(57)【要約】【課題】燃料電池の運転停止処理時に燃料ガス吸引に要する時間を短縮する。燃料極での触媒の劣化進行を抑制する。【解決手段】酸化ガスと燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池２０と、酸化ガスを燃料電池２０に供給するコンプレッサ４０と、該コンプレッサ４０と燃料電池２０を結ぶ酸化ガス供給流路４１と、燃料電池２０に燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路３１と、燃料電池２０から排出された酸化オフガスおよび燃料オフガスを排出する酸化ガス排出流路４２および燃料ガス排出流路３３と、を備えた燃料電池システム１０の停止処理時、酸化ガス排出流路４２と燃料ガス排出流路３３の合流点の下流に設けられた弁６５を閉じた状態でコンプレッサ４０を逆回転させ、当該燃料電池２０内の酸化ガス流路と燃料ガス流路をともに減圧する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化ガスと燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、前記酸化ガスを前記燃料電池に供給するコンプレッサと、該コンプレッサと前記燃料電池を結ぶ酸化ガス供給流路と、前記燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、前記燃料電池から排出された酸化オフガスおよび燃料オフガスを排出する酸化ガス排出流路および燃料ガス排出流路と、を備えた燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池の停止処理時に閉じた状態となり、減圧された当該燃料電池内の酸化ガス流路および燃料ガス流路にガスが逆流するのを防ぐ弁が前記酸化ガス排出流路と燃料ガス排出流路の合流点の下流に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】
前記燃料電池の停止処理時、前記弁を閉じた状態で前記コンプレッサを逆回転させることにより当該燃料電池内の酸化ガス流路と燃料ガス流路をともに減圧す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。
【請求項３】
前記弁が逆止弁であることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記弁が酸化ガス調圧弁であることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記弁は、前記酸化オフガスおよび燃料オフガスを気液分離するための気液分離器よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
酸化ガスと燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、前記酸化ガスを前記燃料電池に供給するコンプレッサと、該コンプレッサと前記燃料電池を結ぶ酸化ガス供給流路と、前記燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、前記燃料電池から排出された酸化オフガスおよび燃料オフガスを排出する酸化ガス排出流路および燃料ガス排出流路と、を備えた燃料電池システムの停止処理時、前記酸化ガス排出流路と燃料ガス排出流路の合流点の下流に設けられた弁を閉じた状態で前記コンプレッサを逆回転させ、当該燃料電池内の酸化ガス流路と燃料ガス流路をともに減圧することを特徴とする燃料電池システムの停止処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムおよびその停止処理方法に関する。さらに詳述すると、本発明は燃料電池の停止処理技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、燃料電池（例えば固体高分子形燃料電池）は電解質をセパレータで挟んだセルを複数積層することによって構成されている。また、このような燃料電池に加え、当該燃料電池に反応ガス（燃料ガスや酸化ガス）を給排するための配管系、電力を充放電する電力系、システム全体を統括制御する制御系などによって燃料電池システムが構成されている。
