特開 2024-137236 燃料電池装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024137236

(43)【公開日】2024-10-07

(54)【発明の名称】燃料電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20240927BHJP

   H01M 8/0612 20160101ALI20240927BHJP

   H01M 8/04313 20160101ALI20240927BHJP

   H01M 8/0438 20160101ALI20240927BHJP

   H01M 8/04664 20160101ALI20240927BHJP

   H01M 8/04746 20160101ALI20240927BHJP

   H01M 8/0432 20160101ALI20240927BHJP

   C01B 3/36 20060101ALI20240927BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20240927BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04 J

H01M8/04 Z

H01M8/0612

H01M8/04313

H01M8/0438

H01M8/04664

H01M8/04746

H01M8/0432

C01B3/36

H01M8/12 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023048680

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000000284

【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】樋口 和宏

(72)【発明者】

【氏名】野田 航平

【テーマコード（参考）】

4G140

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

4G140EA03

4G140EB03

4G140EB43

4G140EB47

5H126BB06

5H127AA07

5H127AC02

5H127AC03

5H127AC05

5H127BA01

5H127BA13

5H127BA34

5H127BA57

5H127BA59

5H127BB02

5H127BB12

5H127BB19

5H127BB37

5H127DB03

5H127DB47

5H127DB75

5H127DB77

5H127DC04

5H127DC08

5H127DC82

5H127EE03

(57)【要約】

【課題】気化部での突沸が発生してもセルスタックでの悪影響が抑制される燃料電池装置を提供する。
【解決手段】燃料電池装置が、改質用水を気化させる気化部２と、原燃料を気化部２から供給される水蒸気を用いて水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部３と、燃料ガス及び空気を用いて発電するセルスタック４と、燃料ガスがセルスタック４に向けて流れる燃料ガス流路１１と、セルスタック４から排出されるオフガスを燃焼する燃焼部５と、セルスタック４から燃焼部５へ供給されるオフガスが流れるオフガス配管１５と、制御部１９と、燃料ガス流路１１の途中の分岐部１１ａから分岐してオフガス配管１５の途中の合流部１５ａに合流するバイパス路１７と、気化部２で水の突沸状態が発生している場合、バイパス路１７をガスが通流する通流状態にさせる圧力調整機構２１とを備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原燃料を供給する原燃料供給器と、空気を供給する空気供給器と、改質用水を供給する改質用水供給器と、前記改質用水供給器から供給される前記改質用水を気化させる気化部と、前記原燃料供給器から供給される前記原燃料を前記気化部から供給される水蒸気を用いて水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、前記改質部で生成された前記燃料ガス及び前記空気供給器から供給される前記空気を用いて発電するセルスタックと、前記改質部で生成された前記燃料ガスが前記セルスタックに向けて流れる燃料ガス流路と、前記セルスタックから排出されるオフガスを燃焼する燃焼部と、前記セルスタックから前記燃焼部へ供給される前記オフガスが流れるオフガス配管と、制御部とを備える燃料電池装置であって、
前記燃料ガス流路の途中の分岐部から分岐して前記オフガス配管の途中の合流部に合流するバイパス路と、
前記気化部で水の突沸状態が発生している場合、前記バイパス路をガスが通流する通流状態にさせる圧力調整機構とを備える燃料電池装置。

【請求項2】

前記気化部で前記突沸状態を検出する突沸検出部を備え、
前記圧力調整機構は、前記バイパス路をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁を有し、
前記制御部は、前記突沸検出部が前記突沸状態を検出している間、前記バイパス路をガスが通流する通流状態に前記開閉弁を動作させる請求項１に記載の燃料電池装置。

【請求項3】

前記気化部で前記突沸状態を検出する突沸検出部と、前記セルスタックの温度を検出する温度センサとを備え、
前記圧力調整機構は、前記バイパス路をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁を有し、
前記制御部は、前記突沸検出部が前記突沸状態を検出しており、且つ、前記セルスタックの温度が基準温度以上である間、前記バイパス路をガスが通流する通流状態に前記開閉弁を動作させる請求項１に記載の燃料電池装置。

