特許 7494730 燃料電池システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-27

(45)【発行日】2024-06-04

(54)【発明の名称】燃料電池システム

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04029 20160101AFI20240528BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20240528BHJP

   H01M 8/04746 20160101ALI20240528BHJP

   H01M 8/0432 20160101ALI20240528BHJP

   F24H 1/00 20220101ALI20240528BHJP

   F24D 3/00 20220101ALI20240528BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20240528BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04029

H01M8/04 J

H01M8/04746

H01M8/0432

F24H1/00 631A

F24D3/00 B

F24D3/00 E

H01M8/12 101

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020216154

(22)【出願日】2020-12-25

(65)【公開番号】P2022101832

(43)【公開日】2022-07-07

【審査請求日】2023-10-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】薮谷 元彦

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２００８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１１６９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６５５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１０９７９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００２１３２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－１８７９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３４３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３０２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１８０５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－３０５４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２１４４３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ８／０４－８／０６６８

Ｆ２４Ｄ １／００－３／１８

Ｆ２４Ｈ １／００

Ｆ２４Ｈ １／１８－１／２０

Ｆ２４Ｈ １／４８－１／５２

Ｆ２４Ｈ ４／００－４／０６

Ｆ２４Ｄ １８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池を備える燃料電池システムであって、
熱交換液体との熱交換により前記燃料電池の排熱を回収する排熱回収用熱交換器と、
温水暖房装置において暖房用液体が循環する暖房用配管に接続され、前記熱交換液体との熱交換により前記暖房用液体を加熱する加熱用熱交換器と、
前記排熱回収用熱交換器と前記加熱用熱交換器とを接続する循環配管と、
前記循環配管内で熱交換液体を循環させるポンプと、
前記循環配管に設けられ、前記熱交換液体を加熱するヒータと、
前記燃料電池が発電している場合には、前記燃料電池の排熱を少なくとも用いて前記暖房用液体が加熱されるよう少なくとも前記ポンプを制御し、前記燃料電池が発電していない場合には、前記ヒータの熱により前記暖房用液体が加熱されるよう前記ヒータと前記ポンプとを制御する制御装置と、
を備える燃料電池システム。

【請求項2】

請求項１に記載の燃料電池システムであって、
前記加熱用熱交換器の暖房用液体の出口部における温度を検出する第１温度センサを備え、
前記制御装置は、前記燃料電池が発電している場合には、暖房強度が強いほど高くなるように温度目標値を設定し、前記第１温度センサにより検出される温度が前記温度目標値に一致するように前記ポンプを制御する、
燃料電池システム。

【請求項3】

請求項２に記載の燃料電池システムであって、
前記加熱用熱交換器の暖房用液体の入口部における温度を検出する第２温度センサを備え、
前記制御装置は、前記第１温度センサにより検出される温度と前記第２温度センサにより検出される温度との温度差が大きいほど高くなるように前記温度目標値を設定する、
燃料電池システム。

【請求項4】

請求項３に記載の燃料電池システムであって、
前記制御装置は、前記温度差が所定値未満である場合には、前記燃料電池の排熱により前記第１温度センサにより検出される温度が前記温度目標値に一致するように前記ポンプを制御し、前記温度差が前記所定値以上である場合には、前記燃料電池の排熱と前記ヒータの熱とにより前記第１温度センサにより検出される温度が前記温度目標値に一致するように前記ヒータと前記ポンプとを制御する、
燃料電池システム。

【請求項5】

請求項１ないし４いずれか１項に記載の燃料電池システムであって、
前記循環配管における、前記加熱用熱交換器の熱交換液体の出口部と前記排熱回収用熱交換器の熱交換液体の入口部との間に配置されたラジエータと、
前記ラジエータに送風する送風器と、
前記排熱回収用熱交換器の熱交換液体の入口部における温度を検出する第３温度センサと、
を備え、
前記制御装置は、前記燃料電池が発電している場合には、前記第３温度センサにより検出される温度が所定温度を超えないように前記送風器を制御する、
燃料電池システム。

【請求項6】

燃料電池を備える燃料電池システムであって、
熱交換液体との熱交換により前記燃料電池の排熱を回収する排熱回収用熱交換器と、
温水暖房装置において暖房用液体が循環する暖房用配管に接続され、前記熱交換液体との熱交換により前記暖房用液体を加熱する加熱用熱交換器と、
前記排熱回収用熱交換器と前記加熱用熱交換器とを接続する循環配管と、
前記循環配管内で熱交換液体を循環させるポンプと、
前記燃料電池システムとは別に設置されて前記暖房用液体を加熱可能な熱源装置と通信可能に接続され、前記燃料電池が発電している場合には、前記燃料電池の排熱を少なくとも用いて前記暖房用液体が加熱されるよう少なくとも前記ポンプを制御し、前記燃料電池が発電していない場合には、前記熱源装置に前記暖房用液体の加熱を指示する制御装置と、
を備える燃料電池システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料電池システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、室内に設置された床暖房パネルと、温水を生成する熱源機と、熱源機と床暖房パネルとを接続する温水通路を開閉する熱動弁と、熱源機および熱動弁の動作を制御する制御部と、を備える温水床暖房装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、室内の目標温度を設定する操作ボタンや室内温度を検知する室温センサを含むリモコンを備え、制御部は、室内温度が目標温度となるように、熱動弁を開状態としたまま温水を床暖房パネルに供給する運転状態と動熱弁を開閉させながら温水を供給する運転状態とを切り替えて熱動弁を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－４０７３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した装置では、専用の熱源機を用いて暖房するため、エネルギ効率の向上を図るには不利である。

