JP7485592B2 - 燃料電池船、および発電システム - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池船に関する。
特許文献１に記載されている液化ガス燃料船の交通経路形成構造は、車両積載区域と燃料補給ステーションとを備える。燃料補給ステーションには、液化ガス燃料を貯留する燃料タンクに接続されたバンカーマニフォールドが収容される。バンカーマニフォールドのバルブは、液化ガス燃料から蒸発した燃料ガスが大気中へ漏出する可能性のあるガス発生源である。従って、燃料補給ステーションは、ガス発生源が収容されるガス発生室である。
燃料補給ステーションと車両積載区域との間には、エアロックスペースと小区画とが設けられる。エアロックスペースは、燃料補給ステーションに隣接する。小区画は、エアロックスペースに隣接する。つまり、エアロックスペースは、小区画と燃料補給ステーションとの間に位置する。
そして、エアロックスペース内の圧力は常時、燃料補給ステーションおよび小区画よりも高圧に維持される。従って、ガス発生源である燃料補給ステーションから車両積載区域へ燃料ガスが拡散することが防止される。
特開２０１８－１３１１７４号公報
ところで、燃料電池で駆動する燃料電池船が知られている。燃料電池は、燃料ガスを消費して電力を発生する。燃料ガスは可燃ガスである。従って、燃料電池船においては、燃料電池を収容体に収容することが要求される場合がある。収容体に燃料電池が収容される場合は、船内の開放された空間に燃料電池が配置される場合と比較して、不可抗力によって漏洩または侵入した燃料ガスが、収容体に滞留し易い。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料電池を収容する燃料電池収容体に可燃ガスが滞留することを抑制できる燃料電池船を提供することにある。
本発明の一局面によれば、燃料電池船は、推進装置と、燃料電池と、燃料電池収容体と、第１換気部とを備える。推進装置は、船体に推進力を発生させる。燃料電池は、前記推進装置に電力を供給する。燃料電池収容体は、前記燃料電池を収容する。第１換気部は、前記燃料電池収容体の内部を換気する。
本発明によれば、燃料電池を収容する燃料電池収容体に燃料ガスが滞留することを抑制できる燃料電池船を提供できる。
本発明の実施形態１に係る燃料電池船の概略構成を示す図である。 実施形態１に係る燃料電池システムおよび第１換気部を示すブロック図である。 実施形態１に係る燃料ガス遮断方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２に係る燃料電池システム、第１換気部、および、第１外部ガス検知部を示すブロック図である。 実施形態２に係る燃料ガス遮断方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３に係る燃料電池システム、第１換気部、第１外部ガス検知部、および、第２外部ガス検知部を示すブロック図である。 実施形態３に係る燃料ガス遮断方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態４に係る燃料電池船の内部構造の一部を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
（実施形態１）
図１～図３を参照して、本発明の実施形態１に係る燃料電池船１００を説明する。まず、図１を参照して、実施形態１に係る燃料電池船１００を説明する。図１は、燃料電池船１００の概略構成を示す図である。
図１に示すように、燃料電池船１００は、船体１と、キャビン３と、燃料電池システム５と、燃料ガス貯留部６と、蓄電池システム７と、推進装置９と、複数の補機１１と、排気ファン１３と、ダクト１５と、制御装置１７とを備える。船体１の上面にはキャビン３が配置される。
制御装置１７は、燃料電池システム５、燃料ガス貯留部６、蓄電池システム７、推進装置９、複数の補機１１、および、排気ファン１３を制御する。制御装置１７は、例えば、１つまたは２以上のコンピューターによって構成される。コンピューターは、例えば、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）である。制御装置１７には、バッテリーから電力が供給される。
具体的には、制御装置１７は、制御部１７１と、記憶部１７３とを有する。制御部１７１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のようなプロセッサーを含む。記憶部１７３は、記憶装置を含み、データ及びコンピュータープログラムを記憶する。具体的には、記憶部１７３は、半導体メモリーのような主記憶装置と、半導体メモリー、ソリッドステートドライブ、及び／又は、ハードディスクドライブのような補助記憶装置とを含む。記憶部１７３は、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。記憶部１７３は、非一時的コンピューター読取可能記憶媒体の一例に相当する。
制御部１７１のプロセッサーは、記憶部１７３の記憶装置に記憶されたコンピュータープログラムを実行することにより、燃料電池システム５、燃料ガス貯留部６、蓄電池システム７、推進装置９、複数の補機１１、および、排気ファン１３を制御する。
燃料電池システム５は、主電源として機能する。燃料電池システム５は、燃料ガスを消費して電力（具体的には直流電力）を発生する。そして、燃料電池システム５は、推進装置９、補機１１、および、排気ファン１３に電力を供給する。また、燃料電池システム５は、蓄電池システム７を充電するための電力を、蓄電池システム７に供給する。
燃料ガス貯留部６は、燃料ガスを貯留する。そして、燃料ガス貯留部６は、燃料ガスを燃料電池システム５に供給する。燃料ガスは、可燃性を有する。燃料ガスは、本発明の「可燃ガス」の一例である。典型的には、燃料ガスは、水素ガスである。
蓄電池システム７は、補助電源として機能する。蓄電池システム７は、燃料電池システム５によって供給される電力の不足を補うために、蓄電した電力（具体的には直流電力）を、推進装置９、補機１１、および、排気ファン１３に供給する。蓄電池システム７は、制御装置１７に電力を供給してもよい。蓄電池システム７は蓄電池を有する。蓄電池は、例えば、リチウム二次電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、または、ニッケル・水素蓄電池である。
推進装置９は、電力によって駆動され、船体１に推進力を発生させる。推進装置９は、電力変換装置９１と、推進モーター９３と、プロペラ９５とを有する。電力変換装置９１は、燃料電池システム５から供給される電力を、推進モーター９３の規格に応じた電力に変換する。例えば、電力変換装置９１は、直流電力を交流電力に変換する。この場合、例えば、電力変換装置９１は、インバーターを有する。推進モーター９３は、電力変換装置９１から供給される電力（例えば交流電力）によって駆動される。推進モーター９３が駆動されると、推進モーター９３の回転力がプロペラ９５に伝達される。その結果、プロペラ９５が回転して、船体１に推進力が発生する。
排気ファン１３は、電力によって駆動され、ダクト１５を通して、船体１の内部から外部への排気を行う。
補機１１は、電力によって駆動する機器であって、推進装置９および制御装置１７と異なる機器である。補機１１は、例えば、コンプレッサー、電磁弁、ポンプ、照明機器、または、空調機器である。ただし、補機１１の種類は特に限定されない。排気ファン１３もまた、補機１１の一例である。
次に、図２を参照して、燃料電池システム５の詳細を説明する。図２は、燃料電池システム５を示すブロック図である。図２に示すように、燃料電池システム５は、燃料電池５１と、酸化剤ガス流量調整部５３と、遮断部５７と、オフガス循環部５９と、気液分離部６０と、排出部６１と、冷却媒体循環部６７と、冷却媒体貯留部６９と、熱交換部７１とを有する。また、燃料電池システム５は、酸化剤ガス配管５５と、第１排出配管５６と、燃料ガス配管６３と、オフガス循環配管６５と、第２排出配管６６と、第３排出配管６８と、第１冷却媒体配管７３と、第２冷却媒体配管７５とをさらに有する。さらに、燃料電池５１の内部には、燃料ガス、酸化剤ガス、および、第１冷却媒体を流通させるためのマニホールドが形成されている。なお、酸化剤ガス流量調整部５３、遮断部５７、オフガス循環部５９、および、排出部６１は、補機１１の一例である。また、制御部１７１は、酸化剤ガス流量調整部５３、遮断部５７、オフガス循環部５９、および、排出部６１を制御する。
燃料電池５１は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により電力（具体的には直流電力）を発電する。典型的には、酸化剤ガスは、空気であり、酸化剤は、酸素である。
燃料電池５１は、電力を、推進装置９、排気ファン１３、および、補機１１に供給する。なお、燃料電池５１は、電力を、ＤＣ／ＤＣコンバーター等の回路を介して間接的に、推進装置９、排気ファン１３、および、補機１１に供給してもよい。
具体的には、燃料電池５１は、積層された複数のセルによって構成される燃料電池スタックである。例えば、燃料電池５１の各セルは、固体高分子電解質膜と、アノード極と、カソード極と、一対のセパレータとを有する。アノード極とカソード極とは、固体高分子電解質膜を挟む。アノード極は、負極（燃料極）である。アノード極は、アノード触媒層およびガス拡散層を含む。カソード極は、正極（空気極）である。カソード極は、カソード触媒層およびガス拡散層を含む。アノード極と固体高分子電解質膜とカソード極とは、膜－電極接合体（ＭＥＡ：Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）を構成する。一対のセパレータは、膜－電極接合体を挟む。各セパレータは複数の溝を有する。一方のセパレータの各溝は、燃料ガスの流路を形成する。他方のセパレータの各溝は、酸化剤ガスの流路を形成する。
酸化剤ガス流量調整部５３は、燃料電池５１のカソード極に対して酸化剤ガスを供給する。具体的には、酸化剤ガス流量調整部５３は、燃料電池５１に供給する酸化剤ガスの流量を調整する。典型的には、酸化剤ガス流量調整部５３は、エアコンプレッサーであり、酸化剤ガスを圧縮して、圧縮された酸化剤ガスを燃料電池５１に供給する。
酸化剤ガス配管５５は、酸化剤ガス流量調整部５３と燃料電池５１とを接続し、酸化剤ガス流量調整部５３から供給される圧縮された酸化剤ガスを、燃料電池５１のカソード極へ案内する。つまり、酸化剤は酸化剤ガス配管５５を通る。第１排出配管５６は、燃料電池５１の内部に設けられたカソード側の排出マニホールドに接続され、燃料電池５１から排出される酸化剤オフガスおよび水を、大気へ案内する。酸化剤オフガスは、カソードからの排気を示す。つまり、酸化剤オフガスは、カソードオフガスである。カソードは、燃料電池５１のカソード極を示す。
なお、燃料電池システム５は、酸化剤ガス分流部（不図示）と、バイパス配管（不図示）とをさらに備えていてもよい。酸化剤ガス分流部は、酸化剤ガス流量調整部５３よりも下流、かつ、燃料電池５１よりも上流において、酸化剤ガス配管５５に配置される。バイパス配管の一端は酸化剤ガス分流部に接続され、バイパス配管の他端は第１排出配管５６に接続される。
