JP5458628B2 - 燃料電池システム - Google Patents

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。

燃料電池システムの一例としては、特許文献１に示されている燃料電池システムがある。この燃料電池システムは、特許文献１の図２に示されているように、外装ケース２内に、複数の燃料電池セルを収納してなる燃料電池モジュール３と、燃料電池モジュール３に空気を供給するためのブロワ５とを有し、外装ケース２内に設けられた仕切部７により、燃料電池モジュール３が収納された燃料電池モジュール収納室４と、ブロワ５が収納された補機収納室６とに区画された燃料電池装置１である。この燃料電池装置１は、燃料電池モジュール収納室４内の空気を換気する換気ファン９を備えるとともに、換気ファン９により排気される少なくとも一部の空気をブロワ５へ導く通路を備えたことから、燃料電池モジュール収納室４の温度を低下することができるとともに、燃料電池モジュール収納室４にて暖められた空気を燃料電池モジュール３に供給するようになっている。

燃料電池システムの他の一例としては、特許文献２に示されている燃料電池システムがある。この燃料電池システムは、特許文献１の図３に示されているように、外装ケース２内に、複数の燃料電池セルを収納してなる燃料電池モジュール３と、燃料電池モジュール３より排気される排ガスの熱を回収するための熱交換器７と、熱交換後の熱交換済み排ガスを外装ケース２の外部に排気する排気管８とを収納し、外装ケース２内に配置された仕切部５により、燃料電池モジュール３が収納された燃料電池モジュール収納室４と、熱交換器７および排気管８が配置された補機収納室６とに区画された燃料電池装置３１である。この燃料電池装置１は、燃料電池モジュール収納室４を構成する外装ケース２に、燃料電池モジュール収納室内の空気を換気するための換気ファン９を設けるとともに、換気ファン９により排気される換気空気を排気管８に流通させるための換気管１３を有することで、燃料電池装置の起動処理時や停止処理時に、排ガスの白煙化を抑制できるようになっている。

特開２００８−２１０６２８号公報 特開２００８−２４３５９１号公報

しかし、特許文献１および特許文献２に記載の燃料電池システムにおいては、燃料電池モジュール収納室４の空気を換気して燃料電池モジュール収納室４内の温度を降温（冷却）することで燃料電池の発電効率を向上させるための構造はあるが、補機収納室６の空気を換気して補機収納室６内の温度を降温（冷却）するための構造はない。このため、燃料電池の出力電力が供給され比較的高温となるインバータが補機収納室６に収納されている場合には、補機収納室６内が高温となるおそれがある。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、燃料電池システムにおいて、燃料電池モジュールだけでなく補機も併せて適切に換気して降温することを可能とすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、燃料電池と燃料電池を収納するケーシングとを具備する燃料電池モジュールと、燃料電池モジュールが収納された筐体と、筐体に収納された、燃料電池のための補機と、筐体内の空間は、燃料電池モジュールが収納されている第１空間と、補機が収納されている第２空間を有し、筐体の外部の空気を第２空間に導入するために筐体に設けられた空気導入口と、筐体内の空気を第１空間から外部に導出するために筐体に設けられた空気導出口と、空気導入口から導入された空気を空気導出口へ向けて換気用空気流路を流量調整可能に流通させる１つの送風手段と、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量と、第１空間内の第１温度と、第２空間の第２温度とに基づいて送風手段の送風量を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量に基づいて送風手段の送風量の最低量を設定し、第１温度が第１所定温度以上であるか、または、第２温度が第２所定温度以上である場合には、最低量より所定量だけ増大させた送風量を導出し、導出された送風量で送風手段を駆動することである。
また請求項２に係る発明の構成上の特徴は、燃料電池と燃料電池を収納するケーシングとを具備する燃料電池モジュールと、燃料電池モジュールが収納された筐体と、筐体に収納された、燃料電池のための補機と、筐体内の空間は、燃料電池モジュールが収納されている第１空間と、補機が収納されている第２空間を有し、筐体の外部の空気を第２空間に導入するために筐体に設けられた空気導入口と、筐体内の空気を第１空間から外部に導出するために筐体に設けられた空気導出口と、空気導入口から導入された空気を空気導出口へ向けて換気用空気流路を流量調整可能に流通させる送風手段と、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量、および筐体の雰囲気温度に基づいて送風手段の送風量を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量に基づいて送風手段の送風量の最低量を設定し、雰囲気温度および発電量に基づいて第１温度が第１所定温度以下となるために必要な送風量である第１送風量を導出し、雰囲気温度および発電量に基づいて第２温度が第２所定温度以下となるために必要な送風量である第２送風量を導出し、最低量、第１送風量および第２送風量のうち最大値を送風量として導出し、該送風量となるように送風手段を制御することである。
また請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項２において、雰囲気温度を検出する温度センサをさらに備え、制御装置は、燃料電池の発電量と、温度センサによって検出された雰囲気温度と、予め記憶されている雰囲気温度毎における発電量と第１送風量との関係と、から発電量および雰囲気温度に対応する第１送風量を導出し、燃料電池の発電量と、温度センサによって検出された雰囲気温度と、予め記憶されている雰囲気温度毎における発電量と第２送風量との関係と、から発電量および雰囲気温度に対応する第２送風量を導出することである。

また請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項３の何れか一項において、筐体内は、第１空間を形成する第１室と第２空間を形成する第２室とに仕切部材で区画形成されていることである。

また請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項１乃至請求項４の何れか一項において、制御装置は、第１空間の第１温度が第１所定温度より高い状態が継続して第１所定時間以上となるか、第２空間の第２温度が第２所定温度より高い状態が継続して第２所定時間以上となれば、燃料電池の発電運転を停止するように制御することである。

