JP2012216412A

JP2012216412A - Gas supply system to fuel battery

Info

Publication number: JP2012216412A
Application number: JP2011080766A
Authority: JP
Inventors: Masahiko Yagi; 政彦八木; Yasuhiro Fujii; 泰宏藤井
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-11-08
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: JP5798354B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system capable of supplying gas to a fuel battery without stopping the gas supply to the fuel battery for a long time even when a gas meter having a leakage detection function is provided.SOLUTION: A gas supply system has: a fuel battery unit 1; a gas flow channel 2 from a gas supply source to the fuel battery unit 1; a gas meter 3 provided in the middle of the flow channel 2 and having a leakage detection function; and a communication line 5 connecting between a controller 10 of the fuel battery unit 1 and a meter controller 34 of the gas meter 3. The leakage detection function determines that leakage may occur when a timer reaches a first predetermined time (for example, 30 days). The controller 10 stops the fuel battery unit 1 every a second predetermined time (for example, 27 days) shorter than the first predetermined time. When confirming a no-leakage state, the meter controller 34 transmits a signal to the controller 10 via the communication line 5. Then, the controller 10 resumes an operation of the fuel battery unit 1.

Description

本発明は、漏洩検知機能を備えたガスメーターを介してガスを燃料電池へ供給するシステムに関するものである。 The present invention relates to a system for supplying gas to a fuel cell via a gas meter having a leakage detection function.

従来ガスの需要家等において、供給源からガスメーターを介して都市ガス等の燃料ガス（単にガスという）が供給されており、このガスを使用してガス機器を利用している。 2. Description of the Related Art Conventionally, a gas consumer or the like has supplied a fuel gas such as city gas (simply referred to as gas) from a supply source via a gas meter, and uses this gas to make use of gas equipment.

ガスメーターは通常、漏洩検知機能を備えており、本発明におけるガスメーターも漏洩検知機能を備えたものが対象となる。 A gas meter usually has a leakage detection function, and the gas meter according to the present invention is also provided with a leakage detection function.

漏洩検知機能は、一般的に、所定計測期間（例えば３０日等）において、流量が所定流量（例えば３Ｌ／ｈ）を下回り「漏洩無し状態」と判定できない場合に、「漏洩の疑い有り」と判定して漏洩を検知するものである。なおガスメーターは、超音波式メーターや膜式メーター等、計測方式は特に限定されない。 In general, the leak detection function indicates that there is “suspected leak” when the flow rate falls below a predetermined flow rate (eg, 3 L / h) and cannot be determined as “no leak” in a predetermined measurement period (eg, 30 days). Judgment is made to detect leakage. The gas meter is not particularly limited in its measurement method such as an ultrasonic meter or a membrane meter.

膜式メーターであれば、約１Ｌの単位体積毎に流量信号がメーターからコントローラへ伝達される。このため、１時間流量信号がこないことを確認すれば、余裕をもって所定流量以下であると判断でき、「漏洩無し状態」と判定できる。 In the case of a membrane meter, a flow rate signal is transmitted from the meter to the controller every unit volume of about 1 L. For this reason, if it is confirmed that the flow rate signal is not received for one hour, it can be determined that the flow rate is less than or equal to the predetermined flow rate with a margin, and the “no leakage state” can be determined.

超音波メーターは、たとえば２秒のような所定時間間隔で瞬時流量を計測するものであるが、この瞬時流量には電磁ノイズや配管内の圧力の揺らぎにより誤差を生じる。この誤差を鑑みて、１２０秒毎に流量の平均値を算出し、すなわち２秒間隔であれば６０個の瞬時流量の平均値を算出し、この値が所定の値（例えば１．５Ｌ／ｈ）以下であるとき、カウンタを１つインクリメントする。 The ultrasonic meter measures an instantaneous flow rate at a predetermined time interval such as 2 seconds, for example, and an error occurs in the instantaneous flow rate due to electromagnetic noise or fluctuation of pressure in the pipe. In view of this error, an average value of the flow rate is calculated every 120 seconds, that is, if the interval is 2 seconds, an average value of 60 instantaneous flow rates is calculated, and this value is a predetermined value (for example, 1.5 L / h). ) Increment the counter by one when

カウンタが１０回のような所定回数に達したとき、「漏洩無し状態」と判定する。
所定計測期間（例えば３０日等）内にカウンタが１０回のような所定回数に達しないとき、「漏洩の疑い有り」と判定することで、誤差の影響を排除するような技術が提案されている。 When the counter reaches a predetermined number such as 10 times, it is determined as “no leakage state”.
A technique has been proposed that eliminates the effects of errors by determining that there is a suspicion of leakage when the counter does not reach a predetermined number such as 10 times within a predetermined measurement period (for example, 30 days). Yes.

このような従来のガスメーターは、ガス機器として、ガスコンロや湯沸し器等のようにガスを継続的に（例えば数日に亘っては）使用しないものを想定して設計されている。この想定下では、所定計測期間（例えば３０日等）中にガスが所定流量（例えば３Ｌ／ｈ）を下回ることが無いのは漏洩以外に有り得ないため、この場合に「漏洩の疑い有り」と判定することで漏洩を精度よく検知することができるものであった。 Such a conventional gas meter is designed on the assumption that the gas equipment does not use gas continuously (for example, for several days) such as a gas stove or a water heater. Under this assumption, it is unlikely that the gas does not fall below a predetermined flow rate (for example, 3 L / h) during a predetermined measurement period (for example, 30 days). By judging, it was possible to detect leakage accurately.

ところで近年、ガスを継続的に使用する燃料電池を用いた発電システムが普及してきている。ガスを継続的に使用する燃料電池を使用する場合、ガスの漏洩が無い場合でも、所定計測期間中にガスの流量が所定流量を下回ることが無くなるため、「漏洩の疑い有り」と判定されて漏洩が誤検知されてしまうものであった。 Incidentally, in recent years, power generation systems using fuel cells that continuously use gas have become widespread. When using a fuel cell that continuously uses gas, even if there is no gas leakage, the gas flow rate will not fall below the predetermined flow rate during the predetermined measurement period. The leak was misdetected.

そこで、ガスメーターによる漏洩の誤検知を回避する方法として、所定計測期間中に燃料電池を、例えばまる一日等の長時間に亘って停止し、ガスの流量を一時的に所定流量未満にまで下げることで、「漏洩の疑い有り」と判定されるのを回避することが行われている（例えば特許文献１参照）。
上述のように、膜式メーターであれば１時間、超音波メーターであれば、１２０秒×１０回＝２０分の停止があれば最短で所定流量（例えば３Ｌ／ｈ）を下回ることが確認できるが、燃料電池の停止期間中に他のガス機器が使用されていたとき、この確認はできない。このため、まる一日等の長時間に亘って停止させている。 Therefore, as a method for avoiding erroneous detection of leakage by the gas meter, the fuel cell is stopped for a long period of time, for example, a whole day during a predetermined measurement period, and the gas flow rate is temporarily reduced to below the predetermined flow rate. Thus, it is performed to avoid the determination that “there is a suspicion of leakage” (see, for example, Patent Document 1).
As described above, if it is a membrane type meter for 1 hour, and if it is an ultrasonic meter, 120 seconds × 10 times = 20 minutes can be confirmed to be below the predetermined flow rate (for example, 3 L / h) in the shortest time. However, this confirmation cannot be made when other gas equipment is being used during the fuel cell shutdown period. For this reason, it is stopped for a long time such as a whole day.

特開２００４−２５８７６７号公報JP 2004-258767 A

しかしながら、燃料電池の動作をまる一日止めてしまうという動作は、この期間内に発電できないため、省エネ性が低下してしまう、という問題があるものであった。 However, the operation of stopping the operation of the fuel cell for a whole day has a problem that the energy saving performance is lowered because power generation cannot be performed within this period.

また、燃料電池は、長時間に亘って停止すると温度が大きく低下してしまい、温度が大きく低下した状態から起動を行うと温度の変化幅が大きくなって劣化が促進されてしまうという問題も懸念される。 In addition, there is a concern that the temperature of the fuel cell greatly decreases when it is stopped for a long time, and when starting from a state in which the temperature is greatly decreased, the temperature change range increases and deterioration is promoted. Is done.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、漏洩検知機能を有するガスメーターを備えていても、燃料電池の動作を長時間に亘って停止させることを回避することが可能なシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to prevent the operation of the fuel cell from being stopped for a long time even if a gas meter having a leakage detection function is provided. It is to provide a system that can.

