(57)【要約】【課題】システム起動時において、改質器の過熱を抑制しつつ、改質器への水蒸気の早期供給が可能な燃料電池システムを供給する。【解決手段】システム起動時に、第１燃焼器６での燃焼反応の実施によって改質器３と蒸発器４の両方を加熱しながら、改質器３でＰＯＸを実施しているときに、改質器温度Ｔｒｅｆが所定温度を超えた場合に、電子制御装置８が、燃料用ブロワ１３を停止させることにより、第１燃焼器６での燃焼反応を停止させる。その後、第１燃焼器６の点火プラグ６ｂを停止させた状態で、燃料用ブロワ１３の作動を再開させることにより、第２燃焼器での燃焼反応の実施に切り替える。これにより、改質器３の外部加熱を停止しつつ、蒸発器４を暖機することが可能となり、改質器の過熱を抑制しつつ、改質器への水蒸気の早期供給が可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応により電気エネルギを発生させる燃料電池（２）と、
部分酸化改質反応および水蒸気改質反応によって炭化水素を主とする燃料ガスを改質し、改質した燃料ガスを前記燃料電池に供給する改質器（３）と、
水を加熱して前記水蒸気改質反応に用いるための水蒸気を生成し、生成した水蒸気を前記改質器に供給する蒸発器（４）と、
前記燃料電池から排出された排出燃料の燃焼反応によって第１燃焼ガスを生じさせる第１燃焼器（６）と、
前記第１燃焼器と異なる位置に配置され、前記燃料電池から排出された排出燃料の燃焼反応によって第２燃焼ガスを生じさせる第２燃焼器（７）と、
前記第１燃焼器での燃焼反応の実施と前記第２燃焼器での燃焼反応の実施との切り替えを制御する制御手段（８）とを備え、
前記改質器は、前記第１燃焼ガスと前記第２燃焼ガスのうち前記第１燃焼ガスのみから熱伝達可能に構成され、
前記蒸発器は、前記第１燃焼ガスと前記第２燃焼ガスの両方から熱伝達可能に構成され、
前記制御手段は、前記第１燃焼器で燃焼反応を実施しながら、前記改質器で前記部分酸化改質反応を実施しているときであって、前記改質器の温度が所定温度以上である場合に、前記第１燃焼器での燃焼反応を停止させて、前記第２燃焼器での燃焼反応の実施に切り替えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記改質器は、前記第１燃焼器の内部の燃焼ガスから前記改質器の内部へ熱伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記改質器は、前記第１燃焼器から排出の燃焼ガスから熱伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記蒸発器は、前記第１燃焼器での燃焼反応の実施の場合に、前記第１燃焼器から排出の燃焼ガスから熱伝達されるとともに、前記第２燃焼器での燃焼反応の実施の場合に、前記第２燃焼器の内部の燃焼ガスから熱伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記蒸発器は、前記第１燃焼器での燃焼反応の実施の場合に、前記第１燃焼器から排出の燃焼ガスから熱伝達されるとともに、前記第２燃焼器での燃焼反応の実施の場合に、前記第２燃焼器から排出の燃焼ガスから熱伝達されるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記第２燃焼器は、前記排出燃料が供給される容器（７ａ）と、前記容器に収容され、前記排出燃料を燃焼させるための燃焼用触媒（７ｂ）とを有することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記燃料電池へ燃料ガスを供給する供給手段（１３）と、
前記第１燃焼器内部の前記排出燃料を点火する点火装置（６ｂ）とを備え、
前記排出燃料が前記第１燃焼器を介して前記第２燃焼器へ供給されるように、前記第１燃焼器と前記第２燃焼器とが接続されており、
前記制御手段は、前記供給手段を停止させることにより、前記第１燃焼器での燃焼反応を停止させるとともに、前記第２燃焼器での燃焼反応を実施させる際に、前記点火装置（６ｂ）を停止させた状態で、前記供給手段を作動させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記排出燃料が前記第１燃焼器、前記第２燃焼器の順に流れる第１流路（２１ａ、３１）と、
前記排出燃料が前記第１燃焼器を迂回して前記第２燃焼器に流れる第２流路（２１ｂ）と、
前記第１流路と前記第２流路を切り替える切替手段（５１、５３）とを備え、
前記制御手段は、前記第１燃焼器での燃焼反応を実施させる際に、前記第１流路に前記排出燃料が流れる状態とし、前記第１燃焼器での燃焼反応を停止させて、前記第２燃焼器での燃焼反応の実施に切り替える際に、前記切替手段を作動させて前記第１流路から前記第２流路に切り替えることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記燃料電池へ燃料ガスを供給する供給手段（１３）と、
前記第１燃焼器内部の前記排出燃料を点火する点火装置（６ｂ）とを備え、
前記排出燃料が前記第１燃焼器を介して前記第２燃焼器へ供給されるように、前記第１燃焼器と前記第２燃焼器とが接続されており、
前記制御手段は、前記供給手段を作動させた状態で、前記点火装置を停止させることにより、前記第１燃焼器での燃焼反応を停止させるとともに、前記第２燃焼器での燃焼反応を実施させる際に、前記点火装置（６ｂ）を停止させた状態で、前記供給手段を作動させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を備える燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体酸化物型の燃料電池を備える燃料電池システムとして、特許文献１に記載のものがある。この燃料電池システムでは、炭化水素を主とする燃料ガスを水素リッチな燃料ガスに改質する改質器と、水蒸気改質反応用の水蒸気を生成する蒸発器と、燃料電池から排出された燃料ガスを燃焼させる燃焼器とを備え、燃焼器の内部に改質器と蒸発器の両方が配置されており、燃焼器の内部で燃料ガスを燃焼させると、その燃焼熱によって改質器と蒸発器の両方が加熱される構成となっている。
