(57)【要約】【課題】新たな電極触媒被毒物質の生成、空気温度の上昇、システム効率の低下、及び、システム構成の複雑化を招くことなく、容易且つ確実に空気中に含まれる有機不純物を除去することが可能な構成の燃料電池を提供する。【解決手段】例えば、ＰＥＦＣスタック１に接続された空気供給ライン３のブロア６により、燃料電池周辺の空気を吸引してＰＥＦＣスタック１に供給する構成の燃料電池において、空気供給ライン３に配設され、ブロア６により吸引された前記燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物を吸着剤（活性炭、漆喰塗布板、吸着ゲル等）で吸着して除去する有機不純物除去器７を有する構成とする。【選択図】図１
2007193952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池本体に接続された空気供給ラインの吸気手段により、燃料電池周辺の空気を吸引して前記燃料電池本体に供給する構成の燃料電池において、
前記空気供給ラインに配設されて、前記吸気手段により吸引された前記燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物を吸着剤で吸着して除去する有機不純物除去手段を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
燃料電池本体に接続された空気供給ラインの吸気手段により、燃料電池周辺の空気を吸引して前記燃料電池本体に供給する構成の燃料電池において、
前記空気供給ラインに配設されて、前記吸気手段により吸引された前記燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物を吸収液で吸収して除去する有機不純物除去手段を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
請求項２に記載の燃料電池において、
前記有機不純物除去手段の空気流通方向下流側にて前記空気供給ラインに配設されて、前記有機不純物除去手段を流通後の前記空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる前記有機不純物の吸収液を水で吸収して除去する吸収液除去手段を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料電池において、
前記燃料電池本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段と、
この発電電圧計測手段で計測した発電電圧の時間微分値を算出し、この算出した時間微分値と閾値とを比較して、前記時間微分値が前記閾値を超えたときに前記発電電圧が異常であると判定する発電電圧監視手段と、
を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料電池において、
前記燃料電池本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段と、
この発電電圧計測手段で計測した発電電圧の平均値を一定時間毎に算出し、且つ、この平均値の時間微分値を算出して、この算出した時間微分値と閾値とを比較することにより、前記時間微分値が前記閾値を超えたときに前記発電電圧が異常であると判定する発電電圧監視手段と、
を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料電池において、
前記燃料電池本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段と、
燃料電池の運転時間を計測する運転時間計測手段と、
この運転時間計測手段で計測した燃料電池の運転時間と、予め記憶しておいた燃料電池の発電電圧低下曲線とに基づいて発電電圧の閾値を算出し、この閾値と前記発電電圧計測手段で計測した発電電圧とを比較して、この発電電圧が前記閾値よりも低下したときに当該発電電圧が異常であると判定する発電電圧監視手段と、
を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項７】
請求項１に記載の燃料電池において、
前記有機不純物除去手段は前記吸着剤として活性炭を用いたものであり、
前記空気供給ラインに配設されて、この有機不純物除去手段における空気の圧力損失を計測する圧力損失計測手段と、
この圧力損失計測手段で計測した圧力損失と閾値とを比較して、前記圧力損失が前記閾値よりも大きくなったときに当該圧力損失が異常であると判定する圧力損失監視手段と、
を有することを特徴とする燃料電池。
【請求項８】
請求項１〜３の何れか１項に記載の燃料電池において、
前記有機不純物除去手段の空気流通方向下流側にて前記空気供給ラインに配設されて、空気中の有機不純物の濃度を計測する有機不純物濃度計測手段と、
この有機不純物濃度計測手段で計測した有機不純物濃度と閾値とを比較して、この前記有機不純物濃度が前記閾値よりも高くなったときに当該有機不純物濃度が異常であると判定する有機不純物濃度監視手段と、
を有することを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池に関し、具体的には固体高分子形燃料電池などの燃料電池の本体へ供給する空気の処理に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）は、固体高分子電解質膜を一対の電極膜で挟んで構成されたセルを複数積層してＰＥＦＣスタック（燃料電池本体）を構成し、このＰＥＦＣスタックに燃料ガスと酸化剤ガスとを供給することにより、これらの供給ガスを前記スタックの各セルで電気化学的に反応させて発電するものである。
【０００３】
かかる固体高分子形燃料電池において、特に定置用のものでは、酸化剤ガスとして燃料電池周辺の空気（大気）を用いるのが一般的である。即ち、ＰＥＦＣスタックに接続された空気供給ラインのブロアにより、燃料電池周辺の空気（大気）を吸引して、スタックの空気極側に供給する構成となっている。この場合、空気供給ラインには、吸引する空気中に含まれる塵埃を取り除くために除塵フィルタが配設される。
【０００４】
しかし、空気（大気）中には塵埃だけでなく、キシレン、トルエン、ガソリン、軽油などの有機不純物が含まれていることがあり、除塵フィルタでは、これらの有機不純物までは除去することはできない。トルエンやキシレンは塗料の溶剤などとして用いられており、揮発して、大気中に含まれている場合がある。ガソリンや軽油なども揮発して、大気中に含まれている場合があり、特にガソリンスタンドの近くでは大気中に含まれるガソリンや軽油の濃度が高いと考えられる（図３参照：詳細後述）。そして、これらの有機不純物を含む空気がＰＥＦＣスタックの空気極側に供給されると、当該有機不純物によって空気極側の電極触媒が被毒することにより、ＰＥＦＣスタックの発電性能（発電電圧）が低下してしまう。
【０００５】
このため、燃料電池周辺の空気を酸化剤ガスとして用いる場合には、当該空気中に含まれる有機不純物を除去する必要がある。下記の特許文献１には空気中に含まれる有機不純物を除去する手段が開示されている。
