JP2020057572A - 燃料電池のエージング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストかつ短時間でエージングを行うことのできる燃料電池のエージング装置を提供する。【解決手段】放電装置１０１と、燃料ガス供給装置１１０と、酸化剤ガス供給装置１２０と、パージガス供給装置１４０と、冷却水供給装置１３０と、複数のブース（Ａブース１００ＡおよびＢブース１００Ｂ）と、制御装置１５０と、を備え、制御装置１５０は、Ａブース１００ＡでのエージングからＢブース１００Ｂでのエージングに切り替える際に、Ａブース１００ＡおよびＢブース１００Ｂをバイパスするバイパス流路１１５、１２５を通じて燃料ガス供給配管１１０ａの燃料ガスおよび酸化剤ガス供給配管１２０ａの酸化剤ガスを流通させるとともに、ポンプ１３５ａが配備された循環配管１３５を通じて冷却媒体タンク１３６内で冷却媒体を循環させる。【選択図】図６

Description

本発明は、燃料電池のエージング装置に関する。

燃料電池は、反応ガスである燃料ガス（例えば水素）および酸化剤ガス（例えば空気）をアノード側電極およびカソード側電極に供給して電気化学的に反応させることにより、電気エネルギー（起電力）を得るシステムである。

例えば、固体高分子型燃料電池のセル（燃料電池セルや単セルということもある）は、イオン透過性の電解質膜と、該電解質膜を挟持するアノード側触媒層（電極層）およびカソード側触媒層（電極層）とからなる膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）を備えている。ＭＥＡの両側には、燃料ガスもしくは酸化剤ガスを提供するとともに電気化学反応によって生じた電気を集電するためのガス拡散層（ＧＤＬ：Gas Diffusion Layer）が形成されている。ＧＤＬが両側に配置されたＭＥＡは、ＭＥＧＡ（Membrane Electrode & Gas Diffusion Layer Assembly）と称され、ＭＥＧＡは、一対のセパレータにより挟持されている。ここで、ＭＥＧＡが燃料電池の発電部であり、ガス拡散層がない場合には、ＭＥＡが燃料電池の発電部となる。

燃料電池（燃料電池スタックということもある）は、前記した如くの構成を有するセルを複数枚重ね合わせて積層し、例えば、自動車等の車両に搭載して使用されている。

この種の燃料電池では、組み立て直後の電解質膜の含水量が十分でないため（詳しくは、電解質膜の乾燥やプロトン伝導パスが充分に形成されていなことから）、初期発電性能が低くなっている。そこで、通常、燃料電池の組み立て後に所望の発電性能を引き出すため、燃料電池のエージング運転（単に、エージングともいうこともある）と称される予備運転（ならし運転）が行われている。このエージング運転は、燃料電池の組み立て後に予備的に発電することで、セルの性能が所望の能力を発揮できるようにするものである。また、製造した後だけではなく、例えば、燃料電池を休止した後（特に、長期間休止した後）に再発電させる際（再起動時）や、長期間の発電によって起電力などの出力特性が低下した際などにも、前記したエージング運転を行うことによって、燃料電池の出力特性を回復する場合もある。

燃料電池は、前記したエージングを行い、発電特性を確認する発電検査を行った後、出荷あるいは車両搭載されることになる（例えば、下記特許文献１参照）。

例えば、下記特許文献２には、前記した燃料電池のエージングを行うための装置であって、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体を供給可能な装置が開示されている。

特許第５７０４１２５号公報 特開２０１０−０２７３７０号公報

ところで、前記エージングには短時間化／低コスト化が求められている。例えば上記特許文献２等に記載の従来技術を採用した場合、１つのエージング装置につき１台の放電装置が必要となるが、放電装置は高価であり、短時間で多くの燃料電池（以下、エージング対象の燃料電池をワークと称することがある）のエージングを行うためにエージング装置を増やすと、それだけコストが高くなってしまう。そこで、１台の放電装置で複数のワークのエージングを行い、一方のワークの発電検査等を行っている最中に他方のワークのパージや水抜き等の作業を行うことが考えられる。

しかし、パージを行う際には燃料ガスや酸化剤ガス以外の気体（例えば窒素ガス）を流す必要があるため、燃料ガスや酸化剤ガスの動きを停止しなければならず、それらの温度を一定に保つことが難しい。このようにパージ中の温度維持ができない場合、他方のワークのエージングを開始する際に再度燃料ガスや酸化剤ガスの温度調整をする必要があるため、短時間化という目的を達成することができなくなってしまう。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストかつ短時間でエージングを行うことのできる燃料電池のエージング装置を提供することにある。

前記課題を解決すべく、本発明による燃料電池のエージング装置は、エージング対象の燃料電池であるワークを放電させる放電装置と、前記ワークに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、前記ワークに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置と、前記ワークにパージガスを供給するパージガス供給装置と、前記ワークの温度調節を行う冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置と、前記ワークを収容するとともに、前記放電装置、前記燃料ガス供給装置、前記酸化剤ガス供給装置、前記パージガス供給装置、および前記冷却媒体供給装置と接続され、収容された前記ワークをエージングするための複数のブースと、エージングを行うブースの切り替えを制御する制御装置と、を備える燃料電池のエージング装置であって、前記放電装置は、スイッチを介して第一ブースおよび第二ブースのそれぞれに接続されており、前記燃料ガス供給装置は、ヒータが配備された第一配管を通じて前記第一ブースおよび前記第二ブースのそれぞれに接続されており、前記酸化剤ガス供給装置は、ヒータが配備された第二配管を通じて前記第一ブースおよび前記第二ブースのそれぞれに接続されており、前記パージガス供給装置は、前記第一配管および／または前記第二配管を通じて前記第一ブースおよび前記第二ブースのそれぞれに接続されており、前記第一ブースおよび前記第二ブースは、第三配管を通じて残ったガスを排気可能となっており、前記冷却媒体供給装置は、第四配管を通じて前記第一ブースおよび前記第二ブースのそれぞれに接続されており、前記第一配管および前記第二配管は、前記第一ブースおよび前記第二ブースをバイパスするバイパス流路を通じて前記第三配管と接続されており、前記冷却媒体供給装置は、ポンプが配備された循環配管を通じて冷却媒体を冷却媒体タンク内で循環可能となっており、前記制御装置は、前記第一ブースでのエージングから前記第二ブースでのエージングに切り替える際に、前記バイパス流路を通じて前記第一配管の燃料ガスおよび前記第二配管の酸化剤ガスを流通させるとともに、前記循環配管を通じて前記冷却媒体タンク内で冷却媒体を循環させることを特徴としている。

