(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱を発生する熱源部を備えた熱源装置と、
湯を貯湯する貯湯槽と、
前記熱源装置からの排熱を用いて、前記貯湯槽に貯湯された前記湯を加熱する加熱装置と、
水源からの水を前記貯湯槽に供給する給水路と、
前記貯湯槽の湯が導出される湯導出路および前記給水路にそれぞれ接続され、前記貯湯槽からの前記湯と前記給水路からの前記水とを混合し、かつ、弁体の駆動により前記貯湯槽からの前記湯の量と前記給水路からの前記水の量との比を調整した混合湯を生成するとともに、前記混合湯を導出する混合弁と、
前記混合弁から導出された前記混合湯を給湯装置に導出する混合湯導出路と、
前記給水路と前記混合湯導出路とを接続することにより、前記混合弁を迂回し、かつ、前記水源からの前記水を前記混合湯導出路に供給するバイパス路と、
前記バイパス路に設けられ、前記バイパス路の前記水の流れを許容する開状態および前記バイパス路の前記水の流れを規制する閉状態を有するバイパス弁と、
前記混合湯導出路における前記バイパス路との接続部より前記給湯装置側に設けられ、前記混合湯の温度を検出する温度センサと、
前記混合弁における前記弁体の位置を検出する弁体位置検出装置と、
前記混合弁を少なくとも制御する制御装置と、を備えたコジェネレーションシステムであって、
前記制御装置は、
前記給湯装置に前記混合湯が供給されている場合、前記バイパス弁を前記閉状態とし、かつ、前記温度センサの検出温度を所定温度とするように、前記混合弁の前記弁体を駆動させる温度調整制御を行う温度調整制御部と、
前記温度調整制御部によって前記温度調整制御が行われている場合において、前記温度センサの検出温度が前記所定温度より高い第一判定温度以上であるか否かを判定する温度判定部と、
前記温度判定部によって前記温度センサの検出温度が第一判定温度以上であると判定された場合、前記バイパス弁を前記開状態とし、かつ、前記温度判定部によって前記温度センサの検出温度が前記第一判定温度以上であると判定された時点の前記弁体の第一位置から、前記第一位置より前記湯の量の割合が低下する前記弁体の第二位置に前記弁体を駆動することにより、前記給湯装置に供給される前記混合湯の温度を低下させる温度低下制御を行う温度低下制御部と、
前記温度低下制御部によって前記温度低下制御が行われた場合において、前記弁体位置検出装置によって検出された前記弁体の位置が第二位置でないとき、前記混合弁の異常が有ると判定する第一異常判定部と、
前記第一異常判定部によって、前記混合弁の異常が有ると判定された場合において、前記温度センサの検出温度が第二判定温度以上であるとき、前記バイパス弁の異常が有ると判定する第二異常判定部と、を備えているコジェネレーションシステム。
【請求項２】
前記バイパス弁は、通電状態である場合に前記閉状態となり、かつ、非通電状態である場合に前記開状態となるノーマルオープン型の電磁弁であり、
前記コジェネレーションシステムは、前記バイパス弁と電源との間に設けられ、オン状態である場合に前記バイパス弁を前記通電状態とし、かつ、オフ状態である場合に前記バイパス弁を前記非通電状態とする第一開閉器をさらに備え、
前記制御装置は、前記バイパス弁の前記通電状態と前記非通電状態との切替を制御するバイパス弁制御部をさらに備え、
前記バイパス弁制御部は、前記第二異常判定部によって前記バイパス弁の異常が有ると判定された場合、前記第一開閉器を前記オフ状態とすることにより、前記バイパス弁を前記非通電とする請求項１に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項３】
前記第一開閉器と前記バイパス弁との間に設けられ、オン状態である場合に前記バイパス弁を前記通電状態とし、かつ、オフ状態である場合に前記バイパス弁を前記非通電状態とする第二開閉器をさらに備え、
前記バイパス弁制御部は、
前記温度調整制御部が前記バイパス弁を前記閉状態とする場合、前記第一開閉器を前記オン状態、かつ、前記第二開閉器を前記オン状態とすることにより前記バイパス弁を前記通電状態とし、
前記温度低下制御部が前記バイパス弁を前記開状態とする場合、前記第一開閉器を前記オン状態とし、かつ、前記第二開閉器を前記オフ状態とすることにより前記バイパス弁を前記非通電状態とする請求項２に記載のコジェネレーションシステム。
【請求項４】
前記熱源部は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池であり、
前記熱源装置は、前記燃料電池と、改質水から水蒸気を生成する蒸発部と、供給源からの改質用原料と前記蒸発部からの前記水蒸気とから前記燃料を生成して前記燃料電池に供給する改質部と、を備えた燃料電池モジュールである請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のコ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、コジェネレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コジェネレーションシステムの一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１のコジェネレーションシステム（貯湯システム）は、高温水と低温水とを混合する混合弁、混合弁からの湯水を供給する給湯配管、給湯配管を流れる湯水の温度を検出する第一の温度検出部、給湯配管における第一の温度検出部より混合弁側に接続され、混合弁を迂回して給湯配管に低温水を供給するバイパス配管、バイパス配管に設けられたバイパス電磁弁（バイパス弁）、バイパス弁および混合弁を制御する制御装置を備えている。制御装置は、第一の温度検出部の検出温度が基準温度となるように混合弁の動作を制御する温度制御部、および、バイパス弁への開動作および閉動作の動作指示を実行するとともに、その動作指示をした場合において、温度制御部によって制御された混合弁の動作に基づいて、バイパス弁の故障有無を判別する故障判別部を備えている。これによれば、混合弁が制御されているときに、給湯配管を流れる湯水の温度変化を抑制した上で、バイパス弁の故障有無を判別することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９０６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した特許文献１のコジェネレーションシステムにおいては、混合弁の異常がある場合に、バイパス弁の異常が有るか否かを判定することができない。
本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、混合弁の異常がある場合においても、バイパス弁の異常が有るか否かを判定することができるコジェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するため、請求項１に係るコジェネレーションシステムは、熱を発生する熱源部を備えた熱源装置と、湯を貯湯する貯湯槽と、熱源装置からの排熱を用いて、貯湯槽に貯湯された湯を加熱する加熱装置と、水源からの水を貯湯槽に供給する給水路と、貯湯槽の湯が導出される湯導出路および給水路にそれぞれ接続され、貯湯槽からの湯と給水路からの水とを混合し、かつ、弁体の駆動により貯湯槽からの湯の量と給水路からの水の量との比を調整した混合湯を生成するとともに、混合湯を導出する混合弁と、混合弁から導出された混合湯を給湯装置に導出する混合湯導出路と、給水路と混合湯導出路とを接続することにより、混合弁を迂回し、かつ、水源からの水を混合湯導出路に供給するバイパス路と、バイパス路に設けられ、バイパス路の水の流れを許容する開状態およびバイパス路の水の流れを規制する閉状態を有するバイパス弁と、混合湯導出路におけるバイパス路との接続部より給湯装置側に設けられ、混合湯の温度を検出する温度センサと、混