(57)【要約】【課題】圧力センサの受圧面がガス流路内のガス温度等のガス状態の影響を受けることなく、圧力センサの検出精度を向上する圧力検出装置を提供する。【解決手段】燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システム１において、圧力センサ５０を用いてガス流路２２内のガス圧を検出する圧力検出装置２６であって、ガス流路２２の側壁２２ａには、ガス流路２２内に露出する圧力センサ５０の受圧面６０ａが設けられ、ガス流路２２内には、ガス流が直接受圧面６０ａに当たるのを防止する防護部材５１が設けられている。防護部材５１は、受圧面６０ａのガス流方向の両側に隣接し板面がガス流方向に向けられた板状部を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、
ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、
前記ガス流路内には、ガス流が直接受圧面に当たるのを防止する防護部材が設けられていることを特徴とする、圧力検出装置。
【請求項２】
前記防護部材は、前記受圧面のガス流方向の両側に隣接し板面がガス流方向に向けられた板状部を有することを特徴とする、請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項３】
前記防護部材は、前記受圧面のガス流の上流側に位置し、ガス流を受圧面側のガス流路の側壁から遠ざかる方向に誘導する整流部材であることを特徴とする、請求項１に記載の圧力検出装置。
【請求項４】
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、
ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、
前記受圧面は、ガス流の下流側に向くようにガス流路に対し斜めに傾けられていることを特徴とする、圧力検出装置。
【請求項５】
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、
圧力センサは、ガス流路内のガスに露出する受圧面を有する受圧部と、当該受圧部を支持する本体部とを有し、
前記受圧部と本体部との間には、弾性材が介在されていることを特徴とする、圧力検出装置。
【請求項６】
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、
圧力センサは、ガス流路内のガスに露出する受圧面を有し、
前記受圧面の表面には、断熱層が形成されていることを特徴とする、圧力検出装置。
【請求項７】
前記受圧面の前記断熱層の表面には、断熱層を保護する保護層が形成されていることを特徴とする、請求項６に記載の圧力検出装置。
【請求項８】
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、
ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、
前記受圧面は、平坦に形成され、ガス流路に平行に設けられ、
さらに前記受圧面は、ガス流路の側壁面と同じかそれより内側に設けられていることを特徴とする、圧力検出装置。
【請求項９】
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、
ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、
前記ガス流路の前記受圧面に対向する側壁には、当該受圧面に向けてガスを流入させるガス流入路が接続され、
前記ガス流入路には、前記受圧面に向けたガスの流入を許容する弁が設けられていることを特徴とする、圧力検出装置。
【請求項１０】
燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、
ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、
前記ガス流路内の前記受圧面の下流側には、ガス流路の少なくとも一部を閉鎖可能な弁が設けられていることを特徴とする、圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車等の車両に搭載される燃料電池システムには、燃料電池に反応ガス（燃料ガスや酸化ガス）を給排するための配管系が必要になる。この配管系には、通常、燃料電池に供給するガスや燃料電池から排出されたオフガスの圧力を調整する調圧弁が設けられており、例えばこの調圧弁には、配管内のガス圧を検出する圧力センサが設けられている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８８８５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば図１３に示すように上記圧力センサ２００は、ガス圧を受ける受圧面２０１を有し、当該受圧面２０１は、配管２０２の側壁に配管内のガスに露出するように設置される。しかしながら、このような場合、圧力センサ２００の受圧面２０１は、配管２０２内を流れるガス流に曝されるため、受圧面２０１による圧力検出が配管２０２内のガスの状態に影響されやすくなる。例えば低温環境下で受圧面２０１が低温の時に配管２０２内に高温ガスが流れた場合には、急激な温度変動による受圧面２０１等の熱膨縮の影響を受けて、圧力センサ２００に出力異常が生じることがある。また、例えばシステム停止時に水分を含んだガスが配管２０２内に流れた場合には、ガス中の水分が受圧面２０１に付着し、その受圧面２０１が低温に冷やされ、受圧面２０１が凍結することがある。この場合も、圧力センサ２００に出力異常が生じてしまう。