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、筐体内の空間は、燃料電池モジュールが収納されている第１空間と、補機が収納されている第２空間を有している。送風手段は、空気導入口（筐体の外部の空気を第２空間に導入するために筐体に設けられた）から導入された空気を、空気導出口（筐体内の空気を第１空間から外部に導出するために筐体に設けられた）へ向けて換気用空気流路を流量調整可能に流通させる。制御装置は、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量と、第１空間内の第１温度と、第２空間の第２温度とに基づいて送風手段の送風量を制御する。これにより、補機が収納されている第２空間と、燃料電池モジュールが収納されている第１空間を有し、一つの送風手段を用いて、補機が収納されている第２空間の温度を補機の信頼性を確保できる温度以下にするとともに、燃料電池モジュールの周りの筐体温度を安全温度以下にすることができる。したがって、燃料電池モジュールだけでなく補機も併せて適切に換気して降温することが可能となる。
さらに、制御装置は、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量に基づいて送風手段の送風量の最低量を設定し、送風手段を少なくとも最低量で駆動させるように制御する。これにより、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量に基づいて設定される送風量の空気を少なくとも供給することで、第１空間内に燃料電池モジュールから燃料などが漏れたとしても、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量に応じて適切に供給される空気により、漏れた燃料などを適切に希釈して外部に排気することができる。
さらに、制御装置は、第１温度が第１所定温度以上であるか、または、第２温度が第２所定温度以上である場合には、最低量より所定量だけ増大させた送風量を導出し、導出された送風量で送風手段を駆動する。
上記のように構成した請求項２に係る発明においては、筐体内の空間は、燃料電池モジュールが収納されている第１空間と、補機が収納されている第２空間を有している。送風手段は、空気導入口（筐体の外部の空気を第２空間に導入するために筐体に設けられた）から導入された空気を、空気導出口（筐体内の空気を第１空間から外部に導出するために筐体に設けられた）へ向けて換気用空気流路を流量調整可能に流通させる。制御装置は、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量と、第１空間内の第１温度と、第２空間の第２温度とに基づいて送風手段の送風量を制御する。これにより、補機が収納されている第２空間と、燃料電池モジュールが収納されている第１空間を有し、一つの送風手段を用いて、補機が収納されている第２空間の温度を補機の信頼性を確保できる温度以下にするとともに、燃料電池モジュールの周りの筐体温度を安全温度以下にすることができる。したがって、燃料電池モジュールだけでなく補機も併せて適切に換気して降温することが可能となる。
さらに、制御装置は、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量、筐体の雰囲気温度に基づいて送風手段の送風量を制御する。これにより、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量、雰囲気温度を使用することで、適切な送風量で送風することができ、発電効率を高く維持することができる。
さらに、制御装置は、燃料電池に投入される燃料ガス量または燃料電池の発電量に基づいて送風手段の送風量の最低量を設定し、雰囲気温度および発電量に基づいて第１温度が第１所定温度以下となるために必要な送風量である第１送風量を導出し、雰囲気温度および発電量に基づいて第２温度が第２所定温度以下となるために必要な送風量である第２送風量を導出し、最低量、第１送風量および第２送風量のうち最大値を送風量として導出し、該送風量となるように送風手段を制御する。これにより、雰囲気温度や発電量が変動しても、その変動に応じてより適切な送風量で送風することができ、発電効率を高く維持することができる。
上記のように構成した請求項３に係る発明においては、制御装置は、燃料電池の発電量と、温度センサによって検出された雰囲気温度と、予め記憶されている雰囲気温度毎における発電量と第１送風量との関係と、から発電量および雰囲気温度に対応する第１送風量を導出し、燃料電池の発電量と、温度センサによって検出された雰囲気温度と、予め記憶されている雰囲気温度毎における発電量と第２送風量との関係と、から発電量および雰囲気温度に対応する第２送風量を導出する。

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、請求項１乃至請求項３の何れか一項において、筐体内は、第１空間を形成する第１室と第２空間を形成する第２室とに仕切部材で区画形成されている。これにより、第１空間と第２空間を仕切部材で区画することで、第２空間の温度を補機の信頼性を確保できる温度以下にするとともに、燃料電池モジュールの周りの筐体温度を安全温度以下にすることを、より的確に行うことができる。

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、制御装置は、第１空間内の第１温度が第１所定温度より高い状態が継続して第１所定時間以上となるか、第２空間内の第２温度が第２所定温度より高い状態が継続して第２所定時間以上となれば、燃料電池の発電運転を停止するように制御する。これにより、燃料電池システムに異常がある場合、運転を確実に停止することができる。

本発明による燃料電池システムの一実施の形態の概要を示す概要図である。 図１に示す換気用空気流路を示す拡大図である。 図１に示す燃料電池システムを示すブロック図である。 図３に示す制御装置に記憶されており、燃料ガス量または発電量と換気用空気ブロワの送風量との相関関係を示す図である。 図３に示す制御装置で実行される制御プログラムのフローチャートである。 図３に示す制御装置で実行される制御プログラムのフローチャートである。 図３に示す制御装置に記憶されており、燃料ガス量または発電量と換気用空気ブロワの送風量との相関関係を示すマップと、雰囲気温度毎における発電量と第１送風量との関係を示すマップ（図７の太い実線で示す）と、雰囲気温度毎における発電量と第２送風量との関係を示すマップ（図７の細い実線で示す）とを示す図である。

以下、本発明による燃料電池システムの一実施の形態について説明する。図１はこの燃料電池システムの概要を示す概要図である。この燃料電池システムは、箱状の筐体１１、燃料電池モジュール２０、排熱回収システム３０、インバータ装置５０および制御装置６０を備えている。

筐体１１は、筐体１１内を区画して第１室Ｒ１および第２室Ｒ２を形成する仕切部材１２を備えている。第１室Ｒ１は第１空間を形成し、第２室Ｒ２は第２空間を形成する。仕切部材１２は、筐体１１を上下に区画する（仕切る）板状部材である。筐体１１内には、仕切部材１２より上方および下方に第１室Ｒ１および第２室Ｒ２が形成される。なお、本実施の形態では、仕切部材１２を一枚の板状部材で構成したが、仕切部材１２を箱状部材で構成してもよく、また、第１室Ｒ１および第２室Ｒ２をそれぞれ区画する箱状に形成された２つの別部材で構成してもよい。なお、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２は、仕切部材１２で区画形成されていなくてもよく、例えばフレームなどで形成されていてもよく、板状の仕切部材１２に第１室Ｒ１と第２室Ｒ２とをつなぐ穴が開いていてもよい。

燃料電池モジュール２０は、第１室Ｒ１内に該第１室Ｒ１の内壁面から空間をおいて収納されている。燃料電池モジュール２０は、ケーシング２１、燃料電池２４を少なくとも含んで構成されるものである。本実施の形態では、燃料電池モジュール２０は、ケーシング２１、蒸発部２２、改質部２３および燃料電池２４を備えている。

