(57)【要約】【課題】発電システムの冷却水系に設けられた水タンクには、冷却水中の溶存空気が温度上昇により気泡となった場合に、気泡を外気に放出し、気泡による冷却水経路内の閉塞に伴う発電機の異常な温度上昇等を抑制する機能がある。しかしながら、発電機の起動時には、水タンクの存在により発電機を最適な温度にまで上昇される際に、相当量の熱エネルギーを要していた。【解決手段】燃料電池１００と、燃料電池１００を冷却する冷却水が流れる冷却水経路と１０７、冷却水経路１０７が上り勾配から下り勾配に変化するまでの間の経路に設けられたガス抜き器１１７とを備え、ガス抜き器１１７が閉じた状態において冷却水経路１０７は閉回路になるよう構成されている。【選択図】図１
2009163970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機と、前記発電機を冷却する冷却水が流れる冷却水経路と、前記冷却水経路が上り勾配から下り勾配に変化するまでの間の経路に設けられたガス抜き器とを備え、前記ガス抜き器が閉じた状態において前記冷却水経路は閉回路になるよう構成されている発電システム。
【請求項２】
前記発電機が燃料電池であり、原燃料と水とから水素を含有する前記燃料ガスを生成する水素生成器と、水タンクと、前記水タンクより前記水素生成器に水を供給する水供給経路と、前記冷却水経路の上り勾配から下り勾配に変わるまでの間の経路から分岐し、水平または上り勾配になるよう構成された分岐経路とを備え、前記ガス抜き器は、前記水供給経路と前記分岐経路の合流部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の発電システム。
【請求項３】
前記冷却水経路に設けられた冷却水送出器と、前記合流部と前記水タンクとの間の水供給経路に設けられた第１水供給器と、前記合流部と前記水素生成器との間の前記水供給経路に設けられた第２水供給器と、制御器とを備え、前記制御器は、前記冷却水送出器の動作中に前記水素生成器への水供給を開始する場合に、前記第２水供給器の動作を開始する以前に前記第１水供給器を動作させるよう制御することを特徴とする請求項２記載の発電システム。
【請求項４】
前記冷却水経路に設けられた冷却水送出器と、前記合流部と前記水タンクとの間の水供給経路に設けられた第１水供給器と、前記合流部と前記水素生成器との間の前記水供給経路に設けられた第２水供給器と、制御器とを備え、前記制御器は、前記冷却水送出器の動作中に前記水素生成器への水供給を停止する場合に、前記第１水供給器の動作を停止する以前に前記第２水供給器を停止させるよう制御することを特徴とする請求項２記載の発電システム。
【請求項５】
前記冷却水経路に設けられた冷却水送出器と、前記合流部と前記水タンクとの間の水供給経路に設けられた第１水供給器と、前記合流部と前記水素生成器との間の前記水供給経路に設けられた流量調整弁と、制御器とを備え、前記制御器は、前記冷却水送出器の動作中に前記水素生成器への水供給を開始する場合に、前記流量調整弁を開放開始させる以前に前記第１水供給器の動作を開始させるよう制御することを特徴とする請求項２に記載の発電システム。
【請求項６】
前記冷却水経路に設けられた冷却水送出器と、前記合流部と前記水タンクとの間の水供給経路に設けられた第１水供給器と、前記合流部と前記水素生成器との間の前記水供給経路に設けられた流量調整弁と、制御器とを備え、前記制御器は、前記冷却水送出器の動作中に前記水素生成器への水供給を停止する場合に、前記第１水供給器の動作を停止する以前に前記流量調整弁を閉止させるよう制御することを特徴とする請求項２記載の発電システム。
【請求項７】
