JP2003229149A - 燃料電池発電システムおよび燃料電池発電方法 - Google Patents

燃料電池発電システムおよび燃料電池発電方法

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彰成 中村
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Shinji Miyauchi
伸二 宮内
Tomomichi Asou
智倫 麻生
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電開始前および発電終了後に、窒素を用い
ないで燃料ガス流路の雰囲気のパージ工程を実現できる
燃料電池発電システムおよび発電方法を提供する。ま
た、同システム運転の起動時において、高濃度一酸化炭
素の燃料電池への流入を防止できる燃料電池発電システ
ムおよび発電方法を提供する。 【解決手段】 炭素および水素を含む化合物を主成分と
する原料から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス
生成手段と、燃料ガス生成手段に原料を供給する原料供
給源と、燃料ガス生成手段から燃料ガスを燃料電池の燃
料極を含む燃料ガス流路に供給する燃料ガス供給手段
と、原料供給源より燃料ガス生成手段をバイパスして原
料を燃料電池の燃料ガス流路に注入するバイパス手段と
を具備し、燃料電池の発電開始前および発電終了後の少
なくとも一方において、前記バイパス手段を経由して燃
料電池の燃料ガス流路に、置換ガスとして原料を注入す
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池を用いて
発電を行う燃料電池発電システムおよび発電方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の燃料電池発電システムあるいは発
電方法は、特開平３−２５７７６２号公報に示されるよ
うに、図２０のような構成を用いていた。すなわち、燃
料電池１と、天然ガスのような原料ガスから硫黄成分を
除去する脱硫器３と、脱硫された原料ガスから水素リッ
チガスを発生させる燃料ガス生成部２の反応部２ａと、
反応部２ａを加熱する加熱手段としてのバーナ２ｂと、
燃料ガス生成部２の上流に、遮断弁６を有する窒素供給
管７により接続された窒素設備５とを備え、燃料ガス生
成部２で生成した燃料は改質ガス供給管８を介して燃料
電池１の燃料極１ａに供給し、残余の燃料は排水素接続
管９を介してバーナ２ｂへ供給するようにしていた。燃
料電池１の酸化剤極にはブロア４により空気が供給され
る。
【０００３】一般の燃料電池発電システムあるいは発電
方法においては、発電運転を停止させる時は、まず原料
ガスの供給を停止する。この時に生ずる現象を図２０を
用いて説明すると、燃料ガス生成部２から改質ガス供給
管８および燃料電池１を経て排水素接続管９までの流路
の中で、特に燃料極１ａから排水素接続管９にかけての
流路中に水素リッチガスが停留することになる。そのた
め、大気解放されたバーナ２ｂから自然対流によって水
素リッチガス流路内に空気が流入した場合、水素が爆発
する恐れがあった。
【０００４】そこで、上記特開平３−２５７７６２号公
報に記載され図２０に示される燃料電池発電システムあ
るいは発電方法においては、発電運転停止時に遮断弁６
を開き、窒素設備５から窒素供給管７を介して不活性ガ
スとしての窒素ガスを、燃料ガス生成部２から改質ガス
供給管８および燃料電池１を経て排水素接続管９までの
流路の中で、特に燃料極１ａから排水素接続管９にかけ
ての燃料ガス流路に注入し、窒素ガスにより当該燃料ガ
ス流路から水素リッチガスを排出させ、すなわちパージ
し、パージされた水素リッチガスをバーナ２ｂで燃焼さ
せるようにしていた。このように、従来の燃料電池発電
システムでは、窒素ガスによる水素リッチガスの燃料ガ
ス流路からのパージ工程によって水素が爆発することを
未然に防止し、安全性を確保していた。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２５７７６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の燃料電池発電シ
ステムあるいは発電方法では、上記の窒素ガスによるパ
ージ工程のため窒素ボンベなどの窒素設備を具備する必
要があり、例えば家庭用定置型分散発電や電気自動車用
電源などに用いた場合、大きなスペースを必要とし、さ
らにイニシャルコストがかかるという問題がある。ま
た、窒素ボンベを定期的に交換・補充する必要もあり、
ランニングコストもかかるという問題がある。
【０００７】また、燃料ガス生成部の起動時には、生成
される燃料ガスには高濃度の一酸化炭素を含む。燃料電
池が固体高分子電解質型燃料電池である場合、これは燃
料電池の燃料極の触媒を被毒させる。しかし、従来の燃
料電池発電システムあるいは発電方法では、起動時の高
濃度の一酸化炭素を含む燃料ガスを燃料電池に供給して
いるため、燃料電池の燃料極の触媒被毒による性能劣化
を引き起こす。
【０００８】本発明は、上述のような従来の燃料電池発
電システムあるいは発電方法が有する課題を考慮して、
発電開始前および発電終了後に、窒素を用いないで燃料
ガス流路から水素リッチガスをパージすることを可能と
する燃料電池発電システムおよび発電方法を提供するこ
とを目的とする。また、システム運転の起動時において
高濃度の一酸化炭素の燃料電池への流入防止を実現でき
る燃料電池発電システムおよび発電方法を提供すること
をも目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の方式に基
づく燃料電池発電システムは、燃料極および酸化剤極を
有する燃料電池と、前記燃料極を含む前記燃料電池の燃
料ガス流路に燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、
前記酸化剤極を含む前記燃料電池の酸化剤ガス流路に酸
化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給手段と、前記燃料ガ
ス流路に炭素および水素を含む化合物を主成分とする置
換ガスを供給する置換ガス供給手段とを具備し、前記燃
料電池の発電開始前および発電終了後の少なくとも一方
において、前記置換ガス供給手段により前記置換ガスを
前記燃料ガス流に注入して前記燃料ガス流路の雰囲気を
前記置換ガスで置換するように構成される。
【００１０】この本発明の第１の方式による燃料電池発
電システムは、前記燃料ガス流路に空気を供給して前記
燃料ガス流路の前記雰囲気を空気に置換する空気供給手
段をさらに具備し、前記発電終了後に、前記置換ガス供
給手段により前記置換ガスを前記燃料ガス流路に注入し
て前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記置換ガスで置換
した後、前記空気供給手段により前記燃料ガス流路に前
記空気を注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記
空気で置換するように構成することが好ましい。
【００１１】本発明の第１の方式に基づく燃料電池発電
方法は、燃料極を含む燃料ガス流路および酸化剤極を含
む酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料ガス流路
に燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、前記燃料電
池の発電開始前および発電終了後の少なくとも一方にお
いて、前記燃料ガス流路に炭素と水素を含む化合物を主
成分とする置換ガスを注入して前記燃料ガス流路の雰囲
気を前記置換ガスで置換する第１置換工程とを具備す
る。本発明の第１の方式に基づく燃料電池発電方法は、
さらに、前記発電終了後に前記第１置換工程を実施した
後、前記燃料ガス流路に空気を注入して前記燃料ガス流
路の前記雰囲気を前記空気で置換する第２置換工程を具
備することが好ましい。
【００１２】本発明の第２の方式に基づく燃料電池発電
システムは、燃料極および酸化剤極を有する燃料電池
と、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原料か
ら水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成手段
と、前記燃料ガス生成手段に前記原料を供給する原料供
給源と、前記燃料ガス生成手段から前記燃料ガスを前記
燃料極を含む前記燃料電池の燃料ガス流路に供給する燃
料ガス供給手段と、前記原料供給源より前記燃料ガス生
成手段をバイパスして前記原料を前記燃料ガス流路に原
料ガスとして注入するバイパス手段とを具備し、前記燃
料電池の発電開始前および発電終了後の少なくとも一方
において、前記バイパス手段を経由して前記燃料ガス流
路に前記原料ガスを注入して前記燃料ガス流路の雰囲気
を前記原料ガスで置換するように構成される。
【００１３】この本発明の第２の方式において、前記燃
料ガス流路に空気を供給して前記燃料ガス流路の前記雰
囲気を前記空気で置換する空気供給手段をさらに具備
し、前記発電終了後に、前記バイパス手段により前記原
料ガスを前記燃料ガス流路に注入して前記燃料ガス流路
の前記雰囲気を前記原料ガスで置換した後、前記空気供
給手段により前記燃料ガス流路に前記空気を注入して、
前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記空気で置換するよ
うに構成することが好ましい。
【００１４】本発明の第２の方式に基づく燃料電池発電
方法は、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原
料から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成工
程と、燃料極を含む燃料ガス流路および酸化剤極を含む
酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料ガス流路に
前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、前記原料
を原料ガスとして直接前記燃料ガス流路に供給して前記
燃料ガス流路の雰囲気を前記原料ガスで置換する第１置
換工程とを具備し、前記燃料電池の発電開始前および発
電終了後の少なくとも一方において前記第１置換工程が
実施される。この本発明の第２の方式の発電方法におい
て、前記発電終了後に前記第１置換工程を実施した後、
前記燃料ガス流路に空気を注入して前記燃料ガス流路の
前記雰囲気を前記空気で置換する第２置換工程を具備す
ることが好ましい。
【００１５】本発明の第３の方式に基づく燃料電池発電
システムは、燃料極および酸化剤極を有する燃料電池
と、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原料か
ら水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成手段
と、前記燃料ガス生成手段に前記原料を供給する原料供
給源と、前記燃料ガス生成手段から前記燃料ガスを前記
燃料極を含む前記燃料電池の燃料ガス流路に供給する燃
料ガス供給手段と、前記燃料ガス流路に炭素および水素
を含む化合物を主成分とする置換ガスを注入して前記燃
料ガス流路の雰囲気を前記置換ガスで置換する置換ガス
供給手段とを具備する燃料電池発電システムであって、
前記燃料電池発電システムの起動開始後から発電開始前
までの間の任意の時間区間、前記置換ガス供給手段によ
り前記燃料ガス流路に前記置換ガスを注入して前記燃料
ガス流路の前記雰囲気を前記置換ガスで置換する。
【００１６】本発明の第３の方式に基づく燃料電池発電
方法は、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原
料から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成工
程と、燃料極を含む燃料ガス流路および酸化剤極を含む
酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料ガス流路に
前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、前記燃料
ガス流路に炭素および水素を含む化合物を主成分とする
置換ガスを注入して前記燃料ガス流路の雰囲気を前記置
換ガスで置換する第１置換工程とを具備し、前記燃料電
池の起動開始後から発電開始前までの間の任意の時間区
間、前記第１置換工程が実施される。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の第１の方式に基づく燃料
電池発電システムは、燃料極および酸化剤極を有する燃
料電池と、前記燃料極を含む前記燃料電池の燃料ガス流
路に燃料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、前記酸化
剤極を含む前記燃料電池の酸化剤ガス流路に酸化剤ガス
を供給する酸化剤ガス供給手段と、前記燃料ガス流路に
炭素および水素を含む化合物を主成分とする置換ガスを
供給する置換ガス供給手段とを具備し、前記燃料電池の
発電開始前および発電終了後の少なくとも一方におい
て、前記置換ガス供給手段により前記置換ガスを前記燃
料ガス流路に注入して前記燃料ガス流路の雰囲気を前記
置換ガスで置換するように構成する。
【００１８】同様に、本発明の第１の方式に基づく燃料
電池発電方法は、燃料極を含む燃料ガス流路および酸化