【０００３】
ここで、改質器での燃料ガスの改質反応としては、燃料ガスの部分酸化改質反応（以下、ＰＯＸと呼ぶ）と、水蒸気改質反応（以下、ＳＲと呼ぶ）と、ＰＯＸとＳＲの複合であるオートサーマル改質反応（以下、ＡＴＲと呼ぶ）とがある。
【０００４】
特許文献１に記載の燃料電池システムでは、システム起動時に、燃焼器で燃料ガスを燃焼させ、その燃焼熱によって改質器と蒸発器を加熱しながら、改質器および蒸発器の温度状態に応じて、改質器でＰＯＸ、ＡＴＲ、ＳＲを順に切り替えて実施している。ここで、ＰＯＸは発熱反応であり、ＳＲは吸熱反応である。システム起動直後は、改質器および蒸発器が低温であるため、ＳＲが実施可能な温度状態でないとともに、水蒸気を改質器に供給できないので、改質反応として、最初にＰＯＸが実施される。そして、改質器と蒸発器が昇温して、ＳＲが実施可能な温度状態になるとともに、水蒸気を改質器に供給できる状態となったときに、ＳＲが実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−７９４８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来の燃料電池システムのように、システム起動時に、改質器でＰＯＸ、ＡＴＲの順に改質反応が実施される場合、ＳＲの方がＰＯＸよりも改質効率が高いので、ＡＴＲが早期に実施されることが望まれる。
【０００７】
また、上記した従来の燃料電池システムのように、システム起動時に、燃焼熱によって改質器を加熱しながら、改質器でＰＯＸを実施すると、ＰＯＸによる発熱に外部加熱が加わることによって改質器内部が過熱状態となって、改質器内部の触媒が劣化する恐れが生じる。そこで、この対策として、改質器の温度が所定温度以上の場合に、改質器でＰＯＸを実施しつつ、燃焼器での燃焼反応を停止することが考えられる。これによれば、改質器の外部加熱を停止するので、改質器の過熱を抑制できる。
【０００８】
しかし、上記した従来の燃料電子システムは、燃焼熱によって改質器と蒸発器の両方が加熱される構成であるため、燃焼器での燃焼反応を停止すると、蒸発器の加熱も停止してしまう。この場合、燃焼熱による蒸発器の暖機ができなくなり、改質器に水蒸気を早期に供給できないという問題が生じる。このため、ＰＯＸからＡＴＲへの移行が遅くなってしまう。
【０００９】
なお、このような問題の発生は、上記した従来の燃料電池システムのように、１つの燃焼器内部で改質器と蒸発器の両方を加熱する構成に限られない。１つの燃焼器で燃焼反応によって生じた高温の燃焼ガスを改質器と蒸発器へ順に供給して、燃焼ガスによって改質器と蒸発器を順に加熱する構成においても、上記した問題が発生する。要するに、燃焼熱を利用して改質器と蒸発器の両方を加熱する構成であって、改質器と蒸発器の両方を加熱する状態と、改質器と蒸発器のうち蒸発器のみを加熱する状態との切り替えが不可能である燃料電池システムにおいて、上記した問題が発生する。
【００１０】
本発明は上記点に鑑みて、システム起動時において、改質器の過熱を抑制しつつ、改質器への水蒸気の早期供給が可能な燃料電池システムを供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、
酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応により電気エネルギを発生させる燃料電池（２）と、
部分酸化改質反応および水蒸気改質反応によって炭化水素を主とする燃料ガスを改質し、改質した燃料ガスを燃料電池に供給する改質器（３）と、
水を加熱して水蒸気改質反応に用いるための水蒸気を生成し、生成した水蒸気を改質器に供給する蒸発器（４）と、
燃料電池から排出された排出燃料の燃焼反応によって第１燃焼ガスを生じさせる第１燃焼器（６）と、
第１燃焼器と異なる位置に配置され、燃料電池から排出された排出燃料の燃焼反応によって第２燃焼ガスを生じさせる第２燃焼器（７）と、
第１燃焼器での燃焼反応の実施と第２燃焼器での燃焼反応の実施との切り替えを制御する制御手段（８）とを備え、
改質器は、第１燃焼ガスと第２燃焼ガスのうち第１燃焼ガスのみから熱伝達可能に構成され、
蒸発器は、第１燃焼ガスと第２燃焼ガスの両方から熱伝達可能に構成され、
制御手段は、第１燃焼器で燃焼反応を実施しながら、改質器で部分酸化改質反応を実施しているときであって、改質器の温度が所定温度以上である場合に、第１燃焼器での燃焼反応を停止させて、第２燃焼器での燃焼反応の実施に切り替えることを特徴としている。
【００１２】
本発明では、第１燃焼器での燃焼反応の実施によって改質器と蒸発器の両方を加熱する状態と、第２燃焼器での燃焼反応の実施によって改質器と蒸発器のうち蒸発器のみを加熱する状態とが、切り替え可能な構成となっている。そして、システム起動時に、第１燃焼器での燃焼反応の実施によって、改質器と蒸発器の両方を加熱しながら、改質器でＰＯＸを実施しているときにおいて、改質器が所定温度以上になった場合に、燃焼反応を実施する燃焼器が第１燃焼器から第２燃焼器に切り替えられるので、改質器の外部加熱を停止しつつ、蒸発器を暖機することが可能となる。このため、本発明によれば、システム起動時において、改質器の過熱を抑制しつつ、改質器への水蒸気の早期供給が可能となる。
【００１３】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における燃料電池システムの全体構成を示す図である。
【図２】第１実施形態における電子制御装置が実行するシステム起動時の制御処理のフローチャートである。
【図３】第１実施形態における燃料電池システムの起動時における点火プラグの状態、各流体の流量、各温度の変化を示すタイムチャートである。
【図４】第２実施形態における燃料電池システムの全体構成を示す図である。
【図５】第３実施形態における燃料電池システムの全体構成を示す図である。
【図６】第４実施形態における燃料電池システムの全体構成を示す図である。
