JP2020009644A - 燃料電池システム及び該燃料電池システムを備えた車両システム - Google Patents

Abstract

【課題】燃料電池システムにおいてより好適な冷却態様を実現する。【解決手段】改質器、燃料電池、排気装置、原燃料供給装置、空気供給装置、及び電力制御装置を収容する第１収容部と、を有する燃料電池システムであって、第１収容部の内部が高温領域と低温領域に分割され、高温領域に燃料電池、改質器、及び排気装置が配置され、低温領域に原燃料供給装置、空気供給装置、及び電力制御装置が配置され、原燃料供給装置、空気供給装置、及び電力制御装置の内の少なくとも一つを収容する第２収容部を備え、第２収容部の内部に、燃料配管に接続される燃料溜まり部を設ける。【選択図】図３

Description

本発明は、燃料電池システム及び該燃料電池システムを備えた車両システムに関する。

特許文献１には、水素含有ガスを用いて発電を行うセルスタックを含む発電部と、発電部を収容する筐体と、セルスタックのカソードに供給するための空気を筐体外から筐体内に導入する空気導入路と、を備える燃料電池システムが提案されている。特許文献１の燃料電池システムでは、ブロアを用いて筐体内の発電部を含む高温部に酸化剤としての空気を供給して冷却機構を備えている。

国際公開第２０１２／０９１０３１号公報

特許文献１の燃料電池システムでは冷却に空気を用いているが、空気の熱容量は水などと比較して小さいため、上記ブロアを適宜稼動させる必要がある。しかしながら、システムの緊急停止時など予期せずブロアが停止した場合にはブロアによる冷却性能を確保することが出来ず、筐体内に配置された部品の熱保護を確実に行うための一層の熱性能向上が望まれている。

このような事情に鑑み、本発明の目的は、燃料電池システムにおいてより好適な冷却態様を実現することにある。

本発明のある態様によれば、燃料を改質する改質器と、改質された燃料と空気の供給を受けて発電する固体酸化物形の燃料電池と、燃料電池からの排気を処理する排気装置と、所定の原燃料供給源から燃料配管を介して少なくとも改質器に原燃料を供給する原燃料供給装置と所定の空気供給源から空気配管を介して少なくとも燃料電池に空気を供給する空気供給装置と、燃料電池の発電電力を制御する電力制御装置と、改質器、燃料電池、排気装置、原燃料供給装置、空気供給装置、及び電力制御装置を収容する第１収容部と、を有する燃料電池システムが提供される。

また、第１収容部の内部は、高温領域と低温領域に分割される。高温領域には、燃料電池、改質器、及び排気装置が配置される。さらに、低温領域には、原燃料供給装置、空気供給装置、及び電力制御装置が配置される。そして、燃料電池システムは、原燃料供給装置、空気供給装置、及び電力制御装置の内の少なくとも一つを収容する第２収容部を備える。特に、第２収容部の内部には、燃料配管に接続される燃料溜まり部が設けられる。

これにより、燃料溜まり部内に貯留される原燃料により各装置の冷却を実行することができる。すなわち、燃料電池システムにおいて、より好適な冷却態様が実現される。

図１は、本発明による燃料電池システムが搭載された車両システムの構成を示す図である。 図２は、車両システムを搭載した車両のレイアウトを説明する図である。 図３は、第１実施形態による燃料電池システムの構成を説明する図である。 図４Ａは、調圧弁筐体の構成を説明する図である。 図４Ｂは、噴射弁筐体の構成を説明する図である。 図４Ｃは、電気部品筐体の構成を説明する図である。 図５Ａは、燃料電池システムの構成の変形例を説明する図である。 図５Ｂは、燃料電池システムの構成の変形例を説明する図である。 図５Ｃは、第２収容部の構成の変形例を説明する図である。 図５Ｄは、第２収容部の構成の変形例を説明する図である。 図６は、第２実施形態による燃料電池システムの構成を説明する図である。 図７は、第３実施形態による燃料電池システムの構成を説明する図である。 図８は、第４実施形態による燃料電池システムの構成を説明する図である。 図９は、第５実施形態による車両システムの構成を示す図である。 図１０は、第５実施形態による通常停止制御の流れを説明するフローチャートである。 図１１は、第５実施形態による通常停止制御を説明するタイミングチャートである。 図１２は、第５実施形態の変形例による通常停止制御を説明するタイミングチャートである。 図１３は、第６実施形態による通常停止制御を説明するタイミングチャートである。 図１４は、第７実施形態による緊急停止制御を説明するフローチャートである。 図１５は、第７実施形態による緊急停止制御を説明するタイミングチャートである。 図１６は、第７実施形態の変形例による緊急停止制御を説明するタイミングチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の第１〜第７実施形態について説明する。先ず、第１〜第７実施形態に共通する車両システム１００の構成について説明する。

（車両システム１００の構成）
図１は、燃料電池システム１０が搭載された車両システム１００の構成を示す図である。図示のように、車両システム１００は、主に、燃料タンク２００と、空気ブロア３００と、燃料電池システム１０と、を備えている。

燃料タンク２００は、エタノール混合水等の液体の原燃料を貯留するタンクである。燃料タンク２００には、燃料配管２０に接続された燃料ポンプ２００ａが設けられている。燃料ポンプ２００ａは、燃料タンク２００内に貯留された原燃料を燃料配管２０を介して燃料電池システム１０内の要素（特に改質器５０）に圧送する。すなわち、燃料タンク２００及び燃料ポンプ２００ａは、原燃料供給源として機能する。

空気ブロア３００は、空気配管３０に接続される。そして、空気ブロア３００は、外部の空気を吸入し、空気配管３０を介して燃料電池システム１０内に圧送する。すなわち、空気ブロア３００は、空気供給源として機能する。

本実施形態の燃料電池システム１０は、第１収容部としてのシステム収容筐体Ｈ１及びこれに収容された後述する各要素により構成される。また、システム収容筐体Ｈ１は、上述の燃料配管２０、空気配管３０、及び排気配管４００が挿通されている。

システム収容筐体Ｈ１は、金属材料等の比較的放熱性の高い材料で構成される。そして、システム収容筐体Ｈ１の内部は、高温領域ＨＡと低温領域ＬＡに分割されている。

高温領域ＨＡは、システム収容筐体Ｈ１内に設けられた断熱筐体４２に囲まれた空間として構成される。また、低温領域ＬＡは、システム収容筐体Ｈ１における断熱筐体４２の外の空間として構成される。

高温領域ＨＡを画定する断熱筐体４２の内部には、改質器５０と、空気熱交換器５２と、燃料電池としての燃料電池スタック５４と、排気装置としての燃焼器５６と、を有している。

