(57)【要約】【課題】ガスの無駄な消費を有効に抑制しつつ、使用中のガス器具が燃料電池であるか否かを良好に判別することができる流量計測装置を提供する。【解決手段】流量計測装置１０Ａが備えるガス器具判別部１２は、使用中のガス器具２０に燃料電池システム２１が含まれる場合には、ガス流量の時間的変化のパターンである流量パターンとして、ガス流量の増減の範囲が燃料電池システム２１に設定される流量帯以内となっている流量パターンを利用して、使用中のガス器具２０の種類を判別する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスを流す流路に接続されたガスメータと、前記ガスメータより下流側に接続され、前記ガスを用いて発電する燃料電池システムと、前記燃料電池システムを制御する制御器と、を備える燃料電池判別システムであって、
前記制御器は、前記燃料電池システムの発電量が所定の発電量で一定時間以上運転している場合、及び／又は、前記燃料電池システムに供給されるガスの流量が所定の流量で一定時間以上運転している場合に、前記燃料電池システムに供給されるガスの流量を予め定められた流量帯の範囲内である人為的な流量パターンで変化させるよう制御し、
前記ガスメータは、
前記流路に流れるガスの流量を計測する計測部、
前記計測部において測定された流量の時間的変化を記憶する第１記憶部、
前記人為的な流量パターンと、ガス器具の種類別に予め登録されたガス流量の時間的変化と、を記憶する第２記憶部、及び、
前記第１記憶部に記憶された流量の時間的変化と前記第２記憶部に記憶された流量の時間的変化とを比較し、前記ガスメータより下流側に接続されたガス器具の種類を判別するガス器具判別部、
を備え、
前記ガス器具判別部が前記人為的な流量パターンを検出することで、前記燃料電池システムが使用されていることを判別する、
燃料電池判別システム。
【請求項２】
前記ガスは炭化水素を含むガスであり、
前記燃料電池システムは、前記ガスを改質して水素含有ガスを生成する改質部と、
前記ガスの改質に利用する熱を供給するバーナと、をさらに備え、
前記制御器は、前記バーナに供給されるガスの流量を予め定められた流量帯の範囲内である人為的な流量パターンで変化させるよう制御する、請求項１に記載の燃料電池判別システム。
【請求項３】
前記制御器は、前記燃料電池システムに供給されるガスの流量を前記人為的な流量パターンで増加させるよう制御する、請求項１又は２に記載の燃料電池判別システム。
【請求項４】
前記制御器は、前記燃料電池システムに供給されるガスの流量を前記人為的な流量パターンで減少させるよう制御する、請求項１又は２に記載の燃料電池判別システム。
【請求項５】
前記制御器は、前記人為的な流量パターンでガスの流量を増加させ、かつ、前記燃料電池システムの発電量を増加させるよう制御する、請求項３に記載の燃料電池判別システム。
【請求項６】
前記制御器は、前記人為的な流量パターンでガスの流量を減少させ、かつ、前記燃料電池システムの発電量を減少させるよう制御する、請求項４に記載の燃料電池判別システム。
【請求項７】
前記制御器は、前記燃料電池システムの発電量が最低発電量で一定時間以上運転している場合に、前記燃料電池システムに供給されるガスの流量を人為的な流量パターンで変化させるよう制御する、
請求項３又は５に記載の燃料電池判別システム。
【請求項８】
前記制御器は、前記燃料電池システムの発電量が最高発電量で一定時間以上運転している場合に、燃料電池システムに供給されるガスの流量を人為的な流量パターンで変化させ
