JP2007051917A - 気密性異常判断装置およびガス供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ガス供給部の気密性の異常を精度良く判断することができる技術を提供する。
【解決手段】 気密性異常判断装置は、ガスが流れるガス通路と、ガス通路の上流側を封鎖するための第１の封鎖手段と、ガス通路の下流側を封鎖するための第２の封鎖手段と、を備えるガス供給部の気密性の異常を判断する。気密性異常判断装置は、第１の封鎖手段と第２の封鎖手段との間のガス通路から流入したガスを蓄える空間部と、ガス通路と空間部との間に設けられ、ガス通路と空間部とを遮断するための遮断手段と、ガス通路と空間部との差圧を検出する差圧センサと、第１の封鎖手段と第２の封鎖手段とによりガス通路の第１の封鎖手段と第２の封鎖手段との間を封鎖し、かつ、遮断手段により空間部とガス通路とを遮断した第１の状態となった際の差圧センサの第１の検出値に基づいて、ガス供給部の気密性の異常を判断する判断部と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、気密性の異常を判断する技術に関する。

燃料電池システムは、燃料電池スタックと、燃料電池スタックに燃料ガスを供給する燃料ガス供給系と、燃料電池スタックに酸化ガスを供給する酸化ガス供給系と、を備えている。燃料ガス供給系は、例えば、燃料ガスを高圧で蓄えるタンクと、該タンクと燃料電池スタックとを接続する燃料ガス通路と、を備えている。従来では、タンク付近に、高圧用の圧力センサ（すなわち耐圧の高い圧力センサ）を設け、高圧用の圧力センサの検出値を利用して、燃料ガスの漏れの有無が判断されている。

特開２００３−３０８８６６号公報 特開２００３−３０８８６８号公報 特開２０００−２７４３１１号公報 特開平７−２７６６２号公報 特開平１０−３００６２４号公報

しかしながら、高圧用の圧力センサは、通常、測定精度が低い。このため、従来では、燃料ガス供給系における燃料ガスの漏れの有無を精度良く判断することが困難であるという問題があった。

なお、上記の問題は、燃料電池システムの燃料ガス供給系に限らず、種々のシステムのガス供給部に共通する。

この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、ガス供給部の気密性の異常を精度良く判断することを目的とする。

上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の装置は、ガスが流れるガス通路と、前記ガス通路の上流側を封鎖するための第１の封鎖手段と、前記ガス通路の下流側を封鎖するための第２の封鎖手段と、を備えるガス供給部の気密性の異常を判断するための気密性異常判断装置であって、
前記第１の封鎖手段と前記第２の封鎖手段との間の前記ガス通路から流入したガスを蓄える空間部と、
前記ガス通路と前記空間部との間に設けられ、前記ガス通路と前記空間部とを遮断するための遮断手段と、
前記ガス通路と前記空間部との差圧を検出する差圧センサと、
前記第１の封鎖手段と前記第２の封鎖手段とにより前記ガス通路の前記第１の封鎖手段と前記第２の封鎖手段との間を封鎖し、かつ、前記遮断手段により前記空間部と前記ガス通路とを遮断した第１の状態となった際の前記差圧センサの第１の検出値に基づいて、前記ガス供給部の気密性の異常を判断する判断部と、
を備えることを特徴とする。

この装置では、ガス通路から流入するガスが蓄えられる空間部が設けられており、ガス通路と空間部との差圧が差圧センサによって検出される。差圧センサの測定精度は、通常、充分に高い。このため、第１の状態における差圧センサの検出値を用いれば、ガス供給部の気密性の異常を精度良く判断することができる。

上記の装置において、
前記判断部は、
気密性の異常の判断を実行しない場合には、前記遮断手段を制御して、前記ガス通路から前記空間部へのガスの流入を許容することが好ましい。

こうすれば、気密性の異常の判断を実行しない場合には、ガス通路と空間部との差圧はほぼ０（ゼロ）となるため、差圧センサの破損を抑制することができる。

上記の装置において、さらに、
前記ガス通路と前記空間部とに接続され、オリフィスが設けられた接続通路を備えることが好ましい。

こうすれば、ガス供給部がガスの供給を開始する際に、空間部にガスが流入し難いため、ガス通路の下流側に迅速にガスを供給することができる。

上記の装置において、
前記オリフィスは、前記遮断手段の上流側に設けられていることが好ましい。

こうすれば、オリフィスが遮断手段の下流側に設けられている場合と比較して、オリフィスよりも上流側の容積を小さくすることができるため、ガス供給部がガスの供給を開始する際に、ガス通路の下流側により迅速にガスを供給することができる。

上記の装置において、さらに、
前記ガス通路と前記空間部との差圧が所定値以上とならないように前記差圧を低減させるための差圧低減部を備えることが好ましい。

こうすれば、差圧センサの破損を防止することができる。

上記の装置において、さらに、
前記ガス通路内の圧力を検出するための圧力センサを備え、
前記判断部は、
気密性の異常を判断する場合には、さらに、前記差圧センサの第１の検出値と前記第１の状態における前記圧力センサの検出値とに基づいて、気密性の異常が発生している部位を特定するようにしてもよい。

このように、気密性の異常が発生している部位を特定すれば、修理等の対策を迅速に施すことができる。

上記の装置において、
前記判断部は、
前記差圧センサの第１の検出値が、前記ガス通路内の圧力が前記空間部内の圧力よりも高いことを示し、かつ、前記圧力センサの検出値の時間経過に伴う変化が、前記差圧センサの第１の検出値の時間経過に伴う変化と同じ傾向を示す場合には、前記第１の封鎖手段によって前記ガス通路の上流側が完全に封鎖されていないと判断するようにしてもよい。

また、上記の装置において、
前記判断部は、
前記差圧センサの第１の検出値が、前記ガス通路内の圧力が前記空間部内の圧力よりも高いことを示し、かつ、前記圧力センサの検出値の時間経過に伴う変化が、前記差圧センサの第１の検出値の時間経過に伴う変化と異なる傾向を示す場合には、前記空間部から外部へガスが流出していると判断するようにしてもよい。

このようにすれば、ガス通路内の圧力が空間部内の圧力よりも高い場合に、気密性の異常が発生している部位を特定することができる。

あるいは、上記の装置において、
前記判断部は、
前記差圧センサの第１の検出値が、前記ガス通路内の圧力が前記空間部内の圧力よりも高いことを示す場合に、さらに、前記第１の封鎖手段を制御して、前記ガス通路の上流側が開状態に設定された第２の状態を実現し、前記第２の状態における前記差圧センサの第２の検出値に基づいて、気密性の異常が発生している部位を特定するようにしてもよい。

このように、気密性の異常が発生している部位を特定すれば、修理等の対策を迅速に施すことができる。さらに、この装置では、差圧センサの第２の検出値が用いられるため、気密性の異常が発生している部位を正確に特定することができる。

上記の装置において、
前記判断部は、
前記差圧センサの第２の検出値が時間経過に伴って変化しない場合には、前記第１の封鎖手段によって前記ガス通路の上流側が完全に封鎖されていないと判断するようにしてもよい。

