CN102395525A - 氢生成装置以及具备该氢生成装置的燃料电池*** - Google Patents

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Abstract

本发明的氢生成装置(100)具备：氢生成器(1)，其使用原燃料通过重整反应生成燃料气体；燃烧器(2)，其对氢生成器(1)进行加热；开闭阀(8A)，其连通/切断将从氢生成器(1)送出的气体供给到燃烧器(2)的气体流路(8)；燃烧空气供给器(4)，其对燃烧器(2)供给燃烧空气；点火器(5)，其设置在燃烧器(2)中；以及控制器(30)。在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器(2)中火焰消失的情况下，控制器(30)在维持打开开闭阀(8A)的状态下执行点火器(5)的点火动作。

Description

氢生成装置以及具备该氢生成装置的燃料电池***
技术领域
本发明涉及一种氢生成装置以及具备该氢生成装置的燃料电池***。本发明特别涉及一种使用含有天然气、LPG(Liquefied Petroleum Gas：液化石油气)、汽油、石脑油(naphtha)、灯油、甲醇等以碳和氢为结构元素的有机化合物的原燃料以及水蒸气通过重整反应来生成含氢气体的氢生成装置以及具备该氢生成装置的燃料电池***。
背景技术
以往在用于供给氢气的氢生成装置中，含有以碳和氢为结构元素的有机化合物的原燃料在具备重整催化剂层的重整器中进行蒸汽重整。通过该重整反应，生成含有氢的含氢气体(下面简称为“氢气”，有时也简称为“燃料气体”)。
在以往的燃料电池***中，使用该氢气，使氢气与空气等氧化气体发生反应，由此生成电力和热量。
在氢生成装置中，在600℃～700℃左右的温度环境中进行作为吸热反应的重整反应，因此要进行该重整反应需要对重整催化剂层进行加热。一般使用燃烧喷燃器作为重整催化剂层的加热部件。燃烧喷燃器被供给含有有机化合物的原燃料或燃料电池未用完的燃料废气等作为燃烧喷燃器的燃料，并且被供给空气等作为氧化气体，由此产生这些混合气体的燃烧。为了使这种混合气体发生燃烧，需要初期对燃烧喷燃器进行点火，而作为点火方法，一般利用引燃器(点火器)等产生电火花。
另外，有时燃烧喷燃器的火焰会由于供给***的波动、外部干扰等而消失(下面，将这种火焰消失的情形称为“火焰消失”)。当燃烧喷燃器中火焰消失时，不能对重整器提供重整反应所需的热量，因此无法在重整器中生成氢气。因而，无法继续利用燃料电池生成电力和热量。
于是，提出了如下一种停止处理：在上述氢生成装置的重整器暖机模式下燃烧喷燃器中火焰消失时，关闭设置于将燃料电池旁路的旁通管上的开闭阀，封闭氢生成装置的出口，停止对燃烧喷燃器供给燃料，在利用空气等氧化气体对燃烧喷燃器进行扫气之后，再次对燃烧喷燃器进行点火(例如参照专利文献1)。此外，构成为如下结构：在上述重整器暖机模式下，在重整器中进行蒸汽重整反应，生成的含氢气体经由旁通管被供给到燃烧喷燃器。
专利文献1：日本特开2008-91094号公报
发明内容
发明要解决的问题
在现有例的燃料电池***中，如上所述，在正在进行重整反应的重整器暖机模式下燃烧喷燃器中火焰消失时，封闭旁通管，氢生成装置变成密封的状态。
在此，由于继续投入到氢生成装置的重整水而生成水蒸气，随之气体量急剧增加，由此被密封的氢生成装置的内压上升，从而对氢生成装置的结构部件产生压力负荷。此外，即使在燃烧器中火焰消失后不继续对氢生成装置内供给重整水，内压也会随着残留在氢生成装置内的重整水的蒸发而急剧上升，从而可预计会产生与上述同样的问题。
本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的在于提供如下一种氢生成装置：在启动处理中正在通过使用水蒸气的重整反应来生成含氢气体时将含氢气体供给到燃烧器来进行燃烧，在燃烧器中火焰消失后进行点火时，对结构部件的压力损伤较之以往降低。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明的氢生成装置具备：氢生成器，其使用原燃料和水蒸气通过重整反应生成含氢气体；燃烧器，其对上述氢生成器进行加热；开闭阀，其连通和切断将从上述氢生成器送出的气体供给到上述燃烧器的气体流路；点火器，其设置在上述燃烧器中；以及控制器，其中，上述燃烧器构成为在启动处理中正在生成上述含氢气体时使用从上述气体流路供给的气体来进行燃烧，在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时上述燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述开闭阀的状态下执行上述点火器的点火动作。
另外，本发明的氢生成装置还具备：燃烧空气供给器，其向上述燃烧器供给燃烧空气；原燃料供给器，其将上述原燃料供给到上述氢生成器；以及水供给器，其将水供给到上述氢生成器，在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时上述燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述开闭阀的状态下，使上述原燃料供给器和上述水供给器将上述原燃料和上述水供给到上述氢生成器，使上述燃烧空气供给器将上述燃烧空气供给到上述燃烧器，并且执行上述点火器的点火动作。
另外，本发明的氢生成装置在通过上述点火动作上述燃烧器未点燃的情况下，上述控制器执行上述氢生成装置的停止处理。
另外，本发明的氢生成装置在通过上述点火动作上述燃烧器未点燃的情况下，上述控制器进行控制使得上述燃烧空气供给器的操作量大于在启动处理中正在生成上述含氢气体时的操作量。
另外，本发明的氢生成装置还具备第一气体流路和第一开闭阀，从上述氢生成装置送出的气体通过该第一气体流路在不经过利用上述含氢气体的氢利用设备的状态下被导入到上述燃烧器，该第一开闭阀连通和切断上述第一气体流路，上述燃烧器构成为在启动处理中正在生成上述含氢气体时燃烧通过上述第一气体流路供给的气体，在启动处理中正在生成上述含氢气体时上述燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述第一开闭阀的状态下执行上述点火器的上述点火动作。
另外，本发明的氢生成装置还具备：热交换器，其进行从上述燃烧器排出的排出气体与热介质之间的热交换；热介质路径，上述热介质在该热介质路径中流动；泵，其用于使上述热介质在上述热介质路径中流动；以及蓄热器，其蓄积由上述热介质回收到的热量，其中，在利用上述点火器进行上述点火动作的过程中，上述控制器使上述泵进行动作。
另外，在本发明的氢生成装置中，上述点火动作的动作期间比启动处理中的上述燃烧器开始燃烧时的点火动作的动作期间短。
