特開 2022-185198 燃料電池船

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022185198

(43)【公開日】2022-12-14

(54)【発明の名称】燃料電池船

(51)【国際特許分類】

   B63H 21/38 20060101AFI20221207BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20221207BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20221207BHJP

   H01M 8/0444 20160101ALI20221207BHJP

   H01M 8/04746 20160101ALI20221207BHJP

   H01M 8/0438 20160101ALI20221207BHJP

   H01M 8/04313 20160101ALI20221207BHJP

   H01M 8/04664 20160101ALI20221207BHJP

   H01M 8/04694 20160101ALI20221207BHJP

   B63B 35/00 20200101ALI20221207BHJP

   B63H 20/00 20060101ALI20221207BHJP

   B63H 21/17 20060101ALI20221207BHJP

   B63B 11/04 20060101ALI20221207BHJP

   H01M 8/10 20160101ALN20221207BHJP

【ＦＩ】

B63H21/38 B

H01M8/04 H

H01M8/00 Z

H01M8/0444

H01M8/04746

H01M8/04 N

H01M8/0438

H01M8/04313

H01M8/04664

H01M8/04694

B63B35/00 T

B63H20/00 600

B63H21/17

B63B11/04 A

H01M8/10 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092708

(22)【出願日】2021-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】丸山 剛広

(72)【発明者】

【氏名】山口 安美

(72)【発明者】

【氏名】平岩 琢也

(72)【発明者】

【氏名】品川 学

(72)【発明者】

【氏名】木村 行彦

【テーマコード（参考）】

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H126BB06

5H127AA06

5H127AB04

5H127AB29

5H127AC02

5H127BA02

5H127BA22

5H127BA59

5H127BB02

5H127CC07

5H127DB03

5H127DB09

5H127DB96

5H127DC08

5H127DC09

5H127DC99

5H127EE04

(57)【要約】

【課題】タンク区画および燃料電池区画の少なくともいずれかの区画内で、燃料ガス漏れが万が一発生した場合に、燃料電池の発電を停止させる。
【解決手段】燃料電池船は、燃料電池が設置される燃料電池区画と、燃料タンクが設置されるタンク区画と、燃料タンクから燃料電池に燃料を供給する燃料供給配管と、制御部と、を備える。燃料供給配管は、少なくとも２つの遮断弁を有する。各区画内には、燃料の気体状態である燃料ガスを検知する燃料ガス検知器がそれぞれ設置される。制御部は、燃料ガスの濃度が予め定められた規格値以上であることを、少なくともいずれかの燃料ガス検知器が検知したときに、タンク区画および燃料電池区画のうちで、規格値以上の濃度を検知した燃料ガス検知器が設置された区画内の遮断弁を閉塞させる。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料の電気化学反応により発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池から供給される電力によって、船体に推進力を発生させる推進装置と、を備える燃料電池船であって、
前記燃料電池が設置される燃料電池区画と、
前記燃料を収容する燃料タンクが設置されるタンク区画と、
前記燃料タンクから前記燃料電池に前記燃料を供給する燃料供給配管と、を備え、
前記燃料供給配管は、少なくとも２つの遮断弁を有し、
前記遮断弁は、前記タンク区画および前記燃料電池区画の各区画内に少なくとも１つずつ設置され、
前記燃料電池船は、前記遮断弁の開閉を制御する制御部をさらに備え、
前記各区画内には、前記燃料の気体状態である燃料ガスを検知する燃料ガス検知器がそれぞれ設置され、
前記制御部は、前記燃料ガスの濃度が予め定められた規格値以上であることを、少なくともいずれかの前記燃料ガス検知器が検知したときに、前記タンク区画および前記燃料電池区画のうちで、前記規格値以上の濃度を検知した前記燃料ガス検知器が設置された区画内の前記遮断弁を閉塞させる、燃料電池船。

【請求項2】

前記制御部は、前記燃料ガスの濃度が前記規格値以上であることを、少なくともいずれかの前記燃料ガス検知器が検知したときに、全ての区画内の前記遮断弁を閉塞させる、請求項１に記載の燃料電池船。

【請求項3】

前記タンク区画に設置される前記遮断弁をタンク側遮断弁とし、前記燃料電池区画に設置される前記遮断弁を燃料電池側遮断弁としたとき、
該燃料電池船は、
前記タンク側遮断弁と前記燃料電池側遮断弁との間において、前記燃料供給配管から分岐して設けられる燃料排出配管と、
前記燃料排出配管に設置される放出弁と、をさらに備え、
前記制御部は、前記燃料ガスの濃度が前記規格値以上であることを、少なくともいずれかの前記燃料ガス検知器が検知したときに、前記タンク側遮断弁および前記燃料電池側遮断弁を閉塞させる一方、前記放出弁を開放する、請求項２に記載の燃料電池船。

【請求項4】

前記制御部は、前記放出弁を開放した後、前記燃料供給配管内の圧力が予め定められた所定圧力になったときに、前記放出弁を閉塞させる、請求項３に記載の燃料電池船。

【請求項5】

前記制御部は、前記放出弁を開放してから、予め定められた所定時間の経過後、前記放出弁を閉塞させる、請求項３に記載の燃料電池船。

【請求項6】

前記燃料供給配管の一部を収容するダクト区画をさらに備え、
前記タンク区画および前記燃料電池区画に加えて、前記ダクト区画内に、前記燃料ガス検知器がさらに設置され、
前記制御部は、前記燃料ガスの濃度が前記規格値以上であることを前記ダクト区画内の前記燃料ガス検知器が検知したときに、前記タンク側遮断弁および前記燃料電池側遮断弁を閉塞させる、請求項３から５のいずれかに記載の燃料電池船。

【請求項7】

前記放出弁を介して前記燃料排出配管から排出される前記燃料ガスを外部に導くベント管と、
前記ベント管の内部の前記燃料ガスを検知するベント管内部ガス検知器と、をさらに備え、
前記制御部は、前記燃料ガス検知器および前記ベント管内部ガス検知器の検知結果に基づいて、前記放出弁の故障の有無を判定し、故障有の場合には外部に報知する、請求項６に記載の燃料電池船。

【請求項8】

前記制御部は、前記タンク区画内および前記ダクト区画内において、濃度が前記規格値以上である前記燃料ガスを各燃料ガス検知器が検知しておらず、かつ、前記放出弁に閉止指令を出している状態で、濃度が前記規格値以上である前記燃料ガスを前記ベント管内部ガス検知器が検知したときに、前記放出弁が故障していると判定する、請求項７に記載の燃料電池船。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池船に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、燃料タンクから燃料電池に燃料ガス（例えば水素ガス）を供給し、燃料電池で発生する電力によって推進装置を駆動する燃料電池船が提案されている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－９２８１５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

燃料ガスは可燃ガスである。このため、燃料電池船においては、燃料ガスを収容する燃料タンク、および燃料ガスが供給される燃料電池をそれぞれ独立した区画に設置することが要求される場合がある。なお、燃料タンクが設置される区画を、以下では「タンク区画」とも称する。また、燃料電池が設置される区画を、以下では「燃料電池区画」とも称する）。タンク区画および燃料電池区画の少なくともいずれかの区画内で燃料ガス漏れが万が一発生すると危険な状態となるため、何らかの対策を講じることが必要である。

【0005】

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、タンク区画および燃料電池区画の少なくともいずれかの区画内で、燃料ガス漏れが万が一発生した場合に、燃料電池の発電を停止させることができる燃料電池船を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面に係る燃料電池船は、燃料の電気化学反応により発電を行う燃料電池と、前記燃料電池から供給される電力によって、船体に推進力を発生させる推進装置と、を備える燃料電池船であって、前記燃料電池が設置される燃料電池区画と、前記燃料を収容する燃料タンクが設置されるタンク区画と、前記燃料タンクから前記燃料電池に前記燃料を供給する燃料供給配管と、を備え、前記燃料供給配管は、少なくとも２つの遮断弁を有し、前記遮断弁は、前記タンク区画および前記燃料電池区画の各区画内に少なくとも１つずつ設置され、前記燃料電池船は、前記遮断弁の開閉を制御する制御部をさらに備え、前記各区画内には、前記燃料の気体状態である燃料ガスを検知する燃料ガス検知器がそれぞれ設置され、前記制御部は、前記燃料ガスの濃度が予め定められた規格値以上であることを、少なくともいずれかの前記燃料ガス検知器が検知したときに、前記タンク区画および前記燃料電池区画のうちで、前記規格値以上の濃度を検知した前記燃料ガス検知器が設置された区画内の前記遮断弁を閉塞させる。

【発明の効果】

【0007】

上記の構成によれば、タンク区画および燃料電池区画の少なくともいずれかの区画内で、燃料ガス漏れが万が一発生した場合に、燃料電池の発電を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の一形態に係る燃料電池船の概略の構成を示す説明図である。

【図2】上記燃料電池船の内部構造を模式的に示す説明図である。

【図3】上記燃料電池船の遮断弁の開閉制御の一例による処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】上記遮断弁の開閉制御の他の例による処理の流れを示すフローチャートである。

【図5】上記燃料電池船の放出弁の開閉制御をさらに行ったときの処理の流れを示すフローチャートである。

【図6】上記放出弁の開閉制御の他の例による処理の流れを示すフローチャートである。

【図7】上記放出弁の開閉制御のさらに他の例による処理の流れを示すフローチャートである。

【図8】上記燃料電池船のダクト区画での燃料ガスの検知も考慮した、上記遮断弁および上記放出弁の開閉制御の一例による処理の流れを示すフローチャートである。

【図9】上記燃料電池船のベント管内部ガス検知器による燃料ガスの検知も考慮した、上記遮断弁および上記放出弁の開閉制御の一例による処理の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本明細書では、方向を以下のように定義する。まず、燃料電池船の船尾から船首に向かう方向を「前」とし、船首から船尾に向かう方向を「後」とする。そして、前後方向に垂直な横方向を左右方向とする。このとき、燃料電池船の前進時に操船者から見て左側を「左」とし、右側を「右」とする。さらに、前後方向および左右方向に垂直な重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。