また、上記の装置において、
前記判断部は、
前記差圧センサの第２の検出値が時間経過に伴って変化する場合には、前記空間部から外部へガスが流出していると判断するようにしてもよい。

このようにすれば、ガス通路内の圧力が空間部内の圧力よりも高い場合に、気密性の異常が発生している部位を正確に特定することができる。

上記の装置において、
前記判断部は、さらに、
気密性の異常が発生していることをユーザに通知するための通知部を備えることが好ましい。

こうすれば、ユーザは迅速に対策を施すことができる。

本発明の第２の装置は、
前記ガス供給部と、
上記のいずれかに記載の気密性異常判断装置と、
を備えることを特徴とする。

この装置においても、第１の装置と同様に、第１の状態における差圧センサの検出値を用いることにより、ガス供給部の気密性の異常を精度良く判断することができる。

上記の装置において、
前記ガス通路には、高圧ガスタンクから放出されるガスが流れることが好ましい。

この場合には、本発明の効果は顕著となる。

本発明は、方法の態様でも実現可能である。例えば、本発明の方法は、ガス供給装置の気密性の異常を判断する判断方法であって、
ガス供給装置は、
ガスが流れるガス通路と、
前記ガス通路の上流側を封鎖するための第１の封鎖手段と、
前記ガス通路の下流側を封鎖するための第２の封鎖手段と、
前記第１の封鎖手段と前記第２の封鎖手段との間の前記ガス通路から流入したガスを蓄える空間部と、
前記ガス通路と前記空間部との間に設けられ、前記ガス通路と前記空間部とを遮断するための遮断手段と、
前記ガス通路と前記空間部との差圧を検出する差圧センサと、
を備えており、
前記方法は、
（ａ）前記第１の封鎖手段と前記第２の封鎖手段と前記遮断手段とを制御して、前記ガス通路が封鎖され、かつ、前記空間部が封鎖された第１の状態を実現する工程と、
（ｂ）前記第１の状態における前記差圧センサの第１の検出値に基づいて、前記判断を実行する工程と、
を備えることを特徴とする。

なお、この発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、気密性異常判断装置、ガス供給部と該気密性異常判断装置とを備えるガス供給装置、該ガス供給装置を備える燃料電池システム、該燃料電池システムを搭載した移動体などの装置、およびこれらの装置における判断方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、その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、等の種々の態様で実現することができる。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ａ−１．燃料電池システムの全体構成：
Ａ−２．比較例のガス漏れの判断：
Ａ−３．第１実施例のガス漏れの判断：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｅ．第５実施例：
Ｆ．第６実施例：

Ａ．第１実施例：
Ａ−１．燃料電池システムの全体構成：
図１は、第１実施例における燃料電池システムの概略構成を示す説明図である。なお、この燃料電池システムは、車両に搭載されている。図示するように、燃料電池システムは、燃料電池スタック１００と、燃料ガス供給系２００と、酸化ガス供給系３００と、を備えている。

燃料電池スタック１００は、燃料ガス供給系２００から供給された燃料ガス（水素ガス）と、酸化ガス供給系３００から供給された酸化ガス（空気）と、を使用して、発電する。

燃料ガス供給系２００は、燃料ガス（水素ガス）を比較的高い圧力で貯蔵するタンク２１０を備えており、燃料ガスは、燃料ガス通路１２１を介して燃料電池スタック１００に供給される。タンク２１０には、第１の遮断弁２１２が設けられており、第１の遮断弁２１２が開状態に設定されると、燃料ガス通路１２１内に燃料ガスが送出される。燃料ガス通路１２１には、第１の減圧弁２１４と第２の遮断弁２１６と第２の減圧弁２１８とがこの順に設けられている。２つの減圧弁２１４，２１８のそれぞれは、ダイアフラムを備え、その下流側の圧力に応じて開度が機械的に調整される弁である。第１の減圧弁２１４は、その下流側の燃料ガス通路１２１内の圧力が比較的高い所定の目標圧力に等しくなるように、減圧する。また、第２の減圧弁２１８は、その下流側の燃料ガス通路１２１内の圧力が比較的低い所定の目標圧力に等しくなるように、減圧する。第２の遮断弁２１６が開状態に設定されると、燃料電池スタック１００内に燃料ガスが供給される。

なお、以下では、燃料ガス通路１２１のうち、第１の遮断弁２１２と第１の減圧弁２１４との間の部分を、第１の部分通路１２１ａと呼び、第１の減圧弁２１４と第２の遮断弁２１６との間の部分を第２の部分通路１２１ｂと呼ぶ。

本実施例では、燃料ガス供給系２００は、さらに、燃料ガス供給系の気密性の異常、より具体的には、燃料ガスの漏れの有無を検出するための構成を備えている。第１の部分通路１２１ａの上流側には、導入通路１２３と第１の検出用通路（すなわち検出用空間）１２４とがこの順序で接続されており、第１の部分通路１２１ａの下流側には、第２の検出用通路（すなわち検出用空間）１２５が接続されている。導入通路１２３と第１の検出用通路１２４との間には、第３の遮断弁２３４が設けられており、第３の遮断弁２３４が開状態に設定されると、第１の部分通路１２１ａ内の燃料ガスが、導入通路１２３を介して、第１の検出用通路１２４に流入する。第３の遮断弁２３４は、燃料ガスの漏れの有無を判断する際に、閉状態に設定される。第１の検出用通路１２４と第２の検出用通路１２５との間には、２つの検出用通路１２４，１２５の差圧、換言すれば、第１の検出用通路１２４と第１の部分通路１２１ａとの差圧を検出するための差圧センサ２３６が設けられている。なお、本実施例では、差圧センサ２３６は、ダイアフラムを含む感圧部を備え、ダイアフラムの歪み量に対応する差圧を検出する。また、導入通路１２３には、オリフィス（絞り）２３２が設けられており、オリフィス２３２は、第３の遮断弁２３４よりも上流側に設けられている。

酸化ガス供給系３００は、酸化ガス（空気）を送出するブロワ３１０を備えており、酸化ガスは、酸化ガス通路１３１を介して燃料電池スタック１００に供給される。

燃料電池スタック１００から排出された使用済みの燃料オフガスは、燃料オフガス通路１２９を通る。燃料オフガス通路１２９には、第４の遮断弁２６０が設けられている。第４の遮断弁２６０は、間欠的に開状態に設定され、これにより、燃料オフガスがスタック１００から排出される。また、燃料電池スタック１００から排出された使用済みの酸化オフガスは、酸化オフガス通路１３９を通る。燃料オフガス通路１２９と酸化オフガス通路１３９とは、下流側で合流しており、燃料オフガスと酸化オフガスとは合流通路１４１内で混合されて大気へ放出される。

