(57)【要約】【課題】貯湯槽と燃料電池とを熱的に接続する熱回収用通路に設けた切替弁の能力異常有無を簡単、かつ、的確に検出する。【解決手段】貯湯槽２の底部側からの水を燃料電池１に導入する冷却水用通路３ｂと、燃料電池１の排熱により加熱された湯を貯湯槽２に導入する排熱形成湯の通路３ａとを備えた熱回収用通路３に、バイパス通路７を接続する。切替弁異常有無検出手段３５は、燃料電池１が稼働されていて、排熱形成湯の通路３ａを通る排熱形成湯を貯湯槽２に通して循環させている状態で、ＦＣ高温サーミスタ２６の検出温度がＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度よりも基準温度以上高い状態が基準時間以上継続されているときに、切替弁６を切り替え、排熱形成湯をバイパス通路７を通して冷却水用通路３ｂに通し、それによりＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度が切り替え異常有無判断温度以上高くなったら切替弁６の切り替え能力異常無しと判断する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、該燃料電池に熱回収用通路を介して熱的に接続される貯湯槽と、前記熱回収用通路に設けられて前記貯湯槽と前記燃料電池を通して湯水を前記熱回収用通路に循環させる循環ポンプとを有し、前記熱回収用通路は、前記貯湯槽の底部側から水を導出して該水を前記燃料電池の冷却水として該燃料電池に導入する冷却水用通路と、前記燃料電池の排熱により加熱された湯を該燃料電池から前記貯湯槽側に送り該貯湯槽の頂部側から該貯湯槽に導入する排熱形成湯の通路とを備え、該排熱形成湯の通路にはバイパス通路の一端側が接続されて該バイパス通路の他端側は前記冷却用通路に接続され、前記排熱形成湯の通路を通って前記貯湯槽側に送られる湯を該貯湯槽に通して循環させる熱回収経路と前記貯湯槽に送らずに前記バイパス通路を通して前記冷却水用通路に通すバイパス経路とを切り替える切替弁を有し、前記排熱形成湯の通路における前記バイパス通路の接続部よりも前記燃料電池寄りには排熱形成湯の温度を検出する排熱形成湯温検出手段が設けられ、前記冷却水用通路における前記バイパス通路の接続部よりも前記燃料電池寄りには冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段が設けられ、前記燃料電池が稼働されて前記熱回収経路で湯水が循環されている状態で前記排熱形成湯温検出手段の検出温度が前記冷却水温検出手段の検出温度よりも予め定められる基準温度以上高い状態が予め定められる基準時間以上継続されているときに前記切替弁を切り替えて湯の経路を前記熱回収経路から前記バイパス経路とし、前記切替弁の切り替え後の前記冷却水温検出手段の検出温度が前記切替弁の切り替え前の前記冷却水温検出手段の検出温度よりも予め定められる切り替え異常有無判断温度以上高くなったら前記切替弁の切り替え能力異常無しと判断する切替弁異常有無判断手段が設けられていることを特徴とする熱源装置。
【請求項２】
切替弁異常有無判断手段は、切替弁の切り替え能力異常無しと判断した直後に切替弁を切り替えて湯の経路を熱回収経路に戻すことを特徴とする請求項１記載の熱源装置。
【請求項３】
切替弁異常有無判断手段は、切替弁を切り替えて湯の経路を熱回収経路からバイパス経路としてから予め定められる判断基準時間以上経っても冷却水温検出手段の検出温度が前記切替弁の切り替え前の前記冷却水温検出手段の検出温度よりも切り替え異常有無判断温度以上高くならないときには前記切替弁の切り替え能力異常有りと判断することを特徴とする請求項１または請求項２記載の熱源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池の排熱を貯湯槽に貯湯する構成を有する熱源装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に示されるように、貯湯槽２を備えた熱源装置が用いられており、同図において、貯湯槽２はタンクユニット４内に設けられ、熱回収用通路３を介して燃料電池（ＦＣ）１と熱的に接続されている。燃料電池１は、例えば固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）等により形成されており、水の電気分解の逆反応で、都市ガス等の燃料から取り出された水素と空気中の酸素とを反応させて発電する発電装置である。
