(57)【要約】【課題】異常状態が発生した際、次回の立ち上げが可能である場合に適切な停止処理を施すことができ、ユーザによるメンテナンス作業の削減を可能にする。【解決手段】起動スイッチがオンされると、システムチェック１２０が行われ、このシステムチェック１２０で異常が検出されると、第１停止処理パターン１２２ａに従って、停止処理が遂行される。次いで、ステータスチェック１２４、ＰＳＡステータスチェック１２６以降の所定のチェックが行われ、こられのチェックにより異常状態が検出されると、該検出された異常状態が、予め設定されている第１〜第６停止処理パターン１２２ａ〜１２２ｆの中、いずれの停止処理パターンに属するか否かが判断される。そして、該判断された停止処理パターンに従って、適切な停止処理が施される。【選択図】図４
2005251603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含水素燃料を改質して改質ガスを得た後、前記改質ガスから不要物を除去して水素リッチな燃料ガスを精製する燃料ガス製造装置の異常停止方法であって、
前記燃料ガス製造装置の始動信号が入力された際、該燃料ガス製造装置の各種異常状態を検出する工程と、
前記検出された異常状態が、予め設定されている複数の停止処理パターンの中、いずれの停止処理パターンに属するか否かを判断する工程と、
該判断された停止処理パターンに従って、前記燃料ガス製造装置に停止処理を施す工程と、
を有することを特徴とする燃料ガス製造装置の異常停止方法。
【請求項２】
請求項１記載の異常停止方法において、前記異常状態が自己修復不能であると判断された際、異常検知信号が出力されることを特徴とする燃料ガス製造装置の異常停止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、炭化水素又はアルコールを含む含水素燃料を改質した後、水素リッチな燃料ガスを精製する燃料ガス製造装置の異常停止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、天然ガス等の炭化水素燃料やメタノール等のアルコールを含む含水素燃料を改質して水素含有ガス（改質ガス）を得た後、この水素含有ガスから燃料ガスを精製して燃料電池等に供給する水素製造装置（燃料ガス製造装置）が採用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されている水素製造装置は、図１２に示すように、都市ガス等の燃料が圧縮機１から供給される水添脱硫部２、脱硫後の燃料を水蒸気改質して水素含有ガス（水素リッチガス）を製造する水蒸気改質部３、前記水蒸気改質部３の周囲に外装され、水素と空気中の酸素とを触媒燃焼させる触媒燃焼部４、前記水素含有ガス中の一酸化炭素を二酸化炭素及び水素に転換させるガス変成部５、及びガス変成後の水素含有ガスから高純度水素を圧力吸着により分離するＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）部６を備えている。
【０００４】
ＰＳＡ部６には、高純度水素を固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ）７に供給する前に一時的に貯蔵する水素貯蔵タンク８と、このＰＳＡ部６で吸着除去されたオフガス（不要物）を一時的に貯蔵するオフガスホルダ９とが接続されている。オフガスホルダ９は、水蒸気改質部３を加熱するための燃料として、オフガスを触媒燃焼部４に供給している。
【０００５】
この場合、ＰＳＡ部６は、水素以外の成分を高圧下で選択的に吸着し、減圧下で脱着する吸着剤を充填した複数の吸着塔を設けている。そして、各吸着塔に、それぞれ吸着−脱着−置換−昇圧からなるサイクリック運転を行わせることにより、高純度水素を取り出す一方、他の成分をオフガスとして排出するように構成されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２０１０２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の水素製造装置では、運転中に何らかの異常が発生した際に、緊急停止する場合がある。しかしながら、異常状態によっては、適切な停止処理を施すことにより再立ち上げが可能な場合があるものの、全ての異常状態に対して同一条件の停止処理を施すため、ユーザーにメンテナンス作業を強要することになる。これにより、特に家庭用水素製造装置では、ユーザーの負担が増大して採用することができないという問題がある。
