(57)【要約】【課題】水経路の凍結防止の観点から修理の緊急度が高い故障を知らせることができる監視装置を提供する。【解決手段】本開示の監視装置（６０）は、第一情報を取得したときに、第二情報を参照して第三情報を生成し、情報端末（８０）において表示可能に第一情報及び第三情報を提供する。第一情報は、ポンプ（３９）、ヒータ（４９）、及び第一温度センサ（４５）の少なくとも１つのコンポーネントの故障を示す。第二情報は、燃料電池コジェネレーションシステム（１００）の設置環境の温度と相関関係がある情報である。第三情報は、コンポーネントの修理の緊急度を示す。燃料電池コジェネレーションシステム（１００）は、燃料電池スタック（１３）と、水経路（３６）と、ポンプ（３９）と、ヒータ（４９）と、第一温度センサ（４５）とを備える。【選択図】図１
2019117710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池コジェネレーションシステムを監視する監視装置であって、
前記燃料電池コジェネレーションシステムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの発電期間に水が流れる水経路と、前記水経路に配置され前記水経路において水を循環させるポンプと、前記水経路の水を加熱するためのヒータと、前記燃料電池スタック、前記水経路、前記ポンプ、及び前記ヒータを収容する筐体と、前記筐体の内部において前記水経路の少なくとも一部、前記ポンプ、又は前記ヒータが配置された空間の温度を特定するために使用される第一温度センサと、を備え、
当該監視装置は、
前記ポンプ、前記ヒータ、及び前記第一温度センサの少なくとも１つのコンポーネントの故障を示す第一情報を取得したときに、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と相関関係がある第二情報を参照して前記コンポーネントの修理の緊急度を示す第三情報を生成し、情報端末において表示可能に前記第一情報及び前記第三情報を提供する、又は、当該監視装置が実装された情報端末に前記第一情報及び前記第三情報を表示させる、
監視装置。
【請求項２】
前記第一温度センサによる検出結果を示す情報を前記第二情報として取得する、請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記燃料電池コジェネレーションシステムは、前記第一温度センサとは異なる位置で温度を検出する第二温度センサをさらに備え、
当該監視装置は、前記第二温度センサによる検出結果を示す情報を前記第二情報として取得する、請求項１又は２に記載の監視装置。
【請求項４】
前記第二情報は、現在の日付、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置場所、前記燃料電池コジェネレーションシステムの管理者、及び前記燃料電池コジェネレーションシステムが設置された地域の気温の少なくとも１つを示す情報を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項５】
前記第二情報である前記現在の日付が特定の期間に属するときに、前記コンポーネントの修理の緊急度を高めて前記第三情報を生成する、請求項４に記載の監視装置。
【請求項６】
前記第一情報が前記ポンプの故障を示すときに、前記ヒータ又は前記第一温度センサの修理と比べて、前記ポンプの修理の緊急度を高めて前記第三情報を生成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項７】
前記コンポーネントの修理の対応状況を示す第四情報を前記情報端末において表示可能に提供する、又は、前記情報端末に前記第四情報を表示させる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の監視装置。
【請求項８】
燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの発電期間に水が流れる水経路と、前記水経路に配置され前記水経路において水を循環させるポンプと、前記水経路の水を加熱するためのヒータと、前記燃料電池スタック、前記水経路、前記ポンプ、及び前記ヒータを収容する筐体と、前記筐体の内部において前記水経路の少なくとも一部、前記ポンプ、又は前記ヒータが配置された空間の温度を特定するために使用される第一温度センサと、を有する燃料電池コジェネレーションシステムと、
前記燃料電池コジェネレーションシステムを監視する監視装置と、を備え、
前記監視装置は、前記ポンプ、前記ヒータ、及び前記第一温度センサの少なくとも１つのコンポーネントの故障を示す第一情報を取得したときに、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と相関関係がある第二情報を参照して前記コンポーネントの修理の緊急度を示す第三情報を生成し、情報端末において表示可能に前記第一情報及び前記第三情報を提供する、又は、当該監視装置が実装された情報端末に前記第一情報及び前記第三情報を表示させる、
監視システム。
【請求項９】
前記監視装置は、前記第一温度センサによる検出結果を示す情報を前記第二情報として取得する、請求項８に記載の監視システム。
【請求項１０】
前記燃料電池コジェネレーションシステムは、前記第一温度センサとは異なる位置で温度を検出する第二温度センサをさらに備え、
前記監視装置は、前記第二温度センサによる検出結果を示す情報を前記第二情報として取得する、請求項８又は９に記載の監視システム。
【請求項１１】
前記第二情報は、現在の日付、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置場所、前記燃料電池コジェネレーションシステムの管理者、及び前記燃料電池コジェネレーションシステムが設置された地域の気温の少なくとも１つを示す情報を含む、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項１２】
前記監視装置は、前記第二情報である前記現在の日付が特定の期間に属するときに、前記コンポーネントの修理の緊急度を高めて前記第三情報を生成する、請求項１１に記載の監視システム。
【請求項１３】
前記監視装置は、前記第一情報が前記ポンプの故障を示すときに、前記ヒータ又は前記第一温度センサの修理と比べて、前記ポンプの修理の緊急度を高めて前記第三情報を生成する、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項１４】
前記第一情報及び前記第三情報を取得して表示する前記情報端末をさらに備えた、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項１５】
前記監視装置は、前記コンポーネントの修理の対応状況を示す第四情報を前記情報端末において表示可能に提供する、又は、前記情報端末に前記第四情報を表示させる、請求項８〜１４のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項１６】
前記監視装置は、前記コンポーネントの修理の対応状況を示す第四情報を前記情報端末において表示可能に提供し、
前記情報端末は、前記第四情報を取得して表示する、
請求項１４に記載の監視システム。
【請求項１７】
前記燃料電池コジェネレーションシステムは、前記燃料電池スタックで発生する熱を利用して前記水経路を流れる水を加熱する熱交換器をさらに備え、
前記水経路は、前記ポンプが配置され、かつ、前記熱交換器に接続された熱回収経路を含む、
請求項８〜１６のいずれか１項に記載の監視システム。
【請求項１８】
