JP6491585B2 - 燃料電池システム - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。

燃料電池は、水素（燃料ガス）及び酸素を含む空気（酸化剤ガス）が供給されることで発電する。このような燃料電池は、水素又は空気を電極反応させる触媒（Ｐｔ等）の種類に対応して、好適に発電する好適発電温度（例えば、ＰＥＦＣでは８０〜９０℃）を有している。

また、下記特許文献１の燃料電池システムにおいて、燃料電池のカソードに空気を供給する酸化剤ガス供給路上に入口用封止弁が設けられ、カソードオフガスを排出する酸化剤オフガス排出路上に出口用封止弁が設けられている。
そして、燃料電池の発電停止中、入口用封止弁及び出口用封止弁が閉弁してカソード流路を封止し、活性の高いＯＨラジカル（ヒドロキシラジカル）等の発生を抑制している。
これにより、電極触媒層がヒドロキシラジカルによって酸化して燃料電池が劣化する、ということを防止している。

ところで、燃料電池システムは、下記特許文献２に示すように、車両に搭載されてモータを駆動させるための電力源として利用されている。

特開２０１３−１９１４３０号公報 特開２０１５−１５９００５号公報

ここで、車両に搭載される燃料電池システムにおいて、車両への組み付けの容易化の観点から、燃料電池スタック（燃料電池）とアノード系とカソード系を一体化することが提案されている。
また、燃料電池システムの一体化を図る場合において、燃料電池システムの小型化の観点から、燃料電池スタックに対し、体積の大きいものを順に組み付けること、言い換えると、燃料電池スタックに対し、アノード系、カソード系の順で組み付けることが検討されている。

しかしながら、上記の組み付けの場合、カソード系は、燃料電池スタックから離間し、燃料電池スタックによって温められ難い。特に、カソード系を構成する各機器の中で比較的体積が小さい出口用封止弁等は、燃料電池スタックからより離れた位置となり、より温められ難い。
さらに、出口用封止弁には、燃料電池スタック内で生成された生成水が残留する場合がある。
以上から、燃料電池システムがシステム停止し、出口用封止弁が閉弁した後、弁体と弁座とに跨って残留している水（生成水）が凍結し、弁体が弁座に固着するおそれがある。

そこで、本発明は、前記する背景に鑑みて創案された発明であって、水が凍結して弁体が弁座に固着することを防止する燃料電池システムを提供することを課題とする。

前記課題を解決するための手段として、本発明に係る燃料電池システムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに供給される酸化剤ガスが流れる酸化剤ガス供給路と、前記燃料電池スタックから排出された酸化剤オフガスが流れる酸化剤オフガス排出路と、前記酸化剤オフガス排出路に設けられた出口用封止弁と、前記燃料電池スタックから排出された冷媒が流れる冷媒排出路と、を備え、前記出口用封止弁は、前記酸化剤オフガスが流れる流路が形成された本体部と、前記流路内に設けられた弁座と、前記流路内に設けられ、前記弁座に着座して前記流路を閉じる弁体と、前記弁座の近傍又は前記弁体の近傍に位置し、前記冷媒排出路から分岐した冷媒が流れる冷媒用流路と、を備え、前記本体部を覆う断熱カバーと、前記酸化剤ガスを加湿する加湿器と、をさらに備え、前記加湿器は、前記出口用封止弁よりも前記燃料電池スタック寄りに配置され、前記断熱カバーは、前記本体部に対して前記燃料電池スタックと反対側に配置された第１断熱カバーと、前記本体部に対して前記燃料電池スタック側に配置された第２断熱カバーと、を備え、前記第２断熱カバーは、前記加湿器、前記酸化剤ガス供給路を成す配管、及び前記酸化剤オフガス排出路を成す配管のうち少なくとも１つ以上と、前記本体部とに挟持されていることを特徴とする。

前記発明によれば、燃料電池システムの運転中、燃料電池スタックの熱を吸収した冷媒が冷媒用流路を流れて弁座又は弁体が温められるため、燃料電池システムがシステム停止して出口用封止弁が閉弁した後であっても、弁座又は弁体の温度が比較的高い。
このため、弁体と弁座とに跨って水が付着していても、弁座の方に付着している部分の水又は弁体の方に付着している部分の水が凍結し難い。
以上から、弁体が弁座に固着せず、弁体の作動を確保できる。