【０００８】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、異常状態が発生した際、次回の立ち上げが可能である場合に適切な停止処理を施すことができ、ユーザーによるメンテナンス作業を可及的に削減することが可能な燃料ガス製造装置の異常停止方法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】
【０００９】
本発明は、含水素燃料を改質して改質ガスを得た後、前記改質ガスから不要物を除去して水素リッチな燃料ガスを精製する燃料ガス製造装置の異常停止方法である。この場合、含水素燃料とは、例えば、炭化水素又はアルコール等のように、水素を含む燃料をいう。
【００１０】
先ず、燃料ガス製造装置の始動信号が入力されると、前記燃料ガス製造装置の各種異常状態が検出される。そして、検出された異常状態が、予め設定されている複数の停止処理パターンの中、いずれの停止処理パターンに属するか否かの判断がなされ、該判断された停止処理パターンに従って、燃料ガス製造装置に停止処理が施される。
【００１１】
また、異常状態が自己修復不能であると判断された際、異常検知信号が出力されることが好ましい。異常検知信号は、例えば、メンテナンス会社に送信されるため、燃料ガス製造装置のメンテナンス作業が迅速に行われる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、予め複数の停止処理パターンが設定されているため、検出された異常状態に応じた停止処理パターンに従って、燃料ガス製造装置を停止すれば、次回の立ち上げが可能である場合に適切な停止処理を施すことができる。これにより、ユーザーに過度のメンテナンス作業を強いることがなく、燃料ガス製造装置は、簡単な工程で、正常な始動を確実且つ迅速に開始することができるとともに、該ユーザーによるメンテナンス作業を最小限に抑えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る異常停止方法を実施するための燃料ガス製造装置である家庭用燃料ガス製造システム（ＨＲＳ）１０の概略構成図である。
【００１４】
家庭用燃料ガス製造システム１０は、含水素燃料、例えば、メタンやプロパン等の炭化水素燃料（以下、改質用燃料ともいう）の改質反応により水素リッチガス（以下、改質ガスという）を得る改質部１２と、前記水素リッチガスから高純度の水素ガス（以下、燃料ガスともいう）を精製する精製部１４と、前記燃料ガスを貯蔵する貯蔵部１６とを備える。
【００１５】
改質部１２は、燃焼触媒を有して改質用燃料を蒸発させる蒸発器１８を備える。蒸発器１８には、バーナー等の燃焼器（加熱部）２０が付設されるとともに、前記蒸発器１８には、水供給タンク２１が水コンプレッサ２３及び弁２５ａを介して接続される。
【００１６】
蒸発器１８の下流には、改質用燃料を改質して改質ガスを得る反応器２２が配設される。反応器２２の下流には、改質ガスを冷却する冷却器２４が配設されるとともに、この冷却器２４の下流には、冷却された前記改質ガスをガス成分と水分とに分離する気液分離器２６が配設される。この気液分離器２６で分離される水は、水供給タンク２１に供給される。
【００１７】
改質部１２には、空気供給機構２８が設けられる。空気供給機構２８は、空気コンプレッサ３０を備えるとともに、この空気コンプレッサ３０には、改質用空気供給路３２、燃焼用空気供給路３４及びオフガス排出用空気供給路３６が接続される。
【００１８】