酸化剤ガス分流部は、酸化剤ガス流量調整部５３から供給される酸化剤ガスの全体量のうち、酸化剤ガス配管５５に供給する量と、バイパス配管に供給する量とを調整する。典型的には、酸化剤ガス分流部は、分流弁である。そして、バイパス配管は、酸化剤ガス分流部を介して酸化剤ガス流量調整部５３から供給される酸化剤ガスを、燃料電池５１に供給することなく、第１排出配管５６へ案内する。
遮断部５７は、燃料ガス配管６３に配置され、燃料ガス配管６３の流路を開放または閉塞する。具体的には、遮断部５７は、燃料電池５１への燃料ガスの供給と供給停止とを切り替える。従って、遮断部５７は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断することが可能である。典型的には、遮断部５７は、遮断弁である。燃料ガス配管６３は、燃料ガス貯留部６（図１）に接続される。
燃料ガス配管６３は、燃料ガス貯留部６からの燃料ガスを燃料電池５１のアノード極に供給する。つまり、燃料ガスは、燃料ガス配管６３を通る。
気液分離部６０は、燃料電池５１から排出された燃料オフガスに含まれる水を分離して、水を第２排出配管６６に排出する。加えて、気液分離部６０は、水が分離された後の燃料オフガスである余剰燃料ガスを、オフガス循環配管６５に排出する。典型的には、気液分離部６０は、気液分離器である。燃料オフガスは、アノードからの排気を示す。つまり、燃料オフガスは、アノードオフガスである。アノードは、燃料電池５１のアノード極を示す。
オフガス循環部５９は、オフガス循環配管６５に配置される。オフガス循環部５９は、気液分離部６０から排出された余剰燃料ガスを、燃料ガス配管６３に排出する。そして、燃料ガス配管６３は、余剰燃料ガスを燃料電池５１に供給する。典型的には、オフガス循環部５９は、ポンプである。なお、例えば、オフガス循環部５９は、エジェクタであってもよい。
排出部６１は、第２排出配管６６と第３排出配管６８との境界に配置される。排出部６１は、気液分離部６０によって分離された水を第３排出配管６８に排出する。加えて、排出部６１は、燃料電池５１から排出される燃料オフガスの一部、つまり、オフガス循環配管６５に供給されなかった残りのガスおよび水を、第３排出配管６８に排出する。典型的には、排出部６１は、パージ弁である。
第３排出配管６８は、排出部６１と第１排出配管５６とを接続し、排出部６１から排出された水および燃料オフガスを第１排出配管５６へ案内する。そして、第１排出配管５６は、水および燃料オフガスを大気へ案内する。
冷却媒体循環部６７は、第１冷却媒体配管７３において、第１冷却媒体を循環させる。典型的には、冷却媒体循環部６７は、ポンプである。第１冷却媒体は、例えば、水である。なお、例えば、第１冷却媒体は、不凍液であってもよい。不凍液は、例えば、純水とエチレングリコールとを所定割合で混合した液体である。第１冷却媒体配管７３において、第１冷却媒体が循環する。第１冷却媒体配管７３は、燃料電池５１に接続され、燃料電池５１に第１冷却媒体を供給する。従って、燃料電池５１は、第１冷却媒体によって冷却される。第１冷却媒体配管７３は、本発明の「冷却媒体配管」の一例に相当する。第１冷却媒体は、本発明の「冷却媒体」の一例に相当する。
冷却媒体貯留部６９は、第１冷却媒体を貯留する。冷却媒体貯留部６９は、例えば、タンクである。第１冷却媒体の温度が変化すると、第１冷却媒体は、膨張または収縮する。そこで、冷却媒体貯留部６９は、第１冷却媒体の膨張または収縮に起因する、第１冷却媒体配管７３の内圧の変化を抑制する。その結果、第１冷却媒体配管７３によって円滑に、第１冷却媒体を燃料電池５１に供給できる。なお、冷却媒体貯留部６９の上部は、開放されていてもよいし、閉塞されていてもよい。
第１冷却媒体配管７３は、冷却媒体貯留部６９に接続される。第１冷却媒体配管７３は、冷却媒体貯留部６９から燃料電池５１に向けて第１冷却媒体を供給する。そして、第１冷却媒体配管７３は、燃料電池５１を冷却した第１冷却媒体を、冷却媒体貯留部６９に向けて排出する。
具体的には、第１冷却媒体配管７３は、冷却媒体供給管７３１と、冷却媒体排出管７３２とを有する。冷却媒体供給管７３１は、冷却媒体貯留部６９から燃料電池５１まで延びる。つまり、冷却媒体供給管７３１の一端が、冷却媒体貯留部６９に接続され、冷却媒体供給管７３１の他端が燃料電池５１に接続される。冷却媒体循環部６７は冷却媒体供給管７３１に配置される。冷却媒体循環部６７によって、冷却媒体供給管７３１は、冷却媒体貯留部６９に貯留された第１冷却媒体を、燃料電池５１に供給する。そして、第１冷却媒体は、燃料電池５１を通過することで、燃料電池５１の熱を吸収する。つまり、第１冷却媒体は、燃料電池５１を冷却する。
そして、熱を吸収した第１冷却媒体は、冷却媒体排出管７３２に排出される。冷却媒体排出管７３２は、燃料電池５１から冷却媒体貯留部６９まで延びる。つまり、冷却媒体排出管７３２一端が、燃料電池５１に接続され、冷却媒体排出管７３２の他端が冷却媒体貯留部６９に接続される。冷却媒体循環部６７によって、冷却媒体排出管７３２は、第１冷却媒体を冷却媒体貯留部６９に案内する。
第２冷却媒体配管７５には、第２冷却媒体が流れる。第２冷却媒体は、例えば、水（例えば、海水、河川水、または、湖水）である。
熱交換部７１は、第１冷却媒体配管７３および第２冷却媒体配管７５に配置される。具体的には、熱交換部７１は、冷却媒体排出管７３２に配置される。そして、熱交換部７１は、第１冷却媒体と第２冷却媒体との間で熱交換を行うことで、燃料電池５１の熱を吸収した第１冷却媒体を冷却する。熱交換部７１は、典型的には、熱交換器である。
また、図２に示すように、燃料電池船１００は、燃料電池収容体１９と、第１換気部２１と、第１内部ガス検知部２３と、第１火災検知部２５とをさらに有する。
燃料電池収容体１９は、燃料電池５１を収容する。つまり、燃料電池収容体１９は、燃料電池５１を収容する空間を有する。図２の例では、燃料電池収容体１９は、燃料電池５１に加えて、第１内部ガス検知部２３、第１火災検知部２５、遮断部５７、オフガス循環部５９、気液分離部６０、排出部６１、酸化剤ガス配管５５の一部、第１排出配管５６の一部、燃料ガス配管６３の一部、オフガス循環配管６５、第２排出配管６６、第３排出配管６８、および、第１冷却媒体配管７３の一部を収容する。
一方、酸化剤ガス流量調整部５３、冷却媒体貯留部６９、および、熱交換部７１は、燃料電池収容体１９の外部に配置される。なお、酸化剤ガス流量調整部５３、冷却媒体貯留部６９、および、熱交換部７１のうちの少なくとも１つが、燃料電池収容体１９に収容されていてもよい。
燃料電池収容体１９の素材は、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）である。繊維強化プラスチックは、例えば、ガラス繊維強化プラスチック、ガラス繊維マット強化熱可塑性プラスチック、炭素繊維強化プラスチック、ボロン繊維強化プラスチック、アラミド繊維強化プラスチック、ケブラー繊維強化プラスチック、ダイニーマ繊維強化プラスチック、または、ザイロン強化プラスチックである。なお、燃料電池収容体１９の気密性を担保できる限りにおいては、燃料電池収容体１９の素材は、特に限定されず、例えば、鉄板でもよい。
燃料電池収容体１９は、中空の形状を有する。例えば、燃料電池収容体１９は、中空の略直方体形状を有する。この場合、燃料電池収容体１９は、例えば、天壁１９ａ、底壁１９ｂ、正面壁（不図示）、背面壁（不図示）、側壁１９ｃ、および、側壁１９ｄを有する。ただし、燃料電池収容体１９の天面、底面、正面、背面、および、側面は、任意に定めることができる。また、燃料電池収容体１９の形状は、燃料電池５１を収容できる空間を有する限りは、特に限定されない。燃料電池収容体１９は、燃料電池５１を収容する、容器、チャンバー、または、ボックスと捉えることもできる。燃料電池収容体１９は、例えば、船体１の甲板１ａ（図１）の下方に配置される。なお、例えば、燃料電池収容体１９は、甲板１ａ上に配置されていてもよい。
第１換気部２１は、燃料電池収容体１９の内部を換気する。従って、実施形態１によれば、仮に不可抗力によって燃料電池収容体１９内で燃料ガス（可燃ガス）が漏洩した場合でも、燃料電池収容体１９の外部に燃料ガスを排出できる。また、仮に不可抗力によって燃料電池収容体１９内に可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性のガス）が侵入した場合でも、燃料電池収容体１９の外部に可燃ガスを排出できる。
よって、実施形態１によれば、燃料電池５１を収容する燃料電池収容体１９に可燃ガスが滞留することを抑制できる。本明細書において、可燃ガスは、燃料ガスまたは他の可燃性のガスを示す。「燃料ガス」は、典型的には、水素ガスであり、「他の可燃ガス」は、例えば、メタン、エタン、プロパン、または、一酸化炭素である。
具体的には、第１換気部２１は、第１換気口２１１と、第２換気口２１３とを有する。
第１換気口２１１は、燃料電池収容体１９に配置され、燃料電池収容体１９の内部と外部とを連通する。実施形態１では、第１換気口２１１は、燃料電池収容体１９の下部に配置される。図２の例では、第１換気口２１１は、側壁１９ｄの下部に配置される。なお、例えば、第１換気口２１１は、側壁１９ｄの側において、底壁１９ｂに配置されてもよい。ただし、通気できるかぎりは、第１換気口２１１の配置は特に限定されない。第１換気口２１１は、例えば、給気のための換気口である。ただし、第１換気口２１１を通して、排気を行ってもよい。
第２換気口２１３は、燃料電池収容体１９に配置され、燃料電池収容体１９の内部と外部とを連通する。実施形態１では、第２換気口２１３は、燃料電池収容体１９の上部に配置される。図２の例では、第２換気口２１３は、側壁１９ｃの側において、天壁１９ａに配置される。なお、例えば、第２換気口２１３は、側壁１９ｃの上部に配置されてもよい。ただし、通気できるかぎりは、第２換気口２１３の配置は特に限定されない。第２換気口２１３は、例えば、排気のための換気口である。ただし、第２換気口２１３を通して、給気を行ってもよい。第２換気口２１３は、「換気口」の一例に相当する。
第１換気口２１１および第２換気口２１３の一方または双方には、一つ以上のフィルター（不図示）が配置されてもよい。フィルターは、例えば、塵埃または海塩粒子を除去する。
第１内部ガス検知部２３は、燃料電池収容体１９の内部に配置される。例えば、第１内部ガス検知部２３は、燃料電池収容体１９の上部内面に配置される。燃料ガスは、空気よりも軽く、上昇するからである。第１内部ガス検知部２３は、本発明の「内部ガス検知部」の一例に相当する。
第１内部ガス検知部２３は、燃料ガスを検知する。典型的には、燃料ガスは水素ガスであるため、第１内部ガス検知部２３は、例えば、水素ガスセンサーである。第１内部ガス検知部２３は、例えば、燃料ガス濃度（水素ガス濃度）を示す信号を制御部１７１に出力する。
第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。従って、遮断部５７は、燃料ガス配管６３において燃料ガスを遮断する。その結果、燃料電池５１への燃料ガスの供給が停止される。例えば、第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知した場合、燃料電池収容体１９の内部において不可抗力によって燃料ガスが漏洩した可能性がある。従って、燃料ガス配管６３において燃料ガスを遮断することで、燃料ガスの更なる漏洩を防止できる。
