JP2002075417A - 燃料電池装置および発電方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発電中、燃料電池を発電に適した状態に保つこ
とができる燃料電池装置を提供すること。 【解決手段】燃料電池装置１は、燃料電池９１を備えた
電池本体９と、燃料電池９１に燃料Ｆを供給する燃料供
給手段２と、燃料電池９１に空気Ａを供給する空気供給
手段３と、燃料電池９１に第１冷却水Ｗ１を供給する第
１冷却水供給手段４と、燃料電池９１に供給する空気Ａ
と第１冷却水Ｗ１とを混合する気液混合手段５と、燃料
電池９１に供給した第１冷却水Ｗ１を再生する再生手段
６と、燃料電池９１に第２冷却水Ｗ２を供給する第２冷
却水供給手段７と、燃料電池装置１の運転を制御する制
御手段と、燃料電池９１で発生させた電気を出力する出
力機構１０１とを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池装置およ
び発電方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、次世代のエネルギー源として、燃
料電池が注目されている。この燃料電池は、燃料を酸化
し、酸素を還元することにより、電気を発生させる。こ
のようにして発電を行う燃料電池には、発電に適した温
度範囲が存在することが知られている。したがって、燃
料電池の温度を発電に適した温度範囲内に維持しつつ燃
料電池を稼動させれば、燃料電池は、より効率よく電気
を発生させることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発電
中、燃料電池を発電に適した状態に保つことができる燃
料電池装置、および、燃料電池を発電に適した状態に保
ちつつ、発電を行うことができる発電方法を提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
の本発明により達成される。

【０００５】（１） 燃料電池を備えた電池本体と、前
記燃料電池の電極表面に第１の冷媒を供給する第１の冷
媒供給手段と、前記冷媒とは異なる流路で、前記燃料電
池に第２の冷媒を供給する第２の冷媒供給手段とを有す
ることを特徴とする燃料電池装置。

【０００６】（２） 前記燃料電池近傍では、前記第２
の冷媒の流路は、前記燃料電池を基準として、前記第１
の冷媒の流路よりも外側に位置する上記（１）に記載の
燃料電池装置。

【０００７】（３） 前記第２の冷媒が前記燃料電池の
電極表面に直接接触しないように構成されている上記
（１）または（２）に記載の燃料電池装置。

【０００８】（４） 前記第２の冷媒は、前記燃料電池
が有する各電極の近傍を、それぞれ通過する上記（１）
ないし（３）のいずれかに記載の燃料電池装置。

【０００９】（５） 前記燃料電池は、酸素を還元する
電極を有し、前記第１の冷媒は、この電極の表面に供給
される上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の燃料
電池装置。

【００１０】（６） 前記第１の冷媒の供給と前記第２
の冷媒の供給とをそれぞれ制御する制御手段を有する上
記（１）ないし（５）のいずれかに記載の燃料電池装
置。

【００１１】（７） 前記第１の冷媒の供給と前記第２
の冷媒の供給とは、異なる判断条件に基づいて制御され
る上記（６）に記載の燃料電池装置。

【００１２】（８） 前記第１の冷媒を供給後、前記第
２の冷媒を供給する上記（６）または（７）に記載の燃
料電池装置。

【００１３】（９） 前記第１の冷媒を供給後、前記燃
料電池が所定の条件に達した場合に前記第２の冷媒を供
給する上記（６）ないし（８）のいずれかに記載の燃料
電池装置。

【００１４】（１０） 前記条件は、前記燃料電池の温
度である上記（９）に記載の燃料電池装置。

【００１５】（１１） 前記電池本体から排出された液
体または気体の温度を、前記燃料電池の温度の指標とす
る上記（１０）に記載の燃料電池装置。

【００１６】（１２） 前記燃料電池には、酸素ガスを
含有する気体が供給され、この気体の供給は、前記制御
手段により制御される上記（６）ないし（１１）のいず
れかに記載の燃料電池装置。

【００１７】（１３） 前記第１の冷媒の供給と前記酸
素ガスを含有する気体の供給とは、異なる判断条件に基
づいて制御される上記（１２）に記載の燃料電池装置。

【００１８】（１４） 前記第２の冷媒を冷却する冷却
器を有する上記（１）ないし（１３）のいずれかに記載
の燃料電池装置。

【００１９】（１５） 前記冷却器における前記第２の
冷媒の冷却を促進する冷却促進手段を有する上記（１
４）に記載の燃料電池装置。

【００２０】（１６） 前記冷却促進手段は、前記冷却
器に風を送る送風機で構成される上記（１５）に記載の
燃料電池装置。

【００２１】（１７） 前記冷却促進手段は、前記第２
の冷媒が所定の条件になった場合に作動する上記（１
４）ないし（１６）のいずれかに記載の燃料電池装置。

【００２２】（１８） 前記条件は、前記第２の冷媒の
温度である上記（１７）に記載の燃料電池装置。

【００２３】（１９） 前記第１の冷媒および／または
前記第２の冷媒は、水である上記（１）ないし（１８）
のいずれかに記載の燃料電池装置。

【００２４】（２０） 燃料電池を用いて発電を行う発
電方法であって、前記燃料電池に第１の冷媒を供給して
前記燃料電池の冷却を行い、前記第１の冷媒で前記燃料
電池の冷却が不十分な場合には、さらに第２の冷媒を前
記燃料電池に供給して、前記燃料電池の冷却を行うこと
を特徴とする発電方法。

【００２５】（２１） 燃料電池を用いて発電を行う発
電方法であって、前記燃料電池に第１の冷媒を供給して
前記燃料電池の冷却を行い、前記燃料電池が所定の温度
以上となった場合には、さらに第２の冷媒を前記燃料電
池に供給して、前記燃料電池の冷却を行うことを特徴と
する発電方法。

【００２６】（２２） 前記燃料電池から排出された前
記第１の冷媒の温度、または前記燃料電池から排出され
た気体の温度を、前記燃料電池の温度の指標とする上記
（２１）に記載の発電方法。

【００２７】（２３） 前記第１の冷媒と前記第２の冷
媒とを、それぞれ異なる流路で、前記燃料電池に供給す
る上記（２０）ないし（２２）のいずれかに記載の発電
方法。

【００２８】（２４） 前記第１の冷媒が前記燃料電池
の電極表面に接触するように、前記第１の冷媒を供給
し、前記第２の冷媒が前記燃料電池の電極表面に接触し
ないように、前記第２の冷媒を供給する上記（２０）な
いし（２３）のいずれかに記載の発電方法。

【００２９】（２５） 前記燃料電池が有する２種類の
電極の近傍をそれぞれ通過するように、前記第２の冷媒
を供給する上記（２０）ないし（２４）のいずれかに記
載の発電方法。

【００３０】（２６） 前記燃料電池を通過した第２の
冷媒を冷却し、その後、この第２の冷媒を、再び前記燃
料電池に供給する上記（２０）ないし（２５）のいずれ
かに記載の発電方法。

【００３１】（２７） 前記第２の冷媒が所定の温度に
達した場合には、前記第２の冷媒の冷却を促進する処理
を行う上記（２０）ないし（２６）のいずれかに記載の
発電方法。

【００３２】（２８） 前記第１の冷媒および／または
前記第２の冷媒は、水である上記（２０）ないし（２
７）のいずれかに記載の発電方法。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に示す好
適実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明
の燃料電池装置の実施形態を示す回路図である。図２
は、図１に示す燃料電池装置が備える燃料電池を示す縦
断面図である。図３は、図１に示す燃料電池装置の制御
系を示すブロック図である。

【００３４】図１に示す燃料電池装置１は、図２に示す
ような燃料電池９１を備えている。この燃料電池装置１
は、燃料電池９１に燃料および酸素を供給して、発電を
行うことができる。この発電は、大きな発熱を伴う。そ
こで、燃料電池装置１は、発電中、燃料電池９１に冷却
水（第１の冷却水）を供給して、燃料電池９１を冷却す
ることができる。さらには、第１の冷却水だけでは燃料
電池９１の冷却が不十分な場合には、燃料電池装置１
は、第１の冷却水に加えて第２の冷却水を別途供給し
て、燃料電池９１を冷却することができる。

【００３５】燃料電池装置１は、電池本体９と、燃料供
給手段２と、空気供給手段３と、第１冷却水供給手段４
と、気液混合手段５と、再生手段６と、第２冷却水供給
手段７と、制御手段８と、出力機構１０１とを有してい
る。

【００３６】詳しくは、燃料電池装置１は、燃料電池９
１を備えた電池本体９と、燃料電池９１に燃料Ｆを供給
する燃料供給手段２と、燃料電池９１に空気Ａを供給す
る空気供給手段３と、燃料電池９１に第１冷却水Ｗ１を
供給する第１冷却水供給手段４と、燃料電池９１に供給
する空気Ａと第１冷却水Ｗ１とを混合する気液混合手段
５と、燃料電池９１に供給した第１冷却水Ｗ１を再生す
る再生手段６と、燃料電池９１に第２冷却水Ｗ２を供給
する第２冷却水供給手段７と、燃料電池装置１の運転を
制御する制御手段８（図３参照）と、燃料電池９１で発
生させた電気を出力する出力機構１０１とを有してい
る。以下、燃料電池装置１を、構成要素ごとに説明す
る。

【００３７】＜電池本体９＞電池本体９は、図２に示す
ような燃料電池９１を、少なくとも１個収納している。

【００３８】同図に示すように、燃料電池９１は、燃料
極（負極；アノード）９４と、酸素極（正極；カソー
ド）９５と、かかる燃料極９４と酸素極９５との間に設
けられた電解質層９３と、燃料極９４に隣接する燃料極
側電池枠９７と、酸素極９５に隣接する酸素極側電池枠
９８とを有している。これら燃料極９４、酸素極９５、
および電解質層９３は、いずれも層状をなしており、積
層体を構成している。

