JPH09320627A - 燃料電池発電装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池の触媒被毒、酸素電極の電位低下等
を解消するとともに、エネルギ効率を向上させる。 【解決手段】 ハロゲン槽４１から第１管路３３を介し
てＩ2 が、水槽４３から第２管路３４を介してＨ2Ｏ が
それぞれ予備反応槽３０に供給され、その上で、燃料電
池スタックＦＣからの熱で予備反応槽３０が加熱される
と、予備反応槽３０では、Ｈ2Ｏ ＋ Ｉ2 → ２ＨＩ ＋
（１／２）Ｏ2 といった反応が発生する。この２ＨＩは
Ｈ2Ｏ に溶けた状態で、第４管路３６を介して反応槽５
０に送られる。そして、燃料電池スタックＦＣからの熱
で反応槽５０が加熱されると、反応槽５０では、２ＨＩ
→ Ｈ2 ＋ Ｉ2 といった反応が発生し、このＨ2 とＩ
2 の混合ガスは第６管路５４を介して水素ガス精製器６
０に送られ、ここでＨ2 ガスに精製される。Ｈ2 ガスは
燃料電池スタックＦＣの水素ガス流路に送られる。
を解消するとともに、エネルギ効率を向上させる。 【解決手段】 ハロゲン槽４１から第１管路３３を介し
てＩ2 が、水槽４３から第２管路３４を介してＨ2Ｏ が
それぞれ予備反応槽３０に供給され、その上で、燃料電
池スタックＦＣからの熱で予備反応槽３０が加熱される
と、予備反応槽３０では、Ｈ2Ｏ ＋ Ｉ2 → ２ＨＩ ＋
（１／２）Ｏ2 といった反応が発生する。この２ＨＩは
Ｈ2Ｏ に溶けた状態で、第４管路３６を介して反応槽５
０に送られる。そして、燃料電池スタックＦＣからの熱
で反応槽５０が加熱されると、反応槽５０では、２ＨＩ
→ Ｈ2 ＋ Ｉ2 といった反応が発生し、このＨ2 とＩ
2 の混合ガスは第６管路５４を介して水素ガス精製器６
０に送られ、ここでＨ2 ガスに精製される。Ｈ2 ガスは
燃料電池スタックＦＣの水素ガス流路に送られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、水素を含有する
反応ガスの生成装置と、その生成装置から反応ガスの供
給を受ける燃料電池とを備えた燃料電池発電装置に関す
る。
反応ガスの生成装置と、その生成装置から反応ガスの供
給を受ける燃料電池とを備えた燃料電池発電装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、燃料の有しているエネルギを直
接電気的エネルギに変換する装置として燃料電池が知ら
れている。燃料電池は、通常、電解質膜を挟んで一対の
電極を配置するとともに、一方の電極の表面に水素の燃
料ガスを接触させ、また他方の電極の表面に酸素を含有
する酸素含有ガスを接触させ、このとき起こる電気化学
反応を利用して、電極間から電気エネルギを取り出すよ
うにしている。
接電気的エネルギに変換する装置として燃料電池が知ら
れている。燃料電池は、通常、電解質膜を挟んで一対の
電極を配置するとともに、一方の電極の表面に水素の燃
料ガスを接触させ、また他方の電極の表面に酸素を含有
する酸素含有ガスを接触させ、このとき起こる電気化学
反応を利用して、電極間から電気エネルギを取り出すよ
うにしている。
【０００３】燃料電池に供給される燃料ガスの生成装置
として、メタノールを水蒸気改質する改質器が知られて
いる（例えば、特開平５−２１０７９号で示すもの）。
この改質器におけるメタノールの水蒸気改質は、次のよ
うな化学反応により成り立っている。
として、メタノールを水蒸気改質する改質器が知られて
いる（例えば、特開平５−２１０７９号で示すもの）。
この改質器におけるメタノールの水蒸気改質は、次のよ
うな化学反応により成り立っている。
【０００４】 ＣＨ3ＯＨ→ＣＯ＋２Ｈ2−２１．７kcal／mol …（１） ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2＋９．８kcal／mol …（２） ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋３Ｈ2−１１．９kcal／mol …（３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】改質反応自体を示す式
（３）からわかるように、水蒸気改質による反応生成物
のモル比率は、理論的には水素３に対して二酸化炭素１
で、それ以外の反応生成物は生成しないはずである。し
かし、現実には反応が１００％理想的に行なわれないた
めに、反応の副生成物として一酸化炭素や、反応しなか
った未反応メタノールが発生する。
（３）からわかるように、水蒸気改質による反応生成物
のモル比率は、理論的には水素３に対して二酸化炭素１
で、それ以外の反応生成物は生成しないはずである。し
かし、現実には反応が１００％理想的に行なわれないた
めに、反応の副生成物として一酸化炭素や、反応しなか
った未反応メタノールが発生する。
【０００６】この一酸化炭素は、燃料ガスを供給する電
極側の電極触媒である白金または白金を含む合金に吸着
して、白金の触媒としての機能を停止させる、いわゆる
触媒の被毒状態を発生させる。一方、メタノールは、電
解質膜を透過して他方側の電極に達し、ここで酸素含有
ガス中の酸素と反応して、その酸素電極側の電位を低下
させる。また、メタノールは、燃料ガスの流路を構成す
る金属製の配管を腐食したり、あるいは、燃料ガスの流
路を構成するプラスチック製の配管を溶解する。
極側の電極触媒である白金または白金を含む合金に吸着
して、白金の触媒としての機能を停止させる、いわゆる
触媒の被毒状態を発生させる。一方、メタノールは、電
解質膜を透過して他方側の電極に達し、ここで酸素含有
ガス中の酸素と反応して、その酸素電極側の電位を低下
させる。また、メタノールは、燃料ガスの流路を構成す
る金属製の配管を腐食したり、あるいは、燃料ガスの流
路を構成するプラスチック製の配管を溶解する。
【０００７】なお、現状の燃料電池のシステムにおいて
は、前記一酸化炭素やメタノールに起因する問題を最小
限に抑えようと、燃料ガスの利用率を６０〜８０［％］
といった低い利用率で運転を行なうことが一般的であ
る。このため、燃料電池発電装置は、エネルギ効率が悪
いといった問題も招いていた。
は、前記一酸化炭素やメタノールに起因する問題を最小
限に抑えようと、燃料ガスの利用率を６０〜８０［％］
といった低い利用率で運転を行なうことが一般的であ
る。このため、燃料電池発電装置は、エネルギ効率が悪
いといった問題も招いていた。
【０００８】この発明の燃料電池発電装置は、これら問
題に鑑みてなされたもので、燃料電池の触媒被毒、酸素
電極の電位低下等を解消するとともに、エネルギ効率を
向上させることを目的としている。
題に鑑みてなされたもので、燃料電池の触媒被毒、酸素
電極の電位低下等を解消するとともに、エネルギ効率を
向上させることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】前
述した課題を解決するための手段として、以下に示す構
成をとった。
述した課題を解決するための手段として、以下に示す構
成をとった。
【００１０】即ち、この発明の燃料電池発電装置（以
下、基本構成の燃料電池発電装置と呼ぶ）は、水素を含
有する反応ガスを生成するガス生成手段と、触媒を担持
した電極に反応ガスの供給を受けて、その反応ガスの電
気化学反応により起電力を得る燃料電池と、前記ガス生
成手段により生成される反応ガスを前記燃料電池に送る
反応ガス供給路とを備える燃料電池発電装置において、
前記ガス生成手段は、熱を発する発熱手段と、ハロゲン
と水とを反応させて生成されるハロゲン化水素酸をハロ
ゲン化水素酸分解促進触媒とともに収容し、前記発熱手
段からの熱を受けて熱分解反応を引き起こす反応槽とを
備えることを特徴としている。
下、基本構成の燃料電池発電装置と呼ぶ）は、水素を含
有する反応ガスを生成するガス生成手段と、触媒を担持
した電極に反応ガスの供給を受けて、その反応ガスの電
気化学反応により起電力を得る燃料電池と、前記ガス生
成手段により生成される反応ガスを前記燃料電池に送る
反応ガス供給路とを備える燃料電池発電装置において、
前記ガス生成手段は、熱を発する発熱手段と、ハロゲン
と水とを反応させて生成されるハロゲン化水素酸をハロ
ゲン化水素酸分解促進触媒とともに収容し、前記発熱手
段からの熱を受けて熱分解反応を引き起こす反応槽とを
備えることを特徴としている。
【００１１】この基本構成の燃料電池発電装置によれ
ば、発熱手段により反応槽が加熱されると、ハロゲン化
水素酸分解促進触媒を用いた熱分解反応が引き起こされ
ることになり、ハロゲン化水素酸から酸素と水素とが生
成される。この水素は反応ガスとして燃料電池に供給さ
れる。熱分解反応によれば原理的に水素と酸素のみが発
生して、一酸化炭素やメタノールといった電池機能低下
の一因となる副生成物を生成しないので、燃料電池の触
媒被毒、酸素電極の電位低下等の問題を解消することが
できる。また、上述したように副生成物を生成しないの
で、燃料電池での水素ガスの利用率を１００［％］とす
ることができ、エネルギ効率を高めることができる。
ば、発熱手段により反応槽が加熱されると、ハロゲン化
水素酸分解促進触媒を用いた熱分解反応が引き起こされ
ることになり、ハロゲン化水素酸から酸素と水素とが生
成される。この水素は反応ガスとして燃料電池に供給さ
れる。熱分解反応によれば原理的に水素と酸素のみが発
生して、一酸化炭素やメタノールといった電池機能低下
の一因となる副生成物を生成しないので、燃料電池の触
媒被毒、酸素電極の電位低下等の問題を解消することが
できる。また、上述したように副生成物を生成しないの
で、燃料電池での水素ガスの利用率を１００［％］とす
ることができ、エネルギ効率を高めることができる。
【００１２】上記基本構成の燃料電池発電装置におい
て、前記燃料電池にて発生する熱を前記発熱手段に伝達
する熱伝達手段を備える構成とすることが好ましい。
て、前記燃料電池にて発生する熱を前記発熱手段に伝達
する熱伝達手段を備える構成とすることが好ましい。
【００１３】この構成（以下、第２の構成の燃料電池発
電装置と呼ぶ）によれば、燃料電池にて発生する熱を用
いて発熱手段を発熱させることで、反応槽は加熱される
ことから、反応槽を加熱するための電気ヒータ等の特別
な加熱手段を必要としない。従って、部品点数を低減し
て装置の簡略化を図ることができ、また、エネルギ効率
の点でも優れている。さらには、燃料電池の発電量に応
じて燃料電池の発生熱量が変化することから、燃料電池
の発電量に応じてガス生成手段のガス発生量を自律的に
フィードバック制御することができる。
電装置と呼ぶ）によれば、燃料電池にて発生する熱を用
いて発熱手段を発熱させることで、反応槽は加熱される
ことから、反応槽を加熱するための電気ヒータ等の特別
な加熱手段を必要としない。従って、部品点数を低減し
て装置の簡略化を図ることができ、また、エネルギ効率
の点でも優れている。さらには、燃料電池の発電量に応
じて燃料電池の発生熱量が変化することから、燃料電池
の発電量に応じてガス生成手段のガス発生量を自律的に
フィードバック制御することができる。
【００１４】また、上記構成の燃料電池発電装置におい
て、燃料電池は、前記反応槽における熱分解反応の発生
温度よりも高い温度で運転されるように構成され、さら
に、前記燃料電池の周囲に配設されて冷却水を流す冷却
水流路を備えるとともに、前記熱伝達手段は、前記冷却
水流路に接続されて、前記冷却水を前記冷却水流路と前
記発熱手段との間で循環させる循環手段を備える構成と
することが好ましい。
て、燃料電池は、前記反応槽における熱分解反応の発生
温度よりも高い温度で運転されるように構成され、さら
に、前記燃料電池の周囲に配設されて冷却水を流す冷却
水流路を備えるとともに、前記熱伝達手段は、前記冷却
水流路に接続されて、前記冷却水を前記冷却水流路と前
記発熱手段との間で循環させる循環手段を備える構成と
することが好ましい。
【００１５】この構成によれば、燃料電池の運転温度は
反応槽における熱分解反応の発生温度よりも高い温度と
なり、燃料電池の周囲に配設された冷却水流路を流れる
冷却水が発熱手段に送られるので、燃料電池の排熱によ
り反応槽を十分に加熱することができる。このため、燃
料電池に通常備えられる冷却水流路といった既存の構成
をそのまま使用することができ、より一層の装置の簡略
化を図ることができる。
反応槽における熱分解反応の発生温度よりも高い温度と
なり、燃料電池の周囲に配設された冷却水流路を流れる
冷却水が発熱手段に送られるので、燃料電池の排熱によ
り反応槽を十分に加熱することができる。このため、燃
料電池に通常備えられる冷却水流路といった既存の構成
をそのまま使用することができ、より一層の装置の簡略
化を図ることができる。
【００１６】また、上記第２の構成において、前記燃料
電池は、前記反応槽における熱分解反応の発生温度より
も低い温度で運転されるように構成され、前記熱伝達手
段は、前記燃料電池からの熱を前記熱分解反応の発生温
度より高い温度に昇温させる熱量増大手段を備える構成
としてもよい。
電池は、前記反応槽における熱分解反応の発生温度より
も低い温度で運転されるように構成され、前記熱伝達手
段は、前記燃料電池からの熱を前記熱分解反応の発生温
度より高い温度に昇温させる熱量増大手段を備える構成
としてもよい。
【００１７】この構成によれば、燃料電池の運転温度は
熱分解反応の発生温度よりも低い温度ではあるが、燃料
電池からの熱が熱量増大手段により、熱分解反応の発生
温度より高い温度に昇温されて発熱手段に伝達されるか
ら、燃料電池からの熱を利用して反応槽の加熱が可能と
なる。従って、燃料電池で発生した熱を利用することが
でき、エネルギ効率の点で優れている。
熱分解反応の発生温度よりも低い温度ではあるが、燃料
電池からの熱が熱量増大手段により、熱分解反応の発生
温度より高い温度に昇温されて発熱手段に伝達されるか
ら、燃料電池からの熱を利用して反応槽の加熱が可能と
なる。従って、燃料電池で発生した熱を利用することが
でき、エネルギ効率の点で優れている。
【００１８】上記の構成において、前記燃料電池の周囲
に配設されて冷却水を流す冷却水流路を備えるととも
に、前記熱伝達手段は、該冷却水流路に接続されて、前
記冷却水を前記熱量増大手段を介して前記発熱手段に送
る第１流路と、前記熱量増大手段を迂回して、前記冷却
水を前記冷却水流路から前記発熱手段に送る第２流路
と、前記燃料電池の運転時と停止時とを判別する判別手
段と、該判別手段により前記燃料電池の運転時が判別さ
れたとき、前記第１流路を開き、前記燃料電池の停止時
が判別されたとき、前記第２流路を開く制御手段とを備
える構成としてもよい。
に配設されて冷却水を流す冷却水流路を備えるととも
に、前記熱伝達手段は、該冷却水流路に接続されて、前
記冷却水を前記熱量増大手段を介して前記発熱手段に送
る第１流路と、前記熱量増大手段を迂回して、前記冷却
水を前記冷却水流路から前記発熱手段に送る第２流路
と、前記燃料電池の運転時と停止時とを判別する判別手
段と、該判別手段により前記燃料電池の運転時が判別さ
れたとき、前記第１流路を開き、前記燃料電池の停止時
が判別されたとき、前記第２流路を開く制御手段とを備
える構成としてもよい。
【００１９】上記構成によれば、判別手段により燃料電
池の運転時であると判別されると、制御手段により第１
流路が開けられて、冷却水は加熱手段により加熱されて
第１流路から発熱手段に送られる。一方、判別手段によ
り燃料電池の停止時であると判別されると、制御手段に
より第２流路が開けられて、冷却水はそのまま第２流路
から発熱手段に送られる。このため、燃料電池の停止時
には、燃料電池の冷却水が加熱手段を経ることなく発熱
手段に直接供給されるが、この冷却水は反応槽での熱分
解反応の発生温度よりも低い温度であることから反応槽
が冷却され、ガス生成手段での反応ガスの生成が速やか
に停止される。従って、燃料電池からの熱を利用した反
応槽の加熱を可能とした上で、燃料電池の停止時に反応
ガスの発生を速やかに停止することができる。
池の運転時であると判別されると、制御手段により第１
流路が開けられて、冷却水は加熱手段により加熱されて
第１流路から発熱手段に送られる。一方、判別手段によ
り燃料電池の停止時であると判別されると、制御手段に
より第２流路が開けられて、冷却水はそのまま第２流路
から発熱手段に送られる。このため、燃料電池の停止時
には、燃料電池の冷却水が加熱手段を経ることなく発熱
手段に直接供給されるが、この冷却水は反応槽での熱分
解反応の発生温度よりも低い温度であることから反応槽
が冷却され、ガス生成手段での反応ガスの生成が速やか
に停止される。従って、燃料電池からの熱を利用した反
応槽の加熱を可能とした上で、燃料電池の停止時に反応
ガスの発生を速やかに停止することができる。
【００２０】第２の構成の燃料電池発電装置において、
前記燃料電池は、前記反応槽における熱分解反応の発生
温度よりも低い温度で運転されるように構成され、さら
に、前記燃料電池の周囲に配設されて冷却水を流す冷却
水流路と、前記燃料電池の停止時を判別する判別手段
と、該判別手段により前記燃料電池の停止時が判別され
たとき、前記冷却水流路の冷却水を前記発熱手段に送る
配送手段とを備える構成とすることが好ましい。
前記燃料電池は、前記反応槽における熱分解反応の発生
温度よりも低い温度で運転されるように構成され、さら
に、前記燃料電池の周囲に配設されて冷却水を流す冷却
水流路と、前記燃料電池の停止時を判別する判別手段
と、該判別手段により前記燃料電池の停止時が判別され
たとき、前記冷却水流路の冷却水を前記発熱手段に送る
配送手段とを備える構成とすることが好ましい。
【００２１】この構成によれば、燃料電池の運転温度は
熱分解反応の発生温度よりも低い温度となり、その上
で、燃料電池燃料電池の停止時には、燃料電池の冷却水
が、配送手段により発熱手段に配送されることから、反
応槽が冷却され、ガス生成手段で反応のガスの発生が速
やかに停止される。従って、燃料電池の停止時にガス発
生を速やかに停止することができる。
熱分解反応の発生温度よりも低い温度となり、その上
で、燃料電池燃料電池の停止時には、燃料電池の冷却水
が、配送手段により発熱手段に配送されることから、反
応槽が冷却され、ガス生成手段で反応のガスの発生が速
やかに停止される。従って、燃料電池の停止時にガス発
生を速やかに停止することができる。
【００２２】上記構成の燃料電池発電装置において、前
記燃料電池の停止時に、前記冷却水流路の冷却水を、前
記反応槽に収容するハロゲン化水素酸を生成する材料を
貯える槽の周辺に送る手段を備える構成としてもよい。
記燃料電池の停止時に、前記冷却水流路の冷却水を、前
記反応槽に収容するハロゲン化水素酸を生成する材料を
貯える槽の周辺に送る手段を備える構成としてもよい。
【００２３】この構成によれば、燃料電池の運転温度は
熱分解反応の発生温度よりも低い温度となり、その上
で、燃料電池の停止時に、燃料電池の冷却水が発熱手段
に加えて、反応槽に収容するハロゲン化水素酸を生成す
る材料を貯える槽の周辺に送られる。このため、反応槽
に加えて反応槽に収容するハロゲン化水素酸を生成する
材料が冷却され、ガス生成手段で反応のガスの発生がよ
り一層速やかに停止される。従って、燃料電池の停止時
にガス発生をより一層速やかに停止することができる。
熱分解反応の発生温度よりも低い温度となり、その上
で、燃料電池の停止時に、燃料電池の冷却水が発熱手段
に加えて、反応槽に収容するハロゲン化水素酸を生成す
る材料を貯える槽の周辺に送られる。このため、反応槽
に加えて反応槽に収容するハロゲン化水素酸を生成する
材料が冷却され、ガス生成手段で反応のガスの発生がよ
り一層速やかに停止される。従って、燃料電池の停止時
にガス発生をより一層速やかに停止することができる。
【００２４】また、上記基本構成または第２の構成の燃
料電池発電装置において、前記燃料電池の電極に供給さ
れた反応ガスを前記燃料電池から排出する反応ガス排出
路と、該反応ガス排出路を閉じる閉塞手段とを備える構
成とすることが好ましい。
料電池発電装置において、前記燃料電池の電極に供給さ
れた反応ガスを前記燃料電池から排出する反応ガス排出
路と、該反応ガス排出路を閉じる閉塞手段とを備える構
成とすることが好ましい。
【００２５】基本構成の燃料電池発電装置では、原理的
に水素と酸素のみが発生して、副生成物は発生しないこ
とから、燃料電池でのガス利用率を１００［％］にして
運転することが可能である。このため、上記構成に示す
ように、燃料電池の反応ガス排出路を閉塞手段により閉
塞した状態で運転することができる。負荷が増大し、燃
料電池の出力が増大した場合を考えてみると、この場
合、燃料電池には発電のためにより多くの反応ガスが必
要となる。燃料電池の燃料ガス出口は閉塞手段により閉
じられているから、ガス生成手段から燃料電池に至る反
応ガス供給路内の水素ガスが消費されて、ガス圧力が低
下する。ガス生成手段の圧力が低くなるので、ガス発生
手段から発生するガス量も増大する。このように燃料電
池の出力増加に対応して、ガス発生量も増大する。
に水素と酸素のみが発生して、副生成物は発生しないこ
とから、燃料電池でのガス利用率を１００［％］にして
運転することが可能である。このため、上記構成に示す
ように、燃料電池の反応ガス排出路を閉塞手段により閉
塞した状態で運転することができる。負荷が増大し、燃
料電池の出力が増大した場合を考えてみると、この場
合、燃料電池には発電のためにより多くの反応ガスが必
要となる。燃料電池の燃料ガス出口は閉塞手段により閉
じられているから、ガス生成手段から燃料電池に至る反
応ガス供給路内の水素ガスが消費されて、ガス圧力が低
下する。ガス生成手段の圧力が低くなるので、ガス発生
手段から発生するガス量も増大する。このように燃料電
池の出力増加に対応して、ガス発生量も増大する。
【００２６】一方、負荷が減少し、燃料電池の出力が減
少する場合には、燃料電池には発電のために必要な反応
ガスが減少する。燃料電池の反応ガス出口は閉塞手段に
より閉じられているから、ガス生成手段から燃料電池に
至る反応ガス供給路内の水素ガスは消費されず、ガス圧
力が上昇する。ガス生成手段の圧力が高くなるので、ガ
ス生成手段から発生するガス量も低下する。このように
燃料電池の出力減少に対応して、ガス発生量も減少す
る。従って、ガス生成手段と燃料電池とは連携制御する
ことなしに、相互の熱の収支により、自律的に連携運転
を実現することができる。
少する場合には、燃料電池には発電のために必要な反応
ガスが減少する。燃料電池の反応ガス出口は閉塞手段に
より閉じられているから、ガス生成手段から燃料電池に
至る反応ガス供給路内の水素ガスは消費されず、ガス圧
力が上昇する。ガス生成手段の圧力が高くなるので、ガ
ス生成手段から発生するガス量も低下する。このように
燃料電池の出力減少に対応して、ガス発生量も減少す
る。従って、ガス生成手段と燃料電池とは連携制御する
ことなしに、相互の熱の収支により、自律的に連携運転
を実現することができる。
【００２７】基本構成または第２の構成の燃料電池発電
装置において、前記燃料電池から電気化学反応に伴って
発生する水蒸気を凝縮して水を回収する水回収手段と、
該水回収手段に回収された水を、前記ハロゲン化水素酸
を生成する材料として用いる水利用手段とを備える構成
としてもよい。
装置において、前記燃料電池から電気化学反応に伴って
発生する水蒸気を凝縮して水を回収する水回収手段と、
該水回収手段に回収された水を、前記ハロゲン化水素酸
を生成する材料として用いる水利用手段とを備える構成
としてもよい。
【００２８】燃料電池は、一般に、発電に伴いカソード
側電極で水蒸気を発生することから、上記構成の燃料電
池発電装置では、水回収手段により、その水蒸気を凝縮
して水を回収し、その水を、前記ハロゲン化水素酸を生
成する材料として水利用手段により用いる。このため、
反応槽側からみれば、材料が燃料電池の運転に伴って順
次補給されることから、水を貯える水槽が小型で済み、
また、水の貯留量も少なくてすむ。燃料電池からみれ
ば、カソード側残ガスをそのまま排出すると、大気に放
出された残ガスが白煙を上げることになるが、そうした
現象を防止することができる。
側電極で水蒸気を発生することから、上記構成の燃料電
池発電装置では、水回収手段により、その水蒸気を凝縮
して水を回収し、その水を、前記ハロゲン化水素酸を生
成する材料として水利用手段により用いる。このため、
反応槽側からみれば、材料が燃料電池の運転に伴って順
次補給されることから、水を貯える水槽が小型で済み、