【請求項4】

前記気化部で前記突沸状態を検出する突沸検出部と、前記燃料ガス流路の内部の圧力を検出する燃料圧力センサとを備え、
前記圧力調整機構は、前記バイパス路をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁を有し、
前記制御部は、前記突沸検出部が前記突沸状態を検出しており、且つ、前記燃料圧力センサが検出する圧力が設定圧力以下である場合、前記バイパス路をガスが通流する通流状態に前記開閉弁を動作させる請求項１に記載の燃料電池装置。

【請求項5】

前記突沸検出部は、前記気化部の内部の圧力を検出する気化圧力センサを有し、
前記気化圧力センサが検出する圧力が基準圧力以上である場合に、前記突沸検出部が前記突沸状態を検出していると判定される請求項２～４の何れか一項に記載の燃料電池装置。

【請求項6】

前記圧力調整機構は、前記燃料ガス流路の圧力が基準圧力以上の場合に前記バイパス路をガスが通流する通流状態にさせる逃し弁を有する請求項１に記載の燃料電池装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池装置に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池装置には、供給される改質用水を気化させる気化部、原燃料を気化部から供給される水蒸気を用いて水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部、改質部で生成された燃料ガスを用いて発電する複数の燃料電池セルを有するセルスタック、及び、セルスタックから排出されるオフガスを燃焼する燃焼部などが設けられている。

【0003】

このような燃料電池装置では、気化部で水蒸気の発生量が急激に増加する突沸が発生することがある。そして、その圧力上昇がセルスタックにまで伝わると、セルスタックの構成部材に悪影響を与える可能性がある。

【0004】

特許文献１（特開２０１７－１９９５３７号公報）には、気化部（蒸発器２００）で発生する突沸への対応が考慮されている。例えば、気化部において水が突然沸騰するような突沸が発生した場合、一時的に水蒸気の発生量が増加し、その水蒸気がそのまま改質部に供給されてしまうと、改質部では水蒸気と原燃料との間における量のバランスが崩れてしまうという問題が記載されている。

【0005】

特許文献１に記載の発明では、水位調整部（３００）が気化部（蒸発器２００）と連結して設けられ、気化部が備える貯水部における水蒸気の圧力上昇に伴って、水位調整部が貯水部の水位を低下させる機能を有している。そして、貯水部の水位が下がると、気化部からの蒸発量が少なくなる構成になっている。つまり、突沸が発生して貯水部の水蒸気の圧力が高まると、貯水部の水位が下がることで水蒸気の蒸発量が抑制されることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－１９９５３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載の燃料電池装置では、気化部（蒸発器２００）及び水位調整部（３００）の構成が複雑になるという問題がある。

【0008】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、気化部での突沸が発生してもセルスタックでの悪影響が抑制される燃料電池装置を提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するための本発明に係る燃料電池装置の特徴構成は、原燃料を供給する原燃料供給器と、空気を供給する空気供給器と、改質用水を供給する改質用水供給器と、前記改質用水供給器から供給される前記改質用水を気化させる気化部と、前記原燃料供給器から供給される前記原燃料を前記気化部から供給される水蒸気を用いて水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質部と、前記改質部で生成された前記燃料ガス及び前記空気供給器から供給される前記空気を用いて発電するセルスタックと、前記改質部で生成された前記燃料ガスが前記セルスタックに向けて流れる燃料ガス流路と、前記セルスタックから排出されるオフガスを燃焼する燃焼部と、前記セルスタックから前記燃焼部へ供給される前記オフガスが流れるオフガス配管と、制御部とを備える燃料電池装置であって、
前記燃料ガス流路の途中の分岐部から分岐して前記オフガス配管の途中の合流部に合流するバイパス路と、
前記気化部で水の突沸状態が発生している場合、前記バイパス路をガスが通流する通流状態にさせる圧力調整機構とを備える点にある。

【0010】

上記特徴構成によれば、圧力調整機構により、気化部で水の突沸状態が発生している場合には、燃料ガス流路を流れるガスの少なくとも一部がバイパス路を介して、即ち、セルスタックを迂回してオフガス配管へ流れる。つまり、気化部で水の突沸状態が発生して、燃料ガス流路の圧力が非常に高くなったとしても、その高圧のガスの全てがセルスタックに流入することを回避できる。
従って、気化部での突沸が発生してもセルスタックでの悪影響が抑制される燃料電池装置を提供できる。