【0010】

〔１．燃料電池船の概略の構成〕
まず、図１を参照して、本実施形態に係る燃料電池船ＳＨについて説明する。図１は、燃料電池船ＳＨの概略の構成を示す説明図である。燃料電池船ＳＨは、船体１と、キャビン２と、を備える。キャビン２は、船体１の上面に配置される。

【0011】

燃料電池船ＳＨは、燃料電池システム３と、燃料ガス貯留部４と、蓄電池システム５と、推進装置６と、複数の周辺機器１１と、制御装置１２と、をさらに備える。なお、図１では、制御信号または高電圧での電力供給ラインを実線で示し、制御信号または低電圧の電力供給ラインを一点鎖線で示す。

【0012】

燃料電池システム３は、主電源として機能する。燃料電池システム３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。燃料ガスは、燃料の一例であり、例えば可燃ガスである。典型的には、燃料ガスは、水素ガスである。燃料電池システム３は、発生した電力を、推進装置６および周辺機器１１に供給する。また、燃料電池システム３は、蓄電池システム５に電力を供給して、蓄電池システム５を充電することもできる。

【0013】

燃料ガス貯留部４は、燃料電池システム３に供給する燃料ガスを貯留する。燃料ガス貯留部４から燃料電池システム３への燃料ガスの供給は、後述する燃料ガス供給配管３２（図２参照）を介して行われる。

【0014】

蓄電池システム５は、蓄電池を有する。蓄電池は、例えばリチウム二次電池であるが、ニッケル－カドミウム蓄電池、ニッケル－水素蓄電池などであってもよい。蓄電池システム５は、蓄電した電力（具体的には直流電力）を、推進装置６および周辺機器１１に供給する補助電源として機能する。このように、蓄電池システム５が補助電源として機能することにより、燃料電池システム３から推進装置６等への電力の供給不足を補うことができる。なお、蓄電池システム５は、制御装置１２に電力を供給してもよい。

【0015】

推進装置６は、燃料電池システム３の後述する燃料電池３１（図２参照）から供給される電力によって駆動され、船体１に推進力を発生させる。つまり、燃料電池船ＳＨは、燃料電池３１から供給される電力によって、船体１に推進力を発生させる推進装置６を備える。

【0016】

なお、推進装置６は、蓄電池システム５が有する蓄電池から供給される電力のみによって駆動されてもよいし、燃料電池３１および蓄電池の両方から供給される電力によって駆動されてもよい。つまり、推進装置６は、燃料電池および蓄電池の少なくとも一方から供給される電力によって駆動されて、船体１に推進力を発生させてもよい。

【0017】

推進装置６は、電力変換装置６ａと、推進モータ６ｂと、プロペラ６ｃとを有する。電力変換装置６ａは、燃料電池システム３から供給される電力を、推進モータ６ｂの規格に応じた電力に変換する。例えば、電力変換装置６ａは、直流電力を交流電力に変換する。この場合、電力変換装置６ａは、例えばインバータを有する。推進モータ６ｂは、電力変換装置６ａ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６ｂが駆動されると、推進モータ６ｂの回転力がプロペラ６ｃに伝達される。その結果、プロペラ６ｃが回転して、船体１に推進力が発生する。なお、推進モータ６ｂとプロペラ６ｃとの間にマリンギアを有する構成としても良い。

【0018】

周辺機器１１としては、例えば、コンプレッサ、電磁弁、ポンプなどが含まれる。なお、周辺機器１１には、照明機器、空調機器などの電気機器も含まれるが、周辺機器１１の種類は特に限定されない。

【0019】

制御装置１２は、燃料電池システム３、燃料ガス貯留部４、蓄電池システム５、推進装置６、および複数の周辺機器１１を制御する。制御装置１２は、例えば、１つまたは２以上のコンピュータによって構成される。コンピュータは、例えば、ＰＬＣ（Programable Logic Controller）であるが、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）であってもよい。制御装置１２には、図示しないバッテリ（例えば鉛電池）、または蓄電池システム５の蓄電池から電力が供給される。

【0020】

制御装置１２は、制御部１２ａと、記憶部１２ｂと、を有する。制御部１２ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサを含む。記憶部１２ｂは、記憶装置を含み、データおよびコンピュータプログラムを記憶する。具体的には、記憶部１２ｂは、半導体メモリのような主記憶装置と、半導体メモリ、ソリッドステートドライブ、および／または、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１２ｂは、リムーバブルメディアを含んでいてもよい。記憶部１２ｂは、非一時的コンピュータ読取可能記憶媒体の一例に相当する。

【0021】

制御部１２ａのプロセッサは、記憶部１２ｂの記憶装置に記憶されたコンピュータプログラムを実行することにより、燃料電池システム３、燃料ガス貯留部４、蓄電池システム５、推進装置６、および複数の周辺機器１１を制御する。

【0022】

〔２．燃料電池船の内部構造について〕
次に、図２を参照して、燃料電池船ＳＨの内部構造について説明する。図２は、燃料電池船ＳＨの内部構造を模式的に示す説明図である。なお、図２では、空気の流れを、破線の矢印で示す。図２では、図面右側を船首側とし、図面左側を船尾側とした上で、各部材を図示しているが、各部材の接続関係が維持されるのであれば、各部材の位置は図２で示した位置には限定されない。

【0023】

燃料電池船ＳＨは、機関室１３と、燃料室１４と、を備える。機関室１３および燃料室１４は、船体１の甲板１ａの下部に配置される。機関室１３は燃料室１４に対して船首側に位置する。甲板１ａの下部には、船首側から船尾側に向かって順に隔壁Ｗ１、Ｗ２およびＷ３が位置している。機関室１３は、隔壁Ｗ１およびＷ２によって他の空間から仕切られている。燃料室１４は、隔壁Ｗ２およびＷ３によって他の空間から仕切られている。隔壁Ｗ１～Ｗ３は、例えば繊維強化プラスチック（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics）で構成されるが、鉄板であってもよい。

【0024】

（２－１．燃料電池システムの構成）
燃料電池船ＳＨの燃料電池システム３は、機関室１３内に位置する。燃料電池システム３は、燃料電池３１と、燃料ガス供給配管３２と、燃料電池側遮断弁３３と、を有する。燃料電池側遮断弁３３は、周辺機器１１（図１参照）の一例である。

【0025】

燃料電池３１は、燃料の一例である燃料ガスと、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）を発生させる。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。つまり、燃料電池船ＳＨは、燃料の電気化学反応により発電を行う燃料電池３１を備える。

【0026】

燃料電池３１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３１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。

【0027】

燃料電池３１の上記構成において、アノード極側では、燃料ガスに含まれる水素が触媒によって水素イオンと電子とに分解される。水素イオンは固体高分子電解質膜を透過してカソード極側に移動する。一方、電子は外部回路を通ってカソード極側に移動する。これにより、電流が発生する（発電する）。カソード極側では、酸化剤ガスに含まれる酸素が、外部回路を流れてきた電子と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンと結合して、水を生成する。生成された水は、排出配管３１ａを介して船外に排出される。

【0028】

燃料電池３１は、発電した電力を、図１で示した推進装置６および周辺機器１１に供給する。なお、燃料電池３１は、発電した電力を、ＤＣ／ＤＣコンバーター等の回路を介して間接的に、推進装置６および周辺機器１１に供給してもよい。

【0029】

燃料ガス供給配管３２は、燃料ガス貯留部４の後述する燃料タンク４１に収容された燃料（例えば燃料ガス）を、燃料電池３１のアノード極に供給するための燃料供給配管である。つまり、燃料電池船ＳＨは、燃料タンク４１から燃料電池３１に燃料を供給する燃料ガス供給配管３２を備える。

【0030】

燃料電池側遮断弁３３は、燃料ガス供給配管３２の流路を開放または閉塞する遮断弁ＳＶの一例である。燃料電池側遮断弁３３の開閉は、制御部１２ａ（図１参照）によって制御される。具体的には、燃料電池側遮断弁３３は、制御部１２ａの制御に基づき、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給と供給停止とを切り替える。燃料電池側遮断弁３３は、後述する燃料電池区画３０内で、燃料ガス供給配管３２に１つだけ設けられているが、２つ以上設けられてもよい。

【0031】

燃料電池船ＳＨは、燃料電池区画３０をさらに備える。燃料電池区画３０は、燃料電池３１を収容する収容体であり、機関室１３に配置される。つまり、燃料電池船ＳＨは、燃料電池３１が設置される燃料電池区画３０を備える。

【0032】

燃料電池区画３０は、中空の形状を有する。例えば、燃料電池区画３０は、中空の略直方体形状を有する。この場合、燃料電池区画３０を構成する外壁は、例えば、天壁３０ａ、底壁３０ｂ、正面壁（不図示）、背面壁（不図示）、側壁３０ｃ、および側壁３０ｄを有する。ただし、燃料電池区画３０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、燃料電池区画３０の形状は、燃料電池３１を収容できる空間を有する限り、特に限定されない。燃料電池区画３０は、燃料電池３１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。燃料電池区画３０の外壁の素材は、例えばＦＲＰであるが、鉄板であってもよい。

【0033】

燃料電池区画３０の側壁３０ｄには、電池区画給気口３０ｅが開口して設けられている。電池区画給気口３０ｅは、後述する電池区画給気管３５と接続される。なお、電池区画給気口３０ｅは、燃料電池区画３０において、側壁３０ｄ以外の外壁に設けられてもよい。

【0034】

一方、燃料電池区画３０の側壁３０ｃには、電池区画排気口３０ｆが開口して設けられている。電池区画排気口３０ｆは、後述するダクト区画９０と連通している。なお、電池区画排気口３０ｆは、燃料電池区画３０において、側壁３０ｃ以外の外壁に設けられてもよい。

【0035】

燃料電池区画３０は、電池区画給気口３０ｅおよび電池区画排気口３０ｆを除いて密閉された空間を内部に有する。

【0036】

燃料電池区画３０内には、前述した燃料ガス供給配管３２の一部と、燃料電池側遮断弁３３と、が収容される。また、燃料電池区画３０内には、さらに、電池区画内部ガス検知器３４ａと、電池区画内部火災検知器３４ｂと、が収容される。

【0037】

電池区画内部ガス検知器３４ａは、燃料電池区画３０の内部に配置される燃料ガス検知器である。例えば、燃料ガスが水素ガスである場合、電池区画内部ガス検知器３４ａは、水素ガス検知センサで構成される。

