(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化しても安定した設置状態が維持される燃料電池装置を提供する。【解決手段】燃料電池装置１００は、燃料電池セルが収納容器に収納された燃料電池モジュール２と、燃料電池モジュールを作動させるための複数の補機とが、直方体形状の外装ケースに収納されて構成されており、燃料電池装置１００の重心Ｇが、外装ケース１の高さの半分よりも低い位置にある。【選択図】図３Ａ
2020115454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池セルが収納容器に収納されてなる燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールを作動させるための複数の補機と、
前記燃料電池モジュールおよび前記補機を収納する直方体形状の外装ケースと、を備える燃料電池装置であって、
前記燃料電池装置の重心が、前記外装ケースの高さの半分よりも低い位置にあることを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
前記燃料電池装置を平面視した場合に、前記燃料電池装置における重心の位置が、幅方向における中心からずれていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記燃料電池装置を平面視した場合に、前記燃料電池装置における重心の位置が、幅方向における中心にあることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記燃料電池モジュールの重心が、前記燃料電池装置の重心よりも低い位置にあることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記燃料電池モジュールから排出される排気ガスと熱媒体との間で熱交換する熱交換器と、
前記熱交換器で熱交換して加熱された熱媒体を蓄える蓄熱タンクと、を備えるとともに、
該蓄熱タンクは、その少なくとも一部が、前記外装ケースの高さの半分よりも低い位置において、前記外装ケースの内底面に沿って延びていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料電池装置。
【請求項６】
前記蓄熱タンクは、底面積が上面積よりも大きいことを特徴とする請求項５に記載の燃料電池装置。
【請求項７】
前記蓄熱タンクと前記熱交換器との間で熱媒体を循環させる循環ラインを有し、該循環ラインが、前記熱交換器に流れる前記熱媒体を冷却する放熱器を有しており、該放熱器が、前記外装ケースの底面側に配設されていることを特徴とする請求項５または６に記載の燃料電池装置。
【請求項８】
前記補機の少なくとも１つが、前記燃料電池モジュールの上方に配設されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の燃料電池装置。
【請求項９】
少なくとも１つの前記補機が、前記燃料電池モジュールに供給する空気を浄化するためのエアフィルタであることを特徴とする請求項８に記載の燃料電池装置。
【請求項１０】
原燃料改質して、前記燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成する改質器と、
原燃料の供給元から前記改質器までをつなぐ原燃料供給ラインと、を有し、
少なくとも１つの前記補機が、前記原燃料供給ラインに設けられた補機であることを特徴とする請求項８または９に記載の燃料電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス（水素含有ガス）と空気（酸素含有ガス）とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを備えるセルスタック装置を収納装置内に収納してなる燃料電池モジュールと、この燃料電池モジュールを動作させるための各種補機とを外装ケース内に収納してなる燃料電池装置が種々提案されている。
【０００３】