具体的には、第１内部ガス検知部２３が所定濃度ＴＨ１以上の燃料ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。所定濃度ＴＨ１は、実験的および／または経験的に予め定められる。
第１火災検知部２５は、燃料電池収容体１９の内部に配置される。具体的には、第１火災検知部２５は、燃料電池収容体１９の上部内面に配置される。図２の例では、第１火災検知部２５は、燃料電池収容体１９の天壁１９ａに配置される。
第１火災検知部２５は、燃料電池収容体１９の内部で発生した火災を検知して、火災が発生したことを示す信号を制御部１７１に出力する。第１火災検知部２５は、例えば、煙を検知する煙センサー、熱を検知する熱センサー、または、炎を検知する炎センサーのうちの一つ以上のセンサーを含む。
第１火災検知部２５が火災を検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。その結果、遮断部５７は、燃料ガス配管６３において燃料ガスを遮断する。
次に、図２および図３を参照して、実施形態１に係る燃料ガス遮断方法を説明する。図３は、燃料ガス遮断方法を示すフローチャートである。図３に示すように、燃料ガス遮断方法は、ステップＳ１～ステップＳ３を含む。
図２および図３に示すように、まず、ステップＳ１において、制御部１７１は、第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知したか否かを判定する。
ステップＳ１で燃料ガスが検知されていないと判定した場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ２に進む。例えば、第１内部ガス検知部２３が所定濃度ＴＨ１未満の燃料ガスを検知した場合（第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知しなかった場合を含む）、処理がステップＳ２に進む。
一方、ステップＳ１で燃料ガスが検知されたと判定した場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３に進む。例えば、第１内部ガス検知部２３が所定濃度ＴＨ１以上の燃料ガスを検知した場合、処理がステップＳ３に進む。
次に、ステップＳ２において、制御部１７１は、第１火災検知部２５が火災を検知したか否かを判定する。
ステップＳ２で火災を検知していないと判定された場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ１に進む。
一方、ステップＳ２で火災を検知したと判定された場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３に進む。
次に、ステップＳ３において、制御部１７１は、燃料ガス配管６３を流れる燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。その結果、遮断部５７は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断する。そして、処理は終了する。
なお、ステップＳ１およびステップＳ２の順番は、特に限定されず、任意の順番であってよいし、並行して実行されてもよい。
また、例えば、制御部１７１は、次のような処理を実行してもよい。例えば、第１内部ガス検知部２３が検知した燃料ガスの濃度が「２０％ＬＥＬ」に到達した場合に、制御部１７１は警告信号を発報する。また、例えば、第１内部ガス検知部２３が検知した燃料ガスの濃度が「４０％ＬＥＬ」に到達した場合に、制御部１７１は、警報信号を発報するとともに、遮断部５７を制御して燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断する。
（実施形態２）
図４および図５を参照して、本発明の実施形態２に係る燃料電池船１００を説明する。実施形態２では、給気による換気を実行する点で、実施形態２は実施形態１と主に異なる。実施形態２に係る燃料電池船１００の構成は、図１に示す燃料電池船１００の構成と同様である。以下、実施形態２が実施形態１と異なる点を主に説明する。
まず、図４を参照して、実施形態２に係る第１換気部２１Ａを説明する。図４は、燃料電池システム５、第１換気部２１Ａ、および、第１外部ガス検知部２４を示すブロック図である。図４に示すように、燃料電池船１００は、第１換気部２１Ａを備える。第１換気部２１Ａは、燃料電池収容体１９の内部を換気する。
第１換気部２１Ａは、第１換気口２１１と、第２換気口２１３と、ダクト２１４と、第１給気部２１５とを有する。第１換気口２１１にダクト２１４が接続される。
第１給気部２１５は、例えば、給気ファンである。制御部１７１は第１給気部２１５を制御する。第１給気部２１５は、本発明の「給気部」の一例に相当する。
第１給気部２１５は、燃料電池収容体１９の外部の空気を、第１換気口２１１を通して燃料電池収容体１９の内部に給気する。従って、給気によって、燃料電池収容体１９の内部が換気される。その結果、燃料電池５１を収容する燃料電池収容体１９に可燃ガス（燃料ガスおよび他の可燃性のガス）が滞留することを効果的に抑制できる。第１給気部２１５は、非防爆型の給気ファンであることが好ましい。安価だからである。なお、第１給気部２１５は、防爆型の給気ファンであってもよい。
具体的には、第１給気部２１５が給気を行うので、燃料電池収容体１９の外部の空気が、第１換気口２１１を通って燃料電池収容体１９の内部に供給される。そして、第２換気口２１３を通って排気が行われる。その結果、燃料電池収容体１９の内部が換気される。
この場合、第２換気口２１３は排気口として機能する。従って、第１内部ガス検知部２３は、第２換気口２１３に配置することが好ましい。または、第１内部ガス検知部２３は、第２換気口２１３に対して排気（空気）の流れの上流であって、第２換気口２１３の近傍に配置することが好ましい。これらの好ましい例によれば、燃料ガスを効果的に検知できる。なぜなら、不可抗力によって漏洩または侵入した燃料ガスは、排気口として機能する第２換気口２１３に集中するからである。
図４の例では、第１給気部２１５は、ダクト２１４に配置される。そして、第１給気部２１５は、燃料電池収容体１９の外部の空気を、ダクト２１４および第１換気口２１１を通して燃料電池収容体１９の内部に給気する。なお、第１換気口２１１を通して燃料電池収容体１９に給気が可能である限りは、第１給気部２１５の配置は特に限定されない。例えば、第１給気部２１５は、第１換気口２１１に配置されてもよい。
特に、実施形態２では、燃料電池船１００は、第１外部ガス検知部２４をさらに備えることが好ましい。第１外部ガス検知部２４は、燃料電池収容体１９の外部に配置される。そして、第１外部ガス検知部２４は、燃料電池収容体１９の外部から内部に流入する可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性のガス）を検知する。第１外部ガス検知部２４は、例えば、可燃ガスセンサーである。本明細書において、可燃ガスセンサーは、例えば、水素ガスセンサーであってもよい。第１外部ガス検知部２４は、例えば、可燃ガス濃度を示す信号を制御部１７１に出力する。
具体的には、第１外部ガス検知部２４は、第１給気部２１５に対応して燃料電池収容体１９の外部に配置される。更に具体的には、第１外部ガス検知部２４は、第１給気部２１５に対して空気の流れの上流に配置される。図４の例では、第１外部ガス検知部２４は、第１給気部２１５の外部において、第１給気部２１５の給気口２１５ａの近傍に配置される。第１外部ガス検知部２４は、燃料電池収容体１９の外部から第１換気口２１１に流入する可燃ガスを検知する。つまり、第１外部ガス検知部２４は、燃料電池収容体１９の外部から第１給気部２１５に向かう可燃ガスを検知する。
制御部１７１は、第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知した場合、第１給気部２１５を停止させる。従って、実施形態２によれば、可燃ガスが第１換気口２１１を通して燃料電池収容体１９に侵入することを抑制できる。その結果、燃料電池システム５と可燃ガスとの本来意図しない相互作用を防止できる。加えて、第１給気部２１５が防爆構造を有していない場合でも、可燃ガスと第１給気部２１５との本来意図しない相互作用を防止できる。
具体的には、第１外部ガス検知部２４が所定濃度ＴＨ２以上の可燃ガスを検知した場合に、制御部１７１は、第１給気部２１５を停止させる。所定濃度ＴＨ２は、実験的および／または経験的に予め定められる。
加えて、第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。従って、遮断部５７は、燃料ガス配管６３において燃料ガスを遮断する。その結果、燃料電池５１への燃料ガスの供給が停止されて、燃料電池５１の発電が停止する。例えば、第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知した場合、可燃ガスが第１換気口２１１を通って燃料電池収容体１９に流入した可能性がある。そこで、燃料ガス配管６３において燃料ガスを遮断して燃料電池５１を停止することで、燃料電池システム５と可燃ガスとの本来意図しない相互作用を防止できる。
具体的には、第１外部ガス検知部２４が所定濃度ＴＨ２以上の可燃ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。
なお、第１給気部２１５には、一つ以上のフィルター（不図示）が配置されてもよい。フィルターは、例えば、塵埃または海塩粒子を除去する。
次に、図４および図５を参照して、実施形態２に係る燃料ガス遮断方法を説明する。図５は、燃料ガス遮断方法を示すフローチャートである。図５に示すように、燃料ガス遮断方法は、ステップＳ１１～ステップＳ１５を含む。
図４および図５に示すように、まず、ステップＳ１１において、制御部１７１は、第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知したか否かを判定する。この点は、図３のステップＳ１と同様である。
ステップＳ１１で燃料ガスが検知されたと判定した場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１５に進む。
一方、ステップＳ１１で燃料ガスが検知されていないと判定した場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ１２に進む。
次に、ステップＳ１２において、制御部１７１は、第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知したか否かを判定する。
ステップＳ１２で可燃ガスが検知されたと判定した場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４に進む。例えば、第１外部ガス検知部２４が所定濃度ＴＨ２以上の可燃ガスを検知した場合、処理がステップＳ１４に進む。
一方、ステップＳ１２で可燃ガスが検知されていないと判定した場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ１３に進む。例えば、第１外部ガス検知部２４が所定濃度ＴＨ２未満の可燃ガスを検知した場合（第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知しなかった場合を含む）、処理がステップＳ１３に進む。
