(57)【要約】本発明の燃料電池発電装置は、原料を改質反応させて水素ガスを生成する水素生成部（１）と、燃料極及び空気極を具備し、前記燃料極に供給された前記水素ガスと前記空気極に供給された酸素ガスとを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池（３）とを備える燃料電池発電装置において、前記燃料極及び前記空気極の少なくとも一方から排出される水蒸気から水を回収する水回収部（５）と、水回収部（５）によって回収された水を貯えるタンク（６ａ）を具備する貯水部（６）と、タンク（６ａ）に貯えられている水を水素生成部（１）へ供給する水供給部（１０）とを備え、タンク（６ａ）は、当該タンク（６ａ）に貯えられている水の腐敗を防止するために、前記貯えられている水を外部へ排出可能なように構成されており、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている。
2004012292.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を改質反応させて水素ガスを生成する水素生成部と、燃料極及び空気極を具備し、前記燃料極に供給された前記水素ガスと前記空気極に供給された酸素ガスとを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池とを備える燃料電池発電装置において、
前記燃料極及び前記空気極の少なくとも一方から排出される水蒸気から水を回収する水回収部と、
前記水回収部によって回収された水を貯えるタンクを具備する貯水部と、
前記タンクに貯えられている水を前記水素生成部へ供給する水供給部とを備え、
前記タンクは、当該タンクに貯えられている水の腐敗を防止するために、水を外部へ排出可能なように構成されており、
水の腐敗を防止するために、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項２】
前記貯えられている水を外部へ排出すべきと判定した場合に、前記タンクに貯えられている水を外部へ排出することを指示するための排出指示情報を出力する排出指示情報出力部を更に備える、請求の範囲第１項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項３】
前記燃料電池発電装置の累積運転時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求の範囲第２項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項４】
前記燃料電池発電装置の累積停止時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求の範囲第２項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項５】
前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、
前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、
前記ポンプが出力する水の流量に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求の範囲第２項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項６】
前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、
前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、
前記ポンプの動作状態に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求の範囲第２項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項７】
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求の範囲第１項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項８】
前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、
前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求の範囲第７項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項９】
前記加熱部は、１００℃から１３０℃までの範囲内の温度で前記タンクを加熱するように構成されている、請求の範囲第８項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１０】
前記加熱部は、前記タンクに水が貯えられている場合に当該タンクを加熱するように構成されている、請求の範囲第８項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１１】
水を浄化するための水浄化部と、
前記加熱部により加熱された水を冷却するための冷却部とを更に備え、
前記水供給部は、前記冷却部によって冷却された水を前記水浄化部を介して前記水素生成部に供給し得るように構成されている、請求の範囲第１０項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１２】
前記タンクは、開閉自在な排気口を有しており、前記加熱部の加熱により発生する気体を外部へ排出可能なように構成されている、請求の範囲第１０項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１３】
前記タンクから排出された気体を前記水素生成部に供給するように構成されている、請求の範囲第１２項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１４】
前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄し、その後、前記タンク内が乾燥されるように構成されている、請求の範囲第７項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１５】
外部より供給される水の塩素濃度は０．１乃至５ｍｇ／ｌの範囲内である、請求の範囲第１４項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１６】
前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄するように構成されている、請求の範囲第１項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１７】
前記貯水部は、順次貯水が行われる複数のタンクを有し、
前記複数のタンクのうち貯水が行われていないタンクに貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求の範囲第２項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１８】
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、当該タンク内を乾燥させるように構成されている、請求の範囲第１７項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１９】
前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、
前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求の範囲第１８項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項２０】
外部から前記タンクに気体を取り入れるための気体取り入れ部を更に備える、請求の範囲第１項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項２１】
気体の通流方向において前記気体取り入れ部の上流側には、気体中の固体不純成分を除去するためのフィルターが設けられている、請求の範囲第２０項に記載の燃料電池発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、水素ガスを利用して発電を行う燃料電池を備える燃料電池発電装置に関し、特に燃料電池から回収した水の腐敗を防止することができる燃料電池発電装置に関する。
〔技術背景〕
近年、地球環境保護の重要性が益々強く認識されていることに伴い、小規模であっても高効率で発電することができる燃料電池発電装置が注目されている。また、燃料電池発電装置により発電を行った場合には熱エネルギーが発生するため、この熱エネルギーを利用することによって高いエネルギー利用効率を実現することが期待されている。
前述したような燃料電池発電装置の多くは、水素を燃料として発電する。しかし、現在では燃料電池発電装置に対して水素を供給するためのインフラストラクチャーは整備されていない。そのため、天然ガスなどの化石燃料を利用し、燃料電池装置内で改質反応を行うことにより水素ガスを発生させる方法が一般的に採用されている。
ところで、前述したような改質反応を行うためには水が必要となるため、燃料電池発電装置に対して水を供給する水供給源の確保が不可欠である。ここで、水供給源として水道インフラストラクチャーを常時利用する場合、供給される水からカルシウム及び塩素成分などを除去する必要がある。そのため、燃料電池発電装置は、イオン交換樹脂を設けるなど、通常の場合よりも強力な水浄化手段を備えなければならない。しかも、その水浄化手段は定期的なメンテナンスが必要となる。このように、水道インフラストラクチャーから常時水の供給を受ける場合は不利な点が多いので、電力・熱エネルギーの需要地に近接して設けられる所謂分散型の燃料電池発電装置においては、装置内部で発生した水を回収して利用する、すなわち水を自立供給する方法が採用されることが多い。
しかし、燃料電池発電装置の装置内で回収された回収水は塩素成分などの殺菌成分が含まれておらず、その一方で雑菌及び当該雑菌が必要とする養分を含んでいる。そのため、この回収水は腐敗する可能性が高い。回収水が腐敗した場合、水を回収するための構成又は回収水を供給するための構成において流路閉塞などが起きるため、水供給に問題が生じることになる。
かかる問題を解消するために、例えば、（１）オゾン発生器にて発生されたオゾンを回収された水に吹き込むことによって有機物を分解し除菌する方法、または、（２）回収された水に対して紫外線を照射することによって除菌する方法などが提案されている。また、（３）水を回収するための装置及び回収水を供給するための装置を、抗菌作用を有する材料を用いて構成することによって、回収水の腐敗を防止する方法も提案されている。例えば、特開平８−２２８３３号公報には、抗菌作用を有する金属を用いて水を回収するための装置及び回収水を供給するための装置を構成する例が開示されている。
しかしながら、前記（１）および（２）のようなオゾンを吹き込む方法および紫外線を照射する方法では、回収された水に含まれている有機物を完全に分解し除去することは困難である。また、オゾンまたは紫外線に触れる部材・配管のうち、樹脂材料を用いて構成されているものがある場合、それらの部材・配管の劣化が著しく進行するため、水漏れなどを起こすおそれがあるという問題もあった。さらに、オゾンの吹き込みまたは紫外線の照射が長期間行われなかった場合、残留成分によって水の腐敗が進行する可能性が高い。例えば、燃料電池発電装置が長期間停止している場合には、オゾンの吹き込みまたは紫外線の照射を行うことができないため、水の腐敗が進行することが多いという問題もあった。
一方、前記（３）のように、水を回収するための装置及び回収水を供給するための装置を、抗菌作用を有する材料を用いて構成する場合では、回収水の腐敗を効果的に防止することができる。しかしながら、抗菌成分の溶出を制御することができないため、使用条件によっては期待された抗菌効果を得られない場合がある。また、雑菌の種類などによっては抗菌効果が発揮されない場合もあり得る。さらに、回収水を浄化する浄化手段に対する負荷、特にイオン交換樹脂に対する負荷が大きくなるという問題があった。
【発明の開示】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回収された水の腐敗を確実に防止することによって、回収水の腐敗による流路閉塞などを回避し、安定して水供給を行うことができる燃料電池発電装置を提供することにある。
前述した問題を解決するために、本発明に係る燃料電池発電装置は、原料を改質反応させて水素ガスを生成する水素生成部と、燃料極及び空気極を具備し、前記燃料極に供給された前記水素ガスと前記空気極に供給された酸素ガスとを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池とを備える燃料電池発電装置において、前記燃料極及び前記空気極の少なくとも一方から排出される水蒸気から水を回収する水回収部と、前記水回収部によって回収された水を貯えるタンクを具備する貯水部と、前記タンクに貯えられている水を前記水素生成部へ供給する水供給部とを備え、前記タンクは、当該タンクに貯えられている水の腐敗を防止するために、前記貯えられている水を外部へ排出可能なように構成されており、水の腐敗を防止するために、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることを特徴とする。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記貯えられている水を外部へ排出すべきと判定した場合に、前記タンクに貯えられている水を外部へ排出することを指示するための排出指示情報を出力する排出指示情報出力部を更に備えることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記燃料電池発電装置の運転時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記燃料電池発電装置の停止時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、前記ポンプが出力する水の流量に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、前記ポンプの動作状態に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、前記タンク内を乾燥させるように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記加熱部は、１００℃から１３０℃までの範囲内の温度で前記タンクを加熱するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記加熱部は、前記タンクに水が貯えられている場合に当該タンクを加熱するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、水を浄化するための水浄化部と、前記加熱部により加熱された水を冷却するための冷却部とを更に備え、前記水供給部は、前記冷却部によって冷却された水を前記水浄化部を介して前記水素生成部に供給し得るように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクは、開閉自在な排気口を有しており、前記加熱部の加熱により発生する気体を外部へ排出可能なように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクから排出された気体を前記水素生成部に供給するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄し、その後、前記タンク内が乾燥されるように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、外部より供給される水の塩素濃度は０．１乃至５ｍｇ／ｌの範囲内であることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記貯水部は、順次貯水が行われる複数のタンクを有し、前記複数のタンクのうち貯水が行われていないタンクに貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、当該タンク内を乾燥させるように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されていることが好ましい。
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、外部から前記タンクに気体を取り入れるための気体取り入れ部を更に備えることが好ましい。
さらに、前記発明に係る燃料電池発電装置において、気体の通流方向において前記気体取り入れ部の上流側には、気体中の固体不純成分を除去するためのフィルターが設けられていることが好ましい。
本発明の前記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
第２図は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
第３図は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
第４図は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
第５図は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
第６図は、本発明の実施の形態４に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
第７図は、本発明の実施の形態５に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
第８図は、本発明の実施の形態６に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
第９図は、本発明の実施の形態７に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
第１０図は、本発明の実施の形態７に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
第１１図は、本発明の実施の形態８に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
第１２図は、本発明の実施の形態９に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
第１３図は、本発明の実施の形態１０に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
第１４図は、本発明の実施の形態１１に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
第１５図は、本発明の実施の形態１２に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施の形態１）
第１図は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第１図に示すように、実施の形態１に係る燃料電池発電装置は、天然ガス若しくはＬＰガスなどの炭化水素成分、メタノールなどのアルコール、又はナフサ成分などの原料と水蒸気とを用いて改質反応を主に進行させることによって水素ガスを生成する水素生成部１を備えている。この水素生成部１は、前述した改質反応を進行させるための改質部１ａと、当該改質部１ａにおける改質反応の後に水素ガス中の一酸化炭素濃度を低減させるためのＣＯ変成部１ｂ及びＣＯ除去部１ｃとから主に構成されている。なお、改質部１ａは、改質反応に必要な熱を供給する改質加熱部（図示せず）を備えている。この改質加熱部は、原料の一部を燃焼させるための、又は水素ガスの供給先から戻されるガスを燃焼させるための火炎バーナーと、燃焼用の空気を供給するシロッコファンとを備えている。
前述した水素生成部１は、当該水素生成部１に原料を供給する原料供給部２及び固体高分子型の燃料電池３に接続されている。かかる原料供給部２は、例えばガスインフラストラクチャーから天然ガスを受け、その天然ガスを水素生成部１へ供給するように構成されている。
また、燃料電池３は、水素生成部１からアノード（燃料極）側に供給された水素ガスと、ブロアー４からカソード（空気極）側に供給された空気を用いて発電する。なお、本実施の形態では、燃料電池３は固体高分子型であるが、これに限定されるわけではないことは言うまでもない。この燃料電池３が発電するときに発生する熱は回収され、適当な熱媒を介して給湯機・暖房装置などで利用される。これにより、燃料電池３は、電気及び熱を発生するコージェネレーション装置として機能することになる。
燃料電池３は、空冷ファンなどで構成されている水回収部５と接続されている。水回収部５は、燃料電池３のアノードから排出される水素ガス及びカソードから排出される空気に含まれる水分を回収する。この水回収部５は、水素生成部１と接続されており、燃料電池３のアノードから排出された水素ガスを水素生成部１へ供給する。さらに、水回収部５は、後述する貯水部６とも接続されており、前述したようにして回収された水を当該貯水部６に供給する。
貯水部６は、水回収部５から供給された水を貯えるためのタンク６ａを備えている。また、この貯水部６は、開閉が可能な排水口８を備えており、後述するようにして腐敗を防止するために水を排水口８から排出できるように構成されている。
ところで、タンク６ａ内の水を排水口８から排出するためには、当該タンク６ａ内に気体を取り入れる必要がある。そのため、貯水部６は、タンク６ａ内に気体を取り入れるための気体取り入れ口３１を備えている。