【０００５】
以上のように、配管２０２内のガスの状態の影響を受けて、圧力センサ２００に出力異常が生じやすくなると、圧力センサ２００による圧力検出の精度が低下する。圧力センサ２００により圧力が正確に検出されないと、配管内を流れる反応ガスの圧力や流量の制御が正確に行われず、発電が適正に行われなくなる。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、圧力センサの出力異常を低減し、圧力センサの圧力検出の精度を向上できる圧力検出装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、前記ガス流路内には、ガス流が直接受圧面に当たるのを防止する防護部材が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ガス流が受圧面に直接当たるのを防止できるので、受圧面に対するガス温度等の影響を低減できる。この結果、例えば高温ガスが流れても、受圧面が極端に熱膨張することがないので、圧力センサの出力異常を低減して、圧力センサの検出精度を向上できる。また、ガス中の水分が受圧面に付着し難くなるので、受圧面の水分による凍結を抑制でき、これによっても圧力センサの検出精度を向上できる。
【０００９】
前記防護部材は、前記受圧面のガス流方向の両側に隣接し板面がガス流方向に向けられた板状部を有するものであってもよい。
【００１０】
また、前記防護部材は、前記受圧面のガス流の上流側に位置し、ガス流を受圧面側のガス流路の側壁から遠ざかる方向に誘導する整流部材であってもよい。
【００１１】
別の観点による本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、前記受圧面は、ガス流の下流側に向くようにガス流路に対し斜めに傾けられていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ガス流が受圧面に直接当たるのを防止できるので、受圧面に対するガス温度等の影響を低減できる。この結果、例えば高温ガスが流れても、受圧面が極端に熱膨張することがないので、圧力センサの出力異常を低減して、圧力センサの検出精度を向上できる。また、ガス中の水分が受圧面に付着し難くなるので、受圧面の水分による凍結を抑制でき、これによっても圧力センサの検出精度を向上できる。
【００１３】
別の観点による本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、圧力センサは、ガス流路内のガスに露出する受圧面を有する受圧部と、当該受圧部を支持する本体部とを有し、前記受圧部と本体部との間には、弾性材が介在されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、弾性材により例えば受圧部の熱膨縮を緩和できる。このため、受圧部の受圧面に対するガス温度等の影響を緩和でき、この結果、圧力センサの出力異常を低減して、圧力センサの検出精度を向上できる。
【００１５】
別の観点による本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、圧力センサは、ガス流路内のガスに露出する受圧面を有し、前記受圧面の表面には、断熱層が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、断熱層によりガスから受圧面への熱伝導を低減できるので、受圧面に対するガス温度等の影響を低減できる。この結果、例えば高温ガスが流れても、受圧面が極端に熱膨張することがないので、圧力センサの出力異常を低減して、圧力センサの検出精度を向上できる。また、ガス中の水分が受圧面に付着し難くなり、また受圧面が凍結し難くなるので、これによっても圧力センサの検出精度を向上できる。
【００１７】
また、前記受圧面の前記断熱層の表面には、断熱層を保護する保護層が形成されていてもよい。
【００１８】
別の観点による本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、前記受圧面は、平坦に形成され、ガス流路に平行に設けられ、さらに前記受圧面は、ガス流路の側壁面と同じかそれより内側に設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、ガス流を受圧面に積極的に当てることができる。このため、例えばガス中に水分が含まれ、その水分が受圧面に付着した場合であっても、ガス流を用いて当該水分を除去できる。この結果、水分を含んだガスの受圧面に対する影響を低減できるので、圧力センサの出力異常を低減して、圧力センサの検出精度を向上できる。
