(57)【要約】【課題】燃料電池を迂回するバイパス経路に設けたイオン交換器への通水量を制御する弁を小型化でき、しかも前記弁の駆動電力の消費量低減や耐久性を向上できる燃料電池用の冷却水循環供給システムを提供すること。【解決手段】燃料電池２に対して冷却水を循環させる循環経路３と、前記燃料電池２を迂回するバイパス経路５を設け、このバイパス経路５に、冷却水の電気伝導度を低く維持するためのイオン交換器５ａと、前記イオン交換器５ａへの通水量を制御する弁とを設け、冷却水を前記燃料電池２へ循環供給して冷却する燃料電池用の冷却水循環供給システム１において、前記イオン交換器５ａへの通水量を制御する弁を、前記バイパス経路５に対して並列に電磁弁５ｂと流量制限用のオリフィス５ｃとで構成した。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池に対して冷却水を循環させる循環経路と、前記燃料電池を迂回するバイパス経路を設け、このバイパス経路に、冷却水の電気伝導度を低く維持するためのイオン交換器と、前記イオン交換器への通水量を制御する弁とを設け、冷却水を前記燃料電池へ循環供給して冷却する燃料電池用の冷却水循環供給システムにおいて、
前記イオン交換器への通水量を制御する弁を、前記バイパス経路に対して並列に電磁弁と流量制限用のオリフィスとで構成したことを特徴とする燃料電池用の冷却水循環供給システム。
【請求項２】
燃料電池に対して冷却水を循環させる循環経路と、前記燃料電池を迂回するバイパス経路を設け、このバイパス経路に、冷却水の電気伝導度を低く維持するためのイオン交換器と、前記イオン交換器への通水量を制御する弁とを設け、冷却水を前記燃料電池へ循環供給して冷却する燃料電池用の冷却水循環供給システムにおいて、
前記イオン交換器への通水量を制御する弁を、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁で構成したことを特徴とする燃料電池用の冷却水循環供給システム。
【請求項３】
前記循環経路に冷却水の電気伝導度を検知する電気伝導度検知手段及び冷却水の温度を検知する温度検知手段を設け、これらの電気出力信号に基づき前記電磁弁の開閉を制御する開閉制御手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池用の冷却水循環供給システム。
【請求項４】
前記電磁弁を、前記燃料電池の起動時に開弁することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の燃料電池用の冷却水循環供給システム。
【請求項５】
前記電磁弁を、前記電気伝導度の増加時に開弁することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の燃料電池用の冷却水循環供給システム。
【請求項６】
前記電磁弁を、前記冷却水の温度の上昇時に開弁することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の燃料電池用の冷却水循環供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池を冷却する燃料電池用の冷却水循環供給システムに関し、更に詳しくは、冷却水の電気伝導度を低く維持するためにイオン交換器を設けた燃料電池用の冷却水循環供給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、燃料電池を直接冷却水を用いて冷却する冷却水循環供給システムにおいては、冷却水を介した液絡現象（蒸気と水が一緒に混じった状態で燃料電池からオフガスが排出されるが、この水を通じて燃料電池を支えている構造体と「地絡」を起こす場合がある。この「地絡」を「液絡」という。）を防止するため、冷却水に高度な電気絶縁性が要求される。
そのためイオン交換器を冷却水の循環経路のバイパス経路に設けて、全循環流量のうちの一定割合の冷却水を前記イオン交換器のイオン交換樹脂層に通水・循環させ、冷却水中の電離イオンを冷却水から除去することによって冷却水の電気絶縁性を維持しており、その通水量をシステムの状況に応じて増減することも知られている。
【０００３】
冷却水の電気絶縁性を維持するために、イオン交換器に通水・循環させることが必要な流量は、その時点の冷却水の電気伝導度、及びシステム全体から発生するイオン量により決まる。
一般に、冷却水循環供給システム全体から発生するイオン量は、極力少なくなる様に材料仕様等が選定されているため、冷却水の温度が安定し電気伝導度が低い場合には、イオン交換器への通水量は少なくて済む。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、冷却水の電気伝導度が液絡現象により問題が発生する領域内、又はそれに近い場合には速やかに電気伝導度を低下させる必要があるので大量の循環流量が必要となる。