前記ガス抜き器内にガスが溜まったことを検知するガス溜まり検知器と、前記ガス溜まり検知器によりガス溜まりを検知した場合、前記制御器は、前記ガス抜き器によりガス抜きを行わせる制御器を備えた請求項１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、水素などの燃料と酸素などの酸化剤を用いて発電を行う発電システムの水処理手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池システムとして、図５に示す構成を提案しているものがあった。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図５に示すように、燃料ガス系には燃料電池１に水素リッチな燃料ガスを供給する水素生成器２と、燃料オフガスを燃焼して再利用する水素生成器２の燃焼器２ａとが設けられている。また、酸化剤ガス系には、燃料電池１に酸化剤ガスとしての空気を供給する空気ブロア３と、燃料電池１から排出された酸化剤オフガス中の水分を除去する水凝縮器４、水凝縮器４で得られた凝縮水を蓄える凝縮水タンク５が設けられている。また、冷却水系は、冷却水ポンプ６、熱交換器７、冷却水を蓄える水タンク８を含む冷却水経路を有し、それにより冷却水が燃料電池１を冷却する。蓄熱系には、貯湯ポンプ９により、貯湯タンク１０からの水を循環させて、水凝縮器４の凝縮熱や熱交換器７を介して冷却水の熱を貯湯タンク１０に回収するように構成された排熱回収経路が設けられている。
【０００４】
凝縮水タンク５に貯められた凝縮水は、水供給ポンプ１１により、イオン交換樹脂部１２を通って金属イオンや不純物が取り除かれた後、水タンク８に供給され、燃料電池１への冷却水や、水ポンプ１３によって水素生成器２に送られて水素生成器２の改質反応用の水などに再利用される。また、分離された酸化剤オフガス中の気体成分は、外部に放出される。
【０００５】
一方、反応に利用されずに燃料電池１から排出された燃料オフガス中の未反応の水素は、水素生成器２の燃焼器２ａに供給され、燃焼ガスとして燃焼に用いられる。燃焼器２２ａで生じる燃焼熱により水素生成器２の反応部（図示せず）が加熱され、それにより、反応部を所定の温度に保った状態で水蒸気改質反応が行われる。
【特許文献１】特開２００６−０４０５５３号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記従来の燃料電池システムに示されるように、冷却水系には水タンクが設けられることが多い。この水タンクには、冷却水中の溶存空気が温度上昇により気泡となった場合に、気泡を外気に放出し、気泡による冷却水経路内の閉塞に伴う発電機の異常な温度上昇等を抑制する機能がある。しかしながら、発電システムの起動時に発電機を上記最適な温度にまで上昇させる際に、起動前の外気温が非常に低いと、水タンクを含めた冷却水系に相当量の熱エネルギーを加えて加熱する必要があり、省エネルギー性の点について問題があった。
【０００７】
本発明は、上記従来の発電システムの冷却水系が有する課題を考慮して、簡単な構成で、起動時の熱エネルギーの低減化と冷却水経路内の気泡溜まりによる流路閉塞を抑制する発電システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための、第１の本発明に係る発電システムは、発電機と、前記発電機を冷却する冷却水が流れる冷却水経路と、前記冷却水経路が上り勾配から下り勾配に変化するまでの間の経路に設けられたガス抜き器とを備え、前記ガス抜き器が閉じた状態において前記冷却水経路は閉回路になるよう構成されていることを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、冷却水経路に水タンクを必要としないため、冷却水経路を含めた冷却水量を大幅に削減でき、起動の際の熱エネルギーを低減できる。また、発電機の待機時と発電時の温度変化に伴い、冷却水経路内に発生する気泡は、気泡が溜まりやすい冷却水経路が上り勾配から下り勾配に変化するまでの間の経路に設けられたガス抜き器により排出されるため冷却水経路での気泡発生による発電機の異常な温度上昇等が起こる可能性が低減する。
【００１０】
また、第２の本発明に係る発電システムは、前記発電機が燃料電池であり、原燃料と水とから水素を含有する前記燃料ガスを生成する水素生成器と、水タンクと、前記水タンクより前記水素生成器に水を供給する水供給経路と、前記冷却水経路の上り勾配から下り勾配に変わるまでの間の経路から分岐し、水平または上り勾配になるよう構成された分岐経路とを備え、前記ガス抜き器は、前記水供給経路と前記分岐経路の合流部に設けられている。
