(57)【要約】【課題】一酸化炭素を含む排ガスや高温の排ガスを、人又は動物に対して排出されることを確実に防止して、人又は動物の安全を確保できる、燃料電池発電装置を提供する。【解決手段】燃料電池発電装置１に、排ガスの排気口に人又は動物が接近したことを検出するセンサ５０を設け、それに対応して、燃料電池発電装置の運転を停止させる制御装置６０を設けるか、或いは、そのことを知らせる警告を表示する、屋内配置リモコン６１及び／又は表示部６３を設けるか、又は、装置から遠ざかることを促す音声又は警告音を発する警報装置６５を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料を改質して水素を含む改質ガスとする改質器と、この改質ガスと空気とを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池本体とを備えた燃料電池発電装置において、該燃料電池発電装置の排ガスの排気口に人又は動物が接近したことを検出するセンサと、このセンサにより人又は動物が接近した状態が所定時間検出された場合に、燃料電池発電装置の運転を停止させる制御装置とが設けられていることを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項２】
原燃料を改質して水素を含む改質ガスとする改質器と、この改質ガスと空気とを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池本体とを備えた燃料電池発電装置において、該燃料電池発電装置の排ガスの排気口に人又は動物が接近したことを検出するセンサと、このセンサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、そのことを知らせる警告を表示する、屋内配置リモコン及び／又は燃料電池発電装置の外側面に設けられた表示部を有することを特徴とする燃料電気発電装置。
【請求項３】
原燃料を改質して水素を含む改質ガスとする改質器と、この改質ガスと空気とを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池本体とを備えた燃料電池発電装置において、該燃料電池発電装置の排ガスの排気口に人又は動物が接近したことを検出するセンサと、このセンサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、燃料発電装置から遠ざかることを促す音声又は警告音を発する警報装置が設けられていることを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項４】
前記排ガスの排気口は、通常の排気口と、該通常の排気口とは異なる面に配置された臨時の排気口との２種類が設けられており、通常運転状態では前記通常の排気口から排ガスを排出させ、前記センサによって人又は動物が前記通常の排気口に近づいた状態が所定時間検出された場合には、前記通常の排気口からの排ガスの排出を停止させて、前記臨時の排気口から排ガスを排出させる流路切替機構が設けられている請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料電池発電装置。
【請求項５】
前記センサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、所定周波数及び／又は所定出力の超音波を放射する超音波発生装置が設けられている請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料電池発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電により生じた不要な排ガスを、人又は動物に向けて排出することを防止して、安全を確保できる燃料電池発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭向けに設置される燃料電池発電装置においては、発電時に発生する排熱を外部冷却水で回収し、加温された外部冷却水を給湯として利用することで総合的に高いエネルギー効率を得ることが可能であり、今後、多くの家庭に導入されることが期待されている。
【０００３】
従来のこの種の燃料電池発電装置は、炭化水素系燃料を改質して水素を豊富に含む改質ガス（「水素リッチガス」という）とする改質器と、この改質ガスと空気とを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池本体とを備えるものが一般的であるが、前記改質反応には約８００℃の温度が必要であるため、起動時の昇温や反応温度維持には、燃焼熱が用いられている。