前記構成によれば、封止弁よりも容量の大きい加湿器が燃料電池スタック側に位置するため、スペース効率良くなり、小型化を図れる。
前記構成によれば、第２断熱カバーを本体部に隙間なく密着させることができる。また、第２断熱カバーを密着させるための部材が不要となり、部品点数の削減を図れる。

前記構成によれば、燃料電池システムがシステム停止した後（冷媒用流路への冷媒供給が停止した後）であっても、断熱カバーに覆われる本体部（弁座）が冷え難くなり、弁体が弁座に固着することを防止できる。

また、前記発明において、前記断熱カバーは、前記本体部の上側を覆う上壁部と、前記本体部の下側を覆う下壁部と、を備え、前記上壁部の上面及び前記下壁部の上面の少なくとも一部に傾斜面が形成されていることが好ましい。

ここで、水は熱伝達率が比較的高いため、水が断熱カバーに付着していると外気により断熱カバーが冷え易くなる。しかしながら、前記構成によれば、上面に傾斜面が形成されているため、結露により上面に水が付着しても流れやすい。よって、断熱カバーに付着する水が低減して断熱カバーが冷え難くなり、本体部（弁座）の保温性に優れる。

また、前記発明において、前記本体部に取り付けられて前記断熱カバーを前記本体部と挟持する樹脂カバーを備えることが好ましい。

前記構成によれば、本体部に隙間なく密着させることができ、本体部が冷え難くなる。

本発明によれば、水が凍結して弁体が弁座に固着することを防止できる燃料電池システムを提供することができる。

燃料電池システムを搭載した燃料電池車を上方から視た平面図である。 燃料電池システムの全体構成図である。 カソード系を前側の左上方から視た斜視図である。 出口側封止弁を分解した分解斜視図である。 弁装置を前後軸に対する垂線で切った断面を前方から視た断面図である。 本体部を冷媒用流路に沿って切った場合の断面図である。 第１断熱カバーを前側の右上方から視た斜視図である。 第２断熱カバーを前側の左上方から視た斜視図である。 出口用封止弁を右下方から視た斜視図である。 本実施形態の動作例を示すタイムチャートである。

つぎに、実施形態に係る燃料電池システムを備えた燃料電池車について説明する。

（燃料電池車）
図１に示すように、燃料電池車２００は、水素タンク（不図示）から供給される水素と車外から吸気された空気（酸素）とを電気化学反応させて発電する燃料電池システム１００と、車輪（前輪）を駆動させるためのモータ（不図示）と、を備える。

燃料電池システム１００及びモータは、燃料電池車２００のフロントボディの車体空間２１０内に搭載されている。
燃料電池システム１００は、燃料電池システム１００の車幅方向両側に位置する第１側方マウント１０１及び第２側方マウント１０２と、燃料電池システム１００の後方に位置する共用マウント１０３とにより支持され、モータの上方に配置されている。
なお、共用マウント１０３は、モータの後方に位置してモータも支持している。

（燃料電池システム）
図１に示すように、燃料電池システム１００は、車幅方向の略中央に位置する燃料電池スタック１と、アノード系カバー２５に格納されて燃料電池スタック１の左側に固定されたアノード系２と、アノード系２の下側に固定されたカソード系３と、燃料電池スタック１に冷媒を通流させる冷媒系４（図１において不図示）と、燃料電池スタック１の上方に固定された電圧電流制御ユニット１０とを備える。

（燃料電池スタック）
燃料電池スタック１は、固体高分子型燃料電池（Polymer Electrolyte Fuel Cell：ＰＥＦＣ）であり、膜／電極接合体(Membrane Electrode Assembly：ＭＥＡ)を一対の導電性のセパレータで挟持してなるセルを複数積層して構成される。
本実施形態において、セルの積層方向は車幅方向であり、その積層方向両側には、一対のターミナルプレート、一対の絶縁プレート、及び一対のエンドプレートが順に設けられている。