【0038】

電池区画内部ガス検知器３４ａは、燃料電池区画３０の上部に位置する天壁３０ａの内面に配置される。燃料ガスとしての水素ガスは、空気よりも軽く、上昇する。このため、燃料電池区画３０の天壁３０ａに電池区画内部ガス検知器３４ａが配置されることにより、燃料電池区画３０内で燃料ガスが漏れた場合でも、漏れた燃料ガスを電池区画内部ガス検知器３４ａによって確実に検知することができる。なお、電池区画内部ガス検知器３４ａの設置位置は、燃料電池区画３０内で燃料ガスが漏れたときに、上記燃料ガスが流れる流路の最も下流側に位置する構成でも良い。

【0039】

電池区画内部ガス検知器３４ａが燃料電池区画３０内で燃料ガスを検知したとき、その検知信号は、電池区画内部ガス検知器３４ａから制御部１２ａに送られる。これにより、制御部１２ａは、燃料ガス供給配管３２に設けられた燃料電池側遮断弁３３を制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。なお、燃料電池側遮断弁３３の開閉制御の詳細については後述する。

【0040】

電池区画内部火災検知器３４ｂは、燃料電池区画３０の内部に配置される火災検知器である。電池区画内部火災検知器３４ｂは、例えば、煙を検知する煙センサ、熱を検知する熱センサ、炎を検知する炎センサのうち、１つ以上のセンサを含む。電池区画内部火災検知器３４ｂは、熱電対式の火災検知器で構成されてもよい。

【0041】

電池区画内部火災検知器３４ｂは、燃料電池区画３０の上部に位置する天壁３０ａの内面に配置される。電池区画内部火災検知器３４ｂは、燃料電池区画３０の内部で火災が万が一発生したときに、その火災を検知して、火災が発生したことを示す検知信号を制御部１２ａに出力する。この場合、制御部１２ａは、燃料電池側遮断弁３３を制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。これにより、燃料電池区画３０において、上記燃料ガスへの引火による爆発の危険性を極力低減することができる。

【0042】

燃料電池区画３０には、電池区画給気管３５が接続される。電池区画給気管３５は、燃料電池区画３０の電池区画給気口３０ｅから甲板１ａまで延びており、甲板１ａの上面から露出する。

【0043】

電池区画給気管３５の甲板１ａ側の端部には、電池区画給気装置３６と、電池区画外部ガス検知器３７と、が配置される。電池区画給気装置３６および電池区画外部ガス検知器３７は、甲板１ａの上部に位置する。

【0044】

電池区画給気装置３６は、例えば安価な非防爆型の給気ファンで構成されるが、防爆型の給気ファンで構成されてもよい。電池区画給気装置３６の駆動は、制御部１２ａによって制御される。電池区画給気装置３６には、１つ以上のフィルタ（不図示）が配置されてもよい。上記フィルタは、例えば、塵埃または海塩粒子を除去する。

【0045】

電池区画給気装置３６は、燃料電池区画３０の外部の空気を、電池区画給気管３５および電池区画給気口３０ｅを介して、燃料電池区画３０の内部に供給する。燃料電池区画３０の内部の空気は、電池区画排気口３０ｆを介してダクト区画９０に排出される。これにより、燃料電池区画３０の内部が換気される。その結果、燃料電池区画３０内で可燃ガス（例えば燃料電池３１から漏れた燃料ガス）が滞留することを抑制することができる。

【0046】

電池区画外部ガス検知器３７は、燃料電池区画３０の外部から内部に流入する可燃ガス（例えば船体１の周囲に漂う水素ガスなど）を検知する。電池区画外部ガス検知器３７は、例えば水素ガスセンサなどの可燃ガスセンサである。電池区画外部ガス検知器３７は、電池区画給気装置３６に対して電池区画給気管３５とは反対側、つまり、燃料電池区画３０の外部から内部に向かう空気の流れの上流側に配置される。なお、電池区画外部ガス検知器３７は、水素ガス以外の可燃ガスを検知するガスセンサで構成されてもよい。水素ガス以外の可燃ガスには、例えばメタン、エタン、プロパン、一酸化炭素などが含まれる。

【0047】

電池区画外部ガス検知器３７は、例えば、可燃ガスの濃度を示す検知信号を制御部１２ａに出力する。これにより、制御部１２ａは、上記検知信号に基づいて、可燃ガスの濃度が規格値以上であるか否かを判断することができる。そして、制御部１２ａは、上記濃度が規格値以上である場合には、燃料電池側遮断弁３３を制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。なお、上記規格値は、実験および／または経験に基づいて定められればよい。

【0048】

燃料電池船ＳＨは、冷却媒体タンク３８と、冷却媒体配管３９と、さらに備える。冷却媒体タンク３８は、燃料電池３１を冷却するための冷却媒体を貯留する。冷却媒体は、例えば電気伝導率の低い不凍液である。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。冷却媒体タンク３８は、密閉されているが、上部が開放されていてもよい。

【0049】

冷却媒体配管３９は、燃料電池３１と図示しない熱交換器の間で冷却媒体を循環させるための配管である。なお、冷却媒体配管３９の途中には、図示しない循環ポンプも設けられる。循環ポンプを駆動して、熱交換器から冷却媒体配管３９を介して燃料電池３１に冷却媒体を供給することにより、燃料電池３１が冷却される。燃料電池３１の冷却に供された冷却媒体は、冷却媒体配管３９を介して冷却媒体タンク３８にも供給され、そこで、冷却媒体の温度変化に伴う容積変化が吸収されるとともに、冷却媒体の液量が監視される。

【0050】

冷却媒体タンク３８内の上部には、冷却タンク内部ガス検知器３８ａが設けられている。冷却タンク内部ガス検知器３８ａは、冷却媒体タンク３８内に存在する燃料ガスを検知する燃料ガス検知器である。冷却媒体タンク３８内に存在する燃料ガスとしては、例えば、燃料電池３１で漏洩し、冷却媒体配管３９を介して冷却媒体タンク３８内に侵入した燃料ガスが考えられる。冷却タンク内部ガス検知器３８ａによる燃料ガスの検知結果（例えば燃料ガスの濃度の情報）は、制御部１２ａに送られる。これにより、制御部１２ａは、冷却タンク内部ガス検知器３８ａでの検知結果に基づいて、燃料電池３１での燃料ガスの漏洩の有無を判断し、漏洩ありの場合には、例えば燃料電池３１での発電を停止させる制御を行うことができる。

【0051】

（２－２．燃料ガス貯留部の構成）
燃料電池船ＳＨの燃料ガス貯留部４は、燃料タンク４１と、ガス充填配管４２と、タンク側遮断弁４３と、を有する。タンク側遮断弁４３は、周辺機器１１の一例である。

【0052】

燃料タンク４１は、燃料電池３１に供給する燃料ガスを収容する。図２では、便宜上、燃料タンク４１を１つのみ図示しているが、燃料タンク４１の個数は特に限定されず、複数個であってもよい。

【0053】

ガス充填配管４２は、燃料タンク４１に燃料ガスを補給する、または不活性ガスを充填するための配管である。ガス充填配管４２の一端側は、燃料タンク４１に接続される。ガス充填配管４２の他端側は、２つに分岐しており、それぞれ燃料ガス充填口８２および不活性ガス充填口８４と接続される。燃料ガス充填口８２および不活性ガス充填口８４は、後述するダクト区画９０（特に上部ダクト区画８０）に設けられる。

【0054】

上記の不活性ガスは、例えば窒素ガスである。例えば、ドック（船渠）内で燃料電池船ＳＨの点検または修理などのメンテナンスを行う際に、燃料タンク４１に燃料ガスが残っていると、何らかの原因で燃料ガスに引火したときに爆発が生じる危険性がある。そこで、燃料電池船ＳＨのメンテナンス時には、燃料タンク４１に不活性ガスを充填し、燃料タンク４１から燃料ガスを取り除く。これにより、上記爆発の危険性を回避することができる。

【0055】

前述した燃料ガス供給配管３２において、燃料電池３１との接続側とは反対側は、燃料タンク４１に接続される。つまり、燃料タンク４１と燃料電池３１とは、燃料ガス供給配管３２を介して接続される。

【0056】

タンク側遮断弁４３は、燃料ガス供給配管３２の流路を開放または閉塞する遮断弁ＳＶの一例である。タンク側遮断弁４３の開閉は、制御部１２ａによって制御される。具体的には、タンク側遮断弁４３は、制御部１２ａの制御に基づき、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給と供給停止とを切り替える。タンク側遮断弁４３は、後述するタンク区画４０内で、燃料ガス供給配管３２に１つだけ設けられているが、２つ以上設けられてもよい。

【0057】

つまり、燃料タンク４１と燃料電池３１とを接続する燃料ガス供給配管３２は、少なくとも２つの遮断弁ＳＶを有する、と言える。上記少なくとも２つの遮断弁ＳＶは、燃料電池側遮断弁３３およびタンク側遮断弁４３を含む。

【0058】

燃料電池船ＳＨは、タンク区画４０をさらに備える。タンク区画４０は、燃料タンク４１を収容する収容体である。つまり、燃料電池船ＳＨは、燃料ガスを収容する燃料タンク４１が設置されるタンク区画４０を備える。タンク区画４０は、燃料室１４に配置される。

【0059】

タンク区画４０は、中空の形状を有する。例えば、タンク区画４０は、中空の略直方体形状を有する。この場合、タンク区画４０を構成する外壁は、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、タンク区画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、タンク区画４０の形状は、少なくとも１つの燃料タンク４１を収容できる空間を有する限り、特に限定されない。タンク区画４０は、燃料タンク４１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。タンク区画４０の外壁の素材は、例えばＦＲＰであるが、鉄板であってもよい。

【0060】

タンク区画４０の側壁４０ｃには、タンク区画給気口４０ｅが開口して設けられている。タンク区画給気口４０ｅは、後述するタンク区画給気管４５と接続される。なお、タンク区画給気口４０ｅは、タンク区画４０において、側壁４０ｃ以外の外壁に設けられてもよい。