本発明によれば、バイパス流路および循環配管を設け、常時一定の温度の流体（燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体）を流し続けることで、ブース切替時の流体（燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体）の温度変化（低下）を抑えることができ、ブース切替をスムーズに行うことができるため、低コストかつ短時間でエージングを行うことが可能となる。

本発明による燃焼電池のエージング装置の適用対象となる燃料電池（燃料電池スタック）の一例の要部断面図である。 図１に示す燃料電池（燃料電池スタック）の概略構成図である。 エージング工程の一例のサイクルチャートである。 本発明による燃焼電池のエージング装置の一実施形態の概略構成図である。 ブース切替を伴うエージング工程の一例のサイクルチャートである。 図４に示すエージング装置におけるアノード系統、カソード系統、冷却水系統の配管系統図である。 図６に示す配管系統図において、Ａブースの発電エージング工程および発電検査工程の配管流れを示す図である。 図６に示す配管系統図において、Ａブースのパージ工程の配管流れを示す図である。 図６に示す配管系統図において、Ａブースの水抜き工程の配管流れを示す図である。 図６に示す配管系統図において、Ｂブースのエージング工程および発電検査工程の配管流れを示す図である。

以下、本発明の構成を図面に示す実施形態の一例に基づいて詳細に説明する。以下では、一例として、燃料電池車に搭載される燃料電池またはこれを含む燃料電池システムに本発明を適用した場合を例示して説明するが、適用範囲がこのような例に限られることはない。

［燃料電池（燃料電池スタック）の構成］
図１は、本発明による燃焼電池のエージング装置の適用対象となる燃料電池（燃料電池スタック）の一例の要部断面図である。また、図２は、図１に示す燃料電池（燃料電池スタック）の概略構成図である。

図１に示すように、燃料電池（燃料電池スタック）１０には、基本単位であるセル（単電池）１が複数積層されている。各セル１は、酸化剤ガス（例えば空気）と、燃料ガス（例えば水素）と、の電気化学反応により起電力を発生する固体高分子型燃料電池である。セル１は、ＭＥＧＡ２と、ＭＥＧＡ２を区画するように、ＭＥＧＡ２に接触するセパレータ３とを備えている。なお、本実施形態では、ＭＥＧＡ２は、一対のセパレータ３、３により、挟持されている。

ＭＥＧＡ２は、膜電極接合体（ＭＥＡ）４と、この両面に配置されたガス拡散層７、７とが、一体化されたものである。膜電極接合体４は、電解質膜５と、電解質膜５を挟むように接合された一対の電極６、６と、からなる。電解質膜５は、固体高分子材料で形成されたプロトン伝導性のイオン交換膜からなり、電極６は、たとえば、白金などの触媒を担持した例えば多孔質のカーボン素材により形成される。電解質膜５の一方側に配置された電極６がアノードとなり、他方側の電極６がカソードとなる。ガス拡散層７は、例えばカーボンペーパ若しくはカーボンクロス等のカーボン多孔質体、または、金属メッシュ若しくは発泡金属等の金属多孔質体などのガス透過性を有する導電性部材によって形成される。

本実施形態では、ＭＥＧＡ２が、燃料電池１０の発電部であり、セパレータ３は、ＭＥＧＡ２のガス拡散層７に接触している。また、ガス拡散層７が省略されている場合には、膜電極接合体４が発電部であり、この場合には、セパレータ３は、膜電極接合体４に接触している。したがって、燃料電池１０の発電部は、膜電極接合体４を含むものであり、セパレータ３に接触する。

セパレータ３は、導電性やガス不透過性などに優れた金属を基材とする板状の部材であって、その一面側がＭＥＧＡ２のガス拡散層７と当接し、他面側が隣接する他のセパレータ３の他面側と当接している。

本実施形態では、各セパレータ３は、波形状ないし凹凸状に形成されている。セパレータ３の形状は、波の形状が等脚台形をなし、かつ波の頂部が平坦で、この頂部の両端が等しい角度をなして角張っている。ＭＥＧＡ２の一方のガス拡散層７には、セパレータ３の頂部が面接触し、ＭＥＧＡ２の他方のガス拡散層７には、セパレータ３の頂部が面接触している。

一方の電極（すなわちアノード）６側のガス拡散層７とセパレータ３との間に画成されるガス流路２１は、燃料ガスが流通する流路であり、他方の電極（すなわちカソード）６側のガス拡散層７とセパレータ３との間に画成されるガス流路２２は、酸化剤ガスが流通する流路である。セル１を介して対向する一方のガス流路２１に燃料ガスが供給され、ガス流路２２に酸化剤ガスが供給されると、セル１内で電気化学反応が生じて起電力が生じる。

さらに、あるセル１と、それに隣接するもうひとつのセル１とは、アノードとなる電極６とカソードとなる電極６とを向き合わせて配置されている。また、あるセル１のアノードとなる電極６に沿って配置されたセパレータ３の背面側の頂部と、もうひとつのセル１のカソードとなる電極６に沿って配置されたセパレータ３の背面側の頂部とが、面接触している。隣接する２つのセル１間で面接触するセパレータ３、３の間に画成される空間２３には、セル１を冷却する冷却媒体としての水が流通する。

また、隣接する２つのセル１の端部間には、燃料ガス（例えば水素）または酸化剤ガス（例えば空気）や冷却用の水をシールするシール部材としてのガスケット（図示省略）が挟圧保持されている。

前記した燃料電池１０は、図２に示すように、電極（アノード）６側のガス流路２１に燃料ガスを供給・排出するための燃料ガス配管１１（燃料ガス入口１１ａ、燃料ガス出口１１ｂ）、電極（カソード）６側のガス流路２２に酸化剤ガスを供給・排出するための酸化剤ガス配管１２（酸化剤ガス入口１２ａ、酸化剤ガス出口１２ｂ）、空間２３に冷却媒体としての水（冷却水）を供給・排出するための冷却水配管１３（冷却水入口１３ａ、冷却水出口１３ｂ）、各セル１毎あるいは所定数のセル１毎の電圧（電流や抵抗値等でもよい）を検査・監視するためのセルモニタ３０等が接続されて構成されている。

なお、燃料ガス配管１１の燃料ガス入口１１ａには、後述するエージング装置（発電装置ともいう）１００の燃料ガス供給装置１１０の燃料ガス供給配管１１０ａ（の下流端）が連結され、燃料ガス出口１１ｂには、燃料ガス排出配管１１０ｂ（の上流端）が連結される。酸化剤ガス配管１２の酸化剤ガス入口１２ａには、酸化剤ガス供給装置１２０の酸化剤ガス供給配管１２０ａ（の下流端）が連結され、酸化剤ガス出口１２ｂには、酸化剤ガス排出配管１２０ｂ（の上流端）が連結される。冷却水配管１３の冷却水入口１３ａには、冷却水供給装置（冷却媒体供給装置）１３０の冷却水供給配管１３０ａ（の下流端）が連結され、冷却水出口１３ｂには、冷却水戻り配管１３０ｂ（の上流端）が連結される。