また、冷却水（純水等）には温度上昇に伴い電気伝導度が上昇する特性があるため、システムを起動・暖機する過程での水温上昇に伴い電気伝導度が高くなるときには、問題が発生する領域に達しないように、冷却水を循環させる循環経路の循環流量を増加させることが必要となる。
【０００５】
さらに、イオン交換器に使用されるイオン交換樹脂は、一般に高温時に熱分解を起こし、イオン交換容量を減じてしまう性質があるため、電気伝導度に加えて通水温度も考慮した上でイオン交換器への通水・循環流量を制御するのがイオン交換樹脂の寿命の点からは望ましい。
また、従来技術として、冷却水の循環経路のバイパス経路に、イオン交換器と前記イオン交換器への通水量を制御可能な弁とを設け、前記循環経路に設けた電気伝導度検知手段からの電気出力信号に基づき前記弁の開閉制御を行うものがあるが、
▲１▼前記弁装置が大型化して重量が増加したり、
▲２▼弁を閉じたときに冷却水の電気伝導度が上昇するため頻繁に開閉を行う必要があり、前記弁の駆動電力消費量の増加や耐久性の問題を生じる虞があった。
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、燃料電池を迂回するバイパス経路に設けたイオン交換器への通水量を制御する弁を小型化でき、しかも前記弁の駆動電力の消費量低減や耐久性を向上できる燃料電池用の冷却水循環供給システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためになされた請求項１に記載された燃料電池用の冷却水循環供給システムは、燃料電池に対して冷却水を循環させる循環経路と、前記燃料電池を迂回するバイパス経路を設け、このバイパス経路に、冷却水の電気伝導度を低く維持するためのイオン交換器と、前記イオン交換器への通水量を制御する弁とを設け、冷却水を前記燃料電池へ循環供給して冷却する燃料電池用の冷却水循環供給システムにおいて、前記イオン交換器への通水量を制御する弁を、前記バイパス経路に対して並列に電磁弁と流量制限用のオリフィスとで構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１に記載された発明によると、
（１）イオン交換器への必要な通水量を、従来のように通水量を制御する弁だけを介してイオン交換器へ供給するのではなく、並列に設けた電磁弁とオリフィスとで通水量を分担して供給するようにしたので、イオン交換器の従来の浄化機能を損なうことなくイオン交換器への通水量を制御する弁を小型・軽量で廉価な電磁弁で代用することができる。
（２）また、オリフィスを電磁弁と並列に設けたことにより、前記電磁弁が全閉状態のときでも定常運転時に必要なイオン交換器への通水量を確保することができるので、冷却水の電気伝導度が低く安定している。そのため、システムが長期間運転を停止した後の起動時や異常時等の冷却水中の電気伝導度が高いときのみ電磁弁を開くだけで電気伝導度を低く維持することができる。
その結果、電磁弁の開閉回数が少なくなるので、弁の駆動電力消費量が低減され、弁の耐久性が向上する。
【０００９】
請求項２に記載された燃料電池用の冷却水循環供給システムは、燃料電池に対して冷却水を循環させる循環経路と、前記燃料電池を迂回するバイパス経路を設け、このバイパス経路に、冷却水の電気伝導度を低く維持するためのイオン交換器と、前記イオン交換器への通水量を制御する弁とを設け、冷却水を前記燃料電池へ循環供給して冷却する燃料電池用の冷却水循環供給システムにおいて、前記イオン交換器への通水量を制御する弁を、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁で構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２に記載された発明によると、
（１）イオン交換器への必要な通水量を、従来のように通水量を制御する弁だけを介してイオン交換器へ供給するのではなく、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁で供給するようにしたので、イオン交換器の従来の浄化機能を損なうことなく電磁弁周りの省スペース化が図れると共に、電磁弁の目詰まりを防止することができ、弁の信頼性を向上することができる。
（２）また、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁を設けたことにより、前記電磁弁が全閉状態のときでも定常運転時に必要なイオン交換器への通水量を確保することができるので、冷却水の電気伝導度が低く安定している。
そのため、システムが長期間運転を停止した後の起動時や異常時等の冷却水中の電気伝導度が高いときのみ電磁弁を開くだけで電気伝導度を低く維持することができる。
その結果、電磁弁の開閉回数が少なくなるので、弁の駆動電力消費量が低減され、弁の耐久性が向上する。
【００１１】
