(57)【要約】【課題】発電を停止した後に、アノード電極に空気が流入することを防止して、電解質膜の劣化を抑制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】アノード出口開閉弁４３は、第１ポート４３２と第２ポート４３１間に形成された流体通路４４０と、流体通路４４０の途中に第２ポート４３１から第１ポート４３２に向けて設けられた弁座４３３と、流体通路４４０を開閉するように弁座４３３と対向して設けられた弁体４３４と、弁体４３４に連結されたプランジャ４３６と、プランジャ４３６を弁体４３４が弁座４３３に当接する方向に付勢するスプリング４３７と、プランジャ４３６を弁体４３４が弁座４３３から離脱する方向に吸着駆動する電磁コイル４３８とを備え、第１ポート４３２がアノード出口流路４４の大気開放部側に接続され、第２ポート４３１がアノード出口流路４４のアノード電極側に接続されている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス流路を有するアノード電極及びカソード電極を、電解質膜を挟んで配置した複数の膜電極構造体により構成された燃料電池スタックと、
水素供給手段と前記アノード電極のガス流路の入口間に接続されたアノード入口流路を開閉するアノード入口開閉弁と、
空気供給手段と前記カソード電極のガス流路の入口間に接続されたカソード入口流路を開閉するカソード入口開閉弁と、
前記アノード電極のガス流路の出口と大気開放部間に接続されたアノード出口流路を開閉するアノード出口開閉弁と、
前記カソード電極のガス流路の出口に接続されたカソード出口流路を開閉するカソード出口開閉弁と、
前記各開閉弁を開弁して前記アノード電極に水素を供給すると共に前記カソード電極に空気を供給することにより発電運転を行ない、該発電運転を停止するときに、前記カソード入口開閉弁を閉弁した後に他の開閉弁を閉弁して、前記アノード電極及び前記カソード電極を封止する電極封止処理を行う運転制御手段とを備えた燃料電池システムであって、
前記アノード出口開閉弁は、第１ポートと第２ポート間に形成された流体通路と、該流体通路の途中に該第２ポートから該第１ポートに向けて設けられた弁座と、該流体通路を開閉するように該弁座と対向して設けられた弁体と、該弁体に連結されたプランジャと、該プランジャを該弁体が該弁座に当接する方向に付勢する付勢手段と、該プランジャを該弁体が該弁座から離脱する方向に吸着駆動する電磁コイルとを備えた電磁弁であり、前記第１ポートが前記アノード出口流路の前記大気開放部側に接続され、前記第２ポートが前記アノード出口流路のアノード電極側に接続されていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムにおいて、
前記付勢手段はスプリングであり、
該スプリングは、前記弁体の前記弁座との当接部に設けられたつば部により抜け止めされて、前記プランジャに装着されている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、発電停止時に、カソード電極内の残存酸素を消費してカソード電極及びアノード電極を封止する処理を行う燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃料電池システムとして、例えば、炭化水素を主体とする原燃料を改質して水素リッチな改質ガスを生成する改質装置と、アノード電極とカソード電極の間に電解質膜を配置して構成された燃料電池スタック（ＤＭＳ：Dual Mode Stack）とを備えて、改質装置から燃料電池スタックに改質ガスを供給し、燃料電池スタックで改質ガス中の水素を処理する水素処理システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された水素処理システムにおいては、燃料電池スタックをイオンポンプとして機能させて、改質装置により得られる改質ガスから水素を精製する水素精製モードでの運転と、燃料電池スタックを燃料電池として機能させて、改質ガス中の水素と酸化剤ガスとの反応により電流を出力する発電モードでの運転とが行なわれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５０５４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
