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JP7601749B2 - Diluter - Google Patents
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Description

本発明は、アノードオフガスをカソードオフガスで希釈して排出する希釈器に関する。 The present invention relates to a diluter that dilutes anode off-gas with cathode off-gas and discharges it.

燃料電池システムは、希釈器を備える。希釈器は、燃料電池から排出されたアノードオフガスを、燃料電池から排出されたカソードオフガスで希釈して大気に排出する。
希釈器は容器を備える。容器の内側には、滞留室と希釈室が画定されている。滞留室には、燃料電池から排出されたアノードオフガスが流入する。アノードオフガスに含まれる水は、滞留室でアノードオフガスから分離されて滞留室に溜まる。
The fuel cell system includes a diluter that dilutes the anode off-gas discharged from the fuel cell with the cathode off-gas discharged from the fuel cell and discharges the diluted anode off-gas into the atmosphere.
The diluter includes a container. A retention chamber and a dilution chamber are defined inside the container. Anode off-gas discharged from the fuel cell flows into the retention chamber. Water contained in the anode off-gas is separated from the anode off-gas in the retention chamber and accumulates in the retention chamber.

希釈室には、燃料電池から排出されたカソードオフガスが流入する。滞留室に滞留するアノードオフガスの一部は、希釈室に流入する。希釈室では、カソードオフガスにアノードオフガスが混合される。希釈室で希釈されたアノードオフガスは希釈室の外へ排出される。 Cathode offgas discharged from the fuel cell flows into the dilution chamber. A portion of the anode offgas that remains in the retention chamber flows into the dilution chamber. In the dilution chamber, the cathode offgas is mixed with the anode offgas. The anode offgas that has been diluted in the dilution chamber is discharged outside the dilution chamber.

希釈器内でのアノードオフガスの流れの急峻な変化や、アノードオフガスに水が巻き込まれることなどを原因として、様々な騒音が希釈器から発生する。希釈器の外部に漏れる騒音を低減するため、特許文献1には、希釈器の筐体の少なくとも一部が、複数枚の金属板をプレス加工して形成された積層部材で構成されていることが開示されている。 Various noises are generated from the diluter due to sudden changes in the flow of the anode off-gas inside the diluter, water being entrained in the anode off-gas, etc. In order to reduce noise leaking to the outside of the diluter, Patent Document 1 discloses that at least a part of the housing of the diluter is made of a laminated member formed by pressing multiple metal plates.

特開2009-272090号公報JP 2009-272090 A

特許文献1の希釈器は、希釈器の外部に漏れる騒音を低減するために、希釈器の部品点数の増加及び製造コストの増加を招いている。よって、希釈器は、希釈器の部品点数の増加及び製造コストの増加を招くことなく、騒音そのものの発生を抑制することが求められている。 The diluter of Patent Document 1 increases the number of parts and increases manufacturing costs in order to reduce noise leaking outside the diluter. Therefore, there is a demand for a diluter that suppresses the generation of noise itself without increasing the number of parts and manufacturing costs.

上記問題点を解決するための希釈器は、内部空間を画定する容器と、前記内部空間を滞留室と希釈室に仕切る仕切壁と、前記容器に設けられ、燃料電池から排出されたアノードオフガスを前記滞留室に流入させるアノードオフガス流入口と、前記容器に設けられ、前記燃料電池から排出されたカソードオフガスを前記希釈室に流入させるカソードオフガス流入口と、前記容器の内部において前記滞留室と前記希釈室とを連通させる連通口と、を有し、前記アノードオフガスを前記カソードオフガスで希釈する希釈器であって、水平面に沿う方向であって、前記容器の長手方向を第1方向とし、前記水平面に沿う方向の一つであって前記第1方向に直交する方向を第2方向とすると、前記滞留室及び前記希釈室の各々は、前記第1方向の第1端から第2端に向けて延びるとともに前記仕切壁を挟んで前記第2方向に並ぶ部位を有しており、前記アノードオフガス流入口は、前記滞留室における前記第1方向の第1端に配置され、前記滞留室を前記第1方向に二等分する位置を前記滞留室の中間位置とすると、前記連通口は、前記第1方向において前記中間位置よりも前記第1方向の第2端に近い位置に配置され、前記連通口は、鉛直方向に対向する前記容器の内面を当該連通口の画定面の一部として形成されていることを要旨とする。 The diluter for solving the above problems has a container that defines an internal space, a partition wall that divides the internal space into a retention chamber and a dilution chamber, an anode offgas inlet that is provided in the container and allows anode offgas discharged from a fuel cell to flow into the retention chamber, a cathode offgas inlet that is provided in the container and allows cathode offgas discharged from the fuel cell to flow into the dilution chamber, and a communication port that connects the retention chamber and the dilution chamber inside the container, and the diluter dilutes the anode offgas with the cathode offgas, and the diluter has a first direction along a horizontal plane, the longitudinal direction of the container being the first direction, and a second direction along the horizontal plane being the second direction. The gist of the invention is that, when a direction perpendicular to the first direction is defined as a second direction, each of the retention chamber and the dilution chamber has a portion that extends from a first end to a second end in the first direction and is lined up in the second direction across the partition wall, the anode off-gas inlet is disposed at the first end of the retention chamber in the first direction, and when a position that divides the retention chamber in half in the first direction is defined as a middle position of the retention chamber, the communication port is disposed at a position closer to the second end in the first direction than the middle position in the first direction, and the communication port is formed with the inner surface of the container facing in the vertical direction as a part of the boundary surface of the communication port.

アノードオフガス流入口から滞留室に流入したアノードオフガスは、滞留室において、流れの向きを大幅に変えることなく連通口に向けて第1方向へ流れる。その結果、滞留室に流入したアノードオフガスが、流れの向きを急峻に変えることを抑制できる。このため、希釈器は、流れの向きを急峻に変えること原因とした騒音の発生を抑制できる。また、アノードオフガスから分離された水は、滞留室に溜まる。連通口は、鉛直方向に対向する容器の内面を当該連通口の画定面の一部として形成されている。つまり、連通口は、容器の鉛直方向の寸法全体に亘って開口している。このため、連通口を経由して希釈室へ流れ出るアノードオフガスは、連通口の上側を通過するとともに、水は連通口の下側を通過する。つまり、アノードオフガスと水とは上下に分離されたまま連通口を通過する。このため、連通口付近でアノードオフガスに水が巻き込まれることを抑制できる。その結果、希釈器は、アノードオフガスに水が巻き込まれることを原因とした騒音の発生を抑制できる。したがって、希釈器は、希釈器の部品点数の増加及び製造コストの増加を招くことなく、騒音そのものの発生を抑制できる。 The anode off-gas that flows into the retention chamber from the anode off-gas inlet flows in the retention chamber in the first direction toward the communication port without significantly changing the flow direction. As a result, the anode off-gas that flows into the retention chamber can be prevented from changing its flow direction abruptly. Therefore, the diluter can prevent noise caused by abruptly changing the flow direction. In addition, water separated from the anode off-gas accumulates in the retention chamber. The communication port is formed with the inner surface of the container facing in the vertical direction as a part of the boundary surface of the communication port. In other words, the communication port is open over the entire vertical dimension of the container. Therefore, the anode off-gas that flows out to the dilution chamber via the communication port passes above the communication port, and the water passes below the communication port. In other words, the anode off-gas and the water pass through the communication port while being separated into upper and lower parts. Therefore, it is possible to prevent water from being entrained in the anode off-gas near the communication port. As a result, the diluter can suppress the generation of noise caused by water being entrained in the anode off-gas. Therefore, the diluter can suppress the generation of noise itself without increasing the number of parts of the diluter or increasing manufacturing costs.

希釈器について、前記アノードオフガス流入口には、前記燃料電池に接続されたアノードオフガス排出路が接続されるとともに、前記アノードオフガス排出路には排気バルブが設けられ、前記排気バルブを一回開いたときに前記アノードオフガス排出路から前記アノードオフガス流入口を経由して前記滞留室に流入する前記アノードオフガスの量を排出量とすると、前記滞留室の容積は、前記排出量より大きくてもよい。 For the diluter, an anode off-gas exhaust passage connected to the fuel cell is connected to the anode off-gas inlet, and an exhaust valve is provided in the anode off-gas exhaust passage. When the exhaust valve is opened once, the amount of anode off-gas that flows from the anode off-gas exhaust passage through the anode off-gas inlet into the retention chamber is defined as the exhaust amount. The volume of the retention chamber may be larger than the exhaust amount.

これによれば、滞留室にアノードオフガスが流入すると、滞留室に滞留しているアノードオフガスは、排出量に応じた容積で連通口を経由して滞留室の外へ押し出される。滞留室の容積が排出量より大きいほど、連通口から押し出されるアノードオフガスの流速は遅くなる。アノードオフガスが連通口を通過するとき、風切り音が発生する。この風切り音は、連通口から押し出されるアノードオフガスの流速を遅くするほど小さくなる。よって、滞留室の容積を排出量より大きくすることは、風切り音を小さくする。 According to this, when anode off-gas flows into the retention chamber, the anode off-gas remaining in the retention chamber is pushed out of the retention chamber via the communication port at a volume that corresponds to the discharge amount. The larger the volume of the retention chamber is, the slower the flow rate of the anode off-gas pushed out of the communication port is. When the anode off-gas passes through the communication port, wind noise is generated. This wind noise becomes smaller as the flow rate of the anode off-gas pushed out of the communication port is slowed. Therefore, making the volume of the retention chamber larger than the discharge amount reduces the wind noise.

希釈器について、前記容器は、前記鉛直方向に対向する底板及び天板を有し、前記鉛直方向に対向する前記容器の内面は、前記底板によって形成される前記容器の内底面と、前記天板によって形成される前記容器の天井面であり、前記アノードオフガス流入口は、前記容器の前記内底面から上側に離れていてもよい。 Regarding the diluter, the container has a bottom plate and a top plate that face each other in the vertical direction, and the inner surfaces of the container that face each other in the vertical direction are the inner bottom surface of the container formed by the bottom plate and the ceiling surface of the container formed by the top plate, and the anode off-gas inlet may be spaced above the inner bottom surface of the container.

これによれば、アノードオフガス流入口から滞留室にアノードオフガスが流入したとき、内底面に溜まった水がアノードオフガスに巻き込まれることを抑制できる。このため、希釈器は、アノードオフガスに水が巻き込まれることを原因とした騒音の発生を抑制できる。 This makes it possible to prevent water that has accumulated on the inner bottom surface from being entrained in the anode off-gas when the anode off-gas flows into the retention chamber from the anode off-gas inlet. As a result, the diluter can prevent noise caused by water being entrained in the anode off-gas.

希釈器について、前記連通口を経由して前記アノードオフガスが前記滞留室から前記希釈室に流れ出る方向を流出方向とすると、前記カソードオフガス流入口は、前記流出方向において前記連通口と対向しない位置に配置されていてもよい。 For the diluter, if the direction in which the anode off-gas flows from the retention chamber to the dilution chamber via the communication port is defined as the outflow direction, the cathode off-gas inlet may be positioned so as not to face the communication port in the outflow direction.

