(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池システムにおいて、改質部の運転停止時に，改質部内に残存する水蒸気を極力低減して凝縮する水分を極力低減し改質触媒の耐久性を向上させる。【解決手段】燃料電池システムは、燃料電池１０と、改質部２１と、燃料供給管３１に設けられた第１遮断弁３５と、アノードガス供給管５１に設けられた第２遮断弁５１ａと、アノードガス供給管５１上の改質部２１と第２遮断弁５１ａとの間に設けられ、該アノードガス供給管５１を流通する気体から水分を脱湿可能に吸湿し、温度が低いほど吸湿能力が高い吸湿器７１とを備えている。停止手段による改質部２１の運転停止時において、第１および第２遮断弁３５，５１ａを遮断状態とし、改質部２１を含めた第１遮断弁３５から第２遮断弁５１ａまでの間を封止し、冷却手段７２で吸湿器７１を冷却させる。【選択図】図１
2008243691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料極にアノードガスの供給を受けて発電する燃料電池と、
内蔵した改質触媒で燃料を改質し前記アノードガスを生成する改質部と、
前記改質部に前記燃料を供給する燃料供給管と、
前記改質部から前記燃料電池の燃料極に前記アノードガスを供給するアノードガス供給管と、
前記燃料供給管に設けられ、該燃料供給管を連通可能に遮断する第１遮断弁と、
前記アノードガス供給管に設けられ、該アノードガス供給管を連通可能に遮断する第２遮断弁と、
前記アノードガス供給管上の前記改質部と前記第２遮断弁との間に設けられ、該アノードガス供給管を流通する気体から水分を脱湿可能に吸湿し、温度が低いほど吸湿能力が高い吸湿器と、
前記第１および第２遮断弁を遮断状態とし、前記改質部を含めた前記第１遮断弁から前記第２遮断弁までの間を封止し、前記改質部の運転を停止する停止手段と、
前記停止手段による前記改質部の運転停止時において、前記吸湿器を冷却させる冷却手段と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
燃料極にアノードガスの供給を受けて発電する燃料電池と、
内蔵した改質触媒で燃料を改質し前記アノードガスを生成する改質部と、
前記改質部に前記燃料を供給する燃料供給管と、
前記改質部から前記燃料電池の燃料極に前記アノードガスを供給するアノードガス供給管と、
前記燃料供給管に設けられ、該燃料供給管を連通可能に遮断する第１遮断弁と、
前記アノードガス供給管に設けられ、該アノードガス供給管を連通可能に遮断する第２遮断弁と、
前記第１および第２遮断弁を遮断状態とし、前記改質部を含めた前記第１遮断弁から前記第２遮断弁までの間を封止し、前記改質部の運転を停止する停止手段と、
前記アノードガス供給管上の前記改質部と前記第２遮断弁との間であって、前記停止手段による前記改質部の運転停止時の温度が該運転停止の前より低下する部位に設けられ、該アノードガス供給管を流通する気体から水分を脱湿可能に吸湿し、温度が低いほど吸湿能力が高い吸湿器と、
を備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項２において、前記停止手段による前記改質部の運転停止時において、前記吸湿器を冷却させる冷却手段を、さらに備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１または請求項３において、
可燃性燃料および燃焼用酸化剤ガスが供給可能であり、前記改質部の運転中において、供給された前記可燃性燃料を供給された前記燃焼用酸化剤ガスで燃焼してその燃焼ガスによって前記改質部を加熱し、また、前記停止手段による前記改質部の運転停止時において、前記燃焼用酸化剤ガスのみが供給されて該燃焼用酸化剤ガスによって前記改質部を冷却する燃焼部をさらに備え、
前記停止手段による前記改質部の運転停止時に、前記燃焼用酸化剤ガスを前記冷却手段として使用することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１または請求項３において、
前記吸湿器は、駆動されて該吸湿器を冷却するラジエータを備え、
前記停止手段による前記改質部の運転停止時に、前記ラジエータを駆動させて前記冷却手段として使用することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか一項において、前記停止手段による前記改質部の運転の停止を開始した時点以降であって、前記改質部の温度が所定温度以下になった場合、前記改質部に前記燃料を流入させる燃料流入制御手段をさらに備えたことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一項において、前記アノードガス供給管の前記改質部と前記第２遮断弁との間に凝縮器が設けられ、前記吸湿器は前記凝縮器と前記改質部との間に設けられてい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に示されているように、燃料電池システムは、改質器の停止時に改質器改質部の改質触媒層を降温させるに際し、改質器内の改質ガスを水蒸気でパージした後、改質触媒層の温度が原料ガスの熱分解が起こらない温度以下で、且つ、水蒸気の凝縮温度以上に低下した後、原料ガスを導入して改質器内の水蒸気をパージする。
