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公開番号2025110138
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-28
出願番号2024003903
出願日2024-01-15
発明の名称燃料電池システム
出願人愛三工業株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類H01M 8/04746 20160101AFI20250718BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】インジェクタの上流圧が低くても、ガス供給通路への反応オフガスの循環流量を十分に確保できる燃料電池システムを提供すること。
【解決手段】本開示の一態様は、FCスタック11と、水素供給通路31と、水素排出通路32と、水素循環通路34と、水素供給通路31に配置され、インジェクタ63と、水素供給通路31におけるインジェクタ63よりも下流側の位置に配置され、インジェクタ63により噴射される水素ガスと、水素循環通路34により循環される水素オフガスとを混合して吐出するエジェクタ64と、水素排出通路32に配置され、水素オフガスの外部への排出を制御する排気排水弁72と、を有する燃料電池システム1において、インジェクタ63と排気排水弁72を制御する制御部12を有し、制御部12は、インジェクタ63から水素ガスを噴射させるタイミングと同期して、排気排水弁72を開弁状態にする。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
燃料電池と、
前記燃料電池に反応ガスを供給するガス供給通路と、
前記燃料電池から排出される反応オフガスを外部へ排出するガス排出通路と、
前記反応オフガスの少なくとも一部を前記ガス排出通路から前記ガス供給通路に循環させるガス循環通路と、
前記ガス供給通路に配置され、前記反応ガスを噴射するインジェクタと、
前記ガス供給通路における前記インジェクタよりも下流側の位置に配置され、前記インジェクタにより噴射される前記反応ガスと、前記ガス循環通路により循環される前記反応オフガスとを混合して吐出するエジェクタと、
前記ガス排出通路に配置され、前記反応オフガスの外部への排出を制御する排気排水弁と、
を有する燃料電池システムにおいて、
前記インジェクタと前記排気排水弁を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記インジェクタから前記反応ガスを噴射させるタイミングと同期して、前記排気排水弁を開弁状態にすること、
を特徴とする燃料電池システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料ガスと酸化剤ガスの供給を受けて発電する燃料電池を有する燃料電池システムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池に反応ガスを供給する供給通路と、燃料電池から排出された反応オフガスを供給通路に循環させる循環通路と、供給通路と循環通路との接続部分に設けられたエジェクタと、を有する燃料電池システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００８－１９０３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示される燃料電池システムにおいて、インジェクタの上流圧が低いと、エジェクタの上流と下流の圧力差が小さくなって、エジェクタにおける反応オフガスの吸引圧が小さくなり、供給通路への反応オフガスの循環流量を十分に確保できないおそれがある。
【０００５】
そこで、本開示は上記した課題を解決するためになされたものであり、インジェクタの上流圧が低くても、ガス供給通路への反応オフガスの循環流量を十分に確保できる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、燃料電池と、前記燃料電池に反応ガスを供給するガス供給通路と、前記燃料電池から排出される反応オフガスを外部へ排出するガス排出通路と、前記反応オフガスの少なくとも一部を前記ガス排出通路から前記ガス供給通路に循環させるガス循環通路と、前記ガス供給通路に配置され、前記反応ガスを噴射するインジェクタと、前記ガス供給通路における前記インジェクタよりも下流側の位置に配置され、前記インジェクタにより噴射される前記反応ガスと、前記ガス循環通路により循環される前記反応オフガスとを混合して吐出するエジェクタと、前記ガス排出通路に配置され、前記反応オフガスの外部への排出を制御する排気排水弁と、を有する燃料電池システムにおいて、前記インジェクタと前記排気排水弁を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記インジェクタから前記反応ガスを噴射させるタイミングと同期して、前記排気排水弁を開弁状態にすること、を特徴とする。
【０００７】
この態様によれば、インジェクタから反応ガスを噴射させるときに、同時に、排気排水弁を開弁状態にすることにより、ガス排出通路から外部へ反応オフガスの一部が排出されるので、ガス排出通路の圧力が下がって、エジェクタの下流圧を下げることができる。そのため、インジェクタの上流圧が低くても、エジェクタの上流と下流の圧力差を十分に確保することができる。したがって、エジェクタ内に発生する負圧によりガス循環通路からエジェクタへ吸引される反応オフガスの流量が増加するので、ガス循環通路からガス供給通路への反応オフガスの循環流量を十分に確保できる。そして、これにより、エジェクタからの反応ガスと反応オフガスの混合ガスの吐出が促進されて、エジェクタの吐出量を確保できる。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の燃料電池システムによれば、インジェクタの上流圧が低くても、ガス供給通路への反応オフガスの循環流量を十分に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本実施形態の燃料電池システムの構成図である。
本実施形態におけるエジェクタの上流圧および下流圧と、インジェクタの噴射動作と、排気排水弁の開閉動作と、水素オフガスの循環流量の時間経過を示すタイムチャート図である。
変形例におけるエジェクタの上流圧および下流圧と、インジェクタの噴射動作と、排気排水弁の開閉動作と、水素オフガスの循環流量の時間経過を示すタイムチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の燃料電池システムの実施形態について説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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