(57)【要約】【課題】  燃料電池システムにおいて、新たに振動源を設けることなく、燃料電池のフラッディングの影響を抑制する技術の提供。【解決手段】  燃料電池と、回転体を回転駆動させることにより、前記燃料電池に供給される、または、前記燃料電池から排出される所定の流体を流動させる流体流動部と、前記燃料電池と前記流体流動部とを接続する所定の剛体と、前記回転体と接続され、前記回転体の回転軸に対して偏心した位置に設けられる錘と、を備える。【選択図】        図３
2007059290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、
回転体を回転駆動させることにより、前記燃料電池に供給される、または、前記燃料電池から排出される所定の流体を流動させる流体流動部と、
前記燃料電池と前記流体流動部とを接続する所定の剛体と、
前記回転体と接続され、前記回転体の回転軸に対して偏心した位置に設けられる錘と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記流体流動部は、カソードガス、アノードガス、および、冷却水のいずれかを、前記流体として前記燃料電池に供給するためのポンプであることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池がフラッディング状態か否かを判定するフラッディング判定部と、
前記フラッディング判定部により、前記燃料電池が前記フラッディング状態でないと判定された場合には、前記錘を前記流体流動部の前記回転体の回転軸方向に移動させる振動制御部と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
燃料電池を備えた燃料電池システムに用いられ、回転体を回転駆動させることにより、前記燃料電池に供給される、または、前記燃料電池から排出される所定の流体を流動させる流体流動装置であって、
前記回転体と接続され、前記回転体の回転軸に偏心した位置に設けられる錘を備え、
前記燃料電池と所定の剛体を介して接続されることを特徴とする流体流動装置。
【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燃料電池で生じるフラッディングを抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しいエネルギ源として、水素などの燃料ガス（以下、アノードガスと呼ぶ。）と酸素を含む酸化ガス（以下、カソードガスと呼ぶ。）とを用いて発電を行う燃料電池が注目されている。この燃料電池の酸素極（以下、カソードと呼ぶ。）では、電気化学反応によって水が生成されるが、この生成水が多い場合やカソードガス流量が少ない時など、燃料電池の運転条件によって、生成水がカソード付近に滞留するフラッディングが生じる場合がある。また、燃料電池の燃料極（以下、アノードと呼ぶ。）でも同様に、燃料電池の運転条件によって、カソードで生成された水が電解質膜を介して浸透してきたり、電解質膜の乾燥防止のためにアノードガス中に含まれる水蒸気が結露したりして、水が生じ、アノード付近でフラッディングが生じる場合がある。このように、各電極付近でフラッディングが生じると、供給される反応ガス（アノードガス、カソードガス）の量がフラッディングによる圧力損失のため減少したり、電極面の一部が水で被覆されるため、電極面の電気化学反応が行われる反応面積が減少したりするので、その結果、燃料電池の電池性能の低下を招くという問題があった。
【０００３】
