專利名稱：氫生成裝置以及具備該氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氫生成裝置以及具備該氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)。本發(fā)明特別涉及一種使用含有天然氣、LPG(Liquefied Petroleum Gas 液化石油氣)、汽油、石腦油 (naphtha)、燈油、甲醇等以碳和氫為結(jié)構(gòu)元素的有機(jī)化合物的原燃料以及水蒸氣通過(guò)重整反應(yīng)來(lái)生成含氫氣體的氫生成裝置以及具備該氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
以往在用于供給氫氣的氫生成裝置中，含有以碳和氫為結(jié)構(gòu)元素的有機(jī)化合物的原燃料在具備重整催化劑層的重整器中進(jìn)行蒸汽重整。通過(guò)該重整反應(yīng)，生成含有氫的含氫氣體(下面簡(jiǎn)稱為“氫氣”，有時(shí)也簡(jiǎn)稱為“燃料氣體”)。在以往的燃料電池系統(tǒng)中，使用該氫氣，使氫氣與空氣等氧化氣體發(fā)生反應(yīng)，由此生成電力和熱量。在氫生成裝置中，在600°C 700°C左右的溫度環(huán)境中進(jìn)行作為吸熱反應(yīng)的重整反應(yīng)，因此要進(jìn)行該重整反應(yīng)需要對(duì)重整催化劑層進(jìn)行加熱。一般使用燃燒噴燃器作為重整催化劑層的加熱部件。燃燒噴燃器被供給含有有機(jī)化合物的原燃料或燃料電池未用完的燃料廢氣等作為燃燒噴燃器的燃料，并且被供給空氣等作為氧化氣體，由此產(chǎn)生這些混合氣體的燃燒。為了使這種混合氣體發(fā)生燃燒，需要初期對(duì)燃燒噴燃器進(jìn)行點(diǎn)火，而作為點(diǎn)火方法，一般利用引燃器(點(diǎn)火器)等產(chǎn)生電火花。另外，有時(shí)燃燒噴燃器的火焰會(huì)由于供給系統(tǒng)的波動(dòng)、外部干擾等而消失(下面， 將這種火焰消失的情形稱為“火焰消失”)。當(dāng)燃燒噴燃器中火焰消失時(shí)，不能對(duì)重整器提供重整反應(yīng)所需的熱量，因此無(wú)法在重整器中生成氫氣。因而，無(wú)法繼續(xù)利用燃料電池生成電力和熱量。于是，提出了如下一種停止處理在上述氫生成裝置的重整器暖機(jī)模式下燃燒噴燃器中火焰消失時(shí)，關(guān)閉設(shè)置于將燃料電池旁路的旁通管上的開閉閥，封閉氫生成裝置的出口，停止對(duì)燃燒噴燃器供給燃料，在利用空氣等氧化氣體對(duì)燃燒噴燃器進(jìn)行掃氣之后，再次對(duì)燃燒噴燃器進(jìn)行點(diǎn)火(例如參照專利文獻(xiàn)1)。此外，構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)在上述重整器暖機(jī)模式下，在重整器中進(jìn)行蒸汽重整反應(yīng)，生成的含氫氣體經(jīng)由旁通管被供給到燃燒噴燃器。專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-91094號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題在現(xiàn)有例的燃料電池系統(tǒng)中，如上所述，在正在進(jìn)行重整反應(yīng)的重整器暖機(jī)模式下燃燒噴燃器中火焰消失時(shí)，封閉旁通管，氫生成裝置變成密封的狀態(tài)。在此，由于繼續(xù)投入到氫生成裝置的重整水而生成水蒸氣，隨之氣體量急劇增加， 由此被密封的氫生成裝置的內(nèi)壓上升，從而對(duì)氫生成裝置的結(jié)構(gòu)部件產(chǎn)生壓力負(fù)荷。此外，即使在燃燒器中火焰消失后不繼續(xù)對(duì)氫生成裝置內(nèi)供給重整水，內(nèi)壓也會(huì)隨著殘留在氫生成裝置內(nèi)的重整水的蒸發(fā)而急劇上升，從而可預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生與上述同樣的問(wèn)題。本發(fā)明是鑒于 這種問(wèn)題而完成的，其目的在于提供如下一種氫生成裝置在啟動(dòng)處理中正在通過(guò)使用水蒸氣的重整反應(yīng)來(lái)生成含氫氣體時(shí)將含氫氣體供給到燃燒器來(lái)進(jìn)行燃燒，在燃燒器中火焰消失后進(jìn)行點(diǎn)火時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)部件的壓力損傷較之以往降低。用于解決問(wèn)題的方案為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的氫生成裝置具備氫生成器，其使用原燃料和水蒸氣通過(guò)重整反應(yīng)生成含氫氣體；燃燒器，其對(duì)上述氫生成器進(jìn)行加熱；開閉閥，其連通和切斷將從上述氫生成器送出的氣體供給到上述燃燒器的氣體流路；點(diǎn)火器，其設(shè)置在上述燃燒器中；以及控制器，其中，上述燃燒器構(gòu)成為在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)使用從上述氣體流路供給的氣體來(lái)進(jìn)行燃燒，在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)上述燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行上述點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。另外，本發(fā)明的氫生成裝置還具備燃燒空氣供給器，其向上述燃燒器供給燃燒空氣；原燃料供給器，其將上述原燃料供給到上述氫生成器；以及水供給器，其將水供給到上述氫生成器，在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)上述燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述開閉閥的狀態(tài)下，使上述原燃料供給器和上述水供給器將上述原燃料和上述水供給到上述氫生成器，使上述燃燒空氣供給器將上述燃燒空氣供給到上述燃燒器，并且執(zhí)行上述點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。另外，本發(fā)明的氫生成裝置在通過(guò)上述點(diǎn)火動(dòng)作上述燃燒器未點(diǎn)燃的情況下，上述控制器執(zhí)行上述氫生成裝置的停止處理。另外，本發(fā)明的氫生成裝置在通過(guò)上述點(diǎn)火動(dòng)作上述燃燒器未點(diǎn)燃的情況下，上述控制器進(jìn)行控制使得上述燃燒空氣供給器的操作量大于在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)的操作量。另外，本發(fā)明的氫生成裝置還具備第一氣體流路和第一開閉閥，從上述氫生成裝置送出的氣體通過(guò)該第一氣體流路在不經(jīng)過(guò)利用上述含氫氣體的氫利用設(shè)備的狀態(tài)下被導(dǎo)入到上述燃燒器，該第一開閉閥連通和切斷上述第一氣體流路，上述燃燒器構(gòu)成為在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)燃燒通過(guò)上述第一氣體流路供給的氣體，在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)上述燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述第一開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行上述點(diǎn)火器的上述點(diǎn)火動(dòng)作。另外，本發(fā)明的氫生成裝置還具備熱交換器，其進(jìn)行從上述燃燒器排出的排出氣體與熱介質(zhì)之間的熱交換；熱介質(zhì)路徑，上述熱介質(zhì)在該熱介質(zhì)路徑中流動(dòng)；泵，其用于使上述熱介質(zhì)在上述熱介質(zhì)路徑中流動(dòng)；以及蓄熱器，其蓄積由上述熱介質(zhì)回收到的熱量，其中，在利用上述點(diǎn)火器進(jìn)行上述點(diǎn)火動(dòng)作的過(guò)程中，上述控制器使上述泵進(jìn)行動(dòng)作。另外，在本發(fā)明的氫生成裝置中，上述點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間比啟動(dòng)處理中的上述燃燒器開始燃燒時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間短。本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)具備第二氣體流路和第二開閉閥，從上述本發(fā)明的氫生成裝置送出的氣體通過(guò)該第二氣體流路經(jīng)由燃料電池被導(dǎo)入上述燃燒器，該第二開閉閥連通和切斷上述第二氣體流路，上述燃燒器構(gòu)成為在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)燃燒通過(guò)上述第二氣體流路供給的氣體，在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)上述燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述第二開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行上述點(diǎn)火器的上述點(diǎn)火動(dòng)作 另外，本發(fā)明的燃料電池系統(tǒng)具備上述本發(fā)明的氫生成裝置以及使用由上述氫生成裝置供給的含氫氣體來(lái)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在燃燒器中火焰消失的情況下，在維持連通從氫生成裝置供給到燃燒器的氣體所流過(guò)的氣體流路的狀態(tài)下執(zhí)行點(diǎn)火動(dòng)作，因此在火焰消失后的點(diǎn)火動(dòng)作中對(duì)氫生成裝置的壓力損傷較之以往降低。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的氫生成裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的氫生成裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的氫生成裝置的變形例的框圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的氫生成裝置的變形例的框圖。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的氫生成裝置的變形例的框圖。
