专利名称：氢生成装置、具备该装置的燃料电池系统、氢生成装置的运转方法以及燃料电池系统的运 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及氢生成装置、具备该装置的燃料电池系统、氢生成装置的运转方法以及燃料电池系统的运转方法。
背景技术：
一直以来，可进行高效率小规模发电的燃料电池系统因为容易构建用于利用发电时所产生的热能的系统，所以作为能够实现高能量利用效率的分散型发电系统正在不断被开发。燃料电池系统在发电运转的时候，分别将含氢气体和含氧气体提供给作为其发电部主体而被配设的燃料电池中。然后，在燃料电池中，使用包含于被提供的含氢气体中的氢和包含于含氧气体中的氧，来进行规定的电化学反应。通过进行这个规定的电化学反应，在燃料电池中，氢以及氧所具有的化学能量直接被转换成电能。由此，燃料电池系统向负载输出电力。可是，在燃料电池系统发电运转时所必需的含氢气体的供给手段通常不作为基础供应设施而配备。因此，在以往的燃料电池系统中通常设置有用于生成在发电运转时所必需的含氢气体的重整器。在该重整器中，由原料(含有有机化合物的气体(例如原料气体 (以甲烷气体作为主要成分的气体)等))和水，通过在重整催化剂中进行水蒸汽重整反应， 从而生成含氢气体。此时，重整器所具有的重整催化剂被加热器加热到适合于水蒸汽重整反应进行的温度。加热器例如通过使原料气体和空气的混合气体燃烧，从而对重整器所具有的重整催化剂进行加热。另外，在燃料电池的发电过程中等情况下，加湿器燃烧没有在燃料电池内被使用的燃料尾气。还有，从减少能量消耗并提高重整效率的观点出发，关于在重整器中用于重整反应的水，将水蒸发器设置于重整器内，从而用该水蒸发器使水蒸发。另外，在从重整器生成的含氢气体中含有一氧化碳，而一氧化碳会使包含于燃料电池中的催化剂中毒，所以会使得燃料电池不能够进行正常的发电。因此，为了降低由重整器所生成的含氢气体中的一氧化碳浓度，一般是设置进行转化反应的转化器以及进行选择氧化反应的CO去除器。在以以上所述形式加以构成的燃料电池系统运转停止的时候，将燃料电池系统与外部相连接的部分封闭，从而使得不从氢生成装置或者燃料电池中泄漏原料和含氢气体等可燃气体。包含于氢生成装置内的重整催化剂、转化催化剂以及选择氧化催化剂等催化剂在高温状态下如果与氧化性气体相接触的话，会发生劣化而变得不能够发挥其特性，并且会降低耐久性能，所以封闭燃料电池系统来抑制空气等从外部进入是极为重要的。另一方面，如果持续维持使燃料电池系统与外部完全封闭的状态的话，那么由于燃料电池系统的降温等而会使得燃料电池系统的内部状态变成过度的正压或者负压状态。因此，已知有对封闭燃料电池系统、特别是重整装置的阀进行控制从而向大气开放来释压的重整装置的停止方法(例如参照专利文献1)。在专利文献1所公开的重整装置的停止方法中，如果重整装置内的压力变成规定值以上的话，那么打开阀来进行释压，从而降低由于从重整装置的蒸发部所产生的水蒸汽的压力而引起的对重整装置的压力负荷，由此而能够防止重整装置的耐久性发生降低。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2007-2M251号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题然而，在上述专利文献1所公开的重整装置的停止方法中，重整装置内即使是小于规定值的压力，根据规定值的大小和原料气体供给动作的时机，也会有重整装置的内压变得较原料气体的供给压力更高的情况，并且残留于重整装置内的水蒸汽或者液态水有可能发生逆流，从而有可能导致原料气体供给通道的闭塞。本发明就是鉴于以上所述技术问题而做出的，目的在于提供氢生成装置、具备该装置的燃料电池系统、氢生成装置的运转方法以及燃料电池系统的运转方法，其在停止原料气体以及水的供给并且封闭氢生成装置之后，在再一次开始向氢生成装置提供原料气体的时候，能够抑制从氢生成装置中发生水蒸汽和液态水的逆流。解决技术问题的手段为了解决上述技术问题，第1本发明所涉及的氢生成装置具备重整器，在其内部空间中，使用原料气体以及水蒸汽通过重整反应生成含氢气体；原料气体供给通道，被提供给所述重整器的原料气体在其中流动；原料气体供给器，被设置于所述原料气体供给通道中，用于将所述原料气体提供给所述重整器；开闭所述原料气体供给通道的第1阀；生成被提供给所述重整器的水蒸汽的蒸发器；将水提供给所述蒸发器的水供给器；用于使所述重整器与大气相连通的连通通道；开闭所述连通通道的第2阀，以及控制器；所述控制器进行控制以使得在停止时，停止所述原料气体供给器以及所述水供给器，并且关闭所述第1阀以及所述第2阀，之后，在再一次开始从所述原料气体供给器向所述重整器提供所述原料气体的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。另外，第2本发明所涉及的氢生成装置可以是所述控制器至少在执行以所述原料气体对所述重整器内的气体进行清除的净化处理的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。另外，第3本发明所涉及的氢生成装置可以是所述控制器在执行将所述氢生成装置内的路径调整到相对于大气压为正压的补压处理的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。另外，第4本发明所涉及的氢生成装置可以是具备燃烧器，该燃烧器被构成为对从所述重整器排出的可燃性气体进行燃烧，并将其燃烧废气排出至大气；所述连通通道被构成为与所述燃烧器相连通。另外，第5本发明所涉及的氢生成装置可以是所述控制器在所述氢生成装置启动时，在开始所述燃烧器的燃烧的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。另外，第6本发明所涉及的氢生成装置可以是所述连通通道以及所述第2阀被设置于所述重整器的上游侧。另外，第7本发明所涉及的氢生成装置可以是具备向大气开放的水储罐；所述连通通道被构成为与所述水储罐相连通。另外，第8本发明所涉及的氢生成装置可以是具备脱臭器，该脱臭器被设置于所述原料气体供给通道中，并去除包含于所述原料气体中的臭气成分；所述第1阀被设置于所述原料气体供给通道的所述脱臭器的下游侧。另外，第9本发明所涉及的氢生成装置可以是具备燃烧器，被构成为对从所述重整器排出的可燃性气体进行燃烧，并将其燃烧废气排出至大气；以及将燃烧用空气提供给所述燃烧器的空气供给器；所述连通通道被构成为，包含从所述燃烧器排出的燃烧废气所流通的燃烧废气路径，或者与燃烧废气路径相连通；所述控制器在先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀的时候，使所述空气供给器动作。另外，第10本发明所涉及的氢生成装置可以是所述控制器先于所述第2阀的开放而使所述空气供给器动作。另外，第11本发明所涉及的氢生成装置可以是具备被设置于所述燃烧器中的点火器；所述控制器在进行所述氢生成装置的净化处理或者启动处理的情况下，在从所述空气供给器供给空气之后，开放所述第1阀，并使所述点火器工作。再有，第12本发明所涉及的氢生成装置可以是在将所述氢生成装置内的路径调整到相对于大气压为正压的补压处理过程中，在从所述空气供给器供给空气之后，所述控制器关闭所述第2阀，并且开放所述第1阀。另外，第13本发明所涉及的燃料电池系统具备所述氢生成装置、和使用由所述氢生成装置提供的含氢气体以及氧化剂气体来加以发电的燃料电池。另外，第14本发明所涉及的燃料电池系统可以是具备燃烧器和空气供给器；所述燃烧器被构成为，对从所述燃料电池的阳极排出的尾气和从所述空气供给器提供的空气进行燃烧；所述连通通道被构成为，包含从所述燃烧器排出的燃烧废气所流通的燃烧废气路径，或者与燃烧废气路径相连通；所述控制器在开放所述第2阀的时候，将所述空气供给器的操作量调整到大于所述燃料电池的最大电力发电时的操作量。再有，第15本发明所涉及的燃料电池系统可以是具备将所述氧化剂气体提供给所述燃料电池的氧化剂气体供给器，和从所述燃料电池排出的氧化剂气体所流通的氧化剂气体排出通道；所述连通通道被构成为，包含所述氧化剂气体排出通道，或者与所述氧化剂气体排出通道相连通；所述控制器在先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀的时候，使所述氧化剂气体供给器动作。