(57)【要約】【課題】構造が簡単で、送電端効率を向上できる燃料電池システムを提供する。【解決手段】ガスボンベ２からのガス供給管を二股に分岐し、その一方に中圧圧力調整器３および中圧メータ３１を設ける。ガスボンベ２から供給される液化石油ガスは、改質器４への液化石油ガスの供給圧よりも高い圧力なので、この圧力を中圧圧力調整器３で中圧に減圧して直接調整する。これにより、従来の家庭用の低圧ガスを昇圧ブロアで中圧まで昇圧する必要がないので、昇圧ブロアが不要となる。これにより、昇圧ブロアの稼働に消費されていた燃料電池５の発生電力をインバータ連系盤６へ送ることができ、送電端効率が向上する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスによって発電する燃料電池と、
この燃料電池に燃料ガスを供給する燃料供給源と、
前記燃料電池と前記燃料供給源との間に設けられ、前記燃料供給源からの燃料ガス圧を中圧まで下げる圧力調整手段とを備え、
前記燃料ガスは、前記圧力調整手段で調整された燃料ガス圧を保持したまま、前記燃料電池または当該燃料電池の直前に設けられた改質器に供給されるように構成された
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料ガスは、液化石油ガス及び／　またはジメチルエーテルであり、
前記燃料供給源は、当該燃料ガスが収容された収容手段を含んで構成されている
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に記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料ガスの流量を計測する流量検出手段を備え、
この流量検出手段の流量検出範囲ｂｍ３／ｈは、前記燃料電池の発電能力をａｋＷとした時に　０．００１ａ以上かつ１．０ａ以下である
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料ガスの流量を検出する流量検出手段を備え、
この流量検出手段の使用圧力範囲は、１０ｋＰａ　以上かつ　１００ｋＰａ　以下である
ことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の燃料電池システムにおいて、
前記燃料電池は、固体高分子型燃料電池である
ことを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ガスにより発電した電力を供給可能な燃料電池システムに関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、水素やメタノールなどの燃料が燃焼する際の化学エネルギーを、電気化学的に直接電気エネルギーに変換する燃料電池が開発されている。この燃料電池によれば、発電効率が機械式の発電機よりも優れているうえ、排熱までも利用すれば、総合エネルギー効率が８０％にまで到達し、早期の開発、導入および普及が期待されている。
近年、この燃料電池を利用して、家庭用あるいは業務用の電力を供給する燃料電池システムが提案されている。これは、燃料電池を従来のガス供給ラインに接続して、このガスによって発電し、発電電力を商用電力からの分電盤へ供給して、家庭や店舗へ供給するものである。
【０００３】
このような燃料電池システムでは、燃料ガスの前処理工程として、燃料電池の上流に改質器が設けられている。この改質器は、内部に設けられた触媒により燃料ガスから水素を取り出して燃料電池に供給するものである。この際、従来のガス供給ラインからの燃料ガスの圧力は、通常家庭用に使用することを想定して数ｋＰａ　の、いわゆる低圧に調整されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、低圧では改質器や燃料電池に十分な圧力で燃料ガスを供給できないため、通常では改質器や燃料電池の上流に昇圧ブロアを設け、燃料ガスを所定の圧力まで昇圧している。このような昇圧ブロアを駆動させるためには、燃料電池からの発電電力の一部を消費する。つまり、燃料電池システムの電力を内部消費することとなり、これが家庭や店舗への送電端効率の低下を招いている。