【０００４】
すなわち、上記燃料電池発電装置の場合、起動時には、昇温のために、原燃料を改質器バーナで燃焼するが、このとき、原燃料中には炭素成分が含まれているため，不完全燃焼が発生すると、一酸化炭素を含む排ガスが生成され、大気中に放出される可能性があった。また、同燃料電池発電装置による発電中は、燃料ガスが水素リッチガスに切り替わるため、排ガス中に一酸化炭素が発生する可能性は低下するが、この排ガスは、原燃料の燃焼によるものであるので、その冷却に不具合が生じた場合、２００℃以上の高温ガスが一時的に発生する可能性があった。
【０００５】
ところで、上記のような燃料電池発電装置を、家庭用として導入しようとする導入者層としては、居住人数が多い家庭が想定されるが、このような場合、居住者の中には幼児等が含まれることも十分考えられる。また、上記燃料電池発電装置の設置位置は、裏庭等の狭いスペースが多く、発電装置を幼児等から隔絶する距離を十分に確保できないケースが大半である。したがって，燃料電池発電装置を家庭に設置するにあたっては、上述した、一酸化炭素を含む排ガスや、高温となる排ガスに対して、幼児等や、それ以外の人又は動物の安全を十分に確保する必要がある。
【０００６】
そこで、下記特許文献１には、一酸化炭素の排出を抑制する技術として、原料及び水から水蒸気改質により改質ガスを生成するための改質触媒を有する改質部と、該改質部を加熱するバーナとを有し、更に、バーナから排出される燃焼ガスを通過させる燃焼ガス流路内に、白金触媒を担持させた燃焼触媒を備えた水素発生装置が開示されている。これによれば、前記燃焼触媒に担持された白金触媒により、燃焼ガス中の一酸化炭素を十分に酸化させることができるため、排気口から排出される排ガスから、一酸化炭素をほとんど取り除いて、その安全性を向上させることができる。
【０００７】
また、下記特許文献２には、炭化水素系原料の改質反応により水素を含む改質ガスを生成する水素生成器加熱用の燃焼装置と、この燃焼装置の排ガスの成分検知を行う排ガスセンサと、この排ガスセンサの信号から前記燃焼装置の燃焼状態が不良と判定されたとき、前記燃焼装置を停止させる制御器を備えた水素生成器が開示されており、排ガスセンサにより測定された排ガスの成分により、燃焼状態が不良とされた場合には、その運転が停止されて、安全を確保することができるようになっている。上記排ガスセンサは、排ガス中の一酸化炭素を検知し触媒燃焼させて、その温度上昇を電気抵抗に変換して電圧出力として取り出す、いわゆる接触燃焼式のセンサであり、排気ダクトの途中に取付けられているものである。
【特許文献１】特開２００４−１４９４０７号公報
【特許文献２】特開２００６−１２７７７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に用いられる燃焼触媒は、排ガスを長期に亘って処理する関係上、経年劣化が生じやすく、また、上記特許文献２に用いられる排ガスセンサについても、上述したように、排ガスに直接接触する接触燃焼式のセンサであるうえ、排気ダクトの途中に取付けられているため、経年劣化が生じやすいという問題があった。また、上記の特許文献１，２においては、一酸化炭素を含む排ガスについての対策はなされているが、高温ガスについての対策については何ら開示されていない。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、一酸化炭素を含む排ガスや、高温の排ガスを、人又は動物に対して排出されることを長期に亘って確実に防止して、人又は動物の安全を確保することができる、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】
上記目的を達成するため、本発明の燃料電池発電装置は、原燃料を改質して水素を含む改質ガスとする改質器と、この改質ガスと空気とを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池本体とを備えた燃料電池発電装置において、該燃料電池発電装置の排ガスの排気口に人又は動物が接近したことを検出するセンサと、このセンサにより人又は動物が接近した状態が所定時間検出された場合に、燃料電池発電装置の運転を停止させる制御装置とが設けられていることを特徴とする。
【００１１】