改質用空気供給路３２は、改質用空気により改質用燃料を吸引するエゼクタ３７を介して蒸発器１８に接続され、燃焼用空気供給路３４は、バーナー２０に接続され、オフガス排出用空気供給路３６は、後述するＰＳＡ機構４２を経由して前記蒸発器１８に接続される。改質用空気供給路３２、燃焼用空気供給路３４及びオフガス排出用空気供給路３６は、弁３８ａ、３８ｂ及び３８ｃを介して空気コンプレッサ３０に接続可能である。改質用燃料は、弁２５ｂを介してエゼクタ３７への供給が停止可能である。
【００１９】
バーナー２０には、始動燃料供給路３９が接続されるとともに、前記始動燃料供給路３９には、弁３８ｄ、３８ｅが配設される。始動燃料供給路３９には、オフガス排出用空気供給路３６から分岐した分岐空気供給路３６ａが、弁３８ｄ、３８ｅ間に位置して接続される。この分岐空気供給路３６ａには、弁３８ｆが配設される。
【００２０】
気液分離器２６の下流には、改質ガス供給路４０を介して精製部１４を構成するＰＳＡ機構４２が接続され、前記ＰＳＡ機構４２には、水分が分離された改質ガスが供給される。改質ガス供給路４０には、三方弁４４を介して分岐経路４６が接続されるとともに、前記三方弁４４の下流には、コンプレッサ４８及び冷却器５０が設けられる。改質ガス供給路４０には、コンプレッサ４８の上流に分岐経路５２が設けられ、この分岐経路５２とオフガス排出用空気供給路３６とは、バイパス経路５４により接続される。バイパス経路５４には、弁５６が配設される。分岐経路５２には、背圧調整弁５８が配設される。
【００２１】
図２に示すように、ＰＳＡ機構４２は、コンプレッサ４８にそれぞれ接続可能な、例えば、３塔式圧力スイング吸着装置を構成しており、吸着塔６０ａ、６０ｂ及び６０ｃを備える。各吸着塔６０ａ〜６０ｃには、塔内の圧力を検出するための圧力センサ６２ａ〜６２ｃが設けられる。各吸着塔６０ａ〜６０ｃの出入口の下部には、弁６６ａ〜６６ｃが配設されるとともに、前記弁６６ａ〜６６ｃを介して前記吸着塔６０ａ〜６０ｃがオフガス排出路６８に接続される。
【００２２】
オフガス排出路６８には、流量制御弁７２が設けられるとともに、前記オフガス排出路６８は、エゼクタ７６を介してオフガス排出用空気供給路３６の途上に接続される。
【００２３】
各吸着塔６０ａ〜６０ｃの出入口の上部には、燃料ガス排出用弁８０ａ〜８０ｃと、均圧（洗浄）用弁８２ａ〜８２ｃとが設けられるとともに、前記吸着塔６０ａ〜６０ｃは、前記弁８０ａ〜８０ｃを介して燃料ガス経路８４に連通可能である。
【００２４】
図１に示すように、燃料ガス経路８４には、圧力調整弁８６と流量制御弁８８とが並列に設置されるとともに、コンプレッサ９０と圧力調整弁９２とが並列に配置される。燃料ガス経路８４は、弁９４を介して貯蔵部１６を構成する充填タンク９６に接続されるとともに、前記燃料ガス経路８４の途上に、分岐燃料ガス経路９８が設けられ、この分岐燃料ガス経路９８には、弁１００を介してバッファタンク１０２が接続される。
【００２５】
充填タンク９６は、図示しない燃料電池車両に燃料ガスを供給する一方、バッファタンク１０２は、家庭内で定置型燃料電池（図示せず）を発電させるために、該定置型燃料電池に燃料ガスを供給する。
【００２６】
家庭用燃料ガス製造システム１０には、この家庭用燃料ガス製造システム１０の各種異常状態を検出するために種々のセンサ類が設けられる。具体的には、空気コンプレッサ３０に近接して圧力センサ１０４ａが配設され、オフガス排出用空気供給路３６には、圧力センサ１０４ｂが配設され、さらに改質用燃料供給路１０５に圧力センサ１０４ｃが配設される。
【００２７】
蒸発器１８に圧力センサ１０４ｄが配設され、反応器２２に圧力センサ１０４ｅが配設されるとともに、気液分離器２６の下流に近接して圧力センサ１０４ｆが配置される一方、コンプレッサ４８の下流に近接して圧力センサ１０４ｇが配置される。蒸発器１８、バーナー２０及び反応器２２には、それぞれ温度センサ１０６ａ、１０６ｂ及び１０６ｃが配置される。
【００２８】
家庭用燃料ガス製造システム１０は、各補機類と通信及び制御を行うとともに、特に本実施形態では、前記家庭用燃料ガス製造システム１０の各種異常状態を、例えば、圧力センサ１０４ａ〜１０４ｇ及び温度センサ１０６ａ〜１０６ｃの検出信号に基づいて検出するとともに、検出された異常状態が、予め設定されている複数の停止処理パターンの中、いずれの停止処理パターンに属するか否かを判断し且つ該判断された停止処理パターンに従って、前記家庭用燃料ガス製造システム１０に停止処理を施すための制御を行う制御部として、例えば、制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０８を備える。
