JP5353133B2 - Power generation system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power generation system which can suppress an increase of a carbon monoxide concentration even when reduction of power to a fuel cell is required. <P>SOLUTION: The power generation system includes a reformer 100 for reforming fuel flowing from the upstream to the downstream side into hydrogen, a fuel pump P for supplying fuel to the reformer 100, the fuel cell 205 for generating power by the hydrogen generated by the reformer 100, a plurality of thermistor and electric heaters 31-34 arranged between the upstream and downstream sides of the reformer 100, a plurality of temperature detection parts 207 for detecting temperatures of the corresponding electric heaters 31-34, and a control part 209 for feed-back controlling the electric heaters 31-34 based on the detected temperatures by the corresponding temperature detection parts 207 and maintaining the temperatures of the electric heaters 31-34 at respective set temperatures. The control part 209 reduces a supply flow rate of the fuel pump P, and reduces the set temperatures of the plurality of electric heaters 31-34 from the downstream to the upstream side sequentially. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、燃料から改質された水素により発電する発電システムに関する。   The present invention relates to a power generation system that generates power using hydrogen reformed from fuel.

近年、環境問題への関心の高まりからエネルギー変換効率の高い燃料電池に注目が集まっている。燃料電池は燃料もしくは燃料から生成された水素と大気中の酸素を電気化学的に反応させて電力を生成する装置である。携帯機器向けの電源用としてはメタノール水溶液を改質反応により水素に変換して燃料電池を発電させる改質型やメタノール水溶液を直接燃料電池に供給して発電させる直接メタノール型が主流となっている。この中でも改質型は高い出力密度と発電効率により注目が集まっている。   In recent years, attention has been focused on fuel cells with high energy conversion efficiency due to increasing interest in environmental problems. A fuel cell is a device that generates electric power by electrochemically reacting fuel or hydrogen generated from the fuel and oxygen in the atmosphere. For power supplies for portable devices, the reforming type that converts methanol aqueous solution into hydrogen by reforming reaction to generate fuel cells and the direct methanol type that generates methanol by supplying methanol aqueous solution directly to fuel cells are the mainstream. . Among them, the reformed type is attracting attention due to its high power density and power generation efficiency.

このような改質型燃料電池の発電システムの一例について説明する。燃料カートリッジに貯蔵されたメタノール水溶液は気化器により気体となり、後段の触媒が搭載されている改質器で水素を主成分とし、二酸化炭素及び一酸化炭素を微量に含む改質ガスが生成される。改質ガスのうち一酸化炭素は燃料電池の電極触媒への被毒物質となるため、一酸化炭素除去器により、一酸化炭素濃度が低減される。これにより、水素を主成分とし一酸化炭素濃度が低減された燃料ガスが一酸化炭素除去器から送られ、燃料電池に供給される。そして、燃料極においては、電気化学反応式（Ａ）に示すように、改質ガス中の水素が燃料極の触媒微粒子の作用を受けて水素イオンと電子とに分離する。水素イオンは固体高分子電解質膜を通じて酸素極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
Ｈ２→２Ｈ+＋２ｅ-・・・（Ａ） An example of such a reforming fuel cell power generation system will be described. The aqueous methanol solution stored in the fuel cartridge is converted into a gas by the vaporizer, and a reformer containing hydrogen as a main component and containing trace amounts of carbon dioxide and carbon monoxide is generated in the reformer equipped with the catalyst at the subsequent stage. . Since carbon monoxide in the reformed gas becomes a poisoning substance for the electrode catalyst of the fuel cell, the carbon monoxide concentration is reduced by the carbon monoxide remover. As a result, the fuel gas mainly containing hydrogen and having a reduced carbon monoxide concentration is sent from the carbon monoxide remover and supplied to the fuel cell. In the fuel electrode, as shown in the electrochemical reaction formula (A), hydrogen in the reformed gas is separated into hydrogen ions and electrons by the action of catalyst fine particles in the fuel electrode. Hydrogen ions are conducted to the oxygen electrode through the solid polymer electrolyte membrane, and electrons are taken out by the fuel electrode.
H 2 → 2H + + 2e − (A)

燃料極により取り出された電子は、燃料極及び酸素極にそれぞれ接続されたアノード集電極及びカソード集電極及びアノード集電極及びカソード集電極と接続された外部負荷を介して、酸素極に到達する。酸素極においては、電気化学反応式（Ｂ）に示すように、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンと、酸素極に到達した電子とが反応して水が生成される。
２Ｈ+＋１／２Ｏ２＋２ｅ-→Ｈ２Ｏ・・・（Ｂ）
以上のように、上記（Ａ）、（Ｂ）に示す電気化学反応が起こることにより電力が生成される。 The electrons taken out by the fuel electrode reach the oxygen electrode through an anode collector electrode and a cathode collector electrode connected to the fuel electrode and the oxygen electrode, respectively, and an external load connected to the anode collector electrode and the cathode collector electrode. At the oxygen electrode, as shown in the electrochemical reaction formula (B), oxygen in the air, hydrogen ions that have passed through the solid polymer electrolyte membrane, and electrons that have reached the oxygen electrode react to generate water. The
2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O (B)
As described above, electric power is generated by the electrochemical reactions shown in the above (A) and (B).

このような燃料電池システムにおいて、それが搭載された機器が必要な電力量に対応して、発電能力を変化させることが求められている。このためには、改質器に供給する燃料の量を変化させる必要がある。しかし、燃料の供給量を低減させた場合、改質器内に搭載されている改質触媒層へ燃料成分の滞留時間が長くなるため、反応式（Ｃ）に示すように逆シフト反応が進行し、一酸化炭素濃度の上昇を招く。
ＣＯ２+Ｈ２→ＣＯ+Ｈ２Ｏ・・・（Ｃ） In such a fuel cell system, it is required to change the power generation capacity in accordance with the amount of power required by the device in which the fuel cell system is mounted. For this purpose, it is necessary to change the amount of fuel supplied to the reformer. However, when the amount of fuel supply is reduced, the residence time of the fuel component in the reforming catalyst layer mounted in the reformer becomes longer, so that the reverse shift reaction proceeds as shown in the reaction formula (C). However, the carbon monoxide concentration increases.
CO 2 + H 2 → CO + H 2 O (C)

そこで、改質器の下流側であって、一酸化炭素除去器の上流側に、一酸化炭素除去器とは別に、一酸化炭素を除去するための変成器を設け、改質器から流出する改質ガスを変成器に送る燃料電池システムが検討されている。このような燃料電池システムでは、水素製造量に応じて変成器の下流側の温度を変化させることによって、一酸化炭素濃度の上昇を防いでいる（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−３０２４０５号公報 Therefore, a transformer for removing carbon monoxide is provided on the downstream side of the reformer and upstream of the carbon monoxide remover, separately from the carbon monoxide remover, and flows out of the reformer. A fuel cell system that sends reformed gas to a transformer is under study. In such a fuel cell system, an increase in carbon monoxide concentration is prevented by changing the temperature on the downstream side of the transformer in accordance with the amount of hydrogen produced (see, for example, Patent Document 1).
JP 2000-302405 A

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、携帯機器向けの燃料電池システムとして利用した場合、改質器と変成器の複数の反応器が必要となり、コンパクト化への妨げとなるという問題がある。   However, when the technique described in Patent Document 1 is used as a fuel cell system for portable devices, a plurality of reactors, that is, a reformer and a transformer, are required, which hinders downsizing. .

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、燃料電池への電力低減の要求があった場合でも、変成器を必要とせず、一酸化炭素濃度の上昇を抑制することのできる発電システムを提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and even when there is a demand for power reduction to a fuel cell, a power generation system that can suppress an increase in the concentration of carbon monoxide without requiring a transformer. It is intended to provide.

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、
上流側から下流側に流れる燃料を水素に改質する改質器と、
前記改質器に燃料を供給する燃料供給部と、
前記改質器で生成された水素により発電する燃料電池と、
前記改質器に設けられ、前記改質器の上流側と下流側との間に配列された複数の電熱ヒータと、
前記複数の電熱ヒータに対応して設けられ、対応する電熱ヒータの温度を検出する複数の温度検出部と、
前記複数の電熱ヒータを対応する温度検出部による検出温度に基づきフィードバック制御して、前記複数の電熱ヒータの温度をそれぞれの設定温度に保たせる制御部と、を備え、
前記制御部が、前記燃料電池への要求電力が低減されたとき、前記燃料供給部による供給流量を低減させるとともに、前記複数の電熱ヒータの設定温度を下流側から上流側の順に低減させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1
A reformer for reforming the fuel flowing from the upstream side to the downstream side into hydrogen;
A fuel supply unit for supplying fuel to the reformer;
A fuel cell that generates electric power from hydrogen generated in the reformer;
A plurality of electric heaters provided in the reformer and arranged between an upstream side and a downstream side of the reformer;
A plurality of temperature detectors provided corresponding to the plurality of electric heaters and detecting the temperature of the corresponding electric heater;
A feedback control unit based on the temperature detected by the corresponding temperature detection unit for the plurality of electric heaters, and a controller that maintains the temperature of each of the plurality of electric heaters at a set temperature.
When the required power to the fuel cell is reduced , the control unit reduces the supply flow rate by the fuel supply unit, and reduces the set temperatures of the plurality of electric heaters in order from the downstream side to the upstream side. Features.

請求項２の発明は、請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記燃料電池の電力値を検出する電力検出部を更に備え、
前記制御部が前記複数の電熱ヒータの設定温度を低減させる処理は、前記複数の電熱ヒータのうち一の電熱ヒータの設定温度を低減させた後、前記一の電熱ヒータの設定温度を低減させる前の前記電力検出部により検出された電力値と前記一の電熱ヒータの設定温度を低減させた後の前記電力検出部により検出された電力値との変化量が所定閾値以上である場合に、当該一の電熱ヒータの設定温度を更に低減させることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の発電システムにおいて、
前記燃料電池の電力値を検出する電力検出部を更に備え、
前記制御部が前記複数の電熱ヒータの設定温度を低減させる処理は、前記複数の電熱ヒータのうち一の電熱ヒータの設定温度を低減させた後、前記一の電熱ヒータの設定温度を低減させる前の前記電力検出部により検出された電力値と前記一の電熱ヒータの設定温度を低減させた後の前記電力検出部により検出された電力値との変化量が所定閾値未満である場合に、当該一の電熱ヒータの上流側に設けられた他の電熱ヒータの設定温度を低減させることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発電システムにおいて、
前記改質器は、水素を燃焼させる触媒燃焼器を備えることを特徴とする。
請求項５の発明は、
上流側から下流側に流れる燃料を水素に改質する改質器と、
前記改質器に燃料を供給する燃料供給部と、
前記改質器で生成された水素により発電する燃料電池と、
前記改質器に隣接して配置され、前記改質器の上流側に対応する上流部から前記改質器の下流側に対応する下流部に流れる水素を燃焼させる触媒燃焼器と、
前記触媒燃焼器の上流部と下流部との間の複数箇所にそれぞれ供給する空気の流量を制御する複数の流量制御バルブと、
前記複数の流量制御バルブの開度を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、前記燃料電池への要求電力が低減されたとき、前記燃料供給部による供給流量を低減させるとともに、前記複数の流量制御バルブの開度を下流から上流側の順に小さくすることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項５に記載の発電システムにおいて、
前記燃料電池の電力を検出する電力検出部を更に備え、
前記制御部が前記複数の流量制御バルブの開度を小さくする処理は、前記複数の流量制御バルブのうち一の流量制御バルブの開度を小さくした後、前記一の流量制御バルブの開度を小さくする前の前記電力検出部により検出された電力値と前記一の流量制御バルブの開度を小さくした後の前記電力検出部により検出された電力値との変化量が所定閾値以上である場合に、当該一の流量制御バルブの開度を更に低減させることを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項５に記載の発電システムにおいて、
前記燃料電池の電力値を検出する電力検出部を更に備え、
前記制御部が前記複数の流量制御バルブの開度を小さくする処理は、前記複数の流量制御バルブのうち一の流量制御バルブの開度を小さくした後、前記一の流量制御バルブの開度を小さくする前の前記電力検出部により検出された電力値と前記一の流量制御バルブの開度を小さくした後の前記電力検出部により検出された電力値との変化量が所定閾値未満である場合に、当該一の流量制御バルブの上流側に空気を供給する他の流量制御バルブの開度を低減させることを特徴とする。 The invention of claim 2 is the power generation system according to claim 1,
A power detector for detecting the power value of the fuel cell;
The process of reducing the set temperature of the plurality of electric heaters by the control unit after reducing the set temperature of one of the plurality of electric heaters and before reducing the set temperature of the one electric heater The amount of change between the power value detected by the power detection unit and the power value detected by the power detection unit after reducing the set temperature of the one electric heater is equal to or greater than a predetermined threshold, The set temperature of one electric heater is further reduced.
The invention of claim 3 is the power generation system according to claim 1,
A power detector for detecting the power value of the fuel cell;
The process of reducing the set temperature of the plurality of electric heaters by the control unit after reducing the set temperature of one of the plurality of electric heaters and before reducing the set temperature of the one electric heater The amount of change between the power value detected by the power detection unit and the power value detected by the power detection unit after reducing the set temperature of the one electric heater is less than a predetermined threshold, It is characterized in that the set temperature of another electric heater provided on the upstream side of one electric heater is reduced.
Invention of Claim 4 is the electric power generation system as described in any one of Claims 1-3,
The reformer includes a catalytic combustor for burning hydrogen.
The invention of claim 5
A reformer for reforming the fuel flowing from the upstream side to the downstream side into hydrogen;
A fuel supply unit for supplying fuel to the reformer;
A fuel cell that generates electric power from hydrogen generated in the reformer;
A catalytic combustor that is disposed adjacent to the reformer and burns hydrogen flowing from an upstream portion corresponding to the upstream side of the reformer to a downstream portion corresponding to the downstream side of the reformer;
A plurality of flow rate control valves for controlling the flow rate of air respectively supplied to a plurality of locations between an upstream portion and a downstream portion of the catalytic combustor;
A controller that controls the opening degree of the plurality of flow control valves,
When the required power to the fuel cell is reduced , the control unit reduces the supply flow rate by the fuel supply unit, and reduces the openings of the plurality of flow control valves in order from the downstream side to the upstream side. Features.
The invention of claim 6 is the power generation system according to claim 5,
A power detection unit for detecting the power of the fuel cell;
The process of reducing the opening of the plurality of flow control valves by the controller is performed by reducing the opening of one of the plurality of flow control valves, and then reducing the opening of the one flow control valve. When the amount of change between the power value detected by the power detection unit before decreasing and the power value detected by the power detection unit after decreasing the opening of the one flow control valve is greater than or equal to a predetermined threshold Further, the opening degree of the one flow control valve is further reduced.
The invention of claim 7 is the power generation system according to claim 5,
A power detector for detecting the power value of the fuel cell;
The process of reducing the opening of the plurality of flow control valves by the controller is performed by reducing the opening of one of the plurality of flow control valves, and then reducing the opening of the one flow control valve. When the amount of change between the power value detected by the power detection unit before decreasing and the power value detected by the power detection unit after decreasing the opening of the one flow control valve is less than a predetermined threshold Further, the opening degree of another flow control valve that supplies air to the upstream side of the one flow control valve is reduced.

本発明によれば、燃料電池への電力低減の要求があった場合でも、変成器を必要とせず、一酸化炭素濃度の上昇を抑制することができる発電システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when there exists a request | requirement of the electric power reduction to a fuel cell, a power generation system which can suppress the raise of a carbon monoxide density | concentration without requiring a transformer can be provided.