特許文献１記載の燃料電池システムは、容積及び重量の大きな酸化剤ガス供給装置を燃料電池システムの下部に配置することが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６２１３４号公報
【発明の概要】
【０００５】
本実施形態の燃料電池装置は、燃料電池セルが収納容器に収納されてなる燃料電池モジュールと、前記燃料電池モジュールを作動させるための複数の補機と、前記燃料電池モジュールおよび前記補機を収納する直方体形状の外装ケースと、を備えている。前記燃料電池装置の重心が、前記外装ケースの高さの半分よりも低い位置にある。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１Ａ】本実施形態の燃料電池装置の一例を示す正面図である。
【図１Ｂ】本実施形態の燃料電池装置の一例を示す左側面図である。
【図１Ｃ】本実施形態の燃料電池装置の一例を示す平面図である。
【図２Ａ】本実施形態の燃料電池装置の変形例を示す正面図である。
【図２Ｂ】本実施形態の燃料電池装置の変形例を示す左側面図である。
【図２Ｃ】本実施形態の燃料電池装置の変形例を示す平面図である。
【図３Ａ】図１に示す燃料電池装置を内部透視した正面図である。
【図３Ｂ】図１に示す燃料電池装置を内部透視した右側面図である。
【図３Ｃ】図１に示す燃料電池装置を内部透視した平面図である。
【図４】本実施形態の燃料電池モジュールの一例を示す分解斜視図である。
【図５】図１〜３に示す燃料電池装置の構成の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
例えば、一般家庭用または小規模店舗用の燃料電池装置においては、小型化が重要視される場合がある。小型化には、装置の低背化もしくは設置面積の狭小化、または低背化と狭小化のいずれもが求められるが、低背化したとしても設置面積の狭小化は、燃料電池装置の設置安定性を低下させる。特に、地震災害時には、燃料電池装置の転倒のおそれがある。
【０００８】
ところで、燃料電池装置の転倒を抑制するにあたっては、単に容積及び重量の大きな部材を下部に配置するだけではなく、燃料電池装置全体としての重量バランスが重要となる。すなわち、重量バランスを考慮した燃料電池装置とすることで、転倒を抑制でき、小型化しても安定した設置状態が維持できる燃料電池装置とすることが可能となる。以下、本開示の燃料電池装置について、詳細に説明する。
【０００９】
本実施形態の一例の燃料電池装置は、燃料電池セルが収納容器に収納されてなる燃料電池モジュールと、燃料電池モジュールを作動させるための複数の補機と、が直方体形状の外装ケースに収納されてなる。必要に応じて燃料電池モジュールおよび補機以外の各種装置を外装ケース内に収納していてもよい。
【００１０】
以下、図１〜図５を用いて本実施形態の一例の燃料電池装置について説明する。図１Ａは、本実施形態の一例を示す燃料電池装置１００の正面図である。図１Ｂは、本実施形態の一例を示す燃料電池装置１００の左側面図である。図１Ｃは、本実施形態の一例を示す燃料電池装置１００の平面図である。図２は、本実施形態の変形例を示す燃料電池装置１０１の外観図であり、図２Ａは、本実施形態の変形例を示す燃料電池装置１０１の正面図である。図２Ｂは、本実施形態の変形例を示す燃料電池装置１０１の左側面図である。図２Ｃは、本実施形態の変形例を示す燃料電池装置１０１の平面図である。図３Ａは、燃料電池装置１００を内部透視した正面図である。図３Ｂは、燃料電池装置１００を内部透視した右側面図である。図３Ｃは、燃料電池装置１００を内部透視した平面図である。図４は、燃料電池モジュールの一例を示す分解斜視図である。図５は、図１〜３に示す燃料電池装置の構成の一例を示す構成図である。
【００１１】
