專(zhuān)利名稱(chēng)：燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料電池系統(tǒng)。本發(fā)明特別涉及使用將天然氣、LPG、汽油、石腦油、煤油以及甲醇等碳化氫類(lèi)物質(zhì)作為主要原料(原料燃料)并由水蒸汽重整反應(yīng)而生成的富氫氣體來(lái)發(fā)電的燃料電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
關(guān)于燃料電池系統(tǒng)的氫生成器，含有由碳原子以及氫原子構(gòu)成的有機(jī)化合物的原料燃料在具備重整催化劑層的重整器中被進(jìn)行水蒸汽重整。由該重整反應(yīng)而生成作為重整氣體的富氫氣體(以下略稱(chēng)為“氫氣”，還會(huì)有略稱(chēng)為“燃料氣體”的情況)。在燃料電池系統(tǒng)的燃料電池中，使用以上所述的氫氣并通過(guò)使氫氣與空氣等氧化劑氣體發(fā)生反應(yīng)從而生成電以及熱。在600°C 700°C程度的環(huán)境溫度條件下，因?yàn)橐M(jìn)行作為吸熱反應(yīng)的重整反應(yīng)， 所以有必要為了使該重整反應(yīng)進(jìn)行而加熱重整催化劑層。作為重整催化劑層的加熱手段一般是使用燃燒爐(burner)。在燃燒爐中，作為燃燒爐的燃料是在提供含有有機(jī)化合物的原料燃料或者在燃料電池中沒(méi)有被使用的燃料尾氣等，并且提供作為氧化劑氣體的空氣等， 由此，就會(huì)發(fā)生這些混合氣體的燃燒。對(duì)于使像這樣的混合氣體發(fā)生燃燒來(lái)說(shuō)有必要在初期對(duì)燃燒爐進(jìn)行點(diǎn)火，作為點(diǎn)火方法一般是由點(diǎn)火器(例如igniter)等來(lái)產(chǎn)生電火花?？墒?，由于供給系統(tǒng)的波動(dòng)和紊亂等而會(huì)有燃燒器的火焰發(fā)生熄滅的情況(以下將這樣的火焰熄滅現(xiàn)象稱(chēng)之為“熄火”)。如果燃燒爐發(fā)生熄火的話，那么因?yàn)闀?huì)變得不能夠?qū)⒅卣磻?yīng)所必要的熱提供給氫生成器，所以在氫生成器中不能夠生成氫氣。因此，也就不能夠繼續(xù)產(chǎn)生憑借燃料電池系統(tǒng)的電力以及熱。因此，有方案提出在燃料電池發(fā)電過(guò)程中燃燒爐發(fā)生熄火的情況下，封閉燃料電池陽(yáng)極氣體通道的出口并停止向燃燒爐提供燃料，在由空氣等氧化劑氣體來(lái)吹掃燃燒爐之后再一次對(duì)燃燒爐實(shí)施點(diǎn)火的所謂停止處理(例如參考作為以往案例的專(zhuān)利文獻(xiàn)1)。專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利公開(kāi)2008-91094號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得一種如以下所述的燃料電池系統(tǒng)，因?yàn)榫S持了燃料電池陽(yáng)極氣體通道的通往燃燒器的連通，所以在具備用蒸發(fā)水實(shí)行重整反應(yīng)的氫生成器的燃料電池系統(tǒng)中，在燃燒器發(fā)生熄火的情況下，比以往技術(shù)更加能夠減少由于水蒸發(fā)而施加于燃料電池陽(yáng)極氣體通道的壓力損壞。發(fā)明所要解決的課題關(guān)于以往案例的燃料電池系統(tǒng)，如同以上所述在燃料電池發(fā)電過(guò)程中燃燒器發(fā)生熄火的情況下，封閉燃料電池陽(yáng)極氣體通道出口。另外，關(guān)于以往案例的燃料電池系統(tǒng)，在
4燃料電池陽(yáng)極氣體通道的出口被封閉的時(shí)候，為了抑制燃料電池內(nèi)壓上升而以增加燃料電池發(fā)電量的形式控制燃料電池的發(fā)電動(dòng)作。然而，會(huì)有即使通過(guò)增加燃料電池的發(fā)電量也不能夠恰當(dāng)抑制伴隨于由繼續(xù)投入到氫生成器的重整水而生成水蒸汽的氫生成器內(nèi)氣體量急劇增加(壓力上升)的影響的情況。在此情況下，即使是試圖去嘗試由燃料電池發(fā)電量的增加而帶來(lái)的內(nèi)壓降低也不能夠充分減少內(nèi)壓上升，并仍然有可能受到對(duì)燃料電池構(gòu)成部件的損壞。特別是由于內(nèi)壓急劇上升的陽(yáng)極氣體通道與內(nèi)壓沒(méi)有上升的陰極氣體通道的壓差而涉及到在燃料電池電解質(zhì)材料上的負(fù)荷增大，以至于有可能損壞電解質(zhì)材料。此外，即使不繼續(xù)將重整水提供給氫生成器內(nèi)也可以設(shè)想由于伴隨于殘留在氫生成器內(nèi)的重整水蒸發(fā)的內(nèi)壓急劇上升而發(fā)生同樣的問(wèn)題。本發(fā)明就是為了解決如以上所述那樣的課題而做出悉心研究之結(jié)果，是以提供一種如以下所述的燃料電池系統(tǒng)為目的的，即，在具備了使用蒸發(fā)水(水蒸汽)來(lái)實(shí)行重整反應(yīng)的氫生成器的燃料電池系統(tǒng)中，在燃燒器發(fā)生熄火的情況下能夠比以往技術(shù)更進(jìn)一步減少由于水蒸發(fā)而施加于燃料電池陽(yáng)極氣體通道的壓力損壞。解決課題的手段為了解決上述課題，第1本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，具備使用原料燃料并由重整反應(yīng)來(lái)生成燃料氣體的氫生成器、使用所述燃料氣體來(lái)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池、加熱所述氫生成器的燃燒器、連通/切斷將從所述氫生成器送出的氣體提供給所述燃燒器的氣體通道的開(kāi)閉閥、將燃燒空氣提供給所述燃燒器的燃燒空氣供給器、設(shè)置于所述燃燒器的點(diǎn)火器、控制器；所述燃燒器被構(gòu)成為在所述燃料電池的發(fā)電過(guò)程中使用從所述氣體通道提供的氣體來(lái)進(jìn)行燃燒；在所述燃料電池的發(fā)電過(guò)程中，所述燃燒器發(fā)生熄火的情況下，所述控制器在以維持所述開(kāi)閉閥開(kāi)放的狀態(tài)執(zhí)行所述點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。第2本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)中，具備將所述原料燃料提供給所述氫生成器的原料燃料供給器；在所述燃料電池發(fā)電過(guò)程中，所述燃燒器發(fā)生熄火的情況下，所述控制器在維持所述開(kāi)閉閥開(kāi)放的狀態(tài)下，執(zhí)行由所述原料燃料供給器進(jìn)行的所述原料燃料向所述氫生成器的供給、以及由所述燃燒空氣供給器進(jìn)行的向所述燃燒器的所述燃燒空氣的供給，并且執(zhí)行所述點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。第3本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)中，在所述燃燒器沒(méi)有通過(guò)所述點(diǎn)火動(dòng)作點(diǎn)著火的情況下，所述控制器可以執(zhí)行所述燃料電池系統(tǒng)的停止處理。在本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)中，在所述燃燒器沒(méi)有通過(guò)所述點(diǎn)火動(dòng)作點(diǎn)著火的情況下，所述控制器可以控制所述燃燒空氣供給器的操作量以使其大于所述燃料電池發(fā)電過(guò)程中的所述操作量。第4本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)中，具備第1氣體通道，在該第1氣體通道中從所述氫生成器送出的氣體旁通(bypass)于所述燃料電池從而被導(dǎo)入到所述燃燒器；連通/切斷所述第1氣體通道的第1開(kāi)閉閥；第2氣體通道，在該第2氣體通道中從所述氫生成器送出的氣體經(jīng)由所述燃料電池從而被導(dǎo)入到所述燃燒器；以及連通/切斷所述第2氣體通道的第2開(kāi)閉閥，所述控制器可以在開(kāi)放所述第1開(kāi)閉閥以及所述第2開(kāi)閉閥當(dāng)中的至少任意一者的狀態(tài)下，執(zhí)行所述點(diǎn)火器的所述點(diǎn)火動(dòng)作。第5本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)中，具備進(jìn)行從所述燃燒器排出的廢氣與傳熱介質(zhì)之間的熱交換的熱交換器、所述傳熱介質(zhì)所流通的傳熱介質(zhì)路徑、用于使所述傳熱介質(zhì)路徑中的所述傳熱介質(zhì)流動(dòng)的泵、對(duì)由所述傳熱介質(zhì)回收的熱進(jìn)行蓄存的蓄熱器；所述控制器在由所述點(diǎn)火器進(jìn)行的所述點(diǎn)火動(dòng)作過(guò)程中可以使所述泵工作。 第6本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)中，也可為所述點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間比啟動(dòng)處理過(guò)程中的所述燃燒器開(kāi)始燃燒時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間短。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子的方塊圖<圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例子的方塊圖<圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)的變形例的方塊圖。圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)的變形例的方塊圖。圖5是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)的變形例的方塊圖。符號(hào)說(shuō)明1.氫生成器2.燃燒器4.燃燒空氣供給器5.點(diǎn)火器7.燃料電池7A.陽(yáng)極7C.陰極8.第1氣體通道8A.第1開(kāi)閉閥9.第2氣體通道9A.第2開(kāi)閉閥9B.第3開(kāi)閉閥10.廢氣路徑11.第1熱交換器20.原料燃料供給器21.檢測(cè)器30.控制器100、110、120、130、140.燃料電池系統(tǒng)201.第1傳熱介質(zhì)路徑202.第1蓄熱器212.第2蓄熱器200.第 1 泵210.第 2 泵211.第2傳熱介質(zhì)路徑213.第2熱交換器220、230.放熱器
