(57)【要約】【課題】圧力伝達管の下端部で膜が張ることを防止し、反応ガスの圧力を良好に検出することができる燃料電池システムを提供する。【解決手段】反応ガスが供給されることで発電する燃料電池スタック１０と、燃料電池スタック１０に反応ガスを供給する反応ガス供給手段２１及び３１と、反応ガス供給手段２１及び３１から燃料電池スタック１０に向かう反応ガスを加湿する加湿器３２と、受圧部３３ａを有して燃料電池スタック１０に向かう反応ガスの圧力を検出する圧力センサ３３と、を備え、圧力センサ３３は、当該圧力センサ３３の下方に垂下するとともに、下端部Ａに開口部３３ｃを有して受圧部３３ａに圧力を伝達する圧力伝達管３３ｂを備え、圧力伝達管３３ｂの少なくとも一部は、加湿器３２により加湿された加湿反応ガスの環境下に配置され、下端部Ａに水滴が自重により集まる尖状部３３ｄを有することを特徴とする燃料電池システム１である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスが供給されることで発電する燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックに反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、
前記反応ガス供給手段から前記燃料電池スタックに向かう反応ガスを加湿する加湿器と、
受圧部を有して前記燃料電池スタックに向かう反応ガスの圧力を検出する圧力センサと、を備え、
前記圧力センサは、当該圧力センサの下方に垂下するとともに、下端部に開口部を有して前記受圧部に圧力を伝達する圧力伝達管を備え、
前記圧力伝達管の少なくとも一部は、前記加湿器により加湿された加湿反応ガスの環境下に配置され、前記下端部に水滴が自重により集まる尖状部を有する
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記燃料電池スタックに向かう反応ガスが前記加湿器をバイパスするバイパスラインを備え、
前記圧力伝達管の前記下端部は、前記バイパスラインに配置されており、
前記圧力伝達管における前記下端部よりも受圧部側の部分は、加湿反応ガスの環境下に配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記圧力伝達管の前記下端部は、軸線方向に対して斜めに切り欠かれ、前記開口部は、反応ガスの流れる方向の下流側を向いて斜めに開口している
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記バイパスラインを流れる反応ガスの流量を制御するバイパス弁を備え、
前記バイパス弁が全閉位置に制御されても、前記バイパスラインに反応ガスが流れるように制御される
ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池スタックを掃気ガスで掃気する掃気手段を備え、
掃気時において、前記掃気手段から前記燃料電池スタックに向かう掃気ガスは、前記バイパスラインを流れるように制御される
ことを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、水素（燃料ガス、反応ガス）がアノードに、酸素を含む空気（酸化剤ガス、反応ガス）がカソードに、それぞれ供給されることで発電する固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）等の燃料電池の開発が盛んである。
【０００３】
このような燃料電池を好適に発電させるためには、そのＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜電極接合体）を構成する電解質膜（固体高分子膜）を、適度な湿潤状態で維持することが要求される。そのため、例えば、燃料電池に向かう空気を加湿する加湿器を備える燃料電池システムが提案されている。
【０００４】
また、燃料電池の発電状態を監視すること、例えば、燃料電池に供給されている空気の圧力を検出することが重要となっている。具体的には、燃料電池の空気入口側近傍に圧力センサ設け、この圧力センサによって、空気の圧力を検出することが知られている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２８６０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、圧力センサは加湿器で加湿された反応ガスの環境下（加湿反応ガスの環境下）に配置されるため、その受圧部に反応ガスの圧力を伝達する圧力伝達管の外周面（外壁）に水蒸気が結露する等で水滴が付着することがある。そして、このように水滴が付着すると、付着した水滴が自重により圧力伝達管の外周面を伝わって圧力伝達管の下端部まで移動し、圧力伝達管の下端部で膜（液膜）を張ることがある。このため、圧力伝達管の入口（開口部）が塞がれるおそれがあった。