【０００３】
熱回収用通路３は、燃料電池１と貯湯槽２との間で液体（ここでは湯水）を図の矢印Ａおよび矢印Ａ’に示されるように循環させる通路であり、燃料電池１を通って配設されている熱回収用通路３には、熱回収用通路３内に液体を循環させる循環ポンプ（図示せず）が設けられている。熱回収用通路３は、貯湯槽２の底部側から水を導出して該水を図の矢印Ａ’に示すように燃料電池１の冷却水として燃料電池１に導入する冷却水用通路３ｂと、燃料電池１の排熱により加熱された湯を該燃料電池１から貯湯槽２側に送り該貯湯槽２の頂部側から該貯湯槽２に導入する排熱形成湯の通路３ａとを備えている。なお、図４では、排熱形成湯の通路３ａにドットを記している。
【０００４】
冷却水用通路３ｂには、貯湯槽２から燃料電池１側へ導出される冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段としてのＦＣ低温サーミスタ２７が設けられており、排熱形成湯の通路３ａには、燃料電池１から貯湯槽２へ送られる排熱形成湯の温度を検出する排熱形成湯温検出手段としてのＦＣ高温サーミスタ２６が設けられている。
【０００５】
排熱形成湯の通路３ａにはバイパス通路７の一端側が接続されて該バイパス通路７の他端側は冷却用通路３ｂに接続されており、バイパス通路７の排熱形成湯の通路３ａとの接続部には切替弁（三方弁）６が設けられている。切替弁６は排熱形成湯の通路３ａを通って貯湯槽２側に送られる湯の経路を切り替えることにより、以下に述べる熱回収経路とバイパス経路とを選択的に切り替える機能を有している。
【０００６】
熱回収経路は、前記循環ポンプの駆動により貯湯槽２内の水を図の矢印Ａ’に示すように冷却水用通路３ｂを通して燃料電池１に導入して冷却水とし、この水を燃料電池１の発電時に生じる排熱によって例えば６０℃といった温度に加熱し、その加熱により形成された排熱形成湯を、図の矢印Ａに示すように排熱形成湯の通路３ａを通して貯湯槽２に送って蓄積する経路である。また、バイパス経路は、前記のように燃料電池１側から排熱形成湯の通路３ａを通って貯湯槽２側に送られる湯（排熱形成湯）を貯湯槽２に通さずに、図の矢印Ｃに示されるように、バイパス通路７と冷却水用通路３ｂを通して燃料電池１に戻す経路である。なお、切替弁６の切り替え能力が正常か否かは、例えば切り替え位置の検出機能を設けて確認することが行われている（例えば特許文献１、参照）。
【０００７】
貯湯槽２には、貯湯槽２内または貯湯槽２の外側壁に、貯湯槽２内の湯の温度を検出する貯湯槽内湯水温検出手段５が、貯湯槽２の上下方向に互いに間隔を介して複数（図４では５個）設けられている。なお、最上位に設けられている貯湯槽内湯水温検出手段５ａは、例えば貯湯槽２の上端まで湯が満たされた場合よりも２０リットル少ない湯量の湯が貯湯槽２内に導入された場合の湯面の位置に設けられており、最下位に設けられている貯湯槽内湯水温検出手段５ｅは、例えば貯湯槽２の上端よりも例えば貯湯槽２の上端まで湯が満たされた場合よりも１２７リットル少ない湯量の湯が貯湯槽２内に導入された場合の湯面の位置に設けられている。
【０００８】
貯湯槽２の上部側に接続されている湯の通路９は、貯湯槽２で形成された湯を出湯する（送水する）通路と成している。また、この熱源装置への給水通路８は給水通路８ａと給水通路８ｂとに分岐され、一方側の給水通路８（８ａ）が貯湯槽２の下部側に接続されて、他方側の給水通路８（８ｂ）は、合流部（同図には図示せず）で湯の通路９に合流するように形成されており、貯湯槽２から湯の通路９を通して出湯される湯と給水通路８ｂからの水により例えばリモコン装置等を用いて設定される給湯設定温度の湯が形成される。なお、図４の図中、符号１４は水混合器、符号２５は入水温度サーミスタ、符号２９は給水流量センサを示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１５−１１９３５号公報
