(57)【要約】【課題】空気調圧弁の振動および騒音を低減できる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池システム１０は、水素と空気の供給を受けて発電する燃料電池１２と、燃料電池１２に供給される空気の圧力または流量を調節可能な空気調圧弁５２とを備え、燃料電池１２からシステム外に排出される空気の排気通路５０の一部を構成するマフラ５４に空気調圧弁５２が取り付けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと空気の供給を受けて発電する燃料電池と、燃料電池に供給される空気の圧力または流量を調節可能な空気調圧弁とを備える燃料電池システムであって、燃料電池からシステム外に排出される空気の排気通路の一部を構成するマフラに前記空気調圧弁を取り付けたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池と前記空気調圧弁との間のある空気排気通路に、鉛直方向に関して前記空気調圧弁よりも低い部分を設けてあることを特徴する燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
燃料電池に空気を供給する空気供給通路から分岐して空気排気方向に関し前記空気調圧弁の上流側の排気通路に合流する空気バイパス通路を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
空気排気方向に関し前記マフラの下流側端部には、一旦上方へ延伸してから下方へと延伸するエンドパイプが連結されており、前記空気調圧弁は前記エンドパイプよりも上流側に配置されていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記空気調圧弁は、空気排気方向に関し前記マフラの上流側端部に取り付けられていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池と前記空気調圧弁との間のある空気排気通路に希釈器が設けられ、燃料電池から排出された燃料オフガスを排気するための燃料オフガス排気通路が前記希釈器に接続されており、前記空気調圧弁を通過する空気排気量が所定値よりも少ないことを条件に前記空気調圧弁に含まれる弁体を小刻みに開閉制御することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記空気調圧弁は、空気排気通路を開閉する弁体とこの弁体を開閉駆動するモータとを含み、前記燃料電池を密閉状態で内部に収容する燃料電池ケースの外部に設けられることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項８】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記空気調圧弁は空気排気通路を開閉する弁体を有し、システム運転停止時に前記弁体を開状態に設定しておくことを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに係り、特に、車両の電源装置として好適に用いられる燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料電池システムが電動車両に搭載される電源装置として期待されている。燃料電池は、燃料ガスとしての水素と酸化剤ガスとして供給される空気中の酸素とが電解質膜を介して電気化学反応するときに水素から放出される電子を発電電力として取り出すことができる発電装置である。また、水素と酸素の電気化学反応によって生成される水は燃料電池から排出された空気と共に車外に排気されるが、この排気空気には内燃機関で生じる二酸化炭素や窒素酸化物を含まないため、地球環境にやさしい車両用発電システムとして注目されている。
【０００３】
燃料電池に供給される空気は、エアコンプレッサにより大気からシステム内に取り込まれる。燃料電池内で発電に供された後に燃料電池から排出された空気は、空気排気通路を介して燃料電池システムから車外に排気される。ここで、燃料電池に供給される空気の流量や圧力を調整するための空気調圧弁が空気排気通路に設けられることがある。空気調圧弁内を通過する空気量、流速、圧力、弁体の開度等によっては、空気調圧弁に振動が生じ、これに伴って車両の乗員にとって耳障りな騒音が発生する場合がある。