燃料電池システムの運転中は、アノード電極に改質ガスが供給されると共に、カソード電極に空気が供給されて発電が行われる。そして、運転停止後にカソード電極に酸素が残留した状態を放置すると、燃料電池スタックの劣化が進み易くなる。
【０００６】
なお、この劣化の要因として、アノード電極に残留した水素が電解質膜を透過してカソード電極に拡散し、カソード電極で生成される過酸化水素の分解により生じるＯＨラジカルによって、電解質膜に酸化による劣化が生じることが考えられる。また、カソード電極に残留した酸素が電解質膜を透過してアノード電極に拡散し、アノード電極で同様の現象が生じて、電解質膜に酸化による劣化が生じることが考えられる。
【０００７】
そこで、燃料電池システムの運転を停止するときに、
(1) カソード電極への空気の供給を停止すると共に、カソード電極の出入口を封止する。
(2) アノード電極への改質ガスの供給を続けて、燃料電池スタックでの発電を継続させることにより、カソード電極の残留酸素を消費させる。
(3) アノード電極とカソード電極間の電位差がゼロになったとき（カソード電極の残留酸素がなくなって、発電が停止した状態）に、アノード電極への改質ガスの供給を停止して、アノード電極の出入口を封止する。
というステップによる電極封止処理を行うことが考えられる。
【０００８】
ここで、このような電極封止処理によりアノード電極とカソード電極を封止するためには、アノード電極とカソード電極の出入口に接続された各ガス流路に開閉弁を設ける必要がある。
【０００９】
そして、本願発明者らは、燃料電池システムの運転を停止するときに、上記電極封止処理を行って、アノード電極の入口に接続されたガス流路を電磁弁で閉弁する制御を行ったときに、アノード電極に空気が流入して電解質膜の劣化が生じ得ることを知見した。
【００１０】
そこで、本発明は、発電運転を停止した後にアノード電極に空気が流入することを防止して、電解質膜の劣化を抑制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】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、ガス流路を有するアノード電極及びカソード電極を、電解質膜を挟んで配置した複数の膜電極構造体により構成された燃料電池スタックと、水素供給手段と前記アノード電極のガス流路の入口間に接続されたアノード入口流路を開閉するアノード入口開閉弁と、空気供給手段と前記カソード電極のガス流路の入口間に接続されたカソード入口流路を開閉するカソード入口開閉弁と、前記アノード電極のガス流路の出口と大気開放部間に接続されたアノード出口流路を開閉するアノード出口開閉弁と、前記カソード電極のガス流路の出口に接続されたカソード出口流路を開閉するカソード出口開閉弁と、前記各開閉弁を開弁して前記アノード電極に水素を供給すると共に前記カソード電極に空気を供給することにより発電運転を行ない、該発電運転を停止するときに、前記カソード入口開閉弁を閉弁した後に他の開閉弁を閉弁して、前記アノード電極及び前記カソード電極を封止する電極封止処理を行う運転制御手段とを備えた燃料電池システムに関する。
【００１２】
そして、前記アノード出口開閉弁は、第１ポートと第２ポート間に形成された流体通路と、該流体通路の途中に該第２ポートから該第１ポートに向けて設けられた弁座と、該流体通路を開閉するように該弁座と対向して設けられた弁体と、該弁体に連結されたプランジャと、該プランジャを該弁体が該弁座に当接する方向に付勢する付勢手段と、該プランジャを該弁体が該弁座から離脱する方向に吸着駆動する電磁コイルとを備えた電磁弁であり、前記第１ポートが前記アノード出口流路の前記大気開放部側に接続され、前記第２ポートが前記アノード出口流路のアノード電極側に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
かかる本発明によれば、前記制御手段により前記発電運転が停止されて、前記電極封止処理が行われ、前記アノード入口開閉弁と前記カソード入口開閉弁と前記アノード出口開閉弁と前記カソード出口開閉弁が閉弁されると、前記カソード電極内は酸素が消費されてほぼ窒素のみの状態で封止され、前記アノード電極内は水素が残留した状態で封止された状態となる。
【００１４】
そして、この状態である程度の時間が経過すると、アノード電極とカソード電極のガス流路間の圧力差により、アノード電極の水素がカソード電極に拡散する。また、発電運転時には高温（例えば６０℃前後）であったアノード電極の温度が、外気温程度まで低下する。その結果、アノード電極内が負圧となる。
