(57)【要約】    【課題】  ＳＯＦＣシステムの緊急停止時の燃料極の酸化を抑制する。    【解決手段】  ＳＯＦＣシステムは、複数の固体酸化物形燃料電池セル４の組立体である燃料電池スタック３と、燃料電池スタック３を取り囲み、その内部で余剰の水素含有ガスを燃焼させて燃料電池スタック３を高温状態に維持するモジュール筐体１と、を含んで構成される。所定の緊急停止条件にて、制御装置１４は、燃料電池スタック３からの電流掃引と燃料電池スタック３への燃料、水、空気の供給とを停止する。同時に、制御装置１４は、負圧化装置１５を作動させ、モジュール筐体１内のガスを吸引・排出して、モジュール筐体１内を負圧化する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素含有ガスと酸化剤含有ガスとを反応させて発電する複数の固体酸化物形燃料電池セルの組立体である燃料電池スタックと、
前記燃料電池スタックを取り囲み、その内部で前記燃料電池スタックでの余剰の水素含有ガスを燃焼させて前記燃料電池スタックを高温状態に維持するモジュール筐体と、
を含んで構成される、燃料電池システムであって、
前記モジュール筐体内のガスを吸引・排出して前記モジュール筐体内を負圧化可能な負圧化装置と、
所定の緊急停止条件にて、前記燃料電池スタックからの電流掃引と前記燃料電池スタックへの水素含有ガス及び酸化剤含有ガスの供給とを停止すると共に、前記負圧化装置を作動させて前記モジュール筐体内を負圧化する制御装置と、
を更に含んで構成される、燃料電池システム。
【請求項２】
前記所定の緊急停止条件とは、前記燃料電池スタックからの電流掃引と前記燃料電池スタックへの水素含有ガス及び酸化剤含有ガスの供給とを停止することが要求されるが、補機の運転が可能な条件であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記負圧化装置は、前記モジュール筐体外から前記燃料電池スタックに酸化剤含有ガスを供給するポンプの吸入側及び吐出側経路を切り替えて、前記モジュール筐体内のガスを前記モジュール筐体外に排出することで、前記モジュール筐体内を負圧化することを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記負圧化装置は、前記モジュール筐体内からのガスの排出経路に排気浄化部を有することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記負圧化装置は、前記モジュール筐体内からのガスの排出経路にガス冷却部を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記負圧化装置は、前記モジュール筐体内のガスを吸引・排出して前記モジュール筐体内を負圧化した後、前記モジュール筐体を密閉状態にして、負圧状態を保持することを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記制御装置は、前記モジュール筐体内の圧力を検出する圧力センサを有し、この圧力センサの信号に基づいて、前記負圧化装置の作動を制御することを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記制御装置は、前記負圧化装置による吸引流量を検出する流量センサを有し、この流量センサの信号に基づいて、前記負圧化装置の作動を制御することを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記制御装置は、計時用のタイマを有し、経過時間に基づいて、前記負圧化装置の作動を制御することを特徴とする、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記燃料電池スタックの温度を検出する温度センサを有し、前記所定の緊急停止条件にて前記モジュール筐体内を負圧化した後、温度低下を検出して、前記モジュール筐体内の負圧を解除することを特徴とする、請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