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示される燃料電池システムでは、燃料電池システムが搭載された車両の車速が所定速度よりも遅い場合や、燃料電池によって使用される空気の圧力を調圧する空気調圧弁を通過する空気の流量が所定流量よりも多い場合に、コントローラの制御のもとに、空気調圧弁の最小開度を所定開度以上に制限することにより、空気調圧弁を通過する空気流によって生じる騒音を小さくできる、ことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２００６５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１では、空気調圧弁の開度制御によって空気調圧弁で生じる騒音の低減を企図したものであるが、空気調圧弁が燃料電池の排気側に設けられることが示されているだけで、その具体的な取付位置については記載されていない。
【０００７】
上記のように空気調圧弁で生じる騒音によって乗員に不快感を与えないようにするため、燃料電池の空気排出口の近傍に空気調圧弁を配置して燃料電池に取り付け、燃料電池と共に空気調圧弁を燃料電池ケース内に密閉状態で収容することがある。これにより、空気調圧弁が燃料電池ケース内に封じ込まれることで騒音を低減できる効果が見込める。
【０００８】
燃料電池ケース内は密閉状態が確保されているため、燃料電池の劣化によって燃料ガスである水素がリークする可能性がある。その場合、空気調圧弁の弁体駆動用のモータがリークした水素ガスに長期に亘ってさられることが起こり得、その結果、モータに含まれる希土類金属含有の永久磁石が水素脆化によって破損して故障の原因となることが考えられる。
【０００９】
また、上記空気調圧弁とマフラの間の部品、ホース等から音が放射されるという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、空気調圧弁の振動および騒音を低減できる燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る燃料電池システムは、燃料ガスと空気の供給を受けて発電する燃料電池と、燃料電池に供給される空気の圧力または流量を調節可能な空気調圧弁とを備える燃料電池システムであって、燃料電池からシステム外に排出される空気の排気通路の一部を構成するマフラに前記空気調圧弁を取り付けたものである。
【００１２】
本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記燃料電池と前記空気調圧弁との間のある空気排気通路に、鉛直方向に関して前記空気調圧弁よりも低い部分を設けてあることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、燃料電池に空気を供給する空気供給通路から分岐して空気排気方向に関し前記空気調圧弁の上流側の排気通路に合流する空気バイパス通路を備えていてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、空気排気方向に関し前記マフラの下流側端部には、一旦上方へ延伸してから下方へと延伸するエンドパイプが連結されており、前記空気調圧弁は前記エンドパイプよりも上流側に配置されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記空気調圧弁は、空気排気方向に関し前記マフラの上流側端部に取り付けられていることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記燃料電池と前記空気調圧弁との間のある空気排気通路に希釈器が設けられ、燃料電池から排出された燃料オフガスを排気するための燃料オフガス排気通路が前記希釈器に接続されており、前記空気調圧弁を通過する空気排気量が所定値よりも少ないことを条件に前記空気調圧弁に含まれる弁体を小刻みに開閉制御してもよい。
【００１７】
また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記空気調圧弁は、空気排気通路を開閉する弁体とこの弁体を開閉駆動するモータとを含み、前記燃料電池を密閉状態で内部に収容する燃料電池ケースの外部に設けられることが好ましい。
【００１８】
さらに、本発明に係る燃料電池システムにおいて、前記空気調圧弁は空気排気通路を開閉する弁体を有し、システム運転停止時に前記弁体を開状態に設定しておくことが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る燃料電池システムによれば、空気調圧弁よりも比較的重量が大きいマフラに空気調圧弁を取り付けてあることで、内部を通過する空気流に起因して発生する空気調圧弁の振動とそれに伴う騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の一実施形態である燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】図２は、マフラに取り付けられた空気調圧弁を示す図である。
