(57)【要約】    【課題】  ガス流通系の異常を短時間で、しかも精度良く検出することが可能なガス燃料システム及びその異常検出方法を課題とする。    【解決手段】  燃料ガス消費装置２及び燃料ガス消費装置２に通じるガス配管２２を含むガス流通系４と、ガス流通系４の異常を検出する異常検出装置８０と、を備えたガス燃料システム１であって、異常検出装置８０は、ガス流通系４の異常検出位置に応じて、異常検出方式が異なるものである。異常検出装置８０は、ガス流通系４の異常としてガス漏れを検出する。ガス流通系４の比較的低圧の区間では濃度センサＣ１による濃度検出方式を用い、ガス流通的の比較的高圧の区間では圧力センサＰ１〜Ｐ３による圧力検出方式を用いる。    【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガス消費装置及び当該燃料ガス消費装置に通じるガス配管を含むガス流通系と、
前記ガス流通系の異常を検出する異常検出装置と、を備えたガス燃料システムであって、
前記異常検出装置は、前記ガス流通系の異常検出位置に応じて、異常検出方式が異なるガス燃料システム。
【請求項２】
前記異常検出装置は、前記ガス流通系の異常として、燃料ガスのガス漏れを検出する請求項１に記載のガス燃料システム。
【請求項３】
前記異常検出装置は、前記ガス流通系のガス物理量から前記ガス漏れを検出する請求項２に記載のガス燃料システム。
【請求項４】
前記ガス物理量は、前記ガス流通系の異常検出位置に応じて、異なる種類のものが用いられる請求項３に記載のガス燃料システム。
【請求項５】
前記ガス流通系のうち、少なくとも前記燃料ガス消費装置を含む第１の箇所では、当該ガス流通系の外部空間におけるガス物理量が用いられ、前記第１の箇所と異なる第２の箇所では、当該ガス流通系の内部空間におけるガス物理量が用いられる請求項３または４に記載のガス燃料システム。
【請求項６】
前記第１の箇所で用いられるガス物理量は、燃料ガスの濃度であり、
前記第２の箇所で用いられるガス物理量は、燃料ガスの圧力である請求項５に記載のガス燃料システム。
【請求項７】
前記第１の箇所では、前記第２の箇所よりも低圧の燃料ガスが流通する請求項５または６に記載のガス燃料システム。
【請求項８】
前記異常検出方式は、
燃料ガスの圧力を検出する圧力検出方式、
燃料ガスの濃度を検出する濃度検出方式、
燃料ガスの流量を検出する流量検出方式、
燃料ガスの温度を検出する温度検出方式、
及び、燃料ガスの流速を検出する流速検出方式、
の少なくとも二つから選択される請求項１または２に記載のガス燃料システム。
【請求項９】
前記ガス流通系は、
第１の圧力の燃料ガスが流通する第１の圧力区間と、
前記第１の圧力区間と連通し、前記第１の圧力よりも低圧の第２の圧力の燃料ガスが流通する第２の圧力区間と、を有し、
前記第１の圧力区間では、その内部空間における燃料ガスの圧力が前記圧力検出方式により検出され、
前記第２の圧力区間では、その外部空間における燃料ガスの濃度が前記濃度検出方式により検出される請求項１または２に記載のガス燃料システム。
【請求項１０】
前記第２の圧力区間の外部空間は、前記第１の圧力区間の外部空間よりも遮蔽性が高くなるように構成されている請求項９に記載のガス燃料システム。
【請求項１１】
前記ガス流通系は、前記ガス配管に通じる燃料ガス供給源を有し、且つ当該燃料ガス供給源から前記ガス配管を経た前記燃料ガス消費装置までの区間が、燃料ガスの圧力が異なる複数の圧力区間となっており、
前記異常検出方式は、前記複数の圧力区間に応じて異なる請求項１または２に記載のガス燃料システム。
【請求項１２】
前記異常検出方式は、前記複数の圧力区間のうち比較的低圧の圧力区間では、その外部空間における燃料ガスのガス物理量に基づいてガス漏れを検出する方式であり、且つ比較的高圧の圧力区間ではその内部空間における燃料ガスのガス物理量に基づいてガス漏れを検出する方式である請求項１１に記載のガス燃料システム。
【請求項１３】
前記異常検出方式は、前記複数の圧力区間のうち前記燃料ガス消費装置を含む圧力区間では、外部空間における燃料ガスのガス物理量に基づいてガス漏れを検出する方式であり、且つ前記燃料ガス消費装置の上流側を含む圧力区間では、内部空間における燃料ガスのガス物理量に基づいてガス漏れを検出する方式である請求項１１に記載のガス燃料システム。
【請求項１４】
前記異常検出装置は、前記ガス流通系の異常検出位置に応じて設けられ、異常検出方式が異なるものを含む複数の検出器と、
前記複数の検出器の各々の検出結果に基づいて、前記ガス流通系の異常を判断する判断部と、を有する請求項１または２に記載のガス燃料システム。
【請求項１５】
前記判断部は、前記複数の検出器のうちの少なくとも一つの検出器については、前記燃料ガス消費装置の燃料ガス消費状況又は前記燃料ガス消費装置への燃料ガス供給状況に応じて検出閾値を変更して、前記ガス流通系の異常を判断する請求項１４に記載のガス燃料システム。
【請求項１６】
当該ガス燃料システムは、前記燃料ガス消費装置による燃料ガスの消費によって発生されるエネルギーを移動用のエネルギーとして用いる移動体に搭載されており、
前記判断部は、前記複数の検出器のうちの少なくとも一つの検出器については、前記移動体の移動時及び停止時との間で検出閾値を変更して、前記ガス流通系の異常を判断する請求項１４に記載のガス燃料システム。
【請求項１７】
前記複数の検出器には、燃料ガスの濃度を検出する異常検出方式からなる検出器が含まれる請求項１４ないし１６のいずれか一項に記載のガス燃料システム。
【請求項１８】
前記燃料ガス消費装置は、燃料電池である請求項１ないし１７のいずれか一項に記載のガス燃料システム。
【請求項１９】
燃料ガス消費装置及び当該燃料ガス消費装置に通じるガス配管を含むガス流通系を備えたガス燃料システムの異常検出方法であって、
前記ガス流通系の位置に応じて異なる異常検出方式を用いて、当該ガス流通系の異常を検出するガス燃料システムの異常検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料電池等の燃料ガス消費装置を含むガス流通系を備えたガス燃料システムに関し、特に、ガス流通系のガス漏れ等の異常を検出するガス燃料システム及びその異常検出方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムでは、安全性の確保の観点等から、水素（燃料ガス）がガス配管や燃料電池から漏洩していないか監視することが必要である（例えば、特許文献１ないし５参照。）。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の燃料電池システムでは、燃料電池の発電停止時に、減圧弁などをバルブ制御して燃料電池を含むガス流通系を閉空間にし、その閉空間の一部であるガス配管に設けた圧力センサによって、閉空間における水素圧の圧力降下から水素漏れを検出するようにしている。また、特許文献１に記載の変形例として、バルブ制御により複数の閉空間を設定し、各閉空間の圧力降下を圧力センサにより検出する構成も開示されている。
