(57)【要約】【課題】  空気を送るためのブロア等を用いないで燃料電池本体２に燃料の供給が行えるようにする。【解決手段】  燃料電池燃料自給装置１０を、流動する燃料ガスの圧力により機外から空気を吸込み、かつ、吸込んだ空気に含まれる酸素量が該燃料ガスに含まれる水素を完全燃焼させるのに必要な量より多くなるように空気を吸込んで当該燃料ガスと空気との混合気体を生成するエゼクタ１８と、混合気体を完全燃焼させて酸素が残った酸素混合気体を排出する触媒燃焼器１９とにより形成する。そして、燃料極側配管１６を介して燃料極２ａに燃料ガスを供給すると共に、酸化極側配管１７を介して酸素混合気体を酸化極２ｂに供給するようにする。【選択図】      図１
2005071935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素を含む燃料ガスが流動して、その燃料ガスの圧力により機外から空気を吸込み、かつ、吸込んだ空気に含まれる酸素量が該燃料ガスに含まれる水素を完全燃焼させるのに必要十分な量より多くなるように前記空気を吸込んで当該燃料ガスと空気との混合気体を生成し、該混合気体を完全燃焼させて酸素が残った酸素混合気体を排出する空気自吸引装置と、
燃料電池本体の燃料極に接続される燃料極側配管と該燃料電池本体の酸化極に接続される酸化極側配管とに分岐する燃料導入管が設けられ、かつ、該酸化極側配管に前記空気自吸引装置が設けられて、前記燃料導入管に導入された前記燃料ガスの一部が前記燃料極側配管を介して前記燃料極に供給されるようにすると共に、残りの前記燃料ガスが前記酸化極側配管を介して前記空気自吸引装置に流入して前記酸素混合気体が生成されて、該酸素混合気体が前記酸化極に供給されるようにする燃料自給系統とを備えたことを特徴とする燃料電池燃料自給装置。
【請求項２】
前記空気自吸引装置が、流動する燃料ガスの圧力により機外から空気を吸込んで前記混合気体を生成し、かつ、その際に吸込む空気量が調整可能に設けられたエゼクタと、
前記混合気体を触媒燃焼させて、酸素が残った酸素混合気体を排出する触媒燃焼器とを備えたことを特徴とする請求項１記載の燃料電池燃料自給装置。
【請求項３】
前記酸化極側配管を介して前記酸化極に流動する前記酸素混合気体と、前記燃料極側配管を介して前記燃料極に流動する前記燃料ガスとを熱交換させる熱交換器を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料電池燃料自給装置。
【請求項４】
前記燃料電池本体における発電に伴う熱を放熱する冷却水が前記熱交換器で前記酸素混合気体と熱交換するようにしたことを特徴とする請求項３記載の燃料電池燃料自給装置。
【請求項５】
燃料ガスを前記燃料極に供給する燃料ガス主配管及び空気を前記酸化極に空気を供給する空気主配管を備える燃料供給主系統と、
通常運転時にのみ前記燃料ガスが前記燃料ガス主配管を流動すると共に、前記空気が前記空気主配管を流動するようにして、当該燃料ガスと空気とからなる燃料を前記燃料電池本体に供給し、運転停止時で予め設定された条件が満たされたと判断した場合には、前記燃料ガスが前記燃料導入管に導入されて、当該燃料ガスと前記燃料電池燃料自給装置で生成された前記酸素混合気体とからなる燃料を前記燃料電池本体に供給する流路制御装置とを備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の燃料電池燃料自給装置を用いた燃料電池発電設備。
【請求項６】
前記流路制御装置が、前記燃料電池本体における最も温度の低い場所の温度を検出して、その温度が所定範囲のときのみ前記燃料電池燃料自給装置を動作させる電池温度検出スイッチを備える温度検出装置を有することを特徴とする請求項５記載の燃料電池発電設備。
【請求項７】
前記温度検出装置が、温度に応じて形態変化することにより温度検出することを特徴とする請求項５又は６記載の燃料電池発電設備。
【請求項８】