【００２９】
制御ＥＣＵ１０８は、異常状態等の種々の情報を操作パネル１１０に送るとともに、前記異常状態が自己修復不能であると判断された際、異常個所及び異常内容をメンテナンス会社１１２に通信することにより、部品交換が必要な重大故障を前記メンテナンス会社１１２に知らせることができる。
【００３０】
このように構成される家庭用燃料ガス製造システム１０の動作について、以下に説明する。
【００３１】
家庭用燃料ガス製造システム１０では、制御ＥＣＵ１０８を介して空気コンプレッサ３０が運転されており、改質用空気、燃焼用空気及びオフガス排出用空気が、それぞれ改質用空気供給路３２、燃焼用空気供給路３４及びオフガス排出用空気供給路３６に送られる。
【００３２】
改質用空気供給路３２に供給される改質用空気は、蒸発器１８に供給されるとともに、この蒸発器１８には、例えば、天然ガス等の改質用燃料と水とが供給される。一方、バーナー２０では、燃焼用空気及び必要に応じて水素等が供給されて燃焼が行われ、蒸発器１８では、改質用燃料及び水が蒸発する。
【００３３】
蒸発した改質用燃料は、反応器２２に送られる。この反応器２２では、改質用燃料中の、例えば、メタン、空気中の酸素及び水蒸気によって、酸化反応であるＣＨ4＋２Ｏ2→ＣＯ2＋２Ｈ2Ｏ（発熱反応）と、燃料改質反応であるＣＨ4＋２Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋４Ｈ2（吸熱反応）とが同時に行われる（オートサーマル方式）。
【００３４】
上記のように、反応器２２により改質された改質ガスは、冷却器２４によって冷却された後、気液分離器２６に供給される。この気液分離器２６で水分が分離された改質ガスは、改質ガス供給路４０を介してＰＳＡ機構４２に送られ、コンプレッサ４８で圧縮されて前記ＰＳＡ機構４２を構成する吸着塔６０ａ〜６０ｃに選択的に供給される（図２参照）。
【００３５】
その際、図３に示すように、ＰＳＡ機構４２では、例えば、吸着塔６０ａで吸着工程、吸着塔６０ｂで洗浄工程及び吸着塔６０ｃで減圧工程が同時に行われる。このため、吸着塔６０ａ内では、水素以外の成分が吸着されて高濃度の水素（水素リッチ）を含む燃料ガスが精製され、この燃料ガスが燃料ガス経路８４に供給される。燃料ガスは、図１に示すように、コンプレッサ９０の作用下に充填タンク９６とバッファタンク１０２とに選択的に貯蔵される。
【００３６】
さらに、図３に示すように、吸着塔６０ａで吸着工程、吸着塔６０ｂで均圧工程及び吸着塔６０ｃで均圧工程を経た後、前記吸着塔６０ａで吸着工程、前記吸着塔６０ｂで昇圧工程及び吸着塔６０ｃで脱着工程が実施される。従って、吸着塔６０ｃでの脱着工程によるオフガス（不要物）は、弁６６ｃの開放作用下にオフガス排出路６８に排出される（洗浄工程）。
【００３７】
オフガス排出路６８は、図１に示すように、オフガス排出用空気供給路３６に接続されており、該オフガス排出路６８に排出されたオフガスは、このオフガス排出用空気供給路３６に沿って流動するオフガス排出用空気を介してバーナー２０に送られる。このオフガスは、バーナー２０の燃焼用燃料として使用される。
【００３８】
上記のように、吸着塔６０ａ〜６０ｃでは、吸着工程、減圧工程、均圧工程、脱着工程及び洗浄工程が、順次、行われることにより、ＰＳＡ機構４２で燃料ガスが連続的に精製される。この燃料ガスは、燃料ガス経路８４から貯蔵部１６に供給される。
【００３９】
次いで、本実施形態に係る家庭用燃料ガス製造システム１０の異常停止方法について、説明する。
【００４０】
先ず、家庭用燃料ガス製造システム１０では、各種システム運転モードにおける複数の停止処理パターンが予め設定されている。具体的には、図４に示すように、ＨＲＳ停止１１８から図示しない起動スイッチ（イグニッションスイッチ）がオンされることにより、システムチェック１２０が開始される。このシステムチェック１２０では、異常状態が検出されると、第１停止処理パターン１２２ａに移行する一方、正常状態であれば、ステータスチェック１２４に進む。