この気体取り入れ口３１からタンク６ａ内に取り込まれる気体が、雑菌及び当該雑菌が必要とする養分を含んでいる場合、タンク６ａ内の水が腐敗する可能性が高くなる。そのため、気体取り入れ口３１は、気体中の固体不純成分を除去するために、気体の通流方向の上流側に設けられたフィルター３２と接続されている。
また、貯水部６は、水道インフラストラクチャーから出力される水をタンク６ａに供給するための水供給弁９と接続されており、必要に応じて水供給弁９を介してタンク６ａに水が供給される。
水供給弁９を介してタンク６ａに供給される水の塩素濃度が比較的低い場合はタンク６ａ内の水に対する殺菌効果が小さい。一方、この供給される水の塩素濃度が比較的高い場合はその水が通流する配管及びタンク６ａの構成部材の劣化が著しくなる。したがって、水供給弁９を介して外部からタンク６ａに供給される水の塩素濃度は０．１乃至５ｍｇ／ｌ程度であることが望ましい。
貯水部６は、イオン交換樹脂、活性炭、及びフィルター１１ａなどで構成される水浄化部１１、並びに水を輸送するためのポンプ１０ａなどで構成されている水供給部１０と接続されている。水供給部１０は、水浄化部１１を介して貯水部６から供給された水を水素生成部１に供給する。このようにして供給された水は、水素生成部１において改質反応に利用されることになる。
なお、本実施の形態では、貯水部６の水は改質反応に利用されているが、燃料ガス若しくは酸化剤ガスの加湿、又はその他の水利用手段に利用されるようにしてもよい。
また、本実施の形態の燃料電池発電装置は、当該燃料電池発電装置のユーザ又はメンテナンス業者に対して、タンク６ａに貯えられている水を排水口８から排出することを指示するための排出指示情報を表示する表示部３０を備えている。ここで表示部３０は、液晶ディスプレイ又は発光ダイオードなどにより構成されている。なお、本実施の形態の燃料電池発電装置は、排出指示情報をユーザなどが視覚的に把握できるように構成されているが、これに限定されるわけはない。例えば、排出指示情報を音声情報とし、この音声情報を外部へ出力することによって、ユーザなどが排出指示情報を聴覚的に把握できるように構成されていてもよい。
以上で説明した水素生成部１，原料供給部２，燃料電池３，ブロアー４，水回収部５，貯水部６，水供給弁９，水供給部１０，及び表示部３０は、これらと接続されている制御装置７から出力される制御信号に基づいて動作する。
制御装置７は、所定の記憶領域を有するメモリ７ａを備えている。このメモリ７ａには、制御装置７が実行するプログラム及び各種のデータが記憶されている。
次に、以上のように構成された実施の形態１に係る本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
水素生成部１が有する改質部１ａは、原料供給部２から供給された天然ガス及び後述するようにして水供給部１０から供給された水を、水素及び二酸化炭素に変換する改質反応を行う。この改質反応を促進させるために、改質反応の際には改質加熱部による加熱が行われる。そして、水素ガス中の一酸化炭素の濃度を低減するために、ＣＯ変成部１ｂにおいてＣＯを水と反応させる変成反応を行う。また、さらに前記一酸化炭素の濃度を低減する目的で、ＣＯ除去部１ｃにおいて空気を加えることによって選択酸化反応を行う。以上のような改質反応、変成反応、及び選択酸化反応を経て、水素ガスが生成される。
水素生成部１は、このようにして生成された水素ガスを燃料電池３のアノード側に供給する。一方、ブロアー４は、燃料電池３のカソード側に空気を供給する。なお、ブロアー４は、水回収部５にて加湿された空気を燃料電池３に対して供給するように構成されていてもよい。
燃料電池３は、水素生成部１からアノード側に供給された水素ガスと、ブロアー４からカソード側に供給された空気中の酸素とを電気化学的に反応させることにより、水を生成するとともに発電する。
また、燃料電池３において、アノードからは水素ガスが、カソードからは空気がそれぞれ排出される。ここで、これらの排出される水素ガス及び空気には、前述したようにして発電の際に生成された水が含まれている。水回収部５は、燃料電池３から排出される水素ガス及び空気に含まれる水分を回収し、凝縮した後に貯水部６へ送る。
また、水回収部５は、アノードから排出される水素ガスから水分を回収した後にその水素ガスを水素生成部１に供給する。このように供給された水素ガスは、水素生成部１が備える改質部１ａの改質加熱部において熱源として利用される。
なお、このように水回収部５を介してアノードから排出される水素ガスを水素生成部１へ供給するのではなく、この水素ガスを燃料電池３から直接水素生成部１へ供給して改質加熱部の熱源として利用するようにしてもよい。この場合、改質加熱部により利用された水素ガスは水回収部５に供給され水分が回収されることになる。
貯水部６は、水回収部５から送られてきた水をタンク６ａに貯える。このようにしてタンク６ａに貯えられた水は、水浄化部１１を介して、水供給部１０に供給される。水供給部１０は、ポンプ１０ａの作用により水を水素生成部１へ輸送する。このようにして、水供給部１０から送り込まれた水は、水素生成部１の改質部１ａにて改質反応に供される。
以上のように、燃料電池３にて排出された水は、水回収部５にて回収された後、貯水部６のタンク６ａにて貯えられ、その後水浄化部１１及び水供給部１０を経て水素生成部１に対して供給される。ここで、燃料電池発電装置の内部で回収した水は、塩素成分等の殺菌成分を含んでいないため腐敗する可能性が高い。例えば、カソードから排出された空気中には雑菌及び当該雑菌が必要とする養分が含まれており、それらがそのまま回収された水の中に残存する場合が多いため、その水が腐敗し、その結果水を回収するための構成又は回収された水を供給するための構成において流路閉塞などが起きて水供給に問題が生じ得る。これを防止するために、本実施の形態の燃料電池発電装置では、次のようにしてユーザ又はメンテナンス業者等に対して、貯水部６のタンク６ａに貯えられている水を排水口８から排出するように促す。
第２図は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
制御装置７は、前回タンク６ａに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、燃料電池発電装置が運転を行っている累積時間である燃料電池発電装置の累積運転時間を求める。本実施の形態では、前回タンク６ａに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、水素生成部１の改質部１ａが運転を行っている累積時間を燃料電池発電装置の累積運転時間とする。
制御装置７は、水素生成部１の動作状態を監視しており、改質部１ａにて運転が開始された時間、同じく運転が停止された時間、および前回タンク６ａに貯えられている水が排出された時間を示すデータをメモリ７ａに記憶している。そして、制御装置７は、適宜のタイミングで、メモリ７ａに記憶されている前記データを用いて、燃料電池発電装置の累積運転時間（以下、単に累積運転時間という）を算出する（Ｓ１０１）。
次に、制御装置７は、累積運転時間が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。この閾値は、タンク６ａに貯えられている水における雑菌量が所定量を超えないように設定される。ここで、所定量とはタンク６ａ中に藻が発生しやすくなる程度の雑菌量であり、例えば１０５個／ｍｌ程度である。
タンク６ａ内の水の雑菌量が所定量を超えるために要する累積運転時間は、燃料電池発電装置が通常運転している場合におけるブロアー４の出力等の運転条件及び装置構成によって異なる。したがって、本実施の形態における閾値は、これらの運転条件及び装置構成に基づいて適切な値（例えば、７２時間乃至９６時間程度）に定められる。
ステップＳ１０２において、累積運転時間は閾値より小さいと判定した場合（Ｓ１０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ１０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ１０２において、累積運転時間は閾値以上であると判定した場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ１０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
本実施の形態の燃料電池発電装置において、累積運転時間の経過とともにタンク６ａ内の水の雑菌量を増加していく。したがって、以上のように、累積運転時間が所定時間経過した場合に制御装置７が水を排出すべきだと判定し、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
ユーザ又はメンテナンス業者は、表示部３０に表示された排出指示情報にしたがって、排水口８を開ける。その結果、タンク６ａの水が排水口８から排出される。これにより、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
なお、本実施の形態ではユーザ又はメンテナンス業者によって排水口８が開けられ、その結果タンク６ａの水が排出されているが、排水口８の開閉を制御装置７が制御できるように構成することによって、ステップＳ１０２において、累積運転時間は閾値以上であると判定された場合に、制御装置７が自動的に排水口８を開状態にしてタンク６ａの水を排出するようにしてもよい。この場合は排出指示情報を表示部３０に表示させる必要はない。
また、本実施の形態では、水回収部５は、燃料電池３から排出される水素ガス及びブロアー４から供給された空気に含まれる水分を回収しているが、これらの何れか一方の水分のみを回収するようにしてもよい。ここで、水回収部５が、前記水素ガス及び前記空気に含まれる水分を回収する場合、またはブロアー４からカソード側に供給された空気に含まれる水分のみを回収する場合においては、前回タンク６ａに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、ブロアー４からカソード側に空気が供給されている累積時間を累積運転時間としてもよい。なぜなら、前述したように、ブロアー４からカソード側に供給される空気中には雑菌及び当該雑菌が必要とする養分が含まれているため、水の腐敗を防止する目的で水を排出するタイミングを決定するために用いられる時間として、そのような空気がカソード側に供給されている時間を用いることが妥当であるからである。
（実施の形態２）
実施の形態１に係る燃料電池発電装置は、燃料電池発電装置の累積運転時間に基づいてタンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されている。これに対して、実施の形態２に係る燃料電池発電装置は、前回タンクに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、燃料電池発電装置が運転を停止している累積時間である燃料電池発電装置の累積停止時間に基づいてタンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されている。
なお、本実施の形態では、前回タンクに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、水素生成部の改質部が運転を停止している累積時間を燃料電池発電装置の累積停止時間とする。
実施の形態２に係る燃料電池発電装置の構成については実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
以下、第１図及びフローチャートを参照しながら、本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
第３図は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
制御装置７は、水素生成部１の動作状態を監視しており、改質部１ａにて運転が開始された時間、同じく運転が停止された時間、および前回タンク６ａに貯えられている水が排出された時間を示すデータをメモリ７ａに記憶している。そして、制御装置７は、適宜のタイミングで、メモリ７ａに記憶されている前記データを用いて、燃料電池発電装置の累積停止時間（以下、単に累積停止時間という）を算出する（Ｓ２０１）。
次に、制御装置７は、算出した累積停止時間が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。この閾値は、タンク６ａに貯えられている水における雑菌量が所定量を越えないように設定される。ここで、所定量とは、実施の形態１の場合と同様にタンク６ａ中に藻が発生しやすくなる程度の雑菌量であり、例えば１０５個／ｍｌ程度である。
タンク６ａ内の水の雑菌量が所定量を超えるために要する累積停止時間は、タンク６ａ内の温度によって異なる。したがって、本実施の形態における閾値は、停止期間中のタンク６ａ内の温度（通常、２４℃乃至４０℃程度）に基づいて適切な値に定められる。
例えば、雑菌量が１０３個／ｍｌである水の場合、２５℃の温度で４８時間放置しておくと、その雑菌量は約１０５個／ｍｌとなる。このことから、本実施の形態における閾値は、２４時間乃至７２時間程度に定められることが望ましい。
ここで、実施の形態１及び実施の形態２における閾値を比較すると、実施の形態１における閾値の方が大きいことが分かる。これは、運転期間においては、タンク６ａ内の水の温度が７０℃程度であるため、停止期間の場合と比べて雑菌が生息しにくい温度条件となっており、しかも貯水部６から水素生成器１に対して水蒸気を供給する必要があるため、絶えずタンク６ａ内の水が消費されているので、運転期間の場合と比べて雑菌量の増加速度が小さいからである。
ステップＳ２０２において、累積停止時間は閾値より小さいと判定した場合（Ｓ２０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ２０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ２０２において、累積停止時間は閾値以上であると判定した場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ２０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
本実施の形態の燃料電池発電装置において、累積停止時間の経過とともにタンク６ａ内の水の雑菌量を増加していく。したがって、以上のように、累積停止時間が所定時間経過した場合に制御装置７が水を排出すべきだと判定し、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
ユーザ又はメンテナンス業者は、表示部３０に表示された排出指示情報にしたがって、排水口８を開ける。その結果、タンク６ａの水が排水口８から排出される。これにより、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
なお、停止期間中にタンク６ａ内の水を排出した場合であって、次に燃料電池発電装置を起動させるときには、制御装置７が水供給弁９を開状態とすることによって水道インフラストラクチャーからタンク６ａに対して水を供給する。これにより、燃料電池発電装置を迅速に起動させることができる。
（実施の形態３）
実施の形態３に係る燃料電池発電装置は、水供給部のポンプが出力する水の流量に基づいて、タンクの水を排出するべきか否かを判定するように構成されたものである。
第４図は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第４図に示すとおり、本実施の形態の燃料電池発電装置は、水の通流方向において水供給部１０の下流側に、単位時間当たりの水の流量を検出するための流量検出部４０が設けられている。この流量検出部４０は、制御装置７と通信可能に接続されており、流量検出部４０から制御装置７に対して水供給部１０から出力される水の流量の検出値を示す信号（以下、流量検出信号という）が出力される。制御装置７は、この流量検出信号に基づいて、後述するようにして排出指示情報を表示部３０に表示させる。
なお、本実施の形態の燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
運転期間において、制御装置７は、水供給部１０のポンプ１０ａを所定の条件で動作させる。この場合、ポンプ１０ａの動作は一定であるため、水浄化部１１を介して水供給部１０に供給される水の流量の増減に応じて、ポンプ１０ａが出力する水の流量も増減することになる。
制御装置７は、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量の基準値を示すデータを予めメモリ７ａに記憶している。この基準値は、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こす前の状態においてタンク６ａから流れてくる水を通過させたときに、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量を想定して設定されている。
浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、当該フィルター１１ａを通過する水の流量が減るため、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量も減る。そのため、前述したように基準値を設定した場合、浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたときは、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量の検出値が基準値を下回ることになる。したがって、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量の検出値が基準値を下回れば、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測することができる。
第５図は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順の一例を示すフローチャートである。
制御装置７は、適宜のタイミングで、流量検出部４０から流量検出信号を受け取り、受け取った流量検出信号に基づいて、水供給部１０のポンプが出力する水の流量の検出値を取得する（Ｓ３０１）。
次に、制御装置７は、取得した検出値が、メモリ７ａに記憶されている基準値より小さいか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、検出値は基準値以上であると判定した場合（Ｓ３０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ３０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ３０２において、検出値は基準値より小さいと判定した場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ３０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
本実施の形態の燃料電池発電装置において、累積運転時間の経過に伴なって、水浄化部１１のフィルター１１ａに溜まる雑菌の量が増加する。そのため、当該フィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、累積運転時間が相当経過しており、その結果タンク６ａ内の水の雑菌量が相当増えていると判断することができる。したがって、以上のように、水の流量の検出値が基準値を下回ったために、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測される場合は、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
ユーザ又はメンテナンス業者は、表示部３０に表示された排出指示情報にしたがって、排水口８を開ける。その結果、タンク６ａの水が排水口８から排出される。これにより、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
なお、排出指示情報を表示部３０に表示させるとき、又はその前後に、水供給部１０のポンプ１０ａを逆回転させるように制御装置７がポンプ１０ａの動作を制御するようにしてもよい。これにより、水浄化部１１のフィルター１１ａを目詰まりさせた雑菌をタンク６ａに戻すことができる。このようにして戻された雑菌はタンク６ａの水の排出時に外部に廃棄されることになる。
（実施の形態４）
実施の形態４に係る燃料電池発電装置は、水供給部の動作状態に基づいて、タンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されたものである。
なお、実施の形態４に係る燃料電池発電装置の構成については実施の形態３の場合と同様であるので説明を省略する。以下、第４図を参照しながら実施の形態４に係る燃料電池発電装置の動作について説明する。
本実施の形態の場合、運転期間において、制御装置７は、水供給部１０のポンプ１０ａが所定の流量の水を出力するように当該ポンプ１０ａを動作させる。この場合、水浄化部１１を介して水供給部１０に供給される水の流量の増減に応じて、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量が増減することになる。
制御装置７は、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量の基準値を示すデータを予めメモリ７ａに記憶している。この基準値は、前述した場合と同様に、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こす前の状態においてタンク６ａから流れてくる水を通過させたときに、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量を想定して設定されている。