前記水経路は、前記燃料電池スタックから排出されたガスに含まれる水分を回収する水回収経路を含む、請求項８〜１７のいずれか１項に記載の監視システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池コジェネレーションシステムを監視する監視装置及びそれを備えた監視システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料電池コジェネレーションシステムにおける機器の故障を通報する技術が知られている。例えば、特許文献１には、燃料電池コジェネレーションシステムの各部分から得られた運転／故障情報を得る機能を有する制御装置が記載されている。この制御装置は、故障があると判断した場合に故障情報をサービス会社等の予め設定された通報先に通報する機能を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８９２１２号公報（図９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術によれば、予め設定された通報先に故障情報が通報されるものの、通報を受けた者が故障した部分の修理の緊急度を別途判断しなければならない。加えて、特許文献１では、燃料電池コジェネレーションシステムにおける水経路の凍結防止と故障情報との関係は何ら検討されていない。そこで、本開示は、燃料電池コジェネレーションシステムにおける水経路の凍結防止の観点から修理の緊急度の高いコンポーネントの故障を知らせることができる監視装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、
燃料電池コジェネレーションシステムを監視する監視装置であって、
前記燃料電池コジェネレーションシステムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの発電期間に水が流れる水経路と、前記水経路に配置され前記水経路において水を循環させるポンプと、前記水経路の水を加熱するヒータと、前記燃料電池スタック、前記水経路、前記ポンプ、及び前記ヒータを収容する筐体と、前記筐体の内部において前記水経路の少なくとも一部、前記ポンプ、又は前記ヒータが配置された空間の温度を特定するために使用される第一温度センサと、を備え、
当該監視装置は、
前記ポンプ、前記ヒータ、及び前記第一温度センサの少なくとも１つのコンポーネントの故障を示す第一情報を取得したときに、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と相関関係がある第二情報を参照して前記コンポーネントの修理の緊急度を示す第三情報を生成し、情報端末において表示可能に前記第一情報及び前記第三情報を提供する、又は、当該監視装置が実装された情報端末に前記第一情報及び前記第三情報を表示させる、
監視装置を提供する。
【発明の効果】
【０００６】
本開示の監視装置は、燃料電池コジェネレーションシステムにおける水経路の凍結防止の観点から修理の緊急度が高い故障を知らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、監視システムの一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、燃料電池コジェネレーションシステムの一例を示す構成図である。
【図３】図３は、監視装置における処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第三情報の生成において参照されるテーブルの一例を示す図である。
【図５Ａ】図５Ａは、情報端末に表示される画面の一例を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、情報端末に表示される画面の別の一例を示す図である。
【図６】図６は、監視システムの別の一例を示すブロック図である。
【図７】図７は、監視システムのさらに別の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（本開示の基礎となった知見）
燃料電池コジェネレーションシステムにおいて発電期間に熱の回収又は水の回収のために水経路に水が流れる。このため、外気温の低下等により水経路が凍結してしまうと、熱の回収又は水の回収を適切に行うことができなくなり、燃料電池コジェネレーションシステムの運転が困難になる。そこで、燃料電池コジェネレーションシステムが設置された環境の温度が低下したときに、水経路において水を循環させるポンプ又は水経路の水を加熱するためのヒータを作動させることが考えられる。これにより、水経路の凍結防止を図ることができる。この場合、筐体の内部において水経路の少なくとも一部、ポンプ、又はヒータが配置された空間の温度を特定するために使用される温度センサの検出結果を示す情報を参照して、ポンプ及びヒータの作動の要否を判断することが考えられる。
【０００９】
しかし、ポンプ、ヒータ、又は温度センサが故障していると、燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度が低下しても、水経路の凍結防止のための措置が適切になされない可能性がある。そこで、ポンプ、ヒータ、又は温度センサの故障情報を特定の宛先に通報して、これらのコンポーネントの修理を促すことが考えられる。しかし、通報の対象となるコンポーネントの故障は、水経路の凍結防止に必要なコンポーネントだけとは限らない。多くの故障情報の中から、ポンプ、ヒータ、又は温度センサの修理の緊急度を判断することは、容易なことではなく熟練を要する。また、ポンプ、ヒータ、又は温度センサが故障していても、燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度が水経路の凍結が発生するほどには低下しない場合もある。本発明者らは、日夜検討を重ねた結果、水経路の凍結防止に必要なコンポーネントの故障情報が存在するときに、コンポーネントの修理の緊急度を示す情報を生成するのに有用な情報を特定し、本開示の監視装置を案出した。
【００１０】
本開示の第１態様に係る監視装置は、
燃料電池コジェネレーションシステムを監視するものであって、
前記燃料電池コジェネレーションシステムは、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの発電期間に水が流れる水経路と、前記水経路に配置され前記水経路において水を循環させるポンプと、前記水経路の水を加熱するためのヒータと、前記燃料電池スタック、前記水経路、前記ポンプ、及び前記ヒータを収容する筐体と、前記筐体の内部において前記水経路の少なくとも一部、前記ポンプ、又は前記ヒータが配置された空間の温度を特定するために使用される第一温度センサと、を備え、
当該監視装置は、
前記ポンプ、前記ヒータ、及び前記第一温度センサの少なくとも１つのコンポーネントの故障を示す第一情報を取得したときに、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と相関関係がある第二情報を参照して前記コンポーネントの修理の緊急度を示す第三情報を生成し、情報端末において表示可能に前記第一情報及び前記第三情報を提供する、又は、当該監視装置が実装された情報端末に前記第一情報及び前記第三情報を表示させるものである。
【００１１】
本開示の第１態様によれば、監視装置は、燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と相関関係がある情報を参照して、水経路の凍結防止に必要なコンポーネントの修理の緊急度を示す情報を生成できる。加えて、監視装置は、そのコンポーネントの故障を示す情報及び修理の緊急度を示す情報を、情報端末において表示可能に提供でき、又は、監視装置が実装された情報端末に表示させることができる。このため、情報端末の所持者は、情報端末に表示された故障情報の中から修理の緊急度が高い故障を直ちに知ることができる。
【００１２】
本開示の第２態様において、例えば、第１態様に係る監視装置は、前記第一温度センサによる検出結果を示す情報を前記第二情報として取得する。第一温度センサが正常に作動しているのであれば、第一温度センサによる検出結果を示す情報を燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と相関関係がある情報として利用できる。この場合、監視装置は燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と高い相関のある情報を取得しやすいので、高い信頼性を有する第三情報を生成できる。