【0061】

一方、タンク区画４０の天壁４０ａには、タンク区画排気口４０ｆが開口して設けられている。タンク区画排気口４０ｆは、ベント管１０と連通している。ベント管１０は、タンク区画４０の内部の空気を船外に導くための配管である。なお、タンク区画排気口４０ｆは、タンク区画４０において、天壁４０ａ以外の外壁に設けられてもよい。

【0062】

タンク区画４０は、タンク区画給気口４０ｅおよびタンク区画排気口４０ｆを除いて密閉された空間を内部に有する。

【0063】

タンク区画４０内には、前述した燃料ガス供給配管３２の一部と、タンク側遮断弁４３と、が収容される。また、タンク区画４０内には、さらに、タンク区画内部ガス検知器４４ａと、タンク区画内部火災検知器４４ｂと、が収容される。

【0064】

タンク区画内部ガス検知器４４ａは、タンク区画４０の内部に配置される燃料ガス検知器である。例えば、燃料ガスが水素ガスである場合、タンク区画内部ガス検知器４４ａは、水素ガス検知センサで構成される。

【0065】

タンク区画内部ガス検知器４４ａは、タンク区画４０の上部に位置する天壁４０ａにおいて、タンク区画排気口４０ｆに近い位置またはタンク区画排気口４０ｆの内部に配置される。タンク区画４０内で、燃料タンク４１から燃料ガスが万が一漏れた場合、漏れた燃料ガスは、タンク区画排気口４０ｆを通ってベント管１０に向かう。つまり、タンク区画排気口４０ｆは、タンク区画４０内で燃料ガスが漏れたときに、上記燃料ガスが流れる流路の最も下流側に位置する。したがって、タンク区画排気口４０ｆに近い位置またはタンク区画排気口４０ｆの内部にタンク区画内部ガス検知器４４ａが配置されることにより、タンク区画４０内で燃料ガスがどの位置で漏れた場合でも、漏れた燃料ガスを、流路の最も下流側に位置するタンク区画内部ガス検知器４４ａで確実に検知することができる。

【0066】

タンク区画内部ガス検知器４４ａがタンク区画４０内で燃料ガスを検知したとき、その検知信号は、タンク区画内部ガス検知器４４ａから制御部１２ａに送られる。これにより、制御部１２ａは、燃料ガス供給配管３２に設けられたタンク側遮断弁４３を制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。なお、タンク側遮断弁４３の開閉制御の詳細については後述する。

【0067】

タンク区画内部火災検知器４４ｂは、タンク区画４０の内部に配置される火災検知器である。タンク区画内部火災検知器４４ｂは、例えば、煙を検知する煙センサ、熱を検知する熱センサ、炎を検知する炎センサのうち、１つ以上のセンサを含む。タンク区画内部火災検知器４４ｂは、熱電対式の火災検知器で構成されてもよい。

【0068】

タンク区画内部火災検知器４４ｂは、タンク区画４０の上部に位置する天壁４０ａの内面に配置される。タンク区画内部火災検知器４４ｂは、タンク区画４０の内部で火災が万が一発生したときに、その火災を検知して、火災が発生したことを示す検知信号を制御部１２ａに出力する。この場合、制御部１２ａは、タンク側遮断弁４３を制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。これにより、タンク区画４０において、上記燃料ガスへの引火による爆発の危険性を極力低減することができる。

【0069】

タンク区画４０には、タンク区画給気管４５が接続される。タンク区画給気管４５はタンク区画４０のタンク区画給気口４０ｅから甲板１ａまで延びており、甲板１ａの上面から露出する。

【0070】

タンク区画給気管４５の甲板１ａ側の端部には、タンク区画給気装置４６と、タンク区画外部ガス検知器４７と、が配置される。タンク区画給気装置４６およびタンク区画外部ガス検知器４７は、甲板１ａの上部に位置する。

【0071】

タンク区画給気装置４６は、例えば安価な非防爆型の給気ファンで構成されるが、防爆型の給気ファンで構成されてもよい。タンク区画給気装置４６の駆動は、制御部１２ａによって制御される。タンク区画給気装置４６には、１つ以上のフィルタ（不図示）が配置されてもよい。上記フィルタは、例えば、塵埃または海塩粒子を除去する。

【0072】

タンク区画給気装置４６は、タンク区画４０の外部の空気を、タンク区画給気管４５およびタンク区画給気口４０ｅを介して、タンク区画４０の内部に供給する。タンク区画４０の内部の空気は、タンク区画排気口４０ｆを介してベント管１０に排出される。これにより、タンク区画４０の内部が換気される。その結果、タンク区画４０内で燃料タンク４１から燃料ガスが漏れた場合でも、その燃料ガスの滞留を抑制することができる。

【0073】

タンク区画外部ガス検知器４７は、タンク区画４０の外部から内部に流入する可燃ガス（例えば船体１の周囲に漂う水素ガスなど）を検知する。タンク区画外部ガス検知器４７は、例えば水素ガスセンサなどの可燃ガスセンサである。タンク区画外部ガス検知器４７は、タンク区画給気装置４６に対してタンク区画給気管４５とは反対側、つまり、タンク区画４０の外部から内部に向かう空気の流れの上流側に配置される。なお、タンク区画外部ガス検知器４７は、水素ガス以外の可燃ガスを検知するガスセンサで構成されてもよい。

【0074】

タンク区画外部ガス検知器４７は、例えば、可燃ガスの濃度を示す検知信号を制御部１２ａに出力する。これにより、制御部１２ａは、上記検知信号に基づいて、可燃ガスの濃度が規格値以上であるか否かを判断することができる。そして、制御部１２ａは、上記濃度が規格値以上である場合には、タンク側遮断弁４３を制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。なお、上記規格値は、実験および／または経験に基づいて定められればよい。

【0075】

（２－３．ダクト区画について）
燃料電池船ＳＨは、下部ダクト区画７０および上部ダクト区画８０をさらに備える。ここでは、下部ダクト区画７０および上部ダクト区画８０をまとめて、ダクト区画９０とも呼ぶ。ダクト区画９０は、各種の配管を収容する収容体である。例えば、ダクト区画９０は、燃料ガス供給配管３２の一部を収容する。つまり、燃料電池船ＳＨは、燃料ガス供給配管３２の一部を収容するダクト区画９０をさらに備える。下部ダクト区画７０の内部と上部ダクト区画８０の内部とは、ダクト連通部９１を介して連通している。以下、下部ダクト区画７０および上部ダクト区画８０の詳細について説明する。

【0076】

《２－３－１．下部ダクト区画》
下部ダクト区画７０は、甲板１ａの下方に配置される。具体的には、下部ダクト区画７０は、機関室１３に配置される。機関室１３内では、下部ダクト区画７０は、燃料電池区画３０よりも船尾側に位置する。つまり、下部ダクト区画７０は、甲板１ａの下方において、燃料電池区画３０とタンク区画４０との間に位置する。下部ダクト区画７０は、燃料ガス供給配管３２の一部を収容するとともに、ガス充填配管４２の一部を収容する。

【0077】

ここで、下部ダクト区画７０が収容する「燃料ガス供給配管３２の一部」とは、燃料ガス供給配管３２のうち、燃料電池区画３０とタンク区画４０との間に位置する部分を指す。また、下部ダクト区画７０が収容する「ガス充填配管４２の一部」とは、ガス充填配管４２のうち、タンク区画４０と上部ダクト区画８０との間に位置する部分を指す。

【0078】

下部ダクト区画７０の素材は、例えばＦＲＰであるが、鉄板であってもよい。下部ダクト区画７０は中空の形状を有する。例えば、下部ダクト区画７０は、中空の略直方体形状を有する。この場合、下部ダクト区画７０を構成する外壁は、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、下部ダクト区画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、下部ダクト区画７０の形状は、燃料ガス供給配管３２の一部等を収容できる空間を有する限り、特に限定されない。下部ダクト区画７０は、燃料ガス供給配管３２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。

【0079】

下部ダクト区画７０の側壁７０ｄには、下部ダクト区画給気口７０ｅが開口して設けられている。下部ダクト区画給気口７０ｅは、後述する下部ダクト区画給気管７４と接続される。なお、下部ダクト区画給気口７０ｅは、下部ダクト区画７０において、側壁７０ｄ以外の外壁に設けられてもよい。

【0080】

一方、下部ダクト区画７０の天壁７０ａには、下部ダクト区画連通口７０ｆが開口して設けられている。下部ダクト区画連通口７０ｆは、上述したダクト連通部９１と連通している。なお、下部ダクト区画連通口７０ｆは、下部ダクト区画７０において、天壁７０ａ以外の外壁に設けられてもよい。

【0081】

また、下部ダクト区画７０の側壁７０ｄには、電池区画連通口７０ｇが開口して設けられている。電池区画連通口７０ｇは、前述した燃料電池区画３０の電池区画排気口３０ｆと、連通管９２を介して接続される。これにより、燃料電池区画３０の内部の空気は、電池区画排気口３０ｆ、連通管９２および電池区画連通口７０ｇを介して下部ダクト区画７０内に流れる。なお、電池区画連通口７０ｇは、下部ダクト区画７０において、側壁７０ｄ以外の外壁に設けられてもよい。

【0082】

なお、連通管９２は、例えば内管と外管との二重管で構成される。内管は、例えば燃料ガス供給配管３２で構成される。外管は、内管の径方向外側に位置する。燃料電池区画３０の内部の気体は、電池区画排気口３０ｆから、連通管９２の内管と外管との間を通り、下部ダクト区画７０の電池区画連通口７０ｇに向かう。

【0083】

下部ダクト区画７０は、下部ダクト区画給気口７０ｅ、下部ダクト区画連通口７０ｆおよび電池区画連通口７０ｇを除いて密閉された空間を内部に有する。

【0084】

下部ダクト区画７０は、燃料ガス排出配管７１の一部を収容する。燃料ガス排出配管７１は、下部ダクト区画７０内に位置する燃料ガス供給配管３２から分岐して設けられる燃料排出配管である。例えば、燃料ガス排出配管７１は、２つの遮断弁ＳＶの間において、燃料ガス供給配管３２から分岐して設けられる。

