(57)【要約】【課題】起動時に適切なタイミングで燃料電池スタックから排水することにより、バーナ失火を防止することを可能とする燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池スタック１に燃料ガスを供給する燃料ガスライン１０２と、空気を供給する空気ライン１０３と、冷却水を供給する冷却水ライン１０１を備える。冷却水ライン１０１には、燃料電池スタック１から冷却水を排出する冷却水ポンプ２と冷却水を貯める冷却水バッファ４を設ける。燃料電池システムの運転停止時には、燃料ガスまたは酸化剤ガスの供給を停止するとともに冷却水ポンプ２を停止し、冷却水バッファ４内の水を燃料電池スタック１内に供給する。燃料電池システムの運転開始時には、燃料電池スタック１から冷却水ライン１０１に排出される冷却水から、燃料電池スタック１内の冷却水の量を検出し、排出された冷却水が所定の量と判定した場合に、燃料ガスを供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池スタックに燃料ガスを供給する燃料ガスラインと、前記燃料電池スタックに酸素を含んだ空気を供給する空気ラインと、前記燃料電池スタックに冷却水を供給する冷却水ラインと、
前記燃料電池スタックから冷却水を排出する冷却水ポンプとを備え、
燃料電池システムの運転停止時に、燃料ガスまたは酸化剤ガスの供給を停止するとともに、前記燃料電池スタック内に供給する燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池システムの運転開始時には、前記燃料電池スタックから冷却水ラインに排出される冷却水から、燃料電池スタック内の冷却水の量を検出し、
前記燃料電池スタック内の冷却水量が、燃料電池スタックから前記改質器へ送られることのない水量以下になったことを検出した場合に、前記燃料電池スタックに対して、前記燃料ガスを供給することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記冷却水ポンプと前記燃料電池スタックの間には、燃料電池スタックから排出された冷却水を貯めておく冷却水バッファを設け、
前記冷却水バッファを前記燃料電池スタックより高い位置に設置していることを特徴とする請求項１の燃料電池システム。
【請求項３】
前記燃料電池スタックより排出された冷却水の量を、前記冷却水ラインに設けられた冷却水流量計により検出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃料電池スタックより排出された冷却水の圧力を、前記冷却水ラインに設けられた圧力損出要素と圧力計より測定し、
その測定結果より、排出された冷却水の量を判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池スタックより排出された冷却水の量を、前記冷却水ラインに設けられた前記冷却水バッファのバッファ用水位計により検出することを特徴とする請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記燃料ラインが、前記改質器への原料ガスの供給を調整するスタートガス制御弁と、
前記燃料電池スタックへのプロセスガスの供給するプロセスガス遮断弁とを備え、
前記改質器は温度を測定する改質器温度計を備え、
前記燃料電池システムの運転開始時に、前記燃料電池スタック内の冷却水量が、燃料電池スタックから前記改質器へ送られることのない水量以下になるまでは、前記改質器温度計で取得する改質器温度を一定以内に保つ温度調整手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記改質器の温度調整手段は、前記改質器への原料ガスの供給する改質器バーナ用燃料ラインに設けられたスタート燃料制御装置により、
前記改質器バーナ用燃料ラインを流れるガスを検出し、前記スタートガス制御弁を調整することにより温度調節を行うことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記改質器の温度調整手段は、前記原料ガスを供給する燃料ラインに設けられた原燃料制御装置により、
前記燃料ラインを流れるガスを検出し、前記スタートガス制御弁及び前記プロセスガス遮断弁を調整することにより温度調節を行うことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記改質器の温度調整手段は、前記原料ガスを供給する燃料ラインに設けられた原燃料流量計と燃料供給装置により、