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る燃料電池へのガス供給システムは、
燃料電池ユニット１と、
ガスの供給源から前記燃料電池ユニット１に至るガスの流路２と、
前記流路２の途中に設けられる漏洩検知機能を有するガスメーター３と、
前記燃料電池ユニット１の制御部１０と前記ガスメーター３のメーター制御部３４とを接続する通信回線５と、を備え、
前記メーター制御部３４は、漏洩判定部と、タイマーと、漏洩無し確認部と、を備え、
前記漏洩無し確認部は、漏洩無しを確認すると、前記タイマーをリセットし、
前記漏洩判定部は、前記タイマーが第１所定時間（例えば３０日）に達すると、漏洩ありと判定し、
前記燃料電池ユニット１の制御部１０は前記第１所定時間より短い第２所定時間（例えば２７日）毎に前記燃料電池ユニット１の動作を停止するものであって、
前記メーター制御部３４は、前記漏洩無し確認部が漏洩無し状態を確認すると、前記通信回線５を介して制御部１０に「漏洩無し状態確認完了」の信号を送信し、
制御部１０は前記「前記漏洩無し状態確認完了」の信号を受信すると、燃料電池ユニット１の動作を再開することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a gas supply system to a fuel cell according to claim 1 of the present invention provides:
A fuel cell unit 1;
A gas flow path 2 from a gas supply source to the fuel cell unit 1;
A gas meter 3 having a leakage detection function provided in the middle of the flow path 2;
A communication line 5 that connects the control unit 10 of the fuel cell unit 1 and the meter control unit 34 of the gas meter 3;
The meter control unit 34 includes a leakage determination unit, a timer, and a no leakage confirmation unit,
When the leakage confirmation unit confirms that there is no leakage, it resets the timer,
The leak determination unit determines that there is a leak when the timer reaches a first predetermined time (for example, 30 days),
The control unit 10 of the fuel cell unit 1 stops the operation of the fuel cell unit 1 every second predetermined time (for example, 27 days) shorter than the first predetermined time,
When the no-leakage confirmation unit confirms the no-leakage state, the meter control unit 34 transmits a signal indicating “no leakage state confirmation is completed” to the control unit 10 via the communication line 5.
The control unit 10 is characterized in that the operation of the fuel cell unit 1 is resumed when the signal of “the confirmation of no leakage state confirmation” is received.

これにより、燃料電池ユニット１の動作をまる１日とめることなく、短時間で再開することができる。 Thereby, the operation of the fuel cell unit 1 can be resumed in a short time without stopping the whole day.

本発明の請求項２に係る燃料電池へのガス供給システムは、
燃料電池ユニット１と、
ガスの供給源から前記燃料電池ユニット１に至るガスの流路２と、
前記流路２の途中に設けられる漏洩検知機能を有するガスメーター３と、
前記燃料電池ユニット１の制御部１０と前記ガスメーター３のメーター制御部３４とを接続する通信回線５と、を備え、
前記メーター制御部は、漏洩判定部と、タイマーと、漏洩無し確認部と、を備え、
前記漏洩無し確認部は漏洩無しを確認すると、前記タイマーをリセットし、
前記漏洩判定部は、前記タイマーが第１所定時間（例えば３０日）に達すると、漏洩ありと判定するものであって、
前記メーター制御部３４は、前記タイマーが前記第３所定時間（たとえば２７日）に達した後に、前記制御部１０へ「漏洩無し状態確認要求」の信号を送信し、
前記制御部１０は、前記「漏洩無し状態確認要求」の信号を受信すると、前記燃料電池ユニット１の動作を停止させ、
前記メーター制御部３４は、前記漏洩無し確認部が漏洩無し状態を確認すると、前記通信回線５を介して前記制御部１０に「漏洩無し状態確認完了」の信号を送信し、
前記制御部１０は前記「漏洩無し状態確認完了」の信号を受信すると、前記燃料電池ユニット１の動作を再開することを特徴とする。 A gas supply system to a fuel cell according to claim 2 of the present invention includes:
A fuel cell unit 1;
A gas flow path 2 from a gas supply source to the fuel cell unit 1;
A gas meter 3 having a leakage detection function provided in the middle of the flow path 2;
A communication line 5 that connects the control unit 10 of the fuel cell unit 1 and the meter control unit 34 of the gas meter 3;
The meter control unit includes a leak determination unit, a timer, and a no leak check unit,
When the leak-free confirmation unit confirms that there is no leak, the timer is reset,
The leak determination unit determines that there is a leak when the timer reaches a first predetermined time (for example, 30 days),
After the timer reaches the third predetermined time (for example, 27 days), the meter control unit 34 transmits a signal indicating “no leakage state confirmation request” to the control unit 10,
The control unit 10 stops the operation of the fuel cell unit 1 when receiving the “no leakage state confirmation request” signal,
When the no-leakage confirmation unit confirms the no-leakage state, the meter control unit 34 transmits a signal of “no-leakage state confirmation complete” to the control unit 10 via the communication line 5;
The control unit 10 resumes the operation of the fuel cell unit 1 when receiving the signal “confirmation of no leakage state”.

これにより、燃料電池ユニット１の動作をまる１日とめることなく、短時間で再開することができる。
本発明の請求項３に係る燃料電池へのガス供給システムは、
請求項２に係る燃料電池へのガス供給システムにおいて、
前記メーター制御部３４は、前記タイマーが前記第３所定時間（たとえば２７日）に達した後、ガスメーター３が計測する流量が第１所定流量値（例えば４００Ｌ／ｈ）以下となったときに、前記制御部１０へ「漏洩無し状態確認要求」の信号を送信し、
前記制御部１０は、前記「漏洩無し状態確認要求」の信号を受信すると、前記燃料電池ユニット１の動作を停止させ、
前記メーター制御部３４は、前記漏洩無し確認部が漏洩無し状態を確認すると、前記通信回線５を介して前記制御部１０に「漏洩無し状態確認完了」の信号を送信し、
前記制御部１０は前記「漏洩無し状態確認完了」の信号を受信すると、前記燃料電池ユニット１の動作を再開することを特徴とする。 Thereby, the operation of the fuel cell unit 1 can be resumed in a short time without stopping the whole day.
A gas supply system to a fuel cell according to claim 3 of the present invention includes:
In the gas supply system to the fuel cell according to claim 2,
When the flow rate measured by the gas meter 3 becomes equal to or less than a first predetermined flow rate value (for example, 400 L / h) after the timer reaches the third predetermined time (for example, 27 days), A signal of “no leak state confirmation request” is transmitted to the control unit 10,
The control unit 10 stops the operation of the fuel cell unit 1 when receiving the “no leakage state confirmation request” signal,
When the no-leakage confirmation unit confirms the no-leakage state, the meter control unit 34 transmits a signal of “no-leakage state confirmation complete” to the control unit 10 via the communication line 5;
The control unit 10 resumes the operation of the fuel cell unit 1 when receiving the signal “confirmation of no leakage state”.

燃料電池ユニット１の制御部１０が第１所定時間より短い第２所定時間（例えば２７日）毎に前記燃料電池ユニット１の動作を停止しても、燃料電池ユニット１以外の他のガス器具が動作してた場合、漏洩無しは確認できないため、他のガス器具の動作が停止するまでの時間はロスとなる。 Even if the control unit 10 of the fuel cell unit 1 stops the operation of the fuel cell unit 1 every second predetermined time (for example, 27 days) shorter than the first predetermined time, other gas appliances other than the fuel cell unit 1 remain. If it is operating, it can not be confirmed that there is no leakage, so the time until the operation of other gas appliances stops is lost.

ガスメーター３が計測する流量が第１所定流量値以下であるときは、燃料電池ユニット１のみが動作している可能性が高いと考えられる。 When the flow rate measured by the gas meter 3 is equal to or lower than the first predetermined flow rate value, it is considered that there is a high possibility that only the fuel cell unit 1 is operating.

このタイミングでガスメーター３から燃料電池ユニット１へ「漏洩無し状態確認要求」を送信して停止させることで、他のガス器具が停止しているタイミングで燃料電池ユニット１の動作を停止させることができ、メーターで漏洩無し確認が速やかにできるため、燃料電池ユニット１の停止時間をより短くすることができる。 By sending a “no leakage check request” from the gas meter 3 to the fuel cell unit 1 at this timing and stopping it, the operation of the fuel cell unit 1 can be stopped when other gas appliances are stopped. Further, since there is no leakage confirmation with the meter, the stop time of the fuel cell unit 1 can be further shortened.

