(57)【要約】【課題】本発明の燃料電池システムは、水道水等の外部の給水源から給水せずに運転を継続することができ、構成の簡素化によりコスト低減と省スペース化を図ることができる。【解決手段】燃料電池本体と、前記燃料電池本体１から排出されるオフ燃料ガスおよびオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、前期オフガスと前記熱媒体とを熱交換させる熱交換器３と、前記熱交換器で凝縮した水を溜める凝縮水タンクと、前記熱媒体を循環させる循環器と、前記熱交換器へ供給される前記熱媒体の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器で検出する温度が、前記凝縮水の生成量が低下する所定の温度以上になった場合に、前記熱媒体循環経路を流れる前記熱媒体の流量が前記所定の温度以上になる前の前記熱媒体の流量よりも大きくなるように、前記循環器を制御する制御器と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池本体と、
前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、
前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱交換器へ供給される熱媒体の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器で検出する温度が、前記凝縮水の生成量が低下する所定の温度以上になった場合に、前記熱媒体循環経路を流れる前記熱媒体の流量が前記所定の温度以上になる前の前記熱媒体の流量よりも大きくなるように、前記循環器を制御する制御器と、
を備える燃料電池システム。
【請求項２】
原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池本体と、
前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、
前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、
前記凝縮水タンクに設けられ、前記凝縮水タンク内の水位を検知する水位検知器と、
前記水位検知器で検知する水位が、所定の水位以下になった場合に、前記熱媒体循環経路を流れる前記熱媒体の流量が前記所定の水位以下になる前の前記熱媒体の流量よりも大きくなるように、前記循環器を制御する制御器と、
を備える燃料電池システム。
【請求項３】
原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池本体と、
前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、
前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、
前記燃料電池本体へ酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給器と、
前記燃料電池本体から排出されたオフ酸化剤ガスを外部へ排出する酸化剤ガス排出経路と、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱交換器へ供給される熱媒体の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器で検出する温度が、前記凝縮水の生成量が低下する所定の温度以上になった場合に、前記オフ酸化剤ガスの流量が前記所定の温度以上になる前の前記オフ酸化剤ガスの流量よりも小さくなるように、前記酸化剤ガス供給器を制御する制御器と、
を備える燃料電池システム。
【請求項４】
原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池本体と、
前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、
前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、
前記燃料電池本体へ酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給器と、
前記燃料電池本体から排出されたオフ酸化剤ガスを外部へ排出する酸化剤ガス排出経路と、
前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、
前記凝縮水タンクに設けられ、前記凝縮水タンク内の水位を検知する水位検知器と、
前記水位検知器で検知する水位が、所定の水位以下になった場合に、前記オフ酸化剤ガスの流量が前記所定の温度以上になる前の前記オフ酸化剤ガスの流量よりも小さくなるように、前記酸化剤ガス供給器を制御する制御器と、
を備え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、燃料電池システムおよびその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、原料ガスの水蒸気改質等により生成した燃料ガスと、空気中の酸素等の酸化剤ガスを燃料電池本体で反応させ電気エネルギーを高い効率で取り出すことができる。また、その過程で生じる排熱を回収しユーザーの熱需要を満足することができるシステムである。
【０００３】
一般に燃料電池システムでは、原料ガスの水蒸気改質に用いられる水は、原料ガスあるいはその水蒸気改質反応により生成した燃料ガスの燃焼反応により生成した水、燃料電池本体における燃料ガスと酸化剤ガスの反応により生成した水および水蒸気改質反応のために供給した水の余剰分等をそれぞれ、水などの熱媒体を通じた熱交換器により冷却凝縮させたものを回収して利用することで、燃料電池システムの運転継続に必要な水の需要をまかなっている。