次に、ステップＳ１３において、制御部１７１は、第１火災検知部２５が火災を検知したか否かを判定する。
ステップＳ１３で火災を検知していないと判定された場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ１１に進む。
一方、ステップＳ１３で火災を検知したと判定された場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４に進む。
次に、ステップＳ１４において、制御部１７１は、第１給気部２１５を停止するように第１給気部２１５を制御する。その結果、第１給気部２１５は、燃料電池収容体１９への給気を停止する。つまり、ステップＳ１２で可燃ガスが検知されたと判定された場合、または、ステップＳ１３で火災が検知されたと判定された場合には、第１給気部２１５は停止する。
次に、ステップＳ１５において、制御部１７１は、燃料ガス配管６３を流れる燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。その結果、遮断部５７は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断する。つまり、ステップＳ１１で燃料ガスが検知されたと判定された場合、ステップＳ１２で可燃ガスが検知されたと判定された場合、または、ステップＳ１３で火災が検知されたと判定された場合には、遮断部５７は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断する。そして、処理は終了する。
なお、ステップＳ１１、ステップＳ１２、および、ステップＳ１３の順番は、特に限定されず、任意の順番であってよいし、並行して実行されてもよい。この場合、例えば、ステップＳ１１～ステップＳ１３のいずれかにおいて肯定判定（Ｙｅｓ）された場合に、処理は、ステップＳ１４およびステップＳ１５に進む。また、ステップＳ１４およびステップＳ１５の順番は、特に限定されず、任意の順番であってよいし、並行して実行されてもよい。従って、例えば、ステップＳ１１～ステップＳ１３のいずれかにおいて肯定判定（Ｙｅｓ）された場合に、ステップＳ１４の処理とステップＳ１５の処理とが、同時に実行されてもよいし、瞬時の差でいずれかの処理が早く実行されてもよい。
また、例えば、制御部１７１は、次のような処理を実行してもよい。例えば、第１内部ガス検知部２３が検知した燃料ガスの濃度が「２０％ＬＥＬ」に到達した場合、または、第１外部ガス検知部２４が検知した可燃ガスの濃度が「２０％ＬＥＬ」に到達した場合に、制御部１７１は警告信号を発報する。そして、例えば、第１内部ガス検知部２３が検知した燃料ガスの濃度が「４０％ＬＥＬ」に到達した場合、または、第１外部ガス検知部２４が検知した可燃ガスの濃度が「４０％ＬＥＬ」に到達した場合に、制御部１７１は、警報信号を発報するとともに、遮断部５７を制御して燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断し、かつ、第１給気部２１５を停止する。
（実施形態３）
図６および図７を参照して、本発明の実施形態３に係る燃料電池船１００を説明する。実施形態３では、冷却媒体貯留部６９から放出される可能性のある燃料ガスを検知する点で、実施形態３は実施形態２と主に異なる。実施形態３に係る燃料電池船１００の構成は、図１に示す燃料電池船１００の構成と同様である。以下、実施形態３が実施形態２と異なる点を主に説明する。
まず、図６を参照して、実施形態３に係る第２外部ガス検知部２７を説明する。図６は、燃料電池システム５、第１換気部２１Ａ、第１外部ガス検知部２４、および、第２外部ガス検知部２７を示すブロック図である。図６に示すように、燃料電池船１００は、第２外部ガス検知部２７を備える。
第２外部ガス検知部２７は、燃料電池収容体１９の外部に配置される。そして、第２外部ガス検知部２７は、燃料電池収容体１９の内部から外部に流出する燃料ガスを検知する。典型的には、燃料ガスは水素ガスであるため、第２外部ガス検知部２７は、例えば、水素ガスセンサーである。第２外部ガス検知部２７は、例えば、燃料ガス濃度（水素ガス濃度）を示す信号を制御部１７１に出力する。燃料ガスは、本発明の「可燃ガス」の一例に相当する。
特に、実施形態３では、第２外部ガス検知部２７は、冷却媒体貯留部６９に対応して燃料電池収容体１９の外部に配置される。また、実施形態３では、冷却媒体貯留部６９の上部は開放されている。つまり、冷却媒体貯留部６９は、上部開口６９ａを有する。そして、第２外部ガス検知部２７は、第２外部ガス検知部２７の上方に配置される。つまり、第２外部ガス検知部２７は、冷却媒体貯留部６９に対して離隔しつつ、冷却媒体貯留部６９の上部開口６９ａに対向する。図６の例では、第２外部ガス検知部２７は、冷却媒体貯留部６９の上部開口６９ａの近傍に配置される。
例えば、不可抗力によって燃料電池５１から燃料ガスが漏洩した場合、燃料ガスが第１冷却媒体配管７３（具体的には冷却媒体排出管７３２）に侵入する可能性がある。この場合、燃料ガスは、第１冷却媒体配管７３（具体的には冷却媒体排出管７３２）を通って冷却媒体貯留部６９に移動し、冷却媒体貯留部６９に貯留された第１冷却媒体ＷＡから放出される可能性がある。その結果、第２外部ガス検知部２７は、第１冷却媒体ＷＡから放出された燃料ガスを検知する。
第２外部ガス検知部２７が燃料ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。従って、遮断部５７は、燃料ガス配管６３において燃料ガスを遮断する。その結果、燃料電池５１への燃料ガスの供給が停止される。例えば、第２外部ガス検知部２７が燃料ガスを検知した場合、燃料電池５１から不可抗力によって燃料ガスが漏洩している可能性がある。従って、燃料ガス配管６３において燃料ガスを遮断することで、燃料ガスの更なる漏洩を防止できる。
具体的には、第２外部ガス検知部２７が所定濃度ＴＨ３以上の燃料ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。所定濃度ＴＨ３は、実験的および／または経験的に予め定められる。
また、第２外部ガス検知部２７が燃料ガスを検知した場合、第１給気部２１５は、燃料電池収容体１９への給気を継続する。従って、給気によって、燃料電池収容体１９の内部が換気される。その結果、不可抗力によって漏洩した燃料ガスが第２換気口２１３から排気される。よって、燃料電池５１を収容する燃料電池収容体１９に燃料ガスが滞留することを効果的に抑制できる。
次に、図６および図７を参照して、実施形態３に係る燃料ガス遮断方法を説明する。図７は、燃料ガス遮断方法を示すフローチャートである。図７に示すように、燃料ガス遮断方法は、ステップＳ２１～ステップＳ２６を含む。
図６および図７に示すように、まず、ステップＳ２１において、制御部１７１は、第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知したか否かを判定する。この点は、図３に示すステップＳ１と同様である。
ステップＳ２１で燃料ガスが検知されたと判定した場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２６に進む。
一方、ステップＳ２１で燃料ガスが検知されていないと判定した場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ２２に進む。
次に、ステップＳ２２において、制御部１７１は、第２外部ガス検知部２７が燃料ガスを検知したか否かを判定する。
ステップＳ２２で燃料ガスが検知されたと判定した場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２６に進む。例えば、第２外部ガス検知部２７が所定濃度ＴＨ３以上の燃料ガスを検知した場合、処理がステップＳ２６に進む。
一方、ステップＳ２２で燃料ガスが検知されていないと判定した場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ２３に進む。例えば、第２外部ガス検知部２７が所定濃度ＴＨ３未満の燃料ガスを検知した場合（第２外部ガス検知部２７が燃料ガスを検知しなかった場合を含む）、処理がステップＳ２３に進む。
次に、ステップＳ２３において、制御部１７１は、第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知したか否かを判定する。この点は、図５のステップＳ１２と同様である。
ステップＳ２３で可燃ガスが検知されたと判定した場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２５に進む。
一方、ステップＳ２３で可燃ガスが検知されていないと判定した場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ２４に進む。
次に、ステップＳ２４において、制御部１７１は、第１火災検知部２５が火災を検知したか否かを判定する。
ステップＳ２４で火災を検知していないと判定された場合（Ｎｏ）、処理はステップＳ２１に進む。
一方、ステップＳ２４で火災を検知したと判定された場合（Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２５に進む。
次に、ステップＳ２５において、制御部１７１は、第１給気部２１５を停止するように第１給気部２１５を制御する。その結果、第１給気部２１５は、燃料電池収容体１９への給気を停止する。つまり、ステップＳ２３で可燃ガスが検知されたと判定された場合、または、ステップＳ２４で火災が検知されたと判定された場合には、第１給気部２１５は停止する。
次に、ステップＳ２６において、制御部１７１は、燃料ガス配管６３を流れる燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御する。その結果、遮断部５７は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断する。つまり、ステップＳ２１で燃料ガスが検知されたと判定された場合、ステップＳ２２で燃料ガスが検知されたと判定された場合、ステップＳ２３で可燃ガスが検知されたと判定された場合、または、ステップＳ２４で火災が検知されたと判定された場合、遮断部５７は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断する。そして、処理は終了する。
なお、ステップＳ２１、ステップＳ２２、ステップＳ２３、および、ステップＳ２４の順番は、特に限定されず、任意の順番であってよいし、並行して実行されてもよい。この場合、例えば、ステップＳ２１～ステップＳ２４のいずれかにおいて肯定判定（Ｙｅｓ）された場合に、処理は、ステップＳ２５およびステップＳ２６に進む。また、ステップＳ２５およびステップＳ２６の順番は、特に限定されず、任意の順番であってよいし、並行して実行されてもよい。従って、例えば、ステップＳ２１～ステップＳ２４のいずれかにおいて肯定判定（Ｙｅｓ）された場合に、ステップＳ２５の処理とステップＳ２６の処理とが、同時に実行されてもよいし、瞬時の差でいずれかの処理が早く実行されてもよい。
