(57)【要約】【課題】燃料電池システムにおいて、燃料電池システム内の状況が異なっていても、一旦着火した燃焼部が吹き消えた場合、その燃焼部を確実に再着火する。【解決手段】燃料電池システムは、燃料供給源Ｓｆから供給される燃料を改質して改質ガスを生成して燃料電池１０の燃料極１１に供給する改質部２１と、燃料供給源Ｓｆ、改質部２１および燃料電池１０の燃料極１１からの各可燃ガスが供給可能であり、これら可燃ガスのうち何れか少なくとも一つを燃焼しその燃焼ガスを改質部２１の加熱に利用した後で外部に排出する燃焼部２５と、一旦着火した燃焼部２５が吹き消えた場合、燃焼部２５を再着火する再着火制御を当該燃料電池システム内の状況に応じて変更する制御装置と、を備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給源から供給される燃料を改質して改質ガスを生成して燃料電池の燃料極に供給する改質部と、
前記燃料供給源、前記改質部および前記燃料電池の燃料極からの各可燃ガスが供給可能であり、これら可燃ガスのうち何れか少なくとも一つを燃焼しその燃焼ガスを前記改質部の加熱に利用した後で外部に排出する燃焼部と、
一旦着火した前記燃焼部が消火した場合、前記燃焼部を再着火する再着火制御を当該燃料電池システム内の状況に応じて変更する制御装置と、を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１において、前記再着火制御は、前記燃焼部が消火したと判定された時点以降に前記可燃ガスの前記燃焼部への供給停止を開始するとともに非可燃ガスによる前記燃焼部のパージを開始するパージ制御と、前記燃焼部のパージが完了した後に同パージを停止し前記可燃ガスの前記燃焼部への供給を開始するとともに前記燃焼部に着火する着火制御とを含むことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記状況は、前記燃焼部に供給されている可燃ガスが前記燃料供給源からの前記燃料であるか、前記改質部からの前記改質ガスであるか、または前記燃料電池の燃料極からのオフガスであることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記状況は、前記燃料電池の燃料極に前記改質ガスが供給されていることかまたは供給されていないことであることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４の何れか一項において、前記非可燃ガスは、前記燃焼部に供給される燃焼用酸化剤ガスであることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項２乃至請求項５の何れか一項において、前記状況が発電モードである場合、前記パージ制御は、前記燃焼部が消火したと判定された時点以降に前記可燃ガスの前記燃焼部への供給停止を開始し前記燃焼部のパージを開始するとともに、前記改質部への燃料の供給を停止することなく前記燃料の供給を継続することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項７】
請求項６において、前記パージ制御は、前記燃焼部が消火したと判定された時点以降に前記可燃ガスの前記燃焼部への供給停止を開始し前記燃焼部のパージを開始するとともに、前記改質部への燃料の供給を停止することなく前記燃料の供給を継続するのに加えて、さらに前記燃料電池の発電出力を増大させることを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池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の図４に示されているように、燃料電池システムは、起動時において、燃焼用空気の供給を開始し、燃焼用空気の供給を開始した時点から第１の短時間だけ経過した時点から第１の短時間だけ点火トランスによって放電させ、放電開始の直後から第３の短時間だけ燃焼用燃料ガスを供給し、第３の短時間だけ経過した時点にて燃焼用燃料ガスが未着火であるか否かを判定し、未着火である場合には燃焼用空気のみの供給、点火トランスによる放電、燃焼用燃料ガスの供給、および未着火の判定を予め設定された回数を上限として繰り返し実行する。
【特許文献１】特開２００４−１１６９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した特許文献１に記載の燃料電池システムにおいては、燃料電池システムの起動させる際に、バーナ（燃焼部）が未着火である場合には燃焼用空気のみの供給、点火トランスによる放電、燃焼用燃料ガスの供給、および未着火の判定を予め設定された回数を上限として繰り返し実行するようになっているが、一旦着火した燃焼部が消火した場合に再着火の具体的な方法についての検討が十分に実施されていなかった。
【０００４】
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、燃料電池システムにおいて、燃料電池システム内の状況が異なっていても、一旦着火した燃焼部が消火した場合、その燃焼部を確実に再着火し、ひいては着火性を向上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に係る発明の構成上の特徴は、燃料供給源から供給される燃料を改質して改質ガスを生成して燃料電池の燃料極に供給する改質部と、燃料供給源、改質部および燃料電池の燃料極からの各可燃ガスが供給可能であり、これら可燃ガスのうち何れか少なくとも一つを燃焼しその燃焼ガスを改質部の加熱に利用した後で外部に排出する燃焼部と、一旦着火した燃焼部が消火した場合、燃焼部を再着火する再着火制御を当該燃料電池システム内の状況に応じて変更する制御装置と、を備えたことである。
【０００６】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、再着火制御は、燃焼部が消火したと判定された時点以降に可燃ガスの燃焼部への供給停止を開始するとともに非可燃ガスによる燃焼部のパージを開始するパージ制御と、燃焼部のパージが完了した後に同パージを停止し可燃ガスの前記燃焼部への供給を開始するとともに前記燃焼部に着火する着火制御とを含むことである。
