(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、前記燃料電池の上流部に設けられた元止め弁と、前記燃料電池の下流部に設けられた先止め弁と、前記両弁が閉じた状態での圧力を検知し報知する圧力報知手段とを備え、前記先止め弁は所定圧力で開放される圧力逃がし弁とした燃料電池発電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は燃料電池からの燃料の漏洩を運転開始以前に検知し、安全性の向上を図った燃料電池発電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の燃料電池として、例えば図４に示す特開平４−２２０９５５号公報の構成のものがあった。図に示すように、燃料電池本体１は容器２に収納され、３は容器２内に一端から窒素ガスなどのイナートガスを供給するイナートガス供給ライン、４は燃料電池本体１を包囲する覆いであり上部はイナートガス放出ライン５に連通接続され、ガス濃度検知器６が設けられている。燃料電池本体１の内部から容器２内に漏洩した水素などの燃料ガスは覆い４で補集され、ガス濃度検知器６で検知されるようになっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の構成では、燃料電池本体１を包囲する容器２、及び窒素などのイナートガスを常に充満させるための装置が必要でありシステム全体が小型化でぎず、またガス濃度検知７の不良または検知精度以下のガス漏れが発生した場合には可燃性のガスが容器２内に充満し、非常に危険な状態に至るという課題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、発電運転を開始する事前に、しかも日常的に燃料の漏洩を監視できる小型で信頼性の高い燃料電池発電システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために以下の構成より成る。すなわち、燃料電池と、前記燃料電池の上流部に設けられた元止め弁と、前記燃料電池の下流部に設けられた先止め弁と、前記両弁が閉じた状態での圧力を検知し報知する圧力報知手段とを備え、前記先止め弁は所定圧力で開放される圧力逃がし弁を用いた構成としている。
【０００６】
【作用】
上記構成により本発明の燃料電池発電システムは以下の作用を果たす。すなわち、元止め弁及び所定圧力で開放される圧力逃がし弁を用いた先止め弁と、両弁が閉じた状態での封入圧力を検知し報知する圧力報知手段を備えた構成により、燃料電池の下流部に設けられた先止め弁が閉止された状態で燃料が供給された後、燃料電池の上流部に設けられた元止め弁が閉止されると、燃料電池内に燃料が封入された状態となり、その封入圧力値が圧力報知手段によって報知される。燃料電池から燃料が漏洩している際には圧力値が時間経過とともに徐々に低下するので圧力報知手段によって漏洩を確認できる。そして、燃料電池へ封入される燃料の圧力が所定圧力以上である場合には、先止め弁が開放状態となり所定圧力まで封入圧力が低下した後、閉止されるので封入圧力を所定圧力に設定することができ、燃料電池の破損を防止できる。
【０００７】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
【０００８】
図１は本発明の第１の参考例の燃料電池発電システムの構成図である。
【０００９】
図１において、燃料電池７の下流部に設けられた先止め弁８及び上流部部に設けられた元止め弁９は、燃料経路１０で連通接続されており、燃料経路１０には圧力報知手段１１が設けられている。
【００１０】
上記構成において、先止め弁８を閉じ元止め弁９を開いた状態で、燃料供給源（図示せず）から燃料ガスが供給されると、燃料電池７及び燃料経路１０に燃料ガスが充満する。その後元止め弁９を閉じると、燃料電池７及び燃料経路１０に燃料ガスが封入された状態となり、その封入圧力が圧力報知手段１１によって検知される。燃料電池７から燃料ガスが漏洩していない場合には、封入圧力は一定値を維持するが、燃料ガスが漏洩している場合には、封入圧力が時間経過とともに徐々に低下するので圧力報知手段１１によって漏洩を確認できる。
【００１１】
図２は本発明の第１の実施例の燃料電池発電システムの構成図であり、図１と同符号のものは相当する構成要素であり詳細な説明は省略する。図において、１２は元止め弁９の入口側に接続された不活性ガス供給源であり、圧力逃がし弁１３は燃料経路１０の下流端に設けられている。
【００１２】
上記構成において、不活性ガス供給源１２から不活性ガスが供給されると、燃料電池７及び燃料経路１０に不活性ガスが充満する。その後圧力逃がし弁１３を閉じると、燃料電池７及び燃料経路１０に不活性ガスが封入された状態となり、その封入圧力が圧力報知手段１１によって検知される。不活性ガスが漏洩している場合には、封入圧力が時間経過とともに徐々に低下するので圧力報知手段１１によって漏洩を検知できる。もし漏洩が発生している際にも周囲へ漏れるのが不活性ガスであり引火爆発の危険がなく安全である。また、燃料電池へ封入される燃料の圧力が所定圧力以上である場合には、圧力逃がし弁１３が開放状態となり所定圧力まで封入圧力が低下した後、再度閉止されるので封入圧力を所定圧力に設定することができ、燃料電池の破損を防止できる。
