(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、熱交換器内で発生した気泡を低コストで除去可能な手段を提供する。【解決手段】燃料電池コージェネレーションシステム１は、燃料電池発電モジュール５からの排気ガスが流れる排気通路９と、この排気通路９に配置され且つ発電後の排気ガスと熱媒体との間で熱交換する為の排熱回収用熱交換器１１と、この排熱回収用熱交換器１１に熱媒体を流通させる為の循環ポンプ３６とを備え、所定の条件成立時に、循環ポンプ３６の流量を一時的に増加させることによって排熱回収用熱交換器１１の２次側熱交換通路部１１ｂ内に発生した気泡を排熱回収用熱交換器１１内から排出させる気泡除去制御を行う制御ユニットを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池発電モジュールからの排気ガスが流れる排気通路と、この排気通路に配置され且つ発電後の排気ガスと熱媒体との間で熱交換する為の排熱回収用熱交換器と、この排熱回収用熱交換器に前記熱媒体を流通させる為の循環ポンプとを備えた燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、
所定の条件成立時に、前記循環ポンプの流量を一時的に増加させることによって前記排熱回収用熱交換器の熱媒体通路内に発生した気泡を前記排熱回収用熱交換器内から排出させる気泡除去制御を行うポンプ制御手段を備えたことを特徴とする燃料電池コージェネレーションシステム。
【請求項２】
前記排熱回収用熱交換器での熱交換量の低下を判定する判定手段を備え、
前記所定の条件成立は、前記判定手段によって熱交換量が低下したと判定された場合であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
【請求項３】
前記所定の条件成立は、予め設定された定期的な時期になった場合であることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池コージェネレーションシステムに関し、特に燃料電池発電モジュールからの排気ガスと貯湯タンクからの湯水との間で熱交換を行う排熱回収用熱交換器の熱交換効率を改善したものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、空気と改質燃料ガス（水素含有ガス）とを燃料電池セルスタックに供給することで電力を発生させ、この発電の際に副次的に発生する熱を湯水として回収する燃料電池コージェネレーションシステムが実用に供されている。従来の燃料電池コージェネレーションシステムは、発電を行なう燃料電池発電装置と、熱交換後の湯水を貯湯する貯湯タンクを有する貯湯給湯装置と、これら燃料電池発電装置と貯湯給湯装置との間に湯水を循環させる湯水循環回路等を備えている。
【０００３】
上記の燃料電池発電装置は、空気と改質燃料ガスとで発電を行なう燃料電池セルスタックとこの燃料電池セルスタックに供給する改質燃料ガスを純水（水蒸気）と燃料ガスから生成する改質器とを有する燃料電池発電モジュールと、この燃料電池発電モジュールからの排気ガスを外部に排出する為の排気通路と、燃料電池発電モジュールからの排気ガスと貯湯タンクに蓄えられた湯水との間で熱交換する排熱回収用熱交換器と、前記改質器に供給する純水を排気ガスから回収して貯留する水処理装置等を備えている。
【０００４】
ところで、燃料電池発電モジュールの排熱回収を行う排熱回収用熱交換器には、小型化を図って一般的にプレート式熱交換器が使用されている。しかし、熱媒体として使用される湯水の循環流量が少ない為、排熱回収用熱交換器内で湯水が局部的に沸騰して気泡が発生して残留する場合がある。排熱回収用熱交換器内に気泡が発生すると、熱交換効率が低下すると共に気液の境界部に腐食が発生するという問題がある。
【０００５】