るよう制御する、請求項４又は６に記載の燃料電池判別システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス流量を計測し、その時間的なガス流量変化から流路に接続されたガス器具の種類が燃料電池であるか否かの判別を可能とする燃料電池判別システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一般のガスメータにおいて、ガス器具の種類毎に設定される「異常判定時間」を超えてガスが使用されているときには、ガス器具の消し忘れ等の何らかの異常状態が発生した恐れがあると判断し、自動的にガスメータがガス流路を遮断する異常判定機能がある。具体的には、使用されるガス器具毎に使用流量帯と異常判定時間（又は安全継続使用時間）とが予め設定されている。ガスメータは、内部を流れるガスの流量が、上記使用流量帯の範囲内で異常判定時間（例えば、数時間〜十数時間程度）以上継続すると、ガス器具（もしくはガス配管）の異常使用が発生したと推定し、安全機能を作動させるものである。安全機能としては、例えば、ガスの遮断及びガス漏れ警報の発報のうちの少なくとも一方を行う。なお、比較的長時間使用されるガス器具（例えば、ガスストーブ）と比較的短時間しか使用されないガス器具（例えば、コンロ、小型湯沸かし器等）が同時に使用されている場合には、長時間使用のガス器具に合わせて異常判定時間が設定される。
【０００３】
しかしながら、複数のガス器具が同時に使用される場合には、ガス流量の流量帯が上記異常判定時間以上変化せず、ガスメータによって誤ってガスが遮断されてしまう恐れがあった。この課題を解決するために、ガスメータが作動しているガス器具の種類を判別し、各々のガス器具の作動時間を判定することでガス器具の以上使用を判定する方法があった。
【０００４】
上記器具判別システムとして、ガスメータに備えられた流量計測装置で計測されたガス流量の時間的な変化を利用するものがある（例えば、引用文献１）。具体的には、ガスメータでガス流量を計測することで得られた時間的な流量変化の波形を複数のステップに分割し、その各ステップにマッチングする部分流量パターンの組み合わせから、使用されているガス器具の種類を判別するものである。
【０００５】
また、ガス器具の本来動作に与える影響を少なくした状態で高精度な器具判別動作を行う技術が開示されている（例えば、特許文献２）。具体的には、ガス器具に設けた信号発生部によりガス器具特有の信号が発生され、この信号をガスメータに設けた瞬時信号検知部により検知することで、ガス器具の判別を行う。この特有の信号としては、例えば、所定流量で所定時間だけ意図的に変化させられるガス流れが例示されており、この信号としてのガス流れの後に、ガス器具本来の流量でガスが流れることになる。さらに、前記特有の信号として固有の流量変化パターンを設定することも可能となっている。
【０００６】
燃料電池システムが家庭で用いられる場合には、他のガス機器と同様に、このガスメータを介してガスの供給を受ける。一方、燃料電池システムは一般的な他のガス機器と異なり、家庭での電力負荷に応じてガスを消費する。電力負荷が連続して発生した場合には、燃料電池システムは連続運転し、ガスも継続的に消費される。そのため、燃料電池システムによるガスの継続使用時間は、一般的な他のガス器具よりも大幅に長くなる場合がある。また、家庭に設置される燃料電池システムは一般的な他のガス機器に対して比較的ガスの使用流量が少ない。燃料電池システムが連続運転し、ある流量帯の範囲内でのガスの継続使用時間が異常判定時間を越えた場合、燃料電池システム自体は正常に運転されているにも関わらず、ガスメータはガスの漏洩が発生したと誤認し、ガスを遮断したり、警報を発報する恐れがある。
【０００７】
この問題を解決するために、従来の燃料電池システムとして、異常判定時間が経過する前に、燃焼部に供給するガスの流量を流量帯の範囲を超えて変化させる技術が開示されている（例えば、特許文献３）。
【０００８】
また、ガスメータ自体の変更を行うことなく、ガスメータの使用時間遮断機能が実質作動しない状態とすることを目的として、所定時間毎に改質装置に供給するガスの流量を変化させる燃料電池システムが開示されている（例えば、特許文献４）。特許文献４には、ガスメータは、一定の流量でガスが流れ出た時間をカウントして、このカウントされた時間が設定時間に達するとガスの供給を遮断する機能を有しており、ガスの流量を変化させることによって、一定流量の燃料ガスが流れる時間のカウントをクリアすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００３−１４９０２７号公報
