(57)【要約】  積極的に結露を促進させる領域を設けることで、凍結により支障を来す部位が結露することを抑制することが可能な燃料電池システムを提供する。燃料電池１００と、燃料電池１００から排出されるオフガスが流通するオフガス流路１１０を備え、凍結により支障を来す凍結支障部の周辺に、結露を促進させる結露促進部を配設した。
2010125652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、当該燃料電池から排出されるオフガスが流通するオフガス流路と、を備えた燃料電池システムであって、
凍結により支障を来す凍結支障部の周辺に、結露を促進させる結露促進部を配設してなる燃料電池システム。
【請求項２】
前記結露促進部は、前記凍結支障部よりも熱抵抗が小さい請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記結露促進部に、結露水を一時的に貯留可能なバッファを配設してなる請求項１または請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記結露促進部は、前記オフガス流路に配設されてなり、
前記バッファは、前記オフガス流路内の温度分布を測定した際に、周辺の温度よりも低い温度となる部分に配設されてなる請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記バッファにヒータを配設してなる請求項３または請求項４記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記バッファの容積は、前記オフガス流路に存在可能な水蒸気量から算出される水量以上である請求項３ないし請求項５のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記バッファは、前記オフガス流路の重力方向上側に配設されてなる請求項３ないし請求項６のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記オフガス流路の少なくとも一部を傾斜させ、前記結露促進部で結露した結露水を、当該結露水及び／または結露水の凍結により当該オフガス流路の閉塞が懸念される閉塞懸念部から移動させる請求項１または請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記結露促進部は、前記凍結支障部よりも重力方向下側に配設してなる請求項８記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記結露促進部の表面、結露水の凍結により当該オフガス流路の閉塞が懸念される閉塞懸念部の表面、の少なくとも一方に親水処理を施してなる請求項１または請求項２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、燃料電池システムに係り、特に凍結防止機能を有する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムにおいて、燃料電池を低温環境下で起動させると、燃料電池や該燃料電池に連通する配管等に残存する水が凍結し、燃料電池内あるいは配管内におけるガス流通が阻害され、発電が停止する等、燃料電池システムの起動が困難になることが知られている。例えば、燃料電池システムでは、システム異常を検出するため、燃料電池のカソード側の出口側配管に水素ガス検知器を配設した構成を有するものがあるが、この水素ガス検知器は、水分（例えば生成水や加湿水）を含んだガスに晒されるため、早期劣化や、検出精度の低下等を引き起こし易くなる虞がある。【０００３】
そこで、被検出ガスが流通する流路にガス検出用のガスセンサが取り付けられ、当該ガスセンサの上流側に隣接して被検出ガスを加熱するヒータを設けることで、前記ガスセンサが結露することを抑制し、当該ガスセンサの破損、劣化、検出精度の低下を防止するガスセンサの結露防止構造が紹介されている。（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
また、電解質膜と、水素流路を有するアノードセパレータと、空気流路を有するカソードセパレータと、冷媒流路を有し、前記アノードセパレータとカソードセパレータのうち少なくともどちらか一方を導電部と絶縁部によって構成し、前記水素流路または空気流路を水によって塞ぐ可能性が高い箇所ほど、絶縁部の厚さを厚く構成することで、フラッティングを抑制する燃料電池が紹介されている。（例えば、特許文献２参照）。【０００５】
