JP2008021450A - 燃料電池スタック輸送保管容器 - Google Patents

Abstract

【課題】固体高分子型燃料電池の燃料電池スタックの品質を長時間にわたって良好に維持することができる燃料電池スタックの輸送保管容器を提供することを目的とする。
【解決手段】燃料電池スタックＳが収納される容器本体２と、容器本体２内の燃料電池スタックＳを加熱する加熱装置３とを設ける。容器本体２を密閉容器とする。容器本体２を断熱容器とする。燃料電池スタックＳのガスラインＬに水分を供給する水分供給装置２１を設ける。容器本体２外から燃料電池スタックＳのガスラインＬまで通じる供給側接続管路２７及び排出側接続管路２８を設ける。供給側接続管路２７、排出側接続管路２８を通じた燃料電池スタックＳのガスラインＬへの流体の出入りを規制する流通規制装置２７ａ，２８ａを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば潜水艇等の移動体の電源として利用される固体高分子型燃料電池の、燃料電池スタックの保管や搬送に用いる輸送保管容器に関するものである。

燃料電池は、一対の電極とこれら電極を隔てる電解質とを有するセル（発電素子）を有している。燃料電池は、このセルの一方の電極に水素を供給し、他方の電極に酸素を供給することで、これら水素と酸素とを化学反応させて、これら電極間に電力を発生させるものである。各セルが発生させる電力はそれほど大きくないので、実際の燃料電池では、複数のセルを電気的に接続することによって必要な電力を発生させている（このセルの集合体を「燃料電池スタック」という）。燃料電池スタックには、燃料電池スタックを構成する各セルの一方の電極に水素を供給するためのガスライン（水素供給系統）と、各セルの他方の電極に酸素を供給するためのガスライン（酸素供給系統）とが設けられている。

燃料電池は、電解質の種類によってその特性が異なる。電解質として高分子イオン交換膜を用いる固体高分子型燃料電池は、出力密度が高いため、小型化が可能であり、自家用発電装置や移動体用の電源に適している。また、固体高分子型燃料電池は、作動温度が低く（おおよそ９０°Ｃ以下）、起動／停止に必要な時間が短くて済むので、頻繁に運転／停止が行われる用途、例えば電動機によって駆動される移動体の電源に適している。

高分子イオン交換膜は、水分を含むことで初めて電解質として機能する。また、高分子イオン交換膜は、含水量が多すぎても能力が低下する。このため、固体高分子型燃料電池の性能を十分に発揮させるためには、高分子イオン交換膜の含水量を厳密に管理する必要がある。
固体高分子型燃料電池の運転中に、高分子イオン交換膜の含水量を管理する技術としては、例えば後記の特許文献１に記載の技術，及び後記の特許文献２に記載の技術が知られている。
特許文献１には、燃料電池の運転中に電解質（高分子イオン交換膜）に送り込まれるガスに蒸気を混合して電解質の加湿を行う技術が記載されている。
特許文献２には、燃料電池の運転中におけるセル温度を制御して、セル内の湿度が目標範囲内となるように制御する技術が記載されている。

特開２００４−３０３４４２号公報 特開２００２−２３７３２０号公報

ここで、燃料電池スタックの製造直後の段階では、燃料電池スタックを構成する各セルの高分子イオン交換膜に水分が含まれていない。このため、燃料電池を初めて作動させるにあたっては、各セルの高分子イオン交換膜に水分を含ませる処理が行われる。具体的には、燃料電池スタックの水素供給系統及び酸素供給系統にそれぞれ高温の蒸気を循環させることで、燃料電池スタックを作動温度（例えば８０°Ｃ程度）まで加熱するとともに、各セルの高分子イオン交換膜に水分を十分に含ませる。
この処理には手間がかかるので、通常は、工場にて燃料電池スタックの高分子イオン交換膜に水分を含ませる処理を行ったのちに、この燃料電池スタックを現地に予め設置された燃料電池に組み込んでいる。