燃料電池システムは、さらに、システム全体の動作を制御する制御回路６００と、ユーザへの通知を行う通知部６１０と、を備えている。特に、本実施例の制御回路６００は、燃料ガスの漏れの有無を判断する際に、３つの遮断弁２１２，２１６，２３４を制御すると共に、差圧センサ２３６から検出値を取得する。そして、制御回路６００は、該検出値に基づいて、燃料ガス供給系２００における燃料ガスの漏れの有無を判断する。ガス漏れが発生していると判断される場合には、制御回路６００は、通知部６１０を制御して、ユーザへガス漏れが発生していることを通知する。なお、通知部６１０は、スピーカを用いて音声による通知を行ってもよいし、これに代えて、あるいは、これと共に、ランプを用いて表示による通知を行ってもよい。

なお、本実施例における第１の遮断弁２１２が本発明における第１の封鎖手段に相当し、第２の遮断弁２１６および第１の減圧弁２１４が第２の封鎖手段に相当し、第１の部分通路１２１ａがガス通路に相当する。また、本実施例における第１の検出用通路１２４が本発明における空間部（貯蔵部）に相当し、第３の遮断弁２３４が遮断手段に相当し、導入通路１２３が接続通路に相当する。さらに、本実施例における制御回路６００と通知部６１０とが本発明における判断部に相当する。

Ａ−２．比較例のガス漏れの判断：
本実施例におけるガス漏れの判断の説明に先行して、以下では、比較例におけるガス漏れの判断について説明する。

図２は、比較例における燃料ガス供給系２００Ｚを示す説明図である。図２は、図１とほぼ同様であるが、燃料ガス通路１２１には、他の通路は接続されていない。また、２つの圧力センサ２２２，２２４が追加されている。第１の圧力センサ２２２は、第１の部分通路１２１ａ内の圧力を検出し、第２の圧力センサ２２４は、第２の部分通路１２１ｂ内の圧力を検出する。

比較例では、ガス漏れの有無を判断する際には、まず、第１の遮断弁２１２が閉状態に設定される。次に、第１の圧力センサ２２２によって検出される圧力Ｐ１が、第２の圧力センサ２２４によって検出される圧力Ｐ２と等しくなるまで、換言すれば、第１の減圧弁２１４の目標圧力と等しくなるまで、燃料ガスが消費される。なお、燃料ガスの消費は、例えば、燃料電池スタックに二次電池（図示せず）を充電させることによって行われる。そして、２つの圧力Ｐ１，Ｐ２が等しくなると、第２の遮断弁２１６が閉状態に設定される。２つの遮断弁２１２，２１６が閉状態に設定されることにより、２つの遮断弁２１２，２１６の間の空間が封鎖される。なお、このとき、２つの圧力Ｐ１，Ｐ２は、第１の減圧弁２１４の目標圧力とほぼ等しいため、第１の減圧弁２１４は、開状態に設定されている。その後、第２の圧力センサ２２４によって検出される圧力Ｐ２に基づいて、ガス漏れの有無が判断される。具体的には、圧力Ｐ２が時間経過に伴って変化する場合には、第１の遮断弁２１２や第１の部分通路１２１ａにガス漏れが発生していると判断される。

比較例において、第２の圧力センサ２２４によって検出される圧力Ｐ２がガス漏れの有無の判断に利用されるのは、第２の圧力センサ２２４は第１の圧力センサ２２２よりも測定精度が高いためである。すなわち、第１の圧力センサ２２２としては、通常、高圧用の圧力センサが利用され、第２の圧力センサ２２４としては、通常、低圧用の圧力センサが利用される。高圧用の圧力センサは、通常、測定レンジが広く、測定精度が低い。一方、低圧用の圧力センサは、通常、測定レンジが狭く、測定精度が高い。このため、比較例では、第１の圧力センサ２２２の検出値Ｐ１に基づいてガス漏れの有無が判断される場合よりも、ガス漏れの有無を正確に判断することができる。

しかしながら、比較例では、ガス漏れの有無の判断に時間が掛かってしまう。すなわち、比較例では、第２の圧力センサ２２４によって検出される圧力Ｐ２を利用してガス漏れの有無を判断するために、燃料ガスを消費することによって、第１の部分通路１２１ａ内の圧力Ｐ１（例えば７０ＭＰａ）を第１の減圧弁２１４の目標圧力（例えば４００ｋＰａ）まで大幅に低下させる必要がある。しかしながら、比較例において、燃料ガスを消費するのには時間が掛かり、この結果、ガス漏れの有無の判断に時間が掛かってしまう。

そこで、本実施例では、図１の構成を採用することによって、ガス漏れの有無を正確に、かつ、迅速に判断することができるように工夫している。

Ａ−３．第１実施例のガス漏れの判断：
図３は、第１実施例におけるガス漏れの有無を判断する手順を示すフローチャートである。なお、図３の処理は、本実施例では、燃料電池システムの運転停止時（発電停止時）に、より具体的には、ユーザがイグニションスイッチをオン状態からオフ状態に切り替えたときに実行される。なお、図３の処理が開始される直前には、第１ないし第３の遮断弁２１２，２１６，２３４は開状態に設定されている。

ステップＳ１０２では、制御回路６００は、第１の遮断弁２１２を制御して、閉状態に設定する。

ステップＳ１０４では、制御回路６００は、第１の部分通路１２１ａ内の燃料ガスを消費（低減）させる。具体的には、制御回路６００は、燃料電池スタック１００が図示しない二次電池と接続されるように制御する。このとき、燃料電池スタック１００は燃料ガスを消費して発電し、二次電池が充電される。なお、これに代えて、燃料ガスは、外部に放出されることによって消費されてもよい。ただし、二次電池が充電される場合には、燃料ガスを有効に利用することができるという利点がある。

なお、比較例（図２）では、燃料ガスの消費は、第１の圧力Ｐ１が第１の減圧弁２１４の目標圧力（例えば４００ｋＰａ）と等しくなるまで行われている。しかしながら、本実施例では、燃料ガスの消費は、第１の部分通路１２１ａ内の圧力（Ｐ１）がタンク２１０内の圧力（例えば７０ＭＰａ）よりもやや低い圧力（例えば６５ＭＰａ）に達するまで行われればよい。このため、本実施例では、燃料ガスの消費に掛かる時間をかなり削減することができる。

ステップＳ１０６では、制御回路６００は、第２の遮断弁２１６を制御して、閉状態に設定する。第２の遮断弁２１６が閉状態に設定されると、第１の減圧弁２１４は、第２の部分通路１２１ｂ内の圧力が目標圧力で維持されるように、閉状態に設定される。

