WO2009060772A1

WO2009060772A1 - 気液分離装置、および、燃料電池システム

Info

Publication number: WO2009060772A1
Application number: PCT/JP2008/069700
Authority: WO
Inventors: Koji Katano
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2007-11-05
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2009-05-14
Also published as: US20100086827A1; JP2009117132A

Abstract

　燃料電池を備える燃料電池システムに用いられる気液分離装置であって、燃料電池で電気化学反応に供された後の燃料ガスと、燃料ガスと共に流れる液水とを分離する分離部と、燃料電池から排出される水を貯留する貯留部と、接続対象部材と接続し、鉛直方向に向いて形成される流体導出口を備え、気液分離装置内部の流体を流体導出口を介して接続対象部材に導出するための流体導出流路であって、流体導出口が分離部および貯留部よりも鉛直方向に対して垂直方向にずれた位置に設けられる流体導出流路と、を備える。

Description

明細書

気液分離装置、および、燃料電池システム技術分野

本発明は、燃料電池を備える燃料電池システムで用いられる気液分離装置に関する。

背景技術

燃料電池システムは、燃料電池で電気化学反応に供された後の燃料ガスと、その燃料ガスと共に流れる液水とを分離すると共に、水を貯留可能な気液分離装置を備えることが知られている。

ところで、従来の燃料電池システムでは、例えば、小型化の観点等から、燃料電池システムを稼働させるために用いられる各装置を限られた場所に集約して配設することが求められている。それに伴い、上記気液分離装置と、接続対象部材とを接続する場合において、その接続のための作業領域の確保が困難になるおそれがあった。すなわち、接続のために用いる工具の工具代が取れず接続作業が困難になるおそれがあった。なお、接続対象部材としては、例えば、燃料電池システムに用いられるポンプや、弁、燃料電池などが挙げられる。発明の開示

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、気液分離装置において、接続対象部材との接続のための工具代を確保することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様として実現することが可能である。

第 1の態様は、燃料電池を備える燃料電池システムに用いられる気液分離装置を提供する。第 1の態様に係る気液分離装置は、燃料電池で電気化学反応に供された後の燃料ガスと、燃料ガスと共に前記燃料電池から排出される水とを分離する分離部と、燃料電池から排出される水を貯留する貯留部と、前記気液分離装置に接続して用いられる接続対象部材と前記気液分離装置とを接続する流体導出流路であって、前記分離部および前記貯留部よりも鉛直方向に対して垂直方向にずれた位置において鉛直方向に形成されている流体導出口を備え、前記流体導出口を介して前記気液分離装置内部の流体を接続対象部材に導出するための流体導出流路とを備える。

第 1の態様に係る気液分離装置によれば、接続対象部材との接続のための工具代を確保することができる。

第 1の態様に係る気液分離装置において、流体導出流路は、分離部で分離された燃料ガスを、流体として分離部から分離部よりも鉛直方向上向きに導出するための燃料ガス導出流路であり、流体導出口は、接続対象部材と接続する燃料ガス導出口であって、鉛直方向上向きに形成されても良い。このようにすれば、接続対象部材と燃料ガス導出流路との接続のための工具代を確保することができる。第 1の態様に係る記載の気液分離装置において、燃料電池システムは、燃料電池に燃料ガスを供給するための燃料ガス供給流路と、気液分離装置に導入された燃料ガスを、再利用のため燃料ガス供給流路に導入するためのポンプを備え、燃料ガス導出流路の前記燃料ガス導出口は、接続対象部材としてのポンプと接続されても良い。このようにすれば、ポンプと燃料ガス導出流路との接続ための工具代を確保することができる。

第 1の態様に係る気液分離装置において、燃料電池で電気化学反応に供された後の燃料ガスを分離部に導入するための燃料ガス導入口と、貯留部の貯留水を気液分離装置の外部に排出する排水口と、を備え、燃料ガス導入口から気液分離装置内に燃料ガスが流入する方向と、排水口から貯留水を排出する方向とが、正反対の方向となるように、燃料ガス導入口と前記排水口とを配置しても良い。このようにすれば、排水口から貯留水を排出する場合に生じる渦の発生を抑制することが可能となり、排水口からの貯留水の排水性を向上させることができる。第 1の態様に係る気液分離装置において、流体導出流路は、貯留部の貯留水を、貯留部から貯留部よりも鉛直方向下向きに排出するための排水流路であり、流体導出口は、接続対象部材と接続する排水口であって、鉛直方向下向きに形成されても良い。このようにすれば、接続対象部材と排水流路との接続のための工具代を確保することができる。

第 1の態様に係る気液分離装置において、接続対象部材は、流体導出口との接続部に第 1フランジを備えており、気液分離装置は、流体導出流路の流体導出口に設けられる第 2フランジを備え、接続対象部材と流体導出口とは、第 1フランジと第 2フランジとを締結ボルトによって締結することにより接続されても良い。このようにすれば、接続対象部材と流体導出口とをしつかり接続することとができる。

