(57)【要約】【課題】耐久性が低下することを抑制できる燃料電池装置を提供する。【解決手段】燃料電池装置１００は、燃料ガスと空気とで発電を行なう燃料電池モジュール１と、第１熱交換器２と、改質水タンク６と、改質水タンク６に水を供給する給水流路Ｓと、給水流路Ｓに設けられた改質水給水弁Ｖｓと、改質水タンク６の水位のうち低水位を検知する低水位センサＬＳ１と、制御装置３０と、を備える。制御装置３０は、燃料電池装置の水抜きモードが開始された後、改質水タンク６の水位に関する異常を検知した場合には異常を報知し、検知しない場合に改質水給水弁Ｖｓを間欠駆動させる。【選択図】図１
2020202009.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸素含有ガスを用いて発電を行なうセルを収容する燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールの排気ガスと熱媒体の熱交換を行なう熱交換器と、
前記熱交換器で発生した凝縮水を貯留する改質水タンクと、
前記改質水タンクへ外部からの水を供給する給水元と前記改質水タンクとを繋ぐ給水経路と、
前記給水流路に設けられた改質水給水弁と、
前記改質水タンクの水位を検知する水位センサと、
制御装置と、を備え
前記制御装置は、燃料電池装置の水抜きモードが実行された場合、前記改質水タンクの水位に関する異常を検知した場合には異常を報知し、検知しない場合に改質水給水弁を駆動する燃料電池装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
前記改質水タンクの水位を第一所定時間継続して検知した場合に異常を報知し、前記改質水タンクの水位を第二所定時間継続して検知しない場合に、前記改質水給水弁を駆動させるとともに、前記第二所定時間が前記第一所定時間以下の長さである、請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記改質水タンクの水を用いて燃料を改質する改質器と、
前記改質水タンクと前記改質器を接続する改質水供給流路と、
該改質水供給流路に設けられ、前記改質水タンクの水を前記改質器に供給する改質水ポンプと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記改質水給水弁を駆動させてから第三所定時間経過後に、前記改質水ポンプを駆動させる、請求項１または２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記改質水ポンプが駆動を開始する前に、前記改質水給水弁の駆動を停止させる、請求項３に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記改質水ポンプの駆動が、予め定められた第一条件を満たした場合に、連続して所定回数以上駆動する、請求項３または４に記載の燃料電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水素含有ガスである燃料ガスと、酸素含有ガスである空気とを用いて発電を行なう、固体酸化物形の燃料電池（ＳＯＦＣ）が知られている。このような燃料電池を含む燃料電池装置では、発電で発生した排熱を利用して給湯を行なうことでエネルギーを効率よく利用している。燃料電池装置は、給湯のために、水などの熱媒体が流れる配管を備えている。燃料電池装置が停止している期間に、例えば、周辺環境が低温となった場合に、配管内に残留した熱媒体が凍結するおそれがある。熱媒体の凍結は、流路の損傷を引き起こし、燃料電池装置の耐久性を低下させる。
【０００３】
