專利名稱：氫生成裝置、燃料電池系統(tǒng)、及氫生成裝置的控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用于燃料電池系統(tǒng)，生成含氫氣體的氫生成裝置，尤其 涉及能夠穩(wěn)定地供給改性水的氫生成裝置、及使用其的燃料電池系統(tǒng)等。
背景技術：
燃料電池系統(tǒng)在內部具有改性部的氫生成裝置中，將城市煤氣或LPG 等至少含有由碳及氫構成的有機化合物的原料利用水蒸氣改性反應，生成 含氫氣體，將生成的含氫氣體供給于燃料電池，進行發(fā)電。
為了進行水蒸氣改性反應，需要原料和水。在此，相對于向上述改性 部的原料供給量的水的供給量由蒸氣/碳比(以下，稱為S/C)表示。例如， 原料為以甲烷為主成分的城市煤氣的情況下，S/C通常需要為2.5左右， 若比其小，則不能充分地進展水蒸氣改性反應，生成的氫量降低。
若氫量降低，則不能充分地供給燃料電池中所需的氫，不能進行燃料 電池中的發(fā)電。另外，若供給于改性部的S/C降低，則改性催化劑失活， 或含于原料的碳成分析出，碳附著于改性催化劑，導致催化劑性能降低， 或由于碳析出，導致氣體流路堵塞，氣體流路的壓力損失增大，發(fā)生不能 以規(guī)定量供給原料的不妥善情況。
另外，在水蒸氣改性反應后的含氫氣體中含有10%左右的一氧化碳， 該一氧化碳為燃料電池的正電極的中毒物質，因此，為了降低一氧化碳濃 度，在氫生成裝置中設置有在水蒸氣改性反應后進行轉化反應的轉化部。 轉化反應中將水和一氧化碳利用轉化反應變化為氫和二氧化碳，利用該反 應減少一氧化碳。
另外，若供給于氫生成裝置的S/C降低，則使用于轉化反應的水也減 少，因此，利用轉化反應減少的一氧化碳也減少。這樣，供給于燃料電池 的含氫氣體中的-一氧化碳濃度上升，燃料電池的正電極被一氧化碳中毒。
還有，在固體高分子型燃料電池的情況下， 一氧化碳濃度需要降低至10ppm以下，將通過了轉化部的含氫氣體進而在選擇氧化部中利用空氣等 氧化氣體進行選擇氧化反應。在這種情況下，若不能在改性部充分地減少
一氧化碳，選擇氧化后的一氧化碳濃度也不能降低至10ppm以下。
因此，供給于改性部的水(以下，稱為改性水)需要以能夠適當?shù)乇?持S/C的規(guī)定量供給。因此，通過在供給上述改性水的水路徑上設置流量 調節(jié)機構，使改性水的供給量穩(wěn)定，將其調節(jié)為該規(guī)定量(例如，參照專 利文獻1)。
專利文獻1:特開2004 — 6093號公報
然而，在所述以往的氫生成裝置中存在以下問題。
供給改性水的泵等改性水供給機構中空氣殘留(工7力S^)的情況下、 或改性水供給機構自身發(fā)生故障的情況下，不能以上述規(guī)定量供給改性水， 因此，發(fā)生如下所述的不妥善情況等，,供給于氫生成裝置的S/C降低， 如上所述地在氫生成裝置中阻礙含氫氣體的穩(wěn)定的生成，或改性催化劑失 活。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于所述以往的問題而做成的，其目的在于提供能夠穩(wěn)定地 供給改性水，能夠進行穩(wěn)定的含氫氣體的生成、和改性催化劑的失活的抑 制的氫生成裝置及使用其的燃料電池系統(tǒng)等。
鑒于上述以外的問題做成的第一本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，
具備改性器，其使用原料及水蒸氣，利用改性反應，生成含氫氣體；水 蒸發(fā)器，其生成供給于所述改性器的所述水蒸氣；第一水路徑，其使供給 于所述水蒸發(fā)器的改性水流過；第一泵，其用于將所述改性水向所述水蒸 發(fā)器供給；第二水路徑，其從所述泵的下游的所述第一水路徑或配置有所 述泵的所述第一水路徑分路；第一水罐，其為在所述第二水路徑中流過的 水的流出目的地；第一流量控制器，其設置于所述第二水路徑上；控制器， 其運行所述第一泵，并且，使水流向所述第二水路徑地控制所述第一流量 控制器。
由此，通過適當?shù)貓?zhí)行通過了第二水路徑的改性水的通過流動動作， 能夠消除泵的空氣殘留，或能夠進行泵的動作檢査，將改性水向改性器供給，因此，能夠將改性水穩(wěn)定地向改性器供給。
另外，第二本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，所述控制器在所述改 性器中不進行含氫氣體的生成動作的情況下進行所述控制。
由此，在改性器中不進行利用改性反應進行的含氫氣體的生成動作 時，能夠消除泵的空氣殘留，或能夠進行泵的動作檢查，因此，能夠在改 性器中執(zhí)行穩(wěn)定的含氫氣體的生成動作。
另外，第三本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，所述控制器在向所述 改性器供給所述改性水之前進行所述控制。
由此，在向所述改性器供給所述改性水之前，能夠消除泵的空氣殘留， 或能夠進行泵的動作檢査，因此，能夠在改性器中執(zhí)行穩(wěn)定的含氫氣體的 生成動作。
另外，第四本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，具備燃燒器，其加 熱所述改性器；冷凝器，其用于使從所述燃燒器排出的燃燒排氣中的水分 冷凝，所述第一水罐為貯存由所述冷凝器冷凝的水的回收水罐。
另外，第五本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，具備凈化器，其凈 化所述第一水罐的水；第二水罐，其貯存由所述凈化器凈化的水；所述第
二水罐為貯存所述改性水的罐，所述第一水路徑連接所述第二水罐和所述 改性器。
另外，第六本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，具備第二流量控制 器，其設置于所述第一水路徑上的、所述第一泵的下游，所述控制器運行 所述第-泵，并且，使從所述第一泵送出的所述改性水流入所述第二水路 徑地控制所述第一流量控制器及所述第二流量控制器。