本発明の請求項４に係る燃料電池へのガス供給システムは、
前記ガスメーター３は通常計測モードと高精度計測モードを備える電子式メーターであって、
前記メーター制御部３４は、前記ガスメーター３が計測する流量が第２所定流量値（５Ｌ／ｈ等）以下となったときに、前記ガスメーター３の計測モードを高精度計測モードに切り替えるとともに、高精度計測モードに切り替えた後、漏洩無しを確認したとき、通常計測モードへ切り替えることを特徴とする。 A gas supply system to a fuel cell according to claim 4 of the present invention is provided.
The gas meter 3 is an electronic meter having a normal measurement mode and a high-precision measurement mode,
The meter control unit 34 switches the measurement mode of the gas meter 3 to the high-accuracy measurement mode when the flow rate measured by the gas meter 3 is equal to or less than a second predetermined flow rate value (5 L / h or the like). When it is confirmed that there is no leakage after switching to the measurement mode, the mode is switched to the normal measurement mode.

超音波メーターは通常２秒に１回計測しており、１２０秒毎、すなわち６０個の瞬時流量の平均値が所定の値以下であるとき、カウンタを１つインクリメントし、カウンタが１０回のような所定回数に達したとき漏洩無しと判定してタイマーをリセットする。 The ultrasonic meter normally measures once every 2 seconds, and every 120 seconds, that is, when the average value of 60 instantaneous flow rates is less than or equal to a predetermined value, the counter is incremented by 1 so that the counter is 10 times. When the predetermined number of times is reached, it is determined that there is no leakage and the timer is reset.

これを高精度計測モードでは１秒に１回計測するものとすれば、６０秒で６０個の瞬時流量値が得られるため、漏洩無しと判定するまでの時間は半分に短縮できる。 If this is measured once per second in the high-accuracy measurement mode, 60 instantaneous flow rate values can be obtained in 60 seconds, so the time until determining that there is no leakage can be reduced to half.

ただし、その分消費電力は増加するため、必要なタイミングでのみ、この高精度計測モードを適用する必要がある。 However, since the power consumption increases accordingly, it is necessary to apply this high-accuracy measurement mode only at the necessary timing.

これにより、ガスメーター３の消費電力の増加を最小限に留めつつ、燃料電池ユニット１の停止時間をより短くすることができる。 Thereby, the stop time of the fuel cell unit 1 can be shortened while keeping the increase in power consumption of the gas meter 3 to a minimum.

本発明においては、漏洩検知機能を有するガスメーターを備えていても、燃料電池へのガスの供給が長時間に亘って停止されるのを回避して、燃料電池の劣化の抑制と省エネ性の向上を図ることができる。 In the present invention, even if a gas meter having a leakage detection function is provided, it is possible to prevent the supply of gas to the fuel cell from being stopped for a long time, thereby suppressing deterioration of the fuel cell and improving energy saving. Can be achieved.

本発明の燃料電池へのガス供給システムの一実施形態の概略構成図である。It is a schematic block diagram of one Embodiment of the gas supply system to the fuel cell of this invention. 同上における燃料電池ユニットの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the fuel cell unit same as the above. 同上におけるガスメーターの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the gas meter in the same as the above. 同上におけるガスメーターの漏洩検知のフロー図である。It is a flowchart of the leak detection of a gas meter in the same as the above. 同上における、制御部が漏洩無し状態確認完了の信号を受信して燃料電池ユニットの動作を再開するまでのフロー図である。FIG. 5 is a flowchart from when the control unit receives a signal indicating completion of confirmation of no leakage state to restart the operation of the fuel cell unit. 他の実施形態における、制御部が漏洩無し状態確認完了の信号を受信して燃料電池ユニットの動作を再開するまでのフロー図である。FIG. 10 is a flowchart until a control unit receives a signal indicating completion of confirmation of no leakage state and restarts the operation of the fuel cell unit in another embodiment.

以下、本発明の一実施形態について図１乃至図５に基いて説明する。本発明は漏洩検知機能を有するガスメーターを介してガスを燃料電池へ供給するシステムに関し、図１に示すように、燃料電池ユニット１と、燃料電池ユニット１にガスを供給するための流路２と、流路２の途中に設けられるガスメーター３と燃料電池ユニット１とガスメーター３とを結ぶ後述する通信回線５と、を備えている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present invention relates to a system for supplying gas to a fuel cell via a gas meter having a leakage detection function. As shown in FIG. 1, a fuel cell unit 1 and a flow path 2 for supplying gas to the fuel cell unit 1 , A gas meter 3 provided in the middle of the flow path 2, a fuel cell unit 1, and a communication line 5, which will be described later, connecting the gas meter 3.

ガスの供給源は、ガスボンベやその他でもよく特に限定されない。本実施形態では、ガスは都市ガスであり、ガスの供給源から燃料電池ユニット１に至るガスの流路２は、本実施形態ではガスの外管から分岐する内管とする。燃料電池ユニット１は所謂コジェネレーションシステムでよく用いられる発電装置であり、後述する。ガスメーター３は、漏洩検知機能を有するもので、流路２の途中に設けられる。また、ガスメーター３の流量計測方式は、超音波式の他、膜式等、特に限定されない。本実施形態におけるガスメーター３は、超音波式のガスメーター３であり、後述する。 The gas supply source may be a gas cylinder or the like and is not particularly limited. In the present embodiment, the gas is a city gas, and the gas flow path 2 from the gas supply source to the fuel cell unit 1 is an inner pipe branched from the outer pipe of the gas in the present embodiment. The fuel cell unit 1 is a power generation device often used in a so-called cogeneration system, which will be described later. The gas meter 3 has a leakage detection function and is provided in the middle of the flow path 2. In addition, the flow rate measurement method of the gas meter 3 is not particularly limited, such as a membrane type in addition to the ultrasonic type. The gas meter 3 in this embodiment is an ultrasonic gas meter 3, which will be described later.

燃料電池ユニット１について概略説明するが、燃料電池ユニット１は特に下記の形態に限定されないものである。 Although the fuel cell unit 1 will be schematically described, the fuel cell unit 1 is not particularly limited to the following form.

燃料電池ユニット１は、図２に示すように、燃料改質部１ａと燃料電池部１ｂとで主体が構成される。 As shown in FIG. 2, the fuel cell unit 1 is mainly composed of a fuel reforming unit 1a and a fuel cell unit 1b.

燃料改質部１ａは、ガスから水素を製造するためのもので、上流側から順に脱硫器１１、改質器１２、ＣＯ変成器１３、ＣＯ除去器１４を備えている。脱硫器１１はガスを脱硫するためのもので、脱硫器１１で脱硫されたガスには、水蒸気を混合するようになっており、脱硫され且つ水蒸気が混合されたガスは改質器１２に送られる。改質器１２は、バーナ１２ａを有しており、バーナ１２ａを燃焼させることで、改質触媒を加熱しながら水蒸気が混合されたガスを水蒸気改質反応により改質するようになっている。そして、改質器１２で改質されたガスはＣＯ変成器１３でＣＯ変成を行い、ＣＯ変成器１３でＣＯ変成を行ったＣＯ変成ガスはＣＯ除去器１４に送られ、ＣＯ除去器１４でＣＯ選択酸化を行って一酸化炭素を除去してＣＯ濃度の低い水素リッチの改質ガスを製造するようになっている。 The fuel reformer 1a is for producing hydrogen from gas, and includes a desulfurizer 11, a reformer 12, a CO converter 13, and a CO remover 14 in order from the upstream side. The desulfurizer 11 is for desulfurizing gas. The gas desulfurized by the desulfurizer 11 is mixed with water vapor, and the desulfurized gas mixed with water vapor is sent to the reformer 12. It is done. The reformer 12 has a burner 12a. By burning the burner 12a, the gas mixed with steam is reformed by a steam reforming reaction while heating the reforming catalyst. The gas reformed by the reformer 12 undergoes CO transformation in the CO transformer 13, and the CO transformed gas that has undergone CO transformation in the CO transformer 13 is sent to the CO remover 14. The selective oxidation of CO is performed to remove carbon monoxide to produce a hydrogen-rich reformed gas having a low CO concentration.

