JP2006140031A - 燃料電池発電装置システム - Google Patents

Abstract

【課題】冷却ファンの故障を検出して故障情報をサーバーに送信し、装置が停止しているかどうかをサーバー側から確認を行う。
【解決手段】炭化水素系原料燃料と水から水素を主成分とする燃料ガスを生成する水素生成器２と、前記水素生成器の温度調整を行うファン１８と、前記水素生成器の所定の場所の温度を測定する温度測定手段１０と、ファンの故障を検出するファン故障検出手段３７と、故障情報などの各種情報の送受信を行う送受信手段４０を有する燃料電池発電装置３０において、前記ファン故障検出手段３７によりファンの故障を検出するとサーバーに故障情報を送信するので、前記燃料電池発電装置全体３０のシステム動作を停止するだけでなく、ファンの故障情報をサーバーに通知することによって、管理会社へのファンの故障通知を自動化し、ファンの故障を管理会社側が直ちに把握することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、水素生成器と燃料電池を有する燃料電池発電装置のファン異常時の異常報知の方法に関するものである。

従来、コンピュータなどの電子機器の中には、電子機器内に使用している電子部品の熱破壊を防止するため、冷却用のファンを搭載しているものがある。また、燃料電池の改質器などの温度調整などにも冷却ファンが搭載されている。

冷却ファンには、ファンの回転数だけを検出しているもの、電子部品などの被冷却物の周囲温度を温度センサで測定し、一定温度以上になるとファンを動作させるものなどがある。燃料電池発電装置システムにおいては、天然ガス，メタノール，ガソリンなどから水素に改質する改質器などの温度制御が必要不可欠であり、熱電対やサーミスタの温度測定手段の温度を測定しながらファンの回転数を制御している。

このように、ファンの故障は直ちに電子部品の破壊につながる。また燃料電池発電装置システムにおいては燃料電池発電の燃料ガスとなる水素を生成することが不可能になるだけでなく、他の周辺機器にまで悪影響を及ぼす可能性があるので、ファンの故障を診断し、故障した場合は直ちにファンの故障を報知し、交換することが必要である（例えば、特許文献１参照）。

図７は、前記公報に記載された従来の給湯装置の故障診断の動作のフローチャートである。

給湯装置に、燃焼ファンの回転数を検出するファン回転検出手段と、ファン回転数検出手段で検出されたファン回転数を時系列的に記憶する第１の記憶手段と、記憶手段で記憶されたファン回転数に基づいて該燃焼ファンの作動開始から一定時間までのファン回転数の変化量α１を演算する演算手段と、変化量α１を記憶する第２の記憶手段と、あらかじめ設定された基準値を記憶する第３の記憶手段とを備え、変化量α１と該基準値との差を比較し（Ｓ−６）、比較した結果、変化量α１が該基準値を超えている場合、給排気部の目詰まりまたは燃焼ファンの劣化と判断し（Ｓ−８）、リモートコントロール装置に警告を表示したり、ランプの点灯等で使用者に注意を喚起させる（Ｓ−１０）。

これにより、ファンの故障または劣化を診断し、表示やランプの点灯等で使用者にファンの故障を報知することができる。

ファンの故障検知の手段には様々な方法があるが、使用者への報知の手段は、このように表示部への表示や、ランプやＬＥＤによる報知が一般的である。
特開２００２−３３０２２６号公報

しかし上述したように前記従来の構成では、ファンが故障したことを検知したとき、それを利用者にコントロールリモコンの表示部やＬＥＤなどにより報知するだけであるから、ファンが故障したとき、利用者が販売店や管理会社やメンテナンス会社などに連絡する必要があり、利用者に負担をかけるという問題があった。

また、ファンの故障を予測してファンが完全に故障する前に利用者に交換を促すといったことを行う場合は、システム内でファンの動作時間などを計測し記憶する必要があるので、システムにとって非常に負荷がかかるという問題があり、実際には実現されていないのが現状であった。よって、ファンが完全に故障するまではシステム全体の動作を停止させることが難しい。

前記従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池発電装置システムは、炭化水素系原料燃料と水から水素を主成分とする燃料ガスを生成する水素生成器と、前記水素生成器で得られた水素ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池スタックと、前記水素生成器の温度調整を行うファンと、前記水素生成器の所定の場所の温度を測定する温度測定手段と、ファンの故障を検出するファン故障検出手段と、故障情報などの各種情報の送受信を行う送受信手段を有する燃料電池発電装置において、前記送受信手段は通信ネットワーク網を介してサーバーと接続しており、前記ファン故障検出手段がファンの故障を検知すると、前記燃料電池発電装置の発電または発電準備を停止し、前記ファンが故障したことをサーバーに通知するものである。

