燃料電池発電システム、燃料電池発電システムの起動準備方法および燃料電池発電システムのメンテナンス方法
【課題】 脱硫器の交換時期などの情報を取得して、例えば複数の燃料電池発電システムをネットワークを介して管理する管理装置の表示装置に表示させて、表示された情報により交換時期を判定する燃料電池発電システム、燃料電池発電システムの起動準備方法および脱硫器のメンテナンスを確実に容易に経済的に行えるメンテナンス方法の提供。
【解決手段】 一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システム３１であって、前記システムの運転状況の情報を取得する手段を備え、ネットワーク３０を介した管理装置３２の表示装置３３に表示される前記手段により取得された情報によって、前記常温脱硫器の交換時期を判定するように構成する。
【解決手段】 一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システム３１であって、前記システムの運転状況の情報を取得する手段を備え、ネットワーク３０を介した管理装置３２の表示装置３３に表示される前記手段により取得された情報によって、前記常温脱硫器の交換時期を判定するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば家庭用の小型電源として好適な燃料電池発電システムおよびそれを利用したメンテナンス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタンなどの炭化水素系燃料ガス中に含まれる硫黄を除去する脱硫器と、燃料ガスを水蒸気と反応させて水素に改質する改質器（ＲＦ）と、一酸化炭素を変成するＣＯ変成器（ＳＨ）と、一酸化炭素を除去するＣＯ除去器（ＰＲＯＸ）と、このようにして得られた水素（改質ガス）と空気中の酸素などの酸化剤とを化学反応させて発電する燃料電池とを備えた小型電源としての燃料電池発電システムが提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
燃料極（ＡＮ）に水素を含む燃料ガス、空気極（ＣＡ）に空気を供給すると、燃料極では、水素分子を水素イオンと電子に分解する燃料極反応、空気極では、酸素と水素イオンと電子から水を生成する電気化学反応がそれぞれ行われ、燃料極から空気極に向かって外部回路を移動する電子により電力が負荷に供給されるとともに、空気極側に水が生成される。
【０００４】
図１３に従来の燃料電池発電システムを示す。
図１３に示すように、燃料電池発電システム１Ａは、天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタンなどの炭化水素系燃料ガスを、原燃料ガス開閉弁２を備えた原燃料ガス供給ライン３を経て供給して脱硫する脱硫器４を備えるとともに、脱硫器４で脱硫した脱硫燃料ガスを脱硫燃料ガス開閉弁５を備えた脱硫ガス供給ライン６を経て供給し、一方、水を閉止弁７を経て気化器８へ送って気化して逆止弁９を経て水蒸気を供給し、燃料ガスをＣＯ濃度を低減した水素リッチな改質ガスに改質する燃料改質装置１０［改質器（ＲＦ）／ＣＯ変成器（ＳＨ）／ＣＯ除去器（ＰＲＯＸ）］を備えており、燃料改質装置１０で得られた改質ガスを改質ガス開閉弁１１を備えた改質ガス供給ライン１２を経て燃料極（ＡＮ）に供給し、この改質ガスと空気極（ＣＡ）へ供給された空気中の酸素とを電気化学的に反応させて発電する燃料電池１３を備えている。
【０００５】
また、燃料電池発電システム１Ａは、図１３に示すように、原燃料ガス開閉弁２の下流において原燃料ガス供給ライン３の分岐部１４から分岐して水蒸気改質による反応は吸熱反応であため改質反応を維持するための必要な熱量を供給するために原燃料ガスの一部を燃料改質装置１０の燃焼部（バーナ）１５へ供給する燃焼用原燃料ガス供給ライン１６を備えている。また、燃料電池１３から排出される水素ガス（オフガス）は閉止弁１７を備えたオフガスライン１８を経て燃焼部（バーナ）１５に供給されるようになっている。
【０００６】
１９、２１は圧力計、２０、２３は開閉弁、２２、２５はポンプを示し、２４は逆止弁を示す。
【０００７】
上記の構成の燃料電池発電システム１Ａにおいて、天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタンなどの炭化水素系燃料ガスを、原燃料ガス供給ライン３を経て脱硫器４へ供給して脱硫し、脱硫器４で脱硫した脱硫燃料ガスを脱硫ガス供給ライン６を経て燃料改質装置１０［改質器（ＲＦ）／ＣＯ変成器（ＳＨ）／ＣＯ除去器（ＰＲＯＸ）］へ供給するとともに、水を気化器８へ送って気化して発生する水蒸気を燃料改質装置１０へ供給し、燃料ガスをＣＯ濃度を低減した水素リッチな改質ガスに改質し、燃料改質装置１０で得られた改質ガスを改質ガス供給ライン１２を経て燃料電池１３の燃料極（ＡＮ）に供給し、この改質ガスと燃料電池１３の空気極（ＣＡ）へ供給された空気中の酸素とを電気化学的に反応させて発電する。
【０００８】
燃料改質装置１０の起動時、原燃料ガスの一部を燃焼用原燃料ガス供給ライン１６を経て燃料改質装置１０の燃焼部（バーナ）１５へ供給して改質反応を維持するための必要な熱量が供給されるように加熱する。燃料電池発電システム１Ａの起動後は、燃料電池１３から排出される水素ガス（オフガス）をオフガスライン１８を経て燃焼部（バーナ）１５に供給して燃焼して燃料改質装置１０における改質反応を維持するための熱量を得ることができる。
なお、燃料改質装置１０の燃焼部（バーナ）１５へ供給する炭化水素系燃料ガスも脱硫器４で脱硫したものを使用する場合もある。
【０００９】
前記炭化水素系燃料ガス（例えばＬＰＧなど）中には、通常、硫黄を含む付臭剤が添加されているので、脱硫器４において硫黄を除去する必要があり、従来、燃料改質装置１０の余熱を利用する高温型の触媒や常温で脱硫できるゼオライト系脱硫剤が使用されている（例えば特許文献４参照）。
この常温で脱硫できる脱硫器は積極的に加熱する加熱手段を有しておらず、その作動温度は、システム起動時にシステムの各発熱部位が昇温される以前のシステム使用下限温度が下限値となり、システム起動後に積極的な加熱手段を講じない脱硫器の周辺の機器昇温により脱硫器が温度上昇した場合の温度が上限値となり、例えば、家庭用燃料電池に本発明を用いる場合には、脱硫器の温度は−２０〜７０℃、好ましくは、−１０〜６０℃、さらに好ましくは、０〜５０℃の範囲である。
【特許文献１】特開２００３−２１７６２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２１７６２３号公報
【特許文献３】特開２０００−２７７１３７号公報
【特許文献４】特開平１０−２３７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記ゼオライト系脱硫剤は、常温で脱硫できることや、取り扱いが簡便であることや交換の容易性などの点から、多く使用されるようになっている。しかしこのゼオライト系脱硫剤は、吸着によって硫黄成分を除去するが、同時に炭化水素系燃料ガスも吸着し、温度が上昇すると吸着した炭化水素系燃料ガスを脱離する特性を有している。
脱硫性能が低下する前に脱硫器４を交換するが、交換した後、運搬などの際に脱硫器４の温度が上昇すると、ゼオライト系脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器４の内圧が上昇し、バルブ開放時、後段の燃料改質装置への原燃料ガスの過供給が起こり、Ｓ／Ｃが設定値より低減し、コーキングなどを起こす問題があった。
また、新しい脱硫器に備えられたゼオライト系脱硫剤には空気が吸着されているので、燃料電池発電システムに新しい脱硫器を設置して使用するに当たっては、炭化水素系燃料ガスを新しい脱硫器に供給して吸着させ、望ましくは空気を脱離させるが、長時間を要し、ロスが大きい問題があった。
【００１１】
本発明の第１の目的は、燃料電池発電システムに備えられたシステムの運転状況の情報を取得して脱硫器の交換時期を検出して、例えば複数の燃料電池発電システムをネットワークを介して管理する管理装置の表示装置に表示させたり、ネットワークを介さずに燃料電池発電システム自体に接続された表示装置に表示させて、表示された情報により交換時期を判定するようにした燃料電池発電システムを提供することであり、
本発明の第２の目的は、燃料電池発電システムの起動準備方法を提供することであり、
本発明の第３の目的は、燃料電池発電システムの脱硫器のメンテナンスを確実に容易に経済的に行えるメンテナンス方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解消するための本発明の請求項１に記載の燃料電池発電システムは、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムであって、前記システムの運転状況の情報を取得する手段を備え、管理装置の表示装置に表示される前記手段により取得された情報および／または燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の燃料電池発電システムは、請求項１記載の燃料電池発電システムにおいて、前記管理装置がネットワークを介した管理装置であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の燃料電池発電システムは、請求項１記載の燃料電池発電システムにおいて、燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器を最後に装着してからの経過時間であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、燃料電池発電システムの起動から停止までの運転時間であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給時間であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項７に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給積算流量であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項８に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、利用者のリモコンにお知らせサインとして表示されるか、専用回線を介したマイコンメータに表示されるか、あるいはネットワークを介した管理装置の表示装置に表示されるように構成したことを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項９に記載の燃料電池発電システムは請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報を運転時間順、エリア別にソートできる機能を有していることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項１０に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記脱硫器が、ゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を少なくとも含む脱硫器であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１１に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムの起動準備方法であって、原燃料ガスを導入して吸着処理した新規脱硫器が装着されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１２に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器を装着する前あるいは新規脱硫器を装着後、新規脱硫器に原燃料ガスを導入する前に、一旦新規脱硫器内を減圧状態にしてから原燃料ガスを導入して吸着処理することを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項１３に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器を装着する前、新規脱硫器内を減圧状態にせず、原燃料ガスを導入して吸着処理し、吸着処理した新規脱硫器を装着することを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項１４に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、導入した原燃料ガスの合計が、新規脱硫器脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量の７０〜９５％で原燃料ガスの導入を停止することを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項１５に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項１６に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１１あるいは請求項１２記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、原燃料ガスを導入した新規脱硫器内圧力が０ｋＰａ（ゲージ圧）になった時に原燃料ガスの導入を停止することを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項１７に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器に圧力抜き用圧力逃がし弁を接続することを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項１８に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器を他の容器に接続して運搬することを特徴とする。
【００３０】
本発明の請求項１９に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器は接続する前に減圧状態にしておくことを特徴とする。