上記発明によれば、人又は動物が排ガスの排気口に近づいて、センサがこれを検出した状態が所定時間過ぎると、該センサから検出信号を受けた制御装置により、燃料電池発電装置の運転を停止させる信号が発せられる。その結果、排気口からの排ガスの排出が停止し、人又は動物に不測の危険を与えることが防止される。
【００１２】
また、本発明の燃料電池発電装置は、原燃料を改質して水素を含む改質ガスとする改質器と、この改質ガスと空気とを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池本体とを備えた燃料電池発電装置において、該燃料電池発電装置の排ガスの排気口に人又は動物が接近したことを検出するセンサと、このセンサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、そのことを知らせる警告を表示する、屋内配置リモコン及び／又は燃料電池発電装置の外側面に設けられた表示部を有することを特徴とする。
【００１３】
上記発明によれば、センサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、そのことを知らせる警告が、屋内配置リモコン及び／又は燃料電池発電装置の外側面に設けられた表示部に表示されるので、当人又は他の者が危険状態を察知することができ、危険回避の対処がしやすくなる。
【００１４】
更に、本発明の燃料電池発電装置においては、原燃料を改質して水素を含む改質ガスとする改質器と、この改質ガスと空気とを電気化学的に反応させて発電を行う燃料電池本体とを備えた燃料電池発電装置において、該燃料電池発電装置の排ガスの排気口に人又は動物が接近したことを検出するセンサと、このセンサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、燃料発電装置から遠ざかることを促す音声又は警告音を発する警報装置が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
上記発明によれば、センサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、警報装置によって、燃料発電装置から遠ざかることを促す音声又は警告音が発せられるので、人又は動物がそれに気づいて燃料電池発電装置から遠ざかることにより、危険をより確実に回避することができる。
【００１６】
また、本発明の燃料電池発電装置においては、前記排ガスの排気口は、通常の排気口と、該通常の排気口とは異なる面に配置された臨時の排気口との２種類が設けられており、通常運転状態では前記通常の排気口から排ガスを排出させ、前記センサによって人又は動物が前記通常の排気口に近づいた状態が所定時間検出された場合には、前記通常の排気口からの排ガスの排出を停止させて、前記臨時の排気口から排ガスを排出させる流路切替機構が設けられていることが好ましい。これによれば、センサにより人又は動物が接近した状態が所定時間検出された場合に、燃料電池発電装置の運転を停止させても、改質器や燃料電池本体等の保護のために排気口からの排ガスの排出を直ちに停止できない場合があるが、上記態様によれば、排ガスの排出口を臨時の排気口に切替えることにより、人又は動物に向けて排ガスが噴出されることを防止でき、不測の危険を与えることをより確実に防止できる。
【００１７】
更に、本発明の燃料電池発電装置においては、前記センサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、所定周波数及び／又は所定出力の超音波を放射する超音波発生装置が設けられていることが好ましい。これによれば、センサにより人又は動物が接近した状態が検出された場合に、超音波発生装置によって所定周波数及び／又は所定出力の超音波が放射されるので、例えば、超音波の周波数を、犬猫等の動物が嫌う周波数とすることにより、犬猫等の動物を効果的に追い払うことができ、犬猫等の動物が居座ってしまうことを防止できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の燃料電池発電装置によれば、人又は動物が排ガスの排気口に近づいて、センサによりその状態が検出されると、次のような動作がなされて、人又は動物の安全を確保することができる。
【００１９】
すなわち、本発明の１つの態様では、上記検出状態で所定時間過ぎると、センサから検出信号を受けた制御装置により、燃料電池発電装置の運転を停止させる信号が発せられ、排気口からの排ガスの排出が停止して、人又は動物に不測の危険を与えることが防止される。
