(57)【要約】【課題】ショットポンプのショット数を増加した場合でも、改質器への水供給量増加に伴う不具合を抑制できる燃料電池装置を提供する。【解決手段】燃料ガスおよび酸素含有ガスが供給されて発電する燃料電池１と、該燃料電池１に燃料ガスを供給すべく原燃料および水が供給されて水蒸気改質を行う改質器４と、該改質器４に水を供給するショットポンプ１１と、改質器４に原燃料を供給する原燃料供給装置２と、ショットポンプ１１を制御する制御部１４とを具備するとともに、制御部１４は、ショットポンプ１１の単位時間当たりのショット数を増加する際には、改質器４への原燃料供給量を増加するように原燃料供給装置２を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスおよび酸素含有ガスが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池に燃料ガスを供給すべく原燃料および水が供給されて水蒸気改質を行う改質器と、該改質器に水を供給するショットポンプと、前記改質器に原燃料を供給する原燃料供給手段と、前記ショットポンプを制御する制御部とを具備するとともに、前記制御部は、前記ショットポンプの単位時間当たりのショット数を増加する際には、前記改質器への原燃料供給量を増加するように前記原燃料供給手段を制御することを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
前記ショットポンプからの水の間欠流れを感知して、前記ショットポンプからの実際のショット数を検知する水流れセンサを具備するとともに、該水流れセンサにより検出された実際のショット数が前記制御部による単位時間当たりの指令ショット数よりも少ない場合に、前記制御部は、単位時間当たりのショット数を増加させるショット数指令を前記ショットポンプに入力するように制御することを特徴とする請求項１記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記ショットポンプの駆動電流を検出する電流検出部を具備するとともに、前記制御部は、前記電流検出部により検出された前記ショットポンプの駆動電流が前記ショットポンプの定常状態の駆動電流よりも減少した場合に、単位時間当たりのショット数を増加させるショット数指令を前記ショットポンプに入力するように制御することを特徴とする請求項１記載の燃料電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガスと酸素含有ガスとが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池に燃料ガスを供給すべく水蒸気改質を行う改質器と、該改質器に水を供給するショットポンプと、改質器に原燃料を供給する原燃料供給手段と、ショットポンプを制御する制御部とを具備する燃料電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、燃料電池セルを複数配列してなる燃料電池スタックを収納容器内に収納した燃料電池やその運転方法が種々提案されている。
【０００３】
この燃料電池において発電に用いる燃料ガスとしては水素ガスが用いられ、水素ガスと酸素含有ガス（通常、空気である）とを燃料電池セルに供給し、酸素含有ガスを燃料電池セル中の酸素極に接触させ、かつ水素ガスを燃料電池セル中の燃料極に接触させ、所定の電極反応を生じせしめることにより、発電が行われる。
【０００４】
この燃料ガスである水素ガスの生成方法としては、例えば改質器に、原燃料供給手段より天然ガス等の炭化水素を供給するとともに、水供給手段により水蒸気を供給して、天然ガスと水蒸気とを反応させて水素を生成する水蒸気改質法等が知られている。
【０００５】