前記燃料ラインを流れるガスを検出し、前記スタートガス制御弁及び前記プロセスガス遮断弁及び前記燃料供給装置を調整することにより温度調節を行うことを特徴とする請求項６に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電運転開始時に燃料電池内から冷却水を抜くタイミングに合わせ、燃料電池内に燃料ガスを供給する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池は、都市ガスあるいはＬＰＧを燃料として発生した発電及び排熱を利用する。排熱は湯の形態で貯湯槽に蓄積し利用される。このような燃料電池コージェネレーションシステムでは、起動後に一定時間発電を行い、貯湯槽に湯を蓄積した後に停止するという運転を繰り返す。しかし、停止状態において、電池本体内部の燃料極あるいは空気極が大気に触れた状態が継続すると電池性能が低下する可能性がある。そのため、停止中には大気との接触を防止する方法として電池本体を電池冷却水によって閉止する方法が考案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−５９７３４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の燃料電池システムでは、燃料供給開始の後、あるいは開始と同時に電池冷却水ポンプを動作させている。この場合、電池冷却水ポンプの起動により電池内部の水が排出されるとともに、燃料極側あるいは空気極側に大気が流入する。空気極側に外気が流入すると電池電位が上昇するが、電気的には無負荷状態であるため高電位となり、この状態が継続すると電池触媒寿命の低下が発生する問題点がある。また、燃料極側に外気が流入すると、発電の際に燃料極側で部分的な電池反応が発生し、電池本体に不可逆的なダメージが発生する可能性がある。
【０００５】
上記により、電池本体から水を排出するタイミングは発電開始の直前が好ましい。一方、冷却水ポンプの動作が遅い場合には、発電開始時に電池冷却水の配管内から十分に排水できていない可能性がある。その場合、燃料極にプロセスガスを供給しようとしても、電池本体内部に水が存在するためガスが十分に流れない現象が発生する。プロセスガスは燃料極を出た後に改質器バーナでの燃焼用燃料（以下、オフガスと呼ぶ）となるが、上述のように燃料極に水が存在すると、燃料極を出たプロセスガスとともに電池冷却水の一部が改質器バーナに流入し、バーナ失火が発生するという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、停止中に電池冷却水によって電池本体を水封する燃料電池スタックにおいて、起動時に適切なタイミングで電池から排水することにより、プロセスガスを適切に燃料電池本体に供給する燃料電池システムを提供することである。これにより、燃料電池システムの改質器のバーナにおいて、電池冷却水の一部が改質器バーナに流入し、バーナ失火を防止することが可能となる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の燃料電池システムは、燃料電池スタックに燃料ガスを供給する燃料ガスラインと、前記燃料電池スタックに酸素を含んだ空気を供給する空気ラインと、前記燃料電池スタックに冷却水を供給する冷却水ラインと、前記燃料電池スタックから冷却水を排出する冷却水ポンプと、燃料電池システムの運転停止時に、燃料ガスまたは酸化剤ガスの供給を停止するとともに、前記燃料電池スタック内に供給し、前記燃料電池システムの運転開始時には、前記燃料電池スタックから冷却水ラインに排出される冷却水から、燃料電池スタック内の冷却水の量を検出し、前記燃料電池スタック内の冷却水量が、燃料電池スタックから前記改質器へ送られることのない水量以下になったことを検出した場合に、前記燃料電池スタックに対して、前記燃料ガスを供給することを特徴とする。
【０００８】
なお、前記燃料電池スタックより排出された冷却水の量や圧力を測定して、その測定結果より、排出された冷却水の量を判定すること、及び前記燃料電池システムの運転開始時に、燃料電池スタックから排出された冷却水が所定の量になるまでは、前記燃料ラインに設けられた改質器の温度を一定以内に保つことも、本発明の一態様である。
【発明の効果】
【０００９】
以上のような構成を有する本発明によれば、電池内部の水の排出が完了したことを検知した後にプロセスガスを燃料極に供給することにより、燃料電池本体内部の水がオフガスとともに改質器バーナに流入することを防止し、よって改質器バーナ失火を防止する効果を有する燃料電池システムを供給することができる。
【００１０】
