(57)【要約】【課題】ポーラスプレートの乾燥状態を検知し、ポーラスプレートのドライアウトを防止する燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法を提供する。【解決手段】多孔質のポーラスプレートとこのポーラスプレートの両側に設けられたガス流路及び加湿水用流路とを備え、加湿水用流路を流れる加湿水がポーラスプレートを介してガス流路を流れるガスを加湿するセパレータを有する燃料電池システムであって、加湿水が流れる加湿水系統を大気環境から遮断する遮断手段と、加湿水系統の圧力を監視する監視手段とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質のポーラスプレートと、前記ポーラスプレートの両側に設けられたガス流路及び加湿水用流路とを備え、前記加湿水用流路を流れる加湿水が前記ポーラスプレートを介して前記ガス流路を流れるガスを加湿するセパレータと、
前記加湿水が流れる加湿水系統を大気環境から遮断する遮断手段と、
前記加湿水系統の圧力を監視する監視手段
とを有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記遮断手段は、前記加湿水系統の一部分のみを大気環境から遮断することを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記遮断手段は、前記燃料電池システムが停止する時に動作し、
前記遮断手段が動作している時に前記監視手段が前記加湿水系統の圧力上昇を検知した場合、前記加湿水が加湿水用流路に供給されることを特徴とする請求項１又は２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記加湿水用流路の出口温度もしくは燃料電池本体内の少なくとも１箇所の温度を検知する温度検出手段を更に有し、
前記燃料電池システムが停止している時に前記温度検出手段が前記温度が所定値以上であることを検知した場合、前記遮断手段が動作し、
前記監視手段が前記加湿水系統の圧力上昇を検知した場合、前記温度が所定値以下になるまで前記加湿水が前記加湿水用流路に供給されることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記加湿水用流路の出口温度もしくは燃料電池本体内の少なくとも１箇所の温度を検知する温度検出手段を更に有し、
前記温度検出手段が前記燃料電池システムの運転中の温度が所定値以上であることを検知した場合、前記遮断手段が動作し、
前記監視手段が前記加湿水系統の圧力上昇を検知した場合、前記温度が所定値以下になるよう制御する請求項１又は２記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記温度が所定値以下になるよう制御することは、前記燃料電池本体への負荷を制限することであることを特徴とする請求項５記載の燃料電池システム。
【請求項７】
セパレータの少なくとも一部を多孔質のポーラスプレートで構成し、前記ポーラスプレートを介してガス流路の裏側に加湿水用流路を設けて、加湿水用流路を流れる加湿水がガス流路を流れるガスを加湿する燃料電池システムの制御方法において、
前記加湿水用流路の出口温度もしくは燃料電池本体内の温度が所定値以上であるか否かを判断し、
前記温度が所定値以上である場合、前記加湿水が流れる加湿水系統を大気環境から遮断し、
前記加湿水系統の圧力を監視する
ことを特徴とする燃料電池システムの制御方法。
【請求項８】
前記加湿水系統の圧力上昇を検知した場合、前記温度が所定値以下になるまで前記加湿水を前記加湿水用流路に供給することを特徴とする請求項７記載の燃料電池システムの制御方法。
【請求項９】
前記制御方法は、燃料電池システムが停止する時に実施されることを特徴とする請求項７又は８記載の燃料電池システムの制御方法。
【請求項１０】
