JP2000285938A - 燃料電池発電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料電池発電装置の価格の低減及び発電効率
の向上を図る。 【解決手段】 炭化水素を原料として水素ガスを含有す
るガスを生成するガス生成部Ｒと、そのガス生成部Ｒに
て生成された生成ガスを用いて発電する燃料電池発電部
Ｇとが設けられた燃料電池発電装置において、ガス生成
部Ｒからの生成ガスを貯蔵するガス貯蔵部Ｓを備えて、
燃料電池発電部Ｇが必要とする必要量の生成ガスを燃料
電池発電部Ｇに供給するガス貯蔵式のガス供給手段Ｃ
が、燃料電池発電部Ｇが必要とする単位時間当たりのガ
ス供給量がガス生成部Ｒの単位時間当たりのガス生成量
よりも少ないときに貯蔵した生成ガスを、ガス供給量が
ガス生成量よりも多いときの補給分として供給するよう
に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炭化水素を原料と
して水素ガスを含有するガスを生成するガス生成部と、
そのガス生成部にて生成された生成ガスを用いて発電す
る燃料電池発電部とが設けられた燃料電池発電装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】かかる燃料電池発電装置においては、燃
料電池発電部の発電出力を電気負荷に対応して調節すべ
く、燃料電池発電部への生成ガスの単位時間当たりの供
給量を、燃料電池発電部に対する電気負荷に応じて調節
する必要がある。一方、ガス生成部は、単位時間当たり
のガス生成量の調節可能量が比較的小さいため、単位時
間当たりの電気負荷の変動量の大きさによっては、燃料
電池発電部に対する生成ガスの単位時間当たりの供給量
の調節をガス生成部の単位時間当たりのガス生成量の調
節では対応しきれない場合がある。

【０００３】そこで、従来では、ガス生成部としては、
電気負荷が予め設定した最大電気負荷のときに燃料電池
発電部が必要とする量（以下、最大負荷対応量と称する
場合がある）を少なくとも生成できるだけの単位時間当
たりのガス生成能力を備えたものを設けて、そのガス生
成部を、常時、前記最大負荷対応量に見合う一定のガス
生成量で作動させていた。更に、燃料電池発電部の電気
負荷が最大電気負荷よりも小さいときに、ガス生成部の
生成ガスのうち、燃料電池発電部に供給する分以外の余
剰分を貯蔵するガス貯蔵部を設けていた（例えば、特開
平６−３３３５８４号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
燃料電池発電装置では、ガス生成部としては、少なくと
も前記最大負荷対応量に見合った単位時間当たりのガス
生成能力を備えたものを設ける必要があることから、ガ
ス生成部のコストが高くなるため、燃料電池発電装置の
価格が高くなるという問題があった。又、燃料電池発電
部の電気負荷が最大電気負荷よりも小さいときも、ガス
生成部は、前記最大負荷対応量に見合ったガス生成量に
て運転するため、発電効率が悪いという問題もあった。

【０００５】本発明は、かかる実情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、燃料電池発電装置の価格の低減
及び発電効率の向上を図ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載の特徴構成は、前記ガス生成部からの生
成ガスを貯蔵するガス貯蔵部を備えて、前記燃料電池発
電部が必要とする必要量の生成ガスを前記燃料電池発電
部に供給するガス貯蔵式のガス供給手段が、前記燃料電
池発電部が必要とする単位時間当たりのガス供給量が前
記ガス生成部の単位時間当たりのガス生成量よりも少な
いときに貯蔵した生成ガスを、前記ガス供給量が前記ガ
ス生成量よりも多いときの補給分として供給するように
設けられていることにある。

【０００７】請求項１に記載の特徴構成によれば、ガス
貯蔵式のガス供給手段は、燃料電池発電部が必要とする
単位時間当たりのガス供給量がガス生成部の単位時間当
たりのガス生成量よりも少ないときには、燃料電池発電
部に必要量の生成ガスを供給しながら、余った生成ガス
をガス貯蔵部に貯蔵しておき、前記ガス供給量が前記ガ
ス生成量よりも多いときには、不足分をガス貯蔵部に貯
蔵している生成ガスにて補給することにより、燃料電池
発電部に必要量の生成ガスを供給する。つまり、ガス生
成部の単位時間当たりの最大ガス生成能力が前記最大負
荷対応量に相当する量よりも小さくても、燃料電池発電
部の電気負荷の変動に追従する状態で、電気負荷の大小
にかかわらず、燃料電池発電部に必要量の生成ガスを供
給することができる。従って、ガス生成部として、単位
時間当たりの最大ガス生成能力が前記最大負荷対応量に
相当する量よりも小さいものを設けることができるの
で、ガス生成部のコストダウンを図って、燃料電池発電
装置の価格を従来よりも低減することができるようにな
った。又、ガス生成部のガス生成量を、常時、前記最大
負荷対応量に相当する量よりも少ない量に維持すること
ができるので、発電効率を向上することができるように
なった。

【０００８】〔請求項２記載の発明〕請求項２に記載の
特徴構成は、前記ガス供給手段が、前記ガス生成部から
の生成ガスを前記燃料電池発電部と前記ガス貯蔵部とに
分岐供給自在に構成されて、前記燃料電池発電部が必要
とする単位時間当たりのガス供給量が前記ガス生成部の
単位時間当たりのガス生成量よりも少ないときには、前
記生成ガスを前記燃料電池発電部と前記ガス貯蔵部に分
岐供給し、前記ガス供給量と前記ガス生成量が同じとき
には、前記生成ガスの全量を前記燃料電池発電部に供給
し、さらには、前記ガス供給量が前記ガス生成量よりも
多いときには、前記生成ガスの全量及び前記ガス貯蔵部
からのガスを前記燃料電池発電部に供給するように構成
されていることにある。

【０００９】請求項２に記載の特徴構成によれば、ガス
貯蔵部は、ガス生成部にて生成された生成ガスのうち、
燃料電池発電部に直接供給する分以外の余剰分を貯蔵す
るだけで十分であるので、ガス貯蔵部としては、貯蔵容
量の少ない小型で低価格のものを設けることができる。
従って、燃料電池発電装置の小型化を図ると共に、低価
格化を更に図ることができるようになった。

【００１０】〔請求項３記載の発明〕請求項３に記載の
特徴構成は、前記ガス貯蔵部が、前記ガス生成部及び前
記燃料電池発電部の夫々に並列接続される複数の貯蔵部
分を、その夫々について、前記ガス生成部との連通を断
続自在に及び前記燃料電池発電部との連通を断続自在に
備えて構成されていることにある。