【００３１】
本発明の請求項２０に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１９記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器はゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を備え、接続する前に減圧状態にしておくことを特徴とする。
【００３２】
本発明の請求項２１に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１９あるいは請求項２０記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であることを特徴とする。
【００３３】
本発明の請求項２２に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力逃がし弁および開閉弁を設置することを特徴とする。
【００３４】
本発明の請求項２３に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に設置した圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、圧力ゲージを設置することを特徴とする。
【００３５】
本発明の請求項２４に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器に接続する他の容器の内容積は前記脱硫器の内容積と実質的に同容積もしくは前記脱硫器の内容積以下であることを特徴とする。
【００３６】
本発明の請求項２５に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％であることを特徴とする。
【００３７】
本発明の請求項２６に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１７あるいは請求項２２記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、使用済み脱硫器を他の容器に接続しない場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は２０〜２００ｋＰａとし、使用済み脱硫器を他の容器に接続する場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとすることを特徴とする。
【００３８】
本発明の請求項２７に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、接続する他の容器内圧力が−１００±３０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）であり、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力抜き用圧力逃し弁および開閉弁を設置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとし、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％とし、交換した使用済み脱硫器と前記他の容器とを接した状態で接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の請求項１の発明は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムであって、前記システムの運転状況の情報を取得する手段を備え、管理装置の表示装置に表示される前記手段により取得された情報および／または燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したので、
例えば複数の分散燃料電池発電システムをインターネットや電話線などのネットワークを介して利用者の電力やガスや水などの消費量などの管理を遠隔から集中して行う管理者が確認可能な管理装置の表示装置（例えば、リモートコントローラーの液晶画面、テレビまたはパーソナルコンピュータの画面など）に表示させ、表示された情報により管理者あるいはオペレータが交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にネットワークを介して連絡するなどして対応するようにしたり、あるいは利用者の有する燃料電池発電システム自体に接続された表示装置（例えば、家庭内に設置されたテレビまたはパーソナルコンピュータの画面など）に表示させて、利用者が表示された情報により交換時期を判定するなどしてメンテナンス会社の担当者にネットワークを介して連絡するなどして対応するようにしたり、あるいは、利用者の有する燃料電池発電システム自体に接続された後述する図３に示したようなリモコンなどの表示装置にお知らせサインとして表示させて、利用者が表示された情報により交換時期を判定してネットワークを介さずにメンテナンス会社の担当者に連絡するなどして対応するようにしたので、脱硫器の適切な交換時期を見逃さず確実に容易に行えるという顕著な効果を奏する。
【００４０】
本発明の請求項２の発明は、請求項１に記載の燃料電池発電システムにおいて、前記管理装置がネットワークを介した管理装置であるので、複数の分散燃料電池発電システムをインターネットなどのネットワークを介して遠隔から集中して行う管理者が確認可能な管理装置の表示装置に表示させ、表示された情報により管理者あるいはオペレータが交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にネットワークを介して連絡して確実に対応できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４１】
本発明の請求項３の発明は、請求項１に記載の燃料電池発電システムにおいて、燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したので、後述する図３に示したようなリモコンなどの表示装置にお知らせサインとして表示させて、利用者が表示された情報により交換時期を判定してネットワークを介さずにメンテナンス会社の担当者に連絡して確実に対応できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４２】
本発明の請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器を最後に装着してからの経過時間であるので、タイマーなど安価な手段を用いて、交換時間が判り易く確実に対応できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４３】
本発明の請求項５の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、燃料電池発電システムの起動から停止までの運転時間であるので、脱硫器の交換時期を設計寿命まで延ばすことができるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４４】
本発明の請求項６の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給時間であるので、交換時間が判り易く、脱硫器の交換時期を設計寿命まで延ばすことができるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４５】
本発明の請求項７の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給積算流量であるので、脱硫器の交換時期を設計寿命まで確実に延ばすことができるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４６】
本発明の請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、利用者のリモコンにお知らせサインとして表示されるか、専用回線を介したマイコンメータに表示されるか、あるいはネットワークを介した管理装置の表示装置に表示されるように構成したので、交換時間が判り易く、確実に対応できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４７】
本発明の請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報を運転時間順、エリア別にソートできる機能を有しているので、短時間で効率よくメンテナンスできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４８】
本発明の請求項１０の発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記脱硫器が、ゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を少なくとも含む脱硫器であるので、常温で効率よく脱硫できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４９】
本発明の請求項１１の発明は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムの起動準備方法であって、原燃料ガスを導入して吸着処理した新規脱硫器が装着されていることを特徴とするものであり、燃料電池発電システムに新規脱硫器を設置して使用するに当たって、炭化水素系燃料ガスを新規脱硫器に供給して吸着処理した新規脱硫器が装着されていれば、短時間で燃料電池発電システムを起動できその上、起動後は燃料改質装置の触媒を劣化させるなどの問題がなく、確実に容易に経済的に連続運転できるという顕著な効果を奏する。
【００５０】
本発明の請求項１２の発明は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器を装着する前あるいは新規脱硫器を装着後、新規脱硫器に原燃料ガスを導入する前に、一旦新規脱硫器内を減圧状態にしてから原燃料ガスを導入して吸着処理するので、より短時間で確実に吸着処理できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５１】
本発明の請求項１３の発明は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器を装着する前、新規脱硫器内を減圧状態にせず、原燃料ガスを導入して吸着処理し、吸着処理した新規脱硫器を装着するので、減圧にしない分、より短時間で吸着処理できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５２】
本発明の請求項１４の発明は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、導入した原燃料ガスの合計が、新規脱硫器脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量の７０〜９５％で原燃料ガスの導入を停止するので、７０％を超え９５％の範囲内で吸着速度が激減するが、７０〜９５％で原燃料ガスの導入を停止すれば、より短時間で吸着処理できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５３】
本発明の請求項１５の発明は、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であるので、原燃料ガスによる吸着処理をより短時間でより確実に行えるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５４】
本発明の請求項１６の発明は、請求項１１あるいは請求項１２記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、原燃料ガスを導入した新規脱硫器内圧力が０ｋＰａ（ゲージ圧）になった時に原燃料ガスの導入を停止するので、新規脱硫器を損なうことなく原燃料ガスによる吸着処理を行えるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５５】
本発明の請求項１７の発明は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器に圧力抜き用圧力逃がし弁を接続するので、交換した後、例えば運搬などの際に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、圧力抜きできるという顕著な効果を奏する。
【００５６】
本発明の請求項１８の発明は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器を他の容器に接続して運搬するので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、接続した他の容器に圧力抜きできるという顕著な効果を奏する。
【００５７】
本発明の請求項１９の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器は接続する前に減圧状態にしておくので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、減圧状態にした他の容器により容易に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５８】
本発明の請求項２０の発明は、請求項１９記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器はゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を備え、接続する前に減圧状態にしておくので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、減圧状態にした他の容器に充填したゼオライト系脱硫剤に吸着させて容易に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は脱硫器中に充填されたゼオライト系脱硫剤の量に対しておよそ０．０８〜０．１２体積倍程度でよい。
【００５９】