【特許文献１】特開２００３−３０８８６６号公報（第１図、第３図及び第５図）
【特許文献２】特開平８−３２９９６５号公報
【特許文献３】特開２００２−３６７６４８号公報
【特許文献４】特開２００４−１５８２１０号公報
【特許文献５】特開２００４−１３９８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の燃料電池システムでは、燃料電池の発電を停止しないと、水素漏れの検査を行えなかった。また、複数の閉空間の各々の圧力値や全容積などの状況を何ら考慮したものでなかった。このため、例えば、燃料電池を含むような全容積が大きくて比較的低圧の閉空間から水素漏れがあったとしても、その圧力降下が検出されるまでに時間を要する場合があった。
【０００５】
本発明は、ガス流通系の異常を短時間で、しかも精度良く検出することが可能なガス燃料システム及びその異常検出方法を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するべく、本発明のガス燃料システムは、燃料ガス消費装置及び燃料ガス消費装置に通じるガス配管を含むガス流通系と、ガス流通系の異常を検出する異常検出装置と、を備えたガス燃料システムであって、異常検出装置は、ガス流通系の異常検出位置に応じて、異常検出方式が異なるものである。
【０００７】
また、上記課題を解決するべく、本発明のガス燃料システムの異常検出方法は、燃料ガス消費装置及び燃料ガス消費装置に通じるガス配管を含むガス流通系を備えたガス燃料システムの異常検出方法であって、ガス流通系の位置に応じて異なる異常検出方式を用いて、ガス流通系の異常を検出するものである。
【０００８】
これらの構成によれば、ガス流通系の異常検出位置によって、異常検出装置の異常検出方式を使い分けることができる。これにより、ガス流通系における異常検出位置の状況を考慮した異常検出方式を選択することで、ガス流通系の異常を短時間で且つ精度良く検出することが可能となる。
【０００９】
ここで、「ガス流通系の異常」としては、例えば、燃料ガスの漏洩、燃料ガスの温度異常、燃料ガスの圧力異常、燃料ガスの濃度異常（不純物の混入）、燃料ガスの湿度異常などの燃料ガスに関する異常のほか、ガス配管や燃料ガス消費装置などのシステム構成要素の故障や温度異常が挙げられる。
【００１０】
ここで、「燃料ガス消費装置」としては、例えば、燃料ガスの供給を受けて発電する燃料電池のほか、燃料ガスとしての水素あるいは圧縮天然ガスの供給を受けて機械エネルギーや熱エネルギーを発生する内燃機関が挙げられる。
【００１１】
本発明のガス燃料システムの一態様によれば、異常検出装置は、ガス流通系の異常として、燃料ガスのガス漏れを検出することが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、例えばガス配管や燃料ガス消費装置からの燃料ガスのガス漏れを検出することができる。
【００１３】
本発明のガス燃料システムの一態様によれば、異常検出装置は、ガス流通系のガス物理量からガス漏れを検出することが、好ましい。
【００１４】
一般に、ガス漏れがあると、ガス流通系の内部空間の燃料ガスの圧力や濃度などのガス物理量が降下したり、ガス流通系の外部空間の燃料ガスの濃度等が上昇したりする。上記構成のように、ガス流通系のガス物理量に基づいてガス漏れを検出することで、適切に且つ簡易にガス漏れを検出し得る。
【００１５】
この場合、ガス物理量は、ガス流通系の異常検出位置に応じて、異なる種類のものが用いられることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、異常検出位置の状況に適した検出対象（ガス物理量）の使い分けが可能となり、より一層短時間で且つ精度良くガス漏れを検出し得る。ここで、使い分けるガス物理量としては、圧力、流量、温度、濃度、流速などが挙げられる。
【００１７】
本発明のガス燃料システムの一態様によれば、ガス流通系のうち、少なくとも燃料ガス消費装置を含む第１の箇所では、ガス流通系の外部空間におけるガス物理量が用いられ、第１の箇所と異なる第２の箇所では、ガス流通系の内部空間におけるガス物理量が用いられることが、好ましい。
【００１８】
例えば燃料ガス消費装置が燃料電池である場合には、燃料電池の内部空間におけるガス物理量を検出対象とすると、構造上、複雑化し易い。上記構成のように、燃料ガス消費装置を含む箇所では、外部空間におけるガス物理量を検出対象とすることで、構造上簡素化することが可能となる。
【００１９】
この場合、第１の箇所で用いられるガス物理量は燃料ガスの濃度であり、第２の箇所で用いられるガス物理量は燃料ガスの圧力であることが、好ましい。また、第１の箇所では第２の箇所よりも低圧の燃料ガスが流通することが好ましい。
【００２０】
本発明の他のガス燃料システムの好ましい一態様によれば、異常検出方式は、燃料ガスの圧力を検出する圧力検出方式、燃料ガスの濃度を検出する濃度検出方式、燃料ガスの流量を検出する流量検出方式、燃料ガスの温度を検出する温度検出方式、及び、燃料ガスの流速を検出する流速検出方式、の少なくとも二つから選択されるものであってもよい。
【００２１】
この構成によれば、異常検出位置の状況を考慮してこれらの検出方式から選択することができ、しかもこれらの検出方式が燃料ガスのガス物理量に関するものであるため、ガス流通系の異常を短時間で且つ精度良く検出し得るようになる。
【００２２】
本発明の別のガス燃料システムの一態様によれば、ガス流通系は、第１の圧力の燃料ガスが流通する第１の圧力区間と、第１の圧力区間と連通し、第１の圧力よりも低圧の第２の圧力の燃料ガスが流通する第２の圧力区間と、を有し、第１の圧力区間では、その内部空間における燃料ガスの圧力が圧力検出方式により検出され、第２の圧力区間では、その外部空間における燃料ガスの濃度が濃度検出方式により検出されることが、好ましい。
