(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気中の空気が上下に延びる空気流路により供給される空気極と、水素ガスが水平に延びる水素ガス流路により供給される水素極と、該空気極及び該水素極に挟持された固体高分子膜型の電解質層とを有し、該空気中の酸素と該水素ガスとの電気化学反応により電力を生じ得る燃料電池装置と、
該燃料電池装置の該空気極側に水を供給する給水手段と、
水を貯溜する水タンクと、
該水タンクから該給水手段に水を供給する給水路と、
該給水手段と該水タンクとの間に設けられた給水ポンプと、
該給水ポンプと該水タンクとの間の該給水路に設けられ、該給水手段及び該給水ポンプを大気に連通させるための大気開放弁と、
該給水ポンプと該給水手段との間の該給水路に設けられ、該給水路を開閉可能な開閉弁と、
該大気開放弁を開き、該開閉弁が開いた状態で該給水ポンプを一定時間駆動させる制御部とを備え、
該大気開放弁より下方に該水タンク、該給水路、該開閉弁、該給水ポンプ及び該給水手段が位置していることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記大気開放弁、前記給水ポンプ、前記開閉弁、前記給水手段が順次上方より位置してい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】
前記制御部は、外気温が水の凍結温度未満である場合、前記開閉弁及び前記大気開放弁を開く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】
前記制御部は、前記開閉弁及び前記大気開放弁を開いた後、給水ポンプを一定時間駆動することを特徴とする請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池装置の前記空気流路の上流側には空気を送る給気ファンが設けられ、前記制御部は停止時に該給気ファンを一定時間駆動することを特徴とする請求項４記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料電池システムに関する。この燃料電池システムは電気自動車、ハイブリッド車等に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料電池装置と、この燃料電池装置に接続された水素供給手段と、燃料電池装置に接続された給水手段としての直噴ノズルとを備えた燃料電池システムが知られている。
【０００３】
燃料電池装置は、大気中の空気が空気流路により供給される空気極と、水素ガスが水素ガス流路により供給される水素極と、空気極及び水素極に挟持されたイオン交換樹脂からなる固体高分子膜型の電解質層とを有しており、空気中の酸素と水素ガスとの電気化学反応により電力を生じ得るようになっている。水素供給手段は、水素吸蔵合金により水素を貯蔵する水素貯蔵装置と、水素貯蔵装置と燃料電池装置とを水素ガス給気路として接続し、水素極側に水素ガスを供給可能な水素供給管とを有している。
【０００４】
また、燃料電池システムは、燃料電池装置の空気極側に水を供給する直噴ノズルと、水を貯溜する水タンクと、水タンクから直噴ノズルに水を供給する給水路としての給水管とを備えている。
【０００５】
この燃料電池システムでは、燃料電池装置の空気流路に大気中の空気が供給される一方、燃料電池装置の水素ガス流路に水素供給手段から供給される水素ガスが供給されることにより、水素極側では、
Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-
の反応を生じる。ここで生じたＨ+がＨ3Ｏ+の形で電解質層を移動し、空気極側において、
（１／２）Ｏ2＋２Ｈ+＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ
の反応を生じる。こうして、水素極と空気極との間において、
Ｈ2＋（１／２）Ｏ2→Ｈ2Ｏ
の電気化学反応による起電力が得られることとなる。また、これにより空気極側では生成水を生じることとなる。
【０００６】