本発明の請求項２１の発明は、請求項１９あるいは請求項２０記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であるので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器に容易に確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６０】
本発明の請求項２２の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力逃がし弁および開閉弁を設置するので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器に容易にさらに確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６１】
本発明の請求項２３の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に設置した圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、圧力ゲージを設置するので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器にさらに容易にさらに確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６２】
本発明の請求項２４の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器に接続する他の容器の内容積は前記脱硫器の内容積と実質的に同容積もしくは前記脱硫器の内容積以下であるので、必要以上にかさ張らず軽量にでき取り扱い性に優れるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６３】
本発明の請求項２５の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％であるので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器に実質的に圧力抜きできる上、必要以上にかさ張らず軽量にでき取り扱い性に優れるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６４】
本発明の請求項２６の発明は、請求項１７あるいは請求項２２記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、使用済み脱硫器を他の容器に接続しない場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は２０〜２００ｋＰａとし、使用済み脱硫器を他の容器に接続する場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとするので、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器に実質的に確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６５】
本発明の請求項２７の発明は、接続する他の容器内圧力が−１００±３０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）であり、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力抜き用圧力逃し弁および開閉弁を設置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとし、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％とし、交換した使用済み脱硫器と前記他の容器とを接した状態で接続することを特徴とする燃料電池発電システムのメンテナンス方法であり、運搬中に交換した脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、接続した減圧状態にした他の容器に実質的必要量充填したゼオライト系脱硫剤に吸着させて容易に確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
次に本発明を図を用いて実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の燃料電池発電システムの電子ネットワークの１例を模式的に説明する説明図である。
図１に示した電子ネットワーク３０は、分散型の複数の燃料電池発電システム３１とそれらを統括的に管理する管理装置３２および管理装置３２の表示装置３３を備えた管理会社３４がインターネット３５を介して接続されている。管理会社３４は図示しない専用回線で電力会社、ガス会社、水道事業者などと接続され、これら各社の委託を受けた事業を行っている。
【００６７】
各燃料電池発電システム３１は、一定期間毎に交換する図示しない脱硫器を備えるとともに、このシステムの運転状況の情報を取得する手段を備え、例えば所定の稼働時間がきたら交換する場合はこの手段として図示しないタイマーなどを備え、このタイマーなどで得られた情報を電子ネットワーク３０のインターネット３５を介して管理装置３４の表示装置３３に表示し、表示装置３３に表示された情報によって、脱硫器の交換時期を判定するように構成されている。表示された情報により管理者あるいはオペレータが交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にインターネット３５を介して連絡するなどすれば、脱硫器の適切な交換時期を見逃さず交換を確実に容易に行える。
【００６８】
図２は、本発明の燃料電池発電システムの構成を模式的に説明する説明図である。
燃料電池発電システム３１は、天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタンなどの炭化水素系燃料ガスを、脱硫する一定期間毎に交換する脱硫器４を備えるとともに、脱硫器４で脱硫した脱硫燃料ガスを供給し、一方、図示しない上水から生成した水蒸気を供給し、燃料ガスをＣＯ濃度を低減した水素リッチな改質ガスに改質する燃料改質装置１０を備えており、燃料改質装置１０で得られた改質ガスを燃料極（ＡＮ）へ供給し、この改質ガスと空気極（ＣＡ）へ供給された空気中の酸素とを電気化学的に反応させて発電して直流電圧を得る燃料電池１３を備えている。
またその直流電圧を交流に変換するインバータ３５と、それらを制御する制御部３６を備えている。
【００６９】
燃料電池発電システム３１は、燃料電池発電システム３１の運転状況の情報を取得する手段３７を備え、手段３７によって検出された情報は情報部３８に蓄積され、送信部３９によって通信部４０を介してインターネット３５を介して管理装置３２へ送信することができる。
情報部３８は蓄積された情報を表示装置４１に表示させる。
【００７０】
燃料電池発電システム３１の運転状況の情報により脱硫器の交換時期を利用者の有する燃料電池発電システム３１に接続された表示装置４１に表示させて、表示された情報により利用者が交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にインターネット３５を介して連絡するなどすれば、脱硫器の適切な交換時期を見逃さず交換を確実に容易に行える。
【００７１】
図３は、燃料電池発電システムに接続された表示装置に脱硫器交換時期に関する情報を表示する例を示す説明図である。
【００７２】
燃料電池１３に運転時間を格納している部分がある表示装置４１（家庭のリモコン）に表示された運転時間が、例えば、３０００時間をメドに交換する場合、２５００時間程度で各家庭のリモコンに「脱硫器交換時期です」というお知らせサインが点灯する。そのサインを見て利用者がネットワークを介さずにメンテナンス会社に連絡し、脱硫器の交換を依頼する。
【００７３】
この場合、運転時間が２５００時間を超える燃料電池発電システム（メンテ候補機）が表１（システム番号順の表示）、表２（運転時間順の表示）、表３（近接エリア別の表示）に示したように複数表示された場合には、メンテナンス会社が連絡を受けてから交換までに或る程度の猶予時間があるので、その間に例えば表３に示した複数のメンテ候補機中から近接したエリアのもの、例えばＡエリアのもの（ＦＣ０００４、ＦＣ００１２、ＦＣ０００７）を選択して一緒に交換すれば、短時間で効率よくメンテナンスを行うことができる。
【００７４】
また、脱硫器交換時期に関する運転時間を、例えば、３０００時間をメドに交換する場合、２５００時間程度で表示装置４１に「脱硫器交換時期です」というお知らせサインが点灯する。表示された情報により利用者がネットワークを介さずにメンテナンス会社の担当者（業者）に連絡し、３０００時間までに脱硫器を交換することを依頼する。
この場合、運転時間が２５００時間を超える燃料電池発電システム（メンテ候補機）が表１（システム番号順の表示）、表２（運転時間順の表示）、表３（近接エリア別の表示）に示したように複数表示された場合には、例えば表３に示した複数のメンテ候補機中から近接したエリアのもの、例えばＡエリアのもの（ＦＣ０００４、ＦＣ００１２、ＦＣ０００７）を選択して一緒に交換すれば、短時間で効率よくメンテナンスを行うことができる。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【表２】
【００７７】
【表３】
【００７８】
また、燃料電池１３に運転時間を格納している部分がなくても、センターサーバにて、燃料電池１３の運転記録が保存されるシステムであれば、センターサーバ上の運転時間から判断して、表示装置４１に「脱硫器交換時期」を表示させることも可能である。
【００７９】
次にメンテナンス準備について説明する。
図４は、真空ポンプで新規脱硫器４中の空気を強制的に離脱してから原燃料ガスを導入して吸着処理する例を説明する説明図である。
メンテナンス候補のシステムが通知されると、それに基づいてメンテナンスの準備を行う。脱硫器４を事前に原燃料ガスを導入して吸着処理することによって、脱硫器４の交換後のシステム起動の簡略化を図ることが目的である。
脱硫器４に付属のバルブＶ０１、ＶＯ２のうち、前処理装置４０に接続する側のＶ０２を開ける。バルブＶ１１を開き（Ｖ１２は閉止）真空ポンプ４１を作動して吸引する。例えば、圧力計Ｐで示されるゲージ圧−１００ｋＰａに達した時点で吸引をやめ、バルブＶ１１を閉止するとともにＶ１２を開ける。Ｖ１２を通り原燃料ガスのＬＰＧが脱硫器４内に充填され、充填量と共に内圧が上昇し、流量が低下する。４２は流量計、４３は減圧弁を示す。
【００８０】
図５は、導入ＬＰＧ量（リットル）、脱硫器内圧（ｋＰａ）、新規脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量に対する導入した原燃料ガスの吸着割合（％）と時間との関係を示すグラフである。
図５より、吸着割合が７０％を超えた付近から、導入ＬＰＧ量の増加、脱硫器内圧上昇速度が低下しており、吸着割合が７５％を超えた付近から脱硫器内圧はほぼ一定（０ｋＰａ）になり、導入ＬＰＧ量の増加が低下している。
充填終了は、（１）吸着割合が７５％に達した時、（２）脱硫器内圧が０ｋＰａになった時点などで判定可能である。
【００８１】
なお、上記方法はメンテナンスに限って行うだけではなく、燃料電池発電システムの出荷前の組立時にも脱硫器４の前処理を行うことによって、初回の燃料電池発電システム起動を確実に行うことが可能になる。
【００８２】
上記方法により処理した後、前処理装置４０のバルブ（Ｖ１１、Ｖ１２）を閉じ、脱硫器４の配管との接続を外して脱硫器４を取り出す。前処理した脱硫器４を燃料電池発電システムの配管に接続し、本体のパネルを取り付け、通常通りの起動を行う。
【００８３】
上記説明では前処理装置４０を使用する例を示したが、前に述べた図１３に示した原燃料ガス開閉弁２を備えた原燃料ガス供給ライン３に真空ポンプ４１、流量計４２、減圧弁４３、バルブＶ１１などを適宜設置して前処理することができる。
【００８４】
（１）一方、取り外した使用済み脱硫器４には、図６に示したように圧力逃がし弁ＳＶ０１を取り付け、取り付けた側のバルブＶ０２を開放する。
運搬中などに温度が上昇するなどして使用済み脱硫器４の内部の圧力が上昇すれば、圧力逃がし弁ＳＶ０１が動作し、脱硫器４内圧上昇を防ぐ。圧力逃がし弁ＳＶ０１の動作圧力は、１５０±５０ｋＰａ（脱硫器４の破過圧力以下）とする。
【００８５】
（２）他の方法として、取り外した使用済み脱硫器４には、図７に示したようにダミーの他の容器４−１を取り付け、他の容器４−１を連接した側のそれぞれのバルブ（Ｖ０２、Ｖ２２）を開放する。ダミーの他の容器４−１は、内部に何も入れていなくてもよいが、内部を真空（ゲージ圧−１００ｋＰａ）にしておいた方がよい。また、内部に脱硫器４と同等のゼオライト系脱硫剤を充填し、さらには内部を真空（ゲージ圧−１００ｋＰａ）にしておいた方がより確実に使用済み脱硫器４の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器４の内圧が上昇しても、圧力抜きできる。
【００８６】
（３）さらに、他の方法として、前記（２）の発展型の方法があり、取り外した使用済み脱硫器４には、図８に示したようにダミーの他の容器４−１を取り付けるとともに圧力逃がし弁ＳＶ０１を取り付け、取り付けた側のバルブＶ０２、Ｖ２２を開放する。通常は減圧したダミーの他の容器４−１を接続すると全系内部は減圧状態を維持するはずであるが、念のため圧力逃がし弁ＳＶ０１を接続し脱硫器４の内圧が上昇し際に圧力抜きに用いる。
【００８７】
（４）さらに、他の方法として、前記（１）と（２）の融合型の方法があり、取り外した使用済み脱硫器４には、図９に示したように圧力逃がし弁ＳＶ０１を取り付けるとともにその圧抜き側にダミーの他の容器４−１を取り付け、バルブＶ０２、Ｖ２２を開放する。
脱硫器４内の圧力が上昇し、圧力逃がし弁ＳＶ０１が作動した時のみ、ダミーの他の容器４−１が機能して余分なＬＰＧを吸着する。
【００８８】
（５）さらに、他の方法として、前記（４）の発展型の方法があり、取り外した使用済み脱硫器４には、図１０に示したように圧力逃がし弁ＳＶ０１を取り付けるとともにそのガス出口側にダミーの他の容器４−１を取り付け、ダミーの他の容器４−１の圧力逃がし弁ＳＶ０１側のラインに圧力計Ｐ（Ｐ２１）を取り付ける。