【特許文献２】特開２００６−２００７９８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６７５７５号公報
【特許文献４】特開２００４−１８５９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３に開示される燃料電池システムでは、燃焼部に供給するガスの流量を流量帯の範囲を超えて変化させる。また、特許文献４に開示される燃料電池システムでは、一定流量の燃料ガスが流れる時間のカウントをクリアするために、特許文献３と同様に、流量帯の範囲を超えて改質装置に供給するガスの流量を変化させる必要がある。しかしながら、燃料電池システムが所定の発電量で発電している際に、燃料電池システムに供給するガスの流量を流量帯の範囲を超えて増加させると、所定の発電量に必要なガスの流量を大きく超え、有効に利用されずに無駄に消費されるガスが増加する恐れがあった。また、燃料電池システムが所定の発電量で発電している際に、燃料電池システムに供給するガスの流量を流量帯の範囲を超えて減少させると、所定の発電量に必要なガスの流量を大きく下回り、燃料電池で発電をするのに必要なガス（水素ガス）が不足する恐れがあった。
【００１１】
即ち、従来の燃料電池システムでは、所定の発電量で発電している際の燃料電池システムへのガスの供給流量をより安定させ、かつ、ガスメータで燃料電池システムの使用を判別することが困難であるという課題があった。
【００１２】
本発明は、所定の発電量で発電している際の燃料電池システムへのガスの供給流量を安定させつつ、ガスメータで燃料電池システムの使用を判別できる燃料電池判別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】
【００１３】
このような課題を解決するために、本発明に係る燃料電池判別システムは、ガスを流す流路に接続されたガスメータと、前記ガスメータより下流側に接続され、前記ガスを用いて発電する燃料電池システムと、前記燃料電池システムを制御する制御器と、を備える燃料電池判別システムである。特に、前記制御器は、前記燃料電池システムの発電量が所定の発電量で一定時間以上運転している場合に、前記燃料電池システムに供給されるガスの流量を予め定められた流量帯の範囲内である人為的な流量パターンで変化させるよう制御するものである。前記ガスメータは、前記流路に流れるガスの流量を計測する計測部、前記計測部において測定された流量の時間的変化を記憶する第１記憶部、前記人為的な流量
パターンと、ガス器具の種類別に予め登録されたガス流量の時間的変化と、を記憶する第２記憶部、及び、前記第１記憶部に記憶された流量の時間的変化と前記第２記憶部に記憶された流量の時間的変化とを比較し、前記ガスメータより下流側に接続されたガス器具の種類を判別するガス器具判別部、を備えている。そして、前記ガス器具判別部が前記人為的な流量パターンを検出することで、前記燃料電池システムが使用されていることを判別するものである。
【００１４】
この構成により、所定の発電量で発電している際に、燃料電池システムへのガスの供給流量を安定させることができる。即ち、所定の発電量で発電している際に、燃料電池で発電に用いるためのガスの供給流量を安定させることができる。さらに、ガスメータで燃料電池システムの使用を判別することが可能となる。
【００１５】
ここで、予め定められた流量帯とは、燃料電池システムが所定の発電量で発電運転する際に使用するガスの供給流量が該当する流量帯であることが好ましい。ここで、「ガスを用いて発電する燃料電池システム」とは、例えば、水素インフラに接続されていても良い。また、例えば、少なくとも改質器を備える燃料電池システムであってもよい。また、例えば、固体酸化物形燃料電池を備え、アノードの触媒上で改質反応を行う燃料電池システムであってもよい。
【００１６】
