JP2003229165A - 固体高分子型燃料電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い酸素利用率で運転することにより空気圧
縮機の消費電力を低減することが出来る固体高分子型燃
料電池を提供する。 【解決手段】 燃料電池型の過酸化水素発生器６は、燃
料電池スタック３の排水素および排空気から電解質槽９
内に過酸化水素を合成する。過酸化水素発生器６が合成
した過酸化水素は、電解質槽９から配管１８を通って、
酸素発生器１３中の硫酸電解質溶液１４へ拡散移動す
る。酸素発生器１３には、過酸化水素分解触媒として金
板１５が配置され、金板１５の表面で過酸化水素が水と
酸素とに分解される。酸素発生器１３の中で酸素分圧と
ガス全圧が上昇すると、逆止弁１７が開いて、空気循環
配管１６を介して酸素濃度の高い空気が空気供給ライン
１へ循環される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は固体高分子型燃料電
池、特に、酸素利用率を高めたことを特徴とする固体高
分子型燃料電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の環境問題、特に自動車の排気ガス
による大気汚染や二酸化炭素による地球温暖化の問題に
対して、クリーンな排気および高いエネルギー変換効率
を可能とする燃料電池技術が注目されている。燃料電池
は、その燃料となる水素あるいは水素リッチな改質ガ
ス、および空気を供給することにより電気化学反応を起
こし、化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換する
エネルギー変換システムである。その中でも特に高い出
力密度を有する固体高分子電解質型燃料電池が自動車用
移動体電源あるいは、家庭用定置電源として注目されて
いる。

【０００３】固体高分子型燃料電池では、生成水または
加湿水の凝縮によりガス流路内で水詰まりがおこり、よ
ってガス供給不足による電池性能低下の問題が知られて
いる。これを防止する手段として、取り出す負荷電流に
対してファラデーの法則から算出される必要反応ガス流
量よりも大きなガス流量を燃料電池に供給することが一
般的に行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら空気流量
の増加は、燃料電池へ空気を供給する空気送風機あるい
は空気圧縮機において余分な電力消費をもたらすため、
燃料電池システムの効率が下がるという問題点があっ
た。

【０００５】上記従来の問題点に鑑み、本発明の目的
は、高い酸素利用率で運転することにより空気送風機又
は空気圧縮機の消費電力を低減することができる固体高
分子型燃料電池を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、燃料電池本体の排水素およ
び排空気を利用して過酸化水素を合成し、該過酸化水素
を分解して得られる酸素を前記燃料電池本体の空気供給
系に戻すことを要旨とする固体高分子型燃料電池であ
る。

【０００７】上記目的を達成するために、請求項２記載
の発明は、燃料電池本体の排水素および排空気から過酸
化水素を合成する過酸化水素発生器と、該過酸化水素発
生器が合成した過酸化水素を分解して酸素を生成する酸
素発生器と、該酸素発生器が発生した酸素を燃料電池本
体の空気供給系へ循環させる空気循環手段と、を備えた
ことを要旨とする固体高分子型燃料電池である。

【０００８】上記目的を達成するために、請求項３記載
の発明は、請求項２記載の固体高分子型燃料電池におい
て、前記過酸化水素発生器は、プロトン導電性液体電解
質を容れる電解質槽および一対の過酸化水素合成用電極
触媒を備えた燃料電池型過酸化水素発生器であり、該燃
料電池型過酸化水素発生器が合成した過酸化水素は、前
記液体電解質中に溶解し、前記酸素発生器の容器が保持
する液体電解質中に拡散移動することを要旨とする。

【０００９】上記目的を達成するために、請求項４記載
の発明は、請求項３記載の固体高分子型燃料電池におい
て、前記酸素発生器中に設けられた過酸化水素分解触媒
により過酸化水素を酸素と水に分解して酸素発生器中の
酸素分圧およびガス全圧を上昇せしめ、前記空気循環手
段に設けられた所定の圧力差で開閉する逆止弁または制
御弁を通じて発生酸素を燃料電池の空気供給系に戻すこ
とを要旨とする。