222.第1旁通路徑232.第2旁通路徑
具體實(shí)施例方式首先，就有關(guān)本發(fā)明實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)中的各種各樣的特征作如下說(shuō)明。第1實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)具備使用原料燃料并通過(guò)重整反應(yīng)來(lái)生成燃料氣體的氫生成器、使用燃料氣體進(jìn)行發(fā)電的燃料電池、加熱氫生成器的燃燒器、連通/切斷將從氫生成器送出的氣體提供給燃燒器的氣體通道的開(kāi)閉閥、將燃燒空氣提供給燃燒器的燃燒空氣供給器、被設(shè)置于燃燒器的點(diǎn)火器、控制器。而且，燃燒器被構(gòu)成為，在燃料電池的發(fā)電過(guò)程中使用從上述氣體通道提供的氣體來(lái)進(jìn)行燃燒；在燃料電池的發(fā)電過(guò)程中，在燃燒器發(fā)生熄火的情況下，控制器在維持連通/切斷該氣體通道的開(kāi)閉閥開(kāi)放的狀態(tài)下，執(zhí)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，在維持連通/切斷將從氫生成器送出的氣體提供給燃燒器的氣體通道的開(kāi)閉閥開(kāi)放的狀態(tài)下，嘗試所謂執(zhí)行點(diǎn)火器點(diǎn)火動(dòng)作的燃燒器的熄火對(duì)策。因此，在具備了使用蒸發(fā)水(水蒸汽)來(lái)進(jìn)行重整反應(yīng)的氫生成器的本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)中，在燃燒器發(fā)生熄火的情況下能夠比以往技術(shù)更進(jìn)一步減少由于水蒸發(fā)而施加于燃料電池的陽(yáng)極氣體通道的壓力損壞。在此，所謂“原料燃料”是指至少含有將碳以及氫作為構(gòu)成元素的有機(jī)化合物并由上述重整反應(yīng)生成燃料氣體的物質(zhì)。作為像這樣的“原料燃料”可以列舉甲烷和乙烷以及
丙烷等碳化氫、甲醇以及乙醇等醇等。所謂“燃燒器”是指例如能夠使燃燒爐等的燃料和空氣的混合氣體燃燒的加熱裝置，所謂“燃燒器的熄火”正如以上所述是指“燃燒器”的火焰發(fā)生熄滅的現(xiàn)象。所謂“點(diǎn)火器”是指例如像點(diǎn)火器(點(diǎn)火塞(點(diǎn)火plug))那樣的電氣點(diǎn)火裝置， 在此情況下所謂“點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作”是指使用點(diǎn)火塞來(lái)使電火花飛濺的動(dòng)作。作為“開(kāi)閉閥”例如可以使用由電磁力來(lái)進(jìn)行閥體開(kāi)閉的電磁閥。另外，所謂“連通/切斷將從所述氫生成器送出的氣體提供給所述燃燒器的氣體通道的開(kāi)閉閥”包含以下所述的兩個(gè)閥，即，被設(shè)置于從氫生成器送出的氣體旁通于燃料電池從而導(dǎo)入到所述燃燒器的第1氣體通道的第1開(kāi)閉閥、連通/切斷從氫生成器送出的氣體經(jīng)由燃料電池從而被導(dǎo)入到燃燒器的所述第2氣體通道的第2開(kāi)閉閥。所謂“氣體通道的連通/切斷”(氣體通道的連通以及切斷)是指氣體通道內(nèi)的氣體所流通的空間的開(kāi)閉，在“開(kāi)閉閥”為開(kāi)放的狀態(tài)下確保在氣體通道中流動(dòng)的氣體的通氣，在“開(kāi)閉閥”為關(guān)閉的狀態(tài)下在氣體通道中流動(dòng)的氣體的通氣被切斷?！翱刂破鳌笔怯蓛?nèi)藏有CPU和儲(chǔ)存器的微處理器等所構(gòu)成?！翱刂破鳌奔瓤梢允菃蝹€(gè)也可以是多個(gè)。另外，第2實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)相對(duì)于第1實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)還可以具備將原料燃料提供給氫生成器的原料燃料供給器。而且，在燃料電池發(fā)電過(guò)程中，燃燒器發(fā)生熄火的情況下，控制器在維持上述開(kāi)閉閥的開(kāi)放的狀態(tài)下，執(zhí)行由原料燃料供給器進(jìn)行的原料燃料向氫生成器的供給、以及由燃燒空氣供給器進(jìn)行的向燃燒器的燃燒空氣的供給，并且也可以執(zhí)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作再一次對(duì)燃燒器進(jìn)行點(diǎn)火的情況下，因?yàn)閳?zhí)行由原料燃料供給器進(jìn)行的原料燃料向氫生成器的供給，所以能夠順利地繼續(xù)進(jìn)行燃料電池發(fā)電。另外，第3實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)相對(duì)于第1或者第2實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)，燃燒器沒(méi)有通過(guò)點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作點(diǎn)著火的情況下，控制器可以執(zhí)行燃料電池系統(tǒng)的
停止處理。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在燃料電池發(fā)電過(guò)程中在燃燒器發(fā)生熄火的情況下，能夠驚嚇點(diǎn)火器點(diǎn)火動(dòng)作的在點(diǎn)火異常時(shí)的恰當(dāng)處理。此外，關(guān)于該“燃料電池系統(tǒng)的停止處理”的具體例子將在后面加以說(shuō)明。另外，第4實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)相對(duì)于第1 第3實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)中的任意一種，燃燒器沒(méi)有通過(guò)點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作點(diǎn)著火的情況下，控制器可以控制燃燒空氣供給器的操作量，以使其大于燃料電池發(fā)電過(guò)程中的燃燒空氣供給器的操作量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵黾恿吮凰屯紵鞯目諝饬浚阅軌蛳♂屓紵鲀?nèi)的可燃性氣體并將其排出至燃料電池系統(tǒng)外部。另外，在燃燒器沒(méi)有點(diǎn)著火的情況下，來(lái)自于燃燒空氣供給器的空氣因?yàn)樽鳛槔鋮s燃料電池系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)而行使其功能，所以如果增加空氣量的話，那么就能夠順利地對(duì)燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。在此，作為“燃燒空氣供給器”例如可以使用風(fēng)扇等送風(fēng)機(jī)。所謂“燃燒空氣供給器的操作量”是指在決定作為“燃燒空氣供給器”控制量的空氣量的因素當(dāng)中能夠由“控制器”進(jìn)行控制的決定因素(例如風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度)。因此，根據(jù)“燃燒空氣供給器的操作量”的增減就能夠增減被送往燃燒器的空氣量。另外，第5實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)相對(duì)于第1 第4實(shí)施方式的任意一種實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)，還可以具備第1氣體通道，該第1氣體通道中，從氫生成器送出的氣體旁通于燃料電池從而被導(dǎo)入到燃燒器；連通/切斷第1氣體通道的第1開(kāi)閉閥；第2氣體通道，該第2氣體通道中，從氫生成器送出的尾氣經(jīng)由燃料電池從而被導(dǎo)入到燃燒器；連通/切斷第2氣體通道的第2開(kāi)閉閥。而且，控制器在開(kāi)放上述第1開(kāi)閉閥以及第2開(kāi)閉閥中至少一者的狀態(tài)下，可以執(zhí)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。另外，第6實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)相對(duì)于第1或者第2實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)，還可以具備進(jìn)行從所述燃燒器排出的廢氣與傳熱介質(zhì)之間的熱交換的熱交換器、所述傳熱介質(zhì)所流通的傳熱介質(zhì)路徑、用于使傳熱介質(zhì)流通于所述傳熱介質(zhì)路徑的泵、蓄存由所述傳熱介質(zhì)回收的熱的蓄熱器。而且，在由點(diǎn)火器進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作過(guò)程中，控制器可以使上述泵工作。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使是在由燃燒器沒(méi)有處于燃燒的點(diǎn)火器所進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作過(guò)程中，仍然不僅會(huì)恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行廢氣與傳熱介質(zhì)之間的熱交換而且恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行對(duì)來(lái)自于廢氣的熱回收。“熱交換器^果是以交換高溫流體(加熱流體)和低溫流體(受熱流體)所持有的熱作為目的的裝置的話，無(wú)論怎樣的結(jié)構(gòu)都是可以的。但是，如果考慮了燃料電池系統(tǒng)的熱效率的話，優(yōu)選通過(guò)熱交換來(lái)回收廢氣中的熱。熱回收例如是被用于熱水供應(yīng)、地暖等用途即可。在此情況下，“傳熱介質(zhì)路徑1Π果是使用被連接于蓄熱器(例如構(gòu)成熱水供應(yīng)用的熱水儲(chǔ)罐或者地暖的路徑)的配管即可。