【００１５】
そこで、本発明においては、前記アノード出口開閉弁として、前記電磁弁を、前記第１ポートを大気開放部側に接続すると共に、前記第２ポートをアノード電極側に接続して用いている。このように前記電磁弁を前記アノード出口流路に接続した場合、前記アノード電極のガス流路が負圧になったときに、前記弁体が前記弁座の方向に吸引される状態となる。
【００１６】
これにより、本発明とは逆に、前記電磁弁の前記第１ポートをアノード電極側に接続すると共に、前記第２ポートを大気開放部側に接続した場合のように、前記アノード電極のガス流路が負圧になったときに、前記弁体が前記弁座から離脱する方向に吸引される状態となることを回避することができる。そのため、前記アノード電極のガス流路が負圧になったときに、前記電磁弁の弁座から弁体が離れて大気開放部からアノード電極に空気が流入し、電解質膜の劣化が生じることを防止することができる。
【００１７】
また、前記付勢手段はスプリングであり、該スプリングは、前記弁体の前記弁座との当接部に設けられたつば部により抜け止めされて、前記プランジャに装着されていることを特徴とする。
【００１８】
かかる本発明によれば、使用する前記スプリングの強さを異なるものに変更することによって、前記電磁弁の弁体に生じさせる弁座と当接する方向への付勢力を容易に調節することができる。また、前記つば部の前記流体経路を流通するガスの圧力を受ける部分の面積を変更することによって、前記アノード電極のガス流路が負圧となったときに、前記弁体に加わる前記弁座への押付け力を容易に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の燃料電池システムの全体構成図。
【図２】発電中及び発電停止の際にカソード電極を封止するときの燃料電池スタックの状態を示した説明図。
【図３】発電停止の際にアノード電極を封止するとき、及びアノード電極とカソード電極を封止した後の燃料電池スタックの状態を示した説明図。
【図４】アノードオフガス流路におけるアノード出口電磁弁の接続態様の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態の一例について、図１〜４を参照して説明する。図１を参照して、本実施形態の燃料電池システム１０は、燃料電池スタック２０、炭化水素を主体とする原燃料（都市ガス等）と水蒸気との混合燃料を改質して改質ガスを生成する改質装置３０（本発明の水素供給手段に相当する）、燃料電池スタック２０に酸化剤ガスとして空気を供給するブロワ５０（本発明の空気供給手段に相当する）、及び、燃料電池システム１０の全体的な制御を行うコントローラ６０を備えている。
【００２１】
改質装置３０は、原燃料に含まれるメタン（ＣＨ４）、エタン（Ｃ２Ｈ６）、プロパン（Ｃ３Ｈ６）、ブタン（Ｃ４Ｈ１０）等の炭化水素に、水蒸気を混合して混合燃料を生成する熱交換器（蒸発器）３１、熱交換器３１に水蒸気発生用の熱を付与する触媒燃焼器３５、混合燃料を水蒸気改質することにより改質ガスを生成する改質器３２、シフト反応により改質ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）及び水蒸気を二酸化炭素（ＣＯ２）及び水素（Ｈ２）に変換するＣＯ変成器（シフト反応器）３３、及び、少量の空気を改質ガスに付加し、選択的に吸収した一酸化炭素と空気中の酸素を反応させて二酸化炭素に変換するＣＯ除去器（選択酸化反応器）３４を備えている。
【００２２】
熱交換器３１には、原燃料と水と改質用の空気（以下、改質空気という）が供給され、熱交換器３１内で加熱されることによって、原燃料と水蒸気との混合燃料が改質空気と混ざった状態で、改質器３２に供給される。
【００２３】
改質器３２は、内部に改質触媒としてパラジウム（Ｐd）系の貴金属触媒を備えたオートサーマル式の改質器であり、熱交換器３１で生成された混合燃料を改質空気によって部分酸化させて、水素リッチな改質ガスを生成する。
【００２４】
触媒燃焼器３５には、触媒燃焼器３５の温度（Ｔcat）を検出する温度センサ３５ａが設けられている。同様に、改質器３２、ＣＯ変成器３３、及びＣＯ除去器３４にも、これらの温度を検出する温度センサ３２ａ，３３ａ，３４ａが個別に設けられている。また、燃料電池スタック２０のアノード電極２２とカソード電極２３間の電圧（Ｖcell）を検出する電極間電圧センサ６５が設けられている。
【００２５】