［燃料電池（燃料電池スタック）のエージング工程］
前記した如くの構成を有する燃料電池１０では、発電性能（出力特性）を安定させるために、例えば当該燃料電池１０の組み立て後などにエージング（ならし運転）が行われる。

このエージングは、燃料電池１０（ワーク）をエージング用のブースに収容し、ブースに収容されたワークをエージング装置（発電装置）を用いて発電させることによって行われる。

図３は、そのエージング工程の一例のサイクルチャートである。

前記したエージングは、図３に示すように、エージング対象となるワークをブースに搬入し、配管等の接続を行い、リーク検査を実施する。その後、放電装置、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水、パージガス等の供給装置、制御装置等を備えるエージング装置（図４参照）を用い、ブース内のワークを発電させてエージング（発電エージング）を実施した後、セルモニタ３０を利用して発電検査を実施する。そして、発電検査によって発電性能（出力特性）を確認したワークに対し、パージ（発電停止後に窒素等のパージガスを燃料電池に供給し、燃料電池に残留する水分や配管・弁等に付着している水分を排出する処理であり、掃気処理ともいう）、水抜きを行った後、ワークをブースから取り外す。

このような燃料電池１０の製造工程（エージング工程）において、エージング装置では、発電エージングと発電検査を実施しており、その時間（発電時間）が長く、必然的に設備台数が多くなる。また、この製造工程（エージング工程）は、発電時間（稼働時間：発電エージング、発電検査）と非発電時間（段取り非稼働時間：ワーク搬入出、ワーク着脱、リーク検査等）に分けられ、発電時間と非発電時間（換言すれば、稼働と非稼働）を繰り返すが、通常、１台のブースに対して１台のエージング装置が設けられて構成（１ブース構成）されているので、発電時間が非発電時間によって滞り、発電時間の稼働率が低くなる。発電時間は、水素等の燃料ガスや放電装置を使用するために、設備の高コスト化の要因となる。すなわち、１ブース構成では、エージング装置を有効に利用することが難しい。

そこで、本実施形態では、エージング装置における正味の発電時間の稼働率を上げるため、１台のエージング装置に対して複数台（本例では２台）のワーク（ブース）を設けることで、発電時間と非発電時間を工程分割し、発電時間が非発電時間によって滞らないように各ワーク（各ブース）を切り替えて運転できる構成としている。

［燃料電池（燃料電池スタック）のエージング装置］
図４は、本発明による燃焼電池のエージング装置の一実施形態を概略的に示したものである。

図４に示すように、本実施形態では、複数のブース（図示例では、Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂからなる２台のブース）が用意され、各ブースに、エージング対象の燃料電池１０であるワークが収容され、配管等の接続が行われる。

一方、エージング装置１００は、基本的に、放電装置１０１、燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置（冷却媒体供給装置）１３０、パージガス供給装置１４０、制御装置１５０を備える。

放電装置１０１は、各ブース内のワークを放電させるためのものであり、（単一の）スイッチを含むスイッチ切替機構１０２を介して各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続される。

また、燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置１３０、パージガス供給装置１４０はそれぞれ、各ブース内のワークに燃料ガス（水素等）、酸化剤ガス（空気等）、冷却媒体としての冷却水、パージガス（窒素等）を供給するためのものであり、開閉弁を含むバルブ切替機構１０９を介して各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂに接続されている。燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置１３０、パージガス供給装置１４０、およびバルブ切替機構１０９の詳細構造、および、それらの詳細動作については、（図６等に基づき）後で説明する。

制御装置１５０は、図示していないマイコン等のコンピュータシステムによって構成されている。かかるコンピュータシステムは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ、入出力インタフェース及びディスプレイ等を備えるものであり、ＲＯＭに記録された各種制御プログラムをＣＰＵが読み込んで実行することにより、各種制御動作が実現されるようになっている。

制御装置１５０は、エージング装置１００内の各装置の動作を制御し、放電装置１０１にてワークの放電を行うとともに、燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置１３０、パージガス供給装置１４０にてワークに燃料ガス（水素等）、酸化剤ガス（空気等）、冷却水、パージガス（窒素等）の供給を行うことによって、ブース内のワークの発電エージング、発電検査、パージ等を実行することができる。

また、制御装置１５０は、放電装置１０１と各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）の間に介装されたスイッチ切替機構１０２のスイッチ切替動作および各供給装置と各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）の間に介装されたバルブ切替機構１０９のバルブ切替動作を制御することによって、発電エージング等を実行するブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）（に収容されたワーク）の切替を実行することができる。

なお、エージング装置１００を構成する、放電装置１０１、燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置１３０、パージガス供給装置１４０と、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）は、同時に接続ができるようにそれぞれのワークの近くで配線や配管を分岐させるのがよい。

図５は、図４に示す本実施形態のエージング装置１００による、ブース切替を伴うエージング工程の一例のサイクルチャートである。

前記したようにエージング装置１００の制御装置１５０がスイッチ切替機構１０２およびバルブ切替機構１０９の切替動作を適宜に制御することによって、図５に示すように、発電時間と非発電時間の工程分割を行う。例えば、Ａブースが発電時間のときは、Ｂブースが非発電時間とし、Ａブースの発電時間が終了すると、Ａブースを非発電時間に切り替え、Ｂブースを発電時間に切り替える。これにより、発電時間が非発電時間によって滞らないように各ワーク（各ブース）を切り替えて運転することができ、発電時間（稼働時間）の稼働率を上げることができ、低コストかつ短時間でエージングを行うことができる。

例えば、図３および図５で示す発電時間（稼働時間：発電エージング、発電検査）を40分、非発電時間（段取り非稼働時間：ワーク搬入出、ワーク着脱、リーク検査等）を20分とした場合、従来のような１ブース構成（40分＋20分＝60分）から本実施形態のような２ブース構成（40分）とすることで、発電時間の稼働率を1.5倍（＝60分/40分）に向上させることができ、設備台数を2/3（＝40分/60分）に削減することができる。

ところで、前記した如くのエージング装置１００によるエージングは、燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置１３０、パージガス供給装置１４０から（ワークのアノード系統、カソード系統、冷却水系統に）供給される燃料ガス（水素等）、酸化剤ガス（空気等）、冷却水、パージガス（窒素等）の温度を所定温度に保持して行われる。以下の表１は、エージング工程における発電エージング、発電検査、パージ、水抜きの各工程でのガス温度および冷却水温度の一例を示したものである。

