JP2002008702A

JP2002008702A - 燃料電池用監視装置

Info

Publication number: JP2002008702A
Application number: JP2000192990A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Endo; 博之遠藤
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2000-06-27
Filing date: 2000-06-27
Publication date: 2002-01-11

Abstract

(57)【要約】【課題】現場に常駐する管理者がいなくとも、燃料電池
の損傷を未然に防止する燃料電池用監視装置の提供。【解決手段】燃料電池12への燃料流量を検出する流量計
61と、燃料電池12の出力電力を検出する電力計63と、流
量計61および電力計63が検出した燃料流量および出力電
力に基づいて燃料電池12の効率を算出する演算手段64
と、この演算手段64が算出した効率が所定の適正効率範
囲から逸脱しているか否かを検査する検査手段65とを設
け、燃料電池12に異常が生じ、燃料電池12の効率が所定
の適正効率範囲から逸脱した場合に、燃料電池12の異常
を自動検出し、燃料電池12の異常を使用者等に知らせ、
燃料電池12の損傷を回避する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水素を含む燃料の
電気化学反応により発電を行う燃料電池の異常を監視す
る燃料電池用監視装置に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、水素やメタノールなどの燃料が
燃焼する際の化学エネルギーを、電気化学的に直接電気
エネルギーに変換する燃料電池が利用されている。この
燃料電池によれば、発電効率が機械式の発電機よりも優
れているうえ、排熱までも利用すれば、総合エネルギー
効率が８０％にまで到達し、早期の開発、導入および普
及が期待されている。また、現在では、燃料電池の正極
および負極の間に設けられる電解質として、高分子電解
質膜を採用した固体高分子型燃料電池（以下、「ＰＥＦ
Ｃ」と略す）が開発されている。このＰＥＦＣは、出力
される電力の電力密度が高く、軽量・小型化が可能であ
るので、電気自動車の動力源に利用することが研究され
ている。また、ＰＥＦＣは、天然ガス、メタノールおよ
び液化石油ガス等を水素に変換する燃料改質装置を設け
れば、燃料として国内で普及している天然ガスおよび液
化石油ガスをそのまま燃料として採用することが可能な
ので、水素のようにインフラを整備する必要がなく、小
売店などの小型店舗や家庭用の自家発電装置として普及
を図ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、小売店
などの小型店舗や一般住宅等に燃料電池を設けると、小
型店舗や一般住宅等には、燃料電池についての資格や技
術的知識を有する管理者を常駐させることが困難なた
め、燃料電池に異常があっても、異常に気づかない、あ
るいは、異常に気づいても、その対処が判らないため、
燃料電池が重い損傷を被るおそれがあるという問題があ
る。

【０００４】本発明の目的は、現場に常駐する管理者が
いなくとも、燃料電池の損傷を未然に防止する燃料電池
用監視装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、燃料電池の異
常を監視する燃料電池用監視装置であって、前記燃料電
池に供給される燃料の流量を検出する流量検出手段と、
前記燃料電池が出力する電力を検出する電力検出手段
と、前記流量検出手段が検出した燃料流量および前記電
力検出手段が検出した電力に基づいて前記燃料電池の効
率を算出する演算手段と、この演算手段が算出した効率
が所定の適正効率範囲から逸脱しているか否かを検査す
る検査手段とを備えていることを特徴とする。このよう
な本発明では、燃料電池の効率が所定の適正効率範囲か
ら逸脱した場合には、燃料電池に異常が生じたとみなせ
るので、検査手段により、燃料電池の異常が検出可能と
なる。そして、燃料電池に異常が生じ、燃料電池の効率
が所定の適正効率範囲から逸脱するので、この逸脱を検
査手段が検出したら、ランプやブザー等で、燃料電池に
異常が生じたことを燃料電池の使用者に知らせることが
できる。ここで、予め、燃料電池の使用者には、ランプ
やブザー等が作動したら、燃料電池の運転を停止させる
ように指導しておけば、燃料電池が重い損傷を被ること
が回避できるようになる。