【００２３】
この構成によれば、例えば燃料ガスのガス漏れが発生した場合に圧力の変化代が比較的大きくなり得る高圧の圧力区間では、その内部空間に対して圧力検出方式を用いているため、精度良く検出し得る。また、例えばガス漏れが発生した場合に圧力の変化代が比較的小さくなり得る低圧の圧力区間では、その外部空間に対して濃度検出方式を用いているため、圧力検出方式を用いる場合よりも精度良く検出し得る。
【００２４】
本発明のガス燃料システムの一態様によれば、第２の圧力区間の外部空間は、第１の圧力区間の外部空間よりも遮蔽性が高くなるように構成されていることが、好ましい。
【００２５】
この構成によれば、外部空間に漏れた燃料ガスの拡散を抑制し得るため、燃料ガスの濃度が上昇し易くなり、濃度検出を迅速に行い得る。
【００２６】
この場合、第２の圧力区間の外部空間を覆い且つ第１の圧力区間の外部空間を覆わない容器を備え、容器は、内部に燃料ガス消費装置を収容可能に構成されていることが、好ましい。こうすることで、第１及び第２の圧力区間の外部空間の遮蔽性を簡単に設定することができる。また、その容器で燃料ガス消費装置を外部から保護することも可能となる。
【００２７】
この場合、濃度検出方式の濃度センサは、容器内の上方に配置されていることが、好ましい。例えば燃料ガスが水素である場合には、水素は容器内の上方に集まり易いので、濃度センサによりわずかな水素の漏れを検出することが可能となる。
【００２８】
本発明の別のガス燃料システムの好ましい一態様によれば、ガス流通系は、ガス配管に通じる燃料ガス供給源を有し、且つ燃料ガス供給源からガス配管を経た燃料ガス消費装置までの区間が、燃料ガスの圧力が異なる複数の圧力区間となっており、異常検出方式は、複数の圧力区間に応じて異なるものであってもよい。
【００２９】
この構成によれば、各圧力区間における燃料ガスの圧力の大きさを考慮して、異常検出方式を選択することで、ガス流通系の異常を短時間且つ精度良く検出することが可能となる。ここで、ガス圧が異なる複数の圧力区間は、例えば、一以上の減圧弁をガス配管に設けることで区切られる。減圧弁を用いることで、燃料ガス供給源からの燃料ガスを減圧して、燃料ガス消費装置に供給することも可能となる。
【００３０】
本発明のガス燃料システムの一態様によれば、異常検出方式は、複数の圧力区間のうち比較的低圧の圧力区間では、その外部空間における燃料ガスのガス物理量に基づいてガス漏れを検出する方式であり、且つ比較的高圧の圧力区間ではその内部空間における燃料ガスのガス物理量に基づいてガス漏れを検出する方式であることが、好ましい。
【００３１】
また、本発明のガス燃料システムの一態様によれば、異常検出方式は、複数の圧力区間のうち燃料ガス消費装置を含む圧力区間では、外部空間における燃料ガスのガス物理量に基づいてガス漏れを検出する方式であり、且つ燃料ガス消費装置の上流側を含む圧力区間では、内部空間における燃料ガスのガス物理量に基づいてガス漏れを検出する方式であることが、好ましい。
【００３２】
これらの場合、外部空間における燃料ガスの物理量は燃料ガスの濃度であり、内部空間における燃料ガスの物理量は燃料ガスの圧力であることが、好ましい。こうすることで、比較的高圧側では内部空間の圧力が検出され、比較的低圧側では外部空間の濃度が検出されるため、検出精度を高めて短時間での検出が可能となる。
【００３３】
本発明のまた別のガス燃料システムの好ましい一態様によれば、異常検出装置は、ガス流通系の異常検出位置に応じて設けられ、異常検出方式が異なるものを含む複数の検出器と、複数の検出器の各々の検出結果に基づいて、ガス流通系の異常を判断する判断部と、を有していてもよい。
【００３４】
この構成によれば、検出器が異常検出位置に応じて設けられ、その異常検出方式を異常検出位置の状況を考慮したものとすることでき、判断部にて、各異常検出位置の異常を適切に判断することができる。異常としては、前述したように、ガス配管や燃料ガス消費装置からの燃料ガスのガス漏れなどである。
【００３５】
本発明のガス燃料システムの一態様によれば、判断部は、複数の検出器のうちの少なくとも一つの検出器については、燃料ガス消費装置の燃料ガス消費状況又は燃料ガス消費装置への燃料ガス供給状況に応じて検出閾値を変更して、ガス流通系の異常を判断することが、好ましい。
【００３６】
この構成によれば、異常検出位置での検出状況が燃料ガスの消費状況又は供給状況に応じて可変されても、この消費状況等に応じて検出閾値を変更しているため、ガス流通系の異常を適切に判断することができる。例えば、判断部は、燃料ガス消費装置におけるガス消費量が少ない場合には、ガス消費量が多い場合よりも、検出閾値を大きく設定すればよい。
【００３７】
ここで、燃料ガス消費装置への燃料ガス供給状況を可変するべく、ガス流通系は、ガス配管に通じる燃料ガス供給源と、燃料ガス供給源からガス配管を介した燃料ガス消費装置への燃料ガスの供給状況を変更する変更手段と、を備えていることが好ましい。この場合、判断部は、供給状況がガス供給停止中である場合には、供給状況がガス供給中である場合よりも、検出閾値を大きく設定するとよい。
【００３８】
本発明のガス燃料システムの一態様によれば、ガス燃料システムは、燃料ガス消費装置による燃料ガスの消費によって発生されたエネルギーを移動用のエネルギーとして用いる移動体に搭載されており、判断部は、複数の検出器のうちの少なくとも一つの検出器については、移動体の移動時及び停止時との間で検出閾値を変更して、ガス流通系の異常を判断することが、好ましい。
【００３９】
この構成によれば、異常検出位置の状況が移動体の移動時及び停止時との間で可変しても、この移動体の各状況に応じて検出閾値を変更しているため、ガス流通系の異常を適切に判断することができる。
【００４０】
この場合、判断部は、移動体の停止時には移動時よりも検出閾値を大きく設定することが、好ましい。
【００４１】
ここで、上記のように変更する検出閾値は、燃料ガスの圧力に関する閾値であることが、好ましい。なぜなら、圧力値は、燃料ガスの消費状況あるいは供給状況、又は移動体の移動状況に応じて変化し易いからである。
【００４２】
また、上記した複数の検出器には、燃料ガスの濃度を検出する異常検出方式からなる検出器が含まれることが、好ましい。これによれば、例えばガス漏れが発生した場合に圧力の変化代が比較的小さい異常検出位置では、燃料ガスの濃度を検出することで、圧力を検出する場合よりも精度良く検出し得る。