本发明的燃料电池***具备第二气体流路和第二开闭阀，从上述本发明的氢生成装置送出的气体通过该第二气体流路经由燃料电池被导入上述燃烧器，该第二开闭阀连通和切断上述第二气体流路，上述燃烧器构成为在启动处理中正在生成上述含氢气体时燃烧通过上述第二气体流路供给的气体，在启动处理中正在生成上述含氢气体时上述燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述第二开闭阀的状态下执行上述点火器的上述点火动作。
另外，本发明的燃料电池***具备上述本发明的氢生成装置以及使用由上述氢生成装置供给的含氢气体来进行发电的燃料电池。
发明的效果
根据本发明，在燃烧器中火焰消失的情况下，在维持连通从氢生成装置供给到燃烧器的气体所流过的气体流路的状态下执行点火动作，因此在火焰消失后的点火动作中对氢生成装置的压力损伤较之以往降低。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的氢生成装置的一个结构例的框图。
图2是表示本发明的实施方式2的氢生成装置的一个结构例的框图。
图3是表示本发明的实施方式3的燃料电池***的一个结构例的框图。
图4是表示本发明的实施方式2的氢生成装置的变形例的框图。
图5是表示本发明的实施方式2的氢生成装置的变形例的框图。
图6是表示本发明的实施方式2的氢生成装置的变形例的框图。
具体实施方式
首先，在下面列举本发明的实施方式中的各种特征。
第一方式的氢生成装置具备：氢生成器，其使用原燃料和水蒸气通过重整反应生成含氢气体；燃烧器，其对氢生成器进行加热；开闭阀，其连通/切断将从氢生成器送出的气体供给到上述燃烧器的气体流路；点火器，其设置在燃烧器中；以及控制器，其中，上述燃烧器构成为在启动处理中正在生成上述含氢气体时使用从上述气体流路供给的气体来进行燃烧，在启动处理中正在生成上述含氢气体时燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述开闭阀的状态下执行点火器的点火动作。
根据上述结构，尝试如下的燃烧器火焰消失对策：在维持连通/切断将从氢生成装置送出的气体供给到燃烧器的气体流路的开闭阀打开的状态下，执行点火器的点火动作。
因而，在燃烧器中火焰消失后，氢生成器也维持通过燃烧排气路径向大气开放的状态，因此可以抑制氢生成装置由于伴随水蒸发的气体量增加而产生的内压上升，在火焰消失后的点火动作中，压力损伤较之以往降低。
在此，“原燃料”是至少包含以碳和氢为结构元素的有机化合物且通过上述重整反应生成燃料气体的物质。作为这种“原燃料”，可以例示出甲烷、乙烷、丙烷等烃、甲醇、乙醇等醇等。
蒸汽重整反应、自热(Auto Thermal)反应都包含于“重整反应”中。
“燃烧器”例如是指能够将燃烧喷燃器等的燃料与空气的混合气体进行燃烧的加热装置，如上所述，“燃烧器中火焰消失”是指“燃烧器”的火焰消失的情形。
“点火器”例如是指引燃器(火花塞)这样的电点火装置，在这种情况下，“点火器的点火动作”是指使用火花塞打出电火花的动作。
例如能够使用利用电磁力进行阀体的开闭的电磁阀作为“开闭阀”。
另外，“连通/切断将从氢生成器送出的气体供给到燃烧器的气体流路的开闭阀”中例如包括设置于从氢生成器送出的气体在不经过氢利用设备(例如燃料电池)的状态下被导入到燃烧器的流路中的开闭阀。
“气体流路的连通/切断”(气体流路的连通和切断)是指气体流路内的气体所通过的空间的开闭，在“开闭阀”处于打开状态时，确保流过气体流路的气体的流通，在“开闭阀”处于封闭状态时，将流过气体流路的气体的流通切断。
“控制器”由CPU或内置存储器的微机等构成。“控制器”可以是单独的，也可以是多个。
“启动处理”包括使氢生成器的温度上升到适于进行重整反应的温度的升温处理，是指氢利用设备开始利用含氢气体之前的处理。
另外，第二方式的氢生成装置也可以在第一方式的氢生成装置中还具备：燃烧空气供给器，其向燃烧器供给燃烧空气；原燃料供给器，其将原燃料供给到氢生成器；以及水供给器，其将水供给到上述氢生成器。而且，在启动处理中正在生成上述含氢气体时燃烧器中火焰消失的情况下，控制器在维持打开上述开闭阀的状态下，使原燃料供给器和水供给器将原燃料和水供给到氢生成器，使燃烧空气供给器将燃烧空气供给到燃烧器，并且执行点火器的点火动作。
根据上述结构，在通过点火器的点火动作燃烧器再次点燃的情况下，使原燃料供给器将原燃料供给到氢生成器，使水供给器将水供给到氢生成器，因此，能够使氢生成装置顺利地继续生成含氢气体。
另外，第三方式的氢生成装置也可以在第一或第二方式的氢生成装置中，在通过点火器的点火动作燃烧器未点燃的情况下，控制器执行氢生成装置的停止处理。
根据上述结构，在启动处理中正在生成含氢气体时，进行点火器的点火动作的点火异常时的适当处理。
此外，该“氢生成装置的停止处理”的具体例在后面叙述。
另外，第四方式的氢生成装置也可以在第一～第三方式的氢生成装置中的任一个中，在通过点火器的点火动作燃烧器未点燃的情况下，控制器进行控制使得燃烧空气供给器的操作量大于在启动处理中正在生成含氢气体时的操作量。
根据上述结构，增加送至燃烧器的空气量，因此能够进行稀释燃烧器内的可燃气体并将其排出到氢生成装置外部的处理。另外，在燃烧器未点燃的情况下，来自燃烧空气供给器的空气作为冷却氢生成装置的制冷剂而发挥功能，因此，当增加空气量时能够顺利地冷却氢生成装置。
在此，例如能够使用风扇等送风机作为“燃烧空气供给器”。
在此，“燃烧空气供给器的操作量”是指用于决定作为“燃烧空气供给器”的控制量的空气量的因子中的能够由“控制器”控制的决定因子(例如风扇转速)。因而，根据“燃烧空气供给器的操作量”的增减，送至燃烧器的空气量增减。
另外，第五方式的氢生成装置也可以在第一～第四方式的氢生成装置中的任一个中，还具备不经过利用含氢气体的氢利用设备而导入到燃烧器的第一气体流路和第一开闭阀，该第一开闭阀连通/切断上述第一气体流路，燃烧器构成为在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧通过第一气体流路供给的气体。而且，在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器中火焰消失的情况下，控制器在维持打开第一开闭阀的状态下执行点火器的点火动作。
另外，第六方式的氢生成装置也可以在第一或第二方式的氢生成装置中，还具备：热交换器，其进行从燃烧器排出的排出气体与热介质之间的热交换；热介质路径，热介质在该热介质路径中流动；泵，其用于使热介质在上述热介质路径中流动；以及蓄热器，其蓄积由热介质回收到的热量。
而且，在利用点火器进行点火动作的过程中，上述控制器也可以使上述泵进行动作。
根据上述结构，即使在利用点火器未使燃烧器燃烧的点火动作的过程中，也能够适当地进行排出气体与热介质之间的热交换，进而适当地从排出气体回收热量。