【００１３】
本開示の第３態様において、例えば、前記燃料電池コジェネレーションシステムは、前記第一温度センサとは異なる位置で温度を検出する第二温度センサをさらに備え、第１又は第２態様に係る監視装置は、前記第二温度センサによる検出結果を示す情報を前記第二情報として取得する。第３態様によれば、第一温度センサが故障していても、第二温度センサによる検出結果を示す情報を第二情報として利用できる。燃料電池コジェネレーションシステムが第二温度センサを備えるので、監視装置は、燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と高い相関のある情報を取得しやすい。その結果、監視装置は、高い信頼性を有する第三情報を生成できる。
【００１４】
本開示の第４態様において、例えば、第１〜第３態様のいずれか１つに係る監視装置が参照する前記第二情報は、現在の日付、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置場所、前記燃料電池コジェネレーションシステムの管理者、及び前記燃料電池コジェネレーションシステムが設置された地域の気温の少なくとも１つを示す情報を含む。第４態様によれば、監視装置は、燃料電池コジェネレーションシステムに備え付けられた温度センサの検出結果を示す情報を取得できなかったとしても、これらの情報のいずれかを用いて第三情報を生成できる。
【００１５】
本開示の第５態様において、例えば、第４態様に係る監視装置は、前記第二情報である前記現在の日付が特定の期間に属するときに、前記コンポーネントの修理の緊急度を高めて前記第三情報を生成する。第５態様によれば、監視装置は、現在の日付が特定の期間（例えば、１２月〜３月）に属するときに、コンポーネントの修理の緊急度を高めて、早急な修理を促すことができる。
【００１６】
本開示の第６態様において、例えば、第１〜第５態様のいずれか１つに係る監視装置は、前記第一情報が前記ポンプの故障を示すときに、前記ヒータ又は前記第一温度センサの修理と比べて、前記ポンプの修理の緊急度を高めて前記第三情報を生成する。ヒータ及び第一温度センサが故障していても、ポンプを正常に作動させることができれば、水経路の凍結のリスクを大幅に低減できる。一方、ポンプが故障していれば、ヒータ及び第一温度センサが正常に作動しても水経路の凍結のリスクを十分に低減することは難しい。このため、ポンプの故障は、ヒータ又は第一温度センサの故障と比べて水経路の凍結防止の観点から早急な対応を要する。第６態様によれば、監視装置が、このような事情を反映させて第三情報を生成できる。
【００１７】
本開示の第７態様において、例えば、第１〜第６態様のいずれか１つに係る監視装置は、前記コンポーネントの修理の対応状況を示す第四情報を前記情報端末において表示可能に提供する、又は、前記情報端末に前記第四情報を表示させる。第７態様によれば、情報端末の所持者がコンポーネントの修理の対応状況を直ちに知ることができる。
【００１８】
本開示の第８態様に係る監視システムは、
燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックの発電期間に水が流れる水経路と、前記水経路に配置され前記水経路において水を循環させるポンプと、前記水経路の水を加熱するためのヒータと、前記燃料電池スタック、前記水経路、前記ポンプ、及び前記ヒータを収容する筐体と、前記筐体の内部において前記水経路の少なくとも一部、前記ポンプ、又は前記ヒータが配置された空間の温度を特定するために使用される第一温度センサと、を有する燃料電池コジェネレーションシステムと、
前記燃料電池コジェネレーションシステムと通信可能に接続され、前記燃料電池コジェネレーションシステムを監視する監視装置と、を備え、
前記監視装置は、前記ポンプ、前記ヒータ、及び前記第一温度センサの少なくとも１つのコンポーネントの故障を示す第一情報を取得したときに、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と相関関係がある第二情報を参照して前記コンポーネントの修理の緊急度を示す第三情報を生成し、情報端末において表示可能に前記第一情報及び前記第三情報を提供する、又は、当該監視装置が実装された情報端末に前記第一情報及び前記第三情報を表示させるものである。
【００１９】
第８態様によれば、第１態様と同じ効果が得られる。
【００２０】
本開示の第９態様において、例えば、第８態様に係る監視システムの前記監視装置は、前記第一温度センサによる検出結果を示す情報を前記第二情報として取得する。第９態様によれば、第２態様と同じ効果が得られる。
【００２１】
本開示の第１０態様において、例えば、第８又は第９態様に係る監視システムの前記燃料電池コジェネレーションシステムは、前記第一温度センサとは異なる位置で温度を検出する第二温度センサをさらに備え、第８又は第９態様に係る監視システムの前記監視装置は、前記第二温度センサによる検出結果を示す情報を前記第二情報として取得する。第１０態様によれば、第３態様と同じ効果が得られる。
【００２２】
本開示の第１１態様において、例えば、第８〜第１０態様のいずれか１つに係る監視システムの前記監視装置が参照する前記第二情報は、現在の日付、前記燃料電池コジェネレーションシステムの設置場所、前記燃料電池コジェネレーションシステムの管理者、及び前記燃料電池コジェネレーションシステムが設置された地域の気温の少なくとも１つを示す情報を含む。第１１態様によれば、第４態様と同じ効果が得られる。
【００２３】
本開示の第１２態様において、例えば、第１１態様に係る監視システムの前記監視装置は、前記第二情報である前記現在の日付が特定の期間に属するときに、前記コンポーネントの修理の緊急度を高めて前記第三情報を生成する。第１２態様によれば、第５態様と同じ効果が得られる。
【００２４】
本開示の第１３態様において、例えば、第８〜第１２態様のいずれか１つに係る監視システムの前記監視装置は、前記第一情報が前記ポンプの故障を示すときに、前記ヒータ又は前記第一温度センサの修理と比べて、前記ポンプの修理の緊急度を高めて前記第三情報を生成する。第１３態様によれば、第６態様と同じ効果が得られる。
【００２５】
本開示の第１４態様において、例えば、第８〜第１３態様のいずれか１つに係る監視システムは、前記第一情報及び前記第三情報を取得して表示する前記情報端末をさらに備える。第１４態様によれば、情報端末を用いて第一情報及び第三情報を閲覧できる。
【００２６】
本開示の第１５態様において、例えば、第８〜第１４態様のいずれか１つに係る監視システムの前記監視装置は、前記コンポーネントの修理の対応状況を示す第四情報を前記情報端末において表示可能に提供する、又は、前記情報端末に前記第四情報を表示させる。第１５態様によれば、第７態様と同じ効果が得られる。
【００２７】
本開示の第１６態様において、例えば、第１４態様に係る監視システムの前記監視装置は、前記コンポーネントの修理の対応状況を示す第四情報を前記情報端末において表示可能に提供し、第１４態様に係る監視システムの前記情報端末は、前記第四情報を取得して表示する。第１６態様によれば、情報端末を用いて第四情報を閲覧できる。
【００２８】
本開示の第１７態様において、例えば、第８〜第１６態様のいずれか１つに係る監視システムの前記燃料電池コジェネレーションシステムは、前記燃料電池スタックで発生する熱を利用して前記水経路を流れる水を加熱する熱交換器をさらに備え、前記水経路は、前記ポンプが配置され、かつ、前記熱交換器に接続された熱回収経路を含む。第１７態様によれば、熱回収経路の凍結防止のために作動されるポンプの故障が発生した場合に、そのポンプの修理の緊急度を知らせることができる。これにより、ポンプの修理を促すことができ、熱回収経路の凍結により燃料電池スタックで発生する熱が回収されない事態を回避できる。
【００２９】