【０００６】
特許文献１に開示されている有機不純物除去手段は、燃焼触媒層を、改質装置のＣＯ選択酸化反応器やＣＯ変成器の発熱で昇温することができるように空気供給経路の途中に配備することにより、前記燃焼触媒層を空気が流通するときに当該空気中に含まれている有機不純物を燃焼分解して除去する構成となっている。
【０００７】
【特許文献１】特許第３５３０４１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の有機不純物除去手段は次のような問題点を有している。
【０００９】
（１）  燃焼触媒層で有機不純物を燃焼分解する際に電極触媒の被毒物質であるＣＯが発生する可能性がある。
（２）  燃焼触媒層で有機不純物を燃焼分解する際に空気温度が非常に高くなってしまうため、この空気温度を空気極への供給に適した温度に低減する必要がある。
（３）  改質装置の熱を、有機不純物の燃焼分解に利用することにより、その他の用途への利用が制限されるため、システム効率が低下する。
（４）  空気供給経路が改質装置を経由して燃料電池（空気極）に至る構成となっているため、システム構成が複雑になる。
【００１０】
従って本発明は上記の事情に鑑み、新たな電極触媒被毒物質の生成、空気温度の上昇、システム効率の低下、及び、システム構成の複雑化を招くことなく、容易且つ確実に空気中に含まれる有機不純物を除去することが可能な構成の燃料電池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】
【００１１】
上記課題を解決する第１発明の燃料電池は、燃料電池本体に接続された空気供給ラインの吸気手段により、燃料電池周辺の空気を吸引して前記燃料電池本体に供給する構成の燃料電池において、
前記空気供給ラインに配設されて、前記吸気手段により吸引された前記燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物を吸着剤で吸着して除去する有機不純物除去手段を有することを特徴とする。
【００１２】
また、第２発明の燃料電池は、燃料電池本体に接続された空気供給ラインの吸気手段により、燃料電池周辺の空気を吸引して前記燃料電池本体に供給する構成の燃料電池において、
前記空気供給ラインに配設されて、前記吸気手段により吸引された前記燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物を吸収液で吸収して除去する有機不純物除去手段を有することを特徴とする。
【００１３】
また、第３発明の燃料電池は、第２発明の燃料電池において、
前記有機不純物除去手段の空気流通方向下流側にて前記空気供給ラインに配設されて、前記有機不純物除去手段を流通後の前記空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる前記有機不純物の吸収液を水で吸収して除去する吸収液除去手段を有することを特徴とする。
【００１４】
また、第４発明の燃料電池は、第１〜第３発明の何れかの燃料電池において、
前記燃料電池本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段と、
この発電電圧計測手段で計測した発電電圧の時間微分値を算出し、この算出した時間微分値と閾値とを比較して、前記時間微分値が前記閾値を超えたときに前記発電電圧が異常であると判定する発電電圧監視手段と、
を有することを特徴とする。
【００１５】
また、第５発明の燃料電池は、第１〜第３発明の何れかの燃料電池において、
前記燃料電池本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段と、
この発電電圧計測手段で計測した発電電圧の平均値を一定時間毎に算出し、且つ、この平均値の時間微分値を算出して、この算出した時間微分値と閾値とを比較することにより、前記時間微分値が前記閾値を超えたときに前記発電電圧が異常であると判定する発電電圧監視手段と、
を有することを特徴とする。
【００１６】
また、第６発明の燃料電池は、第１〜第３発明の何れかの燃料電池において、
前記燃料電池本体の発電電圧を計測する発電電圧計測手段と、
燃料電池の運転時間を計測する運転時間計測手段と、
この運転時間計測手段で計測した燃料電池の運転時間と、予め記憶しておいた燃料電池の発電電圧低下曲線とに基づいて発電電圧の閾値を算出し、この閾値と前記発電電圧計測手段で計測した発電電圧とを比較して、この発電電圧が前記閾値よりも低下したときに当該発電電圧が異常であると判定する発電電圧監視手段と、
を有することを特徴とする。
【００１７】
また、第７発明の燃料電池は、第１発明の燃料電池において、
前記有機不純物除去手段は前記吸着剤として活性炭を用いたものであり、
前記空気供給ラインに配設されて、この有機不純物除去手段における空気の圧力損失を計測する圧力損失計測手段と、
この圧力損失計測手段で計測した圧力損失と閾値とを比較して、前記圧力損失が前記閾値よりも大きくなったときに当該圧力損失が異常であると判定する圧力損失監視手段と、
を有することを特徴とする。
【００１８】
また、第８発明の燃料電池は、第１〜第３発明の何れかの燃料電池において、
前記有機不純物除去手段の空気流通方向下流側にて前記空気供給ラインに配設されて、空気中の有機不純物の濃度を計測する有機不純物濃度計測手段と、
この有機不純物濃度計測手段で計測した有機不純物濃度と閾値とを比較して、この前記有機不純物濃度が前記閾値よりも高くなったときに当該有機不純物濃度が異常であると判定する有機不純物濃度監視手段と、
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
第１発明の燃料電池によれば、空気供給ラインに配設されて、吸気手段により吸引された燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物を吸着剤で吸着して除去する有機不純物除去手段を有するため、有機不純物が空気とともに燃料電池本体の空気極側に供給されて空気極側の電極触媒を被毒するのを防止することができ、安定した発電電圧が得られる。しかも、従来のように有機不純物を改質装置の熱で燃焼分解する場合に比べて、ＣＯのような新たな電極触媒被毒物質の生成、空気温度の上昇、システム効率の低下、及び、システム構成の複雑化などを招くことなく、容易且つ確実に空気中の有機不純物を除去することが可能となる。
【００２０】
第２発明の燃料電池によれば、空気供給ラインに配設されて、吸気手段により吸引された燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物を吸収液で吸収して除去する有機不純物除去手段を有するため、有機不純物が空気とともに燃料電池本体の空気極側に供給されて空気極側の電極触媒を被毒するのを防止することができ、安定した発電電圧が得られる。しかも、従来のように有機不純物を改質装置の熱で燃焼分解する場合に比べて、ＣＯのような新たな電極触媒被毒物質の生成、空気温度の上昇、システム効率の低下、及び、システム構成の複雑化などを招くことなく、容易且つ確実に空気中の有機不純物を除去することが可能となる。