具體實(shí)施例方式首先，在下面列舉本發(fā)明的實(shí)施方式中的各種特征。第一方式的氫生成裝置具備氫生成器，其使用原燃料和水蒸氣通過(guò)重整反應(yīng)生成含氫氣體；燃燒器，其對(duì)氫生成器進(jìn)行加熱；開閉閥，其連通/切斷將從氫生成器送出的氣體供給到上述燃燒器的氣體流路；點(diǎn)火器，其設(shè)置在燃燒器中；以及控制器，其中，上述燃燒器構(gòu)成為在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)使用從上述氣體流路供給的氣體來(lái)進(jìn)行燃燒，在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，嘗試如下的燃燒器火焰消失對(duì)策在維持連通/切斷將從氫生成裝置送出的氣體供給到燃燒器的氣體流路的開閉閥打開的狀態(tài)下，執(zhí)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。因而，在燃燒器中火焰消失后，氫生成器也維持通過(guò)燃燒排氣路徑向大氣開放的狀態(tài)，因此可以抑制氫生成裝置由于伴隨水蒸發(fā)的氣體量增加而產(chǎn)生的內(nèi)壓上升，在火焰消失后的點(diǎn)火動(dòng)作中，壓力損傷較之以往降低。在此，“原燃料”是至少包含以碳和氫為結(jié)構(gòu)元素的有機(jī)化合物且通過(guò)上述重整反應(yīng)生成燃料氣體的物質(zhì)。作為這種“原燃料”，可以例示出甲烷、乙烷、丙烷等烴、甲醇、乙醇
等醇等。蒸汽重整反應(yīng)、自熱(Auto Thermal)反應(yīng)都包含于“重整反應(yīng)”中。“燃燒器”例如是指能夠?qū)⑷紵龂娙计鞯鹊娜剂吓c空氣的混合氣體進(jìn)行燃燒的加熱裝置，如上所述，“燃燒器中火焰消失”是指“燃燒器”的火焰消失的情形?！包c(diǎn)火器”例如是指引燃器(火花塞)這樣的電點(diǎn)火裝置，在這種情況下，“點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作”是指使用火花塞打出電火花的動(dòng)作。例如能夠使用利用電磁力進(jìn)行閥體的開閉的電磁閥作為“開閉閥”。另 外，“連通/切斷將從氫生成器送出的氣體供給到燃燒器的氣體流路的開閉閥” 中例如包括設(shè)置于從氫生成器送出的氣體在不經(jīng)過(guò)氫利用設(shè)備(例如燃料電池)的狀態(tài)下被導(dǎo)入到燃燒器的流路中的開閉閥?！皻怏w流路的連通/切斷”(氣體流路的連通和切斷)是指氣體流路內(nèi)的氣體所通過(guò)的空間的開閉，在“開閉閥”處于打開狀態(tài)時(shí)，確保流過(guò)氣體流路的氣體的流通，在“開閉閥”處于封閉狀態(tài)時(shí)，將流過(guò)氣體流路的氣體的流通切斷?！翱刂破鳌庇蒀PU或內(nèi)置存儲(chǔ)器的微機(jī)等構(gòu)成?！翱刂破鳌笨梢允菃为?dú)的，也可以是多個(gè)?！皢?dòng)處理”包括使氫生成器的溫度上升到適于進(jìn)行重整反應(yīng)的溫度的升溫處理， 是指氫利用設(shè)備開始利用含氫氣體之前的處理。另外，第二方式的氫生成裝置也可以在第一方式的氫生成裝置中還具備燃燒空氣供給器，其向燃燒器供給燃燒空氣；原燃料供給器，其將原燃料供給到氫生成器；以及水供給器，其將水供給到上述氫生成器。而且，在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)燃燒器中火焰消失的情況下，控制器在維持打開上述開閉閥的狀態(tài)下，使原燃料供給器和水供給器將原燃料和水供給到氫生成器，使燃燒空氣供給器將燃燒空氣供給到燃燒器，并且執(zhí)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在通過(guò)點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作燃燒器再次點(diǎn)燃的情況下，使原燃料供給器將原燃料供給到氫生成器，使水供給器將水供給到氫生成器，因此，能夠使氫生成裝置順利地繼續(xù)生成含氫氣體。另外，第三方式的氫生成裝置也可以在第一或第二方式的氫生成裝置中，在通過(guò)點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作燃燒器未點(diǎn)燃的情況下，控制器執(zhí)行氫生成裝置的停止處理。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)，進(jìn)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作的點(diǎn)火異常時(shí)的適當(dāng)處理。此外，該“氫生成裝置的停止處理”的具體例在后面敘述。另外，第四方式的氫生成裝置也可以在第一 第三方式的氫生成裝置中的任一個(gè)中，在通過(guò)點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作燃燒器未點(diǎn)燃的情況下，控制器進(jìn)行控制使得燃燒空氣供給器的操作量大于在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)的操作量。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，增加送至燃燒器的空氣量，因此能夠進(jìn)行稀釋燃燒器內(nèi)的可燃?xì)怏w并將其排出到氫生成裝置外部的處理。另外，在燃燒器未點(diǎn)燃的情況下，來(lái)自燃燒空氣供給器的空氣作為冷卻氫生成裝置的制冷劑而發(fā)揮功能，因此，當(dāng)增加空氣量時(shí)能夠順利地冷卻氫生成裝置。在此，例如能夠使用風(fēng)扇等送風(fēng)機(jī)作為“燃燒空氣供給器”。在此，“燃燒空氣供給器的操作量”是指用于決定作為“燃燒空氣供給器”的控制量的空氣量的因子中的能夠由“控制器”控制的決定因子(例如風(fēng)扇轉(zhuǎn)速)。因而，根據(jù)“燃燒空氣供給器的操作量”的增減，送至燃燒器的空氣量增減。另外，第五方式的氫生成裝置也可以在第一 第四方式的氫生成裝置中的任一個(gè)中，還具備不經(jīng)過(guò)利用含氫氣體的氫利用設(shè)備而導(dǎo)入到燃燒器的第一氣體流路和第一開閉閥，該第一開閉閥連通/切斷上述第一氣體流路，燃燒器構(gòu)成為在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒通過(guò)第一氣體流路供給的氣體。而且，在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器中火焰消失的情況下，控制器在維持打開第一開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。另外，第六方式的氫生成裝置也可以在第一或第二方式的氫生成裝置中，還具備 熱交換器，其進(jìn)行從燃燒器排出的排出氣體與熱介質(zhì)之間的熱交換；熱介質(zhì) 路徑，熱介質(zhì)在該熱介質(zhì)路徑中流動(dòng)；泵，其用于使熱介質(zhì)在上述熱介質(zhì)路徑中流動(dòng)；以及蓄熱器，其蓄積由熱介質(zhì)回收到的熱量。而且，在利用點(diǎn)火器進(jìn)行點(diǎn)火動(dòng)作的過(guò)程中，上述控制器也可以使上述泵進(jìn)行動(dòng)作。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，即使在利用點(diǎn)火器未使燃燒器燃燒的點(diǎn)火動(dòng)作的過(guò)程中，也能夠適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行排出氣體與熱介質(zhì)之間的熱交換，進(jìn)而適當(dāng)?shù)貜呐懦鰵怏w回收熱量。“熱交換器”只要是以將高溫的流體(加熱流體)和低溫的流體(受熱流體)所具有的熱量進(jìn)行交換為目的的裝置，就可以是任意結(jié)構(gòu)。但是，考慮到燃料電池系統(tǒng)的熱效率，優(yōu)選的是利用熱交換回收排出氣體中的熱量。回收熱量例如可以用于熱水供給、地板供暖等用途。在這種情況下，“熱介質(zhì)路徑”只要使用與蓄熱器(例如，用于供應(yīng)熱水的儲(chǔ)水罐、構(gòu)成地板供暖的路徑)相連接的配管即可?！盁峤橘|(zhì)”優(yōu)選液體，例如可以使用液體的水、防凍液等。“泵”只要是能夠使熱介質(zhì)在熱介質(zhì)路徑內(nèi)流動(dòng)的裝置，就可以是任意結(jié)構(gòu)?！芭懦鰵怏w”是指從燃燒器排出的氣體，通過(guò)燃燒燃料和燃燒空氣的混合氣體的燃燒而產(chǎn)生的燃燒排氣、燃燒器停止燃燒時(shí)的燃燒空氣等是“排出氣體”的一個(gè)例子。另外，第七方式的氫生成裝置也可以在第一或第二方式的氫生成裝置中，上述點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間比啟動(dòng)處理中的燃燒器開始燃燒時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間短。