【０００７】
また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項２において、状況は、燃焼部に供給されている可燃ガスは燃料供給源からの燃料であるか、改質部からの改質ガスであるか、または燃料電池の燃料極からのオフガスであることである。
【０００８】
また請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか一項において、状況は、燃料電池の燃料極に改質ガスが供給されていることかまたは供給されていないことであることである。
【０００９】
また請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至請求項４の何れか一項において、非可燃ガスは、燃焼部に供給される燃焼用酸化剤ガスであることである。
【００１０】
また請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項２乃至請求項５の何れか一項において、状況が発電モードである場合、パージ制御は、燃焼部が消火したと判定された時点以降に可燃ガスの燃焼部への供給停止を開始し燃焼部のパージを開始するとともに、改質部への燃料の供給を停止することなく燃料の供給を継続することである。
【００１１】
また請求項７に係る発明の構成上の特徴は、パージ制御は、燃焼部が消火したと判定された時点以降に可燃ガスの燃焼部への供給停止を開始し燃焼部のパージを開始するとともに、改質部への燃料の供給を停止することなく燃料の供給を継続するのに加えて、さらに燃料電池の発電出力を増大させることを特徴とする燃料電池システム。
【発明の効果】
【００１２】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、制御装置が、一旦着火した燃焼部が消火した場合、燃焼部を再着火する再着火制御を当該燃料電池システム内の状況に応じて変更するので、燃料電池システム内の状況が異なっていても、一旦着火した燃焼部が消火した場合、その燃焼部を確実に再着火することができる。ひいては着火性を向上することができる。
【００１３】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、請求項１に係る発明において、再着火制御は、燃焼部が消火したと判定された時点以降に可燃ガスの燃焼部への供給停止を開始するとともに非可燃ガスによる燃焼部のパージを開始するパージ制御と、燃焼部のパージが完了した後に同パージを停止し可燃ガスの前記燃焼部への供給を開始するとともに前記燃焼部に着火する着火制御とを含む。これにより、燃焼部に残留している可燃ガスを確実にパージした後に再着火するので、安定した再着火を実施することができる。
【００１４】
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、請求項１または請求項２に係る発明において、状況は、燃焼部に供給されている可燃ガスが燃料供給源からの燃料であるか、改質部からの改質ガスであるか、または燃料電池の燃料極からのオフガスであるので、燃焼部に供給されている可燃ガスの種類が異なっても確実かつ安定した再着火を実施することができる。
【００１５】
上記のように構成した請求項４に係る発明においては、請求項１乃至請求項３の何れか一項に係る発明において、状況は、燃料電池の燃料極に改質ガスが供給されていることかまたは供給されていないことであるので、燃料電池に改質ガスが供給されていてもいなくても確実かつ安定した再着火を実施することができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項５に係る発明においては、請求項２乃至請求項４の何れか一項に係る発明において、非可燃ガスは、燃焼部に供給される燃焼用酸化剤ガスである。これにより、必要以上に改質部を冷却させることなく、かつ当該燃料電池システムに既に供給されているガスを使用して、燃焼部をパージするので、エネルギー効率よくかつ低コスト再着火を実施することができる。
【００１７】
上記のように構成した請求項６に係る発明においては、状況が発電モードである場合、パージ制御は、燃焼部が消火したと判定された時点以降に可燃ガスの燃焼部への供給停止を開始し燃焼部のパージを開始するとともに、改質部への燃料の供給を停止することなく燃料の供給を継続する。これにより、再着火の準備が実施される一方で改質部の温度が触媒の活性温度以上であれば燃料電池の燃料極には改質ガスが供給されるので、燃料電池の発電が継続されつつ確実に再着火することが可能となる。
【００１８】
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、パージ制御は、燃焼部が消火したと判定された時点以降に可燃ガスの燃焼部への供給停止を開始し燃焼部のパージを開始するとともに、改質部への燃料の供給を停止することなく燃料の供給を継続するのに加えて、さらに燃料電池の発電出力を増大させるので、燃料電池の発電出力の増大により改質ガス中の水素の消費量も増大するため、再着火制御中において改質部や燃料電池の燃料極の内圧が上昇するのを確実に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明による改質装置を適用した燃料電池システムの一実施形態について説明する。図１はこの燃料電池システムの概要を示す概要図である。この燃料電池システムは燃料電池１０とこの燃料電池１０に必要な水素ガスを含む改質ガスを生成する改質装置２０を備えている。
【００２０】
燃料電池１０は、燃料極１１と酸化剤極である空気極１２と両極１１，１２間に介在された電解質１３を備えており、燃料極１１に供給された改質ガスおよび空気極１２に供給された酸化剤ガスである空気（カソードエア）を用いて発電するものである。なお、空気の代わりに空気の酸素富化したガスを供給するようにしてもよい。
【００２１】