【００１３】
図３は本発明の第２の参考例の燃料電池発電システムの構成図であり、図１及び図２と同符号のものは相当する構成要素であり詳細な説明は省略する。図において、燃料電池７は例えば屋外に設置されており、先止め弁８と元止め弁９の各々には弁駆動部８ａ及び弁駆動部９ａが取付けられており、各弁駆動部は弁制御部１４と接続されている。無線通信手段１５は圧力報知手段１１と接続され、されにタイマー手段１６、電池部１７と接続されている。屋内には無線通信手段１５からの信号を受信する表示手段１８及び記憶手段１９が設けられており、記憶手段１９には時系列表示手段２０が接続されている。２１は記憶手段１９の時系列データを演算処理する演算手段であり、２２は演算手段２１の結果を判定する判定手段であり、２３は判定手段２２の結果に基づいて報知する報知手段である。報知手段２３はターミナル回線手段２４を介し、公衆回線２５を経てサービス会社２６に接続されている。
【００１４】
上記構成において、先止め弁８と元止め弁９は、弁制御部１４からの制御信号基づいて弁駆動部８ａ及び９ａによって弁の開閉動作を行い、発電運転を開始する前に燃料経路１０に燃料ガスが封入される。圧力報知手段１１で得られる検知出力は、タイマー手段１６で設定された所定の時間間隔で無線通信手段１５によって屋内に伝送され、通信に必要な電力は電池部１７から供給される。従って、燃料電池７に漏洩が発生した際には検出圧力が低下し、漏洩量に応じた圧力情報が無線通信手段１５から送信され、屋内などの離れた場所で日常的に漏洩発生を検知できる。また、タイマー手段１６を所定の時間間隔で動作させて無線通信手段１５から送信するので、送信の際に消費される電力を必要最小限に抑えることができ、電池部１７を長期間交換不要にでき、燃料電池７の発電出力の一部を蓄電させて通信用電源とする場合には、利用できる発電量を増加させることができる。屋内に伝送された検知出力は、都度、表示手段１８に数値表示されるので、屋内の利用者が燃料電池７の運転を開始する前に、燃料電池７からの燃料の漏洩を認識することができる。また、運転開始前に得られる封入圧力値は記憶手段１９に時系列データとして蓄積されるので、燃料電池７の老朽化によって漏洩が徐々に進行する場合にも、漏洩の経年変化の状況を的確に検知できる。また、時系列表示手段２０に例えば一日毎の検知出力が数値表示されるので、屋内の利用者が発電運転の開始前に、漏洩の経年変化の状況を認識し判断することができる。また、記憶手段１９に蓄積された時系列データは演算手段２１で演算処理され、その結果は判定手段２２で判定され、判定結果に基づいて報知手段２３で報知されるので、利用者による個人判断差を含まず、客観的に屋内の利用者に漏洩状況を認識させることができる。また、報知手段２３に接続されたターミナル回線手段２４は、公衆回線２５を介して外部のサービス会社２６に接続されているので、報知手段２３からの漏洩情報をサービス会社２６に適時提供でき、利用者が意識しなくても燃料電池７の保守点検を効果的に実施できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の燃料電池発電システムは、以下に述べる効果を有するものである。
【００１６】
すなわち、元止め弁及び先止め弁と、両弁が閉じた状態での封入圧力を検知し報知する圧力報知手段を備えた構成により、燃料電池の下流部に配設された先止め弁が閉止された状態で燃料経路から燃料が供給されたのち元止め弁が閉止されると、燃料電池内に燃料が封入された状態となり、その圧力値が圧力報知手段によって検知し報知される。燃料電池から燃料が漏洩している際には圧力値が徐々に低下するので、２つの閉止弁と圧力報知手段からなる簡単な構成によって漏洩を確認できシステムを小型化できる。発電運転を開始する前に漏洩を検知できるので安全であり、もし漏洩が発生したとしても燃料経路内の燃料のみが放出されるのでごく少量であり安全である。
【００１７】
また、先止め弁として所定圧力で開放される圧力逃がし弁を備えた第３の構成により、燃料電池へ封入される燃料の圧力が所定圧力以上である場合には、先止め弁が開放状態となるので、封入圧力を所定圧力に設定することができ、封入圧力が異常に高圧となった場合にも燃料電池内に高圧が生じることがなく破損を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の参考例における燃料電池発電システムの構成図
【図２】  本発明の第１の実施例における燃料電池発電システムの構成図
【図３】  本発明の第２の参考例における燃料電池発電システムの構成図
【図４】  従来の燃料電池からのガス漏洩検知装置の構成図
【符号の説明】
７  燃料電池
８  先止め弁
９  元止め弁
１１  圧力報知手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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