燃料電池スタック２０は、固体高分子電解質膜２１をアノード電極２２とカソード電極２３で挟んだ電解質膜・電極構造部（膜電極構造体）を有し、この電解質膜・電極構造部を図示しないセパレータと交互に積層してスタックを構成している。この場合、電解質膜・電極構造部とセパレータの間にガス流路が形成される。
【００２６】
燃料電池スタック２０は、改質ガスをアノード電極２２に供給するためのアノード入口２４、アノード電極２２から使用済みの改質ガス（アノードオフガス）を排出するためのアノード出口２５、カソード電極２３に酸化剤ガスとして空気を供給するためのカソード入口２７、及び、カソード電極２３から使用済みの空気（カソードオフガス）を排出するためのカソード出口２６を備えている。
【００２７】
アノード入口２４とＣＯ除去器３４は、アノード入口流路４０により接続され、アノード出口２５と触媒燃焼器３５は、アノード出口流路４４により接続されている。なお、触媒燃焼器３５は大気に開放されているため、アノード出口流路４４の触媒燃焼器３５との接続部は大気に開放された状態となっている。アノード入口流路４０にはアノード入口電磁弁４１（本発明のアノード入口開閉弁に相当する）が設けられており、アノード入口電磁弁４１の開閉により、アノード入口流路４０とアノード入口２４間のガスの流通が可能な状態と不能な状態が切り換わる。
【００２８】
また、アノード出口流路４４にはアノード出口電磁弁４３（本発明のアノード出口開閉弁に相当する）が設けられており、アノード出口電磁弁４３の開閉により、アノード出口流路４４とアノード出口２５間のガスの流通が可能な状態と不能な状態が切り換わる。
【００２９】
カソード入口２７とブロワ５０はカソード入口流路５２により接続され、カソード出口２６はカソード出口流路４５に接続されている。カソード入口流路５２にはカソード入口電磁弁５１が設けられており、カソード入口電磁弁５１の開閉により、カソード入口２７とカソード入口流路５２間のガスの流通が可能な状態と不能な状態が切り換わる。
【００３０】
コントローラ６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ等により構成された電子ユニットであり、温度センサ３２ａ，３３ａ，３４ａ，３５ａの温度検出信号と、電極間電圧センサ６５の電圧検出信号が、コントローラ６０に入力される。また、コントローラ６０から出力される制御信号によって、アノード入口電磁弁４１、アノード出口電磁弁４３、カソード入口電磁弁５１、カソード出口電磁弁４８、ブロワ５０の作動と、熱交換器３１への原燃料及び改質空気の供給／停止が制御される。
【００３１】
また、ＣＰＵに燃料電池システム１０の制御用プログラムを実行させることによって、コントローラ６０が、運転制御手段６１として機能する。運動制御手段６１は、燃料電池スタック２０の発電運転を実行すると共に、発電運転を停止するときに、燃料電池スタック２０のカソード電極２３内の残留酸素を消費してから、燃料電池スタック２０のガス流路を封止する電極封止処理を行う。
【００３２】
次に、図２〜図３を参照して、発電運転中及び電極封止処理を実行するときの燃料電池スタック２０の状態について説明する。なお、図２〜図３においては、開弁状態にある電磁弁を白で塗り潰して表示し、閉弁状態にある電磁弁を黒で塗り潰して表示している。
【００３３】
先ず、図２（ａ）は、発電運転中の燃料電池スタック２０の状態を示したものである。発電運転中は、運転制御手段６１は、アノード入口電磁弁４１、アノード出口電磁弁４３、カソード入口電磁弁５１、及びカソード出口電磁弁４８を、いずれも開弁状態とする。そのため、改質装置３０で生成された改質ガスがアノード入口流路４０を経由してアノード電極２２に供給される。また、運転制御手段６１は、ブロワ５０を作動させて、空気をカソード入口流路５２からカソード電極２３に供給する。
【００３４】
これにより、燃料電池スタック２０では、アノード電極２２で、以下の式（１）の反応が起こり、水素ガス（Ｈ２）が電子ｅ−を放出して水素イオン（Ｈ＋）となる。
【００３５】
Ｈ２ → ２Ｈ＋＋２ｅ−・・・・・ (1)
水素イオンは、固体高分子電解質膜２１中を透過し、カソード電極２３において、カソード入口２７から供給される空気中の酸素ガス（Ｏ２）と、カソード電極２３に供給される電子ｅ−とにより、以下の式（２）の反応が起こって水が生成される。
【００３６】
１／２Ｏ２＋２Ｈ＋＋２ｅ−→ Ｈ２Ｏ ・・・・・ (2)
