(57)【要約】【課題】  各家庭毎に燃料電池装置により発電のために使用される燃料を安全に取り扱うことができるとともに、設置も簡単にできる自家発電システムを提供する。【解決手段】  それぞれの家屋１４が建設されている敷地１に配置される燃料を貯留するための燃料貯留装置１１と、この燃料貯留装置１１の燃料の供給を制御するための燃料供給制御部２０と、この燃料供給制御部２０の制御のもとに燃料が供給される燃料電池装置１３とを備え、この燃料電池装置１３で発電された電力が制御装置３０の制御のもとに電力分配制御器３１を介して家屋１４内に設けられている各種の電力機器へ供給される自家発電システムにおいて、燃料貯留装置１１は、敷地１の地下に埋設される燃料を貯留する地下タンク１６を有し、燃料供給制御部２０は、地下タンク１６からの燃料供給を遮断する緊急遮断弁２５及び安全性を確保するためのセンサ類を有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの家屋が建設されている敷地に配置される燃料を貯留するための燃料貯留装置と、この燃料貯留装置の燃料の供給を制御するための燃料供給制御部と、この燃料供給制御部の制御のもとに燃料が供給される燃料電池装置とを備え、この燃料電池装置で発電された電力が制御装置の制御のもとに電力分配制御器を介して前記家屋内に設けられている各種の電力機器へ供給される自家発電システムにおいて、
前記燃料貯留装置は、前記敷地の地下に埋設される燃料を貯留する地下タンクを有し、前記燃料供給制御部は、前記地下タンクからの燃料供給を遮断する緊急遮断弁及び安全性を確保するためのセンサ類を有することを特徴とする自家発電システム。
【請求項２】
前記制御装置の制御のもとに前記燃料供給制御部のセンサ類からの信号に基づいて報知する報知器が設けられ、該報知器による報知のときに同時に通信部を介して外部の管理センターに報知することを特徴とする請求項１記載の自家発電システム。
【請求項３】
前記地下タンクは、前記敷地の地下に埋設された上側が開口された箱型に形成された外殻ユニット内に収納され、上側が開口された箱型に形成され、その上側の開口を覆う蓋が設けられた構造を有することを特徴とする請求項１記載の自家発電システム。
【請求項４】
前記地下タンクは、前記敷地の地下に埋設された円筒筒状の２重殻構造を有することを特徴とする請求項１記載の自家発電システム。
【請求項５】
前記燃料電池装置の発電に際して生じる発熱の冷却後の温水を貯める給湯器が設けられ、該給湯器に温水が家屋の機器へ供給されることを特徴とする請求項１記載の自家発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池装置で発電した電力を一般家庭用の電力機器へ供給できる自家発電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の環境問題に対応して、商用電源から一般家庭等に供給される電気エネルギーの省電力化が提唱されている。これに対応して、液体燃料等を使用して燃料電池装置により家庭単位で発電した電力を使用できるようにすることが検討されている。この燃料電池装置に関連して、本出願人は、燃料電池自動車に関する技術を提案している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−２７４７６号公報（第３〜４ページ、図１及び図２）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一般家庭において、燃料電池装置で自家発電した電力を利用しようとした場合には、メタノールやガソリン等の燃料を貯留するための燃料タンクをそれぞれの家庭毎に備える必要がある。このような燃料タンクは、内部に発電に必要な所定量の燃料を貯留するため、燃料が漏れて爆発や火災等の危険が生じたり、タンク内に雨水等が入るおそれがあった。また、それぞれの家庭毎に備えるため、設置も簡単にできる必要があった。