(57)【要約】【課題】浄化部の劣化が進行すると、浄化部の残寿命の延長を図る燃料電池システムを提供する。【解決手段】燃料電池システムは、定期的または不定期的にメンテナンスされる浄化部５１と、搬送源５３を制御する制御部７とを有する。制御部７は、浄化部５１の劣化が進行すると、浄化部５１を通過する流体の単位時間当たりの流量を低下させて、浄化部５１の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行し、浄化部５１のメンテナンス時期を遅延させる。【選択図】図１
2010238428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード流体およびカソード流体が供給されて発電する燃料電池と、前記燃料電池に使用する流体を浄化させると共に定期的または不定期的にメンテナンスされる浄化部と、前記流体を搬送する搬送源と、前記搬送源を制御する制御部とを具備しており、
前記制御部は、前記浄化部の劣化が進行すると、前記浄化部を通過する前記流体の単位時間当たりの流量を低下させて、前記浄化部の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行して前記浄化部のメンテナンス時期を遅延させる燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１において、前記残寿命延長処理される前記浄化部以外に定期的または不定期的にメンテナンスされるメンテナンス部品を具備しており、
前記制御部は、前記残寿命延長処理される前記メンテナンス部品の次回のメンテナンス時期を記憶する記憶部をもち、
前記制御部は、前記残寿命延長処理において、前記メンテナンス部品の前記次回のメンテナンス時期に前記浄化部の次回のメンテナンス時期を合わせるように、前記浄化部を通過する前記流体の単位時間当たりの流量を低下させて、前記浄化部の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行して前記浄化部のメンテナンス時期を遅延させる燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１または２において、前記残寿命延長処理を実行する閾値を設定する設定器が設けられている燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１〜３のうちの一項において、前記浄化部は、前記カソード流体に含まれる塵埃を低減させて前記カソード流体を浄化させるフィルタ、前記アノード流体の燃料原料を脱硫させる脱硫器、前記システムにおける水を精製させる水精製器のうちの少なくとも一つである燃料電池システム。
【請求項５】
請求項４において、前記メンテナンス部品は、前記フィルタ、前記脱硫器、前記水精製器の前記浄化部以外のうちの少なくとも一つである燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カソード流体を浄化させるフィルタ等に代表される浄化部を有する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、メンテナンスを容易にできるようにメンテナンス部品を筐体の正面パネル付近に設けた燃料電池システムが開示されている。メンテナンス部品としては、カソードガスに含まれる塵埃を除去させるフィルタ、アノードガスとなる燃料原料に含まれる硫黄成分を除去させる脱硫器、熱回収装置からの水の不純物を除去させる浄化装置が記載されている。特許文献２には、カソードガスを取り込む吸気口に塵埃除去用のフィルタを設けた燃料電池システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１４０１６５号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した技術によれば、メンテナンス部品のメンテナンス時期が到達すれば、ユーザまたはメンテナンス者はメンテナンス部品を適宜メンテナンスするものである。上記した技術は、メンテナンス部品の残寿命の終期の延長を図るというものではない。メンテナンスコストはメンテナンス部品の価格などの影響を受ける。更に、メンテナンスセンタが近くに存在しないとき等においては、例えば遠隔地や僻地等の場合には、メンテナンス者の交通費等の影響を受け、メンテナンスコストが必要以上に高くなることがあり、メンテナンスコストがユーザによって無視できないときがある。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、浄化部の劣化が進行すると、浄化部の残寿命の延長を図り、浄化部のメンテナンス時期を遅延させ得る燃料電池システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る燃料電池システムは、アノード流体およびカソード流体が供給されて発電する燃料電池と、燃料電池に使用する流体を浄化させると共に定期的または不定期的にメンテナンスされる浄化部と、流体を搬送する搬送源と、搬送源を制御する制御部とを具備しており、制御部は、浄化部の劣化が進行すると、浄化部を通過する流体の単位時間当たりの流量を低下させて、浄化部の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行して浄化部のメンテナンス時期を遅延させる。浄化部の劣化が進行すると、制御部は、浄化部を通過する流体の単位時間当たりの流量を低下させて、浄化部の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行し、浄化部のメンテナンス時期を遅延させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、浄化部の劣化が進行したとしても、浄化部を通過する流体の単位時間当たりの流量を低下させて、浄化部の残寿命の延長を図る。これにより浄化部のメンテナンス時期を遅延させることができる。遠隔地や僻地などにおいて、メンテナンスコストが高いときに有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１に係り、燃料電池システムの概念を示す図である。
【図２】制御部に関するブロック図である。
【図３】制御部が実行するフローチャートである。
【図４】制御部が実行するフローチャートである。
【図５】制御部が実行するフローチャートである。
【図６】制御部が実行するフローチャートである。
【図７】制御部が実行するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