ここで、改質器に供給される水は、改質器や燃料電池に対して影響が少ない純水を供給することが好ましい。したがって、例えば水道水等より供給される水を、水供給手段により改質器に供給するにあたっては、水道水等に含まれる不純物を除去すべく、各種フィルタを介した後に改質器に供給することが好ましく、そのような水供給方法が従来知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、家庭用の燃料電池では、改質器での水蒸気改質に使用される純水量は少ないため、少ない量の純水を供給できるポンプとしてショットポンプが用いられている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００７】
この特許文献３には、燃料を供給するポンプとしてショットポンプが用いられており、このショットポンプのショット数を制御部にてカウントして制御し、理論的に供給量を制御していた。
【特許文献１】特開２００５−１２９３３４号公報
【特許文献２】特開２００６−２５８０５７号公報
【特許文献３】特開２００６−２９４４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ショットポンプは微量な水を供給する際に用いられるが、ごみが詰まったり、エアがショットポンプ内に入り水を押し出すことができない現象、いわゆるエア噛みが発生する虞がある。ごみは、例えば製造時から供給管内部に存在している場合があり、エアは、水処理装置で発生する場合がある。
【０００９】
このようなごみ詰まりや、エア噛みの場合には、制御部から一定時間当たりのショット数指令が出されているにもかかわらず、現実にはショットポンプが制御部からのショット数でショットすることができず、ショット数指令に対する理論的な水供給量（指令による所定時間当たりのショット回数に１ショット当たりの水量を乗じた値で定義される）よりも実際に流れる水供給量が少なくなり、正確な水供給量を得ることができないという問題があった。これにより、燃料電池の最適運転に影響を与えるという問題があった。
【００１０】
特に、近年の家庭用燃料電池では、１ｋＷ以下の発電量であり、家庭の負荷に対して迅速に追従して、かつ最適量の発電が要求されており、そのためには、家庭の負荷に対して燃料電池に最適量の燃料ガス（Ｈ２）を供給する必要があり、それには、改質器への水供給量を正確に制御する必要があった。
【００１１】
そして、エア噛み等が発生した場合には、ショットポンプに対して単位時間当たりのショット数を増加するように、例えば最大ショット数となるように制御し、エア噛み等が発生した場合でも、エア等と共に水を強制的に押し出すことが考えられる。
【００１２】
しかしながら、ショットポンプのショット数を増加しても直ぐにエア噛みが解消される訳ではなく、エア噛み等を完全に解消してエアを噛まない状態となるまで、所定時間を要するのが通常である。また、ショットポンプが定常状態となったと判断（制御部等で判断）された場合でも、ショットポンプによる水供給安定性を向上するため、定常状態となったと判断された後でも所定時間ショットポンプのショット数を増加するように制御するのが通常である。
【００１３】
従って、ショットポンプのショット数を増加すると、改質器に供給される水量が通常よりも多くなり、このように過剰の水が改質器に供給される場合には、水蒸気分圧が増加し、また温度バランスの大幅な変化により、燃料電池の発電効率が大幅に低下する虞があった。
【００１４】
本発明は、ショットポンプのショット数を増加した場合でも、改質器への水供給量増加に伴う不具合を抑制できる燃料電池装置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】
【００１５】
本発明の燃料電池装置は、燃料ガスおよび酸素含有ガスが供給されて発電する燃料電池と、該燃料電池に燃料ガスを供給すべく原燃料および水が供給されて水蒸気改質を行う改質器と、該改質器に水を供給するショットポンプと、前記改質器に原燃料を供給する原燃料供給手段と、前記ショットポンプを制御する制御部とを具備するとともに、前記制御部は、前記ショットポンプの単位時間当たりのショット数を増加する際には、前記改質器への原燃料供給量を増加するように前記原燃料供給手段を制御することを特徴とする。
【００１６】