このような問題を解決するために、下記特許文献１に記載されるような技術が開示されている。すなわち、この特許文献１には、燃料電池に所定の振動源を接続し、フラッディング発生時に燃料電池を振動させて水の排出を促進する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０８４２３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、上述の特許文献１に記載の技術では、新たに振動源を設ける必要があり、そのためのコストがかかるという問題があった。また、新たな振動源を設けると燃料電池システムの構成が複雑になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、燃料電池システムにおいて、新たに振動源を設けることなく、燃料電池のフラッディングの影響を抑制する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の燃料電池システムでは、
燃料電池と、
回転体を回転駆動させることにより、前記燃料電池に供給される、または、前記燃料電池から排出される所定の流体を流動させる流体流動部と、
前記燃料電池と前記流体流動部とを接続する所定の剛体と、
前記回転体と接続され、前記回転体の回転軸に対して偏心した位置に設けられる錘と、
を備えたことを要旨とする。
【０００８】
上記構成の燃料電池システムによれば、流体流動部の回転体が回転すると、錘も共に回転し、その結果、回転体は、偏心回転することとなり、流体流動部が振動する。そして、その振動は、剛体を介して燃料電池に伝達されることとなる。従って、燃料電池システムにおいて、燃料電池システムを構成する既存の流体流動部を振動源とすることができるので、新たに振動源を設けることなく、燃料電池のフラッディングの影響を抑制することができる。その結果、燃料電池システムのコストを抑制することができ、また、燃料電池システムの構成を簡易にすることができる。
【０００９】
上記燃料電池システムにおいて、
前記流体流動部は、カソードガス、アノードガス、および、冷却水のいずれかを、前記流体として前記燃料電池に供給するためのポンプとしてもよい。このように、カソードガス、アノードガス、および、冷却水のいずれかを燃料電池に供給するためのポンプを、上記流体流動部してもよい。
【００１０】
上記燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池がフラッディング状態か否かを判定するフラッディング判定部と、
前記フラッディング判定部により、前記燃料電池が前記フラッディング状態でないと判定された場合には、前記錘を前記流体流動部の前記回転体の回転軸方向に移動させる振動制御部と、
を備えるようにしてもよい。
【００１１】
このようにすれば、フラッディング状態でない場合には、流体流動部や燃料電池を無駄に振動させることを抑制することができる。その結果、流体流動部や燃料電池などで振動による悪影響を抑制することができる。
【００１２】
上記目的の少なくとも一部を達成するために、本発明の流体流動装置では、
燃料電池を備えた燃料電池システムに用いられ、回転体を回転駆動させることにより、前記燃料電池に供給される、または、前記燃料電池から排出される所定の流体を流動させる流体流動装置であって、
前記回転体と接続され、前記回転体の回転軸に偏心した位置に設けられる錘を備え、
前記燃料電池と所定の剛体を介して接続されることを要旨とする。
【００１３】
上記構成の流体取扱装置によれば、回転体が回転すると、錘も共に回転し、その結果、回転体は、偏心回転することとなり、自身が振動する。そして、その振動は、剛体を介して燃料電池に伝達されることとなる。従って、自身が備えられる燃料電池システムにおいて、自身を振動源とすることができるので、新たに振動源を設けることなく、燃料電池のフラッディングの影響を抑制することができる。その結果、燃料電池システムのコストを抑制することができ、また、燃料電池システムの構成を簡易にすることができる。
【００１４】
なお、本発明は、上記した燃料電池システムや流体流動装置などの装置発明の態様に限ることなく、方法発明としての態様で実現することも可能である。さらには、それら方法や装置を構築するためのコンピュータプログラムとしての態様や、そのようなコンピュータプログラムを記録した記録媒体としての態様や、上記コンピュータプログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号など、種々の態様で実現することも可能である。