ステップＳ１０８では、制御回路６００は、第３の遮断弁２３４を制御して、閉状態に設定する。

図４は、ステップＳ１０８における燃料ガス供給系２００の状態を示す説明図である。ステップＳ１０２〜Ｓ１０８で３つの遮断弁２１２，２１６，２３４が閉状態に設定されると共に第１の減圧弁２１４が閉状態に設定されると、図示するように、３つの弁２１２，２１４，２３４と差圧センサ２３６とで挟まれた第１の空間Ｓａは、封鎖される。また、第３の遮断弁２３４と差圧センサ２３６とで挟まれた第２の空間Ｓｂは、第１の空間Ｓａから分離された状態で、封鎖される。なお、第１の空間Ｓａは、第１の部分通路１２１ａと導入通路１２３と第２の検出用通路１２５とで構成されており、第２の空間Ｓｂは、第１の検出用通路１２４で構成されている。ステップＳ１０８において第３の遮断弁２３４が閉状態に設定された直後には、第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａは、第２の空間Ｓｂ内の圧力Ｐｂと同じであり、２つの空間Ｓａ，Ｓｂの差圧はほぼ０（ゼロ）である。なお、圧力Ｐａは、圧力センサ２２２（図２参照）が仮に設けられている場合には、該圧力センサ２２２によって検出される圧力Ｐ１と同じである。

上記のように、本実施例では、第３の遮断弁２３４は、ガス漏れの判断が行われる場合にのみ閉状態に設定され、ガス漏れの判断が行われない場合には常に開状態に設定される。したがって、ガス漏れの判断が行われない場合には、２つの空間Ｓａ，Ｓｂの差圧はほぼ０（ゼロ）であるため、差圧センサ２３６の感圧部には高い差圧が印加されず、差圧センサの破損が抑制される。

ステップＳ１１０（図３）では、制御回路６００は、差圧センサ２３６に差圧ΔＰを検出させ、検出された差圧ΔＰを取得する。

図５は、ガス漏れが発生している場合の差圧センサ２３６の検出結果を示す説明図である。なお、図中、横軸は時間ｔを示し、縦軸は圧力Ｐを示す。図示するように、ガス漏れが発生している場合には、差圧ΔＰは、時間経過に伴ってほぼ線形に変化する。なお、本実施例では、図４に示す第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａが第２の空間Ｓｂ内の圧力Ｐｂよりも高い場合に、差圧ΔＰは正の値を示し、逆の場合に、差圧ΔＰは負の値を示す。図５では、差圧ΔＰは、時間経過に伴って次第に増大しており、第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａが第２の空間Ｓｂ内の圧力Ｐｂよりも高いことを示している。

差圧ΔＰが正の値を示す場合（すなわち差圧ΔＰが次第に増大する場合）には、第１の遮断弁２１２の故障に起因して、燃料ガスがタンク２１０から燃料ガス通路１２１内へ漏れているか、あるいは、第２の空間Ｓｂを構成する通路の破損等に起因して、燃料ガスが第２の空間Ｓｂから外部へ漏れていると考えられる。なお、第１の遮断弁２１２の故障は、第１の遮断弁２１２が完全な閉状態に設定されないことを意味する。一方、差圧ΔＰが負の値を示す場合（すなわち差圧ΔＰが次第に減少する場合）には、第１の空間Ｓａを構成する通路の破損等に起因して、燃料ガスが第１の空間Ｓａから外部へ漏れていると考えられる。

ステップＳ１１０（図３）において差圧ΔＰが取得されると、ステップＳ１１２において、制御回路６００は、第３の遮断弁２３４を制御して、開状態に設定する。このように、差圧ΔＰが取得された後に直ちに第３の遮断弁２３４を開状態に設定すれば、差圧センサ２３６が破損するのを抑制することができる。すなわち、ガス漏れが発生している場合に仮に第３の遮断弁２３４が比較的長い期間閉状態に保たれると、差圧センサ２３６の感圧部に高い差圧が比較的長い期間印加され、この結果、差圧センサ２３６が破損してしまう恐れがある。そこで、本実施例では、差圧ΔＰが取得されると直ちに第３の遮断弁２３４が開状態に設定される。

ステップＳ１１４（図３）では、制御回路６００は、ステップＳ１１０で取得された差圧ΔＰに基づいて、ガス漏れの有無を判断する。具体的には、制御回路６００は、差圧ΔＰの絶対値が所定の閾値以上である場合に、ガス漏れが発生していると判断し、差圧ΔＰの絶対値が所定の閾値未満である場合には、ガス漏れが発生していないと判断する。なお、本実施例では、ガス漏れの有無の判断は、ステップＳ１０８で第３の遮断弁２３４が閉状態に設定されてから所定期間経過後の差圧ΔＰを用いて判断される。

ステップＳ１１４においてガス漏れが発生していないと判断されると、図３の処理は完了する。一方、ステップＳ１１４においてガス漏れが発生していると判断されると、ステップＳ１１６を経て、図３の処理が完了する。

ステップＳ１１６では、制御回路６００は、通知部６１０を制御して、ユーザにガス漏れが発生していることを通知する。これにより、ユーザは、例えば、車両を修理工場へ運ぶ等の種々の対策を迅速に施すことができる。

以上説明したように、本実施例では、第１の部分通路１２１ａから流入する燃料ガスが蓄えられる検出用通路１２４が設けられており、第１の部分通路１２１ａと検出用通路１２４との差圧が差圧センサ２３６によって検出されている。差圧センサの測定精度は、図２の高圧用の圧力センサ２２２の測定精度よりも充分に高いと共に、図２の低圧用の圧力センサ２２４の測定精度よりも高い。このため、差圧センサの検出値を用いることによって、ガス漏れの有無を精度良く判断することができる。さらに、本実施例では、燃料ガスの消費に掛かる時間がかなり短縮されているため、ガス漏れの有無を迅速に判断することができる。

なお、本実施例では、ステップＳ１０４において、燃料ガスが消費されているが、ステップＳ１０４の処理は省略可能である。ただし、ステップＳ１０４の処理を実行すれば、第１の遮断弁２１２の故障に起因して、燃料ガスがタンク２１０から燃料ガス通路１２１内へ漏れている場合にも、ガス漏れの発生を検出することができる。仮にステップＳ１０４の処理が実行されない場合には、ステップＳ１０６で第２の遮断弁２１６が閉状態に設定されたとき、第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａはタンク２１０の圧力とほぼ等しくなっている。このため、第１の遮断弁２１２が故障しているにも拘わらず、第１の空間Ｓａ内の圧力は増大しない。この説明から分かるように、本実施例では、ステップＳ１０４の処理を実行することによって、第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａがタンク２１０内の圧力よりも小さく設定され、第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａが増大し得る状態となる。この結果、第１の遮断弁２１２が故障している場合にガス漏れの発生を検出することができる。

また、前述したように、本実施例では、導入通路１２３には、オリフィス２３２が設けられているが、オリフィス２３２は省略可能である。ただし、オリフィス２３２が設けられていれば、燃料電池システムの次回の運転開始時に、燃料電池スタック１００を加圧するための時間（加圧時間）を短縮することができるという利点がある。すなわち、運転開始時には、燃料ガスは、燃料電池スタック１００へ迅速に供給されることが好ましい。仮にオリフィス２３２が設けられていない場合には、運転開始時に、タンク２１０から流出した燃料ガスは、第２の空間Ｓｂ内に比較的流入し易く、燃料電池スタック１００に迅速に供給されない。一方、オリフィス２３２が設けられている場合には、運転開始時に、タンク２１０から流出した燃料ガスは、第２の空間Ｓｂ内に比較的流入し難く、燃料電池スタック１００へ迅速に供給される。

