃度が不均一なまま燃料電池に送られることを防止できる。 (1) According to one aspect of the present invention, a fuel cell system is provided. This fuel cell system is a fuel cell system including a fuel cell and a tank for storing anode gas supplied to the fuel cell, which is connected to the tank and sends the anode gas toward the fuel cell. A supply flow path, a discharge flow path for sending an anode off gas discharged from the fuel cell, a circulation flow path connected to the discharge flow path for circulating the anode off gas to the fuel cell, the supply flow path and the A merging channel connected to a circulation channel and sending the anode gas and the anode off-gas toward the fuel cell, the supply channel being connected to the merging channel from a first direction, The circulation channel is connected to the merging channel from a second direction that is the opposite direction to the first direction, and the merging channel is located at a position where the supply channel is connected to the merging channel. From a certain first opening and a second opening located at a position where the circulation flow path is connected to the merging flow path, in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. And a positional relationship between the first opening and the second opening is such that when the flow path portion is cut by a plane perpendicular to the third direction, In the cross section, the first opening is arranged on the side of one region divided by a straight line extending along the first direction and the second direction through the center of the cross section, and the first opening is divided by the straight line. The second opening is arranged on the side of the other region formed, and the first opening and the second opening have a positional relationship of being arranged at a position overlapping the cross section. With such a configuration, a swirling flow is easily generated in the confluent flow path, so that the anode gas and the anode off gas are sufficiently mixed. As a result, the mixed gas has a uniform concentration, and thus it is possible to prevent the gas from being sent to the fuel cell while the concentration of the gas is uneven.
(2)本発明の一形態によれば、燃料電池システムが提供される。この燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池に供給するアノードガスを貯蔵するタンクと、を備えた燃料電池システムであって、前記タンクに接続され、前記燃料電池に向けてアノードガスを送る供給流路と、前記燃料電池から排出されるアノードオフガスを送る排出流路と、前記排出流路に接続され、前記アノードオフガスを前記燃料電池に循環させる循環流路と、前記供給流路および前記循環流路に接続され、前記アノードガスおよび前記アノードオフガスを前記燃料電池に向けて送る合流流路と、を備え、前記供給流路は、第1の方向から前記合流流路に接続され、前記循環流路は、前記第1の方向とは反対方向である第2の方向から前記合流流路に接続され、前記合流流路は、前記供給流路が前記合流流路に接続された位置にある第1の開口部および前記循環流路が前記合流流路に接続された位置にある第2の開口部から、前記第1の方向および前記第2の方向に直交する第3の方向に向けて延びた流路部分を有し、前記第1の開口部と前記第2の開口部との位置関係は、前記流路部分を前記第3の方向に対して垂直な平面で切った際の断面において前記断面の中心を通って前記第1の方向および前記第2の方向に沿って伸びた直線で分けられた一方の領域の側に前記第1の開口部および前記第2の開口部が配されるとともに、前記第1の開口部と前記第2の開口部とは前記第3の方向においてずれた位置に配される位置関係である。このような形態とすれば、供給流路から送られるアノードガスと循環流路から送られるアノードオフガスとは、合流流路において逆回転の旋回流を発生させる。逆回転の旋回流は、それぞれ第3の方向においてずれた位置から発生するため、アノードガスとアノードオフガスとの混合が促進される乱流が発生しやすくなる。その結果、混合されたガスは均一な濃度になることから、ガスの濃度が不均一なまま燃料電池に送られることを防止できる。 (2) According to one aspect of the invention, a fuel cell system is provided. This fuel cell system is a fuel cell system including a fuel cell and a tank for storing the anode gas supplied to the fuel cell, which is connected to the tank and sends the anode gas toward the fuel cell. A supply flow path, a discharge flow path for sending anode off-gas discharged from the fuel cell, a circulation flow path connected to the discharge flow path for circulating the anode off-gas to the fuel cell, the supply flow path and the A merging passage connected to a circulation passage and sending the anode gas and the anode off-gas toward the fuel cell, the supply passage being connected to the merging passage from a first direction, The circulation channel is connected to the merging channel from a second direction that is the opposite direction to the first direction, and the merging channel is located at a position where the supply channel is connected to the merging channel. From a certain first opening and a second opening located at a position where the circulation flow path is connected to the merging flow path, in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction. And a positional relationship between the first opening and the second opening is such that when the flow path portion is cut by a plane perpendicular to the third direction, In the cross section, the first opening and the second opening are provided on the side of one region divided by a straight line extending along the first direction and the second direction through the center of the cross section. The first opening portion and the second opening portion are arranged such that the first opening portion and the second opening portion are displaced from each other in the third direction. With such a configuration, the anode gas sent from the supply flow path and the anode off-gas sent from the circulation flow path generate a counter-rotating swirl flow in the merging flow path. Since the counter-rotating swirl flows are generated from the respective positions shifted in the third direction, turbulent flow that facilitates mixing of the anode gas and the anode off gas is likely to occur. As a result, since the mixed gas has a uniform concentration, it is possible to prevent the gas from being sent to the fuel cell while the concentration of the gas is nonuniform.