【００１５】
また、本発明をコンピュータプログラムまたはそのプログラムを記録した記録媒体等として構成する場合には、上記装置の動作を制御するプログラム全体として構成するものとしてもよいし、本発明の機能を果たす部分のみを構成するものとしてもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、実施例に基づき次の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ａ１．燃料電池システム１００の概略：
Ａ２．コンプレッサ５００の構成：
Ａ３．フラッディング抑制処理：
Ｂ．変形例：
【００１７】
Ａ．実施例：
Ａ１．燃料電池システム１００の概略：
図１は、本発明の実施例としての、コンプレッサ５００を備える燃料電池システム１００の概略構成図である。図１に示す燃料電池システム１００は、主に燃料電池１０と、水素タンク２０と、遮断弁２００と、調圧弁２２０と、電圧センサＶ１と、コンプレッサ５００と、制御回路４００と、加湿器６０と、循環ポンプ２５０と、パージ弁２４０と、緩衝装置４０と、冷却装置５０とを備えている。なお、コンプレッサ５００は、請求項における流体流動部、または、流体流動装置に該当する。
【００１８】
燃料電池１０は、固体高分子型の燃料電池であり、構成単位である単セル（以下単にセルと呼ぶ。）を複数積層したスタック構造を有している。各セルは、電解質膜（図示せず）を挟んでアノード（図示せず）とカソード（図示せず）とを配置した構成となっている。燃料電池１０は、各々のセルのアノード側に水素を含有するアノードガスを供給し、カソード側にカソードガスを供給することで、電気化学反応が進行し、起電力を生じる。燃料電池１０は、生じた電力を燃料電池１０に接続される所定の負荷（例えば、モータや蓄電池。）に供給する。なお、燃料電池１０としては、上記した固体高分子型燃料電池の他、水素分離膜型燃料電池や、アルカリ水溶液電解質型や、リン酸電解質型や、あるいは溶融炭酸塩電解質型等、種々のタイプの燃料電池を用いることができる。燃料電池１０の各セルには、電圧センサＶ１が接続されている。以下では、燃料電池１０のアノードガスが流れる流路をアノード流路２５と呼び、カソードガスが流れる流路をカソード流路３５と呼ぶ。
【００１９】
また、燃料電池１０の電気化学反応は、発熱反応であるので、発電と共に燃料電池１０の温度は上昇する。冷却装置５０は、冷却水タンク５１と、冷却水ポンプ５２と、ラジエータ５４とを備え、燃料電池１０内に冷却水を循環させることで、燃料電池１０を所定範囲の温度に保持している。
【００２０】
緩衝装置４０は、制御回路４００により制御され、所定の剛体と接続されるショックアブソーバ４１と、燃料電池１０およびショックアブソーバ４１に接続される所定のバネ４２とを備え、燃料電池１０が振動した場合に、その振動を抑制する装置である。制御回路４００は、燃料電池１０の振動に応じて、ショックアブソーバ４１を制御して燃料電池１０の振動を抑制する。
【００２１】
水素タンク２０は、高圧の水素ガスが貯蔵される貯蔵装置であり、アノードガス供給流路２４を介して燃料電池１０のアノード流路２５に接続されている。アノードガス供給流路２４上において、水素タンク２０から近い順番に、遮断弁２００と、調圧弁２２０とが設けられている。遮断弁２００を開弁することにより、燃料電池１０に水素ガスをアノードガスとして供給する。
【００２２】
燃料電池システム１００の運転中において、電気化学反応に供された後のアノードからのオフガス（以下、アノードオフガスと呼ぶ。）は、定期的に、アノードオフガス流路２６を介し、パージ弁２４０から外部へ排出（パージ）される。また、アノードオフガスは、循環ポンプ２５０によりガス循環流路２８を介して、アノードガス供給流路２４に再度供給される。このようにして、アノードオフガスに含まれる水素ガスは、循環して、アノードガスとして再び発電に使用される。
【００２３】