【０００３】
このような燃料電池システムにおいては、運転停止状態の間、燃料極（アノード）や燃料ガス配管系に残存した燃料ガス（水素ガス）が電解質膜を透過して空気極（カソード）など酸化ガス系に拡散する場合があり、このような状況下で再起動すると供給された酸化ガスと化学反応を起こしたり、排気水素濃度が高くなったりといったことが生じうる。そこで、燃料電池の停止時、酸化ガス配管系のエアコンプレッサを逆回転させて系内を負圧にし、燃料ガス系における燃料ガス（水素ガス）をあらかじめ吸引しておき、さらには水分除去を行うといった技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−２５９４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような技術の場合、停止処理時にガス吸引に要する時間が長くなることがある。また、アノード側に空気が混入すると燃料極での触媒の劣化が進行することもある。
【０００５】
そこで、本発明は、燃料電池の運転停止処理時に燃料ガス吸引に要する時間を短縮でき、燃料極での触媒の劣化進行を抑制できるようにした燃料電池システムおよびその停止処理方法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】
【０００６】
かかる課題を解決するべく本発明者は種々の検討を行った。上述のように、燃料電池（ないしは燃料電池システム）の停止時に燃料ガス系を減圧することは、再起動時に排気水素濃度が高くなるという現象を抑制するための望ましい手法である。ところが、従来、圧力センサの計測結果に誤差が含まれていたり、バルブの応答遅れがあったりするなどの関係から、十分に減圧することは難しいという状況があった。つまり、通常の減圧手法では十分ではなく、当該燃料電池の燃料ガス系に多くの水素が残存していることがあった。そこで、このような点に着目した本発明者は、さらに検討を重ねた結果、かかる課題の解決に結び付く着想を得るに至った。
【０００７】
本発明はかかる着想に基づくものであり、酸化ガスと燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、酸化ガスを燃料電池に供給するコンプレッサと、該コンプレッサと燃料電池を結ぶ酸化ガス供給流路と、燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、燃料電池から排出された酸化オフガスおよび燃料オフガスを排出する酸化ガス排出流路および燃料ガス排出流路と、を備えた燃料電池システムにおいて、燃料電池の停止処理時に閉じた状態となり、減圧された当該燃料電池内の酸化ガス流路および燃料ガス流路にガスが逆流するのを防ぐ弁が酸化ガス排出流路と燃料ガス排出流路の合流点の下流に設けられていることを特徴とするものである。また、燃料電池の停止処理時、弁を閉じた状態でコンプレッサを逆回転させることにより当該燃料電池内の酸化ガス流路と燃料ガス流路をともに減圧することができる。
【０００８】
このような燃料電池システムにおいては、酸化ガスと燃料ガスの排出流路の合流点よりも下流に設けられた弁を閉じることで、ガス配管系に余分な酸化ガス（空気）が取り込まれないようにすることができる。したがって、停止処理時にガス吸引に要する時間（一例としてコンプレッサの駆動時間）を短縮することが可能である。
【０００９】
また、本発明にかかる燃料電池システムによれば、燃料極（アノード）に空気が混入するのを抑えうるため、アノード触媒が劣化するのを抑制することもできる。ちなみに、ガス配管系を負圧にまで減圧していない場合には空気極（カソード）への水素のクロスリークと当該カソードにおける燃焼との両方が起こりうるが、この点、減圧して負圧にすることとすれば、一時的に燃焼は起こりうるものの、クロスリークを抑制することができるし、水分の凍結による破損を抑制することもできる。また、このような燃料電池システムにおいては、その構成上、停止処理に伴う減圧時（例えばコンプレッサの逆回転時）に酸化ガス流路と燃料ガス流路を同時かつ均一に減圧することができるため、別々に吸引する場合よりも短時間で水分除去を行い系内を乾燥させることができる。