特許文献１に記載の熱回収システムでは、凍結防止を目的として、貯湯タンクを含む熱回収経路内の水を排出するために、密閉された貯湯タンク内に水を供給して空気を圧縮した後、熱回収経路を大気開放して、経路内の水を空気圧で強制的に排出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２０２８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の熱回収システムでは、改質水タンクに水を供給する流路内の水を、凍結防止のために排出することは考慮されていない。それゆえ、残留した水の凍結により、流路が破損するおそれや、耐久性が低下するおそれがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の燃料電池装置は、燃料ガスと酸素含有ガスを用いて発電を行なうセルを収容する燃料電池モジュールと、前記燃料電池モジュールの排気ガスと熱媒体の熱交換を行なう熱交換器と、前記熱交換器で発生した凝縮水を貯留する改質水タンクと、前記改質水タンクへ外部からの水を供給する給水元と前記改質水タンクとを繋ぐ給水流路と、前記給水流路に設けられた改質水給水弁と、前記改質水タンクの水位を検知する水位センサと、制御装置と、を備える。
前記制御装置は、燃料電池装置の水抜きモードが実行された場合、前記改質水タンクの水位に関する異常を検知した場合には異常を報知し、検知しない場合に改質水給水弁を駆動する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の燃料電池装置によれば、水抜きモードにおいて、給水流路内の水の残留量を減少させることができ、水の凍結による流路の損傷などを減少させて、耐久性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態の燃料電池装置の概略構成を示す図である。
【図２】外装ケース内の燃料電池装置の構成を示す斜視図である。
【図３】改質水タンクの給排水流路を示す模式図である。
【図４】水抜き制御を示すフローチャートの一部である。
【図５】水抜き制御を示すフローチャートの一部である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本開示の実施形態に係る燃料電池装置について説明する。図１は、実施形態の燃料電池装置の概略構成を示す図であり、図２は、外装ケース内の燃料電池装置の構成を示す斜視図である。図３は、改質水タンクの給排水流路を示す模式図である。図４および図５は、水抜き制御を示すフローチャートである。
【００１０】
実施形態の燃料電池装置１００は、燃料ガスと空気とで発電を行なう燃料電池モジュール１と、第１熱交換器２と、改質水タンク６と、改質水タンク６に水を供給する給水流路Ｓと、給水流路Ｓに設けられた改質水給水弁Ｖｓと、改質水タンク６の水位のうち低水位を検知する低水位センサＬＳ１と、制御装置３０と、を備える。燃料電池装置１００は、複数種類の動作モードを適宜切り替えて動作することが可能に構成されている。
【００１１】
本実施形態の動作モードには、少なくとも発電を行なう運転モードと発電を停止する停止モードと、凍結防止を目的として、改質水タンク６内の熱媒体である水および改質水タンク６の給排水流路内の水を装置外に排出するための水抜きモードが含まれる。運転モードには、さらに定格運転モードおよび部分負荷運転モードなどが含まれていてもよい。
【００１２】
図１中に符号ＨＣ１で示すように、第１熱交換器２、蓄熱タンク３、冷却器５、熱媒ポンプＰ２およびこれらを繋ぐ循環流路等を有する排熱回収システムである第１の熱循環系（ヒートサイクル）を備える。図１中に符号ＨＣ２で示すように、第２熱交換器４（上水熱交換器ともいう）と、前述の蓄熱タンク３から熱媒を循環させる循環ポンプＰ３およびこれらを繋ぐ流路配管等を有する排熱回収システムである第２の熱循環系を備える。
【００１３】
前述の蓄熱タンク３に貯留された高温の熱媒を用いて、外部から供給流路Ｋｉｎを介して供給された水道水等の水を第２熱交換器４で加温し、加温された水を外部の給湯器等の再加熱装置に向けて送給流路Ｋｏｕｔを介して送給する。