加湿器６０によって加湿された空気は、カソードガス供給流路３４Ａを介して、コンプレッサ５００で圧縮された後に、カソードガス供給流路３４Ｂを介して燃料電池１０のカソード流路３５に供給される。燃料電池１０には、カソードオフガス流路３６が接続されており、電気化学反応に供された後のカソードからのオフガスは、カソードオフガス流路３６を通じて燃料電池システム１００の外部に排出される。なお、コンプレッサ５００についての詳細な説明は、後述する。
【００２４】
制御回路４００は、マイクロコンピュータを中心とした論理回路として構成され、詳しくは、予め設定された制御プログラムに従って所定の演算などを実行するＣＰＵ（図示せず）と、ＣＰＵで各種演算処理を実行するのに必要な制御プログラムや制御データ等が予め格納されたＲＯＭ（図示せず）と、同じくＣＰＵで各種演算処理をするのに必要な各種データが一時的に読み書きされるＲＡＭ（図示せず）と、各種信号を入出力する入出力ポート（図示せず）等を備え、燃料電池システム１００に関する種々の制御を行う。
【００２５】
また、制御回路４００は、フラッディング判定部４１０と振動制御部４２０として機能し、フラッディング抑制処理を実行する。フラッディング判定部４１０は、電圧センサＶ１から燃料電池１０の各セルの起電圧を検出する。また、振動制御部４２０は、コンプレッサ５００に接続される後述のダイナミックバランス可変機構６００（詳しくは、電磁石制御回路６４０）を制御する。なお、振動制御部４２０は、電磁石制御回路６４０に制御指示を出す場合には、所定の周波数の電波を用いて指示する。
【００２６】
Ａ２．コンプレッサ５００の構成：
図２は、本実施例のコンプレッサ５００の構成を示す斜視図である。コンプレッサ５００は、空気を圧縮しカソードガスとして、カソードガス供給流路３４Ｂを介して燃料電池１０に供給する装置であり、主に、駆動源５１０（例えば、モータなど。）と、プーリ５２０と、プーリ５４０と、タイミングベルト５３０と、圧縮部５９０とから構成される。圧縮部５９０は、シャフト５５０と、シリンダ（図示せず）と、シャフト５５０の回転に対応してシリンダ内を移動するピストン（図示せず）と、シャフト５５０と接続される本発明の特徴部分であるダイナミックバランス可変機構６００などを備える。このコンプレッサ５００において、駆動源５１０は、制御回路４００からの指示があると、プーリ５２０を回転させる。プーリ５２０が回転すると、タイミングベルト５３０も回転し、それに伴いプーリ５４０が回転し、その結果、シャフト５５０が回転する。そして、圧縮部５９０では、シャフト５５０が回転すると、それに対応してピストンが作動し、カソードガス供給流路３４Ａから供給されたシリンダ内の空気を圧縮し、カソードガス供給流路３４Ｂに供給する。
【００２７】
また、コンプレッサ５００は、カソードガス供給流路３４Ｂの他、ステー５７０を介して燃料電池１０と接続されている。このステー５７０は、振動を伝達しやすい部材が好ましい。例えば、ステー５７０は、鉄製、アルミ製、ＳＵＳ製、および、銅製などとしてもよい。なお、このステー５７０は、請求項における所定の剛体に該当する。
【００２８】
図３は、図２のコンプレッサ５００におけるシャフト５５０に接続されたダイナミックバランス可変機構６００を説明する図である。図３（Ａ）は、図２において、ダイナミックバランス可変機構６００をｘ方向に向かって見た図である。また、図３（Ｂ）は、図２においてダイナミックバランス可変機構６００をｙ方向に向かって見た図である。
【００２９】
本発明の特徴部分であるダイナミックバランス可変機構６００は、コンプレッサ５００を振動させるための装置であり、図３に示すように、鉄製の錘６３０と、ガイドレール６１０と、電磁石６２０Ｒ，Ｌと、電磁石制御回路６４０と、ガイドレール６１０上に設けられ錘６３０の移動を停止させることが可能なストッパ（図示せず）とを備える。図３（Ｂ）に示すように、錘６３０が、ダイナミックバランス可変機構６００の略中心付近にある場合を、以下では、ホームポジションと呼ぶ。錘６３０は、燃料電池１０の運転開始前には、このホームポジションに位置している。
【００３０】