また、制御装置７は、前記基準値の流量の水を出力するために必要となるポンプ１０ａの仕事量（以下、基準仕事量という）を示すデータを予めメモリ７ａに記憶している。そして、制御装置７は、流量検出部４０から出力される流量検出信号に基づいて、ポンプ１０ａが出力している水の流量の検出値を取得し、その検出値と基準値とを比較する。ここで、検出値が基準値を下回る場合はポンプ１０ａの仕事量を増加させ、一方、検出値が基準値を上回る場合はポンプ１０ａの仕事量を減少させる。
浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、当該フィルター１１ａを通過する水の流量が減るので、基準値の流量の水を出力するために、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量は基準仕事量よりも大きくなる。したがって、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量が基準仕事量を上回れば、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測することができる。
実施の形態３では、水供給部１０のポンプ１０ａの動作を一定としていたが、このように当該ポンプ１０ａが出力する水の流量を一定とすることによっても、同様にして水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたことを推測することができる。
ポンプ１０ａの仕事量は、ポンプ１０ａに対して投入されるエネルギー又はポンプ１０ａが消費するエネルギーによって測定することができる。したがって、例えばポンプ１０ａへの入力電圧若しくは入力電力、又はポンプ１０ａが消費する電力量を検出することにより、ポンプ１０ａの仕事量を測定することができる。
このポンプ１０ａに対して投入されるエネルギー又はポンプ１０ａが消費するエネルギーの検出は、制御装置７が実行してもよいが、専用の検出手段を別途設けて当該検出手段が実行するようにしてもよい。
第６図は、本発明の実施の形態４に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
制御装置７は、適宜のタイミングで、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量を測定する（Ｓ４０１）。
次に、制御装置７は、測定したポンプ１０ａの仕事量（以下、測定仕事量という）が、メモリ７ａに記憶されている基準仕事量より大きいか否かを判定する（Ｓ４０２）。ここで、測定仕事量が基準仕事量以下であると判定した場合（Ｓ４０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ４０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ４０２において、測定仕事量は基準仕事量より大きいと判定した場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ４０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
本実施の形態の燃料電池発電装置においては、累積運転時間の経過に伴なって、水浄化部１１のフィルター１１ａに溜まる雑菌の量が増加する。そのため、当該フィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、累積運転時間が相当経過しており、その結果タンク６ａ内の水の雑菌量が相当増えていると判断することができる。したがって、以上のように、ポンプ１０ａの測定仕事量が基準仕事量を上回ったために、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測される場合は、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
その結果、ユーザ又はメンテナンス業者によってタンク６ａの水が排水口８から排出され、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
なお、実施の形態３の場合と同様に、本実施の形態に係る燃料電池発電装置においても、排出指示情報を表示部３０に表示させるとき、又はその前後に、水供給部１０のポンプ１０ａを逆回転させるように制御装置７がポンプ１０ａの動作を制御するようにしてもよい。
（実施の形態５）
実施の形態５に係る燃料電池発電装置は、実施の形態４の場合と同様に水供給部の動作状態に基づいて、タンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されたものである。
第７図は、本発明の実施の形態５に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第７図に示すとおり、本実施の形態の燃料電池発電装置は、貯水部６と水浄化部１１との間を流れる水の圧力を検出するための水圧検出部５０が設けられている。この水圧検出部５０は、制御装置７と通信可能に接続されており、水圧検出部５０から制御装置７に対して貯水部６と水浄化部１１との間を流れる水圧の検出値を示す信号（以下、水圧検出信号という）が出力される。制御装置７は、この水圧検出信号に基づいて、後述するようにして排出指示情報を表示部３０に表示させる。
なお、本実施の形態の燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
本実施の形態の場合、運転期間において、制御装置７は、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧の検出値が所定の基準値と同一になるように水供給部１０のポンプ１０ａを動作させる。この基準値を示すデータはメモリ７ａに予め記憶されている。ここで、この基準値は、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こす前の状態における、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧を想定して設定されている。
また、制御装置７は、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧を前記基準値に一致させるために必要となるポンプ１０ａの仕事量（以下、基準仕事量という）を示すデータを予めメモリ７ａに記憶している。そして、制御装置７は、水圧検出部５０から出力される水圧検出信号に基づいて、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧の検出値を取得し、その検出値と基準値とを比較する。ここで、検出値が基準値を上回る場合はポンプ１０ａの仕事量を増加させ、一方検出値が基準値を下回る場合はポンプ１０ａの仕事量を減少させる。
浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、フィルター１１ａを通過する水の流量が減る。そのため、貯水部６と水浄化部１１との間の水の通流速度が小さくなるとともに、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧は高くなる。その結果、当該水圧の検出値は基準値を上回ることになるので、その検出値を基準値に一致させるために、制御装置７はポンプ１０ａの仕事量を増加させる。これにより、フィルター１１ａを通過する水の流量が増えるため、貯水部６と水浄化部１１との間の水の通流速度が大きくなるとともに、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧が低くなる。この場合のポンプ１０ａの仕事量は基準仕事量を上回ることになる。
以上より、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量が基準仕事量を上回れば、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測することができる。
ここで、ポンプ１０ａの仕事量は、実施の形態４の場合と同様に、ポンプ１０ａに対して投入されるエネルギー又はポンプ１０ａが消費するエネルギーによって測定することができる。
また、実施の形態４の場合と同様に、ポンプ１０ａに対して投入されるエネルギー又はポンプ１０ａが消費するエネルギーの検出は、制御装置７が実行してもよいが、専用の検出手段を別途設けて当該検出手段が実行するようにしてもよい。
本発明の実施の形態５に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順は、実施の形態４の場合と同様である。すなわち、第６図に示すフローチャートのとおり、制御装置７は、適宜のタイミングで、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量を測定し（Ｓ４０１）、ポンプ１０ａの測定仕事量が基準仕事量より大きいか否かを判定する（Ｓ４０２）。そして、測定仕事量が基準仕事量以下であると判定した場合（Ｓ４０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ４０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ４０２において、測定仕事量は基準仕事量より大きいと判定した場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ４０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
本実施の形態の燃料電池発電装置において、累積運転時間の経過に伴なって、水浄化部１１のフィルター１１ａに溜まる雑菌の量が増加する。そのため、当該フィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、累積運転時間が相当経過しており、その結果タンク６ａ内の水の雑菌量が相当増えていると判断することができる。したがって、以上のように、ポンプ１０ａの測定仕事量が基準仕事量を上回ったために、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測される場合は、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
その結果、ユーザ又はメンテナンス業者によってタンク６ａの水が排水口８から排出され、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
なお、実施の形態３の場合と同様に、本実施の形態に係る燃料電池発電装置においても、排出指示情報を表示部３０に表示させるとき、又はその前後に、水供給部１０のポンプ１０ａを逆回転させるように制御装置７がポンプ１０ａの動作を制御するようにしてもよい。
（実施の形態６）
実施の形態１乃至５に係る燃料電池発電装置は、所定のタイミングで排出指示情報を出力することによって、ユーザ又はメンテナンス業者等にタンクの水を排出するように促す。その結果、タンクの水が排水口から排出され、タンク内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
実施の形態６に係る燃料電池発電装置は、このようにしてタンクの水が排出された後、外部から水をタンク内に供給することによって、タンク内を洗浄することができるものである。
なお、実施の形態６に係る燃料電池発電装置の構成については実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
以下、第１図及びフローチャートを参照しながら、本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
第８図は、本発明の実施の形態６に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
実施の形態１乃至５の何れかのようにして排出指示情報を表示部３０に表示させた後、制御装置７は、ユーザ又はメンテナンス業者等によって排水口８からタンク６ａの水が排出されたか否かを判定する（Ｓ５０１）。ここで、この判定は、例えばタンク６ａ内の水位を検出する水位検出手段を備えておき、その水位検出手段の検出結果に基づいて行うようにしてもよく、またユーザ又はメンテナンス業者等が制御装置７に対してタンク６ａの水が排出されたことを示す情報を入力することによって行うようにしてもよい。
ステップＳ５０１において、タンク６ａの水は排出されていないと判定した場合（Ｓ５０１でＮＯ）、制御装置７は、タンク６ａの水が排出されたと判定するまで、ステップＳ５０１を繰り返し実行する。一方、ステップＳ５０１において、タンク６ａの水が排出されたと判定した場合（Ｓ５０１でＹＥＳ）、制御装置７は、水供給弁９を開状態とすることによって、水道インフラストラクチャーからタンク６ａに対して一定の量の水を供給させる（Ｓ５０２）。
次に、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ５０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
本実施の形態の燃料電池発電装置において、タンク６ａ内の水中で雑菌が増殖すると、タンク６ａの内壁面にぬめり等が生じる場合がある。実施の形態１乃至５のようにタンク６ａの水を排出することによってそのぬめりの進行を防止することができるものの、ぬめり自体を除去することは困難である。そこで、前述したように、タンク６ａの水を排出した後に、水供給弁９を介してタンク６ａ内に水を供給する。このようにして供給される水によってタンク６ａ内が洗浄されることになる。その結果、タンク６ａ内に存在する腐敗因子である雑菌および当該雑菌が必要とする養分の残留を洗い流して、これらの絶対量を低減させることができるため、前記ぬめりの進行を防止することができるだけでなく、ぬめり自体を除去することも可能になる。これにより、実施の形態１乃至５と比べて、本実施の形態の場合、タンク６ａ内に貯えられている水の腐敗をより確実に防止することができる。
（実施の形態７）
実施の形態７に係る燃料電池発電装置は、実施の形態１乃至５のようにしてタンクの水が排出された後、タンク内を乾燥させることによって雑菌を効果的に除去することができるものである。
第９図は、本発明の実施の形態７に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第９図に示すとおり、本実施の形態の燃料電池発電装置において、貯水部６は、タンク６ａを加熱するための電気ヒータ及び当該電気ヒータによる加熱温度を測定するための温度センサを具備する加熱部６ｂを備えている。
制御装置７は、貯水部６の加熱部６ｂの動作を制御するとともに、加熱部６ｂの温度センサの測定値を示す信号（以下、温度測定信号）を貯水部６から受け取る。
なお、本実施の形態の燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
第１０図は、本発明の実施の形態７に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
実施の形態１乃至５の何れかのようにして排出指示情報を表示部３０に表示させた後、制御装置７は、実施の形態６の場合と同様にして、ユーザ又はメンテナンス業者等によって排水口８からタンク６ａの水が排出されたか否かを判定する（Ｓ６０１）。ここで、タンク６ａの水は排出されていないと判定した場合（Ｓ６０１でＮＯ）、制御装置７は、タンク６ａの水が排出されたと判定するまで、ステップＳ６０１を繰り返し実行する。一方、ステップＳ６０１において、タンク６ａの水が排出されたと判定した場合（Ｓ６０１でＹＥＳ）、制御装置７は、加熱部６ａの電気ヒータを作動させることによって、タンク６ａを加熱させる（Ｓ６０２）。
次に、制御装置７は、貯水部６から受け取った温度測定信号に基づいて、加熱部６ｂの電気ヒータの加熱温度が閾値より高いか否かを判定する（Ｓ６０３）。ここで、閾値は、約１００℃乃至１３０℃の範囲内の値に設定される。これは、電気ヒータの加熱温度が１００℃より低い場合はタンク６ａ内を乾燥させることができず、その加熱温度が１３０℃より高い場合はタンク６ａを相当な耐熱性を有する部材により構成する必要があるため、装置の製造コストが高くなるという問題が生じるからであり、しかも、この範囲内であれば、タンク６ａ内に存在する雑菌を効果的に死滅させることができるからである。
ステップＳ６０３において、電気ヒータの加熱温度が閾値以下であると判定した場合（Ｓ６０３でＮＯ）、制御装置７は、当該加熱温度が閾値より大きいと判定するまで、ステップＳ６０３を繰り返し実行する。一方、ステップＳ６０３において、電気ヒータの加熱温度が閾値より大きいと判定した場合（Ｓ６０３でＹＥＳ）、制御装置７は、加熱部６ａの電気ヒータの動作を所定時間保持することにより、所定時間加熱を継続させる（Ｓ６０４）。
本実施の形態の燃料電池発電装置において、タンク６ａの水を排出したとしても、タンク６ａ内に少量の水分が残留していると、その水分を利用して雑菌が繁殖する。特に、長期間運転を停止するような場合では、その繁殖した雑菌により、次回燃料電池発電装置が起動されたときにタンク６ａの内壁面にぬめりが早期に発生することになる。そこで、本実施の形態のようにタンク６ａ内を乾燥させることによって、残留水分を除去し、その結果早期のぬめり発生を防止することができる。
また、本実施の形態ではタンク６ａ内を乾燥させるためにタンク６ａを加熱しているので、タンク６ａ内に存在する雑菌を効果的に死滅させることができる。
以上より、本実施の形態に係る燃料電池発電装置の場合、実施の形態１乃至５と比べて、タンク６ａ内に貯えられている水の腐敗をより確実に防止することができる。
なお、本実施の形態では加熱部６ｂの電気ヒータによりタンク６ａを加熱することによってタンク６ａ内を乾燥させているが、これに限定されるわけではなく、例えばタンク６ａ内に熱風を吹き込むことによって乾燥させるようにしてもよい。
また、本実施の形態においても、実施の形態６の場合と同様に水供給弁９からタンク６ａに水を供給することによってタンク６ａ内を洗浄した後に、加熱部６ｂによりタンク６ａを加熱することによってタンク６ａ内を乾燥させるようにしてもよい。
（実施の形態８）
実施の形態８に係る燃料電池発電装置は、貯水部が具備するタンクを２つに分けることによって、腐敗防止のためにタンクの水を排出したとしても、水素生成部に対する水供給を連続的に行うことができるように構成されたものである。
第１１図は、本発明の実施の形態８に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第１１図に示すように、本実施の形態の燃料電池発電装置が備える貯水部６は、水回収部５から供給された水及び水供給弁９を介して供給された水を貯えるための第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２を備えている。これらの第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２は、水回収部５及び水供給弁９からの水の供給先を第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２との間で切り替えるための切替弁で構成されている切替部２０と接続されている。
切替部２０は、制御装置７と接続されており、切替部２０の切替弁の動作は制御装置７によって制御される。
また、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２は、これらのタンク内に貯えられている水を排出するための第１排水口２１及び第２排水口２２とそれぞれ接続されている。
なお、実施の形態８に係る燃料電池発電装置のその他の構成については、実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
次に、以上のように構成された実施の形態８に係る燃料電池発電装置の動作について説明する。
実施の形態４に係る燃料電池発電装置は、実施の形態１の場合と同様にして、水素生成部１にて水素ガスを生成し、その水素ガスと空気とを用いて燃料電池３にて発電を行う。そして、その発電の際に生成された水が水回収部５にて回収される。水回収部５は、回収した水を貯水部６に対して供給するために、切替部２０に対して回収水を供給する。
切替部２０は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて、水回収部５から供給された水の供給先を、第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２との間で所定のタイミングで切り替える。これにより、第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２とに水が交互に供給されることになる。
制御装置７は、ユーザ又はメンテナンス業者に対して、第１タンク６ａ１に貯えられている水を第１排水口２１から排出することを指示するための第１排出指示情報、及び第２タンク６ａ２に貯えられている水を第２排水口２２から排出することを指示するための第２排出指示情報を表示部３０に表示させる。
本実施の形態において、制御装置７は、実施の形態１乃至５の何れかと同様にして、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２のうち、水の供給が行われていない方のタンクに貯えられている水を排出すべきか否かを判定し、その結果排出すべきと判定した場合にその排出を促すべく、第１排出指示情報又は第２排出指示情報を表示部３０に表示させる。
その結果、ユーザ又はメンテナンス業者等によって、表示部３０に第１排出指示情報が表示されている場合には第１タンク６ａ１に貯えられている水が第１排水口２１から排出され、同じく第２排出指示情報が表示されている場合には第２タンク６ａ２に貯えられている水が第２排水口２２から排出される。
ここで、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２のうち、水の供給が行われている方のタンクに貯えられている水は排出されず、その水は水浄化部１１及び水供給部１０を経て水素生成部１に供給される。そのため、以上のように腐敗防止のためにタンクの水を排出させる一方で、水素生成部１に対する水供給を連続的に行うことができる。