【００１０】
以上のような燃料電池システムにおける弁は例えば逆止弁である。逆止弁を使用した場合には、弁制御を行うことなくコンプレッサの作動に連動して閉弁させることができる。
【００１１】
弁は、あるいは酸化ガス調圧弁であってもよい。この場合には、停止処理時の制御のために別途弁を設ける必要がない。
【００１２】
また、以上のような弁は、酸化オフガスおよび燃料オフガスを気液分離するための気液分離器よりも上流側に設けられていることが好ましい。例えば気液分離器によって分離された液体が大気圧と同圧になっているような場合、弁が当該気液分離器の下流側に配置されていると、燃料電池内の酸化ガス流路および燃料ガス流路にガスが逆流するのを防ぎきれなくなる。この点、上述のような構成の場合にはガスの逆流が起こらないようにして水素の吸引効率を維持ないしは高めることができるから、停止処理時にガス吸引に要する時間を短縮することが可能である。
【００１３】
また、本発明にかかる停止処理方法は、酸化ガスと燃料ガスの電気化学反応により発電する燃料電池と、酸化ガスを燃料電池に供給するコンプレッサと、該コンプレッサと燃料電池を結ぶ酸化ガス供給流路と、燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給流路と、燃料電池から排出された酸化オフガスおよび燃料オフガスを排出する酸化ガス排出流路および燃料ガス排出流路と、を備えた燃料電池システムの停止処理時、酸化ガス排出流路と燃料ガス排出流路の合流点の下流に設けられた弁を閉じた状態でコンプレッサを逆回転させ、当該燃料電池内の酸化ガス流路と燃料ガス流路をともに減圧するというものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、燃料電池の運転停止処理時、燃料ガスを効率よく吸引することができるため当該吸引に要する時間を短縮することができる。また、燃料ガスを十分に吸引することによって燃料極での触媒の劣化進行を抑制することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の構成を図面に示す実施の形態の一例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図１〜図３に本発明にかかる燃料電池システムの実施形態を示す。本発明にかかる燃料電池システム１０は、燃料電池２０と、エアコンプレッサ４０と、酸化ガス供給流路４１と、燃料ガス供給流路３１と、カソードオフガス流路（酸化ガス排出流路）４２と、アノードオフガス（燃料ガス排出流路）３３とを備えたシステムとして構成されている（図１参照）。本実施形態ではさらに、カソードオフガス流路（酸化ガス排出流路）４２とアノードオフガス（燃料ガス排出流路）３３の合流点の下流に弁６５を設け、当該弁６５を用いて運転停止処理時の燃料ガス吸引を効率よく十分に行うこととしている。
【００１７】
以下においては、まず燃料電池システム１０の全体構成について説明し、その後、運転停止処理に関する部分の構成等について説明することとする。
【００１８】
図１に本実施形態における燃料電池システム１０の概略構成を示す。ここでは、燃料電池システム１０を燃料電池車両（ＦＣＨＶ；Fuel Cell Hybrid Vehicle）の車載発電システムとして用いる例を示すが、各種移動体（例えば船舶や飛行機など）やロボットなどといった自走可能なものに搭載される発電システム、さらには定置の発電システムとしても用いることが可能である。燃料電池（燃料電池スタック）２０は、複数の単セルを直列に積層して成るスタック構造を有するものであり、例えば固体高分子電解質型燃料電池等から構成されている。
【００１９】
