(57)【要約】【課題】  高温・低加湿で、しかも圧力損失の無い掃気ガスで掃気処理できる燃料電池の停止装置を提供する。【解決手段】  加湿器１２をバイパスする第１のバイパス流路１２ａとこの第１のバイパス流路１２ａに導く流量を調整する第１のバイパス弁１２ａ１を設け、インタークーラ１３をバイパスする第２のバイパス流路１３ａとこの第２のバイパス流路１３ａに導く流量を調整する第２のバイパス弁１３ａ１を設ける。停止要求時には、掃気ガスを前記第１のバイパス流路１２ａに迂回させて加湿量を低減させ、第２のバイパス流路１３ａに迂回させて冷却量を低減させた状態のもので、燃料電池本体１１に供給する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池本体と、前記燃料電池本体に掃気ガスを供給するガス供給手段を有し、前記燃料電池本体に対して発電を停止させる停止要求が発せられたときに、前記燃料電池本体に前記掃気ガスを送り込んで掃気処理を行う制御手段が設けられた燃料電池の停止装置において、
前記ガス供給手段から前記燃料電池本体に至る流路上に、前記掃気ガスに対する加湿量を調整する加湿量調整手段と、前記掃気ガスに対する冷却量を調整する冷却量調整手段が設けられていることを特徴とする燃料電池の停止装置。
【請求項２】
前記流路上に、前記掃気ガスを加湿するガス加湿装置を備え、前記加湿量調整手段は、前記ガス加湿装置をバイパスする第１のバイパス流路と、前記第１のバイパス流路に導く第１のバイパス弁からなり、前記停止要求の際、前記第１のバイパス弁を制御して前記掃気ガスが前記第１のバイパス流路を通る量を調整することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の停止装置。
【請求項３】
前記流路上に、前記掃気ガスを冷却するガス冷却装置を備え、前記冷却量調整手段は、前記ガス冷却装置をバイパスする第２のバイパス流路と、前記第２のバイパス流路に導く第２のバイパス弁からなり、前記停止要求の際、前記第２のバイパス弁を制御して前記掃気ガスが前記第２のバイパス流路を通る量を調整することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池の停止装置。
【請求項４】
前記掃気ガスは、前記燃料電池本体に供給され、化学反応に用いる反応ガスであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池の停止装置。
【請求項５】
前記掃気ガスは、前記燃料電池本体に供給され、化学反応に用いるガスとは別に設けられたガスであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の燃料電池の停止装置。
【請求項６】
燃料電池本体と、前記燃料電池本体に掃気ガスを供給するガス供給手段が設けられ、前記燃料電池本体に対して発電を停止させる停止要求が発せられたときに、前記燃料電池本体に前記掃気ガスを送り込んで掃気処理を行う燃料電池の停止方法において、
前記停止要求の際、前記ガス供給手段から前記燃料電池本体に至る流路において、前記掃気ガスに対する加湿量を調整する工程と、前記掃気ガスに対する冷却量を調整する工程を経た掃気ガスにより掃気処理することを特徴とする燃料電池の停止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムの発電停止時に残留する水分を効果的に排出できる燃料電池の停止装置及び停止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子型の燃料電池は、電解質膜の一面側を水素極、もう一面側を酸素極で挟んだ膜電極構造体（ＭＥＡ；Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）の両面を導電性のセパレータで挟んで構成された単セルが厚み方向に数十から数百枚積層された構造をしている。この燃料電池を備えたシステムでは、燃料電池本体内での水素と酸素との化学反応により水が生成され、この水は所定の排出口から外部に排出されるようになっている。しかしながら、寒冷地などで使用する場合には、発電を停止させた後に燃料電池システム内に残留していた水分が凍結する場合があり、これによって燃料電池システム、例えばＭＥＡの膜構造を破損するおそれがあった。そこで、これを防止するため、発電の停止要求が出されたときに発電を完全に停止させる前に残留水分を燃料電池システムから取り除くための掃気処理が行われる。