本開示の第１８態様において、例えば、第８〜第１７態様のいずれか１つに係る監視システムの前記水経路は、前記燃料電池スタックから排出されたガスに含まれる水分を回収する水回収経路を含む。第１８態様によれば、水回収経路の凍結を防止するためのコンポーネントが故障したときに、その故障とそのコンポーネントの修理の緊急度とを知らせることができる。これにより、水回収経路の凍結を防止するためのコンポーネントの修理を促すことができ、水回収経路の凍結を防止できる。
【００３０】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。
【００３１】
（実施形態）
図１に示す通り、監視システム１ａは、燃料電池コジェネレーションシステム１００と、監視装置６０とを備えている。図１及び図２に示す通り、燃料電池コジェネレーションシステム１００は、燃料電池スタック１３と、水経路３６と、ポンプ３９と、ヒータ４９と、筐体１０と、第一温度センサ４５とを備えている。なお、水経路３６は、水経路３５及び水経路３７を含む。以下の説明では、水経路３６に関し主に水経路３５に注目して説明する。燃料電池スタック１３は、水素ガスと酸化剤ガスとの反応により発電を行う。水経路３６において、燃料電池スタック１３の発電期間に水が流れる。ポンプ３９は、水経路３６に配置され、水経路３６において水を循環させる。ヒータ４９は、水経路３６の水を加熱するためのものである。筐体１０は、燃料電池スタック１３、水経路３６、ポンプ３９、及びヒータ４９を収容する。第一温度センサ４５は、筐体１０の内部において水経路３６の少なくとも一部、ポンプ３９、又はヒータ４９が配置された空間の温度を特定するために使用される。燃料電池コジェネレーションシステム１００において、例えば、第一温度センサ４５によって特定された空間の温度が閾値温度（例えば、０℃）以下である場合に、ポンプ３９又はヒータ４９が作動して水経路３６の凍結を防止するための処理がなされる。第一温度センサ４５は、例えば、サーミスタを利用した温度センサ又は熱電対を利用した温度センサである。ヒータ４９は、例えば、抵抗加熱式の電気ヒータである。
【００３２】
監視装置６０は、燃料電池コジェネレーションシステム１００と通信可能に接続され、燃料電池コジェネレーションシステム１００を監視する。監視装置６０は、第一情報を取得したときに、第二情報を参照して第三情報を生成し、情報端末８０において表示可能に第一情報及び第三情報を提供する。第一情報は、ポンプ３９、ヒータ４９、及び第一温度センサ４５の少なくとも１つのコンポーネントの故障を示す情報である。第二情報は、燃料電池コジェネレーションシステム１００の設置環境の温度と相関関係がある情報である。第三情報は、そのコンポーネントの修理の緊急度を示す情報である。情報端末８０は、例えば、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、又はスマートホンである。情報端末８０の所持者は、典型的には、燃料電池コジェネレーションシステム１００の保守サービスの提供者又は燃料電池コジェネレーションシステム１００の利用者である。
【００３３】
図１に示す通り、監視システム１ａは、例えば監視サーバー７０を備えている。監視サーバー７０は、ネットワークを介してポンプ３９、ヒータ４９、及び第一温度センサ４５と接続されている。ネットワークは、例えば、インターネット、イントラネット、又はそれらの組み合わせである。監視装置６０は、例えば、監視サーバー７０に実装されている。監視サーバー７０には、監視装置６０の機能を実現するためのプログラムが実行可能に格納されている。監視サーバー７０は、典型的には、ネットワークを介して複数の燃料電池コジェネレーションシステム１００と通信可能に接続されている。換言すると、監視サーバー７０は、複数の燃料電池コジェネレーションシステム１００を監視する。また、監視サーバー７０は、ネットワークを介して情報端末８０と通信可能に接続されている。
【００３４】
図３を参照しつつ、監視装置６０の動作例を説明する。監視装置６０は、ステップＳ１において第一情報を取得したか否かを判断する。例えば、監視装置６０は、ポンプ３９、ヒータ４９、及び第一温度センサ４５から、それらの動作状況を示す信号を取得する。監視装置６０は、例えば、ポンプ３９の回転数の異常値を示す信号を取得したときにポンプ３９が故障していると判断し、この信号を第一情報とみなす。監視装置６０は、例えば、ヒータ４９の異常を示す信号を取得したときにヒータ４９が故障していると判断し、この信号を第一情報とみなす。例えば、ヒータ４９が電気ヒータである場合、ヒータ４９の異常を示す信号はヒータ４９を流れる電流値の異常を示す信号である。監視装置６０は、第一温度センサ４５の異常を示す信号を取得したときに第一温度センサ４５が故障していると判断し、この信号を第一情報とみなす。例えば、第一温度センサ４５がサーミスタを利用した温度センサである場合、第一温度センサ４５の異常を示す信号は、第一温度センサ４５における抵抗値の異常を示す信号である。場合によっては、監視装置６０と、ポンプ３９、ヒータ４９、及び第一温度センサ４５との間には、所定のコンピュータが配置されていてもよい。このコンピュータは、ポンプ３９、ヒータ４９、及び第一温度センサ４５の動作状況を示す信号を取得して所定の演算を行って第一情報を生成し、監視装置６０に向かって出力する。この場合、監視装置６０は、このコンピュータから第一情報を取得する。このコンピュータは、例えば燃料電池コジェネレーションシステム１００に配置されている。
【００３５】
ステップＳ１における判断結果が肯定的である場合、監視装置６０は、ステップＳ２に進み、第二情報を参照して第三情報を生成する。第二情報は、燃料電池コジェネレーションシステム１００の設置環境の温度と相関関係がある情報である限り、特に制限されない。第二情報の出所は特に制限されず、第二情報は、監視装置６０又は監視サーバー７０に予め格納されていてもよいし、燃料電池コジェネレーションシステム１００又はその近くに配置された温度センサから取得されてもよい。第二情報は、外部のサーバーから取得されてもよい。
【００３６】
監視装置６０は、例えば、第一温度センサ４５による検出結果を示す情報を第二情報として取得する。例えば、ステップＳ２において、第一温度センサ４５による検出温度が０℃以下である場合に、監視装置６０は、コンポーネントの修理の緊急度を高めて第三情報を生成する。第一情報が第一温度センサ４５の故障を示すものでなければ、第一温度センサ４５による検出結果を示す情報は、燃料電池コジェネレーションシステムの設置環境の温度と高い相関を有する。このため、監視装置６０は、高い信頼性を有する第三情報を生成できる。
【００３７】
燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、第一温度センサ４５とは異なる位置で温度を検出する第二温度センサをさらに備える。監視装置６０は、例えば、第二温度センサによる検出結果を示す情報を第二情報として取得する。これにより、監視装置６０は、第一温度センサ４５が故障していても、第二温度センサによる検出結果を示す情報を第二情報として利用できる。例えば、ステップＳ２において、第二温度センサによる検出温度が所定温度以下である場合、監視装置６０は、コンポーネントの修理の緊急度を高めて第三情報を生成する。この場合、所定温度は、例えば、燃料電池コジェネレーションシステム１００において第二温度センサが示す温度と、第一温度センサ４５が示す温度との関係に基づいて定められている。燃料電池コジェネレーションシステム１００が第二温度センサを備えるので、監視装置６０は、燃料電池コジェネレーションシステム１００の設置環境の温度と高い相関のある情報を第二情報として取得できる。その結果、監視装置６０は、高い信頼性を有する第三情報を生成できる。
【００３８】
第二温度センサは、例えば、サーミスタを利用した温度センサ又は熱電対を利用した温度センサである。第二温度センサは、例えば、筐体１０の内部の空間の温度、筐体１０の内部の配管における液体の温度、又は外気温を検出する温度センサである。
【００３９】