また、特に図示しないが、燃料電池スタック１の左側面には、アノード系２に接続する水素供給口及び水素排出口と、カソード系３に接続する酸素供給口及び酸素排出口とが設けられている。
さらに、燃料電池スタック１の右側面には、冷媒系４に接続する冷媒供給用マニホールド及び冷媒排出用マニホールドが設けられている。

（アノード系）
アノード系２は、燃料電池スタック１のアノードに水素を給排するためのものである。
図２に示すように、アノード系２は、水素タンクから供給された水素を所定圧で噴射する第１インジェクタ２１と、アノードオフガスを吸引して新規水素と混合し、所定圧で噴射するエゼクタ２２と、燃料電池スタック１の水素排出口から排出されたアノードオフガスを循環させるための循環ポンプ２３と、第１インジェクタ及びエゼクタ２４をバイパスして水素を所定圧で噴射する第２インジェクタ２４と、を備える。

（アノード系カバー）
アノード系カバー２５は、アルミニウム合金で形成されて比較的高い剛性を有する筐体であり、車両衝突の際の荷重からアノード系２の各機器を保護している。また、アノード系カバー２５は、アノード系２を囲っていることから、第１インジェクタ等の作動音を運転者に聞こえ難くする防音壁として機能したり、アノード系２から漏出した水素がモータルーム１１０に拡散しないようにする容器として機能したりしている。
図１に示すように、アノード系カバー２５は、燃料電池スタック１の左側面に図示しないボルトにより固定され、燃料電池スタック１と一体になっている。

（カノード系）
カソード系３は、燃料電池スタック１のカソードに空気（酸素）を給排するためのものである。
図２に示すように、カソード系３は、空気（酸素）を燃料電池スタック１に圧送するエアポンプ３１と、酸素供給路（酸化剤ガス供給路）上に設けられた入口用封止弁３２と、酸素供給路上を通流する空気（酸素）を加湿する加湿器３３と、加湿器３３をバイパスする加湿器バイパス路上に設けられた加湿器バイパス弁３４と、酸素排出路（酸化剤オフガス排出路）上に設けられた出口用封止弁３５と、カソード流路のカソード圧力を調整する背圧弁３６と、燃料電池スタック１をバイパスするスタックバイパス路上に設けられたスタックバイパス弁３７と、を備える。

なお、酸化剤ガス供給路は、配管３１ａ，３２ａ，３３ａにより構成され、酸化剤オフガス排出路は、配管３３ｂ，３３ｃ，３５ａ，３６ａにより構成される。
また、加湿器バイパス路は、配管３２ｂと、加湿器バイパス用配管３４ａとにより構成され、スタックバイパス路は、配管３７ａ、３７ｂにより構成されている。

図１、図３に示すように、カソード系３を構成する機器の配置に関し、スペース効率を図るため、最も体積の大きい加湿器３３が燃料電池スタック１側に配置されている。なお、加湿器３３の前方には、スタックバイパス弁３７が配置されている。

また、図３に示すように、スタックバイパス弁３７と加湿器３３の左側には、入口用封止弁３２、配管３２ｂ、加湿器バイパス弁３４、加湿器バイパス用配管３４ａが配置されている。

そして、加湿器バイパス用配管３４ａの左下側に出口用封止弁３５が配置され、車幅方向において、出口用封止弁３５が燃料電池スタック１から最も離れている（図１参照）。このため、燃料電池システム１の運転中であっても、出口用封止弁３５は燃料電池スタック１により温められ難い。
そのほか、加湿器バイパス用配管３４ａは、金属製であり、Ｌ字状の連結部材３８により出口用封止弁３５が取り付けられている。
出口用封止弁３５の詳細については、後述する。

（冷媒系）
冷媒系４は、燃料電池スタック１を経由するように冷媒を循環させるためのものである。図２に示すように、冷媒を放熱させるためのラジエータ４１と、冷媒供給路上に設けられた冷媒ポンプ４２と、冷媒排出路上に設けられた分岐管４３と、を備える。
また、分岐管４３から分岐した冷媒は、冷媒分岐路を構成する配管４３ｂを介して出口用封止弁３５を通流し、冷媒戻り路を構成する配管４３ｃを介して、冷媒排出路に戻るようになっている。
なお、冷媒供給路は、配管４１ａ，４２ａにより構成され、冷媒排出路は、配管４２ｂ，４３ａにより構成される。