【０００３】
特許文献１は、燃料電池システム内での残留水による凍結を防止するための排出装置の発明である。この装置では、ガス冷却装置及びガス加湿装置を通って燃料電池本体へ至る経路と、燃料電池本体を通らずにカソード背圧弁の直前にバイパスする経路が切替弁によって切り換え制御可能となっている。前記切替弁が、カソード背圧弁側に切り替えられたときに、最も流速が落ちるカソード背圧弁付近の残留水が掃気され、また、前記切替弁が、逆側に切り替えられたときに燃料電池本体内の残留水が掃気されるように制御されている。
【特許文献１】特開２００２−３１３３９５号公報（段落００３６〜００４５、図１）
【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、前記特許文献１に示すものは、ガス冷却装置とガス加湿装置を通した低温度で高湿度なガスで掃気処理することになる。このため、ガスが低温であると残留水分を蒸発させて取り除くことが困難になり、またガスが高加湿であると残留水を自身のガス内に取り込む吸水率が低減する。したがって、このような低温・高加湿なガスで燃料電池システムを掃気したとしても、残留水分を効果的に取り除くことができず、凍結によるシステムの破損の危険を解消できない。
【０００５】
また、掃気する際に使用されるガスが、必ずガス冷却装置やガス加湿装置を通ることになるため、圧力の損失が発生して、残留水を十分な圧力で掃き出すことが困難になる。
【０００６】
本発明は前記課題を解決するものであり、燃料電池に対する発電の停止要求時に、残留水分を効果的に取り除くことができる燃料電池の停止装置及び停止方法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】
【０００７】
本発明は、燃料電池本体と、前記燃料電池本体に掃気ガスを供給するガス供給手段を有し、前記燃料電池本体に対して発電を停止させる停止要求が発せられたときに、前記燃料電池本体に前記掃気ガスを送り込んで掃気処理を行う制御手段が設けられた燃料電池の停止装置において、
前記ガス供給手段から前記燃料電池本体に至る流路上に、前記掃気ガスに対する加湿量を調整する加湿量調整手段と、前記掃気ガスに対する冷却量を調整する冷却量調整手段が設けられていることを特徴とするものである。
【０００８】
前記本発明の燃料電池の停止装置では、加湿量調整手段により低加湿または無加湿な掃気ガスを得ることができるので、掃気ガス内に取り込むことのできる水分量を効果的に除去でき、しかも冷却量調整手段により掃気ガスの温度が過度に低下するのを抑制できるので、掃気ガスで蒸発させることのできる残留水分量を高く設定でき、効果的に残留水分を除去できる。
【０００９】
例えば、前記流路上に、前記掃気ガスを加湿するガス加湿装置を備え、前記加湿量調整手段は、前記ガス加湿装置をバイパスする第１のバイパス流路と、前記第１のバイパス流路に導く第１のバイパス弁からなり、前記停止要求の際、前記第１のバイパス弁を制御して前記掃気ガスが前記第１のバイパス流路を通る量を調整する構成にできる。
【００１０】
また、前記流路上に、前記掃気ガスを冷却するガス冷却装置を備え、前記冷却量調整手段は、前記ガス冷却装置をバイパスする第２のバイパス流路と、前記第２のバイパス流路に導く第２のバイパス弁からなり、前記停止要求の際、前記第２のバイパス弁を制御して前記掃気ガスが前記第２のバイパス流路を通る量を調整する構成にできる。
【００１１】
このように、簡単な構成で加湿量や冷却量を制御することができるようになる。しかも、掃気ガスを各バイパス流路に一部迂回させることによって、掃気ガスがガス冷却装置やガス加湿装置を通る流量を低減でき、また掃気ガスを全て迂回させることによって、掃気ガスがガス冷却装置やガス加湿装置を通る流量をゼロにできる。また、ガス冷却装置やガス加湿装置を通ることによって生じる圧力損失を低減しまたは無くすことができるため、残量水分をより大きな圧力で押し出すことが可能になる。