【００２０】
また、本発明のもう１つの態様では、上記検出状態となると、それを知らせる警告が、屋内配置リモコン及び／又は燃料電池発電装置の外側面に設けられた表示部に表示され、他の者が危険状態を察知することができ、危険回避の対処がしやすくなる。
【００２１】
更に、本発明の更にもう１つの態様では、上記検出状態となると、警報装置により、燃料発電装置から遠ざかることを促す音声又は警告音が発せられ、人又は動物がそれに気づいて燃料電池発電装置から遠ざかることにより、危険をより確実に回避することができる。なお、これらの態様は、組み合わせて適用することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の燃料電池発電装置の一実施形態について説明する。図１には、本発明の燃料電池発電装置１（以下、「発電装置１」という）の概略構成図が示されている。同図に示されるように、この発電装置１は、後述するセンサ５０、屋内配置リモコン６１、表示部６３、警報装置６５、超音波発生装置６７以外の各部材を収容するケーシング５を有している。
【００２３】
すなわち、このケーシング５の内部には、電解質１０ｃを挟持する燃料極１０ａ及び空気極１０ｂを備えると共に、これらからなる単位セルを重ねる毎に配設される冷却板を有する冷却系１０ｄよりなる燃料電池本体１０と、改質触媒部１６及びバーナ部１７からなり、前記燃料極１０ａに燃料を改質して得られる水素を主体とした改質ガスを供給する改質器１５と、前記空気極１０ｂに空気を供給する空気供給装置２０と、燃料電池本体１０及び／又は改質器１５より排出される排ガスから凝縮水を回収する凝縮熱交換器２２と、凝縮水を貯留する回収タンク２４とがそれぞれ配設されている。
【００２４】
まず、燃料電池本体１０を中心に説明すると、その構成部分である燃料極１０ａの改質ガス供給側は、改質器１５から伸びた改質ガス供給ラインＬ１と接続している。また、同燃料極１０ａのオフガス排出側からは、オフガス供給ラインＬ７が伸び、燃料予熱器２６を介して改質器１５と接続している。すなわち、このオフガス供給ラインＬ７は、その途中に燃料予熱器２６が配置された結果、後述する燃焼排ガス排出口１７ｂから伸びた燃焼排ガスラインＬ８と熱交換できるようになっている。
【００２５】
空気極１０ｂの空気供給側は、空気供給装置２０から伸びた空気供給ラインＬ２と接続している。この空気供給装置２０には、空気の供給をオンオフ可能な図示しない制御スイッチが設けられており、該制御スイッチは、後述する制御装置６０に連結され、それにより制御されるようになっている。また、空気極１０ｂの排空気排出側からは、排空気ラインＬ９が伸び、凝縮熱交換器２２と接続している。
【００２６】
次に、改質器１５を中心に説明すると、この構成部分であるバーナ部１７の一側部には、燃料導入口１７ａ及び燃焼排ガス排出口１７ｂが設けられている。また、改質触媒部１６の改質原料の投入側は、原燃料源から伸びた原燃料供給ラインＬ３と接続している。この原燃料供給ラインＬ３には、その途中に脱硫器２８が配置されており、原燃料を脱硫処理できるように構成されている。
【００２７】
上記原燃料供給ラインＬ３の途中であって、前記脱硫器２８の上流側には、原燃料供給弁Ｖ１が配設されており、更に、この原燃料供給弁Ｖ１は、その一端が起動用燃料供給ラインＬ５に接続されている。そして、この原燃料供給弁Ｖ１は、後述する制御装置６０により開閉可能に制御され、それにより、原燃料供給ラインＬ３若しくは起動用燃料供給ラインＬ５に対する、原燃料の供給量を調整できるようになっている。また、この原燃料供給ラインＬ３は、一部が分岐しており、精製水貯留タンク３２から伸びた精製水供給ラインＬ４と接続している。
【００２８】
改質触媒部１６の改質ガスの回収側からは、改質ガス供給ラインＬ１が伸び、燃料極１０ａの改質ガス供給側と接続している。この改質ガス供給ラインＬ１には、その途中にＣＯ変成器１８及びＣＯ除去器１９が配置されている。
【００２９】
一方、バーナ部１７は、その燃料導入口１７ａに、原燃料供給ラインＬ３から分岐して伸びた起動用燃料供給ラインＬ５と、燃焼空気ブロア３０から伸びた燃焼空気供給ラインＬ６と、燃料極１０ａのオフガス排出側から伸びたオフガス供給ラインＬ７とが接続している。バーナ部１７の燃焼排ガス排出口１７ｂからは、燃焼排ガスラインＬ８が伸び、燃料予熱器２６を介して、凝縮熱交換器２２の入口側と接続している。