監視装置６０が参照する第二情報は、例えば、現在の日付、燃料電池コジェネレーションシステム１００の設置場所、燃料電池コジェネレーションシステム１００の管理者、及び燃料電池コジェネレーションシステム１００が設置された地域の気温の少なくとも１つを示す情報を含む。例えば、監視装置６０は内蔵時計を備えており、この内蔵時計から現在の日付を示す情報が取得される。また、燃料電池コジェネレーションシステム１００の設置場所又は燃料電池コジェネレーションシステム１００の管理者を示す情報は、例えば、監視サーバー７０に予め格納されている。燃料電池コジェネレーションシステム１００が設置された地域の気温を示す情報は、実際にその地域に設置された温度センサからネットワークを介して取得してもよいし、その地域の気象情報（気象予報を含む）を提供するＷｅｂサーバーからネットワークを介して取得してもよい。
【００４０】
ステップＳ２において、監視装置６０は、例えば、現在の日付が特定の期間に属するときに、コンポーネントの修理の緊急度を高めて第三情報を生成する。特定の期間は、凍結防止の要否の観点から定められており、例えば、１２月〜３月である。
【００４１】
ステップＳ２において、監視装置６０は、例えば、燃料電池コジェネレーションシステム１００の設置場所が特定の地域に属する場合に、コンポーネントの修理の緊急度を高めて第三情報を生成する。特定の地域は、例えば、北海道地方、東北地方、又は北陸地方である。また、監視装置６０は、例えば、燃料電池コジェネレーションシステム１００の管理者が特定の管理者である場合に、コンポーネントの修理の緊急度を高めて第三情報を生成する。特定の管理者は、例えば、寒冷地に設置された燃料電池コジェネレーションシステム１００を管理する管理者である。監視装置６０は、例えば、燃料電池コジェネレーションシステム１００が設置された地域の気温を示す情報が所定温度以下（例えば、０℃以下）である場合に、コンポーネントの修理の緊急度を高めて第三情報を生成する。
【００４２】
ヒータ４９及び第一温度センサ４５が故障していても、ポンプ３９を正常に作動させることができれば、水経路３６の凍結のリスクを大幅に低減できる。一方、ポンプ３９が故障していれば、ヒータ４９及び第一温度センサ４５が正常に作動しても水経路３６の凍結のリスクを十分に低減することは難しい。このため、ポンプ３９の故障は、ヒータ４９又は第一温度センサ４５の故障と比べて水経路３６の凍結防止の観点から早急な対応を要する。このため、ステップＳ２において、監視装置６０は、第一情報がポンプ３９の故障を示すときに、ヒータ４９又は第一温度センサ４５の修理と比べて、ポンプ３９の修理の緊急度を高めて第三情報を生成する。
【００４３】
ステップＳ２において、監視装置６０は、複数種類の第二情報を参照してコンポーネントの修理の緊急度を決定してもよい。監視装置６０は、例えば、図４に示すテーブルを参照してコンポーネントの修理の緊急度を決定し、第三情報を生成する。図４において、Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３は、それぞれ、ポンプ３９、ヒータ４９、及び第一温度センサ４５の故障を示す。また、テーブル中の数値が小さいほどコンポーネントの修理の緊急度が高いことを示す。この場合、監視装置６０は、まず、第一温度センサ４５又は第二温度センサによる現在の検出結果を示す情報を第二情報として参照する。この情報が所定温度以下であることを示す場合、監視装置６０は、ポンプ３９の修理の緊急度を「１」と決定し、ヒータ４９の修理の緊急度及び第一温度センサ４５の修理の緊急度を「２」と決定する。第一温度センサ４５又は第二温度センサによる現在の検出結果を示す情報が所定温度を超えることを示す場合、監視装置６０は、第一温度センサ４５又は第二温度センサによる過去の検出結果を示す情報を第二情報として参照する。この情報は、例えば、現在から遡った所定期間における最低温度を示す。この情報が示す、現在から遡った所定期間における最低温度が所定温度以下である場合に、監視装置６０は、ポンプ３９の修理の緊急度を「２」と決定し、ヒータ４９の修理の緊急度及び第一温度センサ４５の修理の緊急度を「３」と決定する。現在から遡った所定期間における最低温度が所定温度を超える場合、監視装置６０は、燃料電池コジェネレーションシステム１００が設置された地域の気象予報を第二情報として参照する。この気象予報が低温注意報を含む場合、監視装置６０は、ポンプ３９の修理の緊急度、ヒータ４９の修理の緊急度、及び第一温度センサ４５の修理の緊急度を「３」と決定する。
【００４４】
監視装置６０において第三情報の生成が完了すると、ステップＳ３に進み、監視装置６０は、情報端末８０において表示可能に第一情報及び第三情報を提供する。図１に示す通り、監視システム１ａは、例えば、情報端末８０をさらに備える。情報端末８０は、ネットワークに接続されており、第一情報及び第三情報を取得して表示する。ネットワークは、例えば、インターネット、イントラネット、又はそれらの組み合わせである。情報端末８０は、監視システム１ａから、例えばＨＴＭＬ（Hyper Text Markup Language）ファイルとして情報を取得する。情報端末８０は、監視サーバー７０に格納されたＨＴＭＬファイルを取得する。監視装置６０によって作成されたＨＴＭＬファイルが情報端末８０に直接送信されてもよい。例えば、監視装置６０は、第一情報及び第三情報を含むＨＴＭＬファイルを作成し、監視サーバー７０の所定の保存先に格納する。これにより、情報端末８０は、例えば、Ｗｅｂブラウザーを用いて監視サーバー７０に格納されたＨＴＭＬファイルを取得して、Ｗｅｂブラウザー上で第一情報及び第三情報を表示する。この場合、監視サーバー７０はＷｅｂサーバーとして機能し、情報端末８０はＷｅｂクライアントとして機能する。監視装置６０は、第一情報及び第三情報を含む電子メール又は第一情報及び第三情報を含むＷｅｂページへのリンクを含む電子メールを作成して情報端末８０に送信する機能を有していてもよい。この場合、情報端末８０は、監視装置６０から送信された電子メールをメールサーバー（図示省略）から取得して、第一情報及び第三情報を表示できる。第一情報及び第三情報は、電子メールの件名に記載されてもよいし、本文に記載されてもよい。電子メールの件名には、情報端末８０の所持者の注意を促すように、例えば、「！」、「＊」、及び「緊急」等の記号又は文字が記載されている。
【００４５】
監視装置６０は、情報端末８０において表示可能に第一情報及び第三情報を提供すると、ステップＳ４に進み、第四情報を取得したか否か判断する。第四情報は、コンポーネントの修理の対応状況を示すものである。ステップＳ４における判断結果が肯定的である場合、監視装置６０は、ステップＳ５に進み、第四情報を情報端末において表示可能に提供する。例えば、監視装置６０は、第四情報を含むＨＴＭＬファイルを作成し、監視サーバー７０の所定の保存先に格納する。監視装置６０は、第四情報を含む電子メール又は第一情報及び第四情報を含むＷｅｂページへのリンクを含む電子メールを作成して情報端末８０に送信する機能を有していてもよい。第四情報の出所は特に制限されないが、第四情報は、燃料電池コジェネレーションシステム１００から取得されてもよいし、情報端末８０から取得されてもよい。
【００４６】
情報端末８０は、第四情報を取得して表示する。例えば、情報端末８０は、Ｗｅｂブラウザーを用いて監視サーバー７０に格納されたＨＴＭＬファイルを取得して、Ｗｅｂブラウザー上で第四情報を表示する。情報端末８０は、監視装置６０から送信された電子メールをメールサーバーから取得して、第四情報を表示してもよい。
【００４７】
次に、監視装置６０は、ステップＳ６に進み、第四情報がコンポーネントの修理の完了を示すものであるか否かを判断する。ステップＳ６の判断結果が否定的である場合、監視装置６０はステップＳ４に戻る。ステップＳ６の判断結果が肯定的である場合、監視装置６０は一連の処理を終了する。
【００４８】
監視サーバー７０は、典型的には、複数の燃料電池コジェネレーションシステム１００を監視している。この場合、監視装置６０は、複数の燃料電池コジェネレーションシステム１００のコンポーネントに関する第一情報及び第三情報を情報端末８０において表示可能に提供し、第四情報も情報端末８０において表示可能に提供してもよい。監視装置６０は、例えば、複数の燃料電池コジェネレーションシステム１００における第一情報及び第三情報、望ましくは第四情報を含むＨＴＭＬファイルを作成し、監視サーバー７０の所定の保存先に格納する。ＨＴＭＬファイルには、第四情報が含まれていてもよい。
