JP2006331745A - 燃料電池の排出ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 希釈ガスを導入する際の圧力損失を低減して燃料電池システムの効率向上に寄与し得る燃料電池の排出ガス処理装置を提供する。
【解決手段】 希釈容器５１と、アノードオフガスを希釈容器５１内に導入するアノードオフガス導入路５２と、希釈ガスが流通する希釈ガス路５７と、希釈ガス路５７に連通し、希釈ガス路５７を流通する希釈ガスを希釈容器５１内に導入する希釈ガス導入部５８と、を設ける。希釈ガス導入部５８は、導入する希釈ガスの流通方向がその上流側の希釈ガス路５２を流れる希釈ガスの流通方向に一致するように形成される。希釈ガス路５２は、希釈ガス導入部５８の下流側で、希釈ガスの流通方向を変更するように形成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、燃料電池から排出されるガスを希釈処理する排出ガス処理装置に関するものである。

燃料電池車両等に搭載される燃料電池には、反応ガスを電気化学反応させて電力を得るものがある。この種の燃料電池として、固体高分子電解質膜の両側にアノードとカソードとを備え、アノードに燃料ガス（例えば水素ガス）を供給し、カソードに酸化剤ガス（例えば酸素を含む空気）を供給して、これら反応ガスの酸化還元反応にかかる化学エネルギを直接電気エネルギとして抽出するようにしたものがある。

この燃料電池では、発電に伴ってカソード側で水が生成され、この生成水の一部は固体高分子電解質膜を透過してアノード側にも浸入する。また、カソードに供給された空気中の窒素は微量ながら固体高分子電解質膜をアノード側に透過して水素ガスに混入する。アノード側におけるこれら水分や窒素等の不純物は、燃料電池の発電を不安定にする虞がある。

特に、燃料の利用率を上げるために燃料電池から排出される未反応の水素（アノードオフガス）をリサイクルさせて新鮮な水素ガスと混合して再度燃料電池に供給する循環型の燃料電池システムでは、アノード側の前記不純物濃度が徐々に高まる傾向にある。
そこで、この種の燃料電池では、アノードオフガスが循環するアノードオフガス循環路から定期的に排出弁を開放して前記不純物を含むアノードオフガスを排出し、アノードオフガス中の不純物濃度を低減させている。

このアノードオフガス循環路から排出されるアノードオフガスを外部（大気）に排出する際には、排出ガス処理装置によって、希釈ガス（例えば、カソードから排出されるカソードオフガスとしての空気）で前記アノードオフガスを希釈し、水素濃度を低減してから排出している。
特許文献１には従来の排出ガス処理装置の一例が開示されている。この排出ガス処理装置では、カソードオフガス流路（酸素オフガス排出流路）から分岐した分岐導入流路を希釈器に接続して、該分岐導入流路を介して希釈器内にカソードオフガスを導入している。
特開２００２−２８９２３７号公報

ところで、従来の技術においては、希釈器内に導入されたアノードガスがカソードオフガスの分岐導入流路から排出されることを防止する等のために、分岐導入流路に圧損部が設けられている。その結果、希釈器内にカソードオフガスを導入する際には大幅な圧力損失が発生してしまい、その結果、燃料電池にカソードガスを供給するコンプレッサに要求される負担が大幅に増大してしまい、燃料電池システムの効率を低下させてしまうという問題がある。
本発明は、希釈ガスを導入する際の圧力損失を低減して燃料電池システムの効率向上に寄与し得る燃料電池の排出ガス処理装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガスを希釈ガスと混合し排出する燃料電池の排出ガス処理装置において、希釈容器（例えば、実施の形態における希釈容器５１）と、前記アノードオフガスを前記希釈容器内に導入するアノードオフガス導入路（例えば、実施の形態におけるアノードオフガス導入管５２）と、前記希釈ガスが流通する希釈ガス路（例えば、実施の形態における希釈ガス管５７）と、前記希釈ガス路に連通し、該希釈ガス路を流通する前記希釈ガスを前記希釈容器内に導入する希釈ガス導入部（例えば、実施の形態における希釈ガス放出孔５８）と、を設け、前記希釈ガス導入部は、導入する希釈ガスの流通方向がその上流側の前記希釈ガス路を流れる希釈ガスの流通方向に一致するように形成され、前記希釈ガス路は、前記希釈ガス導入部の下流側で、前記希釈ガスの流通方向を変更するように形成されている（例えば、実施の形態における段差部５７ｃ）ことを特徴とする。