【０００７】
このような膜が生じると、圧力センサは反応ガスの圧力を正確に検出できなくなる可能性がある。また、そのままの状態で低温環境下に置かれると、膜が凍結して開口部が塞がれ、反応ガスの圧力を検出できない状態になってしまうおそれもある。
【０００８】
そこで、本発明は、圧力伝達管の下端部で膜が張ることを防止し、反応ガスの圧力を良好に検出することができる燃料電池システム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】
【０００９】
前記課題を解決するための手段として、本発明は、反応ガスが供給されることで発電する燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに反応ガスを供給する反応ガス供給手段と、前記反応ガス供給手段から前記燃料電池スタックに向かう反応ガスを加湿する加湿器と、受圧部を有して前記燃料電池スタックに向かう反応ガスの圧力を検出する圧力センサと、を備え、前記圧力センサは、当該圧力センサの下方に垂下するとともに、下端部に開口部を有して前記受圧部に圧力を伝達する圧力伝達管を備え、前記圧力伝達管の少なくとも一部は、前記加湿器により加湿された加湿反応ガスの環境下に配置され、前記下端部に水滴が自重により集まる尖状部を有することを特徴とする燃料電池システムである。
【００１０】
このような燃料電池システムによれば、圧力伝達管の外周面に水蒸気が結露する等で水滴が付着すると、この水滴は自重により圧力伝達管の下端部の尖状部へ集まり、表面張力により雫となる。そして、この雫は、その自重により圧力伝達管から落下する。すなわち、圧力伝達管の下端部で膜が張りにくくなり、開口部が塞がれにくくなる。したがって、圧力伝達管を通じて受圧部に反応ガスが導入され、反応ガスの圧力を良好に検出することができる。
また、圧力伝達管の下端部が尖状であることから、反応ガスの流れにより水滴（雫）が吹き飛ばされやすく、これによって膜が張ることを防止することができる。
【００１１】
また、前記燃料電池スタックに向かう反応ガスが前記加湿器をバイパスするバイパスラインを備え、前記圧力伝達管の前記下端部は、前記バイパスラインに配置されており、前記圧力伝達管における前記下端部よりも受圧部側の部分は、加湿反応ガスの環境下に配置されていることを特徴とする燃料電池システムである。
【００１２】
このような燃料電池システムによれば、圧力伝達管の下端部を、加湿器をバイパスするバイパスラインに配置するので、加湿器で加湿されていない反応ガス（非加湿の反応ガス）が圧力伝達管の下端部に吹き付けられる。これにより、圧力伝達管の下端部に水滴が付着しにくくなる。また、仮に付着したとしても、非加湿の反応ガスによって、圧力伝達管の下端部に付着する水滴の乾燥を促進することができる。
【００１３】
また、前記圧力伝達管の前記下端部は、軸線方向に対して斜めに切り欠かれ、前記開口部は、反応ガスの流れる方向の下流側を向いて斜めに開口していることを特徴とする燃料電池システムである。
【００１４】
このような燃料電池システムによれば、圧力伝達管の開口部が反応ガスの流れる方向の下流側を向いて斜めに開口しているので、反応ガスの静圧を検出することができる。
【００１５】
また、前記バイパスラインを流れる反応ガスの流量を制御するバイパス弁を備え、前記バイパス弁が全閉位置に制御されても、前記バイパスラインに反応ガスが流れるように制御されることを特徴とする燃料電池システムである。
【００１６】
このような燃料電池システムによれば、バイパス弁が全閉位置に制御されても、加湿器で加湿されていない反応ガス（非加湿の反応ガス）が、圧力伝達管の下端部に常に吹き付けられる。これにより、圧力伝達管の下端部に水滴が付着しにくくなる。また、仮に付着したとしても、非加湿の反応ガスによって、圧力伝達管の下端部に付着する水滴の乾燥を促進することができる。
【００１７】
また、前記燃料電池スタックを掃気ガスで掃気する掃気手段を備え、掃気時において、前記掃気手段から前記燃料電池スタックに向かう掃気ガスは、前記バイパスラインを流れるように制御されることを特徴とする燃料電池システムである。
