(57)【要約】【課題】排気流路を流通する換気流量の低下が、逆流防止装置の固着であるのか、排気流路の閉塞であるのかを判断できるようにする。【解決手段】発電システム１００は、燃料電池１１を収納する筐体１２内の空気を排出流路７０へ排出するための換気ファン１３と、換気ファン１３及び排出流路７０を接続する換気流路７５と、排出流路７０のうちの排出流路７０と換気流路７５の合流部よりも下流の流路、又は換気流路７５に配置された逆流防止装置２０と、換気ファン１３を予め定めた出力で動作させ、逆流防止装置２０の上流側の圧力と逆流防止装置２０の下流側の圧力の圧力差が第一の閾値よりも小さい場合に、排出流路７０の異常と判定し、圧力差が第一の閾値よりも大きい第二の閾値よりも大きい場合に、逆流防止装置２０の異常と判定する判定動作を行う制御器１０２を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池と、
前記燃料電池を収納する筐体と、
前記燃料電池から排出される排出ガスを大気への開口から大気に排出するように構成された排出流路と、
前記筐体内の空気を前記排出流路へ排出するための換気器と、
前記換気器及び前記排出流路を接続する換気流路と、
前記排出流路のうちの前記排出流路と前記換気流路の合流部よりも下流の流路、又は前記換気流路に配置された逆流防止装置と、
前記換気器を予め定めた出力で動作させ、前記逆流防止装置の上流側の圧力と前記逆流防止装置の下流側の圧力の圧力差が第一の閾値よりも小さい場合に、前記排出流路の異常と判定し、前記圧力差が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値よりも大きい場合に、前記逆流防止装置の異常と判定する判定動作を行う制御器と、
を有する発電システム。
【請求項２】
前記逆流防止装置の上流側の圧力を計測する第一圧力計、及び、前記逆流防止装置の下流側の圧力を計測する第二圧力計を備え、
前記圧力差を、前記第一圧力計の計測値、及び、前記第二圧力計の計測値の差分に基づいて計測する、
請求項１に記載の発電システム。
【請求項３】
前記逆流防止装置の上流側及び下流側の圧力差を計測する差圧計を備え、
前記圧力差を、前記差圧計を用いて計測する、
請求項１に記載の発電システム。
【請求項４】
前記制御器は、前記判定動作において異常と判定しなかった場合に、前記圧力差が、前記第一の閾値よりも大きい第三の閾値以上、かつ、前記第二の閾値よりも小さい第四の閾値以下になるように、前記換気器の出力を制御して、前記換気器を動作させる、
請求項１から３のいずれか１つに記載の発電システム。
【請求項５】
前記制御器は、前記圧力差が、前記第一の閾値よりも大きい前記第三の閾値以上で、かつ、前記第二の閾値よりも小さい前記第四の閾値以下になるように、前記換気器の出力を制御し、前記換気器の動作中に、前記換気器の出力が、予め定めた閾値よりも大きくなった場合に、前記排出流路の異常と判定する、
請求項４に記載の発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱と電気を供給する発電システムに関し、特に発電システムの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コージェネレーションシステムは、発電した電力を需要家へ供給し電力負荷を賄うと共に、発電に伴う排熱を回収して蓄熱することで需要家の給湯負荷を賄うシステムである。
【０００３】
このようなコージェネレーションシステムとしては、燃料電池システムと給湯器が同一の燃料で動作するコージェネレーションシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に開示されたコージェネレーションシステムでは、燃料電池システムと、燃料電池の動作に伴って発生する熱を回収する熱交換器と、熱交換器を循環して加熱された水を貯蔵する貯湯槽と、貯湯槽から流出する水を所定の温度まで加温する機能を有する給湯器を有し、燃料電池システムと給湯器が同一の燃料で動作するように構成されている。
【０００５】
また、建物内部に配置する発電システムの排気性能を向上させることを目的とした発電システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
特許文献２に開示された発電システムは、吸気口を備えた建物の内部に設置して使用される発電システムであって、建物内部の空気を燃料電池システムの内部へ導く空気導入口と、燃料電池システムの内部の空気を建物の外部へ排出する空気排出管と、換気手段を備えていて、換気手段が、建物外部の空気を吸気口を介して建物の内部に導き、さらに空気導入口を通して燃料電池システムの内部に導入し、さらに空気排出管を通して建物の外部へと排出する。
【０００７】
さらに、建物内部に配置した発電システムで生じた排ガスの排気性能を向上することを目的として、上下方向に延びるダクトを具備する発電システムが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
特許文献３に開示された発電システムでは、建物内部を上下方向に延び、上端部が外部に位置するダクトが、二重管であり、排ガス又は空気がダクトの内側又は外側を個別に流通するように、換気管及び排気管がダクトにそれぞれ連結されている。
【０００９】
ところで、特許文献１〜３に開示されている、換気ファン、燃料電池、及び燃料電池に燃料ガスを供給する水素生成器が設けられた燃料電池システムと、給湯器（燃焼装置）に排気流路を連通して設け、建物外部に排ガスを排気する構成では、例えば、燃料電池システムが停止中で換気ファンが動作していない状態で、燃焼装置が動作した場合、燃焼装置の低酸素濃度の燃焼排ガスが排気流路を通して逆流し燃料電池システムの筐体内に流入し滞留する。
【００１０】
これにより、次に燃料電池システムが発電を行う際に、低酸素濃度の空気を燃料電池カソードに供給することとなり、燃料電池の効率が低下する。そのため、燃焼装置の排ガスが排気流路を通じて燃料電池システム内に流入することを防止するため、排気流路に逆流防止装置（逆流防止弁）を配置することが考えられる（例えば、特許文献４参照）。
【００１１】
ここで、逆流防止装置は、弁体が弁座から離れるように移動することにより、筐体から排気流路の開口への方向のガスの通流を許可し、弁体が弁座に当接することにより、排気流路の開口から筐体への方向のガスの通流を阻止するように構成され、かつ、燃焼装置から排出される排出ガスが筺体内に流れ込むことを防止するように配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００７−２４８００９号公報
【特許文献２】特開２００６−７３４４６号公報
【特許文献３】特開２００８−２１０６３１号公報