【００１２】
また、前記掃気ガスは、前記燃料電池本体に供給され、化学反応に用いる反応ガスであることが好ましい。これにより、特別に他の設備を設ける必要がなくなり、製造コストを低く抑えることができる。また、設置スペースの拡大を防止できる。
【００１３】
また、前記掃気ガスは、前記燃料電池本体に供給され、化学反応に用いるガスとは別に設けられたガスであってもよい。例えば、不活性ガスを選択することができ、具体的には高圧容器から供給される窒素などが好ましい。不活性ガスとは、希ガス、反応性に乏しい気体を意味する。
【００１４】
本発明の燃料電池の停止方法は、燃料電池本体と、前記燃料電池本体に掃気ガスを供給するガス供給手段が設けられ、前記燃料電池本体に対して発電を停止させる停止要求が発せられたときに、前記燃料電池本体に前記掃気ガスを送り込んで掃気処理を行う燃料電池の停止方法において、
前記停止要求の際、前記ガス供給手段から前記燃料電池本体に至る流路上で、前記掃気ガスに対する加湿量を調整する工程と、前記掃気ガスに対する冷却量を調整する工程を経た掃気ガスにより掃気処理することを特徴とするものである。
前記本発明の停止方法では、停止要求の際、掃気ガスの湿度と温度を調整することができるので、残留水分量を効果的に除去できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、発電の停止要求時において、高温且つ低加湿なガスで掃気することができるので、残留水分を効果的に除去できるようになる。しかも、ガス加湿装置やガス冷却装置をバイパスさせることで圧力損失を低減または防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の燃料電池の停止装置について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施形態の燃料電池システムの全体構成図を示している。なお、本発明の燃料電池の停止装置は、例えば車両（図示せず）に搭載して使用することができる。
【００１７】
図１に示すように、この燃料電池の停止装置１０Ａには、燃料電池本体１１内に、酸化剤としての空気（反応ガス）を送るカソード配管路２０と、燃料としての水素を送り込むアノード配管路３０が設けられている。
【００１８】
前記カソード配管路２０上には、加湿器（ガス加湿装置）１２、インタークーラ（ガス冷却装置）１３、エア過給器（ガス供給手段）１４が設けられている。燃料電池本体１１の入口側から、加湿器１２、インタークーラ１３、エア過給器１４が順に直列に接続されている。エア過給器１４では、加圧処理された圧縮空気が生成されて、この圧縮空気は断熱的に圧縮されることから温度上昇するため、前記インタークーラ１３で所定の温度まで冷却される。そして、圧縮後冷却された空気は、加湿器１２によって加湿されて、燃料電池本体１１内に送られる。
【００１９】
一方、前記アノード配管路３０上には、燃料供給手段３１が設けられている。この燃料供給手段３１は、例えば水素が高圧力で充填されたタンクである。また、アノード配管路３０上には、燃料供給手段３１から取り出す水素の供給量を調節する調整弁（レギュレータ）３４と遮断弁３２が設けられている。なお、図１では、燃料電池本体１１の入口側のアノード配管路３０上に加湿器（図示せず）が設けられて、この加湿器で加湿された水素ガスが燃料電池本体１１内に送られる。
【００２０】
燃料電池本体１１は、イオン導伝性を有する固体高分子電解質膜２１の片面側に触媒を含んでなる水素極（アノード）２２、他面側に触媒を含んでなる酸素極（カソード）２３で挟んだ膜電極構造体（ＭＥＡ）の両面を、図示しないセパレータで挟んだ単セルが、厚み方向に多数積層された構造をしている。また、前記セパレータは、水素の通路、空気（酸素）の通路、冷却水の通路を有し、水素と空気と冷却水とが互いに混じり合わないようになっている。
【００２１】