また、例えば、制御部１７１は、次のような処理を実行してもよい。例えば、第１内部ガス検知部２３が検知した燃料ガスの濃度が「２０％ＬＥＬ」に到達した場合、第２外部ガス検知部２７が検知した燃料ガスの濃度が「２０％ＬＥＬ」に到達した場合、または、第１外部ガス検知部２４が検知した可燃ガスの濃度が「２０％ＬＥＬ」に到達した場合に、制御部１７１は警告信号を発報する。そして、例えば、第１内部ガス検知部２３が検知した燃料ガスの濃度が「４０％ＬＥＬ」に到達した場合、第２外部ガス検知部２７が検知した燃料ガスの濃度が「４０％ＬＥＬ」に到達した場合、または、第１外部ガス検知部２４が検知した可燃ガスの濃度が「４０％ＬＥＬ」に到達した場合に、制御部１７１は、警報信号を発報するとともに、遮断部５７を制御して燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断し、かつ、第１給気部２１５を停止する。
（実施形態４）
図８を参照して、本発明の実施形態４に係る燃料電池船１００を説明する。実施形態４では、燃料電池船１００が、燃料収容体４０および配管収容体７０、８０を備えている点で、実施形態４は、実施形態３と主に異なる。実施形態４に係る燃料電池船１００の構成は、図１に示す燃料電池船１００の構成と同様である。以下、実施形態４が実施形態３と異なる点を主に説明する。
図８は、実施形態４に係る燃料電池船１００の内部構造の一部を示す図である。図８では、空気の流れが、破線の矢印で示される。
図８に示すように、燃料電池船１００は、機関室１８および隔壁Ｗ１、Ｗ２をさらに備える。機関室１８は、甲板１ａの下部に配置される。燃料電池収容体１９は機関室１８に配置される。機関室１８は、隔壁Ｗ１、Ｗ２によって他の空間から仕切られている。隔壁Ｗ１、Ｗ２の素材は、例えば、繊維強化プラスチックまたは鉄板である。
燃料電池収容体１９に接続されるダクト２１４は、第１換気口２１１から甲板１ａまで延びており、甲板１ａの上面から露出する。第１給気部２１５は、ダクト２１４の甲板１ａ側の端部に配置される。第１給気部２１５および第１外部ガス検知部２４は、甲板１ａの上部に位置する。なお、第１給気部２１５および第１外部ガス検知部２４は、機関室１８に配置されていてもよい。また、燃料電池５１に接続される第１排出配管５６は、船外に延びる。なお、第１排出配管５６は、例えば、甲板１ａ上方の開放空間に延びていてもよい。
図８に示すように、燃料電池船１００は、燃料収容体４０と、第２換気部４１と、第３外部ガス検知部４２と、ガス配管４５と、燃料ガス配管４６と、遮断部４７と、第２内部ガス検知部４８と、第２火災検知部４９とをさらに備える。
燃料収容体４０は、燃料ガス貯留部６を収容する。つまり、燃料収容体４０は、燃料ガス貯留部６を収容する空間を有する。図８の例では、燃料収容体４０は、燃料ガス貯留部６に加えて、遮断部４７、第２内部ガス検知部４８、第２火災検知部４９、ガス配管４５の一部、および、燃料ガス配管４６の一部を収容する。
燃料収容体４０の素材は、例えば、繊維強化プラスチックまたは鉄板である。燃料収容体４０は、中空の形状を有する。例えば、燃料収容体４０は、中空の略直方体形状を有する。この場合、燃料収容体４０は、例えば、天壁４０ａ、底壁４０ｂ、正面壁（不図示）、背面壁（不図示）、側壁４０ｃ、および、側壁４０ｄを有する。ただし、燃料収容体４０の天面、底面、正面、背面、および、側面は、任意に定めることができる。また、燃料収容体４０の形状は、燃料ガス貯留部６を収容できる空間を有する限りは、特に限定されない。燃料収容体４０は、燃料ガス貯留部６を収容する、容器、チャンバー、または、ボックスと捉えることもできる。燃料収容体４０は、船体１の甲板１ａの下方に配置される。
燃料ガス貯留部６には、燃料ガス配管４６の一端が接続される。また、燃料ガス配管４６の他端は、燃料ガス配管６３の一端に接続される。燃料ガス配管６３の他端は燃料電池５１に接続される。従って、燃料ガスは、燃料ガス貯留部６から、燃料ガス配管４６および燃料ガス配管６３を通って、燃料電池５１に供給される。つまり、燃料ガス配管４６および燃料ガス配管６３は、燃料電池５１に燃料ガスを供給する配管である。
遮断部４７は、燃料ガス配管４６に配置され、燃料ガス配管４６の流路を開放または閉塞する。具体的には、遮断部４７は、燃料電池５１への燃料ガスの供給と供給停止とを切り替える。従って、遮断部４７は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断することが可能である。典型的には、遮断部４７は、遮断弁である。
第２換気部４１は、燃料収容体４０の内部を換気する。従って、実施形態４によれば、仮に不可抗力によって燃料収容体４０内で燃料ガス（可燃ガス）が漏洩した場合でも、燃料収容体４０の外部に燃料ガスを排出できる。また、仮に不可抗力によって燃料収容体４０内に可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性のガス）が侵入した場合でも、燃料収容体４０の外部に可燃ガスを排出できる。
よって、実施形態４によれば、燃料収容体４０に可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性のガス）が滞留することを抑制できる。
具体的には、第２換気部４１は、第３換気口４１１と、第４換気口４１２と、第２給気部４１３とを有する。第２換気部４１は、ダクト４１４と、ダクト４１５とをさらに有していてもよい。
第３換気口４１１は、燃料収容体４０に配置され、燃料収容体４０の内部と外部とを連通する。実施形態４では、第３換気口４１１は、燃料収容体４０の下部に配置される。図８の例では、第３換気口４１１は、側壁４０ｃの下部に配置される。なお、例えば、第３換気口４１１は、側壁４０ｃの側において、底壁４０ｂに配置されてもよい。ただし、通気できるかぎりは、第３換気口４１１の配置は特に限定されない。第３換気口４１１は、給気のための換気口である。
ダクト４１４は、燃料収容体４０に接続される。ダクト４１４は、燃料収容体４０の第３換気口４１１から甲板１ａまで延びており、甲板１ａから露出する。第２給気部４１３は、ダクト４１４の甲板１ａ側の端部に配置される。第２給気部４１３および第３外部ガス検知部４２は、甲板１ａの上部に位置する。なお、第２給気部４１３および第３外部ガス検知部４２は、燃料室２２に配置されていてもよい。
第２給気部４１３は、例えば、給気ファンである。第２給気部４１３には、一つ以上のフィルター（不図示）が配置されてもよい。第２給気部４１３は、非防爆型の給気ファンであることが好ましい。安価だからである。なお、第２給気部４１３は、防爆型の給気ファンであってもよい。フィルターは、例えば、塵埃または海塩粒子を除去する。図１に示す制御部１７１は第２給気部４１３を制御する。
第２給気部４１３は、燃料収容体４０の外部の空気を、ダクト４１４および第３換気口４１１を通して燃料収容体４０の内部に給気する。従って、給気によって、燃料収容体４０の内部が換気される。その結果、燃料収容体４０に可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性のガス）が滞留することを効果的に抑制できる。なお、第３換気口４１１を通して燃料収容体４０に給気が可能である限りは、第２給気部４１３の配置は特に限定されない。例えば、第２給気部４１３は、第３換気口４１１に配置されてもよい。
具体的には、第２給気部４１３が給気を行うので、燃料収容体４０の外部の空気が、第３換気口４１１を通って燃料収容体４０の内部に供給される。そして、第４換気口４１２を通って排気が行われる。その結果、燃料収容体４０の内部が換気される。
第４換気口４１２は、燃料収容体４０に配置され、燃料収容体４０の内部と外部とを連通する。実施形態４では、第４換気口４１２は、燃料収容体４０の上部に配置される。図８の例では、第４換気口４１２は、側壁４０ｄの側において、天壁４０ａに配置される。なお、例えば、第４換気口４１２は、側壁４０ｄの上部に配置されてもよい。ただし、通気できるかぎりは、第４換気口４１２の配置は特に限定されない。第４換気口４１２は、排気のための換気口である。
ダクト４１５は、燃料収容体４０に接続される。ダクト４１５は、第４換気口４１２から甲板１ａの外部まで延びる。従って、第４換気口４１２およびダクト４１５を通って排気が行われる。
具体的には、空気が、第２給気部４１３によって、ダクト４１４および第３換気口４１１を通って、燃料収容体４０の内部に給気される。そして、空気は、第４換気口４１２およびダクト４１５を通って排気される。
第３外部ガス検知部４２は、燃料収容体４０の外部に配置される。そして、第３外部ガス検知部４２は、燃料収容体４０の外部から内部に流入する可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性のガス）を検知する。第３外部ガス検知部４２は、例えば、可燃ガスセンサーである。第３外部ガス検知部４２は、例えば、可燃ガス濃度を示す信号を制御部１７１に出力する。
具体的には、第３外部ガス検知部４２は、第２給気部４１３に対応して燃料収容体４０の外部に配置される。更に具体的には、第３外部ガス検知部４２は、第２給気部４１３に対して空気の流れの上流に配置される。図８の例では、第３外部ガス検知部４２は、第２給気部４１３の外部において、第２給気部４１３の給気口４１３ａの近傍に配置される。第３外部ガス検知部４２は、燃料収容体４０の外部から第３換気口４１１に流入する可燃ガスを検知する。つまり、第３外部ガス検知部４２は、燃料収容体４０の外部から第２給気部４１３に向かう可燃ガスを検知する。
制御部１７１（図１）は、第３外部ガス検知部４２が可燃ガスを検知した場合、第２給気部４１３を停止させる。従って、実施形態４によれば、可燃ガスが第３換気口４１１を通して燃料収容体４０に侵入することを抑制できる。加えて、第２給気部４１３が防爆構造を有していない場合でも、可燃ガスと第２給気部４１３との本来意図しない相互作用を防止できる。
具体的には、第３外部ガス検知部４２が所定濃度ＴＨ４以上の可燃ガスを検知した場合に、制御部１７１は、第２給気部４１３を停止させる。所定濃度ＴＨ４は、実験的および／または経験的に予め定められる。
加えて、第３外部ガス検知部４２が可燃ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。従って、遮断部４７は、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断する。その結果、燃料電池５１への燃料ガスの供給が停止されて、燃料電池５１の発電が停止する。
具体的には、第３外部ガス検知部４２が所定濃度ＴＨ４以上の可燃ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。
第２内部ガス検知部４８は、燃料収容体４０の内部に配置される。例えば、第２内部ガス検知部４８は、燃料収容体４０の上部内面に配置される。
第２内部ガス検知部４８は、燃料ガスを検知する。典型的には、燃料ガスは水素ガスであるため、第２内部ガス検知部４８は、例えば、水素ガスセンサーである。第２内部ガス検知部４８は、例えば、燃料ガス濃度（水素ガス濃度）を示す信号を制御部１７１に出力する。
第２内部ガス検知部４８が燃料ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。従って、遮断部４７は、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断する。例えば、第２内部ガス検知部４８が燃料ガスを検知した場合、燃料収容体４０の内部において不可抗力によって燃料ガスが漏洩した可能性がある。従って、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断することで、燃料ガスの更なる漏洩を防止できる。