この発明によれば、希釈ガス路を流通する希釈ガスの少なくとも一部は、その流通方向に一致するように形成された前記希釈ガス導入部を、慣性により通過する。そして、前記希釈ガス導入部を通過する際に、流れる方向を変えずに、前記希釈容器内に導入される。従って、希釈容器内に導入される際に、希釈ガスが備えている運動エネルギーのロスが抑えられるので、この運動エネルギーを活かして、希釈容器内での拡散やアノードオフガスの混合を促進することができる。加えて、希釈ガス導入部から放出される希釈ガスの圧力を一定以上に確保できるため、希釈容器内に導入されたアノードオフガスが希釈ガス導入部に流入することを防止できる。従って、希釈容器内に希釈ガスを導入する際に、希釈ガス導入部に圧損部を形成する必要がなく、これにより、希釈ガスを流通させるために必要となる負荷を軽減することができるので、燃料電池システムの効率向上に寄与し得る。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のものであって、前記希釈ガス導入部は、前記希釈ガスの前記希釈容器への導入方向に対して垂直となるように前記希釈ガス路に形成された貫通孔であることを特徴とする。
この発明によれば、前記希釈ガス路に連通させた部材に穿設するだけで前記希釈ガス導入部を形成できるので、前記希釈ガス導入部の形成を簡便かつ低コストで行うことができる。加えて、前記貫通孔が前記希釈容器への導入方向に対して垂直に形成されるので、貫通孔を通過する希釈ガスのエネルギーのロスを最小限に抑えることができ、この希釈ガスを流通させるために必要となる負荷をさらに軽減することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のものであって、前記希釈ガス路には、前記希釈ガスを送出するコンプレッサが備えられていることを特徴とする。
この発明によれば、前記希釈容器に希釈ガスを導入するためにコンプレッサに要求される負荷を抑えることができるので、コンプレッサの小型化を図ることができ、その分レイアウトの自由度を高めることができる。

請求項１に係る発明によれば、希釈ガスを導入する際の圧力損失を低減することができ、燃料電池システムの効率向上に寄与し得る。
請求項２に係る発明によれば、希釈ガス導入部の形成を簡便かつ低コストで行うことができ、希釈ガスを流通させるために必要となる負荷をさらに軽減することができる。
請求項３に係る発明によれば、コンプレッサの小型化を図ることができ、その分レイアウトの自由度を高めることができる。

以下、この発明に係る燃料電池の排出ガス処理装置の実施例を図１から図３の図面を参照して説明する
図１は、この発明に係る排出ガス処理装置を備えた燃料電池システムの概略構成図であり、この実施例では燃料電池車両に搭載されている。
燃料電池１は、反応ガスを電気化学反応させて電力を得るタイプのもので、例えば固体ポリマーイオン交換膜等からなる固体高分子電解質膜２をアノード３とカソード４とで両側から挟み込んで形成されたセルを複数積層して構成されており（図１では単セルのみを示す）、アノード３に燃料ガスとして水素ガス（反応ガス）を供給し、カソード４に酸化剤ガスとして酸素（反応ガス）を含む空気を供給すると、アノード３で触媒反応により発生した水素イオンが、固体高分子電解質膜２を通過してカソード４まで移動して、カソード４で酸素と電気化学反応を起こして発電し、水が生成される。カソード側で生じた生成水の一部は固体高分子電解質膜２を透過してアノード側に逆拡散するため、アノード側にも生成水が存在する。

