(57)【要約】【課題】燃料電池の温度が高温になった場合においても、ポンプの内部に配置されたシール部材の熱劣化を抑制可能な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１００は、燃料電池１と、冷却水により燃料電池１を冷却するラジエータ４と、燃料電池１で発生した水分を回収する気液分離器１０と、気液分離器１０の貯留部１１に貯留された水を貯留タンク１３に移送する第１ポンプ２０と、貯留タンク１３内部の水を移送する第２ポンプ４０と、第２ポンプ４０にて移送された水をラジエータ４に散布する為の散布用流路４２と、第２ポンプ４０にて移送された水を貯留部１１に還流させる還流流路４５と、散布用流路４２側へ流れる散布流量Ｑｄと還流流路４５側へ流れる還流流量Ｑｒを調整する流量調整弁４１と、制御装置５０を有している。還流条件を満たした場合、還流流量Ｑｒが散布流量Ｑｄよりも大きくなるように、流量調整弁４１が制御される。【選択図】図１
2019091529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素と酸素とを化学反応させて電力を得る燃料電池（１）と、
熱媒体を用いて熱交換することで前記燃料電池を冷却する冷却装置（４）と、
前記化学反応で発生した気体及び水を含む混合気体から水を分離する気液分離部（１０）と、
前記気液分離部にて分離された水を貯留する貯留部（１１）と、
前記貯留部に接続された貯留タンク（１３）と、
前記貯留部及び前記貯留タンクに接続され、前記貯留部に貯留されている水を前記貯留タンクに移送する第１ポンプ（２０）と、
前記貯留タンクに接続され、当該貯留タンクに貯留された水を移送する第２ポンプ（４０）と、
前記第２ポンプによって移送された水を前記貯留部へ導く還流流路（４５）と、
前記第２ポンプによって移送された水を前記冷却装置に散布する散布部（４３）と、
前記第２ポンプによって移送された水を前記散布部へ導く散布流路（４２）と、
前記第２ポンプによって移送される水に関して、前記還流流路を流れる水の流量（Ｑｒ）と、前記散布流路を流れる水の流量（Ｑｄ）とを調整する流量調整部（４１）と、
制御部（５０）と、を有し、
前記第１ポンプは、
前記貯留部から前記貯留タンクへ水が流れる流路部（２６）と、
前記流路部の内部の水を送出する為の駆動機構部（２２）と、
前記流路部から前記駆動機構部に対する水の浸入を防止するシール部材（３０）と、を有して構成されている燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記第１ポンプの内部温度が予め定められた第１温度よりも高いことを示す還流条件を満たした場合に、前記還流流路を流れる水の流量が前記散布流路を流れる水の流量よりも多くなるように、前記流量調整部を制御する請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記還流条件として、前記冷却装置における前記熱媒体温度が予め定められた基準熱媒体温度よりも高いことを用いる請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記制御部は、
前記第１温度よりも高い第２温度に比べて前記第１ポンプの内部温度が高いことを示す散布優先条件を満たした場合に、前記散布流路を流れる水の流量が前記還流流路を流れる水の流量よりも多くなるように、前記流量調整部を制御する請求項２又は３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記制御部は、
前記散布優先条件を満たして、前記散布部を介して前記冷却装置に水を散布する場合には、前記散布流路を流れる水の流量が前記第２ポンプによって移送される水の全量になるように、前記流量調整部を制御する請求項４に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記制御部は、
前記還流条件を満たしている場合に、前記第１ポンプの内部温度が高いほど、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプによって移送される水の流量が大きくなるように制御する請求項２ないし５の何れか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記貯留タンクの内部に貯留された水の温度を検出する水温検出部（１５）を有し、
前記制御部は、前記水温検出部で検出された前記貯留タンクにおける水の温度から推定される前記第１ポンプの内部温度が高いほど、前記第１ポンプ及び前記第２ポンプによって移送される水の流量が大きくなるように制御する請求項６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、水素と酸素（空気）との化学反応を利用して発電を行う燃料電池と、燃料電池を冷却する為の冷却装置とを有する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、水素と酸素（空気）との化学反応を利用して発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが種々開発されている。燃料電池では、発電時の化学反応により水分および熱が発生する。燃料電池は発電効率のため定温（８０℃程度）に維持する必要があり、発電時に発生する熱のほとんどを、水等の熱媒体を介してラジエータ（空冷式の冷却装置）から大気に放出している。
【０００３】
このような燃料電池システムに関する技術として、特許文献１に記載された発明が知られている。特許文献１に記載された燃料電池システムは、燃料電池の化学反応で発生する水を気液分離器で回収し、回収した水をポンプの作動によってラジエータに散布するように構成されている。当該燃料電池システムは、ラジエータに散布された水の蒸発潜熱により、ラジエータの冷却性能を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３１３０５４号公報
【発明の概要】
【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システムにおいて、燃料電池の作動温度が高温になった場合には、発電時の化学反応による排気も高温になる。この為、気液分離器の周辺も当該排気の影響を受けて高温となり、ポンプ自体の温度も上昇してしまう。
【０００６】
ここで、ポンプの内部には、水の吸入及び吐出動作の駆動源となる駆動機構部と、駆動機構部の作動によって水が送出される流路部とが区画されている。当該ポンプにて、流路部を流れる水が駆動機構部に浸入すると駆動機構部の故障要因となる為、駆動機構部と流路部とを区画する部分には、所定の弾性を有するシール部材が配置されている。
【０００７】
上述したように、燃料電池の作動温度が高温になると、ポンプ自体の温度が上昇してしまう。これに伴い、ポンプ内部に配置されたシール部材の温度も上昇してしまう為、シール部材の熱劣化が生じる虞がある。