前記温度検出装置が、前記燃料極配管を介して供給する前記燃料ガスの温度を検出して、該温度が予め設定された温度より高くなった場合に前記燃料電池燃料自給装置を停止させる燃料極温度検出スイッチと、前記酸化極配管を介して供給する前記酸素混合気体の温度を検出して、該温度が予め設定された温度より高くなった場合に前記燃料電池燃料自給装置を停止させる酸化極温度検出スイッチとの少なくとも１の温度検出スイッチを備えたことを特徴とする請求項６又は７記載の燃料電池発電設備。
【請求項９】
前記燃料ガスの使用状況を前記流路制御装置の動作に基づき管理する管理装置を設けたことを特徴とする請求項５乃至８いずれか１項記載の燃料電池発電設備。
【請求項１０】
前記管理装置が、前記流路制御装置の動作状態を表示する表示器を備えることを特徴とする請求項９記載の燃料電池発電設備。
【請求項１１】
前記管理装置が、前記流路制御装置の動作回数を集計する集計部と、
該集計部で集計した前記流路制御装置の動作回数を記憶する記憶部とを備えていることを特徴とする請求項９又は１０記載の燃料電池発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロア等の電動空気圧送手段を備えることなく燃料電池本体に燃料を供給できるようにした燃料電池燃料自給装置及びそれを用いて冷却水等の水が凍結するのを防止できるようにした燃料電池発電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池発電設備は、燃料電池本体で水素と酸素とを反応させて発電するものであるが、この反応は発熱反応であるため、冷却水を用いて燃料電池本体（特に、固体高分子型燃料電池の場合には、固体高分子電解質膜）の冷却が行われている。
【０００３】
ところが、このような燃料電池発電設備を、例えば冬季や寒冷地で利用する場合、当該燃料電池発電設備の運転停止中に冷却水等の水が凍結してしまう場合がある。
【０００４】
冷却水等の水が凍結すると、凍結による体積膨張に伴う応力が、この水の流路に作用して、例えば運燃料電池本体の故障原因になる場合がある。
【０００５】
また、冷却水に限らず燃料電池本体や配管中の凍結により燃料ガスや空気の流動性が阻害されて、燃料電池発電設備の運転開始がスムースに行えなくなる場合が生じる。
【０００６】
そこで、以下のように（１）停止中の凍結は許容し、起動時に解凍する方法、（２）凍結しない構造、（３）凍結しない運用方法の大別して３つの提案がなされている。
【０００７】
（１）停止中の凍結は許容し、起動時に解凍する方法は、燃料電池発電設備の凍結対策は特に行わずに、起動時に燃料電池本体での発電による発熱を利用して解凍させながら起動するものである（特許文献１及び２参照）。
【０００８】
なお、新たにバーナー等の装置を追設等して、その熱で凍結した燃料電池本体等を加熱することにより解凍しながら起動させる提案もなされている（特許文献３参照）。
【０００９】
（２）凍結しない構造に関しては、冷却水にメタノールを混合させて不凍液化したり、燃料電池本体からの排ガス路に不凍液を添わせることにより凍結を防止しようとするものである（特許文献４，５参照）。
【００１０】
また、燃料電池発電設備の停止時に水が残らないように、真空ポンプや切替弁等を用いて完全な水抜きを行う方法も提案されている（特許文献６参照）。
【００１１】
（３）凍結しない運用に関しては、燃料電池発電設備が停止している最中でも冷却水の温度を検出し、凍結の恐れが発生した場合には、ヒータ加温や冷却水の循環運転を行ったり、外部電源により燃料電池本体等をヒータ加熱したりする方法が提案されている（特許文献７，８参照）。
【特許文献１】ＵＳ−Ａ１−００６１０３４１０号公報
【特許文献２】ＵＳ−Ａ１−００６１２７０５６号公報
【特許文献３】ＵＳ−Ａ１−００５７５３３８３号公報
【特許文献４】特開平８−１８５８７７号公報
【特許文献５】特開平１０−２２３２４９号公報
【特許文献６】特開２００１−１８５１７９号公報
【特許文献７】特開平１１−２１４０２５号公報
【特許文献８】ＵＳ−Ａ１−００５７９８１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した（１）停止中の凍結は許容し、起動時に解凍する方法や（２）凍結しない構造に関する提案では、凍結を防止するために電力を消費することはないが、新たにバーナー等の装置を設けなければならずコストアップの要因となると共に、このような装置を設けることにより燃料電池発電設備が大型化する問題があった。