これによって本発明は、ファンの故障を検出し故障を検出したときは前記燃料電池発電装置全体のシステム動作を停止するだけでなく、ファンの故障情報をサーバーに通知することによって、管理会社や製造元へのファンの故障通知を自動化し、ファンの故障をサーバー側が直ちに把握することができる。

本発明の燃料電池発電装置システムは、ファンが故障したとき前記燃料電池発電装置全体のシステム動作を停止するだけでなく、ファンの故障情報をサーバーに通知するので、故障した場合に利用者が販売店や管理会社やメンテナンス会社などに連絡する必要がないので利用者の使い勝手を向上させることができる。また、燃料電池発電装置が発電中、または発電準備中にファンが故障しそのことに利用者が気づかない場合でも、故障情報をサーバーに通知するので管理会社やメンテナンス会社の方から利用者に連絡をするといったサービスを提供することが可能となり、利用者が故障に気づいたときには使用できなかったという事態を防ぐことができる。

第１の発明は、炭化水素系原料燃料と水から水素を主成分とする燃料ガスを生成する水素生成器と、前記水素生成器で得られた水素ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池スタックと、前記水素生成器の温度調整を行うファンと、前記水素生成器の所定の場所の温度を測定する温度測定手段と、ファンの故障を検出するファン故障検出手段と、故障情報などの各種情報の送受信を行う送受信手段を有する燃料電池発電装置において、前記送受信手段は通信ネットワーク網を介してサーバーと接続しており、前記ファン故障検出手段がファンの故障を検知すると、前記燃料電池発電装置の発電または発電準備を停止し、前記ファンが故障したことをサーバーに通知することを特徴とする燃料電池発電装置システムであり、上記構成、動作によると、前記ファン故障検出手段がファンの故障を検出したとき、前記送受信手段はファンの故障情報を前記通信ネットワーク網を介してサーバーに通報することで、利用者が連絡しなくても自動的にファンの故障を通報することができる。

第２の発明は、第１の発明において、ファンの回転数を検出するファン回転数検出手段と、ファン制御手段が指示した回転数と前記ファン回転数検出手段が測定した前記ファンの回転数を比較する回転数比較手段を有し、ファン故障検出手段は、前記ファン回転数検出手段により測定したファンの回転数と、ファン制御手段により指示した指示回転数を、前記回転数比較手段によって比較し、比較結果から故障と判定した場合、前記燃料電池発電装置の発電または発電準備を停止し、送受信手段は前記ファンが故障したことをサーバーに通知することを特徴とする燃料電池発電装置システムであり、上記構成、動作によると、前記ファン制御部により指示されたファンの回転数と、前記ファン回転数により測定した実際のファンの回転数とを比較することで、ファンが正常に回転しているかどうかを自動的に判定し、異常がある場合は、ファンの故障情報を前記通信ネットワーク網を介して自動的にサーバーに通報することで、利用者が連絡しなくても自動的にファンの故障を通報することができる。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明において、ファンが故障したことを報知するファン故障報知手段を有し、ファン故障検出手段が故障信号を出力したとき、前記ファン故障報知手段は、前記ファンの故障を利用者に報知することを特徴とする燃料電池発電装置システムであり、上記構成、動作によると、ファン故障報知手段はファンが故障した場合、利用者に自動的に故障を報知し、利用者がファンが故障したことを自動的に確認することができるので、故障に気づかないまま運転を開始するといった事態を防ぐことができる。

第４の発明は、第１〜第３いずれか１つの発明において、ファンの動作時間の積算値を測定する演算手段と、前記ファンの交換時期を判定する寿命判定手段と記憶手段を有し、記憶手段は、前記ファンを交換する基準となる寿命閾値を記憶し、前記寿命判定手段は、前記演算手段が測定した前記ファンの動作時間と、記憶手段に記憶した寿命閾値を比較し、前記ファンの動作時間が記憶手段に記憶した寿命閾値より長くなると、ファン故障報知手段に前記ファンの交換を促す表示を行うことを特徴とする燃料電池発電装置システムであり、上記構成、動作によると、前記寿命判定手段は、演算手段が測定したファンの動作時間の積算値と前記ファンを交換する基準となる寿命閾値を比較し、動作時間の積算値が寿命閾値より長い場合は、ファンの交換を促す旨の表示を行うので、ファンが故障する前にファンを交換することで、ファンが冷却する被冷却物の熱破壊を確実に防止することができる。

