(57)【要約】【課題】排ガスを外部に排出する排ガス流路が閉塞した場合に、排ガスが水回収部の排水口から屋外へ流れ出すことを防止すること。【解決手段】排ガス排出路２８内の凝縮水を回収する水回収部１０５に隔壁１２２を設け、水回収部１０５を排ガス排出路２８と接続される第１貯水部１２０と排水口に接続される第２貯水部１２１に分け、排ガス排出路２８内の圧力が水封構造の水封高さに対応する水圧差より小さくなるように、ガス供給器の供給能力を制御することで、排ガスが水回収部の排水経路から屋外へ流れ出すことを防止できる。【選択図】図１
2014216172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池と、
前記燃料電池を収納する筐体と、
前記燃料電池から排出された排ガスを前記筐体の外側へ排出する排気経路と、
前記排気経路に接続され、前記排ガスの中に含まれる水分が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、
前記凝縮水経路に接続され、凝縮水を回収する水回収部と、
前記水回収部から凝縮水を排出する排水経路と、
前記排気経路の流量を制御可能に配置されるガス供給器と、
前記ガス供給器の供給能力を制御する制御器と、
を備え、
前記水回収部は、前記排ガスが前記排水経路に流れないようにする水封構造を有し、
前記制御器は、前記水封構造が維持されるよう前記供給能力を制御する、燃料電池システム。
【請求項２】
前記ガス供給器によって制御されるガスの流量を測定する流量計をさらに備え、
前記制御器は、前記供給能力に対応する所定の流量が得られるまで前記供給能力を増加させる、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記制御器は、前記ガス供給器の供給能力が所定の供給能力に達した場合は、異常の報知、前記燃料電池システムの停止、のうちの少なくとも一つの動作を行うように構成された、請求項１〜２のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記筐体内に、可燃性ガス及び燃焼用空気を燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給器と
を備え、
前記ガス供給器は、燃焼用空気供給器である、請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記ガス供給器は、前記燃料電池に水素含有ガスを供給する原料ガス供給器である、請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記ガス供給器は、前記燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給器である、請求項１から３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記ガス供給器は、前記排気経路に接続され、前記筐体内のガスを前記筐体外部に排出する換気空気供給器である、請求項１から３のいずれか１項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、水素と酸素を反応させ発電する燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、都市ガスやＬＰガス等のインフラから供給される原料を水蒸気改質反応により水素を含む燃料ガスを生成する水素含有ガス供給部と、水素含有ガス供給部で生成された水素を含む燃料ガスをアノードに、酸化剤ガスをカソードに供給し、電気化学反応により発電を行う燃料電池と、を備える。
【０００３】
水素含有ガス供給部で水素を生成するための水蒸気改質反応では、水蒸気を用いて化石燃料を改質することにより、その化石燃料から水素が生成される。そのため、燃料電池システムの発電運転の際、水素含有ガス供給部には、水蒸気を発生させるための水が供給される。つまり、燃料電池システムを用いて所定の電力を得るためには、その燃料電池システムの設置場所において水の供給源を確保することが必要不可欠となる。そのため、従来の燃料電池システムでは、燃料電池で発電に伴って生成する水や、燃料電池や水素含有ガス供給部の加熱に利用される燃焼器から排出される水分を含んだガス（燃焼排ガス）を冷却して得られる凝縮水等を回収して利用する、水の自立供給形態が採られることが多い。
【０００４】
ところで、燃焼器から排出される水分を含んだガス（燃焼排ガス）を冷却して回収した凝縮水のうち、余分な水は燃料電池システムの外部へ排水されるように構成されるが、同時に燃焼排ガスが外部へ排出される恐れがある。燃料電池システムが屋外に設置されていれば、大気中の空気に希釈されることにより不安全にはなりにくいが、屋内設置の場合は非常に危険である。そこで、凝縮水を回収するタンクにおいて水位を確保して水封することにより、燃焼排ガスが屋内に流れ出すことを抑制する構成が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図６は、特許文献１に開示されている燃料電池システムの吸排気装置の構成図、図７は特許文献１に開示されている燃料電池システムとシステム構成図である。図６、図７に示すように、特許文献１に開示されている燃料電池システムの吸排気装置は、ダクト接続部２１２により本体２０１の上部に取り付けられた２重管ダクト２１１と、システム空気ダクト２１４と、換気下降ダクト２１５と、排気ファン２１６が取り付けられた混合ボックス２１７とを有する。
【０００６】
２重管ダクト２１１は、内管２１１ａと外管２１１ｂとにより環状の吸排気流路を構成している。２重管ダクト２１１の外管２１１ｂから導入される空気２１０（ 屋外の新鮮な空気）は、システム空気ダクト２１４と換気下降ダクト２１５により、本体２０１の内部で分岐される。
【０００７】
本体２０１の燃料処理装置２２０及び燃料電池本体２２１から排気されるシステム排気２１５には、多量の水蒸気が含まれている。混合ボックス２１７では、換気ファン２１６により送り出される換気２３０との混合により、システム排気２１５に含まれる水蒸気分圧が低下する。しかし、換気２３０の温度が低い場合には、水蒸気分が凝縮して、混合ボックス２１７の下部に溜まる。
【０００８】
一方、２重管ダクト２１１の内管２１１ａを流れる混合排気２３７は、内管２１１ａの内壁を通じて吸入される空気に冷却されるため水蒸気分が壁面に凝縮する。この内管２１１ａの壁面に凝縮した水分は、ダクト２１１の勾配により、混合ボックス２１７に向かっ
