(57)【要約】【課題】本発明は、固体高分子電解質型燃料電池メンテナンス運転処理システムに関するものであり、長時間使用すると触媒性能が劣化し発電性能が低下する。燃料電池の高めた発電効率と出力性能を使用期間中続けて維持することが、エネルギーの有効活用と省資源を実現する為には重要なことである。【解決手段】燃料電池５と、機器情報記憶手段１２と、使用実態計測記憶手段１３と、発信手段１４を有し、機器情報記憶手段１３により発電効率の劣化特性を知り、使用実態計測記憶手段１３により運転状態と運転時間を知り、この事から機器の効率性能の低下の結果と予測ができ、燃料電池を交換するメンテナンスの情報を的確に知り、最適なメンテナンスで長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒を担持した固体高分子電解質膜を挟持する一対のガス拡散電極と、前記ガス拡散電極の各々の面に燃料ガスと酸化ガスをそれぞれの入口マニホールドから出口マニホールドに導く流路溝を形成したセパレータより構成した燃料電池と、機種番号や製造番号などの識別情報を機器情報として記憶しておく機器情報記憶手段と、使用時間など使用実態情報を計測して記憶する使用実態計測記憶手段と、前記機器情報記憶手段と前記使用実態計測記憶手段からの情報を発信する発信手段を有したことを特徴とする燃料電池メンテナンス運転処理システム。
【請求項２】
発信手段から発信された情報を受信する受信手段と、機種や製造番号毎の寿命情報を蓄えた使用情報データベース部と、前記受信手段から使用実態情報を前記使用情報データベース部に入力して機器をメンテナンスするかあるいは継続して運転するかを判断するメンテナンス判断手段とを有したことを特徴とする請求項１記載の燃料電池メンテナンス運転処理システム。
【請求項３】
使用者の住所や連絡先など使用者情報を記憶する使用者情報データベース部と、メンテナンス判断手段からの判断情報を前記使用者情報データベース部に入力して機器の使用者情報を出力する使用者判別手段と、前記機器情報と前記使用者情報とを出力するメンテナンス出力手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料電池メンテナンス運転処理システム。
【請求項４】
メンテナンスを行った時は、使用実態計測記憶手段に記憶した使用実態情報の一部を消去して初期化することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池メンテナンス運転処理システム。
【請求項５】
機器の故障箇所など故障状態情報を調べる故障状態調査手段と、前記故障状態調査手段によって故障を発見したときに機器情報記憶手段と使用実態計測記憶手段と前記故障状態調査手段からの情報とを発信する発信手段を有したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池メンテナンス運転処理システム。
【請求項６】
燃料を触媒を用いて改質する改質器を燃料電池に接続するとともに、この改質器の使用時間など使用実態情報を記憶する使用実態計測記憶手段としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料電池メンテナンス運転処理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体高分子電解質型の燃料電池のメンテナンス運転処理システムに関し、特に、燃料電池の使用実態を把握することにより最適なメンテナンスを実現して、長時間に渡って高効率を可能とすることにある。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境を守るという意識が製造者である企業、使用者である消費者ともに高まってきている。特に、エネルギーを有効に活用して省資源を実現しながら快適な生活を保つ事を実現するエネルギーの高効率利用技術開発が重要になってきている。そのため、発電と熱利用できる燃料電池は８０％以上の高効率が見込まれ、商品として実現化が要望されている。
【０００３】
従来、この種の燃料電池は、イオン導電性が付与された固体高分子電解質膜の両面に触媒を担持したガス拡散電極を両面に重ね合わせて発電セルを構成している。そして、この発電セルは複数個を接続して所定の電圧を得る。このため、発電セル間にセパレータを介在させ発電セルを積層してスタック化する。そして、セパレータの両側にそれぞれ燃料ガス及び酸化ガスを供給してそれぞれのガス拡散電極に燃料ガス及び酸化ガスを供給すると、固体高分子膜でのイオン導電と各ガス拡散電極の化学反応が進行して一対のガス拡散電極間に電圧が発生し、集電電極の機能を持つ両端側の一対のセパレータを介して外部回路に給電する。