【００１４】
燃料電池モジュール１は、収納容器１０に収容された燃料電池１１と改質器１２とを含む。燃料電池１１は、燃料ガスと空気とで発電を行なうものであればよく、例えば、複数の燃料電池セルが配列されてなるセルスタック構造であってもよい。セルスタック構造の燃料電池１１は、各燃料電池セルの下端を、ガラスシール材等の絶縁性接合材によってマニホールドに固定して構成されている。
【００１５】
また、燃料電池１１の発電に必要な燃料ガスおよび空気は、燃料電池セルの下端側より供給される。燃料電池１１は、内部をガスが長手方向に沿って流通するガス流路を有する柱状の燃料電池セルを立設させた状態で配列し、隣接する燃料電池セル間に集電部材を介して電気的に直列に接続して構成されている。燃料電池セルとして、各種燃料電池セルが知られているが、部分負荷運転モードを運転モードとして含む場合は、固体酸化物形燃料電池セルを用いてもよい。
【００１６】
燃料電池モジュール１から排出される排ガスは、第１熱交換器２で、第１熱交換器２内を流れる水等の熱媒または冷媒との間で熱交換される。この際、排ガスに含まれる水分が結露して凝縮水が生じる。生じた凝縮水は、凝縮水流路Ｃを経由して回収され、改質水タンク６に貯留される
【００１７】
水分が取り除かれた排ガスは、排ガス流路Ｅを介して、燃料電池装置の外に排気される。また、改質水タンク６に貯水された改質水は、改質水流路Ｒおよび改質水ポンプＰ１を介して、燃料電池モジュール１内の改質器１２に供給され、原燃料ガスの水蒸気改質に利用される。
【００１８】
改質水タンク６には、タンク内の熱媒体の貯留量を監視するための水位センサが設けられている。水位センサは、燃料電池装置の運転に必要な最低限の水量を示す、比較的低い水位を検知する低水位センサＬＳ１と、改質水タンク６の満水位を示す、比較的高い水位を検知する高水位センサＬＳ２と、を含む。
【００１９】
給水流路Ｓは、改質水タンク６へ外部からの水を給水する給水元と改質水タンク６とを繋ぐ流路配管を含む。燃料電池装置１００の運転開始時には、原燃料ガスの水蒸気改質を行なうために、給水流路Ｓを用いて、給水元から改質水を改質水タンク６に給水する。
【００２０】
給水元は、例えば、上水道であってもよい。給水流路Ｓの給水元側端部には、上水弁Ｖ１が設けられている。この上水弁Ｖ１を開くと、給水元の上水道から給水流路Ｓに水道水が供給され、上水弁Ｖ１を閉じると、水道水の供給が停止される。本実施形態において、上水弁Ｖ１の開閉は手作業で行なうものであり、運転中は、上水弁Ｖ１は開いている。
【００２１】
給水流路Ｓの、改質水タンク６と上水弁Ｖ１との間には、改質水給水弁Ｖｓが設けられている。上水弁Ｖ１が開いた状態で、改質水給水弁Ｖｓを開くと、給水流路Ｓを流過した水道水が改質水タンク６に供給される。改質水給水弁Ｖｓを閉じると、改質水給水弁Ｖｓで水道水の流過が停止する。
【００２２】
改質水給水弁Ｖｓは、例えば電磁弁などで構成されており、制御装置３０から出力された電気信号に応じて開閉される。運転中、水道水を改質水タンク６へ供給する必要が無い場合は、改質水給水弁Ｖｓは、閉じるように制御されている。なお、弁Ｖｓを駆動するとは開弁操作のことを言い、弁Ｖｓの駆動を停止するとは閉弁操作のことを言う。
【００２３】
改質水タンク６の下部には、タンク排水流路Ｄが接続されている。タンク排水流路Ｄの、改質水タンク６と反対側の端部には、タンク排水弁Ｖ２が設けられている。タンク排水弁Ｖ２を開くと、改質水タンク６内に貯留された改質水がタンク排水流路Ｄを介して外部に排水される。
【００２４】
タンク排水弁Ｖ２を閉じると、タンク排水流路Ｄからの排水が停止する。本実施形態において、タンク排水弁Ｖ２の開閉は手作業で行なうものであり、運転中は、タンク排水弁Ｖ２は閉じている。
【００２５】
燃料電池モジュール１での発電に用いられる空気は、ブロアＢ２と空気流路である配管Ｆとを含む空気供給装置１３によって燃料電池１１に導入される。原燃料ガスは、燃料ガスポンプＢ１と原燃料ガス流路である配管Ｇとを介して、改質水流路Ｒを経由した改質水とともに、改質器１２に導入される。
