(57)【要約】【課題】簡単な機構、かつ、少ない消費電力で、気液分離器とは反対側の水を抜くことができる燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池スタック１０のアノード連通孔の一方に配管ａ５が接続され、他方にドレン通路Ｒ２が接続されている。ドレン通路Ｒ２には、燃料電池スタック１０側と気液分離器２５の入口側に、気液分離器２５側に流れる方向のみを許容する逆止弁２８，２９が設けられている。車両が傾斜した場合には、燃料電池スタック１０内の圧力がドレン通路Ｒ２の配管ａ１３の圧力よりも高い場合、逆止弁２８が作動して、燃料電池スタック１０内の生成水が配管ａ１３に移動し、配管ａ１３内の圧力が燃料電池スタック１０内の圧力よりも高い場合、逆止弁２９が作動して、配管ａ１３内の生成水が気液分離器２５内に移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードに燃料ガスが供給され、カソードに酸化剤ガスが供給されて発電を行う燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックの積層方向に連通するアノード連通孔の一方側に接続される前記燃料ガスの燃料排ガス流路と、
前記燃料排ガス流路に設けられる１つの気液分離器と、を備え、
前記気液分離器により生成水を外部に排出する燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池スタックの積層方向の前記アノード連通孔の他方側に接続されるとともに前記気液分離器に接続されるドレン通路を備え、
前記ドレン通路には、前記アノード連通孔の他方側に前記気液分離器側に流れる方向のみを許容する逆止弁が設けられ、かつ、前記気液分離器の入口側に前記気液分離器側に流れる方向のみを許容する第２逆止弁または開閉可能な制御弁が設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２】
前記ドレン通路には、前記逆止弁と前記第２逆止弁または前記制御弁との間に、一時的に生成水を溜めておくバッファが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池のアノードから排出された生成水を溜めておく気液分離器を備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、水素と酸素との反応により水が生成されるが、この生成水によって燃料電池スタックの電極層へのガス供給が阻害され、発電性能が低下する問題がある。このため、燃料電池システムにおいては、燃料電池スタック内から生成水を排出することが発電を安定的に継続する上で必須の事項となっている。例えば、アノード系においては循環ポンプを用いて循環させ、気液分離器で液滴を除去し、系外に排出する技術が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−８７７１８号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、通常、気液分離器は、燃料電池スタックの出口側に1つ設けられており、重力作用によって気液を分離している。よって、車両に適用した場合、気液分離器側が持ち上がるように車両が傾斜した姿勢が保持されると、燃料電池スタックの気液分離器が接続された側とは反対側の水の排水性が確保できない問題が発生する。このような問題の解決手法としては、気液分離器とは反対側にドレンラインを接続して、ジェットポンプやポンプで気液分離器とは逆側の水を抜く揚水機能を持たせた技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、ジェットポンプを用いた場合、極低出力での揚水能力はほとんど確保できず、また揚水能力を確保しようとすると、メインラインを相当絞る必要があり、圧力損失の増加により、過大な循環性能を備えた循環ポンプが必要となり、消費電力の増加、ストイキ（酸素と反応させるのに必要な水素の供給量）の低下などの様々な課題が発生する。
【０００５】
また、ポンプを用いた場合、パッケージ性が損なわれ、水位や傾斜を検知して制御する必要があり、制御が複雑になる。ちなみに、傾斜を検知できないまたは傾斜を検知しないシステムの場合には、ポンプを常時動かす必要があるため、振動および騒音、消費電力の増加が問題となる。