【特許文献２】特開平１１−１５３３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、図４に示されるようなシステムにおいて、前記の如く例えば特許文献１に示されているように、切替弁６の位置が正常が否かは、その位置検出機能を設けて確認することが行われていたが、位置検出機能を持たせると価格が高くなり、熱源装置のコストアップにつながるといった問題があった。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料電池と貯湯槽とを熱的に接続する熱回収用通路において湯の経路を貯湯槽に通さない経路に切り替える機能を有する切替弁の切り替え能力異常有無を検出可能で、システムのコストアップを抑制できる熱源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、燃料電池と、該燃料電池に熱回収用通路を介して熱的に接続される貯湯槽と、前記熱回収用通路に設けられて前記貯湯槽と前記燃料電池を通して湯水を前記熱回収用通路に循環させる循環ポンプとを有し、前記熱回収用通路は、前記貯湯槽の底部側から水を導出して該水を前記燃料電池の冷却水として該燃料電池に導入する冷却水用通路と、前記燃料電池の排熱により加熱された湯を該燃料電池から前記貯湯槽側に送り該貯湯槽の頂部側から該貯湯槽に導入する排熱形成湯の通路とを備え、該排熱形成湯の通路にはバイパス通路の一端側が接続されて該バイパス通路の他端側は前記冷却用通路に接続され、前記排熱形成湯の通路を通って前記貯湯槽側に送られる湯を該貯湯槽に通して循環させる熱回収経路と前記貯湯槽に送らずに前記バイパス通路を通して前記冷却水用通路に通すバイパス経路とを切り替える切替弁を有し、前記排熱形成湯の通路における前記バイパス通路の接続部よりも前記燃料電池寄りには排熱形成湯の温度を検出する排熱形成湯温検出手段が設けられ、前記冷却水用通路における前記バイパス通路の接続部よりも前記燃料電池寄りには冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段が設けられ、前記燃料電池が稼働されて前記熱回収経路で湯水が循環されている状態で前記排熱形成湯温検出手段の検出温度が前記冷却水温検出手段の検出温度よりも予め定められる基準温度以上高い状態が予め定められる基準時間以上継続されているときに前記切替弁を切り替えて湯の経路を前記熱回収経路から前記バイパス経路とし、前記切替弁の切り替え後の前記冷却水温検出手段の検出温度が前記切替弁の切り替え前の前記冷却水温検出手段の検出温度よりも予め定められる切り替え異常有無判断温度以上高くなったら前記切替弁の切り替え能力異常無しと判断する切替弁異常有無判断手段が設けられている構成をもって課題を解決するための手段としている。
【００１３】
また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記切替弁異常有無判断手段は、切替弁の切り替え能力異常無しと判断した直後に切替弁を切り替えて湯の経路を熱回収経路に戻すことを特徴とする。
【００１４】
さらに、第３の発明は、前記第１または第２の発明の構成に加え、前記切替弁異常有無判断手段は、切替弁を切り替えて湯の経路を熱回収経路からバイパス経路としてから予め定められる判断基準時間以上経っても冷却水温検出手段の検出温度が前記切替弁の切り替え前の前記冷却水温検出手段の検出温度よりも切り替え異常有無判断温度以上高くならないときには前記切替弁の切り替え能力異常有りと判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、燃料電池と貯湯槽とは熱回収用通路を介して熱的に接続されており、また、その熱回収用通路を形成する冷却水用通路と排熱形成湯の通路とを接続して排熱形成湯の通路から貯湯槽側に送られる湯を貯湯槽に導入せずに冷却用通路に通すバイパス通路を有し、排熱形成湯の通路を通って前記貯湯槽側に送られる湯を該貯湯槽に通して循環させる熱回収経路と前記貯湯槽に送らずに前記バイパス通路を通して前記冷却水用通路に通すバイパス経路とを切り替える切替弁を有しているので、切替弁の切り替えにより湯の経路を選択的に切り替えることができる。
【００１６】
そして、この切り替えが適切に行われたか否かを、排熱形成湯の通路における前記バイパス通路の接続部よりも前記燃料電池寄りに設けられた排熱形成湯温検出手段と、前記冷却水用通路における前記バイパス通路の接続部よりも前記燃料電池寄りに設けられた冷却水温検出手段の検出温度とに基づき、以下のようにして検出することができる。
【００１７】