【特許文献４】国際公開第２０１２／１５３４８２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、このような構成において排気流路が閉塞した場合、または、逆流防止装置が固着した場合、排気流路を流通する換気流量を計測する流量計を用いて流量低下を検知し異常状態と判断することができるが、換気流量低下の原因が逆流防止装置の固着であるのか、排気流路の閉塞であるのかを判断できず、修理を行う際、原因特定に時間がかかるという課題があった。
【００１４】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、排気流路を流通する換気流量の低下が逆流防止装置の固着であるのか、排気流路の閉塞であるのかを判断することを可能にし、修理を行う際に原因特定作業を簡便に行うことができる発電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】
【００１５】
上記従来の課題を解決するために、本発明の発電システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記燃料電池を収納する筐体と、前記燃料電池から排出される排出ガスを大気への開口から大気に排出するように構成された排出流路と、前記筐体内の空気を前記排出流路へ排出するための換気器と、前記換気器及び前記排出流路を接続する換気流路と、前記排出流路のうちの前記排出流路と前記換気流路の合流部よりも下流の流路、又は前記換気流路に配置された逆流防止装置と、前記換気器を予め定めた出力で動作させ、前記逆流防止装置の上流側の圧力と前記逆流防止装置の下流側の圧力の圧力差が第一の閾値よりも小さい場合に、前記排出流路の異常と判定し、前記圧力差が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値よりも大きい場合に、前記逆流防止装置の異常と判定する判定動作を行う制御器とを有する。
【００１６】
これによって、排気流路を流通する換気流量の低下が逆流防止装置の固着であるのか、排気流路の閉塞であるのかを判断することを可能にし、修理を行う際に原因特定作業を簡便に行うことができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の発電システムによれば、排気流路を流通する換気流量の低下が逆流防止装置の固着であるのか、排気流路の閉塞であるのかを判断することを可能にし、修理を行う際に原因特定作業を簡便に行うことができる。
【００１８】
さらに、排出流路を流通する換気流量を流量計を用いなくても適切に制御することができ、より安価な構成を実現することができる。また、換気流量を適切に制御している場合においても排出流路の閉塞を即座に検知することができ、排出流路を流通する換気流量の低下を防止することができ、より高い信頼性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る発電システムの概略構成を示す模式図
【図２】本発明の実施の形態１に係る発電システムの燃料電池システムにおける運転動作を模式的に示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１に係る発電システムの概略構成の変形例を示す模式図
【図４】本発明の実施の形態１の変形例１に係る発電システムの概略構成を示す模式図
【図５】本発明の実施の形態１の変形例１に係る発電システムの燃料電池システムにおける運転動作を模式的に示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態１の変形例２に係る発電システムの燃料電池システムにおける運転動作を模式的に示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態１の変形例３に係る発電システムの燃料電池システムにおける運転動作を模式的に示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池と、前記燃料電池を収納する筐体と、前記燃料電池から排出される排出ガスを大気への開口から大気に排出するように構成された排出流路と、前記筐体内の空気を前記排出流路へ排出するための換気器と、前記換気器及び前記排出流路を接続する換気流路と、前記排出流路のうちの前記排出流路と前記換気流路の合流部よりも下流の流路、又は前記換気流路に配置された逆流防止装置と、前記換気器を予め定めた出力で動作させ、前記逆流防止装置の上流側の圧力と前記逆流防止装置の下流側の圧力の圧力差が第一の閾値よりも小さい場合に、前記排出流路の異常と判定し、前記圧力差が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値よりも大きい場合に、前記逆流防止装置の異常と判定する判定動作を行う制御器とを有する発電システムである。
【００２１】
これによって、排気流路を流通する換気流量の低下が逆流防止装置の固着であるのか、排気流路の閉塞であるのかを判断することを可能にし、修理を行う際に原因特定作業を簡便に行うことができる。
【００２２】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記逆流防止装置の上流側の圧力を計測する第一圧力計、及び、前記逆流防止装置の下流側の圧力を計測する第二圧力計を備え、前記圧力差を、前記第一圧力計の計測値、及び、前記第二圧力計の計測値の差分に基づいて計測するものである。
【００２３】
これによって、排気流路を流通する換気流量の低下が逆流防止装置の固着であるのか、排気流路の閉塞であるのかを判断することを可能にし、修理を行う際に原因特定作業を簡便に行うことができる。
【００２４】
第３の発明は、特に、第１の発明において、前記逆流防止装置の上流側及び下流側の圧力差を計測する差圧計を備え、前記圧力差を、前記差圧計を用いて計測するものである。
【００２５】
これによって、より安価な構成によって排気流路を流通する換気流量の低下が逆流防止装置の固着であるのか、排気流路の閉塞であるのかを判断することを可能にし、修理を行う際に原因特定作業を簡便に行うことができる。
【００２６】
第４の発明は、特に、第１から第３のいずれかの発明において、前記制御器が、前記判定動作において異常と判定しなかった場合に、前記圧力差が、前記第一の閾値よりも大きい第三の閾値以上、かつ、前記第二の閾値よりも小さい第四の閾値以下になるように、前
記換気器の出力を制御して、前記換気器を動作させるものである。
【００２７】
これによって、排出流路を流通する換気流量を流量計を用いなくても適切に制御することができ、換気流量を測定するための流量計を、一般的に安価である圧力計又は差圧計に置き換えることが可能となり、より安価な構成を実現することができる。
【００２８】
第５の発明は、特に、第４の発明において、前記制御器が、前記圧力差が、前記第一の閾値よりも大きい前記第三の閾値以上、かつ、前記第二の閾値よりも小さい前記第四の閾値以下になるように、前記換気器の出力を制御し、前記換気器の動作中に、前記換気器の出力が、予め定めた閾値よりも大きくなった場合に、前記排出流路の異常と判定するものである。