【０００６】以上のような燃料電池用監視装置におい
て、燃料電池としては、貯蔵時には液化可能な気体燃料
を利用するもの、あるいは、液体の状態で貯蔵されると
ともに液体の状態で搬送される液体燃料を利用するもの
の両方が採用できる。本発明は、気体燃料または液体燃
料を燃料とする燃料電池に適用でき、様々な燃料電池に
ついて常駐管理者を不要とするので、燃料電池を導入す
るにあたり、管理者の常駐が困難である場合でも、燃料
電池の導入が図れるようになる。

【０００７】また、前記燃料電池に供給される燃料の最
小流量から最大流量までの間に、複数の流量領域が設定
され、これらの流量領域毎に複数の適正効率範囲が設定
され、前記流量領域に対する前記適正効率範囲が複数記
憶された適正効率記憶手段が前記検査手段に設けられて
いることが好ましい。ここで、電力負荷に対応するよう
に燃料電池の出力電力を調節するにあたり、燃料電池に
供給される燃料の流量を調節すると、ある流量における
効率が、別の流量における適正効率範囲から逸脱する。
例えば、最小流量近傍の流量領域における適正効率範囲
と、最大流量近傍の流量領域における適正効率範囲とが
相違し、最小流量側の適正効率範囲の下限側の値が、最
大流量側の適正効率範囲から逸脱したり、逆に、最大流
量側の適正効率範囲の上限側の値が、最小流量側の適正
効率範囲から逸脱する場合がある。このような場合で
も、上述のように、適正効率記憶手段を採用すれば、算
出された効率が現在の流量領域における適正効率範囲か
ら逸脱しなければ、検査手段は、異常と見なさないの
で、出力電力を調節しても、燃料電池の安定した連続運
転が可能となる。

【０００８】さらに、前記検査手段からは、前記演算手
段が算出した効率が所定の適正効率範囲から逸脱する
と、その旨を報知するための逸脱信号が出力され、か
つ、この逸脱信号を受信するとともに、当該逸脱信号の
出力の継続時間を計測し、当該継続時間が所定の時間を
超えると、前記燃料電池への燃料供給を遮断する燃料遮
断手段が設けられていることが望ましい。ここで、電力
負荷に対応するように燃料電池の出力電力を調節するに
は、燃料電池に供給される燃料の流量を、電力負荷に応
じて速やかに調節する必要があるが、燃料電池の出力電
力は、流量の調節動作から多少遅れて変化する。例え
ば、電力負荷が増大したために、燃料の流量が増大され
ても、燃料電池の出力電力は、燃料流量ほど速やかに増
大せず、流量の調節動作から多少遅れて電力負荷に応じ
た値に達する。このため、燃料電池の効率が一時的に適
正効率範囲から逸脱する場合がある。このような場合で
も、前述のような燃料遮断手段を設けたので、適正効率
範囲から逸脱した状態が所定時間を超えて継続しなけれ
ば、燃料電池への燃料供給を遮断しないので、燃料電池
がむやみに停止することがなく、燃料電池の安定した連
続運転が可能となるうえ、燃料電池に異常が生じたため
に効率が低下した場合には、適正効率範囲から逸脱した
状態が所定時間を超えて継続するので、この場合には、
燃料遮断手段により、燃料電池が確実に自動停止するよ
うになる。

【０００９】また、前記燃料遮断手段と常時通信を行う
とともに、前記燃料遮断手段が前記燃料電池への燃料供
給を遮断すると、電話回線を通じて、外部の管理者へそ
の旨を報知する外部報知手段が設けられていることが好
ましい。このような外部報知手段を設ければ、燃料電池
が自動停止したことを使用者が気が付かず、燃料電池が
停止したまま放置されるおそれがあっても、燃料電池の
停止が自動的に外部の管理者に通報され、管理者が燃料
電池の復旧作業を開始しなければならないこと把握する
ので、燃料電池の復旧が可及的速やかに行われるように
なる。