【０００６】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、簡単な機構、かつ、少ない消費電力で、気液分離器とは反対側の水を抜くことができる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係る発明は、アノードに燃料ガスが供給され、カソードに酸化剤ガスが供給されて発電を行う燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの積層方向に連通するアノード連通孔の一方側に接続される前記燃料ガスの燃料排ガス流路と、前記燃料排ガス流路に設けられる１つの気液分離器と、を備え、前記気液分離器により生成水を外部に排出する燃料電池システムにおいて、前記燃料電池スタックの積層方向の前記アノード連通孔の他方側に接続されるとともに前記気液分離器に接続されるドレン通路を備え、前記ドレン通路には、前記アノード連通孔の他方側に前記気液分離器側に流れる方向のみを許容する逆止弁が設けられ、かつ、前記気液分離器の入口側に前記気液分離器側に流れる方向のみを許容する第２逆止弁または開閉可能な制御弁が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、燃料電池スタック内および気液分離器内の圧力が、逆止弁と第２逆止弁（または制御弁）との間のドレン通路内の圧力より高くなったときに、燃料電池スタックから逆止弁と第２逆止弁（または制御弁）との間のドレン通路に向かって生成水が流れ、その後にドレン通路内の圧力が、燃料電池スタック内および気液分離器内の圧力よりも高くなったときに、前記ドレン通路内の生成水が、気液分離器に向かって流れるようになる。なお、燃料電池スタック側の圧力は、制御圧であるため、燃料電池システムの運転状態に応じて変化するものである。このように、燃料電池スタック側の圧力が脈動することにより、燃料電池スタックの気液分離器とは反対側に溜まった生成水を、気液分離器側に排出することが可能になる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記ドレン通路には、前記逆止弁と前記第２逆止弁または前記制御弁との間に、一時的に生成水を溜めておくバッファが設けられていることを特徴とする。バッファ（貯留部）を設けることにより、ドレン通路に燃料電池スタック内の生成水を溜めることができなくなるといった不都合を防止できる。また、バッファを設けることにより、生成水を一時的に溜めておいて気液分離器内に一気に排出することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な機構で、かつ、少ない消費電力で、気液分離器とは反対側の水を抜くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態の燃料電池システムを示す全体構成図、図２は燃料電池スタックの構造を示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図、図３は第１実施形態の燃料電池システムの主要部を示す模式図である。なお、第１実施形態（第２実施形態も同様）の燃料電池システムは、燃料電池自動車（四輪、二輪などを含む）、船舶、航空機など、燃料電池スタックが傾斜状態を保持する可能性を有するあらゆるものに適用できる。
【００１２】
図１に示すように、第１実施形態の燃料電池システム１Ａは、燃料電池スタック１０、アノード系２０、カソード系３０、制御系４０などで構成されている。
【００１３】
燃料電池スタック１０は、固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）であり、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly、膜電極接合体）を一対のセパレータ（図示しない）で挟持してなる単セル１１（図２参照）が複数積層されて構成されている。ＭＥＡは、電解質膜（固体高分子膜）、これを挟持するアノードおよびカソードなどを備えている。カソードおよびアノードは、白金等の触媒がカーボンブラック等の触媒担体に担持された電極触媒層である。また、アノードに対向するセパレータの表面には、水素（燃料ガス）が流通する流路が形成され、カソードに対向するセパレータの表面には、空気（酸化剤ガス）が流通する流路が形成されている。
【００１４】
図２（ａ），（ｂ）に示すように、燃料電池スタック１０は、複数の単セル１１が厚み方向に積層されて、積層方向の両端側に設けられたエンドプレート１２ａ，１２ｂにより挟まれて支持されている。また、一方のエンドプレート１２ａには、水素の入口となる水素導入孔１２ａ１が上側で、水素（アノードオフガス）の出口となる水素導出孔１２ａ２が下側で、互いに対角線上に位置するように形成されている。また、エンドプレート１２ａには、空気の入口となる空気導入孔１２ａ３が上側で、空気等（カソードオフガス）の出口となる空気導出孔１２ａ４が下側で、互いに対角線上に位置するように形成されている。