【００１３】
また、（３）凍結しない運用に関する提案では、ヒータ加温や冷却水の循環運転を行ったり、外部電源で燃料電池本体等をヒータ加熱したりするのに補助電源を使うため、凍結防止動作が行える回数は補助電源の容量に依存して決ってしまう問題があった。
【００１４】
即ち、凍結防止動作が必要な場合でも、補助電源の残量容量がなくなると、それ以降は該凍結防止動作を行うことができなくなる。
【００１５】
無論、補助電源の容量を増大させて、係る事態が発生しないようにすることも可能であるが、この場合には設備の大型化に伴うコストアップの要因となる。
【００１６】
このような場合、燃料電池発電設備で凍結が起りそうになると、発電を行い凍結防止することが考えられる。しかし、この場合には、ブロア等の電動空気圧送手段は補助電源により駆動されることになるため頻繁に凍結防止動作を行うことができない問題が生じる。
【００１７】
そこで、本発明は、外部電源を必要とせずに燃料供給が行える燃料電池燃料自給装置及びそれを用いた燃料電池発電設備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】
【００１８】
課題を解決するため、本発明にかかる燃料電池燃料自給装置は、水素を含む燃料ガスが流動して、その燃料ガスの圧力により機外から空気を吸込み、かつ、吸込んだ空気に含まれる酸素量が該燃料ガスに含まれる水素を完全燃焼させるのに必要十分な量より多くなるように前記空気を吸込んで当該燃料ガスと空気との混合気体を生成し、該混合気体を完全燃焼させて酸素が残った酸素混合気体を排出する空気自吸引装置と、燃料電池本体の燃料極に接続される燃料極側配管と該燃料電池本体の酸化極に接続される酸化極側配管とに分岐する燃料導入管が設けられ、かつ、該酸化極側配管に前記空気自吸引装置が設けられて、前記燃料導入管に流入された燃料ガスが分岐点で分流して、前記燃料極側配管を介して前記燃料極に前記燃料ガスを供給可能にすると共に、前記酸化極側配管を介して前記空気自吸引装置で生成された前記酸素混合気体を前記酸化極に供給可能にする燃料自給系統とを備えて、空気を圧送するブロア等を設けることなく、燃料電池本体に燃料の供給が行えるようにしたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る燃料電池発電設備は、燃料ガスを前記燃料極に供給する燃料ガス主配管及び空気を前記酸化極に空気を供給する空気主配管を備える燃料供給主系統と、通常運転時にのみ前記燃料ガスを前記燃料ガス主配管に流入させると共に、前記空気を前記空気主配管に流入させて前記燃料電池本体に燃料を供給させ、運転停止時で予め設定された条件が満たされたと判断した場合には、前記燃料ガスを前記燃料導入管に流入させて、前記燃料電池燃料自給装置により前記燃料電池本体に前記燃料ガスと酸素混合気体とを供給させて発電を行わせる流路制御装置とを備えて、待機電力なしで燃料電池発電設備の凍結を防止できるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、燃料電池燃料自給装置が燃料ガスの圧力により空気を吸引して、燃料電池本体に燃料ガスと空気とを供給できるように構成したので、空気を圧送する設備が不要になると共に、その設備を動作させるための電力が不要になって、コストダウンを図ることが可能になる。
【００２１】
また、このような燃料電池燃料自給装置を用いて燃料電池発電設備を構成したので、補助電源の容量を大きくすることなく、凍結防止運転を行うことが可能になり、当該燃料電池発電設備に対する信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の説明に適用される燃料電池燃料自給装置１０のブロック図である。
【００２３】
当該燃料電池燃料自給装置１０は、燃料自給系統１１、空気自吸引装置１２を主要構成として、電源を必要とせずに燃料を燃料電池本体２に供給できるようになっている。
【００２４】