【００２９】
これによって、換気器を所定の出力で動作させた場合のみでなく、流量が適切になるように制御している場合においても排出流路の閉塞を即座に検知することができ、排出流路を流通する換気流量の低下を防止することができ、より高い信頼性を実現することができる。
【００３０】
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、全ての図面において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素のみを抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００３１】
（実施の形態１）
［発電システムの構成］
図１は本発明の実施の形態１に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
【００３２】
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る発電システム１００は、建物２００の内部に配置されている。発電システム１００は、燃料電池１１と、筐体１２と、換気ファン（換気器）１３と、逆流防止装置２０と、を有する燃料電池システム１０１と、制御器１０２と、燃焼装置１０３と、排出流路７０と、を備えている。
【００３３】
ここで、排出流路７０は、燃料電池システム１０１の筐体１２と燃焼装置１０３の排気口１０３Ａとを連通する（接続する）ように設けられている。
【００３４】
なお、本実施の形態１においては、発電システム１００は、建物２００の内部に配置されている構成を示したが、これに限定されず、排出流路７０が燃料電池システム１０１の筐体１２と燃焼装置１０３の排気口１０３Ａを連通するように設けられていれば、建物２００の外部に配置されている構成を採用してもよい。
【００３５】
燃料電池システム１０１の筐体１２内には、燃料電池１１、換気ファン１３、燃料ガス供給器１４、酸化剤ガス供給器１５、及び逆流防止装置２０が配置されている。また、制御器１０２も筐体１２内に配置されている。
【００３６】
なお、本実施の形態１においては、制御器１０２は、燃料電池システム１０１の筐体１２内に配置する構成を採用したが、これに限定されず、制御器１０２は、燃焼装置１０３内に配置する構成を採用してもよく、また、燃料電池システム１０１及び燃焼装置１０３とは別に配置する構成を採用してもよい。
【００３７】
筐体１２を構成する壁の適所には、壁の厚み方向に貫通する孔が設けられていて、該孔
には、排出流路７０を構成する配管が、隙間を有するようにして、挿通されている。そして、孔と排出流路７０との隙間が、給気口１６を構成する。これにより、給気口１６を介して、筐体１２内部に、発電システム１００外の空気が供給される。
【００３８】
なお、本実施の形態１においては、排出流路７０を構成する配管が挿通する孔と、給気口１６を構成する孔と、を１つの孔で構成したが、これに限定されない。排出流路７０を構成する配管が挿通する孔と、給気口１６を構成する孔と、を別々に筐体１２に設けてもよい。また、給気口１６は、筐体１２に１つの孔によって構成されてもよく、また、複数の孔によって構成されていてもよい。
【００３９】
燃料ガス供給器１４は、燃料電池１１に燃料ガス（水素ガス）をその流量を調整しながら供給することができれば、どのような構成であってもよく、例えば、水素生成装置、水素ボンベ、又は水素吸蔵合金等の水素ガスを供給するように構成された機器で構成されていてもよい。燃料ガス供給器１４には、燃料ガス供給流路７１を介して、燃料電池１１（正確には、燃料電池１１の燃料ガス流路１１Ａの入口）が接続されている。
【００４０】
酸化剤ガス供給器１５は、燃料電池１１に酸化剤ガス（空気）をその流量を調整しながら供給することができれば、どのような構成であってもよく、例えば、ファンやブロワ等のファン類で構成されていてもよい。酸化剤ガス供給器１５には、酸化剤ガス供給流路７２を介して、燃料電池１１（正確には、燃料電池１１の酸化剤ガス流路１１Ｂの入口）が接続されている。
【００４１】
燃料電池１１は、アノードとカソードを有している（いずれも図示せず）。燃料電池１１では、燃料ガス流路１１Ａに供給された燃料ガスが、燃料ガス流路１１Ａを通流する間に、アノードに供給される。また、酸化剤ガス流路１１Ｂに供給された酸化剤ガスが、酸化剤ガス流路１１Ｂを通流する間に、カソードに供給される。そして、アノードに供給された燃料ガスとカソードに供給された酸化剤ガスとが、反応して電気と熱が発生する。
【００４２】
なお、発生した電気は、図示されない電力調整器により、外部電力負荷（例えば、家庭の電気機器）に供給される。また、発生した熱は、図示されない熱媒体流路を通流する熱媒体が回収する。熱媒体が回収した熱は、例えば、水を加熱するのに使用することができる。
【００４３】
また、本実施の形態１においては、燃料電池１１は、高分子電解質形燃料電池や直接内部改質型固体酸化物形燃料電池や間接内部改質型固体酸化物形燃料電池等の各種の燃料電池を用いることができる。
【００４４】
また、本実施の形態１においては、燃料電池１１と、燃料ガス供給器１４と、を別々に構成する態様を採用したが、これに限定されず、固体酸化物形燃料電池のように燃料ガス供給器１４と、燃料電池１１とが一体で構成されていてもよい。
【００４５】
この場合、燃料電池１１と燃料ガス供給器１４とが共通の断熱材で覆われた一つのユニットとして構成される。さらに、燃料電池１１の構成は、一般的な燃料電池と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
【００４６】
燃料ガス流路１１Ａの出口には、オフ燃料ガス流路７３の上流端が接続されている。オフ燃料ガス流路７３の下流端は、排出流路７０に接続されている。また、酸化剤ガス流路１１Ｂの出口には、オフ酸化剤ガス流路７４の上流端が接続されている。オフ酸化剤ガス流路７４の下流端は、排出流路７０に接続されている。
【００４７】
これにより、燃料電池１１で使用されなかった燃料ガス（以下、オフ燃料ガス）は、燃料ガス流路１１Ａの出口からオフ燃料ガス流路７３を介して排出流路７０に排出される。なお、オフ燃料ガスは、燃料電池システム１０１が原料ガスを改質し燃料電池１１に供給する構成であった場合には、改質反応を行うための熱を供給するために燃焼器（図示せず）において燃焼させる構成としてもよい。
【００４８】
また、燃料電池１１で使用されなかった酸化剤ガス（以下、オフ酸化剤ガス）は、酸化剤ガス流路１１Ｂの出口からオフ酸化剤ガス流路７４を介して、排出流路７０に排出される。排出流路７０に排出されたオフ燃料ガスは、オフ酸化剤ガスにより希釈されて、建物２００外に排出される。
【００４９】