【0085】

より具体的には、燃料ガス排出配管７１は、タンク区画４０内のタンク側遮断弁４３と、燃料電池区画３０内の燃料電池側遮断弁３３との間において、燃料ガス供給配管３２から分岐して設けられる。燃料ガス排出配管７１は、下部ダクト区画７０の内部から、下部ダクト区画連通口７０ｆおよびダクト連通部９１を介して、上部ダクト区画８０の内部に延び、さらにベント管１０の内部に連通する。したがって、下部ダクト区画７０が収容する「燃料ガス排出配管７１の一部」とは、燃料ガス排出配管７１において、燃料ガス供給配管３２との分岐部と、上部ダクト区画８０との間に位置する部分を指す。

【0086】

下部ダクト区画７０は、放出弁７２をさらに収容する。放出弁７２は、燃料ガス排出配管７１に設置されて、燃料ガス排出配管７１の流路を開放または閉塞する開閉弁である。放出弁７２は、周辺機器１１の一例である。放出弁７２の開閉は、制御部１１によって制御される。

【0087】

このように、タンク区画４０に設置される遮断弁ＳＶをタンク側遮断弁４３とし、燃料電池区画３０に設置される遮断弁ＳＶを燃料電池側遮断弁３３としたとき、燃料電池船ＳＨは、タンク側遮断弁４３と燃料電池側遮断弁３３との間において、燃料ガス供給配管３２から分岐して設けられる燃料ガス排出配管７１と、燃料ガス排出配管７１に設置される放出弁７２と、をさらに備える。なお、放出弁７２は、上部ダクト区画８０に設置されていてもよい。

【0088】

下部ダクト区画７０は、下部ダクト区画内部ガス検知器７３をさらに収容する。下部ダクト区画内部ガス検知器７３は、下部ダクト区画７０の内部に配置される燃料ガス検知器である。例えば、燃料ガスが水素ガスである場合、下部ダクト区画内部ガス検知器７３は、水素ガス検知センサで構成される。

【0089】

下部ダクト区画内部ガス検知器７３は、下部ダクト区画７０の上部に位置する天壁７０ａにおいて、下部ダクト区画連通口７０ｆに近い位置、または下部ダクト区画連通口７０ｆの内部に配置される。下部ダクト区画７０内で、燃料ガス供給配管３２から燃料ガスが万が一漏れた場合、漏れた燃料ガスは、下部ダクト区画連通口７０ｆを通って上部ダクト区画８０に向かう。つまり、下部ダクト区画連通口７０ｆは、下部ダクト区画７０内で燃料ガスが漏れたときに、上記燃料ガスが流れる流路の最も下流側に位置する。したがって、下部ダクト区画連通口７０ｆに近い位置または下部ダクト区画連通口７０ｆの内部に下部ダクト区画内部ガス検知器７３が配置されることにより、下部ダクト区画７０内で燃料ガスがどの位置で漏れた場合でも、漏れた燃料ガスを、流路の最も下流側に位置する下部ダクト区画内部ガス検知器７３で確実に検知することができる。

【0090】

下部ダクト区画内部ガス検知器７３が下部ダクト７０内で燃料ガスを検知したとき、その検知信号は、下部ダクト区画内部ガス検知器７３から制御部１２ａに送られる。これにより、制御部１２ａは、燃料ガス供給配管３２に設けられた遮断弁ＳＶを制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。

【0091】

なお、下部ダクト区画７０は、下部ダクト区画７０の内部での火災を検知する火災検知器をさらに収容してもよい。

【0092】

下部ダクト区画７０には、下部ダクト区画給気管７４が接続される。下部ダクト区画給気管７４は、下部ダクト区画７０の下部ダクト区画給気口７０ｅから甲板１ａまで延びており、甲板１ａの上面から露出する。

【0093】

下部ダクト区画給気管７４の甲板１ａ側の端部には、下部ダクト区画給気装置７５と、下部ダクト区画外部ガス検知器７６と、が配置される。下部ダクト区画給気装置７５および下部ダクト区画外部ガス検知器７６は、甲板１ａの上部に位置する。

【0094】

下部ダクト区画給気装置７５は、例えば安価な非防爆型の給気ファンで構成されるが、防爆型の給気ファンで構成されてもよい。下部ダクト区画給気装置７５の駆動は、制御部１２ａによって制御される。下部ダクト区画給気装置７５には、１つ以上のフィルタ（不図示）が配置されてもよい。上記フィルタは、例えば、塵埃または海塩粒子を除去する。

【0095】

下部ダクト区画給気装置７５は、下部ダクト区画７０（ダクト区画９０）の外部の空気を、下部ダクト区画給気管７４および下部ダクト区画給気口７０ｅを介して、下部ダクト区画７０の内部に供給する。下部ダクト区画７０の内部の空気は、下部ダクト区画連通口７０ｆを介して上部ダクト区画８０に排出される。これにより、下部ダクト区画７０の内部が換気される。その結果、下部ダクト区画７０内で燃料ガス供給配管３２から燃料ガスが漏れた場合でも、その燃料ガスの滞留を抑制することができる。

【0096】

下部ダクト区画外部ガス検知器７６は、ダクト区画９０の外部から内部に流入する可燃ガス（例えば船体１の周囲に漂う水素ガスなど）を検知する。下部ダクト区画外部ガス検知器７６は、例えば水素ガスセンサなどの可燃ガスセンサである。下部ダクト区画外部ガス検知器７６は、下部ダクト区画給気装置７５に対して下部ダクト区画給気管７４とは反対側、つまり、ダクト区画９０の外部から内部に向かう空気の流れの上流側に配置される。なお、下部ダクト区画外部ガス検知器７６は、水素ガス以外の可燃ガスを検知するガスセンサで構成されてもよい。

【0097】

下部ダクト区画外部ガス検知器７６は、例えば、可燃ガスの濃度を示す検知信号を制御部１２ａに出力する。これにより、制御部１２ａは、上記検知信号に基づいて、可燃ガスの濃度が規格値以上であるか否かを判断することができる。そして、制御部１２ａは、上記濃度が規格値以上である場合には、遮断弁ＳＶを制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。なお、上記規格値は、実験および／または経験に基づいて定められればよい。

【0098】

《２－３－２．上部ダクト区画》
上部ダクト区画８０は、甲板１ａの上部に配置される。具体的には、上部ダクト区画８０は、甲板１ａ上で、下部ダクト区画７０からタンク区画４０にまたがって配置される。上部ダクト区画８０は、燃料ガス排出配管７１の一部を収容するとともに、ガス充填配管４２の一部を収容する。

【0099】

ここで、上部ダクト区画８０が収容する「燃料ガス排出配管７１の一部」とは、燃料ガス排出配管７１のうち、下部ダクト区画７０から出てベント管１０に向かって延びた部分を指す。また、上部ダクト区画８０が収容する「ガス充填配管４２の一部」とは、ガス充填配管４２のうち、下部ダクト区画７０から出て、後述する燃料ガス充填口８２まで延びた部分を指す。

【0100】

上部ダクト区画８０の素材は、例えばＦＲＰであるが、鉄板であってもよい。上部ダクト区画８０は中空の形状を有する。例えば、上部ダクト区画８０は、中空の略直方体形状を有する。この場合、上部ダクト区画８０を構成する外壁は、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、上部ダクト区画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、上部ダクト区画８０の形状は、燃料ガス排出配管７１の一部等を収容できる空間を有する限り、特に限定されない。上部ダクト区画８０は、燃料ガス排出配管７１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。

【0101】

なお、燃料ガス排出配管７１は、上述の通り、ベント管１０の内部に連通する。これにより、放出弁７２を開放したとき、燃料ガス排出配管７１の内部の気体（例えば燃料ガス）は、燃料ガス排出配管７１の端部７１ａからベント管１０の内部に流れ、ベント管１０から船外に放出される。ここで、燃料ガス排出配管７１の端部７１ａは、ベント管１０の内部で上向きに、つまり、ベント管１０の開放口側を向くように位置していることが望ましい。この場合、燃料ガス排出配管７１の端部７１ａから放出される気体の吐出方向は、上向きとなる。

【0102】

例えば、燃料ガス排出配管７１の端部７１ａから燃料ガスを横向きに吐出すると、吐出された燃料ガスがベント管１０の内部の壁面に当たって下方に流れ、その結果、タンク区画４０内のタンク区画内部ガス検知器４４ａが誤作動する可能性がある。上記のように燃料ガス排出配管７１の端部７１ａを、ベント管１０の内部で上向きに位置させることにより、端部７１ａから吐出される燃料ガスに起因して、タンク区画内部ガス検知器４４ａが誤作動する虞を低減することができる。

【0103】

上部ダクト区画８０の底壁８０ｂには、上部ダクト区画給気口８０ｅが開口して設けられている。上部ダクト区画給気口８０ｅは、ダクト連通部９１と連通する。したがって、上部ダクト区画８０は、上部ダクト区画給気口８０ｅ、ダクト連通部９１、および下部ダクト連通口７０ｆを介して下部ダクト区画７０と連通する。なお、上部ダクト区画給気口８０ｅは、上部ダクト区画８０において、底壁８０ｂ以外の外壁に設けられてもよい。

【0104】

上部ダクト区画８０は、ベント管連通部８１を有する。ベント管連通部８１は、上部ダクト区画８０の内部とベント管１０とを連通する配管である。図２では、ベント管連通部８１は、水平方向から上方に屈曲した形状で図示されているが、ベント管連通部８１の形状は図２の形状には限定されない。なお、ベント管連通部８１が上方に屈曲している理由は、燃料ガス排出配管７１の端部７１ａが上方に屈曲している理由と同様であり、ベント管連通部８１から吐出される後述の燃料ガスに起因して、タンク区画内部ガス検知器４４ａが誤作動する虞を低減するためである。

【0105】

ベント管１０は、タンク区画４０から上方に延び、上部ダクト区画８０の内部を通って位置する。より詳しくは、ベント管１０は、上部ダクト区画８０の底壁８０ｂを貫通してベント管１０の内部に入り、天壁８０ａを突き抜けて位置する。上記のベント管連通部８１は、上部ダクト区画８０内で、ベント管１０の側壁を貫通して設けられる。これにより、上部ダクト区画８０は、ベント管連通部８１を介してベント管１０と連通する。

