[发明专利]过滤装置、具备过滤装置的控制阀、以及燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及配置于燃料电池系统的湿润流体流路的过滤装置，尤其涉及与开闭湿润流体的通路的排气阀串联配置、且作为用于除去流体中的异物的过滤器而优选的过滤装置、具备过滤装置的控制阀、以及燃料电池系统。

背景技术

以往，随着认识到地球温室效应等地球规模的环境问题，代替使用排出成为地球温室效应的原因的二氧化碳气体的汽油等化石燃料的汽车等，最近使用燃料电池的电动汽车等受到注目。

这样的燃料电池系统简要地采用了图16所示的燃料电池系统。

即，图16的燃料电池系统200中，具备作为固体高分子型燃料电池主体的燃料电池组202。

在该燃料电池组202，具备从作为燃料气体供给源的氢罐204供给作为燃料气体的氢气的阳极（氢极）206。另外，在燃料电池组202，具备经由压缩机208供给作为氧化剂气体的空气的阴极（空气极）210。

燃料气体的氢气作为高压氢气而存积于氢罐204，从氢罐204供给的高压氢气由氢压力调整阀212减压至燃料电池的运转压力，经由氢供给流路214向阳极206供给。

在阳极206未消耗的多余的氢气经由氢循环泵216，通过氢循环流路218向氢供给流路214环流，而与从氢罐204供给的氢气混合，并向阳极206供给。

另一方面，作为氧化剂气体的空气经由未图示的空气过滤器，并经由压缩机208被压缩，压缩了的空气经由空气供给流路220，向阴极210供给。

而且，在阴极210，空气中的氧用于反应，剩余的空气经由调整空气压的空气压力调整阀222而排出。

另外，在燃料电池组202，设有为了将燃料电池组202的温度保持为规定的温度而循环冷却水等冷却流体的冷却系统。即，由散热器224冷却了的冷却流体经由冷却水泵226，并经由冷却流体循环路径228、230而循环，以便冷却燃料电池组202。

另外，在氢循环流路218，分支有用于向外部排出多余的氢气中所含有的氮气等的排出路径232，并配置有用于开闭该排出路径232的例如使用了电磁阀的排气阀234。

然而，由于有在氢循环流路218流动的流体中含有异物等杂质的情况，所以在排出路径232的排气阀234设置过滤器。

作为这样的在排出路径232的排气阀234设有过滤器的燃料电池系统，例如有专利文献1（日本特开2008-270151号公报）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-270151号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在这样的以往的设有过滤器的燃料电池系统中，在流体中含有水蒸汽等湿气的情况下，有湿气在流路内凝结且积存水的情况。特别是在排出路径232的排气阀234的过滤器中，容易在其筛网部分附着水，在系统停止后在低温下放置的情况下，过滤器的水冻结，而有闭塞排出路径232的情况。

因此，在过滤器的闭塞后，若不使冰融化而打开流路则无法进行系统的起动。

因此，专利文献1的燃料电池系统中，构成为，在燃料电池系统的起动时，为了避免过滤器的冻结所引起的流路的闭塞，在燃料电池系统的停止时提高氢泵的转速，利用吹扫气体来吹飞水分。

并且，专利文献1的燃料电池系统中，构成为，将过滤器设为容易加热的构造，配置解冻用加热器，在燃料电池系统起动时，通过用解冻用加热器进行加热，来防止冻结所引起的闭塞。

然而，这样的专利文献1的燃料电池系统中，在燃料电池系统停止时，不得不提高氢泵的转速，而需要复杂的控制，并且必须配置加热器，从而装置大型化。

另外，由于利用加热器将加热器的热传递至过滤器需要时间，所以在燃料电池系统的起动时需要加热的时间，从而有延长燃料电池系统的起动时间的问题。

本发明鉴于这样的现状，其目的在于，提供如下廉价且紧凑的配置于燃料电池系统的湿润流体流路的过滤装置、具备过滤装置的控制阀、以及燃料电池系统，即，在过滤器附着、残留水的情况下，不需要如以往那样复杂的控制，也不需要解冻用加热器等热源，便能够排出在过滤器附着、残留的水分，即使在系统停止后在低温下放置的情况下，也能够迅速并且可靠地防止过滤器的冻结所引起的闭塞，能够迅速地进行燃料电池系统的起动。

用于解决课题的方案

本发明是为了实现上述的以往技术的课题以及目的而完成的，本发明的过滤装置是在流体中含有水分的系统的湿润流体流路配置的过滤装置，其特征在于，具备：

流体导入路径，其将在上述湿润流体流路流动的流体从过滤室的下方导入到过滤室；