【００１１】請求項３に記載の特徴構成によれば、貯蔵
部分を、ガス生成部に対しては連通状態とし、燃料電池
発電部に対しては連通を断った不通状態として、ガス生
成部の生成ガスを貯蔵する貯蔵状態とすることにより、
貯蔵部分にガス生成部の生成ガスを高圧状態で貯蔵する
ことができる。貯蔵状態にされて、生成ガスを高圧状態
で貯蔵している貯蔵部分を、ガス生成部に対しては不通
状態とし、燃料電池発電部に対しては連通状態として、
貯蔵ガスを排出して燃料電池発電部に供給する排出状態
とすることにより、高圧のガスを燃料電池発電部に供給
することができる。そして、複数の貯蔵部分夫々を前記
貯蔵状態と前記排出状態とに適宜に切り換えることによ
り、燃料電池発電部に対して、常に、ガス貯蔵圧力が高
圧の貯蔵部分から高圧のガスを供給することができる。
従って、前記ガス供給量が前記ガス生成量よりも多いと
き、即ち、電気負荷が大きい高負荷時には、燃料電池発
電部に対して、ガス生成部からの生成ガスと共に、ガス
貯蔵部から高圧のガスを供給することができるので、発
電効率を更に向上することができる。又、複数の貯蔵部
分のうちの一部が、故障や、メンテナンスのために使用
できないときでも、他の貯蔵部分を用いて運転を継続す
ることができるので、電力供給の信頼性を向上すること
ができるようになった。

【００１２】〔請求項４記載の発明〕請求項４に記載の
特徴構成は、前記ガス供給手段が、前記ガス生成部から
の生成ガスの全量を前記ガス貯蔵部に受入れ、そのガス
貯蔵部からのガスを前記燃料電池発電部に供給するよう
に構成されていることにある。

【００１３】請求項４に記載の特徴構成によれば、ガス
貯蔵部としては、ガス生成部からの生成ガスの全量を受
け入れるため、貯蔵容量が大きいものが必要となるもの
の、燃料電池発電部に対しては、ガス貯蔵部にて高圧で
貯蔵しているガスのみを供給することができる。従っ
て、発電効率を更に向上することができるようになっ
た。

【００１４】〔請求項５記載の発明〕請求項５に記載の
特徴構成は、前記ガス貯蔵部が、前記ガス生成部及び前
記燃料電池発電部の夫々に並列接続される複数の貯蔵部
分を、その夫々について、前記ガス生成部との連通を断
続自在に及び前記燃料電池発電部との連通を断続自在に
備えて構成されていることにある。

【００１５】請求項５に記載の特徴構成によれば、貯蔵
部分を、ガス生成部に対しては連通状態とし、燃料電池
発電部に対しては連通を断った不通状態として、ガス生
成部の生成ガスを貯蔵する貯蔵状態とすることにより、
貯蔵部分にガス生成部の生成ガスを高圧状態で貯蔵する
ことができる。貯蔵状態にされて、生成ガスを高圧状態
で貯蔵している貯蔵部分を、ガス生成部に対しては不通
状態とし、燃料電池発電部に対しては連通状態として、
貯蔵ガスを排出して燃料電池発電部に供給する排出状態
とすることにより、高圧のガスを燃料電池発電部に供給
することができる。そして、複数の貯蔵部分夫々を前記
貯蔵状態と前記排出状態とに適宜に切り換えることによ
り、燃料電池発電部に対して、常に、ガス貯蔵圧力が高
圧の貯蔵部分から高圧のガスを供給することができる。
従って、燃料電池発電部に対して、ガス貯蔵部から、常
に、高圧のガスを供給圧力の変動が少ない状態で供給す
ることができるので、発電効率を更に向上することがで
きる。又、複数の貯蔵部分のうちの一部が、故障や、メ
ンテナンスのために使用できないときでも、他の貯蔵部
分を用いて運転を継続することができるので、電力供給
の信頼性を向上することができるようになった。

【００１６】〔請求項６記載の発明〕請求項６に記載の
特徴構成は、前記燃料電池発電部が必要とするガス量を
判別するガス量判別手段と、そのガス量判別手段の判別
情報に基づいて、前記燃料電池発電部が必要とするガス
量を供給するように、前記貯蔵式のガス供給手段の作動
を制御する制御手段とが設けられていることにある。

【００１７】従って、請求項６に記載の特徴構成によれ
ば、燃料電池発電部が必要とするガス量を判別するガス
量判別手段の判別情報に基づいて、燃料電池発電部が必
要とするガス量を供給するように、貯蔵式のガス供給手
段の作動が自動的に制御されるので、操作の簡便性を一
層向上することができるようになった。又、燃料電池発
電部が必要とするガス量に対する過不足を小さくするこ
とができるので、電気負荷の変動に対する追従性を更に
向上すると共に、発電効率を更に向上することができる
ようになった。

【００１８】〔請求項７記載の発明〕請求項７に記載の
特徴構成は、前記ガス貯蔵部が、水素吸蔵合金にて前記
生成ガスを貯蔵するように構成されるとともに、気相部
分をリークさせるリーク弁を備えて構成され、前記制御
手段は、前記気相部分をリークさせるべきリークタイミ
ングになるに伴って、前記気相部分をリークさせるべく
前記リーク弁を開弁作動させるように構成されているこ
とにある。

【００１９】請求項７に記載の特徴構成によれば、生成
ガス中の水素ガスが選択的に水素吸蔵合金に貯蔵される
ので、生成ガス中の水素ガス以外の不純ガスは、気相部
に充満する。そして、制御手段によって、気相部分をリ
ークさせるべきリークタイミングになるに伴って、気相
部分をリークさせるべくリーク弁が開弁作動させられる
ので、気相部に充満している不純ガスがリークされる。
従って、燃料電池発電部に対して、水素分圧の高いガス
を供給することができるので、発電効率を更に向上する
ことができるようになった。

【００２０】

【発明の実施の形態】〔第１実施形態〕以下、図１に基
づいて、本発明を高分子型の燃料電池発電装置に適用し
た場合の第１の実施の形態を説明する。燃料電池発電装
置には、炭化水素を原料として水素ガスを含有するガス
を生成するガス生成部Ｒと、そのガス生成部Ｒにて生成
された生成ガスと送風機１から供給される空気とを用い
て発電する燃料電池発電部Ｇを設けてある。燃料電池発
電部Ｇにて発電された電力は、負荷装置Ｌにて消費され
る。

【００２１】本発明においては、ガス生成部Ｒからの生
成ガスを貯蔵するガス貯蔵部Ｓを備えて、燃料電池発電
部Ｇが必要とする必要量の生成ガスを燃料電池発電部Ｇ
に供給する貯蔵式ガス供給装置（ガス貯蔵式のガス供給
手段に相当する）Ｃを、燃料電池発電部Ｇが必要とする
単位時間当たりのガス供給量がガス生成部Ｒの単位時間
当たりのガス生成量よりも少ないときに貯蔵した生成ガ
スを、前記ガス供給量が前記ガス生成量よりも多いとき
の補給分として供給するように設けてある。

