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JP2000323158A - 燃料電池システム及びフィルタ部材を再生するための方法 - Google Patents

燃料電池システム及びフィルタ部材を再生するための方法

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Publication number
JP2000323158A
JP2000323158A JP2000095078A JP2000095078A JP2000323158A JP 2000323158 A JP2000323158 A JP 2000323158A JP 2000095078 A JP2000095078 A JP 2000095078A JP 2000095078 A JP2000095078 A JP 2000095078A JP 2000323158 A JP2000323158 A JP 2000323158A
Authority
JP
Japan
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fuel
fuel cell
cell system
passage
filter member
Prior art date
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Pending
Application number
JP2000095078A
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English (en)
Inventor
Wolfgang Herdeg
ヘルデック ヴォルフガング
Holger Klos
クロス ホルガー
Martin Sattler
ザットラー マルティン
Franz Reichenbach
ライヒェンバッハ フランツ
Hans-Dieter Wilhelm
ヴィルヘルム ハンス−ディーター
Juergen Habrich
ハープリッヒ ユルゲン
Eck Karl
エック カール
Markus Keutz
コイツ マルクス
Thomas Dr Zapp
ツァップ トーマス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Publication of JP2000323158A publication Critical patent/JP2000323158A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/08—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding fuel vapours drawn from engine fuel reservoir
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H—ELECTRICITY
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炭化水素の大気への放出を回避するように冒
頭に挙げたタイプの燃料電池システムを改善することで
ある。とりわけ、フィルタ部材が簡単かつ確実なやり方
で再生される燃料電池システムを提供する。最後にフィ
ルタ部材の再生のための改良された方法も提供する。 【解決手段】 上記課題は、燃料電池システムにおいて
は、フィルタ部材は酸化剤（カソード排出ガス）のため
の排出通路及び／又は燃料のための排出通路に接続され
ていることによって解決される。また、上記課題は、方
法においては、フィルタ部材が燃料タンクに接続されて
いる、燃料電池システムに設けられるフィルタ部材の再
生のための方法において、酸化剤の及び／又は燃料の排
出ガス流は燃料電池からフィルタ部材に導通されること
によって解決される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池システム
であって、燃料電池を有し、この燃料電池は燃料のため
の供給通路及び排出通路ならびに酸化剤のための供給通