また、前記構成の燃料電池システムは、前記ガスが炭化水素を含むガスであり、前記燃料電池システムは、前記ガスを改質して水素含有ガスを生成する改質部と、前記ガスの改質に利用する熱を供給するバーナと、をさらに備えている。前記制御器は、前記燃料電池システムの発電量が所定の発電量で一定時間以上運転している場合に、前記バーナに供給されるガスの流量を予め定められた流量帯の範囲内である人為的な流量パターンで変化させるよう制御する構成としてもよい。この構成により、前記バーナに供給されるガスの流量を予め定められた流量帯の範囲内である人為的な流量パターンで変化させるため、燃料電池システムが所定の発電量で発電している際に、改質反応のための温度をより安定化することができる。即ち、ガス及び水素含有ガスのうちの少なくとも一方を燃焼して熱を供給するバーナを用いる構成の場合に、燃料電池システムが所定の発電量で発電している際に、流量帯の範囲を超えてガスの流量を変動させないため、バーナでの燃焼で発生する熱量が変動することを抑制でき、改質反応を行うための温度を安定化することができる。
【００１７】
また、前記構成の燃料電池システムの制御器は、前記燃料電池システムに供給されるガスの流量を前記人為的な流量パターンで増加させるよう制御する構成としてもよい。この構成により、前記燃料電池システムに供給されるガスの流量を予め定められた流量帯の範囲内で増加させるため、所定の発電量で発電している燃料電池に供給する水素含有ガスが不足することを抑制できる。
【００１８】
また、前記構成の燃料電池システムの制御器は、前記所定の流量パターンでガスの流量を増加させる場合に、前記燃料電池システムの発電量を増加させるよう制御する構成としてもよい。
【００１９】
また、前記構成の燃料電池システムの制御器は、前記燃料電池システムの発電量が最低発電量で一定時間以上運転している場合に、燃料電池システムに供給されるガスの流量を人為的な流量パターンで変化させるよう制御する構成としてもよい。この構成により、燃料電池システムの発電量が最低発電量で一定時間以上運転している場合に、ガスメータで燃料電池システムが使用中であることを判別することができる。即ち、燃料電池システムの最低発電量より電力負荷が小さい状態が一定時間以上継続したときに、燃料電池システムは最低発電量で一定時間以上運転するため、使用するガスの流量の変動が少ない。このような場合であっても、ガスメータで燃料電池が使用中か否かを判別することができる。
【００２０】
また、前記構成の燃料電池システムの制御器は、前記燃料電池システムの発電量が最高発電量で一定時間以上運転している場合に、燃料電池システムに供給されるガスの流量を人為的な流量パターンで変化させるよう制御する構成としてもよい。この構成により、燃料電池システムの発電量が最高発電量で一定時間以上運転している場合に、ガスメータで燃料電池システムが使用中であることを判別することができる。即ち、燃料電池システムの最高発電量より電力負荷が大きい状態が一定時間以上継続したときに、燃料電池システムは最高発電量で一定時間以上運転するため、使用するガスの流量の変動が少ない。このような場合であっても、ガスメータで燃料電池が使用中か否かを判別することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の燃料電池判別システムは、所定の発電量で発電している際の燃料電池システムへのガスの供給流量を予め定められた流量帯の範囲内である人為的な流量パターンで変化させるため、ガスの供給流量を最適化しつつ、ガスメータで燃料電池システムの使用を判別できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】燃料電池判別システムの構成およびその利用形態の一例を示すブロック図
【図２】ガス器具の流量帯毎に設定される異常判定時間を説明する模式図
【図３】（ａ）流量計測装置の構成の一例を示すブロック図、（ｂ）流量計測装置の構成の一例を示すブロック図
【図４】（ａ）流量計測装置における流量パターンの一例を示すタイムチャート、（ｂ）従来の流量計測装置における流量パターンの一例を示すタイムチャート
