(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気が供給される空気極、燃料ガスが供給される燃料極及び１次冷却水が供給される冷却板を有し、燃料ガスと空気との電気化学反応によって電気エネルギー及び熱エネルギーを生成する燃料電池本体と、前記冷却板に対して１次冷却水を循環させる第１の循環ポンプ及び前記１次冷却水と水蒸気とを分離する水蒸気分離器を有し、前記第１の循環ポンプの送出力により前記冷却板に前記１次冷却水を送込み前記燃料電池本体の発電時に生じた熱エネルギーを吸収した後、この１次冷却水を前記水蒸気分離器に流入させて水蒸気を分離すると共に、１次冷却水を前記第１の循環ポンプに戻すように構成した１次冷却水循環系と、前記１次冷却水循環系に設置され、前記１次冷却水を冷却するための２次冷却水が供給される熱交換手段と、前記熱交換手段に対して２次冷却水を循環させる第２の循環ポンプを有し、前記第２の循環ポンプの送出力により前記熱交換手段に前記２次冷却水を送込み前記１次冷却水との熱交換を行った後、この２次冷却水を前記第２の循環ポンプに戻すように構成した２次冷却水循環系と、前記２次冷却水循環系に設置され、前記２次冷却水を冷却するための冷却装置とが設けられた燃料電池発電プラントにおいて、
前記冷却装置の負荷を可変させる負荷制御手段と、
一日の時間帯により前記冷却装置の負荷を設定するスケジュール管理部とを備え、
前記負荷制御手段は、前記スケジュール管理部が設定した負荷に沿って、前記冷却装置を運転するように構成されたことを特徴とする燃料電池発電プラント。
【請求項２】
空気が供給される空気極、燃料ガスが供給される燃料極及び１次冷却水が供給される冷却板を有し、燃料ガスと空気との電気化学反応によって電気エネルギー及び熱エネルギーを生成する燃料電池本体と、前記冷却板に対して１次冷却水を循環させる第１の循環ポンプ及び前記１次冷却水と水蒸気とを分離する水蒸気分離器を有し、前記第１の循環ポンプの送出力により前記冷却板に前記１次冷却水を送込み前記燃料電池本体の発電時に生じた熱エネルギーを吸収した後、この１次冷却水を前記水蒸気分離器に流入させて水蒸気を分離すると共に、１次冷却水を前記第１の循環ポンプに戻すように構成した１次冷却水循環系と、前記１次冷却水循環系に設置され、前記１次冷却水を冷却するための２次冷却水が供給される熱交換手段と、前記熱交換手段に対して２次冷却水を循環させる第２の循環ポンプを有し、前記第２の循環ポンプの送出力により前記熱交換手段に前記２次冷却水を送込み前記１次冷却水との熱交換を行った後、この２次冷却水を前記第２の循環ポンプに戻すように構成した２次冷却水循環系と、前記２次冷却水循環系に設置され、前記２次冷却水を冷却するための冷却装置とが設けられた燃料電池発電プラントにおいて、
前記２次冷却水循環系には前記改質器からの排ガスを２次冷却水と熱交換することによって凝縮水を得る第２の熱交換手段が設置され、
この第２の熱交換手段には前記凝縮水を溜めると共に、前記１次冷却水循環系に対して１次冷却水を補給する給水タンクが接続され、
前記給水タンクにはタンク内の水位を測定する水位計が設置され、
前記負荷制御手段は、前記水位計の指示値が増加傾向にある場合には前記冷却装置を低負荷で運転し、
前記水位計の指示値が減少傾向にある場合には前記冷却装置を高負荷で運転するように構成されたことを特徴とする燃料電池発電プラント。
【請求項３】
外気温度を測定する気温計が設けられ、
前記負荷制御手段は、前記気温計が測定した外気温度が低い場合には前記冷却装置を低負荷で運転し、前記気温計が測定した外気温度が高い場合には前記冷却装置を高負荷で運転するように構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の燃料電池発電プラント。
【請求項４】
燃料電池発電プラント運転時のプラント出力または電流値を測定する測定手段が設けられ、