（電圧電流制御ユニット）
電圧電流制御ユニット１０は、燃料電池スタック１の一対の出力端子（不図示）に接続し、燃料電池スタック１の発電電力の制御等を行っている。

つぎに、出口用封止弁３５について説明する。
図４に示すように、出口用封止弁３５は、封止弁本体５と、ポリウレタン製の断熱カバー６と、樹脂製の樹脂カバー９（図３参照）と、を備える。

（封止弁本体）
封止弁本体５は、図５に示すように、酸化剤オフガスが流れる流路５１が形成された本体部５０と、弁座５２と、弁体５３と、本体部５０を貫通して成る冷媒用流路５４と、を備える。

（本体部）
本体部５０の外形は、略立方体状に形成されている。
図４〜図６に示すように、本体部５０の後側の上部には、上方に突出するモータ収容部５０ａが形成されている。
モータ収容部５０ａには、弁体５３を作動させるための弁体用モータ（不図示）を収容するための空間５０ｂが形成されている。

図４に示すように、モータ収容部５０ａの上面には、上方に開口するねじ穴５０ｃが形成されている。
このねじ穴５０ｃは、断熱カバー６（第１断熱カバー７）の後述する開口部７４ａを介して外側に露出するようになっている。
そして、図３に示すように、このねじ穴５０ｃには、加湿器バイパス用配管３４ａに固定された連結部材３８を貫通するねじ３８ａが螺合し、出口用封止弁３５が加湿器バイパス用配管３４ａに固定されている。

（流路）
図５に示すように、流路５１は、本体部５０の右面を貫通する流入口５１ａと、本体部５０の中央部に形成され、流入口５１ａと連続する中央流路５１ｂと、中央流路５１ｂから下方に延び、本体部５０の下面を貫通する流出口５１ｃと、を備え、Ｌ字状に形成されている。
なお、中央流路５１ｂ内には、前後方向に延びる軸部材５５が設けられている。この軸部材５５は、弁体用モータの駆動により回動するように構成されている。
また、流出口５１ｃには、配管３５ａが接続している。

（弁座）
弁座５２は、流入口５１ａ内で左右方向の延びる円筒部５２ａと、円筒部５２ａの左端部から径方向外側に延在して流入口５１ａに取り付けられる鍔部５２ｂと、円筒部５２ａの右側の内周端縁であって弁体５３が着座する着座面５２ｃと、を備える。

（弁体）
弁体５３は、中央流路５１ｂ内の軸部材５５に取り付けられた円柱状の基部５３ａと、基部５３ａの先端に設けられた円板状の着座部５３ｂと、を備える。
そして、弁体用モータの駆動により軸部材５５が回動して基部５３ａが右側を向いた場合、着座部５３ｂが弁座５２の着座面５２ｃに着座して流入口５１ａが閉じる。
これにより、流入口５１ａ内に流れ込んだ水は、円筒部５２ａ（弁座５２）の下側に滞留する（図５の破線Ａで囲まれる箇所を参照）。

一方で、弁体用モータ（不図示）の駆動により軸部材５５が回動して基部５３ａが上方を向いた場合（図５の矢印Ｂ参照）、着座部５３ｂが上側に移動し、流入口５１ａが開く。これにより、加湿器３３を通過して流入口５１ａに向う酸化剤オフガスは、中央流路５１ｂ、流出口５１ｃを通過して配管３５ａ内に流入する（図５の矢印Ｃ１、Ｃ２参照）。

（冷媒用流路）
図６に示すように、冷媒用流路５４は、モータ収容部５０ａの上面の左後側を貫通する冷媒流入口５４ａと、冷媒流入口５４ａから下方に延び、本体部５０の底面近傍で右方に屈曲するＬ字状の第１冷媒流路５４ｂと、第１冷媒流路５４ｂから前方に延びる第２冷媒流路５４ｃと、本体部５０の前面を貫通する冷媒流出口５４ｄと、を備える。

