(57)【要約】【課題】  空気流量センサを更に設けることなく、加熱器へ供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡り好適に確保可能な燃料電池システムを提供する。【解決手段】  水素含有ガス及び酸素含有ガスが供給されて発電する燃料電池１３と、前記燃料電池での発電のための前記水素含有ガスを有機化合物を含む原料及び水が内蔵する改質触媒２ａに供給されて生成する改質器２と、前記改質器の改質触媒を燃焼用燃料と空気とを用いて燃焼加熱する加熱器４と、前記加熱器に空気をその出力に応じて供給する送風機６と、前記送風機の出力を設定値に従い制御するコントローラ１４と、前記送風機の空気供給量と関連するデータを取得するためのセンサ３又は８とを備え、前記コントローラが、前記加熱器の燃焼熱量が所定の燃焼熱量となりかつ前記設定値が所定の設定値となる所定の運転期間において前記センサにより取得した前記データに基づき前記設定値を補正する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有ガス及び酸素含有ガスが供給されて発電する燃料電池と、
前記燃料電池での発電のための前記水素含有ガスを有機化合物を含む原料及び水が内蔵する改質触媒に供給されて生成する改質器と、
前記改質器の改質触媒を燃焼用燃料と空気とを用いて燃焼加熱する加熱器と、
前記加熱器に空気をその出力に応じて供給する送風機と、
前記送風機の出力を設定値に従い制御するコントローラと、
前記送風機の空気供給量と関連するデータを取得するためのセンサとを備え、
前記コントローラが、前記加熱器の燃焼熱量が所定の燃焼熱量となりかつ前記設定値が所定の設定値となる所定の運転期間において前記センサにより取得した前記データに基づき前記設定値を補正する、燃料電池システム。
【請求項２】
前記所定の運転期間とは、起動動作時又は停止動作時における、前記加熱器に供給される所定の組成を有する前記燃焼用燃料の流量が所定の流量となりかつ前記設定値が所定の設定値となる運転期間である、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記所定の運転期間とは、起動動作時又は停止動作時における、前記加熱器に供給される所定の組成を有する前記燃焼用燃料の累積流量が所定の累積流量となりかつ前記設定値が前記加熱器への空気供給量が空気比１以上を満たす所定の設定値となる運転期間である、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記燃焼用燃料が、前記改質器を通過して、前記加熱器に供給される前記原料又は前記水素含有ガスである、請求項２又は３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記コントローラが、起動動作時及び停止動作時の少なくとも１つの動作時における前記所定の運転期間において前記センサにより取得した前記データに基づき前記設定値を補正する、請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記改質触媒の温度を検出する温度センサを前記センサとして備え、
前記コントローラが、前記所定の運転期間において前記温度センサが検出する前記改質触媒の温度に基づき前記設定値を補正する、請求項１乃至５の何れかに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化値に基づき前記設定値を補正する、請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度上昇値及び温度下降値の少なくとも一方に基づき前記設定値を補正する、請求項７記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記コントローラが、前記送風機を第１の出力に制御する際及び第２の出力に制御する際の双方における前記温度センサで検出される前記所定の運転期間での前記改質触媒の温度変化値の双方に基づき前記設定値を補正する、請求項７記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記加熱器に供給する空気の温度を検出する温度センサを備え、
前記コントローラが、前記各温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化値及び前記空気の温度の双方に基づき前記設定値を補正する、請求項７記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化率に基づき前記設定値を補正する、請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度上昇率及び温度下降率の少なくとも一方に基づき前記設定値を補正する、請求項１１記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
前記コントローラが、前記送風機を第１の出力に制御する際及び第２の出力に制御する際の双方における前記温度センサで検出される前記所定の運転期間での前記改質触媒の温度変化率の双方に基づき前記設定値を補正する、請求項１１記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
前記加熱器に供給する空気の温度を検出する温度センサを備え、
前記コントローラが、前記各温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化率及び前記空気の温度の双方に基づき前記設定値を補正する、請求項１１記載の燃料電池システム。
【請求項１５】
前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記改質触媒の温度変化値が所定値に到達するまでに要する時間である温度変化時間に基づき前記設定値を補正する、請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項１６】
前記コントローラが、前記送風機を第１の出力に制御する際及び第２の出力に制御する際の双方における前記温度センサで検出される前記所定の運転期間での前記改質触媒の温度変化時間の双方に基づき前記設定値を補正する、請求項１５記載の燃料電池システム。
【請求項１７】
前記加熱器に供給する空気の温度を検出する温度センサを備え、
前記コントローラが、前記各温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化時間及び前記空気の温度の双方に基づき前記設定値を補正する、請求項１５記載の燃料電池システム。
【請求項１８】
前記加熱器から排出される排気ガス中の所定成分の濃度を検出するガスセンサを前記センサとして備え、
前記コントローラが、前記所定の運転期間において前記ガスセンサが検出する前記所定成分の濃度に基づき前記設定値を補正する、請求項２乃至５の何れかに記載の燃料電池システム。
【請求項１９】
前記コントローラが、前記ガスセンサで検出される前記所定の運転期間における前記所定成分の濃度の時間平均値に基づき前記設定値を補正する、請求項１８記載の燃料電池システム。
【請求項２０】
前記コントローラが、前記所定成分としての一酸化炭素及び二酸化炭素及び酸素の少なくとも１つの濃度の時間平均値に基づき前記設定値を補正する、請求項１９記載の燃料電池システム。
【請求項２１】
前記コントローラが、前記送風機を第１の出力に制御する際及び第２の出力に制御する際の双方における前記ガスセンサで検出される前記所定の運転期間での前記所定成分の濃度の時間平均値の双方に基づき前記設定値を補正する、請求項１９記載の燃料電池システム。
【請求項２２】
水素含有ガス及び酸素含有ガスが供給されて発電する燃料電池と、
前記燃料電池での発電のための前記水素含有ガスを有機化合物を含む原料及び水が内蔵する改質触媒に供給されて生成する改質器と、
前記改質器の改質触媒を燃焼用燃料と空気とを用いて燃焼加熱する加熱器と、
前記加熱器に空気をその出力に応じて供給する送風機と、
前記送風機の空気供給量と関連するデータを取得するためのセンサとを備え、
前記送風機の出力を設定値に従い制御する燃料電池システムの運転方法において、
前記加熱器の燃焼熱量が所定の燃焼熱量となりかつ前記設定値が所定の設定値となる所定の運転期間において前記センサにより取得した前記データに基づき前記設定値を補正する、燃料電池システムの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水素含有ガスと酸素含有ガスとを利用して発電する燃料電池システム及びその運転方法に関し、特に、水蒸気改質反応により有機化合物を含む原料と水とから水素含有ガスを生成して発電に利用する燃料電池システム及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高効率な小規模発電が可能である燃料電池システムは、発電の際に発生する熱エネルギーを利用するためのシステム構築が容易であるため、高いエネルギー利用効率を実現可能な分散型の発電システムとして開発が進められている。
【０００３】
燃料電池システムでは、発電運転の際、その発電部の本体として配設される燃料電池スタック（以下、単に燃料電池という）に、水素含有ガスと酸素含有ガスとが各々供給される。すると、燃料電池では、その供給される水素含有ガスに含まれる水素と酸素含有ガスに含まれる酸素とが用いられて、所定の電気化学反応が進行する。この所定の電気化学反応が進行することにより、燃料電池において、水素及び酸素が有する化学的なエネルギーが、電気的なエネルギーに直接変換される。これにより、燃料電池システムは、負荷に向けて電力を出力する。
【０００４】
ところで、燃料電池システムの発電運転時に必要となる水素含有ガスの供給手段は、通常、インフラストラクチャーとして整備されていない。そのため、従来の燃料電池システムには、通常、発電運転時に必要となる水素含有ガスを生成するための改質器が設けられている。この改質器では、燃料電池システムの発電運転時、改質触媒において水蒸気改質反応が進行することにより、有機化合物を含む都市ガス等の原料と水とから水素含有ガスが生成される。この際、改質器が有する改質触媒は、加熱器により水蒸気改質反応の進行に適した温度に加熱される。加熱器は、例えば都市ガスと空気との混合ガスを燃焼することにより、改質器が有する改質触媒を加熱する。これにより、改質器では、都市ガス等の原料と水とから水素を含む水素含有ガスが効率良く生成される。燃料電池システムは、改質器が生成する水素含有ガスと酸素含有ガスとしての例えば空気を利用して発電する。
【０００５】
以下、従来の燃料電池システムにおける水素含有ガスを生成するための構成及びその動作について、図面を参照しながら概説する。
【０００６】
図１８は、従来の燃料電池システムにおける水素含有ガスを生成するための構成を模式的に示すブロック図である。
【０００７】
図１８に示すように、従来の燃料電池システムは、発電運転時に水素含有ガスを生成する改質器１０１を備えている。この改質器１０１は、図１８では図示しないが、水蒸気改質反応を進行させる改質触媒を備えている。又、この改質器１０１は、改質触媒の温度を検出する温度センサ１０４を備えている。一方、図１８に示すように、この燃料電池システムは、発電運転時に改質器１０１を加熱する加熱器１０２を備えている。この加熱器１０２は、例えば都市ガスと空気との混合ガスを燃焼して改質器１０１の改質触媒を実質的に加熱するバーナ１０３を備えている。又、この燃料電池システムは、バーナ１０３に空気を供給する送風機１０５を備えている。この送風機１０５は、送風モータ１０６と、大気中より導入した空気から粉塵及び異物等を除去するためのフィルタ１０７とを各々備えている。更に、この燃料電池システムは、温度センサ１０４の出力電圧に基づきバーナ１０３への都市ガスの供給量を制御すると共に、バーナ１０３に供給する混合ガスの空燃比を適切に確保するよう送風機１０５における送風モータ１０６の回転数を制御するコントローラ１０８を備えている。
【０００８】
この従来の燃料電池システムでは、発電運転の際、改質器１０１は、例えば都市ガスと水とが供給されて、改質触媒で進行する水蒸気改質反応により、水素を主成分とし一酸化炭素を副成分として含む水素含有ガスを生成する。この際、改質器１０１の改質触媒は、加熱器１０２のバーナ１０３により、水蒸気改質反応の進行に適した温度に加熱される。バーナ１０３は、温度センサ１０４の出力電圧に基づきコントローラ１０８により供給量が制御された都市ガスと、送風機１０５から供給されるフィルタ１０７により粉塵等が除去されかつコントローラ１０８により空燃比を適切に確保するよう供給量が制御された空気との混合ガスを燃焼して、改質器１０１の改質触媒を燃焼加熱する。コントローラ１０８は、バーナ１０３へ供給する混合ガスの空燃比を適切に確保するために、都市ガスの供給量と送風モータ１０６の適切な回転数（つまり、空気の適切な供給量）との予め設定される対応関係に基づき、都市ガスの供給量に応じて送風機１０５における送風モータ１０６の回転数を適切に制御する。尚、バーナ１０３での混合ガスの燃焼により発生する水、一酸化炭素、及び、二酸化炭素を含む排気ガスは、加熱器１０２から燃料電池システムの外部へ排出される。
【０００９】