另外，第16本发明所涉及的氢生成装置的运转方法是在所述氢生成装置停止时，执行步骤(A)，原料气体供给器停止通过原料气体供给通道将原料气体提供给重整器；步骤(B)，水供给器停止将水提供给蒸发器；步骤(C)，第1阀关闭所述原料气体供给通道；以及步骤(D)，第2阀将使所述重整器与大气相连通的连通通道关闭；在进行了所述步骤(A) 步骤(D)之后，还具备步骤(E)在所述原料气体供给器再一次开始向所述重整器提供原料气体的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。另外，第17本发明所涉及的氢生成装置的运转方法可以是所述步骤(E)是在执行以所述原料气体至少对所述重整器内的气体进行清除的净化处理的时候、先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀的步骤。另外，第18本发明所涉及的氢生成装置的运转方法可以是所述步骤(E)是在执行将所述氢生成装置内的路径调整到相对于大气压为正压的补压处理的时候、先于所述第 1阀的开放而开放所述第2阀的步骤。另外，第19本发明所涉及的氢生成装置的运转方法可以是所述氢生成装置具备燃烧器，该燃烧器被构成为对从所述重整器排出的可燃性的气体进行燃烧，并且将其燃烧废气排出至大气；所述连通通道被构成为与所述燃烧器相连通。另外，第20本发明所涉及的氢生成装置的运转方法可以是所述步骤(E)是在所述氢生成装置启动时、在所述燃烧器开始进行燃烧的时候、先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀的步骤。另外，第21本发明所涉及的氢生成装置的运转方法可以是所述氢生成装置具备脱臭器，该脱臭器被设置于所述原料气体供给通道中，并去除包含于所述原料气体中的臭气成分；所述第1阀被设置于所述原料气体供给通道的所述脱臭器的下游侧。再有，第22本发明所涉及的氢生成装置的运转方法可以是所述氢生成装置具备燃烧器，被构成为对从所述重整器排出的可燃性气体进行燃烧，并将其燃烧废气排出至大气；和空气供给器，将燃烧用的空气提供给所述燃烧器；所述连通通道被构成为，包含从所述燃烧器排出的燃烧废气所流通的燃烧废气路径，或者与所述燃烧废气路径相连通；所述氢生成装置的运转方法具备步骤(F)在先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀的时候，所述空气供给器进行动作。另外，第23本发明所涉及的燃料电池系统的运转方法是具备氢生成装置和燃料电池的燃料电池系统的运转方法，所述氢生成装置具备重整器，在其内部空间中，使用原料气体以及水蒸汽通过重整反应来生成含氢气体；被提供给所述重整器的原料气体所流通的原料气体供给通道；原料气体供给器，被设置于所述原料气体供给通道中，用于将所述原料气体提供给所述重整器；开闭所述原料气体供给通道的第1阀；生成被提供给所述重整器的水蒸汽的蒸发器；将水提供给所述蒸发器的水供给器；用于使所述重整器与大气相连通的连通通道；以及开闭所述连通通道的第2阀；所述燃料电池系统的运转方法包括在所述燃料电池系统停止时执行步骤(A)，原料气体供给器停止通过原料气体供给通道将原料气体提供给重整器；步骤(B)，水供给器停止将水提供给蒸发器；步骤(C)，第1阀关闭所述原料气体供给通道；以及步骤(D)，第2阀关闭连通通道，该连通通道通过从燃料电池排出的氧化剂气体所流通的氧化剂气体排出通道来使所述重整器与大气相连通；在进行了所述步骤(A) 步骤(D)之后还具备步骤(E)在所述原料气体供给器再一次开始向所述重整器提供原料气体的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。再有，第M本发明所涉及的燃料电池系统的运转方法可以是所述步骤(E)是 先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀，并且使将所述氧化剂气体提供给所述燃料电池的氧化剂气体供给器进行动作。在参照附图的情况下，根据以下优选的实施方式的详细的说明可以明了本发明的上述目的、其它的目的、特征以及优点。发明效果根据本发明的氢生成装置、具备该装置的燃料电池系统、氢生成装置的运转方法以及燃料电池系统的运转方法，在停止原料气体以及水的供给并且再一次开始将原料气体提供给氢生成装置的时候，能够降低水蒸汽和液态水从氢生成装置发生逆流而闭塞原料气体供给通道的可能性。
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的氢生成装置概略构成的示意图。图2是本实施方式1所涉及的氢生成装置运转停止时所执行的动作的时序图。图3是表示本实施方式1所涉及的氢生成装置运转停止时所执行的动作的一个例子的流程图。图4是本实施方式2所涉及的氢生成装置运转停止时所执行的动作的时序图。图5是表示本实施方式2所涉及的氢生成装置运转停止时所执行的动作的一个例子的流程图。图6是本实施方式3所涉及的氢生成装置启动时所执行的动作的时序图。图7是表示本实施方式3所涉及的氢生成装置启动时所执行的动作的一个例子的流程图。图8是表示本发明的实施方式4所涉及的氢生成装置概略构成的示意图。图9是表示本实施方式4所涉及的氢生成装置的变形例中的氢生成装置概略构成的示意图。图10是表示本实施方式4所涉及的氢生成装置的变形例中的氢生成装置概略构成的示意图。图11是表示本实施方式4所涉及的氢生成装置100的变形例7中的氢生成装置概略构成的示意图。
图12是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池系统概略构成的示意图。图13是表示本实施方式5的变形例2的燃料电池系统概略构成的示意图。
具体实施例方式以下参照附图就本发明的优选实施方式加以说明。还有，在所有的附图中，将相同符号标注于相同或者相当部分，并省略重复说明。另外，在所有的图中，只选取为了说明本发明所必需的构成要素来加以图示，有关其它构成要素省略图示。再有，本发明并不限定于以下所述的实施方式。本发明的实施方式所涉及的氢生成装置具备重整器，在其内部空间中，使用原料气体以及水蒸汽通过重整反应生成含氢气体；原料气体供给通道，被提供给所述重整器的原料气体在其中流动；原料气体供给器，被设置于原料气体供给通道中，用于将原料气体提供给重整器；开闭原料气体供给通道的第1阀；生成被提供给重整器的水蒸汽的蒸发器；将水提供给蒸发器的水供给器；使重整器与大气相连通的连通通道；开闭连通通道的第2阀， 以及控制器。并且，在停止时，控制器在停止原料气体供给器以及水供给器并且关闭第1阀以及第2阀之后，在再一次开始从原料气体供给器向重整器提供原料气体的时候，先于第1阀的开放而开放第2阀。
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在此，“原料气体”只要是能够使用该“原料气体”和水蒸汽通过重整反应生成含氢气体的物质即可。作为“原料气体”，可以使用例如含有甲烷以及丙烷等烃的气体、含有气体醇的气体等所例示的那样的至少含有将碳以及氢作为构成元素的有机化合物的气体，但是并不限定于此。“原料气体供给器”只要是能够一边调节流量一边提供原料气体就可以是任何的形态，例如既可以由单独的流量调节阀或者单独的增压泵来加以构成，另外，也可以由增压泵与流量调节阀的组合来加以构成，但是并不限定于此。所谓“开闭原料气体供给通道的第1阀”，是指被构成为通过其开闭动作来分别对原料气体供给通道中的原料气体的流通进行许可以及阻止的阀。作为第1阀，例如可以使用电磁阀等开闭阀。“水供给器”只要能够调节水流量并提供给蒸发器的话就可以是任何形态，例如既可以由单独的流量调节阀或者单独的增压泵来加以构成，另外，也可以由增压泵与流量调节阀的组合来加以构成，但是并不限定于此。“连通通道”是用于连通重整器与大气的路径，被定义为从重整器到大气的路径中的至少一部分。具体可以列举后面所述的图1所表示的燃料气体供给通道对、旁通路径25、 与燃烧器4以及燃烧废气路径27相连通的路径、图8以及图9所表示的释压路径观等。另外，在构成“连通通道”的各个路径的途中也可以设置有设备(例如燃烧器4等)。换言之， “连通通道”只要是直接或者间接地连接重整器与大气的通道即可。所谓“开闭连通通道的第2阀”，是指被构成为由其开闭动作来分别对在连通通道中的含氢气体以及水蒸汽等气体的流通进行许可以及阻止的阀。作为第2阀，例如可以使用电磁阀等开闭阀。“控制器”只要是能够以上述的方式控制原料气体供给器、水供给器、第1阀以及第 2阀的控制器即可。“控制器”例如能够由微处理器以及逻辑电路等来加以构成，但是并不限定于此。“控制器”并不只是单独的控制器，它也意味着多个控制器进行协动来进行氢生成装置的控制的控制器群。因此，“控制器”不是必须由单独的控制器来加以构成，也可以分散配置多个控制器并构成为使其协同工作来控制氢生成装置。