これによれば、連通口を経由して滞留室から希釈室に流れ出るアノードオフガスと、カソードオフガス流入口から希釈室に流入するカソードオフガスとが衝突することを抑制できる。このため、希釈器は、アノードオフガスとカソードオフガスとが衝突することを原因とした騒音の発生を抑制できる。 This makes it possible to prevent collisions between the anode offgas that flows out from the retention chamber to the dilution chamber via the communication port and the cathode offgas that flows into the dilution chamber from the cathode offgas inlet. As a result, the diluter can prevent noise caused by collisions between the anode offgas and the cathode offgas.

希釈器について、前記連通口の開口面積は、前記滞留室の容積1リットルあたり650mm以上に設定されていてもよい。
これによれば、滞留室にアノードオフガスが流入すると、滞留室に滞留しているアノードオフガスは連通口から押し出される。連通口の開口面積が大きいほど、連通口から押し出されるアノードオフガスの流速は遅くなる。アノードオフガスが連通口を通過するとき、風切り音が発生する。この風切り音は、連通口から押し出されるアノードオフガスの流速を遅くするほど小さくなる。よって、滞留室の容積1リットルあたり650mm以上に設定することは、風切り音を小さくする。
In the diluter, the opening area of the communication port may be set to 650 mm2 or more per liter of the volume of the retention chamber.
According to this, when anode off-gas flows into the retention chamber, the anode off-gas retained in the retention chamber is pushed out through the communication port. The larger the opening area of the communication port, the slower the flow rate of the anode off-gas pushed out through the communication port. When the anode off-gas passes through the communication port, wind noise is generated. This wind noise becomes smaller as the flow rate of the anode off-gas pushed out through the communication port is slowed. Therefore, setting the retention chamber volume to 650 mm2 or more per liter reduces wind noise.

本発明は、騒音の発生を抑制できる。 This invention can reduce noise generation.

燃料電池システムを示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a fuel cell system. 希釈器を示す斜視図である。FIG. 希釈器の内部を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the inside of the diluter. 希釈器の内部を示す図2の4-4線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2, showing the inside of the diluter. 希釈器の内部を示す図2の5-5線断面図である。5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 in FIG. 2, showing the inside of the diluter. 希釈器の内部を示す図2の6-6線断面図である。6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 in FIG. 2, showing the inside of the diluter. 連通口の別例を示す図である。13A and 13B are diagrams showing another example of a communication port.

以下、希釈器を具体化した一実施形態を図1~図6にしたがって説明する。
<燃料電池システムの全体構成>
図1に示すように、燃料電池システム10は、燃料電池スタック11、水素タンク12、エアコンプレッサ13、気液分離器14、排水タンク15、及び希釈器30を有する。また、燃料電池システム10は、アノードガス供給路16、カソードガス供給路17、第1排出路18、第2排出路19、排水路21、カソードオフガス排出路22、アノードガス循環路23、ガス排出路25及び排気バルブ24を有する。
Hereinafter, one embodiment of the diluter will be described with reference to FIGS.
<Overall configuration of fuel cell system>
1, the fuel cell system 10 includes a fuel cell stack 11, a hydrogen tank 12, an air compressor 13, a gas-liquid separator 14, a drain tank 15, and a diluter 30. The fuel cell system 10 also includes an anode gas supply path 16, a cathode gas supply path 17, a first exhaust path 18, a second exhaust path 19, a drain path 21, a cathode off-gas exhaust path 22, an anode gas circulation path 23, a gas exhaust path 25, and an exhaust valve 24.

<燃料電池スタック>
燃料電池としての燃料電池スタック11は、複数の燃料電池セルをスタック化したものである。燃料電池セルは、固体分子型燃料電池である。燃料電池スタック11は、アノードガスである水素ガス、及びカソードガスである酸化剤ガスが供給されることによって発電する。酸化剤ガスは、空気である。
<Fuel cell stack>
The fuel cell stack 11 is a fuel cell formed by stacking a plurality of fuel cells. The fuel cells are solid molecular fuel cells. The fuel cell stack 11 generates power by being supplied with hydrogen gas as an anode gas and an oxidant gas as a cathode gas. The oxidant gas is air.

<水素タンク、エアコンプレッサ、気液分離器、排水タンク>
水素タンク12は、水素ガスを貯蔵する。エアコンプレッサ13は、空気を圧縮する。気液分離器14は、燃料電池スタック11から排出されたアノードオフガスに含まれる水を、アノードオフガスから分離する。排水タンク15は、アノードオフガス及びカソードオフガスから分離された水を溜める。希釈器30は後に詳述する。
<Hydrogen tank, air compressor, gas-liquid separator, wastewater tank>
The hydrogen tank 12 stores hydrogen gas. The air compressor 13 compresses air. The gas-liquid separator 14 separates water contained in the anode off-gas discharged from the fuel cell stack 11 from the anode off-gas. The drainage tank 15 stores the water separated from the anode off-gas and the cathode off-gas. The diluter 30 will be described in detail later.

<アノードガス供給路>
アノードガス供給路16は、燃料電池スタック11の図示しないアノードと水素タンク12を接続する。水素タンク12に貯留されているアノードガスは、水素タンク12から燃料電池スタック11に向けてアノードガス供給路16を流動する。
<Anode gas supply path>
The anode gas supply path 16 connects an anode (not shown) of the fuel cell stack 11 to the hydrogen tank 12. The anode gas stored in the hydrogen tank 12 flows through the anode gas supply path 16 from the hydrogen tank 12 toward the fuel cell stack 11.

<カソードガス供給路>
カソードガス供給路17は、燃料電池スタック11の図示しないカソードとエアコンプレッサ13を接続する。エアコンプレッサ13によって圧縮された空気は、カソードガス供給路17に供給される。エアコンプレッサ13によって圧縮された空気は、エアコンプレッサ13から燃料電池スタック11に向けてカソードガス供給路17を流動する。
<Cathode gas supply channel>
The cathode gas supply path 17 connects a cathode (not shown) of the fuel cell stack 11 to the air compressor 13. Air compressed by the air compressor 13 is supplied to the cathode gas supply path 17. The air compressed by the air compressor 13 flows through the cathode gas supply path 17 from the air compressor 13 toward the fuel cell stack 11.

<第1排出路>
第1排出路18は、燃料電池スタック11の図示しないアノードと気液分離器14を接続する。燃料電池スタック11のアノードから排出されたアノードオフガスは、燃料電池スタック11のアノードから気液分離器14に向けて第1排出路18を流動する。アノードオフガスは、燃料電池スタック11で未反応の水素ガスと、水素と酸素とが反応したときに生成された水を主に含む。
<First Discharge Channel>
The first discharge path 18 connects the gas-liquid separator 14 to an anode (not shown) of the fuel cell stack 11. Anode off-gas discharged from the anode of the fuel cell stack 11 flows through the first discharge path 18 from the anode of the fuel cell stack 11 toward the gas-liquid separator 14. The anode off-gas mainly contains unreacted hydrogen gas in the fuel cell stack 11 and water produced when hydrogen reacts with oxygen.

<第2排出路>
第2排出路19は、気液分離器14と希釈器30を接続する。上記第1排出路18と、上記気液分離器14と、第2排出路19とは、燃料電池スタック11と希釈器30を接続するアノードオフガス排出路20を構成する。
<Second Discharge Channel>
The second discharge path 19 connects the gas-liquid separator 14 and the diluter 30. The first discharge path 18, the gas-liquid separator 14, and the second discharge path 19 constitute an anode off-gas discharge path 20 that connects the fuel cell stack 11 and the diluter 30.

気液分離器14から排出されたアノードオフガスは、気液分離器14から希釈器30に向けて第2排出路19を流動する。したがって、アノードオフガス排出路20の出口となる第2排出路19の出口からは、アノードオフガスが排出される。なお、気液分離器14でアノードオフガスから分離できなかった水は、第2排出路19を流動する。 The anode off-gas discharged from the gas-liquid separator 14 flows through the second discharge path 19 from the gas-liquid separator 14 toward the diluter 30. Therefore, the anode off-gas is discharged from the outlet of the second discharge path 19, which is the outlet of the anode off-gas discharge path 20. Note that water that could not be separated from the anode off-gas by the gas-liquid separator 14 flows through the second discharge path 19.

<ガス排出路>
ガス排出路25は、希釈器30に接続されている。
<排気バルブ>
排気バルブ24は、アノードオフガス排出路20に設けられている。具体的には、排気バルブ24は、アノードオフガス排出路20の第2排出路19に設けられている。排気バルブ24は、アノードオフガス排出路20の一部である第2排出路19を開閉する。排気バルブ24は、定常的に閉じられているが、気液分離器14に所定量のアノードオフガスが貯留されると瞬時的に開かれる。排気バルブ24が一回開くと、アノードオフガスが、気液分離器14から排出される。排気バルブ24が一回開かれたときに排出されるアノードオフガスの量を排出量とする。排出量は、燃料電池スタック11の容積と、排気バルブ24を開く前後での燃料電池スタック11の圧力差と、から算出できる。アノードオフガスの排出量の最大値は、実験等により予め確認されている。一例として、アノードオフガスの排出量の最大値は、燃料電池システム10の使用範囲内でのアノードオフガスの最大圧力と排気バルブ24の最長開時間とによって決められる。燃料電池スタック11の容積は、燃料電池セル一つ当たりの容積と、燃料電池セルの個数との積算値によって算出される。
<Gas exhaust channel>
The gas exhaust passage 25 is connected to a diluter 30 .
<Exhaust valve>
The exhaust valve 24 is provided in the anode off-gas discharge passage 20. Specifically, the exhaust valve 24 is provided in the second discharge passage 19 of the anode off-gas discharge passage 20. The exhaust valve 24 opens and closes the second discharge passage 19, which is a part of the anode off-gas discharge passage 20. The exhaust valve 24 is normally closed, but is instantaneously opened when a predetermined amount of anode off-gas is stored in the gas-liquid separator 14. When the exhaust valve 24 is opened once, the anode off-gas is discharged from the gas-liquid separator 14. The amount of anode off-gas discharged when the exhaust valve 24 is opened once is defined as the discharge amount. The discharge amount can be calculated from the volume of the fuel cell stack 11 and the pressure difference of the fuel cell stack 11 before and after the exhaust valve 24 is opened. The maximum value of the discharge amount of the anode off-gas is confirmed in advance by an experiment or the like. As an example, the maximum value of the discharge amount of the anode off-gas is determined by the maximum pressure of the anode off-gas within the operating range of the fuel cell system 10 and the maximum open time of the exhaust valve 24. The volume of the fuel cell stack 11 is calculated by multiplying the volume of each fuel cell by the number of fuel cells.

<排水路>
排水路21は、希釈器30と排水タンク15を接続する。希釈器30から排出された水は、排水路21を流動する。また、気液分離器14から排出されたアノードガスは、アノードガス循環路23からアノードガス供給路16に向けて流動する。
<Drainage Channel>
The drainage channel 21 connects the diluter 30 and the drain tank 15. The water discharged from the diluter 30 flows through the drainage channel 21. In addition, the anode gas discharged from the gas-liquid separator 14 flows from the anode gas circulation channel 23 toward the anode gas supply channel 16.