【０００５】
本発明の目的は、構造が簡単で、送電端効率を向上できる燃料電池システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのため、本発明の燃料電池システムは、燃料ガスによって発電する燃料電池と、この燃料電池に燃料ガスを供給する燃料供給源と、燃料電池と燃料供給源との間に設けられ、燃料供給源からの燃料ガス圧を中圧まで下げる圧力調整手段とを備え、燃料ガスは、圧力調整手段で調整された燃料ガス圧を保持したまま、燃料電池または当該燃料電池の直前に設けられた改質器に供給されるように構成されたことを特徴とする。
【０００７】
この構成の本発明では、燃料供給源がもともと備えている高い燃料ガス圧を利用して、燃料ガス圧を下げることのみによって中圧に直接調整する圧力調整手段を設けたので、従来とは異なり低圧から所定の圧力へ昇圧する昇圧ブロアが不要となる。従って、燃料電池システムで内部消費される電力が小さくなるので、送電端効率が向上する。
ここで、中圧とは、燃料供給源からの供給直後の燃料ガス圧と低圧との間の圧力をいう。また、低圧とは、家庭用に供給される燃料ガスの規定燃料圧付近であり、数ｋＰａ　程度の圧力をいう。例えば都市ガスを使用した場合では、低圧とは１〜２．３ｋＰａ　程度、また、ＬＰガスを使用した場合では、低圧とは２．０〜３．３ｋＰａ程度の圧力をいう。
【０００８】
また、この時、燃料ガスは、液化石油ガス及び／　またはジメチルエーテルであり、燃料供給源は、当該燃料ガスが収容された収容手段を含んで構成されていることが望ましい。
この構成の燃料電池システムでは、収容手段に収容された液化石油ガス及び／　またはジメチルエーテルは、気化して収容手段から供給される際には通常低圧よりもはるかに高い圧力を保持している。よって、既存の燃料供給源に圧力調整手段を設ければ低圧より高い圧力である中圧に簡単に調整可能となるので、燃料電池システムを構築するのが容易である。また、例えば液化石油ガスが、作業員が一人で運搬可能な重量のシリンダ容器（ガスボンベ）に充填されている場合では、この状態で需要家に供給可能となっている。このようなシリンダ容器は全国的に普及しているので、液化石油ガスを燃料電池の燃料ガスとすれば、ガス配管等のガス供給施設が充実していない地域でも、燃料電池システムを利用することができるようになる。
ここで、収容手段とは、前述のシリンダ容器や、あるいはより大型のバルク槽で補充可能なものなどを含んだ概念で、収納した液化石油ガス及び／　またはジメチルエーテルを低圧よりも高い圧力で供給可能な容器をいう。
【０００９】
本発明の燃料電池システムは、燃料ガスの流量を計測する流量検出手段を備え、この流量検出手段の流量検出範囲ｂｍ３／ｈは、燃料電池の発電能力をａｋＷとした時に　０．００１ａ以上かつ１．０ａ以下であることが望ましい。
この構成の燃料電池システムでは、流量検出手段の流量検出範囲を適切に設定しているので、燃料ガスが従来の低圧よりも高い中圧で供給される場合でも、燃料ガスの流量が全流量範囲にわたって精度よく検出される。なお、流量検出範囲が０．００１ａ以下であると、中圧での流量範囲から大きく外れ、流量検出の精度を良好に保つことが難しくなる。また、流量検出範囲が１．０ａ以上であると、例えば家庭用に供給する場合などでは仕様が過剰となり適さない。
【００１０】
また、本発明の燃料電池システムは、燃料ガスの流量を検出する流量検出手段を備え、この流量検出手段の使用圧力範囲は、１０ｋＰａ　以上かつ１００ｋＰａ以下であることが望ましい。