【００１１】
かかる構成によれば、冷却水経路は分岐経路を介して水供給経路と接続しているため水供給経路より水素生成器に水が供給される際の冷却水経路の流量変動の可能性が低減されるとともに、ガス抜き器を経由した後に水素生成器に水が供給されるよう構成されているため、冷却水経路内で発生したガスだけでなく水供給経路内に発生したガスも脱気され、それぞれの水経路の閉塞を抑制することができる。
【００１２】
また、第３の本発明に係る発電システムは、前記冷却水経路に設けられた冷却水送出器と、前記合流部と前記水タンクとの間の水供給経路に設けられた第１水供給器と、前記合流部と前記水素生成器との間の前記水供給経路に設けられた第２水供給器と、制御器とを備え、前記制御器は、前記冷却水送出器の動作中に前記第２水供給器の動作開始する場合に、前記第２水供給器の動作を開始する以前に前記第１水供給器を動作させるよう制御することを特徴とする。
【００１３】
かかる構成によれば、水供給経路より水素生成器に水の供給を開始する際に、冷却水経路から冷却水が水供給経路に流入し、冷却水経路の流量変動に伴う燃料電池の温度変動が起きる可能性を低減することが可能となる。
【００１４】
また、第４の本発明に係る発電システムは、前記冷却水経路に設けられた冷却水送出器と、前記合流部と前記水タンクとの間の水供給経路に設けられた第１水供給器と、前記合流部と前記水素生成器との間の前記水供給経路に設けられた第２水供給器と、制御器とを備え、前記制御器は、前記冷却水送出器の動作中に前記水素生成器への水供給を停止する場合に、前記第１水供給器の動作を停止する以前に前記第２水供給器を停止させるよう制御することを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、水供給経路から水素生成器への水の供給を停止する際に、冷却水経路から冷却水が水供給経路に流入し、冷却水経路内の冷却水の流量変動に伴う燃料電池の温度変動が起きる可能性を低減することが可能となる。
【００１６】
また、第５の本発明に係る発電システムは、前記冷却水経路に設けられた冷却水送出器と、前記合流部と前記水タンクとの間の水供給経路に設けられた第１水供給器と、前記合流部と前記水素生成器との間の前記水供給経路に設けられた流量調整弁と、制御器とを備え、前記制御器は、前記冷却水送出器の動作中に前記水素生成器への水供給を開始する場合に、前記流量調整弁を開放開始される以前に前記第１水供給器の動作を開始させるよう制御することを特徴とする。
【００１７】
かかる構成によれば、水供給経路より水素生成器に水の供給を開始する際に、冷却水経路から冷却水が水供給経路に流入し、冷却水経路の流量変動に伴う燃料電池の温度変動が起きる可能性を低減することが可能となる。
【００１８】
また、第６の本発明の燃料電池システムは、前記冷却水経路に設けられた冷却水送出器と、前記合流部と前記水タンクとの間の水供給経路に設けられた第１水供給器と、前記合流部と前記水素生成器との間の前記水供給経路に設けられた流量調整弁と、制御器とを備え、前記制御器は、前記冷却水送出器の動作中に前記水素生成器への水供給を停止する場合に、前記第１水供給器の動作を停止する以前に前記流量調整弁を閉止させるよう制御することを特徴とする。
【００１９】
かかる構成によれば、水供給経路からの水素生成器への水の供給を停止する際に、冷却水経路から冷却水が水供給経路に流入し、冷却水経路の流量変動に伴う燃料電池の温度変動が起きる可能性を低減することが可能となる。
【００２０】
また、第７の本発明の発電システムは、ガス抜き器にガスが溜まったことを検知するガス溜まり検知器と、前記ガス溜まり検知器によりガス溜まりを検知したとき、前記ガス抜き器を介してガス抜きを行わせる制御器を備えても良い。
【００２１】