“热交换器”只要是以将高温的流体(加热流体)和低温的流体(受热流体)所具有的热量进行交换为目的的装置，就可以是任意结构。
但是，考虑到燃料电池***的热效率，优选的是利用热交换回收排出气体中的热量。回收热量例如可以用于热水供给、地板供暖等用途。在这种情况下，“热介质路径”只要使用与蓄热器(例如，用于供应热水的储水罐、构成地板供暖的路径)相连接的配管即可。
“热介质”优选液体，例如可以使用液体的水、防冻液等。
“泵”只要是能够使热介质在热介质路径内流动的装置，就可以是任意结构。
“排出气体”是指从燃烧器排出的气体，通过燃烧燃料和燃烧空气的混合气体的燃烧而产生的燃烧排气、燃烧器停止燃烧时的燃烧空气等是“排出气体”的一个例子。
另外，第七方式的氢生成装置也可以在第一或第二方式的氢生成装置中，上述点火动作的动作期间比启动处理中的燃烧器开始燃烧时的点火动作的动作期间短。
这是由于，在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器中火焰消失的情况下，存在于燃烧器内的可燃气体量比启动处理中开始燃烧时的点火动作的情况下的可燃气体量多，因此如果点火动作时间长则可燃性气体有可能从燃烧排气路径排出到氢生成装置外部。在此，通过使启动处理中正在生成含氢气体时火焰消失时的点火动作期间短于启动开始时的点火动作期间，能够降低可燃性气体排出到氢生成装置外部的可能性。在此，若以引燃器的点火动作来例示，则“点火动作的动作期间”是指引燃器连续地持续打出火花的点火动作的点火时间，并不是指将对燃烧器进行预吹扫(利用空气进行扫气)前后的重试点火动作也包括在内的总点火时间。
第一方式的燃料电池***也可以具备第一～第七方式的氢生成装置以及使用由该氢生成装置供给的含氢气体来进行发电的燃料电池。
第二方式的燃料电池***也可以具备在第一～第四方式的氢生成装置中经由燃料电池被导入到燃烧器的第二气体流路和第二开闭阀，该第二开闭阀连通/切断上述第二气体流路，燃烧器构成为在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧通过第二气体流路供给的气体。而且，在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器中火焰消失的情况下，控制器在维持打开第二开闭阀的状态下执行点火器的点火动作。
(实施方式1)
下面，参照附图来说明本发明的实施方式1的氢生成装置的具体结构例和动作例。
但是，下面的具体说明只不过例示了“具体实施方式”一栏的开头处列举出的各氢生成装置的特征。例如，对与用于指定上述各氢生成装置的技术用语相同的技术用语附加适当的参照标记来说明下面的具体例，在这种情况下，有关的具体装置是与其对应的上述各氢生成装置的结构要素的一例。
因而，上述各氢生成装置的特征并不限定于下面的具体说明。
[氢生成装置的结构例]
图1是表示本发明的实施方式1的氢生成装置的一个结构例的框图。
如图1所示，氢生成装置100具备氢生成器1，该氢生成器1使用原燃料和水蒸气，通过重整反应生成含氢气体。另外，氢生成装置100具备将原燃料供给到氢生成器1的原燃料供给器20。还具备用于供给氢生成器1的重整反应所需的重整水的水供给器12。
在对氢生成器1供给原燃料和水的情况下，氢生成器1使它们在重整催化剂层(未图示)中进行重整反应。于是，在氢生成器1中，生成含氢气体。此外，在氢生成器1内配备有具备重整催化剂层的重整器(未图示)，而这种氢生成器1的内部构造是公知的。因而，省略其详细的说明和图示。此外，根据装置构造，也可以采用以下的方式：除了上述重整器以外还同时设置通过转化反应降低一氧化碳的转化器或通过氧化反应降低一氧化碳的一氧化碳去除器以减少含氢气体中的一氧化碳。另外，在本实施方式的氢生成装置100中，构成为通过蒸汽重整反应生成含氢气体，但是也可以构成为通过自热反应生成含氢气体。此外，在这种情况下，设置将空气供给到氢生成器1的空气供给器(未图示)。
原燃料供给器20例如与原燃料供给源(例如城市燃气基础设施、液化气瓶等)相连接，其使用增压泵(booster pump)、流量调节阀，在这种情况下，原燃料供给器20对氢生成器1供给以作为原燃料的一例的甲烷气体为主要成分的城市燃气。
水供给器12例如与水供给源(例如自来水基础设施、水箱等)相连接，其使用泵、流量调节阀。
在600℃～700℃左右的高温下，重整催化剂层的重整反应(吸热反应)加速。因此，为了在氢生成器1内进行重整反应，需要燃烧器2，该燃烧器2从外部对氢生成器1提供热量以能够升高重整催化剂层的温度。
因而，如图1所示，氢生成装置100具备加热氢生成器1的燃烧器2、对燃烧器2供给燃烧用的空气(下面简称为“燃烧空气”)的燃烧空气供给器4、以及设置于燃烧器2中的点火器5。
例如能够使用将含有燃烧所需的氧的大气(空气)加压输送到燃烧器2内的风扇作为燃烧空气供给器4。但是，燃烧空气供给器4并不限于风扇，只要能够供给空气，则也可以是其它装置，例如也可以是泵。
此外，对燃烧器2供给燃烧用的燃料(下面简称为“燃烧燃料”)的详细内容在后面叙述。
这样，对燃烧器2供给燃烧燃料和燃烧空气，由此，在燃烧器2内，发生燃烧燃料和燃烧空气的混合气体的燃烧。
点火器5被用作在燃烧器2中使燃烧燃料和燃烧空气的混合气体点燃的点火源，作为点火器5的一例，能够使用电打火的引燃器(火花塞)。另外，如图1所示，燃烧器2中配备有检测有无火焰的火焰检测器21。作为火焰检测器21的一例，能够使用火焰检测棒(flame rod)。
如图1所示，氢生成装置100具备氢利用设备7，该氢利用设备7利用氢生成器1中生成的含氢气体。作为氢利用设备，可以列举出贮氢罐、燃料电池等。在本实施方式中，使用贮氢罐作为氢利用设备。
如图1所示，氢生成装置100具备开闭阀，该开闭阀连通/切断(连通和切断)将从氢生成器1送出的气体供给到燃烧器2的气体流路。因而，能够使用这种开闭阀来进行气体流路内的气体所通过的空间的开闭。
上述气体流路包括第一气体流路8，通过该第一气体流路8，从氢生成器1送出的可燃性的气体(例如燃料气体)在不经过氢利用设备7的状态下被导入到燃烧器2，上述开闭阀包括第一开闭阀8A，该第一开闭阀8A连通/切断第一气体流路8。
作为第一气体流路8，例如能够使用形成流体流路的流体配管。作为第一开闭阀8A，例如能够使用能够开闭流体配管内的空间的电磁阀。此外，在将氢生成器1与氢利用设备7之间进行连接的流体配管上也配备有第三开闭阀9B(例如电磁阀)。
如图1所示，氢生成装置100具备控制器30。
控制器30具备CPU、存储器等，根据氢生成装置100的各种检测器的信号来控制氢生成装置100的各种控制对象设备的动作。