【0005】

本発明は、快適性を維持しつつ、エネルギ効率の向上を図ることを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の第１の燃料電池システムは、
燃料電池を備える燃料電池システムであって、
熱交換液体との熱交換により前記燃料電池の排熱を回収する排熱回収用熱交換器と、
温水暖房装置において暖房用液体が循環する暖房用配管に接続され、前記熱交換液体との熱交換により前記暖房用液体を加熱する加熱用熱交換器と、
前記排熱回収用熱交換器と前記加熱用熱交換器とを接続する循環配管と、
前記循環配管内で熱交換液体を循環させるポンプと、
前記循環配管に設けられ、前記熱交換液体を加熱するヒータと、
前記燃料電池が発電している場合には、前記燃料電池の排熱を少なくとも用いて前記暖房用液体が加熱されるよう少なくとも前記ポンプを制御し、前記燃料電池が発電していない場合には、前記ヒータの熱により前記暖房用液体が加熱されるよう前記ヒータと前記ポンプとを制御する制御装置と、
ことを要旨とする。

【0008】

この本発明の第１の燃料電池システムでは、燃料電池が発電しているときには、発電に伴って生じる燃料電池からの排熱を少なくとも用いて暖房用液体を加熱するため、専用の熱源装置を用いて暖房用液体を加熱するものに比して、エネルギ効率をより向上させることができる。また、燃料電池が発電していないときには、ヒータの熱を用いて暖房用液体を加熱するため、燃料電池の発電状態に拘わらず、暖房することができる。この結果、快適性を維持しつつ、エネルギ効率をより向上させることができる。

【0009】

こうした本発明の第１の燃料電池システムにおいて、前記加熱用熱交換器の暖房用液体の出口部における温度を検出する第１温度センサを備え、前記制御装置は、前記燃料電池が発電している場合には、暖房強度が強いほど高くなるように温度目標値を設定し、前記第１温度センサにより検出される温度が前記温度目標値に一致するように前記ポンプを制御するものとしてもよい。こうすれば、暖房強度に応じて暖房用液体を適切な温度に加熱することができ、快適性をより向上させることができる。

【0010】

この場合、前記加熱用熱交換器の暖房用液体の入口部における温度を検出する第２温度センサを備え、前記制御装置は、前記第１温度センサにより検出される温度と前記第２温度センサにより検出される温度との温度差が大きいほど高くなるように前記温度目標値を設定してもよい。こうすれば、温水暖房装置の運転状態を適正状態に素早く収束させることができる。

【0011】

さらに、この場合、前記制御装置は、前記温度差が所定値未満である場合には、前記燃料電池の排熱により前記第１温度センサにより検出される温度が前記温度目標値に一致するように前記ポンプを制御し、前記温度差が前記所定値以上である場合には、前記燃料電池の排熱と前記ヒータの熱とにより前記第１温度センサにより検出される温度が前記温度目標値に一致するように前記ヒータと前記ポンプとを制御してもよい。こうすれば、暖房運転に必要な熱量に不足が生じるのを抑制することができる。

【0012】

また、本発明の第１の燃料電池システムにおいて、前記循環配管における、前記加熱用熱交換器の熱交換液体の出口部と前記排熱回収用熱交換器の熱交換液体の入口部との間に配置されたラジエータと、前記ラジエータに送風する送風器と、前記排熱回収用熱交換器の熱交換液体の入口部における温度を検出する第３温度センサと、を備え、前記制御装置は、前記燃料電池が発電している場合には、前記第３温度センサにより検出される温度が所定温度を超えないように前記送風器を制御してもよい。こうすれば、必要量の凝縮水を生成すると共に、温水暖房装置からの温水が過剰に加熱されるのを抑制することができる。

【0013】

本発明の第２の燃料電池システムは、
燃料電池を備える燃料電池システムであって、
熱交換液体との熱交換により前記燃料電池の排熱を回収する排熱回収用熱交換器と、
温水暖房装置において暖房用液体が循環する暖房用配管に接続され、前記熱交換液体との熱交換により前記暖房用液体を加熱する加熱用熱交換器と、
前記排熱回収用熱交換器と前記加熱用熱交換器とを接続する循環配管と、
前記循環配管内で熱交換液体を循環させるポンプと、
前記燃料電池システムとは別に設置されて前記暖房用液体を加熱可能な熱源装置と通信可能に接続され、前記燃料電池が発電している場合には、前記燃料電池の排熱を少なくとも用いて前記暖房用液体が加熱されるよう少なくとも前記ポンプを制御し、前記燃料電池が発電していない場合には、前記熱源装置に前記暖房用液体の加熱を指示する制御装置と、
を備えることを要旨とする。

【0014】

この本発明の第２の燃料電池システムでは、燃料電池が発電しているときには、発電に伴って生じる燃料電池からの排熱を少なくとも用いて暖房用液体を加熱するため、熱源装置を停止することができ、エネルギ効率をより向上させることができる。また、燃料電池が発電していないときには、熱源装置に対して暖房用液体の加熱を指示するため、燃料電池の発電状態に拘わらず、暖房することができる。この結果、快適性を維持しつつ、エネルギ効率をより向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】第１実施形態の燃料電池システムを含む床暖房システムの概略構成図である。

【図2】燃料電池システムの概略構成図である。

【図3】ラジエータファン運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図4】温度ＴＨ１とファンデューティＤｆとの関係を示す説明図である。

【図5】暖房制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。

【図6】発電時暖房制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】制御範囲内用の暖房強度と目標温度ＴＨ８ｔａｇとの関係と、低温範囲内用の暖房強度と目標温度ＴＨ８ｔａｇとの関係と、高温範囲内用の暖房強度と目標温度ＴＨ８ｔａｇとの関係と、を示す説明図である。

【図8】非発電時暖房制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図9】第２実施形態の床暖房システムの概略構成図である。

【図10】燃料電池システムと給湯器と床暖房装置との接続関係を示す説明図である。

【図11】第２実施形態における暖房制御ルーチン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】

【0016】

本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

【0017】

図１は、第１実施形態の燃料電池システムを含む床暖房システムの概略構成図であり、図２は、燃料電池システムの概略構成図である。第１実施形態の床暖房システムは、図１に示すように、温水式の床暖房システムであり、床下に温水が循環する暖房配管１０１が敷設された温水床暖房装置１００と、暖房配管１０１内を循環する温水を加熱する温水加熱装置６０を含む本実施形態の燃料電池システム１０と、を備える。