【0011】

本発明に係る燃料電池装置の別の特徴構成は、前記気化部で前記突沸状態を検出する突沸検出部を備え、
前記圧力調整機構は、前記バイパス路をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁を有し、
前記制御部は、前記突沸検出部が前記突沸状態を検出している間、前記バイパス路をガスが通流する通流状態に前記開閉弁を動作させる点にある。

【0012】

上記特徴構成によれば、開閉弁の開閉を切り替えることで、バイパス路をガスが通流する通流状態と通流しない非通流状態とを切り替えることができる。

【0013】

本発明に係る燃料電池装置の別の特徴構成は、前記気化部で前記突沸状態を検出する突沸検出部と、前記セルスタックの温度を検出する温度センサとを備え、
前記圧力調整機構は、前記バイパス路をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁を有し、
前記制御部は、前記突沸検出部が前記突沸状態を検出しており、且つ、前記セルスタックの温度が基準温度以上である間、前記バイパス路をガスが通流する通流状態に前記開閉弁を動作させる点にある。

【0014】

上記特徴構成によれば、セルスタックの温度が基準温度以上である間、即ち、セルスタックの強度低下が顕著に現れる間に突沸検出部が突沸状態を検出した場合に、バイパス路をガスが通流する通流状態に開閉弁を動作させられる。つまり、セルスタックの強度低下が顕著に現れる温度域では、突沸状態が発生した場合の圧力上昇がセルスタックに伝わることを回避できる。
それに対して、セルスタックの温度が基準温度未満である間、例えば、燃料電池の起動工程を行っている間などでは、セルスタックの強度低下が顕著に現れないため、突沸検出部が突沸状態を検出したとしても、バイパス路をガスが通流する通流状態に開閉弁を動作させることはなく、セルスタックへガスが流入し続ける。その結果、燃料電池の起動工程におけるセルスタックの昇温を素早く行うことができる。

【0015】

本発明に係る燃料電池装置の別の特徴構成は、前記気化部で前記突沸状態を検出する突沸検出部と、前記燃料ガス流路の内部の圧力を検出する燃料圧力センサとを備え、
前記圧力調整機構は、前記バイパス路をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁を有し、
前記制御部は、前記突沸検出部が前記突沸状態を検出しており、且つ、前記燃料圧力センサが検出する圧力が設定圧力以下である場合、前記バイパス路をガスが通流する通流状態に前記開閉弁を動作させる点にある。

【0016】

燃料圧力センサが検出する圧力が非常に高い場合、バイパス路にガスを流すと、バイパス路を流れるガスの圧力も非常に高くなるため、バイパス路を流れたガスがオフガス配管からセルスタックへ逆流する恐れがある。
ところが本特徴構成では、突沸検出部が突沸状態を検出しており、且つ、燃料圧力センサが検出する圧力が設定圧力以下である場合、即ち、バイパス路を流れるガスの圧力がそれほど高くなっていない場合に、バイパス路をガスが通流する通流状態に開閉弁を動作させる。その結果、バイパス路を流れたガスがオフガス配管からセルスタックへ逆流する可能性を低くできる。

【0017】

本発明に係る燃料電池装置の別の特徴構成は、前記突沸検出部は、前記気化部の内部の圧力を検出する気化圧力センサを有し、
前記気化圧力センサが検出する圧力が基準圧力以上である場合に、前記突沸検出部が前記突沸状態を検出していると判定される点にある。

【0018】

上記特徴構成によれば、気化圧力センサを用いて、突沸状態が発生しているか否かを検出できる。

【0019】

本発明に係る燃料電池装置の別の特徴構成は、前記圧力調整機構は、前記燃料ガス流路の圧力が基準圧力以上の場合に前記バイパス路をガスが通流する通流状態にさせる逃し弁を有する点にある。

【0020】

上記特徴構成によれば、圧力調整機構が有する逃し弁が、燃料ガス流路の圧力が基準圧力以上の場合に、燃料ガス流路からバイパス路を介してオフガス配管へガスを流すように動作する。その結果、燃料ガス流路の圧力が基準圧力以上の場合には、セルスタックが基準圧力以上になることが回避される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１実施形態の燃料電池装置の構成を説明する図である。

【図2】第３実施形態の燃料電池装置の構成を説明する図である。

【図3】第４実施形態の燃料電池装置の構成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係る燃料電池装置について説明する。図１は、第１実施形態の燃料電池装置の構成を説明する図である。図示するように、燃料電池装置は、気化部２と、改質部３と、セルスタック４と、燃焼部５とを備える。ホットモジュール６は容器１を有し、その容器１の内部に、気化部２、改質部３、セルスタック４、及び、燃焼部５を有する。