水素含有ガスと酸化剤含有ガスとを反応させて発電する複数の固体酸化物形燃料電池セルの組立体である燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを取り囲み、その内部で前記燃料電池スタックでの余剰の水素含有ガスを燃焼させて前記燃料電池スタックを高温状態に維持するモジュール筐体と、を含んで構成される、燃料電池システムの緊急停止方法であって、
所定の緊急停止条件にて、前記燃料電池スタックからの電流掃引と前記燃料電池スタックへの水素含有ガス及び酸化剤含有ガスの供給とを停止するステップと、
前記停止のステップとほぼ同時に、前記モジュール筐体内のガスを吸引・排出して前記モジュール筐体内を負圧化するステップと、
を含む、燃料電池システムの緊急停止方法。
【請求項１２】
前記負圧化のステップの後、前記モジュール筐体内を密閉して、負圧状態を保持するステップを更に含む、請求項１１記載の燃料電池システムの緊急停止方法。
【請求項１３】
前記負圧保持のステップの後、前記燃料電池スタックの温度低下を検出して、前記モジュール筐体内の負圧を解除するステップを更に含む、請求項１２記載の燃料電池システムの緊急停止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物形燃料電池システムに関し、特にその緊急停止時の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料電池システムの運転方法（あるいは停止方法）として、異常を検出した際に、異常の種類に応じた運転制御方法を行うことが記載されている。また、運転制御方法としては、発電出力を低下させて運転を継続させる方法、発電は継続するが系統とは切り離して自立運転させる方法、発電させながら燃料電池を一定の温度になるまで冷却しその後停止させる発電通常停止方法、直ちに発電を停止させる緊急停止方法などが挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１４１７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、燃料電池システムの中でも固体酸化物形燃料電池システム（以下「ＳＯＦＣシステム」という）は、その高い発電効率から低ＣＯ２排出の次世代定置用電源として注目されている。
【０００５】
ＳＯＦＣシステムは、一般に、水素含有ガスと酸化剤含有ガスとを反応させて発電する固体酸化物形燃料電池セルの組立体である燃料電池スタックと、この燃料電池スタックを取り囲み、その内部で余剰の水素含有ガスを燃焼させて燃料電池スタックを高温状態に維持するモジュール筐体と、を含んで構成される。
【０００６】
ＳＯＦＣシステムは、高温での連続運転を基本とするが、ユーザーの任意により、あるいは省エネ制御の一態様として、あるいは定期的メンテナンスにより、あるいは各種機器の故障診断の結果として、あるいは様々なトラブルにより、システムを停止することが要求される。
【０００７】
システム停止には、通常停止と緊急停止とがある。
通常停止の場合は、燃料電池スタックからの電流掃引は直ちに停止するが、水素含有ガスや酸化剤含有ガスの供給量を制御しつつ燃料電池スタックの温度を徐々に低下させることで、時間をかけてシステムを停止させる。
緊急停止の場合は、燃料電池スタックからの電流掃引を直ちに停止するのみならず、水素含有ガス及び酸化剤含有ガスの供給も直ちに停止して、自然放冷状態とする。
【０００８】
しかしながら、上記の緊急停止の場合は、高温状態の燃料電池スタックへの水素含有ガスの供給が絶たれるため、高温雰囲気下にて金属含有の燃料極の酸化が進行する。燃料極は運転中に還元雰囲気に置かれることから、還元と酸化との繰り返しにより、燃料極の劣化、破損が惹起される。燃料極に含有される金属として代表的なものにはニッケルが挙げられる。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、ＳＯＦＣシステムの緊急停止による燃料電池スタックの損傷を極力抑制し、システムの耐久性を向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記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、燃料電池スタックを取り囲むモジュール筐体内のガスを吸引・排出してモジュール筐体内を負圧化可能な負圧化装置と、所定の緊急停止条件にて、燃料電池スタックからの電流掃引と燃料電池スタックへの水素含有ガス及び酸化剤含有ガスの供給とを停止すると共に、負圧化装置を作動させてモジュール筐体内を負圧化する制御装置と、を含んで構成される。