そしてまた、燃料電池と、前記燃料電池への供給気体を加湿する加湿器と、前記燃料電池と加湿器とを接続し、前記供給気体の通路となる給気配管と、前記給気配管に配設された水溜まりトラップと、を備え、配管内で生じた結露水を当該水溜まりトラップに溜めることで、当該結露水が凍結することによって起きる問題を回避する燃料電池システムも紹介されている。（例えば、特許文献３参照）。【０００６】
さらにまた、発電部と、前記発電部に積層されると共に、当該発電部と積層方向に重なる第１の領域と、発電部と積層方向に重ならない第２の領域と、を有するセパレータと、少なくともセパレータの第２の領域と積層方向に重なるように配置される熱伝導部材と、を有し、前記熱伝導部材の熱伝導率を、前記セパレータの熱伝導率より大きくすることで、発電部と積層方向に重なる部分と、それ以外の部分との温度差を抑制する燃料電池が紹介されている。（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−６９４３６号公報
【特許文献２】特開２００６−１３４６９８号公報
【特許文献３】特開２００７−３１７４９３号公報
【特許文献４】特開２００８−２２６６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された結露防止構造は、水分を多く含む被検出ガスが流通する流路にヒータを設け、当該ヒータにより加熱された被検出ガスが下流側のガスセンサに至る構成を有しているため、常にヒータにより被検出ガスを加熱する必要がある。したがって、加熱に用いる消費電力を常に必要とし、運転コストが増大する虞がある。【０００９】
また、特許文献２には、燃料電池セル（単セル）におけるフラッティングを抑制する燃料電池が開示されているが、燃料電池スタックや燃料電池システムの結露を防止することについては何ら考慮されていない。【００１０】
そしてまた、特許文献３に記載された燃料電池システムでは、燃料電池と加湿器とを接続する配管に、当該配管内で生じた結露水を溜める水溜まりトラップを設けているが、結露水が溜まりやすい位置に水溜まりトラップを配設する等、前記水溜まりトラップを最適な位置に配設することについては何ら考慮がなされていない。【００１１】
また、特許文献４は、燃料電池セル内での温度差を抑制することについて開示するものであり、燃料電池スタックや燃料電池システムの結露を防止することについては何ら考慮されていない。【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、積極的に結露を促進させる領域を設けることで、凍結により支障を来す部位が結露することを抑制することが可能な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】
【００１３】
この目的を達成するため本発明は、燃料電池と、当該燃料電池から排出されるオフガスが流通するオフガス流路と、を備えた燃料電池システムであって、凍結により支障を来す凍結支障部の周辺に、結露を促進させる結露促進部を配設してなる燃料電池システムを提供するものである。【００１４】
この構成を備えた燃料電池システムは、凍結支障部の周辺に、結露を促進させる結露促進部を配設したため、凍結支障部よりも結露促進部の方が結露し易くなる。したがって、凍結支障部の結露量（結露水の量）を結露促進部の結露量よりも少なくすることができ、凍結支障部が結露水によって凍結することを抑制することができる。【００１５】
なお、本発明でいう「凍結により支障を来す凍結支障部」とは、例えば、ガス供給マニホールドやガス排出マニホールドに接続された櫛歯状の流路、コモンレール部、圧力センサ、バルブ、コンプレッサ、マニホールド等が挙げられる。【００１６】
前記結露促進部は、前記凍結支障部よりも熱抵抗が小さくなるよう構成することができる。このようにすることで、結露促進部の温度を凍結支障部の温度よりも低くすることができるため、結露促進部をさらに結露し易くすることができる。【００１７】
また、本発明に係る燃料電池システムでは、前記結露促進部に、結露水を一時的に貯留可能なバッファを配設することができる。このようにバッファを配設することで、前記結露促進部で結露した結露水をバッファに貯留することができるため、例えば、当該結露水が結露箇所からオーバーフローしてオフガス流路を移動し、この移動した結露水が凍結してオフガス流路を閉塞することを抑制することができる。【００１８】
そしてまた、本発明に係る燃料電池システムは、前記結露促進部が前記オフガス流路に配設され、前記バッファが、前記オフガス流路内の温度分布を測定した際に、周辺の温度よりも低い温度となる部分（温度を縦軸で示し、縦軸の上方が高温となる温度分布グラフにおいて、グラフが「谷」となる部分）に配設された構成を有することができる。このように構成することで、前記結露促進部で結露した結露水をバッファにさらに効率よく貯留することができる。【００１９】