しかし、このようにして高分子イオン交換膜に水分を十分に含ませても、燃料電池スタックの搬送中や保管中に燃料電池スタックの温度が低下すると、高分子イオン交換膜が収縮するか、高分子イオン交換膜中で水分が飽和して凝縮するなどの理由により、高分子イオン交換膜から水分が放出されてしまう。
このように一度高分子イオン交換膜から水分が放出されてしまうと、その放出量によっては、再度高分子イオン交換膜を作動温度まで加熱した際に、高分子イオン交換膜の一部領域では水分が不足してしまう場合がある。このため、燃料電池スタックは、出荷してから燃料電池に組み込むまでの間にも、高分子イオン交換膜の含水量を厳密に管理する必要がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、固体高分子型燃料電池の燃料電池スタックの品質を長時間にわたって良好に維持することができる燃料電池スタックの輸送保管容器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
すなわち、本発明は、燃料電池スタックが収納される容器本体と、該容器本体内の前記燃料電池スタックを加熱する加熱装置とを有している燃料電池スタック輸送保管容器を提供する。

このように構成される燃料電池スタック輸送保管容器では、燃料電池スタックを加熱装置によって加熱することで、燃料電池スタックの温度を維持して、高分子イオン交換膜の含水量を保つことができる。
また、この燃料電池スタック輸送保管容器では、燃料電池スタックが容器本体に収納された状態で加熱されるので、燃料電池スタック内の水分が周囲に逃げにくい。このため、この燃料電池スタック輸送保管容器では、長時間にわたって、燃料電池スタックの高分子イオン交換膜の含水量を維持することができる。

また、この燃料電池スタック輸送保管容器では、燃料電池スタックが容器本体に収納された状態で加熱されるので、加熱装置が発生させた熱が周囲に逃げにくく、燃料電池スタックが効果的に加熱される。このため、この燃料電池スタック輸送保管容器では、燃料電池スタックの加熱に要する熱エネルギーが少なくて済み、ランニングコストが低い。また、加熱装置の電源が電池である場合には、加熱装置の消費電力が少なくて済むので、より長時間にわたって加熱装置による加熱を継続することができる。

本発明において、前記容器本体が密閉容器であってもよい。
この場合には、燃料電池スタック内の水分が容器本体内に留まり、周囲に逃げないので、より長時間にわたって、燃料電池スタックの高分子イオン交換膜の含水量を維持することができる。

また、本発明において、前記容器本体が断熱材を前記容器本体の外周部に備えるか、もしくは、容器構造として真空断熱機構を備える断熱容器であってもよい。
この場合には、加熱装置が発生させた熱が、周囲に逃げずに容器本体内の燃料電池スタックの加熱に効果的に利用されるので、燃料電池スタックの加熱に要する熱エネルギーがより少なくて済み、ランニングコストが大幅に低下する。また、加熱装置の電源が電池である場合には、加熱装置の消費電力が少なくて済むので、加熱装置の作動時間が長くなり、加熱装置による燃料電池スタックの加熱をより長時間にわたって継続することができる。

また、本発明は、前記燃料電池スタックのガスラインに水分を供給する水分供給装置を有していてもよい。
この場合には、水分供給装置によって燃料電池スタックのガスライン（水素供給系統や酸素供給系統）に水分を供給することで、燃料電池スタック内の湿度を維持することができるので、高分子イオン交換膜の含水量の低下を効果的に防止することができる。また、燃料電池スタックの温度、またはガスライン内の温度が十分に高い場合には、高分子イオン交換膜にさらに水分を加えて、含水量を高めることができる。
ここで、水分供給装置は、水分を気体（例えば蒸気）として供給する構成としてもよく、液体として供給する構成としてもよい。

また、本発明は、前記容器本体外から前記燃料電池スタックの前記ガスラインまで通じる接続管路を有していてもよい。
この場合には、燃料電池スタックを容器本体に収納した状態で、接続管路を通じてガスラインに各種流体（例えば高分子イオン交換膜加湿用の蒸気やガスラインパージ用のパージガス）を供給することができる。
このため、高分子イオン交換膜の加湿やガスラインのパージを行ったのちは、ただちに燃料電池スタックの輸送を開始することができる。