【０００４】
この様な発電においては、供給ガスを出来るだけ均等にガス拡散電極の電極面に供給することがガス利用率を高め、発電効率と出力性能を良くする。ガス拡散電極の全面に供給ガスが供給されるようにすると、セパレータとガス拡散電極との接触面積が無くなり、発生した電流の効率的な集電やガス拡散電極で発生する熱の除去が難しくなる。このため、セパレータとガス拡散電極の境界部分に、供給ガスの通流方向を規制する流路溝が設けられ、セパレータとガス拡散電極とをある割合に接触面積を保っている。セパレータ側に形成したこの流路溝部は、蛇行したサーペンタイン構成、あるいは複数本構成が記載されている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００５】
そして、高めた発電効率と出力性能を使用期間中維持することが、エネルギーを有効に活用して省資源を実現するのに重要なことである。この種の燃料電池は、固体高分子電解質膜の両面に担持した触媒の活性化によって反応を促進している。そのため、長時間使用すると触媒性能が劣化し発電性能が低下する。触媒に白金を用いた場合、一酸化炭素、ハロゲンイオン等のガスで触媒効果が大幅に低下する。そのため、このガスを検知する方法を開示してある。これば触媒に温度測定素子を複数設けてモニタリングして触媒の劣化状況と余寿命を把握できることが記載されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、一般の家庭に設置した機器を、合理的に回収リサイクルあるいは故障診断とメンテナンスをする方法を提案している。
【０００７】
これは、エアコンや冷蔵庫等の家庭にある機器と、機器と通信回線を通じて接続して機器の使用情報を集計し廃棄時に使用状態に応じて中古品回収受付装置や廃品回収受付装置に機器の情報を配信する情報集計装置と、情報集計装置から機器の情報を受け取って中古品や廃品を回収する中古品回収受付装置や廃品回収受付装置とからなり、機器は、機器の機種番号や製造番号などの識別情報を機器情報として記憶しておく機器情報記憶手段と、機器の使用時間など使用実態情報を計測して記憶する使用実態計測記憶手段と、機器の廃棄時に通報指示信号を発信手段に出力する通報指示手段と、通報指示信号によって機器情報記憶手段と使用実態計測記憶手段からの情報とを発信する発信手段を有し、情報集計装置は、機器の発信手段から発信された情報を受信する受信手段と、機器使用者の住所や連絡先など使用者情報を記憶する使用者情報データベース部と、受信手段からの機器情報を使用者情報データベース部に入力して受信信号の発信源である機器の使用者情報を出力する使用者判別手段と、機器毎の故障情報や寿命情報を蓄えた故障情報データベース部と、受信手段から使用実態情報を故障情報データベース部に入力して受信信号の発信源である機器を中古品として再使用するかあるいは廃棄して再生利用するかを判断する廃品判断手段と、廃品判断手段からの信号に応じて中古品回収受付装置あるいは廃品回収受付装置に機器情報と使用者情報とを配信する配信判断手段とを備えるものである（例えば、特許文献４参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特公昭５０−８７７７号公報
【特許文献２】
特開平７−２６３００３号公報
【特許文献３】
特開２００２−２６０７００号公報
【特許文献４】
特開平１１−７０３７８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来例の特許文献１・２では、基本となる燃料電池の初期発電効率を向上させる方法が、セパレータ側に形成した流路溝部を蛇行したサーペンタイン構成あるいは複数本構成として初期性能を向上させても、使用時間が経つと触媒性能は劣化し発電効率が低下するため、解決策とはならない。
【００１０】
また、従来例の特許文献３では、触媒に温度測定素子を複数設けてモニタリングして触媒の劣化状況と余寿命を把握できることが記載されているが、常に補修管理者がいる様なプラント等の大型設備においては、触媒劣化を検知して、最適にメンテナンスが可能であるが、数多くの一般家庭に使用した場合は点検がしきれなく、触媒性能がある程度劣化した時を判断して機器使用を停止することしか出来なく、根本的な解決とはならない。