前記制御方法は、燃料電池システムの運転中に実施されることを特徴とする請求項７又は８記載の燃料電池システムの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法に係り、特に、多孔質のポーラスプレートを介してガス流路及び加湿水流路が設けられたセパレータを有する燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池のうち電解質膜として水素イオン伝導性を有する高分子電解質膜を用いた固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）は、コンパクトで高出力密度が得られ、簡略なシステムで運転が可能であることから、宇宙用や車両用等の移動用電源として注目されている。
【０００３】
高分子電解質膜は吸湿性があり、効率的に発電を行う為には飽和状態まで加湿する必要がある。従来から、燃料ガスまたは酸化剤ガスのセパレータとしてポーラスタイプのセパレータを用いている燃料電池が知られている（例えば、特許文献１等を参照）。特許文献１では、高分子電解質膜の加湿に必要な水を供給する手段としては、ガス流路の裏面に加湿水流路を設け、その流路に供給された加湿水（例えば純水など）がポーラス体の中を毛細管現象でガス流路側に移動し、ガスを加湿するという方法が用いられている。
【０００４】
ポーラス体の毛細管力を利用してガスを加湿し、電気化学反応により生成される余剰の水をガス側と加湿水側との圧力差により、加湿水側へと速やかに移動させることにより、高分子電解質膜のドライアウト及びフラッディング現象による性能低下を避けることが出来る。通常は、燃料電池のガス入口側ではポーラスセパレータよりガス側に加湿され、ガス出口側では余った水がガス側よりポーラスセパレータ側へと移動することとなる。
【特許文献１】特開平６−６８８８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特に自動車用として考えられているような実際の運用条件を考えると、大出力運転から瞬時に低出力運転に切り替えるような運用が頻繁に起こり得る。この場合に、大出力運転時には燃料電池自体の温度が上昇し、低出力運転時には温度が低下するが、瞬時に運転状態を切り替えるような運用では、燃料電池自体の温度はすぐには下がらず、しばらくの間大出力運転時の温度状態で低出力となることとなる。燃料電池内部では、電気化学反応により水を生成するが、この生成量は大出力ほど多く、低出力状態では生成量が減少する。
【０００６】
このように瞬時に大出力から低出力へと運転状態が変更された際に、ポーラスセパレータが乾燥状態となりやすく、ポーラスプレートが乾燥し、ガスが加湿水流路に漏れてしまう。この現象はポーラスプレートのドライアウトと呼ばれ、ガスが漏れることによる利用率の低下ばかりでなく、ガスの加湿がされないことによって高分子電解質膜の乾燥が起こり、高分子電解質膜が劣化してしまう。
【０００７】
更に、一般的な運用を考えた場合、大出力運転から低出力運転に瞬時に切り替わり、その後運転停止する場合も考えられる。この場合には、上記の条件に加えて加湿水供給も停止する運用が一般的であり、外部からの加湿水供給がなくなるために、上記のドライアウト現象が促進されやすい。ポーラスプレートがドライアウト状態で運転停止された場合、再度起動する場合にガスが漏れる状態から起動しなければならず、速やかに起動させることが不可能となる。
【０００８】
これらの運用で起こるドライアウトを避ける方法として、運転温度の制約を設ける方法が考えられる。ただし、ポーラスプレートの毛細管力には一般的に細孔径や表面の濡れ性などにより決まるため、通常の製品を考えた場合に分布があり、１つの燃料電池スタックの中に複数枚のポーラスプレートが収まっていることもあって、運転温度の制約を一義的に決めることは非常に困難である。
【０００９】
このような状態になることを避けるために、運転中にポーラスプレートの乾燥状態を、温度以外の何らかの方法で知ることができ、速やかにドライアウトを防止するための運用をとる方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴は、多孔質のポーラスプレートとこのポーラスプレートの両側に設けられたガス流路及び加湿水用流路とを備え、加湿水用流路を流れる加湿水がポーラスプレートを介してガス流路を流れるガスを加湿するセパレータを有する燃料電池システムであって、加湿水が流れる加湿水系統を大気環境から遮断する遮断手段と、加湿水系統の圧力を監視する監視手段とを有することを要旨とする。