【００３９】燃料極９４は、燃料（還元剤）Ｆの酸化を
促進する触媒（例えば白金等）を有しており、燃料Ｆを
酸化することができる。また、酸素極９５は、酸素（酸
化剤）の還元を促進する触媒（例えば白金等）を有して
おり、酸素を還元することができる。燃料電池９１は、
燃料極９４で燃料Ｆを酸化し、酸素極９５で酸素を還元
することにより、電気を発生させる。電解質層９３は、
電解質（例えばイオン交換樹脂等）を有しており、燃料
電池９１が発電を行う際に燃料極９４と酸素極９５との
間で移動が必要な物質（例えば水素イオン）の移動媒体
として機能する。

【００４０】燃料電池９１では、これら燃料極９４と酸
素極９５と電解質層９３とで、電気を発生させる反応
（酸化還元反応）が行われる部分である反応部９２が構
成される。

【００４１】本実施形態の燃料電池９１では、燃料Ｆに
は、例えば水素（Ｈ₂）が用いられる。また、酸素
（Ｏ₂）は、例えば空気Ａ（酸素を含有する気体）から
供給される。換言すれば、本実施形態の燃料電池９１で
は、酸素極９５に空気Ａを供給すると、この空気Ａ中の
酸素が酸素極９５に供給される。以下、説明を分かりや
すくするため、酸素極９５に酸素を供給することを、単
に「空気Ａを供給する」と言う。

【００４２】燃料電池９１では、反応部９２は、２個の
電池枠（セパレータ）によって支持されている。具体的
には、燃料極９４には燃料極側電池枠９７が、また、酸
素極９５には酸素極側電池枠９８が、それぞれ当接して
おり、これらの電池枠が、反応部９２を支持している。

【００４３】燃料極側電池枠９７は、図２に示すよう
に、例えば、板状（またはブロック状）をなしている。
この燃料極側電池枠９７は、溝９７２と孔９７４とを有
している。

【００４４】図２に示すように、溝９７２は、その横断
面形状が四角形をなしており、燃料極側電池枠９７の表
面に、複数平行に配設されている（図中では、溝９７２
は、紙面を貫通するように形成されている）。これら溝
９７２は、燃料極９４に面している。燃料電池９１で
は、これら溝９７２により、燃料Ｆの流路である燃料流
路９７１が構成されている。かかる燃料流路９７１は、
図２に示すように、燃料極９４の表面に沿って、形成さ
れている。燃料電池９１では、これら燃料流路９７１を
通って、燃料Ｆが、燃料極９４に供給される。

【００４５】孔（管）９７４は、燃料極側電池枠９７の
内部に設けられ、溝９７２の近傍に位置している。これ
ら孔９７４は、例えば、横断面形状が四角形をなしてお
り、燃料極側電池枠９７を貫通するように設けられてい
る。また、これら孔９７４は、溝９７２とほぼ直交する
ように、複数平行に配設されている（図中では、孔９７
４は、紙面の上下方向に伸びており、各孔９７４は、紙
面の垂直方向に並んで平行に配設されている）。このよ
うに、孔９７４と溝９７２とが非平行であると、電池本
体９内の配管が容易となる。

【００４６】これら孔９７４は、溝９７２を挟んで、燃
料極９４の近傍に位置している。燃料電池９１では、こ
れら孔９７４により、第２冷却水Ｗ２の流路である燃料
極側第２冷却水流路９７３が構成されている。

【００４７】このように、燃料極側電池枠９７は、燃料
極９４を基準として、燃料極９４の外側に燃料流路９７
１が位置し、さらにその外側に、燃料極側第２冷却水流
路９７３が位置するように構成されている。これら燃料
流路９７１および燃料極側第２冷却水流路９７３は、燃
料極側電池枠９７で仕切られている。すなわち、燃料流
路９７１と燃料極側第２冷却水流路９７３とは、連通し
ていない。つまり、燃料電池９１では、第２冷却水Ｗ２
は，燃料Ｆおよび燃料極９４とは直接接触しない（混ざ
らない）ようになっている。

【００４８】このような燃料極側電池枠９７は、例えば
金属、炭素材料等、高い熱伝導性を有する材料で構成さ
れていることが好ましい。

【００４９】酸素極側電池枠９８は、燃料極側電池枠９
７と同様の構成となっている。燃料電池９１では、酸素
極側電池枠９８に形成された溝９８２により、空気Ａ
（すなわち酸素）の流路である酸素流路９８１が構成さ
れている。この酸素流路９８１は、空気Ａの他に、第１
冷却水Ｗ１の流路ともなっている。すなわち、酸素流路
９８１は、酸素極９５へ供給される空気Ａの流路と、第
１冷却水Ｗ１の流路とを兼有している。かかる酸素流路
９８１は、図２に示すように、酸素極９５の表面に沿っ
て、形成されている。燃料電池９１では、この酸素流路
９８１を通って、空気Ａが酸素極９５に供給され、ま
た、第１冷却水Ｗ１が酸素極９５の表面に供給される。

【００５０】また、燃料電池９１では、孔９８４によ
り、第２冷却水Ｗ２の流路である酸素極側第２冷却水流
路９８３が構成されている。

【００５１】図１に示すように、酸素極９５の近傍に設
けられた酸素極側第２冷却水流路９８３と、燃料極９４
の近傍に設けられた燃料極側第２冷却水流路９７３と
は、電池本体９内に設けられた配管７１で、接続されて
いる。

【００５２】図２に示す燃料電池９１では、溝９７２と
溝９８２とがほぼ直交するように、燃料極側電池枠９７
および酸素極側電池枠９８が、反応部９２に取り付けら
れている。このため、燃料電池９１では、燃料流路９７
１と酸素流路９８１とは、ほぼ直交するような位置関係
にある。これにより、燃料Ｆおよび空気Ａを供給する部
材の構成を、簡易なものとすることができる。

【００５３】このような燃料電池９１を円滑に作動させ
るため、燃料電池装置１は、種々の部材（手段）を有し
ている。以下、燃料電池装置１が有する各手段について
説明する。

【００５４】＜燃料供給手段２＞燃料供給手段（燃料供
給ライン）２は、燃料極９４に燃料Ｆを供給する機能を
有している。

【００５５】この燃料供給手段２は、燃料源２１と、一
端が燃料源２１に接続され、他端が燃料流路９７１に接
続された配管２２と、配管２２上に設置されたバルブ２
３と、バルブ２３よりも下流側の配管２２上に設置され
た圧力センサー２４と、燃料流路９７１および気液混合
手段５に接続された燃料排出手段２５とを有している。

【００５６】燃料排出手段２５は、燃料流路９７１内の
燃料Ｆ、その他の気体などを排出することができる。こ
の燃料排出手段２５は、一端が燃料流路９７１に接続さ
れ、他端が気液混合手段５に接続された配管２５１と、
配管２５１上に設けられたバルブ２５２とを有してい
る。燃料供給手段２では、このバルブ２５２を閉じる
と、燃料源２１とバルブ２５２との間の流路は、密閉系
を構成するようになっている。

【００５７】燃料源（燃料供給装置）２１は、例えばボ
ンベよりなり、燃料Ｆとして例えば水素ガスを貯留して
いる。この燃料源２１は、貯留している燃料Ｆを、燃料
極９４に供給することができる。

【００５８】バルブ（圧力調整バルブ）２３は、その開
度を調整することにより、バルブ２３とバルブ２５１と
の間の流路の内圧（特に燃料流路９７１の内圧）を調整
することができる。圧力センサー２４は、バルブ２３と
バルブ２５１との間の流路の内圧（燃料流路９７１の内
圧）を検知することができる。

【００５９】＜空気供給手段３＞空気供給手段（酸素供
給手段）３は、酸素極９５に空気Ａ（すなわち酸素）を
供給する機能を有している。

【００６０】この空気供給手段（空気供給ライン）３
は、一端が大気中に開放し、他端が気液混合手段５に接
続された配管３１と、配管３１上に設けられた第１ファ
ン３２とを有している。

【００６１】第１ファン３２は、所定の風量（供給量）
で酸素極９５に、空気Ａを供給することができる。

【００６２】＜第１冷却水供給手段４＞第１冷却水供給
手段（第１冷却水供給ライン）４は、酸素極９５の表面
に第１冷却水（冷媒）Ｗ１を供給する機能を有してい
る。

【００６３】この第１冷却水供給手段４は、第１タンク
４１と、一端が第１タンク４１に接続され、他端が気液
混合手段５に接続された配管４２と、配管４２上に設置
された第１ポンプ４３と、第１ポンプ４３の下流側の配
管４２上に設置された水圧センサー４４と、配管４２か
ら分岐し、一端が第１ポンプ４３と水圧センサー４４と
の間に接続され、他端が第１ポンプ４３の上流側に接続
されたバイパスライン４５と、バイパスライン４５上に
設置されたバルブ４６と、第１タンク４１に接続、設置
された第１水位検知手段４７とを有している。

【００６４】第１タンク４１は、第１冷却水Ｗ１を貯留
している。第１水位検知手段４７は、第１タンク４１内
に貯留された第１冷却水Ｗ１の水位を監視する機能を有
している。この第１水位検知手段４７は、第１タンク４
１内に貯留された第１冷却水Ｗ１の水位を検知する第１
水位センサー４７１と、第１水位センサー４７１に接続
された第１アラーム４７２とを有している。

【００６５】＜気液混合手段５＞気液混合手段（気液供
給手段）５は、空気Ａと第１冷却水Ｗ１とを混合する機
能を有している。

【００６６】この気液混合手段５は、配管４２が接続さ
れたノズル５１と、酸素流路９８１に連通する空間（気
液供給室）５２とを有している。なお、空気供給手段３
の配管３１は、空間５２に連通している。また、燃料供
給手段２の配管２５１も、空間５２に連通している。