搬送源は、アノード流体供給通路またはカソード流体供給通路に設けられており、流体を浄化部を介して搬送させるものであり、ポンプ、ファン、コンプレッサ、ブロアが例示される。浄化部としては、燃料電池のカソードに供給されるカソード流体に含まれる塵埃を低減させてカソード流体を浄化させるフィルタが例示される。更に、浄化部としては、燃料電池のアノードに供給されるアノード流体の燃料原料に含まれる硫黄成分を脱硫させて燃料原料を浄化させる脱硫器、システムにおける水を精製させて浄化させる水精製器のうちの少なくとも一つが例示される。上記したフィルタ、脱硫器および水精製器は、定期的または不定期的にメンテナンスされるメンテナンス部品であることが多い。上記したフィルタ、脱硫器および水精製器は、メンテナンスされないと、浄化能力を低下させる。しかしユーザによってメンテナンスコストが無視できないことがある。
【００１０】
本発明の好ましい形態によれば、残寿命延長処理される浄化部以外に定期的または不定期的にメンテナンスされるメンテナンス部品が設けられている。この場合、制御部は、残寿命延長処理されるメンテナンス部品の次回のメンテナンス時期を記憶する記憶部をもつ。この場合、制御部は、残寿命延長処理において、メンテナンス部品の次回のメンテナンス時期に浄化部の次回のメンテナンス時期を合わせるように、浄化部を通過する流体の単位時間当たりの流量を低下させて、浄化部の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行して前記浄化部のメンテナンス時期を遅延させる。
【００１１】
本発明の好ましい形態によれば、制御部は、残寿命延長処理される浄化部以外のメンテナンス部品の次回のメンテナンス時期を記憶する記憶部をもつ。この場合、制御部は、残寿命延長処理において、浄化部以外のメンテナンス部品の次回のメンテナンス時期に浄化部の次回のメンテナンス時期を合わせるように、浄化部の劣化が進行すると、浄化部を通過する流体を燃料電池に搬送させる単位時間当たりの流量を低下させて、浄化部の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行して浄化部のメンテナンス時期を遅延させる。
【００１２】
好ましい形態によれば、浄化部としては、燃料電池のカソードに供給されるカソード流体を浄化させるフィルタとすることができる。浄化部以外のメンテナンス部品としては、脱硫器および／または水精製器が挙げられる。この場合、本発明の好ましい形態によれば、制御部は、残寿命延長処理されるフィルタ以外のメンテナンス部品（脱硫器および／または水精製器）の次回のメンテナンス時期を記憶する記憶部をもつ。この場合、制御部は、残寿命延長処理において、フィルタ以外のメンテナンス部品（脱硫器および／または水精製器）の次回のメンテナンス時期にフィルタの次回のメンテナンス時期を合わせるように、フィルタの劣化が進行すると、フィルタを通過する流体を燃料電池に搬送させる単位時間当たりの流量を低下させて、フィルタの残寿命の延長を図り、残寿命の終期を遅延させる残寿命延長処理を実行し、フィルタのメンテナンス時期を遅延させることができる。
【００１３】
また好ましい形態によれば、浄化部としては、アノード流体の燃料原料を浄化させる脱硫器とすることができる。この場合、脱硫器以外のメンテナンス部品としては、フィルタおよび／または水精製器が挙げられる。この場合、本発明の好ましい形態によれば、制御部は、残寿命延長処理される脱硫器以外のメンテナンス部品（フィルタおよび／または水精製器）の次回のメンテナンス時期を記憶する記憶部をもつ。この場合、制御部は、残寿命延長処理において、脱硫器以外のメンテナンス部品（フィルタおよび／または水精製器）の次回のメンテナンス時期にフィルタの次回のメンテナンス時期を合わせるように、脱硫器の劣化が進行すると、脱硫器を通過する燃料原料を搬送させる単位時間当たりの流量を低下させて、脱硫器の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行して脱硫器のメンテナンス時期を遅延させることができる。
【００１４】
また好ましい形態によれば、浄化部としては、システムにおける水を浄化させる水精製器とすることができる。この場合、水精製器以外のメンテナンス部品としては、フィルタおよび／または脱硫器が挙げられる。この場合、本発明の好ましい形態によれば、制御部は、残寿命延長処理される水精製器以外のメンテナンス部品（フィルタおよび／または脱硫器）の次回のメンテナンス時期を記憶する記憶部をもつ。この場合、制御部は、残寿命延長処理において、水精製器以外のメンテナンス部品（フィルタおよび／または脱硫器）の次回のメンテナンス時期に水精製器の次回のメンテナンス時期を合わせるように、水精製器の劣化が進行すると、水精製器を通過する水を搬送させる単位時間当たりの流量を低下させて、水精製器の残寿命の延長を図る残寿命延長処理を実行して水精製器のメンテナンス時期を遅延させることができる。
【００１５】
好ましい形態によれば、脱硫器の残寿命については、脱硫器を通過する燃料累積量（累積モル量）、累積発電量、累積運転時間、起動・停止の累積回数、水素利用率などのアノード活物質利用率等といった要因の少なくとも一つに基づいて求めることができる。好ましい形態によれば、残寿命延長処理の内容を規定する閾値を設定する設定器が設けられている。システムの設置場所などに応じて設定器から閾値が設定され、残寿命延長処理の内容が調整される。本発明の好ましい形態によれば、アノード流体は燃料電池のアノードに供給されるアノードガスであり、カソード流体は燃料電池のカソードに供給されるカソードガスである。
【００１６】
（実施形態１）
図１は実施形態１の概念を示す。燃料電池システム（以下システムともいう）は、燃料電池で形成されたスタック１と、燃料をスタック１のアノード１０に供給するアノードガス供給系２と、カソードガスをスタック１のカソード１１に供給するカソードガス供給系５と、スタック１を冷却させる冷却系６と、制御部７とを有する。アノードガス供給系２は、燃料原料源２１とスタック１のアノード１０とを繋ぐアノードガス供給通路２０と、アノードガス供給通路２０に設けられた脱硫器３１と、アノードガス供給通路２０に設けられた燃料バルブ２２および燃料ポンプ２３（燃料原料搬送源）と、アノードガス供給通路２０に設けられ燃料原料を水蒸気で改質させてガス状の燃料を形成する改質器２４と、アノードガス供給通路２０に設けられアノードガスの水分を低下させる凝縮器２７と、アノードガス供給通路２０を開閉させる入口バルブ２８と、スタック１のアノード１０から排出されたアノードオフガスを吐出させるアノードオフガス吐出通路２９と、アノードオフガス吐出通路２９に設けられた出口バルブ３０とを有する。
【００１７】