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
《第一の実施の形態》
［改質器］
図１は、改質器１００の斜視図であり、図２は、図１の切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図であり、図３は、第一の流路基板１の上面図であり、図４は、第二の流路基板２の上面図であり、図５は、第二の流路基板２の下面図である。
改質器１００は、第一の流路基板１と、第一の流路基板１の上面に重ね合わせて接合した第二の流路基板２とを備えている。
第一及び第二の流路基板１，２は、例えば、金属、セラミック、シリコン、アルミニウム又はガラスの材料を板状に形成したものである。第一及び第二の流路基板１，２は、上から見て、矩形状に形成されている。
第一の流路基板１の上面（第二の流路基板２との接合面）には、第一の流路溝１１が凹設されている。第一の流路溝１１が蛇行した状態に形成され、第一の流路溝１１の両端部１１a，１１bがいずれも第一の流路基板１の一側面１aまで至っている。
第二の流路基板２の下面（第一の流路基板１との接合面）には、第二の流路溝２１が凹設されている。第二の流路溝２１が蛇行した状態に形成され、第二の流路溝２１の両端部２１a，２１bも第二の流路基板２の一側面２aに至っている。第一の流路溝１１と第二の流路溝２１とは流路基板１，２の接合面に関して対称な形状を呈し、第一の流路基板１及び第二の流路基板２が互いに接合された状態では、第一の流路溝１１と第二の流路溝２１が重なり合っている。こうして、第一の流路溝１１及び第二の流路溝２１が反応流路４となっている。この反応流路４は、流路基板１，２の接合体の長手方向一端側を上流とし、長手方向他端側を下流としている。反応流路４の両端部が流路基板１，２の一側面１ａ，２aにおいて開口部を有し、それらの開口部のうち上流側開口に供給管４１が接続され、下流側開口に排出管４２が接続されている。供給管４１及び排出管４２は、第一及び第二の流路基板１，２の一側面１a，２aに対して立てた状態に設けられている。
なお、ここでは第一の流路溝１１が第一の流路基板１に、第二の流路溝２１が第二の流路基板２に形成されるとしたが、第一の流路基板１又は第二の流路基板２の一方のみに流路溝が形成されていても良い。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First embodiment
[Reformer]
1 is a perspective view of the reformer 100, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the cutting line II-II in FIG. 1, and FIG. 3 is a first flow path substrate. 4 is a top view of the second flow path substrate 2, and FIG. 5 is a bottom view of the second flow path substrate 2.
The reformer 100 includes a first flow path substrate 1 and a second flow path substrate 2 that is overlapped and joined to the upper surface of the first flow path substrate 1.
The first and second flow path substrates 1 and 2 are formed, for example, from a metal, ceramic, silicon, aluminum, or glass material in a plate shape. The first and second flow path substrates 1 and 2 are formed in a rectangular shape when viewed from above.
On the upper surface of the first flow path substrate 1 (bonding surface with the second flow path substrate 2), a first flow path groove 11 is provided in a recessed manner. The first flow path groove 11 is formed in a meandering state, and both end portions 11 a and 11 b of the first flow path groove 11 reach one side 1 a of the first flow path substrate 1.
On the lower surface of the second flow path substrate 2 (bonding surface with the first flow path substrate 1), a second flow path groove 21 is provided in a recessed manner. The second flow path groove 21 is formed in a meandering state, and both end portions 21 a and 21 b of the second flow path groove 21 reach one side 2 a of the second flow path substrate 2. The first flow path groove 11 and the second flow path groove 21 have a symmetrical shape with respect to the joint surface of the flow path substrates 1 and 2, and the first flow path substrate 1 and the second flow path substrate 2 are mutually connected. In the joined state, the first channel groove 11 and the second channel groove 21 overlap each other. Thus, the first flow channel 11 and the second flow channel 21 are the reaction flow channel 4. The reaction flow path 4 has one end in the longitudinal direction of the joined body of the flow path substrates 1 and 2 as an upstream side and the other end in the longitudinal direction as a downstream side. Both end portions of the reaction channel 4 have openings in the side surfaces 1a and 2a of the channel substrates 1 and 2, and the supply pipe 41 is connected to the upstream side opening of these openings, and the discharge pipe is connected to the downstream side opening. 42 is connected. The supply pipe 41 and the discharge pipe 42 are provided upright with respect to the side surfaces 1 a and 2 a of the first and second flow path substrates 1 and 2.
Here, the first flow path groove 11 is formed in the first flow path substrate 1 and the second flow path groove 21 is formed in the second flow path substrate 2. A channel groove may be formed in only one of the first or second channel substrate 2.

第一の流路溝１１及び第二の流路溝２１の内壁面には触媒層１２が担持されている。触媒層１２は、Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒、Ｐｄ／ＺｎＯ系触媒その他の、燃料を水素に改質する特性を有する触媒である。   A catalyst layer 12 is supported on the inner wall surfaces of the first flow path groove 11 and the second flow path groove 21. The catalyst layer 12 is a Cu / ZnO-based catalyst, a Pd / ZnO-based catalyst, or other catalyst having a characteristic of reforming fuel into hydrogen.

以上のように構成された改質器１００における第二の流路基板２の上面には、複数のサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４が固着されている。
具体的には、これら複数のサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４は、改質器１００において、供給管４１が設けられた側の端部（この端部は反応流路４の上流側に対応する）から、排出管４２が設けられた側の端部（この端部は反応流路４の下流側に対応する）にかけて、サーミスタ兼電熱ヒータ３１、サーミスタ兼電熱ヒータ３２、サーミスタ兼電熱ヒータ３３、サーミスタ兼電熱ヒータ３４の順に配列されている。サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４は蛇行した状態にそれぞれ形成されている。サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４の各両端部３１a〜３４a，３１b〜３４bが第二の流路基板２の上面の一側面２aに至っている。また、サーミスタ兼電熱ヒータ３１が電気抵抗膜（例えば、金）からなるため電気により発熱し、サーミスタ兼電熱ヒータ３１の温度はその電気抵抗率に依存し、所定の温度領域ではサーミスタ兼電熱ヒータ３１の温度とその電気抵抗率が正比例の関係にある。そのため、サーミスタ兼電熱ヒータ３１は、電熱ヒータとして機能するとともに、温度を電気信号に変換する温度センサとしても機能する。サーミスタ兼電熱ヒータ３２〜３４についても、それぞれサーミスタ兼電熱ヒータ３１と同様である。 A plurality of thermistor and electric heaters 31 to 34 are fixed to the upper surface of the second flow path substrate 2 in the reformer 100 configured as described above.
Specifically, the plurality of thermistor and electric heaters 31 to 34 are the end portions on the side where the supply pipe 41 is provided in the reformer 100 (the end portions correspond to the upstream side of the reaction flow path 4). To the end on the side where the discharge pipe 42 is provided (this end corresponds to the downstream side of the reaction channel 4), the thermistor and electric heater 31, the thermistor and electric heater 32, the thermistor and electric heater 33, the thermistor. The combined electric heaters 34 are arranged in this order. The thermistor and electric heaters 31 to 34 are respectively formed in a meandering state. Both end portions 31 a to 34 a and 31 b to 34 b of the thermistor and electric heaters 31 to 34 reach one side surface 2 a of the upper surface of the second flow path substrate 2. Further, since the thermistor and electric heater 31 is made of an electric resistance film (for example, gold), heat is generated by electricity. The temperature of the thermistor and electric heater 31 depends on the electric resistivity, and the thermistor and electric heater 31 is in a predetermined temperature range. The temperature and the electrical resistivity are directly proportional. Therefore, the thermistor and electric heater 31 functions as an electric heater and also functions as a temperature sensor that converts temperature into an electric signal. The thermistor and electric heaters 32 to 34 are the same as the thermistor and electric heater 31, respectively.

［発電システム］
次に、上記改質器１００を備えた発電システム２００について説明する。
図６は、発電システム２００の概略構成を示したブロック図である。
この発電システム２００は、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機その他の電子機器に備え付けられたものであり、電子機器を動作させるための電源として用いられる。 [Power generation system]
Next, the power generation system 200 including the reformer 100 will be described.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the power generation system 200.
The power generation system 200 is provided in a notebook personal computer, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), an electronic notebook, a wristwatch, a digital still camera, a digital video camera, a game device, a game machine, and other electronic devices. Used as a power source for operating electronic devices.

この発電システム２００において、燃料容器２０１が設けられている。燃料容器２０１内には、メタノール等の燃料と水が別々に又は混合した状態で貯留されている。燃料容器２０１内に貯留される燃料は、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルその他の燃料である。   In the power generation system 200, a fuel container 201 is provided. In the fuel container 201, fuel such as methanol and water are stored separately or in a mixed state. The fuel stored in the fuel container 201 is methanol, ethanol, dimethyl ether, or other fuel.

燃料容器２０１は電子機器に対して着脱可能とされている。一方、燃料ポンプＰ１、流量センサＳ、開閉バルブＶ１、気化器２０２、改質器１００、一酸化炭素除去器２０４、触媒燃焼器３００、エアポンプＰ２、流量制御バルブＶ１１，Ｖ１２及び燃料電池２０５が電子機器に内蔵されている。燃料容器２０１が電子機器本体２０１に装着されると、燃料容器２０１が燃料ポンプＰ１に接続される。燃料ポンプＰ１の下流に流量センサＳが設けられ、流量センサＳの下流に開閉バルブＶ１が設けられ、開閉バルブＶ１の下流に気化器２０２が設けられている。   The fuel container 201 is detachable from the electronic device. On the other hand, the fuel pump P1, the flow sensor S, the open / close valve V1, the vaporizer 202, the reformer 100, the carbon monoxide remover 204, the catalytic combustor 300, the air pump P2, the flow control valves V11 and V12, and the fuel cell 205 are electronic. Built in the device. When the fuel container 201 is attached to the electronic device main body 201, the fuel container 201 is connected to the fuel pump P1. A flow rate sensor S is provided downstream of the fuel pump P1, an open / close valve V1 is provided downstream of the flow rate sensor S, and a carburetor 202 is provided downstream of the open / close valve V1.

気化器２０２の下流に改質器１００が設けられている。具体的には、図１に示された供給管４１が気化器２０２に接続されている。改質器１００の下流に一酸化炭素除去器２０４が設けられている。具体的には、図１に示された排出管４２が一酸化炭素除去器２０４に接続されている。   A reformer 100 is provided downstream of the vaporizer 202. Specifically, the supply pipe 41 shown in FIG. 1 is connected to the vaporizer 202. A carbon monoxide remover 204 is provided downstream of the reformer 100. Specifically, the exhaust pipe 42 shown in FIG. 1 is connected to the carbon monoxide remover 204.

一酸化炭素除去器２０４の下流に燃料電池２０５の燃料極が設けられ、燃料電池２０５の燃料極の下流に触媒燃焼器３００が設けられている。一方、エアポンプＰ２の下流に燃料電池２０５の酸素極が設けられている。   A fuel electrode of the fuel cell 205 is provided downstream of the carbon monoxide remover 204, and a catalytic combustor 300 is provided downstream of the fuel electrode of the fuel cell 205. On the other hand, the oxygen electrode of the fuel cell 205 is provided downstream of the air pump P2.

また、エアポンプＰ２の下流に流量制御バルブＶ１１，Ｖ１２が設けられ、流量制御バルブＶ１１の下流に一酸化炭素除去器２０４が設けられ、流量制御バルブＶ１２の下流に触媒燃焼器３００が設けられている。   Further, flow control valves V11 and V12 are provided downstream of the air pump P2, a carbon monoxide remover 204 is provided downstream of the flow control valve V11, and a catalytic combustor 300 is provided downstream of the flow control valve V12. .

燃料ポンプＰ１は、駆動速度可変式の電磁駆動ポンプであって、燃料容器２０１内の燃料と水を気化器２０２へ送液するものである。
流量センサＳは、燃料容器２０１から気化器２０２へ流れる液体の流量を電気信号に変換することで、流量を検出するものである。
開閉バルブＶ１は、開閉する電磁駆動式バルブである。
気化器２０２は、燃料容器２０１から送られた燃料と水を加熱して気化させるものである。気化器２０２で気化した燃料と水の混合気が、改質器１００に送られる。
改質器１００は、気化器２０２から送られた気体状の燃料を水素に改質するものである。具体的には、気化器２０２から送られた燃料と水の混合気が改質器１００の反応流路４を流れて、燃料と水が触媒層１２によって反応し、水素、二酸化炭素等が生成される。また、微量な一酸化炭素も生成される。燃料容器２０１に貯留された燃料がメタノールである場合、改質器１００では、次式（１）、（２）のような反応が起こる。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2 …（１）
Ｈ2＋ＣＯ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ …（２）
改質器１００で生成された改質ガスが一酸化炭素除去器２０４に送られる。 The fuel pump P <b> 1 is an electromagnetically driven pump with a variable driving speed, and sends the fuel and water in the fuel container 201 to the vaporizer 202.
The flow rate sensor S detects the flow rate by converting the flow rate of the liquid flowing from the fuel container 201 to the vaporizer 202 into an electric signal.
The on-off valve V1 is an electromagnetically driven valve that opens and closes.
The vaporizer 202 heats and vaporizes the fuel and water sent from the fuel container 201. The mixture of fuel and water vaporized by the vaporizer 202 is sent to the reformer 100.
The reformer 100 reforms the gaseous fuel sent from the vaporizer 202 into hydrogen. Specifically, a mixture of fuel and water sent from the vaporizer 202 flows through the reaction channel 4 of the reformer 100, and the fuel and water react with the catalyst layer 12 to generate hydrogen, carbon dioxide, and the like. Is done. A trace amount of carbon monoxide is also produced. When the fuel stored in the fuel container 201 is methanol, the reformer 100 undergoes reactions such as the following equations (1) and (2).
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 (1)
H 2 + CO 2 → H 2 O + CO (2)
The reformed gas generated in the reformer 100 is sent to the carbon monoxide remover 204.

エアポンプＰ２は、外部の空気を燃料電池２０５の酸素極、触媒燃焼器３００及び一酸化炭素除去器２０４に送るものである。
流量制御バルブＶ１１は電磁駆動式のバルブであって、エアポンプＰ２から一酸化炭素除去器２０４に送られる空気の流量を制御するものである。
流量制御バルブＶ１２は電磁駆動式のバルブであって、エアポンプＰ２から触媒燃焼器３００に送られる空気の流量を制御するものである。
一酸化炭素除去器２０４においては、改質器２０４から送られた改質ガスと、エアポンプＰ２から送られた空気が混合される。一酸化炭素除去器２０４は、改質ガスのうち一酸化炭素を優先的に酸化させ、それにより一酸化炭素を除去するものである。このとき、一酸化炭素除去器２０４では、次式（３）のような反応が起こる。
Ｈ2Ｏ＋ＣＯ→Ｈ2＋ＣＯ2 …（３）
一酸化炭素除去器２０４において、一酸化炭素濃度が低減された改質ガス（燃料ガス）が燃料電池２０５の燃料極に送られる。 The air pump P <b> 2 sends outside air to the oxygen electrode of the fuel cell 205, the catalytic combustor 300, and the carbon monoxide remover 204.
The flow rate control valve V11 is an electromagnetically driven valve and controls the flow rate of air sent from the air pump P2 to the carbon monoxide remover 204.
The flow rate control valve V12 is an electromagnetically driven valve, and controls the flow rate of air sent from the air pump P2 to the catalytic combustor 300.
In the carbon monoxide remover 204, the reformed gas sent from the reformer 204 and the air sent from the air pump P2 are mixed. The carbon monoxide remover 204 preferentially oxidizes carbon monoxide in the reformed gas, thereby removing the carbon monoxide. At this time, in the carbon monoxide remover 204, a reaction represented by the following formula (3) occurs.
H 2 O + CO → H 2 + CO 2 (3)
In the carbon monoxide remover 204, the reformed gas (fuel gas) having a reduced carbon monoxide concentration is sent to the fuel electrode of the fuel cell 205.

燃料電池２０５は、燃料極、電解質膜及び酸素極等を有する。この燃料電池２０５は、燃料極に供給された燃料ガス中の水素と、酸素極に供給された空気中の酸素とを電気化学反応させて、電力を生成するものである。電解質膜が固体高分子型電解質膜である場合、燃料極では次式（４）のような反応が起こり、酸素極では次式（４）のような反応が起こる。
Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ- ・・・（４）
２Ｈ+＋１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ ・・・（５）
酸素極を通過した空気は電子機器の外部に排出される。燃料極では燃料ガス中の全ての水素が反応するのではなく、未反応の水素も含まれる。そして、燃料極を通過した燃料ガス（オフガス）は、触媒燃焼器３００に送られる。 The fuel cell 205 includes a fuel electrode, an electrolyte membrane, an oxygen electrode, and the like. The fuel cell 205 generates electric power by causing an electrochemical reaction between hydrogen in the fuel gas supplied to the fuel electrode and oxygen in the air supplied to the oxygen electrode. When the electrolyte membrane is a solid polymer electrolyte membrane, a reaction such as the following equation (4) occurs at the fuel electrode, and a reaction such as the following equation (4) occurs at the oxygen electrode.
H 2 → 2H + + 2e − (4)
2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O (5)
The air that has passed through the oxygen electrode is discharged outside the electronic device. At the fuel electrode, not all hydrogen in the fuel gas reacts, but unreacted hydrogen is also included. Then, the fuel gas (off gas) that has passed through the fuel electrode is sent to the catalytic combustor 300.

触媒燃焼器３００においては、燃料電池２０５の燃料極から送られたオフガスと、エアポンプＰ２から送られた空気が混合される。触媒燃焼器３００は、オフガス中の水素等の酸化・燃焼をさせ、それにより燃焼熱を生成するものである。触媒燃焼器３００において、水素が除去されたオフガスは、電子機器の外部に排出される。   In the catalytic combustor 300, the off-gas sent from the fuel electrode of the fuel cell 205 and the air sent from the air pump P2 are mixed. The catalytic combustor 300 oxidizes and burns hydrogen or the like in off-gas, thereby generating combustion heat. In the catalytic combustor 300, the off-gas from which hydrogen has been removed is discharged outside the electronic device.

触媒燃焼器３００で生成された熱は、改質器１００及び一酸化炭素除去器２０４の加熱に用いられる。改質器１００及び一酸化炭素除去器２０４の加熱効率を高めるべく、また、改質器１００及び一酸化炭素除去器２０４の温度分布を適切に保つべく、改質器１００、一酸化炭素除去器２０４及び触媒燃焼器３００は剛性を有する真空容器３０１内に収容されている。   The heat generated by the catalytic combustor 300 is used to heat the reformer 100 and the carbon monoxide remover 204. In order to increase the heating efficiency of the reformer 100 and the carbon monoxide remover 204 and to maintain the temperature distribution of the reformer 100 and the carbon monoxide remover 204 appropriately, the reformer 100 and the carbon monoxide remover. 204 and the catalytic combustor 300 are accommodated in a vacuum vessel 301 having rigidity.