改質器５０は、燃料タンク２００から燃料配管２０を介して供給される原燃料を、燃料電池スタック５４に供給するために適切な状態とすべく改質する。例えば、改質器５０は、図示しない熱交換器等の加熱装置によって原燃料を気化させたガスを改質用触媒を用いて改質反応させることで、原燃料から水素を主成分とする燃料ガスを生成する。また、改質器５０には、燃料電池スタック５４のアノード極５４ａに繋がる燃料ガス通路６０が接続されている。したがって、改質器５０で生成された燃料ガスは、燃料ガス通路６０を介して燃料電池スタック５４に供給される。

空気熱交換器５２は、空気ブロア３００から空気配管３０を介して供給される空気を燃焼器５６で生成される燃焼ガスと熱交換させて加熱する装置である。また、空気熱交換器５２には、燃料電池スタック５４のカソード極５４ｂに繋がる空気供給通路６２が接続されている。空気熱交換器５２で加熱された空気は、空気供給通路６２を介して燃料電池スタック５４に供給される。

なお、空気配管３０における空気熱交換器５２の上流に、当該空気熱交換器５２をバイパスするバイパス通路を設けるとともに、当該バイパス通路にバイパス弁（温度調整弁）を配置しても良い。これにより、バイパス弁の開度を調節することで、燃料電池スタック５４に供給する空気の内、燃焼器５６で生成される燃焼ガスと熱交換させる空気の量を調節できる。すなわち、バイパス弁の開度調節によって燃料電池スタック５４の温度を制御することができる。

燃料電池スタック５４は、複数の燃料電池又は燃料電池単位セルを積層して構成され、発電源である個々の燃料電池は、固体酸化物形燃料電池（SOFC：Solid Oxide Fuel Cell）により構成される。

燃料電池スタック５４のアノード極５４ａの入口は、燃料ガス通路６０に接続される。また、アノード極５４ａの出口は、発電反応後のアノードオフガスを流すためのアノードオフガス通路６４に接続される。

燃料電池スタック５４のカソード極５４ｂの入口は、空気供給通路６２に接続される。また、カソード極５４ｂの出口は、発電反応後のカソードオフガスを流すためのカソードオフガス通路６６に接続される。

さらに、燃料電池スタック５４の端子には、発電電力をシステム外部に出力する電力ライン６８が接続される。電力ライン６８は、低温領域ＬＡに設けられた制御コンポーネント１２を介してシステム収容筐体Ｈ１の外部に配置されるヒューズボックス５００に接続される。

したがって、燃料電池スタック５４は、燃料ガス通路６０及び空気供給通路６２を介して供給された燃料ガス及び空気を電気化学反応させて発電を行い、発電電力を電力ライン６８によりヒューズボックス５００を介してシステム収容筐体Ｈ１の外部の電気機器（バッテリ及びインバータなど）に出力する。

燃焼器５６は、例えば燃料配管２０から分岐させた図示しない配管を用いて燃料タンク２００から供給される原燃料、アノードオフガス通路６４を介して供給されるアノードオフガス、及びカソードオフガス通路６６を介して供給されるカソードオフガスを混合して触媒燃焼させて燃焼ガスを生成する。

また、燃焼器５６の燃焼室５６ａは、改質器５０及び空気熱交換器５２に亘って伸長し、燃焼ガスの流れ方向の下流端部に排気配管４００が接続されている。したがって、燃焼器５６で生成した燃焼ガスは、改質器５０及び空気熱交換器５２の加熱に用いられた後に、排気配管４００を介して排気される。

次に、低温領域ＬＡについて説明する。低温領域ＬＡには、燃料配管２０を介した改質器５０への燃料供給流量、空気配管３０を介した空気熱交換器５２への空気供給流量、及び燃料電池スタック５４の発電電力を制御する電力制御装置などを含む制御コンポーネント１２が配置されている。制御コンポーネント１２は、高温領域ＨＡに配置された要素と比較して動作温度が低く、当該高温領域ＨＡから伝達される熱から保護すべき部品である。制御コンポーネント１２の構成については後述の実施形態ごとに説明する。

図２は、車両システム１００を搭載した車両Ｖのレイアウトの概要を説明する図である。図示のように、空気ブロア３００は車両Ｖの前方に設置され、燃料電池システム１０は車両後方に設置される。そして、燃料タンク２００は、燃料電池システム１０よりも前方で前後方向における後輪と略同じ位置に配置される。空気配管３０は、空気ブロア３００と燃料電池システム１０を接続するように、車両Ｖの前後方向に沿って伸長して設けられる。また、燃料配管２０は、燃料タンク２００と燃料電池システム１０を接続するように、車両Ｖの幅方向に延在して設けられる。

以下では、上記燃料電池システム１０に関する第１実施形態〜第４実施形態の構成、及び車両システム１００に関する第５実施形態〜第７実施形態の構成について説明する。

（第１実施形態）
図３は、第１実施形態による燃料電池システム１０の概略断面図である。

図示のように、低温領域ＬＡには、燃料配管２０が挿通される。そして、燃料配管２０における低温領域ＬＡ内の部分である低温領域内燃料配管２０ａには、第２収容部Ｈ２として機能する３つの筐体が介在されている。より具体的には、原燃料供給源である燃料ポンプ２００ａ側を上流として順に、調圧弁筐体Ｈ２１と、噴射弁筐体Ｈ２２と、電気部品筐体Ｈ２３と、が介在されている。

特に、低温領域内燃料配管２０ａは、システム収容筐体Ｈ１（低温領域ＬＡ）の燃料配管入口７０と高温領域ＨＡの燃料配管入口７２を繋ぐように構成されている。より詳細には、本実施形態の低温領域内燃料配管２０ａは、燃料配管入口７０、調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、電気部品筐体Ｈ２３、噴射弁筐体Ｈ２２、及び高温領域ＨＡの燃料配管入口７２を順に通過するように構成されている。

また、本実施形態の低温領域内燃料配管２０ａは、最上流部分となる燃料配管入口７０が、システム収容筐体Ｈ１の天井面に形成されている。したがって、低温領域内燃料配管２０ａは、低温領域ＬＡの入口である燃料配管入口７０に近い位置が相対的に高くなるように構成されることとなる。

また、低温領域ＬＡには、空気配管３０が挿通される。空気配管３０における低温領域ＬＡ内の部分である低温領域内空気配管３０ａは、調圧弁筐体Ｈ２１を介して高温領域ＨＡの空気配管入口７６に挿通されている。すなわち、低温領域内空気配管３０ａは、低温領域ＬＡの空気配管入口７４と高温領域ＨＡの空気配管入口７６を繋ぐように構成されている。