ところで、上述した従来の燃料電池システムでは、発電運転時間の経過に伴い、送風機１０５のフィルタ１０７において粉塵等による目詰まりが進行する。この場合、コントローラ１０８がバーナ１０３へ供給する混合ガスの空燃比を適切に確保するよう送風モータ１０６の回転数を適切に制御しても、フィルタ１０７の目詰まりにより空気の吸入量が減少するので、所望の供給量で空気をバーナ１０３へ供給することができない。つまり、従来の燃料電池システムは、発電運転時間の経過に伴いバーナ１０３へ供給する混合ガスの空燃比が悪化して不完全燃焼が発生して、これにより、加熱器１０２から高濃度の一酸化炭素を含む排気ガスが排出される可能性があるという問題を有している。又、バーナ１０３での不完全燃焼により改質触媒の加熱温度が低下して、これにより、改質器１０１における水素の生成効率が悪化する可能性があるという問題を有している。尚、これらの問題を解決するために、フィルタ１０７が経時的に目詰まりすることを見越して、送風機１０５からバーナ１０３へ向けて供給する混合ガスの空燃比を予め高く設定してもよいが、これは、バーナ１０３での失火現象を誘発する。又、定期的にフィルタ１０７を清掃又は交換してもよいが、これは、燃料電池システムのランニングコストを上昇させる。
【００１０】
そこで、空気供給路上に空気流量センサを設けた、空燃比制御装置を備える燃料電池システムが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。この提案された燃料電池システムの構成によれば、送風機１０５におけるフィルタ１０７が粉塵等により目詰まりした場合でも、空気流量センサの出力信号に基づきコントローラ１０８が送風モータ１０６の回転数をデフォルト値よりも上昇させることにより、バーナ１０３へ供給する混合ガスの空燃比を適切に確保することが可能になる。そして、これにより、燃料電池システムにおいて、加熱器１０２から高濃度の一酸化炭素を含む排気ガスが排出されることを防止することが可能になる。又、燃料電池システムは、改質器１０１において水素の生成効率が悪化することなく、長期間に渡り安定した発電性能を発揮する。
【特許文献１】特公平０６−０９７６１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１６５４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、この提案された燃料電池システムでは、従来の燃料電池システムの構成に加えて、空気流量センサを更に設ける必要がある。一方、空気流量センサを含め、流量センサの価格は、燃料電池システムの価格と比べて、比較的高価である。従って、上述した従来の提案によっては、比較的高価な空気流量センサを従来の構成に加えて更に設ける必要があるため、燃料電池システムを安価に構成することが困難となる。これは、燃料電池システムの一般家庭への普及を阻害する要因となる。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、空気流量センサを更に設けることなく、加熱器へ供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡り好適に確保可能な燃料電池システム及びその運転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】
【００１３】
上記従来の課題を解決するために、本発明に係る燃料電池システムは、水素含有ガス及び酸素含有ガスが供給されて発電する燃料電池と、前記燃料電池での発電のための前記水素含有ガスを有機化合物を含む原料及び水が内蔵する改質触媒に供給されて生成する改質器と、前記改質器の改質触媒を燃焼用燃料と空気とを用いて燃焼加熱する加熱器と、前記加熱器に空気をその出力に応じて供給する送風機と、前記送風機の出力を設定値に従い制御するコントローラと、前記送風機の空気供給量と関連するデータを取得するためのセンサとを備え、前記コントローラが、前記加熱器の燃焼熱量が所定の燃焼熱量となりかつ前記設定値が所定の設定値となる所定の運転期間において前記センサにより取得した前記データに基づき前記設定値を補正する（請求項１）。
【００１４】
かかる構成とすると、加熱器の燃焼熱量が所定の燃焼熱量となりかつ送風機のための設定値が所定の設定値となる所定の運転期間においてセンサにより取得したデータに基づき送風機のための設定値を適宜補正するので、加熱器における燃焼用燃料と空気との混合ガスの空燃比を長期間に渡り適切に管理することが可能になる。
【００１５】
この場合、前記所定の運転期間とは、起動動作時又は停止動作時における、前記加熱器に供給される所定の組成を有する前記燃焼用燃料の流量が所定の流量となりかつ前記設定値が所定の設定値となる運転期間である（請求項２）。
【００１６】
かかる構成とすると、加熱器に供給される所定の組成を有する燃焼用燃料の流量が所定の流量となるので、加熱器の燃焼熱量を所定の燃焼熱量とすることが可能になる。
【００１７】
又、上記の場合、前記所定の運転期間とは、起動動作時又は停止動作時における、前記加熱器に供給される所定の組成を有する前記燃焼用燃料の累積流量が所定の累積流量となりかつ前記設定値が前記加熱器への空気供給量が空気比１以上を満たす所定の設定値となる運転期間である（請求項３）。
【００１８】
かかる構成とすると、加熱器に供給される所定の組成を有する燃焼用燃料の流量が経時的に変動する場合であっても、その加熱器に供給される燃焼用燃料の累積流量が所定の累積流量となりかつ設定値が加熱器への空気供給量が空気比１以上を満たす所定の設定値となるので、所定の運転期間における加熱器の燃焼熱量を所定の燃焼熱量とすることが可能になる。
【００１９】
この場合、前記燃焼用燃料が、前記改質器を通過して、前記加熱器に供給される前記原料又は前記水素含有ガスである（請求項４）。
【００２０】
かかる構成とすると、改質器から原料又は水素含有ガスが燃焼用燃料として加熱器に供給されるので、加熱器における燃焼反応が好適に進行される。
【００２１】
又、上記の場合、前記コントローラが、起動動作時及び停止動作時の少なくとも１つの動作時における前記所定の運転期間において前記センサにより取得した前記データに基づき前記設定値を補正する（請求項５）。
【００２２】
かかる構成とすると、燃料電池の発電が停止されている起動動作時及び停止動作時は、改質器を含む水素含有ガス供給部より送出される水素含有ガスは直接、加熱器に供給される、或いは燃料電池に供給されたとしても水素含有ガス中の水素が消費されることはないため、負荷変動に伴う燃料電池の消費水素量の変動に起因する加熱器に供給される燃焼用燃料の燃焼熱量の変動が抑制され、前記センサによりデータを取得する所定の運転期間として好ましい。
【００２３】
又、上記の場合、前記改質触媒の温度を検出する温度センサを前記センサとして備え、前記コントローラが、前記所定の運転期間において前記温度センサが検出する前記改質触媒の温度に基づき前記設定値を補正する（請求項６）。
【００２４】
かかる構成とすると、従来の燃料電池システムが備える温度センサを利用して送風機のための設定値を補正することができるので、加熱器における混合ガスの空燃比を長期間に渡り容易にかつ適切に管理することができる好適な燃料電池システムを安価に提供することが可能になる。
【００２５】
この場合、前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化値に基づき前記設定値を補正する（請求項７）。
【００２６】
かかる構成とすると、所定の運転期間における改質触媒の温度変化値に基づいて設定値を補正するので、設定値の補正を容易に実施することが可能になる。
【００２７】
この場合、前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度上昇値及び温度下降値の少なくとも一方に基づき前記設定値を補正する（請求項８）。
【００２８】
かかる構成とすると、改質触媒の温度上昇値及び温度下降値の少なくとも一方に基づき設定値を補正するので、設定値の補正を精度良く実施することが可能になる。
【００２９】
又、上記の場合、前記コントローラが、前記送風機を第１の出力に制御する際及び第２の出力に制御する際の双方における前記温度センサで検出される前記所定の運転期間での前記改質触媒の温度変化値の双方に基づき前記設定値を補正する（請求項９）。
【００３０】
かかる構成とすると、送風機の出力が異なる複数のデータを用いて送風機の空気供給特性をより一層正確に補正することができるので、送風機のための設定値の補正をより一層正確に実施することが可能になる。
【００３１】
又、上記の場合、前記加熱器に供給する空気の温度を検出する温度センサを備え、前記コントローラが、前記各温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化値及び前記空気の温度の双方に基づき前記設定値を補正する（請求項１０）。
【００３２】
かかる構成とすると、季節や天候によって変化する空気の温度をも考慮して送風機のための設定値を補正するので、その設定値の補正をより一層正確に実施することが可能になる。
【００３３】
又、上記の場合、前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化率に基づき前記設定値を補正する（請求項１１）。
【００３４】
かかる構成とすると、所定の運転期間における改質触媒の温度変化率に基づいて設定値を補正するので、設定値の補正を容易に実施することが可能になる。
【００３５】
この場合、前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度上昇率及び温度下降率の少なくとも一方に基づき前記設定値を補正する（請求項１２）。
【００３６】
かかる構成とすると、改質触媒の温度上昇率及び温度下降率の少なくとも一方に基づき設定値を補正するので、設定値の補正を精度良く実施することが可能になる。
【００３７】
又、上記の場合、前記コントローラが、前記送風機を第１の出力に制御する際及び第２の出力に制御する際の双方における前記温度センサで検出される前記所定の運転期間での前記改質触媒の温度変化率の双方に基づき前記設定値を補正する（請求項１３）。
【００３８】
かかる構成とすると、複数のデータを用いて送風機の空気供給特性をより一層正確に補正することができるので、改質触媒の温度変化値に基づき設定値を補正する場合と同様、送風機のための設定値の補正をより一層正確に実施することが可能になる。
【００３９】
又、上記の場合、前記加熱器に供給する空気の温度を検出する温度センサを備え、前記コントローラが、前記各温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化率及び前記空気の温度の双方に基づき前記設定値を補正する（請求項１４）。
【００４０】
かかる構成とすると、改質触媒の温度変化値に基づいて設定値を補正する場合と同様、季節や天候によって変化する空気の温度をも考慮して送風機のための設定値を補正するので、その設定値の補正をより一層正確に実施することが可能になる。
【００４１】
又、上記の場合、前記コントローラが、前記温度センサで検出される前記改質触媒の温度変化値が所定値に到達するまでに要する時間である温度変化時間に基づき前記設定値を補正する（請求項１５）。
【００４２】
かかる構成とすると、所定の運転期間における改質触媒の温度変化時間に基づいて設定値を補正するので、設定値の補正を容易に実施することが可能になる。
【００４３】
この場合、前記コントローラが、前記送風機を第１の出力に制御する際及び第２の出力に制御する際の双方における前記温度センサで検出される前記所定の運転期間での前記改質触媒の温度変化時間の双方に基づき前記設定値を補正する（請求項１６）。
【００４４】
かかる構成とすると、改質触媒の温度変化値、又は温度変化率に基づいて設定値を補正する場合と同様、複数のデータを用いて送風機の空気供給特性をより一層正確に補正することができるので、送風機のための設定値の補正をより一層正確に実施することが可能になる。
【００４５】
又、上記の場合、前記加熱器に供給する空気の温度を検出する温度センサを備え、前記コントローラが、前記各温度センサで検出される前記所定の運転期間における前記改質触媒の温度変化時間及び前記空気の温度の双方に基づいて前記設定値を補正する（請求項１７）。
【００４６】
かかる構成とすると、改質触媒の温度変化値、又は温度変化率に基づいて設定値を補正する場合と同様、季節や天候により変化する空気の温度をも考慮して送風機のための設定値を補正するので、その設定値の補正をより一層正確に実施することが可能になる。
【００４７】
又、上記の場合、前記加熱器から排出される排気ガス中の所定成分の濃度を検出するガスセンサを前記センサとして備え、前記コントローラが、前記所定の運転期間において前記ガスセンサが検出する前記所定成分の濃度に基づいて前記設定値を補正する（請求項１８）。
【００４８】
かかる構成とすると、従来の燃料電池システムが備えるガスセンサを利用して送風機のための設定値を補正することができるので、加熱器における混合ガスの空燃比を長期間に渡り容易にかつ適切に管理することができる好適な燃料電池システムを安価に提供することが可能になる。
【００４９】
この場合、前記コントローラが、前記ガスセンサで検出される前記所定の運転期間における前記所定成分の濃度の時間平均値に基づき前記設定値を補正する（請求項１９）。
【００５０】
かかる構成とすると、所定の運転期間における所定成分の濃度の時間平均値に基づいて設定値を補正するので、設定値の補正を容易に実施することが可能になる。
【００５１】
この場合、前記コントローラが、前記所定成分としての一酸化炭素及び二酸化炭素及び酸素の少なくとも１つの濃度の時間平均値に基づき前記設定値を補正する（請求項２０）。
【００５２】
かかる構成とすると、一酸化炭素、二酸化炭素、酸素の少なくとも何れかの濃度の時間平均値に基づいて送風機のための設定値を補正するので、その設定値の補正を正確に実施することが可能になる。
【００５３】
又、上記の場合、前記コントローラが、前記送風機を第１の出力に制御する際及び第２の出力に制御する際の双方における前記ガスセンサで検出される前記所定の運転期間での前記所定成分の濃度の時間平均値の双方に基づき前記設定値を補正する（請求項２１）。