換気ファン１３は、換気流路７５を介して排出流路７０と接続されている。
【００５０】
これにより、給気口１６から燃料電池システム１０１外の空気が、筐体１２内に給気され、換気ファン１３を作動させることにより、筐体１２内のガス（主として、空気）が換気流路７５及び排出流路７０を介して、建物２００外に排出され、筐体１２内が換気される。
【００５１】
また、本実施の形態１においては、換気流路７５に逆流防止装置２０の上流側及び下流側にそれぞれ圧力計２１と、圧力計２２が設置されている。
【００５２】
これにより、圧力計２１は、逆流防止装置２０の上流部の圧力を計測することができ、圧力計２２は逆流防止装置２０の下流部の圧力を計測することができる。
【００５３】
なお、本実施の形態においては、空気排出器として換気ファン１３を用いたが、空気排出器としては、筐体１２内を換気することができれば、どのような構成であってもよく、これに限定されない。例えば、ブロワを用いてもよい。さらに、換気ファン１３は、筐体１２内に配置するように構成したが、これに限定されない。換気ファン１３は、排出流路７０内に配置するように構成してもよい。
【００５４】
本実施の形態１においては、逆流防止装置２０は、筐体１２内の換気流路７５に設置されているが、これに限定されない。逆流防止装置２０は、換気ファン１３が動作していない状態で燃焼装置１０３が動作したときに、燃焼装置１０３の排気ガスが逆流し、筐体１２内に流入することを防ぐ目的で設置される。
【００５５】
したがって、逆流防止装置２０は、排出流路７０に設置されてもよい。この場合、排出流路７０と、オフ燃料ガス流路７３及びオフ酸化剤ガス流路７４と、の合流部から排出流路７０と、燃料電池システム１０１側と燃焼装置１０３側とが合流する合流部までの間に設置される必要がある。また、上述の流路に設置されるのであれば、筐体１２内に設置してもよく、筐体１２の外に設置してもよい。
【００５６】
なお、本実施の形態１においては、圧力計２１及び圧力計２２は、換気流路７５に設置されているが、これに限定されない。圧力計２１及び圧力計２２は、それぞれ逆流防止装置２０の上流部近傍、下流部近傍に設置されていればよく、逆流防止装置２０と同様に、排出流路７０に設置されてもよい。ただし、逆流防止装置２０と、圧力計２１及び圧力計２２の間には合流部又は分岐部がないように設置する。
【００５７】
また、逆流防止装置２０は、リフト式逆止弁、スイング式逆止弁、ボール式逆止弁及びダイヤフラム式逆止弁等の各種の逆止弁で構成することができる。いずれの構成においても、逆流防止装置２０は、換気ファン１３が動作している場合はその押圧で「開」状態と
なり、ガス供給器が動作していない場合は、「閉」状態となる。
【００５８】
これにより、逆流防止装置２０は、換気ファン１３が動作していない状態で燃焼装置１０３が動作したときに、燃焼装置１０３の排気ガスが逆流し、筐体１２内に流入することを防ぐことができる。
【００５９】
燃焼装置１０３は、燃焼器１７と燃焼ファン（燃焼空気供給器）１８を有している。燃焼器１７と燃焼ファン１８は、燃焼空気供給流路７６を介して接続されている。燃焼ファン１８は、燃焼器１７に燃焼空気を供給することができれば、どのような構成であってもよく、例えば、ファンやブロワ等のファン類で構成されていてもよい。
【００６０】
燃焼器１７には、図示されない燃焼燃料供給器から天然ガス等の可燃性ガスや灯油等の液体燃料等の燃焼燃料が供給される。そして、燃焼器１７では、燃焼ファン１８から供給された燃焼空気と燃焼燃料供給器から供給された燃焼燃料とを燃焼して、熱が発生し、燃焼排ガスが生成される。なお、発生した熱は、水を加熱するのに使用することができる。すなわち、燃焼装置１０３は、ボイラとして使用してもよい。
【００６１】
また、燃焼器１７には、排出ガス流路７７の上流端が接続されていて、排出ガス流路７７の下流端は、排気口１０３Ａを通して、排出流路７０に接続されている。これにより、燃焼器１７で生成された燃焼排ガスは、排出ガス流路７７を介して、排出流路７０に排出される。
【００６２】
すなわち、燃焼器１７で生成された燃焼排ガスが、燃焼装置１０３から排出される排出ガスとして、排出流路７０に排出される。そして、排出流路７０に排出された燃焼排ガスは、排出流路７０を通流して、建物２００外に排出される。
【００６３】
燃焼装置１０３を構成する壁の適所には、壁の厚み方向に貫通する孔が設けられていて、該孔には、排出流路７０を構成する配管が、隙間を有するようにして、挿通されている。そして、孔と排出流路７０との隙間が、給気口１９を構成する。これにより、給気口１９を介して、燃焼装置１０３内部に、発電システム１００外の空気が供給される。
【００６４】
すなわち、排出流路７０は、分岐されていて、２つの上流端は、筐体１２を構成する壁の給気口１６となる孔及び燃焼装置１０３を構成する壁の給気口１９となるの孔のそれぞれに、接続されている。また、排出流路７０は、建物２００の外側にまで延びるように形成されていて、その下流端（開口）は、大気に開放されている。これにより、排出流路７０は、筐体１２と燃焼装置１０３の排気口１０３Ａを連通する。
【００６５】
なお、本実施の形態１においては、排出流路７０を構成する配管が挿通する孔と、給気口１９を構成する孔と、を１つの孔で構成したが、これに限定されない。排出流路７０を構成する配管が挿通する（接続する）孔と、給気口１９を構成する孔と、を別々に燃焼装置１０３に設けてもよい。また、給気口１９は、燃焼装置１０３に１つの孔によって  構成されてもよく、また、複数の孔によって構成されていてもよい。
【００６６】
制御器１０２は、発電システム１００を構成する各機器を制御する機器であれば、どのような形態であってもよい。制御器１０２は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵ等に例示される演算処理部と、各制御動作を実行するためのプログラムを格納した、メモリ等から構成される記憶部を備えている。
【００６７】
そして、制御器１０２は、演算処理部が、記憶部に格納された所定の制御プログラムを読み出し、これを実行することにより、これらの情報を処理し、かつ、これらの制御を含
む発電システム１００に関する各種の制御を行う。
【００６８】
なお、制御器１０２は、単独の制御器で構成される形態だけでなく、複数の制御器が協働して発電システム１００の制御を実行する制御器群で構成される形態であっても構わない。
【００６９】
また、制御器１０２は、マイクロコントロールで構成されていてもよく、ＭＰＵ、ＰＬＣ（Programmable Logic Controller）、論理回路等によって構成されていてもよい。
【００７０】
また、制御器１０２は、本実施の形態１において、燃料電池システム１０１の筐体１２内に配置する構成を例示したが、これに限定されない。制御器１０２は、燃料電池システム１０１の筐体１２の外に配置されても構わないし、燃焼装置１０３内に配置されてもよい。
【００７１】