第 2の態様は、燃料電池を備える燃料電池システムに用いられる気液分離装置を提供する。第 2の態様に係る気液分離装置は、燃料電池で電気化学反応に供された後の燃料ガスと、燃料ガスと共に前記燃料電池から排出される水とを分離する分離部と、燃料電池から排出される水を貯留する貯留部と、分離部または貯留部を貫くように形成される中空状の柱であって、中空部分が気液分離装置の外部と連通するように形成されると共に、中空部分の延長線上に、気液分離装置と接続対象部材とを接続する接続部が配置されるように設けられる中空柱とを備える第 2の態様に係る気液分離装置によれば、中空柱の中空部分を、接続対象部材との接続のための工具代として確保することができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、分離部で分離された燃料ガスを、分離部から導出するための燃料ガス導出流路であって、接続対象部材と接続する燃料ガス導出口が設けられる燃料ガス導出流路を備え、中空柱は、中空部分の延長線上に、燃料ガス導出流路の燃料ガス導出口と接続対象部材との接続部が配置されるように設けられても良い。このようにすれば、接続対象部材と燃料ガス導出流路との接続のための工具代を確保することができる。第 2の態様に係る気液分離装置において、燃料ガス導出流路は、燃料ガスを、分離部から分離部の鉛直方向上向きに導出すると共に、燃料ガス導出口が鉛直方向上向きに設けられ、中空柱は、分離部または貯留部を鉛直方向に貫くように形成されても良い。このようにすれば、接続対象部材と鉛直方向上向きに形成された燃料ガス導出流路との接続のための工具代を確保することができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、接続対象部材には、燃料ガス導出口との接続部に第 1フランジが設けられ、気液分離装置において、燃料ガス導出流路の燃料ガス導出口に第 2フランジが設けられ、接続対象部材と燃料ガス導出口とは、第 1フランジと第 2フランジとを締結ボルトによって締結することにより接続され、中空柱は、中空部分の延長線上に、締結ボルトが配置されるように設けられても良い。このようにすれば、第 1フランジと第 2フランジとの接続ための工具代を確保することができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、貯留部の貯留水を、貯留部から排出するための排水流路であって、接続対象部材と接続する排水口が設けられる排水流路を備え、中空柱は、中空部分の延長線上に、排水流路の排水口と接続対象部材との接続部が配置されるように設けられても良い。このようにすれば、接続対象部材と排水流路との接続のための工具代を確保することができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、接続対象部材には、排水口との接続部に第 1フランジが設けられ、気液分離装置において、燃料ガス導出流路の前記排水口に第 2フランジが設けられ、接続対象部材と排水口とは、第 1フランジと第 2フランジとを締結ボルトによって締結することにより接続され、中空柱は、中空部分の延長線上に、締結ポルトが配置されるように設けられても良い。このようにすれば、第 1フランジと第 2フランジとの接続ための工具代を確保することができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、燃料電池で電気化学反応に供された後の燃料ガスを分離部に導入するための燃料ガス導入口を備え、中空柱は、中空部分の延長線上に、燃料ガス導入口と接続対象部材との接続部が配置されるように設けられても良い。このようにすれば、接続対象部材と燃料ガス導入口との接続のための工具代を確保することができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、接続対象部材には、燃料ガス導入口との接続部に第 1フランジが設けられ、気液分離装置において、燃料ガス導入口に第 2フランジが設けられ、接続対象部材と燃料ガス導入口とは、第 1フランジと第 2フランジとを締結ポルトによって締結することにより接続され、中空柱は、中空部分の延長線上に、締結ポルトが配置されるように設けられても良い。このようにすれば、第 1フランジと第 2フランジとの接続ための工具代を確保することができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、第 2フランジは、締結ボルトが挿入される挿入部を備え、中空柱と第 2フランジとは、接続しており、中空柱の中空部分と第 2フランジの挿入部とは、連通していても良い。このようにすれば、ェ具が、締結ポル卜からずれたりすることを抑制することができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、第 2フランジは、締結ボルトが挿入される挿入部を備え、揷入部は、第 2フランジの厚さ方向に開口していると共に、厚さ方向に対して垂直方向にも開口していても良い。このようにすれば、締結ボルトを、締結位置に容易に配置することができ、フランジと締結ボルトとの組み付け性を向上させることができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、第 2フランジにおいて、挿入部は、

2つ以上形成され、各挿入部は、それぞれ、厚さ方向に開口し、厚さ方向に対して垂直方向にも開口していると共に、垂直方向における開口方向が互いに一致していても良い。このようにすれば、複数の締結ボルトを、締結位置に、素早く容易に配置することができ、フランジと締結ボルトとの組み付け性を向上させることができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、中空柱の中空部分の内径は、締結ボルトの外径より大きくても良い。このようにすれば、締結ポルトを締結するための工具を中空柱に挿入しやすくすることができ、組み付け性を向上させることができる。

第 2の態様に係る気液分離装置において、前記接続対象部材は、ポンプであつても良い。このようにすれば、比較的大きいポンプと気液分離装置の所定部分とを接続する際において、中空柱の中空部分を、ポンプとの接続のための工具代として確保することが可能となる。

第 3の態様は、燃料電池システムを提供する。第 3の態様に係る燃料電池システムは、第 1の態様または第 2の態様に係る気液分離装置を備える。第 3の態様に係る燃料電池システムによれば、気液分離装置の所定部分と、接続対象部材との接続のための工具代を確保することができる。

なお、本発明は、上記した気液分離装置または燃料電池システムの他、気液分離装置の流体導出流路など、他の装置発明の態様で実現することも可能である。また、装置発明に限ることなく、燃料電池システムの制御方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1実施例としての燃料電池システムの構成を示すプロック図である。

図 2は気液分離装置の断面および気液分離装置の周辺を概略的に示した図である。

図 3は図 2の気液分離装置を z方向へ向かって見た図である。

図 4は第 2実施例の気液分離装置の断面および気液分離装置の周辺を概略的に示した図である。

図 5は図 4の気液分離装置を z方向へ向かって見た図である。

図 6は第 3実施例の気液分離装置の断面および気液分離装置の周辺を概略的に示した図である。

図 7は図 6の気液分離装置を z方向へ向かって見た図である。

図 8は第 4実施例の気液分離装置の断面および気液分離装置の周辺を概略的に示した図である。

図 9は図 8の気液分離装置の D— D断面を示した図である。

図 1 0は第 5実施例の気液分離装置の断面および気液分離装置の周辺を概略的に示した図である。

図 1 1は変形例 1における気液分離装置の断面および気液分離装置の周辺を概略的に示した図である。

図 1 2はフランジの変形例を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき説明する。

A . 第 1実施例：

A 1 . 燃料電池システム 1 0 0 0の構成：

図 1は、本発明の第 1実施例としての燃料電池システム 1 0 0 0の構成を示すブロック図である。本実施例の燃料電池システム 1 0 0 0は、主に、燃料電池 9 0 0と、水素タンク 2 0 0と、水素遮断弁 2 1 0と、レギユレ一夕 2 1 5と、コンプレッサ 2 3 0と、水素循環ポンプ 2 5 0と、冷媒循環ポンプ 5 0 0と、ラジエー夕 5 5 0と、気液分離装置 1 0 0と、パージ弁 7 0 0と、を備えている。燃料電池 9 0 0は、比較的小型で発電効率に優れる固体高分子型燃料電池である。燃料電池 9 0 0は、複数の燃料電池セル S Eをエンドプレート E Pで挟持することによって形成されるスタック構造となっている。

燃料電池セル S Eは、膜電極接合体（図示せず）と、アノード側セパレー夕（図示せず）と、力ソード側セパレー夕（図示せず）と、を備えている。膜電極接合体は、電解質膜（図示せず) と、電極である力ソード（図示せず）およびァノード（図示せず）と、ガス拡散層（図示せず）と、を備え、力ソードおよびァノードが表面に形成された電解質膜を、ガス拡散層で挟持して構成される。燃料電池セル S Eは、この膜電極接合体を、さらにアノード側セパレ一夕およびカソード側セパレー夕で挟持して構成される。

水素タンク 2 0 0は、高圧の水素ガスが貯蔵される貯蔵装置であり、燃料ガス供給流路 2 0 4を介して燃料電池 9 0 0に接続されている。燃料ガス供給流路 2 0 4上において、水素タンク 2 0 0から近い順番に、水素遮断弁 2 1 0と、レギユレ一夕 2 1 5とが設けられている。水素遮断弁 2 1 0を開弁することにより、燃料電池 9 0 0に水素ガスを燃料ガスとして供給する。

レギユレ一夕 2 1 5は、燃料電池システム 1 0 0 0の運転状況に応じて、燃料電池 9 0 0に供給する燃料ガスの調圧を行う。

コンプレッサ 2 3 0は、酸化ガス供給流路 2 3 4を介して燃料電池 9 0 0に接続され、空気を圧縮し酸化ガスとして、力ソードに供給する。また、燃料電池 9 0 0は、酸化ガス排出流路 2 3 6と接続され、力ソードで電気化学反応に供された後の酸化ガスは、この酸化ガス排出流路 2 3 6を介して、燃料電池システム 1 0 0 0の外部に排出される。