［制御部］
図７は、発電システム２００の回路構成を示したブロック図である。
発電システム２００は、図６に示された各機器に加えて、制御部２０９及び電力検出部２０７を有する。電力検出部２０７は、燃料電池２０５の電力の値を電気信号に変換することで、電力値を検出するものである。なお、電力検出部２０７としては、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いることができる。ここでのＤＣ−ＤＣコンバータは、燃料電池２０５の出力電圧を所定電圧に変換して二次電池に蓄電したり、二次電池に蓄えられた電力を電子機器本体の各部に供給したりする機能を有する。 [Control unit]
FIG. 7 is a block diagram showing a circuit configuration of the power generation system 200.
The power generation system 200 includes a control unit 209 and a power detection unit 207 in addition to the devices illustrated in FIG. The power detection unit 207 detects the power value by converting the power value of the fuel cell 205 into an electric signal. As the power detection unit 207, a DC-DC converter can be used. The DC-DC converter here converts the output voltage of the fuel cell 205 into a predetermined voltage and stores it in the secondary battery, or supplies the power stored in the secondary battery to each part of the electronic device main body. Have

制御部２０９は、例えば汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、駆動回路、Ａ／Ｄ変換器等から構成されているものである。制御部２０９は、ＲＯＭに記録されたプログラムに従って燃料ポンプＰ１、エアポンプＰ２、開閉バルブＶ１、流量制御バルブＶ１１，Ｖ１２及びサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４の制御を行う。燃料ポンプＰ１、エアポンプＰ２、開閉バルブＶ１、流量制御バルブＶ１１，Ｖ１２及びサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４の制御に際して、制御部２０９はサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４による検知温度、流量センサＳによる検知流量及び電力検出部２０７による検出電力値を用いる。   The control unit 209 includes, for example, a general-purpose CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), a drive circuit, an A / D converter, and the like. The control unit 209 controls the fuel pump P1, the air pump P2, the open / close valve V1, the flow control valves V11 and V12, and the thermistor / electric heaters 31 to 34 in accordance with a program recorded in the ROM. When controlling the fuel pump P1, the air pump P2, the open / close valve V1, the flow rate control valves V11, V12 and the thermistor / electric heaters 31-34, the control unit 209 detects the temperature detected by the thermistor / electric heaters 31-34, and the detected flow rate by the flow sensor S. And the power value detected by the power detector 207 is used.

［制御方法］
以下に、制御部２０９による制御方法とそれに伴う発電システム２００全体の動作方法について説明する。
発電システム２００が作動し、制御部２０９がサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４に所定量の電流を送ることにより、サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４を発熱させる。そうすると、改質器１００が加熱される。なお、気化器２０２も電熱ヒータによって加熱され、一酸化炭素除去器２０４及び触媒燃焼器３００も電熱ヒータによって初期加熱される。 [Control method]
Below, the control method by the control part 209 and the operation | movement method of the electric power generation system 200 whole accompanying it are demonstrated.
The power generation system 200 is activated, and the control unit 209 sends a predetermined amount of current to the thermistor and electric heaters 31 to 34 to cause the thermistor and electric heaters 31 to 34 to generate heat. Then, the reformer 100 is heated. The vaporizer 202 is also heated by the electric heater, and the carbon monoxide remover 204 and the catalytic combustor 300 are also initially heated by the electric heater.

次に、制御部２０９が開閉バルブＶ１を開くとともに、流量制御バルブＶ１１，Ｖ１２を所定の開度に制御する。そして、制御部２０９が燃料ポンプＰ１及びエアポンプＰ２を作動させる。   Next, the control unit 209 opens the opening / closing valve V1, and controls the flow control valves V11, V12 to a predetermined opening degree. Then, the control unit 209 operates the fuel pump P1 and the air pump P2.

燃料ポンプＰ１が作動すると、燃料容器２０１内の燃料及び水が燃料ポンプＰ１によって気化器２０２に向けて送られる。気化器２０２においては燃料及び水が気化され、燃料と水の混合気が改質器１００に向けて送られる。気化器２０２から送られた混合気は、供給管４１を通って改質器１００内部に流れ込む。改質器１００においては、燃料と水の混合気が反応流路４に沿って流動する。混合気は、反応流路４を流動する間に、サーミスタ兼温度センサ３１〜３４によって加熱され、更に触媒層１２によって活性化される。そうすると、燃料と水から水素を主成分とする改質ガスが生成される特に、燃料がメタノールの場合、上記化学反応式（１）、（２）の反応が生じる。改質ガスは、改質器１００内部から排出管４２を通って一酸化炭素除去器２０４へ送られる。   When the fuel pump P1 is activated, the fuel and water in the fuel container 201 are sent toward the vaporizer 202 by the fuel pump P1. In the vaporizer 202, the fuel and water are vaporized, and the fuel / water mixture is sent toward the reformer 100. The air-fuel mixture sent from the vaporizer 202 flows into the reformer 100 through the supply pipe 41. In the reformer 100, the fuel / water mixture flows along the reaction flow path 4. The air-fuel mixture is heated by the thermistor and temperature sensors 31 to 34 while flowing through the reaction flow path 4 and further activated by the catalyst layer 12. Then, a reformed gas containing hydrogen as a main component is generated from the fuel and water. In particular, when the fuel is methanol, the reactions of the chemical reaction formulas (1) and (2) occur. The reformed gas is sent from the interior of the reformer 100 through the exhaust pipe 42 to the carbon monoxide remover 204.

改質器１００から送られた改質ガスは、一酸化炭素除去器２０４の内部に流れ込む。一方、外部の空気がエアポンプＰ２によって一酸化炭素除去器２０４の内部に流れ込む。一酸化炭素除去器２０４においては、改質ガスと空気が混合され、改質ガス中の一酸化炭素が優先的に酸化されることにより、一酸化炭素が除去される（上記電気化学反応式（３）参照）。一酸化炭素濃度が低減された改質ガス（燃料ガス）は、燃料電池２０５の燃料極に送られる。   The reformed gas sent from the reformer 100 flows into the carbon monoxide remover 204. On the other hand, external air flows into the carbon monoxide remover 204 by the air pump P2. In the carbon monoxide remover 204, the reformed gas and air are mixed, and the carbon monoxide in the reformed gas is preferentially oxidized to remove carbon monoxide (the above electrochemical reaction formula ( 3)). The reformed gas (fuel gas) having a reduced carbon monoxide concentration is sent to the fuel electrode of the fuel cell 205.

燃料電池２０５の燃料極には、燃料ガスが一酸化炭素除去器２０４から供給され、燃料電池２０５の酸素極には、外部の空気がエアポンプＰ２によって供給される。燃料電池２０５においては、燃料ガス中の水素と空気中の酸素とが電解質膜を介して電気化学的に反応することで、電力が生成される。特に、電解質膜が固体高分子型電解質膜である場合、上記電気化学反応式（４）、（５）の反応が生じる。   Fuel gas is supplied from the carbon monoxide remover 204 to the fuel electrode of the fuel cell 205, and external air is supplied to the oxygen electrode of the fuel cell 205 by the air pump P2. In the fuel cell 205, electric power is generated by electrochemical reaction between hydrogen in the fuel gas and oxygen in the air through the electrolyte membrane. In particular, when the electrolyte membrane is a solid polymer electrolyte membrane, the reactions of the electrochemical reaction formulas (4) and (5) occur.

燃料電池２０５の酸素極を通過した空気は、電子機器の外部に排出される。燃料電池２０５の燃料極を通過した燃料ガス（オフガス）は、触媒燃焼器３００に送られる。その燃料ガスには、未反応の水素も含まれる。触媒燃焼器３００には、燃料電池２０５から送られたオフガスのほか、電子機器の外部から空気がエアポンプＰ２により供給される。触媒燃焼器３００では、オフガス中の水素が燃焼される。そして、水素が除去されたオフガスが触媒燃焼器３００から外部へ排出される。触媒燃焼器３００において生じた燃焼熱によって改質器１００及び一酸化炭素除去器２０４が加熱される。   The air that has passed through the oxygen electrode of the fuel cell 205 is discharged to the outside of the electronic device. The fuel gas (off gas) that has passed through the fuel electrode of the fuel cell 205 is sent to the catalytic combustor 300. The fuel gas includes unreacted hydrogen. In addition to the off-gas sent from the fuel cell 205, air is supplied to the catalytic combustor 300 from the outside of the electronic device by the air pump P2. In the catalytic combustor 300, hydrogen in the off-gas is combusted. Then, the off-gas from which hydrogen has been removed is discharged from the catalytic combustor 300 to the outside. The reformer 100 and the carbon monoxide remover 204 are heated by the combustion heat generated in the catalytic combustor 300.

以上のように燃料電池２０５で電力が生成されている際に、制御部２０９が燃料ポンプＰ１を制御することで、燃料と水の流量が調整される。更に、制御部２０９が流量制御バルブＶ１１，Ｖ１２を制御することで、空気の流量が調整される。更に、制御部２０９がサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４への供給電力を調整する。こうして、燃料電池２０５、改質器１００等が定常的に動作するようになる。   As described above, when electric power is generated in the fuel cell 205, the control unit 209 controls the fuel pump P1, thereby adjusting the flow rates of the fuel and water. Further, the control unit 209 controls the flow rate control valves V11 and V12 to adjust the air flow rate. Further, the control unit 209 adjusts the power supplied to the thermistor and electric heaters 31 to 34. In this way, the fuel cell 205, the reformer 100, etc. come to operate steadily.

燃料電池２０５において定常的に発電が行われるに際しては、サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４による検知温度が制御部２０９にフィードバックされ、制御部２０９がサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４のフィードバック制御を行う。具体的には、制御部２０９は、設定温度（例えば、３００℃）を設定し、サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４による検知温度を設定温度に維持するようサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４に対する供給電力の調整を行う。即ち、制御部２０９は定温度制御を行う。改質器１００が設定温度に保たれることで、改質器１００における水蒸気改質反応が効率よく起こる。   When power generation is constantly performed in the fuel cell 205, the temperature detected by the thermistor and electric heaters 31 to 34 is fed back to the control unit 209, and the control unit 209 performs feedback control of the thermistor and electric heaters 31 to 34. Specifically, the control unit 209 sets a set temperature (for example, 300 ° C.) and supplies the power supplied to the thermistor and electric heaters 31 to 34 so as to maintain the temperature detected by the thermistor and electric heaters 31 to 34 at the set temperature. Make adjustments. That is, the control unit 209 performs constant temperature control. By maintaining the reformer 100 at the set temperature, the steam reforming reaction in the reformer 100 occurs efficiently.

また、燃料電池２０５において定常的に発電が行われるに際しては、電力検出部２０７による検出電力値が制御部２０９に出力されている。制御部２０９は、検出電力値を監視しながら、流量センサＳによる検知流量をフィードバックして、燃料ポンプＰ１のフィードバック制御を行う。具体的には、制御部２０９は、設定値を設定し、検出電力値を設定値に維持するよう燃料ポンプＰ１の流量を調整する。   In addition, when power generation is performed constantly in the fuel cell 205, the detected power value by the power detection unit 207 is output to the control unit 209. The control unit 209 performs feedback control of the fuel pump P1 by feeding back the flow rate detected by the flow rate sensor S while monitoring the detected power value. Specifically, the control unit 209 sets a set value and adjusts the flow rate of the fuel pump P1 so as to maintain the detected power value at the set value.

ここで、設定値は変数であり、制御部２０９が外部の指示等に従って設定値を変更する。具体的には、制御部２０９は、電子機器本体に内蔵された本体制御部から電力変更指示を受けると、その電力変更指示に従って設定値を変更する。特に、制御部２０９は、設定値を低減する変更をした場合に、以下の手順で設定温度の低減を行ってサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４の温度制御を行う。   Here, the setting value is a variable, and the control unit 209 changes the setting value according to an external instruction or the like. Specifically, when the control unit 209 receives a power change instruction from a main body control unit built in the electronic device main body, the control unit 209 changes the setting value according to the power change instruction. In particular, when the control unit 209 changes to reduce the set value, the control unit 209 controls the temperature of the thermistor and electric heaters 31 to 34 by reducing the set temperature according to the following procedure.

図８は、電力に関する設定値の低減に応じて制御部２０９が行う処理の流れを示したチャートである。ここで、電力検出部２０７は、チャートの各ステップとは独立に、例えば１秒といった一定の時間毎に燃料電池２０５の電力値を検出する。
まず、制御部２０９が電力の設定値を低減する（ステップＳ１）。ここで、低減後の設定値をＰとする。
そして、制御部２０９は、燃料ポンプＰ１を制御して、燃料ポンプＰ１による流量を所定値だけ低下させる（ステップＳ２）。燃料ポンプＰ１による流量が低下すると、燃料と水の混合気が反応流路４の入口（供給管４１）から出口（排出管４２）にまで流動するのに要する時間が長くなる。ここで、反応流路４全体にわたって、温度が一様である場合、上記化学反応式（２）で表される逆シフト反応が進行し、一酸化炭素の上昇を招く。 FIG. 8 is a chart showing a flow of processing performed by the control unit 209 in accordance with reduction of the setting value related to power. Here, the power detection unit 207 detects the power value of the fuel cell 205 at regular time intervals of, for example, 1 second, independently of each step of the chart.
First, the control unit 209 reduces the power setting value (step S1). Here, the set value after reduction is P.
Then, the control unit 209 controls the fuel pump P1 to reduce the flow rate by the fuel pump P1 by a predetermined value (step S2). When the flow rate by the fuel pump P1 decreases, the time required for the fuel / water mixture to flow from the inlet (supply pipe 41) to the outlet (discharge pipe 42) of the reaction flow path 4 becomes longer. Here, when the temperature is uniform throughout the reaction flow path 4, the reverse shift reaction represented by the chemical reaction formula (2) proceeds, leading to an increase in carbon monoxide.

その後、制御部２０９は電力検出部２０７による検出電力値と設定値Ｐとを比較する（ステップＳ３）。比較の結果、検出電力値が設定値Ｐを超えていると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ２に戻る。こうして、制御部２０９はステップＳ２及びステップＳ３からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ２及びステップＳ３からなる処理が繰り返されることで、燃料と水の流量が段階的に低下することになる。   Thereafter, the control unit 209 compares the detected power value by the power detection unit 207 with the set value P (step S3). As a result of the comparison, when the control unit 209 determines that the detected power value exceeds the set value P, the process of the control unit 209 returns to step S2. Thus, the control unit 209 performs the process consisting of step S2 and step S3 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S2 and step S3, the flow rates of fuel and water are reduced stepwise.

ステップＳ３の比較の結果、検出電力値が設定値Ｐ以下であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ４に移行する。
ステップＳ４では、制御部２０９は、最下流側に位置するサーミスタ兼電熱ヒータ３４に対する設定温度を所定値だけ下げる。そうすると、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３４による検知温度を低減後の設定温度に維持するようサーミスタ兼電熱ヒータ３４のフィードバック制御を行う。なお、ステップＳ４までは、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３３に対しては設定温度を低減させずに、フィードバック制御によるサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３３の定温度制御を行う。 As a result of the comparison in step S3, when the control unit 209 determines that the detected power value is equal to or less than the set value P, the process of the control unit 209 proceeds to step S4.
In step S4, the control unit 209 lowers the set temperature for the thermistor and electric heater 34 located on the most downstream side by a predetermined value. Then, the control unit 209 performs feedback control of the thermistor / electric heater 34 so as to maintain the temperature detected by the thermistor / electric heater 34 at the set temperature after reduction. Until step S4, the control unit 209 performs constant temperature control of the thermistor and electric heaters 31 to 33 by feedback control without reducing the set temperature for the thermistor and electric heaters 31 to 33.

ステップＳ４の処理により、サーミスタ兼電熱ヒータ３４の温度が低下するのに伴って、反応流路４の下流側の部分の温度が低下する。これにより、反応流路４においては、上記化学反応式（２）で表される反応による一酸化炭素の生成量が低減されるとともに、上記化学反応式（１）で表される反応による水素の生成量が増大する。これに伴い、燃料電池２０５の電力値が上昇する。   By the process of step S4, the temperature of the downstream portion of the reaction flow path 4 decreases as the temperature of the thermistor and electric heater 34 decreases. As a result, in the reaction channel 4, the amount of carbon monoxide produced by the reaction represented by the chemical reaction formula (2) is reduced, and hydrogen produced by the reaction represented by the chemical reaction formula (1) is reduced. Increased production. Along with this, the power value of the fuel cell 205 increases.

その後、制御部２０９は、ステップＳ４を行う直前に電力検出部２０７により検出された燃料電池２０５の電力値と、ステップＳ４を行った直後に電力検出部２０７により検出された燃料電池２０５の電力値とに基づいて、電力値の変化量（上述の電力値の上昇した量）を求め、その変化量を所定の閾値Ｐａと比較する（ステップＳ５）。閾値Ｐａとは、設定温度を所定値だけ低減させた場合に、電力の上昇が大きくできたか否か、言い換えれば一酸化炭素の低減が効率良くできたか否かを分けるための閾値である。
比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ以上であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ４に戻る。こうして、制御部２０９はステップＳ４及びステップＳ５からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ４及びステップＳ５からなる処理が繰り返されることで、サーミスタ兼電熱ヒータ３４の温度が段階的に低下することになる。 Thereafter, the control unit 209 detects the power value of the fuel cell 205 detected by the power detection unit 207 immediately before performing step S4 and the power value of the fuel cell 205 detected by the power detection unit 207 immediately after performing step S4. Based on the above, the amount of change in the power value (the amount of increase in the power value described above) is obtained, and the amount of change is compared with a predetermined threshold value Pa (step S5). The threshold value Pa is a threshold value for distinguishing whether or not the increase in power can be increased when the set temperature is reduced by a predetermined value, in other words, whether or not the reduction of carbon monoxide has been efficiently performed.
As a result of the comparison, when the control unit 209 determines that the obtained change amount is equal to or greater than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209 returns to step S4. Thus, the control unit 209 performs the process consisting of step S4 and step S5 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S4 and step S5, the temperature of the thermistor and electric heater 34 is lowered stepwise.

ステップＳ５の比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ未満であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ６に移行する。これは、サーミスタ兼電熱ヒータ３４の低温化によっても水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことを意味する。なお、ステップＳ６以降では、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３４による検知温度を一段階又は複数段階低減した設定温度に維持するように、フィードバック制御によるサーミスタ兼電熱ヒータ３４の定温度制御を行う。   As a result of the comparison in step S5, when the control unit 209 determines that the obtained change amount is less than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209 proceeds to step S6. This means that even if the temperature of the thermistor and electric heater 34 is lowered, an increase in the amount of hydrogen generated and a decrease in the amount of carbon monoxide generated cannot be expected. In step S6 and subsequent steps, the control unit 209 performs constant temperature control of the thermistor and electric heater 34 by feedback control so that the temperature detected by the thermistor and electric heater 34 is maintained at a set temperature reduced by one step or a plurality of steps. .