圧力計Ｐ（Ｐ２１）を接続する事により、バルブＶ０２、Ｖ２２を開放する前の圧力計Ｐ（Ｐ２１）の指示値を記録（ゲージに印を付けても良い）しておけば、圧力逃がし弁ＳＶ０１が動作したかどうか、すなわちダミーの他の容器４−１が余剰ＬＰＧを吸着したかどうかを判別することができる。ダミーの他の容器４−１接続前の圧力計Ｐ（Ｐ２１）の数値に対し、圧力計Ｐ（Ｐ２１）接続後の数値が上昇していれば圧力逃がし弁ＳＶ０１が動作したと判断できる。
これによって、圧力逃がし弁ＳＶ０１が動作しなかったダミーの他の容器４−１については、ＬＰＧの吸着が起こっていないと判断し、そのまま別の脱硫器４の取り外しに再利用することが可能になり、コスト低減につながる。
【００８９】
図１１は、脱硫器にＬＰＧが約５０℃で吸着割合１００％吸着した状態（０ｋＰａ２５℃でのゲージ圧）で、２０℃近くまで冷却した時の脱硫器内圧（約−７０ｋＰａ２５℃でのゲージ圧）と温度との関係を示すグラフである。
２０℃（常温）で脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量の約８５％になり、脱硫器内は減圧状態になり、燃料ガス吸着可能量が増加する。
【００９０】
図１２は、脱硫器にＬＰＧが約３０℃で吸着割合１００％で吸着した状態で、７０℃近くまで昇温した時の脱硫器内圧（ｋＰａ２５℃でのゲージ圧）と温度との関係を示すグラフである。
約３０℃で吸着割合１００％で吸着した状態で、７０℃近くまで昇温すると、容器温度３０℃における飽和吸着量が低減し、原燃料ガスが離脱するため脱硫器内圧が上昇する。
脱硫器の脱硫剤１リットルに対して３０℃で３０リットルのＬＰＧが充填されたとすると、脱硫器内圧は大気圧１０１ｋＰａであり、それを７０℃まで昇温した時の脱硫器内圧（ｋＰａ）は実際には２６０ｋＰａとなる。
同様に脱硫器の脱硫剤１リットルに対して３０℃で３０リットルのＬＰＧが充填されたとして気体の状態方程式（ＰＶ＝ｎＲＴ）で計算される脱硫器内圧は１１４ｋＰａとなる。
実際の内圧２６０ｋＰａと計算による内圧１１４ｋＰａとの差は、７０℃まで昇温した時に脱硫剤に吸着されていたＬＰＧが脱着したためである。このＬＰＧ脱着量を計算すると１．２８リットルとなる。
したがって、この例においてはＬＰＧ脱着量１．２８リットルを吸着できる能力の吸着剤（ゼオライト系脱硫剤）を充填（具体的には約０．１リットル）したダミの他の容器４−１を用いればよい。
【００９１】
なお、上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の燃料電池発電システムは、例えば複数の分散燃料電池発電システムをインターネットや電話線などのネットワークを介して利用者の電力やガスや水などの消費量などの管理を遠隔から集中して行う管理者が確認可能な管理装置の表示装置（例えば、リモートコントローラーの液晶画面、テレビまたはパーソナルコンピュータの画面など）に表示させ、表示された情報により管理者あるいはオペレータが交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にネットワークを介して連絡するなどして対応するようにしたり、あるいは利用者の有する燃料電池発電システム自体に接続された表示装置（例えば、家庭内に設置されたテレビまたはパーソナルコンピュータの画面など）に表示させて、利用者が表示された情報により交換時期を判定してネットワークを介さずにメンテナンス会社の担当者に連絡するなどして対応するようにしたので、脱硫器の適切な交換時期を見逃さず確実に容易に行えるという顕著な効果を奏するので産業上の利用価値が高い。
本発明の燃料電池発電システムの起動準備方法によれば、燃料電池発電システムに新規脱硫器を設置して使用するに当たって、炭化水素系燃料ガスを新規脱硫器に供給して吸着処理した新規脱硫器が装着されているので、短時間で燃料電池発電システムを起動できその上、起動後は燃料改質装置の触媒を劣化させるなどの問題がなく、確実に容易に経済的に連続運転できるという顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値が高い。
また本発明の燃料電池発電システムのメンテナンス方法によれば、例えば新規脱硫器をセッティングする前に原燃料ガスを導入して予め置換しておけば、短時間で燃料電池発電システムを起動できその上、燃料改質装置の触媒を劣化させるなどの問題がなく、確実に容易に経済的に連続運転できるという顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の燃料電池発電システムの電子ネットワークの１例を模式的に説明する説明図である。
【図２】本発明の燃料電池発電システムの構成を模式的に説明する説明図である。
【図３】燃料電池発電システムに接続された表示装置に脱硫器交換時期に関する情報を表示する例を示す説明図である。
【図４】真空ポンプで真空引き後、新規脱硫器に原燃料ガスを導入して吸着処理する例を説明する説明図である。
【図５】導入ＬＰＧ量（リットル）、脱硫器内圧（ｋＰａ）、新規脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量に対する導入した原燃料ガスの吸着割合（％）と時間との関係を示すグラフである。
【図６】取り外した使用済み脱硫器に圧力逃がし弁を取り付けた状態を説明する説明図である。
【図７】取り外した使用済み脱硫器に他の容器を取り付けた状態を説明する説明図である。
【図８】取り外した使用済み脱硫器に圧力逃がし弁と他の容器を取り付けた状態を説明する説明図である。
【図９】取り外した使用済み脱硫器に圧力逃がし弁と他の容器を取り付けた他の状態を説明する説明図である。
【図１０】取り外した使用済み脱硫器に圧力逃がし弁と他の容器と圧力計を取り付けた状態を説明する説明図である。
【図１１】脱硫器内圧と温度との関係を示すグラフである。
【図１２】脱硫器内圧と温度との関係を示すグラフである。
【図１３】従来の燃料電池発電システムを示す説明図である。
【符号の説明】
【００９４】
４ 脱硫器
４−１ 他の容器
３０ 電子ネットワーク
３１ 燃料電池発電システム
３２ 管理装置
３３、４１ 表示装置
３５ インターネット
ＳＶ０１ 圧抜き用圧力逃がし弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば家庭用の小型電源として好適な燃料電池発電システムおよびそれを利用したメンテナンス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタンなどの炭化水素系燃料ガス中に含まれる硫黄を除去する脱硫器と、燃料ガスを水蒸気と反応させて水素に改質する改質器（ＲＦ）と、一酸化炭素を変成するＣＯ変成器（ＳＨ）と、一酸化炭素を除去するＣＯ除去器（ＰＲＯＸ）と、このようにして得られた水素（改質ガス）と空気中の酸素などの酸化剤とを化学反応させて発電する燃料電池とを備えた小型電源としての燃料電池発電システムが提案されている（例えば特許文献１、２、３参照）。
【０００３】
燃料極（ＡＮ）に水素を含む燃料ガス、空気極（ＣＡ）に空気を供給すると、燃料極では、水素分子を水素イオンと電子に分解する燃料極反応、空気極では、酸素と水素イオンと電子から水を生成する電気化学反応がそれぞれ行われ、燃料極から空気極に向かって外部回路を移動する電子により電力が負荷に供給されるとともに、空気極側に水が生成される。
【０００４】
図１３に従来の燃料電池発電システムを示す。
図１３に示すように、燃料電池発電システム１Ａは、天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタンなどの炭化水素系燃料ガスを、原燃料ガス開閉弁２を備えた原燃料ガス供給ライン３を経て供給して脱硫する脱硫器４を備えるとともに、脱硫器４で脱硫した脱硫燃料ガスを脱硫燃料ガス開閉弁５を備えた脱硫ガス供給ライン６を経て供給し、一方、水を閉止弁７を経て気化器８へ送って気化して逆止弁９を経て水蒸気を供給し、燃料ガスをＣＯ濃度を低減した水素リッチな改質ガスに改質する燃料改質装置１０［改質器（ＲＦ）／ＣＯ変成器（ＳＨ）／ＣＯ除去器（ＰＲＯＸ）］を備えており、燃料改質装置１０で得られた改質ガスを改質ガス開閉弁１１を備えた改質ガス供給ライン１２を経て燃料極（ＡＮ）に供給し、この改質ガスと空気極（ＣＡ）へ供給された空気中の酸素とを電気化学的に反応させて発電する燃料電池１３を備えている。
【０００５】
また、燃料電池発電システム１Ａは、図１３に示すように、原燃料ガス開閉弁２の下流において原燃料ガス供給ライン３の分岐部１４から分岐して水蒸気改質による反応は吸熱反応であため改質反応を維持するための必要な熱量を供給するために原燃料ガスの一部を燃料改質装置１０の燃焼部（バーナ）１５へ供給する燃焼用原燃料ガス供給ライン１６を備えている。また、燃料電池１３から排出される水素ガス（オフガス）は閉止弁１７を備えたオフガスライン１８を経て燃焼部（バーナ）１５に供給されるようになっている。
【０００６】
１９、２１は圧力計、２０、２３は開閉弁、２２、２５はポンプを示し、２４は逆止弁を示す。
【０００７】
上記の構成の燃料電池発電システム１Ａにおいて、天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタンなどの炭化水素系燃料ガスを、原燃料ガス供給ライン３を経て脱硫器４へ供給して脱硫し、脱硫器４で脱硫した脱硫燃料ガスを脱硫ガス供給ライン６を経て燃料改質装置１０［改質器（ＲＦ）／ＣＯ変成器（ＳＨ）／ＣＯ除去器（ＰＲＯＸ）］へ供給するとともに、水を気化器８へ送って気化して発生する水蒸気を燃料改質装置１０へ供給し、燃料ガスをＣＯ濃度を低減した水素リッチな改質ガスに改質し、燃料改質装置１０で得られた改質ガスを改質ガス供給ライン１２を経て燃料電池１３の燃料極（ＡＮ）に供給し、この改質ガスと燃料電池１３の空気極（ＣＡ）へ供給された空気中の酸素とを電気化学的に反応させて発電する。
【０００８】
燃料改質装置１０の起動時、原燃料ガスの一部を燃焼用原燃料ガス供給ライン１６を経て燃料改質装置１０の燃焼部（バーナ）１５へ供給して改質反応を維持するための必要な熱量が供給されるように加熱する。燃料電池発電システム１Ａの起動後は、燃料電池１３から排出される水素ガス（オフガス）をオフガスライン１８を経て燃焼部（バーナ）１５に供給して燃焼して燃料改質装置１０における改質反応を維持するための熱量を得ることができる。
なお、燃料改質装置１０の燃焼部（バーナ）１５へ供給する炭化水素系燃料ガスも脱硫器４で脱硫したものを使用する場合もある。
【０００９】
前記炭化水素系燃料ガス（例えばＬＰＧなど）中には、通常、硫黄を含む付臭剤が添加されているので、脱硫器４において硫黄を除去する必要があり、従来、燃料改質装置１０の余熱を利用する高温型の触媒や常温で脱硫できるゼオライト系脱硫剤が使用されている（例えば特許文献４参照）。
この常温で脱硫できる脱硫器は積極的に加熱する加熱手段を有しておらず、その作動温度は、システム起動時にシステムの各発熱部位が昇温される以前のシステム使用下限温度が下限値となり、システム起動後に積極的な加熱手段を講じない脱硫器の周辺の機器昇温により脱硫器が温度上昇した場合の温度が上限値となり、例えば、家庭用燃料電池に本発明を用いる場合には、脱硫器の温度は−２０〜７０℃、好ましくは、−１０〜６０℃、さらに好ましくは、０〜５０℃の範囲である。
【特許文献１】特開２００３−２１７６２０号公報
【特許文献２】特開２００３−２１７６２３号公報
【特許文献３】特開２０００−２７７１３７号公報
【特許文献４】特開平１０−２３７４７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前記ゼオライト系脱硫剤は、常温で脱硫できることや、取り扱いが簡便であることや交換の容易性などの点から、多く使用されるようになっている。しかしこのゼオライト系脱硫剤は、吸着によって硫黄成分を除去するが、同時に炭化水素系燃料ガスも吸着し、温度が上昇すると吸着した炭化水素系燃料ガスを脱離する特性を有している。
脱硫性能が低下する前に脱硫器４を交換するが、交換した後、運搬などの際に脱硫器４の温度が上昇すると、ゼオライト系脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器４の内圧が上昇し、バルブ開放時、後段の燃料改質装置への原燃料ガスの過供給が起こり、Ｓ／Ｃが設定値より低減し、コーキングなどを起こす問題があった。
また、新しい脱硫器に備えられたゼオライト系脱硫剤には空気が吸着されているので、燃料電池発電システムに新しい脱硫器を設置して使用するに当たっては、炭化水素系燃料ガスを新しい脱硫器に供給して吸着させ、望ましくは空気を脱離させるが、長時間を要し、ロスが大きい問題があった。
【００１１】
本発明の第１の目的は、燃料電池発電システムに備えられたシステムの運転状況の情報を取得して脱硫器の交換時期を検出して、例えば複数の燃料電池発電システムをネットワークを介して管理する管理装置の表示装置に表示させたり、ネットワークを介さずに燃料電池発電システム自体に接続された表示装置に表示させて、表示された情報により交換時期を判定するようにした燃料電池発電システムを提供することであり、
本発明の第２の目的は、燃料電池発電システムの起動準備方法を提供することであり、