前記負荷制御手段は、前記測定手段が測定したプラント出力または電流値が低い場合には前記冷却装置を低負荷で運転し、前記測定手段が測定したプラント出力または電流値が高い場合には前記冷却装置を高負荷で運転するように構成されたことを特徴とする請求項１、２または３記載の燃料電池発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷却水を循環させて電池本体から発生した熱を吸収する水冷式の燃料電池本体と、熱を吸収した冷却水を冷却するための冷却装置とを備えた燃料電池発電プラントにおいて、前記冷却装置の冷却能力を可変させる構成を持つ燃料電池発電プラントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、燃料電池とは、水素と酸素との電気化学反応により燃料の持つ化学エネルギーを直接、電気エネルギーに変換する装置であり、高い発電効率を得ることができる。この燃料電池を用いた発電プラントは、内部に燃焼サイクルを持つことがなく、公害要因となるＳＯｘ、ＮＯｘの排出が少ないので、環境への影響が少ないといった利点がある。そのため、２１世紀に向けての新しい発電プラントとして現在盛んに開発が進められている。
【０００３】
ここで図７を参照して従来の燃料電池発電プラントの概略を説明する。燃料電池本体２は、空気が供給される空気極２ａと、燃料ガスが供給される燃料極２ｂと、空気極２ａ及び燃料極２ｂを冷却するための冷却板２ｃとから構成されている。燃料極２ｂには改質器１が接続され、空気極２ａには空気ブロア３が接続されている。改質器１は原燃料ガスとして都市ガスを水蒸気改質して水素リッチガスを生成し、これを燃料極２ｂに供給するようになっている。空気ブロア３は空気極２ａに空気を供給するようになっている。このような燃料電池本体２では、燃料極２ｂに送られた水素リッチガスに含まれる水素イオンと、空気極２ａに送られた空気中の酸素に含まれる酸素イオンとが電解質層を介して電気化学反応を起こし、電気エネルギーを生成することができる。
【０００４】
また、燃料電池本体２における電気化学反応時には電気エネルギーと共に熱エネルギーが生じる。そこで、燃料電池本体２の冷却板２ｃに対し１次冷却水を循環させることによって燃料電池本体２が発する熱を吸収するようになっている。この１次冷却水循環系は次のような構成を有している。
【０００５】
すなわち、第１の循環ポンプ７の送出力により温度調節弁８及び１次冷却水入口ラインＬ１を介して１次冷却水が冷却板２ｃを通過し、燃料電池本体２にて発生した熱を吸収する。熱の吸収により加熱された１次冷却水は１次冷却水出口ラインＬ２を介して水蒸気分離器４へと入り、水蒸気分離器４が水と蒸気に分離する。水蒸気分離器４にて分離された１次冷却水は１次冷却水給水ラインＬ４からの１次冷却水と合流し、ポンプ７を出た後に分岐する。分岐した一方の１次冷却水は、分岐ラインＬ３を介して熱交換器５に流入し、後述する２次冷却水との熱交換により冷却された後で温度調節弁（三方弁）８に入る。また、分岐した他方の１次冷却水は直接、温度調節弁８に流入する。このとき、温度調節弁８では図示しない制御装置の制御に基づいて弁８の開度を自動調節して熱交換器５へ送られる１次冷却水量を最適に調節している。
【０００６】
つまり、熱交換器５を介して冷却される１次冷却水量が増えれば、温度調節弁８及び１次冷却水入口ラインＬ１を介して冷却板２ｃに流入される１次冷却水全体の温度が低下する。一方、熱交換器５を介して冷却される１次冷却水量が減れば、温度調節弁８及び１次冷却水入口ラインＬ１を介して冷却板２ｃに流入される１次冷却水全体の温度が上昇する。このようにして循環系全体で温度調節がなされ、１次冷却水は燃料電池本体２の冷却に適した温度となって冷却板２ｃに送られ、燃料電池本体２を冷却することができる。なお、１次冷却水循環系への給水は、給水タンク１２から給水ポンプ１３の送出力に基づいて１次冷却水給水ラインＬ４を介して供給されるようになっている。
【０００７】
以上のような１次冷却水循環系を備えた発電プラントにおいては、１次冷却水を冷却するための手段が不可欠である。図７の例では、熱交換器５に対して２次冷却水を循環させることにより１次冷却水の熱を吸収する２次冷却水循環系（２次冷却水系）が設けられている。２次冷却水循環系においては、第２の循環ポンプ９の送出力により２次冷却水が温度調節弁１１に流入する。温度調節弁１１では図示しない制御装置の制御に基づいて弁の開度を自動調節して熱交換器５へ供給される２次冷却水量を調節しており、２次冷却水循環系全体の温度調節を行っている。