【００４１】
ステータスチェック１２４で異常状態が検出されると、第１停止処理パターン１２２ａに移行し、異常状態が検出されない場合には、ＰＳＡステータスチェック１２６に進む。このＰＳＡステータスチェック１２６においても同様に、異常状態が検出されると、第１停止処理パターン１２２ａに進む一方、異常状態が検出されないと、バーナー暖機着火前１２８に進む。
【００４２】
バーナー暖機着火前１２８では、未着火やその他の異常状態が検出されると、第２停止処理パターン１２２ｂに移行し、これらの異常状態が検出されないと、バーナー暖機着火後１３０に進む。このバーナー暖機着火後１３０では、失火等の異常状態が検出されると、第２停止処理パターン１２２ｂに進む一方、異常状態が検出されないと、燃焼触媒暖機１３２に進む。
【００４３】
この燃焼触媒暖機１３２は、蒸発器１８の暖機であり、バーナー（ＳＢＮ）２０の失火や、蒸発器（ＣＢＮ）１８の失火等の異常状態が検出されると、第３停止処理パターン１２２ｃに進む。燃焼触媒暖機１３２が正常に行われると、反応器２２で改質運転開始及びＰＳＡ運転開始１３４に進む。この運転開始１３４では、異常状態によって第４停止処理パターン１２２ｄ、第５停止処理パターン１２２ｅ又は第６停止処理パターン１２２ｆに選択的に進む。
【００４４】
ＰＳＡ運転開始から計時がなされて所定時間改質運転後及びＰＳＡ運転後１３６に至ると、この運転後１３６では、異常状態によって第４〜第６停止処理パターン１２２ｄ〜１２２ｆに選択的に移行する。そして、運転後１３６が正常に行われて停止スイッチがオンされると、ＰＳＡ正常停止処理パターン１３８に進んだ後、ＨＲＳ停止１１８に移行する。
【００４５】
次いで、各停止処理パターンについて詳述すると、第１停止処理パターン１２２ａでは、システムチェック１２０で異常が検出されると、図５に示すように、異常ランプが点灯され（ステップＳ１）、イグニッションがオフされる（ステップＳ２）。さらに、制御ＥＣＵ１０８は、メンテナンス会社１１２に故障の連絡を行い（ステップＳ３）、このメンテナンス会社１１２が部品の交換等、異常個所の修理を行う。
【００４６】
図４に示すように、第２停止処理パターン１２２ｂでは、例えば、バーナー２０の失火や異常燃焼時に、前記バーナー２０の温度センサ１０６ｂ、反応器２２の温度センサ１０６ｃ及び前記反応器２２の圧力センサ１０４ｅにより故障が検知されている。この状態では、バーナー２０の燃焼用空気は、全て循環モード（三方弁４４がオンされて分岐経路４６に接続）で、蒸発器１８の暖機空気とともに排気される。
【００４７】
その際、次回の始動時に、循環ラインに未燃の始動燃料が残留することを防止する必要がある。始動時に過剰な燃料が蒸発器１８に導入され、触媒温度が急上昇するおそれがあるからである。
【００４８】
そこで、先ず、弁３８ｄ、３８ｅをオフにして始動燃料供給路３９を遮断するとともに、弁３８ａを全開（１００％）して、大量の空気で循環ライン中の始動燃料を掃気する（図６中、ステップＳ１１）。なお、三方弁４４は、システム暖機時は、常時オン状態であり、このオン状態を維持している。
【００４９】
そして、ステップＳ１２において、所定時間Ｔ１秒間だけ上記の掃気処理を行った後、全ての供給系を停止する。すなわち、ステップＳ１３において、空気コンプレッサ３０、弁３８ｂ、３８ｃ及びイグニッションがオフされるとともに、弁３５ａが閉塞（０％）される。
【００５０】
第３停止処理パターン１２２ｃでは、温度センサ１０６ｃによる反応器２２の温度及び温度センサ１０６ａによる蒸発器１８の温度により、前記蒸発器１８及び／又はバーナー２０の失火による暖機不良が検出されている。そこで、図７に示すように、弁３８ｄ、３８ｅ及び３８ｆが閉塞される一方、弁３８ａが全開（１００％）されて、多量の空気により循環ライン中の始動燃料が掃気される（ステップＳ２１）。さらに、上記のステップＳ１２及びステップＳ１３と同様に、ステップＳ２２及びステップＳ２３が行われて、全ての供給系が停止される。