【００１０】上記目的を達成するために、請求項５記載
の発明は、請求項３記載の固体高分子型燃料電池におい
て、前記過酸化水素発生器は、前記過酸化水素合成用電
極触媒と前記プロトン導電性液体電解質との界面にプロ
トン導電性固体高分子膜を設けることにより、前記プロ
トン導電性液体電解質の圧力上昇による電解質の排ガス
ラインへの漏れを防止することを要旨とする。

【００１１】上記目的を達成するために、請求項６記載
の発明は、請求項３記載の固体高分子型燃料電池におい
て、前記燃料電池型過酸化水素発生器における一対の過
酸化水素合成用電極触媒間を短絡して得られる電力を使
用して、前記酸素発生器中の電解質水溶液を加熱して水
蒸気分圧を高め、燃料電池の空気加湿の要求に応じて、
酸素とともに水蒸気を空気供給系に戻すことを要旨とす
る。

【００１２】〔作用〕上記構成の請求項１または請求項
２によれば、燃料電池本体の排水素および排空気から過
酸化水素を合成し、該過酸化水素を分解して得られる酸
素を燃料電池本体の空気供給系に戻し、よって酸素利用
率を高めることができるが、以下にその作用につき説明
する。

【００１３】水素および空気を燃料電池型反応装置に導
入して過酸化水素を合成することは特開２００１−２３
６９６８号公報に開示されている。

【００１４】この反応装置は、水素が導入されるアノー
ド室、空気（酸素）が導入されるカソード室、および硫
酸等のプロトン導電性電解質溶液を存在させた中間室を
備えている。アノード室と電解質との界面に設けられた
アノード電極の白金または金触媒上で水素分子からプロ
トンと電子が生成する。プロトンは電解質溶液中をカソ
ード極へ移動し、カソード室と電解質との界面に設けた
カソード電極触媒の金あるいはカーボン上で酸素および
電子と結合し、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）が生成される。

【００１５】この過酸化水素は中間室の電解質溶液中に
溶解し蓄積されていく。同時に両電極間を中間室の外部
で負荷等を接続して電流を流すことで、過酸化水素の生
成量を増加させることができる。また、電解質溶液とし
ては前記硫酸等の酸性溶液の他に、中性、アルカリ性の
電解質溶液も用いられる。

【００１６】本発明では燃料電池本体からの排ガスを、
上記と同等の燃料電池型過酸化水素発生器に導入して過
酸化水素を生成せしめる。

【００１７】かかる過酸化水素から酸素を取り出すため
に、その容器の一部が液体電解質により満たされ、電解
質溶液を満たしたテフロン（登録商標）配管等により過
酸化水素発生装置の中間室（電解質槽）と接続されてい
る酸素発生用容器を設ける構成としてある。生成した過
酸化水素は電解質溶液中に蓄積するが、その濃度勾配に
従って、酸素発生器内の電解質溶液中に拡散移動してい
く（請求項３）。

【００１８】酸素発生器内の電解質溶液中には過酸化水
素分解用触媒として、例えばカーボンあるいは金あるい
は白金、パラジウム等から構成される触媒板を複数設け
てあり、過酸化水素がこの触媒上で酸素と水に分解し、
酸素は酸素発生器中の気相中に放出され、その酸素分圧
および全ガス圧力が増加する。酸素発生器中のガス圧力
が、燃料電池の空気入口圧力以上になった場合、所定の
圧力差で開閉する逆止弁または制御弁を通じて発生酸素
を燃料電池本体の空気供給系に戻し、よって酸素利用率
を高めることができる（請求項４）。

【００１９】燃料電池空気供給系からの空気が、酸素発
生器へ逆流しないように逆止弁のみ使用する場合は、簡
便に低コストで酸素発生器において生成した空気を燃料
電池空気供給系に戻すことができる。開閉圧力は所望の
値のものを用いることができるが、生成酸素を速やかに
燃料電池空気供給系に戻すためには、その開閉圧力はな
るべく小さいことが好ましい。