【００３０】
次に、凝縮熱交換器２２について説明すると、その入口側には燃焼排ガスラインＬ８及び排空気ラインＬ９が接続され、更に、その出口側には、凝縮熱交換器２２で凝縮処理された凝縮水及び該凝縮水を含む排ガスを、回収タンク２４へ供給する、２本の凝縮流体供給ラインＬ１１,Ｌ１１が接続されている。なお、図１に示すように、この凝縮熱交換器２２には、その途中にポンプＰ１及び温度調整弁Ｖ２が配設された排熱回収ラインＬ１３が接続されている。この排熱回収ラインＬ１３は、電池冷却器３６に接続されており、該ラインＬ１３を流れる水の温度が所定値以上の場合は、前記温度調整弁Ｖ２により電池冷却器３６側に切替えられ、他方、水の温度が所定以下の場合には、同温度調整弁Ｖ２により電池冷却器３６はバイパスされる。凝縮熱交換器２２および電池冷却器３６を経由して昇温された冷水は、温水として外部に設置されている貯湯槽等の熱利用機器に供給される。
【００３１】
また、前記精製水貯留タンク３２には、燃料電池本体１０の冷却系１０ｄに接続する冷却水ラインＬ１０が、ポンプＰ２を介して接続され、更に、原燃料供給ラインＬ３と接続する精製水供給ラインＬ４が、同じくポンプＰ３を介して接続されている。冷却水ラインＬ１０の途中には、ヒータ３４及び電池冷却器３６が配設されており、発電装置１の起動時等に所定温度に達するまで、前記ヒータ３４により加熱されると共に、常時は、電池冷却器３６により所定温度に冷却されるようになっている。
【００３２】
そして、前記２本の凝縮流体供給ラインＬ１１,Ｌ１１が接続された回収タンク２４には、その一側部に、補給水弁Ｖ３が途中に配設された補給水ラインＬ１４が接続されており、ケーシング５外部から回収タンク２４内に水を補給可能となっている。更に、同回収タンク２４の上壁部には、排ガスをケーシング５の外部へ排出させるための、排気ラインが接続されている。
【００３３】
この排気ラインは、図１に示すように、その途中で分岐した第１排気ラインＬ１５及び第２排気ラインＬ１６から構成されている。第１排気ラインＬ１５は、その一端部が回収タンク２４に接続されていると共に、他端部が前記ケーシング５の前面側に接続され外部に連通しており、排ガスが排出される通常排気口３８が設けられている。一方、第２排気ラインＬ１６は、一端部が回収タンク２４に接続されているものの、他端部は、前記第１排気ラインＬ１５とは別の、ケーシング５の背面側若しくは側面側に接続され外部と連通しており、前記通常排気口３８が閉塞したときに、開口する臨時排気口４０が設けられている。また、各ラインＬ１５,１６の途中には、第１遮断弁Ｖ４及び第２遮断弁Ｖ５がそれぞれ設けられており、これらは後述する制御装置６０により開閉可能に制御されるようになっている。なお、前記臨時排気口４０は、図面の便宜上、通常排気口３８と同一面に設けられているが、実際には、通常排気口３８と異なった面に設けられている。また、回収タンク２４の一側部下方には、前記精製水貯留タンク３２に接続された凝縮水回収ラインＬ１２がポンプＰ４を介して接続されている。
【００３４】
以上、発電装置１の内部構造について説明したが、本発明の特徴は、前記通常排気口３８に、人又は動物が接近したときに、これを検出するセンサを設けると共に、該検出センサに対応して動作する装置を設けて、人又は動物の安全を確保する点にある。
【００３５】
これについて説明すると、図１に示すように、この実施形態においては、ケーシング５の外側面の前面側であって、前記通常排気口３８に近接した位置に、センサ５０が取付けられている。このセンサ５０の検出範囲は、所定範囲に広がって設けられており（代表的には、扇状に広がった範囲）、該検出範囲は、前記通常排気口３８の前方及びその周辺の範囲をカバーするように設定されている。その結果、通常排気口３８の前方位置やその周辺に、人又は動物が接近すると、サンサ５０により検出されるようになっている。また、このセンサ５０は、その種類は特に限定されるものではないが、例えば、検出物体の移動の有無を検知する近接センサや、赤外線の変化を感知する赤外線センサ、また、透過光を照射する投光器及び透過光を受ける受光器からなり、検出物体により透過光が遮られることによりその有無を検知する光電センサ、更には、超音波を対象物に発信し、その反射波により対象物の有無等を検出する超音波センサ等を採用することができる。特に一定の体温を有していること判別できるセンサ、すなわち、人体の出す赤外線の変化を検出する赤外線センサを好ましく採用でき、このようなセンサの場合には、誤動作回避に有益となる。