燃料電池部１ｂは、アノード（燃料極）１５と電解質１６とカソード（空気極）１７が層となって構成されるセルを、セパレータを介して多数積層して構成してある。そして、燃料改質部１ｂで製造した水素リッチの改質ガスをアノード１５に供給し、カソード１７にブロアから空気（酸素）を供給することで、水素と酸素が電気化学的反応をして発電される。また、この発電の際の発熱を回収する熱交換部が燃料電池部１ｂに設けられている。また、発電により生じた直流を交流にするインバーターが設けられている。 The fuel cell unit 1b is configured by laminating a number of cells each including an anode (fuel electrode) 15, an electrolyte 16, and a cathode (air electrode) 17 through a separator. Then, the hydrogen-rich reformed gas produced in the fuel reforming section 1b is supplied to the anode 15, and air (oxygen) is supplied from the blower to the cathode 17, so that hydrogen and oxygen undergo an electrochemical reaction to generate power. Is done. Further, the fuel cell unit 1b is provided with a heat exchanging unit that recovers heat generated during the power generation. In addition, an inverter is provided that converts the direct current generated by power generation into alternating current.

また、脱硫器１１内の温度を検出する温度センサと、ＣＯ変成器１３内の温度を検出する温度センサが設けられており、これらの温度センサによる脱硫器１１内の検出温度又は／及びＣＯ変成器１３内の検出温度の情報に基づいて、マイクロコンピュータからなる制御部１０がバーナ１２ａを制御して、改質器１２の温度を制御するようになっている。また、脱硫器１１とバーナ１２ａへのガスの供給路の流量を調整する流量調整部１８としての調整弁１８ａ，１８ｂと設けられており、制御部１０が調整弁１８ａ，１８ｂを調整することでガスの流量を調整し、発電量を調整するようになっている。また、その上流側にはバルブ４があり、停止時には制御部１０がバルブ４を閉止する。 Further, a temperature sensor for detecting the temperature in the desulfurizer 11 and a temperature sensor for detecting the temperature in the CO converter 13 are provided. The temperature detected in the desulfurizer 11 by these temperature sensors and / or the CO converter. Based on the detected temperature information in the vessel 13, the control unit 10 formed of a microcomputer controls the burner 12 a to control the temperature of the reformer 12. Further, adjustment valves 18a and 18b are provided as flow rate adjustment units 18 for adjusting the flow rate of the gas supply path to the desulfurizer 11 and the burner 12a, and the control unit 10 adjusts the adjustment valves 18a and 18b. The amount of power generation is adjusted by adjusting the gas flow rate. Further, there is a valve 4 on the upstream side thereof, and the control unit 10 closes the valve 4 when stopped.

次に、本実施形態におけるガスメーター３について説明する。 Next, the gas meter 3 in this embodiment is demonstrated.

ガスメーター３は、図３に示すように、ガスの流路３１の適宜箇所に配置され、遮断弁３２と流量計測部３３とを備えている。流量計測部３３は、流路３１の上流側と下流側とにそれぞれ超音波の送受波を行う超音波センサ３３ａ，３３ｂを配置した構成を有する。２個の超音波センサ３３ａ，３３ｂは、互いに対向するとともに、超音波センサ３３ａ，３３ｂの間で送受される超音波の進行方向とガスが流路３１を通過する方向とが角度θをなして交差するように配置される。両超音波センサ３３ａ，３３ｂは、メーター制御部３４に接続される。メーター制御部３４は、マイクロコンピュータからなり、レジスタやタイマー機能を備え、流量計測部３３の動作の制御、流量計測部３３の出力によるガスの流量の計測、流量計測部３３の出力に基づく遮断弁２の制御などを行う。ガスの使用量は流量計測部３３でのガスの流量の計測結果に基づいてメーター制御部３４で求められ、メーター制御部３４に接続した液晶表示器からなる表示部３５に表示される。 As shown in FIG. 3, the gas meter 3 is disposed at an appropriate location in the gas flow path 31 and includes a shut-off valve 32 and a flow rate measurement unit 33. The flow rate measuring unit 33 has a configuration in which ultrasonic sensors 33 a and 33 b that transmit and receive ultrasonic waves are arranged on the upstream side and the downstream side of the flow path 31, respectively. The two ultrasonic sensors 33a and 33b face each other, and the traveling direction of the ultrasonic waves transmitted and received between the ultrasonic sensors 33a and 33b and the direction in which the gas passes through the flow path 31 form an angle θ. Arranged to intersect. Both ultrasonic sensors 33 a and 33 b are connected to the meter control unit 34. The meter control unit 34 includes a microcomputer and has a register and a timer function. The meter control unit 34 controls the operation of the flow rate measurement unit 33, measures the gas flow rate by the output of the flow rate measurement unit 33, and shuts off the valve based on the output of the flow rate measurement unit 33. Control 2 is performed. The amount of gas used is obtained by the meter control unit 34 based on the measurement result of the gas flow rate by the flow rate measurement unit 33 and displayed on the display unit 35 including a liquid crystal display connected to the meter control unit 34.

メーター制御部３４にはＥＥＰＲＯＭのような書換可能な不揮発性のメモリ３６が接続される。また、メーター制御部３４には制御信号によって遮断弁３２を動作する遮断弁動作回路３７、超音波センサ３３ａ，３３ｂの各一方を動作して超音波パルスを送波させるとともに他方で受波した超音波パルスの波形整形を行う超音波センサ動作回路３８も接続される。メーター制御部３４では超音波センサ動作回路８を介して超音波センサ３３ａ，３３ｂの送波タイミングを制御しており、送波を指示してから超音波センサ動作回路３８により受波に対応する出力が得られるまでの時間を超音波の伝播時間として求める。 A rewritable nonvolatile memory 36 such as an EEPROM is connected to the meter control unit 34. In addition, the meter controller 34 operates one of the cutoff valve operating circuit 37 and the ultrasonic sensors 33a and 33b that operate the cutoff valve 32 according to the control signal to transmit ultrasonic pulses and receive the ultrasonic waves on the other side. An ultrasonic sensor operation circuit 38 for shaping the waveform of the sound wave pulse is also connected. The meter control unit 34 controls the transmission timing of the ultrasonic sensors 33 a and 33 b via the ultrasonic sensor operation circuit 8 and outputs an output corresponding to reception by the ultrasonic sensor operation circuit 38 after instructing the transmission. Is obtained as the propagation time of the ultrasonic wave.

図３に示すガスメーター３を用いて流量を計測するには、上流側の超音波センサ３３ａから下流側の超音波センサ３３ｂに向かって超音波を送波したときの超音波の伝播時間ｔ１と、下流側の超音波センサ３３ｂから上流側の超音波センサ３３ａに向かって超音波を送波したときの超音波の伝播時間ｔ２とを用いる。いま、両超音波センサ３３ａ，３３ｂの間の距離をｄ、ガスの流速をｖ、音速をｃとすると、以下の関係が得られる。
（ｃ＋ｖ・ｃｏｓθ）ｔ１＝ｄ
（ｃ−ｖ・ｃｏｓθ）ｔ２＝ｄ
従って、流速ｖは、
ｖ＝（ｄ／２ｃｏｓθ）｛（１／ｔ１）−（１／ｔ２）｝
のように表すことができる。ここで、一般に超音波センサ３３ａ，３３ｂの間の距離ｄは８〜１０ｃｍ程度に設定され、流路３１内での音速ｃは約４００ｍ／ｓｅｃであるから、伝播時間ｔ１，ｔ２は２００〜２５０μｓｅｃ程度になる。 In order to measure the flow rate using the gas meter 3 shown in FIG. 3, the propagation time t1 of the ultrasonic wave when the ultrasonic wave is transmitted from the ultrasonic sensor 33a on the upstream side toward the ultrasonic sensor 33b on the downstream side, The ultrasonic wave propagation time t2 when ultrasonic waves are transmitted from the downstream ultrasonic sensor 33b toward the upstream ultrasonic sensor 33a is used. Assuming that the distance between the ultrasonic sensors 33a and 33b is d, the gas flow velocity is v, and the sound velocity is c, the following relationship is obtained.
(C + v · cos θ) t1 = d
(Cv−cos θ) t2 = d
Therefore, the flow velocity v is
v = (d / 2 cos θ) {(1 / t1) − (1 / t2)}
It can be expressed as Here, in general, the distance d between the ultrasonic sensors 33a and 33b is set to about 8 to 10 cm, and the speed of sound c in the flow path 31 is about 400 m / sec. Therefore, the propagation times t1 and t2 are 200 to 250 μsec. It will be about.