具体的には、第２内部ガス検知部４８が所定濃度ＴＨ５以上の燃料ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。所定濃度ＴＨ５は、実験的および／または経験的に予め定められる。
なお、第２内部ガス検知部４８は、例えば、第４換気口４１２に配置してもよい。または、第２内部ガス検知部４８は、例えば、第４換気口４１２に対して排気（空気）の流れの上流であって、第４換気口４１２の近傍に配置してもよい。
第２火災検知部４９は、燃料収容体４０の内部に配置される。具体的には、第２火災検知部４９は、燃料収容体４０の上部内面に配置される。図８の例では、第２火災検知部４９は、燃料収容体４０の天壁４０ａに配置される。
第２火災検知部４９は、燃料収容体４０の内部で発生した火災を検知して、火災が発生したことを示す信号を制御部１７１に出力する。第２火災検知部４９の構成は、第１火災検知部２５の構成と同様である。
第２火災検知部４９が火災を検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。その結果、遮断部４７は、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断する。
ここで、制御部１７１は、第３外部ガス検知部４２、第２内部ガス検知部４８、および、第２火災検知部４９の検知結果に基づいて、図５のフローチャートによって示される処理と同様の処理を実行してもよい。
なお、第２内部ガス検知部４８が燃料ガスを検知した場合、第３外部ガス検知部４２が可燃ガスを検知した場合、または、第２火災検知部４９が火災を検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御してもよい。
また、第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知した場合、第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知した場合、第２外部ガス検知部２７が燃料ガスを検知した場合、または、第１火災検知部２５が火災を検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御してもよい。
さらに、第２内部ガス検知部４８が燃料ガスを検知した場合、第３外部ガス検知部４２が可燃ガスを検知した場合、第２火災検知部４９が火災を検知した場合、第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知した場合、第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知した場合、第２外部ガス検知部２７が燃料ガスを検知した場合、または、第１火災検知部２５が火災を検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７および遮断部４７を同時に制御してもよい。その結果、遮断部５７および遮断部４７は、実質的に同時に、燃料ガスを遮断する。
さらに、第２内部ガス検知部４８が燃料ガスを検知した場合、第３外部ガス検知部４２が可燃ガスを検知した場合、第２火災検知部４９が火災を検知した場合、第１内部ガス検知部２３が燃料ガスを検知した場合、第１外部ガス検知部２４が可燃ガスを検知した場合、第２外部ガス検知部２７が燃料ガスを検知した場合、または、第１火災検知部２５が火災を検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７および遮断部４７を同時に制御することと並行して、ガス配管８５の流路を開放するように開閉部８６を制御してもよい。その結果、実質的に同時に、遮断部５７および遮断部４７が燃料ガスを遮断するとともに、開閉部８６がガス配管８５の流路を開放する。よって、遮断部４７と遮断部５７との間の燃料ガス配管４６、６３に残留する燃料ガスを、ガス配管８５を通して船外へ放出できるため、燃料電池５１への燃料ガスの供給をより効果的に停止できる。
図８に示すように、燃料電池船１００は、燃料室２２および隔壁Ｗ３をさらに備える。燃料室２２は、甲板１ａの下部に配置される。燃料収容体４０は燃料室２２に配置される。燃料室２２は、隔壁Ｗ２、Ｗ３によって他の空間から仕切られている。隔壁Ｗ２、Ｗ３の素材は、例えば、繊維強化プラスチックまたは鉄板である。図８の例では、燃料室２２と機関室１８とは隣接している。そして、燃料室２２と機関室１８との間に、隔壁Ｗ２が配置される。
また、燃料電池船１００は、配管収容体８０と、第３換気部８１と、第４外部ガス検知部８２と、ガス配管８５と、開閉部８６と、第３内部ガス検知部８７とをさらに備える。
配管収容体８０は、機関室１８に配置される。配管収容体８０は、燃料ガス配管４６の一部、燃料ガス配管６３の一部、ガス配管４５の一部、ガス配管８５の一部、および、開閉部８６（以下、「燃料ガス配管４６の一部等」と記載する）を収容する。
配管収容体８０の素材は、例えば、繊維強化プラスチックまたは鉄板である。配管収容体８０は、中空の形状を有する。例えば、配管収容体８０は、中空の略直方体形状を有する。この場合、配管収容体８０は、例えば、天壁８０ａ、底壁８０ｂ、正面壁（不図示）、背面壁（不図示）、側壁８０ｃ、および、側壁８０ｄを有する。ただし、配管収容体８０の天面、底面、正面、背面、および、側面は、任意に定めることができる。また、配管収容体８０の形状は、燃料ガス配管４６の一部等を収容できる空間を有する限りは、特に限定されない。配管収容体８０は、燃料ガス配管４６の一部等を収容する、容器、チャンバー、または、ボックスと捉えることもできる。配管収容体８０は、例えば、船体１の甲板１ａの下方に配置される。
ガス配管８５の一端は、燃料ガス配管４６および燃料ガス配管６３に接続される。ガス配管８５の他端は、ダクト４１５の内部に位置する。
開閉部８６は、ガス配管８５に配置される。開閉部８６は、ガス配管８５の流路を開放または閉塞する。開閉部８６は、例えば、開閉弁である。
第３換気部８１は、配管収容体８０の内部を換気する。従って、実施形態４によれば、仮に不可抗力によって配管収容体８０内で燃料ガス（可燃ガス）が漏洩した場合でも、配管収容体８０の外部に燃料ガスを排出できる。また、仮に不可抗力によって配管収容体８０内に可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性を有するガス）が侵入した場合でも、配管収容体８０の外部に可燃ガスを排出できる。
よって、実施形態４によれば、燃料ガス配管４６の一部等を収容する配管収容体８０に可燃ガス（燃料ガスおよび他の可燃性のガス）が滞留することを抑制できる。
具体的には、第３換気部８１は、第５換気口８１１と、第６換気口８１２と、第３給気部８１３とを有する。第３換気部８１は、ダクト８１４をさらに有していてもよい。
第５換気口８１１は、配管収容体８０に配置され、配管収容体８０の内部と外部とを連通する。実施形態４では、第５換気口８１１は、配管収容体８０の下部に配置される。図８の例では、第５換気口８１１は、側壁８０ｄの下部に配置される。なお、例えば、第５換気口８１１は、側壁８０ｄの側において、底壁８０ｂに配置されてもよい。ただし、通気できるかぎりは、第５換気口８１１の配置は特に限定されない。第５換気口８１１は、給気のための換気口である。
ダクト８１４は、配管収容体８０に接続される。ダクト８１４は、配管収容体８０の第５換気口８１１から甲板１ａまで延びており、甲板１ａから露出する。第３給気部８１３は、ダクト８１４の甲板１ａ側の端部に配置される。第３給気部８１３および第４外部ガス検知部８２は、甲板１ａの上部に位置する。なお、第３給気部８１３および第４外部ガス検知部８２は、燃料室２２に配置されていてもよい。
第３給気部８１３は、例えば、給気ファンである。第３給気部８１３は、非防爆型の給気ファンであることが好ましい。安価だからである。なお、第３給気部８１３は、防爆型の給気ファンであってもよい。第３給気部８１３には、一つ以上のフィルター（不図示）が配置されてもよい。フィルターは、例えば、塵埃または海塩粒子を除去する。制御部１７１は第３給気部８１３を制御する。
第３給気部８１３は、配管収容体８０の外部の空気を、ダクト８１４および第５換気口８１１を通して配管収容体８０の内部に給気する。従って、給気によって、配管収容体８０の内部が換気される。その結果、燃料ガス配管４６の一部等を収容する配管収容体８０に可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性のガス）が滞留することを効果的に抑制できる。なお、第５換気口８１１を通して配管収容体８０に給気が可能である限りは、第３給気部８１３の配置は特に限定されない。例えば、第３給気部８１３は、第５換気口８１１に配置されてもよい。
具体的には、第３給気部８１３が給気を行うので、配管収容体８０の外部の空気が、第５換気口８１１を通って配管収容体８０の内部に供給される。そして、第６換気口８１２を通って排気が行われる。その結果、配管収容体８０の内部が換気される。
第６換気口８１２は、配管収容体８０に配置され、配管収容体８０の内部と外部とを連通する。実施形態４では、第６換気口８１２は、配管収容体８０の上部に配置される。図８の例では、第６換気口８１２は、天壁８０ａに配置される。なお、例えば、第６換気口８１２は、側壁８０ｃの上部に配置されてもよい。ただし、通気できるかぎりは、第６換気口８１２の配置は特に限定されない。第６換気口８１２は、排気のための換気口である。
第４外部ガス検知部８２は、配管収容体８０の外部に配置される。そして、第４外部ガス検知部８２は、配管収容体８０の外部から内部に流入する可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性のガス）を検知する。第４外部ガス検知部８２は、例えば、可燃ガスセンサーである。第４外部ガス検知部８２は、例えば、可燃ガス濃度を示す信号を制御部１７１に出力する。
具体的には、第４外部ガス検知部８２は、第３給気部８１３に対応して配管収容体８０の外部に配置される。更に具体的には、第４外部ガス検知部８２は、第３給気部８１３に対して空気の流れの上流に配置される。図８の例では、第４外部ガス検知部８２は、第３給気部８１３の外部において、第３給気部８１３の給気口８１３ａの近傍に配置される。第４外部ガス検知部８２は、配管収容体８０の外部から第５換気口８１１に流入する可燃ガスを検知する。つまり、第４外部ガス検知部８２は、配管収容体８０の外部から第３給気部８１３に向かう可燃ガスを検知する。
制御部１７１（図１）は、第４外部ガス検知部８２が可燃ガスを検知した場合、第３給気部８１３を停止させる。従って、実施形態４によれば、可燃ガスが第５換気口８１１を通して配管収容体８０に侵入することを抑制できる。加えて、第３給気部８１３が防爆構造を有していない場合でも、可燃ガスと第３給気部８１３との本来意図しない相互作用を防止できる。
具体的には、第４外部ガス検知部８２が所定濃度ＴＨ６以上の可燃ガスを検知した場合に、制御部１７１は、第３給気部８１３を停止させる。所定濃度ＴＨ６は、実験的および／または経験的に予め定められる。