本実施の形態において、水の供給先を第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２との間で切り替えるタイミングは、燃料電池発電装置の大きさ、運転実績等を考慮し、水の腐敗の防止を効果的に行うことができるように設定しておくことが望ましい。
なお、本実施の形態では、貯水部６が第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２の２つのタンクを備えているが、３つ以上のタンクを備えるようにしてもよい。貯水部６が３つ以上のタンクを備えている場合、それらのタンクのそれぞれに対して水の供給を順次行い、最先に水供給がなされたタンクに貯えられている水の排出を促すべく排出指示情報を表示部３０に表示するようにすればよい。
また、本実施の形態においても、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
（実施の形態９）
実施の形態９に係る燃料電池発電装置では、貯水部が備える加熱部によってタンク内の水を加熱することにより、タンク内の水の腐敗を防止するように構成されたものである。
第１２図は、本発明の実施の形態９に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第１２図に示すとおり、本実施の形態の燃料電池発電装置において、貯水部６は、タンク６ａを加熱するための電気ヒータ及び当該電気ヒータによる加熱温度を測定するための温度センサを具備する加熱部６ｂを備えている。
制御装置７は、貯水部６の加熱部６ｂの動作を制御するとともに、加熱部６ｂの温度センサの測定値を示す温度測定信号を貯水部６から受け取る。
また、本実施の形態の燃料電池発電装置は、燃料電池３の温度を調節するために当該燃料電池３を循環させる冷却水を貯えている冷却水タンク６１、及び冷却水タンク６１に貯えられている冷却水を加熱するための冷却水加熱部６２を備えている。ここで、冷却水タンク６１と燃料電池３とは、冷却水タンク６１から燃料電池３に対して水を供給するための経路及び燃料電池３から冷却水タンク６１に対して水を供給するための経路の２つの経路で接続されている。
さらに、本実施の形態の燃料電池発電装置は、冷却水を浄化するための冷却水浄化部６３を備えており、冷却水タンク６１と貯水部６のタンク６ａとは、その冷却水浄化部６３を介する経路及び冷却水浄化部６３を介する経路の２つの経路で接続されている。そして、冷却水タンク６１からタンク６ａに対して水が供給される場合には水浄化部６３を通ることなく水が供給され、一方タンク６ａから冷却水タンク６１に対して水が供給される場合には水浄化部６３を通って水が供給される。
なお、本実施の形態の燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
本実施の形態の燃料電池発電装置も、実施の形態１乃至５の場合と同様に、ユーザ又はメンテナンス業者等に対してタンク６ａ内の水の排出を促すべく、所定のタイミングで排出指示情報を表示部３０に表示させる。また、この動作とは別に、以下のようにしてタンク６ａ内の水を加熱することによって、水の腐敗を確実に防止する。
貯水部６は、水回収部５及び冷却水タンク６１から送られてきた水をタンク６ａに貯える。そして、貯水部６は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて、加熱部６ｂを作動させることにより、タンク６ａに貯えられている水を加熱する加熱処理を実行する。この場合の加熱温度は、タンク６ａに貯えられている水の中に存在している雑菌、かび類を完全に死滅させることができる温度とすることが望ましい。雑菌の多くは、８０℃乃至９０℃の温度で数分間加熱することにより死滅する。そこで、制御装置７は、加熱温度を９０℃程度とし、しかもその温度を約１０分程度維持するように加熱部６ｂの動作を制御する。
なお、加熱部６ｂの加熱温度は、構成部材の耐熱性又は耐圧性などを考慮して定めればよい。しかし、加熱温度が１００℃を超える場合、その温度に耐え得る部材を用いる必要があるため、装置の製造コストが高くなることに留意すべきである。
また、雑菌の死滅時間と温度との間には相関関係が認められるため、加熱温度が比較的低い場合には加熱時間を長くする必要があり、一方加熱温度が比較的高い場合には加熱時間が短くても足りる。
制御装置７は、前述した加熱処理を一定の時間間隔で繰り返し加熱部６ｂに行わせる。これにより、９０℃程度の温度では死滅させることができないかびの胞子など及び外部から進入する雑菌などによって、タンク６ａに貯えられている水の中で雑菌が再繁殖することを防止することができる。なお、どの程度の時間間隔で行うべきなのかは、燃料電池発電装置の運転条件及び設置場所、並びに雑菌の繁殖状態などを考慮して決定する必要がある。
加熱部６ｂにより加熱処理がなされたタンク６ａ中の水は、水浄化部１１及び冷却水浄化部６３に供給される。水浄化部１１にてフィルター１１ａなどを通過することによって浄化された水は水供給部１０に供給され、水供給部１０はこの水を水素生成部１へ供給する。これにより、水素生成部１は、改質反応に必要となる水の供給を受けることが可能になる。
また、冷却水浄化部６３を通過することによって浄化された水は冷却水タンク６１へ供給される。これにより、冷却水タンク６１は、燃料電池３内を循環させる冷却水の供給を受けることが可能になる。
以上のように、水回収部５により回収され及び冷却水タンク６１に貯えられた後に、貯水部６のタンク６ａに貯えられている水に対して加熱部６ｂにより加熱処理を行うことによって、回収水中の雑菌を死滅させることができる。また、その雑菌の養分となる低沸点のアルコール及びアルデヒドなどの成分を蒸散させることができるため、雑菌の繁殖を可及的に抑えることができる。これにより、水の腐敗を防止し、配管内に流路閉塞が生じるなどの問題の発生を回避することができる。
なお、以上では、本実施の形態の燃料電池発電装置が稼働している間、すなわち水素生成部１が水素ガスを生成し、その水素ガスを用いて燃料電池３が発電を行っている間に、所定の時間間隔で加熱処理を行っているが、本発明の燃料電池発電装置はこのような動作に限定されるわけではない。例えば、貯水部６の加熱部６ｂ以外の構成要素を作動させることなく当該加熱部６ｂのみを作動させることによって、加熱部６ｂによる加熱処理のみを実行可能なようにしてもよい。このように加熱部６ｂによる加熱処理のみを実行することができれば、例えば燃料電池発電装置を長期間停止していた場合などにおいて、まず加熱処理を実行することにより貯水部６のタンク６ａ内の水の中で繁殖した雑菌を死滅させた後に通常の動作を行うといった運用が可能となる。
また、本実施の形態においても、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
（実施の形態１０）
実施の形態１０に係る燃料電池発電装置は、貯水部と水浄化部との間に、回収水を冷却するための冷却部を備えることによって、水浄化部に高温の水が供給されることを防止することができるように構成されたものである。
第１３図は、本発明の実施の形態１０に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第１３図に示すように、本実施の形態に係る燃料電池発電装置は、貯水部６と水浄化部１１とに接続され、貯水部６から水浄化部１１に供給される水を冷却するための空冷ファンを具備する冷却部１２を備えている。この冷却部１２は、制御装置７と接続されており、制御装置７から出力される制御信号に基づいて動作する。
なお、本実施の形態に係る燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態９の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
次に、以上のように構成された実施の形態２に係る本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
本実施の形態の燃料電池発電装置も、実施の形態１乃至５の場合と同様に、ユーザ又はメンテナンス業者等に対してタンク６ａ内の水の排出を促すべく、所定のタイミングで排出指示情報を表示部３０に表示させる。また、この動作とは別に、以下のようにしてタンク６ａ内の水を加熱することによって、水の腐敗を確実に防止する。
本実施の形態の燃料電池発電装置は、実施の形態９の場合と同様にして、水素生成部１にて水素ガスを生成し、その水素ガスと空気とを用いて燃料電池３にて発電を行う。そして、その発電の際に生成された水を水回収部５が回収し、回収された水が貯水部６のタンク６ａに貯えられる。また、冷却水タンク６１から供給された水も同様にタンク６ａに貯えられる。このようにしてタンク６ａに貯えられた水は、９０℃程度の加熱温度で所定の時間だけ加熱部６ｂにて加熱される。
以上のようにして加熱部６ｂにて加熱された水は、貯水部６から冷却部１２に供給される。冷却部１２は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて空冷ファンを作動させることにより貯水部６から供給された水を冷却する。そして、冷却部１２は、温度が下がった水を水浄化部１１に供給する。ここで、冷却部１２は、貯水部６の加熱部６ｂと連動して作動させればよく、常時作動させる必要はない。すなわち、前述したように、加熱部６ｂは所定の時間間隔で加熱処理を繰り返して行うため、冷却部１２はこの加熱処理の結果加熱された水が貯水部６から供給された場合にのみ作動してその水を冷却するようにすればよい。
水浄化部１１は、冷却部１２により冷却された水をフィルター１１ａなどにより浄化し、その浄化した水を水供給部１０に供給する。次に、水供給部１０は、このようにして水浄化部１１から供給された水を水素生成部１へ供給する。これにより、水素生成部１は、改質反応に必要となる水の供給を受けることになる。
加熱部６ｂによって加熱された水が冷却されることなく水浄化部１１に供給された場合、活性炭及びイオン交換樹脂などの浄水機能が低下するおそれがある。本実施の形態の燃料電池発電装置では、前述したように冷却部１２を作動させることにより、冷却された水が水浄化部１１に供給されることになる。これにより、水浄化部１１の浄水機能の低下を防止することができる。
なお、水浄化部１１及び水供給部１０が耐熱性のある部材で構成されている場合では、前述したような冷却部１２を設けていなくても浄水機能が低下するといった問題は生じない。
また、本実施の形態においても、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
（実施の形態１１）
実施の形態１２に係る燃料電池発電装置は、蒸気排気弁を備えることによって、貯水部内の圧力の上昇を防止することができるように構成されたものである。
第１４図は、本発明の実施の形態１１に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第１４図に示すように、本実施の形態に係る燃料電池発電装置は、加熱部６ｂの加熱処理に伴って発生する水蒸気を排気するための蒸気排気弁１３を貯水部６に設けている。なお、本実施の形態に係る燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態９の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
次に、以上のように構成された実施の形態１１に係る本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
本実施の形態の燃料電池発電装置も、実施の形態１乃至５の場合と同様に、ユーザ又はメンテナンス業者等に対してタンク６ａ内の水の排出を促すべく、所定のタイミングで排出指示情報を表示部３０に表示させる。また、この動作とは別に、以下のようにしてタンク６ａ内の水を加熱することによって、水の腐敗を確実に防止する。
本実施の形態の燃料電池発電装置は、実施の形態１の場合と同様にして、水素生成部１にて水素ガスを生成し、その水素ガスと空気とを用いて燃料電池３にて発電を行う。そして、その発電の際に生成された水を水回収部５が回収し、回収された水が貯水部６のタンク６ａに貯えられる。また、冷却水タンク６１から供給された水も同様にタンク６ａに貯えられる。このようにしてタンク６ａに貯えられた水は、９０℃程度の加熱温度で所定の時間だけ加熱部６ｂにて加熱される。
ここで、耐熱性を有する雑菌が繁殖しているような場合においては、その雑菌を死滅させるために必要な高い温度で水を加熱する必要が生じる。しかしながら、そのような高い温度で加熱部６ｂが加熱処理を行うと、これに伴って水蒸気が発生し、その結果貯水部６内の圧力が上昇するため、貯水部６が相当の耐圧性を有していなければならない。これは、燃料電池発電装置の製造コストを上昇させる原因になり得る。そのため、貯水部６は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて蒸気排気弁１３を作動させることによって、加熱部６ｂの加熱処理に伴って発生した水蒸気を排気する。これにより、貯水部６内の圧力の上昇を回避することができる。
蒸気排気弁１３を介して排気された水蒸気は、燃料電池発電装置の外部に排出されるとともに、水素生成部１に供給されて水素ガスを生成する際の改質反応に利用される。これにより、水蒸気を発生したときに消費された熱エネルギーを有効に利用することができる。
なお、本実施の形態に係る燃料電池発電装置も、実施の形態１０の場合と同様に、貯水部６と水浄化部１１との間に冷却部１２を備えていてもよい。また、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
（実施の形態１２）
実施の形態１２に係る燃料電池発電装置は、実施の形態８の場合のように貯水部が具備するタンクを２つに分けることによって、水浄化部を効率的に稼動させることができるように構成されたものである。
第１５図は、本発明の実施の形態１２に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。第１５図に示すように、本実施の形態の燃料電池発電装置が備える貯水部６は、タンク６ａを加熱するための電気ヒータ及び当該電気ヒータによる加熱温度を測定するための温度センサを具備する加熱部６ｂを備えている。
制御装置７は、貯水部６の加熱部６ｂの動作を制御するとともに、加熱部６ｂの温度センサの測定値を示す温度測定信号を貯水部６から受け取る。
なお、実施の形態１２に係る燃料電池発電装置のその他の構成については、実施の形態８の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
次に、以上のように構成された実施の形態１２に係る本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
本実施の形態の燃料電池発電装置も、実施の形態１乃至５の場合と同様に、ユーザ又はメンテナンス業者等に対してタンク６ａ内の水の排出を促すべく、所定のタイミングで排出指示情報を表示部３０に表示させる。また、この動作とは別に、以下のようにしてタンク６ａ内の水を加熱することによって、水の腐敗を確実に防止する。
本実施の形態の燃料電池発電装置は、実施の形態９の場合と同様にして、水素生成部１にて水素ガスを生成し、その水素ガスと空気とを用いて燃料電池３にて発電を行う。そして、その発電の際に生成された水が水回収部５にて回収される。水回収部５は、回収した水を貯水部６に対して供給するために、切替部２０に対して回収水を供給する。切替部２０は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて、水回収部５から供給された回収水の供給先を、第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２との間で所定のタイミングで切り替える。これにより、第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２とに水が交互に供給されることになる。
貯水部６の加熱部６ｂは、実施の形態９の場合と同様にして所定の時間間隔で繰り返し加熱処理を実行する。ここで、加熱部６ｂは、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２に対して交互に加熱処理を行う。すなわち、例えば第１タンク６ａ１に貯えられている水に対する加熱処理を行った場合、次の加熱処理は第２タンク６ａ２に貯えられている水に対して行う。
貯水部６は、このようにして加熱処理がなされた第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２内の水を水浄化部１１に供給する。ここで、貯水部６は、加熱処理が終了した時点から現在までの経過時間が長い方のタンク内の水を水浄化部１１に供給する。このように動作することによって、加熱処理後の水の温度が十分に下がった後にその水が水浄化部１１に供給されることになる。
なお、加熱処理が終了した時点からの経過時間が所定時間より長い場合、雑菌が発生する確率が高くなる。したがって、この場合には他方のタンクより水を供給することが望ましい。
ところで、前述したように、切替部２０によって水回収部５から供給される回収水は、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２に対して交互に供給される。そのため、回収水が第１タンク６ａ１に供給されており、該第１タンク６ａ１が貯水動作中のときには第２タンク６ａ２に貯えられている水に対して加熱処理を行い、一方回収水が第２タンク６ａ２に供給されており、該第２タンク６ａ２が貯水動作中のときには第１タンク６ａ１に貯えられている水に対して加熱処理を行うようにすれば、前述したとおり、加熱部６ｂが第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２に対して交互に加熱処理を行うことになる。
実施の形態１０で述べたとおり、加熱部６ｂによって加熱された水が高温のまま水浄化部１１に供給された場合、活性炭及びイオン交換樹脂などの浄水機能が低下するおそれがある。本実施の形態の燃料電池発電装置では、前述したように十分に温度が下がった水が水浄化部１１に供給されることになる。これにより、水浄化部１１の浄水機能の低下を防止することができる。
なお、本実施の形態では、貯水部６が第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２の２つのタンクを備えているが、３つ以上のタンクを備えるようにしてもよい。貯水部６が３つ以上のタンクを備えている場合、それらのタンクのそれぞれに対して加熱部６ｂによる加熱処理を順次行い、最先に加熱処理がなされたタンクに貯えられている水を水浄化部１１に供給するようにすればよい。
また、本実施の形態に係る燃料電池発電装置が、実施の形態１０の場合と同様に、貯水部６と水浄化部１１との間に冷却部１２を備えていてもよく、また実施の形態１１の場合と同様に蒸気排気弁１３を備えていてもよいことは言うまでもない。さらに、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
なお、以上詳述した各実施の形態を適宜組み合わせることによって、新たな形態の燃料電池発電装置を構成することが可能である。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用の可能性】
本発明に係る燃料電池発電装置は、小規模であっても高効率で発電できる発電装置として有用である。
【図１】
2004012292.tif 000003
【図２】
2004012292.tif 000004
【図３】
2004012292.tif 000005
【図４】
2004012292.tif 000006
【図５】
2004012292.tif 000007
【図６】
2004012292.tif 000008
【図７】
2004012292.tif 000009
【図８】
2004012292.tif 000010
【図９】
2004012292.tif 000011
【図１０】
2004012292.tif 000012
【図１１】
2004012292.tif 000013
【図１２】
2004012292.tif 000014
【図１３】
2004012292.tif 000015
【図１４】
2004012292.tif 000016
【図１５】
2004012292.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成16年1月8日(2004.1.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を改質反応させて水素ガスを生成する水素生成部と、燃料極及び空気極を具備し、前記燃料極に供給された前記水素ガスと前記空気極に供給された酸素ガスとを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池とを備える燃料電池発電装置において、
前記燃料極及び前記空気極の少なくとも一方から排出される水蒸気から水を回収する水回収部と、
前記水回収部によって回収された水を貯えるタンクを具備する貯水部と、
前記タンクに貯えられている水を前記水素生成部へ供給する水供給部とを備え、
前記タンクは、当該タンクに貯えられている水の腐敗を防止するために、水を外部へ排出可能なように構成されており、
水の腐敗を防止するために、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項２】
前記貯えられている水を外部へ排出すべきと判定した場合に、前記タンクに貯えられている水を外部へ排出することを指示するための排出指示情報を出力する排出指示情報出力部を更に備える、請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項３】
前記燃料電池発電装置の累積運転時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項２に記載の燃料電池発電装置。
【請求項４】
前記燃料電池発電装置の累積停止時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項２に記載の燃料電池発電装置。