燃料電池 9 0 0は、冷媒循環流路 5 1 0に接続される。冷媒循環流路 5 1 0上には、冷媒循環ポンプ 5 0 0とラジェ一夕 5 5 0とが設けられる。ラジェ一夕 5 5 0は、燃料電池 9 0 0で暖められた冷媒を冷却し、冷媒循環ポンプ 5 0 0は、ラジェ一夕 5 5 0によって冷却された冷媒を燃料電池 9 0 0に供給する。これにより、燃料電池 9 0 0を、冷媒によって継続的に冷却することができる。

図 2は、気液分離装置 1 0 0の断面および気液分離装置 1 0 0の周辺を概略的に示した図である。図 2において、 x、 y、 z方向をそれぞれ図示するように規定する。また、図 2において、上方向（z方向）が、鉛直方向上向きであり、下方向（z方向と逆方向）が、鉛直方向下向きである。図 3は、図 2の気液分離装置 1 0 0を z方向へ向かって見た図である。なお、図 2に示す気液分離装置 1 0 0の断面は、図 3の A— A断面に該当する。これら図 2および図 3を用いて、以下に、気液分離装置 1 0 0について説明する。

気液分離装置 1 0 0は、図 2または図 3に示すように、主に、燃料ガス導入口 1 3 2と、燃料ガス導出流路 1 1 0と、排気排水流路 1 2 0と、分離部 1 8 0と、貯留部 1 9 0と、フランジ 1 3 4と、フランジ 1 1 4と、フランジ 1 2 4と、を備えている。

気液分離装置 1 0 0において、燃料ガス導入口 1 3 2には、フランジ 1 3 4が設けられている。フランジ 1 3 4は、燃料ガス排出流路 5 0に設けられたフランジ 5 4と、締結ボルト B 3によって 2箇所で締結される。これにより、燃料ガス導入口 1 3 2と燃料ガス排出流路 5 0とは、接続され、気液分離装置 1 0 0に、燃料電池 9 0 0のアノードで電気化学反応に供された後の燃料ガスが導入される。なお、締結ボルト B 3は、フランジ 1 3 4のポルト挿入孔 H 3とフランジ 5 4 のポルト挿入孔 H Cに挿入される。

分離部 1 8 0は、燃料ガス導入口 1 3 2より導入され、電気化学反応に供された後の燃料ガス（燃料オフガス）と、その燃料オフガスと共に燃料電池から排出された水（液水）とを分離する。貯留部 1 9 0は、分離部 1 8 0で分離された液水を貯留する。以下では、この貯留部 1 9 0で貯留される水を貯留水と呼ぶ。燃料ガス導出流路 1 1 0は、分離部 1 8 0の燃料ガスを水素循環ポンプ 2 5 0 へ導出するための流路であり、図 2または図 3に示すように、分離部 1 8 0から X方向とは逆方向に伸び、その後、鉛直上向き（z方向）に向かって伸びて形成されると共に、その先端部に鉛直上向きに形成された燃料ガス導出口 1 1 2を備える。すなわち、燃料ガス導出流路 1 1 0において、燃料ガス導出口 1 1 2は、分離部 1 8 0や貯留部 1 9 0よりも鉛直方向（z方向）に対して垂直方向（X方向とは逆方向）にずれた位置に設けられる。また、燃料ガス導出口 1 1 2には.、フランジ 1 1 4が設けられている。フランジ 1 1 4は、水素循環ポンプ 2 5 0が備えるフランジ 2 5 4と、締結ポルト B 1によって 2箇所で締結される。これにより、燃料ガス導出口 1 1 2と水素循環ポンプ 2 δ 0とは接続される。締結ボルト Β 1は、フランジ 1 1 4のボルト挿入孔 Η 1とフランジ 2 5 4のポルト挿入孔 Η Αに挿入される。

なお、燃料ガス導出流路 1 1 0から水素循環ポンプ 2 5 0へ導入された燃料ガスは、ガス循環流路 2 0 7を介して、燃料ガス供給流路 2 0 4へ導入される。このようにして、燃料ガスに含まれる水素は、循環して、再び発電に使用される。ところで、気液分離装置 1 0 0と燃料ガス排出流路 5 0との接続部などに、燃料電池 9 0 0から排出される液水中のイオンを除去するイオン交換装置を設けるようにしてもよい。

排気排水流路 1 2 0は、貯留部 1 9 0の貯留水や燃料ガスを気液分離装置 1 0 0の外部に排出するための流路であり、図 2または図 3に示すように、貯留部 1 9 0から X方向に緩やかに傾斜して伸び、その後、 y方向とは逆方向に緩やかに傾斜して伸びて形成される共に、その先端部に y方向とは逆方向向きに形成された排気排水口 1 2 2を備える。すなわち、排気排水流路 1 2 0において、排気排水口 1 2 2は、分離部 1 8 0や貯留部 1 9 0よりも鉛直方向（z方向）に対して垂直方向（y方向とは逆方向）にずれた位置に設けられる。また、排気排水口 1 2 2には、フランジ 1 2 4が設けられている。フランジ 1 2 4は、パージ弁 7 0 0が備えるフランジ 7 0 4と、締結ボルト B 2によって 2箇所で締結される。これにより、排気排水口 1 2 2とパージ弁 7 0 0とは接続される。なお、締結ボルト B 2は、フランジ 1 2 4のボルト挿入孔 H 2とフランジ 7 0 4のボルト揷入孔 H Bに挿入される。

また、パージ弁 7 0 0は、外部導出流路 7 2 0と接続されている。気液分離装置 1 0 0内部の貯留水や、不純物（例えば、窒素）濃度が高くなつた燃料ガスは、パージ弁 7 0 0が開弁されると、排気排水流路 1 2 0、排気排水口 1 2 2、パージ弁 7 0 0、および、外部導出流路 7 2 0を介して、気液分離装置 1 0 0の外部に排出される。ところで、燃料電池システム 1 0 0 0では、小型化の観点から、図 2に示すように、気液分離装置 1 0 0と水素循環ポンプ 2 5 0との間が狭くなつている。一方、燃料電池システム 1 0 0 0では、気液分離装置 1 0 0において、燃料ガス導出流路 1 1 0は、燃料ガス導出口 1 1 2が分離部 1 8 0や貯留部 1 9 0よりも鉛直方向に対して垂直方向にずれた位置に設けられるようになつている。このようにすれば、締結ボルト B 1を締結するための工具（T型レンチ、インパクトレンチなど）の工具代を、図 2に示すように、分離部 1 8 0や貯留部 1 9 0の横において、分離部 1 8 0や貯留部 1 9 0に邪魔されずに取ることが可能となる。そうすると、気液分離装置 1 0 0と水素循環ポンプ 2 5 0との間が狭くても、フランジ 1 1 4とフランジ 2 5 4とを締結することができ、すなわち、燃料ガス導出流路 1 1 0と水素循環ポンプ 2 5 0とを接続することが可能となる。