上記の気泡を除去する手段として、例えば、特許文献１の燃料電池発電システムにおいては、熱交換器と燃料電池との間に温水を循環させる為の循環系路の途中部に、循環する温水中に発生する気泡を外部に排除する空気抜き弁が設置された構造が開示されている。また、特許文献２の燃料電池システムにおいては、排熱回収流路の途中部に、熱媒体の流速を減速させる減速部と、この減速部内の気泡を外部へ排出する気泡抜き部が設置された構造とが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２３９１３号公報
【特許文献２】特許第４５８４３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の燃料電池発電システムのように、温水が流れる循環系路の途中部に空気抜き弁を設置したり、特許文献２の燃料電池システムのように、排熱回収流路の途中部に減速部や気泡抜き部を設置すると、部品点数が増加してコスト高となってしまう問題がある。
【０００８】
しかも、特許文献１，２の構造では、発生した気泡が熱交換器内に残留してしまうと、空気抜き弁や気泡抜き部では気泡を外部に排出できないので、熱交換器での熱交換効率が低下してしまう上、熱交換器内において気液の境界部が腐食して損傷すると、燃料電池発電装置に不具合が発生してしまうという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、熱交換器内で発生して残留した気泡を低コストで除去可能なものを提供すること、新たに部品を追加せずに気泡を除去可能なものを提供すること、等である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料電池発電モジュールからの排気ガスが流れる排気通路と、この排気通路に配置され且つ発電後の排気ガスと熱媒体との間で熱交換する為の排熱回収用熱交換器と、この排熱回収用熱交換器に前記熱媒体を流通させる為の循環ポンプとを備えた燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、所定の条件成立時に、前記循環ポンプの流量を一時的に増加させることによって前記排熱回収用熱交換器の熱媒体通路内に発生した気泡を前記排熱回収用熱交換器内から排出させる気泡除去制御を行うポンプ制御手段を備えたことを特徴としている。
【００１１】
請求項２の燃料電池コージェネレーションシステムは、請求項１の発明において、前記排熱回収用熱交換器での熱交換量の低下を判定する判定手段を備え、前記所定の条件成立は、前記判定手段によって熱交換量が低下したと判定された場合であることを特徴としている。
【００１２】
請求項３の燃料電池コージェネレーションシステムは、請求項１の発明において、前記所定の条件成立は、予め設定された定期的な時期になった場合であることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、所定の条件成立時に、循環ポンプの流量を一時的に増加させることによって排熱回収用熱交換器の熱媒体通路内に発生した気泡を排熱回収用熱交換器内から排出させる気泡除去制御を行うポンプ制御手段を備えたので、新たな部品を追加せず既存の構成を利用することで、低コストで排熱回収用熱交換器内に発生して残留した気泡を確実に除去することができ、故に、排熱回収用熱交換器の熱交換効率を改善すると共に、燃料電池発電装置を安全に運転することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、排熱回収用熱交換器での熱交換量の低下を判定する判定手段を備え、所定の条件成立は、判定手段によって熱交換量が低下したと判定された場合であるので、排熱回収用熱交換器内に気泡が滞留したことを判定することができ、排熱回収用熱交換器での熱交換量が低下した場合に気泡除去運転を確実に実行することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、所定の条件成立は、予め設定された定期的な時期になった場合であるので、排熱回収用熱交換器の熱媒体通路内に発生した気泡を定期的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係る燃料電池コージェネレーションの概略構成図である。