【００１０】さらに、前記燃料電池は、固体高分子型燃
料電池であることが望ましい。このような固体高分子型
燃料電池は、出力される電力の電力密度が、燃料電池の
中でも最も高いものの一つなので、燃料電池の軽量・小
型化が図れ、住宅や小型の店舗への設置が容易に行える
ようになる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。図１には、本実施形態に係る熱
併給発電設備１が示されている。この熱併給発電設備１
は、小型店舗である２４時間営業の飲食店に設置され、
当該飲食店に電力および湯を供給するものである。な
お、この飲食店は、主にラーメンを提供するために、大
量の湯を消費する中華料理店である。熱併給発電設備１
が発電した電力は、飲食店の各部の電力負荷へ電力を分
配するための分電盤２に供給されている。この分電盤２
には、電力会社の商用電力も供給されている。分電盤２
に商用電力を供給する送電線３の途中には、分電盤２に
供給される交流電力を計測する電力検出手段としての電
力計４が設けられている。

【００１２】熱併給発電設備１は、燃料の電気化学的反
応により電気エネルギーおよび熱エネルギーの両方を効
率よく発生する熱併給発電装置10を備えたものである。
熱併給発電設備１には、熱併給発電装置10の他に、熱併
給発電装置10の燃料である液化石油ガスを熱併給発電装
置10に供給する燃料供給手段であるバルク貯槽20と、飲
食店の電力負荷が利用できるように、熱併給発電装置10
が発生した電力を整えるパワーコンディショナー30と、
熱併給発電装置10が発生する熱エネルギーにより加熱さ
れた湯を内部に貯める貯湯槽40と、熱併給発電装置10の
異常の有無を監視する監視装置60とが設けられている。

【００１３】ここで、熱併給発電設備１の熱併給発電装
置10とバルク貯槽20とは、ガス管51で相互に連結され、
これにより、熱併給発電装置10に液化石油ガスが供給可
能となっている。ガス管51の途中部分には、熱併給発電
装置10への液化石油ガスの流量を検出する流量検出手段
としての流量計61と、熱併給発電装置10への液化石油ガ
スの供給を遮断するための遮断弁62とが設けられてい
る。流量計61は、監視装置60と電気的に接続され、液化
石油ガスの流量に応じた電圧信号を監視装置60に送出す
るものである。遮断弁62は、監視装置60と電気的に接続
され、監視装置60からの駆動電力を受けると、液化石油
ガスの流路を遮断するものである。

【００１４】熱併給発電装置10および貯湯槽40には、水
道水等の水を供給する水供給管52が接続され、この水供
給管52により、熱併給発電装置10および貯湯槽40の両方
に水が供給されるようになっている。このうち、熱併給
発電装置10には、空気供給管53が接続され、この空気供
給管53により、熱併給発電装置10に空気が供給可能とな
っている。熱併給発電装置10と貯湯槽40とは、二本の送
湯管54, 55で相互に連結され、これらの送湯管54, 55に
より、熱併給発電装置10と貯湯槽40との間で湯の循環が
可能となっている。貯湯槽40には、飲食店の調理場等の
各部位へ湯を供給するための給湯管56が接続されてい
る。

【００１５】熱併給発電装置10とパワーコンディショナ
ー30とは、一対の直流送電線５により相互に接続されて
いる。直流送電線５の途中部分には、熱併給発電装置10
が出力する電力を検出する直流電力計63が設けられてい
る。直流電力計63は、監視装置60と電気的に接続され、
熱併給発電装置10が出力する電力に応じた電圧信号を監
視装置60に送出するものである。パワーコンディショナ
ー30と分電盤２とは、一対の交流送電線６（図１では、
便宜上、１本の線で表されている。）により相互に接続
されている。

【００１６】熱併給発電装置10は、バルク貯槽20から供
給される液化石油ガスを改質装置11で水素に改質し、改
質装置11により得られた水素と空気中の酸素とを燃料電
池12の内部で結合させることにより発電を行うものであ
る。ここで、改質装置11および燃料電池12は、水素供給
管57で相互に連結され、この水素供給管57により、改質
装置11で発生した水素が燃料電池12に供給されるように
なっている。改質装置11は、液化石油ガスを水素に変換
するための触媒13を備えたものである。改質装置11に
は、触媒13が内部に充填された容器13A と、ガス管51か
ら供給される液化石油ガスの燃焼によって、容器13A を
加熱するヒーター11A とが設けられている。このうち、
容器13A の内部には、ガス管51から液化石油ガスが供給
されるとともに、水供給管52から水が供給されるように
なっている。そして、改質装置11の触媒13は、ヒーター
11A の熱で水を加熱することにより発生する水蒸気と、
液化石油ガスとの混合気から水素を生じる化学反応を促
進するものである。