所谓“先于第1阀的开放而开放第2阀”，是指控制器在向第1阀输出阀的开放动作指令之前，向第2阀输出阀的开放动作指令。换言之，所谓先于第1阀的开放而开放第2 阀，是指第1阀的开放动作在第2阀的开放动作之后进行。另外，所谓氢生成装置的释压，是指在氢生成装置的内压较大气压更高的情况下， 将其压力向大气释放从而使内压降低。根据以上的构成，在再一次开始提供原料气体的时候，即使是在氢生成装置内的压力为较原料气体的供给压力更高的情况下，因为事先内压已向大气释放，所以也能够减少从氢生成装置发生水蒸汽和液态水的逆流而闭塞原料气体供给通道的可能性。以下将对本发明的实施方式作具体的例示。(实施方式1)本发明的实施方式1是例示连通通道为从重整器排出的气体所流通的路径的方式，并且例示氢生成装置停止时的动作的一个例子。本实施方式1所涉及的氢生成装置具备被构成为燃烧从重整器排出的可燃性气体并将其燃烧废气排出至大气的燃烧器；连通通道被构成为与燃烧器相连通。燃烧器通常被构成为通过将由燃烧器所产生的燃烧废气排出至氢生成装置外部的燃烧废气路径而与大气相连通。由此，在氢生成装置内的内压较大气压更高的情况下，通过开放第2阀来放出氢生成装置内的气体，降低氢生成装置的内压。另外，本实施方式1所涉及的氢生成装置具备将燃烧用空气提供给燃烧器的空气供给器；控制器可以以在先于第1阀的开放而开放第2阀的时候使空气供给器进行动作的形式加以构成。由此，在开放第2阀来对氢生成装置的内压进行释压的情况下，即使可燃性气体被包含于流入到燃烧器的气体中，也会被从空气供给器提供的空气所稀释，并被排出至氢生成装置的外部。另外，在进行上述控制的情况下，控制器优选以先于第2阀的开放而使空气供给进行动作的形式加以构成。由此，在刚刚开放第2阀之后，即使包含可燃性气体的气体从氢生成装置流入到燃烧器，可燃性气体也会被预先从空气供给器所提供的空气稀释，并被排出至氢生成装置的外部。另外，在本实施方式1所涉及的氢生成装置中，控制器可以以在执行用原料气体至少对重整器内的气体进行清除的净化处理的时候、先于第1阀的开放而开放第2阀的形式加以构成。由此，在为了净化处理而再一次开始向氢生成装置提供原料气体之前，进行对氢生成装置的释压，从而就能够减少从氢生成装置发生水蒸汽和液态水的逆流而闭塞原料气体供给通道的可能性。另外，在本实施方式1所涉及的氢生成装置中，控制器可以以在对氢生成装置进行净化处理的情况下、在从空气供给器提供空气之后、开放第1阀并使点火器进行动作的形式加以构成。还有，上述所谓“开放第1阀并使点火器进行动作”，不仅包括第1阀的开放和点火器的动作开始为同时的方式，而且还包含着其中任一者的时序相前后的方式。[氢生成装置的构成]图1是表示本发明的实施方式1所涉及的氢生成装置概略构成的示意图。如图1所示，本实施方式1所涉及的氢生成装置100将含氢气体提供给氢利用设备101。作为氢利用设备101，例如可以列举氢储罐和燃料电池，但是并不限定于此。氢生成装置100具有氢生成装置主体9。在该氢生成装置主体9的内部设置有重整器1、蒸发器2以及燃烧器4。由重整器1所生成的含氢气体作为燃料气体从氢生成装置主体9被提供给氢利用设备101。对于氢利用设备101使用了氢储存容器，但只要是利用氢的设备就不限定于此，也可以采用运用燃料电池等的方式。在蒸发器2上连接有水供给器22，在水供给通道22上设置有水供给器6。水供给器6的入口例如被连接于自来水管或者自来水管道的总阀(没有图示)，水供给器6通过水供给通道22将水(在这里是自来水)提供给蒸发器2。另外，在水供给通道22上设置有通过其开闭动作来开闭水供给通道22的第3阀43。另外，蒸发器2通过水蒸汽供给通道23而与重整器1相连接。由此，蒸发器2使从水供给器6提供的水蒸发并使之气化成水蒸汽， 从而将水蒸汽提供给重整器1。还有，水供给器6在这里构成为将自来水提供给蒸发器2，但是并不限定于此，例如，在氢利用设备101为燃料电池的情况下，也可以作为将燃料电池中所使用的冷却水等提供给蒸发器2的构成。另外，水供给器6在这里例如是由用于控制水的流动的流量调节阀加以构成的。另外，第3阀43例如可以由电磁阀等开闭阀加以构成，另外，也可以由流量调节阀加以构成。在重整器1上连接有原料气体供给通道21。在原料气体供给通道21上设置有原料气体供给器5。原料气体供给器5的上游端被连接于原料气体源(例如城市燃气基础供应设施的配管或者总阀(没有图示))，原料气体供给器5通过原料气体供给器21将原料气体(可以例示将甲烷作为主成分的城市燃气，但是并不限定于此)提供给重整器1。另外， 在原料气体供给通道21上设置有通过其开闭动作来开闭原料气体供给通道21的第1阀 41。第1阀41是“第1阀”的一个例子。还有，在原料气体供给通道21上可以设置后面所述的脱臭器。在重整器1的内部空间中设置有重整催化剂(没有图示)，从原料气体供给器5提供的原料气体与从蒸发器2提供的水蒸汽发生水蒸汽重整反应，从而生成含有氢的含氢气体。另外，在重整器1中设置有温度检测器51，温度检测器51检测重整器1内的温度并输出至控制器10。由氢生成装置100所产生的燃料气体流通于燃料气体供给通道M中并被提供给氢利用设备101。燃料气体供给通道M如后面所述的那样构成“连通通道”的一部分。还有，在本实施方式中构成为，由重整器1所生成的含氢气体就这样直接从氢生成装置主体9 排出，但是也可以采用在重整器1的下游具备转化器或CO去除器的方式，该转化器通过转化反应来减少包含于由重整器1所生成的含氢气体中的一氧化碳，该CO去除器通过氧化反应来减少包含于由重整器1所生成的含氢气体中的一氧化碳。在燃料气体供给通道M的途中设置有通过其开闭动作来开闭燃料气体供给通道 24的第4阀44。另外，在燃料气体供给通道M的第4阀44的上游侧连接有旁通路径25 的上游端，其下游端则被连接于燃烧器4。燃料气体供给通道M的与旁通路径25的上游端的连接点的上游侧的部分和这个旁通路径25构成了“连通通道”。在旁通路径25的途中设置有通过其开闭动作来开闭旁通路径25的第2阀42。第2阀42是“第2阀”的一个例子。另外，在旁通路径25的第2阀42的下游侧设置有第1回收水储罐7。第1回收水储罐 7被构成为，从流通于燃料气体供给通道M以及旁通路径25中的气体中，使水蒸汽冷凝成水并实施分离。被分离的水被储存于第1回收水储罐7的储罐中。还有，作为第2阀42和第4阀44，既可以使用电磁阀等开闭阀，也可以使用能够调节流量的流量调节阀。在燃烧器4上通过燃烧用空气供给通道沈而连接有空气供给器8。空气供给器8 将燃烧用空气提供给燃烧器4，例如可以使用鼓风机和西洛克风扇等风扇类。另外，在燃烧器4中设置有点火器3。点火器3被构成为对可燃性气体和空气实施点火，例如可以使用引 (igniter)。由此，在燃烧器4中，对通过旁通路径25而从重整器1排出的包含氢气和原料气体等可燃性气体的气体与从空气供给器8提供的空气，用点火器3实施点火并使之燃烧，从而产生燃烧废气。然后，由这个燃烧废气的传热来加热重整器1和蒸发器2等各个设备。还有，燃烧废气流通于燃烧废气路径27中并被排出至氢生成装置100外(大气中)。另外，氢生成装置100具备作为“控制器”的一个例子的控制器10。控制器10例如是由微处理机所构成，但是并不限定于此，被构成(被程序化)为进行与氢生成装置100 相关的各种控制。[氢生成装置的动作]接着，一边参照图1至图3 —边就本实施方式1所涉及的氢生成装置100停止时的动作的一个例子作如下说明。在本例中，如后面所述的那样，执行至少对重整器内的气体进行清除的净化处理(净化动作)。还有，以下所述动作是通过控制器10控制氢生成装置 100来加以完成的。另外，以下所述动作表示在“净化处理”过程中“先于第1阀的开放而开放第2阀”的一个例子。图2是本实施方式1所涉及的在氢生成装置100运转停止时所执行的动作的时序图。图3是表示本实施方式1所涉及的氢生成装置100运转停止时所执行的动作的一个例子的流程图。首先，设氢生成装置100在额定运转(在氢生成装置100进行氢供给运转时、提供能够稳定供给的最大氢量的运转)过程中。例如在由使用者输入停止运转要求的情况下， 控制器10输出停止指令。然后，如图2以及图3所示，为了停止氢生成装置100的含氢气体生成运转，停止燃烧器4、原料气体供给器5以及水供给器6的动作(步骤Si)，另外，关闭第1阀41至第 4阀44(步骤S2)。由此，停止向氢生成装置100提供原料气体以及水，并且停止在燃烧器 4中的燃料气体与空气的燃烧。另外，通过关闭上述第1阀41至第4阀44，从而至少将氢生成装置主体9内的与重整器1相连通的路径与大气切断并封闭该路径(氢生成装置100 的封闭动作)。其后，在执行了规定的停止动作之后，停止处理完成，转移到等待氢生成装置 100的下一次启动的待机状态。