第５の発明は、第４の発明において寿命判定手段は、演算手段が測定したファンの動作時間と、記憶手段に記憶した寿命閾値を比較し、前記ファンの動作時間が記憶手段に記憶した寿命閾値より長くなると、送受信手段は、前記ファンの動作時間が前記ファンの寿命を超えたことをサーバーに通知することを特徴とする燃料電池発電装置システムであり、上記構成、動作によると、前記寿命判定手段は、演算手段が測定したファンの動作時間の積算値と前記ファンを交換する基準となる寿命閾値を比較し、比較結果が動作時間の積算値が寿命閾値より長い場合、前記送受信手段は、比較結果を前記通信ネットワーク網を介してサーバーに通報することで、利用者が連絡しなくても自動的にファンが交換時期であることをサーバーに通知することができ、また、ファンが故障する前にファンが完全に故障する前に交換することが可能となるので、ファンの破壊による周辺機器への悪影響を未然に防止することができる。

第６の発明は、第４の発明、または第５の発明において、寿命判定手段は、演算手段が測定したファンの動作時間と、記憶手段に記憶した寿命閾値を比較し、前記ファンの動作時間が記憶手段に記憶した寿命閾値より長くなるとき、送受信手段は、前記ファンの動作時間が前記ファンの寿命を超えたことをサーバーに通知し、サーバー側から燃料電池発電装置の動作を停止または利用者に報知することを特徴とする燃料電池発電装置システムであり、上記構成、動作によると、ファンの動作時間の積算値を演算したり、ファンの交換時期を演算し利用者に報知したり燃料電池発電装置の運転を停止する指令をサーバー側から制御できるので、燃料電池発電装置のシステム内でファンの動作時間などを演算し記憶する必要がないので、燃料電池発電装置システムにかかる負荷を低減することができ、かつ、燃料電池発電装置にファンが寿命時間を超えたとき、サーバー側から故障を報知したり運転を停止することが可能となる。

第７の発明は、第１〜第６いずれか１つの発明において、燃料電池発電装置の動作が停止していることを確認する運転停止確認手段を有し、サーバーは、送受信手段によりファンが故障したことがサーバーに通知され所定の時間が経過した後、サーバーは通信ネットワーク網を介して運転停止確認手段の状態より燃料電池発電装置が停止していることを確認することを特徴とする燃料電池発電装置システムであり、上記構成、動作によると、サーバーは、ファンの故障が発生し燃料電池発電装置の動作が停止しているかどうかを判断する前記運転停止確認手段の状態から、装置の運転が停止していることを確認することで、故障時に燃料電池発電装置が安全に停止していない場合、利用者が管理会社やメンテナンス会社に連絡しなくても、管理会社やメンテナンス会社ではその状態を確認することができるので、燃料電池発電装置システムの安全性を高めることができる。

第８の発明は、第７の発明において、サーバーは、送受信手段によりファンが故障したことがサーバーに通知され所定の時間が経過した後、前記送受信手段は通信ネットワーク網を介して運転停止確認手段の状態より燃料電池発電装置が停止していることを確認し、停止していない場合は通信ネットワーク網を介して燃料電池発電装置の運転を停止することを特徴とする燃料電池発電装置システムであり、上記構成、動作によると、サーバーは、ファンの故障が発生し燃料電池発電装置の動作が停止しているかどうかを判断する前記運転停止確認手段の状態から、装置の運転が停止していることを確認することで、故障時に燃料電池発電装置が安全に停止していない場合、利用者が管理会社やメンテナンス会社に連絡しなくても、ネットワーク網を介して装置の運転を安全に停止することができるので、異常時のトラブル拡大を積極的に防ぐことができ、燃料電池発電装置システムの安全性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における燃料電池発電装置システムの構成図を示すものである。図１において、燃料電池発電装置システムは燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池スタック１と、原料（例えば天然ガスなど）を水蒸気改質し水素を主成分とする燃料ガスを生成する水素生成器２と、酸化剤ガスである空気を燃料電池スタック１に供給するためのブロア３を有している。