このような燃料電池装置では、制御部が、ショットポンプの単位時間当たりのショット数を増加し、ショットポンプによる改質器への水（改質器に供給される場合には水蒸気となっていることもある）の供給量が増加する場合には、制御部は、原燃料供給手段を制御し、改質器への原燃料供給量を増加するため、改質器への水と原燃料の供給比率はある範囲に抑えられ、改質器への水供給量が著しく増加することがなく、水蒸気分圧が増加し、また温度バランスの大幅な変化により、燃料電池の発電効率が低下することを抑制できる。
【００１７】
即ち、定常状態では、改質器への水供給量と原燃料供給量がある範囲とされているが、例えば、ショットポンプにエアを噛み、水を供給できなくなるような非定常状態の場合には、制御部は、ショットポンプの単位時間当たりのショット数を増加するように制御する。
【００１８】
従って、ショットポンプのショット数を増加し、エアを押し出そうとするが、ショット数を増加しても直ぐにエア噛みが解消される訳ではなく、所定時間を要し、また、ショットポンプが定常状態となったと判断された場合でも、ショットポンプによる水供給安定性を向上するため、所定時間ショットポンプのショット数を増加するように制御するため、その間に改質器に供給される水量が通常よりも多くなり、このように過剰の水が改質器に供給される場合には、水蒸気分圧が増加し、また温度バランスの大幅な変化により、燃料電池の発電効率が大幅に低下する虞があるが、本発明では、ショットポンプによる改質器への水供給量が増加する場合には、制御部は改質器への原燃料供給量を増加するため、改質器への水と原燃料の比率はある一定範囲に抑えられ、燃料電池の発電効率が低下することを抑制できる。
【００１９】
また、本発明の燃料電池装置は、前記ショットポンプからの水の間欠流れを感知して、前記ショットポンプからの実際のショット数を検知する水流れセンサを具備するとともに、該水流れセンサにより検出された実際のショット数が前記制御部による単位時間当たりの指令ショット数よりも少ない場合に、前記制御部は、単位時間当たりのショット数を増加させるショット数指令を前記ショットポンプに入力するように制御することを特徴とする。
【００２０】
ショットポンプは微量な水を安価に供給する際に用いられるが、ごみが詰まったり、エアがショットポンプ内に入り水を押し出すことができない現象、いわゆるエア噛みが発生する虞があり、理論的な水供給量よりも実際に流れる水量が少なくなることがあったが、本発明では、実際にショットポンプにより押し出される水の間欠流れを液体流れセンサが感知するため、いわゆるエア噛み等が生じ、一時的に水を供給することができない状況が生じたとしても、制御部でショットポンプによる１ショット当たりの吐出量の設定値及び液体流れセンサからの信号から、単位時間当たりの正確な水供給量を算出することができる。
【００２１】
通常は、ショットポンプのショット数に対応して、水流れセンサで間欠流れを感知するはずであるが、上記したように、ごみが詰まりや、エア噛みが発生した場合にはショットポンプが水を押し出せないため、ショットポンプの単位時間当たりのショット数指令に対応する間欠信号が出されず、指令ショット数よりも水流れセンサの間欠信号が少なくなる。このような状態になると、制御部がショットポンプに対して単位時間当たりのショット数を増加させたショット数指令を前記ショットポンプに入力するように、例えば最大ショット数となるように入力し、ごみが詰まりや、エア噛みが発生した場合でも、ごみやエアと共に水を強制的に押し出すことができる。
【００２２】
さらに、本発明の燃料電池装置は、前記ショットポンプの駆動電流を検出する電流検出部を具備するとともに、前記制御部は、前記電流検出部により検出された前記ショットポンプの駆動電流が前記ショットポンプの定常状態の駆動電流よりも減少した場合に、単位時間当たりのショット数を増加させるショット数指令を前記ショットポンプに入力するように制御することを特徴とする。
【００２３】