路及び排出通路を有し、炭化水素から成る燃料のための
燃料タンクを有し、この燃料タンクは炭化水素の遊離を
阻止するためのフィルタ部材に接続されている、燃料電
池システムに関する。さらに、本発明は燃料電池システ
ムのフィルタ部材の再生のための方法ならびに燃料電池
システムの燃料タンクにおける漏れ箇所診断を実施する
ための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池は既に公知であり、とりわけ近
年では自動車産業の分野において著しく重要になった。
【０００３】バッテリシステムのように燃料電池は化学
的な方法で電気エネルギを発生し、個々の反応物が連続
的に供給され、反応生成物が連続的に排出される。この
場合、燃料電池は次のような作動原理を基礎とする。す
なわち、電気的に中性な分子又は原子が互いに結合しこ
の場合に電子が交換される、という作動原理を基礎とす
る。このプロセスはレドックスプロセスと呼ばれてい
る。燃料電池では酸化及び還元プロセスが空間的に分離
されている。還元の際に送出される電子は電流として負
荷、例えば自動車の電気モータに導かれる。
【０００４】燃料電池のためのガス状の反応成分は例え
ば燃料（アノードガス）として水素が及び酸化剤（カソ
ードガス）として酸素が使用される。燃料電池を天然ガ
ス又はメタノールのような容易に使用でき容易に貯蔵で
きる燃料によって動作する場合、炭化水素をまず最初に
改質することによって水素富裕ガスに変換しなくてはな
らない。
【０００５】燃料タンクに燃料を補給する際ならびに燃
料タンクを脱気する際には、望ましくないことだが炭化
水素が遊離される。上記の燃料は炭化水素から成り、次
いで例えば蒸気改質などによって燃料電池の燃料に変換
される。炭化水素は環境に対して有害であり、さらに燃
料電池システムにおいても損傷をもたらすので、炭化水
素は適当なやり方で結合されなければならない。これは
通常はフィルタ部材を介して、例えば内燃機関を有する
車両の燃料タンクのために例えばＷＯ９７／３３７６５
から公知であるような例えば活性炭フィルタを介して行
われる。このフィルタ部材は、その機能を保障するため
に、時々再生されなければならない。適時の再生を怠る
と、炭化水素はフィルタ部材によって阻止されずに大気
中に放出される。
【０００６】同様に、炭化水素はタンクシステムにおけ
るガス漏れ箇所によっても大気に放出される（例えばＤ
Ｅ１９８１８６９７を参照）。
【０００７】しかし、法律は例えば１９９２年１０月２
日の 21.Bundes-Immisionsschutzverordnung の形式で
ドイツに対して次のことを指示している。すなわち、た
とえほんのわずかな炭化水素であっても大気中に放出し
てはならないと指示している。
【０００８】ＤＥ６９１２６３２１Ｔ２（ＥＰ０５５９
８１６Ｂ）から電流発生システムが周知であり、この電
流発生システムはとりわけ上位概念記載の燃料電池シス
テムを含む。この燃料電池システムには燃料及び酸化剤
を供給及び排出するための装置が設けられている。さら
に、この燃料電池システムには炭化水素の除去のための
洗浄装置が装備されている。この洗浄装置はなるほど通
路を介して燃料タンクに接続されているが、排出ガス流
の洗浄ではなく燃料電池に供給される燃料の洗浄に使用
される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、炭化
水素の大気への放出を回避するように冒頭に挙げたタイ
プの燃料電池システムを改善することである。とりわ
け、フィルタ部材が簡単かつ確実なやり方で再生される
燃料電池システムを提供する。最後にフィルタ部材の再
生のための改良された方法も提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題は、燃料電池シ
ステムにおいては、フィルタ部材が酸化剤（カソード排
出ガス）のための排出通路及び／又は燃料のための排出
通路に接続されていることによって解決される。また、
上記課題は、方法においては、フィルタ部材が燃料タン
クに接続されている、燃料電池システムに設けられるフ
ィルタ部材の再生のための方法において、酸化剤の及び
／又は燃料の排出ガス流は燃料電池からフィルタ部材に