前記水素生成器２は、水蒸気改質手段６と、ＣＯ変成手段７と、ＣＯ酸化除去手段８から構成されており、また前記水蒸気改質手段６は改質手段加熱手段９を備えている。
前記水蒸気改質手段６、ＣＯ変成手段７、ＣＯ酸化除去手段８は、それぞれ所定の個所に各部の温度を測定するための、改質手段温度測定手段１０、ＣＯ変成手段温度測定手段１１、ＣＯ酸化除去手段温度測定手段１２を備えている。

水蒸気改質手段６およびＣＯ変成手段７には、それぞれ改質水流量計１５および変成水流量計１６を経て、改質手段水循環ポンプ１３およびＣＯ変成手段水循環ポンプ１４によって、必要な分だけ水を供給する。また、ＣＯ酸化除去手段８はＣＯ酸化除去手段空気ポンプ１７によって空気が必要な量だけ供給される。

また、水蒸気改質手段６、ＣＯ変成手段７、ＣＯ酸化除去手段８には、それぞれ冷却手段として改質手段冷却ファン１８、ＣＯ変成手段冷却ファン１９、酸化除去手段冷却ファン２０を備えている。

燃料電池スタック１を構成する単電池の正極には酸化剤ガスとしての空気が供給され、負極には水素を主成分とする燃料ガスが供給され、空気中の酸素と水素が科学的に結合することで発電を行う。

まず、天然ガスなどから水素を主成分とする水素に富んだ燃料ガスを生成するプロセスについて説明する。

水蒸気改質手段６に原料（天然ガスなど）を送り、原料ガスから水素、ＣＯ２及びＣＯが生成される。次にＣＯ変成手段７に送られさらにＣＯと水により水素とＣＯ２が作られる。次にＣＯ酸化除去手段８に送られさらに残ったＣＯが除去される。このようなプロセスにより、ＣＯ濃度を燃料電池発電装置の発電に影響がないレベルにまで落すことができる。

この水素に富んだ燃料ガスを生成する過程で重要となるのが、水蒸気改質手段６、ＣＯ変成手段７、ＣＯ酸化除去手段８各々の温度であり、各々の反応室を適正な温度に制御することが重要である。このため、水蒸気改質手段６、ＣＯ変成手段７、ＣＯ酸化除去手段８各々の反応室には、１つもしくは複数の温度測定手段１０、１１、１２（例えば、サーミスタや熱電対）を備えている。これらの温度測定手段の出力情報に原料流量計５などの出力情報から、水蒸気改質手段６、ＣＯ変成手段７、ＣＯ酸化除去手段８各々の反応室の温度を調整するための冷却ファン１８、１９、２０を制御して、それぞれの反応室が適正な温度となるように制御している。水素生成器の各反応室の温度は、触媒の種類や測定箇所によってかなり異なるので、装置の構成の違いによって異なるが、この温度調整を行わなければ、例えば高温になりすぎて触媒にダメージを与えてしまったり、温度が低くなりすぎて反応が進行しなくなったり、逆にＣＯが発生してしまうといったことになる。

よって各反応室の冷却ファンを使って各反応室の温度を適正に制御することが、燃料電池発電装置システムにおいては非常に重要であるので、その温度調整を行っている冷却ファンの状態や故障を検出して、速やかにメンテナンス会社などに報知することは、利用者の使い勝手、例えば使いたいときに使えないという状況を未然に防ぐことができたり、故障を検出した場合は燃料電池発電装置システムが安全に停止しているかをサーバー（メンテナンス会社等）側から確認したりすることで、故障時の被害拡大を防止することができる。

図２は、本発明の第１の実施の形態における燃料電池発電装置システムの構成図を示すものである。ここでは、ファンの故障として改質手段冷却ファンを例に述べることにするので、ＣＯ変成手段冷却ファン、酸化除去手段冷却ファンについては図示、及び説明は省略するが、基本的な構成や動作は改質手段冷却ファンと同じであるので、発明の効果は変わらないものである。

図２において、燃料電池発電装置システムは、燃料電池発電装置システムの制御を行う制御手段３１は、水蒸気改質手段６に備えられている１つもしくは複数の改質手段温度測定手段１０で測定した温度を認識する温度計測手段３３と、ファンの回転数を検出するファン回転数検出手段３４と、温度計測手段３３とファン回転数検出手段３４の出力情報からファンの作動や回転数を制御するファン制御手段３５を備えている。前記ファン制御手段３５の出力情報に基づいてファンは回転数が変更され適正な温度となるように前記水蒸気改質手段６の温度を調整している。