剤極を含む酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料
ガス流路に燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、前
記燃料電池の発電開始前および発電終了後の少なくとも
一方において、前記燃料ガス流路に炭素と水素を含む化
合物を主成分とする置換ガスを注入して前記燃料ガス流
路の雰囲気を前記置換ガスで置換する第１置換工程とを
具備する。これらの発電システムおよび発電方法におい
ては、燃料電池の発電開始前および／または発電終了後
に置換ガスで燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流路の雰
囲気をパージすることにより、燃料電池の内部に残留す
る燃料ガスが空気と触れる危険は無く、燃料ガスが燃料
電池の内部で爆発する恐れもない。
【００１９】この本発明第１の方式の発電システムの好
ましい態様においては、前記燃料ガス流路に空気を供給
して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を空気に置換する空
気供給手段をさらに具備し、前記発電終了後に、前記置
換ガス供給手段により前記置換ガスを前記燃料ガス流路
に注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記置換ガ
スで置換した後、前記空気供給手段により前記燃料ガス
流路に前記空気を注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲
気を前記空気で置換する。
【００２０】同様に、この本発明の第１の方式の発電方
法の好ましい態様においては、前記発電終了後に前記第
１置換工程を実施した後、前記燃料ガス流路に空気を注
入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記空気で置換
する第２置換工程を具備する。これらの発電システムお
よび発電方法の態様においては、燃料極を含む燃料ガス
流路の雰囲気を置換ガスでパージした後、さらにその置
換ガスを空気でパージするため、運転終了時には、燃料
電池は非常に安全な状態で保持できる。また、燃料ガス
と空気が接することもないので、燃料電池の内部で爆発
する恐れもない。
【００２１】本発明の第１の方式の発電システムの他の
好ましい態様においては、前記燃料ガス供給手段が、炭
素および水素を含む化合物を主成分とする原料から水素
リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成手段と、前記
燃料ガス生成手段に前記原料を供給する原料供給源とを
含み、前記置換ガス供給手段による前記燃料ガス流路へ
の前記置換ガスの注入が終了するまで、前記燃料ガス生
成手段は前記燃料ガス生成を行なう。
【００２２】同様に、本発明の第１の方式の発電方法の
他の好ましい態様においては、前記燃料ガス供給工程が
炭素および水素を含む化合物を主成分とする原料から水
素リッチな燃料ガスを前記燃料ガスとして生成する燃料
ガス生成工程とを具備し、前記第１置換工程における前
記燃料ガス流路への前記置換ガスの注入が終了するまで
前記燃料ガス生成工程において前記燃料ガスが生成され
る。これらの発電システムおよび発電方法の態様によれ
ば、燃料極を含む燃料ガス流路の雰囲気の置換ガスによ
る置換が終了するまで、燃料ガス生成手段における反応
部を加熱するバーナでの安定燃焼、すなわち安定した燃
料ガス生成工程が実現できる。
【００２３】本発明の第１の方式の発電システムあるい
は発電方法のさらに他の好ましい態様においては、炭素
および水素を含む化合物を主成分とする原料から水素リ
ッチな燃料ガスを生成する燃料生成手段を水蒸気で置換
する水蒸気供給手段あるいは水蒸気による置換工程（第
３置換工程）を具備する。そして、燃料電池の発電終了
後に、置換ガス供給手段により置換ガスを燃料電池の燃
料極を含む燃料ガス流路に注入してその燃料ガス流路を
置換ガスで置換した後、燃料ガス生成手段の燃料ガス生
成を停止させるとともに水蒸気供給手段により燃料ガス
生成手段に水蒸気を注入する。または、燃料電池の発電
終了後に、燃料ガス生成手段の燃料ガス生成を停止させ
るとともに水蒸気供給手段により燃料ガス生成手段内部
に水蒸気を注入し、かつ、置換ガス供給手段により置換
ガスを燃料電池の前記燃料ガス流路に注入する。すなわ
ち、燃料ガス生成を停止させるとともに、前記第３置換
工程と前記第１置換工程を実施する。
【００２４】これらの発電システムあるいは発電方法の
態様によれば、燃料ガス生成手段内部の雰囲気を水蒸気
でパージすることにより、燃料ガス流路には可燃ガスが
ほぼ残存することがない。水蒸気を燃料ガス生成手段に
注入することにより、燃料ガス生成手段の冷却が促進さ
れ、運転終了までの時間を短縮することができる。燃料
ガス生成手段への水蒸気注入と、燃料電池の燃料極を含
む燃料ガス流路への置換ガス注入を独立して行うことに
より、置換のための時間を短縮できる。
【００２５】本発明の第１の方式の他の好ましい態様に
おいては、燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流路および
燃料ガス生成手段に空気を供給して、前記燃料ガス流路
の雰囲気と前記燃料ガス生成手段内部の雰囲気を空気に
置換する空気供給手段を具備し、その燃料ガス流路に前
記置換ガスを供給するとともに前記燃料ガス生成手段に
水蒸気を注入した後に、燃料ガス流路と燃料ガス生成手
段内部の両方に空気供給手段により空気を注入する。こ
れにより、燃料ガス流路と燃料ガス生成手段内部の両方
の雰囲気を空気で置換することができる。
【００２６】ここで、前記空気供給手段による空気注入
は、燃料ガス生成手段から燃料電池の燃料ガス流路へと
直列に行なう。または、前記空気供給手段による空気注
入は、燃料ガス生成手段と燃料電池の燃料ガス流路とに
並列に行なう。前者によれば、燃料ガス流路の上流から
順次流路に沿って下流へと空気で置換することができ
る。また、後者によれば、燃料ガス流路全体を短時間で
空気に置換することができる。
【００２７】さらに本発明の第１の方式の他の態様にお
いては、前記燃料ガス生成手段が、少なくとも貴金属と
金属酸化物を構成材料とする変成触媒体を設けた変成部
と、前記変成部に少なくとも一酸化炭素と水蒸気を副成
分として含む水素ガスを供給する水素ガス供給部を具備
する。これにより、前記燃料ガス生成手段内部の耐酸化
性が高まるため、当該内部に空気を注入しても、その酸
化の問題が生じにくい。
【００２８】本発明の第２の方式に基づく燃料電池発電
システムは、燃料極および酸化剤極を有する燃料電池
と、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原料か
ら水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成手段
と、前記燃料ガス生成手段に前記原料を供給する原料供
給源と、前記燃料ガス生成手段から前記燃料ガスを前記
燃料極を含む前記燃料電池の燃料ガス流路に供給する燃
料ガス供給手段と、前記原料供給源より前記燃料ガス生
成手段をバイパスして前記原料を前記燃料ガス流路に原
料ガスとして注入するバイパス手段とを具備し、前記燃
料電池の発電開始前および発電終了後の少なくとも一方
において、前記バイパス手段を経由して前記燃料ガス流
路に前記原料ガスを注入して前記燃料ガス流路の雰囲気
を前記原料ガスで置換するように構成される。
【００２９】同様に、本発明の第２の方式に基づく燃料
電池発電方法は、炭素および水素を含む化合物を主成分
とする原料から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガ
ス生成工程と、燃料極を含む燃料ガス流路および酸化剤
極を含む酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料ガ
ス流路に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、
前記原料を原料ガスとして直接前記燃料ガス流路に供給
して前記燃料ガス流路の雰囲気を前記原料ガスで置換す
る第１置換工程とを具備し、前記燃料電池の発電開始前
および発電終了後の少なくとも一方において前記第１置
換工程が実施される。
【００３０】これらの発電システムおよび発電方法にお
いては、燃料電池の発電開始前および／または発電終了
後に、原料ガスで燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流路
の雰囲気をパージすることにより、燃料電池の内部に残
留する燃料ガスが空気と触れる危険は無く、燃料ガスが
燃料電池の内部で爆発する恐れもない。また、パージを
要する雰囲気をパージするためのガスを原料と同じ供給
源から供給するので、簡潔で効率的なシステムとするこ
とができる。
【００３１】本発明の第２の方式の発電システムの好ま
しい態様においては、前記燃料ガス流路に空気を供給し
て前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記空気で置換する
空気供給手段をさらに具備し、前記発電終了後に、前記
バイパス手段により前記原料ガスを前記燃料ガス流路に
注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記原料ガス
で置換した後、前記空気供給手段により前記燃料ガス流
路に前記空気を注入して、前記燃料ガス流路の前記雰囲
気を前記空気で置換する。
【００３２】同様に、本発明の第２の方式の燃料電池発
電方法の好ましい態様においては、前記発電終了後に前
記第１置換工程を実施した後、前記燃料ガス流路に空気
を注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記空気で
置換する第２置換工程を具備する。これらの発電システ
ムあるいは発電方法の態様によれば、燃料極を含む燃料
ガス流路の雰囲気を原料ガスでパージした後、さらにそ
の原料ガスを空気でパージするため、運転終了時には、
燃料電池は非常に安全な状態で保持できる。また、燃料
ガスと空気が接することもないので、燃料電池の内部で
爆発する恐れもない。
【００３３】本発明の第２の方式の発電システムの好ま
しい他の態様においては、前記バイパス手段による前記
燃料ガス流路への前記原料ガスの注入が終了するまで、
前記燃料ガス生成手段は前記燃料ガス生成を行なう。同
様に、本発明の第２の方式の発電方法の好ましい他の態
様においては、前記第１置換工程における前記燃料ガス
流路への前記原料ガスの注入が終了するまで前記燃料ガ
ス生成工程において前記燃料ガスが生成される。これら
の発電システムあるいは発電方法の態様によれば、燃料
極を含む燃料ガス流路の置換ガスによる置換が終了する
まで、燃料ガス生成手段における反応部を加熱するバー
ナでの安定燃焼、すなわち安定した燃料ガス生成工程を
実現できる。
【００３４】本発明の第２の方式の発電システムの好ま
しいさらに他の態様においては、前記燃料ガス生成手段
に水蒸気を供給して前記燃料ガス生成手段内部の雰囲気
を前記水蒸気で置換する水蒸気供給手段をさらに具備
し、前記発電終了後に、前記バイパス手段により前記原
料ガスを前記燃料ガス流路に注入して前記燃料ガス流路
の前記雰囲気を前記原料ガスで置換した後、前記燃料ガ
ス生成手段の前記燃料ガス生成を停止させるとともに、
前記水蒸気供給手段により前記燃料ガス生成手段に前記
水蒸気を注入して前記燃料ガス生成手段内部の前記雰囲
気を前記水蒸気で置換する。
【００３５】または、燃料ガス生成手段内部の雰囲気を
水蒸気で置換する水蒸気供給手段をさらに具備し、前記
発電終了後に、前記燃料ガス生成手段の燃料ガス生成を
停止させるとともに、前記水蒸気供給手段により前記燃
料ガス生成手段内部に水蒸気を注入し、かつ、前記バイ
パス手段により前記原料ガスを前記燃料ガス流路に注入
して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記原料ガスで置
換する。
【００３６】同様に、本発明の第２の方式の発電方法の
好ましいさらに他の態様においては、前記燃料ガス生成
工程における前記燃料ガス生成は燃料ガス生成手段を用
いて実施され、前記燃料ガス生成手段に水蒸気を供給し
て前記燃料ガス生成手段内部の雰囲気を前記水蒸気で置
換する第３置換工程をさらに具備し、前記発電終了後
に、前記燃料ガス生成手段による前記燃料ガス生成工程
を停止させるとともに、前記第３置換工程と前記第１置
換工程とが実施される。
【００３７】これらの発電システムあるいは発電方法の
態様によれば、燃料ガス生成手段の内部雰囲気を水蒸気
でパージすることにより、燃料ガス流路には可燃ガスが
ほぼ残存することがない。水蒸気を燃料ガス生成手段内
部に注入することにより、燃料ガス生成手段の冷却が促
進され、運転終了までの時間を短縮することができる。
燃料ガス生成手段内部への水蒸気注入と、燃料電池の燃
料極を含む燃料ガス流路への置換ガス注入を独立して行
うことにより、置換のための時間を短縮できる。
【００３８】本発明の第２の方式のさらに他の好ましい
態様においては、前記燃料ガス流路と前記燃料ガス生成
手段とに空気を供給して、前記燃料ガス流路の前記雰囲
気と前記燃料ガス生成手段内部の前記雰囲気とを前記空
気に置換する空気供給手段をさらに具備し、前記燃料ガ
ス流路に前記原料ガスを供給して前記燃料ガス流路の前
記雰囲気を前記原料ガスで置換するとともに、前記燃料
ガス生成手段内部に前記水蒸気を注入して前記燃料ガス
生成手段内部の前記雰囲気を前記水蒸気で置換した後
に、前記燃料ガス流路と前記燃料ガス生成手段内部との
両方に前記空気供給手段により前記空気を注入して、前
