(57)【要約】【課題】  冷却配管の凍結を防止するための無駄なエネルギーを消費しないで、燃料電池発電システムの安定した運転を実現する。【解決手段】  電気化学反応により発電を行う燃料電池発電装置と、発電により生じる熱によって温められた温水を循環させる温水循環系と、温水循環系に設けられ、温水循環系の温水の余剰熱を外部に放出して冷却する冷却手段と、冷却手段における温水の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段により検出された温水の温度が所定温度より低い場合に、冷却手段内の温水の温度を上昇させて凍結を防止する凍結防止手段と、を備えることを特徴とする燃料電池発電システム。【選択図】          図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学反応により発電を行う燃料電池発電装置と、
前記発電により生じる熱によって温められた温水を循環させる温水循環系と、
前記温水循環系に設けられ、前記温水循環系の温水の余剰熱を外部に放出して冷却する冷却手段と、
前記冷却手段における温水の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温水の温度が所定温度より低い場合に、前記冷却手段内の温水の温度を上昇させて凍結を防止する凍結防止手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池発電システム。
【請求項２】
前記燃料電池発電装置から排出される熱排気を外部に放出する第１の熱排気放出手段と、
前記温度検出手段により検出された温水の温度が所定温度より低い場合に、前記冷却手段内の温水の凍結を防止するために、前記熱排気を前記冷却手段に放出する第２の熱排気放出手段と、を備え、
前記凍結防止手段は、前記第２の熱排気放出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電システム。
【請求項３】
前記温度検出手段により検出された温水の温度に基づいて、前記第２の熱排気放出手段から放出される熱排気の量を調整する調整手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池発電システム。
【請求項４】
前記第２の熱排気放出手段は、
前記冷却手段の内部に前記熱排気を放出する放出口を有することを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項５】
前記第２の熱排気放出手段は、
前記冷却手段の筐体を加温し、前記筐体からの熱伝導により温水を温めるために、前記筐体の近傍に熱排気を放出する放出口を有することを特徴とする請求項２または３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項６】
前記温水循環系に設けられ、前記温水循環系の温水を熱源として外部に熱を供給する熱エネルギー供給手段と、
前記温度検出手段により検出された温水の温度が所定温度より低い場合に、前記熱エネルギー供給手段から外部に供給される熱を制限して余剰熱を増やし、前記冷却手段内の温水の温度を上昇させる熱供給制限手段と、を備え、
前記凍結防止手段は、前記熱供給制限手段を有することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電システム。
【請求項７】
前記温度検出手段は、前記温水の温度を間接的に検出することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、燃料電池発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池発電システムは、改質系機器、燃料電池本体、その他補機類や制御機器から成る。燃料電池発電システムに組み込まれる燃料電池としては、電解質の種類等により異なる種々のタイプがあるが、例えば、リン酸を電解質として用いたりん酸形燃料電池が知られている。原燃料としては一般的に天然ガスが用いられ、水蒸気と混合して改質系機器で水蒸気改質反応により水素リッチなガスとして燃料電池本体に供給される。燃料電池本体では、水素と空気中の酸素が反応することにより電気と熱と生成水が発生する。
【０００３】
改質系機器の燃焼排ガスに含まれる水蒸気と、燃料電池本体で発生した生成水は、水回収装置において回収され、燃料電池本体の冷却水、または水蒸気改質反応のための水蒸気として循環再利用される。一方、燃料電池本体で発生した熱は、電池冷却水により除熱され、その熱は熱交換器を介して外部設備（ユーザ）に送られて利用される。また、利用されなかった熱は、排熱処理装置により放熱される。排熱処理装置には幾つかのタイプがあるが、メンテナンスが容易なこと等の理由により空冷式冷却器が用いられることが多い。