改質装置２０は、燃料を水蒸気改質し、水素リッチな改質ガスを燃料電池１０に供給するものであり、改質部２１、蒸発部２２、一酸化炭素シフト反応部（以下、ＣＯシフト部という）２３および一酸化炭素選択酸化反応部（以下、ＣＯ選択酸化部という）２４およびバーナ（燃焼部）２５から構成されている。燃料としては天然ガス、ＬＰＧなどの気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの液体燃料があり、本実施形態においては天然ガスにて説明する。また、燃料のうち改質部２１に供給されるものを改質用燃料と言い、バーナ２５に供給されるものを燃焼用燃料と言っている。
【００２２】
改質部２１は、燃料供給源Ｓｆ（例えば都市ガス管）から供給された改質用燃料に蒸発部２２からの水蒸気（改質水）を混合した混合ガスを改質部２１に充填された触媒（例えば、Ｒｕ、Ｎｉ系の触媒）により改質して水素ガスと一酸化炭素ガスを生成している（いわゆる水蒸気改質反応）。これと同時に、水蒸気改質反応にて生成された一酸化炭素と水蒸気を水素ガスと二酸化炭素とに変成している（いわゆる一酸化炭素シフト反応）。これら生成されたガス（いわゆる改質ガス）はＣＯシフト部２３に導出される。
【００２３】
改質部２１には、燃料供給源Ｓｆからの改質用燃料が改質用燃料供給管３１を介して供給されている。改質用燃料供給管３１には、上流から順番に一対の燃料バルブ３２，３２、燃料ポンプ３３、脱硫器３４、および改質用燃料バルブ３５が設けられている。燃料バルブ３２および改質用燃料バルブ３５は制御装置６０の指令によって改質用燃料供給管３１を開閉する電磁開閉弁である。燃料ポンプ３３は、制御装置６０の指令に応じて燃料供給源Ｓｆからの燃料供給量を調整するものである。脱硫器３４は改質用燃料中の硫黄分（例えば、硫黄化合物）を除去するものである。
【００２４】
また、改質用燃料供給管３１の改質用燃料バルブ３５と改質部２１との間には水蒸気供給源である蒸発部２２に接続された水蒸気供給管４１が接続されており、蒸発部２２からの水蒸気が改質用燃料に混合されて改質部２１に供給されている。また、水蒸気供給管４１には、改質部２１へ供給される水蒸気の状態である温度を検出する水蒸気状態検出手段である温度センサ４１ａが設けられている。温度センサ４１ａからの信号は制御装置６０に送信されている。
【００２５】
蒸発部２２には改質水供給源である水タンクＳｗに接続された給水管４２が接続されている。給水管４２には、上流から順番に改質水ポンプ４３、改質水バルブ４４が設けられている。改質水ポンプ４３は水タンクＳｗからの改質水を蒸発部２２に供給し、制御装置６０の指令に応じて改質水供給量を調整するものである。改質水バルブ４４は制御装置６０の指令によって給水管４２を開閉する電磁開閉弁である。蒸発部２２は、燃焼ガス流路５６を流通する燃焼ガス（または、改質部２１、ＣＯシフト部２３などの排熱）によって加熱されており、これにより圧送された改質水を水蒸気化する。
【００２６】
ＣＯシフト部２３は、改質部２１からの改質ガスに含まれる一酸化炭素と水蒸気をその内部に充填された触媒（例えば、Ｃｕ、Ｚｎ系の触媒）により反応させて水素ガスと二酸化炭素ガスとに変成している。これにより、改質ガスは一酸化炭素濃度が低減されてＣＯ選択酸化部２４に導出される。また、ＣＯシフト部２３には、触媒の温度を検出する温度センサ２３ａが設けられている。温度センサ２３ａからの信号は制御装置６０に送信されている。
【００２７】
ＣＯ選択酸化部２４は、改質ガスに残留している一酸化炭素とＣＯ酸化用空気供給管３８から供給されたＣＯ酸化用の空気（エア）とをその内部に充填された触媒（例えば、Ｒｕ系またはＰｔ系の触媒）により反応させて二酸化炭素を生成している。これにより、改質ガスは一酸化炭素濃度がさらに低減されて（１０ｐｐｍ以下）燃料電池１０の燃料極１１に導出される。
【００２８】
ＣＯ酸化用空気供給管３８上には、上流から順番に酸化用空気ポンプ３８ａおよび酸化用空気バルブ３８ｂが設けられている。酸化用空気ポンプ３８ａは、空気供給源である大気からのＣＯ酸化用空気をＣＯ選択酸化部２４に供給し、制御装置６０の指令に応じてＣＯ酸化用空気供給量を調整するものである。酸化用空気バルブ３８ｂは制御装置６０の指令によってＣＯ酸化用空気供給管３８を開閉する電磁開閉弁である。
【００２９】
燃料電池１０の燃料極１１の導入口には改質ガス供給管５１を介してＣＯ選択酸化部２４が接続されるとともに、燃料極１１の導出口にはオフガス供給管５２を介してバーナ２５が接続されている。バイパス管５３は燃料電池１０をバイパスして改質ガス供給管５１およびオフガス供給管５２を直結するものである。改質ガス供給管５１にはバイパス管５３との分岐点と燃料極１１の導入口との間に第１改質ガスバルブ５１ａが設けられている。オフガス供給管５２にはバイパス管５３との合流点と燃料極１１の導出口との間にオフガスバルブ５２ａが設けられている。バイパス管５３には第２改質ガスバルブ５３ａが設けられている。
【００３０】
起動運転時には、ＣＯ選択酸化部２４から一酸化炭素濃度の高い改質ガスを燃料電池１０に供給するのを回避するため、第１改質ガスバルブ５１ａおよびオフガスバルブ５２ａを閉じ第２改質ガスバルブ５３ａを開いている。定常運転時には、ＣＯ選択酸化部２４からの改質ガスを燃料電池１０に供給するため、第１改質ガスバルブ５１ａおよびオフガスバルブ５２ａを開き第２改質ガスバルブ５３ａを閉じている。
【００３１】
また、燃料電池１０の空気極１２の導入口には、カソード用空気供給管５４が接続されており、空気極１２内に空気（カソードエア）が供給されるようになっている。さらに、燃料電池１０の空気極１２の導出口には、排気管５５が接続されており、空気極１２からの空気（カソードオフガス）が外部に排出されるようになっている。
【００３２】
また、上述した改質用燃料供給管３１、改質ガス供給管５１およびオフガス供給管５２から第１ラインＬ１が構成されている。第１ラインＬ１は、燃料供給源Ｓｆを改質部２１を経由してバーナ２５に連通するラインである。すなわち、燃料電池１０を経由しない、改質用燃料供給管３１、改質ガス供給管５１、バイパス管５３およびオフガス供給管５２の経路も第１ラインＬ１であり、燃料電池１０を経由する、改質用燃料供給管３１、改質ガス供給管５１およびオフガス供給管５２の経路も第１ラインＬ１である。
【００３３】