另外，第七本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，所述第一流量控制器 為第一閥，所述第二流量控制器為第二閥，所述控制器在開始所述第一泵 的動作的情況下，開放所述第一閥，且關閉所述第二閥地進行控制。
由此，在消除了泵的空氣殘留的狀態(tài)下，能夠向改性器進行穩(wěn)定的改 性水的供給，因此，能夠在改性器中生成穩(wěn)定的含氫氣體。
另外，第八本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，所述控制器在起動處 理時進行所述控制。
另外，第九本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，所述控制器在停止處理時進行所述控制。
另外，第十本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，所述控制器在待機狀 態(tài)時進行所述控制。
另外，第十一本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，所述第一流量控制 器配設于所述第一泵的上方。
由此，利用浮力從第一流量控制器8容易地抽出從泵6抽出的空氣。
另外，第十二本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，具備第一水位傳 感器，其檢測所述第一水罐的水位；異常檢測器，其在所述控制時，基于 由所述第一水位傳感器檢測的水位的變化，檢測所述泵的異常。
由此，確認泵中沒有異常，能夠向改性器供給改性水，因此，能夠進 行向改性器的穩(wěn)定的改性水的供給。
另外，第十三本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，具備第二水位傳 感器，其檢測所述第二水罐的水位；異常檢測器，其在所述控制時，基于 由所述第二水位傳感器檢測的水位的變化，檢測所述泵的異常。
由此，確認泵中沒有異常，能夠向改性器供給改性水，因此，能夠進 行向改性器的穩(wěn)定的改性水的供給。
另外，第十四本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，具備第二罐，其 貯存在所述第一水路徑中流過的所述改性水；第三水路徑，其使從所述第 一罐供給于所述第二罐的水流過；第二泵，其設置于所述第三水路徑；加 熱器，其用于加熱向所述第二水路徑的分路部的上游的第一水路徑、所述 第二水路徑、所述第三水路徑、所述第一水罐及所述第二水罐的至少任一 個水路徑；外部空氣溫度檢測器，其檢測外部溫度，所述控制器在檢測出 所述溫度檢測器為規(guī)定的閾值以下的溫度的情況下，作為凍結防止運行， 運行所述加熱器、所述第一泵及所述第二泵，并且，使從所述第一泵送出 的改性水流入所述第二水路徑地控制所述第一流量控制器及所述第二流 量控制器。
由此，能夠防止在第一水路徑內存在的改性水的一部分及第二水路徑 內的改性水的凍結。
另外，第十五本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，所述加熱器是通過 設置于至少收容所述第三水路徑、所述第一水罐及所述第二水路徑的框體的規(guī)定的面上的、利用放射熱進行加熱的加熱器。
另外，第十六本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，具備所述1 5 中任一項所述的氫生成裝置；使用由所述氫生成裝置供給的含氫氣體，進 行發(fā)電的燃料電池。
由此，通過向改性器的改性水的穩(wěn)定的供給，穩(wěn)定地生成含氫氣體， 因此，能夠穩(wěn)定地運行燃料電池。
另外，第十七本發(fā)明的氫生成裝置，其特征在于，該氫生成裝置具備: 改性器，其使用原料及水蒸氣，利用改性反應，生成含氫氣體；水蒸發(fā)器， 其生成供給于所述改性器的所述水蒸氣；第一水路徑，其使供給于所述水 蒸發(fā)器的改性水流過；第一泵，其用于將所述改性水向所述水蒸發(fā)器供給; 第二水路徑，其從所述泵的下游的所述第一水路徑或配置有所述泵的所述 第一水路徑分路；第一水罐，其為在所述第二水路徑中流過的水的流出目 的地；第一閥，其設置于所述第二水路徑上；第二閥，其設置于所述第一 水路徑上，
所述控制方法包括在所述改性器中不進行含氫氣體的生成動作的情 況下，運行所述第一泵，并且，使從所述第一泵送出的所述改性水流入所 述第二水路徑地開放所述第一閥，且關閉所述第二閥地進行控制的工序。
由此，通過適當?shù)貓?zhí)行通過了第二水路徑的改性水的通過流動動作， 能夠消除泵的空氣殘留，或能夠進行泵的動作檢查，能夠將改性水向改性 器供給，因此，能夠將改性水穩(wěn)定地向改性器供給。
根據(jù)本發(fā)明可知，向改性器穩(wěn)定地供給改性水，因此，能夠進行穩(wěn)定 的氫的生成或改性催化劑的失活的抑制。


圖l(a)是表示本發(fā)明的實施方式l中的氫生成裝置的結構的示意圖。
圖l (b)是表示第一水罐2的內部結構的示意圖。
圖2是表示本發(fā)明的實施方式1中的氫生成裝置的另一結構的示意圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施方式2中的氫生成裝置的結構的示意圖。 圖4是表示本發(fā)明的實施方式2中的氫生成裝置的另一結構的示意圖。
圖5是表示本發(fā)明的實施方式3中的氫生成裝置的結構的示意圖。 圖6是表示本發(fā)明的實施方式3中的氫生成裝置的另一結構的示意圖。
圖中l(wèi)一改性器；la—水蒸發(fā)器；lb —燃燒器；1C一冷凝器；2 —第 一水罐；2a—溢流管；2b —開放部；3 —水凈化器；4一第二水罐；5 —第 一水路徑；6、 66、 166、 266 —泵；7 —第二水路徑；8 —第一流量控制器； 9一控制器；9a—異常檢測器；IO —第二流量控制器；ll一第一水位傳感 器；12 —第二水位傳感器；20 —轉化器；30 — 一氧化碳氧化器；40 —燃料 電池；51、 52 —加熱器；85 —框體；90 —面加熱器。