また、本発明に係る燃料電池システムは、前記バッファにヒータを配設することができる。このように、ヒータを配設することで、例えば、オフガス流路全体を加熱することなく、前記バッファのみをスポット的に加熱することができる。したがって、昇温効率を向上させることができ、加熱に必要なエネルギーコストを削減することができる。【００２０】
前記バッファの容積は、前記オフガス流路に存在可能な水蒸気量から算出される水量以上とすることができる。このようにバッファを構成することで、前記バッファから結露水がオーバーフローすることを確実に抑制することができる。ここで、水蒸気量は、燃料電池の運転温度が高いほど増加するため、バッファの最適な容積は、最も高温の運転可能温度（ＴＦＣＭＡＸ）の時の温度分布から、例えば、理想気体の状態方程式を用いて算出する（見積る）ことが好ましい。【００２１】
そしてまた、前記バッファは、前記オフガス流路の重力方向上側に配設することができる。このようにバッファを配設することで、当該バッファにおいて凍結した結露水を解凍した際に、前記オフガス流路の重力方向下側に結露水が落下し、当該オフガス流路を流通するガスの流れによって、当該結露水を自然排出させることができる。したがって、前記利点に加え、前記バッファを含むオフガス流路内に水が滞留することを抑制することができる。【００２２】
さらにまた、本発明に係る燃料電池システムは、前記オフガス流路の少なくとも一部を傾斜させ、前記結露促進部で結露した結露水を、当該結露水及び／または結露水の凍結により当該オフガス流路の閉塞が懸念される閉塞懸念部から移動させる構成を有することができる。このように構成することで、閉塞懸念部に結露水が止まることを防止することができるため、当該結露水や凍結した結露水によって閉塞懸念部が閉塞されることを抑制することができる。また、この場合、前記結露促進部を前記凍結支障部よりも重力方向下側に配設することで、凍結支障部に結露水が付着して凍結することを、さらに効果的に抑制することができる。【００２３】
なお、結露水及び／または結露水の凍結により当該オフガス流路の閉塞が懸念される閉塞懸念部としては、例えば、オフガス流路の径が、結露水の水滴の径とほぼ一致するような、比較的狭い流路部分が挙げられる。【００２４】
さらにまた、本発明に係る燃料電池システムは、前記結露促進部の表面、結露水の凍結により当該オフガス流路の閉塞が懸念される閉塞懸念部の表面、の少なくとも一方に、親水処理を施した構成を有していてもよい。このように構成することで、結露水の表面張力を下げ、水滴の径が増大することを抑制でき、結露水によるオフガス流路の閉塞をさらに抑止できる。また、結露水の排水をさらに促進することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る燃料電池システムによれば、積極的に結露を促進させる結露促進部を設けることで、凍結により支障を来す凍結支障部が結露することを抑制することができる。この結果、凍結支障部が凍結することを抑制することができ、発電効率を向上することができると共に、信頼性が向上した燃料電池システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池システムの一部を示す模式図である。
【図２】図１に示す燃料電池システムの酸化ガス排出流路（オフガス流路）に配設された圧力センサ付近を拡大して示す断面図である。
【図３】図１に示す燃料電池システムの一部を拡大して示す一部断面図である。
【図４】図１に示す燃料電池システムの酸化ガス排出流路の温度分布を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る燃料電池システムの酸化ガス排出流路に配設された圧力センサ付近を拡大して示す断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係る燃料電池システムの一部を拡大して示す一部断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る燃料電池システムの酸化ガス排出流路に配設された結露促進部の一例を示す拡大断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る燃料電池システムの一部の構成を示す模式図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る燃料電池システムの一部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
次に、本発明の好適な実施形態にかかる燃料電池システムについて図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定するものではない。したがって、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、様々な形態で実施することができる。