加えて前記制御手段３１は、ファン回転数が指示通りの回転数で動作しているかの比較を行う回転数比較手段３６と、回転数比較手段３６による比較結果を入力とし、その入力情報からファンの状態を確認するファン故障検出手段３７を備えている。

前記ファン故障検出手段３７によりファンの故障が検出したときに、ファンの故障を利用者に報知するファン故障報知手段３８と、前記燃料電池発電装置の運転状態などを利用者に報知する表示手段３９と、燃料電池発電装置の故障情報などを管理会社（サーバー）に送信、または管理会社（サーバー）からの情報を受信するための送受信手段４０である。表示手段３９は前記ファン故障報知手段３８と兼ねてもよい。また、前記表示手段３９は燃料電池発電装置の情報の表示だけでなく、利用者が運転を行うための入力装置、つまりリモートコントローラーと兼用してもよい。

前記燃料電池発電装置は既にかなりインフラが整備されているネットワーク網５１を介して、燃料電池発電装置システムのメンテナンス作業などを行う管理会社５３と接続しており、管理会社のサーバー５２には燃料電池発電装置から送信されてくる故障情報などが格納される。

以上のように構成された燃料電池発電装置システムにおいて、その動作、作用について図３を用いて説明する。

図３は、燃料電池発電装置３０の水蒸気改質手段６の温度調整を行っている改質手段冷却ファン１８の故障をファン故障検出手段３７によって検出し、管理会社５３に通知するフローチャートである。

利用者が燃料電池発電装置３０を使用するため運転スイッチを入れるなどして燃料電池発電装置の運転が開始されると、システムに異常がないかなどの確認などを行った後、装置全体が稼動し始める（Ａ−１）。燃料電池発電装置は、実際に発電が開始されるまで、異常チェックや、水蒸気改質手段が運転開始時に高温である場合は一度冷却したり、発電のための水素に富んだ燃料ガス生成のために水蒸気改質手段の温度を上げるなど、様々な工程を経て発電状態まで至り、また発電時も水蒸気改質手段の温度制御を行っているので、各行程で目標となる温度設定値が異なる。

制御手段３１は運転中の工程をふまえ、改質手段温度測定手段１０で測定した温度とそのときのファンの回転数から温度測定手段水蒸気改質手段６の最適な目標温度を設定し（Ａ−２）、改質手段冷却ファンの回転数を設定して（Ａ−３）ファンを動作させる。冷却ファン１８の回転数が正常に変更されたかどうかを前記ファン回転数検出手段３４で検出し、正常に変更したことを確認（Ａ−４）したら改質手段温度測定手段１０により水蒸気改質手段６の温度を測定し（Ａ−５）、制御手段３１で計測した温度とファンの回転数を比較して、目標温度にするための最適な回転数であるかどうかを判断する（Ａ−６）。冷却ファンの回転数の変更が必要な場合は、ファン制御手段３５によりファンの回転数の設定を再設定し（Ａ−２）、変更が必要ない場合は、そのままの状態を保持する（Ａ−７）。

そして、目標温度の設定変更が必要かどうか、（例えば燃料電池発電装置３０の発電までの工程が、次の工程に移る場合など）を判断し（Ａ−８）、必要なければ、温度測定手段１０により測定された水蒸気改質手段の温度とそのときのファンの回転数から、繰り返し前記冷却ファン１８の回転数を調整しながら目標温度になるように最適に調整していく。目標温度の設定温度変更が必要な場合は、制御手段３１により目標温度の設定を行い（Ａ−２）、そこからファンの最適な回転数を決定する（Ａ−３）。

このシーケンスを繰り返しながら、燃料電池発電装置３０は発電するための動作を進めていく。

この途中で、冷却ファンの回転数を設定し（Ａ−３）、冷却ファン１８の回転数が正常に変更されたかどうかを前記ファン回転数検出手段３４で検出し、正常に変更したことを確認できなかったとき（Ａ−４）、ファン故障検出手段でファンの故障検出を行う。この故障検出は、ファンが故障し全く動作しない場合も検出可能である。ただし、このファン故障検出は、冷却ファン１８の回転数が正常に変更されたかどうかを複数回確認するなどの処理を行うことで故障検出の誤検出を防止することができる。