また、燃料電池システムの運転開始時に、燃料電池スタックから排出された冷却水が所定の量になるまでは、前記燃料ラインに設けられた改質器の温度を一定以内に保つとした場合には、起動時に適切なタイミングで燃料電池本体内部から水を排出するとともに、排出している際には改質器昇温に使用しているスタート燃料を低減し、改質器の急激な昇温を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１にかかる燃料電池システムの構成を示すブロック図
【図２】実施例１にかかる燃料電池の発電運転停止の制御フロー図
【図３】実施例１において燃料電池スタック１内部の冷却水の排水前の水量の関係を示したブロック図
【図４】実施例１にかかるポンプの動作時間と冷却水の流量のグラフ
【図５】実施例１において燃料電池スタック１内部の冷却水の排出中水量の関係を示したブロック図
【図６】実施例１において燃料電池スタック１内部の冷却水の排出後の水量の関係を示したブロック図
【図７】実施例２にかかる燃料電池システムの構成を示すブロック図
【図８】実施例３にかかる燃料電池システムの構成を示すブロック図
【図９】実施例４にかかる燃料電池システムの構成を示すブロック図
【図１０】実施例４において昇温時間と改質器の温度の関係を示したグラフ
【図１１】実施例５にかかる燃料電池システムの構成を示すブロック図
【図１２】実施例６にかかる燃料電池システムの構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る燃料電池システムの実施例を図面を参照して説明する。ここで、各実施例で、同一または類似の構成部分には共通の符号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１３】
［１．構成］
まず、図１を用いて実施例１の構成を説明する。図１は、本発明による実施例１を示すブロック図である。
【００１４】
本実施例の燃料電池システムは、図１に示したように、燃料電池スタック１と、この燃料電池スタック１に対して冷却水を供給する冷却水ライン１０１、燃料反応ガスを供給するガスライン１０２、空気を供給する空気ライン１０３を備える。冷却水ライン１０１の燃料電池スタック１の排出側には、燃料電池スタック１から排出された冷却水の流量を測定する冷却水流量計３と、燃料電池スタック１に貯まった冷却水を排出する冷却水ポンプ２を備える。冷却水ポンプ２と燃料電池スタック１の間には、排出された冷却水を一時的に貯めておくためのタンクである冷却水バッファ４を備える。このバッファ４は、燃料電池システムのパッケージ内で、燃料電池スタック１よりも高い場所に設置されている。
【００１５】
燃料ライン１０２の燃料電池スタック１の供給側には、改質器５が設置されている。改質器５は、改質器温度計６と改質器バーナ７を備え、改質器温度計６は、改質器５の温度を監視する。一方、改質器バーナ７は、燃料電池スタック１から排出された燃料ガスまたはスタート燃料を燃焼して、原燃料を改質する。空気ライン１０３は、空気など酸素を含む酸化剤ガスを燃料電池スタック１に供給する。
【００１６】
冷却水ポンプ２、冷却水流量計３、改質器温度計６、プロセスガス遮断器８及びスタートガス調整弁９は制御部２０に接続されている。この制御部２０は、冷却水ライン１０１を流れる冷却水の流量や改質器５の温度などに基づいて、プロセスガス遮断器８及びスタートガス調整弁９を調整する。これにより、改質器バーナ７へスタートガスやプロセスガスを供給する量を調整することができる。
【００１７】
［２．作用］
［２−１．発電運転停止時の制御］
図２のフローを用いて、本実施例の燃料電池システムにおける発電運転停止の制御について説明する。
【００１８】
発電運転停止の制御は、燃料電池スタック１の起電力による発電電力を消費している外部負荷を切断し、燃料電池スタック１を無負荷にする（ステップ１）。次に、制御部２０が、空気ライン１０３を遮断することで、燃料電池スタック１への空気の供給を止める（ステップ２）。これにより、燃料電池スタック１に残留している空気中の酸素が、燃料ガス中の水素と反応して消費される。その結果、燃料電池スタック１に存在する酸素の分圧が低下し、燃料電池スタック１の電圧は低下する。
【００１９】
次に、制御部２０が、燃料ガスライン１０２を遮断することで、燃料電池スタック１への燃料ガスの供給が停止する（ステップ３）。これにより、燃料電池スタック１の電圧はさらに低くなる。この時点で、燃料電池スタック１には未反応の水素が残っているが、酸素がほとんど消費される。このとき、燃料電池スタック１内は、残りの空気成分である窒素を主成分とする不活性ガスで満たされる。その後、制御部２０は、冷却水ポンプ２の運転を停止する（ステップ４）。これにより、燃料電池スタック１よりも上部に設けられた冷却水バッファ４に貯蔵されている冷却水が、燃料電池スタック１に供給され、水パージが行われる。