また、水の貯留量も少なくてすむ。燃料電池からみれ
ば、カソード側残ガスをそのまま排出すると、大気に放
出された残ガスが白煙を上げることになるが、そうした
現象を防止することができる。
【００２９】基本構成または第２の構成の燃料電池発電
装置において、ハロゲンを貯えるハロゲン槽と、水を貯
える水槽と、前記ハロゲン槽と水槽からハロゲンと水を
それぞれ前記反応槽に送る送付手段と、を備え、前記発
熱手段は、前記反応槽の付近に配設され、さらに、前記
ガス生成手段は、前記反応槽から発生するガスから水素
を精製する水素精製手段を備える構成とすることが好ま
しい。
装置において、ハロゲンを貯えるハロゲン槽と、水を貯
える水槽と、前記ハロゲン槽と水槽からハロゲンと水を
それぞれ前記反応槽に送る送付手段と、を備え、前記発
熱手段は、前記反応槽の付近に配設され、さらに、前記
ガス生成手段は、前記反応槽から発生するガスから水素
を精製する水素精製手段を備える構成とすることが好ま
しい。
【００３０】この構成の燃料電池発電装置（以下、第３
の構成の燃料電池発電装置と呼ぶ）によれば、送付手段
によりハロゲン槽からハロゲンが、水槽から水がそれぞ
れ反応槽に供給されて、反応槽にはハロゲンと水とを反
応させて得られるハロゲン化水素酸が収容される。この
反応槽が発熱手段により加熱されると、そのハロゲン化
水素酸がハロゲン化水素酸分解促進触媒を用いて熱分解
して、水素とハロゲンガスの混合ガスが発生する。この
混合ガスは、水素精製手段により精製され、水素だけが
生成される。このため、上記燃料電池発電装置では、ハ
ロゲンと水とを原料とする熱分解反応を容易に行なうこ
とができる。
の構成の燃料電池発電装置と呼ぶ）によれば、送付手段
によりハロゲン槽からハロゲンが、水槽から水がそれぞ
れ反応槽に供給されて、反応槽にはハロゲンと水とを反
応させて得られるハロゲン化水素酸が収容される。この
反応槽が発熱手段により加熱されると、そのハロゲン化
水素酸がハロゲン化水素酸分解促進触媒を用いて熱分解
して、水素とハロゲンガスの混合ガスが発生する。この
混合ガスは、水素精製手段により精製され、水素だけが
生成される。このため、上記燃料電池発電装置では、ハ
ロゲンと水とを原料とする熱分解反応を容易に行なうこ
とができる。
【００３１】上記構成の燃料電池発電装置において、前
記燃料電池にて発生する熱を、前記ハロゲン槽および／
または水槽に伝達する手段を備える構成とすることもで
きる。
記燃料電池にて発生する熱を、前記ハロゲン槽および／
または水槽に伝達する手段を備える構成とすることもで
きる。
【００３２】この構成によれば、燃料電池にて発生する
熱にてハロゲン槽および／または水槽が加熱されること
から、ハロゲン化水素酸を生成する材料であるハロゲン
や水を貯えるハロゲン槽および／または水槽を予備加熱
するための電気ヒータ等の特別な加熱手段を必要としな
い。熱分解反応では加熱する必要があるが、反応槽に常
温の水をそのまま供給すると、反応槽の温度が低下した
り、温度が安定しないために、予め水槽やハロゲン槽を
加熱しておき、昇温済みの水やハロゲンを反応槽に供給
する手法が適当である。このため、電気ヒータ等の特別
な加熱手段を必要とするが、上記構成によれば、加熱手
段が不要となり、装置の構成を簡略化することができ、
さらには、加熱手段用のエネルギが不要であることか
ら、エネルギー効率を高めることをできる。
熱にてハロゲン槽および／または水槽が加熱されること
から、ハロゲン化水素酸を生成する材料であるハロゲン
や水を貯えるハロゲン槽および／または水槽を予備加熱
するための電気ヒータ等の特別な加熱手段を必要としな
い。熱分解反応では加熱する必要があるが、反応槽に常
温の水をそのまま供給すると、反応槽の温度が低下した
り、温度が安定しないために、予め水槽やハロゲン槽を
加熱しておき、昇温済みの水やハロゲンを反応槽に供給
する手法が適当である。このため、電気ヒータ等の特別
な加熱手段を必要とするが、上記構成によれば、加熱手
段が不要となり、装置の構成を簡略化することができ、
さらには、加熱手段用のエネルギが不要であることか
ら、エネルギー効率を高めることをできる。
【００３３】上記第３の構成の燃料電池発電装置におい
て、前記ガス生成手段は、前記反応槽から発生するガス
から酸素を精製する酸素精製手段を備え、さらに、前記
酸素精製手段で精製された酸素を前記燃料電池に送る酸
素ガス供給路を備える構成としてもよい。
て、前記ガス生成手段は、前記反応槽から発生するガス
から酸素を精製する酸素精製手段を備え、さらに、前記
酸素精製手段で精製された酸素を前記燃料電池に送る酸
素ガス供給路を備える構成としてもよい。
【００３４】この構成の燃料電池発電装置（以下、第４
の構成の燃料電池発電装置と呼ぶ）では、反応槽により
得られる水素に加えて酸素も燃料電池に供給されること
から、装置全体のエネルギ効率の点で優れている。
の構成の燃料電池発電装置と呼ぶ）では、反応槽により
得られる水素に加えて酸素も燃料電池に供給されること
から、装置全体のエネルギ効率の点で優れている。
【００３５】上記構成の燃料電池発電装置において、前
記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応ガ
スの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電池
で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排出
路と、前記ガス生成手段から前記酸素ガス供給路を介し
て酸素ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該
燃料電池で消費された酸素ガスの残り分を排出する酸素
ガス排出路と、前記反応ガス排出路を通過するガスの流
量を調整する第１弁体と、前記酸素ガス排出路を通過す
るガスの流量を調整する第２弁体と、前記反応ガス排出
路中のガス圧を検出する第１圧力センサと、前記酸素ガ
ス排出路中のガス圧を検出する第２圧力センサと、前記
第１圧力センサで検出されたガス圧と前記第２圧力セン
サで検出されたガス圧との圧力差を求める算出手段と、
前記第１弁体および第２弁体の開度を調整することによ
り、前記算出手段により求められる圧力差を予め定めら
れた所定値に制御する制御手段とを備える構成としても
よい。
記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応ガ
スの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電池
で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排出
路と、前記ガス生成手段から前記酸素ガス供給路を介し
て酸素ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該
燃料電池で消費された酸素ガスの残り分を排出する酸素
ガス排出路と、前記反応ガス排出路を通過するガスの流
量を調整する第１弁体と、前記酸素ガス排出路を通過す
るガスの流量を調整する第２弁体と、前記反応ガス排出
路中のガス圧を検出する第１圧力センサと、前記酸素ガ
ス排出路中のガス圧を検出する第２圧力センサと、前記
第１圧力センサで検出されたガス圧と前記第２圧力セン
サで検出されたガス圧との圧力差を求める算出手段と、
前記第１弁体および第２弁体の開度を調整することによ
り、前記算出手段により求められる圧力差を予め定めら
れた所定値に制御する制御手段とを備える構成としても
よい。
【００３６】この構成の燃料電池発電装置によれば、制
御手段により第１弁体と第２弁体の開度を調整すること
により、算出手段により求められる反応ガス排出路中の
ガス圧と酸素ガス排出路中のガス圧との圧力差が所定値
に制御される。
御手段により第１弁体と第２弁体の開度を調整すること
により、算出手段により求められる反応ガス排出路中の
ガス圧と酸素ガス排出路中のガス圧との圧力差が所定値
に制御される。
【００３７】燃料電池では発電にともないアノードでは
水素を消費し、カソードでは酸素を消費する。その時の
消費する水素と酸素の割合はモル比で２：１である。こ
れに対して、反応槽における熱分解反応により発生する
水素と酸素の割合はモル比で２：１である。従って、理
論通りであれば、ガス生成手段から生成した水素、酸素
をそのまま燃料電池へ接続すれば、ガスが過不足なく消
費される。しかしながら、現実には、燃料電池、ガス生
成手段とも、各々の部位における水素、酸素のガス圧力
が違ったり、水素供給路と酸素供給路との配管内部の容
積が違ったりして、必ずしも上述のように、単純に、ガ
ス生成手段から生成した水素、酸素をそのまま燃料電池
へ供給すれば、ガスが過不足なく消費されるというもの
ではない。
水素を消費し、カソードでは酸素を消費する。その時の
消費する水素と酸素の割合はモル比で２：１である。こ
れに対して、反応槽における熱分解反応により発生する
水素と酸素の割合はモル比で２：１である。従って、理
論通りであれば、ガス生成手段から生成した水素、酸素
をそのまま燃料電池へ接続すれば、ガスが過不足なく消
費される。しかしながら、現実には、燃料電池、ガス生
成手段とも、各々の部位における水素、酸素のガス圧力
が違ったり、水素供給路と酸素供給路との配管内部の容
積が違ったりして、必ずしも上述のように、単純に、ガ
ス生成手段から生成した水素、酸素をそのまま燃料電池
へ供給すれば、ガスが過不足なく消費されるというもの
ではない。
【００３８】この構成の燃料電池発電装置は上記点に鑑
みてなされたもので、上述したように反応ガス排出路中
のガス圧と酸素ガス排出路中のガス圧との圧力差を所定
値に制御することにより、反応ガス、酸素ガスの両方の
系統のガス流量を制御することにより、ガス生成手段か
ら生成した水素、酸素の各々を過不足なく燃料電池で消
費させることができる。従って、装置全体のエネルギー
効率を高めることができる。また、水素と酸素のガス系
統間に一定以上の圧力差が生じないので、装置の安全性
を向上できる。
みてなされたもので、上述したように反応ガス排出路中
のガス圧と酸素ガス排出路中のガス圧との圧力差を所定
値に制御することにより、反応ガス、酸素ガスの両方の
系統のガス流量を制御することにより、ガス生成手段か
ら生成した水素、酸素の各々を過不足なく燃料電池で消
費させることができる。従って、装置全体のエネルギー
効率を高めることができる。また、水素と酸素のガス系
統間に一定以上の圧力差が生じないので、装置の安全性
を向上できる。
【００３９】第３の構成の燃料電池発電装置において、
前記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排
出路と、前記反応ガス排出路を通過するガスの流量を調
整する弁体とを備えるとともに、前記水素精製手段は、
水素を選択的に透過するろ過膜を備え、さらに、前記ろ
過膜の前後の圧力差を検出する圧力差検出手段と、前記
弁体の開度を調整することにより、前記圧力差検出手段
により検出される圧力差を予め定められた所定範囲内に
収める制御手段とを備える構成としてもよい。
前記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排
出路と、前記反応ガス排出路を通過するガスの流量を調
整する弁体とを備えるとともに、前記水素精製手段は、
水素を選択的に透過するろ過膜を備え、さらに、前記ろ
過膜の前後の圧力差を検出する圧力差検出手段と、前記
弁体の開度を調整することにより、前記圧力差検出手段
により検出される圧力差を予め定められた所定範囲内に
収める制御手段とを備える構成としてもよい。
【００４０】この構成の燃料電池発電装置によれば、制
御手段により弁体の開度を調整することにより、圧力差
検出手段により検出される圧力差、即ち、水素精製手段
のろ過膜の前後の圧力差を、制御手段により、予め定め
られた所定範囲内に収める。一般に、ろ過膜による水素
精製手段の水素精製量は、ろ過膜の両側の圧力差に依存
しており、上記構成のようにその圧力差を所定範囲内に
収めることにより、水素精製量を一定にすることができ
る。従って、ガス生成手段において、配管内部の圧力が
変動したり、燃料電池側の配管内部の圧力が変動したり
しても、常に、所望の量の水素を連続かつ安定して生成
することができる。
御手段により弁体の開度を調整することにより、圧力差
検出手段により検出される圧力差、即ち、水素精製手段
のろ過膜の前後の圧力差を、制御手段により、予め定め
られた所定範囲内に収める。一般に、ろ過膜による水素
精製手段の水素精製量は、ろ過膜の両側の圧力差に依存
しており、上記構成のようにその圧力差を所定範囲内に
収めることにより、水素精製量を一定にすることができ
る。従って、ガス生成手段において、配管内部の圧力が
変動したり、燃料電池側の配管内部の圧力が変動したり
しても、常に、所望の量の水素を連続かつ安定して生成
することができる。
【００４１】第４の構成の燃料電池発電装置において、
前記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排
出路と、前記ガス生成手段から前記酸素ガス供給路を介
して酸素ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、
該燃料電池で消費された酸素ガスの残り分を排出する酸
素ガス排出路と、前記反応ガス排出路を通過するガスの
流量を調整する第１弁体と、前記酸素ガス排出路を通過
するガスの流量を調整する第２弁体と、前記水素ガス精
製手段の出口側の流路中のガスの流量を検出する第１セ
ンサと、前記酸素ガス精製手段の出口側の流路中のガス
の流量を検出する第２センサと、前記第１弁体および第
２弁体の開度をそれぞれ調整することにより、前記第１
センサで検出される流量と前記第２センサで検出される
流量との比率を、前記燃料電池で消費する水素と酸素と
の比率に一致させる制御手段とを備える構成としてもよ
い。
前記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排
出路と、前記ガス生成手段から前記酸素ガス供給路を介
して酸素ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、
該燃料電池で消費された酸素ガスの残り分を排出する酸
素ガス排出路と、前記反応ガス排出路を通過するガスの
流量を調整する第１弁体と、前記酸素ガス排出路を通過
するガスの流量を調整する第２弁体と、前記水素ガス精
製手段の出口側の流路中のガスの流量を検出する第１セ
ンサと、前記酸素ガス精製手段の出口側の流路中のガス
の流量を検出する第２センサと、前記第１弁体および第
２弁体の開度をそれぞれ調整することにより、前記第１
センサで検出される流量と前記第２センサで検出される
流量との比率を、前記燃料電池で消費する水素と酸素と
の比率に一致させる制御手段とを備える構成としてもよ
い。
【００４２】この構成の燃料電池発電装置によれば、制
御手段により第１弁体と第２弁体の開度を調整すること
により、水素ガス精製手段の出口側の流路中のガスの流
量と酸素ガス精製手段の出口側の流路中のガスの流量と
の比率が、燃料電池で消費する水素と酸素との比率に一
致するように制御される。
御手段により第１弁体と第２弁体の開度を調整すること
により、水素ガス精製手段の出口側の流路中のガスの流
量と酸素ガス精製手段の出口側の流路中のガスの流量と
の比率が、燃料電池で消費する水素と酸素との比率に一
致するように制御される。
【００４３】燃料電池では発電にともないアノードでは
水素を消費し、カソードでは酸素を消費する。その時の
消費する水素と酸素の割合はモル比で２：１である。こ
れに対して、反応槽での熱分解反応で発生する水素と酸
素の割合はモル比で２：１である。従って、理論通りで
あれば、ガス生成手段から生成した水素、酸素をそのま
ま燃料電池へ接続すれば、ガスが過不足なく消費され
る。しかしながら、現実には、燃料電池、ガス生成手段
とも、各々の部位における水素、酸素のガス圧力が違っ
たり、水素供給路と酸素供給路との配管内部の容積が違
ったりして、必ずしも上述のように、単純に、ガス生成
手段から生成した水素、酸素をそのまま燃料電池へ供給
すれば、ガスが過不足なく消費されるというものではな
い。
水素を消費し、カソードでは酸素を消費する。その時の
消費する水素と酸素の割合はモル比で２：１である。こ
れに対して、反応槽での熱分解反応で発生する水素と酸
素の割合はモル比で２：１である。従って、理論通りで
あれば、ガス生成手段から生成した水素、酸素をそのま
ま燃料電池へ接続すれば、ガスが過不足なく消費され
る。しかしながら、現実には、燃料電池、ガス生成手段
とも、各々の部位における水素、酸素のガス圧力が違っ
たり、水素供給路と酸素供給路との配管内部の容積が違
ったりして、必ずしも上述のように、単純に、ガス生成
手段から生成した水素、酸素をそのまま燃料電池へ供給
すれば、ガスが過不足なく消費されるというものではな
い。
【００４４】さらには、水素ガス精製手段、酸素ガス精
製手段とも、厳密には、所望のガスが１００％完全に分
離されるわけではなく、一部は不要なガス成分と一緒に
分離されないままにオフガスとして排出されてしまうこ
とがある。この分離される割合は、水素ガス精製手段と
酸素ガス精製手段とで、装置の原理的な違いや運転条件
の違いが相違することから、水素ガスと酸素ガスとの生
成される割合は、上記２：１の割合からズレが生じる。
このためにも、ガスが過不足なく消費されるように積極
的に制御する必要がある。
製手段とも、厳密には、所望のガスが１００％完全に分
離されるわけではなく、一部は不要なガス成分と一緒に
分離されないままにオフガスとして排出されてしまうこ
とがある。この分離される割合は、水素ガス精製手段と
酸素ガス精製手段とで、装置の原理的な違いや運転条件
の違いが相違することから、水素ガスと酸素ガスとの生
成される割合は、上記２：１の割合からズレが生じる。
このためにも、ガスが過不足なく消費されるように積極
的に制御する必要がある。
【００４５】この構成の燃料電池発電装置は上記点に鑑
みてなされたもので、上述したように、水素ガス精製手
段の出口側の流路中のガスの流量と酸素ガス精製手段の
出口側の流路中のガスの流量との比率が、燃料電池で消
費する水素と酸素との比率に一致するように制御するこ
とにより、ガス生成手段から生成した水素、酸素の各々
を過不足なく燃料電池で消費させることができる。従っ
て、装置全体のエネルギー効率を高めることができる。
また、水素と酸素のガス系統間に一定以上の圧力差が生
じないので、装置の安全性を向上できる。
みてなされたもので、上述したように、水素ガス精製手
段の出口側の流路中のガスの流量と酸素ガス精製手段の
出口側の流路中のガスの流量との比率が、燃料電池で消
費する水素と酸素との比率に一致するように制御するこ
とにより、ガス生成手段から生成した水素、酸素の各々
を過不足なく燃料電池で消費させることができる。従っ
て、装置全体のエネルギー効率を高めることができる。
また、水素と酸素のガス系統間に一定以上の圧力差が生
じないので、装置の安全性を向上できる。
【００４６】基本構成の燃料電池発電装置において、前
記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応ガ
スの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電池
で消費された反応ガスの残余分を排出する反応ガス排出
路を備えるとともに、前記発熱手段は、前記反応ガス排
出路からの反応ガスを燃焼させて熱を発するものである
構成としてもよい。
記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応ガ
スの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電池
で消費された反応ガスの残余分を排出する反応ガス排出
路を備えるとともに、前記発熱手段は、前記反応ガス排
出路からの反応ガスを燃焼させて熱を発するものである
構成としてもよい。
【００４７】この構成によれば、燃料電池から排出され
る反応ガスの残余分を燃焼させて発生する熱にて反応槽
が加熱されることから、反応槽を加熱するための燃料を
新たに必要としない。従って、エネルギ効率を高めるこ
とができる。さらには、燃料電池から排出される反応ガ
スの残余分は当然水素が含まれることから、装置外への
排出は難しく、その処分のために特別な装置が必要であ
ったが、上記構成によりその処分のための装置が不要と
なり装置の簡略化を図ることもできる。
る反応ガスの残余分を燃焼させて発生する熱にて反応槽
が加熱されることから、反応槽を加熱するための燃料を
新たに必要としない。従って、エネルギ効率を高めるこ
とができる。さらには、燃料電池から排出される反応ガ
スの残余分は当然水素が含まれることから、装置外への
排出は難しく、その処分のために特別な装置が必要であ
ったが、上記構成によりその処分のための装置が不要と
なり装置の簡略化を図ることもできる。
【００４８】また、基本構成の燃料電池発電装置におい
て、前記ガス生成手段により生成される反応ガスを貯え
る貯留手段を備えるとともに、前記発熱手段は、前記貯
留手段に貯えられた反応ガスを燃焼させて熱を発するも
のである構成としてもよい。
て、前記ガス生成手段により生成される反応ガスを貯え
る貯留手段を備えるとともに、前記発熱手段は、前記貯
留手段に貯えられた反応ガスを燃焼させて熱を発するも
のである構成としてもよい。
【００４９】この構成によれば、ガス生成手段により生
成される反応ガスを利用して反応槽の加熱が可能である
ことから、反応槽の加熱用の燃料を特別に必要としな
い。従って、装置のエネルギ効率を高めることができ
る。
成される反応ガスを利用して反応槽の加熱が可能である
ことから、反応槽の加熱用の燃料を特別に必要としな
い。従って、装置のエネルギ効率を高めることができ
る。
【００５０】第１または第２の構成（または請求項１６
または１７記載の構成）の燃料電池発電装置において、
前記ガス生成手段により生成される反応ガスを貯える貯
留手段と、前記燃料電池の起動時に、前記貯留手段に貯
えられた反応ガスを前記反応ガス供給路から前記燃料電
池に送る起動時反応ガス供給手段とを備える構成として
もよい。
または１７記載の構成）の燃料電池発電装置において、
前記ガス生成手段により生成される反応ガスを貯える貯
留手段と、前記燃料電池の起動時に、前記貯留手段に貯
えられた反応ガスを前記反応ガス供給路から前記燃料電
池に送る起動時反応ガス供給手段とを備える構成として
もよい。
【００５１】一般に、燃料電池発電装置の起動時におい
ては、ガス生成手段が十分に働くまでタイムラグがある
が、この構成によれば、起動後、燃料電池に直ちに燃料
を供給することができる。
ては、ガス生成手段が十分に働くまでタイムラグがある
が、この構成によれば、起動後、燃料電池に直ちに燃料
を供給することができる。
【００５２】また、通常、燃料電池発電装置の起動時に
おいては、燃料電池が未だ運転されていないことから、
その燃料電池の排熱を利用して反応槽を加熱すること
（第２の構成のもの）も、あるいは燃料電池からの反応
ガスの残余分を燃焼させて反応槽を加熱すること（請求
項１６記載のもの）も不可能である。このため、起動時
専用の電気ヒータを設ける必要があった。これに対し
て、上記構成の燃料電池発電装置では、起動時において
は、貯留手段に貯えた反応ガスが燃料電池に供給される
ことから、起動時にはガス生成手段の運転が不要とな
り、前述した起動時専用の電気ヒータを設ける必要がな
い。この結果、装置構成の簡略化を図ることができる。
なお、起動後においては、燃料電池が運転を開始するこ
とから、その燃料電池の排熱を利用したり、燃料電池か
らの反応ガスの残余分を燃焼させて反応槽を加熱するよ
うにすればよい。
おいては、燃料電池が未だ運転されていないことから、
その燃料電池の排熱を利用して反応槽を加熱すること
（第２の構成のもの）も、あるいは燃料電池からの反応
ガスの残余分を燃焼させて反応槽を加熱すること（請求
項１６記載のもの）も不可能である。このため、起動時
専用の電気ヒータを設ける必要があった。これに対し
て、上記構成の燃料電池発電装置では、起動時において
は、貯留手段に貯えた反応ガスが燃料電池に供給される
ことから、起動時にはガス生成手段の運転が不要とな