【０００４】
一方、燃料電池発電システムには、電力の供給源として様々な使用環境の下での安定した動作が求められている。特許文献１には、改質器の燃焼排ガスから凝縮して分離した水を貯える水タンクが燃料電池の起動時に凍結している場合に、改質器の燃焼排ガスの熱を伝達して解凍する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２５２７８０号公報
【特許文献２】特開２００４−  １４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題について、図を用いて説明する。
【０００７】
図１は、本発明に係る燃料電池発電システムの排熱処理系を示した模式図である。燃料電池発電装置１の内部に備えられた熱交換器から排出される温水の温度は約７０℃であり、図示した排熱処理系を循環して燃料電池発電装置１に戻る温水の温度は約６０℃である。戻りの温水の温度が下がり過ぎると、内部の熱交換器において放熱が過剰となり、燃料電池本体の電解質の温度が所定の温度を下回って発電に支障をきたすという問題がある。また、６０℃より高くなると、熱交換器の放熱の効率が低下する。そこで、戻りの温水の温度は、約６０℃となるように制御しなければならない。このために、本発明に係る燃料電池発電システムの排熱処理系は、空冷式冷却器８を経由する温水循環系と、空冷式冷却器８を経由しないで燃料電池発電装置１へ戻る温水循環系を備え、三方弁１７により温水の流路を切り替えることにより、戻りの温水の温度が一定となるように制御する。
【０００８】
燃料電池発電装置１から排出された温水は熱交換器６を介して外部設備（ユーザ）に熱を供給する。このとき、熱を取られ過ぎて温水の温度が６０℃以下とならないように、三方弁１６の分流比を変えることにより、熱交換器６に流れる温水の流量を調整する。すなわち、温度センサー１８の温度を三方弁１６にフィードバックして、熱交換器６を経由して流れるＢからＣへの流量と、熱交換器６を経由しないで流れるＡからＣへの流量を制御する。
【０００９】
一方、熱交換器６を経由した外部への放熱が少ない場合には、燃料電池発電装置１から排出された温水の温度が下がらず、高い温度の温水が循環するので、燃料電池装置１の内部に設置された熱交換器の放熱が不十分となる。そこで、戻りの温水の温度を６０℃に保つ為に、三方弁１６を出た温水を図中に示す冷却配管２２に流し、空冷式冷却器８で放熱して冷却する。温度センサー１９で検出された戻りの温水の温度をフィードバックし、空冷ファン21の回転数を制御して好適な冷却状態とし、さらに、三方弁１７における分流比を調整して冷却配管２２に流れる温水の割合を制御する。例えば、温度センサー１９で検出される温水の温度が６０℃を大きく超えている場合は、三方弁１７はＤからＦに流して冷却配管２２への流量を増やし、空冷ファン２１を１００％に近い回転数とする。温度センサー１９で検出される温水の温度が６０℃に近い場合は、空冷ファン２１を停止し、三方弁１７もＥからＦへ流れる流量を多くする。
【００１０】
しかしながら、上記の燃料電池発電システムの排熱処理系には、以下のような問題があった。外部設備に送る熱量が多くなり、温度センサー１８、および１９で検出される温水の温度が６０℃である場合には、空冷ファン２１は停止し、三方弁１７はＥ→Ｆの流れを１００％とする。冷却配管２２の水の流れは停止する。この時、外気温が氷点下に下がると、冷却器２２中の水が凍結する場合がある。その後、外部設備に送る熱量が低下し、温度センサー１９で検出される温水の温度が６０℃を超えると、三方弁１７はＤからＦに流す方向に制御される。しかし、冷却配管２２の水が凍結して流れない為、温水の温度は下がらず、三方弁１７は、さらにＤからＦに流す方向に制御される。この結果、温水の循環が停止してしまう事態となる。この状態になると、燃料電池発電装置１が異常を検知して自動的に停止するか、操作員が発電装置を手動で停止せざるを得なくなる。
【００１１】
前述の特許文献１には、燃料電池の起動時に凍結した水タンクを解凍する技術が記載されているが、本発明に係る燃料電池発電システムのように、空冷式冷却器８を備える構成ではない。また、燃料電池が稼働状態にあって温水が循環している排熱処理系において、上記の限定された状況において発生する冷却配管の凍結の問題を解決するものではない。
【００１２】