また、本実施例の燃料電池システム 1 0 0 0では、気液分離装置 1 0 0において、燃料ガス導入口 1 3 2は、 y方向を向くように配置され、排気排水口 1 2 2 は、 y方向とは逆方向を向くように配置され、すなわち、燃料ガス導入口 1 3 2 と排気排水口 1 2 2とは、正反対の方向に配置されている。このようにすれば、燃料ガス導入口 1 3 2から気液分離装置 1 0 0内に燃料ガスが流入する方向と、排気排水口 1 2 2から貯留水を排出する方向とが、略同一となる。そうすると、排気排水口 1 2 2から貯留水を排出する場合において、貯留水に渦ができることを抑制することができ、排気排水口 1 2 2からの貯留水の排水性を向上させることができる。

なお、本実施例において、気液分離装置 1 0 0は、請求項における気液分離装置に該当し、分離部 1 8 0は、請求項における分離部に該当し、貯留部 1 9 0は、請求項における貯留部に該当し、燃料ガス導出流路 1 1 0は、請求項における流体導出流路または燃料ガス導出流路に該当し、燃料ガス導出口 1 1 2は、請求項における流体導出口または燃料ガス導出口に該当し、燃料ガス供給流路 2 0 4 は、請求項における燃料ガス供給流路に該当し、水素循環ポンプ 2 5 0は、請求項におけるポンプまたは接続対象部材に該当し、燃料ガス導入口 1 32は、請求項における燃料ガス導入口に該当し、排気排水口 1 22は、請求項における排水口に該当し、フランジ 254は、請求項における第 1フランジに該当し、フランジ 1 14は、請求項における第 2フランジに該当し、締結ボルト B 1は、請求項における締結ボルトに該当する。

B. 第 2実施例：

B 1. 気液分離装置 100 Aの構成：

第 2実施例の燃料電池システム 1 00 OAは、第 1実施例の燃料電池システム

1 000とほとんど同様の構成であるが、気液分離装置 1 00の代わりに気液分離装置 100 Aを備える点で相違する。燃料電池システム 1 000 Aにおいて、燃料電池システム 1 000と同様の構成部分についての説明は省略する。以下に

、本実施例の気液分離装置 10 OAについて説明する。

図 4は、本実施例の気液分離装置 1 0 OAの断面および気液分離装置 1 0 OA の周辺を概略的に示した図である。図 4において、 x、 y、 z方向をそれぞれ図示するように規定する。また、図 4において、上方向（z方向）力鉛直方向上向きであり、下方向（z方向と逆方向）が、鉛直方向下向きである。図 5は、図

4の気液分離装置 1 00 Aを z方向へ向かって見た図である。なお、図 4の気液分離装置 1 0 OAは、図 5の B— B断面に相当する。

本実施例の気液分離装置 1 0 OAは、図 4または図 5に示すように、主に、燃料ガス導入口 1 32 Aと、燃料ガス導出流路 1 1 OAと、排気排水流路 1 2 OA と、分離部 1 8 OAと、貯留部 1 90Aと、フランジ 1 34Aと、フランジ 1 1

4Aと、フランジ 124Aと、中空柱 mpと、を備えている。

気液分離装置 100 Aにおいて、燃料ガス導入口 1 32 Aには、フランジ 1 3

4 Aが設けられている。フランジ 1 34 Aは、燃料ガス排出流路 50に設けられたフランジ 54と、締結ポルト B 3 Aによって 2箇所で締結される。これにより

、燃料ガス導入口 1 32 Aと燃料ガス排出流路 50とは、接続され、気液分離装置 1 0 O Aに、燃料電池 9 0 0のアノードで電気化学反応に供された後の燃料ガスが導入される。なお、締結ボルト B 3 Aは、フランジ 1 3 4 Aのポルト挿入孔 H 3 Aとフランジ 5 4のボルト挿入孔 HCに挿入される。

分離部 1 8 O Aは、燃料ガス導入口 1 3 2 Aより導入された燃料ガスと、その燃料ガスと共に流れてきた液水とを分離する。貯留部 1 9 O Aは、分離部 1 8 0 Aで分離された液水を貯留する。

燃料ガス導出流路 1 1 O Aは、分離部 1 8 O Aの燃料ガスを水素循環ポンプ 2 5 0へ導出するための流路であり、図 4または図 5に示すように、分離部 1 8 0 Aから、鉛直上向き（z方向）に向かって伸びて形成されると共に、その先端部に鉛直上向きに形成された燃料ガス導出口 1 1 2 Aを備える。また、燃料ガス導出口 1 1 2 Aには、フランジ 1 1 4 Aが設けられている。フランジ 1 1 4Aは、水素循環ポンプ 2 5 0が備えるフランジ 2 5 4と、締結ボルト B 1 Aによって 2 箇所締結される。これにより、燃料ガス導出口 1 1 2 Aと水素循環ポンプ 2 5 0 とは接続される。締結ボルト B 1 Aは、フランジ 1 1 4 Aのボルト挿入孔 H I A とフランジ 2 5 4 Aのポルト揷入孔 HAに挿入される。

排気排水流路 1 2 O Aは、貯留部 1 9 O Aの貯留水や燃料ガスを気液分離装置 1 0 O Aの外部に排出するための流路であり、図 4または図 5に示すように、貯留部 1 9 O Aから、鉛直下向き（z方向）に伸びて形成される共に、その先端部に鉛直下向きに形成された排気排水口 1 2 2 Aを備える。また、排気排水口 1 2 2 Aには、フランジ 1 2 4 Aが設けられている。フランジ 1 2 4 Aは、パージ弁 7 0 0が備えるフランジ 7 0 4と、締結ボルト B 2 Aによって 2箇所で締結される。これにより、排気排水口 1 2 2 Aとパージ弁 7 0 0とは接続される。なお、締結ボルト B 2 Aは、フランジ 1 2 4 Aのポルト挿入孔 H 2 Aとフランジ 7 0 4 のボルト挿入孔 HBに挿入される。

パージ弁 7 0 0は、外部導出流路 7 2 0と接続されている。気液分離装置 1 0 0内部の貯留水や、不純物（例えば、窒素）濃度が高くなつた燃料ガスは、パージ弁 700が開弁されると、排気排水流路 1 20 A、排気排水口 1 22A、パージ弁 700、および、外部導出流路 720を介して、気液分離装置 1 00の外部に排出される。