図４は、図３（Ｂ）において、錘６３０が移動した後の状態を表わした図である。電磁石制御回路６４０は、所定の電源（例えば、電池。）を備えており、制御回路４００の振動制御部４２０の指示に基づき、電磁石６２０Ｒまたは電磁石６２０Ｌに電流を流し、電磁石６２０Ｒまたは電磁石６２０Ｌを電磁石として機能させ、錘６３０を、ガイドレール６１０に沿って電磁石６２０Ｒまたは電磁石６２０Ｌの方に引きつけ、移動させる。
【００３１】
例えば、電磁石制御回路６４０は、錘６３０がホームポジションにある場合に、制御回路４００の振動制御部４２０から錘６３０をｘ方向に移動させる旨の指示（電波）を受付けると、図４に示すように、電磁石６２０Ｌに予め定められる所定量の電流を流して、錘６３０を電磁石６２０Ｌ付近（以下、振動ポジションと呼ぶ。）まで移動させる。また、電磁石制御回路６４０は、錘６３０が振動ポジションにある状態で、振動制御部４２０から錘６３０をホームポジションに戻す旨の指示（電波）を受付けると、電磁石６２０Ｒに予め定められる所定量の電流を流して錘６３０をホームポジション方向に移動させる。ダイナミックバランス可変機構６００において、錘６３０は、ホームポジションまで移動してくると、ストッパが作動し、ホームポジションに停止する。
【００３２】
なお、上述した振動ポジションは、シャフト５５０の回転軸に対して偏心した位置となる。また、錘６３０を、鉄製としているが磁石にくっつく金属であればよく、例えば、錘６３０を、鉄製に代えてＳＵＳ製としてもよい。
【００３３】
Ａ３．フラッディング抑制処理：
図５は、フラッディング抑制処理を示すフローチャートである。以下に、フラッディング抑制処理について説明する。このフラッディング抑制処理は、燃料電池１０でフラッディングが発生しているか否かを判断し、フラッディングが発生している場合には、それを抑制するための制御を行う処理である。なお、このフラッディング抑制処理は、燃料電池１０（燃料電池システム１００）の運転中や停止運転中などに、定期的に行われる処理であり、コンプレッサ５００の稼働中に行われる。
【００３４】
具体的には、まず、フラッディング判定部４１０は、電圧センサＶ１から、燃料電池１０の各セルの起電圧Ｖａをそれぞれ検出する（ステップＳ１０）。
【００３５】
次に、フラッディング判定部４１０は、検出した各セルの起電圧Ｖａから平均起電圧Ｖａｖを算出する（ステップＳ２０）。
【００３６】
続いて、フラッディング判定部４１０は、算出した平均起電圧Ｖａｖから、一定レベル低い電圧である基準電圧Ｖｋを設定する（ステップＳ３０）。
【００３７】
さらに、フラッディング判定部４１０は、各セルの起電圧Ｖａと基準電圧Ｖｋをそれぞれ比較して、起電圧Ｖａが基準電圧Ｖｋよりも低いセルをフラッディング状態であると判断する。以下では、このように、フラッディング状態のセルをフラッディングセルと呼ぶ。そして、フラッディング判定部４１０は、フラッディングセルの合計数Ｓｒを求める（ステップＳ４０）。
【００３８】
そして、フラッディング判定部４１０は、フラッディングセル合計数Ｓｒが、所定数Ｓｔｈ以上か否かを判断する（ステップＳ５０）。この所定数Ｓｔｈは、燃料電池１０の具体的な設計内容（セル数など）によって、適宜定められる。
【００３９】
フラッディング判定部４１０は、フラッディングセル合計数Ｓｒが、所定数Ｓｔｈ以上の場合（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、燃料電池１０の内部がフラッディング状態であると判断する（ステップＳ６０）。
【００４０】
そして、燃料電池１０の内部がフラッディング状態であると判断されると、振動制御部４２０は、電磁石制御回路６４０に指示して、ダイナミックバランス可変機構６００において、ホームポジション（図３）にある錘６３０を振動ポジション（図４）に移動させる（ステップＳ７０）。
【００４１】
このようにすれば、ダイナミックバランス可変機構６００と接続されたシャフト５５０は、錘６３０の影響で偏心回転し、その結果、コンプレッサ５００全体が振動する。コンプレッサ５００が振動すると、その振動は、ステー５７０やカソードガス供給流路３４Ｂを介して燃料電池１０に伝達され、燃料電池１０の各セルでは、伝達された振動により、内部の水が各セルの下部に集水し、自重によって排水が促進されることとなる。その結果、このようにすれば、各セルのフラッディングが解消され、フラッディングセルの数を減少させることができ、すなわち、燃料電池１０全体のフラッディングを抑制することとなる。