【００２０】
別の観点による本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、前記ガス流路の前記受圧面に対向する側壁には、当該受圧面に向けてガスを流入させるガス流入路が接続され、前記ガス流入路には、前記受圧面に向けたガスの流入を許容する弁が設けられていることを特徴とする。
【００２１】
本発明によれば、ガス流入路からガスを流入させて、当該ガスを受圧面に当てることができる。このため、例えばガス流路のガス中に水分が含まれ、その水分が受圧面に付着した場合であっても、ガス流入路からのガス流を用いて当該水分を除去できる。この結果、水分を含んだガスの受圧面に対する影響を低減できるので、圧力センサの出力異常を低減して、圧力センサの検出精度を向上できる。
【００２２】
別の観点による本発明は、燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電を行う燃料電池を有する燃料電池システムにおいて、圧力センサを用いてガス流路内のガス圧を検出する圧力検出装置であって、ガス流路の側壁には、ガス流路内のガスに露出する圧力センサの受圧面が設けられ、前記ガス流路内の前記受圧面の下流側には、ガス流路の少なくとも一部を閉鎖可能な弁が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、弁によりガス流路の一部を閉鎖させ、受圧面のある上流側にガスの対流を発生させることができる。このガスの対流を用いて、例えば受圧面に付着した水分を除去できる。この結果、水分を含んだガスの受圧面に対する影響を低減できるので、圧力センサの出力異常を低減して、圧力センサの検出精度を向上できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、圧力センサの受圧面に対するガス状態の影響を低減でき、圧力センサの検出精度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る圧力検出装置を有する燃料電池システム１の構成の概略を示す説明図である。本実施の形態では、燃料電池システム１を燃料電池車両（移動体）の車載発電システムに適用した例について説明する。
【００２６】
燃料電池システム１は、図１に示すように、反応ガス（酸化ガス及び燃料ガス）の供給を受けて電力を発生する燃料電池１０と、燃料電池１０に酸化ガス（例えば空気）を供給する酸化ガス配管系１１と、燃料電池１０に燃料ガスとしての水素ガスを供給する水素ガス配管系１２と、システム全体を統合制御する制御装置１３等を備えている。
【００２７】
燃料電池１０は、反応ガスの供給を受けて発電する単電池を所要数積層して構成したスタック構造を有している。燃料電池１０には、発電中の電流を検出する電流センサ１０ａが取り付けられている。
【００２８】
酸化ガス配管系１１は、加湿器２０と、加湿器２０により加湿された酸化ガスを燃料電池１０に供給する供給流路２１と、燃料電池１０から排出された酸化オフガスを加湿器２０に送るガス流路としての排出流路２２と、加湿器２０の酸化オフガスを外部に排出する排気流路２３を備えている。供給流路２１には、大気中の酸化ガスを取り込んで加湿器２０に圧送するコンプレッサ２４が設けられている。
【００２９】
排出流路２２には、加湿器２０に送られる酸化オフガスの圧力を調整する調圧弁２５と、その調圧弁２５の圧力調整のために排出流路２２内のガス圧を検出する圧力検出装置２６が設けられている。この圧力検出装置２６の構成については後述する。
【００３０】
水素ガス配管系１２は、高圧（例えば７０ＭＰａ）の水素ガスを貯留した燃料供給源としての水素タンク３０と、水素タンク３０の水素ガスを燃料電池１０に供給するための供給流路３１と、燃料電池１０から排出された水素オフガスを供給流路３１に戻すための循環流路３２を備えている。
【００３１】
なお、水素タンク３０に代えて、炭化水素系の燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、この改質器で生成した改質ガスを高圧状態にして蓄圧する高圧ガスタンクと、を燃料供給源として採用することもできる。また、水素吸蔵合金を有するタンクを燃料供給源として採用してもよい。
【００３２】
供給流路３１には、水素タンク３０の元弁として機能し、水素タンク３０から燃料電池１０側への水素ガスの供給を遮断又は許容する遮断弁３３と、水素ガスの圧力を予め設定した二次圧に減圧するレギュレータ３４と、燃料電池１０側に供給する水素ガスの流量やガス圧を高精度に調整するインジェクタ３５が設けられている。
【００３３】
循環流路３２には、水素オフガスから水を分離する気液分離器３６と、循環流路３２内の水素オフガスを加圧して供給流路３１側へ圧送する水素ポンプ３７が設けられている。気液分離器３６には、気液分離器３６により分離された水や一部の水素オフガスを外部に排出する排出流路３８が接続されている。当該排出流路３８には、気液分離器３６からの水や一部の水素オフガスの排出を制御する排出制御弁３９が設けられている。
【００３４】