具體實施例方式
(實施方式1)
以下，參照附圖，說明實施方式l。
圖l(a)是表示本發(fā)明的實施方式1的氫生成裝置的結構的示意性圖。
氫生成裝置具備使城市煤氣、LPG、燈油等至少含有將碳及氫作為
構成元素含有的有機化合物的原料、和水蒸氣發(fā)生水蒸氣改性反應，生成
含氫氣體的改性器l;利用轉化反應，將在改性器1生成的含氫氣體中的 一氧化碳減少的轉化器20;將通過了轉化器20后的含氫氣體中的一氧化 碳減少至適合燃料電池40中的利用的濃度的一氧化碳氧化器30。進而，
具備由水生成供給于改性器l的水蒸氣的水蒸發(fā)器la;用于將改性器l
設為適合水蒸氣改性反應的溫度的燃燒器lb。還有，在本實施方式的氫生 成裝置中，利用從上述燃燒器lb排出的燃燒排氣，加熱水蒸發(fā)器la、轉 化器20、及一氧化碳氧化器30。另外，改性器1不僅可以進行水蒸氣改 性反應，而且還可以設為注入空氣而自動熱方式等。另外，與本實施方式 的氫生成裝置聯(lián)動的、利用氫的設備不限于燃料電池40，根據(jù)聯(lián)動的設備 的種類，不使用轉化器20或一氧化碳氧化器30而省略的結構也無妨。在 本實施方式中，為了在作為燃料電池40的固體高分子型燃料電池中進行 氫利用，將一氧化碳氧化器30后的含氫氣體中的一氧化碳濃度設為10ppm 以下。如圖l (a)所示，為了在改性器l生成氫，需要原料和水的供給，在 本實施方式中，對水的穩(wěn)定供給進行敘述。在氫生成裝置中利用的水首先
貯存于第二水罐4中。第二水罐4的水使用從自來水等外部的基礎設施(^ 乂7，)供給的水、或將用冷凝器冷凝來自燃燒器lb的燃燒排氣或來自 燃料電池40的排氣中的水分再利用的水。
在本實施方式的氫生成裝置中，在冷凝器lc中回收來自燃燒器lb的 燃燒排氣中的水分，將回收的水貯存于第一水罐2中，為了除去在第一水 罐2的回收水中含有的雜質，利用水凈化器3將第一水罐2的水凈化后， 供給于第二水罐4。水凈化器3例如具備未圖示的活性炭過濾器及離子交 換樹脂，用活性炭過濾器除去以氯離子等雜質離子或硫作為構成元素含有 的有機物等，只要是能夠除去這些水中的雜質，過濾器的種類或順序可以 是任意的。
貯存于第二水罐4的凈化水通過泵6運行，通過第一水路徑5，供給 于水蒸發(fā)器la，用水蒸發(fā)器la變換為水蒸氣后，供給于改性器l。還有， 第一水罐2的上方朝向大氣開放，并通過溢流管2a與第二水罐4連通， 第二水罐4內規(guī)定水位以上的水通過該溢流管2a溢流而流向第一水罐2。 由此，第一水罐2及第二水罐4內被保持與大氣壓相同的壓力。
由S/C表示另行供給于改性器1的原料和水的比例。作為原料，例如， 使用以甲烷為主成分的城市煤氣的情況下，在改性器l中的改性反應中， 需要最低限度的S/C:2.0左右，在其以下的狀態(tài)下，用改性器l內的燃燒 器lb加熱改性催化劑，進展水蒸氣改性反應的情況下，由于水不足，原 料在設置于改性器l內部的改性催化劑層或其下游側分解，析出碳。若該 碳覆蓋改性催化劑，則改性催化劑失活，不能生成充分地富有氫的氣體。
另外，若碳在改性催化劑的下游側析出，則含氫氣體的流路被堵塞， 不能向利用含氫氣體的設備(本實施方式的情況下為燃料電池40)供給必 要的規(guī)定量的含氫氣體。另外，若含氫氣體的流路由于碳析出而堵塞，流 路的壓力損失增大，供給原料所需的壓力增加。若那樣，則供給原料的泵 (省略圖示)等設備的消耗電力增加，氫生成裝置的效率變差。另外，碳 析出量進而增加，氣體流路的壓力損失比供給原料的泵的能力變大的情況 下，不能供給原料。進而，在改性器1中沒有使用于改性反應的水蒸氣使用于轉化器20 中的轉化反應中。若向轉化器20供給的水蒸氣量降低，則不能利用轉化
反應充分地降低一氧化碳，不適合作為燃料電池40中使用于發(fā)電的可燃氣體。
另外，在那樣的可燃氣體供給于燃料電池40的情況下，由于沒有減 少的一氧化碳，燃料電池40的正電極催化劑中毒，不能發(fā)電。還有，在 本實施方式中，供給于改性器l的水蒸氣中沒有使用于改性反應的量供給 于轉化器20，但將向改性器l供給的水路徑在中途分路，或形成為其他水 路徑，分別供給也無妨。
由于以上的利用，在本實施方式中，控制泵6，使向改性器l供給的 改性水含有余量成為S/C=2.5 3.0。還有，該S/C的最佳范圍根據(jù)原料的 種類或氫生成裝置的結構而不同，因此，不限定于上述范圍。
以上的結構及動作與以往技術相同，但如背景技術項中的說明，在所 述氫生成裝置中，在泵6發(fā)生空氣殘留的情況下，即使以與不發(fā)生空氣殘 留的情況相同的能力運行泵6，從泵6向改性器1供給的水的流量也變動。 即，在利用流量計等流量檢測器測量用泵6供給的改性水的流量，向泵6 的動作能力進行反饋等而運行的情況下，也發(fā)生空氣殘留，則測量到含有 空氣的狀態(tài)的改性水的流量。由此，流量檢測器不能正確地測量改性水自 身的流量，從泵6供給的水量從目標值偏離。
因此，在本實施方式中，其特征在于，作為空氣殘留的對策，在氫生 成裝置的起動處理時，在向改性器l的水供給開始前，實施泵6的抽空氣 動作。以下，說明為此的結構的動作，并且，由此，說明本發(fā)明的氫生成 裝置的控制方法的一實施方式。
在抽空氣動作時，利用控制器9控制在第二水路徑7上設置的第一流 量控制器8及在第一水路徑5上設置的第二流量控制器10，使利用泵6 送出的水在泵6的下游通過從第一水路徑5分路的第二水路徑7，流向第 一水罐2。
還有，上述"利用泵6送出的水通過第二水路徑7，流向第一水罐2" 并不是一定指利用泵6送出的水的全部流入第二水路徑7的情況，還包括 利用泵6送出的水的大部分通過第二水路徑7，向第一水罐2流出的情況。從而，進行上述抽空氣動作的時刻設在向改性器l的水供給開始前，但該 水供給開始前是指以改性器l中的改性反應等目的，將利用泵6送出的水 基本上以總量通過第一水路徑5而向改性器1供給開始之前。還有，利用