【０００３】
また、他の一形式として、特許文献２に示されているものが知られている。特許文献２の図１５に示されているように、燃料電池システムにおいて、燃料改質器１０の停止では、先ず、原料である都市ガス１と水２の供給を止め、蒸発器１５を停止する。そして、パージを行うため、燃焼器１４を作動させたまま、弁３４、３５を開き、ポンプ３２を起動して、排ガス６を酸素吸着剤３０に導入する。酸素吸着剤３０では、酸化反応により、酸素がＣｕに吸着されて排ガス６中から除去される。この酸素が除去された排ガス６は、改質触媒層１１に導入された後、除湿用吸着剤３８に導入される。除湿用吸着剤３８では、排ガス６中に含まれる水分を吸着して、排ガス６中の水分を低下させる。
【特許文献１】特開２００２−１５１１２４号公報
【特許文献２】特開２００４−４３２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、改質装置内の触媒（改質触媒、シフト触媒、ＣＯ浄化触媒）がパージ用に水蒸気によって酸化されて劣化する。また、凝縮温度以上で原料ガスでパージを行うことで触媒での水の凝縮は抑制することができるが、原料ガスでパージすることによる起動から停止までのトータル効率の低下が課題となる。また、パージに原料ガスを使用すると、原料ガスを処理（燃焼）して放出するような装置が必要となる。
【０００５】
また、上述した特許文献２に記載の燃料電池システムにおいては、除湿用吸着剤３８を通過した排ガス６中の水分は低下されるが、除湿用吸着剤３８を通過する前の排ガス６中の水分すなわち改質触媒層１１内の水分は低下されない。したがって、燃料改質器１０の停止後時間が経過して燃料改質器１０（改質触媒）が降温されると、改質触媒層１１内に残存する水蒸気が凝縮し、特許文献１と同様に凝縮した水によって改質触媒が劣化するおそれがあった。
【０００６】
また、酸素吸着剤３０で排ガス中の酸素を除去したとしても、吸着剤の平衡分の酸素は改質触媒層に流入され、運転／停止で酸化、還元が繰り返され劣化する可能性が高い。また、酸素吸着剤３０で酸素を完全に除去できたと仮定しても、排ガス中の汚染物質（ＳＯｘ、ＮＯｘ等）が改質触媒層に流入することにより汚染物質による劣化が促進される可能性がある。
【０００７】
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、改質部の運転停止にあたって改質部内に残存する水蒸気を極力低減して凝縮する水分を極力低減し改質触媒の耐久性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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、燃料極にアノードガスの供給を受けて発電する燃料電池と、内蔵した改質触媒で燃料を改質しアノードガスを生成する改質部と、改質部に燃料を供給する燃料供給管と、改質部から燃料電池の燃料極にアノードガスを供給するアノードガス供給管と、燃料供給管に設けられ、該燃料供給管を連通可能に遮断する第１遮断弁と、アノードガス供給管に設けられ、該アノードガス供給管を連通可能に遮断する第２遮断弁と、アノードガス供給管上の改質部と第２遮断弁との間に設けられ、該アノードガス供給管を流通する気体から水分を脱湿可能に吸湿し、温度が低いほど吸湿能力が高い吸湿器と、第１および第２遮断弁を遮断状態とし、改質部を含めた第１遮断弁から第２遮断弁までの間を封止し、改質部の運転を停止する停止手段と、停止手段による改質部の運転停止時において、吸湿器を冷却させる冷却手段と、を備えたことである。
【０００９】
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、燃料極にアノードガスの供給を受けて発電する燃料電池と、内蔵した改質触媒で燃料を改質しアノードガスを生成する改質部と、改質部に燃料を供給する燃料供給管と、改質部から燃料電池の燃料極にアノードガスを供給するアノードガス供給管と、燃料供給管に設けられ、該燃料供給管を連通可能に遮断する第１遮断弁と、アノードガス供給管に設けられ、該アノードガス供給管を連通可能に遮断する第２遮断弁と、第１および第２遮断弁を遮断状態とし、改質部を含めた第１遮断弁から第２遮断弁までの間を封止し、改質部の運転を停止する停止手段と、アノードガス供給管上の改質部と第２遮断弁との間であって、停止手段による改質部の運転停止時の温度が該運転停止の前より低下する部位に設けられ、該アノードガス供給管を流通する気体から水分を脱湿可能に吸湿し、温度が低いほど吸湿能力が高い吸湿器と、を備えたことである。
【００１０】
また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、停止手段による改質部の運転停止時において、吸湿器を冷却させる冷却手段を、さらに備えたことである。
【００１１】
また請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項３において、可燃性燃料および燃焼用酸化剤ガスが供給可能であり、改質部の運転中において、供給された可燃性燃料を供給された燃焼用酸化剤ガスで燃焼してその燃焼ガスによって改質部を加熱し、また、停止手段による改質部の運転停止時において、燃焼用酸化剤ガスのみが供給されて該燃焼用酸化剤ガスによって改質部を冷却する燃焼部をさらに備え、停止手段による改質部の運転停止時に、燃焼用酸化剤ガスを冷却手段として使用することである。