また、本実施形態における燃料電池システム１０は、燃料電池２０に接続された燃料ガス配管系と酸化ガス配管系とを備えている。燃料ガス配管系は、燃料ガス供給源３０、燃料ガス供給流路３１、燃料電池２０、燃料ガス循環流路３２、およびアノードオフガス流路（燃料ガス排出流路）３３を含んだ構成となっている（図１参照）。
【００２０】
燃料ガス供給源３０は、例えば、高圧水素タンクまたは水素貯蔵タンク（吸蔵合金を含む場合もある）等の水素貯蔵源によって構成されている。燃料ガス供給流路３１は燃料ガス供給源３０から放出される燃料ガスを燃料電池２０のアノード（燃料極）に導くためのガス流路であり、そのガス流路には上流から下流にかけてタンクバルブＨ２０１、高圧レギュレータＨ９、低圧レギュレータＨ１０、水素供給バルブＨ２００、およびＦＣ入口バルブＨ２１が各々配設されている。高圧に圧縮された燃料ガスは高圧レギュレータＨ９にて中圧に減圧され、更に低圧レギュレータＨ１０にて低圧（通常運転圧力）に減圧されるようになっている。
【００２１】
燃料ガス循環流路３２は未反応燃料ガスを燃料電池２０に還流させるための帰還ガス流路であり、そのガス流路には上流から下流にかけてＦＣ出口バルブＨ２２、水素ポンプ６３、および逆止弁Ｈ５２が各々配設されている。燃料電池２０から排出された低圧の未反応燃料ガスは水素ポンプ６３によって適度に加圧され、燃料ガス供給流路３１に導かれる。逆止弁Ｈ５２は燃料ガス供給流路３１から燃料ガス循環流路３２への燃料ガスの逆流を抑制する。また、この燃料ガス循環流路３２の途中で分岐するアノードオフガス流路３３は燃料電池２０から排出された水素オフガスをシステム外に排気するためのガス流路であり、そのガス流路にはパージ弁Ｈ５１が配設されている。
【００２２】
なお、上述したタンクバルブＨ２０１、水素供給バルブＨ２００、ＦＣ入口バルブＨ２１、ＦＣ出口バルブＨ２２、およびパージ弁Ｈ５１は各ガス流路３１〜３３または燃料電池２０に対して燃料ガスを供給し、あるいはこれを遮断するためのシャットバルブであり、例えば電磁弁によって構成されている。このような電磁弁としては、例えばオンオフ弁、あるいはＰＷＭ制御で弁開度をリニアに調整できるリニア弁等が好適である。
【００２３】
燃料電池２０の酸化ガス配管系は、エアコンプレッサ４０、酸化ガス供給流路４１、およびカソードオフガス流路（酸化ガス排出流路）４２を含んだ構成となっている。なお、エアコンプレッサ４０はエアフィルタ６１を介して外気から取り込んだ空気を圧縮し、その圧縮空気を酸化ガスとして燃料電池２０のカソード（空気極）へと供給する。燃料電池２０の電池反応に供された後の酸素オフガスはカソードオフガス流路４２を流れてシステム外に排気される。この酸素オフガスは燃料電池２０での電池反応により生成された水分を含むため高湿潤状態になっている。加湿モジュール６２は酸化ガス供給流路４１を流れる低湿潤状態の酸化ガスと、カソードオフガス流路４２を流れる高湿潤状態の酸素オフガスとの間で水分交換を行い、燃料電池２０に供給される酸化ガスを適度に加湿する。燃料電池２０に供給される酸化ガスの背圧は、カソードオフガス流路４２のカソード出口付近に配設された圧力調整弁Ａ４によって調圧される。また、カソードオフガス流路４２はその下流において希釈器６４に連通している。さらにこの希釈器６４にはアノードオフガス流路３３がその下流において連通しており、水素オフガスを酸素オフガスによって混合希釈した後にシステム外に排気するように構成されている。
【００２４】
燃料電池２０で発電された直流電力の一部はＤＣ／ＤＣコンバータ５３によって降圧され、バッテリー（二次電池）５４に充電される。トラクションインバータ５１および補機インバータ５２は燃料電池２０とバッテリー５４の双方または何れか一方から供給される直流電力を交流電力に変換してトラクションモータＭ３と補機モータＭ４のそれぞれに交流電力を供給する。ちなみに、補機モータＭ４は後述の水素ポンプ６３を駆動するモータＭ２やエアコンプレッサ４０を駆動するモータＭ１等を総称して表現しているものであり、したがってモータＭ１として機能する場合もあればモータＭ２として機能する場合もあるということになる。なお、以下の説明では、燃料電池２０およびバッテリー５４のいずれか一方もしくは双方によって駆動されるものを負荷と総称する。
【００２５】