【図２】燃料電池発電装置の概略構成図である。
【図３】貯湯給湯装置の概略構成図である。
【図４】排熱回収用熱交換器の正面図である。
【図５】排熱回収用熱交換器の断面図である。
【図６】気泡除去制御のフローチャートである。
【図７】実施例２に係る気泡除去制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の燃料電池コージェネレーションシステム１の全体構成について説明する。
図１に示すように、燃料電池コージェネレーションシステム１は、発電を行なう燃料電池発電装置２と、熱交換後の湯水（熱媒体に相当する）を貯留する貯湯給湯装置３と、燃料電池発電装置２と貯湯給湯装置３との間に湯水を循環させる為の湯水循環回路２５等から構成されている。
【００１９】
次に、燃料電池発電装置２について簡単に説明する。
図２に示すように、燃料電池発電装置２は、湯水を加熱する為の貯湯給湯装置３の外部熱源であり、燃料電池発電モジュール５、燃料改質空気用送風手段６、カソード空気用送風手段７、燃料ガス昇圧手段８、発電後の排気ガスを排出する為の排気通路９、プレート式の排熱回収用熱交換器１１、水処理手段１２、インバータ１３、脱硫器１５等を備え、これらの各種手段が外装ケース１４に一体的に収納されて構成されている。
【００２０】
燃料電池発電モジュール５は、燃料電池セルスタック５ａ、蒸発器５ｂ、燃料改質器５ｃ、オフガス燃焼室５ｄ等を備え、燃料改質器５ｃによって改質された改質燃料ガス及び酸化剤としての空気を燃料電池セルスタック５ａで化学反応させることで発電を行うものである。
【００２１】
燃料電池セルスタック５ａは、複数の燃料電池セルで構成されている。蒸発器５ｂは、燃料ガスに混合する為の水蒸気を生成して燃料改質器５ｃに供給するものである。燃料改質器５ｃは、ニッケルや白金等の改質触媒を有し、脱硫された燃料ガスと空気と水蒸気とを混合して反応させて改質燃料ガスを生成する。
【００２２】
燃料電池発電モジュール５にて発電された直流電力は、インバータ１３を介して交流電力に変換されて外部に出力される。排気通路９の途中部には、排熱回収用熱交換器１１の１次側熱交換通路部１１ａが接続され、燃料電池発電モジュール５から排出される排気ガスは、排気通路９を通り、排熱回収用熱交換器１１にて湯水循環回路２５を循環する湯水との間で熱交換され温度が低下した後に外部に排出される。
【００２３】
次に、貯湯給湯装置３について簡単に説明する。
図３に示すように、貯湯給湯装置３は、貯湯、給湯、床暖房パネル等の温水暖房端末への温水の供給、風呂への給湯及び風呂の追い焚き等の機能を有するものであり、貯湯タンク２１、補助熱源機２２、第１，第２熱交換器２３，２４、湯水循環回路２５、給水通路２６、出湯通路２７、風呂給湯追焚回路２８、温水暖房回路２９、熱利用循環回路３１、制御ユニット３２等を備え、これら大部分は外装ケース３３内に一体的に収納されて構成されている。
【００２４】
貯湯タンク２１は、燃料電池発電モジュール５における排熱を回収して湯水として貯留する為のものであり、高温の湯水（例えば、８０〜９０℃）を貯留可能な密閉タンクで構成されている。貯湯タンク２１は、貯留された湯水の放熱を防ぐ為にタンク周囲は断熱材で覆われている。貯湯タンク２１内の複数の貯留層の湯水の温度が複数のタンク湯水温度センサにより検出される。
【００２５】
図１，図２に示すように、湯水循環回路２５は、外部熱源である燃料電池発電装置２の排熱回収用熱交換器１１と貯湯タンク２１との間に湯水を循環させる閉回路であり、往き側通路２５ａ、戻り側通路２５ｂを有し、貯湯タンク２１の下部に往き側通路２５ａの上流端が接続され、貯湯タンク２１の上部に戻り側通路２５ｂの下流端が接続されている。
【００２６】
往き側通路２５ａの途中部から戻り側通路２５ｂの途中部にバイパスするバイパス通路２５ｃが分岐され、この分岐部には、貯湯切換弁３４が設置されている。往き側通路２５ａには、湯水を急速に冷却可能なラジエータ３５が設置されている。往き側通路２５ａの燃料電池発電装置２側には、排熱回収用熱交換器１１に湯水を流通させる為の循環ポンプ３６が設置されている。往き側通路２５ａと戻り側通路２５ｂとの間に、排熱回収用熱交換器１１の２次側熱交換通路部１１ｂが接続されている。