ここで、前記した如くの複数ブース（例えば２ブース）切替方式では、ブース切替時のガスおよび冷却水の昇降温による時間延長が課題である。具体的には、ブース切替時に、燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水の動きを停止すると、それらの温度が低下してしまい、他方のワーク（ブース）のエージングを開始する際に再度燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水の温度調整をする必要があるため、それらの温度が低下してしまうことを防ぐ必要がある。

そこで、本実施形態では、前述したような配管分岐を利用した複数ブース（例えば２ブース）切替方式に加えて、ガスおよび冷却水のバイパス保温（暖機）と冷却水戻り且つバイパス回路を設けることで、ガスおよび冷却水の降温を防ぐ構成としている。より詳しくは、ガス切替時は、ブース（ワーク）から縁切りをした（換言すれば、ワークに通さない）パイパス運転にてガスの降温を防止する。また、冷却水切替時は、ワークから冷却水タンクへ戻すとともに、冷却水タンク循環回路にて温水（例えば70℃）を循環して降温を防止する構成としている。

以下、図６〜図１０を参照して、前述したような課題を解決するための本実施形態におけるエージング装置１００の燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置１３０、パージガス供給装置１４０等の詳細構造、並びにそれらの詳細動作を具体的に説明する。

図６は、エージング装置１００におけるアノード系統、カソード系統、冷却水系統の配管系統を簡略的に示したものであり、前述したエージング装置１００における燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置１３０、パージガス供給装置１４０、およびバルブ切替機構１０９の詳細構造を示している。

なお、アノード系統とは、ブース内のワーク（燃料電池１０）の一方の電極（アノード）６側にガス（燃料ガス供給装置１１０からの燃料ガス、または、パージガス供給装置１４０からのパージガス）を供給・排出する系統（配管）であり、カソード系統とは、ブース内のワーク（燃料電池１０）の他方の電極（カソード）６側にガス（酸化剤ガス供給装置１２０からの酸化剤ガス、または、パージガス供給装置１４０からのパージガス）を供給・排出する系統（配管）であり、冷却水系統とは、ブース内のワーク（燃料電池１０）のセパレータ３、３の間に水（冷却水供給装置１３０からの冷却水、または、後述する常温水）を供給・排出する系統（配管）である。

＜アノード系統＞
アノード系統を構成する燃料ガス供給装置１１０は、前述したようにブース内のワークに燃料ガス（水素等）を供給するためのものであり、燃料ガス供給配管（第一配管）１１０ａおよび燃料ガス排出配管（第三配管）１１０ｂを有する。燃料ガス供給配管１１０ａの上流端には、高圧の燃料ガスを貯留した燃料ガスタンク（水素タンク）（不図示）が設けられるとともに、上流側から、ガス流量コントローラ１１６、ヒータ１１７、加湿器１１８、ヒータ１１９が配設されている。また、燃料ガス供給配管１１０ａには、加湿器１１８を介さずに通過させる（バイパスする）バイパス通路１１１が設けられるとともに、燃料ガス供給配管１１０ａにおける加湿器１１８の上流側および下流側、並びにバイパス通路１１１の上流側および下流側には、上記バイパス流れを可能とするための開閉弁１１１Ｖが配設されている。なお、以下では、燃料ガスタンクからの燃料ガスが、バイパス通路１１１を使用せずに、加湿器１１８を流通して加湿される場合のみを例示して説明する。

燃料ガス供給配管１１０ａの下流側（ヒータ１１９より下流側）は、複数（図示例では二又）に分岐し、各分岐通路１１０ａＡ、１１０ａＢの下流端が各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続され、前述したように各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内でワーク（燃料電池１０）の燃料ガス入口１１ａに連結される。これにより、燃料ガス供給配管１１０ａを流通した燃料ガスが、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内のワーク（燃料電池１０）の一方の電極（アノード）６側に供給される。

また、燃料ガス排出配管１１０ｂには、ワーク（燃料電池１０）に供される燃料ガスの背圧を調整する背圧弁１１２Ｖが配設されるとともに、燃料ガス排出配管１１０ｂの上流側（背圧弁１１２Ｖより上流側）も、燃料ガス供給配管１１０ａと同様に、複数（図示例では二又）に分岐し、各分岐通路１１０ｂＡ、１１０ｂＢの上流端が各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続され、前述したように各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内でワーク（燃料電池１０）の燃料ガス出口１１ｂに連結される。これにより、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内のワーク（燃料電池１０）の一方の電極（アノード）６側から、燃料ガス（燃料オフガス）が、燃料ガス排出配管１１０ｂを通じて排気される。

さらに、本実施形態の燃料ガス供給装置１１０では、燃料ガス供給配管１１０ａと燃料ガス排出配管１１０ｂを直接接続する（連通させる）、換言すれば、燃料ガス供給配管１１０ａの燃料ガスを各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）を介さずに（バイパスして）燃料ガス排出配管１１０ｂへ流通させるバイバス流路１１５が設けられている。このバイバス流路１１５の上流端は、燃料ガス供給配管１１０ａにおける前記分岐通路１１０ａＡ、１１０ａＢの上流側（かつヒータ１１９の下流側）に接続され、バイバス流路１１５の下流端は、燃料ガス排出配管１１０ｂにおける前記分岐通路１１０ｂＡ、１１０ｂＢの下流側（かつ背圧弁１１２Ｖの下流側）に接続されている。

前記燃料ガス供給配管１１０ａおよび前記燃料ガス排出配管１１０ｂの一方のブース（Ａブース１００Ａ）に接続する分岐通路１１０ａＡおよび分岐通路１１０ｂＡ、前記燃料ガス供給配管１１０ａおよび前記燃料ガス排出配管１１０ｂの他方のブース（Ｂブース１００Ｂ）に接続する分岐通路１１０ａＢおよび分岐通路１１０ｂＢ、並びにバイパス流路１１５の上流側および下流側には、上記ブース切替と上記バイパス流れを可能とするための開閉弁１１３Ｖ、１１４Ｖ、１１５Ｖが配設されている。

また、アノード系統を構成するパージガス供給装置１４０は、前述したようにブース内のワークにパージガス（窒素等）を供給するためのものであり、そのパージガス供給配管１４０ａの下流側は、複数（図示例では二又）に分岐し、各分岐通路１４０ａＡ、１４０ａＢの下流端が前記燃料ガス供給配管１１０ａにおける分岐通路１１０ａＡ、１１０ａＢにおける開閉弁１１３Ｖ、１１４Ｖより下流側（つまり、Ａブース１００Ａ側、Ｂブース１００Ｂ側）に接続されている。すなわち、パージガス供給装置１４０は、燃料ガス供給配管１１０ａ（における各分岐通路１１０ａＡ、１１０ａＢ）を通じて各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続されている。これにより、パージガス供給配管１４０ａを流通したパージガスが、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内のワーク（燃料電池１０）の一方の電極（アノード）６側に供給される。