記燃料ガス流路の前記雰囲気と前記燃料ガス生成手段内
部の前記雰囲気とを前記空気で置換する。
【００３９】これにより、システム内部の原料および燃
料ガスの流路全体を空気で置換することができる。ここ
で、前記空気供給手段による空気注入の好ましい態様に
おいては、燃料ガス生成手段から前記燃料ガス流路へと
直列に行なう。または、前記空気供給手段による空気注
入の他の好ましい態様においては、燃料ガス生成手段と
前記燃料ガス流路とに並列に行なう。前者によれば、燃
料ガス流路の上流から順次流路に沿って下流へと空気で
置換することができる。また、後者によれば、燃料ガス
流路全体を短時間で空気に置換することができる。
【００４０】本発明の第２の方式の他の態様において
は、前記燃料ガス生成手段が、少なくとも貴金属と金属
酸化物を構成材料とする変成触媒体を設けた変成部と、
前記変成部に少なくとも一酸化炭素と水蒸気を副成分と
して含む水素ガスを供給する水素ガス供給部を具備す
る。これにより、前記燃料ガス生成手段内部の耐酸化性
が高まるため、当該内部に空気を注入しても、その酸化
の問題が生じにくい。
【００４１】本発明の第３の方式に基づく燃料電池発電
システムは、燃料極および酸化剤極を有する燃料電池
と、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原料か
ら水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成手段
と、前記燃料ガス生成手段に前記原料を供給する原料供
給源と、前記燃料ガス生成手段から前記燃料ガスを前記
燃料極を含む前記燃料電池の燃料ガス流路に供給する燃
料ガス供給手段と、前記燃料ガス流路に炭素および水素
を含む化合物を主成分とする置換ガスを注入して前記燃
料ガス流路の雰囲気を前記置換ガスで置換する置換ガス
供給手段とを具備する燃料電池発電システムであって、
前記燃料電池発電システムの起動開始後から発電開始前
までの間の任意の時間区間、前記置換ガス供給手段によ
り前記燃料ガス流路に前記置換ガスを注入して前記燃料
ガス流路の前記雰囲気を前記置換ガスで置換する。
【００４２】また、本発明の第３の方式の好ましい態様
においては、前記置換ガス供給手段が、前記原料供給源
から前記燃料ガス生成手段をバイパスして前記原料を前
記燃料ガス流路に前記置換ガスとして注入する手段であ
る。同様に、本発明の第３の方式に基づく燃料電池発電
方法は、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原
料から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成工
程と、燃料極を含む燃料ガス流路および酸化剤極を含む
酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料ガス流路に
前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、前記燃料
ガス流路に炭素および水素を含む化合物を主成分とする
置換ガスを注入して前記燃料ガス流路の雰囲気を前記置
換ガスで置換する第１置換工程とを具備し、前記燃料電
池の起動開始後から発電開始前までの間の任意の時間区
間、前記第１置換工程が実施される。
【００４３】これらの発電システムもしくはその態様、
あるいは発電方法によれば、燃料電池の内部に残留する
燃料ガスが空気と触れる危険は無く、燃料ガスが燃料電
池の内部で爆発する恐れもない。燃料ガス生成手段の運
転初期において高濃度の一酸化炭素を含む燃料ガスが拡
散により燃料極を含む燃料ガス流路に流入して燃料極が
被毒する問題を防止することができる。
【００４４】上記の本発明の各方式および各態様におけ
るさらなる態様によれば、前記燃料ガス生成手段におい
て生成される燃料ガスに含まれる一酸化炭素濃度を検知
する一酸化炭素濃度検知手段をさらに具備し、前記一酸
化炭素濃度検知手段により検知される検知値が所定値を
下回るまで、前記燃料極を含む燃料ガス流路に置換ガス
または置換ガスとしての原料ガスを注入する。これによ
り、燃料ガス生成手段の運転初期において高濃度の一酸
化炭素を含む燃料ガスが拡散により燃料ガス流路に流入
して燃料極が被毒する問題を防止することができる。
【００４５】また、本発明の各方式および各態様におい
て、好ましい置換ガスは、硫黄成分を含まない。これに
より、燃料極の触媒の被毒を防止することができる。さ
らに本発明の各方式および各態様において、原料供給源
から供給される好ましい原料は、都市ガスをそれに含ま
れる硫黄成分を除去してなるガスである。これにより、
原料を簡便に利用することができるとともに、燃料極の
触媒の被毒を防止することができる。以下に、本発明の
実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００４６】《実施形態１》図１は、本発明の実施形態
１における燃料電池発電システムの構成を示す。本実施
形態における燃料電池発電システムは、燃料電池１１、
燃料電池の燃料極１１ａに燃料ガスを供給する燃料供給
部、燃料電池の酸化剤極に酸化剤ガスを供給する酸化剤
ガス供給部、および都市ガスから硫黄成分を除去した脱
硫ガスを、置換ガスとして、燃料ガス供給管１０に供給
するための脱硫ガス供給管１２を備える。この置換ガス
は、炭化水素などの炭素と水素を含む化合物を主成分と
する。
【００４７】さらに、脱硫ガス供給管１２には、都市ガ
スなど硫黄成分を含む置換ガスの原料から硫黄成分を除
去する脱硫器１３と、脱硫ガスの供給・遮断を行なうた
めの開閉弁１４を備える。本実施形態では、原料として
炭素と水素を含む化合物を主成分とする都市ガスを用い
る。代表的な都市ガスは、大部分がメタンであり、一部
ブタンを含む。
【００４８】本実施形態における燃料電池発電システム
の動作を説明する。発電を行なう場合、まず開閉弁１４
を開とし、都市ガスの硫黄成分を脱硫器１３で除去した
脱硫ガスを脱硫ガス供給管１２から燃料ガス供給管１０
を通じて燃料電池１１の燃料極１１ａに注入する。これ
によって、燃料電池の燃料極およびその近傍に残存する
ガスを燃料電池１１の外部に排出し、燃料極１１ａを含
む燃料電池内部の燃料ガス流路の雰囲気を脱硫ガスでパ
ージする。なお、本明細書においてパージとは、排出さ
せることを意味し、さらに別の表現をすれば、ある空間
に存在するガスなどの既存物質をパージ用のガスなどの
物質により置換することを意味する。
【００４９】燃料極１１ａを含む燃料ガス流路内部雰囲
気の脱硫ガスによるパージが完了すると、開閉弁１４を
閉として脱硫ガスの供給を止め、燃料電池１１に燃料ガ
スと酸化剤ガスを供給し、発電を行なう。発電を停止す
るときは、まず燃料電池１１への燃料ガスと酸化剤ガス
の供給を止める。次いで、開閉弁１４を開とし、発電を
行なう前と同様に、燃料電池１１の燃料極１１ａに脱硫
ガスを注入することで、未反応の燃料ガスを燃料電池１
１の外部に排出し、燃料極１１ａを含む燃料電池の燃料
ガス流路の内部雰囲気を脱硫ガスでパージする。
【００５０】燃料電池１１の燃料極１１ａに供給する燃
料ガスは水素リッチなガスであり、空気と直接触れると
爆発する恐れがある。燃料電池１１の発電をしばらく停
止している場合、燃料電池１１の燃料極１１ａには管等
から外部の空気が流入してくる。しかし、本実施形態に
示す燃料電池発電システムの構成をとると、発電開始前
には燃料電池１１の燃料極１１ａを含む燃料ガス流路の
雰囲気をまず脱硫ガスでパージし、その後に燃料ガスを
燃料電池１１の燃料極１１ａに供給し、発電終了時には
燃料ガスを燃料電池１１の燃料極１１ａに供給するのを
止めた後に、脱硫ガスで燃料電池１１の燃料極１１ａを
含む燃料ガス流路の雰囲気をパージする。
【００５１】このため、燃料電池１１の内部に残留する
燃料ガスが空気と触れる危険は無く、燃料ガスが燃料電
池１１の内部で爆発する恐れもない。すなわち、本実施
形態に示す燃料電池発電システムの構成によると、燃料
電池の発電において、安全な起動・停止を窒素供給なし
で実現することができる。なお、一般的に、水素ガスと
空気との混合ガスにおいて、水素ガスが４〜７５容量％
の範囲が可燃範囲であることが知られている。場合によ
り、当該可燃範囲にある場合でも燃焼あるいは爆発しな
い場合もあるが、当該可燃範囲の状態が発生することを
避けるべきである。したがって、上記のパージ工程の途
中、あるいは以下の実施形態のパージ工程の途中におい
ても、そのような水素ガスが可燃範囲に入ることのない
ように留意する必要がある。
【００５２】ここでは、発電開始前と発電終了後の両方
に燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流路の雰囲気を脱硫
ガスでパージするパージ工程を説明した。しかし、発電
開始前のみのパージについては上記動作説明に示した発
電開始前の同パージ効果が、また、発電終了後のみのパ
ージについては上記動作説明に示した発電終了後の同パ
ージ効果が、それぞれ独立して得られる。
【００５３】《実施形態２》図２は、本発明の実施形態
２における燃料電池発電システムを示す構成図である。
本実施形態における燃料電池発電システムは、まず燃料
ガスと酸化剤ガスを用いて発電を行う燃料電池１１と、
都市ガスを代表とする炭化水素などの炭素と水素を含む
化合物を主成分とし、硫黄成分を含む原料としてのガス
から、硫黄成分を除去する脱硫器１６とを具備する。
【００５４】本実施形態では原料ガスとして都市ガスを
用いる。本実施形態における燃料電池発電システムはさ
らに、脱硫された都市ガスを水蒸気改質して水素リッチ
な燃料ガスを生成する反応部１５ａと改質反応を行なう
ための加熱手段としてのバーナ１５ｂとで構成される燃
料ガス生成部１５と、燃料電池１１に燃料ガスを供給す
る燃料ガス供給管１９と、残余燃料ガスをバーナ１５ｂ
に供給するための残余燃料ガス管２０と、燃料電池１１
に酸化剤ガスとしての空気を供給するブロア１７と、都
市ガスから硫黄成分を除去した脱硫ガスを燃料ガス供給
管１９に供給するための脱硫ガス供給管１２を備える。
さらに脱硫ガス供給管１２には、都市ガスから硫黄成分
を除去する脱硫器１３と、脱硫ガスの供給・遮断を行な
うための開閉弁１４を備える。
【００５５】また、燃料ガス供給管１９から、残余燃料
ガス管２０への燃料電池バイパス管２１を備え、流路切
換弁１８により燃料ガス生成部１５からの燃料ガスを燃
料電池１１に供給し、または燃料電池バイパス管２１よ
り排気を行なう。更に残余燃料ガス管２０の燃料電池バ
イパス管２１との合流部より上流には開閉弁２２を備え
る。さらに必要に応じて、燃料ガス生成部１５で生成さ
れる燃料ガス内の一酸化炭素濃度を検知する一酸化炭素
濃度検知手段３２と、その一酸化炭素濃度検知手段３２
により検知される検知値に基づいて開閉弁１４の開閉を
制御するための制御部３３とが備えられている。
【００５６】図２に示す本実施形態における燃料電池発
電システムと図３に示す本実施形態の具体的な脱硫ガス
によるパージ工程を含む起動方法の第１の例のフロー図
を参照し、本実施形態における燃料電池発電システムの
起動動作の一例を説明する。燃料電池発電システムの発
電開始前に、まず流路切換弁１８により燃料ガスが燃料
電池バイパス管２１を流れるように流路を切り換える。
ついで、開閉弁１４および２２を開とし、脱硫器１３に
より都市ガスから硫黄成分を除去された脱硫ガスを脱硫
ガス供給管１２から燃料ガス供給管１９に注入すること
より、燃料電池１１の燃料極１１ａおよび流路切換弁１
８より下流の燃料ガス供給管１９の内部雰囲気と、開閉
弁２２より上流の残余燃料ガス管２０の内部雰囲気とを
脱硫ガスでパージする。
【００５７】この脱硫ガスでのパージが完了すると、開
閉弁１４および２２を閉とする。その後、脱硫器１６で
硫黄成分を除去された脱硫ガスを燃料ガス生成部１５に
供給し、燃料ガスの成分が燃料電池１１の発電可能な状
態になった後、開閉弁２２を開とし、流路切換弁１８に
より燃料ガス流路を燃料電池１１に接続し、燃料電池１
１の燃料極１１ａに燃料ガスを供給する。同時にブロア
１７により空気を燃料電池１１の空気極に供給すること
により、発電を行なう。
【００５８】燃料電池１１の燃料極１１ａに供給する燃
料ガスは水素リッチなガスであり、空気と直接触れると
爆発する恐れがある。しかし、本実施形態におけるパー
ジ工程を行なうと、発電開始前には流路切換弁１８から
開閉弁２２までの間の燃料ガス流路の雰囲気を脱硫ガス
でパージした後、発電時に燃料ガスを燃料電池１１の燃
料極１１ａに供給して発電を行なう。
【００５９】従って、運転開始前、すなわちパージ工程
前の燃料電池１１の燃料極１１ａに残留するガスに空気
が含まれていても、その空気と燃料ガスが触れる危険は
無く、それによって燃料ガスが燃料電池１１の内部で爆
発する恐れもない。すなわち、本実施形態に示す燃料電
池発電システムの構成と本実施形態の具体的な脱硫ガス
による燃料ガス流路の雰囲気のパージ工程によると、燃
料電池発電システムの運転において、安全な起動を窒素
供給なしで実現することができる。
【００６０】次に、図２に示す構成の燃料電池発電シス
テムと図４に示す本実施形態の脱硫ガスによるパージ工
程を含む運転停止方法のフロー図を参照し、本実施形態
２における燃料電池発電システムの運転停止動作の一例
を説明する。燃料電池発電システムの発電終了時には、
まず流路切換弁１８により、燃料ガス流路を燃料電池バ
イパス管２１に接続し、原料ガスである都市ガスの供給
を停止する。ついで、開閉弁１４を開き、脱硫ガスを燃
料ガス供給管１９に注入し、流路切換弁１８から開閉弁
２２までの間の流路の雰囲気を脱硫ガスでパージする。
【００６１】このパージ工程が完了すると、開閉弁１４
と開閉弁２２を閉じ、運転を終了する。燃料電池１１の
燃料極１１ａに供給する燃料ガスは水素リッチなガスで
