(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料電池における燃料極の酸化を防止できる安価な高温作動型燃料電池システムを提供する。【解決手段】原燃料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器５と、該改質器５に水を供給するための改質水ポンプ７と、該改質水ポンプ７を制御する制御装置１０と、燃料電池１と、原燃料ガスを改質器５に供給するための原燃料ガス供給ライン９ｂと、燃料ガスを改質器５から燃料電池１に供給するための燃料ガス供給ライン９ａと、原燃料ガス供給ライン９ｂに設けられた開閉弁とを具備するとともに、制御装置１０は、緊急停止時に、開閉弁が閉とされた後に、改質器５に水を供給するように改質水ポンプ７を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器と、該改質器に水を供給するための改質水ポンプと、該改質水ポンプを制御する制御装置と、燃料極、固体電解質および酸素極を有し、前記燃料極に前記燃料ガスを、前記酸素極に酸素含有ガスを供給して発電する燃料電池と、前記原燃料ガスを前記改質器に供給するための原燃料ガス供給ラインと、前記燃料ガスを前記改質器から前記燃料電池に供給するための燃料ガス供給ラインと、前記原燃料ガス供給ラインに設けられた開閉弁とを具備するとともに、前記制御装置は、緊急停止時に、前記開閉弁が閉とされた後に、前記改質器に水を供給するように前記改質水ポンプを制御することを特徴とする高温作動型燃料電池システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記改質水ポンプを間欠的に駆動させるように制御することを特徴とする請求項１記載の高温作動型燃料電池システム。
【請求項３】
さらに着火装置を備え、前記制御装置は、緊急停止時に、前記着火装置により前記燃料電池に供給され発電に使用されなかった前記燃料ガスを燃焼させるように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の高温作動型燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温作動型燃料電池システムに関し、特に、例えば、地震、停電、落雷、台風のような自然災害等で、燃料電池の作動を緊急停止する場合がある高温作動型燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体酸化物燃料電池（ＳＯＦＣ）や溶融炭酸塩型燃料電池（ＭＣＦＣ）といった高温作動型燃料電池を利用した燃料電池システムが知られている。そして、固体酸化物燃料電池では６００〜１０００℃程度、溶融炭酸塩型燃料電池では約５００〜９００℃程度の高温で動作させている。
【０００３】
従来、例えば、地震、停電、落雷、台風のような自然災害等で、燃料ガスの供給が停止された際には、燃料電池システムを緊急停止することが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、従来、原燃料ガス供給ラインに原燃料ガスを吸着する吸着器を設け、緊急停止する際に、原燃料ガス供給ラインに設けられた供給遮断弁により原燃料ガスの供給を遮断し、送出ポンプを作動させ、吸着器から原燃料ガスを放出させることが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−６６２４４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、高温作動型燃料電池システムを緊急停止した場合に、例えば、固体酸化物燃料電池を利用した高温作動型燃料電池システム（以下、燃料電池システムということがある）では、緊急停止により、燃料電池の発電を停止するとともに、燃料ガスの供給、酸素含有ガスの供給を停止して、高温の燃料電池が冷却し、また、燃料電池に燃料ガスを供給するための配管、改質器、脱硫器等が冷却していくため、燃料電池が収容されている収納容器内が負圧となり、外気が燃料電池内に侵入し、燃料電池の燃料極が高温状態で酸素を含む外気に曝され、燃料極が酸化し、燃料電池に悪影響を与えるおそれがあった。