【００１７】燃料電池12は、水素と酸素とから直流電力
を発生する本体12A を備え、本体12A に設けられた正極
14と負極15との間の電解質として、高分子電解質膜16を
採用した固体高分子型の燃料電池（ＰＥＦＣ）である。
燃料電池12には、電力を発生する本体12A の他に、本体
12A を収納するケーシング17が設けられている。燃料電
池12の本体12A には、前述の正極14、負極15および高分
子電解質膜16の他に、水素供給管57から正極14側に供給
される水素が外部に漏れないようにするセパレータ18A
と、空気供給管53から負極15側に供給される空気が外部
に漏れないようにするセパレータ18B と、本体12A から
出力される電力を調節するために液化石油ガスおよび空
気の供給量を調節する、図示しない容量制御手段とが設
けられている。

【００１８】本体12A の周囲には、ケーシング17の内面
との間に隙間19が形成されている。この隙間19には、冷
却水が流れるようになっている。貯湯槽40の湯は、送湯
管55の途中に設けられたポンプ58により、送湯管54, 55
を通って、熱併給発電装置10と貯湯槽40との間を強制的
に循環するようになっている。これにより、熱併給発電
装置10が発生する熱エネルギーが湯として貯湯槽40に蓄
積されるようになっている。

【００１９】パワーコンディショナー30は、燃料電池12
からの直流電力が一次側に入力されるとともに、入力さ
れた直流電力を交流電力に変換して二次側に出力する、
図示しないインバーターを備えたものである。パワーコ
ンディショナー30には、二次側の出力電圧が一定となる
ように、インバーターのスイッチング素子の導通時間を
デマンド制御するとともに、電力負荷が必要とする電力
に応じた電力信号を、燃料電池12の容量制御手段へ出力
する、図示しない制御回路が設けられている。この制御
回路により、熱併給発電装置10は、電力需要に応じて電
力を調節することが可能となっている。

【００２０】貯湯槽40は、飲食店で常に湯が利用できる
ように、内部に所定温度の湯が所定量以上貯められるも
のである。貯湯槽40には、貯湯槽40の内の湯面レベルが
所定の高さレベルよりも上方となるように、水の供給を
適宜行うボールタップ41が設けられている。このボール
タップ41は、水供給管52が接続されたバルブ41A と、こ
のバルブ41A を開閉するためのフロート41B とを備えて
いる。また、貯湯槽40には、燃料電池12が停止している
とき、あるいは、出力電力を絞った状態で燃料電池12が
運転されているときにも、貯湯槽40の内部に貯められた
湯の温度が所定温度以下にならないように、貯湯槽40の
内部の湯を加熱する給湯器42が接続されている。

【００２１】貯湯槽40と給湯器42とは、一対の配管43，
44を介して連通している。このうち、貯湯槽40には、貯
湯槽40内の湯の温度を制御するサーモスタット45が設け
られている。サーモスタット45は、貯湯槽40内の湯の温
度に応じて、給湯器42を自動的に起動および停止するも
のである。そして、配管44の途中には、給湯器42と連動
して作動するポンプ46が設けられている。ここで、サー
モスタット45が給湯器42を起動すると、ポンプ46が作動
し、貯湯槽40と給湯器42との間で、湯を強制的に循環さ
せ、貯湯槽40内の湯を効率よく加熱するようになってい
る。

【００２２】バルク貯槽20は、内部に液化石油ガスが充
填される固定型の容器であり、地面に打設されたコンク
リート製の基礎21に固定されている。バルク貯槽20に
は、液化石油ガスを輸送するバルクローリ車に設けられ
たガス供給ノズルと嵌合する供給口22と、内部に液化状
態で充填されている液化石油ガスの液面を示す液面計20
A とが設けられている。供給口22により、バルク貯槽20
は、バルクローリ車から、直接、液化石油ガスの補給が
受けられるようになっている。