在此，上述所谓停止处理，是指从控制器输出停止信号起到氢生成装置完成其停止处理为止的动作。另外，在氢生成装置的停止处理完成之后，控制器进行动作从而发生启动要求的情况下，由控制器输出启动指令，并迅速向能够开始启动处理的待机状态转移。还有，上述所谓启动要求，是指由遥控器等操作器输入运转开始的要求的情况、以及被判断为有必要向氢利用设备提供氢的情况等。接着，在重整器1被自然放冷期间，由温度检测器51检测重整器1的温度，控制器 10判断所检测到的温度是否在温度阈值以下(步骤S3)。在此，上述温度阈值被定义为即使加上在后面所述的净化处理时由于在燃烧器4中使可燃性气体燃烧而引起的温度上升的这一部分、在重整器1中也不会从原料气体中析出碳的上限温度以下的温度。如果温度检测器51所检测到的温度成为温度阈值以下(在步骤S3上为“是”)， 那么控制器10开始空气供给器8的动作(步骤S4)。此时，如图2所示，控制器10控制空气供给器8以达到较氢生成装置100的额定运转时的空气供给器8的操作量更大的操作量 (即，以达到较被提供给氢生成装置100额定运转时的燃烧器4的空气供给量更多)。接着， 控制器10开放第2阀42 (步骤S5)。由此，在开放第2阀42之前的氢生成装置100内的内压高于大气压的情况下，氢
1生成装置100内的内压通过燃烧器4向大气开放。因此，为了进行净化处理而开放第1阀 41从而开始提供原料气体的时候，能够减少从氢生成装置100发生水蒸汽和液态水的逆流而闭塞原料气体供给通道21的可能性。另外，因为先于第2阀42的开放而从空气供给器 8将空气提供给燃烧器4，所以即使在刚刚开放第2阀42之后包含有可燃性气体的气体流入到燃烧器4中，也能够由预先从空气供给器8提供的空气进行稀释。还有，在本实施方式1中是先于第2阀42的开放而使空气供给器8进行动作，但是并不限定于此，也可以与开放第2阀42相同时或者在开放第2阀42之后，使空气供给器 8进行动作。如此的控制与先于第2阀42的开放而使空气供给器8进行动作的控制相比较，在刚刚开放第2阀42之后含有可燃性气体的气体流入到燃烧器4中的情况下的可燃性气体被稀释的水平有所降低，但是对于在开始空气供给动作之后流入到燃烧器4中的气体来说，可以被稀释排放至氢生成装置100的外部。接着，控制器10取得从开放第2阀42之后所经过的时间，如果该所经过的时间达到第1时间阈值以上(在步骤S6中为“是”)，那么停止第2阀42(步骤S7)。在此，所谓第1时间阈值，被定义为对于开放第2阀42来进行释压所需要的时间，即直至氢生成装置 100内的路径的压力至少达到第1阀41上游的原料气体供给通道21内的压力以下为止的时间。还有，第1时间阈值是用于判断氢生成装置100的路径的压力至少为第1阀41上游的原料气体供给通道21内的压力以下的判断阈值的一个例子，例如，可以采用直接检测被封闭的氢生成装置100内的路径的压力，从而在该检测到的压力为上述原料气体供给通道 21内的压力以下的情况下，关闭第2阀42的方式。接着，控制器10取得从关闭第2阀42之后的所经过的时间，从而判断该所经过的时间是否为第2时间阈值以上(步骤S8)。在此，因为含有由于开放第2阀42而流入到燃烧器4中的可燃性气体的气体在关闭了第2阀42之后仍然有可能残留，所以用空气来将其清除，所谓第2时间，是指上述清除所需要的时间。还有，第2时间阈值是用于判断在关闭了第2阀42之后的来自于空气供给器8的累计空气供给量为上述清除所需要的累计空气供给量以上的判断阈值的一个例子，例如，可以采用直接检测来自空气供给器8的累计空气供给量来判断该所检测到的供给量是否为上述清除所需要的空气供给量以上的方式。然后，如果从关闭第2阀42之后的所经过的时间达到第2时间阈值以上(在步骤 S8中为“是”)，那么控制器10使点火器3开始动作(步骤S9)，并改变空气供给器8的操作量(步骤S10)。具体是，控制器10以达到能够在燃烧器4中燃烧可燃性气体的范围的空气量的形式，改变空气供给器8的操作量。还有，步骤S9和步骤SlO也可以与这个顺序相反。接着，控制器10开放第2阀42 (步骤Sl 1)，在开放第2阀42之后开放第1阀41 (步骤S12)，并且使原料气体供给器5开始动作(步骤S13)。由此，从原料气体供给器5将原料气体提供给包括重整器1在内的氢生成装置100内的路径中，存在于氢生成装置100内的路径中的水蒸汽等气体被原料气体清除(FP (Fuel Processor)净化处理)。还有，被清除的气体被提供给燃烧器4。然后，如果由没有图示的点火检测器确认在燃烧器4中被点着火(在步骤S14中为“是”)，那么控制器10使点火器3停止动作(步骤SM)。接着，控制器10将原料气体供给器5提供给氢生成装置100内的路径的原料气体的供给量进行累计，并判断该累计原料气体供给量是否为第1供给量以上(步骤S16)。在此，所谓第1供给量，是指至少清除存在于重整器1内的气体所需要的原料气体的累计供给量。还有，第1供给量是直接判断原料气体的累计供给量为能够至少清除存在于重整器1内的气体的原料气体的累计供给量的判断阈值的一个例子，例如也可以采用检测使原料气体供给器5进行动作之后的所经过的时间从而判断该所检测到的时间是否为上述清除所需要的原料气体的累计供给时间以上、 这样的间接性地判断原料气体的累计供给量的方式。接着，如果累计原料气体供给量达到第1供给量以上(在步骤S16中为“是”)，那么控制器10使原料气体供给器5停止动作(步骤S17)，关闭第1阀41以及第2阀42 (步骤S18)，并停止空气供给器8的动作。还有，上述实施方式被构成为氢生成装置100在待机状态下进行上述净化处理， 但是也可以采用作为停止处理过程中的一个停止动作来加以执行的方式。但是，在此情况下，为了更加迅速完成停止处理，优选执行持续地进行空气供给器8的空气供给的冷却动作，直至温度检测器51的检测温度达到能够进行净化处理的上述温度阈值以下为止。如以上所述，关于本实施方式1所涉及的氢生成装置100，通过停止提供原料气体以及水来停止氢生成装置100的生成含氢气体的运转，并在进行了氢生成装置100的封闭动作之后，在再一次开始从原料气体供给器5向重整器1提供原料气体的时候，即使是在氢生成装置100内的压力高于原料气体的供给压力的情况下，因为事前内压已向大气开放， 所以也能够减少从氢生成装置100发生水蒸汽和液态水的逆流而闭塞原料气体供给通道 21的可能性。(实施方式2)本发明的实施方式2是表示氢生成装置的补压处理的一个例子。氢生成装置在实施方式1的氢生成装置停止运转时执行了氢生成装置的封闭动作之后，氢生成装置的温度伴随于所经过的时间而发生下降。于是，被封闭的氢生成装置的内压伴随于该温度的下降而降低，若该内压降低持续进行，那么氢生成装置内变成过度负压，有可能给构成部件带来损伤。因此，现有的氢生成装置被构成为，在氢生成装置的内压为较氢生成装置的耐负压界限值更大的规定值以下的情况下，实施向氢生成装置内补给气体的补压处理。然而，即使是被判断为由于温度降低而需要上述补压处理的状态的情况，在氢生成装置没有被充分低温化的情况(也就是说，在重整器和蒸发器的温度为100°C以上的情况)下，由于残留于氢生成装置内的水发生蒸发，而使被封闭的氢生成装置的内压变得高于原料气体的供给压力，在进行上述补压处理的时候残留于氢生成装置内的水蒸汽和液态水也有可能发生逆流而招致原料气体供给通道的闭塞。因此，本发明的实施方式2所涉及的氢生成装置被构成为，控制器在对被封闭的氢生成装置进行补压处理的时候，先于第1阀的开放而开放第2阀。由此，就能够减少水蒸汽和液态水从氢生成装置100发生逆流而闭塞原料气体供给通道21的可能性。另外，在本实施方式2所涉及的氢生成装置中，与实施方式1的氢生成装置同样， 控制器在上补压处理过程中，在先于第1阀的开放而开放第2阀的时候，使空气供给器进行动作。由此，即使是在开放第2阀之后流入到燃烧器的气体中含有可燃性气体的情况下，也会被来自于空气供给器的空气稀释并被排出至氢生成装置的外部。另外，在此情况下，控制器优选先于第2阀的开放而使空气供给器进行工作。由此，即使含有可燃性气体的气体在刚刚开放第2阀之后就流入到燃烧器中，也会由预先从空气供给器提供的空气来稀释该可燃性气体，并将其排出至氢生成装置的外部。[氢生成装置的动作]以下就本发明的实施方式2所涉及的氢生成装置100的动作加以说明。还有，本实施方式2所涉及的氢生成装置100其基本构成与实施方式1所涉及的氢生成装置100相同，所以在此省略对本实施方式2所涉及的氢生成装置100的构成作详细的说明。图4是本实施方式2所涉及的氢生成装置100在运转停止时所执行的动作的时序图。图5是表示本实施方式2所涉及的氢生成装置100运转停止时所执行的动作的一个例子的流程图。