本実施形態の燃料電池装置１００では、外装ケース１が直方体形状であり、六面のうち、最も面積が大きい一対の面と、最も面積が大きい面の短辺で隣り合う一対の面との４つの面が側面を構成し、残りの一対の面が底面と上面とを構成する。以下では便宜上、４つの側面のうち、最も面積が大きい一対の面を正面１ａおよび背面１ｂ、最も面積が大きい面の短辺で隣り合う一対の面を左側面１ｃおよび右側面１ｄと称するが、これらの名称は、燃料電池装置１００の設置方向または設置状態などを限定するものではない。なお、底面１ｅおよび上面１ｆは、燃料電池装置１００の設置状態において、それぞれ底面および上面に相当する面である。
【００１２】
本実施形態の燃料電池装置１００は、その重心Ｇが、外装ケース１の高さの半分よりも低い位置にある。燃料電池装置１００の重心Ｇは、燃料電池モジュールおよび補機を含む全ての装置が外装ケース１内に収納された状態で、燃料電池装置１００を１つの質量体としたときの質量中心である。燃料電池装置１００の重心位置は、複数の方向に燃料電池装置１００を傾けたときの釣り合った姿勢に基づいて測定する方法、複数の位置で燃料電池装置１００を吊り下げたときの釣り合った姿勢に基づいて測定する方法など、公知の重心測定方法によって測定することができる。なお、重心Ｇを測定するにあたっては、実際に燃料電池装置１００を運転可能な状態で測定するものとする。実際に燃料電池装置１００を運転可能な状態とは、各種媒体用のタンクを有している場合には、各種媒体が充填されている状態を意味する。例えば燃料電池装置１００内に後述する蓄熱タンク５を有している場合には、蓄熱タンク５に媒体が充填されている状態である。
【００１３】
外装ケース１の高さは、外装ケース１の底面１ｅから上面１ｆまでの距離であり、正面１ａおよび背面１ｂと、これらに隣接する左側面１ｃおよび右側面１ｄと、が交差する辺の長さ（正面１ａおよび背面１ｂの短辺長さ）である。以下では、外装ケース１の高さを記号ｈで示す。
【００１４】
本実施形態では、燃料電池装置１００の重心Ｇが、外装ケース１の高さｈの半分（ｈ／２）よりも低い位置にある。すなわち、燃料電池装置１００の重心Ｇの底面１ｅからの距離ｈｇがｈ／２未満である（ｈｇ＜（ｈ／２））。燃料電池装置１００を小型化するにあたり、例えば底面１ｅの面積を小さくすると、抵抗モーメントが減少し、転倒を生じるおそれがある。これに対し、燃料電池装置１００の重心Ｇを、外装ケース１の高さｈの半分（ｈ／２）よりも低い位置とする。これにより、燃料電池装置１００の小型化により底面１ｅの面積が小さくなり抵抗モーメントが減少したとしても、転倒モーメントを減少させることができ、安定した設置状態を維持することが可能となる。
【００１５】
さらに、図１Ｃの平面図に示すように、燃料電池装置１００を平面視した場合に、燃料電池装置１００における重心Ｇの位置が、幅方向における中心からずれている。幅方向は、図１Ｃに示す平面図では、左側面１ｃと右側面１ｄとを結ぶ、紙面向かって左右方向である長手幅方向、または左右方向に垂直な紙面向かって上下方向である短手幅方向のいずれかの方向である。本例では、重心Ｇの位置が、短手幅方向にずれている。なお、重心の位置が幅方向における中心からずれているとは、本実施形態において、幅方向の寸法を三等分したときに中央以外の両端部分のいずれかの範囲内に重心が有る場合をいう。
【００１６】
ここで、図１Ｃの平面図においては、本実施形態では、重心Ｇの位置が中心よりも背面１ｂ側にずれている。重心Ｇが、幅方向の中心からずれていることによって、地震などで比較的大きな振動が加わった場合に、重心Ｇがずれている側に燃料電池装置１００が傾くまたは倒れることが予測できるので、転倒防止策を講じることができる。また、燃料電池装置１００の運搬時において、燃料電池装置１００を傾けた状態で運ぶ台車を用いる場合に、重心がずれている側に傾けて運搬することで、傾けた状態で安定し、運搬時の台車からの落下防止、運搬時の揺動による内部装置の破損などを防止することができる。なお、重心Ｇを最も面積が大きい一対の面である正面１ａまたは背面１ｂ側にずらすことで、燃料電池装置１００が傾いた場合を想定して、最も大きな面を支えるように転倒防止策を講じることで、より効果的に転倒防止策を講じることができる。
【００１７】