【００１１】
本発明の第２の特徴は、セパレータの少なくとも一部を多孔質のポーラスプレートで構成し、ポーラスプレートを介してガス流路の裏側に加湿水用流路を設けて、加湿水用流路を流れる加湿水がガス流路を流れるガスを加湿する燃料電池システムの制御方法において、加湿水用流路の出口温度もしくは燃料電池本体内の温度が所定値以上であるか否かを判断し、温度が所定値以上である場合、加湿水が流れる加湿水系統を大気環境から遮断し、加湿水系統の圧力を監視する燃料電池システムの制御方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ポーラスプレートの乾燥状態を検知し、ポーラスプレートのドライアウトを防止する燃料電池システム及び燃料電池システムの制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図面の記載において同一あるいは類似部分には同一あるいは類似な符号を付している。
【００１４】
（第１の実施の形態）
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係わる燃料電池システムは、セパレータの少なくとも一部を多孔質であって浸透性を有するポーラスプレート２で構成し、ポーラスプレート２を介してガス流路（ガスチャンネル）４の裏側に加湿水用流路（加湿水チャンネル）３を設けて、加湿水チャンネル３を流れる加湿水がガスチャンネル４を流れるガスを加湿する燃料電池スタックと、加湿水が流れる加湿水系統を大気環境から遮断する遮断手段（閉止バルブ）Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と、加湿水系統の圧力を監視する監視手段（圧力検出手段）Ｐ１と、加湿水チャンネル３の出口温度もしくは燃料電池スタック内の少なくとも１箇所の温度を検知する温度検出手段Ｔ１と、加湿水系統の圧力を調節する圧力調節手段６と、加湿水を貯蔵する加湿水タンク１３と、加湿水を加湿水チャンネル３に供給する加湿水供給ポンプ５と、ガスをガスチャンネル４に供給するガス供給手段９と、ガス系統の圧力を検出する手段１１と、ガス系統の温度を検出する手段１２とを有する。閉止バルブＶ１は、大気開放ライン７を介して加湿水タンク１３に接続されている。閉止バルブＶ２、Ｖ３は、加湿水系統上の燃料電池スタックの両側にそれぞれ配置されている。
【００１５】
燃料電池スタック内部には、ポーラスプレート２を挟んで加湿水チャンネル３とガスチャンネル４とがある。加湿水系統は、加湿水タンク１３より純水が加湿水供給ポンプ５を通って燃料電池スタックの加湿水チャネル３へ供給される。この純水は燃料電池スタックより、圧力調節手段６を通って加湿水タンク１３に戻る。一連の循環系統には、燃料電池スタック前後に閉止バルブＶ２及び閉止バルブＶ３があり、またスタック入口側には圧力検出手段Ｐ１が、出口側には温度検出手段Ｔ１がある。加湿水タンク１３は大気開放ライン７を有し、この大気開放ライン７には閉止バルブＶ１が備えられている。
【００１６】
図２に示すように、燃料電池スタックは、固体高分子電解質膜の両面に触媒層を形成した電極（カソード／アノード電極）をそれぞれ配置した膜電極複合体（membrance electrode assembly：ＭＥＡ）１６と、ＭＥＡ１６のアノード側に配置されたアノードセパレータ１５と、ＭＥＡ１６のカソード側に配置されたカソードポーラスセパレータ１４とを有する。アノードセパレータ１５は、ＭＥＡ１６に接する面にアノードガスチャンネル１７を有する。カソードポーラスセパレータ１４は、ＭＥＡ１６に接する面にカソードガスチャンネル１８を有し、図１に示したポーラスプレート２を介した反対面に加湿水チャネル１９を有する。図１のポーラスプレート２は、カソードポーラスセパレータ１４の少なくとも一部分を占める。カソードガスチャンネル１８は図１のガスチャンネル４に相当し、加湿水チャンネル１９は図１の加湿水チャンネル４に相当する。加湿水チャネル１９を流れる加湿水がカソードポーラスセパレータ１４のポーラスプレート部分を通ってカソードガスチャンネル１８を流れるガスを加湿し、カソードガスチャンネル１８内で余剰となった生成水は、カソードポーラスセパレータ１４のポーラスプレート部分を通って加湿水チャンネル１９に吸収される。