【図３】図３は、空気調圧弁の弁体を小刻みに開閉制御する様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。
【００２２】
図１は、モータを走行用動力源として有する電動車両に搭載される燃料電池システム１０の全体構成を概略的に示す。燃料電池システム１０は、燃料ガスである水素と酸化剤ガスである酸素（空気）の供給を受けて発電する燃料電池１２と、大気から取り込んだ空気を燃料電池１２に供給するための空気供給系１４と、水素を燃料電池１２に供給するための水素供給系１６と、発電に供された後に燃料電池１２から排出される空気をシステム１０から車外に排気するための空気排気系１８と、システム全体を統括制御するコントローラ１００とを備える。
【００２３】
燃料電池１２は、多数の燃料電池セルを電気的に直列接続した状態で積層してなるセルスタックである。燃料電池セルは、固体高分子電解質膜と、アノード側（燃料極側）電極と、カソード側（空気極側）電極と、セパレータとから構成されている。アノード側電極及びカソード側電極は、高分子電解質膜を両側から挟持してサンドイッチ構造をなす拡散電極である。ガス不透過の導電性部材から構成されるセパレータは、このサンドイッチ構造をさらに両側から挟持しつつ、アノード側電極及びカソード側電極との間にそれぞれ複数の溝状凹部からなる水素及び空気の流路を形成している。
【００２４】
燃料電池セルのアノード側電極は、白金系の金属触媒を担持するカーボン粉末を主成分とし、固体高分子電解質膜に接する触媒層と、触媒層の表面に形成され、通気性と電子導電性とを併せ持つガス拡散層とを有する。同様に、カソード側電極は、触媒層とガス拡散層とを有する。例えば、触媒層は、白金、又は白金と他の金属からなる合金を担持したカーボン粉を適当な有機溶媒に分散させ、電解質溶液を適量添加してペースト化し、高分子電解質膜上にスクリーン印刷して形成されている。また、ガス拡散層は、例えば、炭素繊維から成る糸で織成したカーボンクロス、カーボンペーパ、又はカーボンフェルトにより形成されている。高分子電解質膜は、固体高分子材料、例えば、フッ素系樹脂により形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜であり、湿潤状態で良好な電気伝導性を発揮する。
【００２５】
このように構成される各燃料電池セルにおいて、アノード側電極に水素が供給されてＨ2 → ２Ｈ+＋２ｅ-で表される酸化反応が生じ、カソード側電極に空気が供給されて（１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ- → Ｈ2Ｏで表される還元反応が生じ、燃料電池セル全体としてはＨ2＋（１／２）Ｏ2 → Ｈ2Ｏで表される電気化学反応が生じることになる。そして、各燃料電池セルのアノード側電極で水素から放出された電子が集電されて発電電力として燃料電池１２から出力され、図示しないモータの駆動電力として利用される。
【００２６】
燃料電池１２は、密閉状態に保持された燃料電池ケース１３内に収容されている。燃料電池ケース１３は、例えば金属製の筐体からなり、内部に収容した燃料電池１２に対して電気絶縁性が確保されている。燃料電池ケース１３は、車両前部のエンジンコンパートメント内、車両の床下部等に配置されることができる。
【００２７】
空気供給系１４は、燃料電池１２の空気極に供給される空気が流れる空気供給通路２０を含む。空気供給通路２０には、エアフィルタ２２を介して大気中から空気を取り込むエアコンプレッサ２４と、燃料電池１２への空気供給を遮断するための遮断弁２６と、燃料電池１２に供給される空気の圧力を検出する圧力センサ２８とが設けられている。
【００２８】
水素供給系１６は、例えば高圧水素タンクなどからなる水素供給源３０と、水素供給源３０から燃料電池１２の燃料極に供給される水素ガスが流れる水素供給通路３２と、燃料電池１２から排出される水素オフガスが流れる水素排出通路３４と、水素排出通路３４に排出された水素オフガスを循環ポンプ３６の作動により水素供給通路３２へと循環供給するための循環通路３８とを含む。
【００２９】