また、本発明は、前記燃料電池スタックのガスラインへの流体の出入りを規制する流通規制装置を有していてもよい。
この場合には、流通規制装置によって燃料電池スタックのガスラインへの流体の出入りを規制することで、燃料電池スタック内の水分が燃料電池スタック内に留められるので、燃料電池スタックの加熱を長時間行っても、高分子イオン交換膜の含水量を保つことができる。
また、ガスラインに適度な水分を含む流体（例えば蒸気）を充填した状態で流通規制装置によってガスラインへの流体の出入りを規制することで、高分子イオン交換膜の含水量を効果的に維持することができる。また、ガスラインに不活性ガスを充填した状態でガスラインへの流体の出入りを規制することで、燃料電池スタックを構成する部材の酸化等による劣化を防止することができる。
ここで、流通規制装置は、例えば、ガスラインの出入口やガスラインに接続される管路に設けられるバルブによって構成することができる。

また、本発明は、前記容器本体に流体入口が設けられていてもよい。
この場合には、容器本体内に燃料電池スタックを収納した状態で、外部から流体入口を通じて容器本体内に各種の流体を供給することができる。例えば、容器本体内に水分を含んだ流体（例えば蒸気）を供給することで、燃料電池スタックを外側から加湿することができる。また、容器本体内に不活性ガスを供給することで、燃料電池スタックの外側からの酸化等による劣化を防止することができる。
なお、流体入口に加えて、容器本体において流体入口から最も遠い位置に流体出口を設けて、流体入口への流体の供給と併せて流体出口からの流体の取り出しを行うことで、容器本体内の流体を速やかに置換することができる。

また、本発明は、前記加熱装置が脱着可能な機構を有していてもよい。
この場合には、十分な加熱が行われた後に、加熱装置を取り外し、別の容器に装着して加熱操作を行うことができる。よって多くの容器に対して１つの加熱装置で対応することが可能となり、低コストなスタック管理が可能となる。

また、本発明は、前記容器本体内の温度または前記容器本体内の前記燃料電池スタックの温度を検出する温度検出器と、該温度検出器の測定値が前記燃料電池スタックの保管に適した温度範囲の下限値を下回った場合に前記加熱装置を作動させる温度制御装置とを有していてもよい。
この場合には、容器本体内の温度が燃料電池スタックの保管に適した温度範囲を下回った場合にのみ、温度制御装置によって加熱装置が作動させられるので、ランニングコストが低い。また、加熱装置の電源が電池である場合には、加熱装置の消費電力が少なくて済むので、より長時間にわたって加熱装置による加熱を継続することができる。

また、前記のように本発明の燃料電池スタック輸送保管容器に水分供給装置を設けた場合には、前記容器本体内の温度または前記容器本体内の前記燃料電池スタックの温度を検出する温度検出器と、該温度検出器の測定値が前記燃料電池スタックの保管に適した温度範囲の下限値を所定時間以上下回った場合に前記加熱装置及び前記水分供給装置を作動させる含水量制御装置とを設けてもよい。
この場合には、容器本体内の温度や燃料電池スタックの温度が、高分子イオン交換膜の含水量の低下が生じる恐れのある所定時間以上にわたって、燃料電池スタックの保管に適した温度範囲を下回った場合には、含水量制御装置が加熱装置と水分供給装置とを作動させて、燃料電池スタックの加熱と加湿とを行うので、高分子イオン交換膜の含水量を回復させることができる。