【００１１】
また、本発明に係る燃料電池システムの緊急停止方法は、所定の緊急停止条件にて、燃料電池スタックからの電流掃引と燃料電池スタックへの水素含有ガス及び酸化剤含有ガスの供給とを停止するステップと、前記停止のステップとほぼ同時に、モジュール筐体内のガスを吸引・排出してモジュール筐体内を負圧化するステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所定の緊急停止条件の場合、すなわち、緊急停止時のうち、少なくとも負圧化装置を作動できる条件の場合は、燃料電池スタックを取り囲むモジュール筐体内を負圧化して、モジュール筐体内の酸化剤の濃度を低下させるため、高温雰囲気での燃料極の酸化を抑制できる。よって、システムの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態を示すＳＯＦＣシステムの要部概略図
【図２】本発明の第２実施形態を示すＳＯＦＣシステムの要部概略図
【図３】緊急停止制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施形態を示すＳＯＦＣシステムの要部概略部である。
【００１５】
本実施形態のＳＯＦＣシステムの主要部である発電モジュール（ホットモジュール）は、モジュール筐体１内に、改質器２と、燃料電池スタック３（複数の燃料電池セル４の組立体）と、オフガス燃焼部５とを配置して構成される。尚、モジュール筐体１の外側は補機室をなし、システム筐体（図示せず）により囲まれている。
【００１６】
モジュール筐体１は、耐熱性金属により形成されたケースの内面に断熱材を内張して構成されている。また、筐体１外から筐体１内へ、燃料供給デバイス６からの炭化水素系の燃料（例えば都市ガス、ＬＰＧ、灯油、メタノールなど）の供給通路７と、水供給デバイス８からの水蒸気改質用の水の供給通路９と、空気供給デバイス１０からの空気（酸化剤含有ガス）の供給通路１１とが設けられている。尚、各供給デバイス６、８、１０は、ポンプ及び／又は流量制御弁を含んで構成される。また、筐体１内からシステム外へ排気通路１２が導出されている。
【００１７】
改質器２は、耐熱性金属により形成されたケース内の室に改質触媒を充填して構成されており、外部からの燃料及び水の供給通路７、９が接続されている。また、改質器２はその内部若しくはその前段に供給通路９から供給される水を気化させる気化器（図示せず）を備えている。従って、改質器２は、水を気化させて得た水蒸気の存在下で、炭化水素系の燃料を水蒸気改質反応により改質し、水素リッチな改質ガス（水素含有ガス）を生成する。尚、水蒸気改質反応に替えて、又はこれと併用して、部分酸化反応や自己熱改質反応などを用いるようにしてもよい。
【００１８】
燃料電池スタック３は、複数の固体酸化物形燃料電池セル４を直列接続してなる組立体であり、各セル４は固体酸化物電解質の両面に燃料極（アノード）及び酸化剤極（カソード）を積層してなり、燃料極には改質器２出口からの改質ガスの供給通路１３により改質ガスが供給され、酸化剤極には外部からの空気の供給通路１１により空気が供給される。
【００１９】
従って、燃料電池セル４の各々において、酸化剤極にて、下記（１）式の電極反応が生起され、燃料極にて、下記（２）式の電極反応が生起されて、発電がなされる。
酸化剤極：  １／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−（固体電解質）  ・・・（１）
燃料極：    Ｏ２−（固体電解質）＋Ｈ２→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−   ・・・（２）