本発明の第３の目的は、燃料電池発電システムの脱硫器のメンテナンスを確実に容易に経済的に行えるメンテナンス方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解消するための本発明の請求項１に記載の燃料電池発電システムは、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムであって、前記システムの運転状況の情報を取得する手段を備え、管理装置の表示装置に表示される前記手段により取得された情報および／または燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の燃料電池発電システムは、請求項１記載の燃料電池発電システムにおいて、前記管理装置がネットワークを介した管理装置であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の燃料電池発電システムは、請求項１記載の燃料電池発電システムにおいて、燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器を最後に装着してからの経過時間であることを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、燃料電池発電システムの起動から停止までの運転時間であることを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給時間であることを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項７に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給積算流量であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項８に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、利用者のリモコンにお知らせサインとして表示されるか、専用回線を介したマイコンメータに表示されるか、あるいはネットワークを介した管理装置の表示装置に表示されるように構成したことを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項９に記載の燃料電池発電システムは請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報を運転時間順、エリア別にソートできる機能を有していることを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項１０に記載の燃料電池発電システムは、請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記脱硫器が、ゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を少なくとも含む脱硫器であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項１１に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムの起動準備方法であって、原燃料ガスを導入して吸着処理した新規脱硫器が装着されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項１２に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器を装着する前あるいは新規脱硫器を装着後、新規脱硫器に原燃料ガスを導入する前に、一旦新規脱硫器内を減圧状態にしてから原燃料ガスを導入して吸着処理することを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項１３に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器を装着する前、新規脱硫器内を減圧状態にせず、原燃料ガスを導入して吸着処理し、吸着処理した新規脱硫器を装着することを特徴とする。
【００２５】
本発明の請求項１４に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、導入した原燃料ガスの合計が、新規脱硫器脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量の７０〜９５％で原燃料ガスの導入を停止することを特徴とする。
【００２６】
本発明の請求項１５に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であることを特徴とする。
【００２７】
本発明の請求項１６に記載の燃料電池発電システムの起動準備方法は、請求項１１あるいは請求項１２記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、原燃料ガスを導入した新規脱硫器内圧力が０ｋＰａ（ゲージ圧）になった時に原燃料ガスの導入を停止することを特徴とする。
【００２８】
本発明の請求項１７に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器に圧力抜き用圧力逃がし弁を接続することを特徴とする。
【００２９】
本発明の請求項１８に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器を他の容器に接続して運搬することを特徴とする。
【００３０】
本発明の請求項１９に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器は接続する前に減圧状態にしておくことを特徴とする。
【００３１】
本発明の請求項２０に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１９記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器はゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を備え、接続する前に減圧状態にしておくことを特徴とする。
【００３２】
本発明の請求項２１に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１９あるいは請求項２０記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であることを特徴とする。
【００３３】
本発明の請求項２２に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力逃がし弁および開閉弁を設置することを特徴とする。
【００３４】
本発明の請求項２３に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に設置した圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、圧力ゲージを設置することを特徴とする。
【００３５】
本発明の請求項２４に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器に接続する他の容器の内容積は前記脱硫器の内容積と実質的に同容積もしくは前記脱硫器の内容積以下であることを特徴とする。
【００３６】
本発明の請求項２５に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％であることを特徴とする。
【００３７】
本発明の請求項２６に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、請求項１７あるいは請求項２２記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、使用済み脱硫器を他の容器に接続しない場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は２０〜２００ｋＰａとし、使用済み脱硫器を他の容器に接続する場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとすることを特徴とする。
【００３８】
本発明の請求項２７に記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法は、接続する他の容器内圧力が−１００±３０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）であり、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力抜き用圧力逃し弁および開閉弁を設置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとし、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％とし、交換した使用済み脱硫器と前記他の容器とを接した状態で接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の請求項１の発明は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムであって、前記システムの運転状況の情報を取得する手段を備え、管理装置の表示装置に表示される前記手段により取得された情報および／または燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したので、
例えば複数の分散燃料電池発電システムをインターネットや電話線などのネットワークを介して利用者の電力やガスや水などの消費量などの管理を遠隔から集中して行う管理者が確認可能な管理装置の表示装置（例えば、リモートコントローラーの液晶画面、テレビまたはパーソナルコンピュータの画面など）に表示させ、表示された情報により管理者あるいはオペレータが交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にネットワークを介して連絡するなどして対応するようにしたり、あるいは利用者の有する燃料電池発電システム自体に接続された表示装置（例えば、家庭内に設置されたテレビまたはパーソナルコンピュータの画面など）に表示させて、利用者が表示された情報により交換時期を判定するなどしてメンテナンス会社の担当者にネットワークを介して連絡するなどして対応するようにしたり、あるいは、利用者の有する燃料電池発電システム自体に接続された後述する図３に示したようなリモコンなどの表示装置にお知らせサインとして表示させて、利用者が表示された情報により交換時期を判定してネットワークを介さずにメンテナンス会社の担当者に連絡するなどして対応するようにしたので、脱硫器の適切な交換時期を見逃さず確実に容易に行えるという顕著な効果を奏する。
【００４０】
本発明の請求項２の発明は、請求項１に記載の燃料電池発電システムにおいて、前記管理装置がネットワークを介した管理装置であるので、複数の分散燃料電池発電システムをインターネットなどのネットワークを介して遠隔から集中して行う管理者が確認可能な管理装置の表示装置に表示させ、表示された情報により管理者あるいはオペレータが交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にネットワークを介して連絡して確実に対応できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４１】
本発明の請求項３の発明は、請求項１に記載の燃料電池発電システムにおいて、燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したので、後述する図３に示したようなリモコンなどの表示装置にお知らせサインとして表示させて、利用者が表示された情報により交換時期を判定してネットワークを介さずにメンテナンス会社の担当者に連絡して確実に対応できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４２】
本発明の請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器を最後に装着してからの経過時間であるので、タイマーなど安価な手段を用いて、交換時間が判り易く確実に対応できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４３】
本発明の請求項５の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、燃料電池発電システムの起動から停止までの運転時間であるので、脱硫器の交換時期を設計寿命まで延ばすことができるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４４】
本発明の請求項６の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給時間であるので、交換時間が判り易く、脱硫器の交換時期を設計寿命まで延ばすことができるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４５】
本発明の請求項７の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給積算流量であるので、脱硫器の交換時期を設計寿命まで確実に延ばすことができるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４６】
本発明の請求項８の発明は、請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報が、利用者のリモコンにお知らせサインとして表示されるか、専用回線を介したマイコンメータに表示されるか、あるいはネットワークを介した管理装置の表示装置に表示されるように構成したので、交換時間が判り易く、確実に対応できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４７】
本発明の請求項９の発明は、請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記手段により取得された情報を運転時間順、エリア別にソートできる機能を有しているので、短時間で効率よくメンテナンスできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４８】
本発明の請求項１０の発明は、請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料電池発電システムにおいて、前記脱硫器が、ゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を少なくとも含む脱硫器であるので、常温で効率よく脱硫できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００４９】
本発明の請求項１１の発明は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムの起動準備方法であって、原燃料ガスを導入して吸着処理した新規脱硫器が装着されていることを特徴とするものであり、燃料電池発電システムに新規脱硫器を設置して使用するに当たって、炭化水素系燃料ガスを新規脱硫器に供給して吸着処理した新規脱硫器が装着されていれば、短時間で燃料電池発電システムを起動できその上、起動後は燃料改質装置の触媒を劣化させるなどの問題がなく、確実に容易に経済的に連続運転できるという顕著な効果を奏する。