ファンの故障と判断した場合は（Ａ−９）、燃料電池発電装置３０の発電準備動作または発電動作の運転を停止し（Ａ−１０）、送受信手段４０によりネットワーク網５１を介して管理会社５３（または管理会社が管理するサーバー５２）にファンの故障情報が自動的に送信され（Ａ−１１）、利用者が連絡しなくても管理会社では故障が発生したことを確認することができる。このとき、故障が発生した旨を利用者に表示手段３９やファン故障報知手段３８（例えば、ランプや警報音や画面表示）により利用者に報知する（Ａ−１２）ことで、利用者はなぜ燃料電池発電装置の運転が停止したかを知ることができる。

このように、冷却ファンの回転数が指示通り動作しなくなったり、動作しなくなった場合ファンの故障と判断して、燃料電池発電装置全体のシステム動作を停止するだけでなく、ファンの故障情報を管理会社（サーバー）に通知するので、故障した場合に利用者が販売店や管理会社やメンテナンス会社などに連絡する必要がなく、利用者の使い勝手を向上させることができる。また、燃料電池発電装置が発電中、または発電準備中にファンが故障しそのことに利用者が気づかない場合でも、故障情報をサーバーに通知するので管理会社やメンテナンス会社の方から利用者に連絡をするといったサービスを提供することが可能となり、利用者が故障に気づいたときには使用できなかったという事態を防ぐことができる。

（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１に加えて、冷却ファンの積算動作時間を測定し、測定結果からファンの交換時期を利用者に報知したり、サーバーに報知する場合の実施例であり、その他の構成、動作は実施の形態１と同じである。

そこで以下では実施の形態２の構成、動作について、実施の形態１との相違点を中心に述べ、その他の構成、動作については実施の形態１と同じものとする。

図４は、改質手段冷却ファン１８の寿命判定を行う場合の燃料電池発電装置システムを表す図であり、基本的な構成は実施の形態１と同じである。

図４において、燃料電池発電装置３０は、改質手段冷却ファンの寿命などの各種データを記憶しておく記憶手段６１と、改質手段冷却ファンの積算動作時間を演算する演算手段６２と、改質手段冷却ファンの積算動作時間と改質手段冷却ファンの寿命値から冷却ファンが寿命であるかどうかを判断する寿命判定手段６３を備えている。

以上のように構成されたインターフォン装置において、その動作、作用について図５を用いて説明する。

演算手段６２は改質手段冷却ファン１８が動作し始めると、冷却ファン１８の動作時間を測定し始める（Ｃ−２）。そして、所定の時間毎に、改質手段冷却ファン１８の動作時間の積算値を演算する（Ｃ−３）。

寿命判定手段６３は、演算手段６２が測定した改質手段冷却ファン１８の積算動作時間と、記憶手段６１に記憶している、改質手段冷却ファン１８を交換する目安となる改質手段冷却ファン１８の寿命閾値の比較を行う（Ｃ−４）。寿命閾値は、改質手段冷却ファン１８を交換する目安として、あらかじめ設定されているものである。

比較した結果、改質手段冷却ファン１８の積算動作時間γ１が寿命閾値γ２を超えていない場合は、改質手段冷却ファン１８の積算動作時間を記憶手段３２に記憶する（Ｃ−５）。

改質手段冷却ファン１８の積算動作時間γ１が寿命閾値γ２を超えている場合は、改質手段冷却ファン１８の寿命であると判断する（Ｃ−６）。

改質手段冷却ファン１８の積算動作時間γ１が寿命閾値γ２を超えている場合は、このまま使用すると改質手段冷却ファン１８が故障する可能性があるので、ファンを交換する必要があるので、送受信手段１２はファンが寿命である旨の通報を管理会社などのサーバーに通報する（Ｃ−７）。

また、同時に改質手段冷却ファン１８が故障した旨の表示を、燃料電池発電装置３０のファン故障法治手段３８や表示手段３９に表示する。（Ｃ−８）。

このようにして、改質手段冷却ファンの動作時間の積算値を測定し、あらかじめ設定された冷却ファンの交換の目安となる寿命閾値との比較を行い、冷却ファンの動作時間が冷却ファンの寿命を超えていることを自動的に検出することで、改質手段冷却ファン１８が故障する前に改質手段冷却ファンの交換を行うことができる。また、利用者が連絡しなくても自動的にファンが交換時期であることをサーバーに通知することで、利用者の手間を軽減することができ、また、ファンが故障する前にファンが完全に故障する前に交換することが可能となるので、ファンの破壊による周辺機器への悪影響を未然に防止することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１または実施の形態２に加えて、改質手段冷却ファンが故障し改質手段冷却ファンが故障したことがサーバーに通知されてから所定の時間が経過した後、サーバー側から燃料電池発電装置の運転が停止していることを確認し、また停止していないときはサーバー側から燃料電池発電装置の運転を停止する場合の実施例であり、その構成、動作は実施の形態１または２と同じである。

