(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池システムにおいて、生成水を省スペース且つ簡略化した構成で排出することを可能とする。【解決手段】水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する単位燃料電池セルを積層した燃料電池スタック４を少なくとも一つ収容する本体ケーシング１００の内部に配設され、生成水を単位燃料電池セルから排出させる排出側マニホールド１５と、本体ケーシングの内部に配設された排出側マニホールド内の生成水の少なくとも一部を回収する生成水回収タンク１３と、燃料ガス又は酸化剤ガス通過時の吸引力を利用して、生成水回収タンク中の生成水を吸引するエジェクタ１２と、本体ケーシングの外部に配設され、排出側マニホールドに連通される排出ガス通路５等と、排出側マニホールドの内部に配設され、エジェクタによって吸引された生成水を排出ガス通路に排出させる排水通路１４とを備える。【選択図】図１
2005259422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する単位燃料電池セルと、
前記単位燃料電池セルの積層体である燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックを少なくとも一つ収容する本体ケーシングと、
前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記電気化学反応により生じる生成水を前記単位燃料電池セルから排出させる排出側マニホールドと、
前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記排出側マニホールド内の前記生成水の少なくとも一部を回収する生成水回収タンクと、
前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスが通過する際に発生する吸引力を利用して、前記生成水回収タンクに回収された前記生成水を吸引するエジェクタと、
前記本体ケーシングの外部に配設されると共に、前記排出側マニホールドに連通される排出ガス通路と、
前記排出側マニホールドの内部に配設されると共に、前記エジェクタによって吸引された前記生成水を前記排出ガス通路に排出させる排水通路と
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスを前記単位燃料電池セルに供給させる供給側マニホールドと、
前記供給側マニホールドの内部に配設された供給通路とを更に備え、
前記エジェクタは、前記供給通路を経由した前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスが通過する際に発生する吸引力を利用して、前記生成水を吸引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】
前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスを前記単位燃料電池セルに供給させる供給側マニホールドを更に備え、
前記エジェクタは、前記供給側マニホールドを経由した前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスが通過する際に発生する吸引力を利用して、前記生成水を吸引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４】
前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスを前記単位燃料電池セルに供給させる供給側マニホールドと、
前記本体ケーシングの外部に配設されると共に、前記供給側マニホールドの入口の上流において分岐された分岐通路とを更に備え、
前記エジェクタは、前記分岐通路を経由した前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスが通過する際に発生する吸引力を利用して、前記生成水を吸引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５】
前記供給通路、前記供給側マニホールド及び前記分岐通路のうち少なくとも一つにおける前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスの流量を調節する流量調節弁と、
前記流量調節弁を制御する制御手段と
を更に備えることを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記生成水回収タンクの水量及び水圧、並びに、前記本体ケーシングの傾斜角度のうち少なくとも一つを測定するセンサを更に備え、
前記制御手段は、前記センサによって測定された測定値に基づいて、前記流量調節弁を制御することを特徴とする請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記制御手段は、前記測定された測定値が所定閾値より大きい場合に、前記流量調節弁を開弁駆動させるように制御することを特徴とする請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記生成水回収タンクは、前記本体ケーシングの内部において、前記排出ガス通路とは反対側の位置に配設されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記本体ケーシングの内部において、前記燃料電池スタックが複数収容される場合、前記複数の燃料電池スタックの間で、前記生成水回収タンクが共有されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項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、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムの一構成要素である燃料電池スタックは、水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する単位燃料電池セルが複数積層された積層体である。この燃料電池スタックは、本体ケーシングの内部に収容されている。この本体ケーシングの内部には、各単位燃料電池セルにおける未反応の燃料ガス、酸化剤ガス、又は生成水等を、各単位燃料電池セルから排出させる排出側マニホールドが設けられている。ここで、生成水とは燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により生成される水である。この生成水が排出側マニホールド内に滞留すると、排出側マニホールドに設けられた連通孔が生成水によって閉塞されてしまい、単位燃料電池セルの発電性能が低下することがある。
【０００３】