この際、空気流路に新たに供給される空気は、上記電気化学反応で生じる熱により加熱され、その飽和水蒸気圧が上がることから、生成水を取り込んだ形で排出ガスとして流れ出てしまうこととなる。特に、生成水によって空気極に空気中の酸素が接触しないことを回避すべく、空気流路を上下に延在させている場合には、生成水が自重により下方に移動しやすい。こうして、燃料電池装置内では、生成水が電解質層中に補充されにくくなり、水素極側からのＨ+の移動が困難になってしまう。こうであれば、燃料電池装置の発電効率が低下してしまう。
【０００７】
一方、燃料電池装置の温度がさほど高くないのであれば、生成水により電解質層が乾き難くなっており、そのままで燃料電池装置の発電効率を確保可能である。つまり、燃料電池装置が高温になりすぎると、燃料電池装置の発電効率が低下してしまう。
【０００８】
このため、燃料電池装置の空気極側には、燃料電池装置より排出される排出ガスの出口温度等に応じ、水タンクから直噴ノズルにより液体状の水が直接供給されるようになっており、これにより最適な条件で水が電解質層中に補充され、水素極側からのＨ+の移動を容易にし、燃料電池装置の発電効率を好適に確保することがなされている。また、空気極側に供給された水は空気極の冷却も行い、燃料電池装置の発電効率の低下を防止している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の燃料電池システムでは、氷点下等、外気温が低温である環境下において、発電運転の停止時に給水手段及び給水路で水が凍結するおそれがある。
【００１０】
この場合、水の凍結による体積膨張により応力が給水手段及び給水路に作用することから、給水手段及び給水路の耐久性が懸念される。また、こうして給水手段及び給水路で水が凍結してしまうと、水タンク内の水を迅速に燃料電池装置の空気極側に供給することができないため、燃料電池装置の発電を好適に始めることができなくなってしまう。
【００１１】
この点、特開平９−１４７８９２号公報記載の技術のように、給水路に空気ポンプを接続し、空気ポンプによって生じる圧搾空気を給水路に送り込むことも考えられる。こうすれば、給水路の内部に残留しようとする水が圧搾空気によって移動せしめられ、給水路で凍結することを防止することができる。
【００１２】
しかしながら、上記のように給水路に空気ポンプを接続するとすれば、空気ポンプを駆動するための動力が必要となり、それを燃料電池装置の起電力又は二次電池で賄うことは燃料電池システム等の効率上好ましくない。また、この場合、多くの切換弁も必要になり、燃料電池システムが大型化及び高騰化してしまう。
【００１３】
また、給水手段及び給水路に断熱材を取り付けることも考えられるが、こうすると一旦内部で水が凍結した場合にその断熱効果によってその解凍が困難になってしまう。また、こうすると、給水手段及び給水路の容積が大きくなり、車両への搭載性が損なわれてしまうとともに、製造コストの高騰化を生じてしまう。
【００１４】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、優れた効率の下、燃料電池システムの大型化及び高騰化を生じることなく、低温の環境下における優れた耐久性と優れた初期発電とを発揮可能な燃料電池システムを提供することを解決すべき課題としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃料電池システムは、大気中の空気が上下に延びる空気流路により供給される空気極と、水素ガスが水平に延びる水素ガス流路により供給される水素極と、該空気極及び該水素極に挟持された固体高分子膜型の電解質層とを有し、該空気中の酸素と該水素ガスとの電気化学反応により電力を生じ得る燃料電池装置と、
該燃料電池装置の該空気極側に水を供給する給水手段と、
水を貯溜する水タンクと、
該水タンクから該給水手段に水を供給する給水路と、
該給水手段と該水タンクとの間に設けられた給水ポンプと、
該給水ポンプと該水タンクとの間の該給水路に設けられ、該給水手段及び該給水ポンプを大気に連通させるための大気開放弁と、
該給水ポンプと該給水手段との間の該給水路に設けられ、該給水路を開閉可能な開閉弁と、
該大気開放弁を開き、該開閉弁が開いた状態で該給水ポンプを一定時間駆動させる制御部とを備え、
該大気開放弁より下方に該水タンク、該給水路、該開閉弁、該給水ポンプ及び該給水手段が位置していることを特徴とする。
