JP2018181505A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system having a fuel cell, a cooling water circuit, and a cooling water circuit for heating, in which the cooling water and the heat of air-conditioning air are available effectively according to the situation.SOLUTION: A fuel cell system 100 has a fuel cell 1, a cooling water circuit 10, a cooling water circuit 20 for heating including a heater core 27, an air-conditioning unit 30 for vehicle, and a controller 50. The cooling water circuit 10 and a cooling water circuit 20 for heating are changed over between coordination state and non-coordination state by operation control of a changeover valve 24. The air-conditioning unit 30 for vehicle has a refrigeration cycle device 31 including a vaporizer 35. In the non-coordination state, when the air-conditioning air cooled by the vaporizer 35 passes through the heater core 27, the cooling water circuit 20 for heating is cold accumulated. When the fuel cell 1 is in high temperature state, non-coordination state is changed over to coordination state, and the fuel cell 1 is cooled by using the cold thermally stored in the cooling water circuit 20 for heating.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃料電池と、冷却水を用いて燃料電池を冷却する冷却水回路と、当該冷却水により空調空気を暖房する暖房用冷却水回路とを有する燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system having a fuel cell, a cooling water circuit that cools a fuel cell using cooling water, and a heating cooling water circuit that heats conditioned air by the cooling water.

従来、水素と酸素（空気）との化学反応を利用して発電を行う燃料電池を備えた燃料電池システムが種々開発されている。燃料電池では、発電時の化学反応により水分及び熱が発生する。燃料電池は、発電効率のため所定の温度範囲（８０℃程度）に維持する必要があり、発電時に発生する熱は、冷却水を用いた冷却水回路等によって放熱されている。   Conventionally, various fuel cell systems provided with a fuel cell that generates electric power using a chemical reaction between hydrogen and oxygen (air) have been developed. In a fuel cell, water and heat are generated by a chemical reaction during power generation. The fuel cell needs to be maintained in a predetermined temperature range (about 80 ° C.) for power generation efficiency, and the heat generated at the time of power generation is dissipated by a cooling water circuit or the like using cooling water.

このような燃料電池システムに関する技術として、特許文献１に記載された発明が知られている。特許文献１に記載された燃料電池システムは、燃料電池と、燃料電池に発生する熱を冷却水によって冷却する冷却水回路と、冷却水回路の冷却水を熱源として空調用空気を加熱するヒータコアを含む暖房用冷却水回路とを有して構成されている。   As a technique related to such a fuel cell system, the invention described in Patent Document 1 is known. The fuel cell system described in Patent Document 1 includes a fuel cell, a cooling water circuit that cools the heat generated in the fuel cell with cooling water, and a heater core that heats air for air conditioning using the cooling water of the cooling water circuit as a heat source. And a cooling water circuit for heating.

特許文献１の燃料電池システムでは、冷却水回路と暖房用冷却水回路との間に三方弁が配置されており、この冷却水回路と暖房用冷却水回路との間における冷却水の流れを切替可能に構成されている。そして、冷却水に対する燃料電池からの廃熱がある場合、この三方弁で冷却水の流れを切り替えることで、燃料電池からの廃熱を空調用空気の暖房に利用することができるように構成されている。   In the fuel cell system of Patent Document 1, a three-way valve is disposed between the coolant circuit and the heater coolant circuit, and the flow of coolant between the coolant circuit and the heater coolant circuit is switched. It is configured to be possible. Then, when there is waste heat from the fuel cell to the cooling water, by switching the flow of the cooling water with this three-way valve, the waste heat from the fuel cell can be used to heat the air for air conditioning. ing.

特開２０１５−６４９３８号公報JP, 2015-64938, A

ここで、燃料電池システムの周辺には、特許文献１のような暖房用冷却水回路のみならず、様々な熱源（温熱源、冷熱源）が存在している。従って、燃料電池システムにおいては、暖房用冷却水回路だけではなく、これら様々な熱源を有効に活用することが要望されている。   Here, various heat sources (warm and cold heat sources) exist in the periphery of the fuel cell system as well as the heating cooling water circuit as described in Patent Document 1. Therefore, in the fuel cell system, it is demanded to effectively utilize not only the heating coolant circuit but also these various heat sources.

本発明は、これらの点に鑑みてなされており、燃料電池と、冷却水を用いて燃料電池を冷却する冷却水回路と、当該冷却水により空調空気を暖房する暖房用冷却水回路とを有する燃料電池システムに関し、冷却水及び空調空気の熱を状況に応じて有効に利用可能な燃料電池システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and has a fuel cell, a cooling water circuit for cooling the fuel cell using cooling water, and a heating cooling water circuit for heating conditioned air by the cooling water. It is an object of the present invention to provide a fuel cell system capable of effectively utilizing the heat of cooling water and conditioned air according to the situation.

前記目的を達成するため、請求項１に記載の燃料電池システムは、
水素と酸素とを化学反応させて電力を得る燃料電池（１）と、
冷却水を用いて燃料電池を冷却する冷却水回路（１０）と、
冷却水を熱源として空調対象空間に対して送風される空調空気を加熱するヒータコア（２７）を有する暖房用冷却水回路（２０）と、
冷却水回路と暖房用冷却水回路との間における冷却水の流れを許容する第１状態と、冷却水回路と暖房用冷却水回路との間における冷却水の流れを遮断する第２状態とに切り替え可能な切替部（２４）と、
ヒータコアに対して空調空気流れの上流側に配置され、冷媒の蒸発によって空調空気を冷却する冷房用熱交換器（３５）を有する冷凍サイクル（３１）と、
切替部の作動を制御する制御部（５０）と、を有し、
制御部は、燃料電池が高温となった場合に、第２状態から第１状態に切り替えるように切替部の作動を制御する。 In order to achieve the above object, the fuel cell system according to claim 1 is
A fuel cell (1) that produces electric power by causing hydrogen and oxygen to react chemically;
A cooling water circuit (10) for cooling the fuel cell using the cooling water;
A heating coolant circuit (20) having a heater core (27) for heating conditioned air blown to the air-conditioned space using the coolant as a heat source;
A first state permitting flow of the cooling water between the cooling water circuit and the heating cooling water circuit, and a second state interrupting the flow of the cooling water between the cooling water circuit and the heating cooling water circuit A switchable switching unit (24);
A refrigeration cycle (31) having a cooling heat exchanger (35) disposed upstream of the flow of conditioned air relative to the heater core and cooling the conditioned air by evaporation of the refrigerant;
A control unit (50) for controlling the operation of the switching unit;
The control unit controls the operation of the switching unit so as to switch from the second state to the first state when the fuel cell becomes high temperature.

当該燃料電池システムによれば、燃料電池と、冷却水回路と、暖房用冷却水回路と、切替部と、冷凍サイクルと、制御部とを有しており、燃料電池の冷却と、空調対象空間の空調とを連動させて行うことができる。   According to the fuel cell system, the fuel cell, the cooling water circuit, the heating cooling water circuit, the switching unit, the refrigeration cycle, and the control unit are provided, and the fuel cell is cooled, and the space to be air conditioned. This can be done in conjunction with air conditioning.

具体的には、当該燃料電池システムにおいては、切替部を第２状態にすると、冷却水回路と暖房用冷却水回路との間における冷却水の流れが遮断されるので、燃料電池の冷却は冷却水回路によって行われる。この時、冷凍サイクルの冷房用熱交換器で冷却された空調空気を、暖房用冷却水回路のヒータコアへ流すことができるので、暖房用冷却水回路に対して、冷凍サイクルで生じた冷熱の一部を蓄熱できる。   Specifically, in the fuel cell system, when the switching unit is set to the second state, the flow of the cooling water between the cooling water circuit and the heating cooling water circuit is blocked, so the fuel cell is cooled It is done by the water circuit. At this time, since the conditioned air cooled by the cooling heat exchanger of the refrigeration cycle can be flowed to the heater core of the heating coolant circuit, one of the cold heat generated in the refrigeration cycle is sent to the heating coolant circuit. It can store heat in the department.

切替部を第１状態にすると、冷却水回路と暖房用冷却水回路との間における冷却水の流れが許容されるので、燃料電池の冷却は冷却水回路に加えて、暖房用冷却水回路に蓄熱されている冷熱を用いて行われる。つまり、当該燃料電池システムによれば、切替部を第１状態に変更することによって、燃料電池に対する冷却性能を向上させることができる。   When the switching unit is in the first state, the flow of cooling water between the cooling water circuit and the heating cooling water circuit is allowed, so that the fuel cell is cooled in addition to the cooling water circuit to the heating cooling water circuit. It is done using the stored cold heat. That is, according to the fuel cell system, the cooling performance to the fuel cell can be improved by changing the switching unit to the first state.

そして、当該燃料電池システムによれば、燃料電池が高温となった場合に、第２状態から第１状態に切り替えるように構成されている為、燃料電池の温度や発電負荷の状態に応じて、当該燃料電池システムの各熱源を有効に活用することができる。特に高負荷状態の燃料電池の冷却にも対応することができるので、当該燃料電池システムは、高負荷状態における燃料電池の発電の安定性を向上させることができる。   Then, according to the fuel cell system, since the second state is switched to the first state when the fuel cell becomes high temperature, according to the temperature of the fuel cell and the state of the power generation load, Each heat source of the fuel cell system can be used effectively. In particular, since it is possible to cope with the cooling of a fuel cell in a high load state, the fuel cell system can improve the stability of power generation of the fuel cell in a high load state.

尚、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the parenthesis of each means described by this column and the claim shows correspondence with the specific means as described in the embodiment mentioned later.

第１実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the fuel cell system which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係る燃料電池システムの作動を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows operation of a fuel cell system concerning a 1st embodiment. 第１実施形態における非連携状態の暖房用冷却水回路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cooling water circuit for heating of the non-cooperation state in 1st Embodiment. 第１実施形態における連携状態の暖房用冷却水回路を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cooling water circuit for heating of the cooperation state in 1st Embodiment. 第２実施形態に係る燃料電池システムの作動を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows operation of a fuel cell system concerning a 2nd embodiment. 第３実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the fuel cell system which concerns on 3rd Embodiment. 第３実施形態における通常時の空調ケースを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air-conditioning case at the time of the normal time in 3rd Embodiment. 第３実施形態における非連携状態の空調ケースを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the air-conditioning case of the non-cooperation state in 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the fuel cell system which concerns on 4th Embodiment.

以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments will be described based on the drawings. In the following embodiments, parts that are the same as or equivalent to each other are given the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
先ず、第１実施形態に係る燃料電池システム１００の構成について、図１を参照しつつ説明する。第１実施形態に係る燃料電池システム１００は、燃料電池１を電源として走行する電気自動車（燃料電池車両）に適用されており、走行用電動モータやバッテリ等の電気機器（図示せず）に対して、燃料電池１で発電された電力を供給するように構成されている。 First Embodiment
First, the configuration of the fuel cell system 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The fuel cell system 100 according to the first embodiment is applied to an electric car (fuel cell vehicle) that travels with the fuel cell 1 as a power source, and is used for an electric device (not shown) such as a traveling electric motor or a battery. It is configured to supply the electric power generated by the fuel cell 1.

図１に示すように、第１実施形態に係る燃料電池システム１００は、燃料電池１と、冷却水回路１０と、暖房用冷却水回路２０と、車両用空調ユニット３０と、制御装置５０とを有しており、制御装置５０によって各構成の作動が制御されるように構成されている。   As shown in FIG. 1, a fuel cell system 100 according to the first embodiment includes a fuel cell 1, a cooling water circuit 10, a heating cooling water circuit 20, a vehicle air conditioning unit 30, and a control device 50. The control unit 50 is configured to control the operation of each component.

第１実施形態に係る燃料電池１は、水素と酸素との化学反応を利用して電力を発生する燃料電池（ＦＣスタック）であり、固体高分子電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ）によって構成されている。当該燃料電池１は、多数のセルを組み合わせて構成されており、各セルは電解質膜を一対の電極で挟み込んで形成されている。   The fuel cell 1 according to the first embodiment is a fuel cell (FC stack) that generates electric power by utilizing a chemical reaction of hydrogen and oxygen, and is configured by a solid polymer electrolyte fuel cell (PEFC). . The fuel cell 1 is configured by combining a large number of cells, and each cell is formed by sandwiching an electrolyte membrane between a pair of electrodes.

そして、燃料電池１には、図示しない空気通路及び水素通路を介して、酸素を含む空気及び水素が供給される。当該燃料電池１では、供給された酸素及び水素によって、以下の水素と酸素の電気化学反応が起こり、電気エネルギが発生する。従って、当該燃料電池１は、本発明における燃料電池として機能する。この電気化学反応に用いられなかった未反応の酸素及び水素は、燃料電池１から排出される。
（負極側）Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−
（正極側）２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ
当該電気化学反応の為には、燃料電池１内の電解質膜は、水分を含んだ湿潤状態となっている必要がある。当該燃料電池システム１００は、燃料電池１に供給される空気及び水素に加湿を行い、これらの加湿されたガスを燃料電池１に供給することで、燃料電池１内の電解質膜を加湿するように構成されている。 Then, air and hydrogen containing oxygen are supplied to the fuel cell 1 via an air passage and a hydrogen passage which are not shown. In the fuel cell 1, the supplied oxygen and hydrogen cause the following electrochemical reaction of hydrogen and oxygen to generate electric energy. Therefore, the fuel cell 1 functions as a fuel cell in the present invention. Unreacted oxygen and hydrogen which were not used for the electrochemical reaction are discharged from the fuel cell 1.
(Negative electrode side) H 2 → 2 H + + 2 e −
(Positive electrode side) 2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O
For the electrochemical reaction, the electrolyte membrane in the fuel cell 1 needs to be in a wet state containing water. The fuel cell system 100 is configured to humidify the electrolyte membrane in the fuel cell 1 by humidifying the air and hydrogen supplied to the fuel cell 1 and supplying the humidified gas to the fuel cell 1. It is configured.

又、燃料電池１では、発電の際の電気化学反応により熱及び水分が発生する。当該燃料電池１の発電効率を考慮すると、燃料電池１は、燃料電池システム１００が作動している間、一定温度（例えば８０℃程度）に維持されている必要がある。又、燃料電池１内部の電解質膜は、所定の許容上限温度を超えると、高温により破壊されてしまう。この為、燃料電池１の温度が許容温度以下となるようにしておく必要がある。   Further, in the fuel cell 1, heat and moisture are generated by the electrochemical reaction at the time of power generation. In consideration of the power generation efficiency of the fuel cell 1, the fuel cell 1 needs to be maintained at a constant temperature (for example, about 80 ° C.) while the fuel cell system 100 is operating. In addition, when the electrolyte membrane inside the fuel cell 1 exceeds a predetermined allowable upper limit temperature, the electrolyte membrane is broken due to high temperature. Therefore, it is necessary to keep the temperature of the fuel cell 1 below the allowable temperature.