バーナ（燃焼部）２５は、供給された燃焼用燃料を供給された燃焼用酸化剤ガスにより燃焼してその燃焼ガスによって改質部２１を加熱するものであり、すなわち水蒸気改質反応に必要な熱を供給するための燃焼ガスを生成するものである。このバーナ２５は、燃料供給源Ｓｆ、改質部２１および燃料電池１０の燃料極１１からの各可燃ガスが供給可能であり、これら可燃ガスのうち何れか少なくとも一つを燃焼用酸化剤ガスである燃焼用空気で燃焼するものである。
【００３４】
バーナ２５には、燃焼用空気を供給する燃焼用空気供給管５７が接続されるとともに、脱硫器３４と改質用燃料バルブ３５との間にて改質用燃料供給管３１から分岐した燃焼用燃料供給管３６が燃焼用空気供給管５７を介して接続されている。
【００３５】
燃焼用空気供給管５７上には、上流から順番に燃焼用空気ポンプ５７ａおよび燃焼用空気バルブ５７ｂが設けられている。燃焼用空気ポンプ５７ａは空気供給源である大気から供給される燃焼用空気をバーナ２５に供給し、制御装置６０の指令に応じて燃焼用空気供給量を調整するものである。燃焼用空気バルブ５７ｂは制御装置６０の指令によって燃焼用空気供給管５７を開閉する電磁開閉弁である。燃焼用燃料供給管３６上には、燃焼用燃料バルブ３６ａが設けられている。燃焼用燃料バルブ３６ａは制御装置６０の指令によって燃焼用燃料供給管３６を開閉する電磁開閉弁である。
【００３６】
これにより、システム起動開始した時点から改質部２１に改質用燃料の供給が開始されるまでの間は、バーナ２５には燃料供給源Ｓｆからの燃焼用燃料が燃焼用燃料供給管３６を通って供給され、改質部２１への改質用燃料の供給開始以降から定常運転（発電）開始までの間は、バーナ２５にはＣＯ選択酸化部２４からの改質ガスが燃料電池１０を通らないで直接供給され、そして、定常運転（発電）中においてはバーナ２５には燃料電池１０の燃料極１１からのアノードオフガス（燃料電池１０の燃料極１１に供給され使用されずに排出された水素を含んだ改質ガスや未改質の改質用燃料）が供給される。なお、定常運転中においては、改質ガスやオフガスの不足分を燃焼用燃料供給管３６を通って供給される燃焼用燃料で補っている。
【００３７】
バーナ２５から導出される燃焼ガスは、燃焼ガス流路５６を流通して外部に排出される。燃焼ガス流路５６は改質部２１や蒸発部２２を加熱するように配設され、燃焼ガスは改質部２１の触媒の活性温度域となるように加熱し、蒸発部２２を水蒸気生成するために加熱する。
【００３８】
バーナ２５は、可燃ガスに点火する点火電極（図示省略）を有している。また、バーナ２５は、その着火・吹き消え（消火）を検出するための燃焼状態検出（火炎検出）センサ２５ａを有している。燃焼状態検出センサ２５ａからの信号は制御装置６０に送信されている。この燃焼状態検出センサ２５ａは、燃焼炎中のイオン電流値を検出するフレームロッド方式でもよいし、酸素濃度センサでもよいし、温度センサでもよいし、火炎からの紫外線を検出する紫外線センサでもよいし、圧力センサでもよい。
【００３９】
また、上述した各温度センサ２３ａ，４１ａ、燃焼状態検出センサ２５ａ、各バルブ３２，３５，３６ａ，３８ｂ、４４，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５７ｂ、各ポンプ３３，４３，３８ａ，５７ａ、およびバーナ２５は制御装置６０に接続されている（図２参照）。制御装置６０はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、図３〜図７のフローチャートに対応したプログラムを実行して、燃料電池システムを起動し、発電するように制御している。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。
【００４０】
次に、上述した燃料電池システムの基本的な作動について図３に示すフローチャートおよび図８に示すタイムチャートを参照して説明する。図示しない起動スイッチがオンされると、制御装置６０は、改質装置２０の運転開始指示ありと判定し（ステップ１０２にて「ＹＥＳ」）、起動運転を開始する（時刻ｔ１）。
【００４１】
制御装置６０は、ステップ１０４において、燃焼用空気バルブ５７ｂを開き燃焼用空気ポンプ５７ａを駆動して、バーナ２５へ燃焼用空気を規定流量Ｃ１（ＮＬ／ｍｉｎ）だけ供給する。制御装置６０は、バーナ２５に内蔵のイグナイタ（図示省略）を通電する(イグナイタの代わりにグロープラグでもよい)。なお、燃焼用空気の供給とイグナイタの通電の順番は逆でもよい。そして、制御装置６０は、改質用燃料バルブ３５および第１改質ガスバルブ５１ａおよびオフガスバルブ５２ａを閉じたまま、燃料バルブ３２および燃焼用燃料バルブ３６ａならびに第２改質ガスバルブ５３ａを開き、燃料ポンプ３３を駆動して、バーナ２５へ燃焼用燃料を規定流量Ｂ１（ＮＬ／ｍｉｎ）だけ供給する。これにより、バーナ２５は着火する。さらに、制御装置６０は、着火検知またはイグナイタ通電した時点から所定時間経過後にイグナイタ通電を停止する。なお、ここでは正常に着火したとする。このようにバーナ２５で燃焼が開始されると、その燃焼ガスが燃焼ガス流路５６を通る際に、改質部２１、蒸発部２２を加熱して昇温する。
【００４２】
なお、このとき、改質用燃料バルブ３５は閉じられており、改質部２１への改質用燃料の供給は停止されている。また、第１改質ガスバルブ５１ａおよびオフガスバルブ５２ａも閉じられている。
【００４３】
制御装置６０は、ステップ１０６において、フラグＦａを１に設定する。フラグＦａは燃料電池システムの運転モードを表すものであり、フラグＦａが１である場合、蒸発部２２を暖機する運転モード（蒸気生成待ちモード）であることを表し、フラグＦａが２である場合、改質部２１、ＣＯシフト部２３、ＣＯ選択酸化部２４などの触媒を有する構成要素を暖機するモード（改質器暖機モード）であることを表し、フラグＦａが３である場合、発電モードであることを表している。
【００４４】
制御装置６０は、バーナ２５の着火時点からタイマＴｍ１経過後に（ステップ１０８）、改質水バルブ４４を開き改質水ポンプ４３を駆動して、改質水を蒸発部２２に供給する（ステップ１１０）。蒸発部２２から導出される水蒸気の温度Ｔ２が所定温度Ｔ２ａ（例えば、１００℃）以上となると、制御装置６０は、蒸発部２２からの水蒸気が改質部２１に供給され始めたと判定する（ステップ１１２で「ＹＥＳ」）。そして、制御装置６０は、改質用燃料バルブ３５を開き燃料ポンプ３３を駆動して、改質用燃料を改質部２１に供給開始する（ステップ１１４）。そして、制御装置６０は、ステップ１１６において、フラグＦａを２に設定する。