【００４９】
情報端末８０から監視サーバー７０にＷｅｂブラウザーを用いてアクセスすると、図５Ａに示すような画面が最初に表示され、コンポーネントの修理の緊急度の情報（第三情報）の有無と、その件数が表示される。その表示画面には、例えば、リンクが付与されており、そのリンクをタップ又はクリックすると、図５Ｂに示す画面にジャンプする。図５Ｂにおいて、「ID No.」は、各燃料電池コジェネレーションシステム１００に割り当てられてた識別番号である。Ｅ１、Ｅ２、及びＥ３は、それぞれ、ポンプ３９、ヒータ４９、及び第一温度センサ４５の故障を示す。図５Ｂにおいて、コンポーネントの修理の緊急度は、「緊急１」、「緊急２」、「緊急３」、及び「−」の４段階で示されている。コンポーネントの修理の緊急度の高さは、「緊急１」＞「緊急２」＞「緊急３」＞「−」の関係にある。
【００５０】
図５Ｂに示す通り、情報端末８０には、故障情報及び緊急度情報に加え、修理の対応状況が表示される。例えば、修理の対応状況は、「未対応」、「対応中」、及び「完了」の３種類に区別して表示される。情報端末８０の所持者はこれらの情報を参考に次に修理すべき燃料電池コジェネレーションシステム１００を確認できる。例えば、図５Ｂにおいて、００２及び００８のID No.を有する燃料電池コジェネレーションシステム１００において故障したコンポーネントの修理は既に対応中であることが分かる。さらに、００４のID No.を有する燃料電池コジェネレーションシステム１００において故障したコンポーネントの修理は既に完了していることが分かる。このため、情報端末８０の所持者は、００２、００４、及び００８のID No.を有する燃料電池コジェネレーションシステム１００において故障したコンポーネントの修理の対応が不要であることが分かる。一方、００３、００５、及び００７のID No.を有する燃料電池コジェネレーションシステム１００において故障したコンポーネントの修理は「未対応」の状況にある。００７のID No.を有する燃料電池コジェネレーションシステム１００に関する緊急度情報は「緊急３」と表示されており、００３及び００５のID No.を有する燃料電池コジェネレーションシステム１００に関する緊急度は「−」と表示されている。００７のID No.を有する燃料電池コジェネレーションシステム１００のコンポーネントの修理の緊急度が００３及び００５のID No.を有する燃料電池コジェネレーションシステム１００のコンポーネントの修理の緊急度より高いことが分かる。
【００５１】
図５Ｂに示す通り、情報端末８０には、上記の情報の他に、例えば、燃料電池コジェネレーションシステム１００が設置された現地の情報、コンポーネントの故障の発生日時、コンポーネントの修理の完了日時が表示される。なお、第三情報に相当する緊急度情報は、コンポーネントの修理の緊急度に応じて、第一情報に相当する故障情報を色分けして表示するものであってもよい。これにより、情報端末８０の表示画面のスペースが限られている場合に、情報端末８０の所持者に第三情報を効果的に知らせることができる。また、第四情報に相当する対応状況も、対応状況の情報に応じて色分けして表示されてもよい。
【００５２】
図２を参照しつつ、燃料電池コジェネレーションシステム１００の一例について説明する。水経路３６の一部は、例えば、筐体１０の内面（底面を含む）の近傍に位置している。この場合、水経路３６は、外気又は地表面の温度の影響を受けやすく、凍結しやすい。第一温度センサ４５は、例えば、筐体１０の内面（底面を含む）又はその近傍に配置されている。この場合、第一温度センサ４５は、外気又は地表面の温度の影響を受けやすい水経路３６の一部を含む空間の温度を高精度に検出できる。第一温度センサ４５は、場合によっては、外気又は地表面の温度を直接検出するものであってもよい。この場合でも、第一温度センサ４５によって外気又は地表面の温度の影響を受けやすい水経路３６の一部を含む空間の温度を間接的に特定できる。
【００５３】
ポンプ３９又はヒータ４９は、例えば、筐体１０の内部において外気又は地表面の温度の影響を受けやすい空間に配置されている。特に、ヒータ４９がこのような空間に配置されていると、外気又は地表面の温度の影響を受けやすい水経路３６の一部の水を効果的に加熱でき、水経路３６の凍結を防止できる。
【００５４】
燃料電池コジェネレーションシステム１００において、燃料電池スタック１３は、例えば、固体高分子形燃料電池のスタック又は固体酸化物形燃料電池のスタックである。燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、熱交換器３３をさらに備えている。熱交換器３３は、燃料電池スタック１３で発生する熱を利用して水経路３６を流れる水を加熱する。例えば、熱交換器３３は、燃料電池スタック１３で発生する熱によって加熱された水と水経路３６を流れる水とを熱交換させて、水経路３６を流れる水を加熱する。これにより、燃料電池スタック１３の排熱によって湯が生成される。燃料電池コジェネレーションシステム１００は、貯湯タンク３０を備えており、貯湯タンク３０に生成された湯が貯められる。熱交換器３３は、例えば、二重管式熱交換器、プレート式熱交換器などの液−液熱交換器である。水経路３６は、例えば、熱回収経路３５を含む。熱回収経路３５にはポンプ３９が配置されており、熱回収経路３５は熱交換器３３に接続されている。ポンプ３９は、例えば、ピストンポンプ、プランジャポンプ、ギヤポンプ、ベーンポンプなどの容積式ポンプである。監視システム１ａによれば、ポンプ３９の故障が発生した場合には、ポンプ３９の修理の緊急度を情報端末８０の所持者に知らせることができる。これにより、ポンプ３９の修理を促すことができ、熱回収経路３５の凍結により燃料電池スタック１３で発生する熱が回収されない事態を回避できる。
【００５５】
熱回収経路３５は、例えば、送り経路３５１及び戻し経路３５２を含む。送り経路３５１及び戻し経路３５２は、それぞれ、熱交換器３３に接続されている。送り経路３５１は、熱回収経路３５の上流部分を構成している。戻し経路３５２は、熱回収経路３５の下流部分を構成している。戻し経路３５２は、熱交換器３３において加熱された水を貯湯タンク３０に導くための経路である。送り経路３５１は、熱交換器３３において加熱されるべき水を熱交換器３３に導くための経路である。燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、入口温度センサ４７ａ及び出口温度センサ４７ｂを備えている。入口温度センサ４７ａは送り経路３５１を流れる水の温度を検出するためのものであり、出口温度センサ４７ｂは戻し経路３５２を流れる水の温度を検出するためのものである。例えば、入口温度センサ４７ａ及び出口温度センサ４７ｂによる検出結果を示す情報に基づいて、ポンプ３９の回転数が調整される。入口温度センサ４７ａ及び出口温度センサ４７ｂは、例えば、サーミスタを利用した温度センサ又は熱電対を利用した温度センサである。なお、監視システム１ａにおいて、入口温度センサ４７ａ又は出口温度センサ４７ｂの故障を示す情報が第一情報に含まれていてもよい。また、監視装置６０は、入口温度センサ４７ａ又は出口温度センサ４７ｂによる検出結果を示す情報を第二情報として取得してもよい。
【００５６】
燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、冷却水タンク１９５と、冷却水回路３１と、ポンプ３２とをさらに備えている。冷却水回路３１は、冷却水タンク１９５と燃料電池スタック１３との間で水を循環させるための回路である。冷却水回路３１によって、燃料電池スタック１３を効率的に冷却できるとともに、燃料電池スタック１３の排熱を温水の形で燃料電池スタック１３の外部に取り出すことができる。冷却水回路３１は、例えば、送り水路３１１及び戻し水路３１２を含む。送り水路３１１及び戻し水路３１２は、それぞれ、燃料電池スタック１３と冷却水タンク１９５とを接続している。送り水路３１１を通じて、冷却水タンク１９５の水が冷却水として燃料電池スタック１３に供給される。戻し水路３１２を通じて、燃料電池スタック１３から冷却水タンク１９５に水が戻される。ポンプ３２は、例えば、送り水路３１１に配置されている。ポンプ３２は、戻し水路３１２に配置されていてもよい。先に説明した容積式ポンプの１つをポンプ３２として使用できる。送り水路３１１は熱交換器３３に接続されており、熱交換器３３は、例えば、熱回収経路３５を流れる水と冷却水回路３１を流れる水とを熱交換させるように構成されている。なお、送り水路３１１に代えて、戻し水路３１２が熱交換器３３に接続されていてもよい。