【００２７】
湯水循環回路２５を循環する湯水の温度は、ラジエータ入口側の循環湯水温度センサ３７ａ、ラジエータ出口側の循環湯水温度センサ３７ｂ、熱交換器入口側の循環湯水温度センサ３７ｃ、熱交換器出口側の循環湯水温度センサ３７ｄ、戻り側通路２５ｂの循環湯水温度センサ３７ｅにより検出される。
【００２８】
通常の排熱回収運転では、図１に示すように、貯湯切換弁３４はバイパス通路２５ｃを遮断するように切り換えられ、貯湯タンク２１から循環ポンプ３６を介して湯水が、往き側通路２５ａを通り、排熱回収用熱交換器１１の２次側熱交換通路部１１ｂに送られ加熱され、加熱された湯水は、戻り側通路２５ｂを通って貯湯タンク２１に戻される。
【００２９】
燃料電池コージェネレーションシステム１は、制御ユニット３２によって制御される。各種の温度センサ、各種の流量センサ等の検出信号が制御ユニット３２に送信され、この制御ユニット３２により、燃料電池発電装置２と貯湯給湯装置３の動作、各種のポンプの作動・停止、各種弁の開閉状態の切り換え及び開度調整等を制御し、各種運転（湯水循環運転、風呂注湯運転、風呂追い焚き運転、暖房運転、給湯運転等）を実行する。
【００３０】
また、制御ユニット３２は、所定の条件成立時に、循環ポンプ３６の流量を一時的に増加させることによって排熱回収用熱交換器１１の２次側熱交換通路部１１ｂ（熱媒体通路に相当する）内に発生した気泡を排熱回収用熱交換器１１内から排出させる気泡除去制御を行うことができる。
【００３１】
ここで、排熱回収用熱交換器１１の具体的な構造について説明する。
図４，図５に示すように、排熱回収用熱交換器１１は、熱交換器本体４１と、この熱交換器本体４１内の熱交換空間に間隔をあけて配設された複数の仕切りプレート４２，４３とを備えている。複数の仕切りプレート４２，４３は、排気ガスが流れる１次側熱交換通路部１１ａを構成する複数の第１流路４４と、湯水が流れる２次側熱交換通路部１１ｂを構成する複数の第２流路４５とを交互に形成している。
【００３２】
熱交換器本体４１の上端部には、矩形状に開口された排気ガス流入口４６が設けられ、複数の第１流路４４の上流側は、排気ガス流入口４６に連通されている。排気ガス流入口４６には、排気通路９の鉛直方向に延びる上流側通路部９ａの下流端が接続されている。
【００３３】
熱交換器本体４１の下端部には、矩形状に開口された排気ガス流出口４７が設けられ、複数の第１流路４４の下流側は、排気ガス流出口４７に連通されている。排気ガス流出口４７には、排気通路９の鉛直方向に延びる下流側通路部９ｂの上流端が接続されている。
【００３４】
熱交換器本体４１の側面の下端部には、水平方向に延びる湯水流入管４８が設けられ、熱交換器本体４１の下端部には、複数の第２流路４５の各上流側に連通された流入マニホールド５１が設けられている。複数の第２流路４５の上流側は、流入マニホールド５１を介して湯水流入管４８に連通されている。湯水流入管４８には、湯水循環回路２５の水平方向に延びる往き側通路２５ａの下流端が接続されている。
【００３５】
熱交換器本体４１の側面の上端部には、水平方向に延びる湯水流出管４９が設けられ、熱交換器本体４１の上端部には、複数の第２流路４５の各下流側に連通された流出マニホールド５２が設けられている。複数の第２流路４５の下流側は、流出マニホールド５２を介して湯水流出管４９に連通されている。湯水流出管４９には、湯水循環回路２５の水平方向に延びる戻り側通路２５ｂの上流端が接続されている。
【００３６】
排気ガスと湯水との間で熱交換する場合、排気通路９の上流側通路部９ａからの排気ガス（例えば２００℃）が、排気ガス流入口４６から複数の第１流路４４に流入し、複数の第１流路４４を下方に流れ、排気ガス流出口４７より流出された熱交換後の排気ガス（例えば２０〜３０℃）は、排気通路９の下流側通路部９ｂを通って外部に排出される。湯水循環回路２５の往き側通路２５ａからの湯水（例えば１５〜２０℃）は、湯水流入管４８から複数の第２流路４５に流入し、複数の第２流路４５を上方に流れ、湯水流出管４９より流出された湯水（例えば８０℃）は、湯水循環回路２５の戻り側通路２５ｂを通って貯湯タンク２１に戻される。