このような構造の燃料電池本体１１では、カソード配管路２０を通って酸素極２３に空気が供給され、また燃料供給手段３１からアノード配管路３０を通って水素極２２に水素が供給されて、水素と酸素との電気化学反応により発電が開始される。発電によって得られた電流は、図示しない走行モータなどに送られる。
【００２２】
図１に示すように、第１の実施形態では、前記加湿器１２をバイパスする第１のバイパス流路１２ａと、前記第１のバイパス流路１２ａに掃気ガス（空気）を導く流量を調整可能な第１のバイパス弁１２ａ１が設けられている。また、前記インタークーラ１３をバイパスする第２のバイパス流路１３ａと、前記第２のバイパス流路１３ａに掃気ガス（空気）を導く流量を調整可能な第２のバイパス弁１３ａ１が設けられている。なお、第１と第２の各バイパス弁１２ａ１，１３ａ１は、制御装置（制御手段）１９からの信号に基づいて、例えばステッピングモータ等により弁開度が調整されるものとする。また、前記第１のバイパス流路１２ａと第１のバイパス弁１２ａ１とで本実施形態の加湿量調整手段が構成され、前記第２のバイパス流路１３ａと第２のバイパス弁１３ａ１とで本実施形態の冷却量調整手段が構成されている。前記加湿量調整手段と冷却量調整手段は、ともにエア過給器（ガス供給手段）１４から燃料電池本体１１に至るまでの流路上に設けられている。
【００２３】
例えば、エア過給器(コンプレッサなど)１４のようなガス供給手段を用いて掃気ガスを供給する場合、エア過給器１４で掃気ガスが断熱的に圧縮されて温度が上昇する。温度上昇すると、掃気ガスの相対湿度が低下するので水分の除去にとっては好ましい。しかしながら、過度に乾燥した掃気ガスで掃気しないほうが好ましい場合がある。また、エア過給器１４により過度に温度上昇した掃気ガスで掃気しないほうが好ましい場合がある。このような場合のために、本実施形態では、冷却量調整手段により温度調整することで、好適な温度・湿度の掃気ガスを生成できるようにした。
【００２４】
燃料電池本体１１のカソード配管路２０では、燃料電池本体１１の入口側と加湿器１２との間、そして燃料電池本体１１の出口側にそれぞれ圧力計１５，１６が設けられている。同様にアノード配管路３０においても、燃料電池本体１１の入口側と出口側の経路上にそれぞれ圧力計３５，３６が設けられている。さらに燃料電池本体１１には、この燃料電池本体１１内の温度を検出する温度計１７と、湿度を検出する湿度計１８が設けられている。
前記圧力計１５，１６では、水によって流路が阻害されている場合には、互いの圧力計１５と圧力計１６との圧力差が大きくなり、前記水が排出されると前記圧力差が所定値となる。
なお、前記圧力計１５，１６に替えて、流量計を燃料電池本体１１の入口側または出口側のどちらか一方に設けたものでもよい。流量計を設けたものでは、水が排出されたときに通常の流量に設定される。
【００２５】
アノード配管路３０には、燃料電池本体１１の出口側にパージ弁３３が設けられており、このパージ弁３３を開くことにより、水素ガスが外部に排出されるようになっている。また、アノード配管路３０側には、循環流路３７とエゼクタ３８が設けられており、このエゼクタ３８によって、燃料供給手段３１から燃料電池本体１１に供給される水素の流れを利用して、燃料電池本体１１から排出された水素を吸引して前記循環流路３７を介して循環させることが可能となっている。
【００２６】
前記燃料電池の停止装置１０Ａには、本発明の制御手段として機能する制御装置１９が設けられている。この制御装置１９は、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース及び各種電気・電子回路を含んで構成され、第１と第２のバイパス弁１２ａ１，１３ａ１、各圧力計１５，１６，３５，３６、温度計１７、湿度計１８、遮断弁３２及びパージ弁３３とそれぞれ接続されている。また制御装置１９は、圧力計１５，１６，３５，３６、温度計１７及び湿度計１８で検出された各検出値を取り込み、第１と第２のバイパス弁１２ａ１，１３ａ１の開度、エア過給器１４の過給圧、遮断弁３２の開閉、及びパージ弁３３の開度を制御する。
【００２７】