【０００４】
回収された水は、燃料電池システム内で水蒸気改質反応の水蒸気源の他に、燃料電池本体冷却のための冷却水等にも用いられている。回収した水を浄化（純水化）するためにイオン交換樹脂が収納された容器内を通水させ、金属イオンおよびハロゲン化物イオン等を除去する方法が広く用いられている。
【０００５】
また、燃料電池システムでは、熱交換器に通じる水などの熱媒体の温度が高くなってくると、冷却凝縮されずに燃料電池システム系外に水蒸気として放出される水の量が増えてしまう。そのような条件が長時間継続すると燃料電池システムの運転に必要な水の需要をシステム内部でまかなうことができず、水道水等の外部の給水源から給水しなければ運転を継続できない場合がある。
【０００６】
このような燃料電池システムとして、回収した水量では運転に必要な水の需要を満たせない場合に、不足分を水道水供給源から供給する燃料電池システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４９６３７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
回収した水量では燃料電池システムの運転に必要な水の需要を満たせない場合に、不足分を水道水供給源から供給する構成は、燃料電池システムの運転を継続させる手段として有効であるが、水道水の脱イオン処理に必要なイオン交換樹脂容量が膨大になるというコスト増加に課題があり、水道水の供給が膨大となる場合には燃料電池システムの運転を停止させ、イオン交換樹脂の寿命を優先せねばならないことがある。
【０００９】
また、大容量のイオン交換樹脂と、水道水供給源を設ける必要があることから、燃料電池システムが大型化するという課題もあった。
【００１０】
本発明は、上記のように水などの熱媒体の温度が高い場合等、回収できる水の量が燃料
電池システムの運転継続に必要な量を下回る恐れがある場合においても、水道水等の外部の給水源から給水せずに運転を継続することができ、構成の簡素化によりコスト低減と省スペース化を図ることができる燃料電池システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明に係る燃料電池システムは、原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池装置と、前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱交換器へ供給される熱媒体の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器で検出する温度が、前記凝縮水の生成量が低下する所定の温度以上になった場合に、前記熱媒体循環経路を流れる前記熱媒体の流量が前記所定の温度以上になる前の前記熱媒体の流量よりも大きくなるように、前記循環器を制御する制御器と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
これにより、水などの熱媒体の温度が高い場合等、回収できる水の量が燃料電池システムの運転継続に必要な量を下回る恐れがある場合においても、冷却凝縮により回収される水の量をより高めることができる。このため、水道水等の外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の燃料電池システムは、水道水等の外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。従来の燃料電池システムと比較して、構成の簡素化によりコスト低減と省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるシステム構成ブロック図
【図２】本発明の実施の形態２におけるシステム構成ブロック図
【図３】本発明の実施の形態３におけるシステム構成ブロック図
【図４】本発明の実施の形態４におけるシステム構成ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池本体と、前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱交換器へ供給される熱媒体の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器で検出する温度が、前記凝縮水の生成量が低下する所定の温度以上になった場合に、前記熱媒体循環経路を流れる前記熱媒体の流量が前記所定の温度以上になる前の前記熱媒体の流量よりも大きくなるように、前記循環器を制御する制御器と、を備えることを特徴とする燃料電池システムである。係る構成にすることにより、熱媒体の温度が高くなった場合でもオフガスからの水の回収性能を高めることができるため、水道水などの外部の給水源から給水
せずに運転を継続することができる。
【００１６】
第２の発明は、原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池本体と、前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、前記凝縮水タンクに設けられ、前記凝縮水タンク内の水位を検知する水位検知器と、前記水位検知器で検知する水位が、所定の水位以下になった場合に、前記熱媒体循環経路を流れる前記熱媒体の流量が前記所定の水位以下になる前の前記熱媒体の流量よりも大きくなるように、前記循環器を制御する制御器と、を備えることを特徴とする燃料電池システムである。係る構成にすることにより、凝縮水タンクの水位が低下し燃料電池システムの運転継続に必要な回収水量を確保できない恐れがある場合に、オフガスからの水の回収性能を高めることができるため、水道水などの外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。
【００１７】