<カソードオフガス排出路>
カソードオフガス排出路22は、燃料電池スタック11の図示しないカソードと希釈器30を接続する。カソードオフガスは、燃料電池スタック11から希釈器30に向けてカソードオフガス排出路22を流動する。カソードオフガスは、燃料電池スタック11で未反応の酸素を含む空気と、水素と酸素とが反応したときに生成された水を主に含む。
<Cathode off-gas exhaust path>
The cathode offgas discharge path 22 connects a cathode (not shown) of the fuel cell stack 11 to the diluter 30. The cathode offgas flows through the cathode offgas discharge path 22 from the fuel cell stack 11 toward the diluter 30. The cathode offgas mainly contains air containing unreacted oxygen in the fuel cell stack 11 and water produced when hydrogen and oxygen react with each other.

<希釈器>
燃料電池スタック11から排出されたアノードオフガスは、希釈器30に流入する。詳細には、アノードオフガスは、第1排出路18、気液分離器14、及び第2排出路19を経由して希釈器30に流入する。また、燃料電池スタック11から排出されたカソードオフガスは、希釈器30に流入する。希釈器30は、希釈器30に流入したアノードオフガスの一部をカソードオフガスで希釈した排出ガスを排出する。排出ガスは、アノードオフガスとカソードオフガスの混合ガスである。
<Diluter>
The anode off-gas discharged from the fuel cell stack 11 flows into the diluter 30. In detail, the anode off-gas flows into the diluter 30 via the first discharge path 18, the gas-liquid separator 14, and the second discharge path 19. In addition, the cathode off-gas discharged from the fuel cell stack 11 flows into the diluter 30. The diluter 30 discharges exhaust gas obtained by diluting a portion of the anode off-gas that has flowed into the diluter 30 with the cathode off-gas. The exhaust gas is a mixture of the anode off-gas and the cathode off-gas.

図2~図6に示すように、希釈器30は、容器31と、容器31の内部空間Sを仕切る仕切壁40と、を有する。仕切壁40は、容器31の内部空間Sを滞留室60と希釈室61の2つの部屋に仕切る。また、希釈器30は、連通口62を有する。連通口62は、滞留室60と希釈室61を連通させる。 As shown in Figures 2 to 6, the diluter 30 has a container 31 and a partition wall 40 that divides the internal space S of the container 31. The partition wall 40 divides the internal space S of the container 31 into two chambers, a retention chamber 60 and a dilution chamber 61. The diluter 30 also has a communication port 62. The communication port 62 connects the retention chamber 60 and the dilution chamber 61.

なお、希釈器30が水平面上に置かれているものとして重力の方向をZ軸で示し、水平面に沿う2方向をX軸とY軸で示す。X軸、Y軸、及びZ軸は、互いに直交する。以下の説明では、Z軸と平行な方向を鉛直方向Zともいい、X軸と平行な方向を第1方向Xともいう。また、Y軸と平行な方向を第2方向Yともいう。したがって、第2方向Yは、第1方向X及び鉛直方向Zの両方に直交する方向である。 Assuming that the diluter 30 is placed on a horizontal plane, the direction of gravity is indicated by the Z axis, and the two directions along the horizontal plane are indicated by the X axis and the Y axis. The X axis, Y axis, and Z axis are mutually perpendicular. In the following description, the direction parallel to the Z axis is also referred to as the vertical direction Z, and the direction parallel to the X axis is also referred to as the first direction X. The direction parallel to the Y axis is also referred to as the second direction Y. Therefore, the second direction Y is a direction perpendicular to both the first direction X and the vertical direction Z.

<容器>
図2及び図3に示すように、容器31は、第1方向Xに長手が延びる直方体状である。容器31の長手方向は第1方向Xと一致する。容器31の長手方向へ仮想的に直線状に延びる直線を第1仮想線L1とする。容器31の短手方向へ仮想的に直線状に延びる直線を第2仮想線L2とする。水平面上において、第1仮想線L1と第2仮想線L2は直交する。容器31の第1仮想線L1は、第1方向X、つまり容器31の長手方向へ延びる。したがって、第1方向Xは、水平面に沿う方向であって、容器31の長手方向であるといえる。容器31の第2仮想線L2は、第2方向Y、つまり容器31の短手方向へ延びる。したがって、第2方向Yは、水平面に沿う方向の一つであって、第1方向Xに直交する方向であるといえる。
<Container>
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the container 31 is a rectangular parallelepiped whose longitudinal direction extends in the first direction X. The longitudinal direction of the container 31 coincides with the first direction X. A line that virtually extends linearly in the longitudinal direction of the container 31 is defined as a first virtual line L1. A line that virtually extends linearly in the lateral direction of the container 31 is defined as a second virtual line L2. On a horizontal plane, the first virtual line L1 and the second virtual line L2 are perpendicular to each other. The first virtual line L1 of the container 31 extends in the first direction X, that is, in the longitudinal direction of the container 31. Therefore, the first direction X is a direction along the horizontal plane, and can be said to be the longitudinal direction of the container 31. The second virtual line L2 of the container 31 extends in the second direction Y, that is, in the lateral direction of the container 31. Therefore, the second direction Y is one of the directions along the horizontal plane, and can be said to be a direction perpendicular to the first direction X.

図2~図6に示すように、容器31は鉛直方向Zに対向する底板32と天板33を有する。底板32及び天板33の各々は長四角板状である。底板32及び天板33の長縁は第1方向Xに延びる。底板32及び天板33の短縁は第2方向Yに延びる。底板32と天板33の鉛直方向Zの間隔は、第1方向X及び第2方向Yに一定であってもよいし、第1方向X及び第2方向Yの少なくとも一方において、一端から他端に向けて変化していてもよい。 As shown in Figures 2 to 6, the container 31 has a bottom plate 32 and a top plate 33 that face each other in the vertical direction Z. The bottom plate 32 and the top plate 33 are each a rectangular plate. The long edges of the bottom plate 32 and the top plate 33 extend in the first direction X. The short edges of the bottom plate 32 and the top plate 33 extend in the second direction Y. The distance between the bottom plate 32 and the top plate 33 in the vertical direction Z may be constant in the first direction X and the second direction Y, or may change from one end to the other end in at least one of the first direction X and the second direction Y.

底板32は、板厚方向の一方面に内底面32aを有するとともに、板厚方向の他方面に外底面32bを有する。底板32の板厚方向は鉛直方向Zに一致する。天板33は、板厚方向の一方面に天井面33aを有するとともに、板厚方向の他方面に外端面33bを有する。天板33の板厚方向は鉛直方向Zに一致する。底板32の内底面32aと、天板33の天井面33aは鉛直方向Zに対向する。つまり、鉛直方向Zに対向する容器31の内面は、底板32によって形成される容器31の内底面32aと、天板33によって形成される容器31の天井面33aである。 The bottom plate 32 has an inner bottom surface 32a on one side in the plate thickness direction, and an outer bottom surface 32b on the other side in the plate thickness direction. The plate thickness direction of the bottom plate 32 coincides with the vertical direction Z. The top plate 33 has a ceiling surface 33a on one side in the plate thickness direction, and an outer end surface 33b on the other side in the plate thickness direction. The plate thickness direction of the top plate 33 coincides with the vertical direction Z. The inner bottom surface 32a of the bottom plate 32 and the ceiling surface 33a of the top plate 33 face each other in the vertical direction Z. In other words, the inner surface of the container 31 facing the vertical direction Z is the inner bottom surface 32a of the container 31 formed by the bottom plate 32, and the ceiling surface 33a of the container 31 formed by the top plate 33.

容器31は第2方向Yに対向する第1側板34と第2側板35を有する。第1側板34及び第2側板35の各々は長四角板状である。第1側板34及び第2側板35の長縁は第1方向Xに延びる。第1側板34及び第2側板35の短縁は鉛直方向Zに延びる。第1側板34は、板厚方向の一方面に内面34aを有するとともに、板厚方向の他方面に外面34bを有する。第1側板34の板厚方向は第2方向Yに一致する。第2側板35は、板厚方向の一方面に内面35aを有するとともに、板厚方向の他方面に外面35bを有する。第2側板35の板厚方向は第2方向Yに一致する。 The container 31 has a first side plate 34 and a second side plate 35 that face each other in the second direction Y. Each of the first side plate 34 and the second side plate 35 is a rectangular plate. The long edges of the first side plate 34 and the second side plate 35 extend in the first direction X. The short edges of the first side plate 34 and the second side plate 35 extend in the vertical direction Z. The first side plate 34 has an inner surface 34a on one side in the thickness direction and an outer surface 34b on the other side in the thickness direction. The thickness direction of the first side plate 34 coincides with the second direction Y. The second side plate 35 has an inner surface 35a on one side in the thickness direction and an outer surface 35b on the other side in the thickness direction. The thickness direction of the second side plate 35 coincides with the second direction Y.

容器31は第1方向Xに対向する第1端板36と第2端板37を有する。第1端板36及び第1端板36は長四角板状である。第1端板36及び第2端板37の長縁は第2方向Yに延びる。第1端板36及び第2端板37の短縁は鉛直方向Zに延びる。第1端板36は、板厚方向の一方面に内面36aを有するとともに、板厚方向の他方面に外面36bを有する。第1端板36の板厚方向は第1方向Xに一致する。第2端板37は、板厚方向の一方面に内面37aを有するとともに、板厚方向の他方面に外面37bを有する。第2端板37の板厚方向は第1方向Xに一致する。 The container 31 has a first end plate 36 and a second end plate 37 that face each other in the first direction X. The first end plate 36 and the second end plate 37 are rectangular plates. The long edges of the first end plate 36 and the second end plate 37 extend in the second direction Y. The short edges of the first end plate 36 and the second end plate 37 extend in the vertical direction Z. The first end plate 36 has an inner surface 36a on one side in the thickness direction and an outer surface 36b on the other side in the thickness direction. The thickness direction of the first end plate 36 coincides with the first direction X. The second end plate 37 has an inner surface 37a on one side in the thickness direction and an outer surface 37b on the other side in the thickness direction. The thickness direction of the second end plate 37 coincides with the first direction X.

底板32、天板33、第1側板34、第2側板35、第1端板36、及び第2端板37は、容器31を構成する板である。容器31の長手方向は、底板32、天板33、第1側板34及び第2側板35の長縁の延びる方向である。 The bottom plate 32, the top plate 33, the first side plate 34, the second side plate 35, the first end plate 36, and the second end plate 37 are plates that make up the container 31. The longitudinal direction of the container 31 is the direction in which the long edges of the bottom plate 32, the top plate 33, the first side plate 34, and the second side plate 35 extend.