なお、燃料電池本体２は、燃料極２ａ、酸化極２ｂ、及び燃料極２ａで発生した水素イオンが酸化極２ｂに伝導できるようにする固体高分子電解質膜２ｃにより形成されている。
【００２５】
燃料自給系統１１は、燃料ガスが導入される燃料ガス導入管１５、該燃料ガス導入管１５と燃料極２ａとを接続する燃料極側配管１６、燃料ガス導入管１５と酸化極２ｂとを接続する酸化極側配管１７とにより構成されている。
【００２６】
また、空気自吸引装置１２は、エゼクタ１８及び触媒燃焼器１９からなり、エゼクタ１８は流動する燃料ガスの圧力により機外から空気を吸入して、当該燃料ガスと空気との混合気体を生成するもので、空気の吸入量が調整可能となっている。
【００２７】
また触媒燃焼器１９は、白金等の貴金属触媒を有してその触媒作用によりエゼクタ１８からの混合気体を燃焼させて酸素混合気体を排出するもので、その際の燃焼温度は約３００℃である。
【００２８】
触媒燃焼器１９で混合気体を燃焼するが、このとき混合気体に含まれる水素が完全燃焼され、かつ、排出された酸素混合気体に未反応の酸素が残るようにエゼクタ１８での空気吸入量が調整されている。
【００２９】
このような構成で、燃料ガス導入管１５に流入した燃料ガスは、酸化極側配管１７と燃料極配管１６とに分流する。このときの分流比は、各配管での流動抵抗（空気自吸引装置１２等における流動抵抗も含まれる）により決るため、予め所望の流量比になるように配管径や配管長等を設定したり、分流量調整器を設けたりして調整しておくことが好ましい。
【００３０】
燃料極側配管１６に流入した燃料ガスは燃料極２ａに供給され、酸化極側配管１７に流入した燃料ガスは空気自吸引装置１２に供給される。
【００３１】
空気自吸引装置１２のエゼクタ１８では、流動する燃料ガスの圧力により機外空気を吸込み、これにより燃料ガスと空気との混合気体を生成される。
【００３２】
このときの燃料ガスの流動圧は、例えば当該燃料ガスがボンベから供給されるような場合には、そのボンベ供給圧となるため、当該燃料ガスを圧送する手段を新たに設ける必要がない。
【００３３】
そして、触媒燃焼器１９で混合気体が燃焼されて、その排ガスが酸素混合気体として酸化極２ｂに供給される。
【００３４】
この酸素混合気体には、未反応の酸素が残っているので、酸化極２ｂには水素を含まない低濃度酸素の気体が供給されることになる。
【００３５】
これにより、燃料電池本体２に水素を含む燃料ガスと、酸素を含む酸素混合気体とが何らの動力を用いることなく自動供給できて当該燃料電池本体２で発電が行えるようになる。
【００３６】
なお、触媒燃焼器１９での燃焼温度は約３００℃であるため、当該触媒燃焼器１９から排出される酸素混合気体の温度も相応の温度となっており、該酸素混合気体による燃料電池本体２の熱的損傷が危惧される。
【００３７】
また、燃料極側配管１６を介して供給される燃料ガスの温度が低いと燃料極２ａにおける水素のイオン化効率が低くなるので、発電効率が悪くなる（燃料ガスの消費が多くなる）ことが危惧される。
【００３８】
そこで、本発明では、熱交換器２０を設けて酸素混合気体と燃料極側配管１６を流動する燃料ガスとを熱交換させて、酸素混合気体の温度を下げ、かつ、燃料ガスの温度を上げるようにしている。
【００３９】
これにより、燃料電池本体の熱的損傷を防止しながら効率的な発電が行えるようになる。
【００４０】
なお、このような燃料電池燃料自給装置１０を次に説明するような燃料電池発電設備に用いて、該燃料電池発電設備における冷却水等の凍結を防止するための運転（凍結防止運転）に利用する場合には、酸素混合気体と冷却水とを熱交換させて、冷却水を加熱することで凍結防止運転が短時間で終了できるようにしても良い。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。なお、第１の実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。
【００４２】
本実施の形態は、少なくともブロア等の電動空気圧送手段により酸化極２ｂに空気が供給されて発電を行う燃料電池発電設備に、第１の実施の形態で説明した燃料電池燃料自給装置１０を追設した構成となっている。
