(57)【要約】    【課題】  通常時は勿論のこと、加湿装置に異常が生じた場合であっても、燃料電池にダメージを与えることなく発電を継続する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１０と、燃料電池１０に水素ガスを流通させる燃料ガス供給通路１１と、燃料ガス供給通路１１に複数設けられ、水素ガスを加湿する加湿装置１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃと、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃの異常を判定する異常判定装置１７を備え、異常判定装置１７によって、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃに一つあるいは複数に異常が生じたと判定された場合に、異常が生じたと判定された加湿装置に対し、水素ガスをバイパスさせて燃料電池１０の運転を継続する燃料電池システム１である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、当該燃料電池に供給されるガスを流通させるガス供給通路と、当該ガス供給通路に設けられ且つ前記ガスを加湿する加湿装置と、当該加湿装置の異常を判定する異常判定手段と、を備えた燃料電池システムであって、
前記加湿装置を複数備えてなり、前記異常判定手段によって、前記加湿装置に異常が生じたと判定された場合に、当該異常が生じたと判定された加湿装置に対し、前記ガスをバイパスさせて前記燃料電池の運転を継続する燃料電池システム。
【請求項２】
前記複数の加湿装置は、前記燃料電池にガスを供給するガス供給通路に対して並列に配設されてなり、当該加湿装置に異常が生じたと判定された場合に、当該異常が生じたと判定された加湿装置を停止する請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記加湿装置は、水透過膜を備え、当該水透過膜により前記ガスを加湿する請求項１または請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記複数の加湿装置を燃料ガス供給通路に配設してなり、
前記各々の加湿装置は、加湿用水が充填された第１の区画と、燃料ガスが通過する第２の区画と、前記第１の区画と第２の区画間に設けられた水透過膜と、を備えてなる請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記複数の加湿装置を酸化剤ガス供給通路に配設してなり、
前記各々の加湿装置は、加湿用水が充填された第１の区画と、酸化剤ガスが通過する第２の区画と、前記第１の区画と第２の区画間に設けられた水透過膜と、を備えてなる請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記加湿装置を前記ガス供給通路に対して水封する水封手段を備え、当該水封手段に、水位調整手段を設けた請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記加湿装置のハウジングの少なくとも一部に、当該ハウジングの内部が外部から目視可能な目視部が形成されてなる請求項１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】
前記異常判定手段は、前記ガス供給通路内の圧力値に基づいて、前記加湿装置の異常を判定する請求項１ないし請求項７のいずれか一項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、燃料電池に供給するガスを加湿する加湿装置を備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、電気自動車の動力源等として使用される燃料電池（固体高分子型燃料電池）では、燃料電池から排出された湿潤気体である排出ガスの水分を乾燥気体である空気に水分交換して加湿空気（加湿気体）を発生する加湿装置が用いられている。このような燃料電池に用いられる加湿装置では、燃料電池の出力状況に関わらず、安定した加湿を行うことが要求されている。
【０００３】
そこで、水分含量の異なる気体を通流させて、この気体間で水分交換を行い、水分含量の少ない乾燥気体を水分含量の多い湿潤気体により加湿して加湿気体を発生する水透過膜または水透過装置を複数組み合わせると共に、少なくとも前記通流する乾燥気体の流路を任意に切り換える流路切換手段を備えた燃料電池用加湿装置が提案されている。この燃料電池用加湿装置では、前記加湿気体の要求量に応じて、前記流路切換手段により前記流路を切り換え、前記組み合わせた複数の水透過膜または水透過装置のうち、所定の水透過膜または水透過装置を使用している。そして、この燃料電池用加湿装置は、低出力帯域から高出力帯域まで、全域に渡って安定した露点の加湿気体を燃料電池に供給することを目的としている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、燃料電池のカソード極から排出されたカソードオフガス中の水分を、中空糸膜を介して前記燃料ガスに移動させるための第１の加湿器と、該第１の加湿器を通過したカソードオフガス中の水分を、中空糸膜を介して前記酸化剤ガスに移動させるための第２の加湿器と、前記第１の加湿器と前記燃料電池との間に配設され、前記燃料ガスが流れることにより発生する負圧を用いて前記アノード極から排出されたアノードオフガスを前記燃料ガスに合流させる減圧発生手段と、を備えた燃料電池の加湿システムも提案されている。