【００５０】
本発明の請求項１２の発明は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器を装着する前あるいは新規脱硫器を装着後、新規脱硫器に原燃料ガスを導入する前に、一旦新規脱硫器内を減圧状態にしてから原燃料ガスを導入して吸着処理するので、より短時間で確実に吸着処理できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５１】
本発明の請求項１３の発明は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器を装着する前、新規脱硫器内を減圧状態にせず、原燃料ガスを導入して吸着処理し、吸着処理した新規脱硫器を装着するので、減圧にしない分、より短時間で吸着処理できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５２】
本発明の請求項１４の発明は、請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、導入した原燃料ガスの合計が、新規脱硫器脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量の７０〜９５％で原燃料ガスの導入を停止するので、７０％を超え９５％の範囲内で吸着速度が激減するが、７０〜９５％で原燃料ガスの導入を停止すれば、より短時間で吸着処理できるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５３】
本発明の請求項１５の発明は、請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、新規脱硫器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であるので、原燃料ガスによる吸着処理をより短時間でより確実に行えるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５４】
本発明の請求項１６の発明は、請求項１１あるいは請求項１２記載の燃料電池発電システムの起動準備方法において、原燃料ガスを導入した新規脱硫器内圧力が０ｋＰａ（ゲージ圧）になった時に原燃料ガスの導入を停止するので、新規脱硫器を損なうことなく原燃料ガスによる吸着処理を行えるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５５】
本発明の請求項１７の発明は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器に圧力抜き用圧力逃がし弁を接続するので、交換した後、例えば運搬などの際に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、圧力抜きできるという顕著な効果を奏する。
【００５６】
本発明の請求項１８の発明は、一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器を他の容器に接続して運搬するので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、接続した他の容器に圧力抜きできるという顕著な効果を奏する。
【００５７】
本発明の請求項１９の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器は接続する前に減圧状態にしておくので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、減圧状態にした他の容器により容易に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００５８】
本発明の請求項２０の発明は、請求項１９記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器はゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を備え、接続する前に減圧状態にしておくので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、減圧状態にした他の容器に充填したゼオライト系脱硫剤に吸着させて容易に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は脱硫器中に充填されたゼオライト系脱硫剤の量に対しておよそ０．０８〜０．１２体積倍程度でよい。
【００５９】
本発明の請求項２１の発明は、請求項１９あるいは請求項２０記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であるので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器に容易に確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６０】
本発明の請求項２２の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力逃がし弁および開閉弁を設置するので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器に容易にさらに確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６１】
本発明の請求項２３の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に設置した圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、圧力ゲージを設置するので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器にさらに容易にさらに確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６２】
本発明の請求項２４の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、交換した使用済み脱硫器に接続する他の容器の内容積は前記脱硫器の内容積と実質的に同容積もしくは前記脱硫器の内容積以下であるので、必要以上にかさ張らず軽量にでき取り扱い性に優れるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６３】
本発明の請求項２５の発明は、請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％であるので、運搬中に脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器に実質的に圧力抜きできる上、必要以上にかさ張らず軽量にでき取り扱い性に優れるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６４】
本発明の請求項２６の発明は、請求項１７あるいは請求項２２記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法において、使用済み脱硫器を他の容器に接続しない場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は２０〜２００ｋＰａとし、使用済み脱硫器を他の容器に接続する場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとするので、脱硫器の内圧が上昇しても、他の容器に実質的に確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【００６５】
本発明の請求項２７の発明は、接続する他の容器内圧力が−１００±３０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）であり、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力抜き用圧力逃し弁および開閉弁を設置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとし、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％とし、交換した使用済み脱硫器と前記他の容器とを接した状態で接続することを特徴とする燃料電池発電システムのメンテナンス方法であり、運搬中に交換した脱硫器の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器の内圧が上昇しても、接続した減圧状態にした他の容器に実質的必要量充填したゼオライト系脱硫剤に吸着させて容易に確実に圧力抜きできるというさらなる顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
次に本発明を図を用いて実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の燃料電池発電システムの電子ネットワークの１例を模式的に説明する説明図である。
図１に示した電子ネットワーク３０は、分散型の複数の燃料電池発電システム３１とそれらを統括的に管理する管理装置３２および管理装置３２の表示装置３３を備えた管理会社３４がインターネット３５を介して接続されている。管理会社３４は図示しない専用回線で電力会社、ガス会社、水道事業者などと接続され、これら各社の委託を受けた事業を行っている。
【００６７】
各燃料電池発電システム３１は、一定期間毎に交換する図示しない脱硫器を備えるとともに、このシステムの運転状況の情報を取得する手段を備え、例えば所定の稼働時間がきたら交換する場合はこの手段として図示しないタイマーなどを備え、このタイマーなどで得られた情報を電子ネットワーク３０のインターネット３５を介して管理装置３４の表示装置３３に表示し、表示装置３３に表示された情報によって、脱硫器の交換時期を判定するように構成されている。表示された情報により管理者あるいはオペレータが交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にインターネット３５を介して連絡するなどすれば、脱硫器の適切な交換時期を見逃さず交換を確実に容易に行える。
【００６８】
図２は、本発明の燃料電池発電システムの構成を模式的に説明する説明図である。
燃料電池発電システム３１は、天然ガス、都市ガス、メタノール、ＬＰＧ、ブタンなどの炭化水素系燃料ガスを、脱硫する一定期間毎に交換する脱硫器４を備えるとともに、脱硫器４で脱硫した脱硫燃料ガスを供給し、一方、図示しない上水から生成した水蒸気を供給し、燃料ガスをＣＯ濃度を低減した水素リッチな改質ガスに改質する燃料改質装置１０を備えており、燃料改質装置１０で得られた改質ガスを燃料極（ＡＮ）へ供給し、この改質ガスと空気極（ＣＡ）へ供給された空気中の酸素とを電気化学的に反応させて発電して直流電圧を得る燃料電池１３を備えている。
またその直流電圧を交流に変換するインバータ３５と、それらを制御する制御部３６を備えている。
【００６９】
燃料電池発電システム３１は、燃料電池発電システム３１の運転状況の情報を取得する手段３７を備え、手段３７によって検出された情報は情報部３８に蓄積され、送信部３９によって通信部４０を介してインターネット３５を介して管理装置３２へ送信することができる。
情報部３８は蓄積された情報を表示装置４１に表示させる。
【００７０】
燃料電池発電システム３１の運転状況の情報により脱硫器の交換時期を利用者の有する燃料電池発電システム３１に接続された表示装置４１に表示させて、表示された情報により利用者が交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にインターネット３５を介して連絡するなどすれば、脱硫器の適切な交換時期を見逃さず交換を確実に容易に行える。
【００７１】
図３は、燃料電池発電システムに接続された表示装置に脱硫器交換時期に関する情報を表示する例を示す説明図である。
【００７２】
燃料電池１３に運転時間を格納している部分がある表示装置４１（家庭のリモコン）に表示された運転時間が、例えば、３０００時間をメドに交換する場合、２５００時間程度で各家庭のリモコンに「脱硫器交換時期です」というお知らせサインが点灯する。そのサインを見て利用者がネットワークを介さずにメンテナンス会社に連絡し、脱硫器の交換を依頼する。
【００７３】
この場合、運転時間が２５００時間を超える燃料電池発電システム（メンテ候補機）が表１（システム番号順の表示）、表２（運転時間順の表示）、表３（近接エリア別の表示）に示したように複数表示された場合には、メンテナンス会社が連絡を受けてから交換までに或る程度の猶予時間があるので、その間に例えば表３に示した複数のメンテ候補機中から近接したエリアのもの、例えばＡエリアのもの（ＦＣ０００４、ＦＣ００１２、ＦＣ０００７）を選択して一緒に交換すれば、短時間で効率よくメンテナンスを行うことができる。
【００７４】
また、脱硫器交換時期に関する運転時間を、例えば、３０００時間をメドに交換する場合、２５００時間程度で表示装置４１に「脱硫器交換時期です」というお知らせサインが点灯する。表示された情報により利用者がネットワークを介さずにメンテナンス会社の担当者（業者）に連絡し、３０００時間までに脱硫器を交換することを依頼する。
この場合、運転時間が２５００時間を超える燃料電池発電システム（メンテ候補機）が表１（システム番号順の表示）、表２（運転時間順の表示）、表３（近接エリア別の表示）に示したように複数表示された場合には、例えば表３に示した複数のメンテ候補機中から近接したエリアのもの、例えばＡエリアのもの（ＦＣ０００４、ＦＣ００１２、ＦＣ０００７）を選択して一緒に交換すれば、短時間で効率よくメンテナンスを行うことができる。
【００７５】
【表１】
【００７６】
【表２】
【００７７】
【表３】
【００７８】
また、燃料電池１３に運転時間を格納している部分がなくても、センターサーバにて、燃料電池１３の運転記録が保存されるシステムであれば、センターサーバ上の運転時間から判断して、表示装置４１に「脱硫器交換時期」を表示させることも可能である。