かかる構成によれば、ガスが溜まったことが検知されると発電機の急激な温度上昇等により発電に支障が出る前にガスを脱気できるので、安定した燃料電池システムの運転を行うことが可能になる。
【発明の効果】
【００２２】
以上から明らかなように、本発明の発電システムでは、冷却水経路に水タンクを必要としないため、冷却水経路を含めた冷却水量を大幅に削減でき、起動の際の熱エネルギーを低減できる。また、発電機の待機時と発電時の温度変化に伴い、冷却水経路内に発生する気泡による発電機の異常な温度上昇が起きる可能性を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る発電システムの一例である燃料電池システムの構成概要を示すブロック図であり、図２は、図１の発電システムに用いられるガス抜き器の構成を示す模式的な断面図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施の形態１における発電システムは、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池１００と、燃料ガス系には、水素含有ガスを生成する改質器（図示せず）を有する水素生成器１０１と、燃料電池１００から排出された燃料オフガスの燃焼により水素生成器１０１を加熱するための燃焼器１０１Ａとが設けられている。また、酸化剤ガス系には、燃料電池１００に酸化剤ガスとしての空気を供給する空気ブロア１０２と、燃料電池１００から排出された酸化剤オフガス中の水分を除去する水凝縮器１０３、水凝縮器１０３で得られた凝縮水を蓄える凝縮水タンク１０４が設けられている。また、冷却水系は、冷却水ポンプ１０５、熱交換器１０６、冷却水を循環する冷却水経路１０７を有し、冷却水経路１０７を流れる冷却水により燃料電池１００が冷却される。蓄熱系には、貯湯ポンプ１０８により、貯湯タンク１０９から取り出した貯湯水を循環させて、水凝縮器１０３において空気オフガス中の水分の凝縮熱や熱交換器１０６において冷却水の熱を回収するように構成された排熱回収経路１１０が設けられている。なお、水凝縮器１０３で水分を除去するガスは燃料オフガスであっても構わない。さらに、燃料電池システム内の各機器の動作を制御する制御器１２６が設けられている。
【００２６】
かかる構成の燃料電池システムの運転時には、燃料ガス系の水素生成器１０１に、天然ガス等の原燃料が供給される。水素生成器１０１では、供給された原燃料が水蒸気雰囲気下で水蒸気改質され、水素含有ガスが生成される。そして、生成された水素含有ガスが燃料電池１００の燃料極側に燃料ガスとして供給される。また、酸化剤ガス系では、空気ブロア１０２によって、空気又は酸素が、酸化剤ガスとして、燃料電池１００の酸化剤極側に供給される。
【００２７】
燃料電池１００では、このようにして供給された燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて電気化学反応が行われ、それにより発電が行われるとともに熱が発生する。この熱は、制御器１２６が、冷却水ポンプ１０５を動作させることで、燃料電池１００を通流する冷却水に排熱回収され、さらに、熱交換器１０６において冷却水の熱が回収される。つまり、熱交換器１０６は、排熱回収した熱を、排熱回収経路を流れる貯湯水に与えている。それにより、燃料電池１００で発生した排熱が貯湯タンク１０９に温水として貯えられ、有効利用できる。
【００２８】
ここで、反応に利用されずに燃料電池１００から排出された未反応の酸素を含む酸化剤ガス（以下、酸化剤オフガスと呼ぶ）は、水凝縮器１０３に送られる。水凝縮器１０３は、熱交換器で構成され、例えば、凝縮器１０３本体の内部に排熱回収経路内の貯湯水を流すとともに、この貯湯水と熱交換面を介して熱交換するように酸化剤オフガスを流す。かかる構成では、貯湯水によって酸化剤オフガスの熱が回収されて酸化剤オフガスが露点温度まで冷却され、それにより、酸化剤オフガス中の水分が凝縮する。そして、この凝縮水は凝縮水タンク１０４に貯められ、制御器１２６の制御により本発明の第１水供給器としての水供給ポンプ１１１を動作させることで、水供給経路１１５内の水がイオン交換樹脂部１１２を通って金属イオンや不純物が取り除かれた後、水素生成器１０１に送られて水素生成器１０１の改質反応用の水蒸気に再利用される。また、分離された酸化剤オフガス中のガス成分は、外気に放出される。ガス抜き器１１７は、冷却水経路１０７で発生した気泡が溜まりやすい冷却水経路１０７が上り勾配から下り勾配に変化するまでの間の経路上に設けられている。そして、ガス抜き器１１７が外気と連通していない状態においては、冷却水経路１０７は閉経路を構成している。