この構成の燃料電池システムでは、流量検出手段の使用圧力範囲を適切に設定しているので、燃料ガスが中圧で供給される場合でも、燃料ガスの流量が全流量範囲にわたって精度よく検出される。また、流量検出手段の使用圧力範囲を適切に設定しているので、長期間にわたって中圧での使用に耐え、寿命の低下が軽減される。なお、流量検出手段の使用圧力範囲が１０ｋＰａ　以下であると、中圧の圧力範囲から大きく外れ、流量検出の精度を良好に保つことが難しくなる。また、流量検出手段の使用圧力範囲が１００ｋＰａ以上であると、例えば家庭用に供給する場合などでは仕様が過剰となり適さない。
【００１１】
この際、燃料電池は、固体高分子型燃料電池であることが望ましい。
この構成の燃料電池システムでは、燃料電池が、正極および負極の間に設けられる電解質として、高分子電解質膜を採用した固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ，Ｐｏｌｙｍｅｒ　Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ　Ｆｕｅｌ　Ｃｅｌｌ，　以下、「ＰＥＦＣ」と略す）となっている。
このＰＥＦＣは、出力される電力の電力密度が高く、軽量・小型化が可能であるので、電気自動車の動力源に利用することが研究されている。また、ＰＥＦＣは、天然ガス、メタノールおよび液化石油ガス等を水素に変換する改質器を設ければ、国内で普及している天然ガスおよび液化石油ガスをそのまま燃料ガスとして採用することが可能である。よって、例えば水素を用いる場合とは異なりインフラを整備する必要がなく、小売店などの小型店舗や家庭用の自家発電として普及を図ることが容易となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本実施形態の燃料電池システム１の概略図が示されている。
この図１において、燃料電池システム１は、一般家庭に電力および湯水を供給するものである。燃料電池システム１は、燃料ガスとしての液化石油ガスを収納した燃料ガス供給源としてのガスボンベ２と、このガスボンベ２からの液化石油ガスの圧力を調整する圧力調整手段としての中圧圧力調整器３と、液化石油ガスから水素を取り出す改質器４と、水素を利用して発電する燃料電池５と、燃料電池５で発生した直流電力を交流電流に変換して家庭に供給するインバータ連系盤６とを備えている。また燃料電池システム１は、これらの他に、燃料電池５が発電する際にともに発生する熱を回収する貯湯槽７と、貯湯槽７からの温水を家庭に供給する給湯器８とを備えた、いわゆるコジェネレーションシステムである。
【００１３】
燃料電池システム１で発電された電力は、インバータ連系盤６を介して家庭に供給される。インバータ連系盤６には、商用電力も供給されており、このインバータ連系盤６からの電力は、例えば家庭の照明１０、テレビ１１、エアコン１２などの稼働電力として使用される。
また、貯湯槽７からの水は給湯器８で所定の温度に調整されて、例えばシャワー１３、床暖房１４、台所の水道１５などへ供給される。この給湯器８は、家庭用の規定圧力の液化石油ガスで稼働されるものであり、ガスボンベ２と給湯器８との間には低圧圧力調整器９が設けられている。この低圧圧力調整器９で規定圧力に調整された液化石油ガスは、給湯器８の他、ガスコンロ１６やガスエアコン１２用の室外機１７などの家庭用のガス稼働機器へも供給されている。
【００１４】
このような燃料電池システム１の詳細を図２に示す。
ガスボンベ２は、内部に加圧液化された液化石油ガスが充填され、例えば国内で普及している５０ｋｇの容量の収容手段としてのシリンダ容器などで供給される。このガスボンベ２は二本設置され、自動切替器２１を介してガス供給管２３に接続されている。自動切替器２１は、どちらか一方のガスボンベ２をガス供給管２３に連通可能に設けられている。自動切替器２１は、液化石油ガスを供給している方のガスボンベ２の供給圧を監視し、一方のガスボンベ２の圧力が所定圧力以下になった時、つまり液化石油ガスの残量が少なくなると、自動切替器２１はガスボンベ２の接続を他方へ切り替える。そして、他方のガスボンベ２から液化石油ガスを供給している間に一方のガスボンベ２を新しいものと交換することによって連続的な液化石油ガスの供給が可能となっている。ガスボンベ２の交換は、ガス供給会社の作業員が定期的に使用状況を確認して、必要に応じて行えばよい。