【０００８】
また、熱交換器５において温度上昇した２次冷却水は、２次冷却水入口ラインＬ６を介して冷却装置１０に入る。冷却装置１０は２次冷却水循環系に設置された装置であり、当該２次冷却水の温度が一定温度を超えないように複数の冷却ファン１０ａが断続的に駆動し、２次冷却水を冷却するようになっている。冷却装置１０から２次冷却水出口ラインＬ７を介して流出した２次冷却水は、ポンプ９、温度調節弁１１を通って熱交換器６に入る。熱交換器６では改質器１からの排ガスと熱交換し、２次冷却水給水ラインＬ５を通過して熱交換器５に再度流入する。なお、熱交換器６では改質器１からの排ガスを２次冷却水と熱交換することによって凝縮水を得ており、この凝縮水は前記給水タンク１２に戻されるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述した燃料電池発電プラントの中でも、特に小容量プラント（一般にオンサイト型と称される出力が数１０ｋＷ〜数１００ｋＷの発電プラント）は、市街地に設置される場合が多く、プラント運転時の低騒音化・低振動化が厳しく要求されている。しかしながら、従来の燃料電池発電プラントでは冷却ファン１０ａを有する冷却装置１０からの騒音・振動が大きく、プラント周辺との環境調和において問題となっていた。
【００１０】
冷却装置１０の低騒音化・低振動化を図るためには冷却ファン１０ａの回転数を低下させることが有効であるが、冷却能力の確保といった条件も同時に満たさなくてはならない。つまり従来では、冷却装置１０の低騒音化・低振動化を実現しようとすると、冷却ファン１０ａの設置数を増やさざるを得ず、冷却装置１０の大型化を招いた。冷却装置１０が大型化すれば、プラント全体も大型化し、プラントの敷地面積が増大するといった問題が生じることになる。
【００１１】
本発明は、以上の事情を鑑みて提案されたものであり、低騒音・低振動であり、且つ小型化に優れた冷却装置を備えることにより、周辺との環境調和を図り、しかもプラント全体の小型化に寄与する燃料電池発電プラントを提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、空気が供給される空気極、燃料ガスが供給される燃料極及び１次冷却水が供給される冷却板を有し、燃料ガスと空気との電気化学反応によって電気エネルギー及び熱エネルギーを生成する燃料電池本体と、前記冷却板に対して１次冷却水を循環させる第１の循環ポンプ及び前記１次冷却水と水蒸気とを分離する水蒸気分離器を有し、前記第１の循環ポンプの送出力により前記冷却板に前記１次冷却水を送込み前記燃料電池本体の発電時に生じた熱エネルギーを吸収した後、この１次冷却水を前記水蒸気分離器に流入させて水蒸気を分離すると共に、１次冷却水を前記第１の循環ポンプに戻すように構成した１次冷却水循環系と、前記１次冷却水循環系に設置され、前記１次冷却水を冷却するための２次冷却水が供給される熱交換手段と、前記熱交換手段に対して２次冷却水を循環させる第２の循環ポンプを有し、前記第２の循環ポンプの送出力により前記熱交換手段に前記２次冷却水を送込み前記１次冷却水との熱交換を行った後、この２次冷却水を前記第２の循環ポンプに戻すように構成した２次冷却水循環系と、前記２次冷却水循環系に設置され、前記２次冷却水を冷却するための冷却装置とが設けられた燃料電池発電プラントにおいて、前記冷却装置の負荷を可変させる負荷制御手段と、一日の時間帯により前記冷却装置の負荷を設定するスケジュール管理部とを備え、前記負荷制御手段は、前記スケジュール管理部が設定した負荷に沿って、前記冷却装置を運転するように構成されたことを特徴とする。
【００１３】
以上のような構成を有する請求項１の発明においては、負荷制御手段が冷却装置の負荷を可変させることができるので、夜間などのプラント周辺が静かな時間帯には冷却装置を低負荷で運転して低騒音・低振動とすることができる。特に、スケジュール管理部によって時間帯に応じて低負荷で冷却装置を運転するように設定しておけば、夜間などのプラント周辺が静かな時間帯には自動的に冷却装置を低騒音・低振動とすることができる。
【００１４】