ケーシング２１は、断熱性材料で箱状に形成されている。ケーシング２１は、第１室Ｒ１内に該第１室Ｒ１の内壁面から空間をおいて図示しない支持構造により支持されている。なお、ケーシング２１の全ての面が第１室Ｒ１の内壁面に接していなければよく、ケーシング２１の面（６面）のうちいずれかが第１室Ｒ１の内壁面との間に空間があればよい。ケーシング２１内には、蒸発部２２、改質部２３および燃料電池２４が配設されている。このとき、蒸発部２２、改質部２３が燃料電池２４の上方に位置するように配設されている。

蒸発部２２は、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱するものである。蒸発部２２は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料を混合して改質部２３に供給するものである。改質用原料としては天然ガス、ＬＰＧなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料があり、本実施形態においては天然ガスにて説明する。

この蒸発部２２には、一端（下端）が水タンク１３内に配設された給水管４１の他端が接続されている。給水管４１には、改質水ポンプ４１ａが設けられている。改質水ポンプ４１ａは、蒸発部２２に改質水を供給するとともにその改質水供給量を調整するものである。

また、蒸発部２２には、燃料供給源（図示省略）からの改質用原料が改質用原料供給管４２を介して供給されている。改質用原料供給管４２には、上流から順番に一対の原料バルブ（図示省略）、脱硫器４２ａ、および原料ポンプ４２ｂが設けられている。原料バルブは改質用原料供給管４２を開閉する電磁開閉弁である。脱硫器４２ａは改質用原料中の硫黄分（例えば、硫黄化合物）を除去するものである。原料ポンプ４２ｂは、燃料供給源からの燃料供給量を調整するものである。

改質部２３は、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部２２から供給された混合ガス（改質用原料、水蒸気）から改質ガスを生成して導出するものである。改質部２３内には、触媒（例えば、ＲｕまたはＮｉ系の触媒）が充填されており、混合ガスが触媒によって反応し改質されて水素ガスと一酸化炭素ガスが生成されている（いわゆる水蒸気改質反応）。これと同時に、水蒸気改質反応にて生成された一酸化炭素と水蒸気が反応して水素ガスと二酸化炭素とに変成するいわゆる一酸化炭素シフト反応が生じている。これら生成されたガス（いわゆる改質ガス）は燃料電池２４の燃料極に導出されるようになっている。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス（メタンガス）を含んでいる。なお、水蒸気改質反応は吸熱反応であり、一酸化炭素シフト反応は発熱反応である。

燃料電池２４は、燃料極、空気極（酸化剤極）、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル２４ａが積層されて構成されている。本実施の形態の燃料電池は、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池２４の燃料極には、燃料として水素、一酸化炭素、メタンガスなどが供給される。動作温度は７００〜１０００℃程度である。水素だけではなく天然ガスや石炭ガスなども直接燃料として用いることが可能である。この場合、改質部２３は省略することができる。

セル２４ａの燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路２４ｂが形成されている。セル２４ａの空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する空気流路２４ｃが形成されている。

燃料電池２４は、マニホールド２５上に設けられている。マニホールド２５には、改質部２３からの改質ガスが改質ガス供給管４３を介して供給される。燃料流路２４ｂは、その下端（一端）がマニホールド２５の燃料導出口に接続されており、その燃料導出口から導出される改質ガスが下端から導入され上端から導出されるようになっている。カソードエアブロワ４４ａ（カソードエア送出（送風）手段）によって送出されたカソードエアはカソードエア供給管４４を介して供給され、空気流路２４ｃの下端から導入され上端から導出されるようになっている。

カソードエアブロワ４４ａは、第２室Ｒ２内に配設されている。カソードエアブロワ４４ａは、第２室Ｒ２内の空気を吸入し燃料電池２４の空気極に吐出するものであり、その吐出量は調整制御（例えば燃料電池２４の負荷電力量（消費電力量）に応じて制御）されるものである。

燃料電池２４においては、燃料極に供給された燃料と空気極に供給された酸化剤ガスによって発電が行われる。すなわち、燃料極では、下記化１および化２に示す反応が生じ、空気極では、下記化３に示す反応が生じている。すなわち、空気極で生成した酸化物イオン（Ｏ^２−）が電解質を透過し、燃料極で水素と反応することにより電気エネルギーを発生させている。したがって、燃料流路２４ｂおよび空気流路２４ｃからは、発電に使用されなかった改質ガスおよび酸化剤ガス（空気）が導出する。

（化１）
Ｈ_２＋Ｏ^２−→Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻

（化２）
ＣＯ＋Ｏ^２−→ＣＯ_２＋２ｅ⁻

（化３）
１／２Ｏ_２＋２ｅ⁻→Ｏ^２−

そして、燃料流路２４ｂおよび空気流路２４ｃから導出した、発電に使用されなかった改質ガスは、燃料電池２４と蒸発部２２（改質部２３）の間の燃焼空間Ｒ３にて、発電に使用されなかった酸化剤ガス（空気）によって燃焼され、その燃焼ガスによって蒸発部２２および改質部２３が加熱される。さらには、燃料電池モジュール２０内を動作温度に加熱している。その後、燃焼ガスは排気口２１ａから燃料電池モジュール２０の外に排気される。

排熱回収システム３０は、貯湯水を貯湯する貯湯槽３１と、貯湯水が循環する貯湯水循環ライン３２と、燃料電池モジュール２０からの燃焼排ガスと貯湯水との間で熱交換が行われる第１熱交換器３３と、が備えられている。

貯湯槽３１は、１つの柱状容器を備えており、その内部に温水が層状に、すなわち上部の温度が最も高温であり下部にいくにしたがって低温となり下部の温度が最も低温であるように貯留されるようになっている。貯湯槽３１の柱状容器の下部には水道水などの水（低温の水）が補給され、貯湯槽３１に貯留された高温の温水が貯湯槽３１の柱状容器の上部から導出されるようになっている。

貯湯水循環ライン３２の一端は貯湯槽３１の下部に、他端は貯湯槽３１の上部に接続されている。貯湯水循環ライン３２上には、一端から他端に向かって順番に貯湯水循環手段である貯湯水循環ポンプ３２ａ、第１熱交換器３３、および温度センサ３２ｂが配設されている。貯湯水循環ポンプ３２ａは、貯湯槽３１の下部の貯湯水を吸い込んで貯湯水循環ライン３２を図示矢印方向へ通水させて貯湯槽３１の上部に吐出するものであり、その流量（送出量）が制御されるようになっている。温度センサ３２ｂは、貯湯水の貯湯槽３１の入口温度を検出するものであり、その検出結果を制御装置（図示省略）に送信するようになっている。貯湯水循環ポンプ３２ａは、温度センサ３２ｂの検出温度（貯湯水の貯湯槽３１の入口温度）が所定の温度または温度範囲となるように、送出量が制御されるようになっている。