このため、特許文献１には、例えば、燃料電池スタックが収容された本体ケーシングが傾斜した際、本体ケーシング外部に設けられたポンプを作動させることにより、燃料電池スタックの下方部位に溜まる生成水を本体ケーシングの外部に排出させる燃料電池システムが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９２１３０号公報
【特許文献２】特開２００２−３１３３９５号公報
【特許文献３】特開２００１−２６６９２５号公報
【特許文献４】特開平２−８７４８１号公報
【特許文献５】特開平７−２３０８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１によれば、燃料電池スタックに貯留される生成水を排出させるポンプ等の補機、及び配管等をケーシングの外部に配置しているため、余分な空間が必要となり燃料電池システムの搭載性を低下させてしまうという技術的な問題点がある。
【０００６】
そこで本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、燃料電池スタックの排出側マニホールド内に滞留する生成水を省スペース且つ簡略化した構成で排出可能な燃料電池システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の燃料電池システムは上記課題を解決するために、水素を含有する燃料ガスと酸素を含有する酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する単位燃料電池セルと、前記単位燃料電池セルの積層体である燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを少なくとも一つ収容する本体ケーシングと、前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記電気化学反応により生じる生成水を前記単位燃料電池セルから排出させる排出側マニホールドと、前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記排出側マニホールド内の前記生成水の少なくとも一部を回収する生成水回収タンクと、前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスが通過する際に発生する吸引力を利用して、前記生成水回収タンクに回収された前記生成水を吸引するエジェクタ（Ejector：排出器）と、前記本体ケーシングの外部に配設されると共に、前記排出側マニホールドに連通される排出ガス通路と、前記排出側マニホールドの内部に配設されると共に、前記エジェクタによって吸引された前記生成水を前記排出ガス通路に排出させる排水通路（例えば、排水パイプ）とを備える。
【０００８】
本発明の燃料電池システムによれば、本体ケーシングに収容された燃料電池スタック内の単位燃料電池セルにおいて、燃料と酸化剤との電気化学反応によって生成された、本発明に係る生成水や排出ガスが排出側マニホールドを経由して、生成水回収タンクに貯留される。この生成水回収タンクには、エジェクタが連結されている。
【０００９】
以上のように構成されているので、燃料ガス又は酸化剤ガスが、本体ケーシングの内部に設置されたエジェクタに供給されることによって、エジェクタの内部に吸引力（吸引作用）を発生させることが可能となる。よって、エジェクタは、生成水回収タンク内に貯留された生成水を、吸い上げると共に、エジェクタの出口に連結された、排出側マニホールドの内部に設置された、例えば、排水パイプ等の本体ケーシングの内部を貫通する排水パイプ等の排水通路へと排出させる。更に、生成水は、この排水通路を経由して、本体ケーシングの外部に設置された排出ガス通路へと排出される。
【００１０】
以上より、本発明の燃料電池システムによれば、燃料電池スタックが収容された本体ケーシングの外部において、補機や、分岐パイプ等の配管を追加することを抑制することが可能となる。よって、燃料電池スタックを含む燃料電池システムが車載されるための空間を節約できるので、燃料電池スタックの周辺の空間を有効利用することが可能となる。
【００１１】
本発明の燃料電池システムの一態様では、前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスを前記単位燃料電池セルに供給させる供給側マニホールドと、前記供給側マニホールドの内部に配設された供給通路とを更に備え、前記エジェクタは、前記供給通路を経由した前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスが通過する際に発生する吸引力を利用して、前記生成水を吸引する。
【００１２】
この態様によれば、本体ケーシングの内部において、燃料ガス又は酸化剤ガスが、供給側マニホールドの内部に配設された供給通路を経由して、エジェクタに供給される。よって、エジェクタの内部に吸引力（吸引作用）をより確実に発生させることが可能となる。
【００１３】
本発明の燃料電池システムの他の態様では、前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスを前記単位燃料電池セルに供給させる供給側マニホールドを更に備え、前記エジェクタは、前記供給側マニホールドを経由した前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスが通過する際に発生する吸引力を利用して、前記生成水を吸引する。
【００１４】
この態様によれば、本体ケーシングの内部において、燃料ガス又は酸化剤ガスが、供給側マニホールドを経由して、エジェクタに供給される。よって、エジェクタの内部に吸引力（吸引作用）をより確実に発生させることが可能となる。
【００１５】
本発明の燃料電池システムの他の態様では、前記本体ケーシングの内部に配設されると共に、前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスを前記単位燃料電池セルに供給させる供給側マニホールドと、前記本体ケーシングの外部に配設されると共に、前記供給側マニホールドの入口の上流において分岐された分岐通路とを更に備え、前記エジェクタは、前記分岐通路を経由した前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスが通過する際に発生する吸引力を利用して、前記生成水を吸引する。
【００１６】
この態様によれば、本体ケーシングの内部において、燃料ガス又は酸化剤ガスが、分岐通路を経由して、エジェクタに供給される。よって、エジェクタの内部に吸引力（吸引作用）をより確実に発生させることが可能となる。
【００１７】
この態様では、前記供給通路、前記供給側マニホールド及び前記分岐通路のうち少なくとも一つにおける前記燃料ガス又は前記酸化剤ガスの流量を調節する流量調節弁と、前記流量調節弁を制御する制御手段とを更に備えるように構成してもよい。
【００１８】
このように構成すれば、適切なタイミングで、流量調節弁を開閉駆動させることによって、燃料ガス又は酸化剤ガスをエジェクタへ供給し、生成水の吸引及び排出をより的確に行うことが可能となる。
【００１９】