請求項２の発明は、空気が供給される空気極、燃料ガスが供給される燃料極及び１次冷却水が供給される冷却板を有し、燃料ガスと空気との電気化学反応によって電気エネルギー及び熱エネルギーを生成する燃料電池本体と、前記冷却板に対して１次冷却水を循環させる第１の循環ポンプ及び前記１次冷却水と水蒸気とを分離する水蒸気分離器を有し、前記第１の循環ポンプの送出力により前記冷却板に前記１次冷却水を送込み前記燃料電池本体の発電時に生じた熱エネルギーを吸収した後、この１次冷却水を前記水蒸気分離器に流入させて水蒸気を分離すると共に、１次冷却水を前記第１の循環ポンプに戻すように構成した１次冷却水循環系と、前記１次冷却水循環系に設置され、前記１次冷却水を冷却するための２次冷却水が供給される熱交換手段と、前記熱交換手段に対して２次冷却水を循環させる第２の循環ポンプを有し、前記第２の循環ポンプの送出力により前記熱交換手段に前記２次冷却水を送込み前記１次冷却水との熱交換を行った後、この２次冷却水を前記第２の循環ポンプに戻すように構成した２次冷却水循環系と、前記２次冷却水循環系に設置され、前記２次冷却水を冷却するための冷却装置とが設けられた燃料電池発電プラントにおいて、前記２次冷却水循環系には前記改質器からの排ガスを２次冷却水と熱交換することによって凝縮水を得る第２の熱交換手段が設置され、この第２の熱交換手段には前記凝縮水を溜めると共に、前記１次冷却水循環系に対して１次冷却水を補給する給水タンクが接続され、前記給水タンクにはタンク内の水位を測定する水位計が設置され、前記負荷制御手段は、前記水位計の指示値が増加傾向にある場合には前記冷却装置を低負荷で運転し、前記水位計の指示値が減少傾向にある場合には前記冷却装置を高負荷で運転するように構成されたことを特徴とする。
【００１５】
以上のような構成を有する請求項２の発明においては、プラント内部の保有水の裕度に応じてこれが多い時、つまり給水タンクの水位計の指示値が増加傾向にある場合には負荷制御手段が冷却装置を低負荷で運転するので、低騒音・低振動運転を実現する。一方、プラント内部の保有水が少ない時、つまり給水タンクの水位計の指示値が減少傾向にある場合には負荷制御手段が冷却装置を高負荷で運転するので、第２の熱交換手段にて得られる凝縮水量は増大する。したがって、給水タンクの凝縮水を増加させることができる。このように請求項５の発明では、常に給水タンクの水位をほぼ一定に維持することができ、プラント内部の保有水の裕度を安定させることができる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の燃料電池発電プラントにおいて、外気温度を測定する気温計が設けられ、前記負荷制御手段は、前記気温計が測定した外気温度が低い場合には前記冷却装置を低負荷で運転し、前記気温計が測定した外気温度が高い場合には前記冷却装置を高負荷で運転するように構成されたことを特徴とする。
【００１７】
以上のような構成を有する請求項３の発明においては、昼間のうちは外気温度が高いので大きな冷却能力が必要となり、負荷制御手段が高負荷で冷却装置を運転する。そして、夜間など外気温度が低くなり、大きな冷却能力が必要ではなくなると、負荷制御手段が自動的に低負荷で冷却装置を運転するように切換え、冷却装置の騒音・振動を抑制することができる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１、２または３記載の燃料電池発電プラントにおいて、プラント運転時のプラント出力または電流値を測定する測定手段が設けられ、前記負荷制御手段は、前記測定手段が測定したプラント出力または電流値が低い場合には前記冷却装置を低負荷で運転し、前記測定手段が測定したプラント出力または電流値が高い場合には前記冷却装置を高負荷で運転するように構成されたことを特徴とする。
【００１９】
以上のような構成を有する請求項４の発明においては、プラント出力または電流値が高い場合には冷却装置を高負荷で運転して大きな冷却能力を確保することができる。一方、プラント出力または電流値が低い場合には冷却装置を低負荷で運転して、冷却装置の騒音・振動を抑えることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