【０００８】
シール部材に熱劣化が生じると、流路部の水が駆動機構部に浸入して、ポンプの故障を引き起こす場合があり、燃料電池システムの不具合の要因となってしまう。
【０００９】
本発明は、これらの点に鑑みてなされており、燃料電池の温度が高温になった場合においても、ポンプの内部に配置されたシール部材の熱劣化を抑制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】
【００１０】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の燃料電池システムは、
水素と酸素とを化学反応させて電力を得る燃料電池（１）と、
熱媒体を用いて熱交換することで燃料電池を冷却する冷却装置（４）と、
化学反応で発生した気体及び水を含む混合気体から水を分離する気液分離部（１０）と、
気液分離部にて分離された水を貯留する貯留部（１１）と、
貯留部に接続された貯留タンク（１３）と、
貯留部及び貯留タンクに接続され、貯留部に貯留されている水を貯留タンクに移送する第１ポンプ（２０）と、
貯留タンクに接続され、当該貯留タンクに貯留された水を移送する第２ポンプ（４０）と、
第２ポンプによって移送された水を貯留部へ導く還流流路（４５）と、
第２ポンプによって移送された水を冷却装置に散布する散布部（４３）と、
第２ポンプによって移送された水を散布部へ導く散布流路（４２）と、
第２ポンプによって移送される水に関して、還流流路を流れる水の流量（Ｑｒ）と、散布流路を流れる水の流量（Ｑｄ）とを調整する流量調整部（４１）と、
制御部（５０）と、を有し、
第１ポンプは、
貯留部から貯留タンクへ水が流れる流路部（２６）と、
流路部の内部の水を送出する為の駆動機構部（２２）と、
流路部から駆動機構部に対する水の浸入を防止するシール部材（３０）と、を有して構成されている。
【００１１】
当該燃料電池システムによれば、燃料電池にて水素と酸素とを化学反応させて電力を得ることができ、この化学反応で生成された水分を、気液分離部によって分離して利用することができる。
【００１２】
当該燃料電池システムによれば、散布流路を介して、気液分離部によって分離した水分を冷却装置に散布することができ、水の蒸発潜熱によって冷却装置の冷却性能を向上させることができる。即ち、当該燃料電池システムは、冷却装置によって燃料電池の温度を一定の範囲を維持するように制御することができるので、燃料電池における安定発電を実現することができる。
【００１３】
燃料電池における化学反応に際して熱が生じる為、この熱の影響によって、第１ポンプの内部の温度が高温になる場合が想定される。ここで、第１ポンプは、流路部と、駆動機構部と、シール部材とを有している為、第１ポンプの内部の温度が高温になると、シール部材に熱劣化が生じることが想定される。
【００１４】
この点、当該燃料電池システムは、第２ポンプにて貯留タンクから移送される水を、還流流路を介して、貯留部に還流させることができる。貯留タンクは気液分離部で分離された水の流れとして貯留部よりも下流側に位置している為、貯留タンクの内部の水は、貯留部の内部の水よりも低温になっている。
【００１５】
従って、当該燃料電池システムによれば、還流流路を介して、貯留タンクの水を貯留部に還流させることで、貯留部の内部における水の温度を下げることができる。当該燃料電池システムは、こうして温度の下がった水を第１ポンプによって貯留部から貯留タンクへ移送させることで、第１ポンプの内部の温度上昇を抑制することができ、シール部材の熱劣化を防止することができる。
【００１６】
尚、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】第１実施形態に係る第１ポンプの構成を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係る燃料電池システムにおける制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】第２実施形態に係る制御マップの一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の実施形態において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１９】
（第１実施形態）
先ず、第１実施形態に係る燃料電池システム１００の構成について、図１を参照しつつ説明する。第１実施形態に係る燃料電池システム１００は、燃料電池１を電源として走行する電気自動車（即ち、燃料電池車両）に適用されている。燃料電池システム１００は、走行用電動モータやバッテリ等の電気機器（図示せず）に対して、燃料電池１で発電された電力を供給するように構成されている。
【００２０】
図１に示すように、第１実施形態に係る燃料電池システム１００は、水素と酸素との化学反応を利用して電力を発生する燃料電池（ＦＣスタック）１を有している。当該燃料電池１は、固体高分子電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ）であり、多数のセルを組み合わせて構成されている。各セルは、電解質膜を一対の電極で挟み込んで形成されている。
【００２１】
燃料電池１には、空気通路２を介して、酸素を含む空気が供給される。この空気通路２には、エアポンプ６が配置されており、エアポンプ６の作動によって空気を送出して、燃料電池１に供給することができる。又、燃料電池１には、水素通路３を介して水素が供給される。
【００２２】
そして、燃料電池１では、以下の水素と酸素の電気化学反応が起こり、電気エネルギが発生する。従って、当該燃料電池１は、本発明における燃料電池として機能する。この電気化学反応に用いられなかった未反応の酸素及び水素は、排気ガス及び排気水素として燃料電池１から排出される。
（負極側）Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
（正極側）２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ
当該電気化学反応の為には、燃料電池１内の電解質膜は、水分を含んだ湿潤状態となっている必要がある。当該燃料電池システム１００は、燃料電池１に供給される空気及び水素に加湿を行い、これらの加湿されたガスを燃料電池１に供給することで、燃料電池１内の電解質膜を加湿するように構成されている。
【００２３】
又、燃料電池１では、発電の際の電気化学反応により熱及び水分が発生する。当該燃料電池１の発電効率を考慮すると、燃料電池１は、燃料電池システム１００が作動している間、一定温度（例えば８０℃程度）に維持されている必要がある。又、燃料電池１内部の電解質膜は、所定の許容上限温度を超えると、高温により破壊されてしまう。この為、燃料電池１の温度が許容温度以下となるようにしておく必要がある。