合弁における弁体の位置を検出する弁体位置検出装置と、混合弁を少なくとも制御する制御装置と、を備えたコジェネレーションシステムであって、制御装置は、給湯装置に混合湯が供給されている場合、バイパス弁を閉状態とし、かつ、温度センサの検出温度を所定温度とするように、混合弁の弁体を駆動させる温度調整制御を行う温度調整制御部と、温度調整制御部によって温度調整制御が行われている場合において、温度センサの検出温度が所定温度より高い第一判定温度以上であるか否かを判定する温度判定部と、温度判定部によって温度センサの検出温度が第一判定温度以上であると判定された場合、バイパス弁を開状態とし、かつ、温度判定部によって温度センサの検出温度が第一判定温度以上であると判定された時点の弁体の第一位置から、第一位置より湯の量の割合が低下する弁体の第二位置に弁体を駆動することにより、給湯装置に供給される混合湯の温度を低下させる温度低下制御を行う温度低下制御部と、温度低下制御部によって温度低下制御が行われた場合において、弁体位置検出装置によって検出された弁体の位置が第二位置でないとき、混合弁の異常が有ると判定する第一異常判定部と、第一異常判定部によって、混合弁の異常が有ると判定された場合において、温度センサの検出温度が第二判定温度以上であるとき、バイパス弁の異常が有ると判定する第二異常判定部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００６】
これによれば、温度調整制御部によって温度センサの検出温度を所定温度とする温度調整制御が行われている場合において、温度判定部によって温度センサの検出温度が所定温度より高い第一判定値温度以上であると判定されたとき、温度低下制御部によって混合湯の温度を低下させる温度低下制御が行われる。温度低下制御が行われた場合において、弁体位置検出装置によって検出された弁体の位置が第二位置でないとき、混合弁の異常があると第一異常判定部によって判定される。このときの弁体の実際の位置である第一位置は、第二位置に比べて湯の量の割合が高いため、このときの混合湯の温度は、弁体が第二位置である場合に比べて高くなる。さらに、このときにおいて、バイパス弁の異常により、バイパス路からの水が混合湯導出路に供給されない場合、バイパス路からの水による混合湯の温度低下が生じない。その結果、温度センサの検出温度が第二判定温度以上であるとき、第二異常判定部は、バイパス弁の異常があると判定することができる。よって、コジェネレーションシステムは、混合弁の異常がある場合においても、バイパス弁の異常が有るか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明によるコジェネレーションシステムの一実施形態の概要を示す概略図である。
【図２】図１に示す混合弁の軸方向断面図である。弁体の位置が湯全閉位置である状態が示されている。
【図３】図２に示すIII-III線に沿った混合弁の断面図である。
【図４】図１に示す電力変換装置と補機との関係を示す図である。
【図５】図１に示すコジェネレーションシステムのブロック図である。
【図６】図５に示す制御装置が実行するフローチャートである。
【図７】図５に示す制御装置が実行するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明によるコジェネレーションシステムの一実施形態について説明する。本実施形態のコジェネレーションシステムは、燃料電池システムである。燃料電池システム１は、図１に示すように、発電ユニット１０および貯湯槽２１を備えている。発電ユニット１０は、筐体１０ａ、燃料電池モジュール１１（３０）、熱交換器１２、電力変換装置１３、水タンク１４、および制御装置１５を備えている。
【０００９】
燃料電池モジュール３０（本発明の熱源装置に相当）は、ケーシング３１、蒸発部３２、改質部３３および燃料電池３４を備えている。ケーシング３１は、断熱性材料で箱状に形成されている。
燃料電池モジュール３０は、蒸発部３２に、一端が供給源Ｇｓに接続されて改質用原料が供給される改質用原料供給管１１ａの他端が接続されている。供給源Ｇｓは、例えば都市ガスのガス供給管、ＬＰガスのガスボンベである。改質用原料供給管１１ａは、原料ポンプ１１ａ１が設けられている。原料ポンプ１１ａ１は、改質用原料を送るポンプである。また、蒸発部３２には、一端（下端）が水タンク１４に接続されて改質水が供給される水供給管１１ｂの他端が接続されている。水供給管１１ｂは、改質水を送る改質水ポンプ１１ｂ１が設けられている。
【００１０】
また、燃料電池モジュール３０は、一端がカソードエアブロワ１１ｃ１に接続されてケーシング３１内に酸化剤ガスであるカソードエア（空気）が供給されるカソードエア供給管１１ｃの他端が接続されている。カソードエアブロワ１１ｃ１は、カソードエアを送るポンプである。
【００１１】
蒸発部３２は、改質水から水蒸気を生成するものである。蒸発部３２は、具体的には、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成する。また、蒸発部３２は、供給された改質用原料を予熱する。蒸発部３２は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料とを混合して改質部３３に供給する。改質用原料としては天然ガス、ＬＰガスなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料があり、本実施形態においては天然ガスにて説明する。
【００１２】
改質部３３は、供給源Ｇｓからの改質用原料と蒸発部３２からの水蒸気とから改質ガスを生成して燃料電池３４に供給するものである。改質部３３は、具体的には、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部３２から供給された混合ガス（改質用原料、水蒸気）から改質ガスを生成して導出する。改質部３３内には、触媒（例えば、ＲｕまたはＮｉ系の触媒）が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて水素ガスと一酸化炭素などを含んだ改質ガスが生成されている（いわゆる水蒸気改質反応）。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス（メタンガス）、改質に使用されなかった改質水（水蒸気）を含んでいる。なお、水蒸気改質反応は吸熱反応である。
【００１３】
燃料電池３４は、燃料と酸化剤ガスにより発電するものである。燃料は、改質ガスである。燃料電池３４は、燃料極、空気極（酸化剤極）、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル３４ａが積層されて構成されている。本実施形態の燃料電池３４は、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池３４の燃料極には、燃料として改質ガス（水素、一酸化炭素、メタンガスなど）が供給される。セル３４ａの燃料極側には、燃料（改質ガス）が流通する燃料流路３４ｂが形成されている。セル３４ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する空気流路３４ｃが形成されている。燃料電池３４は、比較的高温の動作温度（およそ７５０℃〜１０００℃）にて発電が行われる。
【００１４】
燃料電池３４は、マニホールド３５上に設けられている。マニホールド３５には、改質部３３からの改質ガスが改質ガス供給管３８を介して供給される。燃料流路３４ｂは、その下端（一端）がマニホールド３５の燃料導出口（図示なし）に接続されており、その燃料導出口から導出される改質ガスが下端から導入され上端から導出されるようになっている。カソードエアブロワ１１ｃ１によって送出されたカソードエアはカソードエア供給管１１ｃを介して供給され、空気流路３４ｃの下端から導入され上端から導出されるようになっている。