【００４５】
なお、このとき、燃焼用燃料バルブ３６ａは開かれており、バーナ２５への改質用燃料の供給は継続されている。また、第１改質ガスバルブ５１ａおよびオフガスバルブ５２ａは閉じられ、第２改質ガスバルブ５３ａは開かれているので、ＣＯ選択酸化部２４からの改質ガスは燃料電池１０を通らないでバーナ２５へ供給されている。
【００４６】
また、制御装置６０は、燃焼用燃料バルブ３６ａの開度を徐々に減少し改質用燃料バルブ３５の開度を徐々に増大して、バーナ２５への燃焼用燃料を規定流量Ｂ１より小さい規定流量Ｂ２（ＮＬ／ｍｉｎ）だけ供給し、改質部２１への改質用燃料を規定流量Ａ１（ＮＬ／ｍｉｎ）だけ供給する。
【００４７】
このように改質用燃料が投入されると、改質部２１では上述した水蒸気改質反応および一酸化炭素シフト反応が生じて改質ガスが生成され、ＣＯ選択酸化部２４から改質ガスが導出されるが、まだ一酸化炭素が多いので、燃料電池１０をバイパスしてバーナ２５に供給される。また、改質用燃料の投入と同時に、酸化用空気バルブ３４ｂが開かれて酸化用空気ポンプ３４ａが駆動され予め設定されている供給量がＣＯ選択酸化部２４に供給される。改質ガスはＣＯ選択酸化部２４にて一酸化炭素をさらに低減されてＣＯ選択酸化部２４から導出される。
【００４８】
上述したように改質部２１がバーナ２５の燃焼によって昇温し、ＣＯシフト部２３、ＣＯ選択酸化部２４が自らの発熱反応によって昇温する。そして、温度センサ２３ａによって測定されるＣＯシフト部２３の触媒温度Ｔ３が所定温度Ｔ３ａ（例えば、２００℃）以上となると、制御装置６０は、改質ガス中の一酸化炭素濃度が所定値より低くなったと判定し、すなわち起動運転（改質器暖機）が終了したと判定する（ステップ１１８で「ＹＥＳ」）。
【００４９】
起動運転が終了すると、制御装置６０は、第１改質ガスバルブ５１ａおよびオフガスバルブ５２ａを開き第２改質ガスバルブ５３ａを閉じて、ＣＯ選択酸化部２４からの一酸化炭素濃度が低減された改質ガスを燃料電池１０に供給して、燃料電池１０の発電を開始する（ステップ１２０）。
【００５０】
制御装置６０は、ステップ１２２において、発電運転（定常運転）を実施する。制御装置６０は、定常運転中において、所望の出力電流（負荷装置で消費される電流・電力）となるように改質用燃料、燃焼用燃料、燃焼用空気、酸化用空気、カソードエアおよび改質水を供給するように制御する。改質用燃料の供給量（例えばＡ２（ＮＬ／ｍｉｎ））は、所望の出力電流に応じた供給量に設定されている。燃焼用燃料の供給量（例えばＢ３（ＮＬ／ｍｉｎ））は、改質部２１に必要な熱量に対する改質ガスやオフガスの不足分を補う量に設定されている。燃焼用空気の供給量および改質水の供給量は、改質用燃料の供給量に応じて決定されている。そして、制御装置６０は、ステップ１２４において、フラグＦａを３に設定する。
【００５１】
制御装置６０は、停止スイッチが押されるなど運転停止指示があるまでは、ステップ１２６にて「ＮＯ」と判定し続けて定常運転を継続する。運転停止指示があると、ステップ１２６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ１２８に進めて燃料電池システムの運転を停止すべく規定の停止運転を実施する。この停止運転には、バーナ２５の消火処理も含まれている。また、フラグＦａを０に設定する。
【００５２】
このように作動する燃料電池システムにおいて、バーナ２５が一旦正常に着火した時点から燃料電池システムの運転停止するまでにおいては、制御装置６０は、図４に示すフローチャートに沿って着火検知（火炎検知）も並行して実施している。制御装置６０は、燃焼状態検出センサ２５ａからの信号に基づいてバーナ２５が着火しているか否かを判定し（ステップ２０２）、着火していれば着火と判定しフラグＦｂを１に設定する（ステップ２０４）。着火していなければ吹き消えと判定しフラグＦｂを０に設定する（ステップ２０６）。
【００５３】
フラグＦｂは、バーナ２５が着火であるか吹き消えであるかを表すフラグであり、フラグＦｂが０である場合、バーナ２５が吹き消えであることを表し、フラグＦｂが１である場合、バーナ２５が着火であることを表す。
【００５４】
また、上述したように作動する燃料電池システムにおいては、バーナ２５が一旦正常に着火した時点から燃料電池システムが運転停止するまでの間に、バーナ２５が吹き消えた場合、例えば前述したように吹き消えを検出した場合、制御装置６０は、吹き消えたときの燃料電池システムの状況に応じて再着火制御を変更している。
【００５５】
上述した燃料電池システムの３つの運転モードの場合に分けて再着火制御について詳述する。まず、蒸気生成待ちモードで吹き消えた場合について図５に示すフローチャートと図９に示すタイムチャートを参照して説明する。制御装置６０は、図３に示すフローチャートに沿った処理中に吹き消えを検出すると、図５〜図７に示すフローチャートに沿った割り込み処理を実施する。蒸気生成待ちモードで吹き消えを検出した場合、フラグＦａ，Ｆｂはそれぞれ１，０であるので、制御装置６０は、図５のフローチャートに沿ったプログラムを実施し、図６および図７のフローチャートに沿ったプログラムを実施しない。
【００５６】
具体的には、制御装置６０は、ステップ３０２，３０４でそれぞれ「ＹＥＳ」と判定し、図３に示すフローチャートの進行を一旦停止する。制御装置６０は、ステップ３０６〜３１６の割り込み処理すなわち再着火制御を実施する。制御装置６０は、吹き消えを検出した時点（時刻ｔ１１）に、燃焼用燃料バルブ３６ａを閉じ、燃料ポンプ３３を停止して、バーナ２５への燃焼用燃料の供給を停止する（ステップ３０６）。
【００５７】
制御装置６０は、燃焼用空気ポンプ５７ａの供給量を規定流量Ｃ１からこの規定流量Ｃ１より多い規定流量Ｃ２（ＮＬ／ｍｉｎ）に増加するように燃焼用空気ポンプ５７ａを制御する（ステップ３０８）。制御装置６０は、タイマＴｍ２だけ規定流量Ｃ２で燃焼用空気をバーナ２５に供給する。規定流量Ｃ２とタイマＴｍ２は、バーナ２５が燃焼用空気で十分パージされるように設定されている。これにより、可燃ガスが残っていないのでバーナ２５は安定した再着火が行われる。
