(57)【要約】【課題】燃料電池のメンテナンス時における安全性の向上。【解決手段】メンテナンス時には、整備者は、接続部材１００の接続を外して酸化ガス供給配管３５を分割するとともに、接続部材１２０の接続を外して酸化ガス排出配管３６の接続を外して酸化ガス排出配管３６を分割し、酸化ガス供給配管３５ａの接続部材１００の雄型継手１０１と酸化ガス排出配管３６ａの接続部材１２０の溝部１２４とを接続する。酸化ガス供給配管３５ａと酸化ガス排出配管３６ａとが連結されることにより封止され、燃料電池１０への新たな酸化ガスの流入を遮断できる。従って、燃料電池内に残留する酸化ガス濃度を素早く低下させることができる。よって、燃料電池の電圧を効率的に低下させることができ、燃料電池システムのメンテナンス時における、作業者の安全性を向上できる。【選択図】図４
2009110782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムであって、
燃料電池と、
前記燃料電池への酸化ガスの流入を遮断する第１の遮断手段と、を備える燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムであって、
前記燃料電池への燃料ガスの流入を遮断する第２の遮断手段を備える燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１記載の燃料電池システムであって、
前記燃料電池は、前記燃料電池への前記酸化ガスの供給に用いられる酸化ガス供給口と、前記燃料電池からの前記酸化ガスの排出に用いられる酸化ガス排出口とを備え、
前記第１の遮断手段は、前記酸化ガス供給口と前記酸化ガス排出口とを接続することにより、前記燃料電池への前記酸化ガスの流入を遮断する、燃料電池システム。
【請求項４】
請求項３記載の燃料電池システムであって、更に、
前記酸化ガス供給口に接続され、前記酸化ガスを前記燃料電池へ供給するための供給配管と、
前記酸化ガス排出口に接続され、前記酸化ガスを前記燃料電池から排出するための排出配管と、を備え、
前記第１の遮断手段は、前記供給配管に設けられた第１の接続部材と、前記排出配管に設けられた第２の接続部材とを接続させることにより、前記燃料電池への前記酸化ガスの流入を遮断する、燃料電池システム。
【請求項５】
請求項４記載の燃料電池システムであって、更に、
前記第１の接続部材および前記第２の接続部材の接続を契機として前記燃料電池に蓄積されている電力を消費させる電力消費手段を備える、燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１記載の燃料電池システムであって、
前記酸化ガス供給口に接続され、前記酸化ガスを前記燃料電池へ供給するための供給配管と、
前記酸化ガス排出口に接続され、前記酸化ガスを前記燃料電池から排出するための排出配管と、を備え、
前記第１の遮断手段は、
前記供給配管に設けられ、前記酸化ガスの流通を遮断する第１の遮断弁と、
前記排出配管に設けられ、前記酸化ガスの流通を遮断する第２の遮断弁と、
前記第１の遮断弁および前記第２の遮断弁の開閉を制御する制御部と、を備える燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６記載の燃料電池システムであって、
前記燃料電池は、
電解質膜の両面に電極触媒層が形成された複数の膜電極接合体と、
前記膜電極接合体を狭持するように配置された複数のセパレータと、を備える燃料電池システム。
【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し、特に、燃料電池の動作停止時に燃料電池の劣化を抑制し、燃料電池の電圧を迅速に低下させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素などの燃料ガスと酸化ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池が広く利用されている。燃料電池は安定した発電を維持するために定期的な点検が必要とされている。燃料電池の点検時、作業安全を確保する観点から、燃料電池の電圧を迅速に低下させる必要がある。