り、前述した起動時専用の電気ヒータを設ける必要がな
い。この結果、装置構成の簡略化を図ることができる。
なお、起動後においては、燃料電池が運転を開始するこ
とから、その燃料電池の排熱を利用したり、燃料電池か
らの反応ガスの残余分を燃焼させて反応槽を加熱するよ
うにすればよい。
【００５３】基本構成または第２の構成の燃料電池発電
装置において、前記燃料電池から排出される残余分の反
応ガスと外部から供給される酸素含有ガスとから水を生
成する水生成手段と、該水生成手段により生成された水
を、前記ハロゲン化水素酸を生成する材料として用いる
水利用手段とを備える構成としてもよい。
装置において、前記燃料電池から排出される残余分の反
応ガスと外部から供給される酸素含有ガスとから水を生
成する水生成手段と、該水生成手段により生成された水
を、前記ハロゲン化水素酸を生成する材料として用いる
水利用手段とを備える構成としてもよい。
【００５４】この構成によれば、反応槽で収容されるハ
ロゲン化水素酸を生成する材料としての水が、燃料電池
の運転に伴って水生成手段により順次生成されることか
ら、水を貯える水槽が小型で済み、また、水の貯留量も
少なくて済む。また、燃料電池からみれば、水素ガスを
含むアノード側残ガスをそのまま大気中に放出する訳に
は行かないので、この構成によりその残ガスを有効利用
することができ、装置全体としてのエネルギ効率を高め
ることができる。
ロゲン化水素酸を生成する材料としての水が、燃料電池
の運転に伴って水生成手段により順次生成されることか
ら、水を貯える水槽が小型で済み、また、水の貯留量も
少なくて済む。また、燃料電池からみれば、水素ガスを
含むアノード側残ガスをそのまま大気中に放出する訳に
は行かないので、この構成によりその残ガスを有効利用
することができ、装置全体としてのエネルギ効率を高め
ることができる。
【００５５】
【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例
について説明する。
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例
について説明する。
【００５６】図１は、本発明の第１実施例としての燃料
電池発電システム１の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム１は、
電気を発生するりん酸型の燃料電池スタックＦＣと、熱
分解反応により水から水素ガスを製造するガス生成装置
Ｇと、ガス生成装置Ｇで製造された水素ガスを燃料ガス
として燃料電池スタックＦＣに送る燃料ガス供給通路３
を備える。さらに、この燃料電池発電システム１には、
燃料電池スタックＦＣ内の冷却プレート（後述する）に
流れる冷却水をガス生成装置Ｇに循環させる冷却水循環
路５を備える。
電池発電システム１の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム１は、
電気を発生するりん酸型の燃料電池スタックＦＣと、熱
分解反応により水から水素ガスを製造するガス生成装置
Ｇと、ガス生成装置Ｇで製造された水素ガスを燃料ガス
として燃料電池スタックＦＣに送る燃料ガス供給通路３
を備える。さらに、この燃料電池発電システム１には、
燃料電池スタックＦＣ内の冷却プレート（後述する）に
流れる冷却水をガス生成装置Ｇに循環させる冷却水循環
路５を備える。
【００５７】燃料電池スタックＦＣの構成について次に
説明する。燃料電池スタックＦＣは、前述したようにり
ん酸型の燃料電池であり、その単一セル構造として、図
２の構造図および図３の分解斜視図に示す構造を備え
る。即ち、これら図に示すように、そのセルは、電解質
１１と、この電解質１１を両側から挟んでサンドイッチ
構造とするガス拡散電極としてのアノード１２およびカ
ソード１３と、このサンドイッチ構造を両側から挟みつ
つアノード１２およびカソード１３とで燃料ガスおよび
酸化ガスの流路を形成するセパレータ１４，１５と、セ
パレータ１４，１５の外側に配置されアノード１２およ
びカソード１３の集電極となる集電板１６，１７とによ
り構成されている。
説明する。燃料電池スタックＦＣは、前述したようにり
ん酸型の燃料電池であり、その単一セル構造として、図
２の構造図および図３の分解斜視図に示す構造を備え
る。即ち、これら図に示すように、そのセルは、電解質
１１と、この電解質１１を両側から挟んでサンドイッチ
構造とするガス拡散電極としてのアノード１２およびカ
ソード１３と、このサンドイッチ構造を両側から挟みつ
つアノード１２およびカソード１３とで燃料ガスおよび
酸化ガスの流路を形成するセパレータ１４，１５と、セ
パレータ１４，１５の外側に配置されアノード１２およ
びカソード１３の集電極となる集電板１６，１７とによ
り構成されている。
【００５８】電解質１１は、液体状の濃厚りん酸を含浸
させた炭化ケイ素のマトリックス（りん酸を含浸保持さ
せる基材）からなる。アノード１２およびカソード１３
は、炭素質の多孔板の基体からなり、この基体の表面に
は、触媒としての白金または白金と他の金属からなる合
金等を担持したカーボン粉が塗布されている。
させた炭化ケイ素のマトリックス（りん酸を含浸保持さ
せる基材）からなる。アノード１２およびカソード１３
は、炭素質の多孔板の基体からなり、この基体の表面に
は、触媒としての白金または白金と他の金属からなる合
金等を担持したカーボン粉が塗布されている。
【００５９】白金を担持したカーボン粉は次のような方
法で作成されている。塩化白金酸水溶液とチオ硫酸ナト
リウムを混合して、亜硫酸白金錯体の水溶液を得る。こ
の水溶液を攪拌しながら、過酸化水素水を摘下して、水
溶液中にコロイド状の白金粒子を析出させる。次に担体
となるカーボンブラック（例えば Vulcan XC-72 （米国
の CABOT社の商標）やデンカブラック（電気化学工業株
式会社の商標））を添加しながら、攪拌し、カーボンブ
ラックの表面にコロイド状の白金粒子を付着させる。次
に溶液を吸引ろ過または加圧ろ過して白金粒子が付着し
たカーボンブラックを分離した後、脱イオン水（純水）
で繰り返し洗浄した後、室温で完全に乾燥させる。次
に、凝集したカーボンブラックを粉砕器で粉砕した後、
水素還元雰囲気中で、２５０〜３５０［℃］で２時間程
度加熱することにより、カーボンブラック上の白金を還
元するとともに、残留していた塩素を完全に除去して、
白金を担持したカーボン粉が完成する。
法で作成されている。塩化白金酸水溶液とチオ硫酸ナト
リウムを混合して、亜硫酸白金錯体の水溶液を得る。こ
の水溶液を攪拌しながら、過酸化水素水を摘下して、水
溶液中にコロイド状の白金粒子を析出させる。次に担体
となるカーボンブラック（例えば Vulcan XC-72 （米国
の CABOT社の商標）やデンカブラック（電気化学工業株
式会社の商標））を添加しながら、攪拌し、カーボンブ
ラックの表面にコロイド状の白金粒子を付着させる。次
に溶液を吸引ろ過または加圧ろ過して白金粒子が付着し
たカーボンブラックを分離した後、脱イオン水（純水）
で繰り返し洗浄した後、室温で完全に乾燥させる。次
に、凝集したカーボンブラックを粉砕器で粉砕した後、
水素還元雰囲気中で、２５０〜３５０［℃］で２時間程
度加熱することにより、カーボンブラック上の白金を還
元するとともに、残留していた塩素を完全に除去して、
白金を担持したカーボン粉が完成する。
【００６０】セパレータ１４，１５は、ち密質のカーボ
ンプレートにより形成されている。アノード１２側のセ
パレータ１４は、アノード１２の表面とで燃料ガスであ
る水素ガスの流路をなすと共にアノード１２で生成する
水の集水路をなす水素ガス流路１４Ｐを形成する。ま
た、カソード１３側のセパレータ１５は、カソード１３
の表面とで材料ガスである酸素ガスの流路をなす酸素ガ
ス流路１５Ｐを形成する。集電板１６，１７は、銅（Ｃ
ｕ）により形成されている。
ンプレートにより形成されている。アノード１２側のセ
パレータ１４は、アノード１２の表面とで燃料ガスであ
る水素ガスの流路をなすと共にアノード１２で生成する
水の集水路をなす水素ガス流路１４Ｐを形成する。ま
た、カソード１３側のセパレータ１５は、カソード１３
の表面とで材料ガスである酸素ガスの流路をなす酸素ガ
ス流路１５Ｐを形成する。集電板１６，１７は、銅（Ｃ
ｕ）により形成されている。
【００６１】以上説明したのがりん酸型燃料電池の単一
セルの構成であり、こうしたセルを複数積層したものが
燃料電池スタックＦＣである。図４は、燃料電池スタッ
クＦＣの全体構造を示す構造図である。なお、図４中、
図２，図３と同じ構成の部品に対しては同一の符号を付
した。
セルの構成であり、こうしたセルを複数積層したものが
燃料電池スタックＦＣである。図４は、燃料電池スタッ
クＦＣの全体構造を示す構造図である。なお、図４中、
図２，図３と同じ構成の部品に対しては同一の符号を付
した。
【００６２】図４に示すように、燃料電池スタックＦＣ
は、図２，図３で示した電解質１１、アノード１２およ
びカソード１３からなるサンドイッチ構造２０をセパレ
ータ２１で挟んで複数積層したものである。このセパレ
ータ２１は、図１，図２で示した単電池のセパレータ１
４，１５と同じ材料からなり、アノード１２と接する側
面に水素ガス流路１４Ｐを形成し、カソード１３と接す
る側面に酸素ガス流路１５Ｐを形成する。なお、図中、
最も右側に位置するサンドイッチ構造２０Ｒの外側に
は、水素ガス流路１４Ｐだけを形成するセパレータ１４
（図２，図３と同じもの）が配置され、最も左側に位置
するサンドイッチ構造２０Ｌの外側には、酸素ガス流路
１５Ｐだけを形成するセパレータ１５が配置されてい
る。
は、図２，図３で示した電解質１１、アノード１２およ
びカソード１３からなるサンドイッチ構造２０をセパレ
ータ２１で挟んで複数積層したものである。このセパレ
ータ２１は、図１，図２で示した単電池のセパレータ１
４，１５と同じ材料からなり、アノード１２と接する側
面に水素ガス流路１４Ｐを形成し、カソード１３と接す
る側面に酸素ガス流路１５Ｐを形成する。なお、図中、
最も右側に位置するサンドイッチ構造２０Ｒの外側に
は、水素ガス流路１４Ｐだけを形成するセパレータ１４
（図２，図３と同じもの）が配置され、最も左側に位置
するサンドイッチ構造２０Ｌの外側には、酸素ガス流路
１５Ｐだけを形成するセパレータ１５が配置されてい
る。
【００６３】さらに、燃料電池スタックＦＣは、これら
セパレータ１４，１５の外側に配置される冷却プレート
２２，２３と、冷却プレート２２，２３のさらに外側に
配置される集電板１６，１７と、これら全体を両側から
絶縁板２４，２５を介して挟むエンドプレート２６，２
７とを備え、さらにエンドプレート２６，２７を外側か
ら締め付ける締め付けボルト２８とを備える。
セパレータ１４，１５の外側に配置される冷却プレート
２２，２３と、冷却プレート２２，２３のさらに外側に
配置される集電板１６，１７と、これら全体を両側から
絶縁板２４，２５を介して挟むエンドプレート２６，２
７とを備え、さらにエンドプレート２６，２７を外側か
ら締め付ける締め付けボルト２８とを備える。
【００６４】冷却プレート２２，２３は、内部に冷却水
流路を備えており、外部から供給される冷却水が循環す
る構成となっている。なお、冷却プレート２２，２３に
接続される流路の集合部付近のＡ点，Ｂ点と冷却水循環
路５とが接続されることで、冷却プレート２２，２３に
流れる冷却水は、冷却水循環路５を介してガス生成装置
Ｇに送られる。
流路を備えており、外部から供給される冷却水が循環す
る構成となっている。なお、冷却プレート２２，２３に
接続される流路の集合部付近のＡ点，Ｂ点と冷却水循環
路５とが接続されることで、冷却プレート２２，２３に
流れる冷却水は、冷却水循環路５を介してガス生成装置
Ｇに送られる。
【００６５】なお、図４において、この燃料電池スタッ
クＦＣは、セルを３つ備える構成としたが、必ずしもこ
の数に限る必要はなく幾つでもよい。また、この燃料電
池スタックＦＣは、冷却プレートをスタックの両端に２
つ備える構成としたが、さらに、単セルと単セルとの間
にも冷却プレートを配置する構成としてもよい。
クＦＣは、セルを３つ備える構成としたが、必ずしもこ
の数に限る必要はなく幾つでもよい。また、この燃料電
池スタックＦＣは、冷却プレートをスタックの両端に２
つ備える構成としたが、さらに、単セルと単セルとの間
にも冷却プレートを配置する構成としてもよい。
【００６６】ガス生成装置Ｇの構成について次に説明す
る。図５は、ガス生成装置Ｇの概略構成図である。この
図に示すように、ガス生成装置Ｇは、熱分解反応を段階
的に行なう２つの反応槽３０，５０を備える。なお、こ
れ以後、初段の反応槽３０を予備反応槽と呼ぶことによ
り、後段の反応槽５０と区別する。
る。図５は、ガス生成装置Ｇの概略構成図である。この
図に示すように、ガス生成装置Ｇは、熱分解反応を段階
的に行なう２つの反応槽３０，５０を備える。なお、こ
れ以後、初段の反応槽３０を予備反応槽と呼ぶことによ
り、後段の反応槽５０と区別する。
【００６７】図６は、予備反応槽３０の内部を示す概略
構成図である。この図６と図５に示すように、予備反応
槽３０は、蓋３１を有する容器３２を備えており、この
蓋３１には、その差し込み位置が容器３２内の液面より
上方に位置する第１ないし第３の管路３３，３４，３５
と、差し込み位置が容器３２内の液面より下方に位置す
る第４および第５の管路３６，３７とがそれぞれ接続さ
れている。
構成図である。この図６と図５に示すように、予備反応
槽３０は、蓋３１を有する容器３２を備えており、この
蓋３１には、その差し込み位置が容器３２内の液面より
上方に位置する第１ないし第３の管路３３，３４，３５
と、差し込み位置が容器３２内の液面より下方に位置す
る第４および第５の管路３６，３７とがそれぞれ接続さ
れている。
【００６８】第１の管路３３には、ガス生成装置Ｇの外
部に設けられてハロゲンであるヨウ素（Ｉ2 ）を貯える
ハロゲン槽４１が接続されており、ポンプ４２によりＩ
2 がこの第１の管路３３を介して予備反応槽３０に送ら
れる。また、第２の管路３４には、ガス生成装置Ｇの外
部に設けられて水（Ｈ2Ｏ ）を貯える水槽４３が接続さ
れており、ポンプ４４によりＨ2Ｏ がこの第２の管路３
４を介して予備反応槽３０に送られる。第３の管路３５
は、外部に接続されており、予備反応槽３０で発生した
ガス（ここでは、Ｏ2ガス ）をポンプ４６により外部に
排出する。
部に設けられてハロゲンであるヨウ素（Ｉ2 ）を貯える
ハロゲン槽４１が接続されており、ポンプ４２によりＩ
2 がこの第１の管路３３を介して予備反応槽３０に送ら
れる。また、第２の管路３４には、ガス生成装置Ｇの外
部に設けられて水（Ｈ2Ｏ ）を貯える水槽４３が接続さ
れており、ポンプ４４によりＨ2Ｏ がこの第２の管路３
４を介して予備反応槽３０に送られる。第３の管路３５
は、外部に接続されており、予備反応槽３０で発生した
ガス（ここでは、Ｏ2ガス ）をポンプ４６により外部に
排出する。
【００６９】第４の管路３６および第５の管路３７は、
反応槽５０に接続されており、両管３６，３７にそれぞ
れ設けられたポンプ４８，４９により予備反応槽３０中
の溶液（ＨＩの溶解したＨ2Ｏ ）を反応槽５０との間で
循環させる。
反応槽５０に接続されており、両管３６，３７にそれぞ
れ設けられたポンプ４８，４９により予備反応槽３０中
の溶液（ＨＩの溶解したＨ2Ｏ ）を反応槽５０との間で
循環させる。
【００７０】また、予備反応槽３０の容器３２には、羽
根車３８（図６）が設けられており、この羽根車３８に
より容器３２内の溶液を攪拌している。容器３２の外周
には、発熱手段としての冷却プレート３９ａ，３９ｂが
配設されている。冷却プレート３９ａ，３９ｂは、内部
に冷却水流路を備えており、外部から供給される冷却水
が循環する構成となっている。
根車３８（図６）が設けられており、この羽根車３８に
より容器３２内の溶液を攪拌している。容器３２の外周
には、発熱手段としての冷却プレート３９ａ，３９ｂが
配設されている。冷却プレート３９ａ，３９ｂは、内部
に冷却水流路を備えており、外部から供給される冷却水
が循環する構成となっている。
【００７１】図７は、反応槽５０の内部を示す概略構成
図である。この図７と図５に示すように、反応槽５０
は、予備反応槽３０と同様に蓋５１を有する容器５２を
備えたものであり、この蓋５１には、予備反応槽３０に
接続される第４の管路３６が容器５２内の液面より上方
まで差し込まれている。また、蓋５１には、その差し込
み位置が容器５２内の液面より上方に位置する第６の管
路５４が接続されている。さらに、容器５２の下方には
予備反応槽３０に接続される上記第５の管路３７が接続
されている。
図である。この図７と図５に示すように、反応槽５０
は、予備反応槽３０と同様に蓋５１を有する容器５２を
備えたものであり、この蓋５１には、予備反応槽３０に
接続される第４の管路３６が容器５２内の液面より上方
まで差し込まれている。また、蓋５１には、その差し込
み位置が容器５２内の液面より上方に位置する第６の管
路５４が接続されている。さらに、容器５２の下方には
予備反応槽３０に接続される上記第５の管路３７が接続
されている。
【００７２】上記第６の管路５４は、水素ガス精製器６
０に接続されており、反応槽５０で発生したガス（ここ
では、Ｈ2とＩ2の混合ガス）をポンプ６２により水素ガ
ス精製器６０に送る。
０に接続されており、反応槽５０で発生したガス（ここ
では、Ｈ2とＩ2の混合ガス）をポンプ６２により水素ガ
ス精製器６０に送る。
【００７３】また、反応槽５０には、活性炭、特に活性
炭の表面をアルカリ、例えばＫＯＨ（水酸化カリウム）
やＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）などのアルカリ溶液で
処理し、活性炭表面に塩基性表面官能基を付与したもの
を用いることが望ましい。この活性炭は、反応槽５０内
に供給されたハロゲン化水素酸の熱分解を促進する触媒
の働きをするものである。なお、この活性炭に加え、還
元剤の役目を果たす、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ス
ズ（ＳｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ2 ）、酸化鉛
（Ｐｂ2Ｏ3）、酸化白金（ＰｔＯ）、チタン等を加える
のも好適である。
炭の表面をアルカリ、例えばＫＯＨ（水酸化カリウム）
やＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）などのアルカリ溶液で
処理し、活性炭表面に塩基性表面官能基を付与したもの
を用いることが望ましい。この活性炭は、反応槽５０内
に供給されたハロゲン化水素酸の熱分解を促進する触媒
の働きをするものである。なお、この活性炭に加え、還
元剤の役目を果たす、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ス
ズ（ＳｎＯ）、酸化タングステン（ＷＯ2 ）、酸化鉛
（Ｐｂ2Ｏ3）、酸化白金（ＰｔＯ）、チタン等を加える
のも好適である。
【００７４】また、反応槽５０の容器５２には、羽根車
５８（図７）が設けられており、この羽根車５８により
容器５２内の溶液を攪拌している。容器５２の外周に
は、冷却プレート５９ａ，５９ｂが配設されている。冷
却プレート５９ａ，５９ｂは、内部に冷却水流路を備え
ており、外部から供給される冷却水が循環する構成とな
っている。なお、この冷却プレート５９ａ，５９ｂと前
述した予備反応槽３０側の冷却プレート３９ａ、３９ｂ
とは連結されており、その上で、冷却水循環路５を介し
て燃料電池スタックＦＣ内の冷却プレート２２，２３に
接続されている。燃料電池スタックＦＣの運転に伴い発
生する熱は、りん酸型のものでは１７０〜２２０℃近く
になるが、上記構成により、この熱は冷却水循環路５を
介して予備反応槽３０に伝達されることになる。
５８（図７）が設けられており、この羽根車５８により
容器５２内の溶液を攪拌している。容器５２の外周に
は、冷却プレート５９ａ，５９ｂが配設されている。冷
却プレート５９ａ，５９ｂは、内部に冷却水流路を備え
ており、外部から供給される冷却水が循環する構成とな
っている。なお、この冷却プレート５９ａ，５９ｂと前
述した予備反応槽３０側の冷却プレート３９ａ、３９ｂ
とは連結されており、その上で、冷却水循環路５を介し
て燃料電池スタックＦＣ内の冷却プレート２２，２３に
接続されている。燃料電池スタックＦＣの運転に伴い発
生する熱は、りん酸型のものでは１７０〜２２０℃近く
になるが、上記構成により、この熱は冷却水循環路５を
介して予備反応槽３０に伝達されることになる。
【００７５】冷却水循環路５を流れる冷却水は、一般的
な水ではあるが、りん酸型燃料電池の運転温度は前述し
たように１００℃以上となることから、沸騰しないよう
に循環ポンプ９０により加圧されつつ循環される。冷却
水としては、燃料電池スタックＦＣの運転温度よりも沸
点の高い液体状の熱媒体、例えばシリコンオイルを用い
る構成としてもよい。
な水ではあるが、りん酸型燃料電池の運転温度は前述し
たように１００℃以上となることから、沸騰しないよう
に循環ポンプ９０により加圧されつつ循環される。冷却
水としては、燃料電池スタックＦＣの運転温度よりも沸
点の高い液体状の熱媒体、例えばシリコンオイルを用い
る構成としてもよい。
【００７６】水素ガス精製器６０は、反応槽５０から送
られてきたＨ2とＩ2の混合ガスからＨ2 ガスを精製する
もので、具体的には、水素を選択的に透過するろ過膜を
備える水素ろ過器から構成される。ここで上記ろ過膜
は、多孔質性のセラミックスまたは金属の表面に、緻密
なパラジウムの膜をメッキや蒸着、スパッタリングなど
の物理的または化学的な方法で形成したもので、このパ
ラジウム膜の両側の圧力差を一定以上に保つことによ
り、パラジウム膜の内部を水素のみが選択的に透過する
ようにしたものである。
られてきたＨ2とＩ2の混合ガスからＨ2 ガスを精製する
もので、具体的には、水素を選択的に透過するろ過膜を
備える水素ろ過器から構成される。ここで上記ろ過膜
は、多孔質性のセラミックスまたは金属の表面に、緻密
なパラジウムの膜をメッキや蒸着、スパッタリングなど
の物理的または化学的な方法で形成したもので、このパ
ラジウム膜の両側の圧力差を一定以上に保つことによ
り、パラジウム膜の内部を水素のみが選択的に透過する
ようにしたものである。
【００７７】なお、図６および図７に示すように、第１
ないし第６の管路３３〜３７，５４には、各反応槽３
０，５０への接続口付近に設けられるバルブ７１〜７８
を備えており、任意の時期に各管路３３〜３７，５４の
開閉が可能である。
ないし第６の管路３３〜３７，５４には、各反応槽３
０，５０への接続口付近に設けられるバルブ７１〜７８
を備えており、任意の時期に各管路３３〜３７，５４の
開閉が可能である。
【００７８】以上のように構成されたガス生成装置Ｇの
作用について次に説明する。ハロゲン槽４１から第１の
管路３３を介してＩ2 が、水槽４３から第２の管路３４
を介してＨ2Ｏ がそれぞれ予備反応槽３０に供給され、
その上で、燃料電池スタックＦＣからの熱で予備反応槽
３０が６０℃以上好ましくは８０℃以上に加熱される
と、予備反応槽３０では次式（４）で示す反応が発生す
る。 Ｈ2Ｏ ＋ Ｉ2 → ２ＨＩ ＋ （１／２）Ｏ2 …（４）
作用について次に説明する。ハロゲン槽４１から第１の
管路３３を介してＩ2 が、水槽４３から第２の管路３４
を介してＨ2Ｏ がそれぞれ予備反応槽３０に供給され、
その上で、燃料電池スタックＦＣからの熱で予備反応槽
３０が６０℃以上好ましくは８０℃以上に加熱される
と、予備反応槽３０では次式（４）で示す反応が発生す
る。 Ｈ2Ｏ ＋ Ｉ2 → ２ＨＩ ＋ （１／２）Ｏ2 …（４）
【００７９】（４）式の反応で発生したＯ2 ガスは第３
の管路３５を介して外部に排出される。一方、（４）式
の反応で発生する２ＨＩは過剰のＨ2Ｏの存在下でＨ2Ｏ
に溶けた状態で、第４の管路３６を介して反応槽５０に
送られる。そして、燃料電池スタックＦＣからの熱で反
応槽５０が加熱されると、次式（５）で示す反応が発生
する。 ２ＨＩ → Ｈ2 ＋ Ｉ2 …（５）
の管路３５を介して外部に排出される。一方、（４）式
の反応で発生する２ＨＩは過剰のＨ2Ｏの存在下でＨ2Ｏ
に溶けた状態で、第４の管路３６を介して反応槽５０に
送られる。そして、燃料電池スタックＦＣからの熱で反
応槽５０が加熱されると、次式（５）で示す反応が発生