【００１５】
図２（ｂ）に示すように、各単セル１１には、水素導入孔１２ａ１に対応する位置に、隣接する単セル１１に連通するとともにアノード（供給側）側の流路に連通する水素導入連通孔１１ａ１が形成されている。また、各単セル１１には、水素導出孔１２ａ２に対応する位置に、隣接する単セル１１に連通するとともにアノード側（排出側）の流路に連通する水素導出連通孔１１ａ２が形成されている。また、もう一方のエンドプレート１２ｂには、単セル１１の水素導出連通孔１１ａ２に連通する生成水排出孔１２ｂ１が形成されている。なお、水素導出孔１２ａ２、水素導出連通孔１１ａ２および生成水排出孔１２ｂ１は、燃料電池スタック１０（単セル１１）の積層方向に連通して形成され、本実施形態におけるアノード連通孔Ｒ１に相当する。
【００１６】
なお、図示していないが、各単セル１１には、空気導入孔１２ａ３に対応する位置に、隣接する単セル１１に連通するとともにカソード側（供給側）の流路に連通する空気導入連通孔が形成され、空気導出孔１２ａ４に対応する位置に、隣接する単セル１１に連通するととともにカソード側（排出側）の流路に連通する空気導出連通孔が形成されている。また、図示していないが、各セパレータには、燃料電池スタック１０を冷却する冷媒が流通する流路が、水素や空気と混ざらないように形成されている。
【００１７】
このような燃料電池スタック１０では、アノードに水素が供給され、カソードに酸素を含む空気が供給されると、アノード及びカソードに含まれる触媒上で電極反応が起こり、燃料電池スタック１０が発電可能な状態となる。燃料電池スタック１０は、外部負荷５０（図１参照）と電気的に接続され、電流が取り出されると、燃料電池スタック１０が発電するようになっている。なお、外部負荷５０とは、走行用のモータ、バッテリやキャパシタなどの蓄電装置、後記するエアコンプレッサ３１などである。
【００１８】
図１に示すように、アノード系２０は、水素タンク２１、遮断弁２２、減圧弁２３、エゼクタ２４、気液分離器２５、パージ弁２６、ドレン弁２７、逆止弁２８、逆止弁２９（第２逆止弁）などで構成されている。
【００１９】
水素タンク２１は、高純度の水素を高圧で充填したものであり、配管ａ１を介して遮断弁２２と接続されている。遮断弁２２は、電磁作動式のものであり、後記するＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって開閉制御される。
【００２０】
減圧弁２３は、配管ａ２を介して遮断弁２２と接続され、水素タンク２１から供給された水素を所定の圧力に減圧する機能を有する。なお、この減圧弁２３は、後記するカソード系３０のカソード圧力をパイロット圧として動作するものであってもよく、電気的な制御によって動作するものであってもよい。
【００２１】
エゼクタ２４は、配管ａ３を介して減圧弁２３と接続され、配管ａ４を介して燃料電池スタック１０のアノード側の入口１０ａと接続され、配管ａ６を介して気液分離器２５と接続され、燃料電池スタック１０のアノードから排出された未反応の水素を配管ａ５，ａ６，ａ４を介して再び燃料電池スタック１０のアノードに戻して再循環させる機能を有する。
【００２２】
気液分離器２５は、内部に空間を有し、アノード循環経路（配管ａ４〜ａ６、燃料電池スタック１０のアノード側内部の流路）に残留する生成水を貯留する機能を有する。例えば、気液分離器２５の下部には配管ａ５が接続され、上部には配管ａ６が接続され、重力の作用によって水素と生成水とを分離する。なお、ここでの生成水は、カソードから電解質膜を介してアノードに透過したものである。
【００２３】
パージ弁２６は、配管ａ７を介して配管ａ６と接続され、燃料電池スタック１０の発電時などにおいて、例えば定期的に開弁されて、アノード循環経路に蓄積した窒素などの不純物や生成水を外部に排出する機能を有する。これにより、アノードに供給される水素濃度の低下が防止され、燃料電池スタック１０における発電安定性が確保される。また、パージ弁２６は、配管ａ８を介して後記する希釈器３４と接続されている。
【００２４】
ドレン弁２７は、配管ａ９を介して気液分離器２５と接続され、例えば定期的または発電量に応じて開弁されて、気液分離器２５に蓄積された生成水を排出する機能を有する。また、ドレン弁２７は、配管ａ１０を介して配管ａ８と接続されている。
【００２５】