制御部５０はアクセルセンサ５５が検出したアクセル開度、車速センサ５６が検出した車速等に基づいてシステム要求電力（車両走行電力と補機電力との総和）を求め、燃料電池２０が目標電力に一致するようにシステムを制御する。具体的には、制御部５０はエアコンプレッサ４０を駆動するモータＭ１の回転数を調整して酸化ガス供給量を調整するとともに、水素ポンプ６３を駆動するモータＭ２の回転数を調整して燃料ガス供給量を調整する。また、制御部５０はＤＣ／ＤＣコンバータ５３を制御して燃料電池２０の運転ポイント（出力電圧、出力電流）を調整し、燃料電池２０の出力電力が目標電力に一致するように調整する。
【００２６】
高圧部（タンクバルブＨ２０１〜水素供給バルブＨ２００の区間）、低圧部（水素供給バルブＨ２００〜ＦＣ入口バルブＨ２１）、ＦＣ部（ＦＣ入口バルブＨ２１〜ＦＣ出口バルブＨ２２）、循環部（ＦＣ出口バルブＨ２２〜逆止弁Ｈ５２）の各部には、燃料ガスの圧力を検出する圧力センサ（状態検出手段）Ｐ６，Ｐ７，Ｐ９，Ｐ６１，Ｐ５，Ｐ１０，Ｐ１１と燃料ガスの温度を検出する温度センサ（状態検出手段）Ｔ６，Ｔ７，Ｔ９，Ｔ６１，Ｔ５，Ｔ１０が配設されている。各圧力センサの役割について詳述すると、圧力センサＰ６は燃料ガス供給源３０の燃料ガス供給圧を検出する。圧力センサＰ７は高圧レギュレータＨ９の二次圧を検出する。圧力センサＰ９は低圧レギュレータＨ１０の二次圧を検出する。圧力センサＰ６１は燃料ガス供給流路３１の低圧部の圧力を検出する。圧力センサＰ５は燃料電池２０の入口における圧力を検出する。圧力センサＰ１０は水素ポンプ６３の入力ポート側（上流側）の圧力を検出する。圧力センサＰ１１は水素ポンプ６３の出力ポート側（下流側）の圧力を検出する。
【００２７】
燃料極圧力検出手段Ｐ５は燃料極（アノード）における圧力を検出するためのもので例えば圧力計によって構成されている。本実施形態では、この燃料極圧力検出手段Ｐ５を燃料ガス供給流路３１の低圧部、より具体的にはＦＣ入口バルブＨ２１と燃料電池２０との間に配設している（図１参照）。また、燃料極圧力検出手段Ｐ５はさらにＥＣＵ１３と接続され、検出した圧力値に関するデータを当該ＥＣＵ１３に送信するようになっている。
【００２８】
ＥＣＵ１３は電子制御装置（Electric Control Unit）によって構成された制御手段である。本実施形態のＥＣＵ１３は、燃料電池２０の温度を検出するスタック温度検出手段１１、燃料電池２０の運転が停止してから再起動されるまでの時間を計測する放置時間計測手段１２、燃料極圧力検出手段Ｐ５のそれぞれと接続されていて、スタック温度、放置時間、そして燃料極圧力（アノード圧力）に関するデータを取得する。これらデータは、例えばアノード窒素濃度（電解質膜を透過してカソードからアノードまで達したものなどを含む窒素の当該アノードにおける濃度）を推定する場合などにおいて利用される。なお、図１では特に詳しく表示していないが、このＥＣＵ１３は制御部５０とも接続されており、例えば推定したアノード窒素濃度に応じて必要時には燃料電池２０の出力が制限されるようになっている。
【００２９】
続いて、本実施形態の燃料電池システム１０において、燃料電池２０（ないしは当該燃料電池システム１０）の運転停止処理時に燃料ガスの吸引を効率よくかつ十分に行うための構成について説明する（図２等参照）。
【００３０】
この燃料電池システム１０においては、カソードオフガス流路（酸化ガス排出流路）４２とアノードオフガス流路（燃料ガス排出流路）３３の合流点の下流に逆止弁６５が設けられている。例えば本実施形態の場合、当該逆止弁６５は上述した希釈器６４の下流側に配置されている（図１参照）。この逆止弁６５は、燃料電池２０の停止処理時、減圧された当該燃料電池２０内の酸化ガス流路および燃料ガス流路にガスが逆流するのを防ぐための弁として機能するものである。このような逆止弁６５を利用することとすれば、ガス配管系内を減圧する際、アノードや燃料ガス配管系における燃料ガス（水素ガス）を効率よくかつ十分に吸引することが可能となる。
【００３１】
