(57)【要約】    【課題】  本発明は、冷却システム内の冷却媒体の凍結を確実に抑制し得る燃料電池システムを提供することを目的としている。    【解決手段】  冷却媒体を循環させることによりシステムの温度を調整可能な冷却系を備える燃料電池システムであって、少なくとも前記冷却媒体の静圧を調節する圧力調節手段５を備える燃料電池システムにより上記課題を解決する。圧力調節手段５は、前記冷却媒体の静圧を前記冷却媒体の温度又は外気温度において当該冷却媒体が凝固する圧力より高い圧力に調節する手段であることが好ましい。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却媒体を循環させることによりシステムの温度を調整可能な冷却系を備える燃料電池システムであって、少なくとも前記冷却媒体の静圧を調節する圧力調節手段を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記圧力調節手段が、前記冷却媒体の温度又は外気温度のうち少なくとも一方に対応して制御される、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記圧力調節手段が、前記冷却媒体の静圧を前記冷却媒体の温度又は外気温度における当該冷却媒体が凝固する圧力より高い圧力に調節する手段である、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記圧力調節手段が、
前記冷却媒体の温度又は外気温度を検出する温度検出手段と、
前記冷却媒体の圧力Ｐ１を検出する圧力検出手段と、
前記冷却媒体の静圧を高める加圧手段と、
前記温度検出手段により検出した温度において当該冷却媒体が液相状態と固相状態の平衡を保つときの平衡圧力Ｐ０を求め、前記冷却媒体の静圧が当該平衡圧力Ｐ０を超える圧力となるよう目標圧力Ｐ２を設定し、前記圧力検出手段により検出した圧力Ｐ１と前記目標圧力Ｐ２との関係がＰ１＜Ｐ２の場合に、前記加圧手段に前記冷却媒体の静圧を高めるように指示する制御手段と、
を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記圧力調節手段が、
前記冷却媒体の温度又は外気温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出した温度において当該冷却媒体が液相状態と固相状態の平衡を保つときの平衡圧力を求め、前記冷却媒体の静圧が当該平衡圧力を超える圧力となるよう目標圧力を設定し、前回設定した目標圧力と今回設定した目標圧力とを比較して差分を算出する差分生成手段と、
前記差分に応じた圧力を前記冷却媒体に付与する加圧手段と、
を備える、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記加圧手段が、加圧ガス又は電動アクチュエータである、請求項４又は請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記加圧ガスが、燃料電池に供給する燃料ガスである、請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記圧力調節手段が、燃料電池の発電停止時に前記冷却媒体の静圧を上昇させる、請求項１乃至７のいずれか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、燃料電池の冷却システムを備えた燃料電池システムに関し、詳しくは、燃料電池の冷却システムを循環する冷却媒体の凍結を抑制可能な燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、発電時において燃料ガスと酸化ガスの反応熱又は電池内部の抵抗等により発熱する。このような発熱が生じると、電極反応が円滑に進まず、また、電解液に飛散等が生じる場合がある。このような問題を回避するために、一般に、燃料電池内には、燃料電池の発電時に冷却水を循環させて燃料電池を冷却する冷却システムが備えられている。
しかし、燃料電池を例えば寒冷地等の低温環境下で使用する場合、燃料電池の内部温度が０℃以下となる場合があり、冷却水が凍結してしまう場合がある。
【０００３】