空気はスーパーチャージャー（Ｓ／Ｃ）などのコンプレッサ７により所定圧力に加圧され、空気供給路８を通って燃料電池１のカソード４に供給される。燃料電池１に供給された空気は発電に供された後、燃料電池１からカソード側の生成水と共に空気排出路９に排出され、圧力制御弁１０を介して排出ガス処理装置５０に導入される。以下、燃料電池１に供給される空気を供給空気、燃料電池１から排出される空気を排出空気（希釈ガス）として区別する。

一方、水素タンク１５から供給される水素ガスは水素ガス供給路１７を流通し、その途中でレギュレータ１６によって所定圧力に減圧され、流量制御弁２３により所定流量に制御され、エゼクタ１９を通って燃料電池１のアノード３に供給される。そして、消費されなかった未反応の水素ガスは、燃料電池１からアノードオフガスとして排出され、アノードオフガス路１８を通ってエゼクタ１９に吸引され、水素タンク１５から供給される新鮮な水素ガスと合流し再び燃料電池１のアノード３に供給される。すなわち、燃料電池１から排出されるアノードオフガスは、アノードオフガス路１８、およびエゼクタ１９よりも下流の水素ガス供給路１７を通って、燃料電池１を循環する。なお、この実施例において、エゼクタ１９よりも下流の水素ガス供給路１７とアノードオフガス路１８は燃料ガス循環路２０を構成する。

アノードオフガス路１８からは、排出弁２１を備えたアノードオフガス排出路２２が分岐しており、アノードオフガス排出路２２は排出ガス処理装置５０に接続されている。この排出ガス処理装置５０において、アノードオフガス排出路２２から排出されたアノードオフガスは、空気排出路９から排出された排出空気によって希釈され、混合ガス排出路３０を介して排出部へ排出される。

燃料電池１の発電で得られた電力は車両駆動用モータ（図示略）などの負荷に供給される。
また、コンプレッサ７の回転数、圧力制御弁１０および流量制御弁２３の開度、排出弁２１の開閉は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと略す）４０により制御される。

このように構成された燃料電池システムにおいては、連続運転をしていると、前述したように燃料ガス循環路２０を流通する水素ガス中の不純物（水分や窒素など）の濃度が高まってきて燃料電池１の発電が不安定になる場合がある。
そのため、この燃料電池システムでは、ＥＣＵ４０により、燃料電池システムが一定時間連続運転したと判断されたとき、あるいは、燃料電池１の発電の安定性が低下したと判断されたときに、不純物排出要求ありと判断して排出弁２１を開き、不純物を含むアノードオフガスをアノードオフガス路１８からアノードオフガス排出路２２を介して排出ガス処理装置５０に排出し、燃料電池１のアノード３を流通する水素ガス中の不純物濃度を所定値以下となるように管理して、燃料電池１の発電を安定した状態に保持する。

次に、排出ガス処理装置５０の構成を図２から図３の図面を参照して詳述する。
排出ガス処理装置５０は、密閉筒状の希釈容器５１を備えている。希釈容器５１は、その軸心を略水平方向に沿わせた姿勢で車両に設置されており、軸心方向の全長に亘って、軸心方向に直交する断面形状が同一の楕円形をなし、その楕円の長軸が鉛直方向に配されている。
換言すると、希釈容器５１は、その軸心を略水平姿勢に設置されていて、軸心方向に対し直交する断面形状は、その閉断面の全周に亘って外側に凸曲状をなす曲線で構成されている。

希釈容器５１の軸心方向一端側の端板５１ａには、軸心を希釈容器５１の軸心よりも若干下方において水平姿勢に配置されたアノードオフガス導入管（アノードオフガス導入路）５２が貫通固定されている。このアノードオフガス導入管５２の基端にアノードオフガス排出路２２が接続されており、排出弁２１が開いたときにアノードオフガスがアノードオフガス導入管５２から希釈容器５１内に導入される。