【図７】第４実施形態における電子制御装置が実行するシステム起動時の制御処理のフローチャートである。
【図８】他の実施形態における電子制御装置が実行するシステム起動時の制御処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１６】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態の燃料電池システム１は、燃料電池２と、改質器３と、蒸発器４と、空気予熱器５と、第１燃焼器６と、第２燃焼器７と、電子制御装置８とを備えている。
【００１７】
燃料電池２は、酸化剤ガスと燃料ガスとの電気化学反応により電気エネルギを発生させるものである。本実施形態の燃料電池２は、作動温度が５００℃〜１０００℃の高温となる固体酸化物型燃料電池（ＳＯＦＣ）で構成されている。具体的には、燃料電池２は、固体酸化物からなる電解質体と、空気極（カソード）と、燃料極（アノード）とを有する発電セルを複数積層したスタック構造となっている。なお、発電セルの形状は、平板型および円筒型のいずれであってもよい。
【００１８】
燃料電池２の燃料入口側には、燃料ガスを供給するための燃料供給流路１１が接続されており、燃料供給流路１１から燃料極へ燃料ガスが供給される。また、燃料電池２の空気入口側には、酸化剤ガスとしての酸素を含む空気を供給するための第１空気供給流路１２が接続されており、第１空気供給流路１２から空気極に空気が供給される。
【００１９】
改質器３は、燃料供給流路１１に設けられている。改質器３は、改質反応によって燃料ガスを改質し、改質した燃料ガスを燃料電池２に供給するものである。改質器３は、部分酸化改質反応と水蒸気改質反応とを行うための触媒が容器３ａの内部に収容されており、部分酸化改質反応および水蒸気改質反応によって、炭化水素を主とする燃料ガスを水素および一酸化炭素を含む燃料ガスに改質する。
【００２０】
蒸発器４は、燃料供給流路１１のうち改質器３の燃料ガス流れ上流側に設けられている。蒸発器４は、水を加熱して水蒸気改質反応に用いるための水蒸気を生成し、生成した水蒸気を改質器３に供給するものである。蒸発器４は、後述するように、第１燃焼器６または第２燃焼器７で生成した燃焼ガスを熱源として水を加熱するように構成されている。
【００２１】
燃料供給流路１１のうち蒸発器４の燃料ガス流れ上流側には、燃料ガスを圧送する燃料用ブロワ１３が設けられている。燃料用ブロワ１３は、燃料電池２へ燃料ガスを供給する供給手段である。また、燃料用ブロワ１３は、回転数を変更することで、燃料供給流路１１を流れる燃料ガスの流量を調整する調整手段であり、電子制御装置８から出力される制御信号によって制御される。
【００２２】
燃料供給流路１１のうち蒸発器４の燃料ガス流れ上流側に位置する各合流部に、蒸発器４に水を供給するための水供給流路１４が接続されているとともに、改質器３に改質用空気を供給するための第２空気供給流路１５が接続されている。水供給流路１４には、水を圧送する水ポンプ１６が設けられている。水ポンプ１６は、回転数を変更することで、水供給流路１４を流れる水の流量を調整する流量調整手段であり、電子制御装置８から出力される制御信号によって制御される。第２空気供給流路１５には、改質用空気を圧送する第２空気用ブロワ１７が設けられている。第２空気用ブロワ１７は、改質器３へ改質用空気を供給する供給手段である。また、第２空気用ブロワ１７は、回転数を変更することで、第２空気供給流路１５を流れる改質用空気の流量を調整する調整手段であり、電子制御装置８から出力される制御信号によって制御される。
【００２３】
空気予熱器５は、第１空気供給流路１２に設けられている。空気予熱器５は、第１燃焼器６または第２燃焼器７から流出の燃焼ガスによって、燃料電池２に供給される発電用空気を加熱するものである。空気予熱器５は、発電用空気の流路を構成している。空気予熱器５は、第１燃焼器６または第２燃焼器７から流出の燃焼ガスが流れる空気予熱器５用の燃焼ガス流路３１ａの隣に配置されており、空気予熱器５の内部を流れる発電用空気と燃焼ガス流路３１ａを流れる燃焼ガスとが熱交換可能となっている。
【００２４】
第１空気供給流路１２のうち空気予熱器５の上流側には、発電用空気を圧送する第１空気用ブロワ１８が設けられている。第１空気用ブロワ１８は、燃料電池２へ発電用空気を供給する供給手段である。また、第１空気用ブロワ１８は、回転数を変更することで、第１空気供給流路１２を流れる発電用空気の流量を調整する空気調整手段であり、電子制御装置８から出力される制御信号によって制御される。
【００２５】
燃料電池２の燃料出口側には、燃料電池２から排出された未反応の排出燃料、すなわち、燃料ガスのオフガスが流れる燃料排出流路２１が接続されている。また、燃料電池２の空気出口側には、燃料電池２から排出された未反応の排出空気、すなわち、酸化剤ガスのオフガスが流れる空気排出流路２２が接続されている。各排出流路２１、２２は、第１燃焼器６に接続されている。
【００２６】
第１燃焼器６には、燃料電池２から排出された排出燃料と排出空気とが供給されるようになっている。第１燃焼器６は、排出燃料の燃焼反応によって高温の燃焼ガスを生じさせるものである。燃焼ガスは、燃焼反応によって生じた燃焼熱によって高温となる。第１燃焼器６は、内部に燃焼用空間を構成する容器６ａを備えている。第１燃焼器６の容器６ａは、改質器３の容器３ａに接して配置されている。このため、改質器３は、第１燃焼器６で生成した燃焼ガスから改質器３の内部へ第１燃焼器６の容器６ａを介して熱伝達可能に構成されている。
【００２７】
第１燃焼器６は、点火プラグ６ｂを備えている。点火プラグ６ｂは、容器６ａ内部の排出燃料を点火する点火装置である。点火プラグ６ｂとしては、電気を流すことで抵抗体を赤熱させるグロープラグが用いられる。グロープラグは、着火温度まで燃料を加熱することで、燃料を点火する。点火プラグ６ｂは、その作動および停止が電子制御装置８から出力される制御信号によって制御される。
【００２８】
第１燃焼器６には、燃焼ガスを排出するための燃焼ガス流路３１が接続されている。燃焼ガス流路３１には、第２燃焼器７、空気予熱器５用の燃焼ガス流路３１ａが順に設けられている。このため、第１燃焼器６から排出された燃焼ガスは、第２燃焼器７、空気予熱器５用の燃焼ガス流路３１ａの順に流れた後、システム外部へ排出されるようになっている。