続いて、本発明の実施の形態の一例について図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の実施の形態はいずれも、図７に示した従来の燃料電池発電プラントと同じように、水冷式の燃料電池を採用し、１次冷却水循環系及び２次冷却水循環系を有する発電プラントであり、従来例と同一部材に関しては同一符号を付し、説明は省略する。
【００２１】
（１）第１の実施の形態
［構成］
図１は本発明の第１の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図である。図１に示すように、冷却装置１０の冷却ファン１０ａには、電源回路１５、インバータ部１６、回転数指令部１７及びスケジュール管理部１８が電気的に接続されている。電源回路１５は冷却ファン１０ａに駆動力を与える回路であり、インバータ部１６は冷却ファン１０ａの駆動を可変速運転させる回路である。また、回転数指令部１７は冷却ファン１０ａの回転数を指令するように構成されている。さらに、スケジュール管理部１８は一日の時間帯により冷却装置１０の負荷を設定するに構成されている。ここでは昼間は冷却ファン１０ａを高回転数で駆動させ、夜間は冷却ファン１０ａを低回転数で駆動させるように設定されている。
【００２２】
［作用効果］
以上のような構成を有する第１の実施の形態においては、スケジュール管理部１８の設定に基づいて回転数指令部１７が回転数を指令する。この指令にしたがって、インバータ部１８は冷却ファン１０ａの実回転数との偏差を補正しながら、冷却ファン１０ａを可変速運転させる。つまり、昼間は冷却ファン１０ａを高回転数で駆動させ、これに対してプラント周辺が静かな夜間には自動的に冷却ファン１０ａを低回転数で駆動させて冷却装置１０を低騒音・低振動で運転することができる。このような第１の実施の形態によれば、冷却装置１０を大型化することなく、低騒音化・低振動化を実現することができる。したがって、周辺との環境調和を図りつつ、プラント全体の小型化に寄与することが可能である。
【００２３】
（２）第２の実施の形態
［構成］
図２は本発明の第２の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図である。図２に示すように、第２の実施の形態の冷却装置には複数の冷却ファン１０ａが設置されている。これら冷却ファン１０ａには、駆動ファン選択部１９、駆動ファン数指令部２０及びスケジュール管理部１８が電気的に接続されている。このうち、駆動ファン選択部１９は複数の冷却ファン１０ａの中から所望の数の冷却ファン１０ａを選択的に駆動させるように構成されている。また、駆動ファン数指令部２０はいくつの冷却ファンを駆動させるかという指令を出すように構成されている。なお、第２の実施の形態におけるスケジュール管理部１８では、時間の経過にしたがって段階的（３段階）に、冷却ファン１０ａの駆動ファン数が減っていくように設定されている。
【００２４】
［作用効果］
以上のような構成を有する第２の実施の形態においては、スケジュール管理部１８の設定に基づいて駆動ファン数指令部２０が駆動ファン数を指令する。この指令にしたがって、駆動ファン選択部１９が冷却ファン１０ａを指令の駆動ファン数だけ駆動させる。つまり、初期段階では多数の冷却ファン１０ａを駆動させ、時間の経過にしたがって段階的且つ自動的に駆動ファン数を減らしていく。これにより、駆動ファン数が低減した状態では、冷却装置１０を低騒音・低振動で運転することができる。このような第２の実施の形態によれば、上記第１の実施の形態と同様、冷却装置１０の大型化を防ぎつつ、冷却装置１０の低騒音化・低振動化を実現して、周辺との環境調和並びにプラント全体の小型化に寄与することができる。
【００２５】
（３）第３の実施の形態
［構成］