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
【００２４】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１に係る燃料電池判別システムの構成について、図１を参照して具体的に説明する。図１に示すように、燃料電池判別システムは、ガス供給源３１と、流量計測装置１０Ａと、燃料電池システム２１を少なくとも備えている。また、その他のガス器具として、ファンヒータ２２、及び、ガステーブル２３が接続されている。
【００２５】
流量計測装置１０Ａは、ガス供給ライン３２を介してガス供給源３１とガス器具２０とにつながっている。流量計測装置１０Ａは、複数のガス器具２０に流入するガスの流量を計測するために、流量計測部１１、ガス器具判別部１２、第１記憶部１３、および第２記憶部１４を備えている。
【００２６】
流量計測部１１は、ガスが流れる流路３３内でのガス流量を計測するものであり、本実施の形態では、超音波を用いることでガス流体の流量を計測する超音波流量計測器が用いられている。典型的な超音波流量計測器としては、伝搬時間差法を利用したものを挙げることができる。伝搬時間差法では、流量計測の対象となる流路３３の上流側および下流側のそれぞれに超音波送受波器を設け、超音波を交互に送受信させる。これにより、順方向および逆方向それぞれの伝搬時間の差から流体の流速を測定し、当該流速と流路３３の断面積とを利用して流体の流量を計測する。流路３３は、図１では模式的に示すのみであるが、流量計測装置１０Ａの一部であるとともに、ガス供給ライン３２に接続されている構成となっている。なお、流量計測部１１は、超音波流量計測器に限定されるものではなく、フローセンサ等の瞬時式の流量計測器を適用しても良い。
【００２７】
第１記憶部１３は、流量計測部１１において測定された流量の時間的変化を記憶するものである。第２記憶部１４は、ガス器具の種類別に予め登録されたガス流量の時間的変化も記憶するものである。
【００２８】
ガス器具判別部１２は、ガス供給ライン３２のうち流量計測装置１０Ａの下流側につながる使用中のガス器具２０の種類を判別するものである。本実施の形態では、第１記憶部１３に記憶された流量の時間的変化と第２記憶部１４に記憶された流量の時間的変化とを比較し、ガスメータより下流側に接続されたガス器具２０の種類を具体的に判別する。
【００２９】
燃料電池システム２１は、例えば、燃料電池２４、改質器２６及びバーナ２７を含む水素生成器２５を備えているものとする。また、図示しない脱硫器、原料供給器、酸化剤ガス供給器、熱交換器、貯湯タンク等を備えていてもよい。燃料電池２４は、所定の範囲で発電を行うものである（例えば、２５０Ｗ〜７５０Ｗ）。本実施の形態では、発電を行うことができる所定の範囲の上限を最高発電量、所定の範囲の下限を最低発電量と呼ぶ。なお、燃料電池システム２１の改質器２６が、ガス供給源３１から供給されるガスに含まれる炭化水素を改質して水素含有ガスを生成する構成としたが、これに限定されず、ガス供給源から燃料電池２４に水素が供給されるものとしても良い。この場合、燃料電池システム２１には改質器２６が不要となる。なお、燃料電池２４が固体酸化物形燃料電池であって、アノードの触媒上で改質反応を行う燃料電池システムであってもよい。
【００３０】
［異常使用判定］
流量計測装置１０Ａがガス器具のガス器具２０の異常使用状態を検知する構成について以下に具体的に説明する。
【００３１】
流量計測装置１０Ａには、図２に示すように使用流量帯（ガス流量の大きさ）に応じた異常判定時間が設定されている。一つの使用流量帯において異常判定時間よりも長い時間でガスが使用されると、流量計測装置１０Ａは安全のためにガス流路を遮断する。図２は、燃料電池システム２１、ファンヒータ２２、およびガステーブル２３の標準的な使用流量帯と各使用流量帯における異常判定時間との関係をグラフとして示している。縦軸がガス器具２０に設定される最大のガス流量Ｖ、横軸が異常判定時間ｔである。通常、図２に示すように、ガス器具の使用流量帯が大きくなるに従って異常判定時間は短く設定されている。具体的には、ガステーブル２３などが使用される流量帯ＩＩＩ（Ｖ２＜Ｖ≦Ｖ３）の異常判定時間ｔ３は、ファンヒータ２２などが使用される流量帯ＩＩ（Ｖ１＜Ｖ≦Ｖ２）の異常判定時間ｔ２よりも短い。さらに、流量帯ＩＩ（Ｖ１＜Ｖ≦Ｖ２）の異常判定時間ｔ２は、燃料電池システム２１などが使用される流量帯Ｉ（０＜Ｖ≦Ｖ１）の異常判定時間ｔ１よりも短い。