【００２２】ガス生成部Ｒについて、説明を加える。ガ
ス生成部Ｒは、原燃料供給路２を通じて供給される原燃
料ガスとしての天然ガスを脱硫処理する脱硫器３、その
脱硫器３から排出される脱硫原燃料ガスと水蒸気路４を
通じて供給される水蒸気とを改質処理して水素ガスと一
酸化炭素ガスを生成する改質器５、その改質器５から排
出されるガス中の一酸化炭素ガスと水蒸気とを変成処理
して水素ガスと二酸化炭素ガスを生成する変成器６、及
び、その変成器６から排出されるガス中から一酸化炭素
ガスを除去するＣＯ除去器７を備えて構成してある。そ
して、一酸化炭素ガスの含有量の少ない水素含有ガスを
生成するように構成してある。改質器３には、改質反応
用の熱を与えるためのバーナ５ｂを備えてある。尚、Ｃ
Ｏ除去器７は、一酸化炭素ガスのみを選択的に酸化する
ように構成したり、一酸化炭素ガスのみを選択的にメタ
ン化するように構成する。

【００２３】ガス生成部Ｒの単位時間当たりの最大ガス
生成能力は、燃料電池発電部Ｇに対する電気負荷が予め
設定した最大電気負荷のときに、燃料電池発電部Ｇが必
要とする量（最大負荷対応量）よりも小さくなるように
設定してある。そして、ガス生成部Ｒは、一定条件（例
えば、最大出力）で連続運転する。尚、ガス生成部Ｒの
単位時間当たりのガス生成量をＱｉとする。

【００２４】燃料電池発電部Ｇについて、説明を加え
る。詳細な図示は省略するが、燃料電池発電部Ｇは、電
解質層としての高分子膜の一方の面に酸素極を備え且つ
他方の面に燃料極を備えた複数のセルを、空気等の酸素
を含有した酸素極側ガスを通流させる酸素極側流路、水
素を含有した燃料極側ガスを通流させる燃料極側流路及
び冷却水を通流させる冷却水流路を備える状態で積層
し、積層方向の両端部夫々に電力取り出し用の集電部８
を設けて構成してある。尚、高分子膜は、フッ素樹脂系
のイオン交換膜（ナフィオン等）にて形成してある。

【００２５】燃料極側流路と冷却水流路を隣接して形成
すると共に、それらを区画する区画部材を多孔性部材で
形成してある。そして、冷却水流路を通流する冷却水の
圧力が燃料極側流路を通流する燃料極側ガスの圧力より
も高くなるようにして、冷却水流路を通流する冷却水の
一部を燃料極側流路側に前記区画部材を通過させ、その
ように前記区画部材を通過させた水によって高分子膜を
湿らせるようにしてある。

【００２６】又、各セルの酸素極側流路の通流経路の両
端部に各別に連通する２本の酸素極側連通路、各セルの
燃料極側流路の通流経路の両端部に各別に連通する２本
の燃料極側連通路、及び、各セルの冷却水流路の通流経
路の両端部に各別に連通する２本の冷却水側連通路を設
けてある。更に、積層方向の両端部夫々に端板９を設け
てある。一方の端板９には、２本の酸素極側連通路のう
ちの一方の端部に連通接続する酸素極側ガス用接続部９
ｓ、２本の燃料極側連通路のうちの一方の端部に連通接
続する燃料極側ガス用接続部９ｆ、及び、２本の冷却水
連通路のうちの一方の端部に連通接続する冷却水用接続
部９ｗを備えてある。又、他方の端板９には、２本の酸
素極側連通路のうちの他方の端部に連通接続する酸素極
側ガス用接続部９ｓ、２本の燃料極側連通路のうちの他
方の端部に連通接続する燃料極側ガス用接続部９ｆ、及
び、２本の冷却水連通路のうちの他方の端部に連通接続
する冷却水用接続部９ｗを備えてある。尚、２個の酸素
極側ガス用接続部９ｓのうち、一方は酸素極側ガスの供
給用として、他方は酸素極側ガスの排出用として用い、
２個の燃料極側ガス用接続部９ｆのうち、一方は燃料極
側ガスの供給用として、他方は燃料極側ガスの排出用と
して用い、並びに、２個の冷却水用接続部９ｗのうち、
一方は冷却水の供給用として、他方は冷却水の排出用と
して用いる。

【００２７】ガス生成部Ｒの生成ガスを貯蔵式ガス供給
装置Ｃにてガス供給量を調節して供給用の燃料極側ガス
用接続部９ｆに供給するように、ガス生成部Ｒを生成ガ
ス供給路２３にて貯蔵式ガス供給装置Ｃに接続し、その
貯蔵式ガス供給装置Ｃを燃料極側ガス供給路１０にて供
給用の燃料極側ガス用接続部９ｆに接続してある。又、
送風機１を酸素極側ガス供給路１１にて供給用の酸素極
側ガス用接続部９ｓに接続し、ポンプ１２を設けた冷却
水供給路１３を供給用の冷却水用接続部９ｗに接続して
ある。

【００２８】更に、水蒸気を凝結させて水を回収する凝
結器１４を設け、その凝結器１４の気相部と排出用の酸
素極側ガス用接続部９ｓとを酸素極側ガス排出路１５に
て接続し、前記気相部と排出用の冷却水用接続部９ｗと
を冷却水排出路１６にて接続し、前記気相部と排出用の
燃料極側ガス用接続部９ｆとを燃料極側ガス排出路１７
にて接続し、その燃料極側ガス排出路１７に気液分離器
１８を介装してある。冷却水供給路１３は、凝結器１４
の液相部に接続してある。

【００２９】又、気液分離器１８で分離された燃料極側
ガスを改質装置５のバーナ５ｂに供給すべく、気液分離
器１８の気相部とバーナ５ｂとを燃焼用ガス路１９にて
接続し、並びに、凝結器１４で分離された空気をバーナ
５ｂに供給すべく、凝結器１４の気相部とバーナ５ｂと
を燃焼用空気路２０にて接続してある。更に、凝結器１
４を通じて純水を冷却水として補給すべく、純水タンク
２１と凝結器１４とを補給水路２２にて接続してある。