更に、この態様では、前記生成水回収タンクの水量及び水圧、並びに、前記本体ケーシングの傾斜角度のうち少なくとも一つを測定するセンサを更に備え、前記制御手段は、前記センサによって測定された測定値に基づいて、前記流量調節弁を制御するように構成してもよい。
【００２０】
このように構成すれば、水量及び水圧センサ、並びに傾斜センサ等により測定された測定値に基づいて、生成水の吸引のタイミングを判定し、流量調節弁を開閉駆動させる。よって、より適切なタイミングで、燃料ガス又は酸化剤ガスをエジェクタへ供給し、生成水の吸引及び排出をより的確に行うことが可能となる。
【００２１】
更に、この態様では、前記制御手段は、前記測定された測定値が所定閾値より大きい場合に、前記流量調節弁を開弁駆動させるように制御するように構成してもよい。
【００２２】
このように構成すれば、例えば、ＣＰＵ等の制御手段は、より的確且つ迅速に、流量調節弁を開弁駆動させることが可能となる。
【００２３】
本発明の燃料電池システムの他の態様では、前記生成水回収タンクは、前記本体ケーシングの内部において、前記排出ガス通路とは反対側の位置に配設される。
【００２４】
この態様によれば、生成水回収タンクに加えてエジェクタは、本体ケーシングの内部において、例えば、本体ケーシングの後方位置において配設されたインシュレータ等の構成要素の内部に設けられてもよい。
【００２５】
よって、本体ケーシングにおける水平面が前方に向かって傾斜した場合だけでなく、後方に向かって傾斜した場合でも、燃料電池スタックの内部に生じる生成水を本体ケーシングの外部へと排出させることが可能となる。
【００２６】
本発明の燃料電池システムの他の態様では、前記本体ケーシングの内部において、前記燃料電池スタックが複数収容される場合、前記複数の燃料電池スタックの間で、前記生成水回収タンクが共有される。
【００２７】
この態様によれば、本体ケーシングにおいて、燃料電池スタックが複数収容されても、例えば、これらの燃料電池スタックを連通する連通穴によって、エジェクタや生成水回収タンクを共有することが可能となるので、燃料電池システムの構成を簡略化することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の燃料電池システムによれば、燃料電池スタックが少なくとも一つ収容された本体ケーシングの外部において、補機や、分岐パイプ等の配管を追加することを抑制しつつ、単位燃料電池セルにおいて生成される生成水の排出を行うことが可能となる。よって、燃料電池スタックを含む燃料電池システムが車載されるための空間を節約できるので、燃料電池スタックの周辺の空間を有効利用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る燃料電池システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
【００３０】
（第１実施形態）
本発明の燃料電池システムの第１実施形態の構成及び動作について、図１から図６を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
先ず、図１から図３を参照しながら本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード側電極循環系（以下、適宜、「アノード循環系」と称す）の構成及び動作について説明する。ここに、図１は、本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成を示した図式的な全体断面図（図１（ａ））、及び、部分的な拡大断面図（図１（ｂ））である。図２は、本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系における排水パイプ等の構成を示した図式的な部分的な拡大断面図である。
【００３２】
先ず、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように、本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る水素循環系、即ち、アノード循環系は、大別すると、水素タンク１、燃料電池システムにおけるエジェクタ２（以下、適宜「本体エジェクタ」と称す）、本体ケーシング１００、気液分離器６を備えて構成されている。
【００３３】
更に、本体ケーシング１００は、その内部において、水素が流れる順番に関連して列挙すると、水素入口分配管３、燃料電池スタック４、本発明に係る供給側マニホールド１６、本発明に係る「供給通路」の一例を構成する供給パイプ１７、吸入パイプ６０、本発明に係る「流量調節弁」の一例を構成するバルブ６４、漏れ止め栓６３、例えば、絶縁体であるインシュレータプレート９、連通パイプ１０、貫通穴１１、本発明に係る「エジェクタ」の一例を構成する排水エジェクタ１２、本発明に係る「生成水回収タンク」の一例を構成する生成水タンク１３、生成水タンク底部５１、本発明に係る「排水通路」の一例を構成する排水パイプ１４、本発明に係る排出側マニホールド１５、水素出口分配管５を備えて構成されている。尚、バルブ６４の開閉弁駆動を電気的に行うためには、電磁バルブと駆動回路とが設けられていてもよい。また、前述した水素出口分配管５及び気液分離器６等によって本発明に係る「排出ガス通路」の一例が構成される。また、より詳細には、排水パイプ１４の支持する手段としては、排出側マニホールド１５の上部から吊るしてもよい（図２（ａ）を参照）。又は、上下部から支持してもよい（図２（ｂ）を参照）。或いは、嵌め込むように構成してもよい。
【００３４】
加えて、本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る制御系は、本発明に係る「制御手段」の一例を構成するＣＰＵ（Central Processing Unit）７０及び本発明に係る「センサ」の一例を構成する水圧センサ５０が、生成水タンク底部５１に備えられて構成されている。尚、生成水タンク１３内に貯留された生成水の貯留量を検知するために、水圧センサ５０の代わりに、図示しない水位センサによって、水量そのものを計測してもよい。
【００３５】
次に、図１（ａ）及び（ｂ）を参照しながら本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の動作について、詳細な構成と共に説明する。
【００３６】
先ず、任意の数だけ備えられた水素タンク１より水素は、通常、本体エジェクタ２を通り、水素入口分配管３より、本体ケーシング１００に収容された燃料電池スタック４へと流入される。燃料電池スタック４の内部で消費、即ち、反応されなかった残存している水素（以下、適宜「未反応の水素」と称す）等の排出ガス、並びに、滞留水が、水素出口分配管５から排出される。これらの排出ガス又は滞留水等は、気液分離器６に入り、未反応の水素は再利用されるために本体エジェクタ２へと流入され、循環されて再利用される。
【００３７】