【０００３】
燃料電池の電圧低下を促進させる方法としては、例えば、燃料電池の発電停止時に燃料電池のアノード側に不活性ガスを供給することにより、燃料電池内に残留する燃料ガスを燃料電池の外部へ掃き出す方法や、抵抗回路を設けて放電を促進させる方法がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６５０２８号公報
【特許文献２】特開２００６−１７２８８９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、燃料電池のアノード側に不活性ガスを供給する方法では、不活性ガスの供給に手間がかかり、燃料電池内に残留する燃料ガスの燃料電池外部への掃き出しに時間がかかるという問題や、不活性ガスを供給するための構成を付加する必要があるという問題、また、アノード側に不活性ガスを供給することで異常電位が発生しアノードが劣化するという問題が生じる。
【０００６】
また、抵抗回路を設ける方法では、燃料電池の電圧低下促進のためだけに抵抗回路を付加しなければならず、燃料電池の燃費や発電効率の低下を招くおそれがあるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、燃料電池のメンテナンス時における安全性の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］
燃料電池システムは、燃料電池と、前記燃料電池への酸化ガスの流入を遮断する第１の遮断手段と、を備える。
【００１０】
適用例１の燃料電池システムによれば、燃料電池への酸化ガスの流入を抑制できる。従って、燃料電池内の酸素濃度を迅速に低下でき、効率的に電圧を低下させることができる。
【００１１】
適用例１の燃料電池システムは、前記燃料電池は、前記燃料電池への前記酸化ガスの供給に用いられる酸化ガス供給口と、前記燃料電池からの前記酸化ガスの排出に用いられる酸化ガス排出口とを備え、前記第１の遮断手段は、前記酸化ガス供給口と前記酸化ガス排出口とを接続することにより、前記燃料電池への前記酸化ガスの流入を遮断する。
【００１２】
適用例１の燃料電池システムによれば、酸化ガス供給口と酸化ガス排出口とが接続されるため、燃料電池内への新たな酸化ガスの流入を抑制できる。従って、燃料電池内に残留する酸化ガスが燃料ガスと反応して消費されるから、酸素濃度を効率的に低下させることができ、燃料電池の電圧を迅速に低下させることができる。
【００１３】
適用例１の燃料電池システムは、前記燃料電池への燃料ガスの流入を遮断する第２の遮断手段を備える。
【００１４】
適用例１の燃料電池システムによれば、燃料電池への新たな燃料ガスの流入を遮断でき、効率的に電圧を低下させることができる。
【００１５】
適用例１の燃料電池システムは、前記酸化ガス供給口に接続され、前記酸化ガスを前記燃料電池へ供給するための供給配管と、前記酸化ガス排出口に接続され、前記酸化ガスを前記燃料電池から排出するための排出配管と、を備え、前記第１の遮断手段は、前記供給配管に設けられた第１の接続部材と、前記排出配管に設けられた第２の接続部材とを接続させることにより、前記燃料電池への前記酸化ガスの流入を遮断する。
【００１６】
適用例１の燃料電池システムによれば、配管に設けられた接続部材を用いて酸化ガス供給口と酸化ガス排出口とを接続できる。よって、簡易に酸化ガス供給口と酸化ガス排出口とを遮断でき、燃料電池への新たな酸化ガスの流入を抑制できる。
【００１７】
適用例１の燃料電池システムは、更に、前記接続部材による前記供給配管と前記排出配管との接続を契機として前記燃料電池に蓄積されている電力を消費させる電力消費手段を備える。
【００１８】
適用例１の燃料電池システムによれば、供給配管と排出配管とが接続されると放電が開始される。従って、燃料電池の通常発電時の発電効率を低下させることなく、所望のタイミングで簡易に電圧を低下させることができる。