つまり、本発明によれば、燃料電池が稼働されて前記熱回収経路で湯水が循環されている状態で、排熱形成湯温検出手段の検出温度が冷却水温検出手段の検出温度よりも予め定められる基準温度以上高い状態が予め定められる基準時間以上継続されていて、燃料電池の稼働状態や排熱回収経路での湯水の循環状態、排熱形成湯温検出手段の検出温度、冷却水温検出手段の検出温度がいずれも安定していて、排熱形成湯の通路を通る湯水温が冷却水用通路を通る湯水温よりも前記基準温度以上高い（十分に高い）状態と判断された時（安定状態時）に、切替弁異常有無判断手段が、前記切替弁を切り替えて湯の経路を前記熱回収経路から前記バイパス経路とする。そして、前記切替弁の切り替え後の前記冷却水温検出手段の検出温度が前記切替弁の切り替え前の前記冷却水温検出手段の検出温度よりも予め定められる切り替え異常有無判断温度以上高くなったら前記切替弁の切り替え能力異常無しと判断する。
【００１８】
そのため、前記安定状態時に、安定した状態の冷却水温検出手段の検出温度に基づき、冷却水用通路を通る低温の湯水に排熱形成湯の通路を通る高温の湯水を流すことにより冷却水温検出手段の検出温度が切替弁の切り替え後に明らかに高くなると予想される（切替弁が的確に切り変わっていれば明らかに高くなる状態で）切替弁切り替え前後の冷却水温検出手段の検出温度を比較判断して、切替弁の切り替え位置異常有無を的確に判断することができる。
【００１９】
なお、例えば２つのサーミスタの検出温度を比較判断するといったように、異なる温度検出手段の検出温度を比較判断する場合には、それぞれの温度検出手段による検出誤差により比較判断結果と実際の湯水温の差との誤差が大きくなる可能性があるが、本発明によれば、前記のように切替弁切り替え前後の冷却水温検出手段の検出温度を比較するものであり、１つの温度検出手段の検出温度を切替弁の切り替え前後で比較するものであるから、切替弁の切り替え前後の温度差を正確に検出することができ、迅速、かつ、的確に切替弁の切り替え能力の異常が無いことを判断できる。
【００２０】
また、本発明の熱源装置において、冷却水用通路は燃料電池に冷却水を導入（供給）するものであるから、冷却水用通路を通る湯水の温度が高くなってしまうと高価な燃料電池に支障が出てしまい、最悪、壊れてしまうといった問題が生じるが、本発明においては、前記の如く、迅速、かつ、的確に切替弁の切り替え能力の異常が無いことを判断できるので、切替弁異常有無判断手段が、切替弁の切り替え能力異常無しと判断した直後に切替弁を切り替えて湯の経路を熱回収経路に戻すことにより、そのような問題の発生を抑制できる。
【００２１】
なお、切替弁の切り替え能力異常があると、切替弁の切り替えが行われても切替弁切り替え前後の冷却水温検出手段の検出温度に明らかな温度差がみられないので、切替弁異常有無判断手段が、切替弁を切り替えて湯の経路を熱回収経路からバイパス経路としてから予め定められる判断基準時間以上経っても冷却水温検出手段の検出温度が前記切替弁の切り替え前の前記冷却水温検出手段の検出温度よりも切り替え異常有無判断温度以上高くならないときには前記切替弁の切り替え能力異常有りと判断することにより、切替弁の切り替え能力異常有り状態を的確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る熱源装置の一実施例の制御構成を示すブロック図である。
【図２】実施例の熱源装置のシステム構成と、このシステムにおける熱回収経路での液体の流れとを説明するための説明図である。
【図３】実施例の熱源装置におけるバイパス経路での液体の流れを説明するための説明図である
【図４】開発中の熱源装置のシステム構成例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、本実施例の説明において、これまでの説明の例と同一構成要素には同一符号を付し、その重複説明は省略または簡略化する。
【実施例】
【００２４】
図２には、本発明に係る熱源装置の一実施例の要部システム構成図が模式的に示されている。同図に示されるように、本実施例は、図４に示した装置とほぼ同様のタンクユニット４を有しているが、本実施例において、ＦＣ低温サーミスタ２７は冷却水用通路３ｂにおけるバイパス通路７の接続部よりも燃料電池１寄りに設けられている（なお、ＦＣ高温サーミスタ２６も排熱形成湯の通路３ａにおけるバイパス通路７の接続部よりも燃料電池１寄りに設けられている）。
【００２５】
また、本実施例において、貯湯槽２の上部側に接続されている湯の通路９には、湯の通路９を通る湯の温度を検出する貯湯槽出湯水温検出手段１１と、湯の通路９を通して送水される湯の量を可変するタンク湯水混合器１２と、湯の通路９を通しての湯の送水の有無を弁の開閉により切り替えるタンク側電磁弁１３とが設けられている。また、湯の通路９には、貯湯槽２内の圧力が許容圧力を超えたときに該圧力を外部に逃がすための過圧逃がし弁８１を備えた圧力逃がし用の通路８０が接続されている。