【００２６】
燃料電池装置１００は、発電および給湯などを行なう場合に必要となる各種の構成をさらに備えていてもよい。上記に示した各構成は、一例であって、後述の水抜き制御に必要な構成以外は、任意の構成である。
【００２７】
燃料電池装置１００は、前述の燃料電池モジュール１等の他、その発電運転を補助する補機として、パワーコンディショナ２０、制御装置３０、表示装置や操作パネルを含む操作基板４０等を備える。そして、燃料電池装置１００は、例えば、図２に示すような、各フレーム５１と各外装パネル５２とからなるケース５０の中に配設されている。
【００２８】
そして、燃料電池装置１００は、以下に詳細に述べるように、種々の機能を実行するための制御および処理能力を提供するために、少なくとも１つのプロセッサおよび記憶装置等を含む制御装置３０を備える。
【００２９】
種々の実施形態によれば、少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路として、または、複数の通信可能に接続された集積回路および／もしくはディスクリート回路として、実行されてもよい。少なくとも１つのプロセッサは、種々の既知の技術にしたがって実行されることが可能である。
【００３０】
１つの実施形態において、プロセッサは、例えば、関連するメモリに記憶された指示を実行することによって１以上のデータ計算手続または処理を実行するように構成された、１以上の回路またはユニットを含む。他の実施形態において、プロセッサは、１以上のデータ計算手続きまたは処理を実行するように構成された、ファームウェア、例えばディスクリートロジックコンポーネントであってもよい。
【００３１】
種々の実施形態によれば、プロセッサは、１以上のプロセッサ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路、デジタル信号処理部、プログラマブルロジックデバイス、フィールドプログラマブルゲートアレイ、または、これらのデバイスもしくは構成の任意の組み合わせ、または、他の既知のデバイスおよび構成の組み合わせ、を含み、以下に説明される機能を実行してもよい。
【００３２】
制御装置３０は、記憶装置および表示装置（ともに図示省略）と、燃料電池装置１００を構成する各種構成部品および各種センサとに接続され、これらの各機能部をはじめとして、燃料電池装置１００の全体を制御および管理する。制御装置３０は、それに付属する記憶装置に記憶されているプログラムを取得して、このプログラムを実行することにより、燃料電池装置１００の各部にかかる、種々の機能を実現する。
【００３３】
制御装置３０から、他の機能部または装置に制御信号または各種の情報などを送信する場合、制御装置３０と他の機能部とは、有線または無線により接続されていればよい。制御装置３０が行なう本実施形態に特徴的な制御については、後記で説明する。なお、図では、制御装置３０と、燃料電池を構成する各装置および各センサとを結ぶ接続線の図示を、省略している場合がある。
【００３４】
図示しない記憶装置は、プログラムおよびデータを記憶できる。記憶装置は、処理結果を一時的に記憶する作業領域としても利用してもよい。記憶装置は、記録媒体を含む。記録媒体は、半導体記憶媒体、および磁気記憶媒体等の任意の非一時的（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記憶媒体を含んでよい。
【００３５】
また、記憶装置は、複数の種類の記憶媒体を含んでいてもよい。記憶装置は、メモリカード、光ディスク、または光磁気ディスク等の可搬の記憶媒体と、記憶の読み取り装置との組合せを含んでいてもよい。記憶装置は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の一時的な記憶領域として利用される記憶デバイスを含んでいてもよい。