【００４３】
これにより、燃料電池発電設備が運転停止している際に（先の電動空気圧送手段も停止している）、例えば冷却水２１が凍結して燃料電池本体２に損傷を与えてしまう事態が発生しないように凍結防止運転を行い、そのときの発電に伴う熱で凍結防止が行えるようにしたものである。
【００４４】
このような燃料電池発電設備を図２及び図３を参照して説明する。当該燃料電池発電設備３０は、燃料電池本体２、燃料供給主系統３１、流量制御装置３２、ブロア３３、補助電源２９及び上述した燃料電池燃料自給装置１０を備え、これらが燃料電池パッケージ３４に収納された構成となっている。
【００４５】
燃料供給主系統３１は、燃料ガス主配管３５、空気主配管３６、使用済燃料ガス排気管３７、使用済空気排気管３８等により構成されている。
【００４６】
そして、燃料電池発電設備３０が通常運転されている際には、燃料ガス主配管３５及び空気主配管３６を介して燃料ガスや空気を燃料極２ａや酸化極２ｂに供給し、発電に寄与した後の燃料ガスや空気を使用済燃料ガス排気管３７や使用済空気排気管３８を介して排出する。
【００４７】
流量制御装置３２は、弁装置４０、温度検出装置４１、管理装置４２により構成されている。
【００４８】
この弁装置４０は、燃料ガス主配管弁４４、空気主配管弁４５、燃料ガス導入管弁４６、酸化極側配管弁４７、燃料極側配管弁４８から構成されている。
【００４９】
また温度検出装置４１は、電池温度検出スイッチ４９、空気温度検出スイッチ５０、燃料温度検出スイッチ５１から構成されている。
【００５０】
さらに、管理装置４２は、集計部５２、記憶部５３、表示部５４から構成されている。
【００５１】
弁装置４０の燃料ガス主配管弁４４は、燃料ガス主配管３５を開閉するための弁であり、空気主配管弁４５は空気主配管３６を開閉するための弁であって、これらは燃料電池発電設備３０が通常運転されている際には開き、停止中は閉じるように制御されている。
【００５２】
燃料ガス導入管弁４６は燃料ガス導入管１５を開閉するための弁、酸化極側配管弁４７は酸化極側配管１７を開閉するための弁、燃料極側配管弁４８は燃料極側配管１６を開閉するための弁である。
【００５３】
そして、これら燃料ガス導入管弁４６、酸化極側配管弁４７、燃料極側配管弁４８は、燃料電池発電設備３０が通常運転されている際には閉じ、停止中は温度検出装置４１により開閉制御されるようになっている。
【００５４】
温度検出装置４１の電池温度検出スイッチ４９は、燃料電池本体２における温度の最も低い場所の温度を検出して、動作する温度スイッチであり、また空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１は、それぞれ空気主配管３６及び燃料ガス主配管３５に流れる気体の温度を検出して動作する温度スイッチである。
【００５５】
これら各温度スイッチは、例えばバイメタルや感温筒等のように温度に応じて形態変化することにより動作するため、電源が不要となり（待機電力消費がない）補助電源の容量を大きくする必要がない。
【００５６】
そして、電池温度検出スイッチ４９の動作温度は、燃料電池本体２内の水（冷却水２１や加湿水等）が凍結し始める温度より適宜高い温度（以下、「動作開始温度」と記載する。例えば、２〜３℃である。）に設定され、空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１の動作温度は、少なくとも燃料電池本体に許容されている温度（以下、「電池許容温度」という）より低い温度（以下、「動作停止温度」と記載する。例えば、８０℃である。）に設定されている。
【００５７】
なお、電池温度検出スイッチ４９が設けられている燃料電池本体２における最も温度の低い場所は、燃料電池発電設備３０を構成する各要素のレイアウト、燃料電池発電設備３０の設置状況、使用状態等に依存して決る場所であるため、予め当該場所を規定することはできないが、例えば燃料電池本体２が外気と接触する最も多い面が例示できる。
【００５８】