そして、上記式（１）、（２）に示したように、アノード電極２２から電気負荷７０を介してカソード電極２３に電流が流れ、燃料電池スタック２０から電気負荷７０に電力が供給される。
【００３７】
また、アノード電極２２で水素イオンが抽出された後の改質ガス（抽出されなかった水素を含む）は、アノードオフガスとして、アノード出口２５からアノード出口流路４４を経由して触媒燃焼器３５（図１参照）に送出される。アノードオフガス中の水素は、触媒燃焼器３５で燃焼してその燃焼熱が熱交換器３１に与えられる。また、カソード電極２３で酸素が抽出された後の空気は、カソードオフガスとして、カソード出口２６からカソード出口流路４５を経由して排気される。
【００３８】
次に、図２（ｂ）及び図３（ａ）は、発電運転を停止して電極封止処理を行うときの燃料電池スタック２０の状態を示している。
【００３９】
運転制御手段６１は、先ず、図２（ｂ）に示したように、カソード電極２３側のカソード入口電磁弁５１とカソード出口電磁弁４８を閉弁して、カソード電極２０の入口２７及び出口２６からの酸素の流入を禁止する。この状態で、運転制御手段６１は、アノード電極２２側のアノード入口電磁弁４１とアノード出口電磁弁４３を開弁状態に維持する。
【００４０】
これにより、燃料電池スタック２０は、カソード電極２３のガス流路に残留した酸素を消費しながら発電を継続する。そして、運転制御手段６１は、電極間電圧センサ６５による検出電圧がほぼ０Ｖとなったとき（カソード電極２３に残留していた酸素が全て消費されて、燃料電池スタック２０の発電が停止した状態となったと判断できる）に、図３（ａ）に示したように、アノード電極２２側のアノード入口電磁弁４１とアノード出口電磁弁４３を閉弁する。
【００４１】
これにより、アノード電極２２側も、入口２２及び出口２５からの酸素の流入を禁止して、燃料電池スタック２０のアノード電極２２とカソード電極２３を共に封止状態とする。このように、カソード電極２３に酸素が残存していない状態で燃料電池スタック２０を封止することによって、アノード電極２２の水素がカソード電極に拡散し、或いはカソード電極内の酸素がアノード電極２２に拡散して、高分子電解質膜２１の酸化劣化により燃料電池スタック２０の性能が低下することを防止することができる。
【００４２】
次に、図３（ｂ）は、燃料電池スタック２０の電極封止処理を行って発電運転を停止してから、ある程度時間が経過したときの燃料電池スタック２０の状態を示したものである。電極封止処理を行った直後のアノード電極２２内は、水素リッチな改質ガスで満たされた状態となっている。また、カソード電極２３内は、酸素が消費されてほぼ窒素のみが残留した状態となっている。
【００４３】
そして、この状態で放置すると、アノード電極２２とカソード電極２３間の水素の分圧差により、アノード電極２２側の水素が高分子電解質膜２１を透過してカソード電極２３側に拡散する。また、発電運転の停止により、アノード電極２２のガス流路内の温度が次第に低下する。
【００４４】
このように、アノード電極２２からカソード電極２３への水素の拡散と、アノード電極２２のガス流路内の温度の低下が重なることで、アノード電極２２内は負圧になる。その結果、アノード出口電磁弁４３には、発電運転時とは逆向きに、触媒燃焼器３５からアノード電極２２の方向に吸引力が働くようになる。
【００４５】
そこで、この吸引力が生じた場合であっても、アノード出口電磁弁４３で空気の漏れが生じて、アノード電極２２に空気が流入することを防止するために、アノード出口電磁弁４３は、図４（ａ）に示した態様でアノード出口流路４４に接続されている。
【００４６】
図４（ａ）は、アノード出口電磁弁４３の構成を示した縦断面図であり、アノード出口電磁弁４３は、第１ポート４３２と第２ポート４３１とを連通した流体通路４４０と、流体通路４４０の途中に、第２ポート４３１から第１ポート４３２に向けて設けられた弁座４３３とを有するケーシング４４１と、ケーシング４４１の上部に設けられた電磁コイル４３８と、電磁コイル４３８により駆動されて下端に弁体４３４を有するプランジャ４３６と、弁体４３４を弁座４３３の方向に付勢するスプリング４３７（本発明の付勢手段に相当する）とを備えている。
【００４７】
アノード出口電磁弁４３は、電磁コイル４３８に通電されていないときは、スプリング４３７の付勢力により弁体４３４が弁座４３３に当接した閉弁状態となっている（図４（ａ）の状態）。一方、電磁コイル４３８に通電されているときには、プランジャ４３６が電磁コイル３４８に吸引されてスプリング４３７の付勢力に抗して上方向に移動し、弁体４３４が弁座４３３から離脱して、アノード出口電磁弁４３は開弁状態となる。