【００３０】そして、供給用の酸素極側ガス用接続部９
ｓから酸素極側ガスを、供給用の燃料極側ガス用接続部
９ｆから燃料極側ガスを、並びに、供給用の冷却水用接
続部９ｗから冷却水を夫々供給する。すると、酸素極側
ガスは、各セルの酸素極側流路を通流してから、排出用
の酸素極側ガス用接続部９ｓから排出され、冷却水は、
各セルの冷却水流路を通流し、その一部は前記区画部材
を燃料極側流路側に通過し、残部が排出用の冷却水用接
続部９ｗから排出され、燃料極側ガスは、各セルの燃料
極側流路を通流し、前記区画部材を通過してきた冷却水
とともに、排出用の燃料極側ガス用接続部９ｆから排出
される。そして、各セルにおいては、前記区画部材を燃
料極側流路に通過してきた冷却水によって高分子膜が湿
らされる状態で、酸素極側ガス中の酸素と燃料極側ガス
中の水素との電気化学反応により発電され、並びに、冷
却水の通流により各セルの温度が所定の温度に維持され
る。尚、各セルの酸素極側流路を通流して、酸素極側ガ
ス用接続部９ｓから排出される酸素極側ガスには、各セ
ルでの発電反応により生じた水蒸気が含まれている。

【００３１】排出用の冷却水用接続部９ｗから排出され
た冷却水を冷却水排出路１６を通じて凝結器１４に供給
して、その液相部で貯留し、排出用の酸素極側ガス用接
続部９ｓから排出された酸素極側ガスを酸素極側ガス排
出路１５を通じて凝結器１４の気相部に供給して、そこ
で酸素極側ガス中に含まれる水蒸気を凝結させて、その
凝結水を液相部で貯留し、排出用の燃料極側ガス用接続
部９ｆから排出された燃料極側ガスと冷却水を気液分離
器１８で気液分離して、冷却水を燃料極側ガス排出路１
７を通じて凝結器１４に供給して、その液相部で貯留
し、並びに、凝結器１４に貯留されている冷却水を冷却
水ポンプ１２によって冷却水供給路１３を通じて、供給
用の冷却水用接続部９ｗに圧送して、各セルに供給す
る。

【００３２】気液分離器１８で分離された燃料極側ガス
を燃焼用ガス路１９にて改質装置５のバーナ５ｂに供給
し、並びに、凝結器１４で分離された空気を燃焼用空気
路２０にてバーナ５ｂに供給し、バーナ５ｂにおいて、
各セルから排出された燃料極側ガスを各セルから排出さ
れた酸素極側ガスにより燃焼させて、改質反応用の熱を
与えるのである

【００３３】貯蔵式ガス供給装置Ｃについて、説明を加
える。貯蔵式ガス供給装置Ｃは、昇圧器２４、ガス貯蔵
タンク２５、貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓ及び貯蔵供給用比
例弁ＶＰｓを記載順に上流側から下流側に並べて設けた
貯蔵供給路２６と、直接供給用開閉弁ＶＡｄ及び直接供
給用比例弁ＶＰｄを設けた直接供給路２７とを、生成ガ
ス供給路２３及び燃料極側ガス供給路１０夫々に対して
並列接続して構成してある。

【００３４】直接供給用開閉弁ＶＡｄ及び直接供給用比
例弁ＶＰｄ夫々の制御により、ガス生成部Ｒの生成ガス
の全量を直接供給路２７にて燃料電池発電部Ｇに供給す
る状態と、ガス生成部Ｒの生成ガスを燃料電池発電部Ｇ
とガス貯蔵タンク２５とに分岐供給する状態とに切換え
ると共に、分岐供給する状態では、ガス生成部Ｒの生成
ガスを直接供給路２７にて燃料電池発電部Ｇに直接供給
する直接供給量Ｑｄを調節する。

【００３５】ガス貯蔵タンク２５は、内部に気相部分が
形成される状態で水素吸蔵合金を設けると共に、気相部
分の圧力を検出する圧力センサ２９及び気相部分をリー
クさせるリーク用開閉弁ＶＡｒを備えて構成してある。
ガス生成部Ｒからの生成ガスを昇圧器２４にて昇圧し
て、ガス貯蔵タンク２５に貯蔵する。その際、水素吸蔵
合金は生成ガス中の水素ガスを選択的に吸蔵するので、
ガス貯蔵タンク２５の気相部分には生成ガス中の水素ガ
ス以外の不純ガス（二酸化炭素ガス等）が充満すること
になり、リーク用開閉弁ＶＡｒを開弁作動させることに
より、気相部分に充満している不純ガスを放出すること
ができる。そして、リーク用開閉弁ＶＡｒを開弁作動さ
せて不純ガスをリークした後、閉弁作動させ、続いて、
貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓを開弁作動させることにより、
水素分圧の高いガスをガス貯蔵タンク２５から排出させ
て、燃料電池発電部Ｇに供給することができる。そのガ
ス貯蔵タンク２５から燃料電池発電部Ｇへのガスの供給
量（以下、貯蔵供給量と記載する場合がある）Ｑｓは、
貯蔵供給用比例弁ＶＰｓにて調節する。

【００３６】従って、ガス貯蔵部Ｓは、ガス貯蔵タンク
２５と貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓにて構成してある。又、
貯蔵式ガス供給装置Ｃは、ガス生成部Ｒからの生成ガス
を燃料電池発電部Ｇとガス貯蔵部Ｓとに分岐供給自在に
構成して、燃料電池発電部Ｇが必要とする単位時間当た
りのガス供給量がガス生成部Ｒの単位時間当たりのガス
生成量よりも少ないときには、前記生成ガスを燃料電池
発電部Ｇとガス貯蔵部Ｓに分岐供給し、前記ガス供給量
と前記ガス生成量が同じときには、前記生成ガスの全量
を燃料電池発電部Ｇに供給し、さらには、前記ガス供給
量が前記ガス生成量よりも多いときには、前記生成ガス
の全量及びガス貯蔵部Ｓからのガスを燃料電池発電部Ｇ
に供給するように構成してある。

【００３７】更に、燃料電池発電部Ｇからの出力電力を
計測する電力計２８を設け、又、その電力計２８の計測
値及び圧力センサ２９の検出値が入力されると共に、昇
圧器２４、貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓ、貯蔵供給用比例弁
ＶＰｓ、直接供給用開閉弁ＶＡｄ、直接供給用比例弁Ｖ
Ｐｄ及びリーク用開閉弁ＶＡｒ夫々の作動を制御する制
御装置３０を設けてある。

【００３８】制御装置３０には、電力計２８の計測値に
基づいて、燃料電池発電部Ｇが必要とする単位時間当た
りのガス供給量を算出する機能を備えてある。従って、
電力計２８と制御装置３０とにより、ガス量判別手段Ｄ
を構成してある。

【００３９】以下、制御装置３０によるガス供給量の算
出方法について説明する。ガス生成部Ｒの生成ガスの全
量（Ｑｉ）を供給したときに、燃料電池発電部Ｇが発電
し得る電力を補給開始用電力として予め設定してある。
ガス生成部Ｒにて生成された生成ガスにおける水素ガス
含有率は８０％程度であり、リーク用開閉弁ＶＡｒにて
リークされた後に、ガス貯蔵タンク２５から排出される
ガスの水素ガス含有率は略１００％である。