【0023】

気化部２には、改質用水供給路９を介して改質用水が供給される。改質用水供給路９には、ポンプや流量計などを用いて実現される、改質用水を供給する改質用水供給器１０が設けられる。改質用水供給器１０が、気化部２に供給する単位時間当たりの改質用水の流量を調節できる。そして、気化部２では、後述する燃焼部５で発生した燃焼熱の供給を受けて、改質用水供給器１０から供給される改質用水を気化させる。

【0024】

また、気化部２には、原燃料供給路７を介して炭化水素を含む原燃料が供給される。原燃料供給路７には、ブロアや流量計などを用いて実現される、原燃料を供給する原燃料供給器８が設けられる。原燃料供給器８が、気化部２に供給する単位時間当たりの原燃料の流量を調節できる。

【0025】

本実施形態では、気化部２で生成された水蒸気と供給される原燃料とが混合されて、その混合ガスが改質部３に供給される構成を示しているが、原燃料を気化部２を介さずに改質部３に対して直接供給してもよい。

【0026】

更に、燃料電池装置は、気化部２で水の突沸状態を検出する突沸検出部Ｂを備える。例えば、突沸検出部Ｂは気化部２の内部の圧力を検出する気化圧力センサ１６を有する。本実施形態では、気化部２の内部の圧力と改質部３の内部の圧力とが同じであるという前提で、気化圧力センサ１６が改質部３の内部の圧力を検出している。尚、気化圧力センサ１６が気化部２の圧力を検出してもよい。そして、気化圧力センサ１６が検出する圧力が基準圧力以上である場合に、突沸検出部Ｂが突沸状態を検出していると判定される。

【0027】

例えば、突沸検出部Ｂが、気化圧力センサ１６の検出圧力を参照して、気化部２において水の突沸状態が発生したことを自身で判定し、その判定結果を制御部１９に伝達してもよい。

【0028】

或いは、突沸検出部Ｂが気化圧力センサ１６の検出圧力を制御部１９に伝達し、制御部１９が、気化圧力センサ１６の検出圧力が基準圧力以上である場合に気化部２において水の突沸状態が発生したと判定してもよい。

【0029】

改質部３には、上述したような原燃料供給路７を介して炭化水素を含む原燃料が供給される。改質部３には、気化部２での改質用水の気化によって生成された水蒸気が気化部２から供給される。また、改質部３には、後述する燃焼部５で発生した燃焼熱が供給される。そして、改質部３では、原燃料供給器８から供給される原燃料を気化部２から供給される水蒸気を用いて水蒸気改質して水素を含む燃料ガスを生成する。改質部３で生成された燃料ガスは、燃料ガス流路１１を介してセルスタック４に向けて流れる。

【0030】

セルスタック４は、アノードと、カソードと、電解質とを有する複数の燃料電池セルを備える。例えば、燃料電池セルは、固体酸化物形の燃料電池セルであるが、他のタイプの燃料電池セルでも構わない。また、セルスタック４の温度を測定する温度センサＴ１も設けられる。燃料電池装置は、改質部３で生成された燃料ガスがセルスタック４に向けて流れる燃料ガス流路１１と、セルスタック４に供給される空気が流れる空気供給路１２とを備える。尚、改質部３で燃料ガスが生成されていない場合は、燃料ガス流路１１には原燃料ガスが流れる。

【0031】

そして、各燃料電池セルは、改質部３で生成された燃料ガス及び空気供給器１３から供給される空気（酸素）を用いて発電する。具体的には、アノードには、燃料ガス流路１１を介して燃料ガスが供給され、カソードには、空気供給路１２を介して空気（酸素）が供給される。空気供給路１２には、ポンプや流量計などを用いて実現される、空気を供給する空気供給器１３が設けられる。空気供給器１３が、セルスタック４に供給する単位時間当たりの空気の流量を調節できる。