する。 ２ＨＩ → Ｈ2 ＋ Ｉ2 …（５）
【００８０】（５）式で示す反応は、活性炭を用いた熱
分解反応であり、８０℃以上好ましくは１４０℃以上程
度の低温で熱分解が可能となる。（５）式の反応で発生
するＨ2 とＩ2 の混合ガスは管路５４を介して水素ガス
精製器６０に送られ、ここでＨ2 ガスに精製される。な
お、第４の管路３６から供給されたＨＩの溶液は（５）
式の反応で薄くなることから、この薄くなった溶液を第
５の管路３７から予備反応槽３０に送ることにより、Ｈ
Ｉの溶液を予備反応槽３０と反応槽５０との間で循環さ
せて反応槽５０中のＨＩの濃度を濃い状態に保ってい
る。
分解反応であり、８０℃以上好ましくは１４０℃以上程
度の低温で熱分解が可能となる。（５）式の反応で発生
するＨ2 とＩ2 の混合ガスは管路５４を介して水素ガス
精製器６０に送られ、ここでＨ2 ガスに精製される。な
お、第４の管路３６から供給されたＨＩの溶液は（５）
式の反応で薄くなることから、この薄くなった溶液を第
５の管路３７から予備反応槽３０に送ることにより、Ｈ
Ｉの溶液を予備反応槽３０と反応槽５０との間で循環さ
せて反応槽５０中のＨＩの濃度を濃い状態に保ってい
る。
【００８１】燃料ガス供給通路３は、ガス生成装置Ｇの
排出側と燃料電池スタックＦＣの水素ガス流路１４Ｐと
を接続する管路である。詳細には、燃料電池スタックＦ
Ｃに備えられる複数の水素ガス流路１４Ｐの流入側は図
示しないマニホールドでまとめられており、このマニホ
ールドとガス生成装置Ｇの水素ガス精製器６０の排出口
との間に燃料ガス供給通路３は接続されている。
排出側と燃料電池スタックＦＣの水素ガス流路１４Ｐと
を接続する管路である。詳細には、燃料電池スタックＦ
Ｃに備えられる複数の水素ガス流路１４Ｐの流入側は図
示しないマニホールドでまとめられており、このマニホ
ールドとガス生成装置Ｇの水素ガス精製器６０の排出口
との間に燃料ガス供給通路３は接続されている。
【００８２】以上詳述したように、この第１実施例の燃
料電池発電システム１では、ガス生成装置Ｇで熱分解反
応により水から水素ガスを生成し、この水素ガスを燃料
ガスとして燃料電池スタックＦＣに供給するように構成
されている。熱分解反応によれば原理的に水素と酸素の
みが発生して、一酸化炭素やメタノールといった電池機
能低下の一因となる副生成物を生成しないので、燃料電
池の触媒被毒、酸素電極の電位低下等の問題を解消する
ことができる。また、副生成物を生成しないので、燃料
電池スタックＦＣでの水素ガスの利用率を１００［％］
とすることができ、エネルギ効率を高めることができ
る。
料電池発電システム１では、ガス生成装置Ｇで熱分解反
応により水から水素ガスを生成し、この水素ガスを燃料
ガスとして燃料電池スタックＦＣに供給するように構成
されている。熱分解反応によれば原理的に水素と酸素の
みが発生して、一酸化炭素やメタノールといった電池機
能低下の一因となる副生成物を生成しないので、燃料電
池の触媒被毒、酸素電極の電位低下等の問題を解消する
ことができる。また、副生成物を生成しないので、燃料
電池スタックＦＣでの水素ガスの利用率を１００［％］
とすることができ、エネルギ効率を高めることができ
る。
【００８３】また、この第１実施例によれば、冷却水を
冷却水循環路５を介して燃料電池スタックＦＣとガス生
成装置Ｇとの間で循環させていることから、りん酸型燃
料電池の高熱の排熱によりガス生成装置Ｇの予備反応槽
３０および反応槽５０を加熱することができる。このた
め、両反応槽３０，５０を加熱するためのヒータ等の加
熱手段を別途設ける必要がないことから、ガス生成装置
Ｇの構成を簡略化することができる。また、燃料電池ス
タックＦＣの排熱をガス生成装置Ｇで利用することがで
きることから、燃料電池発電システム１の全体のエネル
ギ効率を高めることもできる。さらには、燃料電池の発
電量に応じて燃料電池の発生熱量が変化することから、
燃料電池の発電量に応じてガス生成装置Ｇのガス生成量
を自律的にフィードバック制御することができ、制御が
容易である。
冷却水循環路５を介して燃料電池スタックＦＣとガス生
成装置Ｇとの間で循環させていることから、りん酸型燃
料電池の高熱の排熱によりガス生成装置Ｇの予備反応槽
３０および反応槽５０を加熱することができる。このた
め、両反応槽３０，５０を加熱するためのヒータ等の加
熱手段を別途設ける必要がないことから、ガス生成装置
Ｇの構成を簡略化することができる。また、燃料電池ス
タックＦＣの排熱をガス生成装置Ｇで利用することがで
きることから、燃料電池発電システム１の全体のエネル
ギ効率を高めることもできる。さらには、燃料電池の発
電量に応じて燃料電池の発生熱量が変化することから、
燃料電池の発電量に応じてガス生成装置Ｇのガス生成量
を自律的にフィードバック制御することができ、制御が
容易である。
【００８４】なお、第１実施例の燃料電池発電システム
１において、冷却水循環路５の途中には、図示はしない
がラジエータを設ける構成としてもよい。この構成によ
れば、冷却水の温度を調整することができることから、
燃料電池スタックＦＣ内の温度を容易に制御することが
可能となる。
１において、冷却水循環路５の途中には、図示はしない
がラジエータを設ける構成としてもよい。この構成によ
れば、冷却水の温度を調整することができることから、
燃料電池スタックＦＣ内の温度を容易に制御することが
可能となる。
【００８５】また、上記燃料電池発電システム１におい
て、りん酸型の燃料電池に換えて、固体酸化物型燃料電
池、溶融炭酸塩型燃料電池、直接メタノール型燃料電池
等を用いる構成としてもよい。要は、この燃料電池発電
システム１では、運転温度がガス生成装置Ｇの加熱温度
よりも高くなるような上述した燃料電池を使用すること
ができる
て、りん酸型の燃料電池に換えて、固体酸化物型燃料電
池、溶融炭酸塩型燃料電池、直接メタノール型燃料電池
等を用いる構成としてもよい。要は、この燃料電池発電
システム１では、運転温度がガス生成装置Ｇの加熱温度
よりも高くなるような上述した燃料電池を使用すること
ができる
【００８６】なお、上記第１実施例では、燃料電池スタ
ックＦＣの冷却水を、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０
および反応槽５０の周囲に配送するように構成されてい
たが、これに加えて、図８に示すように、ハロゲン槽４
１および水槽４３の周囲にも冷却水系統に接続される冷
却プレート９２を設けて、ハロゲン槽４１および水槽４
３の周囲に冷却水を配送する構成としてもよい。この構
成によれば、燃料電池にて発生する熱にてガス生成装置
の予備反応槽３０および反応槽５０に加えてハロゲン槽
４１および水槽４３も加熱されることから、熱分解反応
の材料の加熱がなされる。この結果、ハロゲン槽４１、
水槽４３を予備加熱するための電気ヒータ等の特別な加
熱手段を設けることなしに、熱分解反応の促進を図るこ
とができる。従って、システム全体の構成を簡略化する
ことができるとともに、加熱手段用のエネルギが不要で
あることから、エネルギー効率を高めることもできる。
ックＦＣの冷却水を、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０
および反応槽５０の周囲に配送するように構成されてい
たが、これに加えて、図８に示すように、ハロゲン槽４
１および水槽４３の周囲にも冷却水系統に接続される冷
却プレート９２を設けて、ハロゲン槽４１および水槽４
３の周囲に冷却水を配送する構成としてもよい。この構
成によれば、燃料電池にて発生する熱にてガス生成装置
の予備反応槽３０および反応槽５０に加えてハロゲン槽
４１および水槽４３も加熱されることから、熱分解反応
の材料の加熱がなされる。この結果、ハロゲン槽４１、
水槽４３を予備加熱するための電気ヒータ等の特別な加
熱手段を設けることなしに、熱分解反応の促進を図るこ
とができる。従って、システム全体の構成を簡略化する
ことができるとともに、加熱手段用のエネルギが不要で
あることから、エネルギー効率を高めることもできる。
【００８７】また、上記構成では、ガス生成装置Ｇ、ハ
ロゲン槽４１および水槽４３の全てを冷却水の熱にて加
熱していたが、ガス生成装置Ｇに加えて、ハロゲン槽４
１または水槽４３のいずれか一方を加熱する構成として
もよい。あるいは、ガス生成装置Ｇを除いたハロゲン槽
４１または水槽４３のいずれか一方を加熱する構成とし
てもよい。
ロゲン槽４１および水槽４３の全てを冷却水の熱にて加
熱していたが、ガス生成装置Ｇに加えて、ハロゲン槽４
１または水槽４３のいずれか一方を加熱する構成として
もよい。あるいは、ガス生成装置Ｇを除いたハロゲン槽
４１または水槽４３のいずれか一方を加熱する構成とし
てもよい。
【００８８】なお、上記第１実施例では、燃料電池スタ
ックＦＣの冷却水をガス生成装置Ｇに送ることで、燃料
電池の高熱の排熱によりガス生成装置Ｇの予備反応槽３
０および反応槽５０を加熱していたが、これに換えて、
ガス生成装置Ｇをバーナ等の他の加熱手段で加熱するよ
うに構成してもよい。この構成によれば、第１実施例に
比べて加熱手段が別途必要ではあるが、第１実施例と同
様に、熱分解反応にて水から水素を生成していることか
ら、水素と酸素以外の副生成物を生成することがない。
このため、燃料電池スタックＦＣでの水素ガスの利用率
を１００［％］とすることができ、エネルギ効率を高め
ることができる。
ックＦＣの冷却水をガス生成装置Ｇに送ることで、燃料
電池の高熱の排熱によりガス生成装置Ｇの予備反応槽３
０および反応槽５０を加熱していたが、これに換えて、
ガス生成装置Ｇをバーナ等の他の加熱手段で加熱するよ
うに構成してもよい。この構成によれば、第１実施例に
比べて加熱手段が別途必要ではあるが、第１実施例と同
様に、熱分解反応にて水から水素を生成していることか
ら、水素と酸素以外の副生成物を生成することがない。
このため、燃料電池スタックＦＣでの水素ガスの利用率
を１００［％］とすることができ、エネルギ効率を高め
ることができる。
【００８９】本発明の第２実施例について次に説明す
る。図９は、本発明の第２実施例としての燃料電池発電
システム１２０の概略構成を示すブロック図である。図
示するように、この燃料電池発電システム１２０は、第
１実施例の燃料電池発電システム１と比較して、燃料電
池スタックＦＣ２と冷却水循環路１２５との構成が相違
し、その他の構成、即ち、ガス生成装置Ｇの構成と燃料
ガス供給通路３の構成とが同一の構成である。
る。図９は、本発明の第２実施例としての燃料電池発電
システム１２０の概略構成を示すブロック図である。図
示するように、この燃料電池発電システム１２０は、第
１実施例の燃料電池発電システム１と比較して、燃料電
池スタックＦＣ２と冷却水循環路１２５との構成が相違
し、その他の構成、即ち、ガス生成装置Ｇの構成と燃料
ガス供給通路３の構成とが同一の構成である。
【００９０】この第２実施例の燃料電池スタックＦＣ２
は、固体高分子型の燃料電池スタックである。固体高分
子型の燃料電池スタックＦＣ２は、電解質として高分子
材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたイオン交換
膜を使用しており、その他の構成は第１実施例で示した
りん酸型のものとほぼ同じである。なお、固体高分子型
の燃料電池は、約８０℃の運転温度で運転される。
は、固体高分子型の燃料電池スタックである。固体高分
子型の燃料電池スタックＦＣ２は、電解質として高分子
材料、例えばフッ素系樹脂により形成されたイオン交換
膜を使用しており、その他の構成は第１実施例で示した
りん酸型のものとほぼ同じである。なお、固体高分子型
の燃料電池は、約８０℃の運転温度で運転される。
【００９１】冷却水循環路１２５は、燃料電池スタック
ＦＣ２の冷却水流路に接続される第１の循環路１２５ａ
と、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０および反応槽５０
周辺に配設された冷却プレート３９ａ，３９ｂ，５９
ａ，５９ｂに接続される第２の循環路１２５ｂとから構
成され、第１の循環路１２５ａと第２の循環路１２５ｂ
との間に、ヒートポンプ１２９が配設されている。ヒー
トポンプ１２９は、低温側から高温側への熱の伝達を可
能とする周知のものであり、燃料電池スタックＦＣ２の
運転に伴い発生する熱を、ガス生成装置Ｇの運転温度よ
りも高い温度に昇温している。
ＦＣ２の冷却水流路に接続される第１の循環路１２５ａ
と、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０および反応槽５０
周辺に配設された冷却プレート３９ａ，３９ｂ，５９
ａ，５９ｂに接続される第２の循環路１２５ｂとから構
成され、第１の循環路１２５ａと第２の循環路１２５ｂ
との間に、ヒートポンプ１２９が配設されている。ヒー
トポンプ１２９は、低温側から高温側への熱の伝達を可
能とする周知のものであり、燃料電池スタックＦＣ２の
運転に伴い発生する熱を、ガス生成装置Ｇの運転温度よ
りも高い温度に昇温している。
【００９２】即ち、この第２実施例の燃料電池発電シス
テム１２０では、燃料電池スタックＦＣ２が固体高分子
型のもので、運転温度が低いことから、冷却水の熱をヒ
ートポンプ１２９により一旦昇温させてから、ガス生成
装置Ｇの予備反応槽３０および反応槽５０に送ってい
る。従って、この第２実施例の燃料電池発電システム１
２０では、第１実施例と同様に、燃料電池スタックＦＣ
２の排熱をガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０の加熱に
利用することができることから、燃料電池発電システム
１２０の全体のエネルギ効率を高めることができる。な
お、この実施例では、ガス生成装置Ｇの反応槽３０、５
０の加熱のためにヒートポンプ１２９を設けているが、
これは、冷却水を補助的に加熱するものであることか
ら、ヒートポンプ１２９の加熱能力はそれほど高くする
必要がなく、コンパクトなもので十分である。従って、
第１実施例と同様に、ガス生成装置の構成の簡略化を図
る効果も奏する。
テム１２０では、燃料電池スタックＦＣ２が固体高分子
型のもので、運転温度が低いことから、冷却水の熱をヒ
ートポンプ１２９により一旦昇温させてから、ガス生成
装置Ｇの予備反応槽３０および反応槽５０に送ってい
る。従って、この第２実施例の燃料電池発電システム１
２０では、第１実施例と同様に、燃料電池スタックＦＣ
２の排熱をガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０の加熱に
利用することができることから、燃料電池発電システム
１２０の全体のエネルギ効率を高めることができる。な
お、この実施例では、ガス生成装置Ｇの反応槽３０、５
０の加熱のためにヒートポンプ１２９を設けているが、
これは、冷却水を補助的に加熱するものであることか
ら、ヒートポンプ１２９の加熱能力はそれほど高くする
必要がなく、コンパクトなもので十分である。従って、
第１実施例と同様に、ガス生成装置の構成の簡略化を図
る効果も奏する。
【００９３】こうした構成の燃料電池発電システム１２
０は、運転温度がガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０の
加熱温度よりも低い燃料電池を用いた構成に適用するこ
とができる。即ち、固体高分子型の燃料電池に換えて、
アルカリ型燃料電池やフッ素系イオン交換膜を用いた再
生式燃料電池等を用いる構成としてもよい。
０は、運転温度がガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０の
加熱温度よりも低い燃料電池を用いた構成に適用するこ
とができる。即ち、固体高分子型の燃料電池に換えて、
アルカリ型燃料電池やフッ素系イオン交換膜を用いた再
生式燃料電池等を用いる構成としてもよい。
【００９４】本発明の第３実施例について次に説明す
る。図１０は、本発明の第３実施例としての燃料電池発
電システム１３０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１３０は、
第１実施例の燃料電池発電システム１と比較して、冷却
水循環路１０５の周辺の構成が相違するだけで、その他
の構成については同一のものである。
る。図１０は、本発明の第３実施例としての燃料電池発
電システム１３０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１３０は、
第１実施例の燃料電池発電システム１と比較して、冷却
水循環路１０５の周辺の構成が相違するだけで、その他
の構成については同一のものである。
【００９５】冷却水循環路１０５には、循環する冷却水
を分配する分配器１３２と、分配器１３２で分配された
冷却水を冷却水循環路１０５に戻す管路１３４と、該管
路１３４に配設されるラジエータ１３６とを備える。分
配器１３２による冷却水の分配量は、燃料電池スタック
ＦＣの発熱量のうちのどれだけの割合をガス生成装置Ｇ
へ供給すれば、ガス生成装置Ｇの加熱を適正に行なうこ
とができるかを予め調べて、その割合に応じて一定の値
に定められている。
を分配する分配器１３２と、分配器１３２で分配された
冷却水を冷却水循環路１０５に戻す管路１３４と、該管
路１３４に配設されるラジエータ１３６とを備える。分
配器１３２による冷却水の分配量は、燃料電池スタック
ＦＣの発熱量のうちのどれだけの割合をガス生成装置Ｇ
へ供給すれば、ガス生成装置Ｇの加熱を適正に行なうこ
とができるかを予め調べて、その割合に応じて一定の値
に定められている。
【００９６】かかる構成の燃料電池発電システム１３０
では、ガス生成装置Ｇに与えられる熱量は、分配器１３
２により適正に調整される。このため、燃料電池スタッ
クＦＣの必要とする水素ガスを、ガス生成装置Ｇにより
適量だけ発生させることができる。
では、ガス生成装置Ｇに与えられる熱量は、分配器１３
２により適正に調整される。このため、燃料電池スタッ
クＦＣの必要とする水素ガスを、ガス生成装置Ｇにより
適量だけ発生させることができる。
【００９７】本発明の第４実施例について次に説明す
る。図１１は、本発明の第４実施例としての燃料電池発
電システム１４０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１４０は、
ガス生成装置Ｇと、燃料電池スタックＦＣと、両者を結
ぶ燃料ガス供給通路３とを備える。ガス生成装置Ｇ、燃
料電池スタックＦＣおよび燃料ガス供給通路３は、第１
実施例と同一のものであり、第１実施例と同じ番号を付
けた。なお、第１実施例にあった冷却水循環路５はこの
実施例にはない。図１１中、燃料電池スタックＦＣの冷
却水経路については省略してあるが、実際は、燃料電池
スタックＦＣの冷却水流路に接続される循環路を備えて
おり、この循環路途中に設けたラジエータで冷却水を冷
やしつつその冷却水を燃料電池スタックＦＣの周辺に循
環させている。
る。図１１は、本発明の第４実施例としての燃料電池発
電システム１４０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１４０は、
ガス生成装置Ｇと、燃料電池スタックＦＣと、両者を結
ぶ燃料ガス供給通路３とを備える。ガス生成装置Ｇ、燃
料電池スタックＦＣおよび燃料ガス供給通路３は、第１
実施例と同一のものであり、第１実施例と同じ番号を付
けた。なお、第１実施例にあった冷却水循環路５はこの
実施例にはない。図１１中、燃料電池スタックＦＣの冷
却水経路については省略してあるが、実際は、燃料電池
スタックＦＣの冷却水流路に接続される循環路を備えて
おり、この循環路途中に設けたラジエータで冷却水を冷
やしつつその冷却水を燃料電池スタックＦＣの周辺に循
環させている。
【００９８】なお、燃料電池スタックＦＣに備えられる
複数の水素ガス流路１４Ｐの排出側は図示しないマニホ
ールドでまとめられており、このマニホールドは燃料ガ
ス排出通路１４２に接続されているが、この第４実施例
では、この燃料ガス排出通路の途中（できるだけ上流
側）に背圧調整バルブ１４４が設けられている。
複数の水素ガス流路１４Ｐの排出側は図示しないマニホ
ールドでまとめられており、このマニホールドは燃料ガ
ス排出通路１４２に接続されているが、この第４実施例
では、この燃料ガス排出通路の途中（できるだけ上流
側）に背圧調整バルブ１４４が設けられている。
【００９９】背圧調整バルブ１４４は、通常、閉状態に
あり、燃料ガス排出通路１４２を閉塞している。燃料ガ
ス排出通路１４２の配管内部の圧力が所定値以上の値に
なると、開状態となり、燃料ガスが放出されて、配管内
部の圧力を前記所定値に戻す。この背圧調整バルブ１４
４を用いることにより、燃料電池スタックＦＣの出力の
停止に伴って燃料ガス排出通路内の圧力が急激に上昇す
ることを防止することができる。
あり、燃料ガス排出通路１４２を閉塞している。燃料ガ
ス排出通路１４２の配管内部の圧力が所定値以上の値に
なると、開状態となり、燃料ガスが放出されて、配管内
部の圧力を前記所定値に戻す。この背圧調整バルブ１４
４を用いることにより、燃料電池スタックＦＣの出力の
停止に伴って燃料ガス排出通路内の圧力が急激に上昇す
ることを防止することができる。
【０１００】通常、負荷が増大し、燃料電池スタックＦ
Ｃの出力が増大すると、この時、燃料電池スタックＦＣ
では発電のためにより多くの水素ガスが必要となる。こ
れに対して、この第４実施例の燃料電池発電システム１
４０では、燃料電池スタックＦＣの燃料ガス排出通路１
４２は背圧調整バルブ１４４で閉じられていることか
ら、出力が増大すると、ガス生成装置Ｇから水素ガス流
路１４Ｐの排出口までの間の通路内の水素ガスが消費さ
れて、そのガス圧力が低下し、この結果、ガス生成装置
Ｇの予備反応槽３０および反応槽５０から発生するガス
量は増大する。従って、負荷増大時に、燃料電池スタッ
クＦＣでの水素ガスの消費量が増大すると、その増大分
だけ、ガス生成装置Ｇでは自律的にガス発生量をフィー
ドバック制御する。
Ｃの出力が増大すると、この時、燃料電池スタックＦＣ
では発電のためにより多くの水素ガスが必要となる。こ
れに対して、この第４実施例の燃料電池発電システム１
４０では、燃料電池スタックＦＣの燃料ガス排出通路１
４２は背圧調整バルブ１４４で閉じられていることか
ら、出力が増大すると、ガス生成装置Ｇから水素ガス流
路１４Ｐの排出口までの間の通路内の水素ガスが消費さ
れて、そのガス圧力が低下し、この結果、ガス生成装置
Ｇの予備反応槽３０および反応槽５０から発生するガス
量は増大する。従って、負荷増大時に、燃料電池スタッ
クＦＣでの水素ガスの消費量が増大すると、その増大分
だけ、ガス生成装置Ｇでは自律的にガス発生量をフィー
ドバック制御する。
【０１０１】一方、負荷が減少し、燃料電池スタックＦ
Ｃの出力が減少すると、この時、燃料電池スタックＦＣ
では必要な水素ガス量が減少する。これに対して、燃料
電池スタックＦＣの燃料ガス排出通路１４２は背圧調整
バルブ１４４で閉じられていることから、出力が低下す
ると、ガス生成装置Ｇから水素ガス流路１４Ｐの排出口
までの間の通路内の水素ガスは十分に消費されず、その
ガス圧力が上昇し、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０お
よび反応槽５０から発生するガス量は減少する。従っ
て、負荷減少時に、燃料電池スタックＦＣでの水素ガス
の消費量が減少すると、その減少分、ガス生成装置Ｇで
は自律的にガス発生量をフィードバック制御する。
Ｃの出力が減少すると、この時、燃料電池スタックＦＣ
では必要な水素ガス量が減少する。これに対して、燃料
電池スタックＦＣの燃料ガス排出通路１４２は背圧調整
バルブ１４４で閉じられていることから、出力が低下す
ると、ガス生成装置Ｇから水素ガス流路１４Ｐの排出口
までの間の通路内の水素ガスは十分に消費されず、その
ガス圧力が上昇し、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０お
よび反応槽５０から発生するガス量は減少する。従っ
て、負荷減少時に、燃料電池スタックＦＣでの水素ガス
の消費量が減少すると、その減少分、ガス生成装置Ｇで
は自律的にガス発生量をフィードバック制御する。
【０１０２】従って、この燃料電池発電システム１４０
では、燃料電池スタックＦＣにおけるガスの使用量に応
じてガス生成装置Ｇのガス発生量が自律的に調整され
る。このため、燃料電池スタックＦＣの運転状態に応じ