特に、本実施例では、オリフィス２３２は、第３の遮断弁２３４よりも上流側に設けられている。このため、オリフィスが第３の遮断弁２３４よりも下流側に設けられている場合と比較して、オリフィス２３２よりも上流側の空間の容積を小さくすることができ、この結果、燃料電池スタック１００の加圧時間をより短縮することができる。

また、図１に示すように、オリフィス２３２は、オリフィス内の燃料ガスの流通方向が燃料ガス通路１２１内の燃料ガスの主な流通方向に対してほぼ垂直となるように、設けられている。このため、運転開始時に燃料ガスの流速が大きい場合には、オリフィス２３２内での動圧の発生が抑制され、燃料ガスが第２の空間Ｓｂ内に流入するのが抑制される。この結果、燃料電池スタック１００の加圧時間をより短縮することができる。

なお、加圧時間の短縮効果は、運転停止期間が長く、２つの空間Ｓａ，Ｓｂ内の燃料ガスが外部に殆ど放出されてしまった場合、すなわち、２つの空間Ｓａ，Ｓｂがほぼ大気圧に等しい場合に特に顕著となる。

ところで、本実施例では、運転停止期間中には、第１，第２，第４の遮断弁２１２，２１６，２６０は閉状態に設定され、第３の遮断弁２３４は開状態に設定される。このため、本実施例では、第１，第２，第４の遮断弁２１２，２１６，２６０として、ノーマルクローズの電磁弁が利用されており、第３の遮断弁２３４として、ノーマルオープンの電磁弁が利用されている。ノーマルクローズの電磁弁は、通電されていない場合に、閉状態に設定される電磁弁であり、ノーマルオープンの電磁弁は、通電されていない場合に、開状態に設定される電磁弁である。

第３の遮断弁２３４としてノーマルオープンの電磁弁を利用すれば、運転停止期間中に、第３の遮断弁２３４に電力を供給する必要がない。このため、第３の遮断弁２３４としてノーマルクローズの電磁弁が利用される場合と比較して、運転停止期間中における消費電力を小さくすることができるという利点がある。

また、第３の遮断弁２３４としてノーマルクローズの電磁弁を利用する場合には、運転停止期間中に二次電池に蓄えられた電力が不足すると、第３の遮断弁２３４が誤って閉状態に設定され、この結果、差圧センサ２３６が破損してしまう恐れがある。しかしながら、第３の遮断弁２３４としてノーマルオープンの電磁弁を利用すれば、運転停止期間中に二次電池に蓄えられた電力が不足しても、第３の遮断弁２３４は常に開状態に設定されるため、差圧センサ２３６の破損を防止することができる。

さらに、ノーマルオープンの電磁弁は、通常、ノーマルクローズの電磁弁よりも小型であるため、第３の遮断弁２３４としてノーマルオープンの電磁弁を利用すれば、燃料電池システムをより小型化することができるという利点がある。

なお、第３の遮断弁２３４としてノーマルクローズの電磁弁を利用する場合には、通常運転期間中において、差圧ΔＰの絶対値が所定の上限値以上となる毎に、第３の遮断弁２３４を間欠的に開状態に設定すればよい。

Ｂ．第２実施例：
第１実施例では、差圧ΔＰが負の値を示す場合には、燃料ガスが第１の空間Ｓａから外部へ漏れていると判断可能であり、ガス漏れが発生している部位を特定可能である。しかしながら、差圧ΔＰが正の値を示す場合には、燃料ガスがタンク２１０から燃料ガス通路１２１内へ漏れているのか、燃料ガスが第２の空間Ｓｂから外部へ漏れているのか、を判断することができず、ガス漏れが発生している部位を特定することができない。そこで、本実施例では、差圧ΔＰが正の値を示す場合にも、ガス漏れが発生している部位を特定することができるように工夫している。

図６は、第２実施例における燃料ガス供給系２００Ｂを示す説明図である。図６の燃料ガス供給系２００Ｂは、図１の燃料ガス供給系２００とほぼ同じであるが、圧力センサ２２２（図２参照）が追加されている。圧力センサ２２２は、比較例で説明したように、第１の部分通路１２１ａ内の圧力を検出する。

図７は、第２実施例におけるガス漏れの有無を判断する手順を示すフローチャートである。なお、図７のステップＳ２０２〜Ｓ２０８は、図３のステップＳ１０２〜Ｓ１０８と同じである。

ステップＳ２１０では、制御回路６００は、差圧センサ２３６によって検出された差圧ΔＰと、圧力センサ２２２によって検出された圧力Ｐ１と、を取得する。

図８は、ガス漏れが発生している場合の差圧センサ２３６の検出結果と圧力センサ２２２の検出結果とを示す説明図である。図８では、図５と同様に、差圧ΔＰは、正の値を示し、時間経過に伴って次第に増大している。

図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、圧力Ｐ１は、ガス漏れが発生している部位に応じて異なる傾向を示す。具体的には、第１の遮断弁２１２の故障に起因して、燃料ガスがタンク２１０から燃料ガス通路１２１内へ漏れている場合には、図８（Ａ）に示すように、圧力Ｐ１は、差圧ΔＰと同じ傾向を示し、時間経過に伴って次第に増大する。なお、圧力Ｐ１は、時間経過に伴って、タンク２１０内の圧力Ｐｔに近づく。一方、第２の空間Ｓｂを構成する通路の破損等に起因して、燃料ガスが第２の空間Ｓｂから外部へ漏れている場合には、図８（Ｂ）に示すように、圧力Ｐ１は、差圧ΔＰと異なる傾向を示し、ほぼ一定の値で維持される。なお、図８（Ａ），（Ｂ）において、圧力Ｐ１の初期値がタンク２１０内の圧力Ｐｔよりも低いのは、ステップＳ２０４で燃料ガスが消費されているためである。

ステップＳ２１２（図７）では、制御回路６００は、ステップＳ１１２（図３）と同様に、第３の遮断弁２３４を開状態に設定する。

ステップＳ２１４では、制御回路６００は、ステップＳ１１４（図３）と同様に、ステップＳ２１０で取得された差圧ΔＰに基づいて、ガス漏れの有無を判断する。

ステップＳ２１４においてガス漏れが発生していないと判断されると、図７の処理は完了する。一方、差圧ΔＰが正の値を示し、ステップＳ２１４においてガス漏れが発生していると判断される場合には、ステップＳ２１６〜Ｓ２１８を経て、図７の処理が完了する。また、差圧ΔＰが負の値を示し、ステップＳ２１４においてガス漏れが発生していると判断される場合には、ステップＳ２１５を経て、図７の処理が完了する。