还有，在本实施方式2中，可以在停止处理完成后的待机过程中进行补压处理，但是也可以采用在停止处理过程中执行补压处理的方式。首先，如图4以及5所示，与实施方式1同样，为了停止氢生成装置100的含氢气体的生成运转，控制器10使燃烧器4、原料气体供给器5以及水供给器6停止动作(步骤 S21)，另外，关闭第1阀41至第4阀44 (步骤S2》。由此，停止向氢生成装置100供给原料气体以及水，并执行对氢生成装置100的封闭动作。接着，由温度检测器51检测重整器1的温度，控制器10判断所取得的温度值是否在第1温度阈值以下(步骤S2!3)。在此，所谓第1温度阈值，是指推定为伴随于氢生成装置100的温度下降而来的内压降低导致该内压达到第1压力阈值以下的温度，该第1压力阈值为比氢生成装置100的耐负压界限值更大并且较原料气体供给源(例如城市燃气或者丙烷气瓶)的气体压力更低的规定的压力值以下。然后，如果由温度检测器51所检测到的温度达到第1温度阈值以下(在步骤S23 中为“是”)，那么控制器10开始空气供给器8的动作(步骤S24)，并开放第2阀42 (步骤 S25)。由此，在开放第2阀42之前的氢生成装置100内的压力高于大气压的情况下，氢生成装置100内的内压通过燃烧器4向大气开放。因此，为了补压处理而开放第1阀41并开始供给原料气体的时候，就能够减少从氢生成装置100发生水蒸汽和液态水的逆流而闭塞原料气体供给通道的可能性。还有，在本实施方式2中，先于第2阀42的开放而使空气供给器8动作，但是并不限定于此，例如也可以在开放第2阀42的同时或者在开放第2阀42 之后，使空气供给器8动作。接着，控制器10取得自开放第2阀42之后所经过的时间，如果该所经过的时间达到第1时间阈值以上(在步骤S26中为“是”)，那么关闭第2阀42(步骤S27)。由此，氢生成装置100内的路径内的压力达到原料气体供给通道21内的压力以下。然后，控制器10开放第1阀41 (步骤S28)。于是，因为氢生成装置100内的路径的压力低于原料气体供给源的压力，所以即使不由原料气体供给器5进行升压等，原料气体也会流入到氢生成装置100内的路径中。由此，氢生成装置100内的路径内的压力将会增强。接着，控制器10取得自开放上述第1阀41之后所经过的时间，从而判断该所取得的经过时间是否为第3时间阈值以上(步骤S29)。在此，所谓第3时间阈值，被设定为推定由上述补压处理使被第2阀42封闭的氢生成装置100内的压力达到大于上述第1压力阈值的第2压力阈值以上的时间阈值。例如，被设定为由上述补压处理而使氢生成装置100 的内压达到与原料气体供给源相同等的时间。然后，如果自补压处理开始后所经过的时间达到第3时间阈值以上(在步骤S29 中为“是”)，那么控制器10关闭第1阀41并使空气供给器8停止动作(步骤S30)，从而完成补压处理。还有，在本实施方式2中，在判断执行补压动作的时候，利用了间接地检测被封闭的氢生成装置100内的压力值的温度检测器51的检测温度，但是作为间接性地检测氢生成装置100内的压力的方法，也可以采用根据与上述压力值相关的停止处理开始后或者处于待机状态之后的所经过时间来执行上述补压处理的方式。如以上所述，关于本实施方式2所涉及的氢生成装置100，在执行补压处理的时候，通过先于第1阀41的开放而开放第2阀42，从而即使是在氢生成装置100内的压力高于原料气体的供给压的情况下，内压也被事先向大气开放。因此，在补压处理开始时，能够减少水蒸汽和液态水从氢生成装置100发生逆流而闭塞原料气体供给通道21的可能性。(实施方式3)本发明的实施方式3是表示氢生成装置启动时的动作的一个例子。关于本发明的实施方式3所涉及的氢生成装置，被构成为控制器在氢生成装置的启动处理过程中，在开始将原料气体提供给氢生成装置(重整器)的时候，先于第1阀的开放而开放第2阀。由此，在启动处理时，在开始将原料气体提供给氢生成装置(重整器)之前，能够减少水蒸汽和液态水从氢生成装置发生逆流而闭塞原料气体供给通道的可能性。在此，所谓启动处理，被定义为直至在氢生成装置100中生成含有高浓度氢气的燃料气体并即将开始将该燃料气体提供给氢利用设备之前为止的处理，具体构成包括使重整器1温度上升直至重整器1达到对于提供燃料气体来说为适宜的温度为止的处理(以下称之为升温工序)。另外，关于本实施方式3所涉及的氢生成装置，也可以被构成为在执行氢生成装置启动处理的情况下，在从空气供给器提供空气之后，控制器开放第1阀并且使点火器工作。还有，上述所谓“开放第1阀并且使点火器工作”不仅仅是第1阀的开放和点火器的动作开始为同时的方式，而且还包含着其中任一者的时序相前后的方式。[氢生成装置的动作]以下是就本发明的实施方式3所涉及的氢生成装置100启动时的动作加以说明。 还有，本实施方式3所涉及的氢生成装置100其基本构成与实施方式1所涉及的氢生成装置100相同，所以在此省略对其作详细的说明。图6是本实施方式3所涉及的在氢生成装置100启动时所执行的动作的时序图。 图7是表示本实施方式3所涉及的氢生成装置100启动时所执行的动作的一个例子的流程图。还有，在本实施方式3中，启动处理是在完成了停止处理并转移至待机状态之后被加以执行。首先，如图6以及图7所示，与实施方式1同样，为了停止氢生成装置100的含氢气体的生成运转，控制器10使燃烧器4、原料气体供给器5以及水供给器6停止动作(步骤 S31)，并关闭第1阀41至第4阀44(步骤S32)。由此，停止向氢生成装置100提供原料气体以及水，并执行氢生成装置100的封闭动作。其后，在执行了规定的停止动作之后，完成停止处理，并转移至等待氢生成装置100的下一次启动的待机状态。接着，例如在由使用者的遥控操作输入启动要求的情况下，控制器10输出启动指令。于是，空气供给器8开始其动作(步骤S33)，并第2阀42开放其阀(步骤S34)。由此， 在开放第2阀42之前的氢生成装置100内的内压高于大气压的情况下，氢生成装置100内的内压通过燃烧器4向大气开放。因此，在为了启动处理而开放第1阀41并开始提供原料气体的时候，能够减少水蒸汽和液态水从氢生成装置100发生逆流而闭塞原料气体供给通道21的可能性。还有，在本实施方式3中是先于第2阀42的开放而使空气供给器8执行动作，但是并不限定于此，例如也可以在开放第2阀42的同时或者在开放第2阀42之后， 使空气供给器8执行动作。接着，控制器10取得自开放第2阀42之后所经过的时间，如果该所经过的时间达到第1时间阈值以上(在步骤S35中为“是”)，那么关闭第2阀42(步骤S36)。接着，如果自关闭第2阀42之后的所经过的时间达到第2时间阈值以上(在步骤S37中为“是”)，那么控制器10改变空气供给器8的操作量(步骤S38)，并开始点火器3的动作(步骤S39)。 还有，步骤S38和步骤S39也可以以相反顺序来加以执行。接着，控制器10开放第2阀42 (步骤S40)，在开放第2阀42之后开放第1阀41 (步骤S41)，并开始原料气体供给器5的动作(步骤S42)。由此，从原料气体供给器5将原料气体提供给包含重整器1的氢生成装置100内的路径，然后，通过了氢生成装置100内的含有原料气体的气体被提供给燃烧器4。然后，如果由没有被图示的点火检测器确认在燃烧器4内已点着火(在步骤S43 中为“是”)，那么控制器10使点火器3停止动作(步骤S44)，重整器1等构成氢生成装置 100的各个设备升温，完成启动处理。如以上所述，有关本实施方式3所涉及的氢生成装置100，在氢生成装置100的启动处理过程中，在开始向氢生成装置提供原料气体的时候，先于第1阀41的开放而开放第 2阀42，从而即使是在氢生成装置100内的压力高于原料气体的供给压的情况下，也会因为事前内压被向大气开放，所以能够减少水蒸汽和液态水从氢生成装置100发生逆流而闭塞原料气体供给通道21的可能性。(实施方式4)本实施方式4是例示了连通通道以及第2阀被设置于重整器上游侧的流体路径中的方式。本发明的实施方式4所涉及的氢生成装置具备被设置于第1阀上游的原料气体供给通道中并能够去除包含于原料气体中的臭气成分的脱臭器。在像这样的氢生成装置中， 在再一次开始向氢生成装置提供原料气体的时候，通过执行事前的释压处理，从而能抑制氢生成装置内的水蒸汽流入到脱臭器中。其结果是能够抑制由于流往脱臭剂的水蒸汽发生吸附等而引起的脱臭器的劣化等。另外，本实施方式4所涉及的氢生成装置可以被构成为具备向大气开放的水储罐，并且连通通道与水储罐相连通。[氢生成装置的构成]接着，就本发明的实施方式4所涉及的氢生成装置的构成作如下说明。