さらに、制御器１０２は、燃料電池システム１０１の筐体１２内及び燃焼装置１０３内に分割されて配置される構成であってもよい。
【００７２】
この場合、燃料電池システム１０１の筐体１２内及び燃焼装置１０３内に分割して配置された制御器１０２は、燃料電池システム１０１及び燃焼装置１０３を構成する各機器を制御するように構成されていてもよいし、燃料電池システム１０１の筐体１２内に分割して配置された制御器１０２は、燃料電池システム１０１のみを制御するだけでなく、燃料電池システム１０１以外の発電システム１００を構成する各機器のうち、１以上のいずれかの機器を制御するように構成されていてもよい。
【００７３】
燃焼装置１０３内に分割して配置された制御器１０２についても、同様に、燃焼装置１０３以外の発電システム１００を構成する各機器のうち、１以上のいずれかの機器を制御するように構成されていてもよい。
【００７４】
また、燃料電池システム１０１の筐体１２内及び燃焼装置１０３内に分割して配置された制御器１０２は、それぞれ、通信部を有していて、双方の演算処理部及び通信部を介して、信号のやりとりが行われる。
【００７５】
なお、燃料電池システム１０１の筐体１２内及び燃焼装置１０３内に分割して配置された制御器１０２の双方を接続する通信媒体は、例えば、無線ＬＡＮであってもよく、ローカルエリアネットワーク、ワイドエリアネットワーク、公衆通信、インターネット、付加価値通信網、又は商用ネットワーク等であってもよい。
【００７６】
［発電システムの動作］
次に、本実施の形態１に係る発電システム１００の動作について、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、発電システム１００の燃料電池システム１０１における発電動作は、一般的な燃料電池システムの発電動作と同様に行われるので、その詳細な説明は省略する。
【００７７】
また、本実施の形態１においては、制御器１０２が、１つの制御器で構成されていて、該制御器が、発電システム１００を構成する各機器を制御するものとして説明する。
【００７８】
図２は、本実施の形態１に係る発電システムの燃料電池システムにおける運転動作を模式的に示すフローチャートである。
【００７９】
本運転動作は、燃料電池システム１０１が発電動作を開始する前に、換気ファン１３が
停止している状態、又は、起動動作中で換気ファン１３が動作している状態において、排出流路７０及び逆流防止装置２０の異常を検知する目的で実施してもよいし、燃料電池システム１０１が発電動作中であり、換気ファン１３が筐体１２内の換気を目的に動作している状態において、排出流路７０及び逆流防止装置２０の異常を検知する目的で実施してもよい。
【００８０】
図２に示すように、制御器１０２は、換気ファン１３を予め定めた所定の出力で動作させる（ステップＳ１０１）。その後、制御器１０２は、逆流防止装置２０の上流部の圧力を計測することができる圧力計２１と、逆流防止装置２０の下流部の圧力を計測することができる圧力計２２のそれぞれの測定値の圧力差（圧力差＝圧力計２１測定値？圧力計２２測定値）を算出する（ステップＳ１０２）。
【００８１】
ここで、ステップＳ１０２で算出した圧力差が第一の閾値よりも小さい場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）には、制御器１０２は、排出流路７０の異常と判定する（ステップＳ１０４）。一方、制御器１０２は、ステップＳ１０３において圧力差が第一の閾値よりも大きい場合（ステップＳ１０３でＮｏ）には、ステップＳ１０５に進む。
【００８２】
ステップＳ１０５では、ステップＳ１０２で算出した圧力差が第一の閾値よりも大きな値である第二の閾値よりも大きい場合（ステップＳ１０５でＹｅｓ）には、逆流防止装置２０の異常と判定する（ステップＳ１０６）。一方、制御器１０２は、ステップＳ１０５において圧力差が第二の閾値よりも小さい場合（ステップＳ１０５でＮｏ）には、ステップＳ１０２へ戻り、以降の制御を繰り返す。
【００８３】
なお、圧力差が第一の閾値よりも大きく、第二の閾値よりも小さい場合には、ステップＳ１０２からステップＳ１０５を繰り返すことになるが、これらの繰り返し制御を終了するきっかけとして、例えば、該制御以外の制御により該制御を終了させてもよいし、所定の回数繰り返した後に終了させる制御としてもよいし、所定の時間経過した後に終了させる制御としてもよい。
【００８４】
また、制御器１０２は、ステップＳ１０４で排出流路７０の異常を判定する制御としたが、これに限定されず、例えば、排出流路７０が異常状態であることを報知するように制御してもよい。同様に、制御器１０２は、ステップＳ１０５で逆流防止装置２０の異常を判定する制御としたが、これに限定されず、例えば、発電システム１００が異常状態であることを報知するように制御してもよい。
【００８５】
また、制御器１０２は、ステップＳ１０４で排出流路７０の異常と判定した場合に、燃料電池システム１０１、又は／及び、燃焼装置１０３の運転動作を停止させるように制御してもよいし、例えば、換気ファン１３、又は／及び、燃焼ファン１８を最大出力で動作させ、異常状態を回避する動作を実施するように制御してもよい。
【００８６】
また、制御器１０２は、ステップＳ１０５で、逆流防止装置２０の異常と判定した場合に、燃料電池システム１０１の運転動作を停止させるように制御してもよいし、例えば、換気ファン１３を最大出力で動作させ、異常状態を回避する動作を実施するように制御してもよい。
【００８７】
ここで、図１を用いて、圧力差が第一の閾値よりも小さい場合において、なぜ排出流路７０の異常であると判定することができるのかを説明する。この場合、排出流路７０の異常とは、排出流路７０の完全閉塞、又は、ほぼ閉塞した状態を想定している。
【００８８】
排出流路７０が正常状態の場合、換気ファン１３を所定の出力で動作させた場合に、排
出流路７０には換気ファン１３によって送風された流体が通流する。この時、送風された流体は、排出流路７０の下流端から排出される途上で、換気流路７５、又は、排出流路７０に設置された逆流防止装置２０を通流する。
【００８９】
逆流防止装置２０は、一般的に逆流を防止する機構上、通流する流体の流れを阻害するため、圧力損失が発生し、逆流防止装置２０の上流側と下流側で圧力差が発生する。逆流防止装置２０の上流部の圧力を計測することができる圧力計２１と、逆流防止装置２０の下流部の圧力を計測することができる圧力計２２は、この圧力差を計測することを目的に設置されている。
【００９０】
一般的に、通流する流体の流量と、圧力損失による圧力差には相関があり、逆流防止装置２０における、通流する流体の流量と、圧力損失の相関関係を事前に実験的に求めておき、制御器１０２に記憶させておくことで、想定以下の流量となったことを、逆流防止装置２０の上流側と下流側の圧力差により検知することが可能となる。
【００９１】