【0018】

燃料電池システム１０は、図２に示すように、筐体１２と、アノードガス（燃料ガス）中の水素とカソードガス（酸化剤ガス）中の酸素との電気化学反応により発電する燃料電池スタック２１を含む発電モジュール２０と、発電モジュール２０にアノードガスの原料となる原燃料ガス（例えば天然ガスやＬＰガス）を供給する原燃料ガス供給装置３０と、発電モジュール２０に原燃料ガスからアノードガスへの改質（水蒸気改質）に必要な改質水を供給する改質水供給装置４０と、発電モジュール２０（燃料電池スタック２１）にカソードガスとしてのエアを供給するエア供給装置５０と、発電モジュール２０において発生した燃焼排ガスの熱（排熱）を用いて温水床暖房装置１００からの温水を加熱する温水加熱装置６０と、を備える。筐体１２には、吸気口１２ａと排気口１２ｂとが形成されており、吸気口１２ａの近傍には、外気を取り込んで筐体１２の内部を換気するための換気ファン１４が設置されている。

【0019】

発電モジュール２０は、燃料電池スタック２１や、気化器２２、２つの改質器２３を含み、これらは、断熱性を有するモジュールケース２９に収容されている。本実施形態では、発電モジュール２０は、２つの燃料電池スタック２１を有し、２つの燃料電池スタック２１は、間隔をおいて互いに対向するようにモジュールケース２９内に配置されたマニホールド２４上に設置される。

【0020】

各燃料電池スタック２１は、酸化ジルコニウム等の電解質と当該電解質を挟持するアノード電極およびカソード電極とをそれぞれ有すると共に図２中、左右方向（水平方向）に配列された複数の固体酸化物形の単セルを有する。各単セルのアノード電極内には、図示しないアノードガス通路が単セルの配列方向と直交する方向すなわち上下方向に延在するように形成されている。また、各単セルのカソード電極の周囲には、カソードガスを流通させる図示しないカソードガス通路が単セルの配列方向に直交する方向すなわち上下方向に延在するように形成されている。各単セルのアノードガス通路は、マニホールド２４に接続され、各単セルのカソードガス通路は、モジュールケース２９内のエア通路に接続される。更に、２つの燃料電池スタック２１の間（近傍）には、両者との距離が同一となるように温度センサ８２が設置されている。温度センサ８４は、各燃料電池スタック２１の温度に相関する温度（スタック温度）Ｔ４を検出する。

【0021】

発電モジュール２０の気化器２２および改質器２３は、モジュールケース２９内の２つの燃料電池スタック２１の上方に両者と間隔をおいて配設される。本実施形態では、一方の燃料電池スタック２１の上方に気化器２２および一方の改質器２３が配置され、他方の燃料電池スタック２１の上方に他方の改質器２３が配置される。更に、一方の燃料電池スタック２１と気化器２２および一方の改質器２３との間、並びに他方の燃料電池スタック２１と他方の改質器２３との間には、燃料電池スタック２１の作動や、気化器２２および改質器２３での反応に必要な熱を発生させる燃焼部２５が画成されている。各燃焼部２５には、着火ヒータ２６が設置されている。

【0022】

気化器２２は、燃焼部２５からの熱により原燃料ガス供給装置３０からの原燃料ガスと改質水供給装置４０からの改質水とを加熱し、原燃料ガスを予熱すると共に改質水を蒸発させて水蒸気を生成する。気化器２２により予熱された原燃料ガスは、水蒸気と混合され、その混合ガスは、当該気化器２２から改質器２３に流入する。また、改質器２３には、当該改質器２３に流入する混合ガスの温度（気化器温度）Ｔ１を検出する温度センサ８１が設置されている。

【0023】

改質器２３は、その内部に充填された例えばＲｕ系またはＮｉ系の改質触媒を有し、燃焼部２５からの熱の存在下で、改質触媒による気化器２２からの混合ガスの反応（水蒸気改質反応）によって水素ガスと一酸化炭素とを生成する。更に、改質器２３は、水蒸気改質反応にて生成された一酸化炭素と水蒸気との反応（一酸化炭素シフト反応）によって水素ガスと二酸化炭素とを生成する。これにより、改質器２３によって、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の原燃料ガス等を含むアノードガスが生成されることになる。改質器２３により生成されたアノードガスは、配管やマニホールド２４を介して各単セルのアノードガス通路へ流入し、アノード電極に供給される。

【0024】

また、燃料電池スタック２１の各単セルのカソード電極には、モジュールケース２９内に形成されたエア通路を介してカソードガスとしてのエアが供給される。各単セルのカソード電極では、酸化物イオン（Ｏ^2-）が生成され、当該酸化物イオンが電解質を透過してアノード電極で水素や一酸化炭素と反応することにより電気エネルギが得られる。各単セルにおいて電気化学反応（発電）に使用されなかったアノードガス（以下、「アノードオフガス」という）およびカソードガス（以下、「カソードオフガス」という）は、各単セルのアノードガス通路やカソードガス通路から上方の燃焼部２５へと流出する。

【0025】

各単セルから燃焼部２５に流入したアノードオフガスは、水素や一酸化炭素等の燃料成分を含む可燃性ガスであり、各単セルから燃焼部２５に流入した酸素を含むカソードオフガスと混合される。以下、アノードオフガスとカソードオフガスとの混合ガスを「オフガス」という。そして、着火ヒータ２６により点火させられて燃焼部２５でオフガスが着火すると、当該オフガスの燃焼により、燃料電池スタック２１の作動や、気化器２２での原燃料ガスの予熱や水蒸気の生成、改質器２３での水蒸気改質反応等に必要な熱が発生することになる。また、燃焼部２５では、未燃燃料や水蒸気を含む燃焼排ガスが生成され、当該燃焼排ガスは、燃焼触媒２７を介して凝縮用熱交換器６２へ供給される。燃焼触媒２７は、燃焼排ガス中の未燃燃料を再燃焼させるための酸化触媒である。