【０００７】
また、特許文献２では、燃料電池における燃料極の酸化を抑制できるものの、原燃料ガスを吸着するための吸着剤を収容した吸着器をわざわざ設ける必要があり、高価になるという問題があった。
【０００８】
本発明は、燃料電池における燃料極の酸化を防止できる安価な高温作動型燃料電池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】
【０００９】
本発明の高温作動型燃料電池システムは、原燃料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器と、該改質器に水を供給するための改質水ポンプと、該改質水ポンプを制御する制御装置と、燃料極、固体電解質および酸素極を有し、前記燃料極に前記燃料ガスを、前記酸素極に酸素含有ガスを供給して発電する燃料電池と、前記原燃料ガスを前記改質器
に供給するための原燃料ガス供給ラインと、前記燃料ガスを前記改質器から前記燃料電池に供給するための燃料ガス供給ラインと、前記原燃料ガス供給ラインに設けられた開閉弁とを具備するとともに、前記制御装置は、緊急停止時に、前記開閉弁が閉とされた後に、前記改質器に水を供給するように前記改質水ポンプを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の高温作動型燃料電池システムでは、緊急停止時に、原燃料ガスの供給が開閉弁により遮断された後に、制御装置は、改質器に水を供給するように改質水ポンプを制御する。停止直後の改質器は高温状態であるため、改質器に供給された水は水蒸気となって体積膨張するため、改質器よりも下流側の燃料ガス供給ラインに残存している燃料ガスが水蒸気により燃料電池側に押し出され、燃料電池の燃料極が燃料ガスに晒され、この後、改質器内の改質触媒に吸着している原燃料ガスが水蒸気により燃料電池側に押し出され、燃料電池の燃料極が酸素含有ガスに晒されることを抑制できる。また、従来から使用されている改質器、改質水ポンプを用いて、燃料電池における燃料極の酸化を防止でき、安価とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】高温作動型燃料電池システムの一形態を示す説明図である。
【図２】固体酸化物型燃料電池セルを示すもので、（ａ）は横断面図、（ｂ）は縦断面図である。
【図３】燃料電池の一例を示し、（ａ）は燃料電池を概略的に示す側面図、（ｂ）は（ａ）の燃料電池の破線で囲った部分の一部を拡大した横断面図である。
【図４】燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。
【図５】燃料電池装置の一例を示す分解斜視図である。
【図６】緊急停止のフロー図を示すもので、（ａ）は本形態の緊急停止のフロー図、（ｂ）は従来の緊急停止のフロー図である。
【図７】高温作動型燃料電池システムの他の形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本形態の燃料電池システムを示すもので、符号１は、固体酸化物型燃料電池１を示している。この固体酸化物型燃料電池１は、複数の燃料電池セルを直列に電気的に接続して構成されている。固体酸化物型燃料電池１については後述する。
【００１３】
この固体酸化物型燃料電池１は燃料ガスおよび酸素含有ガスを用いて発電するものであり、固体酸化物型燃料電池１（以下、燃料電池１ということがある）は収納容器３内に収容されている。収納容器３内には、改質器５も収納されており、改質器５で改質された燃料ガスを燃料電池１に供給するように構成されている。改質器５内には、都市ガス、プロパンガス等の原燃料ガスを水蒸気を用いて改質する触媒が収容されている。
【００１４】