【００５７】
燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、水回収経路３７をさらに備えている。水回収経路３７は、燃料電池スタック１３から排出されたガスに含まれる水分を回収する経路である。水経路３６は、例えば水回収経路３７を含む。この場合、水回収経路３７の凍結を防止するためのコンポーネントが故障したときに、その故障とそのコンポーネントの修理の緊急度とを情報端末８０の所持者に知らせることができる。これにより、水回収経路３７の凍結を防止するためのコンポーネントの修理を促すことができ、水回収経路３７の凍結を防止できる。
【００５８】
燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、凝縮水タンク１５と、凝縮水経路１７と、カソードオフガス経路１８とをさらに備えている。カソードオフガス経路１８は、未反応の酸化剤ガスとともに、水素ガスと酸化剤ガスとの反応により生じた水蒸気を燃料電池スタック１３のカソードから排出するための経路である。カソードオフガス経路１８は、燃料電池スタック１３のカソードガス出口に接続されており、例えば、筐体１０の外部まで延びている。凝縮水経路１７は、カソードオフガス経路１８の途中から分岐して凝縮水タンク１５まで延びている。カソードオフガス経路１８において水蒸気が凝縮して生じた凝縮水が凝縮水経路１７を通って流れ、凝縮水タンク１５に貯まる。凝縮水タンク１５には、水回収経路３７が接続されており、凝縮水タンク１５に貯まった凝縮水の一部が水回収経路３７を流れる。例えば、このようにして、水回収経路３７は、燃料電池スタック１３から排出されたガスに含まれる水分を回収する。余分な水は凝縮水タンク１５から溢れ、例えば、筐体１０の外部に排出される。
【００５９】
凝縮水タンク１５の内部には温度センサ２１が配置されており、凝縮水タンク１５に貯留された水の温度を検出する。温度センサ２１は、例えば、サーミスタを利用した温度センサ又は熱電対を利用した温度センサである。温度センサ２１は、監視システム１ａの第二温度センサとして利用されてもよい。
【００６０】
ヒータ４９は、特に制限されないが、例えば、水回収経路３７の水を加熱するためのものであり、水回収経路３７の近くに配置されている。所定の条件においてヒータ４９が作動することにより水回収経路３７の凍結が防止される。ヒータ４９は、筐体１０の内面近傍の空間を加熱することにより、水経路３６の水を加熱するものであってもよい。
【００６１】
燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、改質器１１をさらに備えている。改質器１１は、例えば、水蒸気改質反応（CH4+H2O→CO+3H2）などの改質反応によって水素ガスを生成するための機器である。改質器１１には、改質反応を進行させるための改質触媒が収められている。改質器１１には、一酸化炭素を除去するための触媒も収められている。一酸化炭素を除去するための触媒には、ＣＯ変成触媒及びＣＯ選択酸化除去触媒が含まれる。改質器１１は、水及び原料ガスを用いて、水素ガスを生成する。原料ガスは、例えば、都市ガス、ＬＰガス（液化石油ガス）などの炭化水素ガスである。改質器１１で生成された水素ガスが燃料電池スタック１３に供給される。なお、燃料電池コジェネレーションシステム１００は、改質器１１を備えておらず、別の水素ガス供給源から燃料電池スタック１３に水素ガスが供給されるシステムであってもよい。
【００６２】
燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、燃料ガス供給経路１２、酸化剤ガス供給経路１４、及びアノードオフガス経路１６をさらに備えている。燃料ガス供給経路１２は、改質器１１から燃料電池スタック１３に水素ガスを供給するための経路である。燃料ガス供給経路１２は、改質器１１と燃料電池スタック１３のアノードガス入口とを接続している。酸化剤ガス供給経路１４は、燃料電池スタック１３のカソードに酸化剤ガスとしての空気を供給するための経路である。酸化剤ガス供給経路１４には、空気供給器２０が設けられている。空気供給器２０は、燃料電池スタック１３に空気を供給するためのデバイスである。空気供給器２０は、例えば、ファン又はブロワである。酸化剤ガス供給経路１４には、加湿器、弁などの他の機器が配置されていてもよい。アノードオフガス経路１６は、未反応の水素ガス及び未反応の原料ガスを燃料電池スタック１３のアノードから排出するための経路である。アノードオフガス経路１６は、燃料電池スタック１３のアノードガス出口と改質器１１の内部に配置された燃焼器２２とを接続している。未反応の水素ガス及び未反応の原料ガスは、アノードオフガス経路１６を通じて、燃焼器２２に供給される。
【００６３】
水回収経路３７は、例えば、改質器１１まで延びており、凝縮水タンク１５に貯まった水の一部が水回収経路３７を通って改質器１１に供給される。燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば循環水経路１９をさらに備えている。循環水経路１９は、所定の分岐位置ＢＰにおいて水回収経路３７から分岐し、凝縮水タンク１５まで延びている経路である。水回収経路３７には、例えば、ポンプ２５及び第一開閉弁２７が設けられている。ポンプ２５は、凝縮水タンク１５と分岐位置ＢＰとの間に位置している。ポンプ２５は、凝縮水タンク１５の水を改質器１１に供給する役割を担っている。第一開閉弁２７は、分岐位置ＢＰと改質器１１との間に位置している。第一開閉弁２７が開くと改質器１１への水の供給が許可され、第一開閉弁２７が閉じると改質器１１への水の供給が禁止される。先に説明した容積式ポンプの１つをポンプ２５として使用できる。第一開閉弁２７は、例えば、電磁弁である。例えば、監視装置６０はポンプ２５の動作状況を示す信号を取得する。なお、監視装置６０は、ポンプ２５の故障を示す情報を第一情報として取得して動作してもよい。
【００６４】
循環水経路１９は、上流部分１９１、下流部分１９３、及び冷却水タンク１９５を有する。上流部分１９１は、分岐位置ＢＰに接続された一端と冷却水タンク１９５に接続された他端とを有する。下流部分１９３は、冷却水タンク１９５に接続された一端と凝縮水タンク１５に接続された他端とを有する。冷却水タンク１９５には、燃料電池スタック１３を冷却するための水が貯留されている。冷却水タンク１９５の水位が閾値レベルを超えると、冷却水タンク１９５から水が溢れ、下流部分１９３を通じて凝縮水タンク１５に移動する。
【００６５】
冷却水タンク１９５には、ヒータ２９が設けられている。ヒータ２９は、冷却水タンク１９５の内部に配置されており、冷却水タンク１９５に貯留された水を必要に応じて加熱する。ヒータ２９によって冷却水タンク１９５の水温を速やかに上昇させることができる。ヒータ２９は、例えば、抵抗加熱式の電気ヒータである。本実施形態において、冷却水タンク１９５は循環水経路１９の一部である。なお、監視装置６０は、ヒータ２９の故障を示す情報を第一情報として取得して動作してもよい。
【００６６】
冷却水タンク１９５には、さらに、温度センサ２３が設けられている。温度センサ２３は、冷却水タンク１９５の内部に配置されており、冷却水タンク１９５に貯留された水の温度を検出する。温度センサ２３は、例えば、サーミスタを利用した温度センサ又は熱電対を利用した温度センサである。ヒータ２９は、例えば、冷却水タンク１９５の水温が所定の温度範囲に収まるようにオンオフ制御される。「所定の温度範囲」は特に限定されず、燃料電池スタック１３の能力、冷却水タンク１９５の容量などに応じて決められる。温度センサ２３は、監視システム１ａにおいて第二温度センサとして利用されてもよい。