【００５４】
かかる構成とすると、改質触媒の温度変化値、温度変化率、又は温度変化時間に基づいて設定値を補正する場合と同様、複数のデータを用いて送風機の空気供給特性をより一層正確に補正することができるので、送風機のための設定値の補正をより一層正確に実施することが可能になる。
【００５５】
又、本発明に係る燃料電池システムの運転方法は、水素含有ガス及び酸素含有ガスが供給されて発電する燃料電池と、前記燃料電池での発電のための前記水素含有ガスを有機化合物を含む原料及び水が内蔵する改質触媒に供給されて生成する改質器と、前記改質器の改質触媒を燃焼用燃料と空気とを用いて燃焼加熱する加熱器と、前記加熱器に空気をその出力に応じて供給する送風機と、前記送風機の空気供給量と関連するデータを取得するためのセンサとを備え、前記送風機の出力を設定値に従い制御する燃料電池システムの運転方法において、前記加熱器の燃焼熱量が所定の燃焼熱量となりかつ前記設定値が所定の設定値となる所定の運転期間において前記センサにより取得した前記データに基づき前記設定値を補正する（請求項２２）。
【００５６】
かかる構成とすると、加熱器の燃焼熱量が所定の燃焼熱量となりかつ送風機のための設定値が所定の設定値となる所定の運転期間においてセンサにより取得したデータに基づいて送風機のための設定値を適宜補正するので、加熱器における燃焼用燃料と空気との混合ガスの空燃比を長期間に渡り適切に管理することが可能になる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明に係る燃料電池システムによれば、空気流量センサのような新たなセンサを更に設けることなく、既存のセンサを用いて加熱器へ供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡り好適に確保可能な燃料電池システムを安価に提供することが可能になる。
【００５８】
又、本発明に係る燃料電池システムによれば、加熱器に供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡り所定の範囲内に適切に管理することができるので、発電運転時に加熱器から排出される排気ガスの一酸化炭素濃度を長期間に渡り適切に管理することが可能になる。
【００５９】
又、本発明に係る燃料電池システムによれば、加熱器に供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡り所定の範囲内に適切に管理することができるので、改質器における水素の生成効率を長期間に渡り適切に管理することが可能になる。
【００６０】
又、本発明に係る燃料電池システムによれば、規定量の空気を長期間に渡り適切に供給することができるので、改質器、変成器、及び、浄化器等の加熱操作及び冷却操作を長期に渡り好適に実施することが可能になる。
【００６１】
更に、本発明に係る燃料電池システムによれば、加熱器に供給する混合ガスの空燃比を予め高く設定する必要がないので、発電運転時の加熱器における失火現象の発生、特に、発電運転を開始する際に失火現象が発生することを、長期に渡り好適に防止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下、本発明を実施するための最良の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００６３】
（実施の形態１）
先ず、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成、及び、発電運転の際の基本的な動作について、図１を参照しながら説明する。
【００６４】
図１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの構成を模式的に示すブロック図である。尚、図１では、本発明を説明するために必要となる構成要素のみを図示しており、その他の構成要素については図示を省略している。
【００６５】
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システム１００のハードウェアの構成は、従来の燃料電池システムのハードウェアの構成と同様である。即ち、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システム１００は、発電部の本体としての燃料電池１３を備える発電部１００ａと、発電部１００ａの燃料電池１３に向けて水素含有ガスを供給する水素含有ガス供給部１００ｂと、少なくとも水素含有ガス供給部１００ｂを構成する各構成要素の動作を制御するコントローラ１４とを備えている。
【００６６】
具体的に説明すると、燃料電池システム１００の発電部１００ａは、水素含有ガス及び酸素含有ガス（以下、酸化剤ガスという）が供給されて発電する燃料電池１３を備えている。又、この発電部１００ａは、燃料電池１３の前後に、水素含有ガスを燃料電池１３に供給するか又はそれを迂回させるかを切り替える流路切り替え弁１２ａ及び１２ｂを備えている。流路切り替え弁１２ａ及び１２ｂは、バイパス流路１２により接続されている。
【００６７】
一方、水素含有ガス供給部１００ｂは、発電運転時に燃料電池１３へ供給するための水素含有ガスを生成する改質器２を備えている。この改質器２は、図１に示すように、水蒸気改質反応を進行させる改質触媒２ａを備えている。又、この改質器２は、改質触媒２ａの温度、又は、改質触媒２ａの近傍における温度を検出する温度センサ３を備えている。この温度センサ３としては、例えば、熱電対が用いられる。又、この改質器２は、発電運転時等において改質器２の改質触媒２ａを加熱するための加熱器４を備えている。この加熱器４は、図１では図示しないが、例えば都市ガスと空気との混合ガスを燃焼して改質器２の改質触媒２ａを実質的に加熱するバーナを備えている。更に、図１に示すように、水素含有ガス供給部１００ｂは、改質器２に供給する水素含有ガスの原料としての都市ガスの供給量を制御する流量制御器１と、加熱器４に供給する燃焼のための都市ガスの供給量を制御する流量制御器５と、加熱器４に燃焼のための空気を供給しかつその供給量を制御する送風機６とを備えている。ここで、この送風機６は、図１では図示しないが、送風モータと、大気中より導入した空気から粉塵及び異物等を除去するフィルタとを各々備えている。加えて、図１に示すように、水素含有ガス供給部１００ｂは、送風機６が大気中から吸引して加熱器４に供給する空気の温度を検出する温度センサ７と、混合ガスの燃焼に伴い加熱器４が排出する排気ガスに含まれる酸素、一酸化炭素、及び、二酸化炭素（これらの成分を、所定成分という）の濃度を検出するガスセンサ８とを備えている。ここで、図１に示すように、この水素含有ガス供給部１００ｂでは、温度センサ７が正に加熱器４に供給される空気の温度を検出するための温度センサであるというイメージにおいて記載されている。又、温度センサ７の配設位置が、正に加熱器４に供給される空気の温度を検出するための位置とされている。しかしながら、本発明の実施の形態においては、このような実施の形態に限定されることはない。例えば、温度センサ７は、送風機６の近傍ではない燃料電池システム１００の筐体外に設置され、大気の温度を検出する温度センサであってもよい。又、温度センサ７は、送風機６の近傍ではない燃料電池システム１００の筐体内に設置され、大気の温度に近い温度を検出する温度センサであってもよい。即ち、本実施の形態では、温度センサ７は加熱器４に供給する空気の温度に関連する温度を検出する温度センサであってもよく、その配設位置は、前記空気の温度又はそれに関連する温度を検出することが可能な位置であれば、如何なる配設位置であってもよい。かかる目的及び配設位置に設置された温度センサも、請求項１０，１４，１７に記載の「空気の温度を検出する温度センサ」として含まれる。
【００６８】
又、図１に示すように、この水素含有ガス供給部１００ｂは、発電運転時に燃料電池１３へ供給する水素含有ガスの一酸化炭素濃度をシフト反応により低減する変成器９と、この変成器９から排出される水素含有ガスの一酸化炭素濃度を選択酸化反応により更に低減する浄化器１１と、この浄化器１１に対して選択酸化反応において必要となる空気を供給する空気ポンプ１０とを備えている。
【００６９】
又、コントローラ１４は、マイコン等の演算装置で構成され、ＣＰＵ等からなる演算部（図示せず）と、内部メモリ等からなる記憶部（図示せず）と、内蔵クロック等からなる計時部（図示せず）とを有している。
【００７０】
かかる燃料電池システム１００では、発電運転の際、改質器２は、例えば都市ガスが流量制御器１により所定の流量で供給されると共に、水道等のインフラストラクチャーから水が所定の流量で供給されて、改質触媒２ａで進行する水蒸気改質反応により、水素を主成分として一酸化炭素を副成分として含む水素含有ガスを生成する。この際、改質器２の改質触媒２ａは、加熱器４のバーナにおける都市ガスと空気との混合ガスの燃焼により、水蒸気改質反応の進行に適した温度に加熱される。加熱器４のバーナは、温度センサ３の出力電圧に基づきコントローラ１４及び流量制御器５により供給量が制御された都市ガスと、送風機６から供給されるフィルタにより粉塵等が除去されかつコントローラ１４により空燃比を適切に確保するよう供給量が制御された空気との混合ガスを燃焼することにより、改質器２の改質触媒２ａを加熱する。コントローラ１４は、バーナへ供給する混合ガスの空燃比を適切に確保するために、都市ガスの供給量と送風機６における送風モータの適切な回転数（つまり、空気の適切な供給量）との予め設定される対応関係に基づき、都市ガスの供給量を流量制御器５により制御しながら、その都市ガスの供給量に応じて、送風機６における送風モータの回転数を適切に制御する。尚、加熱器４のバーナでの混合ガスの燃焼により発生する水、一酸化炭素、及び、二酸化炭素等を含む排気ガスは、ガスセンサ８を介して、加熱器４から燃料電池システム１００の外部へと排出される。
【００７１】
一方、改質器２が生成した水素含有ガスは、一酸化炭素の濃度を低減するために、変成器９に導入される。すると、変成器９は、水素含有ガスに含まれる一酸化炭素と水とから二酸化炭素と水素とを生成するシフト反応により、改質器２が生成した水素含有ガスの一酸化炭素濃度を低減する。又、変成器９が排出した水素含有ガスは、一酸化炭素の濃度を更に低減するために、浄化器１１に導入される。すると、浄化器１１は、水素含有ガスに含まれる一酸化炭素と空気ポンプ１０が供給する空気とから二酸化炭素を生成する選択酸化反応により、変成器９が排出した水素含有ガスの一酸化炭素濃度を更に低減する。
【００７２】
そして、水素含有ガス供給部１００ｂが生成した水素含有ガスは、発電部１００ａの燃料電池１３に供給される。燃料電池１３は、その水素含有ガス及び酸化剤ガスが供給されると、その供給される水素含有ガス及び酸化剤ガスを用いて発電を行う。尚、発電に伴い燃料電池１３から排出される発電に用いられなかったオフガスは、単独で、又は、都市ガスと適宜混合されて、加熱器４のバーナに供給される。
【００７３】
次に、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システム１００の特徴的な動作の基本的な概念について、図２を参照しながら詳細に説明する。
【００７４】
図２は、本発明に係る特徴的な動作である、フィルタの目詰まりに応じて送風モータの回転数を補正するための動作の基本的な概念を模式的に示す概念図であって、（ａ）は送風モータの回転数と空気供給量との間の本来の空気供給特性を示すグラフであり、（ｂ）〜（ｆ）は送風モータの回転数ＲがＲａである場合のΔＤ及びΔＴ及びΔＤ／Ｔｓ及び所定成分の濃度Ａ及び終点温度Ｂと空気供給量の減少量との間の相関関係を示すテーブルであり、（ｇ）はフィルタの目詰まりが生じた後の送風モータの回転数と空気供給量との間の空気供給特性を示すグラフである。
【００７５】
尚、図２（ａ）及び（ｇ）において、縦軸は空気の供給量Ｓを示し、横軸は送風モータの回転数Ｒを示している。又、図２（ｂ）〜（ｆ）では、改質器２における改質触媒２ａの所定の運転期間Ｔｓにおける温度変化値ΔＤと空気供給量の減少量との相関関係、所定の温度変化値Ｄｓに要する時間である温度変化時間ΔＴと空気供給量の減少量との相関関係、所定の運転期間Ｔｓにおける単位時間当たりの温度変化（温度変化率）ΔＤ／Ｔｓと空気供給量の減少量との相関関係、所定の運転期間における一酸化炭素の濃度の時間平均値Ａと空気供給量の減少量との相関関係、並びに、所定の運転期間Ｔｓの終点における改質触媒２ａの温度Ｂと空気供給量の減少量との相関関係を示している。又、図２（ａ）〜（ｇ）において、空気供給量及びその減少量は、規準化された値により示されている。
【００７６】
図２（ａ）に示すように、送風機６のフィルタが粉塵等により未だ目詰まりしていない場合、送風モータの回転数と加熱器４に供給される空気の供給量との関係は、原点を通りある傾きＭａ（Ｍａ＝Ｓａ／Ｒａ）を有する直線Ｃａで示される。即ち、送風モータの回転数がＲａである場合、加熱器４に供給される空気の供給量はＳａとなる。そして、送風モータの回転数を上昇させると、加熱器４に供給される空気の供給量は直線Ｃａに従って増加し、反対に、送風モータの回転数を低下させると、加熱器４に供給される空気の供給量は直線Ｃａに従って減少する。
【００７７】
一方、燃料電池システム１００では、発電運転時間の経過に伴い、送風機６のフィルタにおいて粉塵等による目詰まりが進行する。この場合、コントローラ１４が加熱器４のバーナへ供給する混合ガスの空燃比を適切に確保するよう送風機６における送風モータの回転数を予め設定される回転数設定値に従い適切に制御しても、フィルタの目詰まりにより空気の吸入量が減少するので、所望の供給量で空気をバーナへ供給することはできない。
【００７８】