この燃料電池の加湿システムでは、燃料電池の出力が大きくなっても、燃料電池へ供給する燃料ガスの加湿量と燃料電池へ供給する酸化剤ガスの加湿量とを適切にバランスさせることを目的としている。（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０２９７５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された燃料電池用加湿装置では、加湿装置として中空糸膜モジュールを使用しており、燃料電池の出力に応じて、低出力帯域用の中空糸膜モジュール（加湿能力低）、中出力帯域用の中空糸膜モジュール（加湿能力中）、及び高出力帯域用の中空糸膜モジュール（加湿能力高）のうち、所定の中空糸膜モジュールを使用しているが、例えば、中空糸モジュールが破断する等、燃料電池用加湿装置に異常が生じた場合の対処について考慮がなされていない。
【０００６】
また、特許文献２に記載された発明は、アノード加湿用の中空糸膜が破断した場合、即座に燃料ガス（水素）ラインに空気（エア）が混入し、この空気が混入されたガスが燃料電池に供給されると、触媒上で燃焼し、燃料電池にダメージを与える可能性がある。また、逆に燃料ガスが酸化ガス排出路に混入した場合、燃料ガスが発電に使用されることなく、排気されるため、燃費が低下する。そこで、燃料電池に、前記空気が混入されたガスが供給されないようにするため、及び燃料ガスが酸化ガス排出路に混入しないようにするためには、各々の中空糸膜モジュール毎に、ガスセンサやストップバルブ、及びこれらの制御する装置等の設備を設ける必要があり、システムが複雑になる。さらにまた、前記中空糸膜が破断した後も燃料電池で発電を行う場合、ガスの加湿を行わずに運転することになり、燃料電池の発電効率が低下すると共に、劣化が進行する虞もある。そしてまた、複数の中空糸膜モジュールの中から、破損した中空糸膜モジュールを判別するためには、各中空糸膜モジュール毎にガスセンサを設ける必要もある。
【０００７】
本発明は、このような従来の加湿装置を備えた燃料電池システムを改良することを課題とするものであり、通常時は勿論のこと、加湿装置に異常が生じた場合であっても、燃料電池にダメージを与えることなく、また燃費を低下させることなく発電を継続する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】
【０００８】
この目的を達成するため本発明は、燃料電池と、当該燃料電池に供給されるガスを流通させるガス供給通路と、当該ガス供給通路に設けられ且つ前記ガスを加湿する加湿装置と、当該加湿装置の異常を判定する異常判定手段と、を備えた燃料電池システムであって、前記加湿装置を複数備えてなり、前記異常判定手段によって、前記加湿装置に異常が生じたと判定された場合に、当該異常が生じたと判定された加湿装置に対し、前記ガスをバイパスさせて、前記燃料電池の運転を継続する燃料電池システムを提供するものである。
【０００９】
この構成を備えた燃料電池システムは、仮に、加湿装置に異常が発生したと判定されたとしても、前記ガスは、この判定を受けた加湿装置をバイパスし、他の加湿装置により継続的に加湿されるため、燃料電池に悪影響を及ぼすことなく燃料電池の運転を継続することができる。
【００１０】
また、本発明にかかる燃料電池システムでは、前記複数の加湿装置が、前記燃料電池にガスを供給するガス供給通路に対して並列に配設されてなり、当該加湿装置に異常が生じたと判定された場合に、当該異常が生じたと判定された加湿装置を停止するよう構成することができる。
【００１１】
そしてまた、本発明にかかる燃料電池システムでは、前記加湿装置が水透過膜を備え、当該水透過膜により前記ガスを加湿することができる。
【００１２】
さらにまた、本発明にかかる燃料電池システムは、前記複数の加湿装置を燃料ガス供給通路に配設してなり、前記各々の加湿装置は、加湿用水が充填された第１の区画と、燃料ガスが通過する第２の区画と、前記第１の区画と第２の区画間に設けられた水透過膜と、を備えることができる。
【００１３】
また、本発明にかかる燃料電池システムは、前記複数の加湿装置を酸化剤ガス供給通路に配設してなり、前記各々の加湿装置は、加湿用水が充填された第１の区画と、酸化剤ガスが通過する第２の区画と、前記第１の区画と第２の区画間に設けられた水透過膜と、を備えることができる。
【００１４】
そしてまた、本発明にかかる燃料電池システムは、前記加湿装置を前記ガス供給通路に対して水封する水封手段を備え、当該水封手段に、水位調整手段を設けることもできる。このように、加湿装置を、ガス供給通路に対して水封することで、前記利点に加え、当該加湿装置を介して酸化剤ガス（例えば、空気）と燃料ガス（例えば、水素）が混ざり合うことを防止することができる。この特徴は、加湿装置が正常に機能している時は勿論のこと、異常が生じたと判定された時も維持される。
【００１５】
また、前記加湿装置のハウジング（ケース）の少なくとも一部に、当該ハウジングの内部が外部から目視可能な目視部を形成することもできる。このようにすることで、前記利点に加え、加湿装置の異常を外部から目視で判断することができる。