前記燃料電池の停止装置１０Ａでは、燃料電池本体１１内に水素と空気（酸素）との化学反応によって電気が発生するとともに水が生成する。この水は、主に酸素極２３側で生成するものであるが、生成された水は所定の配管を通って外部に排出される。この種の燃料電池の停止装置１０Ａで、停止要求が発せられたときに直ちに発電を停止させてしまうと、燃料電池本体１１内やその他の経路上に水分が残留する。この残留水分が凍結すると、燃料電池本体１１を構成する固体高分子電解質膜２１などを損傷するおそれがある。
【００２８】
そこで、第１の実施形態の燃料電池の停止装置１０Ａでは、停止要求が発せられたときに、エア過給器１４で加圧した圧縮空気（反応ガス）を掃気ガスとして利用して燃料電池本体１１に向けて送り込む処理が行われる。本実施の形態では、反応ガス（空気）を掃気ガスとして利用できるので、特別な部材を追加することなく、システム構成を簡略化できる。
【００２９】
導入された圧縮空気は、第２のバイパス流路１３ａを通すことでインタークーラ１３を迂回させることができるので、圧縮空気が過度に冷却されるのを防止できる。また、第１のバイパス流路１２ａを通すことで加湿器１２を迂回させることができるので、圧縮空気が過度に加湿されるのを防止できる。その結果、高温でしかも低加湿な掃気ガス（空気）を燃料電池本体１１内に送り込むことができ、掃気ガスによる掃気処理において、残留水分を効果的に除去できるようになる。すなわち、低温にし過ぎない高温な掃気ガスを得ることによって、残留水を蒸発させ易くでき、また低加湿な掃気ガスを得ることによって、残留水を効果的に排除できる。しかも、掃気ガスの一部を加湿器１２やインタークーラ１３を通らないようにバイパスすることができるので、圧力損失を低減でき、残留水を掃き出す際の圧力を高く設定できる。
【００３０】
以下、第１の実施形態の燃料電池の停止装置の動作について図２のフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では、カソード側の掃気処理について説明する。図２のフローチャートでは、各ステップを「Ｓ」と略記して表示している。
【００３１】
図２に示すように、前記制御装置１９では、燃料電池の停止装置１０Ａに対する停止要求が発せられたか否かが判断される（Ｓ１）。この停止要求は、例えば車両に搭載したものであれば運転を終了する際に、イグニッションをＯＦＦにしたときに発せられる。この燃料電池の停止装置１０Ａでは、イグニッションをオフにしたとしても発電が直ちに停止するのではなく、掃気のための発電が行われる。この停止要求が発せられてから停止するまでの間に、残留水分を取り除くための掃気処理が行われる。
【００３２】
ステップ１において、停止要求が発せられていないと判断されると（Ｎｏ）、そのまま処理を終了して（エンド）、停止要求が発せられるまで待機する。一方、停止要求が発せられたと判断されると（Ｙｅｓ）、制御装置１９では、燃料電池本体１１内の温度計１７の温度及び湿度計１８の湿度、さらには燃料電池本体１１内の発電電流値に基づいて、掃気処理に必要な掃気ガスの温度と湿度を演算処理する（Ｓ２）。なお、この演算処理は、所定のマップ検索に基づいて求めてもよい。
【００３３】
ステップ３において、ステップ２で求めた温度と湿度などから、第１のバイパス弁１２ａ１と第２のバイパス弁１３ａ１のそれぞれの開度を決定する。第１の実施形態では、各バイパス弁１２ａ１，１３ａ１は、開度に応じて各バイパス流路１２ａ，１３ａを流れる掃気ガスの流量を可変にできる。ステップ４では、ステップ３で決定された開度に基づいて、第１のバイパス弁１２ａ１と第２のバイパス弁１３ａ１を制御する。これら両バイパス弁１２ａ１，１３ａ１の開度を制御することで、第１のバイパス流路１２ａと第２のバイパス流路１３ａのバイパス量が制御される。
【００３４】