【００１２】
また請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１または請求項３において、吸湿器は、駆動されて該吸湿器を冷却するラジエータを備え、停止手段による改質部の運転停止時に、ラジエータを駆動させて冷却手段として使用することである。
【００１３】
また請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項５の何れか一項において、停止手段による改質部の運転の停止を開始した時点以降であって、改質部の温度が所定温度以下になった場合、改質部に燃料を流入させる燃料流入制御手段をさらに備えたことである。
【００１４】
また請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項６の何れか一項において、アノードガス供給管の改質部と第２遮断弁との間に凝縮器が設けられ、吸湿器は凝縮器と改質部との間に設けられていることである。
【発明の効果】
【００１５】
上記のように構成した請求項１に係る発明においては、改質部の運転停止時において、停止手段が、改質部を含めた第１遮断弁から第２遮断弁までの間を封止するので、吸湿器はこの封止された空間内の水蒸気を吸湿する。このとき、冷却手段によって吸湿器は冷却されるので、吸湿器の吸湿能力が高くなり、吸湿性が向上する。これにより、封止された空間内に存在する水蒸気ひいては改質部内に存在する水蒸気が、吸湿器によって吸湿されるので、改質部の運転停止にあたって改質部内に残存する水蒸気を極力低減して凝縮する水分を極力低減し改質触媒の耐久性を向上させることができる。
【００１６】
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、改質部の運転停止時において、停止手段が、改質部を含めた第１遮断弁から第２遮断弁までの間を封止するので、吸湿器はこの封止された空間内の水蒸気を吸湿する。このとき、吸湿器は、改質部の運転停止時の温度が該運転停止の前より低下する部位に設けられており、自然に降温されるので、吸湿器の吸湿能力が高くなり、吸湿性が向上する。これにより、吸湿器を冷却する冷却手段を設けなくても、封止された空間内に存在する水蒸気ひいては改質部内に存在する水蒸気が、吸湿器によって吸湿されるので、低コストを達成しつつ、改質部の運転停止にあたって改質部内に残存する水蒸気を極力低減して凝縮する水分を極力低減し改質触媒の耐久性を向上させることができる。
【００１７】
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２に係る発明において、改質部の運転停止時において、吸湿器を冷却させる冷却手段を、さらに備えたので、吸湿器をより短時間により低温に冷却することができ、吸湿能力を向上させることができる。
【００１８】
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または請求項３に係る発明において、改質部の運転停止時に、燃焼用酸化剤ガスを冷却手段として使用することにより、別に冷却手段を設けないで、低コストで吸湿器を冷却することができる。
【００１９】
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１または請求項３に係る発明において、停止手段による改質部の運転停止時に、ラジエータを駆動させて冷却手段として使用することにより、簡単かつ容易に吸湿器を冷却することができる。
【００２０】
上記のように構成した請求項１乃至請求項５の何れかに係る発明においては、停止手段により封止された改質部内の圧力は、改質部の温度低下および吸湿器による水蒸気の吸湿によって負圧となる。しかし、上記のように構成した請求項６に係る発明においては、燃料流入制御手段が、停止手段による改質部の運転の停止を開始した時点以降であって、改質部の温度が所定温度以下になった場合、改質部に燃料を流入させる。したがって、封止された改質部内の負圧を低減することができ、これにより第１および第２遮断弁に耐圧性の低い低コストのものを採用することができ、低コストを達成しつつ遮断性（シール性）を高く維持することができる。
【００２１】
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、請求項１乃至請求項６の何れか一項に係る発明において、アノードガス供給管の改質部と第２遮断弁との間に凝縮器が設けられ、吸湿器は凝縮器と改質部との間に設けられているので、改質部の運転中にて、高温のアノードガスによって吸湿器から脱湿した水分が凝縮器により回収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明による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器２０を備えている。
【００２３】
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（アノードガス）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。
【００２４】