【００６７】この気液混合手段５は、例えば燃料電池９
１の鉛直上方に位置するように、電池本体９内に設置さ
れている。

【００６８】＜再生手段６＞再生手段（再生ライン）６
は、酸素流路９８１に供給した第１冷却水Ｗ１を再生す
る機能を有している。

【００６９】この再生手段６は、酸素流路９８１が連通
しているマニホールド６６と、マニホールド６６の下流
側に位置する再生機６２と、一端がマニホールド６６に
接続され、他端が再生機６２に接続された配管６１と、
配管６１上に設置された第１温度センサー６７と、一端
が再生機６２に接続され、他端が大気中に開放した排気
ライン６３と、排気ライン６３上に設置されたバルブ６
４と、一端が再生機６２に接続され、他端が第１タンク
４１に接続された配管６５とを有している。

【００７０】マニホールド（下部マニホールド）６６
は、例えば燃料電池９１の鉛直下方に位置するように、
電池本体９内に設置されている。このマニホールド６６
は、酸素流路９８１を通過した第１冷却水Ｗ１を集める
ことができる。

【００７１】再生機６２は、例えば、空気Ａ中の水分を
凝縮し、凝結させる凝縮機よりなり、酸素流路９８１を
通過した空気Ａと第１冷却水Ｗ１とを分離することがで
きる。また、この再生機６２は、第１冷却水Ｗ１を、排
出することもできる。

【００７２】第１温度センサー６７は、電池本体９の外
側近傍、具体的にはマニホールド６６の近傍に設置され
ている。この第１温度センサー６７は、酸素流路８９１
を通過し、電池本体９から流出した第１冷却水Ｗ１また
は空気Ａの温度を検知することができる。燃料電池装置
１では、これにより、燃料電池９１の温度が検知され
る。

【００７３】燃料電池装置１では、このような再生手段
６と第１冷却水供給手段４とで、第１冷却水Ｗ１が循環
する循環ライン（第１循環ライン）が構成されている。

【００７４】＜第２冷却水供給手段７＞第２冷却水供給
手段（第２冷却水供給ライン）７は、酸素極側第２冷却
水流路９８３および燃料極側第２冷却水流路９７３に第
２冷却水Ｗ２（冷媒）を供給する機能を有している。

【００７５】この第２冷却水供給手段７は、第１冷却水
供給手段２とは異なる流路（別系統）で、第１冷却水Ｗ
１とは別個に（独立して）、冷却水（第２冷却水Ｗ２）
を、燃料電池９１に供給することができる。このよう
に、第２冷却水Ｗ２を供給する流路と第１冷却水Ｗ１を
供給する流路とを異なるものとすると、第１冷却水Ｗ１
の供給および第２冷却水Ｗ２の供給をそれぞれ別個独立
に制御することが、容易となる。

【００７６】第２冷却水供給手段７は、第２タンク７２
と、一端が第２タンク７２に接続され、他端が酸素極側
第２冷却水流路９８３に接続された配管７３と、配管７
３上に設置された第２ポンプ７４と、一端が酸素極側第
２冷却水流路９８３に接続され、他端が燃料極側第２冷
却水流路９７３に接続された配管７１と、燃料電池９１
の下流側に設けられた第２冷却水冷却手段７５と、一端
が燃料極側第２冷却水流路９７３に接続され、他端が第
２冷却水冷却手段７５に接続された配管７６と、配管７
６上に設置された第２温度センサー７７と、一端が第２
冷却水冷却手段７５に接続され、他端が第２タンク７２
に接続された配管７８と、第２タンク７２に接続、設置
された第２水位検知手段７９とを有している。この第２
冷却水供給手段７は、第２冷却水Ｗ２が循環する循環ラ
イン（第２循環ライン）を構成している。

【００７７】第２タンク７２は、第２冷却水Ｗ２を貯留
している。第２水位検知手段７９は、第２タンク７２内
に貯留された第２冷却水Ｗ２の水位を監視する機能を有
している。この第２水位検知手段７９は、第２タンク７
２内に貯留された第２冷却水Ｗ２の水位を検知する第２
水位センサー７９１と、第２水位センサー７９１に接続
された第２アラーム７９２とを有している。

【００７８】第２温度センサー７７は、電池本体９の外
側近傍、具体的には燃料極側第２冷却水流路９７３の近
傍に設置されている。この第２温度センサー７７は、燃
料電池９１を通過し、電池本体９から流出した第２冷却
水Ｗ２の温度を検知することができる。燃料電池装置１
は、この第２冷却水Ｗ２の温度を、燃料電池９１の温度
の指標とすることもできる。

【００７９】第２冷却水冷却手段７５は、燃料電池９１
を通過した第２冷却水Ｗ２を、冷却することができる。
この第２冷却水冷却手段７５は、第２冷却水Ｗ２を冷却
する冷却器７５１と、冷却器７５１で第２冷却水Ｗ２が
冷却されるのを促進する第２ファン（冷却促進手段）７
５２とを有している。なお、冷却器７５１の流入口に
は、配管７６が接続され、冷却器７５１の流出口には、
配管７８が接続されている。

【００８０】冷却器７５１は、例えば、ラジエーターよ
りなる。第２ファン（送風機）７５２は、冷却器７５１
に風を送り、第２冷却水Ｗ２の放熱を促進することがで
きる。

【００８１】＜出力機構１０１＞出力機構１０１は、燃
料電池９１で発生させた電気を出力する機構である。

【００８２】この出力機構１０１は、配線１０５を介し
て燃料極９４に接続されたマイナス端子１０７と、配線
１０６を介して酸素極９５に接続されたプラス端子１０
８と、配線１０５上に設けられた電流計１０２と、配線
１０５と配線１０６とに接続された電圧計１０３と、配
線１０６上に設けられたスイッチ１０４とを有してい
る。

【００８３】＜制御手段８＞制御手段８は、燃料電池装
置１の動作を制御する機能を有している。

【００８４】図３に示すように、制御手段８は、燃料電
池装置１の制御処理を行うＣＰＵ（制御装置）８１と、
所定のプログラム、テーブル等が記録されたメモリー８
２と、ＣＰＵ８１と燃料電池装置１の各部材との入出力
を仲介するＩ／Ｏポート（入出力ポート）８３とを有し
ている。

【００８５】制御手段８は、燃料供給手段２、空気供給
手段３、第１冷却水供給手段４、再生手段６、第２冷却
水供給手段７、および出力機構１０１に接続されてお
り、これら各手段（部材）の稼動を制御することができ
る。例えば、燃料電池装置１では、燃料Ｆ、空気Ａ、第
１冷却水Ｗ１、第２冷却水Ｗ２の燃料電池９１への供給
等は、この制御手段８により制御される。

【００８６】燃料電池装置１の各手段で検知された情報
は、Ｉ／Ｏポート８３を介して、ＣＰＵ８１で認識され
る。ＣＰＵ８１は、この情報と、例えば、メモリー８２
に記録されたプログラム（例えば後述するような処理を
行うプログラム）と、メモリー８２に記録されたテーブ
ル等に基づいて、後述するような処理を行う。この処理
結果に基づいて、ＣＰＵ８１は、Ｉ／Ｏポート８３を介
して、燃料電池装置１の各手段を制御する。

【００８７】図３に示すように、燃料電池装置１では、
圧力センサー２４、水圧センサー４４、第１水位センサ
ー４７１、第１温度センサー６７、第２温度センサー７
７、第２水位センサー７９１、電流計１０２、および電
圧計１０３からの情報が、Ｉ／Ｏポート８３を介して、
ＣＰＵ８１に届くようになっている。すなわち、燃料電
池装置１では、圧力センサー２４、水圧センサー４４、
第１水位センサー４７１、第１温度センサー６７、第２
温度センサー７７、第２水位センサー７９１、電流計１
０２、および電圧計１０３が、Ｉ／Ｏポート８３に接続
されている。

【００８８】また、ＣＰＵ８１は、Ｉ／Ｏポート８３を
介して、バルブ２３、バルブ２５２、第１ファン３２、
第１ポンプ４３、バルブ４６、第１アラーム４７２、再
生機６２、バルブ６４、第２ポンプ７４、第２ファン７
５２、第２アラーム７９２、およびスイッチ１０４を制
御できるようになっている。すなわち、燃料電池装置１
では、バルブ２３、バルブ２５２、第１ファン３２、第
１ポンプ４３、バルブ４６、第１アラーム４７２、再生
機６２、バルブ６４、第２ポンプ７４、第２ファン７５
２、第２アラーム７９２、およびスイッチ１０４が、Ｉ
／Ｏポート８３に接続されている。

【００８９】以下、ＣＰＵ８１が、メモリー８２および
Ｉ／Ｏポート８３を用いて行う処理を、単に制御手段８
の処理として記載する。

【００９０】◆◆◆◆◆◆◆ 燃料電池装置１の作用
◆◆◆◆◆◆◆ 以下、燃料電池装置１の作用（発電方法）を、図４〜図
９に基いて、説明する。

【００９１】図４に示すように、燃料電池装置１の運転
は、主として、始動処理Ｓ１と、燃料供給制御処理Ｓ２
と空気供給制御処理Ｓ３と第１冷却水供給制御処理Ｓ４
と第２冷却水供給制御処理Ｓ５とで構成された主処理
と、終了処理Ｓ９とで構成される。

【００９２】燃料電池装置１は、燃料供給制御処理Ｓ２
で、燃料電池９１への燃料Ｆの供給を制御する。また、
燃料電池装置１は、空気供給制御処理Ｓ３で、燃料電池
９１への空気Ａの供給を制御する。さらには、燃料電池
装置１は、第１冷却水供給制御処理Ｓ４で、燃料電池９
１への第１冷却水Ｗ１の供給を制御する。さらには、燃
料電池装置１は、第２冷却水供給制御処理Ｓ５で、燃料
電池９１への第２冷却水Ｗ２の供給を制御する。