【００３６】
なお、燃料電池装置の制御装置３０および記憶装置は、燃料電池装置１００の外部に有する構成として実現することもできる。さらに、本開示に係る制御装置３０における特徴的な制御工程を含む制御方法として実現したり、上記工程をコンピュータに実行させるための制御プログラムとして実現したりすることも可能である。
【００３７】
燃料電池装置１００は、停止モードを実行して発電を停止させた後に、水抜きモードが実行可能である。水抜きモードはメンテナンス作業員が操作基板４０にて実行を指示する。なお、ユーザによる水抜きが許容される場合は、ユーザ宅に設けられている、燃料電池装置と通信を行なうリモコン（図示せず）にて水抜きを実行してもよい。
【００３８】
メンテナンス作業者は水抜きモードを指示後、手作業により、上水弁Ｖ１を閉じ、タンク排水弁Ｖ２を開く。また、制御装置３０は、改質水タンク６の水位に基づいて改質水給水弁Ｖｓの制御を行なう。
【００３９】
改質水タンク６内の水は、タンク排水流路Ｄを介してタンク排水弁Ｖ２から排水される。また、給水流路Ｓのうち、改質水給水弁Ｖｓと改質水タンク６との間の水は、改質水タンク６に流れ込み、タンク排水流路Ｄを介してタンク排水弁Ｖ２から排水されるが、上水弁Ｖ１と改質水給水弁Ｖｓとの間の水は、改質水給水弁Ｖｓが閉じており、改質水タンク６へと流れないので、排水されない。
【００４０】
そこで、制御装置３０は、燃料電池装置の水抜きモードが開始された後、改質水タンク６の水位に関する異常を検知した場合には異常を報知し、検知しない場合に改質水給水弁Ｖｓを駆動してバルブを開く。手作業による弁の開閉作業を誤った場合には、正常に水抜きが進行せずに、改質水タンク６において、水位に関する異常が検知されるので、これを報知する。
【００４１】
異常が検知されなかった場合には、正常に水抜きが進行しているので、改質水給水弁Ｖｓを駆動してバルブを開放させることにより、給水流路Ｓに残留する水を、改質水タンク６へと流し、タンク排水流路Ｄを介してタンク排水弁Ｖ２から排水することができる。これにより、水抜きモードにおいて、給水流路Ｓ内の水の残留量を減少させることができ、凍結による流路配管の損傷などを低減することができる。
【００４２】
改質水給水弁Ｖｓを駆動させたのち、さらに、改質水ポンプＰ１を駆動させることで、改質水流路Ｒ内の水を改質器１２へと送給して、改質水流路Ｒ内の水の残留量を減少させることができ、凍結による流路配管の損傷などを低減することができる。
【００４３】
図４および図５は、水抜き制御を示すフローチャートである。フローチャートでは、「ステップ」を〔Ｓ〕と略称するとともに、チャート内においては、判断制御における「肯定」を［ＹＥＳ］で、「否定」を［ＮＯ］で表している。
【００４４】
燃料電池装置１００は、停止モードを実行して発電を停止させた後、さらにメンテナンス作業員が水抜きモードの実行を指示することで水抜き制御がスタートする。ユーザによる水抜きが許容される場合は、ユーザのリモコン操作に応じて水抜きモードを実行してもよい。水抜きモードを指示後、メンテナンス作業者は手作業により、上水弁Ｖ１を閉じ、タンク排水弁Ｖ２を開く。
【００４５】
本実施形態の水抜き制御がスタートすると、制御装置３０は、改質水タンク６内の水位の監視を開始する。なお、以降の説明において、異常判定の時間や使用する水位センサ、弁の種類や動作時間は改質水タンク６の大きさに応じて適宜設定することができる。
【００４６】
〔Ｓ１〕において、改質水タンク６の低水位センサＬＳ１が水を検知したか否かを判断する。低水位センサＬＳ１が水を検知した［ＹＥＳ］の場合、〔Ｓ２〕において、水抜き指示から第一所定時間Ｔ１が経過したか否かを判断する。Ｔ１が経過していた［ＹＥＳ］の場合、制御装置３０は、〔Ｓ２〕において、エラーを報知して、制御を終了する。
【００４７】