改質器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。
【００２５】
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に充填された改質触媒２１ａ（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。
【００２６】
また、改質部２１内には、改質部２１内の温度例えば燃焼部２５との間の壁付近の温度（ＴＲ）を測定する温度センサ２１ｂが設けられている。温度センサ２１ｂの検出結果は制御装置６０に送信されている。
【００２７】
改質部２１には、燃料供給源Ｓｆからの改質用燃料が燃料供給管である改質用燃料供給管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、および第１遮断弁である改質用燃料バルブ３５が設けられている。燃料バルブ３２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。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、すなわち改質用燃料供給管３１を連通可能に遮断する弁である。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。
【００２８】
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温度Ｔ２を検出する温度センサ４１ａが設けられている。温度センサ４１ａの検出結果は制御装置６０に送信されている。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
燃料電池１０の燃料極１１の導入口にはアノードガス供給管である改質ガス供給管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２遮断弁である第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。第１および第２改質ガスバルブ５１ａ，５３ａおよびオフガスバルブ５２ａは、制御装置６０の指令によって開閉される電磁開閉弁である。第１改質ガスバルブ５１ａは、改質ガス供給管５１を連通可能に遮断する電磁開閉弁である。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
また、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３６が設けられている。燃焼用燃料供給管３６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。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。
【００３７】
バーナ（燃焼部）２５は、可燃性燃料および燃焼用酸化剤ガスが供給可能であり、改質部２１の運転中において、供給された可燃性燃料を供給された燃焼用酸化剤ガスで燃焼してその燃焼ガスによって改質部２１を加熱する。すなわち、バーナ２５は、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からの各可燃性燃料（燃料用燃料、アノードガス、アノードオフガス）が供給可能であり、これら可燃性燃料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。また、バーナ２５は、改質部２１の運転停止時において、燃焼用酸化剤ガスのみが供給されて該燃焼用酸化剤ガスによって改質部２１を冷却する。改質部２１の運転停止時は、発電停止時点から次回システム起動開始時点までのことをいう。
【００３８】
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が接続されている。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。
【００３９】
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３６ａおよびオフガスバルブ５２ａが開かれ、改質用燃料バルブ３５、第１改質ガスバルブ５１ａおよび第２改質ガスバルブ５３ａが閉じられ、バーナ２５には燃料供給源Ｓｆからの燃焼用燃料が改質部２１を通らないで第２ラインＬ２を介して燃料電池１０の燃料極１１を通って供給される。
【００４０】
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、改質用燃料バルブ３５および第２改質ガスバルブ５３ａが開かれ、燃焼用燃料バルブ３６ａ、第１改質ガスバルブ５１ａおよびオフガスバルブ５２ａが閉じられ、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、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。
【００４１】
そして、定常運転（発電）中においては、改質用燃料バルブ３５、第１改質ガスバルブ５１ａおよびオフガスバルブ５２ａが開かれ、燃焼用燃料バルブ３６ａおよび第２改質ガスバルブ５３ａが閉じられ、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。