【００１７】
次に、図３を参照して図１に示した燃料電池システムの制御方法を説明する。図３に示すフローチャートは、燃料電池システムが停止する際の制御方法を示す。
【００１８】
（イ）先ずＳ０１段階において、燃料電池システムが停止する際、所定のアイドル運転に移行する。Ｓ０２段階において、温度検出手段Ｔ１を用いて、加湿水用流路の出口温度もしくは燃料電池本体内の温度Ｔ１を測定し、当該温度Ｔ１が所定値Ｔ０以上であるか否かを判断する。具体的には、加湿水出口温度Ｔ１が基準温度Ｔ０より高いかどうかを判断する。基準温度Ｔ０は、熱水収支を考えた場合にドライアウトが起こりうる温度である。当該温度が所定値以上である場合（Ｓ０２段階においてＹｅｓ）Ｓ０３段階に進み、当該温度が所定値以上でない場合（Ｓ０２段階においてＮｏ）Ｓ０４段階に進む。
【００１９】
（ロ）Ｓ０３段階において、加湿水を供給して冷却運転を行い、加湿水出口温度Ｔ１が基準温度Ｔ０より低くなったら、Ｓ０４段階に移行する。
【００２０】
（ハ）Ｓ０４段階において、温度Ｔ１が所定値Ｔ０より低い場合、加湿水供給を停止する。そして、Ｓ０５段階において、大気開放ライン７上の閉止バルブＶ１を閉止して加湿水が流れる加湿水系統を大気環境から遮断する。そして、Ｓ０６段階において、この遮断状態をｔ１秒間保持する。ｔ１秒経過後、Ｓ０７段階において、圧力検出手段Ｐ１を用いて、この遮断状態における加湿水系統の圧力を測定し、監視する。加湿水系統の圧力Ｐ１が所定値Ｐ０より大きくなる場合にはＳ０９段階に移行し、圧力Ｐ１が所定値Ｐ０より大きくならない場合にはＳ０８段階に移行する。
【００２１】
（ニ）Ｓ０９段階において、閉止バルブＶ１を開いて、加湿水系統を大気環境に開放する。Ｓ１０段階において、再度、加湿水を供給する。Ｓ１１段階において、加湿水出口温度Ｔ１が基準値Ｔ２よりも小さいか否かを判断する。基準値Ｔ２は、Ｔ０よりも低い温度である。加湿水出口温度Ｔ１が基準値Ｔ２より低くなるまで、加湿水系統を大気環境に開放し、加湿水の供給を継続する。そして、加湿水出口温度Ｔ１が基準値Ｔ２よりも小さくなった場合（Ｓ１１段階でＹｅｓ）、Ｓ０４段階に戻り、加湿水の供給を停止し、閉止バルブＶ１を閉じる。Ｓ０７段階へ移行し圧力上昇判断を行う。圧力上昇が所定値より大きい場合には、Ｓ０８へと進み、アイドル運転状態（Ｓ０１）からシステム停止へと移行する。以上の手順を経て、燃料電池システムは、停止することが出来る。
【００２２】
図４は、図３のフローチャートに沿った動作を行った場合の加湿水の圧力変化の一例を示す。通常運転状態からアイドル運転状態へ移行して（Ｓ０１）、冷却運転を実施する（Ｓ０３）ことにより、ガス圧よりも高かった加湿水の圧力Ｐ１がガス圧よりも低くなる（停止動作開始）。そして、加湿水の供給を停止すること（Ｓ０４）により加湿水の圧力Ｐ１が安定し、続けてｔ１秒間加湿水系統を閉止する（Ｓ０５、Ｓ０６）。この時、ドライアウトの起こっていない通常の場合（ノーマル時）は、加湿水供給を停止した後の圧力変化は起こらないが、ドライアウトが起こっている状態の場合（ドライアウト時）は、加湿水系統を閉止すると加湿水系統の圧力Ｐ１が上昇する。したがって、加湿水系統閉止からｔ１秒後の圧力Ｐ１からドライアウトの有無を判定することが出来る。
【００２３】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、運転を停止する際にポーラスプレートの乾燥状態を、温度以外の方法で検知することができ、速やかにドライアウトを防止することが可能となる。
【００２４】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図５を参照して図１に示した燃料電池システムの制御方法を説明する。図５に示すフローチャートは、通常の高温運転状態における燃料電池システムの制御方法を示す。
【００２５】