そして、調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３は、それぞれ、空気熱交換器５２を介した燃料電池スタック５４への空気供給流量を調節する空気調圧弁１２ｂ、改質器５０への燃料供給流量（燃料噴射量）を調節する燃料噴射弁１２ａ、及び燃料電池スタック５４の発電電力を制御するＤＣＤＣコンバータ等の電力制御装置１２ｃを収容する金属材料等で構成される。

すなわち、本実施形態の制御コンポーネント１２は、空気調圧弁１２ｂを収容する調圧弁筐体Ｈ２１、燃料噴射弁１２ａを収容する噴射弁筐体Ｈ２２、及び電力制御装置１２ｃを収容する電気部品筐体Ｈ２３により構成される。したがって、本実施形態では、低温領域内燃料配管２０ａにおいて、上流から順に、空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃが配置されることとなる。以下、調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３の構成について説明する。

図４Ａは、調圧弁筐体Ｈ２１の概略断面構造を示す図である。また、図４Ｂは、噴射弁筐体Ｈ２２の概略断面構造を示す図である。さらに、図４Ｃは、電気部品筐体Ｈ２３の概略断面構造を示す図である。

調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３には、空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃに対して、各図の紙面直交方向において並列に隣接して燃料溜まり部２２が形成される。

燃料溜まり部２２は、低温領域内燃料配管２０ａに連通するように接続され、当該低温領域内燃料配管２０ａの流路断面積よりも広い空間として構成されている。燃料溜まり部２２は、貯留された原燃料の冷熱によって空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃを冷却するいわゆるウォータージャケットとして機能する。これにより、低温領域内燃料配管２０ａを流れる原燃料は、当該燃料溜まり部２２において一定量貯留される。

この構成により、燃料溜まり部２２内の原燃料によって、空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃの冷却することができる。すなわち、外気温（例えば２０℃）程度の比較的低温で保管された燃料タンク２００（図１参照）から供給される改質前の原燃料によって、各制御コンポーネント１２を好適に冷却することができる。特に、液体の状態である原燃料は、空気よりも熱容量が大きい。そのため、本実施形態における原燃料を用いた冷却によって、空気による冷却に比べてより高い冷却効果を得ることができる。結果として、ラジエータ等の冷却のための設備を設けることなく、各制御コンポーネント１２に対する好適な冷却が実現される。

一方、ＳＯＦＣで構成される燃料電池スタック５４を作動させる燃料電池システム１０の高温領域ＨＡ内（断熱筐体４２内）は、熱源である改質器５０、空気熱交換器５２、燃料電池スタック５４、及び燃焼器５６の作動によって、例えば７００℃以上の高温となる。これに対して、低温領域ＬＡ内は、上記空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃ等の部品類に対する熱保護の観点から、例えば１４０℃程度の低温となっている。

したがって、このような燃料電池システム１０では、高温領域ＨＡ内と低温領域ＬＡ内の温度差に起因した熱勾配によって、高温領域ＨＡから断熱筐体４２を介して低温領域ＬＡ内に熱が伝達することがある。

これに対して、本実施形態では、燃料溜まり部２２に貯留された低温の原燃料による各制御コンポーネント１２の冷却に加えて、高温領域ＨＡからの熱を当該原燃料で吸収することができる。すなわち、燃料溜まり部２２に貯留される原燃料の温度は、低温領域ＬＡ内の温度と比較しても低く、且つ液体の原燃料は比較的高い熱容量を持つ。このため、高温領域ＨＡからの熱は、制御コンポーネント１２よりも燃料溜まり部２２に貯留された原燃料に優先的に伝達され、当該原燃料に吸収される。すなわち、低温且つ高い熱容量の原燃料の潜熱及び顕熱を用いて上記高温領域ＨＡからの熱を効果的に吸収することができる。結果として、高温領域ＨＡから制御コンポーネント１２への熱伝達を好適に抑制することができる。

さらに、上述のように、燃料溜まり部２２内の原燃料が高温領域ＨＡからの熱を吸収することで加熱される。一方で、加熱された後の原燃料は、最終的に高温領域ＨＡ内の改質器５０に供給されることとなる（図３参照）。ここで、改質器５０においては、燃焼器５６により生成される燃料ガスを用いて原燃料を改質処理に適した温度まで加熱されることとなる。したがって、燃料溜まり部２２内の原燃料が高温領域ＨＡからの熱を吸収することで加熱されても、後の改質器５０における改質処理を阻害しないか、或いは改質処理のための原燃料の加熱を助長することとなる。すなわち、原燃料の主要な用途（改質及び発電）を阻害することなく、燃料溜まり部２２内の原燃料を用いた冷却及び熱の吸収を実行することができる。

以上説明した構成を有する本実施形態の燃料電池システム１０によれば、以下の作用効果を奏する。

本実施形態の燃料電池システム１０は、燃料を改質する改質器５０と、改質された燃料と空気の供給を受けて発電する固体酸化物形の燃料電池である燃料電池スタック５４と、燃料電池スタック５４からの排気（オフガス）を処理する排気装置としての燃焼器５６と、所定の原燃料供給源である燃料タンク２００及び燃料ポンプ２００ａから燃料配管２０を介して少なくとも改質器５０に原燃料を供給する原燃料供給装置としての燃料噴射弁１２ａと、所定の空気供給源である空気ブロア３００から空気配管３０を介して少なくとも燃料電池スタック５４に空気を供給する空気供給装置としての空気調圧弁１２ｂと、燃料電池スタック５４の発電電力を制御する電力制御装置１２ｃと、改質器５０、燃料電池スタック５４、燃焼器５６、燃料噴射弁１２ａ、空気調圧弁１２ｂ、及び電力制御装置１２ｃを収容する第１収容部としてのシステム収容筐体Ｈ１と、を有する。

そして、システム収容筐体Ｈ１の内部は、高温領域ＨＡと低温領域ＬＡに分割される。高温領域ＨＡには、燃料電池スタック５４、改質器５０、及び燃焼器５６が配置される。低温領域ＬＡには、燃料噴射弁１２ａ、空気調圧弁１２ｂ、及び電力制御装置１２ｃが配置される。また、燃料電池システム１０は、燃料噴射弁１２ａ、空気調圧弁１２ｂ、及び電力制御装置１２ｃ（制御コンポーネント１２）をそれぞれ収容する第２収容部Ｈ２としての噴射弁筐体Ｈ２２、調圧弁筐体Ｈ２１、及び電気部品筐体Ｈ２３を備える。そして、調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３の内部には、燃料配管２０に接続される燃料溜まり部２２が設けられる。