【００２０】
このようにして燃料電池スタックの両極から水素及び酸素が除去されるため、スタック電圧はさらに低下し、電圧（＝Ｅ）が０に近づき、発電運転停止の制御は終了する。このように、燃料電池スタック内の空隙が水で満たされ、燃料電池スタック１内の水素が外へと除去されるため、酸素と水素が共存することで起こる部分電池による腐食を防ぐことができる。
【００２１】
［２−２．発電運転開始時の制御］
図３〜６を用いて、本実施例の燃料電池システムにおける発電運転開始の制御について説明する。
【００２２】
図３のように、発電運転開始時には燃料電池スタック１の内部は冷却水が満たされている。まず、制御部２０が改質器温度計６のデータを基づいて、スタートガス遮断器９を調整し、改質器バーナ７にスタート燃料を供給し改質器５の温度を上昇させる。これにより、改質器５の温度をプロセスガスを改質するのに十分な温度まで上昇させる。そして、改質器５の温度が所定の温度に到達したら、制御部２０は冷却水ポンプ２を動作させる。この冷却水ポンプ２の動作によって、燃料電池スタック１に滞留した冷却水は、冷却水ライン１０１を通り、冷却水バッファ４に流入する。
【００２３】
このとき、冷却水ポンプ２の動作開始からの経過時間と冷却水流量計３で計測する冷却水流量の関係を図４に示す。図４は、冷却水流量計３で測定した流量と経過時間を表した図である。制御部２０が冷却水ポンプ２を作動させると、冷却水は冷却水ライン１０１を通り冷却水バッファ４に流入する。このとき図５に示すように、燃料電池スタック１内の冷却水の水面がさがる。制御部２０は、冷却水ライン１０１を通る冷却水を冷却水流量計３で流量と時間を計測する。
【００２４】
冷却水ライン１０１を流れた冷却水の水量が、燃料電池スタック１内部で保有可能な保有水流量、つまり図４に示す斜線部分の面積に達した状態となると、制御部２０は電池内部の保有水が十分排出したと判定する。すなわち、燃料電池スタック１内部の冷却水が排出されたことにより、図６に示すように、燃料電池スタック１に設けた燃料ガスライン１０２の供給口及び排出口のそれぞれが、冷却水の水面上に出ることになる。
【００２５】
制御部２０が燃料電池スタック１内部の冷却水が十分に取り除かれたと判定した場合には、制御部２０からプロセスガス遮断弁８に開放する指令が出され、改質器５にプロセスガスが供給され改質が行われる。改質器５で改質されたプロセスガスは、燃料ライン１０２により、燃料電池スタック１に供給される。そして、冷却水が取り除かれた燃料電池スタック１には、空気ライン１０３の入口及び出口に残存する酸素を含まない空気、つまり窒素を主成分とする不活性ガスが供給された後、酸素を含む空気が供給される。最後に外部負荷が接続され、燃料電池スタック１の起電力による発電が開始される。以上で起動の制御は終了し、定常の発電運転に移行する。
【００２６】
［３．効果］
以上のような構成並びに作用を有する本実施例においては、次の効果が得られる。制御部２０は、冷却水ライン１０１を流れた冷却水の水量を監視し、燃料電池スタック１内部の冷却水の排出が完了したことを検知した後に、燃料電池スタック１にプロセスガスを供給する。これにより、燃料電池本体内部の水が反応後のオフガスとともに改質器バーナ７に流入しバーナ失火を引き起こすことを防止し、安定して起動できる。
【００２７】
すなわち、図５に示すように、燃料電池スタック１から排水が不十分で、斜線部分まで水が存在した場合に、燃料電池スタック１にプロセスガスを導入するとプロセスガスとともに燃料電池本体内部の水の一部も下流の改質器バーナ７に流入し、改質器バーナ７の失火を引き起こす可能性がある。本実施例では、冷却水流量計３によって燃料電池本体内部の保有水が十分減少し、図６に示すようにプロセスガスの流入によっても改質器バーナ７に水が流入する可能性が十分に下がってから改質燃料を供給することができる。
【実施例２】
【００２８】
図７を用いて実施例２の構成を説明する。図７は、本発明による実施例２の燃料電池システムの構成を示すブロック図である。実施例２は、実施例１の冷却水ライン１０１に設けた冷却水流量計３の代わりに、圧力損失要素１０（例えば、オリフィス）と圧力センサ１１とを付け加えたものである。圧力損失要素１０は、冷却水ライン１０１の燃料電池スタック１と冷却水ポンプ２の間に設けられる。この圧力損失要素１０を通過した冷却水の水圧を圧力センサ１１により測定する。この圧力センサ１１の情報は制御部２０に対して出力される。