【００４０】そこで、電力計２８の計測電力が前記補給
開始用電力以下のときは、燃料電池発電部Ｇへの単位時
間当たりのガス供給量は、ガス生成部Ｒの生成ガスの水
素ガス含有率を考慮して、ガス生成部Ｒの生成ガスを燃
料電池発電部Ｇに直接供給する直接供給量Ｑｄにて算出
する。又、電力計２８の計測電力が前記補給開始用電力
よりも大きいときは、燃料電池発電部Ｇが必要とするガ
スをガス生成部Ｒにて生成された生成ガスの全量でも賄
えない状態であるので、それで賄えない分をガス貯蔵タ
ンク２５からのガスにて補給すべく、ガス貯蔵タンク２
５からのガスの水素ガス含有率を考慮して貯蔵供給量Ｑ
ｓを算出する。つまり、燃料電池発電部Ｇへの単位時間
当たりのガス供給量として、ガス生成部Ｒのガス生成量
Ｑｉに等しい直接供給量Ｑｄと貯蔵供給量Ｑｓとの二つ
を求めることになる。

【００４１】次に、制御装置３０の制御作動について説
明する。電力計２８の計測電力が前記補給開始用電力よ
り小さいとき、即ち、燃料電池発電部Ｇが必要とする単
位時間当たりのガス供給量がガス生成部Ｒの単位時間当
たりのガス生成量Ｑｉよりも少ないときは、直接供給用
開閉弁ＶＡｄを開弁状態とし、貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓ
を閉弁状態とし、昇圧器２４を作動状態とし、直接供給
路２７を通じての生成ガスの供給量が求めた直接供給量
Ｑｄになるように、直接供給用比例弁ＶＰｄの開度を制
御する。従って、ガス生成部Ｒの生成ガスのうち、直接
供給量Ｑｄの生成ガスが燃料極側ガスとして燃料電池発
電部Ｇに供給され、残部がガス貯蔵タンク２５に貯蔵さ
れる。

【００４２】電力計２８の計測電力が前記補給開始用電
力と等しいとき、即ち、燃料電池発電部Ｇが必要とする
単位時間当たりのガス供給量がガス生成部Ｒのガス生成
量Ｑｉと同じときは、直接供給用開閉弁ＶＡｄを開弁状
態とし、貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓを閉弁状態とし、昇圧
器２４を停止状態とし、直接供給用比例弁ＶＰｄを全開
状態にする。従って、ガス生成部Ｒの生成ガスの全量が
燃料極側ガスとして燃料電池発電部Ｇに供給される。

【００４３】電力計２８の計測電力が前記補給開始用電
力より大きいとき、即ち、燃料電池発電部Ｇが必要とす
る単位時間当たりのガス供給量がガス生成部Ｒのガス生
成量Ｑｉよりも多いときは、直接供給用開閉弁ＶＡｄ及
び貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓを開弁状態とし、直接供給用
比例弁ＶＰｄを全開状態とし、昇圧器２４を停止状態と
し、並びに、ガス貯蔵タンク２５からのガス供給量が求
めた貯蔵供給量Ｑｓとなるように、圧力センサ２９の検
出情報に基づいて、貯蔵供給用比例弁ＶＰｓの開度を制
御する。従って、ガス生成部Ｒの生成ガスの全量と、ガ
ス貯蔵タンク２５からの高圧で水素ガス含有率が略１０
０％のガスとが燃料極側ガスとして燃料電池発電部Ｇに
供給される。この場合は、燃料電池発電部Ｇに供給する
燃料極側ガスの圧力が高くなると共に、水素ガス含有率
が高くなるので、発電効率を向上することができる。

【００４４】又、制御装置３０は、ガス貯蔵タンク２５
の気相部分をリークさせるべきリークタイミングになる
と、前記気相部分をリークさせるべくリーク用開閉弁Ｖ
Ａｒを予め設定してあるリーク用設定時間の間開弁作動
させる。尚、リークタイミングとして、例えば、貯蔵供
給用開閉弁ＶＡｓを開弁する直前、即ち、電力計２８の
計測電力と前記補給開始用電力との差が予め設定した量
（微少量）以下になったときや、電力計２８の計測電力
が前記補給開始用電力と等しくなったときを設定する。

【００４５】又、電力需要のないときに、即ち、燃料電
池発電部Ｇへのガス供給を停止して発電を停止している
ときに、別途設けたガス貯蔵指令スイッチにて指令する
と、制御装置３０は、ガス生成部Ｒを運転した状態で、
直接供給用開閉弁ＶＡｄ及び貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓを
閉弁状態とし、昇圧器２４を作動させるように構成して
ある。従って、ガス生成部Ｒの生成ガスの全量がガス貯
蔵タンク２５に供給されて貯蔵される。このようにして
発電停止中にガス貯蔵タンク２５に貯蔵されているガス
は、燃料電池発電装置の起動時で、ガス生成部Ｒがガス
生成可能な状態に達していないときに、燃料極側ガスと
して用いたり、燃料電池発電装置の停止直後や起動直前
に、ガス生成部Ｒのパージ用として用いる。

【００４６】次に、上述のように構成した燃料電池発電
装置の実証試験を行った結果を説明する。燃料電池発電
装置は、一般家庭用を対象として、燃料電池発電部Ｇの
最大出力を２ｋＷに、ガス生成部Ｒの最大ガス生成量
（Ｑｉ）を１．２ｋＷ相当に、ガス貯蔵タンク２５内の
水素吸蔵合金の水素ガス貯蔵容量を４．４ｋＷｈに、ガ
ス貯蔵タンク２５の気相部分の容積を１００リットルに
夫々設定した。従って、電力計２８の計測電力が１．２
ｋＷにときに、ガス生成部Ｒの生成ガスの全量（Ｑｉ）
が、直接供給路２７を通じて燃料電池発電部Ｇに直接に
供給されることになる。そして、一日の電力需要を想定
して、燃料電池発電部Ｇに対する電力負荷が図５に示す
如く変動するように、負荷装置Ｌを制御した。電力負荷
が１．２ｋＷよりも小さい時間帯（１０時頃〜１７時頃
及び２２時頃〜５時頃）では、ガス生成部Ｒの生成ガス
のうち余剰分がガス貯蔵タンク２５に貯蔵され、電力負
荷が１．２ｋＷよりも大きい時間帯（１７時頃〜２２時
頃及び５時頃〜１０時頃）では、ガス貯蔵タンク２５に
貯蔵されているガスが補給分として用いられる。そし
て、図５に示す如き電力負荷変動を連続して１０サイク
ル繰り返し、電力負荷変動に追従できることを確認し
た。