【0106】

したがって、上部ダクト区画８０の内部の空気は、ベント管連通部８１およびベント管１０を介して船外に排出される。これにより、上部ダクト区画８０の内部の換気を行うことができる。また、上部ダクト区画８０内で、燃料ガス排出配管７１から燃料ガスが漏れた場合でも、漏れた燃料ガスは、ベント管連通部８１およびベント管１０を介して船外に排出される。これにより、漏れた燃料ガスが上部ダクト区画８０内で滞留することを抑制することができる。

【0107】

さらに、上部ダクト区画８０と下部ダクト区画７０とは、ダクト連通部９１を介して連通している。これにより、（１）下部ダクト区画給気管７４を介して下部ダクト７０の内部に取り込まれた空気、（２）下部ダクト７０内の燃料ガス供給配管３２から何らかの原因で漏れた燃料ガス、（３）燃料電池区画３０から連通管９２を介して下部ダクト区画７０に排出された空気または燃料ガスを、上部ダクト区画８０およびベント管１０を介して船外に放出することができる。これにより、下部ダクト区画７０の内部および燃料電池区画３０の内部での燃料ガスの滞留を抑制することができる。

【0108】

上部ダクト区画８０には、燃料ガス充填口８２と、燃料ガス逆止弁８３と、が設けられる。燃料ガス充填口８２は、ガス充填配管４２と接続されている。燃料ガス逆止弁８３は、ガス充填配管４２に設けられている。より詳しくは、燃料ガス逆止弁８３は、ガス充填配管４２と後述の不活性ガス配管８７との分岐部と、燃料ガス充填口８２との間に位置する。

【0109】

燃料ガス充填口８２から燃料ガスが供給されると、上記燃料ガスは、燃料ガス逆止弁８３を介してガス充填配管４２を通り、タンク区画４０内の燃料タンク４１に供給される。これにより、燃料タンク４１に燃料ガスが充填され、貯留される。燃料ガス逆止弁８３は、燃料タンク４１側から燃料ガス充填口８２への燃料ガスの逆流を防止するために設けられている。

【0110】

上部ダクト区画８０には、不活性ガス充填口８４と、開閉弁８５と、不活性ガス逆止弁８６と、不活性ガス配管８７と、がさらに設けられる。不活性ガス充填口８４は、不活性ガス配管８７と接続されている。不活性ガス配管８７は、上部ダクト区画８０内でガス充填配管４２から分岐して設けられる。開閉弁８５および不活性ガス逆止弁８６は、不活性ガス配管８７に設けられる。不活性ガス配管８７において、開閉弁８５は、不活性ガス充填口８４と不活性ガス逆止弁８６との間に位置する。

【0111】

開閉弁８５は、不活性ガス配管８７の流路を開放または閉塞する。なお、不活性ガス配管８７に不活性ガス逆止弁８６が設けられる構成では、開閉弁８５の設置は省略されてもよい。

【0112】

燃料ガス充填口８２に燃料ガスが供給されていない状態において、不活性ガス充填口８４に不活性ガスが供給され、開閉弁８５が不活性ガス配管８７の流路を開放すると、上記不活性ガスは、不活性ガス逆止弁８６を通り、不活性ガス配管８７およびガス充填配管４２を介して、タンク区画４０内の燃料タンク４１に供給される。更に、タンク側遮断弁４３が燃料ガス供給配管３２の流路を開放し、燃料電池側遮断弁３３が燃料ガス供給配管３２の流路を閉塞し、放出弁７２が燃料ガス排出配管７１の流路を開放することにより、燃料タンク４１内に残存する燃料ガスは、燃料ガス供給配管３２および燃料ガス排出配管７１を介してベント管１０に排出される。これにより、燃料タンク４１から燃料ガスを取り除くことができる（パージ処理）。

【0113】

なお、ガス充填配管４２から直接、燃料タンク４１とタンク側遮断弁４３との間の燃料ガス供給配管３２に繋がる配管が存在していてもよい（タンク方式）。この構成では、燃料タンク４１の不活性ガスのパージ処理の際に、タンク側遮断弁４３を閉塞した状態で燃料タンク４１内に不活性ガスを充填し、その後、不活性ガスを燃料タンク４１から放出することを容易にする目的でタンク側遮断弁４３を開放することが必要である。

【0114】

なお、燃料ガス充填口８２および不活性ガス充填口８４は、上述の通り、上部ダクト区画８０に設けられる。詳しくは、燃料ガス充填口８２および不活性ガス充填口８４は、上部ダクト区画８０の内外の境界面に位置する。つまり、「燃料ガス充填口８２および不活性ガス充填口８４が上部ダクト区画８０に設けられる」とは、燃料ガス充填口８２および不活性ガス充填口８４が上部ダクト区画８０の上記境界面に設けられる場合を含む。

【0115】

また、上部ダクト区画８０内には、上部ダクト区画内部ガス検知器８８が収容される。上部ダクト区画内部ガス検知器８８は、上部ダクト区画８０の内部に配置される燃料ガス検知器である。例えば、燃料ガスが水素ガスである場合、上部ダクト区画内部ガス検知器８８は、水素ガス検知センサで構成される。

【0116】

上部ダクト区画内部ガス検知器８８は、上部ダクト区画８０の上部に位置する天壁８０ａに配置される。燃料ガスとしての水素ガスは空気よりも軽く、上昇する。このため、上部ダクト区画８０内で燃料ガスが漏れた場合でも、漏れた燃料ガスを上部ダクト区画内部ガス検知器８８で確実に検知することができる。なお、上部ダクト区画８０内で漏れた燃料ガスをより確実に検知するために、上部ダクト区画内部ガス検知器８８は、ベント管連通部８１に近い位置に配置されてもよい。

【0117】

上部ダクト区画内部ガス検知器８８が上部ダクト区画８０内で燃料ガスを検知したとき、その検知信号は、上部ダクト区画内部ガス検知器８８から制御部１２ａに送られる。これにより、制御部１２ａは、燃料ガス供給配管３２に設けられた遮断弁ＳＶを制御して、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給を停止させることができる。

【0118】

なお、上部ダクト区画８０は、上部ダクト区画８０の内部での火災を検知する火災検知器をさらに収容してもよい。

【0119】

（２－４．ベント管についての補足）
ベント管１０の内部において、ベント管連通部８１の排出口８１ａよりも下流側には、ベント管内部ガス検知器１０ａが設けられる。なお、上記の下流側とは、タンク区画４０の内部の空気がベント管１０の内部を流れて船外に排出されるときの空気の流れ方向の下流側を指す。例えば、燃料ガスが水素ガスである場合、ベント管内部ガス検知器１０ａは、拡散式または吸引式の水素ガス検知センサで構成される。ベント管内部ガス検知器１０ａの検知信号は、制御部１２ａに送られる。なお、ベント管内部ガス検知器１０ａの検知結果に基づく制御部１２ａの制御については後述する。

【0120】

〔３．遮断弁の開閉制御について〕
上述のように、燃料ガス供給配管３２において、タンク区画４０には、少なくとも１つのタンク側遮断弁４３が設けられており、燃料電池区画３０には、少なくとも１つの燃料電池側遮断弁３３が設けられている。つまり、遮断弁ＳＶ（タンク側遮断弁４３、燃料電池側遮断弁３３）は、タンク区画４０および燃料電池区画３０の各区画内に少なくとも１つずつ設置されている。

【0121】

また、タンク区画４０には、タンク区画内部ガス検知器４４ａが設置されており、燃料電池区画３０には、電池区画内部ガス検知器３４ａが設置されている。つまり、タンク区画４０および燃料電池区画３０の各区画内には、燃料の気体状態である燃料ガスを検知する燃料ガス検知器（タンク区画内部ガス検知器４４ａ、電池区画内部ガス検知器３４ａ）がそれぞれ設置されている。

【0122】

このような構成において、制御部１２ａは、上記燃料ガス検知器から出力される検知信号（検知結果）に基づいて、遮断弁ＳＶの開閉を以下のように制御する。以下、遮断弁ＳＶの開閉制御の具体例について、図１および図２を適宜参照しながら、図３以降のフローチャートに基づいて説明する。なお、ここでは特に断らない限り、制御部１２ａから放出弁７２に対して閉止指令（閉塞させる制御信号）が出されており、これによって放出弁７２は閉塞されているとする。

【0123】

（３－１．遮断弁の開閉制御の具体例１）
図３は、本実施形態における遮断弁ＳＶの開閉制御の一例による処理の流れを示すフローチャートである。タンク区画内部ガス検知器４４ａが、タンク区画４０内での燃料ガスの濃度が規格値以上であることを検知すると（Ｓ１にてＹｅｓ）、制御部１２ａは、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３の両方に閉止信号を出力し、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３の両方を閉塞させる（Ｓ２）。これにより、燃料ガス供給配管３２を介しての、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給が停止される。

【0124】

なお、上記規格値としては、例えば４０％ＬＥＬを考えることができるが、前述したように実験または経験に基づいて適宜定められればよい（以下で登場する規格値についても同様とする）。

【0125】

Ｓ１にて、タンク区画内部ガス検知器４４ａが、タンク区画４０内での燃料ガスの濃度が規格値未満であることを検知した場合でも（Ｓ１にてＮｏ）、電池区画内部ガス検知器３４ａが、燃料電池区画３０内での燃料ガスの濃度が規格値以上であることを検知すると（Ｓ３にてＹｅｓ）、制御部１２ａは、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３の両方に閉止信号を出力し、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３の両方を閉塞させる（Ｓ２）。したがって、この場合も、燃料ガス供給配管３２を介しての、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給が停止される。

【0126】

一方、Ｓ３にて、電池区画内部ガス検知器３４ａが、燃料電池区画３０内での燃料ガスの濃度が規格値未満であることを検知すると（Ｓ１３にてＮｏ）、制御部１２ａは、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３の両方に開放信号を出力し、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３の両方を開放させる（Ｓ４）。この場合、燃料ガス供給配管３２を介して、燃料タンク４１から燃料電池３１に燃料ガスが供給される。なお、Ｓ１とＳ３の順序は入れ替わってもよい。