【００２９】
第２燃焼器７は、第１燃焼器６での燃焼反応の実施時では、その燃焼ガスが供給され、第１燃焼器６での燃焼反応の停止時では、燃料電池２から排出された排出燃料と排出空気とが、第１燃焼器６を介して供給されるように、第１燃焼器６と接続されている。第２燃焼器７は、第１燃焼器６での燃焼反応の停止時に、燃料電池２からの排出燃料の燃焼反応によって高温の燃焼ガスを生じさせるものである。第２燃焼器７は、内部に燃焼用空間を構成する容器７ａを備えている。第２燃焼器７の容器７ａは、蒸発器４の容器４ａの隣に接して配置されている。このため、蒸発器４は、第１燃焼器６または第２燃焼器７で生成した燃焼ガスから蒸発器４の内部へ第２燃焼器７の容器７ａを介して熱伝達可能に構成されている。
【００３０】
第２燃焼器７の内部には、燃焼用触媒７ｂが収容されている。第２燃焼器７は、燃焼用触媒７ｂによって、排出燃料の燃焼反応を実施する。この燃焼反応は、排出燃料と排出空気の比や、温度等の所定の燃焼条件を満たすことによって起きる。なお、第１燃焼器６での燃焼反応によって生じた燃焼ガスが特許請求の範囲に記載の第１燃焼ガスに相当し、第２燃焼器７での燃焼反応によって生じた燃焼ガスが特許請求の範囲に記載の第２燃焼ガスに相当する。
【００３１】
また、燃料電池システム１は、改質器温度Ｔｒｅｆを検出する第１温度センサ４１と、蒸発器温度Ｔｖｐを検出する第２温度センサ４２と、第１燃焼器温度Ｔｂ１を検出する第３温度センサ４３と、第２燃焼器温度Ｔｂ２を検出する第４温度センサ４４とを備えている。改質器温度Ｔｒｅｆは、改質器３の内部の触媒の温度である。蒸発器温度Ｔｖｐは、蒸発器４の内部の温度である。第１燃焼器温度Ｔｂ１は、第１燃焼器６の内部の温度である。第２燃焼器温度Ｔｂ２は、第２燃焼器７の内部の触媒の温度である。各温度センサ４１、４２、４３、４４は、検出温度に応じたセンサ信号を電子制御装置８に出力する。
【００３２】
電子制御装置８は、ＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭといった記憶手段等からなる周知のマイクロコンピュータと、その周辺回路にて構成されている。電子制御装置８は、記憶手段に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い出力側に接続された各種制御機器６、１３、１６、１７、１８の作動を制御する制御手段を構成している。
【００３３】
電子制御装置８は、図２に示すシステム起動時の制御処理を実行する。この制御処理は、改質器３での改質反応をＰＯＸ、ＡＴＲの順に切り替えるものである。この制御処理は、図示しない電源スイッチがＯＦＦからＯＮに切り替えられたシステムの起動段階において実行される。なお、図中に示した各ステップは、各種処理を実施する手段に対応するものである。
【００３４】
まず、ステップＳ１で、第１燃焼器６の着火指令信号を出力する。具体的には、発電用空気流量が着火時流量となるように、第１空気用ブロワ１８に対して作動指令信号を出力する。点火プラグ６ｂがＯＮとなるように、点火プラグ６ｂに対して作動指令信号を出力する。燃料流量が点火時流量となるように、燃料用ブロワ１３に対して作動指令信号を出力する。なお、着火時流量とは、着火のために必要な各流体の流量である。
【００３５】
これにより、図３に示すように、時刻ｔ１のとき、第１燃焼器６への発電量空気と燃料ガスと供給が開始されるとともに、点火プラグ６ｂの作動が開始されることで、燃焼ガスが着火して燃焼反応が起きる。この燃焼反応によって生じた高温の燃焼ガスによって改質器３が加熱されることにより、改質器温度Ｔｒｅｆが上昇する。このとき、第１燃焼器６から排出の燃焼ガスによって蒸発器４も加熱されることにより、蒸発器温度Ｔｖｐが上昇する。
【００３６】
続いて、ステップＳ２で、第３温度センサ４３で検出された第１燃焼器温度Ｔｂ１が３００℃以上であるか否かを判定する。この判定は、第１燃焼器６の内部で着火が完了したか否かを判定するものである。Ｔｂ１が３００℃未満であれば、燃焼反応が起きておらず、すなわち、着火が完了していないので、ＮＯ判定して、ステップＳ１に戻る。一方、Ｔｂ１が３００℃以上であれば、燃焼反応が起きており、すなわち、着火が完了しているので、ステップＳ２でＹＥＳ判定して、ステップＳ３に進む。
【００３７】
ステップＳ３では、点火プラグ６ｂをＯＦＦとするために、点火プラグ６ｂに対して停止指令信号を出力する。これにより、図３に示すように、時刻ｔ２経過後に点火プラグ６ｂが停止（ＯＦＦ）状態となる。なお、点火プラグ６ｂが停止状態となっても、第１燃焼器６へ供給される空気と燃料ガスに火移りすることで、燃焼反応が続く。
【００３８】
続いて、ステップＳ４では、第１温度センサ４１で検出した改質器温度Ｔｒｅｆが３５０℃以上であるか否かを判定する。この判定は、改質器３の暖機が完了したか否かを判定するものである。Ｔｒｅｆが３５０℃以上であれば、改質器３内の触媒が活性化し、ＰＯＸの実施が可能となるので、改質器３の暖機が完了となる。したがって、Ｔｒｅｆが３５０℃以上のとき、ＹＥＳ判定して、ステップＳ５に進む。一方、Ｔｒｅｆが３５０℃未満であれば、Ｔｒｅｆが３５０℃以上になるまで、ステップＳ４を繰り返す。
【００３９】
ステップＳ５では、ＰＯＸ制御指令信号を出力する。具体的には、発電用空気流量がＰＯＸ流量となるように、第１空気用ブロワ１８に対して作動指令信号を出力する。燃料流量がＰＯＸ流量となるように、燃料用ブロワ１３に対して作動指令信号を出力する。改質用空気流量がＰＯＸ流量となるように、第２空気用ブロワ１７に対して作動指令信号を出力する。なお、ＰＯＸ流量とは、ＰＯＸの実施のために必要な各流体の流量である。
【００４０】
これにより、図３に示すように、時刻ｔ３のとき、改質器３へのＰＯＸ用の空気と燃料ガスとの供給が開始され、改質器３でＰＯＸが開始される。このため、第１燃焼器６による加熱と、ＰＯＸの実施による発熱とによって、改質器温度Ｔｒｅｆがさらに上昇する。