【００２３】監視装置60は、燃料電池12の運転効率を監
視し、燃料電池12に異常があるか否かを、運転効率から
検知するものである。換言すると、監視装置60は、燃料
電池12が正常に運転している時の値から、運転効率が大
きく相違している場合に、燃料電池12に異常があると見
なすものである。監視装置60には、図２に示されるよう
に、前述の流量計61および直流電力計63が含まれるほ
か、燃料電池12の効率を算出する演算手段64と、燃料電
池12の効率が適正な範囲から逸脱しているか否かを検査
する検査手段65と、異常時に燃料電池12への燃料供給を
遮断する燃料遮断手段66と、燃料電池12の異常を外部へ
報知する外部報知手段67とが設けられている。

【００２４】演算手段64は、流量計61および直流電力計
63が電気的に接続され、流量計61が検出した燃料流量お
よび直流電力計63が検出した電力に基づいて燃料電池12
の効率を算出するものである。また、演算手段64から
は、算出した効率に応じた電気信号が検査手段65へ出力
されるようになっている。ここで、燃料電池の効率とし
ては、本実施形態のように、水素の化合物からなる燃料
を改質して得られた水素を反応させる場合には、改質前
の燃料の使用量（流量）および出力電力から算出した効
率が採用される。一方、改質せずにそのまま供給される
水素を反応させる場合には、水素ガスの使用量（流量）
および出力電力から算出した効率が採用される。

【００２５】検査手段65は、演算手段64が算出した効率
が所定の適正効率範囲から逸脱しているか否かを検査す
る検査部71を備えたものである。検査手段65には、検査
部71の他に、燃料電池12に供給される燃料の最小流量か
ら最大流量までの間を分割することにより、複数設定さ
れた流量領域と、これらの流量領域の各々に設定された
複数の適正効率範囲とが記憶された適正効率記憶手段と
しての適正効率記憶部72が設けられている。

【００２６】適正効率記憶部72には、流量計61が電気的
に接続されている。この適正効率記憶部72は、流量計61
が検出した燃料流量を含む流量領域の適正効率範囲のデ
ータ信号を検査部71へ出力するものとなっている。検査
部71は、演算手段64が算出した効率が適正効率記憶部72
から送られてきたデータ信号に示される適正効率範囲か
ら逸脱しているか否かを検査するものである。燃料電池
12の効率が適正効率範囲から逸脱する場合には、検査部
71から燃料遮断手段66へ逸脱信号が出力されるようにな
っている。

【００２７】燃料遮断手段66は、検査手段65からの逸脱
信号を受信するとともに、当該逸脱信号に基づいて燃料
電池への燃料供給を遮断するものである。燃料遮断手段
66には、逸脱信号の出力の継続時間を計測するタイマー
部73と、前述の遮断弁62を駆動する遮断弁駆動部74と、
燃料供給を遮断した旨を外部報知手段67へ通知するため
の遮断信号出力部75とが設けられている。

【００２８】タイマー部73は、逸脱信号の出力時間を計
測し、出力が所定の時間を経過すると、遮断弁駆動部74
および遮断信号出力部75へ燃料遮断指令を出力するもの
となっている。遮断弁駆動部74は、タイマー部73から燃
料遮断指令を受けると、燃料電池12への燃料供給を遮断
するために、遮断弁62を駆動するものである。遮断信号
出力部75は、外部報知手段67と常時通信を行い、遮断信
号出力部75が正常に動作している旨の正常信号を外部報
知手段67へ所定周期毎に出力するとともに、燃料供給が
遮断されたときには、遮断信号を外部報知手段67へ出力
するようになっている。

【００２９】外部報知手段67は、燃料遮断手段66から遮
断信号を受けると、電話等の通信回線を通じて、外部の
管理者が常時駐在している管理事務所に設けられた遠隔
監視装置76へ、燃料電池12への燃料が遮断された旨を報
知するものである。また、外部報知手段67には、燃料遮
断手段66から所定周期毎に出力される正常信号が受信さ
れないときには、軽故障が生じた旨を遠隔監視装置76へ
報知する機能を有している。なお、遠隔監視装置76は、
担当地域に設置された複数の燃料電池12を監視するもの
である。この遠隔監視装置76には、各燃料電池12を監視
する監視装置60と通信回線を介して接続され、一の監視
装置60から燃料遮断や軽故障の報知を受けると、その燃
料電池12が設けられている場所の住所、連絡先および電
話番号を表示する機能が設けられている。