【００３６】
そして、上記センサ５０は、ケーシング５の内部に配設された制御装置６０に、配線Ｗを介して接続されており、これによりセンサ５０が制御されるようになっている。また、この制御装置６０は、前記の各排気ラインＬ１５,１６に設けられた第１遮断弁Ｖ４及び第２遮断弁Ｖ５に、それぞれ配線Ｗを介して接続されており、各遮断弁Ｖ４,Ｖ５を開閉制御することが可能となっている。この実施形態の場合は、常時は第１遮断弁Ｖ４を開く一方、第２遮断弁Ｖ５を閉じるように制御して、排ガスをケーシング５の前面にある通常排気口３８から排出させるようになっている。そして、センサ５０により人等が検出されると、第１遮断弁Ｖ４を閉めると共に、第２遮断弁Ｖ５を開くように制御し、排ガスをケーシング５の背面側又は側面側から排出させるようになっている。更に、制御装置６０は、原燃料供給弁Ｖ１及び空気供給装置２０にも図示しない配線を介して接続されており、それらの制御が可能とされている。更に、後述する屋内配置リモコン６１、表示部６３、警報装置６５、及び、超音波発生装置６７にも配線Ｗを介してそれぞれ接続されており、各部品をオンオフ制御可能となっている。
【００３７】
そして、前記センサ５０により、人又は動物が接近した状態が所定時間検出された場合、すなわち、センサ５０から発信された検出信号を制御装置６０が所定時間受信した場合には、第１遮断弁Ｖ４を閉めて通常排気口３８を閉塞すると共に、第２遮断弁Ｖ５を開いて臨時排気口４０を開口させ、これにより排ガスの流路をケーシング５の前面側から、背面側又は側面側に切替わるようになっている。それと共に、発電装置１０の運転を停止する指令を発し、例えば、原燃料遮断弁Ｖ１を閉めて原燃料の改質器１５への供給をストップさせ、かつ、空気供給装置２０をオフにして燃料電池本体１０への空気の供給をストップさせて、発電装置１の運転を停止させるようになっている。
【００３８】
なお、センサ５０により人等の接近が検知されても、それが瞬間的なものである場合には、上記動作は行われることはない。すなわち、センサ５０の検出時間が短い場合には、発電装置１の運転が継続されることとなり、その結果、人又は動物が一時的に発電装置１に近づいたとき等に、その都度運転が停止されることがなく、発電装置１の運転コストの増加を防止できる。なお、センサ５０による人又は動物の検出時間としては、５〜３０秒となるように設定することが好ましい。
【００３９】
また、ケーシング５の外側面の前面側には、センサ５０により人又は動物が接近した状態が検出された場合に、そのことを知らせる警告を表示するための、表示部６３が取付けられており、更に、発電装置１とは別体で、上記と同じ警告を知らせる屋内配置リモコン６１が設けられている。前記屋内配置リモコン６１には、前記警告を示すために点灯するランプ６１ａと、発声部６１ｂとが設けられており、前記発声部６１ｂは、センサ５０により人等が検知された場合に、「近接センサ検知中です」といった音声が流れるように設定されている。また、これらの各部材は、前述したように制御装置６０に配線Ｗを介して接続され、それによりセンサ５０に電気的に接続されている。
【００４０】
また、ケーシング５の外側面の前面側には、センサ５０により人又は動物が接近した状態が検出された場合に、発電装置１から遠ざかることを促す音声又は警告音を発する、警報装置６５が取付けられている。この警報装置６５には、上記表示部６３等と同様に、制御装置６０に配線Ｗを介して接続されることにより、センサ５０に接続されている。
【００４１】
更にまた、ケーシング５の外側面の前面側には、センサ５０により人又は動物が接近した状態が検出された場合に、所定周波数及び／又は所定出力の超音波を放射する超音波発生装置６７が取付けられている。この超音波発生装置６７には、図示しない発振器が設けられており、所定周波数を選択できると共に、その出力の強弱を調整できるようになっている。また、この超音波発生装置６７は、制御装置６０に配線Ｗを介して接続され、それによりセンサ５０に電気的に接続されている。なお、この実施形態の場合、前記周波数を、人には聞こえず、犬や猫等の動物が嫌う周波数にセットされている。
【００４２】
次に、本発明の燃料電池発電装置の動作について説明する。
【００４３】