第１実施形態に係る燃料電池システム１００には、燃料電池１を冷却する為に、冷却水回路１０が配置されている。この冷却水回路１０は、熱媒体としての冷却水を用いて、燃料電池１を冷却して当該燃料電池１の温度を制御する役割を果たしている。この熱媒体である冷却水としては、低温時における凍結を防止する為に、例えば、エチレングリコールと水の混合溶液を用いることができる。   In the fuel cell system 100 according to the first embodiment, a cooling water circuit 10 is disposed to cool the fuel cell 1. The cooling water circuit 10 plays a role of cooling the fuel cell 1 and controlling the temperature of the fuel cell 1 by using the cooling water as a heat medium. As cooling water which is a heat medium, for example, a mixed solution of ethylene glycol and water can be used to prevent freezing at low temperature.

図１に示すように、冷却水回路１０は、燃料電池１とラジエータ１１の間で冷却水が循環する冷却水流路１４に、ラジエータ１１と、冷却水ポンプ１２と、三方弁１３と、バイパス流路１５と、水温センサ１６とを配置して構成されている。   As shown in FIG. 1, the cooling water circuit 10 includes a radiator 11, a cooling water pump 12, a three-way valve 13, and a bypass flow in a cooling water flow path 14 in which the cooling water circulates between the fuel cell 1 and the radiator 11. A path 15 and a water temperature sensor 16 are arranged.

尚、燃料電池１の外部ケーシング内には、熱媒体としての冷却水が流通する冷却水流路１４の一部が形成されており、流通する冷却水によって、燃料電池１の温度が一定温度以下に調節（冷却）されるようになっている。   In the outer casing of the fuel cell 1, a part of the cooling water flow path 14 through which the cooling water as a heat medium flows is formed, and the temperature of the fuel cell 1 is kept below a certain temperature by the circulating cooling water. It is adjusted (cooled).

ラジエータ１１は、燃料電池１で発生した熱を燃料電池システム１００外部に放熱するように構成された熱交換器である。当該燃料電池システム１００において、冷却水流路１４の冷却水は、燃料電池１を流れる過程で、電気化学反応で発生した熱を吸熱して流出し、冷却水流路１４を介して、ラジエータ１１へ流入する。ラジエータ１１では、冷却水と大気との熱交換が行われ、冷却水の熱が大気に放熱される。その後、冷却水は、ラジエータ１１から燃料電池１へ向かって流れ、基本的には、冷却水回路１０の冷却水流路１４を循環する。   The radiator 11 is a heat exchanger configured to radiate the heat generated by the fuel cell 1 to the outside of the fuel cell system 100. In the fuel cell system 100, the cooling water in the cooling water flow passage 14 absorbs heat generated by the electrochemical reaction in the process of flowing through the fuel cell 1 and flows out, and flows into the radiator 11 through the cooling water flow passage 14. Do. In the radiator 11, heat exchange between the cooling water and the atmosphere is performed, and the heat of the cooling water is dissipated to the atmosphere. Thereafter, the cooling water flows from the radiator 11 toward the fuel cell 1 and basically circulates through the cooling water flow path 14 of the cooling water circuit 10.

即ち、ラジエータ１１は、熱媒体としての冷却水との熱交換によって、燃料電池１の電気化学反応で生じた熱を放熱して、燃料電池１を冷却している。又、当該ラジエータ１１には、図示しないファンが配置されている。当該ファンは、ラジエータ１１における熱交換対象である外気をラジエータ１１に送風することで、ラジエータ１１における冷却水の熱交換を補助している。   That is, the radiator 11 dissipates the heat generated by the electrochemical reaction of the fuel cell 1 by heat exchange with the cooling water as a heat medium, thereby cooling the fuel cell 1. Further, a fan (not shown) is disposed in the radiator 11. The fan assists the heat exchange of the cooling water in the radiator 11 by blowing the outside air which is the heat exchange object in the radiator 11 to the radiator 11.

冷却水ポンプ１２は、図示しない電動モータによって駆動される電動式の流体機械である。冷却水ポンプ１２は、その作動によって、冷却水回路１０における冷却水を循環させている。当該燃料電池システム１００において、冷却水回路１０における冷却水の温度制御は、冷却水ポンプ１２による冷却水の流量制御、ラジエータ１１におけるファンの送風量制御によって行われる。   The cooling water pump 12 is an electric fluid machine driven by an electric motor (not shown). The cooling water pump 12 circulates the cooling water in the cooling water circuit 10 by its operation. In the fuel cell system 100, temperature control of the cooling water in the cooling water circuit 10 is performed by flow rate control of the cooling water by the cooling water pump 12 and air blowing amount control of the fan in the radiator 11.

そして、冷却水流路１４における燃料電池１の流出口側とラジエータ１１の流入口側との間には、バイパス流路１５が接続されている。バイパス流路１５は、冷却水流路１４においてラジエータ１１をバイパスする流路として構成されている。即ち、図１に示すように、バイパス流路１５は、燃料電池１からラジエータ１１の流入口へ向かう冷却水流路１４上で分岐し、ラジエータ１１の流出口側から冷却水ポンプ１２の吸入口側との間で冷却水流路１４に合流するように接続されている。   A bypass passage 15 is connected between the outlet side of the fuel cell 1 and the inlet side of the radiator 11 in the cooling water passage 14. The bypass channel 15 is configured as a channel that bypasses the radiator 11 in the cooling water channel 14. That is, as shown in FIG. 1, the bypass flow passage 15 branches on the cooling water flow passage 14 from the fuel cell 1 to the inlet of the radiator 11, and the inlet side of the cooling water pump 12 from the outlet of the radiator 11 And so as to merge with the cooling water channel 14.

三方弁１３は、冷却水回路１０における冷却水の流路をラジエータ１１側、或いはバイパス流路１５側に切り替える為に、冷却水流路１４からバイパス流路１５が分岐する分岐点に配置されている。三方弁１３の作動は、制御装置５０によって制御されており、冷却水ポンプ１２から吐出された冷却水をラジエータ１１側に流通させる場合と、冷却水ポンプ１２から吐出された冷却水を、ラジエータ１１側を介さずに、バイパス流路１５側に流通させる場合とに切り替えられる。   The three-way valve 13 is disposed at a branch point where the bypass flow passage 15 branches from the cooling water flow passage 14 in order to switch the flow passage of the cooling water in the cooling water circuit 10 to the radiator 11 side or the bypass flow passage 15 side. . The operation of the three-way valve 13 is controlled by the control device 50, and the cooling water discharged from the cooling water pump 12 is circulated to the radiator 11 side, and the cooling water discharged from the cooling water pump 12 is the radiator 11 It switches to the case where it distribute | circulates to the bypass flow path 15 side, without passing through the side.

尚、この三方弁１３は、上述のように冷却水の流れを切り替えることができればよく、流路を切り替える構成として、様々な態様を採用することができる。例えば、複数の開閉弁の集合体として、各開閉弁の開度を独立して調整可能に構成しても良いし、冷却水の温度に応じて内部バルブの開度が変化するサーモスタットによって構成しても良い。   In addition, as long as the three-way valve 13 can switch the flow of the cooling water as described above, various modes can be adopted as a configuration for switching the flow path. For example, as an assembly of a plurality of on-off valves, the opening degree of each on-off valve may be configured to be independently adjustable, or it may be configured by a thermostat in which the opening degree of the internal valve changes according to the temperature of the cooling water It is good.

そして、冷却水流路１４における燃料電池１の流出口側には、水温センサ１６が配置されている。当該水温センサ１６は、燃料電池１の流出口側から流出する冷却水温度を検出する。冷却水流路１４によって検出された冷却水温度の検出信号は、制御装置５０に対して出力される。   A water temperature sensor 16 is disposed on the outlet side of the fuel cell 1 in the cooling water flow path 14. The water temperature sensor 16 detects the temperature of the cooling water flowing out from the outlet side of the fuel cell 1. A detection signal of the coolant temperature detected by the coolant channel 14 is output to the control device 50.

当該冷却水温度は、燃料電池１内部の冷却水流路１４を通過する際に、燃料電池１における電気化学反応で生じた熱を吸熱する為、燃料電池１の温度状態を判定する為の指標として利用できる。   Since the cooling water temperature absorbs heat generated by the electrochemical reaction in the fuel cell 1 when passing through the cooling water flow path 14 inside the fuel cell 1, the temperature of the cooling water is an index for determining the temperature state of the fuel cell 1. Available.

図１に示すように、暖房用冷却水回路２０は、暖房用冷却水流路２１と、分岐流路２２と、還流路２３と、切替弁２４と、暖房用冷却水ポンプ２５と、電熱ヒータ２６と、ヒータコア２７とを有している。   As shown in FIG. 1, the heating coolant circuit 20 includes a heating coolant flow passage 21, a branch flow passage 22, a return flow passage 23, a switching valve 24, a heating coolant water pump 25, and an electric heater 26. And the heater core 27.

ヒータコア２７は、車両用空調ユニット３０の空調ケース４１内に配置されており、暖房用冷却水回路２０の暖房用冷却水流路２１に接続されている。ヒータコア２７は、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水を通過させる際に、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水と、空調ケース４１を流れる空調空気との間で熱交換させる為の熱交換器である。従って、ヒータコア２７は、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水を熱源として、空調ケース４１内を流れる空調空気を加熱する暖房用加熱手段として機能することができる。   The heater core 27 is disposed in the air conditioning case 41 of the air conditioning unit 30 for a vehicle, and is connected to the heating coolant flow passage 21 of the heating coolant circuit 20. The heater core 27 exchanges heat between the coolant flowing through the heating coolant circuit 20 and the air conditioning air flowing through the air conditioning case 41 when the coolant flowing through the heating coolant circuit 20 passes through. It is Therefore, the heater core 27 can function as a heating heating unit that heats the conditioned air flowing in the air conditioning case 41 by using the cooling water flowing through the heating cooling water circuit 20 as a heat source.

分岐流路２２は、冷却水回路１０の冷却水流路１４と、暖房用冷却水回路２０の暖房用冷却水流路２１とを接続している。当該分岐流路２２によれば、冷却水回路１０で燃料電池１から吸熱して温められた冷却水の一部を、暖房用冷却水回路２０に分岐させることができる。又、暖房用冷却水流路２１の端部は、冷却水流路１４に接続されており、分岐流路２２から流入した冷却水を、冷却水流路１４に合流させることができる。   The branch flow path 22 connects the cooling water flow path 14 of the cooling water circuit 10 and the heating cooling water flow path 21 of the heating cooling water circuit 20. According to the branch flow path 22, a part of the cooling water which is absorbed by the fuel cell 1 and warmed in the cooling water circuit 10 can be branched to the heating cooling water circuit 20. Further, the end of the heating cooling water flow channel 21 is connected to the cooling water flow channel 14, and the cooling water flowing from the branch flow channel 22 can be joined to the cooling water flow channel 14.

切替弁２４は、暖房用冷却水流路２１と、分岐流路２２と、還流路２３の合流部分に配置された三方弁によって構成されており、分岐流路２２を介した暖房用冷却水回路２０に対する冷却水の流入を制御する。当該切替弁２４は、本発明における切替部として機能する。   The switching valve 24 is constituted by a heating coolant flow passage 21, a branch flow passage 22, and a three-way valve disposed at a junction of the return flow passage 23, and the heating coolant circuit 20 via the branch flow passage 22. Control the flow of cooling water to the The switching valve 24 functions as a switching unit in the present invention.

具体的には、当該切替弁２４は、暖房用冷却水回路２０における冷却水の流れを、図３に示す非連携状態と、図４に示す連携状態とに切り替える為の流路切替部である。連携状態、非連携状態については後に詳細に説明する。   Specifically, the switching valve 24 is a flow path switching unit for switching the flow of the cooling water in the heating cooling water circuit 20 between the non-cooperation state shown in FIG. 3 and the cooperation state shown in FIG. 4 . The cooperation state and the non-cooperation state will be described in detail later.

尚、切替弁２４は、分岐流路２２を介した暖房用冷却水回路２０に対する冷却水の流入を制御することができればよく、必ずしも三方弁で構成する必要はない。例えば、本発明における切替部を、複数の開閉弁の集合体として、各開閉弁の開度を独立して調整可能に構成しても良いし、冷却水の温度に応じて内部バルブの開度が変化するサーモスタットによって構成しても良い。   The switching valve 24 only has to be capable of controlling the inflow of the cooling water to the heating cooling water circuit 20 via the branch flow passage 22 and is not necessarily formed of a three-way valve. For example, the switching unit in the present invention may be configured as an assembly of a plurality of on-off valves so that the opening degree of each on-off valve can be adjusted independently, or the opening degree of the internal valve according to the temperature of the cooling water. May be constituted by a thermostat which changes.

暖房用冷却水回路２０の暖房用冷却水流路２１上において、切替弁２４とヒータコア２７の流入口側の間には、暖房用冷却水ポンプ２５と、電熱ヒータ２６が配置されている。暖房用冷却水ポンプ２５は、図示しない電動モータによって駆動される電動式の流体機械である。暖房用冷却水ポンプ２５は、その作動によって、暖房用冷却水流路２１に流入した冷却水を圧送する。   A heating cooling water pump 25 and an electric heater 26 are disposed between the switching valve 24 and the inlet side of the heater core 27 on the heating cooling water flow path 21 of the heating cooling water circuit 20. The heating coolant pump 25 is an electric fluid machine driven by an electric motor (not shown). The heating coolant pump 25 pressure feeds the coolant that has flowed into the heating coolant channel 21 by its operation.

電熱ヒータ２６は、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水を加熱する加熱手段である。従って、ヒータコア２７は、燃料電池１に由来する冷却水の温熱に加えて、電熱ヒータ２６で冷却水に加えられた温熱を用いて、空調空気を温めることができる。   The electric heater 26 is a heating unit that heats the cooling water flowing through the heating cooling water circuit 20. Therefore, the heater core 27 can warm conditioned air by using the heat added to the cooling water by the electric heater 26 in addition to the heat of the cooling water derived from the fuel cell 1.

暖房用冷却水流路２１におけるヒータコア２７の流出口側から冷却水流路１４との合流部との間には、還流路２３が接続されている。上述したように、還流路２３の一端部は、切替弁２４に接続されている為、暖房用冷却水流路２１上のヒータコア２７から流出した冷却水を、還流路２３及び切替弁２４を介して、暖房用冷却水流路２１上の暖房用冷却水ポンプ２５に戻すことができる。   A reflux path 23 is connected between the outlet side of the heater core 27 in the heating coolant flow path 21 and the junction with the coolant flow path 14. As described above, since one end of the reflux passage 23 is connected to the switching valve 24, the cooling water that has flowed out of the heater core 27 on the heating coolant flow passage 21 is connected via the reflux passage 23 and the switching valve 24. It can be returned to the heating coolant pump 25 on the heating coolant channel 21.

即ち、当該暖房用冷却水回路２０は、暖房用冷却水流路２１と還流路２３によって、暖房用冷却水回路２０のみで冷却水を循環させる循環流路を構成することができる。   That is, the heating cooling water circuit 20 can constitute a circulation flow path for circulating the cooling water only by the heating cooling water circuit 20 by the heating cooling water flow path 21 and the reflux path 23.