在本实施方式的氢生成装置100中，例如，当由火焰检测器21检测到燃烧器2中火焰消失时，控制器30形成“维持打开用于连通/切断将从氢生成器1送出的气体供给到燃烧器5的气体流路的开闭阀的状态”，来执行点火器5的点火动作。而且，如果通过这种点火器5的点火动作燃烧器2未点燃，则控制器30执行氢生成装置100的停止处理。并且，在通过上述点火器5的点火动作燃烧器2未点燃的情况下，控制器30进行控制使得燃烧空气供给器4的操作量大于在启动处理中氢生成装置正在生成含氢气体时的燃烧空气供给器4的操作量。
此外，由控制器30进行的这些控制的详细内容在后面叙述。
[氢生成装置的通常动作例]
下面，叙述本发明的实施方式1的氢生成装置100的通常动作例。此外，通过由控制器30对氢生成装置100的各部分进行控制，来完成下面的动作。
氢生成装置100的通常动作大致分为启动处理、氢供给运转、停止处理、待机状态。其中，上述各工序是公知的，因此下面叙述各工序的概要。
(启动处理)
氢生成装置100的启动处理是使启动前(例如后述的待机状态)的氢生成装置进行动作以形成能够稳定地生成高浓度的含氢气体的状态的工序，在该启动处理中，进行使氢生成器1的温度上升到适当温度的升温处理。
在该升温处理中，对燃烧器2供给燃烧燃料和燃烧空气，在燃烧器2中，使用点火器5使两者的混合气体进行燃烧。由燃烧气体供给器4进行燃烧空气的供给。另外，关于启动处理中的燃烧燃料的供给，利用从氢生成器1送出并经由第一气体流路8供给到燃烧器2的原燃料气体来点火并开始燃烧，之后也继续将从氢生成器1送出的可燃性气体用作燃烧器2的燃烧燃料。
由此，当对氢生成器1进行加热而使氢生成器1的重整催化剂层的温度上升到重整反应所需的温度时，利用水供给器12开始向氢生成器1供给水，利用原燃料和水蒸气，通过重整反应生成含氢气体。而且，当氢生成器1的重整催化剂层的温度充分升高到能够稳定地生成氢浓度高的高质量的含氢气体(下面，氢气)时，转移到下面的氢生成装置100的氢供给工序。
(氢供给工序)
氢生成装置100的氢供给工序是将氢生成器1中生成的氢气供给到氢利用设备7的工序。
在该氢供给工序中，高质量的氢气被供给到氢利用设备7，在氢利用设备7中利用氢气。在该氢供给工序中，为了向氢利用设备7供给氢气而将第三开闭阀9B打开，但是第一开闭阀8A也与启动处理同样地被打开，因此由氢生成器1送出的氢气的一部分通过第一气体流路8作为燃烧燃料被供给到燃烧器2。
(停止处理)
氢生成装置100的停止处理是停止在氢生成装置100中生成氢气的工序。
例如，在氢利用设备中的氢需求降低的情况下，或者，根据使用者通过未图示的操作器进行的输入操作发出停止运转氢生成装置100的指令的情况下等，进行下面的停止处理。此外，在氢利用设备是贮氢罐的情况下，氢利用设备的氢需求降低的情况是指贮氢罐内已充分填充氢气的情况，在氢利用设备是燃料电池的情况下，氢利用设备的氢需求降低的情况是指电力负载的电力需求变为不需要来自燃料电池的电力供给的规定电力阈值以下的情况。
在该停止处理中，停止对氢生成器1供给原燃料和水。另外，停止对燃烧器2供给作为燃烧燃料的氢气，由此，燃烧器2停止燃烧。但是，在这种情况下，一般来说继续从燃烧空气供给器4供给一会儿燃烧空气。由此，能够对残留在燃烧器2内部的可燃性气体进行扫气。
(待机状态)
氢生成装置100的待机状态是完成上述停止处理后在存在进入下一次启动的指示之前进行待机以备下一次启动的工序。
构成为如下结构：如果在该待机状态下发生了氢生成装置100的启动请求，则控制器30输出氢生成装置100的启动指令，开始上述启动处理。此外，上述启动请求是指氢利用设备的氢需求变高或者由操作者通过操作器(未图示)输入了开始运转的指示。此外，在氢利用设备是贮氢罐的情况下，氢利用设备的氢需求变高是指该罐内的氢气填充量变为需要氢气补给的规定阈值以下的情况，在氢利用设备是燃料电池的情况下，氢利用设备的氢需求变高是指电力负载的电力需求变为需要来自燃料电池的电力供给的规定电力阈值以上的情况。
[在氢生成装置100的启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器中火焰消失时的动作例]
在使用燃烧喷燃器作为燃烧器2的情况下，有时燃烧器2的火焰会消失。关于燃烧器2中火焰消失的原因，考虑燃烧燃料的供给量与燃烧空气的供给量之间的平衡的过渡性紊乱等。特别是正在生成含氢气体时，随着供给到氢生成器的水蒸发时的急剧的体积膨胀，流入燃烧器2的可燃性气体量发生变动，易于发生火焰消失。
在此，在氢生成装置100中正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失的情况下，若直接停止，则会白白浪费氢生成器1的升温所用的能量。另外，燃烧器2中火焰消失的原因多数情况下为供给到燃烧器2的气体量的过渡性紊乱等，因此通过以原本的状态继续供给原燃料、水以及燃烧空气，可以期望燃烧器2内的混合气体达到能够在燃烧器2中进行燃烧的空燃比。因而，通常执行点火动作，尝试重新开始燃烧器2的燃烧动作。
在本实施方式的氢生成装置100中，在氢生成装置100在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失的情况下，不进行上述现有例的停止处理而维持打开第一开闭阀8A并执行点火器5的点火动作。具体地说，如下面例示的那样进行动作。此外，通过由控制器30控制氢生成装置100的各部分来完成下面的动作。
当在启动处理中氢生成装置100正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失时，根据火焰检测器21的输出信号检测出火焰消失。于是，维持第一开闭阀8A的打开状态，继续利用原燃料供给器20对氢生成器1供给原燃料、利用水供给器12对氢生成器1供给水、以及从燃烧空气供给器4供给燃烧空气。然后，在控制器30的控制下使点火器5动作，执行点火动作。
这样，本实施方式的氢生成装置100维持第一开闭阀8A的打开状态来执行点火动作，因此能够使施加于氢生成装置100的压力损伤较之以往降低而执行燃烧器2的重新点火。
另外，上述点火器5的点火动作的动作期间被设定成比如下动作期间短，该动作期间是在氢生成装置100的启动处理中为了开始氢生成器1的升温工序而使燃烧器2开始燃烧时的点火器5的点火动作的动作期间。下面叙述其理由。
此外，若以引燃器的点火动作来例示，则“点火动作的动作期间”是指引燃器连续地持续打出火花的点火动作的时间，并不是指将对燃烧器2进行预吹扫(利用空气进行扫气)前后的重试点火动作也包括在内的总点火时间。
在氢生成装置100的启动处理中，在点火器5进行了点火动作的状态下，能够使燃烧空气和燃烧燃料的混合气体中的可燃成分的浓度从低于可燃范围的一侧起渐渐升高，因此，即使取较长的点火动作的动作期间也不会产生问题。