【００４７】〔第２実施形態〕以下、図２に基づいて、
本発明を高分子型の燃料電池発電装置に適用した場合の
第２の実施の形態を説明する。第２実施形態において
は、貯蔵式ガス供給装置Ｃ以外は第１実施形態と同様に
構成してあるので、以下、貯蔵式ガス供給装置Ｃについ
て説明する。第１実施形態の貯蔵式ガス供給装置Ｃの構
成に加えて、貯蔵供給路２６に３系統の分岐流路３１
を、夫々が貯蔵供給路２６における昇圧器２４と貯蔵供
給用比例弁ＶＰｓとの間の部分と並列状態となるように
接続し、各分岐流路３１に第１実施形態と同様のガス貯
蔵タンク２５を設けてある。更に、各分岐流路３１にお
けるガス貯蔵タンク２５よりも下流側の部分に貯蔵供給
用開閉弁ＶＡｓを設け、各分岐流路３１におけるガス貯
蔵タンク２５よりも上流側の部分、及び、貯蔵供給路２
６における分岐流路３１の分岐部分とガス貯蔵タンク２
５との間の夫々に、分岐供給用開閉弁ＶＡｂを設けてあ
る。

【００４８】つまり、ガス貯蔵部Ｓは、ガス貯蔵タンク
２５の貯蔵対象ガスの供給側に分岐供給用開閉弁ＶＡｂ
を且つ貯蔵ガスの排出側に貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓを設
けたものを１系統として、その４系統をガス生成部Ｒ及
び燃料電池発電部Ｇの夫々に並列接続して構成してあ
る。つまり、ガス貯蔵部Ｓは、ガス生成部Ｒ及び燃料電
池発電部Ｇの夫々に並列接続される４台のガス貯蔵タン
ク２５（貯蔵部分に相当する）を、その夫々について、
分岐供給用開閉弁ＶＡｂの開閉操作によりガス生成部Ｒ
との連通を断続自在に、及び、貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓ
の開閉操作により燃料電池発電部Ｇとの連通を断続自在
に備えて構成してある。

【００４９】燃料電池発電部Ｇへの単位時間当たりのガ
ス供給量は、第１実施形態と同様に、電力計２８の計測
電力が前記補給開始用電力以下のときは直接供給量Ｑｄ
にて求め、電力計２８の計測電力が前記補給開始用電力
よりも大きいときは、ガス生成部Ｒのガス生成量Ｑｉに
等しい直接供給量Ｑｄと貯蔵供給量Ｑｓとの二つにより
求める。

【００５０】次に、制御装置３０の制御作動について説
明する。電力計２８の計測電力が前記補給開始用電力よ
り小さいとき、即ち、燃料電池発電部Ｇが必要とする単
位時間当たりのガス供給量がガス生成部Ｒの単位時間当
たりのガス生成量Ｑｉよりも少ないときは、直接供給用
開閉弁ＶＡｄを開弁状態とし、全ての貯蔵供給用開閉弁
ＶＡｓを閉弁状態とし、昇圧器２４を作動状態とし、並
びに、直接供給路２７を通じての生成ガスの供給量が求
めた直接供給量Ｑｄになるように、直接供給用比例弁Ｖ
Ｐｄの開度を制御するのに加えて、４個の分岐供給用開
閉弁ＶＡｂを以下のように開閉操作する。

【００５１】即ち、４個の分岐供給用開閉弁ＶＡｂのう
ちの一部（例えば１個）を開弁状態とし、他を閉弁状態
として、開弁状態の分岐供給用開閉弁ＶＡｂと同系統の
圧力センサ２９の検出圧力が設定上限値になると、開弁
状態の分岐供給用開閉弁ＶＡｂを閉弁作動させて、他の
一部（例えば１個）の分岐供給用開閉弁ＶＡｂを開弁作
動させる制御を繰り返す。つまり、４個のガス貯蔵タン
ク２５のうちの一部ずつに順番に、気相部分の圧力が設
定上限値になるまで生成ガスが貯蔵される。

【００５２】電力計２８の計測電力が前記補給開始用電
力と等しいとき、即ち、燃料電池発電部Ｇが必要とする
単位時間当たりのガス供給量がガス生成部Ｒのガス生成
量Ｑｉと同じときは、直接供給用開閉弁ＶＡｄを開弁状
態とし、全ての分岐供給用開閉弁ＶＡｂ及び全ての貯蔵
供給用開閉弁ＶＡｓを閉弁状態とし、昇圧器２４を停止
状態とし、直接供給用比例弁ＶＰｄを全開状態にする。
従って、ガス生成部Ｒの生成ガスの全量が燃料極側ガス
として燃料電池発電部Ｇに供給される。

【００５３】電力計２８の計測電力が前記補給開始用電
力より大きいとき、即ち、燃料電池発電部Ｇが必要とす
る単位時間当たりのガス供給量がガス生成部Ｒのガス生
成量Ｑｉよりも多いときは、直接供給用開閉弁ＶＡｄを
開弁状態とし、直接供給用比例弁ＶＰｄを全開状態と
し、全ての分岐供給用開閉弁ＶＡｂを閉弁状態とし、昇
圧器２４を停止状態とし、並びに、４個の貯蔵供給用開
閉弁ＶＡｓを下記のように開閉操作しながら、ガス貯蔵
タンク２５からのガス供給量が求めた貯蔵供給量Ｑｓと
なるように、圧力センサ２９の検出情報に基づいて、貯
蔵供給用比例弁ＶＰｓの開度を制御する。即ち、４個の
圧力センサ２９の検出情報に基づいて、検出圧力が前記
設定上限値に達しているもののうちの一部（例えば１
個）と同系統の貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓを、圧力センサ
２９の検出圧力が設定下限値になるまで開弁状態とする
制御を繰り返す。尚、第１実施形態と同様に、各リーク
用開閉弁ＶＡｒを夫々が前記リークタイミングになると
前記リーク用設定時間の間開弁作動させる。従って、４
個のガス貯蔵タンク２５のうち、気相部分の圧力が設定
上限値になるまで生成ガスが貯蔵されたものから順に、
貯蔵ガスが排出されて、その排出ガスが燃料電池発電部
Ｇに供給される。

【００５４】この場合は、ガス生成部Ｒの生成ガスの全
量と、ガス貯蔵タンク２５からの高圧で水素ガス含有率
が略１００％のガスとが燃料極側ガスとして燃料電池発
電部Ｇに供給され、燃料電池発電部Ｇに供給する燃料極
側ガスの圧力が高くなると共に、水素ガス含有率が高く
なるので、発電効率を向上することができる。