【００４２】
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の改質触媒２１ａ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。また、バーナ２５は、可燃性燃料に点火する点火電極（図示省略）を有している。
【００４３】
また、上述した改質ガス供給管５１には、改質部２１と第１改質ガスバルブ５１ａとの間に吸湿器７１が設けられている。吸湿器７１は、改質ガス供給管５１を流通する気体から水分を脱湿可能に吸湿するものであり、温度が低いほど吸湿能力が高いものである。吸湿器７１はシリカゲル、塩化カルシウム、ゼオライトなどの吸湿剤が充填され、吸湿する対象の気体を接触させる構成となっている。本実施形態においては、吸湿剤としてシリカゲルの場合を例に挙げて説明する。
【００４４】
吸湿器７１（シリカゲル）は、図３に示すように、例えば吸湿量と温度とが反比例の関係にある。温度がＴ１ａのとき吸湿量がＭ１であり、温度がＴ１ａより高いＴ１ｂであるとき吸湿量がＭ１より小さいＭ２である。シリカゲルの乾燥、脱湿は１００〜１５０℃で行うのが好ましい。吸湿量は、吸湿剤がその温度において吸湿できる量であり、温度が低いほど吸湿できる量が多いので吸湿能力が高いことになる。
【００４５】
吸湿器７１は、燃料電池システムの起動運転中および発電運転中には、改質器２０（ＣＯ選択酸化部２４）からの高温（１００〜１５０℃）の改質ガスによって加熱されて吸湿剤が脱湿されて再生される。これにより、次回の運転停止中に吸湿剤が、改質部２１を含めた改質用燃料バルブ３５から第１改質ガスバルブ５１ａまでの封止された空間内に存在する水蒸気ひいては改質部２１内に存在する水蒸気を吸湿する。
【００４６】
この吸湿器７１は、ラジエータ７２が備えられるのが好ましい。ラジエータ７２は、駆動されて吸湿器７１を放熱させて冷却するためのものである。燃料電池システム（改質部）の運転停止時に、ラジエータ７２を駆動させて冷却手段として使用することが好ましい。
【００４７】
また、上述した改質ガス供給管５１には、改質部２１と燃料電池１１との間に凝縮器７３が設けられている。凝縮器７３は、改質ガス供給管５１を流通する気体（燃料電池１０の燃料極１１に供給される改質ガス）中の水蒸気を凝縮するものである。凝縮器７３には、図示しない貯湯槽の低温液体またはラジエータおよび冷却ファンによって冷却された液体が供給されるようになっており、この液体と凝縮器７３を流通する各気体との熱交換によって各気体中の水蒸気を凝縮している。
【００４８】
凝縮器７３は、改質ガス供給管５１上の改質部２１と第１改質ガスバルブ５１ａとの間に設けられるのが好ましい。吸湿器７１は凝縮器７３と改質部２１との間に設けられるのが好ましい。燃料電池システムの起動運転中および発電運転中（両運転中を合わせて運転中という。）に、高温の改質ガスが吸湿器７１を乾燥して脱湿し、その改質ガスに含まれている吸湿器７１から脱湿した水蒸気を凝縮器７３で凝縮して必要以上の水蒸気を含まない適湿な改質ガスを燃料電池１０に供給することができる。
【００４９】
また、改質ガス供給管５１上の吸湿器７１と凝縮器７３との間には、電磁開閉弁７４を設けるのが好ましい。この電磁開閉弁７４は、制御装置６０の指令によって燃料電池システム（改質部２１）の運転中には開かれ、運転停止時には閉じられる。これにより、運転停止時には、吸湿器７１と凝縮器７３とが遮断されるとともに吸湿器７１と改質部２１とが連通されるので、凝縮器７３からの吸湿を規制し改質部２１からの吸湿に集中させて効率よく改質部２１を吸湿することができる。
【００５０】
また、上述した各温度センサ２１ａ，２３ａ，４１ａ、各バルブ３２，３５，３６ａ，３８ｂ、４４，５１ａ，５２ａ，５３ａ，５７ｂ、各ポンプ３３，４３，３８ａ，５７ａ、バーナ２５、ラジエータ７２および電磁開閉弁７４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４、図５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。
【００５１】
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４，５に示すフロー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、燃料電池システムすなわち改質器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）。
【００５２】
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、第１改質ガスバルブ５１ａおよび第２改質ガスバルブ５３ａを閉じたまま、燃料バルブ３２、燃焼用燃料バルブ３６ａおよびオフガスバルブ５２ａを開き、燃料ポンプ３３を駆動して、第２ラインＬ２経由で燃料供給源Ｓｆからの燃焼用燃料をバーナ２５へ規定流量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。
【００５３】
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および第２改質ガスバルブ５３ａも閉じられている。