【００２１】
第３発明の燃料電池によれば、有機不純物除去手段の空気流通方向下流側にて空気供給ラインに配設されて、有機不純物除去手段を流通後の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物の吸収液を水で吸収して除去する吸収液除去手段を有するため、吸収液が空気とともに燃料電池本体に供給されて燃料電池本体の発電性能を劣化させるおそれもない。更には、燃料電池本体に供給する空気にはある程度の水分（水蒸気）が含まれていることが望ましいが、吸収液除去手段は、そのための加湿手段としても機能する。
【００２２】
第４発明の燃料電池によれば、発電電圧監視手段において、発電電圧計測手段で計測した発電電圧の時間微分値を算出し、この算出した時間微分値と閾値とを比較して、前記時間微分値が前記閾値を超えたときに前記発電電圧が異常であると判定するため、有機不純物除去手段の寿命や故障などでこれらの有機不純物除去機能が低下して、有機不純物による異常な燃料電池本体の発電電圧の低下が生じても、この異常な発電電圧の低下を発電電圧計測手段と発電電圧監視手段とによって検出することができる。即ち、有機不純物除去手段の健全性を判断することができる。
【００２３】
第５発明の燃料電池によれば、発電電圧監視手段において、発電電圧計測手段で計測した発電電圧の平均値を一定時間毎に算出し、且つ、この平均値の時間微分値を算出して、この算出した時間微分値と閾値とを比較することにより、前記時間微分値が前記閾値を超えたときに前記発電電圧が異常であると判定するため、冷却水温度の変動などの何らかの影響によって燃料電池本体の発電電圧に振幅の小さな変動が生じていても、有機不純物除去手段の有機不純物除去機能の低下で有機不純物による異常な燃料電池本体の発電電圧の低下が生じた際、この異常な発電電圧の低下を、誤判定することなく確実に検出することができる。
【００２４】
第６発明の燃料電池によれば、発電電圧監視手段において、運転時間計測手段で計測した燃料電池の運転時間と、予め記憶しておいた燃料電池の発電電圧低下曲線とに基づいて発電電圧の閾値を算出し、この閾値と発電電圧計測手段で計測した発電電圧とを比較して、この発電電圧が前記閾値よりも低下したときに当該発電電圧が異常であると判定するため、有機不純物除去手段の寿命や故障などでこれらの有機不純物除去機能が低下して、有機不純物による異常な燃料電池本体の発電電圧の低下が生じても、この異常な発電電圧の低下を発電電圧計測手段と運転時間計測手段と発電電圧監視手段とによって検出することができる。即ち、有機不純物除去手段の健全性を判断することができる。しかも、前述のように冷却水温度の変動などの何らかの影響によって燃料電池本体の発電電圧に振幅の小さな変動が生じていても、この変動を考慮した閾値の値とすることにより、有機不純物による異常な燃料電池本体の発電電圧の低下を、誤判定することなく確実に検出することができる。
【００２５】
第７発明の燃料電池によれば、圧力損失監視手段において、圧力損失計測手段で計測した圧力損失と閾値とを比較して、前記圧力損失が前記閾値よりも大きくなったときに当該圧力損失が異常であると判定するため、有機不純物などの吸着量が増加して、有機不純物除去器７の有機不純物除去機能（有機不純物吸着能力）が低下しても、この有機不純物除去能力の低下を圧力損失計測手段と圧力損失監視手段とによって検出することができる。即ち、有機不純物除去手段の健全性を判断することができる。
【００２６】
第８発明の燃料電池によれば、有機不純物濃度監視手段において、有機不純物濃度計測手段で計測した有機不純物濃度と閾値とを比較して、この前記有機不純物濃度が前記閾値よりも高くなったときに当該有機不純物濃度が異常であると判定するため、有機不純物の吸着量や吸収量が増加することや故障などによって、有機不純物除去手段の有機不純物除去機能（有機不純物吸着能力、有機不純物吸収能力）が低下しても、この有機不純物除去能力の低下を有機不純物濃度計測手段と有機不純物濃度監視手段とによって検出することができる。即ち、有機不純物除去手段の健全性を判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
＜実施の形態例１＞
図１は本発明の実施の形態例１に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図、図２は前記燃料電池に備えた有機不純物除去器の構成例を示す図、図３は前記有機不純物除去器を設置しない場合の燃料電池発電電圧の計測結果を示す図、図４は前記有機不純物除去器を設置した場合の燃料電池発電電圧の計測結果を示す図である。
【００２９】
図１に示すように、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）は、燃料ガス供給ライン（配管）２と空気供給ライン（配管）３とを介して、燃料電池本体としてのＰＥＦＣスタック１の各セルの燃料極側と空気極側とにそれぞれ燃料ガスと空気とを供給することにより、これらの供給ガスをＰＥＦＣスタック１の各セルで電気化学的に反応させて発電するものである。なお、ＰＥＦＣスタック１において発電のために消費されずに残った燃料ガスと空気は、燃料ガス排出ライン（配管）４と空気排出ライン（配管）５とを介して、ＰＥＦＣスタック１から、それぞれ排出される。ＰＥＦＣスタック１は、固体高分子電解質膜を一対の電極膜で挟んで構成されたセルを複数積層した構成のものである。
【００３０】
燃料ガスとしてはボンベなどから供給される純水素を用いる場合もあるが、図示例のような定置用の燃料電池では、図示しない改質装置でメタンガスなどの気体燃料又は灯油など液体燃料を改質して生成した改質ガス（水素含有ガス）を用いるのが一般的である。
【００３１】
一方、酸化剤ガスとしては燃料電池周辺の空気（大気）を用いている。詳述すると、ＰＥＦＣスタック１に接続された空気供給ライン３には吸気手段としてのブロア６が設けられており、このブロア６で燃料電池周辺の空気を吸引してＰＥＦＣスタック１に供給する構成となっている。なお、図示は省略するが、空気供給ライン３の入口には空気中に含まれる塵埃を除去するための除塵フィルタが設けられている。
【００３２】
そして、本実施の形態例１では、空気供給ライン３に有機不純物除去手段としての有機不純物除去器７が配設されている。この有機不純物除去器７は、有機不純物の吸着剤として活性炭を用いたものである。従って、この場合にはブロア６により吸引された燃料電池周辺の空気が、有機不純物除去器７の活性炭層を流通し、この流通時に当該空気中に含まれるキシレン、トルエン、ガソリン、軽油などの有機不純物が活性炭で吸着されて除去される。この活性炭を用いた有機不純物除去器７の構成例としては、例えば図２に示すように両側面に空気供給ライン３が接続された容器７ａの内部に多孔板７ｂと多孔板７ｃとを配設し、これらの多孔板７ｂ，７ｃの間に活性炭層７ｄを収容した構成のものを採用することができる。この場合、特に空気流通方向上流側の多孔板７ｂは、容器7ａ内に導入した空気を活性炭層７ｄに一様に分散するための分散板として機能する。
【００３３】