【００４１】
続いて、ステップＳ６では、第１温度センサ４１で検出した改質器温度Ｔｒｅｆが改質器３の上限温度である７００℃以上であるか否かを判定する。この判定は、改質器３が過熱状態か否かを判定するものである。なお、第１温度センサ４１は、改質器３の内部温度が最大となる部分の温度、すなわち、改質器３の入口部近傍の温度を検出するようになっていることが好ましい。そして、Ｔｒｅｆが７００℃未満のときでは、ＮＯ判定して、所定時間経過後に、再びステップＳ６を実行する。一方、Ｔｒｅｆが７００℃以上のときでは、改質器３が過熱状態であるので、ＹＥＳ判定して、ステップＳ７に進む。
【００４２】
ステップＳ７では、燃料流量が０となるように、燃料用ブロワ１３に対して停止指令信号を出力する。これにより、燃料用ブロワ１３が停止し、図３に示すように、時刻ｔ４経過後に、燃料流量が０となる。この結果、第１燃焼器６での燃焼反応が停止し、第１燃焼器温度Ｔｂ１が低下する。
【００４３】
続いて、ステップＳ８では、第１燃焼器温度Ｔｂ１が５００℃以下であるか否かを判定する。この判定は、第１燃焼器６の内部で消炎して燃焼反応が停止したか否かを判定するものである。Ｔｂ１が５００℃よりも高ければ、燃焼反応が停止していないので、ＮＯ判定し、所定時間経過後に、再びステップＳ８を実行する。一方、Ｔｂ１が５００℃以下であれば、燃焼反応が停止しているので、ＹＥＳ判定して、ステップＳ９に進む。
【００４４】
ステップＳ９では、燃料流量がＰＯＸ流量となるように燃料用ブロワ１３に対して作動指令信号を出力する。これにより、燃料用ブロワ１３が作動し、図３に示すように、時刻ｔ５経過後に、燃料流量がＰＯＸ流量となり、改質器３でのＰＯＸの実施が再開される。このとき、燃料電池２から排出された排出燃料および排出空気が、第１燃焼器６を介して第２燃焼器７に供給され、第２燃焼器７の内部の燃焼用触媒７ｂによって排出燃料の燃焼反応が実施される。この燃焼反応によって生じた高温の燃焼ガスによって、蒸発器４が加熱される。このため、時刻ｔ５経過後では、第２燃焼器温度Ｔｂ２が上昇するとともに、蒸発器温度Ｔｖｐが上昇する。
【００４５】
続いて、ステップＳ１０では、第２燃焼器温度Ｔｂ２が３００℃以上であるか否かを判定する。この判定は、第２燃焼器７での燃焼反応が十分に進行しているか否かを判定するものである。Ｔｂ２が３００℃未満であれば、燃焼反応が十分に進行していないので、ＮＯ判定し、所定時間経過後に、再び、ステップＳ１０を実行する。一方、図３の時刻ｔ６のときのように、Ｔｂ２が３００℃以上であれば、燃焼反応が十分に進行しているので、ＹＥＳ判定してステップＳ１１に進む。
【００４６】
ステップＳ１１では、第４温度センサ４４が検出した蒸発器温度Ｔｖｐが２００℃以上であるか否かを判定する。この判定は、蒸発器４の暖機が完了したか否かを確認するためのものである。Ｔｖｐが２００℃未満のとき、蒸発器４の暖機が完了していないので、ＮＯ判定して、所定時間経過後に、再び、ステップＳ１１を実行する。一方、Ｔｖｐが２００℃以上のとき、蒸発器４の暖機が完了しているので、ＹＥＳ判定して、ステップＳ１２に進む。
【００４７】
ステップＳ１２では、ＡＴＲ制御指令信号を出力する。具体的には、発電用空気流量がＡＴＲ流量となるように、第１空気用ブロワ１８に対して作動指令信号を出力する。燃料流量がＡＴＲ流量となるように、燃料用ブロワ１３に対して作動指令信号を出力する。水流量がＡＴＲ流量となるように、水ポンプ１６に対して作動指令信号を出力する。改質用空気流量がＡＴＲ流量となるように、第２空気用ブロワ１７に対して作動指令信号を出力する。なお、ＡＴＲ流量とは、ＡＴＲの実施のために必要な各流体の流量である。これにより、図３に示すように、時刻ｔ７のとき、蒸発器４への水の供給が開始されて、蒸発器４から改質器３への水蒸気の供給が開始されるとともに、改質器３へのＡＴＲ用の空気と燃料ガスの供給が開始されることで、改質器３でＡＴＲが開始される。
【００４８】
このようにして、電子制御装置８は、システム起動時の制御処理を実行した後、システム定常時の制御処理を実行する。すなわち、改質器３での改質反応をＡＴＲからＳＲに遷移させる制御処理を実行する。
【００４９】
ここで、上述の通り、特許文献１の燃料電池システムは、本実施形態と異なり、１つの燃焼器での燃焼反応の実施によって改質器と蒸発器の両方が加熱される構成であるため、燃焼器での燃焼反応を停止すると、改質器と蒸発器の両方の加熱が停止されてしまう。このため、システム起動時に、燃焼器での燃焼反応の実施によって改質器と蒸発器の両方を加熱しながら、改質器でＰＯＸを実施しているときに、改質器温度が所定温度を超えた場合に、ＰＯＸを実施しつつ、燃焼反応を停止すると、蒸発器の暖機ができなくなり、改質器に水蒸気を早期に供給できないという問題が生じる。このため、ＰＯＸからＡＴＲへの移行が遅くなってしまう。
【００５０】
これに対して、本実施形態の燃料電池システム１では、第１燃焼器６と、第１燃焼器６と異なる位置に配置された第２燃焼器７とを備えており、改質器３が第１燃焼器６で生じた燃焼ガスのみから熱伝達可能に構成され、蒸発器４が第１燃焼器６で生じた燃焼ガスと第２燃焼器７で生じた燃焼ガスの両方から熱伝達可能に構成されている。そして、第１燃焼器６での燃焼反応の実施によって改質器３と蒸発器４の両方を加熱する状態と、第２燃焼器での燃焼反応の実施によって改質器３と蒸発器４のうち蒸発器４のみを加熱する状態とを、電子制御装置８によって切り替え可能に構成されている。
【００５１】
さらに、本実施形態の燃料電池システム１では、電子制御装置８が、システム起動時に、ステップＳ１〜Ｓ５を実行することにより、第１燃焼器６での燃焼反応の実施によって改質器３と蒸発器４の両方を加熱しながら、改質器３でＰＯＸを実施する。そして、電子制御装置８は、改質器温度Ｔｒｅｆが所定温度（本実施形態では７００℃）以上になった場合に、ステップＳ７〜Ｓ９を実行する。すなわち、燃料用ブロワ１３を停止させることにより、第１燃焼器６の内部の燃料濃度を低下させて、第１燃焼器６での燃焼反応を停止させる。その後、第１燃焼器６の点火プラグ６ｂを停止させた状態で、燃料用ブロワ１３の作動を再開させて、第２燃焼器７へ燃料ガスを供給することにより、第２燃焼器での燃焼反応を実施させる。なお、所定温度とは、改質器３の容器３ａや触媒の耐熱温度を超えないように設定される改質器３の上限温度である。