このように求めた流速ｖに流路３１の断面積Ｓを乗じた値が瞬時流量ｑになる。つまり、瞬時流量ｑは次式で表される。
ｑ＝ｖ・Ｓ
ガスメーター３では各超音波センサ３３ａ，３３ｂをそれぞれ送波側として超音波パルスを１回ずつ送受波する動作が１組の動作になり、少なくとも１組の動作を行えば瞬時流量ｑを求めることができる。また、瞬時流量ｑは間欠的に計測され、瞬時流量ｑを求めた時間間隔（例えば２〜３秒）を瞬時流量ｑに乗じることによって積算流量Ｑが求められる。このようにして求めた各時間間隔毎の積算流量Ｑを積算した値は流路３１を通過したガスの総量（ガスの使用量）に相当する。 A value obtained by multiplying the flow velocity v thus obtained by the cross-sectional area S of the flow path 31 is the instantaneous flow rate q. That is, the instantaneous flow rate q is expressed by the following equation.
q = v · S
In the gas meter 3, each ultrasonic sensor 33a, 33b is used as a transmission side to transmit and receive an ultrasonic pulse once, which is a set of operations. If at least one set of operations is performed, the instantaneous flow rate q can be obtained. it can. The instantaneous flow rate q is measured intermittently, and the integrated flow rate Q is obtained by multiplying the instantaneous flow rate q by the time interval (for example, 2 to 3 seconds) obtained from the instantaneous flow rate q. The value obtained by integrating the integrated flow rate Q for each time interval thus obtained corresponds to the total amount of gas that has passed through the flow path 31 (the amount of gas used).

ここで、上記のように１個の超音波パルスのみで流速ｖを決定すると十分な計測精度が得られないため、計測精度を高めるためにシングアラウンド法と称される方法により計測処理が行われる場合がある。すなわち、シングアラウンド法においては、受信したらすぐに送信する回路を備え、両超音波センサ３３ａ，３３ｂのうちの一方から前述の回路を通して複数個の超音波パルスを繰り返して発生させて、複数回分の伝播時間を計測した後、他方から複数個の超音波パルスを繰り返して発生させ、複数回分の伝播時間を計測するものである。例えば、一方の超音波センサ３３ａから１００個の超音波パルスを繰り返して発生させて計測した合計伝播時間を個数の１００で除した値が、平均された伝播時間ｔ１となり、その後に他方の超音波センサ３ｂから１００個の超音波パルスを繰り返して発生させて計測した合計伝播時間を個数の１００で除した値が、平均された伝播時間ｔ２となる。各合計伝播時間は２００〜２５０〔μｓｅｃ〕×１００＝２０〜２５〔ｍｓｅｃ〕程度であり、両合計伝播時間を合わせても４０〜５０〔ｍｓｅｃ〕程度であり、瞬時流量ｑを求めるための上記時間間隔（例えば２〜３〔ｓｅｃ〕）内に充分に収まるものである。計測していない時間帯は、マイコンを低消費電力なスリープ状態にすることで消費電力を抑制している。 Here, if the flow velocity v is determined by only one ultrasonic pulse as described above, sufficient measurement accuracy cannot be obtained. Therefore, measurement processing is performed by a method called a sing-around method in order to improve measurement accuracy. There is a case. That is, in the single-around method, a circuit that transmits as soon as it is received is provided, and a plurality of ultrasonic pulses are repeatedly generated from one of the ultrasonic sensors 33a and 33b through the above-described circuit. After the propagation time is measured, a plurality of ultrasonic pulses are repeatedly generated from the other side, and a plurality of propagation times are measured. For example, a value obtained by dividing the total propagation time measured by repeatedly generating 100 ultrasonic pulses from one ultrasonic sensor 33a by the number 100 is the averaged propagation time t1, and then the other ultrasonic wave A value obtained by dividing the total propagation time measured by repeatedly generating 100 ultrasonic pulses from the sensor 3b by 100 is the averaged propagation time t2. Each total propagation time is about 200 to 250 [μsec] × 100 = 20 to 25 [msec], and the total propagation time is about 40 to 50 [msec]. It is well within a time interval (for example, 2 to 3 [sec]). During non-measurement time periods, power consumption is suppressed by putting the microcomputer into a sleep state with low power consumption.

本実施形態におけるガスメーター３の漏洩検知機能について図４に示すフロー図に基いて説明する。 The leakage detection function of the gas meter 3 in this embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG.

メーターの計測を開始すると（Ｓ１）、メーターは上述のような所定の時間間隔（本実施形態では２秒）を開始し、積算機能を働かせるとともに、メーター制御部３４は、タイマー機能にて時間Ｔの計測を開始する（Ｓ２）。 When the measurement of the meter is started (S1), the meter starts a predetermined time interval (2 seconds in the present embodiment) as described above to activate the integration function, and the meter control unit 34 uses the timer function to perform the time T Measurement is started (S2).

所定計測時間（本実施形態では２分）毎に、該所定計測時間の間に計測された複数個（本実施形態では６０個）の瞬時流量ｑの平均値ｑａｖｅ，最大値ｑｍａｘ，最小値ｑｍｉｎを求めて記憶する（Ｓ３）。 The average value qave, maximum value qmax, and minimum value qmin of a plurality (60 in this embodiment) of instantaneous flow rates q measured during the predetermined measurement time every predetermined measurement time (2 minutes in this embodiment). Is obtained and stored (S3).

次に、求めた平均値ｑａｖｅ，最大値ｑｍａｘ，最小値ｑｍｉｎから漏洩判定を行う（Ｓ４）。漏洩判定は、「所定計測時間における流量の平均値ｑａｖｅ＜所定流量（本実施形態では１．５Ｌ／ｈ）、かつ、所定計測時間における流量のばらつき（最大値ｑｍａｘ−最小値ｑｍｉｎ）＜所定範囲（本実施形態では１０Ｌ／ｈ）」という条件を満たすか否かを判定するもので、前記条件を満たす場合に「漏洩無し（暫定）」と判定され（Ｓ５）、「漏洩無し（暫定）」と判定された回数ｎを１カウント増加する。ガスの漏洩時には平均値ｑａｖｅ，最大値ｑｍａｘ，最小値ｑｍｉｎは（Ｓ４）の漏洩判定の条件を満たさないため、「漏洩無し（暫定）」と判定されることはない。 Next, leakage determination is performed from the obtained average value qave, maximum value qmax, and minimum value qmin (S4). The leak determination is “average value qave of flow rate in a predetermined measurement time <predetermined flow rate (1.5 L / h in this embodiment) and variation in flow rate in a predetermined measurement time (maximum value qmax−minimum value qmin) <predetermined range. (10 L / h in this embodiment) ”is determined. If the condition is satisfied, it is determined that there is no leakage (provisional) (S5), and“ no leakage (provisional) ”. The number n of times determined to be increased by one count. When gas leaks, the average value qave, the maximum value qmax, and the minimum value qmin do not satisfy the leakage determination condition of (S4), and therefore, it is not determined that there is no leakage (provisional).

次に、「漏洩無し（暫定）」と判定された回数ｎが所定回数（本実施形態では１０回）に達したか否かが判定され（Ｓ６）、所定回数に達している場合には、「漏洩無し」と判定されて、表示部３５において「漏洩の疑い有り」の旨の表示がある場合には表示をリセットし（Ｓ７）、タイマー機能の時間Ｔおよび「漏洩無し（暫定）」の判定回数ｎをリセットして（Ｓ８）、（Ｓ１）へ移行する。 Next, it is determined whether or not the number n determined as “no leakage (provisional)” has reached a predetermined number (10 in the present embodiment) (S6). If it is determined that there is “no leakage” and there is an indication of “suspected leakage” on the display unit 35, the display is reset (S7), the timer function time T and “no leakage (provisional)” The determination number n is reset (S8), and the process proceeds to (S1).

（Ｓ４）の漏洩判定の条件を満たさない場合、または（Ｓ６）において判定回数ｎが所定回数に達していない場合には、（Ｓ９）において開始からの時間Ｔが第１所定時間（本実施形態では３０日）に達したか否かが判定され、時間Ｔが第１所定時間に達していない場合には（Ｓ３）に戻って計測を繰り返し、時間Ｔが第１所定時間に達している場合には、「漏洩の疑い有り」と判定され（Ｓ１０）、表示部３５において「漏洩の疑い有り」の旨の表示を行い、タイマー機能の時間Ｔおよび「漏洩無し（暫定）」の判定回数ｎをリセットして（Ｓ８）、（Ｓ２）へ移行する。 If the condition for leakage determination in (S4) is not satisfied, or if the number of determinations n has not reached the predetermined number in (S6), the time T from the start in (S9) is the first predetermined time (this embodiment). If the time T has not reached the first predetermined time, the process returns to (S3) to repeat the measurement, and the time T has reached the first predetermined time. Is determined as “suspected leak” (S10), the display unit 35 displays “suspected leak”, the timer function time T and the number of times “no leak (provisional)” is determined n. Is reset (S8), and the process proceeds to (S2).