前記パージガス供給配管１４０ａの各分岐通路１４０ａＡ、１４０ａＢには、上記ブース切替等を可能とするための開閉弁１４３Ｖ、１４４Ｖが配設されている。

なお、前述の開閉弁１１３Ｖ、１１４Ｖ、１１５Ｖ、１４３Ｖ、１４４Ｖは、前記したバルブ切替機構１０９（図４参照）の一部を構成している。

＜カソード系統＞
カソード系統の基本構成は、前述したアノード系統の構成とほぼ同じである。

カソード系統を構成する酸化剤ガス供給装置１２０は、前述したようにブース内のワークに酸化剤ガス（空気等）を供給するためのものであり、酸化剤ガス供給配管（第二配管）１２０ａおよび酸化剤ガス排出配管（第三配管）１２０ｂを有する。酸化剤ガス供給配管１２０ａには、上流側から、ガス流量コントローラ１２６、ヒータ１２７、加湿器１２８、ヒータ１２９が配設されている。また、酸化剤ガス供給配管１２０ａには、加湿器１２８を介さずに通過させる（バイパスする）バイパス通路１２１が設けられるとともに、酸化剤ガス供給配管１２０ａにおける加湿器１２８の上流側および下流側、並びにバイパス通路１２１の上流側および下流側には、上記バイパス流れを可能とするための開閉弁１２１Ｖが配設されている。なお、以下では、酸化剤ガスが、バイパス通路１２１を使用せずに、加湿器１２８を流通して加湿される場合のみを例示して説明する。

酸化剤ガス供給配管１２０ａの下流側（ヒータ１２９より下流側）は、複数（図示例では二又）に分岐し、各分岐通路１２０ａＡ、１２０ａＢの下流端が各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続され、前述したように各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内でワーク（燃料電池１０）の酸化剤ガス入口１２ａに連結される。これにより、酸化剤ガス供給配管１２０ａを流通した酸化剤ガスが、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内のワーク（燃料電池１０）の他方の電極（カソード）６側に供給される。

また、酸化剤ガス排出配管１２０ｂには、ワーク（燃料電池１０）に供される酸化剤ガスの背圧を調整する背圧弁１２２Ｖが配設されるとともに、酸化剤ガス排出配管１２０ｂの上流側（背圧弁１２２Ｖより上流側）も、酸化剤ガス供給配管１２０ａと同様に、複数（図示例では二又）に分岐し、各分岐通路１２０ｂＡ、１２０ｂＢの上流端が各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続され、前述したように各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内でワーク（燃料電池１０）の酸化剤ガス出口１２ｂに連結される。これにより、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内のワーク（燃料電池１０）の他方の電極（カソード）６側から、酸化剤ガス（電気化学反応に供された後の酸化剤ガス）が、酸化剤ガス排出配管１２０ｂを通じて排気される。

さらに、本実施形態の酸化剤ガス供給装置１２０では、酸化剤ガス供給配管１２０ａと酸化剤ガス排出配管１２０ｂを直接接続する（連通させる）、換言すれば、酸化剤ガス供給配管１２０ａの酸化剤ガスを各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）を介さずに（バイパスして）酸化剤ガス排出配管１２０ｂへ流通させるバイバス流路１２５が設けられている。このバイバス流路１２５の上流端は、酸化剤ガス供給配管１２０ａにおける前記分岐通路１２０ａＡ、１２０ａＢの上流側（かつヒータ１２９の下流側）に接続され、バイバス流路１２５の下流端は、酸化剤ガス排出配管１２０ｂにおける前記分岐通路１２０ｂＡ、１２０ｂＢの下流側（かつ背圧弁１２２Ｖの下流側）に接続されている。

前記酸化剤ガス供給配管１２０ａおよび前記酸化剤ガス排出配管１２０ｂの一方のブース（Ａブース１００Ａ）に接続する分岐通路１２０ａＡおよび分岐通路１２０ｂＡ、前記酸化剤ガス供給配管１２０ａおよび前記酸化剤ガス排出配管１２０ｂの他方のブース（Ｂブース１００Ｂ）に接続する分岐通路１２０ａＢおよび分岐通路１２０ｂＢ、並びにバイパス流路１２５の上流側および下流側には、上記ブース切替と上記バイパス流れを可能とするための開閉弁１２３Ｖ、１２４Ｖ、１２５Ｖが配設されている。

また、カソード系統を構成するパージガス供給装置１４０は、前述したようにブース内のワークにパージガス（窒素等）を供給するためのものであり、そのパージガス供給配管１４０ａの下流側は、複数（図示例では二又）に分岐し、各分岐通路１４０ａＡ、１４０ａＢの下流端が前記酸化剤ガス供給配管１２０ａにおける分岐通路１２０ａＡ、１２０ａＢにおける開閉弁１２３Ｖ、１２４Ｖより下流側（つまり、Ａブース１００Ａ側、Ｂブース１００Ｂ側）に接続されている。すなわち、パージガス供給装置１４０は、酸化剤ガス供給配管１２０ａ（における各分岐通路１２０ａＡ、１２０ａＢ）を通じて各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続されている。これにより、パージガス供給配管１４０ａを流通したパージガスが、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内のワーク（燃料電池１０）の他方の電極（カソード）６側に供給される。

前記パージガス供給配管１４０ａの各分岐通路１４０ａＡ、１４０ａＢには、上記ブース切替等を可能とするための開閉弁１４３Ｖ、１４４Ｖが配設されている。

なお、前述の開閉弁１２３Ｖ、１２４Ｖ、１２５Ｖ、１４３Ｖ、１４４Ｖは、前記したバルブ切替機構１０９（図４参照）の一部を構成している。

なお、図６に示す例では、アノード系統を構成するパージガス供給装置１４０とカソード系統を構成するパージガス供給装置１４０とが同一のもの（つまり、単一の装置）として説明されているが、アノード系統を構成するパージガス供給装置とカソード系統を構成するパージガス供給装置とを別構成（つまり、別個の装置）としてもよいことは勿論である。

また、図６に示す例では、アノード系統を構成する燃料ガス供給装置１１０の燃料ガス排出配管１１０ｂとカソード系統を構成する酸化剤ガス供給装置１２０の酸化剤ガス排出配管１２０ｂとが別個の配管で構成されているが、燃料ガス排出配管１１０ｂと酸化剤ガス排出配管１２０ｂとを同一配管で構成してもよい（言い換えれば、燃料ガス排出配管１１０ｂと酸化剤ガス排出配管１２０ｂとを共用してもよい）ことは勿論である。