内部空間Sは、底板32の内底面32aと、天板33の天井面33aと、第1側板34の内面34aと、第2側板35の内面35aと、第1端板36の内面36aと、第2端板37の内面37aとによって画定されている。したがって、容器31は、内部空間Sを画定する。内部空間Sは、容器31の長手方向、つまり第1方向Xに長手の延びる空間である。 The internal space S is defined by the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, the ceiling surface 33a of the top plate 33, the inner surface 34a of the first side plate 34, the inner surface 35a of the second side plate 35, the inner surface 36a of the first end plate 36, and the inner surface 37a of the second end plate 37. Thus, the container 31 defines the internal space S. The internal space S is a space that extends longitudinally in the longitudinal direction of the container 31, i.e., in the first direction X.

<仕切壁>
仕切壁40は、第1仕切部41と第2仕切部42とを有する。第1仕切部41及び第2仕切部42は長四角板状である。仕切壁40は、第1仕切部41と第2仕切部42を組み合わせて形成されている。鉛直方向Zから仕切壁40を見ると、仕切壁40はL形状である。
<Partition wall>
The partition wall 40 has a first partition portion 41 and a second partition portion 42. The first partition portion 41 and the second partition portion 42 are rectangular plate-shaped. The partition wall 40 is formed by combining the first partition portion 41 and the second partition portion 42. When the partition wall 40 is viewed from the vertical direction Z, the partition wall 40 is L-shaped.

第1仕切部41は、板厚方向の一方面に第1内面41aを有するとともに、板厚方向の他方面に第1外面41bを有する。第1仕切部41の長縁は、第2方向Yに延びる。第1仕切部41の短縁は、鉛直方向Zに延びる。 The first partition 41 has a first inner surface 41a on one side in the plate thickness direction and a first outer surface 41b on the other side in the plate thickness direction. The long edge of the first partition 41 extends in the second direction Y. The short edge of the first partition 41 extends in the vertical direction Z.

第1仕切部41は、長縁方向の一端縁に第1接合縁41cを有するとともに、長縁方向の他端縁に第1非接合縁41dを有する。第1仕切部41の第1接合縁41cは、第1側板34の内面34aに接合されている。第1側板34の長縁方向中間の位置を第1中間位置P1とする。第1仕切部41の第1接合縁41cは、第1方向Xにおける第1中間位置P1よりも第2端板37寄りの位置にある。第1仕切部41の第1非接合縁41dは、第2方向Yにおいて第2仕切部42から離れている。つまり、第1非接合縁41dは、第2仕切部42に対し接合されていない。また、第1非接合縁41dは、第2方向Yにおいて第2仕切部42に対向している。 The first partition 41 has a first joint edge 41c at one end edge in the long edge direction and a first non-joined edge 41d at the other end edge in the long edge direction. The first joint edge 41c of the first partition 41 is joined to the inner surface 34a of the first side plate 34. The middle position in the long edge direction of the first side plate 34 is the first middle position P1. The first joint edge 41c of the first partition 41 is located closer to the second end plate 37 than the first middle position P1 in the first direction X. The first non-joined edge 41d of the first partition 41 is separated from the second partition 42 in the second direction Y. In other words, the first non-joined edge 41d is not joined to the second partition 42. The first non-joined edge 41d faces the second partition 42 in the second direction Y.

第2仕切部42は、板厚方向の一方面に第2内面42aを有するとともに、板厚方向の他方面に第2外面42bを有する。第2仕切部42の長縁は、第1方向Xに延びる。第2仕切部42の短縁は、鉛直方向Zに延びる。第1仕切部41の第1非接合縁41dは、第2仕切部42の第2内面42aから第2方向Yに離れている。 The second partition 42 has a second inner surface 42a on one side in the plate thickness direction and a second outer surface 42b on the other side in the plate thickness direction. The long edge of the second partition 42 extends in the first direction X. The short edge of the second partition 42 extends in the vertical direction Z. The first non-jointed edge 41d of the first partition 41 is separated from the second inner surface 42a of the second partition 42 in the second direction Y.

第2仕切部42は、長縁方向の一端縁に第2接合縁42cを有するとともに、長縁方向の他端縁に第2非接合縁42dを有する。第2仕切部42の第2接合縁42cは、第1端板36の内面36aに接合されている。第1端板36の長縁方向中間の位置を第2中間位置P2とする。第2仕切部42の第2接合縁42cは、第2方向Yにおける第2中間位置P2よりも第2側板35寄りの位置にある。第2仕切部42の第2非接合縁42dは、第1方向Xにおいて第2端板37の内面37aに対向している。 The second partition 42 has a second joint edge 42c at one end edge in the long edge direction and a second non-joined edge 42d at the other end edge in the long edge direction. The second joint edge 42c of the second partition 42 is joined to the inner surface 36a of the first end plate 36. The middle position in the long edge direction of the first end plate 36 is the second middle position P2. The second joint edge 42c of the second partition 42 is located closer to the second side plate 35 than the second middle position P2 in the second direction Y. The second non-joined edge 42d of the second partition 42 faces the inner surface 37a of the second end plate 37 in the first direction X.

第1仕切部41及び第2仕切部42の下端縁は底板32の内底面32aに接合されている。第1仕切部41及び第2仕切部42の上端縁は天板33の天井面33aに接合されている。 The lower edges of the first partition 41 and the second partition 42 are joined to the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32. The upper edges of the first partition 41 and the second partition 42 are joined to the ceiling surface 33a of the top plate 33.

仕切壁40は、内部空間Sを滞留室60と希釈室61の2つの部屋に仕切る。滞留室60は、底板32の内底面32aと、天板33の天井面33aと、第1側板34の内面34aと、第1端板36の内面36aと、第1仕切部41の第1内面41aと、第2仕切部42の第2内面42aとによって画定された空間である。希釈室61は、内底面32aと、天井面33aと、内面34aと、内面35aと、内面36aと、内面37aと、第1外面41bと、第2外面42bとによって画定された空間である。 The partition wall 40 divides the internal space S into two chambers, a retention chamber 60 and a dilution chamber 61. The retention chamber 60 is a space defined by the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, the ceiling surface 33a of the top plate 33, the inner surface 34a of the first side plate 34, the inner surface 36a of the first end plate 36, the first inner surface 41a of the first partition section 41, and the second inner surface 42a of the second partition section 42. The dilution chamber 61 is a space defined by the inner bottom surface 32a, the ceiling surface 33a, the inner surface 34a, the inner surface 35a, the inner surface 36a, the inner surface 37a, the first outer surface 41b, and the second outer surface 42b.

滞留室60は、第1端板36から第2端板37に向けて長手が延びる空間である。滞留室60は、第1方向Xに長手が延びる直方体状に画定されている。滞留室60は、第1方向Xにおいて、第2方向Yへの寸法及び鉛直方向Zへの寸法の各々が一定である。ただし、滞留室60は、第2方向Yへの寸法、及び鉛直方向Zへの寸法の少なくとも一方において一定でなくてもよい。 The retention chamber 60 is a space whose longitudinal axis extends from the first end plate 36 toward the second end plate 37. The retention chamber 60 is defined as a rectangular parallelepiped whose longitudinal axis extends in the first direction X. In the first direction X, the retention chamber 60 has a constant dimension in the second direction Y and a constant dimension in the vertical direction Z. However, the retention chamber 60 does not have to have a constant dimension in at least one of the second direction Y and the vertical direction Z.

第1仕切部41を第2方向Yへ仮想的に延長した面を仮想面Mとする。希釈室61は、第1室61aと、第2室61bとから構成されている。第1室61aは、第1端板36の内面36aと、第2仕切部42の第2外面42bと、仮想面Mと、第2側板35の内面35aと、底板32の内底面32aと、天板33の天井面33aとによって画定されている。第2室61bは、仮想面Mと、第1仕切部41の第1外面41bと、第1側板34の内面34aと、第2端板37の内面37aと、第2側板35の内面35aと、底板32の内底面32aと、天板33の天井面33aとによって画定されている。 The plane obtained by virtually extending the first partition 41 in the second direction Y is defined as a virtual plane M. The dilution chamber 61 is composed of a first chamber 61a and a second chamber 61b. The first chamber 61a is defined by the inner surface 36a of the first end plate 36, the second outer surface 42b of the second partition 42, the virtual plane M, the inner surface 35a of the second side plate 35, the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, and the ceiling surface 33a of the top plate 33. The second chamber 61b is defined by the virtual plane M, the first outer surface 41b of the first partition 41, the inner surface 34a of the first side plate 34, the inner surface 37a of the second end plate 37, the inner surface 35a of the second side plate 35, the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, and the ceiling surface 33a of the top plate 33.

第1室61aは、第1方向Xに長手の延びる直方体状である。第2室61bは、第2方向Yに長手の延びる直方体状である。第1室61aは、第2仕切部42を挟んで第2方向Yに滞留室60と並ぶ空間である。したがって、滞留室60及び希釈室61の各々は、第1方向Xの第1端である第1端板36から、第2端である第2端板37に向けて延びるとともに、仕切壁40を挟んで第2方向Yに並ぶ部位を有しているといえる。 The first chamber 61a is a rectangular parallelepiped extending longitudinally in the first direction X. The second chamber 61b is a rectangular parallelepiped extending longitudinally in the second direction Y. The first chamber 61a is a space aligned with the retention chamber 60 in the second direction Y, sandwiching the second partition 42 therebetween. Therefore, it can be said that each of the retention chamber 60 and the dilution chamber 61 has a portion that extends from the first end plate 36, which is the first end in the first direction X, toward the second end plate 37, which is the second end, and is aligned in the second direction Y, sandwiching the partition wall 40 therebetween.

第2室61bは、第1仕切部41を挟んで第1方向Xに滞留室60と並ぶ空間である。また、第2室61bは、仮想面Mを挟んで第1方向Xに第1室61aと並ぶ空間である。鉛直方向Zに希釈室61を見て、希釈室61はL形状に画定されている。 The second chamber 61b is a space that is aligned with the retention chamber 60 in the first direction X across the first partition 41. The second chamber 61b is also a space that is aligned with the first chamber 61a in the first direction X across the imaginary plane M. When the dilution chamber 61 is viewed in the vertical direction Z, the dilution chamber 61 is defined in an L shape.

希釈室61は、第1方向Xにおいて、第2方向Yへの寸法及び鉛直方向Zへの寸法の各々が一定である。ただし、希釈室61は、第2方向Yへの寸法、及び鉛直方向Zへの寸法の少なくとも一方において一定でなくてもよい。滞留室60の容積は、希釈室61の容積より小さい。 In the first direction X, the dilution chamber 61 has a constant dimension in the second direction Y and a constant dimension in the vertical direction Z. However, the dilution chamber 61 does not have to have a constant dimension in at least one of the second direction Y and the vertical direction Z. The volume of the retention chamber 60 is smaller than the volume of the dilution chamber 61.