【００５４】
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１０６）、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１０８）。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１１０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（時刻ｔ２；ステップ１１２）。
【００５５】
このとき、制御装置６０は、第２改質ガスバルブ５３ａを開き、燃焼用燃料バルブ３６ａおよびオフガスバルブ５２ａを閉じて、燃焼用燃料のバーナ２５への第２ラインＬ２経由による供給を停止するとともに、ＣＯ選択酸化部２４からの改質ガスを燃料電池１０を通らないでバーナ２５へ供給する。
【００５６】
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３８ｂが開かれて酸化用空気ポンプ３８ａ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。
【００５７】
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１１４で「ＹＥＳ」）。
【００５８】
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（時刻ｔ３；ステップ１１６）。
【００５９】
制御装置６０は、ステップ１１８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。
【００６０】
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１２０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１２０にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップ１２２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。具体的には、制御装置６０は、プログラムを図５に示す停止運転ルーチン（停止手段である。）に進め、この停止運転ルーチンにて改質器２０の停止運転を実施する。
【００６１】
制御装置６０は、このルーチンを開始するごとにステップ２０２以降の処理を実行する。制御装置６０は、燃料ポンプ３３の駆動を停止し改質用燃料の供給を停止し、改質用燃料バルブ３５を閉じる（ステップ２０２）。制御装置６０は、改質水ポンプ４３の駆動を停止し改質水の供給を停止し、改質水バルブ４４を閉じる（ステップ２０４）。制御装置６０は、酸化用空気ポンプ３８ａの駆動を停止し酸化用空気の供給を停止し、酸化用空気バルブ３８ｂを閉じる（ステップ２０６）。そして、制御装置６０は、第１改質ガスバルブ５１ａ、オフガスバルブ５２ａ、第２改質ガスバルブ５３ａ、および電磁開閉弁７４を閉じる（ステップ２０８）。
【００６２】
これにより、改質部２１を含めた改質用燃料バルブ３５から第１改質ガスバルブ５１ａまでの間を封止し、改質部２１の運転を停止する。すなわち、ＣＯ選択酸化部２４から燃料電池１０への改質ガスの供給が停止されるので、燃料電池１０の発電が停止される。なお、上記封止した空間は、改質水バルブ４４および第２改質ガスバルブ５３ａを閉状態とすることにより、完全な封止空間を達成することができる。
【００６３】
制御装置６０は、発電停止時点にそれまで供給されていた燃焼用空気の供給量をＢ３（ＮＬ／ｍｉｎ）からＢ４（ＮＬ／ｍｉｎ）に増量する（ステップ２１０）。これにより、バーナ２５には、燃焼用空気のみが供給され、その空気は燃焼ガス流路を通って排気される。この際、その空気によって改質部２１が冷却され、ひいては改質部２１と接続されているＣＯシフト部２３、ＣＯ選択酸化部２４、改質ガス供給管５１、吸湿器７１が冷却される。このように、運転停止時においてバーナ２５は吸湿器７１を冷却する冷却手段として利用することができる。
【００６４】
以上のような停止処理が行われると、発電停止時点（時刻ｔ４）以降においては、改質部２１や吸湿器７１の温度は低下する。このとき、ラジエータ７２が駆動されると、吸湿器７１の温度はより早く低下する。これにより、吸湿器７１の温度（吸湿剤の温度）が、運転中の温度（１００〜１５０℃）から低下し吸湿能力が高くなるので、改質部２１を含めた改質用燃料バルブ３５から第１改質ガスバルブ５１ａまでの封止した空間内の水蒸気ひいては改質部２１の改質触媒２１ａ中の水蒸気を吸湿する。さらに、改質部２１の改質触媒２１ａだけでなく、ＣＯシフト部２３およびＣＯ選択酸化部２４の各触媒中の水蒸気を吸湿する。
【００６５】
また、発電停止時点（時刻ｔ４）以降においては、改質部２１を含む改質器２０の温度低下や吸湿器７１の吸湿により、上記封止した空間内が負圧となる。この空間内の圧力が小さくなると、封止空間を形成する各バルブ３５，５１ａ，５３ａ，４４の耐シール性を向上させるためその構造の大型化・高コスト化に繋がる。そこで、大きい負圧の影響が及ばない簡単な構造かつ低コストのバルブを使用するために、改質部２１の温度が所定温度まで下がったら改質器２０内に改質用燃料を封入する。これにより、封止空間内の圧力がある程度まで小さくなったら改質用燃料の封入により大きい側に戻すことができるので、封止空間を形成する各バルブ３５，５１ａ，５３ａ，４４の大型化・高コスト化を抑制することができる。