このような不都合を回避する手段として、例えば特開２００２−３５２８３５号公報（特許文献１）には、燃料電池と熱交換器とを循環する冷却水の水温に応じて冷却水の送水量を制御することにより冷却系内に循環流動を生じさせ、各部での温度を上昇させることにより凍結を防止する凍結防止装置が開示されている。また、燃料電池若しくは熱交換器の出入口の差圧、又は冷却水の水温に応じて、冷却水を加温することにより凍結を防止する凍結防止装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−３５２８３５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、冷却水の水温に応じて冷却水を循環させる方法では、冷却水の凍結を確実に抑制することは困難であった。また、冷却水を加温する方法では、冷却水を加温するヒータ部の付近では凍結を抑制することは可能であるが、ヒータ部から離れた場所においては温度が伝播するまでに時間がかかり、確実に凍結を抑制し得ない場合がある。また、ヒータ部から離れた場所の温度を上昇させようとすると、加熱温度をより高くしなければならないなどの問題があった。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するものであって、冷却システム内の冷却媒体の凍結をより確実に抑制し得る燃料電池システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は、冷却媒体を循環させることによりシステムの温度を調整可能な冷却系を備える燃料電池システムであって、少なくとも前記冷却媒体の静圧を調節する圧力調節手段を備える燃料電池システムを提供するものである。
【０００７】
かかる構成によれば、冷却媒体の静圧を高めることで、冷却媒体の凝固点を下げることが可能となり、より確実に冷却媒体の凍結を抑制することが可能となる。
ここで、静圧とは、冷却媒体が静止状態にあるときに示す圧力をいい、ポンプ等により冷却媒体を流動させることにより生じる圧力（動圧）とは区別されるものである。
【０００８】
前記圧力調節手段が、前記冷却媒体の温度又は外気温度のうち少なくとも一方に対応して制御されることが好ましい。これによれば、冷却媒体が凍結しそうな場合に、より確実に冷却媒体の凍結を抑制することが可能となる。また、静圧を高めるために使用されるガス等の浪費を回避することが可能となる。
【０００９】
前記圧力調節手段が、前記冷却媒体の静圧を前記冷却媒体の温度又は外気温度における当該冷却媒体が凝固する圧力より高い圧力に調節する手段であることが好ましい。これによれば、冷却媒体の静圧を、冷却媒体の温度又は外気温度における冷却媒体が凝固する圧力より高い圧力に調節するので、より確実に冷却媒体の凍結を抑制することが可能となる。
【００１０】
前記圧力調節手段が、前記冷却媒体の温度又は外気温度を検出する温度検出手段と、前記冷却媒体の圧力Ｐ１を検出する圧力検出手段と、前記冷却媒体の静圧を高める加圧手段と、前記温度検出手段により検出した温度において当該冷却媒体が液相状態と固相状態の平衡を保つときの平衡圧力Ｐ０を求め、前記冷却媒体の静圧が当該平衡圧力Ｐ０を超える圧力となるよう目標圧力Ｐ２を設定し、前記圧力検出手段により検出した圧力Ｐ１と前記目標圧力Ｐ２との関係がＰ１＜Ｐ２の場合に、前記加圧手段に前記冷却媒体の静圧を高めるように指示する制御手段とを備えることが好ましい。
【００１１】
これによれば、圧力検出手段をさらに備え、実測した圧力Ｐ１と目標圧力Ｐ２との比較から加圧手段により圧力を付与するか否かを定めるので、より確実に冷却媒体の凍結を抑制することが可能となる。
【００１２】
前記圧力調節手段が、前記冷却媒体の温度又は外気温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出した温度において当該冷却媒体が液相状態と固相状態の平衡を保つときの平衡圧力を求め、前記冷却媒体の静圧が当該平衡圧力を超える圧力となるよう目標圧力を設定し、前回設定した目標圧力と今回設定した目標圧力とを比較して差分を算出する差分生成手段と、前記差分に応じた圧力を前記冷却媒体に付与する加圧手段とを備えることが好ましい。
【００１３】
これによれば、冷却媒体の温度又は外気温度を検出し、当該検出温度で当該冷却媒体が凝固しない圧力を目標圧力として設定する。そして、前回設定した目標圧力と今回設定した目標圧力の差分から加圧手段により冷却媒体に付与する圧力を決定する。したがって、冷却媒体の温度又は外気温度が検出されれば、直ちに加圧手段により付与すべき圧力が定まるので、簡便でしかも確実に冷却媒体の凍結を抑制することが可能となる。