改質器５には、燃料ガスに改質される都市ガス等の原燃料ガスが、保安メータ８を介して供給されるように構成されている。また、改質器５には、水を供給するための配管からなる水供給ライン６が接続されている。この水供給ライン６には、改質水ポンプ７が設けられており、例えば、燃料電池１から排出される排ガスから得られる凝縮水、水道水等の改質水が供給されるようになっている。改質水ポンプ７は、後述する制御装置１０により制御される。
【００１５】
保安メータ８は、例えば各家庭に一つ設けられており、この保安メータ８には、その家庭で使用される原燃料ガスの使用量が表示され、また、地震、停電、落雷、台風のような自然災害等の緊急時には原燃料ガスを供給または停止するための開閉弁を有している。保安メータ８からは、燃料電池システム以外に、例えば給湯器、ガスレンジ等に、原燃料ガ
スが供給されるように構成されており、それぞれに原燃料ガス供給ラインを有している。
【００１６】
改質器５と燃料電池１との間は、燃料ガスを供給するための配管からなる燃料ガス供給ライン９ａで連結されており、保安メータ８と改質器５との間は、原燃料ガスを供給するための配管からなる原燃料ガス供給ライン９ｂで連結されており、これらの燃料ガス供給管９ａと原燃料ガス供給管９ｂとで燃料供給ライン９を構成している。従って、開閉弁は、燃料供給ライン９に設けられている。
【００１７】
原燃料ガス供給ライン９ｂには、原燃料ガスを改質器５に供給するための原燃料ポンプ１１が設けられており、原燃料ポンプ１１は制御装置１０に接続され、この制御装置１０は、負荷に応じて改質器５に供給する原燃料ガス量を原燃料ポンプ１１で制御し、燃料電池１に供給する燃料ガス量を制御している。
【００１８】
原燃料ポンプ１１の上流側には、原燃料ガス中の硫黄成分を除去するための脱硫触媒が収納された脱硫器１３が設けられている。この脱硫器１３からの原燃料ガスが改質器５に供給される。
【００１９】
また、脱硫器１３は金属製容器内に、一般的に周知の、例えば、金属担持ゼオライト等の脱硫触媒を収容して構成されている。
【００２０】
また、改質器５には、改質水が供給されるようになっており、供給された水は改質器５内で水蒸気となって、都市ガス、プロパンガス等の燃料ガスと反応し、水素を主成分とする燃料ガスに変化する。改質器５から燃料ガスが燃料電池１に供給されるとともに、収納容器３内に、酸素含有ガス供給ライン１５のブロア１６を介して、空気等の酸素含有ガス（以下、酸素含有ガスを空気として説明する場合がある）が供給され、燃料電池１において発電することになるが、定常状態では、発電に用いられなかった燃料ガスは、燃料電池１の改質器５側で酸素含有ガスと反応して燃焼し、燃料電池１と改質器５との間に燃焼領域１５が形成されている。この燃焼ガスにより改質器５が加熱され、改質器５内の原燃料ガスが、水素主成分の燃料ガスに水蒸気改質されることになる。なお、燃料電池１の上方には、ヒータ等の着火装置が設けられており、発電に用いられなかった燃料ガスに着火される。
【００２１】
燃料電池１は、複数の燃料電池セルを電気的に直列に接続してなるもので、燃料電池セルを図２に示す。図２（ａ）は燃料電池セル２０の横断面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図である。なお、両図面において、燃料電池セル２０の各構成を一部拡大して示している。
【００２２】
この燃料電池セル２０は、中空平板型の燃料電池セル２０で、断面が扁平状で、全体的に見て楕円柱状をした多孔質の導電性支持体（以下、支持体ということがある）２１を備えている。導電性支持体２１の内部には、適当な間隔で複数の燃料ガス流路２２が長手方向に形成されており、燃料電池セル２０は、この導電性支持体２１上に各種の部材が設けられた構造を有している。
【００２３】
導電性支持体２１は、互いに平行な一対の平坦面ｎと、一対の平坦面ｎをそれぞれ接続する弧状面（側面）ｍとで構成されている。平坦面ｎの両面は互いにほぼ平行に形成されており、一方の平坦面ｎ（下面）と両側の弧状面ｍを覆うように多孔質な燃料極層２３が設けられており、さらに、この燃料極層２３を覆うように、緻密質な固体電解質２４が積層されている。