本実施形態の変形例である燃料電池装置１０１について説明する。図２Ａに示すように、燃料電池装置１０１は、その重心Ｇ’が、外装ケース１の高さの半分よりも低い位置にある点で、図１に示した燃料電池装置１００と同じである。本変形例では、図２Ｃの平面図に示すように、燃料電池装置１０１を平面視した場合に、燃料電池装置１０１における重心Ｇ’の位置が、幅方向における中心にある。幅方向は、図２Ｃに示す平面図では、左側面１ｃと右側面１ｄとを結ぶ、紙面向かって左右方向である長手幅方向、または左右方向に垂直な紙面向かって上下方向である短手幅方向のいずれかの方向である。本変形例では、少なくとも重心Ｇ’の位置が短手幅方向における中心にあればよい。また、長手幅方向においても重心Ｇ’の位置を中心におくことができる。なお、重心の位置が幅方向における中心にあるとは、本実施形態において、幅方向の寸法を三等分したときに中央部分の範囲内に重心が有る場合をいう。
【００１８】
重心Ｇ’の位置が、幅方向の中心にあると、設置状態では安定性が向上し、転倒が生じる可能性を低くすることができる。転倒防止策を講じることが困難な設置状態となる場合には、本変形例のように、重心Ｇ’の位置を、幅方向の中心とすることで、安定性を向上させることができる。
【００１９】
図３Ａ〜図３Ｃに示すように、本実施形態の燃料電池装置１００は、外装ケース１内に燃料電池モジュール２および複数の補機が収納されている。なお、本明細書において補機とは、燃料電池モジュール２に流体（燃料ガス、空気、水）を供給するにあたって直接的に用いられる機器類（例えば、弁、流量計、ポンプ、フィルタ、各種タンク、流体が流れる管等）を言うものとする。また、図３Ａ〜図３Ｃは、図を分かり易くするために、一部の構成のみを図示しており、全ての構成を図示しているわけではない。さらに、図３Ａ〜図３Ｃに示した外装ケース１内における各構成の配置位置は、一例であって、重心Ｇ，Ｇ’が、外装ケース１の高さｈの半分よりも低い位置にあれば、どのような配置であってもよい。
【００２０】
以下では、本実施形態の外装ケース１内の各構成の配置の一例について説明する。本実施形態では、外装ケース１内において、右側面１ｄ寄りであって、底面１ｅ側に、放熱器３が配設されている。この放熱器３の上方に燃料電池モジュール２が配設される。さらに外装ケース１内において、左側面１ｃ寄りには、内部に熱媒体を蓄える蓄熱タンク５が配設されている。例えば、これら補機の配置を外装ケース１内において、調整することにより、重心の位置を、幅方向における中心からずらすことも、幅方向における中心とすることもできる。以下、本実施形態の燃料電池モジュールの一例について説明する。
【００２１】
図４は、燃料電池モジュールの一例を示す分解斜視図である。燃料電池モジュール２では、直方体形状の収納容器２１内にセルスタック装置２２が収納されている。セルスタック装置２２は、セルスタック２３の上方に、原燃料を改質して、燃料電池セル２４に供給する燃料ガスを生成するための改質器２５が配置されてなる。セルスタック２３は、内部を燃料ガスが一端から他端に流通するガス流路を有する中空平板型の柱状の燃料電池セル２４を立設させた状態で一列に配列する。配列方向に隣接する燃料電池セル２４間が導電部材を介して電気的に直列に接続されている。燃料電池セル２４の下端を絶縁性接着材でマニホールド２６に固定してなる。なお、燃料電池セル２４としては、柱状のものであればよく、例えば円筒型や横縞型にも適用できる。
【００２２】
収納容器２１は、一面が開口した箱体２１ａと、箱体２１ａの開口２１ｂを塞ぐ蓋体２１ｃとからなる。本実施形態では、箱体２１ａは、直方体形状であり、直方体の６面のうち、最も面積の大きな一対の面の一方の面が開口している。セルスタック装置２２は、開口２１ｂから箱体２１ａ内に収納され、蓋体２１ｃによって開口２１ｂが塞がれて燃料電池モジュール２が構成される。セルスタック装置２２では、外部から供給される空気を酸素含有ガスとし、改質器２５によって生成された燃料ガスとで発電反応を行う。反応後のガスは、燃焼触媒等にて燃焼させた後、高温の排ガスとして燃料電池モジュール２から排気される。この高温の排ガスは、蓋体２１ｃ側から排気された後、熱交換器４に供給される。
【００２３】