【００２０】
オフガス燃焼部５は、モジュール筐体１内に設けられ、燃料電池スタック３での余剰の改質ガスを余剰の空気の存在下で燃焼させ、その燃焼熱により改質器２及び燃料電池スタック３を高温状態に維持する。従って、モジュール筐体１内は、燃料電池スタック３での発電及び余剰改質ガスの燃焼に起因して、例えば６００〜１０００℃程度の高温になる。モジュール筐体１内での燃焼によって生成された高温の排気ガスは排気通路１２によりシステム外に排出されるが、その廃熱は適宜熱利用される。
【００２１】
燃料電池システムの制御装置１４は、マイクロコンピュータを含む制御ユニットを主体として構成され、燃料供給デバイス６、水供給デバイス８及び空気供給デバイス１０による燃料、水、空気の供給量を制御すると共に、燃料電池スタック３の出力側に設けられるパワーコンディショナー（図示せず）を介して、燃料電池スタック３からの電流掃引を制御し、これらによって発電電力を制御する。
【００２２】
次に制御装置１４によるシステム停止制御について説明する。
上記のＳＯＦＣシステムは高温（６００〜１０００℃）での連続運転を基本とするが、ユーザーの任意により、あるいは省エネ制御の一態様として、あるいは定期的メンテナンスにより、あるいは各種機器の故障診断の結果として、あるいは様々なトラブルにより、システムを停止することが要求される。
【００２３】
システム停止には、通常停止と緊急停止とがある。
通常停止の場合は、燃料電池スタック３からの電流掃引は直ちに停止するが、燃料、水及び空気の供給量を制御しつつ燃料電池スタック３の温度を徐々に低下させることで、時間をかけてシステムを停止させる。
緊急停止の場合は、燃料電池スタック３からの電流掃引を直ちに停止するのみならず、燃料、水及び空気の供給も直ちに停止して、自然放冷状態とする。
【００２４】
ここにおいて、緊急停止条件のうち、所定の緊急停止条件では、燃料極の酸化抑制のため、モジュール筐体１内のガスを吸引・排出して、筐体１内を負圧化する。
このため、図１に示すように、筐体内負圧化装置１５を設ける。筐体内負圧化装置１５は、ポンプなどを含んで構成され、モジュール筐体１内のガスを吸引・排出して、モジュール筐体１内を負圧化可能である。
【００２５】
制御装置１４は、所定の緊急停止条件にて、筐体内負圧化装置１５を作動させて、モジュール筐体１内を負圧化する。
ここでいう所定の緊急停止条件とは、燃料、水及び空気の供給停止を直ちに行う必要のある緊急停止条件のうち、漏電、水漏洩、ガス漏洩、火災、又は、手動緊急停止信号に起因するものを除く条件であり、補機の運転（ポンプやバルブへの通電）が可能な条件である。
【００２６】
すなわち、緊急停止条件のうち、補機を運転可能な条件では、制御装置１４により、電流掃引と燃料、水及び空気の供給とを停止すると共に、筐体内負圧化装置１５を作動させて、モジュール筐体１内のガスを吸引・排出することにより、モジュール筐体１内を負圧化する。
【００２７】
モジュール筐体１内の負圧化により、モジュール筐体１内のガスが希薄化し、酸化剤の濃度（酸素濃度）が低下するため、燃料極の酸化を抑制できる。よって、システムの耐久性を向上させることができる。
【００２８】
その一方、漏電、水漏洩、ガス漏洩、火災、又は、手動緊急停止信号に起因する緊急停止条件では、筐体内負圧化装置１５を作動させることなく、システム緊急停止を行うため、安全性を確保することができる。
【００２９】
図２は本発明の第２実施形態を示すＳＯＦＣシステムの要部概略図である。本実施形態では、空気供給デバイス１０のポンプ２１を利用して、筐体内負圧化装置１５を構成している。
【００３０】
空気供給デバイス１０は、本実施形態では、ポンプ２１と、ポンプ２１の吸入側に配置されるバルブ２２と、ポンプ２１の吐出側に配置されるバルブ２３とを含んで構成される。バルブ２２、２３は、燃料電池システムの運転中（空気供給中）に開弁し、所定の緊急停止条件でのシステム停止に際して閉弁する。
【００３１】
排気通路１２には、本実施形態では、排気浄化用の触媒コンバータ２４と、廃熱回収用の熱交換器２５とが配置される。