ステップＳ６では、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３４に隣接し、反応流路４の上流側に対応する位置に設けられたサーミスタ兼電熱ヒータ３３の設定温度を所定値だけ下げる。そうすると、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３３による検知温度を低減後の設定温度に維持するようサーミスタ兼電熱ヒータ３３のフィードバック制御を行う。なお、ステップＳ６までは、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３２に対しては設定温度を低減させずに、フィードバック制御によるサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３２の定温度制御を行う。   In step S <b> 6, the control unit 209 decreases the set temperature of the thermistor / electric heater 33 provided adjacent to the thermistor / electric heater 34 at a position corresponding to the upstream side of the reaction flow path 4 by a predetermined value. Then, the control unit 209 performs feedback control of the thermistor / electric heater 33 so as to maintain the temperature detected by the thermistor / electric heater 33 at the set temperature after reduction. Until step S6, the control unit 209 performs constant temperature control of the thermistor and electric heaters 31 to 32 by feedback control without reducing the set temperature for the thermistor and electric heaters 31 to 32.

ステップＳ６の処理により、サーミスタ兼電熱ヒータ３３の温度が低下するのに伴って、反応流路４のうちサーミスタ兼電熱ヒータ３３に対応する部分の温度が低下する。そのため、一酸化炭素の生成量が減少し、水素の生成量が増大し、燃料電池２０５の電力値が上昇する。   As the temperature of the thermistor and electric heater 33 is reduced by the process of step S6, the temperature of the portion corresponding to the thermistor and electric heater 33 in the reaction channel 4 is reduced. Therefore, the amount of carbon monoxide produced decreases, the amount of hydrogen produced increases, and the power value of the fuel cell 205 increases.

その後、制御部２０９は、電力検出部２０７による検出電力から電力値の変化量を求め、その変化量を所定の閾値Ｐａと比較する（ステップＳ７）。比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ以上であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ６に戻る。こうして、制御部２０９はステップＳ６及びステップＳ７からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ６及びステップＳ７からなる処理が繰り返されることで、サーミスタ兼電熱ヒータ３３の温度が段階的に低下することになる。   Thereafter, the control unit 209 obtains a change amount of the power value from the detected power by the power detection unit 207, and compares the change amount with a predetermined threshold Pa (step S7). As a result of the comparison, when the control unit 209 determines that the obtained change amount is equal to or greater than the threshold value Pa, the process of the control unit 209 returns to step S6. Thus, the control unit 209 performs the process consisting of step S6 and step S7 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S6 and step S7, the temperature of the thermistor and electric heater 33 is lowered stepwise.

ステップＳ７の比較の結果、求められた変化量分が閾値Ｐａ未満であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ８に移行する。これは、サーミスタ兼電熱ヒータ３３の低温化によっても水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことを意味する。なお、ステップＳ８以降では、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３３による検知温度を一段階又は複数段階低減した設定温度に維持するように、フィードバック制御によるサーミスタ兼電熱ヒータ３３の定温度制御を行う。   As a result of the comparison in step S7, when the control unit 209 determines that the obtained change amount is less than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209 proceeds to step S8. This means that even if the temperature of the thermistor and electric heater 33 is lowered, an increase in the amount of hydrogen generated and a decrease in the amount of carbon monoxide generated cannot be expected. In step S8 and subsequent steps, the control unit 209 performs constant temperature control of the thermistor and electric heater 33 by feedback control so as to maintain the temperature detected by the thermistor and electric heater 33 at a set temperature reduced by one or more steps. .

ステップＳ８では、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３３に隣接し、反応流路４の更に上流側に対応する位置に設けられたサーミスタ兼電熱ヒータ３２に対する設定温度を所定値だけ下げる。そうすると、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３２による検知温度を低減後の設定温度に維持するようサーミスタ兼電熱ヒータ３２のフィードバック制御を行う。なお、ステップＳ８までは、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３１に対しては設定温度を低減させずに、フィードバック制御によるサーミスタ兼電熱ヒータ３１の定温度制御を行う。   In step S <b> 8, the control unit 209 decreases the set temperature for the thermistor / electric heater 32 provided adjacent to the thermistor / electric heater 33 and corresponding to the upstream side of the reaction flow path 4 by a predetermined value. Then, the control unit 209 performs feedback control of the thermistor / electric heater 32 so that the temperature detected by the thermistor / electric heater 32 is maintained at the set temperature after reduction. Until step S8, the control unit 209 performs constant temperature control of the thermistor and electric heater 31 by feedback control without reducing the set temperature for the thermistor and electric heater 31.

ステップＳ８の処理により、サーミスタ兼電熱ヒータ３２の温度が低下するのに伴って、反応流路４のうちサーミスタ兼電熱ヒータ３２に対応する部分の温度が低下する。そのため、一酸化炭素の生成量が減少し、水素の生成量が増大し、燃料電池２０５の電力値が上昇する。   As the temperature of the thermistor and electric heater 32 is reduced by the process in step S8, the temperature of the portion corresponding to the thermistor and electric heater 32 in the reaction channel 4 is reduced. Therefore, the amount of carbon monoxide produced decreases, the amount of hydrogen produced increases, and the power value of the fuel cell 205 increases.

その後、制御部２０９は、電力検出部２０７による検出電力から電力値の変化量を求め、その変化量を所定の閾値Ｐａと比較する（ステップＳ９）。比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ以上であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ１０に戻る。こうして、制御部２０９はステップＳ８及びステップＳ９からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ８及びステップＳ９からなる処理が繰り返されることで、サーミスタ兼電熱ヒータ３２の温度が段階的に低下することになる。   Thereafter, the control unit 209 obtains a change amount of the power value from the detected power by the power detection unit 207, and compares the change amount with a predetermined threshold value Pa (step S9). As a result of the comparison, when the control unit 209 determines that the obtained change amount is equal to or greater than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209 returns to step S10. Thus, the control unit 209 performs the process consisting of step S8 and step S9 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S8 and step S9, the temperature of the thermistor and electric heater 32 is lowered stepwise.

ステップ９の比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ未満であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ１０に移行する。これは、サーミスタ兼電熱ヒータ３２の低温化によっても水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことを意味する。なお、ステップＳ１０以降では、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３２による検知温度を一段階又は複数段階低減した設定温度に維持するように、フィードバック制御によるサーミスタ兼電熱ヒータ３２の定温度制御を行う。   If the control unit 209 determines that the obtained change amount is less than the threshold value Pa as a result of the comparison in step 9, the process of the control unit 209 proceeds to step S10. This means that even if the temperature of the thermistor and electric heater 32 is lowered, an increase in the amount of hydrogen generated and a decrease in the amount of carbon monoxide generated cannot be expected. In step S10 and subsequent steps, the control unit 209 performs constant temperature control of the thermistor and electric heater 32 by feedback control so that the temperature detected by the thermistor and electric heater 32 is maintained at a set temperature reduced by one step or a plurality of steps. .

ステップＳ１０では、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３２に隣接し、反応流路４の更に上流側に対応する位置に設けられたサーミスタ兼電熱ヒータ３１に対する設定温度を所定値だけ下げる。そうすると、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３１による検知温度を低減後の設定温度に維持するようサーミスタ兼電熱ヒータ３１のフィードバック制御を行う。   In step S <b> 10, the control unit 209 lowers the set temperature for the thermistor / electric heater 31 provided adjacent to the thermistor / electric heater 32 and corresponding to the upstream side of the reaction flow path 4 by a predetermined value. Then, the control unit 209 performs feedback control of the thermistor / electric heater 31 so as to maintain the temperature detected by the thermistor / electric heater 31 at the set temperature after reduction.

ステップＳ１０の処理により、サーミスタ兼電熱ヒータ３１の温度が低下するのに伴って、反応流路４のうちサーミスタ兼電熱ヒータ３１に対応する部分の温度が低下する。そのため、一酸化炭素の生成量が減少し、水素の生成量が増大し、燃料電池２０５の電力値が上昇する。   As the temperature of the thermistor and electric heater 31 is reduced by the processing in step S10, the temperature of the portion corresponding to the thermistor and electric heater 31 in the reaction flow path 4 is reduced. Therefore, the amount of carbon monoxide produced decreases, the amount of hydrogen produced increases, and the power value of the fuel cell 205 increases.

その後、制御部２０９は、電力検出部２０７による検出電力から電力値の変化量を求め、その変化値を所定の閾値Ｐａと比較する（ステップＳ１１）。比較の結果、求められた変化値が閾値Ｐａ以上であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ１０に戻る。こうして、制御部２０９はステップＳ８及びステップＳ９からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ１０及びステップＳ１１からなる処理が繰り返されることで、サーミスタ兼電熱ヒータ３１の温度が段階的に低下することになる。   Thereafter, the control unit 209 obtains a change amount of the power value from the detected power by the power detection unit 207, and compares the change value with a predetermined threshold value Pa (step S11). As a result of the comparison, when the control unit 209 determines that the obtained change value is equal to or greater than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209 returns to step S10. Thus, the control unit 209 performs the process consisting of step S8 and step S9 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S10 and step S11, the temperature of the thermistor and electric heater 31 is lowered stepwise.

ステップ１１の比較の結果、求められた変化値が閾値Ｐａ未満であると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理がステップＳ１２に移行する。これは、サーミスタ兼電熱ヒータ３１の低温化によっても水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことを意味する。なお、ステップＳ１２以降では、制御部２０９は、サーミスタ兼電熱ヒータ３２による検知温度を一段階又は複数段階低減した設定温度に維持するように、フィードバック制御によるサーミスタ兼電熱ヒータ３１の定温度制御を行う。   If the control unit 209 determines that the obtained change value is less than the threshold value Pa as a result of the comparison in step 11, the process of the control unit 209 proceeds to step S12. This means that even if the temperature of the thermistor and electric heater 31 is lowered, an increase in the amount of hydrogen generated and a decrease in the amount of carbon monoxide generated cannot be expected. In step S12 and subsequent steps, the control unit 209 performs constant temperature control of the thermistor and electric heater 31 by feedback control so that the temperature detected by the thermistor and electric heater 32 is maintained at a set temperature reduced by one step or a plurality of steps. .

ステップＳ１２では、制御部２０９は電力検出部２０７による検出電力値と設定値Ｐとを比較する。比較の結果、検出電力値が設定値Ｐを超えていると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９の処理が、再びステップＳ２に戻って、ステップＳ２〜Ｓ１２の処理を行う。なお、２回目のループでは、１回目のループほど、水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことが予想される。このため、ステップＳ１２からステップＳ２に戻り、２回目のループにおける「Ｐａ」を「Ｐａ２」とすると、「Ｐａ２＜Ｐａ」としておくとよい。同様に、ｎが２以上の整数のとき、ｎ回目のループにおける「Ｐａ」を「Ｐａｎ」とすると、「Ｐａｎ＜Ｐａｎ−１」とするとよい。
一方、比較の結果、検出電力値が設定値Ｐを超えていると制御部２０９が判断した場合、制御部２０９は図８に示されたルーチンを終了する。 In step S <b> 12, the control unit 209 compares the detected power value by the power detection unit 207 with the set value P. As a result of the comparison, when the control unit 209 determines that the detected power value exceeds the set value P, the process of the control unit 209 returns to step S2 again and performs the processes of steps S2 to S12. In the second loop, it is expected that an increase in the amount of hydrogen generated and a decrease in the amount of carbon monoxide generated cannot be expected as in the first loop. Therefore, returning from step S12 to step S2, if “Pa” in the second loop is “Pa 2 ”, then “Pa 2 <Pa” may be set. Similarly, when n is 2 or greater, when the "Pa" in the n-th loop is "Pa n", or equal to "Pa n <Pa n-1".
On the other hand, when the control unit 209 determines that the detected power value exceeds the set value P as a result of the comparison, the control unit 209 ends the routine shown in FIG.

以上のように、本実施の形態では、反応流路４及びサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４を有する改質器１００において、サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４は、反応流路４の上流側端部と下流側端部との間に順に配置され、要求される電力値に応じ、制御部２０９がサーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４に送る電流値を変更する。これにより、発電システム２００により生成される電力値の低減の要求があった場合でも、変成器を必要とせず、一酸化炭素濃度の上昇を抑制することができる。また、最も下流側のサーミスタ兼電熱ヒータ３４に送る電流値を優先的に低減することにより、効果的に一酸化炭素濃度の上昇を抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, in the reformer 100 having the reaction channel 4 and the thermistor and electric heaters 31 to 34, the thermistor and electric heaters 31 to 34 are connected to the upstream end of the reaction channel 4. The control unit 209 changes the current value sent to the thermistor and electric heaters 31 to 34 in accordance with the required power value. Thereby, even when there is a request for reduction in the power value generated by the power generation system 200, a transformer is not required, and an increase in the carbon monoxide concentration can be suppressed. Further, by preferentially reducing the current value sent to the most downstream thermistor and electric heater 34, an increase in the carbon monoxide concentration can be effectively suppressed.

ここで、携帯機器等が要求する燃料電池２０５の電力量が最大の時と最小の時のそれぞれの場合の、改質器１００の供給管４１を始点とし排出管４２を終点とする反応流路４に沿った長さと、その長さに対応する位置での反応流路４内の温度との関係について、図９に基づいて説明する。
図９の符号Ｃの実線は、要求電力が最大の場合を示している。混合気の改質器１００への供給量が最大の時は、サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４の温度を一定にする。燃料供給量が多いために、改質反応が完結する位置Ｅが排出管４２側の付近に位置しており、このように加熱することで燃料の全量を反応させることができる。
一方、図９の符号Ｄの点線は要求電力が最小の場合を示している。混合気の改質器１００への供給量が最小の時は、燃料の滞留時間が長くなり、上記化学反応式（２）で表される逆シフト反応の増大に伴って、一酸化炭素濃度が上昇する。この場合、改質反応は、上記電力量が最大の時と比べて、反応流路４内におけるより上流側の位置Ｆで、改質反応が完結する。そして、反応流路４における位置Ｆより下流側では、上記逆シフト反応による一酸化炭素の生成量が上昇しやすい。そのため、点線Ｄのように、サーミスタ兼電熱ヒータ３１〜３４のうち改質反応の完結位置Ｆより下流側に位置するサーミスタ兼電熱ヒータ（例えば、サーミスタ兼電熱ヒータ３４）の温度を下げることにより、反応流路４における位置Ｆより下流側における逆シフト反応を抑制し、一酸化炭素の濃度を低減することができる。 Here, the reaction flow path with the supply pipe 41 of the reformer 100 as the start point and the discharge pipe 42 as the end point when the amount of electric power of the fuel cell 205 required by the portable device or the like is maximum and minimum, respectively. The relationship between the length along 4 and the temperature in the reaction channel 4 at the position corresponding to the length will be described with reference to FIG.
The solid line of the code | symbol C of FIG. 9 has shown the case where request | requirement electric power is the maximum. When the supply amount of the air-fuel mixture to the reformer 100 is maximum, the temperature of the thermistor and electric heaters 31 to 34 is kept constant. Since the amount of fuel supply is large, the position E where the reforming reaction is completed is located in the vicinity of the discharge pipe 42 side. By heating in this way, the entire amount of fuel can be reacted.
On the other hand, the dotted line D in FIG. 9 shows the case where the required power is the minimum. When the supply amount of the air-fuel mixture to the reformer 100 is the minimum, the residence time of the fuel becomes long, and the carbon monoxide concentration increases as the reverse shift reaction represented by the chemical reaction formula (2) increases. To rise. In this case, the reforming reaction is completed at a position F on the upstream side in the reaction flow path 4 as compared with the case where the power amount is maximum. Then, on the downstream side of the position F in the reaction channel 4, the amount of carbon monoxide produced by the reverse shift reaction is likely to increase. Therefore, as shown by the dotted line D, by lowering the temperature of the thermistor and electric heater (for example, the thermistor and electric heater 34) located downstream of the reforming reaction completion position F among the thermistor and electric heaters 31 to 34, The reverse shift reaction downstream from the position F in the reaction channel 4 can be suppressed, and the concentration of carbon monoxide can be reduced.

《第二の実施の形態》
第二の実施の形態は、改質器１００Ａの加熱手段として、第一の実施の形態と同様の複数のサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａと、改質器１００Ａに一体に設けられた触媒燃焼器３００Ａとを併用した場合である。すなわち、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａへの通電により生じる熱と、触媒燃焼器３００Ａの燃焼反応により生じる熱とが、伝導することによって改質器１００Ａが加熱される。
図１０は、改質器１００Ａ及び触媒燃焼器３００Ａの斜視図であり、図１１は、図１０の切断線XI−XIに沿って切断した際の矢視断面図であり、図１２は、第一の流路基板１Ａの上面図であり、図１３は、第二の流路基板２Ａの上面図であり、図１４は、第二の流路基板２Ａの下面図であり、図１５は、第三の流路基板５Ａの下面図である。
改質器１００Ａの構造は、この改質器１００Ａの第二の流路基板２Ａ上に触媒燃焼器３００Ａが一体に設けられている点で第一の実施の形態と異なる。すなわち、第二の流路基板２Ａ上に形成されたサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａを覆うように触媒燃焼器３００Ａが設けられている。なお、第一の実施の形態の改質器１００Ａと同様の構成部分については同様の数字に英字Ａを付してその説明を適宜省略する。 << Second Embodiment >>
In the second embodiment, as the heating means of the reformer 100A, a plurality of thermistor and electric heaters 31A to 34A similar to those of the first embodiment, and a catalytic combustor integrally provided in the reformer 100A. This is a case where 300A is used in combination. That is, the reformer 100A is heated by conduction of heat generated by energizing the thermistor and electric heaters 31A to 34A and heat generated by the combustion reaction of the catalytic combustor 300A.
10 is a perspective view of the reformer 100A and the catalytic combustor 300A, FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the cutting line XI-XI in FIG. 10, and FIG. FIG. 13 is a top view of the second flow path substrate 2A, FIG. 14 is a bottom view of the second flow path substrate 2A, and FIG. It is a bottom view of the third flow path substrate 5A.
The structure of the reformer 100A is different from that of the first embodiment in that the catalyst combustor 300A is integrally provided on the second flow path substrate 2A of the reformer 100A. That is, the catalytic combustor 300A is provided so as to cover the thermistor and electric heaters 31A to 34A formed on the second flow path substrate 2A. In addition, about the component similar to the reformer 100A of 1st embodiment, the letter A is attached | subjected to the same number and the description is abbreviate | omitted suitably.