【００３７】
このように、排気ガスが、複数の第１流路４４（１次側熱交換通路部１１ａ）を下方に流れ、湯水が、複数の第２流路４５（２次側熱交換通路部１１ｂ）を上方に流れることで、排気ガスと湯水との間で熱交換が行われる。尚、排熱回収用熱交換器１１で熱交換が行われると、排気ガス中に含まれる水蒸気は冷却され凝縮されて凝縮水となり、この凝縮水は、水処理手段１２によって回収される。
【００３８】
ところで、貯湯タンク２１から往き側通路２５ａを通って送り出された湯水は、上述したように排熱回収用熱交換器１１で加熱され、戻り側通路２５ｂを通って貯湯タンク２１に戻されるが、排熱回収用熱交換器１１で加熱された湯水中の溶存酸素等が気泡となり、この気泡が排熱回収用熱交換器１１内や排熱回収用熱交換器１１の近傍部の戻り側通路２５ｂ内に滞留する場合がある。この場合、排熱回収用熱交換器１１の伝熱面積が減少して、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下してしまう上、排熱回収用熱交換器１１及び戻り側通路２５ｂの気液の境界部に腐食が発生してしまう。そこで、本発明の燃料電池コージェネレーション１は、このような気泡を排出する為に気泡除去制御を実行する。
【００３９】
次に、この燃料電池コージェネレーションシステム１の運転中に、制御ユニット３２により自動的に行われる、排熱回収用熱交換器１１内から気泡を排出させる気泡除去制御について、図６のフローチャートに基づいて説明する。尚、図中の符号Ｓｉ（ｉ=１，２，・・）は各ステップを示す。この気泡除去制御の制御プログラムは、制御ユニット３２に予め格納されている。
【００４０】
図６のフローチャートにおいて、この制御が開始されると、最初にＳ１において、燃料電池コージェネレーション１が運転中か否か判定する。燃料電池コージェネレーション１が運転中であって排熱回収運転中の場合、つまり、Ｓ１の判定がＹｅｓの場合は、Ｓ２に移行し、Ｓ１の判定がＮｏのうちはＳ１を繰り返す。
【００４１】
次に、Ｓ２において、制御ユニット３２は、熱交換器入口側の循環湯水温度センサ３７ｃと熱交換器出口側の循環湯水温度センサ３７ｄの検出信号を読み込み、この検出信号に基づいて、排熱回収用熱交換器１１の入口湯水温度と出口湯水温度を算出すると共に、循環ポンプ３６に設けられたエンコーダからの信号を読み込み、このエンコーダ信号に基づいて、循環ポンプ３６の現在の回転数を算出し、Ｓ３に移行する。
【００４２】
次に、Ｓ３において、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下したか否か判定し、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下した場合（所定の条件成立時）、つまり、Ｓ３の判定がＹｅｓの場合、Ｓ４に移行し、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下していない場合、つまり、Ｓ３の判定がＮｏのうちはＳ１〜Ｓ３を繰り返す。
【００４３】
このＳ３では、算出された入口湯水温度と出口湯水温度と循環ポンプ３６の回転数に基づいて、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量の低下を判定する。例えば、循環ポンプ３６の回転数は、出口湯水温度が８０℃となるように制御されるが、循環ポンプ３６の回転数を既定値より下げて、湯水循環回路２５の流量を下げないと出口湯水温度を８０℃に維持できない場合に、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下したと判定する。尚、制御ユニット３２、熱交換器入口側の循環湯水温度センサ３７ｃ、熱交換器出口側の循環湯水温度センサ３７ｄや循環ポンプ３６のエンコーダ、気泡除去制御の制御プログラムのＳ２，Ｓ３等が判定手段に相当する。
【００４４】