図１に示すように、車両用空調ユニット３０は、冷凍サイクル装置３１と、室内ユニット４０とを有しており、電気自動車（燃料電池車両）の車室内に対する空調を行う。つまり、車両用空調ユニット３０による空調対象空間は、電気自動車の車室内である。   As shown in FIG. 1, the vehicle air conditioning unit 30 includes a refrigeration cycle apparatus 31 and an indoor unit 40, and performs air conditioning on the interior of the electric vehicle (fuel cell vehicle). That is, the space to be air-conditioned by the air conditioning unit 30 for a vehicle is the cabin of the electric vehicle.

当該車両用空調ユニット３０は、室内ユニット４０によって車室内に供給される空調空気を、冷凍サイクル装置３１等を用いて加熱又は冷却することにより車室内の快適性を向上させている。   The vehicle air conditioning unit 30 improves the comfort of the vehicle interior by heating or cooling the conditioned air supplied into the vehicle interior by the indoor unit 40 using the refrigeration cycle apparatus 31 or the like.

図１に示すように、冷凍サイクル装置３１は、圧縮機３２と、凝縮器３３と、膨張弁３４と、蒸発器３５とを冷媒流路３６によって接続しており、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成している。即ち、冷凍サイクル装置３１は、本発明における冷凍サイクルとして機能する。   As shown in FIG. 1, the refrigeration cycle apparatus 31 connects the compressor 32, the condenser 33, the expansion valve 34, and the evaporator 35 by the refrigerant flow path 36, and thus the refrigeration cycle of the vapor compression type is realized. Configured. That is, the refrigeration cycle apparatus 31 functions as a refrigeration cycle in the present invention.

具体的には、当該冷凍サイクル装置３１では、冷媒としてＨＦＣ系冷媒（具体的には、Ｒ１３４ａ）を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない蒸気圧縮式の亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてＨＦＯ系冷媒（例えば、Ｒ１２３４ｙｆ）や自然冷媒（例えば、Ｒ７４４）等を採用してもよい。更に、冷媒には圧縮機３２を潤滑するための冷凍機油が混入されており、冷凍機油の一部は冷媒とともにサイクルを循環している。   Specifically, the refrigeration cycle apparatus 31 adopts an HFC refrigerant (specifically, R134a) as the refrigerant, and the vapor compression subcritical refrigeration of which the high-pressure refrigerant pressure does not exceed the critical pressure of the refrigerant. It constitutes a cycle. Of course, as the refrigerant, an HFO refrigerant (for example, R1234yf), a natural refrigerant (for example, R744), or the like may be adopted. Furthermore, the refrigeration oil for lubricating the compressor 32 is mixed with the refrigerant, and a part of the refrigeration oil circulates in the cycle with the refrigerant.

圧縮機３２は、冷凍サイクル装置３１において冷媒を吸入し、圧縮して吐出するものであり、車両ボンネット内に配置されている。圧縮機３２は、吐出容量が固定された固定容量型の圧縮機構を電動モータにて駆動する電動圧縮機として構成されている。   The compressor 32 sucks, compresses and discharges the refrigerant in the refrigeration cycle apparatus 31, and is disposed in the vehicle bonnet. The compressor 32 is configured as an electric compressor that drives, by an electric motor, a fixed displacement type compression mechanism whose discharge displacement is fixed.

そして、圧縮機３２の圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用することができる。又、圧縮機３２を構成する電動モータは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動（回転数）が制御される。この電動モータとしては、交流モータ、直流モータの何れの形式を採用してもよい。   And as a compression mechanism of the compressor 32, various compression mechanisms, such as a scroll type compression mechanism and a vane type compression mechanism, are employable. Further, the operation (number of revolutions) of the electric motor constituting the compressor 32 is controlled by a control signal output from the control device 50. As this electric motor, any form of an alternating current motor and a direct current motor may be adopted.

圧縮機３２の吐出口には、凝縮器３３の冷媒入口側が接続されている。凝縮器３３は、圧縮機３２から吐出された高温高圧の吐出冷媒と空気とを熱交換させ、吐出冷媒の熱を空気に放熱する。   The refrigerant inlet side of the condenser 33 is connected to the discharge port of the compressor 32. The condenser 33 exchanges heat between the high-temperature high-pressure discharge refrigerant discharged from the compressor 32 and the air, and radiates the heat of the discharge refrigerant to the air.

そして、凝縮器３３の冷媒流出口側には、膨張弁３４が配置されている。膨張弁３４は、絞り開度を変更可能に構成された弁体と、この弁体の絞り開度を変化させるステッピングモータからなる電動アクチュエータとを有する可変絞り機構を有して構成されており、凝縮器３３から流出した冷媒を減圧させる。膨張弁３４は、制御装置５０から出力される制御信号（制御パルス）によって、その作動が制御される。   An expansion valve 34 is disposed on the refrigerant outlet side of the condenser 33. The expansion valve 34 is configured to have a variable throttle mechanism having a valve body configured to be able to change the throttle opening degree, and an electric actuator including a stepping motor that changes the throttle opening degree of the valve body. The refrigerant flowing out of the condenser 33 is decompressed. The operation of the expansion valve 34 is controlled by a control signal (control pulse) output from the controller 50.

膨張弁３４の出口側には、蒸発器３５が接続されている。当該蒸発器３５は、室内ユニット４０の空調ケース４１内において、ヒータコア２７の空調空気流れ上流側に配置されており、膨張弁３４から流出した冷媒と空調ケース４１内を流れる空調空気とを熱交換させる。即ち、蒸発器３５では、膨張弁３４にて減圧された冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させることによって空調空気を冷却する。従って、当該蒸発器３５は、本発明における冷房用熱交換器として機能する。   An evaporator 35 is connected to the outlet side of the expansion valve 34. The evaporator 35 is disposed upstream of the air conditioning air flow of the heater core 27 in the air conditioning case 41 of the indoor unit 40, and exchanges heat between the refrigerant flowing out of the expansion valve 34 and the air conditioning air flowing in the air conditioning case 41. Let That is, the evaporator 35 cools the conditioned air by evaporating the refrigerant decompressed by the expansion valve 34 to exhibit the heat absorption function. Therefore, the evaporator 35 functions as a cooling heat exchanger in the present invention.

蒸発器３５の冷媒出口には、圧縮機３２の吸入口側が接続されている。これにより、蒸発器３５から流出した冷媒は、再び圧縮機３２によって圧縮され、凝縮器３３へ流出することになる。   The suction port side of the compressor 32 is connected to the refrigerant outlet of the evaporator 35. Thus, the refrigerant flowing out of the evaporator 35 is compressed again by the compressor 32 and flows out to the condenser 33.

尚、上述した冷凍サイクル装置３１には、図示は省略しているが、アキュムレータ等の種々の構成機器が接続されている。例えば、アキュムレータは、蒸発器３５の冷媒出口側と圧縮機３２の吸入口側の間に配置されており、蒸発器３５から流出した冷媒の気液を分離して液相冷媒を溜め、気相ガス冷媒を圧縮機３２へ吸入させる。   Although not shown, various components such as an accumulator are connected to the above-described refrigeration cycle apparatus 31. For example, the accumulator is disposed between the refrigerant outlet side of the evaporator 35 and the suction port side of the compressor 32, separates the gas and liquid of the refrigerant flowing out of the evaporator 35, and stores the liquid phase refrigerant. Gas refrigerant is drawn into the compressor 32.

次に、冷凍サイクル装置３１と共に車両用空調ユニット３０を構成する室内ユニット４０について説明する。室内ユニット４０は、冷凍サイクル装置３１によって温度調整された空調空気を車室内へ吹き出すためのものである。この室内ユニット４０は、車室内最前部の計器盤（インストルメントパネル）の内側に配置されている。   Next, the indoor unit 40 which comprises the vehicle air conditioning unit 30 with the refrigerating-cycle apparatus 31 is demonstrated. The indoor unit 40 is for blowing out the conditioned air whose temperature has been adjusted by the refrigeration cycle device 31 into the vehicle compartment. The indoor unit 40 is disposed inside the instrument panel at the front of the vehicle interior.

図１に示すように、室内ユニット４０は、その外殻を形成する空調ケース４１内に送風機４４、蒸発器３５、ヒータコア２７等を収容することによって構成されている。空調ケース４１は、車室内に送風される空調空気の空気通路を形成するものである。空調ケース４１は、或る程度の弾性を有し、強度的にも優れた樹脂（例えば、ポリプロピレン）にて成形されている。   As shown in FIG. 1, the indoor unit 40 is configured by housing a blower 44, an evaporator 35, a heater core 27 and the like in an air conditioning case 41 forming an outer shell thereof. The air conditioning case 41 forms an air passage for conditioned air blown into the vehicle compartment. The air conditioning case 41 has a certain degree of elasticity and is formed of a resin (for example, polypropylene) which is excellent in strength.

空調ケース４１の空調空気流れ最上流側には、内気導入口４２と、外気導入口４３とが形成されている。内気導入口４２は、空調ケース４１内へ内気（車室内空気）を導入する為の開口部であり、外気導入口４３は、空調ケース４１内へ外気（車室外空気）を導入する為の開口部である。   Inside the air conditioning air flow most upstream side of the air conditioning case 41, an inside air introduction port 42 and an outside air introduction port 43 are formed. The inside air introduction port 42 is an opening for introducing inside air (air in the vehicle compartment) into the air conditioning case 41, and the outside air introduction port 43 is an opening for introducing outside air (air outside the vehicle) into the air conditioning case 41. It is a department.

この空調ケース４１内における内気導入口４２、外気導入口４３近傍には、図示しない内外気切替ドアが配置されており、制御装置５０からの制御信号によって、内気導入口及び外気導入口の開口面積を連続的に調整可能に構成されている。即ち、当該室内ユニット４０は、空調ケース４１内へ内気を導入させる内気の風量と外気の風量との風量割合を連続的に変化させることができる。   Inside the air intake port 42 and the outside air intake port 43 in the air conditioning case 41, an inside / outside air switching door (not shown) is disposed, and the control signal from the control device 50 causes the opening area of the inside air intake port and the outside air introduction port. It is configured to be continuously adjustable. That is, the indoor unit 40 can continuously change the air volume ratio between the air volume of the inside air for introducing the inside air into the air conditioning case 41 and the air volume of the outside air.

そして、空調ケース４１における内気導入口４２及び外気導入口４３の空調空気流れ下流側には、送風機（ブロワ）４４が配置されている。この送風機４４は、内気導入口４２や外気導入口４３を介して導入された空気を、空調対象空間である車室内へ向けて送風する。   A blower 44 is disposed downstream of the inside air inlet 42 and the outside air inlet 43 of the air conditioning case 41 in the flow direction of the air conditioning air. The blower 44 blows the air introduced through the inside air introduction port 42 and the outside air introduction port 43 toward a vehicle interior which is a space to be air conditioned.

送風機４４は、遠心多翼ファン（シロッコファン）を電動モータにて駆動する電動送風機である。送風機４４における遠心多翼ファンの回転数（送風量）は、制御装置５０から出力される制御電圧によって制御される。   The blower 44 is an electric blower which drives a centrifugal multi-blade fan (sirocco fan) by an electric motor. The rotational speed (air flow rate) of the centrifugal multi-blade fan in the blower 44 is controlled by the control voltage output from the control device 50.

送風機４４の空調空気流れ下流側には、冷凍サイクル装置３１を構成する蒸発器３５が配置されている。従って、車両用空調ユニット３０は、送風機４４によって送風された空調空気を、冷凍サイクル装置３１の蒸発器３５によって冷却することができる。   The evaporator 35 which comprises the refrigerating-cycle apparatus 31 is arrange | positioned downstream of the air-conditioning air flow of the air blower 44. As shown in FIG. Therefore, the vehicle air conditioning unit 30 can cool the conditioned air blown by the blower 44 by the evaporator 35 of the refrigeration cycle apparatus 31.

そして、蒸発器３５の空調空気流れ下流側は、加熱流路４６と、非加熱流路４７とに区分されている。加熱流路４６には、暖房用冷却水回路２０を構成するヒータコア２７が配置されている。従って、加熱流路４６を流れる空調空気は、ヒータコア２７内部を流れる冷却水と熱交換することができる。従って、車両用空調ユニット３０は、ヒータコア２７の温熱によって空調空気を温めることもできる。   The air conditioning air flow downstream side of the evaporator 35 is divided into a heating flow passage 46 and a non-heating flow passage 47. In the heating flow path 46, a heater core 27 that constitutes the heating coolant circuit 20 is disposed. Therefore, the conditioned air flowing through the heating flow passage 46 can exchange heat with the cooling water flowing inside the heater core 27. Therefore, the vehicle air conditioning unit 30 can also warm the conditioned air by the heat of the heater core 27.

一方、非加熱流路４７は、ヒータコア２７をバイパスさせて、送風機４４による空調空気を流す流路である。この場合、非加熱流路４７を流れる空調空気は、蒸発器３５によって冷却された状態で、冷風Ｃとして車室内に供給される。   On the other hand, the non-heating flow path 47 is a flow path which makes the heater core 27 bypass and allows the conditioned air by the blower 44 to flow. In this case, the conditioned air flowing through the non-heating flow path 47 is supplied as cold air C into the vehicle interior while being cooled by the evaporator 35.

又、蒸発器３５の空調空気流れ下流側であって、加熱流路４６及び非加熱流路４７の上流側には、エアミックスドア４５が配置されている。エアミックスドア４５は、蒸発器３５通過後の空調空気のうちヒータコア２７を通過させる風量割合を調整する際に用いられる。従って、車両用空調ユニット３０は、エアミックスドア４５によって、非加熱流路４７を全開開度とし加熱流路４６を全閉にすることで、車室内に最も冷却された状態の空調空気を供給することができる。   In addition, an air mix door 45 is disposed on the downstream side of the conditioned air flow of the evaporator 35 and on the upstream side of the heating flow passage 46 and the non-heating flow passage 47. The air mix door 45 is used when adjusting the air volume ratio which passes the heater core 27 among the conditioned air after passing through the evaporator 35. Therefore, the air conditioning unit 30 for the vehicle supplies the conditioned air in the most cooled state into the vehicle compartment by fully opening the non-heating flow passage 47 and fully closing the heating flow passage 46 by the air mix door 45. can do.

尚、図示は省略するが、加熱流路４６及び非加熱流路４７の下流側には、混合空間が設けられている。混合空間では、ヒータコア２７にて加熱された空調空気と、非加熱流路４７を通過して空調空気とが混合される。更に、空調ケース４１の空調空気流れ最下流部には、複数の開口穴が配置されている。混合空間にて混合された空調空気（空調風）は、これらの開口穴を介して、空調対象空間である車室内へ吹き出される。   Although not shown, a mixing space is provided downstream of the heating flow channel 46 and the non-heating flow channel 47. In the mixed space, the conditioned air heated by the heater core 27 and the non-heated flow path 47 are mixed with the conditioned air. Furthermore, a plurality of opening holes are disposed at the most downstream portion of the air conditioning air flow of the air conditioning case 41. The conditioned air (conditioned air) mixed in the mixing space is blown out into the vehicle compartment, which is the space to be conditioned, through the opening holes.