【００４８】
このように構成されたアノード出口電磁弁４３において、第１ポート４３２がアノード出口流路４４の触媒燃焼器３５（大気開放部）側に接続され、第２ポート４３１がアノード出口流路４４のアノード電極２５側に接続されている。アノード出口電磁弁４３をこのように接続した場合、上述した電極封止処理が行われてアノード電極２５内が負圧になったときに（第１ポート４３２側の圧力Ｐout＞第２ポート４３１側の圧力Ｐin）、図中ａで示したように、第１ポート４３２から第２ポート４３１の向きに吸引力が働く。
【００４９】
そして、このａの向きの吸引力は、弁体４３４を弁座４３３に押し付ける方向に作用するため、弁体４３４が弁座４３３から離脱して第１ポート４３２から第２ポート４３１に空気が流入することを防止することができる。
【００５０】
ここで、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した接続態様とは逆に、アノード出口電磁弁４３の第１ポート４３２をアノード出口流路４４のアノード電極２２側に接続し、第２ポート４３１をアノード出口流路４４の触媒燃焼器３５（大気開放部）側に接続した場合を示している。
【００５１】
図４（ｂ）に示した接続態様とした場合には、上述した電極封止処理が行われてアノード電極２５内が負圧になったときに、図中ｂで示したように、第２ポート４３１から第１ポート４３２の向きに吸引力が働く。そのため、弁体４３４が弁座４３３から離脱して、第２ポート４３１から第１ポート４３２に空気が流入し易くなる。
【００５２】
この対策として、スプリング４３７の容量やバネ定数を大きくして、弁体４３４を弁座４３３に押圧する力（スプリング反力）を増大させることが考えられるが、この場合にはアノード出口電磁弁４３を開弁するときの作動電力が大きくなるという不都合がある。また、第２ポート４３１から第１ポート４３２の方向のガスの流通を禁止する逆止弁を設けることも考えられるが、この場合には、アノード電極２２側のガスの流通経路における圧力損失が増加して、燃料電池システム１０の全体的な効率が低下するという不都合が生じる。
【００５３】
そこで、図４（ａ）に示した接続態様とすることで、上記不都合の発生を回避して、アノード電極２２に空気が流入することを防止することができる。
【００５４】
なお、弁体４３４を弁座４３３に当接する方向に付勢する力の程度は、実験やコンピュータシミュレーションにより決定されるが、この力の程度は、スプリング４３７を交換することで、すなわち強さの異なるスプリングを適切に選んで入替えることにより容易に調節することができる。また、スプリング４３７に代えて、板バネ等の他の付勢手段を用いてもよい。
【００５５】
また、スプリング４３７は、弁体４３４の先端部に形成されたつば部４３５により、下方向に抜け止めされているが、このつば部４３５の径を変更することで、ガス流路４４０内のガスからつば部４３５が受ける圧力を調節することができる。
【００５６】
また、本実施の形態では、本発明の水素供給手段として改質装置３０を示したが、水素供給手段として水素ボンベを用いて、改質を行わずに水素ボンベから水素を供給するようにしてもよい。
【００５７】
また、本実施の形態では、燃料電池システム１０に本発明を適用した例を示したが、上述した特表２００７−５０５４７２に記載されたような燃料電池−イオンポンプ結合体において、発電運転を停止するときに前記電極封止処理を行う場合であっても、本発明を適用することが可能である。この場合には、燃料電池−イオンポンプ結合体において、発電運転を行なう構成が本発明の燃料電池システムに相当する。
【符号の説明】
【００５８】
１０…燃料電池システム、２０…燃料電池スタック、２１…固体高分子電解質膜、２２…アノード電極、２３…カソード電極、３０…改質装置、４３…アノード出口電磁弁、４４…アノード出口流路、４３１…第２ポート、４３２…第１ポート、４３３…弁座、４３４…弁体、４３５…つば部、４３７…スプリング、４４０…流体通路。
【図１】
2011100579.tif 000003
【図２】
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【図３】
2011100579.tif 000005
【図４】
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