また、上記課題を解決する手段としては、例えば冷却配管２２にヒータを配置して凍結を防ぐ等の方法が考えられるが、無駄なエネルギーを消費するという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、無駄なエネルギーを消費しないで冷却配管の凍結を防止し、燃料電池発電装置の安定した運転を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池発電システムは、電気化学反応により発電を行う燃料電池発電装置と、発電により生じる熱によって温められた温水を循環させる温水循環系と、温水循環系に設けられ、温水循環系の温水の余剰熱を外部に放出して冷却する冷却手段と、冷却手段における温水の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段により検出された温水の温度が所定温度より低い場合に、冷却手段内の温水の温度を上昇させて凍結を防止する凍結防止手段と、を備えることを特徴とする。これにより、無駄なエネルギーを消費しないで冷却配管の凍結を防止し、燃料電池発電装置の安定した運転を実現することができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る燃料電池発電システムは、燃料電池発電装置から排出される熱排気を外部に放出する第１の熱排気放出手段と、温度検出手段により検出された温水の温度が所定温度より低い場合に、冷却手段内の温水の凍結を防止するために、熱排気を冷却手段に放出する第２の熱排気放出手段と、を備え、凍結防止手段は、第２の熱排気放出手段を有することを特徴とする。
【００１６】
発電の副産物として生じる燃料電池発電装置からの熱排気は、燃料電池本体の反応後空気、改質器の燃焼排ガスであり、常に外気温よりも高温である。これを冷却手段である空冷式冷却器に排気することにより温水を加温できるため、外気温が氷点下となった場合でも、冷却器中の配管の温水が凍結することが無い。この場合、第２の熱排気放出手段が、凍結防止手段として機能する。
【００１７】
また、本発明に係る燃料電池発電システムでは、温度検出手段により検出された温水の温度に基づいて、第２の熱排気放出手段から放出される熱排気の量を調整する調整手段を備えることを特徴とする。これにより、冷却手段への熱排気の供給が過剰となり、冷却効率を低下させるおそれがなくなる。
【００１８】
本発明に係る燃料電池発電システムでは、第２の熱排気放出手段は、冷却手段の内部に熱排気を放出する放出口を有することを特徴とする。これにより、冷却手段の内部に熱排気が放出され、温水循環系の配管を加温して温水の凍結を防止する。
【００１９】
また、本発明に係る燃料電池発電システムにおいては、第２の熱排気放出手段は、冷却手段の筐体を加温し、筐体からの熱伝導により温水を温めるために、筐体の近傍に熱排気を放出する放出口を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、熱排気は冷却手段の筐体近傍に排出されて筐体を加温する。これにより、温められた筐体から温水循環系の冷却配管に熱が伝わることにより、凍結を防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る燃料電池発電システムの別の態様においては、温水循環系に設けられ、温水循環系の温水を熱源として外部に熱を供給する熱エネルギー供給手段と、温度検出手段により検出された温水の温度が所定温度より低い場合に、熱エネルギー供給手段から外部に供給される熱を制限して余剰熱を増やし、冷却手段内の温水の温度を上昇させる熱供給制限手段と、を備え、凍結防止手段は、熱供給制限手段を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、外気温が低下した場合には外部設備への熱供給が制限され、その分の熱量が余剰熱として上乗せされて供給されるため、冷却手段において、温水の温度が上昇し水の凍結を防ぐことができる。すなわち、熱供給制限手段が、凍結防止手段として機能する。
【００２３】
さらに、本発明に係る燃料電池発電システムでは、温度検出手段は、前記温水の温度を間接的に検出することを特徴とする。温度検出手段は、温水の温度を直接検出するものに限られるわけではなく、間接的に温水の温度を推測するものであっても本発明の目的を達成することができる。すなわち、冷却手段の構成に合わせて温度検出手段の選択をすることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る燃料電池発電装置によれば、無駄なエネルギーを消費しないで冷却配管の凍結を防止し、燃料電池発電装置の安定した運転を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る燃料電池発電システムの排熱処理系を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施態様に係る燃料電池発電システムの構成を示す模式図である。