図５は、図１〜３に示す燃料電池装置の構成の一例を示す構成図である。本実施形態の燃料電池装置は、蓄熱タンク５と熱交換器４との間に、内部を熱媒体が循環する循環ラインＸが設けられている。熱交換器４では、高温の排ガスと、蓄熱タンク５から供給される熱媒体との間で熱交換され、熱交換により加熱された熱媒体は、蓄熱タンク５へと戻される。熱媒体は、蓄熱タンク５と熱交換器４との間を循環ラインＸによって循環し、熱交換器４において排ガス温度を十分に低下させるために、蓄熱タンク５から流出した熱媒体は、熱交換器４に流入されるよりも前に、循環ラインＸが有する前述の放熱器３によって冷却される。熱交換器４にて熱媒体と熱交換を行った後の排ガスは、右側面１ｄに配設されている排気口４０から装置外部に排気される。なお、熱交換器４にて燃料電池モジュール２の排ガスに含まれる水分が凝縮水として生じ、この凝縮水を凝縮水タンク７に貯水する。凝縮水タンク７に貯水された凝縮水は、改質器２５に供給されることで、原燃料を水蒸気改質することができる。
【００２４】
放熱器３は、正面１ａに冷却用の外気を取り込む取り込み口３１を有しており、取り込んだ外気を排気するための排気ファン３２を右側面１ｄに有している。なお、本実施形態においては、燃料電池モジュール２の下方に放熱器３を配置している。
【００２５】
本実施形態において熱交換器４は、燃料電池モジュール２の蓋体２１ｃに隣接して配設されており、外装ケース１内では、燃料電池モジュール２の背面１ｂ側に位置している。
【００２６】
熱交換器４での熱交換によって、排ガスを冷却することで加熱された熱媒体は、装置外部から供給される水道水を加熱し、装置外部に湯水を出湯する。出湯された湯水は、例えば家庭内の風呂、台所または洗面台などにおいて生活用水として使用される。
【００２７】
本実施形態では、蓄熱タンク５内または蓄熱タンク５外に設けられる熱交換器８において、水道水と熱媒体との間で熱交換され、加熱された水道水が湯水として出湯される。この場合の熱媒体は、水であってもよく水以外であってもよい。また、熱媒体が水の場合は、熱交換器８を用いずに、蓄熱タンク５において、水道水と熱媒体である水とが混合されて湯水として出湯することもできる。本実施形態では、水道水が燃料電池装置１００内に導入される上水口５２および湯水が出湯される出湯口５３は、いずれも排気ファン３２が配設された右側面１ｄに配設されている。
【００２８】
また、本実施形態では、燃料電池装置１００の外装ケース１内に配置された状態での燃料電池モジュール２の重心Ｇｍの位置（高さｈｇｍ）が、燃料電池装置１００の重心Ｇ（または重心Ｇ’）よりも低い位置にある（ｈｇ＞ｈｇｍ）。燃料電池モジュール２は、燃料電池装置１００の構成のなかでも比較的質量が大きいので、燃料電池モジュール２の重心Ｇｍを燃料電池装置１００の重心Ｇよりも低くすることで、燃料電池装置１００をさらに安定な状態で設置することができる。
【００２９】
燃料電池モジュール２の重心Ｇｍは、次のようにして特定することができる。まず、燃料電池モジュール２単独での重心を、燃料電池装置１００の重心Ｇの測定方法と同じ方法で測定する。測定した重心の位置に基づいて、外装ケース１内に配置された状態での燃料電池モジュール２の重心Ｇｍを特定する。例えば、測定によって燃料電池モジュール２単独での重心が収納容器２１の底面からＡｃｍの高さであることが得られた場合、燃料電池装置１００の外装ケース１内で、収納容器２１の底面の高さ位置が外装ケース１の底面１ｅからの高さでＢｃｍであれば、外装ケース１内における燃料電池モジュール２の重心Ｇｍの高さｈｇｍは、（Ａ＋Ｂ）ｃｍと特定できる。
【００３０】
放熱器３は、上記のように、外装ケース１内において、その底面１ｅ側に配設されており、本実施形態では、外装ケース１の内の内底面上に載置されている。放熱器３は、燃料電池モジュール２と同様に比較的質量が大きいので、底面１ｅ側に配設することで、燃料電池装置１００をさらに安定な状態で設置することができる。また、放熱器３が低い位置にあることで、外気を取り込む取り込み口３１も低い位置に設けられ、比較的低い温度の外気を取り込むことができるので、冷却効率を向上させることができる。また、燃料電池装置１００は、屋外に設置され、設置場所によっては、直射日光が照射されることもある。そのような場合でも、放熱器３が低い位置にあることで、直射日光の照射による温度上昇が防がれるので、放熱器３の冷却効率を向上させることができる。