導通されることによって解決される。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の燃料電池システムによっ
てまず最初にフィルタ部材が簡単かつコスト的に有利な
やり方で再生される。このために、酸化剤（カソードガ
ス）の及び／又は燃料（アノードガス）の排出ガス流は
燃料電池からフィルタ部材に導通される。フィルタ部材
の再生は次のことによって行われる。すなわち、導通す
る排出ガス流が炭化水素分子を連れ出すことによって行
われる。これらの炭化水素分子はフィルタ部材から出た
後で例えば後述される装置において燃焼される。
【００１２】通常は燃料電池から離れる際にまだ過圧下
にある燃料電池の排出ガス流をフィルタ部材の再生のた
めに使用することによって、このための固有のポンプを
省略できる。内燃機関を有する従来の車両の場合には、
フィルタ部材の再生は吸込管において負圧によって行わ
れる。燃料電池を有する車両の場合には、このような負
圧はもはや存在しない。
【００１３】フィルタ部材として有利には活性炭フィル
タが使用される。しかし、適用事例に応じて及び必要に
応じて、他のフィルタタイプも考えられる。よって、本
発明は活性炭フィルタに限定されない。
【００１４】フィルタ部材は酸化剤のための排出通路又
は燃料のための排出通路又はこれら両方の排出通路に接
続される。もちろん、排出ガス流がフィルタ部材内にあ
る炭化水素を連れ出すことができることが保障されなけ
ればならない。それゆえ、有利な実施形態では、酸化剤
として酸素が使用され、この酸素が常に十分な量だけ存
在するならば、フィルタ部材は酸化剤のための排出通路
に接続される。
【００１５】燃料電池のための燃料としては、専らこれ
らだけではないが、例えばメタノール、ベンジン、メタ
ン、天然ガス、石炭ガス、バイオガスなどが使用され
る。この燃料電池のための燃料からは後続のプロセスに
おいて水素が製造される。適切な酸化剤としては例えば
空気に含有される酸素が使用される。
【００１６】本発明の燃料電池システムの有利な実施形
態は従属請求項から得られる。
【００１７】有利には、フィルタ部材は接続通路を介し
て燃料タンクにある燃料から燃料電池のための燃料を調
製／発生するための装置に接続される。このやり方で燃
料電池からの排出ガス流は、フィルタ部材を貫流して炭
化水素を結合した後で、燃料の、例えば水素の製造の際
にさらに使用される。
【００１８】有利には、フィルタ部材は接続通路を介し
て燃焼器に接続されている。例えば触媒作用を有する燃
焼器として形成されるこの燃焼器において、フィルタ部
材を離れた後では炭化水素も含んでいる、燃料電池から
の排出ガス流が燃焼される。この場合に生じる余熱は燃
料の発生／調製の際にガス調製のための装置において例
えば燃料の気化のために使用される。
【００１９】従って、炭化水素含有排出ガス流を後続に
導くことは次のような付加的な利点を有する。すなわ
ち、有害な炭化水素が燃焼され、さらに生じる余熱は失
われるのではなく利用される、という付加的な利点を有
する。さらに、フィルタ部材と大気との間の直接接続は
存在せず、この結果、車両の動作の際に炭化水素を大気
中に放出するという望ましくないことが阻止される。
【００２０】他の実施形態では、フィルタ部材と燃焼器
との間の接続通路には、バルブが、とりわけ遮断バルブ
が設けられる。このような遮断バルブは、燃料タンクに
おける漏れ箇所診断が実施される場合に有利である。こ
の場合、遮断バルブは閉鎖されなければならない。この
ような漏れ箇所診断の作動方法は後で詳しく説明する。
【００２１】有利には、燃料タンクは通路を介してフィ
ルタ部材に接続されており、さらに、この通路には遮断
バルブが、とりわけ過圧バルブとして形成されたタンク
保護バルブが設けられる。このタンク保護バルブを介し
て、燃料タンクにおいてあまりにも大きな過圧が生じる
ことが阻止される。
【００２２】有利には、フィルタ部材に接続された酸化
剤及び／又は燃料のための排出通路には、バルブが、と
りわけ逆止めバルブが設けられる。この逆止めバルブは
燃料電池を次のことから保護する。すなわち、炭化水素
がフィルタ部材から燃料電池に到達し、この燃料電池を
損傷させる（汚染する）ことから保護する。