冷媒流入口５４ａには、冷媒流入用ポート６０が取り付けられている。
冷媒流出口５４ｄには、冷媒流出用ポート６１が取り付けられている。
そして、冷媒流入用ポート６０には、冷媒系４の冷媒分岐路を構成する配管４３ｂ（図２参照）が接続している。
冷媒流出用ポート６１には、冷媒系４の冷媒戻り路を構成する配管４３ｃ（図２参照）が接続している。
以上から、燃料電池システム１の運転中、燃料電池スタック１の熱を吸収した冷媒が冷媒用流路５４を流れるようになっている（図６の矢印を参照）。

図５、図６に示すように、第２冷媒流路５４ｃは、車幅方向に延びる流入口５１ａの下方を貫通し、弁座５２の近傍に位置している。このため、冷媒が第２冷媒流路５４ｃを流れると、本体部５０を介して弁座５２の下側が温められる。
また、第２冷媒流路５４ｃは、弁座５２に沿うように上側に湾曲する湾曲部５４ｅを有しており、弁座５２の下側において温められる部分が多くなっている。
以上から、燃料電池システム１が停止し、出口用封止弁３５が閉弁した後であっても、弁座５２の下側の温度が比較的高いことから、弁座５２の下側に残留する水（図５の破線Ａで囲まれる箇所を参照）が凍結せず、弁体５３が弁座５２に固着しない。
また、冷媒用流路５４は、第２冷媒流路５４ｃ以外に、第１冷媒流路５４ｂを有し、本体部５０全体が温められるようになっているため、本体部５０の流路５１内で凍結が発生し難い。

（断熱カバー）
断熱カバー６は、冷媒供給により温められた本体部５０（弁座５２）から熱が逃げにくくするためのものである。これによれば、燃料電池システム１のシステム停止により、冷媒用流路５４への冷媒供給（熱源供給）が停止した後であっても本体部５０を冷え難くなる。
図４に示すように、断熱カバー６は、封止弁本体５に対して、燃料電池スタック１の反対側である車幅方向外側（左側）に配置される第１断熱カバー７と、燃料電池スタック１側（右側）に配置される第２断熱カバー８と、を備える。
図５に示すように、第１断熱カバー７は、本体部５０の左半分を囲み、第２断熱カバー８は、本体部５０の右半分を囲んでいる。
また、第１断熱カバー７及び第２断熱カバー８は、断熱性が高いポリウレタンで形成されている。

（第１断熱カバー）
図７に示すように、第１断熱カバー７は、本体部５０の左側に配置される左側壁部７１と、左側壁部７１の下端縁から右方に延びる左側下壁部７２と、左側壁部７１の前端縁から右方に延びる左側前壁部７３と、左側壁部７１の上端縁から右方に延びる左側上壁部７４と、を備える。

左側壁部７１の右側面７１ａは、内壁面であり、本体部５０の外形に対応して凹凸が形成されている。
図４に示すように、左側壁部７１の左側面７１ｂは、平面状になっている。
左側壁部７１には、本体部５０に樹脂カバー９を取り付けるためのクリップ９ａ、９ｂ（図３参照）が貫通する取り付け孔７１ｃ、７１ｄが形成されている。

左側下壁部７２は、本体部５０の下面の後側を覆うためのものである。なお、左側下壁部７２の前方には、本体部５０の流出口５１ｃに接続する配管３５ａが配置されている。

左側下壁部７２の上面は、後方から前方に向って下方に傾斜する第１傾斜面７２ａが形成されている。
また、左側下壁部７２の前端面７２ｂは、配管３５ａに対して離間し、前端面７２ｂと配管３５ａとの間に隙間が形成されている。
これにより、結露により第１傾斜面７２ａ上に発生した水は、第１傾斜面７２ａに沿って前方に流れ、そして、前端面７２ｂと配管３５ａとの間を通って下方に流れる（図７の矢印Ｄ参照）。このため、左側下壁部７２に付着する水が低減し、第１断熱カバー７が冷え難くなる。

図７に示すように、左側上壁部７４の後ろ寄りには、開口部７４ａが形成されている。
この開口部７４ａは、本体部５０のねじ穴５０ｃを露出するとともに、冷媒流入用ポート６０を外側に配置するためのものである（図３参照）。