図１に示すように、脱硫器３１は、アノードガス供給通路２０において改質部２５の上流に設けられており、燃料原料に含まれる硫黄成分を低減させて燃料原料を浄化させる脱硫剤を有しており、定期的または不定的にメンテナンスされるメンテナンス部品である。
【００１８】
スタック１は多数の膜電極接合体（ＭＥＡ）を有する。ＭＥＡは、アノード１０及びカソード１１に挟持された固体高分子型のイオン伝導膜１２（例えば炭化フッ素系、炭化水素系の膜、無機系の膜、または、有機および無機の混合系の膜）を有する。燃料電池は酸化還元反応により電気エネルギを発生させるものである。ＭＥＡは、シート型でも良いし、チューブ型でも良い。スタック１は、ブレーカなどの遮断器４７およびインバータ４８を介して商用電源４９と接続されて系統連係されている。スタック１の電力で不足するときには、制御部７は、商用電源４９の電力を加えて電力負荷（例えば、システムの内部に設けられている内部負荷、システムの外部に設けられている外部負荷）を作動させる。
【００１９】
更に図１に示すように、アノードガス供給系２（アノード流体供給系）は、アノードガス供給通路２０とバーナ２６とを連通させる分岐路４０と、空気通路４１と、空気通路４１に設けられたポンプ４２（燃焼用空気搬送源）とを有する。燃料原料源２１の燃料原料は分岐路４０から燃焼用燃料としてバーナ２６に供給される。ポンプ４２が作動すると、燃焼用空気がバーナ２６に供給される。ひいては燃焼用燃料がバーナ２６において燃焼用空気により燃焼され、改質部２５を加熱させる。なお、改質部２５で改質される燃料原料はガス状でも良いし、液状でも良く、具体的には、都市ガス（天然ガスなど）、ＬＰＧ、灯油、メタノール、ジメチルエーテル、ガソリン、バイオガス等が例示される。バーナ２６で燃焼された後の排気ガスは、排ガス通路９０および凝縮水器９１を介して外気に放出される。
【００２０】
図１に示すように、カソードガス供給系５（カソード流体供給系）は、加湿路５０ａおよび吸湿路５０ｂを区画する水分保持部材５０ｃをもつ加湿器５０と、加湿器５０の加湿路５０ａを介してカソードガス（空気）をスタック１のカソード１１に供給するためのカソードガス供給通路５２（カソード流体供給通路）と、カソードガス供給通路５２に設けられたカソードガスポンプ５３（カソード流体搬送源，搬送源）と、カソードガス供給通路５２に設けられ塵埃除去用のフィルタ５１（浄化部）と、カソードガス供給通路５２を開閉させる入口バルブ５４と、スタック１のカソード１１から吐出されたカソードオフガスを加湿器５０の吸湿路５０ｂおよび凝縮器５２ｘを介して吐出させるカソードオフガス吐出通路５５と、カソードオフガス吐出通路５５に連通し加湿器５０の吸湿路５０ｂを迂回させる復路用の迂回路５６と、スタック１のカソード１１から吐出されたカソードオフガスを迂回路５６に流す復路用の迂回バルブ５７とを有する。加湿器５０の水分保持部材５０ｃは、水分保持性およびガスバリヤ性を有しており、例えばイオン交換膜等で形成されている。図１から理解できるように、迂回バルブ５７は、加湿器５０の吸湿路５０ｂに流れる流量と迂回路５６に流れる流量との比を可変にできる。更に、カソードガス供給通路５２に連通し加湿器５０の加湿路５０ａを迂回させる往路用の迂回路５８と、スタック１のカソード１１に供給される直前のカソードガスを迂回路５８に流す往路用の迂回バルブ５９とを有する。迂回バルブ５９は、加湿器５０の加湿路５０ａに流れる流量と迂回路５８に流れる流量との比を可変にできる。なお、場合によっては、往路用の迂回路５８と往路用の迂回バルブ５９とを廃止することもできる。フィルタ５１は、カソードガスに含まれる塵埃等を低減させるものであり、定期的または不定期的にメンテナンスされるメンテナンス部品である。
【００２１】
図１に示すように、改質器２４は、燃料原料を気相状または液相状の水で改質させる改質部２５と、改質反応に適するように改質部２５を加熱させるバーナ２６（加熱部）とを有する。改質部２５に改質用の気相状または液相状の水を供給する改質水系３４が設けられている。改質水系３４は、システムの凝縮器で凝縮された凝縮水を受けて改質用の水として貯留するタンク３５と、タンク３５と改質部２５とを繋ぐ改質水通路３６と、改質水通路３６においてタンク３５の下流に設けられた水精製器３３と、改質水通路３６に設けられた水ポンプ３７（水搬送源）および水バルブ３８と、液相状の水を気相化させて水蒸気とする蒸発部３９とを有する。水精製器３３は、凝縮水等の水に含まれる不純物を低減させて水を浄化させて精製させるイオン交換樹脂等の水精製材を有しており、定期的または不定期的にメンテナンスされるメンテナンス部品である。蒸発部３９は改質器２４と別体でも良いし、改質器２４に搭載されていても良い。システムにおける凝縮器５２ｘ，９１，２７で凝縮された凝縮水は、凝縮器５２ｘ，９１，２７よりも重力方向の下方に配置されているタンク３５に溜まる。タンク３５に溜められた水は水精製器３３で精製されて水の純度を高め、改質用の水として蒸発部３９に供給され、水蒸気化される。
【００２２】
本実施形態によれば、上記したフィルタ５１，脱硫器３１および水精製器３３はメンテナンス部品であり、定期的または不定期的にメンテナンスされる。メンテナンスコストをできるだけ低減させるため、システムの設計時において、フィルタ５１，脱硫器３１および水精製器３３のそれぞれのメンテナンス時期が基本的には同一時期となり得るように、フィルタ５１，脱硫器３１および水精製器３３の容量、材質等が設定されている。ただし、燃料電池システムの設置場所が変更されるときには、脱硫器３１および水精製器３３のメンテナンス時期よりも、フィルタ５１のメンテナンス時期が変動するおそれがある。その理由としては、カソードガスである外気に含まれる塵埃等は、燃料電池システムの設置場所（住宅地、工業地帯、山地、幹線道路の近くの地域、舗装されていない道路の近くの地域、黄砂が多い地域等）に影響を受け易いためである。
【００２３】
冷却系６は、スタック１の内部に形成されている冷媒通路１３に連通する循環路６０と、冷媒（冷却水等の冷却液）を循環路６０において循環させる冷媒ポンプ６１（冷媒搬送源）と、循環路６０に設けられ循環路６０の冷媒の温度を検知する温度センサ６２と、循環路６０の冷媒を加熱させるヒータ６３（電力消費要素）とを有する。冷媒ポンプ６１が作動すれば、冷媒が循環路６０および冷媒通路１３に循環し、スタック１の熱を奪うことができる。なお、スタック１の起動時に、制御部７はヒータ６３を発熱させて循環路６０の冷媒を予熱させ、スタック１を予熱させることができる。循環路６０の冷媒の温度は、スタック１の運転温度に実質的に相当する。
【００２４】
