[发明专利]燃料电池系统

说明书

本公开涉及燃料电池系统(10)，其具备燃料电池堆(12)、阴极气体系装置(16)。阴极气体系装置(16)具备加湿器(64)、在加湿器(64)的阴极排气的流通方向下游侧设置的排出侧气液分离装置(78)以及在排出侧气液分离装置(78)的阴极排气的流通方向下游侧设置的膨胀机(98)。燃料电池系统(10)朝向重力方向下方顺次配置加湿器(64)、排出侧气液分离装置(78)以及膨胀机(98)。

技术领域

本发明涉及具备从燃料电池堆排出阴极排气的阴极气体系装置的燃料电池系统。

背景技术

燃料电池系统具备：燃料电池堆、向燃料电池堆供给阳极气体(氢气等燃料气体)并且从燃料电池堆排出阳极排气的阳极气体系装置以及向燃料电池堆供给阴极气体(空气等氧化剂气体)并且从燃料电池堆排出阴极排气的阴极气体系装置。

例如，在专利文献1公开了在燃料电池堆的一方的端板的侧方具备阳极气体系装置以及阴极气体系装置的燃料电池系统。另外在专利文献1中，阴极气体系装置的辅助设备、即加湿器邻接地配置于阳极气体系装置(燃料气体单元)的下方。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5965423号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在燃料电池堆内，伴随着发电而产生水(生成水)，并与阴极排气一起被排出到阴极气体系装置的排出系。在外部气温降低时，当这些水在阴极气体系装置的辅助设备中冻结时会成为使辅助设备发生故障的原因，另外，这些水长时间滞留会成为使阴极气体系装置的配管、辅助设备等生锈的原因。即，燃料电池系统需要使在燃料电池堆中生成的水不会留在阴极气体系装置的配管、辅助设备而顺畅地排出的构造。

本发明是与上述的燃料电池系统的技术关联做出的，目的在于提供能够将在燃料电池堆生成的水从阴极气体系装置顺畅地排出的燃料电池系统。

用于解决问题的方案

为了实现所述的目的，本发明的一方式涉及燃料电池系统，具备燃料电池堆、向所述燃料电池堆供给阴极气体并且从该燃料电池堆排出阴极排气的阴极气体系装置，在所述燃料电池系统中，所述阴极气体系装置具备：加湿器，其用所述阴极排气中包含的水将所述阴极气体加湿；气液分离装置，其设置于所述加湿器的所述阴极排气的流通方向下游侧，将所述阴极排气的气体与液态水分离；以及膨胀机，其设置于所述气液分离装置的所述阴极排气的流通方向下游侧，使所述气体膨胀，其中，朝向重力方向下方顺次配置所述加湿器、所述气液分离装置以及所述膨胀机。

发明的效果

上述的燃料电池系统朝向重力方向下方顺次配置加湿器、气液分离装置以及膨胀机，由此能够利用水的自重来使在燃料电池堆生成的水(生成水)顺畅地排出。由此，燃料电池系统在外部气温降低时，能够良好地抑制因水的冻结而导致辅助设备故障、因水滞留而导致生锈等。

参照附图来说明以下的实施方式，从而能够容易地理解上述的目的、特征以及优点。

附图说明

图1是部分地示出本发明的第一实施方式涉及的燃料电池系统的说明图。

图2是燃料电池堆以及辅助设备壳体的正面剖视图。

图3是示出图1的燃料电池系统的阴极气体系装置的配管结构的侧视图。

图4是示出阴极气体系装置的流体的流通的侧视图。

图5是示出受到朝向燃料电池车辆的后方的加速度的情况下的排水管的状态的部分剖视图。

图6是部分地示出本发明的第二实施方式涉及的燃料电池系统的说明图。