【発明の効果】
【００４３】
本発明のガス燃料システム及びその異常検知方法によれば、ガス流通系の異常を精度良く且つ短時間で検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態に係るガス燃料システムについて説明する。このガス燃料システムは、ガス流通系の位置に応じて異なる検出方式を用い、ガス流通系の異常を精度良く検出することができるものである。以下では、ガス燃料システムとして燃料電池システムを例に、またガス流通系の異常として燃料ガスのガス漏れを例に説明する。
【００４５】
＜第１実施形態＞
図１に示すように、燃料電池システム１は、多数の単セルを積層したスタック構造からなる燃料電池２と、酸化ガスとしての空気（酸素）を燃料電池２に供給する酸化ガス配管系３と、燃料ガスとしての水素を燃料電池２に供給する燃料ガス配管系４と、システム全体を統括制御する制御部５と、を備えている。
【００４６】
燃料電池２は、リン酸型、固体酸化物型など各種のものが存在するが、ここでは固体高分子電解質型で構成されている。燃料電池２の単セルは、いずれも図示を省略したが、イオン交換膜からなる電解質の一方の面に空気極（カソード）が設けられ、他方の面に燃料極（アノード）が設けられ、さらに空気極及び燃料極を両側から挟みこむように一対のセパレータが設けられている。電解質は、主として、燃料ガスとして供給された水素ガスの水素イオンを燃料極から空気極に移動させる機能を有している。
【００４７】
各セパレータの各電極に対向する面には、各電極に供給される酸化ガス又は燃料ガスのガス流路が形成されている。燃料電池２には、酸化ガス及び燃料ガスが単セルの積層方向に貫通するように流れ、それぞれの単セルでは、酸化ガス及び燃料ガスが各ガス流路を介して各電極の面内方向に流れるようになっている。このような構成により、酸化ガス及び燃料ガスの供給を受けた燃料電池２は電力を発生する。
【００４８】
酸化ガス配管系３は、酸化ガスを燃料電池２に供給するための供給路１１と、燃料電池２から排出された酸化オフガスを排出するための排出路１２と、を有している。供給路１１には、フィルタ１３を介して大気中の酸化ガスを取り込むコンプレッサ１４と、コンプレッサ１４により圧送される酸化ガスを加湿する加湿器１５と、が設けられている。排出路１２を流れる酸化オフガスは、背圧調整弁１６を通って加湿器１５で水分交換に供された後、最終的に排ガスとしてシステム外の大気中に排気される。
【００４９】
燃料ガス配管系４は、純粋な水素を高圧で貯蔵した水素供給源２１（燃料供給源）と、水素供給源２１の水素を燃料電池２に水素供給ガスとして供給する供給路２２と、燃料電池２から排出された水素オフガス（燃料オフガス）を供給路２２の合流点Ａに戻すための循環路２３と、循環路２３の水素オフガスを供給路２２に圧送する循環ポンプ２４と、循環路２３に分岐接続された排出路２５と、を有している。水素供給ガスと水素オフガスとからなる水素が、供給路２２の下流側を流れて燃料電池２に供給される。
【００５０】
排出路２５には、これを開閉するシャットバルブとして機能するパージ弁３３が設けられている。パージ弁３３が燃料電池システム１の稼動時に適宜開弁することで、水素オフガス中の不純物が水素オフガスと共に燃焼器３４に排出される。パージ弁３３の開弁により、循環路２３における水素オフガス中の不純物の濃度が下がり、循環供給される水素オフガス中の水素濃度を上げることができる。燃焼器３４は、パージされた水素オフガスを燃焼して、水素オフガス中の水素濃度を低減処理する。この低減処理後の排ガスは、排出路１２に排出される。
【００５１】
水素供給源２１は、例えば高圧タンクや水素吸蔵合金などで構成され、ここでは高圧タンクで構成されている。高圧タンク２１の口金には、例えば、遮断弁５１、減圧弁５２、及び圧力センサＰ１を一体的に有するバルブアッセンブリ５３が接続されている。高圧タンク２１内の水素は、例えば３５ＭＰａ又は７０ＭＰａで貯留されており、減圧弁５２を通過する際に３ＭＰａ程度に減圧されて供給路２２に流出される。
【００５２】
供給路２２には、上流側の水素供給源２１から順に、水素の圧力を例えば１ＭＰａ程度まで減圧する一次減圧弁２６と、一次減圧弁２６で減圧された水素をさらに例えば２００ｋＰａ程度まで減圧する二次減圧弁２７と、供給路２２を開閉する遮断弁３０と、が設けられている。遮断弁３０は、供給路２２と循環路２３との合流点Ａの上流側に位置している。なお、水素供給源２１から燃料電池２に至るガス配管における減圧弁の数は任意である。
【００５３】
一次減圧弁２６の上流側及び二次減圧弁２７の上流側には、各々、供給路２２内の水素の圧力を検出する圧力センサＰ２及び圧力センサＰ３が設けられている。また、燃料電池２及び燃料ガス配管系４の循環系を内部に収容するケース６１には、ケース６１内の水素濃度を検出する濃度センサＣ１が設けられている。ここで、循環系は、循環路２３と、供給路２２の合流点Ａの下流側流路と、燃料電池２の各セパレータにより形成されるガス流路と、を順番に連通して構成される。
【００５４】
ここで、本発明の請求項に記載の「ガス配管」は、燃料ガス消費装置としての燃料電池２に通じる燃料系の配管をいい、本実施形態では、供給路２２及び循環路２３が相当している。また、本発明の請求項に記載の「ガス流通系」は、燃料ガスが流通又は存在する系統をいい、本実施形態では、主として、水素供給源２１、燃料電池２、供給路２２、及び循環路２３を含んでいる。なお、ガス配管及びガス流通系の構成は、システム構成に応じて適宜設計変更することができ、上記の構成に限定されるものではない。
【００５５】
図２は、燃料電池システム１の制御構成を示すブロック図である。
制御部５（ＥＣＵ）は、複数の検出器からなる各圧力センサＰ１〜Ｐ３及び濃度センサＣ１を有する検出部と共に、ガス流通系における燃料ガスの漏洩を検出する異常検出装置８０を構成している。制御部５は、複数の圧力センサＰ１〜Ｐ３及び濃度センサＣ１からの各々の検出結果に基づいて、ガス流通系の燃料ガスのガス漏れを判断する判断部として機能する。
【００５６】
制御部５は、ＣＰＵ９１、ＣＰＵ９１で処理する制御プログラムや制御データを記憶したＲＯＭ９２、主として制御処理のための各種作業領域として使用されるＲＡＭ９３、及び入出力インターフェース９４を有し、これらは互いにバス９５を介して接続されている。入出力インターフェース９４には、圧力センサＰ１〜Ｐ３及び濃度センサＣ１などの各種センサが接続されていると共に、コンプレッサ１４、循環ポンプ２４、パージ弁３３、及び遮断弁３０，５１等を駆動する図示省略した各種ドライバが接続されている。