【００９３】燃料電池装置１は、燃料供給制御処理Ｓ２
を行うことにより、燃料Ｆを、円滑かつ安定に燃料極９
４に供給することができるようになる。また、燃料電池
装置１は、空気供給制御処理Ｓ３を行うことにより、空
気Ａを、円滑かつ安定に酸素極９５に供給することがで
きるようになる。さらには、燃料電池装置１は、空気供
給制御処理Ｓ３と第１冷却水供給制御処理Ｓ４と第２冷
却水供給制御処理Ｓ５とを行うことにより、燃料電池９
１の温度を、発電に適した温度範囲内に好適に保つこと
ができるようになる。

【００９４】燃料電池装置１の運転は、例えば、各バル
ブが閉（クローズ）で、制御手段８を除く各部材（手
段）がオフの状態から開始される。

【００９５】［始動処理Ｓ１］始動処理Ｓ１は、燃料電
池装置１を始動させ、運転を軌道に乗せる処理である。
燃料電池装置１を稼動させる際には、制御手段８は、ま
ず、この始動処理Ｓ１を行う。図５に示すように、始動
処理Ｓ１は、ステップＳ１１〜Ｓ１６で構成される。

【００９６】［Ｓ１１］まず、制御手段８は、第１タン
ク４１内の第１冷却水Ｗ１および第２タンク７２内の第
２冷却水Ｗ２の水位を、チェックする。具体的には、制
御手段８は、第１水位センサー４７１および第２水位セ
ンサー７９１から、第１タンク４１内の第１冷却水Ｗ１
および第２タンク７２内の第２冷却水Ｗ２の水位情報を
得る。そして、第１タンク４１内の第１冷却水Ｗ１の水
位が所定値に到達していない場合には、→制御手段８
は、第１アラーム４７２を駆動して警告を行い、第１冷
却水Ｗ１が不足しているまたは少ない旨を知らせる。そ
して、制御手段８は、必要に応じて、燃料電池装置１の
運転を中止する。また、第２タンク７２内の第２冷却水
Ｗ２の水位が所定値に到達していない場合には、→制御
手段８は、第２アラーム７９２を駆動して警告を行い、
第２冷却水Ｗ２が不足しているまたは少ない旨を知らせ
る。そして、制御手段８は、必要に応じて、燃料電池装
置１の運転を中止する。一方、第１冷却水Ｗ１および第
２冷却水Ｗ２の水位が正常の場合には、→制御手段８
は、ステップＳ１２を行う。

【００９７】［Ｓ１２］次に、制御手段８は、再生手段
６をオンする。具体的には、制御手段８は、バルブ６４
を所定の開度で開き、空気Ａの排出路を開放する。ま
た、制御手段８は、再生機６２を作動させる。

【００９８】［Ｓ１３］次に、制御手段８は、第１冷却
水供給手段４をオンする。具体的には、制御手段８は、
第１ポンプ４３を作動させ、第１冷却水Ｗ１を、所定の
流速で、ノズル５１に供給する。

【００９９】［Ｓ１４］次に、制御手段８は、空気供給
手段３をオンする。具体的には、制御手段８は、第１フ
ァン３２を作動させ、空気Ａを、所定の流量で、空間５
２内に供給する。

【０１００】［Ｓ１５］次に、制御手段８は、燃料供給
手段２をオンする。具体的には、制御手段８は、バルブ
２３を所定の開度で開き、燃料Ｆの供給路を開放する。
また、制御手段８は、バルブ２５２を所定時間、開放す
る。これにより、燃料Ｆの燃料源２１から燃料流路９７
１への流入が促進され、燃料極９４近傍での燃料Ｆの濃
度（分圧）が、速やかに高まる。その後、燃料流路９７
１内の燃料Ｆの内圧が所定の圧力となるように、制御手
段８は、圧力センサー２４で燃料流路９７１内の燃料Ｆ
の内圧をモニターしながら、バルブ２３の開度を調整す
る。

【０１０１】♪♪燃料電池装置１の動作♪♪ 制御手段８が以上の処理を行うと、燃料電池装置１は、
以下のように動作する。

【０１０２】バルブ２３を開くと、燃料源２１に貯留さ
れた燃料Ｆは、配管２２、燃料流路９７１を通って、燃
料極９４に供給される。

【０１０３】第１ポンプ４３を始動させると、第１タン
ク４１内の第１冷却水Ｗ１が、配管４２を通って、ノズ
ル５１に供給される。ノズル５１に供給された第１冷却
水Ｗ１は、ノズル５１から空間５２内に噴霧され、霧状
（粒子状）となる。

【０１０４】第１ファン３２を始動させると、大気中の
空気Ａが、配管３１内に入り、この配管３１を通って、
空間５２内に、供給される。

【０１０５】空間５２内では、ノズル５１から噴霧され
た第１冷却水Ｗ１と、配管３１から供給された空気Ａと
が、混合される。これら混合された第１冷却水Ｗ１およ
び空気Ａは、酸素流路９８１に供給される。この酸素流
路９８１を通って、空気Ａは、酸素極９５に供給され
る。

【０１０６】そして、電池本体９内では、燃料電池９１
が、燃料極９４に供給された燃料Ｆと、酸素極９５に供
給された空気Ａとから、電気を発生させる。詳しくは、
燃料極９４に燃料Ｆが供給されると、燃料極９４で、触
媒の働きにより、燃料Ｆが酸化される。また、酸素極９
５に空気Ａが供給されると、酸素極９５で、触媒の働き
により、空気Ａ中の酸素が還元される。その結果、すな
わち酸化還元反応の結果、反応部９２では、電気が発生
する。この電気は、配線１０５および１０６を介して、
出力される。

【０１０７】発電中、燃料電池９１は、酸素極９５の表
面に供給された第１冷却水Ｗ１と空気Ａとにより、冷却
される。特に、燃料電池９１の温度が高くなった場合に
は、第１冷却水Ｗ１は、酸素極９５の表面で蒸発する。
この蒸発は、空気Ａの送風で促進される。結果、燃料電
池９１は、第１冷却水Ｗ１の気化熱（潜熱）で、効率よ
く冷却される。

【０１０８】酸素流路９８１を通過した第１冷却水Ｗ１
および空気Ａは、マニホールド６６で集められる。マニ
ホールド６６で集められた第１冷却水Ｗ１および空気Ａ
は、配管６１を通って、再生機６２内に流入する。

【０１０９】再生機６２内では、第１冷却水Ｗ１と空気
Ａとが分離される。このとき、気化した第１冷却水Ｗ１
は、凝縮され、凝結する。この凝結により発生した熱
（凝結熱）は、再生機６２内等で放熱される。

【０１１０】再生機６２内で第１冷却水Ｗ１から分離さ
れた空気Ａは、排気ライン６３を通り、大気中に排出
（放出）される。

【０１１１】再生機６２内で空気Ａから分離された第１
冷却水Ｗ１は、配管６５を通り、第１タンク４１内に、
流入する。その後、この第１冷却水Ｗ１は、再び燃料電
池９１に供給されることとなる。

【０１１２】このように、燃料電池装置１では、第１冷
却水Ｗ１は、第１タンク４１と燃料電池９１との間を循
環する。これにより、第１冷却水Ｗ１の有効利用が図ら
れる。また、燃料電池装置１では、発電により燃料電池
９１内で生成した水（補足：酸素極９５で酸素が還元さ
れると、水が生成する）も、第１冷却水Ｗ１として、有
効利用される。

【０１１３】［Ｓ１６］その後、燃料電池装置１は、電
気を出力する。具体的には、制御手段８は、電流計１０
２および電圧計１０３を用いて燃料電池９１の出力をモ
ニターし、燃料電池９１の出力が安定したら、スイッチ
１０４をオンし、電流の供給を開始する。したがって、
例えば負荷１０９をマイナス端子１０７およびプラス端
子１０８に接続すると、負荷１０９に電流が供給され
る。

【０１１４】本実施形態のように、第１冷却水Ｗ１を燃
料電池９１に供給しつつ、燃料Ｆの供給を開始すると、
燃料電池９１の始動時（発電開始時）に、燃料電池９１
の温度が急激に上昇することが、防止される。

【０１１５】［燃料供給制御処理Ｓ２］燃料供給制御処
理（燃料供給調整処理）Ｓ２は、燃料Ｆの燃料極９４へ
の供給を制御（調整）する処理である。燃料電池９１が
発電を行うと、燃料流路９７１中の燃料が燃料極９４で
徐々に消費されていく。このため、燃料流路９７１内で
は、燃料の濃度（分圧）が低下し、燃料極９４へ供給さ
れる燃料が減少してしまう。これは、燃料電池９１の出
力低下をもたらすこととなる。

【０１１６】そこで、本処理では、制御手段８は、バル
ブ２５２を定期的に開放する。具体的には、前回のバル
ブ２５２の開放から所定時間が経過した場合に、制御手
段８は、バルブ２５２を、一定時間開放する。

【０１１７】♪♪燃料電池装置１の動作♪♪ バルブ２５２を開放すると、燃料流路９７１内の気体
（燃料Ｆを含む）は、配管２５１を通って、空間５２内
に排出される。その結果、燃料流路９７１には、燃料源
２１から新たな燃料Ｆが供給される。これにより、燃料
極９４近傍の燃料Ｆの濃度（分圧）が、高まる。その
後、燃料流路９７１内の燃料Ｆの内圧は、バルブ２３の
開度に対応した内圧まで、回復する。なお、配管２５１
から空間５２内に流入した燃料Ｆは、その後酸素極９５
で酸化され、例えば水になる。

【０１１８】このように、燃料電池装置１では、本処理
により、燃料極９４の近傍で燃料Ｆの濃度が低下するこ
とが、防止される。すなわち、燃料電池装置１では、本
処理により、燃料極９４へ供給される燃料Ｆの濃度
（量）が、所定の範囲内に保たれる。これにより、燃料
電池９１の出力が低下することが防止され、燃料電池９
１の出力が安定する。