【請求項５】
前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、
前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、
前記ポンプが出力する水の流量に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項２に記載の燃料電池発電装置。  
【請求項６】
前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、
前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、
前記ポンプの動作状態に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項２に記載の燃料電池発電装置。
【請求項７】
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項８】
前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、
前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求項７に記載の燃料電池発電装置。
【請求項９】
前記加熱部は、１００℃から１３０℃までの範囲内の温度で前記タンクを加熱するように構成されている、請求項８に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１０】
前記加熱部は、前記タンクに水が貯えられている場合に当該タンクを加熱するように構成されている、請求項８に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１１】
水を浄化するための水浄化部と、
前記加熱部により加熱された水を冷却するための冷却部とを更に備え、
前記水供給部は、前記冷却部によって冷却された水を前記水浄化部を介して前記水素生成部に供給し得るように構成されている、請求項１０に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１２】
前記タンクは、開閉自在な排気口を有しており、前記加熱部の加熱により発生する気体を外部へ排出可能なように構成されている、請求項１０に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１３】
前記タンクから排出された気体を前記水素生成部に供給するように構成されている、請求項１２に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１４】
前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄し、その後、前記タンク内が乾燥されるように構成されている、請求項７に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１５】
外部より供給される水の塩素濃度は０．１乃至５ｍｇ／ｌの範囲内である、請求項１４に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１６】
前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄するように構成されている、請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１７】
前記貯水部は、順次貯水が行われる複数のタンクを有し、
前記複数のタンクのうち貯水が行われていないタンクに貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されている、請求項２に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１８】
前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、当該タンク内を乾燥させるように構成されている、請求項１７に記載の燃料電池発電装置。
【請求項１９】
前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、
前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されている、請求項１８に記載の燃料電池発電装置。
【請求項２０】
外部から前記タンクに気体を取り入れるための気体取り入れ部を更に備える、請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項２１】
気体の通流方向において前記気体取り入れ部の上流側には、気体中の固体不純成分を除去するためのフィルターが設けられている、請求項２０に記載の燃料電池発電装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素ガスを利用して発電を行う燃料電池を備える燃料電池発電装置に関し、特に燃料電池から回収した水の腐敗を防止することができる燃料電池発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境保護の重要性が益々強く認識されていることに伴い、小規模であっても高効率で発電することができる燃料電池発電装置が注目されている。また、燃料電池発電装置により発電を行った場合には熱エネルギーが発生するため、この熱エネルギーを利用することによって高いエネルギー利用効率を実現することが期待されている。
【０００３】
前述したような燃料電池発電装置の多くは、水素を燃料として発電する。しかし、現在では燃料電池発電装置に対して水素を供給するためのインフラストラクチャーは整備されていない。そのため、天然ガスなどの化石燃料を利用し、燃料電池装置内で改質反応を行うことにより水素ガスを発生させる方法が一般的に採用されている。
【０００４】
ところで、前述したような改質反応を行うためには水が必要となるため、燃料電池発電装置に対して水を供給する水供給源の確保が不可欠である。ここで、水供給源として水道インフラストラクチャーを常時利用する場合、供給される水からカルシウム及び塩素成分などを除去する必要がある。そのため、燃料電池発電装置は、イオン交換樹脂を設けるなど、通常の場合よりも強力な水浄化手段を備えなければならない。しかも、その水浄化手段は定期的なメンテナンスが必要となる。このように、水道インフラストラクチャーから常時水の供給を受ける場合は不利な点が多いので、電力・熱エネルギーの需要地に近接して設けられる所謂分散型の燃料電池発電装置においては、装置内部で発生した水を回収して利用する、すなわち水を自立供給する方法が採用されることが多い。
【０００５】
しかし、燃料電池発電装置の装置内で回収された回収水は塩素成分などの殺菌成分が含まれておらず、その一方で雑菌及び当該雑菌が必要とする養分を含んでいる。そのため、この回収水は腐敗する可能性が高い。回収水が腐敗した場合、水を回収するための構成又は回収水を供給するための構成において流路閉塞などが起きるため、水供給に問題が生じることになる。
【０００６】
かかる問題を解消するために、例えば、（１）オゾン発生器にて発生されたオゾンを回収された水に吹き込むことによって有機物を分解し除菌する方法、または、（２）回収された水に対して紫外線を照射することによって除菌する方法などが提案されている。また、（３）水を回収するための装置及び回収水を供給するための装置を、抗菌作用を有する材料を用いて構成することによって、回収水の腐敗を防止する方法も提案されている。例えば、特開平８−２２８３３号公報には、抗菌作用を有する金属を用いて水を回収するための装置及び回収水を供給するための装置を構成する例が開示されている。  
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記（１）および（２）のようなオゾンを吹き込む方法および紫外線を照射する方法では、回収された水に含まれている有機物を完全に分解し除去することは困難である。また、オゾンまたは紫外線に触れる部材・配管のうち、樹脂材料を用いて構成されているものがある場合、それらの部材・配管の劣化が著しく進行するため、水漏れなどを起こすおそれがあるという問題もあった。さらに、オゾンの吹き込みまたは紫外線の照射が長期間行われなかった場合、残留成分によって水の腐敗が進行する可能性が高い。例えば、燃料電池発電装置が長期間停止している場合には、オゾンの吹き込みまたは紫外線の照射を行うことができないため、水の腐敗が進行することが多いという問題もあった。
【０００８】
一方、前記（３）のように、水を回収するための装置及び回収水を供給するための装置を、抗菌作用を有する材料を用いて構成する場合では、回収水の腐敗を効果的に防止することができる。しかしながら、抗菌成分の溶出を制御することができないため、使用条件によっては期待された抗菌効果を得られない場合がある。また、雑菌の種類などによっては抗菌効果が発揮されない場合もあり得る。さらに、回収水を浄化する浄化手段に対する負荷、特にイオン交換樹脂に対する負荷が大きくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、回収された水の腐敗を確実に防止することによって、回収水の腐敗による流路閉塞などを回避し、安定して水供給を行うことができる燃料電池発電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した問題を解決するために、本発明に係る燃料電池発電装置は、原料を改質反応させて水素ガスを生成する水素生成部と、燃料極及び空気極を具備し、前記燃料極に供給された前記水素ガスと前記空気極に供給された酸素ガスとを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池とを備える燃料電池発電装置において、前記燃料極及び前記空気極の少なくとも一方から排出される水蒸気から水を回収する水回収部と、前記水回収部によって回収された水を貯えるタンクを具備する貯水部と、前記タンクに貯えられている水を前記水素生成部へ供給する水供給部とを備え、  前記タンクは、当該タンクに貯えられている水の腐敗を防止するために、前記貯えられている水を外部へ排出可能なように構成されており、水の腐敗を防止するために、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記貯えられている水を外部へ排出すべきと判定した場合に、前記タンクに貯えられている水を外部へ排出することを指示するための排出指示情報を出力する排出指示情報出力部を更に備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記燃料電池発電装置の運転時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
【００１３】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記燃料電池発電装置の停止時間に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
【００１４】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、前記ポンプが出力する水の流量に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
【００１５】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記水供給部は、前記タンクに貯えられている水を輸送するためのポンプを有し、前記タンクと前記ポンプとの間には水を浄化するためのフィルターが設けられており、前記ポンプの動作状態に基づいて、前記貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
【００１６】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、前記タンク内を乾燥させるように構成されていることが好ましい。
【００１７】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されていることが好ましい。
【００１８】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記加熱部は、１００℃から１３０℃までの範囲内の温度で前記タンクを加熱するように構成されていることが好ましい。
【００１９】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記加熱部は、前記タンクに水が貯えられている場合に当該タンクを加熱するように構成されていることが好ましい。
【００２０】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、水を浄化するための水浄化部と、前記加熱部により加熱された水を冷却するための冷却部とを更に備え、前記水供給部は、前記冷却部によって冷却された水を前記水浄化部を介して前記水素生成部に供給し得るように構成されていることが好ましい。
【００２１】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクは、開閉自在な排気口を有しており、前記加熱部の加熱により発生する気体を外部へ排出可能なように構成されていることが好ましい。
【００２２】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクから排出された気体を前記水素生成部に供給するように構成されていることが好ましい。
【００２３】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄し、その後、前記タンク内が乾燥されるように構成されていることが好ましい。
【００２４】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、外部より供給される水の塩素濃度は０．１乃至５ｍｇ／ｌの範囲内であることが好ましい。
【００２５】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクは、外部から水が供給されるように構成されており、前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、外部から前記タンクへ水が供給されることによって当該タンク内を洗浄するように構成されていることが好ましい。
【００２６】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記貯水部は、順次貯水が行われる複数のタンクを有し、前記複数のタンクのうち貯水が行われていないタンクに貯えられている水を外部へ排出すべきか否かを判定するように構成されていることが好ましい。
【００２７】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクから前記貯えられている水が外部へ排出された後、当該タンク内を乾燥させるように構成されていることが好ましい。
【００２８】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、前記タンクを加熱する加熱部を更に備え、前記加熱部によって前記タンクを加熱することにより、前記タンク内を乾燥させるように構成されていることが好ましい。
【００２９】
また、前記発明に係る燃料電池発電装置において、外部から前記タンクに気体を取り入れるための気体取り入れ部を更に備えることが好ましい。
【００３０】
さらに、前記発明に係る燃料電池発電装置において、気体の通流方向において前記気体取り入れ部の上流側には、気体中の固体不純成分を除去するためのフィルターが設けられていることが好ましい。
【００３１】
本発明の前記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の燃料電池発電装置の場合、回収水の腐敗による流路閉塞などを回避することができるため、安定して水供給を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施の形態１に係る燃料電池発電装置は、天然ガス若しくはＬＰガスなどの炭化水素成分、メタノールなどのアルコール、又はナフサ成分などの原料と水蒸気とを用いて改質反応を主に進行させることによって水素ガスを生成する水素生成部１を備えている。この水素生成部１は、前述した改質反応を進行させるための改質部１ａと、当該改質部１ａにおける改質反応の後に水素ガス中の一酸化炭素濃度を低減させるためのＣＯ変成部１ｂ及びＣＯ除去部１ｃとから主に構成されている。なお、改質部１ａは、改質反応に必要な熱を供給する改質加熱部（図示せず）を備えている。この改質加熱部は、原料の一部を燃焼させるための、又は水素ガスの供給先から戻されるガスを燃焼させるための火炎バーナーと、燃焼用の空気を供給するシロッコファンとを備えている。
【００３５】
前述した水素生成部１は、当該水素生成部１に原料を供給する原料供給部２及び固体高分子型の燃料電池３に接続されている。かかる原料供給部２は、例えばガスインフラストラクチャーから天然ガスを受け、その天然ガスを水素生成部１へ供給するように構成されている。
【００３６】
また、燃料電池３は、水素生成部１からアノード（燃料極）側に供給された水素ガスと、ブロアー４からカソード（空気極）側に供給された空気を用いて発電する。なお、本実施の形態では、燃料電池３は固体高分子型であるが、これに限定されるわけではないことは言うまでもない。この燃料電池３が発電するときに発生する熱は回収され、適当な熱媒を介して給湯機・暖房装置などで利用される。これにより、燃料電池３は、電気及び熱を発生するコージェネレーション装置として機能することになる。
【００３７】
燃料電池３は、空冷ファンなどで構成されている水回収部５と接続されている。水回収部５は、燃料電池３のアノードから排出される水素ガス及びカソードから排出される空気に含まれる水分を回収する。この水回収部５は、水素生成部１と接続されており、燃料電池３のアノードから排出された水素ガスを水素生成部１へ供給する。さらに、水回収部５は、後述する貯水部６とも接続されており、前述したようにして回収された水を当該貯水部６に供給する。
【００３８】
貯水部６は、水回収部５から供給された水を貯えるためのタンク６ａを備えている。また、この貯水部６は、開閉が可能な排水口８を備えており、後述するようにして腐敗を防止するために水を排水口８から排出できるように構成されている。
【００３９】
ところで、タンク６ａ内の水を排水口８から排出するためには、当該タンク６ａ内に気体を取り入れる必要がある。そのため、貯水部６は、タンク６ａ内に気体を取り入れるための気体取り入れ口３１を備えている。
【００４０】
この気体取り入れ口３１からタンク６ａ内に取り込まれる気体が、雑菌及び当該雑菌が必要とする養分を含んでいる場合、タンク６ａ内の水が腐敗する可能性が高くなる。そのため、気体取り入れ口３１は、気体中の固体不純成分を除去するために、気体の通流方向の上流側に設けられたフィルター３２と接続されている。
【００４１】
また、貯水部６は、水道インフラストラクチャーから出力される水をタンク６ａに供給するための水供給弁９と接続されており、必要に応じて水供給弁９を介してタンク６ａに水が供給される。
【００４２】
水供給弁９を介してタンク６ａに供給される水の塩素濃度が比較的低い場合はタンク６ａ内の水に対する殺菌効果が小さい。一方、この供給される水の塩素濃度が比較的高い場合はその水が通流する配管及びタンク６ａの構成部材の劣化が著しくなる。したがって、水供給弁９を介して外部からタンク６ａに供給される水の塩素濃度は０．１乃至５ｍｇ／ｌ程度であることが望ましい。
【００４３】
貯水部６は、イオン交換樹脂、活性炭、及びフィルター１１ａなどで構成される水浄化部１１、並びに水を輸送するためのポンプ１０ａなどで構成されている水供給部１０と接続されている。水供給部１０は、水浄化部１１を介して貯水部６から供給された水を水素生成部１に供給する。このようにして供給された水は、水素生成部１において改質反応に利用されることになる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、貯水部６の水は改質反応に利用されているが、燃料ガス若しくは酸化剤ガスの加湿、又はその他の水利用手段に利用されるようにしてもよい。
【００４５】
また、本実施の形態の燃料電池発電装置は、当該燃料電池発電装置のユーザ又はメンテナンス業者に対して、タンク６ａに貯えられている水を排水口８から排出することを指示するための排出指示情報を表示する表示部３０を備えている。ここで表示部３０は、液晶ディスプレイ又は発光ダイオードなどにより構成されている。なお、本実施の形態の燃料電池発電装置は、排出指示情報をユーザなどが視覚的に把握できるように構成されているが、これに限定されるわけはない。例えば、排出指示情報を音声情報とし、この音声情報を外部へ出力することによって、ユーザなどが排出指示情報を聴覚的に把握できるように構成されていてもよい。
【００４６】
以上で説明した水素生成部１，原料供給部２，燃料電池３，ブロアー４，水回収部５，貯水部６，水供給弁９，水供給部１０，及び表示部３０は、これらと接続されている制御装置７から出力される制御信号に基づいて動作する。
【００４７】
制御装置７は、所定の記憶領域を有するメモリ７ａを備えている。このメモリ７ａには、制御装置７が実行するプログラム及び各種のデータが記憶されている。
【００４８】
次に、以上のように構成された実施の形態１に係る本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【００４９】
水素生成部１が有する改質部１ａは、原料供給部２から供給された天然ガス及び後述するようにして水供給部１０から供給された水を、水素及び二酸化炭素に変換する改質反応を行う。この改質反応を促進させるために、改質反応の際には改質加熱部による加熱が行われる。そして、水素ガス中の一酸化炭素の濃度を低減するために、ＣＯ変成部１ｂにおいてＣＯを水と反応させる変成反応を行う。また、さらに前記一酸化炭素の濃度を低減する目的で、ＣＯ除去部１ｃにおいて空気を加えることによって選択酸化反応を行う。以上のような改質反応、変成反応、及び選択酸化反応を経て、水素ガスが生成される。