【００５７】
ＣＰＵ９１は、上記の構成により、ＲＯＭ９２内の制御プログラムに従って、入出力インターフェース９４を介して各圧力センサＰ１〜Ｐ３及び濃度センサＣ１の検出信号を入力し、ＲＡＭ９３内の各種データ等を処理して、ガス流通系からの水素漏れの有無を判断している。また、ＣＰＵ９１は、入出力インターフェース９４を介して各種ドライバに制御信号を出力することにより、燃料電池システム１全体を制御している。
【００５８】
次に、異常検出装置８０とガス流通系との関係について詳細に説明する。
【００５９】
図３は、燃料電池システム１のガス流通系を中心に示す構成図である。
ガス流通系では、水素供給源２１から供給路２２を経た燃料電池２までの区間が、水素の圧力が異なる複数の圧力区間となっている。複数の圧力区間には、その区間に応じた水素漏れ検出方式となるように、複数の圧力センサＰ１〜Ｐ３及び濃度センサＣ１のうちの一のセンサが設けられている。
【００６０】
複数の圧力区間は、複数の減圧弁５２，２６，２７によって順に区切られることで設定され、ガス流通系の上流側から順に、第１の高圧区間、第２の高圧区間、中圧区間及び低圧区間となっている。なお、ここでの「高圧」、「中圧」及び「低圧」の分類は、ガス流通系内における比較のために便宜上用いたものであり、常圧との関係を規定するために用いたものではない。
【００６１】
第１の高圧区間は、水素供給源２１から減圧弁５２までの区間をいい、その内部が、水素供給源２１内の例えば３５Ｍｐａ又は７０Ｍｐａの水素圧に設定されている。第１の高圧区間には、その内部空間の水素の圧力を検出する上記の圧力センサＰ１が設けられている。
【００６２】
第２の高圧区間は、減圧弁５２から一次減圧弁２６までの供給路２２の区間をいい、その内部が、例えば、一次減圧弁２６の二次側圧力である３ＭＰａの水素圧に設定されている。第２の圧力区間には、その内部空間の水素の圧力を検出する上記の圧力センサＰ２が設けられている。
【００６３】
中圧区間は、一次減圧弁２６から二次減圧弁２７までの供給路２２の区間をいい、その内部が、二次減圧弁２７の二次側圧力である１Ｍｐａの水素圧に設定されている。中圧区間には、その内部空間の水素の圧力を検出する上記の圧力センサＰ３が設けられている。
【００６４】
圧力センサＰ１〜Ｐ３は、例えば半導体式センサや電気容量式センサを用いることができ、燃料電池システム１の稼動中のみならず、燃料電池システム１の停止中も、水素圧を適宜検出している。なお、圧力センサＰ１〜Ｐ３は、例えば、正圧と負圧の両方を検出することができるタイプが好ましい。
【００６５】
低圧区間は、二次減圧弁２７から燃料電池２までの供給路２２の区間を主として含み、その内部が二次減圧弁２７の二次側圧力である２００ｋＰａの水素圧に設定されている。この圧力値は、燃料電池２内のガス流路における水素圧と略同圧であると共に、循環路２３内の水素圧と略同圧である。それゆえ、ガス流通系全体としてみれば、水素圧が最も低圧となる低圧区間には、上記した二次減圧弁２７の下流側の区間と、燃料電池２内のガス流路と、循環路２３と、が含まれる。低圧区間は、上記した他の圧力区間よりも、流路容積が大きくなっている。
【００６６】
低圧区間は、この外部空間における水素濃度を検出する濃度センサＣ１を収容したケース６１に覆われている。ケース６１は、低圧区間に位置する構成要素（二次減圧弁２７、遮断弁３０、燃料電池２、循環ポンプ２４、供給路２２の一部、及び循環路２３）のみならず、上記した排出路２５及びパージ弁３３をも収容している。但し、ケース６１が収容する構成要素は、これらに限定されるものではなく、システム構成に応じて適宜設計変更することができる。例えば、ケース６１内には、補機、加湿器、燃料電池２を冷却する冷却系ユニット、又は制御部５を構成する制御系ユニットなども収容することができる。
【００６７】
要するに、低圧区間の外部空間は、その他の圧力区間の外部空間よりも遮蔽性が高くなるように構成されていればよく、そのための一例として本実施形態ではケース６１によって覆うことにしている。その他の圧力区間（第１の高圧区間、第２の高圧区間及び中圧区間）の外部空間は、ケース等により覆われることなく、大気中に晒されている。
【００６８】
ここで、ケース６１内は、低圧区間を囲うように画成された閉空間となるが、閉空間は、必ずしも高い気密性を有している必要はない。この閉空間は、低圧区間から水素が漏れた場合に、この水素を拡散させない程度に且つ濃度センサＣ１が検知可能な程度に閉じられていればよい。むしろ、大量の水素漏れとなる異常時を考慮すれば、閉空間は非密閉空間又は開放可能な空間であることが好ましい。
【００６９】
濃度センサＣ１は、水素が空気よりも軽いことを考慮して、ケース６１内の上方に設けられている。また、図示省略したが、ケース６１内の濃度センサＣ１及び燃料電池２などの収容要素を除く空間には、この空間を減少させる金属繊維などの充填物を充填してもよい。こうすることで、水素が低圧区間からケース６１内に漏れた場合に、ケース６１内の水素濃度が速やかに上昇するようになり、濃度センサＣ１による検知性が高まるようになる。
【００７０】
濃度センサＣ１は、例えば、酸化物半導体（酸化スズ）の表面に吸着された酸素と、漏洩した水素とが反応することで、酸化物半導体の電気抵抗の変化から水素濃度を検出する。あるいは、濃度センサＣ１は、ナフィオンを電解質とした電流測定方式のものであってもよいし、圧電素子を利用して超音波を発生する超音波方式のものであってもよい。濃度センサＣ１は、燃料電池システム１の稼動中のみならず、燃料電池システム１の停止中も、ケース６１内の水素濃度を適宜検出している。
【００７１】
このように、ガス流通系の複数の圧力区間のうち、第１の高圧区間、第２の高圧区間及び中圧区間では、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３によって水素圧を監視することで、水素漏れを監視するようにしている。また、低圧区間では、濃度センサＣ１によって水素濃度を監視することで、水素漏れを監視するようにしている。
【００７２】
例えば、第２の高圧区間から水素漏れが発生した場合、制御部５は、圧力センサＰ２による検出値が閾値よりも高いか否かを判別し、閾値よりも低いときには第２の高圧区間からの水素漏れと判断する。第２の高圧区間からの水素漏れの原因としては、供給路２２からの水素漏れ、圧力センサＰ２からの水素漏れ、又は減圧弁５２からの水素漏れが考えられる。