【００１４】
前記加圧手段としては、例えば、加圧ガス又は電動アクチュエータが挙げられる。
また、前記加圧手段により加圧される加圧部は、例えばピストン叉はダイヤフラムのように流路体積を変動し得るものであることが好ましい。これによれば、循環路内の冷却水全体に簡便な機構で圧力を付与し、冷却水の静圧を上昇させることが可能となるからである。なお、加圧部は上記例に限定されず、例えば、循環路の壁を一部を薄板にして、加圧することにより変形可能としたものであってもよい。
【００１５】
前記加圧ガスが、燃料電池に供給する燃料ガスであることが好ましい。これによれば、加圧手段としての加圧ガスを、燃料電池の燃料ガスと兼ねることが可能となるので、燃料電池システムの構成を単純化することが可能となると共に、凍結抑止に利用した加圧ガスを燃料ガスとして再利用し得るので効率が良い。
【００１６】
前記圧力調節手段が、燃料電池の発電停止時に前記冷却媒体の静圧を上昇させるものであることが好ましい。
【００１７】
例えば、寒冷地等では燃料電池の発電を停止した際、外気温度が冷却媒体の凝固点を下回り冷却媒体が凍結してしまう場合がある。しかし、かかる構成によれば、燃料電池の発電停止時に冷却水の静圧を高めることで、凝固点を下げることが可能となるので、冷却水の凍結を抑制することが可能となる。
【００１８】
本発明の他の態様は、燃料電池と熱交換器との間に設けられた循環路に冷却媒体を循環させて冷却を行う冷却システムを備えた燃料電池システムの凍結抑止方法であって、前記循環路内の冷却媒体の温度又は外気の温度を検出する温度検出過程と、前記温度検出過程により検出された温度において、前記循環路内の冷却媒体の静圧が当該冷却媒体が凝固する圧力より高い圧力となるように、目標圧力Ｐ２を設定する目標圧力設定過程と、前記循環路内の冷却媒体の圧力Ｐ１を検出する圧力検出過程と、前記目標圧力Ｐ２と前記冷却媒体の圧力Ｐ１との関係がＰ１＜Ｐ２となる場合に、前記冷却媒体を加圧し、当該冷却媒体の静圧を上昇させる加圧過程と、前記目標圧力Ｐ２と前記冷却媒体の圧力Ｐ１との関係がＰ１≧Ｐ２となる場合に、前記冷却媒体の加圧を停止する加圧停止過程と、を備える燃料電池システムの凍結抑止方法を提供するものである。
【００１９】
これによれば、冷却媒体の圧力Ｐ１と検出温度に応じて設定された目標圧力Ｐ２とを比較することにより、加圧の制御をすることで、検出温度に応じて凝固点を変動させることが可能となるので、燃料電池システムの凍結をより確実に抑制し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第一の実施形態）
本実施形態では、燃料電池の発電停止時に冷却水の静圧を高めることで、凝固点を下げ、冷却水（冷却媒体）の凍結抑止を図る例について説明する。本実施形態では、発電に用いられる燃料ガスを、冷却水流路を加圧する加圧手段としても利用することで、冷却システムの機構の簡略化、効率化を図っている。
【００２１】
図１は、第一の実施形態の燃料電池システムを説明するための概略構成図である。
図１に示すように、本実施形態の燃料電池システムは、燃料電池のスタック１、熱交換器としてのラジエータ３、圧力調節手段５、スタック１とラジエータ３とを接続する冷却水流路９、燃料ガス貯蔵・供給装置１３、燃料ガス貯蔵・供給装置１３とスタック１を接続する燃料ガス供給路１５、及びスタック１から排出される燃料ガスを再び燃料ガス供給路１５に循環させる燃料ガス循環路２５を備えている。
【００２２】
スタック（燃料電池本体）１は、燃料ガス貯蔵・供給装置１３（例えば高圧ガスタンク）から供給される水素ガスなどの燃料ガスと、図示せぬ供給源から供給される空気又は酸素ガスなどの酸化ガスとを電気化学反応させることで電気を発生する。スタック１が燃料電池の発電時に生じる熱で過熱されるのを回避するために、スタック１とラジエータ３との間を結ぶ冷却水流路９を設けて、冷却水を循環させてスタック１を循環冷却させる燃料電池システムの冷却系（冷却手段）を設けている。この冷却系は、冷却水流路９を含み構成される循環路と、この循環路内を冷却水が循環するための駆動力を発生させる送水ポンプ４７とから主に構成されている。
【００２３】