あり、空気と直接触れると爆発する恐れがある。しか
し、本実施形態におけるパージ工程を行なうと、発電終
了後には燃料ガスを燃料電池１１の燃料極１１ａに供給
するのを止めた後に、脱硫ガスで流路切換弁１８から開
閉弁２２までの間の流路雰囲気をパージするため、燃料
電池１１の燃料極１１ａに燃料ガスがほぼ残留すること
がない。
【００６２】そのため燃料電池１１の燃料極１１ａ内部
に空気が流入してきたとしても、燃料ガスが残存しない
ため燃料電池１１の内部で爆発する恐れもない。すなわ
ち、本実施形態に示す燃料電池の構成と本実施形態の具
体的なパージ工程によると、燃料電池発電システムの運
転において、安全な運転停止を窒素供給なしで実現する
ことができる。本パージ工程では、パージ完了時に開閉
弁２２を閉じるとしたが、特に開閉弁２２を開けた状態
で運転を終了してもよい。
【００６３】次に、図２に示す本実施形態の燃料電池発
電システムと図５に示す本実施形態の具体的な脱硫ガス
によるパージ工程を含む起動方法の第２の例のフロー図
を参照し、本実施形態における燃料電池発電システムの
起動動作の別例を説明する。この燃料電池発電システム
には、開閉弁２２は必ずしも必要ではない。しかし、動
作の説明では、常に開閉弁２２を開として設置した構成
で説明する。
【００６４】燃料電池発電システムの発電開始前に、ま
ず流路切換弁１８により燃料ガスが燃料電池バイパス管
２１を流れるように流路を切り換える。ついで、開閉弁
１４を開とし、脱硫器１３により都市ガスから硫黄成分
を除去された脱硫ガスを脱硫ガス供給管１２から燃料ガ
ス供給管１９に注入することより、燃料電池１１の燃料
極１１ａと流路切換弁１８より下流の燃料ガス供給管１
９の内部雰囲気と開閉弁２２より上流の残余燃料ガス管
２０の内部雰囲気を脱硫ガスでパージする。
【００６５】脱硫ガスでのパージ工程が完了すると、脱
硫器１６で硫黄成分を除去された脱硫ガスを燃料ガス生
成部１５に供給し、燃料ガスの成分が燃料電池１１の発
電可能な状態になった後、開閉弁１４を閉とすることに
より脱硫ガスの供給を停止する。次いで、流路切換弁１
８により燃料ガスを燃料電池１１に供給し、同時にブロ
ア１７により空気を燃料電池１１に供給することによ
り、発電を行なう。
【００６６】上記の第２の例のフロー図に基づき説明し
た起動方法を行なうと、図３の第１の例のフロー図に示
した起電方法で説明した効果とともに、以下の効果も得
られる。すなわち、燃料電池発電システムの起動時に
は、燃料ガス生成部１５で生成される燃料ガスには高濃
度の一酸化炭素を含んでいるから、もしこれが燃料極に
流入すると、燃料極を被毒することになる。しかし、上
記のように、起動時は脱硫ガスを燃料ガス供給管１９に
注入するので、高濃度の一酸化炭素を含む燃料ガスが燃
料電池バイパス管２１から解放中の開閉弁２２を経て燃
料極へ拡散的に流入することを防ぐことが実現できる。
【００６７】ゆえに、本実施形態の具体例の起動方法に
よると、燃料電池発電システムの運転において、安全な
起動を窒素供給なしで実現することができるとともに、
起動時における燃料電池１１の燃料極１１ａの一酸化炭
素被毒を防ぐことを実現することができる。前記の燃料
電池発電システムにおいては、必要に応じてさらに、燃
料ガス生成部１５で生成される燃料ガス内の一酸化炭素
濃度を検知する一酸化炭素濃度検知手段３２と、当該一
酸化炭素濃度検知手段３２により検知される検知値に基
づいて開閉弁１４の開閉を制御するための制御部３３と
が、さらに備えられる。
【００６８】その一酸化炭素濃度検知手段３２により検
知される検知値が所定値を下回るまで開閉弁１４を開と
して燃料極１１ａに脱硫ガスを注入し、検知量が所定値
を下回った後は開閉弁１４を閉として脱硫ガスの注入を
停止するように制御部３３を設定することにより、燃料
電池１１に一酸化炭素が拡散的に流入することを防ぎ、
脱硫ガスの使用量を適切に管理することができる。な
お、上記の動作の説明では、開閉弁２２は常に開とした
が、開閉弁２２を除去した構成においても同様の効果が
得られるとともに、部品を減らすことによりコストダウ
ンが実現される。
【００６９】《実施形態３》図６は、本発明の実施形態
３における燃料電池発電システムを示す構成図である。
実施形態２を示す図２と同様の構成要素については、同
一符号を付与し、その説明を省略する。２３は、都市ガ
スを代表とする炭化水素などの炭素と水素の化合物を主
成分とし硫黄成分を含む原料としてのガスから硫黄成分
を脱硫器１６により除去した脱硫ガスを、燃料ガス生成
部１５をバイパスして直接燃料電池１１に供給するため
の燃料ガス生成部バイパス管である。本実施形態では、
原料ガスとして都市ガスを用いる。
【００７０】燃料ガス生成部バイパス管２３には、開閉
弁２４を備える。さらに、原料ガスとしての脱硫ガスを
燃料ガス生成部１５へ供給する管には、原料ガスの供給
・停止を行なう原料ガス供給弁２５を有する。さらに必
要に応じて、燃料ガス生成部１５で生成される燃料ガス
内の一酸化炭素濃度を検知する一酸化炭素濃度検知手段
３２と、その一酸化炭素濃度検知手段３２により検知さ
れる検知値に基づいて開閉弁２４の開閉を制御するため
の制御部３４とが備えられている。
【００７１】図６に示す燃料電池発電システムと図７に
示す具体的な起電方法の第１の例のフロー図を参照し、
本実施形態３における燃料電池発電システムの起電動作
の一例を説明する。燃料電池発電システムの発電開始前
に、まず流路切換弁１８により燃料ガスが燃料電池バイ
パス管２１を流れるように流路を切り換える。ついで、
開閉弁２４と開閉弁２２を開き、原料ガス供給弁２５を
閉とし、脱硫器１６により都市ガスなどの原料としての
ガスから硫黄成分を除去された脱硫ガスを燃料ガス生成
部バイパス管２３から燃料ガス供給管１９に注入するこ
とより、燃料電池１１の燃料極１１ａと、流路切換弁１
８より下流の燃料ガス供給管１９の内部雰囲気と、開閉
弁２２より上流の残余燃料ガス管２０の内部雰囲気を脱
硫ガスでパージする。
【００７２】脱硫ガスでのパージ工程が完了すると、開
閉弁２４と開閉弁２２を閉とし、その後、原料ガス供給
弁２５を開き原料ガスを燃料ガス生成部１５に供給す
る。そして、燃料ガスの成分が燃料電池１１の発電可能
な状態になった後、開閉弁２２を開とし、流路切換弁１
８により燃料ガスを燃料電池１１に供給し、同時にブロ
ア１７により空気を燃料電池１１に供給することによ
り、発電を行なう。
【００７３】前記の脱硫ガスによるパージ工程を行なう
と、発電開始前には流路切換弁１８から開閉弁２２まで
の間の燃料ガス流路の雰囲気を脱硫ガスでパージした
後、発電時に燃料ガスを燃料電池１１の燃料極１１ａに
供給して発電を行なうので、運転開始前、すなわちパー
ジ工程前の燃料電池１１の燃料極１１ａを含む燃料ガス
流路に残留するガスに空気が含まれていても、その空気
と燃料ガスが触れる危険は無く、それによって燃料ガス
が燃料電池１１の内部で爆発する恐れもない。
【００７４】さらに、パージを要する雰囲気をパージす
るための脱硫ガスを原料ガスと同じ供給源より使用する
ことで、より簡潔で効果的なシステムを実現できる。す
なわち、本実施形態に示す燃料電池発電システムの構成
と本実施形態の具体的なパージ工程によると、燃料電池
発電システムの運転において、より効果的なシステムで
安全な起動を窒素供給なしで実現することができる。
【００７５】次に、図６に示す本実施形態の燃料電池発
電システムと図８に示す本実施形態の具体的な運転停止
方法の第１の例のフロー図を参照し、本実施形態におけ
る燃料電池発電システムの運転停止動作の一例を説明す
る。燃料電池発電システムの発電終了時には、まず流路
切換弁１８により、燃料ガス流路を燃料電池バイパス管
２１に接続し、原料ガス供給弁２５を閉じることにより
原料ガスの供給を停止する。ついで、開閉弁２４を開
き、脱硫器１６により脱硫された脱硫ガスを燃料ガス生
成部バイパス管２３から燃料ガス供給管１９に注入し、
流路切換弁１８から開閉弁２２までの間の燃料ガス流路
の雰囲気を脱硫ガスでパージする。
【００７６】このパージ工程が完了すると、開閉弁２４
と開閉弁２２を閉じ、運転を終了する。燃料電池１１の
燃料極１１ａに供給する燃料ガスは水素リッチなガスで
あり、空気と直接触れると爆発する恐れがある。しか
し、前記のパージ工程を行なうと、発電終了後には、燃
料ガスを燃料電池１１の燃料極１１ａに供給するのを止
めた後に、脱硫ガスで流路切換弁１８から開閉弁２２ま
での間の燃料ガス流路の雰囲気をパージするため、燃料
電池１１の燃料極１１ａに燃料ガスがほぼ残留すること
がない。そのため燃料電池１１の燃料極１１ａ内部に空
気が流入してきたとしても、燃料ガスが残存しないた
め、燃料電池１１の内部で爆発する恐れもない。
【００７７】すなわち、上記の、本実施形態に示す燃料
電池の構成と具体的なパージ工程によると、燃料電池発
電システムの運転において、安全な運転停止を窒素供給
なしで実現することができる。本パージ工程では、パー
ジ完了時に開閉弁２２を閉じるとしたが、特に開閉弁２
２を開けた状態で運転を終了してもよい。
【００７８】次に、図６に示す本実施形態の燃料電池発
電システムと図９に示す本実施形態の具体的な運転停止
方法の第２の例のフロー図を参照し、本実施形態におけ
る燃料電池発電システムの運転停止動作の別例を説明す
る。燃料電池発電システムの発電終了時には、まず流路
切換弁１８により、燃料ガス流路を燃料電池バイパス管
２１に接続し、原料ガス供給弁２５は開のまま原料ガス
の供給を続行して燃料ガス生成を行なう。ついで、開閉
弁２４を開き、脱硫器１６により脱硫された脱硫ガスを
燃料ガス生成部バイパス管２３から燃料ガス供給管１９
に注入し、流路切換弁１８から開閉弁２２までの間の燃
料ガス流路の雰囲気を脱硫ガスでパージする。
【００７９】このパージ工程が完了すると、原料ガス供
給弁２５を閉じ、原料ガスの供給を停止し、開閉弁２４
と開閉弁２２を閉じ、運転を終了する。燃料電池１１の
燃料極１１ａに供給する燃料ガスは水素リッチなガスで
あり、空気と直接触れると爆発する恐れがある。しか
し、本実施形態におけるパージ工程を行なうと、発電終
了後には燃料ガスを燃料電池１１の燃料極１１ａに供給
するのを止めた後に、脱硫ガスで流路切換弁１８から開
閉弁２２までの間の流路雰囲気をパージするため、燃料
電池１１の燃料極１１ａに燃料ガスがほぼ残留すること
がない。
【００８０】そのため燃料電池１１の燃料極１１ａ内部
に空気が流入してきたとしても、燃料ガスが残存しない
ため、燃料電池１１の内部で爆発する恐れもない。ま
た、脱硫ガスと原料ガスは、双方ともバーナ１５ｂに戻
ってくるため、バーナ１５ｂは失火することなく、安定
した燃焼を実現できる。すなわち、本実施形態に示す燃
料電池の構成と本実施形態の具体的なパージ工程による
と、燃料電池発電システムの運転において、安全な運転
停止を窒素供給なしで実現し、終了時の安定したバーナ
燃焼を実現することができる。本パージ工程では、パー
ジ完了時に開閉弁２２を閉じるとしたが、特に開閉弁２
２を開けた状態で運転を終了してもよい。
【００８１】次に、図６に示す本実施形態３の燃料電池
発電システムと図１０に示す本実施形態の具体的な起電
方法の第２の例のフロー図を参照し、本実施形態におけ
る燃料電池発電システムの起電動作の別例を説明する。
この燃料電池発電システムには、開閉弁２２は必要では
ない。しかし、動作の説明では、常に開閉弁２２を開と
して設置した構成で説明する。
【００８２】燃料電池発電システムの発電開始前に、ま
ず流路切換弁１８により燃料ガスが燃料電池バイパス管
２１を流れるように流路を切り換える。ついで、開閉弁
２４を開け、原料ガス供給弁２５を閉じ、脱硫器１６に
より都市ガスから硫黄成分を除去された脱硫ガスを燃料
ガス生成部バイパス管２３から燃料ガス供給管１９に注
入することより、燃料電池１１および流路切換弁１８よ
り下流の燃料ガス供給管１９の内部雰囲気と開閉弁２２
より上流の残余燃料ガス管２０の内部雰囲気を脱硫ガス
でパージする。
【００８３】脱硫ガスでのパージ工程が完了すると、そ
の後、原料ガス供給弁２５を開き、都市ガスなどの原料
としてのガスから硫黄成分を脱硫器１６で除去された脱
硫ガスを燃料ガス生成部１５に供給する。本実施形態で
は、原料ガスとして都市ガスを用いる。燃料ガス生成部
１５で生成する燃料ガスの成分が燃料電池１１の発電可
能な状態になった後、開閉弁２４を閉とすることにより
燃料ガス供給管１９への脱硫ガスの供給を停止する。一
方、流路切換弁１８を切り換えて燃料ガス生成部１５か
らの燃料ガスを燃料電池１１に供給し、同時にブロア１
７により空気を燃料電池１１に供給することにより、発
電を行なう。
【００８４】本実施形態における上記第２の例のフロー
図による別例の起動方法を行なうと、図７に第１の例の
フロー図を示す起電方法で説明した効果とともに、以下
の効果も得られる。すなわち、燃料電池システムの起動
時には、燃料ガス生成部１５で生成される燃料ガスには
高濃度の一酸化炭素を含んでいるが、本発明の具体的な
動作である脱硫ガスを燃料ガス供給管１９に注入するこ
とにより、燃料電池１１の燃料極１１ａに燃料ガスが拡
散的に流入することを防ぐことが実現できる。
【００８５】ゆえに、上記別例に基づく本実施形態の具
体的な起電方法は、燃料電池発電システムの運転におい
て、安全な起動を窒素供給なしで実現することができる
とともに、起動時における燃料電池１１の燃料極１１ａ
の一酸化炭素被毒を防ぐことを実現することができる。
前記の燃料電池発電システムにおいては、必要に応じて
さらに、燃料ガス生成部１５で生成される燃料ガス内の
一酸化炭素濃度を検知する一酸化炭素濃度検知手段３２
と、当該一酸化炭素濃度検知手段３２により検知される
検知値に基づいて開閉弁２４の開閉を制御するための制
御部３４とが、さらに備えられる。
【００８６】その一酸化炭素濃度検知手段３２により検