また、本実施例の気液分離装置 1 0 OAでは、図 4または図 5に示すように、 2つの中空柱 mpが形成されている。この中空柱 mpは、気液分離装置 1 00 A において、中空部分が気液分離装置 1 0 OAの外部と連通し、分離部 1 8 OAおよび貯留部 1 9 OAを鉛直方向（z方向）に貫くように形成されると共に、中空部分の延長線上に、フランジ 1 14 Aのポルト挿入孔 H 1 Aに挿入される締結ボルト B 1 Aが配置されるように設けられる。また、中空柱 mpの中空部分の内径は、締結ボルト B 1 Aの外径より大きく形成されている。なお、中空柱 mpの中空部分は、分離部 1 8 OAや貯留部 1 9 OAとは連通しておらず、分離部 1 80 Aの燃料ガスや貯留部 1 9 OAの貯留水が中空柱 mpを介して気液分離装置 1 0 0 Aの外部に漏れることはない。

ところで、燃料電池システム 1 000 Aでは、小型化の観点から、図 4に示すように、気液分離装置 10 OAと水素循環ポンプ 250との間が狭くなつている。一方、燃料電池システム 1000 Aでは、気液分離装置 1 00 Aにおいて、中空柱 mp力分離部 1 8 OAおよび貯留部 1 90 Aを鉛直方向に貫くように形成されると共に、中空部分の延長線上に、締結ポルト B 1 Aが配置されるように設けられている。このようにすれば、締結ボルト B 1 Aを締結するための工具（T 型レンチ、インパクトレンチなど）を中空柱 mpに挿入して締結ポルト B 1 Aを締結することが可能となり、すなわち、中空柱 mpの中空部分を工具代として代用することができる。そうすると、気液分離装置 10 OAと水素循環ポンプ 25 0との間が狭くても、燃料ガス導出流路 1 1 OAと水素循環ポンプ 250とを接続することができ、すなわち、フランジ 1 14Aとフランジ 254とを締結することが可能となる。また、気液分離装置 10 OAにおいて、中空柱 mpを備えることで、強度の向上を図ることができる。また、燃料電池システム 1 0 0 0 Aでは、中空柱 m pの中空部分の内径は、締結ボルト B 1 Aの外径より大きく形成されている。このようにすれば、締結ボルト B 1 Aを締結するための工具（T型レンチ、インパクトレンチなど）を中空柱 m pに挿入しやすくすることができ、組み付け性が向上する。

なお、本実施例において、気液分離装置 1 0 0 A、請求項における気液分離装置に該当し、分離部 1 8 O Aは、請求項における分離部に該当し、貯留部 1 9 0 Aは、請求項における貯留部に該当し、中空柱 m pは、請求項における中空柱に該当し、燃料ガス導出流路 1 1 O Aは、請求項における燃料ガス導出流路に該当し、燃料ガス導出口 1 1 2 Aは、請求項における燃料ガス導出口に該当し、水素循環ポンプ 2 5 0は、請求項におけるポンプまたは接続対象部材に該当し、フランジ 2 5 4は、請求項における第 1フランジに該当し、フランジ 1 1 4 Aは、請求項における第 2フランジに該当し、締結ポルト B l Aは、請求項における締結ポルトに該当する。

C . 第 3実施例：

C 1 . 気液分離装置 1 0 0 Bの構成：

第 3実施例の燃料電池システム 1 0 0 0 Bは、第 2実施例の燃料電池システム 1 0 0 O Aとほとんど同様の構成であるが、気液分離装置 1 0 O Aの代わりに気液分離装置 1 0 0 Bを備える点で相違する。燃料電池システム 1 0 0 0 Bまたは気液分離装置 1 0 0 Bにおいて、燃料電池システム 1 0 0 O Aまたは気液分離装置 1 0 O Aと同様の構成部分についての説明は省略する。以下に、本実施例の気液分離装置 1 0 0 Bについて説明する。

図 6は、本実施例の気液分離装置 1 0 0 Bの断面および気液分離装置 1 0 0 B の周辺を概略的に示した図である。図 6において、 x、 y、 z方向をそれぞれ図示するように規定する。また、図 6において、上方向（z方向）力鉛直方向上向きであり、下方向（z方向と逆方向）が、鉛直方向下向きである。図 7は、図 6の気液分離装置 1 0 0 Bを z方向へ向かって見た図である。なお、図 6の気液分離装置 1 0 O Bは、図 7の C一 C断面に相当する。

本実施例の気液分離装置 100 Bには、図 6または図 7に示すように、第 2実施例の気液分離装置 1 00 Aの中空柱 mpとは異なる 2つの中空柱 mp 1が形成されている。この中空柱 mp lは、気液分離装置 1 00 Bにおいて、中空部分が気液分離装置 1 00 Bの外部と連通し、分離部 1 8 OAおよび貯留部 1 9 OAを鉛直方向（z方向）に貫くように形成されると共に、中空部分の延長線上に、フランジ 1 24 Aのポルト挿入孔 H 2 Aに挿入される締結ボルト B 2 Aが配置されるように設けられる。また、中空柱 mp 1の中空部分の内径は、締結ポルト B 2 Aの外径より大きく形成されている。なお、中空柱 mp 1の中空部分は、分離部 1 8 OAや貯留部 1 9 OAとは連通しておらず、分離部 1 8 OAの燃料ガスゃ貯留部 1 9 OAの貯留水が中空柱 mp 1を介して気液分離装置 1 00 Bの外部に漏れることはない。

ところで、燃料電池システム 1000 Bでは、小型化の観点から、図 6に示すように、気液分離装置 1 00 Bとパージ弁 700との間が狭くなつている。一方、燃料電池システム 1 000 Bでは、気液分離装置 1 00 Bにおいて、中空柱 m P 1力分離部 1 8 OAおよび貯留部 1 9 OAを鉛直方向に貫くように形成されると共に、中空部分の延長線上に、締結ボルト B 2 Aが配置されるように設けられている。このようにすれば、締結ボルト B 2 Aを締結するための工具（T型レンチ、インパクトレンチなど）を中空柱 mp 1に挿入して締結ボルト B 2 Aを締結することが可能となり、すなわち、中空柱 mp 1の中空部分を工具代として代用することができる。そうすると、気液分離装置 1 00 Bとパージ弁 700との間が狭くても、排気排水流路 1 2 OAとパージ弁 700とを接続することができ、すなわち、フランジ 1 24 Aとフランジ 704とを締結することが可能となる。また、気液分離装置 1 00 Bにおいて、中空柱 mp 1を備えることで、強度の向上を図ることができる。

なお、本実施例において、気液分離装置 1 00 B、請求項における気液分離装置に該当し、分離部 1 8 O Aは、請求項における分離部に該当し、貯留部 1 9 0 Aは、請求項における貯留部に該当し、中空柱 m p lは、請求項における中空柱に該当し、排気排水流路 1 2 O Aは、請求項における排水流路に該当し、パージ弁 7 0 0は、請求項における接続対象部材に該当し、フランジ 7 0 4は、請求項における第 1フランジに該当し、フランジ 1 2 4 Aは、請求項における第 2フランジに該当し、締結ボルト B 2 Aは、請求項における締結ボルトに該当する。 D . 第 4実施例：