【００２０】また制御弁を用いて空気を戻す場合は、酸
素発生器のガス圧力Ｐ１と空気供給系のガス圧力Ｐ２を
モニターして、その圧力差が常にＰ１＞Ｐ２となるよう
に制御弁を開閉することにより、酸素発生器において生
成した空気を燃料電池本体の空気供給系に戻すことがで
きる。制御弁を使用する場合は、燃料電池の運転状態に
応じて、酸素発生器側の空気を燃料電池本体の空気供給
系に戻すことが可能になるメリットがある。たとえば、
水詰まり等で燃料電池性能が低下した場合などは、発生
酸素をなるべく高い圧力になるまで保持し、速やかに制
御弁を開閉することにより、水詰まりを解消できる。

【００２１】本発明の特徴の一つは、上記の過酸化水素
発生器と酸素発生器とを組み合わせたことにより、酸素
濃縮を行えることにある。通常、空気から酸素濃度の高
い空気を取り出すためには圧力スイング吸着法（ＰＳ
Ａ：Pressure Swing Adsorption ）が行われているが、
酸素濃縮を行う場合、高圧力を発生させるためのポンプ
等の駆動力が必要になり、実質的には燃料電池システム
効率を増加させる効果がない。

【００２２】一方、本発明においては、燃料電池本体の
排水素と排空気とを燃料電池型反応器で電気化学反応さ
せて過酸化水素を生成し、この過酸化水素を触媒により
分解せしめるのみなので、電力消費をする補機が必要で
ないばかりでなく、過酸化水素発生時においてはむしろ
電力を得ることができるという、優れたメリットがあ
る。酸素発生器内で生じた酸素の一部は電解質溶液に溶
解するものの、酸素発生器から燃料電池本体の空気供給
系に常に酸素をもどすために酸素溶解平衡をずらすこと
が可能であり、酸素の過酸化水素発生器への逆流を防ぐ
ことが可能である。

【００２３】以上の酸素濃縮効果ゆえに、供給空気中の
酸素濃度より高い濃度の酸素を得ることができるので、
通常の水素・空気燃料電池では行うことができない空気
循環を行うことが可能になり、酸素利用率を高めること
ができる。

【００２４】ところで、酸素発生器中の酸素ガス分圧お
よび全ガス圧力が増加するにつれ、酸素発生器中および
過酸化水素発生器中の電解質溶液圧力も増加するため、
過酸化水素発生容器におけるアノード多孔質電極および
アノード多孔質電極の電解質溶液側からガス供給側へ圧
力差が生じ、電解質溶液がガス供給室に逆流する恐れが
でてくる。この電解質溶液の逆流を防止するために、請
求項５に示したように電解質溶液と電極界面にプロトン
導電性固体高分子電解質膜を設けることができる。

【００２５】また、請求項６の発明によれば、燃料電池
型過酸化水素発生器における一対の過酸化水素合成用電
極触媒間を短絡して得られる電力を使用して液体プロト
ン電解質水溶液を加熱して水蒸気分圧を高め、燃料電池
の空気加湿の要求に応じて、酸素とともに水蒸気を空気
供給系に戻すことができる。

【００２６】具体的には、酸素発生器周囲又は内部に抵
抗発熱体を設け、この抵抗発熱体とは別に外部負荷を設
け、過酸化水素発生器の発電電力を抵抗発熱体または外
部負荷に切り替え可能に供給する切替手段を設ける。

【００２７】そして、酸素発生器が所望の温度以下の場
合は、抵抗発熱体に通電して酸素発生器を加熱し、所望
の温度以上であれば、外部負荷で電力を消費すればよ
い。温度の設定は燃料電池のセル電圧の経時変化やある
いは内部抵抗測定により、燃料電池高分子膜の乾燥状態
を判断し、必要な加湿量に相当する露点温度を目標値と
して、温度設定を行うことができる。

【００２８】なお、請求項６において、酸素発生器中の
水分を系外に除去することにより、過酸化水素分解時に
発生した水により低下した電解質溶液濃度を回復させる
効果がある。従って、電解質溶液の交換あるいは補充ま
での時間を延長させることができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１または請求項２記載の発明によ
れば、固体高分子型燃料電池における排水素および排空
気を利用して過酸化水素を合成し、この過酸化水素を分
解して得られる酸素を燃料電池の空気供給系に戻すこと
により酸素利用率を高めることができるため、高効率の
固体高分子型燃料電池を得ることができるという効果が
ある。