また、希釈容器５１の内部には、アノードオフガス導入管５２の先端よりも前方であって希釈容器５１の軸心方向略中央に、仕切板５３が略鉛直姿勢に固定されている。仕切板５３は楕円の上部を切り欠いた形状をなし、その切欠部５３ａを除いて希釈容器５１の内面に密接して固定されている。希釈容器５１内は仕切板５３によって、アノードオフガス導入管５２および後述する希釈ガス放出孔５８に連通する上流室５４と、後述する混合ガス排出孔６１に連通する下流室５５に区画され、切欠部５３ａよりも上側は上流室５４と下流室５５とを連通する連通ガス路５６となる。
仕切板５３の切欠部５３ａは希釈容器５１の軸心よりも十分上方に位置しており、アノードオフガス導入管５２の軸心延長上にも仕切板５３が存在する。したがって、図３に示すように、アノードオフガス導入管５２から放出されるアノードオフガスの多くは仕切板５３に向かって放出されることとなる。

さらに、希釈容器５１には、軸心方向一端側の端板５１ａから他端側の端板５１ｂに貫通する希釈ガス管（希釈ガス路）５７が、配設されている。希釈ガス管５７の上流側端部５７ａは、アノードオフガス導入管５２よりも下方の所定位置に沿って固定され、希釈ガス管５７の下流側端部５７ｂは、希釈容器５１の内面の最下部（内底部）に沿って固定されている。この実施例において、上流側端部５７ａの固定位置は、希釈容器５１の内面の最下部（内底部）から希釈ガス管５７の直径分上方に設定されている。そして、上流側端部５７ａは、希釈容器５１内における端板５１ａ近傍位置で、希釈容器５１の内面の最下部（内底部）に流路を変更する段差部５７ｃが形成されている。希釈ガス管５７は、段差部５７ｃ下流側で、仕切板５３をも貫通している。希釈ガス管５７は、その上流側端部５７ａに空気排出路９が接続され、下流側端部５７ｂに混合ガス排出路３０が接続されており、燃料電池１のカソードから空気排出路９に排出された排出空気は、希釈ガス管５７を通り、混合ガス排出路３０を通って排出部に排出される。

希釈ガス管５７の段差部５７ｃには、希釈ガス放出孔５８が設けられている。この希釈ガス放出孔５８より、希釈ガス管５７を流通する排出空気（カソードオフガス）の一部を上流室５４に放出する。希釈ガス放出孔５８は、希釈容器５１の軸心方向から視て上流側端部５７ａと同一位置に、軸心方向に対して直交するように、形成されている。これにより、希釈容器５１に導入する排出空気の流通方向が上流側端部５７ａを流れる排出空気の流通方向に一致する。

さらに、希釈ガス管５７において、段差部５７ｃよりも下流側には、上流室５４と下流室５５のそれぞれに収容されている部分に、排液孔６０が設けられている。上流室５４あるいは下流室５５の内底部に溜まった液体は、これら排液孔６０を介して希釈ガス管５７内に吸い込まれる。

また、希釈ガス管５７において下流室５５内に収容されている部分には、排液孔６０よりも下流側であって端板５１ｂの近傍に、混合ガス排出孔６１が設けられている。混合ガス排出孔６１は希釈ガス管５７の頂部に開口しており、この混合ガス排出孔６１を介して下流室５５内のガスが希釈ガス管５７内に排出される。

次に、この排出ガス処理装置５０の作用を説明する。
この排出ガス処理装置では、コンプレッサ７から燃料電池１のカソード４に空気を供給している間は常時、燃料電池１のカソード４から排出される排出空気が、空気排出路９および圧力制御弁１０を介して排出ガス処理装置５０の希釈ガス管５７に導入され、該希釈ガス管５７を混合ガス排出路３０に向かって流通している。

このとき、希釈ガス管５７の上流側端部５７ａを流通する排出空気の少なくとも一部は、その流通方向に一致するように形成された希釈ガス放出孔５８を、慣性により通過する。そして、前記希釈ガス放出孔５８を通過する際に、流れる方向を変えずに、前記希釈容器５１の上流室５４内に導入される。従って、希釈容器５１内に導入される際に、排出空気が備えている運動エネルギーのロスが抑えられる。

一方、アノードオフガスは、前述したように、ＥＣＵ４０が不純物排出要求ありと判断したときに排出弁２１が開いて、アノードオフガス路１８から排出され、アノードオフガス排出路２２を介して排出ガス処理装置５０のアノードオフガス導入管５２に導入されて、アノードオフガス導入管５２の先端部から上流室５４内に放出される。

