(57)【要約】【課題】加湿器の性能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】反応ガスを電気化学反応させて発電する燃料電池１０と、燃料電池１０への反応ガスを加湿する加湿器２０とを備えたシステムに、加湿器２０の温度上昇を抑制する冷媒循環装置７１を設ける。これにより、加湿器２０が高温の条件下にさらされることを抑制する。冷媒循環装置７１は、燃料電池１０を冷却する冷媒と共通の冷媒を用いてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスを電気化学反応させて発電する燃料電池と、該燃料電池への反応ガスを加湿する加湿器とを備えた燃料電池システムであって、
前記加湿器の温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段を有する燃料電池システム。
【請求項２】
前記温度上昇抑制手段は、循環する冷媒により前記加湿器の温度上昇を抑制する冷媒循環装置である請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記温度上昇抑制手段は、前記加湿器の外側に設けられて外気と熱交換する放熱フィンである請求項１又は２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃料電池を冷媒にて温度制御する冷却系を備え、
前記冷媒循環装置は、前記燃料電池と共通の冷媒を用いる請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記温度上昇抑制手段は、前記加湿器の温度に応じて該加湿器の温度上昇を制御する請求項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】
前記温度上昇抑制手段は、前記加湿器に向かうガスを該加湿器に対してバイパスさせることで該加湿器の温度上昇を抑制する請求項５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、反応ガスを電気化学反応させて発電する燃料電池を備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃料ガスと酸化ガス（以下、これらを反応ガスという。）の電気化学反応によって発電する燃料電池をエネルギ源とした燃料電池システムが注目されている。このような燃料電池システムには、燃料電池への反応ガスを加湿する加湿器を備えたものがあり、さらには、反応ガスの湿度をコントロールするために加湿器に対してこれをバイパス可能なバイパス通路を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３１２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように燃料電池への反応ガスを加湿する加湿器を備えた燃料電池システムにおいては、加湿器が高温の条件下にさらされると、その性能が劣化してしまう可能性があった。例えば、中空糸の内外の一方に被加湿ガスとしての反応ガス、他方に加湿ガスとしての反応オフガスを流通させることで水蒸気交換を行うタイプの加湿器では、高温下で中空糸が劣化してしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、加湿器の性能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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、反応ガスを電気化学反応させて発電する燃料電池と、該燃料電池への反応ガスを加湿する加湿器とを備えた燃料電池システムであって、前記加湿器の温度上昇を抑制する温度上昇抑制手段を有している。
【０００６】
かかる構成とすることによって、温度上昇抑制手段が加湿器の温度上昇を抑制することになるため、加湿器が高温の条件下にさらされることを抑制することができる。
【０００７】
この場合、前記温度上昇抑制手段が、循環する冷媒により前記加湿器の温度上昇を抑制する冷媒循環装置であっても良い。
【０００８】
また、前記温度上昇抑制手段が、前記加湿器の外側に設けられて外気と熱交換する放熱フィンであっても良い。
【０００９】
加えて、前記燃料電池を冷媒にて温度制御する冷却系を備える場合には、前記冷媒循環装置が、前記燃料電池と共通の冷媒を用いても良い。
【００１０】
さらに、前記温度上昇抑制手段が、前記加湿器の温度に応じて該加湿器の温度上昇を制御するものであっても良い。