【0032】

尚、アノードに供給される燃料ガスに含まれる例えば水素等の全てが発電で用いられるのではなく、アノードから排出されるアノード排ガスにも水素等は含まれている。また、カソードから排出されるカソード排ガスにも酸素は含まれている。燃料電池装置は、セルスタック４から燃焼部５へ供給されるオフガス（アノード排ガス及びカソード排ガス）が流れるオフガス配管１５を備えている。つまり、アノード排ガス及びカソード排ガスが混合された状態でオフガス配管１５を流れる。そして、燃焼部５では、セルスタック４から排出されるオフガスに含まれるアノード排ガスが燃焼される。燃焼部５で発生した燃焼熱は容器１の内部空間の温度を上昇させ、特に改質部３及び気化部２に伝達される。燃焼部５から排出される燃焼排ガスは燃焼排ガス路１４を介して容器１の外部に排出される。

【0033】

燃料電池装置の動作、即ち、原燃料供給器８の動作、空気供給器１３の動作、改質用水供給器１０の動作などは制御部１９が制御する。

【0034】

このような燃料電池装置において、気化部２で水蒸気の発生量が急激に増加する突沸が発生することがある。その場合、圧力の急上昇が発生し、その圧力上昇がセルスタック４にまで伝わると、セルスタック４の構成部材に悪影響を与える可能性がある。ところが、本実施形態の燃料電池装置は、そのような圧力の急上昇に対処可能な構成になっている。

【0035】

具体的に説明すると、燃料電池装置は、燃料ガス流路１１の途中の分岐部１１ａから分岐してオフガス配管１５の途中の合流部１５ａに合流するバイパス路１７と、気化部２で水の突沸状態が発生している場合、バイパス路１７をガスが通流する通流状態にさせる圧力調整機構２１とを備える。圧力調整機構２１は、バイパス路１７をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁１８を有する。

【0036】

そして、制御部１９は、突沸検出部Ｂが突沸状態を検出している間、即ち、気化圧力センサ１６の検出圧力が基準圧力以上である間、バイパス路１７をガスが通流する通流状態に開閉弁１８を動作（即ち、開作動）させる。このような構成を採用することで、気化部２で発生した水の突沸による圧力の急上昇がセルスタック４に伝わり難くなる。
それに対して、制御部１９は、突沸検出部Ｂが突沸状態を検出していない間、即ち、気化圧力センサ１６の検出圧力が基準圧力未満である間、バイパス路１７をガスが通流しない状態に開閉弁１８を動作（即ち、閉作動）させる。

【0037】

以上のように、圧力調整機構２１により、気化部２で水の突沸状態が発生している場合には、燃料ガス流路１１を流れるガスの少なくとも一部がバイパス路１７を介して、即ち、セルスタック４を迂回してオフガス配管１５へ流れる。つまり、気化部２で水の突沸状態が発生して、燃料ガス流路１１の圧力が非常に高くなったとしても、その高圧のガスの全てがセルスタック４に流入することを回避できる。従って、気化部２での突沸が発生してもセルスタック４での悪影響が抑制される燃料電池装置を提供できる。

【0038】

＜第２実施形態＞
第２実施形態の燃料電池装置は、圧力調整機構２１の動作が上記実施形態と異なっている。以下に、第２実施形態の燃料電池装置について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0039】

本実施形態の燃料電池装置は、気化部２で水の突沸状態を検出する突沸検出部Ｂと、セルスタック４の温度を検出する温度センサＴ１とを備える。圧力調整機構２１は、第１実施形態で説明したのと同様に、バイパス路１７をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁１８を有する。

【0040】

そして、制御部１９は、突沸検出部Ｂが突沸状態を検出しており、且つ、セルスタック４の温度が基準温度以上である間、バイパス路１７をガスが通流する通流状態に開閉弁１８を動作させる。つまり、セルスタック４の強度低下が顕著に現れる温度域では、突沸状態が発生した場合の圧力上昇がセルスタック４に伝わることを回避できる。

【0041】

それに対して、制御部１９は、突沸検出部Ｂが突沸状態を検出していない間、即ち、気化圧力センサ１６の検出圧力が基準圧力未満である間、並びに、セルスタック４の温度が基準温度以上である間、バイパス路１７をガスが通流しない状態に開閉弁１８を動作（即ち、閉作動）させる。つまり、セルスタック４の温度が基準温度未満である間、例えば、燃料電池装置の起動工程を行っている間などでは、セルスタック４の強度低下が顕著に現れないため、突沸検出部Ｂが突沸状態を検出したとしても、バイパス路１７をガスが通流する通流状態に開閉弁１８を動作させることはなく、セルスタック４へ全てのガスが流入し続ける。その結果、燃料電池の起動工程におけるセルスタック４の昇温を素早く行うことができる。