すなわち、「漏洩の疑い有り」と判定され「漏洩の疑い有り」の旨の表示を行った後にも判定は継続し、「漏洩無し」と判定された場合には自動的に「漏洩の疑い有り」の表示はリセットされる。 In other words, the judgment continues even after “suspected leak” is determined and “suspected leak” is displayed, and when it is judged “no leak”, it is automatically "Is reset.

なお、上述した所定計測時間、所定流量、所定範囲、第１所定時間、所定回数の数値は特に限定されないものである。 The numerical values of the predetermined measurement time, the predetermined flow rate, the predetermined range, the first predetermined time, and the predetermined number of times described above are not particularly limited.

燃料電池ユニット１の制御部１０は第１所定時間（本実施形態では３０日）より短い第２所定時間（本実施形態では２７日）毎に燃料電池ユニット１の動作を停止してバルブ４を閉止するもので、これにより、他のガス器具の使用がなく、かつ、漏れもない状況では、流量はゼロとなり、ガスメーター３の漏洩検知機能が「漏洩無し」と判定可能となる。 The control unit 10 of the fuel cell unit 1 stops the operation of the fuel cell unit 1 every second predetermined time (27 days in this embodiment) shorter than the first predetermined time (30 days in this embodiment) and turns off the valve 4. In this situation, when no other gas appliance is used and there is no leakage, the flow rate becomes zero, and the leakage detection function of the gas meter 3 can be determined as “no leakage”.

しかしながら、燃料電池ユニット１の動作を停止してバルブ４を閉止するにあたり、従来は燃料電池ユニット１をまる一日停止していた。この場合、燃料電池へのガスの供給が長時間に亘って停止されるため、燃料電池にとって好ましくないものであった。すなわち、燃料電池は、長時間に亘って停止すると温度が大きく低下してしまい、温度が大きく低下した状態から起動を行うと温度の変化幅が大きくなって劣化が促進されてしまい、また、温度が大きく低下した状態から運転に適した温度に上昇させるのに大きなエネルギーが必要となり、省エネ性が低下してしまう、という問題があるものであった。 However, when the operation of the fuel cell unit 1 is stopped and the valve 4 is closed, the fuel cell unit 1 is conventionally stopped for a whole day. In this case, the supply of gas to the fuel cell is stopped for a long time, which is not preferable for the fuel cell. That is, when the fuel cell is stopped for a long time, the temperature greatly decreases. When the fuel cell is started from a state in which the temperature is greatly decreased, the temperature change range becomes large and the deterioration is promoted. However, a large amount of energy is required to raise the temperature to a temperature suitable for operation from a state in which the temperature is greatly reduced, resulting in a problem that energy saving performance is reduced.

そこで本発明においては、燃料電池ユニット１の制御部１０とガスメーター３のメーター制御部３４とを接続する通信回線５と、を備え、メーター制御部３４は、漏洩無し確認部が漏洩無し状態を確認したら通信回線５を介して制御部１０に「漏洩無し状態確認完了」の信号を送信し、制御部１０は前記「前記漏洩無し状態確認完了」の信号を受信したら、燃料電池ユニット１の動作を再開するもので、図５にフローを示す。 Therefore, the present invention includes the communication line 5 that connects the control unit 10 of the fuel cell unit 1 and the meter control unit 34 of the gas meter 3, and the meter control unit 34 confirms that there is no leakage by the non-leakage confirmation unit. Then, a signal of “confirmation of no leakage state confirmation” is transmitted to the control unit 10 via the communication line 5, and when the control unit 10 receives the signal of “confirmation of completion of no leakage state confirmation”, the operation of the fuel cell unit 1 is performed. FIG. 5 shows the flow.

漏れがある場合等で漏洩無し確認部が漏洩無し状態を確認できない場合がありえる。このため、燃料電池ユニット１の制御部１０は、停止からまる１日経過したら自動的に動作を燃料電池ユニット１の動作を再開する。 There may be a case where the leak-free check unit cannot check the leak-free state when there is a leak. For this reason, the control part 10 of the fuel cell unit 1 automatically restarts the operation of the fuel cell unit 1 after one day from the stop.

なお、この通信回線５の送受信部、インターフェース等については、既存の技術が適用される。 Note that existing technology is applied to the transmission / reception unit, interface, and the like of the communication line 5.

これにより、燃料電池の動作をまる１日停止することなく、メーターが漏洩無しを確認した時点で再開できるため、停止時間を短時間に抑制することができる。 Thus, the operation of the fuel cell can be resumed when the meter confirms that there is no leakage without stopping the operation of the fuel cell for a whole day, so that the stop time can be suppressed in a short time.

次に、他の実施形態について図６に基いて説明する。本実施形態は、構成については図１乃至図３に示す上記実施形態の構成と同じであるため説明を省略し、主に異なる動作について説明する。 Next, another embodiment will be described with reference to FIG. Since the configuration of the present embodiment is the same as the configuration of the above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the description thereof will be omitted, and different operations will be mainly described.

本実施形態では、燃料電池ユニット１の制御部１０は第１所定時間（本実施形態では３０日）より短い第２所定時間（前実施形態では２７日）毎に、燃料電池の動作を停止することはしない。 In the present embodiment, the control unit 10 of the fuel cell unit 1 stops the operation of the fuel cell every second predetermined time (27 days in the previous embodiment) shorter than the first predetermined time (30 days in the present embodiment). I won't do that.

これに替えて、メーター制御部３４は、前記タイマーが第３所定時間（たとえば２７日）に達した後、ガスメーター３が計測する流量が第１所定流量値（例えば４００Ｌ／ｈ）以下となったときに、前記制御部１０へ「漏洩無し状態確認要求」の信号を送信し、
制御部１０は、前記「漏洩無し状態確認要求」の信号を受信したら、燃料電池ユニット１の動作を停止させる。 Instead, after the timer reaches a third predetermined time (for example, 27 days), the meter control unit 34 reduces the flow rate measured by the gas meter 3 to a first predetermined flow rate value (for example, 400 L / h) or less. At this time, a signal of “no leak state confirmation request” is transmitted to the control unit 10,
The control unit 10 stops the operation of the fuel cell unit 1 when receiving the “no leakage state confirmation request” signal.

燃料電池ユニット１の制御部１０が第１所定時間より短い第３所定時間（例えば２７日）毎に前記燃料電池の動作を停止しても、燃料電池ユニット１以外の他のガス器具が動作してた場合、漏洩無しは確認できないため、他のガス器具の動作が停止するまでの時間はロスとなる。 Even if the control unit 10 of the fuel cell unit 1 stops the operation of the fuel cell every third predetermined time (for example, 27 days) shorter than the first predetermined time, other gas appliances other than the fuel cell unit 1 operate. In such a case, since there is no confirmation that there is no leakage, the time until the operation of other gas appliances stops is lost.

ガスメーター３が計測する流量が第１所定流量値以下であるときは、燃料電池のみが動作している可能性が高いと考えられる。 When the flow rate measured by the gas meter 3 is equal to or lower than the first predetermined flow rate value, it is highly likely that only the fuel cell is operating.

このタイミングでガスメーター３から燃料電池へ「漏洩無し状態確認要求」を送信して停止させることで、他のガス器具が停止しているタイミングで燃料電池ユニット１の動作を停止させることができ、ガスメーター３で漏洩無し確認が速やかにできるため、燃料電池の停止時間をより短くすることができる。 By transmitting a “no leakage check request” from the gas meter 3 to the fuel cell at this timing and stopping it, the operation of the fuel cell unit 1 can be stopped at the timing when other gas appliances are stopped. 3 can quickly confirm that there is no leakage, so the stop time of the fuel cell can be further shortened.