ショットポンプは微量な液体を安価に供給する際に用いられるが、ごみが詰まったり、エアがショットポンプ内に入り液体を押し出すことができない現象、いわゆるエア噛みが発生する虞があり、理論的な液体供給量よりも実際に流れる液体量が少なくなることがあったが、本発明では、ショットポンプの駆動電流を検出する電流検出部により、ショットポンプの駆動に応じた駆動電流のパルス信号が検出され、いわゆるエア噛み等が生じ、一時的に液体を供給することができない状況が生じたとしても、定常状態の駆動電流のパルス信号だけを抽出し、このパルス信号数に、ショットポンプによる１ショット当たりの吐出量の設定値を乗ずることにより、ショットポンプによる正確な水供給量を得ることができる。
【００２４】
また、通常は、ショットポンプのショット数に対応して、電流検出部の駆動電流に基づくパルス信号が発生するはずであるが、上記したように、ごみが詰まりや、エア噛みが発生した場合にはショットポンプが水を押し出せないため、ショットポンプの単位時間当たりの指令ショット数に対して、実際のショットポンプのショット数は少なくなる。このような状態になると、制御部がショットポンプに対して単位時間当たりのショット数を増加させたショット数指令を入力するように、例えば最大ショット数となるように入力し、ごみが詰まりや、エア噛みが発生した場合でも、ごみやエアと共に水を強制的に押し出すことができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の燃料電池装置では、制御部が、ショットポンプの単位時間当たりのショット数を増加し、ショットポンプによる改質器への水（改質器に供給される場合には水蒸気となっていることもある）の供給量が増加する場合には、制御部は、原燃料供給手段を制御し、改質器への原燃料供給量を増加するため、改質器への水と原燃料の比率はある一定範囲に抑えられ、改質器への水供給量が著しく増加することがなく、水蒸気分圧が増加し、また温度バランスの大幅な変化により、燃料電池の発電効率が低下することを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の燃料電池装置の一例を示した構成図である。本発明の燃料電池装置は、発電を行なう発電ユニット、熱交換後の湯水を貯湯する貯湯ユニット、これらのユニット間を湯水が循環するための循環配管から構成されている。
【００２７】
本発明の燃料電池装置は、燃料電池１、天然ガス等の原燃料を供給する原燃料供給装置２、空気等の酸素含有ガスを燃料電池１に供給するための酸素含有ガス供給装置３、原燃料と水蒸気により水蒸気改質する改質器４を具備している。
【００２８】
ここで、改質器４に純水を供給する手段である水供給手段Ｘは、給水管５、給水管５より供給される水を調整する給水電磁弁６、活性炭フィルタ７、逆浸透膜８（以下、ＲＯ膜とする）、水タンク９、イオン交換樹脂１０、ショットポンプ１１、フロースイッチ（水流れセンサ）２５により構成されている。給水電磁弁６、活性炭フィルタ７、ＲＯ膜８、水タンク９、イオン交換樹脂１０、ショットポンプ１１、フロースイッチ２５、改質器４はそれぞれ配管にて接続されている。
【００２９】
ショットポンプ１１は、例えば、シリンダ内に設けたピストンがモータ駆動又は油圧駆動で上昇する際に水を入口からシリンダ内に吸い込み、ピストンの下降でシリンダの出口から吐出するように構成されており、これにより、配管内の水は間欠的に流れ、また、１ショット当たりの吐出量は、ピストンの移動量で決定されるように構成されている。ショットポンプ１１は安価であるため、微少流量の液体を供給する際に好適に用いられている。尚、ショットポンプ１１は上記構成に限定されるものではなく、１ショット毎に液体を圧送するものであれば良い。
【００３０】
また、フロースイッチ２５は、ショットポンプ１１からの水の間欠流れを感知し、信号を発するように構成されている。例えば、流体通路内に、フロートを上下動可能に設け、フロートの周面に磁石を固定するとともに、流体通路の壁に、磁力を検出するホールＩＣを設置してフロースイッチ２５が構成されている。
【００３１】