【0042】

＜第３実施形態＞
第３実施形態の燃料電池装置は、圧力調整機構２１の動作が上記実施形態と異なっている。以下に、第３実施形態の燃料電池装置について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0043】

図２は、第３実施形態の燃料電池装置の構成を説明する図である。本実施形態の燃料電池装置は、気化部２で水の突沸状態を検出する突沸検出部Ｂと、燃料ガス流路１１の内部の圧力を検出する燃料圧力センサ２２とを備える。また、圧力調整機構２１は、バイパス路１７をガスが通流する状態と通流しない状態とを切り替える開閉弁１８を有する。

【0044】

燃料圧力センサ２２が検出する圧力が非常に高い場合、バイパス路１７にガスを流すと、バイパス路１７を流れるガスの圧力も非常に高くなるため、バイパス路１７を流れたガスがオフガス配管１５からセルスタック４へ逆流する恐れがある。ところが本実施形態では、制御部１９は、突沸検出部Ｂが突沸状態を検出しており、且つ、燃料圧力センサ２２が検出する圧力が設定圧力以下である場合、即ち、バイパス路１７を流れるガスの圧力がそれほど高くなっていない場合に限って、バイパス路１７をガスが通流する通流状態に開閉弁１８を動作（開作動）させる。

【0045】

それに対して、制御部１９は、突沸検出部Ｂが突沸状態を検出しいない場合、及び、燃料圧力センサ２２が検出する圧力が設定圧力より高い場合、即ち、バイパス路１７を流れるガスの圧力が非常に高くなっている場合には、バイパス路１７をガスが通流しない状態に開閉弁１８を動作（閉作動）させる。その結果、バイパス路１７を流れたガスがオフガス配管１５からセルスタック４へ逆流する可能性を低くできる。

【0046】

＜第４実施形態＞
第４実施形態の燃料電池装置は、圧力調整機構２１の動作が上記実施形態と異なっている。以下に、第４実施形態の燃料電池装置について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。

【0047】

図３は、第４実施形態の燃料電池装置の構成を示す図である。図示するように、燃料電池装置は、燃料ガス流路１１の途中の分岐部１１ａから分岐してオフガス配管１５の途中の合流部１５ａに合流するバイパス路１７と、燃料ガス流路１１の圧力が基準圧力以上の場合にバイパス路１７をガスが通流する通流状態にさせる圧力調整機構２１とを備える。

【0048】

本実施形態の圧力調整機構２１は、燃料ガス流路１１の圧力が基準圧力以上の場合にバイパス路１７をガスが通流する通流状態にさせる（即ち、開作動する）逃し弁２０を有する。尚、逃し弁２０は、燃料ガス流路１１の圧力が基準圧力未満の場合にはバイパス路１７をガスが通流しない状態にさせる（即ち、閉作動する）。

【0049】

このように、逃し弁２０は、気化部２で水の突沸状態が発生している場合、バイパス路１７をガスが通流する通流状態にさせる圧力調整機構２１として機能する。このような構成を採用することで、気化部２の圧力を検出しなくても、燃料ガス流路１１の圧力が基準圧力以上の場合には、セルスタック４が基準圧力以上になることが回避される。

【0050】

＜別実施形態＞
上記実施形態では、燃料電池装置の構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。

【0051】

尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、気化部での突沸が発生してもセルスタックでの悪影響が抑制される燃料電池装置に利用できる。

【符号の説明】

【0053】

２ ：気化部
３ ：改質部
４ ：セルスタック
５ ：燃焼部
８ ：原燃料供給器
１０ ：改質用水供給器
１１ ：燃料ガス流路
１１ａ ：分岐部
１３ ：空気供給器
１５ ：オフガス配管
１５ａ ：合流部
１６ ：気化圧力センサ（突沸検出部 Ｂ）
１７ ：バイパス路
１８ ：開閉弁（圧力調整機構 ２１）
１９ ：制御部
２０ ：逃し弁（圧力調整機構 ２１）
２１ ：圧力調整機構
２２ ：燃料圧力センサ
Ｂ ：突沸検出部
Ｔ１ ：温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】