図３は本発明の第３の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図である。図３に示すように、給水タンク１２（図７に示した熱交換器６に接続されている）にはタンク１２内の水位を測定する水位計１４が設置されている。また、第３の実施の形態には、インバータ部１６及び回転数指令部１７と、駆動ファン選択部１９及び駆動ファン数指令部２０という２系統の負荷制御手段が設けられている。これらの負荷制御手段は、水位計１４の指示値が増加傾向にある場合には冷却装置１０を低負荷で運転するようになっている。より詳しくいえば、回転数指令部１７の指令に基づいてインバータ部１６が冷却ファン１０ａを低回転数で駆動させると共に、駆動ファン数指令部２０の指令に基づいて駆動ファン選択部１９が少数の冷却ファン１０ａを駆動させるようになっている。
【００２６】
一方、水位計１４の指示値が減少傾向にある場合には冷却装置１０を高負荷で運転するようになっている。より詳しくいえば、回転数指令部１７の指令に基づいてインバータ部１６が冷却ファン１０ａを高回転数で駆動させると共に、駆動ファン数指令部２０の指令に基づいて駆動ファン選択部１９が多数の冷却ファン１０ａを駆動させるようになっている。
【００２７】
［作用効果］
以上のような構成を有する第３の実施の形態においては、水位計１４の指示値が増加傾向にある場合、回転数指令部１７の指令に基づいてインバータ部１６が冷却ファン１０ａを低回転数で駆動させると共に、駆動ファン数指令部２０の指令に基づいて駆動ファン選択部１９が少数の冷却ファン１０ａを駆動させる。つまり、冷却装置１０は低負荷運転となり、低騒音・低振動となる。
【００２８】
一方、水位計１４の指示値が減少傾向にある場合、回転数指令部１７の指令に基づいてインバータ部１６が冷却ファン１０ａを高回転数で駆動させると共に、駆動ファン数指令部２０の指令に基づいて駆動ファン選択部１９が多数の冷却ファン１０ａを駆動させる。これにより、冷却装置１０は高負荷運転となり、熱交換器６にて得られる凝縮水量は増大し、給水タンク１２には凝縮水が溜まっていき、給水タンク１２の水位が上昇する。以上のように第３の実施の形態によれば、常に給水タンク１２の水位を一定以上に維持することができ、プラント内部の保有水の裕度を安定させることができる。
【００２９】
（４）第４の実施の形態
［構成］
図４は本発明の第４の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図である。図４に示すように、第４の実施の形態には外気温度を測定する気温計２１が設けられている。また第４の実施の形態には、第３の実施の形態と同じように、インバータ部１６及び回転数指令部１７と、駆動ファン選択部１９及び駆動ファン数指令部２０という２系統の負荷制御手段が設けられている。これらの負荷制御手段は、気温計２１が測定した外気温度が低い場合には冷却装置１０を低負荷で運転するように構成されている（より詳しくは、回転数指令部１７の指令に基づいてインバータ部１６が冷却ファン１０ａを低回転数で駆動させると共に、駆動ファン数指令部２０の指令に基づいて駆動ファン選択部１９が少数の冷却ファン１０ａを駆動させる）。一方、気温計２１が測定した外気温度が高い場合には冷却装置１０を高負荷で運転するように構成されている（より詳しくは、回転数指令部１７の指令に基づいてインバータ部１６が冷却ファン１０ａを高回転数で駆動させると共に、駆動ファン数指令部２０の指令に基づいて駆動ファン選択部１９が多数の冷却ファン１０ａを駆動させる）。
【００３０】
［作用効果］
以上のような構成を有する第４の実施の形態においては、気温計２１が測定した外気温度が高い場合、すなわち大きな冷却能力が必要となる場合、負荷制御手段が高負荷で冷却装置１０を運転することができる。そして、夜間など気温計２１が測定した外気温度が低くなれば、大きな冷却能力が必要ではなくなるため、負荷制御手段は自動的に低負荷で冷却装置１０を運転するように切換え、冷却装置１０の騒音・振動を抑制することができる。
【００３１】
（５）第５の実施の形態
［構成］
図５は、本発明の第５の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図である。図５に示すように、第５の実施の形態には燃料電池発電プラント運転時のプラント出力を測定する測定手段２２ａが設けられている。また、第５の実施の形態には、インバータ部１６及び回転数指令部１７と、駆動ファン選択部１９及び駆動ファン数指令部２０という２系統の負荷制御手段が設けられている。これらの負荷制御手段は、測定手段２２ａが測定したプラント出力が低い場合には冷却装置１０を低負荷で運転し（インバータ部１６が冷却ファン１０ａを低回転数で駆動させると共に、駆動ファン選択部１９が少数の冷却ファン１０ａを駆動させる）、測定手段２２ａが測定したプラント出力が高い場合には冷却装置１０を高負荷で運転する（インバータ部１６が冷却ファン１０ａを高回転数で駆動させると共に、駆動ファン選択部１９が多数の冷却ファン１０ａを駆動させる）ように構成されている。