このことから、想定以下の流量となる圧力差を第一の閾値として制御器１０２に記憶させておくことで、圧力差が第一の閾値よりも小さい場合に、排出流路７０の異常であると判定することが可能となる。
【００９２】
次に、図１を用いて、圧力差が第二の閾値よりも大きい場合に、なぜ逆流防止装置２０の異常であると判定することができるのかを説明する。この場合、逆流防止装置２０の異常とは、逆流防止装置２０の弁体の完全固着、又は、ほぼ固着した状態を想定している。
【００９３】
逆流防止装置２０が正常の場合、上述のように逆流防止装置２０を通流する流体の流量と、圧力損失には一定の相関を持つ。
【００９４】
しかしながら、弁体が完全固着、又は、ほぼ固着した状態においては、この相関から外れ、逆流防止装置２０を通流する流体の流量に対して、圧力損失が増大し、逆流防止装置２０の上流側と下流側の圧力差が増加する。
【００９５】
このことから、想定以上の圧力差を第二の閾値として制御器１０２に記憶させておくことで、圧力差が第二の閾値よりも大きい場合に、逆流防止装置２０の異常であると判定することが可能となる。
【００９６】
このように、本実施の形態１に係る発電システム１００では、換気ファン１３を予め定めた出力で動作させ、逆流防止装置２０の上流部の圧力を計測することができる圧力計２１と、逆流防止装置２０の下流部の圧力を計測することができる圧力計２２の計測値の差である圧力差が第一の閾値よりも小さい場合に、排出流路７０の異常と判定し、圧力差が第一の閾値よりも大きい第二の閾値よりも大きい場合に、逆流防止装置２０の異常と判定する判定動作を行う。
【００９７】
このため、本実施の形態１に係る発電システム１００では、排出流路７０を流通する換気流量の低下が逆流防止装置２０の固着であるのか、排出流路７０の閉塞であるのかを判断することを可能にし、修理を行う際に原因特定作業を簡便に行うことができる。
【００９８】
なお、本実施の形態１においては、給気口１６を介して、燃料電池システム１０１内部に、発電システム１００外の空気が供給され、給気口１９を介して、燃焼装置１０３内部に、発電システム１００外の空気が供給される構成を例示したが、これに限定されない。
【００９９】
例えば、図３に示すように、排出流路７０に沿って二重管構成とし、二重管の内側が排
出流路７０であり、外側を給気流路７８としてもよい。給気流路７８の下流端は、給気口１６及び給気口１９と連通しており、上流端は建物２００の外に開口部を持ち、大気開放されている。ただし、開口部は給気流路７８のいずれにあってもよく、１つの孔で構成されていても、複数の孔によって構成されていてもよい。
【０１００】
なお、本発明は、図１の構成であっても、図３の構成であっても同様の効果を得ることができる。
【０１０１】
［変形例１］
次に、本実施の形態１に係る発電システム１００の変形例について説明する。
【０１０２】
本実施の形態１における変形例１の発電システムは、実施の形態１に係る発電システム１００と基本的構成は同じであるが、圧力差を、上流側及び下流側の圧力差を計測する差圧計２３を用いて計測する態様を例示するものである。
【０１０３】
［発電システムの構成］
図４は本実施の形態１に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。
【０１０４】
図４に示すように、本発明の実施の形態１に係る発電システム１００は、図１に示した実施の形態１に係る発電システム１００と基本的構成は同じであるが、逆流防止装置２０の上流部の圧力を計測することができる圧力計２１と、逆流防止装置２０の下流部の圧力を計測することができる圧力計２２を用いる代わりに、逆流防止装置２０の上流側及び下流側の圧力差を計測する差圧計２３を用いる点が異なる。
【０１０５】
［発電システムの動作］
図５は、本変形例１に係る発電システムの燃料電池システムにおける運転動作を模式的に示すフローチャートである。
【０１０６】
上述のように、本変形例１の発電システム１００において、制御器１０２は、逆流防止装置２０の上流側及び下流側の圧力差を計測する差圧計２３の計測値を用いて排出流路７０の異常、又は、逆流防止装置２０の異常を判定するよう制御する。以下に、その説明を行う。
【０１０７】
図５に示すように、本変形例１の発電システム１００の動作は、実施の形態１に係る発電システム１００の動作とステップＳ１０１までは同じであるが、以降の動作が異なる。
【０１０８】
図５に示すように、制御器１０２は、換気ファン１３を予め定めた所定の出力で動作させる（ステップＳ１０１）。その後、制御器１０２は、逆流防止装置２０の上流部の圧力と逆流防止装置２０の下流部の圧力の差圧を計測することができる差圧計２３の計測値を記憶する（ステップＳ２０１）。
【０１０９】
ここで、ステップＳ２０１で記憶した差圧計２３の計測値が第一の閾値よりも小さい場合（ステップＳ２０２でＹｅｓ）には、制御器１０２は、排出流路７０の異常と判定する（ステップＳ１０４）。一方、制御器１０２は、ステップＳ２０２においてステップＳ２０１で記憶した差圧計２３の計測値が第一の閾値よりも大きい場合（ステップＳ２０２でＮｏ）には、ステップＳ２０３に進む。
【０１１０】
ステップＳ２０３では、ステップＳ２０１で記憶した差圧計２３の計測値が第一の閾値よりも大きな値である第二の閾値よりも大きい場合（ステップＳ２０３でＹｅｓ）には、逆流防止装置２０の異常と判定する（ステップＳ１０６）。
【０１１１】
一方、制御器１０２は、ステップＳ２０３においてステップＳ２０１で記憶した差圧計２３の計測値が第二の閾値よりも小さい場合（ステップＳ２０３でＮｏ）には、ステップＳ２０１へ戻り、以降の制御を繰り返す。
【０１１２】
なお、ステップＳ２０２及びステップＳ２０３において、制御器１０２は、ステップＳ２０１で記憶した差圧計２３の計測値を判定に用いたが、ステップＳ２０２とステップＳ２０３のそれぞれにおける差圧計２３の計測値を用いてもよい。
【０１１３】
つまり、制御器１０２は、ステップＳ２０１で差圧計２３の計測値を記憶せず、ステップＳ２０２及びステップＳ２０３における差圧計２３の瞬時値、又は、平均処理を行った値を用いて判定を行ってもよい。
【０１１４】
また、差圧計２３の計測値が第一の閾値よりも大きく、第二の閾値よりも小さい場合には、ステップＳ２０１からステップＳ２０３を繰り返すことになるが、これらの繰り返し制御を終了するきっかけとして、例えば、該制御以外の制御により該制御を終了させてもよいし、所定の回数繰り返した後に終了させる制御としてもよいし、所定の時間経過した後に終了させる制御としてもよい。
【０１１５】
このように、本変形例１に係る発電システム１００では、換気ファン１３を予め定めた出力で動作させ、逆流防止装置２０の上流側及び下流側の圧力差を計測する差圧計２３の計測値が第一の閾値よりも小さい場合に、排出流路７０の異常と判定し、圧力差が第一の閾値よりも大きい第二の閾値よりも大きい場合に、逆流防止装置２０の異常と判定する判定動作を行う。
【０１１６】