“傳熱介質(zhì)”優(yōu)選為液體，例如可以使用液態(tài)水以及防凍液等?！氨谩比绻悄軌蚴箓鳠峤橘|(zhì)流通于傳熱介質(zhì)路徑的裝置的話，那么無(wú)論怎樣的結(jié)構(gòu)都可。所謂“廢氣”是指從燃燒器排出的氣體，由燃燒燃料和燃燒空氣的混合氣體的燃燒所產(chǎn)生的燃燒廢氣或燃燒器停止燃燒時(shí)的燃燒空氣等就是“廢氣”的一個(gè)例子。另外，第7實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)相對(duì)于第1或者第2實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)，上述點(diǎn)火器點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間可以比啟動(dòng)處理過(guò)程中的燃燒器開(kāi)始燃燒時(shí)的點(diǎn)火器點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間要短。在燃料電池的發(fā)電過(guò)程中，在燃燒器發(fā)生熄火的情況下，存在于燃燒器內(nèi)的可燃性氣體量因?yàn)楸葐?dòng)處理的在燃燒開(kāi)始時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作的情況來(lái)得多，所以如果點(diǎn)火動(dòng)作時(shí)間變長(zhǎng)的話那么可燃性氣體有可能從燃燒廢氣路徑被排出至燃料電池系統(tǒng)外部。在此，如以上所述通過(guò)將在發(fā)電過(guò)程中熄火時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作時(shí)間調(diào)整成比啟動(dòng)開(kāi)始時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作時(shí)間來(lái)得短，從而就能夠減少可燃性氣體被排出至燃料電池系統(tǒng)外部的可能性。在此，所謂 “點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間”如果以點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作作為例示的話，那么是指連續(xù)性地使點(diǎn)火器的火花持續(xù)飛濺的點(diǎn)火動(dòng)作的點(diǎn)火時(shí)間，并不是指還包含中間加上燃燒器預(yù)吹掃(由空氣進(jìn)行的吹掃)的重試點(diǎn)火動(dòng)作的總點(diǎn)火時(shí)間。所謂“啟動(dòng)處理”是指包含使氫生成器的溫度上升至適合于重整反應(yīng)的溫度的升溫工序并且直至將高濃度的含氫氣體開(kāi)始提供給燃料電池的處理。(實(shí)施方式1)以下是一邊參照附圖一邊就有關(guān)本發(fā)明實(shí)施方式1的燃料電池系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)例以及動(dòng)作例加以說(shuō)明。但是，以下的具體說(shuō)明不過(guò)是例示上述各個(gè)燃料電池系統(tǒng)的特征。例如，在將適當(dāng)?shù)膮⒄辗?hào)標(biāo)注于與特定了上述各個(gè)燃料電池系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)相同的術(shù)語(yǔ)上來(lái)說(shuō)明以下具體例子的情況下，該具體裝置為對(duì)應(yīng)于此的上述各個(gè)燃料電池系統(tǒng)的構(gòu)成要素的一個(gè)例子。因此，上述各個(gè)燃料電池系統(tǒng)的特征并不被以下的具體說(shuō)明所限定。[燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例]圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的方塊圖。如圖1所示，燃料電池系統(tǒng)100具備使用原料燃料并由重整反應(yīng)來(lái)生成燃料氣體的氫生成器1。另外，燃料電池系統(tǒng)100具備將原料燃料提供給氫生成器1的原料燃料供給器20。另外，作為氫生成器1的重整反應(yīng)所必要的水的供給源如使用水道自來(lái)水總閥，并在水道自來(lái)水總閥與氫生成器1之間的配管上配置調(diào)整水量的閥(沒(méi)有圖示)等。在將原料燃料以及水提供給氫生成器1的情況下，氫生成器1在重整催化劑層 (沒(méi)有圖示)的作用下使這些發(fā)生重整反應(yīng)。之后，在氫生成器1中生成含氫氣體(燃料氣體)。此外，在氫生成器1內(nèi)配置有具備重整催化劑層的重整器(根據(jù)裝置構(gòu)造，會(huì)有合并設(shè)置為了減少含氫氣體中的一氧化碳而由轉(zhuǎn)化反應(yīng)來(lái)減少一氧化碳的轉(zhuǎn)化器或者由氧化反應(yīng)來(lái)減少一氧化碳的一氧化碳除去器的情況)，像這樣的氫生成器1的內(nèi)部構(gòu)造是為人們所公知的。因此，在此省略對(duì)其作詳細(xì)說(shuō)明以及圖示。原料燃料供給器20例如通過(guò)使用被連接于城市燃?xì)?在城市里使用配管來(lái)提供的原料燃料氣體)總閥的增壓泵或者流量調(diào)整閥，從而在該情況下原料燃料供給器20將原
9料燃料中一個(gè)例子的甲烷氣體為主要成分的城市燃?xì)馓峁┙o氫生成器1。在600°C 700°C程度的高溫條件下促進(jìn)在重整催化劑層上的重整反應(yīng)(吸熱反應(yīng))。為此，對(duì)于在氫生成器1內(nèi)進(jìn)行重整反應(yīng)來(lái)說(shuō)成為必要的是要從外部將熱提供給氫生成器1并且能夠使重整催化劑層的溫度上升的燃燒器2。因此，如圖1所示，燃料電池系統(tǒng)100具備加熱氫生成器1的燃燒器2、將燃燒用的空氣(以下簡(jiǎn)稱(chēng)之為“燃燒空氣”)提供給燃燒器2的燃燒空氣供給器4、設(shè)置于燃燒器 2的點(diǎn)火器5。作為燃燒空氣供給器4例如能夠使用將含有燃燒所必要的氧的空氣壓送至燃燒器2的風(fēng)扇。但是，燃燒空氣供給器4并不限定于風(fēng)扇，如果是能夠提供空氣的話那么其它裝置也是可以的，例如也可以是泵。還有，有關(guān)向燃燒器2提供燃燒用的燃料(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“燃燒燃料”)的細(xì)節(jié)將在后面加以說(shuō)明。如以上所述，將燃燒燃料以及燃燒空氣提供給燃燒器2，由此，燃燒燃料以及燃燒空氣的混合氣體在燃燒器2內(nèi)發(fā)生燃燒。作為燃燒器2的燃燒方法是擴(kuò)散燃燒以及預(yù)混合燃燒，擴(kuò)散燃燒是分別將燃燒燃料以及燃燒空氣提供給燃燒器2內(nèi)，在燃燒器2內(nèi)燃燒燃料和燃燒空氣發(fā)生碰撞后進(jìn)行混合氣體的燃燒。預(yù)混合燃燒是將燃燒燃料和燃燒空氣作預(yù)先混合而后提供給燃燒器2內(nèi)，由此來(lái)進(jìn)行混合氣體的燃燒。在本實(shí)施方式中既可以使用擴(kuò)散燃燒也可以使用預(yù)混合燃燒。但是，在使用預(yù)混合燃燒的情況下有必要以在預(yù)混合部火焰不發(fā)生回火的形式構(gòu)成燃燒器。作為防止回火的結(jié)構(gòu)例如在將混合氣體提供給燃燒器2的混合氣體供給路徑內(nèi)設(shè)置金屬網(wǎng)等，只要能夠做到火焰不再傳遞到更上游那樣即可。點(diǎn)火器5是作為在燃燒器2中使燃燒燃料以及燃燒空氣的混合氣體著火的點(diǎn)火源而被使用的，作為點(diǎn)火器5的一個(gè)例子可以使用能夠發(fā)出電火花的點(diǎn)火器(點(diǎn)火塞)。另外，如圖1所示在燃燒器2中配設(shè)有能夠檢測(cè)混合氣體有無(wú)著火和能夠檢測(cè)燃燒器2的燃燒狀態(tài)的檢測(cè)器21。作為檢測(cè)器21的一個(gè)例子能夠使用火焰棒檢測(cè)器(flame rod)。如圖1所示，燃料電池系統(tǒng)100具備使用在氫生成器1中生成的燃料氣體(氫氣) 來(lái)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池7。在燃料電池7中被提供給燃料電池7的陽(yáng)極7A的燃料氣體和被提供給燃料電池7 的陰極7C的氧化劑氣體(例如空氣)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生電力以及熱。然后，在陽(yáng)極 7A上沒(méi)有被使用的剩余燃料尾氣作為燃燒燃料被提供給燃燒器2，在陰極7C上沒(méi)有被使用的剩余氧化劑氣體被排出至燃料電池系統(tǒng)100外(大氣中)。此外，對(duì)于燃料電池7來(lái)說(shuō)主要可以使用固體高分子型燃料電池、磷酸型燃料電池以及固體氧化物型燃料電池等。