【００１５】
また、燃料電池３４と蒸発部３２および改質部３３との間には、燃焼部３６が設けられている。燃焼部３６は、燃料電池３４からのアノードオフガス（燃料オフガス）と燃料電池３４からのカソードオフガス（酸化剤オフガス）とが燃焼されて燃焼ガス（火炎３７）が発生している。その燃焼ガスが蒸発部３２および改質部３３を加熱する。燃焼部３６には、アノードオフガスを着火させるための一対の着火ヒータ３６ａ１，３６ａ２が設けられている。また、燃焼部３６では、アノードオフガスが燃焼されて、比較的高温の燃焼排ガスが発生している。比較的高温の燃焼排ガスは、熱交換器１２に導出される。すなわち、熱交換器１２は、燃焼排ガスによって燃料電池モジュール３０からの排熱が供給される。また、燃焼部３６は、燃料電池モジュール３０内の温度を燃料電池３４の動作温度にする。このように、燃料電池３４および燃焼部３６は、熱を発生する。燃料電池３４および燃焼部３６は、本発明の熱源部に相当する。
【００１６】
貯湯槽２１は、湯を貯湯するものである。貯湯槽２１には、貯湯槽２１に貯湯された湯が循環する（図にて矢印の方向に循環する）管である湯循環路２２が設けられている。湯循環路２２上には、貯湯槽２１の下端から上端に向かって順番に、循環ポンプ２２ａおよび熱交換器１２（本発明の加熱装置に相当）が配設されている。貯湯槽２１、湯循環路２２、循環ポンプ２２ａおよび熱交換器１２から、排熱回収システム２０が構成されている。排熱回収システム２０は、燃料電池モジュール３０の排熱を湯に回収して蓄える。
【００１７】
循環ポンプ２２ａは、湯循環路２２に設けられ、湯を循環させるポンプである。
熱交換器１２は、燃料電池モジュール３０からの排熱を用いて、貯湯槽２１に貯湯された湯を加熱するものである。熱交換器１２は、具体的には、湯循環路２２に設けられ、燃料電池モジュール３０からの排熱を含む燃焼排ガスと貯湯槽２１からの湯とが熱交換する熱交換器である。
【００１８】
熱交換器１２は、燃料電池モジュール３０からの排気管１１ｄが接続（貫設）されている。熱交換器１２には、凝縮水供給管１２ａの一端が接続されている。熱交換器１２において、燃料電池モジュール３０からの燃焼排ガスは、排気管１１ｄを通って熱交換器１２内に導入され、貯湯槽２１から供給される湯との間で熱交換が行われ冷却されるとともに燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮される。冷却後の燃焼排ガスは排気管１１ｄを通って外部に排出される。また、凝縮された凝縮水は、凝縮水供給管１２ａを通って水タンク１４に供給される。なお、水タンク１４は、凝縮水を、イオン交換樹脂によって純水化し、かつ、改質水として貯留する。
【００１９】
また、貯湯槽２１は、給水路２３および湯供給装置２４が設けられている。給水路２３は、水源Ｗからの水を貯湯槽２１に供給する管である。給水路２３は、一端が水源Ｗに接続され、他端が貯湯槽２１に接続されている。水源Ｗは、例えば上水道である。給水路２３には、第一温度センサ２３ａが設けられている。第一温度センサ２３ａは、貯湯槽２１に供給される水の温度を検出するものである。第一温度センサ２３ａは、配置された位置の水の温度を検出する。第一温度センサ２３ａによって検出された温度である第一検出温度は、制御装置１５に送信される。
【００２０】
湯供給装置２４は、貯湯槽２１に貯湯された湯の給湯装置４０への供給を行うものである。給湯装置４０は、貯湯槽２１に貯湯された湯を給湯として利用するものである。給湯装置４０は、例えば、浴槽、シャワ、キッチン（キッチンの蛇口）である。給湯装置４０の給湯が開始された場合、給湯が開始された旨の給湯開始信号が制御装置１５に送信される。また、給湯装置４０の給湯が停止した場合、給湯が停止した旨の給湯停止信号が制御装置１５に送信される。湯供給装置２４は、湯導出路２４ａ、水供給路２４ｂ、混合弁２４ｃ（５０）および混合湯導出路２４ｄを備えている。
【００２１】
湯導出路２４ａは、貯湯槽２１の湯が導出される管である。湯導出路２４ａは、一端が貯湯槽２１に接続され、他端が混合弁２４ｃに接続されている。水供給路２４ｂは、一端が給水路２３に接続され、水源Ｗからの水を他端に接続された混合弁２４ｃに供給する管である。
【００２２】
混合弁５０は、貯湯槽２１の湯が導出される湯導出路２４ａおよび給水路２３にそれぞれ接続され、貯湯槽２１からの湯と給水路２３からの水とを混合し、かつ、弁体５２の駆動により貯湯槽２１からの湯の量（単位時間当たりの量）と給水路２３からの水の量（単位時間当たりの量）との比（以下、混合比とする。）を調整した混合湯を生成するとともに、混合湯を導出するものである。混合弁５０は、図２に示すように、ハウジング５１、弁体５２およびモータ５３を備えている。
【００２３】
ハウジング５１は、円筒状に形成され、内部に弁体５２を軸線周りに回動可能に収容するものである。ハウジング５１は、湯導出路２４ａに接続され、貯湯槽２１からの湯を内部に導入する第一ポート５１ａ、水供給路２４ｂに接続され、水供給路２４ｂからの水を内部に導入する第二ポート５１ｂ、および、混合湯を導出する第三ポート５１ｃが形成されている。また、混合弁５０には、弁体５２の回動を規制する規制部５１ｄが設けられている（後述する）。
【００２４】
弁体５２は、一端に開口部５２ａが形成された円筒状に形成されている。弁体５２の側壁には、第一ポート５１ａからの湯を内側に導入する第一開口５２ｂ、第二ポート５１ｂからの水を内側に導入する第二開口５２ｃ、および、上端（図２の上側の端）に規制部５１ｄに接触可能な凸部５２ｄが形成されている。弁体５２がハウジング５１に対して軸線回りに回動駆動し、湯の流路および水の流路の開口面積がそれぞれ変化することにより、混合比が調整された混合湯が弁体５２の内側にて生成される。生成された混合湯は、開口部５２ａから第三ポート５１ｃに導出される。
【００２５】
また、弁体５２は、図３に示すように、湯全閉位置Ｐ１と湯全開位置Ｐ２（弁体５２が湯全開位置Ｐ２に位置する場合の凸部５２ｄを図３に一点破線にて示す）との間を回動駆動する（図３の矢印参照）。湯全閉位置Ｐ１は、湯の量がゼロとなり、かつ、混合湯の全部が水となる位置である。湯全閉位置Ｐ１は、本発明の第二位置に相当する。湯全開位置Ｐ２は、混合比が所定の比となる位置である。弁体５２が湯全閉位置Ｐ１から湯全開位置Ｐ２に向けて回動するにしたがって、湯の量の割合が徐々に大きくなる。
【００２６】
また、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１に位置した場合、凸部５２ｄと規制部５１ｄとが接触し、湯全閉位置Ｐ１から湯全開位置Ｐ２側に向かう方向と反対方向への弁体５２の回動が規制される。また、弁体５２が湯全開位置Ｐ２に位置した場合、凸部５２ｄと規制部５１ｄとが接触し、湯全開位置Ｐ２から湯全閉位置Ｐ１側に向かう方向と反対方向への弁体５２の回動が規制される。
モータ５３は、弁体５２を回動させるものである。モータ５３は、例えば、ステッピングモータである。
【００２７】
また、混合弁５０には、混合弁５０における弁体５２の位置を検出する弁体位置検出装置６０が設けられている。本実施形態における弁体位置検出装置６０は、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１に位置した場合、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１に位置したことを検出する。弁体位置検出装置６０は、図２および図３に示すように、磁石６１および磁気スイッチ６２を備えている。磁石６１は、例えばフェライト系磁石であり、混合弁５０の弁体５２に埋設されている。磁気スイッチ６２は、例えばホールＩＣを含んで構成されている。磁気スイッチ６２は、混合弁５０のハウジング５１における弁体５２が湯全閉位置Ｐ１に位置した場合に磁石６１と対向する位置に設けられている。磁気スイッチ６２は、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１に位置した場合、磁石６１の磁場がかかることによってオンとなる。一方、磁気スイッチ６２は、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１に位置していない場合、磁石６１の磁場がかからないためオフとなる。弁体位置検出装置６０は、磁気スイッチ６２がオンした場合、オン信号を制御装置１５に送信する。