与此相对地，在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失的情况下，认为存在于燃烧器2内的燃烧空气和燃烧燃料的混合气体中的可燃成分的浓度已处于可燃范围内，因此如果取较长的点火动作的动作期间，则这种混合气体还有可能会被点火动作期间内供给到燃烧器2的气体而挤出到燃烧器2的下游侧，进而从作为燃烧排气路径的下游端的排气口300被排出到氢生成装置100的外部。
因此，考虑到要抑制可燃气体(可燃成分处于可燃范围内的混合气体)的扩散范围扩大，优选的是将点火器5的点火动作的动作期间设置成短于在氢生成装置100的启动处理中开始升温工序时的点火器5的点火动作的动作期间。另外，考虑到要抑制可燃气体的扩散范围扩大，优选的是使点火器5的点火动作仅为一次。
利用上述结构，可以抑制可燃气体排出到氢生成装置100的外部。
另外，点火器5的点火动作的动作期间被缩短为规定的设定时间(几秒左右，例如“6秒”)，因此在该期间内也能够继续利用氢生成装置100生成含氢气体。因而，在燃烧器2通过点火器5的点火动作而再次点燃的情况下，能够使燃烧器2继续燃烧，而不中断氢生成装置100生成含氢气体。此外，根据火焰检测器21的输出信号来进行燃烧器2已点燃时的点火判断。
另外，在本实施方式的氢生成装置100中，在点火器5的点火动作的动作期间超过了上述设定时间“6秒”但通过点火器5的点火动作燃烧器2未点燃的情况下，由控制器30进行下面的氢生成装置100的火焰消失异常停止处理。
此外，根据火焰检测器21的输出信号来进行燃烧器2未点燃时的点火异常判断。另外，该设定时间“6秒”只不过是一个例子，只要是在点火动作期间内不会使含有可燃气体的混合气体从排气口300排出的时间，就可以根据设备的结构、气体流量来适当设定该设定时间。
在紧接着氢生成装置100的火焰消失异常停止处理后，燃烧器2内存在可燃气体，因此，燃烧空气供给器4进行动作，利用空气将可燃气体稀释并排出到氢生成装置100的外部。此外，在这种情况下，在本实施方式的氢生成装置100中，也可以使燃烧空气供给器4的操作量大于在氢生成装置100的启动处理中正在生成含氢气体时的燃烧空气供给器4的操作量。由此，对燃烧器2内的可燃气体进行适当处理。
另外，在氢生成装置100的火焰消失异常停止处理中，停止对氢生成器1供给原燃料和水，但是氢生成器1内残留有原燃料、水蒸气和水。并且，在氢生成装置100刚停止后的氢生成器1中，仍保有使残留的水蒸发以及利用残留的原燃料与水蒸气的重整反应生成氢气所需的充分热量。
因而，当如现有例那样密封将氢利用设备7(燃料电池)旁路的第一气体流路8时，由于氢气的生成、水蒸发导致气体量(气体的摩尔数)增加，从而氢生成器1内压力上升，从而可能会导致氢生成器1的构造体破损。
因此，在本实施方式的氢生成装置100中，在停止对氢生成器1供给原燃料和水之后也使第一开闭阀8A处于打开状态。
由此，在连通第一气体流路8的状态下，在从燃烧空气供给器4向燃烧器2供给燃烧空气来利用燃烧空气对燃烧器2内进行扫气的期间内也能够抑制氢生成器1的内压上升(下面称为“过升压抑制动作”)。
当进行这种过升压抑制动作时，可燃气体有可能通过燃烧排气路径10的下游端的排气口300被排出到氢生成装置100的外部，但是在本实施方式中，如上述那样使燃烧空气供给器4进行动作，因此能够稀释可燃气体的浓度后将稀释气体排出到氢生成装置100的外部。此外，在这种情况下，也可以还考虑通过过升压抑制动作排出的可燃气体中的可燃成分的量，来对从燃烧空气供给器4供给的空气量(具体地说是燃烧空气供给器4的操作量)进行设定，以避免可燃范围内的可燃气体被排出到氢生成装置100的外部。
如上所述，本实施方式的氢生成装置100具备：氢生成器1，其使用原燃料通过重整反应生成燃料气体；燃烧器2，其对氢生成器1进行加热；开闭阀，其连通/切断将从氢生成器1送出的气体供给到燃烧器2的气体流路；点火器5，其设置在燃烧器2中；以及控制器30。
而且，在启动处理中正在生成上述含氢气体时燃烧器2中火焰消失的情况下，尝试以下的燃烧器2中火焰消失后点火动作：在通过控制器30的控制来打开第一开闭阀8A的状态下执行点火器5的点火动作。
因而，在具备使用蒸发水进行重整反应的氢生成器1的本实施方式的氢生成装置100中，在燃烧器2中火焰消失的情况下，由于气体量随水蒸发增加而施加于氢生成装置100的压力损伤较之以往降低。
(实施方式2)
下面，参照附图来说明本发明的实施方式2的氢生成装置的具体结构例和动作例。
但是，下面的具体说明只不过例示了“具体实施方式”一栏的开头处列举出的各氢生成装置的特征。例如，对与用于指定上述各氢生成装置的技术用语相同的技术用语附加适当的参照标记来说明下面的具体例，在这种情况下，有关的具体装置是与其对应的上述各氢生成装置的结构要素的一例。
因而，上述各氢生成装置的特征并不限定于下面的具体说明。
[氢生成装置的结构例]
图2是表示本发明的实施方式2的氢生成装置的一个结构例的框图。
在图2中，对与实施方式1的氢生成装置100的结构部件相同的结构部件附加相同的附图标记，省略该结构部件的具体说明。
如图2所示，在本实施方式的氢生成装置110中，在实施方式1的氢生成装置100的基础上追加了排热回收机构，该排热回收机构使从燃烧器2排出的排出气体与在第一热介质路径201中流动的第一热介质(例如液体的水、防冻液)之间进行热交换。
具体地说，本实施方式的氢生成装置110具备：燃烧排气路径10，排出气体在该燃烧排气路径10中流动；第一热介质路径201，第一热介质在该第一热介质路径201中流动；以及第一热交换器11，其在高温的排出气体与低温的第一热介质之间进行热交换。在第一热介质路径201中设置有第一泵200，由此，使第一热介质在第一热介质路径201中流动。另外，在第一热介质路径201中设置有第一蓄热器202，由此，在第一热介质路径201中流动的第一热介质被蓄积在第一蓄热器202中。此外，由控制器30来控制第一泵200的动作。
排出气体成为第一热交换器11中的加热流体。因而，从燃烧器2排出的排出气体被导入燃烧排气路径10，使用第一热交换器11来对该排出气体进行冷却。另外，第一热介质成为第一热交换器11中的受热流体。因而，通过上述热交换，第一热介质被加热，通过了第一热交换器11的高温的第一热介质进入第一蓄热器202并被蓄积于此。
利用上述结构，通过上述热交换来对要被排出到氢生成装置110外部的高温的排出气体进行冷却，因此较为合适。另外，通过上述热交换能够回收排出气体的热量来利用，因此较为合适。
[氢生成装置的动作例]
在本实施方式的氢生成装置110中，在氢生成装置110的启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失之后的点火器5的点火动作期间、以及火焰消失异常停止处理的升压抑制动作期间中的至少任一个期间内，通过第一泵200的动作，利用第一热介质通过第一热交换器11从排出气体回收热量。
燃烧空气供给器4的动作期间为氢生成装置110的启动处理、氢供给工序以及停止处理，下面叙述各工序中由第一热介质通过第一热交换器11从排出气体回收热量的热量回收动作的内容。