ここで、第一所定時間Ｔ１が経過しても低水位センサＬＳ１が水を検知している場合、タンク排水弁Ｖ２を開く作業が行なわれず、タンク排水弁Ｖ２が閉じたままで、改質水タンク６から排水されていないこと等が想定される。
【００４８】
この場合、エラー報知によってメンテナンス作業者が、タンク排水弁Ｖ２を開いて、再び操作基板４０より水抜き制御を実行すればよい。水抜き指示から第一所定時間Ｔ１が経過していない［ＮＯ］の場合、〔Ｓ１〕に戻って水位の監視を行なう。第一所定時間Ｔ１は、任意の時間を設定できるが、例えば、１５分間である。
【００４９】
低水位センサＬＳ１が水を検知しない［ＮＯ］の場合、〔Ｓ４〕において、低水位センサＬＳ１が連続して水を検知しない継続時間が第二所定時間Ｔ２以上であるか否かを判断する。
【００５０】
継続時間がＴ２以上である［ＹＥＳ］の場合、制御装置３０は、〔Ｓ５〕において、弁を駆動してバルブを開くように指示する電気信号を改質水給水弁Ｖｓに送信し、〔Ｓ６〕において、改質水給水弁Ｖｓを駆動させてから第三所定時間Ｔ３が経過したか否かを判断する。
【００５１】
ここで、改質水給水弁Ｖｓを駆動（開放）させることにより、上水弁Ｖ１と改質水給水弁Ｖｓとの間の水は改質水タンク６に流れ込み、タンク排水弁Ｖ２から排水される。
【００５２】
改質水給水弁Ｖｓの駆動は、例えば、間欠駆動である。間欠駆動は、改質水給水弁Ｖｓが開状態と閉状態とを繰り返すように動作し、例えば、開状態を１秒間継続した後に、閉状態を１０秒間継続する。
【００５３】
〔Ｓ４〕において、継続時間がＴ２未満である［ＮＯ］の場合、〔Ｓ１〕に戻って水位の監視を行なう。第二所定時間Ｔ２は、第一所定時間Ｔ１以下の長さである任意の時間を設定できるが、例えば、１５分間である。第三所定時間Ｔ３も、任意の時間を設定できるが、例えば、３分間である。
【００５４】
改質水給水弁Ｖｓが開いてからＴ３が経過していない［ＮＯ］の場合、〔Ｓ７〕において、改質水タンク６の低水位センサＬＳ１が水を検知したか否かを判断する。
【００５５】
低水位センサＬＳ１が水を検知した［ＹＥＳ］の場合、〔Ｓ８〕において、制御装置３０は、弁を閉じるように指示する電気信号を改質水給水弁Ｖｓに送信し、〔Ｓ９〕において、エラーを報知して、制御を終了する。
【００５６】
ここで、改質水給水弁Ｖｓを駆動させてから第三所定時間Ｔ３が経過する前に低水位センサＬＳ１が水を検知する場合、上水弁Ｖ１を閉じる作業が行なわれずに、改質水給水弁Ｖｓが開放されたために、給水流路Ｓから改質水タンク６に水道水が供給されたことが想定される。
【００５７】
この場合、エラー報知によってメンテナンス作業者が、上水弁Ｖ１を閉じて、再び操作基板４０より水抜き制御を実行すればよい。低水位センサＬＳ１が水を検知していない［ＮＯ］の場合、〔Ｓ６〕に戻って水位の監視を行なう。
【００５８】
なお、第二所定時間Ｔ２を第一所定時間Ｔ１よりも短い時間に設定することで、水抜きに要する時間を短縮することができる。ただし、本実施形態のように手作業で弁の操作を行なう場合は、第二所定時間Ｔ２に弁の操作時間を考慮する必要がある。
【００５９】
メンテナンス作業員は水抜きモードを指示後に弁の操作を行なうため、第二所定時間Ｔ２に弁の操作時間が考慮されていない場合、上水弁Ｖ１を閉じる前に改質水給水弁Ｖｓが開いてしまい、改質水タンク６に水が流入してしまうからである。
【００６０】
改質水給水弁Ｖｓが駆動（開弁）してから第三所定時間Ｔ３が経過した［ＹＥＳ］の場合、〔Ｓ１０〕において、改質水給水弁Ｖｓの駆動を停止（閉弁）する。さらに、〔Ｓ１１〕において、制御装置３０は、改質水ポンプＰ１を駆動させ、改質水流路Ｒの水を改質器１２に送給する。
【００６１】
〔Ｓ１２〕において、改質水ポンプＰ１を駆動させてから第四所定時間Ｔ４が経過したか否かを判断する。改質水ポンプＰ１を駆動させてからＴ４が経過していない［ＮＯ］の場合、〔Ｓ１３〕において、改質水ポンプＰ１が水を送給していないかどうかを判断する。
【００６２】