て流下する。
【０００９】
従って、凝縮した水分（凝縮水）は、全て混合ボックス２１７に集められて、さらにドレン管２７０を通じて水タンク２７１に貯められる。この水タンク２７１に回収された凝縮水は、発電本体２０１での発電に使用することも可能である。不要な場合は、水タンク２７１の上部座より本体２０１の外部へ排水するように構成される。なお、水タンク２７１ において水位を確保して水封することにより、混合排気２３７が、本体２０１の外部に流出することを防止できる。
【００１０】
また、燃焼器から排出される水分を含んだガス（燃焼排ガス）を冷却して回収した凝縮水を燃料電池システムの外部へ排水する際に、燃焼排ガスが外部へ排出させないようにするため、凝縮水を回収するタンクに水位検知器を設け、燃焼排ガスが外部へ排出されるような水位を検知した場合に、燃料電池システムの運転を停止することが提案されている。（例えば、特許文献２参照）。図８は、特許文献２に開示されている燃料電池システムの構成図である。
【００１１】
図８に示すように、特許文献２に開示されている燃料電池システムは、原料供給器３０４、燃料電池３０２と水素生成器３０３を有する燃料電池装置３２４、酸化剤ガス供給器３１０、燃焼排ガス熱交換器３０５、酸化剤排ガス熱交換器３１１、水タンク３０６、貯湯タンク３１４、制御器、及び筐体３２３を備えている。筐体３２３には排気口３０７が設けられている。
【００１２】
制御器は、水位検知器３１９が検知する第１貯水部３１７の水位に基づいて、燃料電池システムの制御を行う。具体的には、制御器は、水位検知器３１９が第１水位を検知すると、燃料電池装置３２４（燃料電池システム３０１）の運転を停止させる。ここで、第１水位は、燃焼排ガス流路３０８の水タンク３０６よりも下流側の流路及び第２酸化剤排ガス流路３１２ｂの少なくとも一方の流路が閉塞され、排ガスが水タンク３０６の排水口３２０を介して大気中に排出されるときの水位である。即ち、第１貯水部３１７の水位を水位検知器３１９が検知し、水位検知器３１９が第１水位を検知すると、燃料電池装置３２４の運転を停止させることにより、排ガスが排水口３２０を介して外部へ排出されることを防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−２５３０２０号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／０９３０６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来（特許文献２）の構成では、燃焼排ガス中の水分を回収した水タンクに水位検知器を設け、一定の水位を検知すると燃料電池システムの運転を停止させる構成としているが、特許文献１にあるように屋外に通じているダクトを通じて汚れた凝縮水や雨水が水タンクに流れ込む為、水位検知器では検知が困難であるという課題を有していた。
【００１５】
本発明は、上記課題を鑑みて、燃料電池システムを屋内に配置する場合に、屋内に排ガスが流れ出すことなく、安全に運転できる燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池システムは、水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池と、燃料電池を収納する筐体と、燃料電池から排出された排ガスを筐体の外側へ排出する排気経路と、排気経路に接続され、排ガスの中に含まれる水分が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、凝縮水経路に接続され、凝縮水を回収する水回収部と、水回収部から凝縮水を排出する排水経路と、排気経路の流量を制御可能に配置されるガス供給器と、ガス供給器の供給能力を制御する制御器と、を備えている。そして、水回収部は、排ガスが排水経路に流れないようにする水封構造を有し、制御器は、水封構造が維持されるよう供給能力を制御することを特徴とするものである。
【００１７】
これによって、排ガスを燃料電池システムの外部に排出する排気経路が閉塞した場合、排気経路や凝縮水経路の圧力が上昇し、水回収部の水位が低下するが、ガス供給器の供給能力を下げることで、排気経路や凝縮水経路の圧力を低下させることができ、水回収部の水位低下による水封破壊を防止することができる（水封構造が維持される）為、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の燃料電池システムは、排ガスを外部に排出する排気路内が閉塞した場合においても、排気経路内の凝縮水を回収する水回収部に水封構造を設け、排気経路内の圧力が水封構造の水封高さに対応する水圧差より小さくなるように、ガス供給器の供給能力を制御することで、排ガスが水回収部の排水経路から屋外へ流れ出すことを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの構成図
【図２】水回収部の模式図
【図３】本発明の実施の形態２における燃料電池システムの構成図
【図４】本発明の実施の形態３における燃料電池システムの構成図
【図５】本発明の実施の形態４における燃料電池システムの構成図
【図６】従来（特許文献１）の燃料電池システムの吸排気装置の構成図
【図７】従来（特許文献１）の燃料電池システムの構成図
【図８】従来（特許文献２）の燃料電池システムの構成図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の発明は、水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電する燃料電池と、燃料電池を収納する筐体と、燃料電池から排出された排ガスを筐体の外側へ排出する排気経路と、排気経路に接続され、排ガスの中に含まれる水分が凝縮した凝縮水を排出する凝縮水経路と、凝縮水経路に接続され、凝縮水を回収する水回収部と、水回収部から凝縮水を排出する排水経路と、排気経路の流量を制御可能に配置されるガス供給器と、ガス供給器の供給能力を制御する制御器と、を備えている。そして、水回収部は、排ガスが排水経路に流れないようにする水封構造を有し、制御器は、水封構造が維持されるよう供給能力を制御することを特徴とするものである。これによって、排ガスを燃料電池システムの外部に排出する排気経路が閉塞した場合、排気経路や凝縮水経路の圧力が上昇し、水回収部の水位が低下するが、ガス供給器の供給能力を下げることで、排気経路や凝縮水経路の圧力を低下させることができ、水回収部の水位低下による水封破壊を防止することができる為、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【００２１】