【００３０】請求項３記載の発明によれば、燃料電池型
過酸化水素発生器で過酸化水素を発生させると共に、発
生した過酸化水素が液体電解質中を拡散移動により酸素
発生器へ移動するため、エネルギーを使用することなく
過酸化水素を発生させ、且つ発生した過酸化水素を酸素
発生器へ移動させることができるという効果がある。

【００３１】請求項４記載の発明によれば、酸素発生器
中で触媒により過酸化水素を分解して酸素分圧およびガ
ス全圧を上昇せしめ、この圧力を利用して燃料電池の空
気供給系に酸素濃度の高い空気を供給することが出来る
ので、発生した酸素を空気供給系に戻すためにエネルギ
ーを不要とすることができるという効果がある。

【００３２】請求項５記載の発明によれば、プロトン導
電性液体電解質の圧力上昇による電解質の排ガスライン
への漏れを防止し取り扱いを容易にすることができると
いう効果がある。

【００３３】請求項６記載の発明によれば、外部からエ
ネルギーを供給することなく、酸素発生器中の電解質水
溶液を加熱して水蒸気分圧を高め、燃料電池の空気加湿
の要求に応じて、酸素とともに水蒸気を空気供給系に戻
すことができるという効果がある。

【００３４】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。 〔第１実施形態〕図１は、本発明に係る固体高分子型燃
料電池の第１実施形態を説明する構成図である。

【００３５】固体高分子型の燃料電池スタック３には、
図外の空気圧縮機から空気供給ライン１を介して空気、
図外の水素供給装置から水素供給ライン２を介して水素
がそれぞれ供給される。燃料電池スタック３のガス出口
部に設けた背圧制御弁４および５により、それぞれ空気
および水素の運転圧力が調整されている。背圧制御弁４
および５を通過した排気ガスは、過酸化水素発生器６の
カソード室１１に空気の排気ガスが、アノード室７に水
素の排気ガスが供給される。

【００３６】過酸化水素発生器６は、特開２００１−２
３６９６８号公報等に記載された所謂燃料電池型反応装
置である。過酸化水素発生器６は、排水素が供給される
アノード室７と、排空気が供給されるカソード室１１
と、プロトン導電性液体電解質として硫酸溶液が満たさ
れた電解質槽９と備えている。

【００３７】アノード室７と電解質槽９とは、プロトン
導電性固体高分子膜に白金または金を含むアノード触媒
を被着したガス拡散電極８により分画されている。カソ
ード室１１と電解質槽９とは、プロトン導電性固体高分
子膜に金を含むカソード触媒を被着したガス拡散電極１
０により分画されている。

【００３８】ガス拡散電極８においては、水素分子から
プロトンおよび電子が生成し、プロトンは硫酸電解質溶
液を満たした電解質槽９を移動してガス拡散電極１０の
金触媒上に到達し、電子は外部負荷１２を通過したのち
ガス拡散電極１０において、酸素とプロトンとの還元反
応により過酸化水素を生成する。

【００３９】過酸化水素発生器６の電解質槽９に接続す
るように硫酸電解質溶液を満たした配管１８を設けてあ
り、酸素発生器１３中に存在する硫酸電解質溶液１４と
電解質槽９内の硫酸電解質溶液とを連絡している。酸素
発生器１３には硫酸電解質溶液１４と接触するように過
酸化水素分解触媒である金板１５を設けてある。過酸化
水素分解触媒としては、本実施形態で用いた金以外に、
カーボン、白金も利用可能である。

【００４０】電解質槽９で生成された過酸化水素は徐々
にその濃度が増加するため、酸素発生器１３の硫酸電解
質溶液１４に向かって拡散移動していく。酸素発生器１
３中で金板１５の表面に到達した過酸化水素は、酸素と
水に分解し、発生酸素により酸素発生器１３の容器内の
ガス圧力は増加していく。

【００４１】酸素発生器１３から空気供給ライン１に空
気循環配管１６を設け、空気循環配管１６の途中には開
閉圧力が１〔ｐｓｉ〕の逆止弁１７を設けてある。酸素
発生器１３内圧力と空気供給ライン１の空気供給圧力と
の差が、逆止弁１７の開閉圧力以上になった場合に、逆
止弁１７が開き酸素発生器１３中の酸素分圧の高まった
空気を空気供給ライン１に戻すことができる。以上から
酸素利用率を高めることができるため、高効率の固体高
分子型燃料電池を得ることができる。