このため、本変形例１に係る発電システム１００では、実施の形態１に係る発電システム１００と同様の効果を、より安価な構成によって実現することができる。
【０１１７】
［変形例２］
次に、本実施の形態１に係る発電システム１００の変形例２について説明する。
【０１１８】
本実施の形態１における変形例２の発電システムは、実施の形態１に係る発電システム１００と基本的構成は同じであるが、制御器１０２は、実施の形態１の判定動作において異常と判定しなかった場合に、逆流防止装置２０の上流側及び下流側の圧力差が、第一の閾値よりも大きい第三の閾値以上、かつ、第二の閾値よりも小さい第四の閾値以下になるように、換気ファン１３の出力を制御して、換気ファン１３を動作させるよう制御する態様を例示するものである。
【０１１９】
なお、本変形例２に示す例は、変形例１に例示した構成においても実施することができるが、その制御の態様は実施の形態１の場合と同じであるため、説明は省略し、実施の形態１で例示した構成において、図１を用いて説明を行う。
【０１２０】
したがって、本変形例２に例示する制御の態様は、実施の形態１及び変形例１の構成のいずれにおいても実施可能であり、本説明に用いる構成に限定されるものではない。
【０１２１】
なお、変形例２の発電システムの構成は、実施の形態１に係る発電システムの構成と同じであるため、その説明は省略する。
【０１２２】
［発電システムの動作］
図６は、本変形例２に係る発電システムの燃料電池システムにおける運転動作を模式的
に示すフローチャートである。
【０１２３】
上述のように、本変形例２の発電システム１００において、制御器１０２は、実施の形態１の判定動作において異常と判定しなかった場合に、逆流防止装置２０の上流側及び下流側の圧力差が、第一の閾値よりも大きい第三の閾値以上、かつ、第二の閾値よりも小さい第四の閾値以下になるように、換気ファン１３の出力を制御して、換気ファン１３を動作させるよう制御する。以下に、その説明を行う。
【０１２４】
本変形例２の発電システム１００において、制御器１０２は、実施の形態１に例示した制御において、排出流路７０の異常、又は、逆流防止装置２０の異常と判定されなかった場合に、換気ファン１３を所定の出力で動作させる（ステップＳ３０１）。
【０１２５】
その後、制御器１０２は、逆流防止装置２０の上流部の圧力を計測することができる圧力計２１と、逆流防止装置２０の下流部の圧力を計測することができる圧力計２２のそれぞれの測定値の圧力差（圧力差＝圧力計２１測定値？圧力計２２測定値）を算出する（ステップＳ３０２）。
【０１２６】
ここで、ステップＳ３０２で算出した圧力差が第三の閾値よりも小さい場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）には、制御器１０２は、換気ファン１３の出力を増加させ（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０２へ戻り、以降の制御を繰り返す。一方、制御器１０２は、ステップＳ３０３において圧力差が第三の閾値より大きい場合（ステップＳ３０３でＮｏ）には、ステップＳ３０５に進む。
【０１２７】
ステップＳ３０５では、ステップＳ３０２で算出した圧力差が第四の閾値よりも大きい場合（ステップＳ３０５でＹｅｓ）には、制御器１０２は、換気ファン１３の出力を低減させ（ステップＳ３０６）、ステップＳ３０２へ戻り、以降の制御を繰り返す。一方、制御器１０２は、ステップＳ３０５において圧力差が第四の閾値よりも小さい場合（ステップＳ３０５でＮｏ）には、ステップＳ３０２へ戻り、以降の制御を繰り返す。
【０１２８】
ここで、本変形例２では、制御器１０２は、ステップＳ３０３を判定した後に、ステップＳ３０５の判定を行う制御としたが、これに限定されない。ステップＳ３０５の判定を行った後にステップＳ３０３を判定する制御としても構わない。
【０１２９】
また、圧力差が第三の閾値よりも大きく、第四の閾値よりも小さい場合には、ステップＳ３０２からステップＳ３０５を繰り返すことになるが、これらの繰り返し制御を終了するきっかけとして、例えば、該制御以外の制御により該制御を終了させてもよいし、所定の回数繰り返した後に終了させる制御としてもよいし、所定の時間経過した後に終了させる制御としてもよい。
【０１３０】
なお、ステップＳ３０３における第三の閾値は、第一の閾値よりも大きい値を設定し、ステップＳ３０５における第四の閾値は、第二の閾値よりも小さい値を設定する。
【０１３１】
また、本変形例２では、制御器１０２は、ステップＳ３０３とステップＳ３０５において、それぞれ第三の閾値と第四の閾値を用いて判定を行ったが、第三の閾値と第四の閾値は同一の値を用いてもよい。つまり、制御器１０２は、圧力差が所定の値になるように換気ファン１３を制御してもよい。
【０１３２】
このように、本変形例２に係る発電システム１００では、実施の形態１の判定動作において異常と判定しなかった場合に、逆流防止装置２０の上流側及び下流側の圧力差が、第一の閾値よりも大きい第三の閾値以上、かつ、第二の閾値よりも小さい第四の閾値以下に
なるように、換気ファン１３の出力を制御して、換気ファン１３を動作させるよう制御する。
【０１３３】
このため、本変形例２に係る発電システム１００では、排出流路７０を流通する換気流量を流量計を用いなくても適切に制御することができ、換気流量を測定するための流量計を、一般的に安価である圧力計又は差圧計に置き換えることが可能となり、より安価な構成を実現することができる。
【０１３４】
ここで、燃料電池システム１０１において、換気流量を適切に制御することの必要性について説明する。燃料電池システム１０１において、換気を行う目的として、筐体１２内に可燃性ガス（例えば、水素）が漏洩した場合の希釈、燃料電池システム１０１内の発熱源（例えば、燃料電池１１やインバータ（図示せず））の過昇温防止、酸化剤ガス供給器への新鮮な空気の供給、等が挙げられる。
【０１３５】
これらの目的を達成するため、換気流量は所定の流量以上の流量を確保することが求められる。
【０１３６】
一方、換気流量が増大するにつれて、騒音の発生、筐体１２内の過冷却による凍結・熱回収量の減少、等の弊害が発生する。
【０１３７】
したがって、換気流量が適切に制御されることで、より信頼性の高い発電システムを実現することが可能となる。
【０１３８】
また、本変形例２に例示した制御の態様により、なぜ排出流路７０を流通する換気流量を流量計を用いなくても適切に制御することができるのかを説明する。
【０１３９】
上述したように逆流防止装置２０を通流する流体の流量と、圧力損失には一定の相関を持つ。したがって、排出流路７０を通流する流体の流量を所望の流量にした場合に、逆流防止装置２０の前後で発生する圧力損失を、実験的に求めておくことで、推定することが可能となる。
【０１４０】