第２の発明は、特に、第１の発明の燃料電池システムにおいて、ガス供給器によって制御されるガスの流量を測定する流量計をさらに備え、制御器は、供給能力に対応する所定の流量が得られるまで供給能力を増加させることにより、排ガスを燃料電池システムの外部に排出する排気経路が閉塞した場合においても、所定の流量での排気を確保することが
できる為、燃料電池システムの安全を確保できる。
【００２２】
第３の発明は、第１〜第２のいずれかの発明の燃料電池システムにおいて、制御器は、ガス供給器の供給能力が所定の供給能力に達した場合は、異常の報知、燃料電池システムの停止、のうちの少なくとも一つの動作を行うように構成することにより、排ガスを燃料電池システムの外部に排出する排気経路が閉塞した場合、排気経路や凝縮水経路の圧力が上昇し、水回収部の水位が低下するが、水回収部の水位が水封高さを下回らないようにガス供給器の供給能力が所定値に達した場合には、異常の報知や燃料電池システムの停止を行うことで、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止でき、燃料電池システムの安全を確保できる。
【００２３】
第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明の燃料電池システムにおいて、筐体内に、可燃性ガス及び燃焼用空気を燃焼する燃焼器と、燃焼器に燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給器とを備え、ガス供給器は、燃焼用空気供給器であることにより、排ガスを燃料電池システムの外部に排出する排気経路が閉塞した場合、排気経路や凝縮水経路の圧力が上昇し、水回収部の水位が低下するが、燃焼用空気供給器の供給能力を下げることで、排気経路や凝縮水経路の圧力を低下させることができ、水回収部の水位低下による水封破壊を防止することができる為、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【００２４】
第５の発明は、第１〜第３のいずれかの発明の燃料電池システムにおいて、ガス供給器は、燃料電池に水素含有ガスを供給する原料ガス供給器であることにより、排ガスを燃料電池システムの外部に排出する排気経路が閉塞した場合、排気経路や凝縮水経路の圧力が上昇し、水回収部の水位が低下するが、水素含有ガスを供給する原料ガス供給器の供給能力を下げることで、排気経路や凝縮水経路の圧力を低下させることができ、水回収部の水位低下による水封破壊を防止することができる為、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【００２５】
第６の発明は、第１〜第３のいずれかの発明の燃料電池システムにおいて、ガス供給器は、燃料電池に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給器であることにより、排ガスを燃料電池システムの外部に排出する排気経路が閉塞した場合、排気経路や凝縮水経路の圧力が上昇し、水回収部の水位が低下するが、酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給器の供給能力を下げることで、排気経路や凝縮水経路の圧力を低下させることができ、水回収部の水位低下による水封破壊を防止することができる為、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【００２６】
第７の発明は、第１〜第３のいずれかの発明の燃料電池システムにおいて、ガス供給器は、排気経路に接続され、筐体内のガスを筐体外部に排出する換気空気供給器であることにより、排ガスを燃料電池システムの外部に排出する排気経路が閉塞した場合、排気経路や凝縮水経路の圧力が上昇し、水回収部の水位が低下するが、換気用空気供給器の供給能力を下げることで、排気経路や凝縮水経路の圧力を低下させることができ、水回収部の水位低下による水封破壊を防止することができる為、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成図を示すものである。
【００２９】
図１に示すように、本実施の形態１に係る燃料電池システム１００は、燃料電池１０１
、水素含有ガス生成器１０２から成る燃料電池モジュール１０４、酸化剤ガス供給部１０３、水回収部１０５、及び制御器１１０を備える。
【００３０】
水素含有ガス生成器１０２には、ガス供給器１０６がガス供給路２０を介して接続されている。ガス供給器１０６の入り口は、例えば、都市ガスの配管や元栓（図示せず）に接続されていて、ガス供給器１０６は、ガス供給路２０を介して水素含有ガス生成器１０２に原料ガス（例えば、メタンを主成分とする都市ガス）を供給する。
【００３１】
水素含有ガス生成器１０２では、ガス供給器１０６から供給されたガスから水素を含む水素含有ガスが生成される。また、水素含有ガス生成器１０２には、燃料電池１０１が、燃料ガス供給路２３を介して接続されている。燃料電池１０１には、酸化剤ガス供給部１０３が、酸化剤ガス供給路２４を介して接続されている。酸化剤ガス供給部１０３は、例えば、ファンやブロワ等のファン類を使用することができる。これにより、水素含有ガス生成器１０２で生成された燃料ガスが燃料ガス供給路２３を介して燃料電池１０１に供給される。また、酸化剤ガス供給部１０３から酸化剤ガス（ここでは、空気）が、酸化剤ガス供給路２４を介して燃料電池１０１に供給される。なお、燃料電池１０１に供給される酸化剤ガスに、一定量の水蒸気を加えて加湿してもよい。
【００３２】
燃料電池１０１では、燃料ガス供給路２３を介して供給された燃料ガスがアノード（図示せず）に供給され、酸化剤ガス供給路２４を介して供給された酸化剤ガスがカソード（図示せず）に供給される。そして、アノードに供給された燃料ガスと、カソードに供給された酸化剤ガスと、が、電気化学的に反応して、電気と熱が発生する。また、燃料電池１０１では、カソードで使用されなかった酸化剤ガス（以下、カソード排ガスという）は、排気口に接続された酸化剤ガス排出路２５を介して、燃料電池システム１００外に排出される。アノードで使用されなかった燃料ガス（以下、アノード排ガスという）は、排気口に接続された燃料ガス排出路２７を介して、燃料電池システム１００外に排出される。