【００１８】
このような燃料電池システムによれば、燃料電池スタックの掃気時において、掃気手段から燃料電池スタックに向かう掃気ガスが、バイパスラインを流れる。これにより、圧力センサの下端部に水滴が付着していたとしても、この水滴と、バイパスラインに滞留する水蒸気（水分）とは、バイパスラインを流れる掃気ガスにより掃気される。つまり、掃気時において、下端部の水滴を除去することができる。
なお、掃気とは、水分等を掃気ガスによって、吹き飛ばしながら押し出すことであり、掃気ガスとしては、後記する実施形態のように、非加湿の空気の他、窒素等が使用される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、圧力伝達管の下端部で膜が張ることを防止し、反応ガスの圧力を良好に検出することができる燃料電池システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の一実施形態について、図１から図３を参照して説明する。
【００２１】
≪燃料電池システムの構成≫
図１に示す本実施形態に係る燃料電池システム１は、図示しない燃料電池自動車（移動体）に搭載されている。燃料電池システム１は、燃料電池スタック１０と、燃料電池スタック１０のアノードに対して水素（燃料ガス、反応ガス）を給排するアノード系２０と、燃料電池スタック１０のカソードに対して酸素を含む空気（酸化剤ガス、反応ガス）を給排するカソード系３０と、掃気時にカソード系３０に掃気ガスを導く掃気系と、を備えている。
【００２２】
＜燃料電池スタック＞
燃料電池スタック１０は、複数（例えば２００〜４００枚）の固体高分子型の単セルが積層されることで構成されたスタックであり、複数の単セルは電気的に直列で接続されている。単セルは、ＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜電極接合体）と、これを挟み２枚の導電性を有するアノードセパレータ及びカソードセパレータと、を備えている。
【００２３】
ＭＥＡは、１価の陽イオン交換膜（例えばパーフルオロスルホン酸型）からなる電解質膜（固体高分子膜）と、これを挟むアノード及びカソードと、を備えている。アノード及びカソードは、カーボンペーパ等の導電性を有する多孔質体から主に構成されると共に、アノード及びカソードにおける電極反応を生じさせるための触媒（Ｐｔ、Ｒｕ等）を含んでいる。
【００２４】
アノードセパレータには、各ＭＥＡのアノードに対して水素を給排するため単セルの積層方向に延びる貫通孔（内部マニホールドと称される）や、単セルの面方向に延びる溝が形成されており、これら貫通孔及び溝がアノード流路１１（燃料ガス流路）として機能している。
カソードセパレータには、各ＭＥＡのカソードに対して空気を給排するため単セルの積層方向に延びる貫通孔（内部マニホールドと称される）や、単セルの面方向に延びる溝が形成されており、これら貫通孔及び溝がカソード流路１２（酸化剤ガス流路）として機能している。
【００２５】
そして、アノード流路１１を介して各アノードに水素が供給されると、式（１）の電極反応が起こり、カソード流路１２を介して各カソードに空気が供給されると、式（２）の電極反応が起こり、各単セルで電位差（ＯＣＶ（Open Circuit Voltage）、開回路電圧）が発生するようになっている。次いで、燃料電池スタック１０と走行モータ等の外部回路とが電気的に接続され、電流が取り出されると、燃料電池スタック１０が発電するようになっている。
２Ｈ２→４Ｈ＋＋４ｅ−  ・・・（１）
Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ−→２Ｈ２Ｏ  ・・・（２）
【００２６】
＜アノード系＞
アノード系は、水素タンク２１（燃料ガス（反応ガス）供給手段）と、常閉型の遮断弁２２と、を備えている。
水素タンク２１は、配管２１ａ、遮断弁２２、配管２２ａを順に介して、アノード流路１１の入口に接続されている。配管２２ａには、水素を所定圧力に減圧する減圧弁（図示しない）が設けられており、この減圧弁には、カソード流路１２に向かう空気の圧力が信号圧（パイロット圧）として入力され、前記空気の圧力とアノード流路１１における水素の圧力とが等しくなるように制御する構成となっている。
そして、ＥＣＵ（Electronic Control Unit、電子制御装置、図示しない）によって、遮断弁２２が開かれると、水素タンク２１の水素が配管２１ａ等を介してアノード流路１１に供給されるようになっている。