なお、図示例では有機不純物除去器７をブロア６の空気流通方向上流側に配設しているが、これに限定するものではなく、ブロア６の空気流通方向下流側に配設してもよい。また、空気供給ライン３に設ける有機不純物除去器７としては、必ずしも活性炭を用いたものに限定するものではなく、その他の吸着剤を用いたものでもよい。例えば、キシレンやトルエンなどを吸着する漆喰塗布板を用いたものや、キシレンやトルエンなどを吸着する吸着ゲルを用いたものなど採用することもできる。この場合にも、ブロア６により吸引された燃料電池周辺の空気が有機不純物除去器７を流通する時に当該空気中に含まれる有機不純物を漆喰塗布板又は吸着ゲルで吸着して除去することができる。
【００３４】
以上のように、本実施の形態例１の燃料電池によれば、ＰＥＦＣスタック１に接続された空気供給ライン３のブロア６により、燃料電池周辺の空気を吸引してＰＥＦＣスタック１に供給する構成の燃料電池において、空気供給ライン３に配設され、ブロア６により吸引された前記燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物を吸着剤（活性炭、漆喰塗布板、吸着ゲル等）で吸着して除去する有機不純物除去器７を有するため、有機不純物が空気とともにＰＥＦＣスタック１の空気極側に供給されて空気極側の電極触媒を被毒するのを防止することができ、安定した発電電圧が得られる。しかも、従来のように有機不純物を改質装置の熱で燃焼分解する場合に比べて、ＣＯのような新たな電極触媒被毒物質の生成、空気温度の上昇、システム効率の低下、及び、システム構成の複雑化などを招くことなく、容易且つ確実に空気中の有機不純物を除去することが可能となる。
【００３５】
なお、ここで図３及び図４に基づき、活性炭を用いた有機不純物除去器７を空気供給ライン３に設置した場合と設置しない場合の試験結果について説明する。図３及び図４は何れも、横軸が燃料電池の運転時間、縦軸が燃料電池の発電電圧である。有機不純物除去器７を空気供給ライン３に設置しない場合には、図３に示すように、時々、発電電圧が大きく低下した。この発電電圧の大きな低下は、本試験設備の近くにあったガソリンスタンドのタンクにタンクローリー車からガソリンを補給する際に当該ガソリンの一部が揮発して空気（大気）中のガソリン濃度が高くなり、このガソリン濃度の高い空気がブロア６で吸引されたときに空気極側の電極触媒がガソリン蒸気の影響を受けたために生じたものである。これに対し、有機不純物除去器７を空気供給ライン３に設置した場合には、有機不純物除去器７の活性炭層によって空気中に含まれるガソリン蒸気を吸着して除去するため、図４に示すように発電電圧の大きな低下は生じなかった。
【００３６】
しかも、全体的な発電電圧値も、図３の場合にはＶ１近くの値であったのに対し、図４の場合にはＶ２近くの値となり、後者のほうが高くなった。これは図３の場合には発電電圧が回復する前に次のガソリン蒸気による影響によって再び発電電圧が低下してしまうためであると考えられる。なお、図３及び図４の何れの場合にも、振幅の小さな発電電圧の変動がみられるが、これは冷却水温度の変動に連動して発生していると考えられる。即ち、図示は省略しているが、ＰＥＦＣスタック１は冷却水によって冷却される構成となっており、この冷却水の温度が外気温の変化などによって変動し、この冷却水温度の変動の影響で発電電圧も多少変動したものと考えられる。
【００３７】
＜実施の形態例２＞
図５は本発明の実施の形態例２に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図、図６は前記燃料電池に備えた有機不純物除去器及び吸収液除去器の構成例を示す図である。なお、図５において上記実施の形態例１（図１）と同様の部分には同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
【００３８】
本実施の形態例２では、空気供給ライン３に有機不純物除去手段としての有機不純物除去器１１と、吸収液除去手段としての吸収液除去器１２とが配設されている。吸収液除去器１２は、有機不純物除去器１１よりも空気流通方向下流側に配置されている。なお、図示例では有機不純物除去器１１及び吸収液除去器１２をブロア６の空気流通方向下流側に配設しているが、これに限定するものではなく、ブロア６の空気流通方向上流側に配設してもよい。
【００３９】
有機不純物除去器１１は、有機不純物の吸着液としてアルコールを用いたものである。従って、この場合にはブロア６により吸引された燃料電池周辺の空気が、有機不純物除去器１１のアルコール中を流通し、この流通時に当該空気中に含まれるキシレン、トルエン、ガソリン、軽油などの有機不純物をアルコールで吸収（溶解）して除去する。この有機不純物除去器１１に用いるアルコール種としては、エタノールなどがある。
【００４０】
吸収液除去器１２はアルコールの吸収液として水を用いたものである。従って、この場合には有機不純物除去器１１を流通後の空気が水中を流通し、この流通時に当該空気中に含まれるアルコール（即ち有機不純物除去器１１において空気がアルコール中を流通する際に当該アルコールの一部が気化して空気中に混入したアルコール蒸気）を水で吸収して除去する。
【００４１】
有機不純物除去器１１及び吸収液除去器１２としては、例えば図６に示すような構成のものを用いることができる。図６に示す有機不純物除去器１１は、タンク１１ａにエタノールなどのアルコール１１ｂが貯留された構成となっており、図６に示す吸収液除去器１２はタンク１２ａに水１２ｂが貯留された構成となっている。タンク１１ｂのアルコール１１ｂ中にはブロア６に接続された第１の空気供給ライン３の先端部が挿入されている。タンク１１ａ，１２ａの間にも第２の空気供給ライン３が介設されている。この第２の空気供給ライン３は基端部がタンク１１ｂの上部に接続されて、タンク１１ａ内におけるアルコール１１ｂの上部空間１１ｃに通じており、且つ、先端部がタンク１２ａの水１２ｂ中に挿入されている。また、タンク１２ａの上部にも、ＰＥＦＣスタック１に接続された第３の空気供給ライン３の基端部が接続されており、この第３の空気供給ライン３はタンク１２ａ内における水１２ｂの上部空間１２ｃに通じている。
【００４２】
従って、この場合には、ブロア６によって吸引された空気が第１の空気供給ライン３を介して有機不純物除去器１１のタンク１１ａ内のアルコール１１ｂ中に噴き出され、気泡となってアルコール１１ｂ中を流通する間に当該空気中に含まれる有機不純物がアルコール１１ｂにより吸収されて除去される。その後、空気は多少のアルコール蒸気を含んだ状態で第２の空気供給ライン３を介して吸収液除去器１２のタンク１２ａ内の水１２ｂ中に噴き出され、気泡となって水１２ｂ中を流通する間に当該空気中に含まれるアルコールが水１２ｂにより吸収されて除去される。そして、有機不純物及びアルコールが除去された空気が、第３の空気供給ライン３を介してＰＥＦＣスタック１に供給される。
【００４３】