これらの開口穴としては、具体的に、フェイス開口穴、フット開口穴、デフロスタ開口穴（いずれも図示せず）が設けられている。フェイス開口穴は、車室内の乗員の上半身に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。フット開口穴は、乗員の足元に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。デフロスタ開口穴は、車両前面窓ガラス内側面に向けて空調風を吹き出す為の開口穴である。   Specifically, as these opening holes, a face opening hole, a foot opening hole, and a defroster opening hole (all not shown) are provided. The face opening hole is an opening hole for blowing the conditioned air toward the upper body of the occupant in the vehicle compartment. The foot opening hole is an opening hole for blowing the conditioned air toward the feet of the occupant. The defroster opening hole is an opening hole for blowing the conditioned air toward the inner side surface of the vehicle front windshield.

更に、フェイス開口穴、フット開口穴及びデフロスタ開口穴の空調空気流れ下流側は、それぞれ空気通路を形成するダクトを介して、車室内に設けられたフェイス吹出口、フット吹出口及びデフロスタ吹出口（いずれも図示せず）に接続されている。従って、エアミックスドア４５が、加熱流路４６を通過させる風量と非加熱流路４７を通過させる風量との風量割合を調整することによって、混合空間にて混合される空調空気の温度が調整されて、各吹出口から車室内へ吹き出される空調空気の温度が調整される。   Further, the air conditioning air flow downstream side of the face opening hole, the foot opening hole and the defroster opening hole is provided with a face outlet, a foot outlet and a defroster outlet provided in the vehicle compartment via ducts forming an air passage, respectively. Both are connected to (not shown). Therefore, the temperature of the conditioned air mixed in the mixing space is adjusted by adjusting the air volume ratio between the air volume passing the heating flow passage 46 and the air volume passing the non-heating flow passage 47 by the air mixing door 45. Thus, the temperature of the conditioned air blown out from the outlets into the vehicle compartment is adjusted.

つまり、エアミックスドア４５は、車室内へ送風される空調空気の温度を調整する温度調整部としての機能を果たす。エアミックスドア４５は、エアミックスドア駆動用の電動アクチュエータによって駆動される。この電動アクチュエータは、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   That is, the air mix door 45 functions as a temperature control unit that adjusts the temperature of the conditioned air blown into the vehicle compartment. The air mix door 45 is driven by an electric actuator for driving the air mix door. The operation of the electric actuator is controlled by a control signal output from the controller 50.

又、フェイス開口穴、フット開口穴、及びデフロスタ開口穴の空調空気流れ上流側には、それぞれ、フェイス開口穴の開口面積を調整するフェイスドア、フット開口穴の開口面積を調整するフットドア、デフロスタ開口穴の開口面積を調整するデフロスタドア（いずれも図示せず）が配置されている。   In addition, the face door for adjusting the opening area of the face opening, the foot door for adjusting the opening area of the foot opening, and the defroster opening on the upstream side of the conditioned air flow of the face opening, the foot opening, and the defroster opening. A defroster door (not shown) is arranged to adjust the opening area of the hole.

これらのフェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、吹出口モードを切り替える吹出口モード切替ドアを構成する。フェイスドア、フットドア、デフロスタドアは、それぞれリンク機構等を介して、吹出口モードドア駆動用の電動アクチュエータに連結されており、連動して回転操作される。この電動アクチュエータも、制御装置５０から出力される制御信号によって、その作動が制御される。   These face door, foot door and defroster door constitute an outlet mode switching door for switching the outlet mode. The face door, the foot door, and the defroster door are each connected to an electric actuator for driving the air outlet mode door via a link mechanism or the like, and are rotationally operated in conjunction with each other. The operation of the electric actuator is also controlled by a control signal output from the control device 50.

吹出口モード切替ドアによって切り替えられる吹出口モードとしては、具体的に、フェイスモード、バイレベルモード、フットモード等がある。   Specifically, the air outlet mode switched by the air outlet mode switching door includes a face mode, a bi-level mode, a foot mode and the like.

フェイスモードは、フェイス吹出口を全開にしてフェイス吹出口から車室内乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。バイレベルモードは、フェイス吹出口とフット吹出口の両方を開口して車室内乗員の上半身と足元に向けて空気を吹き出す吹出口モードである。フットモードは、フット吹出口を全開にしてフット吹出口から車室内乗員の足元に向けて空調空気を吹き出す吹出口モードである。   The face mode is an outlet mode in which the face outlet is fully opened and air is blown from the face outlet toward the upper body of the vehicle occupant. The bi-level mode is an air outlet mode in which both the face air outlet and the foot air outlet are opened to blow air toward the upper body and the foot of the passenger in the vehicle compartment. The foot mode is an outlet mode in which the foot outlet is fully opened and the conditioned air is blown from the foot outlet toward the foot of the passenger in the vehicle compartment.

更に、乗員が操作パネルに設けられた吹出モード切替スイッチをマニュアル操作することによって、デフロスタモードとすることもできる。デフロスタモードは、デフロスタ吹出口を全開してデフロスタ吹出口から車両フロント窓ガラス内面に空気を吹き出す吹出口モードである。   Furthermore, the defroster mode can be set by manually operating the blowout mode switching switch provided on the operation panel by the occupant. The defroster mode is an outlet mode in which the defroster outlet is fully opened and air is blown from the defroster outlet onto the inner surface of the vehicle windshield.

図１に示すように、第１実施形態に係る燃料電池システム１００は、制御装置５０を有している。当該制御装置５０は、燃料電池システム１００を構成する各制御対象機器の作動を制御する制御部であり、本発明における制御部として機能する。当該制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている。   As shown in FIG. 1, the fuel cell system 100 according to the first embodiment has a controller 50. The control device 50 is a control unit that controls the operation of each control target device that configures the fuel cell system 100, and functions as a control unit in the present invention. The control device 50 is configured of a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and peripheral circuits thereof.

そして、制御装置５０の入力側には、冷却水回路１０の水温センサ１６と、空調制御用センサ群とが接続されている。水温センサ１６は、冷却水回路１０において、燃料電池１の流出口側における冷却水温度を検出する。従って、制御装置５０は、燃料電池１の出力や水温センサ１６で検出された冷却水温度を取得することができる。   The water temperature sensor 16 of the cooling water circuit 10 and the air conditioning control sensor group are connected to the input side of the control device 50. The coolant temperature sensor 16 detects the coolant temperature on the outlet side of the fuel cell 1 in the coolant circuit 10. Therefore, the control device 50 can acquire the output of the fuel cell 1 and the coolant temperature detected by the water temperature sensor 16.

一方、空調制御用センサ群は、内気温センサ５１、外気温センサ５２、日射センサ５３等を含んでいる。当該内気温センサ５１は、車室内温度（内気温）Ｔｒを検出する内気温検出部である。外気温センサ５２は、車室外温度（外気温）Ｔａｍを検出する外気温検出部である。日射センサ５３は、車室内へ照射される日射量Ａｓを検出する日射量検出部である。従って、制御装置５０には、これらの空調制御用のセンサ群の検出信号が入力される。   On the other hand, the air conditioning control sensor group includes an inside air temperature sensor 51, an outside air temperature sensor 52, a solar radiation sensor 53, and the like. The inside air temperature sensor 51 is an inside air temperature detection unit that detects a vehicle room temperature (inside air temperature) Tr. The outside air temperature sensor 52 is an outside air temperature detection unit that detects the temperature outside the vehicle (outside air temperature) Tam. The solar radiation sensor 53 is a solar radiation amount detection unit that detects the solar radiation amount As emitted to the vehicle interior. Therefore, detection signals of these air conditioning control sensors are input to the control device 50.

又、制御装置５０の出力側には、冷却水回路１０における三方弁１３、暖房用冷却水回路２０における切替弁２４、暖房用冷却水ポンプ２５や、車両用空調ユニット３０における圧縮機３２、膨張弁３４、送風機４４、エアミックスドア４５等の各制御対象機器が接続されている。従って、当該制御装置５０のＲＯＭに記憶されている制御プログラムに基づいて、燃料電池システム１００の作動を制御することができる。   Further, on the output side of the control device 50, the three-way valve 13 in the cooling water circuit 10, the switching valve 24 in the heating cooling water circuit 20, the heating cooling water pump 25, the compressor 32 in the vehicle air conditioning unit 30, expansion The control target devices such as the valve 34, the blower 44, the air mix door 45 and the like are connected. Therefore, the operation of the fuel cell system 100 can be controlled based on the control program stored in the ROM of the control device 50.

そして、制御装置５０のＲＯＭには、冷却水回路１０、暖房用冷却水回路２０及び車両用空調ユニット３０を熱源として有効利用する為の制御プログラムも記憶されている。この制御プログラム等の内容については後述する。   A control program for effectively using the cooling water circuit 10, the heating cooling water circuit 20, and the vehicle air conditioning unit 30 as a heat source is also stored in the ROM of the control device 50. The contents of this control program and the like will be described later.

続いて、第１実施形態に係る燃料電池システム１００において、冷却水回路１０、暖房用冷却水回路２０及び車両用空調ユニット３０を熱源として有効利用する為の制御プログラムの内容について、図面を参照しつつ説明する。燃料電池システム１００の作動が開始されると、制御装置５０は、図２に示す制御プログラムをＲＯＭから読み出して、ＣＰＵによって実行する。   Subsequently, in the fuel cell system 100 according to the first embodiment, the contents of the control program for effectively using the cooling water circuit 10, the heating cooling water circuit 20 and the vehicle air conditioning unit 30 as a heat source will be described with reference to the drawings. While explaining. When the operation of the fuel cell system 100 is started, the control device 50 reads the control program shown in FIG. 2 from the ROM and executes it by the CPU.

ステップＳ１において、燃料電池システム１００の作動が開始されると、先ず、燃料電池１が図示しない加熱手段によって発電可能温度まで加熱される。燃料電池１が発電可能温度になると、空気通路及び水素通路を介して、燃料電池１に対する酸素を含む空気と水素の供給が開始される。これにより、燃料電池１における発電が開始される。   In step S1, when the operation of the fuel cell system 100 is started, first, the fuel cell 1 is heated to a power generation possible temperature by a heating unit (not shown). When the fuel cell 1 reaches a temperature at which the fuel cell 1 can generate electricity, supply of air including oxygen and hydrogen to the fuel cell 1 is started via the air passage and the hydrogen passage. Thus, power generation in the fuel cell 1 is started.

この発電時における電気化学反応によって燃料電池１では水分と熱が発生する。水分は空気通路を介して空気に含まれた状態で燃料電池１から排出された後、図示しない気液分離器等を介して、燃料電池システム１００の外部に排出される。   At the time of power generation, water and heat are generated in the fuel cell 1 by the electrochemical reaction. The water is discharged from the fuel cell 1 in a state of being contained in air through the air passage, and then discharged to the outside of the fuel cell system 100 through a gas-liquid separator or the like (not shown).

この時、燃料電池１における発電開始に伴って冷却水ポンプ１２の作動が開始され、冷却水回路１０における冷却水の循環が開始される。又、電気化学反応による燃料電池１の温度に応じて、三方弁１３の作動が制御され、燃料電池１の冷却が必要な場合には、冷却水回路１０の冷却水がラジエータ１１を通過するように切り替えられる。これにより、燃料電池１で発生した熱は、冷却水回路１０の冷却水を介して、ラジエータ１１から大気中に放出される。   At this time, with the start of power generation in the fuel cell 1, the operation of the cooling water pump 12 is started, and the circulation of the cooling water in the cooling water circuit 10 is started. Also, according to the temperature of the fuel cell 1 by the electrochemical reaction, the operation of the three-way valve 13 is controlled, and the cooling water of the cooling water circuit 10 passes through the radiator 11 when the fuel cell 1 needs to be cooled. Can be switched to Thus, the heat generated in the fuel cell 1 is released from the radiator 11 to the atmosphere via the cooling water of the cooling water circuit 10.

ステップＳ２においては、水温センサ１６によって検出された冷却水温度が制御装置５０に入力される。この冷却水温度は、燃料電池１における電気化学反応で発生した熱の吸熱によって上昇する為、燃料電池１の温度に強い相関を有しており、燃料電池１の温度状況を示すパラメータである。   In step S2, the coolant temperature detected by the water temperature sensor 16 is input to the control device 50. The cooling water temperature rises due to the heat absorption of the heat generated by the electrochemical reaction in the fuel cell 1 and thus has a strong correlation with the temperature of the fuel cell 1 and is a parameter indicating the temperature state of the fuel cell 1.

ステップＳ３では、外気温センサ５２で検出された外気温が予め定められた基準外気温以上であるか否かが判断される。当該基準外気温は、ラジエータ１１の放熱性能の低下が生じる外気温よりも低い任意の温度である。外気温が基準外気温以上である場合、ステップＳ４に進み、外気温が基準外気温以上ではない場合には、ステップＳ８に移行する。   In step S3, it is determined whether the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 52 is equal to or higher than a predetermined outside air temperature. The outside air temperature is any temperature lower than the outside air temperature at which the decrease in the heat radiation performance of the radiator 11 occurs. If the outside temperature is higher than the reference outside temperature, the process proceeds to step S4, and if the outside temperature is not higher than the reference outside temperature, the process proceeds to step S8.

ここで、外気温が高い場合には、ラジエータ１１の放熱性能が低下してしまう。この状態で燃料電池１における発電量が増大すると、ラジエータ１１による冷却性能が不足し、冷却水回路１０における冷却水温度の高温化を招いてしまう為、燃料電池１における発電性能を低下させてしまう。即ち、ステップＳ３では、外気温と基準外気温とを比較することで、ラジエータ１１の放熱性能が低下する危険性を判断しており、ひいては、それに起因して燃料電池１の発電性能が低下する可能性を判断している。   Here, when the outside air temperature is high, the heat radiation performance of the radiator 11 is reduced. If the amount of power generation in the fuel cell 1 is increased in this state, the cooling performance by the radiator 11 will be insufficient and the temperature of the cooling water in the cooling water circuit 10 will be increased, so the power generation performance in the fuel cell 1 will be reduced. . That is, in step S3, by comparing the outside air temperature with the reference outside air temperature, it is determined that the heat radiation performance of the radiator 11 may be reduced, and the power generation performance of the fuel cell 1 is thereby reduced. Judging the possibility.

ステップＳ４においては、暖房用冷却水回路２０の切替弁２４及び暖房用冷却水ポンプ２５の作動を制御して、燃料電池システム１００における冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を非連携状態にする。尚、この時、暖房用冷却水回路２０における電熱ヒータ２６の作動は停止された状態である。   In step S4, the operations of the switching valve 24 of the heating coolant circuit 20 and the heating coolant pump 25 are controlled to set the coolant circuit 10 and the heating coolant circuit 20 in the fuel cell system 100 in a non-linked state. Do. At this time, the operation of the electric heater 26 in the heating coolant circuit 20 is stopped.