【００２６】
給水通路８ｂに設けられている水混合器１４は、給水通路８ｂから合流部１０側へ流れる水の量を可変するためのものであり、この熱源装置においては、前記合流部１０で合流される湯と水とを混合するミキシング手段が、水混合器１４と前記タンク湯水混合器１２とを有して形成されている。なお、図２はシステム構成図であるために水混合器１４とタンク湯水混合器１２とが離れた位置に記されているが、これらは、合流部１０の付近に設けられていてもよい。また、給水通路８は上水道に接続される。
【００２７】
合流部１０には通路１８が連通し、通路１８には混合サーミスタ２８（２８ａ，２８ｂ）が設けられている。また、通路１８には、補助熱源装置としての給湯器１６の湯水導入側が、湯水導入通路１５を介して接続されており、図２の矢印Ｂに示されるように貯湯槽２から湯の通路９を通して送水される（タンクユニット４から送水される）湯は、同図の矢印Ｂ”に示されるように、通路１８を通り、湯水導入通路１５を介して給湯器１６の給湯回路（図示せず）に導入される。
【００２８】
給湯器１６は、湯の通路９側から給湯器１６に導入される湯を給湯回路に通し、湯の温度が給湯設定温度より低いとき等、必要に応じてその給湯回路に設けられる給湯熱交換器で湯（給湯設定温度より低い湯）を加熱（追い加熱）して給湯する追い加熱給湯機能を有している。また、湯の通路９から給湯回路に導入される湯（例えば給湯設定温度の湯）を非加熱のまま給湯回路を通して給湯先に給湯する非追い加熱給湯機能も有している。
【００２９】
なお、図２の図中、符号５０，５１は逆止弁、５２〜５７はバルブ、５８は低温感知サーミスタ、５９，６０はフィルタ、８２はオーバーフロー通路、８３は排水電磁弁、８４は排水通路をそれぞれ示している。また、図２において、熱回収通路３の冷却水の通過経路には斜線が記されており、その斜線より互いの線の間隔が狭い斜線が排熱形成湯の通過経路には記されている。
【００３０】
この熱源装置においては、前記ミキシング手段の制御によって、例えば給湯停止時には例えばタンク側電磁弁１３を閉じて湯の通路９から合流部１０側に流れる湯（貯湯槽２から出湯される湯）の流量がゼロとなる状態にされる。また、給湯通路１９の先端側に設けられている給湯栓が開かれると（シャワーの操作レバー等も含む）、貯湯槽２に蓄えられていた湯が給水圧を受けて湯の通路９を通り、給湯器１６側に流れ、この水の流れは給水流量センサ２９により検出され、タンクユニット４側で給湯設定温度の湯の形成が以下のようにして行われる。
【００３１】
つまり、貯湯槽２内に給湯設定温度よりも高い（例えば給湯設定温度よりも５℃以上高い）高温の湯が貯湯されている場合は、タンク側電磁弁１３を開け、タンク湯水混合器１２の制御により、矢印Ｂに示されるように湯の通路９から合流部１０側に流れる湯の流量を調節すると共に、水混合器１４の制御することが行われ、矢印Ｂ’に示されるように給水通路８ｂから合流部１０側に流れる水の流量が調節され、合流部１０で形成される混合湯水の温度が例えば給湯設定温度と同程度に設定されて、この給湯設定温度の湯が給湯器１６側に送られる。その湯は、給湯器１６の給湯回路を通り、給湯回路では非加熱のまま給湯先から給湯される。
【００３２】
なお、貯湯槽２内に貯湯されている湯水の温度が低くてタンクユニット４側で給湯設定温度の湯が形成されない場合には、給湯器１６の給湯回路を通った湯は、前記追い加熱給湯機能により加熱されながら給湯回路を通って給湯先に給湯される。
【００３３】
図１には、本実施例の熱源装置における切替弁位置異常有無検出制御構成がブロック図により示されている。同図に示されるように、熱源装置は、主熱源の制御装置３３内に、切替弁異常有無検出手段３５とメモリ部３６とを有しており、リモコン装置４３には報知手段３７が設けられている。
【００３４】