【００２４】
導電性支持体２１、燃料極２３は、金属を含有するもので、金属としては、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ等が知られている。燃料極２３は、金属の他に金属酸化物を含有しており、金属酸
化物としては、例えば安定化ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアが知られている。
【００２５】
また、固体電解質２４の上には、反応防止層２５を介して、燃料極層２３と対面するように、多孔質な酸素極２６が積層されている。また、燃料極層２３および固体電解質２４が積層されていない他方の平坦面ｎ（上面）には、密着層２７を介してインターコネクタ２８が形成されている。
【００２６】
すなわち、燃料極層２３および固体電解質２４は、両端の弧状面ｍを経由して他方の平坦面ｎ（上面）まで形成されており、固体電解質２４の両端にインターコネクタ２８の両端が位置するように積層され、固体電解質２４とインターコネクタ２８で導電性支持体２１を取り囲み、内部を流通する燃料ガスが外部に漏出しないように構成されている。
【００２７】
図３は、上述した燃料電池セル２０の複数個を、集電部材３３を介して電気的に直列に接続して構成される燃料電池（セルスタックともいう）の一例を示したものであり、（ａ）は燃料電池１を概略的に示す側面図、（ｂ）は（ａ）の燃料電池１の一部拡大断面図であり、（ａ）で示した破線で囲った部分を抜粋して示している。なお、（ｂ）において（ａ）で示した破線で囲った部分に対応する部分を明確とするために矢印にて示しており、（ｂ）で示す燃料電池セル２０においては、上述した反応防止層２５等の一部の部材を省略して示している。
【００２８】
なお、燃料電池１においては、各燃料電池セル２０を集電部材３３を介して配列することで燃料電池１を構成しており、各燃料電池セル２０の下端部が、燃料電池セル２０に燃料ガスを供給するためのガスタンク３６に、ガラスシール材等の接着剤により固定されている。また、燃料電池セル２０の配列方向の両端から複数の燃料電池セル２０を挟持するように、ガスタンク３６に下端部が固定された弾性変形可能な導電部材３４を具備している。
【００２９】
また、図３に示す導電部材３４には、燃料電池セル２０の配列方向に沿って外側に向けて延びた形状で、燃料電池１の発電により生じる電流を引出すための電流引出し部３５が設けられている。
【００３０】
図４は、燃料電池１を収納容器３内に収納してなる燃料電池モジュール３８の一例を示す外観斜視図であり、直方体状の収納容器３の内部に、図３に示した燃料電池１を収納して構成される。
【００３１】
なお、燃料電池セル２０にて使用する燃料ガスを得るために改質器５を燃料電池１の上方に配置している。そして、改質器５で生成された燃料ガスは、燃料ガス供給管９ａを介してガスタンク３６に供給され、ガスタンク３６を介して燃料電池セル２０の内部に設けられた燃料ガス流路２２に供給される。
【００３２】
なお、図４においては、収納容器３の一部（前後面）を取り外し、内部に収納されている燃料電池１および改質器５を後方に取り出した状態を示している。図４に示した燃料電池モジュール３８においては、燃料電池１を、収納容器３内にスライドして収納することが可能である。
【００３３】
また収納容器３の内部に設けられた酸素含有ガス導入部材３７は、図４においてはガスタンク３６に並置された燃料電池１の間に配置されるとともに、酸素含有ガスが燃料ガスの流れに合わせて、燃料電池セル２０の側方を下端部から上端部に向けて流れるように、燃料電池セル２０の下端部に酸素含有ガスを供給する。そして、燃料電池セル２０の燃料ガス流路２２より排出される燃料ガスを酸素含有ガスと反応させて燃料電池セル２０の上