図１に示すように、貯湯系８が設けられている。貯湯系８は、貯湯通路８０と、循環路６０と貯湯通路８０とを熱交換させる熱交換器８１と、貯湯通路８０の水を搬送させるポンプ８２（貯湯水搬送源）と、貯湯通路８０に繋がる貯湯槽８５と、貯湯槽８５内の水が不足したら補充水（例えば水道水）を補充する補充通路８４とを有する。ポンプ８２が作動すれば、貯湯通路８０の水が搬送され、循環路６０の熱エネルギが貯湯通路８０に伝達され、貯湯通路８０の水温が上昇し、ひいては貯湯槽８５に熱エネルギ（温水）が蓄積される。
【００２５】
図２に示すように、制御部７は、入力処理部７ａと、タイマー機能をもつＣＰＵ７ｃと、メモリ７ｄと、出力処理部７ｅとを有する。燃料バルブ２２、燃料ポンプ２３、ポンプ４２、冷媒ポンプ６１、カソードガスポンプ５３、入口バルブ２８、出口バルブ３０、入口バルブ５４、迂回バルブ５７等を制御する。制御部７には入力処理部７ａを介して、温度センサ７２，スタック１の発電電圧を検知する電圧センサ１ａ、スタック１の発電電流を検知する電流センサ１ｃ、残寿命延命処理の内容を規定する閾値を設定する設定器１ｄ、残寿命延命処理を実行させる実行スイッチ１ｅ、残寿命延命処理の実行をキャンセルさせるキャンセルスイッチ１ｆ、システムを起動させる起動スイッチ１ｘの信号がそれぞれ入力される。
【００２６】
メモリ７ｄの所定のエリアには、現時点よりも所定時間前における時間帯ＭＡ（例えば１週間前の月曜日から日曜日まで）の電力消費履歴に関するデータを格納することができる。電力消費履歴に関するデータとしては、スタック１が発電した電力の発電データ、燃料原料の使用量およびコスト、商用電源４９から購入した電力データ、商用電源４９から購入した電力コストが挙げられる。更にメモリ７ｄの所定のエリアには、フィルタ５１の前回のメンテナンス時期、次回のメンテナンス時期およびメンテナンスコストが格納され、且つ、脱硫器３１の前回のメンテナンス時期、次回のメンテナンス時期およびメンテナンスコストが格納され、且つ、水交換器３３の前回のメンテナンス時期、次回のメンテナンス時期およびメンテナンスコストが格納される。フィルタ５１，脱硫器３１，水交換器３３が交換されるとき、フィルタ５１のスイッチ５１ｒ，脱硫器３１のスイッチ３１ｒ，水交換器３３のスイッチ３３ｒからの信号が制御部７に入力され、前回のメンテナンス時期（今回のメンテナンス時期に相当）として格納される。次回のメンテナンス時期は制御部７により演算で求められ、メモリ７ｄのエリアに格納される。なお、スイッチからの信号に変えて、操作者（メンテナンス者）が操作盤（操作基板のディップスイッチなど）より前回のメンテナンス時期および／または今回のメンテナンス時期を入力してもよいし、交換後の確認操作信号から前回のメンテナンス時期を制御部７に格納してもよい。なお、前回および次回の順にメンテナンスが行われるため、前回のメンテナンス時期は、今回実施されるメンテナンス時期に相当する。
【００２７】
スタック１の発電運転時には、スタック１と電力負荷とを電気接続した状態で、制御部７は、燃料バルブ２２を開放した状態で燃料ポンプ２３を作動させて、燃料原料源２１の炭化水素系の燃料原料を改質器２４の改質部２５に供給し、更に、水ポンプ３７が作動し、水タンク３５の改質用水を蒸発部３９により水蒸気化した後に改質部２５に供給する。この結果、燃料原料は改質部２５で水蒸気改質されて３５アノードガス（水素含有ガス）となる。そのアノードガスは凝縮器２７で過剰の水分を落とした後、開放している入口バルブ２８からスタック１のアノード１０に供給される。更に、制御部７は、入口バルブ５４を開放した状態でカソードガスポンプ５３を作動させて、カソードガスをフィルタフィルタ５１を通過させた後、加湿器５０の加湿路５０ａで加湿させ、その後、スタック１のカソード１１に供給する。これによりスタック１が発電運転する。
【００２８】
スタック１のアノード１０から吐出されたアノードオフガスは、アノードオフガス吐出通路２９から外部またはバーナ２６に吐出される。スタック１のカソード１１から吐出されたカソードオフガスは、カソードオフガス吐出通路５５から加湿器５０の吸湿路５０ｂに流れて吸湿路５０ｂで吸湿される。迂回バルブ５７の制御により、カソードオフガスが加湿器５０の吸湿路５０ｂに流れる流量と、カソードオフガスが迂回路５６に流れる流量との比率を可変に制御できる。
【００２９】
さて、カソードガスがスタック１のカソード１１に単位時間あたり相対的に１００の流量を供給される場合、フィルタ５１の目詰まりが進行していると、制御部７がポンプ５３（搬送源）に指示する指示値は次第に増加していく。指示値は基本的にはポンプ５３のデューティ値に相当する。指示値が高い方が、ポンプ５３の負荷は増加する。スタック１の発電運転の累積時間が長くなると、浄化部として機能するフィルタ５１の目詰まりは次第に進行する。このため同量のカソードガスをスタック１に搬送するにあたり、ポンプ５３の指示値は高くなる。
【００３０】
フィルタ５１の劣化（目詰まり）が進行すると、カソードガスの流量が制約され、スタック１の発電出力が低下するのでも、フィルタ５１を交換することが好ましい。しかしながらユーザによってメンテナンスコストが無視できないときがある。この点について本実施形態によれば、フィルタ５１の劣化（目詰まり）が進行すると、制御部７は、フィルタ５１を通過するカソードガス（カソード流体）をスタック１のカソード１１に搬送させる単位時間当たりの流量を低下させることにより、フィルタ５１の残寿命の延長を図り、寿命の終期を遅延させる残寿命延長処理を実行する。
【００３１】
具体的には、ポンプ５３の指示値が所定値以上で所定時間継続されるとき、制御部７は、フィルタ５１の目詰まりが進行したと判定し、スタック１の発電指示値を低下させ、ひいてはポンプ５３の指示値を低下させ、フィルタ５１を通過させてスタック１のカソード１１に供給するカソードガス（空気）の単位時間あたりの流量を低下させる。
【００３２】
この場合、制御部７は、燃料ポンプ２３の指示値も低下させ、燃料ポンプ２３が改質部２５に供給する単位時間あたり燃料原料の流量も低下させる。同様に、水ポンプ３７が蒸発部３９に供給する単位時間あたり改質用水の流量も低下させる。この場合、スタック１が発電する発電出力が低下する。もし電力が不足するときには、インバータ４８が制御部７により制御され、商用電源４９からの電力が燃料電池システム側に電力負荷側に供給される。なお、本実施形態においても、後述する実施形態のように、フィルタ５１の残寿命の終期が脱硫器３１や水精製器３３の次回のメンテナンス時期に合致できるか否かを判定し、フィルタ５１の残寿命の終期が脱硫器３１や水精製器３３の次回のメンテナンス時期に合致できるのであれば、合致できるようにフィルタ５１の残寿命を延長させて良い。
【００３３】
（実施形態２）