【００５８】
制御装置６０は、時刻ｔ１１からタイマＴｍ２経過後にすなわち時刻ｔ１２に（ステップ３１０）、バーナ２５を再着火する。具体的には、制御装置６０は、燃焼用空気ポンプ５７ａの供給量を規定流量Ｃ２から元の規定流量Ｃ１に減少するように燃焼用空気ポンプ５７ａを制御する（ステップ３１２）。制御装置６０は、バーナ２５に内蔵のイグナイタ（図示省略）を通電する（ステップ３１４）。なお、燃焼用空気の供給とイグナイタの通電の順番は逆でもよい。そして、制御装置６０は、燃焼用燃料バルブ３６ａを開き、燃料ポンプ３３を駆動して、バーナ２５への燃焼用燃料の供給を元の規定流量Ｂ１で再開する（ステップ３１６）。これにより、バーナ２５は再着火する。さらに、制御装置６０は、着火検知またはイグナイタ通電した時点から所定時間経過後にイグナイタ通電を停止する（ステップ３１８）。
【００５９】
そして、制御装置６０は、ステップ３１８の処理が終了してプログラムをステップ３２０に進めて本フローチャートを終了する。そして、停止している図３に示すフローチャートの進行を再び開始する。
【００６０】
次に改質器暖機モードで吹き消えた場合について図６に示すフローチャートと図１０に示すタイムチャートを参照して説明する。改質器暖機モードで吹き消えを検出した場合、フラグＦａ，Ｆｂはそれぞれ２，０であるので、制御装置６０は、図６のフローチャートに沿ったプログラムを実施し、図５および図７のフローチャートに沿ったプログラムを実施しない。
【００６１】
具体的には、制御装置６０は、ステップ４０２，４０４でそれぞれ「ＹＥＳ」と判定し、図３に示すフローチャートの進行を一旦停止する。制御装置６０は、ステップ４０６〜４２６の割り込み処理すなわち再着火制御を実施する。制御装置６０は、吹き消えを検出した時点（時刻ｔ２１）に、燃焼用燃料バルブ３６ａを閉じ、燃料ポンプ３３を停止して、バーナ２５への燃焼用燃料の供給を停止する（ステップ４０６）。制御装置６０は、改質用燃料バルブ３５を閉じ、改質部２１への改質用燃料の供給を停止する（ステップ４０８）。制御装置６０は、第２改質ガスバルブ５３ａを閉じ、閉状態である第１改質ガス５１ａとオフガスバルブ５２ａと合わせてＣＯ選択酸化部２４とバーナ２５との間を遮断する（ステップ４１０）。これにより、バーナ２５には、燃焼用燃料も改質ガスも供給されない。
【００６２】
制御装置６０は、燃焼用空気ポンプ５７ａの供給量を規定流量Ｃ１からこの規定流量Ｃ１より多い規定流量Ｃ２（ＮＬ／ｍｉｎ）に増加するように燃焼用空気ポンプ５７ａを制御する（ステップ４１２）。制御装置６０は、タイマＴｍ３だけ規定流量Ｃ２で燃焼用空気をバーナ２５に供給する。規定流量Ｃ２とタイマＴｍ３は、バーナ２５が燃焼用空気で十分パージされるように設定されている。これにより、可燃ガスが残っていないのでバーナ２５は安定した再着火が行われる。
【００６３】
制御装置６０は、時刻ｔ２１からタイマＴｍ３経過後にすなわち時刻ｔ２２に（ステップ４１４）、第２改質ガスバルブ５３ａを開き（ステップ４１６）、バーナ２５を再着火する。具体的には、制御装置６０は、燃焼用空気ポンプ５７ａの供給量を規定流量Ｃ２から元の規定流量Ｃ１に減少するように燃焼用空気ポンプ５７ａを制御する（ステップ４１８）。制御装置６０は、バーナ２５に内蔵のイグナイタ（図示省略）を通電する（ステップ４２０）。なお、燃焼用空気の供給とイグナイタの通電の順番は逆でもよい。そして、制御装置６０は、燃焼用燃料バルブ３６ａを開き、燃料ポンプ３３を駆動して、バーナ２５への燃焼用燃料の供給を元の規定流量Ｂ１で再開する（ステップ４２２）。これにより、バーナ２５は再着火する。さらに、制御装置６０は、着火検知またはイグナイタ通電した時点から所定時間経過後にイグナイタ通電を停止する（ステップ４２４）。
【００６４】
制御装置６０は、時刻ｔ２２からタイマＴｍ４経過後にすなわち時刻ｔ２３に（ステップ４２６）、改質用燃料バルブ３５を開き、燃料ポンプ３３の供給量を調整して、改質部２１への改質用燃料の供給を再開する（ステップ４２８）。そして、制御装置６０は、燃焼用燃料バルブ３６ａの開度を徐々に減少し改質用燃料バルブ３５の開度を徐々に増大して、バーナ２５への燃焼用燃料を規定流量Ｂ１より小さい規定流量Ｂ２（ＮＬ／ｍｉｎ）に調整し、改質部２１への改質用燃料を規定流量Ａ１（ＮＬ／ｍｉｎ）に調整する。なお、燃焼用燃料バルブ３６ａと改質用燃料バルブ３５は同時に開くようにしてもよい。
【００６５】
そして、制御装置６０は、ステップ４２８の処理が終了してプログラムをステップ４３０に進めて本フローチャートを終了する。そして、停止している図３に示すフローチャートの進行を再び開始する。
【００６６】
さらに発電モードで吹き消えた場合について図７に示すフローチャートと図１１に示すタイムチャートを参照して説明する。発電モードで吹き消えを検出した場合、フラグＦａ，Ｆｂはそれぞれ３，０であるので、制御装置６０は、図７のフローチャートに沿ったプログラムを実施し、図５および図６のフローチャートに沿ったプログラムを実施しない。
【００６７】
具体的には、制御装置６０は、ステップ５０２，５０４でそれぞれ「ＹＥＳ」と判定し、図３に示すフローチャートの進行を一旦停止する。制御装置６０は、ステップ５０６〜５２４の割り込み処理すなわち再着火制御を実施する。制御装置６０は、吹き消えを検出した時点（時刻ｔ３１）に、燃焼用燃料バルブ３６ａを閉じて、バーナ２５への燃焼用燃料の供給を停止する（ステップ５０６）。制御装置６０は、オフガスバルブ５２ａを閉じ、燃料電池１０の燃料極１１からのオフガスがバーナ２５へ供給されるのを停止する（ステップ５０８）。このとき、第２改質ガスバルブ５３ａは閉状態であるので、バーナ２５には燃焼用燃料も改質ガスも供給されない。
【００６８】
制御装置６０は、改質用燃料バルブ３５の開状態を維持し、燃料ポンプ３３の供給量を減少させて改質用燃料の規定流量Ａ２をこの規定流量Ａ２より少ない規定流量Ａ３に減少させる（ステップ５１０）。これにより、改質部２１の温度が触媒の活性温度以上であれば燃料電池１０の燃料極１１には改質ガスが供給されるので、燃料電池１０の発電が継続される。このとき、燃料電池１０の発電出力を増大させるようにしてもよく、これによれば、燃料電池１０の発電出力の増大により改質ガス中の水素の消費量も増大するため、再着火制御中において改質部２１や燃料電池１０の燃料極１１の内圧が上昇するのを確実に抑制することができる。