このようなフロースイッチ２５では、流体通路内に流体が流れていないときには、フロートが下部ストッパによって支持され、その位置に留まっている。この状態では、フロートの磁石による磁力は、ホールＩＣに影響を与えないが、流体通路に流体が流れると、フロートが上方へ移動して、上部ストッパに当接し、その位置に留まるため、フロートの磁石の磁力が、ホールＩＣに作用する。したがって、ホールＩＣで磁力を検出するか否かによって、流体が流体通路内を流れているか否かを確認でき、流体が間欠的に流れる時には、フロースイッチ２５は間欠的にＯＮ、ＯＦＦを繰り返し、間欠信号を発するように構成されている。
【００３２】
尚、水流れセンサはフロースイッチ２５に限定されるものではなく、ショットポンプ１１からの水の間欠流れを感知し、信号を発するもの、例えば、フローセンサ、流量計であっても良いが、安価という点からフロースイッチ２５が望ましい。
【００３３】
そして、制御部１４では、ショットポンプ１１による１ショット当たりの吐出量の設定値、及びフロースイッチ２５からの間欠信号から、単位時間当たりの水の供給量を算出する。即ち、例えばショットポンプ１１からの１ショット当たりの吐出量が０．５ｃｃであり、１分当たりのフロースイッチ２５の信号が１０回であると、５ｃｃ／分が水の供給量となる。
【００３４】
燃料電池１、原燃料供給装置２、酸素含有ガス供給装置３、改質器４および水供給手段Ｘにて、主たる発電部が構成される。
【００３５】
さらに、上記した主たる発電部に加え、燃料電池１にて発電された直流電力を交流電力に切り替え外部負荷に供給するためのパワーコンディショナ１２、燃料電池１の発電により生じた排ガス（排熱）と水とで熱交換する熱交換器１３、熱交換器１３の出口に設けられ熱交換器１３の出口を流れる水（循環水流）の水温を測定するための出口水温センサ１５、水を循環させるための循環ポンプ１６、循環ポンプ１６の運転を制御する制御部１４、により発電ユニットが構成されている。
【００３６】
また貯湯ユニットは、熱交換後の湯水を貯湯するための貯湯タンク１８を具備して構成されている。
【００３７】
さらに、熱交換器１３と貯湯タンク１８との間で水を循環させるための循環配管１７が設けられており、発電ユニット、貯湯ユニット、循環配管１７をあわせて燃料電池装置が構成される。
【００３８】
なお、図中の矢印は、燃料ガス、酸素含有ガス、水の流れ方向を示したものであり、また波線は制御部１４に伝送される主な信号経路、または制御部１４より伝送される主な信号経路を示している。また、同一の構成については同一の番号を付するものとし、以下同様である。さらに、図示していないが、原燃料供給装置２と改質器４の間に、原燃料を加湿するための燃料加湿器を設けることも可能である。
【００３９】
ここで、図１に示した燃料電池装置の運転方法について説明する。
【００４０】
燃料電池１の発電に用いられる改質ガスを得るための改質器４で使用される純水は、給水電磁弁６が開放され、給水管５を通して活性炭フィルタ７に給水される。活性炭フィルタ７を流通した水は、続いてＲＯ膜８を流通して水タンク９に貯水される。水タンク９に貯水された水は、イオン交換樹脂１０を流通して精製度の高い水（純水）とされ、ショットポンプ１１により改質器４に供給される。
【００４１】
改質器４においては、ショットポンプ１１により供給され精製された水と、原燃料供給装置２より供給される原燃料（被改質ガス）とにより、水蒸気改質を行なう。改質器４にて生成された改質ガスは、燃料電池１に送られ、酸素含有ガス供給装置３より供給される酸素含有ガスと反応して、燃料電池１の発電が行なわれる。そして、発電反応に用いられなかった余剰の改質ガス（水素ガス）と余剰の酸素含有ガスは、燃焼され、排ガスとして外部に放出される。また、燃料電池１の発電で生じた電力は、パワーコンディショナ１２を通じて、外部負荷に供給される。
【００４２】
一方、燃料電池１の発電により生じた排ガス（排熱）は、主に燃料電池１の温度を高めるもしくは維持するために使用されるが、余った排ガスが燃料電池１より熱交換器１３に供給される。
【００４３】
熱交換器１３に供給された排ガスは、熱交換器１３内を流通（循環）する水とで熱交換される。そして熱交換された水（湯水）は、循環配管１７を循環して貯湯タンク１８に貯湯される。