触媒コンバータ２４は、排気中の未燃成分を燃焼させて排気を浄化する。
熱交換器２５は、高温の排気と熱媒体との熱交換により、排気を冷却する一方、熱媒体に廃熱を回収させる。尚、簡易には熱媒体として給湯用の水が用いられるが、これに限るものではない。
また、排気通路１２には、バルブ２６が介装される。バルブ２６は、燃料電池システムの運転中に開弁し、システム停止に際して閉弁する。
【００３２】
ここにおいて、筐体内負圧化装置１５としては、空気供給デバイス１０のポンプ２１の吸入側及び吐出側経路を切り替えて、モジュール筐体１内のガスをシステム外へ排出するように、経路２７、２９とバルブ２８、３０とが設けられる。
【００３３】
すなわち、経路２７は、モジュール筐体１内と空気供給デバイス１０のポンプ２１の吸入側とを接続する。そして、この経路２７は、排気通路１２と並列に、触媒コンバータ２４及び熱交換器２５を通過する。
バルブ２８は、経路２７に介装されていて、燃料電池システムの運転中は閉弁し、所定の緊急停止条件でのシステム停止に際して開弁する。
【００３４】
経路２９は、空気供給デバイス１０のポンプ２１の吐出側とシステム外への排気出口とを接続する。
バルブ３０は、経路２９に介装されていて、燃料電池システムの運転中は閉弁し、所定の緊急停止条件でのシステム停止に際して開弁する。
【００３５】
従って、燃料電池システムの運転中は、バルブ２８、３０が閉じているので、空気は、バルブ２２、ポンプ２１、バルブ２３を経て、供給通路１１により燃料電池スタック３に供給される。また、モジュール筐体１内のガスは、排気通路１２を通り、触媒コンバータ２４により浄化され、かつ熱交換器２５により冷却されて、排出される。
【００３６】
これに対し、所定の緊急停止条件では、バルブ２２、２３、２６を閉じる一方、バルブ２８、３０を開く。従って、ポンプ２１の運転継続により、モジュール筐体１内のガスが経路２７からバルブ２８を経てポンプ２１に吸引される。そして、ポンプ２１から経路２９によりバルブ３０を経てシステム外へ排出される。
【００３７】
これにより、モジュール筐体１内を負圧化することができる。モジュール筐体１内の負圧化により、モジュール筐体１内のガスが希薄化し、酸化剤の濃度（酸素濃度）が低下するため、燃料極の酸化を抑制できる。よって、システムの耐久性を向上させることができる。
【００３８】
このとき、経路２７には排気浄化部として触媒コンバータ２４が介装されているので、排気ガスは浄化される。よって、環境悪化を生じることはない。また、経路２７にはガス冷却部としての熱交換器２５が介装されているので、排気ガスは冷却された後にポンプ２１に流入する。よって、ポンプ２１の高温劣化を抑制できる。
【００３９】
図３は制御装置１４により実行されるシステム停止制御のフローチャートであり、これについて説明する。
尚、本制御に際し、必要により、燃料電池スタック３のセル温度を検出する温度センサ３１（図２）、及び、モジュール筐体１内の圧力を検出する圧力センサ３２（図２）が使用される。
【００４０】
Ｓ１では、停止要求の有無を判定し、停止要求有りの場合にＳ２へ進む。
Ｓ２では、緊急停止要求か否か（緊急停止要求か通常停止要求か）を判定する。
Ｓ２での判定でＮＯの場合（通常停止要求の場合）は、システム通常停止のため、Ｓ３へ進み、通常停止制御を実行する。
【００４１】
通常停止制御では、電流掃引は直ちに停止するが、燃料、水及び空気の供給量を制御しつつ燃料電池スタック３の温度を徐々に低下させることで、時間をかけてシステムを停止させる。
【００４２】
より具体的には、電流掃引停止後、セル温度を監視しながら、改質停止工程モード、カソード空気冷却工程モードを経て、システム停止に至る。改質停止工程モードでは、燃料及び水の供給量を減少させ、セル温度が第１の所定温度Ｔ１（燃料極の酸化が問題とならない温度）まで下がったら、燃料及び水の供給を完全に停止する。改質完全停止後のカソード空気冷却工程モードでは、カソード用空気の供給を継続し、カソード用空気で燃料電池スタック３を冷却する。そして、セル温度が第２の所定温度Ｔ２（Ｔ２＜Ｔ１）まで下がったら、カソード用空気の供給を停止する。以上によりシステム停止がなされる。尚、かかる通常停止制御は特開２００５−３４００７５号公報などに記載されている。