【００２９】
一方、反応に利用されずに燃料電池１００から排出された未反応の水素を含む燃料ガス（以下、燃料オフガスと呼ぶ）は、水素生成器１０１の燃焼器１０１Ａに供給され、燃焼ガスとして燃焼に用いられる。燃焼器１０１Ａで生じる燃焼熱により水素生成器１０１の反応部（図示せず）が加熱され、それにより、反応部を所定の温度に保った状態で水蒸気改質反応が行われる。
【００３０】
次に、本発明を特徴づけるガス抜き器１１７の詳細構成について、図２を用いて説明する。
【００３１】
図２に示すように、冷却水経路１０７内の冷却水に散在する気泡１１８がガス溜まり部１１３の上部にガス溜まりとして集約し、ガス溜まり部１１３に溜まったガスにより、浮力に反発して弁体１２１が押し下げられ、ガス抜き口１２３を介して外気に排出される。ガス抜き器１１７の構成についてより詳細に説明すると、球体形状のフロート１１９とフロート１１９上部に設けられた支柱１２０、支柱１２０中央部に設けられた弁体１２１、支柱１２０上部に取り付けられガス抜き弁１１７の内側上部に固定されたバネ部１２２が接続されている。ガス抜き弁１１７の中央周囲には、ガス溜まり部１１３から弁体１２１を経由した空気を外部へ放出するためのガス抜き口１２３が設けられている。
【００３２】
以上のことから、本実施の形態の効果として、冷却水経路１０７を閉回路にでき、水タンクを必要としないため、冷却水経路１０７の冷却水量を低減できるとともに水タンク表面からの放熱ロスもなくなり、起動時に必要な熱エネルギーを低減できる。また、冷却水の待機時と発電時の温度変化に伴い、冷却水経路１０７に発生する溶存ガスの気泡は、ガス抜き器１１７を介して外部へ排出されるため、冷却水経路１０７での気泡発生による燃料電池の排熱回収能力低下等の悪影響を及ぼすことはない。
【００３３】
なお、排熱回収経路１１０の貯湯水の流れは、図１では、水凝縮器１０３を通った後に、燃料電池１００で発生した反応熱を冷却水より回収する熱交換器１０６を通るという順に図示しているが、別の順に流しても良いことや、水凝縮器１０３は燃料系側にも設けて良いことは言うまでもない。
【００３４】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における発電システムの一例である燃料電池システムの詳細構成について、図３を用いて説明する。なお、図１、２と同一部品には同一番号を付し、部品の説明を省略する。
【００３５】
図３に示すように、本実施の形態の燃料電池システムは、冷却水経路１０７の上り勾配から下り勾配に変化するまでの経路上で分岐し、上り勾配になるよう構成された分岐経路１１６を備え、分岐経路１１６と水供給経路１１５との合流部にガス抜き器１１７が設けられている。
【００３６】
上記のように構成されることで、冷却水経路１０７は分岐経路１１６を介して水供給経路と接続しているため水供給経路１１５より水素生成器１０１に水が供給される際の冷却水経路１０７の流量変動の可能性が低減されるとともに、かつガス抜き器１１７を経由した後に水素生成器１０１に水が供給されるよう構成されているため、冷却水経路１０７内で発生したガスだけでなく水供給経路１１５内に発生したガスも脱気され、それぞれの水経路の閉塞を抑制することができる。なお、上記分岐経路１１６は、図３に示すように合流部に向けて上り勾配で構成されているが、水平に構成されていても上り勾配の場合と同様に冷却水経路１０７のガス抜きの効果が得られる。
【００３７】