【００２４】
図１に示すように、当該燃料電池システム１００には、冷却水回路が配置されている。当該冷却水回路は、熱媒体としての冷却水を用いて、燃料電池１を冷却して当該燃料電池１の温度を調整している。この熱媒体である冷却水としては、低温時における凍結を防止する為に、例えば、エチレングリコールと水の混合溶液を用いることができる。
【００２５】
当該冷却水回路は、ラジエータ４と、ファン５と、冷却水流路７と、ウォータポンプ８とを有して構成されている。当該冷却水回路は、燃料電池１とラジエータ４の間で冷却水を循環させることで、燃料電池１で発生した熱を系外へ放出するように構成されている。
【００２６】
ラジエータ４は、燃料電池１で発生した熱を系外に放熱するように構成された熱交換器である。当該燃料電池システム１００においては、冷却水回路の冷却水は、燃料電池１を流れる過程で、電気化学反応で発生した熱を吸熱して流出し、冷却水流路７を介して、ラジエータ４へ流入する。ラジエータ４では、冷却水と外気との熱交換が行われ、冷却水の熱が大気に放熱される。その後、冷却水は、ラジエータ４から燃料電池１へ向かって流れ、冷却水回路の冷却水流路７を循環する。
【００２７】
即ち、ラジエータ４は、熱媒体としての冷却水と大気との熱交換によって、燃料電池１の電気化学反応で生じた熱を放熱して、燃料電池１を冷却している。従って、当該ラジエータ４は、本発明における冷却装置として機能する。
【００２８】
又、当該ラジエータ４は、ファン５を有している。ファン５は、ラジエータ４における熱交換対象である外気をラジエータ４に送風することで、ラジエータ４における冷却水の熱交換を補助している。
【００２９】
ウォータポンプ８は、燃料電池１とラジエータ４を含む循環径路としての冷却水流路７に配置されており、冷却水を送出することで、冷却水流路７において冷却水を循環させている。当該燃料電池システム１００では、冷却水回路における冷却水の温度制御は、ウォータポンプ８による流量制御、ファン５の送風量制御によって行われる。
【００３０】
当該燃料電池システム１００において、燃料電池１による発電の際に発生した水分は、燃料電池１から空気通路２を介して、空気に含まれた状態で排出される。この為、空気通路２における燃料電池１の下流側には、気液分離器１０が配置されている。
【００３１】
当該気液分離器１０は、燃料電池１での発電の際に発生した水分を、空気通路２から排出された空気と共に回収し、水蒸気と水に分離する。即ち、ここでいう空気は、本発明における気体に相当し、水蒸気は本発明における混合気体に相当する。又、気液分離器１０は、本発明における気液分離部として機能する。
【００３２】
当該気液分離器１０で分離された水蒸気は、燃料電池システム１００の外部に排出される。一方、気液分離器１０の内部には、貯留部１１が形成されている。当該貯留部１１は、気液分離器１０にて分離された水を一旦貯留する部分である。当該貯留部１１は、本発明における貯留部として機能する。
【００３３】
気液分離器１０の下部には、接続流路１２が配置されている。当該接続流路１２は、気液分離器１０の貯留部１１と貯留タンク１３を接続しており、貯留部１１内に貯留された水を貯留タンク１３へ移送する際の流路を構成している。
【００３４】
そして、当該接続流路１２には、第１ポンプ２０が配置されている。当該第１ポンプ２０は、気液分離器１０の貯留部１１に貯留されている水を吸込み、貯留タンク１３へ送出する流体機械である。つまり、当該第１ポンプ２０は、本発明における第１ポンプに相当する。
【００３５】
ここで、第１ポンプ２０の具体的構成について、図２を参照しつつ説明する。図２に示すように、第１ポンプ２０の外殻を構成するハウジング２１の内部には、駆動機構部２２と、流路部２６が形成されている。
【００３６】
駆動機構部２２は、第１ポンプ２０により水を送出する為の駆動源として機能し、本発明における駆動機構部に相当する。当該駆動機構部２２は、電動機である駆動モータ２３を有して構成されている。駆動モータ２３は、円筒状に形成されたステータの内部において、当該ステータと同軸上に配置された駆動軸２４と、駆動軸２４に固定されたロータとを有している。
【００３７】
当該駆動モータ２３のステータには、コネクタ３２が接続されており、コネクタハウジング３１を介して、第１ポンプ２０の外部に延出されている。従って、駆動モータ２３は、コネクタ３２を介した電力供給によって、ロータ及び駆動軸２４を回転させることができる。
【００３８】
図２に示すように、流路部２６は、第１ポンプ２０における下部に配置されており、流入口部２７と、流出口部２８とを有している。流路部２６は、流入口部２７と流出口部２８を接続する流路を有している。当該流路部２６は、本発明における流路部に相当する。
【００３９】
流入口部２７には、気液分離器１０の貯留部１１側にあたる接続流路１２が接続されている。そして、流出口部２８には、貯留タンク１３側にあたる接続流路１２が接続されている。従って、流路部２６においては、貯留部１１から流入口部２７を介して流入した水は、流出口部２８を介して貯留タンク１３へ流出する。
【００４０】
そして、当該ハウジング２１においては、連通部２９が配置されている。当該連通部２９は、駆動機構部２２と流路部２６の間を連通している。当該連通部２９には、駆動モータ２３の駆動軸２４が挿通されている。これにより、駆動モータ２３における駆動軸２４の先端は、流路部２６の流路内に配置される。
【００４１】
駆動軸２４の先端部分には、インペラ２５が固定されている。即ち、当該インペラ２５は、駆動モータ２３の駆動軸２４に固定された状態で、流路部２６における流路内に配置されている。当該インペラ２５は、駆動モータ２３の駆動によって駆動軸２４と共に回転し、流入口部２７側の水を吸込みつつ、当該水を流出口部２８側へ送出する。
【００４２】
ここで、図２に示すように、連通部２９の内周面と駆動軸２４の外表面との間を密閉するように、シール部材３０が配置されている。当該シール部材３０は、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等のゴム材料にて構成されている。
【００４３】
これにより、当該シール部材３０は、これらゴム材料の弾性力を利用して、連通部２９の内周面と駆動軸２４の外表面との間を密閉し、流路部２６を流れる水の駆動機構部２２への漏出を防止している。そして、当該シール部材３０は、本発明におけるシール部材に相当する。
【００４４】
この点、当該シール部材３０は、ゴム材料にて構成されている為、第１ポンプ２０の内部温度が高温になると、熱劣化が生じる可能性を有している。シール部材３０に熱劣化が生じてしまった場合、シール部材３０による密閉性能が低下する。この場合、流路部２６を流れる水が連通部２９を介して、駆動機構部２２内に浸入してしまい、駆動モータ２３の作動に不具合を生じさせることが考えられる。
【００４５】