【００３０】このような本実施形態によれば、次のよう
な効果が得られる。すなわち、燃料電池12に供給される
燃料の流量を検出する流量計61と、燃料電池12が出力す
る電力を検出する直流電力計63とを設け、さらに、これ
らの流量計61および直流電力計63が検出した燃料流量お
よび電力に基づいて燃料電池12の効率を算出する演算手
段64と、この演算手段64が算出した効率が所定の適正効
率範囲から逸脱しているか否かを検査する検査手段65と
を設けたので、燃料電池12に異常が生じ、燃料電池12の
効率が低下して、前述の適正効率範囲から逸脱すると、
検査手段65が燃料電池12の異常を自動的に検出し、燃料
遮断手段66が燃料電池12への燃焼供給を遮断し、燃料電
池12を自動停止するので、燃料電池12の重故障を回避す
ることができる。

【００３１】また、燃料電池12に供給される燃料の最小
流量から最大流量までの間に、複数の流量領域が設定さ
れ、これらの流量領域毎に複数の適正効率範囲が設定さ
れ、各流量領域に対する適正効率範囲を複数記憶した適
正効率記憶部72を検査手段65に設けたので、最小流量近
傍の流量領域における適正効率範囲と、最大流量近傍の
流量領域における適正効率範囲とが相違し、最小流量側
の適正効率範囲の下限側の値が、最大流量側の適正効率
範囲から逸脱したり、逆に、最大流量側の適正効率範囲
の上限側の値が、最小流量側の適正効率範囲から逸脱す
る場合でも、異常が的確に検出されるので、燃料電池12
の出力電力を調節しても、燃料電池12を安定して連続運
転することができる。

【００３２】しかも、各流量領域における適正効率範囲
の下限よりも、演算手段64が算出した効率が小さい場合
には、効率低下が燃料電池12そのものの異常であること
が解るとともに、各流量領域における適正効率範囲の上
限よりも、演算手段64が算出した効率が大きい場合に
は、燃料電池12ではなく監視装置60側の異常であること
が解るので、燃料電池12および監視装置60のどちらに異
常箇所があるのかを判断することができる。

【００３３】また、検査手段65から受信した逸脱信号の
出力継続時間を計測し、この出力継続時間が所定の時間
を超えると、燃料電池12への燃料供給を遮断する燃料遮
断手段66を設けたので、燃料電池12の出力電力が流量の
調節動作から遅れて変化し、演算手段64が算出した効率
が一時的に適正効率範囲から逸脱しても、逸脱状態が所
定時間を超えて継続しなければ、燃料電池12への燃料供
給は遮断されない。このため、燃料電池12がむやみに停
止することがなく、燃料電池12の安定した連続運転が可
能となるうえ、燃料電池12に異常が生じたために効率が
低下した場合には、適正効率範囲から逸脱した状態が所
定時間を超えて継続するので、この場合には、燃料遮断
手段66により、燃料電池12が確実に自動停止できる。

【００３４】さらに、電話回線を通じて燃料供給の遮断
を遠隔監視装置76へ報知する外部報知手段67を設けたの
で、燃料電池12の使用者である飲食店の従業者等が忙し
い時に、燃料電池12の異常が生じ、燃料電池12の自動停
止に、従業者等が気が付かず、燃料電池12が停止したま
ま放置されるおそれがあっても、燃料電池12の停止が自
動的に外部の管理者に通報され、管理者が燃料電池の復
旧作業を開始するようになるので、燃料電池12を速やか
に復旧することができる。

【００３５】また、燃料電池12として、出力される電力
の電力密度が、燃料電池の中でも最も高いものの一つで
ある固体高分子型燃料電池を採用したので、燃料電池12
の軽量・小型化が図れ、小型店舗への設置が容易に行え
るうえ、設置しても小型店舗における営業用の床面積を
充分確保することができる。

【００３６】以上、本発明について好適な実施形態を挙
げて説明したが、本発明は、この実施形態に限られるも
のでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々
の改良並びに設計の変更が可能である。例えば、燃料電
池としては、高分子電解質膜を電解質としたＰＥＦＣに
限らず、固体を電解質とした固体電解質型燃料電池（Ｓ
ＯＦＣ）でもよく、さらに、液化石油ガスを燃料とする
ものに限らず、水素、都市ガスおよび天然ガス等の他の
液化可能な気体燃料を利用するもの、あるいは、灯油、
ガソリン、ナフサおよびメタノール等の液体燃料を利用
するものでもよい。