これにより、低温領域ＬＡに配置される各制御コンポーネント１２の冷却を、各第２収容部Ｈ２にそれぞれ設けられた燃料溜まり部２２に貯留された原燃料により実行することができる。すなわち、空気よりも熱容量の大きい液体の原燃料を用いて各制御コンポーネント１２の冷却を実行するため、空気を用いる場合に比べてより高い冷却効果を得ることができる。結果として、燃料電池システム１０にラジエータ等の冷却のための設備を別途設けることなく、各制御コンポーネント１２の冷却を行うことができる。特に、作動温度が比較的高温である固体酸化物形燃料電池を有するシステムの場合、冷却が不十分であると熱保護が要求される各種部品（低温部に配置される部品）への伝熱が懸念されるが、本実施形態の構成であれば。当該システムにおいても好適な冷却を実行することができる。

また、燃料電池システム１０の運転にともない、高温領域ＨＡ内からの熱が低温領域ＬＡ内に伝達してきた場合であって、当該熱を燃料溜まり部２２に貯留された原燃料で吸収することができる。すなわち、原燃料の潜熱及び顕熱を用いて上記高温領域ＨＡからの熱を効果的に吸収することができるので、高温領域ＨＡから各制御コンポーネント１２への熱伝達を好適に抑制して熱から保護することができる。

また、本実施形態の燃料電池システム１０では、低温領域ＬＡには、燃料配管２０の一部である低温領域内燃料配管２０ａが配置される。そして、低温領域内燃料配管２０ａは、該低温領域ＬＡの燃料配管入口７０と高温領域ＨＡの燃料配管入口７２を繋ぐように構成され、低温領域内燃料配管２０ａに調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３が介在される。

これにより、燃料タンク２００から改質器５０に原燃料を供給するための燃料配管２０の経路において、それぞれ、燃料溜まり部２２を有する調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３を配置するという簡易な構成で、上述した各制御コンポーネント１２の冷却機能及び熱保護機能を実現することができる。

さらに、本実施形態の燃料電池システム１０では、低温領域内燃料配管２０ａは、低温領域ＬＡの入口である燃料配管入口７０に近い領域が相対的に高くなるように構成される。

本実施形態の燃料電池システム１０の構成によれば、燃料溜まり部２２内の原燃料が高温領域ＨＡからの熱を受けて加熱されて自然対流又は気化することが想定される。

この場合に、低温領域内燃料配管２０ａが燃料配管入口７０に近いほど高く構成されることで、相対的に高温の気化した燃料を含むガス成分が上方の燃料配管入口７０から排出されやすくなる。したがって、低温領域内燃料配管２０ａ及び燃料溜まり部２２内に相対的に熱容量の低いガス成分が溜まることを好適に抑制することができる。結果として、燃料溜まり部２２内に貯留される原燃料による各制御コンポーネント１２に対する熱保護効果をより好適に発揮させることができる。

また、本実施形態の燃料電池システム１０では、空気調圧弁１２ｂは、低温領域内燃料配管２０ａにおいて、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃよりも上流に配置される。

本実施形態の燃料電池システム１０の構成では、空気調圧弁１２ｂには、空気配管３０を介して空気ブロア３００により圧縮された空気が送られてくる。このため、空気調圧弁１２ｂの運転温度は、原燃料の流量を調節する燃料噴射弁１２ａ、及び電気系部品である電力制御装置１２ｃよりも高くなる傾向にある。

これに対して、本実施形態の燃料電池システム１０では、燃料噴射弁１２ａ及び電力制御装置１２ｃに比べて保有熱量が高くなる空気調圧弁１２ｂが最も上流（上方）に配置される。特に、低温領域内燃料配管２０ａにおいて、運転温度の高い順に上流から順に、空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃが配置されている。

したがって、空気調圧弁１２ｂが発する熱が、空気調圧弁１２ｂよりも下流に配置された相対的の低い運転温度の燃料噴射弁１２ａ及び電力制御装置１２ｃに伝達されることをより好適に抑制できる。

なお、燃料電池システム１０の構成及び運転の態様によって、燃料噴射弁１２ａの運転温度が空気調圧弁１２ｂの運転温度よりも高くなる傾向にある場合には、低温領域内燃料配管２０ａにおいて、燃料噴射弁１２ａを、空気調圧弁１２ｂ及び電力制御装置１２ｃより上流に配置するようにしても良い。すなわち、低温領域内燃料配管２０ａにおいて上流から順に、燃料噴射弁１２ａを、空気調圧弁１２ｂ、及び電力制御装置１２ｃを配置しても良い。

また、上記実施形態では、空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃのそれぞれを、燃料溜まり部２２を備えた調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３で収容する態様について説明した。しかしながら、空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃの少なくとも一つを、燃料溜まり部２２を備えた第２収容部Ｈ２で収容しても良い。

例えば、図５Ａに示すように、空気調圧弁１２ｂ及び燃料噴射弁１２ａをそれぞれ、燃料溜まり部２２を備えた調圧弁筐体Ｈ２１及び噴射弁筐体Ｈ２２に収容して、電力制御装置１２ｃを第２収容部Ｈ２に収容しない構成を採用しても良い。また、図５Ｂに示すように、空気調圧弁１２ｂのみを燃料溜まり部２２を備えた調圧弁筐体Ｈ２１に収容して、噴射弁筐体Ｈ２２及び電力制御装置１２ｃを第２収容部Ｈ２に収容しない構成を採用しても良い。

さらに、図４により説明した調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３の構成も種々変更が可能である。

例えば、図５Ｃに示すように、燃料溜まり部２２と制御コンポーネント１２（図５Ｃでは代表して空気調圧弁１２ｂを示す）を上下方向に対して並列に隣接させて配置するように第２収容部Ｈ２を構成しても良い。また、図５Ｄに示すように、上下方向に対して並列に隣接させた態様で別体に構成された第２収容部Ｈ２のそれぞれの内部に、燃料溜まり部２２及び制御コンポーネント１２（図５Ｃでは代表して空気調圧弁１２ｂを示す）を配置する構成としても良い。

さらに、燃料溜まり部２２が制御コンポーネント１２よりも高温領域ＨＡに近い側に配置されるように第２収容部Ｈ２を配置しても良い。これにより、高温領域ＨＡにより近く位置された燃料溜まり部２２に貯留される原燃料により、当該高温領域ＨＡからの熱をより好適に吸収することができる。

また、制御コンポーネント１２に対する熱保護機能をより高める観点から、調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３の少なくとも一つを断熱材料で構成するか、又はこれら筐体に別途断熱材を設けても良い。

（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図６は、第２実施形態による燃料電池システム１０の構成を示す図である。図示のように、本実施形態では、低温領域内燃料配管２０ａにおいて、上流から順に、調圧弁筐体Ｈ２１、電気部品筐体Ｈ２３、及び噴射弁筐体Ｈ２２が配置されている。すなわち、本実施形態の燃料電池システム１０は、第１実施形態に対して噴射弁筐体Ｈ２２と電気部品筐体Ｈ２３の上下流の位置関係が逆になっている。