【００２８】
混合湯導出路２４ｄは、図１に示すように、混合弁５０から導出された混合湯を給湯装置４０に導出（供給）する管である。混合湯導出路２４ｄは、一端が混合弁５０の第三ポート５１ｃに接続され、他端が給湯装置４０に接続されている。混合湯導出路２４ｄは、給湯装置４０が給湯を行う場合、混合湯を給湯装置４０に導出する。また、混合湯導出路２４ｄには、第二温度センサ２４ｄ１が設けられている。
【００２９】
第二温度センサ２４ｄ１（本発明の温度センサに相当）は、具体的には、混合湯導出路２４ｄにおける後述するバイパス路２５との接続部より給湯装置４０側に設けられ、混合湯の温度を検出する。第二温度センサ２４ｄ１は、配置された位置の混合湯の温度を検出する。第二温度センサ２４ｄ１によって検出された温度である第二検出温度は、制御装置１５に送信される。
【００３０】
また、湯供給装置２４には、バイパス路２５およびバイパス弁２５ａがさらに設けられている。
バイパス路２５は、給水路２３と混合湯導出路２４ｄとを接続することにより、混合弁５０を迂回し、かつ、水源Ｗからの水を混合湯導出路２４ｄに供給する管である。
バイパス弁２５ａは、バイパス路２５に設けられ、バイパス路２５の水の流れを許容する開状態およびバイパス路２５の水の流れを規制する閉状態を有する電磁弁である。また、バイパス弁２５ａは、通電状態である場合に閉状態となり、かつ、非通電状態である場合に開状態となるノーマルオープン型の電磁弁である。
【００３１】
電力変換装置１３（本発明の電源に相当）は、燃料電池３４から出力される直流電圧を入力し所定の交流電圧に変換して、交流の系統電源１６ａおよび負荷装置１６ｃ（例えば電化製品）に接続されている第一電源ライン１６ｂに出力する。
【００３２】
また、電力変換装置１３は、系統電源１６ａからの交流電圧を、第一電源ライン１６ｂを介して入力し所定の直流電圧に変換し、かつ、第二電源ライン１７（図４参照）を介して各補機および制御装置１５（内部負荷）に出力する。各補機は、バイパス弁２５ａ、混合弁５０、原料ポンプ１１ａ１、改質水ポンプ１１ｂ１およびカソードエアブロワ１１ｃ１である。
【００３３】
第二電源ライン１７は、図４に示すように、複数の分岐点を介して電力変換装置１３と各補機とをそれぞれ接続する。バイパス弁２５ａは、分岐点１７ａを経由して、電力変換装置１３と電気的に接続される。また、第二電源ライン１７には、第一開閉器１８ａおよび第二開閉器１８ｂが設けられている。
【００３４】
第一開閉器１８ａは、バイパス弁２５ａと電力変換装置１３との間に設けられ、オン状態である場合にバイパス弁２５ａを通電状態とし、かつ、オフ状態である場合にバイパス弁２５ａを非通電状態とする開閉器（スイッチ）である。第一開閉器１８ａは、具体的には、第二電源ライン１７における電力変換装置１３と分岐点１７ａとの間に設けられ、オン状態である場合に第二電源ライン１７を閉路（電気的に接続）し、オフ状態である場合に第二電源ライン１７を開路（電気的に遮断）する。よって、第一開閉器１８ａは、オン状態である場合に各補機の全部を通電状態とし、オフ状態である場合に各補機の全部を非通電状態とする。
【００３５】
第二開閉器１８ｂは、第一開閉器１８ａとバイパス弁２５ａとの間に設けられ、オン状態である場合にバイパス弁２５ａを通電状態とし、かつ、オフ状態である場合にバイパス弁２５ａを非通電状態とする開閉器（スイッチ）である。第二開閉器１８ｂは、具体的には、第二電源ライン１７における分岐点１７ａとバイパス弁２５ａとの間に設けられ、オン状態である場合に第二電源ライン１７を閉路（電気的に接続）し、オフ状態である場合に第二電源ライン１７を開路（電気的に遮断）する。よって、第二開閉器１８ｂは、オン状態である場合にバイパス弁２５ａだけを通電状態とし、オフ状態である場合にバイパス弁２５ａだけを非通電状態とする。
【００３６】
燃料電池システム１が電源オンであり、かつ、各開閉器１８ａ，１８ｂが共にオン状態である場合、電力変換装置１３とバイパス弁２５ａとが電気的に接続されることにより、バイパス弁２５ａが通電状態となるため、バイパス弁２５ａが閉状態となる。また、各開閉器１８ａ，１８ｂの少なくとも一方がオフである場合、電力変換装置１３とバイパス弁２５ａとが電気的に遮断されることにより、バイパス弁２５ａが非通電状態となるため、バイパス弁２５ａが開状態となる。
【００３７】
制御装置１５は、補機を駆動して燃料電池システム１の運転を制御するものである。制御装置１５は、演算処理を実行するＣＰＵ部（図示なし）およびＲＯＭなどの記憶部（図示なし）を備えている。制御装置１５は、混合弁５０の異常、バイパス弁２５ａの異常およびセンサ異常が発生したか否かを判定する制御である異常判定制御を実行する（後述する）。
【００３８】
また、制御装置１５は、図５に示すように、給湯装置４０、第一温度センサ２３ａ、第二温度センサ２４ｄ１、弁体位置検出装置６０、混合弁５０、第一開閉器１８ａおよび第二開閉器１８ｂと接続されている。また、制御装置１５は、給湯情報取得部１５ａ、温度調整制御部１５ｂ、混合弁制御部１５ｃ、バイパス弁制御部１５ｄ、温度判定部１５ｅ、温度低下制御部１５ｆ、第一異常判定部１５ｇ、第二異常判定部１５ｈおよび第三異常判定部１５ｉを備えている。
【００３９】
給湯情報取得部１５ａは、給湯装置４０からの給湯開始信号および給湯停止信号を取得するとともに、これらの信号を温度調整制御部１５ｂおよび第三異常判定部１５ｉに出力する。
温度調整制御部１５ｂは、給湯装置４０に混合湯が供給されている場合、温度調整制御を行うものである。すなわち、温度調整制御部１５ｂは、給湯情報取得部１５ａから給湯開始信号が入力された時点に温度調整制御を開始し、給湯停止信号が入力された時点に温度調整制御を停止する。温度調整制御は、バイパス弁２５ａを閉状態とし、かつ、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度を所定温度（例えば、３０℃）とするように、混合弁５０の弁体５２を駆動させる制御である。温度調整制御が行われる場合、温度調整制御部１５ｂは、バイパス弁２５ａを閉状態とする制御指令をバイパス弁制御部１５ｄに出力する。そして、温度調整制御部１５ｂは、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度を取得するとともに、第二検出温度と所定温度との差分に基づいて、弁体５２の目標駆動量を導出する。さらに、温度調整制御部１５ｂは、この弁体５２の目標駆動量を制御指令として混合弁制御部１５ｃに出力する。また、温度調整制御部１５ｂは、温度調整制御が開始された旨の開始信号および温度調整制御が停止された旨の停止信号を温度判定部１５ｅに出力する。
【００４０】
混合弁制御部１５ｃは、弁体５２の目標駆動量に相当する制御信号を混合弁５０に出力することにより、混合弁５０を制御するものである。
バイパス弁制御部１５ｄは、第一開閉器１８ａおよび第二開閉器１８ｂによってバイパス弁２５ａの通電状態と非通電状態との切替を制御するものである。バイパス弁制御部１５ｄは、具体的には、温度調整制御部１５ｂがバイパス弁２５ａを閉状態とする場合、第一開閉器１８ａをオン状態、かつ、第二開閉器１８ｂをオン状態とすることによりバイパス弁２５ａを通電状態とする。また、バイパス弁制御部１５ｄは、温度低下制御部１５ｆがバイパス弁２５ａを開状態とする場合（後述する）、第一開閉器１８ａをオン状態とし、かつ、第二開閉器１８ｂをオフ状態とすることによりバイパス弁２５ａを非通電状態とする。そして、バイパス弁制御部１５ｄは、第二異常判定部１５ｈによってバイパス弁２５ａの異常が有ると判定され、燃料電池システム１の即時停止が行われる場合（後述する）、第一開閉器１８ａをオフ状態とすることにより、バイパス弁２５ａを非通電とする。なお、第一開閉器１８ａは、燃料電池システム１の即時停止（後述する）が行われる場合を除き、オン状態とされている。