加えて、第４外部ガス検知部８２が可燃ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。従って、遮断部４７は、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断する。その結果、燃料電池５１への燃料ガスの供給が停止されて、燃料電池５１の発電が停止する。
具体的には、第４外部ガス検知部８２が所定濃度ＴＨ６以上の可燃ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。
第３内部ガス検知部８７は、配管収容体８０の内部に配置される。例えば、第３内部ガス検知部８７は、配管収容体８０の上部内面に配置される。
第３内部ガス検知部８７は、燃料ガスを検知する。典型的には、燃料ガスは水素ガスであるため、第３内部ガス検知部８７は、例えば、水素ガスセンサーである。第３内部ガス検知部８７は、例えば、燃料ガス濃度（水素ガス濃度）を示す信号を制御部１７１に出力する。
第３内部ガス検知部８７が燃料ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。従って、遮断部４７は、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断する。例えば、第３内部ガス検知部８７が燃料ガスを検知した場合、配管収容体８０の内部において不可抗力によって燃料ガスが漏洩した可能性がある。従って、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断することで、燃料ガスの更なる漏洩を防止できる。
具体的には、第３内部ガス検知部８７が所定濃度ＴＨ７以上の燃料ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。所定濃度ＴＨ７は、実験的および／または経験的に予め定められる。
なお、第３内部ガス検知部８７は、例えば、第６換気口８１２に配置してもよい。または、第３内部ガス検知部８７は、例えば、第６換気口８１２に対して排気（空気）の流れの上流であって、第６換気口８１２の近傍に配置してもよい。なお、燃料電池船１００は、第３内部ガス検知部８７を備えていなくてもよい。仮に配管収容体８０内で燃料ガスが漏洩した場合でも、燃料ガスは配管収容体７０に流出するため、第４内部ガス検知部９４によって燃料ガスを検知可能だからである。
ここで、制御部１７１は、第４外部ガス検知部８２および第３内部ガス検知部８７の検知結果に基づいて、図５のフローチャートによって示される処理（ステップＳ１３を除く）と同様の処理を実行してもよい。
なお、第３内部ガス検知部８７が燃料ガスを検知した場合、または、第４外部ガス検知部８２が可燃ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御してもよい。
図８に示すように、燃料電池船１００は、配管収容体７０と、第４換気部７２と、燃料ガス導入口７４と、第１逆止弁７６と、不活性ガス導入口７７と、開閉部７８と、第２逆止弁７９と、不活性ガス配管９２と、第４内部ガス検知部９４とをさらに備える。
配管収容体７０は、甲板１ａの上部に配置される。配管収容体７０は、ガス配管４５の一部、ガス配管８５の一部、不活性ガス配管９２、第１逆止弁７６、開閉部７８、および、第２逆止弁７９（以下、「ガス配管４５の一部等」と記載する）を収容する。
配管収容体７０の素材は、例えば、繊維強化プラスチックである。配管収容体７０は、中空の形状を有する。例えば、配管収容体７０は、中空の略直方体形状を有する。この場合、配管収容体７０は、例えば、天壁７０ａ、底壁７０ｂ、正面壁（不図示）、背面壁（不図示）、側壁７０ｃ、および、側壁７０ｄを有する。ただし、配管収容体７０の天面、底面、正面、背面、および、側面は、任意に定めることができる。また、配管収容体７０の形状は、ガス配管４５の一部等を収容できる空間を有する限りは、特に限定されない。配管収容体７０は、ガス配管４５の一部等を収容する、容器、チャンバー、または、ボックスと捉えることもできる。なお、配管収容体７０と配管収容体８０とは、同一の筐体として形成され、互いに連通していてもよい。
ガス配管４５の一端は、燃料ガス貯留部６に接続され、ガス配管４５の他端は、燃料ガス導入口７４に接続される。第１逆止弁７６はガス配管４５の上流に配置される。燃料ガス導入口７４には、燃料ガスが供給される。そして、燃料ガスは、第１逆止弁７６およびガス配管４５を通って、燃料ガス貯留部６に導入される。その結果、燃料ガス貯留部６に燃料ガスが貯留される。ガス配管４５を燃料ガスが通るので、ガス配管４５を「燃料ガス配管」と捉えることもできる。第１逆止弁７６は、燃料ガスの逆流を防止する。
燃料ガス導入口７４に燃料ガスを供給する場合には、開閉部７８は、不活性ガス配管９２の流路を閉塞している。
不活性ガス配管９２の一端は、ガス配管４５の上流に接続され、不活性ガス配管９２の他端は、不活性ガス導入口７７に接続される。不活性ガス配管９２には、開閉部７８および第２逆止弁７９が配置される。第２逆止弁７９は、開閉部７８の下流に配置される。開閉部７８は、不活性ガス配管９２の流路を開放または閉塞する。開閉部７８は、例えば、開閉弁である。なお、燃料電池船１００は、開閉部７８を備えていなくてもよい。燃料電池船１００は第２逆止弁７９を備えているからである。
燃料ガス導入口７４に燃料ガスが供給されていない状態において、不活性ガス導入口７７には、不活性ガスが供給される。不活性ガスは、典型的には、窒素ガスである。そして、開閉部７８が不活性ガス配管９２の流路を開放すると、不活性ガスが、第２逆止弁７９およびガス配管４５を通って、燃料ガス貯留部６に導入される。さらに、遮断部４７が燃料ガス配管４６の流路を開放し、開閉部８６がガス配管８５の流路を開放し、遮断部５７が燃料ガス配管６３の流路を閉塞すると、不活性ガスは、燃料ガス貯留部６から、燃料ガス配管４６、ガス配管８５、第８換気口７２１、および、ダクト７２４を通って、ダクト４１５に排出される。つまり、不活性ガスによって燃料ガスがパージされる。なお、パージ時には、ガス配管８５を燃料ガスが通る点で、ガス配管８５を「燃料ガス配管」と捉えることもできる。
第４換気部７２は、配管収容体７０の内部を換気する。従って、実施形態４によれば、仮に不可抗力によって配管収容体７０内で燃料ガス（可燃ガス）が漏洩した場合でも、配管収容体７０の外部に燃料ガスを排出できる。また、仮に不可抗力によって配管収容体７０内に可燃ガス（燃料ガスまたは他の可燃性を有するガス）が侵入した場合でも、配管収容体７０の外部に可燃ガスを排出できる。
よって、実施形態４によれば、ガス配管４５の一部等を収容する配管収容体７０に可燃ガス（燃料ガスおよび他の可燃性のガス）が滞留することを抑制できる。
具体的には、第４換気部７２は、第８換気口７２１と、第９換気口７２２とを有する。第４換気部７２は、ダクト７２４をさらに有していてもよい。
第８換気口７２１は、配管収容体７０に配置され、配管収容体７０の内部と外部とを連通する。実施形態４では、第８換気口７２１は、配管収容体７０の下部に配置される。図８の例では、第８換気口７２１は、底壁７０ｂに配置される。ただし、通気できるかぎりは、第８換気口７２１の配置は特に限定されない。第８換気口７２１は、給気のための換気口である。
第９換気口７２２は、配管収容体７０に配置され、配管収容体７０の内部と外部とを連通する。実施形態４では、第９換気口７２２は、配管収容体７０の内部上側に配置される。ただし、通気できるかぎりは、第９換気口７２２の配置は特に限定されない。第９換気口７２２は、排気のための換気口である。
ダクト７２４の基端部は、第９換気口７２２に接続される。ダクト７２４の先端部は、ダクト４１５の内部に位置する。従って、空気は、第８換気口７２１から配管収容体７０に流入し、第９換気口７２２およびダクト７２４を通ってダクト４１５に排気される。なお、配管収容体７０の排気は、ダクト４１５に合流せずに、独立して船外へ向けて行ってもよい。
第４内部ガス検知部９４は、配管収容体７０の内部に配置される。例えば、第４内部ガス検知部９４は、配管収容体７０の上部内面に配置される。
第４内部ガス検知部９４は、燃料ガスを検知する。典型的には、燃料ガスは水素ガスであるため、第４内部ガス検知部９４は、例えば、水素ガスセンサーである。第４内部ガス検知部９４は、例えば、燃料ガス濃度（水素ガス濃度）を示す信号を制御部１７１に出力する。
第４内部ガス検知部９４が燃料ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。従って、遮断部４７は、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断する。例えば、第４内部ガス検知部９４が燃料ガスを検知した場合、配管収容体７０の内部において不可抗力によって燃料ガスが漏洩した可能性がある。従って、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断することで、燃料ガスの更なる漏洩を防止できる。
具体的には、第４内部ガス検知部９４が所定濃度ＴＨ８以上の燃料ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。所定濃度ＴＨ８は、実験的および／または経験的に予め定められる。
なお、第４内部ガス検知部９４は、例えば、第９換気口７２２に配置してもよい。または、第４内部ガス検知部９４は、例えば、第９換気口７２２に対して排気（空気）の流れの上流であって、第９換気口７２２の近傍に配置してもよい。
ここで、制御部１７１は、第４内部ガス検知部９４の検知結果に基づいて、図３のフローチャートによって示される処理（ステップＳ２を除く）と同様の処理を実行してもよい。
なお、第４内部ガス検知部９４が燃料ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御してもよい。
図８に示すように、燃料電池船１００は、連通部９８と、連通部９９とをさらに備える。連通部９８は、配管収容体７０と配管収容体８０とを連通する。具体的には、配管収容体７０の第８換気口７２１と配管収容体８０の第６換気口８１２とを連通する。連通部９８は、例えば、管である。つまり、連通部９８は、配管収容体７０と配管収容体８０とを繋ぐ中空の部材である。
実施形態４によれば、連通部９８を設けることで、配管収容体８０からの排気を、連通部９８および配管収容体７０を経由して行うことができる。
具体的には、空気が、第３給気部８１３によって、ダクト８１４および第５換気口８１１を通って、配管収容体８０の内部に給気される。そして、空気は、第６換気口８１２、連通部９８、第８換気口７２１、第９換気口７２２、および、ダクト７２４を通って、ダクト４１５に排気される。そして、空気は、ダクト４１５を通って排気される。
ガス配管４５は、燃料ガス貯留部６から配管収容体８０に延び、更に、第６換気口８１２、連通部９８、および、第８換気口７２１を通って、配管収容体７０まで延びる。また、ガス配管８５は、配管収容体７０から、第６換気口８１２、連通部９８、および、第８換気口７２１を通って、配管収容体７０まで延びる。なお、燃料ガス配管４６は、燃料ガス貯留部６から配管収容体８０まで延びて、配管収容体８０の内部において、ガス配管８５および燃料ガス配管６３に接続される。