触媒燃焼器３００Ａは、改質器１００Ａの上面に重ね合わせて接合された第三の流路基板５Ａを備えている。第三の流路基板５Ａは、例えば、金属、セラミック、シリコン、アルミニウム又はガラス等の材料を板状に形成したものである。第三の流路基板５Ａは、上から見て矩形状に形成されている。
第三の流路基板５Ａの下面（改質器１００Ａの第二の流路基板２Ａとの接合面）には、第三の流路溝５１Ａが凹設されている。第三の流路溝５１Ａが蛇行した状態に形成され、第三の流路溝５１Ａの両端部５１aＡ，５１bＡがいずれも第三の流路基板５Ａの一側面５aＡまで至っている。 The catalytic combustor 300A includes a third flow path substrate 5A that is overlapped and joined to the upper surface of the reformer 100A. The third flow path substrate 5A is formed by forming a material such as metal, ceramic, silicon, aluminum, or glass into a plate shape, for example. The third flow path substrate 5A is formed in a rectangular shape when viewed from above.
A third flow channel groove 51A is recessed in the lower surface of the third flow channel substrate 5A (the bonding surface with the second flow channel substrate 2A of the reformer 100A). The third channel groove 51A is formed in a meandering state, and both end portions 51aA and 51bA of the third channel groove 51A reach one side surface 5aA of the third channel substrate 5A.

改質器１００Ａのうち第二の流路基板２Ａの上面（第三の流路基板５Ａとの接合面）には、第１の実施の形態と同様に複数のサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａが固着されている。具体的には、これら複数のサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａは、改質器１００Ａにおいて、供給管４１Ａが設けられた側の端部（この端部は反応流路４Ａの上流側に対応する）から、排出管４２Ａが設けられた側の端部（この端部は反応流路４Ａの下流側に対応する）にかけて、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ、サーミスタ兼電熱ヒータ３２Ａ、サーミスタ兼電熱ヒータ３３Ａ、サーミスタ兼電熱ヒータ３４Ａの順に配列されている。サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａは蛇行した状態にそれぞれ形成されている。サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａの各両端部３１aＡ〜３４aＡ、３１bＡ〜３４bＡが第二の流路基板２Ａの上面の一側面２aＡに至っている。第三の流路基板５Ａ及び第二の流路基板２Ａが互いに接合された状態では、第三の流路溝５１Ａと第二の流路基板２Ａの上面との間に、燃焼用反応流路６Ａが構成されている。そして、第三の流路溝５１Ａと第二の流路基板２Ａの上面との間にサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａが配置される。   In the reformer 100A, a plurality of thermistor and electric heaters 31A to 34A are provided on the upper surface of the second flow path substrate 2A (joint surface with the third flow path substrate 5A) as in the first embodiment. It is fixed. Specifically, the plurality of thermistor and electric heaters 31A to 34A are the end of the reformer 100A on the side where the supply pipe 41A is provided (this end corresponds to the upstream side of the reaction channel 4A). To the end on the side where the discharge pipe 42A is provided (this end corresponds to the downstream side of the reaction channel 4A), the thermistor and electric heater 31A, the thermistor and electric heater 32A, the thermistor and electric heater 33A, the thermistor. The electric heaters 34A are arranged in this order. The thermistor and electric heaters 31A to 34A are respectively formed in a meandering state. Both end portions 31aA to 34aA, 31bA to 34bA of the thermistor and electric heaters 31A to 34A reach one side surface 2aA of the upper surface of the second flow path substrate 2A. In a state where the third flow path substrate 5A and the second flow path substrate 2A are bonded to each other, a combustion reaction flow path is provided between the third flow path groove 51A and the upper surface of the second flow path substrate 2A. 6A is configured. And the thermistor and electric heaters 31A to 34A are arranged between the third channel groove 51A and the upper surface of the second channel substrate 2A.

この燃焼用反応流路６Ａは、第二及び第三の流路基板２Ａ，５Ａの接合体において、供給管６１Ａが設けられた側の端部を上流とし、排出管６２Ａが設けられた側の端部を下流としている。燃焼用反応流路６Ａの両端部は、第二及び第三の流路基板２Ａ，５Ａの側面２aＡ，５aＡにおいて開口部を有し、それらの開口部のうち上流側開口に供給管６１Ａが接続され、下流側開口に排出管６２Ａが接続されている。供給管６１Ａ及び排出管６２Ａは、第二及び第三の流路基板２Ａ，５Ａの一側面２aＡ，５aＡに対して立てた状態に設けられている。供給管６１Ａは、第三の流路溝５１Ａの一端部５１aＡに連通し、排出管６２Ａは、第三の流路溝５１Ａの他端部５１bＡに連通している。
なお、ここでは流路溝５１Ａが第三の流路基板５Ａに形成されるとしたが、第二の流路基板２Ａの上面にのみ流路溝を形成しても良いし、第三及び第二の流路基板２Ａ，５Ａの両方に流路溝を形成しても良い。 The combustion reaction flow path 6A has an upstream end at the side where the supply pipe 61A is provided in the joined body of the second and third flow path substrates 2A and 5A, and the side where the discharge pipe 62A is provided. The end is downstream. Both ends of the combustion reaction flow path 6A have openings in the side surfaces 2aA and 5aA of the second and third flow path substrates 2A and 5A, and the supply pipe 61A is connected to the upstream side opening among these openings. The discharge pipe 62A is connected to the downstream opening. The supply pipe 61A and the discharge pipe 62A are provided upright with respect to the side surfaces 2aA and 5aA of the second and third flow path substrates 2A and 5A. The supply pipe 61A communicates with one end 51aA of the third flow channel 51A, and the discharge pipe 62A communicates with the other end 51bA of the third flow channel 51A.
Here, the channel groove 51A is formed in the third channel substrate 5A, but the channel groove may be formed only on the upper surface of the second channel substrate 2A. You may form a channel groove in both the 2nd channel substrates 2A and 5A.

第三の流路溝５１Ａの内壁面には触媒層５５Ａが担持されている。触媒層５５Ａとしては、例えば、Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒、Ｐｄ／ＺｎＯ系触媒その他の、燃料を燃焼する特性を有する触媒である。
さらに、第三の流路基板５Ａの上面には、第三の流路溝５１Ａにそれぞれ連通する貫通穴５１１Ａ〜５１４Ａが、厚さ方向に所定間隔に複数形成されている。これら複数の貫通穴５１１Ａ〜５１４Ａは、改質器３００Ａにおいて、供給管６１Ａが設けられた側の端部（この端部は反応流路６Ａの上流側に対応する）から、排出管６２Ａが設けられた側の端部（この端部は反応流路６Ａの下流側に対応する）にかけて、貫通穴５１１Ａ、貫通穴５１２Ａ、貫通穴５１３Ａ、貫通穴５１４Ａの順に配列されている。各貫通穴５１１Ａ〜５１４Ａには、空気供給管６３Ａ〜６６Ａがそれぞれ接続されている。空気供給管６３Ａ〜６６Ａは、第三の流路基板５Ａの上面に対して立てた状態に設けられている。また、最上流側の空気供給管６３Ａは、第三の流路溝５１Ａの一端部５１aＡに連通し、供給管６１Ａの近傍に設けられている。空気供給管６４Ａ〜６６Ａには流量制御バルブＶ１３Ａ〜Ｖ１５Ａが設けられている。そのため、制御部２０９Ａは、流量制御バルブＶ１３Ａ〜Ｖ１５Ａを制御することで、３つの流量制御バルブＶ１３Ａ〜Ｖ１５Ａによる空気流量が調整される。これにより、触媒燃焼器３００Ａのどの位置においてもほぼ均等な燃焼熱が生じる。
以上のようにして改質器１００Ａの上面に触媒燃焼器３００Ａが設けられている。 A catalyst layer 55A is supported on the inner wall surface of the third flow path groove 51A. The catalyst layer 55A is, for example, a Cu / ZnO-based catalyst, a Pd / ZnO-based catalyst, or other catalyst having the characteristic of burning fuel.
Furthermore, a plurality of through holes 511A to 514A communicating with the third flow path groove 51A are formed on the upper surface of the third flow path substrate 5A at predetermined intervals in the thickness direction. The plurality of through holes 511A to 514A are provided with a discharge pipe 62A from an end of the reformer 300A on the side where the supply pipe 61A is provided (this end corresponds to the upstream side of the reaction channel 6A). A through-hole 511A, a through-hole 512A, a through-hole 513A, and a through-hole 514A are arranged in this order over the end portion on this side (this end portion corresponds to the downstream side of the reaction channel 6A). Air supply pipes 63A to 66A are connected to the through holes 511A to 514A, respectively. The air supply pipes 63A to 66A are provided upright with respect to the upper surface of the third flow path substrate 5A. The most upstream air supply pipe 63A communicates with one end 51aA of the third flow path groove 51A and is provided in the vicinity of the supply pipe 61A. Air supply pipes 64A to 66A are provided with flow control valves V13A to V15A. Therefore, the control unit 209A controls the flow rate control valves V13A to V15A to adjust the air flow rate by the three flow rate control valves V13A to V15A. Thereby, almost uniform combustion heat is generated at any position of the catalytic combustor 300A.
As described above, the catalytic combustor 300A is provided on the upper surface of the reformer 100A.

［発電システム］
図１６は、発電システム２００Ａの概略構成を示した図６と同様のブロック図であり、図１７は、発電システム２００Ａの回路構成を示した図７と同様のブロック図である。
発電システム２００Ａは、上記改質器１００Ａ及び触媒燃焼器３００Ａを備えている。この発電システム２００Ａでは、第一の実施の形態の発電システム２００と異なり、触媒燃焼器３００Ａの空気供給管６４Ａ〜６６Ａが、エアポンプＰ２Ａの下流に設けられた流量制御バルブＶ１２Ａを介して流量制御バルブＶ１３Ａ〜Ｖ１５Ａにそれぞれ接続されている。なお、最上流側に位置する空気供給管６３Ａは流量制御バルブＶ１２Ａのみに接続されている。
その他、発電システム２００Ａの構成において、第１の実施の形態の発電システム２００の構成（図６参照）と同様の構成部分には同様の数字に英字Ａを付してその説明を適宜省略する。 [Power generation system]
16 is a block diagram similar to FIG. 6 showing the schematic configuration of the power generation system 200A, and FIG. 17 is a block diagram similar to FIG. 7 showing the circuit configuration of the power generation system 200A.
The power generation system 200A includes the reformer 100A and the catalytic combustor 300A. In the power generation system 200A, unlike the power generation system 200 of the first embodiment, the air supply pipes 64A to 66A of the catalytic combustor 300A are flow rate control valves via a flow rate control valve V12A provided downstream of the air pump P2A. V13A to V15A are connected to each other. Note that the air supply pipe 63A located on the most upstream side is connected only to the flow control valve V12A.
In addition, in the configuration of the power generation system 200A, components similar to those of the configuration of the power generation system 200 of the first embodiment (see FIG. 6) are given the same numerals and the description thereof will be omitted as appropriate.

［制御方法］
以下に、制御部２０９Ａによる制御方法とそれに伴う発電システム２００Ａ全体の動作方法について説明する。
発電システム２００Ａが作動し、制御部２０９Ａがサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａに所定量の電流を送ることにより、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａを発熱させる。そうすると、改質器１００Ａが加熱される。なお、気化器２０２Ａ、一酸化炭素除去器２０４Ａ及び触媒燃焼器３００Ａも電熱ヒータによって初期加熱される。 [Control method]
Below, the control method by the control part 209A and the operation | movement method of the whole electric power generation system 200A accompanying it are demonstrated.
The power generation system 200A is activated, and the controller 209A sends a predetermined amount of current to the thermistor and electric heaters 31A to 34A, thereby causing the thermistor and electric heaters 31A to 34A to generate heat. Then, the reformer 100A is heated. Note that the vaporizer 202A, the carbon monoxide remover 204A, and the catalytic combustor 300A are also initially heated by the electric heater.

次に、制御部２０９Ａが開閉バルブＶ１Ａを開くとともに、流量制御バルブＶ１１Ａ，Ｖ１２Ａ、流量制御バルブＶ１３Ａ〜Ｖ１５Ａの開度を制御する。そして、制御部２０９Ａが燃料ポンプＰ１Ａ及びエアポンプＰ２Ａを作動させる。   Next, the control unit 209A opens the opening / closing valve V1A and controls the opening degree of the flow rate control valves V11A and V12A and the flow rate control valves V13A to V15A. Then, the control unit 209A operates the fuel pump P1A and the air pump P2A.

燃料ポンプＰ１Ａが作動すると、燃料容器２０１Ａ内の燃料及び水が燃料ポンプＰ１Ａによって気化器２０２Ａに向けて送られる。気化器２０２Ａにおいては燃料及び水が気化され、燃料と水の混合気が改質器１００Ａに向けて送られる。反応流路４を流動する間に、改質器１００Ａ内の混合気がサーミスタ兼温度センサ３１Ａによって加熱され、更に触媒層１２Ａによって活性化される。そうすると、燃料と水から水素を主成分とする改質ガスが生成される。特に、燃料がメタノールの場合、上記化学反応式（１）、（２）の反応が生じる。改質ガスは、改質器１００Ａ内部から一酸化炭素除去器２０４Ａへ送られる。   When the fuel pump P1A is activated, the fuel and water in the fuel container 201A are sent toward the vaporizer 202A by the fuel pump P1A. In the vaporizer 202A, the fuel and water are vaporized, and the fuel / water mixture is sent toward the reformer 100A. While flowing through the reaction flow path 4, the air-fuel mixture in the reformer 100A is heated by the thermistor / temperature sensor 31A and further activated by the catalyst layer 12A. Then, a reformed gas mainly containing hydrogen is generated from the fuel and water. In particular, when the fuel is methanol, the reactions of the above chemical reaction formulas (1) and (2) occur. The reformed gas is sent from the inside of the reformer 100A to the carbon monoxide remover 204A.

一方、外部の空気がエアポンプＰ２Ａによって一酸化炭素除去器２０４Ａの内部に流れ込む。一酸化炭素除去器２０４Ａにおいては、生成ガスと空気が混合され、改質ガス中の一酸化炭素が優先的に酸化されることにより、一酸化炭素が除去される（上記電気化学反応式（３）参照）。一酸化炭素濃度が低減された改質ガス（燃料ガス）は、燃料電池２０５Ａの燃料極に送られる。   On the other hand, external air flows into the carbon monoxide remover 204A by the air pump P2A. In the carbon monoxide remover 204A, the product gas and air are mixed, and carbon monoxide in the reformed gas is preferentially oxidized to remove carbon monoxide (the above electrochemical reaction formula (3 )reference). The reformed gas (fuel gas) having a reduced carbon monoxide concentration is sent to the fuel electrode of the fuel cell 205A.

燃料電池２０５Ａの燃料極には、燃料ガスが一酸化炭素除去器２０４Ａから供給され、燃料電池２０５Ａの酸素極には、外部の空気がエアポンプＰ２Ａによって供給される。燃料電池２０５Ａにおいては、燃料ガス中の水素と空気中の酸素とが電解質膜を介して電気化学的に反応することで、電力が生成される。特に、電解質膜が固体高分子型電解質膜である場合、上記電気化学反応式（４）、（５）の反応が生じる。   Fuel gas is supplied from the carbon monoxide remover 204A to the fuel electrode of the fuel cell 205A, and external air is supplied to the oxygen electrode of the fuel cell 205A by the air pump P2A. In the fuel cell 205A, electric power is generated by electrochemical reaction between hydrogen in the fuel gas and oxygen in the air through the electrolyte membrane. In particular, when the electrolyte membrane is a solid polymer electrolyte membrane, the reactions of the electrochemical reaction formulas (4) and (5) occur.

燃料電池２０５Ａの酸素極を通過した空気は、電子機器の外部に排出される。燃料電池２０５Ａの燃料極を通過した燃料ガス（オフガス）は、触媒燃焼器３００Ａに送られる。その燃料ガスには、未反応の水素も含まれる。触媒燃焼器３００Ａには、燃料電池２０５Ａから送られたオフガスのほか、電子機器の外部から空気がエアポンプＰ２Ａから供給される。触媒燃焼器３００Ａでは、オフガス中の水素が燃焼される。そして、水素が除去されたオフガスが触媒燃焼器３００Ａから外部へ排出される。触媒燃焼器３００Ａにおいて生じた燃焼熱によって改質器１００Ａ及び一酸化炭素除去器２０４Ａが加熱される。   The air that has passed through the oxygen electrode of the fuel cell 205A is discharged to the outside of the electronic device. The fuel gas (off gas) that has passed through the fuel electrode of the fuel cell 205A is sent to the catalytic combustor 300A. The fuel gas includes unreacted hydrogen. In addition to the offgas sent from the fuel cell 205A, air is supplied to the catalytic combustor 300A from the outside of the electronic device from the air pump P2A. In the catalytic combustor 300A, hydrogen in the off-gas is combusted. Then, the off-gas from which hydrogen has been removed is discharged to the outside from the catalytic combustor 300A. The reformer 100A and the carbon monoxide remover 204A are heated by the combustion heat generated in the catalytic combustor 300A.