原燃料源から供給される原燃料は、まず脱硫器２８へ導入されて原燃料に含まれる硫黄成分が除去される。そして、硫黄成分が除去された原燃料は、精製水供給ラインＬ４から供給される改質水（精製水）と混合して改質器１５の改質触媒部１６へと供給し、改質反応により水素に富む改質ガスを生成させる。なお、上記改質反応は、吸熱反応であることから、改質器１５のバーナ部１７に、燃焼空気供給ラインＬ６から燃焼用空気と、起動用燃料供給ラインＬ５から原燃料及び／又はオフガス供給ラインＬ７からオフガスとを供給し、これらを燃焼して改質触媒部１６を加熱する。そして、改質器１５で生成された改質ガスは、ＣＯ変成器１８及びＣＯ除去器１９にて一酸化炭素濃度を低減した後、改質ガス供給ラインＬ１から燃料極１０ａへと供給される。
【００４４】
燃料電池本体１０では、燃料極１０ａへ供給された改質ガスと、空気極１０ｂへ供給された空気とを電解質１０ｃの界面で電気化学反応させて発電し、この発電出力をインバータユニット（図示せず）などにて、所定電圧の交流電力に変換し電力系統に連係される。
【００４５】
燃料極１０ａから排出されるオフガスは、オフガス供給ラインＬ７を通してバーナ部１７へと供せられ、燃焼源として用いられる。一方、バーナ部１７から排出される燃焼排ガスは、燃焼排ガスラインＬ８を通り、また、空気極１０ｂから排出される排空気は、排空気ラインＬ９を通って、それぞれ凝縮熱交換器２２へと供給され、ここで冷却して凝縮水を回収する。
【００４６】
前記凝縮熱交換器２２に供給されて、凝縮処理された凝縮水及び該凝縮水を含む排ガスは、２本の凝縮流体供給ラインＬ１１,Ｌ１１を介して回収タンク２４に供給され、前記凝縮水は回収タンク２４内に貯留され、その一方、排ガスは、排ガスラインを通って、ケーシング５の外部へ排出されるようになっている。このとき、ケーシング５外部に配設されたセンサ５０の検出範囲内に、人又は動物が接近していない状態では、第１遮断弁Ｖ４が開くと共に、第２遮断弁Ｖ５が閉じた状態に、制御装置６０により制御され、その結果、排ガスは第１排気ラインＬ１５を通って、ケーシング５前面の通常排気口３８から排出される。そして、この発電装置１においては、通常排気口３８に、人又は動物が接近したときに、ケーシング５内部に配設された制御装置６０によって、次のようにして各部材を制御する動作がなされて、人又は動物の安全を確保できるようになっている。この動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
すなわち、ステップ１で通常排気口３８に人又は動物が接近すると、センサ５０により検出される。すると、ステップＳ２に進み、ケーシング５の外側面に配設された超音波発生装置６７がＯＮとなって、所定周波数及び／又は所定出力の超音波がケーシング５の前面側の前方に向けて放射されると共に、通常排気口３８に人等が検出したことを知らせる警告を表示する表示部６３、及び、屋内配置リモコン６１のランプ６１ａがＯＮとなる。
【００４８】
次に、ステップＳ３において、人又は動物が通常排気口３８から離れて、センサ５０により検出されない状態となった場合には、ステップＳ４に進み、前記の超音波発生装置６７、表示部６３、及び、屋内配置リモコン６１のランプ６１ａがＯＦＦとなり、センサ５０の検出動作前の状態に戻る。
【００４９】
一方、ステップＳ３において、人又は動物が通常排気口３８から離れず、センサ５０による検出が継続された場合にはステップＳ５に進み、警報装置６５がＯＮとなり、発電装置１から遠ざかることを促す音声又は警告音を発せられ、それと共に、屋内配置リモコン６１の発声部６１ｂがＯＮとなり、「接近センサ検知中です」という音声が発声される。
【００５０】
そして、ステップＳ６において、人又は動物が通常排気口３８から離れて、センサ５０により検出されない状態となった場合には、ステップＳ７に進み、未だ動作中である前記の超音波発生装置６７、表示部６３、及び、屋内配置リモコン６１のランプ６１ａがＯＦＦとなると共に、前記ステップＳ５でＯＮとなった、警報装置６５及び屋内配置リモコン６１の発声部６１ｂがＯＦＦとなり、センサ５０の検出動作前の状態に戻る。
【００５１】
一方、ステップＳ６において、人又は動物がなおも通常排気口３８から離れず、センサ５０による検出が継続された場合には、今度はステップＳ８に進み、排ガスの流路切替動作がなされる。すなわち、第１遮断弁Ｖ４が閉められて、ケーシング５前面側に設けられた通常排気口３８からの排出ガスの排出がストップし、その一方、第１遮断弁Ｖ５が開いて、ケーシング５の背面側若しくは側面側に設けられた臨時排気口４０から、排ガスが排出されるようになっている。
【００５２】