以上のように、本実施の形態例２によれば、ＰＥＦＣスタック１に接続された空気供給ライン３のブロア６により、燃料電池周辺の空気を吸引してＰＥＦＣスタック１に供給する構成の燃料電池において、空気供給ライン３に配設され、ブロア６により吸引された前記燃料電池周辺の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれる有機不純物をアルコールで吸収して除去する有機不純物除去器１１を有するため、有機不純物が空気とともにＰＥＦＣスタック１の空気極側に供給されて空気極側の電極触媒を被毒するのを防止することができ、安定した発電電圧が得られる。しかも、従来のように有機不純物を改質装置の熱で燃焼分解する場合に比べて、ＣＯのような新たな電極触媒被毒物質の生成、空気温度の上昇、システム効率の低下、及び、システム構成の複雑化などを招くことなく、容易且つ確実に空気中の有機不純物を除去することが可能となる。
【００４４】
また、本実施の形態例２によれば、有機不純物除去器１１の空気流通方向下流側にて空気供給ライン３に配設され、有機不純物除去器１１を流通後の空気が流通し、この流通時に当該空気中に含まれるアルコールを水で吸収して除去する吸収液除去器１２を有するため、アルコールが空気とともにＰＥＦＣスタック１に供給されてＰＥＦＣスタック１の発電性能を劣化させるおそれもない。更には、ＰＥＦＣスタック１に供給する空気にはある程度の水分（水蒸気）が含まれていることが望ましいが、吸収液除去器１２は、そのための加湿器としても機能する。なお、この場合には吸収液除去器１１の加湿能力を高めるためにタンク内の水を、改質装置の熱やその他の熱源によってある程度の温度（例えば７０〜８０℃程度）になるまで加熱することが好ましい。
【００４５】
＜実施の形態例３＞
図７は本発明の実施の形態例３に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図、図８は前記燃料電池の発電電圧特性を示す図、図９は前記燃料電池に備えた発電電圧監視装置の処理内容を示すフローチャート、図１０は前記発電電圧監視装置の他の処理内容を示すフローチャート、図１１は前記発電電圧監視装置の更に他の処理内容を示すフローチャート、図１２は前記燃料電池の発電電圧特性及び閾値を示す図である。
【００４６】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す本実施の形態例３の燃料電池では何れも、発電電圧計測手段としての電圧計２１と、発電電圧監視手段としての発電電圧監視装置２２と、表示手段としての表示装置２３とを有している。以下、これらの構成について詳述し、その他の構成については上記実施の形態１，２（図１，図２、図５、図６参照）と同様であるため、同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
【００４７】
電圧計２１はＰＥＦＣスタック１の発電電圧を計測し、この発電電圧の計測信号を発電電圧監視装置２２へ出力する。発電電圧監視装置２２はコンピュータなどからなるものであり、電圧計２１から入力するＰＥＦＣスタック１の発電電圧の計測値に基づいて、当該発電電圧の異常低下を監視し、監視結果を表示装置２３へ出力する（詳細後述）。表示装置２３はＣＲＴやＬＣＤなどのディスプレイであり、発電電圧監視装置２２から入力するＰＥＦＣスタック１の発電電圧の監視結果を表示する（詳細後述）。
【００４８】
図８は横軸が燃料電池の運転時間、縦軸が燃料電池（ＰＥＦＣスタック）の発電電圧を表している。ＰＥＦＣスタック１の発電電圧は、通常、図８に実線で示すような想定される燃料電池の劣化（発電電圧低下）曲線Ａの如く、運転時間の経過とともに徐々に低下する。これに対し、有機不純物によってＰＥＦＣスタック１の空気極側の電極触媒が被毒したときのＰＥＦＣスタック１の発電電圧は、図８に一点鎖線で示すような有機不純物による劣化（発電電圧低下）曲線Ｂの如く、前記曲線Ａよりも大きな低下率で低下する。
【００４９】
そこで、発電電圧監視装置２２では、この通常時と異常時の発電電圧の低下率の相違を利用して発電電圧の異常監視を行う。即ち、発電電圧監視装置２２では図９のフローチャートに示すような処理を行う。図９に示すように、発電電圧監視装置２２では、その電源が投入されると（燃料電池の運転が開始されると）、まず、ステップＳ１においてＰＥＦＣスタック１の発電電圧Ｖの計測を開始する。即ち、電圧計２１から出力されるＰＥＦＣスタック１の発電電圧の計測信号の入力を開始する。
【００５０】
続いて、ステップＳ２では、電圧計２１で計測した発電電圧の時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）を算出する。ステップＳ３では、ステップＳ２で算出した前記発電電圧の時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）と、予め設定した発電電圧の時間微分値の閾値ａ（ａは正の値）とを比較して、時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）が閾値ａを超えたか否か（｜ｄＶ／ｄｔ｜＞ａとなったか否か）を判定する。なお、この場合、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）の絶対値と閾値ａとの比較に限定するものではなく、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）をそのまま閾値−ａと比較してもよい。即ち、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）が−ａを超えたか否か（ｄＶ／ｄｔ＜−ａとなったか否か）を判定するようにしてもよい。なお、閾値ａ（−ａ）の具体的な値は、試験などによって適宜の値に設定すればよい。
【００５１】
ステップＳ３で時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）が閾値ａを超えていない、或いは、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）が−ａを超えていないと判定したときには、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２及びステップＳ３の処理を繰り返す。
【００５２】
一方、ステップＳ３で時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）が閾値ａを超えた、或いは、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）が−ａを超えたと判定したとき、即ち、ＰＥＦＣスタック１の発電電圧が異常であると判定したときには、ステップＳ４において、この発電電圧異常の判定結果を表示装置２３へ出力する。その結果、表示装置２３ではＰＥＦＣスタック１の発電電圧が異常であることを警告するための表示を行う。なお、この場合、ブザーやランプなどによってアラームを発するようにしてもよい。
【００５３】
ところで、ＰＥＦＣスタック１の発電電圧は、図３に示すように有機不純物の影響で大きく低下するとき以外にも、冷却水温度の変動などの何らかの影響によって振幅の小さな変動が生じる場合があり、この場合には単に発電電圧の時間微分値を算出して閾値と比較するだけでは、誤った判定をするおそれがある。従って、ＰＥＦＣスタック１の発電電圧に振幅の小さな変動が生じる場合には、図９のフローチャートに代えて図１０のフローチャートに示すような処理を行うようにしてもよい。