【００１７】
本発明の燃料電池システムによれば、大気開放弁が発電運転の停止時に給水手段及び給水路を大気に開放することにより、給水手段内及び給水ポンプに大気圧を作用することができ、水が自重で排出又は大量に貯留され、給水手段及び給水ポンプの内部で少量だけ水が残留するようなことがなくなる。こうして、氷点下等、外気温が低温である環境下においても、給水手段及び給水ポンプは、内部における水の凍結が防止され、優れた耐久性を発揮できる。また、水を大量に貯溜する水タンク内の水さえ凍結していなければ、その水を迅速に燃料電池装置の空気極側に供給することができるため、外気温にかかわらず、燃料電池装置の発電を好適に始めることができる。
【００１８】
この際、特別な動力を必要とせず、燃料電池システム等の効率を損なわない。
また、断熱材も必要でなく、簡易な構造で足りるため、燃料電池システムの小型化及び低廉化を実現できる。
【００１９】
したがって、この燃料電池システムによれば、優れた効率の下、大型化及び高騰化を生じることなく、低温の環境下における優れた耐久性と優れた初期発電とを発揮することができる。
【００２０】
本発明の燃料電池システムでは、給水ポンプと給水手段との間の給水路に設けられ、給水路を開閉可能な開閉弁を備える。また、大気開放弁より下方に水タンク、給水路、開閉弁、給水ポンプ及び給水手段が位置している。こうであれば、大気開放弁を開放することにより、大気開放弁より下方の給水路、開閉弁、給水ポンプ及び給水手段内の水が自重で排出される。こうして、これらの内部で少量だけ水が残留するようなことがなく、これらの内部で水が凍結することがない。また、大気開放弁を開放することにより、大気開放弁より下方の水タンクに給水路等内の水が還流される。こうして、水タンク内では大量の水が貯留され、その大量の水は給水路等に比して凍結し難くなる。
【００２１】
また、本発明の燃料電池システムでは、特に大気開放弁、給水ポンプ、開閉弁、給水手段が順次上方より位置していることがより好ましい。こうであれば、大気開放弁を開放し、開閉弁が開いた状態で給水ポンプを駆動させていることによる大気圧をそれより下方の開閉弁及び給水手段に作用させやすい。こうして、給水ポンプ、開閉弁及び給水手段内で少量だけ水が残留しにくく、これらの内部で水が凍結することをより防止できる。なお、開閉弁より下方に給水手段が位置するのは給水手段からの液体状の水の噴出を開閉弁により操作するためである。
【００２２】
本発明の燃料電池システムでは、開閉弁が開いた状態で給水ポンプを一定時間駆動する制御部を備えている。こうであれば、大気開放弁を開放させた後、給水ポンプを作動させることにより、給水ポンプや開閉弁に残留する水が吹き飛ばされるとともに、大気圧をそれより下方の開閉弁及び給水手段に確実に作用させることができる。こうして、給水ポンプ、開閉弁及び給水手段内で少量だけ水が残留することがなくなり、これらの内部で水が凍結することを確実に防止できる。
【００２３】
また、本発明の燃料電池システムでは、燃料電池装置の空気流路の上流側には空気を送る給気ファンが設けられ、制御部は停止時にその給気ファンを一定時間駆動することが好ましい。こうであれば、燃料電池装置の空気流路内に残留しようとする水が給気ファンによって下方に移動し、燃料電池装置の内部で水が凍結することを確実に防止できる。
【００２４】
さらに、本発明の燃料電池システムでは、燃料電池装置の空気流路の下流側で排出ガスから水を凝縮する凝縮器と、この凝縮器と水タンクとを接続する還水路と、還水路に設けられて水を圧送可能な還水ポンプとを有し、制御部は停止時に還水ポンプを一定時間駆動することが好ましい。こうであれば、凝縮器及び還水路内に残留しようとする水が還水ポンプによって水タンク内に移動し、凝縮器及び還水路内で水が凍結することを確実に防止できる。
【００２５】
制御部は外気温に応じて作動することが好ましい。外気温によって給水手段及び給水路内の水が凍結するからである。このため、外気温を検出するための外気温センサが設けられ、外気温センサの検出信号が制御部に入力されるようになっていることが好ましい。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２７】