泵6送出的水大部分流入第二水路徑7，剩余部分流向第一水路徑5的情 況下，通過第一水路徑5供給于改性器1的改性水的量優(yōu)選改性催化劑的
失活不顯著進行的程度的少量。這是因為，例如，在上述抽空氣動作時，
水蒸發(fā)器la的溫度為不能使水蒸發(fā)的程度的低溫的情況下，改性水直接 供給于改性催化劑，因此，高溫化的改性催化劑上引起水蒸發(fā)，但直接供 給于改性催化劑的改性水的量多的情況下，由于水蒸發(fā)時的膨脹壓，改性 催化劑從擔載體脫離，可能失活。
在此，作為第一流量控制器8及第二流量控制器10，具體來說均使用 閥，但這些可以為能夠連續(xù)地調節(jié)針形閥等的開度的閥，也可以為僅維持 開閉的任一方的狀態(tài)的開閉閥。在這種情況下，使用這些閥，控制閥的開 度，使第二水路徑7的流路阻力比向第二水路徑7分路的分路部的下游的 第一水路徑5的流路阻力小，使利用泵6送出的水通過第二水路徑7，流 向第一水罐2。還有，該閥分別相當于本發(fā)明的第一閥及第二閥。
另外，第一流量控制器8及第二流量控制器10進而不限定于閥。只 要是具有能夠使流向第一水罐2的水比流向改性器1的水多的功能的機 構，就可以是任意的。例如，可以為泵等。以下，在圖1 (a)所示的結構 中，形成為第一流量控制器8和第二流量控制器IO—同開閉的電磁閥。
還有，在本實施方式的氫生成裝置中，利用控制器9的控制，打開第 一流量控制器8，關閉第二流量控制器IO，由此從泵6送出的水僅流向第 二水路徑7。
還有，在這種情況下，通過第一流量控制器8及第二流量控制器10 的控制，從泵6供給的水導向第二水路徑7，經過第二水路徑7流向第一 水罐2。
在此，如圖l (b)所示，第二水路徑7的配管的端部向第一水罐2的 內部開口，因此，從泵6供給的水與空氣一同注入第一水罐2內，但第一 水罐2通過在頂部設置的開放部2b向大氣開放，因此，空氣從第一水罐2 向外部抽出。還有，在上述抽空氣動作時，以使第二水罐4內的水位不降低至空氣混入泵6的程度的方式，若第二水罐4內的水降低至規(guī)定的水位
以下，運行泵66，將第一水罐2內的水向水凈化器3輸送，經過第二水罐
4，從泵6經過第一流量控制器8，向第一水罐2供給。
通過執(zhí)行以上的動作，進行從第一水罐2導向泵6的水的抽空氣。 還有，在執(zhí)行上述抽空氣動作時，優(yōu)選從泵6送出比開始向改性器1
的供給水時供給的水量多的水量。這是因為，通過這樣運行，容易從泵6
抽出空氣。
另外，在本實施方式的氫生成裝置中，使進行了抽空氣的水經由第二 水路徑7向第一水罐流出，但由此能夠降低對水凈化器3的負荷。其理由 如下所述。
將進行了抽空氣的水向氫生成裝置的外部排出而廢棄也可，但在那種 情況下，需要從自來水的基礎設施供給與所述舍棄量相等的水。所述水包 含氯離子等雜質，不適合直接供給于氫生成裝置，因此，終究需要利用水 凈化器3來凈化。
在本實施方式中使用于水凈化器3的離子交換樹脂的情況下，壽命在 處理自來水的情況下為12L左右，在一次抽空氣動作中舍棄10cc的水的 情況下，每一天起動一次來說， 一年中從外部供給3650cc的水。那樣的 話，僅由于抽空氣動作，離子交換樹脂的壽命也只有3.3年。由此，導致 離子交換樹脂的維護的頻度增加，維護的成本增加，經濟性變差。
因此，在本實施方式的氫生成裝置中，使用于抽空氣的水再次返回設 置有水凈化器3的凈化水路徑。具體來說，通過第二水路徑7而向第一水 罐2流出的水通過泵66的動作，經由水凈化器3后，供給于第二水罐4。 在此，供給于水凈化器3的水已經流過水凈化器3，成為凈化水，因此， 與將從基礎設施補給于第一水罐2的水導入水凈化器3的情況相比，降低 水凈化器3的負荷。
還有，在上述說明中，含有空氣的水經由第二水路徑7流向第一水罐 2，但不經由第一水罐2，供給于第二水罐4也可。更具體來說，設置作為 圖中由虛線所示的水路徑A的配管，流向第二水罐4也可，設置作為圖中 山虛線所示的水路徑B的配管，送回從第一水罐2至第二水罐4之間的配 管也可。這是因為第二水罐4經由溢流管2a與第一水罐2連通，向大氣開放，因此，將第二水路徑7的內水的流出目的地作為第二水罐4，也
能夠進行抽空氣。g卩，第二水路徑7只要是構成為含于從本水路徑流出的
水中的空氣最終通過大氣放出，就可以為任意結構。
進而，如圖2所示，形成為在第一水路徑5上省略第二流量控制器10 的結構也無妨。在這種情況下，控制器9在抽空氣動作時，控制第一流量 控制器10，使向第二水路徑7流入的水的流量增加，但此時，以從泵6 送出的改性水的大部分流向第二水路徑7的方式設計第一水路徑5及第二 水路徑7的流路阻力。由此，在抽空氣動作時，即使在水蒸發(fā)器la的溫 度為不能使水蒸發(fā)的程度的低溫的情況下向改性催化劑直接供給改性水， 也由于是微量，即便在高溫化的改性催化劑上引起水蒸發(fā)，也抑制改性催 化劑顯著失活的可能性。
另外，向改性器1側供給的水量從S/C的觀點來說，應設為適當?shù)姆?圍(S/C=2.5 3.0)。因為，向改性器l供給大量的水的情況下，大量的水 在水蒸發(fā)器la蒸發(fā)，但水在控制溫度比改性器l'低的轉化器20或一氧化 碳氧化器30內的催化劑或流路上結露，導致催化劑失活，或流路內被結 露水閉塞，氣體難以流通，發(fā)生如上所述的不妥善情況等。另外，與改性 器1連接的水蒸發(fā)器la的能力相對于水的供給量低的情況下，水蒸發(fā)器 la被水過剩地冷卻，可能不能產生必要的量的水蒸氣。那樣的話，原料中 的碳在改性器1內析出，使改性器1變差。
其次，用于抽空氣而運行泵6的時間根據(jù)被設想為吻合泵6的空氣的 量或泵6的能力而不同，但在本實施方式中設為30秒。還有，只要是消 除泵6的空氣殘留，就可以為任意的時間，但為了削減消耗能量或縮短起 動時間，優(yōu)選設定為短的時間。