このように構成される燃料電池スタック輸送保管容器によれば、固体高分子型燃料電池の燃料電池スタックの品質を長時間にわたって良好に維持することができる。

以下に、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１に示すように、燃料電池スタック輸送保管容器１は、燃料電池スタックＳが収納される容器本体２と、燃料電池スタックＳを加熱する加熱装置３とを有している。
容器本体２は、上面に燃料電池スタックＳが載置される台座１１と、台座１１の上面を覆って台座１１との間に閉空間を形成する蓋部１２とを有している。
本実施形態では、容器本体２を構成する台座１１及び蓋部１２は、ステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）によって構成されている。
台座１１には、荷役装置による保持を可能にするための被保持部が設けられている。本実施形態では、台座１１は、略箱形状をなしており、その上部には、側方に張り出す鍔部１１ａが設けられている。この鍔部１１ａは、荷役装置の荷保持部（例えばフォークリフトのフォークなど）を受ける被保持部を構成している。

台座１１の上面のうち、蓋部１２に覆われる領域には、燃料電池スタックＳが固定される取付台１３と、加熱装置３と、台座１１の上面から取付台１３に固定される燃料電池スタックＳの上方まで設けられたガイド１４とが設けられている。
取付台１３は、燃料電池スタックＳが、ボルト止め等によって着脱可能にして固定されるものである。
加熱装置３としては、例えば、取付台１３に固定される燃料電池スタックＳに対向配置される電熱器が用いられる。この電熱器は、例えば、比較的短時間の搬送であれば台座１１に設置されるバッテリー（図示せず）を電源として利用し、長時間の搬送や保管を行う場合には、商用電源等の外部電源を電源として利用する構成とすることが好ましい。
ガイド１４は、取付台１３の周囲を囲むように複数本配置されている。これにより、蓋部１２を台座１１の上面に取り付ける際には、蓋部１２の内面がガイド１４によって案内されて、台座１１上の燃料電池スタックＳと蓋部１３との干渉が防止される。

略箱形状をなす台座１１には、燃料電池スタックＳの各ガスラインＬ（燃料ガス（例えば水素）供給系統Ｌ１及び支燃性ガス（例えば酸素）供給系統Ｌ２）に水分を供給する水分供給装置２１が設けられている。本実施形態では、水分供給装置２１として、水素供給系統Ｌ１の一端に接続される水素側水分供給装置２２と、酸素供給系統Ｌ２の一端に接続される酸素側水分供給装置２３とが設けられている。
これら水素側、酸素側水分供給装置２２，２３は、それぞれ台座１１内に設けられて保湿水（例えば純水）が貯留される保湿水貯留槽２４と、保湿水貯留槽２４と対応するガスラインＬとを接続する水分供給管路２５と、保湿水貯留槽２４内の保湿水を加熱する保湿水加熱装置２６とを有している。これら水素側、酸素側水分供給装置２２，２３は、保湿水加熱装置２６によって保湿水貯留槽２４内の保湿水を加熱して高温の水蒸気（４０°Ｃから１００°Ｃ、加圧下では１２０°Ｃまで）を発生させることで、この蒸気を水分供給管路２５を通じて対応するガスラインＬに供給するものである。本実施形態では、水素側水分供給装置２２と酸素側水分供給装置２３は、一つの保湿水加熱装置２６を共有する構成とされている。保湿水加熱装置２６としては、例えば、電熱器が用いられる。この電熱器は、比較的短時間の搬送であれば台座１１に設置されるバッテリー（図示せず）を電源として利用し、長時間の搬送や保管を行う場合には、商用電源等の外部電源を電源として利用する構成とすることが好ましい。

水素側、酸素側水分供給装置２２，２３には、それぞれ台座１１外に通じる供給側接続管路２７が接続されており、この供給側接続管路２７及び水素側、酸素側水分供給装置２２，２３を通じて、容器本体２外から台座１１上の燃料電池スタックＳの各ガスラインＬに流体を供給することができるようになっている。
これら供給側接続管路２７には、それぞれ、供給側接続管路２７を通じた流体の流通を規制する流通規制装置２７ａが設けられている。本実施形態では、流通規制装置２７ａとして、供給側接続管路２７の容器本体２外に位置する部分に設けられて供給側接続管路２７を開閉するバルブが用いられている。