本発明の形態は、燃料電池システムに限るものではなく、例えば、電力を動力源とする車両および船舶などに搭載される燃料電池システム、車両そのもの、船舶そのものなどの種々の形態に適用することも可能である。また、本発明は、前述の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において様々な形態で実施し得ることは勿論である。 The mode of the present invention is not limited to the fuel cell system, and may be applied to various modes such as a fuel cell system mounted on a vehicle and a ship that use electric power as a power source, the vehicle itself, the ship itself, and the like. It is possible. In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that the present invention can be implemented in various forms without departing from the spirit of the present invention.
A.第1実施形態:
図1は、本発明の実施形態における燃料電池システム20の構成を示した説明図である。図1には、相互に直交するXYZ軸が図示されている。図1のXYZ軸におけるZ軸は、重力方向の下方から上方に向かう座標軸である。図1のXYZ軸は、他の図のXYZ軸に対応する。XYZ軸において、矢印の指す方向を+側、矢印の指す方向と反対方向を−側とする。
A. First embodiment:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a
燃料電池システム20は、モーターで駆動する車両の電源として搭載される。燃料電池システム20は、燃料電池スタック50と、アノードガス供給系100とを備える。尚、燃料電池システム20は、他に、カソードガス供給系およびFC冷却系を備えるが、本実施形態では、理解を容易にするために、燃料電池スタック50およびアノードガス供給系100についてのみ説明する。
The
燃料電池スタック50は、水素と酸素との電気化学反応によって発電するユニットである。燃料電池スタック50は、単セル55を複数積層して形成される。単セル55は、それぞれが単体でも発電可能な発電要素であり、電解質膜の両面に電極(カソード、アノード)を配置した発電体である膜電極接合体と、膜電極接合体の両外側に配置されるセパレータと、を有する。電解質膜は、内部に水分を包含した湿潤状態のときに良好なプロトン伝導性を示す固体高分子薄膜によって構成される。燃料電池スタック50は、種々の型を適用可能であるが、本実施形態では、固体高分子型を用いるものとした。
The
アノードガス供給系100は、燃料電池スタック50にアノードガスを供給する機能と、燃料電池スタック50から排出されるアノードオフガスを燃料電池システム20の外部に排出する機能と、アノードオフガスを燃料電池システム20内において循環させる機能と、を有する。アノードガス供給系100は、水素タンク110と、供給流路120と、排出流路130と、気液分離部140と、排水流路150と、循環流路160と、合流流路170とを備える。
The anode
水素タンク110は、燃料電池スタック50に供給するための高圧水素が貯蔵されている。本実施形態では、燃料電池スタック50には、アノードガスとして、水素が供給されるとともに、カソードガスとして、カソードガス供給系から酸素が供給される。
The
供給流路120は、水素タンク110に接続されている。供給流路120は、燃料電池スタック50に向けてアノードガスを送る流路である。供給流路120は、Y軸方向に沿って伸びた部分とZ軸方向に沿って伸びた部分とから構成された流路である。供給流路120は、開閉弁125を有する。
The
開閉弁125は、燃料電池スタック50に対するアノードガスの流入量を調整できる弁である。開閉弁125は、ECU(図示しない)によって開閉を制御されることによって、燃料電池スタック50に対するアノードガスの流入量を制御する。
The open/
排出流路130は、燃料電池スタック50に接続されている。排出流路130は、燃料電池スタック50から排出されるアノードオフガスを送る流路である。排出流路130は、Y軸方向に沿って伸びた流路である。排出流路130は、気液分離部140に接続されている。
The
気液分離部140は、排出流路130を介して流入するアノードオフガスを気体成分と液体成分とに分離する。気液分離部140内において、アノードオフガスの気体成分は、循環流路160へ誘導されるとともに、アノードオフガスの液体成分は、排水流路150へ誘導される。