第３の発明は、原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池本体と、前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、前記燃料電池本体へ酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給器と、前記燃料電池本体から排出されたオフ酸化剤ガスを外部へ排出する酸化剤ガス排出経路と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱交換器へ供給される熱媒体の温度を検出する温度検出器と、前記温度検出器で検出する温度が、前記凝縮水の生成量が低下する所定の温度以上になった場合に、前記オフ酸化剤ガスの流量が前記所定の温度以上になる前の前記オフ酸化剤ガスの流量よりも小さくなるように、前記酸化剤ガス供給器を制御する制御器と、を備えることを特徴とする燃料電池システムである。係る構成にすることにより、熱媒体の温度が高くなった場合でもオフ酸化剤ガスの流量を減少させることで、燃料電池システムの系外に放出される水蒸気を減少させることができ、オフガスからの水の回収性能を高めることができるため、水道水などの外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。
【００１８】
第４の発明は、原料ガスと凝縮水との改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池本体と、前記燃料電池本体から排出される燃料ガスであるオフ燃料ガスおよび前記燃料電池本体から排出される酸化剤ガスであるオフ酸化剤ガスのうちの少なくとも一方のオフガスと熱交換を行う熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記オフガスと前記熱媒体とを熱交換させることにより前記オフガス中の水蒸気を凝縮させて前記燃料電池本体に供給される前記凝縮水を生成する熱交換器と、前記熱交換器で生成する前記凝縮水を溜める凝縮水タンクと、前記燃料電池本体へ酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給器と、前記燃料電池本体から排出されたオフ酸化剤ガスを外部へ排出する酸化剤ガス排出経路と、前記熱媒体循環経路に設けられ、前記熱媒体を循環させる循環器と、前記凝縮水タンクに設けられ、前記凝縮水タンク内の水位を検知する水位検知器と、前記水位検知器で検知する水位が、所定の水位以下になった場合に、前記オフ酸化剤ガスの流量が前記所定の温度以上になる前の前記オフ酸化剤ガスの流量よりも小さくなるように、前記酸化剤ガス供給器を制御する制御器と、を備えること
を特徴とする燃料電池システムである。係る構成にすることにより、凝縮水タンクの水位が低下し燃料電池システムの運転継続に必要な回収水量を確保できない恐れがある場合に、オフ酸化剤ガスの流量を減少させることで、燃料電池システムの系外に放出される水蒸気を減少させることができ、オフガスからの水の回収性能を高めることができるため、水道水などの外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。
【００１９】
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、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２０】
（実施の形態１）
本発明に係る燃料電池システムの実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る燃料電池システムの実施の形態１におけるシステム構成を示すブロック図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施の形態における燃料電池システム１０は、燃料ガスと酸化剤ガスを用いて発電を行う燃料電池本体１を備え、燃料電池本体１には固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）または固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）を利用することが好ましい。また燃料電池システムは、都市ガスインフラ等から供給される原料ガスを燃料ガスに改質するための水素生成器（図示しない）を含み、水蒸気改質反応によって燃料ガスを得る。また、水素ガスインフラ等の水素源に直接接続される燃料電池システムにも適用が可能である。酸化剤ガスは、空気等酸素を含むガスをブロワ等で圧送して燃料電池本体１に供給する。
【００２３】
熱媒体循環経路２には、水または不凍液等を熱媒体として循環させ、燃料電池本体１の発電により発生する熱、燃料電池本体１から排出されるそれぞれのオフガスの排熱および水素生成器における燃焼排気ガスの排熱等、燃料電池システム内で発生する熱を回収し、お湯等としてユーザーの熱需要を満たすために使用される。
【００２４】
また、熱媒体循環経路２の途中には、燃料電池本体１から排出されるオフ燃料ガスおよびオフ酸化剤ガスのうち少なくとも一方のオフガス中の水蒸気を冷却凝縮させる熱交換器３を備えるよう構成する。熱交換器３はそれぞれのオフガス用に複数個備える構成としてもよい。一般に燃料電池システムでは、燃料電池本体１から排出されるオフ燃料ガスは水素生成器等のバーナで燃焼され触媒温度維持等に使われる。本発明において、オフ燃料ガスはバーナで燃焼された後の燃焼排気ガスでもよい。
【００２５】
熱交換器３で熱媒体循環経路２を流れる熱媒体との熱交換により冷却凝縮された水は、凝縮水タンク４に溜める。回収された水はイオン交換樹脂等によるイオン交換等の浄化（純水化）後に、原料ガスの改質反応のための水蒸気源または燃料電池本体１の冷却水等に利用される。浄化後の水が凝縮水タンク４に溜まるような構成とすることもできる。