【００１１】
この場合、前記温度上昇抑制手段が、前記加湿器に向かうガスを該加湿器に対してバイパスさせることで該加湿器の温度上昇を抑制するものであっても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、加湿器が高温の条件下にさらされることを抑制することが可能になり、加湿器の性能劣化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明に係る燃料電池システムの第１実施形態を図１〜図１０を参照しつつ説明する。
【００１４】
図１は、燃料電池システム１のシステム構成図である。この燃料電池システム１は、燃料電池自動車の車載発電システムや船舶、航空機、電車あるいは歩行ロボット等のあらゆる移動体用の発電システム、さらには、建物（住宅、ビル等）用の発電設備として用いられる定置用発電システム等に適用可能であるが、具体的には自動車用となっている。
【００１５】
燃料電池システム１は、反応ガス（酸化ガス及び燃料ガス）の供給を受けて電力を発生する燃料電池１０を備えるとともに、この燃料電池１０への酸化ガス（空気）のガス供給を調整するカソード系の酸化ガス配管系２と、燃料ガス（水素ガス）のガス供給を調整するアノード系の燃料ガス配管系３と、燃料電池１０の温度を制御するために冷媒としての冷却水を循環させる冷却系４と、を備えている。
【００１６】
酸化ガス配管系２は、加湿器２０により加湿された酸化ガス（空気）を燃料電池１０に供給する酸化ガス供給配管２１と、燃料電池１０から排出された酸化オフガスを加湿器２０に導く導出配管２２と、加湿器２０から外部に酸化オフガスを導くための排出配管２３とを備えている。酸化ガス供給配管２１には、大気中の酸化ガス（空気）を取り込んで加湿器２０に圧送するコンプレッサ２４が設けられている。
【００１７】
燃料ガス配管系３は、図示略の燃料供給源から供給される燃料ガスを燃料電池１０に供給するとともに燃料電池１０から排出された燃料ガスのオフガスを再び燃料電池１０に戻し、あるいは希釈して外気に排気する。
【００１８】
そして、燃料ガス配管系３から燃料電池１０に供給された燃料ガスと、コンプレッサ２４による圧送で酸化ガス供給配管２１を介し加湿器２０で加湿されて燃料電池１０に導入された酸化ガスとが、燃料電池１０において電気化学反応を起こし発電する。
【００１９】
冷却系４は、燃料電池１０に接続されて冷却水を循環させる冷却配管４１を備えている。また、この冷却配管４１には、冷却水の熱を外部に放熱する燃料電池冷却用ラジエータ４２、及び冷却水を加圧して循環させるポンプ４３が設けられており、燃料電池冷却用ラジエータ４２には、モータによって回転駆動される冷却ファン４２ａが設けられている。
【００２０】
そして、第１実施形態において、冷却配管４１におけるポンプ４３の下流側かつ燃料電池１０の上流側から分岐して、燃料電池１０の下流側かつ燃料電池冷却用ラジエータ４２の上流側に合流する分岐配管５１が設けられており、この分岐配管５１には、上流側から順に、分岐配管５１を開閉するバルブ５２、分岐配管５１を流れる冷却水の熱を外部に放熱する加湿器冷却用ラジエータ５３、及び加湿器２０が配置されている。加湿器冷却用ラジエータ５３には、モータによって回転駆動される冷却ファン５３ａが設けられている。
【００２１】
加湿器２０は、図２に示すように、ケース６０と、このケース６０内に収納された中空糸束６１とを有している。ここで、ケース６０は、例えばアルミニウムを主体として形成されており、間に冷媒流路６２を形成するように外殻が全体として二重構造をなしている。ケース６０の一端部には分岐配管５１の加湿器冷却用ラジエータ５３側に接続されて冷却水を冷媒流路６２に導く冷媒導入口６３が設けられ、ケース６０の他端部には分岐配管５１の加湿器冷却用ラジエータ５３とは反対側に接続されて冷媒流路６２を流れた後の冷却水を排出する冷媒排出口６４が設けられている。
【００２２】
また、ケース６０は、冷媒導入口６３と同じケース６０の一端部に設けられてケース６０内に燃料電池１０からの湿度の高い高温の酸化オフガスが導入されるオフガス導入口６５と、ケース６０内の中央にあり中空糸束６１が配置されることで導入された酸化オフガスから円柱状の中空糸束６１で吸湿する円筒状の室６６と、冷媒排出口６４と同じケース６０の他端部に設けられて中空糸束６１で吸湿後の酸化オフガスを外気に排気するオフガス排出口６７とを有している。
【００２３】