図３は実施形態２を示す。図３は制御部７が実行するフローチャートを示す。ポンプ５３の指示値（デューティ比相当）が高い方が、カソードガスを同量搬送するにあたり、ポンプ５３の単位時間あたり回転数（駆動量）が大きいことに相当するため、フィルタ５１の目詰まりが進行していると推定される。図３に示すように、制御部７は、フィルタ５１の目詰まりが進行している状態で発電運転が実行されているか判定する。すなわち、制御部７は、ポンプ５３の指示値がＰ１０以上でＴ１０ｍｉｎ以上継続しているか否か判定する（ステップＳ１０２）。継続していなければ（ステップＳ１０２のＮＯ）、フィルタ５１の目詰まりはあまり進行していないと推定されるため、フィルタ５１の残寿命延長処理を実施せずに、メインルーチンにリターンする。
【００３４】
継続していれば（ステップＳ１０２のＹＥＳ）、フィルタ５１の目詰まりがかなり進行し始めていると推定される。このため、フィルタ５１の残寿命を延長させるべく、スタック１の発電出力がＱ１［Ｗ］以下となるまで（ステップＳ１０６）、制御部７はスタック１の発電指示値をΔＱ［Ｗ］づつ低下させる（ステップＳ１０４）。発電指示値は、システムにおけるスタック１の最高発電電力の指示値でも良いし、そうでなくても良い。スタック１の発電指示値が低下するにつれて、前述したように、制御部７は、燃料ポンプ２３の指示値も低下させ、燃料ポンプ２３が改質部２５に供給する単位時間あたり燃料原料の流量も低下させる。同様に、水ポンプ３７が蒸発部３９に供給する単位時間あたり改質用水の流量も低下させる。そして、前回のメンテナンス後のスタック１の累積運転時間がＹ１（例えば１０００時間）に到達するまで、スタック１の発電出力がＱ１［Ｗ］以下に低下した状態で発電運転される。これによりフィルタ５１の寿命が延長され、寿命の終期が遅延される。なお、電力が不足する場合には、商用電源４９から自動的に給電される。
【００３５】
フィルタ５１の目詰まりなどにより、スタック１の発電出力がＱ１以下に低下すれば（ステップＳ１０６のＹＥＳ）、制御部７は、前回のメンテナンス後のスタック１の累積運転時間がＹ１（例えば１０００時間）以上か否か判定する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８においてＮＯであれば、スタック１の累積運転時間がＹ１未満であり比較的短いにもかかわらず、ポンプ５３の指示値が高めであり、フィルタ５１の目詰まりが進行していると推定される。この場合、システムの発電出力が低下し、発電コストが増加する。このため、制御部７はユーザまたはメンテナンス者にその旨を通告させる通告１を実行する（ステップＳ１３０）。通告されたユーザまたはメンテナンス者は、フィルタ５１をメンテナンスすることが好ましい。なお、システムの設置場所が塵埃等が多い場所のときには、前回のメンテナンス後のスタック１の累積運転時間が短いときであっても、フィルタ５１の目詰まりが進行する。システムの設置環境は、フィルタ５１の目詰まりの進行に大きく影響する。
【００３６】
通告１を実施した後、制御部７は、ポンプ５３の指示値がＰ１１以上（Ｐ１１＞Ｐ１０）で時間Ｔ１１ｍｉｎ以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ１３２）。すなわち、制御部７は、ステップＳ１３２において、フィルタ５１の目詰まりが更に進行しているか否かを判定する。継続していれば（ステップＳ１３２のＹＥＳ）、スタック１の累積運転時間がＹ１未満であり、比較的短いにもかかわらず、フィルタ５１がシステムの設置場所などの影響を受け、フィルタ５１の目詰まりが早期に進行していると推定される。このため、制御部７はスタック１の発電を停止させるか否かを判定する発電停止判定処理（ステップＳ１３４）を実施する。発電停止判定処理（図４参照）では、制御部７は、メモリ７ｄのエリアに格納されている電力消費履歴のデータを読み込む（ステップＳ１８０）。電力消費履歴に関するデータとしては、スタック１が発電した発電データ、燃料原料の使用量およびコスト、商用電源４９から購入した電力データが挙げられる。
【００３７】
次に制御部７は、目詰まりしたフィルタ５１の残寿命の終期を次回のフィルタ５１のメンテナンス時期まで延長させつつ、スタック１の発電出力を低下させて運転させたときにおける予想コストＣ１と、燃料電池システムにおける発電を中断して、メンテナンス者によりフィルタ５１をメンテナンスした後に、燃料電池システムを再び発電させたときにおける予想コストＣ２とを比較する損益演算を実施する（ステップＳ１８２）。予想コストＣ２は、メンテナンスコストを含む。
【００３８】
予想コストＣ１が予想コストＣ２よりも高く、発電が損失であれば（ステップＳ１８４のＹＥＳ）、スタック１の発電を停止させる（ステップＳ１８６）と共に、ユーザまたはメンテナンス者にフィルタ５１のメンテナンスを通告させる通行を実行し（ステップＳ１８８）、メインルーチンにリターンする。予想コストＣ１が予想コストＣ２よりも安く、スタック１の発電が利益であれば（ステップＳ１８４のＮＯ）、フィルタ５１の目詰まりを許容した状態でスタック１の発電運転を継続させる（ステップＳ１８４のＮＯ）。
【００３９】
上記したステップＳ１０８における判定の結果、スタック１の累積運転時間がＹ１（例えば１０００時間）以上であるとき（ステップＳ１０８のＹＥＳ）、制御部７は、ポンプ５３の指示値がＰ１２（Ｐ１２＞Ｐ１０）以上で時間Ｔ１２ｍｉｎ以上継続しているか否か判定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部７は、フィルタ５１の目詰まりが更に進行しているか否かを判定する。
【００４０】
継続していなければ（ステップＳ１１０のＮＯ）、すなわち、フィルタ５１の目詰まりは許容範囲内であり、フィルタ５１が異状でない。このため、ポンプ５３の指示値は維持されたままの状態で、スタック１の発電出力を低下させつつ発電運転させる。これにより制御部７はフィルタ５１の目詰まりを許容しつつ、フィルタ５１の残寿命を延長させつつ、スタック１の発電出力を低下させたままスタック１を発電運転させる。この場合、スタック１のカソードに供給されるカソードガスの単時間あたりの供給流量が低下し、フィルタ５１の目詰まりの進行が抑えられるため、カソードガスを通過させるフィルタ５１の残寿命が延長される。
【００４１】
ポンプ５３の指示値がＰ１２（Ｐ１２＞Ｐ１０）以上で時間Ｔ１２ｍｉｎ以上継続していれば（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、フィルタ５１の目詰まりが更に進行したと考えられる。このため、制御部７は、スタック１の発電出力がＱ２［Ｗ］以下となるまで（Ｑ２＜Ｑ１）、スタック１の発電指示値をΔＱ［Ｗ］づつ低下させる（ステップＳ１１２，Ｓ１１４）。スタック１の発電指示値が低下することは、フィルタ５１を介してスタック１のカソードに供給されるカソードガスの単時間あたりの供給流量が低下することに相当し、フィルタ５１の目詰まりの進行が遅延する。故に、カソードガスを通過させるフィルタ５１の残寿命が延長される。すなわち、制御部７はスタック１の発電出力を低下させつつ、フィルタ５１の残寿命の延長を図る。この場合、電力が不足するときには、商用電源４９から給電される。