知される検知値が所定値を下回るまで開閉弁２４を開と
して燃料極１１ａに脱硫ガスを注入し、検知量が所定値
を下回った後は開閉弁２４を閉として脱硫ガスの注入を
停止するように制御部３４を設定することにより、燃料
電池１１に一酸化炭素が拡散的に流入することを防ぎ、
脱硫ガスの使用量を適切に管理することができる。な
お、上記の動作の説明では、開閉弁２２は常に開とした
が、開閉弁２２を除去した構成においても同様の効果が
得られるとともに、部品を減らすことによりコストダウ
ンが実現される。
【００８７】《実施形態４》図１１は、本発明の実施形
態４における燃料電池発電システムを示す構成図であ
る。実施形態２を示す図２と同様の構成要素について
は、同一符号を付与し、その説明を省略する。本実施形
態では、さらに、空気を開閉弁１４の下流の脱硫ガス供
給管１２に供給するためのブロア２６とその空気供給路
を遮断する開閉弁２７を備える。
【００８８】図１１に示す燃料電池発電システムと図１
２に示す具体的な運転停止方法のフロー図を参照し、本
実施形態における燃料電池発電システムの運転停止動作
を説明する。ただし、本実施形態における動作は、実施
形態２において、図４にフロー図で示す運転停止方法に
基づくシステムの動作の後に行なう動作であるため、燃
料電池１１の燃料極１１ａ含む燃料ガス流路の雰囲気の
脱硫ガスによるパージの後からの説明を行なう。
【００８９】脱硫ガスによるパージ工程が完了すると、
開閉弁１４を閉じ、開閉弁２７を開きブロア２６にて空
気を脱硫ガス供給管１２から燃料ガス供給管１９に注入
することにより、流路切換弁１８から開閉弁２２までの
間の燃料ガス流路の雰囲気を空気でパージする。空気パ
ージが完了すると、ブロア２６を止め、開閉弁２７を閉
じて、システム運転を終了する。
【００９０】本実施形態におけるパージ工程を行なう
と、まず流路切換弁１８から開閉弁２２までの間の燃料
ガス流路の雰囲気を脱硫ガスでパージし、その後、同区
間の脱硫ガス雰囲気を空気でパージするため、運転終了
時には、燃料電池１１は非常に安全な状態で保持でき
る。また、燃料ガスと空気が接することもないので、燃
料電池１１の内部で爆発する恐れもない。すなわち、本
実施形態に示す燃料電池発電システムの構成と本実施形
態の具体的なパージ工程は、燃料電池発電システムの運
転において、安全な運転停止を窒素供給なしで実現し、
しかも運転停止時における安全な燃料電池１１の保持を
実現することができる。
【００９１】《実施形態５》図１３は、本発明の実施の
形態５における燃料電池発電システムを示す構成図であ
る。実施形態３を示す図６と同様の構成要素について
は、同一符号を付与し、その説明を省略する。本実施形
態では、さらに、燃料ガス生成部１５の内部雰囲気を水
蒸気でパージする手段である水蒸気生成器２８を備え
る。
【００９２】図１３に示す燃料電池発電システムと図１
４に示す具体的な運転停止方法の第１の例のフロー図を
参照し、本実施形態における燃料電池発電システムの運
転停止動作の一例を説明する。ただし、本具体例で説明
する運転停止動作は、実施形態３において、図９にフロ
ー図を示す運転停止方法で説明したパージ工程の後に行
なう動作である。したがって、燃料電池１１の燃料極１
１ａを含む燃料ガス流路の雰囲気の脱硫ガスによるパー
ジ工程の後からの説明を行なう。
【００９３】脱硫ガスによる燃料ガス流路のパージ工程
が完了すると、原料ガス供給弁２５を閉じた後、開閉弁
２４と開閉弁２２を閉じる。その後、水蒸気生成器２８
より水蒸気を燃料ガス生成部１５に供給し、その内部雰
囲気を水蒸気でパージする。水蒸気によるパージ工程が
完了すると、水蒸気生成器２８を停止し運転を終了す
る。本実施形態におけるパージ工程を行なうと、前記の
図９にフロー図を示す実施形態３で説明した効果ととも
に、以下の効果をも得られる。
【００９４】まず、燃料ガス生成部１５の内部雰囲気を
水蒸気でパージするため、燃料ガス流路には可燃ガスが
ほぼ残存することがない。さらに、水蒸気を燃料ガス生
成部１５に注入することで燃料ガス生成部１５の冷却が
促進され、運転終了までの時間を短縮することができ
る。すなわち、本実施形態に示す燃料電池発電システム
の構成と本実施形態の具体的なパージ工程は、燃料電池
発電システムの運転において、安全な運転停止を窒素供
給なしで実現し、終了時の安定したバーナ燃焼を実現す
るとともに、燃料ガス流路内の可燃ガスを除去すること
が実現できる。さらに運転終了までの時間も短縮でき
る。本パージ工程では、運転終了時は開閉弁２２を閉じ
ているが、特に開閉弁２２を開けた状態で運転を終了し
てもよい。
【００９５】次に、図１３に示す燃料電池発電システム
と図１５に示す具体的な運転停止方法の第２の例のフロ
ー図を参照し、本実施形態における燃料電池発電システ
ムの運転停止動作の別例を説明する。燃料電池発電シス
テムの発電終了時には、まず流路切換弁１８により、燃
料ガス流路を燃料電池バイパス管２１に接続し、原料ガ
ス供給弁２５を閉じ原料ガスの供給を停止する。つい
で、水蒸気生成器２８より水蒸気を燃料ガス生成部１５
に供給し、その内部雰囲気を水蒸気でパージする。
【００９６】一方、燃料電池１１については、発電終了
時に開閉弁２４を開き、脱硫器１６により脱硫された脱
硫ガスを燃料ガス生成部バイパス管２３から燃料ガス供
給管１９に注入し、流路切換弁１８から開閉弁２２まで
の間の流路雰囲気を脱硫ガスでパージする。燃料ガス生
成部１５から燃料電池バイパス管２１にかけての流路の
水蒸気によるパージが完了すると、水蒸気生成器２８を
停止し水蒸気によるパージを終了する。また、流路切換
弁１８から開閉弁２２までの間の流路雰囲気の脱硫ガス
でのパージが完了すると、原料ガス供給弁２５を閉じ原
料ガスである都市ガスの供給を停止し、開閉弁２４と開
閉弁２２を閉じ脱硫ガスによるパージを終了する。
【００９７】本実施形態におけるパージ工程を行なう
と、実施形態３で説明した効果とともに、以下の効果を
も得られる。まず、燃料ガス生成部１５の内部雰囲気を
水蒸気でパージするため、燃料ガス流路には可燃ガスが
ほぼ残存することがない。さらに、水蒸気を燃料ガス生
成部１５に注入することで燃料ガス生成部１５の冷却が
促進され、運転終了までの時間を短縮することができ
る。その上、燃料ガス生成部１５と燃料電池１１という
２つの反応部の内部雰囲気を同時に独立してパージする
ことができるため、さらに運転終了までの時間も短縮で
きる。
【００９８】すなわち、本実施形態に示す燃料電池発電
システムの構成と本実施形態の具体的なパージ工程は、
燃料電池発電システムの運転において、安全な運転停止
を窒素供給なしで実現するとともに、燃料ガス流路内の
可燃ガスを除去することが実現できる。さらに２つの反
応部の内部雰囲気を同時に独立してパージするために運
転終了までの時間も短縮できる。本パージ工程では、脱
硫ガスによるパージ工程完了時に開閉弁２２を閉じると
したが、特に開閉弁２２を開けた状態で運転を終了して
もよい。
【００９９】《実施形態６》図１６は、本発明の実施形
態６における燃料電池発電システムを示す構成図であ
る。実施形態５を示す図１３と同様の構成要素について
は、同一符号を付与し、その説明を省略する。本実施形
態では、さらに、脱硫ガスの供給・停止をおこなう脱硫
ガス供給弁２９と、空気を燃料ガス生成部１５の上流に
供給するブロア３０とその空気供給路を遮断する開閉弁
３１を備える。
【０１００】図１６に示す燃料電池発電システムを参照
し、本実施形態における燃料電池発電システムの動作を
説明する。ただし、本実施形態における動作の特徴は、
実施形態５において、図１４または図１５にフロー図に
基づいて説明した脱硫ガスおよび水蒸気によるパージ工
程の後に行なう動作にある。したがって、燃料ガス生成
部１５の内部雰囲気の水蒸気によるパージと、燃料電池
１１の燃料極１１ａ含む燃料ガス流路雰囲気の脱硫ガス
によるパージ工程との後からの説明を行なう。
【０１０１】水蒸気によるパージ工程が終了すると、脱
硫ガス供給弁２９を閉じる。その後、ブロア３０を作動
させるとともに開閉弁３１を開き、燃料ガス生成部１５
に空気を供給することで、燃料ガス生成部１５の内部に
残留する水蒸気を燃料ガス供給管１９へ除去する。ま
た、燃料電池１１の燃料極１１ａへの空気供給もブロア
３０を用いて行なう。これにより、脱硫ガス供給弁２９
より下流の燃料ガス流路の雰囲気を空気で安全にパージ
することが実現でき、しかも運転停止時における安全な
燃料電池１１の保持を実現することができる。また、空
気でパージするため、原料ガス供給弁２９より下流の燃
料ガス流路は大気に開放することが可能であり、燃料ガ
ス生成部１５が温度低下により圧力低下を起こしても、
大気から空気を吸入することで緩和される。
【０１０２】次に、より効果的な空気によるパージ工程
として、図１６に示す燃料電池発電システムと図１７に
示す具体的な運転停止方法の第１の例のフロー図を参照
し、本実施形態における燃料電池発電システムの運転停
止動作の一例を説明する。燃料ガス生成部１５の内部雰
囲気の水蒸気によるパージ、および燃料電池１１の燃料
極１１ａを含む燃料ガス流路雰囲気の脱硫ガスによるパ
ージが終了すると、脱硫ガス供給弁２９を閉じる。つい
で、開閉弁３１と２２を開き、流路切換弁１８により流
路を燃料電池１１に接続する。その後ブロア３０を作動
し、空気を燃料ガス生成部１５から燃料電池１１の燃料
極１１ａを経てバーナ１５ｂへと流すことにより燃料ガ
ス流路全体の雰囲気を空気でパージする。
【０１０３】このパージ工程終了後、ブロア３０を停止
し、開閉弁３１を閉じることにより運転を終了する。こ
のパージ工程では、パージを要する雰囲気をパージする
ための空気は、燃料ガス生成部１５の上流より供給し、
流路分岐をしない。そのため、燃料ガス流路の上流から
順次流路に沿って下流へとその雰囲気を空気によりパー
ジを行なうことができる。すなわち、本実施形態に示す
燃料電池発電システムの構成と本具体例のパージ工程
は、実施形態６の最初に説明した燃料電池発電システム
と同様の効果とともに、燃料ガス流路の上流から順次流
路に沿って下流へとその雰囲気を空気によりパージする
ことを実現できるという効果も有する。
【０１０４】次に、より効果的な空気パージ工程の別法
として、図１６に示す燃料電池発電システムと図１８に
示す具体的な運転停止方法の第２の例のフロー図を参照
し、本実施形態における燃料電池発電システムの運転停
止動作の別例を説明する。燃料ガス生成部１５の内部雰
囲気の水蒸気によるパージ、および燃料電池１１の燃料
極１１ａ含む燃料ガス流路雰囲気の脱硫ガスによるパー
ジが終了すると、脱硫ガス供給弁２９を閉じる。
【０１０５】ついで、開閉弁３１、２４、２２と原料ガ
ス供給弁２５を開く。さらに、流路切換弁１８により流
路を燃料電池バイパス管２１に接続する。その後ブロア
３０を作動し、空気を燃料ガス生成部１５から燃料電池
バイパス管２１を経てバーナ１５ｂへと、さらに燃料ガ
ス生成部バイパス管２３から燃料電池１１の燃料極１１
ａを経てバーナ１５ｂへと流すことにより燃料ガス流路
全体の雰囲気を空気でパージする。
【０１０６】このパージ工程終了後、ブロア３０を停止
し、開閉弁３１を閉じることにより運転を終了する。こ
のパージ工程は、燃料ガス生成部１５の内部雰囲気と燃
料電池１１の燃料極１１ａ含む燃料ガス流路の雰囲気を
同時にパージするため、短時間でのパージを行なうこと
ができる。すなわち、本実施形態に示す燃料電池発電シ
ステムの構成と本具体例のパージ工程は、本実施形態６
の最初に説明した燃料電池発電システムと同様の効果と
ともに、短時間で空気によるパージ工程終了を実現でき
るという効果も有する。
【０１０７】ところで、上記実施形態４および実施形態
６における燃料電池発電システムの燃料ガス生成部１５
の反応部１５ａの内部には、空気によるパージを行なう
過程で空気が反応部１５ａに流入するか、流入する可能
性がある。そこで、燃料ガス生成部１５の反応部１５ａ
は、図１９に示すように、少なくとも貴金属と金属酸化
物を構成材料とする変成触媒体を設けた変成部１５ｄ
と、変成部に少なくとも一酸化炭素と水蒸気を副成分と
して含む水素ガスを供給する水素ガス供給部である改質
器１５ｃを備えるとより効果的である。
【０１０８】すなわち、図１９において、原料ガスある
いは脱硫ガスを改質器１５ｃに供給し、その改質器１５
ｃ内で水蒸気が存在する高温下で、原料ガスあるいは脱
硫ガスの改質反応を起こさせる。その改質反応おける副
生成物としての一酸化炭素を、次の変成部１５ｄにおい
て水蒸気と反応させ、水素と二酸化炭素を発生させる。
バーナ１５ｂは、改質器１５ｃを高温にする役割を有す
る。
【０１０９】この構成によれば、上記変成触媒体が、耐
酸素被毒性を有するため、パージ工程のために空気を反
応部１５ａに流入させても、空気による性能劣化を防止
できるという効果が得られる。なお、上記実施形態１か
ら６では、都市ガスをパージ用ガスあるいは原料用ガス
として用いた例を示した。都市ガスは社会的基盤として
整備されているため、窒素のようなボンベをも必要とし
ない。そのため、より簡潔な構成を実現できるとの観点
から、より効果的なパージ用ガスとして都市ガスから硫
黄成分を除去した脱硫ガスを用いて説明をおこなった。
【０１１０】しかしながら、パージ用ガスとしては、硫
黄成分を含まない炭化水素などの少なくとも炭素と水素
を含む化合物を主成分とするガス、たとえばメタンガス
など、を用いても同様の効果が得られる。このときは、
脱硫器は不要であり、またパージ用ガスに水素を生成さ
せるための原料と同じものを使用することができる。こ
れら都市ガスあるいはメタンガス以外でも、天然ガス、
プロパンガス、ジメチルエーテルガスなども原料として
のガスあるいはパージ用ガスとして用いることができ
る。
【０１１１】
【発明の効果】以上のように本発明の燃料電池発電シス
テムあるいは燃料電池発電方法によれば、発電開始前お