【００１５】
中圧圧力調整器３は、ガス供給管２３が二股に分岐された一方のガス供給管２３Ａに設けられている。この中圧圧力調整器３は、液化石油ガスが改質器４に供給可能なように、ガスボンベ２から供給された液化石油ガスの圧力をガスボンベ２の直後の圧力と低圧との間の圧力、例えば数十ｋＰａ　程度のいわゆる中圧に減圧している。ここで低圧とは、家庭等での使用のために供給される規定の圧力で、例えば液化石油ガスでは２．０〜３．３ｋＰａ程度であり、また都市ガスの場合では１〜２．３ｋＰａ　程度である。
【００１６】
また、中圧圧力調整器３の直後には中圧ガスメータ３１が設けられ、液化石油ガスの使用量を計測している。中圧ガスメータ３１の流量検出範囲ｂｍ３／ｈは、燃料電池５の発電能力をａｋＷとすると、０．００１ａ以上１．０ａ以下（０．００１ａ≦ｂ≦１．０ａ）、より望ましくは、０．００５ａ以上０．３ａ以下（０．００５ａ≦ｂ≦０．３ａ）となるように設定されている。ここで、中圧ガスメータ３１の流量検出範囲ｂが　０．００１ａ以下であると、燃料電池５の発電能力に対して使用する通常の液化石油ガスの流量範囲から大きく外れ、流量の検出精度を良好に保つことが難しくなる。また、中圧ガスメータ３１の流量検出範囲ｂが　１．０ａ以上である場合には、家庭用に供給する場合の流量をはるかに上回るので、仕様が過剰となり適さない。また、中圧ガスメータ３１の流量検出範囲ｂが　０．００５ａ以上　０．３ａ以下の範囲では、前述の不都合を生じない上に、より精度よく流量を計測できる。
【００１７】
なお、中圧ガスメータ３１の選定を流量検出範囲ｂではなく、使用圧力範囲によって、あるいは流量検出範囲および使用圧力範囲から決定してもよい。この場合には、中圧ガスメータ３１の使用圧力範囲は　１０ｋＰａ以上１００ｋＰａ以下となるように選定すればよい。ここで、中圧ガスメータ３１の使用圧力範囲が　１０ｋＰａ以下であると、通常使用される中圧の圧力範囲から大きく外れ、流量検出の精度を良好に保つことが難しくなる。また、流量検出手段の使用圧力範囲が１００ｋＰａ以上であると、家庭用に供給する場合の使用圧力をはるかに上回るので、仕様が過剰となり適さない。
【００１８】
改質器４は、液化石油ガスに含まれる主としてプロパン（Ｃ３Ｈ８）およびブタン（Ｃ４Ｈ１０）を水素（Ｈ２）に変換するための触媒４１を備えたものである。改質器４には、触媒４１が内部に充填された容器４２と、この容器４２を加熱するヒーター４３とが設けられている。触媒４１およびヒーター４３には、中圧ガスメータ３１の後流で二股に分岐されたガス供給管２３Ａのそれぞれが接続しており、これにより適切な圧力（中圧）に調整された液化石油ガスが供給される。また、分岐されたガス供給管２３Ａのうち、触媒４１に接続されている一方には、水道水等を供給するための水供給管７２（７２Ａ）が接続されている。これにより、容器４２内部の触媒４１には、ガス供給管２３Ａから液化石油ガスが供給されるとともに、水供給管７２Ａから水が供給されるようになっている。水はヒーター４３により加熱されて水蒸気となり、液化石油ガスと混合される。この混合気体は、触媒４１内で水蒸気改質反応によって水素を多く含む改質ガスとなる。改質器４と燃料電池５とは、水素供給管５３によって互いに連結されており、改質器４で発生した水素はこの水素供給管５３より燃料電池５に供給される。
なお、改質器４としては、管式改質器や、プレート式改質器など任意のものが採用できる。
【００１９】
燃料電池５は、改質器４から供給される水素と、空気中の酸素とを内部で結合させることにより発電を行うものであり、発電能力は１〜３０ｋＷ程度に設定されている。燃料電池５は、水素と酸素とから直流電力を発生する本体５４と、本体５４を収納するケーシング５８とを備えている。