当該燃料電池システム１００における非連携状態は、冷却水回路１０の冷却水流路１４から暖房用冷却水回路２０の分岐流路２２への冷却水の流れを遮断した状態であり、冷却水回路１０及び暖房用冷却水回路２０のそれぞれにおいて、独立して冷却水を循環させる状態を意味する。即ち、この非連携状態は、本発明における第２状態に相当する。   The non-cooperation state in the fuel cell system 100 is a state in which the flow of the cooling water from the cooling water flow path 14 of the cooling water circuit 10 to the branch flow path 22 of the heating cooling water circuit 20 is blocked. This means that cooling water is circulated independently in each of the heating cooling water circuits 20. That is, this non-cooperation state corresponds to the second state in the present invention.

続くステップＳ５では、車両用空調ユニット３０の作動が制御装置５０によって制御される。具体的には、室内ユニット４０における送風機４４の作動が開始され、加熱流路４６側が開状態になるようにエアミックスドア４５の作動が制御される。そして、冷凍サイクル装置３１における圧縮機３２及び膨張弁３４の作動が制御され、膨張弁３４で減圧された冷媒を、蒸発器３５にて蒸発させて吸熱作用を発揮させる。   In the subsequent step S5, the controller 50 controls the operation of the vehicle air conditioning unit 30. Specifically, the operation of the blower 44 in the indoor unit 40 is started, and the operation of the air mix door 45 is controlled so that the heating flow path 46 side is opened. Then, the operation of the compressor 32 and the expansion valve 34 in the refrigeration cycle apparatus 31 is controlled, and the refrigerant reduced in pressure by the expansion valve 34 is evaporated by the evaporator 35 to exhibit the heat absorption function.

これにより、車両用空調ユニット３０においては、送風機４４から送風された空調空気が蒸発器３５における冷媒の蒸発潜熱で冷却され、空調空気としての冷風が加熱流路４６に配置されたヒータコア２７を通過することになる。   Thus, in the vehicle air conditioning unit 30, the air conditioning air blown from the blower 44 is cooled by the latent heat of evaporation of the refrigerant in the evaporator 35, and the cold air as the air conditioning air passes through the heater core 27 disposed in the heating flow path 46 It will be done.

尚、このステップＳ５の時の加熱流路４６側の開度は全開開度である必要はなく、或る程度の空調空気が加熱流路４６内に流入するのであれば任意の開度とすることができる。   The degree of opening on the side of the heating flow path 46 at the time of step S5 does not have to be the full opening degree, and an arbitrary degree of opening may be used if a certain degree of conditioned air flows into the heating flow path 46. be able to.

ここで、当該燃料電池システム１００における非連携状態について、図３を参照しつつ説明する。図３においては、冷却水回路１０及び暖房用冷却水回路２０における冷却水の流れを矢印Ｗで示し、車両用空調ユニット３０における空調空気としての冷風の流れを矢印Ｃで示している。   Here, the non-cooperation state in the fuel cell system 100 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the flow of cooling water in the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 is indicated by arrow W, and the flow of cold air as the conditioned air in the vehicle air conditioning unit 30 is indicated by arrow C.

当該燃料電池システム１００における非連携状態において、切替弁２４は、分岐流路２２における冷却水の流れを遮断して、暖房用冷却水流路２１及び還流路２３における冷却水の流れを許容するように、その作動を制御されている。   In the non-cooperative state in the fuel cell system 100, the switching valve 24 blocks the flow of the cooling water in the branch flow passage 22 so as to allow the flow of the cooling water in the heating cooling water flow passage 21 and the reflux passage 23. , Its operation is controlled.

これにより、非連携状態では、冷却水回路１０を流れる冷却水Ｗは、燃料電池１と、ラジエータ１１（又は、バイパス流路１５）と、三方弁１３と、冷却水ポンプ１２とを通過して冷却水流路１４を循環する。一方、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水Ｗは、暖房用冷却水流路２１及び還流路２３からなる循環流路を流れ、切替弁２４と、暖房用冷却水ポンプ２５と、電熱ヒータ２６と、ヒータコア２７とを通過しながら循環する。   Thus, in the non-cooperation state, the cooling water W flowing through the cooling water circuit 10 passes through the fuel cell 1, the radiator 11 (or the bypass flow passage 15), the three-way valve 13, and the cooling water pump 12. The coolant is circulated in the coolant channel 14. On the other hand, the cooling water W flowing through the heating cooling water circuit 20 flows through the circulation flow path consisting of the heating cooling water flow path 21 and the reflux path 23, and the switching valve 24, the heating cooling water pump 25 and the electric heater 26 , And circulate while passing through the heater core 27.

つまり、当該燃料電池システム１００において、非連携状態では、冷却水回路１０を流れる冷却水が分岐流路２２を介して暖房用冷却水回路２０に流入することはなく、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水が冷却水回路１０へ流出することもない。即ち、冷却水回路１０と、暖房用冷却水回路２０とは独立した状態であり、冷却水回路１０を流れる冷却水と、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水とが混合することはない。   That is, in the fuel cell system 100, in the non-cooperating state, the cooling water flowing through the cooling water circuit 10 does not flow into the heating cooling water circuit 20 via the branch flow path 22, and the heating cooling water circuit 20 The flowing cooling water does not flow out to the cooling water circuit 10. That is, the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are in an independent state, and the cooling water flowing through the cooling water circuit 10 and the cooling water flowing through the heating cooling water circuit 20 are not mixed.

ここで、上述したように、ステップＳ５における車両用空調ユニット３０の作動制御によって、蒸発器３５によって冷却された空調空気としての冷風Ｃが加熱流路４６内に流入して、ヒータコア２７を通過する。この時、ヒータコア２７において、空調空気としての冷風Ｃと、ヒータコア２７内部を流れる冷却水Ｗの間で熱交換が行われる。   Here, as described above, the cold air C as the air conditioning air cooled by the evaporator 35 flows into the heating flow path 46 and passes through the heater core 27 by the operation control of the vehicle air conditioning unit 30 in step S5. . At this time, in the heater core 27, heat exchange is performed between the cold air C as the conditioned air and the cooling water W flowing inside the heater core 27.

これにより、非連携状態の燃料電池システム１００によれば、暖房用冷却水回路２０を循環する冷却水Ｗを、冷凍サイクル装置３１で冷却された空調空気としての冷風Ｃによって冷却することができる。   Thus, according to the fuel cell system 100 in the non-cooperation state, the cooling water W circulating through the heating cooling water circuit 20 can be cooled by the cold air C as the conditioned air cooled by the refrigeration cycle apparatus 31.

そして、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水Ｗは、冷却水回路１０に対して流出入することなく、暖房用冷却水回路２０内を循環する為、当該燃料電池システム１００は、空調空気としての冷風Ｃを介して、冷凍サイクル装置３１で生じた冷熱を、暖房用冷却水回路２０の冷却水に蓄冷することができる。   Since the cooling water W flowing through the heating cooling water circuit 20 circulates in the heating cooling water circuit 20 without flowing into and out of the cooling water circuit 10, the fuel cell system 100 is used as conditioned air. The cold heat generated by the refrigeration cycle apparatus 31 can be stored in the cooling water of the heating cooling water circuit 20 via the cold air C.

再び図２を参照しつつ、ステップＳ６以後の処理について説明する。ステップＳ６においては、水温センサ１６で取得された冷却水温度が予め定められた基準冷却水温度以上であるか否かが判断される。この基準冷却水温度は、燃料電池１における発電に伴って燃料電池１が高温状態となっている場合の冷却水温度を示しており、例えば、９０℃である。   The processes after step S6 will be described with reference to FIG. 2 again. In step S6, it is determined whether the cooling water temperature acquired by the water temperature sensor 16 is equal to or higher than a predetermined reference cooling water temperature. The reference coolant temperature indicates the coolant temperature when the fuel cell 1 is in a high temperature state with the power generation in the fuel cell 1, and is 90 ° C., for example.

換言すると、ステップＳ６では、燃料電池１に生じている熱量がラジエータ１１の放熱性能を超えているか否かが判断されている。冷却水温度が基準冷却水温度以上である場合はステップＳ７に進む。一方、冷却水温度が基準冷却水温度以上でない場合は、ステップＳ２に処理を戻し、非連携状態での作動を継続することで、暖房用冷却水回路２０に対する蓄冷を続行する。   In other words, in step S6, it is determined whether the amount of heat generated in the fuel cell 1 exceeds the heat dissipation performance of the radiator 11. If the coolant temperature is equal to or higher than the reference coolant temperature, the process proceeds to step S7. On the other hand, when the coolant temperature is not equal to or higher than the reference coolant temperature, the process is returned to step S2, and the storage in the heating coolant circuit 20 is continued by continuing the operation in the non-cooperation state.

ステップＳ７に移行すると、暖房用冷却水回路２０の切替弁２４の作動を制御して、燃料電池システム１００における冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を非連携状態から連携状態に変更する。連携状態では、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０の間における冷却水の流れが許容され、冷却水回路１０及び暖房用冷却水回路２０を構成する流路を冷却水が循環する状態である。この連携状態は、本発明における第１状態に相当する。   In step S7, the operation of the switching valve 24 of the heating coolant circuit 20 is controlled to change the cooling water circuit 10 and the heating coolant circuit 20 in the fuel cell system 100 from the non-cooperation state to the cooperation state. In the cooperative state, the flow of the cooling water between the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 is allowed, and the cooling water is circulated in the flow paths constituting the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20. is there. This cooperation state corresponds to the first state in the present invention.

ここで、当該燃料電池システム１００における連携状態について、図４を参照しつつ説明する。図４においても、冷却水回路１０及び暖房用冷却水回路２０における冷却水の流れを矢印Ｗで示し、車両用空調ユニット３０における空調空気としての冷風の流れを矢印Ｃで示している。   Here, the cooperation state in the fuel cell system 100 will be described with reference to FIG. Also in FIG. 4, the flow of cooling water in the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 is indicated by arrow W, and the flow of cold air as conditioned air in the vehicle air conditioning unit 30 is indicated by arrow C.

ステップＳ７における切替弁２４の作動制御によって、分岐流路２２及び暖房用冷却水流路２１に対する冷却水Ｗの流れが許容され、還流路２３における冷却水Ｗの流れは遮断された状態となる。この状態が当該燃料電池システム１００における連携状態である。   By the operation control of the switching valve 24 in step S7, the flow of the cooling water W to the branch flow passage 22 and the heating cooling water flow passage 21 is allowed, and the flow of the cooling water W in the reflux passage 23 is blocked. This state is a cooperation state in the fuel cell system 100.

この連携状態では、燃料電池１から流出した温められた冷却水Ｗの一部が分岐流路２２及び切替弁２４を通って暖房用冷却水回路２０の暖房用冷却水流路２１に供給される。当該冷却水Ｗは、暖房用冷却水流路２１を通過してヒータコア２７内に流入する。そして、ヒータコア２７から流出して暖房用冷却水流路２１を流れた冷却水Ｗの全量は、冷却水回路１０の冷却水流路１４に流入する。   In this linked state, a part of the warmed cooling water W that has flowed out of the fuel cell 1 is supplied to the heating cooling water flow passage 21 of the heating cooling water circuit 20 through the branch flow passage 22 and the switching valve 24. The cooling water W passes through the heating cooling water channel 21 and flows into the heater core 27. Then, the entire amount of the cooling water W that has flowed out of the heater core 27 and has flowed through the heating cooling water flow channel 21 flows into the cooling water flow channel 14 of the cooling water circuit 10.

即ち、当該燃料電池システム１００の連携状態では、冷却水回路１０に対する暖房用冷却水回路２０における冷却水の流出入を許容させることで、高温状態にある燃料電池１の冷却に、非連携状態において暖房用冷却水回路２０に蓄熱した冷熱を用いることができ、燃料電池システム１００としての冷却性能を向上させることができる。これにより、当該燃料電池システム１００は、発電負荷が高く高温状態になった場合であっても、燃料電池１による発電を安定して行うことができる。   That is, in the cooperation state of the fuel cell system 100, the cooling water is allowed to flow in and out of the cooling water circuit 20 for heating with respect to the cooling water circuit 10, whereby the fuel cell 1 in a high temperature state is not cooperatively cooled. The cold energy stored in the heating coolant circuit 20 can be used, and the cooling performance of the fuel cell system 100 can be improved. Thereby, the fuel cell system 100 can stably perform the power generation by the fuel cell 1 even when the power generation load is high and the temperature is high.

又、図４に示すように、この連携状態においても、車両用空調ユニット３０では、冷凍サイクル装置３１の蒸発器３５で冷却された冷風Ｃが、加熱流路４６内のヒータコア２７を通過するように制御されている。これにより、空調空気である冷風Ｃを介して、暖房用冷却水回路２０における冷却水の冷却も並行して行われることになる為、燃料電池システム１００としての冷却性能を更に向上させることができる。   Also, as shown in FIG. 4, even in this cooperative state, in the vehicle air conditioning unit 30, the cold air C cooled by the evaporator 35 of the refrigeration cycle apparatus 31 passes through the heater core 27 in the heating flow passage 46. Is controlled by As a result, cooling of the cooling water in the heating cooling water circuit 20 is also performed in parallel via the cold air C, which is air-conditioned air, so the cooling performance as the fuel cell system 100 can be further improved. .

その後、ステップＳ８では、図２に示すように、燃料電池システム１００の作動を停止するか否かが判断される。この判断処理は、例えば、燃料電池システム１００の作動停止に関する操作が行われたか否かに基づいて判断される。作動停止に関する操作には、例えば、電気自動車（燃料電池車両）に対するキーオフ操作が含まれる。燃料電池システム１００の作動を停止させる場合には、この制御プログラムの実行を終了する。一方、燃料電池システム１００の作動を停止させない場合には、ステップＳ２に戻り、上述した各ステップを実行する。   Thereafter, in step S8, as shown in FIG. 2, it is determined whether to stop the operation of the fuel cell system 100. This determination process is determined based on, for example, whether or not an operation related to the operation stop of the fuel cell system 100 has been performed. The operation related to the deactivation includes, for example, a key-off operation on an electric vehicle (fuel cell vehicle). When stopping the operation of the fuel cell system 100, the execution of this control program is ended. On the other hand, when the operation of the fuel cell system 100 is not to be stopped, the process returns to step S2 and the above-described steps are performed.

以上説明したように、第１実施形態に係る燃料電池システム１００によれば、ステップＳ３〜ステップＳ５の処理を実行することで、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を図３に示す非連携状態にすることができる。   As described above, according to the fuel cell system 100 according to the first embodiment, by performing the processing of steps S3 to S5, the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are not shown in FIG. It can be in a linked state.

これにより、燃料電池システム１００は、燃料電池１が高温となる前段階で、冷凍サイクル装置３１における蒸発器３５で生じた冷熱を、空調空気を介して、暖房用冷却水回路２０を循環する冷却水に蓄熱しておくことができ、燃料電池システム１００を構成する熱源を有効に活用することができる。   As a result, the fuel cell system 100 cools the cooling heat generated by the evaporator 35 of the refrigeration cycle apparatus 31 through the air conditioning air and circulates the heating water circuit 20 before the fuel cell 1 becomes hot. The heat can be stored in water, and the heat source constituting the fuel cell system 100 can be effectively used.

そして、当該燃料電池システム１００によれば、燃料電池１が高温状態になった場合には、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０が非連携状態から図４に示す連携状態に変更される。   Then, according to the fuel cell system 100, the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are changed from the non-cooperation state to the cooperation state shown in FIG. 4 when the fuel cell 1 is in the high temperature state. .