【図３】本発明に係る熱排気の排出方式を示す模式図である。
【図４】本発明に係る熱排気の排出方式の別態様を示す模式図である。
【図５】本発明に係る熱排気の排出方式の別態様を示す模式図である。
【図６】本発明の第２の実施態様に係る燃料電池発電システムの排熱処理系を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。最初に、本発明に係る燃料電池発電システムの構成について説明する。
【００２７】
図２は、本発明の第１の実施態様に係る燃料電池発電システムの構成を示した説明図である。燃料電池発電システムは、燃料電池本体１０と燃料改質器２の主要部を備える。また、燃料電池本体１０に組込まれた冷却板と、熱交換器４と、水蒸気分離器３との間を、循環ポンプ１１により温水を循環させる燃料電池本体１０の冷却系と、燃料電池本体の発電作用により生じた熱を、熱交換器４を介して外部に取り出し、さらに、熱交換器６により外部機器の熱源として利用する排熱処理系とを備えている。また、改質器２の排気ガスに含まれる水蒸気、および、燃料電池本体１０で生成され、燃料電池本体１０からの排気ガスに含まれる水蒸気から水を回収する水回収装置５を備え、水分を回収した熱排気を外部に放出する。
【００２８】
燃料改質器２は、原燃料に水蒸気を加えて燃焼させ、水素を大量に含む燃料ガスに改質する。改質された燃料ガスは、燃料電池本体１０の燃料極に供給される。一方、燃料電池１０の空気極には、反応空気が供給される。燃料極に供給された水素と、空気極に供給された反応空気に含まれる酸素との間で、電気化学反応が生じて発電が行われる。燃料電池本体１０の冷却系は、循環ポンプ１１で温水を循環させることにより、発電で生じた熱を、熱交換器４を介して排熱処理系に放出し、燃料電池本体１０の内部を発電のために好適な所定温度に保つ機能を有する。
【００２９】
排熱処理系は、熱交換器４と、熱交換器６および冷却配管２２の間を、循環ポンプ１４により温水を循環させることにより、外部へ熱を放出する温水循環系である。排熱処理系には、空冷式冷却器８が配置されている。前述したように、熱交換器４に戻る温水の温度を一定温度（例えば６０℃）に保つために、排熱処理系を循環する温水の流路は、三方弁１６、１７により制御される（図１参照）。なお、図２においては、温度センサー１８、１９の図示を省略している。
【００３０】
燃料改質器２および燃料電池本体１０から排出される排気ガスは、水回収装置５に導入される。水回収装置５に導入された排気ガスに含まれる水蒸気は、循環ポンプ１５により冷却水が循環する冷却配管２４で冷却、凝縮されて、水として回収される。
【００３１】
一方、水回収装置５に導入された排気ガスは、冷却配管２４で冷却されて外部に排出されるが、外気より温度の高い熱排気である。水回収装置５から排出される熱排気は、水回収装置５から直接外部に放出される第１の熱排気放出手段、または、排気管９により分岐されて、空冷式冷却器８に放出される第２の熱排気放出手段のいずれかを経由して排出される。
【００３２】
水回収装置５から直接外部に放出される第１の熱排気放出手段の放出口には、遮断弁９１が設置され、排気管９により分離されて空冷式冷却器８に放出される第２の熱排気放出手段の放出口には、遮断弁９２が設置されている。後述するように、冷却配管２２に設置された温度センサーの検出する温水の温度をフィードバックして遮断弁９１および９２の開閉を行うことにより、熱排気の放出系が選択される。
【００３３】
図３は、本発明の実施例を示す模式図である。尚、図1および図２に示した熱交換器６、三方弁１６、１７、温度センサー１８、１９の図示は省略し、空冷式冷却器８の内部に配置される冷却配管２２の部分のみを図示している。冷却配管２２には、温水の温度を測定する温度センサー２３が取り付けられている。温度センサー２３は、その検知部が冷却配管２２に挿入されて温水の温度を直接測定する形式のものでも良いし、冷却配管２２の外面に検知部を接触させて、熱伝導による相対的な温度を検知するものでも良い。さらに、冷却配管２２の周囲温度を測定し、周囲温度を基準に温水の凍結の可否を推定して制御するものでも良い。空冷式冷却器８の構造、および冷却配管２２の配置状態に合わせて、好適な温度センサーを選択して設置することが好ましい。
【００３４】