＜冷却水系統＞
冷却水系統を構成する冷却水供給装置（冷却媒体供給装置）１３０は、前述したようにブース内のワークに冷却媒体としての冷却水を流して温度調節を行うためのものであり、冷却水供給配管１３０ａおよび冷却水戻り配管１３０ｂを有する。冷却水供給配管１３０ａには、その上流端にヒータ１３６ａが配備された冷却水タンク（冷却媒体タンク）１３６が設けられるとともに、冷却水流量コントローラ１３７が配設されている。

また、冷却水タンク１３６および冷却水供給配管１３０ａ（における冷却水流量コントローラ１３７より上流側）には、常温水供給配管１３１（の下流端）が接続されるとともに、常温水供給配管１３１および冷却水供給配管１３０ａ（における常温水供給配管１３１との合流部分より上流側）には、開閉弁１３１Ｖが配設されている。これらの開閉弁１３１Ｖは、後述するパージ工程において冷却水タンク１３６から各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）への冷却水供給を遮断・停止し、常温水供給配管１３１から各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）への常温水供給を可能とするため、あるいは、後述する水抜き工程において各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）への冷却水および常温水供給を遮断・停止するために設けられている。

また、冷却水供給配管１３０ａの下流側（冷却水流量コントローラ１３７より下流側）は、複数（図示例では二又）に分岐し、各分岐通路１３０ａＡ、１３０ａＢの下流端が各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続され、前述したように各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内でワーク（燃料電池１０）の冷却水入口１３ａに連結される。これにより、冷却水供給配管１３０ａを流通した冷却水が、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内のワーク（燃料電池１０）のセパレータ３、３の間に供給される。

また、冷却水戻り配管１３０ｂの上流側も、冷却水供給配管１３０ａと同様に、複数（図示例では二又）に分岐し、各分岐通路１３０ｂＡ、１３０ｂＢの上流端が各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）に接続され、前述したように各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内でワーク（燃料電池１０）の冷却水出口１３ｂに連結される。また、冷却水戻り配管１３０ｂの下流端は、前記冷却水タンク１３６に接続される。これにより、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）内のワーク（燃料電池１０）のセパレータ３、３の間から、冷却水が、冷却水戻り配管１３０ｂを通じて冷却水タンク１３６に戻されるので、冷却水は、冷却水タンク１３６→冷却水供給配管１３０ａ→各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）→冷却水戻り配管１３０ｂを通じて循環する。

前記冷却水供給配管１３０ａおよび前記冷却水戻り配管１３０ｂの一方のブース（Ａブース１００Ａ）に接続する分岐通路１３０ａＡおよび分岐通路１３０ｂＡ、並びに前記冷却水供給配管１３０ａおよび前記冷却水戻り配管１３０ｂの他方のブース（Ｂブース１００Ｂ）に接続する分岐通路１３０ａＢおよび分岐通路１３０ｂＢには、上記ブース切替を可能とするための開閉弁１３３Ｖ、１３４Ｖが配設されている。

さらに、本実施形態の冷却水供給装置１３０では、冷却水タンク１３６に、ポンプ１３５ａが配備された循環配管１３５が設けられている。これにより、後述するパージ工程および水抜き工程において、例えば前記制御装置１５０にてポンプ１３５ａを作動させることによって、冷却水が、循環配管１３５を通じて冷却水タンク１３６内で循環するようになる。

また、冷却水戻り配管１３０ｂの各分岐通路１３０ｂＡ、１３０ｂＢ（または、ワーク（燃料電池１０）の冷却水出口１３ｂ）には、排水ポンプ（不図示）を備えた排水配管１３２Ａ、１３２Ｂが分岐接続され、各排水配管１３２Ａ、１３２Ｂには、開閉弁１３２Ｖが配設されている。これらの開閉弁１３２Ｖは、後述する水抜き工程において各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）への冷却水供給を遮断した状態で、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）のワークに残った水を冷却水タンク１３６を介さずに排水可能とするために設けられている。

なお、前述の開閉弁１３１Ｖ、１３２Ｖ、１３３Ｖ、１３４Ｖは、前記したバルブ切替機構１０９（図４参照）の一部を構成している。

次に、図７〜図１０を用いて、前述した如くの構成を有するエージング装置１００における配管系統において、エージング工程の各工程、特に、発電エージング工程、発電検査工程、パージ工程、水抜き工程の配管流れをより具体的に説明する。

なお、エージング装置１００におけるエージング工程の各工程の配管流れの制御は、前述したように、制御装置１５０が、放電装置１０１に接続されたスイッチ切替機構１０２（のスイッチ切替動作）を制御するとともに、燃料ガス供給装置１１０、酸化剤ガス供給装置１２０、冷却水供給装置１３０、パージガス供給装置１４０に設けられた各開閉弁（のバルブ開閉動作）等を制御することによって、行われる。

＜Ａブースの発電エージング工程および発電検査工程の配管流れ＞
Ａブース１００Ａ（のワーク）のエージングを行うに当たっては、Ａブース１００Ａにワークを搬入・接続し、リーク検査した後、制御装置１５０が、放電装置１０１によってＡブース１００Ａ内のワークを放電させる。それとともに、制御装置１５０は、燃料ガス供給装置１１０の燃料ガス供給配管１１０ａおよび燃料ガス排出配管１１０ｂの開閉弁１１３Ｖ、酸化剤ガス供給装置１２０の酸化剤ガス供給配管１２０ａおよび酸化剤ガス排出配管１２０ｂの開閉弁１２３Ｖ、冷却水供給装置１３０の冷却水供給配管１３０ａおよび冷却水戻り配管１３０ｂの開閉弁１３１Ｖ、１３３Ｖを開放し、それ以外の開閉弁を遮断する。また、制御装置１５０は、冷却水タンク１３６に設けられた循環配管１３５のポンプ１３５ａの動作を停止する。

このような制御により、Ａブース１００Ａの発電エージング工程および発電検査工程においては、図７に示すように、燃料ガスが、燃料ガス供給配管１１０ａを通して（ヒータ１１７等で）所定温度に保温された状態でＡブース１００Ａ（のワーク）に供給され、Ａブース１００Ａ（のワーク）を流通した燃料ガス（燃料オフガス）が、燃料ガス排出配管１１０ｂを通って排気され、酸化剤ガスが、酸化剤ガス供給配管１２０ａを通して（ヒータ１２７等で）所定温度に保温された状態でＡブース１００Ａ（のワーク）に供給され、Ａブース１００Ａ（のワーク）を流通した酸化剤ガス（電気化学反応に供された後の酸化剤ガス）が、酸化剤ガス排出配管１２０ｂを通って排気される。また、冷却水が、（ヒータ１３６ａで）所定温度に保温された状態で、冷却水タンク１３６→冷却水供給配管１３０ａ→Ａブース１００Ａ（のワーク）→冷却水戻り配管１３０ｂを通って循環する。また、Ｂブース１００Ｂ（のワーク）への燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水の供給（流通）は停止する。