【００３１】
蓄熱タンク５は、本実施形態では、外装ケース１内において、左側面１ｃ寄りに配設されており、Ｌ字状の形状を有している。Ｌ字状の蓄熱タンク５の縦に延びる上部分５０は、外装ケース１の左側面１ｃに隣接し、左側面１ｃに沿うように配設される。Ｌ字状の蓄熱タンク５の横に延びる下部分５１は、外装ケース１の高さの半分よりも低い位置において、外装ケース１の底面１ｅのケース内を臨む面である内底面に沿って延びており、延びる方向の端部に上部分５０が位置している。本実施形態では、下部分５１は、内底面に沿って、かつ長手幅方向に沿って延びた形状であるが、これに限らず、内底面に沿って、かつ短手幅方向に沿って延びた形状であってもよい。蓄熱タンク５がこのような形状であることにより、蓄熱タンク５に熱媒体を入れることで、燃料電池装置１００の重心をさらに低い位置とすることができる。
【００３２】
蓄熱タンク５の形状は、上記のように外装ケース１の高さの半分よりも低い位置に有る部分が、外装ケース１の内底面に沿って延びる形状であれば、Ｌ字状でなくてもよい。例えば、下部分５１のみからなる角筒や円筒などの筒状であっても、その高さより底面１ｅの長手方向もしくは短手方向に延びる長さが長ければ、上述の効果を得ることができる。さらには、円錐台状または四角錐台状などの錐台状であってもよい。下部分５１の端部ではなく、中央部分に上部分５０が位置するＴ字または逆Ｔ字状のような形状であってもよく、底面積の方が上面積よりも大きい形状とすることもできる。底面積の方が上面積よりも大きいことで、蓄熱タンク５の設置安定性が向上する。ここで、蓄熱タンク５の上面積は、蓄熱タンク５を平面視したときの上部分５０の上端面５０ａの面積である。蓄熱タンク５の底面積は、蓄熱タンク５を底面視したときの下部分５１の下端面の面積である。
【００３３】
本実施形態では、蓄熱タンク５の下部分５１が、外装ケース１の内底面上に直接載置されているが、下部分５１と内底面との間に空隙があってもよく、下部分５１と内底面との間に他の部材、例えば断熱材などが存在していてもよい。
【００３４】
本実施形態では、さらに、原燃料の供給元から改質器２５までをつなぐ原燃料供給ラインＹが配設されている。原燃料の供給元は、本実施形態においては、排気口４０、上水口５２、出湯口５３および排気ファン３２が配設された側面と同じ右側面１ｄに配設されている原燃料供給口２５０である。原燃料供給ラインはＹ、原燃料供給口２５０から改質器２５まで原燃料ガスが流れる燃料管２５１と、燃料管２５１に上流側から順に配置される電磁弁２５２、流量計２５３およびガスポンプ２５４を含む。また、原燃料供給ラインＹは、原燃料ガスに含有される硫黄を除去する脱硫器などをさらに含んでいてもよい。電磁弁２５２、流量計２５３およびガスポンプ２５４などの補機は、燃料電池装置１００に備えられる公知のものを用いることができる。
【００３５】
本実施形態では、原燃料供給ラインＹのうち、電磁弁２５２、流量計２５３およびガスポンプ２５４ならびに燃料管２５１の一部が、燃料電池モジュール２の上方に配設されている。上記のような原燃料供給ラインＹに含まれる構成は、比較的質量が小さいので、燃料電池モジュール２の上方、すなわち外装ケース１内の上部に配置することにより、燃料電池装置１００の重心Ｇ（または重心Ｇ’）を低くして燃料電池装置１００をさらに安定な状態で設置することができる。
【００３６】
さらに、原燃料供給ラインＹの各補機を燃料電池モジュール２の上方に配設することで、原燃料供給ラインＹよりガス漏れが生じた場合であっても、燃料電池モジュール２の上方にガス検知装置を配置することで、効率よくガス漏れを検知することができる。
【００３７】
本実施形態では、外装ケース１内に、燃料電池装置１００の外部の空気（外気）を取り込んで、酸素含有ガスとして、燃料電池モジュール２に供給する外気供給ラインが配設されている。外気供給ラインは、外気中の浮遊粒子状物質などを吸着除去して外気を清浄化するエアフィルタ２５５と、エアフィルタ２５５で清浄化された空気を燃料電池モジュール２まで流す空気供給管２５６とを含む。