第１熱交換器３３は、燃料電池モジュール２０から排気される燃焼排ガスが供給されるとともに貯湯槽３１からの貯湯水が供給され燃焼排ガスと貯湯水が熱交換する熱交換器である。この第１熱交換器３３は、筐体１１内に配設されている。本実施の形態では、第１熱交換器３３は、燃料電池モジュール２０の下部に設けられており、少なくとも第１熱交換器３３の下部は仕切部材１２を貫通して第２室Ｒ２に突出されて配設されている。

第１熱交換器３３は、ケーシング３３ａを備えている。ケーシング３３ａには、燃焼排ガスが導入される導入口３３ｂ、燃焼排ガスが導出される導出口３３ｃ、および凝縮された凝縮水が導出される導出口３３ｄが設けられている。ケーシング３３ａ内には、貯湯水循環ライン３２に接続されている熱交換部（凝縮部）３３ｅが配設されている。導入口３３ｂは、燃料電池モジュール２０のケーシング２１の下部に設けられ燃焼排ガスが導出される導出口２１ａに連通するようになっている。燃焼排ガスの導出口３３ｃは、排気管４５を介して第１排気口１１ａに接続されている。凝縮水の導出口３３ｄは、ケーシング３３ａの底部に形成されている。燃焼排ガスの導出口３３ｃは、凝縮水が燃焼排ガスの導出口３３ｃから導出するのを防止するため、凝縮水の導出口３３ｄより上方に形成されている。

このように構成された第１熱交換器３３においては、燃料電池モジュール２０からの燃焼排ガスは、導入口３３ｂからケーシング３３ａ内に導入され、貯湯水が流通する熱交換部３３ｅを通る際に貯湯水との間で熱交換が行われ凝縮されるとともに冷却される。凝縮後の燃焼排ガスは導出口３３ｃおよび排気管４５を通って第１排気口１１ａから外部に排出される。また、凝縮された凝縮水は、凝縮水の導出口３３ｄおよび凝縮水供給管４６を通って純水器１４に供給される（自重で落水する）。一方、熱交換部３３ｅに流入した貯湯水は、加熱されて流出される。

また、燃料電池システムは、水タンク１３および純水器１４を備えている。水タンク１３および純水器１４は第２室Ｒ２内に配設されている。水タンク１３は、純水器１４から導出された純水を貯めておくものである。純水タンク１３には、純水タンク１３内の純水量を検出する図示しない水量センサ（水位センサ）が設けられている。水量センサは例えばフロート式、静電容量式などの水位計である。水量センサは制御装置に検出信号を送信するようになっている。

純水器１４は、活性炭とイオン交換樹脂を内蔵しており、例えばフレーク状の活性炭と粒状のイオン交換樹脂を充填している。また被処理水の状態によっては、中空糸フィルタを設置しても良い。純水器１４は、第１熱交換器３３からの凝縮水を活性炭とイオン交換樹脂によって純水化するものである。純水器１４は、配管４７を介して純水タンク１３に連通しており、純水器１４内の純水は配管４７を通って純水タンク１３に導出される。

また、燃料電池システムは、換気用空気流路Ｌを備えている。換気用空気流路Ｌは、図２に示すように、外部の空気が第２室Ｒ２の空気導入口１１ｃから導入され、該第２室Ｒ２および第１室Ｒ１を流通して第１室Ｒ１の空気導出口１１ｂから外部に導出される流路である。図２では、換気用空気流路Ｌの換気用空気の流れの一例をＬを付して矢印で示している。この換気用空気流路Ｌ上には、換気用空気を第２室Ｒ２の空気導入口１１ｃから第１室Ｒ１の空気導出口１１ｂへ向けて流量調整可能に送風する１つの換気用空気ブロワ（送風手段）１５が設けられている。

空気導入口１１ｃは、第２室Ｒ２を形成する筐体１１に形成されており（第２室Ｒ２に形成されており）、第２室Ｒ２内に外部からの空気を導入する導入口である。空気導出口１１ｂは、第１室Ｒ１を形成する筐体１１に形成されており（第１室Ｒ１に形成されており）、第１室Ｒ１内の空気（気体）を外部に導入する導出口である。

また、第１室Ｒ１と第２室Ｒ２との間を仕切る仕切部材１２には、空気導入口１２ａが形成されている。空気導入口１２ａは、第２室Ｒ２内の空気（気体）を第１室Ｒ１内に導入する導入口である。本実施の形態では、換気用空気ブロワ１５は、空気導入口１２ａに設けられている。この換気用空気ブロワ１５は、第２室Ｒ２内の空気を吸い込んで、空気導入口１２ａを通して第１室Ｒ１内に送出している。換気用空気ブロワ１５は、空気を第２室Ｒ２の空気導入口１１ｃから第１室Ｒ１の空気導出口１１ｂへ向けて流量調整可能に送風する。なお、空気導入口１２ａから空気導出口１１ｂまでの空気が流通する流通路には、空気導入口１２ａおよび空気導出口１１ｂも含まれる。換気用空気ブロワ１５の設置位置は、本実施例では仕切部材１２の位置に設置されているが、空気導入口１１ｃ付近に設置され筐体１１内に空気を押し込む方式でもよく、また、空気導出口１１ｂ付近に設置され筐体１１内の空気を吸い出す方式でも、図２に示す換気用空気流路Lの流れができれば良い。

このように、換気用空気流路Ｌは、空気導入口１１ｃと空気導出口１１ｂを有し、空気導入口１１ｃから空気導入口１２ａ経由で空気導出口１１ｂまでの第２室Ｒ２内および第１室Ｒ１内の空間で構成される流路のことである。

換気用空気ブロワ１５の駆動により、第２室Ｒ２内に外部の空気が空気導入口１１ｃを通って流入する。第２室Ｒ２内に導入された外部の空気（換気用空気）は、第２室Ｒ２内の空間を、高温となった部材（例えば、インバータ装置）との間で熱交換を行いながら（すなわちインバータ装置を冷却しながら）仕切部材１２の空気導入口１２ａに向かって流通する。