在氢生成装置110的启动处理和氢供给运转中，在燃烧器2中进行混合气体的燃烧。在此，使第一泵200进行动作，由在第一热介质路径201中流动的第一热介质通过第一热交换器11从由于这种燃烧而变为高温的排出气体(在此为由于混合气体的燃烧而产生的燃烧排气)回收热量。由此，利用通过热交换器11进行的热量回收来对排出到氢生成装置110外部的高温的排出气体进行冷却。
另一方面，在上述氢生成装置110的启动处理时燃烧器2中火焰消失之后的点火器5的点火动作期间、以及火焰消失异常停止处理的升压抑制动作期间内，在燃烧器2中不进行混合气体的燃烧。但是，在这种情况下，高温状态的燃烧器2、氢生成器1也作为排出气体的加热源而存在。特别是在氢生成装置110的火焰消失停止处理刚开始后，增大燃烧空气供给器4的操作量而燃烧空气的流速变快，因此大量热量被排出气体(在此主要为燃烧空气)从燃烧器2、氢生成器1带出，排出气体趋于高温化。因而，在燃烧器2中火焰消失之后的点火器5的点火动作期间、以及火焰消失异常停止处理的升压抑制动作期间中的至少任一个期间内，使第一泵200进行动作，由第一热介质通过第一热交换器11从上述排出气体回收热量。这样，优选的是尽管燃烧器2中没有执行混合气体的燃烧，但是在燃烧空气供给器4的动作期间内进行由第一热介质通过第一热交换器11从排出气体回收热量的热量回收动作。
如上，本实施方式的氢生成装置110具备：第一热交换器11，其进行从燃烧器2排出的排出气体与第一热介质之间的热交换；第一热介质路径201，第一热介质在该第一热介质路径201中流动；第一泵200，其使第一热介质在第一热介质路径201中流动；以及第一蓄热器202，其蓄积第一热介质的热量。而且，在燃烧器2中火焰消失之后的点火器5的点火动作期间、以及在火焰消失异常停止处理中在燃烧器2未燃烧的状态下从燃烧空气供给器4供给燃烧空气的期间中的至少任一个期间内，控制器30使第一泵200进行动作，由第一热介质通过热交换器11回收排出气体的热量。
根据上述结构，在燃烧器2中火焰消失之后的点火器5的点火动作期间、以及在火焰消失异常停止处理中在燃烧器2未燃烧的状态下从燃烧空气供给器4供给燃烧空气的期间中的至少任一个期间内，通过上述热交换适当地对排出气体进行冷却。另外，通过上述热交换回收排出气体的热量。
(实施方式3)
图3是表示本发明的实施方式3的燃料电池***的一个结构例的框图。
在图3中，对与实施方式2的氢生成装置110的结构部件相同的结构部件附加相同的附图标记，省略该结构部件的具体说明。
如图3所示，本实施方式的燃料电池***使用燃料电池作为氢利用设备7，该燃料电池***还具备：第二气体流路9，从氢生成器1送出的气体通过该第二气体流路9经由燃料电池7的负极(anode)气体流路7A被供给到燃烧器2；以及第二气体开闭阀9A，其连通/切断第二气体流路9。
在本实施方式的燃料电池***中，例如如下进行启动处理中的对燃烧器2的燃烧燃料的供给。
作为第一供给例，与实施方式1和2的氢生成装置同样地，打开第一开闭阀8A，封闭第二开闭阀9A以及第三开闭阀9B，将从氢生成器1送出的含氢气体用作燃烧器2的燃烧燃料。在这种情况下，来自原燃料供给器20的原燃料在通过氢生成器1内时变成含氢气体，该含氢气体不经过燃料电池的状态下通过第一气体流路8被供给到燃烧器2。
作为第二供给例，还存在如下情况：封闭第一开闭阀8A，打开第二开闭阀9A以及第三开闭阀9B，将从燃料电池送出的燃料废气用作燃烧器2的燃烧燃料。在这种情况下，来自原燃料供给器20的原燃料在通过氢生成器1内时变成含氢气体，该含氢气体通过燃料电池的负极气体流路7A，从负极气体流路7A排出的燃料废气通过第二气体流路9被供给到燃烧器2。
利用上述结构，能够对排出到氢生成装置110外部的高温的排出气体进行冷却，因此较为合适。
[燃料电池***的通常动作例]
下面，叙述本发明的实施方式3的燃料电池***200的通常动作例。此外，通过由控制器30对燃料电池***200的各部分进行控制，来完成下面的动作。
燃料电池***200的通常动作大致分为启动处理、发电运转、停止处理、待机状态。其中，上述各工序是公知的，因此下面叙述各工序的概要。此外，启动处理、待机状态与实施方式1的氢生成装置相同，因此省略说明。
(发电运转)
在启动处理中，当氢生成器1的重整催化剂层的温度充分升高到能够在氢生成器1中稳定地生成含有高浓度氢的含氢气体的温度时，从上述第一供给例切换到第二供给例，开始对燃料电池供给含氢气体。燃料电池使用由氢生成装置110供给的含氢气体和由氧化剂气体供给器(未图示)供给的氧化剂气体(例如空气)来进行发电。
(停止处理)
燃料电池***的停止处理是停止燃料电池发电以及停止氢生成装置110生成含氢气体的工序。
在根据使用者通过未图示的操作器进行的输入操作发出了停止运转燃料电池***200的指令的情况下，或者电力负载的电力需求变为不需要来自燃料电池的电力供给的规定电力阈值以下的情况下等，执行该停止处理。
在该停止处理中，停止从氧化剂气体供给器(未图示)供给氧化剂气体，并且对氢生成装置110执行与实施方式1相同的停止处理。
[在启动处理中氢生成装置正在生成含氢气体时燃烧器中火焰消失时的动作例]
在本实施方式的燃料电池***200中，构成为如下结构：在启动处理中氢生成装置110正在生成含氢气体的状态下燃烧器2中火焰消失时，与实施方式1的氢生成装置同样地，维持第一开闭阀8A的打开状态，并且继续利用原燃料供给器20对氢生成器1供给原燃料、利用水供给器12对氢生成器1供给水、以及从燃烧空气供给器4供给燃烧空气，由点火器5执行点火动作。由此，本实施方式的燃料电池***200与实施方式1的氢生成装置100同样地，在燃烧器中火焰消失后的点火动作中，由于气体量随水蒸发增加而施加于氢生成装置的压力损伤较之以往降低。
另外，在本实施方式的燃料电池***200中，在启动处理中氢生成装置110正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失之后的点火器5的点火动作期间、以及火焰消失异常停止处理的升压抑制动作期间中的至少任一个期间内，与实施方式2的氢生成装置同样地通过第一热交换器11进行排出气体与第一热介质之间的热交换(即，从排出气体回收热量)。
由此，本实施方式的燃料电池***与实施方式2的氢生成装置同样地，在点火器5的点火动作期间、以及在火焰消失异常停止处理中燃烧器2未燃烧的状态下从燃烧空气供给器4供给燃烧空气的期间中的至少任一个期间内，通过上述热交换适当地从排出气体回收热量。但是，也可以采用以下的方式：在上述点火动作期间以及在火焰消失异常停止处理中燃烧器2未燃烧的状态下从燃烧空气供给器4供给燃烧空气的期间中的至少任一个期间内，不执行排出气体的热量回收动作。
[变形例1]