<連通口>
連通口62は、容器31の内部において滞留室60と希釈室61を連通させる。連通口62は、第1非接合縁41dと、第2仕切部42の第2内面42aのうち、第1非接合縁41dに対し第2方向Yに対向した一部と、底板32の内底面32aと、天板33の天井面33aとの間に画定されている。したがって、連通口62は、第1非接合縁41dと、第2仕切部42の第2内面42aの一部と、底板32の内底面32aと、天板33の天井面33aとを、連通口62の画定面として形成されている。
<Communication port>
The communication port 62 communicates the retention chamber 60 and the dilution chamber 61 inside the container 31. The communication port 62 is defined between the first non-joint edge 41d, a part of the second inner surface 42a of the second partition 42 facing the first non-joint edge 41d in the second direction Y, the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, and the ceiling surface 33a of the top plate 33. Therefore, the communication port 62 is formed with the first non-joint edge 41d, a part of the second inner surface 42a of the second partition 42, the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, and the ceiling surface 33a of the top plate 33 as defining surfaces of the communication port 62.

連通口62は、第1非接合縁41dが第2仕切部42の第2内面42aから第2方向Yに離れることで画定されているともいえる。連通口62は、底板32の内底面32aと、天板33の天井面33aとを繋ぐように鉛直方向Z全体に亘って開口している。つまり、連通口62は、鉛直方向Zに対向する容器31の内面を当該連通口62の画定面の一部として形成されている。 It can be said that the communication opening 62 is defined by the first non-joint edge 41d moving away from the second inner surface 42a of the second partition portion 42 in the second direction Y. The communication opening 62 is open over the entire vertical direction Z so as to connect the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32 and the ceiling surface 33a of the top plate 33. In other words, the communication opening 62 is formed with the inner surface of the container 31 facing the vertical direction Z as part of the defining surface of the communication opening 62.

図6に示すように、第1方向Xに連通口62を見た場合、第1非接合縁41dに沿う直線と、第2内面42aに沿う直線と、内底面32aに沿う直線と、天井面33aに沿う直線とで、四角形が囲まれる。この四角形の面積を、連通口62の開口面積とする。この連通口62の開口面積は、滞留室60の容積1リットルあたり650mm以上となるように設定されている。 6, when the communication port 62 is viewed in the first direction X, a rectangle is enclosed by lines along the first non-joint edge 41d, lines along the second inner surface 42a, lines along the inner bottom surface 32a, and lines along the ceiling surface 33a. The area of this rectangle is the opening area of the communication port 62. The opening area of the communication port 62 is set to be 650 mm2 or more per liter of the volume of the retention chamber 60.

ここで、滞留室60を第1方向Xに二等分する位置を滞留室60の中間位置Pとする。連通口62は、第1方向Xにおいて中間位置Pよりも第1方向Xの第2端である第2端板37に近い位置に配置されている。具体的には、連通口62は、滞留室60を画定する仕切壁40に配置されている。 Here, the position that divides the retention chamber 60 in half in the first direction X is defined as the intermediate position P of the retention chamber 60. The communication port 62 is disposed at a position in the first direction X closer to the second end plate 37, which is the second end in the first direction X, than the intermediate position P. Specifically, the communication port 62 is disposed in the partition wall 40 that defines the retention chamber 60.

容器31は、アノードオフガス流入口50と、カソードオフガス流入口51と、排出口52と、排水口53と、を有する。
<アノードオフガス流入口>
図2~図6に示すように、アノードオフガス流入口50は、燃料電池スタック11から排出されたアノードオフガスを滞留室60に流入させる。アノードオフガス流入口50は、第1端板36に配置されている。つまり、アノードオフガス流入口50は、滞留室60における第1方向Xの第1端となる第1端板36に配置されている。上記したように、連通口62は、滞留室60を画定する仕切壁40に配置されている。したがって、アノードオフガス流入口50と連通口62は、第1方向Xにおいて、滞留室60の両端に配置されている。
The vessel 31 has an anode off-gas inlet 50 , a cathode off-gas inlet 51 , an exhaust port 52 , and a drainage port 53 .
<Anode off-gas inlet>
2 to 6 , the anode off-gas inlet 50 allows the anode off-gas discharged from the fuel cell stack 11 to flow into the retention chamber 60. The anode off-gas inlet 50 is disposed in the first end plate 36. That is, the anode off-gas inlet 50 is disposed in the first end plate 36 which is the first end of the retention chamber 60 in the first direction X. As described above, the communication port 62 is disposed in the partition wall 40 which defines the retention chamber 60. Therefore, the anode off-gas inlet 50 and the communication port 62 are disposed at both ends of the retention chamber 60 in the first direction X.

アノードオフガス流入口50は、第1端板36を板厚方向に貫通している。アノードオフガス流入口50は、円形孔である。アノードオフガス流入口50は、鉛直方向Zでの第1端板36の位置のうち、第1端板36の上端に近い位置に配置されている。アノードオフガス流入口50は、鉛直方向Zにおいて底板32の内底面32aから上側に離れている。アノードオフガス流入口50は、鉛直方向Zにおいて底板32の内底面32aから上側に離れるほど好ましい。なお、第1端板36の位置のうち、第2方向Yでの位置は任意である。 The anode off-gas inlet 50 penetrates the first end plate 36 in the plate thickness direction. The anode off-gas inlet 50 is a circular hole. The anode off-gas inlet 50 is disposed at a position of the first end plate 36 in the vertical direction Z that is closer to the upper end of the first end plate 36. The anode off-gas inlet 50 is located above the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32 in the vertical direction Z. It is preferable that the anode off-gas inlet 50 is located as far above the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32 in the vertical direction Z. The position of the first end plate 36 in the second direction Y is arbitrary.

アノードオフガス排出路20は、アノードオフガス流入口50に接続されている。つまり、アノードオフガス流入口50には、燃料電池スタック11に接続されたアノードオフガス排出路20が接続されている。アノードオフガス排出路20の第2排出路19は、気液分離器14と希釈器30を接続したアノードオフガス排出管19aによって画定されている。そして、排気バルブ24が開くと、希釈器30に向けて気液分離器14からアノードオフガスが排出される。第2排出路19を流動するアノードオフガスは、アノードオフガス流入口50を経由して滞留室60に流入する。排気バルブ24が一回開かれたときのアノードオフガスの排出量は、アノードオフガス排出路20からアノードオフガス流入口50を経由して滞留室60に流入するアノードオフガスの量である。そして、アノードオフガスの排出量は、滞留室60の容積よりも小さい。言い換えると、滞留室60の容積は、アノードオフガスの排出量よりも大きい。アノードオフガスの排出量は、燃料電池システム10の使用範囲内において、排気バルブ24の一回の開時間が最長でアノードオフガスの圧力が最大のとき、最大となる。そして、滞留室60の容積は、アノードオフガスの最大排出量よりも大きく設定されているとよい。 The anode off-gas discharge path 20 is connected to the anode off-gas inlet 50. That is, the anode off-gas discharge path 20 connected to the fuel cell stack 11 is connected to the anode off-gas inlet 50. The second discharge path 19 of the anode off-gas discharge path 20 is defined by the anode off-gas discharge pipe 19a connecting the gas-liquid separator 14 and the diluter 30. When the exhaust valve 24 is opened, the anode off-gas is discharged from the gas-liquid separator 14 toward the diluter 30. The anode off-gas flowing through the second discharge path 19 flows into the retention chamber 60 via the anode off-gas inlet 50. The discharge amount of the anode off-gas when the exhaust valve 24 is opened once is the amount of anode off-gas that flows from the anode off-gas discharge path 20 into the retention chamber 60 via the anode off-gas inlet 50. The discharge amount of the anode off-gas is smaller than the volume of the retention chamber 60. In other words, the volume of the retention chamber 60 is larger than the discharge amount of the anode off-gas. The discharge amount of the anode off-gas is maximum when the exhaust valve 24 is open for the longest time and the pressure of the anode off-gas is maximum within the operating range of the fuel cell system 10. The volume of the retention chamber 60 is preferably set to be larger than the maximum discharge amount of the anode off-gas.

このとき、アノードオフガスに含まれる水も滞留室60に流入する。アノードオフガスに含まれる水は、滞留室60でアノードオフガスから分離される。アノードオフガスから分離された水は、滞留室60における内底面32a上に溜まる。 At this time, the water contained in the anode off-gas also flows into the retention chamber 60. The water contained in the anode off-gas is separated from the anode off-gas in the retention chamber 60. The water separated from the anode off-gas accumulates on the inner bottom surface 32a of the retention chamber 60.

排気バルブ24が閉じているときは、滞留室60にはアノードオフガスが滞留している。排気バルブ24が開いて、アノードオフガス流入口50から滞留室60にアノードオフガスが流入すると、滞留室60に滞留しているアノードオフガスは、上記排出量に応じた容積で、連通口62を経由して滞留室60の外へ押し出される。 When the exhaust valve 24 is closed, anode off-gas is retained in the retention chamber 60. When the exhaust valve 24 is opened and anode off-gas flows into the retention chamber 60 from the anode off-gas inlet 50, the anode off-gas retained in the retention chamber 60 is pushed out of the retention chamber 60 via the communication port 62 at a volume corresponding to the discharge amount.

連通口62は、滞留室60と希釈室61を第1方向Xに連通させている。このため、連通口62から押し出されたアノードオフガスは、滞留室60から希釈室61に向けて第1方向Xに流れる。連通口62を経由してアノードオフガスが滞留室60から希釈室61に流れ出る方向を流出方向とする。この流出方向は第1方向Xに一致する。滞留室60の内底面32a上に溜まった水は、連通口62を経由して滞留室60から希釈室61に流れ出る。 The communication port 62 connects the retention chamber 60 and the dilution chamber 61 in the first direction X. Therefore, the anode off-gas pushed out from the communication port 62 flows in the first direction X from the retention chamber 60 toward the dilution chamber 61. The direction in which the anode off-gas flows from the retention chamber 60 to the dilution chamber 61 via the communication port 62 is the outflow direction. This outflow direction coincides with the first direction X. Water accumulated on the inner bottom surface 32a of the retention chamber 60 flows out from the retention chamber 60 to the dilution chamber 61 via the communication port 62.

<カソードオフガス流入口>
カソードオフガス流入口51は、燃料電池スタック11から排出されたカソードオフガスを希釈室61に流入させる。カソードオフガス流入口51は、天板33に配置されている。カソードオフガス流入口51は、円形孔である。カソードオフガス流入口51は、天板33を板厚方向に貫通している。カソードオフガス流入口51は、天板33での位置のうち、第1方向Xにおける第1端板36寄りに配置されている。したがって、カソードオフガス流入口51は、連通口62からのアノードオフガスの流出方向において、連通口62と対向しない位置に配置されているといえる。
<Cathode off-gas inlet>
The cathode offgas inlet 51 allows the cathode offgas discharged from the fuel cell stack 11 to flow into the dilution chamber 61. The cathode offgas inlet 51 is disposed in the top plate 33. The cathode offgas inlet 51 is a circular hole. The cathode offgas inlet 51 penetrates the top plate 33 in the plate thickness direction. The cathode offgas inlet 51 is disposed at a position on the top plate 33 closer to the first end plate 36 in the first direction X. Therefore, it can be said that the cathode offgas inlet 51 is disposed at a position not facing the communication port 62 in the outflow direction of the anode offgas from the communication port 62.