次に、Ｓ４において、循環ポンプ３６の出力能力を最大に設定し、循環ポンプ３６の流量を一時的に増加させて、Ｓ５に移行する。即ち、排熱回収用熱交換器１１内や排熱回収用熱交換器１１の近傍部の戻り側通路２５ｂ内等に気泡が残留すると、排熱回収用熱交換器１１内の伝熱面積が減少し、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下していくので、循環ポンプ３６の出力能力を最大に設定して、排熱回収用熱交換器１１内から気泡を一気に排出する。
【００４５】
例えば、通常運転時において、循環ポンプ３６は、湯水循環回路２５の戻り側通路２５ｂを流れる湯水の流量が、例えば８０℃制御の場合は約１５０mL/minとなるように制御されているが、この流量では、滞留した気泡を排出するだけの付勢力がない。さらに、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下すると、戻り側通路２５ｂの流量が低化されるので、より気泡を排出し難くなってしまう。このため、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下したと判定された場合、循環ポンプ３６は出力能力が最大となるように、例えば戻り側通路２５ｂを流れる湯水の流量が約５L/minとなるように制御されて、気泡を貯湯タンク２１に一気に押し流す。尚、戻り側通路２５ｂの流量値は、ほんの一例を示したに過ぎず、適宜変更可能である。
【００４６】
次に、Ｓ５において、Ｓ４で循環ポンプ３６の出力能力を最大に設定してから一定時間経過したか否かを判定する。一定時間経過している場合、つまり、排熱回収用熱交換器１１内や排熱回収用熱交換器１１の近傍部の戻り側通路２５ｂ内等から気泡が排出される時間（例えば５秒程度）経過している場合、Ｓ５の判定がＹｅｓとなり、Ｓ６に移行する。Ｓ５の判定がＮｏのうちはＳ５を繰り返す。
【００４７】
次に、Ｓ６において、循環ポンプ３６を通常運転状態に復帰させる。つまり、制御ユニット３２は、循環ポンプ３６を通常運転時における回転数に設定し、Ｓ１に戻り、燃料電池コージェネレーション１が排熱回収運転中は、この一連の制御を繰り返し実行する。
【００４８】
次に、本発明の燃料電池コージェネレーション１の作用及び効果について説明する。
燃料電池コージェネレーション１の運転中において、制御ユニット３２は、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下したと判定した場合、気泡を排出する為に気泡除去制御を実行する。この気泡除去制御によって気泡が排出されると、排熱回収用熱交換器１１の伝熱面積の減少を抑制することができると共に、排熱回収用熱交換器１１内の気液の境界部の位置を常に一定にさせずに変化させることができる。
【００４９】
以上説明したように、熱交換量が低下した場合に、循環ポンプ３６の流量を一時的に増加させることによって排熱回収用熱交換器１１の２次側熱交換通路部１１ｂ内に発生した気泡を排熱回収用熱交換器１１内から排出させる気泡除去制御を行うポンプ制御手段を備えたので、新たな部品を追加せず既存の構成を利用することで、低コストで排熱回収用熱交換器１１内に発生して残留した気泡を確実に除去することができ、故に、排熱回収用熱交換器１１の熱交換効率を改善すると共に、燃料電池発電装置２を安全に運転することができる。
【００５０】
また、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量の低下を判定する判定手段を備え、所定の条件成立は、判定手段によって熱交換量が低下したと判定された場合であるので、排熱回収用熱交換器１１内に気泡が滞留したことを判定することができ、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量が低下した場合に気泡除去運転を確実に実行することができる。
【実施例２】
【００５１】
次に、実施例１の燃料電池コージェネレーション１を部分的に変更した実施例２について説明する。尚、実施例１では、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量の低下の判定に基づいて気泡除去制御を実行していたが、実施例２では、定期的に気泡除去制御を実行するものである。