【００２７】
アノード流路１１の出口は、配管２２ｂを介して、希釈器（図示しない）に接続されている。そして、アノード流路１１（アノード）から排出された未反応の水素を含むアノードオフガスは、配管２２ｂを介し希釈器に排出されるようになっている。
【００２８】
＜カソード系＞
カソード系は、コンプレッサ３１（酸化剤ガス（反応ガス）供給手段）と、加湿器３２と、圧力センサ３３と、背圧弁３４と、バイパスライン３５と、バイパス弁３６と、を備えている。
【００２９】
コンプレッサ３１は、配管３１ａ、加湿器３２、配管３２ａを介して、カソード流路１２の入口に接続されている。そして、コンプレッサ３１は、ＥＣＵの指令に従って作動すると、酸素を含む空気を取り込み、カソード流路１２に供給するようになっている。
なお、コンプレッサ３１は、燃料電池スタック１０及び／又は燃料電池スタック１０の発電電力を充放電する高圧バッテリ（図示しない）を電源として作動する。
【００３０】
カソード流路１２の出口は、配管３２ｂ、加湿器３２、配管３４ａ、背圧弁３４、配管３４ｂを介して、希釈器に接続されている。そして、カソード流路１２（カソード）から排出された多湿のカソードオフガスは、配管３２ｂ等を介して、希釈器に排出されるようになっている。
背圧弁３４は、バタフライ弁等であり、アクセルペダル（図示しない）の踏み込み量等の発電要求量に応じて、ＥＣＵにより、その開度が制御されるようになっている。
【００３１】
＜加湿器＞
加湿器３２は、コンプレッサ３１からカソード流路１２に向かう空気を加湿するため、カソード流路１２に向かう空気と、多湿のカソードオフガスとを水分交換させる中空糸膜（図示しない）を備えている。
【００３２】
＜バイパスライン＞
コンプレッサ３１からの非加湿の空気が加湿器３２をバイパスするように、配管３１ａは、配管３５ａ、常閉型のバイパス弁３６、配管３５ｂを介して、配管３２ａに接続されている（図２参照）。すなわち、配管３５ａ、配管３５ｂにより、加湿器をバイパスさせるバイパスライン３５が構成されている。
【００３３】
＜バイパス弁＞
バイパス弁３６は、配管３５ａ及び配管３５ｂから構成されるバイパスライン３５を流れる空気の流量を制御するものであり、本実施形態では、バタフライ弁から構成されている。そして、燃料電池スタック１０の掃気時等、バイパス弁３６が、ＥＣＵの指令に従って開くと、コンプレッサ３１からの空気（掃気ガス）が、加湿器３２をバイパスし、カソード流路１２に向かうようになっている。すなわち、掃気の際には、バイパス弁３６は全開位置に制御されている。
【００３４】
一方、システムの通常運転中、つまり、燃料電池スタック１０の発電時は、カソード流路１２に向かう空気を、加湿器３２で加湿するべく、バイパス弁３６は全閉位置に制御、つまり、閉じられている。
【００３５】
ただし、本実施形態では、このようにバイパス弁３６が全閉位置に制御されても、ストッパ（図示しない）等に当接し、完全に閉じられない構成となっている。そして、加湿器３２をバイパスする非加湿の空気が、バイパスライン３５を下流に向かって微量で流れるようになっている。また、バイパス弁３６が全開位置に制御された場合でも、加湿器３２に空気の一部が流れるようにしてもよい。なお、バイパス弁３６を駆動するのがステッピングモータやサーボモータである場合はモータの回転量を制御できるので、ストッパは必須のものではない。
【００３６】
＜圧力センサ＞
圧力センサ３３は、燃料電池スタック１０（そのカソード流路１２）に供給される空気の圧力を検出するためのセンサであるが、この圧力センサ３３の説明の前に本願の課題を補足する。
【００３７】
コンプレッサ３１で加圧され、燃料電池スタック１０に供給される空気の圧力は、加湿器３２で圧損が生じることから、加湿器３２の上流側でよりも下流側の配管３２ａで検出するのがよい。また、圧力センサ３３の水はけ（液滴の付着）を考えると、圧力センサ３３の受圧部３３ａを上に向けるよりも、下に向けるのがよい。これらの点を考慮すると、図２に示されている圧力センサ３３の位置で燃料電池スタック１０に供給される空気の圧力を検出するのがよい。このため、従来の燃料電池システムにおいては、燃料電池スタック１０に供給される空気の圧力を検出する圧力センサ３３の設置は、図２に示される位置になっている（図２の圧力伝達管３３ｂは存在しない）。
【００３８】