＜Ａブースのパージ工程の配管流れ＞
前記した発電エージング工程および発電検査工程が完了すると、制御装置１５０が、放電装置１０１によるＡブース１００Ａ内のワークの放電を停止させる。それとともに、制御装置１５０は、燃料ガス供給装置１１０のバイパス流路１１５の開閉弁１１５Ｖ、酸化剤ガス供給装置１２０のバイパス流路１２５の開閉弁１２５Ｖ、パージガス供給装置１４０のパージガス供給配管１４０ａの開閉弁１４３Ｖ、冷却水供給装置１３０の常温水供給配管１３１および冷却水供給配管１３０ａの開閉弁１３１Ｖ、１３３Ｖを開放し、それ以外の開閉弁を遮断する。また、制御装置１５０は、冷却水タンク１３６に設けられた循環配管１３５のポンプ１３５ａの動作を開始する。

このような制御により、Ａブース１００Ａのパージ工程においては、図８に示すように、Ａブース１００Ａ（のワーク）への燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水の供給（流通）は停止し、燃料ガス供給配管１１０ａを流通して（ヒータ１１７等で）所定温度に保温された燃料ガスが、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）を介さずに（バイパスして）バイパス流路１１５→燃料ガス排出配管１１０ｂを通って排気され、酸化剤ガス供給配管１２０ａを流通して（ヒータ１２７等で）所定温度に保温された酸化剤ガスが、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）を介さずに（バイパスして）バイパス流路１２５→酸化剤ガス排出配管１２０ｂを通って排気され、パージガスが、パージガス供給配管１４０ａから燃料ガス供給配管１１０ａおよび酸化剤ガス供給配管１２０ａを通してＡブース１００Ａ（のワーク）に供給され、Ａブース１００Ａ（のワーク）を流通したパージガスが、燃料ガス排出配管１１０ｂおよび酸化剤ガス排出配管１２０ｂを通って排気される。また、常温水（常温純水）が、常温水供給配管１３１から冷却水供給配管１３０ａを通して（つまり、冷却水タンク１３６を介さずに）Ａブース１００Ａ（のワーク）に供給されるとともに、冷却水は、（ヒータ１３６ａで）所定温度に保温された状態で、ポンプ１３５ａの動作によって循環配管１３５を通じて冷却水タンク１３６内で循環する。このときも、Ｂブース１００Ｂ（のワーク）への燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水の供給（流通）は停止している。

＜Ａブースの水抜き工程の配管流れ＞
前記したパージ工程が完了すると、制御装置１５０が、放電装置１０１によるＡブース１００Ａ内のワークの放電を停止させたまま、燃料ガス供給装置１１０のバイパス流路１１５の開閉弁１１５Ｖ、酸化剤ガス供給装置１２０のバイパス流路１２５の開閉弁１２５Ｖ、冷却水供給装置１３０の排水配管１３２Ａの開閉弁１３２Ｖを開放し、それ以外の開閉弁を遮断する。また、制御装置１５０は、冷却水タンク１３６に設けられた循環配管１３５のポンプ１３５ａの動作を維持する。

このような制御により、Ａブース１００Ａの水抜き工程においては、図９に示すように、Ａブース１００Ａ（のワーク）へのパージガス、常温水（常温純水）の供給（流通）は停止し、燃料ガス供給配管１１０ａを流通して（ヒータ１１７等で）所定温度に保温された燃料ガスが、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）を介さずに（バイパスして）バイパス流路１１５→燃料ガス排出配管１１０ｂを通って排気され、酸化剤ガス供給配管１２０ａを流通して（ヒータ１２７等で）所定温度に保温された酸化剤ガスが、各ブース（Ａブース１００Ａ、Ｂブース１００Ｂ）を介さずに（バイパスして）バイパス流路１２５→酸化剤ガス排出配管１２０ｂを通って排気される。また、Ａブース１００Ａ（のワーク）に残った水が、排水配管１３２Ａを通って（つまり、冷却水タンク１３６を介さずに）排水されるとともに、冷却水は、（ヒータ１３６ａで）所定温度に保温された状態で、ポンプ１３５ａの動作によって循環配管１３５を通じて冷却水タンク１３６内で循環し続ける。このときも、Ｂブース１００Ｂ（のワーク）への燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水の供給（流通）は停止している。

このように、燃料ガスのバイパス回路としてのバイパス流路１１５、酸化剤ガスのバイパス回路としてのバイパス流路１２５、冷却水の冷却水タンク循環回路としての循環配管１３５を設けることで、パージ工程や水抜き工程において、ガスおよび冷却水が保温（例えば、ガス：80℃、冷却水：70℃に保温）され、それらの降温を防止することができる。

＜Ｂブースの発電エージング工程および発電検査工程の配管流れ＞
前記した水抜き工程が完了すると、それに引き続いて（詳細には、予めＢブース１００Ｂにワークを搬入・接続し、リーク検査しておいて）、制御装置１５０が、放電装置１０１によってＢブース１００Ｂ内のワークを放電させる。換言すれば、制御装置１５０は、前記したスイッチ切替機構１０２（のスイッチ）を介して放電装置１０１による放電をＡブース１００ＡからＢブース１００Ｂに切り替える。それとともに、制御装置１５０は、燃料ガス供給装置１１０の燃料ガス供給配管１１０ａおよび燃料ガス排出配管１１０ｂの開閉弁１１４Ｖ、酸化剤ガス供給装置１２０の酸化剤ガス供給配管１２０ａおよび酸化剤ガス排出配管１２０ｂの開閉弁１２４Ｖ、冷却水供給装置１３０の冷却水供給配管１３０ａおよび冷却水戻り配管１３０ｂの開閉弁１３１Ｖ、１３４Ｖを開放し、それ以外の開閉弁を遮断する。また、制御装置１５０は、冷却水タンク１３６に設けられた循環配管１３５のポンプ１３５ａの動作を停止する。