よび発電終了後の少なくとも一方において、置換ガス、
殊に燃料ガス生成手段を備える燃料電池においては、燃
料ガス生成手段に供給するガスと同じく、炭素および水
素を含む化合物を主成分とする原料を置換ガスとして燃
料極を含む燃料ガス流路に注入することにより、その燃
料ガス流路に残留するガスを除去し、その燃料ガス流路
の雰囲気を置換ガスで置換することができる。
【０１１２】また、空気供給手段を備える燃料電池発電
システムあるいは燃料電池発電方法においては、置換ガ
スで燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流路の雰囲気を置
換した後に、空気供給手段により空気をその燃料ガス流
路に注入することにより、そのガス流路の雰囲気を空気
で置換することができる。さらに、燃料電池の燃料極を
含む燃料ガス流路への置換ガス注入が終了するまで燃料
ガス生成手段で燃料ガス生成を行なうことにより、置換
終了までバーナでの安定燃焼を実現できる燃料電池発電
システムあるいは燃料電池発電方法を提供することがで
きる。
【０１１３】また、水蒸気供給手段を備えることによ
り、燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流路への置換ガス
注入が終了した後に燃料ガス生成手段の燃料ガス生成を
停止させるとともに、水蒸気供給手段により水蒸気を燃
料ガス生成手段内部に注入することにより、燃料ガス生
成手段に残留する燃料ガスを除去し、燃料ガス生成手段
内部の雰囲気を水蒸気で置換することができる。
【０１１４】また、燃料電池発電システムないし発電方
法の発電終了後に、燃料ガス生成手段の燃料ガス生成を
停止させるとともに水蒸気供給手段により水蒸気を燃料
ガス生成手段内部に注入し、かつ、置換ガスを燃料電池
の燃料極を含む燃料ガス流路に注入することにより、燃
料ガス生成手段に残留する燃料ガスを除去し、燃料ガス
生成手段内部の雰囲気を水蒸気で置換し、かつ、その燃
料ガス流路に残留する燃料ガスを除去し、その燃料ガス
流路の雰囲気を置換ガスで置換することができる。しか
も、同時に独立して置換するため置換時間の短縮を実現
することができる。
【０１１５】また、燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流
路に置換ガスを注入するとともに燃料ガス生成手段内部
に水蒸気を注入してそれぞれの雰囲気を置換した後に、
燃料電池の燃料ガス流路と燃料ガス生成手段との両方に
空気供給手段により空気を注入することにより、システ
ム内部の原料および燃料の流路全体の雰囲気を空気で置
換することができる。さらに、燃料ガス生成手段が、貴
金属と金属酸化物を構成材料とする変成触媒体を設けた
変成部を備えることにより、空気置換により空気が燃料
ガス生成手段の内部に入っても、変成触媒体の性能劣化
を防ぐことができる。
【０１１６】燃料電池発電システムないし発電方法の運
転開始後から発電開始前までの間の任意の時間区間、置
換ガスを燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流路に注入し
続けることにより、その燃料ガス流路に残留するガスを
除去し置換ガスで置換するとともに、燃料ガスが拡散的
にその燃料ガス流路へ流入することを防止することがで
きる。また、燃料電池発電システムないし発電方法の運
転開始後から発電開始前までの間の任意の時間区間、原
料を、燃料ガス生成手段をバイパスするバイパス手段を
経由して燃料電池の燃料極を含む燃料ガス流路に注入し
続けることにより、その燃料ガス流路に残留するガスを
除去し、その燃料ガス流路の雰囲気を置換ガスとしての
原料で置換するとともに、燃料ガスが拡散的にその燃料
ガス流路へ流入することを防止することができる。
【０１１７】さらに、一酸化炭素濃度検知手段により検
知される検知値が所定値を下回るまで燃料極を含む燃料
ガス流路に置換ガスまたは原料を注入し続けることによ
り、燃料ガスが拡散的に燃料ガス流路へ流入することを
防止し、しかも燃料ガス流路に注入する置換ガスまたは
原料の量を適切に管理することができる。なお、置換ガ
スは、硫黄成分を含まずかつ炭化水素などの少なくとも
炭素と水素を含む化合物を主成分とする置換ガスとする
ことにより、置換ガスを原料と同じものを使用すること
ができる燃料電池発電システムないし発電方法を提供す
ることができる。
【０１１８】また、原料あるいは置換ガスに含まれる硫
黄成分を除去する硫黄成分除去手段を用い、原料と置換
ガスのいずれか一方または両方を社会的基盤として整備
されている都市ガスとすることにより、ボンベを必要と
せず、より簡潔な構成の燃料電池発電システムないし発
電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１における燃料電池発電シス
テムの構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の実施形態２における燃料電池発電シス
テムの構成を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施形態２の燃料電池発電システムの
起電方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態２の燃料電池発電システムの
運転停止方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態２の燃料電池発電システムの
起電方法の別例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態３における燃料電池発電シス
テムの構成を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施形態３の燃料電池発電システムの
起電方法の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態３の燃料電池発電システムの
運転停止方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態３の燃料電池発電システムの
運転停止方法の別例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態３の燃料電池発電システム
の起電方法の別例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施形態４における燃料電池発電シ
ステムの構成を模式的に示す図である。
【図１２】本発明の実施形態４の燃料電池発電システム
の運転停止方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態５における燃料電池発電シ
ステムの構成を模式的に示す図である。
【図１４】本発明の実施形態５の燃料電池発電システム
の運転停止方法の一例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施形態５の燃料電池発電システム
の運転停止方法の別例を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施形態６における燃料電池発電シ
ステムの構成を模式的に示す図である。
【図１７】本発明の実施形態６の燃料電池発電システム
の運転停止方法の一例を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施形態６の燃料電池発電システム
の運転停止方法の別例を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の各実施形態に用いることができる燃
料ガス生成部の一例の構成を模式的に示す図である。
【図２０】従来の燃料電池発電システムの構成を模式的
に示す図である。
【符号の説明】
１１ 燃料電池 １１ａ 燃料極 １５ 燃料ガス生成部 １５ａ 反応部 １５ｂ バーナ １３、１６ 脱硫器 １７、２６、３０ ブロア １２ 脱硫ガス供給管 １４、２２、２４、２７、３１ 開閉弁 １８ 流路切換弁 １９ 燃料ガス供給管 ２０ 残余燃料ガス管 ２１ 燃料電池バイパス管 ２３ 燃料ガス生成部バイパス管 ２５ 原料ガス供給弁 ２８ 水蒸気生成器 ２９ 脱硫ガス供給弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮内 伸二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 麻生 智倫 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H027 AA02 BA01 BA20 BC20 MM04 MM09 MM12

Claims (34)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料極および酸化剤極を有する燃料電池
    と、前記燃料極を含む前記燃料電池の燃料ガス流路に燃
    料ガスを供給する燃料ガス供給手段と、前記酸化剤極を
    含む前記燃料電池の酸化剤ガス流路に酸化剤ガスを供給
    する酸化剤ガス供給手段と、前記燃料ガス流路に炭素お
    よび水素を含む化合物を主成分とする置換ガスを供給す
    る置換ガス供給手段とを具備し、前記燃料電池の発電開
    始前および発電終了後の少なくとも一方において、前記
    置換ガス供給手段により前記置換ガスを前記燃料ガス流
    路に注入して前記燃料ガス流路の雰囲気を前記置換ガス
    で置換するように構成したことを特徴とする燃料電池発
    電システム。
  2. 【請求項２】 前記燃料ガス流路に空気を供給して前記
    燃料ガス流路の前記雰囲気を空気に置換する空気供給手
    段をさらに具備し、前記発電終了後に、前記置換ガス供
    給手段により前記置換ガスを前記燃料ガス流路に注入し
    て前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記置換ガスで置換
    した後、前記空気供給手段により前記燃料ガス流路に前
    記空気を注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記
    空気で置換することを特徴とする請求項１記載の燃料電
    池発電システム。
  3. 【請求項３】 前記燃料ガス供給手段が、炭素および水
    素を含む化合物を主成分とする原料から水素リッチな燃
    料ガスを生成する燃料ガス生成手段と、前記燃料ガス生
    成手段に前記原料を供給する原料供給源とを含み、前記
    置換ガス供給手段による前記燃料ガス流路への前記置換
    ガスの注入が終了するまで、前記燃料ガス生成手段は前
    記燃料ガス生成を行なうことを特徴とする請求項１記載
    の燃料電池発電システム。
  4. 【請求項４】 前記燃料ガス生成手段に水蒸気を供給し
    て前記燃料ガス生成手段内部の雰囲気を水蒸気で置換す
    る水蒸気供給手段をさらに具備し、前記発電終了後に、
    前記置換ガス供給手段により前記置換ガスを前記燃料ガ
    ス流路に注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記
    置換ガスで置換した後、前記燃料ガス生成手段の前記燃
    料ガス生成を停止させるとともに、前記水蒸気供給手段
    により前記燃料ガス生成手段内部に前記水蒸気を注入し
    て前記燃料ガス生成手段内部の前記雰囲気を前記水蒸気
    で置換することを特徴とする請求項３記載の燃料電池発
    電システム。
  5. 【請求項５】 前記燃料ガス供給手段が、炭素および水
    素を含む化合物を主成分とする原料から水素リッチな燃
    料ガスを生成する燃料ガス生成手段と、前記燃料ガス生
    成手段に前記原料を供給する原料供給源とを含み、前記
    燃料ガス生成手段に水蒸気を供給して前記燃料ガス生成
    手段内部の雰囲気を前記水蒸気で置換する水蒸気供給手
    段をさらに具備し、前記発電終了後に、前記燃料ガス生
    成手段の前記燃料ガス生成を停止させるとともに、前記
    水蒸気供給手段により前記燃料ガス生成手段内部に前記
    水蒸気を注入して前記燃料ガス生成手段内部の前記雰囲
    気を前記水蒸気で置換し、かつ、前記置換ガス供給手段
    により前記置換ガスを前記燃料ガス流路に注入して前記
    燃料ガス流路の前記雰囲気を前記置換ガスで置換するこ
    とを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電システム。
  6. 【請求項６】 前記燃料ガス流路と前記燃料ガス生成手
    段とに空気を供給して、前記燃料ガス流路の前記雰囲気
    と前記燃料ガス生成手段内部の前記雰囲気とを前記空気
    で置換する空気供給手段をさらに具備し、前記燃料ガス
    流路に前記置換ガスを注入して前記燃料ガス流路の前記
    雰囲気を前記置換ガスで置換するとともに、前記燃料ガ
    ス生成手段内部に前記水蒸気を注入して前記燃料ガス生
    成手段内部の前記雰囲気を前記水蒸気で置換した後に、
    前記燃料ガス流路と前記燃料ガス生成手段内部との両方
    に前記空気供給手段により前記空気を注入して、前記燃
    料ガス流路の前記雰囲気と前記燃料ガス生成手段内部の
    前記雰囲気とを前記空気で置換することを特徴とする請
    求項４または請求項５記載の燃料電池発電システム。
  7. 【請求項７】 前記空気供給手段による前記空気注入
    は、前記燃料ガス生成手段から前記燃料ガス流路へと直
    列に行なうことを特徴とする請求項６記載の燃料電池発