【００５５】〔第３実施形態〕以下、図３に基づいて、
本発明を高分子型の燃料電池発電装置に適用した場合の
第３の実施の形態を説明する。第３実施形態において
は、貯蔵式ガス供給装置Ｃ以外は第１実施形態と同様に
構成し、貯蔵式ガス供給装置Ｃは、第２実施形態の構成
において、直接供給用開閉弁ＶＡｄ及び直接供給用比例
弁ＶＰｄを設けた直接供給路２７を省略してある。つま
り、貯蔵式ガス供給装置Ｃは、ガス生成部Ｒからの生成
ガスの全量をガス貯蔵部Ｓに受入れ、そのガス貯蔵部Ｓ
からのガスを燃料電池発電部Ｇに供給するように構成し
てある。そして、ガス貯蔵部Ｓからは、単位時間当たり
に、ガス生成部Ｇの生成ガスの全量（Ｑｉ）に含まれる
水素ガスの量よりも多い量の水素ガスを含むガスを燃料
電池発電部Ｇに供給できるように構成してある。又、ガ
ス貯蔵部Ｓは、ガス生成部Ｒ及び燃料電池発電部Ｇの夫
々に並列接続される４台のガス貯蔵タンク２５（貯蔵部
分に相当する）を、その夫々について、分岐供給用開閉
弁ＶＡｂの開閉操作によりガス生成部Ｒとの連通を断続
自在に、及び、貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓの開閉操作によ
り燃料電池発電部Ｇとの連通を断続自在に備えて構成し
てある。

【００５６】制御装置３０は、第１実施形態と同様に、
電力計２８の計測値に基づいて、燃料電池発電部Ｇが必
要とする単位時間当たりのガス供給量を算出する。この
第３実施形態の場合、燃料電池発電部Ｇには、ガス貯蔵
タンク２５からのガスのみが供給されるので、ガス供給
量は貯蔵供給量Ｑｓにて算出することになる。従って、
燃料電池発電部Ｇが必要とする単位時間あたりのガス供
給量が、ガス生成部Ｒのガス生成量Ｑｉよりも多いか少
ないかは、両者に含まれる水素ガスの量にて判断するこ
とになる。

【００５７】制御装置３０は、昇圧器２４を連続作動さ
せる状態で、第２実施形態と同様に、４個の圧力センサ
２９の検出情報に基づいて、４個の分岐供給用開閉弁Ｖ
Ａｂ及び４個の貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓを第２実施形態
と同様に開閉操作しながら、ガス供給量が求めた貯蔵供
給量Ｑｓとなるように、貯蔵供給用比例弁ＶＰｓの開度
を制御する。但し、１個のガス貯蔵タンク２５だけで
は、求めた貯蔵供給量Ｑｓの量のガスを供給できないと
きは、複数個のガス貯蔵タンク２５で対応するように、
４個の貯蔵供給用開閉弁ＶＡｓ及び貯蔵供給用比例弁Ｖ
Ｐｓを制御する。尚、第１実施形態と同様に、各リーク
用開閉弁ＶＡｒを夫々が前記リークタイミングになると
前記リーク用設定時間の間開弁作動させる。

【００５８】第３実施形態では、燃料電池発電部Ｇに
は、常に、高圧で水素ガス含有率の高い（略１００％）
ガスを、燃料極側ガスとして供給することができるの
で、発電効率の向上の面で最適である。

【００５９】〔別実施形態〕次に別実施形態を説明す
る。 （イ） 図４に示すように、上記の第１実施形態におい
て、直接供給用開閉弁ＶＡｄ及び直接供給用比例弁ＶＰ
ｄを設けた直接供給路２７を省略しても良い。ガス貯蔵
タンク２５は、ガス生成部Ｒからの生成ガスを貯蔵しな
がら、貯蔵しているガスを排出することができるように
構成する。つまり、貯蔵式ガス供給装置Ｃは、ガス生成
部Ｒからの生成ガスの全量をガス貯蔵部Ｓに受入れ、そ
のガス貯蔵部Ｓからのガスを燃料電池発電部Ｇに供給す
るように構成してある。そして、ガス貯蔵部Ｓからは、
単位時間当たりに、ガス生成部Ｇの生成ガスの全量（Ｑ
ｉ）に含まれる水素ガスの量よりも多い量の水素ガスを
含むガスを燃料電池発電部Ｇに供給できるように構成し
てある。

【００６０】（ロ） 時刻に伴う電力負荷変動のパター
ンが、略同一パターンで毎日繰り返される場合、リーク
タイミングは、時刻で設定しても良い。例えば、電力負
荷が前記補給開始用電力に達すると予想される時刻の直
前の時刻に設定する。ちなみに、図５に示すようなパタ
ーンで、時刻に伴って電力負荷が変動する場合、リーク
タイミングは、圧力センサ２９の検出圧力がリーク用の
設定圧力以上になったときに設定すると共に、５時前、
及び、１７時前に設定する。

【００６１】（ハ） 上記の第２実施形態や第３実施形
態において、ガス貯蔵タンク２５の設置数は適宜変更可
能である。

【００６２】（ニ） ガス貯蔵部Ｓの具体構成は、上記
の各実施形態において例示した如き、水素吸蔵合金に吸
蔵させて貯蔵する構成に限定されるものではない。例え
ば、活性炭素などの水素吸収性炭素材に水素を吸収させ
て貯蔵するように構成しても良い。但し、この場合は、
水素吸収性炭素材は水素ガス以外のガスも吸収するの
で、燃料極側ガスの高純度化の面では劣るが、気相部分
の圧力が低くなるので、ガス貯蔵部Ｓを構成する各部材
の耐圧強度を低くすることができる。

【００６３】（ホ） 水素吸蔵合金としては、Ｔｉ−Ｆ
ｅ系、Ｌａ−Ｎｉ系、Ｍｇ−Ｎｉ系等から適宜選択して
用いることができる。

【００６４】（ヘ） 上記の第１及び第２の各実施形態
においては、直接供給用開閉弁ＶＡｄ及び直接供給用比
例弁ＶＰｄを直接供給路２７に設ける場合について例示
した。これに代えて、直接供給用開閉弁ＶＡｄ及び直接
供給用比例弁ＶＰｄを、貯蔵供給路２６において、直接
供給路２７の接続部分と昇圧器２４との間に設けても良
い。この場合、ガス生成部Ｒの生成ガスの全量を直接に
直接供給路２７を通じて燃料電池発電部Ｇに供給すると
きは、直接供給用開閉弁ＶＡｄを閉弁状態に作動する。
又、ガス生成部Ｒの生成ガスを燃料電池発電部Ｇとガス
貯蔵タンク２５とに分岐供給するときは、直接供給用開
閉弁ＶＡｄを開弁状態に切換えると共に、直接供給用比
例弁ＶＰｄの開度調節により、ガス生成部Ｒの生成ガス
を直接供給路２７にて燃料電池発電部Ｇに直接供給する
直接供給量Ｑｄを調節する。但し、直接供給量Ｑｄを多
くする側に調節するときは、第１及び第２の各実施形態
とは逆に、直接供給用比例弁ＶＰｄは開度を小さくする
側に調節する。