カソードオフガス流入口51にはカソードオフガス排出路22が接続されている。なお、カソードオフガス排出路22は、燃料電池スタック11と希釈器30を接続したカソードオフガス排出管22aによって画定されている。そして、カソードオフガス排出路22を流動するカソードオフガスは、カソードオフガス流入口51を経由して希釈室61に流入する。 The cathode offgas exhaust passage 22 is connected to the cathode offgas inlet 51. The cathode offgas exhaust passage 22 is defined by a cathode offgas exhaust pipe 22a that connects the fuel cell stack 11 and the diluter 30. The cathode offgas flowing through the cathode offgas exhaust passage 22 flows into the dilution chamber 61 via the cathode offgas inlet 51.

カソードオフガス流入口51から希釈室61に流入したカソードオフガスは、底板32の内底面32a、天板33の天井面33a、第2側板35の内面35a、及び第2仕切部42の第2外面42bに接触して、第2端板37に向かうように向きを変える。 The cathode off-gas that flows into the dilution chamber 61 from the cathode off-gas inlet 51 comes into contact with the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, the ceiling surface 33a of the top plate 33, the inner surface 35a of the second side plate 35, and the second outer surface 42b of the second partition 42, and changes direction toward the second end plate 37.

希釈室61に流入したカソードオフガスは、第1方向Xへ第1室61aを流動した後、第2室61bを流動する。第2室61bでは、カソードオフガスは、底板32の内底面32a、天板33の天井面33a、第2端板37の内面37a、及び第1仕切部41の第1外面41bに接触する。この接触により、カソードオフガスの流れの向きが変わる。第2室61bでのカソードオフガスの流動方向は第2方向Yとなる。そして、第2室61bに流入したカソードオフガスは、排出口52に向けて第2室61bを流動する。 The cathode off-gas that flows into the dilution chamber 61 flows through the first chamber 61a in the first direction X, and then flows through the second chamber 61b. In the second chamber 61b, the cathode off-gas comes into contact with the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, the ceiling surface 33a of the top plate 33, the inner surface 37a of the second end plate 37, and the first outer surface 41b of the first partition portion 41. This contact changes the flow direction of the cathode off-gas. The flow direction of the cathode off-gas in the second chamber 61b becomes the second direction Y. Then, the cathode off-gas that flows into the second chamber 61b flows through the second chamber 61b toward the exhaust port 52.

<排出口>
排出口52は、容器31の第2端板37に配置されている。排出口52は、第2端板37の位置のうち、第2方向Yでの第1側板34寄りに配置されている。排出口52は、第2端板37を板厚方向に貫通する。排出口52にはガス排出路25が接続されている。なお、ガス排出路25は、ガス排出管25aによって画定されている。ガス排出管25aは、希釈器30に接続されている。
<Exhaust outlet>
The exhaust port 52 is disposed in the second end plate 37 of the container 31. The exhaust port 52 is disposed in the second end plate 37 closer to the first side plate 34 in the second direction Y. The exhaust port 52 penetrates the second end plate 37 in the plate thickness direction. A gas exhaust path 25 is connected to the exhaust port 52. The gas exhaust path 25 is defined by a gas exhaust pipe 25a. The gas exhaust pipe 25a is connected to the diluter 30.

希釈室61に流入したカソードオフガスは、第1室61a及び第2室61bを流動して、排出口52に向けて流動する。滞留室60から押し出されたアノードオフガスは、連通口62を経由して希釈室61に流れ込む。そして、希釈室61でアノードオフガスとカソードオフガスが混合された排出ガスは、排出口52を経由して希釈器30の外に排出される。 The cathode off-gas that flows into the dilution chamber 61 flows through the first chamber 61a and the second chamber 61b toward the exhaust port 52. The anode off-gas pushed out of the retention chamber 60 flows into the dilution chamber 61 via the communication port 62. The exhaust gas, which is a mixture of the anode off-gas and the cathode off-gas in the dilution chamber 61, is then discharged outside the diluter 30 via the exhaust port 52.

<排水口>
排水口53は、容器31の底板32に配置されている。排水口53は、底板32の位置のうち、第1方向Xでの第2端板37寄りに配置されるとともに、第2方向Yでの第2側板35寄りに配置されている。排水口53は、底板32を板厚方向に貫通する。排水口53には排水路21が接続されている。そして、希釈室61に流れ出た水は、排水口53から希釈器30の外へ排出される。希釈器30の外へ排出された水は、排水路21を経由して排水タンク15に排出される。
<Drain>
The drain outlet 53 is disposed in the bottom plate 32 of the container 31. The drain outlet 53 is disposed on the bottom plate 32 closer to the second end plate 37 in the first direction X and closer to the second side plate 35 in the second direction Y. The drain outlet 53 penetrates the bottom plate 32 in the plate thickness direction. A drainage channel 21 is connected to the drain outlet 53. The water that flows out into the dilution chamber 61 is discharged from the drain outlet 53 to the outside of the diluter 30. The water discharged to the outside of the diluter 30 is discharged via the drainage channel 21 to the drain tank 15.

<作用>
希釈器30の作用を説明する。
排気バルブ24が閉じているとき、燃料電池スタック11から排出されたカソードオフガスは、カソードオフガス排出路22及びカソードオフガス流入口51を経由して希釈室61に流入している。希釈室61に流入したカソードオフガスは、排出口52に向けて、第1室61a及び第2室61bを流動する。希釈室61を流動したカソードオフガスは、排出口52を経由して希釈器30の外へ排出される。
<Action>
The function of the diluter 30 will now be described.
When the exhaust valve 24 is closed, the cathode offgas discharged from the fuel cell stack 11 flows into the dilution chamber 61 via the cathode offgas discharge path 22 and the cathode offgas inlet 51. The cathode offgas that has flowed into the dilution chamber 61 flows through the first chamber 61a and the second chamber 61b toward the outlet 52. The cathode offgas that has flowed through the dilution chamber 61 is discharged to the outside of the diluter 30 via the outlet 52.

第2排出路19の排気バルブ24が一回開くと、アノードオフガスが気液分離器14から希釈器30に向けて排出される。すると、一定の排出量のアノードオフガスがアノードオフガス流入口50を経由して滞留室60に流入する。滞留室60に流入したアノードオフガスは、底板32の内底面32a、天板33の天井面33a、第1側板34の内面34a、及び第2仕切部42の第2内面42aに沿って、連通口62に向けて第1方向Xへ流動する。つまり、滞留室60に流入したアノードオフガスは、大幅に流れの向きを変えることなく、第1方向Xへ流動する。 When the exhaust valve 24 of the second exhaust passage 19 is opened once, the anode off-gas is discharged from the gas-liquid separator 14 toward the diluter 30. Then, a constant amount of anode off-gas is discharged into the retention chamber 60 via the anode off-gas inlet 50. The anode off-gas that has flowed into the retention chamber 60 flows in the first direction X toward the communication port 62 along the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32, the ceiling surface 33a of the top plate 33, the inner surface 34a of the first side plate 34, and the second inner surface 42a of the second partition 42. In other words, the anode off-gas that has flowed into the retention chamber 60 flows in the first direction X without significantly changing its flow direction.

また、滞留室60にアノードオフガスが流入すると、滞留室60に滞留しているアノードオフガスは、排出量に応じた容積で連通口62から滞留室60の外へ押し出される。滞留室60から押し出されたアノードオフガスは、希釈室61の第2室61bにおいて、流動するカソードオフガスに混ぜ合わされる。カソードオフガスと混合されたアノードオフガスは、排出ガスとして排出口52から排出される。 When anode off-gas flows into the retention chamber 60, the anode off-gas remaining in the retention chamber 60 is pushed out of the retention chamber 60 from the communication port 62 at a volume corresponding to the discharge amount. The anode off-gas pushed out of the retention chamber 60 is mixed with the flowing cathode off-gas in the second chamber 61b of the dilution chamber 61. The anode off-gas mixed with the cathode off-gas is discharged from the exhaust port 52 as exhaust gas.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)アノードオフガス流入口50は、滞留室60を画定する第1端板36に配置されている。連通口62は、滞留室60を画定する仕切壁40に配置されている。アノードオフガス流入口50と連通口62は、第1方向Xにおいて、滞留室60の両端に配置されている。このため、アノードオフガス流入口50から滞留室60に流入したアノードオフガスは、滞留室60において、流れの向きを大幅に変えることなく、第1方向Xに沿って連通口62に向けて流れる。その結果、滞留室60に流入したアノードオフガスが、流れの向きを急峻に変えることを抑制できる。このため、希釈器30は、流れの向きを急峻に変えること原因とした騒音の発生を抑制できる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The anode off-gas inlet 50 is disposed in the first end plate 36 that defines the retention chamber 60. The communication port 62 is disposed in the partition wall 40 that defines the retention chamber 60. The anode off-gas inlet 50 and the communication port 62 are disposed at both ends of the retention chamber 60 in the first direction X. Therefore, the anode off-gas that flows into the retention chamber 60 from the anode off-gas inlet 50 flows toward the communication port 62 along the first direction X without significantly changing the flow direction in the retention chamber 60. As a result, the anode off-gas that flows into the retention chamber 60 can be prevented from abruptly changing the flow direction. Therefore, the diluter 30 can prevent the generation of noise caused by abruptly changing the flow direction.

また、アノードオフガスから分離された水は、滞留室60に溜まる。連通口62は、鉛直方向Zに対向する底板32の内底面32aと天板33の天井面33aの間で開口している。つまり、連通口62は、内底面32aと天井面33aを当該連通口62の画定面の一部として形成されている。よって、連通口62は、容器31の鉛直方向Zの寸法全体に亘って開口している。そして、連通口62を経由して希釈室61へ流れ出るアノードオフガスは、連通口62の上側を通過するとともに、水は連通口62の下側を通過する。つまり、アノードオフガスと水とは上下に分離されたまま連通口62を通過する。このため、水が、連通口62付近でアノードオフガスに巻き込まれることを抑制できる。その結果、希釈器30は、水がアノードオフガスに巻き込まれることを原因とした騒音の発生を抑制できる。したがって、希釈器30は、希釈器30の部品点数の増加及び製造コストの増加を招くことなく、その全体で騒音の発生を抑制できる。 The water separated from the anode off-gas accumulates in the retention chamber 60. The communication port 62 opens between the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32 and the ceiling surface 33a of the top plate 33, which face each other in the vertical direction Z. In other words, the communication port 62 is formed with the inner bottom surface 32a and the ceiling surface 33a as part of the boundary surface of the communication port 62. Therefore, the communication port 62 opens over the entire dimension of the container 31 in the vertical direction Z. The anode off-gas that flows out to the dilution chamber 61 via the communication port 62 passes above the communication port 62, and the water passes below the communication port 62. In other words, the anode off-gas and the water pass through the communication port 62 while being separated into upper and lower parts. Therefore, it is possible to suppress the water from being entrained in the anode off-gas near the communication port 62. As a result, the diluter 30 can suppress the generation of noise caused by the water being entrained in the anode off-gas. Therefore, the diluter 30 can suppress noise generation throughout the entire unit without increasing the number of parts in the diluter 30 or increasing manufacturing costs.