【００３３】
カソード排ガス及びアノード排ガスが排出される排ガス排出路２８は、凝縮水経路３３と排気口に繋がる経路に分岐される。排ガス中に含まれる水分は凝縮によって、排ガス排出路２８から凝縮水経路３３を経て、後述する水回収部１０５の第１貯水部１２０に貯えられる。一方、凝縮された水蒸気以外の排ガスは、後述する水回収部１０５の第２貯水部１２１と接続された第２排ガス排出路４０を介して排気口から燃料電池システム１００外に排出される。
【００３４】
水回収部１０５は、第１貯水部１２０と第２貯水部１２１と、水回収部１０５の下部で第１貯水部１２０と第２貯水部１２１の内部空間を分けるように隔壁１２２が設けられている。隔壁１２２は、水回収部１０５の天井面から下方に延びるように、かつ、水回収部１０５の底面と隙間を有するように、形成されている。そして、隔壁１２２と水回収部１０５の底面との間の空間が、連通部１２４を構成する。さらに、水回収部１０５の第２貯水部１２１には、連通部１２４よりも上方に排水経路３０が設けられている。排水経路３０は、燃料電池システム１００外の下水管に接続されている。
【００３５】
燃料電池システム１００が停止中で、排ガス排出路２８に排ガスが通流していない場合には、水回収部１０５の第１貯水部１２０と第２貯水部１２１は同一水位である。一方、燃料電池システム１００の動作中で、排ガス排出路２８に排ガスが通流しているときには、排ガス排出路２８の圧力が凝縮水経路３３を介して第１貯水部１２０中の水面を押し下げるが、水回収部１０５に接続される排水経路３０と隔壁１２２の底面間での高低差によって生じる水位分の水圧が排ガス排出路２８の圧力より大きければ、排ガスが凝縮水経路３３を経て水回収部１０５に通流してくることが無い。すなわち排ガスが排水経路３０に流れないような水封構造を備えていることになる。
【００３６】
制御器１１０は、例えば、マイクロコンピュータ、論理回路等で構成することができ、燃料電池システム１００の各種の制御を行う。ここで、本発明において、制御器は、単独の制御器だけでなく、複数の制御器が協働して燃料電池システム１００の制御を実行する制御器群をも意味する。このため、制御器１１０は、単独の制御器から構成される必要はなく、複数の制御器が分散配置され、それらが協働して燃料電池システム１００を制御するように構成されていてもよい。
【００３７】
次に、本実施の形態１に係る燃料電池システム１００の動作について、図１を参照しながら説明する。なお、以下の動作は、制御器１１０が燃料電池システム１００を制御することにより遂行される。
【００３８】
実際の動作ではまず、水素含有ガス生成器１０２に、ガス供給器１０６から原料ガスが供給され、水素を含有する水素含有ガスが生成される。次に、水素含有ガス生成器１０２から燃料電池１０１のアノードに燃料ガスが供給される。また、酸化剤ガス供給部１０３から燃料電池１０１のカソードに酸化剤ガスが供給される。燃料電池１０１では、アノードに供給された燃料ガスと、カソードに供給された酸化剤ガスと、が、電気化学的に反応して、電気と熱が発生する。発生した電気は、家庭等への供給電力として利用され、発生した熱は、温水として貯えられ、給湯や床暖房等に利用される。燃料電池１０１のカソードで使用されなかった酸化剤ガスは、カソード排ガスとして、酸化剤ガス排出路２５に排出され、排ガス排出路２８を介して排気口から燃料電池システム１００外に排出される。
【００３９】
また、燃料電池１０１のアノードで使用されなかった燃料ガスは、アノード排ガスとして、燃料ガス排出路２７に排出され、排ガス排出路２８を介して排気口から燃料電池システム１００外に排出される。排ガス中に含まれる水分は凝縮によって、排ガス排出路２８から凝縮水経路３３を経て水回収部１０５に貯えられ、凝縮された水蒸気以外の燃焼排ガスは、排ガス排出路２８を介して排気口から燃料電池システム１００外に排出される。
【００４０】
ここで、何らかの事情により排ガス排出路２８及び第２排ガス排出路４０の少なくとも一方の流路が閉塞すると、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力が上昇し、水回収部１０５の第１貯水部１２０内の圧力が増加する。第１貯水部１２０内の圧力増加に伴い、第１貯水部１２０の水位が低下する。一方、第２貯水部１２１の水位は第１貯水部１２０の水位が低下した分だけ上昇する。正確には、第１貯水部１２０の水位低下により第１貯水部１２０から押し出された水（水量）が第２貯水部１２１に移動し、第２貯水部１２１の水位を上昇させる。第２貯水部１２１の水位が排水口の水位まで上昇すると、それ以上の水は第２貯水部１２１内に貯えることができないため、排水口から燃料電池システム１００外に排出される。
【００４１】
次に水回収部１０５の水位変化について、図２を参照しながら具体的に説明する。図２（ａ）に示すように、水回収部１０５は、第１貯水部１２０と第２貯水部１２１と、水回収部１０５の下部で第１貯水部１２０と第２貯水部１２１の内部空間を分けるように隔壁１２２が設けられている。隔壁１２２は、水回収部１０５の天井面から下方に延びるように、かつ、水回収部１０５の底面と隙間を有するように、形成されている。隔壁１２２と水回収部１０５の底面との間の空間が、連通部１２４を構成する。さらに、水回収部１０５の第２貯水部１２１には、連通部１２４よりも上方に排水経路３０が設けられている。排水経路３０は、燃料電池システム１００外の下水管に接続されている。ここで、排水経路３０の内管下端と隔壁１２２の下端間の高さＨが水封高さとなり、この水封高さＨを設けた構造を水封構造と呼んでいる。
【００４２】
通常、燃料電池システム１００運転中は、燃料電池１０１での発電に伴って生成する水
や排ガス中に含まれる水分の凝縮によって得られる水の量が、水素含有ガス生成器１０２での改質反応等に使用される水の量に比べて多い為に、図２（ｂ）に示すように、水回収部１０５はほぼ満水状態であり、余った水は排水経路３０を経て燃料電池システム１００外に排水される。ここで、何らかの事情により排ガス排出路２８及び第２排ガス排出路４０の少なくとも一方の流路が閉塞すると、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力が上昇し、水回収部１０５の第１貯水部１２０内の圧力が増加する。図２（ｃ）に示すように、第１貯水部１２０内の圧力増加に伴い、第１貯水部１２０の水位が低下する。一方、第２貯水部１２１の水位は第１貯水部１２０の水位が低下した分だけ上昇する。正確には、第１貯水部１２０の水位低下により第１貯水部１２０から押し出された水（水量）が第２貯水部１２１に移動し、第２貯水部１２１の水位を上昇させる。第２貯水部１２１の水位が排水口の水位まで上昇すると、それ以上の水は第２貯水部１２１内に貯えることができないため、排水口から燃料電池システム１００外に排出される。図２（ｄ）は、流路の閉塞が解消された後の、水回収部１０５の水位を示すものであるが、図２（ｂ）に比べて水を失った分だけ水位が低下していることが分かる。