まず、このスタック１と熱交換器としてのラジエータ３との間を循環する冷却水の流れについて説明する。
【００２４】
本実施形態の燃料電池システムは、循環路として、冷却水をスタック１とラジエータ３との間を循環させる第１循環路４３と、スタック１からラジエータ３に繋がる冷却水流路９の途上で分岐してラジエータ３を経由せずに冷却水を循環させる第２循環路４５とを備えている。冷却水を第１循環路４３を循環させるか、第２循環路４５を循環させるかの切り換えは、第１循環路４３と第２循環路４５との分岐点に設置された温度感応弁１１によりなされる。温度感応弁１１は、スタック１から排出された冷却水がスタック１で発生する熱等を回収して所定温度以上となっている場合には、第１循環路４３側に経路を切り換えて冷却水をラジエータ３に導く。冷却水により回収された熱は、ラジエータ３により大気に放熱される。ラジエータ３で熱を放出した冷却水は再びスタック１の冷却に供される。冷却水の水温が所定温度に達しない場合には、温度感応弁１１は、経路をラジエータ３を経由しない短距離の第２循環路４５側に切り換えて、冷却水がスタック１で発生した熱を回収して所定温度に達するまで冷却水を第２循環路４５で循環させる。
【００２５】
冷却水流路９には、冷却水を循環させるための駆動力を生じる送水ポンプ４７以外にも、例えば、後述する圧力調節手段５の加圧部３７などが形成されている。本実施形態では、燃料電池の発電停止時に冷却水が外気温度の低下などにより凍結するのを抑止するために、この加圧部３７を燃料ガスで押圧することで冷却水の凝固点を下げ、冷却水の凍結抑制を図っている。
【００２６】
図２に、水の３相図を示す。図２に示すように、圧力を上昇させて、冷却水の圧力を温度Ｔ０での凝固点に対応する圧力Ｐ０を超える圧力Ｐとした場合、圧力Ｐにおける凝固点はＴとなるので、凝固点がＴ０からＴに下がることになる。本発明は、このように冷却系全体の圧力を上昇させることで、冷却水の凝固点が下がる現象を利用したものである。
【００２７】
次に、発電に用いられる通常の燃料ガスの流れについて説明する。
燃料ガスは、図１に示すように、高圧ガスタンク１３から供給され、燃料ガス供給路１５を介してスタック１に供給される。燃料ガス供給路１５には、高圧ガスタンク１３からの燃料ガスの供給を制御するための遮断弁１７と、燃料ガスの圧力を測定するための圧力計１９と、燃料ガスの流量を一定量に調節するためのレギュレータ２１とが備えられ、また、スタック１の入口付近に入口遮断弁２３が備えられている。
【００２８】
スタック１における電気化学反応に利用された後の燃料ガスの残留分は、燃料ガス循環路２５を介して再び燃料ガス供給路１５に戻され、再利用される。なお、燃料ガス循環路２５には、スタック１の出口付近に出口遮断弁２７が備えられており、この他、スタック１内で混入した水分を除去するための気水分離器２９、燃料ガスを循環させるための駆動力を供給する循環ポンプ３１、及び燃料ガス供給路１５からの燃料ガスの流入を防止する逆止弁３３が備えられている。
【００２９】
次に、冷却水の凍結抑止に用いられる燃料ガスの流れについて説明する。
本実施形態では、燃料電池の発電停止時において、高圧ガスタンク１３から供給された燃料ガスが、燃料ガス供給路１５の途中で分岐した加圧経路３５に導入される。加圧経路３５は、加圧部３７に所望の圧力を付与するために、燃料ガスを加圧部３７に導くための経路である。加圧経路３５には、燃料ガスの供給及び供給停止を制御する制御弁としての電磁弁３９と、冷却水流路９等の耐圧を超える圧力が付与された場合に燃料ガスを外部に逃がすためのリリーフ弁４１が備えられている。加圧部３７は、冷却水流路９の体積を変動し得るものであれば、特に限定するものではないが、例えばダイヤフラム構造を有するものが挙げられる。但し、これに限定されず、例えば冷却水流路９の壁面の一部を肉薄にし、可動とさせた構造のものを利用してもよい。このように、加圧部３７を所定圧力の燃料ガスで押圧し、冷却水流路９の体積を減少させることで、冷却水全体の静圧を高めることが可能となる。
【００３０】
次に、本実施形態の燃料電池システムの動作の一例について説明する。
燃料電池システムが停止すると、制御部５５は電磁弁３９を開くように指示する。電磁弁３９が開くと、燃料ガスが加圧経路３５内に流入し、加圧部３７を介して冷却水に所定圧力が付与される。冷却水に付与する圧力（静圧）の調節は、例えば電磁弁の開口時間により調整することができる。冷却水に付与する圧力（静圧）は、例えば、外気温度等の影響により下がると想定される冷却水の最低温度における凝固が生じる圧力よりも高い圧力となるよう設定する。これにより、冷却水の凝固点が下がり、冷却水の凍結を回避することが可能となる。