〔Ｓ１３〕において、改質水ポンプＰ１が水を送給している［ＮＯ］の場合、〔Ｓ１２〕に戻る。
【００６３】
〔Ｓ１２〕において、改質水ポンプＰ１を駆動させてからＴ４が経過している［ＹＥＳ］の場合、〔Ｓ１４〕で改質水ポンプＰ１を停止させ、〔Ｓ１５〕においてエラーを報知し、制御を終了する。
【００６４】
ここで、〔Ｓ１３〕において、改質水ポンプＰ１が水を送給していない［ＹＥＳ］の場合は、改質水流路Ｒのうち改質水タンク６と改質水ポンプＰ１との間の流路に残留する水が、改質水ポンプＰ１から改質器１２までの流路内へと送り出され、改質水タンク６と改質水ポンプＰ１との間の流路において、水の残留量が一定量未満まで減少したものと想定される。
【００６５】
また、〔Ｓ１３〕において、改質水ポンプＰ１が水を送給している［ＮＯ］の場合は、改質水タンク６と改質水ポンプＰ１との間の流路内に水が一定量以上残留しているものと想定される。したがって、改質水ポンプＰ１を駆動させてから第四所定時間Ｔ４が経過しても改質水ポンプＰ１が水を送給している場合（〔Ｓ１３〕が［ＮＯ］）は、改質水ポンプＰ１の故障などにより水を送り出すことができない、または、タンク排水弁Ｖ２が充分に開放しておらず、改質水タンク６内の水の残留量が多いことなどが想定される。
【００６６】
ここで、水抜きにより、改質水タンク６の水が多量に改質器１２に送給されると、改質器１２に充填されている改質触媒の劣化などの発生が想定される。よって、第四所定時間Ｔ４は、改質水ポンプＰ１の送給能力などに応じて適宜設定する必要があり、本実施形態では、例えば、２分間である。
【００６７】
なお、改質水ポンプＰ１が水を送給していないかどうかは、例えば、改質水ポンプＰ１の駆動電圧などを検出することで判断することができる。また、改質水ポンプＰ１に加速度センサを取り付け、検出される加速度から水の送給を判断してもよい。
【００６８】
〔Ｓ１３〕において、改質水ポンプＰ１が水を送給していない［ＹＥＳ］の場合、〔Ｓ１６〕において、制御装置３０は、改質水ポンプＰ１を所定回数以上駆動させて制御を終了する。改質水ポンプＰ１を所定回数以上駆動させることで、改質水流路Ｒのうち改質水ポンプＰ１から改質器１２までの流路内に残留する水を、改質器１２へと送給して、流路内の水の残留量を減少させる。
【００６９】
なお、改質水ポンプＰ１を駆動させるべき所定回数は、改質水ポンプＰ１から改質器１２までの流路体積（水の残留量の最大値）に応じて適宜設定すればよい。
【００７０】
このような水抜き制御により、給水流路Ｓに残留する水をタンク排水弁Ｖ２から排水することで、給水流路Ｓ内の水の残留量を減少させるとともに、改質水流路Ｒに残留する水を改質器１２へと送給することにより、改質水流路Ｒ内の水の残留量を減少させることができる。
【００７１】
水抜きモードにおいて、給水流路Ｓ内の水の残留量を減少させることで、凍結による流路配管の損傷などを低減することができ、さらには、改質水流路Ｒ内の水の残留量も減少させることにより、凍結による流路配管の損傷などを低減することができる。
【００７２】
なお、本実施形態ではタンク排水弁Ｖ２が手動で開閉される弁である場合を説明したが、制御装置３０から出力された電気信号に応じて開閉される電磁弁であっても同様の効果を得ることができる。この場合は〔Ｓ１〕の前に、タンク排水弁Ｖ２を開くステップ〔Ｓ０〕が追加される。
【符号の説明】
【００７３】
１      燃料電池モジュール
２      第１熱交換器
６      改質水タンク
３０    制御装置
１００  燃料電池装置
ＬＳ１  低水位センサ
Ｓ      給水流路
Ｖｓ    改質水給水弁
【図１】
2020202009.tif 000003
【図２】
2020202009.tif 000004
【図３】
2020202009.tif 000005
【図４】
2020202009.tif 000006
【図５】
2020202009.tif 000007