本体５４は、負極（アノード）５５と正極（カソード）５６とを備え、これらの間の電解質として、高分子電解質膜５７が採用されている。つまり、本実施形態の燃料電池５は、ＰＥＦＣ（固体高分子型燃料電池）である。
負極５５には水素供給管５３が接続され、この水素供給管５３から供給された水素が外部に漏れないようにセパレータ５９Ａが設けられている。また、正極５６には外部から空気が供給される空気供給管５１が接続され、この空気供給管５１から供給される空気が外部に漏れないようにセパレータ５９Ｂが設けられている。
このような構造の燃料電池５では、負極５５に供給された改質ガスに含まれる水素と、正極５６に供給された空気に含まれる酸素とが高分子電解質膜５７で電気化学反応を起こし、水が生成されるとともに発電する。
【００２０】
ケーシング５８には、その内面と本体５４との間に隙間５８Ａが形成されている。この隙間５８Ａと貯湯槽７とは二本の送湯管７３Ａ，７３Ｂで相互に連結されており、送湯管７３Ｂの途中にはポンプ７３Ｃが設けられている。これらの送湯管７３Ａ，７３Ｂおよびポンプ７３Ｃにより、燃料電池５の隙間５８Ａに貯湯槽７の湯（水）が充填され、燃料電池５および貯湯槽７との間で強制的に湯の循環が可能となっている。これにより、燃料電池５が発電する際に同時に発生する熱エネルギが貯湯槽７の湯に回収されて貯湯槽７に蓄積されるようになっている。
【００２１】
インバータ連系盤６は、燃料電池５で発生した電力を整えるパワーコンディショナー６１と、家庭の各個所へ電力を分配する分電盤６２とを備えている。パワーコンディショナー６１と分電盤６２とは、一対の交流送電線６３（図２では、便宜上、１本の線で表されている。）により相互に接続されている。また、パワーコンディショナー６１と燃料電池５とは、一対の直流送電線５２により相互に接続されている。
【００２２】
パワーコンディショナー６１は、燃料電池５で発生した直流電力が一次側に入力されるとともに、入力された直流電力を交流電力に変換して二次側に出力する、図示しないインバータを備えたものである。また、分電盤６２には、燃料電池５からの発生電力の他に、商用電力が供給されており、この分電盤６２は、燃料電池５の発生電力と商用電力とを合わせて家庭の各個所に必要な電力を分配する。
ここで、パワーコンディショナー６１には、二次側の出力電圧が一定となるように、インバータのスイッチング素子の導通時間をデマンド制御するとともに、電力負荷が必要とする電力に応じた電力信号を、燃料電池５へ出力する図示しない制御回路が設けられている。また、燃料電池５には、制御回路からの電力信号を受信して改質器４に供給される液化石油ガスおよび空気供給管５１から燃料電池５に供給される空気の供給量を調節する、図示しない容量制御手段が設けられている。これらの制御回路および容量制御手段により、燃料電池５は、電力需要に応じて電力を調節することが可能となっている。
【００２３】
貯湯槽７は、燃料電池５で発生した熱エネルギを回収して湯（水）を加熱し、加熱された湯を給湯器８に供給するものであり、給湯器８とは給湯管７４によって接続されている。また、貯湯槽７には、適宜水を供給できるように改質器４に接続する水供給管７２から分岐された水供給管７２Ｂが接続されている。また、貯湯槽７には、貯湯槽７の内の湯面レベルが所定の高さレベルよりも上方となるように、水の供給を適宜行うボールタップ７１が設けられている。このボールタップ７１は、水供給管７２Ｂに接続されたバルブ７１Ａと、このバルブ７１Ａを開閉するためのフロート７１Ｂとを備えている。貯湯槽７の水位が下がるとフロート７１Ｂも下がり、所定の高さレベルよりも下がるとバルブ７１Ａが開き、水供給管７２Ｂから水が供給される。
【００２４】