【０１１９】［空気供給制御処理Ｓ３］空気供給制御処
理（酸素供給制御処理）Ｓ３は、燃料電池９１に供給す
る空気Ａを制御する処理である。燃料電池装置１は、本
処理で、燃料電池９１の温度が発電に適した温度に維持
されるように、空気Ａの供給量を調節する。また、燃料
電池装置１では、本処理で、燃料電池９１が発電を行う
のに必要な酸素の供給が、制御、維持される。図６に示
すように、空気供給制御処理Ｓ３は、ステップＳ３１〜
Ｓ３５で構成される。

【０１２０】［Ｓ３１］まず、制御手段８は、燃料電池
９１の温度を調べる。具体的には、制御手段８は、第１
温度センサー６７から、第１冷却水Ｗ１（燃料電池９１
から排出された液体）または空気Ａ（燃料電池９１から
排出された気体）の温度情報を得る。燃料電池装置１で
は、第１温度センサー６７で測定された第１冷却水Ｗ１
または空気Ａの温度を、燃料電池９１の温度の指標とす
る。このように、燃料電池９１を通過した液体または気
体の温度を燃料電池９１の温度の指標とすると、燃料電
池装置１の構成をあまり複雑化せずに、燃料電池９１の
温度を調べることが可能となる。

【０１２１】［Ｓ３２］次に、制御手段８は、燃料電池
９１が所定の温度以上であるか否かを判断する。具体的
には、制御手段８は、第１温度センサー６７で検出され
た温度と、メモリー８２に記録されたしきい値（しきい
温度）αとを比較する。そして、第１温度センサー６７
で検出された温度がしきい値αよりも高い場合は、すな
わち、燃料電池９１が所定の温度以上である場合は、制
御手段８は、ステップ［Ｓ３３］を行う。また、第１温
度センサー６７で検出された温度がしきい値α以下であ
る場合は、すなわち、燃料電池９１が所定の温度以下で
ある場合は、制御手段８は、ステップ［Ｓ３４］を行
う。

【０１２２】→［Ｓ３３］制御手段８は、例えば第１フ
ァン３２の回転数を増大させ、風量、すなわち燃料電池
９１に供給する空気Ａの量を、増大させる。これによ
り、酸素極９５表面での第１冷却水Ｗ１の蒸発が加速さ
れ、燃料電池９１の冷却が促進される。また、このと
き、制御手段８は、バルブ６４の開度を、空気Ａの供給
量に対応するように、調整する。なお、第１ファン３２
の稼動が最大の場合は、制御手段８は、第１ファン３２
に、その稼動状態を維持させる。その後、制御手段８
は、空気供給制御処理Ｓ３を終了する。

【０１２３】→［Ｓ３４］制御手段８は、燃料電池９１
が所定の温度以下であるか否かを判断する。具体的に
は、制御手段８は、第１温度センサー６７で検出された
温度と、メモリー８２に記録されたしきい値（しきい温
度）βとを比較する。そして、第１温度センサー６７で
検出された温度がしきい値βよりも低い場合は、すなわ
ち、燃料電池９１が所定の温度以下である場合は、制御
手段８は、ステップ［Ｓ３５］を行う。また、第１温度
センサー６７で検出された温度がしきい値β以上である
場合は、すなわち、燃料電池９１が所定の温度以上であ
る場合は、→→制御手段８は、空気供給制御処理Ｓ３を
終了する。つまり、燃料電池９１へ供給する空気Ａの供
給量（風量）が最適であるので、制御手段８は、空気Ａ
の供給量を変更しないで、空気供給制御処理Ｓ３を終了
する。

【０１２４】→→［Ｓ３５］制御手段８は、例えば第１
ファン３２の回転数を減少させ、風量、すなわち燃料電
池９１に供給する空気Ａの量を、減少させる。これによ
り、酸素極９５表面での第１冷却水Ｗ１の蒸発が減速さ
れ、燃料電池９１の冷却が抑制される。なお、第１ファ
ン３２の稼動が最小の場合は、制御手段８は、第１ファ
ン３２に、その稼動状態を維持させる。これにより、酸
素極９５には、反応に必要な酸素は供給され続ける。そ
の後、制御手段８は、空気供給制御処理Ｓ３を終了す
る。

【０１２５】［第１冷却水供給制御処理Ｓ４］第１冷却
水供給制御処理Ｓ４は、燃料電池９１に供給する第１冷
却水Ｗ１を制御する処理である。燃料電池装置１は、本
処理で、燃料電池９１の温度が発電に適した温度に維持
されるように、第１冷却水Ｗ１の供給量を調節する。図
７に示すように、第１冷却水供給制御処理Ｓ４は、ステ
ップＳ４１〜Ｓ４５で構成される。

【０１２６】［Ｓ４１］まず、制御手段８は、第１タン
ク４１の水位をチェックする。具体的には、制御手段８
は、第１水位センサー４７１から、第１タンク４１内の
第１冷却水Ｗ１の水位情報を得る。このとき、第１冷却
水Ｗ１の水位が所定値以下の場合は、制御手段８は、第
１アラーム４７２を用いて警告を行う。

【０１２７】［Ｓ４２］次に、制御手段８は、必要に応
じて、再生機６２を制御する。具体的には、ステップＳ
４１で測定した第１冷却水Ｗ１の水位が所定値以上の場
合には、制御手段８は、再生機６２に、余剰の第１冷却
水Ｗ１を排出させる。

【０１２８】［Ｓ４３］次に、制御手段８は、燃料電池
９１の温度を調べる。具体的には、制御手段８は、第１
温度センサー６７から、第１冷却水Ｗ１または空気Ａの
温度情報を得る。

【０１２９】［Ｓ４４］次に、制御手段８は、燃料電池
９１の温度に基づいて、最適な第１冷却水Ｗ１の供給量
を決定する。具体的には、制御手段８は、ステップＳ４
３で第１温度センサー６７から得た第１冷却水Ｗ１また
は空気Ａの温度と、図１０に示すようなテーブルとに基
づいて、最適な第１冷却水Ｗ１の供給量を得る。なお、
このテーブルは、メモリー８２に記録されている。図１
０に示すテーブルを補足する。ステップＳ４３で得られ
た温度がしきい値γよりも小さい場合、第１冷却水Ｗ１
の供給量は、ゼロ（最小）となる。ステップＳ４３で得
られた温度がしきい値γ以上の場合は、第１冷却水Ｗ１
の供給量は、ステップＳ４３で得られた温度に比例（対
応）した量となる。ただし、第１冷却水Ｗ１の供給量が
第１ポンプ４３の稼動能力を超える場合は、第１冷却水
Ｗ１の供給量は、第１ポンプ４３の最大稼動状態に対応
したものとする。

【０１３０】［Ｓ４５］次に、制御手段８は、ステップ
Ｓ４４で得られた結果に基づいて、燃料電池９１への第
１冷却水Ｗ１の供給量を調節する。具体的には、酸素極
９５への第１冷却水Ｗ１の供給量がステップＳ４４で得
られた値となるように、制御手段８は、水圧センサー４
４から得られる配管４２内の水圧情報を参照しながら、
第１ポンプ４３の送水量（粗調整）およびバルブ４６の
開度（微調整）を調整する。なお、ステップＳ４４で第
１冷却水Ｗ１の供給量がゼロと判定された場合には、制
御手段８は、第１ポンプ４３を停止させ、第１冷却水Ｗ
１の供給をストップする。

【０１３１】本処理で、燃料電池９１への第１冷却水Ｗ
１の供給量が増大すると、燃料電池９１の冷却が促進さ
れる。また、燃料電池９１への第１冷却水Ｗ１の供給量
が減少すると、燃料電池９１の冷却が抑制される。

【０１３２】［第２冷却水供給制御処理Ｓ５］第２冷却
水供給制御処理Ｓ５は、第２冷却水Ｗ２の燃料電池９１
への供給を制御する処理である。燃料電池装置１は、空
気Ａおよび第１冷却水Ｗ１だけでは燃料電池９１の冷却
が不十分となった場合には、さらに第２冷却水Ｗ２を供
給し、燃料電池９１のさらなる冷却を図る。これによ
り、例えば燃料電池９１の発熱が過大となった場合で
も、燃料電池装置１は、燃料電池９１の温度が大幅に上
昇することを、防止できる。結果として、燃料電池９１
の温度は、発電に適した温度範囲内に保たれるようにな
る。図８に示すように、第２冷却水供給制御処理Ｓ５
は、処理Ｓ５１〜Ｓ５３で構成される。

【０１３３】［処理Ｓ５１］本処理では、制御手段８
は、第２タンク７２の水位をチェックする。具体的に
は、制御手段８は、第２水位センサー７９１から、第２
タンク７２内の第２冷却水Ｗ２の水位情報を得る。そし
て、第２冷却水Ｗ２の水位が所定値以下の場合には、制
御手段８は、第２アラーム７９２を用いて警告を行う。

【０１３４】［処理Ｓ５２］本処理で、燃料電池装置１
は、燃料電池９１が所定の温度以上となった場合に、第
２冷却水Ｗ２を用いて、燃料電池９１の冷却を開始す
る。また、燃料電池９１が十分に冷却された場合には、
第２冷却水Ｗ２の供給を停止する。図８に示すように、
処理Ｓ５２は、ステップＳ５２１〜Ｓ５２６で構成され
る。

【０１３５】［Ｓ５２１］まず、制御手段８は、燃料電
池９１の温度を調べる。具体的には、制御手段８は、第
１温度センサー６７から、第１冷却水Ｗ１または空気Ａ
の温度情報を得る。