【００１６】
そしてまた、本発明にかかる燃料電池システムでは、前記異常判定手段は、前記ガス供給通路内の圧力値に基づいて、前記加湿装置の異常を判定することができる。したがって、このような容易な構成によって、加湿装置の異常を検知することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明にかかる燃料電池システムは、異常判定手段によって、加湿装置に異常が生じたと判定された場合に、当該異常が生じたと判定された加湿装置に対し、ガスをバイパスさせて、燃料電池の運転を継続する構成を備えているため、仮に、加湿装置に異常が発生したと判定されたとしても、前記ガスは、この判定を受けた加湿装置をバイパスし、他の加湿装置により継続的に加湿されるため、燃料電池に悪影響を及ぼすことなく、また、燃費を低下させることなく安定した加湿を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の好適な実施の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の形態は、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の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。
【００１９】
図１は、本実施の形態にかかる燃料電池システムの概略図、図２は、図１に示す燃料電池システムの構成要素である加湿装置の内部構造を示す斜視図、図３は、図１に示す燃料電池システムの模式図、図４は、図３に示す燃料電池システムにおいて、１つの加湿装置に異常が生じた状態を示す模式図である。
【００２０】
図１〜図４に示すように、本実施の形態にかかる燃料電池システム１は、燃料電池１０と、燃料電池１０のアノード極１０Ａに燃料ガスとしての水素ガスを供給する燃料ガス供給通路１１と、燃料電池１０のカソード極１０Ｂに酸化剤ガスとしての空気を供給する酸化剤ガス供給通路１２と、燃料ガス供給通路１１に接続され、燃料ガス供給通路１１内を流通する水素ガスを加湿する３つの加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃと、燃料電池１０の空気排出口１４に接続され、空気排出口１４から排出された排出空気（カソードオフガス）を凝縮する凝縮器１５と、凝縮器１５に接続されると共に、各々の加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃに水供給管３２を介して接続された水タンク３１と、燃料ガス供給通路１１に接続され、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃの異常を判定する異常判定装置１７と、燃料ガス供給通路１１に接続された図示しない水素ガス供給源（例えば、水素ボンベ等）と、酸化剤ガス供給通路１２に接続された図示しない空気供給源と、を備えて構成されている。
【００２１】
燃料電池１０は、アノード極１０Ａに供給される水素ガスと、カソード極１０Ｂに供給される空気中の酸素とを反応させて発電するものであり、ＭＥＡと、アノード極１０Ａに水素ガスを、カソード極１０Ｂに空気を供給するための流路を形成するセパレータと、を重ね合わせたセルを複数備えてなるスタックを内蔵した構成を備えている。
【００２２】
燃料ガス供給通路１１は、一端が図示しない水素ガス供給源に接続され、他端が加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃに接続された第１の燃料ガス供給通路１１Ａと、一端が加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃに接続され、他端が燃料電池１０のアノード極１０Ａに接続された第２の燃料ガス供給通路１１Ｂとを備えている。なお、特に図示しないが、第１の燃料ガス供給通路１１Ａには、燃料電池１０から排出された未反応の水素を循環させて再び燃料電池１０に供給するための循環路が接続されている。
【００２３】
酸化剤ガス供給通路１２は、一端が図示しない空気供給源に接続され、他端が燃料電池１０のカソード極１０Ｂに接続されている。なお、特に図示しないが、この酸化剤ガス供給通路１２には、エアコンプレッサが接続されている。
【００２４】
加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃは、燃料ガス供給通路１１に対し、並列に配設されている。なお、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃは、同一の構成を備えているため、加湿装置１３Ｂ及び１３Ｃについては、以下に記載する加湿装置１３Ａに関する説明で、符号ＡをＢ、Ｃに読み替えることで、詳細な説明は省略する。
【００２５】
加湿装置１３Ａは、中空の略円筒形の透明なハウジング２１Ａと、ハウジング２１Ａの中空部に配設された中空糸からなる中空糸加湿モジュール３０Ａとを備えている。このハウジング２１Ａの一端には、水供給口２２Ａが形成されており、この水供給口２２Ａには、後に詳述する水タンク３１に接続された水供給管３２が取り付けられている。そして、この加湿装置１３Ａには、水タンク３１内に収容されている水１００が、水供給管３２を介して水供給口２２Ａから供給される。また、ハウジング２１Ａの他端には、水タンク３１の上部に水排出管３３を介して接続される水排出口２３Ａが形成されている。