【００６６】
具体的には、制御装置６０は、改質部温度が所定温度ＴＲ−２以下となれば（時刻ｔ５；ステップ２１２で「ＹＥＳ」と判定され）、改質用燃料バルブ３５を開き、燃料ポンプ３３を駆動させて、改質部２１に改質用燃料を封入する（ステップ２１４；燃料流入制御手段）。この封入は所定時間だけ行われ、封入終了後、改質用燃料バルブ３５を閉じ、燃料ポンプ３３の駆動を停止させる。これにより、再び上記封止空間が形成されて、燃料電池システムは停止される（時刻ｔ６）。なお、このとき、燃焼用空気の供給も停止される。
【００６７】
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、改質部２１の運転停止時において、停止手段（停止運転ルーチン）が、改質部２１を含めた第１遮断弁（改質用燃料バルブ３５）から第２遮断弁（第１改質ガスバルブ５１ａ）までの間を封止するので、この封止された空間に配置されている吸湿器７１はこの封止された空間内の水蒸気を吸湿する。このとき、冷却手段（燃焼部２５の運転停止時の作動、ラジエータ７２）によって吸湿器７１は冷却されるので、吸湿器７１の吸湿能力が高くなり、吸湿性が向上する。これにより、封止された空間内に存在する水蒸気ひいては改質部２１内に存在する水蒸気が、吸湿器７１によって吸湿されるので、改質部２１の運転停止にあたって改質部２１内に残存する水蒸気を極力低減して凝縮する水分を極力低減し改質触媒２１ａの耐久性を向上させることができる。さらに、封止された空間内に存在する水蒸気ひいてはＣＯシフト部２３およびＣＯ選択酸化部２４内に存在する水蒸気が、吸湿器７１によって吸湿されるので、改質部２１の運転停止にあたってＣＯシフト部２３およびＣＯ選択酸化部２４内に残存する水蒸気を極力低減して凝縮する水分を極力低減しＣＯシフト部２３およびＣＯ選択酸化部２４中の各触媒の耐久性も向上させることができる。
【００６８】
また、上述した特許文献２に記載の燃料電池システムにおいては、酸素吸着剤で燃焼器からの排ガス中の酸素を除去したとしても、排ガス中の汚染物質（ＳＯｘ、ＮＯｘ等）が改質触媒層に流入することにより汚染物質による劣化が促進される可能性がある。しかし、本実施形態によれば、パージ用の気体を使用することなく、燃料電池システムの運転を行うことができるので、汚染物質によって改質部２１、ＣＯシフト部２３およびＣＯ選択酸化部２４の各触媒が劣化されるのを防止することができる。
【００６９】
また、改質器２０の運転停止時の低温度下で吸湿した水分が次回の運転中の改質ガスによる高温度下で脱湿されるので、吸湿器７１は繰り返し使用が可能となる。
【００７０】
また、上述した停止運転によれば、改質器２０を含んだ封止空間内を改質ガスで密閉することとなり、改質器２０の改質触媒２１ａの雰囲気は停止時も運転時と同様に改質ガスによる還元状態に保持することができる。したがって、運転・停止を繰り返しても、雰囲気が酸化状態・還元状態を繰り返すことをなくし、その繰り返しによる改質触媒２１ａ（ＣＯシフト部２３およびＣＯ選択酸化部２４の各触媒も同様である。）の劣化を抑制し、耐久性を向上することができる。
【００７１】
また、改質部２１の運転停止時において、吸湿器７１を冷却させる冷却手段（ラジエータ７２）を、さらに備えるのが好ましい。これによれば、吸湿器７１をより短時間により低温に冷却することができ、吸湿能力を向上させることができる。
【００７２】
また、停止手段（停止運転ルーチン）による改質部２１の運転停止時に、ラジエータ７２を駆動させて冷却手段として使用することにより、簡単かつ容易に吸湿器７１を冷却することができる。
【００７３】
また、停止手段（停止運転ルーチン）により封止された改質部２１内の圧力は、改質部２１の温度低下および吸湿器による水蒸気の吸湿によって負圧となる。しかし、燃料流入制御手段（ステップ２１４）が、停止手段による改質部２１の運転の停止を開始した時点以降であって、改質部２１の温度が所定温度ＴＲ−２以下になった場合、改質部２１に燃料を流入させる。したがって、封止された改質部２１内の負圧を低減することができ、これにより第１および第２遮断弁（改質用燃料バルブ３５および第１改質ガスバルブ５１ａ）に耐圧性の低い低コストのものを採用することができ、低コストを達成しつつ遮断性（シール性）を高く維持することができる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、負圧を低減するために必要な量の燃料（原料ガス）を使用するがその量はパージに使用する量に比べれば少なく、すなわち、パージのための窒素ガス、原料ガスなどを使用しなくて済むようになるので、トータル効率の低下を抑制することができる。また、負圧を低減するために流入された燃料はこのとき排出されないので、燃料（原料ガス）を処理（燃焼）して放出するような装置を設ける必要がないので、システム全体を小型化・低コストとすることができる。
【００７５】
また、アノードガス供給管（改質ガス供給管５１）の改質部２１と第２遮断弁と（第１改質ガスバルブ５１ａ）の間に凝縮器７３が設けられ、吸湿器７１は凝縮器７３と改質部２１との間に設けられているので、改質部２１の運転中にて、高温のアノードガスによって吸湿器７１から脱湿した水分が凝縮器７３により回収することができる。