D 1 . 気液分離装置 1 0 0 Cの構成：

第 4実施例の燃料電池システム 1 0 0 0 Cは、第 2実施例の燃料電池システム 1 0 0 O Aとほとんど同様の構成であるが、気液分離装置 1 0 O Aの代わりに気液分離装置 1 0 0 Cを備える点で相違する。燃料電池システム 1 0 0 0 Cまたは気液分離装置 1 0 0 Cにおいて、燃料電池システム 1 0 0 O Aまたは気液分離装置 1 0 O Aと同様の構成部分についての説明は省略する。以下に、本実施例の気液分離装置 1 0 0 Cについて説明する。

図 8は、本実施例の気液分離装置 1 0 0 Cの断面および気液分離装置 1 0 0 C の周辺を概略的に示した図である。図 8において、 x、 y、 z方向をそれぞれ図示するように規定する。また、図 8において、上方向（z方向）力鉛直方向上向きであり、下方向（z方向と逆方向）力鉛直方向下向きである。図 9は、図 8の気液分離装置 1 0 0 Cの D— D断面を示した図である。なお、図 8の気液分離装置 1 0 0 Cは、図 9の E— E断面に相当する。

本実施例の気液分離装置 1 0 0 Cには、図 8または図 9に示すように、第 2実施例の気液分離装置 1 0 O Aの中空柱 m pとは異なる 2つの中空柱 m p 2が形成されている。この中空柱 m p 2は、気液分離装置 1 0 0 Cにおいて、中空部分が気液分離装置 1 0 0 Cの外部と連通し、分離部 1 8 O Aおよび貯留部 1 9 O Aを鉛直方向に対して垂直な方向（y方向）に貫くように形成されると共に、中空部分の延長線上に、フランジ 1 3 4 Aのポルト挿入孔 H 3 Aに挿入される締結ポルト B 3 Aが配置されるように設けられる。また、中空柱 mp 2の中空部分の内径は、締結ボルト B 3 Aの外径より大きく形成されている。なお、中空柱 mp 2の中空部分は、分離部 1 8 O Aや貯留部 1 9 O Aとは連通しておらず、分離部 1 8 O Aの燃料ガスや貯留部 1 9 O Aの貯留水が中空柱 mp 2を介して気液分離装置 1 0 0 Cの外部に漏れることはない。

本実施例の燃料竜池システム 1 0 0 0 Cでは、気液分離装置 1 0 0 Cにおいて、中空柱 mp 2が、分離部 1 8 O Aおよび貯留部 1 9 O Aを y方向に貫くように形成されると共に、中空部分の延長線上に、締結ポルト B 3 Aが配置されるように設けられている。このようにすれば、締結ポルト B 3 Aを締結するための工具 (T型レンチ、インパクトレンチなど）を中空柱 mp 2に挿入して締結ポルト B 3 Aを締結することが可能となり、すなわち、中空柱 mp 2の中空部分を工具代として代用することができる。そうすると、燃料ガス排出流路 5 0が非常に短く、燃料電池 9 0 0と気液分離装置 1 0 0 Cとの間にあまりスペースがない場合であっても、気液分離装置 1 0 0 C (燃料ガス導入口 1 3 2 A) と燃料ガス排出流路 5 0とを接続することができ、すなわち、フランジ 1 3 4 Aとフランジ 5 4とを締結することが可能となる。また、気液分離装置 1 0 0 Cにおいて、中空柱 m P 2を備えることで、強度の向上を図ることができる。

なお、本実施例において、気液分離装置 1 0 0 Cは、請求項における気液分離装置に該当し、中空柱 mp 2は、請求項における中空柱に該当し、燃料ガス導入口 1 3 2 Aは、請求項における燃料ガス導入口に該当し、燃料ガス排出流路 5 0 は、請求項における接続対象部材に該当し、フランジ 5 4は、請求項における第 1フランジに該当し、フランジ 1 3 4Aは、請求項における第 2フランジに該当し、締結ボルト B 3 Aは、請求項における締結ボルトに該当する。

E. 第 5実施例：

E 1. 気液分離装置 1 0 0 Dの構成：

第 5実施例の燃料電池システム 1 0 0 0 Dは、第 2実施例の燃料電池システム 1 00 OAとほとんど同様の構成であるが、気液分離装置 1 0 OAの代わりに気液分離装置 1 00 Dを備える点で相違する。燃料電池システム 1 000 Dまたは気液分離装置 1 00Dにおいて、燃料電池システム 1 00 OAまたは気液分離装置 10 OAと同様の構成部分についての説明は省略する。以下に、本実施例の気液分離装置 1 00Dについて説明する。

図 1 0は、本実施例の気液分離装置 1 00Dの断面および気液分離装置 1 00 Dの周辺を概略的に示した図である。図 1 0において、 x、 y、 z方向をそれぞれ図示するように規定する。また、図 1 0において、上方向（z方向）力鉛直方向上向きであり、下方向（z方向と逆方向）が、鉛直方向下向きである。なお、この図 1 0は、第 2実施例の気液分離装置 1 0 OAの図 4に対応する。

本実施例の気液分離装置 1 00Dには、図 10に示すように、第 2実施例の気液分離装置 1 0 OAの中空柱 mpとは若干異なる 2つの中空柱 mp 3が形成されている。この中空柱 mp 3は、気液分離装置 1 00 Dにおいて、中空部分が気液分離装置 1 00 Dの外部と連通し、分離部 1 8 OAおよび貯留部 1 9 OAを鉛直方向（z方向）に貫き、さらには、フランジ 1 14 Aまで伸びて形成されると共に、中空部分の延長線上に、フランジ 1 14Aのボルト挿入孔 H I Aに挿入される締結ボルト B 1 Aが配置されるように設けられる。このようにすれば、中空柱 mp 3に工具（T型レンチ、インパクトレンチなど）を挿入して締結ボルト B 1 Aを締結する場合において、その工具が、締結ボルト B 1 Aからずれたりすることを抑制することができる。すなわち、組み付け性を向上させることができる。また、中空柱 mp 3の中空部分の内径は、締結ボルト B 1 Aの外径より大きく形成されている。なお、中空柱 mp 3の中空部分は、分離部 1 8 OAや貯留部 1 9 OAとは連通しておらず、分離部 1 8 OAの燃料ガスや貯留部 1 9 OAの貯留水が中空柱 mp 3を介して気液分離装置 1 00Dの外部に漏れることはない。なお、本実施例において、気液分離装置 1 00 Eは、請求項における気液分離装置に該当し、中空柱 mp 3は、請求項における中空柱に該当し、ボルト挿入孔 H I Aは、請求項における挿入部に該当し、フランジ 2 5 4は、請求項における第 1フランジに該当し、フランジ 1 1 4 Aは、請求項における第 2フランジに該当し、締結ボルト B l Aは、請求項における締結ポルトに該当する。