【００４４】
そして、制御部１４が、単位時間当たり所定回のショット数でショットポンプ１１を駆動するが、本発明では、実際に流れる水の間欠流れをフロースイッチ２５が感知し、間欠信号を制御部１４に発し、制御部１４でショットポンプ１１による１ショット当たりの吐出量の設定値、及びフロースイッチ２５からの間欠信号から、単位時間当たりの正確な水供給量を算出できる。これにより、改質器４での水蒸気改質の条件を最適化することができ、発電性能を向上できる。
【００４５】
即ち、ショットポンプ１１は、ごみが詰まったり、エアがショットポンプ１１内に入り水を押し出すことができない現象、いわゆるエア噛みが発生する虞があり、ショット数に対する理論的な水量よりも実際に流れる水量が少なくなることがあったが、本発明では、実際にショットポンプ１１により押し出される水の間欠流れをフロースイッチ２５が感知するため、いわゆるエア噛み等が生じ、一時的に水を供給することができない状況が生じたとしても、制御部１４でショットポンプ１１からの１ショット当たりの吐出量の設定値及びフロースイッチ２５からの間欠信号から、単位時間当たりの正確な水供給量を算出することができる。
【００４６】
そして、制御部１４からショットポンプ１１に単位時間当たりのショット数指令が出されているにもかかわらず、フロースイッチ２５から単位時間当たりのショット数指令に対応する間欠信号が指令ショット数よりも少ない場合（間欠信号がない場合も含む）には、制御部１４がショットポンプ１１に対して単位時間当たりのショット数を増加させたショット数指令をショットポンプ１１に入力するように制御する。例えば最大ショット数となるように制御することにより、ごみが詰まりや、エア噛みが発生した場合でも、ごみやエアと共に水を強制的に押し出すことができる。
【００４７】
この場合には、制御部１４は、ショットポンプ１１の単位時間当たりのショット数を増加し、ショットポンプ１１による改質器４への水の供給量が増加する場合には、制御部１４は、原燃料供給装置２を制御し、改質器４への原燃料供給量を増加するため、改質器４への水と原燃料の比率はある一定範囲に抑えられ、改質器４への水供給量が著しく増加することがなく、水蒸気分圧が増加し、また温度バランスの大幅な変化により、燃料電池の発電効率が低下することを抑制できる。
【００４８】
また、燃料ガスおよび酸素含有ガスが燃料電池１に供給され、発電反応に用いられなかった余剰の燃料ガスおよび酸素含有ガスの混合ガスが燃焼するタイプでは、ショットポンプ１１の単位時間当たりのショット数を増加する際には、水供給量に対して原燃料供給量の比率が低くなり、余剰の燃料ガスおよび酸素含有ガスによる燃焼が失火してしまう虞があるが、このような場合であっても、本発明によれば、ショットポンプ１１による改質器４への水供給量が増加する場合には、制御部１４は改質器４への原燃料供給量を増加するため、改質器４への水と原燃料の比率はある一定範囲に抑えられ、失火を防止できる。
【００４９】
尚、余剰の燃料ガスおよび酸素含有ガスが燃焼するタイプの燃料電池では、ショットポンプ１１の単位時間当たりのショット数を増加しても、それほど水を改質器４に供給できず、原燃料比率が高くなり、改質不十分な状態（一部原燃料のまま）で燃料電池１に供給されたとしても、内部改質タイプの燃料電池を用いることにより内部改質され、また、燃料ガス（一部原燃料のまま）が燃焼するため、特に発電効率を低下させることもない。
【００５０】
図２は、本発明の燃料電池装置の他の形態を示すもので、この形態では、図１のフロースイッチ２５の代わりに、ショットポンプ１１の駆動電流を検出する電流センサ（電流検出部）２６を具備しており、制御部１４は、電流センサ２６からの信号によりショットポンプ１１の単位時間当たりのショット数を制御する機能を有しており、ショットポンプ１１の駆動電流がショットポンプ１１の定常状態の駆動電流よりも減少した場合に、制御部１４は、単位時間当たりのショット数を増加させたショット数指令をショットポンプ１１に入力するように制御する。
【００５１】