さらに、ケース６０は、コンプレッサ２４で圧送された酸化ガスが導入され、導入された酸化ガスを加湿のため中空糸束６１に導く酸化ガス導入口６８と、酸化ガス導入口６８とは反対側に設けられて中空糸束６１で加湿後の酸化ガスを燃料電池１０に向けて排出する酸化ガス排出口６９とを有している。
【００２４】
なお、この加湿器２０において、オフガス導入口６５から導入された酸化オフガスは、中空糸束６１を構成している各中空糸の中空部（内側）を流通し、酸化ガス導入口６８から導入されて酸化オフガスにより加湿される酸化ガスは、各中空糸の外周側（外側）を流通するが、これら酸化オフガスと酸化オフガスとは、図示略のシール（コンタミ防止）機構によって互いに混ざり合うことはない。
【００２５】
そして、例えば、燃料電池１０を冷却するため燃料電池冷却用ラジエータ４２の冷却ファン４２ａ及びポンプ４３が駆動状態にあるとき、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａを停止状態のまま、バルブ５２を開くと、冷却配管４１を流れ燃料電池冷却用ラジエータ４２で外気と熱交換されポンプ４３で燃料電池１０に向け圧送された冷却水の一部が、分岐して支流となって分岐配管５１に流れることになる。
【００２６】
すると、この冷却水の支流が加湿器２０を通過することで加湿器２０の冷媒流路６２内を通り、加湿器２０と熱交換を行ってその温度上昇を抑制し、燃料電池１０を冷却後の本流の冷却水に合流することになる。
【００２７】
また、例えば、燃料電池１０を冷却するため燃料電池冷却用ラジエータ４２の冷却ファン４２ａ及びポンプ４３が駆動状態にあるとき、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａを駆動して、バルブ５２を開くと、冷却配管４１を流れ燃料電池冷却用ラジエータ４２で外気と熱交換されポンプ４３で燃料電池１０に向け圧送された冷却水の一部が支流となって分岐配管５１を流れ、加湿器冷却用ラジエータ５３で外気と熱交換された後に加湿器２０を通過することになって、加湿器２０の冷媒流路６２内を通り加湿器２０と熱交換を行って温度上昇をさらに抑制する。
【００２８】
よって、冷却配管４１、燃料電池冷却用ラジエータ４２、ポンプ４３、分岐配管５１、バルブ５２、及び加湿器冷却用ラジエータ５３と、これらを制御する制御装置７０とが、循環する冷却水であって燃料電池１０と共通の冷却水を用いて、この冷却水により加湿器２０の温度上昇を抑制する冷媒循環装置（温度上昇抑制手段）７１を構成する。
【００２９】
制御装置７０は、例えば、加湿器２０の温度を直接検出するセンサからの信号に基づいて、バルブ５２の開閉及び加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａの駆動、つまり、加湿器２０の温度上昇の抑制制御を行う。なお、加湿器２０の温度上昇の発熱源は主として燃料電池１０であり、燃料電池１０の温度上昇に応じて加湿器２０の温度も上昇することから、加湿器２０の温度を直接検出するのではなく、加湿器２０の温度の代用として燃料電池１０側の温度を検出し、この燃料電池１０側の温度に基づいて制御を行うこともできる。
【００３０】
つまり、加湿器２０の温度上昇の一発熱源である燃料電池１０の温度が高ければ、燃料電池１０から排出される酸化オフガスの温度がこれに応じて高くなり、この酸化オフガスが導入される加湿器２０の温度もこれに応じて高くなるため、燃料電池１０の温度で制御を行うこともできるのである。
【００３１】
ここでは、燃料電池１０を通過直後の冷却水の出口温度や、燃料電池１０を通過直後の酸化オフガスの出口温度から、燃料電池１０の温度を検出し、この燃料電池１０の温度に基づいて冷媒循環装置７１のバルブ５２の開閉及び加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａの駆動、つまり、加湿器２０の温度上昇の抑制制御を行う。
【００３２】
制御装置７０は、例えば、燃料電池１０の所定の暖機運転中を除いて、ポンプ４３を駆動しており、冷却水を燃料電池１０に循環させている。そして、燃料電池１０の温度に応じて、燃料電池冷却用ラジエータ４２の冷却ファン４２ａの駆動を制御する。検出した燃料電池１０の温度が、例えば所定値より高ければ冷却ファン４２ａを駆動状態として、冷却配管４１の冷却水を燃料電池冷却用ラジエータ４２で外気と熱交換（冷却）させる一方、所定値より低ければ冷却ファン４２ａを停止状態とする。
【００３３】