【００２６】
熱媒体循環経路２には、熱媒体を循環させるための循環器５を、熱交換器３の上流側に熱媒体の温度検出器６を備える。循環器としてはポンプ等を、温度検出器としてはサーミスタ等を用いることができる。
【００２７】
また、本実施の形態の燃料電池システムは温度検出器６で検出された温度が、所定の温度以上になった場合に、循環器５の仕事量を増大させ熱媒体の循環量を大きくするように制御する制御器７を備える。
【００２８】
一般に燃料電池システムでは、主にシステムの発電効率等運転を最適化するため燃料電
池本体１等の特定部の温度を管理し、熱媒体循環経路２を流れる熱媒体の循環量はある量に制御されつつ運転されている。そのため、熱交換器３に流れ込む熱媒体の温度が高くなってきて、オフガスに含まれる水蒸気を冷却凝縮させにくい場合にも、特定部の温度を管理することが重視され、熱媒体の循環量を大きくすることで水蒸気の冷却凝縮を促進させるような運転方法は取られてこなかった。
【００２９】
固体高分子型の燃料電池本体１を使ったシステムでは、熱交換器３に流れ込む熱媒体の温度が４５℃程度まで上昇してくると、運転継続に必要な水需要を燃料電池システム内部でまかなうことができずに外部からの給水に頼って運転を継続するか、運転を停止するなどの手法がとられていた。そのため、外部から給水するための配管類、弁類およびイオン交換樹脂等の機器類が高コスト、燃料電池システムの大型化につながり、運転を停止せざるを得ない場合には効率の低下という問題につながっていた。
【００３０】
本実施の形態の燃料電池システムでは、熱交換器３に流れ込む熱媒体の温度が所定の温度以上、例えば４５℃以上になった場合に、燃料電池本体１等の特定部の温度管理をやめ、熱媒体循環経路２を流れる熱媒体の循環量を大きくすることで、オフガスに含まれる水蒸気の冷却凝縮を促進させ水の回収性能を高め、水道水などの外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。
【００３１】
さらに、熱媒体の温度が所定の温度を下回った場合には、燃料電池本体１等の特定部の温度管理運転に復帰することで、システムの発電効率の最適化と運転継続を両立させることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図２は、本発明に係る燃料電池システムの実施の形態２におけるシステム構成を示すブロック図である。
【００３３】
本実施の形態の燃料電池システムは、実施の形態１の燃料電池システムにおいて熱媒体の温度を検出する温度検出器６の代わりに、凝縮水タンク４にタンク内の水位を検知する水位検知器８を備えるように構成する。水位検知器としては、一般のフロート式レベルセンサ、電極棒等が利用できる。
【００３４】
この構成により、凝縮水タンク４の水位を直接監視でき、タンク内水位が低下し燃料電池システムの運転継続に支障をきたす恐れがある場合に、実施の形態１の方法に倣い水の回収性能を高め、水道水などの外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。
【００３５】
さらに、タンク内水位が回復した場合には、燃料電池本体１等の特定部の温度管理運転に復帰することで、システムの発電効率の最適化と運転継続を両立させることができる。
【００３６】
（実施の形態３）
図３は、本発明に係る燃料電池システムの実施の形態３におけるシステム構成を示すブロック図である。
【００３７】
本実施の形態の燃料電池システムは、実施の形態１の燃料電池システムにおいて、温度検出器６で検出された温度が、所定の温度以上になった場合に、酸化剤ガス供給器９の仕事量を減少させ酸化剤ガスの流量を小さくするように制御する制御器７を備える。
【００３８】
この構成により、熱交換器３に流れ込む熱媒体の温度が所定の温度以上、例えば４５℃以上になった場合に、酸化剤ガス流量をそれまでよりも小さくすることで、冷却凝縮され
ずに燃料電池システム系外に放出される水蒸気量を相対的に減少させることができ、水道水などの外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。
【００３９】
さらに、熱媒体の温度が所定の温度を下回った場合には、酸化剤ガス流量を元に戻すことで、システムの発電効率の最適化と運転継続を両立させることができる。
【００４０】
（実施の形態４）
図４は、本発明に係る燃料電池システムの実施の形態４におけるシステム構成を示すブロック図である。
【００４１】
本実施の形態の燃料電池システムは、実施の形態２の燃料電池システムにおいて水位検知器８で検出された水位が低下し、燃料電池システムの運転継続に支障をきたす恐れがある場合に、実施の形態３の方法に倣い冷却凝縮されずに燃料電池システム系外に放出される水蒸気量を相対的に減少させることができ、水道水などの外部の給水源から給水せずに運転を継続することができる。
【００４２】
さらに、タンク内水位が回復した場合には、酸化剤ガス流量を元に戻すことで、システムの発電効率の最適化と運転継続を両立させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明にかかる燃料電池システムは、水道水などの外部の給水源から給水せずに運転を継続することができるので、水蒸気改質反応によって燃料ガスを得る燃料電池システム全般に有用である。
【符号の説明】
【００４４】
１  燃料電池本体
２  熱媒体循環経路
３  熱交換器
４  凝縮水タンク
５  循環器
６  温度検出器
７  制御器
８  水位検知器
９  酸化剤ガス供給器
１０  燃料電池システム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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