以上のように燃料電池２０５Ａで電力が生成されている際に、制御部２０９Ａが燃料ポンプＰ１Ａを制御することで、燃料と水の流量が調整される。更に、制御部２０９Ｂが流量制御バルブＶ１１Ａ，Ｖ１２Ａ、流量制御バルブ１３Ａ〜１５Ａを制御することで、空気の流量が調整される。更に、制御部２０９Ａがサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａへの供給電力を調整する。こうして、燃料電池２０５Ａ、改質器１００Ａ等が定常的に動作するようになる。   As described above, when electric power is generated in the fuel cell 205A, the control unit 209A controls the fuel pump P1A so that the flow rates of the fuel and water are adjusted. Further, the control unit 209B controls the flow rate control valves V11A and V12A and the flow rate control valves 13A to 15A, thereby adjusting the air flow rate. Further, the control unit 209A adjusts the power supplied to the thermistor and electric heaters 31A to 34A. In this way, the fuel cell 205A, the reformer 100A, etc. come to operate steadily.

燃料電池２０５Ａにおいて定常的に発電が行われるに際しては、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａによる検知温度が制御部２０９Ａにフィードバックされ、制御部２０９Ａがサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａのフィードバック制御を行う。具体的には、制御部２０９Ａは、設定温度（例えば、３００℃）を設定し、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａによる検知温度を設定温度に維持するようサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａに対する供給電力の調整を行う。改質器１００Ａが設定温度に保たれることで、改質器１００Ａにおける水蒸気改質反応が効率よく起こる。   When power generation is constantly performed in the fuel cell 205A, the temperature detected by the thermistor and electric heaters 31A to 34A is fed back to the control unit 209A, and the control unit 209A performs feedback control of the thermistor and electric heaters 31A to 34A. Specifically, the control unit 209A sets a set temperature (for example, 300 ° C.) and supplies power to the thermistor and electric heaters 31A to 34A so as to maintain the temperature detected by the thermistor and electric heaters 31A to 34A at the set temperature. Make adjustments. By maintaining the reformer 100A at the set temperature, the steam reforming reaction in the reformer 100A occurs efficiently.

また、燃料電池２０５Ａで電力が生成されている際に、制御部２０９Ａは、流量制御バルブＶ１３Ａ〜Ｖ１５Ａを制御することで、３つの流量制御バルブＶ１３Ａ〜Ｖ１５Ａによる空気流量が調整される。これにより、触媒燃焼器３００Ａのどの位置においてもほぼ均等な燃焼熱が生じる。   Further, when electric power is generated in the fuel cell 205A, the control unit 209A controls the flow rate control valves V13A to V15A, thereby adjusting the air flow rates by the three flow rate control valves V13A to V15A. Thereby, almost uniform combustion heat is generated at any position of the catalytic combustor 300A.

また、燃料電池２０５Ａにおいて定常的に発電が行われるに際しては、電力検出部２０７Ａによる検出電力値が制御部２０９Ａに出力されている。制御部２０９Ａは、検出電力値を監視しながら、流量センサＳＡによる検知流量をフィードバックして、燃料ポンプＰ１Ａのフィードバック制御を行う。具体的には、制御部２０９Ａは、設定値を設定し、検出電力値を設定値に維持するよう燃料ポンプＰ１Ａの流量を調整する。   In addition, when power generation is constantly performed in the fuel cell 205A, the detected power value by the power detection unit 207A is output to the control unit 209A. The control unit 209A performs feedback control of the fuel pump P1A by feeding back the flow rate detected by the flow rate sensor SA while monitoring the detected power value. Specifically, the control unit 209A sets a set value and adjusts the flow rate of the fuel pump P1A so as to maintain the detected power value at the set value.

ここで、設定値は変数であり、制御部２０９Ａが外部の指示等に従って設定値を変更する。具体的には、制御部２０９Ａは、電子機器本体に内蔵された本体制御部から電力変更指示を受けると、その電力変更指示に従って設定値を変更する。特に、制御部２０９Ａは、設定値を低減する変更をした場合に、以下の手順で設定温度の低減を行ってサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａの温度制御を行う。   Here, the set value is a variable, and the control unit 209A changes the set value in accordance with an external instruction or the like. Specifically, when control unit 209A receives a power change instruction from a main body control unit built in the electronic device main body, control unit 209A changes the set value according to the power change instruction. In particular, when the controller 209 </ b> A is changed to reduce the set value, the controller 209 </ b> A controls the temperature of the thermistor and electric heaters 31 </ b> A to 34 </ b> A by reducing the set temperature according to the following procedure.

図１８は、電力に関する設定値の低減に応じて制御部２０９Ａが行う処理の流れを示したチャートである。なお、この処理については、第一の実施の形態で制御部２０９が行う処理（図８参照）と同じであるため、その説明を省略する。   FIG. 18 is a chart showing the flow of processing performed by the control unit 209A in accordance with the reduction of the set value related to power. Since this process is the same as the process (see FIG. 8) performed by the control unit 209 in the first embodiment, the description thereof is omitted.

以上のように、本実施の形態では、改質器１００Ａの加熱手段として、第一の実施の形態のように複数のサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａと、改質器１００Ａに一体に設けられた触媒燃焼器３００Ａとを備え、これらを併用している。そして、第一の実施の形態と同様に、反応流路４Ａ、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａ及び燃焼用反応流路６Ａを有する改質器１００Ａにおいて、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａは、反応流路４Ａの上流側端部と下流側端部との間に順に配置され、要求される電力値に応じ、制御部２０９Ａがサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａに送る電流値を変更する。これにより、発電システム２００Ａにより生成される電力値の低減の要求があった場合でも、変成器を必要とせず、一酸化炭素濃度の上昇を抑制することができる。また、最も下流側のサーミスタ兼電熱ヒータ３４Ａに送る電流値を優先的に低減することにより、効果的に一酸化炭素濃度の上昇を抑制することができる。
また、図１９は、図９と同様の、燃料電池２０５Ａの要求電力量が最大の時と最小の時のそれぞれの場合の、改質器１００Ａの供給管４１Ａ側の燃焼用反応流路６Ａから排出管４２Ａ側の反応流路４Ａに向けた長さ方向の位置と温度の関係を示した図である。なお、この関係については、第一の実施の形態と同じであるため、その説明を適宜省略する。 As described above, in the present embodiment, as the heating means of the reformer 100A, the thermistor and electric heaters 31A to 34A and the reformer 100A are integrally provided as in the first embodiment. The catalyst combustor 300A is provided, and these are used in combination. As in the first embodiment, in the reformer 100A having the reaction flow path 4A, the thermistor / electric heaters 31A to 34A, and the combustion reaction flow path 6A, the thermistor / electric heaters 31A to 34A It arrange | positions in order between the upstream edge part and downstream edge part of the path | route 4A, and changes the electric current value which the control part 209A sends to the thermistor and electric heaters 31A-34A according to the required electric power value. Thereby, even when there is a request to reduce the power value generated by the power generation system 200A, a transformer is not required, and an increase in the carbon monoxide concentration can be suppressed. Further, by preferentially reducing the current value sent to the most downstream thermistor and electric heater 34A, an increase in the carbon monoxide concentration can be effectively suppressed.
Further, FIG. 19 is similar to FIG. 9 from the combustion reaction flow path 6A on the supply pipe 41A side of the reformer 100A when the required power amount of the fuel cell 205A is maximum and minimum. It is the figure which showed the relationship between the position of the length direction toward 4 A of reaction flow paths by the side of the discharge pipe, and temperature. Since this relationship is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted as appropriate.

《第三の実施の形態》
上記第二の実施の形態では、改質器１００Ａの加熱手段として、複数のサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ａ〜３４Ａと、触媒燃焼器３００Ａによる加熱を併用した場合を説明したが、触媒燃焼器から改質器への熱供給量がサーミスタ兼電熱ヒータよりも著しく高い場合は、改質器の温度依存性は燃焼熱によるところが大きくなる。そのため、サーミスタ兼電熱ヒータよりも触媒燃焼器による加熱部を複数に分ける方が好ましく、第三の実施の形態ではこの場合について説明する。第三の実施の形態では、第一及び第二の実施の形態のように、複数のサーミスタ兼電熱ヒータが設けられているのではなく、一つのサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂが設けられている。そして、触媒燃焼器３００Ｂの各空気供給管６４Ｂ〜６６Ｂに設けられた流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂで空気供給量を調整する。これによって、燃焼用反応流路６Ｂの所定箇所における燃焼反応を制御する。以下、具体的に説明する。 << Third embodiment >>
In the second embodiment, the case where a plurality of thermistor and electric heaters 31A to 34A and heating by the catalytic combustor 300A are used as heating means of the reformer 100A has been described. When the amount of heat supplied to the reactor is significantly higher than that of the thermistor and electric heater, the temperature dependence of the reformer is largely due to the combustion heat. Therefore, it is preferable to divide the heating part by the catalytic combustor into a plurality of parts rather than the thermistor and electric heater, and this case will be described in the third embodiment. In the third embodiment, a plurality of thermistor and electric heaters are not provided as in the first and second embodiments, but one thermistor and electric heater 31B is provided. Then, the air supply amount is adjusted by the flow control valves 67B to 69B provided in the air supply pipes 64B to 66B of the catalyst combustor 300B. This controls the combustion reaction at a predetermined location in the combustion reaction flow path 6B. This will be specifically described below.

図２０は、改質器１００Ｂ及び触媒燃焼器３００Ｂの斜視図であり、図２１は、図２０の切断線XXI−XXIに沿って切断した際の矢視断面図であり、図２２は、第一の流路基板１Ｂの上面図であり、図２３は、第二の流路基板２Ｂの上面図であり、図２４は、第二の流路基板２Ｂの下面図であり、図２５は、第三の流路基板５Ｂの下面図である。
改質器１００Ｂの構造は、第二の流路基板２Ｂ上に一つのサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂが形成されている点で第二の実施の形態と異なる。なお、第二の実施の形態の改質器１００Ｂと同様の構成部分については同様の数字に英字Ｂを付してその説明を適宜省略する。 20 is a perspective view of the reformer 100B and the catalytic combustor 300B, FIG. 21 is a cross-sectional view taken along the cutting line XXI-XXI in FIG. 20, and FIG. FIG. 23 is a top view of the second flow path substrate 2B, FIG. 24 is a bottom view of the second flow path substrate 2B, and FIG. It is a bottom view of the third flow path substrate 5B.
The structure of the reformer 100B is different from that of the second embodiment in that one thermistor and electric heater 31B is formed on the second flow path substrate 2B. In addition, about the component similar to the reformer 100B of 2nd embodiment, the alphabet B is attached to the same number, and the description is abbreviate | omitted suitably.

改質器１００Ｂのうち第二の流路基板２Ｂの上面（第三の流路基板５Ｂとの接合面）には、一つのサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂが固着されている。サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂが第二の流路基板２Ｂの上面に蛇行した状態に形成されている。サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂの両端部３１aＢ、３１bＢが、第二の流路基板２Ｂの一側面２aＢに至っている。第三の流路基板５Ｂ及び第二の流路基板２Ｂが互いに接合された状態では、第三の流路溝５１Ｂと第二の流路基板２Ｂの上面との間に、燃焼用反応流路６Ｂが構成されている。そして、第三の流路溝５１Ｂと第二の流路基板２Ｂの上面との間にサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂが配置される。   One thermistor and electric heater 31B is fixed to the upper surface of the second flow path substrate 2B (the bonding surface with the third flow path substrate 5B) of the reformer 100B. The thermistor and electric heater 31B is formed in a meandering state on the upper surface of the second flow path substrate 2B. Both end portions 31aB and 31bB of the thermistor and electric heater 31B reach one side surface 2aB of the second flow path substrate 2B. In a state where the third flow path substrate 5B and the second flow path substrate 2B are bonded to each other, a combustion reaction flow path is provided between the third flow path groove 51B and the upper surface of the second flow path substrate 2B. 6B is configured. A thermistor and electric heater 31B is disposed between the third flow path groove 51B and the upper surface of the second flow path substrate 2B.

［発電システム］
図２６は、発電システム２００Ｂの概略構成を示した図６と同様のブロック図であり、図２７は、発電システム２００Ｂの回路構成を示した図７と同様のブロック図である。
発電システム２００Ｂは、上記改質器１００Ｂ及び触媒燃焼器３００Ｂを備えている。この発電システム２００Ｂでは、エアポンプＰ２Ｂの下流に流量制御バルブＶ１２Ｂが設けられている。触媒燃焼器３００Ｂの空気供給管６４Ｂ〜６６Ｂは、流量制御バルブＶ１２Ｂを介して、流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂにそれぞれ接続されている。なお、最上流側に位置する空気供給管６３Ｂは流量制御バルブＶ１２Ｂのみに接続されている。
その他、発電システム２００Ｂの構成において、第１の実施の形態の発電システム２００の構成（図６参照）と同様の部分には同様の数字に英字Ｂを付して、その同一の構成の説明を適宜省略する。 [Power generation system]
26 is a block diagram similar to FIG. 6 showing a schematic configuration of the power generation system 200B, and FIG. 27 is a block diagram similar to FIG. 7 showing a circuit configuration of the power generation system 200B.
The power generation system 200B includes the reformer 100B and the catalytic combustor 300B. In the power generation system 200B, a flow control valve V12B is provided downstream of the air pump P2B. The air supply pipes 64B to 66B of the catalyst combustor 300B are connected to the flow rate control valves 67B to 69B via the flow rate control valve V12B, respectively. The air supply pipe 63B located on the most upstream side is connected only to the flow control valve V12B.
In addition, in the configuration of the power generation system 200B, the same parts as those of the configuration of the power generation system 200 of the first embodiment (see FIG. 6) are denoted by the same reference numerals, and the same configuration is described. Omitted as appropriate.

［制御方法］
以下に、制御部２０９Ｂによる制御方法とそれに伴う発電システム２００Ｂ全体の動作方法について説明する。但し、第２の実施の形態の発電システム２００Ａの動作方法と同様の部分については、その説明を適宜省略する。
第三の実施の形態では、燃料電池２０５Ｂで電力が生成されている際に、制御部２０９Ｂが燃料ポンプＰ１Ｂを制御することで、燃料と水の流量が調整される。更に、制御部２０９Ｂが流量制御バルブＶ１１Ｂ，Ｖ１２Ｂ、流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂを制御することで、空気の流量が調整される。更に、制御部２０９Ｂがサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂへの供給電力を調整する。こうして、燃料電池２０５Ｂ、改質器１００Ｂ等が定常的に動作する。 [Control method]
Below, the control method by the control part 209B and the operation | movement method of the whole electric power generation system 200B accompanying it are demonstrated. However, the description of the same part as the operation method of the power generation system 200A of the second embodiment will be omitted as appropriate.
In the third embodiment, when electric power is generated in the fuel cell 205B, the control unit 209B controls the fuel pump P1B to adjust the flow rates of the fuel and water. Further, the control unit 209B controls the flow rate control valves V11B and V12B and the flow rate control valves 67B to 69B, thereby adjusting the air flow rate. Further, the control unit 209B adjusts the power supplied to the thermistor / electric heater 31B. In this way, the fuel cell 205B, the reformer 100B, etc. operate steadily.

燃料電池２０５Ｂにおいて定常的に発電が行われるに際しては、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂによる検出温度が制御部２０９Ｂにフィードバックされ、制御部２０９が流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂのフィードバック制御を行う。具体的には、制御部２０９Ｂは、設定温度（例えば、３００℃）を設定し、サーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂによる検出温度を設定温度に維持するよう流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂに対する開度の調整を行う。
流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂの開度の調整に際しては、流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂのそれぞれについて開度を設定し、流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂをそれぞれの設定開度に制御する。 When power generation is constantly performed in the fuel cell 205B, the temperature detected by the thermistor and electric heater 31B is fed back to the control unit 209B, and the control unit 209 performs feedback control of the flow rate control valves 67B to 69B. Specifically, the control unit 209B sets a set temperature (for example, 300 ° C.) and adjusts the opening degree of the flow rate control valves 67B to 69B so as to maintain the temperature detected by the thermistor / electric heater 31B at the set temperature. .
When adjusting the opening degree of the flow control valves 67B to 69B, the opening degree is set for each of the flow control valves 67B to 69B, and the flow control valves 67B to 69B are controlled to the respective set opening degrees.

また、燃料電池２０５Ｂにおいて定常的に発電が行われるに際しては、電力検出部２０７Ｂによる検出電力値が制御部２０９Ｂに出力されている。制御部２０９Ｂは、検出電力値を監視しながら、流量センサＳＢによる検知流量をフィードバックして、燃料ポンプＰ１Ｂのフィードバック制御を行う。具体的には、制御部２０９Ｂは、設定値を設定し、検出電力値を設定値に維持するよう燃料ポンプＰ１Ｂの流量を調整する。   Further, when power generation is performed constantly in the fuel cell 205B, the detected power value by the power detection unit 207B is output to the control unit 209B. The control unit 209B performs feedback control of the fuel pump P1B by feeding back the flow rate detected by the flow rate sensor SB while monitoring the detected power value. Specifically, the control unit 209B sets a set value and adjusts the flow rate of the fuel pump P1B so as to maintain the detected power value at the set value.