【００５２】
このようにして、燃焼反応を実施する燃焼器を第１燃焼器６から第２燃焼器７に切り替えることにより、改質器３の外部加熱を停止しつつ、蒸発器４を暖機することが可能となる。これにより、図３中の第１燃焼器６での燃焼反応の停止の時刻ｔ４から蒸発器４の暖機終了の時刻ｔ７までの期間が短時間となる。
【００５３】
このため、本実施形態の燃料電池システム１によれば、システム起動時において、改質器３の過熱を抑制しつつ、改質器３への水蒸気の早期供給が可能となる。この結果、改質器３での改質反応をＰＯＸからＡＴＲへ早期に移行することができる。
【００５４】
また、特許文献１の燃料電池システムでは、改質器の過熱を抑制するために、燃焼器で燃焼反応を開始した直後に、燃料ガス供給量もしくは空気供給量を低減させている。しかし、燃料ガス供給量を低減させて、燃焼器で発生する燃焼熱を低減させようとすると、改質器に供給される燃料ガスも低減され、改質器で発生するＰＯＸの反応熱が低減してしまう。このため、改質器で発生するＰＯＸの反応熱を燃料電池システムの構成機器の暖機に用いる際の改質器の暖機能力が低下するという問題が生じる。また、燃料ガスと空気のうち空気のみの供給量を低減させて、燃焼器で発生する燃焼熱を低減させようとすると、改質器でのＰＯＸにおいて、燃料ガスに対する酸素の比（Ｏ２／Ｃ）が小さくなり、炭素析出が発生しやすくなるという問題が生じる。
【００５５】
これに対して、本実施形態の燃料電池システム１では、ＰＯＸの実施時では、改質器３の過熱抑制のために、燃料ガス供給量もしくは空気供給量を低減させないので、これらの問題は生じない。なお、本実施形態では、図３中の時刻ｔ４から時刻ｔ５までの期間、燃料流量を０としているが、この期間は、第１燃焼器６での燃焼反応が停止するまでの短期間であるので、改質器の暖器能力への影響は小さい。
【００５６】
（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、第２燃焼器７の位置を変更したものであり、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５７】
図４に示すように、本実施形態では、蒸発器４に対して蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂが設けられている。さらに、第１燃焼器６と蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂとを接続する接続用の燃焼ガス流路３１ｃの途中に第２燃焼器７が設けられている。すなわち、燃焼ガス流れにおける第１燃焼器６と蒸発器４との間に第２燃焼器７が設けられている。そして、燃焼ガス流路３１は、第１燃焼器６から排出された燃焼ガスが、第２燃焼器７、蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂ、空気予熱器用の燃焼ガス流路３１ａの順に流れるように構成されている。
【００５８】
ここで、蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂを構成する容器と蒸発器４の容器４ａとは互いに隣り合って接しており、両方の容器を介して、燃焼ガスの熱が水に伝達される。このように、蒸発器４は、蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂの内部を流れる燃焼ガスから蒸発器４の内部を流れる水へ熱伝達されるように構成されている。
【００５９】
電子制御装置８が実行するシステム起動時の制御処理は第１実施形態と同じである。このため、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。
【００６０】
ただし、本実施形態では、ステップＳ７、Ｓ８、Ｓ９を行うことにより、第１燃焼器６での燃焼反応から第２燃焼器７での燃焼反応に切り替えると、第２燃焼器７から排出された高温の燃焼ガスが蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂに流入する。これにより、蒸発器４では、水ポンプ１６から供給された水が燃焼ガスによって加熱されて水蒸気となり、蒸発器４から改質器３へ水蒸気が供給される。
【００６１】
（第３実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、第１燃焼器６の位置を変更したものであり、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００６２】
図５に示すように、本実施形態では、第１燃焼器６は、改質器３から離れて配置されている。燃料ガス流路３１は、第１燃焼器６から排出された燃焼ガスが、改質器３に対して設けられた改質器用の燃焼ガス流路３１ｄ、第２燃焼器７、空気予熱器用の燃焼ガス流路３１ａの順に流れるように構成されている。
【００６３】
ここで、改質器用の燃焼ガス流路３１ｄを構成する容器と改質器３の容器３ａとは互いに隣り合って接しており、両方の容器を介して、燃焼ガスの熱が改質器３の内部の触媒に伝達される。このように、改質器３は、改質器用の燃焼ガス流路３１ｄの内部を流れる燃焼ガスから改質器３の内部へ熱伝達されるように構成されている。
【００６４】
電子制御装置８が実行するシステム起動時の制御処理は第１実施形態と同じである。このため、本実施形態によっても、第１実施形態と同様の効果が得られる。ただし、本実施形態では、ステップＳ１〜Ｓ７の第１燃焼器６での燃焼反応の実施時において、第１燃焼器６から排出された高温の燃焼ガスが、改質器用の燃焼ガス流路３１ｄ、第２燃焼器７の順に流れることにより、改質器３と蒸発器４とが加熱される。
【００６５】