水素供給源３０から燃料電池１２に接続する水素供給通路３２には、水素ガス供給方向の上流側から順に、水素供給源３０からの水素ガスの流出を遮断する遮断弁４０と、水素供給源３０から噴出する水素ガスを適度に減圧すると共に水素供給量を制御するインジェクタ４２、および、燃料電池１２に供給される水素ガスの圧力を検出する圧力センサ４４が設置されている。また、水素排出通路３４は、遮断弁４６を介して希釈器４８に接続されている。
【００３０】
空気排気系１８は、燃料電池１２の各セルにおいて発電に供された後に燃料電池１２から排出される空気が流れる空気排気通路５０を含む。空気排気通路５０は、その一端が燃料電池１２の空気排出口に接続され、他端が車外に向けて水素混合空気を排気する排気口となっている。空気排気通路５０には、空気排気方向（矢印Ａ方向）に関して上流側から順に、希釈器４８、空気調圧弁５２およびマフラ５４が設けられている。希釈器４８、空気調圧弁５２およびマフラ５４はいずれも、燃料電池１２を収容した燃料電池ケース１３の外部に配置されている。
【００３１】
希釈器４８は、遮断弁４６が開弁されることにより水素排出通路３４から導入される水素オフガスを燃料電池１２から排出された空気と混合して希釈する機能を有する。空気調圧弁５２は、内部に含まれる弁体６６（図２参照）の開度をコントローラ１００からの指令に応じて調整することにより、空気排気通路５０を流れる空気の流量や圧力、すなわち燃料電池１２に供給される空気の流量や圧力を制御するためのものである。マフラ５４は、サイレンサまたは消音器とも呼ばれ、空気排気通路５０の一部を構成しており、システム１０から排気される空気と共に騒音が車外に放散されるのを抑制する機能を有する公知構成のものである。
【００３２】
さらに、燃料電池システム１０は、空気供給通路２０のエアコンプレッサ２４および遮断弁２６間から分岐して、遮断弁５６を介して、希釈器４８と空気調圧弁５２との間、すなわち空気調圧弁５２の上流側で空気排気通路５０に合流する空気バイパス通路５８を備えている。
【００３３】
上記燃料電池システム１０に含まれる遮断弁２６，４０，４６，５６には、コントローラ１００からの指令を受けて開弁または閉弁する電磁弁などが好適に用いられる。また、空気調圧弁５２やインジェクタ４２には、例えばモータ駆動力や電磁駆動力により開閉可能な弁体を有する開閉弁などにより好適に構成され、弁体の開度や開弁時間が制御されることによって通過する空気および水素のガス流量やガス圧を調整できるようになっている。
【００３４】
図２は、上記空気排気系１８における空気調圧弁５２およびマフラ５４を示す。マフラ５４は、車両のシャシ２の下部にブラケット６０によって取り付けられている。ブラケット６０は、好ましくは、振動減衰機能を果たす弾性部分を少なくとも一部に含んで形成されている。また、マフラ５４は、横断面が円形状または楕円形状をなす筒状容器からなり、内部空間の外周領域には例えばガラスウール等の吸音材５５が配設されている。
【００３５】
マフラ５４の下流側端面５４ｂには、エンドパイプ６２が連結されている。エンドパイプ６２は、空気排気方向に関して、一旦上方へ延伸してから下方へと延伸する形状（キックアップ部とも呼ばれる）をなし、下流側端部がシステム１０から排出される空気を車外に放出するための排気口６４となっている。このようにエンドパイプ６２を形成することで、排気口６４からマフラ５４および空気調圧弁５２に向けて水が逆流するのを防止することができ、これによりエンドパイプ６２に対して空気排気方向上流側に配置された空気調圧弁５２が故障するのを抑制できる。
【００３６】
空気調圧弁５２は、マフラ５４に直に取り付けられている。より詳細には、空気調圧弁５２は、マフラ５４の上流側端面５４ｂに対し、空気調圧弁５２の下流側フランジ部５３ａがボルト等の適当な手段で固定されることにより取り付けられている。空気調圧弁５２の下流側フランジ部５３ａとマフラ５４の上流側端面５４ｂとの間は、ガスケット等のシール部材（図示せず）が挟持されて好適にシールされている。また、空気調圧弁５２は、マフラ５４の下流側に位置する。
【００３７】
空気調圧弁５２は、内部通路を開閉するための例えば円盤状の弁体６６を有する。弁体６６は弁軸６８に固定されており、ＤＣモータ７０の駆動力により弁軸６８が回転駆動されることで弁体６６が開閉作動するようになっている。ＤＣモータ７０の駆動は、コントローラ１００からの指令によって制御される。これにより、空気調圧弁５２の弁体６６は、図２に実線で示す全閉位置と同図に点線で示す全開位置とに加えて、その中間において種々の開位置に設定されることができる。
【００３８】