【００２８】
図１は、本発明の実施形態に係る燃料電池システムの一部を示す模式図、図２は、図１に示す燃料電池システムの酸化ガス排出流路に配設された圧力センサ付近を拡大して示す断面図、図３は、図１に示す燃料電池システムの一部を拡大して示す一部断面図、図４は、図１に示す燃料電池システムの酸化ガス排出流路の温度分布を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池システム１は、燃料電池１００を備えており、この燃料電池１００には、発電に使用される酸化ガス（例えば空気）を燃料電池１００のスタックに供給する酸化ガス供給流路１０１が接続されている。この酸化ガス供給流路１０１の上流部には、酸化ガス供給手段であるエアコンプレッサ１０２と、エアコンプレッサ１０２を駆動する駆動用モータ１０３が配設されている。また、燃料電池１００には、発電に使用される燃料ガス（例えば水素）を燃料電池１００のスタックに供給する燃料ガス供給流路１０５が接続されている。この燃料ガス供給流路１０５の上流側には、図示しない燃料ガス供給装置（例えば、高圧水素タンクや、改質反応により水素を生成する改質装置等）が配設されており、この燃料ガス供給装置から供給される燃料ガスは、減圧弁１０６を介して燃料電池１００のスタックに供給される。
【００３０】
また、燃料電池１００に導入され、スタックのカソード側電極側の流路に供給された酸化ガスは、各燃料電池セルで電気化学反応に供された後、燃料電池１００から酸化ガス排出流路１１０を通じて排出され、この排出された酸化オフガスは、圧力センサＰで圧力が測定され、調圧弁１１１で調圧された後、希釈器１１２に送り込まれる。
【００３１】
一方、燃料電池１００に導入され、スタックのアノード側電極側の流路に供給された燃料ガスは、各燃料電池セルで電気化学反応に供された後、燃料電池１００から燃料ガス排出流路１２０を通じて排出され、気液分離器１２１に導入される。この気液分離器１２１に導入された燃料オフガスの一部は、気液分離器１２１で分離された水分と共に、希釈器１１２に送り込まれ、酸化ガス排出流路１１０から送られた酸化オフガスと合流される。なお、気液分離器１２１と、希釈器１１２との間には、パージ弁１２３が配設されている。
【００３２】
また、気液分離器１２１には、燃料ガス循環流路１３０が接続されており、この燃料ガス循環流路１３０には、電動コンプレッサ（燃料ガス循環ポンプ）１３１と、電動コンプレッサ１３１を駆動させる駆動用モータ１３２が配設されている。そして、気液分離器１２１から排出された燃料オフガスは、電動コンプレッサ１３１で昇圧された後、燃料ガス供給装置から送られた燃料ガスと合流し、燃料電池１００に再度送り込まれるようになっている。
【００３３】
酸化ガス排出流路１１０に配設された圧力センサＰは、図２に示すように、圧力検知部であるダイアフラム１１と、ダイアフラム１１の受圧面１２とは反対側に取り付けられた変位センサ１３と、ダイアフラム１１及び変位センサ１３を、酸化ガス排出流路１１０を構成する配管Ｄに固定する固定部１５とを備えて構成されている。固定部１５には、配管Ｄに形成された螺子部１６と螺合する螺子部１７が形成されており、圧力センサＰは、螺子部１６と螺子部１７との螺合により、配管Ｄに固定される。なお、符号１８は、配管Ｄから酸化オフガスが漏れないように密封するシール部材である。
【００３４】
配管Ｄは、例えば、樹脂製のものが好適に使用されている。一方、圧力センサＰは、例えば、ステンレス製のものが好適に使用されているが、本実施形態では、ダイアフラム１１の周囲に位置している固定部１５を、熱伝導率（ｋ）が低い銅から構成している。ここで、熱の伝わり安さは、熱伝導率（ｋ）に比例するため、熱伝導率（ｋ）が低い銅から構成されている固定部１５は、配管Ｄよりも熱が伝わり難い（熱抵抗（Ｒ）が大きい）ことになる。
【００３５】
また、配管Ｄの圧力センサＰよりも上流側且つ圧力センサＰの近傍には、図３に示すように、圧力センサＰが配設されている位置よりも肉厚（Ｌ）が薄い薄肉部４０が形成されている。ここで、熱の伝わり安さは、肉厚（Ｌ）に反比例するため、肉厚（Ｌ）が薄い薄肉部４０は、圧力センサＰが配設されている位置よりも熱が伝わり易い（熱抵抗（Ｒ）が小さい）ことになる。
【００３６】
そしてまた、配管Ｄの圧力センサＰよりも下流側且つ圧力センサＰに近い位置（周辺）には、図３に示すように、圧力センサＰが配設されている位置よりも径が大きい大径部５０が形成されている。したがって、大径部５０は、圧力センサＰが配設されている位置よりも表面積（Ａ）が大きくなる。ここで、熱の伝わり安さは、表面積（Ａ）に比例するため、表面積（Ａ）が大きい大径部５０は、圧力センサＰが配設されている位置よりも熱が伝わり易い（熱抵抗（Ｒ）が小さい）ことになる。この大径部５０の下側（底面）は、水を貯留することができる凹部からなるバッファ５１が形成されている。