在上述实施方式3的燃料电池***中，构成为如下结构：在启动处理中氢生成装置110正在生成含氢气体时，按照第一供给例将由氢生成器1送出的含氢气体供给到燃烧器2，但是在本变形例1的燃料电池***中，构成为在启动处理中按照第二供给例将由氢生成器1送出的含氢气体供给到燃烧器2。
在这种情况下，构成为如下结构：在启动处理中氢生成器1开始生成含氢气体之前的期间的升温工序中按照第一供给例将由氢生成器1送出的含有原燃料的气体通过第一气体流路8供给到燃烧器2，在氢生成器1开始生成含氢气体之后按照第二供给量将由氢生成器1送出的含氢气体供给到燃烧器2。另外，并不限定于上述结构，也可以采用以下的方式：不设置第一气体流路8和第一开闭阀8A，从氢生成器1的升温工序开始时起就按照第二供给例将可燃性气体经由燃料电池的负极气体流路7A供给到燃烧器2。特别适合于在燃料电池内部具有氢生成部分的内部重整型固体氧化物燃料电池。
在本变形例中，在启动处理中氢生成装置正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失的情况下，在维持打开第二开闭阀9A和第三开闭阀9B的状态下执行点火器5的点火动作。在这种情况下，与实施方式1的氢生成装置同样地，继续利用原燃料供给器20对氢生成器1供给原燃料、利用水供给器12对氢生成器1供给水、以及从燃烧空气供给器4供给燃烧空气。由此，本变形例1的燃料电池***与实施方式1的氢生成装置100同样地，在燃烧器中火焰消失后的点火动作中，由于气体量随水蒸发增加而施加于氢生成装置的压力损伤较之以往降低。此外，在上述变形例1的燃料电池***中，采用由第二开闭阀9A和第三开闭阀9B构成“第二开闭阀”的方式，但是并不限定于本例，也可以采用以下的方式：在第二气体流路9上设置第二开闭阀9A和第三开闭阀9B中的任一个，“第二开闭阀”由设置于该第二气体流路9的某一个开闭阀构成。
另外，在本变形例的燃料电池***中，也在启动处理中氢生成装置110正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失之后的点火器5的点火动作期间、以及火焰消失异常停止处理的升压抑制动作期间中的至少任一个期间内，与实施方式3的燃料电池***同样地，既可以采用执行从排出气体回收热量的热量回收动作的方式，也可以采用不执行该热量回收动作的方式。
[实施方式1、2的氢生成装置、实施方式3的燃料电池***以及变形例1的燃料电池***的变形例]
在实施方式1、2的氢生成装置100、110、实施方式3的燃料电池***200以及变形例1的燃料电池***中，构成为如下结构：在氢生成装置的启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失的情况下，控制器30利用原燃料供给器20对氢生成器1供给原燃料、对氢生成器1供给水、以及利用燃烧空气供给器4向燃烧器2供给燃烧空气，并且执行点火器5的点火动作。
根据上述结构，在通过点火器5的点火动作燃烧器2再次点燃的情况下，利用原燃料供给器20对氢生成器1供给原燃料、对氢生成器1供给水、以及利用燃烧空气供给器4向燃烧器2供给燃烧空气，因此具有能够使氢生成装置顺利地继续生成含氢气体的优点。
与此相对地，在本变形例的氢生成装置中，构成为如下结构：在燃烧器2中火焰消失后的点火动作中，控制器30停止以下供给中的至少任一方：利用原燃料供给器20对氢生成器1进行的原燃料的供给；从水供给器12进行的水的供给。为了停止对氢生成器1供给原燃料，在例如用增压泵构成原燃料供给器20的情况下，控制器30只要停止该增压泵的动作即可。为了停止对氢生成器1供给水，在用泵构成水供给器12的情况下，控制器30只要停止泵的动作即可。
这是由于想到了以下方面：即使停止利用原燃料供给器20对氢生成器1进行的原燃料的供给和从水供给器12进行的水的供给中的至少任一方，也能够利用氢生成器1的余热来从残留在氢生成器1内的水生成水蒸气，伴随该水蒸气的生成而氢生成器1内产生体积膨胀，由此被挤出的可燃性气体被继续供给到燃烧器2，从而能够通过点火器5的点火动作来进行燃烧器2的点火。
另外，在本变形例中，也是在燃烧器2中火焰消失起到执行点火动作为止的期间内将连通/切断从氢生成器1送出的气体供给到燃烧器2的气体流路的开闭阀维持打开的状态下转移到点火动作。因而，在本变形例的情况下，在执行在启动处理中正在生成含氢气体时燃烧器2中火焰消失之后的点火动作时，由于伴随水蒸发的体积膨胀而施加于氢生成装置100的压力损伤也较之以往降低。
[实施方式2的氢生成装置的其它变形例]
下面，叙述实施方式2的氢生成装置110中使用的排热回收机构的各种变形例。此外，在此，虽然省略了图示和说明，但是下面叙述的各变形例的排热回收机构也能够被用作实施方式3的燃料电池***200以及变形例1的燃料电池***中的排热回收机构。
图4、图5以及图6都是表示实施方式2的氢生成装置中使用的排热回收机构的变形例的框图。
此外，在各图中，有时对共同的要素附加同一附图标记，并省略共同要素的详细结构说明。
在图4中，示出了构成为以下结构的排热回收机构：在二次冷却***中回收从燃烧器2排出的排出气体的热量，将该回收热量蓄积在二次冷却***的第二蓄热器212中。
在第二热交换器213中，从第一热介质路径201的第一热介质回收热量，从第一热介质回收到的热量被提供给第二热介质路径211的第二热介质(例如液体的水、防冻液)。即，第一热介质成为第二热交换器213中的加热流体，第二热介质成为第二热交换器213中的受热流体。另外，通过第二泵210的动作，第二热介质路径211的第二热介质进行流动，由此，通过了第二热交换器213的高温的第二热介质进入第二蓄热器212并被蓄积于此。
在图4的氢生成装置120中，在利用点火器5未使燃烧器2燃烧的点火动作期间、以及在火焰消失异常停止处理中燃烧器2未燃烧的状态下从燃烧空气供给器4供给燃烧空气的期间中的至少任一个期间内，第一泵200和第二泵210都在控制器30的控制下进行动作。由此，排出气体的热量最终被第二热介质所回收，其结果是排出气体的热量蓄积在第二蓄热器212中。
在图5中，示出了如下的排热回收机构：在利用第一热介质回收排出气体的热量时，对第一切换器221(例如电磁式三通阀)进行切换，以使第一热介质的流入目的地为第一旁通路径222。
第一旁通路径222是将第一蓄热器202上游的第一热介质路径201与第一蓄热器202下游的第一热介质路径201进行连接以将第一蓄热器202旁路的路径。第一切换器221将通过了第一热交换器11的第一热介质的流入目的地切换为第一蓄热器202或第一旁通路径222。散热器220是对通过第一旁通路径222的第一热介质进行散热的散热器。
在图5的氢生成装置130中，在利用点火器5未使燃烧器2燃烧的点火动作期间、以及在火焰消失异常停止处理中燃烧器2未燃烧的状态下从燃烧空气供给器4供给燃烧空气的期间中的至少任一个期间内，使第一泵200进行动作，并且控制第一切换器221以使第一热介质的流入目的地为第一旁通路径222。由此，通过散热器220对由第一热介质回收到的热量进行散热。