切替弁異常有無検出手段３５は、図２に示されるように、燃料電池１が稼働されて、燃料電池１内の図示されない循環ポンプの駆動により、前記熱回収経路で湯水が循環されている状態で、貯湯槽内湯水温検出手段５ｅ（一番下の貯湯槽内湯水温検出手段５）の検出温度とＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度が共に３５℃未満で、かつ、ＦＣ高温サーミスタ２６の検出温度が７０℃未満であることを確認する。そして、ＦＣ高温サーミスタ２６の検出温度が例えば４５℃を超え（発電が安定状態に入りつつあり）、かつ、ＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度よりも予め定められる基準温度（例えば１５℃）以上高い状態が予め定められる基準時間（例えば３０分）以上継続されているときに（熱回収用通路３の配管内の湯水の温度状態が安定するまで待ってから、安定状態を継続させる安定化処理後に）、切替弁６を切り替え、湯の経路を前記熱回収経路から前記バイパス経路とする。
【００３５】
そうすると、切替弁６が正常であれば、図３に示されるように湯の経路が切り替わり、排熱形成湯の通路３ａを通った高温の湯が、図の矢印Ｃに示されるようにバイパス通路７を通って冷却水用通路３ｂ側に流れ込む（図３の互いの線の間隔が狭い斜線部分、参照）。そのため、高温の湯がＦＣ低温サーミスタ２７の配設部に至ってＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度が上昇する。
【００３６】
そこで、切替弁異常有無検出手段３５は、切替弁６の切り替え後のＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度が切替弁６の切り替え前のＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度よりも予め定められる切り替え異常有無判断温度（例えば５℃）以上高くなったら、切替弁６の切り替え能力異常無しと判断する。また、切替弁異常有無判断手段３５は、切替弁６の切り替え能力異常無しと判断した直後に、切替弁６を切り替えて湯の経路を熱回収経路に戻す。
【００３７】
それというのは、この時、切替弁６の切り替えによって熱回収経路に戻すのが遅れると燃料電池１が破損してしまうからである。詳述すると、ＦＣ低温サーミスタ２７には、それ自体に熱容量があり、例えばＦＣ低温サーミスタ２７による検出温度が５℃高くなった時には湯水の温度が実際には例えば７．５℃高くなっているがごとく、タイムラグを生じる。このタイムラグは、前記のように熱回収用通路３の配管内の湯水温度状態が安定してからＦＣ低温サーミスタ２７による湯水温検出を行った場合には例えば＋２．５℃のタイムラグ誤差ですむものの、配管内の湯水温度状態が不安定な状況では例えば＋１０℃を超える場合がある。なお、家電用水温センサ（給湯器等の水温検出用サーミスタ）は、センサ本体をガラスで保護するのではなく、例えば、ステンレス管等で保護し、耐熱性、耐油性の高いエポキシ樹脂を充填して伝熱剤としている。したがって、水温の変化をステンレス、エポキシ樹脂を通してサーミスタで検知することとなり、そのためにタイムラグを生じる。
【００３８】
燃料電池１は、通常は、図２に示されるような熱回収経路での湯水流通経路によって、貯湯槽２の下部から冷却水用通路３ｂを通じて燃料電池冷却用水を取り込み、発電の際の排熱を排熱形成湯の通路３ａを通じて貯湯槽２の上部に蓄える機能を有しており、この貯湯槽２に貯えられた湯が給湯時に使用される。貯湯槽２内の給湯用の湯が使用されずに、高温湯が貯湯槽２の上部に送り込まれ続けると貯湯槽２内は高温の湯で満たされ、貯湯槽２の下部からの燃料電池冷却用水の温度が上昇し、燃料電池１内の図示されない燃料電池モジュールは、適切な冷却が行われずに破損してしまう。このために燃料電池冷却用水の温度が上昇すると予想される場合には、燃料電池１による発電を停止させるものである。
【００３９】
当然、前記のように、切替弁６を切り替え、湯の経路を前記熱回収経路から前記バイパス経路とすると冷却用水の温度が急上昇し、ここで、もしも冷却水の温度が所定温度（例えば１５℃高い５０℃）を超えれば燃料電池モジュールが破損してしまう。本実施例は、上述のように、切替弁６の切り替えにより、この切り替え時の冷却水用通路３ｂ内の湯水温検出が仮に的確に行われなかった場合には燃料電池モジュールが破損しかねない状況を一時的に形成するものの、実際には切替弁６の切り替え時の冷却水用通路３ｂ内の湯水温の測定誤差を可能な限り少なくする安定化処理を行なうことによって、燃料電池モジュールの破損の危険性を極めて少なくして、切替弁６の切り替え能力異常を判断するものである。
【００４０】