制御装置１３は、内部にＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータとして構成される。ＣＰＵは、制御プログラムに従って所望の演算を実行して、インジェクタ３５の開閉制御など、種々の処理や制御を行う。ＲＯＭは、ＣＰＵで処理する制御プログラムや制御データを記憶する。ＲＡＭは、主として制御処理のための各種作業領域として使用される。
【００３５】
制御装置１３は、車両に設けられた加速操作装置（アクセルペダル等）の操作量を検出し、加速要求値（例えばトラクションモータ等の電力を消費する負荷装置からの要求発電量）等の制御情報を受けて、システム１内の各種機器の動作を制御する。なお、負荷装置は、トラクションモータのほかに、燃料電池１０を作動させるために必要なコンプレッサ２４、水素ポンプ３７、及び図示しない冷媒循環用のポンプ等の補機装置のモータ、並びに、車両の走行に関与する各種装置（車輪制御部、操舵装置、懸架装置等）で使用されるアクチュエータ、空調装置、照明及びオーディオ等を含む。
【００３６】
制御装置１３には、燃料電池１０の発電量を検出する電流センサ１０ａの検出情報が入力される。また、各配管系を流れる流体の圧力、温度、流量等を検出するセンサの検出情報や、外気温を検出するセンサの検出情報等が入力される。制御装置１３は、要求発電量及び各センサの検出情報に基づき、コンプレッサ２４、遮断弁３３、及びインジェクタ３５等を駆動制御して、燃料電池１０に要求発電量に応じた流量及び圧力の反応ガスを供給する。
【００３７】
次に、上記圧力検出装置２６について説明する。図２は、圧力検出装置２６の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【００３８】
圧力検出装置２６は、例えば圧力センサ５０と、防護部材５１を備えている。圧力センサ５０は、例えば排出流路２２の管路内のガスに露出してガス圧を受ける受圧部６０と、当該受圧部６０を支持する本体部６１と、本体部６１を排出流路２２に取り付けるための固定具６２を有している。
【００３９】
受圧部６０は、例えば略円柱状に形成されている。受圧部６０の排出流路２２側の面は、排出流路２２の内部に露出しており、排出流路２２のガスが直接接触する受圧面６０ａになっている。受圧面６０ａは、例えば中央が凹んだ凹状に形成されている。受圧部６０の受圧面６０ａと反対の裏面には、例えばひずみゲージ６３が取り付けられている。排出流路２２内の圧力に応じて受圧部６０が変形し、当該受圧部６０の変形をひずみゲージ６３で検出し、当該ひずみ量を圧力に換算することで、排出流路２２内のガス圧を検出できる。なお、ひずみゲージ６３の配線６４は、例えば本体部６１を通じて外部の例えば制御装置１３に通じている。
【００４０】
本体部６１は、例えば排出流路２２側に凹部６１ａを有し、その凹部６１ａ内に受圧部６０を収容している。本体部６１は、例えば受圧部６０の外周面を覆い、その覆った部分で受圧部６０を支持している。固定具６２は、略円筒状に形成され、排出流路２２の側壁２２ａに固定されている。固定具６２には、本体部６１がねじ機構により嵌め込まれて固定されている。
【００４１】
防護部材５１は、例えば受圧部６０側の排出流路２２の側壁面からそれに対向する側壁面に向かって延びる板形状を有している。防護部材５１は、板面が排出流路２２のガス流方向に向いて、ガス流に対し垂直になるように設置されている。防護部材５１は、受圧面６０ａの上流と下流の両側に受圧面６０ａに隣接して設けられている。この２つの防護部材５１の先端部は、互いに近づく方向に屈曲している。２つの防護部材５１の先端部の間には、狭い隙間が形成されている。これにより、防護部材５１は、排出流路２２内において受圧面６０ａの前後を覆い、排出流路２２内を流れるガス流が受圧面６０ａに直接当たらないようになっている。
【００４２】
次に、以上のように構成された圧力検出装置２６の作用について説明する。例えば燃料電池システム１が作動し、燃料電池１０において発電が行われると、燃料電池１０から排出流路２２を通じて、加湿器２０に酸化オフガスが送られる。このとき、圧力検出装置２６において排出流路２２のガス圧が検出され、そのガス圧に基づいて調圧弁２５が調整されて、所定の圧力の酸化オフガスが加湿器２０に送られる。圧力検出装置２６では、圧力センサ５０の受圧面６０ａでガス圧を受け、それに応じた受圧部６０のひずみをひずみゲージ６３で検出して、排出流路２２内の酸化オフガスの圧力が検出される。このとき、排出流路２２の受圧面６０ａ付近では、防護部材５１によりガス流が受圧面６０ａを迂回して流れる。
【００４３】
以上の実施の形態によれば、排出流路２２内に、ガス流が直接受圧面６０ａに当たるのを防止する防護部材５１が設けられているので、受圧面６０ａに対するガス温度の影響を低減できる。この結果、例えば低温環境により受圧面６０ａが低温になっているときに、高温のオフガスが排出流路２２に流された場合でも、その高温のオフガスが直接的に受圧面６０ａに当たることがなく、受圧面６０ａの急激な温度上昇が防止される。この結果、受圧部６０の急激な熱膨張が防止され、受圧部６０による圧力検出に大きな影響を及ぼすことがないので、圧力センサ５０の出力異常を低減して圧力センサ５０による圧力検出の精度を向上できる。また、防護部材５１により、受圧面６０ａにガス中の水分が付着することが抑制できるので、低温時にその水分が凍結することを抑制できる。これにより、凍結による圧力センサ５０の出力異常を抑制でき、圧力センサ５０の検出精度を向上できる。