ステップＳ２１６では、制御回路６００は、ステップＳ２１０で取得された差圧ΔＰおよび圧力Ｐ１に基づいて、ガス漏れが発生している部位を特定する。具体的には、制御回路６００は、差圧ΔＰの時間経過に伴う変化と、圧力Ｐ１の時間経過に伴う変化と、が同じ傾向を示す場合（図８（Ａ）参照）には、第１の遮断弁２１２の故障に起因して、燃料ガスがタンク２１０から燃料ガス通路１２１内へ漏れていると判断する。また、制御回路６００は、差圧ΔＰの時間経過に伴う変化と、圧力Ｐ１の時間経過に伴う変化と、が異なる傾向を示す場合（図８（Ｂ）参照）には、第２の空間Ｓｂを構成する通路の破損等に起因して、燃料ガスが第２の空間Ｓｂから外部へ漏れていると判断する。

ステップＳ２１８，Ｓ２１５では、ステップＳ１１６（図３）と同様に、制御回路６００は、通知部６１０を制御して、ユーザにガス漏れが発生していることを通知する。特に、本実施例では、差圧ΔＰが負の値を示す場合のみでなく、正の値を示す場合にも、ガス漏れが発生している部位が特定される。このため、本実施例のステップＳ２１８，Ｓ２１５では、制御回路６００は、通知部６１０を制御して、さらに、ユーザにガス漏れが発生している部位を通知する。

なお、本実施例では、ガス漏れが発生している部位がユーザに通知されるが、通知されないようにしてもよい。この場合にも、ガス漏れが発生している部位は特定されているため、修理工場の作業者は、ガス漏れが発生している部位の修理等を迅速に行うことができる。

以上説明したように、本実施例では、第１実施例と同様に、差圧ΔＰに基づいて、ガス漏れの有無を精度良く判断することができる。また、本実施例では、差圧ΔＰが正の値を示す場合に、換言すれば、差圧センサ２３６の差圧ΔＰが第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａが第２の空間Ｓｂ内の圧力Ｐｂよりも高いことを示す場合に、差圧ΔＰと圧力Ｐ１とに基づいて、ガス漏れが発生している部位を特定することができる。

Ｃ．第３実施例：
第２実施例では、差圧ΔＰが正の値を示す場合には、差圧ΔＰと圧力Ｐ１とに基づいて、ガス漏れが発生している部位が特定されている。しかしながら、比較例で説明したように、高圧用の圧力センサ２２２の測定精度は低いため、ガス漏れが発生している部位が正確に特定されない恐れがある。そこで、本実施例では、差圧ΔＰが正の値を示す場合には、測定精度の高い差圧センサ２３６によって検出される差圧に基づいて、ガス漏れが発生している部位を正確に特定している。なお、本実施例では、第１実施例と同じ燃料ガス供給系２００が採用される。

図９は、第３実施例におけるガス漏れの有無を判断する手順を示すフローチャートである。図９のステップＳ３０２〜Ｓ３１２は、図３のステップＳ１０２〜Ｓ１１２と同じである。また、図９のステップＳ３１４，Ｓ３１５，Ｓ３２６は、それぞれ図７のステップＳ２１４，２１５，Ｓ２１８と同じである。以下では、ステップＳ３１６〜Ｓ３２４の処理について説明する。なお、ステップＳ３１６の処理は、差圧ΔＰが正の値を示し、ステップＳ３１４においてガス漏れが発生していると判断される場合に実行される。

ステップＳ３１６では、制御回路６００は、第１の遮断弁２１２を制御して、開状態に設定する。

ステップＳ３１８では、制御回路６００は、ステップＳ３０８と同様に、第３の遮断弁２３４を制御して、再度、閉状態に設定する。

ステップＳ３２０では、制御回路６００は、ステップＳ３１０と同様に、再度、差圧センサ２３６の検出値ΔＰ’を取得する。

図１０は、ステップＳ３２０で検出される差圧センサ２３６の検出結果を示す説明図である。ステップＳ３１６で第１の遮断弁２１２が開状態に設定されると、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａ（図４参照）は、タンク２１０内の圧力Ｐｔと等しい値となる。

図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、差圧ΔＰ’は、ガス漏れが発生している部位に応じて異なる傾向を示す。具体的には、第１の遮断弁２１２の故障に起因して、燃料ガスがタンク２１０から燃料ガス通路１２１内へ漏れている場合には、図１０（Ａ）に示すように、差圧ΔＰ’は、変化せず、ほぼ一定の値（ゼロ）で維持される。一方、第２の空間Ｓｂを構成する通路の破損等に起因して、燃料ガスが第２の空間Ｓｂから外部へ漏れている場合には、図１０（Ｂ）に示すように、差圧ΔＰ’は、時間経過に伴って次第に増大する。

なお、図１０（Ａ），（Ｂ）において、差圧ΔＰ’の初期値がほぼゼロであるのは、ステップＳ３１８の処理が実行される前に、第３の遮断弁２３４が開状態に設定されているためである（ステップＳ３１２参照）。

ステップＳ３２０（図９）において差圧ΔＰ’が取得されると、ステップＳ３２２において、制御回路６００は、ステップＳ３０２と同様に第１の遮断弁２１２を再度閉状態に設定すると共に、ステップＳ３１２と同様に第３の遮断弁２３４を再度開状態に設定する。

ステップＳ３２４では、制御回路６００は、ステップＳ３２０で取得された差圧ΔＰ’に基づいて、ガス漏れが発生している部位を特定する。具体的には、制御回路６００は、差圧ΔＰ’がほぼ一定の値で維持される場合（図１０（Ａ）参照）には、第１の遮断弁２１２の故障に起因して、燃料ガスがタンク２１０から燃料ガス通路１２１内へ漏れていると判断する。また、制御回路６００は、差圧ΔＰ’が時間経過に伴って増大する場合（図１０（Ｂ）参照）には、第２の空間Ｓｂを構成する通路の破損等に起因して、燃料ガスが第２の空間Ｓｂから外部へ漏れていると判断する。

以上説明したように、本実施例では、第１実施例と同様に、１回目に検出された差圧ΔＰ（ステップＳ３１０）に基づいて、ガス漏れの有無を精度良く判断することができる。また、本実施例では、差圧ΔＰが正の値を示す場合には、換言すれば、差圧センサ２３６の差圧ΔＰが第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａが第２の空間Ｓｂ内の圧力Ｐｂよりも高いことを示す場合には、２回目に検出された差圧ΔＰ’（ステップＳ３２０）に基づいて、ガス漏れが発生している部位を正確に特定することができる。