The gas-
排水流路150は、気液分離部140に接続されている。排水流路150は、気液分離部140によって分離されたアノードオフガスの液体成分を燃料電池システム20の外側に排水するための流路である。排水流路150は、Z軸方向に沿って伸びた流路である。排水流路150は、排水弁155を有する。
The
排水弁155は、排水流路150の開閉を調整できる弁である。排水弁155は、ECU(図示しない)によって開閉を制御される。排水弁155は、予め設定された排水タイミングや、アノードオフガスの排出タイミングで排水流路150を開く。
The
循環流路160は、気液分離部140を介して、排出流路130に接続されている。循環流路160は、アノードオフガスを燃料電池スタック50に循環させるための流路である。循環流路160は、Z軸方向に沿って伸びた流路である。
The
循環流路160は、Z軸方向の−側から合流流路170に接続されている。供給流路120は、Z軸方向の+側から合流流路170に接続されている。供給流路120と循環流路160とが合流流路170に接続した位置を、接続位置Cn1と呼ぶこととする。循環流路160は、循環ポンプ165を有する。
The
循環ポンプ165は、気液分離部140において分離されたアノードオフガスの気体成分を合流流路170へと送り出す循環ポンプとして機能する。アノードオフガスの気体成分には水素が含まれているので、循環ポンプ165を運転することにより、燃料電池スタック50により消費されなかった水素ガスを再び燃料電池スタック50に循環させることができる。
The
合流流路170は、Y軸方向の+側から接続位置Cnに接続されている。合流流路170は、供給流路120から送られるアノードガスおよび循環流路160から送られるアノードオフガスを燃料電池スタック50に向けて送るための流路である。合流流路170は、Y軸方向に沿って伸びた円筒形状の流路である。本実施形態では、接続位置Cn1においてY軸方向に沿って引かれた2本の破線は、接続位置Cn1において合流流路170が占める領域を示している。
The merging
図2は、供給流路120と循環流路160と合流流路170との位置関係を示す説明図である。図2は、図1における接続位置Cn1を矢視II−IIから見た断面図である。供給流路120が合流流路170に接続した位置にある開口部を、第1の開口部122と呼ぶ。循環流路160が合流流路170に接続した位置にある開口部を、第2の開口部162と呼ぶ。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a positional relationship among the
矢視II−IIから見た接続位置Cn1における合流流路170の断面を、断面170Pとする。第1の開口部122は、断面170Pの中心Cを通ってZ軸方向に沿って伸びた直線Lで分けられた一方の領域(X軸方向の+側)に配される。第2の開口部162は、直線Lで分けられた他方の領域(X軸方向の−側)に配される。
A cross section of the merging
また、第1の開口部122と第2の開口部162とは、断面170Pに重なる位置に配される。言い換えれば、断面170Pが、Y軸方向において第1の開口部122および第2の開口部162が存在している範囲内に配されているということである。
Further, the
アノードガスは、Z軸方向の+側から合流流路170に接続した供給流路120から送られる。一方、アノードオフガスは、Z軸方向の−側から合流流路170に接続した循環流路160から送られる。直線Lで分けられた一方の領域(X軸方向の+側)から合流流路170に送られるアノードガスおよび直線Lで分けられた他方の領域(X軸方向の−側)から送られるアノードオフガスによって、合流流路170内に旋回流Sが発生する。
The anode gas is sent from the
以上説明した実施形態によれば、合流流路170において旋回流Sが発生しやすくなるため、アノードガスとアノードオフガスとが十分に混合される。その結果、混合されたガスは均一な濃度になることから、ガスの濃度が不均一なまま燃料電池スタック50に送られることを防止できる。よって、燃料電池スタック50における単セル55のうち水素の濃度が不足する単セル55が存在することによって、セル電圧の低下および触媒劣化が引き起こされることを防止できる。
According to the embodiment described above, the swirling flow S is easily generated in the
B.第2実施形態:
図3は、第2実施形態における燃料電池システム20aの構成を示した説明図である。燃料電池システム20aは、第1実施形態における供給流路120とは異なる供給流路120aおよび、第1実施形態における循環流路160とは異なる循環流路160aを備える点を除き、第1実施形態における燃料電池システム20と同様の構成である。供給流路120aと循環流路160aとが合流流路170に接続した位置を、接続位置Cn2と呼ぶこととする。尚、接続位置Cn2においてY軸方向に沿って引かれた2本の破線は、接続位置Cn2において合流流路170が占める領域を示している。
B. Second embodiment:
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the
供給流路120aは、Z軸方向の+側から合流流路170に接続している。循環流路160aは、Z軸方向の−側から合流流路170に接続している。供給流路120aと循環流路160aとは、Y軸方向においてずれた位置で合流流路170に接続している。Y軸方向においてずれた位置とは、第1の開口部122a(図4に図示)と第2の開口部162a(図5に図示)とが、Y軸方向において互いに重ならない位置ということである。
The
図4は、供給流路120aと合流流路170との位置関係を示す説明図である。図4は、図3における接続位置Cn2を矢視IV−IVから見た断面図である。供給流路120aが合流流路170に接続した位置にある開口部を、第1の開口部122aと呼ぶ。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the
矢視IV−IVから見た接続位置Cn2における合流流路170の断面を、断面170P1とする。第1の開口部122aは、断面170P1の中心C1を通ってZ軸方向に沿って伸びた直線L1で分けられた一方の領域(X軸方向の+側)に配される。
A cross section of the merging
アノードガスは、Z軸方向の+側から合流流路170に接続した供給流路120aから送られる。直線L1で分けられた一方の領域(X軸方向の+側)から合流流路170に送られるアノードガスによって、合流流路170内に旋回流S1が発生する。
The anode gas is sent from the
図5は、循環流路160aと合流流路170との位置関係を示す説明図である。図5は、図3における接続位置Cn2を矢視V−Vから見た断面図である。循環流路160aが合流流路170に接続した位置にある開口部を、第2の開口部162aと呼ぶ。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a positional relationship between the
矢視V−Vから見た接続位置Cn2における合流流路170の断面を、断面170P2とする。第2の開口部162aは、断面170P2の中心C2を通ってZ軸方向に沿って伸びた直線L2で分けられた一方の領域(X軸方向の+側)に配される。
A cross section of the merging
アノードオフガスは、Z軸方向の−側から合流流路170に接続した循環流路160aから送られる。直線L2で分けられた他方の領域(X軸方向の+側)から送られるアノードオフガスによって、合流流路170内に旋回流S2が発生する。旋回流S2は、旋回流S1に対して、逆回転の旋回流である。
The anode off gas is sent from the
以上説明した実施形態によれば、供給流路120aから送られるアノードガスと循環流路160aから送られるアノードオフガスとは、合流流路170において旋回流S1と旋回流S2とを発生させる。旋回流S1と旋回流S2とは、逆回転の旋回流である。旋回流S1と旋回流S2とは、それぞれY軸方向においてずれた位置から発生するため、アノードガスとアノードオフガスとの混合が促進される乱流が発生しやすくなる。その結果、混合されたガスは均一な濃度になることから、ガスの濃度が不均一なまま燃料電池スタック50に送られることを防止できる。よって、燃料電池スタック50における単セル55のうち水素の濃度が不足する単セル55が存在することによって、セル電圧の低下および触媒劣化が引き起こされることを防止できる。
According to the embodiment described above, the anode gas sent from the
C.第3実施形態:
図6は、第3実施形態における燃料電池システム20bの構成を示した説明図である。燃料電池システム20bは、第1実施形態における供給流路120とは異なる供給流路120bおよび第1実施形態における循環流路160とは異なる循環流路160bを備える点を除き、第1実施形態における燃料電池システム20と同様の構成である。供給流路120bと循環流路160bとが合流流路170に接続した位置を、接続位置Cn3と呼ぶこととする。尚、接続位置Cn3においてY軸方向に沿って引かれた4本の破線は、接続位置Cn3において合流流路170が占める領域を示している。