F . 変形例：

なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば以下のような変形も可能である。

F 1 . 変形例 1 ：

上記第 1実施例の燃料電池システム 1 0 0 0の気液分離装置 1 0 0において、排気排水口 1 2 2は、 y方向とは逆方向を向くように形成されているが、本発明はこれに限られるものではない。図 1 1は、変形例 1における気液分離装置 1 0 0 Eの断面および気液分離装置 1 0 0 Eの周辺を概略的に示した図である。この図 1 1は、図 2に示す第 1実施例の気液分離装置 1 0 0に対応する。例えば、図 1 1の気液分離装置 1 0 0 Eに示すように、排気排水流路 1 2 0 Eが、貯留部 1 9 0から X方向に緩やかに傾斜して伸び、その後、鉛直方向下向き（z方向とは逆方向）に伸びて形成される共に、その先端部に鉛直方向下向きに形成された排気排水口 1 2 2 Eを備えるようにしてもよい。このようにすれば、締結ボルト B 2 Bを締結するための工具（T型レンチ、インパクトレンチなど）の工具代を、図 1 1に示すように、分離部 1 8 0や貯留部 1 9 0の横において、分離部 1 8 0 や貯留部 1 9 0に邪魔されずに取ることが可能となる。そうすると、気液分離装置 1 0 0 Eとパージ弁 7 0 0との間が狭くても、排気排水流路 1 2 0 Eとパージ弁 7 0 0とを接続することができ、すなわち、排気排水口 1 2 2 Eに形成されたフランジ 1 2 4 Bとフランジ 7 0 4とを締結することが可能となる。なお、排気排水流路 1 2 0 Eは、請求項における排水流路または流体導出流路に該当し、排気排水口 1 2 2 Eは、請求項における排水口または流体導出口に該当する。 F 2. 変形例 2 ：

図 1 2は、上記実施例のフランジの変形例を示す図である。上記実施例の燃料電池システムの気液分離装置に用いられるフランジにおいて、 2つのポルト挿入孔を、図 1 2 (A) に示すポルト揷入孔 HX 1のように形成してもよい。各ボルト挿入孔 HX 1は、フランジの厚さ方向に開口していると共に、その厚さ方向に対して垂直方向（フランジに水平な方向：以下では、フランジ水平方向とも呼ぶ ) にも開口している。このようにすれば、ボルト挿入孔 HX 1のフランジ水平方向に開口する開口部から、締結ボルトを挿入し、締結位置に容易に配置することができる。その結果、フランジと締結ボルトとの組み付け性が向上する。なお、ボルト挿入孔 HX 1は、請求項における挿入部に該当する。

また、上記実施例の燃料電池システムの気液分離装置に用いられるフランジにおいて、ボルト挿入孔を、図 1 2 (B) に示すボルト挿入孔 HX 2のように形成してもよい。このポルト挿入孔 HX 2は、フランジの厚さ方向に開口していると共に、その厚さ方向に対して垂直方向（フランジに水平な方向）にも開口していると共に、その垂直方向における開口方向が互いに一致している。このようにすれば、各ボルト挿入孔 HX 2に、締結ボルトを配置する場合において、 2つの締結ボルトを、ポルト揷入孔 HX 2のフランジ水平方向に開口する開口部から、それぞれ、同じ方向から挿入することができる。そうすると、 2つの締結ボルトを、締結位置に、素早く容易に配置することができる。その結果、フランジと締結ボルトとの組み付け性が向上する。なお、ボルト挿入孔 HX 2は、請求項における挿入部に該当する。

F 3. 変形例 3 ：

上記第 2実施例の気液分離装置 1 0 O Aにおいて、燃料ガス導出流路 1 1 O A は、分離部 1 8 O Aから、鉛直上向き（z方向）に向かって伸びて形成され、また、燃料ガス導出口 1 1 2 Aも鉛直方向上向きに形成されているが、本発明はこれに限られるものではない。燃料ガス導出流路 1 1 O Aは、分離部 1 8 O Aから、鉛直上向き以外の方向（例えば、鉛直方向に対して垂直方向（X方向））に伸びて形成され、燃料ガス導出口 1 1 2 Aも、燃料ガス導出流路 1 1 O Aが伸びる方向を向いて形成されるようにしてもよい。そして、この場合、中空柱 m pも、分離部 1 8 O Aおよび貯留部 1 9 O Aを、燃料ガス導出流路 1 1 0 Aが伸びる方向に貫くように形成されると共に、中空部分の延長線上に、フランジ 1 1 4 Aのポルト挿入孔 H 1 Aに挿入される締結ボルト B 1 Aが配置されるように設けられる。このようにしても上記実施例の効果を奏することができる。

F 4 . 変形例 4 ：

上記第 2実施例の気液分離装置 1 0 O Aにおいて、第 3実施例の中空柱 m p l 、第 4実施例の中空柱 m p 2のどちらか一方、または、その両方を備えるようにしてもよい。また、第 3実施例の気液分離装置 1 0 0 Bにおいて、第 2実施例の中空柱 m p、第 4実施例の中空柱 m p 2のどちらか一方、または、その両方を備えるようにしてもよい。さらに、第 4実施例の気液分離装置 1 0 0 Cにおいて、第 2実施例の中空柱 m p、第 3実施例の中空柱 m p 1のどちらか一方、または、その両方を備えるようにしてもよい。以上のようにすれば、各中空柱の中空部分を工具代として代用することができ、燃料電池システムの小型化を実現することができる。また、気液分離装置の強度向上を図ることができる。

F 5 . 変形例 5 ：

上記実施例の気液分離装置において、燃料ガス排出流路 5 0を設けず、燃料電池 9 0 0にフランジを設け、そのフランジと燃料ガス導入口のフランジとを締結することにより、気液分離装置と燃料電池 9 0 0とを接続するようにしてもよい。このようにすれば、燃料電池システムをより小型化することができる。なお、この場合において、燃料電池 9 0 0は、請求項における接続対象部材に該当する

F 6 . 変形例 6 上記第 2〜第 5実施例において、各フランジは、締結ボルト 2つで締結するようにしている力本発明はこれに限られるものではない。各フランジを、 1つ、または、 3つ以上の締結ボルトで締結するようにしてもよい。この場合、中空柱も、用いる締結ボルト数に合わせて、形成するようにしてもよい。このようにすれば、フランジを締結する締結ボルト数が増加しても、その締結のための工具代を確保することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 燃料電池を備える燃料電池システムに用いられる気液分離装置であって、前記燃料電池において電気化学反応に供された後の燃料ガスと、前記燃料ガスと共に前記燃料電池から排出される水とを分離する分離部と、

前記燃料電池から排出される水を貯留する貯留部と、

前記気液分離装置に対して接続して用いられる接続対象部材と前記気液分離装置とを接続する流体導出流路であって、前記分離部および前記貯留部よりも鉛直方向に対して垂直方向にずれた位置において鉛直方向に形成されている流体導出口を備え、前記流体導出口を介して前記気液分離装置内部の流体を前記接続対象部材に導出するための流体導出流路と、