端部側で燃焼させることにより、燃料電池セル２０の温度を上昇させることができ、燃料電池１の起動を早めることができる。また、燃料電池セル２０の上端部側にて、燃料電池セル２０の燃料ガス流路２２から排出される燃料ガスと酸素含有ガスとを燃焼させることにより、燃料電池セル２０（燃料電池１）の上方に配置された改質器５を加熱することができる。それにより、改質器５で効率よく改質反応を行うことができる。
【００３４】
図５は、外装ケース内に図４で示した燃料電池モジュール３８と、燃料電池１を動作させるための補機とを収納してなる燃料電池装置の一例を示す分解斜視図である。なお、図５においては一部構成を省略して示している。
【００３５】
図５に示す燃料電池装置４３は、支柱４４と外装板４５とから構成される外装ケース内を仕切板４６により上下に区画し、その上方側を上述した燃料電池モジュール３８を収納するモジュール収納室４７とし、下方側を燃料電池モジュール３８を動作させるための補機類を収納する補機収納室４８として構成されている。なお、補機収納室４８に収納する補機類は省略している。上記した原燃料ポンプ１１は、補機収納室４８に収納されることになる。
【００３６】
また、仕切板４６には、補機収納室４８の空気をモジュール収納室４７側に流すための空気流通口４９が設けられており、モジュール収納室４７を構成する外装板４５の一部に、モジュール収納室４７内の空気を排気するための排気口５０が設けられている。
【００３７】
そして、本形態の燃料電池システムでは、緊急停止時に、原燃料ガスの供給が開閉弁により遮断された後に、制御装置１０は、改質器５に水を供給するように改質水ポンプ７を制御する。高温状態の改質器５に供給された水は水蒸気となって体積膨張するため、改質器５よりも下流側の燃料ガス供給ライン９ａに残存している燃料ガスが水蒸気により燃料電池１側に押し出され、燃料電池１の燃料極２３が燃料ガスに晒され、この後、改質器５内に改質触媒に吸着している原燃料ガス自体が、もしくは原燃料ガスが水蒸気改質され体積膨張した燃料ガスとして燃料電池１側に押し出され、燃料電池１の燃料極２３が酸素含有ガスに晒されることを抑制できる。また、燃料電池システムとして、従来から使用されている改質器５、改質水ポンプ７を用いて、燃料電池１における燃料極２３の酸化を防止でき、安価とすることができる。
【００３８】
水は水蒸気となることで約１５００倍にも体積が膨張し、また、改質器５内の改質触媒に吸着している原燃料ガスが水蒸気改質されることで、約１．７倍に体積膨張するため、最初は、燃料ガス供給ライン９ａの配管内の燃料ガスが燃料電池１側に押し出され、次に新たに改質された燃料ガス、もしくは原燃料ガスが燃料電池１側に供給されることになる。
【００３９】
言い換えれば、本形態の燃料電池システムでは、緊急停止が、図６（ａ）に示すように、原燃料ガス供給ライン９ｂの開閉弁が閉とされ、原燃料ガスの供給が遮断された後、通常の発電モードから移行する停止移行モードと、該停止移行モードの後に移行する停止モードとを具備している。
【００４０】
停止移行モードは、原燃料ガスの供給が遮断された後、制御装置１０は、改質水ポンプ７により改質器５に水を供給させ、改質器５で水蒸気とし、改質器５よりも下流側の燃料ガス供給ライン９ａに残存している燃料ガス、改質器５内の原燃料ガスもしくは新たに改質された燃料ガスを順次燃料電池１側に押し出すモードであり、制御装置１０は、負荷への電力供給を停止するとともに、酸素含有ガスの燃料電池１への供給量を停止する。
【００４１】
例えば、制御装置１０は原燃料ポンプ１１、ブロア１６等を制御し、発電時の燃料ガス
の供給量を２．３リットル／分、空気供給量を５０リットル／分、水の供給量がＳ／Ｃが２．５となるように供給していたのを、停止移行モードでは、原燃料ポンプ１１を停止し、酸素含有ガス供給ライン１５のブロア１６を停止し、改質器５に水を微量供給するように制御する。
【００４２】
停止モードは、負荷への電力供給を停止するとともに、改質器５への水供給、酸素含有ガスの燃料電池１への供給を停止し、さらに原燃料ガスの改質器５への供給を停止し、完全に燃料電池システムを停止するモードである。