C. Third embodiment:
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the configuration of the
供給流路120bは、2本の分岐流路128を有する。分岐流路128は、Z軸方向の+側から合流流路170に接続している。循環流路160bは、2本の分岐流路168を有する。分岐流路168は、Z軸方向の−側から合流流路170に接続している。2本の分岐流路128と2本の分岐流路168とは、それぞれY軸方向においてずれた位置で合流流路170に接続している。
The
2本の分岐流路128は、それぞれ第2実施形態における供給流路120aのように(図4に図示)、合流流路170の断面のうち断面の中心から見てX軸方向の+側の部分に、Z軸方向の+側から接続している。2本の分岐流路168は、それぞれ第2実施形態における循環流路160aのように(図5に図示)、合流流路170の断面のうち断面の中心から見てX軸方向の+側の部分に、Z軸方向の−側から接続している。
Each of the two
以上説明した実施形態によれば、2本の分岐流路128から送られるアノードガスによって旋回流S1が合流流路170において発生するとともに、2本の分岐流路168から送られるアノードオフガスによって旋回流S2が合流流路170において発生する。2本の分岐流路128と2本の分岐流路168とは、それぞれY軸方向においてずれた位置で合流流路170に接続していることから、旋回流S1と旋回流S2とは、それぞれY軸方向においてずれた位置から発生する。よって、アノードガスとアノードオフガスとの混合が促進される乱流が一層発生しやすくなる。その結果、混合されたガスは均一な濃度になることから、ガスの濃度が不均一なまま燃料電池スタック50に送られることを防止できる。よって、燃料電池スタック50における単セル55のうち水素の濃度が不足する単セル55が存在することによって、セル電圧の低下および触媒劣化が引き起こされることを防止できる。
According to the embodiment described above, the swirling flow S1 is generated in the
D.変形例:
第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態では、合流流路170は、Y軸方向に沿って伸びた流路であったが、本発明はこれに限られない。例えば、合流流路170は、供給流路120および循環流路160が合流流路170に接続した位置からY軸方向に沿って伸びた流路部分と、X軸方向に沿って伸びた部分もしくはZ軸方向に沿って伸びた部分のうち少なくともいずれか一方を含むとともに流路部分と燃料電池スタック50とを接続する接続部分と、を有する流路であってもよい。
D. Modification:
In the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, the merging
第3実施形態では、分岐流路128および分岐流路168は、それぞれ2本ずつであったが、本発明はこれに限られない。例えば、分岐流路128および分岐流路168は、それぞれ3本以上であってもよい。
In the third embodiment, the number of the
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, examples, and modified examples, and can be realized with various configurations without departing from the spirit of the invention. For example, technical features in the embodiments, examples, and modified examples corresponding to the technical features in each mode described in the section of the outline of the invention are to solve some or all of the above problems, or In order to achieve a part or all of the above effects, it is possible to appropriately replace or combine them. If the technical features are not described as essential in this specification, they can be deleted as appropriate.