【0026】

原燃料ガス供給装置３０は、原燃料ガスを供給する原燃料供給源１と気化器２２とを接続する原燃料ガス供給管３１と、当該原燃料ガス供給管３１に設置された開閉弁（２連弁）３２，３３、オリフィス３４、ガスポンプ３５および脱硫器３６とを有する。原燃料ガスは、ガスポンプ３５を作動させることで、原燃料供給源１から脱硫器３６を介して気化器２２へと圧送（供給）される。脱硫器３６は、例えば常温脱硫式の脱硫器として構成される。また、原燃料ガス供給管３１の開閉弁３３とオリフィス３４との間には、原燃料ガス供給管３１内の圧力を検出する圧力センサ３７や、原燃料ガス供給管３１を流れる原燃料ガスの単位時間当りの流量（ガス流量Ｑｇ）を検出する流量センサ３８が設置されている。

【0027】

改質水供給装置４０は、改質水を貯留する改質水タンク４２と、改質水タンク４２と気化器２２とを接続する改質水供給管４１と、改質水供給管４１に設置された改質水ポンプ４３とを有する。改質水タンク４２内の改質水は、改質水ポンプ４３を作動させることで、当該改質水ポンプ４３により気化器２２へと圧送（供給）される。

【0028】

エア供給装置５０は、モジュールケース２９内に形成されたエア通路に接続されるエア供給管５１と、エア供給管５１の入口に設けられたエアフィルタ５２と、エア供給管５１に設置されたエアポンプ５３とを有する。エアポンプ５３を作動させることで、カソードガスとしてのエアは、エアフィルタ５２を介してエア供給管５１に吸引され、モジュールケース２９内のエア通路を経て各燃料電池スタック２１（カソード電極）へと圧送（供給）される。

【0029】

温水加熱装置６０は、発電モジュール２０の燃焼部２５で生成された燃焼排ガスと熱交換液体（例えばロングライフクーラント）とを熱交換する凝縮用熱交換器６２と、熱交換液体と温水床暖房装置１００からの温水とを熱交換する加熱用熱交換器６３と、凝縮用熱交換器６２と加熱用熱交換器６３とに接続され両者間で熱交換液体が循環する循環配管６１と、加熱用熱交換器６３から凝縮用熱交換器６２へ向かう循環配管６１に設置された循環ポンプ６５と、を有する。さらに、温水加熱装置６０は、循環配管６１に設置されたリザーバタンク６４と、循環配管６１の凝縮用熱交換器６２と循環ポンプ６５との間に設置されたラジエータ６６と、ラジエータ６６に送風するラジエータファン６７と、循環配管６１のラジエータ６６と循環ポンプ６５との間に設置されたヒータ６８と、を有する。

【0030】

凝縮用熱交換器６２は、例えば伝熱プレートを隔てて燃焼排ガスと熱交換液体とがそれぞれ流動するよう流路が形成されたプレート式の熱交換器として構成されている。凝縮用熱交換器６２の熱交換液体側の流路は循環配管６１に接続され、当該循環配管６１内の熱交換液体は、循環ポンプ６５を作動させることで、凝縮用熱交換器６２へと導入され、凝縮用熱交換器６２で燃焼排ガスとの熱交換によって昇温させられた後、加熱用熱交換器６３へと送られる。凝縮用熱交換器６２で熱交換液体との熱交換によって燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮し、これにより凝縮水が生成される。凝縮用熱交換器６２の燃焼排ガス側の流路は、凝縮水配管４４を介して改質水タンク４２に接続されており、燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮することにより生成された凝縮水は、当該凝縮水配管４４を介して改質水タンク４２内へと導入される。凝縮用熱交換器６２の熱交換液体側の流路における入口付近には、凝縮用熱交換器６２に導入される直前の熱交換液体の温度ＴＨ１を検出する温度センサ８３が設置され、熱交換液体側の流路における出口付近には、凝縮用熱交換器６２を通過した直後の熱交換液体の温度ＴＨ３を検出する温度センサ８４が設置されている。なお、凝縮水配管４４には、図示しない水精製器が設置され、凝縮用熱交換器６２で生成された凝縮水は、改質水タンク４２へ導入される前に当該水精製器により精製される。更に、凝縮用熱交換器６２の燃焼排ガス側の流路は、燃焼排ガス排出管４５に接続されている。発電モジュール２０の燃焼部２５から排出されて凝縮用熱交換器６２で水分が除去された排気ガスは、燃焼排ガス排出管４５を介して大気中に排出される。

【0031】

加熱用熱交換器６３は、例えば伝熱プレートを隔てて熱交換液体と温水とがそれぞれ流動するよう流路が形成されたプレート式の熱交換器として構成されている。加熱用熱交換器６３の温水側の流路は入水ポート１６ａおよび出水ポート１６ｂを介して温水床暖房装置１００の暖房配管１０１に接続される加熱配管６９に接続されており、温水床暖房装置１００から入水ポート１６ａを介して導入された温水は、凝縮用熱交換器６２から加熱用熱交換器６３に導入された熱交換液体との熱交換によって加熱させられた後、出水ポート１６ｂへ送られる。これにより、温水床暖房装置１００へ加熱した温水を送ることができる。加熱用熱交換器６３の熱交換液体側の流路における入口付近には、加熱用熱交換器６３に導入される直前の熱交換液体の温度ＴＨ６を検出する温度センサ８６が設置され、熱交換液体側の流路における出口付近には、加熱用熱交換器６３を通過した直後の熱交換液体の温度ＴＨ４を検出する温度センサ８５が設置されている。また、加熱用熱交換器６３の温水側の流路における入口付近には、加熱用熱交換器６３に導入される直前の温水の温度ＴＨ７を検出する温度センサ８７が設置され、温水側の流路における出口付近には、加熱用熱交換器６３を通過した直後の温水の温度ＴＨ８を検出する温度センサ８８が設置されている。