在图6中，示出了构成为以下结构的排热回收机构：在二次冷却***中回收从燃烧器2排出的排出气体的热量，将该回收热量蓄积在二次冷却***的第二蓄热器212中。另外，在二次冷却***中，设置将第二蓄热器212上游的第二热介质路径211与第二蓄热器212下游的第二热介质路径211进行连接以将第二蓄热器212旁路的第二旁通路径232。另外，第二切换器231将通过了第二热交换器213的第二热介质的流入目的地切换为第二蓄热器212或第二旁通路径232。散热器230是对通过第二旁通路径232的第二热介质进行散热的散热器。
在图6的氢生成装置140中，在利用点火器5未使燃烧器2燃烧的点火动作期间、以及在火焰消失异常停止处理中燃烧器2未燃烧的状态下从燃烧空气供给器4供给燃烧空气的期间中的至少任一个期间内，使第一泵200和第二泵210进行动作，并且控制第二切换器231以使第二热介质的流入目的地为第二旁通路径232。由此，通过散热器230对由第二热介质回收到的热量进行散热。
产业上的可利用性
本发明提供了如下一种氢生成装置以及具备该氢生成装置的燃料电池***：在具备使用蒸发水进行重整反应的氢生成器的氢生成装置中，在燃烧器中火焰消失的情况下，施加于氢生成装置的压力损伤较之以往降低。因而，本发明的氢生成装置以及具备该氢生成装置的燃料电池***能够利用于各种用途，例如能够利用于家庭用的氢利用设备(例如燃料电池)热电联产***。
附图标记说明
1：氢生成器；2：燃烧器；4：燃烧空气供给器；5：点火器；7：氢利用设备；7A：负极(anode)；7C：正极(cathode)；8：第一气体流路；8A：第一开闭阀；9：第二气体流路；9A：第二开闭阀；9B：第三开闭阀；10：燃烧排气路径；11：第一热交换器；12：水供给器；20：原燃料供给器；21：检测器；30：控制器；100、110、120、130、140：氢生成装置；200：燃料电池***；201：第一热介质路径；202：第一蓄热器；212：第二蓄热器；200：第一泵；210：第二泵；211：第二热介质路径；213：第二热交换器；220、230：散热器；222：第一旁通路径；232：第二旁通路径。

Claims (9)

1.一种氢生成装置，具备：氢生成器，其使用原燃料和水蒸气通过重整反应生成含氢气体；燃烧器，其对上述氢生成器进行加热；开闭阀，其连通和切断将从上述氢生成器送出的气体供给到上述燃烧器的气体流路；点火器，其设置在上述燃烧器中；以及控制器，
其中，上述燃烧器构成为在启动处理中正在生成上述含氢气体时使用从上述气体流路供给的气体来进行燃烧，
在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时上述燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述开闭阀的状态下执行上述点火器的点火动作。
2.根据权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于，还具备：
燃烧空气供给器，其向上述燃烧器供给燃烧空气；
原燃料供给器，其将上述原燃料供给到上述氢生成器；以及
水供给器，其将水供给到上述氢生成器，
在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时上述燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述开闭阀的状态下，使上述原燃料供给器和上述水供给器将上述原燃料和上述水供给到上述氢生成器，使上述燃烧空气供给器将上述燃烧空气供给到上述燃烧器，并且执行上述点火器的点火动作。
3.根据权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于，
在通过上述点火动作上述燃烧器未点燃的情况下，上述控制器执行上述氢生成装置的停止处理。
4.根据权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于，
在通过上述点火动作上述燃烧器未点燃的情况下，上述控制器进行控制使得上述燃烧空气供给器的操作量大于在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时的操作量。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的氢生成装置，其特征在于，
还具备第一气体流路和第一开闭阀，从上述氢生成装置送出的气体通过该第一气体流路在不经过利用上述含氢气体的氢利用设备的状态下被导入到上述燃烧器，该第一开闭阀连通和切断上述第一气体流路，
上述燃烧器构成为在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时燃烧通过上述第一气体流路供给的气体，
在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时上述燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述第一开闭阀的状态下执行上述点火器的上述点火动作。
6.根据权利要求1或2所述的氢生成装置，其特征在于，还具备：
热交换器，其进行从上述燃烧器排出的排出气体与热介质之间的热交换；
热介质路径，上述热介质在该热介质路径中流动；
泵，其用于使上述热介质在上述热介质路径中流动；以及
蓄热器，其蓄积由上述热介质回收到的热量，
其中，在利用上述点火器进行上述点火动作的过程中，上述控制器使上述泵进行动作。
7.根据权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于，
上述点火动作的动作期间比上述启动处理中的上述燃烧器开始燃烧时的点火动作的动作期间短。
8.一种燃料电池***，具备根据权利要求1～7中的任一项所述的氢生成装置以及使用由上述氢生成装置供给的含氢气体来进行发电的燃料电池。
9.一种燃料电池***，具备第二气体流路和第二开闭阀，从根据权利要求1～4中的任一项所述的氢生成装置送出的气体通过该第二气体流路经由燃料电池被导入到上述燃烧器，该第二开闭阀连通和切断上述第二气体流路，
上述燃烧器构成为在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时燃烧通过上述第二气体流路供给的气体，
在上述启动处理中正在生成上述含氢气体时上述燃烧器中火焰消失的情况下，上述控制器在维持打开上述第二开闭阀的状态下执行上述点火器的上述点火动作。
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