【００７９】
次にメンテナンス準備について説明する。
図４は、真空ポンプで新規脱硫器４中の空気を強制的に離脱してから原燃料ガスを導入して吸着処理する例を説明する説明図である。
メンテナンス候補のシステムが通知されると、それに基づいてメンテナンスの準備を行う。脱硫器４を事前に原燃料ガスを導入して吸着処理することによって、脱硫器４の交換後のシステム起動の簡略化を図ることが目的である。
脱硫器４に付属のバルブＶ０１、ＶＯ２のうち、前処理装置４０に接続する側のＶ０２を開ける。バルブＶ１１を開き（Ｖ１２は閉止）真空ポンプ４１を作動して吸引する。例えば、圧力計Ｐで示されるゲージ圧−１００ｋＰａに達した時点で吸引をやめ、バルブＶ１１を閉止するとともにＶ１２を開ける。Ｖ１２を通り原燃料ガスのＬＰＧが脱硫器４内に充填され、充填量と共に内圧が上昇し、流量が低下する。４２は流量計、４３は減圧弁を示す。
【００８０】
図５は、導入ＬＰＧ量（リットル）、脱硫器内圧（ｋＰａ）、新規脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量に対する導入した原燃料ガスの吸着割合（％）と時間との関係を示すグラフである。
図５より、吸着割合が７０％を超えた付近から、導入ＬＰＧ量の増加、脱硫器内圧上昇速度が低下しており、吸着割合が７５％を超えた付近から脱硫器内圧はほぼ一定（０ｋＰａ）になり、導入ＬＰＧ量の増加が低下している。
充填終了は、（１）吸着割合が７５％に達した時、（２）脱硫器内圧が０ｋＰａになった時点などで判定可能である。
【００８１】
なお、上記方法はメンテナンスに限って行うだけではなく、燃料電池発電システムの出荷前の組立時にも脱硫器４の前処理を行うことによって、初回の燃料電池発電システム起動を確実に行うことが可能になる。
【００８２】
上記方法により処理した後、前処理装置４０のバルブ（Ｖ１１、Ｖ１２）を閉じ、脱硫器４の配管との接続を外して脱硫器４を取り出す。前処理した脱硫器４を燃料電池発電システムの配管に接続し、本体のパネルを取り付け、通常通りの起動を行う。
【００８３】
上記説明では前処理装置４０を使用する例を示したが、前に述べた図１３に示した原燃料ガス開閉弁２を備えた原燃料ガス供給ライン３に真空ポンプ４１、流量計４２、減圧弁４３、バルブＶ１１などを適宜設置して前処理することができる。
【００８４】
（１）一方、取り外した使用済み脱硫器４には、図６に示したように圧力逃がし弁ＳＶ０１を取り付け、取り付けた側のバルブＶ０２を開放する。
運搬中などに温度が上昇するなどして使用済み脱硫器４の内部の圧力が上昇すれば、圧力逃がし弁ＳＶ０１が動作し、脱硫器４内圧上昇を防ぐ。圧力逃がし弁ＳＶ０１の動作圧力は、１５０±５０ｋＰａ（脱硫器４の破過圧力以下）とする。
【００８５】
（２）他の方法として、取り外した使用済み脱硫器４には、図７に示したようにダミーの他の容器４−１を取り付け、他の容器４−１を連接した側のそれぞれのバルブ（Ｖ０２、Ｖ２２）を開放する。ダミーの他の容器４−１は、内部に何も入れていなくてもよいが、内部を真空（ゲージ圧−１００ｋＰａ）にしておいた方がよい。また、内部に脱硫器４と同等のゼオライト系脱硫剤を充填し、さらには内部を真空（ゲージ圧−１００ｋＰａ）にしておいた方がより確実に使用済み脱硫器４の温度が上昇して脱硫剤に吸着した炭化水素系燃料ガスが脱離し、脱硫器４の内圧が上昇しても、圧力抜きできる。
【００８６】
（３）さらに、他の方法として、前記（２）の発展型の方法があり、取り外した使用済み脱硫器４には、図８に示したようにダミーの他の容器４−１を取り付けるとともに圧力逃がし弁ＳＶ０１を取り付け、取り付けた側のバルブＶ０２、Ｖ２２を開放する。通常は減圧したダミーの他の容器４−１を接続すると全系内部は減圧状態を維持するはずであるが、念のため圧力逃がし弁ＳＶ０１を接続し脱硫器４の内圧が上昇し際に圧力抜きに用いる。
【００８７】
（４）さらに、他の方法として、前記（１）と（２）の融合型の方法があり、取り外した使用済み脱硫器４には、図９に示したように圧力逃がし弁ＳＶ０１を取り付けるとともにその圧抜き側にダミーの他の容器４−１を取り付け、バルブＶ０２、Ｖ２２を開放する。
脱硫器４内の圧力が上昇し、圧力逃がし弁ＳＶ０１が作動した時のみ、ダミーの他の容器４−１が機能して余分なＬＰＧを吸着する。
【００８８】
（５）さらに、他の方法として、前記（４）の発展型の方法があり、取り外した使用済み脱硫器４には、図１０に示したように圧力逃がし弁ＳＶ０１を取り付けるとともにそのガス出口側にダミーの他の容器４−１を取り付け、ダミーの他の容器４−１の圧力逃がし弁ＳＶ０１側のラインに圧力計Ｐ（Ｐ２１）を取り付ける。
圧力計Ｐ（Ｐ２１）を接続する事により、バルブＶ０２、Ｖ２２を開放する前の圧力計Ｐ（Ｐ２１）の指示値を記録（ゲージに印を付けても良い）しておけば、圧力逃がし弁ＳＶ０１が動作したかどうか、すなわちダミーの他の容器４−１が余剰ＬＰＧを吸着したかどうかを判別することができる。ダミーの他の容器４−１接続前の圧力計Ｐ（Ｐ２１）の数値に対し、圧力計Ｐ（Ｐ２１）接続後の数値が上昇していれば圧力逃がし弁ＳＶ０１が動作したと判断できる。
これによって、圧力逃がし弁ＳＶ０１が動作しなかったダミーの他の容器４−１については、ＬＰＧの吸着が起こっていないと判断し、そのまま別の脱硫器４の取り外しに再利用することが可能になり、コスト低減につながる。
【００８９】
図１１は、脱硫器にＬＰＧが約５０℃で吸着割合１００％吸着した状態（０ｋＰａ２５℃でのゲージ圧）で、２０℃近くまで冷却した時の脱硫器内圧（約−７０ｋＰａ２５℃でのゲージ圧）と温度との関係を示すグラフである。
２０℃（常温）で脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量の約８５％になり、脱硫器内は減圧状態になり、燃料ガス吸着可能量が増加する。
【００９０】
図１２は、脱硫器にＬＰＧが約３０℃で吸着割合１００％で吸着した状態で、７０℃近くまで昇温した時の脱硫器内圧（ｋＰａ２５℃でのゲージ圧）と温度との関係を示すグラフである。
約３０℃で吸着割合１００％で吸着した状態で、７０℃近くまで昇温すると、容器温度３０℃における飽和吸着量が低減し、原燃料ガスが離脱するため脱硫器内圧が上昇する。
脱硫器の脱硫剤１リットルに対して３０℃で３０リットルのＬＰＧが充填されたとすると、脱硫器内圧は大気圧１０１ｋＰａであり、それを７０℃まで昇温した時の脱硫器内圧（ｋＰａ）は実際には２６０ｋＰａとなる。
同様に脱硫器の脱硫剤１リットルに対して３０℃で３０リットルのＬＰＧが充填されたとして気体の状態方程式（ＰＶ＝ｎＲＴ）で計算される脱硫器内圧は１１４ｋＰａとなる。
実際の内圧２６０ｋＰａと計算による内圧１１４ｋＰａとの差は、７０℃まで昇温した時に脱硫剤に吸着されていたＬＰＧが脱着したためである。このＬＰＧ脱着量を計算すると１．２８リットルとなる。
したがって、この例においてはＬＰＧ脱着量１．２８リットルを吸着できる能力の吸着剤（ゼオライト系脱硫剤）を充填（具体的には約０．１リットル）したダミの他の容器４−１を用いればよい。
【００９１】
なお、上記実施形態の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮するものではない。又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明の燃料電池発電システムは、例えば複数の分散燃料電池発電システムをインターネットや電話線などのネットワークを介して利用者の電力やガスや水などの消費量などの管理を遠隔から集中して行う管理者が確認可能な管理装置の表示装置（例えば、リモートコントローラーの液晶画面、テレビまたはパーソナルコンピュータの画面など）に表示させ、表示された情報により管理者あるいはオペレータが交換時期を判定してメンテナンス会社の担当者にネットワークを介して連絡するなどして対応するようにしたり、あるいは利用者の有する燃料電池発電システム自体に接続された表示装置（例えば、家庭内に設置されたテレビまたはパーソナルコンピュータの画面など）に表示させて、利用者が表示された情報により交換時期を判定してネットワークを介さずにメンテナンス会社の担当者に連絡するなどして対応するようにしたので、脱硫器の適切な交換時期を見逃さず確実に容易に行えるという顕著な効果を奏するので産業上の利用価値が高い。
本発明の燃料電池発電システムの起動準備方法によれば、燃料電池発電システムに新規脱硫器を設置して使用するに当たって、炭化水素系燃料ガスを新規脱硫器に供給して吸着処理した新規脱硫器が装着されているので、短時間で燃料電池発電システムを起動できその上、起動後は燃料改質装置の触媒を劣化させるなどの問題がなく、確実に容易に経済的に連続運転できるという顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値が高い。
また本発明の燃料電池発電システムのメンテナンス方法によれば、例えば新規脱硫器をセッティングする前に原燃料ガスを導入して予め置換しておけば、短時間で燃料電池発電システムを起動できその上、燃料改質装置の触媒を劣化させるなどの問題がなく、確実に容易に経済的に連続運転できるという顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値が高い。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の燃料電池発電システムの電子ネットワークの１例を模式的に説明する説明図である。
【図２】本発明の燃料電池発電システムの構成を模式的に説明する説明図である。
【図３】燃料電池発電システムに接続された表示装置に脱硫器交換時期に関する情報を表示する例を示す説明図である。
【図４】真空ポンプで真空引き後、新規脱硫器に原燃料ガスを導入して吸着処理する例を説明する説明図である。
【図５】導入ＬＰＧ量（リットル）、脱硫器内圧（ｋＰａ）、新規脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量に対する導入した原燃料ガスの吸着割合（％）と時間との関係を示すグラフである。
【図６】取り外した使用済み脱硫器に圧力逃がし弁を取り付けた状態を説明する説明図である。
【図７】取り外した使用済み脱硫器に他の容器を取り付けた状態を説明する説明図である。
【図８】取り外した使用済み脱硫器に圧力逃がし弁と他の容器を取り付けた状態を説明する説明図である。
【図９】取り外した使用済み脱硫器に圧力逃がし弁と他の容器を取り付けた他の状態を説明する説明図である。
【図１０】取り外した使用済み脱硫器に圧力逃がし弁と他の容器と圧力計を取り付けた状態を説明する説明図である。
【図１１】脱硫器内圧と温度との関係を示すグラフである。
【図１２】脱硫器内圧と温度との関係を示すグラフである。
【図１３】従来の燃料電池発電システムを示す説明図である。
【符号の説明】
【００９４】
４ 脱硫器
４−１ 他の容器
３０ 電子ネットワーク
３１ 燃料電池発電システム
３２ 管理装置
３３、４１ 表示装置
３５ インターネット
ＳＶ０１ 圧抜き用圧力逃がし弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムであって、前記システムの運転状況の情報を取得する手段を備え、管理装置の表示装置に表示される前記手段により取得された情報および／または燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したことを特徴とする燃料電池発電システム。
【請求項２】
前記管理装置がネットワークを介した管理装置であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電システム。
【請求項３】
燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電システム。
【請求項４】
前記手段により取得された情報が、脱硫器を最後に装着してからの経過時間であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項５】
前記手段により取得された情報が、燃料電池発電システムの起動から停止までの運転時間であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項６】
前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給時間であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項７】
前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給積算流量であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項８】
前記手段により取得された情報が、利用者のリモコンにお知らせサインとして表示されるか、専用回線を介したマイコンメータに表示されるか、あるいはネットワークを介した管理装置の表示装置に表示されるように構成したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項９】
前記手段により取得された情報を運転時間順、エリア別にソートできる機能を有していることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項１０】
前記脱硫器が、ゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を少なくとも含む脱硫器であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項１１】
一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムの起動準備方法であって、原燃料ガスを導入して吸着処理した新規脱硫器が装着されていることを特徴とする燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１２】
新規脱硫器を装着する前あるいは新規脱硫器を装着後、新規脱硫器に原燃料ガスを導入する前に、一旦新規脱硫器内を減圧状態にしてから原燃料ガスを導入して吸着処理することを特徴とする請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１３】