【００４２】
その後、フラッディング判定部４１０は、フラッディングセル合計数Ｓｒが、所定数Ｓｔｈ未満となったか否か、すなわち、燃料電池１０の内部がフラッディング状態を脱したか否かを判断する（ステップＳ８０）。
【００４３】
フラッディング判定部４１０が、燃料電池１０内部がフラッディング状態を脱したと判断した場合（ステップＳ８０：ＹＥＳ）には、振動制御部４２０は、電磁石制御回路６４０に指示して、ダイナミックバランス可変機構６００において、振動ポジションにある錘６３０をホームポジションに移動させる（ステップＳ９０）。その後、この処理を終了する。
【００４４】
このようにすれば、燃料電池１０がフラッディング状態でない場合に、コンプレッサ５００や燃料電池１０を無駄に振動させることを抑制することができる。その結果、コンプレッサ５００や燃料電池１０などで振動による悪影響を抑制することができる。例えば、上述の燃料電池システム１００が自動車に搭載された場合などには、振動に伴う搭乗者の不快感を抑制することができる。
【００４５】
また、フラッディング判定部４１０は、フラッディングセル合計数Ｓｒが、所定数Ｓｔｈ以上でない場合（ステップＳ５０：ＮＯ）、燃料電池１０の内部は、フラッディング状態でないと判断し（ステップＳ１００）、この処理を終了する。
【００４６】
このように、燃料電池１０の内部が、もともとフラッディング状態でない場合には、ダイナミックバランス可変機構６００において、錘６３０を振動ポジションに移動させないので、コンプレッサ５００や燃料電池１０を無駄に振動させることがない。従って、コンプレッサ５００や燃料電池１０などで振動による悪影響を抑制することができる。例えば、上述の燃料電池システム１００が自動車に搭載された場合などには、振動に伴う搭乗者の不快感を抑制することができる。
【００４７】
以上のように、燃料電池システム１００は、コンプレッサ５００のシャフト５５０にダイナミックバランス可変機構６００を接続し、ダイナミックバランス可変機構６００の錘６３０の移動制御を行うことで、コンプレッサ５００を、燃料電池１０のフラッディングを抑制するための振動源として用いることを可能としている。このようにすれば、新たに振動源を用意することなく、燃料電池システム１００における既存の装置を振動源として活用することができる。その結果、新たなコストを抑制することができ、また、燃料電池システム１００の構成を簡易にすることができる。
【００４８】
また、以上のように、燃料電池１０は、緩衝装置４０を備えているので、上述のフラッディング抑制処理において、ダイナミックバランス可変機構６００の錘６３０を振動ポジション（図４）に移動させて、振動を発生させ、その振動が燃料電池１０に伝達された場合にも、その振動による悪影響を抑制することができる。
【００４９】
Ｂ．変形例：
なお、本発明では、上記した実施の形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００５０】
Ｂ１．変形例１：
上記実施例の燃料電池システム１００で、燃料電池１０内部がフラッディング状態である場合には、ダイナミックバランス可変機構６００において、錘６３０を振動ポジションに移動させてコンプレッサ５００を振動させ、その振動をステー５７０等を介して燃料電池１０に伝達することにより、燃料電池１０のフラッディングを抑制することにしていたが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、以下のようにしてもよい。
【００５１】
図６は、本変形例として、燃料電池１０のフラッディングを抑制する手段を説明するための図である。本変形例におけるフラッディング抑制手段としての振動発生装置７００を備える燃料電池システム１００'は、基本的に上記燃料電池システム１００と同様の構成になっている。