左側上壁部７４の上面の前側に、後方から前方に向って下方に傾斜する第２傾斜面７４ｂが形成されている。このため、結露により第２傾斜面７４ｂ上に発生した水は、前方に流れ、そして、左側前壁部７３に沿って下方に流れる（図７の矢印Ｅ参照）。

左側上壁部７４の上面の後側に、右方から左方に向って下方に傾斜する第３傾斜面７４ｃが形成されている。このため、結露により第３傾斜面７４ｃ上に発生した水は、左方に流れ、そして、左側壁部７１に沿って下方に流れる（図７の矢印Ｆ参照）。

図３に示すように、樹脂カバー９は、左側から視て第１断熱カバー７の左側壁部７１と略同形状に形成された薄板部材であり、クリップ９ａ、９ｂにより本体部５０に取り付けられている。
これにより、第１断熱カバー７は、本体部５０と樹脂カバー９とに挟持され、本体部５０に対し第１断熱カバーの左側壁部７１が密着している。
また、樹脂カバー９には、第１断熱カバー７の上面側に回り込んで、連結部材３８と本体部５０との間に挟持される延出部９ｃが設けられている。

（第２断熱カバー）
図８に示すように、第２断熱カバー８は、本体部５０の右側に配置される右側壁部８１と、右側壁部８１の下端縁から左方に延びる右側下壁部８２と、右側壁部８１の前端縁から左方に延びる右前壁部８３と、右側壁部８１の上端縁から左方に延びる右側上壁部８４と、を備える。

右側壁部８１の左側面８１ｃは、本体部５０の外形に対応して凹凸が形成されている。
右側壁部８１には、出口用封止弁３５の流入口５１ａに接続する配管３３ｃが貫通する貫通孔８１ａが形成されている。
右側壁部８１の右側面８１ｂは、平面状に形成されている（図９参照）。

右側下壁部８２は、本体部５０の下面の前側を覆うためのものである。
なお、図５に示すように、右側下壁部８２の左方には、本体部５０の流出口５１ｃに接続する配管３５ａが配置されている。また、右側下壁部８２の左端面８２ｂは、配管３５ａに対して離間し、左端面８２ｂと配管３５ａとの間に隙間Ｓが形成されている。

図８に示すように、右側下壁部８２の上面には、右方から左方に傾斜する第４傾斜面８２ａが形成されている。
これにより、結露により第４傾斜面８２ａ上に発生した水は、第４傾斜面８２ａに沿って前方に流れ、そして、左端面８２ｂと配管３５ａとの間を通って下方に流れる（図８の矢印Ｇ参照）。

なお、配管３５ａは、図９に示すように、出口用封止弁３５の流出口５１ｃから後方に延びており、配管３５ａの中間部３５ｂの上面が右側下壁部８２の下面８２ｃに当接している。
このため、第２断熱カバー８の下部は、配管３５ａと本体部５０とに挟持され、第２断熱カバー８の下部が本体部５０に対して密着している。

図８に示すように、右側上壁部８４の上面の後側には、第５傾斜面８４ａが形成されている。
図５に示すように、第５傾斜面８４ａは、左方から右方に向って下方に傾斜している。
このため、結露により第５傾斜面８４ａ上に発生した水は、右方に流れ、右側壁部８１に沿って下方に流れる（図５の矢印Ｈ参照）。

右側上壁部８４の中央部には、円弧状に形成され、加湿器バイパス用配管３４ａが当接する被当接面８４ｂが形成されている。このため、第２断熱カバー８の上部は、本体部５０と加湿器バイパス用配管３４ａに挟持され、第２断熱カバー８の上部が本体部５０に対して密着している。