【0032】

燃料電池スタック２１の出力端子には、パワーコンディショナ９５の入力端子が接続され、当該パワーコンディショナ９５の出力端子には、図示しないリレーを介して電力系統２から負荷４への電力ライン３に接続される。パワーコンディショナ９５は、燃料電池スタック２１から出力された直流電圧を所定電圧（例えば、ＤＣ２５０Ｖ～３００Ｖ）に変換するＤＣ／ＤＣコンバータや、変換された直流電圧を電力系統２と連系可能な交流電圧（例えば、ＡＣ２００Ｖ）に変換するインバータを有する。燃料電池スタック２１の出力端子には、当該燃料電池スタック２１から出力される電流Ｉを検出する図示しない電流センサが設けられ、燃料電池スタック２１の出力端子間には、燃料電池スタック２１の端子間電圧を検出する図示しない電圧センサが設けられている。

【0033】

パワーコンディショナ９５から分岐した電力ラインには電源基板９６が接続されている。電源基板９６は、燃料電池スタック２１からの直流電圧や電力系統２からの交流電圧を補機類の作動に適した直流電圧に変換して当該補機類に供給するものである。実施形態では、補機類としては、換気ファン１４や開閉弁３２，３３、ガスポンプ３５、改質水ポンプ４３、エアポンプ５３、循環ポンプ６５、ラジエータファン６７、ヒータ６８などを挙げることができる。

【0034】

制御装置７０は、ＣＰＵ７１を中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ７１の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ７２と、データを一時的に記憶するＲＡＭ７３と、計時を行なうタイマ７４と、図示しない不揮発性メモリと、図示しない入出力ポートと、を備える。制御装置７０には、圧力センサ３７や流量センサ３８、温度センサ８１～８８などからの各種検出信号が入力ポートを介して入力されている。また、制御装置７０からは、換気ファン１４のファンモータや開閉弁３２，３３のソレノイド、ガスポンプ３５のポンプモータ、改質水ポンプ４３のポンプモータ、エアポンプ５３のポンプモータ、循環ポンプ６５のポンプモータ、ラジエータファン６７のファンモータ、ヒータ６８のヒータスイッチ、パワーコンディショナ９５のＤＣ／ＤＣコンバータやインバータ、電源基板９６、着火ヒータ２６などへの各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。また、制御装置７０は、屋内に設置されたリモートコントローラ（リモコン）９０と通信線を介して接続されており、互いにデータや制御信号のやり取りを行なう。

【0035】

リモコン９０は、システムの運転状態を表示する表示装置や電源スイッチを備える。さらに、本実施形態では、図示しないが、温水床暖房装置１００の暖房運転を入切する暖房スイッチや、暖房強度（強，中，弱）を設定する暖房強度設定スイッチなども備える。

【0036】

こうして構成された本実施形態の燃料電池システム１０の動作について説明する。制御装置７０のＣＰＵ７１は、システムが起動し、発電が要求されると、要求される発電出力に応じた目標電流Ｉｔａｇが燃料電池スタック２１から出力されるよう原燃料ガス、改質水およびエア（空気）の供給量を制御して発電を行なう。原燃料ガスの供給量の制御は、目標電流Ｉｔａｇに基づいて所定の燃料利用率Ｕｆとなるように目標ガス流量Ｑｇｔａｇを設定し、流量センサ３８により検出されるガス流量Ｑｇが設定した目標ガス流量Ｑｇｔａｇに一致するようガスポンプ３５を制御することにより行なわれる。改質水の供給量の制御は、改質器２３におけるスチームカーボン比ＳＣ（原燃料ガス中の炭化水素に含まれる炭素と水蒸気改質のために添加される水蒸気とのモル比）が予め定められた目標比ＳＣｔａｇに一致するように目標ガス流量Ｑｇｔａｇに基づいて目標改質水流量Ｑｗｔａｇを設定し、設定した目標改質水流量Ｑｗｔａｇの改質水が供給されるよう改質水ポンプ４３を制御することにより行なわれる。エアの供給量の制御は、温度センサ８４により検出される温度Ｔ４が予め定められた目標温度Ｔ４ｔａｇに一致するようにフィードバック制御により目標エア流量Ｑａｔａｇを設定し、設定した目標エア流量Ｑａｔａｇのエアが供給されるようエアポンプ５３を制御することにより行なわれる。

【0037】

次に、システム発電中のラジエータファン６７の動作について説明する。図３は、制御装置７０のＣＰＵ７１により実行されるラジエータファン運転制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。

【0038】

ラジエータファン運転制御ルーチンでは、まず、システム発電中であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。システム発電中でないと判定すると、ラジエータファン運転制御ルーチンを終了する。一方、システム発電中であると判定すると、凝縮用熱交換器６２の熱交換液体側の流路における出口付近に設置された温度センサ８３からの温度ＴＨ１を入力し（ステップＳ１１０）、入力した温度ＴＨ１が設定温度Ｔｓｅｔ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、設定温度Ｔｓｅｔは、燃焼排ガス中の水蒸気を凝縮させるための熱交換液体の適正温度範囲における上限値付近の値に定められる。温度ＴＨ１が設定温度Ｔｓｅｔ以上でなく設定温度Ｔｓｅｔ未満であると判定すると、熱交換液体の冷却は不要であると判断し、ラジエータファン６７の運転を停止して（ステップＳ１３０）、ラジエータファン運転制御ルーチンを終了する。一方、温度ＴＨ１が設定温度Ｔｓｅｔ以上であると判定すると、温度ＴＨ１に基づいてファンデューティＤｆを設定し（ステップＳ１４０）、設定したファンデューティＤｆでラジエータファン６７のファンモータを駆動制御して（ステップＳ１５０）、ラジエータファン運転制御ルーチンを終了する。ファンデューティＤｆの設定は、本実施形態では、温度ＴＨ１とファンデューティＤｆとの関係を予め求めてマップとしてＲＯＭ７２に記憶しておき、温度ＴＨ１が与えられると、マップから対応するファンデューティＤｆを導出することにより行われる。このマップの一例を図４に示す。図示するように、ファンデューティＤｆは、最小値Ｄｍｉｎから最大値Ｄｍａｘの範囲内で温度ＴＨ１が高いほど高くなるように定められる。最小値Ｄｍｉｎは、温度ＴＨ１が設定温度Ｔｓｅｔのときに定められ、最大値Ｄｍａｘは、ラジエータファン６７の騒音が許容値を超えないように定められる。