第２室Ｒ２内で熱交換されて昇温された空気が、空気導入口１２ａを通して第１室Ｒ１内に送出される。第１室Ｒ１内に導入された換気用空気は、第１室Ｒ１の内壁面とケーシング２１と間を、燃料電池モジュール２０との間で熱交換を行いながら（すなわち燃料電池モジュール２０もしくは筐体１１の温度を冷却しながら）空気導出口１１ｂに向かって流通する。そして、高温（例えば、４０〜６０℃）となった換気用空気は、空気導出口１１ｂから外部に排出される。

さらに、燃料電池システムは、温度センサ２１ｂを備えている。温度センサ２１ｂは、第１室Ｒ１内の温度を検出する温度センサである。本実施の形態では、温度センサ２１ｂは、第１室Ｒ１内で温度が高くなる場所の温度、例えば、燃料電池モジュール２０のケーシング２１の外壁面温度または該外壁面温度を反映する部位の温度を検出するセンサである。なお、温度センサ２１ｂの位置は、燃料電池モジュール２０の周辺温度が測定できればよく、最も望ましいのは筐体温度を測定できる位置（最も高温になりやすい筐体の位置）である。温度センサ２１ｂの検出結果は制御装置６０に送信されている。

また、燃料電池システムは、温度センサ５０ｂを備えている。温度センサ５０ｂは、第２室Ｒ２内の温度を検出する温度センサである。本実施の形態では、温度センサ５０ｂは、第２室Ｒ２内で温度が高くなる場所の温度、例えば、インバータ装置５０のケーシング５０ａの外壁面温度または該外壁面温度を反映する部位の温度を検出するセンサである。温度センサ５０ｂの位置は補機の周辺温度が測定できれば、補機に接触していなくてもよい。温度センサ５０ｂの検出結果は制御装置６０に送信されている。

また、燃料電池システムは、温度センサ６１を備えている。温度センサ６１は、筐体１１が設置されている雰囲気温度（環境温度）を検出する温度センサである。温度センサ６１の検出結果は制御装置６０に送信されている。

さらに、燃料電池システムは、インバータ装置５０を備えている。インバータ装置５０は、燃料電池２４から出力される直流電圧を入力し所定の交流電圧に変換して交流の系統電源５１および外部電力負荷５３に接続されている電源ライン５２に出力する第１機能と、系統電源５１からの交流電圧を電源ライン５２を介して入力し所定の直流電圧に変換して補機に出力する第２機能と、を有している。

なお、系統電源（または商用電源）５１は、該系統電源５１に接続された電源ライン５２を介して電力負荷５３に電力を供給するものである。燃料電池２４はインバータシステム１５を介して電源ライン１３に接続されている。電力負荷５３は、交流電源で駆動される負荷であり、例えばドライヤ、冷蔵庫、テレビなどの電化製品である。補機は、燃料電池モジュール２０に改質用原料、水、空気を供給するためのモータ駆動のポンプ４１ａ，４２ｂおよび換気用空気ブロワ１５などから構成されている。この補機は直流電圧にて駆動されるものである。

インバータ装置５０は、電流センサ５０ｃを備えている。電流センサ５０ｃは、インバータ装置５０から電源ライン５２を介して外部電力負荷５３に出力される電力、および系統電源５１から電源ライン５２を介してインバータ装置５０に入力される電力を検知する。この検知結果は制御装置６０に送信されるようになっている。

さらに、燃料電池システムには、電流センサ５２ａを備えている。電流センサ５２ａは、電源ライン５２に設けられ、インバータ装置５０から系統電源５１への逆潮流電力、および系統電源５１からインバータ装置５０への順潮流電力を検知する。この検知結果は制御装置６０に送信されるようになっている。

さらに、燃料電池システムは、制御装置６０を備えている。制御装置６０には、上述した温度センサ２１ｂ，３２ｂ，５０ｂ，６１、各電流センサ５０ｃ，５３ａ、各ポンプ３２ａ，４１ａ，４２ｂ、各ブロワ１５，４４ａが接続されている（図３参照）。制御装置６０はマイクロコンピュータ（図示省略）を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭ（いずれも図示省略）を備えている。ＣＰＵは、燃料電池システムの運転を実施している。ＲＡＭは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ＲＯＭは前記プログラムを記憶するものである。

この制御装置６０は、燃料電池２４が発電可能な状態において、電流センサ５０ｃにより検知されるインバータ装置５０からの出力電力、および電流センサ５２ａにより検知される系統電源５１に入出する電力に基づいて外部電力負荷５３で消費される消費電力を算出する。例えば、インバータ装置５０からの出力電力と系統電源５１に入出する電力との和が消費電力として算出される。制御装置６０は、燃料電池２４の発電電力が、算出した消費電力となるように、燃料電池モジュール２０に供給する原料、水などの供給量を制御する。なお、消費電力が燃料電池２４の最大発電電力を超える場合には、燃料電池２４は最大発電電力で運転される。

また、制御装置６０には、図示しない記憶装置（記憶部）に、最低送風量（最低換気量）と燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量との相関関係を示すマップ（図４参照）が記憶されている。最低送風量は、換気用空気ブロワ１５の送風量の最低量のことであり、図４に示すように、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量が大きくなるほど大きい値に設定される。最低送風量は、燃料電池モジュール２０から原料などの可燃ガスが第１室Ｒ１内に漏れた場合や、改質用原料供給管４２から原料が第１室Ｒ１内（または第２室Ｒ２内）に漏れた場合に、その漏れたガスを外部に排気可能な濃度に希釈するのに必要な送風量に設定されている。なお、この最低送風量は、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量のみによって決定されるものであり、筐体１１の雰囲気温度には左右されない。なお、本実施形態では、燃料電池２４に投入される燃料ガス量とは、改質用原料の供給量（流量）のことを言っている。また、燃料電池２４の発電量は燃料ガス量に比例関係がある。

次に、上述した燃料電池システムの作動（特に換気用空気ブロワ１５の作動）について図５を参照して説明する。制御装置６０は、図示しない起動スイッチがオンされると、図５に示すフローチャートに対応するプログラムを所定の短時間毎（例えば、１０ミリ秒）に実行する。制御装置６０は、上述したように別に算出された発電量を読み込み（ステップ１０２）、第１温度Ｔ１を温度センサ２１ｂから読み込み（ステップ１０４）、第２温度Ｔ２を温度センサ５０ｂから読み込む（ステップ１０６）。

制御装置６０は、ステップ１０８において、ステップ１０２で読み込んだ発電量と、予め記憶されている発電量と最低送風量との関係を示すマップ（図４参照）とから、読み込んだ発電量に対応する最低送風量を導出する。制御装置６０は、ステップ１１０において、最低送風量を送風量に設定する。そして、制御装置６０は、ステップ１１２において、その導出した最低送風量で換気用空気ブロワ１５を駆動させる。