【００５４】
即ち、この場合には発電電圧監視装置２２では、その電源が投入されると（燃料電池の運転が開始されると）、まず、ステップＳ１１においてＰＥＦＣスタック１の発電電圧Ｖの計測を開始する。即ち、電圧計２１から出力されるＰＥＦＣスタック１の発電電圧の計測信号の入力を開始する。
【００５５】
続いて、ステップＳ１２では平均化処理を開始する。即ち。電圧計２１で計測したＰＥＦＣスタック１の発電電圧の平均値を、一定時間毎に算出する。なお、具体的にどの程度の時間毎に平均値を算出するかは、有機不純物による大きな発電電圧低下が生じているときの時間微分値と、それ以外の振幅の小さな発電電圧の変動が生じているときの時間微分値との差ができるだけ顕著になるよう、試験などを行って適宜設定すればよい。
【００５６】
ステップＳ１３では、ステップＳ１２で算出した発電電圧の平均値の時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）を算出する。ステップＳ１４では、ステップＳ１３で算出した前記発電電圧平均値の時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）と、予め設定した発電電圧の時間微分値の閾値ａ（ａは正の値）とを比較して、時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）が閾値ａを超えたか否か（｜ｄＶ／ｄｔ｜＞ａとなったか否か）を判定する。なお、この場合にも、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）の絶対値と閾値ａの比較に限定するものではなく、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）をそのまま閾値−ａと比較してもよい。即ち、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）が−ａを超えたか否か（ｄＶ／ｄｔ＜−ａとなったか否か）を判定するようにしてもよい。
【００５７】
ステップＳ１４で時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）が閾値ａを超えていない、或いは、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）が−ａを超えていないと判定したときには、ステップＳ１３に戻り、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理を繰り返す。
【００５８】
一方、ステップＳ１４で時間微分値（｜ｄＶ／ｄｔ｜）が閾値ａを超えた、或いは、時間微分値（ｄＶ／ｄｔ）が−ａを超えたと判定したとき、即ち、ＰＥＦＣスタック１の発電電圧が異常であると判定したときには、ステップＳ１５において、この発電電圧異常の判定結果を表示装置２３へ出力する。その結果、表示装置２３ではＰＥＦＣスタック１の発電電圧が異常であることを警告するための表示を行う。なお、この場合、ブザーやランプなどによってアラームを発するようにしてもよい。
【００５９】
また、更には図９，図１０のフローチャートに代えて図１１のフローチャートに示すような処理を、発電電圧監視装置２２で行うようにしてもよい。
【００６０】
即ち、この場合には発電電圧監視装置２２では、その電源が投入されると（燃料電池の運転が開始されると）、まず、ステップＳ２１においてＰＥＦＣスタック１の発電電圧Ｖの計測を開始する。即ち、電圧計２１から出力されるＰＥＦＣスタック１の発電電圧の計測信号の入力を開始する。
【００６１】
続いて、ステップＳ２２では運転時間計測手段による運転時間の計測を開始する。運転時間計測手段としてはＰＥＦＣスタック１の運転時間を計測することができるものあればどのようなものでもよいが、例えば電圧計２１によってＰＥＦＣスタック１の発電電圧が計測されるときの時間（即ちＰＥＦＣスタック１が発電しているときの時間）を発電電圧監視装置２２の時計機能によって計測することや、燃料電池の起動停止スイッチをＯＮ（起動）にしてからＯＦＦ（停止）にするまでの時間を発電電圧監視装置２２の時計機能によって計測することなどでもよい。
【００６２】
そして、ステップＳ２３ではＰＥＦＣスタック１の発電電圧に対する閾値ｂを算出する。即ち、図１２に実線で示すような想定される燃料電池の劣化（発電電圧低下）曲線Ａを、予め試験などで求めておいて発電電圧監視装置２２に記憶しておき、この予め記憶しておいた燃料電池の発電電圧低下曲線Ａと、前記運転時間計測手段で計測した燃料電池の運転時間とに基づいて、図１２に二点鎖線で示すような発電電圧低下曲線Ａの値よりも低い閾値ｂを算出する。この閾値ｂの算出方法としては、例えば各運転時間における発電電圧低下曲線Ａの値から一定値を差し引いた値を算出してもよく、或いは、各運転時間における発電電圧低下曲線Ａの値に一定の比率を掛けた値を算出してもよい。なお、前述のように冷却水温度の変動などの何らかの影響によってＰＥＦＣスタック１の発電電圧に振幅の小さな変動が生じる場合には、この変動の振幅も考慮して、後述するステップＳ２４で誤判定するおそれのない値を閾値ｂとして設定すればよい。
【００６３】
ステップＳ２４では、電圧計２１で計測したＰＥＦＣスタック１の発電電圧Ｖと、ステップＳ２３で算出した閾値ｂとを比較して、発電電圧Ｖが閾値ｂよりも低下した否か（Ｖ＜ｂとなったか否か）を判定する。
【００６４】
その結果、ステップＳ２４で発電電圧Ｖが閾値ｂよりも低下していないと判定したときには、ステップＳ２３に戻り、ステップＳ２３及びステップＳ２４の処理を繰り返す。
【００６５】
一方、例えば図１２の運転時間ｔ１又はｔ２において、ステップＳ２４で発電電圧Ｖが閾値ｂよりも低下したと判定したとき、即ち、ＰＥＦＣスタック１の発電電圧が異常であると判定したときには、ステップＳ２５において、この発電電圧異常の判定結果を表示装置２３へ出力する。その結果、表示装置２３ではＰＥＦＣスタック１の発電電圧が異常であることを警告するための表示を行う。なお、この場合、ブザーやランプなどによってアラームを発するようにしてもよい。
【００６６】
以上のように、本実施の形態例３によれば、発電電圧監視装置２２において、図９のように、電圧計２１で計測したＰＥＦＣスタック１の発電電圧Ｖの時間微分値｜ｄＶ／ｄｔ｜（又はｄＶ／ｄｔ）を算出し、この算出した時間微分値と閾値ａ（又は−ａ）とを比較して、前記時間微分値が前記閾値を超えたときに前記発電電圧が異常であると判定するため、図７（ａ）の有機不純物除去器７或いは図７（ｂ）の有機不純物除去器１１の寿命や故障などでこれらの有機不純物除去機能が低下して、有機不純物による異常なＰＥＦＣスタック１の発電電圧の低下が生じても、この異常な発電電圧の低下を電圧計２１と発電電圧監視装置２２とによって検出することができる。即ち、有機不純物除去器７，１１の健全性を判断することができる。
【００６７】