しかし、圧力センサ３３の受圧部３３ａを下に向けても加湿器３２の下流は、加湿された水分が凝縮しやすい場所である。このため、図２に示される圧力センサ３３の位置では、圧力センサ３３（受圧部３３ａ）に水分が凝縮し不都合が生じる。このため、加湿器３２をバイパスして加湿されていない空気が通流するバイパスライン３５の圧力を検出することが考えられる。
ここで、バイパスライン３５の圧力を検出しようとすると、圧力センサ３３をバイパスライン３５に取り付けることが考えられるが、問題点として、圧力センサ３３の取り付け位置の変更は、他の機器との干渉を考慮しなければならないなど、機器レイアウトに少なからぬ影響を及ぼすため、簡単にはいかない。
【００３９】
そこで、前記した問題点に対しては、図２に示されるように、バイパスライン３５の圧力を圧力センサ３３の受圧部３３ａに伝達する圧力伝達管３３ｂを設けることとして、取り付け位置の問題を解決した。つまり、圧力センサ３３の取り付け位置に変更が生じないようにした。
【００４０】
このように、圧力伝達管３３ｂを用いることによって、燃料電池スタック１０に供給される空気の圧力を適切に検出できるようになった。ちなみに、本来的には燃料電池スタック１０の内部のカソード流路１２の圧力を検出することが好ましいが、その検出は困難であるので、燃料電池スタック１０に供給される空気の圧力を測定する。
【００４１】
ところで、このように手当てをしても、運転条件によっては、前記した［発明が解決しようとする課題］の欄で説明したように、圧力伝達管３３ｂの外周面で水蒸気が結露し、結露水が外周面を伝わって圧力伝達管３３ｂの下端部まで移動し、水滴が圧力伝達管３３ｂの開口部３３ｃに溜まる（塞ぐ）といった新たな問題が生じることが判明した。
そこで、本発明では（本実施形態では）、次のようにこの問題の解決を図った。
【００４２】
すなわち、本実施形態では、圧力センサ３３は、空気の圧力を受ける受圧部３３ａと、受圧部３３ａを囲み、空気を受圧部３３ａに導く筒状の圧力伝達管３３ｂと、を備えている。この圧力伝達管３３ｂの下端部Ａには、反応ガスの入口である開口部３３ｃが形成されている。
また、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａは、軸線方向に対して斜めに切り欠かれ、下端部Ａに水滴が自重により集まる尖状部３３ｄが形成されている（図２、図３参照）。
【００４３】
受圧部３３ａは、加湿された空気が通る配管３２ａに下向きで取り付けられており、受圧部３３ａから圧力伝達管３３ｂは傾斜しながら下方に延び、その下端部Ａは配管３５ｂ（バイパスライン３５）に配置されている。すなわち、圧力伝達管３３ｂにおける下端部Ａよりも受圧部３３ａ側の部分、つまり、圧力伝達管３３ｂの上端部Ｂは、加湿器３２で加湿された空気が流れる加湿反応ガスの環境下に配置されている（図２参照）。
【００４４】
また、開口部３３ｃは、反応ガスの流れる方向の下流側を向いて斜めに開口し、配管３５ｂ（バイパスライン３５）を下流に向かって流れる反応ガス（空気）の向きに対して、逆向きに配置されている（図２参照）。すなわち、開口部３３ｃが、反応ガスの流れる方向の上流側を向かないように配置されている。
【００４５】
ちなみに、バイパス弁３６の開度を調整することにより、例えば、圧力伝達管３３ｂの開口部３３ｃにおける圧力と、配管３２ａにおける圧力と、が等しくなるように、つまり、前記のとおり、受圧部３３ａで検出される圧力が、燃料電池システム１の制御に用いるのに妥当な圧力となるようにした。このようなパイパス弁３６の開度や圧力伝達管３３ｂの仕様等は、圧力伝達管３３ｂの開口部３３ｃにおける圧力が、換言すると、受圧部３３ａで検出される圧力が、燃料電池システム１の制御に用いるのに妥当な圧力となるように、予め実験やシミュレーションなどにより決定される。
【００４６】
これら構成に加え、圧力伝達管３３ｂの外周面にフッ素樹脂等により、撥水処理を施し、撥水層を形成してもよい。このように撥水層を形成すれば、圧力伝達管３３ｂの外周面で水滴は雫となりやすく、尖状部３３ｄに速やかに集まり、自重により落下する。
なお、落下した水滴がバイパスライン３５に溜まることが懸念されるが、前記のとおり、バイパス弁３６は運転中に所定量の空気を下流側に通流させるものである。このため、非加湿の空気がバイパスライン３５を通流していることから、バイパスライン３５に水が滴下しても、容易に蒸発する。このため、バイパスライン３５に水が溜まることはない。なお、必要に応じて水抜きのラインを設けることも可能である。
【００４７】
＜掃気系＞