前記第１所定流量は、燃料電池ユニット１以外の一つのガス機器と燃料電池ユニット１におけるガスの単位時間当たりの消費量（流量）を合計した値よりも小さく、燃料電池ユニット１におけるガスの単位時間当たりの消費量（流量）以上の値とする。つまり、燃料電池ユニット１以外のガス機器を使用している場合に、燃料電池の動作を停止させることを意図している。 The first predetermined flow rate is smaller than a total value of gas consumption per unit time (flow rate) in one gas appliance other than the fuel cell unit 1 and the fuel cell unit 1, and is a unit of gas in the fuel cell unit 1. The value is greater than the amount of consumption per hour (flow rate). That is, when a gas device other than the fuel cell unit 1 is used, the operation of the fuel cell is intended to be stopped.

本実施例では、（Ｓ２４）において、瞬時流量ｑが第１所定流量値（この例では４００Ｌ／ｈ）以下か否かを判定しているが、これに加えて時刻が所定の時刻範囲（例えば午後１１時〜午前６時）内に収まっているか否かを判定する条件を加えてもよい。 In the present embodiment, in (S24), it is determined whether or not the instantaneous flow rate q is equal to or lower than the first predetermined flow rate value (400 L / h in this example), but in addition, the time is within a predetermined time range (for example, A condition for determining whether or not it falls within (11:00 pm to 6:00 am) may be added.

所定の時刻範囲は、燃料電池ユニット１以外のガス機器の使用が開始されない可能性が高い時刻範囲が設定されるもので、数値は特に限定されない。これにより、燃料電池の動作を停止しても、他のガス機器使用が開始することで、ガスメーター３で漏洩無し確認ができないという可能性が低減する。 The predetermined time range is a time range in which there is a high possibility that the use of gas equipment other than the fuel cell unit 1 is not started, and the numerical value is not particularly limited. Thereby, even if the operation of the fuel cell is stopped, the possibility that the gas meter 3 cannot confirm that there is no leakage is reduced by using another gas device.

また、瞬時流量ｑが第１所定流量値（この例では４００Ｌ／ｈ）以下か否かを判定しているが、この代わりに燃料電池ユニット１の流量計測部１９で計測された瞬時流量ｑと、ガスメーター３の流量計測部３４で計測された瞬時流量ｑとが一致しているか否かを判定するものであってもよい。なお、両瞬時流量ｑは厳密に一致する必要はなく、適宜設定される誤差範囲内で収まればよい。 Further, although it is determined whether or not the instantaneous flow rate q is equal to or less than a first predetermined flow rate value (400 L / h in this example), instead of the instantaneous flow rate q measured by the flow rate measuring unit 19 of the fuel cell unit 1, Alternatively, it may be determined whether or not the instantaneous flow rate q measured by the flow rate measuring unit 34 of the gas meter 3 matches. It should be noted that both instantaneous flow rates q do not have to be exactly the same, and may be within an error range set as appropriate.

このようにすることで、意に反して燃料電池ユニット１以外のガス機器が停止していることを確実に検知できる。 By doing in this way, it can detect reliably that gas equipment other than the fuel cell unit 1 has stopped contrary to will.

また、本実施形態では、燃料電池ユニット１の制御部１０は所定時間毎に、燃料電池の動作を停止することはしないとしたが、通信回線５の故障によりメーター制御部３４と制御部１０の通信ができない場合に備え、第３所定時間（本実施形態では２７日）より長く、第１所定時間（本実施形態では３０日）より短い第４所定時間毎に燃料電池を停止する構成であってもよい。 Further, in this embodiment, the control unit 10 of the fuel cell unit 1 does not stop the operation of the fuel cell every predetermined time. However, the meter control unit 34 and the control unit 10 are not operated due to a failure of the communication line 5. In preparation for the case where communication is not possible, the fuel cell is stopped every fourth predetermined time longer than the third predetermined time (27 days in this embodiment) and shorter than the first predetermined time (30 days in this embodiment). May be.

次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、ガスメーター３以外の構成、動作については同じであるため説明を省略し、主にガスメーター３の動作について異なる部分を説明する。 Next, a third embodiment will be described. In the present embodiment, since the configuration and operation other than the gas meter 3 are the same, the description thereof will be omitted, and different parts of the operation of the gas meter 3 will be mainly described.

本実施形態において、ガスメーター３は超音波メーター等電子式メーターのものに限定され、通常計測モードと高精度計測モードを備える。 In the present embodiment, the gas meter 3 is limited to an electronic meter such as an ultrasonic meter, and includes a normal measurement mode and a high-precision measurement mode.

超音波メーターの計測間隔は、通常計測モードにおいては２秒に１回程度が設定される。 The measurement interval of the ultrasonic meter is set to about once every 2 seconds in the normal measurement mode.

これは、許容できる消費電力量と必要とされる応答性のバランスにより設定されている。 This is set by the balance between the allowable power consumption and the required responsiveness.

この計測間隔を１秒に１回とすることで、単位時間あたりに得られる平均値の精度が高い、高精度計測モードが実現できる。 By setting the measurement interval to once per second, a high-accuracy measurement mode in which the accuracy of the average value obtained per unit time is high can be realized.

メーター制御部３４は、ガスメーター３が計測する流量が第２所定流量値（例えば５Ｌ／ｈ）以下となったとき、すなわち漏洩無し判定ができる可能性がある流量になったとき、ガスメーター３の計測モードを高精度計測モードに切り替える。 The meter control unit 34 measures the gas meter 3 when the flow rate measured by the gas meter 3 is equal to or lower than a second predetermined flow rate value (for example, 5 L / h), that is, when the flow rate has a possibility of determining whether there is no leakage. Switch the mode to high-precision measurement mode.

超音波メーターは通常２秒に１回計測しており、１２０秒毎、すなわち６０個の瞬時流量の平均値をもとに漏洩無しを判定する。 The ultrasonic meter normally measures once every 2 seconds, and determines that there is no leakage every 120 seconds, that is, based on the average value of 60 instantaneous flow rates.

これを高精度計測モードでは１秒に１回計測するものとすれば、６０秒で６０個の瞬時流量値が得られ、同じ精度で漏洩無しと判定するまでの時間は半分に短縮できる。 If this is measured once per second in the high-accuracy measurement mode, 60 instantaneous flow rate values can be obtained in 60 seconds, and the time required to determine that there is no leakage with the same accuracy can be reduced to half.

メーター制御部３４は、高精度計測モードに切り替えた後、漏洩無しを確認したとき、通常計測モードへ切り替える。 The meter control unit 34 switches to the normal measurement mode when it is confirmed that there is no leakage after switching to the high accuracy measurement mode.

これは、漏洩無しが確認できたら、単位時間あたりの消費電力の高い高精度計測モードからすみやかに通常計測モードへ切り替えることで、消費電力量の増加を抑制するためである。 This is because if it is confirmed that there is no leakage, the high-accuracy measurement mode with high power consumption per unit time is immediately switched to the normal measurement mode to suppress an increase in power consumption.

高精度計測モードに切り替えたあと、燃料電池以外の他ガス機器の使用開始により、ガスメーター３が計測する流量が第２所定流量値を越した場合は、いったん通常計測モードに戻し、再び、流量が第２所定流量値以下となったとき高精度計測モードに切り替える。 After switching to the high-accuracy measurement mode, if the flow rate measured by the gas meter 3 exceeds the second predetermined flow rate value due to the start of use of gas equipment other than the fuel cell, the flow rate is once again returned to the normal measurement mode. When the flow rate becomes equal to or lower than the second predetermined flow rate value, the high accuracy measurement mode is switched.

これは、第２所定流量値以上の流量を高精度計測で計測しても意味がないからである。 This is because it is meaningless to measure a flow rate equal to or higher than the second predetermined flow rate value with high accuracy measurement.

また、高精度計測モードに切り替えたあと、所定時間経過しても漏洩無しを確認できないときも、通常計測モードに戻す。 In addition, after switching to the high-accuracy measurement mode, the normal measurement mode is also restored when no leakage can be confirmed even after a predetermined time has elapsed.

これは、実際に漏洩があったとき、高精度計測モードが継続し、消費電力量が大幅に増加してしまうためである。 This is because when there is an actual leak, the high-accuracy measurement mode continues and the power consumption increases significantly.

これにより、ガスメーター３の消費電力の増加を最小限に留めつつ、燃料電池の停止時間をより短くすることができる。 Thereby, the stop time of the fuel cell can be further shortened while minimizing an increase in power consumption of the gas meter 3.