その後、先に読み込んだ第１温度Ｔ１が第１所定温度Ｔ１−ａ未満であり、かつ、先に読み込んだ第２温度Ｔ２が第２所定温度Ｔ２−ａ未満である場合には、制御装置６０は、ステップ１１４，１１６でそれぞれ「ＮＯ」と判定し、換気用空気ブロワ１５を最低送風量で駆動させる（ステップ１１２）。

一方、先に読み込んだ第１温度Ｔ１が第１所定温度Ｔ１−ａ以上であるか、または、先に読み込んだ第２温度Ｔ２が第２所定温度Ｔ２−ａ以上である場合には、制御装置６０は、ステップ１１４またはステップ１１６で「ＹＥＳ」と判定し、最低送風量より所定量だけ増大させた送風量を導出する（ステップ１２０）。制御装置６０は、ステップ１２２において、換気用空気ブロワ１５を最低送風量より所定量だけ増大させた送風量で駆動させる。すなわち、換気用空気ブロワ１５の送風量は少なくとも最低送風量に設定されており、第１温度Ｔ１および第２温度Ｔ２がそれぞれ第１所定温度Ｔ１−ａおよび第２所定温度Ｔ２−ａ以下となるように増大させるように制御されている。なお、図５では送風量を所定量増大させているが、Ｔ１，Ｔ２の既定温度以上の部位が既定温度以下となるように、換気ファン流量を温度Ｆ／Ｂ制御しても良い（ステップ１２０）。

なお、第１温度Ｔ１が第１所定温度Ｔ１−ａ以上である状態が継続して第１所定時間以上である場合、または、第２温度Ｔ２が第２所定温度Ｔ２−ａ以上である状態が継続して第２所定時間以上である場合には、制御装置６０は、ステップ１１８，１２４で「ＹＥＳ」と判定し、燃料電池システムの運転（発電運転、起動運転）を停止する（ステップ１２６）。また、第１温度Ｔ１が第１所定温度Ｔ１−ａ以上である状態が継続して第１所定時間未満である場合、または、第２温度Ｔ２が第２所定温度Ｔ２−ａ以上である状態が継続して第２所定時間未満である場合には、制御装置６０は、ステップ１１８，１２４で「ＮＯ」と判定して、上述したように換気用空気ブロワ１５を最低送風量より所定量だけ増大させた送風量で駆動させる。

なお、第１所定温度Ｔ１−ａは、筐体１１の外壁面に人が接触可能な温度であり、例えば６０℃である。第２所定温度Ｔ２−ａは、補機、インバータ装置５０が安定して稼働可能な温度であり（補機、インバータ装置５０の動作が保証されている上限温度であり）、例えば６０℃である。第１所定時間は、第１温度の温度変化に対する応答性によって実験によって求められる値であり、例えば１０分である。第２所定時間は、第２温度の温度変化に対する応答性によって実験によって求められる値であり、例えば２０分である。

また、特許請求の範囲に記載した「補機」は、筐体１１内に収納された、燃料電池２４のための補機であり、第２室Ｒ２内に収納されているものである。信頼性を確保する対象となる「補機」は、上述したインバータ装置５０、ポンプ４１ａ，４２ｂ、ブロワ１５，４４ａ、バルブ（図示省略）、脱硫器４２ａ、純水器１４などである。

上述した説明から明らかなように、本実施の形態においては、換気用空気流路Ｌは、外部の空気を第２室Ｒ２（燃料電池２４からの出力電力が供給されるインバータ装置５０が収納された）の空気導入口１１ｃから導入し、該第２室Ｒ２および第１室Ｒ１（燃料電池２４を少なくとも含んで構成された燃料電池モジュール２０が収納された）を流通させて第１室Ｒ１の空気導出口１１ｂから外部に導出する。この換気用空気流路Ｌ上に換気用空気ブロワ１５（送風手段）が一つだけ設けられ、その換気用空気ブロワ１５は空気を第２室Ｒ２の空気導入口１１ｃから第１室Ｒ１の空気導出口１１ｂへ向けて流量調整可能に送風する。これにより、簡単な構造の換気用空気流路Ｌと一つの換気用空気ブロワ１５とにより、燃料電池モジュール２０だけでなく補機（インバータ装置５０など）も併せて換気して適切に降温することが可能となる。

また、制御装置６０が、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量、第１室Ｒ１内の第１温度Ｔ１および第２室Ｒ２内の第２温度Ｔ２に基づいて換気用空気ブロワ１５の送風量を制御する。これにより、換気用空気が第２室Ｒ２を通った後で第１室Ｒ１を通る換気用空気流路Ｌに換気用空気ブロワ１５を一つだけ設ける換気構造において、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量に基づいて換気用空気ブロワ１５を制御することで燃料電池モジュール２０から漏れたガス（改質用燃料だけでなく、改質後のガス、エミッションの悪い燃焼排気を含む。）を確実かつ適切に希釈し、第２温度Ｔ２に基づいて換気用空気ブロワ１５を制御することでインバータ装置５０などの上限保証温度以下に第２室Ｒ２の温度を降温させ、第１温度Ｔ１に基づいて換気用空気ブロワ１５を制御することで第１室Ｒ１の温度ひいては筐体１１の温度を降温させるという、３つの換気目的を確保した上で、換気用空気の送風量をできるだけ抑制することで発電効率を高く維持することができる。

また、筐体１１内の空間は、燃料電池モジュール２０が収納されている第１空間Ｒ１と、補機（インバータ５０、ブロワ、ポンプなど）が収納されている第２空間Ｒ２を有している。換気用空気ブロワ（送風手段）１５は、空気導入口１１ｃ（筐体１１の外部の空気を第２空間Ｒ２に導入するために筐体１１に設けられた）から導入された空気を、空気導出口１１ｂ（筐体１１内の空気を第１空間Ｒ１から外部に導出するために筐体１１に設けられた）へ向けて換気用空気流路Ｌを流量調整可能に流通させる。制御装置６０は、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量と、第１空間Ｒ１内の第１温度と、第２空間Ｒ２の第２温度とに基づいて送風手段１５の送風量を制御する。これにより、補機が収納されている第２空間Ｒ２と、燃料電池モジュール２０が収納されている第１空間Ｒ１を有し、一つの送風手段１５を用いて、補機が収納されている第２空間Ｒ２の温度を補機の信頼性を確保できる温度以下にするとともに、燃料電池モジュール２０の周りの筐体温度を安全温度以下にすることができる。したがって、燃料電池モジュール２０だけでなく補機も併せて適切に換気して降温することが可能となる。