【００６９】
発電時の再着火処理中に改質器２０の温度が低下し改質ガス中のＣＯ濃度が上昇した場合には、改質ガスの燃料電池１０への供給を停止し、各バルブを遮断し、フラグＦａを２に設定し、その後の再着火制御はフラグＦａが２である場合の制御（図６に示す再着火制御）を実行する。発電時の再着火処理中に改質器２０の温度が低下しなければ、引き続き本発電モードでの再着火処理を実行する。なお、ＣＯ濃度の上昇判定は、改質部２２、ＣＯシフト部２３、ＣＯ選択酸化部２４のいずれかの温度が、各部ごとに決められた所定温度以下になることによって判定する。なお、ＣＯ濃度センサによる判定も可能である。
【００７０】
制御装置６０は、燃焼用空気ポンプ５７ａの供給量を規定流量Ｃ１からこの規定流量Ｃ１より多い規定流量Ｃ２（ＮＬ／ｍｉｎ）に増加するように燃焼用空気ポンプ５７ａを制御する（ステップ５１２）。制御装置６０は、タイマＴｍ５だけ規定流量Ｃ２で燃焼用空気をバーナ２５に供給する。規定流量Ｃ２とタイマＴｍ５は、バーナ２５が燃焼用空気で十分パージされるように設定されている。これにより、可燃ガスが残っていないのでバーナ２５は安定した再着火が行われる。
【００７１】
制御装置６０は、時刻ｔ３１からタイマＴｍ５経過後にすなわち時刻ｔ３２に（ステップ５１４）、バーナ２５を再着火する。具体的には、制御装置６０は、燃焼用空気ポンプ５７ａの供給量を規定流量Ｃ２から元の規定流量Ｃ１に減少するように燃焼用空気ポンプ５７ａを制御する（ステップ５１６）。制御装置６０は、バーナ２５に内蔵のイグナイタ（図示省略）を通電する（ステップ５１８）。なお、燃焼用空気の供給とイグナイタの通電の順番は逆でもよい。そして、制御装置６０は、燃焼用燃料バルブ３６ａを開き、燃料ポンプ３３を駆動して、バーナ２５への燃焼用燃料の供給を元の規定流量Ｂ１で再開する（ステップ５２０）。これにより、バーナ２５は再着火する。さらに、制御装置６０は、着火検知またはイグナイタ通電した時点から所定時間経過後にイグナイタ通電を停止する（ステップ５２２）。
【００７２】
制御装置６０は、時刻ｔ３２からタイマＴｍ６経過後にすなわち時刻ｔ３３に（ステップ５２４）、オフガスバルブ５２ａを開き、燃料ポンプ３３の供給量を調整して、改質部２１への改質用燃料の供給を再開する（ステップ５２６）。そして、制御装置６０は、燃焼用燃料バルブ３６ａの開度を徐々に減少し改質用燃料バルブ３５の開度を徐々に増大して、バーナ２５への燃焼用燃料を規定流量Ｂ１より小さい規定流量Ｂ２（ＮＬ／ｍｉｎ）に調整し、改質部２１への改質用燃料を規定流量Ａ２（ＮＬ／ｍｉｎ）に調整する。
【００７３】
そして、制御装置６０は、ステップ５２６の処理が終了してプログラムをステップ５２８に進めて本フローチャートを終了する。そして、停止している図３に示すフローチャートの進行を再び開始する。
【００７４】
上述の説明から明らかなように、この実施形態においては、制御装置６０が、一旦着火した燃焼部であるバーナ２５が吹き消えた場合、燃焼部２５を再着火する再着火制御（ステップ３０６〜３１８、４０６〜４２８、５０６〜５２６）を当該燃料電池システム内の状況（運転モード）に応じて変更するので、燃料電池システム内の状況が異なっていても、一旦着火した燃焼部２５が吹き消えた場合、その燃焼部２５を確実に再着火することができる。ひいては着火性を向上することができる。
【００７５】
また、再着火制御は、燃焼部２５が吹き消えたと判定された時点（時刻ｔ１１、ｔ２１、ｔ３１）以降に可燃ガスの燃焼部２５への供給停止を開始するとともに非可燃ガスによる燃焼部２５のパージを開始するパージ制御（ステップ３０６〜３１０、４０６〜４１４、５０６〜５１４）と、燃焼部２５のパージが完了した後に同パージを停止し可燃ガスの燃焼部への供給を開始するとともに燃焼部に着火する着火制御（ステップ３１２〜３１８、４１８〜４２４、５１６〜５２２）とを含む。これにより、燃焼部２５に残留している可燃ガスを確実にパージした後に再着火するので、安定した再着火を実施することができる。
【００７６】
また、上記した状況は、燃焼部２５に供給されている可燃ガスが燃料供給源Ｓｆからの燃料であるか、改質部２１からの改質ガスであるか、または燃料電池１０の燃料極１１からのオフガスであることが好ましい。これによれば、燃焼部２５に供給されている可燃ガスの種類に応じて再着火制御が変更されるので、燃焼部２５に供給されている可燃ガスの種類が異なっても確実かつ安定した再着火を実施することができる。
【００７７】
また、上記した状況は、燃料電池１０の燃料極１１に改質ガスが供給されていることかまたは供給されていないことであることが好ましい。これによれば、燃料電池１０の燃料極１１に改質ガスが供給されている否かに応じて再着火制御が変更されるので、燃料電池１０に改質ガスが供給されていてもいなくても確実かつ安定した再着火を実施することができる。
【００７８】
また、バーナ２５の吹き消え検出後にバーナ２５をパージする非可燃ガスは、燃焼部２５に供給される燃焼用酸化剤ガスである。これにより、必要以上に改質部２１を冷却させることなく、かつ当該燃料電池システムに既に供給されているガスを使用して、燃焼部２５をパージするので、エネルギー効率よくかつ低コストで再着火を実施することができる。なお、パージ用の非可燃ガスとしては、当該燃料電池システムに既に供給されている、酸化用空気や水蒸気を使用するようにしてもよい。
【００７９】
また、上記した状況が発電モードである場合、パージ制御は、燃焼部２５が吹き消えたと判定された時点以降に可燃ガスの燃焼部２５への供給停止を開始し燃焼部２５のパージを開始するとともに、改質部２１への燃料の供給を停止することなく燃料の供給を継続する（ステップ５０６〜５１４）。これにより、再着火の準備が実施される一方で改質部２１の温度が触媒の活性温度以上であれば燃料電池１０の燃料極１１には改質ガスが供給されるので、燃料電池１０の発電が継続されつつ確実に再着火することが可能となる。
【００８０】