【００５２】
振動発生装置７００は、図６に示すように、燃料電池１０のｙ'方向に水平な面に接続されるシリンダ７２０と、シリンダ７２０内をｘ'方向またはｘ'方向とは−ｘ'方向に移動可能なピストン７４０と、燃料電池１０及びピストン７４０とに接続され、ピストン７４０をｘ'方向に押すバネ７３０と、シリンダ７２０の先端面（シリンダ７２０のｙ'方向に水平な面）とアノードガス供給流路２４とを接続する流路であるアノードガス流入流路７０１と、アノードガス流入流路７０１上に設けられる遮断弁７１０と、シリンダ７２０の中腹付近とアノードガス供給流路２４とを接続する流路であるアノードガス流出流路７０２とを備える。遮断弁７１０は、振動制御部４２０により開閉制御される。また、デフォルトの状態、すなわち、遮断弁７１０が閉弁状態では、シリンダ７２０におけるピストン７４０の位置が、図６に示す状態、すなわち、アノードガス流出流路７０２とシリンダ７２０との接続口（以下、単に接続口と呼ぶ。）を塞ぐ位置（以下では、デフォルトポジションと呼ぶ。）となるように、バネ７３０のバネ定数が予め定められている。
【００５３】
燃料電池システム１００'は、燃料電池システム１００と同様に、フラッディング抑制処理（図５）を行うが、ステップＳ７０の処理に代えて、ステップＳ７０'の処理を行う。この場合、ステップＳ９０の処理は行わない。
【００５４】
＜ステップＳ７０'の処理＞
まず、振動制御部４２０が遮断弁７１０を開弁する。そうすると、アノードガス供給流路２４を流れるアノードガスは、アノードガス流入流路７０１を介して、シリンダ７２０内へ導かれる。シリンダ７２０内にアノードガスが流入すると、ピストン７４０が−ｘ'方向に押され、接続口が表れる。シリンダ７２０のアノードガスは、その接続口からアノードガス流出流路７０２を介して、アノードガス供給流路２４に流出する。この時点で、振動制御部４２０は、遮断弁７１０を閉弁する。そうすると、ピストン７４０は、シリンダ７２０のアノードガスの減少に伴い、デフォルトポジションに戻る。このように、振動制御部４２０は、遮断弁７１０の開弁、閉弁を微少間隔で繰り返す制御を行い、ピストン７４０をｘ'方向と−ｘ'方向に素早く往復運動させる。
【００５５】
このようにすれば、ピストン７４０の往復運動により、シリンダ７２０が振動し、その振動が燃料電池１０に伝達される。従って、燃料電池１０の各セルでは、伝達された振動により、内部の水が各セルの下部に集水し、自重によって排水が促進されることとなる。その結果、このようにすれば、フラッディングセルの数を減少させることができ、すなわち、燃料電池１０のフラッディングを抑制することとなる。
【００５６】
Ｂ２．変形例２：
上記実施例の燃料電池システム１００において、燃料電池１０を振動させる振動源として、コンプレッサ５００を用いているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、冷却水ポンプ５２や循環ポンプ２５０など他のポンプやコンプレッサなどを振動源としてもよい。この場合、これらの振動源のシャフトにダイナミックバランス可変機構６００を接続し、ステーなどを介して、燃料電池１０に振動を伝達させるようにすればよい。このようにしても、新たに振動源を用意することなく、燃料電池システム１００の既存の装置を振動源として活用することができる。その結果、新たなコストを抑制することができ、また、燃料電池システム１００の構成を簡易にすることができる。
【００５７】
Ｂ３．変形例３：
上記実施例の燃料電池システム１００において、燃料電池１０がフラッディング状態か否かの判定は、起電圧Ｖａが基準電圧Ｖｋより低いフラッディングセルの合計数Ｓｒを求め、所定数Ｓｔｈ以上か否かで行っていたが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、燃料電池１０に温度センサを設け、その温度センサから燃料電池１０の動作温度を検出して、動作温度が所定値より低いと、燃料電池１０の発電が滞っている考え、すなわち、燃料電池１０がフラッディング状態であると判定するようにしてもよい。また、燃料電池１０の各セルにおいて、起電圧Ｖａが安定しているか否かを判断し、起電圧Ｖａが安定していないと判断したセルが所定数以上あると、燃料電池１０がフラッディング状態であると判定するようにしてもよい。このようにしても精度よくフラッディング状態を判定することができる。