ところで、燃料電池システム１００の起動動作時、送風機６から加熱器４への空気の供給量がフィルタの目詰まりにより減少すると、加熱器４のバーナにおける燃焼により発生する燃焼ガスの熱量や、燃焼ガスの流量が減少して改質器２の改質触媒２ａに対する熱の供給量が減少するため、改質触媒２ａの温度上昇スピードが低下する。又、燃料電池システム１００の停止動作時、送風機６から加熱器４への空気の供給量がフィルタの目詰まりにより減少すると、放熱媒体としての空気の供給量が減少して改質触媒２ａの冷却効率が低下するため、改質触媒２ａの温度下降スピードが低下する。更には、燃料電池システム１００の起動動作時、送風機６から加熱器４への空気の供給量がフィルタの目詰まりにより減少すると、加熱器４のバーナにおいて燃焼のために必要となる酸素の供給量が減少するので、加熱器４が排出する排気ガスの一酸化炭素濃度が上昇する。つまり、燃料電池システム１００において、送風機６から加熱器４への空気の供給量の変化と、改質器２における改質触媒２ａの温度変化値、温度変化時間、温度変化率、加熱器４が排出する排気ガスの一酸化炭素濃度、又は、所定の運転期間の終点における改質触媒２ａの温度との間には、一定の対応関係が存在する。
【００７９】
そこで、本発明では、温度センサ３及びガスセンサ８の少なくとも一方を利用して、例えば燃料電池システム１００の起動動作時及び停止動作時の少なくとも１つの動作時における所定の運転期間（例えば、本実施の形態では、送風機６における送風モータの回転数設定値が一定値であるＲａとなりかつ加熱器４の燃焼熱量が一定量である所定の燃焼熱量となる所定の運転期間）において、改質触媒２ａの温度変化値（ΔＤ）及び温度変化時間（ΔＴ）及び温度変化率（ΔＤ／Ｔｓ）及び一酸化炭素の濃度の時間平均値（Ａ）及び終点温度（Ｂ）の少なくとも何れかを検出する。そして、図２（ｂ）から（ｆ）に示すように、予め実験等により得た改質触媒２ａの温度変化値、温度変化時間、温度変化率、一酸化炭素の濃度の時間平均値、終点温度と空気の供給量の減少量との相関関係に基づき、上述した所定の運転期間における送風機６から加熱器４への実際の空気の供給量を求める。例えば、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、燃料電池システム１００の起動動作時における改質触媒２ａの温度変化値（又は、温度変化時間、温度変化率）が正常値Ｄａ（又は、Ｔａ、Ｖａ）である場合には、空気の供給量の減少量が０であるので、回転数Ｒａで送風モータが回転する送風機６から加熱器４への空気の供給量はＳａである。しかしながら、改質触媒２ａの温度変化値（又は、温度変化時間、温度変化率）が異常値Ｄｂ（又は、Ｔｂ、Ｖｂ）である場合、空気の供給量の減少量が０．５であるので、図２（ｇ）に示すように、回転数Ｒａで送風モータが回転する送風機６から加熱器４への空気の供給量はＳａ−０．５＝Ｓｂである。又、図２（ｅ）及び（ｆ）に示すように、加熱器４から排出される排気ガスの一酸化炭素濃度が正常値Ａａである場合や、終点温度が正常値Ｂａである場合には、空気の供給量の減少量が０であるので、回転数Ｒａで送風モータが回転する送風機６から加熱器４への空気の供給量はＳａである。しかしながら、加熱器４から排出される排気ガスの一酸化炭素濃度が異常値Ａｂである場合や、終点温度が異常値Ｂｂである場合には、空気の供給量の減少量が０．５であるので、回転数Ｒａで送風モータが回転する送風機６から加熱器４への空気の供給量はＳａ−０．５＝Ｓｂである。
【００８０】
又、本発明では、図２（ｇ）に示すように、改質器２における改質触媒２ａの温度変化率や加熱器４が排出する排気ガスの一酸化炭素濃度等に基づき、図２（ａ）で示した送風モータの回転数と空気供給量との間の空気供給特性を補正する。例えば、図２（ｇ）に示すように、送風機６における送風モータが回転数Ｒａで回転する際の空気の供給量がＳａ−０．５＝Ｓｂとなるよう、図２（ａ）で示した直線Ｃａを図２（ｇ）に示す原点を通りＭａよりも小さい傾きＭｂ（Ｍｂ＝Ｓｂ／Ｒａ）を有する直線Ｃｂに補正する。このように、図２（ｇ）に示す直線Ｃｂに基づけば、送風モータが回転数Ｒａで回転する際に得られる本来の空気供給量Ｓａは、送風機６のフィルタに粉塵等による目詰まりが発生した場合であっても、送風モータの回転数をＲａからＲｂに上昇させることで、フィルタの目詰まりが発生する前と同様に得ることが可能になる。
【００８１】
そして、本発明では、図２（ｇ）の直線Ｃｂに示す空気供給特性に基づいて、送風モータの回転数設定値に対する補正係数α（例えば、図２（ｇ）では、α＝Ｒｂ／Ｒａ）を求め、その補正係数αを乗じることにより、送風機６における送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する。これらの本発明に係る一連の動作は、コントローラ１４により行われる。
【００８２】
ここで、本発明の実施の形態では、改質器２における改質触媒２ａの温度変化値、温度変化時間、温度変化率、加熱器４から排出される排気ガスに含まれる例えば一酸化炭素の濃度の時間平均値、終点温度を検出する所定の運転期間としては、燃料電池１３の発電運転が停止され、改質器２への水蒸気改質反応のための水の供給が無く、好ましくは加熱器４への都市ガス等の燃焼用燃料の供給量が一定又はその供給が無く、かつ送風機６における送風モータの回転数設定値が一定である期間を採用する。これによって、送風機６におけるフィルタの目詰まりに起因する空気の供給量の減少量を正確に求めることが可能になる。又、図２（ｇ）では、回転数Ｒａの１点における空気の供給量の減少量を求めることにより直線Ｃａを直線Ｃｂに補正する形態を例示したが、この１点補正を行う形態に限定されることは無く、送風モータの回転数設定値が異なる２つの期間を所定の運転期間として各々採用して、その２つの期間において空気の供給量の減少量を各々求めることにより補正（つまり、２点補正）を行うことがより望ましい。これにより、送風機６における送風モータの空気供給特性をより一層正確に補正することが可能になるので、回転数設定値に対する補正係数αをより一層正確に求めることが可能になる。
【００８３】
以下、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システム１００の特徴的な動作の一例について、図３〜１５を参照しながら詳細に説明する。この動作は、コントローラ１４の記憶部に格納された所定のプログラムを演算部が読み出して実行することにより実現される。
【００８４】
又、以下の説明では、燃料電池システム１００においてコントローラ１４から起動命令が出されてから燃料電池１３の発電運転が開始される前までを、燃料電池システム１００の「起動動作時」と定義する。一方、燃料電池システム１００においてコントローラ１４から停止命令が出されてから燃料電池システム１００の全ての動作が完全に停止するまでを、燃料電池システム１００の「停止動作時」と定義する。本実施の形態では、本発明に係る実施の形態を具体的に説明するため、燃料電池システム１００の運転状態を「起動動作時」及び「停止動作時」に分類している。
【００８５】
図３は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における動作の一例を模式的に示すタイムチャートである。又、図４〜７は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における動作の一例の各々を模式的に示すフローチャートである。尚、図３において、縦軸は、改質器２における改質触媒２ａの温度、送風機６における送風モータの回転数、及び、加熱器４のバーナに供給する都市ガスの供給量を示している。又、横軸は、燃料電池システム１００の運転時刻を示している。又、図３において、曲線Ｃ１は送風機６における送風モータの回転数変化を示し、曲線Ｃ２は改質器２における改質触媒２ａの温度変化を示し、曲線Ｃ３は加熱器４に対する都市ガスの供給量の変化を示している。又、コントローラ１４の記憶部には、図２（ｂ）から（ｆ）に概念として示す改質触媒２ａの温度変化値、温度変化時間、温度変化率と空気供給量の減少量との相関関係、一酸化炭素の濃度と空気供給量の減少量との相関関係、及び、終点温度と空気供給量の減少量との相互関係の少なくとも何れかが、テーブルの形で記憶されている。
【００８６】
図３に示すように、時刻Ｔ０においてコントローラ１４から起動命令が出されて燃料電池システム１００が起動されると、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１の間において、コントローラ１４により燃料電池システム１００のセルフチェックが行われる。又、その間、コントローラ１４が送風機６における送風モータの動作及び配管の接続状態を制御して、燃料電池システム１００の燃料電池１３に充填された例えば不活性ガスの排出が行われる。この際、改質器２における改質触媒２ａの温度は、例えば、常温である温度Ｄ１で推移する。そして、コントローラ１４により送風機６における送風モータの回転数がＲ１からＲ２に制御されると、流量制御器５により加熱器４に対する都市ガスの供給が開始され、時刻Ｔ２において加熱器４のバーナが着火される。これにより、改質器２における改質触媒２ａの加熱が開始される（図４のステップＳ１）。
【００８７】
時刻Ｔ２において加熱器４のバーナが着火されると、加熱器４で生成される都市ガスの燃焼ガスにより加熱され、改質器２における改質触媒２ａの温度が上昇し始める。一方、送風機６における送風モータの回転数は、コントローラ１４の記憶部に予め記憶された回転数設定値に従って、コントローラ１４により制御されて回転数Ｒ３にまで上昇される。又、この際、コントローラ１４により、流量制御器５から加熱器４に供給される都市ガスの流量が流量Ｆ１に制御される。尚、この際、コントローラ１４により流量制御器１の動作が制御されて、流量Ｆ１で都市ガスが改質器２及び変成器９及び浄化器１１及びバイパス流路１２を介して加熱器４に供給されてもよい。このように、コントローラ１４により加熱器４に供給される都市ガスの流量が一定量である流量Ｆ１に制御されることにより、加熱器４における燃焼熱量が一定となるので、本発明に係る送風機６のための回転数設定値の補正が好適に実施される。
【００８８】
さて、燃料電池システム１００の運転時刻が時刻Ｔ３に到達すると、コントローラ１４は、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正ステップを実行する（図４のステップＳ２）。このステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ３において計時部を用いることにより経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１（Ｔｓ１＝Ｔ４−Ｔ３）に到達したか否かを判定する（図４のステップＳＳ１）。経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（図４のステップＳＳ１でＮＯ）。一方、経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１に到達したことが判定されると（図４のステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、温度センサ３の出力電圧の変化に基づいて、その経過時間ΔＴ１における改質器２の改質触媒２ａの温度変化ΔＤ１（ΔＤ１＝Ｄ３−Ｄ２）を演算する（図４のステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した温度変化ΔＤ１と経過時間ΔＴ１とを用いて、改質器２における改質触媒２ａの温度変化率ΔＤ１／ΔＴ１を演算する（ステップＳＳ３）。このステップＳＳ３において温度変化率ΔＤ１／ΔＴ１が演算されると、コントローラ１４は、その演算された温度変化率ΔＤ１／ΔＴ１が正常な温度変化率Ｖｓ１と同等であるか否かを、図２（ｄ）に概念として示すテーブルを用いることにより判定する（ステップＳＳ４）。ここで、温度変化率ΔＤ１／ΔＴ１が正常な温度変化率Ｖｓ１と同等であると判定された場合（ステップＳＳ４でＹＥＳ）、コントローラ１４は送風機６のフィルタには目詰まりが発生していないと判断して、補正ステップＳ２を終了する。そして、燃料電池システム１００の発電運転のための準備運転を開始する（ステップＳ３）。しかしながら、ステップＳＳ４において温度変化率ΔＤ１／ΔＴ１が正常な温度変化率Ｖｓ１と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ４でＮＯ）、コントローラ１４は、図２（ｄ）に概念として示した相関関係に基づいて回転数Ｒ３における空気の供給量の減少量を求め、これにより、図２（ｇ）に例示するよう、送風機６の空気供給特性を補正する（ステップＳＳ５）。又、コントローラ１４は、このステップＳＳ５において補正した空気供給特性に基づいて、予めコントローラ１４に設定された送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正係数αを演算する（ステップＳＳ６）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ６で演算した補正係数αを予め記憶部に設定された回転数設定値に乗じて、送風機６における送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ７）。例えば、コントローラ１４は、送風機６における送風モータの予め設定された回転数設定値がＲ１〜Ｒ６である場合、ステップＳＳ６で求めた補正係数αを各々の回転数設定値に乗じることにより、補正された回転数設定値Ｒ１×α〜Ｒ６×αの各々をコントローラ１４の記憶部に再設定する。以上のステップＳＳ１〜ＳＳ７を経た後、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。そして、コントローラ１４は、���料電池システム１００の発電運転のための準備運転を開始する（ステップＳ３）。