図１に示すように、実施形態の燃料電池システム１は、電気自動車において、ＤＣ／ＤＣコンバータ２と接続され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２はダイオード３を介してインバータ４と接続され、インバータ４がその電気自動車を駆動するモータ５と接続されている。また、ダイオード３とインバータ４との間及びＤＣ／ＤＣコンバータ２とインバータ４との間には二次電池としてのバッテリ６が接続されている。そして、これら燃料電池システム１、ＤＣ／ＤＣコンバータ２、インバータ４及びバッテリ６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力ポートを備えた制御部７に電気的に接続されている。
【００２８】
燃料電池システム１は、図２に示すように、燃料電池装置１０と、この燃料電池装置１０に接続された水素供給手段３０と、燃料電池装置１０に接続された給水手段としての直噴ノズル５６と、水を貯溜する水タンク５１と、水タンク５１から直噴ノズル５６に水を供給する給水路としての給水管５２とを備えている。
【００２９】
燃料電池装置１０は、外郭を構成するハウジング１１内に図３にその一部を示すスタック１２が収納されたものである。スタック１２は複数個のセル１３を隣り合うセパレータ１３ａを共通させて組み合わせたものである。各セル１３は、図４に示すように、対をなすセパレータ１３ａ、１３ａと、各セパレータ１３ａ、１３ａ間に設けられた空気極（カソード）１３ｂと、イオン交換樹脂からなる固体電解質膜型の電解質層１３ｃと、水素極（アノード）１３ｄとで構成されている。空気極１３ｂの電解質及び水素極１３ｄの電解質には触媒が担持されている。図３に示すように、スタック１２の両端に位置するセパレータ１３ａには、上下に延びる複数本の空気流路１３ｅ又は水平に延びる複数本の水素ガス流路１３ｆが形成され、他のセパレータ１３ａには各空気流路１３ｅ及び各水素流路１３ｆが形成されている。
【００３０】
燃料電池装置１０のハウジング１１の上方には、図２に示すように、全空気流路１３ｅの上端と連通する給気マニホールド２１が固定されており、給気マニホールド２１の上流側には、上流側から順にエアフィルタ２２、給気ファン２３及びヒータ２４が接続されている。また、燃料電池装置１０のハウジング１１の下方には全空気流路１３ｅの下端と連通する排気マニホールド２５が固定されている。
【００３１】
また、排気マニホールド２５の下端では、燃料電池装置１０より排出される排出ガスが水タンク５１、水素供給手段３０の水素貯蔵装置３１及び凝縮器６１に順次案内されるようになっている。
【００３２】
水タンク５１には内部を給水路とする給水管５２が接続されており、給水管５２は、下方に傾斜しながら、水フィルタ５３、給水ポンプ５４及び開閉弁５５を介して複数個の直噴ノズル５６に接続され、各直噴ノズル５６は給気マニホールド２１に接続されている。また、給水管５２と水フィルタ５３との間には大気開放管５７を介して大気開放弁５８が接続されている。大気開放弁５８より下方に大気開放管５７、水タンク５１、給水管５２、水フィルタ５３、給水ポンプ５４、開閉弁５５及び直噴ノズル５６が位置している。より詳細には、大気開放弁５８、大気開放管５７、水フィルタ５３、給水ポンプ５４、開閉弁５５、直噴ノズル５６が順次上方より位置している。
【００３３】
他方、水タンク５１には内部を還水路とする還水管５９が接続されており、還水管５９は、還水ポンプ６０を介して凝縮器６１の底部に接続されている。凝縮器６１は、冷却ファン６１ａを有しており、この冷却ファン６１ａにより排出ガスの冷却を行い、排出ガスを空気と水とに分離するようになっている。こうして凝縮器６１の底部に貯溜された水が還水ポンプ６０により汲み上げられ、還水管５９を経て水タンク５１に還流されるようになっている。また、凝縮器６１よりも下流側にはエアフィルタ２７が設けられており、凝縮器６１により排出ガスから分離された空気は、エアフィルタ２７によってろ過された後、大気に放出されるようになっている。還水管５９、還水ポンプ６０及び凝縮器６１は補機５０である。
【００３４】