其次，作為進行抽空氣動作的時刻，在氫生成裝置的起動處理時，在 向改性器1的改性水供給開始前進行，但向改性器1的改性水的穩(wěn)定供給 對氫生成裝置的功能產生最大的影響的期間是改性反應時，因此，可以為 改性器1的改性反應前的起動動作時。例如，在改性反應前，至少對改性 器l內進行水蒸氣清除的動作地構成的氫生成裝置的情況下，在水蒸氣清 除時，改性水的流量的變動不引起大的技術問題，因此，在水蒸氣清除前 (即向改性器1的水供給開始前)不進行抽空氣動作，在之后的改性反應前進行上述抽空氣動作，也得到作為本發(fā)明的目的的效果。
另外，作為進行抽空氣動作的時刻的其他例子，也可以在氫生成裝置 的停止處理時或結束停止處理后，開始接下來的起動處理之前的待機狀態(tài) 時進行。另外，必要的是，在氫生成裝置的情況下，只要是改性器l不進 行含氫氣體的生成動作(即改性反應)的情況下就可以以任意的時刻來進 行抽空氣動作。尤其，在氫生成裝置的運行中，在第一水罐2中貯存來自 燃燒排氣的冷凝水，因此，第一水罐2、第二水罐4及與這些連接的水路
徑(也包含第一水路徑5)內的水溫比室溫高，水中的溶氧容易作為氣泡
產生，因此，優(yōu)選與待機狀態(tài)相比，在氫生成裝置的停止處理時執(zhí)行抽空 氣動作。
另外，即使以上述時刻執(zhí)行抽空氣動作，氫生成裝置結束起動處理， 進行正常運行的期間，也可能裝置內的水路徑的溫度上升，導致水的溶氧
溶解析出，發(fā)生空氣殘留。因此，控制器9使用未圖示的計時器等，按預
先規(guī)定的時間，自動進行抽空氣的控制也可。在這種情況下，第一流量控
制器8至少使用能夠調節(jié)開度的閥，控制器9使導入第二水路徑7的水量 上升地提高閥的開度，但以在此時維持與抽空氣動作前相等的S/C的方式， 將泵6的操作量控制為比抽空氣動作前的正常運行中的控制操作量更高。 具體來說，抽空氣動作前的正常運行時，控制為規(guī)定的目標操作量的情況 下，在抽空氣動作中，將比該目標操作量高5%的操作量作為目標操作量 設定，利用控制器9控制泵6的操作量，使其成為該高5%的操作量。
另外，就第一流量控制器8的配置來說，設置于泵6的上方的位置為 佳。通過這樣，通過浮力從第一流量控制器8容易地抽出從泵6抽出的空
如上所述，根據(jù)本實施方式的氫生成裝置可知，抑制供給于改性器1 的改性水流過的水路徑上設置的水供給器(泵)的空氣殘留，向改性器1 穩(wěn)定地供給成為最佳S/C的適當量的改性水，從而能夠抑制改性催化劑的 失活。另外，在將本實施方式的氫生成裝置使用于燃料電池系統(tǒng)的情況下， 利用氫生成裝置將含氫氣體向燃料電池40穩(wěn)定地供給，因此，能夠進行 穩(wěn)定的運行。
還有，在上述說明中，改性器l相當于本發(fā)明的改性器，水蒸發(fā)器la相當于本發(fā)明的水蒸發(fā)器，燃燒器lb相當于本發(fā)明的燃燒器，冷凝器lc 相當于本發(fā)明的冷凝器。第一水罐2相當于本發(fā)明的第一水罐。另外，水 凈化器3相當于本發(fā)明的凈化器，第二水罐4相當于本發(fā)明的第二水罐。
另外，第一水路徑5相當于本發(fā)明的第一水路徑，泵6相當于本發(fā)明的泵， 第二水路徑7、水路徑A及B相當于本發(fā)明的第二水路徑。另外，第一流 量控制器8相當于本發(fā)明的第一流量控制器，第二流量控制器10相當于 本發(fā)明的第二流量控制器，控制器9相當于本發(fā)明的控制器。
還有，在上述結構中，作為泵6配置于第一水路徑5上即第一水路徑 5和第二水路徑7的分路部的上游側的結構進行了說明，但設置于與分路 部一致的部位也可。即，構成為水路徑在泵6內分路也無妨。必要的是， 只要是在抽空氣動作時，能夠向第一水路徑5和第二水路徑7引導改性水 的結構，其具體配置不特別限定。 (實施方式2)
在本發(fā)明的實施方式2的氫生成裝置中，進行泵6的動作檢査，在泵 6的驅動部發(fā)生固著等異常時，將其檢測出。
圖3是本發(fā)明的實施方式2的氫生成裝置的結構圖。但是，對與圖1 或2相同或相稱的部分，標注相同符號，省略詳細的說明。
本實施方式的氫生成裝置具備用于檢測第一水罐2的水位的第一水 位傳感器ll;基于第一水位傳感器11的檢測的水位，檢測異常的異常檢 測器9a，控制器9基于異常檢測器9a的檢測，進行控制動作。在本實施 方式中，第一水位傳感器11是為了在氫生成裝置的運行時，管理第一水 罐的水量而使用的傳感器，但僅為了特殊化泵6的動作檢查，分別獨立設 置也無妨。
作為第一水位傳感器ll，有浮子式水位計、電極式水位計、光學式水 位計、壓力式水位計等各種方式，但只要是能夠檢測水位，就可以為任意 的水位計。在本實施方式中，使用浮子式水位計。在浮子式中，通過基于 幵關的打開/關閉的二值來判斷水位的變化，因此，在一個浮子式水位計的 情況下，通過確認根據(jù)水位的變化，開關是否從關閉向打開移動來判斷是 否能夠在泵6沒有異常的情況下正確地供給改性水。還有，第一水位傳感 器相當于本發(fā)明的第一水位傳感器。以下，說明本實施方式2的氫生成裝置的動作。
作為泵6的動作檢查方法，利用控制器9，以利用泵6送出規(guī)定量的 水的操作量運行的同時，調節(jié)第一流量控制器8和第二流量控制器10，由 此使從泵6輸送的水經由第二水路徑7流向第一水罐2。由此，第一水罐 2內的水增加，由第一水位傳感器檢測的水位變化(上升)。
在該水位的變化(上升)與由對應于運行泵6的操作量的規(guī)定流量引 起的變化(上升)相等的情況下，可以判斷為泵6正確地運行，在不對應 于上述規(guī)定流量的水位的變化的情況下，判斷為泵6發(fā)生了固著或故障， 檢測為異常。在本實施方式的情況下，若作為浮子式水位計的第一水位傳 感器11根據(jù)對應于泵的操作量的水位的變化，開關從打開向關閉切換， 則判斷為進行了正常運行，但泵6發(fā)生了固著或故障的情況下，對泵的操 作量產生的實際的水位的變化小，不切換開關，該狀態(tài)被異常檢測器9a