【００８９】
その後、図３に示すように、時刻Ｔ４において補正ステップＳ２を実行するための計測等が全て終了した後、コントローラ１４は、送風機６における送風モータを予め設定された回転数Ｒ３又は補正した回転数Ｒ３×αで駆動する。これにより、燃料電池システム１００において、発電運転を開始するための準備運転が終了する。そして、コントローラ１４は、時刻Ｔ５において改質器２における改質触媒２ａの温度が所定の温度Ｄ４に到達すると、送風機６における送風モータの回転数を維持させながら加熱器４への都市ガスの供給量を供給量Ｆ１から供給量Ｆ２に減少させ、時刻Ｔ６へ向けて燃料電池システム１００の発電運転を開始する。
【００９０】
一方、図５は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【００９１】
図５に示すように、燃料電池システム１００の起動動作時において、図４に示すように補正ステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ３において計時部を用いることにより経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１に到達したことが判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、温度センサ３の出力電圧の変化に基づいて、その経過時間ΔＴ１における改質器２の改質触媒２ａの温度変化ΔＤ１を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した温度変化ΔＤ１が正常な温度変化Ｄｓ１と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、温度変化ΔＤ１が正常な温度変化Ｄｓ１と同等であると判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。しかし、ステップＳＳ３において温度変化ΔＤ１が正常な温度変化Ｄｓ１と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は、送風機６の空気供給特性を補正し（ステップＳＳ４）、補正係数αを演算し（ステップＳＳ５）、送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。そして、その後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。尚、その他の点については、図４に示すフローチャートと同様である。
【００９２】
又、図６は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における更に他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【００９３】
図６に示すように、燃料電池システム１００の起動動作時において、図４に示すように補正ステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ３において温度センサ３を用いることにより改質触媒２ａの温度変化の検出を開始する。そして、コントローラ１４は、温度変化ΔＤ１が予め設定された温度変化Ｄｓ１に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。温度変化ΔＤ１が予め設定された温度変化Ｄｓ１に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、改質触媒２ａの温度変化の検出を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、温度変化ΔＤ１が予め設定された温度変化Ｄｓ１に到達したことが判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、計時部を用いることにより、その温度変化ΔＤ１が予め設定された温度変化Ｄｓ１に到達するまでに要した経過時間ΔＴ１を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した経過時間ΔＴ１が正常な経過時間Ｔｓ１と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、経過時間ΔＴ１が正常な経過時間Ｔｓ１と同等であると判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。しかし、ステップＳＳ３において経過時間ΔＴ１が正常な経過時間Ｔｓ１と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は、送風機６の空気供給特性を補正し（ステップＳＳ４）、補正係数αを演算し（ステップＳＳ５）、送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。そして、その後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。尚、その他の点については、図４に示すフローチャートと同様である。
【００９４】
又、図７は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における更に他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【００９５】
図７に示すように、燃料電池システム１００の起動動作時において、図４に示すように補正ステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ３において計時部を用いることにより経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、時刻Ｔが予め設定された所定の運転期間の終点としての時刻Ｔ４に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。時刻Ｔが予め設定された時刻Ｔ４に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、時刻Ｔが予め設定された時刻Ｔ４に到達したことが判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、温度センサ３の出力電圧に基づいて、その時刻Ｔ４における改質器２の改質触媒２ａの温度Ｄ３を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した温度Ｄ３が正常な終点温度Ｂｓと同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、温度Ｄ３が正常な終点温度Ｂｓと同等であると判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。しかし、ステップＳＳ３において温度Ｄ３が正常な終点温度Ｂｓと同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は、送風機６の空気供給特性を補正し（ステップＳＳ４）、補正係数αを演算し（ステップＳＳ５）、送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。そして、その後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。ここで、この図７に示す、所定の運転期間の終点における改質触媒２ａの終点温度に基づく補正は、所定の運転期間の始点（図７ではＴ３）における改質触媒２ａの温度が起動動作毎に同一である場合に有効である。尚、その他の点については、図４に示すフローチャートと同様である。
【００９６】
又、図８は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例を模式的に示すタイムチャートである。又、図９〜１１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例の各々を模式的に示すフローチャートである。尚、図８において、縦軸は、改質器２における改質触媒２ａの温度、送風機６における送風モータの回転数、及び、加熱部４のバーナに供給する都市ガスの供給量を示している。又、横軸は、燃料電池システム１００の運転時刻を示している。又、図８において、曲線Ｃ１は送風機６における送風モータの回転数変化を示し、曲線Ｃ２は改質器２における改質触媒２ａの温度変化を示している。
【００９７】
図８に示すように、時刻Ｔ７においてコントローラ１４から停止命令が出されて改質器２への水の供給や燃料電池１３の発電運転が停止されると共に加熱器４のバーナが消火されると、時刻Ｔ７から時刻Ｔ８の間において、コントローラ１４により燃料電池システム１００の改質器２における改質触媒２ａを冷却するための準備が行われる。この際、改質器２における改質触媒２ａの温度は、水蒸気改質反応に適した温度である温度Ｄ５近傍で推移する。そして、コントローラ１４により時刻Ｔ８から時刻Ｔ９の間で送風機６における送風モータの回転数がＲ４からＲ５に制御されると、送風機６による加熱器４に対する空気の供給量が増量される。これにより、改質器２における改質触媒２ａの冷却が開始される（図９のステップＳ１）。
【００９８】
時刻Ｔ９において送風機６による空気の供給量が増量されると、送風機６から大気中より供給される常温状態の空気により冷却されて、改質器２における改質触媒２ａの温度が下降し始める。一方、送風機６における送風モータの回転数は、コントローラ１４の記憶部に予め記憶された回転数設定値に従い、コントローラ１４により制御されて回転数Ｒ５において維持される。尚、この際、コントローラ１４により、流量制御器５から加熱器４への都市ガスの供給は停止された状態で維持される。又、コントローラ１４により、流量制御器１からの都市ガスの供給も停止された状態で維持される。即ち、この際、コントローラ１４により、加熱器４に対する燃焼用燃料の供給が全て停止される。これにより、加熱器４における燃焼熱量が０となり、燃焼用燃料の流量制御器の劣化に起因する誤差要因がなくなるので、本発明に係る送風機６のための回転数設定値の補正動作が好適に実施される。
【００９９】
さて、燃料電池システム１００の運転時刻が時刻Ｔ１０に到達すると、コントローラ１４は、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正ステップを実行する（図９のステップＳ２）。このステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ１０において経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、経過時間ΔＴ２が予め設定された時間Ｔｓ２（Ｔｓ２＝Ｔ１１−Ｔ１０）に到達したか否かを判定する（図９のステップＳＳ１）。経過時間ΔＴ２が予め設定された時間Ｔｓ２に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（図９のステップＳＳ１でＮＯ）。一方、経過時間ΔＴ２が予め設定された時間Ｔｓ２に到達したと判定すると（図９のステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、温度センサ３の出力電圧の変化に基づき、その経過時間ΔＴ２における改質器２の改質触媒２ａの温度変化ΔＤ２（ΔＤ２＝Ｄ６−Ｄ７）を演算する（図９のステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した温度変化ΔＤ２と経過時間ΔＴ２とに基づき、改質器２における改質触媒２ａの温度変化率ΔＤ２／ΔＴ２を演算する（ステップＳＳ３）。このステップＳＳ３において温度変化率ΔＤ２／ΔＴ２が演算されると、コントローラ１４は、その演算された温度変化率ΔＤ２／ΔＴ２が正常な温度変化率Ｖｓ２と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ４）。ここで、温度変化率ΔＤ２／ΔＴ２が正常な温度変化率Ｖｓ２と同等であると判定された場合（ステップＳＳ４でＹＥＳ）、コントローラ１４は、送風機６のフィルタには目詰まりが発生していないと判断して、補正ステップＳ２を終了する。そして、燃料電池システム１００の改質器２における改質触媒２ａの冷却運転を継続する（ステップＳ３）。しかしながら、ステップＳＳ４において温度変化率ΔＤ２／ΔＴ２が正常な温度変化率Ｖｓ２と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ４でＮＯ）、コントローラ１４は、起動動作時の場合と同様にして、回転数Ｒ５における空気の供給量の減少量を求め、これにより、起動動作時の場合と同様にして送風機６の空気供給特性を補正する（ステップＳＳ５）。又、コントローラ１４は、このステップＳＳ５において補正した空気供給特性に基づいて、予めコントローラ１４に設定された送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正係数αを演算する（ステップＳＳ６）。そして、コントローラ１４は、起動動作時の場合と同様にして、ステップＳＳ６で演算した補正係数αを予め記憶部に設定された回転数設定値に乗じて、送風機６における送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ７）。以上のステップＳＳ１〜ＳＳ７が実行された後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。そして、コントローラ１４は、燃料電池システム１００の改質器２における改質触媒２ａの冷却運転を継続する（ステップＳ３）。