【００２３】他の実施形態では、フィルタ部材に接続さ
れた酸化剤及び／又は燃料のための排出通路には、圧力
低減器が設けられる。燃料電池を高圧で動作する場合に
は、この圧力低減器を介して排出通路を支配する圧力を
低減する。排出ガス流の過剰は、この場合、例えば相応
の通路を介して、燃料の発生／調製のための装置、とり
わけ燃焼器に供給される。有利にはこの圧力低減器は閉
鎖可能に、例えば電気的に閉鎖可能に形成される。とり
わけ、後述する漏れ箇所診断が燃料タンクで実施される
場合には、この圧力低減器は閉鎖されなければならな
い。
【００２４】有利には、燃料のための排出通路及び／又
は酸化剤のための排出通路は、燃料の発生／調製のため
の装置、とりわけ燃焼器に接続される。
【００２５】他の実施形態では、燃料タンクには少なく
とも１つの圧力センサが設けられる。この圧力センサを
介して例えば燃料タンクにおける漏れ箇所診断の際にこ
の燃料タンクで発生する圧力降下が測定される。
【００２６】本発明の第２の局面によれば、フィルタ部
材の、とりわけ活性炭フィルタの再生のための方法が提
供され、このフィルタ部材は前述のような本発明の燃料
電池システムに設けられ、さらに、このフィルタ部材は
通路によって燃料タンクに接続されている。この方法
は、本発明では、酸化剤の及び／又は燃料の排出ガス流
が燃料電池からこのフィルタ部材に流入されることを特
徴とする。
【００２７】これによって、上記の利点を有するフィル
タ部材を再生する、簡単かつコスト的に有利な可能性が
提供される。本発明の方法の作用、効果及び作動方法
は、本発明の燃料電池システムの前述の実施形態に全面
的に関連する。
【００２８】本発明の方法の有利な実施形態は従属請求
項から得られる。
【００２９】有利には、フィルタ部材を導通した酸化剤
の及び／又は燃料の排出ガス流は続いて燃料の発生／調
製のための装置、とりわけ燃焼器に流入される。このや
り方で、フィルタ部材を再生するための排出ガス流がま
ず最初にこれに導通され、次いでこの排出ガス流はフィ
ルタ部材から脱着された炭化水素と共に例えば燃焼器に
おいて燃焼される。有害な炭化水素は発生する余熱を利
用しつつ燃焼される。フィルタ部材から大気への炭化水
素の遊離は阻止される。
【００３０】他の実施形態では、フィルタ部材に流入す
る排出ガス流の圧力は圧力低減器を介して所期の通りに
調整される。これは前述の利点をもたらす。
【００３１】本発明は有利には前述した本発明の燃料電
池システムの燃料タンクにおける漏れ箇所診断の実施を
可能にし、この燃料タンクはフィルタ部材に接続されて
いる。この場合、フィルタ部材に通路によって接続され
た、燃料電池からの酸化剤及び／又は燃料のための排出
通路に組み込まれた圧力低減器が閉鎖され、燃料タンク
には所定の過圧が印加され、さらに燃料タンクにおける
圧力降下が圧力センサを介して測定される。
【００３２】この方法の基本思想は、燃料タンクの密閉
性の検査のためにこの燃料タンクに所定の圧力が印加さ
れることである。圧力低減器は閉鎖されているので、圧
力はこの燃料タンクの正常な状態においては漏れ出さな
い。従って、燃料タンクにおける圧力降下は漏れ箇所が
存在する場合にのみ発生する。あり得る圧力降下は燃料
タンクにおける圧力センサを介して測定される。有利に
は漏れ箇所診断はこの燃料電池システムのホットランニ
ングフェーズの間に実施される。フィルタ部材が接続通
路を介して燃料を調製／発生するための装置、とりわけ
燃焼器に接続されている場合には、この接続通路にはバ
ルブが、とりわけ遮断バルブが組み込まれている。この
遮断バルブは、燃料タンクにおいて形成された圧力がフ
ィルタ部材を介して漏れ出ないように、閉鎖されなけれ
ばならない。
【００３３】他の実施形態では、本発明の燃料電池シス
テムは、とりわけ電気的走行駆動部のための車両の動作
のために使用される。同様に本発明の方法も有利にはこ
のような車両の動作のための燃料電池システムのために
使用される。
【００３４】車両分野における燃料電池テクノロジは本
発明の有利な使用領域である。とはいえ、他の使用方法
も考えられる。ここでは、メタノール、ベンジンなどか
ら水素が製造される、例えば移動機器用燃料電池システ
ムから発電所設備用燃料電池システムまでを挙げてお