つぎに、図１０を参照しながら、本実施形態の燃料電池システム１００の効果を説明する。

燃料電池車２００のイグニッションスイッチ（ＩＧ）のＯＮ時において、循環ポンプ４２により送り出された冷媒は、燃料電池スタック１の冷媒流を通流して温められた後、出口用封止弁３５の冷媒流路５４を流れ、出口用封止弁３５の弁座５４を温める。
このため、燃料電池車２００のイグニッションスイッチ（ＩＧ）のＯＦＦ時において（図１０の「Ｔ１」時）、弁座５４の温度は、従来の弁座（図１０の比較例を参照）よりも高くなっている。
なお、イグニッションスイッチ（ＩＧ）のＯＦＦにより、循環ポンプ４２の駆動が停止し、出口用封止弁３５が閉弁する。

また、燃料電池車２００のイグニッションスイッチ（ＩＧ）のＯＦＦ後、燃料電池システム１００のシステムが停止し、外気により出口用封止弁３５が冷やされ、弁体５２の温度が低下する。
ここで、出口用封止弁３５は、断熱カバー６に覆われるとともに第１傾斜面７２ａ等により冷え難くなっているため、弁座５２の温度の低下速度は、従来の弁座（図１０のに比較例を参照）よりも遅い。

以上から、本実施形態によれば、燃料電池システム１が停止し、出口用封止弁３５が閉弁した後であっても、弁体５２の温度は比較的高く、弁体５２に付着する水が凍結しない。

以上、実施形態によれば、水が凍結して弁体５３が弁座５２に固着することを防止でき、弁体５３の作動を確実に確保することができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されない。
たとえば、本実施形態では、冷媒用流路５４が弁座５２を暖めるように構成されているが、本発明は、冷媒用流路５４を弁体５３の近傍に設けて弁体５３を暖めるようにしてもよい。
また、本発明における出口用封止弁は、実施形態で説明したもの限定されず、ソレノイドバルブなど、特に限定されない。

また、樹脂カバー９について、第２断熱カバー８を挟持するために用いてもよい。
さらに、第２断熱カバー８を加湿器３３で挟持するようにしてもよい。

２００ 燃料電池車
１００ 燃料電池システム
１ 燃料電池スタック
３ カソード系
４ 冷媒系
５ 封止弁本体
６ 断熱カバー
７ 第１断熱カバー
８ 第２断熱カバー
９ 樹脂カバー
３３ 加湿器
３４ａ 加湿器バイパス用配管
３５ 出口用封止弁
５０ 本体部
５１ 流路
５２ 弁座
５３ 弁体
５４ 冷媒用流路

Claims (3)

1. 燃料電池スタックと、
   前記燃料電池スタックに供給される酸化剤ガスが流れる酸化剤ガス供給路と、
   前記燃料電池スタックから排出された酸化剤オフガスが流れる酸化剤オフガス排出路と、
   前記酸化剤オフガス排出路に設けられた出口用封止弁と、
   前記燃料電池スタックから排出された冷媒が流れる冷媒排出路と、
   を備え、
   前記出口用封止弁は、
   前記酸化剤オフガスが流れる流路が形成された本体部と、
   前記流路内に設けられた弁座と、
   前記流路内に設けられ、前記弁座に着座して前記流路を閉じる弁体と、
   前記弁座の近傍又は前記弁体の近傍に位置し、前記冷媒排出路から分岐した冷媒が流れる冷媒用流路と、
   を備え、
   前記本体部を覆う断熱カバーと、
   前記酸化剤ガスを加湿する加湿器と、
   をさらに備え、
   前記加湿器は、前記出口用封止弁よりも前記燃料電池スタック寄りに配置され、
   前記断熱カバーは、
   前記本体部に対して前記燃料電池スタックと反対側に配置された第１断熱カバーと、
   前記本体部に対して前記燃料電池スタック側に配置された第２断熱カバーと、
   を備え、
   前記第２断熱カバーは、前記加湿器、前記酸化剤ガス供給路を成す配管、及び前記酸化剤オフガス排出路を成す配管のうち少なくとも１つ以上と、前記本体部とに挟持されていること
   を特徴とする燃料電池システム。
2. 前記断熱カバーは、
   前記本体部の上側を覆う上壁部と、
   前記本体部の下側を覆う下壁部と、
   を備え、
   前記上壁部の上面及び前記下壁部の上面の少なくとも一部に傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
3. 前記本体部に取り付けられて前記断熱カバーを前記本体部と挟持する樹脂カバーを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料電池システム。

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