これにより、当該燃料電池システム１００は、暖房用冷却水回路２０に蓄熱されていた冷熱を、燃料電池１の冷却に用いることができるので、高温状態となった燃料電池１の冷却にも対応することができ、燃料電池１による発電の安定性を向上させることができる。   As a result, the fuel cell system 100 can use the cold heat stored in the heating coolant circuit 20 for cooling the fuel cell 1, so it also copes with the cooling of the fuel cell 1 in a high temperature state. Thus, the stability of power generation by the fuel cell 1 can be improved.

又、図４に示すように、この連携状態においても、蒸発器３５により冷却された冷風Ｃを加熱流路４６内のヒータコア２７に通過させることで、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水を冷風Ｃで冷却することができる。即ち、車両用空調ユニット３０の作動制御を非連携状態から継続して実行することで、燃料電池システム１００の冷却性能を更に向上させることができ、燃料電池１による発電の安定性を更に向上させることができる。   Further, as shown in FIG. 4, even in this cooperative state, the cooling air flowing through the heating water circuit 20 is allowed to pass the cold air C cooled by the evaporator 35 to the heater core 27 in the heating flow passage 46. It can be cooled by cold air C. That is, by continuously executing the operation control of the vehicle air conditioning unit 30 from the non-cooperation state, the cooling performance of the fuel cell system 100 can be further improved, and the stability of power generation by the fuel cell 1 is further improved. be able to.

そして、第１実施形態においては、水温センサ１６によって検出された冷却水温度を用いて、燃料電池１が高温状態であるか否かが判定されている。当該水温センサ１６は、冷却水回路１０の冷却水流路１４において、燃料電池１の流出口側部分に配置されている。   In the first embodiment, it is determined using the coolant temperature detected by the water temperature sensor 16 whether the fuel cell 1 is in the high temperature state. The water temperature sensor 16 is disposed at the outlet side of the fuel cell 1 in the cooling water flow passage 14 of the cooling water circuit 10.

従って、水温センサ１６によって検出される冷却水温度は、燃料電池１の温度に強い相関関係を有することになる為、燃料電池システム１００は、燃料電池１が高温状態であるか否かを精度よく判定することができ、非連携状態から連携状態への変更を適切なタイミングで行うことができる。   Therefore, since the coolant temperature detected by the coolant temperature sensor 16 has a strong correlation with the temperature of the fuel cell 1, the fuel cell system 100 accurately determines whether the fuel cell 1 is in a high temperature state. The determination can be made, and the change from the non-cooperation state to the cooperation state can be performed at an appropriate timing.

（第２実施形態）
続いて、上述した第１実施形態とは異なる第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第２実施形態に係る燃料電池システム１００は、第１実施形態に係る燃料電池システム１００と基本的な構成をほぼ等しく構成されており、冷却水回路１０、暖房用冷却水回路２０及び車両用空調ユニット３０を熱源として有効利用する為の制御プログラムの内容が相違している。従って、以下の説明において、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。 Second Embodiment
Subsequently, a second embodiment different from the above-described first embodiment will be described with reference to the drawings. The fuel cell system 100 according to the second embodiment is configured substantially the same as the fuel cell system 100 according to the first embodiment in basic configuration, and the cooling water circuit 10, the heating cooling water circuit 20, and the vehicle air conditioning The contents of the control program for effectively using the unit 30 as a heat source are different. Therefore, in the following description, the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same components, and reference is made to the preceding description.

第２実施形態に係る燃料電池システム１００は、第１実施形態と同様に、電気自動車（燃料電池車両）に適用されており、燃料電池１と、冷却水回路１０と、暖房用冷却水回路２０と、車両用空調ユニット３０と、制御装置５０とを有している。   Similar to the first embodiment, the fuel cell system 100 according to the second embodiment is applied to an electric vehicle (fuel cell vehicle), and the fuel cell 1, the cooling water circuit 10, and the heating cooling water circuit 20. , A vehicle air conditioning unit 30, and a control device 50.

そして、第２実施形態においては、燃料電池システム１００の作動が開始されると、制御装置５０は、図５に示す制御プログラムを制御装置５０のＲＯＭから読み出して、ＣＰＵによって実行する。   In the second embodiment, when the operation of the fuel cell system 100 is started, the control device 50 reads the control program shown in FIG. 5 from the ROM of the control device 50 and executes it by the CPU.

図５に示すように、先ず、ステップＳ１１においては、燃料電池システム１００の作動が開始されると、燃料電池システム１００を構成する各制御機器の作動が開始される。このステップＳ１１における処理内容は、第１実施形態におけるステップＳ１と同様である為、詳細な説明は省略する。   As shown in FIG. 5, first, in step S11, when the operation of the fuel cell system 100 is started, the operation of each control device constituting the fuel cell system 100 is started. The contents of processing in step S11 are the same as step S1 in the first embodiment, and thus detailed description will be omitted.

ステップＳ１２では、燃料電池１における電解質膜の膜抵抗であるインピーダンスが制御装置５０に入力される。ここで、燃料電池１の電解質膜は、当該電解質膜に含まれる水分が蒸発等によって減少する程に、その膜抵抗（即ち、インピーダンス）が増加する傾向を示す。即ち、当該インピーダンスは、燃料電池１が高温状態であるか否かを判定する為のパラメータとして用いることができる。   In step S12, the impedance which is the membrane resistance of the electrolyte membrane in the fuel cell 1 is input to the control device 50. Here, the electrolyte membrane of the fuel cell 1 tends to increase its membrane resistance (i.e., impedance) as the water contained in the electrolyte membrane is reduced due to evaporation or the like. That is, the impedance can be used as a parameter for determining whether the fuel cell 1 is in the high temperature state.

尚、第２実施形態に係る燃料電池システム１００においては、周知の交流インピーダンス法により、燃料電池１における電解質膜のインピーダンスが検出されている。この点、制御装置５０が電解質膜のインピーダンスを取得することができればよく、その取得方法は適宜変更可能である。例えば、インピーダンスに相関を有する一又は複数の物理量を用いて、電解質膜のインピーダンスを算出する構成としても良いし、インピーダンスを検出する為のセンサを配置しても良い。   In the fuel cell system 100 according to the second embodiment, the impedance of the electrolyte membrane in the fuel cell 1 is detected by the well-known alternating current impedance method. In this regard, it is sufficient that the controller 50 can acquire the impedance of the electrolyte membrane, and the method of acquiring the impedance can be appropriately changed. For example, the impedance of the electrolyte membrane may be calculated using one or more physical quantities having a correlation with the impedance, or a sensor for detecting the impedance may be disposed.

ステップＳ１３では、外気温センサ５２により検出された外気温が予め定められた基準外気温以上であるか否かが判断される。この判断処理は、第１実施形態におけるステップＳ３と同様の処理である。外気温が基準外気温以上である場合はステップＳ１４に進み、そうでない場合は、ステップＳ１８に移行する。   In step S13, it is determined whether the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor 52 is equal to or higher than a predetermined reference outside air temperature. This determination process is the same process as step S3 in the first embodiment. If the outside temperature is equal to or higher than the reference outside temperature, the process proceeds to step S14. If not, the process proceeds to step S18.

ステップＳ１４では、暖房用冷却水回路２０の切替弁２４及び暖房用冷却水ポンプ２５の作動を制御して、第２実施形態に係る燃料電池システム１００における冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を非連携状態にする。   In step S14, the operations of the switching valve 24 of the heating cooling water circuit 20 and the heating cooling water pump 25 are controlled, and the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 in the fuel cell system 100 according to the second embodiment. Put in a non-cooperative state.

ステップＳ１５においては、室内ユニット４０における送風機４４の作動が開始され、加熱流路４６側が開状態になるようにエアミックスドア４５の作動が制御される。又、冷凍サイクル装置３１における圧縮機３２及び膨張弁３４の作動が制御され、膨張弁３４で減圧された冷媒を、蒸発器３５にて蒸発させて吸熱作用を発揮させる。   In step S15, the operation of the blower 44 in the indoor unit 40 is started, and the operation of the air mix door 45 is controlled so that the heating flow path 46 side is opened. Further, the operation of the compressor 32 and the expansion valve 34 in the refrigeration cycle apparatus 31 is controlled, and the refrigerant reduced in pressure by the expansion valve 34 is evaporated by the evaporator 35 to exert the heat absorption function.

即ち、ステップＳ１４、ステップＳ１５の処理は、第１実施形態におけるステップＳ４及びステップＳ５と同様の処理である。従って、第２実施形態における非連携状態は、第１実施形態と同様に、図３に示す状態となる。   That is, the process of step S14 and step S15 is the same process as step S4 and step S5 in the first embodiment. Therefore, the non-cooperation state in the second embodiment is the state shown in FIG. 3 as in the first embodiment.

これにより、第２実施形態に係る燃料電池システム１００は、第１実施形態と同様に、燃料電池１が高温となる前段階で、冷凍サイクル装置３１における蒸発器３５で生じた冷熱を、空調空気を介して、暖房用冷却水回路２０を循環する冷却水に蓄熱しておくことができる。   Thus, as in the first embodiment, the fuel cell system 100 according to the second embodiment is configured to use the cold energy generated by the evaporator 35 in the refrigeration cycle apparatus 31 as the conditioned air before the fuel cell 1 becomes hot. The heat can be stored in the cooling water that circulates through the heating coolant circuit 20.

ステップＳ１６では、ステップＳ１２で取得した燃料電池１のインピーダンス（以下、取得インピーダンスという）が予め定められた基準値以上であるか否かが判断される。この基準値は、燃料電池１の電解質膜に含まれる水分が燃料電池１の熱によって一定以下に減少した状態を示しており、燃料電池１が高温状態であるか否かの判定基準を構成する。   In step S16, it is determined whether the impedance of the fuel cell 1 acquired in step S12 (hereinafter referred to as acquired impedance) is equal to or greater than a predetermined reference value. This reference value indicates a state in which the moisture contained in the electrolyte membrane of the fuel cell 1 is reduced to a certain level or less by the heat of the fuel cell 1, and constitutes a determination criterion as to whether the fuel cell 1 is in a high temperature state. .

即ち、ステップＳ１６は、燃料電池１が高温状態であるか否かを判断する為の処理である。取得インピーダンスが基準値以上であると判断された場合には、燃料電池１が高温状態である為、ステップＳ１７に進む。一方、取得インピーダンスが基準値以上でないと判断された場合には、燃料電池１が高温状態ではない為、ステップＳ２に処理を戻し、非連携状態における暖房用冷却水回路２０に対する蓄冷を継続する。   That is, step S16 is a process for determining whether the fuel cell 1 is in the high temperature state. If it is determined that the obtained impedance is equal to or higher than the reference value, the fuel cell 1 is in the high temperature state, and thus the process proceeds to step S17. On the other hand, when it is determined that the acquired impedance is not equal to or higher than the reference value, the fuel cell 1 is not in the high temperature state, so the process returns to step S2 and storage of the heating coolant circuit 20 in the non-linked state is continued.

第２実施形態に係る燃料電池システム１００によれば、燃料電池１の温度状態を電解質膜のインピーダンスから直接的に把握することができるので、燃料電池１の高温状態であるか否か（即ち、冷却水回路１０による冷却性能を超えているか否か）を精度よく判断することができる。   According to the fuel cell system 100 according to the second embodiment, since the temperature state of the fuel cell 1 can be directly grasped from the impedance of the electrolyte membrane, it is determined whether the fuel cell 1 is in the high temperature state (ie, Whether or not the cooling performance by the cooling water circuit 10 is exceeded can be determined accurately.

ステップＳ１７においては、第１実施形態と同様に、切替弁２４の作動を制御することで、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を非連携状態から図４に示す連携状態に変更する。これにより、当該燃料電池システム１００は、高温状態にある燃料電池１の冷却に、非連携状態において暖房用冷却水回路２０に蓄熱した冷熱を用いることができ、燃料電池システム１００としての冷却性能を向上させることができる。従って、当該燃料電池システム１００は、発電負荷が高く高温状態になった場合であっても、燃料電池１による発電を安定して行うことができる。   In step S17, as in the first embodiment, by controlling the operation of the switching valve 24, the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are changed from the non-cooperation state to the cooperation state shown in FIG. Thereby, the fuel cell system 100 can use the cold heat stored in the heating coolant circuit 20 in the non-cooperation state for cooling the fuel cell 1 in the high temperature state, and the cooling performance as the fuel cell system 100 It can be improved. Therefore, the fuel cell system 100 can stably perform the power generation by the fuel cell 1 even when the power generation load is high and the temperature is high.

ステップＳ１８では、燃料電池システム１００の作動を停止するか否かが判断される。この判断処理は、第１実施形態におけるステップＳ８と同様の処理である為、その説明を省略する。   In step S18, it is determined whether the operation of the fuel cell system 100 is to be stopped. Since this determination process is the same process as step S8 in the first embodiment, the description thereof is omitted.

以上説明したように、第２実施形態に係る燃料電池システム１００によれば、ステップＳ１３〜ステップＳ１５の処理を実行することで、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を図３に示す非連携状態にすることができる。   As described above, according to the fuel cell system 100 according to the second embodiment, by performing the processes of steps S13 to S15, the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are not shown in FIG. It can be in a linked state.

これにより、当該燃料電池システム１００は、第１実施形態と同様に、燃料電池１が高温となる前段階で、冷凍サイクル装置３１における蒸発器３５で生じた冷熱を、空調空気を介して、暖房用冷却水回路２０を循環する冷却水に蓄熱しておくことができ、燃料電池システム１００を構成する熱源を有効に活用することができる。   Thus, as in the first embodiment, the fuel cell system 100 heats the cold heat generated by the evaporator 35 in the refrigeration cycle apparatus 31 via the conditioned air, before the fuel cell 1 becomes hot. Heat can be stored in the cooling water circulating through the cooling water circuit 20, and the heat source constituting the fuel cell system 100 can be effectively utilized.

そして、当該燃料電池システム１００によれば、燃料電池１が高温状態になった場合には、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０が非連携状態から連携状態に変更される。これにより、当該燃料電池システム１００は、暖房用冷却水回路２０に蓄熱されていた冷熱を、燃料電池１の冷却に用いることができるので、高温状態となった燃料電池１の冷却にも対応することができ、燃料電池１による発電の安定性を向上させることができる。   Then, according to the fuel cell system 100, when the fuel cell 1 is in a high temperature state, the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are changed from the non-cooperation state to the cooperation state. As a result, the fuel cell system 100 can use the cold heat stored in the heating coolant circuit 20 for cooling the fuel cell 1, so it also copes with the cooling of the fuel cell 1 in a high temperature state. Thus, the stability of power generation by the fuel cell 1 can be improved.