图8是表示本发明的实施方式4所涉及的氢生成装置概略构成的示意图。如图8所示，本发明的实施方式4所涉及的氢生成装置100其基本构成与实施方式1所涉及的氢生成装置100相同，所以以下只说明不同点。在本实施方式4所涉及的氢生成装置100中，脱臭器11被设置于第1阀41上游的原料气体供给通道21中。脱臭器11被构成为去除包含于原料气体中的臭气成分，例如可以具有活性炭或者过滤器。还有，在本实施方式中，脱臭器11被设置于原料气体供给器 5与第1阀41之间，但只要是第1阀41上游的原料气体供给通道21，那么可以被配设于任何位置。另外，在原料气体供给通道21的第1阀41与重整器1之间设置有从原料气体供给通道21分支的释压路径观，其下游端被连接于第2回收水储罐12。另外，在释压路径观的途中设置有通过其开闭动作来分别进行允许以及阻止流通于释压路径观中的原料气体等气体的流通的第2阀42A。第2阀42A是“第2阀”的一个例子。第2回收水储罐(水储罐)12被构成为通过燃烧废气路径27与燃烧器4相连接， 从而回收包含于由燃烧器4所生成的燃烧废气中的水。具体为，第2回收水储罐12被构成为蓄存在流通于燃烧废气路径27期间被冷凝的水。另外，在第2回收水储罐12上连接有回收水排出路径34，其是用于将在该第2回收水储罐12内的回收水当中超过规定水位的水排出至氢生成装置100外的溢流管。回收水排出路径34的下游端向大气开放，第2回收水储罐12是通过回收水排出路径34向大气开放。还有，也可以为在燃烧废气路径27的途中设置有冷凝器等从而储存由该冷凝器所冷凝的水的构成。另外，在本实施方式4中，第2回收水储罐12是采用通过回收水排出路径34向大气开放的方式，但是并不限定于此，例如也可以采用由燃烧废气路径27来向大气开放的方式。并且，关于以以上所述形式构成的本实施方式4所涉及的氢生成装置100被构成为，控制器10在启动处理、FP净化处理以及补压处理中的至少任意一个处理过程中，与上述实施方式1至3同样地执行事前的释压动作，虽然在这一点上是相同的，但是在该释压动作过程中，使第2阀42A而不是第2阀42执行动作，这一点有所不同。因此，在本实施方式 4中，“连通通道”是由释压路径观所构成。这样构成的本实施方式4所涉及的氢生成装置100在启动处理、FP净化处理以及补压处理中的至少任意一个处理过程中，控制器10使第2阀42A工作并进行事前的释压处理，从而也取得与实施方式1至3所涉及的氢生成装置100同样的作用效果。还有，关于本实施方式4的氢生成装置100，在释压处理过程中，通过使第2阀42A工作，从而将流通于释压路径观中的气体中包含的原料等可燃性气体提供给第2回收水储罐12。然而，从空气供给器8提供的空气流通于燃烧用空气供给通道沈、燃烧器4以及燃烧废气路径27中并被提供给第2回收水储罐12，所以被提供给第2回收水储罐12的原料等可燃性气体与实施方式 1至3的氢生成装置100同样被空气稀释，并被排出至氢生成装置100的外部。还有，在本实施方式4中，控制器10被构成为使第2阀42A工作，但是并不限定于此，例如控制器10也可以构成为使第2阀42以及第2阀42A 二者都工作。另外，除了将脱臭器11设置于第1阀41上游这一点之外，其余的构成也可以与实施方式1至3同样，可以采用控制器10通过使第2阀42工作从而在事前对氢生成装置100内执行释压的方式。[变形例1 6]
接着，参照图9以及图10就本实施方式4所涉及的氢生成装置100的变形例作如下说明。本变形例是表示连通通道以及第2阀被设置于重整器上游侧的流体通道中的其它方式的一个例子。图9以及图10是表示本实施方式4所涉及的氢生成装置100的变形例中的氢生成装置100概略构成的示意图。详细地来说，图9(A)表示变形例1的氢生成装置100，图 9(B)表示变形例2的氢生成装置100，图9(C)表示变形例3的氢生成装置100。另外，图 10(A)表示变形例4的氢生成装置100，图10(B)表示变形例5的氢生成装置100，图9 (C) 表示变形例6的氢生成装置100。还有，在图9以及图10中省略了一部分。如图9以及图10所示，本变形例1 6的氢生成装置100其基本构成与实施方式 4所涉及的氢生成装置100相同，但是原料气体供给通道21的连接对象(即下游端)和释压路径观的连接源(即上游端)有所不同。然而，在上述任何一个变形例中，其特征都在于上述释压路径观被设置于重整器1的上游并且被设置于第1阀41或者第3阀43下游的路径中。具体如图9(A) (C)所示，本变形例1 3的氢生成装置100都是原料气体供给通道21的下游端被连接于水蒸汽供给通道23。另外，在变形例1中，释压路径观的上游端是被连接于原料气体供给通道21的第1阀41的下游侧的路径上；在变形例2中，释压路径观的上游端是被连接于水供给通道22的第3阀43的下游侧的路径上；在变形例3中， 释压路径观的上游端是被连接于第1阀41以及第3阀43下游的路径(水蒸汽供给通道 23)的途中。如以上所述，在变形例1 3的氢生成装置100中，第2阀42A是被设置于重整器1的上游侧。在此，所谓重整器1的上游侧，是指在氢生成装置100的含氢气体生成动作时、被提供给重整器1的原料气体和水蒸汽的流动方向上的上游侧。另外，如图10 (A) (C)所示，本变形例4 6的氢生成装置100都是原料气体供给通道21的上游端被连接于蒸发器2。另外，在变形例4中，释压路径观的上游端是被连接于原料气体供给通道21的第1阀41的下游侧的路径上；在变形例5中，释压路径观的上游端是被连接于水供给通道22的第3阀43的下游侧的路径上；在变形例6中，释压路径 28的上游端是被连接于第1阀41以及第3阀43下游的路径(水蒸汽供给通道23)的途中。另外，在变形例4 6的氢生成装置100中，第2阀42A也是被设置于重整器1的上游侧。这样构成的本变形例1 6的氢生成装置100也取得与实施方式4所涉及的氢生成装置100同样的作用效果。[变形例7]图11是表示本实施方式4所涉及的氢生成装置100的变形例7中的氢生成装置概略构成的示意图。如图11所示，在变形例7的氢生成装置100中，释压路径观的下游端不是被连接于第2回收水储罐12，而是被连接于第1回收水储罐7。这样构成的本变形例7的氢生成装置100也取得与实施方式4所涉及的氢生成装置100同样的作用效果。还有，有关本变形例7的氢生成装置100，在释压处理过程中，通过使第2阀42A 工作，从而将包含于在释压路径观中流通的气体中的原料等可燃性气体提供给第1回收水储罐7，并被提供给燃烧器4。因此，与实施方式1至3的氢生成装置100同样，被从空气供给器8通过燃烧用空气供给通道沈而提供的空气所稀释，并被排出至氢生成装置100的外部。(实施方式5)本发明的实施方式5例示了氢利用设备为燃料电池的方式。本发明的实施方式5所涉及的燃料电池系统具备实施方式1所涉及的氢生成装置、使用由氢生成装置提供的含氢气体来加以发电的燃料电池。再有，这样构成的本实施方式5的燃料电池系统也被构成为，在启动处理、FP净化处理以及补压处理中的至少任意一个处理过程中，执行实施方式1至3的事前的释压动作。由此，在开放第2阀42之前的氢生成装置100内的内压高于大气压的情况下，氢生成装置100内的内压通过燃烧器4向大气开放。因此，在开放第1阀41并开始提供原料气体的时候，能够减少水蒸汽和液态水从氢生成装置100发生逆流而闭塞原料气体供给通道21的可能性。另外，在本实施方式5所涉及的燃料电池系统中，燃烧器也可以被构成为燃烧从燃料电池的阳极排出的尾气，控制器也可以被构成为在开放第2阀并对氢生成装置实施释压的时候，使空气供给器的操作量大于燃料电池最大电力发电时的操作量。由此，由从空气供给器提供的空气稀释通过开放第2阀而被释压的含有可燃性气体的气体，以使可燃性气体浓度更低，并将其排出至燃料电池系统的外部。[燃料电池系统的构成]接着，参照图12就本实施方式5所涉及的燃料电池系统200的构成作如下说明。 图12是表示本发明的实施方式5所涉及的燃料电池系统概略构成的示意图。如图12所示，本实施方式5所涉及的燃料电池系统200具备氢生成装置100、燃料电池101以及氧化剂气体供给器13。燃料电池101具有阳极102和阴极103。另外，在燃料电池101中设置有被构成为将燃料气体提供给阳极102的燃料气体通道32和被构成为将氧化剂气体(在这里是空气)提供给阴极103的氧化剂气体通道33。燃料电池101的燃料气体通道32的上游端通过燃料气体供给通道M而与重整器 1相连接，其下游端通过燃料气体排出通道四而连接着燃烧器4。另外，氧化剂气体通道33 的上游端通过氧化剂气体供给通道30而连接着氧化剂气体供给器13，其下游端则连接着氧化剂气体排出通道31。在燃料电池101中，被提供给阳极102的燃料气体和被提供给阴极103的空气发生电化学反应从而产生电和热。