また、制御装置７０は、例えば、検出した燃料電池１０の温度が第１の所定値未満である場合には、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａを停止状態としバルブ５２も閉状態とする。つまり、冷媒循環装置７１による加湿器２０の温度上昇の抑制制御は行わない。この状態では燃料電池１０の温度制御のみが行われる。
【００３４】
他方、燃料電池１０の温度が第１の所定値以上である場合に、制御装置７０は、冷媒循環装置７１で加湿器２０の温度上昇の第１の抑制制御を行う。つまり、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａは停止状態としバルブ５２を開状態とする。
【００３５】
すると、燃料電池１０を冷却するために冷却配管４１を流れ適宜燃料電池冷却用ラジエータ４２で外気と熱交換されポンプ４３で燃料電池１０に向け圧送された冷却水の一部が、分岐して支流となって分岐配管５１に流れ、加湿器２０のケース６０内の冷媒流路６２を通過して加湿器２０と熱交換（冷却）を行う。
【００３６】
さらに、燃料電池１０の温度が第１の所定値よりも高い第２の所定値以上である場合に、制御装置７０は、冷媒循環装置７１で加湿器２０の温度上昇の第２の抑制制御を行う。つまり、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａを駆動状態としてバルブ５２を開状態とする。
【００３７】
すると、燃料電池１０を冷却するために冷却配管４１を流れ冷却ファン４２ａが駆動状態にある燃料電池冷却用ラジエータ４２で外気と熱交換されポンプ４３で燃料電池１０に向け圧送された冷却水の一部が、分岐して支流となって分岐配管５１に流れ、加湿器冷却用ラジエータ５３でさらに熱交換（冷却）された後に、加湿器２０内の冷媒流路６２を通過して加湿器２０と熱交換（冷却）を行う。
【００３８】
なお、燃料電池１０の温度が第２の所定値以上になる場合としては、例えば、燃料電池１０の高負荷運転（発電要求が比較的高い場合の運転）の状態が続く場合や、燃料電池１０が劣化し抵抗が増加してきて発熱量が大きくなる場合等であり、燃料電池冷却用ラジエータ４２では十分な温度低下が見込めない場合である。
【００３９】
なお、上記のように温度を基準値と比較するだけではなく、温度が基準値を超えた時点での温度上昇速度から、今後所定時間の間に、加湿器２０の温度が上記した第１の所定値以上になると推測される場合に、上記した第１の抑制制御を行い、今後所定時間の間に、加湿器２０の温度が上記した第２の所定値以上になると推測される場合に、上記した第２の抑制制御を行うようにしても良い。
【００４０】
以上に述べた第１実施形態によれば、必要により冷媒循環装置７１が加湿器２０の温度上昇を抑制することになるため、加湿器２０が長時間高温の条件下にさらされることを抑制することができる。したがって、加湿器２０の特に熱によるダメージが大きい中空糸束６１の性能劣化を抑制でき、加湿性能の耐久性を確保することができる。
【００４１】
また、循環する冷媒により加湿器２０の温度上昇を抑制する冷媒循環装置７１を用いて加湿器２０の温度上昇を抑制するため、安定的に加湿器２０の温度上昇を抑制することができる。加えて、加湿器２０の温度上昇を抑制する冷媒循環装置７１が、燃料電池１０と共通の冷却水を用いるため、ポンプ４３等のシステム構成が共用でき、低コスト化を図ることができる。
【００４２】
さらに、冷媒循環装置７１が、加湿器２０の温度に応じて変化する燃料電池１０の温度に応じて、加湿器２０の温度上昇の抑制制御を行うため、無駄なく適正に加湿器２０の温度上昇を抑制することができる。
【００４３】
なお、第１実施形態に係る燃料電池システム１において、加湿器冷却用ラジエータ５３を設けずに、燃料電池冷却用ラジエータ４２のみで加湿器２０の温度上昇抑制制御（第１の抑制制御）を行っても良い。
【００４４】
また、第１実施形態に係る燃料電池システム１において、加湿器２０を図３〜図９に示すように変更しても良い。
【００４５】
図３の加湿器２０では、燃料電池１０から湿度の高い高温の酸化オフガスが導入されるオフガス導入口６５の近傍に対して集中的に熱交換を行うようにケース６０をオフガス導入口６５の周囲及びその近傍のみ二重構造として、この部分に、冷媒導入口６３及び冷媒排出口６４に接続される冷媒流路８０を形成している。このように構成すると、ケース６０の全体を二重構造とする場合と比べて、ケース６０の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００４６】