なお、本実施例では、ステップＳ３１２で第３の遮断弁２３４が開状態に設定されているため、差圧ΔＰ’が取得される前のステップＳ３１８で、第３の遮断弁２３４が再度閉状態に設定されている。しかしながら、これに代えて、ステップＳ３１２の処理とステップＳ３１８の処理とを省略するようにしてもよい。こうすれば、第３の遮断弁２３４を再度開状態に設定せずに済む。なお、ステップＳ３１２，Ｓ３１８の処理が省略される場合には、図１０（Ａ），（Ｂ）に示す差圧ΔＰ’の初期値は、ゼロより大きな正の値を示す。これは、ステップＳ３１０で、差圧ΔＰの値は、ゼロより大きな正の値に至っているためである。また、ステップＳ３１２，Ｓ３１８の処理が省略される場合には、ガス漏れが発生していないと判断（ステップＳ３１４）された後に、第３の遮断弁２３４が閉状態に設定されればよい。同様に、ステップＳ３１２，Ｓ３１８の処理が省略される場合には、差圧ΔＰが負の値を示し、ガス漏れが発生していると判断（ステップＳ３１４）された後に、第３の遮断弁２３４が閉状態に設定されればよい。

Ｄ．第４実施例：
図１１は、第４実施例における燃料ガス供給系２００Ｄを示す説明図である。図１１に示すように、第１の部分通路１２１ａと導入通路１２３とは接続部分Ｃ１で直交するように接続されており、第１の部分通路１２１ａの接続部分Ｃ１付近には、絞りＲが設けられている。具体的には、直線状に延びる第１の部分通路１２１ａの接続部分Ｃ１付近における通路径は、その上流側および下流側の通路径よりも小さく設定されている。

本実施例の構成を採用すれば、運転開始時に燃料ガスが大きな流速で燃料電池スタック１００に供給される場合に、導入通路１２３が減圧されるため、導入通路１２３内に燃料ガスが流入し難くなり、この結果、燃料電池スタック１００の加圧時間を短縮することができる。

Ｅ．第５実施例：
図１２は、第５実施例における燃料ガス供給系２００Ｅを示す説明図である。図１２では、２つのリリーフ弁２４１，２４２が第３の遮断弁２３４と並列に設けられている。第１のリリーフ弁２４１は、第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａ（図４参照）が第２の空間Ｓｂ内の圧力Ｐｂよりも所定の上限値以上大きくなった場合に、閉状態から開状態に変更される。逆に、第２のリリーフ弁２４２は、第２の空間Ｓｂ内の圧力Ｐｂが第１の空間Ｓａ内の圧力Ｐａよりも所定の上限値以上大きくなった場合に、閉状態から開状態に変更される。

なお、本実施例における一対のリリーフ弁２４１，２４２が本発明における差圧低減部に相当する。

本実施例の構成を採用すれば、２つの空間Ｓａ，Ｓ２の差圧が所定値以上となるのを抑制することができ、この結果、差圧センサ２３６の破損を防止することができる。

なお、本実施例では、一対のリリーフ弁２４１，２４２を設けることによって、制御回路６００が関与することなく差圧センサ２３６が保護されている。しかしながら、これに代えて、制御回路６００が、差圧センサ２３６の検出値ΔＰが所定の上限値以上となった場合に、第３の遮断弁２３４を制御して開状態に設定するようにしてもよい。

一般には、差圧が所定値以上とならないように差圧を低減させるための差圧低減部が設けられていればよい。

Ｆ．第６実施例：
第１ないし第５実施例では、タンク２１０が１本だけ設けられている場合について説明したが、タンクは複数本設けられていてもよい。

図１３は、第６実施例における燃料ガス供給系２００Ｆを示す説明図である。図１３の燃料ガス供給系２００Ｆは、図１の燃料ガス供給系２００とほぼ同じであるが、第２のタンク２１０ｆが追加されている。また、第２のタンク２１０ｆには、遮断弁２１２ｆが設けられており、遮断弁２１２ｆには、第２の燃料ガス通路１２２が接続されている。第２の燃料ガス通路１２２は、接続部分Ｃ２において、第１の燃料ガス通路１２１と接続されている。接続部分Ｃ２は、第１の燃料ガス通路１２１と導入通路１２３との接続部分Ｃ１よりも下流側である。

このように接続部分Ｃ２を接続部分Ｃ１よりも下流側に設定すれば、第２のタンク２１０ｆから排出された燃料ガスはオリフィス２３２に向かって流れ難く、この結果、運転開始時における燃料電池スタック１００の加圧時間を短縮することができる。

図１４は、第６実施例の変形例における燃料ガス供給系２００Ｆ’を示す説明図である。図１４では、図１３とほぼ同じであるが、第２の燃料ガス通路１２２’は、接続部分Ｃ３において、第１の燃料ガス通路１２１と接続されている。接続部分Ｃ３は、第１の燃料ガス通路１２１と導入通路１２３との接続部分Ｃ１よりも上流側である。

また、図１４では、第４実施例（図１１）と同様に、接続部分Ｃ１には、絞りが設けられている。

図１４の構成を採用すれば、２つのタンク２１０，２１０ｆのいずれを利用する場合にも、接続部分Ｃ１に設けられた絞りを利用することができる。

特に、オリフィス２３２と遮断弁２３４と差圧センサ２３６と導入通路１２３と第１の検出用通路１２４と第２の検出用通路１２５とを一体化してガス漏れ検出ユニットを構成する場合には、図１４に示すように、接続部分Ｃ３を接続部分Ｃ１よりも上流側に設けることが好ましい。

なお、この発明は上記の実施例や実施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で実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１）上記実施例では、ステップＳ１１４，Ｓ２１４，Ｓ３１４において、第３の遮断弁２３４が閉状態に設定されてから所定期間経過後の差圧ΔＰを用いて、ガス漏れの有無が判断されている。しかしながら、これに代えて、第３の遮断弁２３４が閉状態に設定された後の単位時間あたりの差圧ΔＰの変化量を用いて、ガス漏れの有無が判断されるようにしてもよい。

（２）上記実施例では、燃料ガス通路１２１には、第２の遮断弁２１６が設けられているが、第２の遮断弁２１６は省略可能である。この場合には、ステップＳ１０６，２０６，３０６において、燃料オフガス通路１２９に設けられた第４の遮断弁２６０が閉状態に設定されればよい。なお、この場合には、第４の遮断弁２６０が閉状態に設定されると、各減圧弁２１４，２１８は、その下流側の圧力が目標圧力で維持されるように、閉状態に設定される。ただし、第４の遮断弁２６０が閉状態に設定される場合には、燃料ガスは、燃料電池スタック内部の電解質膜を介して、酸化ガス側に漏れ出してしまう。このため、各減圧弁２１４，２１８は、開状態に設定され得る。しかしながら、電解質膜を介して漏れ出す燃料ガスの量は、実験等によって見積もることができる。このため、電解質膜を介して漏れ出す燃料ガスの量を考慮して差圧センサ２３６や圧力センサ２２２の検出値を補正すれば、上記実施例と同様に、ガス漏れの有無の判断や、ガス漏れの発生している部位の特定を行うことができる。

（３）上記実施例では、第２の遮断弁２１６は、第１の減圧弁２１４の下流側に設けられているが、これに代えて、あるいは、これと共に、他の遮断弁が、燃料ガス通路１２１と第２の検出用通路１２５との接続部分よりも下流側、かつ、第１の減圧弁２１４よりも上流側の位置に設けられていてもよい。なお、この場合には、該他の遮断弁が第２の封鎖手段として機能する。