【００４１】
温度判定部１５ｅは、温度調整制御部１５ｂによって温度調整制御が行われている場合において、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が所定温度より高い第一判定温度（例えば、４５℃）以上であるか否かを判定する。温度判定部１５ｅは、具体的には、温度調整制御部１５ｂから開始信号が入力された時点から停止信号が入力される時点までの間、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度を取得するとともに、第二検出温度が第一判定温度以上であるか否かを判定する。第一判定温度は、混合弁５０の異常が発生した場合における第二検出温度に基づいて設定されている。混合弁５０の異常は、弁体５２の目標駆動量に対して弁体５２の実際の駆動量が異なる異常である。混合弁５０の異常は、例えば、モータ５３の異常、弁体５２とハウジング５１との間の異物に噛み込み、混合弁５０への電源供給異常や制御装置１５と混合弁５０との通信異常である。第一判定温度は、具体的には、貯湯槽２１からの湯の温度範囲、水源Ｗからの水の温度範囲および弁体５２の位置に基づいて、予め実験等によって実測されて導出されている。温度判定部１５ｅは、判定結果を温度低下制御部１５ｆに出力する。また、温度判定部１５ｅは、第二検出温度が第一判定温度以上であると判定した場合、温度調整制御を停止させる信号を温度調整制御部１５ｂに出力する。
【００４２】
温度低下制御部１５ｆは、温度判定部１５ｅによって第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第一判定温度以上であると判定された場合、温度低下制御を行うものである。温度低下制御は、バイパス弁２５ａを開状態とし、かつ、温度判定部１５ｅによって第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第一判定温度以上であると判定された時点の弁体５２の第一位置から、第一位置より湯の量の割合が低下する弁体５２の湯全閉位置Ｐ１に弁体５２を駆動することにより、給湯装置４０に供給される混合湯の温度を低下させる制御である。第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第一判定温度以上であることにより、混合湯には水供給路２４ｂからの水だけでなく湯導出路２４ａからの湯が混合されている。すなわち、第一位置は、湯全閉位置Ｐ１より湯全開位置Ｐ２側に位置する。よって、湯全閉位置Ｐ１は、第一位置より湯の量の割合が低い。
【００４３】
温度低下制御が行われる場合、温度低下制御部１５ｆは、具体的には、バイパス弁２５ａを開状態とする制御指令をバイパス弁制御部１５ｄに出力する。さらに、温度低下制御部１５ｆは、弁体５２に回動方向における湯全閉位置Ｐ１側に所定駆動量駆動させる目標駆動量を制御指令として混合弁制御部１５ｃに出力する。所定駆動量は、弁体５２が湯全開位置Ｐ２から湯全閉位置Ｐ１まで回動駆動する駆動量である。弁体５２が第一位置（湯全閉位置Ｐ１より湯全開位置Ｐ２側の位置）に位置し、かつ、混合弁５０の異常が無い場合、所定駆動量駆動させる制御指令によって弁体５２が駆動したとき、弁体５２が規制部５１ｄに接触することにより湯全閉位置Ｐ１に位置する。温度低下制御部１５ｆは、温度低下制御を行った旨の信号を第一異常判定部１５ｇに出力する。
【００４４】
第一異常判定部１５ｇは、温度低下制御部１５ｆによって温度低下制御が行われた場合において、弁体位置検出装置６０によって検出された弁体５２の位置が弁体５２の湯全閉位置Ｐ１でないとき、混合弁５０の異常が有ると判定するものである。第一異常判定部１５ｇは、弁体位置検出装置６０からのオン信号および温度低下制御部１５ｆからの温度低下制御を行った旨の信号を取得する。
【００４５】
第一異常判定部１５ｇは、弁体位置検出装置６０からのオン信号が入力されている場合、弁体５２の位置が弁体５２の湯全閉位置Ｐ１であると判定する。一方、第一異常判定部１５ｇは、弁体位置検出装置６０からのオン信号が入力されていない場合、弁体５２の位置が弁体５２の湯全閉位置Ｐ１でないと判定する。そして、第一異常判定部１５ｇは、温度低下制御部１５ｆからの温度低下制御を行った旨の信号が入力された場合において、弁体５２の位置が弁体５２の湯全閉位置Ｐ１であると判定するとき、混合弁５０の異常が無いと判定する。一方、第一異常判定部１５ｇは、温度低下制御部１５ｆからの温度低下制御を行った旨の信号が入力された場合において、弁体５２の位置が弁体５２の湯全閉位置Ｐ１でないと判定するとき、混合弁５０の異常が有ると判定する。第一異常判定部１５ｇの判定結果は、第二異常判定部１５ｈおよび第三異常判定部１５ｉに出力される。
【００４６】
第二異常判定部１５ｈは、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度を取得するとともに、第一異常判定部１５ｇによって、混合弁５０の異常が有ると判定された場合において、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第二判定温度（例えば、４０℃）以上であるとき、バイパス弁２５ａの異常が有ると判定するものである。バイパス弁２５ａの異常は、バイパス弁２５ａの開状態と閉状態とが切り替わらない異常である。バイパス弁２５ａの異常は、例えば、バイパス弁２５ａの異物噛み込み、第二開閉器１８ｂの故障を含むバイパス弁２５ａへの電源供給異常や、制御装置１５と各開閉器１８ａ，１８ｂとの通信異常である。第二判定温度は、混合弁５０の異常およびバイパス弁２５ａの異常の両方が発生した場合における第二検出温度に基づいて設定されている。第二判定温度は、具体的には、貯湯槽２１からの湯の温度範囲、水源Ｗからの水の温度範囲および弁体５２の位置に基づいて、予め実験等によって実測されて導出されている。第二異常判定部１５ｈは、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第二判定温度より低いとき、バイパス弁２５ａの異常が無いと判定する。
【００４７】
第三異常判定部１５ｉは、給湯情報取得部１５ａからの給湯開始信号、第一温度センサ２３ａの第一検出温度および第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度を取得するとともに、第一異常判定部１５ｇによって混合弁５０の異常が無いと判定された後に、給湯装置４０の給湯が行われた場合（給湯開始信号が入力された場合）、第一温度センサ２３ａおよび第二温度センサ２４ｄ１の少なくとも一方にセンサ異常が有るか否かを判定するものである。センサ異常は、素子の劣化等による各検出温度の異常や各温度センサと制御装置１５との通信異常である。第三異常判定部１５ｉは、具体的には、第一検出温度と第二検出温度との差が判定温度差以上である場合、第一温度センサ２３ａおよび第二温度センサ２４ｄ１の少なくとも一方にセンサ異常が有ると判定する。判定温度差は、例えば、３℃である。
【００４８】
次に、制御装置１５によって異常判定制御が実行される場合について、燃料電池システム１が電源オンであるとともに、バイパス弁２５ａが閉状態（各開閉器１８ａ，１８ｂがオン状態）であり、かつ、給湯装置４０の給湯が行われていないときから、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
【００４９】