【００４２】第１実施形態で示した燃料電池と、第１実
施形態から過酸化水素発生器と酸素発生器と空気循環系
を除いた以外は同じ構成とした比較対照の燃料電池と
を、それぞれ大気圧下、セル加湿温度７０℃、水素ガス
利用率７０％、空気ガス利用率６７％の条件で運転し
て、燃料電池セル性能を比較したところ、本実施形態の
燃料電池は、比較対照より、電流密度１〔Ａ/ｃｍ²〕で
のセル電圧が約４％向上した。

【００４３】〔第２実施形態〕図２は、本発明に係る固
体高分子型燃料電池の第２実施形態を説明する構成図で
ある。固体高分子型の燃料電池スタック３には、図外の
空気圧縮機から空気供給ライン１を介して空気、図外の
水素供給装置から水素供給ライン２を介して水素がそれ
ぞれ供給される。燃料電池スタック３のガス出口部に設
けた背圧制御弁４および５により、それぞれ空気および
水素の運転圧力が調整されている。背圧制御弁４および
５を通過した排気ガスは、過酸化水素発生器６のカソー
ド室１１に空気の排気ガスが、アノード室７に水素の排
気ガスが供給される。

【００４４】過酸化水素発生器６は、特開２００１−２
３６９６８号公報等に記載された所謂燃料電池型反応装
置である。過酸化水素発生器６は、排水素が供給される
アノード室７と、排空気が供給されるカソード室１１
と、プロトン導電性液体電解質として硫酸溶液が満たさ
れた電解質槽９と備えている。

【００４５】アノード室７と電解質槽９とは、プロトン
導電性固体高分子膜に白金または金を含むアノード触媒
を被着したガス拡散電極８により分画されている。カソ
ード室１１と電解質槽９とは、プロトン導電性固体高分
子膜に金を含むカソード触媒を被着したガス拡散電極１
０により分画されている。

【００４６】ガス拡散電極８においては、水素分子から
プロトンおよび電子が生成し、プロトンは硫酸電解質溶
液を満たした電解質槽９を移動してガス拡散電極１０の
金触媒上に到達し、電子は外部負荷１２又はヒータ２３
を通過したのちガス拡散電極１０において、酸素とプロ
トンとの還元反応により過酸化水素を生成する。

【００４７】過酸化水素発生器６の電解質槽９に接続す
るように硫酸電解質溶液を満たした配管１８を設けてあ
り、酸素発生器１３中に存在する硫酸電解質溶液１４と
電解質槽９内の硫酸電解質溶液とを連絡している。酸素
発生器１３には硫酸電解質溶液１４と接触するように過
酸化水素分解触媒である金板１５を設けてある。

【００４８】電解質槽９で生成された過酸化水素は徐々
にその濃度が増加するため、酸素発生器１３の硫酸電解
質溶液１４に向かって拡散移動していく。酸素発生器１
３中で金板１５の表面に到達した過酸化水素は、酸素と
水に分解し、発生酸素により酸素発生器１３の容器内の
ガス圧力は増加していく。

【００４９】酸素発生器１３と空気供給ライン１の間に
は空気循環配管１６を設け、空気循環配管１６の途中に
は制御弁１７を設けてある。また、酸素発生器１３内の
圧力を測定するため圧力計１９を、また、空気供給ライ
ン１の圧力を測定するために圧力計２０を設けてある。

【００５０】制御部２１には、圧力計１９、２０、及び
燃料電池スタック３のセル電圧を検出するセル電圧モニ
タ２２が入力信号として接続されている。これらの入力
信号に基づいて、制御部２１は、制御弁１７の開閉信
号、ＳＷ２４の切り替え信号を出力する。

【００５１】ＳＷ２４は、過酸化水素発生器６が発電し
た電力を外部負荷１２を介して消費するか、ヒータ２３
を介して消費するかを切り替える。ヒータ２３は、酸素
発生器１３の周囲又は内部に配置され、酸素発生器１３
又はその内部の硫酸電解質溶液１４を加熱するようにな
っている。