また、この容器本体２には、容器本体２外から燃料電池スタックＳのガスラインＬの他端まで通じる排出側接続管路２８が、各ガスラインＬごとに設けられている。
本実施形態では、排出側接続管路２８は、蓋部１２の天井部に設けられている。
これら排出側接続管路２８には、それぞれ、排出側接続管路２８を通じた流体の流通を規制する流通規制装置２８ａが設けられている。本実施形態では、流通規制装置２８ａとして、排出側接続管路２８の容器本体２外に位置する部分に設けられて排出側接続管路２８を開閉するバルブが用いられている。

台座１１には、台座１１と蓋部１２によって囲まれる空間の雰囲気温度、または台座１１上の燃料電池スタックＳの温度を検出する温度検出器３１と、温度検出器３１の測定値に基づいて、加熱装置３及び保湿水加熱装置２６の動作を制御する制御装置３２とが設けられている。
本実施形態では、温度検出器３１は、台座１１と蓋部１２によって囲まれる空間の雰囲気温度を検出する構成とされている。
また、制御装置３２は、温度検出器３１の測定値が燃料電池スタックＳの保管に適した温度範囲の下限値（例えば３５°Ｃ）を所定時間以上下回った場合に加熱装置３及び水分供給装置２１を作動させて、燃料電池スタックＳの加熱と燃料電池スタックＳへの水分の供給とを行う含水量制御装置を構成している。

蓋部１２の内部には、台座１１上に載置された燃料電池スタックＳを上方から抑え付けるスタック押さえ１２ａが設けられており、これによって、蓋部１２を台座１１に取り付けた状態では、台座１１に対して燃料電池スタックＳが確実に固定されるようになっている。
容器本体２には、台座１１と蓋部１２との間に形成される空間に通じる流体入口３３が設けられている。本実施形態では、蓋部１２の天井部に流体入口３３が設けられている。また、蓋部１２の下端部近傍には、容器本体２外に通じる流体出口３４が設けられている。
流体入口３３には、流体入口３３を通じた流体の流通を規制する流通規制装置３３ａが設けられている。また、流体出口３４には、流体出口３４を通じた流体の流通を規制する流通規制装置３４ａが設けられている。本実施形態では、流通規制装置３３ａとして、流体入口３３の容器本体２外に位置する部分に設けられて流体入口３３を開閉するバルブが用いられている。同様に、流通規制装置３４ａとして、流体出口３４の容器本体２外に位置する部分に設けられて流体出口３４を開閉するバルブが用いられている。

以下、このように構成される燃料電池スタック輸送保管容器１を用いた燃料電池スタックＳの出荷手順について説明する。
まず、燃料電池スタックＳを台座１１の取付台１３に固定する。次に、燃料電池スタックＳの各ガスラインＬの一端に、それぞれ対応する供給側接続管路２７を接続し、各ガスラインＬの他端に、それぞれ対応する排出側接続管路２８を接続する。

次に、台座１１に蓋部１２を取り付けて燃料電池スタックＳを覆う。流通規制装置２８ａによる排出側接続管路２８の閉塞を解除し、次に流通規制装置２７ａによる供給側接続管路２７の閉塞を解除する。
この状態で、供給側接続管路２７、燃料電池スタックＳの各ガスラインＬ、及び排出側接続管路２８を通じて、燃料電池スタックＳ内に高温の水蒸気（８０°Ｃ程度）を供給する（高分子膜加湿工程）。
これにより、燃料電池スタックＳが加熱されるとともに、燃料電池スタックＳを構成する各セルの高分子イオン交換膜に十分な水分が付与される。

この加湿工程と並行して、流通規制装置３４ａによる流体出口３４の閉塞を解除し、次に流通規制装置３３ａによる流体入口３３の閉塞を解除し、流体入口３３を通じて、容器本体２内（台座１１と蓋部１２との間に形成された空間内）に、水蒸気（５０°Ｃ程度）を含んだ気体、好ましくは窒素ガス等の不活性ガスを供給する（容器本体加湿工程）。
これにより、燃料電池スタックＳの外部であり、且つ容器本体２内の雰囲気が加熱されるとともに、加湿されて、燃料電池スタックＳに、外部からも水分が供給される。