ステップ５では、掃気が完了したか否かを判断して、掃気が完了するまで所定時間掃気ガスを燃料電池本体１１に送り続ける。掃気完了の判断については、掃気処理を行う時間を予め設定しておき、その時間に至ったときに掃気完了と判断してもよい。他の掃気完了の判断としては、前記制御装置１９において、各圧力計１５，１６の検出値を監視することで判断してもよい。すなわち、燃料電池本体１１内に水分が残存している場合には、入口側の圧力計１５の検出値が大きくなり、出口側の圧力計１６の検出値が小さくなる。したがって、掃気完了と判断されるまでは、圧力計１５と圧力計１６との圧力差が大きくなり、残留水分が排出されて掃気完了と判断された場合には、前記圧力差が小さくなって所定値に至る。
【００３５】
ステップ５で、所定時間経過して掃気が完了したと判断されたときには（Ｙｅｓ）、エア過給器１４の動作を停止し（Ｓ６）、第１のバイパス弁１２ａ１と第２のバイパス弁１３ａ１を初期状態、すなわち、開度ゼロの状態に復帰させて（Ｓ７）、掃気処理を終了する（エンド）。なお、掃気処理時に導入された掃気ガス（空気）は、残留水分（Ｈ2０）とともに車両のマフラーまたは別に設けられた排出口から排出される。
【００３６】
このように、掃気ガス（空気）を第１と第２のバイパス流路１２ａ，１３ａに迂回させることで、掃気ガスが、インタークーラ１３で過度に冷却されることがなく、また加湿器１２で過度に加湿されることがなくなる。よって、高温且つ低加湿な掃気ガスが得られることになり、燃料電池本体１１内の残留水分を効果的に取り除くことができる。また、掃気ガスの流路を各バイパス流路１２ａ，１３ａに切り換えることで、加湿器１２やインタークーラ１３を通過させるよりも掃気ガスの圧力損失を低減できる。したがって、残留水分の凍結による燃料電池本体１１内の固体高分子電解質膜２１の損傷などを防止できる。
【００３７】
なお、燃料電池の停止装置１０Ａでは、酸素極２３側で発生した水分が固体高分子電解質膜２１を介して水素極２２側に移動することがある。第１の実施形態では、酸素側（カソード側）での掃気処理のみについて説明したが、アノード配管路３０においても停止要求時の掃気処理の機構を追加してもよい。ただし、アノード配管路３０を掃気する場合には、水素ガスで掃気するのではなく、空気で掃気することが好ましい。この場合には、カソード配管路２０からアノード配管路３０に空気を供給するための機構を追加する。また掃気処理する場合には、制御装置１９によって、遮断弁３２を「閉」に設定して水素の供給を遮断し、パージ弁３３を「開」に設定して、空気をアノード配管路３０に供給する。掃気完了の判断は、所定時間経過することや圧力計３５，３６の検出値を監視することで判断される。なお、前記圧力計３５，３６に替えて燃料電池本体１１の入口側と出口側のいずれか一方に流量計を設けたものであってもよい。
【００３８】
〔第２の実施形態〕
図３は、第２の実施形態の燃料電池の停止装置を示す全体構成図である。この燃料電池の停止装置１０Ｂは、第１の実施形態と基本構成はほとんど同じであり、第１の実施形態に記載の第１のバイパス弁１２ａ１と第２のバイパス弁１３ａ１に替えて、第１の３方弁１２ａ２と第２の３方弁１３ａ２とし、第１の３方弁１２ａ２を加湿器１２の入口側の第１のバイパス流路１２ａとの分岐部分に、第２の３方弁１３ａ２をインタークーラ１３の入口側の第１のバイパス流路１３ａとの分岐部分にそれぞれ設けたものである。ただし、各３方弁１２ａ２，１３ａ２は、流量の調節を行うことはできず、単に流路を一方向に切り替えるだけのものである。その他の点については同一の符号を付してその説明を省略する。なお、流量を調整可能な弁であってもよい。
【００３９】
図４のフローチャートで示すように、ステップ１で停止要求が発せられたときには、燃料電池本体１１内の温度計１７で検知された温度と湿度計１８で検知された湿度に基づいて、掃気ガスに必要な温度や湿度を求める（Ｓ２）。そして、ステップ１０において、第１の３方弁１２ａ２と第２の３方弁１３ａ２を選択的に切り替えて、第１のバイパス流路１２ａと第２のバイパス流路１３ａを切り替える。このとき、第１の３方弁１２ａ２のみ、あるいは第２の３方弁１３ａ２のみ切り替えてもよい。ステップ１０以降の処理については、図２に示す処理フローと同様である。
【００４０】