特に、本実施形態では、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の内部において、複数個、水平方向に積層された単位燃料電池セル（簡略化のため図示せず）へ水素を供給するための供給側マニホールド１６の内部に供給パイプ１７が、２重管構造で、設けられている。そして、水素の大部分は、単位燃料電池セルへと供給される。それと同時に、水素の一部は、供給パイプ１７、吸入パイプ６０、バルブ６４を経由する。尚、吸入パイプ６０のインシュレータプレート９から燃料電池スタック４へ向けての差込量は任意量とすることが可能である。そして、バルブ６４を経由した水素は、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００内において、水素出口分配管５とは反対側に設けられたインシュレータプレート９（絶縁手段）の内部に設けられた貫通穴１１に埋め込まれた連通パイプ１０を経由して、排水エジェクタ１２へと供給される。よって、前述したように、水素出口分配管５の位置する側に傾斜した場合に加えて水素出口分配管５の位置と反対側に傾斜した場合にも生成水の排出を行うことが可能となる。尚、インシュレータプレート９が水素等の気体を透過しにくい材料であれば、連通パイプ１０は採用せず、単なる貫通穴１１のみで構成してもよい。また、漏れ止め栓６３は、貫通穴１１を密閉状態にすることが可能である。
【００３８】
特に、排水エジェクタ１２は、入口、出口、及び、吸い込み口という３つの穴が設けられている。排水エジェクタ１２の入口は、連通パイプ１０と連結されている。出口は、排水パイプ１４と連結されている。更に、吸い込み口は、インシュレータプレート９の下部に設けられた生成水タンク１３と連結されている。
【００３９】
生成水タンク１３においては、燃料電池スタック４内における電気化学反応によって生成された生成水や排出ガスが貯留される。具体的には、生成水タンク１３は、燃料電池スタック４内の排出マニホールド１５より低い位置に配置される。また、生成水タンク１３は、インシュレータプレート９内に任意の深さの穴によって形成されてもよい。生成水タンク１３の深さや幅は貯留される生成水の量によって調節可能である。尚、前述した排水エジェクタ１２及び生成水タンク１３は、インシュレータプレート９内の任意の深さの穴の内部に取り付けられてもよい。より具体的には、インシュレータプレート９の厚み方向に、排水エジェクタ１２の長手方向が配置されるようにしてもよい。或いは、インシュレータプレート９の長手方向に、排水エジェクタ１２の長手方向が配置されるようにすることによって、インシュレータプレート９の厚みを薄くすることも可能である。この場合、生成水タンク１３も、インシュレータプレート９の長手方向に長い形状となり、排水パイプ１４も、生成水タンク１３の形状に対応して設計される。
【００４０】
以上のように排水エジェクタ１２及び生成水タンク１３は構成されているので、水素が、燃料電池スタック４内において、前述したように、水素入口分配管３、供給パイプ１７、吸入パイプ６０、バルブ６４、及び、連通パイプ１０を経由して、排水エジェクタ１２に供給されることによって、排水エジェクタ１２内に吸引力（吸引作用）が発生する。よって、排水エジェクタ１２は、生成水タンク１３内に貯留された生成水を、吸い上げると共に、排水エジェクタ１２の出口に連結された排水パイプ１４や排水ホース等へと排出させる。更に、この排水パイプ１４内に発生した圧力によって、生成水は、燃料電池スタック４の外部に設けられた水素出口分配管５まで流され、より効果的に燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の外へと排出可能である。特に、本実施形態では、単位燃料電池セルから生成水や排出ガスを排出するための排出側マニホールド１５の内部に排出パイプ１４が２重管構造で設けられている。尚、排水パイプ１４は、生成水を吸い上げる構成の繊維性材料から構成されるものでもよい。
【００４１】
よって、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の外部において、補機や、分岐パイプ等の配管を追加することを抑制することが可能となる。よって、燃料電池スタック４を含む燃料電池システムが車載されるための空間を節約できるので、燃料電池スタック４の周辺の空間を有効利用することが可能となる。より具体的には、燃料電池スタック４及び水素出口分配管５より排出パイプ１４は外部に突出しないため、空間を節約することが可能となる。
【００４２】
更に、供給パイプ１７と吸入パイプ６０との結合部、吸入パイプ６０とバルブ６４との結合部、バルブ６４と連通パイプ１０との連結部、連通パイプ１０と排水エジェクタ１２との連結部、排水エジェクタ１２と排水パイプ１４との連結部においてシール加工が施されている。このように、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の外部の補機や、分岐パイプ等の配管においてシール加工を施す必要はなく、本体ケーシング１００の内部においてのみといった最小限のシール加工を施せば済むため、ガス漏れを防止し、燃料電池システム全体において密閉状態を形成することは容易に実現可能である。尚、インシュレータプレート９の周辺においても、通常の燃料電池システムを構成する上で必要な、例えば、セパレータ等の部品が装着され、これらの部品間で必要であればシール加工が施されるのは自明である。
【００４３】
また、以上のような簡単な構成により、生成水を生成水タンク１３により確実に貯留することが可能であると共に、貯留した生成水をより簡便に燃料電池スタック４の外へ排出させることも可能となる。加えて、燃料電池スタック４より外部に突出する部分は、水素出口分配管５の内部に収まっているので、より確実に、生成水を排出することも可能となる。
【００４４】
また、気液分離器６より分離された水素は、本体エジェクタ２、即ち、水素循環系（アノード循環系）へと再度戻す構成をしているので、水素のより効率的な利用を実現可能である。
【００４５】
また、燃料電池スタック４内の比較的温度の高い生成水を、循環させることができるために、排水パイプ１４よりも下流にある部分に熱を与えることができる。よって、運転開始時に凍結している部分を解凍することが可能となる。
【００４６】
また、図１（ｂ）において示されるように、本実施形態では、特に、ＣＰＵ７０の制御下で、例えば、水圧センサ５０等のセンサによって測定された測定値に基づいて、適切なタイミングで、バルブ６４を開閉弁駆動させ、生成水等を燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の外部へ排出することが可能である。特に、センサは、水圧センサ５０、傾斜角度センサ及び水量センサのうち少なくとも一つ、或いは、目的や用途に合わせて、複数を組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