図１に示すように、第１ポンプ２０の流出口部２８に接続された接続流路１２の他端部は、貯留タンク１３の上部に接続されている。貯留タンク１３は、ラジエータ４における放熱の影響を受けないように当該車両の前方側に配置されており、車両の走行風によっている内部の水を冷却可能に構成されている。
【００４６】
具体的には、車両前方における中央部分には、ラジエータ４が配置されているのに対して、当該貯留タンク１３は、車両前側におけるラジエータ４の側方であって、フロントタイヤの前方側に配置されている。
【００４７】
当該貯留タンク１３は、第１ポンプ２０によって送出された水を貯留すると共に、車両の走行風によって冷却する機能を有している。当該貯留タンク１３は、本発明における貯留タンクに相当する。
【００４８】
尚、貯留タンク１３の配置は、上述した具体例に限定されるものではなく、ラジエータ４における放熱の影響が少ない位置であり、貯留タンク１３内部の水を冷却可能な位置であれば、適宜変更することができる。
【００４９】
貯留タンク１３の下部には、移送用流路３５が接続されている。移送用流路３５は、貯留タンク１３と流量調整弁４１とを接続しており、貯留タンク１３に貯留されている水が流量調整弁４１へ向かって流れる流路である。
【００５０】
移送用流路３５には、第２ポンプ４０が配置されている。当該第２ポンプ４０は、移送用流路３５を介して、貯留タンク１３内部の水を流量調整弁４１へ送出する為の流体機器である。第２ポンプ４０は、本発明における第２ポンプに相当する。
【００５１】
当該第２ポンプ４０は、第１ポンプ２０とは異なり、ラジエータ４における放熱の影響が少ない位置に配置されている。尚、第２ポンプ４０においては、第１ポンプ２０と同様の構成が採用されている。
【００５２】
そして、第２ポンプ４０の流出口側には、移送用流路３５を介して、流量調整弁４１の流入口側が接続されている。流量調整弁４１は、一つの流入口と、二つの流出口と、これらに接続された弁室と、当該弁室の内部にて、図示しない電動アクチュエータにて移動する弁体とを有して構成されている。
【００５３】
当該流量調整弁４１は、一方の流出口における弁開度と、他方の流出口における弁開度とを独立して調整可能に構成されている。従って、当該流量調整弁４１は、一方の流出口から流出する流体（即ち、水）の流量と、他方の流出口から流出する流体の流量とを調整することができる。つまり、当該流量調整弁４１は、本発明における流量調整部として機能する。
【００５４】
そして、当該流量調整弁４１における一方の流出口には、散布用流路４２が接続されている。当該散布用流路４２の他端側は、ラジエータ４の熱交換部に近い位置まで伸びている。散布用流路４２の他端部には、水を霧状に散布（噴射）する為の散布ノズル４３が配置されている。当該散布用流路４２は、本発明における散布流路に相当する。又、当該散布ノズル４３は、本発明における散布部に相当する。
【００５５】
当該燃料電池システム１００は、第２ポンプ４０の作動に伴って、貯留タンク１３内部の水を、流量調整弁４１の一方の流出口及び散布用流路４２を介して、ラジエータ４の熱交換部に散布することができる。
【００５６】
当該燃料電池システム１００は、ラジエータ４に水を散布することで、水の蒸発潜熱によってラジエータ４の冷却性能を向上させることができる。この結果、当該燃料電池システム１００は、ラジエータ４の冷却性能を向上させ、冷却水を介した燃料電池１の冷却を確実に行うことができる為、燃料電池１における安定発電を実現することができる。
【００５７】
そして、流量調整弁４１における他方の流出口には、還流流路４５が接続されている。当該還流流路４５の他端部は、気液分離器１０における貯留部１１の上方側に接続されている。還流流路４５は、本発明における還流流路に相当する。
【００５８】
当該燃料電池システム１００によれば、第２ポンプ４０の作動によって、貯留タンク１３から流量調整弁４１を介して送出された水を、還流流路４５を介して、気液分離器１０の貯留部１１内部に還流させることができる。
【００５９】
上述したように、貯留タンク１３内部の水は、気液分離器１０の貯留部１１における水よりも低温を示す。従って、燃料電池システム１００は、還流流路４５を介して、貯留タンク１３の水を貯留部１１に戻すことで、貯留部１１内部の水の温度を下げることができる。
【００６０】
次に、第１実施形態に係る燃料電池システム１００の制御系について説明する。図１に示すように、当該燃料電池システム１００は、制御装置５０を有している。当該制御装置５０は、燃料電池システム１００を構成する各制御対象機器の作動を制御する制御部である。
【００６１】
当該制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。制御装置５０は、本発明における制御部として機能する。
【００６２】
制御装置５０の入力側には、冷却水温度センサ９と、貯留量センサ１４と、タンク内水温センサ１５が接続されている。従って、制御装置５０は、これらのセンサによる検出値を取得することができる。
【００６３】
冷却水温度センサ９は、冷却水流路７における燃料電池１の出口側に配置されている。当該冷却水温度センサ９は、燃料電池１の出口側から流出する冷却水の温度を検出する。貯留量センサ１４は、気液分離器１０における貯留部１１の内部に配置されており、貯留部１１に貯留されている水の水位から、貯留部１１内における水の貯留量を検出する。
【００６４】
そして、タンク内水温センサ１５は、貯留タンク１３に配置されており、当該貯留タンク１３内部に貯留されている水の温度を検出する。当該タンク内水温センサ１５は、本発明における水温検出部に相当する。
【００６５】
又、制御装置５０の出力側には、燃料電池システム１００を構成する各種制御対象機器が接続されている。従って、制御装置５０は、当該制御装置５０のＲＯＭに記憶されている制御プログラムに基づいて、燃料電池システム１００の作動を制御することができる。具体的には、制御装置５０の出力側には、第１ポンプ２０と、第２ポンプ４０と、流量調整弁４１が接続されている。
【００６６】
当該制御装置５０は、第１ポンプ２０の作動を制御することで、気液分離器１０の貯留部１１から貯留タンク１３へ移送される水の流量を調整することができる。又、制御装置５０は、第２ポンプ４０の作動を制御することで、貯留タンク１３から流量調整弁４１の流入口へ移送される水の流量を調整することができる。
【００６７】
そして、当該制御装置５０は、流量調整弁４１の作動を制御することで、流量調整弁４１から散布用流路４２等を介して、ラジエータ４に散布される水の流量を調整することができる。以下、この散布用流路４２を流れる水の流量を、散布流量Ｑｄという。
【００６８】
同様に、制御装置５０は、流量調整弁４１の作動を制御することで、流量調整弁４１から還流流路４５を介して、気液分離器１０の貯留部１１に還流する水の流量を調整することができる。以下、この還流流路４５を流れる水の流量を、還流流量Ｑｒという。
【００６９】