【００６７】
循環水経路１９には、第二開閉弁２８が設けられている。第二開閉弁２８は、詳細には、循環水経路１９の上流部分１９１に設けられており、分岐位置ＢＰと冷却水タンク１９５との間に位置している。第二開閉弁２８は、例えば、電磁弁である。
【００６８】
本実施形態において、凝縮水タンク１５、水回収経路３７の一部及び循環水経路１９は、循環回路を形成している。第一開閉弁２７を閉じ、第二開閉弁２８を開き、ポンプ２５を作動させると、凝縮水タンク１５の水が循環回路を循環する。第一開閉弁２７を開き、第二開閉弁２８を閉じ、ポンプ２５を作動させると、凝縮水タンク１５の水が改質器１１に供給される。
【００６９】
本実施形態において、各経路又は回路は、少なくとも１つの配管によって構成されている。配管は、ステンレス管などの金属配管であってもよいし、樹脂配管であってもよい。
【００７０】
燃料電池コジェネレーションシステム１００は、主に、起動期間、発電期間、停止期間及び待機期間の４つの運転サイクルに従って運転されうる。「起動期間」は、燃料電池コジェネレーションシステム１００を起動させるための運転期間である。詳細には、「起動期間」は、燃料電池コジェネレーションシステム１００の出力を所定の定格出力（例えば、７５０Ｗ）まで徐々に上昇させるための運転期間である。起動期間において、改質器１１への原料ガスの供給流量及び水の供給流量を徐々に増加させる。起動期間において、酸化剤ガスの流量及び水素ガスの流量が徐々に増加する。「発電期間」は、所定の定格出力で燃料電池コジェネレーションシステム１００が運転される期間である。ただし、発電期間において、燃料電池コジェネレーションシステム１００が常に定格出力で運転されることは必須ではない。一定の出力で燃料電池コジェネレーションシステム１００が安定的に運転されている期間が「発電期間」である。発電期間において、改質器１１への原料ガスの供給流量及び水の供給流量はそれぞれ一定に保たれる。酸化剤ガスの流量及び水素ガスの流量もそれぞれ一定に保たれる。「停止期間」は、燃料電池コジェネレーションシステム１００を停止させるための運転期間である。詳細には、「停止期間」は、燃料電池コジェネレーションシステム１００の出力をゼロまで徐々に低下させるための運転期間である。停止期間において、改質器１１への原料ガスの供給流量及び水の供給流量を徐々に減少させる。停止期間において、酸化剤ガスの流量及び水素ガスの流量が徐々に減少する。「待機期間」は、燃料電池コジェネレーションシステム１００の出力をゼロのまま保持している期間である。待機期間において、改質器１１への原料ガスの供給流量及び水の供給流量は、基本的にはゼロである。ただし、改質器１１の劣化を抑制するために、改質器１１を原料ガスで定期的にパージ（purge）することがある。待機期間において、改質器１１における水素ガスの生成は停止しており、酸化剤ガスの流量及び水素ガスの流量も基本的にはゼロである。
【００７１】
一例において、起動期間の長さ及び停止期間の長さは、それぞれ、１０分〜９０分の範囲にある。燃料電池コジェネレーションシステム１００の起動又は停止に十分な時間を費やすことによって、改質器１１の劣化、燃料電池スタック１３の劣化などを抑制することができる。ただし、燃焼排ガス中のＣＯ濃度の急上昇を検出した場合などの非常時には、燃料電池コジェネレーションシステム１００を瞬時に停止させることもある。
【００７２】
発電期間の長さ及び待機期間の長さは、燃料電池コジェネレーションシステム１００の連続運転可能な時間、貯湯タンク３０の容量などに応じて変化する。例えば、貯湯タンク３０に十分な量の湯が貯められた場合、燃料電池コジェネレーションシステム１００は運転を自動的に停止し、待機期間に入る。貯湯タンク３０の湯量が閾値を下回ると、燃料電池コジェネレーションシステム１００は、自動的に運転を開始する。湯の使用量が多い場合、１回の運転サイクルの中で待機期間がゼロの場合もありうる。
【００７３】
起動期間、発電期間及び停止期間においては、第一開閉弁２７を開き、第二開閉弁２８と閉じ、ポンプ２５を作動させる。これにより、凝縮水タンク１５の水が水回収経路３７を通じて改質器１１に供給される。改質器１１には、ガス供給経路（図示せず）を通じて、原料ガスが供給される。
【００７４】
待機期間において、第一開閉弁２７及び第二開閉弁２８を閉じ、ポンプ２５を停止する。これにより、改質器１１への水の供給も止まる。待機期間において、第一温度センサ４５によって検出された温度が閾値温度（例えば、０℃）以下である場合、水回収経路３７、循環水経路１９及び凝縮水タンク１５における水の凍結を防止するための処理が実行される。具体的には、第一開閉弁２７を閉じ、第二開閉弁２８を開き、ポンプ２５を作動させる。これにより、凝縮水タンク１５の水が水回収経路３７の一部及び循環水経路１９を循環するので、水の凍結を防止できる。併せて、ヒータ４９又はヒータ２９を作動させると、循環水経路１９において水が加熱されるので、凍結防止の効果がさらに向上する。
【００７５】
監視システム１ａは、様々な観点から変更可能である。例えば、監視装置６０は、監視装置６０の機能を実現するためのプログラムを実行可能に格納できるハードウェアが他に存在する限り、監視サーバー７０に実装されていなくてもよい。例えば、監視システム１ａは、図６及び７にそれぞれ示す監視システム１ｂ及び監視システム１ｃのように変更可能である。監視システム１ｂ及び監視システム１ｃは、特に説明する場合を除き監視システム１ａと同様に構成されている。監視システム１ａの構成要素と同一又は対応する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。監視システム１ａに関する説明は技術的に矛盾しない限り、監視システム１ｂ及び監視システム１ｂにもあてはまる。
【００７６】
図６に示す通り、監視システム１ｂにおいて、監視装置６０は、燃料電池コジェネレーションシステム１００に備え付けられたハードウェアに実装されている。換言すると、燃料電池コジェネレーションシステム１００は、例えば、監視装置６０の機能を実現するためのプログラムを実行可能に格納したコンピュータを備えている。監視装置６０は、ネットワークを介して監視サーバー７０に接続されている。監視装置６０は、例えば、第一情報及び第三情報を、ネットワークを介して監視サーバー７０に送る。監視サーバー７０は、例えば、複数の燃料電池コジェネレーションシステム１００の監視装置６０から第一情報及び第三情報を取得する。監視サーバー７０は、これらの情報を取りまとめて、複数の燃料電池コジェネレーションシステム１００に関する第一情報及び第三情報を情報端末８０において表示可能に保存する。
【００７７】
図７に示す通り、監視システム１ｃにおいて、監視装置６０は、情報端末８０に実装されている。この場合、監視装置６０は、情報端末８０に第一情報及び第三情報を表示させる。また、監視装置６０は、例えば、情報端末８０に第四情報を表示させる。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本開示の技術は、燃料電池コジェネレーションシステムを監視するのに有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１ａ、１ｂ、１ｃ  監視システム
１０              筐体
１３              燃料電池スタック
３３              熱交換器
３５              熱回収経路
３６              水経路
３７              水回収経路
３９              ポンプ
４５              第一温度センサ
４９              ヒータ
６０              監視装置
８０              情報端末
１００            燃料電池コジェネレーションシステム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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