【００４３】
Ｓ２での判定でＹＥＳの場合（緊急停止要求の場合）は、Ｓ４へ進む。
Ｓ４では、緊急停止要求の原因が、漏電、水漏洩、ガス漏洩、火災、又は、手動緊急停止信号か否かを判定する。これらはいずれに電気を止めることが必要な停止原因である。
【００４４】
Ｓ４での判定でＹＥＳの場合（漏電等の場合）は、Ｓ５へ進む。
Ｓ５では、システム緊急停止のため、電流掃引を停止し、同時に燃料、水及び空気の供給を停止する。すなわち、燃料電池スタック３からの電流掃引を停止し、燃料供給デバイス６、水供給デバイス８及び空気供給デバイス１０（ポンプ２１）を非作動にする。よって、燃料電池スタック３は自然放冷状態となって、システム停止に至る。
【００４５】
Ｓ４での判定でＮＯの場合（漏電等以外の場合）は、Ｓ６へ進む。
Ｓ６では、システム緊急停止のため、電流掃引を停止し、同時に、燃料、水及び空気の供給を停止する。すなわち、燃料電池スタック３からの電流掃引を停止し、燃料供給デバイス６、水供給デバイス８及び空気供給デバイス１０を非作動にする。そして、Ｓ７へ進む。
【００４６】
Ｓ７では、Ｓ６とほぼ同時に、筐体内負圧化装置１５を作動させ、モジュール筐体１内のガスを吸引・排出して、モジュール筐体１内を負圧化する。このとき、排気通路１２は遮断する。
【００４７】
特に第２実施形態（図２）では、空気供給デバイス１０のバルブ２２、２３を閉じることで、空気の供給を停止し、排気通路１２のバルブ２６を閉じることで、排気通路１２を遮断する。そして、バルブ２８、３０を開いて、ポンプ２１の運転を継続することで、モジュール筐体１内のガスを経路２７のバルブ２８を介して吸引し、経路２９のバルブ３０を介してシステム外へ排出する。これにより、モジュール筐体１内を負圧化する。
【００４８】
モジュール筐体１内の負圧化により、モジュール筐体１内のガスが希薄化し、酸化剤の濃度（酸素濃度）が低下するため、燃料極の酸化を抑制できる。よって、システムの耐久性を向上させることができる。
このとき、経路２７には触媒コンバータ２４が介装されているので、排気ガスは浄化される。また、経路２７には熱交換器２５が介装されているので、排気ガスは冷却された後にポンプ２１に流入し、ポンプ２１の高温劣化を抑制できる。
【００４９】
Ｓ８では、モジュール筐体１内に負圧が確保されたか否かを判定する。具体的には、次の（１）〜（３）のいずれかにより判定する。
（１）モジュール筐体１内の圧力を検出する圧力センサ３２を用い、筐体内圧力が所定圧力（例えば、相対圧で−１ｋＰａ）より低下したか否かを判定する。
（２）ポンプ２１に付設される流量センサを用い、負圧化開始後の流量積算値を求め、流量積算値が所定値を超えたか否かを判定する。
（３）制御ユニットに内蔵の計時用のタイマを用い、負圧化開始後、所定時間経過したか否かを判定する。
【００５０】
Ｓ８での判定でＮＯの場合は、Ｓ７へ戻って、モジュール筐体１内の負圧化を継続する。ＹＥＳの場合は、Ｓ９へ進む。
Ｓ９では、所定の負圧が確保されたため、モジュール筐体１を密閉する。すなわち、筐体内負圧化装置１５の作動を停止させる一方、モジュール筐体１を密閉して、負圧状態を保持させる。
特に第２実施形態（図２）では、ポンプ２１を停止させる一方、バルブ２８、３０を閉じて、モジュール筐体１を密閉し、負圧状態を保持させる。
【００５１】
Ｓ１０では、燃料電池スタック３のセル温度を検出する温度センサ３１を用い、セル温度が所定温度Ｔ１（燃料極の酸化が問題とならない温度）より低下したか否かを判定し、セル温度の低下を待つ。セル温度が所定温度Ｔ１まで低下した場合は、Ｓ１１へ進む。尚、セル温度検出用の温度センサを異なる位置に複数有する場合は、全ての温度センサの検出値が所定温度Ｔ１より低下したか否かを判定する。
【００５２】
Ｓ１１では、モジュール筐体１の密閉状態を解除して。モジュール筐体１内の負圧を解除する。
特に第２実施形態（図２）では、バルブ２８、３０を閉じたまま、バルブ２２、２３及びバルブ２６を開いて、モジュール筐体１内を実質的に大気に開放する。
【００５３】