另外， 在使用固體氧化物型燃料電池的情況下，即使是如圖1所表示那樣的包含重整器的氫生成器和燃料電池本體有所不同的外部重整型的固體氧化物型燃料電池也沒(méi)有關(guān)系，且即使是氫生成器和燃料電池本體被一體化的內(nèi)部重整型的固體氧化物型燃料電池也沒(méi)有關(guān)系。如圖1所示，燃料電池系統(tǒng)100具備連通/切斷(連通以及切斷)將從氫生成器 1送出的氣體提供給燃燒器2的氣體通道的開(kāi)閉閥。因此，使用像這樣的開(kāi)閉閥就能夠?qū)怏w通道內(nèi)的氣體所流通的空間進(jìn)行開(kāi)閉。在上述氣體通道上設(shè)置有從氫生成器1送出的可燃性氣體(例如燃料氣體)旁通于燃料電池7從而被導(dǎo)入到燃燒器2的第1氣體通道8、從氫生成器1送出的可燃性氣體 (例如燃料氣體)經(jīng)由燃料電池7從而被導(dǎo)入到燃燒器2的第2氣體通道9。另外，對(duì)于上述開(kāi)閉閥來(lái)說(shuō)有連通/切斷第1氣體通道8的第1開(kāi)閉閥8A和連通/切斷第2氣體通道 9的第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B。作為第1以及第2氣體通道8、9例如可以使用形成流體通道的流體配管。作為第 1開(kāi)閉閥8A和第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B例如可以使用能夠?qū)α黧w配管內(nèi)空間進(jìn)行開(kāi)閉的電磁閥。使用像這樣的氣體供給系統(tǒng)，向燃燒器2提供燃燒燃料例如如以下方式實(shí)施。作為第1供給例的情況是將第1開(kāi)閉閥8A調(diào)整到開(kāi)放狀態(tài)從而將從氫生成器1 送出的燃料氣體作為燃燒器2的燃燒燃料來(lái)加以使用。在此情況下，來(lái)自原料燃料供給器 20的原料燃料在通過(guò)氫生成器1內(nèi)的時(shí)候被重整成燃料氣體，該燃料氣體以旁通于燃料電池7的形式經(jīng)由第1氣體通道8從而被提供給燃燒器2。本供給例主要是在燃料電池系統(tǒng) 100啟動(dòng)處理時(shí)被執(zhí)行。作為第2供給例的情況是將第2以及第3開(kāi)閉閥9A、9B調(diào)整到開(kāi)放狀態(tài)從而將從燃料電池7送出的燃料尾氣作為燃燒器2的燃燒燃料來(lái)加以使用。在此情況下，來(lái)自于原料燃料供給器20的原料燃料在通過(guò)氫生成器1內(nèi)的時(shí)候被重整成燃料氣體，該燃料氣體通過(guò)燃料電池7的陽(yáng)極7A，從陽(yáng)極7A排出的燃料尾氣經(jīng)由第2氣體通道9從而被提供給燃燒器2。本供給例主要是在燃料電池系統(tǒng)100發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)被執(zhí)行。如圖1所示，燃料電池系統(tǒng)100具備控制器30?？刂破?0具備CPU和儲(chǔ)存器等，根據(jù)燃料電池系統(tǒng)100的各個(gè)檢測(cè)器信號(hào)控制燃料電池系統(tǒng)100的各種控制對(duì)象機(jī)器的動(dòng)作。在本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100中，例如控制器30如果由檢測(cè)器21檢測(cè)到燃燒器2的熄火的話，則調(diào)整到“維持連通/切斷將從氫生成器1送出的氣體提供給燃燒器2 的氣體通道的開(kāi)閉閥開(kāi)放的狀態(tài)”，并執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。然后，在通過(guò)像這樣的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作而沒(méi)有使燃燒器2點(diǎn)著火的情況下，控制器30執(zhí)行燃料電池系統(tǒng)100的停止處理。此外，控制器30在通過(guò)上述點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作而沒(méi)有使燃燒器2點(diǎn)著火的情況下，以比燃料電池7發(fā)電過(guò)程中的操作量要大的方式控制燃燒空氣供給器4的操作量。此外，由該控制器30進(jìn)行控制的細(xì)節(jié)將在后面加以說(shuō)明。[燃料電池系統(tǒng)的通常的動(dòng)作例]以下說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1的燃料電池系統(tǒng)100的通常的動(dòng)作例。此外，以下的動(dòng)作是由控制器30通過(guò)控制燃料電池系統(tǒng)100的各部來(lái)加以完成的。在燃料電池系統(tǒng)100的通常的動(dòng)作過(guò)程中大致可分成以下幾個(gè)工序，即，啟動(dòng)工序、發(fā)電工序、停止工序、待機(jī)工序。但是，這幾個(gè)工序因?yàn)槎际枪?，所以以下只說(shuō)明各個(gè)工序的概略部分。(啟動(dòng)工序)燃料電池系統(tǒng)100的啟動(dòng)工序是使啟動(dòng)前(例如后面所述的待機(jī)狀態(tài))的燃料電池系統(tǒng)100啟動(dòng)并調(diào)整到能夠發(fā)電的狀態(tài)的工序，在該啟動(dòng)工序中執(zhí)行使氫生成器1的溫度上升至適當(dāng)溫度的啟動(dòng)處理。
在該啟動(dòng)工序中，將燃燒燃料以及燃燒空氣提供給燃燒器2，在燃燒器2中使用點(diǎn)火器5來(lái)使兩者的混合氣進(jìn)行燃燒。燃燒空氣的供給是由燃燒空氣供給器4來(lái)加以實(shí)施的。 另外，在啟動(dòng)工序中的燃燒燃料的供給中，與上述第1供給例相同，用從氫生成器1送出并經(jīng)由第1氣體通道8從而被提供給燃燒器2的原料燃料氣體來(lái)進(jìn)行點(diǎn)火以及開(kāi)始燃燒，將之后仍繼續(xù)從氫生成器1送出的可燃性氣體作為燃燒器2的燃燒燃料來(lái)加以使用。由此，進(jìn)行氫生成器1的加熱，如果氫生成器1的重整催化劑層的溫度上升至重整反應(yīng)所必要的溫度的話，那么由重整反應(yīng)從原料燃料以及水就生成了燃料氣體(氫氣)。然后，以能夠穩(wěn)定地生成一氧化碳濃度低的高質(zhì)量含氫氣體的方式，使氫生成器1的重整催化劑層充分升溫的話，那么將轉(zhuǎn)移至燃料電池系統(tǒng)100的發(fā)電工序。(發(fā)電工序)燃料電池系統(tǒng)100的發(fā)電工序是使用在氫生成器1中生成的燃料氣體(氫氣)并從燃料電池7取得電力的工序。在該發(fā)電工序中高質(zhì)量的含氫氣體被提供給燃料電池7的陽(yáng)極7A。另外，由沒(méi)有圖示的供給器將氧化劑氣體(此處是空氣)提供給燃料電池7的陰極7C。之后，燃料電池 7由這些氫氣與空氣的電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電力以及熱。電力例如能夠使用于家庭的電器產(chǎn)品，熱例如可以用于家庭室內(nèi)暖氣和熱水供應(yīng)。如以上所述，以本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng) 100就能夠構(gòu)筑出利用電力以及熱的熱電聯(lián)供系統(tǒng)，也可以構(gòu)筑出只利用電力而廢棄熱的單能供應(yīng)系統(tǒng)。此外，即使是在燃料電池系統(tǒng)100的發(fā)電工序中還是有必要以能夠?qū)⒅卣呋瘎拥臏囟染S持在能夠生成高質(zhì)量含氫氣體的溫度的形式繼續(xù)燃燒器2的燃燒。因此，在該發(fā)電工序中的燃燒燃料的供給中，采取了將燃料尾氣使用于燃燒器2的燃燒燃料的上述第 2供給例。(停止工序)燃料電池系統(tǒng)100的停止工序是停止由燃料電池系統(tǒng)100所產(chǎn)生的電力的生成的工序。例如，在家庭用的電力或者熱的需要量比規(guī)定量來(lái)得小的情況下、在設(shè)想那樣的狀況的情況下、或者在通過(guò)沒(méi)有圖示的操作器由使用者的輸入操作發(fā)出停止燃料電池系統(tǒng) 100發(fā)電的指令等情況下執(zhí)行以下停止工序。以該停止工序停止向氫生成器1提供原料燃料以及水。另外，停止向燃燒器2提供燃燒燃料，由此，燃燒器2的燃燒被停止。但是，在此情況下一般是暫時(shí)繼續(xù)提供來(lái)自燃燒空氣供給器4的燃燒空氣。由此，就能夠吹掃殘留于燃燒器2內(nèi)部的可燃性氣體。(待機(jī)工序)燃料電池系統(tǒng)100的待機(jī)工序是在結(jié)束了上述停止處理之后直至有進(jìn)入下一次啟動(dòng)的指示為止準(zhǔn)備著下一次啟動(dòng)而處于待機(jī)的工序。在該待機(jī)工序中，繼續(xù)燃料電池系統(tǒng)100運(yùn)轉(zhuǎn)停止的待機(jī)狀態(tài)。[燃料電池發(fā)電過(guò)程中的燃燒器熄火時(shí)的工作例]在將燃燒爐用于燃燒器2的情況下會(huì)有燃燒器2的火焰發(fā)生熄滅熄火的情況。對(duì)于燃燒器2熄火的原因來(lái)說(shuō)可以考慮為燃燒燃料的供給量與燃燒空氣的供給量之間的平衡過(guò)于紊亂、伴隨于從燃料電池7的陽(yáng)極7A排出的燃料尾氣的水滴混入到燃燒器2內(nèi)、以