    電システム。
  8. 【請求項８】 前記空気供給手段による前記空気注入
    は、前記燃料ガス生成手段と前記燃料ガス流路とに並列
    に行なうことを特徴とする請求項６記載の燃料電池発電
    システム。
  9. 【請求項９】 前記燃料ガス生成手段が、少なくとも貴
    金属と金属酸化物を構成材料とする変成触媒体を設けた
    変成部と、前記変成部に少なくとも一酸化炭素と水蒸気
    を副成分として含む水素ガスを供給する水素ガス供給部
    とを具備する請求項６から請求項８のいずれかに記載の
    燃料電池発電システム。
  10. 【請求項１０】 前記置換ガスが、硫黄成分を含まない
    ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記
    載の燃料電池発電システム。
  11. 【請求項１１】 燃料極および酸化剤極を有する燃料電
    池と、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原料
    から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成手段
    と、前記燃料ガス生成手段に前記原料を供給する原料供
    給源と、前記燃料ガス生成手段から前記燃料ガスを前記
    燃料極を含む前記燃料電池の燃料ガス流路に供給する燃
    料ガス供給手段と、前記原料供給源より前記燃料ガス生
    成手段をバイパスして前記原料を前記燃料ガス流路に原
    料ガスとして注入するバイパス手段とを具備し、前記燃
    料電池の発電開始前および発電終了後の少なくとも一方
    において、前記バイパス手段を経由して前記燃料ガス流
    路に前記原料ガスを注入して前記燃料ガス流路の雰囲気
    を前記原料ガスで置換するように構成した燃料電池発電
    システム。
  12. 【請求項１２】 前記燃料ガス流路に空気を供給して前
    記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記空気で置換する空気
    供給手段をさらに具備し、前記発電終了後に、前記バイ
    パス手段により前記原料ガスを前記燃料ガス流路に注入
    して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記原料ガスで置
    換した後、前記空気供給手段により前記燃料ガス流路に
    前記空気を注入して、前記燃料ガス流路の前記雰囲気を
    前記空気で置換することを特徴とする請求項１１記載の
    燃料電池発電システム。
  13. 【請求項１３】 前記バイパス手段による前記燃料ガス
    流路への前記原料ガスの注入が終了するまで、前記燃料
    ガス生成手段は前記燃料ガス生成を行なうことを特徴と
    する請求項１１記載の燃料電池発電システム。
  14. 【請求項１４】 前記燃料ガス生成手段に水蒸気を供給
    して前記燃料ガス生成手段内部の雰囲気を前記水蒸気で
    置換する水蒸気供給手段をさらに具備し、前記発電終了
    後に、前記バイパス手段により前記原料ガスを前記燃料
    ガス流路に注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前
    記原料ガスで置換した後、前記燃料ガス生成手段の前記
    燃料ガス生成を停止させるとともに、前記水蒸気供給手
    段により前記燃料ガス生成手段の前記内部に前記水蒸気
    を注入して前記燃料ガス生成手段内部の前記雰囲気を前
    記水蒸気で置換することを特徴とする請求項１３記載の
    燃料電池発電システム。
  15. 【請求項１５】 前記燃料ガス生成手段に水蒸気を供給
    して前記燃料ガス生成手段内部の雰囲気を前記水蒸気で
    置換する水蒸気供給手段をさらに具備し、前記発電終了
    後に、前記燃料ガス生成手段の前記燃料ガス生成を停止
    させるとともに、前記水蒸気供給手段により前記燃料ガ
    ス生成手段内部に前記水蒸気を注入して前記燃料ガス生
    成手段内部の前記雰囲気を前記水蒸気で置換し、かつ、
    前記バイパス手段により前記原料ガスを前記燃料ガス流
    路に注入して前記燃料ガス流路の前記雰囲気を前記原料
    ガスで置換することを特徴とする請求項１１記載の燃料
    電池発電システム。
  16. 【請求項１６】 前記燃料ガス流路と前記燃料ガス生成
    手段とに空気を供給して、前記燃料ガス流路の前記雰囲
    気と前記燃料ガス生成手段内部の前記雰囲気とを前記空
    気に置換する空気供給手段をさらに具備し、前記燃料ガ
    ス流路に前記原料ガスを注入して前記燃料ガス流路の前
    記雰囲気を前記原料ガスで置換するとともに、前記燃料
    ガス生成手段内部に前記水蒸気を注入して前記燃料ガス
    生成手段内部の前記雰囲気を前記水蒸気で置換した後
    に、前記燃料ガス流路と前記燃料ガス生成手段内部との
    両方に前記空気供給手段により前記空気を注入して、前
    記燃料ガス流路の前記雰囲気と前記燃料ガス生成手段内
    部の前記雰囲気とを前記空気で置換することを特徴とす
    る請求項１４または請求項１５記載の燃料電池発電シス
    テム。
  17. 【請求項１７】 前記空気供給手段による前記空気注入
    は、前記燃料ガス生成手段から前記燃料ガス流路へと直
    列に行なうことを特徴とする請求項１６記載の燃料電池
    発電システム。
  18. 【請求項１８】 前記空気供給手段による前記空気注入
    は、前記燃料ガス生成手段と前記燃料ガス流路とに並列
    に行なうことを特徴とする請求項１６記載の燃料電池発
    電システム。
  19. 【請求項１９】 前記燃料ガス生成手段が、少なくとも
    貴金属と金属酸化物を構成材料とする変成触媒体を設け
    た変成部と、前記変成部に少なくとも一酸化炭素と水蒸
    気を副成分として含む水素ガスを供給する水素ガス供給
    部とを具備する請求項１６から請求項１８のいずれかに
    記載の燃料電池発電システム。
  20. 【請求項２０】 前記原料供給源から供給される前記原
    料が、都市ガスから硫黄成分を除去してなるガスである
    請求項１１から請求項１９のいずれかに記載の燃料電池
    発電システム。
  21. 【請求項２１】 燃料極および酸化剤極を有する燃料電
    池と、炭素および水素を含む化合物を主成分とする原料
    から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガス生成手段
    と、前記燃料ガス生成手段に前記原料を供給する原料供
    給源と、前記燃料ガス生成手段から前記燃料ガスを前記
    燃料極を含む前記燃料電池の燃料ガス流路に供給する燃
    料ガス供給手段と、前記燃料ガス流路に炭素および水素
    を含む化合物を主成分とする置換ガスを供給して前記燃
    料ガス流路の雰囲気を前記置換ガスで置換する置換ガス
    供給手段とを具備する燃料電池発電システムであって、
    前記燃料電池発電システムの起動開始後から発電開始前
    までの間の任意の時間区間、前記置換ガス供給手段によ
    り前記燃料ガス流路に前記置換ガスを注入して前記燃料
    ガス流路の前記雰囲気を前記置換ガスで置換することを
    特徴とする燃料電池発電システム。
  22. 【請求項２２】 前記置換ガス供給手段が、前記原料供
    給源から前記燃料ガス生成手段をバイパスして前記原料
    を前記燃料ガス流路に前記置換ガスとして注入する手段
    である請求項２１記載の燃料電池発電システム。
  23. 【請求項２３】 前記燃料ガス生成手段において生成さ
    れる燃料ガスに含まれる一酸化炭素濃度を検知する一酸
    化炭素濃度検知手段をさらに具備し、前記一酸化炭素濃
    度検知手段により検知される検知値が所定値を下回るま
    で、前記燃料ガス流路に前記置換ガスを注入することを
    特徴とする請求項２１または請求項２２記載の燃料電池
    発電システム。
  24. 【請求項２４】 前記置換ガスが、硫黄成分を含まない
    請求項２１から請求項２３のいずれかに記載の燃料電池
    発電システム。
  25. 【請求項２５】 前記原料供給源から供給される前記原
    料が、都市ガスから硫黄成分を除去してなるガスである
    請求項２１から請求項２４のいずれかに記載の燃料電池
    発電システム。
  26. 【請求項２６】 燃料極を含む燃料ガス流路および酸化
    剤極を含む酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料
    ガス流路に燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、前
    記燃料電池の発電開始前および発電終了後の少なくとも
    一方において、前記燃料ガス流路に炭素と水素を含む化
    合物を主成分とする置換ガスを注入して前記燃料ガス流
    路の雰囲気を前記置換ガスで置換する第１置換工程とを
    具備する燃料電池発電方法。
  27. 【請求項２７】 前記発電終了後に前記第１置換工程を
    実施した後、前記燃料ガス流路に空気を注入して前記燃
    料ガス流路の前記雰囲気を前記空気で置換する第２置換
    工程を具備する請求項２６記載の燃料電池発電方法。
  28. 【請求項２８】 前記燃料ガス供給工程が炭素および水
    素を含む化合物を主成分とする原料から水素リッチな燃
    料ガスを前記燃料ガスとして生成する燃料ガス生成工程
    を具備し、前記第１置換工程における前記燃料ガス流路
    への前記置換ガスの注入が終了するまで前記燃料ガス生
    成工程において前記燃料ガスが生成される請求項２６記
    載の燃料電池発電方法。
  29. 【請求項２９】 前記燃料ガス供給工程が炭素および水
    素を含む化合物を主成分とする原料から燃料ガス生成手
    段により水素リッチな燃料ガスを前記燃料ガスとして生
    成する燃料ガス生成工程を含み、前記燃料ガス生成手段
    に水蒸気を供給して前記燃料ガス生成手段内部の雰囲気
    を前記水蒸気で置換する第３置換工程をさらに具備し、
    前記発電終了後に、前記燃料ガス生成手段による前記燃
    料ガス生成工程を停止させるとともに、前記第３置換工
    程と前記第１置換工程とを実施する請求項２６記載の燃
    料電池発電方法。
  30. 【請求項３０】 炭素および水素を含む化合物を主成分
    とする原料から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガ
    ス生成工程と、燃料極を含む燃料ガス流路および酸化剤
    極を含む酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料ガ
    ス流路に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、
    前記原料を原料ガスとして直接前記燃料ガス流路に供給
    して前記燃料ガス流路の雰囲気を前記原料ガスで置換す
    る第１置換工程とを具備し、前記燃料電池の発電開始前
    および発電終了後の少なくとも一方において前記第１置
    換工程が実施される燃料電池発電方法。
  31. 【請求項３１】 前記発電終了後に前記第１置換工程を
    実施した後、前記燃料ガス流路に空気を注入して前記燃
    料ガス流路の前記雰囲気を前記空気で置換する第２置換
    工程を具備する請求項３０記載の燃料電池発電方法。
  32. 【請求項３２】 前記第１置換工程における前記燃料ガ
    ス流路への前記原料ガスの注入が終了するまで前記燃料
    ガス生成工程において前記燃料ガスが生成される請求項
    ３０記載の燃料電池発電方法。
  33. 【請求項３３】 前記燃料ガス生成工程における前記燃
    料ガス生成は燃料ガス生成手段を用いて実施され、前記
    燃料ガス生成手段に水蒸気を供給して前記燃料ガス生成
    手段内部の雰囲気を前記水蒸気で置換する第３置換工程
    をさらに具備し、前記発電終了後に、前記燃料ガス生成
    手段による前記燃料ガス生成工程を停止させるととも
    に、前記第３置換工程と前記第１置換工程とが実施され
    る請求項３０記載の燃料電池発電方法。
  34. 【請求項３４】 炭素および水素を含む化合物を主成分
    とする原料から水素リッチな燃料ガスを生成する燃料ガ
    ス生成工程と、燃料極を含む燃料ガス流路および酸化剤
    極を含む酸化剤ガス流路を有する燃料電池の前記燃料ガ
    ス流路に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給工程と、
    前記燃料ガス流路に炭素および水素を含む化合物を主成
    分とする置換ガスを注入して前記燃料ガス流路の雰囲気
    を前記置換ガスで置換する第１置換工程とを具備し、前
    記燃料電池の起動開始後から発電開始前までの間の任意
    の時間区間、前記第１置換工程が実施される燃料電池発
    電方法。
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Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005020359A1 (ja) * 2003-08-25 2005-03-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 燃料電池システム、燃料電池システムの停止方法