通常の運転状態では、遮断弁９１を開、遮断弁９２を閉として、熱排気は遮断弁９１の口から大気に放出される。一方、温度センサー２３の温度が例えば２℃以下になった場合には、遮断弁９１を閉じ、遮断弁９２を開放して、熱排気を遮断弁９２の口から放出する。この時、遮断弁９２の口から放出された熱排気は、外気と混合されて空冷式冷却器８の吸気口から内部へ供給される。燃料電池発電設備１からの熱排気は、燃料電池本体１０の反応後空気、改質器２の燃焼排ガスであり、常に外気温よりも高温である。これを空冷式冷却器８の内部に供給して冷却器内の冷却配管２２を加温するので、外気温が氷点下となった場合でも、冷却器中の配管の水が凍結することが無い。すなわち、上記の実施態様においては、分岐した排気管９および遮断弁９２が、温水の温度を上昇させて凍結を防止する凍結防止手段として機能する。
【００３５】
また、上記の制御が行われた後に、三方弁１７のＤからＦへの流路が開かれて、冷却配管２２を温水が循環し始めた場合には、遮蔽弁９２を閉じて熱排気の放出を停止し、遮断弁９１を開いて外部に放出する制御を行うことが好ましい（図１参照）。その理由を以下に述べる。前述したように、三方弁１７のＤからＦへの流路が開かれて温水が循環していれば、冷却配管２２内の温水は所定温度（例えば６０℃）を越えており、燃料電池発電装置１に戻すために冷却する必要がある。一方、熱排気を混合して温度が上昇した外気を空冷式冷却器８に供給すると冷却効率が下がるので、空冷ファン２１の回転数を上げて冷却効率を高めることが必要となり、エネルギーの損失を生じるからである。
【００３６】
また、三方弁１７のＤからＦへの流路が閉じられ、冷却配管２２内の温水の循環が停止している状態で、温度センサー２３により検出される冷却配管２２内の温水の温度が、熱排気により温められて所定温度（例えば６０℃）を超えるおそれが生じた場合には、遮蔽弁９２を閉じて熱排気の放出を停止し、遮断弁９１を開いて外部に放出する制御を行う必要がある。三方弁１７のＤからＦへの流路が開かれて冷却配管２２内の温水が燃料電池本体１０に戻る場合に、温水の温度が高くなり過ぎて、熱交換器４の放熱効率が低下するからである。
【００３７】
上記の実施例においては、熱排気を空冷式冷却器８の内部に供給する実施態様について説明した。図４は、熱排気により冷却配管２２を温める別の実施態様を示している。また、図５は、熱排気の放出口を切替える別の実施態様を示している。
【００３８】
図４に示す実施態様では、第２の熱排気放出手段である放出口を空冷式冷却器８の筐体の側面近傍に配置し、遮蔽弁９２を開いて熱排気を放出する。放出された熱排気により空冷式冷却器８の筐体側面が加温され、温められた筐体からの熱伝導により、内部に設置されている冷却配管２２が温められ、内部の温水の凍結を防ぐことができる。この方式を採用しても、外気の温度が低下した場合に、冷却配管２２の凍結を防ぐ目的を達成できることは明らかである。
【００３９】
図５の実施態様においては、燃料電池発電装置１から排出される熱排気を、熱排気の調整手段である分流装置９３により、第１の熱排気放出手段の放出口９５から直接外気に放出するものと、第２の熱排気放出手段の放出口９４から空冷式冷却装置８に放出するものに分けている。例えば、温度センサー２３により検出される温水の温度が０℃近くになっていれば、冷却配管２２が凍結する恐れがあるので、早急に加温する必要がある。このような場合には、分流装置９３により熱排気の全てを排気管９へ分流し、放出口９４から空冷式冷却器８に放出するように調整する。さらに、温水が温められて温度センサー２３で検出される温度が上昇するのに応じて、放出口９４から空冷式冷却器８に放出する熱排気を減らして、第１の熱排気放出手段の放出口９５から外部へ直接放出する熱排気が多くなるように調整する。この時、冷却配管２２内の温水の温度が、燃料電池発電装置１に戻す所定温度（例えば６０℃）となるように熱排気の流量を調整することが好ましい。三方弁１７のＤからＦへの流路が開かれ冷却配管２２内に温水が循環を始めた場合に、燃料電池発電装置１へ戻る温水の温度が所定温度以下に低下することがないので、燃料電池発電装置１から過剰に熱を取出し、燃料電池本体１０の温度を低下させるおそれが無くなるからである。このように、分流装置９３により、きめ細かく熱排気の流量を調整することにより、燃料電池発電システムを安定して運転をすることが可能となる。
【００４０】
図６は、本発明の第２の実施態様に係る燃料電池発電システムの排熱処理系を示す模式図である。本実施態様に係る排熱処理系は、基本的に図１に示す排熱処理系と同じ構成を有しており、燃料電池発電装置１の内部に備えられた熱交換器４と、熱交換器６および冷却配管２２の間を、循環ポンプ１４により温水を循環させることにより、外部へ熱を放出する温水循環系である（図２参照）。温水循環系に設けられた空冷式冷却器８は、余剰熱を外部に放出して冷却する冷却手段であり、内部に配置された冷却配管２２と、温度検出手段である温度センサー２３と、冷却ファン２１を備えている。また、熱交換器６は、温水循環系の温水を熱源として外部に熱を供給する熱エネルギー供給手段として機能する。