然后，在阳极102上没有被使用的剩余燃料气体(从阳极 102排出的燃料气体尾气)从燃料气体排出通道四被提供给燃烧器4，在阴极103上没有被使用的剩余氧化剂气体被排出至燃料电池系统200外(大气中)。于是，燃烧器4被构成为燃烧从燃料电池101的阳极102排出的燃料气体尾气和从空气供给器8提供的空气。另外，旁通路径25从燃料气体供给通道M分支，并与燃料气体排出通道四合流， 合流后与燃烧气体排出通道四共通，并与燃烧器4相连接。另外，在燃料气体排出通道四的途中设置有第1回收水储罐7。再有，在燃料气体供给通道M上设置有第4阀44A，在燃料气体排出通道四上设置有第4阀44B。并且，在本实施方式5中，“连通通道”由燃料气体供给通道M的通往旁通路径25的分支部的上游侧的路径、旁通路径25、与旁通路径25相合流的合流部下游的燃料气体排出通道四、燃烧器4以及燃烧废气路径27所构成。再有，在本实施方式5中，控制器10被构成为不仅仅控制氢生成装置100，还控制构成燃料电池系统200的其它设备。而且，控制器10被构成为在启动处理、FP净化处理以及补压处理中的至少任意一个处理过程中，执行实施方式1至3的事前释压动作。在此情况下，控制器10被构成为使进行氢生成装置100内的路径的释压的时候的空气供给器8的操作量大于燃料电池101的最大电力发电时的操作量。具体为，在执行FP净化处理之前的在释压动作过程中的空气供给动作(例如图3的步骤S4)、或者在启动处理过程中开始向氢生成装置100提供原料气体之前的释压动作过程中的空气供给动作(例如图7的步骤S34) 中，空气供给器8的操作量大于燃料电池101的最大电力发电时的操作量。因此，本实施方式5所涉及的燃料电池系统200取得与实施方式1至3所涉及的氢生成装置100同样的作用效果。还有，在本实施方式5中，为具备实施方式1至3所涉及的氢生成装置100的构成， 但是并不限定于此，也可以采用具备实施方式4所涉及的氢生成装置100或者其变形例1 至7的氢生成装置100中的任意一个、并且在再一次开始提供原料气体的时候执行与这些氢生成装置100同样的事前释压动作的方式。[变形例1]接着，就本实施方式5所涉及的燃料电池系统200的变形例1作如下说明。本实施方式5的变形例1的燃料电池系统200其基本构成与实施方式5所涉及的燃料电池系统200相同，但是在以下所述方面有所不同，即，“连通通道”是由燃料气体供给通道对、燃料气体通道32、燃料气体排出通道四、燃烧器4以及燃烧废气通道27所构成， “第2阀”是由第4阀44A以及44B当中的在分别执行启动处理、FP净化处理以及补压处理之前关闭的阀所构成。即，在本变形例1的燃料电池系统200中，在启动处理、FP净化处理以及补压处理的至少任何一个处理过程中，在执行实施方式1至3的事前释压动作的时候， 控制器10将第4阀44A以及44B当中被关闭的阀作为“第2阀”来开放。具体为，例如在执行图3所表示的启动处理之前执行释压动作的情况下，在步骤 S2中第4阀44A以及44B当中至少任意一者被关闭，在步骤S5中控制器10将第4阀44A 以及第4阀44B当中的在步骤S2中被关闭的阀作为“第2阀”来加以开放，控制器10取得开放后的所经过的时间从而判断该所经过的时间是否为第1时间阈值以上(步骤S6)，另外，在步骤S7中，控制器10关闭在步骤S5中作为“第2阀”开放的第4阀44A以及第4阀 44B当中的至少任意一者。于是，控制器10将第4阀44A以及第4阀44B当中的在步骤S2 中被关闭的阀作为“第2阀”，来执行步骤S8以下的各个步骤。另外，控制器10在执行FP 净化处理以及补压处理之前执行释压动作(图5以及图7)的情况下，也同样将第4阀44A 以及第4阀44B当中的在执行这些处理之前被关闭的阀作为“第2阀”来执行各个程序。这样构成的本变形例1的燃料电池系统200也取得与实施方式5所涉及的燃料电池系统200同样的作用效果。还有，本变形例1的燃料电池系统200为设置旁通路径25以及第2阀42的方式，但是并不限定于此，例如也可以为不设置旁通路径25以及第2阀42 的方式。另外，为了在分别执行启动处理、FP净化处理以及补压处理之前，抑制大气扩散流入到燃料电池101的燃料气体通道32中，优选至少关闭第4阀44B的方式，即，优选至少第
234阀44B被构成为“第2阀”的方式，在此情况下，也可以是未设置第4阀44A的方式。[变形例2]图13是表示本实施方式5的变形例2的燃料电池系统概略构成的示意图。如图13所示，本变形例2的燃料电池系统200在氧化剂气体排出通道31的途中设置有第3回收水储罐35。第3回收水储罐35被构成为向大气开放，在本实施方式中被构成为通过氧化剂气体排出通道31向大气开放。另外，在原料气体供给通道21的第1阀41 与重整器1之间设置有从原料气体供给通道21分支的释压路径观，其下游端被连接于第3 回收水储罐35。再有，在释压路径观的途中设置有通过其开闭动作来分别允许以及阻止流通于释压路径观中的原料气体等气体的流通的第2阀42A。第3回收水储罐35被构成为回收在氧化剂气体排出通道31中流通的在阴极103上没有被使用的剩余氧化剂气体中包含的水蒸汽液化而成的水。并且，在本变形例中，“连通通道”是由释压路径观所构成。另外，控制器10被构成为在启动处理、FP净化处理以及补压处理的至少任意一个处理过程中，执行实施方式1至3的事前释压动作。在此情况下，控制器10被构成为在先于第1阀41的开放而开放第2阀42A的时候，使氧化剂气体供给器13工作。由此，通过开放第2阀42A而被释压的含有可燃性气体的气体在第3回收水储罐 35内被从氧化剂气体供给器13提供的空气所稀释，从而使可燃性气体浓度更低，并通过氧化剂气体排出通道31被排出至燃料电池系统200的外部。这样构成的本变形例的燃料电池系统200也取得与实施方式5所涉及的燃料电池系统200同样的作用效果。对于本领域技术人员来说根据上述说明能够明了本发明的众多改良和其它的实施方式。因此，上述说明应当仅仅作为例示解释，是以向本领域技术人员教导实施本发明的最佳方式的目的而提供的。可以不脱离本发明的宗旨而实质性地改变其构造以及/或者功能的细节。另外，通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合，能够形成各种各样的发明。产业上的利用可能性本发明的氢生成装置、具备该装置的燃料电池系统、氢生成装置的运转方法以及燃料电池系统的运转方法，在停止供给原料气体以及水并再一次开始向氢生成装置提供原料气体的时候，能够降低水蒸汽和液态水从氢生成装置发生逆流而闭塞原料气体供给通道的可能性，所以在燃料电池的领域中是有用的。符号说明
1.重整器
2.蒸发器
3.点火器
4.燃烧器
5.原料气体供给器
6.水供给器
7.第1回收水储罐
8.空气供给器
9.氢生成装置主体10.控制器11.脱臭器12.第2回收水储罐(水储罐)13.氧化剂气体供给器21.原料气体供给器22.水供给通道23.水蒸汽供给通道24.燃料气体供给通道25.旁通路径26.燃烧用空气供给通道27.燃烧废气路径28.释压路径29.燃料气体排出通道30.氧化剂气体供给通道31.氧化剂气体排出通道32.燃料气体通道33.氧化剂气体通道41.第 1 阀42.第 2 阀42A.第 2 阀43.第 3 阀44.第 4 阀44A.第 4 阀44B.第 4 阀51.温度检测器100.氢生成装置101.氢利用设备(燃料电池)102.阳极103.阴极200.燃料电池系统
权利要求
1.一种氢生成装置，其特征在于 具备重整器，在其内部空间中，使用原料气体以及水蒸汽通过重整反应生成含氢气体， 原料气体供给通道，被提供给所述重整器的原料气体在其中流通， 原料气体供给器，被设置于所述原料气体供给通道中，用于将所述原料气体提供给所述重整器，开闭所述原料气体供给通道的第1阀， 生成被提供给所述重整器的水蒸汽的蒸发器， 将水提供给所述蒸发器的水供给器， 用于使所述重整器与大气相连通的连通通道， 开闭所述连通通道的第2阀，以及控制器；所述控制器进行控制以使得在停止时，停止所述原料气体供给器以及所述水供给器，并且关闭所述第1阀以及所述第2阀，之后，在再一次开始从所述原料气体供给器向所述重整器提供所述原料气体的时候， 先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。
2.如权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于所述控制器在执行以所述原料气体对至少所述重整器内的气体进行清除的净化处理的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。