請求項３に記載された燃料電池用の冷却水循環供給システムは、前記循環経路に冷却水の電気伝導度を検知する電気伝導度検知手段及び冷却水の温度を検知する温度検知手段を設け、これらの電気出力信号に基づき前記電磁弁の開閉を制御する開閉制御手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池用の冷却水循環供給システムである。
【００１２】
請求項３に記載された発明によると、前記循環経路に冷却水の電気伝導度を検知する電気伝導度検知手段及び冷却水の温度を検知する温度検知手段を設け、これらの電気出力信号に基づき前記電磁弁の開閉を制御する開閉制御手段を設けたことにより、冷却水の電気伝導度及び冷却水の温度を好適に維持することができる。
【００１３】
請求項４に記載された燃料電池用の冷却水循環供給システムは、前記電磁弁を、前記燃料電池の起動時に開弁することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の燃料電池用の冷却水循環供給システムである。
【００１４】
請求項４に記載された発明によると、燃料電池の停止中は、停止状態（放置時間等）によって配管材料や燃料電池内部から冷却水中へ金属イオン等のイオン溶解成分が多く溶出して来る場合があるので、冷却水の電気伝導度は一般に高くなっている可能性がある。しかし、燃料電池が停止中で電磁弁が全閉状態であってもオリフィスとイオン交換器間が連通しているので、停止中に冷却水中のイオン溶解成分が冷却水から除去されて電気伝導度が低く保たれている。従って、燃料電池の起動時に電磁弁を開弁すれば電気伝導度を簡単に低く維持することができる。
【００１５】
請求項５に記載された燃料電池用の冷却水循環供給システムは、前記電磁弁を、前記電気伝導度の増加時に開弁することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の燃料電池用の冷却水循環供給システムである。
【００１６】
請求項５に記載された発明によると、前記電磁弁を、前記電気伝導度の増加時に開弁することで、電気伝導度を低く維持することができる。
【００１７】
請求項６に記載された燃料電池用の冷却水循環供給システムは、前記電磁弁を、前記冷却水の温度の上昇時に閉弁することを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の燃料電池用の冷却水循環供給システム。
【００１８】
請求項６に記載された発明によると、前記電磁弁を、前記冷却水の温度の上昇時に閉弁することで、高温の冷却水がイオン交換器へ通水される量を減らすことができるので、イオン交換器に充填されているイオン交換樹脂の熱分解による性能劣化を低減することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。
尚、図１は、本発明に係る燃料電池用の冷却水循環供給システムの第一実施形態を示す全体の構成図、図２は、第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムを車両に搭載して、電磁弁及び流量制限用のオリフィスを用いてイオン交換器への通水量を制御する場合の一例を示す図である。
また、図３は、本発明に係る燃料電池用の冷却水循環供給システムの第二実施形態を示す全体の構成図、図４は、第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムで使用される電磁弁の構造を示す簡略図である。
【００２０】
最初に、第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムについて図１を参照して説明する。
本発明に係る第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システム１は、図１に示すように、
アノード極に供給される燃料ガスとカソード極に供給される酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池２には、前記燃料電池２内へ冷却水を通流させて燃料電池２を冷却するための冷却水の入口２ａと出口２ｂとが設けられている。
この冷却水の入口２ａと出口２ｂには、冷却水を循環させるための循環経路３が接続されている。
【００２１】
この循環経路３には、冷却水を循環するための冷却水循環ポンプ３ａと、冷却水を冷却する冷却器としてのラジエータ３ｂと、前記ラジエータ３ｂへの冷却水の通水量を調節して燃料電池２へ供給する冷却水の温度を調整する温度調整装置としてのサーモスタットバルブ３ｃとが順番に設けられている。
また、燃料電池２の入口２ａ近傍の循環経路３には、冷却水の電気伝導度を検知する電気伝導度検知手段としての電気伝導度センサ３ｅ及び冷却水の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ３ｄが設けられている。
【００２２】