在異常的情況下，若直接運行氫生成裝置，則使氫生成裝置變差，不 能生成正常的含氫氣體，因此，構成為上述泵6的動作檢查在氫生成裝置 的起動處理中執(zhí)行的情況下，控制器9停止運行，利用異常報知器(未圖 示)發(fā)出異常的報知等，催促泵6的更換或修理。另外，構成為上述泵6 的動作檢查在氫生成裝置的待機狀態(tài)時執(zhí)行的情況下，控制器9將氫生成 裝置的運行設為不允許狀態(tài)，并且，利用異常報知器發(fā)出異常的報知，將 h述不允許狀態(tài)不解除至泵6的更換或修理的結束，消除泵6的異常后， 利用控制器9運行氫生成裝置的運行。還有，上述氫生成裝置的運行的不 允許狀態(tài)是指即使?jié)M足氫生成裝置的起動條件，也不開始起動處理的狀 態(tài)。
另外，利用第一水位傳感器11從泵6被過度地供給水的情況下，也 應判斷為上述異常。作為第一水位傳感器11使用一個浮子式水位計的情 況下，若泵6過度地供給水，則從上述打開向關閉的切換的時刻比正常地 運行的情況早。因此，在異常檢測器9a中，使用未圖示的計時器等，測 量從泵6的運行幵始至第一水位傳感器11的開關的從打開向關閉的切換 的時間，與預先記錄的正常運行時的時間相比，測量的時間比該時間短的 情況下，可以判斷為泵6過剩地供給了水。還有，作為由泵6送出的水量確認器，代替第一水位傳感器ll，使用
圖4所示的在第二水罐4設置的第二水位傳感器12也無妨。第二水位傳 感器12也與第一水位傳感器11相同地，利用用于第二水罐4的水位管理 的水位計，但特殊化泵6的水量檢測，分別獨立設置也無妨。還有，第二 水位傳感器12與第一水位傳感器11相同地，只要是能夠檢測水位的變化， 就可以為任意的方式。在此，使用浮子式水位計。
基于第二水位傳感器的泵6的動作檢査方法與第一傳感器的情況相同 地，以送出規(guī)定流量的水的操作量運行泵6的同時，利用第二水位傳感器 12檢測第二水罐4的水位的變化(水位降低)而進行。與此同時，泵66 也以一定的操作量運行，由此控制為將對應于泵6的水量向第二水罐4抽 水。但是，只要是第一水罐2 水凈化器3 第二水罐4之間的水路徑以 對應于泵6的操作量的流量供給水的配置，省略泵66的動作或結構也可。 還有，第二水位傳感器12相當于本發(fā)明的第二水位傳感器。
這樣，通過第二水位傳感器12的水位檢測，判斷泵6是否正常地運 行，在^6沒有正常地運行的情況下，檢測為異常。異常檢測后的氫生成 裝置的動作與使用了第一水位傳感器11的情況相同。
還有，本發(fā)明的第二水路徑與第二水罐4連接(相當于圖1的虛線所 示的水路徑A)的情況下，水從位于第二水位傳感器12的第二水罐4經 由泵6返回過來，因此，不能檢測泵6的動作檢查。因此，在進行泵6的 動作檢查的情況下，從本發(fā)明的第二水路徑輸送的水應送往第二水罐4以 外的場所。
其次，敘述進行泵6的動作檢查的時刻。
基本上與實施方式l的氫生成裝置的抽空氣動作的情況相同地，在改 性器1中沒有進行含氫氣體的生成動作(即，改性反應)的情況下，或向 改性器開始水的供給之前的情況下，可以為任意的時刻。
在本實施方式中，在氫生成裝置的停止處理中或停止處理結束后的待 機狀態(tài)下，進行泵6的動作檢査。其利用如下所述。即，這是因為在本 實施方式中，為了氫生成裝置的低成本化，作為第一水位傳感器11或第 二水位傳感器12，使用水位檢測的精度低的浮子式水位計，但如果不使大 量的水流動，則不能發(fā)現(xiàn)水位的變化，因此，根據(jù)將要開始起動之前的氫生成裝置的溫度條件(在剛停止后的再次起動等起動開始前，氫生成裝置 為高溫的情況)，泵6的動作檢査所需的時間有時相對于從起動開始至改 性水供給開始的時間長。
另外，在起動處理時開始改性反應之前，或向改性器l開始改性水的 供給之前，實施泵6的動作檢查也無妨。還有，在這種情況下，作為第一 水位傳感器11或第二水位傳感器12，使用水位檢測的精度高的傳感器的
情況下，能夠在短時間內進行泵6的動作檢查，因此，將要開始起動之前
的氫生成裝置在高溫狀態(tài)下開始起動處理，在比通常短的時間內向改性反
應轉移的情況下也能夠應對，因此優(yōu)選。還有，在起動處理時進行泵6的
動作檢查的情況與在停止處理時或待機狀態(tài)時進行動作檢查的情況相比，
在泵6中有異常的情況下，可以確認在氫生成裝置中將要開始改性反應之
前的狀態(tài)，因此，從確保氫生成裝置的穩(wěn)定運行的方面來說更優(yōu)選。
另外，在上述說明中，第一水位傳感器11或第二水位傳感器12判斷 由一個浮子式水位計是否進行了水的供給、或是否過剩地供給，但使用多 個浮子式水位計，或使用光學水位計等，能夠測量多個液面的水平面或連 續(xù)的液而的情況下，能夠提高泵6的動作的判斷精度。 (實施方式3)
本發(fā)明的實施方式3的氫生成裝置進行外部的溫度檢測，防止外部空 氣溫度的降低等引起的氫生成裝置內的包括回收水、凈化水等的水路徑、 尤其第一水路徑5至第二水路徑7、還有第一水罐2為止的水路徑的水路 徑的凍結。
圖5是包含本發(fā)明的實施方式3的氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)的結構 圖。其中，對與圖1或2相同或相稱的部分標注相同的符號，省略詳細的 說明。
在本實施方式3中，設置有在燃料電池系統(tǒng)的框體85的外側即暴露 于外部空氣中的部位設置的、用于檢測外部空氣溫度的溫度傳感器13，控 制器9基于溫度傳感器13檢測的溫度，進行控制動作。
作為溫度傳感器13，有利用熱電偶或熱敏電阻的傳感器等各種方式， 但只要是檢測溫度或溫度變化，將其作為信號輸出的傳感器，就可以為任 意的傳感器。在本實施方式中，使用熱電偶。還有，溫度傳感器13相當于本發(fā)明的外部空氣溫度檢測器。
另外，在本實施方式3中，作為燃料電池系統(tǒng)，具備構成從第二水 罐4內取出的水流動，冷卻燃料電池40后，返回本第二水罐4地構成的
第一循環(huán)路徑的水配管50及在水配管50上設置的泵166;構成用于在熱 凈化器60中與第一循環(huán)路徑內的水進行熱交換，使熱水流出的第二循環(huán) 水路徑的熱水配管70、在熱水配管70上設置的泵266及貯存熱水的熱水 貯存罐80。
以下，說明包含本實施方式3的氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)的凍結防 止運行中的控制動作。 .