（イ）先ずＳ２１段階において、燃料電池システムは通常運転状態である。Ｓ２２段階において、温度検出手段Ｔ１を用いて、加湿水用流路の出口温度もしくは燃料電池本体内の温度Ｔ１を測定し、当該温度Ｔ１が所定値Ｔ３よりも低いか否かを判断する。具体的には、加湿水出口温度Ｔ１が基準温度Ｔ３より低いかどうかを判断する。基準温度Ｔ３は、熱水収支を考えた場合にドライアウトが起こりうる温度である。当該温度が所定値よりも小さい場合（Ｓ２２段階においてＹｅｓ）Ｓ２３段階に進む。一方、当該温度が所定値よりも小さくない場合（Ｓ２２段階においてＮｏ）ドライアウト状態を判定するためにＳ２４段階に進む。
【００２６】
（ロ）Ｓ２３段階において、通常運転状態を継続し、加湿水出口温度Ｔ１が基準温度Ｔ３以上になったら、Ｓ２４段階に移行する。
【００２７】
（ハ）Ｓ２４段階において、大気開放ライン７上の閉止バルブＶ１を閉止して加湿水が流れる加湿水系統を大気環境から遮断する。そして、Ｓ２５段階において、ｔ２秒間保持する。ｔ２秒経過後、Ｓ２６段階において、圧力検出手段Ｐ１を用いて、加湿水系統の圧力を測定し、監視する。加湿水系統の圧力Ｐ１が所定値Ｐ２よりも大きくなる場合にはＳ２９段階に移行し、圧力Ｐ１が所定値Ｐ２より大きくならない場合にはＳ２７段階に移行する。
【００２８】
（ニ）Ｓ２９段階において、閉止バルブＶ１を開いて、加湿水系統を大気環境に開放する。Ｓ３０段階において、燃料電池への負荷を制限して、温度を低下させる。Ｓ３１段階において、加湿水出口温度Ｔ１をモニターし、所定温度Ｔ４よりも低いか否かを判断する。加湿水出口温度Ｔ１が所定温度Ｔ４よりも低い場合（Ｓ３１段階においてＹｅｓ）Ｓ２４段階に戻る。加湿水出口温度Ｔ１が所定温度Ｔ４よりも低くない場合（Ｓ３１段階においてＮｏ）負荷制限を継続する。
【００２９】
（ホ）Ｓ２７段階において、閉止バルブＶ１を開いて、加湿水系統を大気環境に開放する。Ｓ２８段階において、通常運転モードに戻る。
【００３０】
図６は、図５のフローチャートに沿った動作を行った場合の加湿水の圧力変化の一例を示す。通常運転状態においてｔ２秒間加湿水系統を閉止する（Ｓ２４、Ｓ２５）。この時、ドライアウトが起こっていない通常の場合（ノーマル時）は、加湿水系統を閉止した後の圧力変化は起こらないが、ドライアウトが起こっている状態の場合（ドライアウト時）は、加湿水系統を閉止すると加湿水系統の圧力Ｐ１が上昇する。したがって、加湿水系統閉止からｔ２秒後の圧力Ｐ１からドライアウトの有無を判定することが出来る。
【００３１】
以上説明したように、第２の実施の形態によれば、通常運転状態においてポーラスプレートの乾燥状態を、温度以外の方法で検知することができ、速やかにドライアウトを防止することが可能となる。
【００３２】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は、第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３３】
第１及び第２の実施の形態では、加湿水系統閉止時に図１の閉止バルブＶ１を閉止しているが、閉止バルブＶ１の替わりに閉止バルブＶ２及び閉止バルブＶ３を閉止しても構わない。この場合、遮断手段は、加湿水系統の一部分のみを大気環境から遮断することになる。図３及び図５のフローチャートにおいても、Ｓ０５、Ｓ０９、Ｓ２４、Ｓ２７及びＳ２９の際に動作する閉止バルブが、閉止バルブＶ２、Ｖ３となる。
【００３４】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【００３５】
以上説明したように、セパレータの少なくとも一部をポーラスタイプとして、ガス流路の裏側に加湿水用流路を設けて、表側のガス流路に流れるガスを加湿する構造を有する燃料電池システムにおいて、加湿水系統を外部の大気環境と一時的に遮断する状態を作り、遮断した状態での加湿水系統の圧力を監視する。このことにより、ドライアウトによるガス漏れがある場合には加湿水系統の圧力が上昇し、その上昇速度はドライアウトの程度が大きいほど速くなることを用いて、ドライアウトの発生状況を正確に判断することができる。
【００３６】