【００７３】
なお、第１の高圧区間からの水素漏れの原因としては、水素供給源２１、バルブアッセンブリ５３内の流路、遮断弁５１、又は圧力センサＰ１からの水素漏れが考えられる。さらに、中圧区間からの水素漏れの原因としては、二次減圧弁２６、供給路２２の中流側、又は圧力センサＰ３からの水素漏れが考えられる。
【００７４】
また、低圧区間から水素漏れが発生した場合、制御部５は、濃度センサＣ１による検出値が閾値よりも高いか否かを判別し、閾値よりも高いときには低圧区間からの水素漏れと判断する。低圧区間からの水素漏れの原因としては、供給路２２の下流側流路、二次減圧弁２７、遮断弁３０、燃料電池２、循環路２３又は循環ポンプ２４からの水素漏れが考えられる。
【００７５】
そして、水素漏れと判断した場合には、その旨がユーザに報知されたり、遮断弁５１や遮断弁３０が閉塞制御されたりする。ここで、ユーザへの報知は、警告灯などの表示やブザーなどの音により視聴覚的に又は微振動などにより触覚的に行えばよい。また、水素漏れと判断した場合には、水素漏れがガス流通系のいずれの箇所（いずれの圧力区間）で発生しているかに関する情報が、外部記憶装置や制御部５の記憶手段（ＲＡＭ９３や図示省略したＥＥＰＲＯＭ）などに記憶される。
【００７６】
以上のように、本実施形態の燃料電池システム１によれば、ガス流通系の水素漏れ検出位置（圧力区間）に応じて、異常検出装置８０による水素漏れ検出方式が圧力検出方式と濃度検出方式とに使い分けられている。これにより、ガス流通系の水素漏れを短時間で且つ精度良く検出することができると共に、水素漏れ発生部位を特定することができる。
【００７７】
具体的には、ガス流通系の第１の高圧区間、第２の高圧区間及び中圧区間は、容積が比較的小さく且つ圧力が比較的高い。このため、これらの圧力区間で水素漏れが発生した場合には、圧力の変化しろ（圧力降下）が大きくなる。それゆえ、これらの圧力区間では、圧力センサＰ１〜Ｐ３による圧力検出方式を用いることで、検出精度良く短時間で水素漏れを検出することが可能となる。
【００７８】
また、これら第１の高圧区間、第２の高圧区間及び中圧区間をケース６１で覆わない構成としているため、水素漏れが発生した場合も、開放系への水素放出となり、水素濃度の急上昇を抑制することができる。なお、圧力センサの省略、例えば圧力センサＰ２を省略することもできるが、これらの各圧力区間に圧力センサＰ１〜Ｐ３をそれぞれ設けておくことで、水素漏れ発生部位が特定し易くなる。
【００７９】
一方、低圧区間は、前述のようにその容積が比較的大きいため、低圧区間で水素漏れが発生した場合には、圧力の変化しろ（圧力降下）が小さくなる。このため、水素漏れを検出するのに、圧力検出方式を用いたのでは、時間がかかってしまう。それゆえ、低圧区間では、濃度センサＣ１による濃度検出方式を用いることで、圧力検出方式よりも早期に且つ精度良く水素漏れを検出することが可能となる。
【００８０】
したがって、本実施形態の燃料電池システム１によれば、ガス流通系の異常検出位置の状況（管路圧や容積）を考慮して、その状況に適した水素漏れ検出方式を採用しているため、水素漏れを短時間で、しかも精度良く検出することができる。そして、水素漏れを少なくとも圧力空間の単位で特定することができ、ガス配管（供給路２２及び循環路２３）の穴あきなどの異常、システム構成機器（例えば、減圧弁２６，２７，５２や圧力センサＰ１〜Ｐ３）の故障等を検知することができる。また、水素漏れを検出する際に、燃料電池２の発電を停止しなくても済む。
【００８１】
変形例として、圧力検出方式を用いる圧力区間は、水素漏れを検出する際に閉空間に設定されてもよい。例えば、各減圧弁２６，２７，５２をそれぞれ電気的に開閉制御可能に構成しておき、水素漏れを検出する際に、各減圧弁２６，２７，５２を閉塞制御してもよい。この場合には、燃料電池２での水素の消費をゼロにして、燃料電池２の発電を停止するとよい。なお、システム稼働中の燃料電池２の発電停止は、燃料電池車両の観点からみれば、燃料電池車両のアイドリング時や回生ブレーキ時に実行される。
【００８２】
また変形例として、水素漏れの圧力検出方式に用いるセンサに、差圧計を用いてもよい。例えば、減圧弁５２の上流側と下流側との差圧を検出する差圧計と、一次減圧弁２６の上流側と下流側との差圧を検出する差圧計と、二次減圧弁２７の上流側と下流側との差圧を検出する差圧計と、を設けてもよい。また、濃度センサＣ１は、低圧区間の内部空間における水素濃度を検出する構成であってもよい。
【００８３】
さらに、ガス流通系の水素漏れを「異常」の一例として説明したが、もちろん、ガス流通系の異常はこれに限定されるものではない。例えば、異常検出装置８０は、水素の温度異常、圧力異常、濃度異常（不純物の混入）、又は湿度異常を検出するものであってもよい。
【００８４】
また、異常検出装置８０は、水素の流量を検出する流量検出方式、水素の流速を検出する流速検出方式、又は水素の温度を検出する温度検出方式を用いて、水素漏れやその他水素に関連する上記した異常を検出してもよい。
【００８５】
要するに、ガス流通系の複数の圧力空間（異常検出位置）で検出するガス物理量は、各圧力区間の状況を考慮して、水素の圧力、濃度、流量、温度及び流速から任意に選択すればよい。そして、ガス物理量を検出する際には、ガス流通系の内部空間におけるガス物理量を検出するものであってもよいし、ガス流通系の外部空間におけるガス物理量を検出するものであってもよい。
【００８６】
上記した各種の変形例は、本発明の範囲を逸脱しない限り、後述する第２実施形態以降においても適用することができる。ここでは、その適用した例についての詳細な説明は省略する。
【００８７】
＜第２実施形態＞
次に、図４を参照して、第２実施形態に係る燃料電池システム１について相違点を中心に説明する。第１実施形態との相違点は、低圧区間を収容するケースとして、燃料電池２を収容する第１ケース１１１と、燃料電池２を除く低圧区間の要素を収容する第２ケース１１２と、を設けたことである。
【００８８】
第１ケース１１１内の上方には、燃料電池２の外部空間における水素濃度を検出する濃度センサＣ１が設けられている。同様に、第２ケース１１２内の上方には、燃料電池２を除く低圧区間の外部空間における水素濃度を検出する濃度センサＣ２が設けられている。濃度センサＣ１及び濃度センサＣ２は、第１実施形態と同様に、異常検出装置８０の主要部として機能し、制御部５に接続されている。
【００８９】