【００４３】
次に排ガス排出路２８及び第２排ガス排出路４０の少なくとも一方の流路が閉塞した場合の制御について説明する。制御器１１０はガス供給器１０６の供給能力を下げることで、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力を低下させ、第１貯水部１２０の水位が隔壁１２２の下端の水位以下とならないように制御している。具体的には、ガス供給器１０６のＰ−Ｑ特性や排ガス排出路２８や凝縮水経路３３の管路抵抗を事前に確認しておくことで、ガス供給器１０６の供給能力と第１貯水部１２０に作用する圧力との相関関係を求めることができ、ガス供給器１０６の能力を調整することにより、第１貯水部１２０水位をコントロールすることができる為、水回収部１０５の水封破壊を防止することが可能となり、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。なお、本実施の形態では、ガス供給器１０６の供給能力を下げることで、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力を低下させたが、これに限定されず、酸化剤ガス供給部１０３の供給能力を下げることで、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力を低下させ、水回収部１０５の水封破壊を防止してもよい。また、酸化剤ガス排出路２５と燃料ガス排出路２７が合流して排ガス排出路２８となり、排ガス排出路２８が排気口に繋がる構成としたが、これに限定されず、酸化剤ガス排出路２５と燃料ガス排出路２７が別々に排気口に繋がる構成としても良い。
【００４４】
なお、本実施の形態では、ガス供給器をどのくらい動かすかの代表値として供給能力を用いたが、ガス供給器の動作を制御できればどのような代表値でも良く、具体的には入力電圧やデューティー比、回転数などを用いることができる。
【００４５】
（変形例１）
本実施の形態１の変形例１に係る燃料電池システム１００について、図１を参照しながら説明する。なお、以下の動作は、制御器１１０が燃料電池システム１００を制御することにより遂行される。
【００４６】
制御器１１０では、外部から要求される負荷電力に対して、燃料電池１０１で発電する発電量（電流量）が算出され、この発電量を発電するために必要な燃料ガス量（水素含有ガス量）が算出される。そして、この燃料ガス量を生成するために、必要な原料ガス量と水量が算出される。制御器１１０は、算出した原料ガス量となるようにガス供給器１０６を制御する。
【００４７】
燃料電池１０１では、アノードに供給された燃料ガスと、カソードに供給された酸化剤ガスと、が、電気化学的に反応して、電気と熱が発生する。発生した電気は、家庭等への供給電力として利用され、発生した熱は、温水として貯えられ、給湯や床暖房等に利用される。家庭の負荷電力に応じて発電量を変化させる場合があるが、その際は燃料電池１０
１が発生する電流を検知して、燃料電池１０１に供給される燃料ガスに対する燃料電池１０１が消費する燃料ガスの割合、すなわち燃料ガス利用率（Ｕｆ）が適正な値（およそ７０〜８５％）となるように原料ガス供給量を制御する。このとき、燃料ガス利用率が高くなると、燃料電池１０１の発電効率は向上するが、燃料電池１０１内でフラッディングと呼ばれる凝縮水による流路閉塞が発生し、運転が継続できない恐れがある。一方、燃料ガス利用率が低くなると、フラッディングなどの問題は生じないが、燃料電池発電装置の発電効率が低下する。
【００４８】
変形例１では、水封構造の水封高さに対応する水圧差よりも小さくなるように、制御器１１０はガス供給器１０６を制御する。つまり、制御器１１０は燃料ガス供給量を減らすように制御する。その際、発電量がある一定値のままだと、燃料電池１０１が消費する燃料ガス量が変わらずに供給される燃料ガスが減少することから、燃料ガス利用率（Ｕｆ）が７０〜８５％を超えてしまい、燃料電池１０１内でフラッディングが発生し、運転が継続できない恐れがある。そこで、燃料ガス量の減少にあわせて、発電量を低下させることで、燃料電池１０１が消費する燃料ガス量と供給される燃料ガスが共に減少し、燃料ガス利用率（Ｕｆ）が７０〜８５％となるように燃料ガス供給量を制御することができる。すなわち、発電量を低下させることで燃料ガス量の不足を防止できるので、燃料電池１０１の発電運転を継続することができる。なお、酸化剤ガス供給量の減少に合わせて発電量を低下させることで、酸素利用率（Ｕｏ）が適正な値（例えば３０〜６０％）となるように酸化剤ガス供給量を制御しても良い。さらに、燃料ガス供給量と酸化剤ガス供給量の両方を減少させて、発電量を低下させても良い。この時、燃料ガスもしくは酸化剤ガスの不足を防止するため、燃料ガス利用率（Ｕｆ）と燃料ガス供給量から求められる発電量と酸素利用率（Ｕｏ）と酸化剤ガス供給量から求められる発電量のうち、低い方の発電量とする方が望ましい。
【００４９】
（実施の形態２）
図３は本発明の第２の実施の形態における燃料電池システムの構成図を示すものである。なお、第１の実施の形態と同様の構成要素については、図１と同一番号を付して説明を省略する。図３に示すように、本実施の形態２に係る燃料電池システム１００は、実施の形態１に係る燃料電池システムと基本的な構成は同じであるが、ガス供給路２０にガス流量計１２５を備えている点が異なる。
【００５０】
以上のように構成された燃料電池システム１００の動作について、以下に説明する。なお、以下の動作は、制御器１１０が燃料電池システム１００を制御することにより遂行される。
【００５１】
何らかの事情により排ガス排出路２８及び第２排ガス排出路４０の少なくとも一方の流路が閉塞すると、制御器１１０はガス供給器１０６の供給能力を下げることで、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力を低下させ、第１貯水部１２０の水位が隔壁１２２の下端の水位以下とならないように制御している。具体的には、ガス供給器１０６のＰ−Ｑ特性や排ガス排出路２８や凝縮水経路３３の管路抵抗を事前に確認しておくことで、ガス供給器１０６の供給能力と第１貯水部１２０に作用する圧力との相関関係を求めることができ、ガス供給器１０６の能力を調整することにより、第１貯水部１２０水位をコントロールすることができる為、水回収部１０５の水封破壊を防止することが可能となり、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【００５２】