（４）上記実施例では、本発明の気密性異常判断装置を燃料電池システムの燃料ガス供給系に適用した場合について説明したが、本発明の気密性異常判断装置は他のシステムのガス供給系にも適用可能である。

第１実施例における燃料電池システムの概略構成を示す説明図である。 比較例における燃料ガス供給系２００Ｚを示す説明図である。 第１実施例におけるガス漏れの有無を判断する手順を示すフローチャートである。 ステップＳ１０８における燃料ガス供給系２００の状態を示す説明図である。 ガス漏れが発生している場合の差圧センサ２３６の検出結果を示す説明図である。 第２実施例における燃料ガス供給系２００Ｂを示す説明図である。 第２実施例におけるガス漏れの有無を判断する手順を示すフローチャートである。 ガス漏れが発生している場合の差圧センサ２３６の検出結果と圧力センサ２２２の検出結果とを示す説明図である。 第３実施例におけるガス漏れの有無を判断する手順を示すフローチャートである。 ステップＳ３２０で検出される差圧センサ２３６の検出結果を示す説明図である。 第４実施例における燃料ガス供給系２００Ｄを示す説明図である。 第５実施例における燃料ガス供給系２００Ｅを示す説明図である。 第６実施例における燃料ガス供給系２００Ｆを示す説明図である。 第６実施例の変形例における燃料ガス供給系２００Ｆ’を示す説明図である。

符号の説明

１００…燃料電池スタック
１２１…燃料ガス通路
１２１ａ…第１の部分通路
１２１ｂ…第２の部分通路
１２２…燃料ガス通路
１２３…導入通路
１２４…検出用通路
１２５…検出用通路
１２９…燃料オフガス通路
１３１…酸化ガス通路
１３９…酸化オフガス通路
１４１…合流通路
２００，Ｂ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｚ…燃料ガス供給系
２１０，２１０ｆ…タンク
２１２，ｆ…遮断弁
２１４…減圧弁
２１６…遮断弁
２１８…減圧弁
２２２…圧力センサ
２２４…圧力センサ
２３２…オリフィス
２３４…遮断弁
２３６…差圧センサ
２４１，２４２…リリーフ弁
２６０…遮断弁
３００…酸化ガス供給系
３１０…ブロワ
６００…制御回路
６１０…通知部

Claims (14)

1. ガスが流れるガス通路と、前記ガス通路の上流側を封鎖するための第１の封鎖手段と、前記ガス通路の下流側を封鎖するための第２の封鎖手段と、を備えるガス供給部の気密性の異常を判断するための気密性異常判断装置であって、
   前記第１の封鎖手段と前記第２の封鎖手段との間の前記ガス通路から流入したガスを蓄える空間部と、
   前記ガス通路と前記空間部との間に設けられ、前記ガス通路と前記空間部とを遮断するための遮断手段と、
   前記ガス通路と前記空間部との差圧を検出する差圧センサと、
   前記第１の封鎖手段と前記第２の封鎖手段とにより前記ガス通路の前記第１の封鎖手段と前記第２の封鎖手段との間を封鎖し、かつ、前記遮断手段により前記空間部と前記ガス通路とを遮断した第１の状態となった際の前記差圧センサの第１の検出値に基づいて、前記ガス供給部の気密性の異常を判断する判断部と、
   を備えることを特徴とする気密性異常判断装置。
2. 請求項１記載の気密性異常判断装置であって、
   前記判断部は、
   気密性の異常の判断を実行しない場合には、前記遮断手段を制御して、前記ガス通路から前記空間部へのガスの流入を許容する、気密性異常判断装置。
3. 請求項１または２記載の気密性異常判断装置であって、さらに、
   前記ガス通路と前記空間部とに接続され、オリフィスが設けられた接続通路を備える、気密性異常判断装置。
4. 請求項３記載の気密性異常判断装置であって、
   前記オリフィスは、前記遮断手段の上流側に設けられている、気密性異常判断装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の気密性異常判断装置であって、さらに、
   前記ガス通路と前記空間部との差圧が所定値以上とならないように前記差圧を低減させるための差圧低減部を備える、気密性異常判断装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の気密性異常判断装置であって、さらに、
   前記ガス通路内の圧力を検出するための圧力センサを備え、
   前記判断部は、
   気密性の異常を判断する場合には、さらに、前記差圧センサの第１の検出値と前記第１の状態における前記圧力センサの検出値とに基づいて、気密性の異常が発生している部位を特定する、気密性異常判断装置。
7. 請求項６記載の気密性異常判断装置であって、
   前記判断部は、
   前記差圧センサの第１の検出値が、前記ガス通路内の圧力が前記空間部内の圧力よりも高いことを示し、かつ、前記圧力センサの検出値の時間経過に伴う変化が、前記差圧センサの第１の検出値の時間経過に伴う変化と同じ傾向を示す場合には、前記第１の封鎖手段によって前記ガス通路の上流側が完全に封鎖されていないと判断する、気密性異常判断装置。
8. 請求項６または７記載の気密性異常判断装置であって、
   前記判断部は、
   前記差圧センサの第１の検出値が、前記ガス通路内の圧力が前記空間部内の圧力よりも高いことを示し、かつ、前記圧力センサの検出値の時間経過に伴う変化が、前記差圧センサの第１の検出値の時間経過に伴う変化と異なる傾向を示す場合には、前記空間部から外部へガスが流出していると判断する、気密性異常判断装置。
9. 請求項１ないし５のいずれかに記載の気密性異常判断装置であって、
   前記判断部は、
   前記差圧センサの第１の検出値が、前記ガス通路内の圧力が前記空間部内の圧力よりも高いことを示す場合に、さらに、前記第１の封鎖手段を制御して、前記ガス通路の上流側が開状態に設定された第２の状態を実現し、前記第２の状態における前記差圧センサの第２の検出値に基づいて、気密性の異常が発生している部位を特定する、気密性異常判断装置。
10. 請求項９記載の気密性異常判断装置であって、
    前記判断部は、
    前記差圧センサの第２の検出値が時間経過に伴って変化しない場合には、前記第１の封鎖手段によって前記ガス通路の上流側が完全に封鎖されていないと判断する、気密性異常判断装置。
11. 請求項９または１０記載の気密性異常判断装置であって、
    前記判断部は、
    前記差圧センサの第２の検出値が時間経過に伴って変化する場合には、前記空間部から外部へガスが流出していると判断する、気密性異常判断装置。
12. 請求項１ないし１１のいずれかに記載の気密性異常判断装置であって、
    前記判断部は、さらに、
    気密性の異常が発生していることをユーザに通知するための通知部を備える、気密性異常判断装置。
13. ガス供給装置であって、
    前記ガス供給部と、
    請求項１ないし１２のいずれかに記載の気密性異常判断装置と、
    を備えることを特徴とするガス供給装置。
14. 請求項１３記載のガス供給装置であって、
    前記ガス通路には、高圧ガスタンクから放出されるガスが流れる、ガス供給装置。

Images