【0127】

（３－２．遮断弁の開閉制御の具体例２）
図４は、遮断弁ＳＶの開閉制御の他の例による処理の流れを示すフローチャートである。制御部１２ａは、以下のように遮断弁ＳＶの開閉を制御してもよい。すなわち、タンク区画内部ガス検知器４４ａが、タンク区画４０内での燃料ガスの濃度が規格値以上であることを検知すると（Ｓ１１にてＹｅｓ）、制御部１２ａは、タンク側遮断弁４３に閉止信号を出力し、タンク側遮断弁４３を閉塞させる（Ｓ１２）。タンク側遮断弁４３の閉塞により、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給が停止される。

【0128】

Ｓ１１にて、タンク区画内部ガス検知器４４ａが、タンク区画４０内での燃料ガスの濃度が規格値未満であることを検知すると（Ｓ１１にてＮｏ）、制御部１２ａは、タンク側遮断弁４３に開放信号を出力し、タンク側遮断弁４３を開放させる（Ｓ１３）。

【0129】

また、電池区画内部ガス検知器３４ａが、燃料電池区画３０内での燃料ガスの濃度が規格値以上であることを検知すると（Ｓ１４にてＹｅｓ）、制御部１２ａは、燃料電池側遮断弁３３に閉止信号を出力し、燃料電池側遮断弁３３を閉塞させる（Ｓ１５）。これにより、たとえタンク側遮断弁４３が開放している状態であっても、燃料電池側遮断弁３３の閉塞により、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給が停止される。

【0130】

Ｓ１４にて、電池区画内部ガス検知器３４ａが、燃料電池区画３０内での燃料ガスの濃度が規格値未満であることを検知すると（Ｓ１４にてＮｏ）、制御部１２ａは、燃料電池側遮断弁３３に開放信号を出力し、燃料電池側遮断弁３３を開放させる（Ｓ１６）。したがって、Ｓ１３でタンク側遮断弁４３が開放されている場合には、Ｓ１６での燃料電池側遮断弁３３の開放により、燃料タンク４１から燃料電池３１に燃料ガスが供給される。

【0131】

このように、具体例１および２においては、タンク区画４０および燃料電池区画３０の両方において、燃料ガスの濃度が規格値未満である場合には、燃料ガス供給配管３２を介して、燃料タンク４１から燃料電池３１に燃料ガスが供給される。また、タンク区画４０および燃料電池区画３０の少なくとも一方において、燃料ガスの濃度が規格値以上である場合には、燃料ガス供給配管３２を介しての、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給が停止される。

【0132】

また、具体例１および２より、以下のことも言える。すなわち、燃料ガスの濃度が規格値以上であることを、タンク区画内部ガス検知器４４ａが検知した場合には、制御部１２ａは、そのタンク区画内部ガス検知器４４ａが設置される区画（タンク区画４０）内の遮断弁ＳＶ（タンク側遮断弁４３）を閉塞させる。また、燃料ガスの濃度が規格値以上であることを、電池区画内部ガス検知器３４ａが検知した場合には、制御部１２ａは、その電池区画内部ガス検知器３４ａが設置される区画（燃料電池区画３０）内の遮断弁ＳＶ（燃料電池側遮断弁３３）を閉塞させる（Ｓ２、Ｓ１２、Ｓ１５参照）。

【0133】

このように、本実施形態の燃料電池船ＳＨは、遮断弁ＳＶの開閉を制御する制御部１２ａを備える。制御部１２ａは、燃料ガスの濃度が予め定められた規格値以上であることを、（タンク区画４０および燃料電池区画３０に設置された）少なくともいずれかの燃料ガス検知器（タンク区画内部ガス検知器４４ａおよび電池区画内部ガス検知器３４ａの少なくとも一方）が検知したときに、タンク区画４０および燃料電池区画３０のうちで、規格値以上の濃度を検知した燃料ガス検知器が設置された区画内の遮断弁ＳＶを閉塞させる。

【0134】

燃料ガスの濃度が規格値以上であることを検知した燃料ガス検知器（タンク区画内部ガス検知器４４ａまたは電池区画内部ガス検知器３４ａ）が設置された区画内の遮断弁ＳＶが閉塞され、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給が停止されると、燃料電池３１が燃料ガスとの電気化学反応によって発電を行うことができなくなる。つまり、上記区画内で、濃度が規格値以上となるような燃料ガスの漏洩が万が一発生した場合には、燃料電池３１の発電を停止させることができる。なお、燃料電池３１の発電が停止した場合でも、蓄電池システム５の蓄電池からの電力供給により、推進装置６による燃料電池船ＳＨの推進を継続することは可能である。

【0135】

特に、制御部１２ａは、燃料ガスの濃度が規格値以上であることを、少なくともいずれかの燃料ガス検知器（タンク区画内部ガス検知器４４ａおよび電池区画内部ガス検知器３４ａの少なくとも一方）が検知したときに、全ての区画内の遮断弁ＳＶ（タンク側遮断弁４３、燃料電池側遮断弁３３）を閉塞させる（Ｓ２）。

【0136】

燃料ガスの濃度が規格値以上になったときには、タンク区画４０および燃料電池区画３０の全区画内の遮断弁ＳＶが閉塞される。これにより、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給が確実に停止され、燃料電池３１の発電を確実に停止させることができる。

【0137】

〔４．放出弁の開閉制御の併用〕
図５は、上述した具体例１の遮断弁ＳＶの開閉制御において、放出弁７２の開閉制御を併せて行ったときの処理の流れを示すフローチャートである。なお、図５のフローチャートは、Ｓ２－１の工程が加わった以外、図３と同様である。制御部１２ａは、燃料ガスの濃度が規格値以上であることを、少なくともいずれかの燃料ガス検知器（タンク区画内部ガス検知器４４ａおよび電池区画内部ガス検知器３４ａの少なくとも一方）が検知したときに（Ｓ１にてＹｅｓ、またはＳ３にてＹｅｓ）、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３を閉塞させる一方（Ｓ２）、放出弁７２を開放することが望ましい（Ｓ２－１）。

【0138】

Ｓ２にて、タンク側遮断弁４３と燃料電池側遮断弁３３とを閉塞すると、燃料ガス供給配管３２内で、タンク側遮断弁４３と燃料電池側遮断弁３３との間に燃料ガスが残存する。燃料ガス供給配管３２に高圧の燃料ガスが残存したまま放置されると、上記燃料ガスが何らかの原因で漏洩したときに、引火による爆発の危険性がある。

【0139】

Ｓ２－１にて、制御部１２ａが放出弁７２を開放することにより、燃料ガス供給配管３２内でタンク側遮断弁４３と燃料電池側遮断弁３３との間に残存する燃料ガスを、放出弁７２を介して外部（例えば船外）に放出することができる。これにより、燃料ガス供給配管３２に高圧の燃料ガスが残存したまま放置される事態を回避することができる。

【0140】

図６は、放出弁７２の開閉制御の他の例による処理の流れを示すフローチャートである。なお、図６のフローチャートは、Ｓ２－２およびＳ２－３の工程が加わった以外、図５と同様である。制御部１２ａは、Ｓ２－１にて、放出弁７２を開放した後、燃料ガス供給配管３２内の圧力が予め定められた所定圧力になったときに、放出弁７２を閉塞させることが望ましい（Ｓ２－２、Ｓ２－３）。

【0141】

なお、上記の所定圧力とは、例えば大気圧を指す。また、燃料ガス供給配管３２内の圧力が所定圧力になったか否かの判断は、放出弁７２を開放してから所定時間（例えば１秒）が経過したか否かを制御部１２ａが判断することによって行われてもよい。また、燃料ガス供給配管３２内の圧力を圧力計で測定し、その測定結果に基づいて、燃料ガス供給配管３２内の圧力が所定圧力になったか否かを制御部１２ａが判断してもよい。

【0142】

放出弁７２を開放して大気圧の状態にしたまま長時間放置しておくと、外部から（例えばベント管１０を介して）燃料ガス供給配管３２内に空気が侵入する。この場合、燃料電池船ＳＨを再始動させるべく、放出弁７２を閉塞させ、遮断弁ＳＶを開放して燃料タンク４１から燃料電池３１に燃料ガスを供給したときに、燃料ガス供給配管３２内に存在する空気も合わせて燃料電池３１に供給される。上記空気は、燃料電池３１の電極を酸化させて腐食させるなどの不都合をもたらす虞がある。

【0143】

放出弁７２を開放した後、燃料ガス供給配管３２内の圧力が所定圧力になった後に、放出弁７２を閉塞させることにより、その後、放出弁７２を介して外部から（ベント管１０を介して）燃料ガス供給配管３２内に空気が侵入することを阻止することができる。これにより、上記空気に起因して、燃料電池３１の電極の腐食などの不都合が生じる虞を低減することができる。

【0144】

図７は、放出弁７２の開閉制御のさらに他の例による処理の流れを示すフローチャートである。図７のフローチャートは、Ｓ２－２の工程をＳ２－２’に置き換えた以外、図６と同様である。制御部１２ａは、Ｓ２－１にて、放出弁７２を開放してから、予め定められた所定時間の経過後、放出弁７２を閉塞させてもよい（Ｓ２－２’、Ｓ２－３）。なお、上記所定時間は、放出弁７２の開放後、燃料ガス供給配管３２内の圧力が大気圧に到達する時間よりも短い時間に設定されることが望ましい。このような観点では、上記所定時間は、数秒（例えば１秒）に設定されてもよい。

【0145】

燃料ガス供給配管３２内に空気（酸素を含む）が存在すると、その後、燃料電池船ＳＨを再始動させるべく、放出弁７２を閉塞させ、遮断弁ＳＶを開放して燃料タンク４１から燃料電池３１に燃料ガスを供給したときに、上記空気も燃料電池３１に供給されて、燃料電池３１の電極の腐食などの不都合が生じる虞があることは上述の通りである。

【0146】

放出弁７２を開放してから、予め定められた所定時間の経過後、放出弁を閉塞させることにより、放出弁７２を介して外部から燃料ガス供給配管３２内に侵入する空気の量を極力低減することができる。これにより、上記した燃料電池３１の電極の腐食などの不都合が生じる虞を極力低減することができる。