又、第２実施形態に係る連携状態においても、蒸発器３５により冷却された冷風Ｃを加熱流路４６内のヒータコア２７に通過させることで、暖房用冷却水回路２０を流れる冷却水を冷風Ｃで冷却することができる。即ち、車両用空調ユニット３０の作動制御を非連携状態から継続して実行することで、燃料電池システム１００の冷却性能を更に向上させることができ、燃料電池１による発電の安定性を更に向上させることができる。   Further, even in the cooperative state according to the second embodiment, the cooling air flowing through the heating coolant circuit 20 is cooled by passing the cold air C cooled by the evaporator 35 to the heater core 27 in the heating flow passage 46. Can be cooled. That is, by continuously executing the operation control of the vehicle air conditioning unit 30 from the non-cooperation state, the cooling performance of the fuel cell system 100 can be further improved, and the stability of power generation by the fuel cell 1 is further improved. be able to.

そして、第２実施形態においては、燃料電池１のインピーダンスを用いて、燃料電池１が高温状態であるか否かが判定されている。このインピーダンスは、燃料電池１の電解質膜が含む水分量が少ない程大きな値を示し、当該電解質膜の水分は、燃料電池１の温度上昇に伴って減少する。   In the second embodiment, it is determined using the impedance of the fuel cell 1 whether or not the fuel cell 1 is in a high temperature state. The impedance shows a larger value as the amount of water contained in the electrolyte membrane of the fuel cell 1 decreases, and the water content of the electrolyte membrane decreases as the temperature of the fuel cell 1 rises.

従って、燃料電池１のインピーダンスは、燃料電池１の温度に強い相関関係を有することになる為、燃料電池システム１００は、燃料電池１が高温状態であるか否かを精度よく判定することができ、非連携状態から連携状態への変更を適切なタイミングで行うことができる。   Therefore, since the impedance of the fuel cell 1 has a strong correlation with the temperature of the fuel cell 1, the fuel cell system 100 can accurately determine whether the fuel cell 1 is in a high temperature state. The change from the non-cooperation state to the cooperation state can be performed at an appropriate timing.

（第３実施形態）
続いて、上述した各実施形態とは異なる第３実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第３実施形態に係る燃料電池システム１００は、上述した実施形態と同様に、電気自動車（燃料電池車両）に適用されており、燃料電池１と、冷却水回路１０と、暖房用冷却水回路２０と、車両用空調ユニット３０と、制御装置５０とを有している。 Third Embodiment
Then, 3rd Embodiment different from each embodiment mentioned above is described, referring to drawings. The fuel cell system 100 according to the third embodiment is applied to an electric car (fuel cell vehicle) as in the above-described embodiment, and the fuel cell 1, the cooling water circuit 10, and the heating cooling water circuit 20. , A vehicle air conditioning unit 30, and a control device 50.

第３実施形態に係る燃料電池システム１００においては、車両用空調ユニット３０における室内ユニット４０の構成を除いて、基本的に上述した実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、上述した実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。   The fuel cell system 100 according to the third embodiment has basically the same configuration as that of the embodiment described above except for the configuration of the indoor unit 40 in the air conditioning unit 30 for a vehicle. Therefore, in the following description, the same reference numerals as those in the above-described embodiment indicate the same configurations, and the preceding description will be referred to.

第３実施形態に係る燃料電池システム１００においても、車両用空調ユニット３０は、冷凍サイクル装置３１と、室内ユニット４０とを有している。第３実施形態に係る室内ユニット４０の空調ケース４１には、図６〜図８に示すように、排気口４８と、排気用ドア４９とが配置されている。   Also in the fuel cell system 100 according to the third embodiment, the vehicle air conditioning unit 30 has a refrigeration cycle apparatus 31 and an indoor unit 40. In the air conditioning case 41 of the indoor unit 40 according to the third embodiment, as shown in FIGS. 6 to 8, an exhaust port 48 and an exhaust door 49 are disposed.

排気口４８は、空調ケース４１における加熱流路４６側の側面に形成されており、加熱流路４６内に配置されたヒータコア２７よりも空調空気流れ下流側に位置している。当該排気口４８は、空調ケース４１における加熱流路４６の内部と、空調ケース４１外部（即ち、燃料電池システム１００外部）とを連通している。従って、第３実施形態に係る燃料電池システム１００は、ヒータコア２７を通過した空調空気を、排気Ｅとして燃料電池システム１００外部に排出することができる。つまり、当該排気口４８は、本発明における排気口として機能する。   The exhaust port 48 is formed on the side surface of the air conditioning case 41 on the heating flow channel 46 side, and is located downstream of the air conditioning air flow than the heater core 27 disposed in the heating flow channel 46. The exhaust port 48 communicates the inside of the heating flow passage 46 in the air conditioning case 41 with the outside of the air conditioning case 41 (that is, the outside of the fuel cell system 100). Therefore, the fuel cell system 100 according to the third embodiment can discharge the conditioned air having passed through the heater core 27 to the outside of the fuel cell system 100 as the exhaust gas E. That is, the exhaust port 48 functions as an exhaust port in the present invention.

排気用ドア４９は、排気口４８の下流側に配置された支持軸周りに回動可能に支持された板状の部材である。排気用ドア４９は、排気口４８の開口面積及び加熱流路４６の流路面積に対応して形成されており、排気口４８及び加熱流路４６を閉塞可能に形成されている。排気用ドア４９は、電動アクチュエータの作動によって支持軸周りに回動するように構成されており、制御装置５０による作動制御によって任意の位置に回動する。   The exhaust door 49 is a plate-like member supported rotatably around a support shaft disposed downstream of the exhaust port 48. The exhaust door 49 is formed to correspond to the opening area of the exhaust port 48 and the flow path area of the heating flow path 46, and is formed so as to be able to close the exhaust port 48 and the heating flow path 46. The exhaust door 49 is configured to pivot around the support shaft by the operation of the electric actuator, and pivots to an arbitrary position by the operation control by the controller 50.

即ち、排気用ドア４９は、図７に示す排気口４８を閉塞すると共に加熱流路を開放した状態と、図８に示す排気口４８を開放すると共に加熱流路４６を閉塞した状態とを切り替えることができる。従って、当該排気用ドア４９は、本発明における排気用部材として機能する。   That is, the exhaust door 49 switches between the state in which the exhaust port 48 shown in FIG. 7 is closed and the heating channel is opened, and the state in which the exhaust port 48 shown in FIG. be able to. Therefore, the exhaust door 49 functions as an exhaust member in the present invention.

図７に示すように、排気用ドア４９によって排気口４８を閉塞することで、加熱流路４６を流れる空調空気は、空調ケース４１外部へ漏出することなく、空調対象空間である車室内に供給される。即ち、当該燃料電池システム１００によれば、空調ケース４１に排気口４８を形成した場合であっても、加熱流路４６の機能を充分に維持することができる。   As shown in FIG. 7, by closing the exhaust port 48 by the exhaust door 49, the conditioned air flowing through the heating flow passage 46 is supplied to the vehicle interior which is the space to be air conditioned without leaking to the outside of the air conditioning case 41. Be done. That is, according to the fuel cell system 100, the function of the heating flow path 46 can be sufficiently maintained even when the air exhaust case 48 is formed with the exhaust port 48.

一方、図８に示すように、排気用ドア４９によって排気口４８を開放し、加熱流路４６の下流側を閉塞すると、ヒータコア２７を通過した空調空気は、排気Ｅとして、排気口４８から燃料電池システム１００外部に排出される。   On the other hand, as shown in FIG. 8, when the exhaust port 48 is opened by the exhaust door 49 and the downstream side of the heating flow path 46 is closed, the conditioned air passing through the heater core 27 serves as the exhaust E and fuel from the exhaust port 48 The battery system 100 is discharged to the outside.

ここで、第３実施形態に係る燃料電池システム１００においては、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０が非連携状態にする場合には、排気用ドア４９の作動を制御して、図８に示すように、排気口４８を開放すると同時に加熱流路４６を閉塞した状態にする。   Here, in the fuel cell system 100 according to the third embodiment, when the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are in a non-cooperative state, the operation of the exhaust door 49 is controlled, as shown in FIG. At the same time as the exhaust port 48 is opened, the heating channel 46 is closed.

上述したように、非連携状態の場合、ヒータコア２７において、蒸発器３５で冷却された冷風Ｃと暖房用冷却水回路２０の冷却水との熱交換が行われ、暖房用冷却水回路２０の冷却水Ｗが冷却される。   As described above, in the non-cooperation state, heat exchange is performed between the cold air C cooled by the evaporator 35 and the cooling water of the heating cooling water circuit 20 in the heater core 27 and cooling of the heating cooling water circuit 20 Water W is cooled.

換言すると、蒸発器３５で冷却された冷風Ｃは、ヒータコア２７における冷却水Ｗとの熱交換によって温められることになる。蒸発器３５で冷却されたにも関わらず、ヒータコア２７で温められた空調空気が空調対象空間である車室内に供給されてしまうと、車室内の快適性を損ねる可能性がある。   In other words, the cold air C cooled by the evaporator 35 is warmed by heat exchange with the cooling water W in the heater core 27. If the conditioned air warmed by the heater core 27 is supplied into the vehicle compartment which is the space to be air conditioned despite being cooled by the evaporator 35, the comfort of the vehicle interior may be impaired.

この点、図８に示すように、排気用ドア４９によって、排気口４８を開放すると同時に加熱流路４６を閉塞した状態にすることで、燃料電池システム１００は、ヒータコア２７を通過した空調空気を、排気Ｅとして外部に排出することができる。   In this point, as shown in FIG. 8, the fuel cell system 100 is configured to block the conditioned air passing through the heater core 27 by opening the exhaust port 48 and closing the heating flow path 46 simultaneously by the exhaust door 49. And can be discharged to the outside as exhaust E.

又、排気口４８の下流側における加熱流路４６が排気用ドア４９で閉塞されている為、ヒータコア２７を通過した空調空気は、排気口４８側に導かれ、車室内へと向かうことはない。即ち、非連携状態に際して、排気用ドア４９を図８に示すように制御することで、当該燃料電池システム１００は、非連携状態における車室内の快適性を維持することができる。   Further, since the heating flow path 46 at the downstream side of the exhaust port 48 is closed by the exhaust door 49, the conditioned air passing through the heater core 27 is guided to the exhaust port 48 side and does not go into the vehicle interior. . That is, when the exhaust door 49 is controlled as shown in FIG. 8 in the non-cooperation state, the fuel cell system 100 can maintain the comfort of the vehicle interior in the non-cooperation state.

以上説明したように、第３実施形態に係る燃料電池システム１００は、上述した実施形態と同様に、燃料電池１と、冷却水回路１０と、暖房用冷却水回路２０と、車両用空調ユニット３０と、制御装置５０とを有している。当該燃料電池システム１００によれば、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を非連携状態とすることで、冷凍サイクル装置３１における蒸発器３５で生じた冷熱を、空調空気を介して、暖房用冷却水回路２０を循環する冷却水に蓄熱しておくことができ、燃料電池システム１００を構成する熱源を有効に活用することができる。   As described above, the fuel cell system 100 according to the third embodiment includes the fuel cell 1, the coolant circuit 10, the heating coolant circuit 20, and the vehicle air conditioning unit 30 as in the above-described embodiment. And the control device 50. According to the fuel cell system 100, by setting the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 in a non-linked state, cooling heat generated by the evaporator 35 in the refrigeration cycle apparatus 31 can be heated via the conditioned air. Heat can be stored in the cooling water circulating through the cooling water circuit 20, and the heat source constituting the fuel cell system 100 can be effectively utilized.

そして、第３実施形態においては、この非連携状態において、排気用ドア４９の作動を制御して、図８に示すように、排気口４８を開放すると共に、排気口４８の下流側における加熱流路４６を閉塞する。   In the third embodiment, in this non-cooperation state, the operation of the exhaust door 49 is controlled to open the exhaust port 48 and, as shown in FIG. 8, the heating flow on the downstream side of the exhaust port 48 The passage 46 is closed.

これにより、ヒータコア２７を通過する際に温められた空調空気を、車室内へ供給することなく、燃料電池システム１００外部に排出することができる。即ち、当該燃料電池システム１００によれば、非連携状態時に排気用ドア４９の作動を制御することで、車室内の快適性を維持することができる。   Thus, the conditioned air warmed when passing through the heater core 27 can be discharged to the outside of the fuel cell system 100 without being supplied to the vehicle interior. That is, according to the fuel cell system 100, the comfort of the vehicle interior can be maintained by controlling the operation of the exhaust door 49 in the non-cooperation state.

又、当該燃料電池システム１００によれば、燃料電池１が高温状態になった場合には、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０が非連携状態から連携状態に変更される。これにより、当該燃料電池システム１００は、暖房用冷却水回路２０に蓄熱されていた冷熱を、燃料電池１の冷却に用いることができるので、高温状態となった燃料電池１の冷却にも対応することができ、燃料電池１による発電の安定性を向上させることができる。   Further, according to the fuel cell system 100, when the fuel cell 1 is in the high temperature state, the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are changed from the non-cooperation state to the cooperation state. As a result, the fuel cell system 100 can use the cold heat stored in the heating coolant circuit 20 for cooling the fuel cell 1, so it also copes with the cooling of the fuel cell 1 in a high temperature state. Thus, the stability of power generation by the fuel cell 1 can be improved.

（第４実施形態）
続いて、上述した各実施形態とは異なる第４実施形態について、図面を参照しつつ説明する。第４実施形態に係る燃料電池システム１００は、暖房用冷却水回路２０の構成を除いて、基本的に上述した各実施形態と同様の構成である。従って、以下の説明において、上述した実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。 Fourth Embodiment
Subsequently, a fourth embodiment different from the above-described embodiments will be described with reference to the drawings. The fuel cell system 100 according to the fourth embodiment has basically the same configuration as each of the embodiments described above except for the configuration of the heating coolant water circuit 20. Therefore, in the following description, the same reference numerals as those in the above-described embodiment indicate the same configurations, and the preceding description will be referred to.

第４実施形態に係る燃料電池システム１００は、電気自動車（燃料電池車両）に適用されており、図９に示すように、燃料電池１と、冷却水回路１０と、暖房用冷却水回路２０と、車両用空調ユニット３０と、制御装置５０とを有している。   The fuel cell system 100 according to the fourth embodiment is applied to an electric car (fuel cell vehicle), and as shown in FIG. 9, the fuel cell 1, the cooling water circuit 10, and the heating cooling water circuit 20. , A vehicle air conditioning unit 30, and a control device 50.

第４実施形態に係る暖房用冷却水回路２０は、上述した実施形態と同様に、暖房用冷却水流路２１と、分岐流路２２と、還流路２３と、切替弁２４と、暖房用冷却水ポンプ２５と、電熱ヒータ２６と、ヒータコア２７とを有している。これらの点は、上述した各実施形態と同様である。   The heating cooling water circuit 20 according to the fourth embodiment includes the heating cooling water flow passage 21, the branch flow passage 22, the return flow passage 23, the switching valve 24, and the heating cooling water, as in the above-described embodiment. A pump 25, an electric heater 26 and a heater core 27 are provided. These points are the same as the above-described embodiments.