【００３８】
本実施形態では、エアフィルタ２５５は、比較的質量が小さいので、燃料電池モジュール２の上方、すなわち外装ケース１内の上部に配置することにより、燃料電池装置１００の重心Ｇ（または重心Ｇ’）を低くして燃料電池装置１００をさらに安定な状態で設置することができる。エアフィルタ２５５を流過した外気は、空気供給管２５６を流れて、燃料電池モジュール２の蓋体２１ｃを貫通して燃料電池モジュール２内に供給され、発電に供される。さらに、外気供給ラインの一部を燃料電池モジュール２の上方に配置したことで、燃料電池装置１００に取り込まれる外気が、燃料電池モジュール２からの輻射熱を受けやすく、高温の空気を燃料電池モジュール２に供給することができ、発電効率を向上することもできる。
【００３９】
また、本実施形態では、燃料電池装置１００が、パワーコンディショナ６をさらに含む。パワーコンディショナ６は、燃料電池装置１００で発生した電力を、系統電源と連系して外部負荷に対して供給するためのものであり、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、半導体メモリおよびその他の電子部品などが実装された配線基板などが、直方体形状の保護ケース６０に収容されている。パワーコンディショナ６は、外装ケース１内において、蓄熱タンク５の下部分５１の上方に、上部分５０と隣接して配設されている。
【００４０】
本実施形態の燃料電池装置１００は、上記に加えて、さらに凝縮水タンク７から改質器２５に水を供給する水ポンプや、燃料電池モジュール２に供給する空気を取り込むためのブロワ等を備え、外装ケース１内に収納して配置してもよい。さらなる補機を備える場合であっても、外装ケース１内に収納された全ての装置を含めた燃料電池装置１００の重心が、外装ケース１の高さの半分よりも低い位置にあればよい。
【００４１】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に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の変更、改良等が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１      外装ケース
１ａ    正面
１ｂ    背面
１ｃ    左側面
１ｄ    右側面
１ｅ    底面
１ｆ    上面
２      燃料電池モジュール
３      放熱器
４      熱交換器
５      蓄熱タンク
６      パワーコンディショナ
２１    収納容器
２１ａ  箱体
２１ｂ  開口
２１ｃ  蓋体
２２    セルスタック装置
２３    セルスタック
２４    燃料電池セル
２５    改質器
２６    マニホールド
３１    取り込み口
３２    排気ファン
４１    排気口
５０    上部分
５０ａ  上端面
５１    下部分
５２    上水口
５３    出湯口
６０    保護ケース
１００  燃料電池装置
２５０  原燃料供給口
２５１  燃料管
２５２  電磁弁
２５３  流量計
２５４  ガスポンプ
２５５  エアフィルタ
２５６  空気供給管
Ｘ      循環ライン
【図１Ａ】
2020115454.tif 000003
【図１Ｂ】
2020115454.tif 000004
【図１Ｃ】
2020115454.tif 000005
【図２Ａ】
2020115454.tif 000006
【図２Ｂ】
2020115454.tif 000007
【図２Ｃ】
2020115454.tif 000008
【図３Ａ】
2020115454.tif 000009
【図３Ｂ】
2020115454.tif 000010
【図３Ｃ】
2020115454.tif 000011
【図４】
2020115454.tif 000012
【図５】
2020115454.tif 000013