【００２９】
上記の構成を有する実施例２では、制御部２０は、発電運転開始時に燃料電池スタック１から冷却水が冷却水ライン１０１に排出されたことを、圧力損失要素１０にかかる圧力より検出することができる。すなわち、冷却水ポンプ２は一定の流量で作動しているため、燃料電池スタック１の内部に冷却水が滞留している間は圧力損失要素１０にかかる圧力は一定である。一方、燃料電池スタック１の内部に滞留している冷却水が少なくなると、冷却水ライン１０１を流れる冷却水の中にガスが混入する。それにより、圧力損失要素１０にかかる圧力が低下することになる。その結果、圧力損失要素１０にかかる圧力を圧力センサ１１によって監視することで、燃料電池スタック１内の冷却水が排出されたか否かを検出することができる。制御部２０は、圧力センサ１１からの情報に基づき、改質器バーナ７にスタートガスを供給する量を調整する。
【００３０】
以上のような、実施例２の効果としては、前記実施例１の効果に加えて、冷却水流量計３よりも単純な構成の圧力損失要素１０と圧力センサ１１とにより、燃料電池スタック１内部の水の排出が完了したことを検知することができる。
【実施例３】
【００３１】
図８を用いて実施例３の構成を説明する。図８は、本発明による実施例３の燃料電池システムの構成を示すブロック図である。実施例３は、実施例１の冷却水ライン１０１に設けた冷却水流量計３の代わりに、バッファ用水位計１２を設けたものである。バッファ用水位計１２は、冷却水バッファ４に流入した冷却水の水位を計測することにより、燃料電池スタック１から排出された冷却水の総量を測定するものである。すなわち、冷却水ポンプ２を始動させると、燃料電池スタック１から排出された冷却水は、水パージの最中は空になっていた冷却水バッファ４に流入するので、その水位をバッファ用水位計１２で計測することで、燃料電池スタック１内の冷却水が排出されたか否かを検出することができる。バッファ用水位計１２の情報は制御部２０に対して出力される。
【００３２】
以上のような、実施例３の効果としては、前記各実施例の効果に加えて、冷却水ポンプ２の流量の変化があったとしても、燃料電池スタック１から排出された冷却水の総量を正確に検出することができる。また、水位計には簡単なフロート（浮木）などを利用して作製するので、構成も簡単である。
【実施例４】
【００３３】
図９を用いて実施例４の構成を説明する。図９は、本発明による実施例４の燃料電池システムの構成を示すブロック図である。実施例４は、実施例１の燃料ガスライン１０２の原燃料から直接改質器バーナ７へスタートガスを供給するラインに、スタート燃料制御装置１３を設けたものである。このスタート燃料制御装置１３は、制御部２０の指令に基づき、改質器５の温度に応じてスタートガスが流れるラインを監視し、スタートガス遮断弁９を調整することにより、スタートガスの流量を調整するものである。すなわち、このスタート燃料制御装置１３とスタートガス遮断弁９とが、本発明における温度調整手段を構成している。
【００３４】
上記の構成を有する実施例４では、発電運転開始時の制御において、制御部２０の指令によりスタート燃料制御装置１３は、改質器バーナ７にスタートガスを供給し、改質器５の温度をプロセスガスを改質するのに十分な温度まで上昇させる。そして、改質器５の温度が所定の温度になった場合には、制御部２０が冷却水ポンプ２を作動させる。一方、スタート燃料制御装置１３は、スタートガス遮断弁９によりスタート燃料流量を低減させて改質器５の温度の上昇を低減させる。さらに、スタート燃料制御装置１３は、電池本体に滞留した水全量が冷却水バッファ４に流入したと判定した後に、スタートガス遮断弁９を閉鎖することにより、スタート燃料を停止し、改質燃料の遮断弁８を介して改質燃料を供給する。
【００３５】
以上のような、実施例４の効果としては、冷却水ポンプ２の動作から燃料電池スタック１内部の水が十分に排出されるまで長時間経過した場合には、改質器バーナ７の燃焼時間が長くなりすぎて、改質器５の温度が許容値以上まで上昇する可能性がある。そこで、改質器温度計６が検出した改質器５の温度を制御部２０に送信し、制御部２０は、改質器５の温度がプロセスガスを改質するに十分な温度に達した場合は、冷却水ポンプ２が動作するとともに、スタートガス制御装置１３によりスタート燃料流量を低下させて改質器温度上昇を低下させる。つまり、図１０に示すように、燃料電池スタック１より冷却水を排出開始した時点から排出が終了した時点までの間は、改質器バーナ７に流入するスタートガスの量を調整することにより、改質器５の温度の上昇を抑えることができる。
【００３６】