（第４実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、燃料電池２の燃料出口および空気出口に接続された燃料排出流路２１および空気排出流路２２を変更するとともに、第２燃焼器７で燃焼反応を実施するための手段を変更したものである。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００６６】
図６に示すように、燃料排出流路２１は、分岐部から第１燃料流路２１ａと第２燃料流路２１ｂに分岐している。第１燃料流路２１ａは、第１燃焼器６に接続されており、第２燃料流路２１ｂは、第２燃焼器７に接続されている。同様に、空気排出流路２２は、分岐部から第１空気流路２２ａと第２空気流路２２ｂに分岐している。第１空気流路２２ａは、第１燃焼器６に接続されており、第２空気流路２２ｂは、第２燃焼器７に接続されている。
【００６７】
このため、燃料電池２からの排出燃料および排出空気が第１燃料流路２１ａおよび第１空気流路２２ａを流れることで、排出燃料および排出空気が第１燃焼器６に流入し、燃焼ガス流路３１を介して、第２燃焼器７に流入するようになっている。また、燃料電池２からの排出燃料および排出空気が第２燃料流路２１ｂおよび第２空気流路２２ｂを流れることで、排出燃料および排出空気が第１燃焼器６を迂回して第２燃焼器７に流入するようになっている。よって、本実施形態では、第１燃料流路２１ａと燃焼ガス流路３１が、特許請求の範囲に記載の第１流路に相当し、第２燃料流路２１ｂが、特許請求の範囲に記載の第２流路に相当する。
【００６８】
そして、第１燃料流路２１ａ、第１空気流路２２ａ、第２燃料流路２１ｂ、第２空気流路２２ｂには、それぞれ、第１開閉弁５１、第２開閉弁５２、第３開閉弁５３、第４開閉弁５４が設けられている。各開閉弁５１〜５４は、電子制御装置８から出力される制御信号によって、その開閉作動が制御される電磁弁である。第１開閉弁５１、第３開閉弁５３は、一方を開き、他方を閉じることによって、排出燃料が流れる流路として第１燃料流路２１ａと第２燃料流路２１ｂのどちらか一方に切り替える切替手段である。第２開閉弁５２、第４開閉弁５４は、一方を開き、他方を閉じることによって、排出空気が流れる流路を第１空気流路２２ａと第２空気流路２２ｂのどちらか一方に切り替える切替手段である。  なお、切替手段として、各開閉弁５１〜５４の替わりに、三方弁等を用いても良い。
【００６９】
第２燃焼器７は、燃焼用触媒７ｂの替わりに、点火プラグ７ｃを備えている。この点火プラグ７ｃは、第１燃焼器６の点火プラグ６ｂと同じものであり、その作動および停止が電子制御装置８から出力される制御信号によって制御される。
【００７０】
電子制御装置８は、図７に示すシステム起動時の制御処理を実行する。図７に示す制御処理は、図２に示す制御処理のうちステップＳ１、Ｓ７〜Ｓ１０を、それぞれ、ステップＳ２１、Ｓ２２〜Ｓ４に変更したものである。
【００７１】
ステップＳ２１では、第１燃焼器６の着火指令信号を出力する。このとき、ステップＳ１の内容に加えて、第１、第２開閉弁５１、５２を開とし、第３、第４開閉弁５３、５４を閉とするように、第１〜第４開閉弁５１〜５４に対して制御信号を出力する。
【００７２】
これにより、第１燃料流路２１ａおよび第１空気流路２２ａに排出燃料および排出空気が流れる状態となり、第２燃料流路２１ｂおよび第２空気流路２２ｂが閉状態となる。この結果、燃料電池からの排出燃料および排出空気が第１燃焼器６に供給され、点火プラグ６ｂによって排出燃料が点火されることで、第１燃焼器６での燃焼反応が実施される。この燃焼反応によって発生した高温の燃焼ガスによって、改質器３と蒸発器４の両方が加熱される。
【００７３】
ステップＳ２２では、燃焼器の遷移指令信号を出力する。具体的には、第１、第２開閉弁５１、５２を閉とし、第３、第４開閉弁５３、５４を開とするように、第１〜第４開閉弁５１〜５４に対して制御信号を出力する。点火プラグ７ｃに対して作動指令信号を出力する。
【００７４】
これにより、第１燃料流路２１ａおよび第１空気流路２２ａが閉状態となり、第２燃料流路２１ｂおよび第２空気流路２２ｂが開状態となり、燃料電池からの排出燃料および排出空気が、第１燃焼器６を迂回して第２燃焼器７に供給される。この結果、第１燃焼器６での燃焼反応が停止される。さらに、第２燃焼器７の点火プラグ７ｃの作動が開始されることで、第２燃焼器７で排出燃料が着火して燃焼反応が実施される。この燃焼反応によって発生した高温の燃焼ガスによって、改質器３と蒸発器４のうち蒸発器４のみが加熱される。
【００７５】
ステップＳ２３では、ステップＳ２と同様に、第４温度センサ４４で検出された第２燃焼器温度Ｔｂ２が３００℃以上であるか否かを判定する。Ｔｂ２が３００℃未満であれば、ＮＯ判定して、ステップＳ２２に戻る。一方、Ｔｂ２が３００℃以上であれば、ＹＥＳ判定して、ステップＳ２４に進む。
【００７６】
ステップＳ２４では、ステップＳ３と同様に、点火プラグ７ｃをＯＦＦとするために、点火プラグ７ｃに対して停止指令信号を出力する。これにより、点火プラグ７ｃが停止（ＯＦＦ）状態となる。なお、点火プラグ７ｃが停止状態となっても、第２燃焼器７へ供給される空気と燃料ガスに火移りすることで、燃焼反応が続く。
【００７７】
本実施形態によれば、第１実施形態が奏する効果に加えて、次の効果を奏する。すなわち、本実施形態では、燃焼器の切り替えにおいて、燃料流量を０とせず、ステップＳ２２を実行して、排出燃料と排出空気の供給流路を切り替えている。このため、本実施形態によれば、ＰＯＸを停止させずに、第１燃焼器６での燃焼反応の実施から第２燃焼器７での燃焼反応の実施に切り替えることができる。
【００７８】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、第２燃焼器７での燃焼反応を行う手段として、燃焼用触媒７ｂを用いても良い。また、第１〜第３実施形態においても、本実施形態と同様に、第２燃焼器７での燃焼反応を行う手段として、点火プラグ７ｃを用いてもよい。
【００７９】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００８０】