12及所謂大氣壓和風(fēng)速的自然現(xiàn)象的變動(dòng)等。由以上所例示的理由，燃燒器2會(huì)在燃料電池7的發(fā)電中發(fā)生熄火，如果就這樣不改變?cè)摖顟B(tài)的話那么因?yàn)闀?huì)變得不能夠?qū)⒅卣磻?yīng)所必要的熱提供給氫生成器1，所以也就不能夠在氫生成器1中生成氫氣。因此，在本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100中，在燃料電池7的發(fā)電過(guò)程中如果發(fā)生了燃燒器2熄火的情況那么取代上述以往例的停止處理而維持第2開(kāi)閉閥的開(kāi)放，點(diǎn)火器 5的點(diǎn)火動(dòng)作正如以下所例示的那樣執(zhí)行。此外，以下所述動(dòng)作是由控制器30通過(guò)控制燃料電池系統(tǒng)100的各部來(lái)加以完成的。在燃料電池7的發(fā)電過(guò)程中如果燃燒器2發(fā)生熄火的話那么根據(jù)檢測(cè)器21的輸出信號(hào)檢測(cè)熄火情況。之后，開(kāi)始以下所述動(dòng)作。首先，立即執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。燃燒器2的熄火原因因?yàn)橛泻芏嘀T如氣體供給系統(tǒng)的過(guò)度紊亂等，所以通過(guò)就以這樣不變的狀態(tài)繼續(xù)提供燃燒空氣以及燃燒用原料燃料，從就能夠期待燃燒器2內(nèi)的混合氣體成為在燃燒器2中的能夠燃燒的空燃比。為此， 本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100在燃燒器2發(fā)生熄火的時(shí)候維持第2開(kāi)閉閥9A以及第3 開(kāi)閉閥9B的開(kāi)放狀態(tài)，并且繼續(xù)由原料燃料供給器20進(jìn)行的向氫生成器1的原料燃料的供給、向氫生成器1的水供給以及來(lái)自于燃燒空氣供給器4的燃燒空氣的供給。因此，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100能夠比以往技術(shù)更加減少由于施加于燃料電池陽(yáng)極氣體通道的壓力損壞，從而變得能夠執(zhí)行燃燒器2的再點(diǎn)火。此外，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100中，在燃燒器2發(fā)生熄火的時(shí)候維持第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B的開(kāi)放狀態(tài)，與此同時(shí)繼續(xù)由原料燃料供給器20進(jìn)行的向氫生成器1的原料燃料供給、向氫生成器1的水供給、以及來(lái)自于燃燒空氣供給器4的燃燒空氣的供給，從而執(zhí)行由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作，但是并不限定于此。例如，也可以被構(gòu)成為，在關(guān)閉第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中的至少任意一個(gè)以及開(kāi)放第1開(kāi)閉閥8A的同時(shí)，繼續(xù)由原料燃料供給器20進(jìn)行的向氫生成器1的原料燃料供給、向氫生成器1的水供給以及來(lái)自于燃燒空氣供給器4的燃燒空氣的供給，從而執(zhí)行由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作。在此，在關(guān)閉第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中的至少任意一個(gè)以及開(kāi)放第1開(kāi)閉閥8A的時(shí)候雖然是以同時(shí)或者前后實(shí)施第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中的至少任意一個(gè)的開(kāi)閉與第1開(kāi)閉閥8A的開(kāi)閉的切換(例如第2開(kāi)閉閥9A從“開(kāi)”到“關(guān)”的切換、第1開(kāi)閉閥8A從“關(guān)”到“開(kāi)”的切換)的形式加以構(gòu)成， 但是對(duì)于該任意一個(gè)的切換動(dòng)作來(lái)說(shuō)還是包含在“維持連通/切斷將從氫生成器1送出的氣體提供給燃燒器2的氣體通道的開(kāi)閉閥為開(kāi)放的狀態(tài)”。但是，在關(guān)閉了第2開(kāi)閉閥9A 以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中的至少任意一個(gè)之后，再開(kāi)放第1開(kāi)閉閥8A的情況下兩個(gè)閥因?yàn)樽兂闪艘黄痍P(guān)閉的狀態(tài)，所以?xún)蓚€(gè)閥關(guān)閉的時(shí)間是以成為在燃料電池7的構(gòu)成部件(例如電解質(zhì)膜)上不受到損傷的規(guī)定時(shí)間的形式加以設(shè)定的。或者，也可以被構(gòu)成為，在一起開(kāi)放第1開(kāi)閉閥8A和第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B的同時(shí)，繼續(xù)由原料燃料供給器20進(jìn)行的向氫生成器1的原料燃料供給、向氫生成器 1的水供給以及來(lái)自于燃燒空氣供給器4的燃燒空氣的供給，從而執(zhí)行由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作。如以上所述，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100中，在燃燒器2發(fā)生熄火的時(shí)候，通過(guò)調(diào)整到開(kāi)放第1開(kāi)閉閥8A和第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中的至少任意一方的狀態(tài)，從而控制器30執(zhí)行由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作。另外，在燃料電池7發(fā)電過(guò)程中，在燃燒器2發(fā)生熄火的情況下的點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間被設(shè)定成比燃料電池系統(tǒng)100啟動(dòng)處理過(guò)程中的點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間來(lái)得短。該理由將在以下的敘述中加以說(shuō)明。此外，所謂“點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間”如果是以點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作來(lái)例示的話，那么是指持續(xù)使點(diǎn)火器的火花飛濺的點(diǎn)火動(dòng)作的時(shí)間，并不是指還包含中間加上燃燒器2預(yù)吹掃(由空氣進(jìn)行的吹掃)的重試點(diǎn)火動(dòng)作的總點(diǎn)火時(shí)間。在燃料電池系統(tǒng)100的啟動(dòng)處理過(guò)程中，因?yàn)槭窃趫?zhí)行點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作的狀態(tài)下，從比可燃范圍來(lái)得低的一側(cè)能夠漸漸地提高燃燒空氣以及燃燒燃料的混合氣體中的可燃成分的濃度，所以即使延長(zhǎng)點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間也不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。相對(duì)于此，因?yàn)檎J(rèn)為在燃料電池7發(fā)電過(guò)程中在燃燒器2發(fā)生熄火的情況下，存在于燃燒器2內(nèi)的燃燒空氣以及燃燒燃料的混合氣體中的可燃成分的濃度還在可燃范圍內(nèi)， 所以如果延長(zhǎng)點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間的話，那么像這樣的混合氣體由在點(diǎn)火動(dòng)作期間提供給燃燒器2的燃料氣體以及燃燒空氣而被擠出至燃燒器2的下游側(cè)，甚至還會(huì)有從燃燒廢氣路徑下游端的排氣口被排出至燃料電池系統(tǒng)100外的可能性。因此，在考慮了抑制可燃性氣體(可燃成分在可燃范圍內(nèi)的混合氣體)擴(kuò)散范圍的擴(kuò)大之后，從而優(yōu)選點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間被設(shè)定成比燃料電池系統(tǒng)100啟動(dòng)處理過(guò)程中的點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間來(lái)得短。另外，在考慮了抑制可燃性氣體擴(kuò)散范圍的擴(kuò)大之后，從而優(yōu)選僅以一次來(lái)執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，就能夠期待可燃性氣體的擴(kuò)散范圍停留在燃燒器2內(nèi)，所以能夠抑制可燃性氣體被排出至燃料電池系統(tǒng)100外。另外，點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間因?yàn)楸豢s短至規(guī)定時(shí)間(數(shù)秒的程度例如 “6秒”)，所以在這期間仍然能夠繼續(xù)燃料電池7的發(fā)電。因此，在由點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作再一次對(duì)燃燒器2進(jìn)行點(diǎn)火的情況下，不用中斷燃料電池系統(tǒng)100的發(fā)電工序就能夠繼續(xù)燃燒器2的燃燒。此外，在燃燒器2進(jìn)行點(diǎn)火的時(shí)候的對(duì)著火的判定是根據(jù)檢測(cè)器21的輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行的。另外，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100在點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間即使是超過(guò)了上述設(shè)定時(shí)間“6秒”而由點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作卻仍然不能夠使燃燒器2點(diǎn)著火的情況下，由控制器30執(zhí)行以下所述的燃料電池系統(tǒng)100的熄火異常停止處理。