上記の燃料電池システムにおいて、加湿水系統のうちの燃料電池スタック部分を含む一部のみを外部の大気環境と遮断する。このことにより、遮断される部分の容積が燃料電池部分のみに限定されるために、より短時間でドライアウトを判定することができる。
【００３７】
上記の燃料電池システムにおいて、加湿水系統を外部の大気環境と遮断する手段は、燃料電池の停止時に動作し、この時に圧力上昇を検知した場合には、加湿水を再度供給して加湿後に停止動作に入る。このことにより、停止後の再起動時にドライアウト状態が残されると判断される場合には加湿水供給状態にてドライアウトを解消してから停止することにより、燃料電池のドライアウトを避けることができる。
【００３８】
上記の燃料電池システムにおいて、加湿水出口温度もしくは燃料電池内の少なくとも１箇所の温度を検知する手段を更に設け、停止時の温度が所定値以上であると検出された場合には、加湿水系統を遮断する手段を動作させ、遮断時の圧力上昇を検知した場合には、前記温度が所定値以下になるまで加湿水を再度供給した後に停止動作に入る。このことにより、最もドライアウトが起こりやすいと考えられる高温高負荷状態からの停止の際に、加湿水出口温度等の燃料電池内部温度を代表する温度をモニターし、その温度がドライアウトの起こりやすい温度であった場合に、短時間加湿水系統を遮断し、その間の圧力上昇を見ることにより、停止後の再起動時にドライアウト状態が残されることをより的確に判断し、加湿水供給状態にてドライアウトを解消してから停止することにより、燃料電池のドライアウトを避けることができる。
【００３９】
上記の燃料電池システムにおいて、加湿水出口温度もしくは燃料電池内の少なくとも１箇所の温度を検知する手段を更に設け、運転中の温度が所定以上であると検出された場合には、一時的に加湿水系統を遮断する手段を動作させ、遮断時の圧力上昇を検知した場合には、前記温度が所定値以下になるよう制御する。前記温度が所定値以下になるよう制御する手段として、燃料電池の負荷を制限することが望ましい。燃料電池の運転中に、加湿水出口温度等の燃料電池内部温度を代表する温度をモニターし、その温度がドライアウトの起こりやすい温度であった場合に、短時間加湿水系統を遮断し、その間の圧力上昇を見ることによりドライアウト状態を判断し、ドライアウトが進行している場合には負荷制限等の手段によって温度を低下させた後に運転を継続することにより、燃料電池のドライアウトを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる燃料電池システムを示すブロック図である。
【図２】図１に示した燃料電池スタックの詳細な構成を示す断面図である。
【図３】図１に示した燃料電池システムの制御方法を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに沿った動作を行った場合の加湿水の圧力変化の典型的な一例を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係わる燃料電池システムの制御方法を示すフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに沿った動作を行った場合の加湿水の圧力変化の典型的な一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
２    ポーラスプレート
３、１９    加湿水チャンネル
４    ガスチャンネル
５    加湿水供給ポンプ
６    圧力調節手段
７    大気開放ライン
９    ガス供給手段
１１、Ｐ１    圧力検出手段
１２、Ｔ１    温度検出手段
１３    加湿水タンク
１４    カソードポーラスセパレータ
１５    アノードセパレータ
１６    ＭＥＡ
１７    アノードガスチャンネル
１８    カソードガスチャンネル
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３    閉止バルブ
【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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