【００１９】
適用例１の燃料電池システムは、前記酸化ガス供給口に接続され、前記酸化ガスを前記燃料電池へ供給するための供給配管と、前記酸化ガス排出口に接続され、前記酸化ガスを前記燃料電池から排出するための排出配管と、を備え、前記第１の遮断手段は、前記供給配管に設けられ、前記酸化ガスの流通を遮断する第１の遮断弁と、前記排出配管に設けられ、前記酸化ガスの流通を遮断する第２の遮断弁と、前記第１の遮断弁および前記第２の遮断弁の開閉を制御する制御部と、を備える。
【００２０】
第１の燃料電池システムによれば、供給配管と排出配管とに設けられた第１の遮断弁および第２の遮断弁を用いて酸化ガス供給口と酸化ガス排出口とを遮断できる。よって、簡易な構成で、燃料電池の電圧を迅速に低下させることができる。
【００２１】
適用例１の燃料電池システムは、前記燃料電池は、電解質膜の両面に電極触媒層が形成された複数の膜電極接合体と、前記膜電極接合体を狭持するように配置された複数のセパレータと、を備える。
【００２２】
本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略したりして適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
Ａ．第１実施例：
Ａ１−１．システム構成：
図１は、第１実施例としての燃料電池システムの全体構成を示す説明図である。実施例の燃料電池システム１０００は、モータで駆動する電動車両に電源として搭載されている。実施例の燃料電池システム１０００は、車載である必要はなく、据え置き型など種々の構成をとることが可能である。
【００２４】
燃料電池システム１０００は、燃料電池１０と、燃料ガス循環系と、酸化ガス供給系と、排気系とから構成されている。燃料ガス循環系は、高圧水素タンク２０，水素ポンプ４５、配管３２，３３を備える。酸化ガス供給系は、フィルタ４０、コンプレッサ４１、加湿器４２、配管３５を備える。排気系は、マフラ４３、希釈器４４、配管３６，３７を備える。
【００２５】
燃料電池１０は、電解質膜、電極、セパレータからなる単セルを複数積層して構成されている。燃料電池１０と高圧水素タンク２０は、燃料ガス供給配管３２を介して接続されており、燃料ガス供給配管３２には、シャットバルブ２１、２４と減圧バルブ２３とが設けられている。
【００２６】
また、燃料電池１０には、燃料ガス排出配管３３が接続されている。燃料ガス排出配管３３には水素ポンプ４５が設置されている。燃料ガス排出配管３３には、シャットバルブ２５逆止弁２８と水素ポンプ４５とが設けられており、排出管３４には排出バルブ２６が設けられている。排出管３４は希釈器４４と接続されている。
【００２７】
燃料電池１０とフィルタ４０とは、酸化ガス供給配管３５を介して接続されている。酸化ガス供給配管３５には、フィルタ４０側から順にコンプレッサ４１、加湿器４２が設置されている。酸化ガス供給配管３５は、酸化ガス供給配管３５ａと酸化ガス供給配管３５ｂとが接続部材１００により接続されることにより構成されている。また、燃料電池１０は、酸化ガス排出配管３６により外部と接続されている。酸化ガス排出配管３６には、マフラ４３、希釈器４４が設置されている。酸化ガス排出配管３６は、酸化ガス排出配管３６ａと酸化ガス排出配管３６ｂとが接続部材１２０によって接続され構成されている。
【００２８】
燃料電池１０のメンテナンス時、整備者は、接続部材１００，１２０の接続を外し、酸化ガス供給配管３５ａと酸化ガス排出配管３６ａとを接続する。このようにして、燃料電池１０および酸化ガス供給配管３５ａ，酸化ガス排出配管３６ａを封止して燃料電池１０への新たな酸化ガスの流入を抑制し、燃料電池１０に残留する酸素濃度を低下させることにより、燃料電池１０の電圧の低下を促進させる。
【００２９】
燃料電池１０は、水素と酸素の電気化学反応によって発電するセルの積層体である。各セルは、電解質膜を挟んで燃料極（以下、アノードと称する）と空気極（以下、カソードと称する）とを配置した構成となっている。本実施例では、ナフィオン（登録商標）などの固体高分子膜を電解質膜として利用する固体高分子型のセルを用いるものとしたが、これに限らず、種々のタイプを利用可能である。