【0039】

次に、システム発電中あるいはシステム停止中に、温水床暖房装置１００を運転する際の動作について説明する。図５は、制御装置７０のＣＰＵ７１により実行される暖房制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。

【0040】

暖房制御ルーチンが実行されると、制御装置７０のＣＰＵ７１は、まず、リモコン９０からの操作信号に基づいて暖房スイッチがオンされたか否かを判定する（ステップＳ２００）。暖房スイッチがオンされていないと判定すると、暖房制御ルーチンを終了する。一方、暖房スイッチがオンされていると判定すると、リモコン９０からの操作信号に基づいて暖房強度を入力し（ステップＳ２１０）、システム発電中であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。システム発電中であると判定すると、発電時暖房制御処理を実行して（ステップＳ２３０）、暖房制御ルーチンを終了し、システム発電中でないと判定すると、非発電時暖房制御処理を実行して（ステップＳ２４０）、暖房制御ルーチンを終了する。ここで、以下、発電時暖房制御処理と非発電時暖房制御処理について順に説明する。

【0041】

図６は、発電時暖房制御処理の一例を示すフローチャートである。発電時暖房制御処理では、まず、温度センサ８７，８８から加熱用熱交換器６３の温水側の入口部おける温度ＴＨ７および出口部における温度ＴＨ８を入力する（ステップＳ３００）。続いて、入力した温度ＴＨ８から温度ＴＨ７を減じて温度差ΔＴＨ（＝ＴＨ８－ＴＨ７）を算出し（ステップＳ３１０）、温度差ΔＴＨが低温判定値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。温度差ΔＴＨが低温判定値以上でなく低温判定値未満であると判定すると、ヒータ通電制御フラグＦに値０を設定し（ステップＳ３３０）、温度差ΔＴＨが高温判定値以下である否かを判定する（ステップＳ３４０）。ここで、低温判定値および高温判定値は、温水床暖房装置１００の運転状態を判定するための温度判定値であり、温度差ΔＴＨは、低温判定値よりも小さく且つ高温判定値よりも大きいときには制御範囲内（適正温度内）にあると判断され、低温判定値以上であるときには低温範囲内にあり温水加熱の促進が必要と判断され、高温判定値以下であるときには高温範囲内にあり温水加熱の抑制が必要と判断される。

【0042】

Ｓ３２０で温度差ΔＴＨが低温判定値以上でないと判定し、Ｓ３４０で温度差ΔＴＨが高温判定値以下でもないと判定すると、暖房強度に基づいて制御範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定する（ステップＳ３５０）。一方、Ｓ３２０で温度差ΔＴＨが低温判定値以上でないと判定し、Ｓ３４０で温度差ΔＴＨが高温判定値以下であると判定すると、暖房強度に基づく高温範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定する（ステップＳ３６０）。ここで、目標温度ＴＨ８ｔａｇは、温度ＴＨ８をフィードバック制御する際の温度目標値であり、図７に例示する関係を用いて設定することができる。図示するように、目標温度ＴＨ８ｔａｇは、暖房強度が強くなるほど高くなり、温度差ΔＴＨが低温範囲内にある場合には温水加熱を促進させるために制御範囲内にある場合よりも高くなり、温度差ΔＴＨが高温範囲内にある場合には温水加熱を抑制させるために制御範囲内にある場合よりも低くなるように設定される。

【0043】

目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定すると、温度センサ８８からの温度ＴＨ８を目標温度ＴＨ８ｔａｇに一致させるためのフィードバック制御によりデューティ（ポンプデューティ）を設定し（ステップＳ３７０）、設定したポンプデューティで循環ポンプ６５（ポンプモータ）を駆動制御して（ステップＳ３８０）、発電時暖房制御処理を終了する。なお、暖房スイッチがオフで暖房が要求されていないときには、凝縮用熱交換器６２の腐食を防止してその耐久性を向上させるため、凝縮用熱交換器６２の熱交換液体の出口部に対して目標温度ＴＨ３ｔａｇ（例えば５０℃）を設定し、温度センサ８３からの温度ＴＨ３を目標温度ＴＨ３ｔａｇに一致させるためのフィードバック制御により循環ポンプ６５を駆動制御する。

【0044】

ステップＳ３２０で温度差ΔＴＨが低温判定値以上であると判定すると、ヒータ通電制御フラグＦが値０であるか否かを判定する（ステップＳ３９０）。ヒータ通電制御フラグＦは、ヒータ６８がオンオフ状態を示すフラグであり、値１であればヒータ６８がオン状態であることを示し、値０であればヒータ６８がオフ状態であることを示す。ヒータ通電制御フラグＦが値０でなく値１であると判定すると、ステップＳ４２０に進む。一方、ヒータ通電制御フラグＦが値０であると判定すると、温度差ΔＴＨが低温判定値以上である状態が所定時間継続しているか否かを判定する（ステップＳ４００）。所定時間継続していないと判定すると、ステップＳ３４０に進む。この場合、ステップＳ３４０で温度差ΔＴＨが高温判定値以下でないと判定されるため、制御範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇが設定され、当該制御範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇに基づいて循環ポンプ６５が駆動制御される。一方、所定時間継続していると判定すると、ヒータ通電制御フラグＦに値１を設定し（ステップＳ４１０）、一定のポンプデューティで循環ポンプ６５（ポンプモータ）を駆動制御する（ステップＳ４２０）。そして、暖房強度に基づいて低温範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定し（ステップＳ４３０）、温度センサ８８からの温度ＴＨ８を目標温度ＴＨ８ｔａｇに一致させるためのフィードバック制御によりデューティ（ヒータデューティ）を設定し（ステップＳ４４０）、設定したヒータデューティでヒータ６８を駆動制御して（ステップＳ４５０）、発電時暖房制御処理を終了する。このように、温度差ΔＴＨが低温範囲内にある場合には、燃焼排ガスの排熱に加えてヒータ６８からの熱により熱交換液体を加熱し、加熱した熱交換液体を用いて加熱用熱交換器６３において温水を加熱することで、温水加熱を促進させるのである。なお、ステップＳ３９０，Ｓ４００において、温度差ΔＴＨが低温判定値以上となっても、その状態が所定時間継続するのを待ってからヒータ６８をオンするのは、温度差ΔＴＨが低温判定値付近で変動した際に、ヒータ６８のオンオフが短時間で繰り返されるのを防止（ハンチングを防止）するためである。