さらに、ガス供給路２０に設置されたガス流量計１２５を用いて、ガス供給路２０内のガス流量を正確に測定することができる為、燃料電池１０１内の排気が不足している場合は、ガス供給器１０６の能力を調整することにより、所定の流量での排気を確保することができる為、燃料電池システムの安全を確保できる。なお、本実施の形態では、ガス供給
路２０に設置したガス流量計１２５を用いてガス流量を計測し、ガス供給器１０６の供給能力を下げることで、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力を低下させたが、これに限定されず、酸化剤ガス供給路２４に酸化剤ガス流量計（図示せず）を設置し、酸化剤ガス流量を計測しながら酸化剤ガス供給部１０３の供給能力を下げることで、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力を低下させ、水回収部１０５の水封破壊を防止してもよい。また、酸化剤ガス排出路２５と燃料ガス排出路２７が合流して排ガス排出路２８となり、排ガス排出路２８が排気口に繋がる構成としたが、これに限定されず、酸化剤ガス排出路２５と燃料ガス排出路２７が別々に排気口に繋がる構成としても良い。
【００５３】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池システムの構成図を示すものである。なお、第１の実施の形態と同様の構成要素については、図１と同一番号を付して説明を省略する。
【００５４】
図４に示すように、本実施の形態３に係る燃料電池システム１００は、燃料電池１０１、燃焼器１０２Ａを有する水素含有ガス供給部から成る燃料電池モジュール１０４、酸化剤ガス供給部１０３、水回収部１０５、及び制御器１１０を備える。
【００５５】
水素含有ガス供給部１１１には、原料ガス供給器１０７及び水蒸気供給器１０８が、それぞれ、原料ガス供給部２１及び水供給部２２を介して接続されている。原料ガス供給器１０７の入り口は、例えば、都市ガスの配管や元栓（図示せず）に接続されていて、原料ガス供給器１０７は、原料ガス供給部２１を介して水素含有ガス供給部１１１に原料ガス（例えば、メタンを主成分とする都市ガス）を供給する。また、水蒸気供給器１０８の入り口は、例えば、水道管や水道の元栓（図示せず）に接続されていて、水蒸気供給器１０８は、水供給部２２を介して水素含有ガス供給部１１１に水（ここでは、水道水）を供給する。
【００５６】
水道水を供給する場合、水道水中に含まれるカルシウムの堆積や塩素による配管の腐食等により、燃料電池システムの性能が経時的に劣化する為、これらの成分を除去する必要がある。このため、従来の燃料電池システムには、イオン交換樹脂等を備える浄水器（図示せず）が設けられている。
【００５７】
ところで、イオン交換樹脂等を備える浄水器によれば、水に含まれるカルシウムや塩素等の成分を十分に除去することが可能であるが、使用時間に応じてイオン交換樹脂等の浄水性能が劣化する。つまり、このイオン交換樹脂等を用いる構成では、浄水器を頻繁にメンテナンスする必要がある。これは、燃料電池システムのランニングコストを悪化させる要因となるため、燃料電池で発電に伴って生成する水や、燃料電池から排出される水分を含んだガスを冷却して得られる凝縮水等を回収して利用しても良い。
【００５８】
水素含有ガス供給部１１１では、原料ガス供給器１０７から供給された原料ガスと、水蒸気供給器１０８から供給された水蒸気と、を改質器（図示せず）で燃焼器１０２Ａの熱により改質反応させて、水素を含む水素含有ガスが生成される。そして、水素含有ガス供給部１１１の変成器及び浄化器（共に図示せず）で、水素含有ガスに含まれる一酸化炭素を変成反応及び選択酸化反応により、低減し、一酸化炭素が所定濃度以下にまで除去された水素含有ガス（以下、燃料ガスという）を生成する。なお、改質器で生成される水素含有ガス中に含まれる一酸化炭素を更に低減する必要のない場合は、変成器及び浄化器を設けない構成としてもよい。例えば、燃料電池１０１が、一酸化炭素に対して被毒しにくい、例えば、固体酸化物燃料電池である場合、変成器及び浄化器を設けない構成を採用してもよい。また、水素含有ガス供給部１１１で生成される燃料ガスには、水蒸気供給器１０８由来の水蒸気が含有されているが、さらに、一定量の水蒸気を加湿するようにしてもよ
い。
【００５９】
また、水素含有ガス供給部１１１には、燃料電池１０１が、燃料ガス供給路２３を介して接続されている。燃料電池１０１には、酸化剤ガス供給部１０３が、酸化剤ガス供給路２４を介して接続されている。酸化剤ガス供給部１０３は、例えば、ファンやブロワ等のファン類を使用することができる。これにより、水素含有ガス供給部１１１で生成された燃料ガスが燃料ガス供給路２３を介して燃料電池１０１に供給される。また、酸化剤ガス供給部１０３から酸化剤ガス（ここでは、空気）が、酸化剤ガス供給路２４を介して燃料電池１０１に供給される。なお、燃料電池１０１に供給される酸化剤ガスに、一定量の水蒸気を加えて加湿してもよい。
【００６０】
燃料電池１０１では、燃料ガス供給路２３を介して供給された燃料ガスがアノード（図示せず）に供給され、酸化剤ガス供給路２４を介して供給された酸化剤ガスがカソード（図示せず）に供給される。そして、アノードに供給された燃料ガスと、カソードに供給された酸化剤ガスと、が、電気化学的に反応して、電気と熱が発生する。
【００６１】
また、燃料電池１０１では、カソードで使用されなかった酸化剤ガス（以下、カソード排ガスという）は、排気口に接続された酸化剤ガス排出路２５を介して、燃料電池システム１００外に排出される。
【００６２】
この時、燃焼器１０２Ａに供給される可燃性ガス（アノード排ガス）が理論的に完全燃焼する空気の流量に対する燃焼空気の流量の比である空燃比は、１以上かつ所定の範囲内となるように、アノード排ガス量及び燃焼空気量を制御し、適切な燃焼範囲で設定する。例えば、空燃比は１〜２．５の範囲で設定することが望ましい。なお、空燃比は１より大きい所定値未満（例えば、１．２）となった場合に運転を停止しても良い。しかしながら、過渡的に空燃比が１を下回った場合においても、即座に排ガス中に一酸化炭素が多量に発生することは無い為、空燃比が数分間所定値未満となった場合に運転を停止しても良い。