燃料電池の発電を開始する際には、電磁弁３９を開き、加圧経路３５内の燃料ガスを開放することで加圧部３７の位置を所定位置に戻すことが可能となる。また、加圧経路３５内の燃料ガスを燃料ガス供給路１５内に戻すことにより、発電用の燃料ガスとして再利用することが可能となる。
【００３１】
本実施形態によれば、燃料電池の発電停止時において、燃料ガスにより冷却水流路に備えられたダイヤフラムを押圧することで、冷却水の静圧を高め、冷却水の凝固点を下げることが可能となる。よって、例えば寒冷地などで、外気温度が下がった場合においても、冷却水の凍結を抑制することが可能となる。
【００３２】
なお、従来の燃料電池システムにおいても、冷却水を循環させる際に送水ポンプを利用しているため、送水ポンプにより一時的に水圧が上昇するので冷却水の凝固点降下が生じ、凍結抑制効果が図られているとも考えられる。しかしながら、送水ポンプによる場合には、送水ポンプの吐出口付近では圧力が一時的に高められるものの、送水ポンプの入水口付近では圧力が下がっているので、送水ポンプだけでは冷却系全体の圧力を高めることはできない。したがって、加圧された箇所では凝固点降下が生じ凍結を抑制し得ても、他の場所では凍結が生じてしまい、送水ポンプにより水を送り出す圧力（動圧）だけでは十分な凍結抑制効果は得られていなかった。これに対し、本実施形態の燃料電池システムによれば、冷却水流路内の冷却水をダイヤフラムにより押圧することで、冷却系全体の圧力（静圧）を上昇し得るので、冷却系全体の凍結を抑制することが可能となる。
なお、上記例では、加圧手段として燃料ガスを用いたが、これに限定されず、例えば電動アクチュエータを用いてもよい。
【００３３】
（第二の実施形態）
本実施形態では、循環路内の冷却水の温度叉は外気温度の変化に応じて、冷却水の静圧を変化させることにより、冷却水の凍結抑止を図る例について説明する。
図３は、第二の実施形態の燃料電池システムを説明するための概略構成図である。なお、同図中、図１と同じ機能を有する構成要素については同一符号を付して、説明を省略する。
【００３４】
図３に示すように、本実施形態の燃料電池システムでは、ラジエータ３とスタック１を接続する冷却水流路９に、温度検出手段としての温度センサ５７と、圧力検出手段としての圧力センサ５３とがさらに備えられており、また、温度センサ５７及び圧力センサ５３からの情報を得て電磁弁３９の開閉を調節する制御手段としての制御部５５が備えられている。
【００３５】
温度センサ５７から得られる冷却水流路９の冷却水の温度情報は、制御部５５に送られる。制御部５５では、この温度情報に基づき、検出された温度における冷却媒体が凝固する圧力、すなわち、この温度検出手段により検出した温度において当該冷却媒体が液相状態と固相状態の平衡を保つときの平衡圧力Ｐ０を求める。具体的には、例えば冷却媒体の固液平衡曲線から当該検出温度における固液平衡曲線上の圧力を求める。次に、冷却媒体の静圧の目標圧力Ｐ２を、この平衡圧力Ｐ０を超える圧力となるよう設定する。一方、圧力センサ５３から得られる冷却水の圧力情報も制御部５５に送られる。制御部５５では、この検出センサから得られた検出圧力Ｐ１と目標圧力Ｐ２とを比較して、Ｐ１＜Ｐ２の場合に、電磁弁３９を開くよう指示する。電磁弁３９が開かれると、燃料ガスが加圧経路３５に送られ、加圧部３７が押圧されるので、冷却水流路９から構成される循環路内の冷却水が押圧されて、循環路内の冷却水全体の静圧を高めることが可能となる。これにより、冷却水全体の凝固点を降下させることが可能となるので、冷却水の凍結を確実に抑制し得る。圧力センサから検出される圧力Ｐ１が目標圧力Ｐ２に達した場合には、電磁弁３９が閉じられ、冷却水の静圧は所定圧に保たれる。
【００３６】
次に、本実施形態の燃料電池システムによる凍結抑止方法の運転フローについて図面を参照しながら説明する。図４は、本実施形態の燃料電池システムにより実施する凍結抑止方法を説明するためのフロー図である。
【００３７】