【0045】

図８は、非発電時暖房制御処理の一例を示すフローチャートである。非発電時暖房制御処理では、まず、一定のポンプデューティで循環ポンプ６５（ポンプモータ）を駆動制御する（ステップＳ５００）。続いて、温度センサ８７，８８から温度ＴＨ７，ＴＨ８を入力し（ステップＳ５１０）、温度ＴＨ８から温度ＴＨ７を減じて温度差ΔＴＨを算出する（ステップＳ５２０）。そして、温度差ΔＴＨが低温判定値以上であるか否か（ステップＳ５３０）、高温判定値以下であるか否か（ステップＳ５４０）、をそれぞれ判定する。

【0046】

ステップＳ５３０で温度差ΔＴＨが低温判定値以上でないと判定し、ステップＳ５４０で温度差ΔＴＨが高温判定値以下でもないと判定すると、暖房強度に基づいて制御範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定する（ステップＳ５５０）。ステップＳ５３０で温度差ΔＴＨが低温判定値以上でないと判定し、ステップＳ５４０で温度差ΔＴＨが高温判定値以下であると判定すると、暖房強度に基づく高温範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定する（ステップＳ５６０）。ステップＳ５３０で温度差ΔＴＨが低温判定値以上であると判定すると、暖房強度に基づいて低温範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定する（ステップＳ５７０）。制御範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇの設定、高温範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇの設定および低温範囲内用の目標温度ＴＨ８ｔａｇの設定については上述した。

【0047】

こうして目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定すると、温度センサ８８からの温度ＴＨ８を目標温度ＴＨ８ｔａｇに一致させるためのフィードバック制御によりデューティ（ヒータデューティ）を設定し（ステップＳ５８０）、設定したヒータデューティでヒータ６８を駆動制御して（ステップＳ５９０）、非発電時暖房制御処理を終了する。このように、非発電時暖房制御処理では、燃料電池システム１０が発電していないときには、燃焼排ガスは生成されないため、電力系統２からの電力を用いてヒータ６８を駆動することで、ヒータ６８からの熱を用いて温水を加熱するのである。これにより、燃料電池システム１０が発電していないときでも、温水床暖房装置１００の運転を継続して行なうことができる。

【0048】

以上説明した本実施形態の燃料電池システム１０は、発電しているときには、熱交換液体を循環させて凝縮用熱交換器６２で回収した燃焼排ガスの熱を用いて加熱用熱交換器６３で温水床暖房装置１００の温水を加熱する。これにより、専用の熱源装置を用いて温水を加熱するものに比して、エネルギ効率をより向上させることができる。また、発電していないときには、循環配管６１に設置されたヒータ６８を駆動すると共にヒータ６８の熱を用いて加熱用熱交換器６３で温水床暖房装置１００の温水を加熱する。これにより、燃料電池システム１０の発電状態に拘わらず、暖房運転を継続することができる。また、暖房に熱源機が不要であり、燃料電池システム１０単独で設置することができるため、設置の自由度を高めることができる。例えば、燃料電池システム１０を床暖房装置１００に近接して設置することで、配管の長さを短くすることができ、配管での放熱を抑制して、エネルギ効率をさらに向上させることが可能となる。さらに、凝縮用熱交換器６２で回収した燃焼排ガスの熱を加熱用熱交換器６３で放熱するため、ラジエータファン６７の運転時間を少なくして寿命を延長したり、ラジエータファン６７を小型化したりすることが可能となる。

【0049】

また、本実施形態の燃料電池システム１０は、暖房強度が強いほど高くなるように加熱用熱交換器６３における出口部の温度目標値として目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定し、温度センサ８８からの温度ＴＨ８と目標温度ＴＨ８ｔａｇとの偏差に基づくフィードバック制御により循環ポンプ６５を制御する。これにより、暖房強度に応じて温水を適切な温度に加熱することができ、快適性をより向上させることができる。

【0050】

さらに、本実施形態の燃料電池システム１０は、加熱用熱交換器６３の温水の入口部における温度（水温）ＴＨ７と出口部における温度（水温）ＴＨ８との温度差ΔＴＨが大きいほど高くなるように目標温度ＴＨ８ｔａｇを設定する。これにより、温水床暖房装置１００の運転状態を適正状態に素早く収束させることができる。さらに、温度差ΔＴＨが低温判定値以上である場合には、凝縮用熱交換器６２と加熱用熱交換器６３とを循環する熱交換液体をヒータ６８により加熱し、燃焼排ガスの熱とヒータ６８の熱とを用いて加熱用熱交換器６３により温水床暖房装置１００からの温水を加熱する。これにより、暖房運転に必要な熱量に不足が生じるのを抑制することができる。

【0051】

また、本実施形態の燃料電池システム１０は、発電しているときには、凝縮用熱交換器６２の熱交換液体の入口部における温度ＴＨ３が設定温度Ｔｓｅｔ以上のときには、設定温度Ｔｓｅｔ未満となるようにラジエータファン６７を駆動制御する。これにより、必要量の凝縮水を生成すると共に、温水床暖房装置１００からの温水が過剰に加熱されるのを抑制することができる。