【００３０】
燃料電池１０のカソードには、圧縮空気が供給される。空気は、フィルタ４０から吸入され、コンプレッサ４１で圧縮された後、加湿器４２で加湿され、酸化ガス供給配管３５から燃料電池１０に供給される。カソードからの排気（以下、カソードオフガスと称する）は、酸化ガス排出配管３６、マフラ４３を通じて外部に排出される。
【００３１】
燃料電池１０のアノードには、燃料ガス供給配管３２を介して高圧水素タンク２０から水素が供給される。高圧水素タンク２０に高圧で貯蔵された水素は、その出口に設けられたシャットバルブ２１、減圧バルブ２３によって燃料電池１０に供給される水素の圧力が調整される。
【００３２】
アノードからの排気（以下、アノードオフガスと称する）は、燃料ガス排出配管３３に供給される。燃料ガス排出配管３３は、途中で二つに分岐しており、一方はアノードオフガスを外部に排出するための排出管３４に接続され、他方は、逆止弁２８を介して燃料ガス供給配管３２に接続される。排出管３４に設けられた排出バルブ２６が閉じられている間は、アノードオフガスは、燃料ガス供給配管３２を介して再び燃料電池１０に循環される。燃料ガス供給配管３２を介して循環させることにより、発電で消費されずにアノードオフガスに残留している水素を有効活用することができる。
【００３３】
アノードオフガスの循環中、水素は発電に使用される一方、水素以外の不純物、例えば、カソードからの電解質膜を透過してきた窒素などは消費されずに残留するため、アノードオフガス中の不純物の濃度が徐々に増大する。この状態で、排出バルブ２６が開かれると、アノードオフガスは、排出管３４を通り、希釈器４４で空気によって希釈された後、外部に排出され不純物の循環量が低減する。但し、この際、水素も同時に排出されるため、排出バルブ２６の開弁頻度は、極力抑えることが燃費向上の観点から好ましい。
【００３４】
燃料電池１０には冷却水循環用の流路が形成されている。冷却水は、ポンプ４６によって、冷却用の配管３７を流れ、ラジエータ８０で冷却されて燃料電池１０を循環し燃料電池１０を冷却する。
【００３５】
Ａ１−２．配管詳細構成：
図２および図３を参照して第１実施例の配管の詳細構成（図１の破線枠Ａ部分）について説明する。図２は、第１実施例における通常動作時の配管について例示する平面図である。図３は、第１実施例における接続部材の詳細構成を例示する説明図である。燃料電池１０は、燃料ガス供給配管３２から燃料ガスを燃料電池１０に供給するための燃料ガス供給口５０と、燃料ガスを燃料電池１０から燃料ガス排出配管３３に排出するための燃料ガス排出口５１を備える。また、燃料電池１０は、酸化ガス供給配管３５から酸化ガスを燃料電池１０に供給するための酸化ガス供給口６０と，酸化ガスを燃料電池１０から酸化ガス排出配管３６に排出するための燃料ガス排出口５１とを備える。
【００３６】
酸化ガス供給配管３５および酸化ガス排出配管３６は、自在に曲げたり撓めたりできる管である。このような管は、フレキシブルチューブとも呼ばれる。第１実施例では、酸化ガス供給配管３５，酸化ガス排出配管３６は、ゴム製のフレキシブルチューブにより構成されている。酸化ガス供給配管３５，酸化ガス排出配管３６は、金属製のフレキシブルチューブを用いて構成しても良い。
【００３７】
酸化ガス供給配管３５の接続部材１００、酸化ガス排出配管３６の接続部材１２０は接続されており、シール性が担保されている。酸化ガスは酸化ガス供給配管３５，酸化ガス排出配管３６内を流通している。
【００３８】
図３を参照して接続部材の詳細構成について説明する接続部材１００は、酸化ガス供給配管３５に設けられており、接続部材１２０は酸化ガス排出配管３６に設けられている。酸化ガス供給配管３５ａはスタック側に接続されており、酸化ガス供給配管３５ｂは、外気を燃料電池１０に供給するための加湿器４２に接続されている。
【００３９】