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、各家庭毎に燃料電池装置により発電のために使用される燃料を安全に取り扱うことができるとともに、設置も簡単にできる自家発電システム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】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明にあっては、それぞれの家屋が建設されている敷地に配置される燃料を貯留するための燃料貯留装置と、この燃料貯留装置の燃料の供給を制御するための燃料供給制御部と、この燃料供給制御部の制御のもとに燃料が供給される燃料電池装置とを備え、この燃料電池装置で発電された電力が制御装置の制御のもとに電力分配制御器を介して前記家屋内に設けられている各種の電力機器へ供給される自家発電システムにおいて、前記燃料貯留装置は、前記敷地の地下に埋設される燃料を貯留する地下タンクを有し、前記燃料供給制御部は、前記地下タンクからの燃料供給を遮断する緊急遮断弁及び安全性を確保するためのセンサ類を有することを特徴とするものである。各家庭毎に地下タンクを埋設することで、燃料電池装置により発電のために使用される燃料を安全に取り扱うことができるとともに、設置も簡単にできる。
【０００６】
請求項２に記載の発明にあっては、前記制御装置の制御のもとに前記燃料供給制御部のセンサ類からの信号に基づいて報知する報知器が設けられ、該報知器による報知のときに同時に通信部を介して外部の管理センターに報知することを特徴とするものである。報知器によりセンサ類からの信号に基づいて通信部を介して外部の管理センターへ報知することで、早急に安全性やメンテナンスを確保することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明にあっては、前記地下タンクは、前記敷地の地下に埋設された上側が開口された箱型に形成された外殻ユニット内に収納され、上側が開口された箱型に形成され、その上側の開口を覆う蓋が設けられた構造を有することを特徴とするものである。地下タンクのユニット化により搬送や設置が容易になる。
【０００８】
請求項４に記載の発明にあっては、前記地下タンクは、前記敷地の地下に埋設された円筒筒状の２重殻構造を有することを特徴とするものである。地下タンクのユニット化により搬送や設置が容易になる。
【０００９】
請求項５に記載の発明にあっては、前記燃料電池装置の発電に際して生じる発熱の冷却後の温水を貯める給湯器が設けられ、該給湯器に温水が家屋の機器へ供給されることを特徴とするものである。燃料電池装置の発電に際して生じる発熱を除去するとともにその発熱を利用して温水を生成して利用することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、それぞれの家屋が建設されている敷地に配置される燃料を貯留するための燃料貯留装置と、この燃料貯留装置の燃料の供給を制御するための燃料供給制御部と、この燃料供給制御部の制御のもとに燃料が供給される燃料電池装置とを備え、この燃料電池装置で発電された電力が制御装置の制御のもとに電力分配制御器を介して家屋内に設けられている各種の電力機器へ供給される自家発電システムにおいて、燃料貯留装置は、敷地の地下に埋設される燃料を貯留する地下タンクを有し、燃料供給制御部は、地下タンクからの燃料供給を遮断する緊急遮断弁及び安全性を確保するためのセンサ類を有するため、各家庭毎に地下タンクを埋設することで、燃料電池装置により発電のために使用される燃料を安全に取り扱うことができるとともに、設置も簡単にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を図示の一実施形態により具体的に説明する。図１及び図２は本発明第１実施形態の自家発電システムを説明する図であり、図１は自家発電システムの構成を説明する図、図２は自家発電システムの制御構成を説明する図である。
【００１２】
これらの図において、本発明第１実施形態の自家発電システム１０は、それぞれの家屋１４が建設されている敷地１に配置された燃料を貯留するための燃料貯留装置１１と、この燃料貯留装置１１の燃料の供給を制御するための燃料供給制御部２０と、この燃料供給制御部２０の制御のもとに燃料が供給される燃料電池装置１２とを備え、この燃料電池装置１２で発電された電力が制御装置３０の制御のもとに電力分配制御器３１を介して家屋１４内に設けられている各種の電力機器へ供給されるとともに、燃料電池装置１２の発電に際して生じる発熱の冷却後の温水が給湯器１３へ供給されるようになっている。この給湯器１３の温水が家屋１４内において使われるようになっている。
【００１３】