図４の加湿器２０では、ケース６０と中空糸束６１との間に、分岐した複数の配管８１で、冷媒導入口６３及び冷媒排出口６４に接続される冷媒流路８２を形成し、中空糸束６１の周囲を冷却水が流れるようにして、より近い位置で中空糸束６１と熱交換を行う。このように構成すると、ケース６０の全体を二重構造とする場合と比べて、ケース６０の低コスト化及び小型化を図ることができる。
【００４７】
図５の加湿器２０では、中空円筒状をなす中空糸束６１の中心軸上を貫通するようにケース６０内に配管８３を通して、冷媒導入口６３及び冷媒排出口６４に接続される冷媒流路８４を形成し、中空糸束６１の中央の中空部を冷却水が流れるようにして、中空糸束６１と熱交換を行う。このように構成すると、ケース６０の全体を二重構造とする場合と比べて、ケース６０の低コスト化及び小型化を図ることができる。また、図４の加湿器２０と比べて中空糸束６１の中央の熱のこもりを抑制でき、冷却性能を向上させることができる。
【００４８】
図６の加湿器２０では、図２の加湿器２０のケース６０の外側に、外気との熱交換を促進することが可能な放熱フィン（温度上昇抑制手段）８５をさらに設けて、走行風を放熱フィン８５に当てて温度上昇の抑制性能を向上させている。
【００４９】
図７の加湿器２０では、図３の加湿器２０のケース６０のオフガス導入口６５の周囲及びその近傍にのみ外気と熱交換する放熱フィン８６をさらに設けて、走行風を放熱フィン８６に当てて温度上昇の抑制性能を向上させている。
【００５０】
なお、以上の構成を適宜組み合わせても良い。例えば、図８の加湿器２０では、ケース６０の全体を二重構造として冷媒流路６２を形成するとともに、この冷媒流路６２から分岐して中空糸束６１の中心軸上を貫通するように配管８３を通して冷媒流路８４を形成し、ケース６０の全体と中空糸束６１の中央とを冷却水が流れるようにして、ケース６０及び中空糸束６１と熱交換を行う。
【００５１】
つまり、図２の加湿器２０の構成と図５の加湿器２０の構成とを組み合わせる。このように構成すると、さらに熱交換性能を向上させることができるとともに、中空糸束６１をより均一に冷却することができる。よって、熱による劣化を中空糸束６１の全体で均等に抑制することができる。
【００５２】
また、図９の加湿器２０では、ケース６０と中空糸束６１との間に、冷媒導入口６３Ａと冷媒排出口６４Ａとを有する配管８１で冷媒流路８２を形成するとともに、中空糸束６１の中心軸上を貫通するように、冷媒導入口６３Ｂと冷媒排出口６４Ｂとを有する配管８３を通して冷媒流路８４を形成して、中空糸束６１の周囲と中央とで熱交換を行う。
【００５３】
つまり、図４の加湿器２０の構成と図５の加湿器２０の構成とを組み合わせる。このように構成すると、さらに熱交換性能を向上させることができるとともに、中空糸束６１をより均一に冷却することができる。よって、熱による劣化を中空糸束６１の全体で均等に抑制することができる。
【００５４】
この場合、図１０に示すように、分岐配管５１を中空糸束６１の周囲の配管８１に接続させるとともに、分岐配管５１の加湿器２０の直前位置からさらに分岐する分岐配管８８を中空糸束６１の中心軸上の配管８３に接続させる。
【００５５】
そして、分岐配管５１における分岐配管８８の分岐位置よりも下流に別途のバルブ８９を設けて、例えば、燃料電池１０の温度が所定値未満の場合、バルブ８９を閉じて中空糸束６１の中心軸上の配管８３にのみ冷却水を流し、燃料電池１０の温度が所定値以上の場合、バルブ８９を開いて中空糸束６１の中心軸上の配管８３に加えて、中空糸束６１の周囲の配管８１にも冷却水を流すようにして冷却能力を調整する。
【００５６】
次に、本発明に係る燃料電池システムの第２実施形態を図１１を参照しつつ第１実施形態との相違部分を中心に説明する。この第２実施形態においては、加湿器２０の温度上昇を抑制する冷却ラインが、燃料電池１０の温度上昇を抑制する冷却ラインとは独立して設けられている。
【００５７】
つまり、燃料電池１０に閉回路で冷却水を循環させるように冷却配管４１、燃料電池冷却用ラジエータ４２及びポンプ４３を設け、これらとは別に、加湿器２０の冷媒導入口６３と冷媒排出口６４とを外部の冷媒配管９１で結び、この冷媒配管９１に、第１実施形態と同様のバルブ５２及び加湿器冷却用ラジエータ５３と、別途のポンプ９２とを設けて、加湿器２０用の閉回路の冷媒循環装置（温度上昇抑制手段）９３を構成する。
【００５８】
この第２実施形態においても、制御装置７０は、例えば、燃料電池１０を通過直後の冷却水の出口温度や、燃料電池１０を通過直後の酸化オフガス温度から、加湿器２０の温度に応じて変化する燃料電池１０の温度を検出し、この燃料電池１０の温度に基づいて冷媒循環装置７１のバルブ５２の開閉、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａの駆動及びポンプ９２の駆動、つまり加湿器２０の温度上昇の抑制を制御する。