その後、供給側接続管路２７を通じて、燃料電池スタックＳ内に高温の水蒸気（８０°Ｃ程度）を含んだ高温の不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給して、供給側接続管路２７、燃料電池スタックＳの各ガスラインＬ、及び排出側接続管路２８内のガスパージを行う（ガスラインパージ工程）。
このガスパージが完了したのちは、流通規制装置２８ａによって排出側接続管路２８を閉塞し、次に流通規制装置２７ａによって供給側接続管路２７を閉塞する。
この状態では、燃料電池スタックＳの各ガスラインＬは、高温高湿の不活性ガスで満たされている。

このガスラインパージ工程と並行して、流体入口３３を通じて、容器本体２内に水蒸気（５０°Ｃ）を含んだ高温の不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給して、容器本体２内のガスパージを行う（容器パージ工程）。本実施形態では、容器本体２には、流体入口３３に加えて、容器本体２において流体入口３３から遠い位置に流体出口３４を設けているので、流体入口３３への流体の供給と併せて流体出口３４からの流体の取り出しを行うことで、容器本体２内の流体を速やかに置換することができる。なお、前記の容器本体加湿工程で容器本体２内に不活性ガスを供給した場合には、この容器パージ工程は不要である。
このガスパージが完了したのちは、流通規制装置３４ａによって流体出口３４を閉塞し、次に流通規制装置３３ａによって流体入口３３を閉塞する。
この状態では、容器本体２内は、高湿の不活性ガスで満たされている。
以上の各工程を終えたのちに、容器本体２外から台座１１上の燃料電池スタックＳの各ガスラインＬに流体を供給する供給側接続管路２７の流通規制装置２７ａの外部側の配管接続部、台座１１上の燃料電池スタックＳの各ガスラインＬの流体を容器本体２外に排出する排出側接続管路２８の流通規制装置２８ａの外部側の配管接続部、容器本体２内に水蒸気を含んだ高温の不活性ガス（例えば窒素ガス）を供給する流体入口３３の流通規制装置３３ａの外部側の配管接続部、容器本体２内の流体の取り出しを行う流体出口３４の流通規制装置３４ａの外部側の配管接続部を全て取り外し、燃料電池スタックＳの搬送を開始する。

以下、本実施形態の作用効果を説明する。
この燃料電池スタック輸送保管容器１では、燃料電池スタックＳが容器本体２内に収納されており、また容器本体２が断熱容器であれば、燃料電池スタックＳの温度が長時間にわたって維持される。このため、この燃料電池スタック輸送保管容器１では、燃料電池スタックＳの温度を維持して、高分子イオン交換膜の含水量を保つことができる。
また、この燃料電池スタック輸送保管容器１では、ガスラインＬに適度な水分を含む不活性ガスを充填し、流通規制装置２７ａ，２８ａによってガスラインＬへの流体の出入りを規制した状態で輸送を行うことができる。
このため、この燃料電池スタック輸送保管容器１では、燃料電池スタックＳ内の水分を、燃料電池スタックＳ内に留めることができ、高分子イオン交換膜の含水量を長時間にわたって効果的に維持することができる。また、ガスラインＬが不活性ガスで満たされているので、燃料電池スタックＳを構成する部材の酸化等による劣化を防止することができる。
また、輸送に時間がかかっても、台座１１に設置されるバッテリー（図示せず）を電源として利用し、長時間の搬送や保管を行う場合には、商用電源等の外部電源を電源として利用する構成として、加熱装置３及び保湿水加熱装置２６を運用すれば、燃料電池スタックＳの温度を維持して、高分子イオン交換膜の含水量を更に長時間に渡って保つことができる。