したがって、アノードオフガス導入管５２から上流室５４にアノードオフガスが放出されていないとき（すなわち、排出弁２１が閉じているとき）には、希釈容器５１内の圧力は殆ど上昇しないが、排出弁２１が開いてアノードオフガス導入管５２から上流室５４にアノードオフガスが放出されたときには急激に希釈容器５１の内圧が高まる。すなわち、アノードオフガスの排出周期に合わせて、希釈容器５１内の圧力変化がある。

この実施例における希釈容器５１は、軸心方向に対し直交する断面形状が、その閉断面の全周に亘って外側に凸曲状をなす曲線（楕円）で構成されているので、希釈容器５１は内圧に対しても、希釈容器の呼吸による変形（繰り返し応力）に対しても、極めて機械的強度（耐圧強度）が高く、特別な補強構造なしで十分に耐えることができる。そして、特別な補強構造が必要ないので、排出ガス処理装置５０の製造も容易になる。

アノードオフガス導入管５２から放出されたアノードオフガスは、図３に示すように、仕切板５３に衝突して流れの向きを変え、且つ、仕切板５３に衝突することによって流速を低下させ、適度な流速で上流室５４内のほぼ全体に広がっていく。これにより、上流室５４内においてアノードオフガスは排出空気と一部混合される。この排出空気は、上述したように、上流室５４内に導入される際に、排出空気が備えている運動エネルギーのロスが抑えられるので、この運動エネルギーを活かして、上流室５４内での拡散やアノードオフガスの混合を促進することができる。加えて、希釈ガス放出孔５８から放出される排出空気の圧力を一定以上に確保できるため、希釈容器５１内に導入されたアノードオフガスが希釈ガス放出孔５８に流入することを防止できる。なお、希釈ガス放出孔５８から放出されなかった他の排出空気は、段差部５７ｃを介して、希釈ガス管５７を希釈容器５１の内面の最下部（内底部）に沿って流れ、下流側端部５７ｂに向かうこととなる。

このように、アノードオフガスは、排出空気と混合されながら、連通ガス路５６を通って下流室５５へ流入し、混合ガス排出孔６１へ向かって流れていく。この間にも上流室５４から流入する混合ガスと下流室５５内のガスとの混合がさらに行われる。そして、下流室５５のガスは混合ガス排出孔６１から希釈ガス管５７に排出され、希釈ガス管５７を流通する排出空気と混合され、さらに希釈されて排出される。

この実施例では、仕切板５３を設けたことにより希釈容器５１内でのガスの移動距離を長くすることができる。さらに、希釈ガス放出孔５８を希釈容器５１における軸心方向の一端部近傍に配置し、混合ガス排出孔６１を希釈容器５１における軸心方向の他端部近傍に配置したことによっても、希釈容器５１内でのガスの移動距離を長くすることができる。その結果、希釈容器５１内でのガスの滞留時間を稼ぐことができ、希釈に必要な時間を確保することができるので、アノードオフガスを確実に希釈することができる。

また、前述したように希釈容器５１に導入されるアノードオフガス中には、液体あるいは気体（蒸気）の状態で水分が含まれている。
さらに、この実施例では、アノードオフガス導入管５２からアノードオフガスを仕切板５３に向かって放出しているので、アノードオフガスに含まれる液体は、仕切板５３に衝突して付着し、鉛直姿勢の仕切板５３を伝わって落下していく。また、アノードオフガス中の蒸気も仕切板５３に衝突することで凝縮を促進され、この凝縮液も鉛直姿勢の仕切板５３を伝わって落下していく。つまり、仕切板５３はアノードオフガス中の水分を捕捉し、希釈容器５１の下方に集合させ易くする。