制御装置１５は、ステップＳ１０２にて、給湯が行われたか否かを判定する。制御装置１５は、具体的には、給湯装置４０からの給湯開始信号を取得したか否かを判定する（給湯情報取得部１５ａ）。給湯装置４０からの給湯開始信号を取得していない場合、給湯が行われていない。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０２を繰り返し実行する。一方、給湯装置４０からの給湯開始信号を取得した場合、給湯が開始されたため、給湯が行われている。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１０４にて温度調整制御を開始する（温度調整制御部１５ｂ）。制御装置１５は、具体的には、各開閉器１８ａ，１８ｂをオン状態（オン状態を継続）としてバイパス弁２５ａを閉状態（閉状態を継続）とし、かつ、第二検出温度を所定温度とするように混合弁５０を制御する。
【００５０】
続けて、制御装置１５は、ステップＳ１０６にて第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第一判定温度以上であるか否かを判定する（温度判定部１５ｅ）。温度調整制御によって第二検出温度が所定温度となるように混合弁５０が制御されているため、混合弁５０の異常が発生していない場合、第二検出温度が第一判定温度より低くなる。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１０６にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０８にて給湯が停止されたか否かを判定する。制御装置１５は、具体的には、給湯装置４０からの給湯停止信号を取得したか否かを判定する（給湯情報取得部１５ａ）。給湯装置４０からの給湯停止信号を取得していない場合、給湯が行われている。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１０８にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ１０４，１０６を繰り返し実行する。
【００５１】
一方、給湯装置４０からの給湯停止信号を取得した場合、給湯が停止されたため、制御装置１５は、ステップＳ１０８にて「ＹＥＳ」と判定する。そして、制御装置１５は、ステップＳ１１０にて温度調整制御を停止し（温度調整制御部１５ｂ）、プログラムをステップＳ１０２に戻す。このように、混合弁５０の異常が発生していない場合、制御装置１５は、ステップＳ１０２〜１１０を繰り返し実行する。
【００５２】
給湯装置４０の給湯が行われている場合において、弁体５２の位置が所望する位置と異なっていることにより、混合湯の温度が所定温度より大きくなるときがある。その結果、第二検出温度が第一判定温度以上となった場合、制御装置１５は、ステップＳ１０６にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１１２にて異常判定制御を実行する。異常判定制御について、図７に示すフローチャートに沿って説明する。
【００５３】
異常判定制御が開始された場合、制御装置１５は、ステップＳ２０２にて温度低下制御を実行する（温度低下制御部１５ｆ）。制御装置１５は、具体的には、第二開閉器１８ｂをオフ状態（第一開閉器１８ａはオン状態）とすることによりバイパス弁２５ａを開状態とし、かつ、弁体５２を湯全閉位置Ｐ１に駆動させる。続けて、制御装置１５は、ステップＳ２０４にて混合弁５０の異常があるか否かを判定する（第一異常判定部１５ｇ）。制御装置１５は、具体的には、弁体５２の位置が湯全閉位置Ｐ１であるか否かを判定する。混合弁５０の異常がある場合、弁体５２の実際の駆動量が目標駆動量と異なる。その結果、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１に位置しない場合、弁体位置検出装置６０からオン信号が出力されない。この場合、制御装置１５は、弁体５２の位置が湯全閉位置Ｐ１でないため、混合弁５０の異常があると判定する。よって、制御装置１５は、ステップＳ２０４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ２０６に進める。温度低下制御が行われた時の弁体５２の位置が湯全閉位置Ｐ１でない場合、この時の弁体５２の実際の位置である第一位置は、湯全閉位置Ｐ１に比べて湯の量の割合が高いため、この時の混合湯の温度は、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１である場合に比べて高くなる。
【００５４】
制御装置１５は、ステップＳ２０６にて、バイパス弁２５ａの異常があるか否かを判定する（第二異常判定部１５ｈ）。制御装置１５は、具体的には、第二検出温度が第二判定温度以上であるか否かを判定する。バイパス弁２５ａの異常がある場合、ステップＳ２０２の温度低下制御においてバイパス弁２５ａが開状態となっておらず閉状態のままであることにより、バイパス路２５からの水が混合湯導出路２４ｄに供給されないため、バイパス路２５からの水による混合湯の温度低下が生じない。その結果、第二検出温度が第二判定温度以上である場合、制御装置１５は、バイパス弁２５ａの異常があると判定する。よって、この場合、制御装置１５は、ステップＳ２０６にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ２０８にて混合弁５０の異常およびバイパス弁２５ａの異常があると判定する。
【００５５】
一方、バイパス弁２５ａの異常がない場合、ステップＳ２０２の温度低下制御においてバイパス弁２５ａが開状態となることにより、バイパス路２５からの水が混合湯導出路２４ｄに供給されるため、バイパス路２５からの水による混合湯の温度低下が生じる。その結果、第二検出温度が第二判定温度より低い場合、制御装置１５は、バイパス弁２５ａの異常がないと判定する。よって、この場合、制御装置１５は、ステップＳ２０６にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ２１０にて混合弁５０の異常だけがあると判定する。
【００５６】
ステップＳ２０４（第一異常判定部１５ｇ）に戻って説明を続ける。混合弁５０の異常がない場合、ステップＳ２０２の温度低下制御によって、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１に位置するため、弁体位置検出装置６０からオン信号が出力される。この場合、制御装置１５は、弁体５２の位置が湯全閉位置Ｐ１であるため、混合弁５０の異常がないと判定する。よって、制御装置１５は、ステップＳ２０４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ２１２に進める。
【００５７】
制御装置１５は、ステップＳ２１２にて給湯が行われたか否かを判定する。制御装置１５は、ステップＳ１０２と同様に、給湯装置４０からの給湯開始信号を取得したか否かを判定する（給湯情報取得部１５ａ）。給湯装置４０からの給湯開始信号を取得していない場合、制御装置１５は、ステップＳ２１２にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ２１２を繰り返し実行する。一方、給湯装置４０からの給湯開始信号を取得した場合、制御装置１５は、ステップＳ２１２にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ２１４にてセンサ異常があるか否かを判定する（第三異常判定部１５ｉ）。
【００５８】