そして、制御装置５０のＲＯＭには、気液分離器１０で回収した水の利用に関する制御プログラムや各種制御マップが記憶されている。この制御プログラム等の内容については後述する。
【００７０】
続いて、第１実施形態に係る燃料電池システム１００において、気液分離器１０にて回収した水の利用に関する制御処理について、図面を参照しつつ説明する。
【００７１】
燃料電池システム１００の作動が開始されると、制御装置５０は、図３に示す制御プログラムをＲＯＭから読み出して、ＣＰＵによって実行する。燃料電池システム１００の作動が開始されると、燃料電池１が図示しない加熱装置によって発電可能温度まで加熱される。
【００７２】
燃料電池１が発電可能温度になると、エアポンプ６の作動が開始され、空気通路２を介して、燃料電池１に酸素を含む空気の供給が開始される。同時に、水素通路３を介して、燃料電池１に対する水素の供給が開始される。これにより、燃料電池１における発電が開始される。
【００７３】
この発電時における電気化学反応によって燃料電池１では水分と熱が発生する。水分は空気通路２を介して空気に含まれた状態で燃料電池１から排出された後、気液分離器１０で水蒸気と水に分離される。水蒸気は気液分離器１０から燃料電池システム１００の外部に排出される。
【００７４】
そして、気液分離器１０にて分離された水は、気液分離器１０における貯留部１１の内部に貯留される。燃料電池１で発生した熱は、冷却水流路７を循環する冷却水を介して、ラジエータ４から大気中に放出される。
【００７５】
図３に示すように、先ず、ステップＳ１においては、貯留部１１における水の貯留量が予め定められた基準値以上であるか否かが判定される。貯留部１１における貯留量は、貯留量センサ１４の検出値に基づいて特定される。基準値は、貯留部１１内に十分に水が貯留されているか否かを判定する為の基準を示す。
【００７６】
ステップＳ１にて貯留部１１における水の貯留量が基準値以上であると判定された場合は、ステップＳ２に進む。一方、貯留部１１における水の貯留量が基準値以上でないと判定された場合、処理はステップＳ５に移行する。
【００７７】
ステップＳ２に移行すると、第１ポンプ２０が作動される。これにより、気液分離器１０の貯留部１１内部の水は、接続流路１２を介して、貯留タンク１３内部に移送されていく。
【００７８】
ステップＳ３に移行すると、貯留部１１における水の貯留量が予め定められた下限値以下であるか否かが判定される。この下限値は、貯留部１１内に水が殆どない状態を示している。
【００７９】
貯留部１１における水の貯留量が下限値以下であると判定された場合、ステップＳ４に進む。一方、貯留部１１における水の貯留量が下限値以下でないと判定された場合、処理は、ステップＳ５に移行する。
【００８０】
ステップＳ４では、第１ポンプ２０の作動が停止される。これにより、気液分離器１０の貯留部１１から貯留タンク１３への水の移送が停止される。このステップＳ４で第１ポンプ２０の作動を呈した状態で、燃料電池１における発電が継続されていれば、電気化学反応で生じた水分は、気液分離器１０にて分離され、貯留部１１内に貯留されていく。
【００８１】
ステップＳ５では、冷却水温度センサ９によって検出された冷却水温度が制御装置５０によって取得される。ここで、冷却水温度センサ９は、冷却水流路７における燃料電池１の出口側に配置されている。この為、冷却水温度センサ９で検出される冷却水温度は、燃料電池１で発生している熱量に強い相関を有している。
【００８２】
当該燃料電池システム１００において、第１ポンプ２０は、気液分離器１０と共に、燃料電池１の近くに配置されている。従って、第１ポンプ２０の内部温度は、燃料電池１で生じる熱量と強い相関を有する。即ち、冷却水温度センサ９で検出される冷却水温度は、第１ポンプ２０の内部温度に対して強い相関を有している。
【００８３】
ステップＳ６においては、還流条件を満たすか否かが判定される。還流条件とは、第１ポンプ２０の内部温度がシール部材３０に熱劣化を生じさせるほどに高温であることを意味する。本発明における第１温度は、シール部材３０に熱劣化を生じさせる温度に相当する。
【００８４】
具体的には、冷却水温度センサ９で検出した冷却水温度が基準熱媒体温度以上であることを還流条件として用いている。この時の基準熱媒体温度は、第１ポンプ２０の内部温度がシール部材３０に熱劣化を生じさせる状態である場合の冷却水流路７における冷却水温度を示す。
【００８５】
検出した冷却水温度が基準熱媒体温度以上であり、還流条件を満たすと判定された場合、ステップＳ７に進む。一方、冷却水温度が基準熱媒体温度以上ではなく、還流条件を満たしていないと判定された場合、処理は、ステップＳ９に移行する。
【００８６】
ステップＳ７においては、還流流路４５側へ流れる水の還流流量Ｑｒの方が散布用流路４２側へ流れる水の散布流量Ｑｄよりも大きくなるように、流量調整弁４１の作動が制御される。
【００８７】
ステップＳ８では、第１ポンプ２０、第２ポンプ４０が所定の流量で作動する。この第１ポンプ２０の作動により、気液分離器１０の貯留部１１から貯留タンク１３へ水が移送される。同時に、第２ポンプ４０の作動により、貯留タンク１３から流量調整弁４１へ向かって、水が送出される。
【００８８】
この時、流量調整弁４１では、ステップＳ７の調整によって、還流流量Ｑｒの方が散布流量Ｑｄよりも大きくなるように、水の流量配分が行われる。これにより、貯留タンク１３内における低温の水が、より多く貯留部１１へ還流することになる為、貯留部１１内部の水の温度を低下させることができる。
【００８９】
そして、温度が低下した貯留部１１内部の水は、第１ポンプ２０の作動によって、貯留部１１から第１ポンプ２０の流路部２６を介して、貯留タンク１３へ移送される。当該水は、流路部２６を通過する過程で、シール部材３０及びその周辺の温度を低下させる。
【００９０】
即ち、当該燃料電池システム１００によれば、第１ポンプ２０内部の温度が高温であることを示す還流条件を満たす場合、貯留タンク１３内の水を貯留部１１に還流させて、貯留部１１内の水の温度を下げる。
【００９１】
換言すると、これらの作動によって、気液分離器１０における貯留部１１内部の水と、貯留タンク１３内部の水を入れ替えるのと同様の効果が生じる。そして、この場合には、温度が低下した水が第１ポンプ２０の内部を通過することになる為、当該燃料電池システム１００は、第１ポンプ２０内部の温度を低下させて、シール部材３０の熱劣化を防止することができる。
【００９２】
尚、この場合に、散布用流路４２を用いたラジエータ４に対する水の散布は、散布流量Ｑｄで実行されている。即ち、当該燃料電池システム１００は、第１ポンプ２０内の温度制御と同時に、ラジエータ４に対する水の散布も並行して行っている。
【００９３】
一方、還流条件を満たしていない場合のステップＳ９では、貯留部１１における水の貯留量が予め定められた下限値以下であるか否かが判定される。この下限値は、貯留部１１内に水が殆どない状態を示している。
【００９４】