したがって、燃料噴射弁１２ａを収容した噴射弁筐体Ｈ２２が、低温領域内燃料配管２０ａにおいて最下流（最下方）に位置することとなる。

以上説明した構成を有する本実施形態の燃料電池システム１０によれば、以下の作用効果を奏する。

燃料噴射弁１２ａは、低温領域内燃料配管２０ａにおいて、空気調圧弁１２ｂ、及び電力制御装置１２ｃよりも下流に配置される。より詳細には、低温領域内燃料配管２０ａにおいて、上流から順に、空気調圧弁１２ｂ、電力制御装置１２ｃ、及び燃料噴射弁１２ａが配置される。

低温領域内燃料配管２０ａ又は燃料溜まり部２２内の原燃料が高温領域ＨＡからの熱を吸収すること気化してガス成分が発生した場合、相対的に高温の当該ガス成分は低温領域内燃料配管２０ａの上流（上方）に向かう傾向となる。そのため、低温領域内燃料配管２０ａにおいて最下流に位置する燃料噴射弁１２ａには、高温のガス成分が到達し難くなる。結果として、改質器５０への燃料供給流量を制御することを想定した燃料噴射弁１２ａにおいて、供給すべき燃料にガス成分が混じることに起因する制御性の低下を抑制することができる。

（第３実施形態）
以下、第３実施形態について説明する。なお、第１実施形態又は第２実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図７は、第３実施形態による燃料電池システム１０の構成を示す図である。図示のように、本実施形態では、調圧弁筐体Ｈ２１と噴射弁筐体Ｈ２２が一体の筐体に構成されている。より具体的には、調圧弁筐体Ｈ２１と噴射弁筐体Ｈ２２からなる一体の筐体は、図４、図５Ｃ、又は図５Ｄの形態で構成された空気調圧弁１２ｂを収容する調圧弁筐体Ｈ２１、及び図４、図５Ｃ、又は図５Ｄの形態で構成された燃料噴射弁１２ａを含む噴射弁筐体Ｈ２２が、低温領域内燃料配管２０ａにおける流路方向において相互に並列した状態で結合した構成をとる。

以上説明した構成を有する本実施形態の燃料電池システム１０によれば、以下の作用効果を奏する。

本実施形態の燃料電池システム１０では、第２収容部Ｈ２としての調圧弁筐体Ｈ２１及び噴射弁筐体Ｈ２２は、燃料噴射弁１２ａ及び空気調圧弁１２ｂを収容するように一体に構成されている。これにより、低温領域内燃料配管２０ａの構成を簡素化することができる。

なお、調圧弁筐体Ｈ２１と噴射弁筐体Ｈ２２を一体とする構成に代えて、調圧弁筐体Ｈ２１と電気部品筐体Ｈ２３を一体とする構成、噴射弁筐体Ｈ２２と電気部品筐体Ｈ２３を一体とする構成、又は調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３の全てを一体とする構成を採用しても良い。

なお、第２収容部Ｈ２における少なくとも２つの筐体を一体として構成しつつ、各第２収容部Ｈ２に、第１実施形態又は第２実施形態で説明した燃料溜まり部２２の容積よりも大きい容積（例えば２〜３倍）とした一つの燃料溜まり部２２を当該一体とした筐体内に設けるようにしても良い。これにより、上述した低温領域内燃料配管２０ａの簡素化を実現しつつ、燃料溜まり部２２による熱の吸収能力及び各制御コンポーネント１２の冷却能力も好適に発揮することができる。

（第４実施形態）
以下、第４実施形態について説明する。なお、第１〜３実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図８は、第４実施形態による燃料電池システム１０の構成を示す図である。図示のように、本実施形態の燃料電池システム１０は、図２で説明した第１実施形態の燃料電池システム１０において、低温領域内燃料配管２０ａは、燃料配管入口７０から調圧弁筐体Ｈ２１までの第１管路２０ａ１と、調圧弁筐体Ｈ２１から噴射弁筐体Ｈ２２までの第２管路２０ａ２と、噴射弁筐体Ｈ２２から電気部品筐体Ｈ２３までの第３管路２０ａ３と、電気部品筐体Ｈ２３から噴射弁筐体Ｈ２２までの第４管路２０ａ４と、を有している。

そして、それぞれの管路の径が、第４管路２０ａ４、第３管路２０ａ３、第２管路２０ａ２、及び第１管路２０ａ１の順で大きくなるように構成されている。すなわち、本実施形態の燃料電池システム１０では、低温領域内燃料配管２０ａは、上流の燃料配管入口７０に近づくにつれて流路断面積が大きくなる。

以上説明した構成を有する本実施形態の燃料電池システム１０によれば、以下の作用効果を奏する。

低温領域内燃料配管２０ａは、低温領域ＬＡの入口である燃料配管入口７０に近づくにつれて流路断面積が大きくなるように構成される。

これにより、熱が比較的集まり易い上流の燃料配管入口７０に相対的に近い位置の低温領域内燃料配管２０ａの流路断面積が大きくなる。したがって、低温領域内燃料配管２０ａ又は燃料溜まり部２２内の原燃料が高温領域ＨＡからの熱を吸収することによって、自然滞留又は気化が発生した場合であっても、熱及びガス成分を燃料配管入口７０から好適に外部に放出することができる。また、燃料配管入口７０に近い相対的に上流の位置に配置される第２収容部Ｈ２（図８では調圧弁筐体Ｈ２１）の燃料溜まり部２２に貯留された原燃料によって、低温領域内燃料配管２０ａ内の相対的に下流の位置から伝達してきた熱を吸収することができる。結果として、低温領域ＬＡ内の温度が過剰に上昇することを抑制できるため、各制御コンポーネント１２に対する熱保護機能をより向上させることができる。

（第５実施形態）
以下、第５実施形態について説明する。なお、第１〜４実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図９は、第５実施形態による車両システム１００の構成を示す図である。

本実施形態の車両システム１００は、第１〜４実施形態のいずれかの構成を有する燃料電池システム１０に対して、既に説明した原燃料供給源としての燃料タンク２００及び燃料ポンプ２００ａと、既に説明した空気供給源としての空気ブロア３００と、コントローラ８０と、を備えて構成される。

コントローラ８０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたコンピュータ、特にマイクロコンピュータで構成される。そして、コントローラ８０は、本実施形態に係る各処理を実行可能となるようにプログラムされている。

本実施形態のコントローラ８０は、例えば、車両システム１００の全体を制御するＶＣＭ（Vehicle control module）の機能に組み込まれており、システム収容筐体Ｈ１の外部に配置される例を示している。しかしながら、コントローラ８０を、ＶＣＭとは装置として構成しても良い。また、このようにＶＣＭとは別に構成されたコントローラ８０を、システム収容筐体Ｈ１の内部の低温領域ＬＡ内に配置しても良い。