【００３２】
しかし、燃料電池システム２１は、発電のために長時間稼働することが想定されるため、燃料電池システム２１が使用されている場合は上記異常判定時間ｔ１以上の使用があっても流路を遮断しないことが望ましい。そこで、本発明の流量計測装置１０Ａは、器具判別機能を用いて、燃料電池２４が使用されていると判定したときには、流路の遮断を行わないものである。
【００３３】
［ガス器具の判別］
流量計測装置１０Ａがガス器具の種類を判別する構成について以下に具体的に説明する。
【００３４】
流量計測装置１０Ａは、流量計測部１１によりガス流量を計測することで、ガス器具判別部１２は、実測された時間的なガス流量変化波形（以下、「実測パターン」と称する。
）を生成し、第１記憶部１３に記憶させる。また、第２記憶部１４には、ガス器具２０の種類別に設定されている時間的なガス流量変化波形（以下、「設定パターン」と称する。）が記憶されている。ガス器具判別部１２は、実測パターンと設定パターンとを比較することにより、使用中のガス器具２０の種類を判別する。
【００３５】
なお、流量計測装置１０Ａは、図３（ａ）に示すように、ガス漏洩が発生したときに利用者に報知する報知部１６を備えた構成としても良い。報知部１６は、ガス器具判別部１２において第１記憶部１３に記憶された流量の時間的変化とガス器具の流量変化波形とが合致しないと判定された場合に、漏洩発生を利用者に知らせるものである。報知部１６の構成は特に限定されないが、音声で警報を発する構成、あるいは、音声とともに光を発する構成等が挙げられる。
【００３６】
なお、流量計測装置１０Ａは、図３（ｂ）に示すように、報知部１６に加えてガス遮断部１５を備えていてもよい。ガス遮断部１５は、ガス器具判別部１２において漏洩発生を検知したとき、もしくは、流量計測部１１で計測されるガス流量から何らかの異常状態またはそのおそれがあると判断されたときに、ガス供給ライン３２におけるガスの流通を遮断するものである。異常状態には、流量計測部１１で計測されたガス流量が、予め設定された遮断基準流量の範囲内にあるか否かを判定し、さらに、遮断基準流量の範囲内にある状態が所定時間を超えて継続している状態などがある。
【００３７】
［最低発電量で発電しているとき］
本願発明は、さらに、前記燃料電池システムの発電量が最低発電量で一定時間Ｃ１以上発電しているとき、もしくは、発電量と最低発電量との差が閾値Ｗ１以下である状態が一定時間Ｃ１以上続いたときは、図４（ａ）に示すように、燃料電池システム２１に人為的な流量変動パターンＰ１の分だけ流量を増加させるよう制御を行う。具体的には、燃料電池システム２１の改質部に流れるガス流量を増加させることで流量変動パターンＰ１を発生させているが、これに限定されたものではなく、燃料電池システム２１の水素生成器２５を加熱するためのバーナ２７で燃焼させるガスの流量を増加させる構成としても良い。
【００３８】
ここで、第２記憶部１４は、上記設定パターンに加えて、人為的な流量パターンＰ１を記憶するものである。ガス器具判別部１２は、第１記憶部１３に記憶された実測パターンが、第２記憶部１４に記憶された人為的な流量変動パターンＰ１に含まれていると判断することで燃料電池システム２１が使用中であることを正確に判定することが可能となる。
【００３９】
さらに、燃料電池システム２１は、一定時間Ｃ１が経過するごとに人為的な流量変動パターンＰ１を継続的に発生させる構成としてもよい。これにより、ガス器具判別部１２は燃料電池システム２１が継続的に使用されていることを確認することができる。また、第２記憶部は前記一定時間Ｃ１を記憶する構成とし、ガス器具判別部１２は流量変動パターンＰ１がＣ１ごとに連続して検出された場合に、燃料電池システム２１が使用中であることを判定する構成としても良い。