接続部材１００は、雄型継手１０１と雌型継手１０３とから構成されている。雄型継手１０１は、酸化ガス供給配管３５ａと連通する貫通孔が形成された突状部１０２を有しており、雌型継手１０３は、酸化ガス供給配管３５ｂと連通する貫通孔が形成された溝部１０４を有する。突状部１０２の周囲には、図示しないガスケットが設けられている。雄型継手１０１と雌型継手１０３とは、雄型継手１０１の突状部１０２を雌型継手１０３の溝部１０４に挿入することによりで接続可能に構成されており、酸化ガス供給配管３５ａと酸化ガス供給配管３５ｂとは、雄型継手１０１と雌型継手１０３とが嵌合されることにより接続される。
【００４０】
酸化ガス排出配管３６ａは、燃料電池１０に側に接続されており、酸化ガス排出配管３６ｂは、酸化ガスを外部へ排出するためのマフラ４３に接続されている。接続部材１２０は、雄型継手１２１と雌型継手１２３とから構成されている。雄型継手１２１は、接続部材１００の雄型継手１０１と同一の構成を有し、雌型継手１２３は、接続部材１００の雌型継手１０３と同一の構成を有する。すなわち、矢印Ｐに示すように、接続部材１００の突状部１０２と接続部材１２０の溝部１２４は接続可能に構成されており、雄側継手１０１の突状部１０２を雌側継手１０３の溝部１０４に嵌合することにより、酸化ガス供給配管３５ａと酸化ガス排出配管３６ａとが接続される。
【００４１】
Ａ２．メンテナンス時の配管について：
図４は、第１実施例におけるメンテナンス時の配管について説明する平面図である。メンテナンス時には、整備者は、接続部材１００の接続を外して酸化ガス供給配管３５を分割するとともに、接続部材１２０の接続を外して酸化ガス排出配管３６の接続を外して酸化ガス排出配管３６を分割し、酸化ガス供給配管３５ａと酸化ガス排出配管３６ａとを接続する。酸化ガス供給配管３５，酸化ガス排出配管３６は、フレキシブルチューブであるので、図４に示すように、柔軟に曲げることができる。
【００４２】
雄型継手１０１と雌型継手１２３とが嵌合されると、酸化ガス供給配管３５ａ，酸化ガス排出配管３６ａとは連通される。酸化ガス供給配管３５ａと酸化ガス排出配管３６ａとの接続部分は図示しないガスケットによりシールされるため、酸化ガス供給配管３５ａおよび酸化ガス排出配管３６ａが封止され、燃料電池１０への新たな酸化ガスの流入が遮断される。
【００４３】
酸化ガス供給配管３５ａ，酸化ガス排出配管３６ａが接続され酸化ガスが封止されると、酸化ガス供給配管３５ａ，酸化ガス排出配管３６ａに残留する酸化ガスは、酸化ガス供給口６０および酸化ガス排出口６１から燃料電池１０に流入する。燃料ガスは、安全性の観点から、動作停止時にバルブ２４，２５が閉じられて封止されているため、燃料電池１０に流入した酸化ガスは同様に燃料電池１０内に残留する燃料ガスと反応して消費される。この結果、酸化ガス供給配管３５，酸化ガス排出配管３６が封止されずに解放されたままの状態の場合に比べて、カソード極の電位を効率的に低下させることができる。
【００４４】
以上説明した第１実施例の燃料電池システムによれば、酸化ガス供給口と酸化ガス排出口とを接続することにより、燃料電池への新たな酸化ガスの流入を抑制できる。従って、燃料電池内に残留する酸化ガス濃度を素早く低下させることができ、燃料電池の電圧を効率的に低下させることができる。この結果、酸化ガス供給・排出口を封止せずに開放した状態で燃料ガスを減少させて電圧を低下させる場合に比べて、迅速に電圧を低下させることができ、燃料電池システムのメンテナンス時における、作業者の安全性を向上できる。
【００４５】
また、第１実施例の燃料電池システムは、接続部材を介して酸化ガス供給用の配管と酸化ガス排出用の配管とを直結する。よって、簡易な構成で燃料電池への酸化ガスの流入を遮断できる。燃料電池システムにおいて、酸化ガス供給用の配管が封止されずに開放されたままの状態の場合、起動時にアノードで異常電位が発生し触媒・電解質膜の劣化を招いたり、カソードでの酸化反応による触媒・電解質の劣化を招いたりするが、酸化ガスを封止することにより、異常電位の発生や酸化反応が抑制され、触媒・電解質膜の劣化を抑制できる。