【００５０】
水素生成部１は、このようにして生成された水素ガスを燃料電池３のアノード側に供給する。一方、ブロアー４は、燃料電池３のカソード側に空気を供給する。なお、ブロアー４は、水回収部５にて加湿された空気を燃料電池３に対して供給するように構成されていてもよい。
【００５１】
燃料電池３は、水素生成部１からアノード側に供給された水素ガスと、ブロアー４からカソード側に供給された空気中の酸素とを電気化学的に反応させることにより、水を生成するとともに発電する。
【００５２】
また、燃料電池３において、アノードからは水素ガスが、カソードからは空気がそれぞれ排出される。ここで、これらの排出される水素ガス及び空気には、前述したようにして発電の際に生成された水が含まれている。水回収部５は、燃料電池３から排出される水素ガス及び空気に含まれる水分を回収し、凝縮した後に貯水部６へ送る。
【００５３】
また、水回収部５は、アノードから排出される水素ガスから水分を回収した後にその水素ガスを水素生成部１に供給する。このように供給された水素ガスは、水素生成部１が備える改質部１ａの改質加熱部において熱源として利用される。
【００５４】
なお、このように水回収部５を介してアノードから排出される水素ガスを水素生成部１へ供給するのではなく、この水素ガスを燃料電池３から直接水素生成部１へ供給して改質加熱部の熱源として利用するようにしてもよい。この場合、改質加熱部により利用された水素ガスは水回収部５に供給され水分が回収されることになる。
【００５５】
貯水部６は、水回収部５から送られてきた水をタンク６ａに貯える。このようにしてタンク６ａに貯えられた水は、水浄化部１１を介して、水供給部１０に供給される。水供給部１０は、ポンプ１０ａの作用により水を水素生成部１へ輸送する。このようにして、水供給部１０から送り込まれた水は、水素生成部１の改質部１ａにて改質反応に供される。
【００５６】
以上のように、燃料電池３にて排出された水は、水回収部５にて回収された後、貯水部６のタンク６ａにて貯えられ、その後水浄化部１１及び水供給部１０を経て水素生成部１に対して供給される。ここで、燃料電池発電装置の内部で回収した水は、塩素成分等の殺菌成分を含んでいないため腐敗する可能性が高い。例えば、カソードから排出された空気中には雑菌及び当該雑菌が必要とする養分が含まれており、それらがそのまま回収された水の中に残存する場合が多いため、その水が腐敗し、その結果水を回収するための構成又は回収された水を供給するための構成において流路閉塞などが起きて水供給に問題が生じ得る。これを防止するために、本実施の形態の燃料電池発電装置では、次のようにしてユーザ又はメンテナンス業者等に対して、貯水部６のタンク６ａに貯えられている水を排水口８から排出するように促す。
【００５７】
図２は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
【００５８】
制御装置７は、前回タンク６ａに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、燃料電池発電装置が運転を行っている累積時間である燃料電池発電装置の累積運転時間を求める。本実施の形態では、前回タンク６ａに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、水素生成部１の改質部１ａが運転を行っている累積時間を燃料電池発電装置の累積運転時間とする。
【００５９】
制御装置７は、水素生成部１の動作状態を監視しており、改質部１ａにて運転が開始された時間、同じく運転が停止された時間、および前回タンク６ａに貯えられている水が排出された時間を示すデータをメモリ７ａに記憶している。そして、制御装置７は、適宜のタイミングで、メモリ７ａに記憶されている前記データを用いて、燃料電池発電装置の累積運転時間（以下、単に累積運転時間という）を算出する（Ｓ１０１）。
【００６０】
次に、制御装置７は、累積運転時間が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。この閾値は、タンク６ａに貯えられている水における雑菌量が所定量を超えないように設定される。ここで、所定量とはタンク６ａ中に藻が発生しやすくなる程度の雑菌量であり、例えば１０５個／ｍｌ程度である。
【００６１】
タンク６ａ内の水の雑菌量が所定量を超えるために要する累積運転時間は、燃料電池発電装置が通常運転している場合におけるブロアー４の出力等の運転条件及び装置構成によって異なる。したがって、本実施の形態における閾値は、これらの運転条件及び装置構成に基づいて適切な値（例えば、７２時間乃至９６時間程度）に定められる。
【００６２】
ステップＳ１０２において、累積運転時間は閾値より小さいと判定した場合（Ｓ１０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ１０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ１０２において、累積運転時間は閾値以上であると判定した場合（Ｓ１０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ１０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
【００６３】
本実施の形態の燃料電池発電装置において、累積運転時間の経過とともにタンク６ａ内の水の雑菌量を増加していく。したがって、以上のように、累積運転時間が所定時間経過した場合に制御装置７が水を排出すべきだと判定し、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
【００６４】
ユーザ又はメンテナンス業者は、表示部３０に表示された排出指示情報にしたがって、排水口８を開ける。その結果、タンク６ａの水が排水口８から排出される。これにより、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
【００６５】
なお、本実施の形態ではユーザ又はメンテナンス業者によって排水口８が開けられ、その結果タンク６ａの水が排出されているが、排水口８の開閉を制御装置７が制御できるように構成することによって、ステップＳ１０２において、累積運転時間は閾値以上であると判定された場合に、制御装置７が自動的に排水口８を開状態にしてタンク６ａの水を排出するようにしてもよい。この場合は排出指示情報を表示部３０に表示させる必要はない。
【００６６】
また、本実施の形態では、水回収部５は、燃料電池３から排出される水素ガス及びブロアー４から供給された空気に含まれる水分を回収しているが、これらの何れか一方の水分のみを回収するようにしてもよい。ここで、水回収部５が、前記水素ガス及び前記空気に含まれる水分を回収する場合、またはブロアー４からカソード側に供給された空気に含まれる水分のみを回収する場合においては、前回タンク６ａに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、ブロアー４からカソード側に空気が供給されている累積時間を累積運転時間としてもよい。なぜなら、前述したように、ブロアー４からカソード側に供給される空気中には雑菌及び当該雑菌が必要とする養分が含まれているため、水の腐敗を防止する目的で水を排出するタイミングを決定するために用いられる時間として、そのような空気がカソード側に供給されている時間を用いることが妥当であるからである。
【００６７】
（実施の形態２）
実施の形態１に係る燃料電池発電装置は、燃料電池発電装置の累積運転時間に基づいてタンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されている。これに対して、実施の形態２に係る燃料電池発電装置は、前回タンクに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、燃料電池発電装置が運転を停止している累積時間である燃料電池発電装置の累積停止時間に基づいてタンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されている。
【００６８】
なお、本実施の形態では、前回タンクに貯えられている水が排出されたときから現在までの間に、水素生成部の改質部が運転を停止している累積時間を燃料電池発電装置の累積停止時間とする。
【００６９】
実施の形態２に係る燃料電池発電装置の構成については実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
【００７０】
以下、図１及びフローチャートを参照しながら、本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【００７１】
図３は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
【００７２】
制御装置７は、水素生成部１の動作状態を監視しており、改質部１ａにて運転が開始された時間、同じく運転が停止された時間、および前回タンク６ａに貯えられている水が排出された時間を示すデータをメモリ７ａに記憶している。そして、制御装置７は、適宜のタイミングで、メモリ７ａに記憶されている前記データを用いて、燃料電池発電装置の累積停止時間（以下、単に累積停止時間という）を算出する（Ｓ２０１）。
【００７３】
次に、制御装置７は、算出した累積停止時間が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０２）。この閾値は、タンク６ａに貯えられている水における雑菌量が所定量を越えないように設定される。ここで、所定量とは、実施の形態１の場合と同様にタンク６ａ中に藻が発生しやすくなる程度の雑菌量であり、例えば１０５個／ｍｌ程度である。
【００７４】
タンク６ａ内の水の雑菌量が所定量を超えるために要する累積停止時間は、タンク６ａ内の温度によって異なる。したがって、本実施の形態における閾値は、停止期間中のタンク６ａ内の温度（通常、２４℃乃至４０℃程度）に基づいて適切な値に定められる。
【００７５】
例えば、雑菌量が１０３個／ｍｌである水の場合、２５℃の温度で４８時間放置しておくと、その雑菌量は約１０５個／ｍｌとなる。このことから、本実施の形態における閾値は、２４時間乃至７２時間程度に定められることが望ましい。
【００７６】
ここで、実施の形態１及び実施の形態２における閾値を比較すると、実施の形態１における閾値の方が大きいことが分かる。これは、運転期間においては、タンク６ａ内の水の温度が７０℃程度であるため、停止期間の場合と比べて雑菌が生息しにくい温度条件となっており、しかも貯水部６から水素生成器１に対して水蒸気を供給する必要があるため、絶えずタンク６ａ内の水が消費されているので、運転期間の場合と比べて雑菌量の増加速度が小さいからである。
【００７７】
ステップＳ２０２において、累積停止時間は閾値より小さいと判定した場合（Ｓ２０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ２０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ２０２において、累積停止時間は閾値以上であると判定した場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ２０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
【００７８】
本実施の形態の燃料電池発電装置において、累積停止時間の経過とともにタンク６ａ内の水の雑菌量を増加していく。したがって、以上のように、累積停止時間が所定時間経過した場合に制御装置７が水を排出すべきだと判定し、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
【００７９】
ユーザ又はメンテナンス業者は、表示部３０に表示された排出指示情報にしたがって、排水口８を開ける。その結果、タンク６ａの水が排水口８から排出される。これにより、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
【００８０】
なお、停止期間中にタンク６ａ内の水を排出した場合であって、次に燃料電池発電装置を起動させるときには、制御装置７が水供給弁９を開状態とすることによって水道インフラストラクチャーからタンク６ａに対して水を供給する。これにより、燃料電池発電装置を迅速に起動させることができる。
【００８１】
（実施の形態３）
実施の形態３に係る燃料電池発電装置は、水供給部のポンプが出力する水の流量に基づいて、タンクの水を排出するべきか否かを判定するように構成されたものである。
【００８２】
図４は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図４に示すとおり、本実施の形態の燃料電池発電装置は、水の通流方向において水供給部１０の下流側に、単位時間当たりの水の流量を検出するための流量検出部４０が設けられている。この流量検出部４０は、制御装置７と通信可能に接続されており、流量検出部４０から制御装置７に対して水供給部１０から出力される水の流量の検出値を示す信号（以下、流量検出信号という）が出力される。制御装置７は、この流量検出信号に基づいて、後述するようにして排出指示情報を表示部３０に表示させる。
【００８３】
なお、本実施の形態の燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【００８４】
次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【００８５】
運転期間において、制御装置７は、水供給部１０のポンプ１０ａを所定の条件で動作させる。この場合、ポンプ１０ａの動作は一定であるため、水浄化部１１を介して水供給部１０に供給される水の流量の増減に応じて、ポンプ１０ａが出力する水の流量も増減することになる。
【００８６】
制御装置７は、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量の基準値を示すデータを予めメモリ７ａに記憶している。この基準値は、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こす前の状態においてタンク６ａから流れてくる水を通過させたときに、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量を想定して設定されている。
【００８７】
浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、当該フィルター１１ａを通過する水の流量が減るため、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量も減る。そのため、前述したように基準値を設定した場合、浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたときは、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量の検出値が基準値を下回ることになる。したがって、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量の検出値が基準値を下回れば、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測することができる。
【００８８】
図５は、本発明の実施の形態３に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００８９】
制御装置７は、適宜のタイミングで、流量検出部４０から流量検出信号を受け取り、受け取った流量検出信号に基づいて、水供給部１０のポンプが出力する水の流量の検出値を取得する（Ｓ３０１）。
【００９０】
次に、制御装置７は、取得した検出値が、メモリ７ａに記憶されている基準値より小さいか否かを判定する（Ｓ３０２）。ここで、検出値は基準値以上であると判定した場合（Ｓ３０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ３０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ３０２において、検出値は基準値より小さいと判定した場合（Ｓ３０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ３０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
【００９１】
本実施の形態の燃料電池発電装置において、累積運転時間の経過に伴なって、水浄化部１１のフィルター１１ａに溜まる雑菌の量が増加する。そのため、当該フィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、累積運転時間が相当経過しており、その結果タンク６ａ内の水の雑菌量が相当増えていると判断することができる。したがって、以上のように、水の流量の検出値が基準値を下回ったために、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測される場合は、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
【００９２】
ユーザ又はメンテナンス業者は、表示部３０に表示された排出指示情報にしたがって、排水口８を開ける。その結果、タンク６ａの水が排水口８から排出される。これにより、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
【００９３】
なお、排出指示情報を表示部３０に表示させるとき、又はその前後に、水供給部１０のポンプ１０ａを逆回転させるように制御装置７がポンプ１０ａの動作を制御するようにしてもよい。これにより、水浄化部１１のフィルター１１ａを目詰まりさせた雑菌をタンク６ａに戻すことができる。このようにして戻された雑菌はタンク６ａの水の排出時に外部に廃棄されることになる。
【００９４】
（実施の形態４）
実施の形態４に係る燃料電池発電装置は、水供給部の動作状態に基づいて、タンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されたものである。
【００９５】
なお、実施の形態４に係る燃料電池発電装置の構成については実施の形態３の場合と同様であるので説明を省略する。以下、図４を参照しながら実施の形態４に係る燃料電池発電装置の動作について説明する。
【００９６】
本実施の形態の場合、運転期間において、制御装置７は、水供給部１０のポンプ１０ａが所定の流量の水を出力するように当該ポンプ１０ａを動作させる。この場合、水浄化部１１を介して水供給部１０に供給される水の流量の増減に応じて、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量が増減することになる。
【００９７】
制御装置７は、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量の基準値を示すデータを予めメモリ７ａに記憶している。この基準値は、前述した場合と同様に、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こす前の状態においてタンク６ａから流れてくる水を通過させたときに、水供給部１０のポンプ１０ａが出力する水の流量を想定して設定されている。
【００９８】
また、制御装置７は、前記基準値の流量の水を出力するために必要となるポンプ１０ａの仕事量（以下、基準仕事量という）を示すデータを予めメモリ７ａに記憶している。そして、制御装置７は、流量検出部４０から出力される流量検出信号に基づいて、ポンプ１０ａが出力している水の流量の検出値を取得し、その検出値と基準値とを比較する。ここで、検出値が基準値を下回る場合はポンプ１０ａの仕事量を増加させ、一方、検出値が基準値を上回る場合はポンプ１０ａの仕事量を減少させる。
【００９９】
浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、当該フィルター１１ａを通過する水の流量が減るので、基準値の流量の水を出力するために、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量は基準仕事量よりも大きくなる。したがって、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量が基準仕事量を上回れば、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測することができる。
【０１００】
実施の形態３では、水供給部１０のポンプ１０ａの動作を一定としていたが、このように当該ポンプ１０ａが出力する水の流量を一定とすることによっても、同様にして水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたことを推測することができる。
【０１０１】
ポンプ１０ａの仕事量は、ポンプ１０ａに対して投入されるエネルギー又はポンプ１０ａが消費するエネルギーによって測定することができる。したがって、例えばポンプ１０ａへの入力電圧若しくは入力電力、又はポンプ１０ａが消費する電力量を検出することにより、ポンプ１０ａの仕事量を測定することができる。
【０１０２】
このポンプ１０ａに対して投入されるエネルギー又はポンプ１０ａが消費するエネルギーの検出は、制御装置７が実行してもよいが、専用の検出手段を別途設けて当該検出手段が実行するようにしてもよい。
【０１０３】
図６は、本発明の実施の形態４に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
【０１０４】
制御装置７は、適宜のタイミングで、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量を測定する（Ｓ４０１）。
【０１０５】