そして、燃料電池２ヘ供給する冷却水を冷却する必要がない場合（燃料電池２へ循環供給する冷却水が放熱を要求されない場合）には、直接燃料電池２へ冷却水を供給するため、循環経路３にはラジエータ３ｂの上流で分岐しサーモスタットバルブ３ｃに接続された第一バイパス経路４が設けられている。
また、冷却水の電気伝導度を低く維持するため、前記サーモスタットバルブ３ｃの下流側に設けられた前記燃料電池２への流れの一部又は前記燃料電池２からラジエータ３ｂへの流れの一部を迂回したバイパス経路である第二バイパス経路５には、カチオン交換樹脂及びアニオン交換樹脂を充填したイオン交換器５ａと、前記イオン交換器５ａへの通水量を制御する電磁弁５ｂと、前記電磁弁５ｂに対して並列に流量制限用のオリフィス５ｃが設けられている。尚、電磁弁５ｂはＯＮ−ＯＦＦ弁（２位置制御弁）である。
【００２３】
さらに電気伝導度センサ３ｅ及び／又は温度センサ３ｄの電気出力信号に基づいて前記電磁弁５ｂの開閉を制御する制御装置６が設けられている。ここで使用される制御装置６は、電気的制御回路、又は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ（又はＭＰＵ）及びＩ／Ｏ等を中心として構成されたマイクロコンピュータからなる電子制御装置である。
このように、循環経路３に冷却水の電気伝導度を検知する電気伝導度センサ３ｅ及び冷却水の温度を検知する温度センサ３ｄ設け、これらの電気出力信号に基づき電磁弁５ｂの開閉を制御するようにすれば、冷却水の電気伝導度及び冷却水の温度を好適に維持することができる。
【００２４】
次に、このように構成される第一実施形態の冷却水循環供給システム１を車両に搭載して、第二バイパス経路５に並列に設けた電磁弁５ｂ及び流量制限用のオリフィス５ｃを用いてイオン交換器５ａへの通水量を制御する場合の一例について図１及び図２を参照して説明する。尚、後記する第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムにおいても図２と同様な流量制御特性が得られる。
（１）イグニッションスイッチをＯＮすると、燃料電池２へ燃料ガスと酸化剤ガスとが供給され燃料電池２で発電が開始（起動）する。
（２）このとき冷却水循環ポンプ３ａも駆動を開始する。
（３）燃料電池２の起動時は、第二バイパス経路５の電磁弁５ｂを開いてイオン交換器５ａへの通水量を増加させ、起動前に増加していた冷却水中のイオン溶解成分を除去する。このようにすることで冷却水の電気伝導度を簡単に低く維持することができる。
（４）燃料電池２の起動後、冷却水の温度が所定値以上、例えば４０℃以上になるか又は所定時間、例えば１分間、が経過したときは電磁弁５ｂを閉じる。
【００２５】
（５）次に、燃料電池２の発熱により冷却水の温度が上昇すると、サーモスタットバルブ３ｃが作動してラジエータ３ｂ側に冷却水が通水され、冷却水の放熱が開始される。サーモスタットバルブ３ｃの開度が制御されることで、冷却水の温度が燃料電池２の通常の作動温度（約８０℃）に制御される。
（６）冷却水の電気伝導度が所定値以下（冷却水が液絡を起こさない電気伝導度の上限値以下）である通常の状態では、電磁弁５ｂを閉じてイオン交換器５ａへの通水量を最低流量（常時必要な通水量）とし、常時発生する冷却水中のイオン溶解成分が冷却水から除去される。
（７）冷却水の電気伝導度が所定値を超えると電磁弁５ｂを開いてイオン交換器５ａへの通水量を増加させ、イオン溶解成分を冷却水から除去する能力を増加させる。このようにすることで電気伝導度を所定値以下に管理することができる。
（８）外気温度が高いときなどに、図示しないアクセルを全開にして燃料電池２の発電量（発熱量）を増加させるとラジエータ３ｂの冷却性能を一時的に超えて、冷却水の温度が所定値、例えば８０℃以上に上昇する場合がある。
このときは電磁弁５ｂを閉じてイオン交換器５ａへの通水量を最低流量に抑えることによりイオン交換樹脂の熱分解による性能劣化を低減することができるとともに、燃料電池２の冷却に寄与しないイオン交換器５ａへの通水量を減少し、燃料電池２への冷却水量を増加させることで燃料電池２の冷却能力を確保することができる。
【００２６】
このような構成・作用を有する第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムによれば、
（１）イオン交換器５ａへの必要な通水量を、従来のように通水量を制御する弁だけを介してイオン交換器５ａへ供給するのではなく、並列に設けた電磁弁５ｂとオリフィス５ｃとで通水量を分担して供給するようにしたので、イオン交換器５ａの従来の浄化機能を損なうことなくイオン交換器５ａへの通水量を制御する弁を小型・軽量で廉価な電磁弁５ｂで代用することができる。