【００２６】
ハウジング２１Ａ内（中空部）には、中空糸加湿モジュール３０Ａが収容・配設された中空糸加湿モジュール室１２１Ａと、中空糸加湿モジュール室１２１Ａの両側に配設され、加湿用の水１００が充填された水充填室１２２Ａ及び１２３Ａが形成されている。水充填室１２２Ａと中空糸加湿モジュール室１２１Ａとの間には、仕切盤１２４Ａが配設されており、水充填室１２３Ａと中空糸加湿モジュール室１２１Ａとの間には、仕切盤１２５Ａが配設されている。両仕切盤１２４Ａ及び１２４Ｂには、中空糸加湿モジュール室１２１Ａに収容された中空糸加湿モジュール３０Ａの各々の端部が取付けられており、水充填室１２２Ａ及び１２３Ａに充填されている水１００が中空糸加湿モジュール３０Ａに供給されるようになっている。
【００２７】
また、中空糸加湿モジュール室１２１Ａには、第１の燃料ガス供給通路１１Ａが接続されるドライ水素供給口２４Ａと、第２の燃料ガス供給通路１１Ｂが接続され、加湿装置１３Ａによって加湿された水素を排出する加湿水素排出口２５Ａが連設されている。この構成により、ドライ水素供給口２４Ａから供給されたドライ水素は、中空糸加湿モジュール３０Ａを通過することによって加湿され、加湿水素排出口２５Ａから燃料電池１０へ供給される。
【００２８】
この構成を備えた加湿装置１３Ａでは、仮に、中空糸加湿モジュール３０Ａに糸切れ等の異常が生じた場合、水充填室１２２Ａ及び１２３Ａに充填されている水１００が、異常が生じた中空糸加湿モジュール３０Ａを介して中空糸加湿モジュール室１２１Ａ内に自動的に流入するようになっている。そして、この水１００が中空糸加湿モジュール室１２１Ａ内に充填され、加湿装置１３Ａが燃料ガス供給通路１１に対して水封される。
【００２９】
凝縮器１５は、空気排出口１４から生成水と共に排出された排出空気を凝縮し、生成水と空気とを分離して、空気は外部に排出し、生成水は、凝縮器１５のタンク内に収容し、所定量に到達した際に外部に排水する。また、この凝縮器１５には、水タンク３１が接続されており、バルブ２６を開くことによって、凝縮器１５のタンク内に収容されている水１００が、水タンク３１内に供給される。
【００３０】
水タンク３１内には、水タンク３１内に収容された水１００の水位を調整するための水位調整器３４が配設されており、水タンク３１内に収容された水１００は、この水位調整器３４によってモニタされており、水１００の水位が予め設定した位置（本実施の形態の場合、図１に示すラインＬ以下となった場合に、バルブ２６を開くことによって、凝縮器１５のタンク内に収容されている水１００を水タンク３１内に補充（供給）するようになっている。また、必要に応じて、バルブ２７を開け、外部から水１００を水タンク３１内に補充（供給）してもよい。
【００３１】
なお、水１００には、生成水の他、不凍液を混入してもよい。この場合、不凍液の成分は、燃料電池１０の燃料になることが望ましく、燃料電池１０に悪影響を及ぼさないものを使用する。また、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃに各々配設されている中空糸加湿モジュール３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃは、水成分のみを透過する性質を持つため、不凍液の成分は、透過せずに、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃ内に残留する。このようにすることで、燃料電池１０の使用環境が、氷点下となっても凝縮水が凍結することを防止することができる。また、燃料電池１０の低温起動、低温運転が可能となる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、タンク３１、水供給管３２、加湿装置１３Ａ〜１３Ｃ、水排出管３３、及び、凝縮器１５内、水タンク３１内、水供給管３２内、加湿装置１３Ａ〜１３Ｃ内、水排出管３３内に収容されている水１００によって、水封部１６（本発明の水封手段）を構成している。この水封部１６は、前述したように、異常が生じた加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃを、燃料ガス供給通路１１に対して水封すると共に、燃料ガス供給通路１１に、燃料電池１から排出された排出空気が混入することも防止している。
【００３３】
異常判定装置１７は、第１の燃料ガス供給通路１１Ａに接続された圧力計４１と、第２の燃料ガス供給通路１１Ｂに接続された圧力計４２と、圧力計４１で測定された測定値と、圧力計４２で測定された測定値から圧力損失量を算出し、この算出された値に基づいて、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃの異常を判定する異常判定部４３とを備えて構成されている。
【００３４】