尚、筐体内負圧化装置１５の作動用電源としては、系統電源、システム内の蓄電池、システム外の蓄電池（例えば家庭内の蓄電池）などを用いればよい。
【００５４】
本実施形態によれば、負圧化装置１５は、モジュール筐体１外から燃料電池スタック３に空気を供給するポンプ２１の吸入側及び吐出側経路を切り替えて、モジュール筐体１内のガスをモジュール筐体１外に排出することで、モジュール筐体１内を負圧化する構成であるため、装置の小型化、並びに、コスト低減を図ることができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、負圧化装置１５は、モジュール筐体１内からのガスの排出経路に排気浄化部（触媒コンバータ２４）を有する構成としたことにより、環境悪化を防止することができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、負圧化装置１５は、モジュール筐体１内からのガスの排出経路にガス冷却部（熱交換器２５）を有する構成としたことにより、排出経路に配置されるポンプ２１などの熱劣化を防止することができる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、負圧化装置１５は、モジュール筐体１内のガスを吸引・排出してモジュール筐体１内を負圧化した後、モジュール筐体１を密閉状態にして、負圧状態を保持する構成としたことにより、負圧化装置１５の吸引動作を必要最小限にとどめることができる。
【００５８】
また、本実施形態によれば、制御装置１４は、モジュール筐体１内の圧力を検出する圧力センサ３２を有し、この圧力センサ３２の信号に基づいて、負圧化装置１５（ポンプ２１）の作動を制御することにより、負圧化装置１５の吸引動作などを必要最小限にとどめることができる。
【００５９】
また、本実施形態によれば、制御装置１４は、負圧化装置１５（ポンプ２１）による吸引流量を検出する流量センサを有し、この流量センサの信号に基づいて、負圧化装置１５（ポンプ２１）の作動を制御することにより、負圧化装置１５の吸引動作などを必要最小限にとどめることができる。しかも、ポンプ２１に付設される流量センサを用いることで、圧力センサ３２を省略できるメリットがある。
【００６０】
また、本実施形態によれば、制御装置１４は、計時用のタイマを有し、経過時間に基づいて、負圧化装置１５の作動を制御することにより、負圧化装置１５の吸引動作などを必要最小限にとどめることができる。しかも、制御ユニットに内蔵のタイマを用いることで、圧力センサ３２を省略できるメリットがある。
【００６１】
また、本実施形態によれば、制御装置１４は、燃料電池スタック３の温度（セル温度など）を検出する温度センサ３２を有し、所定の緊急停止条件にてモジュール筐体１内を負圧化した後、温度低下を検出して、モジュール筐体１内の負圧を解除することにより、温度低下後には通常のシステム停止状態に戻すことができる。
【００６２】
尚、上記の実施形態では、燃料電池スタック３の燃料極に供給される水素含有燃料として、改質器２により生成される水素リッチな改質ガスを用いたが、水素含有燃料はこれに限らず、例えば、水素含有燃料として純水素を用いることが可能である。この場合には、改質器２を省略し、モジュール筐体１外の水素タンクなどからの供給通路により燃料電池スタック３の燃料極に水素含有燃料を直接供給するようにすればよい。
【００６３】
また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６４】
１  モジュール筐体
２  改質器
３  燃料電池スタック
４  燃料電池セル
５  オフガス燃焼部
６  燃料供給デバイス
７  燃料の供給通路
８  水供給デバイス
９  水の供給通路
１０  空気供給デバイス
１１  空気の供給通路
１２  排気通路
１３  改質ガスの供給通路
１４  制御装置
１５  筐体内負圧化装置
２１  ポンプ
２２、２３  バルブ
２４  触媒コンバータ
２５  熱交換器
２６  バルブ
２７、２９  経路
２８、３０  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2013206857.tif 000005