(2)滞留室60の容積は、アノードオフガスの排出量より大きくなるように設定されている。滞留室60の容積が大きいほど、連通口62から押し出されるアノードオフガスの流速は遅くなる。そして、連通口62から押し出されるアノードオフガスの流速を遅くするほど、アノードオフガスが連通口62を通過する際の風切り音は小さくなる。よって、希釈器30は、アノードオフガスが連通口62を通過する際の風切り音を小さくできる。 (2) The volume of the retention chamber 60 is set to be larger than the discharge rate of the anode off-gas. The larger the volume of the retention chamber 60, the slower the flow rate of the anode off-gas pushed out from the communication port 62. And the slower the flow rate of the anode off-gas pushed out from the communication port 62, the smaller the wind noise generated when the anode off-gas passes through the communication port 62. Therefore, the diluter 30 can reduce the wind noise generated when the anode off-gas passes through the communication port 62.

(3)アノードオフガス流入口50は、底板32の内底面32aから上側に離れている。このため、アノードオフガス流入口50から滞留室60にアノードオフガスが流入したとき、内底面32aに溜まった水がアノードオフガスに巻き込まれることを抑制できる。このため、希釈器30は、アノードオフガスに水が巻き込まれることを原因とした騒音の発生を抑制できる。 (3) The anode off-gas inlet 50 is spaced upward from the inner bottom surface 32a of the bottom plate 32. Therefore, when the anode off-gas flows into the retention chamber 60 from the anode off-gas inlet 50, the water accumulated on the inner bottom surface 32a can be prevented from being entrained in the anode off-gas. Therefore, the diluter 30 can prevent noise caused by water being entrained in the anode off-gas.

(4)カソードオフガス流入口51は、天板33における第1端板36寄りに配置されている。そして、連通口62は、カソードオフガス流入口51よりも第1方向Xにおいて第2端板37寄りに配置されている。よって、カソードオフガス流入口51は、連通口62と対向しない位置に配置されている。このため、連通口62を経由して滞留室60から希釈室61に流れ出るアノードオフガスと、カソードオフガス流入口51から希釈室61に流入するカソードオフガスとが衝突することを抑制できる。このため、希釈器30は、アノードオフガスとカソードオフガスとが衝突することを原因とした騒音の発生を抑制できる。 (4) The cathode offgas inlet 51 is disposed closer to the first end plate 36 on the top plate 33. The communication port 62 is disposed closer to the second end plate 37 in the first direction X than the cathode offgas inlet 51. Therefore, the cathode offgas inlet 51 is disposed in a position that does not face the communication port 62. This makes it possible to prevent the anode offgas flowing from the retention chamber 60 to the dilution chamber 61 via the communication port 62 from colliding with the cathode offgas flowing from the cathode offgas inlet 51 into the dilution chamber 61. Therefore, the diluter 30 can prevent the generation of noise caused by the collision of the anode offgas and the cathode offgas.

(5)連通口62の開口面積は、滞留室60の容積1リットルあたり650mm以上に設定されている。連通口62の開口面積が大きいほど、連通口62から押し出されるアノードオフガスの流速が遅くなる。連通口62から押し出されるアノードオフガスの流速を遅くするほど、アノードオフガスが連通口62を通過する際の風切り音は小さくなる。よって、希釈器30は、アノードオフガスが連通口62を通過する際の風切り音を小さくできる。 (5) The opening area of the communication port 62 is set to 650 mm2 or more per liter of the volume of the retention chamber 60. The larger the opening area of the communication port 62, the slower the flow rate of the anode off-gas pushed out from the communication port 62. The slower the flow rate of the anode off-gas pushed out from the communication port 62, the smaller the wind noise generated when the anode off-gas passes through the communication port 62. Thus, the diluter 30 can reduce the wind noise generated when the anode off-gas passes through the communication port 62.

(6)連通口62は、第1仕切部41の第1非接合縁41dと、第2仕切部42の第2内面42aとの間で、第1方向Xにおいて滞留室60と希釈室61を連通させる。つまり、連通口62は第1方向Xにアノードオフガスを流動させるように開口する。例えば、連通口62が、底板32を板厚方向に貫通して開口したり、連通口62が第2仕切部42の第2接合縁42c寄りで開口したりする場合を比較例とする。本実施形態は、比較例と異なり、アノードオフガスの流れは、急峻に変化しない。よって、連通口62の位置を規定することは、アノードオフガスの流れを急峻に変化させることを原因とした騒音の発生を抑制できる。 (6) The communication port 62 communicates the retention chamber 60 and the dilution chamber 61 in the first direction X between the first non-joint edge 41d of the first partition 41 and the second inner surface 42a of the second partition 42. In other words, the communication port 62 opens to allow the anode off-gas to flow in the first direction X. For example, a comparative example is one in which the communication port 62 penetrates the bottom plate 32 in the plate thickness direction or opens near the second joint edge 42c of the second partition 42. Unlike the comparative example, in this embodiment, the flow of the anode off-gas does not change abruptly. Therefore, specifying the position of the communication port 62 can suppress the generation of noise caused by abrupt changes in the flow of the anode off-gas.

(7)カソードオフガスは、第1室61aを流れた後、第2室61bで排出口52に向かうように屈曲して流れる。第1室61aは、滞留室60と同様に第1方向Xへ長手が延びる。第2室61bは、第2端板37に沿って第1室61aに対し交差するように延びる。このため、希釈室61を流動するカソードオフガスについて急峻に流れが変化することは抑制される。よって、希釈室61がL形状であっても、希釈器30は、カソードオフガスの流れを急峻に変化させることを原因とした騒音の発生を抑制できる。 (7) After flowing through the first chamber 61a, the cathode off-gas bends in the second chamber 61b and flows toward the exhaust port 52. The first chamber 61a extends longitudinally in the first direction X, similar to the retention chamber 60. The second chamber 61b extends along the second end plate 37 so as to intersect with the first chamber 61a. This prevents the cathode off-gas flowing through the dilution chamber 61 from suddenly changing in flow. Therefore, even if the dilution chamber 61 is L-shaped, the diluter 30 can prevent noise caused by suddenly changing the flow of the cathode off-gas.

(8)希釈器30の容器31及び仕切壁40は金属板製である。希釈器30は、金属板の板金によって製造できる。このため、希釈器30の製造コストが安価である。
(9)連通口62からのアノードオフガスの流出方向は第1方向Xである。第2室61bでのカソードオフガスの流動方向は第2方向Yである。このため、アノードオフガスの流出方向は、第2室61bでのカソードオフガスの流動方向に交差する。よって、連通口62から希釈室61に流入したアノードオフガスは、カソードオフガスと混合せずに排出口52から排出されることが抑制される。その結果、第2室61bにおいて、カソードオフガスによるアノードオフガスの希釈効率を高めることができる。
(8) The container 31 and the partition wall 40 of the diluter 30 are made of metal plates. The diluter 30 can be manufactured from sheet metal. Therefore, the manufacturing cost of the diluter 30 is low.
(9) The flow direction of the anode offgas from the communication port 62 is the first direction X. The flow direction of the cathode offgas in the second chamber 61b is the second direction Y. Therefore, the flow direction of the anode offgas intersects with the flow direction of the cathode offgas in the second chamber 61b. Therefore, the anode offgas that has flowed into the dilution chamber 61 from the communication port 62 is prevented from being discharged from the exhaust port 52 without being mixed with the cathode offgas. As a result, the efficiency of diluting the anode offgas by the cathode offgas in the second chamber 61b can be increased.

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○ 連通口62の開口面積は、滞留室60の容積1リットルあたり650mm未満に設定されていてもよい。
This embodiment can be modified as follows: This embodiment and the following modifications can be combined with each other to the extent that no technical contradiction occurs.
The opening area of the communication port 62 may be set to less than 650 mm2 per 1 liter of the volume of the retention chamber 60.

○ 天板33でのカソードオフガス流入口51の位置は、カソードオフガス流入口51が希釈室61に連通していれば適宜変更してもよい。
○ カソードオフガス流入口51が希釈室61に連通していれば、カソードオフガス流入口51は、第1側板34、第2側板35、及び第1端板36の任意の位置に配置されていてもよい。第2端板37にカソードオフガス流入口51を配置する場合、連通口62からのアノードオフガスの流出方向において、カソードオフガス流入口51が連通口62と対向しない位置であれば任意の位置に配置されていてもよい。
The position of the cathode off-gas inlet 51 on the top plate 33 may be changed as appropriate as long as the cathode off-gas inlet 51 communicates with the dilution chamber 61 .
As long as the cathode off-gas inlet 51 communicates with the dilution chamber 61, the cathode off-gas inlet 51 may be disposed at any position on the first side plate 34, the second side plate 35, or the first end plate 36. When the cathode off-gas inlet 51 is disposed on the second end plate 37, the cathode off-gas inlet 51 may be disposed at any position that does not face the communication port 62 in the outflow direction of the anode off-gas from the communication port 62.

○ 第1端板36でのアノードオフガス流入口50の位置は、内底面32aから離れていなくてもよい。
○ 滞留室60の容積は、排気バルブ24が一回開いたときのアノードオフガスの排出量と同じでもよいし、小さくてもよい。
The position of the anode off-gas inlet 50 in the first end plate 36 does not have to be separated from the inner bottom surface 32a.
The volume of the retention chamber 60 may be equal to or smaller than the amount of anode off-gas discharged when the exhaust valve 24 is opened once.

○ 連通口62は、第1仕切部41と第2仕切部42の間の隙間によって形成したが、これに限らない。第1仕切部41と第2仕切部42を接合して、仕切壁40をL形状とする。この仕切壁40のL形状の一端縁となる第2仕切部42の端縁を第1端板36の内面36aに接合するとともに、L形状の他端縁となる第1仕切部41の端縁を第1側板34の内面34aに接合する。そして、第1仕切部41の長縁方向のいずれかにスリットを形成して、そのスリットを連通口62としてもよい。この場合も、内底面32aと天井面33aを連通口62の画定面の一部として連通口62が形成される。 ○ The communication opening 62 is formed by the gap between the first partition 41 and the second partition 42, but is not limited to this. The first partition 41 and the second partition 42 are joined to form the partition wall 40 into an L shape. An edge of the second partition 42, which is one end edge of the L shape of the partition wall 40, is joined to the inner surface 36a of the first end plate 36, and an edge of the first partition 41, which is the other end edge of the L shape, is joined to the inner surface 34a of the first side plate 34. A slit may be formed in one of the long edge directions of the first partition 41, and the slit may be used as the communication opening 62. In this case, the communication opening 62 is formed with the inner bottom surface 32a and the ceiling surface 33a as part of the defining surface of the communication opening 62.