次に、制御装置７は、測定したポンプ１０ａの仕事量（以下、測定仕事量という）が、メモリ７ａに記憶されている基準仕事量より大きいか否かを判定する（Ｓ４０２）。ここで、測定仕事量が基準仕事量以下であると判定した場合（Ｓ４０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ４０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ４０２において、測定仕事量は基準仕事量より大きいと判定した場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ４０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
【０１０６】
本実施の形態の燃料電池発電装置においては、累積運転時間の経過に伴なって、水浄化部１１のフィルター１１ａに溜まる雑菌の量が増加する。そのため、当該フィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、累積運転時間が相当経過しており、その結果タンク６ａ内の水の雑菌量が相当増えていると判断することができる。したがって、以上のように、ポンプ１０ａの測定仕事量が基準仕事量を上回ったために、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測される場合は、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
【０１０７】
その結果、ユーザ又はメンテナンス業者によってタンク６ａの水が排水口８から排出され、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
【０１０８】
なお、実施の形態３の場合と同様に、本実施の形態に係る燃料電池発電装置においても、排出指示情報を表示部３０に表示させるとき、又はその前後に、水供給部１０のポンプ１０ａを逆回転させるように制御装置７がポンプ１０ａの動作を制御するようにしてもよい。
【０１０９】
（実施の形態５）
実施の形態５に係る燃料電池発電装置は、実施の形態４の場合と同様に水供給部の動作状態に基づいて、タンクの水を排出すべきか否かを判定するように構成されたものである。
【０１１０】
図７は、本発明の実施の形態５に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図７に示すとおり、本実施の形態の燃料電池発電装置は、貯水部６と水浄化部１１との間を流れる水の圧力を検出するための水圧検出部５０が設けられている。この水圧検出部５０は、制御装置７と通信可能に接続されており、水圧検出部５０から制御装置７に対して貯水部６と水浄化部１１との間を流れる水圧の検出値を示す信号（以下、水圧検出信号という）が出力される。制御装置７は、この水圧検出信号に基づいて、後述するようにして排出指示情報を表示部３０に表示させる。
【０１１１】
なお、本実施の形態の燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【０１１２】
次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【０１１３】
本実施の形態の場合、運転期間において、制御装置７は、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧の検出値が所定の基準値と同一になるように水供給部１０のポンプ１０ａを動作させる。この基準値を示すデータはメモリ７ａに予め記憶されている。ここで、この基準値は、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こす前の状態における、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧を想定して設定されている。
【０１１４】
また、制御装置７は、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧を前記基準値に一致させるために必要となるポンプ１０ａの仕事量（以下、基準仕事量という）を示すデータを予めメモリ７ａに記憶している。そして、制御装置７は、水圧検出部５０から出力される水圧検出信号に基づいて、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧の検出値を取得し、その検出値と基準値とを比較する。ここで、検出値が基準値を上回る場合はポンプ１０ａの仕事量を増加させ、一方検出値が基準値を下回る場合はポンプ１０ａの仕事量を減少させる。
【０１１５】
浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、フィルター１１ａを通過する水の流量が減る。そのため、貯水部６と水浄化部１１との間の水の通流速度が小さくなるとともに、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧は高くなる。その結果、当該水圧の検出値は基準値を上回ることになるので、その検出値を基準値に一致させるために、制御装置７はポンプ１０ａの仕事量を増加させる。これにより、フィルター１１ａを通過する水の流量が増えるため、貯水部６と水浄化部１１との間の水の通流速度が大きくなるとともに、貯水部６と水浄化部１１との間の水圧が低くなる。この場合のポンプ１０ａの仕事量は基準仕事量を上回ることになる。
【０１１６】
以上より、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量が基準仕事量を上回れば、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測することができる。
【０１１７】
ここで、ポンプ１０ａの仕事量は、実施の形態４の場合と同様に、ポンプ１０ａに対して投入されるエネルギー又はポンプ１０ａが消費するエネルギーによって測定することができる。
【０１１８】
また、実施の形態４の場合と同様に、ポンプ１０ａに対して投入されるエネルギー又はポンプ１０ａが消費するエネルギーの検出は、制御装置７が実行してもよいが、専用の検出手段を別途設けて当該検出手段が実行するようにしてもよい。
【０１１９】
本発明の実施の形態５に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順は、実施の形態４の場合と同様である。すなわち、図６に示すフローチャートのとおり、制御装置７は、適宜のタイミングで、水供給部１０のポンプ１０ａの仕事量を測定し（Ｓ４０１）、ポンプ１０ａの測定仕事量が基準仕事量より大きいか否かを判定する（Ｓ４０２）。そして、測定仕事量が基準仕事量以下であると判定した場合（Ｓ４０２でＮＯ）、制御装置７はステップＳ４０１へ戻って処理を続ける。一方、ステップＳ４０２において、測定仕事量は基準仕事量より大きいと判定した場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ４０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
【０１２０】
本実施の形態の燃料電池発電装置において、累積運転時間の経過に伴なって、水浄化部１１のフィルター１１ａに溜まる雑菌の量が増加する。そのため、当該フィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こした場合、累積運転時間が相当経過しており、その結果タンク６ａ内の水の雑菌量が相当増えていると判断することができる。したがって、以上のように、ポンプ１０ａの測定仕事量が基準仕事量を上回ったために、水浄化部１１のフィルター１１ａが雑菌による目詰まりを起こしたと推測される場合は、ユーザ又はメンテナンス業者などに対して水の排出を促すために、排出指示情報を表示部３０に表示する。
【０１２１】
その結果、ユーザ又はメンテナンス業者によってタンク６ａの水が排水口８から排出され、タンク６ａ内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
【０１２２】
なお、実施の形態３の場合と同様に、本実施の形態に係る燃料電池発電装置においても、排出指示情報を表示部３０に表示させるとき、又はその前後に、水供給部１０のポンプ１０ａを逆回転させるように制御装置７がポンプ１０ａの動作を制御するようにしてもよい。
【０１２３】
（実施の形態６）
実施の形態１乃至５に係る燃料電池発電装置は、所定のタイミングで排出指示情報を出力することによって、ユーザ又はメンテナンス業者等にタンクの水を排出するように促す。その結果、タンクの水が排水口から排出され、タンク内に貯えられている水が腐敗することを防止することができる。
【０１２４】
実施の形態６に係る燃料電池発電装置は、このようにしてタンクの水が排出された後、外部から水をタンク内に供給することによって、タンク内を洗浄することができるものである。
【０１２５】
なお、実施の形態６に係る燃料電池発電装置の構成については実施の形態１の場合と同様であるので説明を省略する。
【０１２６】
以下、図１及びフローチャートを参照しながら、本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【０１２７】
図８は、本発明の実施の形態６に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
【０１２８】
実施の形態１乃至５の何れかのようにして排出指示情報を表示部３０に表示させた後、制御装置７は、ユーザ又はメンテナンス業者等によって排水口８からタンク６ａの水が排出されたか否かを判定する（Ｓ５０１）。ここで、この判定は、例えばタンク６ａ内の水位を検出する水位検出手段を備えておき、その水位検出手段の検出結果に基づいて行うようにしてもよく、またユーザ又はメンテナンス業者等が制御装置７に対してタンク６ａの水が排出されたことを示す情報を入力することによって行うようにしてもよい。
【０１２９】
ステップＳ５０１において、タンク６ａの水は排出されていないと判定した場合（Ｓ５０１でＮＯ）、制御装置７は、タンク６ａの水が排出されたと判定するまで、ステップＳ５０１を繰り返し実行する。一方、ステップＳ５０１において、タンク６ａの水が排出されたと判定した場合（Ｓ５０１でＹＥＳ）、制御装置７は、水供給弁９を開状態とすることによって、水道インフラストラクチャーからタンク６ａに対して一定の量の水を供給させる（Ｓ５０２）。
【０１３０】
次に、制御装置７は、排出指示情報を表示するように表示部３０に指示する（Ｓ５０３）。その結果、表示部３０には排出指示情報が表示される。
【０１３１】
本実施の形態の燃料電池発電装置において、タンク６ａ内の水中で雑菌が増殖すると、タンク６ａの内壁面にぬめり等が生じる場合がある。実施の形態１乃至５のようにタンク６ａの水を排出することによってそのぬめりの進行を防止することができるものの、ぬめり自体を除去することは困難である。そこで、前述したように、タンク６ａの水を排出した後に、水供給弁９を介してタンク６ａ内に水を供給する。このようにして供給される水によってタンク６ａ内が洗浄されることになる。その結果、タンク６ａ内に存在する腐敗因子である雑菌および当該雑菌が必要とする養分の残留を洗い流して、これらの絶対量を低減させることができるため、前記ぬめりの進行を防止することができるだけでなく、ぬめり自体を除去することも可能になる。これにより、実施の形態１乃至５と比べて、本実施の形態の場合、タンク６ａ内に貯えられている水の腐敗をより確実に防止することができる。
【０１３２】
（実施の形態７）
実施の形態７に係る燃料電池発電装置は、実施の形態１乃至５のようにしてタンクの水が排出された後、タンク内を乾燥させることによって雑菌を効果的に除去することができるものである。
【０１３３】
図９は、本発明の実施の形態７に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図９に示すとおり、本実施の形態の燃料電池発電装置において、貯水部６は、タンク６ａを加熱するための電気ヒータ及び当該電気ヒータによる加熱温度を測定するための温度センサを具備する加熱部６ｂを備えている。
【０１３４】
制御装置７は、貯水部６の加熱部６ｂの動作を制御するとともに、加熱部６ｂの温度センサの測定値を示す信号（以下、温度測定信号）を貯水部６から受け取る。
【０１３５】
なお、本実施の形態の燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【０１３６】
次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【０１３７】
図１０は、本発明の実施の形態７に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
【０１３８】
実施の形態１乃至５の何れかのようにして排出指示情報を表示部３０に表示させた後、制御装置７は、実施の形態６の場合と同様にして、ユーザ又はメンテナンス業者等によって排水口８からタンク６ａの水が排出されたか否かを判定する（Ｓ６０１）。ここで、タンク６ａの水は排出されていないと判定した場合（Ｓ６０１でＮＯ）、制御装置７は、タンク６ａの水が排出されたと判定するまで、ステップＳ６０１を繰り返し実行する。一方、ステップＳ６０１において、タンク６ａの水が排出されたと判定した場合（Ｓ６０１でＹＥＳ）、制御装置７は、加熱部６ａの電気ヒータを作動させることによって、タンク６ａを加熱させる（Ｓ６０２）。
【０１３９】
次に、制御装置７は、貯水部６から受け取った温度測定信号に基づいて、加熱部６ｂの電気ヒータの加熱温度が閾値より高いか否かを判定する（Ｓ６０３）。ここで、閾値は、約１００℃乃至１３０℃の範囲内の値に設定される。これは、電気ヒータの加熱温度が１００℃より低い場合はタンク６ａ内を乾燥させることができず、その加熱温度が１３０℃より高い場合はタンク６ａを相当な耐熱性を有する部材により構成する必要があるため、装置の製造コストが高くなるという問題が生じるからであり、しかも、この範囲内であれば、タンク６ａ内に存在する雑菌を効果的に死滅させることができるからである。
【０１４０】
ステップＳ６０３において、電気ヒータの加熱温度が閾値以下であると判定した場合（Ｓ６０３でＮＯ）、制御装置７は、当該加熱温度が閾値より大きいと判定するまで、ステップＳ６０３を繰り返し実行する。一方、ステップＳ６０３において、電気ヒータの加熱温度が閾値より大きいと判定した場合（Ｓ６０３でＹＥＳ）、制御装置７は、加熱部６ａの電気ヒータの動作を所定時間保持することにより、所定時間加熱を継続させる（Ｓ６０４）。
【０１４１】
本実施の形態の燃料電池発電装置において、タンク６ａの水を排出したとしても、タンク６ａ内に少量の水分が残留していると、その水分を利用して雑菌が繁殖する。特に、長期間運転を停止するような場合では、その繁殖した雑菌により、次回燃料電池発電装置が起動されたときにタンク６ａの内壁面にぬめりが早期に発生することになる。そこで、本実施の形態のようにタンク６ａ内を乾燥させることによって、残留水分を除去し、その結果早期のぬめり発生を防止することができる。
【０１４２】
また、本実施の形態ではタンク６ａ内を乾燥させるためにタンク６ａを加熱しているので、タンク６ａ内に存在する雑菌を効果的に死滅させることができる。
【０１４３】
以上より、本実施の形態に係る燃料電池発電装置の場合、実施の形態１乃至５と比べて、タンク６ａ内に貯えられている水の腐敗をより確実に防止することができる。
【０１４４】
なお、本実施の形態では加熱部６ｂの電気ヒータによりタンク６ａを加熱することによってタンク６ａ内を乾燥させているが、これに限定されるわけではなく、例えばタンク６ａ内に熱風を吹き込むことによって乾燥させるようにしてもよい。
【０１４５】
また、本実施の形態においても、実施の形態６の場合と同様に水供給弁９からタンク６ａに水を供給することによってタンク６ａ内を洗浄した後に、加熱部６ｂによりタンク６ａを加熱することによってタンク６ａ内を乾燥させるようにしてもよい。
【０１４６】
（実施の形態８）
実施の形態８に係る燃料電池発電装置は、貯水部が具備するタンクを２つに分けることによって、腐敗防止のためにタンクの水を排出したとしても、水素生成部に対する水供給を連続的に行うことができるように構成されたものである。
【０１４７】
図１１は、本発明の実施の形態８に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図１１に示すように、本実施の形態の燃料電池発電装置が備える貯水部６は、水回収部５から供給された水及び水供給弁９を介して供給された水を貯えるための第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２を備えている。これらの第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２は、水回収部５及び水供給弁９からの水の供給先を第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２との間で切り替えるための切替弁で構成されている切替部２０と接続されている。
【０１４８】
切替部２０は、制御装置７と接続されており、切替部２０の切替弁の動作は制御装置７によって制御される。
【０１４９】
また、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２は、これらのタンク内に貯えられている水を排出するための第１排水口２１及び第２排水口２２とそれぞれ接続されている。
【０１５０】
なお、実施の形態８に係る燃料電池発電装置のその他の構成については、実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【０１５１】
次に、以上のように構成された実施の形態８に係る燃料電池発電装置の動作について説明する。
【０１５２】
実施の形態４に係る燃料電池発電装置は、実施の形態１の場合と同様にして、水素生成部１にて水素ガスを生成し、その水素ガスと空気とを用いて燃料電池３にて発電を行う。そして、その発電の際に生成された水が水回収部５にて回収される。水回収部５は、回収した水を貯水部６に対して供給するために、切替部２０に対して回収水を供給する。
【０１５３】
切替部２０は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて、水回収部５から供給された水の供給先を、第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２との間で所定のタイミングで切り替える。これにより、第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２とに水が交互に供給されることになる。
【０１５４】
制御装置７は、ユーザ又はメンテナンス業者に対して、第１タンク６ａ１に貯えられている水を第１排水口２１から排出することを指示するための第１排出指示情報、及び第２タンク６ａ２に貯えられている水を第２排水口２２から排出することを指示するための第２排出指示情報を表示部３０に表示させる。
【０１５５】
本実施の形態において、制御装置７は、実施の形態１乃至５の何れかと同様にして、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２のうち、水の供給が行われていない方のタンクに貯えられている水を排出すべきか否かを判定し、その結果排出すべきと判定した場合にその排出を促すべく、第１排出指示情報又は第２排出指示情報を表示部３０に表示させる。
【０１５６】
その結果、ユーザ又はメンテナンス業者等によって、表示部３０に第１排出指示情報が表示されている場合には第１タンク６ａ１に貯えられている水が第１排水口２１から排出され、同じく第２排出指示情報が表示されている場合には第２タンク６ａ２に貯えられている水が第２排水口２２から排出される。
【０１５７】
ここで、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２のうち、水の供給が行われている方のタンクに貯えられている水は排出されず、その水は水浄化部１１及び水供給部１０を経て水素生成部１に供給される。そのため、以上のように腐敗防止のためにタンクの水を排出させる一方で、水素生成部１に対する水供給を連続的に行うことができる。
【０１５８】
本実施の形態において、水の供給先を第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２との間で切り替えるタイミングは、燃料電池発電装置の大きさ、運転実績等を考慮し、水の腐敗の防止を効果的に行うことができるように設定しておくことが望ましい。
【０１５９】
なお、本実施の形態では、貯水部６が第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２の２つのタンクを備えているが、３つ以上のタンクを備えるようにしてもよい。貯水部６が３つ以上のタンクを備えている場合、それらのタンクのそれぞれに対して水の供給を順次行い、最先に水供給がなされたタンクに貯えられている水の排出を促すべく排出指示情報を表示部３０に表示するようにすればよい。
【０１６０】
また、本実施の形態においても、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
【０１６１】
（実施の形態９）
実施の形態９に係る燃料電池発電装置では、貯水部が備える加熱部によってタンク内の水を加熱することにより、タンク内の水の腐敗を防止するように構成されたものである。
【０１６２】
図１２は、本発明の実施の形態９に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図１２に示すとおり、本実施の形態の燃料電池発電装置において、貯水部６は、タンク６ａを加熱するための電気ヒータ及び当該電気ヒータによる加熱温度を測定するための温度センサを具備する加熱部６ｂを備えている。
【０１６３】
制御装置７は、貯水部６の加熱部６ｂの動作を制御するとともに、加熱部６ｂの温度センサの測定値を示す温度測定信号を貯水部６から受け取る。
【０１６４】