また、筐体１１内は、第１空間を形成する第１室Ｒ１と第２空間を形成する第２室Ｒ２とに仕切部材１２で区画形成されている。これにより、第１空間と第２空間を仕切部材１２で区画することで、第２空間Ｒ２の温度を補機の信頼性を確保できる温度以下にするとともに、燃料電池モジュール２０の周りの筐体温度を安全温度以下にすることを、より的確に行うことができる。

また、制御装置６０は、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量に基づいて換気用空気ブロワ１５の送風量の最低量を設定し、換気用空気ブロワ１５を少なくとも最低量で駆動させるように制御する。これにより、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量に基づいて設定される送風量の空気を少なくとも供給することで、第１室Ｒ１内に燃料電池モジュール２０から燃料などが漏れたとしても、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量に応じて適切に供給される空気により、漏れた燃料などを適切に希釈して外部に排気することができる。

また、制御装置６０は、さらに、第１室Ｒ１内の第１温度Ｔ１が第１所定温度Ｔ１−ａ以下となりかつ第２室Ｒ２内の第２温度Ｔ２が第２所定温度Ｔ２−ａ以下となるように換気用空気ブロワ１５の送風量を制御する。これにより、燃料電池モジュール２０が収納されている第１室Ｒ１の第１温度Ｔ１は第１所定温度Ｔ１−ａ以下に抑制されると同時に、インバータ装置５０、ポンプ、ブロワ（補機）が収納されている第２室Ｒ２の第２温度Ｔ２は第２所定温度Ｔ２−ａ以下に抑制される。したがって、第１室Ｒ１の外壁面温度の高温化の抑制と第２室Ｒ２内の温度の高温化の抑制の両立を的確かつ適切に達成することができる。

また、制御装置６０は、第１室Ｒ１内の第１温度Ｔ１が第１所定温度Ｔ１−ａより高い状態が継続して第１所定時間以上となるか、第２室Ｒ２内の第２温度Ｔ２が第２所定温度Ｔ２−ａより高い状態が継続して第２所定時間以上となれば、燃料電池２４の発電運転（燃料電池システムの運転）を停止するように制御する。これにより、燃料電池システムに異常がある場合、運転を確実に停止することができる。

なお、上述した実施の形態において、制御装置６０は、図６に示すフローチャートに対応するプログラムを実行して換気用空気ブロワ１５を作動するようにしてもよい。すなわち、制御装置６０は、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量、筐体１１の雰囲気温度Ｔ３を使用して換気用空気ブロワ１５の送風量を制御するようにしてもよい。

具体的には、制御装置６０は、制御装置６０は、図示しない起動スイッチがオンされると、図６に示すフローチャートに対応するプログラムを所定の短時間毎（例えば、１０ミリ秒）に実行する。なお、図５のフローチャートと同一処理は同一符号を付してその説明を省略する。

制御装置６０は、ステップ１５２において、雰囲気温度Ｔ３を温度センサ６１から読み込む。制御装置６０は、ステップ１５４において、ステップ１０２で読み込んだ発電量と、ステップ１５２で読み込んだ雰囲気温度Ｔ３と、予め記憶されている、雰囲気温度毎における発電量と第１送風量との関係を示すマップ（図７の太い実線で示す）とから、読み込んだ発電量、雰囲気温度に対応する第１送風量を導出する。第１送風量は、第１温度Ｔ１が第１所定温度Ｔ１−ａ以下となるために必要な送風量である。雰囲気温度毎における発電量と第１送風量との関係を示すマップは、同一雰囲気温度であれば発電量が大きくなるほど送風量が大きくなるように設定され、同一発電量であれば雰囲気温度が高いほど送風量が大きくなるように設定されている。

制御装置６０は、ステップ１５６において、ステップ１０２で読み込んだ発電量と、ステップ１５２で読み込んだ雰囲気温度Ｔ３と、予め記憶されている、雰囲気温度毎における発電量と第２送風量との関係を示すマップ（図７の細い実線で示す）とから、読み込んだ発電量、雰囲気温度に対応する第２送風量を導出する。第２送風量は、第２温度Ｔ２が第２所定温度Ｔ２−ａ以下となるために必要な送風量である。

制御装置６０は、ステップ１５８において、先に導出した最低送風量、第１送風量および第２送風量のうち最大値を送風量として導出する（設定する）。そして、制御装置６０は、ステップ１１２において、その導出した送風量で換気用空気ブロワ１５を駆動させる。

低温環境下で発電量が少ない場合、例えば、雰囲気温度が０℃で、発電量が２００Ｗである場合、図７のマップより第１および第２送風量は２０Ｌ／ｍｉｎ、１５Ｌ／ｍｉｎであり、第１および第２送風量はともに最低送風量（２００Ｗにおける送風量）より小さいので、換気量は最低送風量（３０Ｌ／ｍｉｎ）である。

また、高温環境下で発電量が多い場合、例えば、雰囲気温度が４３℃で、発電量が７００Ｗである場合、図７のマップより第１および第２送風量、最低送風量は、１５０Ｌ／ｍｉｎ、１１０Ｌ／ｍｉｎ、８０Ｌ／ｍｉｎであり、最大値は第１送風量の１５０Ｌ／ｍｉｎであるので、換気量は第１送風量（１５０Ｌ／ｍｉｎ）となる。

また、高温環境下で発電量が少ない場合、例えば、雰囲気温度が４３℃で、発電量が２００Ｗである場合、図７のマップより第１および第２送風量、最低送風量は、５０Ｌ／ｍｉｎ、９０Ｌ／ｍｉｎ、３０Ｌ／ｍｉｎであり、最大値は第２送風量の９０Ｌ／ｍｉｎであるので、換気量は第２送風量（９０Ｌ／ｍｉｎ）となる。

また、低温環境下で発電量が多い場合、例えば、雰囲気温度が０℃で、発電量が７００Ｗである場合、図７のマップより第１および第２送風量、最低送風量は、５０Ｌ／ｍｉｎ、２０Ｌ／ｍｉｎ、８０Ｌ／ｍｉｎであり、最大値は最低送風量の８０Ｌ／ｍｉｎであるので、換気量は最低送風量（８０Ｌ／ｍｉｎ）となる。