【００５８】
Ｂ４．変形例４：
上記実施例の燃料電池システム１００において、緩衝装置４０は、燃料電池１０のみに備えられているが、コンプレッサ５００にも備えていてもよい。このようにすれば、上述のフラッディング抑制処理において、ダイナミックバランス可変機構６００の錘６３０を振動ポジション（図４）に移動させて、振動を発生させ、その振動が燃料電池１０に伝達された場合にも、その振動による悪影響を抑制することができる。
【００５９】
Ｂ５．変形例５：
上記実施例のダイナミックバランス可変機構６００において、錘６３０を電磁石６２０Ｒ，Ｌで移動させるようにしているが、本発明は、これに限られるものではない。例えば、ダイナミックバランス可変機構６００は、所定のモータ（図示せず）と、そのモータと接続されるピニオン（図示せず）と、モータを制御するモータ制御回路（図示せず）とを備えるようにしてもよい。また、錘６３０は、そのピニオンの歯とかみ合う溝を備え、ピニオンが回転すると、錘６３０が移動するように構成される。そして、この場合、モータ制御回路は、振動制御部４２０からの指示があると、モータを制御してピニオンを回転させ、錘６３０を振動ポジション（図４）、または、ホームポジション（図３（Ｂ））に移動させる。このようにしても、本実施例の効果を奏することができる。
【００６０】
Ｂ６．変形例６：
上記制御回路４００および電磁石制御回路６４０において、ソフトウェア的に構成されているものを、ハードウェア的に構成するようにしてもよいし、ハードウェア的に構成されているものを、ソフトウェア的に構成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例としての、コンプレッサ５００を備える燃料電池システム１００の概略構成図である。
【図２】実施例のコンプレッサ５００の構成を示す斜視図である。
【図３】図２のコンプレッサ５００におけるシャフト５５０に接続されたダイナミックバランス可変機構６００を説明する図である。
【図４】図３（Ｂ）において錘６３０が移動した後の状態を表わした図である。
【図５】フラッディング抑制処理を示すフローチャートである。
【図６】変形例として燃料電池１０のフラッディングを抑制する手段を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０...燃料電池
２０...水素タンク
２４...アノードガス供給流路
２５...アノード流路
２６...アノードオフガス流路
２８...ガス循環流路
３４Ａ...カソードガス供給流路
３４Ｂ...カソードガス供給流路
３５...カソード流路
３６...カソードオフガス流路
４０...緩衝装置
４１...ショックアブソーバ
４２...バネ
５０...冷却装置
５１...冷却水タンク
５２...冷却水ポンプ
５４...ラジエータ
６０...加湿器
１００...燃料電池システム
１００...燃料電池システム
２００...遮断弁
２２０...調圧弁
２４０...パージ弁
２５０...循環ポンプ
４００...制御回路
４１０...フラッディング判定部
４２０...振動制御部
５００...コンプレッサ
５１０...駆動源
５２０...プーリ
５３０...タイミングベルト
５４０...プーリ
５５０...シャフト
５７０...ステー
５９０...圧縮部
６００...ダイナミックバランス可変機構
６１０...ガイドレール
６２０Ｌ...電磁石
６２０Ｒ...電磁石
６３０...錘
６４０...電磁石制御回路
Ｖ１...電圧センサ
【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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