まず、温度センサ５７により冷却水の温度を常時叉は定期的にモニタし、冷却水の温度Ｔを検出する（Ｓ１）。温度Ｔにおいて、冷却水が液相状態と固相状態の平衡を保つ平衡圧力（温度Ｔが凝固点であるときの圧力）Ｐ０を求め、冷却水の静圧の目標圧力Ｐ２をこの平衡圧力Ｐ０を超える圧力となるよう設定する（Ｓ２）。次に、圧力センサからの圧力Ｐ１を検出する（Ｓ３）。なお、Ｓ１とＳ２は、順序が逆であっても同時に行ってもよい。圧力センサからの圧力Ｐ１と目標圧力Ｐ２を比較し、Ｐ１＜Ｐ２である場合に電磁弁３９を開き、加圧部３７を押圧して冷却水の凝固点を下げる（Ｓ４）。また、Ｐ１≧Ｐ２である場合には、凍結の虞れがないため電磁弁３９を閉じて、加圧を停止する（Ｓ４）。このようなルーチンを燃料電池の発電停止時に繰り返す。
【００３８】
本実施形態によれば、常時叉は定期的に冷却水の温度及び圧力をモニタすることで、冷却水の凝固点を調整するので、より確実に冷却水の凍結を抑制することが可能となる。
【００３９】
（変形例）
第二の実施形態では、圧力センサにより検出した圧力に応じて冷却水の静圧の調節を行ったが、静圧の調節方法はこれに限定されない。
【００４０】
以下に、静圧の調節方法の他の例について説明する。
第二の実施形態と同様の方法により、冷却水の温度を検出し、今回の目標圧力を設定する。次に、制御部５５において、前回制御部５５のメモリに蓄積しておいた前回の冷却水の温度測定時に設定した目標圧力と今回の目標圧力とを比較する。前回の目標圧力より今回の目標圧力の方が大きい場合には、今回の目標圧力と前回の目標圧力との差分を算出し、その差分に該当する量の圧力を冷却水に付与する。具体的には、所定時間電磁弁３９を開き、燃料ガスを加圧経路３５に通すことにより所定の圧力を付与し、その後、電磁弁３９を閉じる。今回の目標圧力と前回の目標圧力とが同じか若しくは前回の目標圧力の方が大きい場合には、電磁弁３９は開かず、冷却水の静圧の調節は行わない。本変形例では、燃料電池システムの発電停止時においてこのようなルーチンを繰り返し行う。
【００４１】
なお、最初に加圧する際には前回の目標圧力がないため、例えば、前回の目標圧力の代わりに、燃料電池システムの発電停止時の圧力を用い、この発電停止時の圧力と今回の目標圧力との差分を算出することにより、付与する圧力を定めることができる。
【００４２】
本変形例によれば、冷却水の温度を検出するだけで、加圧すべき圧力を定めることができるので、簡便でしかも確実に冷却媒体の凍結を抑制することが可能となる。
なお、上記実施形態では、冷却水温度を検出し、冷却水の圧力を調節する例について説明したが、これに限定されず、外気温度を検出することで冷却水の圧力の調節を行ってもよい。
【００４３】
また、上記実施形態において、冷却水の圧力を上昇させる際、同時に冷却水を循環させることを妨げるものではない。
また、上記例では、冷却水の静圧を高める機構として、燃料ガスを用いてダイヤフラムを押圧する機構について説明したが、これに限定されず、例えば静電アクチュエータによるピストン機構を用いて流路体積を変動することにより冷却水の静圧を高めてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１は、第一の実施形態の燃料電池システムを説明するための概略構成図である。
【図２】図２に、水の３相図を示す。
【図３】図３は、第二の実施形態の燃料電池システムを説明するための概略構成図である。
【図４】図４は、本実施形態の燃料電池システムにより実施する凍結抑止方法を説明するためのフロー図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  スタック、３  ラジエータ、５  圧力調節手段、９  冷却水流路、１３  高圧ガスタンク、１５  燃料ガス供給路、１７  遮断弁、１９  圧力計、２１  レギュレータ、２３  入口遮断弁、２５  燃料ガス循環路、２７  出口遮断弁、２９  気水分離器、３１  循環ポンプ、３３  逆止弁、３５  加圧経路、３７  加圧部、３９  電磁弁、４１  リリーフ弁、  ４３  第１循環路、４５  第２循環路、４７  送水ポンプ、５３  圧力センサ、５５  制御部、５７  温度センサ
【図１】
2005327685.tif 000003
【図２】
2005327685.tif 000004
【図３】
2005327685.tif 000005
【図４】
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