制御装置１５は、具体的には、第一検出温度と第二検出温度との温度差が判定温度差以上であるか否かを判定する。混合弁５０の異常がない場合、弁体５２の位置が湯全閉位置Ｐ１であることにより、混合湯の実際の温度が水源Ｗからの水の実際の温度とおよそ同じとなるため、センサ異常が無い場合、第一検出温度と第二検出温度と温度差が比較的小さい。その結果、第一検出温度と第二検出温度との温度差が判定温度差より小さい場合、制御装置１５は、ステップＳ２１４にて「ＮＯ」と判定し、ステップＳ２１６にて、異常なし（混合弁５０の異常、バイパス弁２５ａの異常およびセンサ異常のいずれの異常も無い状態）と判定する。なお、異常がないにも関わらず、ステップＳ１０６にて第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第一判定温度以上となった理由としては、水源Ｗの圧力の一時的な上昇により、弁体５２の駆動量が制限されたことが考えられる。
【００５９】
一方、センサ異常がある場合、第一検出温度と第二検出温度と温度差が比較的大きくなる。その結果、第一検出温度と第二検出温度との温度差が判定温度差以上である場合、制御装置１５は、ステップＳ２１４にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ２１８にて、センサ異常であると判定する。
【００６０】
図６のフローチャートに戻って説明を続ける。
制御装置１５は、ステップＳ１１４にて、異常判定制御の判定結果が混合弁５０およびバイパス弁２５ａの異常であるか否かを判定する。異常判定制御の判定結果が混合弁５０およびバイパス弁２５ａの異常である場合、バイパス弁２５ａが閉状態であるため、混合湯の温度が水源Ｗからの水によって低下しない。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１１４にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１１６にて燃料電池システム１の即時停止を行う。燃料電池システム１の即時停止は、後述する停止運転を行わずに即時に燃料電池システム１の運転を停止する停止方法である。
【００６１】
燃料電池システム１の即時停止が行われる場合、制御装置１５は、第一開閉器１８ａをオフ状態とする（バイパス弁制御部１５ｄ）。これにより、各補機類の全部が非通電状態となるため、燃料電池システム１の運転が即時に停止する。また、バイパス弁２５ａが非通電状態となることにより、バイパス弁２５ａが開状態となるため、混合湯の温度が水源Ｗからの水によって低下する。
【００６２】
一方、異常判定制御の判定結果が混合弁５０およびバイパス弁２５ａの異常でない場合、バイパス弁２５ａが開状態となるため、混合湯の温度が水源Ｗからの水によって低下する。この場合、制御装置１５は、ステップＳ１１４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１１８に進める。
【００６３】
制御装置１５は、ステップＳ１１８にて異常判定制御の判定結果が混合弁５０の異常またはセンサ異常であるか否かを判定する。異常判定制御の判定結果が混合弁５０の異常またはセンサ異常である場合、制御装置１５は、ステップＳ１１８にて「ＹＥＳ」と判定し、ステップＳ１２０にて燃料電池システム１の通常停止を行う。燃料電池システム１の通常停止は、燃料電池システム１の停止運転を行うことにより燃料電池システム１を待機状態とする燃料電池システム１の停止方法である。燃料電池システム１の停止運転は、改質用原料および改質水の蒸発部３２への供給が停止され、改質ガスおよび空気の燃料電池３４への供給が停止される。残原料による燃料電池３４の発電が終了すれば、停止運転は終了する。停止運転においては、第一開閉器１８ａは、オン状態のままである。燃料電池システム１の運転が停止している場合、混合弁５０の異常、バイパス弁２５ａの異常およびセンサ異常を確認することができる。
一方、異常判定制御の判定結果が混合弁５０の異常またはセンサ異常でない場合、いずれの異常もないため、制御装置１５は、ステップＳ１１８にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１０４に戻す。
【００６４】
本実施形態によれば、燃料電池システム１は、熱を発生する燃料電池３４および燃焼部３６を備えた燃料電池モジュール３０と、湯を貯湯する貯湯槽２１と、燃料電池モジュール３０からの排熱を用いて、貯湯槽２１に貯湯された湯を加熱する熱交換器１２と、水源Ｗからの水を貯湯槽２１に供給する給水路２３と、貯湯槽２１の湯が導出される湯導出路２４ａおよび給水路２３にそれぞれ接続され、貯湯槽２１からの湯と給水路２３からの水とを混合し、かつ、弁体５２の駆動により貯湯槽２１からの湯の量と給水路２３からの水の量との比を調整した混合湯を生成するとともに、混合湯を導出する混合弁５０と、混合弁５０から導出された混合湯を給湯装置４０に導出する混合湯導出路２４ｄと、給水路２３と混合湯導出路２４ｄとを接続することにより、混合弁５０を迂回し、かつ、水源Ｗからの水を混合湯導出路２４ｄに供給するバイパス路２５と、バイパス路２５に設けられ、バイパス路２５の水の流れを許容する開状態およびバイパス路２５の水の流れを規制する閉状態を有するバイパス弁２５ａと、混合湯導出路２４ｄにおけるバイパス路２５との接続部より給湯装置４０側に設けられ、混合湯の温度を検出する第二温度センサ２４ｄ１と、混合弁５０における弁体５２の位置を検出する弁体位置検出装置６０と、混合弁５０を少なくとも制御する制御装置１５と、を備えている。制御装置１５は、給湯装置４０に混合湯が供給されている場合、バイパス弁２５ａを閉状態とし、かつ、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度を所定温度とするように、混合弁５０の弁体５２を駆動させる温度調整制御を行う温度調整制御部１５ｂと、温度調整制御部１５ｂによって温度調整制御が行われている場合において、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が所定温度より高い第一判定温度以上であるか否かを判定する温度判定部１５ｅと、温度判定部１５ｅによって第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第一判定温度以上であると判定された場合、バイパス弁２５ａを開状態とし、かつ、温度判定部１５ｅによって第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第一判定温度以上であると判定された時点の弁体５２の第一位置から、第一位置より湯の量の割合が低下する弁体５２の湯全閉位置Ｐ１に弁体５２を駆動することにより、給湯装置４０に供給される混合湯の温度を低下させる温度低下制御を行う温度低下制御部１５ｆと、温度低下制御部１５ｆによって温度低下制御が行われた場合において、弁体位置検出装置６０によって検出された弁体５２の位置が弁体５２の湯全閉位置Ｐ１でないとき、混合弁５０の異常が有ると判定する第一異常判定部１５ｇと、第一異常判定部１５ｇによって、混合弁５０の異常が有ると判定された場合において、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第二判定温度以上であるとき、バイパス弁２５ａの異常が有ると判定する第二異常判定部１５ｈと、を備えている。
【００６５】