また、コントローラ８０は一つのハードウェアにより構成されていても良いし、複数のハードウェアを用いて各制御を分散処理する態様で構成されていても良い。

本実施形態のコントローラ８０は、燃料ポンプ２００ａ、燃料噴射弁１２ａ、空気ブロア３００をそれぞれ操作して、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力、改質器５０への燃料供給流量、及び空気熱交換器５２（燃料電池スタック５４）への空気供給流量をそれぞれ制御する。

特に、コントローラ８０は、例えば、車両のユーザー（ドライバ）によって所定の操作スイッチに対する操作に基づいた燃料電池システム１０の停止要求又はアイドルストップ指令信号（以下、「通常停止要求」とも記載する）を検出すると、予め定められた通常停止処理のプログラムにしたがう制御を実行する。通常停止処理では、燃料電池システム１０を好適に停止させる観点から各部の冷却を行うべく、空気ブロア３００を作動させて空気配管３０及び空気供給通路６２に空気を流す冷気運転を行う。以下、本実施形態の通常停止処理についてより詳細に説明する。

図１０は、本実施形態の燃料電池システム１０の通常停止制御の流れを説明するフローチャートである。なお、コントローラ８０は、本フローチャートに示す通常停止制御を、上述の通常停止要求を検出したことをトリガとして実行する。

通常停止要求を検出すると、ステップＳ１１０において、コントローラ８０は、燃料噴射弁１２ａを閉塞する。すなわち、改質器５０への燃料供給を停止する。

ステップＳ１２０において、コントローラ８０は、制御コンポーネント１２（空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃ）の温度と、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力と、を取得する。

ここで、制御コンポーネント１２の温度は、例えば、低温領域ＬＡ内の所定位置に設けた温度センサの検出値として取得する。特に、調圧弁筐体Ｈ２１、噴射弁筐体Ｈ２２、及び電気部品筐体Ｈ２３内にそれぞれ設けた温度センサの各検出値の代表値又は平均値などを制御コンポーネント１２の温度とみなして取得しても良い。

また、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力は、図示しない圧力センサの検出値として取得することができる。

次に、ステップＳ１３０において、コントローラ８０は、燃料圧力及び空気供給流量を設定する。

本実施形態において、コントローラ８０は、空気ブロア３００の出力、及び必要に応じて空気調圧弁１２ｂの開度を操作して空気供給流量を冷気運転における目標値に制御する。その一方で、本実施形態のコントローラ８０は、は、燃料圧力を通常停止要求の前（通常運転時）と同じ値に維持するように燃料ポンプ２００ａの出力を操作する。

そして、ステップＳ１４０において、コントローラ８０は、制御コンポーネント１２の温度が予め定められる温度（以下、「冷却完了判定温度」）よりも低いか否か判定する。なお、この冷却完了判定温度は、例えば、燃料電池システム１０の停止後において、制御コンポーネント１２の温度が熱保護の観点などから十分に冷却されているか否かを判断し得る閾値に定められる。

コントローラ８０は、ステップＳ１４０の判定結果が否定的である場合にはステップＳ１３０の処理を継続する。そして、コントローラ８０は、ステップＳ１４０の判定結果が肯定的である場合に、ステップＳ１５０に移行する。

ステップＳ１５０において、コントローラ８０は、燃料ポンプ２００ａ及び空気ブロア３００を停止する。その後、コントローラ８０は、燃料電池システム１０を停止させるための他の処理（電力系の停止など）を実行する。

図１１は、本実施形態による燃料電池システム１０の通常停止制御を説明するタイミングチャートである。

図示のように、燃料電池システム１０の通常停止時において、コントローラ８０は、通常停止要求の検出（時刻ｔ１）において、燃料圧力を通常停止要求の前の通常運転時と同じ値に維持する。そして、制御コンポーネント１２の温度が冷却完了判定温度よりも低くなったとき（時刻ｔ２）に、燃料ポンプ２００ａを停止して後の停止処理に移行する。

以上、説明した本実施形態の車両システム１００によれば、以下の作用効果を奏する。

本実施形態の車両システム１００は、第１〜４実施形態のいずれかの構成を有する燃料電池システム１０と、原燃料供給源としての燃料ポンプ２００ａと、空気供給源としての空気ブロア３００と、燃料ポンプ２００ａ、燃料噴射弁１２ａ、及び空気ブロア３００をそれぞれ操作して、燃料配管２０としての低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力、改質器５０への燃料供給流量、及び燃料電池スタック５４への空気供給流量を制御するコントローラ８０と、を備える。

これにより、第１〜４実施形態のいずれかの構成を有する燃料電池システム１０において、制御コンポーネント１２に対する冷却を行う観点から、燃料圧力、燃料流量、及び空気流量を好適に制御し得る車両システム１００が提供されることとなる。

特に、本実施形態の車両システム１００では、コントローラ８０は、燃料電池システム１０の停止要求である通常停止要求を検出すると、燃料流量をゼロに設定し（図１１の時刻ｔ１）、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力を、停止要求を検出する前の燃料圧力に設定する（図１１の時刻ｔ１〜ｔ２）。

これにより、本来であれば改質器５０への燃料供給を停止する通常停止要求の検出後において、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力が維持される。このため、低温領域内燃料配管２０ａ内の原燃料による制御コンポーネント１２に対する冷却を通常停止要求の後に実行することができ、通常停止時における制御コンポーネント１２の好適な冷却が実現される。

特に、本実施形態では、通常停止要求の検出後も低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力を維持することで、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料の飽和蒸気圧及び沸点を高い状態に維持することができる。このため、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料の気化が抑制されるので、通常停止要求の検出後であっても、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料による各制御コンポーネント１２の熱保護機能が好適に確保されることとなる。

なお、上述した燃料圧力を通常停止要求の前と同じ値に維持する制御に代えて、燃料圧力を通常停止要求の前よりも大きくする制御を採用しても良い。

すなわち、図１２のタイミングチャートに示すように、コントローラ８０が通常停止要求を検出すると、燃料圧力が通常停止要求の検出前よりも大きくなるように燃料ポンプ２００ａの出力を調節する構成としても良い。これにより、通常停止要求の検出後における低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料の自然滞留及び気化を抑制する効果がより向上する。

また、コントローラ８０が通常停止要求を検出すると、上記ステップＳ１３０において、上述した冷気運転における目標値に関らず、空気ブロア３００を停止（空気供給流量をゼロに設定）する制御を採用しても良い。すなわち、上述した通常停止要求の検出前後において、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力を維持又は増加させる制御によって、低温領域内燃料配管２０ａ内又は燃料溜まり部２２内の原燃料により、空気を供給せずとも各制御コンポーネント１２の冷却効果を適切に得られる場合には、空気ブロア３００を停止することもできる。