【０１３６】［Ｓ５２２］次に、制御手段８は、燃料電
池９１が所定の温度以上であるか否かを判断する。すな
わち、制御手段８は、空気Ａおよび第１冷却水Ｗ１によ
る冷却だけで燃料電池９１の冷却が十分か否かを、調べ
る。具体的には、制御手段８は、第１温度センサー６７
で検出された温度と、メモリー８２に記録されたしきい
値（しきい温度）δとを比較する。そして、第１温度セ
ンサー６７で検出された温度がしきい値δ以上である場
合は、すなわち、空気Ａおよび第１冷却水Ｗ１によるだ
けでは燃料電池９１の冷却が不十分な場合には、制御手
段８は、ステップＳ５２３を行う。また、第１温度セン
サー６７で検出された温度がしきい値γよりも低い場合
は、すなわち、燃料電池９１の冷却が空気Ａおよび第１
冷却水Ｗ１によるだけで十分な場合には、制御手段８
は、ステップＳ５２５を行う。

【０１３７】→［Ｓ５２３］制御手段８は、第２ポンプ
７４が稼動していない場合は第２ポンプ７４をオンし、
第２ポンプ７４が稼動している場合には、その稼動を継
続する。具体的には、制御手段８は、第２ポンプ７４が
稼動しているか否かを調べ、第２ポンプ７４が稼動して
いる場合には、→→そのまま処理Ｓ５２を終了する。一
方、第２ポンプ７４が稼動していない場合には、→→
［Ｓ５２４］第２ポンプ７４をオンした後、処理Ｓ５２
を終了する。

【０１３８】→［Ｓ５２５］制御手段８は、第２ポンプ
７４が稼動している場合は第２ポンプ７４をオフし、第
２ポンプ７４が稼動していない場合には、その停止を継
続する。具体的には、制御手段８は、第２ポンプ７４が
稼動しているか否かを調べ、第２ポンプ７４が稼動して
いない場合には、→→そのまま処理Ｓ５２を終了する。
一方、第２ポンプ７４が稼動している場合には、→→
［Ｓ５２６］第２ポンプ７４をオフした後、処理Ｓ５２
を終了する。

【０１３９】♪♪燃料電池装置１の動作♪♪ 第２ポンプ７４を作動させると、第２冷却水Ｗ２が、第
２タンク７２→配管７３→酸素極側第２冷却水流路９８
３→配管７１→燃料極側第２冷却水流路９７３→配管７
６→冷却器７５１→配管７８→第２タンク７２と、循環
する。

【０１４０】このとき、第２冷却水Ｗ２が燃料電池９１
の近傍を通過することにより、燃料電池９１が冷却され
る。詳しくは、第２冷却水Ｗ２が酸素極側第２冷却水流
路９８３を通過する際に、燃料電池９１の酸素極９５側
の部分が冷却され、第２冷却水Ｗ２が燃料極側第２冷却
水流路９７３を通過する際に、燃料電池９１の燃料極９
４側の部分が冷却される。その結果、燃料電池９１の冷
却と引き換えに、第２冷却水Ｗ２の温度が上昇する。

【０１４１】この温度上昇した第２冷却水Ｗ２は、冷却
器７５１で、放熱し、冷却される。その後、この冷却さ
れた第２冷却水Ｗ２は、再び燃料電池９１に供給され
る。このようにして第２冷却水Ｗ２を燃料電池９１に供
給すると、燃料電池９１を効率よく冷却できる。

【０１４２】［処理Ｓ５３］本処理で、燃料電池装置１
は、第２冷却水Ｗ２の温度が高くなった場合に、第２冷
却水Ｗ２の冷却を促進する処理を行う。詳しくは、燃料
電池装置１は、第２冷却水Ｗ２が所定の温度以上となっ
た場合に（あるいは燃料電池９１が所定の温度以上とな
った場合に）、第２ファン７５２を用いて、第２冷却水
Ｗ２の冷却の促進を行う。また、第２冷却水Ｗ２が十分
に冷却された場合には（あるいは燃料電池９１が所定の
温度以下となった場合には）、かかる促進処理を停止す
る。本処理により、第２冷却水Ｗ２による燃料電池９１
の冷却効率が低下することが、防止される。図８に示す
ように、処理Ｓ５３は、ステップＳ５３１〜Ｓ５３６で
構成される。

【０１４３】［Ｓ５３１］まず、制御手段８は、第２冷
却水Ｗ２の温度を調べる。具体的には、制御手段８は、
第２温度センサー７７から、第２冷却水Ｗ２の温度情報
を得る。あるいは、この第２温度センサー７７（または
第１温度センサー６７）の温度情報を指標として、燃料
電池９１の温度情報を得る。

【０１４４】［Ｓ５３２］次に、制御手段８は、第２冷
却水Ｗ２が所定の温度以上であるか否かを判断する。具
体的には、制御手段８は、第２温度センサー７７（また
は第１温度センサー６７）で検出された温度と、メモリ
ー８２に記録されたしきい値（しきい温度）εとを比較
する。そして、第２温度センサー７７で検出された温度
がしきい値ε以上である場合は、すなわち、単に第２冷
却水Ｗ２を供給するだけでは燃料電池９１の冷却が不十
分な場合には、制御手段８は、ステップＳ５３３を行
う。また、第２温度センサー７７で検出された温度がし
きい値εよりも低い場合は、すなわち、単に第２冷却水
Ｗ２を供給するだけで燃料電池９１の冷却が十分な場合
には、制御手段８は、ステップＳ５３５を行う。

【０１４５】→［Ｓ５３３］制御手段８は、第２ファン
７５２が稼動していない場合は第２ファン７５２をオン
し、第２ファン７５２が稼動している場合には、その稼
動を継続する。具体的には、制御手段８は、第２ファン
７５２が稼動しているか否かを調べ、第２ファン７５２
が稼動している場合には、→→そのまま処理Ｓ５３を終
了する。一方、第２ファン７５２が稼動していない場合
には、→→［Ｓ５３４］第２ファン７５２をオンした
後、処理Ｓ５３を終了する。

【０１４６】→［Ｓ５３５］制御手段８は、第２ファン
７５２が稼動している場合は第２ファン７５２をオフ
し、第２ファン７５２が稼動していない場合には、その
停止を継続する。具体的には、制御手段８は、第２ファ
ン７５２が稼動しているか否かを調べ、第２ファン７５
２が稼動していない場合には、→→そのまま処理Ｓ５３
を終了する。一方、第２ファン７５２が稼動している場
合には、→→［Ｓ５３６］第２ファン７５２をオフした
後、処理Ｓ５３を終了する。

【０１４７】♪♪燃料電池装置１の動作♪♪ 第２ファン７５２をオンすると、風が冷却器７５１に送
られる。そして、冷却器７５１では、この風により、第
２冷却水Ｗ２の放熱が促進される。すなわち、第２冷却
水Ｗ２の冷却が、促進される。

【０１４８】［ステップＳ９０］その後、燃料電池装置
１の運転を終了する場合には、→制御手段８は、終了処
理Ｓ９を行い、燃料電池装置１の運転を終了しない場合
には、→制御手段８は、所定時間待機（ウエイト）した
後、再び、主処理、すなわち燃料供給制御処理Ｓ２、空
気供給制御処理Ｓ３、第１冷却水供給制御処理Ｓ４、お
よび第２冷却水供給制御処理Ｓ５を行う。

【０１４９】［終了処理Ｓ９］終了処理Ｓ９は、燃料電
池装置１を正しく終了させる処理である。燃料電池装置
１を終了させる際には、制御手段８は、この終了処理Ｓ
９を行う。図９に示すように、終了処理Ｓ９は、ステッ
プＳ９１〜Ｓ９６で構成される。

【０１５０】［Ｓ９１］まず、制御手段８は、燃料電池
装置１の電気の出力を終了する。具体的には、制御手段
８は、スイッチ１０４をオフし、電流の供給を停止す
る。

【０１５１】［Ｓ９２］次に、制御手段８は、燃料供給
手段２をオフする。具体的には、制御手段８は、バルブ
２３を閉じ、燃料Ｆの流路を遮断する。また、制御手段
８は、バルブ２５２を所定時間、開放した後、閉じる。
これにより、燃料電池装置１は、燃料流路９７１内の圧
を逃がすことができる。以上により、燃料電池装置１で
は、燃料極９４への燃料Ｆの供給が止まる。

【０１５２】［Ｓ９３］次に、制御手段８は、第２冷却
水供給手段７をオフする。具体的には、制御手段８は、
第２ファン７５２がオンになっている場合には、第２フ
ァン７５２をオフする。また、制御手段８は、第２ポン
プ７４がオンになっている場合には、第２ポンプ７４を
オフする。以上により、燃料電池装置１では、第２冷却
水Ｗ２の循環が停止し、燃料電池９１への第２冷却水Ｗ
２の供給が止まる。

【０１５３】［Ｓ９４］次に、制御手段８は、第１冷却
水供給手段４をオフする。具体的には、制御手段８は、
第１ポンプ４３をオフし、また、バルブ４６を閉じる。
以上により、燃料電池装置１では、第１冷却水Ｗ１の循
環が停止し、酸素極９５表面への第１冷却水Ｗ１の供給
が止まる。

【０１５４】［Ｓ９５］次に、制御手段８は、空気供給
手段３をオフする。具体的には、制御手段８は、第１フ
ァン３２をオフする。以上により、燃料電池装置１で
は、酸素極９５への空気Ａの供給が止まる。

【０１５５】［Ｓ９６］次に、制御手段８は、再生手段
６をオフする。具体的には、制御手段８は、再生機６２
をオフする。また、制御手段８は、バルブ６４を閉じ、
空気Ａの排出路を閉じる。以上により、燃料電池装置１
の稼動が終了する。