貯留部１１における水の貯留量が下限値以下であると判定された場合、ステップＳ１０に進む。一方、貯留部１１における水の貯留量が下限値以下でないと判定された場合、処理は、ステップＳ１３に移行する。
【００９５】
ステップＳ１０においては、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動が停止される。第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動を停止した後、ステップＳ１３に移行する。
【００９６】
上述したように、還流条件は、冷却水温度センサ９における冷却水温度が基準熱媒体温度以上であることである。つまり、ステップＳ９に移行する場合は、燃料電池１で生じる熱量及び第１ポンプ２０内部の温度が高温ではない状態を示す。従って、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動を停止した場合でも、燃料電池１の発電を安定して継続することができると同時に、第１ポンプ２０内のシール部材３０に熱劣化が生じることはない。
【００９７】
ステップＳ１１に移行すると、散布優先条件を満たすか否かが判定される。散布優先条件とは、第１ポンプ２０の内部温度が還流条件の場合よりも更に高い温度（即ち、本発明における第２温度）である状態を示している。上述したように、第１ポンプ２０の内部温度は、燃料電池１で生じる熱量に強い相関を有している。即ち、散布優先条件とは、燃料電池１における熱量が還流条件の場合に比べて高く、早急に冷却する必要性がある状態を示している。
【００９８】
具体的には、冷却水温度センサ９で検出した冷却水温度が散布優先温度以上であることを散布優先条件として用いている。散布優先温度は、燃料電池１における熱量が還流条件の場合に比べて高く、早急に冷却する必要性がある状態の冷却水流路７における冷却水温度を示している。当該散布優先温度は、第１ポンプ２０の内部温度が還流条件の場合よりも更に高い温度（即ち、本発明における第２温度）である状態の冷却水温度にも対応している。
【００９９】
検出した冷却水温度が散布優先温度以上であり、散布優先条件を満たすと判定された場合、ステップＳ１２に進む。一方、冷却水温度が散布優先温度以上ではなく、散布優先条件を満たしていないと判定された場合、処理は、ステップＳ１に戻る。
【０１００】
ステップＳ１２に移行すると、散布流量Ｑｄの方が還流流量Ｑｒよりも大きくなるように、流量調整弁４１の作動が制御される。ステップＳ８にて、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動が開始されている為、還流流量Ｑｒと散布流量Ｑｄの配分比率の変更はすぐに適用される。
【０１０１】
上述したように、散布用流路４２を流れた水は、散布ノズル４３からラジエータ４に対して散布される。ラジエータ４における放熱に際し、散布された水の蒸発潜熱を利用することができるので、ラジエータ４による冷却水の冷却性能を向上させることができる。当該冷却水は、冷却水流路７を循環して燃料電池１を冷却している。
【０１０２】
つまり、ステップＳ１２によって、ラジエータ４に対する水の散布量を増加させることで、ラジエータ４による冷却性能を上昇させることができ、もって、燃料電池１に対する冷却性能を向上させることができる。
【０１０３】
即ち、当該燃料電池システム１００によれば、散布優先条件を満たす場合、散布流量Ｑｄを還流流量Ｑｒよりも増大させることで、ラジエータ４による冷却性能を向上させ、高熱を発する燃料電池を迅速に冷却することができる。これにより、当該燃料電池システム１００によれば、燃料電池１による発電の安定性を高めると共に、高温環境による燃料電池１に生じる不具合を抑制することができる。
【０１０４】
尚、この場合においても、還流流量Ｑｒを介した水の還流は、還流流量Ｑｒで継続して行われている。従って、当該燃料電池システム１００は、ラジエータ４に対する水の散布と同時に、第１ポンプ２０内の温度制御も並行して行っている。
【０１０５】
ステップＳ１３では、燃料電池システム１００の作動を停止するか否かが判断される。この判断処理は、例えば、燃料電池システム１００の作動停止に関する操作が行われたか否かに基づいて判断される。作動停止に関する操作には、例えば、電気自動車（燃料電池車両）に対するキーオフ操作が含まれる。
【０１０６】
燃料電池システム１００の作動を停止させる場合には、この制御プログラムの実行を終了する。一方、燃料電池システム１００の作動を停止させない場合には、ステップＳ１に戻り、上述した各ステップを実行する。
【０１０７】
以上説明したように、第１実施形態に係る燃料電池システム１００によれば、燃料電池１にて水素と酸素とを化学反応させて電力を得ることができ、この化学反応で生成された水分を、気液分離器１０によって分離して利用することができる。
【０１０８】
当該燃料電池システム１００によれば、流量調整弁４１に接続された散布用流路４２を介して、気液分離器１０によって分離した水分をラジエータ４に散布することができ、水の蒸発潜熱によってラジエータ４の冷却性能を向上させることができる。
【０１０９】
即ち、当該燃料電池システム１００は、ラジエータ４によって燃料電池システム１００の温度を一定の範囲を維持するように制御することができるので、燃料電池１における安定発電を実現することができる。
【０１１０】
燃料電池１における化学反応に際して熱が生じる為、この熱の影響によって、第１ポンプ２０の内部の温度が高温になる場合が想定される。ここで、第１ポンプ２０は、流路部２６と、駆動機構部２２と、シール部材３０とを有している為、第１ポンプ２０の内部の温度が高温になると、シール部材３０に熱劣化が生じることが想定される。
【０１１１】
この点、当該燃料電池システム１００は、第２ポンプ４０によって貯留タンク１３から移送される水を、還流流路４５を介して、貯留部１１に還流させることができる。貯留タンク１３は気液分離器１０で分離された水の流れとして貯留部１１よりも下流側に位置している為、貯留タンク１３の内部の水は貯留部１１の内部の水よりも低温になっている。
【０１１２】
従って、当該燃料電池システム１００によれば、還流流路４５を介して、貯留タンク１３の水を貯留部１１に還流させることで、貯留部１１の内部における水の温度を下げることができる。当該燃料電池システム１００は、こうして温度の下がった水を第１ポンプ２０によって貯留部１１から貯留タンク１３へ移送させることで、第１ポンプ２０の内部の温度上昇を抑制することができ、シール部材３０の熱劣化を防止することができる。
【０１１３】
当該燃料電池システム１００によれば、ステップＳ６にて還流条件を満たすと判定された場合には、流量調整弁４１の作動を制御して、還流流量Ｑｒを散布流量Ｑｄよりも大きく調整する。
【０１１４】
即ち、当該燃料電池システム１００は、第１ポンプ２０の内部温度が高温になった状況に対応して、ラジエータ４に対する水の散布よりも、貯留部１１への還流による第１ポンプ２０内部の温度制御を優先することができ、シール部材３０の熱劣化を防止することができる。