【0147】

〔５．ダクト区画も考慮した遮断弁および放出弁の開閉制御について〕
図８は、ダクト区画での燃料ガスの検知も考慮した遮断弁ＳＶおよび放出弁７２の開閉制御の一例による処理の流れを示すフローチャートである。図８のフローチャートは、Ｓ３とＳ４との間にＳ３－１の工程が加わった以外、図５と同様である。なお、図８では、図６および図７で示したような、放出弁７２の開放後、放出弁７２を閉塞させる工程（Ｓ２－２、Ｓ２－２’、Ｓ２－３）を示していないが、これらの工程が行われてもよいことは言うまでもない。

【0148】

本実施形態では、上述したように、タンク区画４０および燃料電池区画３０に加えて、ダクト区画９０内にも、燃料ガス検知器が設置されている。例えば、上部ダクト区画８０内には、上部ダクト区画内部ガス検知器８８が設置されている。この構成では、制御部１２ａは、燃料ガスの濃度が規格値以上であることをダクト区画９０内の燃料ガス検知器（例えば上部ダクト区画内部ガス検知器８８）が検知したときに、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３を閉塞させてもよい（Ｓ３－１、Ｓ２）。なお、制御部１２ａは、燃料ガスの濃度が規格値以上であることを下部ダクト区画７０内の燃料ガス検知器（下部ダクト区画内部ガス検知器７３）が検知したときに、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３を閉塞させてもよい。

【0149】

ダクト区画９０内で、燃料ガスの濃度が規格値以上となるような燃料ガス漏れが発生した場合でも、タンク側遮断弁４３および燃料電池側遮断弁３３が閉塞される。これにより、燃料タンク４１から燃料電池３１への燃料ガスの供給が停止される。したがって、ダクト区画９０内で燃料ガス漏れが発生した場合でも、燃料電池３１の発電を停止させることができる。

【0150】

〔６．放出弁の故障判定について〕
本実施形態では、上述したように、燃料ガス供給配管３２から分岐する燃料ガス排出配管７１は、下部ダクト区画７０の内部から上部ダクト区画８０の内部に延び、さらにベント管１０の内部に連通する。この構成では、放出弁７２を介して燃料ガス排出配管７１から排出される燃料ガスをベント管１０に導き、ベント管１０を介して外部に排出させることができる。また、ベント管１０の内部には、ベント管内部ガス検知器１０ａが設けられている。

【0151】

このように、燃料電池船ＳＨが、放出弁７２を介して燃料ガス排出配管７１から排出される燃料ガスを外部に導くベント管１０と、ベント管１０の内部の燃料ガスを検知するベント管内部ガス検知器１０ａと、を備えた構成では、制御部１２ａは、ベント管内部ガス検知器１０ａの検知結果を利用して放出弁７２の故障の有無を判定することができる。以下、詳細に説明する。

【0152】

図９は、ベント管内部ガス検知器１０ａによる燃料ガスの検知も考慮した、遮断弁ＳＶおよび放出弁７２の開閉制御の一例による処理の流れを示すフローチャートである。図９のフローチャートは、Ｓ３－２、Ｓ５およびＳ６の工程が追加された以外、図８と同様である。なお、制御部１２ａは、放出弁７２に対して閉止指令を出している状態とする。

【0153】

Ｓ１にて、タンク区画内部ガス検知器４４ａが、タンク区画４０内での燃料ガスの濃度が規格値未満であることを検知し（Ｓ１にてＮｏ）、Ｓ３にて、電池区画内部ガス検知器３４ａが、燃料電池区画３０内での燃料ガスの濃度が規格値未満であることを検知し（Ｓ３にてＮｏ）、Ｓ３－１にて、上部ダクト区画内部ガス検知器８８が、ダクト区画９０内での燃料ガスの濃度が規格値未満であることを検知した場合において（Ｓ３－１にてＮｏ）、ベント管内部ガス検知器１０ａが、ベント管１０の内部の燃料ガスが規格値以上であることを検知した場合（Ｓ３－２にてＮｏ）、制御部１２ａは、放出弁７２が故障していると判定する（Ｓ５）。制御部１２ａがこのような判定を行う理由は、以下の通りである。

【0154】

ベント管内部ガス検知器１０ａで検知される燃料ガスは、（Ａ）タンク区画４０内で漏れてベント管１０に流れた燃料ガス、（Ｂ）ダクト区画９０内で漏れてベント管連通部８１を介してベント管１０に流れた燃料ガス、（Ｃ）燃料電池区画３０内で漏れ、その後、ダクト区画９０およびベント管連通部８１を介してベント管１０に流れた燃料ガス、（Ｄ）燃料ガス排出配管７１を通ってベント管１０に流れた燃料ガス、のいずれかである。このうち、（Ａ）の燃料ガスについては、タンク区画内部ガス検知器４４ａで必ず検知される。また、（Ｂ）および（Ｃ）の燃料ガスについては、上部ダクト区画内部ガス検知器８８で必ず検知される。したがって、タンク区画内部ガス検知器４４ａおよび上部ダクト区画内部ガス検知器８８で燃料ガスが検知されていないにもかかわらず、ベント管内部ガス検知器１０ａが燃料ガスを検知したということは、その燃料ガスは、（Ａ）～（Ｃ）の燃料ガスではなく、必然的に（Ｄ）の燃料ガスということになる。

【0155】

ここで、例えば、制御部１２ａが放出弁７２に対して開放指令を出し、放出弁７２が開放されている状態では、燃料ガス排出配管７１において、燃料ガスは、放出弁７２を介してベント管１０に流れる。このため、ベント管内部ガス検知器１０ａが燃料ガスを検知することは当然のことである。しかし、制御部１２ａが放出弁７２に対して閉止指令を出している状態で、ベント管内部ガス検知器１０ａが燃料ガスを検知した場合、放出弁７２が燃料ガス排出配管７１の流路を完全に閉塞していていないことになる。したがって、Ｓ３－２にてＮｏの場合、制御部１２ａは、放出弁７２が故障していると判定することができる（Ｓ５）。

【0156】

Ｓ５にて、放出弁７２が故障していると制御部１２ａが判定すると、制御部１２ａは外部に報知する（Ｓ６）。なお、上記の報知には、モニタ表示、警報音の出力、外部端末への情報発信（例えば電子メールの送信）などが含まれる。

【0157】

以上のように、制御部１２ａは、燃料ガス検知器（例えばタンク区画内部ガス検知器４４ａ、上部ダクト区画内部ガス検知器８８）およびベント管内部ガス検知器１０ａの検知結果に基づいて、放出弁７２の故障の有無を判定し（Ｓ１、Ｓ３－１、Ｓ３－２）、故障有の場合には外部に報知する（Ｓ５、Ｓ６）。

【0158】

放出弁７２が故障している場合には、外部に報知することにより、放出弁７２の点検、修理、交換、などをメンテナンス者に迅速に促すことができる。

【0159】

特に、制御部１２ａは、タンク区画４０内およびダクト区画９０内において、濃度が規格値以上である燃料ガスを各燃料ガス検知器（例えばタンク区画内部ガス検知器４４ａ、上部ダクト区画内部ガス検知器８８）が検知しておらず、かつ、放出弁７２に閉止指令を出している状態で、濃度が規格値以上である燃料ガスをベント管内部ガス検知器１０ａが検知したときに、放出弁７２が故障していると判定する（Ｓ５）。

【0160】

タンク区画４０内およびダクト区画９０内において、燃料ガス漏れが検知されておらず、かつ、放出弁７２を閉塞させる指令が出ているにもかかわらず、濃度が規格値以上である燃料ガスをベント管内部ガス検知器１０ａが検知したとき、放出弁７２から燃料ガスが漏れてベント管１０に流れている可能性が高い。したがって、上記の判定手法により、放出弁７２の故障の有無を確実に判定することができる。

【0161】

〔７．その他〕
本実施形態では、燃料タンク４１から燃料電池３１に供給する燃料として、気体の燃料ガスを用いているが、上記燃料は気体に限定されず、液体であってもよい。液体燃料を用いた場合、配管から液体燃料が漏れると、漏れた液体燃料は気化して気体（燃料ガス）となる。

【0162】

本実施形態では、燃料電池船ＳＨがダクト区画９０を有する構成について説明したが、ダクト区画９０は設置されなくてもよい。例えば、タンク区画４０および燃料電池区画３０のそれぞれに対応してベント管を設ければ、ダクト区画９０の設置を省略することができる（燃料電池区画３０からベント管１０への流路を確保する必要がないため）。この場合、例えば図３～図７で示した遮断弁ＳＶおよび放出弁７２の開閉制御が有効となる。

【0163】

ただし、本実施形態のように、燃料電池船ＳＨがダクト区画９０を有する構成では、燃料電池船ＳＨの各区画（タンク区画４０、燃料電池区画３０、ダクト区画９０）の内部の空気または漏洩時の燃料ガスを、タンク区画４０およびダクト区画９０と連通するベント管１０に集約して船外に排出することができる。これにより、例えば燃料電池区画３０にベント管を別途設ける構成に比べて、部品点数が少なくなる分、および船舶の安全規則で指定される危険場所が少なくなる分、燃料電池船ＳＨをコンパクトに構成することができる。

【0164】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。

【産業上の利用可能性】

【0165】

本発明は、例えば燃料電池船に利用可能である。

【符号の説明】

【0166】

１ 船体
６ 推進装置
１０ ベント管
１０ａ ベント管内部ガス検知器
１２ａ 制御部
３０ 燃料電池区画
３１ 燃料電池
３２ 燃料ガス供給配管（燃料供給配管）
３３ 燃料電池側遮断弁
３４ａ 電池区画内部ガス検知器（燃料ガス検知器）
４０ タンク区画
４１ 燃料タンク
４３ タンク側遮断弁
４４ａ タンク区画内部ガス検知器（燃料ガス検知器）
７０ 下部ダクト区画（ダクト区画）
７１ 燃料ガス排出配管（燃料排出配管）
７２ 放出弁
７３ 下部ダクト区画内部ガス検知器（燃料ガス検知器）
８０ 上部ダクト区画（ダクト区画）
８８ 上部ダクト区画内部ガス検知器（燃料ガス検知器）
９０ ダクト区画
ＳＨ 燃料電池船
ＳＶ 遮断弁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】