【００３２】
［作用効果］
以上のような構成を有する第５の実施の形態においては、プラント出力が高い場合には冷却装置１０を高負荷で運転して大きな冷却能力を確保することができる。一方、プラント出力が低い場合には冷却装置１０を低負荷で運転して、冷却装置１０の騒音・振動を抑えることができる。
【００３３】
（６）第６の実施の形態
［構成］
図６は、本発明の第６の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図である。図６に示すように、第６の実施の形態には燃料電池発電プラント運転時の電流値を測定する測定手段２２ｂが設けられている。また、第６の実施の形態には、インバータ部１６及び回転数指令部１７と、駆動ファン選択部１９及び駆動ファン数指令部２０という２系統の負荷制御手段が設けられている。これらの負荷制御手段は、測定手段２２ｂが測定した電流値が低い場合には冷却装置１０を低負荷で運転し（インバータ部１６が冷却ファン１０ａを低回転数で駆動させると共に、駆動ファン選択部１９が少数の冷却ファン１０ａを駆動させる）、測定手段２２ｂが測定した電流値が高い場合には冷却装置１０を高負荷で運転する（インバータ部１６が冷却ファン１０ａを高回転数で駆動させると共に、駆動ファン選択部１９が多数の冷却ファン１０ａを駆動させる）ように構成されている。
【００３４】
［作用効果］
以上のような構成を有する第６の実施の形態においては、電流値が高い場合には冷却装置１０を高負荷で運転して大きな冷却能力を確保することができる。一方、電流値が低い場合には冷却装置１０を低負荷で運転して、冷却装置１０の騒音・振動を抑えることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の燃料電池発電プラントによれば、冷却装置の負荷を可変させる負荷制御手段を設するという極めて簡単な構成により、低騒音・低振動であり、且つ小型化に優れた冷却装置を備えることができ、周辺との環境調和を図り、しかもプラント全体の小型化に寄与することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図
【図２】  本発明の第２の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図
【図３】  本発明の第３の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図
【図４】  本発明の第４の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図
【図５】  本発明の第５の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図
【図６】  本発明の第６の実施の形態の燃料電池発電プラントの概略構成図
【図７】  従来の燃料電池発電プラントの概略構成図
【符号の説明】
１…改質器
２…燃料電池本体
３…空気ブロア
４…水蒸気分離器
５…熱交換器
６…熱交換器
７…循環ポンプ
８…温度調節弁
９…循環ポンプ
１０…冷却装置
１０ａ…冷却ファン
１１…温度調節弁
１２…給水タンク
１３…給水ポンプ
１４…水位計
１５…電源回路
１６…インバータ部
１７…回転数指令部
１８…スケジュール管理部
１９…駆動ファン選択部
２０…駆動ファン数指令部
２１…気温計
２２ａ…測定手段（プラント出力測定用）
２２ｂ…測定手段（電流値測定用）
【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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