なお、上述した実施形態においては、バーナ２５に燃焼用燃料を直接供給する追い炊きライン（燃焼用燃料供給管３６）がある場合の燃料電池システムを説明したが、追い炊きラインがない場合にも、本発明を適用することができる。この場合、図１２に示すように、燃焼用燃料供給管３６に代えて、第１ラインＬ１に並設されて改質部２１をバイパスして燃料電池１０の燃料極１１を経由してバーナ２５に連通する第２ラインＬ２である燃焼用燃料供給管３７が設けられている。燃焼用燃料供給管３７は、改質用燃料供給管３１の脱硫器３４と改質用燃料バルブ３５との間から分岐し、改質ガス供給管５１の第１改質ガスバルブ５１ａと燃料電池１０との間に接続されている。燃焼用燃料供給管３７上には、第１燃焼用燃料バルブ３７ａが設けられている。第１燃焼用燃料バルブ３７ａは制御装置６０の指令によって燃焼用燃料供給管３７を開閉する電磁開閉弁である。これにより、燃料供給源Ｓｆからの燃料（燃焼用燃料）が第２ラインＬ２、燃料電池１０を通ってバーナ２５に供給可能である。
【００８１】
システム起動開始した時点から改質部２１に改質用燃料の供給が開始されるまでの間は、燃焼用燃料バルブ３７ａを開き、第２改質ガスバルブ５３ａを閉じ、オフガスバルブ５２ａを開く点が上述した実施形態と異なり、バーナ２５には燃料供給源Ｓｆからの燃焼用燃料が第２ラインＬ２を介して改質部２１を通らないで燃料電池１０の燃料極１１を通って供給される。改質部２１への改質用燃料の供給開始以降から定常運転（発電）開始までの間は、燃焼用燃料バルブ３７ａを閉じる点が上述した実施形態と異なり、バーナ２５にはＣＯ選択酸化部２４からの改質ガスが燃料電池１０を通らないで直接供給される。そして、定常運転（発電）中においては、燃焼用燃料バルブ３７ａを閉じる点が上述した実施形態と異なり、バーナ２５には燃料電池１０の燃料極１１からのアノードオフガス（燃料電池１０の燃料極１１に供給され使用されずに排出された水素を含んだ改質ガスや未改質の改質用燃料）が供給される。
【００８２】
また、図１に示すバーナ２５に燃焼用燃料を直接供給する追い炊きライン（燃焼用燃料供給管３６）も、図１２に示す第２ラインＬ２である燃焼用燃料供給管３７もない場合（図１３参照）にも、本発明を適用することができる。この場合、起動時には燃料は改質器２０に供給され、そのまま改質器２０から導出されて、バイパス路５３または燃料電池１０を通って燃料のままバーナ２５に供給される。
【００８３】
また、上述した実施形態において、気体を供給するポンプにおいてはポンプの代わりにブロアを使用するようにしてもよい。
【００８４】
また、上述した各実施形態においては、燃焼状態検出センサ２５ａの検出結果に基づいてバーナ２５の消火（吹き消え）を判定したが、燃焼状態検出センサ２５ａの検出結果に因らないでバーナ２５への制御信号に基づいてバーナ２５の消火を判定するようにしてもよい。消火には、吹き消えと制御信号による消火が含まれている。「制御信号による消火」は、バーナ２５以外のトラブル、その他制御装置６０が消火すべきと判定した場合を想定している。消火すべきと判定した原因を自動的に検査し再着火可能と判定したときに再着火制御に移る。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明による燃料電池システムの一実施形態の概要を示す概要図である。
【図２】図１に示す燃料電池システムを示すブロック図である。
【図３】図２に示した制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。
【図４】図２に示した制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。
【図５】図２に示した制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。
【図６】図２に示した制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。
【図７】図２に示した制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。
【図８】本発明による燃料電池システムの基本動作を示すタイムチャートである。
【図９】本発明による燃料電池システムの蒸気生成待ちモードにおける再着火動作を示すタイムチャートである。
【図１０】本発明による燃料電池システムの改質器暖機モードにおける再着火動作を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明による燃料電池システムの発電モードにおける再着火動作を示すタイムチャートである。
【図１２】本発明による燃料電池システムの他の実施形態の概要を示す概要図である。
【図１３】本発明による燃料電池システムの他の実施形態の概要を示す概要図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０…燃料電池、１１…燃料極、１２…空気極、２０…改質装置、２１…改質部、２２…蒸発部、２３…一酸化炭素シフト反応部（ＣＯシフト部）、２３ａ…温度センサ、２４…一酸化炭素選択酸化反応部（ＣＯ選択酸化部）、２５…バーナ（燃焼部）、２５ａ…燃焼状態検出センサ、３１…改質用燃料供給管、３２…燃料バルブ、３３…燃料ポンプ、３４…脱硫器、３５…改質用燃料バルブ、３６，３７…燃焼用燃料供給管、３６ａ，３７ａ…燃焼用燃料バルブ、３８…ＣＯ酸化用空気供給管、３８ａ…酸化用空気ポンプ、３８ｂ…酸化用空気バルブ、４１…水蒸気供給管、４１ａ…温度センサ、４２…給水管、４３…改質水ポンプ、４４…改質水バルブ、５１…改質ガス供給管、５１ａ…第１改質ガスバルブ、５２…オフガス供給管、５２ａ…オフガスバルブ、５３…バイパス管、５３ａ…第２改質ガスバルブ、５４…カソード用空気供給管、５５…排気管、５６…燃焼ガス流路、５７…燃焼用空気供給管、５７ａ…燃焼用空気ポンプ、５７ｂ…燃焼用空気バルブ、６０…制御装置、Ｌ１…第１ライン、Ｌ２…第２ライン、Ｓｆ…燃料供給源、Ｓｗ…水タンク。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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