より具体的には、センサが水圧センサ５０の場合、例えば、生成水タンク底部５１に配置された水圧センサ５０の水圧値が所定閾値よりも大きくなると、バルブ６４が開弁駆動され、例えば、水素等の燃料ガスが排水エジェクタ１２に供給される。よって、前述したように、排水エジェクタ１２が生成水タンク１３内の生成水を吸い上げて、排出パイプ１４へと排出することが可能となる。また、生成水タンク１３内の貯留量に応じて、生成水を吸い上げる機構であるために、車両傾斜時だけでなく、通常の走行状態でも、生成水タンク１３内に貯留された生成水の貯留量が所定閾値を超えた条件になると、生成水を排出することが可能となる。
【００４８】
以上より、生成水が、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の後部に貯留されると、生成水を排出可能となるため、燃料電池スタック４の運転状態には影響されずに適切に生成水の排出を実現可能である。
【００４９】
或いは、より具体的には、センサが傾斜角度センサの場合、例えば、車両の任意の位置に装着された傾斜角度センサによって、車両が登坂状態であることが検知されると、バルブ６４が開弁駆動され、例えば、未反応の水素等の排出ガスが排水エジェクタ１２に供給される。よって、前述したように、排水エジェクタ１２が生成水タンク１３内の生成水を吸い上げて、排出パイプ１４へと排出することが可能となる。
【００５０】
以上より、例えば、登坂状態時のように、適切なタイミングで、生成水等を、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の外部へ排出することが可能となる。更に、気液分離器６によって、未反応の水素等の排出ガスの水素循環系への再利用が可能となる。よって、水素等の燃料ガスのより効率的な使用が可能となる。尚、バルブ６４は、運転状態に合わせて、一定時間だけ開弁又は閉弁状態に固定するようにしてもよい。
【００５１】
次に、図３を参照しながら本発明の燃料電池システムの第１実施形態の変形例に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成及び動作について説明する。ここに、図３は、本発明の燃料電池システムの第１実施形態の変形例に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系におけるインシュレータの構成を示した図式的な正面図（右図）、及び、断面図（左図）である。尚、正面図（右図）の「Ｂ」で示された矢印の指す点線において切断された断面図が左図である。
【００５２】
図３に示されるように、特に、第１実施形態の変形例においては、例えば、燃料電池スタックが２列設けられた場合、例えば、一方の燃料電池スタック４ａに設けられた１個の生成水タンク１３だけで生成水の排出が行えるように、インシュレータプレート９に、一方及び他方の燃料電池スタック４ａ及び４ｂを連通する連通穴２０が設けられる。それと共に、他方の燃料電池スタック４ｂにおける出口に相当する位置に穴２１が設けられる。尚、加工の際、連通穴２０が最初に形成されるため、連通穴２０を通し穴として形成させ、漏れ止め栓をすることが、設計上必要となる。
【００５３】
以上のように構成されているので、その動作時においては、他方の燃料電池スタック４ｂに貯留される生成水は、インシュレータプレート９に設けられた穴２１及び連通穴２０に導かれる。連通穴２０は、生成水タンク１３に通じているため、他方の燃料電池スタック４ｂに貯留される生成水は、一方の燃料電池スタック４ａに設けられた生成水タンク１３へと導かれ、この唯一の生成水タンク１３に貯留されることが可能となる。この生成水タンク１３に貯留された生成水は、前述した排水エジェクタ１２内に発生する吸引力（作用）によって、吸い上げられる共に、排水パイプへと排出される。
【００５４】
以上より、燃料電池スタック４ａ及び４ｂが２列設けられた構成においても、一方の燃料電池スタック４ａに設けられた貫通穴１１、連通パイプ１０、排水エジェクタ１２、生成水タンク１３、及び、排水パイプ１４等が、燃料電池スタック４が１列の場合と同様の構成でよいために、燃料電池システム全体の構造を簡略化することが可能となる。
【００５５】
次に、図４及び図５を参照しながら本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード側電極循環系（以下、適宜「カソード循環系」と称す）の構成及び動作について説明する。ここに、図４は、本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。尚、図４を参照して、本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成及び動作を説明するにあたって、前述した図１における水素循環系、即ち、アノード循環系に対応し、殆ど又は完全に同様の機能を有する構成要素については同様の参照番号に「ａ」を末尾に付加して、それらの説明は適宜省略する。
【００５６】
図４に示されるように、本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る空気循環系、即ち、カソード循環系の基本的な構成及び動作は、水素循環系、即ち、アノード循環系と概ね同様である。但し、一般の燃料電池システムにおける空気循環系、即ち、カソード循環系のように、水素タンク１の代わりに空気ポンプ３０、水素入口分配管３の代わりに空気入口分配管３１、水素出口分配管５の代わりに空気出口分配管３２、気液分離器６の代わりに加湿器３３、並びに、排気ガスが加湿器３３を経て燃料電池スタック４の外部へと排出されるためのマフラー３４を備えて構成されている。尚、空気出口分配管３２及び加湿器３３等によって本発明に係る「排出ガス通路」の一例が構成されている。
【００５７】
より具体的には、センサが傾斜角度センサ５０ａの場合、例えば、車両の任意の位置に装着された傾斜角度センサ５０ａによって、車両が登坂状態であることが検知されると、ＣＰＵ７０の制御下で、バルブ６４ａが開弁駆動され、例えば、未反応の酸素等の排出ガスが、空気ポンプ３０、加湿器３３、空気入口分配管３１、供給パイプ１７ａ、吸入パイプ６０ａ、バルブ６４ａ、及び、連通パイプ１０ａを経由して、排水エジェクタ１２ａに供給される。よって、前述したように、排水エジェクタ１２ａが生成水タンク１３ａ内の生成水を吸い上げて、排出パイプ１４ａへ排出することが可能となる。
【００５８】
以上より、例えば、登坂状態時のように、適切なタイミングで、生成水等を、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の外部へ排出することが可能となる。よって、空気等の酸化剤ガスの効率的な使用が可能となる。尚、バルブ６４ａは、運転状態に合わせて、常時開弁又は閉弁状態に固定するようにしてもよい。
【００５９】
尚、加えて、水素循環系と同様の効果を享受することが可能である。
【００６０】
次に、図５を参照しながら本発明の燃料電池システムの第１実施形態の変形例に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成及び動作について説明する。ここに、図５は、本発明の燃料電池システムの第１実施形態の変形例に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成を示した図式的な部分拡大図である。
【００６１】