本実施例において、燃料電池本体からの冷却水流量を計測する手段は、実施例１に示す構成を用いているが、実施例２あるいは実施例３に示す構成を用いて燃料電池スタック１から排出する冷却水流量を計測してもよい。
【実施例５】
【００３７】
図１１を用いて実施例５の構成を説明する。図１１は、本発明による実施例５の燃料電池システムの構成を示すブロック図である。実施例５は、温度調節手段として、実施例４のスタート燃料制御装置１３の代わりに、原燃料が流れるラインにスタートガス制御弁９とプロセスガス遮断弁８を制御する原燃料制御装置１４を設けたものである。
【００３８】
上記の構成を有する実施例５では、発電運転開始時の制御において、制御部２０の指令により原燃料制御装置１４は、改質器バーナ７にスタートガスを供給し、改質器５の温度をプロセスガスを改質するのに十分な温度まで上昇させる。そして、改質器５の温度が所定の温度になった場合には、制御部２０が冷却水ポンプ２を作動させる。一方、原燃料制御装置１４は、スタートガス遮断弁９によりスタート燃料流量を低減させて改質器５の温度の上昇を低減させる。さらに、原燃料制御装置１４は、電池本体に滞留した水全量が冷却水バッファ４に流入したと判定した後に、スタートガス遮断弁９を閉鎖することにより、スタート燃料を停止し、改質燃料の遮断弁８を開して改質燃料を供給する。
【００３９】
このような、実施例５としては、前記実施例４の効果に加えて、原燃料が流れるラインに原燃料制御装置１４を設けることにより、原燃料制御装置１４に流れる原燃料の量を監視しながら、スタートガス及びプロセスガスの流量の調整をすることができる。すなわち、スタートガス制御弁９に加えてプロセスガス遮断弁８を制御することで、スタートガス及びプロセスガスの改質器５への供給を正確に行うことができる。
【実施例６】
【００４０】
図１２を用いて実施例６の構成を説明する。図１２は、本発明による実施例６の燃料電池システムの構成を示すブロック図である。実施例６は、温度調整手段として、実施例５の原燃料制御装置１４の代わりに、原燃料流量計１５と燃料供給装置１６を設けたものである。
【００４１】
上記の構成を有する実施例６では、発電運転開始時の制御において、制御部２０の指令により燃料供給装置１６は、スタートガスの流量を調整することで、改質器５の温度をプロセスガスを改質するのに十分な温度まで上昇させる。そして、改質器５の温度が所定の温度になった場合には、制御部２０が冷却水ポンプ２を作動させる。一方、燃料供給装置１６は、原燃料流量計１５のデータを基にしてスタートガス遮断弁９によりスタート燃料流量を低減させて改質器５の温度の上昇を低減させる。さらに、燃料供給装置１６は、電池本体に滞留した水全量が冷却水バッファ４に流入したと判定した後に、スタートガス遮断弁９を閉鎖することにより、スタート燃料を停止し、改質燃料の遮断弁８を開して改質燃料を供給する。
【００４２】
このような、実施例６としては、前記実施例４，５の効果に加えて、原燃料の流量を変化させることができるので、より細かな流量の調節が可能になる。また、原料流量計によりラインを流れる原燃料を測定することができるので、燃料電池システムにおける原燃料の消費量を測定することができる。
【００４３】
［他の実施例］
（ａ）前記実施例１及び実施例２において、冷却水流量計３及び圧力センサ１１にタイマーを追加することもできる。このタイマーにより、燃料電池スタック１から冷却水の排出の始まるタイミングから排出が終了するまでの時間を計測することができる。これにより、冷却水が排出するまでの時間を予測することができ、燃料ガスを供給するタイミングを予測することが可能になる。
【００４４】
（ｂ）前記実施例１，２，４〜６において、冷却水バッファ４を設け無くとも良い。冷却水バッファ４を設ける代わりに、燃料電池スタック１に冷却水を供給する手段や排出する手段を設けることもできる。これにより、燃料電池スタック１で温まった冷却水を他の場所で利用することもできる。
【符号の説明】
【００４５】
１…燃料電池
２…冷却水ポンプ
３…冷却水流量計
４…冷却水バッファ
５…改質器
６…改質器温度計
７…改質器バーナ
８…プロセスガス遮断弁
９…スタートガス制御弁
１０…圧力損失要素
１１…圧力計
１２…バッファ用水位計
１３…スタート燃料制御装置
１４…原燃料制御装置
１５…原燃料流量計
１６…燃料供給装置
１０１…冷却水ライン
１０２…燃料ライン
１０３…空気ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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