図９に示すように、第４実施形態に係る暖房用冷却水回路２０では、蓄冷器２８が暖房用冷却水流路２１上に配置されている。蓄冷器２８は、暖房用冷却水流路２１の流路外周に対してロウ付け接合されており、その内部に蓄冷材が収容されている。蓄冷器２８における蓄冷材としては、例えば、パラフィン等を用いることができる。   As shown in FIG. 9, in the heating cooling water circuit 20 according to the fourth embodiment, the regenerator 28 is disposed on the heating cooling water flow path 21. The regenerator 28 is brazed and joined to the outer periphery of the flow path of the heating cooling water flow path 21, and a regenerator material is accommodated in the inside thereof. As a regenerator material in the regenerator 28, for example, paraffin or the like can be used.

従って、第４実施形態に係る燃料電池システム１００によれば、暖房用冷却水流路２１を流れる冷却水との熱交換によって、蓄冷器２８内の蓄冷材を凝固させて冷熱を蓄えることができる。当該蓄冷器２８は、本発明における蓄熱部として機能する。   Therefore, according to the fuel cell system 100 according to the fourth embodiment, cold heat can be stored by solidifying the cold storage material in the cold storage 28 by heat exchange with the cooling water flowing through the heating coolant flow passage 21. The regenerator 28 functions as a heat storage unit in the present invention.

即ち、第４実施形態に係る燃料電池システム１００によれば、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を非連携状態とした場合に、暖房用冷却水回路２０に蓄冷する際に、暖房用冷却水回路２０を循環する冷却水に加えて、蓄冷器２８にも蓄冷することができる。   That is, according to the fuel cell system 100 according to the fourth embodiment, when the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are in the non-cooperating state, when storing cold in the heating cooling water circuit 20, In addition to the cooling water circulating through the cooling water circuit 20, it is possible to store cold also in the regenerator.

これにより、当該燃料電池システム１００によれば、連携状態にした場合に、高温状態の燃料電池１の冷却に利用可能な冷熱を増大させることができるので、より高温状態となった燃料電池１の冷却にも対応することができ、燃料電池１の発電に関する安定性を高めることができる。   Thus, according to the fuel cell system 100, since the cold heat available for cooling the fuel cell 1 in the high temperature state can be increased when the fuel cell system 100 is in the cooperative state, It is also possible to cope with cooling, and the stability of the fuel cell 1 for power generation can be enhanced.

尚、暖房用冷却水回路２０における蓄冷器２８の配置は、図９の模式図で示す配置に限定されるものではなく、適宜変更することができる。この点、非連携状態における蓄冷と連携状態における冷熱の利用の観点から、連携状態と非連携状態の何れにおいても冷却水が流れる暖房用冷却水回路２０の流路であることが望ましい。   In addition, arrangement | positioning of the regenerator 28 in the cooling water circuit 20 for heating is not limited to the arrangement | positioning shown by the schematic diagram of FIG. 9, It can change suitably. From this point of view, from the viewpoint of cold storage in the non-cooperation state and cold storage in the non-cooperation state, it is preferable that the flow path of the heating coolant circuit 20 through which the cooling water flows in both the cooperation state and the noncooperation state.

以上説明したように、第４実施形態に係る燃料電池システム１００は、上述した実施形態と同様に、燃料電池１と、冷却水回路１０と、暖房用冷却水回路２０と、車両用空調ユニット３０と、制御装置５０とを有している。当該燃料電池システム１００によれば、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を非連携状態とすることで、冷凍サイクル装置３１における蒸発器３５で生じた冷熱を、空調空気を介して、暖房用冷却水回路２０に蓄熱しておくことができ、燃料電池システム１００を構成する熱源を有効に活用することができる。   As described above, the fuel cell system 100 according to the fourth embodiment includes the fuel cell 1, the cooling water circuit 10, the heating cooling water circuit 20, and the vehicle air conditioning unit 30 as in the above-described embodiment. And the control device 50. According to the fuel cell system 100, by setting the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 in a non-linked state, cooling heat generated by the evaporator 35 in the refrigeration cycle apparatus 31 can be heated via the conditioned air. The heat can be stored in the cooling water circuit 20, and the heat source constituting the fuel cell system 100 can be effectively used.

ここで、第４実施形態に係る暖房用冷却水回路２０は、暖房用冷却水流路２１上に蓄冷器２８を有している為、暖房用冷却水回路２０を循環する冷却水に加えて、蓄冷器２８にも、蒸発器３５で生じた冷熱を蓄熱することができる。   Here, since the heating coolant circuit 20 according to the fourth embodiment has the regenerator 28 on the heating coolant channel 21, it is added to the coolant circulating in the heating coolant circuit 20, The cold energy generated by the evaporator 35 can also be stored in the regenerator 28.

又、当該燃料電池システム１００によれば、燃料電池１が高温状態になった場合には、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０が非連携状態から連携状態に変更される。これにより、当該燃料電池システム１００は、暖房用冷却水回路２０に蓄熱されていた冷熱を、燃料電池１の冷却に用いることができる。   Further, according to the fuel cell system 100, when the fuel cell 1 is in the high temperature state, the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are changed from the non-cooperation state to the cooperation state. Thus, the fuel cell system 100 can use the cold heat stored in the heating coolant circuit 20 for cooling the fuel cell 1.

このとき、第４実施形態においては、非連携状態において、暖房用冷却水回路２０を循環する冷却水に加えて、蓄冷器２８にも蓄冷することができるので、より高温状態となった燃料電池１の冷却にも対応することができ、燃料電池１による発電の安定性を更に向上させることができる。   At this time, in the fourth embodiment, in the non-cooperation state, in addition to the cooling water circulating through the heating cooling water circuit 20, it is possible to store cold in the regenerator 28 as well. It is possible to cope with the cooling of 1 and to further improve the stability of power generation by the fuel cell 1.

（他の実施形態）
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではない。即ち、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、上述した各実施形態を適宜組み合わせても良いし、上述した実施形態を種々変形することも可能である。 (Other embodiments)
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited at all to embodiment mentioned above. That is, various improvements and modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, the above-described embodiments may be combined as appropriate, or various modifications of the above-described embodiments may be made.

（１）上述した実施形態においては、燃料電池１として、固体高分子電解質型燃料電池（ＰＥＦＣ）を用いていたが、この態様に限定されるものではない。本発明における燃料電池としては、リン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）等を用いることも可能である。   (1) In the embodiment described above, the solid polymer electrolyte fuel cell (PEFC) is used as the fuel cell 1, but the invention is not limited to this aspect. As a fuel cell in the present invention, it is also possible to use a phosphoric acid fuel cell (PAFC), a molten carbonate fuel cell (MCFC) or the like.

（２）そして、本発明における冷凍サイクルのサイクル構成は、上述した各実施形態に記載された構成に限定されるものではない。ヒータコア２７の空調空気流れ上流側に配置された熱交換器は、蒸発器（即ち、吸熱器）として機能する回路構成であれば、本発明を適用することができる。例えば、冷房モード、暖房モード、除湿暖房モードに切り替え可能な冷凍サイクルの回路構成を採用することができる。   (2) And, the cycle configuration of the refrigeration cycle in the present invention is not limited to the configuration described in each embodiment described above. The present invention can be applied to the heat exchanger disposed on the upstream side of the conditioned air flow of the heater core 27 as long as the circuit configuration functions as an evaporator (that is, a heat absorber). For example, a circuit configuration of a refrigeration cycle that can be switched to the cooling mode, the heating mode, and the dehumidifying heating mode can be adopted.

（３）又、上述した実施形態においては、ステップＳ６では、水温センサ１６にて検出された冷却水回路１０における冷却水温度を用いて、燃料電池１の温度状態を判定し、ステップＳ１６では、燃料電池１における電解質膜のインピーダンスを用いて、燃料電池１の温度状態を判定していたが、この態様に限定されるものではない。燃料電池１の温度に相関を有する他の物理量に基づいて、燃料電池１の温度状態を判定しても良いし、燃料電池１の温度を測定して判定しても良い。   (3) In the embodiment described above, the temperature state of the fuel cell 1 is determined using the coolant temperature in the coolant circuit 10 detected by the water temperature sensor 16 in step S6, and in step S16, Although the temperature state of the fuel cell 1 was determined using the impedance of the electrolyte membrane in the fuel cell 1, the present invention is not limited to this aspect. The temperature state of the fuel cell 1 may be determined based on another physical quantity having a correlation with the temperature of the fuel cell 1, or the temperature of the fuel cell 1 may be measured and determined.

（４）そして、上述した実施形態においては、冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を非連携状態にする際に、ステップＳ４、ステップＳ５等の作動制御を行っていたが、この態様に限定されるものではない。例えば、非連携状態にする際に、その時点における車両用空調ユニット３０の作動状況を考慮して、車両用空調ユニット３０の作動内容を決定してもよい。   (4) And in the embodiment mentioned above, when making the cooling water circuit 10 and the cooling water circuit 20 for heating into a non-cooperating state, although operation control of step S4, step S5, etc. was performed, It is not limited. For example, when making the non-cooperation state, the operation content of the vehicle air conditioning unit 30 may be determined in consideration of the operation situation of the vehicle air conditioning unit 30 at that time.

具体的には、非連携状態にする際に、操作パネル等の操作によって、車両用空調ユニット３０に対する車室内の冷房要求がなされていた場合には、エアミックスドア４５による加熱流路４６側の開度を通常時（冷房要求がない場合）よりも小さくし、非加熱流路４７側の開度を大きくするように構成しても良い。このように制御すれば、暖房用冷却水回路２０に対する蓄冷と、車室内の冷房という要求を或る程度両立させることができる。   Specifically, when the air conditioning unit 30 is requested to cool the vehicle interior by operation of the operation panel or the like in the non-cooperation state, the air mixing door 45 on the heating flow path 46 side The opening degree may be smaller than that at normal time (when there is no cooling request), and the opening degree at the non-heating flow passage 47 side may be increased. With this control, it is possible to achieve a certain degree of compatibility between the cold storage for the heating coolant circuit 20 and the cooling of the passenger compartment.

（５）そして、上述した実施形態においては、ステップＳ７、ステップＳ１７で冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０を連携状態にした後も、図４に示すように、車両用空調ユニット３０の作動を継続させていたが、この態様に限定されるものではない。   (5) In the embodiment described above, even after the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are linked in step S7 and step S17, as shown in FIG. Although operation was continued, it is not limited to this mode.

冷却水回路１０と暖房用冷却水回路２０が非連携状態である場合に、車両用空調ユニット３０を作動させて、暖房用冷却水回路２０に蓄冷することができれば、連携状態における車両用空調ユニット３０の作動を停止してもよい。この場合であっても、暖房用冷却水回路２０に蓄熱された冷熱を、高温状態の燃料電池１の冷却に用いることができるので、燃料電池１による発電の安定性を向上させることができる。   When the cooling water circuit 10 and the heating cooling water circuit 20 are in a non-linked state, if the vehicle air conditioning unit 30 can be operated to store heat in the heating cooling water circuit 20, the vehicle air conditioning unit in the cooperation state The operation of 30 may be stopped. Even in this case, since the cold stored in the heating coolant circuit 20 can be used to cool the fuel cell 1 in the high temperature state, the stability of power generation by the fuel cell 1 can be improved.

１ 燃料電池
１０ 冷却水回路
２０ 暖房用冷却水回路
２４ 切替弁
２７ ヒータコア
３０ 車両用空調ユニット
３１ 冷凍サイクル装置
３５ 蒸発器
５０ 制御装置
１００ 燃料電池システム 1 fuel cell 10 cooling water circuit 20 heating cooling water circuit 24 switching valve 27 heater core 30 vehicle air conditioning unit 31 refrigeration cycle device 35 evaporator 50 controller 100 fuel cell system

Claims (5)

水素と酸素とを化学反応させて電力を得る燃料電池（１）と、
冷却水を用いて前記燃料電池を冷却する冷却水回路（１０）と、
前記冷却水を熱源として空調対象空間に対して送風される空調空気を加熱するヒータコア（２７）を有する暖房用冷却水回路（２０）と、
前記冷却水回路と前記暖房用冷却水回路との間における前記冷却水の流れを許容する第１状態と、前記冷却水回路と前記暖房用冷却水回路との間における前記冷却水の流れを遮断する第２状態とに切り替え可能な切替部（２４）と、
前記ヒータコアに対して前記空調空気流れの上流側に配置され、冷媒の蒸発によって前記空調空気を冷却する冷房用熱交換器（３５）を有する冷凍サイクル（３１）と、
前記切替部の作動を制御する制御部（５０）と、を有し、
前記制御部は、前記燃料電池が高温となった場合に、前記第２状態から前記第１状態に切り替えるように前記切替部の作動を制御する燃料電池システム。 A fuel cell (1) that produces electric power by causing hydrogen and oxygen to react chemically;
A cooling water circuit (10) for cooling the fuel cell using cooling water;
A heating coolant circuit (20) having a heater core (27) for heating conditioned air blown to the air-conditioned space using the coolant as a heat source;
A first state permitting flow of the cooling water between the cooling water circuit and the heating cooling water circuit, and blocking the flow of the cooling water between the cooling water circuit and the heating cooling water circuit A switching unit (24) switchable to a second state of
A refrigeration cycle (31) having a cooling heat exchanger (35) disposed upstream of the flow of conditioned air with respect to the heater core and cooling the conditioned air by evaporation of a refrigerant;
A control unit (50) for controlling the operation of the switching unit;
The fuel cell system controls the operation of the switching unit to switch the second state to the first state when the fuel cell becomes high temperature. 前記制御部は、前記冷却水回路における冷却水の温度である冷却水温度が予め定められた基準冷却水温度以上である場合に、前記燃料電池が高温となったと判定する請求項１に記載の燃料電池システム。   The controller according to claim 1, wherein the control unit determines that the fuel cell has reached a high temperature when the coolant temperature, which is the temperature of the coolant in the coolant circuit, is equal to or higher than a predetermined reference coolant temperature. Fuel cell system. 前記制御部は、前記燃料電池のインピーダンスが予め定められた基準値以上である場合に、前記燃料電池が高温となったと判定する請求項１に記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to claim 1, wherein the control unit determines that the fuel cell has reached a high temperature when the impedance of the fuel cell is equal to or higher than a predetermined reference value. 前記空調空気が流れる空気通路において、前記ヒータコアに対して前記空調空気流れの下流側に配置され、前記ヒータコアを通過した空調空気を排気可能な排気口（４８）と、
前記排気口を開放すると共に、当該排気口に対する前記空調空気の下流側で前記空気通路を閉塞可能な排気用部材（４９）と、を有する請求項１ないし３の何れか１つに記載の燃料電池システム。 An exhaust port (48) which is disposed downstream of the heater core with respect to the heater core in the air passage through which the conditioned air flows, and which can exhaust the conditioned air having passed through the heater core;
The fuel according to any one of claims 1 to 3, further comprising: an exhaust member (49) capable of opening the exhaust port and closing the air passage downstream of the conditioned air with respect to the exhaust port. Battery system. 前記暖房用冷却水回路は、当該暖房用冷却水回路における冷却水から蓄熱する蓄熱部（２８）を有している請求項１ないし４の何れか１つに記載の燃料電池システム。   The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4, wherein the heating cooling water circuit has a heat storage section (28) for storing heat from the cooling water in the heating cooling water circuit.
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