また、アノードオフガス中の水分（液体および蒸気）は、希釈容器５１の内面においても捕捉される。希釈容器５１の内面に付着した液体、および、希釈容器５１の内面において凝縮した凝縮液は、希釈容器５１の内面を伝わって落下していく。
この実施例では、希釈容器５１の軸心が略水平姿勢に設置され、軸心方向に対し直交する断面の形状がその閉断面の全周に亘って外側に凸曲状をなしているので、希釈容器５１内の鉛直方向最下部（すなわち、希釈容器５１の内底部）に液体を確実に集めることができ、その他の部位に液溜まりが生じることがない。
特にこの実施例では、希釈容器５１の前記断面形状が楕円形であり、該楕円の長軸が鉛直方向に配されているので、希釈容器５１の内面を伝わって流れ落ちる液体の流速を速めることができ、その結果、液体を迅速に希釈容器５１の最下部（すなわち、内底部）に集めることができる。

このようにして希釈容器５１の内底部に集められた液体は、排液孔６０から希釈ガス管５７内に吸引され、混合ガスとともに混合ガス排出路３０に排出される。
この実施例では、排液孔６０が希釈ガス管５７の下半部であって希釈容器の内底部に接近した位置に設けられているので、希釈容器５１の底部に溜まった液体を排出し易くでき、排出されずに希釈容器５１内に残留する液体を減らすことができるため、排液性能が向上する。

また、この実施例においては、希釈ガス放出孔５８、混合ガス排出孔６１、排液孔６０がいずれも希釈ガス管５７に直接設けられているので、排出ガス処理装置の構造が簡単になる。
そして、この実施例においては、希釈ガスである排出空気を圧損部を形成することなく希釈容器５１内に導入することで、排出空気を流通させるために必要となる負荷を軽減することができる。従って、前記希釈容器５１に排出空気を導入するためにコンプレッサ７に要求される負荷を抑えることができるので、燃料電池システムの効率向上に寄与することができる。

加えて、希釈ガス管５７に希釈ガス放出孔５８を穿設するだけで希釈容器５１内に排出空気を導入できるので、簡便かつ低コストで排出空気の導入を行うことができる。加えて、希釈ガス放出孔５８が前記希釈容器５１への導入方向に対して垂直に形成されるので、希釈ガス放出孔５８を通過する排出空気のエネルギーのロスを最小限に抑えることができ、この排出空気を流通させるために必要となる負荷をさらに軽減することができる。
さらに、コンプレッサ７に要求される負荷を抑えることでコンプレッサ７の小型化を図ることができるので、レイアウトの自由度を高めることができる。

〔他の実施例〕
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。以下、図４、図５を用いて本発明の変形例を説明する。なお、上述した実施例と同様の構成については、同一の番号を付して、その説明を適宜省略する。
図４はこの発明の排出ガス処理装置の変形実施例を示す、図３に相当する断面図である。同図に示すように、段差部５７ｃ’を構成する端面が上向きになるように希釈容器５１の軸心に対して所定角度傾斜してなるとともに、この端面に希釈ガス放出孔５８’を形成している。従って、希釈ガス放出孔５８’から放出される排出空気は、その多くが希釈ガス放出孔５８’の中心線に沿って上向きに傾斜して放出されることになるが、このようにしても、希釈ガス放出孔５８’から放出される排出ガスの運動エネルギーのロスを低減できるので、圧損部の形成が不要となり、上述の実施例と同様の作用効果を奏することができる。ここで、所定角度としては、４５度以上に設定することが好ましい。

なお、仕切板５３において、アノードオフガス導入管５２の軸心の延長線と、希釈ガス放出孔５８’の軸心の延長線とが、略一致するように、段差部５３における前記端面の傾斜角度を設定すると、希釈ガスとアノードオフガスとの混合を促進できる点で好ましい。