また、合流部と水素生成器１０１との間の水供給経路１１５に本発明の第２水供給器としての水供給ポンプ１１４が設けられている。そして、冷却水経路ポンプ１０５が動作し、冷却水経路１０７内を冷却水が循環している状態において、この水供給経路１１５から水素生成器１０１への水の供給動作の開始または停止をする場合、水供給経路１１５内の圧力が低下して、冷却水経路１０７から冷却水が水供給経路１１５に流入しないよう、制御器１２６が水供給ポンプ１１１と水供給ポンプ１１４とを動作させることが必要になる。具体的には、水素生成器１０１に水を供給する際に、制御器１２６は、水供給ポンプ１１４の動作を開始すると同時かそれより前に水供給ポンプ１１１の動作を開始することが好ましい。これは、水供給ポンプ１１４の動作開始よりも水供給ポンプ１１１の動作が遅い場合、水供給経路１１５内の圧力が低下し、循環動作中の冷却水経路１０７内の冷却水が水供給経路１１５に流入し、冷却水経路１０７内の冷却水流量が変動する可能性がある。しかしながら、上記のように構成されることで、水供給経路１１５より水素生成器１０１に水の供給を開始する際に、冷却水経路１０７から冷却水が水供給経路１１５に流入し、冷却水経路１０７の流量変動に伴う燃料電池１００の温度変動が起きる可能性を低減することが可能になる。
【００３８】
また、水素生成器１０１への水の供給を停止する際に、制御器２は、水供給ポンプ１１１の動作を停止するかそれ以前に水供給ポンプ１１４の動作を停止することが好ましい。これは、水供給ポンプ１１１の動作停止よりも水供給ポンプ１１４の動作停止が遅い場合、水供給経路１１５内の圧力が低下し、循環動作中の冷却水経路１０７内の冷却水が水供給経路１１５に流入し、冷却水経路１０７内の冷却水流量が変動する可能性がある。しかしながら、上記のように構成されることで、水素生成器１０１への水の供給を停止する際に、冷却水経路１０７から冷却水が水供給経路１１５に流入し、冷却水経路１０７の流量変動に伴う燃料電池１００の温度変動が起きる可能性を低減することが可能になる。
【００３９】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における発電システムの一例である燃料電池システムの詳細構成について、図４を用いて説明する。なお、図１、２、３と同一部品には同一番号を付し、部品の説明を省略する。
【００４０】
図４に示すように、上記実施の形態２の燃料電池システムと異なり、冷却水経路１０７の分岐経路１１６と水供給経路１１５との合流部と水素生成器１０１との間の水供給経路１１５に流量調整弁１２４を設けることを特徴とする。これにより、上記実施の形態２のように水供給ポンプ１１４を設ける場合に比べて、構成がコンパクトになるとともにコストが低減される。なお、本発明の流量調整弁には、ニードル弁等の一般的な流量調整弁だけでなく、開閉弁も含まれる。
【００４１】
そして、この場合にも、上記実施の形態２の同様に、冷却水経路ポンプ１０５が動作し、冷却水経路１０７内を冷却水が循環している状態において、この水供給経路１１５から水素生成器１０１への水の供給動作の開始または停止の際に、水供給経路１１５内の圧力が低下して、冷却水経路１０７から冷却水が水供給経路１１５に流入しないよう水供給ポンプ１１１と流量調整弁１２４とを動作させることが必要になる。
【００４２】
具体的には、水素生成器１０１に水を供給する際に、流量調整弁１２４を閉止した状態から開放開始すると同時かそれより前に水供給ポンプ１１１の動作を開始することが好ましい。これは、流量調整弁１２４の開放開始よりも水供給ポンプ１１１の動作が遅い場合、水供給経路１１５内の圧力が低下し、循環動作中の冷却水経路１０７内の冷却水が水供給経路１１５内に流入し、冷却水経路１０７内の冷却水流量が変動する可能性がある。しかしながら、上記のように構成されることで、水供給経路１１５より水素生成器１０１に水の供給を開始する際に、冷却水経路１０７から冷却水が水供給経路１１５に流入し、冷却水経路１０７の流量変動に伴う燃料電池１００の温度変動が起きる可能性を低減することが可能になる。
【００４３】