ここで、設定値は変数であり、制御部２０９Ｂが外部の指示等に従って設定値を変更する。具体的には、制御部２０９Ｂは、電子機器本体に内蔵された本体制御部から電力変更指示を受けると、その電力変更指示に従って設定値を変更する。特に、制御部２０９Ｂは、設定値を低減する変更をした場合に、以下の手順で設定開度を小さくして流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂの開度制御を行う。   Here, the set value is a variable, and the control unit 209B changes the set value according to an external instruction or the like. Specifically, when the control unit 209B receives a power change instruction from a main body control unit built in the electronic device main body, the control unit 209B changes the setting value according to the power change instruction. In particular, when the control unit 209 </ b> B is changed to reduce the set value, the control unit 209 </ b> B controls the opening degree of the flow rate control valves 67 </ b> B to 69 </ b> B by reducing the set opening degree according to the following procedure.

図２８は、電力に関する設定値の低減に応じて制御部２０９Ｂが行う処理の流れを示したチャートである。ここで、電力検出部２０７Ｂは、チャートの各ステップとは独立に、例えば１秒といった一定の時間毎に燃料電池２０５Ｂの電力値を検出する。
まず、制御部２０９Ｂが電力の設定値を低減する（ステップＳ４１）。ここで、低減後の設定値をＰとする。
そして、制御部２０９Ｂは、燃料ポンプＰ１Ｂを制御して、燃料ポンプＰ１Ｂによる流量を所定値だけ低下させる（ステップＳ４２）。燃料ポンプＰ１Ｂによる流量が低下すると、燃料と水の混合気が反応流路４Ｂの入口（供給管４１Ｂ）から出口（排出管４２Ｂ）にまで流動するのに要する時間が長くなる。ここで、反応流路４全体にわたって、温度が一様である場合、上記化学反応式（２）で表される逆シフト反応が進行し、一酸化炭素の上昇を招く。 FIG. 28 is a chart showing the flow of processing performed by the control unit 209B in accordance with the reduction of the set value related to power. Here, the power detection unit 207B detects the power value of the fuel cell 205B at regular time intervals such as 1 second, independently of each step of the chart.
First, the control unit 209B reduces the power setting value (step S41). Here, the set value after reduction is P.
Then, the control unit 209B controls the fuel pump P1B to reduce the flow rate by the fuel pump P1B by a predetermined value (step S42). When the flow rate by the fuel pump P1B decreases, the time required for the fuel / water mixture to flow from the inlet (supply pipe 41B) to the outlet (discharge pipe 42B) of the reaction channel 4B becomes longer. Here, when the temperature is uniform throughout the reaction flow path 4, the reverse shift reaction represented by the chemical reaction formula (2) proceeds, leading to an increase in carbon monoxide.

その後、制御部２０９Ｂは電力検出部２０７Ｂによる検出電力値と設定値Ｐとを比較する（ステップＳ４３）。比較の結果、検出電力値が設定値Ｐを超えていると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理がステップＳ４２に戻る。こうして、制御部２０９ＢはステップＳ４２及びステップＳ４３からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ４２及びステップＳ４３からなる処理が繰り返されることで、燃料と水の流量が段階的に低下することになる。   Thereafter, the control unit 209B compares the detected power value by the power detection unit 207B with the set value P (step S43). As a result of the comparison, when the control unit 209B determines that the detected power value exceeds the set value P, the process of the control unit 209B returns to step S42. In this way, the control unit 209B performs the process consisting of step S42 and step S43 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S42 and step S43, the flow rates of the fuel and water are reduced stepwise.

ステップＳ４３の比較の結果、検出電力値が設定値Ｐ以下であると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理がステップＳ４４に移行する。
ステップＳ４４では、制御部２０９Ｂは、流量制御バルブ６９Ｂについて設定開度を一段階だけ小さく変更し、流量制御バルブ６９Ｂの開度を変更後の設定開度に制御する。なお、ステップＳ４４までは、制御部２０９Ｂは、流量制御バルブ６７Ｂ〜６８Ｂについて設定開度を低減させない。 As a result of the comparison in step S43, when the control unit 209B determines that the detected power value is equal to or less than the set value P, the process of the control unit 209B proceeds to step S44.
In step S44, the control unit 209B changes the set opening of the flow control valve 69B by one step, and controls the opening of the flow control valve 69B to the changed set opening. Until step S44, the control unit 209B does not reduce the set opening for the flow control valves 67B to 68B.

ステップＳ４４の処理により、流量制御バルブ６９Ｂの開度が小さくなるのに伴って、空気供給量が減少し、反応流路６Ｂの下流側の部分の温度が低下する。これにより、反応流路６Ｂにおいては、上記化学反応式（２）で表される反応による一酸化炭素の生成量が低減されるとともに、上記化学反応式（１）で表される反応による水素の生成量が増大する。これに伴い、燃料電池２０５Ｂの電力値が上昇する。   As a result of the processing in step S44, the air supply amount decreases as the opening degree of the flow control valve 69B decreases, and the temperature of the downstream portion of the reaction flow path 6B decreases. As a result, in the reaction channel 6B, the amount of carbon monoxide produced by the reaction represented by the chemical reaction formula (2) is reduced, and hydrogen produced by the reaction represented by the chemical reaction formula (1) is reduced. Increased production. Along with this, the power value of the fuel cell 205B increases.

その後、制御部２０９Ｂは、ステップＳ４４を行う直前に電力検出部２０７Ｂにより検出された燃料電池２０５Ｂの電力値と、ステップＳ４４を行った直後に電力検出部２０７Ｂにより検出された燃料電池２０５Ｂの電力値とに基づいて、電力値の変化量（上述の電力値の上昇した量）を求め、その変化量を所定の閾値Ｐａと比較する（ステップＳ４５）。閾値Ｐａとは、設定開度を一段階だけ小さくさせた場合に、電力の上昇が大きくできたか否か、言い換えれば一酸化炭素の低減が効率良くできたか否かを分けるための閾値である。
比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ以上であると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理がステップＳ４４に戻る。こうして、制御部２０９ＢはステップＳ４４及びステップＳ４５からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ４４及びステップＳ４５からなる処理が繰り返されることで、流量制御バルブ６９Ｂの開度が段階的に小さくなり、空気供給量が低下することとなる。 Thereafter, the control unit 209B determines the power value of the fuel cell 205B detected by the power detection unit 207B immediately before performing step S44 and the power value of the fuel cell 205B detected by the power detection unit 207B immediately after performing step S44. Based on the above, the amount of change in the power value (the amount of increase in the power value described above) is obtained, and the amount of change is compared with a predetermined threshold value Pa (step S45). The threshold value Pa is a threshold value for distinguishing whether or not the increase in electric power can be increased when the set opening degree is decreased by one step, in other words, whether or not the reduction of carbon monoxide can be efficiently performed.
As a result of the comparison, when the control unit 209B determines that the obtained change amount is equal to or greater than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209B returns to step S44. In this way, the control unit 209B performs the process including step S44 and step S45 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S44 and step S45, the opening degree of the flow control valve 69B decreases stepwise, and the air supply amount decreases.

ステップＳ４５の比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ未満であると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理がステップＳ４６に移行する。これは、流量制御バルブ６９Ｂの開度を小さくして空気供給量を低減させても水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことを意味する。なお、ステップＳ４６以降では、制御部２０９Ｂは、一段階又は複数段階小さくした設定開度に流量制御バルブ６９Ｂの開度を維持する。   As a result of the comparison in step S45, when the control unit 209B determines that the obtained change amount is less than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209B proceeds to step S46. This means that even if the opening amount of the flow control valve 69B is reduced to reduce the air supply amount, an increase in the amount of hydrogen generation and a decrease in the amount of carbon monoxide generation cannot be expected. In step S46 and subsequent steps, the control unit 209B maintains the opening degree of the flow control valve 69B at a set opening degree that is reduced by one step or a plurality of steps.

ステップＳ４６では、制御部２０９Ｂは、空気供給管６６Ｂに隣接した空気供給管６５Ｂに設けられた流量制御バルブ６８Ｂについて設定開度を一段階だけ小さく変更し、流量制御バルブ６８Ｂの開度を変更後の設定開度に制御する。なお、ステップＳ４６までは、制御部２０９Ｂは、流量制御バルブ６７Ｂについて設定開度を低減させない。   In step S46, the control unit 209B changes the set opening degree of the flow control valve 68B provided in the air supply pipe 65B adjacent to the air supply pipe 66B by one step and changes the opening degree of the flow control valve 68B. To the set opening. Until step S46, the control unit 209B does not reduce the set opening degree of the flow control valve 67B.

ステップＳ４６の処理により、流量制御バルブ６８Ｂの開度が小さくなるのに伴って、燃焼用反応流路６Ｂへの空気供給量が減少し、反応流路６Ｂのうち流量制御バルブ６８Ｂから供給された空気が流れる箇所に対応する部分の温度が低下する。そのため、一酸化炭素の生成量が減少し、水素の生成量が増大し、燃料電池２０５Ｂの電力値が上昇する。   As a result of the processing in step S46, the amount of air supplied to the combustion reaction flow path 6B decreases as the opening of the flow control valve 68B decreases, and is supplied from the flow control valve 68B of the reaction flow path 6B. The temperature of the part corresponding to the location where air flows decreases. Therefore, the amount of carbon monoxide produced decreases, the amount of hydrogen produced increases, and the power value of the fuel cell 205B increases.

その後、制御部２０９Ｂは、電力検出部２０７Ｂによる検出電力から電力値の変化量を求め、その変化量を所定の閾値Ｐａと比較する（ステップＳ４７）。比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ以上であると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理がステップＳ４６に戻る。こうして、制御部２０９ＢはステップＳ４６及びステップＳ４７からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ４６及びステップＳ４７からなる処理が繰り返されることで、流量制御バルブ６８Ｂの開度が段階的に小さくなり、空気供給量が低下することとなる。   Thereafter, the control unit 209B obtains a change amount of the power value from the detected power by the power detection unit 207B, and compares the change amount with a predetermined threshold Pa (step S47). As a result of the comparison, when the control unit 209B determines that the obtained change amount is equal to or greater than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209B returns to step S46. Thus, the control unit 209B performs the process consisting of step S46 and step S47 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S46 and step S47, the opening degree of the flow rate control valve 68B decreases stepwise, and the air supply amount decreases.

ステップＳ４７の比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ未満であると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理がステップＳ４８に移行する。これは、流量制御バルブ６８Ｂの開度を小さくして空気供給量を低減させても水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことを意味する。なお、ステップＳ４８以降では、制御部２０９Ｂは、一段階又は複数段階小さくした設定開度に流量制御バルブ６８Ｂの開度を維持する。   As a result of the comparison in step S47, when the control unit 209B determines that the obtained change amount is less than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209B proceeds to step S48. This means that even if the opening amount of the flow control valve 68B is reduced to reduce the air supply amount, an increase in the amount of hydrogen generation and a decrease in the amount of carbon monoxide generation cannot be expected. In step S48 and subsequent steps, the control unit 209B maintains the opening degree of the flow control valve 68B at a set opening degree that is reduced by one step or a plurality of steps.

ステップＳ４８では、制御部２０９Ｂは、空気供給管６５Ｂに隣接した空気供給管６４Ｂに設けられた流量制御バルブ６７Ｂについて設定開度を一段階だけ小さく変更し、流量制御バルブ６７Ｂの開度を変更後の設定開度に制御する。   In step S48, the control unit 209B changes the opening degree of the flow control valve 67B provided in the air supply pipe 64B adjacent to the air supply pipe 65B by one step, and changes the opening degree of the flow control valve 67B. To the set opening.

ステップＳ４８の処理により、流量制御バルブ６７Ｂの開度が小さくなるのに伴って、燃焼用反応流路６Ｂへの空気供給量が減少し、反応流路６Ｂの流量制御バルブ６７Ｂから供給された空気が流れる箇所に対応する部分の温度が低下する。そのため、一酸化炭素の生成量が減少し、水素の生成量が増大し、燃料電池２０５Ｂの電力値が上昇する。   As a result of the processing in step S48, the amount of air supplied to the combustion reaction flow path 6B decreases as the opening of the flow control valve 67B decreases, and the air supplied from the flow control valve 67B of the reaction flow path 6B. The temperature of the portion corresponding to the location where the water flows decreases. Therefore, the amount of carbon monoxide produced decreases, the amount of hydrogen produced increases, and the power value of the fuel cell 205B increases.

その後、制御部２０９Ｂは、電力検出部２０７Ｂによる検出電力から電力値の変化量を求め、その変化量を所定の閾値Ｐａと比較する（ステップＳ４９）。比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ以上であると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理がステップＳ４８に戻る。こうして、制御部２０９ＢはステップＳ４８及びステップＳ４９からなる処理を１回又は複数回行う。ステップＳ４８及びステップＳ４９からなる処理が繰り返されることで、流量制御バルブ６７Ｂの開度が段階的に小さくなり、空気供給量が低下することとなる。   Thereafter, the control unit 209B obtains a change amount of the power value from the detected power by the power detection unit 207B, and compares the change amount with a predetermined threshold value Pa (step S49). As a result of the comparison, when the control unit 209B determines that the obtained change amount is equal to or greater than the threshold value Pa, the processing of the control unit 209B returns to step S48. In this way, the control unit 209B performs the process including step S48 and step S49 once or a plurality of times. By repeating the process consisting of step S48 and step S49, the opening degree of the flow rate control valve 67B decreases stepwise, and the air supply amount decreases.

ステップＳ４９の比較の結果、求められた変化量が閾値Ｐａ未満であると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理がステップＳ５０に移行する。これは、流量制御バルブ６７Ｂの開度を小さくして空気供給量を低減させても水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことを意味する。なお、ステップＳ５０以降では、制御部２０９Ｂは、一段階又は複数段階小さくした設定開度に流量制御バルブ６７Ｂの開度を維持する。   As a result of the comparison in step S49, when the control unit 209B determines that the obtained change amount is less than the threshold value Pa, the process of the control unit 209B proceeds to step S50. This means that even if the opening amount of the flow control valve 67B is reduced to reduce the air supply amount, an increase in the amount of hydrogen generation and a decrease in the amount of carbon monoxide generation cannot be expected. In step S50 and subsequent steps, the control unit 209B maintains the opening degree of the flow control valve 67B at a set opening degree that is reduced by one step or a plurality of steps.

ステップＳ５０では、制御部２０９Ｂは電力検出部２０７Ｂによる検出電力値と設定値Ｐとを比較する。比較の結果、検出電力値が設定値Ｐを超えていると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂの処理が、再びステップＳ４２に戻って、ステップＳ４２〜Ｓ５０の処理を行う。なお、２回目のループでは、１回目のループほど、水素の生成量の増大及び一酸化炭素の生成量の低減が見込めないことが予想される。このため、ステップＳ５０からステップＳ４２に戻り、２回目のループにおける「Ｐａ」を「Ｐａ２」とすると、第一の実施の形態と同様、「Ｐａ２＜Ｐａ」としておくとよい。また、ｎが２以上の整数のとき、ｎ回目のループにおける「Ｐａ」を「Ｐａｎ」とすると、「Ｐａｎ＜Ｐａｎ−１」とするとよい。
一方、比較の結果、検出電力値が設定値Ｐを超えていると制御部２０９Ｂが判断した場合、制御部２０９Ｂは図２８に示されたルーチンを終了する。 In step S50, the control unit 209B compares the detected power value by the power detection unit 207B with the set value P. As a result of the comparison, when the control unit 209B determines that the detected power value exceeds the set value P, the process of the control unit 209B returns to step S42 again and performs the processes of steps S42 to S50. In the second loop, it is expected that an increase in the amount of hydrogen generated and a decrease in the amount of carbon monoxide generated cannot be expected as in the first loop. For this reason, returning from step S50 to step S42, if “Pa” in the second loop is “Pa2”, then “Pa2 <Pa” may be set as in the first embodiment. Further, when n is an integer of 2 or more, when the "Pa" in the n-th loop is "Pa n", when "Pa n <Pa n-1" may.
On the other hand, when the control unit 209B determines that the detected power value exceeds the set value P as a result of the comparison, the control unit 209B ends the routine shown in FIG.

以上のように、本実施の形態では、改質器１００Ｂの加熱手段として、一つのサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂと、改質器１００Ｂに一体に設けられた触媒燃焼器３００Ｂとを備え、これらを併用している。そのため、一つのサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂによって反応流路４内の上流側から下流側まで均等に熱を加えることが可能である。
また、触媒燃焼器３００Ｂには、燃焼用反応流路６Ｂの上流側から下流側にかけて設けられた複数の貫通穴５１１Ａ〜５１４Ａを介して、燃焼用反応流路６Ｂにそれぞれ連通する複数の空気供給管６３Ｂ〜６６Ｂが設けられ、さらに空気供給管６４Ｂ〜６６Ｂには空気の流量制御をする流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂが設けられている。そして、要求される電力値に応じ、制御部２０９Ｂが、燃料供給ポンプＰ１Ｂによる供給流量を低減させるとともに、複数の流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂの開度を下流側から上流側の順に低減させる。これにより、発電システム２００Ｂにより生成される電力値の低減の要求があった場合でも、変成器を必要とせず、一酸化炭素濃度の上昇を抑制することができる。また、最も下流側の空気供給管６６Ｂに設けられた流量制御バルブ６９Ｂの開度を優先的に小さくすることにより、効果的に一酸化炭素濃度の上昇を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, as the heating means of the reformer 100B, the thermistor and electric heater 31B and the catalytic combustor 300B provided integrally with the reformer 100B are provided, and these are used in combination. doing. Therefore, it is possible to apply heat equally from the upstream side to the downstream side in the reaction channel 4 by the single thermistor and electric heater 31B.
The catalytic combustor 300B also has a plurality of air supplies that communicate with the combustion reaction channel 6B via a plurality of through holes 511A to 514A provided from the upstream side to the downstream side of the combustion reaction channel 6B. The pipes 63B to 66B are provided, and the air supply pipes 64B to 66B are provided with flow control valves 67B to 69B for controlling the air flow rate. And according to the electric power value requested | required, while the control part 209B reduces the supply flow volume by fuel supply pump P1B, it reduces the opening degree of several flow control valve 67B-69B in order from the downstream to the upstream. Thereby, even when there is a request to reduce the power value generated by the power generation system 200B, a transformer is not required, and an increase in the carbon monoxide concentration can be suppressed. Further, the increase in the carbon monoxide concentration can be effectively suppressed by preferentially reducing the opening degree of the flow control valve 69B provided in the most downstream air supply pipe 66B.