【０１００】
その後、図８に示すように、時刻Ｔ１１において補正ステップＳ２を実行するための計測等が全て終了した後、コントローラ１４は、送風機６における送風モータを予め設定された回転数Ｒ５又は補正した回転数Ｒ５×αで更に駆動する。そして、コントローラ１４は、時刻Ｔ１２において改質器２における改質触媒２ａの温度が所定の温度Ｄ８に到達すると、送風機６における送風モータの回転数を維持させながら、燃料電池システム１００の停止のための動作を更に継続する。
【０１０１】
一方、図１０は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【０１０２】
図１０に示すように、燃料電池システム１００の停止動作時において、図９に示すように補正ステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は時刻Ｔ１０において計時部を用いることにより経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、経過時間ΔＴ２が予め設定された時間Ｔｓ２に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。経過時間ΔＴ２が予め設定された時間Ｔｓ２に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、経過時間ΔＴ２が予め設定された時間Ｔｓ２に到達したことが判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、温度センサ３の出力電圧の変化に基づき、その経過時間ΔＴ２における改質器２の改質触媒２ａの温度変化ΔＤ２を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した温度変化ΔＤ２が正常な温度変化Ｄｓ２と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、温度変化ΔＤ２が正常な温度変化Ｄｓ２と同等であると判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。しかし、ステップＳＳ３において温度変化ΔＤ２が正常な温度変化Ｄｓ２と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は、送風機６の空気供給特性を補正し（ステップＳＳ４）、補正係数αを演算し（ステップＳＳ５）、送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。そして、その後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。尚、その他の点については、図９に示すフローチャートと同様である。
【０１０３】
又、図１１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における更に他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【０１０４】
図１１に示すように、燃料電池システム１００の停止動作時において、図９に示すように補正ステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ１０において温度センサ３を用いることにより改質触媒２ａの温度変化の検出を開始する。そして、コントローラ１４は、温度変化ΔＤ２が予め設定された温度変化Ｄｓ２に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。ここで、温度変化ΔＤ２が予め設定された温度変化Ｄｓ２に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、改質触媒２ａの温度変化の検出を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、温度変化ΔＤ２が予め設定された温度変化Ｄｓ２に到達したことが判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、計時部を用いることにより、その温度変化ΔＤ２が予め設定された温度変化Ｄｓ２に到達するまでに要した経過時間ΔＴ２を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した経過時間ΔＴ２が正常な経過時間Ｔｓ２と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、経過時間ΔＴ２が正常な経過時間Ｔｓ２と同等であると判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。しかし、ステップＳＳ３において経過時間ΔＴ２が正常な経過時間Ｔｓ２と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は、送風機６の空気供給特性を補正し（ステップＳＳ４）、補正係数αを演算し（ステップＳＳ５）、送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。そして、その後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。尚、その他の点については、図９に示すフローチャートと同様である。
【０１０５】
尚、図８に示す燃料電池システム１００の停止動作時においても、図３に示す起動動作時の場合と同様、所定の運転期間の終点（図８では時刻Ｔ１１）における改質触媒２ａの終点温度（図８では温度Ｄ７）に基づいて、送風機６のための回転数補正値を補正することが可能である。
【０１０６】
又、図１２は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例を模式的に示すタイムチャートである。又、図１３〜１５は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例の各々を模式的に示すフローチャートである。尚、図１２において、縦軸は改質器２における改質触媒２ａの温度、送風機６における送風モータの回転数、及び、加熱部４のバーナに供給する都市ガスの供給量を示している。又、横軸は、燃料電池システム１００の運転時刻を示している。又、図１２において、曲線Ｃ１は送風機６における送風モータの回転数変化を示し、曲線Ｃ２は改質器２における改質触媒２ａの温度変化を示している。
【０１０７】
図１２に示すように、時刻Ｔ１３において改質器２における改質触媒２ａの温度が温度Ｄ９にまで冷却され、改質触媒２ａの温度が温度Ｄ１０を下回るまで回転数Ｒ５で送風モータが回転する送風機６からの空気により更に冷却されると、コントローラ１４により送風機６における送風モータの回転数が時刻Ｔ１４で回転数Ｒ６に制御される。そして、この時刻Ｔ１４において、加熱器４におけるバーナが再び着火される。この時刻Ｔ１４におけるバーナの着火は、例えば、燃料電池システム１００における都市ガスの充填に伴い燃料電池１３の内部から排出される残留水素含有ガスが用いられて行われる。そして、コントローラ１４により時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１５の間において送風機６における送風モータの回転数がＲ６からＲ７に制御されると、送風機６による加熱器４に対する空気の供給量が増量される。これにより、加熱器４において残留水素含有ガスの燃焼が開始される（図１３のステップＳ１）。
【０１０８】
時刻Ｔ１５において送風機６による空気の供給量が増量されると、加熱器４で生成される残留水素含有ガスの燃焼ガスにより加熱されて、改質器２における改質触媒２ａの温度が再び上昇し始める。一方、送風機６における送風モータの回転数は、コントローラ１４の記憶部に予め記憶された回転数設定値に従い、コントローラ１４により制御されて回転数Ｒ７において維持される。ここで、コントローラ１４は、流量制御器１の動作を制御することにより、燃料電池システム１００における都市ガスパージのために流量制御器１から供給される都市ガスの流量を一定の流量に制御する。これにより、加熱器４に供給される残留水素含有ガスの供給量が一定の供給量となり、従って、加熱器４における燃焼熱量が一定の燃焼熱量となるので、本発明に係る送風機６のための回転数設定値の補正が好適に実施される。尚、この際、コントローラ１４により、流量制御器５から加熱器４への都市ガスの供給は停止された状態で維持される。
【０１０９】
さて、燃料電池システム１００の運転時刻が時刻Ｔ１５に到達した時点で、コントローラ１４は、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正ステップを実行する（図１３のステップＳ２）。このステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ１５において経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３（Ｔｓ３＝Ｔ１６−Ｔ１５）に到達したか否かを判定する（図１３のステップＳＳ１）。経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（図１３のステップＳＳ１でＮＯ）。一方、経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３に到達したと判定されると（図１３のステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、温度センサ３の出力電圧の変化に基づき、その経過時間ΔＴ３における改質器２の改質触媒２ａの温度変化ΔＤ３（ΔＤ３＝Ｄ９−Ｄ１０）を演算する（図１３のステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した温度変化ΔＤ３と経過時間ΔＴ３とに基づいて、改質器２における改質触媒２ａの温度変化率ΔＤ３／ΔＴ３を演算する（ステップＳＳ３）。このステップＳＳ３において温度変化率ΔＤ３／ΔＴ３が演算されると、コントローラ１４は、その演算された温度変化率ΔＤ３／ΔＴ３が正常な温度変化率Ｖｓ３と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ４）。ここで、温度変化率ΔＤ３／ΔＴ３が正常な温度変化率Ｖｓ３と同等であると判定した場合（ステップＳＳ４でＹＥＳ）、コントローラ１４は、送風機６のフィルタには目詰まりが発生していないと判断して補正ステップＳ２を終了する。そして、燃料電池システム１００の動作を停止する（ステップＳ３）。しかしながら、ステップＳＳ４において温度変化率ΔＤ３／ΔＴ３が正常な温度変化率Ｖｓ３と同等ではないと判定した場合（ステップＳＳ４でＮＯ）、コントローラ１４は、起動動作時の場合と同様にして回転数Ｒ７における空気の供給量の減少量を求め、これにより、起動動作時の場合と同様にして、送風機６の空気供給特性を補正する（ステップＳＳ５）。又、コントローラ１４は、このステップＳＳ５において補正した空気供給特性に基づいて、予めコントローラ１４に設定された送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正係数αを演算する（ステップＳＳ６）。そして、コントローラ１４は、起動動作時の場合と同様にして、ステップＳＳ６で演算した補正係数αを予め記憶部に設定された回転数設定値に乗じて、送風機６における送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ７）。以上のステップＳＳ１〜ＳＳ７が実行された後、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。そして、コントローラ１４は、燃料電池システム１００の動作を停止する（ステップＳ３）。
【０１１０】
その後、図１２に示すように、時刻Ｔ１６において補正ステップＳ２を実行するための計測等が全て終了した後、コントローラ１４は、送風機６における送風モータを予め設定された回転数Ｒ７又は補正した回転数Ｒ７×αで更に駆動する。又、その後、時刻Ｔ１７において送風モータの回転を停止させる。又、コントローラ１４は、時刻Ｔ１８において改質器２における改質触媒２ａの温度の検出を停止する。そして、コントローラ１４は、燃料電池システム１００の全ての動作を完全に停止させる。
【０１１１】
一方、図１４は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【０１１２】
図１４に示すように、燃料電池システム１００の停止動作時において、図１３に示すように補正ステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ１５において計時部を用いることにより経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３に到達したと判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、温度センサ３の出力電圧の変化に基づき、その経過時間ΔＴ３における改質器２の改質触媒２ａの温度変化ΔＤ３を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した温度変化ΔＤ３が正常な温度変化Ｄｓ３と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、温度変化ΔＤ３が正常な温度変化Ｄｓ３と同等であると判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。しかし、ステップＳＳ３において温度変化ΔＤ３が正常な温度変化Ｄｓ３と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は、送風機６の空気供給特性を補正し（ステップＳＳ４）、補正係数αを演算し（ステップＳＳ５）、送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。そして、その後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。尚、その他の点については、図１３に示すフローチャートと同様である。