【００５１】
また、第４停止処理パターン１２２ｄでは、図８に示すように、ＰＳＡ機構４２が通常停止処理を施された後（ステップＳ３１）、家庭用燃料ガス製造システム１０全体が通常停止処理を施される（ステップＳ３２）。
【００５２】
さらにまた、第５停止処理パターン１２２ｅは、改質が行われてＰＳＡ機構４２により燃料ガスの生成が開始されているときである。ここで、反応器２２の温度センサ１０６ｃ、蒸発器１８の温度センサ１０６ａ及び圧力センサ１０４ａ〜１０４ｇの検出値が、閾値以上又は以下となった場合に、第５停止処理パターン１２２ｅに進む。
【００５３】
例えば、空気コンプレッサ３０及び弁３８ｃの故障が考えられ、空気供給量が低下した場合に、特に、蒸発器１８に空気が供給されず、ＰＳＡ機構４２のオフガスで触媒温度が異常高温となって該蒸発器１８を破損するおそれがある。
【００５４】
そこで、図９に示すように、ＰＳＡ機構４２からオフガスを出さないために、このＰＳＡ機構４２及びコンプレッサ４８を停止するとともに、改質ガスを精製しないように改質用燃料及び水の供給が停止される（ステップＳ４１中、その他：ＯＦＦ）。一方、蒸発器１８に供給される空気量を上げるため、弁３８ｃを全開（１００％）にし、空気コンプレッサ３０は、オン状態を継続する。さらに、コンプレッサ４８を停止するために、三方弁４４をオン状態に維持するとともに、蒸発器１８の温度を下げるために、弁３８ａが全開（１００％）される。
【００５５】
次いで、上記の状態を所定時間Ｔ２秒間だけ行った後（ステップＳ４２中、ＹＥＳ）、ステップＳ４３に進む。このステップＳ４３では、ＰＳＡ機構４２の上流側のガスを掃気するために、三方弁４４をオフにする一方、弁５６をオンにして掃気ガスを蒸発器１８に導入して排気する。
【００５６】
さらに、所定時間Ｔ３秒間だけ経過した後（ステップＳ４４中、ＹＥＳ）、ステップＳ４５に進んで、空気コンプレッサ３０、弁３８ａ及び冷却水による冷却が停止される。その後、所定時間Ｔ４秒間が経過した後（ステップＳ４６中、ＹＥＳ）、ステップＳ４７に進んで、弁３８ｃをオフすることにより、空気による内圧上昇を回避する。
【００５７】
さらにまた、第６停止処理パターン１２２ｆは、第１停止処理パターン１２２ａと同一であり、電源供給を迅速に遮断する。
【００５８】
また、ＰＳＡ正常停止処理パターン１３８では、図１０に示すように、家庭用燃料ガス製造システム１０が通常停止される（ステップＳ５１）。その際、充填タンク９６及びバッファタンク１０２には、それぞれ燃料ガスが所定量だけ充填されている。次に、ステップＳ５２に進んで、ＰＳＡ機構４２が停止される。このＰＳＡ機構４２では、吸着塔６０ａ〜６０ｃが正常始動位置、例えば、図３中、位置Ｔ１〜Ｔ３のいずれかに停止されている。そして、反応器２２の停止シーケンスが開始される（ステップＳ５３）。
【００５９】
ところで、上記の各種システム運転モードにおける異常状態の検出は、圧力センサ１０４ａ〜１０４ｇ及び温度センサ１０６ａ〜１０６ｃの検出信号に基づいて行われる。各センサの異常検出の閾値は、各システム運転モードにより異なるとともに、同一システム運転モード内でも上下限値を設定しているセンサもある。すなわち、最低限のセンサを用い、家庭用燃料ガス製造システム１０で使用されている各種機器の故障検知及び異常の検知が行われる閾値を設定し、各種異常状態を検出することができる。
【００６０】
例えば、図１１に示すように、圧力センサ１０４ｂによる異常状態の判断条件（閾値）と停止処理パターンとが設定される。閾値は、ＡｋＰａ＜ＢｋＰａ＜ＣｋＰａの関係を有している。この圧力センサ１０４ｂは、空気コンプレッサ３０、弁３８ｃ、オフガス排出用空気供給路３６を含む排気ライン、始動燃料供給路３９を含む燃焼ラインの圧損、エゼクタ７６のつまり等を監視している。
【００６１】
そして、各種システム運転モード及び異常状態から、故障部位及び重大な故障か否かの判断を行うことができ、異常信号が出た場合でも、次回立ち上げ時にシステム異常が生じない正常停止モードで停止することができるように、異常状態検出後も短時間だけ運転を継続した後、停止するモード（ｂ、ｃ、ｄ及びｅ）が設定されている。一方、自己修復が不可能な重大な故障が生じた場合は、即座に緊急停止するモード（ａ、ｆ）が選択されている。