ここで、携帯機器等が要求する燃料電池２０５Ｂの電力量が最大の時と最小の時のそれぞれの場合の、改質器１００Ｂの供給管４１Ｂを始点とし排出管４２Ｂを終点とする反応流路４Ｂに沿った長さと、その長さに対応する位置での反応流路４内の温度との関係について図２９に基づいて説明する。
図２９の符号Ｋの実線は要求電力が最大の場合を示している。混合気の改質器１００Ｂへの供給量が最大の時は、改質器１００Ｂのサーミスタ兼電熱ヒータ３１Ｂがどの位置においても温度が一定となるように、流量制御バルブ６７Ｂ〜６９Ｂの開度を相対的に大きくする。燃料供給量が多いために、改質反応が完結する位置Ｎが排出管４２Ｂ側付近に位置しており、このように加熱することで燃料の全量を反応させることができる。
一方、図２９の符号Ｌの点線は要求電力が最小の場合を示している。混合気の改質器１００Ｂへの供給量が最小の時は、燃料の滞留時間が長くなり、上記化学反応式（２）で表される逆シフト反応の増大に伴って、一酸化炭素濃度が上昇する。この場合、改質反応は、上記電力量が最大の時と比べて、反応流路４Ｂ内におけるより上流側の位置Ｎで、改質反応が完結する。そして、反応流路４Ｂにおける位置Ｎより下流側では、上記逆シフト反応による一酸化炭素の生成量が上昇しやすい。そのため、点線Ｌのように、空気供給管６４Ｂ〜６６Ｂのうち改質反応の完結位置Ｎより下流側に位置する空気供給管（例えば、空気供給管６６Ｂ）に設けられた流量制御バルブ（例えば、流量制御バルブ６９Ｂ）の開度を小さくして温度を下げることにより、反応流路４Ｂにおける位置Ｎより下流側における逆シフト反応を抑制し、一酸化炭素の濃度を低減することができる。 Here, the reaction flow path with the supply pipe 41B of the reformer 100B as the start point and the discharge pipe 42B as the end point when the amount of power of the fuel cell 205B required by the portable device or the like is the maximum and the minimum, respectively. The relationship between the length along 4B and the temperature in the reaction channel 4 at the position corresponding to the length will be described with reference to FIG.
The solid line with the symbol K in FIG. 29 shows the case where the required power is maximum. When the supply amount of the air-fuel mixture to the reformer 100B is the maximum, the opening degree of the flow control valves 67B to 69B is set so that the temperature of the thermistor and electric heater 31B of the reformer 100B is constant at any position. Make it relatively large. Since the fuel supply amount is large, the position N where the reforming reaction is completed is located in the vicinity of the discharge pipe 42B side, and the entire amount of fuel can be reacted by heating in this way.
On the other hand, the dotted line with the symbol L in FIG. 29 shows the case where the required power is minimum. When the supply amount of the air-fuel mixture to the reformer 100B is the minimum, the residence time of the fuel becomes long, and the carbon monoxide concentration increases as the reverse shift reaction represented by the chemical reaction formula (2) increases. To rise. In this case, the reforming reaction is completed at a position N on the upstream side in the reaction flow path 4B as compared with the case where the power amount is maximum. Then, on the downstream side of the position N in the reaction channel 4B, the amount of carbon monoxide produced by the reverse shift reaction is likely to increase. Therefore, as indicated by a dotted line L, a flow rate control valve (for example, an air supply pipe 66B) provided on an air supply pipe (for example, the air supply pipe 66B) located downstream of the reforming reaction completion position N among the air supply pipes 64B to 66B. By reducing the opening degree of the flow control valve 69B) and lowering the temperature, the reverse shift reaction downstream from the position N in the reaction channel 4B can be suppressed, and the concentration of carbon monoxide can be reduced.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.

改質器１００の斜視図である。1 is a perspective view of a reformer 100. FIG. 図１の切断線II−IIに沿って切断した際の矢視断面図である。It is arrow sectional drawing at the time of cut | disconnecting along the cutting line II-II of FIG. 第一の流路基板１の上面図である。3 is a top view of the first flow path substrate 1. FIG. 第二の流路基板２の上面図である。5 is a top view of a second flow path substrate 2. FIG. 第二の流路基板２の下面図である。5 is a bottom view of a second flow path substrate 2. FIG. 発電システム２００の概略構成を示したブロック図である。2 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a power generation system 200. FIG. 発電システム２００の回路構成を示したブロック図である。2 is a block diagram showing a circuit configuration of a power generation system 200. FIG. 電力に関する設定値の低減に応じて制御部２０９が行う処理の流れを示したチャートである。It is the chart which showed the flow of the process which the control part 209 performs according to reduction of the setting value regarding electric power. 燃料電池２０５の電力量が最大の時と最小の時のそれぞれの場合の、改質器１００の供給管４１側の反応流路４から排出管４２側の反応流路４に向けた長さ方向の位置と温度の関係を示した図である。The length direction from the reaction flow path 4 on the supply pipe 41 side to the reaction flow path 4 on the discharge pipe 42 side of the reformer 100 in each case when the electric energy of the fuel cell 205 is maximum and minimum It is the figure which showed the relationship between this position and temperature. 改質器１００Ａ及び触媒燃焼器３００Ａの斜視図である。It is a perspective view of the reformer 100A and the catalytic combustor 300A. 図１０の切断線XI−XIに沿って切断した際の矢視断面図である。It is arrow sectional drawing at the time of cut | disconnecting along the cutting line XI-XI of FIG. 第一の流路基板１Ａの上面図である。It is a top view of the first flow path substrate 1A. 第二の流路基板２Ａの上面図である。It is a top view of 2nd flow-path board | substrate 2A. 第二の流路基板２Ａの下面図である。It is a bottom view of 2nd channel substrate 2A. 第三の流路基板５Ａの上面図である。It is a top view of 3rd flow-path board | substrate 5A. 発電システム２００Ａの概略構成を示したブロック図である。It is a block diagram showing a schematic configuration of power generation system 200A. 発電システム２００Ａの回路構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the circuit structure of 200 A of electric power generation systems. 電力に関する設定値の低減に応じて制御部２０９Ａが行う処理の流れを示したチャートである。It is the chart which showed the flow of processing which control part 209A performs according to reduction of the setting value about electric power. 燃料電池２０５Ａの要求電力量が最大の時と最小の時のそれぞれの場合の、改質器１００Ａの供給管４１Ａ側の燃焼用反応流路６Ａから排出管４２Ａ側の反応流路４Ａに向けた長さ方向の位置と温度の関係を示した図である。From the combustion reaction flow path 6A on the supply pipe 41A side of the reformer 100A toward the reaction flow path 4A on the discharge pipe 42A side when the required power amount of the fuel cell 205A is maximum and minimum, respectively. It is the figure which showed the relationship between the position of a length direction, and temperature. 改質器１００Ｂ及び触媒燃焼器３００Ｂの斜視図である。It is a perspective view of the reformer 100B and the catalytic combustor 300B. 図２０の切断線XXI−XXIに沿って切断した際の矢視断面図である。It is arrow sectional drawing at the time of cut | disconnecting along the cutting line XXI-XXI of FIG. 第一の流路基板１Ｂの上面図である。It is a top view of the first flow path substrate 1B. 第二の流路基板２Ｂの上面図である。It is a top view of 2nd flow-path board | substrate 2B. 第二の流路基板２Ｂの下面図である。It is a bottom view of the second flow path substrate 2B. 第三の流路基板５Ｂの上面図である。It is a top view of the 3rd channel board 5B. 発電システム２００Ｂの概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure of the electric power generation system 200B. 発電システム２００Ｂの回路構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the circuit structure of the electric power generation system 200B. 電力に関する設定値の低減に応じて制御部２０９Ｂが行う処理の流れを示したチャートである。It is the chart which showed the flow of the process which the control part 209B performs according to reduction of the setting value regarding electric power. 燃料電池２０５Ｂの要求電力量が最大の時と最小の時のそれぞれの場合の、改質器１００Ｂの供給管４１Ｂ側の反応流路６Ｂから排出管４２Ｂ側の反応流路４Ｂに向けた長さ方向の位置と温度の関係を示した図である。Length from the reaction flow path 6B on the supply pipe 41B side of the reformer 100B toward the reaction flow path 4B on the discharge pipe 42B side when the required power amount of the fuel cell 205B is maximum and minimum It is the figure which showed the relationship between the position of a direction, and temperature.

符号の説明Explanation of symbols

３１，３１Ａ，３１Ｂ サーミスタ兼電熱ヒータ（電熱ヒータ、温度検出部）
３２，３２Ａ サーミスタ兼電熱ヒータ（電熱ヒータ、温度検出部）
３３，３３Ａ サーミスタ兼電熱ヒータ（電熱ヒータ、温度検出部）
３４，３４Ａ サーミスタ兼電熱ヒータ（電熱ヒータ、温度検出部）
１００，１００Ａ，１００Ｂ 改質器
２００，２００Ａ，２００Ｂ 発電システム
２０５，２０５Ａ，２０５Ｂ 燃料電池
２０７，２０７Ａ，２０７Ｂ 電力検出部
２０９，２０９Ａ，２０９Ｂ 制御部
３００Ａ，３００Ｂ 触媒燃焼器
Ｐ１，Ｐ１Ａ，Ｐ１Ｂ 燃料ポンプ（燃料供給部） 31, 31A, 31B Thermistor and electric heater (electric heater, temperature detector)
32,32A Thermistor and electric heater (electric heater, temperature detector)
33,33A Thermistor and electric heater (electric heater, temperature detector)
34,34A Thermistor and electric heater (electric heater, temperature detector)
100, 100A, 100B Reformers 200, 200A, 200B Power generation systems 205, 205A, 205B Fuel cells 207, 207A, 207B Power detection units 209, 209A, 209B Control units 300A, 300B Catalytic combustors P1, P1A, P1B Fuel pump (Fuel supply part)

Claims (7)

上流側から下流側に流れる燃料を水素に改質する改質器と、
前記改質器に燃料を供給する燃料供給部と、
前記改質器で生成された水素により発電する燃料電池と、
前記改質器に設けられ、前記改質器の上流側と下流側との間に配列された複数の電熱ヒータと、
前記複数の電熱ヒータに対応して設けられ、対応する電熱ヒータの温度を検出する複数の温度検出部と、
前記複数の電熱ヒータを対応する温度検出部による検出温度に基づきフィードバック制御して、前記複数の電熱ヒータの温度をそれぞれの設定温度に保たせる制御部と、を備え、
前記制御部が、前記燃料電池への要求電力が低減されたとき、前記燃料供給部による供給流量を低減させるとともに、前記複数の電熱ヒータの設定温度を下流側から上流側の順に低減させることを特徴とする発電システム。 A reformer for reforming the fuel flowing from the upstream side to the downstream side into hydrogen;
A fuel supply unit for supplying fuel to the reformer;
A fuel cell that generates electric power from hydrogen generated in the reformer;
A plurality of electric heaters provided in the reformer and arranged between an upstream side and a downstream side of the reformer;
A plurality of temperature detectors provided corresponding to the plurality of electric heaters and detecting the temperature of the corresponding electric heater;
A feedback control unit based on the temperature detected by the corresponding temperature detection unit for the plurality of electric heaters, and a controller that maintains the temperature of each of the plurality of electric heaters at a set temperature.
When the required power to the fuel cell is reduced , the control unit reduces the supply flow rate by the fuel supply unit, and reduces the set temperatures of the plurality of electric heaters in order from the downstream side to the upstream side. Characteristic power generation system. 前記燃料電池の電力値を検出する電力検出部を更に備え、
前記制御部が前記複数の電熱ヒータの設定温度を低減させる処理は、前記複数の電熱ヒータのうち一の電熱ヒータの設定温度を低減させた後、前記一の電熱ヒータの設定温度を低減させる前の前記電力検出部により検出された電力値と前記一の電熱ヒータの設定温度を低減させた後の前記電力検出部により検出された電力値との変化量が所定閾値以上である場合に、当該一の電熱ヒータの設定温度を更に低減させることを特徴とする請求項１に記載の発電システム。 A power detector for detecting the power value of the fuel cell;
The process of reducing the set temperature of the plurality of electric heaters by the control unit after reducing the set temperature of one of the plurality of electric heaters and before reducing the set temperature of the one electric heater The amount of change between the power value detected by the power detection unit and the power value detected by the power detection unit after reducing the set temperature of the one electric heater is equal to or greater than a predetermined threshold, The power generation system according to claim 1, wherein the set temperature of one electric heater is further reduced. 前記燃料電池の電力値を検出する電力検出部を更に備え、
前記制御部が前記複数の電熱ヒータの設定温度を低減させる処理は、前記複数の電熱ヒータのうち一の電熱ヒータの設定温度を低減させた後、前記一の電熱ヒータの設定温度を低減させる前の前記電力検出部により検出された電力値と前記一の電熱ヒータの設定温度を低減させた後の前記電力検出部により検出された電力値との変化量が所定閾値未満である場合に、当該一の電熱ヒータの上流側に設けられた他の電熱ヒータの設定温度を低減させることを特徴とする請求項１に記載の発電システム。 A power detector for detecting the power value of the fuel cell;
The process of reducing the set temperature of the plurality of electric heaters by the control unit after reducing the set temperature of one of the plurality of electric heaters and before reducing the set temperature of the one electric heater The amount of change between the power value detected by the power detection unit and the power value detected by the power detection unit after reducing the set temperature of the one electric heater is less than a predetermined threshold, 2. The power generation system according to claim 1, wherein a set temperature of another electric heater provided on the upstream side of one electric heater is reduced. 前記改質器は、水素を燃焼させる触媒燃焼器を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の発電システム。   The power generation system according to claim 1, wherein the reformer includes a catalytic combustor that burns hydrogen. 上流側から下流側に流れる燃料を水素に改質する改質器と、
前記改質器に燃料を供給する燃料供給部と、
前記改質器で生成された水素により発電する燃料電池と、
前記改質器に隣接して配置され、前記改質器の上流側に対応する上流部から前記改質器の下流側に対応する下流部に流れる水素を燃焼させる触媒燃焼器と、
前記触媒燃焼器の上流部と下流部との間の複数箇所にそれぞれ供給する空気の流量を制御する複数の流量制御バルブと、
前記複数の流量制御バルブの開度を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、前記燃料電池への要求電力が低減されたとき、
前記燃料供給部による供給流量を低減させるとともに、
前記複数の流量制御バルブの開度を下流から上流側の順に小さくすることを特徴とする発電システム。 A reformer for reforming the fuel flowing from the upstream side to the downstream side into hydrogen;
A fuel supply unit for supplying fuel to the reformer;
A fuel cell that generates electric power from hydrogen generated in the reformer;
A catalytic combustor that is disposed adjacent to the reformer and burns hydrogen flowing from an upstream portion corresponding to the upstream side of the reformer to a downstream portion corresponding to the downstream side of the reformer;
A plurality of flow rate control valves for controlling the flow rate of air respectively supplied to a plurality of locations between an upstream portion and a downstream portion of the catalytic combustor;
A controller that controls the opening degree of the plurality of flow control valves,
When the required power to the fuel cell is reduced by the control unit ,
While reducing the supply flow rate by the fuel supply unit,
A power generation system, wherein the openings of the plurality of flow control valves are reduced in order from downstream to upstream. 前記燃料電池の電力を検出する電力検出部を更に備え、
前記制御部が前記複数の流量制御バルブの開度を小さくする処理は、前記複数の流量制御バルブのうち一の流量制御バルブの開度を小さくした後、前記一の流量制御バルブの開度を小さくする前の前記電力検出部により検出された電力値と前記一の流量制御バルブの開度を小さくした後の前記電力検出部により検出された電力値との変化量が所定閾値以上である場合に、当該一の流量制御バルブの開度を更に低減させることを特徴とする請求項５に記載の発電システム。 A power detection unit for detecting the power of the fuel cell;
The process of reducing the opening of the plurality of flow control valves by the controller is performed by reducing the opening of one of the plurality of flow control valves, and then reducing the opening of the one flow control valve. When the amount of change between the power value detected by the power detection unit before decreasing and the power value detected by the power detection unit after decreasing the opening of the one flow control valve is greater than or equal to a predetermined threshold Furthermore, the opening degree of the said one flow control valve is further reduced, The electric power generation system of Claim 5 characterized by the above-mentioned. 前記燃料電池の電力値を検出する電力検出部を更に備え、
前記制御部が前記複数の流量制御バルブの開度を小さくする処理は、前記複数の流量制御バルブのうち一の流量制御バルブの開度を小さくした後、前記一の流量制御バルブの開度を小さくする前の前記電力検出部により検出された電力値と前記一の流量制御バルブの開度を小さくした後の前記電力検出部により検出された電力値との変化量が所定閾値未満である場合に、当該一の流量制御バルブの上流側に空気を供給する他の流量制御バルブの開度を低減させることを特徴とする請求項５に記載の発電システム。 A power detector for detecting the power value of the fuel cell;
The process of reducing the opening of the plurality of flow control valves by the controller is performed by reducing the opening of one of the plurality of flow control valves, and then reducing the opening of the one flow control valve. When the amount of change between the power value detected by the power detection unit before decreasing and the power value detected by the power detection unit after decreasing the opening of the one flow control valve is less than a predetermined threshold The power generation system according to claim 5, further comprising: reducing an opening degree of another flow control valve that supplies air to the upstream side of the one flow control valve.
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