なお、本実施形態では、モータ駆動力により回転して弁体６６が開閉動作する空気調圧弁５２を用いるものとして説明するが、本発明における空気調圧弁は上記構成のものに限定されるものではなく、空気流量を調整可能などのような構成の調圧弁が用いられてもよい。
【００３９】
空気調圧弁５２の上流側フランジ部５３ｂには、排気管７２の下流側端部がガスケット等のシール部材（図示せず）を介して連結されている。排気管７２の上流側端部は希釈器４８に連結されている。排気管７２には、鉛直方向に関して空気調圧弁５２よりも低い部分７４が設けられている。このように排気管７２に低い部分７４を設けることで、システム運転停止後に上流側の燃料電池１２から少量の水が空気排気通路５０に流れてきたとしても、空気調圧弁５２まで到達せずに上記排気管７２の低い部分７４に溜まるので、システム始動時に空気調圧弁５２の弁体６６が凍結により不作動状態になるのを防止できる。
【００４０】
なお、本実施形態では希釈器４８と空気調圧弁５２とを接続する排気管７２に空気調圧弁５２よりも低い部分７４を設けたが、これに限定されず、燃料電池１２と空気調圧弁５２との間の空気排気通路５０の他の部分、例えば燃料電池１２と希釈器４８との間の空気排気通路５０を構成する配管に空気調圧弁５２よりも低い部分を設けてもよい。これによっても、同様の効果を奏することができる。
【００４１】
次に、本実施形態の燃料電池システム１０の動作について説明する。
【００４２】
コントローラ１００は、ユーザ操作によりシステム運転開始指令を受信すると、空気供給系１４の遮断弁２６を開弁してエアコンプレッサ２４を作動させ、エアフィルタ２２を介して大気から取り込んだ空気を燃料電池１２に供給する。また、これと同時に、水素供給系１６の遮断弁４０を開弁してインジェクタ４２を制御することにより、適度な流量および圧力の水素ガスを水素供給源３０から燃料電池１２に供給する。これにより、燃料電池１２の各セルにおいて、空気中の酸素と水素とが電気化学反応して発電が行われる。
【００４３】
燃料電池１２において発電に供された後の空気は、上記電気化学反応により生成された水を含んで、燃料電池１２から空気排気通路５０に排出される。その後、燃料電池１２から空気は、空気排気通路５０を通って希釈器４８へと流れる。
【００４４】
燃料電池１２に供給された水素ガスは、循環ポンプ３６の作動により循環通路３８を介して燃料電池１２に循環供給される。そして、燃料電池１２に循環供給されて発電に供されるうちに水素濃度が低下した水素オフガスは、遮断弁４６を一時的に開弁することにより水素排出通路３４を介して希釈器４８に送られ、そこで燃料電池１２から排出されてきた空気と混合して希釈される。希釈器４８から送り出された水素および水混じりの空気は、開弁状態にある空気調圧弁５２とマフラ５４とを介してエンドパイプ６２の排気口６４から車外に放出される。
【００４５】
空気排気通路５０を流れる空気が空気調圧弁５２を通過する際、空気流の作用によって空気調圧弁５２に振動が生じることがある。しかし、本実施形態の燃料電池システム１０では、空気調圧弁５２に比べて重量が大きいマフラ５４に空気調圧弁５２が取り付けられているため、マフラ５４によって空気調圧弁５２の振動が抑制されると共に、その振動に伴う騒音の発生を低減することができる。
【００４６】
また、空気調圧弁５２を燃料電池１２から離れたマフラ５４に取り付けたことで、燃料電池１２の近傍に空気調圧弁５２を配置する場合と比較して、燃料電池１２から空気調圧弁５２に至るまでの空気の圧力損失分だけ空気調圧弁５２の弁体６６に作用する圧力を軽減することができ、弁体６６の駆動時に要する電力を低減できる。
【００４７】
さらに、空気調圧弁５２は、燃料電池１２を収容した密閉容器である燃料電池ケース１３の外部に配置されているため、水素ガスに長期間晒されることによりＤＣモータ７０等に生じる水素脆化によって損傷することがなく、空気調圧弁５２の耐久性および信頼性が向上する。加えて、密閉容器である燃料電池ケース１３の外部に配置されているために、燃料電池１２からリークした水素への着火のおそれがなく、安価で比較的小型のＤＣモータを空気調圧弁５２の駆動源として用いることができる。
【００４８】
そして、本実施形態では、空気調圧弁５２がマフラ５４の上流側端部に取り付けられているため、空気調圧弁５２を空気が通過する際に気流音が生じても直ぐ下流側に位置するマフラ５４によって消音されることから、これによっても騒音を低減する効果がある。加えて、空気調圧弁５２がマフラ５４の上流側に配置されているため、マフラ５４内の吸音材５５の破片が飛散しても空気排気方向に沿って下流側に流れることから、空気調圧弁５２の弁体６６等がその破片を噛み込んで作動不良を生じることもない。
【００４９】