図５はこの発明の排出ガス処理装置の他の変形実施例を示す、概略平面図である。同図に示したように、上流側端部５７ａは、希釈容器５１の内面の最下部（内底部）に配設されている。そして、上流側端部５７ａは、希釈容器５１の両側面を迂回する迂回路５７ｃ’’、５７ｃ’’に希釈容器５１の端板５１ａの手前で接続されている。一方、希釈容器５１の端板５１ａには、上流側端部５７ａに対向する部位に希釈ガス放出孔５８’’が形成されている。
そして、下流側端部５７ｂは、希釈容器５１の両側面を迂回する迂回路５７ｃ’’、５７ｃ’’に希釈容器５１の端板５１ｂの手前で接続されている。一方、希釈容器５１の端板５１ｂには、下流側端部５７ｂに対向する部位に混合ガス排出孔６１’’が形成されている。なお、同図において、アノードオフガス導入管５２等の図示を省略している。

このように構成すると、希釈ガス放出孔５８’’から放出される排出空気は、流れる方向を上流側端部５７ａと変えずに、前記希釈容器５１の上流室５４内に導入される。従って、希釈容器５１内に導入される際に、排出空気が備えている運動エネルギーのロスが抑えられ、上述の実施例と同様の作用効果を奏することができる。

また、上述の変形例以外にも様々な態様が可能であり、例えば、前述した実施例では、希釈容器の断面を楕円形にしているが、円形にすることも可能である。
また、希釈ガス放出孔、混合ガス排出孔、排液孔を希釈ガス路に直接設けず、希釈ガス路から分岐した分岐管にこれらの孔を設けることも可能である。
前述した実施例では、希釈ガスとして燃料電池のカソードから排出される排出空気（カソードオフガス）を用いたが、希釈ガスはこれに限られるものではない。
また、本実施例においては、仕切板は１枚のみであったが、これを複数枚にし、たとえば互い違いに配置してもよい。この場合、複数の仕切板のうち一部の仕切板が上流室、下流室を形成し、上流室と下流室を連通する箇所が連通ガス路となる。
また、本実施例においては、仕切板は切欠部を除いて希釈容器内面に密接して固定しているが、仕切板の最下部にスリットを設けてもよい。このようにすることで、希釈容器内部の液体が仕切板を通って移動をすることができるため、たとえば排水孔が上流室、下流室のいずれかのみにしか設置されなかった場合においても排水孔が設置しなかった箇所の排水を行えるため好ましい。
また、連通ガス路を前述した実施例においては切り欠き部であるが、配管によって形成してもよい。
また、前述した実施例では、希釈容器の内部に仕切板を設けたが、仕切板がなくてもこの発明は成立する。

この発明に係る排出ガス処理装置を備えた燃料電池システムの概略構成図である。 実施例における排出ガス処理装置の斜視図である。 前記排出ガス処理装置の断面図である。 この発明の排出ガス処理装置の変形実施例を示す、図３に相当する断面図である。 この発明の排出ガス処理装置の他の変形実施例を示す、概略平面図である。

符号の説明

１…燃料電池
３…アノード
５０…排出ガス処理装置
５１…希釈容器
５２…アノードオフガス導入管（アノードオフガス導入路）
５７…希釈ガス管（希釈ガス路）
５７ｃ…段差部
５８…希釈ガス放出孔（希釈ガス導入部）

Claims (3)

1. 燃料電池のアノードから排出されるアノードオフガスを希釈ガスと混合し排出する燃料電池の排出ガス処理装置において、
   希釈容器と、
   前記アノードオフガスを前記希釈容器内に導入するアノードオフガス導入路と、
   前記希釈ガスが流通する希釈ガス路と、
   前記希釈ガス路に連通し、該希釈ガス路を流通する前記希釈ガスを前記希釈容器内に導入する希釈ガス導入部と、を設け、
   前記希釈ガス導入部は、導入する希釈ガスの流通方向がその上流側の前記希釈ガス路を流れる希釈ガスの流通方向に一致するように形成され、
   前記希釈ガス路は、前記希釈ガス導入部の下流側で、前記希釈ガスの流通方向を変更するように形成されていることを特徴とする燃料電池の排出ガス処理装置。
2. 前記希釈ガス導入部は、
   前記希釈ガスの前記希釈容器への導入方向に対して垂直となるように前記希釈ガス路に形成された貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の排出ガス処理装置。
3. 前記希釈ガス路には、前記希釈ガスを送出するコンプレッサが備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池の排出ガス処理装置。
   

Images