【００１１】
また、従来例の特許文献４では、使用済みの機器をリサイクルして資源を有効に活用することを狙いとした廃品回収のシステムであり、そのため機器の回収に関わる情報は合理的に管理運用できるが、機器の部品の機能を維持する為に、使用情報やメンテナンスを行えるものではない。
【００１２】
そこで、本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ある程度使用すると性能劣化する触媒等の使用実態を把握することにより最適なメンテナンスを実現して、商品のライフエンドまで長時間に渡って高効率を可能とする燃料電池メンテナンス運転処理システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、触媒を担持した固体高分子電解質膜を挟持する一対のガス拡散電極と、前記ガス拡散電極のおのおのの面に燃料ガスと酸化ガスをそれぞれの入口マニホールドから出口マニホールドに導く流路溝を形成したセパレータより構成した燃料電池と、機種番号や製造番号などの識別情報を機器情報として記憶しておく機器情報記憶手段と、使用時間など使用実態情報を計測して記憶する使用実態計測記憶手段と、前記機器情報記憶手段と前記使用実態計測記憶手段からの情報を発信する発信手段を有した構成とした燃料電池メンテナンス運転処理システムである。
【００１４】
上記発明によれば、触媒を担持した固体高分子電解質を用いた燃料電池は、運転して発電に使用した時、使用期間が経つと触媒が劣化して発電効率が低下する特性を本質的に有するが、機種番号や製造番号などの識別情報を機器情報として記憶しておく機器情報記憶手段により触媒や機器の構成による発電効率の劣化特性と、使用時間など使用実態情報を計測して記憶する使用実態計測記憶手段により運転状態と運転時間を知ることができる。
【００１５】
このことにより、運転使用による触媒劣化による発電効率の変化把握が可能となり、この結果から機器の効率性能の低下の結果と予測ができ、把握結果である情報を発信手段により発信できるため、メンテナンスの情報を的確に知る事が出来る。よって、燃料電池の使用実態を把握することにより最適なメンテナンスを実現して、長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる燃料電池メンテナンス運転処理システムとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の発明は、触媒を担持した固体高分子電解質膜を挟持する一対のガス拡散電極と、前記ガス拡散電極の各々の面に燃料ガスと酸化ガスをそれぞれの入口マニホールドから出口マニホールドに導く流路溝を形成したセパレータより構成した燃料電池と、機種番号や製造番号などの識別情報を機器情報として記憶しておく機器情報記憶手段と、使用時間など使用実態情報を計測して記憶する使用実態計測記憶手段と、前記機器情報記憶手段と前記使用実態計測記憶手段からの情報を発信する発信手段を有した構成としてある。
【００１７】
これによって、触媒を担持した固体高分子電解質を用いた燃料電池は、運転して発電に使用した時、使用期間が経つと触媒が劣化して発電効率が低下する特性を本質的に有するが、機種番号や製造番号などの識別情報を機器情報として記憶しておく機器情報記憶手段により触媒や機器の構成による発電効率の劣化特性と使用時間など使用実態情報を計測して記憶する使用実態計測記憶手段により運転状態と運転時間を知ることができる。
【００１８】
この２つの事から、運転使用による触媒劣化による発電効率の変化把握が可能となり、この結果から機器の効率性能の低下の結果と予測ができ、把握結果である情報を発信手段により発信できるため、触媒を担持した固体高分子電解質を用いた燃料電池を交換メンテナンスの情報を的確に知る事が出来る。よって、燃料電池の使用実態を把握することにより最適なメンテナンスを実現して、長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる燃料電池メンテナンス運転処理システムとなる。また、的確なメンテナンスは製品を長く有用に使用することになり、高効率な運転の維持以外にも、途中でゴミとして放棄や運転停止したままの放置を防止でき、資源のより有効活用も可能となる。
【００１９】