また、水素生成器１０１への水の供給を停止する際に、水供給ポンプ１１１の動作を停止するかそれ以前に流量調整弁１２４を閉止することが好ましい。これは、水供給ポンプ１１１の動作停止よりも流量調整弁１２４の閉止が遅い場合、水供給経路１１５内の圧力が低下し、循環動作中の冷却水経路１０７内の冷却水が流入し、冷却水経路１０７内の冷却水流量が変動する可能性がある。しかしながら、上記のように構成されることで、水素生成器１０１への水の供給を停止する際に、冷却水経路１０７から冷却水が水供給経路１１５に流入し、冷却水経路１０７の流量変動に伴う燃料電池１００の温度変動が起きる可能性を低減することが可能になる。
【００４４】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４における発電システムの一例である燃料電池システムの詳細構成について、図５を用いて説明する。なお、図１、２、３、４と同一部品には同一番号を付し、部品の説明を省略する。
【００４５】
図５に示すように、ガス抜き器１１７は、ガス溜まり部１１３に溜まったガスを検知するガス溜まり検知器１２５が設けられている。ガス溜まり検知器１２５としては、水と空気の物性値の違い（光の屈折率、音の伝搬速度等）を利用したセンサにて構成されている。このガス溜まり検知器１２５がガス溜まりを検知したとき、制御器１２６へガス溜まり検知信号を送り、制御器１２６は電磁弁１２７を開放してガス抜きを行わせるように制御する。
【００４６】
以上のことから、本実施の形態の発電システムの効果として、実施の形態１〜３と同様の効果は勿論のこと、ガス溜まり部１１３に溜まったガスを検知するガス溜まり検知器１２５により、ガスが溜まったことが検知されるとガス抜き器１１７によりガス抜きが実行されるので、冷却水経路１０７のガス溜まりによる流路閉塞または水素生成器１０１の水蒸気不足による燃料ガス生成量の低下等により燃料電池１００の発電に支障が出る前に冷却水経路内に溜まったガスを脱気できるため、安定した燃料電池システムの運転を行うことが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る発電システムは、起動の際の熱エネルギーを低減できるとともに、冷却水経路内に発生する気泡による発電機の異常な温度上昇が起こることを抑制するという効果があり、例えば、コージェネレーションシステムに利用される発電システム等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る発電システムの構成を示す概略図
【図２】本発明の実施の形態１に係る発電システムのガス抜き器の構成例を示す模式図
【図３】本発明の実施の形態２に係る発電システムの構成を示す概略図
【図４】本発明の実施の形態３に係る発電システムの構成を示す概略図
【図５】本発明の実施の形態４に係る発電システムの連通配管最上部のガス溜まり部構成例を示す模式図
【図６】従来の発電システムの構成を示す概略図
【符号の説明】
【００４９】
１，１００    燃料電池
２，１０１    水素生成器
２ａ，１０１Ａ    燃焼器
３，１０２    空気ブロア
４，１０３    水凝縮器
５，１０４    凝縮水タンク
６，１０５    冷却水ポンプ
７，１０６    熱交換器
９，１０８    貯湯ポンプ
１０，１０９    貯湯タンク
１１，１１１    水供給ポンプ
１２，１１２    イオン交換樹脂部
１３，１１４    水ポンプ
１４，１０７    冷却水経路
１５，１１５    水供給経路
１１３    ガス溜まり部
１１６    分岐経路
１１７    ガス抜き器
１２４    流量調整弁
１２５    ガス溜まり検知器
１２６    制御器
１２７    電磁弁
【図１】
2009163970.tif 000003
【図２】
2009163970.tif 000004
【図３】
2009163970.tif 000005
【図４】
2009163970.tif 000006
【図５】
2009163970.tif 000007
【図６】
2009163970.tif 000008