（第６実施形態）
以下、第６実施形態について説明する。なお、第５実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態では、特に、上記ステップＳ１３０において、コントローラ８０は、燃料圧力を通常停止要求の前と同じ値に維持するように燃料ポンプ２００ａの出力を調節しつつ、空気供給流量も通常停止要求の前と同じ値に維持するように空気ブロア３００の出力を調節する。

図１３は、本実施形態の燃料電池システム１０の通常停止の流れを説明するフローチャートである。

図示のように、本実施形態では、時刻ｔ１の前後において、燃料圧力及び空気供給流量の双方が、通常停止要求の前と同じ値に維持されている。すなわち、本実施形態では、上述した冷気運転における目標値に関らず、空気供給流量が通常停止要求の前に設定されていた空気供給流量に維持されるように、空気ブロア３００の出力、及び必要に応じて空気調圧弁１２ｂの開度を操作する。

以上、説明した本実施形態の車両システム１００によれば、以下の作用効果を奏する。

コントローラ８０は、通常停止要求を検出する前後において空気供給流量を維持する。

これにより、通常停止要求を検出した後において、第２収容部Ｈ２内を供給される空気により冷却することができる。したがって、通常停止時において、当該供給される空気により低温領域内燃料配管２０ａ及び燃料溜まり部２２内の原燃料の温度上昇を抑え、当該原燃料の気化をより好適に抑制することができる。結果として、通常停止時において燃料溜まり部２２内に貯留された原燃料の燃料による各制御コンポーネント１２の熱保護機能をより確実に維持することができる。

なお、本実施形態では、通常停止要求の検出後において、燃料圧力及び空気供給流量の双方を通常停止要求の前と同じ値に維持する例を示した。一方で、これに限られず、図１２で説明した通常停止要求の後に燃料圧力を通常停止要求の前より大きく設定する場合において、図１３に示した空気供給流量を通常停止要求の前と同じ値に維持する制御を実行しても良い。

（第７実施形態）
以下、第７実施形態について説明する。なお、第５実施形態又は第６実施形態と同様の要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態のコントローラ８０は、例えば、車両システム１００及び燃料電池システム１０内の各種要素に何らかの異常の発生、及び車両のユーザーによる緊急停止スイッチへの操作等に基づく緊急停止指令を検出した場合に、燃料電池システム１０を速やかに停止させるために予め定められた緊急停止処理のプログラムにしたがう制御を実行する。以下、本実施形態の制御についてより詳細に説明する。

図１４は、本実施形態の燃料電池システム１０の緊急停止制御の流れを説明するフローチャートである。なお、コントローラ８０は、本フローチャートに示す緊急停止制御を、上述の緊急停止指令を検出したことをトリガとして実行する。

ステップＳ２１０及びステップＳ２２０において、コントローラ８０は、燃料噴射弁１２ａを閉塞するとともに、空気ブロア３００を停止する。すなわち、緊急停止時には、通常停止時とは異なり、燃料電池システム１０をできるだけ安全に停止させる観点から強電部品である空気ブロア３００を、速やかに停止させるべく空気供給流量をゼロに設定する。このため、緊急停止時には、通常停止制御における空気ブロア３００によって空気を供給する冷気運転は実行されない。

そして、ステップＳ２３０において、コントローラ８０は、制御コンポーネント１２の温度と、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力と、を取得する。

ステップＳ２４０において、コントローラ８０は、燃料圧力を設定する。本実施形態において、コントローラ８０は、燃料圧力を緊急停止指令の前（通常運転時）と同じ値に維持するように燃料ポンプ２００ａの出力を調節する。

そして、ステップＳ２５０において、コントローラ８０は、制御コンポーネント１２の温度が冷却完了判定温度よりも低いか否か判定する。

コントローラ８０は、ステップＳ２５０の判定結果が否定的である場合にはステップＳ２４０の処理を継続する。そして、コントローラ８０は、ステップＳ２５０の判定結果が肯定的である場合に、ステップＳ２６０に移行する。

ステップＳ２６０において、コントローラ８０は、燃料ポンプ２００ａを停止する。その後、コントローラ８０は、燃料電池システム１０を緊急停止させるための他の処理（電力系の停止など）を実行する。

図１５は、本実施形態による燃料電池システム１０の緊急停止を説明するタイミングチャートである。

図示のように、燃料電池システム１０の緊急停止時において、コントローラ８０は、緊急停止指令の検出（時刻ｔ１´）において、燃料電池スタック５４への空気供給を停止して、燃料圧力を緊急停止指令の前の通常運転時と同じ値に維持する。

特に、本実施形態にかかる緊急停止時の場合には、緊急停止指令の検出タイミングで空気ブロア３００を停止させるため、第５実施形態又は第６実施形態で説明した冷気運転のように、冷却のための空気の供給を行うことができない。しかしながら、コントローラ８０が燃料圧力を緊急停止指令の前の通常運転時と同じ値に維持することによって、当該燃料による各制御コンポーネント１２の冷却機能及び熱保護機能が好適に維持される。

以上、説明した本実施形態の車両システム１００によれば、以下の作用効果を奏する。

本実施形態の車両システム１００では、コントローラ８０は、燃料電池システム１０の緊急停止指令を検出すると、燃料供給流量及び空気供給流量をゼロに設定し（図１４のステップＳ２１０及びステップＳ２２０）、燃料圧力を、緊急停止要求を検出する前の燃料圧力に設定する（図１５の時刻ｔ１´〜ｔ２´）。

これにより、燃料電池システム１０の緊急停止時においても、低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料圧力を維持して制御コンポーネント１２に対する熱保護機能を発揮させることができる。特に、緊急停止時において、燃料電池システム１０をできるだけ安全に停止させる観点などから空気ブロア３００を速やかに停止させることに起因して、各制御コンポーネント１２に対して空気による冷却（冷気運転）を実行しないシーンであっても、低温領域内燃料配管２０ａ内又は燃料溜まり部２２内の原燃料による各制御コンポーネント１２の冷却機能及び熱保護機能を好適に確保することができる。

なお、上述した燃料圧力を通常停止要求の前と同じ値に維持する制御に代えて、燃料圧力を通常停止要求の前よりも大きくする制御を採用しても良い。

すなわち、図１６のタイミングチャートに示すように、コントローラ８０が通常停止要求を検出すると、燃料圧力が緊急停止指令の検出前よりも大きくなるように燃料ポンプ２００ａの出力を調節する構成としても良い。これにより、通常停止要求の検出後における低温領域内燃料配管２０ａ内の燃料の自然滞留及び気化を抑制する効果がより向上する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記各実施形態及び各変形例は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、上記各実施形態及び各変形例の第２収容部Ｈ２は、低温領域ＬＡ内において、内部に燃料溜まり部２２を有し、空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃの少なくとも一つを個別に覆う態様をとっている。しかしながら、第２収容部Ｈ２を、システム収容筐体の壁部と断熱筐体４２の壁部の間の空間（すなわち、低温領域ＬＡ）と見立て、空気調圧弁１２ｂ、燃料噴射弁１２ａ、及び電力制御装置１２ｃの少なくとも一つの周辺において、原燃料を一定程度滞留させることのできる部分（例えば、螺旋状等の巻回形状）を低温領域内燃料配管２０ａに形成し、これを燃料溜まり部２２として構成して良い。