なお、切替弁異常有無判断手段３５が切替弁６の切り替え能力異常無しを判断した場合には、切替弁異常有無判断手段３５から出力される切替弁６の切り替え能力異常無しの判断信号は、切替弁異常有無判断手段３５から報知手段３７に加えられ、報知手段３７によって、例えば音声等により報知される。
【００４１】
また、切替弁異常有無判断手段３５は、切替弁６を切り替えて湯の経路を熱回収経路からバイパス経路としてから予め定められる判断基準時間（例えば３０分）経ってもＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度が切替弁６の切り替え前のＦＣ低温サーミスタ２７の検出温度よりも切り替え異常有無判断温度以上高くならないときには、切替弁６の切り替え能力異常有りと判断する。この判断信号も切替弁異常有無判断手段３５から報知手段３７に加えられ、例えば音声等により報知される。
【００４２】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において様々な態様を採り得る。例えば、切替弁６の能力異常有無のために与えられる前記基準温度や基準時間、判断基準時間、切り替え異常有無判断温度は前記実施例で示した値に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。
【００４３】
また、前記実施例では、切替弁以上湯無検出手段３５により切替弁６の切り替え能力異常無しと判断された場合でも切り替え能力異常有りと判断された場合でも、リモコン装置４３の報知手段３７により音声による報知が行われるようにしたが、切替弁異常有無判断手段３５による切替弁６の切り替え能力異常有りと判断された場合のみ報知が行われるようにしてもよい。また、切替弁６の切り替え能力異常有りと判断された場合に、その情報を、通信手段を介して熱源装置の取り付け業者やメーカー等に適宜伝えるようにしてもよい。
【００４４】
さらに、本発明の熱源装置の詳細なシステム構成は適宜設定されるものであり、燃料電池１と貯湯槽２とを熱回収用通路３を介して熱的に接続し、熱回収用通路３に切替弁６とバイパス通路７とを設け、熱回収用通路３においてバイパス通路７の接続部よりも燃料電池１側の冷却用通路３ｂにＦＣ低温サーミスタ２７を設け、バイパス通路７の接続部よりも燃料電池１側の排熱形成湯の通路３ａにＦＣ高温サーミスタ２６を設けて、前記実施例のような、切替弁異常有無判断制御構成を有していればよい。
【００４５】
例えば熱源装置のシステム構成において、前記実施例ではタンク湯水混合器１２と水混合器１４も共に２方弁として、これらの混合器１２，１４で２カ所で混合比を調整したが、例えば２方弁を用いる代わりに、１カ所に３方弁を設けて混合比を調整するようにしてもよいし、貯湯槽２に給湯器１６を接続する場合、その給湯器１６も、給湯回路に設ける給湯熱交換器を例えば石油燃焼式のバーナ装置により加熱するタイプの給湯器としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明の熱源装置は、貯湯槽と燃料電池とを熱的に接続する熱回収用通路に設けた切替弁の能力異常有無を簡単な構成で検出でき、コストダウンを図れるので、例えば家庭用の熱源装置として利用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１              燃料電池
２              貯湯槽
３              熱回収用通路
３ａ            排熱形成湯の通路
３ｂ            冷却水用通路
４              タンクユニット
５              貯湯槽内湯水温検出手段
６              切替弁
７              バイパス通路
８，８ａ，８ｂ  給水通路
９              湯の通路
１０            合流部
１１            貯湯槽出湯水温検出手段
２６            ＦＣ高温サーミスタ
２７            ＦＣ低温サーミスタ
３３            制御装置
３５            切替弁異常有無検出手段
３６            メモリ部
３７            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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