【００４２】
スタック１の発電出力がＱ２［Ｗ］以下に低下すれば（ステップＳ１１４のＹＥＳ）、制御部７は、前回のメンテナンス後の累積運転時間がＹ２（例えば２０００時間）以上か否か判定する（ステップＳ１１６）。累積運転時間がＹ２未満であるにもかかわらず、スタック１の発電出力がＱ２未満と低下していれば（ステップＳ１１６のＮＯ）、フィルタ５１の目詰まりはかなり進行していると推定される。このため、制御部７はユーザまたはメンテナンス者に通告させる通告３を実行する（ステップＳ１４０）。これによりユーザまたはメンテナンス者フィルタ５１のメンテナンスを実施することが好ましい。
【００４３】
通告３を実行した後においても、制御部７は、ポンプ５３の指示値がＰ１３（Ｐ１３＞Ｐ１０，Ｐ１３＞Ｐ１２）以上で時間Ｔ１３ｍｉｎ以上継続するまで、発電出力を低下させたまま、スタック１の発電運転を継続させる（ステップＳ１４２）。すなわち、制御部７は、フィルタ５１の目詰まりが進行している状態であっても、目詰まりが許容される範囲内であれば、スタック１の発電出力を低下させつつ、フィルタ５１の残寿命の延長を図る。なお、ポンプ５３の指示値がＰ１３（Ｐ１３＞Ｐ１０）以上で時間Ｔ１３ｍｉｎ以上継続していれば（ステップＳ１４２のＹＥＳ）、フィルタ５１の目詰まりがかなり進行していると推定される。このため、制御部７はスタック１の発電停止判定処理を実行する（ステップＳ１４４）。
【００４４】
発電停止判定処理では、前記したように、制御部７は、予想コストＣ１と予想コストＣ２とを比較する損益演算を実施し、予想コストＣ１が予想コストＣ２よりも高く、発電が損失であれば、スタック１の発電を停止させると共に、ユーザまたはメンテナンス者にその旨を通告させる通行を実行し、メインルーチンにリターンする。予想コストＣ１が予想コストＣ２よりも安く、残寿命延長処理が利益であれば、スタック１の発電を継続させる。仮に、スタック１の発電出力がＱ２［Ｗ］以下と低下していたとしても（ステップＳ１１４のＹＥＳ）、前回のメンテナンス時期から累積運転時間がＹ２以上であれば（ステップＳ１１６のＹＥＳ）、フィルタ５１の目詰まりは許容範囲内であり、制御部７は、発電出力の低下およびフィルタ５１の目詰まりを許容させつつ、スタック１を発電運転させる。
【００４５】
すなわち、制御部７は、電力Ｑ２［Ｗ］を低下させると共に、指示値Ｐ１２，累積運転時間Ｙ２を増加させる方向に、Ｑ２，Ｐ１２，Ｙ２を変更させる（ステップＳ１１８）。変更カウント回数を１増加させる（ステップＳ１２０）。変更カウント回数がＮＡ未満であれば（ステップＳ１２２のＮＯ）であれば、ステップＳ１１０に進み、同様の制御（フィルタ５１の残寿命延長処理）を実行する。これにより前回のフィルタのメンテナンスからの累積運転時間が長くなるにつれて、制御部７は、スタック１の発電出力を少しずつ低下させつつ、フィルタ５１の残寿命の延長を図り、寿命の終期を遅延させる。
【００４６】
スタック１の発電出力がＱ３［Ｗ］以上であれば、フィルタ５１の目詰まりは許容範囲内であるため、制御部７は、ポンプ５３の指示値を維持して発電出力を低下させたまま、発電を継続させる（ステップＳ１２４のＮＯ）。しかしながら、スタック１の発電出力がＱ３［Ｗ］未満となれば（ステップＳ１２４のＹＥＳ）、フィルタ５１の目詰まりがかなり進行していると推定される。更に発電出力が低下しており、システムの発電コストが増加する。このため制御部７はスタック１の発電停止判定を実行する（ステップＳ１４４）。発電停止判定処理では、前述したように制御部７は予想コストＣ１と予想コストＣ２とを比較する損益演算を実施する。予想コストＣ１が予想コストＣ２よりも高く、発電が損失であれば、残寿命延長処理を終了させると共に、ユーザまたはメンテナンス者に通告させる通行を実行し、メインルーチンにリターンする。予想コストＣ１が予想コストＣ２よりも安く、残寿命延長処理が利益であれば、残寿命延長処理を継続させる。
【００４７】
本実施形態によれば、上記した累積運転時間Ｙ１，Ｙ２，時間Ｔ１０，Ｔ１２，Ｔ１３、ポンプ５３の指示値Ｐ１０，Ｐ１２，Ｐ１３，発電出力Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３、回数ＮＡ等のデータは、フィルタ５１（浄化部）の残寿命延長処理の内容を規定する閾値として機能するものであるが、設定器７５からユーザ、システム据付者、メンテナンス者等により、メモリ７ｄの所定のエリアに任意に格納可能とされていることが好ましい。但し、予め設定されていても良い。なお、Ｔ１０＝Ｔ１２＝Ｔ１３でも良い。Ｔ１０≒Ｔ１２≒Ｔ１３でも良い。または、Ｔ１０＜Ｔ１２＜Ｔ１３でも良く、または、Ｔ１０＞Ｔ１２＞Ｔ１３でも良い。またフィルタ５１の目詰まりは、脱硫器３１や水精製器３３に比較して、燃料電池システムの設置場所に大きく影響されるため、システムの設置場所に応じて設定器７５から任意に設定できることは、有意義である。殊に、システムの設置場所に応じて累積運転時間Ｙ１，Ｙ２等を設定器７５から任意に設定できることは、有意義である。なお、本実施形態においても、後述する実施形態のように、フィルタ５１の残寿命が脱硫器３１や水精製器３３の次回のメンテナンス時期に合致できるか否かを判定し、フィルタ５１の残寿命が脱硫器３１や水精製器３３の次回のメンテナンス時期に合致できるのであれば、合致できるようにフィルタ５１の残寿命を延長させて良い。
【００４８】
（実施形態３）
図５および図６は実施形態３を示す。図５および図６は、制御部７が実行するフィルタ５１（メンテナンス部品）の残寿命延長処理のフローチャートを示す。図５に示すように、制御部７は、フィルタ５１の目詰まりが進行しているか否か判定する。すなわち、制御部７は、ポンプ５３の指示値がＰ１以上で時間Ｔ１ｍｉｎ以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ２０４）。継続していなければ（ステップＳ２０４のＮＯ）、フィルタ５１の目詰まりはあまり進行していないと推定されるので、ステップＳ２０４の判定が続けられる。上記が継続していれば、フィルタ５１の目詰まりが進行していると推定される。このため制御部７は、フィルタ５１の残寿命を延長させるべく、スタック１の最高発電出力をΔＱ［Ｗ］低下させる（ステップＳ２０６）。スタック１の最高発電出力とは、その条件においてスタック１が発電できる最高発電出力を意味する。
【００４９】