そして、制御部１４が、単位時間当たり所定回のショット数でショットポンプ１１を駆動するが、本発明では、水を供給すべくショットポンプ１１を駆動すると、このショットポンプ１１の駆動電流が電流センサ２６にて検出され、例えば、ショットポンプ１１の駆動に応じた駆動電流のパルス信号が検出され、制御部１４でショットポンプ１１による１ショット当たりの吐出量の設定値及び電流センサ２６からの信号に基づくパルス数から、定常状態における単位時間当たりの水の供給量を正確に算出することができる。これにより、改質器４での水蒸気改質の条件を最適化することができ、発電性能を向上できる。
【００５２】
即ち、ショットポンプ１１は、エアがショットポンプ１１内に入り水を押し出すことができない現象、いわゆるエア噛みが発生する虞があり、ショット数に対する理論的な水量よりも実際に流れる水量が少なくなることがあったが、ショットポンプ１１でエア噛みが生じると、水を押し出すことができないため、ショットポンプ１１の駆動に応じた駆動電流のパルス信号は、図３に実線で示すように駆動電流が小さくなり、水を押し出す時の定常状態の駆動電流よりも小さい電流となる。従って、制御部１４で、定常状態の駆動電流のパルス信号だけを抽出し、このパルス信号数に、ショットポンプ１１による１ショット当たりの吐出量の設定値を乗ずることにより、ショットポンプ１１による正確な水供給量を得ることができる。
【００５３】
また、制御部１４からショットポンプ１１に単位時間当たりのショット数指令が出されているにもかかわらず、電流センサ２６からの信号から求めた単位時間当たりのショット数が、制御部１４からの単位時間当たりの指令ショット数よりも少ない場合（間欠信号がない場合も含む）には、制御部１４がショットポンプ１１に対して単位時間当たりのショット数を増加させたショット数指令をショットポンプ１１に入力するように制御する。例えば最大ショット数となるように制御することにより、エア噛みが発生した場合でも、エアと共に水を強制的に押し出すことができる。
【００５４】
そして、本発明では、ショットポンプ１１による改質器４への水供給量が増加する場合には、制御部１４は改質器への原燃料供給量を増加するため、改質器４への水と原燃料の比率はある一定範囲に抑えられ、燃料電池１の発電効率が低下することを抑制できる。
【００５５】
尚、本発明において、ショット数とは、原則としてショットポンプ１１が実際に駆動したショット数であり、指令ショット数とは、制御部１４からショットポンプ１１に入力されたショット数指令に基づくショット数であり、ショット数指令とは、制御部１４からショットポンプ１１へのショット数に関する指令である。
【００５６】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。例えば、制御部１４からショットポンプ１１に単位時間当たりの増加ショット数指令、例えば最大ショット数指令が一定時間継続した場合には、制御部１４が水供給量異常の信号を発することもできる。一定時間以上最大ショット数で稼働した場合でも、ごみやエアと共に水を強制的に押し出すことができないため、制御部が水供給量異常の信号を発し、その後の適切な処理、例えば、ショットポンプの検査、修理、取替、或いは燃料電池装置の停止等を迅速に行うことができ、燃料電池装置に与える影響を最小源にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明のフロースイッチを有する燃料電池装置を示す構成図である。
【図２】本発明の電流センサを有する燃料電池装置を示す構成図である。
【図３】電流センサによる駆動電流の検出状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１：燃料電池
４：改質器
１１：ショットポンプ
１４：制御部
２５：フローセンサ（水流れセンサ）
２６：電流センサ（電流検出部）
【図１】
2008243596.tif 000003
【図２】
2008243596.tif 000004
【図３】
2008243596.tif 000005