JP2005071778A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システムとその運転方法
JP2005085662A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システムとその運転方法
JP2005190854A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp 燃料電池システム及びその起動方法
JP2005209547A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Osaka Gas Co Ltd 燃料電池発電装置及び燃料電池発電装置の運転方法
JP2005209362A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池発電装置
JP2005251665A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 可燃性ガスセンサ付き燃料電池システム
JP2005251664A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システム
JP2005259663A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Ebara Ballard Corp 燃料電池発電方法および燃料電池発電システム
JP2006012479A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システム
JP2006210019A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
WO2006088077A1 (ja) * 2005-02-18 2006-08-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 燃料電池システムおよびその運転方法
JP2006252877A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp 燃料電池発電システム及び燃料改質方法
JP2007179810A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池発電システム
JP2007193984A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システムおよびその運転方法
WO2007123136A1 (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Panasonic Corporation 燃料電池システム
JP2008108446A (ja) * 2006-10-23 2008-05-08 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池システム
JPWO2006049299A1 (ja) * 2004-11-08 2008-05-29 松下電器産業株式会社 燃料電池システム
WO2008126353A1 (ja) 2007-03-14 2008-10-23 Panasonic Corporation 燃料電池システム、及び燃料電池システムの運転方法
WO2008132922A1 (ja) * 2007-04-25 2008-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 改質装置および燃料電池システム
CN100440598C (zh) * 2003-08-25 2008-12-03 松下电器产业株式会社 燃料电池系统、燃料电池系统的起动方法
JP2010097948A (ja) * 2005-02-18 2010-04-30 Panasonic Corp 燃料電池システム
WO2011118169A1 (ja) * 2010-03-24 2011-09-29 パナソニック株式会社 燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法
JP5178188B2 (ja) * 2005-01-31 2013-04-10 パナソニック株式会社 燃料電池発電システム、燃料電池発電システムの運転方法
US8765314B2 (en) 2003-08-25 2014-07-01 Panasonic Corporation Fuel cell system and method for stopping operation of fuel cell system
CN115943507A (zh) * 2020-06-26 2023-04-07 岩谷产业株式会社 固体氧化物型燃料电池发电机

Cited By (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005020359A1 (ja) * 2003-08-25 2005-03-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 燃料電池システム、燃料電池システムの停止方法
WO2005020360A1 (ja) * 2003-08-25 2005-03-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 燃料電池システム、燃料電池システムの起動方法
JP2005071778A (ja) * 2003-08-25 2005-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システムとその運転方法
US8039154B2 (en) 2003-08-25 2011-10-18 Panasonic Corporation Fuel cell system, method of starting fuel cell system
CN100440598C (zh) * 2003-08-25 2008-12-03 松下电器产业株式会社 燃料电池系统、燃料电池系统的起动方法
KR101114649B1 (ko) 2003-08-25 2012-03-29 파나소닉 주식회사 연료전지 시스템, 연료전지 시스템의 정지방법
KR101121273B1 (ko) 2003-08-25 2012-05-17 파나소닉 주식회사 연료전지 시스템, 연료전지 시스템의 기동방법
US8765314B2 (en) 2003-08-25 2014-07-01 Panasonic Corporation Fuel cell system and method for stopping operation of fuel cell system
JP2005085662A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システムとその運転方法
JP2005190854A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp 燃料電池システム及びその起動方法
JP2005209362A (ja) * 2004-01-20 2005-08-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池発電装置
JP2005209547A (ja) * 2004-01-23 2005-08-04 Osaka Gas Co Ltd 燃料電池発電装置及び燃料電池発電装置の運転方法
JP2005251664A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システム
JP2005251665A (ja) * 2004-03-08 2005-09-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 可燃性ガスセンサ付き燃料電池システム
JP2005259663A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Ebara Ballard Corp 燃料電池発電方法および燃料電池発電システム
JP2006012479A (ja) * 2004-06-23 2006-01-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 燃料電池システム
JPWO2006049299A1 (ja) * 2004-11-08 2008-05-29 松下電器産業株式会社 燃料電池システム
JP2006210019A (ja) * 2005-01-25 2006-08-10 Toyota Motor Corp 燃料電池システム
JP5178188B2 (ja) * 2005-01-31 2013-04-10 パナソニック株式会社 燃料電池発電システム、燃料電池発電システムの運転方法
US9509006B2 (en) 2005-02-18 2016-11-29 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Fuel cell system
US8481219B2 (en) 2005-02-18 2013-07-09 Panasonic Corporation Fuel cell system and operation method thereof
US20120077101A1 (en) * 2005-02-18 2012-03-29 Panasonic Corporation Fuel cell system
EP1892783A4 (en) * 2005-02-18 2009-11-04 Panasonic Corp FUEL CELL SYSTEM AND OPERATING METHOD THEREFOR
JP2010097948A (ja) * 2005-02-18 2010-04-30 Panasonic Corp 燃料電池システム
JP5063340B2 (ja) * 2005-02-18 2012-10-31 パナソニック株式会社 燃料電池システムおよびその運転方法
WO2006088077A1 (ja) * 2005-02-18 2006-08-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 燃料電池システムおよびその運転方法
JP2006252877A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Fuel Cell Power Systems Corp 燃料電池発電システム及び燃料改質方法
JP2007179810A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Samsung Sdi Co Ltd 燃料電池発電システム
JP2007193984A (ja) * 2006-01-17 2007-08-02 Honda Motor Co Ltd 燃料電池システムおよびその運転方法
US8067122B2 (en) 2006-04-19 2011-11-29 Panasonic Corporation Fuel cell system
WO2007123136A1 (ja) * 2006-04-19 2007-11-01 Panasonic Corporation 燃料電池システム
CN101427410B (zh) * 2006-04-19 2011-06-01 松下电器产业株式会社 燃料电池系统
JP5213703B2 (ja) * 2006-04-19 2013-06-19 パナソニック株式会社 燃料電池システム
JP2008108446A (ja) * 2006-10-23 2008-05-08 Aisin Seiki Co Ltd 燃料電池システム
US8318365B2 (en) 2007-03-14 2012-11-27 Panasonic Corporation Fuel cell system with bypass path and operation method for controlling bypass path of fuel cell system
WO2008126353A1 (ja) 2007-03-14 2008-10-23 Panasonic Corporation 燃料電池システム、及び燃料電池システムの運転方法
JP2008290930A (ja) * 2007-04-25 2008-12-04 Aisin Seiki Co Ltd 改質装置および燃料電池システム
WO2008132922A1 (ja) * 2007-04-25 2008-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 改質装置および燃料電池システム
WO2011118169A1 (ja) * 2010-03-24 2011-09-29 パナソニック株式会社 燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法
JP5624606B2 (ja) * 2010-03-24 2014-11-12 パナソニック株式会社 燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法
CN115943507A (zh) * 2020-06-26 2023-04-07 岩谷产业株式会社 固体氧化物型燃料电池发电机

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