ここで、最高発電出力が低下することは、スタック１のカソードに供給されるカソードガスの単位時間あたりの供給流量の最高値、スタック１のアノードに供給されるアノードガスの単位時間あたりの供給流量の最高値、蒸発部３９に供給される単位時間あたりの改質用水の供給流量の最高値を低下させることに相当する。すなわち、カソードガスポンプ５３の単位時間あたりの回転数（駆動量）、燃料ポンプ２３の単位時間あたりの回転数（駆動量）、水ポンプ３７の単位時間あたりの回転数（駆動量）を低下させることに相当する。
【００５０】
制御部７は、スタック１が最高発電出力の大きさを検知するため、スタック１の最高発電出力で発電するまで待機する（ステップＳ２０８のＮＯ）。スタック１が最高発電出力で発電していれば（ステップＳ２０８のＹＥＳ）、制御部７は、スタック１の最高発電出力がＱ１［Ｗ］以下に低下しているか否かを判定する（ステップＳ２１０）。スタック１の最高発電出力がＱ１［Ｗ］を越えていれば（ステップＳ２１４のＮＯ）、フィルタ５１の目詰まりは許容範囲内であり、制御部７はステップＳ２０４に戻る。これによりスタック１の発電出力を低下させつつ、フィルタ５１の残寿命を延長できる。
【００５１】
スタック１の最高発電出力がＱ１［Ｗ］以下に低下していれば（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、制御部７は、フィルタ５１の前回のメンテナンスからの累積運転時間がＹ１以上か否かを判定する（ステップＳ２１４）。前回のメンテナンスからの累積運転時間がＹ１未満と短いにもかかわらず（ステップＳ２１４のＮＯ）、スタック１の最高発電出力がＱ１［Ｗ］以下と低下していれば（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、フィルタ５１の目詰まりが早期に進行していると推定される。フィルタ５１の目詰まりは、外気の汚れに対応するものであり、システムの設置場所が工場地帯か、黄砂発生地帯か、農地か、住宅地か等の相違に大きく影響されるためである
このようにフィルタ５１の目詰まりが早期に進行していると推定されると、制御部７は、ユーザまたはメンテナンス者にその旨を報知する通告１を実施する（ステップＳ２５０）。これによりフィルタ５１のメンテナンスが実施されることが好ましい。更に、制御部７は、ポンプ５３の指示値がＰ１１（Ｐ１１＞Ｐ１）以上で時間Ｔ１１ｍｉｎ以上継続しているか否か判定する（ステップＳ２５２）。すなわち、制御部７は、フィルタ５１の目詰まりが進行したか否かを判定する。
【００５２】
継続していなければ（ステップＳ２５２のＮＯ）、フィルタ５１の目詰まりは許容範囲内であると推定される。このため、制御部７は、ポンプ５３の指示値を維持した状態で、スタック１の発電運転を継続させる（ステップＳ２５２のＮＯ）。これによりスタック１の発電出力を低下させつつフィルタ５１の残寿命を延長できる。継続していれば（ステップＳ２５２のＹＥＳ）、発電停止判定処理を実施する（ステップＳ２５４）。
【００５３】
ステップＳ２１４における判定の結果、前回のメンテナンスからの累積運転時間がＹ１以上経過しており（ステップＳ２１４のＹＥＳ）、且つ、ポンプ５３の指示値がＰ２（Ｐ２＞Ｐ１）以上で時間Ｔ２ｍｉｎ以上継続するまで、制御部７はスタック１の最高発電出力をＱ１［Ｗ］に維持する（ステップＳ２１６のＮＯ）。これによりフィルタ５１の残寿命は延長される。
【００５４】
ポンプ５３の指示値がＰ２（Ｐ２＞Ｐ１）以上で時間Ｔ２ｍｉｎ以上継続していれば（ステップＳ２１６のＹＥＳ）、フィルタ５１の目詰まりが進行している。このため、制御部７はスタック１の最高発電出力をΔＱ［Ｗ］低下させる（ステップＳ２１８）。更に、制御部７は、スタック１の最高発電出力を検知すべく、スタック１が最高発電出力で発電中か否かを判定する（ステップＳ２２０）。なお、スタック１が最高発電出力で発電していなければ、最高発電出力で発電するまで待機する（ステップＳ２２０のＮＯ）。
【００５５】
スタック１が最高発電出力で発電していれば（ステップＳ２２２のＹＥＳ）、制御部７はスタック１の最高発電出力がＱ２［Ｗ］以下に低下しているか否かを（Ｑ２＜Ｑ１）判定する（ステップＳ２２２）。スタック１の発電出力を最高発電出力がＱ２［Ｗ］以下であれば（ステップＳ２２２のＹＥＳ）、制御部７は、フィルタ５１の前回のメンテナンスからの累積運転時間がＹ２（例えばＹ２＝２０００時間，Ｙ２＞Ｙ１）以上経過しているか否かを判定する（ステップＳ２２４）。
【００５６】
最高発電出力がＱ２［Ｗ］以下であり（ステップＳ２２２のＹＥＳ）、且つ、前回のメンテナンスからの累積運転時間がＹ２以上経過していれば（ステップＳ２２４のＹＥＳ）、最高発電出力をＱ２［Ｗ］よりも低下させるように，且つ、ポンプ５３の指示値Ｐ２，累積運転時間Ｙ２を増加させるように、制御部７はＱ２，Ｐ２，Ｙ２を変更させる（ステップＳ２２６）。更に変更回数を１増加させる（ステップＳ２２８）。変更回数がＮＡ回に到達するまで、制御部７はステップＳ２１６〜ステップＳ２２８を繰り返す。この場合、ポンプ５３の指示値Ｐ２は、フィルタ５１の目詰まりの進行度に適応するように次第に増加する。これによりスタック１に供給される単位時間あたりのカソード流量を低下させてスタック１の発電出力を低下させることにより、フィルタ５１の目詰まりの進行を遅延させる。すなわち、スタック１の発電出力を低下させつつ発電運転を継続させ、フィルタ５１の残寿命の延長を図る。このようにスタック１の最高発電出力がＱ３［Ｗ］以下となるまで（Ｑ３＜Ｑ２＜Ｑ１）、制御部７はポンプ５３の指示値を維持させる。スタック１の最高発電出力がＱ３［Ｗ］以下と低くなれば（ステップＳ２３４のＹＥＳ）、発電出力がかなり低下し、フィルタ５１の目詰まりがかなり進行しており、スタック１の発電停止判定（ステップＳ２９４）を行う。
【００５７】
ここで、前回のメンテナンスからの累積運転時間がＹ１以上であり、Ｙ２（Ｙ２＞Ｙ１）未満であるにもかかわらず（ステップＳ２２４のＮＯ）、スタック１の最高発電出力がＱ２［Ｗ］以下であり、低いため（Ｑ３＜Ｑ２＜Ｑ１）、フィルタ５１の目詰まりがかなり進行している推定される。このため、制御部７はユーザまたはメンテナンス者にその旨を報知する通告３を実施する（ステップＳ２９０）。これによりフィルタ５１のメンテナンスが実施されることが好ましい。その後、制御部７は、フィルタ５１の目詰まりが更に進行するまで、ポンプ５３の指示値を維持させた状態で発電を行う。
【００５８】
そして、制御部７は、ポンプ５３の指示値がＰ１２（Ｐ１２＞Ｐ２）以上で、時間Ｔ１２ｍｉｎ以上継続しているか否か判定する（ステップＳ２９２）。ステップＳ２９２においてＮＯであれば、フィルタ５１の目詰まりは許容範囲内である。このため制御部７はポンプ５３の指示値を維持し、発電運転を継続させる。もし、ステップＳ２９２においてＹＥＳであれば、発電停止判定処理を実施し（ステップＳ２９４）、システムによる発電の損益を判定し、損失であれば、発電を停止させる。発電が利益であれば、発電を継続させる。