此外，燃燒器2沒(méi)有被點(diǎn)著火的時(shí)候的點(diǎn)火異常判定是根據(jù)檢測(cè)器21的輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行的。另外，這個(gè)設(shè)定時(shí)間“6秒”只不過(guò)是一個(gè)例子，只要是在點(diǎn)火動(dòng)作期間不讓含有可燃性氣體的混合氣體從排氣口排出的時(shí)間的話，那么就能夠根據(jù)機(jī)器的結(jié)構(gòu)和氣體流量作適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。在燃料電池系統(tǒng)100剛發(fā)生熄火異常停止之后，因?yàn)榭扇夹詺怏w存在于燃燒器2 內(nèi)，所以要進(jìn)行燃燒空氣處理器4的動(dòng)作并由空氣稀釋可燃性氣體從而使之排出至燃料電池系統(tǒng)100外。此外，在此情況下，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100也可以以比燃料電池7 發(fā)電過(guò)程中的燃燒空氣供給器4的操作量來(lái)得大的形式調(diào)整燃燒空氣供給器4的操作量。
由此，就能夠恰當(dāng)?shù)靥幚砣紵?內(nèi)的可燃性氣體。另外，在燃料電池系統(tǒng)100的熄火異常停止處理過(guò)程中雖然停止了向氫生成器1 提供原料燃料以及水，但是在氫生成器1內(nèi)仍然殘留著原料燃料和重整水。而且，在燃料電池系統(tǒng)100剛停止之后的氫生成器1中對(duì)進(jìn)行水蒸發(fā)以及由重整反應(yīng)進(jìn)行的氫氣的生成來(lái)說(shuō)還保有著充分的熱。因此，如同以往案例經(jīng)由燃料電池7的陽(yáng)極7A而連接于燃燒器2的第2氣體通道 9以及旁通于燃料電池7的第1氣體通道8 (旁通通道)如果被封閉的話，那么由于氫氣的生成和水蒸發(fā)引起的氣體量(氣體的摩爾數(shù))增加會(huì)使得氫生成器1內(nèi)壓和燃料電池7內(nèi)壓上升以至于有可能損壞氫生成器1和燃料電池7的構(gòu)造體。因此，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100是處于在停止向氫生成器1提供原料燃料以及水之后仍然開(kāi)放第1開(kāi)閉閥8A和第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中的至少任意一方的狀態(tài)。由此，在連通第1氣體通道8以及第2氣體通道9當(dāng)中的至少任意一個(gè)的狀態(tài)下， 即使是在進(jìn)行從燃燒空氣供給器4向燃燒器2提供燃燒空氣并以燃燒空氣來(lái)吹掃燃燒器 2內(nèi)期間也能夠抑制氫生成器1和燃料電池7的內(nèi)壓上升(以下稱(chēng)之為“過(guò)度升壓抑制動(dòng)作，，)。如果執(zhí)行了像這樣的過(guò)度升壓抑制動(dòng)作的話，那么就會(huì)有可能可燃性氣體經(jīng)由燃燒器2并通過(guò)排氣口從而被排出至燃料電池系統(tǒng)100外，但是本實(shí)施方式如同以上所述因?yàn)榇藭r(shí)使燃燒空氣供給器4動(dòng)作，所以可燃性氣體的濃度被稀釋從而就能夠?qū)⑾♂屃说臍怏w排出至燃料電池系統(tǒng)100外。此外，在此情況下，還考慮了由過(guò)度升壓抑制動(dòng)作而被排出的可燃性氣體中可燃性成分的量，從而也可以以可燃范圍內(nèi)的可燃性氣體不被排出至燃料電池系統(tǒng)100外的形式設(shè)定從燃燒空氣供給器4提供的空氣量(具體是燃燒空氣供給器4 的操作量)。如以上所述，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100具備使用原料燃料并由重整反應(yīng)來(lái)生成燃料氣體的氫生成器1、使用燃料氣體來(lái)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池7、加熱氫生成器1的燃燒器2、連通/切斷將從氫生成器1送出的氣體提供給燃燒器2的氣體通道的開(kāi)閉閥、將燃燒空氣提供給燃燒器2的燃燒空氣供給器4、設(shè)置于燃燒器2的點(diǎn)火器5、控制器30。在此，在本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100中上述氣體通道的一個(gè)例子可以是從氫生成器1送出的氣體旁通于燃料電池7從而被導(dǎo)入到燃燒器2的第1氣體通道8。在此情況下，上述開(kāi)閉閥的一個(gè)例子可以是連通/切斷第1氣體通道8的第1開(kāi)閉閥8A。另外，上述氣體通道另外的例子可以是從氫生成器1送出的氣體經(jīng)由燃料電池7從而被導(dǎo)入到燃燒器2的第2氣體通道9。在此情況下，上述開(kāi)閉閥另外的例子可以是連通/切斷第2氣體通道9的第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B。另外，也可以是在上述氣體通道的一個(gè)例子的第 2氣體通道9上只設(shè)置第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中任意一個(gè)的方式。在此情況下，上述開(kāi)閉閥另外的例子可以是被設(shè)置于第2氣體通道9的任意一個(gè)的開(kāi)閉閥(9A或者 9B)。特別是在沒(méi)有設(shè)置第1氣體通道8、第1開(kāi)閉閥8A以及第2開(kāi)閉閥9A的方式中，第3 開(kāi)閉閥9B作為上述開(kāi)閉閥而行使其功能。然后，燃燒器2被構(gòu)成為，在燃料電池7發(fā)電過(guò)程中例如將從第2氣體通道9提供的氣體作為燃燒燃料使用而進(jìn)行燃燒。另外，控制器30被構(gòu)成為，在燃料電池7發(fā)電過(guò)程中，在燃燒器2發(fā)生熄火的情況下，例如在開(kāi)放第1開(kāi)閉閥8A和第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中至少任意一方的狀態(tài)下，進(jìn)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，就能夠在開(kāi)放第1開(kāi)閉閥8A和第2開(kāi)閉閥9A以及第3開(kāi)閉閥9B當(dāng)中至少任意一方的狀態(tài)下，嘗試所謂進(jìn)行點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作的燃燒器2熄火后的點(diǎn)火動(dòng)作。因此，關(guān)于具備進(jìn)行使用蒸發(fā)水的重整反應(yīng)的氫生成器1的本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100，在燃燒器2發(fā)生熄火的情況下能夠比以往技術(shù)進(jìn)一步減少由于水蒸發(fā)而施加于燃料電池7的陽(yáng)極氣體通道的壓力損壞。(實(shí)施方式2)以下是一邊參照附圖一邊就有關(guān)本發(fā)明實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)例以及動(dòng)作例加以說(shuō)明。但是，以下的具體說(shuō)明不過(guò)是例示在“具體實(shí)施方式
”欄目開(kāi)頭所列舉的各個(gè)燃料電池系統(tǒng)的特征。例如，在將適當(dāng)?shù)膮⒄辗?hào)標(biāo)注于與特定了上述各個(gè)燃料電池系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)相同的術(shù)語(yǔ)上來(lái)說(shuō)明以下具體例子的情況下，該具體裝置為對(duì)應(yīng)于此的上述各個(gè)燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)要素的一個(gè)例子。因此，上述各個(gè)燃料電池系統(tǒng)的特征并不被以下的具體說(shuō)明所限定。[燃料電池系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例]圖2是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的方塊圖。在圖2中將相同的符號(hào)標(biāo)注于與實(shí)施方式1的燃料電池系統(tǒng)100的結(jié)構(gòu)部件相同的要素上從而省略對(duì)其結(jié)構(gòu)部件的具體說(shuō)明。如圖2所示，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)110相對(duì)于實(shí)施方式1的燃料電池系統(tǒng) 100追加了由從燃燒器2排出的廢氣與在第1傳熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)的第1傳熱介質(zhì)(例如液態(tài)水或者防凍液)的熱交換進(jìn)行的廢熱回收結(jié)構(gòu)。具體是本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)110具備從燃燒器2排出的廢氣進(jìn)行流動(dòng)的廢氣路徑10、第1傳熱介質(zhì)所流動(dòng)的第1傳熱介質(zhì)路徑201、在高溫廢氣與低溫第1傳熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換的第1熱交換器11。在第1傳熱介質(zhì)路徑201上設(shè)置有第1泵200，由此， 第1傳熱介質(zhì)在第1傳熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)。