【００４０】
上記構成により、流量計測装置１０Ａは燃料電池２４が使用中であることを正確に判定することができる。さらに、燃料電池が使用されていると判定されたときは、流量計測装置１０Ａは異常判定時間ｔ１以上のガス使用があっても流路を遮断しない構成としているため、燃料電池システムを長時間使用した場合でも利便性の高い流量計測装置を提供することができる。なお、流量変動パターンＰ１は、燃料電池の本来的な動作時に生じうる流量変動と区別可能な流量増加パターンであれば、その具体的な流量変動振幅や時間長さ等は特に限定されるものではない。例えば、流量変動パターンＰ１は、複数の連続するピークを有するパターンであってもよい。
【００４１】
［最高発電量で発電しているとき］
また、本願発明は、前記燃料電池システムの発電量が最高発電量で一定時間Ｃ２以上発電しているとき、もしくは、発電量と最高発電量との差が閾値Ｗ２以下である状態が一定時間Ｃ２以上続いたときは、図４（ｂ）に示すように、燃料電池システム２１に人為的な流量変動パターンＰ２の分だけ流量を増加させるよう制御を行う。図４（ｂ）の点線は、人為的な流量変動パターンＰ２を発生しないときの燃料電池の流量変化波形を示している。流量変動パターンＰ２を発生させる方法として、具体的には、燃料電池の改質部に流れるガス流量を増加させることがある。
【００４２】
ガス器具判別部１２は、第１記憶部に記憶された実測パターンが、第２記憶部に記憶された設定パターンに人為的な流量変動パターンＰを減算した波形であると判断することで燃料電池システム２１が使用中であることを正確に判定することが可能となる。また、一定時間Ｃが経過するごとに人為的な流量変動パターンＰを発生させることで、ガス器具判別部１２は燃料電池システム２１が継続的に使用されていることを判別することができる。流量計測装置１０Ａは、燃料電池が使用されていると判定されたときは、異常判定時間ｔ１以上のガス使用があっても流路を遮断しない構成としているため、燃料電池システムを長時間使用した場合でも利便性の高い流量計測装置を提供することができる。なお、流量変動パターンＰは、燃料電池の本来的な動作時に生じうる流量変動と区別可能な流量増加パターンであれば、その具体的な流量変動振幅や時間長さ等は特に限定されるものではない。例えば、流量変動パターンＰ２は、複数の連続するピークを有するパターンであってもよい。
【００４３】
本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４４】
また、本発明の実施の形態では、高分子電解質形燃料電池と、改質器を含む水素生成器とを備える燃料電池システムについて説明したが、これに限定されない。例えば、固体酸化物形燃料電池と、改質器とを備える燃料電池システムであってもよい。また、例えば、固体酸化物形燃料電池を備え、アノードの触媒上で改質反応を行う燃料電池システムであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、ガス流量を計測するだけでなく、使用中のガス器具を判別する機能を有する流量計測装置の分野に広く好適に用いることができ、特に、ガス器具に燃料電池を含む環境で好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０Ａ  流量計測装置
１１  流量計測部
１２  ガス器具判別部
１３  第１記憶部
１４  第２記憶部
１５  ガス遮断部
１６  報知部
２０  ガス器具
２１  燃料電池システム
２２  ファンヒータ
２３  ガステーブル
２４  燃料電池
２５  水素生成器
２６  改質器
２７  バーナ
３１  ガス供給源
３２  ガス供給ライン
３３  流路
【図１】
2013231599.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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