掃気系は、燃料電池スタック１０の掃気時に、コンプレッサ３１からの掃気ガス（非加湿の空気）をカソード系３０に導く系であり、掃気ガスは、バイパスライン３５を流れるようになっている。なお、掃気ガスをアノード系２０に導く系であり、常閉型の掃気弁（図示しない）をさらに備える構成としてもよい。
【００４８】
そして、燃料電池スタック１０を掃気する場合、例えば、システム停止時において、温度センサ（図示しない）によって検出されるシステム温度が所定温度未満であり、燃料電池スタック１０内が凍結するおそれのある場合、ＥＣＵ（図示しない）は、コンプレッサ３１を作動する設定となっている。
【００４９】
≪燃料電池システムの効果≫
このような燃料電池システム１の構成としたので、次のような作用効果が得られる。
圧力伝達管３３ｂの外周面に水蒸気が結露する等で水滴４０が付着すると、この水滴４０は自重により圧力伝達管３３ｂの下端部Ａの尖状部３３ｄへ集まり、表面張力により雫となる。そして、この雫は、その自重により圧力伝達管３３ｂから落下する（図２参照）。すなわち、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａで膜が張りにくくなり、開口部３３ｃが塞がれにくくなる。したがって、圧力伝達管３３ｂを通じて受圧部３３ａに反応ガスが導入され、反応ガスの圧力を良好に検出することができる。
また、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａが尖状であることから、反応ガスの流れにより水滴（雫）４０が吹き飛ばされやすく、これによって膜が張ることを防止することができる。
さらに、下端部Ａを斜めにすることにより開口部３３ｃの面積を広げられるため、水滴４０が開口部３３ｃを覆ってしまうことを抑制することができる。
【００５０】
また、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａを、加湿器３２をバイパスするバイパスライン３５に配置するので、非加湿の反応ガスが圧力伝達管３３ｂの下端部Ａに吹き付けられる。これにより、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａに水滴４０が付着しにくくなる。また、仮に付着したとしても、非加湿の反応ガスによって、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａに付着する水滴４０の乾燥を促進することができる。
【００５１】
また、圧力伝達管３３ｂの開口部３３ｃが反応ガスの流れる方向の下流側を向いて斜めに開口しているので、反応ガスの静圧を検出することができる。
また、本実施形態では、改良点を配管内部における構造などに留めることとしたので、つまり、圧力センサ３３の取り付け位置を変更するなど、他の機器との干渉を考慮するような変更を不要としたので、低コストで実施することができる。
【００５２】
また、バイパス弁３６が全閉位置に制御されても、加湿器３２で加湿されていない反応ガス（非加湿の反応ガス）が、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａに常に吹き付けられる。これにより、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａに水滴４０が付着しにくくなる。また、仮に付着したとしても、非加湿の反応ガスによって、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａに付着する水滴４０の乾燥を促進することができる。
【００５３】
また、燃料電池スタック１０の掃気時において、掃気弁５１から燃料電池スタック１０に向かう掃気ガスが、バイパスライン３５を流れる。これにより、圧力センサ３３の下端部Ａに水滴４０が付着していたとしても、この水滴４０と、バイパスライン３５に滞留する水蒸気（水分）とは、バイパスライン３５を流れる掃気ガスにより掃気される。つまり、掃気時において、下端部Ａの水滴４０を除去することができる。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば、次のように変更することができ、また、次の構成を適宜組み合わせてもよい。
【００５５】
前記した実施形態では、バイパスライン３５を備えた燃料電池システム１に本発明を適用したが、バイパスライン３５を備えない燃料電池システムに適用してもよい。例えば、図４に示すように、圧力伝達管３３ｂの鉛直の下端部Ａが、加湿器３２で加湿された空気が流れる配管３２ａに配置される構成としてもよい。