また、水タンク５１と凝縮器６１との間には水素供給手段３０の水素貯蔵装置３１が位置している。水素貯蔵装置３１は外郭を構成するハウジング３２内に水素吸蔵合金が充填されたものである。水素貯蔵装置３１のハウジング３２には内部を水素ガス給気路とする水素供給管３３が接続されており、水素供給管３３は調圧弁３５及び開閉弁３６を介して燃料電池装置１０のハウジング１１の側方に接続され、図３に示すスタック１２の全水素ガス流路１３ｆの入り口側に連通している。また、図２に示すように、燃料電池装置１０のハウジング１１の側方には、燃料電池装置１０の全水素ガス流路１３ｆの出口側と連通する水素排気管３８が接続されており、水素排気管３８には逆止弁３９を介して開閉弁４０が設けられている。これら水素貯蔵装置３１、水素供給管３３、調圧弁３５、開閉弁３６、水素排気管３８、逆止弁３９及び開閉弁４０が水素供給手段３０である。
【００３５】
さらに、エアフィルタ２２の上流側には外気温Ｔ１を検出するための外気温センサ７０が設けられ、排気マニホールド２５に近い位置には排出ガスの出口温度を検出するための排出温度センサ７１が設けられている。また、水タンク５１内には内部に貯溜している水の温度を検出するための水温センサ７２と、その水の水位を検出するための水位センサ７３とが設けられている。これら外気温センサ７０、排出温度センサ７１、水温センサ７２及び水位センサ７３の検出信号は、図１に示すように、制御部７に入力されるようになっている。
【００３６】
上記開閉弁５５、大気開放弁５８、開閉弁３６及び開閉弁４０は電磁弁で構成されている。また、これら開閉弁５５、大気開放弁５８、開閉弁３６及び開閉弁４０並びに上記給水ポンプ５４、還水ポンプ６０、給気ファン２３、ヒータ２４及び冷却ファン６１ａも制御部７に電気的に接続されている。
【００３７】
上記のように構成された燃料電池システム１では、制御部７の指令により、開閉弁５５、大気開放弁５８、開閉弁３６及び開閉弁４０並びに上記給水ポンプ５４、還水ポンプ６０、給気ファン２３及び冷却ファン６１ａが駆動される。特に、氷点下等、外気温Ｔ１が低温である環境下においては、制御部７の指令によりヒータ２４が駆動される。
【００３８】
これにより、エアフィルタ２２、給気ファン２３、ヒータ２４及び給気マニホールド２１を介して燃料電池装置１０に大気中の空気が供給される。こうして、スタック１２の全空気流路１３ｅに空気が供給される。
【００３９】
一方、水素貯蔵装置３１内の水素ガスが水素供給管３３、調圧弁３５及び開閉弁３６を介して燃料電池装置１０に供給される。こうして、スタック１２の全水素ガス流路１３ｆに水素ガスが供給される。
【００４０】
これにより、スタック１２の全水素極１３ｄと全空気極１３ｂとの間において電気化学反応を生じ、起電力が得られる。こうして得られた起電力はＤＣ／ＤＣコンバータ２により昇圧又は減圧され、バッテリ６及びインバータ４に印加される。これによりモータ５が駆動され、電気自動車が走行可能となる。
【００４１】
この間、スタック１２の全空気極１３ｂ側では生成水を生じるが、全空気流路１３ｅに新たに供給される空気が生成水を取り込んだ形で排気マニホールド２５から排出ガスとして流れ出てしまう。特に、この燃料電池システム１では、全空気流路１３ｂを上下に延在させているため、生成水が自重により下方に移動する。一方、燃料電池装置１０の温度がさほど高くないのであれば、生成水により電解質層１３ｃが乾き難くなっており、そのままで燃料電池装置１０の発電効率を確保可能である。
【００４２】
このため、この燃料電池システム１では、排出ガスの出口温度等に応じ、水タンク５１内に貯溜されている液体状の水が給水管５２、水フィルタ５３、給水ポンプ５４、開閉弁５５、各直噴ノズル５６及び給気マニホールド２１を介して燃料電池装置１０の全空気極１３ｂ側に直接供給される。これにより最適な条件で水が電解質層１３ｃ中に補充され、燃料電池装置１０の発電効率を好適に確保する。また、空気極１３ｂ側に供給された水は空気極１３ｂの冷却も行い、燃料電池装置１０の発電効率の低下を防止する。
【００４３】
そして、電気化学反応を生じなかった酸素を含む空気と生成水及び余剰の水とからなる排出ガスが排気マニホールド２５から流出する。
【００４４】
この燃料電池システム１が停止（発電運転の停止時であって水が凍結するおそれのある時又は停止中であってもよい。）されれば、制御部７は、図５に示すフローチャートに従って制御を行う。まず、ステップＳ１０において、外気温センサ７０による外気温Ｔ１を読み込む。
【００４５】