そこで以下では実施の形態３の構成、動作について、実施の形態１または２との掃除店を中心に述べ、その他の構成、動作については実施の形態１と同じものとする。

図６は、改質手段冷却ファン１８の寿命判定を行う場合の燃料電池発電装置システムを表す図であり、基本的な構成は実施の形態２と同じである。

図６において、燃料電池発電装置３０は異常時などに装置の運転が停止しているかどうかを確認する運転停止確認手段７１を備えている。

実施の形態１で述べたような方法などで、改質手段冷却ファン１８の故障を検出し、故障情報が前記管理会社５３のサーバー５２に送信されサーバー側では所定の時間が経過した後、サーバーは通信ネットワーク網を介して前記運転停止確認手段７１の状態から燃料電池発電装置が停止していることを確認する。

改質手段冷却ファンを初めとする冷却ファンの故障時や、その他燃料電池発電装置３０に備えられているセンサ、特に水蒸気改質手段６を加熱する改質手段加熱手段９の燃料となるガスの異常（例えばガス漏れ）などの異常時には、安全のためシステムの制御を行うマイコンの電源以外の電源、ファンやポンプなどの電源は遮断する場合がある。

前記運転停止確認手段７１は、ファンやポンプなどの電源が遮断されているかどうかをコンパレータを用いて確認するものである。但し異常時などに装置の運転が停止しているかどうかを確認する手段はこの他の方法を用いても問題なく、その他の方法を用いてもその効果は変わらない。

前記運転停止確認手段７１の状態から、燃料電池発電装置３０の運転が停止していない可能性があることをサーバー５２側が確認すると、サーバー５２はネットワーク網５１を介して運転停止命令を燃料電池発電装置３０に送信し運転を停止させる。更に運転停止命令を送信してから所定の時間が経過した後、再び燃料電池発電装置３０の運転状態を確認する。それでも運転が停止していない場合や、運転の停止が確認できない場合は、管理会社５３から利用者宅に電話などで直接連絡をするといったサービスなども実現することができる。

このように、ファンの故障が発生し燃料電池発電装置の動作が停止しているかどうかを判断する前記運転停止確認手段の状態から、装置の運転が停止していることを確認することで、故障時に燃料電池発電装置が安全に停止していない場合、利用者が管理会社やメンテナンス会社に連絡しなくても、管理会社やメンテナンス会社ではその状態を確認することができるので、利用者が気づかない場合でも管理会社側で故障を確認でき、利用者が故障に気づかなかった場合や、利用者から管理会社に連絡しなくてもよいので、利用者の手間を省くことができる。

更にサーバーは、ファンの故障が発生し燃料電池発電装置の動作が停止しているかどうかを判断する前記運転停止確認手段の状態から、装置の運転が停止していることを確認することで、故障時に燃料電池発電装置が安全に停止していない場合、利用者が管理会社やメンテナンス会社に連絡しなくても、ネットワーク網を介して装置の運転を安全に停止することができるので、異常時のトラブル拡大を積極的に防ぐことができ、燃料電池発電装置システムの安全性を高めることができる。

本発明の燃料電池発電装置システムは、改質機などの冷却ファンの故障を自動的に検出しサーバー側に通知し、装置が安全に停止していない場合などは、サーバー側から装置の運転を停止するので、燃料電池発電装置などの安全性が特に重要な装置、又はファンを備える装置全般に応用できる。

実施の形態１における燃料電池発電装置の構成図 実施の形態１における燃料電池発電装置システムの構成図 実施の形態１の冷却ファン故障診断報知動作のフローチャート 実施の形態２における燃料電池発電装置システムの構成図 実施の形態２の冷却ファン故障診断報知動作のフローチャート 実施の形態３における燃料電池発電装置システムの構成図 従来の給湯装置の故障診断の動作のフローチャート