【００４６】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例では、接続部材をスイッチとする放電回路を燃料電池に設けることにより、電圧降下を促進する。
【００４７】
Ｂ１．配管構成：
図５は、第２実施例における酸化ガス供給配管、酸化ガス排出配管について説明する平面図である。図６は、第２実施例における配管内に配置された導線について説明する断面斜視図である。図７は、第２実施例における抵抗回路について例示する説明図である。第２実施例において、第１実施例において説明した符号と同一の符号が付された構成は、第１実施例と同一の機能・作用を奏する。
【００４８】
酸化ガス供給配管１３５、酸化ガス排出配管１３６は、第１実施例の酸化ガス供給配管３５、酸化ガス排出配管３６と同様に、自在に曲げたり撓めるたりできる管である。第２実施例では、酸化ガス供給配管１３５，酸化ガス排出配管１３６は、ゴム材料により形成されている。酸化ガス供給配管１３５、酸化ガス排出配管１３６は、内部に導線が配されている点以外は、第１実施例の酸化ガス供給配管３５，酸化ガス排出配管３６と同一の構成を有する。すなわち、酸化ガス供給配管１３５は、第１実施例において説明した接続部材１００を備え、酸化ガス排出配管１３６は、第１実施例において説明した接続部材１２０を備える。
【００４９】
第２実施例の燃料電池１０は、抵抗回路を備える。抵抗回路２００は、燃料電池１０の負極（カソード極）から酸化ガス供給配管１３５の接続部材１００まで伸びる導線２０１と、燃料電池１０の正極（アノード極）から酸化ガス供給配管１３５の接続部材１２０まで伸びる導線２０２と、燃料電池１０の負極と接続部材１００との間に設けられた抵抗器２１０を備える。抵抗回路２００は、接続部材１００の雄型継手１０１と接続部材１２０の雌型継手１２３とが接続されることにより、閉回路となる。雄型継手１０１と雌型継手１２３とは、抵抗回路２００のスイッチ２２０として機能する。
【００５０】
図６を参照して導線の配置について説明する。図６に示すように、導線２０１は、酸化ガス供給配管１３５ａを形成するゴム内部に配置されている。図示を省略するが、導線２０２についても、酸化ガス排出配管１３６ａを形成するゴム内部に配置されている。こうすれば、導線が外気や酸化ガスに振れることがないため、導線の劣化を抑制できる。
【００５１】
通常動作時、酸化ガス供給配管１３５の接続部材１００、酸化ガス排出配管１３６の接続部材１２０は接続されており、シール性が担保されている。酸化ガスは酸化ガス供給配管１３５，酸化ガス排出配管１３６内を流通している。このとき、酸化ガス供給配管１３５と酸化ガス排出配管１３６とは接続されていないため、図７に示すように、抵抗回路２００のスイッチ２２０は、開いた状態である。
【００５２】
メンテナンス時、接続部材１００の雄型継手１０１と接続部材１２０の雌型継手１２３が接続されると、図７に破線で示すように、抵抗回路２００のスイッチ２２０が閉じられ、抵抗回路２００は閉回路となる。この結果、酸化ガス供給配管１３５ａおよび酸化ガス排出配管１３６ａが封止されることにより燃料電池１０への新たな酸化ガスの流入が抑制されるとともに、抵抗器２１０で電力が消費され、燃料電池１０に残留する酸化ガスおよび燃料ガスが消費される。よって、燃料電池１０の電圧が低下する。
【００５３】
以上説明した第２実施例の燃料電池システムによれば、酸化ガス供給用の配管と酸化ガス排出用の配管とを直結することにより、燃料電池１０への酸化ガスの流入が抑制されるだけでなく、放電するための抵抗回路が構成される。従って、酸化ガス濃度を素早く低下させることができるだけでなく、抵抗回路で燃料電池の放電が行われるため、燃料ガスの消費も促進される。よって、配管と一体的に抵抗回路を構成できるから、新たに回路を付加する必要が無く、簡易な構成で燃料電池の電圧降下を促進できる。
【００５４】
Ｃ．第３実施例：
第３実施例では、酸化ガスの供給用配管と排出用配管とにバルブを設け、燃料電池の停止時にバルブを閉じることにより配管を封止する燃料電池システム２０００について説明する。