這是由于，在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器中火焰消失的情況下，存在于燃燒器內(nèi)的可燃?xì)怏w量比啟動(dòng)處理中開始燃燒時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作的情況下的可燃?xì)怏w量多， 因此如果點(diǎn)火動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)則可燃性氣體有可能從燃燒排氣路徑排出到氫生成裝置外部。在此，通過(guò)使啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)火焰消失時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作期間短于啟動(dòng)開始時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作期間，能夠降低可燃性氣體排出到氫生成裝置外部的可能性。在此，若以引燃器的點(diǎn)火動(dòng)作來(lái)例示，則“點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間”是指引燃器連續(xù)地持續(xù)打出火花的點(diǎn)火動(dòng)作的點(diǎn)火時(shí)間，并不是指將對(duì)燃燒器進(jìn)行預(yù)吹掃(利用空氣進(jìn)行掃氣)前后的重試點(diǎn)火動(dòng)作也包括在內(nèi)的總點(diǎn)火時(shí)間。第一方式的燃料電池系統(tǒng)也可以具備第一 第七方式的氫生成裝置以及使用由該氫生成裝置供給的含氫氣體來(lái)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池。第二方式的燃料電池系統(tǒng)也可以具備在第一 第四方式的氫生成裝置中經(jīng)由燃料電池被導(dǎo)入到燃燒器的第二氣體流路和第二開閉閥，該第二開閉閥連通/切斷上述第二氣體流路，燃燒器構(gòu)成為在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒通過(guò)第二氣體流路供給的氣體。而且，在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器中火焰消失的情況下，控制器在維持打開第二開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。(實(shí)施方式1)
下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的氫生成裝置的具體結(jié)構(gòu)例和動(dòng)作例。但是，下面的具體說(shuō)明只不過(guò)例示了“具體實(shí)施方式
” 一欄的開頭處列舉出的各氫生成裝置的特征。例如，對(duì)與用于指定上述各氫生成裝置的技術(shù)用語(yǔ)相同的技術(shù)用語(yǔ)附加適當(dāng)?shù)膮⒄諛?biāo)記來(lái)說(shuō)明下面的具體例，在這種情況下，有關(guān)的具體裝置是與其對(duì)應(yīng)的上述各氫生成裝置的結(jié)構(gòu)要素的一例。因而，上 述各氫生成裝置的特征并不限定于下面的具體說(shuō)明。[氫生成裝置的結(jié)構(gòu)例]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的氫生成裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。如圖1所示，氫生成裝置100具備氫生成器1，該氫生成器1使用原燃料和水蒸氣， 通過(guò)重整反應(yīng)生成含氫氣體。另外，氫生成裝置100具備將原燃料供給到氫生成器1的原燃料供給器20。還具備用于供給氫生成器1的重整反應(yīng)所需的重整水的水供給器12。在對(duì)氫生成器1供給原燃料和水的情況下，氫生成器1使它們?cè)谥卣呋瘎?(未圖示)中進(jìn)行重整反應(yīng)。于是，在氫生成器1中，生成含氫氣體。此外，在氫生成器1內(nèi)配備有具備重整催化劑層的重整器(未圖示)，而這種氫生成器1的內(nèi)部構(gòu)造是公知的。因而，省略其詳細(xì)的說(shuō)明和圖示。此外，根據(jù)裝置構(gòu)造，也可以采用以下的方式除了上述重整器以外還同時(shí)設(shè)置通過(guò)轉(zhuǎn)化反應(yīng)降低一氧化碳的轉(zhuǎn)化器或通過(guò)氧化反應(yīng)降低一氧化碳的一氧化碳去除器以減少含氫氣體中的一氧化碳。另外，在本實(shí)施方式的氫生成裝置100中， 構(gòu)成為通過(guò)蒸汽重整反應(yīng)生成含氫氣體，但是也可以構(gòu)成為通過(guò)自熱反應(yīng)生成含氫氣體。 此外，在這種情況下，設(shè)置將空氣供給到氫生成器1的空氣供給器(未圖示)。原燃料供給器20例如與原燃料供給源(例如城市燃?xì)饣A(chǔ)設(shè)施、液化氣瓶等)相連接，其使用增壓泵(booster pump)、流量調(diào)節(jié)閥，在這種情況下，原燃料供給器20對(duì)氫生成器1供給以作為原燃料的一例的甲烷氣體為主要成分的城市燃?xì)?。水供給器12例如與水供給源(例如自來(lái)水基礎(chǔ)設(shè)施、水箱等)相連接，其使用泵、 流量調(diào)節(jié)閥。在600°C 700°C左右的高溫下，重整催化劑層的重整反應(yīng)(吸熱反應(yīng))加速。因此，為了在氫生成器1內(nèi)進(jìn)行重整反應(yīng)，需要燃燒器2，該燃燒器2從外部對(duì)氫生成器1提供熱量以能夠升高重整催化劑層的溫度。因而，如圖1所示，氫生成裝置100具備加熱氫生成器1的燃燒器2、對(duì)燃燒器2供給燃燒用的空氣(下面簡(jiǎn)稱為“燃燒空氣”)的燃燒空氣供給器4、以及設(shè)置于燃燒器2中的點(diǎn)火器5。例如能夠使用將含有燃燒所需的氧的大氣(空氣)加壓輸送到燃燒器2內(nèi)的風(fēng)扇作為燃燒空氣供給器4。但是，燃燒空氣供給器4并不限于風(fēng)扇，只要能夠供給空氣，則也可以是其它裝置，例如也可以是泵。此外，對(duì)燃燒器2供給燃燒用的燃料(下面簡(jiǎn)稱為“燃燒燃料”)的詳細(xì)內(nèi)容在后面敘述。這樣，對(duì)燃燒器2供給燃燒燃料和燃燒空氣，由此，在燃燒器2內(nèi)，發(fā)生燃燒燃料和燃燒空氣的混合氣體的燃燒。點(diǎn)火器5被用作在燃燒器2中使燃燒燃料和燃燒空氣的混合氣體點(diǎn)燃的點(diǎn)火源，作為點(diǎn)火器5的一例，能夠使用電打火的引燃器(火花塞)。另外，如圖1所示，燃燒器2中配備有檢測(cè)有無(wú)火焰的火焰檢測(cè)器21。作為火焰檢測(cè)器21的一例，能夠使用火焰檢測(cè)棒 (flame rod)0如圖1所示，氫生成裝置100具備氫利用設(shè)備7，該氫利用設(shè)備7利用氫生成器1 中生成的含氫氣體。作為氫利用設(shè)備，可以列舉出貯氫罐、燃料電池等。在本實(shí)施方式中， 使用貯氫罐作為氫利用設(shè)備。 如圖1所示，氫生成裝置100具備開閉閥，該開閉閥連通/切斷(連通和切斷)將從氫生成器1送出的氣體供給到燃燒器2的氣體流路。因而，能夠使用這種開閉閥來(lái)進(jìn)行氣體流路內(nèi)的氣體所通過(guò)的空間的開閉。上述氣體流路包括第一氣體流路8，通過(guò)該第一氣體流路8，從氫生成器1送出的可燃性的氣體(例如燃料氣體)在不經(jīng)過(guò)氫利用設(shè)備7的狀態(tài)下被導(dǎo)入到燃燒器2，上述開閉閥包括第一開閉閥8A，該第一開閉閥8A連通/切斷第一氣體流路8。作為第一氣體流路8，例如能夠使用形成流體流路的流體配管。作為第一開閉閥 8A，例如能夠使用能夠開閉流體配管內(nèi)的空間的電磁閥。此外，在將氫生成器1與氫利用設(shè)備7之間進(jìn)行連接的流體配管上也配備有第三開閉閥9B(例如電磁閥)。如圖1所示，氫生成裝置100具備控制器30?？刂破?0具備CPU、存儲(chǔ)器等，根據(jù)氫生成裝置100的各種檢測(cè)器的信號(hào)來(lái)控制氫生成裝置100的各種控制對(duì)象設(shè)備的動(dòng)作。在本實(shí)施方式的氫生成裝置100中，例如，當(dāng)由火焰檢測(cè)器21檢測(cè)到燃燒器2中火焰消失時(shí)，控制器30形成“維持打開用于連通/切斷將從氫生成器1送出的氣體供給到燃燒器5的氣體流路的開閉閥的狀態(tài)”，來(lái)執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。而且，如果通過(guò)這種點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作燃燒器2未點(diǎn)燃，則控制器30執(zhí)行氫生成裝置100的停止處理。并且，在通過(guò)上述點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作燃燒器2未點(diǎn)燃的情況下，控制器30進(jìn)行控制使得燃燒空氣供給器4的操作量大于在啟動(dòng)處理中氫生成裝置正在生成含氫氣體時(shí)的燃燒空氣供給器4 的操作量。此外，由控制器30進(jìn)行的這些控制的詳細(xì)內(nèi)容在后面敘述。[氫生成裝置的通常動(dòng)作例]下面，敘述本發(fā)明的實(shí)施方式1的氫生成裝置100的通常動(dòng)作例。此外，通過(guò)由控制器30對(duì)氫生成裝置100的各部分進(jìn)行控制，來(lái)完成下面的動(dòng)作。氫生成裝置100的通常動(dòng)作大致分為啟動(dòng)處理、氫供給運(yùn)轉(zhuǎn)、停止處理、待機(jī)狀態(tài)。其中，上述各工序是公知的，因此下面敘述各工序的概要。(啟動(dòng)處理)氫生成裝置100的啟動(dòng)處理是使啟動(dòng)前(例如后述的待機(jī)狀態(tài))的氫生成裝置進(jìn)行動(dòng)作以形成能夠穩(wěn)定地生成高濃度的含氫氣體的狀態(tài)的工序，在該啟動(dòng)處理中，進(jìn)行使氫生成器1的溫度上升到適當(dāng)溫度的升溫處理。在該升溫處理中，對(duì)燃燒器2供給燃燒燃料和燃燒空氣，在燃燒器2中，使用點(diǎn)火器5使兩者的混合氣體進(jìn)行燃燒。由燃燒氣體供給器4進(jìn)行燃燒空氣的供給。另外，關(guān)于啟動(dòng)處理中的燃燒燃料的供給，利用從氫生成器1送出并經(jīng)由第一氣體流路8供給到燃燒器2的原燃料氣體來(lái)點(diǎn)火并開始燃燒，之后也繼續(xù)將從氫生成器1送出的可燃性氣體用作燃燒器2的燃燒燃料。由此，當(dāng)對(duì)氫生成器1進(jìn)行加熱而使氫生成器1的重整催化劑層的溫度上升到重整反應(yīng)所需的溫度時(shí)，利用水供給器12開始向氫生成器1供給水，利用原燃料和水蒸氣，通過(guò)重整反應(yīng)生成含氫氣體。而且，當(dāng)氫生成器1的重整催化劑層的溫度充分升高到能夠穩(wěn)定地生成氫濃度高的高質(zhì)量的含氫氣體(下面，氫氣)時(shí)，轉(zhuǎn)移到下面的氫生成裝置100的氫供給工序。