溫度傳感器13適當?shù)剡M行溫度檢測，向控制器9輸出信號?？刂破? 比較從溫度傳感器13獲得的信號顯示的溫度值、和預先設定的規(guī)定值， 在溫度值為規(guī)定值以下的情況下，設為在包括從第一水路徑5至第二水路 徑7、還有第一水罐2為止的路徑的水路徑中可能有凍結的可能性，控制 器9控制如下，g卩打開第一流量控制器8，關閉第二流量控制器IO，使 水僅流向第一水罐2，并且，運行泵66，將第一水罐2的水向第二水罐4 供給。還有，作為規(guī)定值的一例，可以舉出3t:，但也可以有土1 2'C左 右的余量。
通過上述控制動作，使水在所謂第一水罐2 第一水路徑5 第二水 路徑7 第二水罐4 路徑100 第一水罐2的路徑(循環(huán)路徑C)中循環(huán)， 并且，使水在所謂第二水罐4 路徑100 第一水罐2 溢流管2a 第二 水罐4的路徑(循環(huán)路徑D)中循環(huán)。
另外，優(yōu)選與所述水循環(huán)動作的同時，通過用于加熱向第二水路徑7 的分路部的上游的第一水路徑5、第二水路徑7、作為本發(fā)明的第三水路 徑的路徑100、第一水罐2及第二水罐4的至少任一個路徑的加熱器進行 加熱動作。這是為了如下所述，即通過上述加熱器加熱的溫水通過上述 循環(huán)動作，水在循環(huán)路徑內循環(huán)，因此，包括第一水路徑5、第二水路徑 7及第一水罐2的水路徑內(具體來說，循環(huán)路徑C)的水在外部空氣溫 度降低的情況下，也抑制水路徑內的水的凍結。在包含本實施方式的氫生 成裝置的燃料電池系統(tǒng)中，例如，如圖5所示，利用在第二水罐4內部設 置的加熱器51，直接加熱第二水罐4內的水，由此溫水在包括第一水路徑5、第二水路徑7及第一水罐2的水路徑中流動，即使外部空氣溫度降低，
也抑制水路徑內的水的凍結。另外，在向第二水路徑7分路的分路部的上 游的第一水路徑5、第二水路徑7、作為本發(fā)明的第三水路徑的路徑100 或第一水罐2設置上述加熱器51，直接加熱這些水路徑內的水也可無妨。
另外，作為加熱第二水罐4內的水的加熱器，代替上述加熱器51,利 用在水配管50上設置的加熱器52來進行也可。在這種情況下，通過使由 加熱器52加熱的溫水向第二水罐4內流入，在第二水罐4內蓄積溫水。 即，加熱器52作為間接加熱第二水罐4內的水的加熱器發(fā)揮功能。
另外，作為間接加熱第二水罐4內的水的加熱器，代替基于加熱器52 的加熱，利用與燃料電池40進行熱交換得到的熱水貯存罐80內的溫水的 熱量也可。在這種情況下，從第二水罐4送出且流過水配管50的水在熱 凈化器60中與在熱水貯存罐80內蓄積的溫水進行熱交換，被加熱后，返 回第二水罐4內，由此在第二水罐4內蓄積溫水。即，第二水罐4內的水 被熱水貯存罐80內的溫水間接加熱。
另外，作為間接加熱第二水罐4內的水的加熱器的其他方式，代替基 于加熱器52的加熱，利用發(fā)電中的燃料電池40的熱量也可。在這種情況 下，從第二水罐4送出，通過水配管50的水與燃料電池40進行熱交換， 由此被加熱后，返回第二水罐4內，從而在第二水罐4內蓄積溫水。艮卩， 第二水罐4內的水通過燃料電池40的熱量被間接加熱。
另外，作為用于間接加熱向第二水路徑7的分路部的上游的第一水路 徑5、第二水路徑7、作為本發(fā)明的第三水路徑的路徑100、第一水罐2 及第二水罐4的至少任一個的路徑的加熱器的其他方式，用來自外部的放 射熱加熱上述水路徑的至少任一個也無妨。在此，圖6中示出其具體的加 熱結構。
圖6是表示包含氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)的框體85內的狀態(tài)的示 意性透視圖，對與圖1 圖5相同或相稱的部分標注相同的符號，省略詳 細的說明。另外，面加熱器90通過在框體85中配置于比配置有第二水罐 4的位置低的面上，且放熱體間隔配置的金屬板來實現(xiàn)。如圖6所示，面 加熱器90利用向圖中向上箭頭所示的方向發(fā)出的放射熱，間接加熱間接 加熱包含泵66、水凈化器3的路徑100內的水，使通過上述循環(huán)動作加熱的水(溫水)在循環(huán)路徑C中循環(huán)，從而能夠防止包含第一水路徑5、第
二水路徑7及第一水罐2的水路徑內的水的凍結。
還有，圖6所示的面加熱器90設置于框體85的底部，但設置于框體 85的側面也可，設置于頂部也可。必要的是，只要是能夠通過來自外部的 放射熱，加熱向第二水路徑7的分路部的上游的第一水路徑5、第二水路 徑7、作為本發(fā)明的第三水路徑的路徑100、第一水罐2及第二水罐4的 至少任一個路徑，其設計就不限定于本實施方式。
還有，在上述說明中，溫度傳感器13相當于本發(fā)明的外部空氣溫度 檢測器，第二水罐4相當于本發(fā)明的第二罐，從第一水罐2經由泵66、水 凈化器3，連接第二水罐4的路徑100相當于本發(fā)明的第三水路徑。另外， 泵66相當于本發(fā)明的第一水罐2的泵。另外，加熱器51相當于本發(fā)明的 加熱器的一例。另外，作為加熱器52及第一循環(huán)路徑的水配管50及泵166 也相當于本發(fā)明的加熱器的一例。另外，在燃料電池40的發(fā)電時，燃料 電池40及作為第一循環(huán)路徑的水配管50及泵166也相當于本發(fā)明的加熱 器。另外，具備熱凈化器60、作為第二循環(huán)路徑的熱水配管70及泵266、 和熱水貯存罐80的結構也相當于本發(fā)明的加熱器的一例。另外，面加熱 器90也相當于本發(fā)明的加熱器的一例。
還有，關于上述本發(fā)明的加熱器的一例，圖5中示出了全部具備的結 構，但本發(fā)明的加熱器具備用于加熱向第二水路徑7的分路部的上游的第 一水路徑5、第二水路徑7、作為本發(fā)明的第三水路徑的路徑100、第一水 罐2及第二水罐4的至少一個的路徑的加熱器即可，另外，所述加熱器如 l:所述，不僅包括直接加熱規(guī)定的路徑內的水的加熱器，還包括間接加熱 的加熱器。
另外，在上述說明中，溫度傳感器13設置于能夠直接檢測外部空氣 溫度的框體85的外部，但設置于溫度聯(lián)動于外部空氣溫度而變化的、能 夠間接檢測外部空氣溫度的場所也無妨。具體來說，在包含需要凍結防止 運行的氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)的運行停止時，為了在框體85內部的 任意部位與外部空氣溫度聯(lián)動，在框體85內部的任意部位設置溫度傳感 器13也無妨。例如，設置于框體85的內部空間也可，設置于例示為第一 水路徑5、第二水路徑7、第一水罐2、第二水罐4、路徑100的框體85另外，在上述各實施方式中，以上所述的氫生成裝置與燃料電池系統(tǒng) 連接，將由氫生成裝置生成的含氫氣體作為用于燃料電池系統(tǒng)中的發(fā)電的 可燃氣體使用，但也可以實施為在上述氫生成裝置中包含燃料電池的燃料 電池系統(tǒng)。