これによれば、制御装置６０は、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量、筐体１１の雰囲気温度Ｔ３に基づいて換気用空気ブロワ１５の送風量を制御する。これにより、燃料電池２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量、雰囲気温度を使用することで、適切な送風量で送風することができ、発電効率を高く維持することができる。

また、制御装置６０は、燃料電池モジュール２４に投入される燃料ガス量または燃料電池２４の発電量に基づいて換気用空気ブロワ１５の送風量の最低量を設定（導出）し、雰囲気温度Ｔ３および発電量に基づいて第１温度Ｔ１が第１所定温度Ｔ１−ａ以下となるために必要な送風量である第１送風量を導出し、雰囲気温度Ｔ３および発電量に基づいて第２温度Ｔ２が第２所定温度Ｔ２−ａ以下となるために必要な送風量である第２送風量を導出し、最低量、第１送風量および第２送風量のうち最大値を送風量として導出し、該送風量となるように換気用空気ブロワ１５を制御する。これにより、雰囲気温度や発電量が変動しても、その変動に応じてより適切な送風量で送風することができ、発電効率を高く維持することができる。

また、換気用空気ブロワ１５は、空気導入口１２ａに設けるのが好ましく、第２室Ｒ２内に設けることがより好ましい。換気用空気ブロワ１５の耐熱性を上げなくてよく、低価格化を図ることができる。また、高温に曝されないので（通常の耐熱性のものでも）寿命を延ばすことができる。

１１…筐体、１１ａ…第１排気口、１１ｂ…空気導出口、１１ｃ…空気導入口、１２…仕切部材、１２ａ…空気導入口、１３…水タンク、１４…純水器、１５…換気用空気ブロワ（送風手段）、２０…燃料電池モジュール、２１…ケーシング、２１ａ…導出口、２１ｂ…温度センサ、２２…蒸発部、２３…改質部、２４…燃料電池、２４ａ…セル、２４ｂ…燃料流路、２４ｃ…空気流路、２５…マニホールド、３０…排熱回収システム、３１…貯湯槽、３２…貯湯水循環ライン、３２…貯湯水循環ポンプ、３２ｂ…温度センサ、３３…第１熱交換器、５０…インバータ装置（インバータ）、５０ｂ…温度センサ、５０ｃ…電流センサ、５１…系統電源、５２…電源ライン、５２ａ…電流センサ、５３…外部電力負荷、６０…制御装置、６１…温度センサ、Ｒ１…第１室、Ｒ２…第２室。

Claims (5)

1. 燃料電池と前記燃料電池を収納するケーシングとを具備する燃料電池モジュールと、
   前記燃料電池モジュールが収納された筐体と、
   前記筐体に収納された、前記燃料電池のための補機と、
   前記筐体内の空間は、前記燃料電池モジュールが収納されている第１空間と、前記補機が収納されている第２空間を有し、
   前記筐体の外部の空気を前記第２空間に導入するために前記筐体に設けられた空気導入口と、
   前記筐体内の空気を前記第１空間から外部に導出するために前記筐体に設けられた空気導出口と、
   前記空気導入口から導入された空気を前記空気導出口へ向けて換気用空気流路を流量調整可能に流通させる１つの送風手段と、
   前記燃料電池に投入される燃料ガス量または前記燃料電池の発電量と、前記第１空間内の第１温度と、前記第２空間の第２温度とに基づいて前記送風手段の送風量を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記燃料電池に投入される燃料ガス量または前記燃料電池の発電量に基づいて前記送風手段の送風量の最低量を設定し、
   前記第１温度が第１所定温度以上であるか、または、前記第２温度が第２所定温度以上である場合には、前記最低量より所定量だけ増大させた送風量を導出し、
   導出された前記送風量で前記送風手段を駆動することを特徴とする燃料電池システム。
2. 燃料電池と前記燃料電池を収納するケーシングとを具備する燃料電池モジュールと、
   前記燃料電池モジュールが収納された筐体と、
   前記筐体に収納された、前記燃料電池のための補機と、
   前記筐体内の空間は、前記燃料電池モジュールが収納されている第１空間と、前記補機が収納されている第２空間を有し、
   前記筐体の外部の空気を前記第２空間に導入するために前記筐体に設けられた空気導入口と、
   前記筐体内の空気を前記第１空間から外部に導出するために前記筐体に設けられた空気導出口と、
   前記空気導入口から導入された空気を前記空気導出口へ向けて換気用空気流路を流量調整可能に流通させる送風手段と、
   前記燃料電池に投入される燃料ガス量または前記燃料電池の発電量、および前記筐体の雰囲気温度に基づいて前記送風手段の送風量を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記燃料電池に投入される燃料ガス量または前記燃料電池の発電量に基づいて前記送風手段の送風量の最低量を設定し、前記雰囲気温度および前記発電量に基づいて前記第１空間の第１温度が第１所定温度以下となるために必要な送風量である第１送風量を導出し、前記雰囲気温度および前記発電量に基づいて前記第２空間の第２温度が第２所定温度以下となるために必要な送風量である第２送風量を導出し、前記最低量、前記第１送風量および前記第２送風量のうち最大値を送風量として導出し、該送風量となるように前記送風手段を制御することを特徴とする燃料電池システム。
   
   
3. 請求項２において、
   前記雰囲気温度を検出する温度センサをさらに備え、
   前記制御装置は、前記燃料電池の発電量と、前記温度センサによって検出された雰囲気温度と、予め記憶されている前記雰囲気温度毎における前記発電量と前記第１送風量との関係と、から前記発電量および前記雰囲気温度に対応する前記第１送風量を導出し、
   前記燃料電池の発電量と、前記温度センサによって検出された雰囲気温度と、予め記憶されている前記雰囲気温度毎における前記発電量と前記第２送風量との関係と、から前記発電量および前記雰囲気温度に対応する前記第２送風量を導出することを特徴とする燃料電池システム。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項において、前記筐体内は、前記第１空間を形成する第１室と前記第２空間を形成する第２室とに仕切部材で区画形成されていることを特徴とする燃料電池システム。
5. 請求項１乃至請求項４の何れか一項において、前記制御装置は、前記第１空間の第１温度が第１所定温度より高い状態が継続して第１所定時間以上となるか、前記第２空間の第２温度が第２所定温度より高い状態が継続して第２所定時間以上となれば、前記燃料電池の発電運転を停止するように制御することを特徴とする燃料電池システム。

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