図５に示されるように、特に、第１実施形態の変形例に係る空気循環系、即ち、カソード循環系においては、排水パイプ１４ａをマフラー３４に直接連結させることによって、生成水又は排出ガス等を、加湿器３３に流入させないように構成している。このため、空気出口分配管３２において、排水パイプ１４ａとマフラー３４とを直接連結させる連結パイプ４２が設けられている。
【００６２】
以上のように構成されているので、その動作時には、前述したように、排水エジェクタ１２ａが生成水タンク１３ａ内の生成水を吸い上げて、排出パイプ１４ａへと排出させる。そして、生成水は、この排水パイプ１４ａに連結された連結パイプ４２を経由して、マフラー３４に直接排出される。
【００６３】
従って、加湿器３３へ飽和水蒸気のみを配管３２−１を経由して排出（送出）させることが可能となり、水滴等の生成水の流入を抑制することが可能となる。よって、加湿器３３における加湿性能を安定に保つことが可能となる。加えて、生成水を直接マフラー３４に排出させることにより、分配管３２や途中の配管３２−１に生成水が混じることによって発生する流出空気の管内圧損を低減することが可能となり、全体として空気ポンプ３０における動力を低減させることが可能となる。
【００６４】
（弁駆動処理の制御方法）
以下、図６を参照して、第１から第３実施形態に係るＣＰＵにより制御される、弁駆動処理について説明する。ここに、図６は、本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る弁駆動処理ルーチンを示すフローチャート図である。この弁駆動処理ルーチンは、予めＣＰＵのＲＯＭに記憶されているルーチンであり、燃料電池システムの動作中に定期的又は不定期的に、主にＣＰＵによって実行されるルーチンである。このルーチンは好ましくは、例えば、十分に短い時間で（例えば数ｍｓｅｃ或いは数μｓｅｃのオーダで）、繰り返して実行されることにより、発電性能を低下させる過剰な生成水が発生した場合にも、適切なタイミングでこの生成水を排出させることが可能とある。
【００６５】
図６において先ず、ＣＰＵの制御下で、水量センサによって、生成水タンク１３内の生成水の水量が所定量「Ｖ」より大きいか否かが判定される（ステップＳ１０１）。このような判定は、例えば、水量センサの出力信号を入力パラメータとしてＣＰＵにおいて判定される。ここで、生成水タンク１３内の生成水の水量が所定量「Ｖ」より大きい場合は（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ＣＰＵの制御下で、バルブ６４が開弁駆動され、連通パイプ１０を通じて流れてくる水素又は酸素含有ガスが排水エジェクタ１２に供給されることによって、排水エジェクタ内に吸引力を発生させ、過剰な生成水を排水パイプへと排出させる（ステップＳ１０４）。
【００６６】
ステップＳ１０１と同時に又は相前後して、ＣＰＵの制御下で、水圧センサ５０によって、生成水タンク１３内の生成水の水圧が所定圧力「Ｐ」より大きいか否かが判定される（ステップＳ１０２）。このような判定は、例えば、水圧センサ５０の出力信号を入力パラメータとしてＣＰＵにおいて判定される。ここで、生成水タンク１３内の生成水の水圧が所定圧力「Ｐ」より大きい場合は（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、前述したように、バルブ６４の開弁駆動によって、過剰な生成水が排水パイプへと排出させられる（ステップＳ１０４）。
【００６７】
ステップＳ１０１及びＳ１０２と同時に又は相前後して、ＣＰＵの制御下で、傾斜角度センサによって、車両傾斜時において、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の傾斜角度が所定角度「Θ：シータ」より大きいか否かが判定される（ステップＳ１０３）。このような判定は、例えば、傾斜角度センサの出力信号を入力パラメータとしてＣＰＵにおいて判定される。ここで、燃料電池スタック４が収容された本体ケーシング１００の傾斜角度が所定角度「Θ」より大きい場合は（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、前述したように、バルブ６４の開弁駆動によって、過剰な生成水が排水パイプへと排出させられる（ステップＳ１０４）。
【００６８】
他方、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の判定の結果、各種測定量が所定閾値より小さい場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ、ステップＳ１０２：Ｎｏ及びステップＳ１０３：Ｎｏ）、引き続き弁駆動処理ルーチンが繰り返される。
【００６９】
続いて、ＣＰＵの制御下で、水量センサによって、生成水タンク１３内の生成水の水量が所定量「Ｖ」以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０５）。ここで、ステップＳ１０４におけるバルブ６４の開弁駆動の結果、生成水タンク１３内の生成水の水量が所定量「Ｖ」以下である場合は（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ＣＰＵの制御下で、バルブ６４が閉弁駆動され、連通パイプ１０を通じて流れてくる水素又は酸素含有ガスが排水エジェクタ１２に供給が停止されることによって、排水エジェクタ１２内に吸引力を無くさせ、生成水の排水パイプへの排出は停止される（ステップＳ１０８）。
【００７０】
ステップＳ１０５と同時に又は相前後して、ＣＰＵの制御下で、水圧センサ５０によって、生成水タンク１３内の生成水の水圧が所定圧力「Ｐ」以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０６）。ここで、ステップＳ１０４におけるバルブ６４の開弁駆動の結果、生成水タンク１３内の生成水の水圧が所定圧力「Ｐ」以下である場合は（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、前述したように、バルブ６４の閉弁駆動によって、生成水の排水パイプへの排出は停止される（ステップＳ１０８）。
【００７１】
ステップＳ１０５及びＳ１０６と同時に又は相前後して、ＣＰＵの制御下で、傾斜角度センサによって、車両傾斜時において、燃料電池スタックの傾斜角度が所定角度「Θ」以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０７）。ここで、燃料電池スタックの傾斜角度が所定角度「Θ」以下である場合は（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、前述したように、バルブ６４の閉弁駆動によって、生成水の排水パイプへの排出は停止される（ステップＳ１０８）。
【００７２】