【００５９】
制御装置７０は、例えば、検出した燃料電池１０の温度が第１の所定値未満である場合には、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａを停止状態としバルブ５２も閉状態とする。つまり、冷媒循環装置９３による加湿器２０の温度上昇の抑制制御は行わない。
【００６０】
他方、燃料電池１０の温度が第１の所定値以上である場合に、制御装置７０は、冷媒循環装置９３で加湿器２０の温度上昇の第１の抑制制御を行う。つまり、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａは停止状態としバルブ５２を開状態としてポンプ９２を駆動する。すると、ポンプ９２で圧送された冷媒配管９１内の冷却水が加湿器２０のケース６０内の冷媒流路６２を通過して加湿器２０と熱交換（冷却）を行う。
【００６１】
さらに、燃料電池１０の温度が第１の所定値よりも高い第２の所定値以上である場合に、制御装置７０は、冷媒循環装置７１で加湿器２０の温度上昇の第２の抑制制御を行う。つまり、加湿器冷却用ラジエータ５３の冷却ファン５３ａを駆動状態としてバルブ５２を開状態とし、ポンプ９２を駆動状態とする。
【００６２】
すると、ポンプ９２で圧送された冷媒配管９１内の冷却水が加湿器冷却用ラジエータ５３で熱交換（冷却）された後に、加湿器２０内の冷媒流路６２を通過して加湿器２０と熱交換（冷却）を行う。
【００６３】
このような第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、循環する冷媒により加湿器２０の温度上昇を抑制する冷媒循環装置９３を用いて加湿器２０の温度上昇を、加湿器２０の温度に応じて変化する燃料電池１０の温度に応じて抑制するため、加湿器２０の特に熱によるダメージが大きい中空糸束６１の性能劣化を安定的に、しかも無駄なく適正に抑制することができることになるが、さらに、加湿器２０の温度上昇を抑制する冷媒循環装置９３が、燃料電池１０の冷却ラインとは独立して設けられているため、より精細に加湿器２０の温度上昇の抑制制御を行うことができる。
【００６４】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様に、図２〜図９に示す加湿器２０を用いることが可能である。
【００６５】
なお、第１実施形態及び第２実施形態のいずれにおいても、加湿器２０に向かう高温の酸化オフガスを加湿器２０に対してバイパスすることで加湿器２０の温度上昇を抑制しても良い。つまり、加湿器２０をバイパスするバイパス配管を設けて、加湿器２０の温度が所定値より高い場合に弁の切り替えで高温の酸化オフガスをバイパス配管に流して加湿器２０に流さず、他方、加湿器２０の温度が所定値未満の場合に弁の切り替えで酸化オフガスを加湿器２０に流してバイパス配管には流さないといった制御が可能となる。
【００６６】
なお、一層の低コスト化を図るため、加湿器２０に冷却水を流す構成はなくし、図１２に示すように、ケース６０の胴部に放熱フィン８５のみを設けたり、図１３に示すように、ケース６０のオフガス導入口６５の周囲及び近傍に放熱フィン８６のみを設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る燃料電池システムの第１実施形態の概略構成図。
【図２】同実施形態の加湿器の断面図。
【図３】同実施形態の加湿器の変形例の断面図。
【図４】同実施形態の加湿器の変形例の断面図。
【図５】同実施形態の加湿器の変形例の断面図。
【図６】同実施形態の加湿器の変形例の断面図。
【図７】同実施形態の加湿器の変形例の断面図。
【図８】同実施形態の加湿器の変形例の断面図。
【図９】同実施形態の加湿器の変形例の断面図。
【図１０】図９の加湿器を用いた場合の燃料電池システムの部分構成図。
【図１１】本発明に係る燃料電池システムの第２実施形態の概略構成図。
【図１２】加湿器の変形例の断面図。
【図１３】加湿器の変形例の断面図。
【符号の説明】
【００６８】
１…燃料電池システム、１０…燃料電池、２０…加湿器、７１，９３…冷媒循環装置（温度上昇抑制手段）、８５，８６…放熱フィン（温度上昇抑制手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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