逆止弁２８は、配管ａ１１を介して燃料電池スタック１０のアノード連通孔Ｒ１の生成水排出孔１２ｂ１（出口１０ｃ）と接続され、燃料電池スタック１０側に設けられている。なお、逆止弁２８は、燃料電池スタック１０側から気液分離器２５側への流れのみを許容する弁である。
【００２６】
逆止弁２９（第２逆止弁）は、配管ａ１２を介して気液分離器２５の下部と接続され、配管ａ１３を介して逆止弁２８と接続されている。なお、逆止弁２９は、逆止弁２８と同様に、燃料電池スタック１０側から気液分離器２５側への流れのみを許容する弁である。
【００２７】
なお、前記した配管ａ５，ａ６，ａ７，ａ８，ａ９，ａ１０は、本実施形態における燃料排ガス流路に相当する。また、前記した配管ａ１１，ａ１２，ａ１３は、本実施形態におけるドレン通路Ｒ２に相当する。
【００２８】
カソード系３０は、エアコンプレッサ３１、加湿器３２、背圧弁３３、希釈器３４などで構成されている。
【００２９】
エアコンプレッサ３１は、例えばモータで駆動される機械式の過給器であり、外気を圧縮して燃料電池スタック１０に供給する機能を有する。
【００３０】
加湿器３２は、エアコンプレッサ３１から配管ｃ１を介して供給された空気を加湿して、配管ｃ２を介して燃料電池スタック１０のカソード側の入口１０ｄに供給する機能を有する。また、加湿器３２は、燃料電池スタック１０のカソード側の出口１０ｅから排出されたカソードオフガス（多湿な空気など）が流通する配管ｃ３と接続され、カソードオフガスによって、燃料電池スタック１０に供給される側の空気が加湿される。
【００３１】
背圧弁３３は、加湿器３２のカソードオフガスの出口に接続された配管ｃ４と接続され、燃料電池スタック１０のカソード側の圧力（カソード圧）を調節する機能を有し、例えばバタフライ弁などの開度調節可能な弁で構成されている。
【００３２】
希釈器３４は、配管ｃ５を介して背圧弁３３と接続され、パージ弁２６などから排出された水素をカソードオフガスで希釈して外部（車外）に排出する機能を有する。
【００３３】
制御系４０は、ＥＣＵ４１、電流センサ４２、加速度センサ（Ｇセンサ）４３などで構成されている。
【００３４】
ＥＣＵ４１は、ＣＰＵ（CentralProcessing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成され、遮断弁２２、パージ弁２６、ドレン弁２７、エアコンプレッサ３１、背圧弁３３、電流センサ４２、Ｇセンサ４３と電気的に接続されている。
【００３５】
電流センサ４２は、燃料電池スタック１０から取り出される電流値を検出する機能を有し、ＥＣＵ４１によって、積算電流量を演算する。積算電流量を算出することにより、燃料電池スタック１０の発電により発生する生成水量を算出することが可能になる。
【００３６】
加速度センサ４３は、車両の傾きを検出するセンサであり、気液分離器２５が持ち上がるように燃料電池スタック１０が傾斜したことを検知する機能を有する。
【００３７】
次に、本実施形態の燃料電池システム１Ａにおける生成水排出の動作について図３を参照して説明する。なお、以下では、燃料電池スタック１０の後方または前方に気液分離器２５が接続された場合を例に挙げて説明する。
【００３８】
ところで、図３に示すように、気液分離器２５が持ち上がるように燃料電池システム１Ａ（車両）が傾斜した状態が保持された場合には、発電による生成水が図示されているように溜り、アノードの電極面が生成水で覆われることになる。生成水で覆われることによって、アノードへの水素の拡散（供給）が阻害され、アノードの発電可能面積が減少して発電性能が損なわれることになる。
【００３９】
そこで、本実施形態では、燃料電池スタック１０および気液分離器２５内の圧力をＰ１とし、逆止弁２８と逆止弁２９との間の配管ａ１３内の圧力をＰ２としたときに、燃料電池スタック１０の運転状態によって、燃料電池スタック１０の圧力Ｐ１が配管ａ１３の圧力Ｐ２よりも高くなる状態と、燃料電池スタック１０の圧力Ｐ１が配管ａ１３の圧力Ｐ２よりも低くなる状態とが発生する。Ｐ１＞Ｐ２の場合には、逆止弁２８が作動して、燃料電池スタック１０内の生成水は、逆止弁２８を介して図示の矢印Ａ方向に流れ、配管ａ１３に流れ込む。その後、Ｐ２＞Ｐ１となった場合には、逆止弁２９が作動して、配管ａ１３内の生成水は、逆止弁２９を介して図示の矢印Ｂ方向に流れ、気液分離器２５内に流れ込む。ちなみに、燃料電池スタック１０内の圧力Ｐ１は、車両の停車時や低速走行時など燃料電池スタック１０からの発電電流の取り出しが少ない場合には、燃料電池スタック１０への水素の供給量が低下し、Ｐ１＜Ｐ２となる。また、車両の加速時など燃料電池スタック１０からの発電電流の取り出しが多い場合には、燃料電池スタック１０への水素の供給量が増加し、Ｐ１＞Ｐ２となる。