た適正な量の燃料ガスをガス生成装置Ｇにおいて生成す
ることができる。しかも、この燃料電池発電システム１
４０は、電子技術を使った強制的なガス発生量の調整装
置を備えるものではないことから、簡略化された構成で
燃料電池発電システムを実現することができる。
では、燃料電池スタックＦＣにおけるガスの使用量に応
じてガス生成装置Ｇのガス発生量が自律的に調整され
る。このため、燃料電池スタックＦＣの運転状態に応じ
た適正な量の燃料ガスをガス生成装置Ｇにおいて生成す
ることができる。しかも、この燃料電池発電システム１
４０は、電子技術を使った強制的なガス発生量の調整装
置を備えるものではないことから、簡略化された構成で
燃料電池発電システムを実現することができる。
【０１０３】なお、この第４実施例において、背圧調整
バルブ１４４に換えて、単なる開閉バルブを用いる構成
としてもよい。燃料電池スタックＦＣの運転時には、こ
の開閉バルブを閉状態とすることで、ガス生成装置Ｇか
ら水素ガス流路１４Ｐの排出口までの間の配管内の圧力
を一定とする。かかる構成によっても、第４実施例と同
様の効果を奏することができる。
バルブ１４４に換えて、単なる開閉バルブを用いる構成
としてもよい。燃料電池スタックＦＣの運転時には、こ
の開閉バルブを閉状態とすることで、ガス生成装置Ｇか
ら水素ガス流路１４Ｐの排出口までの間の配管内の圧力
を一定とする。かかる構成によっても、第４実施例と同
様の効果を奏することができる。
【０１０４】また、第４実施例において、第１実施例と
同じ冷却水循環路を設ける構成としてもよい。この構成
によれば、燃料電池の排熱によりガス生成装置Ｇの予備
反応槽および反応槽を加熱することができ、第１実施例
と同様にエネルギ効率を高めることができる。
同じ冷却水循環路を設ける構成としてもよい。この構成
によれば、燃料電池の排熱によりガス生成装置Ｇの予備
反応槽および反応槽を加熱することができ、第１実施例
と同様にエネルギ効率を高めることができる。
【０１０５】本発明の第５実施例について次に説明す
る。図１２は、本発明の第５実施例としての燃料電池発
電システム１５０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１５０は、
第２実施例の燃料電池発電システム１２０と同様に、ガ
ス生成装置Ｇ、燃料電池スタックＦＣ２、燃料ガス供給
通路３、冷却水循環路１２５およびヒートポンプ１２９
を備える。さらに、燃料電池発電システム１５０は、冷
却水循環路１２５に接続されてヒートポンプ１２９を迂
回する迂回路１５６を備え、この迂回路１５６と冷却水
循環路１２５との交点にそれぞれ流路切換バルブ１５１
ないし１５４を備える。なお、迂回路１５６の途中には
循環ポンプ１５７が設けられている。
る。図１２は、本発明の第５実施例としての燃料電池発
電システム１５０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１５０は、
第２実施例の燃料電池発電システム１２０と同様に、ガ
ス生成装置Ｇ、燃料電池スタックＦＣ２、燃料ガス供給
通路３、冷却水循環路１２５およびヒートポンプ１２９
を備える。さらに、燃料電池発電システム１５０は、冷
却水循環路１２５に接続されてヒートポンプ１２９を迂
回する迂回路１５６を備え、この迂回路１５６と冷却水
循環路１２５との交点にそれぞれ流路切換バルブ１５１
ないし１５４を備える。なお、迂回路１５６の途中には
循環ポンプ１５７が設けられている。
【０１０６】流路切換バルブ１５１ないし１５４は、冷
却水の流路をヒートポンプ１２９を通過する冷却水循環
路１２５と迂回路１５６との間で切り換えるもので、電
子制御ユニット１５８からの制御信号を受けて、冷却水
を冷却水循環路１２５側に流す第１ポジションと迂回路
１５６側に流す第２ポジションとに切り換わる。
却水の流路をヒートポンプ１２９を通過する冷却水循環
路１２５と迂回路１５６との間で切り換えるもので、電
子制御ユニット１５８からの制御信号を受けて、冷却水
を冷却水循環路１２５側に流す第１ポジションと迂回路
１５６側に流す第２ポジションとに切り換わる。
【０１０７】電子制御ユニット１５８は、マイクロコン
ピュータを中心とした論理回路として構成され、周知の
ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力回路等を備える。この
電子制御ユニット１５８によれば、燃料電池スタックＦ
Ｃ２が運転状態にあるか停止状態にあるかの違いによ
り、各流路切換バルブ１５１ないし１５４の切換ポジシ
ョンを変更することで、冷却水の流路をヒートポンプ１
２９を流れる方向かヒートポンプ１２９を迂回する方向
かを切り換えている。
ピュータを中心とした論理回路として構成され、周知の
ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力回路等を備える。この
電子制御ユニット１５８によれば、燃料電池スタックＦ
Ｃ２が運転状態にあるか停止状態にあるかの違いによ
り、各流路切換バルブ１５１ないし１５４の切換ポジシ
ョンを変更することで、冷却水の流路をヒートポンプ１
２９を流れる方向かヒートポンプ１２９を迂回する方向
かを切り換えている。
【０１０８】上記電子制御ユニット１５８のＣＰＵで実
行される冷却水流路切換の制御処理について図１３のフ
ローチャートを用いて以下詳細に説明する。
行される冷却水流路切換の制御処理について図１３のフ
ローチャートを用いて以下詳細に説明する。
【０１０９】図１３に示すように、電子制御ユニット１
５８のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、燃料電池
スタックＦＣ２が運転状態にあるか停止状態にあるかの
判別を行なう（ステップＳ１５１）。この判別は、例え
ば、図示しない燃料電池起動スイッチからの信号に基づ
いてなされる。ステップＳ１５１で燃料電池スタックＦ
Ｃが運転状態にあると判別されると、各流路切換バルブ
１５１ないし１５４を第１ポジションにそれぞれ切り換
えることで、冷却水をヒートポンプ１２９側に流す（ス
テップＳ１５２）。一方、ステップＳ１５１で燃料電池
スタックＦＣが停止状態にあると判別されると、各流路
切換バルブ１５１ないし１５４を第２ポジションにそれ
ぞれ切り換えることで、冷却水を迂回路１５６側に流す
（ステップＳ１５３）。
５８のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、燃料電池
スタックＦＣ２が運転状態にあるか停止状態にあるかの
判別を行なう（ステップＳ１５１）。この判別は、例え
ば、図示しない燃料電池起動スイッチからの信号に基づ
いてなされる。ステップＳ１５１で燃料電池スタックＦ
Ｃが運転状態にあると判別されると、各流路切換バルブ
１５１ないし１５４を第１ポジションにそれぞれ切り換
えることで、冷却水をヒートポンプ１２９側に流す（ス
テップＳ１５２）。一方、ステップＳ１５１で燃料電池
スタックＦＣが停止状態にあると判別されると、各流路
切換バルブ１５１ないし１５４を第２ポジションにそれ
ぞれ切り換えることで、冷却水を迂回路１５６側に流す
（ステップＳ１５３）。
【０１１０】ステップＳ１５２またはＳ１５３の実行
後、「リターン」に抜けてこの処理を一旦終了する。
後、「リターン」に抜けてこの処理を一旦終了する。
【０１１１】かかる構成の第５実施例の燃料電池発電シ
ステム１５０によれば、燃料電池スタックＦＣ２の運転
時に、燃料電池スタックＦＣ２の冷却水をヒートポンプ
１２９で一旦昇温させてからガス生成装置Ｇに伝え、一
方、燃料電池スタックＦＣ２の停止時には、燃料電池ス
タックＦＣ２の冷却水をヒートポンプ１２９で昇温させ
ることなしにそのまま伝える。このため、燃料電池スタ
ックＦＣ２の停止時には、ヒートポンプ１２９で昇温さ
れていない低温の冷却水がガス生成装置Ｇに直接供給さ
れることから、ガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０が冷
却され、反応槽３０，５０での反応ガスの生成が速やか
に停止される。従って、燃料電池スタックＦＣ２の停止
時にガス発生を速やかに停止することができる。
ステム１５０によれば、燃料電池スタックＦＣ２の運転
時に、燃料電池スタックＦＣ２の冷却水をヒートポンプ
１２９で一旦昇温させてからガス生成装置Ｇに伝え、一
方、燃料電池スタックＦＣ２の停止時には、燃料電池ス
タックＦＣ２の冷却水をヒートポンプ１２９で昇温させ
ることなしにそのまま伝える。このため、燃料電池スタ
ックＦＣ２の停止時には、ヒートポンプ１２９で昇温さ
れていない低温の冷却水がガス生成装置Ｇに直接供給さ
れることから、ガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０が冷
却され、反応槽３０，５０での反応ガスの生成が速やか
に停止される。従って、燃料電池スタックＦＣ２の停止
時にガス発生を速やかに停止することができる。
【０１１２】なお、上記第５実施例では、燃料電池スタ
ックＦＣの停止状態のときの冷却水の流路を、燃料電池
スタックＦＣ２から迂回路１５６を介してガス生成装置
Ｇに循環させる構成としたが、これに換えて、図１４に
示すように、迂回路１５６をガス生成装置Ｇに加えてハ
ロゲン槽４１および水槽４３内に設けた管路４１ａ，４
３ａに接続して、冷却水をハロゲン槽４１および水槽４
３周辺にも循環させる構成としてもよい。なお、図１４
においては、第５実施例と同一の部分には同一の番号を
つけており、図中、黒丸で示す流路切換バルブ１５１な
いし１５４は、第５実施例と同様に、冷却水の流路をヒ
ートポンプ１２９を通過する冷却水循環路１２５と迂回
路１５６との間で切り換えるものである。
ックＦＣの停止状態のときの冷却水の流路を、燃料電池
スタックＦＣ２から迂回路１５６を介してガス生成装置
Ｇに循環させる構成としたが、これに換えて、図１４に
示すように、迂回路１５６をガス生成装置Ｇに加えてハ
ロゲン槽４１および水槽４３内に設けた管路４１ａ，４
３ａに接続して、冷却水をハロゲン槽４１および水槽４
３周辺にも循環させる構成としてもよい。なお、図１４
においては、第５実施例と同一の部分には同一の番号を
つけており、図中、黒丸で示す流路切換バルブ１５１な
いし１５４は、第５実施例と同様に、冷却水の流路をヒ
ートポンプ１２９を通過する冷却水循環路１２５と迂回
路１５６との間で切り換えるものである。
【０１１３】この構成によれば、燃料電池スタックＦＣ
２の停止時には、ヒートポンプ１２９で昇温されていな
い低温の冷却水が、ガス生成装置Ｇに加えてハロゲン槽
４１および水槽４３にも送られることから、熱分解反応
の材料である水およびハロゲンが冷却され、反応槽３
０，５０での発生がより一層速やかに停止される。従っ
て、燃料電池スタックＦＣ２の停止時にガス発生をより
一層速やかに停止することができる。
２の停止時には、ヒートポンプ１２９で昇温されていな
い低温の冷却水が、ガス生成装置Ｇに加えてハロゲン槽
４１および水槽４３にも送られることから、熱分解反応
の材料である水およびハロゲンが冷却され、反応槽３
０，５０での発生がより一層速やかに停止される。従っ
て、燃料電池スタックＦＣ２の停止時にガス発生をより
一層速やかに停止することができる。
【０１１４】なお、上記構成では、ガス生成装置Ｇ、ハ
ロゲン槽４１および水槽４３の全てに冷却水を送る構成
としたが、ガス生成装置Ｇに加えて、ハロゲン槽４１お
よび水槽４３のいずれか一方に冷却水を送る構成として
もよい。
ロゲン槽４１および水槽４３の全てに冷却水を送る構成
としたが、ガス生成装置Ｇに加えて、ハロゲン槽４１お
よび水槽４３のいずれか一方に冷却水を送る構成として
もよい。
【０１１５】また、上記第５実施例では、燃料電池スタ
ックＦＣ２の運転時に、燃料電池スタックＦＣ２の冷却
水をヒートポンプ１２９で昇温させてからガス生成装置
Ｇに伝える構成としていたが、必ずしも燃料電池スタッ
クＦＣ２の排熱を利用してガス生成装置Ｇを加熱する構
成とする必要はない。即ち、ガス生成装置Ｇは、燃料電
池スタックの排熱ではなく電気ヒータ等の別の加熱手段
で加熱される構成とし、燃料電池スタックＦＣ２の停止
時に限って、燃料電池スタックＦＣ２の冷却水をガス生
成装置Ｇに送る構成としてもよい。この構成によって
も、燃料電池スタックＦＣ２の停止時に加熱手段を速や
かに停止することができる。なお、このときも、燃料電
池スタックＦＣ２の冷却水はガス生成装置Ｇだけではな
く、ハロゲン槽４１や水槽４３に送る構成としてもよ
い。
ックＦＣ２の運転時に、燃料電池スタックＦＣ２の冷却
水をヒートポンプ１２９で昇温させてからガス生成装置
Ｇに伝える構成としていたが、必ずしも燃料電池スタッ
クＦＣ２の排熱を利用してガス生成装置Ｇを加熱する構
成とする必要はない。即ち、ガス生成装置Ｇは、燃料電
池スタックの排熱ではなく電気ヒータ等の別の加熱手段
で加熱される構成とし、燃料電池スタックＦＣ２の停止
時に限って、燃料電池スタックＦＣ２の冷却水をガス生
成装置Ｇに送る構成としてもよい。この構成によって
も、燃料電池スタックＦＣ２の停止時に加熱手段を速や
かに停止することができる。なお、このときも、燃料電
池スタックＦＣ２の冷却水はガス生成装置Ｇだけではな
く、ハロゲン槽４１や水槽４３に送る構成としてもよ
い。
【０１１６】本発明の第６実施例について次に説明す
る。図１５は、本発明の第６実施例としての燃料電池発
電システム１６０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１６０は、
ガス生成装置Ｇ２、燃料電池スタックＦＣ、燃料ガス供
給通路３、冷却水循環路５および酸素ガス供給通路１６
４を備える。燃料電池スタックＦＣ、燃料ガス供給通路
３および冷却水循環路５については、第１実施例と同一
のものであり、第１実施例と同じ番号を付けた。第１実
施例と相違する点は、ガス生成装置Ｇ２に第１実施例の
ガス生成装置Ｇと比べて多少の構成の追加があったこと
と、ガス生成装置Ｇ２で製造された酸素ガスを燃料電池
スタックＦＣに送る酸素ガス供給通路１６４を備える点
にある。
る。図１５は、本発明の第６実施例としての燃料電池発
電システム１６０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１６０は、
ガス生成装置Ｇ２、燃料電池スタックＦＣ、燃料ガス供
給通路３、冷却水循環路５および酸素ガス供給通路１６
４を備える。燃料電池スタックＦＣ、燃料ガス供給通路
３および冷却水循環路５については、第１実施例と同一
のものであり、第１実施例と同じ番号を付けた。第１実
施例と相違する点は、ガス生成装置Ｇ２に第１実施例の
ガス生成装置Ｇと比べて多少の構成の追加があったこと
と、ガス生成装置Ｇ２で製造された酸素ガスを燃料電池
スタックＦＣに送る酸素ガス供給通路１６４を備える点
にある。
【０１１７】図１６は、この第６実施例のガス生成装置
Ｇ２の概略構成図である。この図に示すように、ガス生
成装置Ｇ２は、第１実施例のガス生成装置Ｇと同一の構
成を備え（同一の部分には第１実施例と同じ番号を付け
た）、さらに、第３の管路３５の出口付近に酸素ガス精
製器１６９を備える。
Ｇ２の概略構成図である。この図に示すように、ガス生
成装置Ｇ２は、第１実施例のガス生成装置Ｇと同一の構
成を備え（同一の部分には第１実施例と同じ番号を付け
た）、さらに、第３の管路３５の出口付近に酸素ガス精
製器１６９を備える。
【０１１８】酸素ガス精製器１６９は、第３の管路３５
を介して反応槽５０から送られてきたガスからＯ2 ガス
を精製するもので、具体的には、酸素を選択的に透過す
るろ過膜を備える酸素ろ過器から構成される。なお、第
３の管路３５を介して予備反応槽３０から送られてくる
ガスは、原理的には、Ｏ2 に限られるが、実際は、ハロ
ゲンあるいはハロゲン化水素酸等の混入があり、酸素ガ
ス精製器１６９は０2だけを厳密に選択する。
を介して反応槽５０から送られてきたガスからＯ2 ガス
を精製するもので、具体的には、酸素を選択的に透過す
るろ過膜を備える酸素ろ過器から構成される。なお、第
３の管路３５を介して予備反応槽３０から送られてくる
ガスは、原理的には、Ｏ2 に限られるが、実際は、ハロ
ゲンあるいはハロゲン化水素酸等の混入があり、酸素ガ
ス精製器１６９は０2だけを厳密に選択する。
【０１１９】従って、この構成の燃料電池発電システム
１６０では、ガス生成装置Ｇ２で得られる水素に加え
て、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０で得られる酸素も
燃料電池スタックＦＣに供給されることから、システム
全体のエネルギ効率をより一層高めることができる。
１６０では、ガス生成装置Ｇ２で得られる水素に加え
て、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０で得られる酸素も
燃料電池スタックＦＣに供給されることから、システム
全体のエネルギ効率をより一層高めることができる。
【０１２０】本発明の第７実施例について次に説明す
る。図１７は、本発明の第７実施例としての燃料電池発
電システム１７０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１７０は、
第６実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ２、燃料電池スタ
ックＦＣ、燃料ガス供給通路３、酸素ガス供給通路１６
４および冷却水循環路（図示せず）を備える。さらに、
燃料電池スタックＦＣのカソード１３側のセパレータ１
５に形成される酸素ガス流路１５Ｐの出口側には、凝縮
器１７２が設けられている。
る。図１７は、本発明の第７実施例としての燃料電池発
電システム１７０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１７０は、
第６実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ２、燃料電池スタ
ックＦＣ、燃料ガス供給通路３、酸素ガス供給通路１６
４および冷却水循環路（図示せず）を備える。さらに、
燃料電池スタックＦＣのカソード１３側のセパレータ１
５に形成される酸素ガス流路１５Ｐの出口側には、凝縮
器１７２が設けられている。
【０１２１】凝縮器１７２は、水蒸気を凝縮して水を生
成するもので、発電に伴い燃料電池のカソードで発生す
る水蒸気が水として回収される。凝縮器１７２の出力側
は、ガス生成装置Ｇ２に水を供給する水槽４３（第１実
施例と同じもの）と送水通路１７４を介して接続されて
おり、凝縮器１７２で生成された水が水槽４３に送られ
る。このため、ガス生成装置Ｇ２側からみれば、熱分解
反応に使用される材料が燃料電池の運転に伴って順次補
給されることから、水を貯える水槽が小型で済み、ま
た、水の貯留量も少なくて済む。また、燃料電池スタッ
クＦＣからみれば、カソード側残ガスをそのまま排出す
ると、大気に放出された残ガスが白煙を上げることにな
るが、そうした現象を防止することができる。
成するもので、発電に伴い燃料電池のカソードで発生す
る水蒸気が水として回収される。凝縮器１７２の出力側
は、ガス生成装置Ｇ２に水を供給する水槽４３（第１実
施例と同じもの）と送水通路１７４を介して接続されて
おり、凝縮器１７２で生成された水が水槽４３に送られ
る。このため、ガス生成装置Ｇ２側からみれば、熱分解
反応に使用される材料が燃料電池の運転に伴って順次補
給されることから、水を貯える水槽が小型で済み、ま
た、水の貯留量も少なくて済む。また、燃料電池スタッ
クＦＣからみれば、カソード側残ガスをそのまま排出す
ると、大気に放出された残ガスが白煙を上げることにな
るが、そうした現象を防止することができる。
【０１２２】本発明の第８実施例について次に説明す
る。図１８は、本発明の第８実施例としての燃料電池発
電システム１８０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１８０は、
第６実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ２、燃料電池スタ
ックＦＣ、燃料ガス供給通路３、酸素ガス供給通路１６
４および冷却水循環路（図示せず）を備える。さらに、
燃料電池スタックＦＣのアノードの水素ガス流路の出口
側には水素ガス排出路１８２が設けられ、カソード１３
の酸素ガス流路１５Ｐの出口側には酸素ガス排出路１８
４が設けられ、両排出路１８２，１８４から燃料電池で
の残余分のガスを排出している。各水素ガス排出路１８
２および酸素ガス排出路１８４には、第１および第２圧
力センサ１８２ａ，１８４ａと、第１および第２背圧調
整弁１８２ｂ，１８４ｂとがそれぞれ設けられている。
る。図１８は、本発明の第８実施例としての燃料電池発
電システム１８０の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム１８０は、
第６実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ２、燃料電池スタ
ックＦＣ、燃料ガス供給通路３、酸素ガス供給通路１６
４および冷却水循環路（図示せず）を備える。さらに、
燃料電池スタックＦＣのアノードの水素ガス流路の出口
側には水素ガス排出路１８２が設けられ、カソード１３
の酸素ガス流路１５Ｐの出口側には酸素ガス排出路１８
４が設けられ、両排出路１８２，１８４から燃料電池で
の残余分のガスを排出している。各水素ガス排出路１８
２および酸素ガス排出路１８４には、第１および第２圧
力センサ１８２ａ，１８４ａと、第１および第２背圧調
整弁１８２ｂ，１８４ｂとがそれぞれ設けられている。
【０１２３】第１および第２圧力センサ１８２ａ，１８
４ａは、アノード１２側およびカソード１３側のガス出
口付近に設けられ、電子制御ユニット１８６と電気的に
接続されている。第１および第２背圧調整弁１８２ｂ，
１８４ｂは、管路の開度を調整するもので、同じく電子
制御ユニット１８６と電気的に接続され、電子制御ユニ
ット１８６からの制御信号を受けてその開度を変える。
電子制御ユニット１８６は、マイクロコンピュータを中
心とした論理回路として構成され、周知のＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，入出力回路等を備える。この電子制御ユニ
ット１８６によれば、背圧調整弁１８２ｂ，１８４ｂの
開度を制御することにより、水素ガス排出路１８２中の
ガス圧と酸素ガス排出路１８４中のガス圧との圧力差
を、常に一定の範囲に収めている。
４ａは、アノード１２側およびカソード１３側のガス出
口付近に設けられ、電子制御ユニット１８６と電気的に
接続されている。第１および第２背圧調整弁１８２ｂ，
１８４ｂは、管路の開度を調整するもので、同じく電子
制御ユニット１８６と電気的に接続され、電子制御ユニ
ット１８６からの制御信号を受けてその開度を変える。
電子制御ユニット１８６は、マイクロコンピュータを中
心とした論理回路として構成され、周知のＣＰＵ，ＲＯ
Ｍ，ＲＡＭ，入出力回路等を備える。この電子制御ユニ
ット１８６によれば、背圧調整弁１８２ｂ，１８４ｂの
開度を制御することにより、水素ガス排出路１８２中の
ガス圧と酸素ガス排出路１８４中のガス圧との圧力差
を、常に一定の範囲に収めている。
【０１２４】上記電子制御ユニット１８６のＣＰＵで実
行される背圧調整弁の制御処理について図１９のフロー
チャートを用いて以下詳細に説明する。この背圧調整弁
制御処理ルーチンは、電子制御ユニット１８６のＣＰＵ
により所定時間毎に繰り返し実行されるものである。
行される背圧調整弁の制御処理について図１９のフロー
チャートを用いて以下詳細に説明する。この背圧調整弁
制御処理ルーチンは、電子制御ユニット１８６のＣＰＵ
により所定時間毎に繰り返し実行されるものである。
【０１２５】図１９に示すように、電子制御ユニット１
８６のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、第１圧力
センサ１８２ａおよび第２圧力センサ１８４ａから検出
値Ｐ１，Ｐ２を読み込む処理を行なう（ステップＳ１９
０）。次いで、第１圧力センサ１８２ａの検出値Ｐ１か
ら第２圧力センサ１８４ａの検出値Ｐ２を減算して、そ
の減算結果を圧力差△Ｐとして記憶する（ステップＳ１
９１）。続いて、その圧力差△Ｐが予め定めた所定値ｄ
Ｐに微小値αを加えた値より大きいか否かを判定する
（ステップＳ１９２）。