【００５２】
この燃料電池コージェネレーションシステム１の運転中に、制御ユニット３２により自動的に行われる、排熱回収用熱交換器１１内から気泡を排出させる気泡除去制御について、図７のフローチャートに基づいて説明する。尚、図中の符号Ｓｉ（ｉ=１１，１２，・・）は各ステップを示す。この気泡除去制御の制御プログラムは、制御ユニット３２に予め格納されている。
【００５３】
図７のフローチャートにおいて、この制御が開始されると、最初にＳ１１において、燃料電池コージェネレーション１が運転中か否か判定する。燃料電池コージェネレーション１が運転中であって排熱回収運転中の場合、つまり、Ｓ１１の判定がＹｅｓの場合は、Ｓ１２に移行し、Ｓ１１の判定がＮｏのうちはＳ１１を繰り返す。
【００５４】
次に、Ｓ１２において、タイマーによる計時を開始し、Ｓ１３に移行し、Ｓ１３において、設定時間経過したか否かを判定する。設定時間経過している場合、つまり、予め設定された定期的な時期（例えば１時間）になった場合（所定の条件成立時）、Ｓ１３の判定がＹｅｓとなり、Ｓ１４に移行し、Ｓ１３の判定がＮｏのうちはＳ１３を繰り返す。
【００５５】
次に、Ｓ１４において、制御ユニット３２は、前記実施例２と同様に、循環ポンプ３６の出力能力を最大に設定し、循環ポンプ３６の流量を一時的に増加させて、Ｓ１５に移行する。
【００５６】
次に、Ｓ１５において、Ｓ１４で循環ポンプ３６の出力能力を最大に設定してから一定時間経過したか否かを判定する。一定時間経過している場合、つまり、排熱回収用熱交換器１１の近傍部の戻り側通路２５ｂ内等から気泡が排出される時間（例えば５秒程度）経過している場合、Ｓ１５の判定がＹｅｓとなり、Ｓ１６に移行し、Ｓ１５の判定がＮｏのうちはＳ１５を繰り返す。
【００５７】
次に、Ｓ１６において、循環ポンプ３６を通常運転状態に復帰させる。つまり、制御ユニット３２は、循環ポンプ３６を通常運転時における回転数に設定し、タイマーをリセットして、Ｓ１１に戻り、燃料電池コージェネレーション１が排熱回収運転中は、この一連の制御を繰り返し実行する。
【００５８】
このように、予め設定された定期的な時期になった場合（例えば１時間毎）、循環ポンプ３６の流量を一時的に増加させることによって排熱回収用熱交換器１１の２次側熱交換通路部１１ｂ内に発生した気泡を排熱回収用熱交換器１１内から排出させる気泡除去制御を行う制御ユニット３２を備えたので、排熱回収用熱交換器１１の２次側熱交換通路部１１ｂ内に発生した気泡を定期的に除去することができる。その他の構成、作用及び効果は、前記実施例１と同様であるので説明は省略する。
【００５９】
次に、前記実施例を部分的に変更した形態について説明する。
［１］前記実施例１の判定手段において、排熱回収用熱交換器１１での熱交換量の低下を判定可能であれば、判定に使用するセンサ類は、熱交換器入口側の循環湯水温度センサ３７ｃ、熱交換器出口側の循環湯水温度センサ３７ｄや循環ポンプ３６のエンコーダ等に限定する必要はなく、適宜変更可能であり、熱交換量の算出方法も、適宜変更可能である。
【００６０】
［２］前記実施例２において、制御ユニット３２による気泡除去制御は、燃料電池コージェネレーション１の排熱回収運転中に関わらず、予め設定された定期的な時期として、一日に一回や一月に一回程度実行しても良く、気泡除去制御の頻度や時期等は特に限定する必要はなく、適宜変更可能である。
【００６１】
［３］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００６２】
１      燃料電池コージェネレーションシステム
５      燃料電池発電モジュール
１１    排熱回収用熱交換器
１１ｂ  ２次側熱交換通路部
２１    貯湯タンク
３２    制御ユニット
３６    循環ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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