低圧圧力調整器９および低圧ガスメータ９１は、ガス供給管２３から分岐された他方のガス供給管２３Ｂに接続されている。低圧圧力調整器９は、液化石油ガスを低圧に調整し、また低圧ガスメータ９１は液化石油ガスの使用量を計測している。低圧に調整された液化石油ガスは給湯器８へ供給されて給湯器８の稼働に使用され、また家庭の各ガス稼働機器へも供給されている。
【００２５】
このような本実施形態によれば、次のような効果が得られる。
従来の低圧圧力調整器９が設けられたガス供給管２３Ｂとは別のガス供給管２３Ａを設け、ガスボンベ２の液化石油ガスを中圧圧力調整器３によって改質器４に供給するのに必要な圧力（中圧）に減圧することで直接調整しているので、従来とは異なり昇圧ブロアが不要となる。したがって、従来昇圧ブロアで消費していた燃料電池５の発生電力の使用量を削減でき、送電端効率を向上することができる。また、昇圧ブロアが不要となるので、燃料電池システム１が安価に製造でき、昇圧ブロアの設置による燃料電池システム１の寿命の低下を軽減できる。
【００２６】
従来より家庭用に使用され、もともと高い供給圧を有するガスボンベ２を採用しているので、大がかりなインフラ整備などを必要とせず、燃料電池システム１を簡単に実現できる。
また、ガス供給管２３が分岐されて一方が中圧用に、他方が低圧用に設けられているので、通常の家庭用液化石油ガスの供給も問題なく併用できる。
【００２７】
燃料電池５がＰＥＦＣなので、出力される電力の電力密度が高く、燃料電池５の軽量・小型化が促進できる。また、ＰＥＦＣは約８０°Ｃの比較的低温度で作動するので、家庭用の使用に適している。そして、この熱を回収すれば給湯器８に６０°Ｃ程度の適温の湯を供給できるので、この点からも家庭用の使用に最適である。
さらにＰＥＦＣは、国内で普及している液化石油ガスをそのまま燃料ガスとして採用し、改質器４で水素を取り出すことができるので、例えば水素を直接用いる場合とは異なりインフラを整備する必要がない。よって、小売店などの小型店舗や家庭用の自家発電として容易に普及を図ることができる。
【００２８】
中圧ガスメータ３１は、その流量検出範囲ｂｍ３／ｈが、燃料電池５の発電能力をａｋＷとすると、０．００１ａ以上１．０ａ以下、より望ましくは、０．００５ａ以上０．３ａ以下となるように設定されている。したがって、全検出範囲にわたって精度よく流量を計測できる。
また、中圧ガスメータ３１の使用圧力範囲が１０〜１００ｋＰａとなるように設定した場合でも、流量検出範囲を設定した場合と同様に、全使用圧力範囲にわたって精度よく流量を計測できる。また、使用圧力範囲を適切に設定しているので、長期間の使用にも耐え、中圧ガスメータ３１の寿命の低下を抑制できる。
【００２９】
燃料電池５の発電時に発生する熱エネルギを貯湯槽７に回収しているので、燃料電池システム１の効率を向上できる。
【００３０】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
本実施形態では燃料供給源としてガスボンベ２を用いていたが、これに限らず、例えば図３に示されるようなバルク貯槽２２を用いてもよい。このバルク貯槽２２は、内部に液化石油ガスが充填された固定型の容器であり、地面に打設されたコンクリート製の基礎に固定されている。このバルク貯槽２２には、液化石油ガスを輸送するバルクローリ車に設けられたガス供給ノズルと嵌合する供給口が設けられている。バルク貯槽２２内部の液化石油ガスの残量が少なくなるとバルクローリ車から供給口を介して直接液化石油ガスの補給が簡単に受けられるようになっている。このような構成の燃料電池システム１では、ガスボンベ２よりも大容量の液化石油ガスを収納できるので、液化石油ガスの補給回数を必要最低限に抑えることができる。このように燃料供給源は、改質器４に適切な圧力（中圧）で燃料ガスを供給できる収容手段であれば、形状や、容量などは任意である。