(氫供給工序)氫生成裝置100的氫供給工序是將氫生成器1中生成的氫氣供給到氫利用設(shè)備7 的工序。在該氫供給工序中，高質(zhì)量的氫氣被供給到氫利用設(shè)備7，在氫利用設(shè)備7中利用氫氣。在該氫供給工序中，為了向氫利用設(shè)備7供給氫氣而將第三開閉閥9B打開，但是第一開閉閥8A也與啟動(dòng)處理同樣地被打開，因此由氫生成器1送出的氫氣的一部分通過(guò)第一氣體流路8作為燃燒燃料被供給到燃燒器2。(停止處理)氫生成裝置100的停止處理是停止在氫生成裝置100中生成氫氣的工序。例如，在氫利用設(shè)備中的氫需求降低的情況下，或者，根據(jù)使用者通過(guò)未圖示的操作器進(jìn)行的輸入操作發(fā)出停止運(yùn)轉(zhuǎn)氫生成裝置100的指令的情況下等，進(jìn)行下面的停止處理。此外，在氫利用設(shè)備是貯氫罐的情況下，氫利用設(shè)備的氫需求降低的情況是指貯氫罐內(nèi)已充分填充氫氣的情況，在氫利用設(shè)備是燃料電池的情況下，氫利用設(shè)備的氫需求降低的情況是指電力負(fù)載的電力需求變?yōu)椴恍枰獊?lái)自燃料電池的電力供給的規(guī)定電力閾值以下的情況。在該停止處理中，停止對(duì)氫生成器1供給原燃料和水。另外，停止對(duì)燃燒器2供給作為燃燒燃料的氫氣，由此，燃燒器2停止燃燒。但是，在這種情況下，一般來(lái)說(shuō)繼續(xù)從燃燒空氣供給器4供給一會(huì)兒燃燒空氣。由此，能夠?qū)埩粼谌紵?內(nèi)部的可燃性氣體進(jìn)行掃氣。(待機(jī)狀態(tài))氫生成裝置100的待機(jī)狀態(tài)是完成上述停止處理后在存在進(jìn)入下一次啟動(dòng)的指示之前進(jìn)行待機(jī)以備下一次啟動(dòng)的工序。構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)如果在該待機(jī)狀態(tài)下發(fā)生了氫生成裝置100的啟動(dòng)請(qǐng)求，則控制器30輸出氫生成裝置100的啟動(dòng)指令，開始上述啟動(dòng)處理。此外，上述啟動(dòng)請(qǐng)求是指氫利用設(shè)備的氫需求變高或者由操作者通過(guò)操作器(未圖示)輸入了開始運(yùn)轉(zhuǎn)的指示。此外， 在氫利用設(shè)備是貯氫罐的情況下，氫利用設(shè)備的氫需求變高是指該罐內(nèi)的氫氣填充量變?yōu)樾枰獨(dú)錃庋a(bǔ)給的規(guī)定閾值以下的情況，在氫利用設(shè)備是燃料電池的情況下，氫利用設(shè)備的氫需求變高是指電力負(fù)載的電力需求變?yōu)樾枰獊?lái)自燃料電池的電力供給的規(guī)定電力閾值以上的情況。[在氫生成裝置100的啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器中火焰消失時(shí)的動(dòng)作例]在使用燃燒噴燃器作為燃燒器2的情況下，有時(shí)燃燒器2的火焰會(huì)消失。關(guān)于燃燒器2中火焰消失的原因，考慮燃燒燃料的供給量與燃燒空氣的供給量之間的平衡的過(guò)渡性紊亂等。特別是正在生成含氫氣體時(shí)，隨著供給到氫生成器的水蒸發(fā)時(shí)的急劇的體積膨脹，流入燃燒器2的可燃性氣體量發(fā)生變動(dòng)，易于發(fā)生火焰消失。在此，在氫生成裝置100中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失的情況下，若直接停止，則會(huì)白白浪費(fèi)氫生成器1的升溫所用的能量。另外，燃燒器2中火焰消失的原因多數(shù)情況下為供給到燃燒器2的氣體量的過(guò)渡性紊亂等，因此通過(guò)以原本的狀態(tài)繼續(xù)供給原燃料、水以及燃燒空氣，可以期望燃燒器2內(nèi)的混合氣體達(dá)到能夠在燃燒器2中進(jìn)行燃燒的空燃比。因而，通常執(zhí)行點(diǎn)火動(dòng)作，嘗試重新開始燃燒器2的燃燒動(dòng)作。
在本實(shí)施方式的氫生成裝置100中，在氫生成裝置100在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失的情況下，不進(jìn)行上述現(xiàn)有例的停止處理而維持打開第一開閉閥8A并執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。具體地說(shuō)，如下面例示的那樣進(jìn)行動(dòng)作。此外，通過(guò)由控制器30控制氫生成裝置100的各部分來(lái)完成下面的動(dòng)作。當(dāng)在啟動(dòng)處理中氫生成裝置100正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失時(shí)，根據(jù)火焰檢測(cè)器21的輸出信號(hào)檢測(cè)出火焰消失。于是，維持第一開閉閥8A的打開狀態(tài)，繼續(xù)利用原燃料供給器20對(duì)氫生成器1供給原燃料、利用水供給器12對(duì)氫生成器1供給水、以及從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣。然后，在控制器30的控制下使點(diǎn)火器5動(dòng)作，執(zhí)行點(diǎn)火動(dòng)作。這樣，本實(shí)施方式的氫生成裝置100維持第一開閉閥8A的打開狀態(tài)來(lái)執(zhí)行點(diǎn)火動(dòng)作，因此能夠使施加于氫生成裝置100的壓力損傷較之以往降低而執(zhí)行燃燒器2的重新點(diǎn)火。另外，上述點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間被設(shè)定成比如下動(dòng)作期間短，該動(dòng)作期間是在氫生成裝置100的啟動(dòng)處理中為了開始?xì)渖善?的升溫工序而使燃燒器2開始燃燒時(shí)的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間。下面敘述其理由。此外，若以引燃器的點(diǎn)火動(dòng)作來(lái)例示，則“點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間”是指引燃器連續(xù)地持續(xù)打出火花的點(diǎn)火動(dòng)作的時(shí)間，并不是指將對(duì)燃燒器2進(jìn)行預(yù)吹掃(利用空氣進(jìn)行掃氣)前后的重試點(diǎn)火動(dòng)作也包括在內(nèi)的總點(diǎn)火時(shí)間。在氫生成裝置100的啟動(dòng)處理中，在點(diǎn)火器5進(jìn)行了點(diǎn)火動(dòng)作的狀態(tài)下，能夠使燃燒空氣和燃燒燃料的混合氣體中的可燃成分的濃度從低于可燃范圍的一側(cè)起漸漸升高，因此，即使取較長(zhǎng)的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間也不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。與此相對(duì)地，在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失的情況下， 認(rèn)為存在于燃燒器2內(nèi)的燃燒空氣和燃燒燃料的混合氣體中的可燃成分的濃度已處于可燃范圍內(nèi)，因此如果取較長(zhǎng)的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間，則這種混合氣體還有可能會(huì)被點(diǎn)火動(dòng)作期間內(nèi)供給到燃燒器2的氣體而擠出到燃燒器2的下游側(cè)，進(jìn)而從作為燃燒排氣路徑的下游端的排氣口 300被排出到氫生成裝置100的外部。因此，考慮到要抑制可燃?xì)怏w(可燃成分處于可燃范圍內(nèi)的混合氣體)的擴(kuò)散范圍擴(kuò)大，優(yōu)選的是將點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間設(shè)置成短于在氫生成裝置100的啟動(dòng)處理中開始升溫工序時(shí)的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間。另外，考慮到要抑制可燃?xì)怏w的擴(kuò)散范圍擴(kuò)大，優(yōu)選的是使點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作僅為一次。利用上述結(jié)構(gòu)，可以抑制可燃?xì)怏w排出到氫生成裝置100的外部。另外，點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間被縮短為規(guī)定的設(shè)定時(shí)間(幾秒左右，例如“6秒”)，因此在該期間內(nèi)也能夠繼續(xù)利用氫生成裝置100生成含氫氣體。因而，在燃燒器 2通過(guò)點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作而再次點(diǎn)燃的情況下，能夠使燃燒器2繼續(xù)燃燒，而不中斷氫生成裝置100生成含氫氣體。