【0052】

次に、第２実施形態の床暖房システムについて説明する。図９は、第２実施形態の床暖房システムの概略構成図であり、図１０は、燃料電池システムと給湯器と床暖房装置との接続関係を示す説明図である。第２実施形態の床暖房システムは、図９に示すように、上述した燃料電池システム１０および温水床暖房装置１００に加えて、温水床暖房装置１００の熱源機として、温水床暖房装置１００と燃料電池システム１０との間に介在するように設置された給湯器２００を備える。給湯器２００は、熱交換器２１１やバーナ装置２１２を搭載する周知のガス給湯器として構成され、暖房配管１０１の一端と燃料電池システム１０の入水ポート１６ａとを接続する第１接続配管２０１と、暖房配管１０１の他端と燃料電池システム１０の出水ポート１６ｂとを接続する第２接続配管２０２と、第１接続配管２０１と第２接続配管２０２とからそれぞれ分岐して両者を接続すると共に熱交換器２１１が設置された加熱配管２０３と、第１接続配管２０１の分岐点に設置された第１三方弁２０４と、第２接続配管２０２の分岐点に設置された第２三方弁２０５と、装置全体を制御する制御装置２２０と、を備える。この給湯器２００は、バーナ装置２１２で燃焼ガスを燃焼させて熱交換器２１１を加熱することにより、熱交換器２１１を通過する温水を加熱することができる。制御装置２２０は、図示しないが、ＣＰＵを中心としたマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、ＲＯＭやＲＡＭ，入出力ポートおよび通信ポートを備える。制御装置２２０からは、バーナ装置２１２への制御信号や、第１および第２三方弁２０４，２０５への制御信号が出力ポートを介して出力されている。また、制御装置２２０は、通信ポートを介して燃料電池システム１０の制御装置７０と通信しており、互いに制御信号やデータのやり取りを行なう。

【0053】

図１１は、第２実施形態における暖房制御ルーチンを示すフローチャートである。第２実施形態の暖房制御ルーチンの各処理のうち第１実施形態の暖房制御ルーチンと同一の処理については同一のステップ番号を付し、その説明は重複するから省略する。第２実施形態の暖房制御ルーチンでは、ステップＳ２２０においてシステム発電中であると判定すると、図６と同様の発電時暖房制御処理を実行し（ステップＳ２３０）、システム発電中でないと判定すると、給湯器２００に対して暖房依頼を送信する（ステップＳ２４０）。暖房依頼を受信した給湯器２００の制御装置２２０は、暖房配管１０１と燃料電池システム１０の加熱配管６９との接続を遮断すると共に暖房配管１０１と給湯器２００の加熱配管２０３とを接続するように第１および第２三方弁２０４，２０５を制御し、加熱配管６９に設置された熱交換器２１１を加熱するようバーナ装置２１２を制御する。

【0054】

第２実施形態の燃料電池システム１０では、発電しているときには、第１実施形態と同様に、凝縮用熱交換器６２で回収した燃焼排ガスの熱を用いて加熱用熱交換器６３で温水床暖房装置１００の温水を加熱する。これにより、給湯器２００を停止することができ、エネルギ効率をより向上させることができる。また、発電していないときには、給湯器２００に暖房依頼を送信して温水床暖房装置１００の温水を加熱させる。これにより、燃料電池システム１０の発電状態に拘わらず、暖房運転を継続することができる。

【0055】

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、燃料電池スタック２１が「燃料電池」に相当し、循環配管６１が「循環配管」に相当し、循環ポンプ６５が「ポンプ」に相当し、凝縮用熱交換器６２が「排熱回収用熱交換器」に相当し、加熱用熱交換器６３が「加熱用熱交換器」に相当し、ヒータ６８が「ヒータ」に相当し、制御装置７０が「制御装置」に相当する。また、温度センサ８８が「第１温度センサ」に相当する。また、温度センサ８７が「第２温度センサ」に相当する。また、ラジエータ６６が「ラジエータ」に相当し、ラジエータファン６７が「送風器」に相当し、温度センサ８３が「第３温度センサ」に相当する。

【0056】

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段
の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0057】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0058】

本発明は、発電システムの製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ 原燃料供給源、２ 電力系統、３ 電力ライン、４ 負荷、１０ 燃料電池システム、１２ 筐体、１２ａ 吸気口、１２ｂ 排気口、１４ 換気ファン、１６ａ 入水ポート、１６ｂ 出水ポート、２０ 発電モジュール、２１ 燃料電池スタック、２２ 気化器、２３ 改質器、２４ マニホールド、２５ 燃焼部、２６ 着火ヒータ、２７ 燃焼触媒、２９ モジュールケース、３０ 原燃料ガス供給装置、３１ 原燃料ガス供給管、３２，３３ 開閉弁、３４ オリフィス、３５ ガスポンプ、３６ 脱硫器、３７ 圧力センサ、３８ 流量センサ、４０ 改質水供給装置、４１ 改質水供給管、４２ 改質水タンク、４３ 改質水ポンプ、４４ 凝縮水配管、４５ 燃焼排ガス排出管、５０ エア供給装置、５１ エア供給管、５２ エアフィルタ、５３ エアポンプ、６０ 温水加熱装置、６１ 循環配管、６２ 凝縮用熱交換器、６３ 加熱用熱交換器、６４ リザーバタンク、６５ 循環ポンプ、６６ ラジエータ、６７ ラジエータファン、６８ ヒータ、６９ 加熱配管、７０ 制御装置、７１ ＣＰＵ、７２ ＲＯＭ、７３ ＲＡＭ、７４ タイマ、７６ 開閉弁、８１～８８ 温度センサ、９０ リモートコントローラ（リモコン）、９５ パワーコンディショナ、９６ 電源基板、１００ 温水床暖房装置、１０１ 暖房配管、２００ 給湯器、２０１ 第１接続配管、２０２ 第２接続配管、２０３ 加熱配管、２０４ 第１三方弁、２０５ 第２三方弁、２１１ 熱交換器、２１２ バーナ装置、２２０ 制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】