更に、本実施の形態例３によれば、発電電圧監視装置２２において、図１０のように、電圧計２１で計測した発電電圧Ｖの平均値を一定時間毎に算出し、且つ、この平均値の時間微分値｜ｄＶ／ｄｔ｜（又はｄＶ／ｄｔ）を算出し、この算出した時間微分値と閾値ａ（又は−ａ）とを比較して、前記時間微分値が前記閾値を超えたときに前記発電電圧が異常であると判定する場合には、前述のように冷却水温度の変動などの何らかの影響によってＰＥＦＣスタック１の発電電圧に振幅の小さな変動が生じていても、有機不純物除去器７，１１の有機不純物除去機能の低下で有機不純物による異常なＰＥＦＣスタック１の発電電圧の低下が生じた際、この異常な発電電圧の低下を、誤判定することなく確実に検出することができる。
【００６８】
更に、本実施の形態例３によれば、発電電圧監視装置２２において、図１１のように、運転時間計測手段で計測した燃料電池の運転時間と、予め記憶しておいた燃料電池の発電電圧低下曲線Ａのデータとに基づいて発電電圧の閾値ｂを算出し、この閾値ｂと電圧計２１で計測した発電電圧Ｖとを比較して、この発電電圧Ｖが閾値ｂよりも低下したときに当該発電電圧Ｖが異常であると判定する場合には、図７（ａ）の有機不純物除去器７或いは図７（ｂ）の有機不純物除去器１１の寿命や故障などでこれらの有機不純物除去機能が低下して、有機不純物による異常なＰＥＦＣスタック１の発電電圧の低下が生じても、この異常な発電電圧の低下を電圧計２１と発電電圧監視装置２２とによって検出することができる。即ち、有機不純物除去器７，１１の健全性を判断することができる。しかも、前述のように冷却水温度の変動などの何らかの影響によってＰＥＦＣスタック１の発電電圧に振幅の小さな変動が生じていても、この変動を考慮した閾値ｂの値とすることにより、有機不純物による異常なＰＥＦＣスタック１の発電電圧の低下を、誤判定することなく確実に検出することができる。
【００６９】
＜実施の形態例４＞
図１３は本発明の実施の形態例４に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図、図１４は前記燃料電池に備えた有機不純物除去器の圧力損失曲線及び閾値を示す図、図１５は前記燃料電池に備えた圧力損失監視装置の処理内容を示すフローチャートである。なお、図１３において上記実施の形態例１（図１、図２参照）と同様の部分については、同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
【００７０】
図１３に示す本実施の形態例４の燃料電池では、空気供給ライン３に設けた圧力損失監視手段としての差圧計３１と、圧力損失監視手段としての圧力損失監視装置３２と、表示手段としての表示装置３３とを有している。
【００７１】
差圧計３１は、活性炭を用いた有機不純物除去器７（図２参照）における空気流通方向上流側と下流側との間の空気の差圧、即ち、有機不純物除去器７における空気の圧力損失を計測し、この圧力損失の計測信号を圧力損失監視装置３２へ出力する。圧力損失監視装置３２はコンピュータなどからなるものであり、差圧計３１から入力する有機不純物除去器７の圧力損失の計測値に基づいて、当該圧力損失の上昇を監視し、監視結果を表示装置３３へ出力する（詳細後述）。表示装置３３はＣＲＴやＬＣＤなどのディスプレイであり、圧力損失監視装置３２から入力する有機不純物除去器７の圧力損失の監視結果を表示する（詳細後述）。
【００７２】
圧力損失監視装置３２では、図１４のフローチャートに示すような処理を行う。即ち、圧力損失監視装置３２では、その電源が投入されると（燃料電池の運転が開始されると）、まず、ステップＳ３１において有機不純物除去器７の圧力損失ΔＰの計測を開始する。即ち、差圧計３１から出力される有機不純物除去器７の圧力損失の計測信号の入力を開始する。
【００７３】
そして、ステップＳ３２では、差圧計３１で計測した有機不純物除去器７の圧力損失ΔＰと、圧力損失の閾値ｃとを比較して、圧力損失ΔＰが閾値ｃよりも大きくなったか否か（ΔＰ＞ｃとなったか否か）を判定する。その結果、ステップＳ３２で圧力損失ΔＰが閾値ｃよりも大きくなっていないと判定したときには、ステップＳ３２の処理を繰り返す。
【００７４】
一方、ステップＳ３２で圧力損失ΔＰが閾値ｃよりも大きくなったと判定したとき、即ち、有機不純物除去器７の圧力損失が異常であると判定したときには、ステップＳ３３において、この圧力損失異常の判定結果を表示装置３３へ出力する。その結果、表示装置３３では有機不純物除去器７の発電電圧が異常であることを警告するための表示を行う。なお、この場合、ブザーやランプなどによってアラームを発するようにしてもよい。
【００７５】
図１５は横軸が燃料電池の運転時間、縦軸が有機不純物除去器の圧力損失を表している。活性炭を用いた有機不純物除去器７では、運転時間の経過とともに活性炭層における有機不純物の吸着量が増加し、活性炭層の細孔部分だけでなく、活性炭層中の空気流路の表面にも有機不純物が付着するようになるため、例えば図１５に実線で例示する圧力損失曲線Ｃのように有機不純物除去器７の圧力損失ΔＰが徐々に増加する。また、有機不純物除去器７の圧力損失ΔＰは、有機不純物だけでなく、除塵フィルタで除去しきれないような細かな塵埃などの有機不純物以外の不純物が活性炭層に吸着されて堆積することや、振動などによって粉化した活性炭層の一部が目詰まりすることなどによっても、増加する場合がある。そして、例えば図１５の運転時間ｔ３において、圧力損失ΔＰが、図１５に一点鎖線で例示する閾値ｃよりも大きくなると、圧力損失監視装置３２では圧力損失ΔＰが異常であると判定する。なお、閾値ｃの具体的な値は、試験なによって適宜の値に設定すればよい。
【００７６】
以上のように、本実施の形態４によれば、圧力損失監視装置３２において、図１４のように、差圧計３１で計測した圧力損失ΔＰと閾値ｃとを比較して、圧力損失ΔＰが閾値ｃよりも大きくなったときに当該圧力損失ΔＰが異常であると判定するため、有機不純物などの吸着量が増加して、有機不純物除去器７の有機不純物除去機能（有機不純物吸着能力）が低下しても、この有機不純物除去能力の低下を差圧計３１と圧力損失監視装置３２とによって検出することができる。即ち、有機不純物除去器７の健全性を判断することができる。
【００７７】
＜実施の形態例５＞
図１６は本発明の実施の形態例５に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図、図１７は前記燃料電池に備えた有機不純物濃度監視装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００７８】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示す本実施の形態例５の燃料電池では何れも、有機不純物濃度計測手段としての有機不純物濃度計４１と、有機不純物濃度監視手段としての有機不純物濃度監視装置４２と、表示手段としての表示装置４３とを有している。以下、これらの構成について詳述し、その他の構成については上記実施の形態１，２（図１，図２、図５、図６参照）と同様であるため、同一の符号を付し、重複する詳細な説明は省略する。
【００７９】