此外，根據(jù)火焰檢測(cè)器21的輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行燃燒器2已點(diǎn)燃時(shí)的點(diǎn)火判斷。另外，在本實(shí)施方式的氫生成裝置100中，在點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間超過(guò)了上述設(shè)定時(shí)間“6秒”但通過(guò)點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作燃燒器2未點(diǎn)燃的情況下，由控制器30 進(jìn)行下面的氫生成裝置100的火焰消失異常停止處理。此外，根據(jù)火焰檢測(cè)器21的輸出信號(hào)來(lái)進(jìn)行燃燒器2未點(diǎn)燃時(shí)的點(diǎn)火異常判斷。 另外，該設(shè)定時(shí)間“6秒”只不過(guò)是一個(gè)例子，只要是在點(diǎn)火動(dòng)作期間內(nèi)不會(huì)使含有可燃?xì)怏w的混合氣體從排氣口 300排出的時(shí)間，就可以根據(jù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)、氣體流量來(lái)適當(dāng)設(shè)定該設(shè)定時(shí)間。在緊接著氫生成裝置100的火焰消失異常停止處 理后，燃燒器2內(nèi)存在可燃?xì)怏w， 因此，燃燒空氣供給器4進(jìn)行動(dòng)作，利用空氣將可燃?xì)怏w稀釋并排出到氫生成裝置100的外部。此外，在這種情況下，在本實(shí)施方式的氫生成裝置100中，也可以使燃燒空氣供給器4 的操作量大于在氫生成裝置100的啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)的燃燒空氣供給器4的操作量。由此，對(duì)燃燒器2內(nèi)的可燃?xì)怏w進(jìn)行適當(dāng)處理。另外，在氫生成裝置100的火焰消失異常停止處理中，停止對(duì)氫生成器1供給原燃料和水，但是氫生成器1內(nèi)殘留有原燃料、水蒸氣和水。并且，在氫生成裝置100剛停止后的氫生成器1中，仍保有使殘留的水蒸發(fā)以及利用殘留的原燃料與水蒸氣的重整反應(yīng)生成氫氣所需的充分熱量。因而，當(dāng)如現(xiàn)有例那樣密封將氫利用設(shè)備7 (燃料電池)旁路的第一氣體流路8 時(shí)，由于氫氣的生成、水蒸發(fā)導(dǎo)致氣體量(氣體的摩爾數(shù))增加，從而氫生成器1內(nèi)壓力上升，從而可能會(huì)導(dǎo)致氫生成器1的構(gòu)造體破損。因此，在本實(shí)施方式的氫生成裝置100中，在停止對(duì)氫生成器1供給原燃料和水之后也使第一開閉閥8A處于打開狀態(tài)。由此，在連通第一氣體流路8的狀態(tài)下，在從燃燒空氣供給器4向燃燒器2供給燃燒空氣來(lái)利用燃燒空氣對(duì)燃燒器2內(nèi)進(jìn)行掃氣的期間內(nèi)也能夠抑制氫生成器1的內(nèi)壓上升 (下面稱為“過(guò)升壓抑制動(dòng)作”)。當(dāng)進(jìn)行這種過(guò)升壓抑制動(dòng)作時(shí)，可燃?xì)怏w有可能通過(guò)燃燒排氣路徑10的下游端的排氣口 300被排出到氫生成裝置100的外部，但是在本實(shí)施方式中，如上述那樣使燃燒空氣供給器4進(jìn)行動(dòng)作，因此能夠稀釋可燃?xì)怏w的濃度后將稀釋氣體排出到氫生成裝置100 的外部。此外，在這種情況下，也可以還考慮通過(guò)過(guò)升壓抑制動(dòng)作排出的可燃?xì)怏w中的可燃成分的量，來(lái)對(duì)從燃燒空氣供給器4供給的空氣量(具體地說(shuō)是燃燒空氣供給器4的操作量)進(jìn)行設(shè)定，以避免可燃范圍內(nèi)的可燃?xì)怏w被排出到氫生成裝置100的外部。如上所述，本實(shí)施方式的氫生成裝置100具備氫生成器1，其使用原燃料通過(guò)重整反應(yīng)生成燃料氣體；燃燒器2，其對(duì)氫生成器1進(jìn)行加熱；開閉閥，其連通/切斷將從氫生成器1送出的氣體供給到燃燒器2的氣體流路；點(diǎn)火器5，其設(shè)置在燃燒器2中；以及控制器30 ο而且，在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失的情況下，嘗試以下的燃燒器2中火焰消失后點(diǎn)火動(dòng)作在通過(guò)控制器30的控制來(lái)打開第一開閉閥8A 的狀態(tài)下執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。 因而，在具備使用蒸發(fā)水進(jìn)行重整反應(yīng)的氫生成器1的本實(shí)施方式的氫生成裝置 100中，在燃燒器2中火焰消失的情況下，由于氣體量隨水蒸發(fā)增加而施加于氫生成裝置 100的壓力損傷較之以往降低。(實(shí)施方式2)下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式2的氫生成裝置的具體結(jié)構(gòu)例和動(dòng)作例。但是，下面的具體說(shuō)明只不過(guò)例示了“具體實(shí)施方式
” 一欄的開頭處列舉出的各氫生成裝置的特征。例如，對(duì)與用于指定上述各氫生成裝置的技術(shù)用語(yǔ)相同的技術(shù)用語(yǔ)附加適當(dāng)?shù)膮⒄諛?biāo)記來(lái)說(shuō)明下面的具體例，在這種情況下，有關(guān)的具體裝置是與其對(duì)應(yīng)的上述各氫生成裝置的結(jié)構(gòu)要素的一例。因而，上述各氫生成裝置的特征并不限定于下面的具體說(shuō)明。[氫生成裝置的結(jié)構(gòu)例]圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的氫生成裝置的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖2中，對(duì)與實(shí)施方式1的氫生成裝置100的結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)部件附加相同的附圖標(biāo)記，省略該結(jié)構(gòu)部件的具體說(shuō)明。如圖2所示，在本實(shí)施方式的氫生成裝置110中，在實(shí)施方式1的氫生成裝置100 的基礎(chǔ)上追加了排熱回收機(jī)構(gòu)，該排熱回收機(jī)構(gòu)使從燃燒器2排出的排出氣體與在第一熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)的第一熱介質(zhì)(例如液體的水、防凍液)之間進(jìn)行熱交換。具體地說(shuō)，本實(shí)施方式的氫生成裝置110具備燃燒排氣路徑10，排出氣體在該燃燒排氣路徑10中流動(dòng)；第一熱介質(zhì)路徑201，第一熱介質(zhì)在該第一熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)； 以及第一熱交換器11，其在高溫的排出氣體與低溫的第一熱介質(zhì)之間進(jìn)行熱交換。在第一熱介質(zhì)路徑201中設(shè)置有第一泵200，由此，使第一熱介質(zhì)在第一熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)。 另外，在第一熱介質(zhì)路徑201中設(shè)置有第一蓄熱器202，由此，在第一熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)的第一熱介質(zhì)被蓄積在第一蓄熱器202中。此外，由控制器30來(lái)控制第一泵200的動(dòng)作。排出氣體成為第一熱交換器11中的加熱流體。因而，從燃燒器2排出的排出氣體被導(dǎo)入燃燒排氣路徑10，使用第一熱交換器11來(lái)對(duì)該排出氣體進(jìn)行冷卻。另外，第一熱介質(zhì)成為第一熱交換器11中的受熱流體。因而，通過(guò)上述熱交換，第一熱介質(zhì)被加熱，通過(guò)了第一熱交換器11的高溫的第一熱介質(zhì)進(jìn)入第一蓄熱器202并被蓄積于此。利用上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)上述熱交換來(lái)對(duì)要被排出到氫生成裝置110外部的高溫的排出氣體進(jìn)行冷卻，因此較為合適。另外，通過(guò)上述熱交換能夠回收排出氣體的熱量來(lái)利用， 因此較為合適。[氫生成裝置的動(dòng)作例]在本實(shí)施方式的氫生成裝置110中，在氫生成裝置110的啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失之后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及火焰消失異常停止處理的升壓抑制動(dòng)作期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，通過(guò)第一泵200的動(dòng)作，利用第一熱介質(zhì)通過(guò)第一熱交換器11從排出氣體回收熱量。燃燒空氣供給器4的動(dòng)作期間為氫生成裝置110的啟動(dòng)處理、氫供給工序以及停止處理，下面敘述各工序中由第一熱介質(zhì)通過(guò)第一熱交換器11從排出氣體回收熱量的熱量回收動(dòng)作的內(nèi)容。在氫生成裝置110的啟動(dòng)處理和氫供給運(yùn)轉(zhuǎn)中，在燃燒器2中進(jìn)行混合氣體的燃燒。在此，使第一泵200進(jìn)行動(dòng)作，由在第一熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)的第一熱介質(zhì)通過(guò)第一熱交換器11從由于這種燃燒而變?yōu)楦邷氐呐懦鰵怏w(在此為由于混合氣體的燃燒而產(chǎn)生的燃燒排氣)回收熱量。