このような制御により、Ｂブース１００Ｂの発電エージング工程および発電検査工程においては、図１０に示すように、バイパス流路１１５への燃料ガスの流通およびバイパス流路１２５への酸化剤ガスの流通は停止するとともに、循環配管１３５を通じた冷却水タンク１３６内での冷却水の循環は停止する。燃料ガスは、燃料ガス供給配管１１０ａを通して（ヒータ１１７等で）所定温度に保温された状態でＢブース１００Ｂ（のワーク）に供給され、Ｂブース１００Ｂ（のワーク）を流通した燃料ガス（燃料オフガス）が、燃料ガス排出配管１１０ｂを通って排気され、酸化剤ガスは、酸化剤ガス供給配管１２０ａを通して（ヒータ１２７等で）所定温度に保温された状態でＢブース１００Ｂ（のワーク）に供給され、Ｂブース１００Ｂ（のワーク）を流通した酸化剤ガス（電気化学反応に供された後の酸化剤ガス）が、酸化剤ガス排出配管１２０ｂを通って排気される。また、冷却水は、（ヒータ１３６ａで）所定温度に保温された状態で、冷却水タンク１３６→冷却水供給配管１３０ａ→Ｂブース１００Ｂ（のワーク）→冷却水戻り配管１３０ｂを通って循環する。また、Ａブース１００Ａ（のワーク）への燃料ガス、酸化剤ガス、冷却水の供給（流通）は停止する。

このとき、Ｂブース１００Ｂ（のワーク）には、前述したように常に一定の温度に保温（例えば、ガス：80℃、冷却水：70℃に保温）されたガスおよび冷却水が供給されることになるので、再度ガスおよび冷却水の温度調整をする必要がなく、ブース切替時のガスおよび冷却水の昇降温による時間延長が回避されることになる。

前記したＢブース１００Ｂの発電エージング工程および発電検査工程を実施しているときに、Ａブース１００Ａでのワークの取り外し工程等が実施されることになる。

なお、Ｂブース１００Ｂの発電エージング工程および発電検査工程以降は、図７〜図９に基づき説明した工程と同じ工程が繰り返される。

このように、本実施形態では、ガス切替時は、各ブース（各ワーク）に通さないパイパス流路１１５、１２５にてガスの降温を防止し、また、冷却水切替時は、ワークから冷却水タンク１３６へ戻すとともに、冷却水タンク１３６に設けられた循環配管１３５にて温水（例えば70℃）を循環して降温を防止することで、ブース切替時のガスおよび冷却水の昇降温による時間延長を回避することができる。

以上で説明したように、本実施形態のエージング装置１００では、配管分岐を利用した複数ブース切替方式を採用することで、発電時間と非発電時間の工程分割を行い、発電時間（稼働時間）の稼働率を上げることができるとともに、バイパス流路１１５、１２５および循環配管１３５を設け、常時一定の温度の流体（燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体）を流し続けることで、ブース切替時の流体（燃料ガス、酸化剤ガス、冷却媒体）の温度変化（低下）を抑えることができ、ブース切替をスムーズに行うことができるため、低コストかつ短時間でエージングを行うことが可能となる。

以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

１…セル（燃料電池セル）、２…ＭＥＧＡ、３…セパレータ、４…膜電極接合体（ＭＥＡ）、５…電解質膜、６…電極（アノード、カソード）、７…ガス拡散層、１０…燃料電池（燃料電池スタック）、１１…燃料ガス配管、１１ａ…燃料ガス入口、１１ｂ…燃料ガス出口、１２…酸化剤ガス配管、１２ａ…酸化剤ガス入口、１２ｂ…酸化剤ガス出口、１３…冷却水配管、１３ａ…冷却水入口１、１３ｂ…冷却水出口、２１、２２…ガス流路、２３…水が流通する空間、３０…セルモニタ、１００…エージング装置、１００Ａ…Ａブース（第一ブース）、１００Ｂ…Ｂブース（第二ブース）、１０１…放電装置、１０２…スイッチ切替機構、１０９…バルブ切替機構、１１０…燃料ガス供給装置、１１０ａ…燃料ガス供給配管（第一配管）、１１０ｂ…燃料ガス排出配管（第三配管）、１１５…バイパス流路、１２０…酸化剤ガス供給装置、１２０ａ…酸化剤ガス供給配管（第二配管）、１２０ｂ…酸化剤ガス排出配管（第三配管）、１２５…バイパス流路、１３０…冷却水供給装置（冷却媒体供給装置）、１３０ａ…冷却水供給配管（第四配管）、１３０ｂ…冷却水戻り配管、１３２Ａ、１３２Ｂ…排水配管、１３５…循環配管、１３５ａ…ポンプ、１３６…冷却水タンク（冷却媒体タンク）、１４０…パージガス供給装置、１４０ａ…パージガス供給配管、１５０…制御装置

Claims (1)

1. エージング対象の燃料電池であるワークを放電させる放電装置と、
   前記ワークに燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、
   前記ワークに酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置と、
   前記ワークにパージガスを供給するパージガス供給装置と、
   前記ワークの温度調節を行う冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置と、
   前記ワークを収容するとともに、前記放電装置、前記燃料ガス供給装置、前記酸化剤ガス供給装置、前記パージガス供給装置、および前記冷却媒体供給装置と接続され、収容された前記ワークをエージングするための複数のブースと、
   エージングを行うブースの切り替えを制御する制御装置と、を備える燃料電池のエージング装置であって、
   前記放電装置は、スイッチを介して第一ブースおよび第二ブースのそれぞれに接続されており、
   前記燃料ガス供給装置は、ヒータが配備された第一配管を通じて前記第一ブースおよび前記第二ブースのそれぞれに接続されており、
   前記酸化剤ガス供給装置は、ヒータが配備された第二配管を通じて前記第一ブースおよび前記第二ブースのそれぞれに接続されており、
   前記パージガス供給装置は、前記第一配管および／または前記第二配管を通じて前記第一ブースおよび前記第二ブースのそれぞれに接続されており、
   前記第一ブースおよび前記第二ブースは、第三配管を通じて残ったガスを排気可能となっており、
   前記冷却媒体供給装置は、第四配管を通じて前記第一ブースおよび前記第二ブースのそれぞれに接続されており、
   前記第一配管および前記第二配管は、前記第一ブースおよび前記第二ブースをバイパスするバイパス流路を通じて前記第三配管と接続されており、
   前記冷却媒体供給装置は、ポンプが配備された循環配管を通じて冷却媒体を冷却媒体タンク内で循環可能となっており、
   前記制御装置は、前記第一ブースでのエージングから前記第二ブースでのエージングに切り替える際に、前記バイパス流路を通じて前記第一配管の燃料ガスおよび前記第二配管の酸化剤ガスを流通させるとともに、前記循環配管を通じて前記冷却媒体タンク内で冷却媒体を循環させることを特徴とする燃料電池のエージング装置。

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