請求項２記載の発明は、特に請求項１に記載の燃料電池メンテナンス運転処理システムを発信手段から発信された情報を受信する受信手段と、機種や製造番号毎の寿命情報を蓄えた使用情報データベース部と、受信手段から使用実態情報を使用情報データベース部に入力して機器をメンテナンスするかあるいは継続して運転するかを判断するメンテナンス判断手段とを有した構成としたことにより、燃料電池から発信された使用実態情報を受信手段で受け取り、この情報を使用情報データベース部のデータと比較してメンテナンス判断手段にて機器をメンテナンスするかあるいは継続して運転するかの最適な判断ができる。
【００２０】
すなわち、様々な運転で使用されている燃料電池を運転モード毎の運転時間等の使用実態の情報を受信手段で受け取り、機器により異なる寿命情報を蓄えた使用情報データベース部の情報をメンテナンス判断手段にて、燃料電池の発電効率が一定以下で交換した方がよいかどうかの判断を可能とでき、適時必要なメンテナンスを行なえる。
【００２１】
請求項３記載の発明は、特に請求項１又は２記載の燃料電池メンテナンス運転処理システムを使用者の住所や連絡先など使用者情報を記憶する使用者情報データベース部と、メンテナンス判断手段からの判断情報を前記使用者情報データベース部に入力して機器の使用者情報を出力する使用者判別手段と、機器情報と前記使用者情報とを出力するメンテナンス出力手段とを備えてある。
【００２２】
機器の機種番号や製造番号などの機器情報と機器の使用時間など使用実態情報とを受信し、結果判断したメンテナンス判断手段からの判断情報と、使用者情報データベース部によって機器情報から使用者の住所や連絡先を判別する使用者判別情報を抽出する。そして、機器情報とこの使用者情報とをメンテナンス出力手段により出力する。このことにより、メンテナンスをすると全体としてメリットのある機器が、使用者等に対応する為に必要な情報と併せて入手できる。そのため、機種番号や製造番号、使用者の住所や連絡先がわかるので迅速にかつ確実に対応できる。また、メンテナンスの迅速化が図られ作業効率を高めることができる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、特に請求項１〜３に記載の燃料電池メンテナンス運転処理システムをメンテナンスを行った時は、使用実態計測記憶手段に記憶した使用実態情報の一部を消去して初期化することを特徴とする。
【００２４】
燃料電池をメンテナンスする場合は、触媒を含む固体高分子膜を交換する場合や、スタック全体を交換する場合や、多数積層しているその一部分又は全部を交換する等様々な形態が考えられる。そのため、このメンテナンス条件に合わせて、使用実態計測記憶手段に記憶した使用実態情報の一部を消去して初期化することにより、次回の触媒劣化による発電効率の低下によりメンテナンスする時期が高精度に判別できるため、より長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる燃料電池メンテナンス運転処理システムとなる。
【００２５】
請求項５記載の発明は、特に請求項１〜４に記載の燃料電池メンテナンス運転処理システムを機器の故障箇所など故障状態情報を調べる故障状態調査手段と、故障状態調査手段によって故障を発見したときに機器情報記憶手段と使用実態計測記憶手段と故障状態調査手段からの情報とを発信する発信手段を有している。
【００２６】
使用者が使用している機器が故障したときには、その故障箇所など故障状態情報を故障状態調査手段により調べる。そして、このとき機器情報記憶手段から機器の機種番号や製造番号などの機器情報と、使用実態計測記憶手段から機器の使用時間など使用実態情報と、この故障状態調査手段からの情報を併せて発信手段により発信する。
【００２７】
そして、これを受信して、機器情報と故障状態情報と使用者情報とで修理受け付けするので迅速にかつ確実に対応でき機器の修理ができる。以上によって使用者が手配しなくても故障状態によって修理を自動的に通報されるのでメンテナンスが迅速にかつ効率的に処理できる。
【００２８】
請求項６記載の発明は、特に請求項１〜５に記載の燃料電池メンテナンス運転処理システムを、燃料を触媒を用いて改質する改質器を燃料電池に接続するとともに、この改質器の使用時間など使用実態情報を記憶する使用実態計測記憶手段を設けてある。
【００２９】