由此，利用通過(guò)熱交換器11進(jìn)行的熱量回收來(lái)對(duì)排出到氫生成裝置110外部的高溫的排出氣體進(jìn)行冷卻。另一方面，在上述氫生成裝置110的啟動(dòng)處理時(shí)燃燒器2中火焰消失之后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及火焰消失異常停止處理的升壓抑制動(dòng)作期間內(nèi)，在燃燒器2中不進(jìn)行混合氣體的燃燒。但是，在這種情況下，高溫狀態(tài)的燃燒器2、氫生成器1也作為排出氣體的加熱源而存在。特別是在氫生成裝置110的火焰消失停止處理剛開始后，增大燃燒空氣供給器4的操作量而燃燒空氣的流速變快，因此大量熱量被排出氣體(在此主要為燃燒空氣)從燃燒器2、氫生成器1帶出，排出氣體趨于高溫化。因而，在燃燒器2中火焰消失之后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及火焰消失異常停止處理的升壓抑制動(dòng)作期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，使第一泵200進(jìn)行動(dòng)作，由第一熱介質(zhì)通過(guò)第一熱交換器11從上述排出氣體回收熱量。這樣，優(yōu)選的是盡管燃燒器2中沒(méi)有執(zhí)行混合氣體的燃燒，但是在燃燒空氣供給器4的動(dòng)作期間內(nèi)進(jìn)行由第一熱介質(zhì)通過(guò)第一熱交換器11從排出氣體回收熱量的熱量回收動(dòng)作。如上，本實(shí)施方式的氫生成裝置110具備第一熱交換器11，其進(jìn)行從燃燒器2排出的排出氣體與第一熱介質(zhì)之間的熱交換；第一熱介質(zhì)路徑201，第一熱介質(zhì)在該第一熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)；第一泵200，其使第一熱介質(zhì)在第一熱介質(zhì)路徑201中流動(dòng)；以及第一蓄熱器202，其蓄積第一熱介質(zhì)的熱量。而且，在燃燒器2中火焰消失之后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及在火焰消失異常停止處理中在燃燒器2未燃燒的狀態(tài)下從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣的期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，控制器30使第一泵200進(jìn)行動(dòng)作，由第一熱介質(zhì)通過(guò)熱交換器11回收排出氣體的熱量。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在燃燒器2中火焰消失之后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及在火焰消失異常停止處理中在燃燒器2未燃燒的狀態(tài)下從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣的期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，通過(guò)上述熱交換適當(dāng)?shù)貙?duì)排出氣體進(jìn)行冷卻。另外，通過(guò)上述熱交換回收排出氣體的熱量。(實(shí)施方式3)圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3的燃料電池系統(tǒng)的一個(gè)結(jié)構(gòu)例的框圖。在圖3中，對(duì)與實(shí)施方式2的氫生成裝置110的結(jié)構(gòu)部件相同的結(jié)構(gòu)部件附加相同的附圖標(biāo)記，省略該結(jié)構(gòu)部件的具體說(shuō)明。如圖3所示，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)使用燃料電池作為氫利用設(shè)備7，該燃料電池系統(tǒng)還具備第二氣體流路9，從氫生成器1送出的氣體通過(guò)該第二氣體流路9經(jīng)由燃料電池7的負(fù)極(anode)氣體流路7A被供給到燃燒器2 ；以及第二氣體開閉閥9A，其連通 /切斷第二氣體流路9。在本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)中，例如如下進(jìn)行啟動(dòng)處理中的對(duì)燃燒器2的燃燒燃料的供給。
作為第一供給例，與實(shí)施方式1和2的氫生成裝置同樣地，打開第一開閉閥8A，封閉第二開閉閥9A以及第三開閉閥9B，將從氫生成器1送出的含氫氣體用作燃燒器2的燃燒燃料。在這種情況下，來(lái)自原燃料供給器20的原燃料在通過(guò)氫生成器1內(nèi)時(shí)變成含氫氣體，該含氫氣體不經(jīng)過(guò)燃料電池的狀態(tài)下通過(guò)第一氣體流路8被供給到燃燒器2。作為第二供給例，還存在如下情況封閉第一開閉閥8A，打開第二開閉閥9A以及第三開閉閥9B，將從燃料電池送出的燃料廢氣用作燃燒器2的燃燒燃料。在這種情況下，來(lái)自原燃料供給器20的原燃料在通過(guò)氫生成器1內(nèi)時(shí)變成含氫氣體，該含氫氣體通過(guò)燃料電池的負(fù)極氣體流路7A，從負(fù)極氣體流路7A排出的燃料廢氣通過(guò)第二氣體流路9被供給到燃
2 ο利用上述結(jié)構(gòu)，能夠?qū)ε懦龅綒渖裳b置110外部的高溫的排出氣體進(jìn)行冷卻， 因此較為合適。[燃料電池系統(tǒng)的通常動(dòng)作例]下面，敘述本發(fā)明的實(shí)施方式3的燃料電池系統(tǒng)200的通常動(dòng)作例。此外，通過(guò)由控制器30對(duì)燃料電池系統(tǒng)200的各部分進(jìn)行控制，來(lái)完成下面的動(dòng)作。燃料電池系統(tǒng)200的通常動(dòng)作大致分為啟動(dòng)處理、發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn)、停止處理、待機(jī)狀態(tài)。其中，上述各工序是公知的，因此下面敘述各工序的概要。此外，啟動(dòng)處理、待機(jī)狀態(tài)與實(shí)施方式1的氫生成裝置相同，因此省略說(shuō)明。(發(fā)電運(yùn)轉(zhuǎn))在啟動(dòng)處理中，當(dāng)氫生成器1的重整催化劑層的溫度充分升高到能夠在氫生成器 1中穩(wěn)定地生成含有高濃度氫的含氫氣體的溫度時(shí)，從上述第一供給例切換到第二供給例， 開始對(duì)燃料電池供給含氫氣體。燃料電池使用由氫生成裝置110供給的含氫氣體和由氧化劑氣體供給器(未圖示)供給的氧化劑氣體(例如空氣)來(lái)進(jìn)行發(fā)電。(停止處理)燃料電池系統(tǒng)的停止處理是停止燃料電池發(fā)電以及停止氫生成裝置110生成含氫氣體的工序。在根據(jù)使用者通過(guò)未圖示的操作器進(jìn)行的輸入操作發(fā)出了停止運(yùn)轉(zhuǎn)燃料電池系統(tǒng)200的指令的情況下，或者電力負(fù)載的電力需求變?yōu)椴恍枰獊?lái)自燃料電池的電力供給的規(guī)定電力閾值以下的情況下等，執(zhí)行該停止處理。在該停止處理中，停止從氧化劑氣體供給器(未圖示)供給氧化劑氣體，并且對(duì)氫生成裝置110執(zhí)行與實(shí)施方式1相同的停止處理。[在啟動(dòng)處理中氫生成裝置正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器中火焰消失時(shí)的動(dòng)作例]在本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)200中，構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)在啟動(dòng)處理中氫生成裝置110正在生成含氫氣體的狀態(tài)下燃燒器2中火焰消失時(shí)，與實(shí)施方式1的氫生成裝置同樣地，維持第一開閉閥8A的打開狀態(tài)，并且繼續(xù)利用原燃料供給器20對(duì)氫生成器1供給原燃料、利用水供給器12對(duì)氫生成器1供給水、以及從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣，由點(diǎn)火器5執(zhí)行點(diǎn)火動(dòng)作。由此，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)200與實(shí)施方式1的氫生成裝置 100同樣地，在燃燒器中火焰消失后的點(diǎn)火動(dòng)作中，由于氣體量隨水蒸發(fā)增加而施加于氫生成裝置的壓力損傷較之以往降低。另外，在本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)200中，在啟動(dòng)處理中氫生成裝置110正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失之后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及火焰消失異常停止處理的升壓抑制動(dòng)作期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，與實(shí)施方式2的氫生成裝置同樣地通過(guò)第一熱交換器11進(jìn)行排出氣體與第一熱介質(zhì)之間的熱交換(即，從排出氣體回收熱量)。由此，本實(shí)施方式的燃料電池系統(tǒng)與實(shí)施方式2的氫生成裝置同樣地，在點(diǎn)火器5 的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及在火焰消失異常停止處理中燃燒器2未燃燒的狀態(tài)下從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣的期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，通過(guò)上述熱交換適當(dāng)?shù)貜呐懦鰵怏w回收熱量。