【００３７】
なお、熱抵抗（Ｒ）、熱伝導率（ｋ）、肉厚（Ｌ）、表面積（Ａ）と、伝熱量（Ｑ）との関係は、以下の通りである。但し、ＴＨは最高温度、ＴＬは最低温度である。
Ｑ＝（ＴＨ−ＴＬ）／Ｒ
ＴＨ＝ＴＬ＋ＲＱ＝ＴＬ＋（Ｌ／ｋＡ）Ｑ
上記式からも明らかなように、結露を促進させるには、熱抵抗（Ｒ）を小さくする、熱伝導率（ｋ）を上げる、肉厚（Ｌ）を薄くする、表面積（Ａ）を大きくする、のうち少なくとも一つを行えばよい。
【００３８】
ここで、酸化ガス排出流路１１０には、水分を含んだ酸化オフガスが流れるが、燃料電池１００が低温の環境温度に置かれると冷たい酸化オフガスが流れる。このような状況では、酸化オフガスに含まれる水分が圧力センサＰに結露して凍結する場合がある。特に、燃料電池システム１が停止（ソーク）し、高温な反応ガスが流れていない状態において、この環境下で水分が凍結する場合がある。そして、圧力センサＰが凍結すると、圧力の正確な測定が保証されなくなる。したがって、圧力センサＰは、凍結により支障を来す凍結支障部である。
【００３９】
酸化ガス排出流路１１０の温度分布を示す図４を参照すると、燃料電池システム１が運転中は、燃料電池１００側（スタック側）の温度が高く、酸化ガス排出流路１１０の下流側に行くにしたがって温度が低くなることが判る。また、酸化ガス排出流路１１０よりも外気温度の方が低いため、熱が伝わり易い薄肉部４０と大径部５０から放熱し、燃料電池システム１がソーク中に薄肉部４０と大径部５０の温度が、周辺の温度よりも下がり（図４に示すグラフにおいてＸで示す位置及びＹで示す位置の温度分布が谷となり）、薄肉部４０と大径部５０が結露する。即ち、薄肉部４０と大径部５０は、配管Ｄの他の部分に比べ、結露が促進される結露促進部となり、凍結支障部である圧力センサＰは、相対的に結露し難くなる。なお、図３に示すＸ位置及びＹ位置は、図４に示すＸ位置及びＹ位置に対応している。
【００４０】
大径部５０で生じた結露水は、バッファ５１に貯留されるため、結露水が結露箇所からオーバーフローして移動し、酸化ガス排出流路１１０を閉塞することを抑制することができる。また、薄肉部４０で生じた結露水は、酸化オフガスの流れによって下流側に吹き飛ばされ、バッファ５１に貯留される。このバッファ５１の容積は、酸化ガス排出流路１１０に存在可能な飽和水蒸気量から算出される水量以上となるよう設定されている。ここで、水蒸気量は、燃料電池の運転温度が高いほど増加するため、バッファの最適な容積は、最も高温の運転可能温度（ＴＦＣＭＡＸ）の時の温度分布から、本実施形態では、理想気体の状態方程式を用いて算出した。具体的には、
ＰＶ＝ｎＲＴＦＣＭＡＸ 
ｎ＝ＰＶ／ＲＴＦＣＭＡＸ
但し、Ｐは飽和蒸気圧、Ｖは体積、ｎは蒸気量、Ｒは気体定数、ＴＦＣＭＡＸは運転可能最高温度である。そして、バッファ５１で貯留できる蒸気量ｎ５１は、
ｎ５１＝Σ（ＰＶ／ＲＴＦＣＭＡＸ）
から算出した。このようにバッファ５１の容積を決定することで、バッファ５１から結露水がオーバーフローすることを確実に抑制することができる。
【００４１】
また、図３に示すように、バッファ５１にはヒータ６１が配設されている。このヒータ６１は、バッファ５１のみをスポット的に加熱するものであり、バッファ５１付近が氷点下になり、バッファ５１に貯留された結露水が凍結した場合に、これを解凍させる目的で配設されている。なお、ヒータ６１は、酸化ガス排出流路１１０全体を加熱するものではなく、バッファ５１のみをスポット的に加熱するものであるため、バッファ５１の昇温効率を向上させることができ、加熱に必要なエネルギーコストを削減することができる。
【００４２】
そしてまた、前述した実施形態では、配管Ｄを水平に配設していたが、配管Ｄは、例えば図５に示すように、上流側から下流側に向けて低くなるように傾斜させて配設してもよい。配管Ｄをこのように傾斜させることで、薄肉部４０で結露した結露水をバッファ５１にさらに貯留させ易くすることができる。また、配管Ｄを傾斜させた場合は、バッファ５１を配設せず、結露促進部である薄肉部４０及び大径部５０で結露した結露水を重力により下流側に移動させ、酸化ガス排出流路１１０から効率よく排出させてもよい。この場合、結露水及び／または結露水の凍結により酸化ガス排出流路１１０の閉塞が懸念される閉塞懸念部から結露水を効率よく移動させることができ、閉塞懸念部に結露水が止まることを防止することができるため、当該結露水や凍結した結露水によって閉塞懸念部が閉塞されることを抑制することができる。
【００４３】