く。また、家屋、工業施設などの分散的なエネルギ供給
のための燃料電池システムも適当である。
【００３５】本発明は特定の燃料電池タイプに限定され
ない。よって、本発明はあらゆる燃料電池タイプと組み
合わせて使用されうる。このような燃料電池は例えばア
ルカリ型燃料電池（ＡＦＣ）、ポリマー膜を有する燃料
電池（ＰＥＭＦＣ又はＤＭＦＣ＝直接メタノール燃料電
池）、リン酸電解液燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩
型燃料電池（ＭＣＦＣ）、固体電解質燃料電池（ＳＯＦ
Ｃ）などである。様々な燃料電池タイプが圧力及び温度
の異なるレベルで作動する。
【００３６】しかし、とりわけ有利なやり方では、本発
明は、ポリマー膜を有する燃料電池（ＰＥＭＦＣ又はＤ
ＭＦＣ）との組み合わせにおいて使用される。これらの
燃料電池は高い電気的効率を有し、最小エミッションだ
けをもたらし、最適な部分負荷特性を有し、基本的に機
械的な磨耗から免れている。
【００３７】
【実施例】本発明を実施例に基づいて図面を参照しなが
ら詳しく説明する。
【００３８】図１には燃料電池システム１０が図示され
ている。この燃料電池システム１０は車両の動作のため
に使用される。この燃料電池システムは燃料電池１１を
有し、この燃料電池１１は通常多数の燃料電池部材から
成り、カソード部材及びアノード部材を有する。このカ
ソード部材及びこのアノード部材は膜によって互いに分
離されている。アノード部材では電気エネルギ発生のた
めに必要な還元プロセスが行われる。他方で、カソード
部材では相応する酸化プロセスが行われる。
【００３９】このアノード部材には供給通路１２を介し
て燃料、ここでは水素が供給される。カソード部材には
供給通路１４を介して酸化剤、ここでは酸素が供給され
る。この燃料電池１１を通過した後で、この燃料及び酸
化剤（形成された反応生成物も含む）は相応の燃料電池
排出通路１３、１５を介してこの燃料電池１１から排出
される。
【００４０】燃料電池システム１０はさらに燃料タンク
２０を有する。この燃料タンク２０には燃料としてベン
ジン又はメタノールが貯蔵されている。この燃料の炭化
水素はここには図示されていない燃料電池のための燃料
の発生／調製のための装置において水素富裕ガスに変換
される。
【００４１】燃料タンク２０の補給及び給気／脱気の際
には炭化水素がこの燃料タンクから漏れ出るので、フィ
ルタ部材３０が、この場合には活性炭フィルタが設けら
れている。この活性炭フィルタは通路２１を介して燃料
タンク２０に接続されている。このフィルタ部材３０で
は遊離された炭化水素が結合され、この結果、この炭化
水素は周囲には漏れ出ない。
【００４２】燃料タンク２０においてあまりにも大きな
過圧が生じることを防ぐために、通路２１にはタンク保
護バルブ２３（過圧バルブ）が設けられている。このタ
ンク保護バルブ２３はフィルタ部材３０においてあまり
にも大きな圧力がある場合には閉鎖される。燃料タンク
２０における圧力を測定するために圧力センサ２２が設
けられる。
【００４３】フィルタ部材３０は酸化剤（カソード排出
ガス）のための排出通路１５を介してさらに燃料電池１
１に接続されている。フィルタ部材３０から燃料電池１
１に炭化水素が侵入することを阻止するために、この排
出通路１５には相応の逆止めバルブ１６が設けられてい
る。さらに、排出通路１５は圧力低減器１７を有し、こ
の圧力低減器１７は、燃料電池システム１０が高圧で動
作される場合に、燃料電池１１の排出ガス流をフィルタ
部材３０に適した圧力に低減する。この場合に存在する
過剰な排出ガスは通路１８を介して燃焼器４０に、例え
ば燃料の発生／調製のための装置の、触媒作用を有する
燃焼器に供給される。
【００４４】同様に燃料（アノード排出ガス）のための
排出通路１３は燃焼器４０に接続されている。この燃焼
器４０は通路４１を介してここには図示されていないガ
ス調製用装置に接続されている。このガス調製部におい
て水素が製造され、この水素は燃料として続いて供給通
路１２を介して燃料電池１１に供給される。
【００４５】フィルタ部材は、遮断バルブ３２が設けら
れている接続通路３１を介して燃焼器４０に接続されて
いる。