（１）第１、第２、第４実施形態では、改質器３の容器３ａが第１燃焼器６の容器６ａに接していたが、第１燃焼器６の内部の燃焼ガスから改質器３の内部へ熱伝達されるように、改質器３が構成されていれば、他の構成を採用してもよい。例えば、改質器３の容器３ａが第１燃焼器６の容器６ａから離れていてもよい。また、改質器３の容器３ａが第１燃焼器６の容器６ａの内部に配置されていてもよい。この場合、改質器３は、燃焼反応で生じた燃焼ガスに晒されることで加熱されるとともに、燃焼反応で生じた火炎からの輻射熱によっても加熱される。
【００８１】
（２）第１、第３、第４実施形態では、蒸発器４の容器４ａが第２燃焼器７の容器７ａに接していたが、第２燃焼器７の内部の燃焼ガスから蒸発器４の内部へ熱伝達されるように、蒸発器４が構成されていれば、他の構成を採用してもよい。例えば、蒸発器４の容器４ａが第２燃焼器７の容器７ａから離れていてもよい。また、蒸発器４の容器４ａが第２燃焼器７の容器７ａの内部に配置されていてもよい。
【００８２】
（３）第２実施形態では、蒸発器４の容器４ａが、蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂを構成する容器に接していたが、第２燃焼器７から排出の燃焼ガスから水へ熱伝達されるように、蒸発器４が構成されていれば、他の構成を採用してもよい。例えば、蒸発器４の容器４ａが蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂの容器から離れていてもよい。また、蒸発器４の容器４ａが蒸発器用の燃焼ガス流路３１ｂの内部に配置されていてもよい。
【００８３】
（４）第３実施形態では、改質器３の容器３ａが、改質器用の燃焼ガス流路３１ｄを構成する容器に接していたが、第１燃焼器６から排出の燃焼ガスから改質器３の内部へ熱伝達されるように、改質器３が構成されていれば、他の構成を採用してもよい。例えば、改質器３の容器３ａが改質器用の燃焼ガス流路３１ｄの容器から離れていてもよい。また、改質器３の容器３ａが改質器用の燃焼ガス流路３１ｄの内部に配置されていてもよい。
【００８４】
（５）第１実施形態では、ステップＳ７〜Ｓ９の説明の通り、第１燃焼器６での燃焼反応を停止させるために、燃料流量を０とした後、第１燃焼器６での燃焼反応が停止したか否かを判定し、燃焼反応が停止したと判定した場合に、燃料流量をＰＯＸ流量に戻したが、燃料流量を０とした後、所定時間経過したときに、燃料流量をＰＯＸ流量に戻してもよい。なお、この所定時間とは、第１燃焼器６への燃料供給を停止して燃焼反応が停止するまでに必要な時間であり、実験結果等に基づいて予め定められる。
【００８５】
（６）第１〜第３実施形態では、図２のステップＳ７〜Ｓ９の説明の通り、第１燃焼器６での燃焼反応を停止させるために、燃料流量を一時的に０としたが、空気流量を一時的に０としたり、燃料流量と空気流量の両方を一時的に０としたりしてもよい。
【００８６】
また、改質前の燃料ガスとして、点火プラグ６ｂの作動状態を維持しなければ、燃焼反応が起きないものを用いる場合では、電子制御装置８が、点火プラグ６ｂを停止させることで、第１燃焼器６での燃焼反応を停止させてもよい。この場合、第２燃焼器７での燃焼反応を実施させるためには、点火プラグ６ｂを停止させた状態で、燃料用ブロワ１３、第１空気用ブロワ１８、第２空気用ブロワ１７を作動させることにより、第１燃焼器６を介して第２燃焼器７に燃料ガスおよび空気を供給すればよい。
【００８７】
具体的には、電子制御装置８は、図８に示すシステム起動時の制御処理を実行すればよい。図８に示す制御処理では、図２に示す制御処理のうちステップＳ３を省略し、ステップＳ７をステップＳ３１に変更し、ステップＳ８、Ｓ９を省略したものである。
【００８８】
ステップＳ１で、点火プラグ６ｂを作動させた後、ステップＳ３１を実行するまで、点火プラグ６ｂの作動を維持する。
【００８９】
そして、改質器３が過熱状態となって、ステップＳ６でＹＥＳ判定したとき、ステップＳ３１に進み、ステップＳ３１で、点火プラグ６ｂをＯＦＦとするために、点火プラグ６ｂに対して停止指令信号を出力する。このとき、発電用空気流量、燃料流量、改質用空気流量については、ステップＳ５で設定したＰＯＸ流量を維持する。
【００９０】
これにより、点火プラグ６ｂが停止して、第１燃焼器６での燃焼反応が停止する。このとき、燃料電池２から排出された排出燃料および排出空気が、第１燃焼器６を介して第２燃焼器７に供給され、第２燃焼器７の内部の燃焼用触媒７ｂによって排出燃料の燃焼反応が実施される。
【００９１】
これによれば、燃焼器の切り替えのために、燃料流量を０にしなくてもよいので、ＰＯＸを停止させずに、第１燃焼器６での燃焼反応の実施から第２燃焼器７での燃焼反応の実施に切り替えることができる。
【００９２】
（７）上記各実施形態では、第１燃焼器６の点火プラグ６ｂとして、グロープラグを用いたが、電気的に火花を発生させるスパークプラグを用いてもよい。
【００９３】
（８）上記各実施形態では、燃料電池２として、固体酸化物型燃料電池を用いたが、上記各実施形態と同様の改質ガスを燃料ガスとして用いるものであれば、他の燃料電池を用いてもよい。例えば、溶融炭酸塩型燃料電池（MCFC：Molten Carbonate Fuel Cell）を用いてもよい。
【００９４】
（９）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００９５】
２      燃料電池
３      改質器
４      蒸発器
６      第１燃焼器
７      第２燃焼器
８      電子制御装置（制御手段）
【図１】
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【図２】
2015135735.tif 000004
【図３】
2015135735.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2015135735.tif 000008
【図７】
2015135735.tif 000009
【図８】
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