【０１１５】
換言すると、当該燃料電池システム１００は、ラジエータ４に対する水の散布と、貯留部１１への還流による第１ポンプ２０の温度制御とを、状況に応じて適切に実行することができる。
【０１１６】
そして、第１実施形態においては、還流条件として、ラジエータ４における冷却水温度が予め定められた基準熱媒体温度よりも高いことを用いている。当該冷却水温度は、燃料電池１に生じる熱量と共に、第１ポンプ２０の内部温度と強い相関を有している。
【０１１７】
従って、この還流条件を用いることで、より測定の容易な物理量を用いて、第１ポンプ２０の内部温度の状況を把握することができ、適切な状況で、貯留部１１への水の還流流量Ｑｒを増大させることができる。
【０１１８】
当該燃料電池システム１００によれば、ステップＳ１１にて散布優先条件を満たすと判定された場合には、流量調整弁４１の作動を制御して、散布流量Ｑｄを還流流量Ｑｒよりも大きく調整する。
【０１１９】
即ち、当該燃料電池システム１００は、燃料電池１における熱量が還流条件の場合に比べて高く、早急に冷却する必要性がある状況に対応して、貯留部１１への還流による第１ポンプ２０の温度制御よりも、ラジエータ４に対する水の散布を優先することができ、高温環境により燃料電池１に生じる不具合を防止することができる。
【０１２０】
換言すると、当該燃料電池システム１００は、ラジエータ４に対する水の散布と、貯留部１１への還流による第１ポンプ２０の温度制御とを、状況に応じて適切に実行することができる。
【０１２１】
（第２実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る燃料電池システム１００は、制御プログラムの処理内容を除いて、基本的に第１実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【０１２２】
第２実施形態に係る燃料電池システム１００において、気液分離器１０にて回収した水の利用に関する制御処理について、図面を参照しつつ説明する。
【０１２３】
第２実施形態における制御処理の内容は、ステップＳ７における処理内容を除いて、基本的に第１実施形態にて説明した内容と同様である。以下の説明においては、第１実施形態との相違点であるステップＳ７の処理内容について、図面を参照しつつ説明する。
【０１２４】
第１実施形態と同様に、ステップＳ６で還流条件を満たすと判定されて、ステップＳ７に移行すると、還流流量Ｑｒの方が散布流量Ｑｄよりも大きくなるように、流量調整弁４１の作動が制御される。
【０１２５】
第２実施形態に係るステップＳ７では、これらの制御に加えて、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動量に関する制御が行われる。第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０にて送出される水の流量が第１ポンプ２０の内部温度が高いほど大きくなるように、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動量が決定される。
【０１２６】
具体的には、第２実施形態においては、制御装置５０のＲＯＭに格納されている制御マップを用いて、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０で送出される水の流量が決定される。図４に示すように、第２実施形態に係る制御マップは、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０による水の流量と、タンク内水温センサ１５の検出値を対応付けて構成されている。
【０１２７】
ここで、タンク内水温センサ１５で検出される貯留タンク１３内部の水は、第１ポンプ２０の流路部２６を通過した水である為、第１ポンプ２０の内部温度に強い相関を有している。
【０１２８】
つまり、第１ポンプ２０の内部温度が高ければ、タンク内水温センサ１５で検出される貯留タンク１３内部の水温も高くなり、第１ポンプ２０の内部温度が低ければ、貯留タンク１３内部の水温も低くなる傾向にある。即ち、タンク内水温センサ１５で検出される水温から、第１ポンプ２０の内部温度を推定することができる。
【０１２９】
そして、図４に示すように、当該制御マップにおいては、タンク内水温センサ１５で検出された貯留タンク１３内部の水温が高いほど、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０による流量が大きくなるように定められている。
【０１３０】
従って、第２実施形態に係るステップＳ７では、流量調整弁４１を制御して、散布流量Ｑｄと還流流量Ｑｒを調整すると同時に、タンク内水温センサ１５の検出値と図４に示す制御マップを用いて、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動量を決定する。
【０１３１】
第２実施形態においては、その後のステップＳ８において、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動を開始する際に、ステップＳ７で定められた流量となるように、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動が制御される。第２実施形態におけるその後の処理内容については、第１実施形態と同様である為、その説明を省略する。
【０１３２】
尚、ステップＳ７で定められた第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０による流量は、還流条件を満たしている場合には有効である。
【０１３３】
即ち、還流条件を満たさない場合（ステップＳ１０）や散布優先条件を満たす場合（ステップＳ１２）には、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動設定を初期値に戻す。この点、散布優先条件を満たす場合（ステップＳ１２）には、新たに、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動設定を行っても良い。
【０１３４】
第２実施形態に係る燃料電池システム１００によれば、ステップＳ７で、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０による水の流量は、第１ポンプ２０の内部温度が高いほど大きく設定される。
【０１３５】
即ち、気液分離器１０の貯留部１１、貯留タンク１３、還流流路４５を介して循環する水の流量は、第１ポンプ２０の内部温度が高いほど大きくなる。この為、貯留タンク１３内部の水が、第１ポンプ２０の内部温度が高いほど、気液分離器１０における貯留部１１内部の水と早期に入れ替えられることになる。
【０１３６】