【００７６】
なお、吸湿器７１は、改質ガス供給管５１上の改質部２１と第１改質ガスバルブ５１ａとの間であって、停止手段（停止運転ルーチン）による改質部２１の運転停止時の温度が該運転停止の前より低下する部位に設けられるのが好ましい。例えば、燃料電池システムを収納するパッケージにはフィルタ付きの吸気口が設けられており、パッケージ内部に燃焼用空気の吸込口が設けられており、吸気口と吸込口の間に吸湿器７１を配置すればよい。これによれば、改質部２１の運転停止時において、停止手段（停止運転ルーチン）が、改質部２１を含めた第１遮断弁（改質用燃料バルブ３５）から第２遮断弁（第１改質ガスバルブ５１ａ）までの間を封止するので、吸湿器７１はこの封止された空間内の水蒸気を吸湿する。このとき、吸湿器７１は、改質部の運転停止時の温度が該運転停止の前より低下する部位に設けられており、自然に降温されるので、吸湿器７１の吸湿能力が高くなり、吸湿性が向上する。これにより、吸湿器７１を冷却する冷却手段を設けなくても、封止された空間内に存在する水蒸気ひいては改質部２１内に存在する水蒸気が、吸湿器７１によって吸湿されるので、低コストを達成しつつ、改質部２１の運転停止にあたって改質部２１内に残存する水蒸気を極力低減して凝縮する水分を極力低減し改質触媒２１ａの耐久性を向上させることができる。
【００７７】
なお、上述した実施形態においては、吸湿器７１を、改質ガス供給管５１と並設されるバイパス管に設けるようにしてもよい。この場合、改質ガス供給管５１とバイパス管の各流量を調整可能とし、運転中には両管にそれぞれ所定量ずつ流通させて吸湿器７１を乾燥させ、停止時にはバイパス管と改質部とを連通させて吸湿するようにしてもよい。また、運転中にはバイパス管の流通を規制し、運転停止前の所定時間だけバイパス管に流通させて吸湿器７１を乾燥させ、停止中にはバイパス管と改質部とを連通させて吸湿するようにしてもよい。
【００７８】
また、改質部２１の運転停止時に、燃焼用酸化剤ガス（燃焼用空気）を冷却手段として使用するようにしてもよい。この場合、図８に示すように、燃焼用空気供給管５７と並設する、燃焼用空気バルブ５７ｂの上流位置（同バルブ５７ｂと燃焼用空気ポンプ５７ａとの間）から分岐し同バルブ５７ｂの下流位置で合流するバイパス管５８を設け、バイパス管５８上に吸湿器７１に付設される熱交換器５８ａを設け、バイパス管５８上の熱交換器５８ａの上流位置（同熱交換器５８ａと分岐点との間）に燃焼用空気バルブ５８ｂを設ければよい。起動から定常運転においては、燃焼用空気バルブ５７ｂを開き燃焼用空気バルブ５８ｂを閉じて、吸湿器７１（吸湿剤）を燃焼用空気で冷却することなく燃焼部２５に供給して燃焼を行う。停止時（停止中）においては、燃焼用空気バルブ５７ｂを閉じ燃焼用空気バルブ５８ｂを開いて、吸湿器７１（吸湿剤）を燃焼用空気と熱交換させることで冷却する。これによれば、別に冷却手段を設けないで、低コストで吸湿器７１（吸湿剤）を冷却することができる。なお、熱交換器５８ａは吸湿器７１に巻き付けられた単なるパイプで構成してもよい。
【００７９】
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を設けた場合にも本発明を適用することができる。また、図１にて第２ラインＬ２である燃焼用燃料供給管３６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。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【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１に示す吸湿器の吸湿量−温度特性を示すグラフである。
【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】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７】本発明による燃料電池システムの停止運転を示すタイムチャートである。
【図８】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】
【００８１】
１０…燃料電池、１１…燃料極、１２…空気極、２０…改質器、２１…改質部、２１ａ…温度センサ、２１ｂ…改質触媒、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）、３１…改質用燃料供給管（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（第１遮断弁）、３６…燃焼用燃料供給管、３６ａ…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（アノードガス供給管）、５１ａ…第１改質ガスバルブ（第２遮断弁）、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、５８…バイパス管、５８ａ…熱交換器、５８ｂ…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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