そして、ステップＳ１１において、外気温Ｔ１が水の凍結温度を示す設定温度（０°Ｃ）未満であるか否かを判断する。ここで、外気温Ｔ１が設定温度未満である場合には（ＹＥＳ）、停止時に水の凍結のおそれがあるため、第１ステップとして、ステップＳ１２に進み、開閉弁５５及び大気開放弁５８を開く。これにより大気開放管５７が大気に開放され、この大気開放管５７に連通している給水管５２、水フィルタ５３、給水ポンプ５４、開閉弁５５及び直噴ノズル５６を大気に開放する。こうして、大気開放管５７等内の水に大気圧を作用することができ、水が自重で排出されたり、水タンク５１内に大量に貯留されたりしようとする。
【００４６】
特に、この燃料電池システム１では、大気開放弁５８より下方に大気開放管５７、水タンク５１等が位置している。また、大気開放管５８、水フィルタ５３、給水ポンプ５４、開閉弁５５、直噴ノズル５６が順次上方より位置している。このため、大気開放管５８等内の水は自重で排出されたり、水タンク５１内に大量に貯溜されたりしやすい。
【００４７】
この後、第２ステップとして、ステップＳ１３に進む。ここで、給水ポンプ５４と給気ファン２３とを一定時間駆動する。これにより、給水ポンプ５４や開閉弁５５に残留する水が吹き飛ばされるとともに、大気圧をそれより下方の開閉弁５５及び直噴ノズル５６に確実に作用させ、給水ポンプ５４、開閉弁５５及び直噴ノズル５６内で少量だけ水が残留することがなくなる。また、燃料電池装置１０の空気流路１３ｅ内に残留しようとする水が給気ファン２３によって下方に移動する。
【００４８】
そして、第３ステップとして、ステップＳ１４に進む。ここで、還流ポンプ６０を一定時間駆動する。これにより、凝縮器６１及び還水管５９内に残留しようとする水が還水ポンプ６０によって水タンク５１内に移動する。
【００４９】
したがって、この燃料電池システム１及びこの方法では、氷点下等、外気温Ｔ１が低温である環境下においても、直噴ノズル５６及び給水管５２は、内部における水の凍結が防止され、優れた耐久性を発揮できる。また、水を大量に貯溜する水タンク５１内の水さえ凍結していなければ、直噴ノズル５６及び給水管５２等を介してその水を迅速に燃料電池装置１０の空気極１３ｂ側に供給することができるため、外気温Ｔ１にかかわらず、燃料電池装置１０の発電を好適に始めることができる。
【００５０】
この際、特別な動力を必要とせず、燃料電池システム１等の効率を損なわない。また、断熱材も必要でなく、簡易な構造で足りるため、燃料電池システム１の小型化及び低廉化を実現できる。
【００５１】
したがって、この燃料電池システム１及び方法によれば、優れた効率の下、大型化及び高騰化を生じることなく、低温の環境下における優れた耐久性と優れた初期発電とを発揮することができる。
【００５２】
なお、上記実施形態において、水素排気管３８、逆止弁３９及び開閉弁４０内にもスタック１２の全電解質層１３ｃ内から染み出した水が浸入することがあることから、これら水素排気管３８、逆止弁３９及び開閉弁４０も大気に開放するように構成することもできる。この場合、燃料電池装置１０の下方に水素排気管３８を設け、水素排気管３８が下方に傾斜しながら逆止弁３９及び開閉弁４０と接続されていることが水の排出性の点で好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係る電気自動車のブロック構成図である。
【図２】実施形態に係る燃料電池システムの構成図である。
【図３】実施形態に係るスタックの一部斜視図である。
【図４】実施形態に係るセルの断面図である。
【図５】実施形態に係る制御部のフローチャートである。
【符号の説明】
１３ｅ…空気流路
１３ｂ…空気極
１３ｆ…水素ガス流路
１３ｄ…水素極
１３ｃ…電解質層
１０…燃料電池装置
５６…直噴ノズル（給水手段）
５１…水タンク
５２…給水路（給水管）
５４…給水ポンプ
５５…開閉弁
５８…大気開放弁
１…燃料電池システム
７…制御部
２３…給気ファン
Ｔ１…外気温
【図１】
0005135655.tif 000002
【図２】
0005135655.tif 000003
【図３】
0005135655.tif 000004
【図４】
0005135655.tif 000005
【図５】
0005135655.tif 000006