【００５５】
Ｃ１．燃料電池システム構成：
図８は、第３実施例における燃料電池システムの概略構成について例示する説明図である。第３実施例の燃料電池システム２０００は、酸化ガス供給配管２３５と、酸化ガス排出配管２３６の構成および制御部４００以外は、第１実施例の燃料電池システム１０００の各構成と同一の構造・機能を備える。
【００５６】
第３実施例では、酸化ガス供給配管２３５には、酸化ガス供給口６０の近傍に、電磁式バルブ３００が設けられている。また、酸化ガス排出配管２３６には、酸化ガス排出口６１の近傍に電磁式バルブ３１０が設けられている。制御部４００は、燃料電池システム２０００の停止時に、電磁式バルブ３００，３１０を閉じる。この結果、燃料電池システム２０００の停止時に電磁式バルブ３００，３１０を閉じることにより、酸化ガス供給配管２３５，酸化ガス排出配管２３６は封止される。
【００５７】
以上説明した第３実施例の燃料電池システムによれば、酸化ガス供給用および排出用の配管に設けたバルブの開閉により、配管は封止され、酸化ガス濃度を素早く低下させることができる。従って、燃料電池の電圧を簡易な構成で迅速に降下させることができ、メンテナンス時における作業者の安全性を向上できる。
【００５８】
Ｄ．変形例：
（１）第３実施例では、燃料電池システムの停止時に電磁式バルブを閉じているが、例えば、メンテナンス時にバルブを閉じても良い。この場合、バルブを電磁式に代えて手動としてもよい。
【００５９】
（２）第１実施例では、接続部材はワンタッチで接続可能に構成されているが、例えば、ボルトとナットのように締め付けて接続可能としてもよく、接続可能かつ気密性が保持されれば、どのような接続部材で接続されてもよい。
【００６０】
（３）第１実施例では、燃料電池は、電解質膜を狭持する一対のセパレータからなる単セルを複数積層することにより構成されているが、例えば、電解質膜とセパレータとを交互に積層して構成されていてもよい。
【００６１】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】第１実施例としての燃料電池システムの全体構成を示す説明図。
【図２】第１実施例における配管構成について例示する説明図。
【図３】第１実施例における接続部材の詳細構成を例示する説明図。
【図４】第１実施例における配管接続について例示する説明図。
【図５】第２実施例における配管接続について説明する説明図。
【図６】第２実施例における配管内に配置された導線について説明する断面斜視図。
【図７】第２実施例における抵抗回路について例示する説明図。
【図８】第３実施例における燃料電池システムの概略構成について例示する説明図。
【符号の説明】
【００６３】
１０…燃料電池
２０…高圧水素タンク
２１、２４…シャットバルブ
２３…減圧バルブ
２６…排出バルブ
２８…逆止弁
３２…燃料ガス供給配管
３３…燃料ガス排出配管
３４…排出管
３５、３５ａ、３５ｂ…酸化ガス供給配管
３６、３６ａ、３６ｂ…酸化ガス排出配管
３７、３８…配管
４０…フィルタ
４１…コンプレッサ
４２…加湿器
４３…マフラ
４４…希釈器
４５…水素ポンプ
４６…ポンプ
５０…燃料ガス供給口
５１…燃料ガス排出口
６０…酸化ガス供給口
６１…酸化ガス排出口
８０…ラジエータ
１００…接続部材
１０１…雄型継手
１０２…突状部
１０３…雌型継手
１０４…溝部
１２０…接続部材
１２１…雄型継手
１２２…突状部
１２３…雌型継手
１２４…溝部
１３５…酸化ガス供給配管
１３６…酸化ガス排出配管
２００…抵抗回路
２０１、２０２…導線
２１０…抵抗器
２２０…スイッチ
２３５…酸化ガス供給配管
２３６…酸化ガス排出配管
３００、３１０…電磁式バルブ
４００…制御部
１０００、２０００…燃料電池システム
【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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