を備える気液分離装置。

2 . 請求項 1に記載の気液分離装置において、

前記流体導出流路は、

前記分離部で分離された前記燃料ガスを、前記流体として前記分離部から前記分離部よりも鉛直方向上向きに導出するための燃料ガス導出流路であり、前記流体導出口は、

前記接続対象部材と接続する燃料ガス導出口であって、鉛直方向上向きに形成される気液分離装置。

3 . 請求項 2に記載の気液分離装置において、

前記燃料電池システムは、

前記燃料電池に前記燃料ガスを供給するための燃料ガス供給流路と、前記気液分離装置に導入された前記燃料ガスを、再利用のため前記燃料ガス供給流路に導入するためのポンプを備え、

前記燃料ガス導出流路の前記燃料ガス導出口は、前記接続対象部材としての前記ポンプと接続される気液分離装置。

4 . 請求項 1ないし請求項 3のいずれかに記載の気液分離装置はさらに、前記燃料電池で前記電気化学反応に供された後の前記燃料ガスを前記分離部に導入するための燃料ガス導入口と、

前記貯留部の貯留水を前記気液分離装置の外部に排出する排水口と、を備え、前記燃料ガス導入口から前記気液分離装置内に前記燃料ガスが流入する方向と、前記排水口から前記貯留水を排出する方向とが、正反対の方向となるように、前記燃料ガス導入口と前記排水口とを配置する気液分離装置。

5 . 請求項 1に記載の気液分離装置において、

前記流体導出流路は、

前記貯留部の貯留水を、該貯留部から該貯留部よりも鉛直方向下向きに排出するための排水流路であり、

前記流体導出口は、

前記接続対象部材と接続する排水口であって、鉛直方向下向きに形成される気液分離装置。

6 . 請求項 1ないし請求項 5のいずれかに記載の気液分離装置において、前記接続対象部材は、前記流体導出口との接続部に第 1フランジを備えており前記気液分離装置は、

前記流体導出流路の前記流体導出口に設けられる第 2フランジを備え、前記接続対象部材と前記流体導出口とは、前記第 1フランジと前記第 2フランジとを締結ボルトによって締結することにより接続される気液分離装置。

7 . 燃料電池を備える燃料電池システムに用いられる気液分離装置であって、前記燃料電池で電気化学反応に供された後の燃料ガスと、前記燃料ガスと共に前記燃料電池から排出される水とを分離する分離部と、

前記燃料電池から排出される水を貯留する貯留部と、

前記分離部または前記貯留部を貫くように形成される中空状の柱であって、中空部分が前記気液分離装置の外部と連通するように形成されると共に、前記中空部分の延長線上に、前記気液分離装置と接続対象部材とを接続する接続部が配置されるように設けられる中空柱と、

を備える気液分離装置。

8 . 請求項 7に記載の気液分離装置はさらに、

前記分離部で分離された前記燃料ガスを、該分離部から導出するための燃料ガス導出流路であって、前記接続対象部材と接続する燃料ガス導出口が設けられる燃料ガス導出流路を備え、

前記中空柱は、

前記中空部分の延長線上に、前記燃料ガス導出流路の前記燃料ガス導出口と前記接続対象部材との接続部が配置されるように設けられる気液分離装置。

9 . 請求項 8に記載の気液分離装置において、

前記燃料ガス導出流路は、

前記燃料ガスを、前記分離部から前記分離部の鉛直方向上向きに導出すると共に、前記燃料ガス導出口が鉛直方向上向きに設けられ、

前記中空柱は、

前記分離部または前記貯留部を鉛直方向に貫くように形成される気液分離装置

1 0 . 請求項 8または請求項 9に記載の気液分離装置において、

前記接続対象部材には、前記燃料ガス導出口との接続部に第 1フランジが設けられ、

前記気液分離装置において、

前記燃料ガス導出流路の前記燃料ガス導出口に第 2フランジが設けられ、前記接続対象部材と前記燃料ガス導出口とは、前記第 1フランジと前記第 2フランジとを締結ポルトによって締結することにより接続され、

前記中空柱は、前記中空部分の延長線上に、前記締結ボルトが配置されるように設けられる気液分離装置。

1 1 . 請求項 7に記載の気液分離装置はさらに、

前記貯留部の貯留水を、該貯留部から排出するための排水流路であって、前記接続対象部材と接続する排水口が設けられる排水流路を備え、

前記中空柱は、

前記中空部分の延長線上に、前記排水流路の前記排水口と前記接続対象部材との接続部が配置されるように設けられる気液分離装置。

1 2 . 請求項 1 1に記載の気液分離装置において、

前記接続対象部材には、前記排水口との接続部に第 1フランジが設けられ、前記気液分離装置において、

前記燃料ガス導出流路の前記排水口に第 2フランジが設けられ、

前記接続対象部材と前記排水口とは、前記第 1フランジと前記第 2フランジとを締結ポルトによって締結することにより接続され、

1 3 . 請求項 7に記載の気液分離装置はさらに、

前記燃料電池で電気化学反応に供された後の燃料ガスを前記分離部に導入するための燃料ガス導入口を備え、

前記中空柱は、

前記中空部分の延長線上に、前記燃料ガス導入口と前記接続対象部材との接続部が配置されるように設けられる気液分離装置。

1 4 . 請求項 1 3に記載の気液分離装置において、

前記接続対象部材には、前記燃料ガス導入口との接続部に第 1フランジが設けられ、

前記気液分離装置において、

前記燃料ガス導入口に第 2フランジが設けられ、

前記接続対象部材と前記燃料ガス導入口とは、前記第 1フランジと前記第 2フランジとを締結ボルトによって締結することにより接続され、

1 5 . 請求項 1 0、請求項 1 2、および、請求項 1 4のいずれかに記載の気液分離装置において、

前記第 2フランジは、前記締結ボルトが挿入される挿入部を備え、

前記中空柱と前記第 2フランジとは、接続しており、前記中空柱の前記中空部分と前記第 2フランジの前記挿入部とは、連通している気液分離装置。

1 6 . 請求項 1 0、請求項 1 2、請求項 1 4、および、請求項 1 5のいずれかに記載の気液分離装置において、

前記第 2フランジは、前記締結ボル卜が挿入される挿入部を備え、前記揷入部は、

前記第 2フランジの厚さ方向に開口していると共に、該厚さ方向に対して垂直方向にも開口している気液分離装置。

1 7 . 請求項 1 6に記載の気液分離装置において、

前記第 2フランジにおいて、前記挿入部は、 2つ以上形成され、

各挿入部は、

それぞれ、前記厚さ方向に開口し、該厚さ方向に対して垂直方向にも開口していると共に、該垂直方向における開口方向が互いに一致している気液分離装置。

1 8 . 請求項 1 0、請求項 1 2、請求項 1 4、および、請求項 1 5ないし請求項 1 7のいずれかに記載の気液分離装置において、

前記中空柱の中空部分の内径は、前記締結ポルトの外径より大きい気液分離装置。

1 9 . 請求項 7ないし請求項 1 0のいずれかに記載の気液分離装置において、前記接続対象部材は、ポンプである気液分離装置。

2 0 . 燃料電池システムであって、

請求項 1ないし請求項 1 9のいずれかに記載の気液分離装置を備える燃料電池システム。