【００４０】
このような燃料電池システム１Ａでは、燃料電池スタック１０内の圧力Ｐ１は、運転状態において可変であるため必ず圧力変動が発生し、Ｐ１＞Ｐ２の状態のときに、燃料電池スタック１０内の生成水が配管ａ１３に移動し、Ｐ１＜Ｐ２の状態のときに、配管ａ１３内の生成水が気液分離器２５内に移動する。そして、ドレン弁２７が開弁したときに、生成水が外部（車外）に排出される。なお、本実施形態では、圧力損失を考慮せず、燃料電池スタック１０内の圧力と気液分離器２５内の圧力とは、同じ圧力Ｐ１であるとする。
【００４１】
なお、このような圧力Ｐ１の脈動（圧力変動）は、通常の運転状態にしたがって動作させるようにしてもよいが、図４に示すように、ＲＯＭに記憶された制御プログラムによって圧力Ｐ１を強制的に脈動させるようにしてもよい。すなわち、ステップＳ１において、ＥＣＵ４１は、Ｇセンサ４３から得られる検出値（傾き）が、閾値を超えたか否かを判断する（傾斜状態判定手段）。なお、ここでの閾値は、車両が傾斜したときに、生成水によって発電性能が損なわれると判断される値に設定され、例えば、予め実験等によって求められた閾値（傾斜角度）に設定される。
【００４２】
ステップＳ１において、ＥＣＵ４１は、Ｇセンサ値が所定の閾値を超えていると判断した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ２に進み、Ｇセンサ値が閾値を超えていないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ４に進み、Ｐ１の脈動制御を実施することなく、リターンする。なお、脈動制御を実施するか否かの条件としては、Ｇセンサ値のみで判断することに限定されず、Ｇセンサ値が所定の閾値を超えた状態が所定時間続いたときに、脈動制御を実施するようにしてもよい。
【００４３】
ステップＳ２において、ＥＣＵ４１は、圧力Ｐ１の脈動制御を実施する（燃料電池脈動制御手段）。この圧力Ｐ１の脈動制御とは、前記したように、Ｐ１＞Ｐ２の状態と、Ｐ２＞Ｐ１の状態とを切り替える制御であり、例えば、燃料電池スタック１０への水素の供給圧を上下させることである。なお、供給圧を上下させる手法としては、減圧弁２３（図１参照）が電気作動式のものであれば、減圧弁２３による減圧率を制御すること、つまり減圧率を高めることにより供給圧が下がり、減圧率を下げることにより供給圧が高められる。
【００４４】
また、圧力Ｐ１の脈動制御を実施する他の手法としては、パージ弁２６を開弁してパージを行ってもよい。すなわち、パージ弁２６を開弁してパージを行うことにより、圧力Ｐ１を圧力Ｐ２よりも下げることが可能になり、パージ弁２６を閉弁することにより、圧力Ｐ１を圧力Ｐ２よりも高めることが可能になる。なお、パージ弁２６の制御に限定されるものではなく、パージ弁２６に替えてドレン弁２７を制御してもよく、パージ弁２６およびドレン弁２７の双方を制御してもよい。
【００４５】
また、圧力Ｐ１の脈動制御を実施するさらに他の手法としては、カソード側のエア圧を上下させることにより行ってもよい。ただし、これは、アノードとカソードとの極間差圧を一定に制御する燃料電池システムに適用することができる。極間差圧を一定に制御する燃料電池システムとは、減圧弁２３にカソード圧力をパイロット圧（信号圧）として入力して、パイロット圧に応じてアノード圧（供給圧）を制御するものである。したがって、エアコンプレッサ３１（図１参照）のモータの回転速度を上昇させたり、背圧弁３３（図１参照）を閉じる方向に開度を絞ることによりカソード圧が上昇し、それによりアノード圧（供給圧）が上昇し、また、エアコンプレッサ３１のモータの回転速度を低下させたり、背圧弁３３を開く方向に開度を拡大することによりカソード圧が低下し、それによりアノード圧（供給圧）が低下する。
【００４６】
なお、ステップＳ２の燃料電池スタック１０の内圧Ｐ１を変動させる脈動制御は、運転時に所定の頻度、つまり運転者に違和感を与えないような頻度で実施することが好ましい。
【００４７】
ステップＳ３において、ＥＣＵ４１は、脈動制御を開始してからの経過時間が閾値を超えたかどうかを判断する。なお、ここでの閾値は、アノード側の生成水を所定量、気液分離器２５に送り込める程度の時間に設定される。つまり、車両が傾斜した状態において、ドレン弁２７を開放して排出する生成水の量相当が、脈動制御によって燃料電池スタック１０内から排出されたと判断される時間を閾値として設定する。生成水が発生した量は、発電した発電量等に基づいて計算によって求められ、気液分離器２５内の生成水が所定量を超えないようにドレン弁２７を開弁する。なお、発電量は、電流センサ４２の電流値を積算することにより算出することができる。また、発電量は、電流に限定されず、電力（電流×電圧）量に基づいて判断してもよい。