【００４１】
本実施態様に係る排熱処理系には、さらにコントローラ２７が備えられている。コントローラ２７は、温度センサー２３で検出された冷却配管２２の温水の温度情報を受けて三方弁１６を制御する。温度センサー２３により検出された温水の温度が所定温度より低い場合には、三方弁１６のＢ→Ｃへ流れる流量を減らし、Ａ→Ｃへ流れる流量を増やす。これにより、温度センサー１８で検出される温水の温度が上昇し、三方弁１７において、Ｄ→Ｆの流量を増やす制御が行われる。すなわち、熱交換器６から外部に供給される熱を制限して冷却配管２２に送られる余剰熱を増やし、温水の温度を上昇させる熱供給制限手段として機能する。すなわち、コントローラ２７は、冷却配管２２の凍結防止手段として機能する。また、前述したように、温度センサー２３は、その検知部が冷却配管２２に挿入されて温水の温度を直接測定する形式のものでも良いし、冷却配管２２の外面に検知部を接触させて、熱伝導による相対的な温度を検知するものでも良い。さらに、冷却配管２２の周囲温度を測定し、周囲温度を基準に温水の凍結の可否を推定して制御するものでも良い。
【００４２】
次に、本実施態様に係る排熱処理系の動作について詳細に説明する。燃料電池発電装置１から出る温水（往き）を仮に７０℃、また、戻る温水（還り）を仮に６０℃とする。通常、三方弁１６は、温度センサー１８が検出する温水の温度が６０℃以下にならないように、熱交換器６へ流れる温水の量を制御している。すなわち、７０℃で燃料電池１から排出された温水の温度が６０℃に低下する量に相当する熱エネルギーを、熱交換器６を介して外部設備に供給するよう制御している。
【００４３】
熱交換器６から外部設備へ供給される熱エネルギーが、燃料電池発電装置１の許容限度に達する最大量である場合には、温度センサー１８が検出する温水の温度は６０℃近傍となり、余剰熱が無い状態となる。そこで、空冷式冷却器８内の冷却配管２２へ温水が流れないように三方弁１７が制御され、冷却配管２２内部の温水の循環（Ｄ→Ｆ）が停止する。このような状態で外気温度が低下し氷点下になれば、冷却配管２２内の水が凍結する場合がある。
【００４４】
そこで、本実施態様に係る排熱処理系においては、例えば、温度センサー２３の検出する温度が２℃以下になった場合、コントローラ２７は、温度センサー１８の検出する温水の温度が６２℃以下にならないように、三方弁１６を制御して熱交換器６に流れる温水の量を制限する。そうすると、設定を高くした２°の温度に相当する余剰熱が温水に含まれることになるので、三方弁１７は、冷却配管２２への温水循環（Ｄ→Ｆ）を増やして余剰熱を放出するように制御する。これにより、冷却配管２２への温水の循環が維持され水温も上昇するので、冷却配管２２の水が凍結することは無くなる。
【００４５】
上記の実施例に説明した設定温度は、燃料電池発電装置の設置環境、また熱の供給能力により好適に設定されるもので、上記の例に限定されないことは言うまでもない。また、上記の制御方法の他に、温度センサー２３の温度が例えば２℃以下になった場合，三方弁１６におけるＡ→Ｃの流量が温水流量の例えば２０％以上となるように、弁の開度下限を定めるように制御しても同様の効果が得られる。また、温度センサー２３において、空冷式冷却器２２の温水温度ではなく、気温をモニターするように設定しても同様の効果が得られることは明らかである。
【００４６】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明に係る実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１・・ 燃料電池発電装置
２・・燃料改質器
４、６、７・・ 熱交換器
５・・水回収装置
８・・ 空冷式冷却器
９・・排気管
１０・・燃料電池本体
１６、１７・・ 三方弁
１８、１９・・ 温度センサー
２１・・ 空冷ファン
２２・・ 冷却配管
２３・・温度センサー
９１・・ 遮断弁１
９２ ・・遮断弁２
９３・・分流装置
９４、９５・・放出口
【図１】
2010086938.tif 000003
【図２】
2010086938.tif 000004
【図３】
2010086938.tif 000005
【図４】
2010086938.tif 000006
【図５】
2010086938.tif 000007
【図６】
2010086938.tif 000008