【００４４】
以上の実施の形態では、防護部材５１が、受圧面６０ａのガス流方向の両側に隣接し板面がガス流方向に向けられた板状に形成されているので、ガス流が受圧面６０ａに直接当たることを適正に防止できる。なお、防護部材５１は、少なくとも上記板状の部分を有していれば、他の部分をさらに有していてもよい。例えばガス流方向に対して受圧面６０ａの左右方向にも防護部材５１の壁が形成されていてもよい。
【００４５】
また、上記実施の形態で記載した防護部材５１は、ガス流を妨げる板状のものであったが、受圧面６０ａのガス流の上流側に位置し、ガス流を受圧面６０ａ側の側壁２２ａから遠ざかる方向に誘導する整流部材であってもよい。かかる場合、例えば図３に示すように排出流路２２の側壁面の受圧面６０ａの上流側に、下流に行くにつれて次第に厚くなる縦断面が三角形状の防護部材５１が設けられる。この場合、防護部材５１によりガス流が受圧面６０ａから遠ざかる方向に誘導されるので、排出流路２２内のガス流が直接受圧面６０ａに当たるのを防止でき、受圧面６０ａに対するガス温度の影響を低減できる。この結果、例えば高温ガスによる受圧部６０の急激な熱膨張が防止され、圧力センサ５０の出力異常を低減して圧力センサ５０による圧力検出の精度を向上できる。また、受圧面６０ａに水分が付着することが抑制されるので、水分の凍結による圧力センサ５０の出力異常を抑制できる。したがって、圧力センサ５０の検出精度を向上できる。
【００４６】
また、圧力検出装置２６は、防護部材５１を設ける代わりに、例えば図４に示すように圧力センサ５０の受圧面６０ａが、ガス流の下流側に向くように排出流路２２に対し斜めに傾けられたものであってもよい。かかる場合も、排出流路２２内のガス流が直接受圧面６０ａに当たるのを防止できるので、受圧面６０ａに対するガス温度の影響を低減できる。この結果、高温がガスによる受圧部６０の急激な熱膨張が防止され、圧力センサ５０の出力異常を低減して圧力センサ５０による圧力検出の精度を向上できる。また、受圧面６０ａに水分が付着することを抑制できるので、水分の凍結による圧力センサ５０の出力異常を抑制し、圧力センサ５０による検出精度を向上できる。
【００４７】
また、上記実施の形態における圧力センサ５０は、受圧部６０と本体部６１との間に弾性材が介在されたものであってもよい。かかる場合、例えば図５に示すように本体部６１の凹部６１ａの外周壁６１ｂと、受圧部６０との間に環状の弾性材７０が介在される。かかる場合、例えば高温のオフガスが流れ、受圧部６０や本体部６１に熱膨張があった場合でも、その歪みが弾性材７０により吸収される。また、例えば本体部６１から受圧部６０への熱伝導も抑制される。この結果、高温ガスの熱により受圧部６０が大きくゆがむことが防止されるので、圧力センサ５０によるガス圧の検出精度を向上できる。
【００４８】
また、上記実施の形態における圧力センサ５０は、例えば図６に示すように受圧面６０ａの表面に断熱層８０が形成されたものであってもよい。断熱層８０としては、例えば断熱性に優れたゴム材が用いられる。また、断熱層８０は、例えば受圧面６０ａの凹部の底面に形成される。かかる場合、ガスから受圧面６０ａへの熱伝導を低減できるので、例えば高温ガスにより受圧部６０が極端に熱膨張して検出圧力に影響を及ぼすことを防止できる。この結果、圧力センサ５０の出力異常を低減して圧力センサ５０の検出精度を向上できる。また、ガス中の水分が受圧面６０ａに付着し難くなり、また受圧面６０ａが凍結し難くなるので、これによっても圧力センサ５０の検出精度を向上できる。
【００４９】
なお、上記例において、図７に示すように受圧面６０ａの弾性層８０の表面に、保護層としての金属層８１を形成してもよい。かかる場合、断熱層８０を環境劣化等から保護することができる。
【００５０】
上記実施の形態における圧力センサ５０は、図８に示すように受圧面６０ａが、平坦に形成され、排出流路２２に平行に設けられ、さらに排出流路２２の側壁面と同じかそれより内側に設けられたものであってもよい。かかる場合、例えば受圧面６０ａに水分が付着した場合であっても、ガス流の掃気により受圧面６０ａの水分を吹き飛ばすことができる。この結果、受圧部６０の水分による凍結を防止でき、圧力センサ５０の出力異常を低減して圧力センサ５０の検出精度を向上できる。
【００５１】
また、上記実施の形態における排出流路２２の受圧面６０ａに対向する側壁２２ａには、図９に示すように当該受圧面６０ａに対しガスを流入させるガス流入路９０が接続され、当該ガス流出路９０には、受圧面６０ａに対するガスの流入を許容する弁９１が設けられていてもよい。例えばガス流入路９０は、排出流路２２の上流で分岐して、受圧面６０ａの対向面に接続されていてもよい。かかる場合、例えば定期的或いは低温時等の特定の時期にガス流入路９０からガスを流入させ、受圧面６０ａにガスを吹き付ける。こうすることにより、例えば受圧面６０ａに付着した水分を吹き飛ばすことができる。この結果、受圧部６０の水分による凍結を防止でき、圧力センサ５０の出力異常を低減して圧力センサ５０の検出精度を向上できる。