そして、電池温度検出スイッチ４９と、空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１とは、図３に示すように、アンド論理回路を構成して、補助電源２９や燃料電池本体２からの電力が弁装置４０や管理装置４２に供給されるか否かを制御している。
【００５９】
管理装置４２の集計部５２は、温度検出装置４１の動作回数を集計するものであり、記憶部５３はスタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）等の不揮発性メモリを備えて温度検出装置４１の動作回数を記憶するものである。また、表示部５４は温度検出装置４１が動作して燃料電池本体２が発電しているか否か等を表示するためのものである。
【００６０】
次に、このような構成の燃料電池発電設備３０における動作を説明する。当該燃料電池発電設備３０が通常運転されている場合には、燃料ガス主配管弁４４及び空気主配管弁４５は開き、燃料ガス導入管弁４６、酸化極側配管弁４７及び燃料極側配管弁４８は閉じて、燃料ガス主配管弁４４及び空気主配管弁４５を介して燃料電池本体２に燃料が供給されて発電が行われる。
【００６１】
一方、燃料電池発電設備３０が運転停止すると、これらの全ての弁が閉じて、燃料電池本体２には燃料が供給されなくなって発電が停止する。
【００６２】
このような燃料電池発電設備３０の運転停止状態において、外気温が低くなって、電池温度検出スイッチ４９の動作温度より低くなると、当該電池温度検出スイッチ４９が動作して補助電源２９の電力が弁装置４０及び管理装置４２に供給されるようになる。
【００６３】
弁装置４０に電力供給が行われると、燃料ガス導入管弁４６、酸化極側配管弁４７及び燃料極側配管弁４８が開いて、燃料ガスが燃料ガス導入管１５に流入し、燃料極側配管１６及び酸化極側配管１７に分流する。
【００６４】
そして、燃料極側配管１６を介して燃料極２ａに燃料ガスが供給され、酸化極側配管１７に設けられている燃料電池燃料自給装置１０により空気が吸引されて、水素を含まず酸素が含まれる酸素混合気体が生成されて酸化極に供給される。
【００６５】
これにより、燃料電池本体２で発電が行われ（以下、このような運転を凍結防止運転」と呼ぶ）、そのときの反応熱により当該燃料電池本体２の温度が上昇して、冷却水２１等の凍結が防止できるようになる。
【００６６】
ところで、冷却水２１は循環しているため、凍結防止運転が開始されてからの運転時間に伴い温度上昇する。
【００６７】
この結果、熱交換器２０で酸素混合気体が失う熱量が少なくなり、電池許容温度以上の酸素混合気体や燃料ガスが供給されるようになる場合が想定される。
【００６８】
そこで、本発明では、酸化極側配管１７及び燃料極側配管１６に、これらの配管を流動する酸素混合気体や燃料ガスの温度を検出する空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１を設け、これらの温度検出スイッチが予め設定された動作停止温度を検出すると、弁装置４０への電力供給を遮断して凍結防止運転を停止するようにしている。
【００６９】
このようにして凍結防止運転の制御が行われ、その動作回数は、集計部５２により積算集計されて、記憶部５３に記憶され、また凍結防止運転の運転状況は表示部５４に表示される。
【００７０】
これにより、燃料電池発電設備３０の状態が判断できるようになると共に、燃料ガスの残量が判断できるようになる。
【００７１】
即ち、凍結防止運転が頻繁に行われて燃料ガスの消費が行われる場合には正常動作による消費であるため問題はないが、燃料ガス導入管等の各種の配管から燃料ガスが漏れたりしている場合には、ユーザはこのことを知ることが困難なため、対応が遅れると共に漏れ出た燃料ガスが発火したりする危険がある。
【００７２】
そこで、凍結防止運転の運転回数を記憶部５３に記憶するようにして、この運転回数が少ないにも関わらず燃料ガスの減りが速いような場合には、燃料ガス漏れの可能性があることがわかり、迅速な対応等が可能になる。
【００７３】
また、配管漏れがないような場合には、この動作回数からボンベに残っている燃料ガスの量（ボンベ圧から判断できる）が判断できる。
【００７４】