【００４３】
従来、地震、停電、落雷、台風のような自然災害等で、図６（ｂ）に示すように、保安メータ８の開閉弁が閉とされ、原燃料ガスの改質器５への供給が停止された際には、開閉弁が閉とされたことの信号が制御装置１０に伝達された後に、負荷への電力供給を停止し、燃料供給ライン９に設けられた原燃料ポンプ１１を停止し、さらに、水、酸素含有ガスの供給を停止していた。
【００４４】
しかしながら、高温作動型の燃料電池１では、地震、停電、落雷、台風のような自然災害等の緊急停止時に原燃料ガスの改質器５への供給が停止し、この状態で冷却するため、さらに、配管からなる燃料供給ライン９、改質器５、脱硫器１３等が冷却することにより、燃料電池１の燃料ガス流路２２内が負圧となり、外気が侵入し、燃料極２３が酸化するおそれがあり、これにより、燃料電池１に悪影響を与えるおそれがあった。
【００４５】
本形態の燃料電池システムでは、原燃料ガス供給ライン９ｂの開閉弁が閉とされ、原燃料ガスの供給が遮断された後、制御装置１０は、改質水ポンプ７により改質器５に水を供給させることにより、改質器５に供給された水は水蒸気となって体積膨張するため、改質器５よりも下流側の燃料ガス供給ライン９ａに残存している燃料ガスが水蒸気により燃料電池１側に押し出され、燃料電池１の燃料極２３が燃料ガスに晒され、この後、改質器５内の改質触媒に吸着している原燃料ガス、もしくは原燃料ガスが水蒸気改質された燃料ガスが燃料電池１側に押し出される停止移行モードと、該停止移行モードの後に移行する停止モードとを具備する。
【００４６】
すなわち、制御装置１０は、開閉弁が閉とされた信号を受けると、通常は、改質器５への水供給を停止し、原燃料ポンプ１１を停止し、燃料ガスの燃料電池１への供給を停止するが、本形態では、改質水ポンプ７により改質器５に水を供給させることにより、改質器５に供給された水が水蒸気となって体積膨張するため、改質器５よりも下流側の燃料ガス供給ライン９ａに残存している燃料ガスが燃料電池１側に押し出され、その後、改質器５内の原燃料ガスが燃料電池１側に押し出される。
【００４７】
通常、水が水蒸気になることにより体積が、約１５００倍にもなるため、微量の水を改質器に供給して水蒸気とすることにより、改質器５および改質器５から下流の燃料ガス供給ライン９ａ内の燃料ガス、もしくは原燃料ガスを押し出すことが可能となる。
【００４８】
これにより、緊急停止により高温の燃料電池１が冷却し、また配管からなる燃料供給ライン９、改質器５、脱硫器１３等が冷却することにより、燃料電池１の燃料ガス流路２２内が負圧となろうとした場合でも、制御装置１０は、改質水ポンプ７により改質器５に水を供給し、水蒸気とさせることにより、燃料ガスを燃料電池１側に押し出すため、燃料電池１の燃料極２３が、初期の場合は燃料ガスに晒され、配管内の燃料ガスが無くなった後は原燃料ガスに晒され、酸素含有ガスに晒されることを抑制できる。これにより、燃料電池１における燃料極２３の酸化を防止できる。また、燃料電池システムとして、従来から使用されている改質器５、改質ポンプ７を用いて、燃料電池１における燃料極２３の酸化を防止でき、安価とすることができる。
【００４９】
さらに、制御装置１０は、燃料電池１の温度が所定温度以下となった場合に、改質水ポンプ７による水の供給を停止させることができる。例えば、燃料極２３を構成する金属がＮｉである場合には、ＮｉがＮｉＯに酸化される温度は、通常４００℃程度以上であるため、例えば４００℃以下となった場合には、燃料極２３が殆ど酸化することがないため、改質水ポンプ７による水の供給を停止させ、燃料極２３への燃料ガスの供給を停止できる。燃料電池１の温度は、複数の燃料電池セル２０の配列方向中央部であって、燃料電池セル１０の高さ方向中央部に設けられた温度センサで求めることができる。
【００５０】