燃料貯留装置１１は、敷地１の地下に上側が開口された箱型に形成された外殻ユニット１５が埋設され、この外殻ユニット１５内に同様に上側が開口された箱型の地下タンク１６が収納され、これら外殻ユニット１５及び地下タンク１６の上側の開口をほぼ敷地１の上面で覆うための蓋１７が設けられた構造を有するものである。これらの外殻ユニット１５、地下タンク１６及び蓋１７で構成される燃料タンクは、例えば、１Ｋリットル程度の液体燃料を貯留できる大きさでユニット化されたものが使用される。この燃料貯留装置１１には、液体燃料を地下タンク１６へ注油するための上端部に注油口を有する注油管１８が蓋１７を通して設けられ、下端部側が地下タンク１６の上部空間へ連通され上端部側が敷地１の上部空間で開口された通気管１９が設けられている。また、燃料貯留装置１１には、地下タンク１６の液面レベルを検知するための油面計２１、地下タンク１６内に侵入するおそれがある雨水等を検知するための水検知センサ２２、及び外殻ユニット１５の底側の地下タンク１６との間に液体燃料の漏れを検知する漏洩センサ２６が設けられ、かつ地下タンク１６内の液体燃料をパイプ介して汲み上げる燃料供給ポンプ２３が設けられている。この燃料供給ポンプ２３の排出口側の配管途中には、供給される液体燃料の流量を計測する流量計２４及び緊急時に液体燃料の流通を遮断する緊急遮断弁２５が設けられている。蓋１７の上部側に配置された注油管１８の注油口部分、油面計２１及び水検知センサ２２の上端部、燃料供給ポンプ２３、流量計２４並びに緊急遮断弁２５は、それらの上部側が保護カバー４２により覆われている。また、保護カバー４２内には地震発生を検知する感震センサ２７が設けられている。これら燃料供給ポンプ２３、流量計２４、緊急遮断弁２５、油面計２１、水検知センサ２２、漏洩センサ２６及び感震センサ２７が、後に説明する制御装置３０により制御される液体燃料の燃料供給制御部２０を構成している。
【００１４】
燃料電池装置１２は、燃料供給制御部２０の燃料供給ポンプ２３から配管を通して供給される、例えば、メタノールやガソリン等の液体燃料を改質器により改質して水素に変え、この改質器から供給される水素と別に設けられた空気供給源から供給される空気中の酸素との結合により電気を発生させるものである。この電気の発生に際して生じる発熱を冷却した後の温水は、後に説明するように給湯器１３へ送られるようになっている。また、この燃料電池装置１２の近傍に制御装置３０が設けられている。
【００１５】
燃料電池装置１２は、電力供給配線２８を介して家屋１４内に設けられた電力分配制御器３１に接続されて電力が供給され、また屋外の敷地１上に配置された給湯器１３に配管で接続されて温水が供給されるようになっている。電力分配制御器３１は、家屋１４内に設けられている各種の電力機器へ電力を分配して供給制御する部分である。また、給湯器１３は、家屋１４内の温水が必要な機器へ供給する部分である。すなわち、電力分配制御器３１から家屋１４内に設けられた照明用のランプ３２、テレビ３３、冷暖房装置３４及び冷蔵庫３５等へ電力供給され、かつ給湯器１３の温水は配管２９を通して台所機器３６や浴槽３７へ供給されるようになっている。また、家屋１４内の所定の場所には、燃料供給制御部２０等からの信号に基づいて制御装置３０の制御により報知する報知器３８が設けられている。この報知器３８では、油面計からの信号による燃料タンク１６中の液体燃料の量等の通常の稼動時における表示を行うとともに、安全性に関連するセンサ類からの信号に基づく報知を行う。また、この報知器３８の近傍には、各部の必要な操作を行うための操作パネル３９が設けられている。
【００１６】
制御装置３０は、図２に示すように、操作パネル３９、油面計２１、水検知センサ２２、漏洩センサ２６及び感震センサ２７からの信号を受信し、燃料供給ポンプ２３、流量計２４、報知器３８、電力分配制御器３１、緊急遮断弁３５の動作を制御するとともに、安全上において報知が必要な場合には、通信部４０を介して外部の管理センター４１へ必要な情報が送信されるようになっている。
【００１７】