従って、第１ポンプ２０の流路部２６内に、より早期に低温の水を流すことができ、第１ポンプ２０の温度上昇を抑制すると同時に、シール部材３０の熱劣化を抑えることができる。
【０１３７】
以上説明したように、第２実施形態に係る燃料電池システム１００によれば、還流条件を満たしている場合に、ステップＳ７にて、第１ポンプ２０の内部温度が高いほど、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０によって移送される水の流量が大きくなるように、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動量が決定される。
【０１３８】
これにより、第１ポンプ２０の内部温度が高いほど、気液分離器１０における貯留部１１内部の水と、貯留タンク１３内部の低温の水とを早期に入れ替えることができ、低温の水を第１ポンプ２０に供給することができる。この結果、第１ポンプ２０の内部温度を早期に低下させることができるので、燃料電池システム１００は、シール部材３０の熱劣化を確実に防止することができる。
【０１３９】
又、タンク内水温センサ１５で検出される貯留タンク１３内部の水温は、第１ポンプ２０の内部温度に強い相関を有しており、第１ポンプ２０の内部よりも測定が容易である。この為、図４に示す制御マップを用いることで、第１ポンプ２０内部の温度に対応して、第１ポンプ２０及び第１ポンプ２０の作動量を設定することができる。
【０１４０】
（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。
【０１４１】
（１）上述した実施形態においては、燃料電池１として、固体高分子電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ）を用いていたが、この態様に限定されるものではない。本発明における燃料電池としては、リン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）等を用いることも可能である。
【０１４２】
（２）又、上述した実施形態においては、ステップＳ７にて、還流流量Ｑｒを散布流量Ｑｄよりも大きく調整していたが、この関係性を有していれば、他の調整態様を採用することができる。
【０１４３】
例えば、ステップＳ７にて、散布流量Ｑｄを０にして、第２ポンプ４０により送出される水の全量を、還流流路４５で貯留部１１へ還流させても良い。この時、第１ポンプ２０の内部温度が高いほど、還流流量Ｑｒが散布流量Ｑｄよりも大きくなるように調整しても良い。
【０１４４】
又、散布優先条件を満たした場合に移行するステップＳ１２にて、還流流量Ｑｒを０にして、第２ポンプ４０により送出される水の全量を、散布用流路４２、散布ノズル４３を介して、ラジエータ４に散布しても良い。
【０１４５】
この構成によれば、ラジエータ４の冷却性能を迅速に向上させることができ、燃料電池１の温度を早期に低下させることが可能となる。つまり、燃料電池１が異常高温となった場合等に有効である。
【０１４６】
そして、この場合において、燃料電池１の温度や発熱量に応じて、散布流量Ｑｄと還流流量Ｑｒの配分比率を調整しても良い。例えば、燃料電池１の温度が高いほど、散布流量Ｑｄが還流流量Ｑｒよりも大きくなるように調整しても良い。
【０１４７】
（３）そして、上述した実施形態においては、気液分離器１０の内部に貯留部１１を配置していたが、この構成に限定されるものではない。例えば、別体に形成されたタンクを気液分離器１０の下方に配置し、これを貯留部としても良い。この場合、当該タンクの下部には、接続流路１２を介して第１ポンプ２０が接続される。
【０１４８】
（４）又、上述した第２実施形態では、図４に示すように、貯留タンク１３内部の水温に応じて、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動量を定めていたが、この態様に限定されるものではない。
【０１４９】
例えば、気液分離器１０における貯留部１１内部の水温に応じて、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動量を定めても良い。この場合、第１ポンプ２０及び第２ポンプ４０の作動量は、貯留部１１内部の水温が高いほど大きくなるように定められる。
【０１５０】
又、貯留部１１内部の水温に限定されるものではなく、第１ポンプ２０の内部温度に強い相関を有する物理量であれば、第１ポンプ２０の外表面温度や燃料電池１で生じた電気エネルギ量など様々な物理量を用いることも可能である。
【０１５１】
（５）そして、上述した実施形態においては、本発明における流量調整部として、流量調整弁４１を採用していたが、還流流路４５側への還流流量Ｑｒと、散布用流路４２側への散布流量Ｑｄを調整可能であれば、種々の構成を採用することができる。
【０１５２】
例えば、図１における第２ポンプ４０を廃止して、還流用ポンプと、散布用ポンプとを配置してもよい。この場合、還流用ポンプは、移送用流路３５から分岐する還流流路４５に配置され、散布用ポンプは、移送用流路３５から分岐する散布用流路４２に対して配置される。
【０１５３】
そして、還流用ポンプで送出される水量と、散布用ポンプで送出される水量とを制御することで、本発明と同様の効果を生じさせることができる。この構成において、何れか一方の作動を停止すれば、貯留タンク１３からの水が流れる流路を切り替える流路切替部として機能する。
【０１５４】
（６）又、上述した実施形態では、第１ポンプ２０の内部におけるシール部材３０は、駆動モータ２３における駆動軸２４の周囲に配置された軸シールに相当する部材であったが、この態様に限定されるものではない。
【０１５５】
本発明におけるシール部材は、駆動機構部と流路部の間に配置され、流路部から駆動機構部への水の浸入を防止する為の部材であれば、種々の態様を採用することができる。例えば、第１ポンプがダイヤフラム式のポンプである場合には、ダイヤフラムは、本発明におけるシール部材に相当する。
【０１５６】
（７）そして、上述した実施形態においては、ステップ６における還流条件、ステップＳ１１における散布優先条件を判定する上で、冷却水温度センサ９による冷却水温度を用いていたが、この態様に限定されるものではない。
【０１５７】
還流条件及び散布優先条件を判定する際に用いる物理量として、第１ポンプ２０の内部温度や燃料電池１の温度を用いても良いし、第１ポンプ２０の外表面温度や燃料電池１で生じた電気エネルギ量を用いても良い。
【符号の説明】
【０１５８】
１    燃料電池
４    ラジエータ
１０  気液分離器
１１  貯留部
１３  貯留タンク
２０  第１ポンプ
３０  シール部材
４０  第２ポンプ
４１  流量調整弁
５０  制御装置
【図１】
2019091529.tif 000003
【図２】
2019091529.tif 000004
【図３】
2019091529.tif 000005
【図４】
2019091529.tif 000006