そして、上記の排出ガスの流路切替動作がなされると共に、発電装置１の運転を停止する指令が発せられる。例えば、原燃料遮断弁Ｖ１が閉められて、改質器１５への原燃料の供給がストップされると共に、空気供給装置２０がオフとされて、燃料電池本体１０への空気の供給がストップされ、発電装置１の運転が停止する。なお、発電装置１の運転停止後、センサ５０による検出が解除された場合には、例えば、第２遮断弁が閉じ、第１遮断弁Ｖ１が開いて、排ガスの流路が再度切替えられると共に、原燃料遮断弁Ｖ１が開き、かつ、空気供給装置２０が起動して、発電装置１が再稼動するようにしてもよい。
【００５３】
以上説明したように、この実施形態においては、センサ５０により人又は動物の検出がなされると、ステップＳ２に示すように、超音波発生装置６７が起動して、それによって所定周波数及び／又は所定出力の超音波が放射されるので、例えば、超音波の周波数を、犬猫等の動物が嫌う周波数とすることによって、犬猫等の動物を効果的に追い払うことができ、犬猫等の動物が居座ってしまうことを防止できる。
【００５４】
また、それと共に、表示部６３及び屋内配置リモコン６１に、人又は動物の危険を知らせる警告が表示されるので、他の者が危険状態を察知することができ、危険回避の対処がしやすくなる。例えば、幼児等が近づいた場合には、周りの大人がそれに気付くことにより、スムーズに安全を確保できる。
【００５５】
上記状態で、なおも人又は動物が通常排気口３８から離れず、その場に居続ける状態では、今度は、ステップＳ５に示すように、警報装置６５によって、発電装置１から遠ざかることを促す音声又は警告音が発せられるので、人又は動物がそれに気づいて発電装置１から遠ざかることにより、危険をより確実に回避することができる。なお、目で見なければならない警告等よりも、耳で聞く音声による警告等の方が、危険な状態であることを、はっきりと分からせることができる。また、この動作に付随して、屋内配置リモコン６１の発声部６１ｂからも、「接近センサ検知中です」という音声が発声されるので、屋内にいる人にも危険を認識させることができ、通常排気口３８から離れさせるように対処することができる。
【００５６】
上記の音声により警告等によっても、通常排気口３８から人又は動物が離れない場合には、ステップＳ８に示すように、流路切替動作がなされて、ケーシング５の前面側の通常排気口３８が閉じられ、代わりに、ケーシング５の背面側又は側面側の臨時排気口４０が排ガスが排出されるようになっているので、人又は動物に向けて排ガスが噴出されることを防止でき、不測の危険を与えることをより確実に防止できる。また、この種の発電装置１においては、改質器１５や燃料電池本体１０等の保護のために、排気口からの排ガスの排出を直ちに停止できない場合があるが、そのような場合であっても、上記流路切替動作により、その停止までの待機時間をかせぐことができるという効果も得られる。
【００５７】
そして、上記流路切替動作後に、発電装置１の運転を停止させる指令が発せられ、例えば、センサ５０から検出信号を受けた制御装置６０により、原燃料供給弁Ｖ１が閉じられ、空気供給装置２０がオフとなって、発電装置１の運転が停止される。
【００５８】
また、本発明における人又は動物を検出するセンサ５０は、通常、排気ガス等に直接接触しない箇所に設けられるので、経年劣化の虞れが少なく、長期に亘って確実に、人又は動物の安全を確保することができるという利点も得られる。
【００５９】
更に、この実施形態における発電装置１においては、センサ５０により動作する複数の部材を設けて、初期段階では表示による警告により、中間段階では音声による警告により、そして、最終段階になって、はじめて運転を停止させるように構成されているので、発電装置１が頻繁に停止して、運転コストが増大するという問題も生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の燃料電池発電装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】同燃料電池発電装置のセンサによる動作状態を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
１  燃料電池発電装置（発電装置）
１０  燃料電池本体
１５  改質器
３８  通常排気口
４０  臨時排気口
５０  サンサ
６０  制御装置
６１  屋内配置リモコン
６３  表示部
６５  警報装置
６７  超音波発生装置
【図１】
2008171716.tif 000003
【図２】
2008171716.tif 000004