１燃料電池ユニット
１ａ燃料改質部
１ｂ燃料電池部
１０制御部
２流路
３ガスメーター
３４メーター制御部
４バルブ
５通信回線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell unit 1a Fuel reforming part 1b Fuel cell part 10 Control part 2 Flow path 3 Gas meter 34 Meter control part 4 Valve 5 Communication line

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係る燃料電池へのガス供給システムは、
燃料電池ユニット１と、
ガスの供給源から前記燃料電池ユニット１に至るガスの流路２と、
前記流路２の途中に設けられる漏洩検知機能を有するガスメーター３と、
前記燃料電池ユニット１の制御部１０と前記ガスメーター３のメーター制御部３４とを接続する通信回線５と、を備え、
前記メーター制御部３４は、漏洩判定部と、タイマーと、漏洩無し確認部と、を備え、
前記漏洩無し確認部は、漏洩無しを確認すると、前記タイマーをリセットし、
前記漏洩判定部は、前記タイマーが第１所定時間（例えば３０日）に達すると、漏洩の疑い有りと判定し、
前記燃料電池ユニット１の制御部１０は前記第１所定時間より短い第２所定時間（例えば２７日）毎に前記燃料電池ユニット１の動作を停止するものであって、
前記メーター制御部３４は、前記漏洩無し確認部が漏洩無し状態を確認すると、前記通信回線５を介して制御部１０に「漏洩無し状態確認完了」の信号を送信し、
制御部１０は前記「前記漏洩無し状態確認完了」の信号を受信すると、燃料電池ユニット１の動作を再開することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a gas supply system to a fuel cell according to claim 1 of the present invention provides:
A fuel cell unit 1;
A gas flow path 2 from a gas supply source to the fuel cell unit 1;
A gas meter 3 having a leakage detection function provided in the middle of the flow path 2;
A communication line 5 that connects the control unit 10 of the fuel cell unit 1 and the meter control unit 34 of the gas meter 3;
The meter control unit 34 includes a leakage determination unit, a timer, and a no leakage confirmation unit,
When the leakage confirmation unit confirms that there is no leakage, it resets the timer,
The leakage determination unit determines that there is a suspicion of leakage when the timer reaches a first predetermined time (for example, 30 days),
The control unit 10 of the fuel cell unit 1 stops the operation of the fuel cell unit 1 every second predetermined time (for example, 27 days) shorter than the first predetermined time,
When the no-leakage confirmation unit confirms the no-leakage state, the meter control unit 34 transmits a signal indicating “no leakage state confirmation is completed” to the control unit 10 via the communication line 5.
The control unit 10 is characterized in that the operation of the fuel cell unit 1 is resumed when the signal of “the confirmation of no leakage state confirmation” is received.

本発明の請求項２に係る燃料電池へのガス供給システムは、
燃料電池ユニット１と、
ガスの供給源から前記燃料電池ユニット１に至るガスの流路２と、
前記流路２の途中に設けられる漏洩検知機能を有するガスメーター３と、
前記燃料電池ユニット１の制御部１０と前記ガスメーター３のメーター制御部３４とを接続する通信回線５と、を備え、
前記メーター制御部は、漏洩判定部と、タイマーと、漏洩無し確認部と、を備え、
前記漏洩無し確認部は漏洩無しを確認すると、前記タイマーをリセットし、
前記漏洩判定部は、前記タイマーが第１所定時間（例えば３０日）に達すると、漏洩の疑い有りと判定するものであって、
前記メーター制御部３４は、前記タイマーが前記第３所定時間（たとえば２７日）に達した後に、前記制御部１０へ「漏洩無し状態確認要求」の信号を送信し、
前記制御部１０は、前記「漏洩無し状態確認要求」の信号を受信すると、前記燃料電池ユニット１の動作を停止させ、
前記メーター制御部３４は、前記漏洩無し確認部が漏洩無し状態を確認すると、前記通信回線５を介して前記制御部１０に「漏洩無し状態確認完了」の信号を送信し、
前記制御部１０は前記「漏洩無し状態確認完了」の信号を受信すると、前記燃料電池ユニット１の動作を再開することを特徴とする。 A gas supply system to a fuel cell according to claim 2 of the present invention includes:
A fuel cell unit 1;
A gas flow path 2 from a gas supply source to the fuel cell unit 1;
A gas meter 3 having a leakage detection function provided in the middle of the flow path 2;
A communication line 5 that connects the control unit 10 of the fuel cell unit 1 and the meter control unit 34 of the gas meter 3;
The meter control unit includes a leak determination unit, a timer, and a no leak check unit,
When the leak-free confirmation unit confirms that there is no leak, the timer is reset,
The leakage determination unit determines that there is a suspicion of leakage when the timer reaches a first predetermined time (for example, 30 days),
After the timer reaches the third predetermined time (for example, 27 days), the meter control unit 34 transmits a signal indicating “no leakage state confirmation request” to the control unit 10,
The control unit 10 stops the operation of the fuel cell unit 1 when receiving the “no leakage state confirmation request” signal,
When the no-leakage confirmation unit confirms the no-leakage state, the meter control unit 34 transmits a signal of “no-leakage state confirmation complete” to the control unit 10 via the communication line 5;
The control unit 10 resumes the operation of the fuel cell unit 1 when receiving the signal “confirmation of no leakage state”.

このタイミングでメーター制御部３４から燃料電池ユニット１へ「漏洩無し状態確認要求」を送信して停止させることで、他のガス器具が停止しているタイミングで燃料電池ユニット１の動作を停止させることができ、メーターで漏洩無し確認が速やかにできるため、燃料電池ユニット１の停止時間をより短くすることができる。 At this timing, the operation of the fuel cell unit 1 is stopped at the timing when other gas appliances are stopped by transmitting and stopping the “no leakage state confirmation request” from the meter control unit 34 to the fuel cell unit 1. Since no leak can be confirmed quickly with the meter, the stop time of the fuel cell unit 1 can be further shortened.

Claims

A fuel cell unit;
A gas flow path from a gas supply source to the fuel cell unit;
A gas meter having a leakage detection function provided in the middle of the flow path;
A communication line connecting the control unit of the fuel cell unit and the meter control unit of the gas meter,
The meter control unit includes a leak determination unit, a timer, and a no leak check unit,
When the leakage confirmation unit confirms that there is no leakage, it resets the timer,
The leak determination unit determines that there is a leak when the timer reaches a first predetermined time,
The controller of the fuel cell unit stops the operation of the fuel cell unit every second predetermined time shorter than the first predetermined time;
When the meter control unit confirms that there is no leakage, the leakage check unit transmits a signal indicating that there is no leakage check to the control unit via the communication line,
The gas supply system to the fuel cell, wherein the control unit restarts the operation of the fuel cell unit when receiving the signal indicating completion of the no leakage state confirmation.

A fuel cell unit;
A gas flow path from a gas supply source to the fuel cell unit;
A gas meter having a leakage detection function provided in the middle of the flow path;
A communication line connecting the control unit of the fuel cell unit and the meter control unit of the gas meter,
The meter control unit includes a leak determination unit, a timer, and a no leak check unit,
When the leak-free confirmation unit confirms that there is no leak, the timer is reset,
The leak determination unit determines that there is a leak when the timer reaches a first predetermined time,
The meter control unit, after the timer reaches a third predetermined time shorter than the first predetermined time, transmits a signal of a leak-free state confirmation request to the control unit,
The control unit, upon receiving the signal for requesting confirmation of no leakage state, stops the operation of the fuel cell unit,
When the meter control unit confirms the no leakage state, the meter control unit transmits a signal indicating the absence of leakage confirmation to the control unit via the communication line,
The gas supply system to the fuel cell, wherein the control unit restarts the operation of the fuel cell unit when receiving the signal indicating completion of the no leakage state confirmation.

The meter control unit has no leakage to the control unit when the flow rate measured by the gas meter becomes equal to or less than a first predetermined flow rate value after the timer reaches a third predetermined time shorter than the first predetermined time. The gas supply system for a fuel cell according to claim 2, wherein a signal for requesting a state check is transmitted.

The gas meter is an electronic meter having a normal measurement mode and a high-precision measurement mode,
The meter control unit switches the gas meter measurement mode to the high-accuracy measurement mode when the flow rate measured by the gas meter is equal to or less than a second predetermined flow rate value, and after switching to the high-accuracy measurement mode, there is no leakage. The gas supply system for a fuel cell according to any one of claims 1 to 3, wherein the system is switched to a normal measurement mode when the fuel cell is confirmed.