【００６３】
また、燃料電池１０１は、燃料ガス排出路２７を介して燃焼器１０２Ａと接続されている。燃料ガス排出路２７には、燃料電池１０１のアノードで使用されなかった燃料ガス（以下、アノード排ガスという）が排出される。燃焼器１０２Ａには、燃焼空気供給路２９を介して燃焼空気供給器１０９が接続されている。燃焼空気供給器１０９内には燃焼空気流量計１２６が設置されており、燃焼空気流量を計測している。燃焼空気供給器１０９は、例えば、ファンやブロワ等のファン類を使用することができる。これにより、燃焼器１０２Ａには、アノード排ガスが、アノード排ガス排出路を介して供給され、空気が燃焼空気供給路２９を介して供給される。燃焼器１０２Ａでは、アノード排ガスと空気が燃焼され、燃焼排ガスが生成される。なお、燃焼器１０２Ａは燃料電池１０１からアノード排ガスが燃焼用ガスとして供給されるように構成したが、これに限定されず、燃焼器１０２Ａに燃焼用ガスが原料ガス供給部から別途供給されるように構成しても良い。その際、アノード排ガスは燃焼排ガス排出路２６に直接排出されても良い。
【００６４】
カソード排ガス及び燃焼排ガスが排出される排ガス排出路２８は、凝縮水経路３３と排気口に繋がる経路に分岐される。排ガス中に含まれる水分は凝縮によって、排ガス排出路２８から凝縮水経路３３を経て、後述する水回収部１０５の第１貯水部１２０に貯えられる。一方、凝縮された水蒸気以外の排ガスは、後述する水回収部１０５の第２貯水部１２１と接続された第２排ガス排出路４０を介して排気口から燃料電池システム１００外に排出される。
【００６５】
水回収部１０５は、第１貯水部１２０と第２貯水部１２１と、水回収部１０５の下部で
第１貯水部１２０と第２貯水部１２１の内部空間を分けるように隔壁１２２が設けられている。隔壁１２２は、水回収部１０５の天井面から下方に延びるように、かつ、水回収部１０５の底面と隙間を有するように、形成されている。そして、隔壁１２２と水回収部１０５の底面との間の空間が、連通部１２４を構成する。さらに、水回収部１０５の第２貯水部１２１には、連通部１２４よりも上方に排水口３２０が設けられている。排水口３２０は、燃料電池システム１００外の下水管に接続されている。
【００６６】
燃料電池システム１００が停止中で、排ガス排出路２８に排ガスが通流していない場合には、水回収部１０５の第１貯水部１２０と第２貯水部１２１は同一水位である。一方、燃料電池システム１００の動作中で、排ガス排出路２８に排ガスが通流しているときには、排ガス排出路２８の圧力が凝縮水経路３３を介して第１貯水部１２０中の水面を押し下げるが、水回収部１０５に接続される排水経路３０と隔壁１２２の底面間での高低差によって生じる水位分の水圧が排ガス排出路２８の圧力より大きければ、排ガスが凝縮水経路３３を経て水回収部１０５に通流してくることが無い。すなわち排ガスが排水経路３０に流れないような水封構造を備えていることになる。
【００６７】
制御器１１０は、例えば、マイクロコンピュータ、論理回路等で構成することができ、燃料電池システム１００の各種の制御を行う。ここで、本発明において、制御器は、単独の制御器だけでなく、複数の制御器が協働して燃料電池システム１００の制御を実行する制御器群をも意味する。このため、制御器１１０は、単独の制御器から構成される必要はなく、複数の制御器が分散配置され、それらが協働して燃料電池システム１００を制御するように構成されていてもよい。
【００６８】
次に、本実施の形態３に係る燃料電池システム１００の動作について、図４を参照しながら説明する。なお、以下の動作は、制御器１１０が燃料電池システム１００を制御することにより遂行される。
【００６９】
まず、水素含有ガス供給部に、原料ガス供給器１０７から原料ガスが供給され、また、水蒸気供給器１０８から水蒸気が供給される。水素含有ガス供給部の改質器（図示せず）では、原料ガスと水蒸気とが改質反応して、水素を含有する水素含有ガスが生成される。そして、水素含有ガス供給部の変成器及び浄化器（図示せず）で、水素含有ガスに含まれる一酸化炭素が変成反応及び選択酸化反応により、低減され、燃料ガスが生成される。
【００７０】
次に、水素含有ガス供給部から燃料電池１０１のアノードに燃料ガスが供給される。また、酸化剤ガス供給部１０３から燃料電池１０１のカソードに酸化剤ガスが供給される。燃料電池１０１では、アノードに供給された燃料ガスと、カソードに供給された酸化剤ガスと、が、電気化学的に反応して、電気と熱が発生する。発生した電気は、家庭等への供給電力として利用され、発生した熱は、温水として貯えられ、給湯や床暖房等に利用される。
【００７１】
燃料電池１０１のカソードで使用されなかった酸化剤ガスは、カソード排ガスとして、酸化剤ガス排出路２５に排出され、排ガス排出路２８を介して排気口から燃料電池システム１００外に排出される。
【００７２】
また、燃料電池１０１のアノードで使用されなかった燃料ガスは、アノード排ガスとして、燃料ガス排出路２７に排出される。燃料ガス排出路２７に排出されたアノード排ガスは、燃焼器１０２Ａに供給される。また、燃焼器１０２Ａには、燃焼空気供給器１０９から燃焼用の空気が供給される。燃焼器１０２Ａでは、アノード排ガスと燃焼用の空気とが燃焼され、燃焼排ガスが生成される。燃焼器１０２Ａで生成された燃焼排ガスは、燃焼排ガス中に含まれる水分は凝縮によって、燃焼排ガス排出路２６から凝縮水経路３３を経て
水回収部１０５に貯えられ、凝縮された水蒸気以外の燃焼排ガスは、排ガス排出路２８を介して排気口から燃料電池システム１００外に排出される。よって、燃料電池システム１００の発電動作中には、カソード排ガス、燃焼排ガス及び本体内のガスが排ガス排出路２８を介して排気口に排出される。
【００７３】
この時、燃焼器１０２Ａに供給される可燃性ガス（アノード排ガス）が理論的に完全燃焼する空気の流量に対する燃焼空気の流量の比である空燃比は、１以上かつ所定の範囲内となるように、アノード排ガス量及び燃焼空気量を制御し、適切な燃焼範囲で設定する。例えば、空燃比は１〜２．５の範囲で設定することが望ましい。なお、空燃比は１より大きい所定値未満（例えば、１．２）となった場合に運転を停止しても良い。しかしながら、過渡的に空燃比が１を下回った場合においても、即座に排ガス中に一酸化炭素が多量に発生することは無い為、空燃比が数分間所定値未満となった場合に運転を停止しても良い。
【００７４】