新規脱硫器を装着する前、新規脱硫器内を減圧状態にせず、原燃料ガスを導入して吸着処理し、吸着処理した新規脱硫器を装着することを特徴とする請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１４】
導入した原燃料ガスの合計が、新規脱硫器脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量の７０〜９５％で原燃料ガスの導入を停止することを特徴とする請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１５】
新規脱硫器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１６】
原燃料ガスを導入した新規脱硫器内圧力が０ｋＰａ（ゲージ圧）になった時に原燃料ガスの導入を停止することを特徴とする請求項１１あるいは請求項１２記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１７】
一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器に圧力抜き用圧力逃がし弁を接続することを特徴とする燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項１８】
一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器を他の容器に接続して運搬することを特徴とする燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項１９】
接続する他の容器は接続する前に減圧状態にしておくことを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２０】
接続する他の容器はゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を備え、接続する前に減圧状態にしておくことを特徴とする請求項１９記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２１】
接続する他の容器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であることを特徴とする請求項１９あるいは請求項２０記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２２】
交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力逃がし弁および開閉弁を設置することを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２３】
交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に設置した圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、圧力ゲージを設置することを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２４】
交換した使用済み脱硫器に接続する他の容器の内容積は前記脱硫器の内容積と実質的に同容積もしくは前記脱硫器の内容積以下であることを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２５】
接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％であることを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２６】
使用済み脱硫器を他の容器に接続しない場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は２０〜２００ｋＰａとし、使用済み脱硫器を他の容器に接続する場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとすることを特徴とする請求項１７あるいは請求項２２記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２７】
接続する他の容器内圧力が−１００±３０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）であり、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力抜き用圧力逃し弁および開閉弁を設置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとし、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％とし、交換した使用済み脱硫器と前記他の容器とを接した状態で接続することを特徴とする燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項１】
一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムであって、前記システムの運転状況の情報を取得する手段を備え、管理装置の表示装置に表示される前記手段により取得された情報および／または燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したことを特徴とする燃料電池発電システム。
【請求項２】
前記管理装置がネットワークを介した管理装置であることを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電システム。
【請求項３】
燃料電池発電システムに接続された表示装置に表示される前記手段により取得された情報によって、前記脱硫器の交換時期を判定するように構成したことを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電システム。
【請求項４】
前記手段により取得された情報が、脱硫器を最後に装着してからの経過時間であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項５】
前記手段により取得された情報が、燃料電池発電システムの起動から停止までの運転時間であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項６】
前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給時間であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項７】
前記手段により取得された情報が、脱硫器への原燃料ガスの供給積算流量であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項８】
前記手段により取得された情報が、利用者のリモコンにお知らせサインとして表示されるか、専用回線を介したマイコンメータに表示されるか、あるいはネットワークを介した管理装置の表示装置に表示されるように構成したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項９】
前記手段により取得された情報を運転時間順、エリア別にソートできる機能を有していることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項１０】
前記脱硫器が、ゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を少なくとも含む脱硫器であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の燃料電池発電システム。
【請求項１１】
一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムの起動準備方法であって、原燃料ガスを導入して吸着処理した新規脱硫器が装着されていることを特徴とする燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１２】
新規脱硫器を装着する前あるいは新規脱硫器を装着後、新規脱硫器に原燃料ガスを導入する前に、一旦新規脱硫器内を減圧状態にしてから原燃料ガスを導入して吸着処理することを特徴とする請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１３】
新規脱硫器を装着する前、新規脱硫器内を減圧状態にせず、原燃料ガスを導入して吸着処理し、吸着処理した新規脱硫器を装着することを特徴とする請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１４】
導入した原燃料ガスの合計が、新規脱硫器脱硫剤の容器温度３０℃における飽和吸着量の７０〜９５％で原燃料ガスの導入を停止することを特徴とする請求項１１記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１５】
新規脱硫器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であることを特徴とする請求項１２から請求項１４のいずれかに記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１６】
原燃料ガスを導入した新規脱硫器内圧力が０ｋＰａ（ゲージ圧）になった時に原燃料ガスの導入を停止することを特徴とする請求項１１あるいは請求項１２記載の燃料電池発電システムの起動準備方法。
【請求項１７】
一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器に圧力抜き用圧力逃がし弁を接続することを特徴とする燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項１８】
一定期間毎に交換する脱硫器を備えた燃料電池発電システムのメンテナンス方法であって、交換した使用済み脱硫器を他の容器に接続して運搬することを特徴とする燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項１９】
接続する他の容器は接続する前に減圧状態にしておくことを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２０】
接続する他の容器はゼオライトもしくは金属担持ゼオライトから選択されるゼオライト系脱硫剤を備え、接続する前に減圧状態にしておくことを特徴とする請求項１９記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２１】
接続する他の容器内圧力が−１０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以下−１５０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）以上であることを特徴とする請求項１９あるいは請求項２０記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２２】
交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力逃がし弁および開閉弁を設置することを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２３】
交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に設置した圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、圧力ゲージを設置することを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２４】
交換した使用済み脱硫器に接続する他の容器の内容積は前記脱硫器の内容積と実質的に同容積もしくは前記脱硫器の内容積以下であることを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２５】
接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％であることを特徴とする請求項１８記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２６】
使用済み脱硫器を他の容器に接続しない場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は２０〜２００ｋＰａとし、使用済み脱硫器を他の容器に接続する場合の圧力抜き用圧力逃し弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとすることを特徴とする請求項１７あるいは請求項２２記載の燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【請求項２７】
接続する他の容器内圧力が−１００±３０ｋＰａ（２５℃でのゲージ圧）であり、交換した使用済み脱硫器と接続する他の容器の間に、圧力抜き用圧力逃し弁および開閉弁を設置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁のガス出口側に前記他の容器を配置し、前記圧力抜き用圧力逃がし弁の作動設定値は５０〜５００ｋＰａとし、接続する他の容器に充填するゼオライト系脱硫剤の量は、前記脱硫器に充填されたゼオライト系脱硫剤の量の２〜１００％とし、交換した使用済み脱硫器と前記他の容器とを接した状態で接続することを特徴とする燃料電池発電システムのメンテナンス方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−２７８１２０（Ｐ２００６−２７８１２０Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−９４９７５（Ｐ２００５−９４９７５）
【出願日】平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月２９日（２００５．３．２９）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]