燃料を水素に改質する触媒も固体高分子膜の触媒と同様に、長時間運転すると劣化し、その劣化度合いは、燃料の量、時間と相関がある。また、この触媒が劣化し改資器の改資効率が低下すると、水素の量が少なくなり発電効率が低下するため、システム全体を高効率に維持できなくなる。そこで、改資器の使用実態情報から適時メンテナンスをすることにより、常に燃料電池と改資器の両方共高効率を保ち、長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる燃料電池メンテナンス運転処理システムを実現できるものである。
【００３０】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例における燃料電池メンテナンス運転処理システムの概念図である。図２は燃料電池全体の断面図を示す。図２において、固体高分子電解質型の燃料電池は、イオン伝導性が付与された固体高分子電解質膜１の両面に触媒を担持したガス拡散電極２を両面に重ね合わせて発電セルを構成している。そして、この発電セルは複数個を接続して所定の電圧を得る。このため、発電セル間にセパレータ３を介在させ発電セルを積層してスタック化する。そして、セパレータの両側にそれぞれ燃料ガス及び酸化ガスを供給してそれぞれのガス拡散電極２に燃料ガス及び酸化ガスを供給すると、固体高分子電解質膜１でのイオン導電と各ガス拡散電極の電気化学反応が進行して一対のガス拡散電極２間に電圧が発生し、集電電極の機能を持つ両端側の一対のセパレータ３を介して外部回路（図示せず）に給電する。この様な発電においては、供給ガスを出来るだけ均等にガス拡散電極２の電極面に供給することがガス利用率を高め、発電効率と出力性能を良くする。
【００３２】
次に、図１において、一般の家庭に燃料電池を設置した状態を示す。供給した燃料を改質器４で水素に変えて燃料電池５に送る。燃料電池５は水素と空気中の酸素により発電し家庭内の冷蔵庫６、照明器具７、空調機８等に電力を供給して運転する。燃料電池５の発電しなかったエネルギーは熱となって貯湯タンク９にお湯として貯め、適時、風呂１０、洗面１１等に使用する。燃料電池５には、機種番号や製造番号などの識別情報を機器情報として記憶しておく機器情報記憶手段１２と、使用時間など使用実態情報を計測して記憶する使用実態計測記憶手段１３と、情報を発信する発信手段１４を設けてある。燃料電池５と、機器情報記憶手段１２と、使用実態計測記憶手段１３と、発信手段１４は電気的に接続し、発信手段は外部のサービス窓口１５等と電話、無線等により通信できる様に結合してある。
【００３３】
以上のように構成された燃料電池メンテナンス運転処理システムについて、その動作、作用を説明する。まず、機器情報記憶手段１２によりこの燃料電池特有の性能や仕様により触媒や機器の構成による発電効率の劣化特性を知る。触媒を担持した固体高分子電解質膜を用いた燃料電池は、運転して発電に使用した時、使用期間が経つと触媒が劣化して発電効率が低下する特性を本質的に有する。そこで、機種番号や製造番号などの識別情報を機器情報として記憶しておく機器情報記憶手段により触媒や機器の構成による発電効率の劣化特性を知る。
【００３４】
そして、使用時間など使用実態情報を計測して記憶する使用実態計測記憶手段１３により運転状態と運転時間を知る。燃料電池５の触媒は、使用条件と時間の長さで概ね決まり、発電量が多いほどまた、使用時間が一定値を過ぎると性能劣化を生じる。図３にその特性を示す。縦軸に燃料電池５の発電効率、横軸には使用時間を取ると、定格に対して発電量が小さくなるほど、発電効率が高く、かつ長時間維持できる。これは、触媒の活性を利用した機器特有の現象であり、触媒材料の選定によるシンタリング等の材料劣化や燃料ガスのよりクリーン化による被毒を必ず生じて触媒性能は一定値を過ぎると性能劣化を生じる。そこで、使用実態計測記憶手段１３により運転状態と運転時間を知る事により触媒の劣化状態が判る。使用実態計測手段１３は、図示していないが機器を制御する制御部から運転信号を得て計測する。計測するのは、燃料電池５の使用時間や定格に対する出力割合、運転動作停止回数などである。また機器に与えるストレスの大きい要素があれば、それを計測するセンサを備えて、そのセンサから計測値を得る使用実態情報でもよい。例えば、周囲環境の温度や振動などである。
【００３５】
この２つの事から、運転使用による触媒劣化による発電効率の変化把握が可能となり、機器の効率性能の低下の結果と予測ができる。この把握結果である情報を発信手段１４により発信できるため、触媒を担持した固体高分子電解質膜１を用いた燃料電池５の交換メンテナンスの情報を的確に知る事が出来る。
【００３６】