（２）また、オリフィス５ｃを電磁弁５ｂと並列に設けたことにより、前記電磁弁５ｂが全閉状態のときでも定常運転時に必要なイオン交換器５ａへの通水量を確保することができるので、冷却水の電気伝導度が低く安定している。そのため、システムが長期間運転を停止した後の起動時や異常時等の冷却水中の電気伝導度が高いときのみ電磁弁５ｂを開くだけで電気伝導度を低く維持することができる。その結果、電磁弁５ｂの開閉回数が少なくなるので、弁の駆動電力消費量が低減され、弁の耐久性が向上する。
【００２７】
次に、本発明に係る第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムについて図３及び図４を参照して説明する。第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システム１０と第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムとの構成の違いは、第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システム１０は、イオン交換器５ａを設けた第二バイパス経路５に、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁と流量制限用のオリフィスとを一体化した構造の電磁弁５ｂ′を設けた点である。
尚、第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムと同じ部材に付いては同じ符号を付して説明する。
【００２８】
最初に、第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システム１０で使用される電磁弁と流量制限用のオリフィスとを一体化した電磁弁５ｂ′の構造について図４を参照して説明する。
第二実施形態の冷却水循環供給システムで使用する電磁弁５ｂ′は、図４に示すように、プラグ１５をプランジャ１２を介して駆動させる駆動部５ｂ′１と冷却水を通流させる弁本体５ｂ′２とから主要部が構成される。
電磁弁５ｂ′は、直動型とパイロット型どちらでも使用できるが本実施形態では直動型を使用している。
駆動部５ｂ′１は、外部から電力を供給されて磁界を形成するコイル１１と、前記コイル１１の中心部に配設され、前記磁界により上下方向に駆動されるプランジャ１２と、前記プランジャ１２の上方で駆動部ケ−シング１４内に設けられプランジャ１２の駆動力を受けるバネ１３と、これらを内部に収容する駆動部ケーシング１４とから形成される。
一方、弁本体５ｂ′２は、前記プランジャ１２の下部に連設して設けられオリフィス通路１５ａを有するプラグ１５と、これらを収納するケーシング１６とから形成される。尚、オリフィス通路１５ａは、電磁弁５ｂ′のプラグ１５が全閉状態（入口側を閉鎖した位置）にあるときでも冷却水がプラグ１５のオリフィス通路１５ａの中を流れて通過できるようにするために設けられている。
【００２９】
このような構造の電磁弁５ｂ′を備えた第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システム１０を車両に搭載して、第二バイパス経路５に並列に設けた電磁弁５ｂ及び流量制限用のオリフィス５ｃを用いてイオン交換器５ａへの通水量を制御する場合の制御方法は、第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムと同一なので説明を省略する。
【００３０】
このような構成と作用を有する第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムによれば、
（１）イオン交換器５ａへの必要な通水量を、従来のように通水量を制御する弁だけを介してイオン交換器５ａへ供給するのではなく、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁５ｂ′で供給するようにしたので、イオン交換器５ａの従来の浄化機能を損なうことなく電磁弁５ｂ′周りの省スペース化が図れると共に、電磁弁５ｂ′の目詰まりを防止することができ、弁の信頼性を向上することができる。
（２）また、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁５ｂ′を設けたことにより、前記電磁弁５ｂ′が全閉状態のときでも定常運転時に必要なイオン交換器５ａへの通水量を確保することができるので、冷却水の電気伝導度が低く安定している。
そのため、システムが長期間運転を停止した後の起動時や異常時等の冷却水中の電気伝導度が高いときのみ電磁弁５ｂ′を開くだけで電気伝導度を低く維持することができる。その結果、電磁弁５ｂ′の開閉回数が少なくなるので、弁の駆動電力消費量が低減され、弁の耐久性が向上する。
【００３１】
以上、第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システム及び第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムについて説明したが、本発明に係る燃料電池用の冷却水循環供給システムはこれに限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲で適宜変更して実施可能である。