【００４８】
ステップＳ３において、ＥＣＵ４１は、脈動制御の経過時間が閾値を超えていないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１に戻り、脈動制御の経過時間が閾値を超えていると判断した場合には（Ｙｅｓ）、ステップＳ４に進み、圧力Ｐ１の脈動制御を停止する。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態の燃料電池システム１Ａによれば、燃料電池スタック１０の圧力を脈動させることにより、燃料電池スタック１０の気液分離器２５とは反対側に溜まった生成水を、ドレン通路Ｒ２を介して気液分離器２５側に排出することが可能になる。よって、傾斜が保持されたときであっても、燃料電池スタック１０の発電安定性を確保することができる。しかも、ポンプなどを搭載する必要がないので、パッケージ性が損なわれることがなく、さらにポンプなどを駆動させることがないので、電力を大幅に消費することがなく、大きな騒音や振動を発生させることもない。さらに、図４に示すように、脈動制御を、車両の傾斜時に限定することにより、パージ弁２６やドレン弁２７などのバルブ制御による騒音および振動の悪化を抑えることができる。
【００５０】
（第２実施形態）
図５は第２実施形態の燃料電池システムの主要部を示す模式図である。第２実施形態の燃料電池システム１Ｂは、第１実施形態の燃料電池システム１Ａにおける逆止弁２９に替えて制御弁６０とし、さらに、逆止弁２８と制御弁６０との間の配管ａ１３にバッファ６１（貯留部）を追加した構成である。
【００５１】
制御弁６０は、ＥＣＵ４１によって開閉制御される開閉弁により構成されている。バッファ６１は、燃料電池スタック１０から逆止弁２８を介して流れ込んできた生成水を一時的に溜めておく空間である。
【００５２】
第２実施形態の燃料電池システム１Ｂの動作について説明すると、生成水が燃料電池スタック１０から逆止弁２８を通って配管ａ１３に流れ込む動作については、第１実施形態と同様に燃料電池スタック１０の圧力（内圧）Ｐ１が、配管ａ１３の圧力（内圧）Ｐ２よりも高い場合に動作する。配管ａ１３に送り込まれた生成水は、バッファ６１に溜められる。そして、脈動制御によってバッファ６１内に生成水を一時的に溜めておき、その後、Ｐ２＞Ｐ１のときに制御弁６０を開弁して、バッファ６１内の生成水を気液分離器２５に一気に排出する。
【００５３】
このように第２実施形態の燃料電池システム１Ｂによれば、生成水をバッファ６１に一時的に溜めておくことにより、脈動制御を頻繁に行う必要がなくなり、パージ弁２６やドレン弁２７などのバルブ制御による騒音や振動の悪化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】第１実施形態の燃料電池システムを示す全体構成図である。
【図２】燃料電池スタックの構造を示し、（ａ）は外観斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１実施形態の燃料電池システムの主要部の模式図である。
【図４】第１実施形態の燃料電池システムにおける脈動制御を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の燃料電池システムの主要部の模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１Ａ，１Ｂ  燃料電池システム
１０    燃料電池スタック
１１    単セル
１１ａ２  水素導出連通孔
１２ａ，１２ｂ  エンドプレート
１２ａ２  水素導出孔
１２ｂ１  生成水排出孔
２３    減圧弁
２５    気液分離器
２６    パージ弁
２７    ドレン弁
２８    逆止弁
２９    逆止弁（第２逆止弁）
３１    エアコンプレッサ
３３    背圧弁
４１    ＥＣＵ
４２    電流センサ
４３    加速度センサ
６０    制御弁
６１    バッファ
ａ５〜ａ１０  配管（燃料排ガス流路）
ａ１１〜ａ１３  配管
Ｒ１    アノード連通孔
Ｒ２    ドレン通路
【図１】
2010135082.tif 000003
【図２】
2010135082.tif 000004
【図３】
2010135082.tif 000005
【図４】
2010135082.tif 000006
【図５】
2010135082.tif 000007