【００３７】また、燃料供給手段としては、バルク貯槽
に限らず、石油を精製する石油精製プラントの近傍に、
熱併給発電設備が設けられる場合には、石油精製プラン
トそのものを燃料供給手段とすることができる。さら
に、液化石油ガスが充填される容器としての燃料供給手
段としては、バルク貯槽よりも容量の小さいバルク容器
や、運搬可能な管状のシリンダー容器でもよい。

【００３８】また、熱併給発電設備としては、一つの燃
料供給手段を備えたものに限らず、複数の燃料供給手段
を備えたものでもよい。例えば、燃料供給手段を二つ設
ければ、長時間連続運転する場合、一方の燃料供給手段
の燃料が尽きても、他方の燃料供給手段に燃料が残って
いるように、燃料の補給を交互に行うことにより、途中
で停止することなく、燃料電池の運転を連続して行うこ
とができる。さらに、熱併給発電設備の設置場所として
は、飲食店に限らず、コンビエンスストア等の比較的小
規模の店舗や、一般住宅でもよい。

【００３９】

【発明の効果】前述のように本発明によれば、現場に常
駐する管理者がいなくとも、燃料電池の損傷を未然に防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る熱併給発電設備を示
す概略図である。

【図２】前記実施形態に係る監視装置を示すブロック図
である。

【符号の説明】

12 燃料電池 60 燃料電池用監視装置 61 流量計 63 電力計である直流電力計 64 演算手段 65 検査手段 71 適正効率記憶手段としての適正効率記憶部 66 燃料遮断手段 67 外部報知手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料電池の異常を監視する燃料電池用監視
装置であって、前記燃料電池に供給される燃料の流量を検出する流量検
出手段と、前記燃料電池が出力する電力を検出する電力
検出手段と、前記流量検出手段が検出した燃料流量およ
び前記電力検出手段が検出した電力に基づいて前記燃料
電池の効率を算出する演算手段と、この演算手段が算出
した効率が所定の適正効率範囲から逸脱しているか否か
を検査する検査手段とを備えていることを特徴とする燃
料電池用監視装置。
【請求項２】請求項１に記載の燃料電池用監視装置にお
いて、前記燃料は、貯蔵時には液化可能な気体燃料であ
ることを特徴とする燃料電池用監視装置。
【請求項３】請求項１に記載の燃料電池用監視装置にお
いて、前記燃料は、液体の状態で貯蔵されるとともに液
体の状態で搬送される液体燃料であることを特徴とする
燃料電池用監視装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記載
の燃料電池用監視装置において、前記燃料電池に供給さ
れる燃料の最小流量から最大流量までの間に、複数の流
量領域が設定され、これらの流量領域毎に複数の適正効
率範囲が設定され、前記流量領域に対する前記適正効率
範囲が複数記憶された適正効率記憶手段が前記検査手段
に設けられていることを特徴とする燃料電池用監視装
置。
【請求項５】請求項４に記載の燃料電池用監視装置にお
いて、前記検査手段からは、前記演算手段が算出した効
率が所定の適正効率範囲から逸脱すると、その旨を報知
するための逸脱信号が出力され、かつ、この逸脱信号を
受信するとともに、当該逸脱信号の出力の継続時間を計
測し、当該継続時間が所定の時間を超えると、前記燃料
電池への燃料供給を遮断する燃料遮断手段が設けられて
いることを特徴とする燃料電池用監視装置。
【請求項６】請求項５に記載の燃料電池用監視装置にお
いて、前記燃料遮断手段と常時通信を行うとともに、前
記燃料遮断手段が前記燃料電池への燃料供給を遮断する
と、通信手段を通じて、外部の管理者へその旨を報知す
る外部報知手段が設けられていることを特徴とする燃料
電池用監視装置。
【請求項７】請求項１ないし請求項６のいずれかに記載
の燃料電池用監視装置において、前記燃料電池が固体高
分子型燃料電池であることを特徴とする燃料電池用監視
装置。