【０１５６】◆◆◆◆◆◆◆ 燃料電池装置１の利点
◆◆◆◆◆◆◆ 以上述べた燃料電池装置１は、下記のような利点を有し
ている。

【０１５７】燃料電池装置１は、燃料電池９１の温度
を、発電に適した温度範囲内に好適に保つことができ
る。しかも、本発明の燃料電池装置１は、冷却に要する
エネルギーを節減しつつ、燃料電池９１の温度を発電に
適した温度範囲内に保つことができる。下記表１は、上
述した動作をする燃料電池装置１において、燃料電池９
１の温度と燃料電池装置１の各手段（部材）との関係を
まとめたものである。

【０１５８】

【表１】

【０１５９】燃料電池装置１の運転開始時は、通常、燃
料電池９１の温度は低い（温度ランク☆）。この場合、
燃料電池装置１は、第１冷却水Ｗ１および第２冷却水Ｗ
２の供給を行わない。当然、燃料電池装置１は、第２冷
却水Ｗ２の冷却促進も行わない。

【０１６０】燃料電池９１による発電は大きな発熱を伴
うため、その後燃料電池装置１が発電を続けると、燃料
電池９１の温度が上昇する。そして、燃料電池９１が所
定温度に達した場合（温度ランク☆☆）、燃料電池装置
１は、第１冷却水Ｗ１による燃料電池９１の冷却を開始
する（ステップＳ４４、Ｓ４５、およびしきい値γ参
照）。

【０１６１】基本的な動作環境下では、第１冷却水Ｗ１
の供給により、燃料電池９１は、十分に冷却され、発電
に適した温度範囲内に保たれる。しかし、燃料電池９１
の発電量が増大した場合（発熱量が増大する）、燃料電
池装置１周囲の湿度が極度に高い場合（第１冷却水Ｗ１
の蒸発効率が低下し、潜熱冷却が頭打ちになる）など
は、第１冷却水Ｗ１による冷却だけでは、燃料電池９１
の冷却が不十分となる場合がある。

【０１６２】その場合（温度ランク☆☆☆）、燃料電池
装置１は、第１冷却水Ｗ１に加えて、さらに第２冷却水
Ｗ２を、燃料電池９１に供給する（ステップＳ５２２〜
Ｓ５２４、およびしきい値δ参照）。これにより、燃料
電池９１の冷却は促進され、燃料電池９１の温度は、発
電に適した温度範囲内に保たれる。

【０１６３】その後、第２冷却水Ｗ２を燃料電池９１に
供給し続けて、第２冷却水Ｗ２の温度が高くなった場合
（温度ランク☆☆☆☆）には、燃料電池装置１は、第２
冷却水Ｗ２の冷却を促進する動作を行う（ステップＳ５
３２〜Ｓ５３４参照）。これにより、燃料電池装置１
は、第２冷却水Ｗ２による燃料電池９１の冷却効率が低
下することを、防止できる。

【０１６４】なお、温度ランク☆☆☆☆による冷却が峠
を越えた場合には、燃料電池装置１は、温度ランク☆☆
☆の状態に戻り（ステップＳ５３２、Ｓ５３５、Ｓ５３
６参照）、温度ランク☆☆☆による冷却が峠を越えた場
合には、燃料電池装置１は、温度ランク☆☆の状態に戻
る（ステップＳ５２２、Ｓ５２５、Ｓ５２６参照）。各
温度ランクにおいて燃料電池装置１が享受する利点を以
下に記す。

【０１６５】・温度ランク☆ 燃料電池９１の温度が低い場合には、燃料電池装置１
は、燃料電池９１の冷却を本格的に行わない。このた
め、自らの発熱により、燃料電池９１の温度が、効率よ
く上昇する。したがって、燃料電池９１の温度は、速や
かに発電に適した温度範囲内に入る。

【０１６６】・温度ランク☆☆ 燃料電池９１の温度が適度な場合、燃料電池装置１は、
燃料電池９１への第１冷却水Ｗ１の供給および空気Ａの
供給の調節を、細やかに行う（ステップＳ４４、Ｓ４
５、およびステップＳ３２〜Ｓ３５参照）。このため、
燃料電池９１には、その発熱状況に応じた適切な冷却が
なされる。したがって、燃料電池９１の温度は、発電に
最適な温度範囲内に、好適に維持される。

【０１６７】特に、本実施形態の燃料電池装置１は、空
気Ａの供給の制御と第１冷却水Ｗ１の供給の制御とを、
それぞれの判断条件で、別個に行う。このため、燃料電
池装置１は、発電に必要十分な量の酸素、および冷却に
最適な量の第１冷却水Ｗ１を、好適に燃料電池９１に供
給することができる。別言すれば、燃料電池装置１は、
酸素の最適な供給、第１冷却水Ｗ１の最適な供給のうち
のどちらかを犠牲にしないと、もう一方を選択できない
という二律背反の事態が生じることを、好適に防止でき
る。

【０１６８】また、本実施形態の燃料電池装置１は、酸
素極９５の表面に第１冷却水Ｗ１を供給しているので、
冷却効率が良い。燃料電池９１では、酸素極９５が、特
に発熱する部分である。本実施形態の燃料電池装置１で
は、この発熱する部分に、冷却水が直接的に供給され
る。したがって、燃料電池装置１は、燃料電池９１の発
熱を、効率よく抑制できる。

【０１６９】しかも、本実施形態の燃料電池装置１で
は、酸素極側第２冷却水流路９６３は、燃料電池９１を
基準として、酸素流路９８１の外側に位置している。こ
のため、燃料電池装置１では、酸素流路９８１と酸素極
９５との接触面積を大きく確保することが容易となって
いる。これにより、第１冷却水Ｗ１による燃料電池９１
の冷却効率が向上する。燃料電池装置１全体から見た場
合、かかる点は、燃料電池９１の冷却効率上有利であ
る。

【０１７０】・温度ランク☆☆☆ 燃料電池装置１は、燃料電池９１の温度がやや高くなっ
た場合には、第１冷却水Ｗ１に加えて第２冷却水Ｗ２を
用いて、燃料電池９１の冷却を行う。このため、燃料電
池９１の冷却効率が、大幅にアップする。したがって、
燃料電池９１の発熱が多大となった場合でも、燃料電池
装置１は、この発熱を補って燃料電池９１を冷却するこ
とができる。その結果、燃料電池装置１では、燃料電池
９１の大幅な温度上昇が、抑制される。ゆえに、燃料電
池９１の温度は、発電に適した温度範囲内に維持され
る。このように、燃料電池装置１は、燃料電池９１の大
幅な発熱等にも対処することができる。

【０１７１】特に、本実施形態の燃料電池装置１では、
第２冷却水Ｗ２は、酸素極側電池枠９８および燃料極側
電池枠９７を介して酸素極９５の近傍および燃料極９４
の近傍をそれぞれ通過するので、第２冷却水Ｗ２は、反
応部９２を満遍なく冷却でき、効率が良い。

【０１７２】・温度ランク☆☆☆☆ 燃料電池装置１は、第２冷却水Ｗ２の温度が上昇した場
合、第２ファン（送風機）７２を用いて、第２冷却水Ｗ
２の冷却を行う。その結果、燃料電池装置１は、第２冷
却水Ｗ２の温度上昇を抑制できる。これにより、燃料電
池装置１では、第２冷却水Ｗ２による燃料電池９１の冷
却効率が低下することが、好適に防止される。したがっ
て、燃料電池９１の多大な発熱が持続した場合等でも、
燃料電池装置１は、燃料電池９１の過度な温度上昇を防
止できる。ゆえに、燃料電池装置１は、発電を、好適に
継続することができる。

【０１７３】このように、本発明の燃料電池装置１は、
燃料電池９１の温度状況に応じて、用いる冷却手段を変
えることができる。したがって、燃料電池装置１は、燃
料電池９１の温度状況に対応した的確な冷却を行うこと
ができる。これにより、燃料電池９１の温度は、発電に
適した温度範囲内に、好適に保たれる。

【０１７４】加えて、本発明の燃料電池装置１は、燃料
電池９１の冷却に要するエネルギーを節約することがで
きる。燃料電池装置１では、現在用いている冷却手段で
燃料電池９１の冷却が足りている場合には、他の冷却手
段を利用しない。換言すれば、燃料電池装置１は、現在
の冷却に必要な手段だけを用いて燃料電池９１の冷却を
行い、現在不要な冷却手段の稼動を停止させておくこと
ができる。このため、燃料電池装置１では、冷却に無駄
なエネルギーが費やされることが、防止される。このよ
うに、燃料電池装置１は、省エネという点においても優
れている。

【０１７５】以上述べたような効果を好適に得る観点か
ら、しきい値γは、特に限定されないが、例えば、７０
〜９０℃程度に設定することが好ましい。また、しきい
値δは、特に限定されないが、例えば、γ＋１０〜γ＋
３０℃程度に設定することが好ましい。さらには、しき
い値εは、特に限定されないが、例えば、γ＋１０〜γ
＋３０℃程度に設定することが好ましい。

【０１７６】同様の観点から、しきい値αは、特に限定
されないが、例えば、８０〜１００℃程度に設定するこ
とが好ましい。また、しきい値βは、特に限定されない
が、例えば、α−２０〜α−４０℃程度に設定すること
が好ましい。

【０１７７】以上、本発明を添付図面に示す好適実施形
態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定される
ものではないことは言うまでもない。

【０１７８】例えば、燃料供給手段は、燃料源にメタノ
ールを貯留し、かかるメタノールを分解して水素を発生
させ、かかる水素を燃料極に供給するような構成にして
もよい。

【０１７９】以上述べた本発明の実施形態では、第２冷
却水の冷却を促進する手段として送風機を挙げたが、か
かる第２冷却水の冷却を促進する手段には、送風機以外
のもの、例えば、ペルツェ（ペルティエ）素子、ラム風
などを用いてもよい。