よって、燃料電池５の使用状態を把握することにより最適なメンテナンスを実現して、長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる燃料電池メンテナンス運転処理システムとなる。また、的確なメンテナンスは製品を長く有用に使用することになり、高効率な運転の維持以外にも、途中でゴミとして放棄や運転停止したままの放置を防止でき、資源のより有効活用も可能となる。
【００３７】
（実施例２）
図４は、本発明の第２の実施例における実施例における燃料電池メンテナンス運転処理システムの概念図である。実施例１と異なるところは、発信手段１４から発信された情報を受信する受信手段１６と、機種や製造番号毎の寿命情報を蓄えた使用情報データベース部１７と、受信手段１６から使用実態情報を使用情報データベース部１７に入力して機器をメンテナンスするかあるいは継続して運転するかを判断するメンテナンス判断手段１８と有した構成とした点である。
【００３８】
このことにより、燃料電池５から発信された使用実態情報をサービス窓口１５の受信手段１６で受け取り、この情報を使用情報データベース部１７のデータと比較してメンテナンス判断手段１８にて機器をメンテナンスするかあるいは継続して運転するかを最適な判断ができる。
【００３９】
すなわち、様々な運転で使用されている燃料電池５を運転モード毎の運転時間等の使用実態の情報を受信手段１６で受け取り、機器により異なる寿命情報を蓄えた使用情報データベース部１７の情報をメンテナンス判断手段１８にて、燃料電池５の発電効率が一定以下で交換した方がよいかどうかの判断を可能とでき、適時必要なメンテナンスを行なえる。
【００４０】
また、使用者の住所や連絡先など使用者情報を記憶する使用者情報データベース部１９と、メンテナンス判断手段１８からの判断情報を使用者情報データベース部１９に入力して機器の使用者情報を出力する使用者判別手段２０と、機器情報と使用者情報とを出力するメンテナンス出力手段２１とを備えてある。
【００４１】
機器の機種番号や製造番号などの機器情報と機器の使用時間など使用実態情報とを受信し、結果判断したメンテナンス判断手段１８からの判断情報と、使用者情報データベース部１９によって機器情報から使用者の住所や連絡先を判別する使用者判別情報を抽出する。機器情報とこの使用者情報とをメンテナンス出力手段２１により出力する。このことにより、メンテナンスをすると全体としてメリットのある機器が、使用者等に対応する為に必要な情報と併せて入手できる。そのため、機種番号や製造番号、使用者の住所や連絡先がわかるので迅速にかつ確実に対応できる。また、メンテナンスの迅速化が図られ作業効率を高めることができる。
【００４２】
（実施例３）
図５は、本発明の第３の実施例における燃料電池メンテナンス運転処理システムの概念図である。実施例１と異なるところはメンテナンスを行った時は、使用実態計測記憶手段１２に記憶した使用実態情報の一部を消去して初期化することを特徴とする点である。
【００４３】
すなわち、使用実態計測記憶手段１２は、動作している時間を計測する運転時間計測部２２と、運転の状態（例えば出力の定格比率）を計測する運転状態計測部２３と、運転時間計測部２２の値を積算した全運転時間記憶部２４と、運転時間計測部２２の値に運転状態計測部２３の値を加味して積算した使用実態時間記憶部２５と、運転停止の回数を積算した運転停止回数記憶部２６より構成してある。この全運転時間記憶部２４と、使用実態時間記憶部２５と、運転停止回数記憶部２６を使用実態情報として使用実態計測記憶手段１２から発信手段により伝達してメンテナンスを行う。
【００４４】
燃料電池をメンテナンスする場合は、触媒を含む固体高分子電解質膜を交換する場合や、スタック全体を交換する場合や、多数積層しているその一部分又は全部を交換する等様々な形態が考えられる。例えば、触媒を含む固体高分子電解質膜を交換した時は使用実態時間記憶部２５、運転停止回数記憶部２６を初期化する。そして、スタック全体を交換した場合は燃料電池５の性能は初期と同等であるから、全運転時間記憶部２４、使用実態時間記憶部２５、運転停止回数記憶部２６を初期化する。このように、メンテナンス条件に合わせて、使用実態計測記憶手段１２に記憶した使用実態情報の一部を消去して初期化することにより、次回の触媒劣化による発電効率の低下によりメンテナンスする時期が高精度に判別できるため、より長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる燃料電池メンテナンス運転処理システムとなる。