また、制御装置１０は、改質水ポンプ７による水の供給量が所定量に達した場合に、改質水ポンプ７による水の供給を停止させることができる。水の供給量は、改質器５で生成した水蒸気がそのまま燃料電池１に供給されない量とされる。従って、改質器５よりも下流側の燃料ガス供給ライン９ａの容積、改質器５内の原燃料ガスが改質されて新たに生成した燃料ガスの容積、さらに原燃料ガスの容積の合計容積を超えない水蒸気量となるように、水の供給量が制御される。これにより、水蒸気が燃料電池１に供給されることによる悪影響を防止できる。
【００５１】
さらに、制御装置１０は、改質水ポンプ７を間欠的に駆動させることができる。この場合には、発生する水蒸気を少なくすることができ、燃料電池１に供給する燃料ガス量を微量とすることができるため、長時間にわたって燃料ガス、もしくは原燃料ガスを供給することができ、長時間にわたって燃料電池１における燃料極２３の酸化を防止できる。
【００５２】
さらに、緊急停止時に、燃料電池１に供給された燃料ガス、もしくは原燃料ガスを燃焼させることができる。この場合には、燃料電池１に供給される燃料ガス、もしくは原燃料ガスが、収納容器３内に存在している酸素含有ガスと反応して燃焼することになり、緊急停止時に燃料電池１の温度を急激に下げることなく、定常状態から、停止移行モード、停止モードへと燃料電池１の温度を低下させることができるため、燃料電池１における熱応力を小さくすることができる。なお、燃料ガスの供給が微量であるため、失火のおそれがあるが、その際には、制御装置１０により着火装置を起動することが望ましい。
【００５３】
上記形態では、保安メータ８が開閉弁を有する場合について記載したが、図８に示すように、開閉弁を有する保安メータ７と、さらに改質器５よりも上流側の原燃料ガスライン９ｂに別個に開閉弁７１を設けても良い。この場合には、原燃料ガスもしくは燃料ガスを燃料電池１側に押し出し易くなる。さらに、改質器５よりも上流側の原燃料ガスライン９ｂに開閉弁７１を設けた場合には、保安メータ８に開閉弁が無くても良い。
【００５４】
さらに、上記形態では、収納容器３内に改質器５を収容したが、改質器は収納容器３の外側にあっても良い。改質器からの配管長さが長い場合には、その分緊急停止時における燃料ガス供給量を増加できる。
【００５５】
また、上記形態では、保安メータ８の開閉弁が閉とされた信号を制御装置１０に伝達したが、例えば、原燃料ガス供給管９ｂに、原燃料ガスの圧力を検知する圧力センサを設け、原燃料ガス供給管９ｂ内の圧力が急激に低下した場合に、原燃料ガスの供給が停止されたと見なして、圧力センサから制御装置１０に信号を伝達しても良い。
【００５６】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。
【００５７】
例えば、上記形態では、中空平板型の固体酸化物型燃料電池セルを用いた燃料電池について説明したが、円筒型の固体酸化物型燃料電池セルを用いた燃料電池であっても良いこ
とは勿論である。さらに、燃料極層、固体電解質、酸素極を順次設けてなる平板状の燃料電池セルと、燃料極層に接続する燃料側インターコネクタと、酸素極に接続する酸素側インターコネクタとの積層体を隔離板を介して複数積層してなり、燃料極層及び酸素極の中央部にそれぞれ燃料ガス及び酸素含有ガスが供給されて燃料極層及び酸素極の外周部に向けて流れ、燃料電池セルの外周部から余剰の燃料ガス及び酸素含有ガスが放出され、燃焼されるタイプの平板型燃料電池にも応用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１：燃料電池
５：改質器
６：水供給ライン
７：改質水ポンプ
８：保安メータ
９：燃料供給ライン
１０：制御装置
１３：脱硫器
２０：燃料電池セル
２１：導電性支持体
２２：燃料ガス流路
２３：燃料極
２４：固体電解質
２６：酸素極
２８：インターコネクタ
３８：燃料電池モジュール
４３：燃料電池装置
７１：開閉弁
【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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