続いて、コントローラ１００が実行する、空気調圧弁５２の弁体６６を小刻みに開閉させる制御について図３を参照して説明する。この制御は、例えば燃料電池１２に対する発電要求が小さい時または燃料電池１２の間欠運転による一時発電停止時等に、空気調圧弁５２を通過する空気排気量が所定値よりも少ないことを条件に実行され、コントローラ１００は、エアコンプレッサ２４の回転数や圧力センサ２８の検出値に基づいて把握される燃料電池１２への空気供給量から、燃料電池１２から排出される空気排気量が所定値より少ないか否かを判定することができる。
【００５０】
まず、図３（Ａ）に示すように空気調圧弁５２の弁体６６を全閉位置から中間的な開位置に駆動し、次いで図３（Ｂ）に示すように上記弁体６６を全閉位置に向けて駆動し、そして図３（Ｃ）に示すように弁体６６を全閉位置とする一連の動作を繰り返し行う。これにより、パタパタと小刻みに開閉する円盤状の弁体６６によって、排気される空気中に含まれる水素オフガスが攪拌混合され、希釈器４８の機能を補完する効果が見込める。
【００５１】
次に、燃料電池システム１０の運転停止時の動作について図１を再び参照して説明する。
【００５２】
コントローラ１００は、ユーザ操作によりシステム運転停止指令を受信すると、水素供給系１６の遮断弁４０を閉弁して水素供給源３０から燃料電池１２への水素供給を停止する。そして、水素排出通路３４の遮断弁４６を開弁して、所定圧力で水素供給通路３２および燃料電池１２内に存在する水素ガスを希釈器４８へ掃気する。
【００５３】
一方、空気供給系１４では、システム運転停止指令受信後もエアコンプレッサ２４の作動を継続して、燃料電池１２内の掃気を行う。この掃気により燃料電池１２内に残存する生成水が燃料電池１２から空気排気通路５０へと追い出される。このような燃料電池１２の掃気は、コントローラ１００内のメモリに予め記憶されている所定時間だけ継続される。
【００５４】
上記燃料電池１２の掃気を行った後、空気供給通路２０の遮断弁２６を閉弁する一方で、空気バイパス通路５８の遮断弁５６を開弁し、エアコンプレッサ２４から送り出された空気を空気バイパス通路５８から空気調圧弁５２の上流側位置で空気排気通路５０に供給し、空気調圧弁５２の掃気および乾燥を行う。このように、燃料電池１２と空気調圧弁５２とについて別々に掃気を行うことで、トータルでの掃気時間を短縮することができ、また、燃料電池１２を通さずに空気バイパス通路５８を介して空気調圧弁５２に空気を供給できることで燃料電池１２の各セル（特に固体高分子型電解質膜）の過剰な乾燥を防止できる。
【００５５】
なお、本実施形態の燃料電池システム１０では希釈器４８が設けられており、空気バイパス通路５８の接続位置を希釈器４８と空気調圧弁５２との間の空気排気通路５０としたが、希釈器を設けない燃料電池システムではマフラに取り付けられた空気調圧弁に対して空気排気方向の上流側位置で空気バイパス通路が空気排気通路に合流していればよい。
【００５６】
上記のように空気バイパス通路５８を介しての空気調圧弁５２の掃気を所定時間行った後、エアコンプレッサ２４を作動停止させて、システム運転停止を完了する。この所定時間もまた、コントローラ１００内のメモリに予め記憶されている時間である。このとき、空気調圧弁５２の弁体６６は、全閉位置ではなく、開位置（全開位置である必要はない）で停止させた状態にしておくのが好ましい。これは、もし弁体６６周囲に水が残っている場合に、この水がシステム運転停止中の環境温度低下によって凍結して、次のシステム運転開始時に弁体６６が作動不良となる事態を回避するためである。
【符号の説明】
【００５７】
１０  燃料電池システム、１２  燃料電池、１３  燃料電池ケース、１４  空気供給系、１６  水素供給系、１８  空気排気系、２０  空気供給通路、２２  エアフィルタ、２４  エアコンプレッサ、２６，４０，４６，５６  遮断弁、２８，４４  圧力センサ、３０  水素供給源、３２  水素供給通路、３４  水素排出通路、３６  循環ポンプ、３８  循環通路、４２  インジェクタ、４８  希釈器、５０  空気排気通路、５２  空気調圧弁、５４  マフラ、５５  吸音材、５８  空気バイパス通路、６０  ブラケット、６２  エンドパイプ、６４  排気口、６６  弁体、６８  弁軸、７０  モータ、７２  排気管、７４  空気調圧弁よりも低い部分、１００  コントローラ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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