なお、閉塞懸念部としては、特に図示しないが、酸化ガス排出流路１１０の径が、結露水の水滴の径とほぼ一致するような、比較的狭い流路部分が挙げられる。また、本実施形態では、大径部５０を圧力センサＰよりも重力方向下側（本実施形態では下流側）に配設したため、大径部５０で結露した結露水が圧力センサＰに付着することが殆ど無く、圧力センサＰが結露水によって凍結することをさらに確実に抑制することができる。
【００４４】
さらにまた、本発明に係る燃料電池システム１では、薄肉部４０及び大径部５０の表面や、閉塞懸念部の表面に親水処理を施してもよい。この親水処理により、結露水の表面張力を下げ、水滴の径が増大することを抑制でき、結露水により酸化ガス排出流路１１０が閉塞されることをさらに抑制することができると共に、酸化ガス排出流路１１０を流通するガスの流れによる結露水の排出をさらに促進することができる。
【００４５】
なお、本実施形態では、配管Ｄの肉厚を薄くすることで、結露促進部（薄肉部４０）を形成した場合について説明したが、これに限らず、例えば図６に示すように、凍結支障部である圧力センサＰに断熱材６２を配設し、圧力センサＰの熱抵抗を大きくすることで、その周辺の熱抵抗を相対的に小さくし、結露促進部６３を形成してもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、大径部５０の鉛直方向下側（底面）にバッファ５１を配設した場合について説明したが、これに限らず、例えば図７に示すように、大径部５０の鉛直方向上側（天井面）にバッファ５２を配設してもよい。このように、バッファ５２を上部に配設することで、バッファ５２において凍結した結露水を解凍した際に、酸化ガス排出流路１１０の重力方向下側に解凍された結露水が落下し、酸化ガス排出流路１１０を流通するガスの流れによって、この結露水を自然排出させることができる。したがって、この構成も前記構成と同様に、酸化ガス排出流路１１０に水が滞留することを抑制することができる。
【００４７】
そしてまた、本実施形態では、凍結支障部が圧力センサＰである場合について説明したが、これに限らず、凍結支障部としては、例えば図８に示すように、セパレータ７０に形成されたガス供給マニホールドやガス排出マニホールド７１に接続された櫛歯状の流路７２を挙げることもできる。この場合、セパレータ７０の櫛歯状の流路７２と反対側の端面に、複数の延出部７３を互いに間隔をおいて形成し、この部分の表面積を大きくすることで熱抵抗を下げ、櫛歯状の流路７２に対し相対的に結露し易くし、この部分を結露促進部とすることができる。
【００４８】
さらにまた、凍結支障部としては、例えば図９に示すように、セパレータ７０に形成されたガス供給マニホールドやガス排出マニホールド７１を挙げることもできる。この場合、マニホールド７１に接続されたステンレス製のバッファ管７５の入口外周面に、凹凸７６を形成し、この部分の表面積を大きくすることで熱抵抗を下げ、マニホールド７１に対し相対的に結露し易くし、この部分を結露促進部としてもよい。
【００４９】
なお、凍結支障部は、特に限定されず、例えば、コモンレール部、バルブ、コンプレッサ等、凍結により支障を来す部位であれば、適宜、凍結支障部として扱うことができる。また、結露促進部は、凍結支障部よりも熱抵抗を小さくすることで、相対的に結露し易い部位となればよく、熱抵抗を下げる（小さくする）手段は、例えば、熱伝導率を上げる、肉厚を薄くする、表面積を大きくする等、燃料電池システムに支障を来さなければ特に限定されるものではない。
【００５０】
また、本実施形態では、酸化ガス排出流路１１０に、凍結支障部及び結露促進部を形成した場合について説明したが、これに限らず、凍結支障部及び結露促進部は、燃料ガス排出流路に形成してもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…燃料電池システム、  ４０…薄肉部、  ５０…大径部、  ５１、５２…バッファ、  ６１…ヒータ、  ６２…断熱材、  ６３…結露促進部、  ７２…櫛歯状の流路、  ７３…延出部、  ７６…凹凸、  １００…燃料電池、  １１０…酸化ガス排出流路、  Ｄ…配管、Ｐ…圧力センサ
【図１】
2010125652.tif 000003
【図２】
2010125652.tif 000004
【図３】
2010125652.tif 000005
【図４】
2010125652.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2010125652.tif 000009
【図８】
2010125652.tif 000010
【図９】
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【国際調査報告】
2010125652.tif 000012
2010125652.tif 000013