另外，在第1傳熱介質(zhì)路徑201上設(shè)置有第1蓄熱器202，由此，在第1傳熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)的第1傳熱介質(zhì)被蓄存于第1蓄熱器202中。此外，第1泵200的動(dòng)作是被控制器30所控制。廢氣成為在第1熱交換器11中的加熱流體。因此，從燃燒器2排出的廢氣被導(dǎo)入到廢氣路徑10，該廢氣使用第1熱交換器11冷卻。另外，第1傳熱介質(zhì)成為在第1熱交換器11中的受熱流體。因此，第1傳熱介質(zhì)由上述熱交換而被加熱，通過(guò)第1熱交換器11的高溫第1傳熱介質(zhì)進(jìn)入到第1蓄熱202并被蓄存于該處。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)楸慌懦鲋寥剂想姵叵到y(tǒng)110外的高溫廢氣被上述熱交換所冷卻，所以對(duì)于熱能回收來(lái)說(shuō)情況良好。另外，因?yàn)閺U氣的熱能夠被上述熱交換回收利用所以對(duì)于節(jié)能來(lái)說(shuō)情況良好。[燃料電池系統(tǒng)的動(dòng)作例]本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)110在燃料電池7發(fā)電過(guò)程中的燃燒器2熄火后的點(diǎn)火器5點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及在熄火異常停止處理的抑制升壓動(dòng)作過(guò)程中的至少任意一個(gè)中，根據(jù)第1泵200的動(dòng)作，經(jīng)由第1熱交換器11而來(lái)自排出的廢氣的熱回收由第1傳熱
16介質(zhì)來(lái)進(jìn)行。在燃燒空氣供給器4的動(dòng)作期間有燃料電池系統(tǒng)110的啟動(dòng)工序、發(fā)電工序以及停止工序，由通過(guò)在各個(gè)工序中的第1熱交換器11的第1傳熱介質(zhì)進(jìn)行的從廢氣的熱回收動(dòng)作的內(nèi)容將在以下作具體說(shuō)明。在燃料電池系統(tǒng)110的啟動(dòng)工序以及發(fā)電工序中實(shí)行在燃燒器2中的混合氣體的燃燒。在此，使第1泵200進(jìn)行工作，并且在第1傳熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)的第1傳熱介質(zhì)通過(guò)第1熱交換器11從由如此的燃燒而被高溫化的廢氣(在此是由混合氣體的燃燒所生成的燃燒廢氣)進(jìn)行熱回收。由此，排出至燃料電池系統(tǒng)110外的高溫廢氣被經(jīng)由第1熱交換器11的熱回收所冷卻。另外，在上述燃料電池7發(fā)電過(guò)程中的燃燒器2發(fā)生熄火后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及在熄火異常停處理的抑制升壓動(dòng)作中，燃料電池系統(tǒng)110的停止工序中，不進(jìn)行在燃燒器2中的混合氣體的燃燒。但是，即使是在該情況下高溫狀態(tài)的燃燒器2或者氫生成器1也還是作為廢氣的加熱源存在的。特別是在燃料電池系統(tǒng)110熄火異常停止處理剛開(kāi)始之后因?yàn)榧哟笕紵諝夤┙o器4的操作量而使得燃燒空氣的流速變快，所以很多的熱量從燃燒部2或者氫生成器1被廢氣(在此主要是燃燒空氣)帶出，并且廢氣有被高溫化的傾向。因此，在燃燒器2熄火后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及在熄火異常停止處理的抑制升壓動(dòng)作過(guò)程中的至少任意一個(gè)中，使第1泵200進(jìn)行工作，并且第1傳熱介質(zhì)經(jīng)由第1熱交換器11進(jìn)行從上述廢氣的熱回收。如以上所述，雖然不進(jìn)行在燃燒器2中的混合氣體的燃燒，但是在燃燒空氣供給器4的動(dòng)作期間優(yōu)選經(jīng)由第1熱交換器11實(shí)行由第1傳熱介質(zhì)進(jìn)行的從廢氣的熱回收動(dòng)作。如同以上所述，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)110具備進(jìn)行從燃燒器2排出的廢氣與第1傳熱介質(zhì)之間的熱交換的第1熱交換器11、第1傳熱介質(zhì)所流通的第1傳熱介質(zhì)路徑201、用于使第1傳熱介質(zhì)流動(dòng)于第1傳熱介質(zhì)路徑201的第1泵200、蓄存由第1傳熱介質(zhì)回收的熱的第1蓄熱器202。然后，控制器30以在由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作過(guò)程中、 以及在熄火停止處理過(guò)程中燃燒器2沒(méi)有燃燒的狀態(tài)下，在從燃燒空氣供給器4提供燃燒空氣期間的至少任意一方中，通過(guò)使第1泵200進(jìn)行動(dòng)作，從而經(jīng)由第1熱交換器11來(lái)實(shí)行由第1傳熱介質(zhì)進(jìn)行的廢氣的熱回收動(dòng)作。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在燃燒器2不進(jìn)行燃燒的由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作過(guò)程中、以及在熄火異常停止處理過(guò)程中燃燒器2不進(jìn)行燃燒的狀態(tài)下，在從燃燒空氣供給器4提供燃燒空氣期間的至少任意一方中，廢氣的冷卻由上述熱交換作恰當(dāng)實(shí)施。另外，廢氣的熱被上述熱交換所回收。(實(shí)施方式1、2的變形例)實(shí)施方式1的燃料電池系統(tǒng)100以及實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)110是在燃料電池7發(fā)電過(guò)程中燃燒器2發(fā)生熄火的情況下，控制器30被構(gòu)成為，進(jìn)行由原料燃料供給器 20進(jìn)行的原料燃料向氫生成器1的供給、向氫生成器1的水供給以及由燃燒空氣供給器4 進(jìn)行的向燃燒器2的燃燒空氣的供給，并且執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在由點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作再一次對(duì)燃燒器2實(shí)施點(diǎn)火的情況下，因?yàn)檫M(jìn)行了由原料燃料供給器20進(jìn)行的向氫生成器1提供原料燃料，所以具有能夠順利地進(jìn)行繼續(xù)燃料電池7的發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)。
相對(duì)于此，本變形例的燃料電池系統(tǒng)中，控制器30被構(gòu)成為，在燃燒器2發(fā)生熄火的時(shí)候停止由原料燃料供給器20進(jìn)行的的原料燃料向氫生成器1的供給、以及來(lái)自于水供給器(沒(méi)有圖示)的水供給中的至少任意一方。對(duì)于實(shí)行向氫生成器1停止提供原料燃料來(lái)說(shuō)，例如在由增壓泵構(gòu)成原料燃料供給器20的情況下，控制器30可以停止該增壓泵的動(dòng)作。對(duì)于實(shí)行向氫生成器1停止供給水來(lái)說(shuō)，例如在由泵構(gòu)成水供給器的情況下，控制器30 可以停止泵的動(dòng)作?？梢钥紤]為即使是停止由原料燃料供給器20進(jìn)行的向氫生成器1的原料燃料的供給、以及來(lái)自水供給器的水供給中的至少任意一方，殘留于氫生成器1內(nèi)的水也會(huì)由氫生成器1的余熱而生成水蒸汽，由伴隨于此的氫生成器1內(nèi)的體積膨脹而被擠壓的可燃性氣體繼續(xù)被提供給燃燒器2，從而由點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作就能夠進(jìn)行燃燒器2的點(diǎn)火。因此，即使是在該情況下仍然可以認(rèn)為具備進(jìn)行使用蒸發(fā)水的重整反應(yīng)的氫生成器1的本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)100、110在燃燒器2發(fā)生熄火的情況下能夠比以往技術(shù)更進(jìn)一步減少由于水蒸發(fā)而施加于燃料電池7陽(yáng)極氣體通道的壓力損壞。(實(shí)施方式2的其它變形例)以下是就有關(guān)被用于實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)110的廢熱回收結(jié)構(gòu)的各種各樣的變形例加以說(shuō)明。圖3和圖4以及圖5中無(wú)論哪一個(gè)都是表示被用于實(shí)施方式2的燃料電池系統(tǒng)的廢熱回收結(jié)構(gòu)的變形例的方塊圖。此外，在各個(gè)附圖中將相同的符號(hào)標(biāo)注于共通的要素上從而省略對(duì)共通要素詳細(xì)結(jié)構(gòu)的重復(fù)說(shuō)明。在圖3中顯示了以在二次冷卻系統(tǒng)中回收從燃燒器2排出的廢氣的熱，并在二次冷卻系統(tǒng)的第2蓄熱器212中蓄存該回收熱的形式加以構(gòu)成的廢熱回收結(jié)構(gòu)。第2熱交換器213從第1傳熱介質(zhì)路徑201的第1傳熱介質(zhì)回收熱，從第1傳熱介質(zhì)回收的熱被提供給第2傳熱介質(zhì)路徑211的第2傳熱介質(zhì)(例如液態(tài)水或者防凍液)。 也就是說(shuō)，第1傳熱介質(zhì)成為在第2熱交換器213中的加熱流體，第2傳熱介質(zhì)成為在第2 熱交換器213中的受熱流體。另外，由第2泵210的動(dòng)作使第2傳熱介質(zhì)路徑211的第2 傳熱介質(zhì)進(jìn)行流動(dòng)，由此，通過(guò)第2熱交換器213的高溫的第2傳熱介質(zhì)進(jìn)入到第2蓄熱器 212中并被蓄存于該處。