連通部９９は、配管収容体８０と燃料電池収容体１９とを連通する。具体的には、燃料電池収容体１９の第２換気口２１３を、配管収容体７０に連通する。更に具体的には、連通部９９は、配管収容体７０の開口８０ｘと燃料電池収容体１９の第２換気口２１３とを連通する。開口８０ｘは、例えば、配管収容体８０の側壁８０ｄに配置される。連通部９８は、例えば、管である。つまり、連通部９９は、配管収容体８０と燃料電池収容体１９とを繋ぐ中空の部材である。
実施形態４によれば、連通部９９を設けることで、燃料電池収容体１９からの排気を、連通部９９および配管収容体８０を経由して行うことができる。
具体的には、空気が、第１給気部２１５によって、ダクト２１４および第１換気口２１１を通って、燃料電池収容体１９の内部に給気される。そして、空気は、第２換気口２１３、連通部９９、および、開口８０ｘを通り、配管収容体８０に進入する。さらに、空気は、第６換気口８１２、連通部９８、第８換気口７２１、第９換気口７２２、および、ダクト７２４を通って、ダクト４１５に排気される。そして、空気は、ダクト４１５を通って排気される。
燃料ガス配管６３は、燃料電池５１から、第２換気口２１３、連通部９９、および、開口８０ｘを通って、配管収容体８０まで延びている。そして、燃料ガス配管６３は、配管収容体８０の内部において、燃料ガス配管４６およびガス配管８５に接続される。
図８に示すように、燃料電池船１００は、ガス検知部５０をさらに備える。ガス検知部５０は、ダクト４１５の内部に配置される。ダクト４１５は、燃料収容体４０の第４換気口４１２から、甲板１ａおよび配管収容体７０を貫通して、配管収容体７０の外部まで延びている。そして、ガス検知部５０は、ダクト４１５の内部において、ダクト７２４よりも上方に配置される。
ガス検知部５０は、燃料ガスを検知する。典型的には、燃料ガスは水素ガスであるため、ガス検知部５０は、例えば、水素ガスセンサーである。ガス検知部５０は、例えば、燃料ガス濃度を示す信号を制御部１７１に出力する。
ガス検知部５０が燃料ガスを検知した場合、制御部１７１は、燃料電池５１に供給する燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。従って、遮断部４７は、燃料ガス配管４６において燃料ガスを遮断する。その結果、燃料電池５１への燃料ガスの供給が停止される。
具体的には、ガス検知部５０が所定濃度ＴＨ９以上の燃料ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部４７を制御する。所定濃度ＴＨ９は、実験的および／または経験的に予め定められる。
なお、制御部１７１は、ガス検知部５０が燃料ガスを検知した場合に、制御部１７１は、燃料ガスを遮断するように遮断部５７を制御してもよい。なお、燃料電池船１００はガス検知部５０を備えていなくてもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施形態及び実施例について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施できる（例えば、下記（１）～（４））。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素は適宜改変可能である。例えば、ある実施形態に示される全構成要素のうちのある構成要素を別の実施形態の構成要素に追加してもよく、または、ある実施形態に示される全構成要素のうちのいくつかの構成要素を実施形態から削除してもよい。
また、図面は、発明の理解を容易にするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚さ、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の構成は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることは言うまでもない。
（１）図６において、燃料電池船１００は、第１給気部２１５および第１外部ガス検知部２４を備えていなくてもよい。また、図６において、燃料電池船１００は、第１外部ガス検知部２４を備えていなくてもよい。
（２）図８において、燃料電池船１００は、第１給気部２１５および第１外部ガス検知部２４のセット、第２給気部４１３および第３外部ガス検知部４２のセット、ならびに、第３給気部８１３および第４外部ガス検知部８２のセットのうち、一部のセットを備えていてもよいし、全部のセットを備えていなくてもよい。また、燃料電池船１００は、第２換気口２１３、第４換気口４１２、第６換気口８１２、および、第９換気口７２２のうちの少なくとも１つの換気口に対応して、排気ファンを備えていてもよい。排気ファンは、防爆型であることが好ましい。なお、排気ファンは、非防爆型であってもよい。
さらに、図８において、燃料電池船１００は、第１内部ガス検知部２３、第１外部ガス検知部２４、第１火災検知部２５、第２外部ガス検知部２７、第３外部ガス検知部４２、第２内部ガス検知部４８、第２火災検知部４９、第４外部ガス検知部８２、第３内部ガス検知部８７、第４内部ガス検知部９４、および、ガス検知部５０のうち、一部の検知部を備えていてもよいし、全部の検知部を備えていなくてもよい。
（３）図８において、燃料電池船１００は、第１給気部２１５、第２給気部４１３、および、第３給気部８１３のうち、一部の給気部または全部の給気部には、一つ以上のフィルター（不図示）が配置されてもよい。フィルターは、例えば、塵埃または海塩粒子を除去する。
（４）本発明において、燃料電池船１００は、燃料電池収容体１９の第２換気口２１３を、配管収容体８０（図８）および燃料収容体４０（図８）のうちの一方の収容体に連通する連通部（以下、「連通部Ｐ」と記載）を備えていてもよい。
例えば、図８を参照して説明した実施形態４では、連通部Ｐは、連通部９９である。そして、連通部９９は、燃料電池収容体１９の第２換気口２１３を、配管収容体８０に連通している。
例えば、連通部Ｐ（不図示）が、図８に示す燃料電池収容体１９の第２換気口２１３を、図８に示す燃料収容体４０に連通してもよい。つまり、連通部Ｐが、図８に示す燃料電池収容体１９と燃料収容体４０とを連通していてもよい。この場合は、例えば、燃料電池収容体１９の隣に燃料収容体４０が配置される。また、例えば、連通部Ｐは、燃料収容体４０の開口（不図示）と燃料電池収容体１９の第２換気口２１３とを連通する。燃料収容体４０の開口は、例えば、燃料収容体４０の側壁４０ｄに配置される。連通部Ｐは、例えば、管である。つまり、連通部Ｐは、燃料収容体４０と燃料電池収容体１９とを繋ぐ中空の部材である。
（５）燃料電池船１００は、燃料電池システム５および蓄電池システム７に加えて、燃料電池システム５および蓄電池システム７以外の電力源を備えていてもよい。電力源は、例えば、電力変換装置を備えたエンジン式発電機である。
本発明は、燃料電池船に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
１ 船体
６ 燃料ガス貯留部
９ 推進装置
５１ 燃料電池
１９ 燃料電池収容体
２１、２１Ａ 第１換気部
２４ 第１外部ガス検知部（外部ガス検知部）
２７ 第２外部ガス検知部（外部ガス検知部）
４０ 燃料収容体
４５ ガス配管（燃料ガス配管）
４６ 燃料ガス配管
４１ 第２換気部
４７、５７ 遮断部
６３ 燃料ガス配管
６９ 冷却媒体貯留部
８０ 配管収容体
７３ 第１冷却媒体配管（冷却媒体配管）
８１ 第３換気部
８５ ガス配管（燃料ガス配管）
１００ 燃料電池船
１７１ 制御部
２１１ 第１換気口
２１３ 第２換気口
２１５ 第１給気部（給気部）

Claims (10)

  1. 船体に推進力を発生させる推進装置と、
    前記推進装置に電力を供給する燃料電池と、
    前記燃料電池を収容する燃料電池収容体と、
    前記燃料電池収容体の内部を換気する第１換気部と、
    前記燃料電池に供給する燃料ガスを貯留する燃料ガス貯留部と、
    前記燃料ガス貯留部を収容する燃料収容体と、
    前記燃料収容体の内部を換気する第２換気部と、
    前記燃料ガスが通る燃料ガス配管と、
    前記燃料ガス配管の一部を収容する配管収容体と、
    前記配管収容体の内部を換気する第３換気部と
    を備える、燃料電池船。
  2. 前記燃料電池収容体の外部に配置され、前記燃料電池収容体の外部から内部に流入する可燃ガス、または、前記燃料電池収容体の内部から外部に流出する可燃ガスを検知する外部ガス検知部と、
    前記燃料電池に供給する燃料ガスを遮断することの可能な遮断部と、
    前記遮断部を制御する制御部と
    をさらに備え、
    前記外部ガス検知部が前記可燃ガスを検知した場合、前記制御部は、前記燃料ガスを遮断するように前記遮断部を制御する、請求項１に記載の燃料電池船。
  3. 前記第１換気部は、
    前記燃料電池収容体の内部と外部とを連通する第１換気口と、
    前記燃料電池収容体の外部の空気を、前記第１換気口を通して前記燃料電池収容体の内部に給気する給気部と、
    前記燃料電池収容体の内部と外部とを連通する第２換気口と
    を有する、請求項１に記載の燃料電池船。
  4. 前記給気部に対応して前記燃料電池収容体の外部に配置され、可燃ガスを検知する第１外部ガス検知部をさらに備える、請求項３に記載の燃料電池船。
  5. 前記給気部を制御する制御部をさらに備え、
    前記第１外部ガス検知部が前記可燃ガスを検知した場合、前記給気部を停止させる、請求項４に記載の燃料電池船。
  6. 前記燃料電池に供給する燃料ガスを遮断することの可能な遮断部と、
    前記遮断部を制御する制御部と
    をさらに備え、
    前記第１外部ガス検知部が前記可燃ガスを検知した場合、前記制御部は、前記燃料ガスを遮断するように前記遮断部を制御する、請求項４に記載の燃料電池船。
  7. 前記燃料電池収容体の外部に配置され、前記燃料電池を冷却する冷却媒体を貯留する冷却媒体貯留部と、
    前記冷却媒体貯留部から前記燃料電池に向けて前記冷却媒体を供給する冷却媒体配管と、
    前記冷却媒体貯留部に対応して前記燃料電池収容体の外部に配置され、燃料ガスを検知する第２外部ガス検知部と
    をさらに備える、請求項１に記載の燃料電池船。
  8. 前記燃料電池に供給する燃料ガスを遮断することの可能な遮断部と、
    前記遮断部を制御する制御部と
    をさらに備え、
    前記第２外部ガス検知部が前記燃料ガスを検知した場合、前記制御部は、前記燃料ガスを遮断するように前記遮断部を制御する、請求項７に記載の燃料電池船。
  9. 前記第１換気部は、前記燃料電池収容体の内部と外部とを連通する換気口を有し、
    前記換気口を、前記配管収容体および前記燃料収容体のうちの一方の収容体に連通する連通部をさらに備える、請求項１から８のいずれか１項に記載の燃料電池船。
  10. 船内の電力機器に電力を供給する燃料電池と、
    前記燃料電池を収容する燃料電池収容体と、
    前記燃料電池収容体の内部を換気する第１換気部と、
    前記燃料電池に供給する燃料ガスを貯留する燃料ガス貯留部と、
    前記燃料ガス貯留部を収容する燃料収容体と、
    前記燃料収容体の内部を換気する第２換気部と、
    前記燃料ガスが通る燃料ガス配管と、
    前記燃料ガス配管の一部を収容する配管収容体と、
    前記配管収容体の内部を換気する第３換気部と
    を備える、発電システム。
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