他方、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７の判定の結果、各種測定量が所定閾値より大きい場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ、ステップＳ１０６：Ｎｏ及びステップＳ１０７：Ｎｏ）、引き続き閉弁駆動のため、各種センサによる測定及びＣＰＵによる判定（ステップＳ１０５、ステップＳ１０６及びステップＳ１０７）が繰り返される。
【００７３】
続いて、ステップ１０８において、バルブ６４の閉弁駆動が完了すると、引き続き弁駆動処理ルーチンが繰り返される。
【００７４】
（第２実施形態）
本発明の燃料電池システムの第２実施形態の構成及び動作について、図７及び図８を参照しながら詳細に説明する。
【００７５】
先ず、図７を参照しながら本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成及び動作について説明する。ここに、図７は、本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。尚、図７を参照して、本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成及び動作を説明するにあたって、前述した図１における第１実施形態と同様の構成要素については同様の参照番号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００７６】
図７に示されるように、本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る水素循環系、即ち、アノード循環系の基本的な構成及び動作は、第１実施形態に係る水素循環系、即ち、アノード循環系と概ね同様である。
【００７７】
特に、第２実施形態では、第１実施形態と異なり、供給パイプ１７が省略されて構成されている。より具体的には、例えば、傾斜角度センサ５０ａによって、車両が登坂状態であることが検知されると、ＣＰＵ７０の制御下で、バルブ６４が開弁駆動され、水素が、第１実施形態とは異なり、水素タンク１、本体エジェクタ２、水素入口分配管３、供給側マニホールド１６、吸入パイプ６０、バルブ６４、及び、連通パイプ１０を経由して、排水エジェクタ１２に供給されることによって、排水エジェクタ１２内に吸引力（吸引作用）が発生する。よって、第１実施形態と同様にして、排水エジェクタ１２は、生成水タンク１３内に貯留された生成水を、吸い上げると共に、排水エジェクタ１２の出口に連結された排水パイプ１４や排水ホース等へと排出させる。従って、第２実施形態においては、第１実施形態と異なり、供給パイプ１７と吸入パイプ６０との結合部におけるシール加工を施す必要がないため設計上簡便であるという利益を享受することが可能である。
【００７８】
尚、加えて、第１実施形態と同様の効果を享受することが可能である。
【００７９】
次に、図８を参照しながら本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成及び動作について説明する。ここに、図８は、本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。尚、図８を参照して、本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成及び動作を説明するにあたって、前述した図４における第１実施形態と同様の構成要素については同様の参照番号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００８０】
図８に示されるように、本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る空気循環系、即ち、カソード循環系の基本的な構成及び動作は、第１実施形態に係る空気循環系、即ち、カソード循環系と概ね同様である。
【００８１】
特に、第２実施形態では、第１実施形態と異なり、供給パイプ１７ａが省略されて構成されている。より具体的には、例えば、傾斜角度センサ５０ａによって、車両が登坂状態であることが検知されると、ＣＰＵ７０の制御下で、バルブ６４ａが開弁駆動され、例えば、未反応の酸素等の排出ガスが、空気ポンプ３０、加湿器３３、空気入口分配管３１、供給側マニホールド１６ａ、吸入パイプ６０ａ、バルブ６４ａ、及び、連通パイプ１０ａを経由して、排水エジェクタ１２ａに供給されることによって、排水エジェクタ１２ａ内に吸引力（吸引作用）が発生する。よって、第１実施形態と同様にして、排水エジェクタ１２ａは、生成水タンク１３ａ内に貯留された生成水を、吸い上げると共に、排水エジェクタ１２ａの出口に連結された排水パイプ１４ａや排水ホース等へと排出させる。従って、第２実施形態においては、第１実施形態と異なり、供給パイプ１７ａと吸入パイプ６０ａとの結合部におけるシール加工を施す必要がないと共に、供給側マニホールド１６ａ内において２重管構造を設ける必要がないため設計上簡便であるという利益を享受することが可能である。
【００８２】
尚、加えて、第１実施形態と同様の効果を享受することが可能である。
【００８３】
（第３実施形態）
本発明の燃料電池システムの第３実施形態の構成及び動作について、図９及び図１０を参照しながら詳細に説明する。
【００８４】
先ず、図９を参照しながら本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成及び動作について説明する。ここに、図９は、本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。尚、図９を参照して、本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成及び動作を説明するにあたって、前述した図１における第１実施形態と同様の構成要素については同様の参照番号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００８５】
図９に示されるように、本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る水素循環系、即ち、アノード循環系の基本的な構成及び動作は、第１実施形態に係る水素循環系、即ち、アノード循環系と概ね同様である。
【００８６】
特に、第３実施形態では、供給パイプ１７の代わりに本発明に係る「分岐通路」の一例を構成する分岐パイプ７、及び、バルブ６４の代わりに本発明に係る「流量調節弁」の一例を構成するバルブ８を備えて構成されている。
【００８７】
分岐パイプ７は、本体エジェクタ２と水素入口分配管３との間に位置する任意の場所に設けられている。
【００８８】
バルブ８は、分岐パイプ７に設けられている。尚、分岐パイプ７とバルブ８との結合部、分岐パイプ７と連通パイプ１０との連結部、においても第１実施形態と同様のシール加工が施され、燃料電池システムの外部及び内部において、密閉状態が形成される。
【００８９】