【００６２】
この場合、本実施形態では、図４に示すように、家庭用燃料ガス製造システム１０のシステム運転モードに対応して、予め、複数の停止処理パターン、例えば、第１〜第６停止処理パターン１２２ａ〜１２２ｆが設定されている。このため、例えば、圧力センサ１０４ａ〜１０４ｇ及び温度センサ１０６ａ〜１０６ｃにより検出された各種異常状態に応じた停止処理パターンに従って、家庭用燃料ガス製造システム１０を停止すれば、次回の立ち上げが可能である場合に適切な停止処理を施すことができる。
【００６３】
すなわち、第２〜第５停止処理パターン１２２ｂ〜１２２ｅでは、異常状態が検出された後、短時間の運転を継続することにより、次回の立ち上げ時にシステム異常が生じないように、正常停止モードに停止することができ、ユーザーに過度のメンテナンス作業を強いることがない。
【００６４】
一方、運転継続が不可能な重大な故障が発生した場合には、すなわち、第１及び第６停止処理パターン１２２ａ〜１２２ｆに移行する際には、即座に緊急停止が行われる。そして、メンテナンス会社１１２には、故障内容及び故障個所を、例えば、通信により送ることができ、部品交換等の修理を該メンテナンス会社１１２に行わせることができる。
【００６５】
これにより、家庭用燃料ガス製造システム１０は、簡単な工程で、正常な始動を確実且つ迅速に開始することができるとともに、ユーザーによるメンテナンス作業を最小限に抑えることが可能になるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態に係る異常停止方法を実施するための家庭用燃料ガス製造システムの概略構成図である。
【図２】前記家庭用燃料ガス製造システムを構成するＰＳＡ機構の要部構成説明図である。
【図３】前記ＰＳＡ機構の動作を説明するタイムチャートである。
【図４】システム運転モードと停止処理パターンの説明図である。
【図５】第１停止処理パターンのフローチャートである。
【図６】第２停止処理パターンを説明するフローチャートである。
【図７】第３停止処理パターンを説明するフローチャートである。
【図８】第４停止処理パターンを説明するフローチャートである。
【図９】第５停止処理パターンを説明するフローチャートである。
【図１０】ＰＳＡ正常停止パターンを説明するフローチャートである。
【図１１】圧力センサ１０４ｂによる異常状態判断条件と停止モードとの説明図である。
【図１２】特許文献１の概略系統図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…家庭用燃料ガス製造システム  １２…改質部
１４…精製部                      １６…貯蔵部
１８…蒸発器                      ２０…バーナー
２２…反応器                      ２４、５０…冷却器
２６…気液分離器                  ２８…空気供給機構
３０…空気コンプレッサ            ３６…オフガス排出用空気供給路
４０…改質ガス供給路              ４２…ＰＳＡ機構
６０ａ〜６０ｃ…吸着塔
６２ａ〜６２ｃ、１０４ａ〜１０４ｇ…圧力センサ
３８ａ〜３８ｆ、５６、６６ａ〜６６ｃ、７０、７２、８０ａ〜８０ｃ、８２ａ〜８２ｃ、９４、１００…弁
６８…オフガス排出路              ８４…燃料ガス経路
９６…充填タンク                  １０２…バッファタンク
１０６ａ〜１０６ｃ…温度センサ    １０８…制御ＥＣＵ
１１０…操作パネル                １１２…メンテナンス会社
１２２ａ〜１２２ｆ…停止処理パターン
１３８…ＰＳＡ正常停止処理パターン
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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