８６のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、第１圧力
センサ１８２ａおよび第２圧力センサ１８４ａから検出
値Ｐ１，Ｐ２を読み込む処理を行なう（ステップＳ１９
０）。次いで、第１圧力センサ１８２ａの検出値Ｐ１か
ら第２圧力センサ１８４ａの検出値Ｐ２を減算して、そ
の減算結果を圧力差△Ｐとして記憶する（ステップＳ１
９１）。続いて、その圧力差△Ｐが予め定めた所定値ｄ
Ｐに微小値αを加えた値より大きいか否かを判定する
（ステップＳ１９２）。
【０１２６】ステップＳ１９２で、肯定判定、即ち、△
ＰがｄＰ＋αより大きいと判定されたときには、水素ガ
ス排出路１８２のガス圧が酸素ガス排出路１８４のガス
圧に比べて大きくなり過ぎていることから、第１背圧調
整弁１８２ｂの開度Ｖ１を所定値ｖ０だけ増大側に調整
して（ステップＳ１９３）、水素ガス供給系統の圧力を
下げるとともに、第２背圧調整弁１８４ｂの開度Ｖ２を
所定値ｖ０だけ縮小側に調整して（ステップＳ１９
４）、水素ガス供給系統の圧力を上げる。
ＰがｄＰ＋αより大きいと判定されたときには、水素ガ
ス排出路１８２のガス圧が酸素ガス排出路１８４のガス
圧に比べて大きくなり過ぎていることから、第１背圧調
整弁１８２ｂの開度Ｖ１を所定値ｖ０だけ増大側に調整
して（ステップＳ１９３）、水素ガス供給系統の圧力を
下げるとともに、第２背圧調整弁１８４ｂの開度Ｖ２を
所定値ｖ０だけ縮小側に調整して（ステップＳ１９
４）、水素ガス供給系統の圧力を上げる。
【０１２７】一方、ステップＳ１９２で否定判定された
ときには、ステップＳ１９５に進む。ステップＳ１９５
では、ステップＳ１９１で求めた圧力差△Ｐが所定値ｄ
Ｐから微小値αを減算した値より小さいか否かを判定す
る。
ときには、ステップＳ１９５に進む。ステップＳ１９５
では、ステップＳ１９１で求めた圧力差△Ｐが所定値ｄ
Ｐから微小値αを減算した値より小さいか否かを判定す
る。
【０１２８】ステップＳ１９５で、肯定判定、即ち、△
ＰがｄＰ−αより小さいと判定されたときには、酸素ガ
ス排出路１８４のガス圧が水素ガス排出路１８２のガス
圧に比べて大きくなり過ぎていることから、第１背圧調
整弁１８２ｂの開度Ｖ１を所定値ｖ０だけ縮小側に調整
して（ステップＳ１９６）、水素ガス供給系統の圧力を
上げるとともに、第２背圧調整弁１８４ｂの開度Ｖ２を
所定値ｖ０だけ増大側に調整して（ステップＳ１９
７）、水素ガス供給系統の圧力を下げる。
ＰがｄＰ−αより小さいと判定されたときには、酸素ガ
ス排出路１８４のガス圧が水素ガス排出路１８２のガス
圧に比べて大きくなり過ぎていることから、第１背圧調
整弁１８２ｂの開度Ｖ１を所定値ｖ０だけ縮小側に調整
して（ステップＳ１９６）、水素ガス供給系統の圧力を
上げるとともに、第２背圧調整弁１８４ｂの開度Ｖ２を
所定値ｖ０だけ増大側に調整して（ステップＳ１９
７）、水素ガス供給系統の圧力を下げる。
【０１２９】ステップＳ１９４またはステップＳ１９７
の実行後、「リターン」に抜けてこの処理を一旦終了す
る。一方、ステップＳ１９５で否定判定されたときに
は、圧力差△Ｐが予め定めた所定値ｄＰを中心とした所
定の範囲の中に収まることから、第１および第２背圧調
整弁１８２ｂ，１８４ｂの開度変更は不要であるあると
して、「リターン」に抜けてこの処理を一旦終了する。
の実行後、「リターン」に抜けてこの処理を一旦終了す
る。一方、ステップＳ１９５で否定判定されたときに
は、圧力差△Ｐが予め定めた所定値ｄＰを中心とした所
定の範囲の中に収まることから、第１および第２背圧調
整弁１８２ｂ，１８４ｂの開度変更は不要であるあると
して、「リターン」に抜けてこの処理を一旦終了する。
【０１３０】こうした構成の電子制御ユニット１８６に
より実行される背圧調整弁の制御により、酸素ガス排出
路１８４のガス圧Ｐ１と水素ガス排出路１８２のガス圧
Ｐ２との圧力差△Ｐは常に一定の範囲（ｄＰ−α）〜
（ｄＰ＋α）に収まるように制御される。なお、この実
施例では、この一定の範囲（ｄＰ−α）〜（ｄＰ＋α）
は、ガス生成装置Ｇ２から燃料電池スタックＦＣまでの
水素ガス系統と酸素ガス系統とにおいてガスの流量の両
者の比率が、燃料電池スタックＦＣで消費する水素と酸
素との比率に一致するように定めた値で、予め実験的に
求めた値である。
より実行される背圧調整弁の制御により、酸素ガス排出
路１８４のガス圧Ｐ１と水素ガス排出路１８２のガス圧
Ｐ２との圧力差△Ｐは常に一定の範囲（ｄＰ−α）〜
（ｄＰ＋α）に収まるように制御される。なお、この実
施例では、この一定の範囲（ｄＰ−α）〜（ｄＰ＋α）
は、ガス生成装置Ｇ２から燃料電池スタックＦＣまでの
水素ガス系統と酸素ガス系統とにおいてガスの流量の両
者の比率が、燃料電池スタックＦＣで消費する水素と酸
素との比率に一致するように定めた値で、予め実験的に
求めた値である。
【０１３１】従って、この第８実施例の燃料電池発電シ
ステム１８０では、上述したように酸素ガス排出路１８
４のガス圧Ｐ１と水素ガス排出路１８２のガス圧Ｐ２と
の圧力差△Ｐは常に上記一定の範囲に収められることか
ら、燃料ガス、酸素ガスの両方の系統のガス流量が調整
されて、ガス生成装置Ｇから生成した水素、酸素の各々
を過不足なく燃料電池スタックＦＣで消費させることが
できる。従って、装置全体のエネルギー効率を高めるこ
とができる。また、水素と酸素のガス系統間に一定以上
の圧力差が生じないので、燃料電池発電システムの安全
性を高めることができる。
ステム１８０では、上述したように酸素ガス排出路１８
４のガス圧Ｐ１と水素ガス排出路１８２のガス圧Ｐ２と
の圧力差△Ｐは常に上記一定の範囲に収められることか
ら、燃料ガス、酸素ガスの両方の系統のガス流量が調整
されて、ガス生成装置Ｇから生成した水素、酸素の各々
を過不足なく燃料電池スタックＦＣで消費させることが
できる。従って、装置全体のエネルギー効率を高めるこ
とができる。また、水素と酸素のガス系統間に一定以上
の圧力差が生じないので、燃料電池発電システムの安全
性を高めることができる。
【０１３２】本発明の第９実施例について次に説明す
る。図２０は、本発明の第９実施例としての燃料電池発
電システム２００の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム２００は、
第１実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ、燃料電池スタッ
クＦＣ、燃料ガス供給通路３および冷却水循環路（図示
せず）を備える。さらに、燃料電池スタックＦＣのアノ
ードの水素ガス流路の出口側には水素ガス排出路２０２
が設けられ、この水素ガス排出路２０２から燃料電池で
の残余分の水素ガスを排出している。水素ガス排出路２
０２には、背圧調整弁２０４が設けられている。
る。図２０は、本発明の第９実施例としての燃料電池発
電システム２００の概略構成を示すブロック図である。
図示するように、この燃料電池発電システム２００は、
第１実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ、燃料電池スタッ
クＦＣ、燃料ガス供給通路３および冷却水循環路（図示
せず）を備える。さらに、燃料電池スタックＦＣのアノ
ードの水素ガス流路の出口側には水素ガス排出路２０２
が設けられ、この水素ガス排出路２０２から燃料電池で
の残余分の水素ガスを排出している。水素ガス排出路２
０２には、背圧調整弁２０４が設けられている。
【０１３３】また、ガス生成装置Ｇの水素ガス精製器６
０の上流には第１圧力センサ２０６ａが、水素ガス精製
器６０の下流には第２圧力センサ２０６ｂが設けられて
いる。両圧力センサ２０６ａ，２０６ｂは、電子制御ユ
ニット２０８と電気的に接続されている。背圧調整弁２
０４は、管路の開度を調整するもので、同じく電子制御
ユニット２０８と電気的に接続され、電子制御ユニット
２０８からの制御信号を受けてその開度を変える。電子
制御ユニット２０８は、マイクロコンピュータを中心と
した論理回路として構成され、周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，
ＲＡＭ，入出力回路等を備える。この電子制御ユニット
２０８によれば、背圧調整弁２０４の開度を制御するこ
とにより、水素ガス精製器６０のガス入口側の圧力とガ
ス出口側の圧力との圧力差を、常に所定の範囲内に収め
ている。
０の上流には第１圧力センサ２０６ａが、水素ガス精製
器６０の下流には第２圧力センサ２０６ｂが設けられて
いる。両圧力センサ２０６ａ，２０６ｂは、電子制御ユ
ニット２０８と電気的に接続されている。背圧調整弁２
０４は、管路の開度を調整するもので、同じく電子制御
ユニット２０８と電気的に接続され、電子制御ユニット
２０８からの制御信号を受けてその開度を変える。電子
制御ユニット２０８は、マイクロコンピュータを中心と
した論理回路として構成され、周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，
ＲＡＭ，入出力回路等を備える。この電子制御ユニット
２０８によれば、背圧調整弁２０４の開度を制御するこ
とにより、水素ガス精製器６０のガス入口側の圧力とガ
ス出口側の圧力との圧力差を、常に所定の範囲内に収め
ている。
【０１３４】上記電子制御ユニット２０８のＣＰＵで実
行される背圧調整弁の制御処理について図２１のフロー
チャートを用いて以下詳細に説明する。この背圧調整弁
制御処理ルーチンは、電子制御ユニット２０８のＣＰＵ
により所定時間毎に繰り返し実行されるものである。
行される背圧調整弁の制御処理について図２１のフロー
チャートを用いて以下詳細に説明する。この背圧調整弁
制御処理ルーチンは、電子制御ユニット２０８のＣＰＵ
により所定時間毎に繰り返し実行されるものである。
【０１３５】図２１に示すように、電子制御ユニット２
０８のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、第１圧力
センサ２０６ａおよび第２圧力センサ２０６ｂから検出
値Ｐ１，Ｐ２を読み込む処理を行なう（ステップＳ２１
０）。次いで、第１圧力センサ２０６ａの検出値Ｐ１か
ら第２圧力センサ２０６ｂの検出値Ｐ２を減算して、そ
の減算結果を圧力差△Ｐとして記憶する（ステップＳ２
１１）。続いて、その圧力差△Ｐが予め定めた所定値ｄ
Ｐ２に微小値βを加えた値より大きいか否かを判定する
（ステップＳ２１２）。
０８のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、第１圧力
センサ２０６ａおよび第２圧力センサ２０６ｂから検出
値Ｐ１，Ｐ２を読み込む処理を行なう（ステップＳ２１
０）。次いで、第１圧力センサ２０６ａの検出値Ｐ１か
ら第２圧力センサ２０６ｂの検出値Ｐ２を減算して、そ
の減算結果を圧力差△Ｐとして記憶する（ステップＳ２
１１）。続いて、その圧力差△Ｐが予め定めた所定値ｄ
Ｐ２に微小値βを加えた値より大きいか否かを判定する
（ステップＳ２１２）。
【０１３６】ステップＳ２１２で、肯定判定、即ち、△
ＰがｄＰ２＋βより大きいと判定されたときには、水素
ガス精製器６０のガス入口側の圧力が水素ガス精製器６
０のガス出口側の圧力に比べて大きくなり過ぎているこ
とから、背圧調整弁２０４の開度Ｖを所定値ｖ１だけ縮
小側に調整して（ステップＳ２１３）、水素ガス精製器
６０のガス出口側の圧力を上げる。
ＰがｄＰ２＋βより大きいと判定されたときには、水素
ガス精製器６０のガス入口側の圧力が水素ガス精製器６
０のガス出口側の圧力に比べて大きくなり過ぎているこ
とから、背圧調整弁２０４の開度Ｖを所定値ｖ１だけ縮
小側に調整して（ステップＳ２１３）、水素ガス精製器
６０のガス出口側の圧力を上げる。
【０１３７】一方、ステップＳ２１２で否定判定された
ときには、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４
では、ステップＳ２１１で求めた圧力差△Ｐが所定値ｄ
Ｐ２から微小値βを減算した値より小さいか否かを判定
する。
ときには、ステップＳ２１４に進む。ステップＳ２１４
では、ステップＳ２１１で求めた圧力差△Ｐが所定値ｄ
Ｐ２から微小値βを減算した値より小さいか否かを判定
する。
【０１３８】ステップＳ２１４で、肯定判定、即ち、△
ＰがｄＰ２−βより小さいと判定されたときには、水素
ガス精製器６０のガス出口側の圧力が水素ガス精製器６
０のガス入口側の圧力に比べて大きくなり過ぎているこ
とから、背圧調整弁２０４の開度Ｖを所定値ｖ１だけ増
大側に調整して（ステップＳ２１３）、水素ガス精製器
６０のガス出口側の圧力を下げる。
ＰがｄＰ２−βより小さいと判定されたときには、水素
ガス精製器６０のガス出口側の圧力が水素ガス精製器６
０のガス入口側の圧力に比べて大きくなり過ぎているこ
とから、背圧調整弁２０４の開度Ｖを所定値ｖ１だけ増
大側に調整して（ステップＳ２１３）、水素ガス精製器
６０のガス出口側の圧力を下げる。
【０１３９】ステップＳ２１３またはステップＳ２１５
の実行後、「リターン」に抜けてこの処理を一旦終了す
る。一方、ステップＳ２１４で否定判定されたときに
は、圧力差△Ｐが予め定めた所定値ｄＰ２を中心とした
所定の範囲の中に収まることから、背圧調整弁２０４の
開度変更は不要であるあるとして、「リターン」に抜け
てこの処理を一旦終了する。
の実行後、「リターン」に抜けてこの処理を一旦終了す
る。一方、ステップＳ２１４で否定判定されたときに
は、圧力差△Ｐが予め定めた所定値ｄＰ２を中心とした
所定の範囲の中に収まることから、背圧調整弁２０４の
開度変更は不要であるあるとして、「リターン」に抜け
てこの処理を一旦終了する。
【０１４０】こうした構成の電子制御ユニット２０８に
より実行される背圧調整弁の制御により、水素ガス精製
器６０のガス入口側の圧力Ｐ１とガス出口側の圧力Ｐ１
との圧力差△Ｐは常に一定の範囲（ｄＰ２−β）〜（ｄ
Ｐ２＋β）に収まるように制御される。なお、この実施
例では、この一定の範囲（ｄＰ２−β）〜（ｄＰ２＋
β）は、水素ガス精製器６０を構成する水素ろ過膜が安
定した水素生成量を保つために必要な圧力差で、予め実
験的に求めた値である。
より実行される背圧調整弁の制御により、水素ガス精製
器６０のガス入口側の圧力Ｐ１とガス出口側の圧力Ｐ１
との圧力差△Ｐは常に一定の範囲（ｄＰ２−β）〜（ｄ
Ｐ２＋β）に収まるように制御される。なお、この実施
例では、この一定の範囲（ｄＰ２−β）〜（ｄＰ２＋
β）は、水素ガス精製器６０を構成する水素ろ過膜が安
定した水素生成量を保つために必要な圧力差で、予め実
験的に求めた値である。
【０１４１】従って、この第９実施例の燃料電池発電シ
ステム２００では、上述したように水素ガス精製器６０
のガス入口側の圧力Ｐ１とガス出口側の圧力Ｐ１との圧
力差△Ｐが常に上記一定の範囲に収められることから、
水素ガス精製器６０から常に、所望の量の水素を連続か
つ安定して精製することができる。
ステム２００では、上述したように水素ガス精製器６０
のガス入口側の圧力Ｐ１とガス出口側の圧力Ｐ１との圧
力差△Ｐが常に上記一定の範囲に収められることから、
水素ガス精製器６０から常に、所望の量の水素を連続か
つ安定して精製することができる。
【０１４２】本発明の第１０実施例について次に説明す
る。図２２は、本発明の第１０実施例としての燃料電池
発電システム２２０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム２２０
は、第９実施例の水素ガス系統に関連する構成を、酸素
ガス系統にも設けたものである。図示するように、この
燃料電池発電システム２２０は、第６実施例と同一の、
ガス生成装置Ｇ２、燃料電池スタックＦＣ、燃料ガス供
給通路３、酸素ガス供給通路１６４および冷却水循環路
（図示せず）を備える。さらに、燃料電池スタックＦＣ
のアノードの水素ガス流路の出口側には水素ガス排出路
２２２が設けられ、カソード１３の酸素ガス流路１５Ｐ
の出口側には酸素ガス排出路２２３が設けられ、両排出
路１８２，１８４から燃料電池での残余分のガスを排出
している。各水素ガス排出路２２２および酸素ガス排出
路２２３には、第１および第２背圧調整弁２２４，２２
５が設けられている。
る。図２２は、本発明の第１０実施例としての燃料電池
発電システム２２０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム２２０
は、第９実施例の水素ガス系統に関連する構成を、酸素
ガス系統にも設けたものである。図示するように、この
燃料電池発電システム２２０は、第６実施例と同一の、
ガス生成装置Ｇ２、燃料電池スタックＦＣ、燃料ガス供
給通路３、酸素ガス供給通路１６４および冷却水循環路
（図示せず）を備える。さらに、燃料電池スタックＦＣ
のアノードの水素ガス流路の出口側には水素ガス排出路
２２２が設けられ、カソード１３の酸素ガス流路１５Ｐ
の出口側には酸素ガス排出路２２３が設けられ、両排出
路１８２，１８４から燃料電池での残余分のガスを排出
している。各水素ガス排出路２２２および酸素ガス排出
路２２３には、第１および第２背圧調整弁２２４，２２
５が設けられている。
【０１４３】また、ガス生成装置Ｇ２の水素ガス精製器
６０の上流には第１圧力センサ２２７ａが、水素ガス精
製器６０の下流には第２圧力センサ２２７ｂが設けられ
ている。一方、ガス生成装置Ｇ２の酸素ガス精製器１６
９の上流には第３圧力センサ２２８ａが、酸素ガス精製
器１６９の下流には第４圧力センサ２２８ｂが設けられ
ている。これら第１ないし第４圧力センサ２２７ａ，２
２７ｂ，２２８ａ，２２８ｂは、電子制御ユニット２２
９と電気的に接続されている。
６０の上流には第１圧力センサ２２７ａが、水素ガス精
製器６０の下流には第２圧力センサ２２７ｂが設けられ
ている。一方、ガス生成装置Ｇ２の酸素ガス精製器１６
９の上流には第３圧力センサ２２８ａが、酸素ガス精製
器１６９の下流には第４圧力センサ２２８ｂが設けられ
ている。これら第１ないし第４圧力センサ２２７ａ，２
２７ｂ，２２８ａ，２２８ｂは、電子制御ユニット２２
９と電気的に接続されている。
【０１４４】第１および第２背圧調整弁２２４，２２５
は、管路の開度を調整するもので、同じく電子制御ユニ
ット２２９と電気的に接続され、電子制御ユニット２２
９からの制御信号を受けてその開度を変える。電子制御
ユニット２２９は、マイクロコンピュータを中心とした
論理回路として構成され、周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ，入出力回路等を備える。この電子制御ユニット２２
９によれば、第９実施例と同様の制御により、第１背圧
調整弁２２４の開度を制御することにより、水素ガス精
製器６０のガス入口側の圧力とガス出口側の圧力との圧
力差を、常に所定の範囲内に収めている。また、第９実
施例で示した同様な制御により、第２背圧調整弁２２５
の開度を制御することにより、酸素ガス精製器１６９の
ガス入口側の圧力とガス出口側の圧力との圧力差を、常
に所定の範囲内に収めている。
は、管路の開度を調整するもので、同じく電子制御ユニ
ット２２９と電気的に接続され、電子制御ユニット２２
９からの制御信号を受けてその開度を変える。電子制御
ユニット２２９は、マイクロコンピュータを中心とした
論理回路として構成され、周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡ
Ｍ，入出力回路等を備える。この電子制御ユニット２２
９によれば、第９実施例と同様の制御により、第１背圧
調整弁２２４の開度を制御することにより、水素ガス精
製器６０のガス入口側の圧力とガス出口側の圧力との圧
力差を、常に所定の範囲内に収めている。また、第９実
施例で示した同様な制御により、第２背圧調整弁２２５
の開度を制御することにより、酸素ガス精製器１６９の
ガス入口側の圧力とガス出口側の圧力との圧力差を、常
に所定の範囲内に収めている。
【０１４５】即ち、この第１０実施例では、水素ガス系
統と酸素ガス系統とをそれぞれ独立に、ガス精製器６
０，１６９のガス入口側の圧力とガス出口側の圧力との
圧力差を、常に所定の範囲内に収めることができる。従
って、水素ガス精製器６０から常に、所望の量の水素を
連続かつ安定して精製することができ、また、酸素ガス
精製器１６９から常に、所望の量の酸素を連続かつ安定
して精製することができる。
統と酸素ガス系統とをそれぞれ独立に、ガス精製器６
０，１６９のガス入口側の圧力とガス出口側の圧力との
圧力差を、常に所定の範囲内に収めることができる。従
って、水素ガス精製器６０から常に、所望の量の水素を
連続かつ安定して精製することができ、また、酸素ガス
精製器１６９から常に、所望の量の酸素を連続かつ安定
して精製することができる。
【０１４６】なお、この第１０実施例では、電子制御ユ
ニット２２９で実行される制御処理を次のように変更す
ることもできる。まず、第１圧力センサ２２７ａと第２
圧力センサ２２７ｂとの検出値から水素ガス精製器６０
の前後の圧力差△Ｐ１を求め、第３圧力センサ２２８ａ
と第４圧力センサ２２８ｂとの検出値から酸素ガス精製
器１６９の前後の圧力差△Ｐ２を求める。次いで、圧力
差△Ｐ１と圧力差△Ｐ２との差を△Ｐとして求める。そ
の後、この△Ｐの値に基づき、第１および第２背圧調整
弁２２４，２２５の開度を制御する。この制御の仕方
は、第８実施例の図１９におけるステップＳ１９２以後
の制御と同一なものである。
ニット２２９で実行される制御処理を次のように変更す
ることもできる。まず、第１圧力センサ２２７ａと第２
圧力センサ２２７ｂとの検出値から水素ガス精製器６０
の前後の圧力差△Ｐ１を求め、第３圧力センサ２２８ａ
と第４圧力センサ２２８ｂとの検出値から酸素ガス精製
器１６９の前後の圧力差△Ｐ２を求める。次いで、圧力
差△Ｐ１と圧力差△Ｐ２との差を△Ｐとして求める。そ
の後、この△Ｐの値に基づき、第１および第２背圧調整
弁２２４，２２５の開度を制御する。この制御の仕方
は、第８実施例の図１９におけるステップＳ１９２以後
の制御と同一なものである。
【０１４７】かかる構成によれば、第８実施例と同様
に、燃料ガス、酸素ガスの両方の系統のガス流量の比率
を適切に調整することができ、ガス生成装置Ｇから生成
した水素、酸素の各々を過不足なく燃料電池スタックＦ
Ｃで消費させることができる。
に、燃料ガス、酸素ガスの両方の系統のガス流量の比率
を適切に調整することができ、ガス生成装置Ｇから生成
した水素、酸素の各々を過不足なく燃料電池スタックＦ
Ｃで消費させることができる。
【０１４８】本発明の第１１実施例について次に説明す
る。図２３は、本発明の第１１実施例としての燃料電池
発電システム２３０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム２３０
は、第８実施例（図１８参照）と比較して、第１および
第２圧力センサ１８２ａ，１８４ａを除いて、その代わ
りに、燃料ガス供給通路３の途中に第１流量センサ２３
２ａを、酸素ガス供給通路１６４の途中に第２流量セン
サ２３２ｂをそれぞれ設けた点が相違し、その他のハー
ドウェア構成については同一である。なお、図２３中、
第８実施例と同一の部分には同一の番号を付した。
る。図２３は、本発明の第１１実施例としての燃料電池
発電システム２３０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム２３０
は、第８実施例（図１８参照）と比較して、第１および
第２圧力センサ１８２ａ，１８４ａを除いて、その代わ
りに、燃料ガス供給通路３の途中に第１流量センサ２３
２ａを、酸素ガス供給通路１６４の途中に第２流量セン
サ２３２ｂをそれぞれ設けた点が相違し、その他のハー
ドウェア構成については同一である。なお、図２３中、
第８実施例と同一の部分には同一の番号を付した。
【０１４９】第１および第２流量センサ２３２ａ，２３
２ｂは、電子制御ユニット１８６と電気的に接続されて
いる。この電子制御ユニット１８６によれば、第１およ
び第２流量センサ２３２ａ，２３２ｂの検出値に応じて
背圧調整弁１８２ｂ，１８４ｂの開度を調節することに
より、水素ガス排出路１８２を通過する水素ガスの流量
と酸素ガス排出路１８４を通過する酸素ガスの流量との
流量差を、常に一定の範囲に収めている。
２ｂは、電子制御ユニット１８６と電気的に接続されて
いる。この電子制御ユニット１８６によれば、第１およ
び第２流量センサ２３２ａ，２３２ｂの検出値に応じて
背圧調整弁１８２ｂ，１８４ｂの開度を調節することに