なお、これまでの説明では、温度検出装置４１における電池温度検出スイッチ４９、空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１は、温度センサとしてバイメタルや感温筒等のように温度に応じて形態変化することにより動作する温度スイッチの場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７５】
温度スイッチを温度に応じて形態変化する温度センサとしたのは、待機電力消費を抑えるためであり、現実には多少の消費電力が許されるような場合がある。このような場合には、熱電対、サーミスタ等の温度センサで温度計測して、予め設定された温度になると弁装置４０及び管理装置４２に補助電源２９からの電力が供給されるようにしてもよい。
【００７６】
即ち、待機時における補助電源２９の電力消費が許容される範囲内で、温度スイッチを構成する温度センサを適宜選択することができる。
【００７７】
また、これまでの説明では、燃料電池本体２の温度が所定温度以下になると電池温度検出スイッチ４９が動作して補助電源２９からの電力が弁装置４０及び管理装置４２に供給され、空気主配管３６及び燃料ガス主配管３５に流れる気体の温度が所定温度以上になると空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１が動作して当該弁装置４０及び管理装置４２への電力供給を停止するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００７８】
例えば、電池温度検出スイッチ４９により所定の温度範囲を検出するようにして、燃料電池本体２の温度が最も低い場所の温度がこの範囲の時には弁装置４０及び管理装置４２に補助電源２９から電力供給されるようにする。
【００７９】
この場合、空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１は、必ずしも必要とならないが、何らかの原因で燃料電池本体２の温度が所定温度以上になっても電池温度検出スイッチ４９がオン動作のままの場合もあり得る。
【００８０】
そこで、このような場合にも対応すべく、空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１を保護スイッチとして設けて、当該空気温度検出スイッチ５０及び燃料温度検出スイッチ５１によっても弁装置４０及び管理装置４２への電力供給を遮断できるようにしてもよい。
【００８１】
以上説明したように、補助電源２９の容量を大きくすることなく、凍結防止運転を行うことが可能になり、燃料電池発電設備に対する信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の第１の実施の形態の説明に適用される燃料電池燃料自給装置のブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態の説明に適用される燃料電池発電設備のブロック図である。
【図３】流量制御装置等の接続状態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
２  燃料電池本体
２ａ  燃料極
２ｂ  酸化極
２ｃ  固体高分子電解質膜
１０  燃料電池燃料自給装置
１１  燃料自給系統
１２  空気自吸引装置
１５  燃料ガス導入管
１６  燃料極側配管
１７  酸化極側配管
１８  エゼクタ
１９  触媒燃焼器
２０  熱交換器
２１  冷却水
２９  補助電源
３０  燃料電池発電設備
３１  燃料供給主系統
３２  流量制御装置
３５  燃料ガス主配管
３６  空気主配管
４０  弁装置
４１  温度検出装置
４２  管理装置
４４  燃料ガス主配管弁
４５  空気主配管弁
４６  燃料ガス導入管弁
４７  酸化極側配管弁
４８  燃料極側配管弁
４９  電池温度検出スイッチ
５０  空気温度検出スイッチ
５１  燃料温度検出スイッチ
５２  集計部
５３  記憶部
５４  表示部
【図１】
2005071935.tif 000003
【図２】
2005071935.tif 000004
【図３】
2005071935.tif 000005