また、本実施の形態の燃料電池発電装置は、燃料電池３の温度を調節するために当該燃料電池３を循環させる冷却水を貯えている冷却水タンク６１、及び冷却水タンク６１に貯えられている冷却水を加熱するための冷却水加熱部６２を備えている。ここで、冷却水タンク６１と燃料電池３とは、冷却水タンク６１から燃料電池３に対して水を供給するための経路及び燃料電池３から冷却水タンク６１に対して水を供給するための経路の２つの経路で接続されている。
【０１６５】
さらに、本実施の形態の燃料電池発電装置は、冷却水を浄化するための冷却水浄化部６３を備えており、冷却水タンク６１と貯水部６のタンク６ａとは、その冷却水浄化部６３を介する経路及び冷却水浄化部６３を介する経路の２つの経路で接続されている。そして、冷却水タンク６１からタンク６ａに対して水が供給される場合には水浄化部６３を通ることなく水が供給され、一方タンク６ａから冷却水タンク６１に対して水が供給される場合には水浄化部６３を通って水が供給される。
【０１６６】
なお、本実施の形態の燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態１の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【０１６７】
次に、以上のように構成された本実施の形態の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【０１６８】
本実施の形態の燃料電池発電装置も、実施の形態１乃至５の場合と同様に、ユーザ又はメンテナンス業者等に対してタンク６ａ内の水の排出を促すべく、所定のタイミングで排出指示情報を表示部３０に表示させる。また、この動作とは別に、以下のようにしてタンク６ａ内の水を加熱することによって、水の腐敗を確実に防止する。
【０１６９】
貯水部６は、水回収部５及び冷却水タンク６１から送られてきた水をタンク６ａに貯える。そして、貯水部６は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて、加熱部６ｂを作動させることにより、タンク６ａに貯えられている水を加熱する加熱処理を実行する。この場合の加熱温度は、タンク６ａに貯えられている水の中に存在している雑菌、かび類を完全に死滅させることができる温度とすることが望ましい。雑菌の多くは、８０℃乃至９０℃の温度で数分間加熱することにより死滅する。そこで、制御装置７は、加熱温度を９０℃程度とし、しかもその温度を約１０分程度維持するように加熱部６ｂの動作を制御する。
【０１７０】
なお、加熱部６ｂの加熱温度は、構成部材の耐熱性又は耐圧性などを考慮して定めればよい。しかし、加熱温度が１００℃を超える場合、その温度に耐え得る部材を用いる必要があるため、装置の製造コストが高くなることに留意すべきである。
【０１７１】
また、雑菌の死滅時間と温度との間には相関関係が認められるため、加熱温度が比較的低い場合には加熱時間を長くする必要があり、一方加熱温度が比較的高い場合には加熱時間が短くても足りる。
【０１７２】
制御装置７は、前述した加熱処理を一定の時間間隔で繰り返し加熱部６ｂに行わせる。これにより、９０℃程度の温度では死滅させることができないかびの胞子など及び外部から進入する雑菌などによって、タンク６ａに貯えられている水の中で雑菌が再繁殖することを防止することができる。なお、どの程度の時間間隔で行うべきなのかは、燃料電池発電装置の運転条件及び設置場所、並びに雑菌の繁殖状態などを考慮して決定する必要がある。
【０１７３】
加熱部６ｂにより加熱処理がなされたタンク６ａ中の水は、水浄化部１１及び冷却水浄化部６３に供給される。水浄化部１１にてフィルター１１ａなどを通過することによって浄化された水は水供給部１０に供給され、水供給部１０はこの水を水素生成部１へ供給する。これにより、水素生成部１は、改質反応に必要となる水の供給を受けることが可能になる。
【０１７４】
また、冷却水浄化部６３を通過することによって浄化された水は冷却水タンク６１へ供給される。これにより、冷却水タンク６１は、燃料電池３内を循環させる冷却水の供給を受けることが可能になる。
【０１７５】
以上のように、水回収部５により回収され及び冷却水タンク６１に貯えられた後に、貯水部６のタンク６ａに貯えられている水に対して加熱部６ｂにより加熱処理を行うことによって、回収水中の雑菌を死滅させることができる。また、その雑菌の養分となる低沸点のアルコール及びアルデヒドなどの成分を蒸散させることができるため、雑菌の繁殖を可及的に抑えることができる。これにより、水の腐敗を防止し、配管内に流路閉塞が生じるなどの問題の発生を回避することができる。
【０１７６】
なお、以上では、本実施の形態の燃料電池発電装置が稼働している間、すなわち水素生成部１が水素ガスを生成し、その水素ガスを用いて燃料電池３が発電を行っている間に、所定の時間間隔で加熱処理を行っているが、本発明の燃料電池発電装置はこのような動作に限定されるわけではない。例えば、貯水部６の加熱部６ｂ以外の構成要素を作動させることなく当該加熱部６ｂのみを作動させることによって、加熱部６ｂによる加熱処理のみを実行可能なようにしてもよい。このように加熱部６ｂによる加熱処理のみを実行することができれば、例えば燃料電池発電装置を長期間停止していた場合などにおいて、まず加熱処理を実行することにより貯水部６のタンク６ａ内の水の中で繁殖した雑菌を死滅させた後に通常の動作を行うといった運用が可能となる。
【０１７７】
また、本実施の形態においても、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
【０１７８】
（実施の形態１０）
実施の形態１０に係る燃料電池発電装置は、貯水部と水浄化部との間に、回収水を冷却するための冷却部を備えることによって、水浄化部に高温の水が供給されることを防止することができるように構成されたものである。
【０１７９】
図１３は、本発明の実施の形態１０に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図１３に示すように、本実施の形態に係る燃料電池発電装置は、貯水部６と水浄化部１１とに接続され、貯水部６から水浄化部１１に供給される水を冷却するための空冷ファンを具備する冷却部１２を備えている。この冷却部１２は、制御装置７と接続されており、制御装置７から出力される制御信号に基づいて動作する。
【０１８０】
なお、本実施の形態に係る燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態９の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【０１８１】
次に、以上のように構成された実施の形態２に係る本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【０１８２】
本実施の形態の燃料電池発電装置も、実施の形態１乃至５の場合と同様に、ユーザ又はメンテナンス業者等に対してタンク６ａ内の水の排出を促すべく、所定のタイミングで排出指示情報を表示部３０に表示させる。また、この動作とは別に、以下のようにしてタンク６ａ内の水を加熱することによって、水の腐敗を確実に防止する。
【０１８３】
本実施の形態の燃料電池発電装置は、実施の形態９の場合と同様にして、水素生成部１にて水素ガスを生成し、その水素ガスと空気とを用いて燃料電池３にて発電を行う。そして、その発電の際に生成された水を水回収部５が回収し、回収された水が貯水部６のタンク６ａに貯えられる。また、冷却水タンク６１から供給された水も同様にタンク６ａに貯えられる。このようにしてタンク６ａに貯えられた水は、９０℃程度の加熱温度で所定の時間だけ加熱部６ｂにて加熱される。
【０１８４】
以上のようにして加熱部６ｂにて加熱された水は、貯水部６から冷却部１２に供給される。冷却部１２は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて空冷ファンを作動させることにより貯水部６から供給された水を冷却する。そして、冷却部１２は、温度が下がった水を水浄化部１１に供給する。ここで、冷却部１２は、貯水部６の加熱部６ｂと連動して作動させればよく、常時作動させる必要はない。すなわち、前述したように、加熱部６ｂは所定の時間間隔で加熱処理を繰り返して行うため、冷却部１２はこの加熱処理の結果加熱された水が貯水部６から供給された場合にのみ作動してその水を冷却するようにすればよい。
【０１８５】
水浄化部１１は、冷却部１２により冷却された水をフィルター１１ａなどにより浄化し、その浄化した水を水供給部１０に供給する。次に、水供給部１０は、このようにして水浄化部１１から供給された水を水素生成部１へ供給する。これにより、水素生成部１は、改質反応に必要となる水の供給を受けることになる。
【０１８６】
加熱部６ｂによって加熱された水が冷却されることなく水浄化部１１に供給された場合、活性炭及びイオン交換樹脂などの浄水機能が低下するおそれがある。本実施の形態の燃料電池発電装置では、前述したように冷却部１２を作動させることにより、冷却された水が水浄化部１１に供給されることになる。これにより、水浄化部１１の浄水機能の低下を防止することができる。
【０１８７】
なお、水浄化部１１及び水供給部１０が耐熱性のある部材で構成されている場合では、前述したような冷却部１２を設けていなくても浄水機能が低下するといった問題は生じない。
【０１８８】
また、本実施の形態においても、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
【０１８９】
（実施の形態１１）
実施の形態１２に係る燃料電池発電装置は、蒸気排気弁を備えることによって、貯水部内の圧力の上昇を防止することができるように構成されたものである。
【０１９０】
図１４は、本発明の実施の形態１１に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図１４に示すように、本実施の形態に係る燃料電池発電装置は、加熱部６ｂの加熱処理に伴って発生する水蒸気を排気するための蒸気排気弁１３を貯水部６に設けている。なお、本実施の形態に係る燃料電池発電装置のその他の構成については実施の形態９の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【０１９１】
次に、以上のように構成された実施の形態１１に係る本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【０１９２】
本実施の形態の燃料電池発電装置も、実施の形態１乃至５の場合と同様に、ユーザ又はメンテナンス業者等に対してタンク６ａ内の水の排出を促すべく、所定のタイミングで排出指示情報を表示部３０に表示させる。また、この動作とは別に、以下のようにしてタンク６ａ内の水を加熱することによって、水の腐敗を確実に防止する。
【０１９３】
本実施の形態の燃料電池発電装置は、実施の形態１の場合と同様にして、水素生成部１にて水素ガスを生成し、その水素ガスと空気とを用いて燃料電池３にて発電を行う。そして、その発電の際に生成された水を水回収部５が回収し、回収された水が貯水部６のタンク６ａに貯えられる。また、冷却水タンク６１から供給された水も同様にタンク６ａに貯えられる。このようにしてタンク６ａに貯えられた水は、９０℃程度の加熱温度で所定の時間だけ加熱部６ｂにて加熱される。
【０１９４】
ここで、耐熱性を有する雑菌が繁殖しているような場合においては、その雑菌を死滅させるために必要な高い温度で水を加熱する必要が生じる。しかしながら、そのような高い温度で加熱部６ｂが加熱処理を行うと、これに伴って水蒸気が発生し、その結果貯水部６内の圧力が上昇するため、貯水部６が相当の耐圧性を有していなければならない。これは、燃料電池発電装置の製造コストを上昇させる原因になり得る。そのため、貯水部６は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて蒸気排気弁１３を作動させることによって、加熱部６ｂの加熱処理に伴って発生した水蒸気を排気する。これにより、貯水部６内の圧力の上昇を回避することができる。
【０１９５】
蒸気排気弁１３を介して排気された水蒸気は、燃料電池発電装置の外部に排出されるとともに、水素生成部１に供給されて水素ガスを生成する際の改質反応に利用される。これにより、水蒸気を発生したときに消費された熱エネルギーを有効に利用することができる。
【０１９６】
なお、本実施の形態に係る燃料電池発電装置も、実施の形態１０の場合と同様に、貯水部６と水浄化部１１との間に冷却部１２を備えていてもよい。また、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
【０１９７】
（実施の形態１２）
実施の形態１２に係る燃料電池発電装置は、実施の形態８の場合のように貯水部が具備するタンクを２つに分けることによって、水浄化部を効率的に稼動させることができるように構成されたものである。
【０１９８】
図１５は、本発明の実施の形態１２に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。図１５に示すように、本実施の形態の燃料電池発電装置が備える貯水部６は、タンク６ａを加熱するための電気ヒータ及び当該電気ヒータによる加熱温度を測定するための温度センサを具備する加熱部６ｂを備えている。
【０１９９】
制御装置７は、貯水部６の加熱部６ｂの動作を制御するとともに、加熱部６ｂの温度センサの測定値を示す温度測定信号を貯水部６から受け取る。
【０２００】
なお、実施の形態１２に係る燃料電池発電装置のその他の構成については、実施の形態８の場合と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【０２０１】
次に、以上のように構成された実施の形態１２に係る本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【０２０２】
本実施の形態の燃料電池発電装置も、実施の形態１乃至５の場合と同様に、ユーザ又はメンテナンス業者等に対してタンク６ａ内の水の排出を促すべく、所定のタイミングで排出指示情報を表示部３０に表示させる。また、この動作とは別に、以下のようにしてタンク６ａ内の水を加熱することによって、水の腐敗を確実に防止する。
【０２０３】
本実施の形態の燃料電池発電装置は、実施の形態９の場合と同様にして、水素生成部１にて水素ガスを生成し、その水素ガスと空気とを用いて燃料電池３にて発電を行う。そして、その発電の際に生成された水が水回収部５にて回収される。水回収部５は、回収した水を貯水部６に対して供給するために、切替部２０に対して回収水を供給する。切替部２０は、制御装置７から出力された制御信号に基づいて、水回収部５から供給された回収水の供給先を、第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２との間で所定のタイミングで切り替える。これにより、第１タンク６ａ１と第２タンク６ａ２とに水が交互に供給されることになる。
【０２０４】
貯水部６の加熱部６ｂは、実施の形態９の場合と同様にして所定の時間間隔で繰り返し加熱処理を実行する。ここで、加熱部６ｂは、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２に対して交互に加熱処理を行う。すなわち、例えば第１タンク６ａ１に貯えられている水に対する加熱処理を行った場合、次の加熱処理は第２タンク６ａ２に貯えられている水に対して行う。
【０２０５】
貯水部６は、このようにして加熱処理がなされた第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２内の水を水浄化部１１に供給する。ここで、貯水部６は、加熱処理が終了した時点から現在までの経過時間が長い方のタンク内の水を水浄化部１１に供給する。このように動作することによって、加熱処理後の水の温度が十分に下がった後にその水が水浄化部１１に供給されることになる。
【０２０６】
なお、加熱処理が終了した時点からの経過時間が所定時間より長い場合、雑菌が発生する確率が高くなる。したがって、この場合には他方のタンクより水を供給することが望ましい。
【０２０７】
ところで、前述したように、切替部２０によって水回収部５から供給される回収水は、第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２に対して交互に供給される。そのため、回収水が第１タンク６ａ１に供給されており、該第１タンク６ａ１が貯水動作中のときには第２タンク６ａ２に貯えられている水に対して加熱処理を行い、一方回収水が第２タンク６ａ２に供給されており、該第２タンク６ａ２が貯水動作中のときには第１タンク６ａ１に貯えられている水に対して加熱処理を行うようにすれば、前述したとおり、加熱部６ｂが第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２に対して交互に加熱処理を行うことになる。
【０２０８】
実施の形態１０で述べたとおり、加熱部６ｂによって加熱された水が高温のまま水浄化部１１に供給された場合、活性炭及びイオン交換樹脂などの浄水機能が低下するおそれがある。本実施の形態の燃料電池発電装置では、前述したように十分に温度が下がった水が水浄化部１１に供給されることになる。これにより、水浄化部１１の浄水機能の低下を防止することができる。
【０２０９】
なお、本実施の形態では、貯水部６が第１タンク６ａ１及び第２タンク６ａ２の２つのタンクを備えているが、３つ以上のタンクを備えるようにしてもよい。貯水部６が３つ以上のタンクを備えている場合、それらのタンクのそれぞれに対して加熱部６ｂによる加熱処理を順次行い、最先に加熱処理がなされたタンクに貯えられている水を水浄化部１１に供給するようにすればよい。
【０２１０】
また、本実施の形態に係る燃料電池発電装置が、実施の形態１０の場合と同様に、貯水部６と水浄化部１１との間に冷却部１２を備えていてもよく、また実施の形態１１の場合と同様に蒸気排気弁１３を備えていてもよいことは言うまでもない。さらに、実施の形態６のようにタンク内の洗浄を行ったり、実施の形態７のようにタンク内を乾燥させたりすることによって、より確実に水の腐敗を防止することが可能になる。
【０２１１】
なお、以上詳述した各実施の形態を適宜組み合わせることによって、新たな形態の燃料電池発電装置を構成することが可能である。
【０２１２】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【０２１３】
本発明に係る燃料電池発電装置は、小規模であっても高効率で発電できる発電装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態２に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態３に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態３に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態４に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態５に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態６に係る燃料電池発電装置が備える制御装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態７に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態７に係る燃料電池発電装置が備える制御装置７の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態８に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態９に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態１０に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態１１に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の実施の形態１２に係る燃料電池発電装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０２１５】
１    水素生成部
１ａ  改質部
１ｂ  ＣＯ変成部
１ｃ  ＣＯ除去部
２    原料供給部
３    燃料電池
４    ブロアー
５    水回収部
６    貯水部
６ａ  タンク
６ａ１  第１タンク
６ａ２  第２タンク
６ｂ  加熱部
７    制御装置
７ａ  メモリ
８    排水口
９    水供給弁
１０  水供給部
１０ａ  ポンプ
１１  水浄化部
１１ａ  フィルター
１２  冷却部
１３  蒸気排気弁
２０  切替部
２１  第１排水口
２２  第２排水口
３０  表示部
３１  気体取り入れ口
３２  フィルター
５０  水圧検出部
６１  冷却水タンク
６２  冷却水加熱部
６３  冷却水浄化部
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004012292.tif 000018
【図２】
2004012292.tif 000019
【図３】
2004012292.tif 000020
【図４】
2004012292.tif 000021
【図５】
2004012292.tif 000022
【図６】
2004012292.tif 000023
【図７】
2004012292.tif 000024
【図８】
2004012292.tif 000025
【図９】
2004012292.tif 000026
【図１０】
2004012292.tif 000027
【図１１】
2004012292.tif 000028
【図１２】
2004012292.tif 000029
【図１３】
2004012292.tif 000030
【図１４】
2004012292.tif 000031
【図１５】
2004012292.tif 000032
【国際調査報告】
2004012292.tif 000033
2004012292.tif 000034
2004012292.tif 000035
2004012292.tif 000036