また、上記実施形態では、原燃料供給装置として改質器５０への燃料供給流量を調節する燃料噴射弁１２ａ、及び空気供給装置として空気熱交換器５２への空気供給圧力を調節する空気調圧弁１２ｂを採用し、これらを、燃料溜まり部２２を有する調圧弁筐体Ｈ２１及び噴射弁筐体Ｈ２２に収容する例を説明した。

しかしながら、他の原燃料供給装置又は空気供給装置を、燃料溜まり部２２を有する第２収容部Ｈ２に収容しても良い。例えば、原燃料供給装置として燃焼器５６への燃料噴射弁、及び空気供給装置として空気バイパス弁（温度調節弁）を採用して、燃料溜まり部２２を有する第２収容部Ｈ２によりこれらを収容する構成としても良い。また、燃料電池システム１０が改質器５０へ空気を供給する系統を有する場合には、改質器５０に供給する空気の流量を調節する改質反応弁を空気供給装置として採用し、当該改質反応弁を燃料溜まり部２２を有する第２収容部Ｈ２により収容する構成としても良い。

また、上記実施形態は適宜、組み合わせが可能である。

１０ 燃料電池システム
１２ 制御コンポーネント
１２ａ 燃料噴射弁
１２ｂ 空気調圧弁
１２ｃ 電力制御装置
２０ 燃料配管
２０ａ 低温領域内燃料配管
２２ 燃料溜まり部
３０ 空気配管
３０ａ 低温領域内空気配管
４０ 第１収容部
４２ 断熱筐体
５０ 改質器
５２ 空気熱交換器
５４ 燃料電池スタック
５４ａ アノード極
５４ｂ カソード極
５６ 燃焼器
５６ａ 燃焼室
６０ 燃料ガス通路
６２ 空気供給通路
６４ アノードオフガス通路
６６ カソードオフガス通路
６８ 電力ライン
７０ 燃料配管入口
７２ 燃料配管入口
７４ 空気配管入口
７６ 空気配管入口
８０ コントローラ
１００ 車両システム
２００ａ 燃料ポンプ
２１２ 筐体Ｈ
３００ 空気ブロア
Ｈ１ システム収容筐体
Ｈ２ 第２収容部
Ｈ２１ 調圧弁筐体
Ｈ２２ 噴射弁筐体
Ｈ２３ 電気部品筐体

Claims (11)

1. 燃料を改質する改質器と、
   改質された燃料と空気の供給を受けて発電する固体酸化物形の燃料電池と、
   前記燃料電池からの排気を処理する排気装置と、
   所定の原燃料供給源から燃料配管を介して少なくとも前記改質器に原燃料を供給する原燃料供給装置と
   所定の空気供給源から空気配管を介して少なくとも前記燃料電池に空気を供給する空気供給装置と、
   前記燃料電池の発電電力を制御する電力制御装置と、
   前記改質器、前記燃料電池、前記排気装置、前記原燃料供給装置、前記空気供給装置、及び前記電力制御装置を収容する第１収容部と、
   を有する燃料電池システムであって、
   前記第１収容部の内部は、高温領域と低温領域に分割され、
   前記高温領域には、前記燃料電池、前記改質器、及び前記排気装置が配置され、
   前記低温領域には、前記原燃料供給装置、前記空気供給装置、及び前記電力制御装置が配置され、
   前記原燃料供給装置、前記空気供給装置、及び前記電力制御装置の内の少なくとも一つを収容する第２収容部を備え、
   前記第２収容部の内部には、前記燃料配管に接続される燃料溜まり部が設けられる、
   燃料電池システム。
2. 請求項１に記載の燃料電池システムであって、
   前記低温領域には、前記燃料配管の一部である低温領域内燃料配管が配置され、
   前記低温領域内燃料配管は、該低温領域の燃料配管入口と前記高温領域の燃料配管入口を繋ぐように構成され、
   前記低温領域内燃料配管に前記第２収容部が介在される、
   燃料電池システム。
3. 請求項２に記載の燃料電池システムであって、
   前記低温領域内燃料配管は、前記低温領域の入口に近い領域が相対的に高くなるように構成される、
   燃料電池システム。
4. 請求項２又は３に記載の燃料電池システムであって、
   前記空気供給装置は、前記低温領域内燃料配管において、前記原燃料供給装置及び前記電力制御装置よりも上流に配置される、
   燃料電池システム。
5. 請求項２に記載の燃料電池システムであって、
   前記原燃料供給装置は、前記低温領域内燃料配管において、前記空気供給装置及び前記電力制御装置よりも下流に配置される、
   燃料電池システム。
6. 請求項２〜５のいずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
   前記第２収容部が、前記原燃料供給装置、前記空気供給装置、及び前記電力制御装置の内の少なくとも２つを収容するように一体の筐体として構成された、
   燃料電池システム。
7. 請求項２〜６のいずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
   前記低温領域内燃料配管は、前記低温領域の入口に近づくにつれて流路断面積が大きくなるように構成される、
   燃料電池システム。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の燃料電池システムと、
   前記原燃料供給源としての燃料ポンプと、
   前記空気供給源としての空気ブロアと、
   前記燃料ポンプ、前記原燃料供給装置、前記空気ブロア、及び前記空気供給装置を操作して、前記燃料配管内の燃料圧力、前記改質器への燃料供給流量、及び前記燃料電池への空気供給流量を制御するコントローラと、を備える、
   車両システム。
9. 請求項８に記載の車両システムであって、
   前記コントローラは、
   燃料電池システムの停止要求を検出すると、前記燃料供給流量をゼロに設定し、
   前記燃料配管内の燃料圧力を、前記停止要求を検出する前の燃料圧力以上に設定する、
   車両システム。
10. 請求項９に記載の車両システムであって、
    前記コントローラは、前記停止要求を検出する前後において前記空気供給流量を維持する、
    車両システム。
11. 請求項８〜１０のいずれか１項に記載の車両システムであって、
    前記コントローラは、燃料電池システムの緊急停止指令を検出すると、前記燃料供給流量及び前記空気供給流量をゼロに設定し、
    前記燃料配管内の燃料圧力を、前記緊急停止指令を検出する前の燃料圧力以上に設定する、
    車両システム。

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