【００６５】（ト） 上記の各実施形態においては、ガ
ス量判別手段Ｄは、電力計２８の計測値に基づいて燃料
電池発電部Ｇが必要とする単位時間当たりのガス供給量
を算出するように構成する場合について例示した。電力
計２８に代えて、燃料電池発電部Ｇの出力電流を計測す
る電流計を設けて、ガス量判別手段Ｄは、この電流計の
計測値に基づいてガス供給量を算出するように構成して
も良い。 （チ） 上記の各実施形態においては、貯蔵式ガス供給
装置Ｃの作動を制御装置３０にて自動的に制御するよう
に構成する場合について例示したが、制御装置３０を省
略して、貯蔵式ガス供給装置Ｃの作動を人為的に制御す
るように構成しても良い。

【００６６】（リ） 本発明は、高分子型の燃料電池に
おいては、上記の各実施形態において例示した如き内部
加湿方式の以外にも、種々の型式の高分子型の燃料電池
に適用することができる。例えば、燃料電池発電部Ｇ内
において、各セルを通過後の冷却水を蒸発させ、、その
水蒸気にて、燃料極側ガス及び酸素極側ガスを加湿して
から各セルに供給して、燃料極側ガスや酸素極側ガスに
含まれる水分により高分子膜を加湿するように構成した
内部加湿方式の高分子型の燃料電池にも適用することが
できる。あるいは、燃料電池発電部Ｇの外部で加湿した
燃料極側ガスや酸素極側ガスを燃料電池発電部Ｇに供給
して、燃料極側ガスや酸素極側ガスに含まれる水分によ
り高分子膜を加湿する外部加湿方式の高分子型燃料電池
にも適用することができる。又、高分子型の燃料電池以
外に、リン酸型、溶融炭酸塩型、固体電解質型等種々の
型式の燃料電池に適用することができる。

【００６７】（ヌ） ガス生成部Ｒの原料としては、上
記の各実施形態において例示した天然ガス以外に、ブタ
ンガス、アルコール等の種々の炭化水素系の原料を用い
ることができる。 （ル） ガス生成部Ｒの構成は、使用する原料や、適用
する燃料電池の型式に応じて、適宜変更することができ
る。例えば、原料が液体の場合は、気化器を設ける。
又、脱硫器３を省略したり、変成器６を省略したり、Ｃ
Ｏ除去器７を省略したりすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態にかかる燃料電池発電装置の全体
構成を示すブロック図

【図２】第２実施形態にかかる燃料電池発電装置の貯蔵
式ガス供給装置の構成を示すブロック図

【図３】第３実施形態にかかる燃料電池発電装置の貯蔵
式ガス供給装置の構成を示すブロック図

【図４】別実施形態にかかる燃料電池発電装置の全体構
成を示すブロック図

【図５】時刻に伴う電力負荷の変動パターンを示す図

【符号の説明】

２５ 貯蔵部分 ３０ 制御手段 Ｃ ガス貯蔵式のガス供給手段 Ｄ ガス量判別手段 Ｇ 燃料電池発電部 Ｒ ガス生成部 Ｓ ガス貯蔵部 ＶＡｒ リーク弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 越後 満秋 大阪府大阪市中央区平野町四丁目１番２号 大阪瓦斯株式会社内 Ｆターム(参考） 5H027 AA04 AA05 AA06 BA05 BA14 KK21 KK25 MM02 MM12

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭化水素を原料として水素ガスを含有す
   るガスを生成するガス生成部と、そのガス生成部にて生
   成された生成ガスを用いて発電する燃料電池発電部とが
   設けられた燃料電池発電装置であって、 前記ガス生成部からの生成ガスを貯蔵するガス貯蔵部を
   備えて、前記燃料電池発電部が必要とする必要量の生成
   ガスを前記燃料電池発電部に供給するガス貯蔵式のガス
   供給手段が、前記燃料電池発電部が必要とする単位時間
   当たりのガス供給量が前記ガス生成部の単位時間当たり
   のガス生成量よりも少ないときに貯蔵した生成ガスを、
   前記ガス供給量が前記ガス生成量よりも多いときの補給
   分として供給するように設けられている燃料電池発電装
   置。
2. 【請求項２】 前記ガス供給手段が、前記ガス生成部か
   らの生成ガスを前記燃料電池発電部と前記ガス貯蔵部と
   に分岐供給自在に構成されて、前記燃料電池発電部が必
   要とする単位時間当たりのガス供給量が前記ガス生成部
   の単位時間当たりのガス生成量よりも少ないときには、
   前記生成ガスを前記燃料電池発電部と前記ガス貯蔵部に
   分岐供給し、前記ガス供給量と前記ガス生成量が同じと
   きには、前記生成ガスの全量を前記燃料電池発電部に供
   給し、さらには、前記ガス供給量が前記ガス生成量より
   も多いときには、前記生成ガスの全量及び前記ガス貯蔵
   部からのガスを前記燃料電池発電部に供給するように構
   成されている請求項１記載の燃料電池発電装置。
3. 【請求項３】 前記ガス貯蔵部が、前記ガス生成部及び
   前記燃料電池発電部の夫々に並列接続される複数の貯蔵
   部分を、その夫々について、前記ガス生成部との連通を
   断続自在に及び前記燃料電池発電部との連通を断続自在
   に備えて構成されている請求項２記載の燃料電池発電装
   置。
4. 【請求項４】 前記ガス供給手段が、前記ガス生成部か
   らの生成ガスの全量を前記ガス貯蔵部に受入れ、そのガ
   ス貯蔵部からのガスを前記燃料電池発電部に供給するよ
   うに構成されている請求項１記載の燃料電池発電装置。
5. 【請求項５】 前記ガス貯蔵部が、前記ガス生成部及び
   前記燃料電池発電部の夫々に並列接続される複数の貯蔵
   部分を、その夫々について、前記ガス生成部との連通を
   断続自在に及び前記燃料電池発電部との連通を断続自在
   に備えて構成されている請求項４記載の燃料電池発電装
   置。
6. 【請求項６】 前記燃料電池発電部が必要とするガス量
   を判別するガス量判別手段と、そのガス量判別手段の判
   別情報に基づいて、前記燃料電池発電部が必要とするガ
   ス量を供給するように、前記貯蔵式のガス供給手段の作
   動を制御する制御手段とが設けられている請求項１〜５
   のいずれか１項に記載の燃料電池発電装置。
7. 【請求項７】 前記ガス貯蔵部が、水素吸蔵合金にて前
   記生成ガスを貯蔵するように構成されるとともに、気相
   部分をリークさせるリーク弁を備えて構成され、 前記制御手段は、前記気相部分をリークさせるべきリー
   クタイミングになるに伴って、前記気相部分をリークさ
   せるべく前記リーク弁を開弁作動させるように構成され
   ている請求項６記載の燃料電池発電装置。