図１６（ａ）では有機不純物濃度計４１が、空気供給ライン３における有機不純物除去器７の空気流通方向下流側に配設され、図１６（ｂ）では有機不純物濃度計４１が、空気供給ライン３における有機不純物除去器１１の空気流通方向下流側に配設されている。従って、図１６（ａ）の有機不純物濃度計４１では、有機不純物除去器７を流通後の空気中に含まれる有機不純物の濃度を計測して、この有機不純物濃度の計測信号を有機不純物濃度監視装置４２へ出力する。図１６（ｂ）の有機不純物濃度計４１では、有機不純物除去器１１を流通後の空気中に含まれる有機不純物の濃度を計測して、この有機不純物濃度の計測信号を有機不純物濃度監視装置４２へ出力する。
【００８０】
有機不純物濃度監視装置４２はコンピュータなどからなるものであり、有機不純物濃度計４１から入力する有機不純物濃度の計測値に基づいて、当該有機不純物濃度の上昇を監視し、監視結果を表示装置４３へ出力する（詳細後述）。表示装置４３はＣＲＴやＬＣＤなどのディスプレイであり、圧力損失監視装置４２から入力する有機不純物濃度の監視結果を表示する（詳細後述）。
【００８１】
有機不純物濃度監視装置４２では、図１７のフローチャートに示すような処理を行う。即ち、有機不純物濃度監視装置４２では、その電源が投入されると（燃料電池の運転が開始されると）、まず、ステップＳ４１において有機不純物濃度ρHCの計測を開始する。即ち、有機不純物濃度４１から出力される有機不純物濃度の計測信号の入力を開始する。
【００８２】
そして、ステップＳ４２では、有機不純物濃度４１で計測した有機不純物濃度ρHCと、有機不純物濃度の閾値ｄとを比較して、有機不純物濃度ρHCが閾値ｄよりも高くなったか否か（ΔρHC＞ｄとなったか否か）を判定する。なお、閾値ｃの具体的な値は、試験なによって適宜の値に設定すればよい。ステップＳ４２で有機不純物濃度ρHCが閾値ｄよりも高くなっていないと判定したときには、ステップＳ４２の処理を繰り返す。
【００８３】
一方、有機不純物除去器７，１１の寿命や故障などによって空気中に含まれる有機不純物の濃度が増加することにより、ステップＳ４２で有機不純物濃度ρHCが閾値ｄよりも高くなったと判定したとき、即ち、有機不純物濃度ρHCが異常であると判定したときには、ステップＳ４３において、この有機不純物濃度異常の判定結果を表示装置４３へ出力する。その結果、表示装置４３では有機不純物濃度ρHCが異常であることを警告するための表示を行う。なお、この場合、ブザーやランプなどによってアラームを発するようにしてもよい。
【００８４】
以上のように、本実施の形態５によれば、有機不純物濃度監視装置４２において、図１７のように、有機不純物濃度計４１で計測した有機不純物濃度ρHCと閾値ｄとを比較して、有機不純物濃度ρHCが閾値ｄよりも高くなったときに当該有機不純物濃度ρHCが異常であると判定するため、有機不純物の吸着量や吸収量が増加することや故障などによって、有機不純物除去器７，１１の有機不純物除去機能（有機不純物吸着能力、有機不純物吸収能力）が低下しても、この有機不純物除去能力の低下を有機不純物濃度４１と有機不純物濃度監視装置４２とによって検出することができる。即ち、有機不純物除去器７，１１の健全性を判断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明は燃料電池に関するものであり、燃料電池本体へ供給する酸化剤ガスとして燃料電池周辺の空気を用いる場合に適用して有用なものである。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施の形態例１に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図である。
【図２】前記燃料電池に備えた有機不純物除去器の構成例を示す図である。
【図３】前記有機不純物除去器を設置しない場合の燃料電池発電電圧の計測結果を示す図である。
【図４】前記有機不純物除去器を設置した場合の燃料電池発電電圧の計測結果を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態例２に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図である。
【図６】で前記燃料電池に備えた有機不純物除去器及び吸収液除去器の構成例を示す図ある。
【図７】本発明の実施の形態例３に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図である。
【図８】前記燃料電池の発電電圧特性を示す図である。
【図９】前記燃料電池に備えた発電電圧監視装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１０】前記発電電圧監視装置の他の処理内容を示すフローチャートである。
【図１１】前記発電電圧監視装置の更に他の処理内容を示すフローチャートである。
【図１２】前記燃料電池の発電電圧特性及び閾値を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態例４に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図である。
【図１４】前記燃料電池に備えた有機不純物除去器の圧力損失曲線及び閾値を示す図である。
【図１５】前記燃料電池に備えた圧力損失監視装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の形態例５に係る固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）の構成図である。
【図１７】前記燃料電池に備えた有機不純物濃度監視装置の処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８７】
１  ＰＥＦＣスタック（燃料電池本体）
２  燃料ガス供給ライン
３  空気供給ライン
４  燃料ガス排出ライン
５  空気排出ライン
６  ブロア
７  有機不純物除去器
７ａ  容器
７ｂ，７ｃ  多孔板
７ｄ  活性炭層
１１  有機不純物除去器
１１ａ  タンク
１１ｂ  アルコール
１１ｃ  空間
１２  吸収液除去器
１２ａ  タンク
１２ｂ  水
１２ｃ  空間
２１  電圧計
２２  発電電圧監視装置
２３  表示装置
３１  差圧計
３２  圧力損失監視装置
３３  表示装置
４１  有機不純物濃度計
４２  有機不純物濃度監視装置
４３  表示装置
【図１】
2007193952.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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2007193952.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2007193952.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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