より、水素ガス排出路１８２を通過する水素ガスの流量
と酸素ガス排出路１８４を通過する酸素ガスの流量との
流量差を、常に一定の範囲に収めている。
【０１５０】電子制御ユニット１８６のＣＰＵで実行さ
れる上記背圧調整弁の制御処理についての詳しい説明は
ここでは省略するが、要は、第８実施例の図１９のフロ
ーチャートにおける圧力センサの検出値Ｐ１，Ｐ２を両
流量センサ２３２ａ，２３２ｂの検出値に置き換えて、
両流量センサ２３２ａ，２３２ｂの検出値の差分を所定
値に収める制御を行なう。
れる上記背圧調整弁の制御処理についての詳しい説明は
ここでは省略するが、要は、第８実施例の図１９のフロ
ーチャートにおける圧力センサの検出値Ｐ１，Ｐ２を両
流量センサ２３２ａ，２３２ｂの検出値に置き換えて、
両流量センサ２３２ａ，２３２ｂの検出値の差分を所定
値に収める制御を行なう。
【０１５１】かかる構成によって、水素ガス精製器６０
の出口側の流路を通過する水素ガスの流量と酸素ガス精
製器１６９の出口側の流路を通過する酸素ガスの流量と
の比率を、燃料電池で消費する水素と酸素との比率に一
致させることができる。従って、ガス生成装置Ｇ２で生
成される水素、酸素の各々を過不足なく燃料電池で消費
させることができる。従って、燃料電池発電システム全
体のエネルギー効率を高めることができる。また、水素
と酸素のガス系統間に一定以上の圧力差が生じないの
で、燃料電池発電システムの安全性を高めることができ
る。
の出口側の流路を通過する水素ガスの流量と酸素ガス精
製器１６９の出口側の流路を通過する酸素ガスの流量と
の比率を、燃料電池で消費する水素と酸素との比率に一
致させることができる。従って、ガス生成装置Ｇ２で生
成される水素、酸素の各々を過不足なく燃料電池で消費
させることができる。従って、燃料電池発電システム全
体のエネルギー効率を高めることができる。また、水素
と酸素のガス系統間に一定以上の圧力差が生じないの
で、燃料電池発電システムの安全性を高めることができ
る。
【０１５２】本発明の第１２実施例について次に説明す
る。図２４は、本発明の第１２実施例としての燃料電池
発電システム３００の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム３００
は、第１実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ、燃料電池ス
タックＦＣおよび燃料ガス供給通路３を備える。さら
に、この燃料電池発電システム３００は、ガス生成装置
Ｇを加熱するガスバーナ３０２を備える。
る。図２４は、本発明の第１２実施例としての燃料電池
発電システム３００の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム３００
は、第１実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ、燃料電池ス
タックＦＣおよび燃料ガス供給通路３を備える。さら
に、この燃料電池発電システム３００は、ガス生成装置
Ｇを加熱するガスバーナ３０２を備える。
【０１５３】ガスバーナ３０２は、燃料電池スタックＦ
Ｃのアノードの水素ガス流路の出口側に設けられる水素
ガス排出路３０４と管路３０６を介して接続されてお
り、水素ガス排出路３０４から排出される燃料電池での
残余分の水素ガスを燃焼する。このガスバーナ３０２
は、詳しくは、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０および
反応槽５０を加熱する。
Ｃのアノードの水素ガス流路の出口側に設けられる水素
ガス排出路３０４と管路３０６を介して接続されてお
り、水素ガス排出路３０４から排出される燃料電池での
残余分の水素ガスを燃焼する。このガスバーナ３０２
は、詳しくは、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０および
反応槽５０を加熱する。
【０１５４】かかる構成の第１２実施例の燃料電池発電
システム３００では、燃料電池スタックＦＣからの残余
分の水素ガスでガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０を加
熱することができることから、ガスバーナ３０２の燃料
を新たに必要とせず、システム全体のエネルギ効率を高
めることができる。さらには、燃料電池スタックＦＣか
ら排出される残余分の水素ガスは、装置外への排出が難
しく、その処分のために特別な装置が必要であったが、
この構成によりその処分のための装置が不要となりシス
テム全体の構成の簡略化を図ることもできる。
システム３００では、燃料電池スタックＦＣからの残余
分の水素ガスでガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０を加
熱することができることから、ガスバーナ３０２の燃料
を新たに必要とせず、システム全体のエネルギ効率を高
めることができる。さらには、燃料電池スタックＦＣか
ら排出される残余分の水素ガスは、装置外への排出が難
しく、その処分のために特別な装置が必要であったが、
この構成によりその処分のための装置が不要となりシス
テム全体の構成の簡略化を図ることもできる。
【０１５５】本発明の第１３実施例について次に説明す
る。図２５は、本発明の第１３実施例としての燃料電池
発電システム３１０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム３１０
は、第１実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ、燃料電池ス
タックＦＣおよび燃料ガス供給通路３を備える。さら
に、燃料ガス供給通路３の途中には切替器３１２が設け
られ、この切替器３１２には管路３１４を介して水素貯
留タンク３１５が接続されている。
る。図２５は、本発明の第１３実施例としての燃料電池
発電システム３１０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム３１０
は、第１実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ、燃料電池ス
タックＦＣおよび燃料ガス供給通路３を備える。さら
に、燃料ガス供給通路３の途中には切替器３１２が設け
られ、この切替器３１２には管路３１４を介して水素貯
留タンク３１５が接続されている。
【０１５６】切替器３１２は、ガスの流路を、ガス生成
装置Ｇから燃料電池スタックＦＣに向かうＡ方向、ガス
生成装置Ｇから水素貯留タンク３１５に向かうＢ方向、
水素貯留タンク３１５から燃料電池スタックＦＣに向か
うＣ方向に変えるもので、電子制御ユニット３１９から
の制御信号を受けてその切替えを行なう。なお、図中に
は、ポンプの記載を省略しているが、上記ＡないしＣ方
向のガスの流れを可能とするように適宜の位置にポンプ
が配設されているものとする。
装置Ｇから燃料電池スタックＦＣに向かうＡ方向、ガス
生成装置Ｇから水素貯留タンク３１５に向かうＢ方向、
水素貯留タンク３１５から燃料電池スタックＦＣに向か
うＣ方向に変えるもので、電子制御ユニット３１９から
の制御信号を受けてその切替えを行なう。なお、図中に
は、ポンプの記載を省略しているが、上記ＡないしＣ方
向のガスの流れを可能とするように適宜の位置にポンプ
が配設されているものとする。
【０１５７】電子制御ユニット３１９のＣＰＵで実行さ
れる切替器３１２の切替処理について、図２６に沿って
説明する。図２６に示す処理は、所定時間毎に繰り返し
実行されるものである。図示するように、電子制御ユニ
ット３１９のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、燃
料電池スタックＦＣは、起動、運転あるいは停止のいず
れの状態にあるかを外部からのスイッチ等から判別する
（ステップＳ３２１）。次いで、燃料電池スタックＦＣ
が運転状態にあると判別されると、切替器３１２をＡ方
向のポジションに切り替え（ステップＳ３２２）、燃料
電池スタックＦＣが停止状態にあると判別されると、切
替器３１２をＢ方向のポジションに切り替え（ステップ
Ｓ３２３）、また、燃料電池スタックＦＣが起動状態に
あると判別されると、切替器３１２をＣ方向のポジショ
ンに切り替える（ステップＳ３２４）。ステップＳ３２
２、Ｓ３２３またはＳ３２４の実行後、「リターン」に
抜けてこの処理を一旦終了する。
れる切替器３１２の切替処理について、図２６に沿って
説明する。図２６に示す処理は、所定時間毎に繰り返し
実行されるものである。図示するように、電子制御ユニ
ット３１９のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、燃
料電池スタックＦＣは、起動、運転あるいは停止のいず
れの状態にあるかを外部からのスイッチ等から判別する
（ステップＳ３２１）。次いで、燃料電池スタックＦＣ
が運転状態にあると判別されると、切替器３１２をＡ方
向のポジションに切り替え（ステップＳ３２２）、燃料
電池スタックＦＣが停止状態にあると判別されると、切
替器３１２をＢ方向のポジションに切り替え（ステップ
Ｓ３２３）、また、燃料電池スタックＦＣが起動状態に
あると判別されると、切替器３１２をＣ方向のポジショ
ンに切り替える（ステップＳ３２４）。ステップＳ３２
２、Ｓ３２３またはＳ３２４の実行後、「リターン」に
抜けてこの処理を一旦終了する。
【０１５８】この構成によれば、燃料電池スタックＦＣ
が運転状態にあるときには、切替器３１２がＡ方向のポ
ジションに切り替えられて、ガス生成装置Ｇから燃料電
池スタックＦＣに燃料ガスが供給されることになる。そ
して、燃料電池スタックＦＣが停止時となると、切替器
３１２がＢ方向のポジションに切り替えられて、ガス生
成装置Ｇから水素貯留タンク３１５に燃料ガス、即ち水
素ガスが供給される。
が運転状態にあるときには、切替器３１２がＡ方向のポ
ジションに切り替えられて、ガス生成装置Ｇから燃料電
池スタックＦＣに燃料ガスが供給されることになる。そ
して、燃料電池スタックＦＣが停止時となると、切替器
３１２がＢ方向のポジションに切り替えられて、ガス生
成装置Ｇから水素貯留タンク３１５に燃料ガス、即ち水
素ガスが供給される。
【０１５９】一般に、システム停止時には、燃料電池ス
タックＦＣは直ちに動作を停止できるものの、ガス生成
装置Ｇは直ちに停止できず、しばらくの間、水素ガスを
発生し続ける。このため、前述したようにガス生成装置
Ｇから水素貯留タンク３１５に水素ガスを送るよう切り
替えることにより、システム停止後、ガス生成装置Ｇか
ら発生する水素ガスを有効利用することができる。な
お、この実施例の構成に換えて、システム停止時に、燃
料電池は直ちに停止させた後も、水素貯留タンク３１５
が満杯になるまでは、ガス生成装置Ｇを運転し続けると
いう制御を行なう構成としてもよい。
タックＦＣは直ちに動作を停止できるものの、ガス生成
装置Ｇは直ちに停止できず、しばらくの間、水素ガスを
発生し続ける。このため、前述したようにガス生成装置
Ｇから水素貯留タンク３１５に水素ガスを送るよう切り
替えることにより、システム停止後、ガス生成装置Ｇか
ら発生する水素ガスを有効利用することができる。な
お、この実施例の構成に換えて、システム停止時に、燃
料電池は直ちに停止させた後も、水素貯留タンク３１５
が満杯になるまでは、ガス生成装置Ｇを運転し続けると
いう制御を行なう構成としてもよい。
【０１６０】また、この実施例の燃料電池発電システム
３１０では、燃料電池スタックＦＣが起動時となったと
きに、切替器３１２がＣ方向のポジションに切り替えら
れて、水素貯留タンク３１５から燃料電池スタックＦＣ
に水素が送られことから、次のような効果を奏する。
３１０では、燃料電池スタックＦＣが起動時となったと
きに、切替器３１２がＣ方向のポジションに切り替えら
れて、水素貯留タンク３１５から燃料電池スタックＦＣ
に水素が送られことから、次のような効果を奏する。
【０１６１】一般に、燃料電池発電システムの起動時に
おいては、ガス生成装置Ｇが十分に働くまでタイムラグ
があるが、この構成によれば、起動後、燃料電池スタッ
クＦＣに直ちに燃料を供給することができる。また、通
常、燃料電池発電システムの起動時においては、燃料電
池が未だ運転されていないことから、その燃料電池の排
熱を利用してガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０を加熱
することが不可能である。このため、起動時専用の電気
ヒータを設ける必要があるが、これに対して、上記構成
の燃料電池発電装置では、起動時においては、水素貯留
タンク３１５から燃料電池スタックＦＣに水素が送られ
ことから、起動時にはガス生成装置Ｇの運転が不要とな
り、前述した起動時専用の電気ヒータを設ける必要がな
い。この結果、システム全体の構成の簡略化を図ること
もできる。
おいては、ガス生成装置Ｇが十分に働くまでタイムラグ
があるが、この構成によれば、起動後、燃料電池スタッ
クＦＣに直ちに燃料を供給することができる。また、通
常、燃料電池発電システムの起動時においては、燃料電
池が未だ運転されていないことから、その燃料電池の排
熱を利用してガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０を加熱
することが不可能である。このため、起動時専用の電気
ヒータを設ける必要があるが、これに対して、上記構成
の燃料電池発電装置では、起動時においては、水素貯留
タンク３１５から燃料電池スタックＦＣに水素が送られ
ことから、起動時にはガス生成装置Ｇの運転が不要とな
り、前述した起動時専用の電気ヒータを設ける必要がな
い。この結果、システム全体の構成の簡略化を図ること
もできる。
【０１６２】なお、通常運転時には、燃料電池スタック
ＦＣが運転を開始することから、燃料電池スタックＦＣ
の排熱を利用したり（第１実施例の構成）、燃料電池ス
タックＦＣからの燃料ガスの残余分を燃焼させて（第１
２実施例の構成）ガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０を
加熱する構成としてすることもできる。
ＦＣが運転を開始することから、燃料電池スタックＦＣ
の排熱を利用したり（第１実施例の構成）、燃料電池ス
タックＦＣからの燃料ガスの残余分を燃焼させて（第１
２実施例の構成）ガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０を
加熱する構成としてすることもできる。
【０１６３】本発明の第１４実施例について次に説明す
る。図２７は、本発明の第１４実施例としての燃料電池
発電システム３３０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム３３０
は、第１３実施例の燃料電池発電システム３１０と比較
して、ガス生成装置Ｇを加熱するガスバーナ３３２と、
水素貯留タンク３１５とガスバーナ３３２を接続する管
路３３４と、管路３３４を開閉する電磁バルブ３３６と
を備える点が相違し、その他のハードウェア構成は同一
である。なお、図中、第１３実施例と同一のパーツには
同一の番号を付した。
る。図２７は、本発明の第１４実施例としての燃料電池
発電システム３３０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム３３０
は、第１３実施例の燃料電池発電システム３１０と比較
して、ガス生成装置Ｇを加熱するガスバーナ３３２と、
水素貯留タンク３１５とガスバーナ３３２を接続する管
路３３４と、管路３３４を開閉する電磁バルブ３３６と
を備える点が相違し、その他のハードウェア構成は同一
である。なお、図中、第１３実施例と同一のパーツには
同一の番号を付した。
【０１６４】ガスバーナ３１７は、第１２実施例と同様
に、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０および反応槽５０
を加熱する。切替器３１２は、ガスの流路を、ガス生成
装置Ｇから燃料電池スタックＦＣに向かうＡ方向と、ガ
ス生成装置Ｇから水素貯留タンク３１５に向かうＢ方向
と変えるもので、電子制御ユニット３１９からの制御信
号を受けてその切替えを行なう。さらに、電子制御ユニ
ット３１９には、電磁バルブ３３６が電気的に接続され
ており、電子制御ユニット３１９からの制御信号を受け
て管路３３４を開閉制御する。
に、ガス生成装置Ｇの予備反応槽３０および反応槽５０
を加熱する。切替器３１２は、ガスの流路を、ガス生成
装置Ｇから燃料電池スタックＦＣに向かうＡ方向と、ガ
ス生成装置Ｇから水素貯留タンク３１５に向かうＢ方向
と変えるもので、電子制御ユニット３１９からの制御信
号を受けてその切替えを行なう。さらに、電子制御ユニ
ット３１９には、電磁バルブ３３６が電気的に接続され
ており、電子制御ユニット３１９からの制御信号を受け
て管路３３４を開閉制御する。
【０１６５】電子制御ユニット３１９のＣＰＵで実行さ
れる切替器３１２の切替処理について、図２８に沿って
説明する。図２８に示す処理は、所定時間毎に繰り返し
実行されるものである。図示するように、電子制御ユニ
ット３１９のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、燃
料電池スタックＦＣは、起動、運転あるいは停止のいず
れの状態にあるかを外部からのスイッチ等から判別する
（ステップＳ３４１）。次いで、燃料電池スタックＦＣ
が運転状態にあると判別されると、切替器３１２をＡ方
向のポジションに切り替える（ステップＳ３４２）とと
もに電磁バルブ３３６を閉状態とする（ステップＳ３４
３）。一方、ステップＳ３４１で燃料電池スタックＦＣ
が停止状態にあると判別されると、切替器３１２をＢ方
向のポジションに切り替える（ステップＳ３４４）とと
もに電磁バルブ３３６を開状態とする（ステップＳ３４
５）。他方、ステップＳ３４１で燃料電池スタックＦＣ
が起動状態にあると判別されると、電磁バルブ３３６を
開状態とする（ステップＳ３４６）。ステップＳ３４
３、Ｓ３４５またはＳ３４６の実行後、「リターン」に
抜けてこの処理を一旦終了する。
れる切替器３１２の切替処理について、図２８に沿って
説明する。図２８に示す処理は、所定時間毎に繰り返し
実行されるものである。図示するように、電子制御ユニ
ット３１９のＣＰＵは、処理が開始されると、まず、燃
料電池スタックＦＣは、起動、運転あるいは停止のいず
れの状態にあるかを外部からのスイッチ等から判別する
（ステップＳ３４１）。次いで、燃料電池スタックＦＣ
が運転状態にあると判別されると、切替器３１２をＡ方
向のポジションに切り替える（ステップＳ３４２）とと
もに電磁バルブ３３６を閉状態とする（ステップＳ３４
３）。一方、ステップＳ３４１で燃料電池スタックＦＣ
が停止状態にあると判別されると、切替器３１２をＢ方
向のポジションに切り替える（ステップＳ３４４）とと
もに電磁バルブ３３６を開状態とする（ステップＳ３４
５）。他方、ステップＳ３４１で燃料電池スタックＦＣ
が起動状態にあると判別されると、電磁バルブ３３６を
開状態とする（ステップＳ３４６）。ステップＳ３４
３、Ｓ３４５またはＳ３４６の実行後、「リターン」に
抜けてこの処理を一旦終了する。
【０１６６】即ち、この構成によれば、第１３実施例と
同様に、燃料電池スタックＦＣが運転状態にあるときに
は、切替器３１２がＡ方向のポジションに切り替えられ
て、ガス生成装置Ｇから燃料電池スタックＦＣに燃料ガ
スが供給されることになり、燃料電池スタックＦＣが停
止時となると、切替器３１２がＢ方向のポジションに切
り替えられて、ガス生成装置Ｇから水素貯留タンク３１
５に水素ガスが供給される。他方、燃料電池スタックＦ
Ｃの起動時には、電磁バルブ３３６が開けられて、水素
貯留タンク３１５の水素ガスを利用してガスバーナ３１
７が着火される。
同様に、燃料電池スタックＦＣが運転状態にあるときに
は、切替器３１２がＡ方向のポジションに切り替えられ
て、ガス生成装置Ｇから燃料電池スタックＦＣに燃料ガ
スが供給されることになり、燃料電池スタックＦＣが停
止時となると、切替器３１２がＢ方向のポジションに切
り替えられて、ガス生成装置Ｇから水素貯留タンク３１
５に水素ガスが供給される。他方、燃料電池スタックＦ
Ｃの起動時には、電磁バルブ３３６が開けられて、水素
貯留タンク３１５の水素ガスを利用してガスバーナ３１
７が着火される。
【０１６７】一般に、燃料電池発電システムの起動時に
おいては、燃料電池スタックＦＣの排熱を利用してガス
生成装置Ｇが十分に働くまでタイムラグがあることか
ら、燃料電池スタックＦＣに直ちに燃料を供給すること
ができないが、この構成によれば、ガスバーナ３３２で
加熱することにより、起動時に直ちにガス生成装置Ｇの
運転を行なうことができる。このため、起動時専用の電
気ヒータを設ける必要がなく、システム全体の構成の簡
略化を図ることもできる。
おいては、燃料電池スタックＦＣの排熱を利用してガス
生成装置Ｇが十分に働くまでタイムラグがあることか
ら、燃料電池スタックＦＣに直ちに燃料を供給すること
ができないが、この構成によれば、ガスバーナ３３２で
加熱することにより、起動時に直ちにガス生成装置Ｇの
運転を行なうことができる。このため、起動時専用の電
気ヒータを設ける必要がなく、システム全体の構成の簡
略化を図ることもできる。
【０１６８】なお、通常運転時には、燃料電池スタック
ＦＣが運転を開始することから、この実施例のように水
素貯留タンク３１５の水素ガスを利用してガスバーナ３
１７を着火させる構成に換えて、燃料電池スタックＦＣ
の排熱を利用したり（第１実施例の構成）、燃料電池ス
タックＦＣからの燃料ガスの残余分を燃焼させて（第１
２実施例の構成）ガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０を
加熱する構成としてすることもできる。
ＦＣが運転を開始することから、この実施例のように水
素貯留タンク３１５の水素ガスを利用してガスバーナ３
１７を着火させる構成に換えて、燃料電池スタックＦＣ
の排熱を利用したり（第１実施例の構成）、燃料電池ス
タックＦＣからの燃料ガスの残余分を燃焼させて（第１
２実施例の構成）ガス生成装置Ｇの反応槽３０，５０を
加熱する構成としてすることもできる。
【０１６９】本発明の第１５実施例について次に説明す
る。図２９は、本発明の第１５実施例としての燃料電池
発電システム３５０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム３５０
は、第１実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ、燃料電池ス
タックＦＣ、燃料ガス供給通路３および冷却水循環路
（図示せず）を備える。さらに、燃料電池スタックＦＣ
のアノード側のセパレータに形成される水素ガス流路の
出口側には水素ガス排出路３５２が設けられ、その水素
ガス排出路３５２には触媒反応容器３５４が接続されて
いる。
る。図２９は、本発明の第１５実施例としての燃料電池
発電システム３５０の概略構成を示すブロック図であ
る。図示するように、この燃料電池発電システム３５０
は、第１実施例と同一の、ガス生成装置Ｇ、燃料電池ス
タックＦＣ、燃料ガス供給通路３および冷却水循環路
（図示せず）を備える。さらに、燃料電池スタックＦＣ
のアノード側のセパレータに形成される水素ガス流路の
出口側には水素ガス排出路３５２が設けられ、その水素
ガス排出路３５２には触媒反応容器３５４が接続されて
いる。
【０１７０】触媒反応容器３５４は、内部に白金触媒を
充填した容器で、水素ガス排出路３５２からの水素ガス
と外気中の空気と取り込んで、その白金触媒の表面上で
両者を反応させて水を生成する働きをする。なお、触媒
としては白金が望ましいが、低コスト化、長寿命化のた
めに、白金と第２成分元素からなる合金触媒、さらに
は、白金と第２成分元素、第３成分元素からなる合金触
媒を用いる構成としてもよい。具体的には、第２成分元
素、第３成分元素としては、ルテニウム、ニッケル、コ
バルト、パラジウム、ロジウム、イリジウム、鉄、クロ
ム、バナジウムなどがある。また、白金は、それ自身を
反応容器内に充填する方法の他にも、セラミックスや、
鉄、アルミニウムなどの金属で出来た担体の上に担持す
る構成としてもよい。さらに、この担体も、ビーズ状、
ペレット状、ディスク状、ボール状などのほかにモノリ
ス状のものを用いる構成としてもよい。