20,20a,20b…燃料電池システム
50…燃料電池スタック
55…単セル
100…アノードガス供給系
110…水素タンク
120,120a,120b…供給流路
122,122a…第1の開口部
125…開閉弁
128…分岐流路
130…排出流路
140…気液分離部
150…排水流路
155…排水弁
160,160a,160b…循環流路
162,162a…第2の開口部
165…循環ポンプ
168…分岐流路
170P,170P1,170P2…断面
170…合流流路
C,C1,C2…中心
Cn,Cn1,Cn2,Cn3…接続位置
L,L1,L2…直線
S,S1,S2…旋回流
20, 20a, 20b...
Claims (2)
前記タンクに接続され、前記燃料電池に向けてアノードガスを送る供給流路と、
前記燃料電池から排出されるアノードオフガスを送る排出流路と、
前記排出流路に接続され、前記アノードオフガスを前記燃料電池に循環させる循環流路と、
前記供給流路および前記循環流路に接続され、前記アノードガスおよび前記アノードオフガスを前記燃料電池に向けて送る合流流路と、を備え、
前記供給流路は、第1の方向から前記合流流路に接続され、
前記循環流路は、前記第1の方向とは反対方向である第2の方向から前記合流流路に接続され、
前記合流流路は、前記供給流路が前記合流流路に接続された位置にある第1の開口部および前記循環流路が前記合流流路に接続された位置にある第2の開口部から、前記第1の方向および前記第2の方向に直交する第3の方向に向けて延びた流路部分を有し、
前記第1の開口部と前記第2の開口部との位置関係は、
前記流路部分を前記第3の方向に対して垂直な平面で切った際の断面において前記断面の中心を通って前記第1の方向および前記第2の方向に沿って伸びた直線で分けられた一方の領域の側に前記第1の開口部および前記第2の開口部が配されるとともに、前記第1の開口部と前記第2の開口部とは前記第3の方向においてずれた位置に配される位置関係である、燃料電池システム。 A fuel cell system comprising: a fuel cell; and a tank for storing an anode gas supplied to the fuel cell,
A supply flow path that is connected to the tank and sends an anode gas toward the fuel cell;
An exhaust flow path for sending anode off-gas exhausted from the fuel cell,
A circulation flow path that is connected to the discharge flow path and circulates the anode off-gas to the fuel cell;
A confluent flow path that is connected to the supply flow path and the circulation flow path and sends the anode gas and the anode off-gas toward the fuel cell,
The supply channel is connected to the confluent channel from a first direction,
The circulation flow path is connected to the confluence flow path from a second direction which is a direction opposite to the first direction,
The confluent channel is formed from a first opening at a position where the supply channel is connected to the confluent channel and a second opening at a position where the circulation channel is connected to the confluent channel. A channel portion extending in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction,
The positional relationship between the first opening and the second opening is
The flow path portion is divided by a straight line that extends along the first direction and the second direction through the center of the cross section in the cross section when cut in a plane perpendicular to the third direction. The first opening and the second opening are arranged on the side of the one region, and the first opening and the second opening are displaced from each other in the third direction. A fuel cell system, which is a positional relationship arranged in the.
前記供給流路は、2本の分岐流路を備え、 The supply channel includes two branch channels,
前記循環流路は、2本の分岐流路を備え、 The circulation channel includes two branch channels,
前記供給流路の2本の前記分岐流路と、前記循環流路の2本の前記分岐流路とは、それぞれ前記第3の方向にずれた位置で、前記合流流路に接続している、燃料電池システム。 The two branch flow channels of the supply flow channel and the two branch flow channels of the circulation flow channel are connected to the confluent flow channel at positions displaced from each other in the third direction. , Fuel cell system.
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