このため、逆流防止装置２０の前後で発生する圧力損失を、逆流防止装置２０の上流部の圧力を計測することができる圧力計２１と、逆流防止装置２０の下流部の圧力を計測することができる圧力計２２のそれぞれの測定値の圧力差として計測し、その圧力差を実験的に求めておき、その結果に基づき、予め制御器１０２に記憶させておいた所定範囲内の値になるように、換気ファン１３の出力を制御することで、排出流路７０を流通する換気流量を流量計を用いなくても適切に制御することが可能となる。
【０１４１】
［変形例３］
次に、本実施の形態１に係る発電システム１００の変形例３について説明する。
【０１４２】
本実施の形態１における変形例３の発電システムは、実施の形態１に係る発電システム１００と基本的構成は同じであり、変形例２で例示した制御の態様と一部同じであるが、制御器１０２は、圧力差が、第一の閾値よりも大きい第三の閾値以上、かつ、第二の閾値よりも小さい第四の閾値以下になるように、換気ファン１３の出力を制御し、換気ファン１３の動作中に、換気ファン１３の出力が、予め定めた閾値よりも大きくなった場合に、排出流路７０の異常と判定する制御の態様を例示するものである。
【０１４３】
なお、本変形例３に示す例は、変形例１に例示した構成においても実施することができるが、その制御の態様は実施の形態１の場合と同じであるため、説明は省略し、実施の形
態１で例示した構成において、図１を用いて説明を行う。
【０１４４】
したがって、本変形例３に例示する制御の態様は、実施の形態１及び変形例１の構成のいずれにおいても実施可能であり、本説明に用いる構成に限定されるものではない。
【０１４５】
なお、変形例３の発電システムの構成は、実施の形態１に係る発電システムの構成と同じであるため、その説明は省略する。
【０１４６】
［発電システムの動作］
図７は、本変形例３に係る発電システムの燃料電池システムにおける運転動作を模式的に示すフローチャートである。
【０１４７】
上述のように、本変形例３の発電システム１００において、制御器１０２は、圧力差が所定範囲内の値になるように、換気ファン１３の出力を制御し、換気ファン１３の動作中に、換気ファン１３の出力が、予め定めた閾値よりも大きくなった場合に、排出流路７０の異常と判定するよう制御する。以下に、その説明を行う。
【０１４８】
本変形例３の発電システム１００において、制御器１０２は、実施の形態１に例示した制御において、排出流路７０の異常、又は、逆流防止装置２０の異常と判定されなかった場合に、換気ファン１３を所定の出力で動作させる（ステップＳ３０１）。
【０１４９】
その後、制御器１０２は、換気ファン１３の出力が予め定めた所定の閾値よりも小さい場合（ステップＳ４０１でＹｅｓ）には、制御器１０２は、変形例２で例示した制御と同様、ステップＳ３０２以降の制御を行う。一方、制御器１０２は、ステップＳ４０１において換気ファン１３の出力が予め定めた所定の閾値よりも大きい場合（ステップＳ４０１でＮｏ）には、ステップＳ４０２において、排出流路７０の異常と判定する。
【０１５０】
なお、制御器１０２は、ステップＳ４０２で排出流路７０の異常を判定する制御としたが、これに限定されず、例えば、排出流路７０が異常状態であることを報知するように制御してもよい。
【０１５１】
また、制御器１０２は、ステップＳ４０２で排出流路７０の異常と判定した場合に、燃料電池システム１０１、又は／及び、燃焼装置１０３の運転動作を停止させるように制御してもよいし、例えば、換気ファン１３、又は／及び、燃焼ファン１８を最大出力で動作させ、異常状態を回避する動作を実施するように制御してもよい。
【０１５２】
ここで、ステップＳ４０２において、換気ファン１３の出力が予め定めた所定の閾値よりも大きい場合に、なぜ排出流路７０の異常であると判定することができるのかを説明する。この場合、排出流路７０の異常とは、排出流路７０の完全閉塞、又は、ほぼ閉塞した状態を想定している。
【０１５３】
上述したように、逆流防止装置２０前後の圧力差を、逆流防止装置２０における、通流する流体の流量と、圧力損失の相関関係に基づき設定した所定範囲内の値になるように、換気ファン１３の出力を制御することで、排出流路７０を流通する換気流量を流量計を用いなくても適切に制御することができる。
【０１５４】
一方、制御器１０２によって換気ファン１３の出力が制御されている最中に、排出流路７０に異常が発生した場合、逆流防止装置２０を通流する流体の流量が低下し、それに伴い圧力差が低下するため、該制御に基づき換気ファン１３の出力が増加する。
【０１５５】
したがって、換気ファンの出力が予め定めた閾値を超えるまで増加した場合に、排出流路７０の異常と判定することが可能となる。
【０１５６】
このように、本変形例３に係る発電システム１００では、制御器１０２が、圧力差を所定範囲内の値になるように、換気ファン１３の出力を制御し、換気ファン１３の動作中に、換気ファン１３の出力が、予め定めた閾値よりも大きくなった場合に、排出流路７０の異常と判定するように制御する。
【０１５７】
このため、本変形例３に係る発電システム１００では、換気ファン１３を所定の出力で動作させた場合のみでなく、流量が適切になるように制御している場合においても排出流路７０の閉塞を即座に検知することができ、排出流路７０を流通する換気流量の低下を防止することができ、より高い信頼性を実現することができる。
【０１５８】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施の形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【産業上の利用可能性】
【０１５９】
本発明の発電システムでは、安定な発電を実現できるので、家庭用または業務用及び定置式や移動式の発電システム等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【０１６０】
１１  燃料電池
１１Ａ  燃料ガス流路
１１Ｂ  酸化剤ガス流路
１２  筐体
１３  換気ファン
１４  燃料ガス供給器
１５  酸化剤ガス供給器
１６  給気口
１７  燃焼器
１８  燃焼ファン
１９  給気口
２０  逆流防止装置
２１  圧力計
２２  圧力計
２３  差圧計
７０  排出流路
７１  燃料ガス供給流路
７２  酸化剤ガス供給流路
７３  オフ燃料ガス流路
７４  オフ酸化剤ガス流路
７５  換気流路
７６  燃焼空気供給流路
７７  排出ガス流路
１００  発電システム
１０１  燃料電池システム
１０２  制御器
１０３  燃焼装置
１０３Ａ  排気口
２００  建物
【図１】
2016213036.tif 000003
【図２】
2016213036.tif 000004
【図３】
2016213036.tif 000005
【図４】
2016213036.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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