第２実施形態が第１実施形態と比べて有用となる点は、二つの濃度センサＣ１，Ｃ２を設け且つこれらを配置する外部空間を仕切ったことで、燃料電池２からの水素漏れであるのか、あるいは燃料電池２以外の例えば供給路２２や循環路２３からの水素漏れであるのか、を特定することができることである。
【００９０】
＜第３実施形態＞
次に、図５及び図６を参照して、第３実施形態に係る燃料電池システム１について相違点を中心に説明する。第１実施形態との相違点は、燃料電池システム１を車両に搭載し、車両の走行中と停止中との間で圧力検出方式の検出閾値を変更させるようにしたことである。
【００９１】
図５は、上記した燃料電池システム１を搭載した燃料電池自動車（ＦＣＥＶ）１２０の主要ブロック図である。
燃料電池自動車１２０は、主に、補助電力源として機能する二次電池１３０と、電力変換制御を行うパワーコントロールユニット１４０と、パワーコントロールユニット１４０を介して燃料電池システム１又は二次電池１３０から供給される電力で駆動輪１５１，１５２を駆動するトラクションモータ１５０と、を備えて構成されている。なお、燃料電池システム１は簡略化して示している。
【００９２】
パワーコントロールユニット１４０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４１、インバータ１４２及びシステムコントローラ１４３を備えている。インバータ１４２は、直流電流を交流電流に変換してトラクションモータ１４４に供給する。システムコントローラ１４３は、図示しないアクセルペダルポジションセンサや車速センサなどに接続しており、各種センサからの出力信号によりアクセル開度、車速、ブレーキ踏込み量などから車両の走行状況（走行負荷）を検出してトラクションモータ１４４への供給電力量を演算する。
【００９３】
燃料電池システム１の制御部５は、システムコントローラ１４３と通信を行うことで、上記した燃料電池システム１の制御を行う。例えば、制御部５は、燃料電池２に供給される燃料ガス及び酸化ガスの供給量を調整し、燃料電池２での発電量がシステムコントローラ１４３の要求する電力を満たすように調整する。また、制御部５は、燃料電池システム１における水素漏れを検出する異常検出装置８０の一部として機能する。
【００９４】
図６は、燃料電池自動車１２０における水素漏れ検出処理のフローチャートである。
この水素漏れ検出処理のルーチンは、上記した制御部５のＲＯＭ９２から読み出されてＣＰＵ９１によって実行される。先ず、ＣＰＵ９１は、濃度センサＣ１により検出された水素濃度を読み込む処理を行い、その読み込んだ水素濃度を検出閾値と比較する（ステップＳ１０）。
【００９５】
濃度センサＣ１の検出濃度が検出閾値以上である場合には（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ガス流通系の低圧区間において水素漏れが生じていると判断し（ステップＳ１１）、次のステップＳ１２に移行する。一方、濃度センサＣ１の検出濃度が検出閾値未満である場合には（ステップＳ１０；ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、低圧区間では水素漏れが生じていないと判断し、次のステップＳ１２に移行する。
【００９６】
ステップＳ１２では、燃料電池自動車１２０が走行中であるか否かが判断される。この判断は、燃料電池自動車１２０の走行状況に関する情報をシステムコントローラ１４３から取得したＣＰＵ９１により実行される。
【００９７】
走行中である場合には（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３により検出された各水素圧力を読み込む処理を行い、その読み込んだ各水素圧力を走行中用の各検出閾値と比較する（ステップＳ１３）。
【００９８】
圧力センサＰ１、Ｐ２又はＰ３の各々の検出圧力が、各々の走行中用の検出閾値以下である場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ガス流通系の高圧系である第１の高圧区間、第２の高圧区間又は中圧区間において水素漏れが生じていると判断し（ステップＳ１４）、「リターン」に処理を進める。一方、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３の各々の検出圧力が、各々の走行中用の検出閾値を超える場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、ガス流通系の高圧系からは水素漏れが生じていないと判断し、「リターン」に処理を進める。
【００９９】
燃料電池自動車１２０が停止中であると判断された場合には（ステップＳ１２；ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３により検出された各水素圧力を読み込む処理を行い、その読み込んだ各水素圧力を停止中用の各検出閾値と比較する（ステップＳ１５）。
【０１００】
そして同様に、圧力センサＰ１、Ｐ２又はＰ３の各々の検出圧力が、各々の停止中用の検出閾値以下である場合には（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、ＣＰＵ９１は、ガス流通系の高圧系である第１の高圧区間、第２の高圧区間又は中圧区間において水素漏れが生じていると判断し（ステップＳ１６）、「リターン」に処理を進める。一方、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３の各々の検出圧力が、各々の停止中用の検出閾値を超える場合には（ステップＳ１５；ＮＯ）、ＣＰＵ９１は、ガス流通系の高圧系からは水素漏れが生じていないと判断し、「リターン」に処理を進める。
【０１０１】
ここで、圧力センサＰ１の走行中用の検出閾値は、圧力センサＰ１の停止中用の検出閾値とは異なる値である。圧力センサＰ２及びＰ３も同様に、走行中用と停止中用との間で検出閾値が異なっている。その理由は、停止中であれば少量の水素漏れでも検出し易いが、走行中では、停止中よりも水素が多く漏れないと検知し難いからである。この原因は、走行中では、走行状況の負荷変動に応じて絶えずガス圧が変動している上、停止中よりもガス流通系を流れる水素の流量が多くなるためである。
【０１０２】