例えば、電気伝導度検知手段及び温度検知手段の電気出力信号を組み合わせて複雑な制御条件で電磁弁の開閉制御を行うこともできる。
また、本実施形態では電磁弁としてＯＮ−ＯＦＦ弁（２位置制御弁）を使用しているが、イオン交換器への通水量を連続的に制御可能な電磁弁を用いることもできる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の構成と作用からなる本発明によれば、以下の効果を奏する。
１．請求項１に記載された発明によれば、
（１）イオン交換器への必要な通水量を、従来のように通水量を制御する弁だけを介してイオン交換器へ供給するのではなく、並列に設けた電磁弁とオリフィスとで通水量を分担して供給するようにしたので、イオン交換器の従来の浄化機能を損なうことなくイオン交換器への通水量を制御する弁を小型・軽量で廉価な電磁弁で代用することができる。
（２）また、オリフィスを電磁弁と並列に設けたことにより、前記電磁弁が全閉状態のときでも定常運転時に必要なイオン交換器への通水量を確保することができるので、冷却水の電気伝導度が低く安定している。そのため、システムが長期間運転を停止した後の起動時や異常時等の冷却水中の電気伝導度が高いときのみ電磁弁を開くだけで電気伝導度を低く維持することができる。
その結果、電磁弁の開閉回数が少なくなるので、弁の駆動電力消費量が低減され、弁の耐久性が向上する。
２．請求項２に記載された発明によれば、
（１）イオン交換器への必要な通水量を、従来のように通水量を制御する弁だけを介してイオン交換器へ供給するのではなく、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁で供給するようにしたので、イオン交換器の従来の浄化機能を損なうことなく電磁弁周りの省スペース化が図れると共に、電磁弁の目詰まりを防止することができ、弁の信頼性を向上することができる。
（２）また、全閉状態のときでもオリフィス機能を持つ電磁弁を設けたことにより、前記電磁弁が全閉状態のときでも定常運転時に必要なイオン交換器への通水量を確保することができるので、冷却水の電気伝導度が低く安定している。
そのため、システムが長期間運転を停止した後の起動時や異常時等の冷却水中の電気伝導度が高いときのみ電磁弁を開くだけで電気伝導度を低く維持することができる。その結果、電磁弁の開閉回数が少なくなるので、弁の駆動電力消費量が低減され、弁の耐久性が向上する。
３．請求項３に記載された発明によれば、冷却水の電気伝導度及び冷却水の温度を好適に維持することができる。
４．請求項４に記載された発明によれば、前記電磁弁を、前記燃料電池の起動時に開弁することで電気伝導度を簡単に低く維持することができる。
５．請求項５に記載された発明によれば、前記電磁弁を、前記電気伝導度の増加時に開弁することで、電気伝導度を低く維持することができる。
６．請求項６に記載された発明によれば、前記電磁弁を、前記冷却水の温度の上昇時に開弁することで、イオン交換器に充填されているイオン交換樹脂の熱分解による性能劣化を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料電池用の冷却水循環供給システムの第一実施形態を示す全体の構成図である。
【図２】第一実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムを車両に搭載して、電磁弁及び流量制限用のオリフィスを用いてイオン交換器への通水量を制御する場合の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る燃料電池用の冷却水循環供給システムの第二実施形態を示す全体の構成図である。
【図４】第二実施形態の燃料電池用の冷却水循環供給システムで使用される電磁弁の構造を示す簡略図である。
【符号の説明】
１，１０　　　　　　　　燃料電池用の冷却水循環供給システム
２　　　　　　　　　　　燃料電池
３　　　　　　　　　　　循環経路
３ｄ　　　　　　　　　　温度センサ（温度検知手段）
３ｅ　　　　　　　　　　電気伝導度センサ（電気伝導度検知手段）
５　　　　　　　　　　　第二バイパス通路（バイパス経路）
５ａ　　　　　　　　　　イオン交換器
５ｂ，５ｂ′　　　　　　電磁弁
５ｃ　　　　　　　　　　オリフィス
６　　　　　　　　　　　制御装置
【図１】
2004014324.tif 000003
【図２】
2004014324.tif 000004
【図３】
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【図４】
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