【００５２】
また、上記実施の形態における排出流路２２内の受圧面６０ａの下流側には、図１０に示すようにガス流の少なくとも一部を閉鎖可能な例えばバタフライ弁１００が設けられていてもよい。かかる場合、例えば定期的或いは低温時等の特定の時期にバタフライ弁１００により排出流路２２の一部を閉じて上流の受圧面６０ａ付近にガスの対流を発生させることができる。こうすることにより、例えば受圧面６０ａに付着した水分を吹き飛ばすことができるので、受圧部６０の水分による凍結を防止でき、圧力センサ５０の検出精度を向上できる。
【００５３】
以上の実施の形態以外に、参考例として、例えば図１１に示すように圧力センサ５０の受圧面６０ａを、ガス流が直接当たらないように排出流路２２から離れた位置に排出流路２２から後退させて設けてもよい。この例によれば、受圧面６０ａにガス流が直接当たらないので、受圧面６０ａに対するガス温度等の影響を低減できる。
【００５４】
また、図１２に示すように受圧面６０ａと排出流路２２との間に、通気性の撥水シート１１０を設けるようにしてもよい。撥水シート１１０としては、例えばゴア膜やポアフロン（登録商標）が用いられる。かかる場合、撥水シート１１０により受圧面６０ａへの水分の付着を防止できるので、受圧部６０の水分による凍結を防止できる。
【００５５】
また、燃料電池システム１の停止時に  外気温度に基づいて排出流路２２の掃気量を上げるようにしてもよい。例えば外気温度が０℃以下になった場合、掃気量を２５００ｌ／ｍｉｎ（０℃・１ａｔｍ）程度に設定する。かかる場合、掃気量を上げることにより受圧面６０ａの水分が吹き飛ばされ、低温時の水分による凍結が防止される。
【００５６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５７】
例えば以上の実施の形態では、圧力検出装置が燃料電池システム１の排出流路２２に設けられた例について説明したが、本発明は、燃料電池システム１内の他のガス流路に圧力検出装置を設ける場合にも適用できる。また、以上の実施の形態では、燃料電池車両に搭載する燃料電池システムについて説明したが、燃料電池システムは、燃料電池車両以外の各種移動体（ロボット、船舶、航空機等）に搭載するものであってもよい。また、燃料電池システムは、建物（住宅、ビル等）用の発電設備として用いられる定置用発電システムに適用したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】燃料電池システムの構成の概略を示す説明図である。
【図２】圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図３】別の防護部材を有する圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図４】受圧面を斜めにした場合の圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図５】弾性材を備えた圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図６】受圧面に断熱層を形成した場合の圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図７】保護膜を形成した場合の圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図８】受圧面を平坦にした場合の圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図９】ガス流入路を設けた場合の圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図１０】バタフライ弁を設けた場合の圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図１１】受圧面を後退させた場合の圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図１２】撥水シートを設けた場合の圧力検出装置の構成の概略を示す断面図の説明図である。
【図１３】改良前の圧力センサの構成を示す断面図の説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  燃料電池システム
２２  排出流路
２６  圧力検出装置
５０  圧力センサ
５１  防護部材
６０  受圧部
６０ａ  受圧面
６１  本体部
【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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【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】
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