【００４６】以下においてフィルタ部材３０の再生のた
めの方法の作動方法を記述する。
【００４７】活性炭フィルタとして形成されたフィルタ
部材３０は、燃料タンク２０の補給及び脱気の間に遊離
される炭化水素を吸着によって受け取る。このフィルタ
部材３０を再生するために、酸化剤の排出ガス流が燃料
電池から排出通路１５を介してこのフィルタ部材３０に
導かれ、ここでこの排出ガス流は吸着された炭化水素を
遊離して連れ出す。燃料電池からの排出ガス流の、周囲
温度を上回る温度が、フィルタ部材３０の脱着のために
必要である。この排出ガス流はフィルタ部材３０に導通
され、次いで燃焼器４０に供給される。ここで炭化水素
及び排出ガス流は触媒作用により燃焼される。この場合
に生じる余熱は通路４１を介してガス調製部に供給され
る。有害な炭化水素が大気中に放出される前に、このよ
うな再生によって有害な炭化水素が燃焼される。燃料電
池システム１０の相応の構成によって、炭化水素がフィ
ルタ部材３０から周囲に放出されることが阻止される。
燃料電池１１の排出ガス流は通常は過圧下でフィルタ部
材３０に流入するので、この排出ガス流を搬送するため
の別個のポンプは省略できる。
【００４８】燃料タンク２０に貯蔵された燃料は通常は
過圧下にある。それゆえ、規則的な間隔をおいてこの燃
料タンク２０の漏れ箇所診断を実施することは有意義で
ある。このような漏れ箇所診断は有利には燃料電池シス
テム１０のホットランニングフェーズにおいて実施され
る。
【００４９】このために、まず最初に燃料タンク２０に
おいて所定の圧力が形成される。有利にはタンク保護バ
ルブ２３の閉鎖圧力よりも低い圧力が燃料タンク２０に
印加される。この圧力が燃料タンク２０から通路２１及
びフィルタ部材３０を介して漏れ出ることを阻止するた
めに、接続通路３１の遮断バルブ３２が閉鎖される。同
時に排出通路１５の圧力低減器１７も閉鎖される。
【００５０】燃料タンク２０において調整された圧力
は、このような場合には相応の漏れ箇所を介してのみ漏
れ出ることができる。燃料タンク２０においてあり得る
圧力降下の測定は圧力センサ２２を介して行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料電池の概略的なブロック図であ
る。
【符号の説明】
１０ 燃料電池システム １１ 燃料電池 １２ 燃料供給通路 １３ 燃料排出通路 １４ 酸化剤供給通路 １５ 酸化剤排出通路 １６ 逆止めバルブ １７ 圧力低減器 １８ 通路 ２０ 燃料タンク ２１ 通路 ２２ 圧力センサ ２３ タンク保護バルブ ３０ フィルタ部材 ３１ 接続通路 ３２ 遮断バルブ ４０ 燃焼器 ４１ ガス調製部への供給通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マルティン ザットラー ドイツ連邦共和国 ケーニッヒスベルク エルザヴェーク 10 (72)発明者 フランツ ライヒェンバッハ ドイツ連邦共和国 バート ヴィルベル ギーセナー シュトラーセ 25 (72)発明者 ハンス−ディーター ヴィルヘルム ドイツ連邦共和国 ノイ−アンシュパッハ ハットシュタイナーヴェーク ６ (72)発明者 ユルゲン ハープリッヒ ドイツ連邦共和国 ハインブルク ゲノッ センシャフツシュトラーセ 20 (72)発明者 カール エック ドイツ連邦共和国 フランクフルト レー ナウシュトラーセ 36 (72)発明者 マルクス コイツ ドイツ連邦共和国 ロスドルフ アン デ ア ゴルトカンテ １ (72)発明者 トーマス ツァップ ドイツ連邦共和国 ドルトムント ザウア ーレンダーシュトラーセ 17

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料電池システムであって、燃料電池
    （１１）を有し、該燃料電池（１１）は燃料のための供
    給通路（１２）及び排出通路（１３）ならびに酸化剤の
    ための供給通路（１４）及び排出通路（１５）を有し、
    炭化水素から成る燃料のための燃料タンク（２０）を有
    し、該燃料タンク（２０）は炭化水素の遊離を阻止する
    ためのフィルタ部材（３０）に接続されている、燃料電