【００４５】
（実施例４）
図６は、本発明の第４の実施例における燃料電池メンテナンス運転処理システムの概念図である。実施例１と異なるところは機器の故障箇所など故障状態情報を調べる故障状態調査手段２７と、故障状態調査手段２７によって故障を発見したときに機器情報記憶手段１２と使用実態計測記憶手段１３と故障状態調査手段２７からの情報とを発信する発信手段１４を有する構成としてある。
【００４６】
使用者が使用している燃料電池５、改質器４等機器が故障したときには、その故障箇所など故障状態情報を故障状態調査手段２７により調べる。そして、機器情報記憶手段１２から機器の機種番号や製造番号などの機器情報と、使用実態計測記憶手段１３から機器の使用時間など使用実態情報と、この故障状態調査手段２７からの情報を併せて発信手段１４により発信する。そして、これを受信して、機器情報と故障状態情報と使用者情報とを修理受け付けするので迅速にかつ確実に対応でき機器の修理ができる。以上によって使用者が手配しなくても故障状態によって修理を自動的に通報されるのでメンテナンスが迅速にかつ効率的に処理できる。発信手段１４により発信する方法は、電話回線に限らずケーブルテレビなど同軸ケーブル網や光ファイバー網のように家と外部通信者とを結ぶものであればよい。
【００４７】
また、都市ガス、ＬＰＧ、灯油などの燃料を触媒を用いて改質する改質器４を燃料電池５に接続するとともに、この改質器４の使用時間など使用実態情報を記憶する使用実態計測記憶手段１３を設けてある（本実施例では燃料電池５と改資器４の使用実態計測記憶手段１３を一体に構成したが別々としても良い）。燃料を水素に改質する触媒も固体高分子電解質膜の触媒と同様に、長時間運転すると劣化し、その劣化度合いは、燃料の量、時間と相関がある。また、この触媒が劣化し改資器４の改資効率が低下すると、水素の量が少なくなり発電効率が低下するため、システム全体を高効率に維持できなくなる。そこで、改資器４の使用実態情報から適時メンテナンスをすることにより、常に燃料電池５と改資器４の両方共高効率を保ち、長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる燃料電池メンテナンス運転処理システムを実現できるものである。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、機器情報記憶手段により触媒や機器の構成による発電効率の劣化特性を知り、使用実態計測記憶手段により運転状態と運転時間を知り、この事から機器の効率性能の低下の結果と予測ができ、燃料電池を交換するメンテナンスの情報を的確に知る事が出来る。よって最適なメンテナンスを実現して、長時間に渡って高効率を可能とすることが実現できる燃料電池メンテナンス運転処理システムとなる。また、的確なメンテナンスは製品を長く有用に使用することになり、高効率な運転の維持以外にも、途中でゴミとして放棄や運転停止したままの放置を防止でき、資源のより有効活用も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における燃料電池メンテナンス運転処理システムの概念図
【図２】本発明の実施例１における燃料電池の断面図
【図３】本発明の実施例１における燃料電池の特性図
【図４】本発明の実施例２における燃料電池メンテナンス運転処理システムの概念図
【図５】本発明の実施例３における燃料電池メンテナンス運転処理システムの概念図
【図６】本発明の実施例４における燃料電池メンテナンス運転処理システムの概念図
【符号の説明】
１  固体高分子電解質膜
２  ガス拡散電極
３  セパレータ
４  改質器
５  燃料電池
１２  機器情報記憶手段
１３  使用実態計測記憶手段
１４  発信手段
１６  受信手段
１７  使用情報データベース部
１８  メンテナンス判断手段
１９  使用者情報データベース部
２０  使用者判別手段
２１  メンテナンス出力手段
２７  故障状態調査手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004214133.tif 000005
【図４】
2004214133.tif 000006
【図５】
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【図６】
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