又は、L形状の仕切壁40において、第2仕切部42における第1仕切部41寄りの位置にスリットを形成して、そのスリットを連通口62としてもよい。この場合も、内底面32aと天井面33aを連通口62の画定面の一部として連通口62が形成される。なお、この場合、滞留室60から希釈室61へのアノードオフガスの流出方向は第2方向Yになる。これにあわせて、カソードオフガス流入口51は、連通口62からのアノードオフガスの流出方向に対向しない位置に配置される。 Alternatively, in the L-shaped partition wall 40, a slit may be formed in the second partition 42 at a position closer to the first partition 41, and the slit may be used as the communication port 62. In this case, the communication port 62 is also formed with the inner bottom surface 32a and the ceiling surface 33a as part of the defining surface of the communication port 62. In this case, the flow direction of the anode off-gas from the retention chamber 60 to the dilution chamber 61 is the second direction Y. Accordingly, the cathode off-gas inlet 51 is positioned so as not to face the flow direction of the anode off-gas from the communication port 62.

上記スリットよりなる連通口62の各々は、第1方向Xにおいて中間位置Pよりも第1方向Xの第2端となる第2端板37に近い位置に配置される。
○ 連通口62は、内底面32aと天井面33aを当該連通口62の画定面の一部として形成されていれば、開口形状は適宜変更してもよい。例えば、図7に示すように、第1仕切部41の上端縁を長縁方向の全体に亘って天井面33aから離すことにより、第1仕切部41の長縁方向の全体に亘って連通口62を開口させてもよい。また、第1仕切部41の第1接合縁41cを第1側板34の内面34aから離すことにより、連通口62を開口させてもよい。この場合、連通口62の内底面32a寄りの部分は、天井面33a寄りの部分よりも狭くなる。このため、アノードオフガスは、滞留室60から希釈室61へ流出しやすくなる一方で、水は、滞留室60から希釈室61へ流出しにくくなる。よって、連通口62において、アノードオフガスと水が混じりにくくなるため、アノードオフガスに水が巻き込まれることを原因とした騒音の発生を抑制できる。
Each of the communication openings 62 formed by the slits is disposed at a position closer to the second end plate 37 that is the second end in the first direction X than the intermediate position P in the first direction X.
The opening shape of the communication port 62 may be changed as appropriate as long as the inner bottom surface 32a and the ceiling surface 33a are formed as part of the boundary surface of the communication port 62. For example, as shown in FIG. 7, the communication port 62 may be opened over the entire long edge direction of the first partition portion 41 by moving the upper end edge of the first partition portion 41 away from the ceiling surface 33a over the entire long edge direction. The communication port 62 may also be opened by moving the first joint edge 41c of the first partition portion 41 away from the inner surface 34a of the first side plate 34. In this case, the portion of the communication port 62 closer to the inner bottom surface 32a is narrower than the portion closer to the ceiling surface 33a. Therefore, the anode off-gas is more likely to flow out from the retention chamber 60 to the dilution chamber 61, while the water is less likely to flow out from the retention chamber 60 to the dilution chamber 61. Therefore, the anode off-gas and water are less likely to mix at the communication port 62, so that the generation of noise caused by water being entrained in the anode off-gas can be suppressed.

○ 希釈室61は、第1室61aだけで構成されていてもよい。この場合、滞留室60及び希釈室61の各々は、第1方向Xの第1端から第2端に向けて延びるとともに仕切壁40の第2仕切部42を挟んで第2方向Yに並ぶ部位を有しているといえる。 The dilution chamber 61 may be composed of only the first chamber 61a. In this case, it can be said that each of the retention chamber 60 and the dilution chamber 61 has a portion that extends from the first end to the second end in the first direction X and is aligned in the second direction Y across the second partition portion 42 of the partition wall 40.

○ 第1端板36について、希釈室61を画定する部分と、滞留室60を画定する部分とが段差状となるように形成する。第1端板36について、希釈室61を画定する部分を、滞留室60を画定する部分より、第1方向Xに第2端板37に近付けた位置に設ける。このようにすることで、希釈室61の第1室61aの第1方向Xへの寸法を、実施形態よりも短くする。このように構成した場合、希釈室61の第1室61aは、第2仕切部42を挟んで滞留室60の一部に対し第2方向Yに並ぶことになる。したがって、滞留室60は、第1方向Xの第1端から第2端に向けて延びるとともに仕切壁40を挟んで第2方向Yに並ぶ部位を有するといえる。 ○ The first end plate 36 is formed so that the portion defining the dilution chamber 61 and the portion defining the retention chamber 60 are stepped. The portion defining the dilution chamber 61 of the first end plate 36 is located closer to the second end plate 37 in the first direction X than the portion defining the retention chamber 60. In this way, the dimension of the first chamber 61a of the dilution chamber 61 in the first direction X is made shorter than in the embodiment. When configured in this way, the first chamber 61a of the dilution chamber 61 is aligned in the second direction Y with respect to a part of the retention chamber 60, sandwiching the second partition 42. Therefore, it can be said that the retention chamber 60 has a portion that extends from the first end to the second end in the first direction X and is aligned in the second direction Y, sandwiching the partition wall 40.

○ 排出口52は、第2端板37ではなく、底板32、天板33、第1側板34、又は第2側板35に配置してもよい。
○ 容器31及び仕切壁40は樹脂成形されていてもよい。
The exhaust port 52 may be disposed in the bottom plate 32 , the top plate 33 , the first side plate 34 , or the second side plate 35 instead of the second end plate 37 .
The container 31 and the partition wall 40 may be made of resin.

○ 容器31は円筒のパイプ状でもよい。
○ 燃料電池は、一つの燃料電池セルから構成されていてもよい。
The container 31 may be in the form of a cylindrical pipe.
The fuel cell may be composed of a single fuel cell.

P…中間位置、S…内部空間、X…第1方向、Y…第2方向、Z…鉛直方向、11…燃料電池としての燃料電池スタック、20…アノードオフガス排出路、24…排気バルブ、30…希釈器、31…容器、32…底板、32a…内面としての内底面、33…天板、33a…内面としての天井面、40…仕切壁、50…アノードオフガス流入口、51…カソードオフガス流入口、60…滞留室、61…希釈室、62…連通口。 P... intermediate position, S... internal space, X... first direction, Y... second direction, Z... vertical direction, 11... fuel cell stack as fuel cell, 20... anode off-gas exhaust passage, 24... exhaust valve, 30... diluter, 31... container, 32... bottom plate, 32a... inner bottom surface as inner surface, 33... top plate, 33a... ceiling surface as inner surface, 40... partition wall, 50... anode off-gas inlet, 51... cathode off-gas inlet, 60... retention chamber, 61... dilution chamber, 62... communication port.

Claims (5)

内部空間を画定する容器と、
前記内部空間を滞留室と希釈室に仕切る仕切壁と、
前記容器に設けられ、燃料電池から排出されたアノードオフガスを前記滞留室に流入させるアノードオフガス流入口と、
前記容器に設けられ、前記燃料電池から排出されたカソードオフガスを前記希釈室に流入させるカソードオフガス流入口と、
前記容器の内部において前記滞留室と前記希釈室とを連通させる連通口と、
を有し、前記アノードオフガスを前記カソードオフガスで希釈する希釈器であって、
水平面に沿う方向であって、前記容器の長手方向を第1方向とし、前記水平面に沿う方向の一つであって前記第1方向に直交する方向を第2方向とすると、
前記滞留室及び前記希釈室の各々は、前記第1方向の第1端から第2端に向けて延びるとともに前記仕切壁を挟んで前記第2方向に並ぶ部位を有しており、
前記アノードオフガス流入口は、前記滞留室における前記第1方向の第1端に配置され、
前記滞留室を前記第1方向に二等分する位置を前記滞留室の中間位置とすると、前記連通口は、前記第1方向において前記中間位置よりも前記第1方向の第2端に近い位置に配置され、前記連通口は、鉛直方向に対向する前記容器の内面を当該連通口の画定面の一部として形成されている希釈器。
a container defining an interior space;
A partition wall that divides the internal space into a retention chamber and a dilution chamber;
an anode off-gas inlet provided in the container for allowing an anode off-gas discharged from the fuel cell to flow into the retention chamber;
a cathode off-gas inlet provided in the container for allowing a cathode off-gas discharged from the fuel cell to flow into the dilution chamber;
a communication port that communicates the retention chamber and the dilution chamber inside the container;
A diluter for diluting the anode off-gas with the cathode off-gas,
A direction along a horizontal plane, the longitudinal direction of the container is defined as a first direction, and one of the directions along the horizontal plane that is perpendicular to the first direction is defined as a second direction.
Each of the retention chamber and the dilution chamber has a portion extending from a first end to a second end in the first direction and aligned in the second direction with the partition wall therebetween,
the anode off-gas inlet is disposed at a first end of the residence chamber in the first direction,
If the position that divides the retention chamber in half in the first direction is defined as the intermediate position of the retention chamber, the communication port is positioned at a position in the first direction closer to the second end in the first direction than the intermediate position, and the communication port is formed such that the inner surface of the container facing the vertical direction is part of the boundary surface of the communication port.
前記アノードオフガス流入口には、前記燃料電池に接続されたアノードオフガス排出路が接続されるとともに、前記アノードオフガス排出路には排気バルブが設けられ、前記排気バルブを一回開いたときに前記アノードオフガス排出路から前記アノードオフガス流入口を経由して前記滞留室に流入する前記アノードオフガスの量を排出量とすると、前記滞留室の容積は、前記排出量より大きい請求項1に記載の希釈器。 The diluter according to claim 1, wherein an anode off-gas exhaust passage connected to the fuel cell is connected to the anode off-gas inlet, and an exhaust valve is provided in the anode off-gas exhaust passage, and when the exhaust valve is opened once, the amount of anode off-gas that flows from the anode off-gas exhaust passage through the anode off-gas inlet into the retention chamber is defined as the discharge amount, and the volume of the retention chamber is greater than the discharge amount. 前記容器は、前記鉛直方向に対向する底板及び天板を有し、
前記鉛直方向に対向する前記容器の内面は、前記底板によって形成される前記容器の内底面と、前記天板によって形成される前記容器の天井面であり、
前記アノードオフガス流入口は、前記容器の前記内底面から上側に離れている請求項1又は請求項2に記載の希釈器。
The container has a bottom plate and a top plate opposed to each other in the vertical direction,
the inner surfaces of the container facing each other in the vertical direction are an inner bottom surface of the container formed by the bottom plate and a ceiling surface of the container formed by the top plate,
The dilution device according to claim 1 or 2, wherein the anode off-gas inlet is spaced above the inner bottom surface of the container.
前記連通口を経由して前記アノードオフガスが前記滞留室から前記希釈室に流れ出る方向を流出方向とすると、
前記カソードオフガス流入口は、前記流出方向において前記連通口と対向しない位置に配置されている請求項1~請求項3のうちいずれか一項に記載の希釈器。
If the direction in which the anode off-gas flows from the retention chamber to the dilution chamber via the communication port is defined as an outflow direction,
The dilution device according to any one of claims 1 to 3, wherein the cathode off-gas inlet is disposed at a position not opposing the communication port in the outflow direction.
前記連通口の開口面積は、前記滞留室の容積1リットルあたり650mm以上に設定されている請求項1~請求項4のうちいずれか一項に記載の希釈器。 The diluter according to any one of claims 1 to 4, wherein the opening area of the communication port is set to 650 mm2 or more per liter of the volume of the retention chamber.
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