產業(yè)上的可利用性
本發(fā)明具有穩(wěn)定地供給改性水，能夠進行含氫氣體的穩(wěn)定的生成和改 性催化劑的失活的抑制的效果，能夠適用于利用氫的各種裝置，例如，通 過與燃料電池系統(tǒng)連接，作為家庭用燃料電池系統(tǒng)等有用。
權利要求
1.一種氫生成裝置，其中，具備改性器，其使用原料及水蒸氣，利用改性反應，生成含氫氣體；水蒸發(fā)器，其生成供給于所述改性器的所述水蒸氣；第一水路徑，其使供給于所述水蒸發(fā)器的改性水流過；第一泵，其用于將所述改性水向所述水蒸發(fā)器供給；第二水路徑，其從所述泵的下游的所述第一水路徑或配置有所述泵的所述第一水路徑分路；第一水罐，其為在所述第二水路徑中流過的水的流出目的地；第一流量控制器，其設置于所述第二水路徑上；控制器，其使所述第一泵工作，并且控制所述第一流量控制器以使水流過所述第二水路徑。
2. 根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置，其中，所述控制器在所述改性器中不進行含氫氣體的生成動作的情況下進 行所述控制。
3. 根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置，其中， 所述控制器在向所述改性器供給所述改性水之前進行所述控制。
4. 根據(jù)權利要求l所述的氫生成裝置，其中， 具備燃燒器，其加熱所述改性器；冷凝器，其用于使從所述燃燒器排出的燃燒排氣中的水分冷凝，并且 所述第 一水罐為貯存由所述冷凝器冷凝的水的回收水罐。
5. 根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置，其中， 具備凈化器，其凈化所述第一水罐的水； 第二水罐，其貯存由所述凈化器凈化的水，并且 所述第二水罐為貯存所述改性水的罐， 所述第一水路徑連接所述第二水罐和所述改性器。
6. 根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置，其中，具備第二流量控制器，其設置于所述第一水路徑上，且在所述第一 泵的下游，所述控制器使所述第一泵工作，并且控制所述第一流量控制器及所述 第二流量控制器，以使從所述第一泵送出的所述改性水流入所述第二水路徑。
7.根據(jù)權利要求6所述的氫生成裝置，其中，所述第一流量控制器為第一閥，所述第二流量控制器為第二閥，所述控制器在開始所述第一泵的工作的情況下，以開放所述第一閥， 且關閉所述第二閥的方式進行控制。
8.根據(jù)權利要求1 7中任一項所述的氫生成裝置，其中，所述控制器在起動處理時進行所述控制。
9.根據(jù)權利要求1 7中任一項所述的氫生成裝置，其中， 所述控制器在停止處理時進行所述控制。
10.根據(jù)權利要求1 7中任一項所述的氫生成裝置，其中， 所述控制器在待機狀態(tài)時進行所述控制。
11.根據(jù)權利要求l所述的氫生成裝置，其中， 所述第一流量控制器配設于所述第一泵的上方。
12.根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置，其中， 具備第一水位傳感器，其檢測所述第一水罐的水位; 異常檢測器，其在所述控制時，基于由所述第一水位傳感器檢測到的水位的變化，檢測所述泵的異常。
13.根據(jù)權利要求1所述的氫生成裝置，其中， 具備第二水位傳感器，其檢測所述第二水罐的水位； 異常檢測器，其在所述控制時，基于由所述第二水位傳感器檢測的水位的變化，檢測所述泵的異常。
14. 根據(jù)權利要求6所述的氫生成裝置，其中，具備第二罐，其貯存流過所述第一水路徑的所述改性水； 第三水路徑，其使從所述第一罐供給于所述第二罐的水流過； 第二泵，其設置于所述第三水路徑；加熱器，其用于加熱向所述第二水路徑的分路部的上游的第一水路 徑、所述第二水路徑、所述第三水路徑、所述第一水罐及所述第二水罐的至少任一個水路徑；外部空氣溫度檢測器，其檢測外部溫度，所述控制器以如下方式控制所述第一流量控制器及所述第二流量控 制器，即在所述溫度檢測器檢測出規(guī)定的閾值以下的溫度的情況下，作 為凍結防止運行，使所述加熱器、所述第一泵及所述第二泵工作，并且使 從所述第一泵送出的改性水流入所述第二水路徑。
15. 根據(jù)權利要求14所述的氫生成裝置，其中，所述加熱器是設置于至少收容所述第三水路徑、所述第一水罐及所述 第二水路徑的框體的規(guī)定的面上、且利用放射熱進行加熱的加熱器。
16. --種燃料電池系統(tǒng)，其中，具備 權利要求1 15中任一項所述的氫生成裝置；使用由所述氫生成裝置供給的含氫氣體，進行發(fā)電的燃料電池。
17. —種氫生成裝置的控制方法，該氫生成裝置具備 改性器，其使用原料及水蒸氣，利用改性反應，生成含氫氣體； 水蒸發(fā)器，其生成供給于所述改性器的所述水蒸氣； 第一水路徑，其使供給于所述水蒸發(fā)器的改性水流過； 第一泵，其用于將所述改性水向所述水蒸發(fā)器供給； 第二水路徑，其從所述泵的下游的所述第一水路徑或配置有所述泵的所述第一水路徑分路；第一水罐，其為在所述第二水路徑中流過的水的流出目的地； 第一閥，其設置于所述第二水路徑上； 第二閥，其設置于所述第一水路徑上，其中， 所述氫生成裝置的控制方法包括如下工序，即..在所述改性器中不進行含氫氣體的生成動作的情況下，使所述第一泵 工作，并且以開放所述第一閥，且關閉所述第二閥，從而使從所述第--泵 送出的所述改性水流入所述第二水路徑的方式來進行控制。
全文摘要
本發(fā)明能夠穩(wěn)定地供給改性水，能夠進行穩(wěn)定的氫的生成和改性器的變差的防止。具備使用原料及水蒸氣，利用改性反應，生成含氫氣體的改性器(1)；生成供給于改性器(1)的水蒸氣的水蒸發(fā)器(1a)；供給于水蒸發(fā)器(1a)的改性水流過的第一水路徑(5)；用于將改性水向水蒸發(fā)器(1a)供給的泵(6)；從泵(6)的下游的第一水路徑分路的第二水路徑(7)；作為流過第二水路徑(7)的水的流出目的地的第一水罐(2)；在第二水路徑(7)上設置的第一流量控制器(8)；運行泵(6)，并且使水流向第二水路徑(7)地控制第一流量控制器(8)的控制器(9)。
文檔編號C01B3/38GK101541669SQ20088000050
公開日2009年9月23日 申請日期2008年4月7日 優(yōu)先權日2007年4月6日
發(fā)明者保田繁樹, 室直樹, 小原英夫, 田中良和, 田口清, 田村佳央 申請人:松下電器產業(yè)株式會社