【０１１３】
又、図１５は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における更に他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【０１１４】
図１５に示すように、燃料電池システム１００の停止動作時において、図１３に示すように補正ステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ１５において温度センサ３を用いることにより改質触媒２ａの温度変化の検出を開始する。そして、コントローラ１４は、温度変化ΔＤ３が予め設定された温度変化Ｄｓ３に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。ここで、温度変化ΔＤ３が予め設定された温度変化Ｄｓ３に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、改質触媒２ａの温度変化の検出を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、温度変化ΔＤ３が予め設定された温度変化Ｄｓ３に到達したことが判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、計時部を用いることにより、その温度変化ΔＤ３が予め設定された温度変化Ｄｓ３に到達するまでに要した経過時間ΔＴ３を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ２で演算した経過時間ΔＴ３が正常な経過時間Ｔｓ３と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、経過時間ΔＴ３が正常な経過時間Ｔｓ３と同等であると判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。しかし、ステップＳＳ３において経過時間ΔＴ３が正常な経過時間Ｔｓ３と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は送風機６の空気供給特性を補正し（ステップＳＳ４）、補正係数αを演算し（ステップＳＳ５）、送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。そして、その後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。尚、その他の点については、図１３に示すフローチャートと同様である。
【０１１５】
尚、図１２に示す燃料電池システム１００の停止動作時においても、図３に示す起動動作時や図８に示す停止動作時の場合と同様、所定の運転期間の終点（図１２では時刻Ｔ１６）における改質触媒２ａの終点温度（図１２では温度Ｄ９）に基づいて、送風機６のための回転数補正値を補正することが可能である。
【０１１６】
以上、本発明の実施の形態１によれば、比較的高価な空気流量センサを更に設けることなく、改質触媒２ａの温度を検出する既存の温度センサ３を用いることにより、加熱器４へ供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡り好適に確保することが可能な燃料電池システム１００を安価に提供することが可能になる。又、本発明の実施の形態１によれば、加熱器４に供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡って所定の範囲内に適切に管理することができるので、発電運転時に加熱器４から排出される排気ガスの一酸化炭素濃度を長期間に渡って適切に管理することが可能になる。又、本発明の実施の形態１によれば、加熱器４に供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡って所定の範囲内に適切に管理することができるので、改質器２における水素の生成効率を長期間に渡って適切に管理することが可能になる。又、本発明の実施の形態１によれば、長期間に渡って規定量の空気を適切に供給することができるので、改質器２、変成器９、及び、浄化器１１等の加熱及び冷却を長期間に渡って好適に実施することが可能になる。更に、本発明の実施の形態１によれば、加熱器４に供給する混合ガスの空燃比を予め高く設定する必要がないので、発電運転の際の加熱器４における失火現象の発生、特に、発電運転を開始する際に失火現象が発生することを、長期間に渡って好適に防止することが可能になる。
【０１１７】
尚、本発明の実施の形態１では、送風機６における送風モータの回転数をフィルタの目詰まりの状態に応じて補正する形態を示しているが、送風モータの回転数は加熱器４に供給する混合ガスの空燃比が所定の空燃比の範囲内に収まるよう適切に制御されることは言うまでもない。又、本実施の形態では、経過時間ΔＴ１〜ΔＴ３が所定の時間Ｔｓ１〜Ｔｓ３に到達した時点での改質触媒２ａの温度変化ΔＤ１〜ΔＤ３を求めて回転数設定値の補正を実施する形態について先に例示したが、このような形態が特に優位であるということは無く、その後に例示した改質触媒２ａの温度変化ΔＤ１〜ΔＤ３が所定の温度変化Ｄｓ１〜Ｄｓ３に到達した時点で経過時間ΔＴ１〜ΔＴ３を求めて回転数設定値の補正を実施する形態としても、同様の効果が得られる。又、補正ステップＳ２において単に改質触媒２ａの温度変化のスピードを求めて回転数設定値の補正を実施する形態としてもよい。かかる構成としても、本実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
【０１１８】
又、本実施の形態では、燃料電池システム１００の起動動作時、又は、停止動作時の何れかの動作時において改質触媒２ａの温度変化率等を演算して、これにより送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態ついて例示したが、このような形態に限定されることはない。例えば、燃料電池システム１００の起動動作時及び停止動作時に、改質触媒２ａの温度上昇率及び温度下降率の双方を演算して、これにより、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態としてもよい。又、例えば、燃料電池システム１００の起動動作時及び停止動作時に、改質触媒２ａの２つの温度上昇率を各々演算して、これにより、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態としてもよい。又、例えば、燃料電池システム１００の停止動作時に、改質触媒２ａの温度下降率及び温度上昇率の双方を演算して、これにより、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態としてもよい。かかる構成とすると、空気供給特性の補正が正確に行えるので、送風機６における送風モータの回転数設定値の補正を正確に行うことが可能になる。
【０１１９】
又、本実施の形態において示すように、本発明は、送風機６における送風モータの予め設定された回転数設定値が異なる２つの運転期間において改質器２における改質触媒２ａの温度変化率等を各々演算して、これにより、送風モータの回転数設定値を補正する形態において実施されることがより一層望ましい。かかる構成とすると、空気供給特性の補正がより一層正確に行えるので、送風機６における送風モータの回転数設定値の補正をより一層正確に行うことが可能になる。
【０１２０】
又、本実施の形態では、燃料電池システム１００の起動から停止までの間において送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態について例示したが、このような形態に限定されることは無く、燃料電池システム１００の動作停止中（例えば、燃料電池システム１００の発電運転が不要となる深夜等）において加熱器４のバーナに再び着火した後に補正ステップを実行する形態としてもよい。かかる構成としても、本実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。又、燃料電池システム１００の動作が長期間に渡り停止される場合であっても、定期的に送風モータの回転数設定値を補正するので、燃料電池システム１００の状態を常に好適な状態に維持することが可能になる。
【０１２１】
又、本実施の形態では、送風機６が供給する空気の温度を考慮すること無く改質触媒２ａの温度変化率等を演算してこれにより送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態について例示した。しかしながら、空気の温度は、季節や天候等により逐次変化する。つまり、改質器２における改質触媒２ａの温度変化ΔＤ１〜ΔＤ３は、経過時間ΔＴ１〜ΔＴ３が同一であっても、季節や天候等により変化する。そこで、図１に例示する温度センサ７により加熱器４に供給する空気の温度を検出して、送風機６により加熱器４に供給する空気の温度の影響を考慮して改質触媒２ａの温度変化ΔＤ１〜ΔＤ３を検出及び補正し、これにより、送風モータの回転数設定値を補正する形態としてもよい。かかる構成とすると、空気供給特性の補正がより一層正確に行えるので、送風機６における送風モータの回転数設定値の補正をより一層正確に行うことが可能になる。
【０１２２】
更に、本実施の形態では、加熱器４に供給される燃焼用燃料の供給量が一定の供給量又は供給量が０となって加熱器４における燃焼熱量が０を含む一定の燃焼熱量となる所定の運転期間において回転数設定値の補正を実施する形態について例示したが、このような形態に限定されることは無い。例えば、加熱器４に供給される燃焼用燃料の供給量が経時的に変動する場合であっても、所定の運転期間において回転数設定値の補正を実施することが可能である。具体的には、例えば、燃料電池システム１００の図３に示す起動動作時又は図１２に示す停止動作時における、加熱器４に供給される所定の組成を有する燃焼用燃料の累積流量が所定の累積流量となりかつ送風機６における送風モータの回転数設定値が加熱器４への空気供給量が空気比１以上を満たす所定の設定値となる所定の運転期間において、送風機６における送風モータの回転数設定値の補正を実施する。ここで、「空気比」とは、燃焼用燃料が完全燃焼するのに必要な理論空気量に対する実際の空気量の比をいう。このような構成とすると、加熱器４に供給される燃焼用燃料の供給量が経時的に変動する場合であっても、加熱器４に供給される燃焼用燃料の累積流量が所定の累積流量となりかつ加熱器４への空気の供給量が空気比１以上を満たしているので、所定の運転期間における加熱器４における燃焼熱量が一定の燃焼熱量となる。従って、本実施の形態の場合と同様にして、送風機６における送風モータの回転数設定値の補正を行うことが可能になる。尚、ここで、改質器２からバイパス流路１２を介して加熱器４に燃焼用燃料が供給される運転形態が採られる場合には、改質器２に供給される原料の累積流量が所定の累積流量となって改質器２から加熱器４に燃焼用燃料として供給される原料又は水素含有ガスの累積流量が所定の累積流量となり、かつ送風機６における送風モータの回転数設定値が加熱器４への空気供給量が空気比１以上を満たす所定の設定値となる所定の運転期間において、本実施の形態の場合と同様、送風機６における送風モータの回転数設定値の補正を行うことができる。このような構成としても、本実施の形態において得られる効果と同様の効果を得ることが可能である。
【０１２３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの構成は、図１に示す実施の形態１に係る燃料電池システム１００の構成と同様である。従って、ここでは、本実施の形態に係る燃料電池システムの構成に関する説明は省略する。又、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの起動動作時及び停止動作時における動作のタイムチャートは、図３及び図１２に示す実施の形態１に係る燃料電池システム１００の起動動作時及び停止動作時における動作のタイムチャートと同様である。従って、ここでは、本実施の形態に係る燃料電池システムの起動動作時及び停止動作時における動作のタイムチャートに関する説明は省略する。
【０１２４】
本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの特徴的な動作について、図１６及び図１７を参照しながら詳細に説明する。
【０１２５】
図１６は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの起動動作時における動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【０１２６】
実施の形態１の場合と同様にして、図３に示す時刻Ｔ０において燃料電池システム１００が起動されると、燃料電池システム１００のセルフチェック及び燃料電池１３に充填された例えば不活性ガスの排出等の動作がシーケンスに従って行われた後、改質器２における改質触媒２ａの加熱が開始される（ステップＳ１）。
【０１２７】