また、この燃料電池スタック輸送保管容器１は、容器本体２に流体入口３３が設けられているので、外部から流体入口３３を通じて容器本体２内（すなわち燃料電池スタックＳの周囲）に、各種の流体を供給することができる。本実施形態では、容器本体２内に適度な水分を含んだ不活性ガスを供給しているので、燃料電池スタックＳの外側から水分を供給することができるとともに、燃料電池スタックＳの外側からの酸化等による劣化を防止することができる。
また、輸送時でも、容器本体２内（すなわち燃料電池スタックＳの周囲）に、適度な水分を含む不活性ガスを充填し、流通規制装置３３ａ，３４ａによって容器本体２内（すなわち燃料電池スタックＳの周囲）への流体の出入りを規制した状態で輸送を行うことにより容器本体２内（すなわち燃料電池スタックＳの周囲）の水分を、燃料電池スタックＳ内に留めることができるので、燃料電池スタックＳの外側から水分を供給することができるとともに、燃料電池スタックＳの外側からの酸化等による劣化を防止することができる。

また、この燃料電池スタック輸送保管容器１は、燃料電池スタックＳのガスラインＬに水分を供給する水分供給装置２１を有している。
このため、水分供給装置２１によって燃料電池スタックＳのガスラインＬに水分を供給することで、燃料電池スタックＳ内の湿度を維持することができるので、高分子イオン交換膜の含水量の低下を効果的に防止することができる。また、燃料電池スタックＳの温度、またはガスラインＬ内の温度が十分に高い場合には、高分子イオン交換膜にさらに水分を加えて、含水量を高めることができる。

また、この燃料電池スタック輸送保管容器１は、容器本体２外から燃料電池スタックＳのガスラインＬまで通じる供給側接続管路２７を有しているので、燃料電池スタックＳを容器本体２に収納した状態で、供給側接続管路２７を通じてガスラインＬに各種流体（例えば高分子イオン交換膜加湿用の蒸気やガスラインパージ用のパージガス）を供給することができる。
このため、高分子イオン交換膜の加湿やガスラインＬのパージを行ったのちは、ただちに燃料電池スタックＳの輸送を開始することができる。

さらに、この燃料電池スタック輸送保管容器１では、加熱装置３によって燃料電池スタックＳを加熱することができるので、輸送が長時間に及んだ場合にも、燃料電池スタックＳの温度を維持して、高分子イオン交換膜の含水量を保ったり、高分子イオン交換膜の含水量を回復させることができる。

本実施形態では、加熱装置３及び水分供給装置２１の動作を制御する制御装置３２が、温度検出器３１の測定値が燃料電池スタックＳの保管に適した温度の下限（約３５°Ｃ）を所定時間以上下回った場合には、高分子イオン交換膜の含水量が好適な範囲を下回ったと判定して、加熱装置３及び水分供給装置２１を作動させて、燃料電池スタックＳの加熱と燃料電池スタックＳへの水分の供給とを行う構成とされている。
このように燃料電池スタックＳを加熱しながら燃料電池スタックＳへ水分を供給することで、高分子イオン交換膜の含水量を回復させることができる。

また、この燃料電池スタック輸送保管容器１では、燃料電池スタックＳが断熱容器である容器本体２に収納された状態で加熱されるので、加熱装置３が発生させた熱が周囲に逃げにくく、燃料電池スタックＳが効果的に加熱される。このため、この燃料電池スタック輸送保管容器１では、燃料電池スタックＳの加熱に要する熱エネルギーが少なくて済み、ランニングコストが低い。また、加熱装置３の消費電力が少なくて済み、加熱装置３の電源であるバッテリーの消耗が少ないので、より長時間にわたって加熱装置３による加熱を継続することができる。

以上述べたように、本実施形態に係る燃料電池スタック輸送保管容器１によれば、固体高分子型燃料電池の燃料電池スタックの品質を長時間にわたって良好に維持することができる。

ここで、上記実施の形態では、燃料電池スタックＳを燃料電池スタック輸送保管容器１に収納してから燃料電池スタックＳの高分子イオン交換膜に水分を付加する例を示したが、これに限られることなく、燃料電池スタックＳは、高分子イオン交換膜に水分を付加したのちに、燃料電池スタック輸送保管容器１に収納してもよい。