特に、第３実施形態では、例えば、傾斜角度センサ５０ａによって、車両が登坂状態であることが検知されると、ＣＰＵ７０の制御下で、バルブ８が開弁駆動され、水素が、第１実施形態とは異なり、水素タンク１、本体エジェクタ２、分岐パイプ７及びバルブ８、燃料電池スタック４内の連通パイプ１０を経由して、排水エジェクタ１２に供給されることによって、排水エジェクタ１２内に吸引力（吸引作用）が発生する。よって、第１実施形態と同様にして、排水エジェクタ１２は、生成水タンク１３内に貯留された生成水を、吸い上げると共に、排水エジェクタ１２の出口に連結された排水パイプ１４や排水ホース等へと排出させる。従って、第３実施形態では、供給側マニホールド１６内において２重管構造を設ける必要がないため設計上簡便であるという利益を享受することが可能である。加えて、第３実施形態では、分岐パイプ７の構成要素を追加するだけで既存の燃料電池システムをより有効に活用することが可能となる。また、仮に、シール加工の不具合が発生しても修理の必要な箇所をより的確に発見することが可能となる。
【００９０】
尚、加えて、第１実施形態と同様の効果を享受することが可能である。
【００９１】
次に、図１０を参照しながら本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成及び動作について説明する。ここに、図１０は、本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。尚、図１０を参照して、本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成及び動作を説明するにあたって、前述した図４における第１実施形態と同様の構成要素については同様の参照番号を付し、それらの説明は適宜省略する。
【００９２】
図１０に示されるように、本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る空気循環系、即ち、カソード循環系の基本的な構成及び動作は、第１実施形態に係る空気循環系、即ち、カソード循環系と概ね同様である。
【００９３】
特に、第３実施形態では、供給パイプ１７ａの代わりに本発明に係る「分岐通路」の一例を構成する分岐パイプ７ａ、及び、バルブ６４ａの代わりに本発明に係る「流量調節弁」の一例を構成するバルブ８ａを備えて構成されている。
【００９４】
分岐パイプ７ａは、加湿器３３と空気入口分配管３１との間に位置する任意の場所に設けられている。
【００９５】
バルブ８ａは、分岐パイプ７ａに設けられている。尚、分岐パイプ７ａとバルブ８ａとの結合部、分岐パイプ７ａと連通パイプ１０ａとの連結部、においても第１実施形態と同様のシール加工が施され、燃料電池システムの外部及び内部において、密閉状態が
形成される。
【００９６】
特に、第３実施形態では、例えば、傾斜角度センサ５０ａによって、車両が登坂状態であることが検知されると、ＣＰＵ７０の制御下で、バルブ８ａが開弁駆動され、酸素ガスが、第１実施形態とは異なり、空気ポンプ３０、加湿器３３、分岐パイプ７ａ及びバルブ８ａ、燃料電池スタック４内の連通パイプ１０ａを経由して、排水エジェクタ１２ａに供給されることによって、排水エジェクタ１２ａ内に吸引力（吸引作用）が発生する。よって、第１実施形態と同様にして、排水エジェクタ１２ａは、生成水タンク１３ａ内に貯留された生成水を、吸い上げると共に、排水エジェクタ１２ａの出口に連結された排水パイプ１４ａや排水ホース等へと排出させる。従って、第３実施形態では、供給側マニホールド１６ａ内において２重管構造を設ける必要がないため設計上簡便であるという利益を享受することが可能である。加えて、第３実施形態では、水素循環系と同様に、分岐パイプ７ａの構成要素を追加するだけで既存の燃料電池システムをより有効に活用することが可能となる。また、仮に、シール加工の不具合が発生しても修理の必要な箇所をより的確に発見することが可能となる。
【００９７】
尚、加えて、第１実施形態と同様の効果を享受することが可能である。
【００９８】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う燃料電池システムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成を示した図式的な全体断面図（図１（ａ））、及び、部分的な拡大断面図（図１（ｂ））である。
【図２】本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系における排水パイプ等の構成を示した図式的な部分的な拡大断面図である。
【図３】本発明の燃料電池システムの第１実施形態の変形例に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系におけるインシュレータの構成を示した図式的な正面図（右図）、及び、断面図（左図）である。
【図４】本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。
【図５】本発明の燃料電池システムの第１実施形態の変形例に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成を示した図式的な部分拡大図である。
【図６】本発明の燃料電池システムの第１実施形態に係る弁駆動処理ルーチンを示すフローチャート図である。
【図７】本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。
【図８】本発明の燃料電池システムの第２実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。
【図９】本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした水素循環系、即ち、アノード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。
【図１０】本発明の燃料電池システムの第３実施形態に係る燃料電池スタックを中心とした空気循環系、即ち、カソード循環系の構成を示した図式的な全体断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１…水素タンク、２…本体エジェクタ、３…水素入口分配管、４…燃料電池スタック、
５…水素出口分配管、６…気液分離器、７…分岐パイプ、８…分岐水素バルブ、９（９ａ）…インシュレータプレート、１０（１０ａ）…連通パイプ、１１（１１ａ）…貫通穴、１２（１２ａ）…排水エジェクタ、１３（１３ａ）…生成水タンク、１４（１４ａ）…排水パイプ、１５（１５ａ）…排出側マニホールド、１６（１６ａ）…供給側マニホールド、１７（１７ａ）…供給パイプ、２０…連通穴、２１…穴、３０…空気ポンプ、３１…空気入口分配管、３２…空気出口分配管、３２−１…配管、３３…加湿器、３４…マフラー、４２…連結パイプ、５０…水圧センサ、５０ａ…傾斜角度センサ、５１…生成水タンク底部、６０…吸入パイプ、６３…漏れ止め栓、６４…バルブ、７０…ＣＰＵ、本体ケーシング１００
【図１】
2005259422.tif 000003
【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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