但是，也可以采用以下的方式在上述點(diǎn)火動(dòng)作期間以及在火焰消失異常停止處理中燃燒器2未燃燒的狀態(tài)下從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣的期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，不執(zhí)行排出氣體的熱量回收動(dòng)作。[變形例1]在上述實(shí)施方式3的燃料電池系統(tǒng)中，構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)在啟動(dòng)處理中氫生成裝置110正在生成含氫氣體時(shí)，按照第一供給例將由氫生成器1送出的含氫氣體供給到燃燒器2，但是在本變形例1的燃料電池系統(tǒng)中，構(gòu)成為在啟動(dòng)處理中按照第二供給例將由氫生成器1送出的含氫氣體供給到燃燒器2。在這種情況下，構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)在啟動(dòng)處理中氫生成器1開始生成含氫氣體之前的期間的升溫工序中按照第一供給例將由氫生成器1送出的含有原燃料的氣體通過(guò)第一氣體流路8供給到燃燒器2，在氫生成器1開始生成含氫氣體之后按照第二供給量將由氫生成器1送出的含氫氣體供給到燃燒器2。另外，并不限定于上述結(jié)構(gòu)，也可以采用以下的方式不設(shè)置第一氣體流路8和第一開閉閥8A，從氫生成器1的升溫工序開始時(shí)起就按照第二供給例將可燃性氣體經(jīng)由燃料電池的負(fù)極氣體流路7A供給到燃燒器2。特別適合于在燃料電池內(nèi)部具有氫生成部分的內(nèi)部重整型固體氧化物燃料電池。在本變形例中，在啟動(dòng)處理中氫生成裝置正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失的情況下，在維持打開第二開閉閥9A和第三開閉閥9B的狀態(tài)下執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。在這種情況下，與實(shí)施方式1的氫生成裝置同樣地，繼續(xù)利用原燃料供給器20對(duì)氫生成器1供給原燃料、利用水供給器12對(duì)氫生成器1供給水、以及從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣。由此，本變形例1的燃料電池系統(tǒng)與實(shí)施方式1的氫生成裝置100同樣地，在燃燒器中火焰消失后的點(diǎn)火動(dòng)作中，由于氣體量隨水蒸發(fā)增加而施加于氫生成裝置的壓力損傷較之以往降低。此外，在上述變形例1的燃料電池系統(tǒng)中，采用由第二開閉閥9A和第三開閉閥9B構(gòu)成“第二開閉閥”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氣體流路9上設(shè)置第二開閉閥9A和第三開閉閥9B中的任一個(gè)，“第二開閉閥”由設(shè)置于該第二氣體流路9的某一個(gè)開閉閥構(gòu)成。另外，在本變形例的燃料電池系統(tǒng)中，也在啟動(dòng)處理中氫生成裝置110正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失之后的點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及火焰消失異常停止處理的升壓抑制動(dòng)作期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，與實(shí)施方式3的燃料電池系統(tǒng)同樣地， 既可以采用執(zhí)行從排出氣體回收熱量的熱量回收動(dòng)作的方式，也可以采用不執(zhí)行該熱量回收動(dòng)作的方式。[實(shí)施方式1、2的氫生成裝置、實(shí)施方式3的燃料電池系統(tǒng)以及變形例1的燃料電池系統(tǒng)的變形例]在實(shí)施方式1、2的氫生成裝置100、110、實(shí)施方式3的燃料電池系統(tǒng)200以及變形例1的燃料電池系統(tǒng)中，構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)在氫生成裝置的啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失的情況下，控制器30利用原燃料供給器20對(duì)氫生成器1供給原燃料、對(duì)氫生成器1供給水、以及利用燃燒空氣供給器4向燃燒器2供給燃燒空氣，并且執(zhí)行點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在通過(guò)點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作燃燒器2再次點(diǎn)燃的情況下，利用原燃料供給器20對(duì)氫生成器1供給原燃料、對(duì)氫生成器1供給水、以及利用燃燒空氣供給器4 向燃燒器2供給燃燒空氣，因此具有能夠使氫生成裝置順利地繼續(xù)生成含氫氣體的優(yōu)點(diǎn)。與此相對(duì)地，在本變形例的氫生成裝置中，構(gòu)成為如下結(jié)構(gòu)在燃燒器2中火焰消失后的點(diǎn)火動(dòng)作中，控制器30停止以下供給中的至少任一方利用原燃料供給器20對(duì)氫生成器1進(jìn)行的原燃料的供給；從水供給器12進(jìn)行的水的供給。為了停止對(duì)氫生成器1供給原燃料，在例如用增壓泵構(gòu)成原燃料供給器20的情況下，控制器30只要停止該增壓泵的動(dòng)作即可。為了停止對(duì)氫生成器1供給水，在用泵構(gòu)成水供給器12的情況下，控制器30只要停止泵的動(dòng)作即可。這是由于想到了以下方面即使停止利用原燃料供給器20對(duì)氫生成器1進(jìn)行的原燃料的供給和從水供給器12進(jìn)行的水的供給中的至少任一方，也能夠利用氫生成器1的余熱來(lái)從殘留在氫生成器1內(nèi)的水生成水蒸氣，伴隨該水蒸氣的生成而氫生成器1內(nèi)產(chǎn)生體積膨脹，由此被擠出的可燃性氣體被繼續(xù)供給到燃燒器2，從而能夠通過(guò)點(diǎn)火器5的點(diǎn)火動(dòng)作來(lái)進(jìn)行燃燒器2的點(diǎn)火。另外，在本變形例中，也是在燃燒器2中火焰消失起到執(zhí)行點(diǎn)火動(dòng)作為止的期間內(nèi)將連通/切斷從氫生成器1送出的氣體供給到燃燒器2的氣體流路的開閉閥維持打開的狀態(tài)下轉(zhuǎn)移到點(diǎn)火動(dòng)作。因而，在本變形例的情況下，在執(zhí)行在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器2中火焰消失之后的點(diǎn)火動(dòng)作時(shí)，由于伴隨水蒸發(fā)的體積膨脹而施加于氫生成裝置100的壓力損傷也較之以往降低。[實(shí)施方式2的氫生成裝置的其它變形例]下面，敘述實(shí)施方式2的氫生成裝置110中使用的排熱回收機(jī)構(gòu)的各種變形例。此外，在此，雖然省略了圖示和說(shuō)明，但是下面敘述的各變形例的排熱回收機(jī)構(gòu)也能夠被用作實(shí)施方式3的燃料電池系統(tǒng)200以及變形例1的燃料電池系統(tǒng)中的排熱回收機(jī)構(gòu)。圖4、圖5以及圖6都是表示實(shí)施方式2的氫生成裝置中使用的排熱回收機(jī)構(gòu)的變形例的框圖。此外，在各圖中，有時(shí)對(duì)共同的要素附加同一附圖標(biāo)記，并省略共同要素的詳細(xì)結(jié)構(gòu)說(shuō)明。在圖4中，示出了構(gòu)成為以下結(jié)構(gòu)的排熱回收機(jī)構(gòu)在二次冷卻系統(tǒng)中回收從燃燒器2排出的排出氣體的熱量，將該回收熱量蓄積在二次冷卻系統(tǒng)的第二蓄熱器212中。在第二熱交換器213中，從第一熱介質(zhì)路徑201的第一熱介質(zhì)回收熱量，從第一熱介質(zhì)回收到的熱量被提供給第二熱介質(zhì)路徑211的第二熱介質(zhì)(例如液體的水、防凍液)。 即，第一熱介質(zhì)成為第二熱交換器213中的加熱流體，第二熱介質(zhì)成為第二熱交換器213中的受熱流體。另外，通過(guò)第二泵210的動(dòng)作，第二熱介質(zhì)路徑211的第二熱介質(zhì)進(jìn)行流動(dòng)， 由此，通過(guò)了第二熱交換器213的高溫的第二熱介質(zhì)進(jìn)入第二蓄熱器212并被蓄積于此。在圖4的氫生成裝置120中，在利用點(diǎn)火器5未使燃燒器2燃燒的點(diǎn)火動(dòng)作期間、以及在火焰消失異常停止處理中燃燒器2未燃燒的狀態(tài)下從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣的期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，第一泵200和第二泵210都在控制器30的控制下進(jìn)行動(dòng)作。由此，排出氣體的熱量最終被第二熱介質(zhì)所回收，其結(jié)果是排出氣體的熱量蓄積在第二蓄熱器212中。在圖5中，示出了如下的排熱回收機(jī)構(gòu)在利用第一熱介質(zhì)回收排出氣體的熱量時(shí)，對(duì)第一切換器221 (例如電磁式三通閥)進(jìn)行切換，以使第一熱介質(zhì)的流入目的地為第一旁通路徑222。第一旁通路徑222是將第一蓄熱器202上游的第一熱介質(zhì)路徑201與第一蓄熱器 202下游的第一熱介質(zhì)路徑201進(jìn)行連接以將第一蓄熱器202旁路的路徑。第一切換器221 將通過(guò)了第一熱交換器11的第一熱介質(zhì)的流入目的地切換為第一蓄熱器202或第一旁通路徑222。散熱器220是對(duì)通過(guò)第一旁通路徑222的第一熱介質(zhì)進(jìn)行散熱的散熱器。