燃料電池システム１００の運転時刻が図３に示す時刻Ｔ３に到達すると、コントローラ１４は、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正ステップを実行する（ステップＳ２）。このステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ３において経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、経過時間ΔＴ１が予め設定された時間Ｔｓ１に到達したことが判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、ガスセンサ８の出力電圧に基づいて、その経過時間ΔＴ１における加熱器４から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度の時間平均値Ｇ１を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、その演算された一酸化炭素の濃度の時間平均値Ｇ１が正常な濃度Ａｓ１と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、一酸化炭素の濃度の時間平均値Ｇ１が正常な濃度Ａｓ１と同等であることが判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は送風機６のフィルタには目詰まりが発生していないと判断して、補正ステップＳ２を終了する。そして、燃料電池システム１００の発電運転のための準備運転を開始する（ステップＳ３）。しかしながら、このステップＳＳ３において一酸化炭素の濃度の時間平均値Ｇ１が正常な濃度Ａｓ１と同等ではないことが判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は、図２（ｅ）に概念として例示した相関関係に基づいて回転数Ｒ３における空気の供給量の減少量を求め、これにより、送風機６の空気供給特性を補正する（ステップＳＳ４）。又、コントローラ１４は、このステップＳＳ４において補正した空気供給特性に基づいて、予めコントローラ１４に設定された送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正係数αを演算する（ステップＳＳ５）。そして、コントローラ１４は、ステップＳＳ５で演算した補正係数αを予め記憶部に設定された回転数設定値に乗じて、送風機６における送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。以上のステップＳＳ１〜ＳＳ６が実行された後、コントローラ１４は、補正ステップＳ２を終了する。そして、その後、コントローラ１４は、燃料電池システム１００の発電運転のための準備運転を開始する（ステップＳ３）。
【０１２８】
その後、実施の形態１の場合と同様にして、コントローラ１４は、送風機６における送風モータを予め設定された回転数Ｒ３又は補正した回転数Ｒ３×αで駆動する。又、コントローラ１４は、燃料電池システム１００の発電運転を開始する。
【０１２９】
一方、図１７は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【０１３０】
実施の形態１の場合と同様にして、図１２に示す時刻Ｔ１３において改質器２における改質触媒２ａの温度が温度Ｄ９にまで冷却され、改質触媒２ａの温度が温度Ｄ１０を下回るまで回転数Ｒ５で送風モータが回転する送風機６からの空気により更に冷却され、コントローラ１４により送風機６における送風モータの回転数が時刻Ｔ１４で回転数Ｒ６に制御されると、この時刻Ｔ１４において、加熱器４におけるバーナが再び着火される。そして、コントローラ１４によって時刻Ｔ１４から時刻Ｔ１５の間で送風モータの回転数がＲ６からＲ７に制御され、これにより、加熱器４における残留水素含有ガスの燃焼が開始される（ステップＳ１）。
【０１３１】
燃料電池システム１００の運転時刻が図１２に示す時刻Ｔ１５に到達すると、コントローラ１４は、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正ステップを実行する（ステップＳ２）。このステップＳ２が開始されると、コントローラ１４は、時刻Ｔ１５において経過時間の計測を開始する。そして、コントローラ１４は、経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３に到達したか否かを判定する（ステップＳＳ１）。ここで、経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３に到達していないと判定された場合、コントローラ１４は、経過時間の計測を継続する（ステップＳＳ１でＮＯ）。一方、経過時間ΔＴ３が予め設定された時間Ｔｓ３に到達したことが判定されると（ステップＳＳ１でＹＥＳ）、コントローラ１４は、ガスセンサ８の出力電圧の変化に基づき、その経過時間ΔＴ３における加熱器４から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度の時間平均値Ｇ３を演算する（ステップＳＳ２）。そして、コントローラ１４は、その演算された一酸化炭素の濃度の時間平均値Ｇ３が正常な濃度Ａｓ３と同等であるか否かを判定する（ステップＳＳ３）。ここで、一酸化炭素の濃度の時間平均値Ｇ３が正常な濃度Ａｓ３と同等であると判定された場合（ステップＳＳ３でＹＥＳ）、コントローラ１４は送風機６のフィルタには目詰まりが発生していないと判断して、補正ステップＳ２を終了する。そして、燃料電池システム１００の動作を停止する（ステップＳ３）。しかしながら、このステップＳＳ３において一酸化炭素の濃度の時間平均値Ｇ３が正常な濃度Ａｓ３と同等ではないと判定された場合（ステップＳＳ３でＮＯ）、コントローラ１４は、起動動作時の場合と同様にして回転数Ｒ７における空気の供給量の減少量を求め、これにより、起動動作時の場合と同様にして送風機６の空気供給特性を補正する（ステップＳＳ４）。又、コントローラ１４は、このステップＳＳ４において補正した空気供給特性に基づき、予めコントローラ１４に設定された送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するための補正係数αを演算する（ステップＳＳ５）。そして、コントローラ１４は、起動動作時の場合と同様にして、ステップＳＳ５で演算した補正係数αを予め記憶部に設定された回転数設定値に乗じて、送風機６における送風モータの回転数設定値をシーケンスに沿って補正及び再設定する（ステップＳＳ６）。このように、ステップＳＳ１〜ＳＳ６が実行された後、コントローラ１４は補正ステップＳ２を終了する。そして、その後、コントローラ１４は、燃料電池システム１００の動作を停止する（ステップＳ３）。
【０１３２】
その後、実施の形態１の場合と同様にして、コントローラ１４は、送風機６における送風モータを予め設定された回転数Ｒ７又は補正した回転数Ｒ７×αで更に駆動した後に停止させる。又、コントローラ１４は、図１２に示す時刻Ｔ１８において、改質器２における改質触媒２ａの温度の検出を停止する。そして、コントローラ１４は、燃料電池システム１００の全ての動作を完全に停止させる。
【０１３３】
以上、本発明の実施の形態２によれば、加熱器４から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度の時間平均値に基づいて送風機６における送風モータの回転数設定値を補正するので、外気の温度に関係無く、送風機６における送風モータの回転数設定値を正確に補正することが可能になる。
【０１３４】
尚、本実施の形態では、排気ガスに含まれる一酸化炭素の濃度の時間平均値を演算して回転数設定値を補正する形態について例示したが、このような形態に限定されることは無く、排気ガスに含まれる酸素や二酸化炭素の濃度の時間平均値を演算して回転数設定値を補正する形態としてもよい。かかる構成としても、本実施の形態で得られる効果と同様の効果を得ることが可能である。
【０１３５】
又、本実施の形態では、一酸化炭素、二酸化炭素、又は、酸素の何れかの濃度の時間平均値を演算することにより送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態ついて例示したが、このような形態に限定されることはない。例えば、一酸化炭素及び二酸化炭素の濃度の時間平均値を各々演算して、これにより、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態としてもよい。又、二酸化炭素及び酸素の濃度の時間平均値を各々演算して、これにより、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態としてもよい。又、一酸化炭素及び酸素の濃度の時間平均値を各々演算して、これにより、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態としてもよい。更には、一酸化炭素及び二酸化炭素及び酸素の濃度の時間平均値を各々演算して、これにより、送風機６における送風モータの回転数設定値を補正する形態としてもよい。かかる構成とすると、空気供給特性の補正を正確に行うことができるので、送風機６における送風モータの回転数設定値の補正を正確に行うことが可能になる。
【０１３６】
又、本実施の形態に示すように、本発明は、送風機６における送風モータの予め設定された回転数設定値が異なる２つの運転期間において加熱器４から排出される所定成分の濃度の時間平均値を各々演算して、これにより、送風モータの回転数設定値を補正する形態において実施されることがより一層望ましい。かかる構成とすると、空気供給特性の補正がより一層正確に行えるので、送風機６における送風モータの回転数設定値の補正をより一層正確に行うことが可能になる。
【０１３７】
尚、その他の点については、実施の形態１の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明に係る燃料電池システム及びその運転方法は、空気流量センサを更に設けることなく、加熱器へ供給する混合ガスの空燃比を長期間に渡り好適に確保可能な燃料電池システム及びその運転方法として、産業上利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１〜２に係る燃料電池システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、フィルタの目詰まりに応じて送風モータの回転数を補正するための動作の基本的な概念を模式的に示す概念図であって、（ａ）は送風モータの回転数と空気供給量との間の本来の空気供給特性を示すグラフであり、（ｂ）〜（ｆ）は送風モータの回転数ＲがＲａである場合のΔＤ及びΔＴ及びΔＤ／Ｔｓ及び所定成分の濃度Ａ及び終点温度Ｂと空気供給量の減少量との間の相関関係を示すテーブルであり、（ｇ）はフィルタの目詰まりが生じた後の送風モータの回転数と空気供給量との間の空気供給特性を示すグラフである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における動作の一例を模式的に示すタイムチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における更に他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの起動動作時における更に他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例を模式的に示すタイムチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における更に他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例を模式的に示すタイムチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態１に係る燃料電池システムの停止動作時における更に他の動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの起動動作時における動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２に係る燃料電池システムの停止動作時における動作の一例を模式的に示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、従来の燃料電池システムにおける水素含有ガスを生成するための構成を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１  流量制御器
２  改質器
２ａ  改質触媒
３  温度センサ
４  加熱器
５  流量制御器
６  送風機
７  温度センサ
８  ガスセンサ
９  変成器
１０  空気ポンプ
１１  浄化器
１２  バイパス流路
１２ａ  流路切り替え弁
１２ｂ  流路切り替え弁
１３  燃料電池
１４  コントローラ
１００  燃料電池システム
１００ａ  発電部
１００ｂ  水素含有ガス供給部
１０１  改質器
１０２  加熱器
１０３  バーナ
１０４  温度センサ
１０５  送風機
１０６  送風モータ
１０７  フィルタ
１０８  コントローラ
【図１】
2007200777.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007200777.tif 000007
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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