上記構成の自家発電システム１０は、それぞれの家屋１４が建設されている敷地１に配置された燃料貯留装置１１から、液体燃料が燃料電池装置１２へ供給され、この燃料電池装置１２において発電された電力が制御装置３０の制御のもとに電力分配制御器３１を介して家屋１４内に設けられている各種の電力機器であるランプ３２、テレビ３３、冷暖房装置３４及び冷蔵庫３５等へ供給され、また屋外の給湯器１３へ供給された温水が貯められ、その温水が配管２９を通して台所機器３６や浴槽３７へ供給される。燃料貯留装置１１は、箱型に形成された外殻ユニット１５内に箱型の地下タンク１６が収納され、上部に蓋１７が設けられた構造を有することで、構造も簡単で小型化やユニット化が可能になり、地下への埋設も容易になり敷地１の上部に配置する場合より安全性を確保することができる。さらに、燃料貯留装置１１には、水検知センサ２２が設けられているため地下タンク１６内に侵入するおそれがある雨水等を検知することができ、漏洩センサ２６により液体燃料の漏れを検知して火災発生の危険を防止でき、かつ感震センサ２７で地震を検知して燃料供給ポンプ２３を停止させたり、緊急遮断弁３５を閉じる等の動作をさせることで液体燃料を安全に取り扱うことができ、安全性を確保できる。緊急に報知する事態が生じた場合には、制御装置３０の制御のもとに通信部４０を介して管理センター４１へ通報されることで必要な措置を取ることが可能になる。なお、このような自家発電システム１０においては、流量計２４により計測した燃料油の使用量に応じて料金を支払うか、あるいは燃料貯留装置１１の地下タンク１６への外部から燃料油の注油量の応じて料金を支払うことができる。
【００１８】
図３は本発明第２実施形態の自家発電システムの構成を説明する図である。なお、第1実施形態に対応する部分及び部材は同一の符号を記し詳細の説明を省略する。
【００１９】
本発明の第２実施形態の自家発電システム５０は、第１の実施形態と比較して地下に埋設される燃料貯留装置５１の構造が異なるものである。すなわち、敷地１の地下に設けられた底板５３上に、２重殻構造を有する地下タンク５２が埋設され、同様にこの地下タンク５２の上部空間へ連通され上端部側が敷地１の上部空間で開口された通気管５４が設けられているものである。この地下タンク５２は、例えば、プラスチック材料からなる円筒筒状の２重殻構造で、１Ｋリットル程度の液体燃料を貯留できる大きさに形成されたものである。また、燃料貯留装置５１は、第１実施形態と同様に、液面レベルを検知するための油面計２１、地下タンク５２内に侵入するおそれがある雨水等を検知するための水検知センサ２２、及び液体燃料の漏れを検知する漏洩センサ２６が設けられ、かつ地下タンク５２内の液体燃料をパイプ介して汲み上げる燃料供給ポンプ２３が設けられている。また、その他の構成も第１実施形態と同様である。
【００２０】
上記構成の自家発電システム５０は、第１実施形態と同様に各家庭毎に燃料電池装置１２により発電のために使用される液体燃料を安全に取り扱うことができ、特に、２重殻構造を有する地下タンク５２が敷地１に埋設されるため、さらに液体燃料の漏洩等を確実の防止でき安全性を確保することが可能になり、小型化やユニット化も可能になる。
【００２１】
なお、上記各実施形態において、地下タンク１６，５２の大きさや形状は任意に形成することができ、センサ類も必要に応じて任意に採用することができ、実施形態に限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００２２】
燃料電池装置で発電した電力を一般家庭用の電力機器へ供給できる自家発電システムに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明第１実施形態の自家発電システムの構成を説明する図である。
【図２】本発明第１実施形態の自家発電システムの制御構成を説明する図である。
【図３】本発明第２実施形態の自家発電システムの構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  敷地
１０  自家発電システム
１１  燃料貯留装置
１２  燃料電池装置
１３  給湯器
１４  家屋
１５  外殻ユニット
１６  地下タンク
１７  蓋
１８  注油管
１９  通気管
２０  燃料供給制御部
２１  油面計
２２  水検知センサ
２３  燃料供給ポンプ
２４  流量計
２５  緊急遮断弁
２６  漏洩センサ
２７  感震センサ
２８  電力供給配線
２９  配管
３０  制御装置
３１  電力分配制御器
３２  ランプ
３３  テレビ
３４  冷暖房装置
３５  冷蔵庫
３６  台所機器
３７  浴槽
３８  報知器
３９  操作パネル
４０  通信部
４１  管理センター
４２  保護カバー
５０  自家発電システム
５１  燃料貯留装置
５２  地下タンク
５３  底板
５４  通気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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