符号の説明

１ 燃料電池スタック
２ 水素生成器
６ 水蒸気改質手段
７ ＣＯ変成手段
８ ＣＯ酸化除去手段
９ 改質手段加熱手段
１０ 温度測定手段（改質手段温度測定手段）
１１ 温度測定手段（ＣＯ変成手段温度測定手段）
１２ 温度測定手段（ＣＯ酸化除去手段温度測定手段）
１８ ファン（改質手段冷却ファン）
１９ ファン（ＣＯ変成手段冷却ファン）
２０ ファン（酸化除去手段冷却ファン）
３０ 燃料電池発電装置
３４ 回転数検出手段
３６ 回転数比較手段
３７ ファン故障検出手段
３８ ファン故障報知手段
４０ 送受信手段
５１ ネットワーク網
５２ サーバー
６１ 記憶手段
６２ 演算手段
６３ 寿命判定手段
７１ 運転停止確認手段

Claims (8)

1. 炭化水素系原料燃料と水から水素を主成分とする燃料ガスを生成する水素生成器と、前記水素生成器で得られた水素ガスと酸化剤ガスとを反応させて発電を行う燃料電池スタックと、前記水素生成器の温度調整を行うファンと、前記水素生成器の所定の場所の温度を測定する温度測定手段と、ファンの故障を検出するファン故障検出手段と、故障情報などの各種情報の送受信を行う送受信手段を有する燃料電池発電装置において、前記送受信手段は通信ネットワーク網を介してサーバーと接続しており、前記ファン故障検出手段がファンの故障を検知すると、前記燃料電池発電装置の発電または発電準備を停止し、前記ファンが故障したことをサーバーに通知することを特徴とする燃料電池発電装置システム。
2. ファンの回転数を検出するファン回転数検出手段と、ファン制御手段が指示した回転数と前記ファン回転数検出手段が測定した前記ファンの回転数を比較する回転数比較手段を有し、ファン故障検出手段は、前記ファン回転数検出手段により測定したファンの回転数と、ファン制御手段により指示した指示回転数を、前記回転数比較手段によって比較し、比較結果から故障と判定した場合、前記燃料電池発電装置の発電または発電準備を停止し、送受信手段は前記ファンが故障したことをサーバーに通知することを特徴とする、請求項１に記載の燃料電池発電装置システム。
3. ファンが故障したことを報知するファン故障報知手段を有し、ファン故障検出手段が故障信号を出力したとき、前記ファン故障報知手段は、前記ファンの故障を利用者に報知することを特徴とする、請求項１または２記載の燃料電池発電装置システム。
4. ファンの動作時間の積算値を測定する演算手段と、前記ファンの交換時期を判定する寿命判定手段と記憶手段を有し、記憶手段は、前記ファンを交換する基準となる寿命閾値を記憶し、前記寿命判定手段は、前記演算手段が測定した前記ファンの動作時間と、記憶手段に記憶した寿命閾値を比較し、前記ファンの動作時間が記憶手段に記憶した寿命閾値より長くなると、ファン故障報知手段に前記ファンの交換を促す表示を行うことを特徴とする、請求項１から３いずれか１項に記載の燃料電池発電装置システム。
5. 寿命判定手段は、演算手段が測定したファンの動作時間と、記憶手段に記憶した寿命閾値を比較し、前記ファンの動作時間が記憶手段に記憶した寿命閾値より長くなると、送受信手段は、前記ファンの動作時間が前記ファンの寿命を超えたことをサーバーに通知することを特徴とする、請求項４に記載の燃料電池発電装置システム。
6. 寿命判定手段は、演算手段が測定したファンの動作時間と、記憶手段に記憶した寿命閾値を比較し、前記ファンの動作時間が記憶手段に記憶した寿命閾値より長くなるとき、送受信手段は、前記ファンの動作時間が前記ファンの寿命を超えたことをサーバーに通知し、サーバー側から燃料電池発電装置の動作を停止または利用者に報知することを特徴とする、請求項４または５記載の燃料電池発電装置システム。
7. 燃料電池発電装置の動作が停止していることを確認する運転停止確認手段を有し、サーバーは、送受信手段によりファンが故障したことがサーバーに通知され所定の時間が経過した後、サーバーは通信ネットワーク網を介して運転停止確認手段の状態より燃料電池発電装置が停止していることを確認することを特徴とする、請求項１から６いずれか１項に記載の燃料電池発電装置システム。
8. サーバーは、送受信手段によりファンが故障したことがサーバーに通知され所定の時間が経過した後、、前記送受信手段は通信ネットワーク網を介して運転停止確認手段の状態より燃料電池発電装置が停止していることを確認し、停止していない場合は通信ネットワーク網を介して燃料電池発電装置の運転を停止することを特徴とする、請求項７に記載の燃料電池発電装置システム。

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