また、本実施形態においては上述したエアコンプレッサ４０を逆回転させることにより、ガス配管系を減圧して燃料ガスを吸引するようにしている（図２参照）。他の装置などを用いることもできるが、既存のエアコンプレッサ４０を酸化ガスの供給のみならず燃料ガスの吸引手段としても用いることとすれば、低コスト化やシステムの小型化といった点で好ましい。
【００３２】
本実施形態の燃料電池システム１０において、上述した逆止弁６５の下流側には気液分離器６６が設けられ、さらにその下流側には排気時に吸音するためのマフラー６７が設けられている（図１、図２参照）。マフラー６７は液体（水分）があると吸音の効率が落ちるので、排出されるガスを気液分離器６６がその前段にて気体と液体とに分離し、気体のみを当該マフラー６７に送り込む。分離された液体は、そのまま気液分離器６６の外側へと排出されるようになっている。
【００３３】
ここで、上述の構成に基づく燃料電池システム１０の停止処理方法の一例をフローチャートを用いて説明する（図３参照）。
【００３４】
燃料電池システム１０（あるいは燃料電池２０）の運転停止に伴う停止処理の開始後、まずはエアコンプレッサ４０を逆回転させる（ステップ１）。こうした場合、ガスが吸引されて逆流し、酸化ガス配管系（酸化ガス供給流路４１、カソードオフガス流路４２）が減圧された状態となる。また、本実施形態の燃料電池システム１０の場合には、このように酸化ガス配管系が減圧されるのに伴い逆止弁６５が閉じた状態となる（ステップ１）。
【００３５】
次に、パージ弁Ｈ５１を開く（ステップ２）。これにより、燃料ガス配管系（アノードオフガス流路３３、燃料ガス循環流路３２、さらには燃料ガス供給流路３１の一部）がそれぞれ減圧された状態となる。したがって、アノードや燃料ガス配管系に残存している水素ガスは、アノードオフガス流路３３、希釈器６４、カソードオフガス流路４２、酸化ガス供給流路４１を順次通り抜けるようにして酸化ガス系に吸引される（図１等参照）。
【００３６】
次に、一定時間が経過したら（ステップ３）、パージ弁Ｈ５１を閉じる（ステップ４）。ここでは停止処理を一定時間行うこととしているが、この代わりとして、例えば系内のいずれかの箇所における圧力が所定値以下に到達するまで停止処理を行うこととしてもよい（ステップ３）。その後、エアコンプレッサ４０を停止させ（ステップ５）。停止処理を終了する。この際、必要に応じて水素ポンプ６３なども停止させる。
【００３７】
ここまで説明したように、本実施形態の燃料電池システム１０によれば、燃料電池システム１０（ないしは燃料電池２０）の運転停止処理時、燃料ガスを効率よく吸引することができるため当該吸引に要する時間を短縮することができる。しかも、燃料ガスを十分に吸引することによって燃料極での触媒の劣化進行を抑制することもできる。
【００３８】
また、本実施形態においては逆止弁６５を利用しているために、特に弁制御を行うことなくエアコンプレッサ４０の作動に連動して閉弁させることができる。
【００３９】
さらに、本実施形態では、この逆止弁６５を気液分離器６６よりも上流側に配置しているため、燃料ガスの吸引を効率よく、かつ十分に行いうるという利点もある。すなわち、気液分離器６６によって分離された液体はそのまま器外へと排出される仕組みであるため、仮に逆止弁６５が当該気液分離器６６の下流側に配置されていると、逆止弁６５が閉じていてもこの気液分離器６６から外部空気が流入する場合がある。この点、本実施形態のような構成の場合には外部空気の流入を抑え、水素ガスの吸引効率を維持ないしは高めることが可能である。
【００４０】
また、上述した燃料電池システム１０によれば、減圧時（例えばエアコンプレッサ４０の逆回転時）に酸化ガス配管系と燃料ガス配管系とを同時かつ均一に減圧することが可能である。この場合、ガスを別々に吸引するよりも短時間で水分除去を行い系内を乾燥させることとすれば、再起動時の低温起動性が向上することも期待できる。ちなみに、ガス配管系から水素ガスのみを吸引するとすれば、１）カソードの酸化ガス流量を一度増量して希釈する、２）水素ガスの処理装置を追加して性能を向上させる（例えば水素ガスを触媒上で燃焼させる触媒燃焼器を流路に設置するなど）、３）時間をかけて少しずつ水素ガスを排出する、のうちのいずれかの対策が必要となりうる。この点、本実施形態の燃料電池システム１０によれば、エアコンプレッサ４０を用いてガスを一気に吸引すれば、水素がカソードで燃焼するため、短時間で減圧ないしは負圧にできるという利点もある。