【００５６】
前記した実施形態では、圧力伝達管３３ｂの下端部Ａが斜めに切り欠かれることで尖状部３３ｄが形成された構成を例示したが、例えば、図５に示すように圧力伝達管３３ｂの下端部Ａに逆円錐状の尖状部３３ｄが設けられた構成でもよい。また、この尖状部３３ｄの個数については、図５では４個のものを図示したが、特に限定されず、複数個あってもよい。
【００５７】
前記した実施形態では、開口部３３ｃが反応ガスの流れる方向の下流側を向いて斜めに開口している構成を例示した（図２参照）が、その他に反応ガスの流れる方向に対して横向きに開口している構成でもよい。
【００５８】
前記した実施形態では、バイパスライン３５を流れる非加湿の空気の流量を制御するバイパス弁３６として、その開度の大きさを自在に制御可能なバタフライ弁から構成される場合を例示したが、その他に例えば、全閉位置又は全開位置のみで制御される開閉弁でもよい。
また、バイパス弁３６等を備えない場合には、バイパスライン３５の太さ（内径）を適宜縮径、拡径することによって、バイパスライン３５に流れる非加湿の空気の流量を制御してもよい。
さらに、バタフライ弁から構成されるバイパス弁３６に代えて、ゲート弁から構成されるバイパス弁を設け、さらに、当該バイパス弁をバイパスする配管と、当該配管に設けられたオリフィスによって、バイパスライン３５に流れる非加湿の空気の流量を制御してもよい。
また、前記した実施形態では、圧力伝達管３３ｂ（その開口部３３ｃ）がバイパスライン３５の奥まで挿入されている例を説明したが、開口部３３ｃがバイパスライン３５の内部にあることは必須ではなく、バイパスライン３５の出口近傍（例えば出口のやや外）に位置するものであってもよいことは言うまでもない。
【００５９】
前記した実施形態では、加湿器３２が、コンプレッサ３１（反応ガス供給手段）からカソード流路１２に供給される空気（反応ガス）を加湿する燃料電池システム１に本発明を適用したが、加湿器３２が水素タンク（反応ガス供給手段）２１からアノード流路１１に供給される水素（反応ガス）を加湿する燃料電池システムに、本発明を適用してもよい。
この場合、水素を加湿する加湿器３２をバイパスするバイパスライン３５が設けられ、このバイパスライン３５に圧力センサ３３が設けられる。
【００６０】
前記した実施形態では、未反応の水素を含むアノードオフガスが、そのまま、希釈器に排出される燃料電池システム１に本発明を適用したが、これに限定されるものではない。
例えば、水素の利用効率（燃費）を高めるべく、未反応の水素を含むアノードオフガスを、エゼクタ（図示しない）を介して、燃料電池スタック１０の上流に戻して、アノード流路１１に再供給する燃料電池システムに、本発明を適用してもよい。
【００６１】
前記した実施形態では、燃料電池システム１が燃料電池自動車に搭載された場合を例示したが、その他に例えば、自動二輪車、列車、船舶に搭載された燃料電池システムでもよい。また、家庭用や業務用の据え置き型の燃料電池システムや、給湯システムに組み込まれた燃料電池システムでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態に係る燃料電池システムの構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係る圧力センサの配置、構成及び圧力センサにおける水滴の移動を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る圧力伝達管の下端部の斜視図である。
【図４】変形例に係る圧力センサの配置、構成及び圧力センサにおける水滴の移動を示す模式図である。
【図５】圧力伝達管の下端部の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１      燃料電池システム
１０    燃料電池スタック
２１    水素タンク
３１    コンプレッサ
３２    加湿器
３３    圧力センサ
３３ａ  受圧部
３３ｂ  圧力伝達管
３３ｃ  開口部
３３ｄ  尖状部
３５    バイパスライン
３６    バイパス弁
Ａ      下端部
Ｂ      上端部
【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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