充填した容器で、水素ガス排出路３５２からの水素ガス
と外気中の空気と取り込んで、その白金触媒の表面上で
両者を反応させて水を生成する働きをする。なお、触媒
としては白金が望ましいが、低コスト化、長寿命化のた
めに、白金と第２成分元素からなる合金触媒、さらに
は、白金と第２成分元素、第３成分元素からなる合金触
媒を用いる構成としてもよい。具体的には、第２成分元
素、第３成分元素としては、ルテニウム、ニッケル、コ
バルト、パラジウム、ロジウム、イリジウム、鉄、クロ
ム、バナジウムなどがある。また、白金は、それ自身を
反応容器内に充填する方法の他にも、セラミックスや、
鉄、アルミニウムなどの金属で出来た担体の上に担持す
る構成としてもよい。さらに、この担体も、ビーズ状、
ペレット状、ディスク状、ボール状などのほかにモノリ
ス状のものを用いる構成としてもよい。
【０１７１】触媒反応容器３５４の出力側は、ガス生成
装置Ｇに水を供給する水槽４３（第１実施例と同じも
の）と送水通路３５６を介して接続されており、送水通
路３５６に設けられたポンプ３５８により触媒反応容器
３５４で生成された水が水槽４３に送られる。このた
め、ガス生成装置Ｇ側からみれば、熱分解反応に使用さ
れる材料が燃料電池の運転に伴って順次補給されること
から、水を貯える水槽が小型で済み、また、水の貯留量
も少なくて済む。また、燃料電池スタックＦＣからみれ
ば、水素ガスを含むアノード側残ガスをそのまま大気中
に放出する訳には行かないので、この構成によりその残
ガスを有効利用することができ、システム全体としての
エネルギ効率を高めることができる。
装置Ｇに水を供給する水槽４３（第１実施例と同じも
の）と送水通路３５６を介して接続されており、送水通
路３５６に設けられたポンプ３５８により触媒反応容器
３５４で生成された水が水槽４３に送られる。このた
め、ガス生成装置Ｇ側からみれば、熱分解反応に使用さ
れる材料が燃料電池の運転に伴って順次補給されること
から、水を貯える水槽が小型で済み、また、水の貯留量
も少なくて済む。また、燃料電池スタックＦＣからみれ
ば、水素ガスを含むアノード側残ガスをそのまま大気中
に放出する訳には行かないので、この構成によりその残
ガスを有効利用することができ、システム全体としての
エネルギ効率を高めることができる。
【０１７２】なお、この実施例では、水素ガス排出路３
５２の途中にバルブを設け、燃料電池スタックＦＣの停
止時に限りこのバルブを開状態とする構成とすることも
できる。通常、燃料電池スタックＦＣの停止時には、負
荷を切り放し、反応ガスの供給を停止することにより、
速やかに燃料電池スタックＦＣの運転を停止させること
ができるが、熱分解反応による処理を行なうこのガス生
成装置Ｇは、速やかに運転を停止させることはできな
い。このため、燃料電池スタックＦＣの停止後もガス生
成装置Ｇから水素ガスが発生し続け、燃料電池発電シス
テムのエネルギ効率を低下させることになる。これに対
して、上記のように、燃料電池スタックＦＣの停止時に
残ガスが触媒反応容器３５４に送られる構成とすること
で、燃料電池スタックＦＣの停止後も発生するガス生成
装置Ｇからの水素ガスを有効利用することができ、エネ
ルギ効率を高めることができる。
５２の途中にバルブを設け、燃料電池スタックＦＣの停
止時に限りこのバルブを開状態とする構成とすることも
できる。通常、燃料電池スタックＦＣの停止時には、負
荷を切り放し、反応ガスの供給を停止することにより、
速やかに燃料電池スタックＦＣの運転を停止させること
ができるが、熱分解反応による処理を行なうこのガス生
成装置Ｇは、速やかに運転を停止させることはできな
い。このため、燃料電池スタックＦＣの停止後もガス生
成装置Ｇから水素ガスが発生し続け、燃料電池発電シス
テムのエネルギ効率を低下させることになる。これに対
して、上記のように、燃料電池スタックＦＣの停止時に
残ガスが触媒反応容器３５４に送られる構成とすること
で、燃料電池スタックＦＣの停止後も発生するガス生成
装置Ｇからの水素ガスを有効利用することができ、エネ
ルギ効率を高めることができる。
【０１７３】以上本発明のいくつかの実施例について説
明してきたが、本発明はこうした実施例に何等限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
明してきたが、本発明はこうした実施例に何等限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にお
いて、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【図１】本発明の第１実施例としての燃料電池発電シス
テム１の概略構成を示すブロック図である。
テム１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】燃料電池スタックＦＣのセル構造を示す構造図
である。
である。
【図３】燃料電池スタックＦＣのセル構造を示す分解斜
視図である。
視図である。
【図４】燃料電池スタックＦＣの全体構造を示す構造図
である。
である。
【図５】ガス生成装置Ｇの概略構成図である。
【図６】予備反応槽３０の内部を示す概略構成図であ
る。
る。
【図７】反応槽５０の内部を示す概略構成図である。
【図８】第１実施例とは別の実施の形態のガス生成装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【図９】本発明の第２実施例としての燃料電池発電シス
テム１２０の概略構成を示すブロック図である。
テム１２０の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３実施例としての燃料電池発電シ
ステム１３０の概略構成を示すブロック図である。
ステム１３０の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第４実施例としての燃料電池発電シ
ステム１３０の概略構成を示すブロック図である。
ステム１３０の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の第５実施例としての燃料電池発電シ
ステム１５０の概略構成を示すブロック図である。
ステム１５０の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】電子制御ユニット１５８のＣＰＵにより実行
される冷却水流路切換の制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。
される冷却水流路切換の制御ルーチンを示すフローチャ
ートである。
【図１４】第５実施例とは別の実施の形態の燃料電池発
電システムの概略構成を示すブロック図である。
電システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１５】本発明の第６実施例としての燃料電池発電シ
ステム１６０の概略構成を示すブロック図である。
ステム１６０の概略構成を示すブロック図である。
【図１６】第６実施例のガス生成装置Ｇ２の概略構成図
である。
である。
【図１７】本発明の第７実施例としての燃料電池発電シ
ステム１７０の概略構成を示すブロック図である。
ステム１７０の概略構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第８実施例としての燃料電池発電シ
ステム１８０の概略構成を示すブロック図である。
ステム１８０の概略構成を示すブロック図である。
【図１９】電子制御ユニット１８６のＣＰＵにより実行
される背圧調整弁制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。
される背圧調整弁制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。
【図２０】本発明の第９実施例としての燃料電池発電シ
ステム２００の概略構成を示すブロック図である。
ステム２００の概略構成を示すブロック図である。
【図２１】電子制御ユニット２０８のＣＰＵにより実行
される背圧調整弁制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。
される背圧調整弁制御ルーチンを示すフローチャートで
ある。
【図２２】本発明の第１０実施例としての燃料電池発電
システム２２０の概略構成を示すブロック図である。
システム２２０の概略構成を示すブロック図である。
【図２３】本発明の第１１実施例としての燃料電池発電
システム２３０の概略構成を示すブロック図である。
システム２３０の概略構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の第１２実施例としての燃料電池発電
システム３００の概略構成を示すブロック図である。
システム３００の概略構成を示すブロック図である。
【図２５】本発明の第１３実施例としての燃料電池発電
システム３１０の概略構成を示すブロック図である。
システム３１０の概略構成を示すブロック図である。
【図２６】電子制御ユニット３１９のＣＰＵにより実行
される切替ルーチンを示すフローチャートである。
される切替ルーチンを示すフローチャートである。
【図２７】本発明の第１４実施例としての燃料電池発電
システム３３０の概略構成を示すブロック図である。
システム３３０の概略構成を示すブロック図である。
【図２８】電子制御ユニット３１９のＣＰＵにより実行
される切替ルーチンを示すフローチャートである。
される切替ルーチンを示すフローチャートである。
【図２９】本発明の第１５実施例としての燃料電池発電
システム３５０の概略構成を示すブロック図である。
システム３５０の概略構成を示すブロック図である。
１…燃料電池発電システム ３…燃料ガス供給通路 ５…冷却水循環路 １１…電解質 １２…アノード １３…カソード １４…セパレータ １４Ｐ…水素ガス流路 １５…セパレータ １５Ｐ…酸素ガス流路 １６，１７…集電板 ２０…サンドイッチ構造 ２１…セパレータ ２２，２３…冷却プレート ２４，２５…絶縁板 ２６，２７…エンドプレート ２８…ボルト ３０…予備反応槽 ３１…蓋 ３２…容器 ３３…第１の管路 ３４…第２の管路 ３５…第３の管路 ３６…第４の管路 ３７…第５の管路 ３８…羽根車 ３９ａ，３９ｂ，５９ａ，５９ｂ…冷却プレート ４１…ハロゲン槽 ４１ａ，４３ａ…管路 ４２…ポンプ ４３…水槽 ４４…ポンプ ４６…ポンプ ４８，４９…ポンプ ５０…反応槽 ５１…蓋 ５２…容器 ５４…管路 ５８…羽根車 ５９ａ，５９ｂ…冷却プレート ６０，１６９…ガス精製器 ６０…水素ガス精製器 ６２…ポンプ ７１〜７８…バルブ ９０…循環ポンプ ９２…冷却プレート １０５…冷却水循環路 １２０…燃料電池発電システム １２５…冷却水循環路 １２５ａ…第１の循環路 １２５ｂ…第２の循環路 １２９…ヒートポンプ １３０…燃料電池発電システム １３２…分配器 １３４…管路 １３６…ラジエータ １４０…燃料電池発電システム １４２…燃料ガス排出通路 １４４…背圧調整バルブ １５０…燃料電池発電システム １５１…流路切換バルブ １５６…迂回路 １５７…循環ポンプ １５８…電子制御ユニット １６０…燃料電池発電システム １６４…酸素ガス供給通路 １６９…酸素ガス精製器 １７０…燃料電池発電システム １７２…凝縮器 １７４…送水通路 １８０…燃料電池発電システム １８２…水素ガス排出路 １８２ａ…第１圧力センサ １８２ｂ…第１背圧調整弁 １８４…酸素ガス排出路 １８４ａ…第２圧力センサ １８４ｂ…第２背圧調整弁 １８６…電子制御ユニット ２００…燃料電池発電システム ２０２…水素ガス排出路 ２０４…背圧調整弁 ２０６ａ…第１圧力センサ ２０６ｂ…第２圧力センサ ２０８…電子制御ユニット ２２０…燃料電池発電システム ２２２…水素ガス排出路 ２２３…酸素ガス排出路 ２２４…第１背圧調整弁 ２２５…第２背圧調整弁 ２２７ａ…第１圧力センサ ２２７ｂ…第２圧力センサ ２２８ａ…第３圧力センサ ２２８ｂ…第４圧力センサ ２２９…電子制御ユニット ２３０…燃料電池発電システム ２３２ａ…第１流量センサ ２３２ｂ…第２流路センサ ３００…燃料電池発電システム ３０２…ガスバーナ ３０４…水素ガス排出路 ３０６…管路 ３１０…燃料電池発電システム ３１２…切替器 ３１４…管路 ３１５…水素貯留タンク ３１７…ガスバーナ ３１９…電子制御ユニット ３３０…燃料電池発電システム ３３２…ガスバーナ ３３４…管路 ３３６…電磁バルブ ３５０…燃料電池発電システム ３５２…水素ガス排出路 ３５４…触媒反応容器 ３５６…送水通路 ３５８…ポンプ ＦＣ，ＦＣ２…燃料電池スタック Ｇ、Ｇ２…ガス生成装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｍ 8/04 Ｈ０１Ｍ 8/04 Ｙ Ｘ
Claims (19)
- 【請求項１】 水素を含有する反応ガスを生成するガス
生成手段と、 触媒を担持した電極に反応ガスの供給を受けて、その反
応ガスの電気化学反応により起電力を得る燃料電池と、 前記ガス生成手段により生成される反応ガスを前記燃料
電池に送る反応ガス供給路とを備える燃料電池発電装置
において、 前記ガス生成手段は、 熱を発する発熱手段と、 ハロゲンと水とを反応させて生成されるハロゲン化水素
酸をハロゲン化水素酸分解促進触媒とともに収容し、前
記発熱手段からの熱を受けて熱分解反応を引き起こす反
応槽とを備えることを特徴とする燃料電池発電装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の燃料電池発電装置であっ
て、 前記燃料電池にて発生する熱を前記発熱手段に伝達する
熱伝達手段を備える燃料電池発電装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の燃料電池発電装置であっ
て、 前記燃料電池は、 前記反応槽における熱分解反応の発生温度よりも高い温
度で運転されるように構成され、 さらに、 前記燃料電池の周囲に配設されて冷却水を流す冷却水流
路を備えるとともに、 前記熱伝達手段は、 前記冷却水流路に接続されて、前記冷却水を前記冷却水
流路と前記発熱手段との間で循環させる循環手段を備え
る燃料電池発電装置。 - 【請求項４】 請求項２記載の燃料電池発電装置であっ
て、 前記燃料電池は、 前記反応槽における熱分解反応の発生温度よりも低い温
度で運転されるように構成され、 前記熱伝達手段は、 前記燃料電池からの熱を前記熱分解反応の発生温度より
高い温度に昇温させる熱量増大手段を備える燃料電池発
電装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の燃料電池発電装置であっ
て、 前記燃料電池の周囲に配設されて冷却水を流す冷却水流
路を備えるとともに、 前記熱伝達手段は、 該冷却水流路に接続されて、前記冷却水を前記熱量増大
手段を介して前記発熱手段に送る第１流路と、 前記熱量増大手段を迂回して、前記冷却水を前記冷却水
流路から前記発熱手段に送る第２流路と、 前記燃料電池の運転時と停止時とを判別する判別手段
と、 該判別手段により前記燃料電池の運転時が判別されたと
き、前記第１流路を開き、前記燃料電池の停止時が判別
されたとき、前記第２流路を開く制御手段とを備える燃
料電池発電装置。 - 【請求項６】 請求項２記載の燃料電池発電装置であっ
て、 前記燃料電池は、 前記反応槽における熱分解反応の発生温度よりも低い温
度で運転されるように構成され、 さらに、 前記燃料電池の周囲に配設されて冷却水を流す冷却水流
路と、 前記燃料電池の停止時を判別する判別手段と、 該判別手段により前記燃料電池の停止時が判別されたと
き、前記冷却水流路の冷却水を前記発熱手段に送る配送
手段とを備える燃料電池発電装置。 - 【請求項７】 請求項５または６記載の燃料電池発電装
置であって、 前記燃料電池の停止時に、前記冷却水流路の冷却水を、
前記反応槽に収容するハロゲン化水素酸を生成する材料
を貯える槽の周辺に送る手段を備える燃料電池発電装
置。 - 【請求項８】 請求項１または２記載の燃料電池発電装
置であって、 前記燃料電池の電極に供給された反応ガスを前記燃料電
池から排出する反応ガス排出路と、 該反応ガス排出路を閉じる閉塞手段とを備える燃料電池
発電装置。 - 【請求項９】 請求項１または２記載の燃料電池発電装
置であって、 前記燃料電池から電気化学反応に伴って発生する水蒸気
を凝縮して水を回収する水回収手段と、 該水回収手段に回収された水を、前記ハロゲン化水素酸
を生成する材料として用いる水利用手段とを備える燃料
電池発電装置。 - 【請求項１０】 請求項１または２記載の燃料電池発電
装置であって、 ハロゲンを貯えるハロゲン槽と、 水を貯える水槽と、 前記ハロゲン槽と水槽からハロゲンと水をそれぞれ前記
反応槽に送る送付手段と、 を備え、 前記発熱手段は、 前記反応槽の付近に配設され、 さらに、 前記ガス生成手段は、 前記反応槽から発生するガスから水素を精製する水素精
製手段を備える燃料電池発電装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の燃料電池発電装置で
あって、 前記燃料電池にて発生する熱を、前記ハロゲン槽および
／または水槽に伝達する手段を備える燃料電池発電装
置。 - 【請求項１２】 請求項１０記載の燃料電池発電装置で
あって、 前記ガス生成手段は、 前記反応槽から発生するガスから酸素を精製する酸素精
製手段を備え、 さらに、 前記酸素精製手段で精製された酸素を前記燃料電池に送
る酸素ガス供給路を備える燃料電池発電装置。 - 【請求項１３】 請求項１２記載の燃料電池発電装置で
あって、 前記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排
出路と、 前記ガス生成手段から前記酸素ガス供給路を介して酸素
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された酸素ガスの残り分を排出する酸素ガス排
出路と、 前記反応ガス排出路を通過するガスの流量を調整する第
１弁体と、 前記酸素ガス排出路を通過するガスの流量を調整する第
２弁体と、 前記反応ガス排出路中のガス圧を検出する第１圧力セン
サと、 前記酸素ガス排出路中のガス圧を検出する第２圧力セン
サと、 前記第１圧力センサで検出されたガス圧と前記第２圧力
センサで検出されたガス圧との圧力差を求める算出手段
と、 前記第１弁体および第２弁体の開度を調整することによ
り、前記算出手段により求められる圧力差を予め定めら
れた所定値に制御する制御手段とを備える燃料電池発電
装置。 - 【請求項１４】 請求項１０記載の燃料電池発電装置で
あって、 前記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排
出路と、 前記反応ガス排出路を通過するガスの流量を調整する弁
体とを備えるとともに、 前記水素精製手段は、 水素を選択的に透過するろ過膜を備え、 さらに、 前記ろ過膜の前後の圧力差を検出する圧力差検出手段
と、 前記弁体の開度を調整することにより、前記圧力差検出
手段により検出される圧力差を予め定められた所定範囲
内に収める制御手段とを備える燃料電池発電装置。 - 【請求項１５】 請求項１２記載の燃料電池発電装置で
あって、 前記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された反応ガスの残り分を排出する反応ガス排
出路と、 前記ガス生成手段から前記酸素ガス供給路を介して酸素
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された酸素ガスの残り分を排出する酸素ガス排
出路と、 前記反応ガス排出路を通過するガスの流量を調整する第
１弁体と、 前記酸素ガス排出路を通過するガスの流量を調整する第
２弁体と、 前記水素ガス精製手段の出口側の流路中のガスの流量を
検出する第１センサと、 前記酸素ガス精製手段の出口側の流路中のガスの流量を
検出する第２センサと、 前記第１弁体および第２弁体の開度をそれぞれ調整する
ことにより、前記第１センサで検出される流量と前記第
２センサで検出される流量との比率を、前記燃料電池で
消費する水素と酸素との比率に一致させる制御手段とを
備える燃料電池発電装置。 - 【請求項１６】 請求項１記載の燃料電池発電装置であ
って、 前記ガス生成手段から前記反応ガス供給路を介して反応
ガスの供給を受ける前記燃料電池に接続され、該燃料電
池で消費された反応ガスの残余分を排出する反応ガス排
出路を備えるとともに、 前記発熱手段は、 前記反応ガス排出路からの反応ガスを燃焼させて熱を発
するものである燃料電池発電装置。 - 【請求項１７】 請求項１記載の燃料電池発電装置であ
って、 前記ガス生成手段により生成される反応ガスを貯える貯
留手段を備えるとともに、 前記発熱手段は、 前記貯留手段に貯えられた反応ガスを燃焼させて熱を発
するものである燃料電池発電装置。 - 【請求項１８】 請求項１、２、１６または１７記載の
燃料電池発電装置であって、 前記ガス生成手段により生成される反応ガスを貯える貯
留手段と、 前記燃料電池の起動時に、前記貯留手段に貯えられた反
応ガスを前記反応ガス供給路から前記燃料電池に送る起
動時反応ガス供給手段とを備える燃料電池発電装置。 - 【請求項１９】 請求項１または２記載の燃料電池発電
装置であって、 前記燃料電池から排出される残余分の反応ガスと外部か
ら供給される酸素含有ガスとから水を生成する水生成手
段と、 該水生成手段により生成された水を、前記ハロゲン化水
素酸を生成する材料として用いる水利用手段とを備える
燃料電池発電装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16101096A JP3915139B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 燃料電池発電装置 |
| CA002205791A CA2205791C (en) | 1996-05-30 | 1997-05-22 | Fuel cells-based generator system and method of the same |
| US08/862,257 US5885727A (en) | 1996-05-30 | 1997-05-23 | Fuel cell-based generator system and method of the same |
| KR1019970020782A KR100270469B1 (ko) | 1996-05-30 | 1997-05-27 | 연료전지발전장치 |
| EP97108616A EP0810682B1 (en) | 1996-05-30 | 1997-05-28 | Fuel cells-based generator system and method of the same |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP16101096A JP3915139B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 燃料電池発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09320627A true JPH09320627A (ja) | 1997-12-12 |
| JP3915139B2 JP3915139B2 (ja) | 2007-05-16 |
Family
ID=15726870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16101096A Expired - Fee Related JP3915139B2 (ja) | 1996-05-30 | 1996-05-30 | 燃料電池発電装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5885727A (ja) |
| EP (1) | EP0810682B1 (ja) |
| JP (1) | JP3915139B2 (ja) |
| KR (1) | KR100270469B1 (ja) |
| CA (1) | CA2205791C (ja) |
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