【００５２】制御部２１は、圧力計１９の圧力が常に圧
力計２０より高くなる範囲で制御弁１７を開閉すること
により、酸素発生器１３中の酸素分圧の高まった空気を
空気供給ライン１に戻すことができる。

【００５３】また、制御部２１は、セル電圧モニタ２２
が検出したセル電圧により、経時変化から燃料電池スタ
ック３内の高分子膜が乾燥状態であると判断した場合に
は、ＳＷ２４を外部負荷１２からヒータ２３へ切り替え
る。これにより、ヒータ２３が酸素発生器１３又は硫酸
電解質溶液１４を加熱して、酸素発生器１３内の水蒸気
分圧以上を増加せしめ、酸素発生器１３で発生している
酸素とともに所望の温度に温調した水蒸気を空気供給ラ
イン１へ供給する。

【００５４】以上説明したように本実施形態によれば、
酸素利用率を高めるとともに、過酸化水素発生器で発生
する電力を無駄に使用することなく、燃料電池の水蒸気
加湿にも利用して、高効率の固体高分子型燃料電池を得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る固体高分子型燃料電池の
第１実施形態の構成図である。

【図２】図２は、本発明に係る固体高分子型燃料電池の
第２実施形態の構成図である。

【符号の説明】

１…空気供給ライン ２…水素供給ライン ３…燃料電池スタック ４…背圧制御弁 ５…背圧制御弁 ６…過酸化水素発生器 ７…アノード室 ８…ガス拡散電極 ９…電解質槽 １０…ガス拡散電極 １１…カソード室 １２…外部負荷 １３…酸素発生器 １４…硫酸電解質溶液 １５…金板 １６…空気循環配管 １７…逆止弁 １８…配管

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料電池本体の排水素および排空気を利
   用して過酸化水素を合成し、該過酸化水素を分解して得
   られる酸素を前記燃料電池本体の空気供給系に戻すこと
   を特徴とする固体高分子型燃料電池。
2. 【請求項２】 燃料電池本体の排水素および排空気から
   過酸化水素を合成する過酸化水素発生器と、 該過酸化水素発生器が合成した過酸化水素を分解して酸
   素を生成する酸素発生器と、 該酸素発生器が発生した酸素を燃料電池本体の空気供給
   系へ循環させる空気循環手段と、 を備えたことを特徴とする固体高分子型燃料電池。
3. 【請求項３】 前記過酸化水素発生器は、プロトン導電
   性液体電解質を容れる電解質槽および一対の過酸化水素
   合成用電極触媒を備えた燃料電池型過酸化水素発生器で
   あり、 該燃料電池型過酸化水素発生器が合成した過酸化水素
   は、前記液体電解質中に溶解し、前記酸素発生器の容器
   が保持する液体電解質中に拡散移動することを特徴とす
   る請求項２記載の固体高分子型燃料電池。
4. 【請求項４】 前記酸素発生器中に設けられた過酸化水
   素分解触媒により過酸化水素を酸素と水に分解して酸素
   発生器中の酸素分圧およびガス全圧を上昇せしめ、 前記空気循環手段に設けられた所定の圧力差で開閉する
   逆止弁または制御弁を通じて発生酸素を燃料電池の空気
   供給系に戻すことを特徴とする請求項３記載の固体高分
   子型燃料電池。
5. 【請求項５】 前記過酸化水素発生器は、前記過酸化水
   素合成用電極触媒と前記プロトン導電性液体電解質との
   界面にプロトン導電性固体高分子膜を設けることによ
   り、前記プロトン導電性液体電解質の圧力上昇による電
   解質の排ガスラインへの漏れを防止することを特徴とす
   る請求項３記載の固体高分子型燃料電池。
6. 【請求項６】 前記燃料電池型過酸化水素発生器におけ
   る一対の過酸化水素合成用電極触媒間を短絡して得られ
   る電力を使用して、前記酸素発生器中の電解質水溶液を
   加熱して水蒸気分圧を高め、燃料電池の空気加湿の要求
   に応じて、酸素とともに水蒸気を空気供給系に戻すこと
   を特徴とする請求項３記載の固体高分子型燃料電池。