これによれば、温度調整制御部１５ｂによって第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度を所定温度とする温度調整制御が行われている場合において、温度判定部１５ｅによって第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が所定温度より高い第一判定値温度以上であると判定されたとき、温度低下制御部１５ｆによって混合湯の温度を低下させる温度低下制御が行われる。温度低下制御が行われた場合において、弁体位置検出装置６０によって検出された弁体５２の位置が湯全閉位置Ｐ１でないとき、混合弁５０の異常があると第一異常判定部１５ｇによって判定される。このときの弁体５２の実際の位置である第一位置は、湯全閉位置Ｐ１に比べて湯の量の割合が高いため、このときの混合湯の温度は、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１である場合に比べて高くなる。この混合弁５０の異常があると判定された時の弁体５２の実際の位置の湯の量の割合が湯全閉位置Ｐ１の湯の量の割合と比べて高いため、このときの混合湯の温度は、弁体５２が湯全閉位置Ｐ１である場合に比べて高くなる。さらに、このときにおいて、バイパス弁２５ａの異常により、バイパス路２５からの水が混合湯導出路２４ｄに供給されない場合、バイパス路２５からの水による混合湯の温度低下が生じない。その結果、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第二判定温度以上であるとき、第二異常判定部１５ｈは、バイパス弁２５ａの異常があると判定することができる。よって、燃料電池システム１は、混合弁５０の異常がある場合においても、バイパス弁２５ａの異常が有るか否かを判定することができる。
また、制御装置１５は、第二温度センサ２４ｄ１の第二検出温度が第一判定温度以上となった場合、異常判定制御によって、混合弁５０、バイパス弁２５ａ、各温度センサ２３ａ，２４ｄ１のうち異常がある部位を判別するとともに、異常がある部位に基づいて燃料電池システム１の停止方法を決定する。これにより、第一判定温度以上の温度の混合湯が給湯装置４０に供給されることを抑制することができる。
【００６６】
また、バイパス弁２５ａは、通電状態である場合に閉状態となり、かつ、非通電状態である場合に開状態となるノーマルオープン型の電磁弁である。燃料電池システム１は、バイパス弁２５ａと電力変換装置１３との間に設けられ、オン状態である場合にバイパス弁２５ａを通電状態とし、かつ、オフ状態である場合にバイパス弁２５ａを非通電状態とする第一開閉器１８ａをさらに備えている。制御装置１５は、バイパス弁２５ａの通電状態と非通電状態との切替を制御するバイパス弁制御部１５ｄをさらに備えている。バイパス弁制御部１５ｄは、第二異常判定部１５ｈによってバイパス弁２５ａの異常が有ると判定された場合（燃料電池システム１の即時停止が行われる場合）、第一開閉器１８ａをオフ状態とすることにより、バイパス弁２５ａを非通電とする。
これによれば、バイパス弁２５ａの異常が有ると第二異常判定部１５ｈによって判定された場合、バイパス弁２５ａが非通電状態とされることにより、バイパス弁２５ａが開状態となるため、混合湯導出路２４ｄへの水の供給が行われる。よって、給湯装置４０に供給される混合湯の温度を確実に低下させることができる。
【００６７】
また、燃料電池システム１は、第一開閉器１８ａとバイパス弁２５ａとの間に設けられ、オン状態である場合にバイパス弁２５ａを通電状態とし、かつ、オフ状態である場合にバイパス弁２５ａを非通電状態とする第二開閉器１８ｂをさらに備えている。バイパス弁制御部１５ｄは、温度調整制御部１５ｂがバイパス弁２５ａを閉状態とする場合、第一開閉器１８ａをオン状態、かつ、第二開閉器１８ｂをオン状態とすることによりバイパス弁２５ａを通電状態とする。また、バイパス弁制御部１５ｄは、温度低下制御部１５ｆがバイパス弁２５ａを開状態とする場合、第一開閉器１８ａをオン状態とし、かつ、第二開閉器１８ｂをオフ状態とすることによりバイパス弁２５ａを非通電状態とする。
これによれば、バイパス弁制御部１５ｄは、温度低下制御部１５ｆがバイパス弁２５ａを開状態とする場合、第二開閉器１８ｂをオフ状態とする。一方、バイパス弁制御部１５ｄは、第二異常判定部１５ｈによってバイパス弁２５ａの異常が有ると判定された場合、バイパス弁制御部１５ｄは、第一開閉器１８ａをオフ状態として、バイパス弁２５ａを開状態とする。このように、バイパス弁制御部１５ｄは、バイパス弁２５ａの異常が有ると判定された場合、第二開閉器１８ｂではなく第一開閉器１８ａをオフ状態とするため、バイパス弁２５ａの異常が第二開閉器１８ｂの異常（オフ状態とならない異常）や第二開閉器１８ｂとの通信異常であるときにおいても、バイパス弁２５ａが開状態となる。よって、バイパス弁２５ａの異常が有ると判定された場合においても、混合湯の温度が水源Ｗからの水によって低下する。したがって、給湯装置４０に供給される混合湯の温度をさらに確実に低下させることができる。
【００６８】
また、本発明の熱源部は、燃料と酸化剤ガスとにより発電する燃料電池３４であり、本発明の熱源装置は、燃料電池３４と、改質水から水蒸気を生成する蒸発部３２と、供給源Ｇｓからの改質用原料と蒸発部３２からの水蒸気とから燃料を生成して燃料電池３４に供給する改質部３３と、を備えた燃料電池モジュール３０である。
【００６９】
なお、上述した実施形態において、コジェネレーションシステムの一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、上述したコジェネレーションシステムの発電ユニット１０は、燃料電池３４を用いているが、これに代えて、ガスエンジン等の内燃機関を用いるようにしても良い。この場合、ガスエンジン等の内燃機関が本発明の熱源装置に相当するとともに、ガスエンジン等の内燃機関の燃焼部（燃焼室）が本発明の熱源部に相当する。
【００７０】
また、上述した実施形態において、貯湯槽２１に貯湯された湯は、熱交換器１２によって加熱されているが、これに代えて、ヒータ等を用いた加熱器によって湯を加熱するようにしても良い。
また、上述した実施形態において、給湯装置４０の給湯が行われているか否かの判定を、給湯装置４０からの信号によって行っているが、これに代えて、第二検出温度に基づいて行うようにしても良い。
【００７１】
また、上述した実施形態において、弁体位置検出装置６０は、ホールＩＣを含む磁気スイッチ６２を用いて構成されているが、これに代えて、弁体位置検出装置６０を、近接センサ（例えば、誘導形近接センサ）用いて構成しても良い。
また、上述した実施形態において、混合湯における湯の量と水の量との比において、弁体５２を湯全閉位置Ｐ１に位置させることにより、湯の割合がゼロまで低下可能に設定されているが、これに代えて、低下可能な湯の割合をゼロより大きい所定割合とするようにしても良い。またこの場合、規制部５１ｄを、所定割合となる弁体５２の位置に接触するように設けるようにしても良い。さらにこの場合、所定割合となる弁体５２の位置を本発明の第二位置としても良い。
【００７２】
また、上述した実施形態において、燃料電池システム１は、第一開閉器１８ａおよび第二開閉器１８ｂを備えているが、これに代えて、第二開閉器１８ｂのみを備えるようにしても良い。この場合、第二開閉器１８ｂが、本発明の第一開閉器および第二開閉器に相当する。
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、弁体位置検出装置６０の位置や個数、開閉器１８ａ，１８ｂの個数を変更しても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１…燃料電池システム、１１（３０）…燃料電池モジュール（熱源装置）、１２…熱交換器（加熱装置）、１５…制御装置、１５ａ…給湯情報取得部、１５ｂ…温度調整制御部、１５ｃ…混合弁制御部、１５ｄ…バイパス弁制御部、１５ｅ…温度判定部、１５ｆ…温度低下制御部、１５ｇ…第一異常判定部、１５ｈ…第二異常判定部、１５ｉ…第三異常判定部、２０…排熱回収システム、２１…貯湯槽、２３ａ…第一温度センサ、２４ｃ（５０）…混合弁、２４ｄ１…第二温度センサ（温度センサ）、２５…バイパス路、２５ａ…バイパス弁、３２…蒸発部、３３…改質部、３４…燃料電池（熱源部）、３６…燃焼部（熱源部）、４０…給湯装置、５２…弁体、６０…弁体位置検出装置、Ｐ１…湯全閉位置（第二位置）、Ｐ２…湯全開位置、Ｇｓ…供給源、Ｗ…水源。
【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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