また、上記実施形態では、燃料電池スタックＳを加熱する加熱装置３と保湿水を加熱する保湿水加熱装置２６とを別個に設けた例を示したが、燃料電池スタックＳは、保湿水加熱装置２６が加熱した保湿水によっても加熱されるので、加熱装置３を省いて、保湿水加熱装置２６が加熱装置３を兼ねる構成としてもよい。

また、上記実施形態では、制御装置３２が、温度検出器３１の測定値が燃料電池スタックＳの保管に適した温度範囲の下限値を所定時間以上下回った場合に加熱装置３及び水分供給装置を作動させる含水量制御装置を構成している例を示したが、これに限られることなく、制御装置３２が、温度検出器３１の測定値が燃料電池スタックＳの保管に適した温度範囲の下限値を下回った場合に加熱装置３を作動させる温度制御装置を構成していてもよい。
この場合には、容器本体２内の温度が燃料電池スタックＳの保管に適した温度範囲を下回った場合にのみ、制御装置３２によって加熱装置３が作動させられるので、ランニングコストが低い。また、加熱装置３の消費電力が少なくて済み、バッテリーの消耗が少ないので、より長時間にわたって加熱装置３による加熱を継続することができる。
また、容器本体２内の温度が燃料電池スタックＳの保管に適した温度範囲の上限値を上回った場合に制御装置３２によって加熱装置３を停止する構成としても良いし、上限値、下限値を共に設定してその範囲内になるよう温度制御（上下限設定制御、目標値に対するＰＩＤ制御等）を実施してもよい。

本発明の一実施形態に係る燃料電池スタック輸送保管容器を示す縦断面図である。

符号の説明

１ 燃料電池スタック輸送保管容器
２ 容器本体
３ 加熱装置
２２ 水素側水分供給装置
２３ 酸素側水分供給装置
２７ 接続管路
２７ａ，２８ａ，３３ａ，３４ａ 流通規制装置
３１ 温度検出器
３２ 制御装置（温度制御装置、含水量制御装置）
３３ 流体入口
Ｌ ガスライン
Ｓ 燃料電池スタック

Claims (11)

1. 燃料電池スタックが収納される容器本体と、
   該容器本体内の前記燃料電池スタックを加熱する加熱装置とを有している燃料電池スタック輸送保管容器。
2. 前記容器本体が密閉容器である請求項１記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
3. 前記容器本体が断熱材を前記容器本体の外周部に備えるか、もしくは、容器構造として真空断熱構造を備える断熱容器である請求項１または２に記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
4. 前記燃料電池スタックのガスラインに水分を供給する水分供給装置を有している請求項１から３のいずれかに記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
5. 前記容器本体外から前記燃料電池スタックの前記ガスラインまで通じる接続管路を有している請求項１から４のいずれかに記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
6. 前記燃料電池スタックのガスラインへの流体の出入りを規制する流通規制装置を有している請求項１から５のいずれかに記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
7. 前記容器本体に流体入口および流体出口が設けられている請求項１から６のいずれかに記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
8. 前記加熱装置が脱着可能な機構を有している請求項１から７のいずれかに記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
9. 前記容器本体内の温度または前記容器本体内の前記燃料電池スタックの温度を検出する温度検出器と、
   該温度検出器の測定値に基づいて、前記加熱装置を作動させる温度制御装置とを有している請求項１から８のいずれかに記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
10. 前記温度検出器の測定値が前記燃料電池スタックの保管に適した温度範囲の下限値を下回った場合に、前記温度制御装置が前記加熱装置を作動させることを特徴とする請求項９に記載の燃料電池スタック輸送保管容器。
11. 前記容器本体内の温度または前記容器本体内の前記燃料電池スタックの温度を検出する温度検出器と、
    該温度検出器の測定値が前記燃料電池スタックの保管に適した温度範囲の下限値を所定時間以上下回った場合に前記加熱装置及び前記水分供給装置を作動させる含水量制御装置とを有している請求項４記載の燃料電池スタック輸送保管容器。

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