そこで本実施形態では、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３の各々の走行中用の検出閾値は、各々の停止中用の検出閾値よりも小さく設定している。したがって、本実施形態によれば、燃料電池自動車１２０の停止中における水素漏れの検出精度を確保しつつ、燃料電池自動車１２０の走行中も水素漏れを適切に検出することができる。
【０１０３】
なお、ステップＳ１３及びステップＳ１５において、圧力差に基づいて判断する場合には、ステップＳ１３及びステップＳ１５における不等号は反対になる。すなわち、圧力センサ（Ｐ１〜Ｐ３）の検出した圧力とガス漏れのない正常時の圧力との圧力差が、圧力差に関する検出閾値よりも大きいときには水素漏れと判断され（ステップＳ１４又はステップＳ１６）、小さいときには「リターン」へと処理が進められる。圧力差に関する検出閾値の場合には、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３の各々の走行中用の検出閾値は、各々の停止中用の検出閾値よりも大きく設定される。
【０１０４】
また、本実施形態によれば、仮に走行中に高圧系の圧力区間から大量に水素漏れが生じても、上記したように開放系への水素放出となり、特に走行風の作用によって、漏洩した大量の水素を速やかに拡散させることができる。これにより、水素濃度の急上昇を抑制することができる。
【０１０５】
さらに、仮に低圧系である低圧区間から微量の水素漏れが生じても、上記したようにケース６１で覆っているため、走行状態に関わらず、漏洩した微量の水素の拡散を抑制することができる。これにより、微量の水素漏れであっても、濃度センサＣ１によって精度良く検出することが可能となる。なお、低圧区間の外部空間をケース６１で覆わない場合には、燃料電池自動車１２０の走行中と停止中との間で、濃度センサＣ１の検出閾値を変更するようにしてもよい。
【０１０６】
この第３実施形態の変形例について説明する。
燃料電池２の間欠運転の際に、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３の各々の検出閾値を変更してもよい。ここで、間欠運転とは、例えばアイドリング時、低速走行時、又は回生制動時等のように低負荷運転時に燃料電池２の発電を一時休止し、二次電池１３０等の蓄電手段から負荷（モータ１５０等）への電力供給を行い、燃料電池２には開放端電圧を維持し得る程度の水素及び酸化ガスの供給を間欠的に行う運転モードをいう。
【０１０７】
具体的には、燃料電池２の運転を停止して二次電池１３０のみで燃料電池自動車１２０を走行させるとき、ＣＰＵ９１は、燃料電池自動車１２０は停止中であると判断し（ステップＳ１２；ＮＯ）、次のステップＳ１５に進めるようにしてもよい。こうすることで、燃料電池２の間欠運転中も、水素漏れの検出精度を適切に確保することができる。
【０１０８】
＜変形例＞
次に、上記した燃料電池システム１の各種の変形例について述べる。
第３実施形態で説明したように、燃料電池自動車１２０の走行中と停止中との間で検出閾値を変更するのは、両者の間の水素の供給状態を考慮したためである。燃料電池２への水素の供給状態の観点に着目すれば、第１実施形態および第２実施形態の燃料電池システム１の水素漏れ検出に際しても、検出閾値を変更するようにしてもよい。
【０１０９】
例えば、第１実施形態において、燃料電池２への水素供給状況に応じて、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３の各々の検出閾値を変更するようにしてもよいし、濃度センサＣ１の検出閾値を変更するようにしてもよい。このとき、水素供給状況が供給停止中である場合には、水素ガス供給中である場合よりも、検出閾値を大きく設定することができる。なお、燃料電池２への水素供給状況を変更する変更手段は、上記した燃料ガス配管系４の機器（例えば、遮断弁５１、遮断弁３０又は循環ポンプ２４）により構成される。
【０１１０】
また、第１実施形態において、燃料電池２における水素消費状況に応じて、圧力センサＰ１、Ｐ２及びＰ３の各々の検出閾値を変更するようにしてもよいし、濃度センサＣ１の検出閾値を変更するようにしてもよい。このとき、燃料電池２での水素消費量が少ない場合には、水素消費量が多い場合よりも、検出閾値を大きく設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
上記した燃料電池システム１は、二輪または四輪の自動車以外の電車、航空機、船舶、ロボットその他の移動体に搭載することができる。また、燃料電池システム１は、定置用ともすることができ、コージェネレーションシステムに組み込むことができる。
【０１１２】
上記では、本発明のガス燃料システムについて燃料電池システム１を例に説明したが、もちろんこれに限るものではなく、特に可燃性の燃料ガスを用いるガス燃料システムに有用である。例えば、燃料ガスを消費する燃料ガス消費装置が、燃料ガスとしての水素あるいは圧縮天然ガスの供給を受けて機械エネルギーや熱エネルギーを発生する内燃機関である場合には、この内燃機関をガス流通系の一部に含むガス燃料システムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】第１実施形態に係る燃料電池システムを模式的に示す構成図である。
【図２】第１実施形態に係る燃料電池システムのブロック図である。
【図３】図１の燃料電池システムの燃料ガス流通系における圧力区間について、説明する図である。
【図４】第２実施形態に係る燃料電池システムを模式的に示す構成図であり、図３と同様の図である。
【図５】第３実施形態に係る燃料電池自動車の主要ブロック図である。
【図６】第３実施形態に係る燃料電池システムの水素漏れ検出処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１４】
１：燃料電池システム、２：燃料電池（燃料ガス消費装置）、４：燃料ガス配管系（ガス流通系）、５：制御部、２１：水素供給源（燃料供給源）、２６：減圧弁、２７：二次減圧弁、５２：減圧弁、６１：ケース、８０：異常検出装置、１２０：燃料電池自動車（移動体）、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３：圧力センサ、Ｃ１：濃度センサ
【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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