    池システムにおいて、 前記フィルタ部材（３０）は酸化剤（カソード排出ガ
    ス）のための前記排出通路（１５）及び／又は燃料（ア
    ノード排出ガス）のための前記排出通路（１３）に接続
    されていることを特徴とする、燃料電池システム。
  2. 【請求項２】 フィルタ部材（３０）は接続通路（３
    １）を介して燃料タンク（２０）にある燃料から燃料電
    池（１１）のための燃料を調製／発生するための装置に
    接続されていることを特徴とする請求項１記載の燃料電
    池システム。
  3. 【請求項３】 フィルタ部材（３０）は接続通路（３
    １）を介して燃焼器（４０）に接続されていることを特
    徴とする請求項１又は２記載の燃料電池システム。
  4. 【請求項４】 接続通路（３１）にはバルブ、とりわけ
    遮断バルブ（３２）が設けられていることを特徴とする
    請求項２又は３記載の燃料電池システム。
  5. 【請求項５】 燃料タンク（２０）は通路（２１）を介
    してフィルタ部材（３０）に接続されており、さらに、
    前記通路（２１）には遮断バルブ、とりわけ過圧バルブ
    として形成されたタンク保護バルブ（２３）が設けられ
    ていることを特徴とする請求項１から４のうちの１項記
    載の燃料電池システム。
  6. 【請求項６】 フィルタ部材（３０）に接続された酸化
    剤及び／又は燃料のための排出通路（１５、１３）に
    は、バルブが、とりわけ逆止めバルブ（１６）が設けら
    れていることを特徴とする請求項１から５のうちの１項
    記載の燃料電池システム。
  7. 【請求項７】 フィルタ部材（３０）に接続された酸化
    剤及び／又は燃料のための排出通路（１５、１３）に
    は、圧力低減器（１７）が設けられていることを特徴と
    する請求項１から６のうちの１項記載の燃料電池システ
    ム。
  8. 【請求項８】 燃料のための排出通路（１３）及び／又
    は酸化剤のための排出通路（１５）は燃料の発生／調製
    のための装置、とりわけこの装置の燃焼器（４０）に接
    続されていることを特徴とする請求項２から７のうちの
    １項記載の燃料電池システム。
  9. 【請求項９】 燃料タンク（２０）には少なくとも１つ
    の圧力センサ（２２）が設けられていることを特徴とす
    る請求項１から８のうちの１項記載の燃料電池システ
    ム。
  10. 【請求項１０】 フィルタ部材（３０）は活性炭フィル
    タであることを特徴とする請求項１から９のうちの１項
    記載の燃料電池システム。
  11. 【請求項１１】 フィルタ部材は燃料タンクに接続され
    ている、請求項１から１０のうちの１項記載の燃料電池
    システムに設けられるフィルタ部材の再生のための方法
    において、 酸化剤の及び／又は燃料の排出ガス流は燃料電池から前
    記フィルタ部材に導通されることを特徴とする、請求項
    １から１０のうちの１項記載のフィルタ部材の再生のた
    めの方法。
  12. 【請求項１２】 フィルタ部材を導通した酸化剤の及び
    ／又は燃料の排出ガス流は続いて燃料の発生／調製のた
    めの装置、とりわけこの装置の燃焼器に流入されること
    を特徴とする請求項１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 フィルタ部材に流入する排出ガス流の
    圧力は圧力低減器を介して調整されることを特徴とする
    請求項１１又は１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 車両の動作のための請求項１から１０
    のうちの１項記載の燃料電池システムの使用。
  15. 【請求項１５】 車両の動作のための燃料電池システム
    に対する請求項１１から１３のうちの１項記載の方法の
    使用。
  16. 【請求項１６】 車両は電気的走行駆動部を有する車両
    であることを特徴とする請求項１４又は１５記載の使
    用。
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