異常判定部４３は、図５に示すように、予め決定されている、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃ内に配設されている中空糸加湿モジュール３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃの、糸切れモジュール数と、圧力損失増大量との関係から加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃの異常を判定する。
【００３５】
この構成を備えた燃料電池システム１は、燃料電池１０に、燃料ガス供給通路１１から水素ガスが、酸化剤ガス供給通路１２から空気が供給され、電気反応を開始すると、
アノード極側では、        Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-
カソード極側では、        （１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ
燃料電池全体としては、    Ｈ2＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ
の反応が起こる。
【００３６】
この時、水素ガスは、先ず、第１の燃料ガス供給通路１１Ａから、加湿されていないドライ水素が、ドライ水素供給口２４Ａ、２４Ｂ及び２４Ｃを介して、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃにそれぞれ供給される。次に、このドライ水素は、特に図２に示すように、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃ内で中空糸加湿モジュール３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃを通過して加湿され、加湿水素排出口２５Ａ、２５Ｂ及び２５Ｃから、第２の燃料ガス供給通路１１Ｂに供給される。そして、適切に加湿された水素ガスが、第２の燃料ガス供給通路１１Ｂから燃料電池１０のアノード極１０Ａに供給される。
【００３７】
なお、この動作の際に、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃは、凝縮器１５内、タンク３１内、水供給管３２内、及び水充填室１２２Ａ内に充填されている水１００によって、燃料電池１０から排出された排出空気の流通路に対して水封されており、燃料ガス供給通路１１に燃料電池１０から排出された排出空気が混入することを防止している。
【００３８】
これと同時に、圧力計４１により、第１の燃料ガス供給通路１１Ａの圧力を測定し、圧力計４２により、第２の燃料ガス供給通路１１Ｂの圧力を測定する。そして、異常判定部４３で、圧力損失増大量を算出し、この圧力損失増大量が、予め決定された閾値を超えた場合に、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃのいずれか（あるいは複数）に、異常が生じたと判定する。また、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃのハウジング２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃは、透明であるため、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃのいずれに異常が生じたかを外部から目視で簡単に判断することができる。
【００３９】
ここで、図４に示すように、例えば、仮に、加湿装置１３Ａに配設された中空糸加湿モジュール３０Ａが糸切れした場合、前述したように、水充填室１２２Ａ及び１２３Ａに充填されている水１００が、中空糸加湿モジュール３０Ａを介して中空糸加湿モジュール室１２１Ａ内に自動的に流入して充填され、加湿装置１３Ａが燃料ガス供給通路１１に対して水封される。このため、加湿装置１３Ａを通過しようとした水素ガスは、これを通過することができず、加湿装置１３Ａによる水素ガスの加湿は停止され、水素ガスは、加湿装置１３Ｂ及び１３Ｃにバイパスされることになる。したがって、加湿装置１３Ａに異常が生じた場合であっても、水素ガスは、加湿装置１３Ｂ及び１３Ｃにより継続的に加湿されるため、燃料電池１０に悪影響を及ぼすことなく燃料電池１０の運転を継続することができる。また、加湿装置１３Ａに異常が生じても水封されるため、燃料ガス供給通路１１に空気が混入することもない。
【００４０】
また、この動作の際には、水位調整器３４によって、水タンク３１内の水位がモニタされており、水位が、図１に示すラインＬ以下となった場合は、バルブ２６を開き、凝縮器１５のタンク内に収容されている水１００を水タンク３１内に補充する。
【００４１】
このように、本実施の形態にかかる燃料電池システム１では、例えば、加湿装置１３Ａに異常が生じた場合、水素ガスは、異常が生じた加湿装置１３Ａを自動的にバイパスして残りの正常な加湿装置１３Ｂ及び１３Ｃを通過することになる。したがって、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃ毎に、例えば、ストップバルブを設け、これを制御する等、複雑な構成を設ける必要がない。また、圧力計４１及び４２により圧力を測定するという簡単な方法で、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃの異常を検出でき、中空糸加湿モジュール３０Ａの状態も目視によって検知することができる。そして、異常が生じた中空糸加湿モジュール３０Ａを取り替えることができる。