前記燃料電池の停止装置１０Ｂにおいても、停止要求が発せられたときには、掃気ガスとしてエア過給器１４から導入された圧縮空気は、インタークーラ１３を迂回し、さらに加湿器１２を迂回して、高温・無加湿な状態となって、燃料電池本体１１内に送られて、燃料電池本体１１内の残留水分を効果的に除去できる。
【００４１】
〔第３の実施形態〕
図５は、第３の実施形態の燃料電池の停止装置を示す全体構成図である。この燃料電池の停止装置１０Ｃは、前記燃料電池の停止装置１０Ａに、掃気ガスとして、燃料電池本体１１に供給されて化学反応に用いる反応ガスではなく、専用ガスが充填されたガス供給手段２５による設備を追加したものである。このガス供給手段２５としては、例えば窒素などの不活性ガスを所定の容器に高圧で充填したものである。
【００４２】
図５に示すように、ガス供給手段２５は、カソード配管路２０とアノード配管路３０に専用ガスを供給するための供給路２６，２７がそれぞれ接続されている。供給路２６は、インタークーラ１３とエア過給器１４との間に接続され、供給路２７は、燃料電池本体１１の入口側に接続されている。また、供給路２６，２７上には、専用ガスの供給量を調節するためのバルブ２６ａ，２７ａが設けられており、各バルブ２６ａ，２７ａは、制御装置１９によってその開度が制御されるようになっている。
【００４３】
図６は、第３の実施形態でのフローチャートを示しているが、このフローチャートは、図２に示す第１の実施形態のフローチャートのステップ４とステップ５との間に、専用ガスによる供給ステップ（Ｓ１１）を追加したものであり、その他のステップの詳細な説明は省略する。
【００４４】
第３の実施形態では、停止要求が発せられて（Ｓ１）、燃料電池本体１１の温度や湿度などに基づいて、第１のバイパス弁１２ａ１と第２のバイパス弁１３ａ１の開度が制御されると（Ｓ２〜Ｓ４）、制御装置１９の制御により、バルブ２６ａが、開放する方向に制御される。バルブ２６ａが開放させられると、圧縮された専用ガスが、第２のバイパス流路１３ａと第１のバイパス流路１２ａをそれぞれ通るように流通させられる。したがって、専用ガスは、インタークーラ１３で過度に冷却されず、加湿器１２で過度に加湿されることなく、低温でなく且つ低加湿な状態の掃気ガスで燃料電池本体１１を掃気できるようになる。
【００４５】
一方、水素側（アノード側）を掃気処理するときには、制御装置１９の制御により、遮断弁３２を閉じ、バルブ２７ａを開放し、またパージ弁３３を開放して、燃料電池本体１１内に掃気ガスとしての専用ガスを送り込む。掃気完了後、バルブ２７ａとパージ弁３３を閉じて処理を終了する。
【００４６】
以上説明した本発明は、前記した実施の形態に限定されることなく、その思想の及ぶ範囲でさまざまに変更実施することができる。例えば、車両を例に説明したが、船舶や航空機などの乗り物用の燃料電池の停止装置でもよいし、定置式の燃料電池の停止装置でもよい。
また、バイパス弁は、開度を調整できるような弁でなくとも、ＯＮ・ＯＦＦ弁でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】第１の実施形態の燃料電池の停止装置の全体構成図である。
【図２】第１の実施形態での掃気処理を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態の燃料電池の停止装置の全体構成図である。
【図４】第２の実施形態での掃気処理を示すフローチャートである。
【図５】第３の実施形態の燃料電池の停止装置の全体構成図である。
【図６】第３の実施形態での掃気処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  燃料電池の停止装置
１１    燃料電池本体
１２    加湿器（ガス加湿装置）
１２ａ  第１のバイパス流路
１２ａ１  第１のバイパス弁
１３    インタークーラ（ガス冷却装置）
１３ａ  第２のバイパス流路
１３ａ１  第２のバイパス弁
１４    エア過給器（ガス供給手段）
１９    制御装置
【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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