【００４１】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば本実施形態では水素ガスを効率よく吸引するための弁として逆止弁６５を例示したが（図１等参照）、これ以外の弁を利用することがもちろん可能であり、例示すれば、リード弁や、外部から操作可能な開閉弁を用いてもよい。または、弁制御が不要であり比較的コストの低いリリーフ弁を用いてもよい。
【００４２】
あるいは、逆止弁６５の代わりに圧力調整弁Ａ４を利用することも可能である。例えば上述の実施形態における圧力調整弁Ａ４は燃料電池２０と加湿モジュール６２との間に配置されていたが（図１参照）、これを希釈器６４の下流側に配置することとすれば部品点数やコストを抑えられるという点で好ましい。システムによっては圧力調整弁Ａ４による調整の応答性が高くない場合があるから、特にこのような燃料電池システム１０において有用である。
【００４３】
さらには、このように圧力調整弁Ａ４の配置を変更し、尚かつ上述したような逆止弁６５を併設することとしてもよい。こうした場合には、圧力調整弁Ａ４と逆止弁６５の両者の働きによって外気流入をさらに効果的に抑え、より効率的に減圧することも可能である。あるいは、上述したリリーフ弁を利用する場合に、圧力調整弁Ａ４を希釈器６４の下流に配置することとしてもよい。
【００４４】
また、本実施形態においては、カソードオフガス流路（酸化ガス排出流路）４２とアノードオフガス（燃料ガス排出流路）３３とが希釈器６４にて合流する構成となっていたが、当該希釈器６４の上流にて合流するような構成であっても本発明を適用することがもちろん可能である。このように合流点と希釈器６４とが離れている場合には、当該合流点と希釈器６４との間に逆止弁６５を配置することができ、こうした場合には吸引量がより少量で済むことがあるという利点もある。
【００４５】
また、本実施形態で説明した逆止弁６５は、エアコンプレッサ４０を逆回転させることによって自動的に閉じた状態となるものであったが、外部から操作可能な弁を用い、当該弁を閉じる操作を行ってからエアコンプレッサ４０を逆回転させてももちろん構わない。要は、エアコンプレッサ４０の逆回転時、少なくとも逆止弁６５が閉じた状態の間は、外部空気の流入を抑えることによって燃料ガス配管系内の燃料ガス（水素ガス）を効率よく吸引することが可能である。
【００４６】
さらに、本実施形態では既存の配管系であるアノードオフガス流路（燃料ガス排出流路）３３やカソードオフガス流路（酸化ガス排出流路）４２などを利用して水素ガスを吸引することとしたが（図２参照）、燃料ガス系と酸化ガス系とを結ぶ新規のバイパス６８を利用して水素ガスを酸化ガス系へと吸引することも可能である（図４参照）。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本実施形態における燃料電池システムの構成を示す図である。
【図２】燃料電池システムをガス配管系を中心に概略的に示す図である。
【図３】燃料電池システムの停止処理方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明にかかる燃料電池システムの他の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０…燃料電池システム、２０…燃料電池、３１…燃料ガス供給流路、３３…アノードオフガス流路（燃料ガス排出流路）、４０…エアコンプレッサ（コンプレッサ）、４１…酸化ガス供給流路、４２…カソードオフガス流路（酸化ガス排出流路）、６５…逆止弁（酸化ガス排出流路と燃料ガス排出流路の合流点の下流に設けられた弁）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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