【００４２】
なお、本実施の形態では、凝縮器１５に水タンク３１を接続した場合について説明したが、これに限らず、水タンク３１を設けずに、凝縮器１５の水１００が収容されるタンクに、水供給管３２を接続してもよい。この場合、凝縮器１５のタンクに、水位調整器３４を配設してもよい。また、所望により、凝縮器１５に、外部から水を供給するための供給間を接続してもよい。
【００４３】
また、本実施の形態では、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃ内に、中空糸からなる中空糸加湿モジュール３０Ａ、３０Ｂ及び３０Ｃを配設した場合について説明したが、これに限らず、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃ内には、他の水透過膜を配設してもよい。
【００４４】
そしてまた、本実施の形態では、第１の燃料ガス供給通路１１Ａ及び第２の燃料ガス供給通路１１Ｂを流通する水素ガスの圧力に基づいて、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃの異常を判定した場合について説明したが、これに限らず、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃの異常を判定は、例えば、第１の燃料ガス供給通路１１Ａ及び第２の燃料ガス供給通路１１Ｂを流通する水素ガスの流量に基づく等、他の方法によって行ってもよい。
【００４５】
さらにまた、本実施の形態では、燃料ガス供給通路１１に加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃを配設した場合について説明したが、これに限らず、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃは、酸化剤ガス供給通路１２に設けてもよい。
【００４６】
また、加湿装置の設置数は、任意により決定することができる。
【００４７】
そしてまた、本実施の形態では、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃのハウジング２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃを透明な部材から構成し、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃのいずれに異常が生じたかを外部から目視で判断することができるようにした場合について説明したが、これに限らず、例えば、ハウジング２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃの一部に内部を目視可能な小窓を設ける等してもよい。
【００４８】
また、本実施の形態では、加湿装置１３Ａ、１３Ｂ及び１３Ｃのハウジング２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃを、３つの区画に分割した場合について説明したが、これに限らず、例えば、ハウジング２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃは、少なくとも２つの区画に分割し、その一つを加湿用水が充填された水充填室とし、他の一つを水透過膜が収容された中空糸加湿モジュール室にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施の形態にかかる燃料電池システムの概略図である。
【図２】図１に示す燃料電池システムの構成要素である加湿装置の内部構造を示す斜視図である。
【図３】図１に示す燃料電池システムの模式図である。
【図４】図３に示す燃料電池システムにおいて、１つの加湿装置に異常が生じた状態を示す模式図である。
【図５】本実施の形態にかかる燃料電池システムにおける加湿装置に配設された中空糸加湿モジュールの糸切れモジュール数と、圧力損失増大量との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…燃料電池システム、  １０…燃料電池、  １１…燃料ガス供給通路、  １１Ａ…第１の燃料ガス供給通路、  １１Ｂ…第２の燃料ガス供給通路、  １２…酸化剤ガス供給通路、１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃ…加湿装置、  １５…凝縮器、  １６…水封部、  １７…異常判定装置、  ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ…ハウジング、  ３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ…中空糸加湿モジュール、  ３１…水タンク、  ３４…水位調整器、  １２１Ａ…中空糸加湿モジュール室、  １２２Ａ、１２２Ｂ…水充填室
【図１】
2006216413.tif 000003
【図２】
2006216413.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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