圖3的燃料電池系統(tǒng)120以在燃燒器2不進(jìn)行燃燒的由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作過(guò)程中、以及在熄火異常停止處理過(guò)程中燃燒器2不進(jìn)行燃燒的狀態(tài)下，在從燃燒空氣供給器4提供燃燒空氣期間中的至少任意一方中，由控制器3的控制不僅僅使第1泵200進(jìn)行工作而且還使第2泵210進(jìn)行工作。由此，廢氣的熱最終被第2傳熱介質(zhì)所回收，其結(jié)果為廢氣的熱被蓄存于第2蓄熱器212中。在圖4中顯示了以在由第1傳熱介質(zhì)回收廢氣的熱的時(shí)候?qū)⒌?傳熱介質(zhì)的流入對(duì)象作為第ι旁通路徑222的形式進(jìn)行第1切換器221 (例如電磁式三通閥)的切換的廢熱回收結(jié)構(gòu)。第1旁通路徑222是以旁通于第1蓄熱器202的形式連接第1蓄熱器202上游的第1傳熱介質(zhì)路徑201和第1蓄熱器202下游的第1傳熱介質(zhì)路徑201的路徑。第1切換器221將通過(guò)第1熱交換器11的第1傳熱介質(zhì)的流入對(duì)象在第1蓄熱器202與第1旁通路徑222之間切換。放熱器220是從通過(guò)第1旁通路徑222的第1傳熱介質(zhì)進(jìn)行放熱的放熱器。圖4的燃料電池系統(tǒng)130以在燃燒器2不進(jìn)行燃燒的由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作過(guò)程中、以及在熄火異常停止處理過(guò)程中燃燒器2不進(jìn)行燃燒的狀態(tài)下，在從燃燒空氣供給器4提供燃燒空氣期間中的至少任意一方中，使第1泵200進(jìn)行工作的同時(shí)以將第1傳熱介質(zhì)的流入對(duì)象作為第1旁通路徑222的形式控制第1切換器221。由此，由第1傳熱介質(zhì)進(jìn)行回收的熱通過(guò)放熱器220而被放熱。在圖5中顯示了以在二次冷卻系統(tǒng)中回收從燃燒器2排出的廢氣的熱并在二次冷卻系統(tǒng)的第2蓄熱器212中蓄存該回收熱的形式加以構(gòu)成的廢熱回收結(jié)構(gòu)。另外，在二次冷卻系統(tǒng)中以旁通于第2蓄熱器212的形式設(shè)置連接第2蓄熱器212上游的第2傳熱介質(zhì)路徑211和第2蓄熱器212下游的第2傳熱介質(zhì)路徑211的第2旁通路徑232。另外，第2 切換器231將通過(guò)第2熱交換器213的第2傳熱介質(zhì)的流入對(duì)象在第2蓄熱器212與第2 旁通路徑232之間切換。放熱器230是從通過(guò)第2旁通路徑232的第2傳熱介質(zhì)進(jìn)行放熱的放熱器。圖5的燃料電池系統(tǒng)140以在燃燒器2不進(jìn)行燃燒的由點(diǎn)火器5進(jìn)行的點(diǎn)火動(dòng)作過(guò)程中、以及在熄火異常停止處理過(guò)程中燃燒器2不進(jìn)行燃燒的狀態(tài)下，在從燃燒空氣供給器4提供燃燒空氣期間的至少任意一方中，使第1泵200以及第2泵210進(jìn)行工作的同時(shí)以將第2傳熱介質(zhì)的流入對(duì)象作為第2旁通路徑232的形式控制第2切換器231。由此， 由第2傳熱介質(zhì)進(jìn)行回收的熱通過(guò)放熱器230而被放熱。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明是關(guān)于具備進(jìn)行使用蒸發(fā)水的重整反應(yīng)的氫生成器的燃料電池系統(tǒng)，是提供一種在燃燒器發(fā)生熄火的情況下比以往技術(shù)更加能夠減少由于水蒸發(fā)而施加于燃料電池陽(yáng)極氣體通道的壓力損壞的燃點(diǎn)料電池系統(tǒng)。因此，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)作為發(fā)電裝置能夠被利用于各種各樣的用途上，例如能夠被利用于家庭用或者業(yè)務(wù)用的燃料電池?zé)犭娐?lián)供系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種燃料電池系統(tǒng)，其特征在于， 具備使用原料燃料并由重整反應(yīng)來(lái)生成燃料氣體的氫生成器； 使用所述燃料氣體進(jìn)行發(fā)電的燃料電池； 加熱所述氫生成器的燃燒器；連通/切斷將從所述氫生成器送出的氣體提供給所述燃燒器的氣體通道的開(kāi)閉閥； 將燃燒空氣提供給所述燃燒器的燃燒空氣供給器； 設(shè)置于所述燃燒器的點(diǎn)火器；以及控制器，所述燃燒器被構(gòu)成為，在所述燃料電池的發(fā)電過(guò)程中使用從所述氣體通道提供的氣體來(lái)進(jìn)行燃燒，在所述燃料電池的發(fā)電過(guò)程中，所述燃燒器發(fā)生熄火的情況下，所述控制器在維持所述開(kāi)閉閥開(kāi)放的狀態(tài)下執(zhí)行所述點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。
2.如權(quán)利要求1所記載的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于， 具備將所述原料燃料提供給所述氫生成器的原料燃料供給器；在所述燃料電池發(fā)電過(guò)程中，所述燃燒器發(fā)生熄火的情況下，所述控制器在維持所述開(kāi)閉閥開(kāi)放的狀態(tài)下，執(zhí)行由所述原料燃料供給器進(jìn)行的所述原料燃料向所述氫生成器的供給、以及由所述燃燒空氣供給器進(jìn)行的向所述燃燒器的所述燃燒空氣的供給，并且執(zhí)行所述點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求1所記載的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒器通過(guò)所述點(diǎn)火動(dòng)作沒(méi)有點(diǎn)著火的情況下，所述控制器執(zhí)行所述燃料電池系統(tǒng)的停止處理。
4.如權(quán)利要求1所記載的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒器通過(guò)所述點(diǎn)火動(dòng)作沒(méi)有點(diǎn)著火的情況下，所述控制器控制所述燃燒空氣供給器的操作量使其大于所述燃料電池發(fā)電過(guò)程中的所述操作量。
5.如權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所記載的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于， 具備第1氣體通道，在該第1氣體通道中，從所述氫生成器送出的氣體旁通于所述燃料電池從而被導(dǎo)入到所述燃燒器；連通/切斷所述第1氣體通道的第1開(kāi)閉閥；第2氣體通道，在該第2氣體通道中，從所述氫生成器送出的氣體經(jīng)由所述燃料電池從而被導(dǎo)入到所述燃燒器；以及連通/切斷所述第2氣體通道的第2開(kāi)閉閥，所述控制器在開(kāi)放所述第1開(kāi)閉閥以及所述第2開(kāi)閉閥中的至少任意一者的狀態(tài)下， 執(zhí)行所述點(diǎn)火器的所述點(diǎn)火動(dòng)作。
6.如權(quán)利要求1或者2所記載的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于， 具備進(jìn)行從所述燃燒器排出的廢氣與傳熱介質(zhì)之間的熱交換的熱交換器； 所述傳熱介質(zhì)所流通的傳熱介質(zhì)路徑；用于使所述傳熱介質(zhì)路徑中的所述傳熱介質(zhì)流動(dòng)的泵；以及對(duì)由所述傳熱介質(zhì)回收的熱進(jìn)行蓄存的蓄熱器， 在由所述點(diǎn)火器進(jìn)行的所述點(diǎn)火動(dòng)作中，所述控制器使所述泵工作。
7.如權(quán)利要求1所記載的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于所述點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間比啟動(dòng)處理過(guò)程中的所述燃燒器的開(kāi)始燃燒時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作時(shí)間短。
全文摘要
本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)(100)，具備使用原料燃料并由重整反應(yīng)來(lái)生成燃料氣體的氫生成器(1)、使用燃料氣體來(lái)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池(7)、加熱氫生成器(1)的燃燒器(2)、連通/切斷將從氫生成器(1)送出的氣體提供給燃燒器(2)的氣體通道(9)的開(kāi)閉閥(9A、9B)、將燃燒空氣提供給燃燒器(2)的燃燒空氣供給器(4)、被設(shè)置于燃燒器(2)的點(diǎn)火器(5)、控制器(30)；燃燒器(2)被構(gòu)成為，在燃料電池(7)的發(fā)電過(guò)程中使用從氣體通道(9)提供的氣體來(lái)進(jìn)行燃燒；在燃料電池(7)的發(fā)電過(guò)程中，在燃燒器(2)發(fā)生熄火的情況下，控制器(30)在維持開(kāi)閉閥(9A、9B)開(kāi)放的狀態(tài)下，執(zhí)行點(diǎn)火器(5)的點(diǎn)火動(dòng)作。
文檔編號(hào)H01M8/10GK102369624SQ20108001474
公開(kāi)日2012年3月7日 申請(qǐng)日期2010年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者保田繁樹(shù), 楠村浩一, 田口清, 田村佳央 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社