3.如权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于所述控制器在执行将所述氢生成装置内的路径调整到相对于大气压为正压的补压处理的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。
4.如权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于具备燃烧器，该燃烧器被构成为对从所述重整器排出的可燃性气体进行燃烧，并将其燃烧废气排出至大气；所述连通通道被构成为与所述燃烧器相连通。
5.如权利要求4所述的氢生成装置，其特征在于所述控制器在所述氢生成装置启动时，在开始所述燃烧器的燃烧的时候，先于所述第1 阀的开放而开放所述第2阀。
6.如权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于所述连通通道以及所述第2阀被设置于所述重整器的上游侧。
7.如权利要求6所述的氢生成装置，其特征在于 具备向大气开放的水储罐；所述连通通道被构成为与所述水储罐相连通。
8.如权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于具备脱臭器，该脱臭器被设置于所述原料气体供给通道中，并去除包含于所述原料气体中的臭气成分；所述第1阀被设置于所述原料气体供给通道的所述脱臭器的下游侧。
9.如权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于 具备燃烧器，被构成为对从所述重整器排出的可燃性气体进行燃烧，并将其燃烧废气排出至大气，以及将燃烧用空气提供给所述燃烧器的空气供给器；所述连通通道被构成为，包含从所述燃烧器排出的燃烧废气所流通的燃烧废气路径， 或者与燃烧废气路径相连通，所述控制器在先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀的时候，使所述空气供给器工作。
10.如权利要求9所述的氢生成装置，其特征在于所述控制器先于所述第2阀的开放而使所述空气供给器动作。
11.如权利要求9所述的氢生成装置，其特征在于 具备被设置于所述燃烧器中的点火器；所述控制器在进行所述氢生成装置的净化处理或者启动处理的情况下，在从所述空气供给器供给空气之后，开放所述第1阀，并使所述点火器工作。
12.如权利要求9所述的氢生成装置，其特征在于在将所述氢生成装置内的路径调整到相对于大气压为正压的补压处理过程中，在从所述空气供给器供给空气之后，所述控制器关闭所述第2阀，并且开放所述第1阀。
13.一种燃料电池系统，其特征在于 具备权利要求1 12的任意一项所述的氢生成装置、和使用由所述氢生成装置提供的含氢气体以及氧化剂气体来加以发电的燃料电池。
14.如权利要求13所述的燃料电池系统，其特征在于 具备燃烧器，和空气供给器；所述燃烧器被构成为，对从所述燃料电池的阳极排出的尾气和从所述空气供给器提供的空气进行燃烧，所述连通通道被构成为，包含从所述燃烧器排出的燃烧废气所流通的燃烧废气路径， 或者与燃烧废气路径相连通，所述控制器在开放所述第2阀的时候，将所述空气供给器的操作量调整到大于所述燃料电池的最大电力发电时的操作量。
15.如权利要求13所述的燃料电池系统，其特征在于 具备将所述氧化剂气体提供给所述燃料电池的氧化剂气体供给器，和从所述燃料电池排出的氧化剂气体所流通的氧化剂气体排出通道； 所述连通通道被构成为，包含所述氧化剂气体排出通道，或者与所述氧化剂气体排出通道相连通，所述控制器在先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀的时候，使所述氧化剂气体供给器动作。
16.一种氢生成装置的运转方法，其特征在于 在所述氢生成装置停止时，执行步骤(A)，原料气体供给器停止通过原料气体供给通道将原料气体提供给重整器； 步骤(B)，水供给器停止将水提供给蒸发器； 步骤(C)，第1阀关闭所述原料气体供给通道；以及步骤(D)，第2阀将使所述重整器与大气相连通的连通通道关闭， 在进行了所述步骤(A) 步骤(D)之后，还具备步骤(E)在所述原料气体供给器再一次开始向所述重整器提供原料气体的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。
17.如权利要求16所述的氢生成装置的运转方法，其特征在于所述步骤(E)是在执行以所述原料气体至少对所述重整器内的气体进行清除的净化处理的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。
18.如权利要求16所述的氢生成装置的运转方法，其特征在于所述步骤(E)是在执行将所述氢生成装置内的路径调整到相对于大气压为正压的补压处理的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。
19.如权利要求16所述的氢生成装置的运转方法，其特征在于所述氢生成装置具备燃烧器，该燃烧器被构成为对从所述重整器排出的可燃性气体进行燃烧，并且将其燃烧废气排出至大气；所述连通通道被构成为与所述燃烧器相连通。
20.如权利要求19所述的氢生成装置的运转方法，其特征在于所述步骤(E)是在所述氢生成装置启动时，在所述燃烧器开始进行燃烧的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。
21.如权利要求16所述的氢生成装置的运转方法，其特征在于所述氢生成装置具备脱臭器，该脱臭器被设置于所述原料气体供给通道中，并去除包含于所述原料气体中的臭气成分；所述第1阀被设置于所述原料气体供给通道的所述脱臭器的下游侧。
22.如权利要求16 21的任意一项所述的氢生成装置的运转方法，其特征在于 所述氢生成装置具备燃烧器，被构成为对从所述重整器排出的可燃性气体进行燃烧，并将其燃烧废气排出至大气；和空气供给器，将燃烧用的空气提供给所述燃烧器；所述连通通道被构成为，包含从所述燃烧器排出的燃烧废气所流通的燃烧废气路径， 或者与所述燃烧废气路径相连通，所述氢生成装置的运转方法具备步骤(F)在先于所述第1阀的开放而开放所述第2 阀的时候，所述空气供给器进行动作。
23.一种燃料电池系统的运转方法，其特征在于 所述燃料电池系统具备氢生成装置和燃料电池，所述氢生成装置具备重整器，在其内部空间中，使用原料气体以及水蒸汽通过重整反应来生成含氢气体；被提供给所述重整器的原料气体所流通的原料气体供给通道；原料气体供给器，被设置于所述原料气体供给通道中，用于将所述原料气体提供给所述重整器；开闭所述原料气体供给通道的第1阀；生成被提供给所述重整器的水蒸汽的蒸发器；将水提供给所述蒸发器的水供给器；用于使所述重整器与大气相连通的连通通道；以及开闭所述连通通道的第2阀；所述燃料电池系统的运转方法包括在所述燃料电池系统停止时执行 步骤(A)，原料气体供给器停止通过原料气体供给通道将原料气体提供给重整器； 步骤(B)，水供给器停止将水提供给蒸发器； 步骤(C)，第1阀关闭所述原料气体供给通道；以及步骤(D)，第2阀关闭连通通道，该连通通道通过从燃料电池排出的氧化剂气体所流通的氧化剂气体排出通道来使所述重整器与大气相连通；在进行了所述步骤(A) 步骤(D)之后还具备步骤(E)在所述原料气体供给器再一次开始向所述重整器提供原料气体的时候，先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀。
24.如权利要求23所述的燃料电池系统的运转方法，其特征在于 所述步骤(E)是先于所述第1阀的开放而开放所述第2阀，并且使氧化剂气体供给器工作，该氧化剂气体供给器向所述燃料电池提供所述氧化剂气体。
全文摘要
本发明的氢生成装置具备重整器(1)、原料气体在其中流动的原料气体供给通道(21)、被设置于原料气体供给通道(21)上的原料气体供给器(5)、开闭原料气体供给通道(21)的第1阀(41)、蒸发器(2)、将水提供给蒸发器(2)的水供给器(6)、使重整器(1)与大气相连通的连通通道、开闭连通通道的第2阀(42)、以及控制器(10)；控制器(10)进行控制从而使得在运转停止时，停止原料气体供给器(5)以及水供给器(6)并关闭第1阀(41)以及第2阀(42)之后，在再一次开始从原料气体供给器(5)向重整器(1)提供原料气体的时候，先于第1阀(41)的开放而开放第2阀(42)。
文档编号C01B3/38GK102361817SQ20108001331
公开日2012年2月22日 申请日期2010年3月24日 优先权日2009年3月25日
发明者田中良和, 田口清, 田村佳央 申请人:松下电器产业株式会社