【００５９】
本実施形態によれば、上記した累積運転時間Ｙ１，Ｙ２，時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ１１，Ｔ１２，Ｔ１３、ポンプ５３の指示値Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１１，Ｐ１２、発電出力Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３、回数ＮＡ等のデータは、設定器７５からユーザ、システム据付者、メンテナンス者等により、メモリ７ｄの所定のエリアに格納可能とされていることが好ましい。だし、固定値として予め設定されていても良い。フィルタ５１の目詰まりは、脱硫器３１や水精製器３３に比較して、燃料電池システムの設置場所に大きく影響されるため、システムの設置場所に応じて設定器７５から任意に設定できることは、有意義である。殊に、システムの設置場所に応じて累積運転時間Ｙ１，Ｙ２等を設定器７５から任意に設定できることは、有意義である。なお、本実施形態においても、後述する実施形態のように、フィルタ５１の残寿命が脱硫器３１や水精製器３３の次回のメンテナンス時期に合致できるか否かを判定し、フィルタ５１の残寿命が脱硫器３１や水精製器３３の次回のメンテナンス時期に合致できるのであれば、合致できるようにフィルタ５１の残寿命を延長させて良い。
【００６０】
（実施形態４）
図７は実施形態４を示す。図７は制御部７が実行する残寿命延長処理のフローチャートを示す。図７に示すように、制御部７は、フィルタ５１の前回のメンテナンス時期から累積運転時間がＹ７（例えば６００時間，Ｙ７＜Ｙ１，Ｙ２）以上か否かを判定する（ステップＳ４０２）。更に、スタック１の最高発電出力がＱ７［Ｗ］以上か否かを判定する（Ｑ７＞Ｑ１。ステップＳ４０４）。
【００６１】
ポンプ５３の指示値がＰ８（Ｐ８＜Ｐ１）以上で時間Ｔ８ｍｉｎ以上継続していれば（ステップＳ４０６のＹＥＳ）、フィルタ５１の目詰まりが少し進行している。ステップＳ４０６においてＹＥＳであれば、ポンプ５３の指示値がＰ９（Ｐ８＜Ｐ９）以上で時間Ｔ９ｍｉｎ以上継続しているか否かを判定する（ステップＳ４０８）。ステップＳ４０８においてＹＥＳであれば、ステップＳ４０６においてＹＥＳと判定された時刻から、ステップＳ４０８においてＹＥＳと判定された時刻までの時間ΔＴを求める（ステップＳ４１０）。制御部７は、ポンプの指示値Ｐ８とポンプの指示値Ｐ９との指示値の差ΔＰと、時間ΔＴとに基づいて、制御部７はフィルタ５１の残寿命を推定する（ステップＳ）。
【００６２】
更に、制御部７は、脱硫器３１の次回のメンテナンス時期、水精製器３３の次回のメンテナンス時期をメモリ７ｄの所定のエリアから読み込む（ステップＳ４１４）。次に、フィルタ５１の残寿命が脱硫器３１の次回のメンテナンス時期に合致できるか否かを判定する（ステップＳ４１６）。更に、フィルタ５１の残寿命が水精製器３３の次回のメンテナンス時期に合致できるか否かを判定する（ステップＳ４１８）。合致できるのであれば（ステップＳ４１６のＹＥＳ，ステップＳ４１８のＹＥＳ）、制御部７はフィルタ５１の残寿命延長処理を実施する（ステップＳ４３０）。残寿命延長処理は、前記した残寿命延長処理が例示されるが、これに限定されるものではなく、要するに、スタック１に供給されるカソードガスの単位時間あたりの流量を低下させてスタック１の発電出力を低下させつつも、フィルタ５１の残寿命を延長できる制御であれば良い。電力が不足する場合には、不足電力を商用電源４９から購入することが好ましい。合致できなければ、制御部７は、フィルタ５１の残寿命延長処理ではなく、通常発電運転を指示し（ステップＳ４２０）、フィルタ５１の残寿命延長処理を実施させない旨をユーザまたはメンテナンス者に通告する（ステップＳ４２２）。
【００６３】
本実施形態によれば、上記した累積運転時間Ｙ８、時間Ｔ８，Ｔ９、ポンプ５３の指示値Ｐ８，Ｐ９等のデータは、設定器７５からユーザ、システム据付者、メンテナンス者等により、メモリ７ｄの所定のエリアに格納可能とされていることが好ましい。フィルタ５１の目詰まりは、脱硫器３１や水精製器３３に比較して、燃料電池システムの設置場所に大きく影響されるため、システムの設置場所に応じて設定器７５から任意に設定できることは、有意義である。殊に、システムの設置場所に応じて累積運転時間Ｙ８を設定器７５から任意に設定できることは、有意義である。
【００６４】
（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。例えば、浄化部としてはアノードガスの燃料原料の硫黄成分を低減させて燃料原料を浄化させる脱硫器３１とすることができる。この場合、脱硫器３１以外のメンテナンス部品としては、フィルタ５１および／または水精製器３３が挙げられる。この場合、残寿命延長処理される脱硫器３１以外のメンテナンス部品（フィルタ５１および／または水精製器３３）の次回のメンテナンス時期は、メモリ７ｄのエリアに格納されている。この場合、制御部７は、脱硫器３１の残寿命を延長させる残寿命延長処理を実施するにおいて、脱硫器３１以外のメンテナンス部品であるフィルタ５１および／または水精製器３３の次回のメンテナンス時期に、脱硫器３１の次回のメンテナンス時期を合わせるように、脱硫器３１を通過する燃料原料を搬送させる単位時間当たりの流量を低下させて、脱硫器３１の残寿命の延長を図り、脱硫器３１のメンテナンス時期を遅延させることができる。スタック１は固定高分子型の燃料電池に限定されず、固体酸化物型の燃料電池でも、りん酸型の燃料電池でも良い。なおポンプ５３，３７，２３，４２等は、必要に応じてファン、コンプレッサ、ブロアとしても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１はスタック、１０はアノード、１１はカソード、２０はアノードガス供給通路（アノード流体供給通路）、３１は脱硫器（メンテナンス部品）、３３は水精製器（メンテナンス部品）、３５はタンク、４９は商用電源、５１はフィルタ（浄化部,メンテナンス部品）、５２はカソードガス供給通路（カソード流体供給通路）、５３はカソードガスポンプ（搬送源）、８は貯湯系、８２はポンプ、７は制御部、７ｄはメモリ（記憶要素）、７５は設定器を示す。
【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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