【０１８０】以上述べた本発明の実施形態では、冷媒の
代表として水（純水を含む）を用いて説明したが、冷媒
には、水以外のものを用いてもよい。

【０１８１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、発
電中、燃料電池を発電に適した状態に保つことができる
燃料電池装置、および、燃料電池を発電に適した状態に
保ちつつ、発電を行うことができる発電方法を提供する
ことができる。これにより、より安定に、より円滑に、
より効率よく、発電を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料電池装置の実施形態を示す回路図
である。

【図２】図１に示す燃料電池装置が備える燃料電池を示
す縦断面図である。

【図３】図１に示す燃料電池装置の制御系を示すブロッ
ク図である。

【図４】図１に示す燃料電池装置の動作手順を示すフロ
ーチャートである。

【図５】図４に示す始動処理の手順を示すフローチャー
トである。

【図６】図４に示す空気供給制御処理の手順を示すフロ
ーチャートである。

【図７】図４に示す第１冷却水供給制御処理の手順を示
すフローチャートである。

【図８】図４に示す第２冷却水供給制御処理の手順を示
すフローチャートである。

【図９】図４に示す終了処理の手順を示すフローチャー
トである。

【図１０】図７に示す第１冷却水供給制御処理で用いら
れるテーブルを示すグラフである。

【符号の説明】

１ 燃料電池装置 ２ 燃料供給手段 ２１ 燃料源 ２２ 配管 ２３ バルブ ２４ 圧力センサー ２５ 燃料排出手段 ２５１ 配管 ２５２ バルブ ３ 空気供給手段 ３１ 配管 ３２ 第１ファン ４ 第１冷却水供給手段（第１冷媒供給手
段） ４１ 第１タンク ４２ 配管 ４３ 第１ポンプ ４４ 水圧センサー ４５ バイパスライン ４６ バルブ ４７ 第１水位検知手段 ４７１ 第１水位センサー ４７２ 第１アラーム ５ 気液混合手段 ５１ ノズル ５２ 空間 ６ 再生手段 ６１ 配管 ６２ 再生機 ６３ 排気ライン ６４ バルブ ６５ 配管 ６６ マニホールド ６７ 第１温度センサー ７ 第２冷却水供給手段（第２冷媒供給手
段） ７１ 配管 ７２ 第２タンク ７３ 配管 ７４ 第２ポンプ ７５ 第２冷却水冷却手段 ７５１ 冷却器 ７５２ 第２ファン（送風機） ７６ 配管 ７７ 第２温度センサー ７８ 配管 ７９ 第２水位検知手段 ７９１ 第２水位センサー ７９２ 第２アラーム ８ 制御手段 ８１ ＣＰＵ ８２ メモリー ８３ Ｉ／Ｏポート ９ 電池本体 ９１ 燃料電池 ９２ 反応部 ９３ 電解質層 ９４ 燃料極 ９５ 酸素極 ９７ 燃料極側電池枠 ９７１ 燃料流路 ９７２ 溝 ９７３ 燃料極側第２冷却水流路 ９７４ 孔 ９８ 酸素極側電池枠 ９８１ 酸素流路 ９８２ 溝 ９８３ 酸素極側第２冷却水流路 ９８４ 孔 １０１ 出力機構 １０２ 電流計 １０３ 電圧計 １０４ スイッチ １０５ 配線 １０６ 配線 １０７ マイナス端子 １０８ プラス端子 １０９ 負荷 Ｆ 燃料 Ａ 空気 Ｗ１ 第１冷却水（第１冷媒） Ｗ２ 第２冷却水（第２冷媒） Ｓ１ 始動処理 Ｓ１１〜Ｓ１６ ステップ Ｓ２ 燃料供給制御処理 Ｓ３ 空気供給制御処理 Ｓ３１〜Ｓ３５ ステップ Ｓ４ 第１冷却水供給制御処理 Ｓ４１〜Ｓ４５ ステップ Ｓ５ 第２冷却水供給制御処理 Ｓ５１〜Ｓ５３ 処理 Ｓ５２１〜Ｓ５２６ ステップ Ｓ５３１〜Ｓ５３６ ステップ Ｓ９０ ステップ Ｓ９ 終了処理 Ｓ９１〜Ｓ９６ ステップ

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料電池を備えた電池本体と、 前記燃料電池の電極表面に第１の冷媒を供給する第１の
   冷媒供給手段と、 前記冷媒とは異なる流路で、前記燃料電池に第２の冷媒
   を供給する第２の冷媒供給手段とを有することを特徴と
   する燃料電池装置。
2. 【請求項２】 前記燃料電池近傍では、前記第２の冷媒
   の流路は、前記燃料電池を基準として、前記第１の冷媒
   の流路よりも外側に位置する請求項１に記載の燃料電池
   装置。
3. 【請求項３】 前記第２の冷媒が前記燃料電池の電極表
   面に直接接触しないように構成されている請求項１また
   は２に記載の燃料電池装置。
4. 【請求項４】 前記第２の冷媒は、前記燃料電池が有す
   る各電極の近傍を、それぞれ通過する請求項１ないし３
   のいずれかに記載の燃料電池装置。
5. 【請求項５】 前記燃料電池は、酸素を還元する電極を
   有し、前記第１の冷媒は、この電極の表面に供給される
   請求項１ないし４のいずれかに記載の燃料電池装置。
6. 【請求項６】 前記第１の冷媒の供給と前記第２の冷媒
   の供給とをそれぞれ制御する制御手段を有する請求項１
   ないし５のいずれかに記載の燃料電池装置。
7. 【請求項７】 前記第１の冷媒の供給と前記第２の冷媒
   の供給とは、異なる判断条件に基づいて制御される請求
   項６に記載の燃料電池装置。
8. 【請求項８】 前記第１の冷媒を供給後、前記第２の冷
   媒を供給する請求項６または７に記載の燃料電池装置。
9. 【請求項９】 前記第１の冷媒を供給後、前記燃料電池
   が所定の条件に達した場合に前記第２の冷媒を供給する
   請求項６ないし８のいずれかに記載の燃料電池装置。
10. 【請求項１０】 前記条件は、前記燃料電池の温度であ
    る請求項９に記載の燃料電池装置。
11. 【請求項１１】 前記電池本体から排出された液体また
    は気体の温度を、前記燃料電池の温度の指標とする請求
    項１０に記載の燃料電池装置。
12. 【請求項１２】 前記燃料電池には、酸素ガスを含有す
    る気体が供給され、この気体の供給は、前記制御手段に
    より制御される請求項６ないし１１のいずれかに記載の
    燃料電池装置。
13. 【請求項１３】 前記第１の冷媒の供給と前記酸素ガス
    を含有する気体の供給とは、異なる判断条件に基づいて
    制御される請求項１２に記載の燃料電池装置。
14. 【請求項１４】 前記第２の冷媒を冷却する冷却器を有
    する請求項１ないし１３のいずれかに記載の燃料電池装
    置。
15. 【請求項１５】 前記冷却器における前記第２の冷媒の
    冷却を促進する冷却促進手段を有する請求項１４に記載
    の燃料電池装置。
16. 【請求項１６】 前記冷却促進手段は、前記冷却器に風
    を送る送風機で構成される請求項１５に記載の燃料電池
    装置。
17. 【請求項１７】 前記冷却促進手段は、前記第２の冷媒
    が所定の条件になった場合に作動する請求項１４ないし
    １６のいずれかに記載の燃料電池装置。
18. 【請求項１８】 前記条件は、前記第２の冷媒の温度で
    ある請求項１７に記載の燃料電池装置。
19. 【請求項１９】 前記第１の冷媒および／または前記第
    ２の冷媒は、水である請求項１ないし１８のいずれかに
    記載の燃料電池装置。
20. 【請求項２０】 燃料電池を用いて発電を行う発電方法
    であって、前記燃料電池に第１の冷媒を供給して前記燃
    料電池の冷却を行い、前記第１の冷媒で前記燃料電池の
    冷却が不十分な場合には、さらに第２の冷媒を前記燃料
    電池に供給して、前記燃料電池の冷却を行うことを特徴
    とする発電方法。
21. 【請求項２１】 燃料電池を用いて発電を行う発電方法
    であって、前記燃料電池に第１の冷媒を供給して前記燃
    料電池の冷却を行い、前記燃料電池が所定の温度以上と
    なった場合には、さらに第２の冷媒を前記燃料電池に供
    給して、前記燃料電池の冷却を行うことを特徴とする発
    電方法。
22. 【請求項２２】 前記燃料電池から排出された前記第１
    の冷媒の温度、または前記燃料電池から排出された気体
    の温度を、前記燃料電池の温度の指標とする請求項２１
    に記載の発電方法。
23. 【請求項２３】 前記第１の冷媒と前記第２の冷媒と
    を、それぞれ異なる流路で、前記燃料電池に供給する請
    求項２０ないし２２のいずれかに記載の発電方法。
24. 【請求項２４】 前記第１の冷媒が前記燃料電池の電極
    表面に接触するように、前記第１の冷媒を供給し、 前記第２の冷媒が前記燃料電池の電極表面に接触しない
    ように、前記第２の冷媒を供給する請求項２０ないし２
    ３のいずれかに記載の発電方法。
25. 【請求項２５】 前記燃料電池が有する２種類の電極の
    近傍をそれぞれ通過するように、前記第２の冷媒を供給
    する請求項２０ないし２４のいずれかに記載の発電方
    法。
26. 【請求項２６】 前記燃料電池を通過した第２の冷媒を
    冷却し、その後、この第２の冷媒を、再び前記燃料電池
    に供給する請求項２０ないし２５のいずれかに記載の発
    電方法。
27. 【請求項２７】 前記第２の冷媒が所定の温度に達した
    場合には、前記第２の冷媒の冷却を促進する処理を行う
    請求項２０ないし２６のいずれかに記載の発電方法。
28. 【請求項２８】 前記第１の冷媒および／または前記第
    ２の冷媒は、水である請求項２０ないし２７のいずれか
    に記載の発電方法。