ここで、何らかの事情により排ガス排出路２８及び第２排ガス排出路４０の少なくとも一方の流路が閉塞すると、制御器１１０は燃焼空気供給器１０９の供給能力を下げることで、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力を低下させ、第１貯水部１２０の水位が隔壁１２２の下端の水位以下とならないように制御している。具体的には、燃焼空気供給器１０９のＰ−Ｑ特性や排ガス排出路２８や凝縮水経路３３の管路抵抗を事前に確認しておくことで、ガス供給器１０６の供給能力と第１貯水部１２０に作用する圧力との相関関係を求めることができ、燃焼空気供給器１０９の能力を調整することにより、第１貯水部１２０水位をコントロールすることができる為、水回収部１０５の水封破壊を防止することが可能となり、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【００７５】
さらに、燃焼空気供給路２９に設置された燃焼空気流量計１２６を用いて、燃焼空気供給路２９内のガス流量を正確に測定することができる為、燃焼器１０２Ａ内の排気が不足している場合は、燃焼空気供給器１０９の能力を調整することにより、所定の流量での排気を確保することができる為、燃料電池システムの安全を確保できる。
【００７６】
（実施の形態４）
図５は本発明の第４の実施の形態における燃料電池システムの構成図を示すものである。なお、第３の実施の形態と同様の構成要素については、図４と同一番号を付して説明を省略する。図５に示すように、本実施の形態２に係る燃料電池システム１００は、実施の形態１に係る燃料電池システムと基本的な構成は同じであるが、換気空気供給部３６、換気空気供給路３７及び換気空気流量計１２７を備えている点が異なる。
【００７７】
以上のように構成された燃料電池システム１００の動作について、以下に説明する。なお、以下の動作は、制御器１１０が燃料電池システム１００を制御することにより遂行される。
【００７８】
換気空気供給部３６は、換気空気供給路３７を介して、排ガス排出路２８と接続されている。換気空気供給路３７内の空気流量は、換気空気供給路３７内に設けられた換気空気流量計１２７によって計測される。これによって、燃料電池システム１００内のガス（主に空気）が、換気空気供給路３７及び排ガス排出路２８を介して、排気口に排出され、燃料電池システム１００内が換気される。
【００７９】
何らかの事情により排ガス排出路２８及び第２排ガス排出路４０の少なくとも一方の流路が閉塞すると、制御器１１０はガス供給器１０６の供給能力を下げることで、排ガス排出路２８及び凝縮水経路３３内の圧力を低下させ、第１貯水部１２０の水位が隔壁１２２の下端の水位以下とならないように制御している。具体的には、ガス供給器１０６のＰ−
Ｑ特性や排ガス排出路２８や凝縮水経路３３の管路抵抗を事前に確認しておくことで、ガス供給器１０６の供給能力と第１貯水部１２０に作用する圧力との相関関係を求めることができ、ガス供給器１０６の能力を調整することにより、第１貯水部１２０水位をコントロールすることができる為、水回収部１０５の水封破壊を防止することが可能となり、排ガスが屋外へ流れ出すことを防止できる。
【００８０】
さらに、換気空気供給路３７に設置された換気空気流量計１２７を用いて、換気空気供給路３７内のガス流量を正確に測定することができる為、燃料電池システム１００内の排気が不足している場合は、換気空気供給部３６の能力を調整することにより、所定の流量での排気を確保することができる為、燃料電池システムの安全を確保できる。
【００８１】
なお、本実施の形態では、換気空気供給部３６は、換気空気供給路３７を介して、排ガス排出路２８と接続する構成としたが、換気空気供給部３６は、燃料電池システム１００内を換気することが出来ればどのような構成であっても良く、例えば排気口に直接接続されるように構成しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明の燃料電池システムは、排ガス経路内の凝縮水を回収する水回収部に隔壁構造を設け、水回収部を排ガス経路と接続される第１貯水部と排水口に接続される第２貯水部に分け、排ガス流路が閉塞した場合、ガス供給器の供給能力を下げることで、排気経路や凝縮水経路の圧力を低下させることができ、水回収部の水位低下による水封破壊を防止することができる為、様々な形態の燃料電池システムに適用できる。
【符号の説明】
【００８３】
２０  ガス供給路
２１  原料ガス供給部
２２  水供給部
２３  燃料ガス供給路
２４  酸化剤ガス供給路
２５  酸化剤ガス排出路
２６  燃焼排ガス排出路
２７  燃料ガス排出路
２８  排ガス排出路
２９  燃焼空気供給路
３０  排水経路
３３  凝縮水経路
３６  換気空気供給部
３７  換気空気供給路
４０  第２排ガス排出路
１００  燃料電池システム
１０１  燃料電池
１０２  水素含有ガス生成器
１０２Ａ  燃焼器
１０３  酸化剤ガス供給部
１０４  燃料電池モジュール
１０５  水回収部
１０６  ガス供給器
１０７  原料ガス供給器
１０８  水蒸気供給器
１０９  燃焼空気供給器
１１０  制御器
１１１  水素含有ガス供給部
１２０  第１貯水部
１２１  第２貯水部
１２２  隔壁
１２４  連通部
１２５  ガス流量計
１２６  燃焼空気流量計
１２７  換気空気流量計
３０２  燃料電池
３０２ａ  燃料ガス内部流路
３０２ｂ  酸化剤ガス内部流路
３０３  水素生成器
３０３ａ  燃焼器
３０４  原料供給器
３０５  燃焼排ガス熱交換器
３０７  排気口
３０８  燃焼排ガス流路
３０９  燃焼排ガス凝縮水経路
３１０  酸化剤ガス供給器
３１１  酸化剤排ガス熱交換器
３１２  酸化剤排ガス流路
３１２ａ  第１酸化剤排ガス流路
３１２ｂ  第２酸化剤排ガス流路
３１４  貯湯タンク
３１５  温水循環経路
３１６  隔壁
３１７  第１貯水部
３１８  第２貯水部
３１９  水位検知器
３２０  排水口
３２１  給水弁
３２３  筐体
３２４  燃料電池装置
【図１】
2014216172.tif 000003
【図２】
2014216172.tif 000004
【図３】
2014216172.tif 000005
【図４】
2014216172.tif 000006
【図５】
2014216172.tif 000007
【図６】
2014216172.tif 000008
【図７】
2014216172.tif 000009
【図８】
2014216172.tif 000010