あるいは、燃料供給源は前述のような収容手段による供給形態の他、集合住宅へ圧力調整された燃料ガスを一括供給する簡易ガス業務による供給や、都市ガスのように広範囲にわたる家庭へ圧力調整された燃料ガスを一括供給するな供給形態であってもよい。ただし、これらの場合には、中圧供給ラインをガス会社側で用意する必要がある。
【００３１】
また、燃料ガスは、本実施形態では液化石油ガスであったが、これに限らず都市ガスや、水素ガス、ジメチルエーテル、その他の燃料ガスが採用できる。なお、燃料ガスとして水素ガスを用いた場合には、直接燃料電池５に供給することができるので、改質器４を不要とすることができる。
【００３２】
燃料電池５は、本実施形態ではＰＥＦＣであったが、これに限らず例えばリン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）、溶解炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）などを採用してもよい。
【００３３】
燃料電池システム１は、燃料電池５での電気化学反応時に消費されなかった水素を回収して、改質器４の加熱に使用するように構成されていてもよい。また、改質器４で発生した余分な熱エネルギを燃料電池５とともに貯湯槽７に回収してもよい。その場合には、改質器４および燃料電池５をひとつのケーシングに収納し、このケーシングの内部に貯湯槽７の水を循環させればよい。
また、燃料電池システム１は、本実施形態では貯湯槽７のお湯を給湯器８に供給し、給湯器８において所定の温度に調節していたが、これに限らず貯湯槽７のお湯を給湯器８で所定温度に保って、貯湯槽７から家庭の各箇所に給湯する構成になっていてもよい。つまり、貯湯槽７と給湯器８とを二つの水供給管で連結し、ポンプで貯湯槽７および給湯器８の間で水を循環させる。また、貯湯槽７にサーモスタットおよび家庭の各箇所への供給管を設ける。サーモスタットで貯湯槽７の湯の温度を監視し、所定温度以下になった時には自動的に給湯器８を起動・停止させる。このような構造の燃料電池システム１においても、燃料電池５の熱エネルギを効率よく回収して、家庭の各箇所に所定温度の湯を供給することができる。
【００３４】
燃料電池システム１は、本実施形態では家庭用に用いられていたが、これに限らず業務用や工業用に用いられてもよい。また本実施形態では、家庭用の液化石油ガス供給のために低圧用のガス供給管２３Ｂが設けられていたが、必ずしも低圧用のガス供給管２３Ｂを設けなくても、中圧用のガス供給管２３Ａのみを有する燃料電池システム１でも本発明の目的を達成できる。また、燃料電池システム１は、燃料電池５で発生した熱エネルギを貯湯槽７で回収せず、発生電力のみを利用するものであってもよい。
【００３５】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００３６】
【発明の効果】
このような本発明によれば、燃料供給源からの燃料ガス圧を中圧に直接調整する圧力調整手段を設けたので、燃料電池システムに低圧から所定圧力に昇圧する昇圧ブロアを不要にでき、燃料電池システムの送電端効率を向上することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる燃料電池システムの全体を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる燃料電池システムの詳細を示す概念図である。
【図３】本発明の燃料電池システムの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１…燃料電池システム、２…燃料供給源としてのガスボンベ、３…圧力調整手段としての中圧圧力調整器、４…改質器、５…燃料電池、２２…燃料供給源としてのバルク貯槽、３１…流量検出手段としての中圧ガスメータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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