在圖5的氫生成裝置130中，在利用點(diǎn)火器5未使燃燒器2燃燒的點(diǎn)火動(dòng)作期間、 以及在火焰消失異常停止處理中燃燒器2未燃燒的狀態(tài)下從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣的期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，使第一泵200進(jìn)行動(dòng)作，并且控制第一切換器221以使第一熱介質(zhì)的流入目的地為第一旁通路徑222。由此，通過(guò)散熱器220對(duì)由第一熱介質(zhì)回收到的熱量進(jìn)行散熱。在圖6中，示出了構(gòu)成為以下結(jié)構(gòu)的排熱回收機(jī)構(gòu)在二次冷卻系統(tǒng)中回收從燃燒器2排出的排出氣體的熱量，將該回收熱量蓄積在二次冷卻系統(tǒng)的第二蓄熱器212中。 另外，在二次冷卻系統(tǒng)中，設(shè)置將第二蓄熱器212上游的第二熱介質(zhì)路徑211與第二蓄熱器 212下游的第二熱介質(zhì)路徑211進(jìn)行連接以將第二蓄熱器212旁路的第二旁通路徑232。另外，第二切換器231將通過(guò)了第二熱交換器213的第二熱介質(zhì)的流入目的地切換為第二蓄熱器212或第二旁通路徑232。散熱器230是對(duì)通過(guò)第二旁通路徑232的第二熱介質(zhì)進(jìn)行散熱的散熱器。在圖6的氫生成裝置140中，在利用點(diǎn)火器5未使燃燒器2燃燒的點(diǎn)火動(dòng)作期間、 以及在火焰消失異常停止處理中燃燒器2未燃燒的狀態(tài)下從燃燒空氣供給器4供給燃燒空氣的期間中的至少任一個(gè)期間內(nèi)，使第一泵200和第二泵210進(jìn)行動(dòng)作，并且控制第二切換器231以使第二熱介質(zhì)的流入目的地為第二旁通路徑232。由此，通過(guò)散熱器230對(duì)由第二熱介質(zhì)回收到的熱量進(jìn)行散熱。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明提供了如下一種氫生成裝置以及具備該氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)在具備使用蒸發(fā)水進(jìn)行重整反應(yīng)的氫生成器的氫生成裝置中，在燃燒器中火焰消失的情況下， 施加于氫生成裝置的壓力損傷較之以往降低。因而，本發(fā)明的氫生成裝置以及具備該氫生成裝置的燃料電池系統(tǒng)能夠利用于各種用途，例如能夠利用于家庭用的氫利用設(shè)備(例如燃料電池)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。附圖標(biāo)記說(shuō)明1 氫生成器；2 燃燒器；4 燃燒空氣供給器；5 點(diǎn)火器；7 氫利用設(shè)備；7A 負(fù)極 (anode) ；7C 正極(cathode) ；8 第一氣體流路；8A 第一開閉閥；9 第二氣體流路；9A 第二開閉閥；9B 第三開閉閥；10 燃燒排氣路徑；11 第一熱交換器；12 水供給器；20 原燃料供給器；21 檢測(cè)器；30 控制器；100、110、120、130、140 氫生成裝置；200 燃料電池系統(tǒng)；201 第一熱介質(zhì)路徑；202 第一蓄熱器；212 第二蓄熱器；200 第一泵；210 第二泵； 211 第二熱介質(zhì)路徑；213 第二熱交換器；220、230 散熱器；222 第一旁通路徑；232 第
二旁通路徑。
權(quán)利要求
1.一種氫生成裝置，具備氫生成器，其使用原燃料和水蒸氣通過(guò)重整反應(yīng)生成含氫氣體；燃燒器，其對(duì)上述氫生成器進(jìn)行加熱；開閉閥，其連通和切斷將從上述氫生成器送出的氣體供給到上述燃燒器的氣體流路；點(diǎn)火器，其設(shè)置在上述燃燒器中；以及控制器，其中，上述燃燒器構(gòu)成為在啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)使用從上述氣體流路供給的氣體來(lái)進(jìn)行燃燒，在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)上述燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行上述點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫生成裝置，其特征在于，還具備 燃燒空氣供給器，其向上述燃燒器供給燃燒空氣；原燃料供給器，其將上述原燃料供給到上述氫生成器；以及水供給器，其將水供給到上述氫生成器，在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)上述燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述開閉閥的狀態(tài)下，使上述原燃料供給器和上述水供給器將上述原燃料和上述水供給到上述氫生成器，使上述燃燒空氣供給器將上述燃燒空氣供給到上述燃燒器，并且執(zhí)行上述點(diǎn)火器的點(diǎn)火動(dòng)作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫生成裝置，其特征在于，在通過(guò)上述點(diǎn)火動(dòng)作上述燃燒器未點(diǎn)燃的情況下，上述控制器執(zhí)行上述氫生成裝置的停止處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫生成裝置，其特征在于，在通過(guò)上述點(diǎn)火動(dòng)作上述燃燒器未點(diǎn)燃的情況下，上述控制器進(jìn)行控制使得上述燃燒空氣供給器的操作量大于在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)的操作量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的氫生成裝置，其特征在于，還具備第一氣體流路和第一開閉閥，從上述氫生成裝置送出的氣體通過(guò)該第一氣體流路在不經(jīng)過(guò)利用上述含氫氣體的氫利用設(shè)備的狀態(tài)下被導(dǎo)入到上述燃燒器，該第一開閉閥連通和切斷上述第一氣體流路，上述燃燒器構(gòu)成為在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)燃燒通過(guò)上述第一氣體流路供給的氣體，在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)上述燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述第一開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行上述點(diǎn)火器的上述點(diǎn)火動(dòng)作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫生成裝置，其特征在于，還具備熱交換器，其進(jìn)行從上述燃燒器排出的排出氣體與熱介質(zhì)之間的熱交換； 熱介質(zhì)路徑，上述熱介質(zhì)在該熱介質(zhì)路徑中流動(dòng)； 泵，其用于使上述熱介質(zhì)在上述熱介質(zhì)路徑中流動(dòng)；以及蓄熱器，其蓄積由上述熱介質(zhì)回收到的熱量，其中，在利用上述點(diǎn)火器進(jìn)行上述點(diǎn)火動(dòng)作的過(guò)程中，上述控制器使上述泵進(jìn)行動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫生成裝置，其特征在于，上述點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間比上述啟動(dòng)處理中的上述燃燒器開始燃燒時(shí)的點(diǎn)火動(dòng)作的動(dòng)作期間短。
8.一種燃料電池系統(tǒng)，具備根據(jù)權(quán)利要求1 7中的任一項(xiàng)所述的氫生成裝置以及使用由上述氫生成裝置供給的含氫氣體來(lái)進(jìn)行發(fā)電的燃料電池。
9. 一種燃料電池系統(tǒng)，具備第二氣體流路和第二開閉閥，從根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任一項(xiàng)所述的氫生成裝置送出的氣體通過(guò)該第二氣體流路經(jīng)由燃料電池被導(dǎo)入到上述燃燒器，該第二開閉閥連通和切斷上述第二氣體流路，上述燃燒器構(gòu)成為在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)燃燒通過(guò)上述第二氣體流路供給的氣體，在上述啟動(dòng)處理中正在生成上述含氫氣體時(shí)上述燃燒器中火焰消失的情況下，上述控制器在維持打開上述第二開閉閥的狀態(tài)下執(zhí)行上述點(diǎn)火器的上述點(diǎn)火動(dòng)作。
全文摘要
本發(fā)明的氫生成裝置(100)具備氫生成器(1)，其使用原燃料通過(guò)重整反應(yīng)生成燃料氣體；燃燒器(2)，其對(duì)氫生成器(1)進(jìn)行加熱；開閉閥(8A)，其連通/切斷將從氫生成器(1)送出的氣體供給到燃燒器(2)的氣體流路(8)；燃燒空氣供給器(4)，其對(duì)燃燒器(2)供給燃燒空氣；點(diǎn)火器(5)，其設(shè)置在燃燒器(2)中；以及控制器(30)。在啟動(dòng)處理中正在生成含氫氣體時(shí)燃燒器(2)中火焰消失的情況下，控制器(30)在維持打開開閉閥(8A)的狀態(tài)下執(zhí)行點(diǎn)火器(5)的點(diǎn)火動(dòng)作。
文檔編號(hào)H01M8/04GK102395525SQ20108001712
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者中村彰成, 保田繁樹, 楠村浩一, 田口清, 田村佳央 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社