(57)【要約】【課題】燃料電池発電装置を構成する水平方向に振動する機器の重量を支持しつつ、その振動が支持フレームに伝わるのを抑制して、その振動に起因する騒音を低減し、しかもコンパクトな燃料電池発電装置を実現する。【解決手段】燃料電池発電装置は、水平方向に往復振動をする振動機器１と、振動機器１の重量を上向きに支持するとともに、振動機器１に対して振動方向１０に相対的に摺動可能な支持フレーム５と、振動方向１０と異なる水平方向に延びて、その一端が振動機器１に固定され、他の一端が支持フレーム５に固定された、支持フレーム５よりも柔軟な振動減衰部材３と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の水平方向に往復振動をする振動機器と、
前記振動機器の重量を上向きに支持するとともに、前記振動機器に対して前記往復振動の方向に相対的に摺動可能な上向き支持面を備えた支持フレームと、
前記往復振動の方向と異なる水平方向に延びて、その一端が前記振動機器に固定され、他の一端が前記支持フレームに固定された、前記支持フレームよりも高い振動減衰特性を有する材料を用いた振動減衰部材と、
を有することを特徴とする燃料電池発電装置。
【請求項２】
前記振動機器の重量が前記支持フレームに支持される部分に、低摩擦接触構造が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電装置。
【請求項３】
前記振動減衰部材は、前記往復振動の方向に垂直な方向に広がった面を有する板材を含むこと、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池発電装置。
【請求項４】
前記振動減衰部材は樹脂材を用いたものであること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項５】
前記振動減衰部材は、その表面の少なくとも一部がシート状の制振部材で覆われていること、を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の燃料電池発電装置。
【請求項６】
一定の水平方向に往復振動をする振動機器を支持する機器支持構造であって、
前記振動機器の重量を上向きに支持するとともに、前記振動機器に対して前記往復振動の方向に対して相対的に摺動可能な上向き支持面を備えた支持フレームと、
前記往復振動の方向と異なる水平方向に延びて、その一端が前記振動機器に固定され、他の一端が前記支持フレームに固定された、前記支持フレームよりも高い振動減衰特性を有する材料を用いた振動減衰部材と、
を有することを特徴とする機器支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水平方向に往復振動をする補機などの振動機器を有する燃料電池発電装置ならびに、かかる振動機器を支持する支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池発電装置は、燃料処理装置により生成された水素と酸素の結合エネルギを直接電気エネルギに変換するものであり、化学反応であるために発電効率が高く、汚染物質の排出が少ない環境性に優れた発電システムとして評価されている。
【０００３】
一方、家庭用の燃料電池発電装置には静粛性が求められており、住宅が隣接する環境や隣家との敷地境界が近い都市部において、低騒音化の要求が強い。
【０００４】
従来、流体ポンプなどのモーター機器の伝播振動を低減する対策として、一般に発泡ウレタンや低反発性の防振ゴムなどの内部損失係数が高く振動が減衰しやすい材料が緩衝材料として用いられてきた。
【０００５】
この効果を高める目的として、振動機器であるウォーターポンプを、ブラケットを介して中間プレートに固定し、その前後に材料自身の振動減衰効果が大きい防振ゴムを設置した例（たとえば、特許文献１）がある。しかし、家庭用燃料電池において、補機を固定する金属構造に連結した樹脂構造物の構造減衰を利用して往復式の補機から伝播する振動を低減させるようにした例はみあたらない。
【特許文献１】特開２００６−１１２５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
家庭に普及させる燃料電池発電装置は、限られたスペースに設置するためにできるだけコンパクトな装置パッケージとする必要があり、防振対策は省スペースで実現しなければならない。
【０００７】
ゴムや発泡材などの弾性係数が低い樹脂材料は防振性能に優れているが、その効果を十分に得るためには防振部材の専用スペースを大きく設けなければならず、また、材料の強度が低いために重量物を支持する構造部材として利用することは困難であった。
【０００８】
一方、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）などの成形性に優れた樹脂材料は、金属材料と比較して大きな振動減衰の効果が得られるが、発泡ウレタンや低反発ゴムほどは内部損失が大きくないため、材料だけで振動減衰させようとした場合に機能上必要な部材のサイズが大きくなる問題があった。
【０００９】
本発明は、前述したような背景技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料電池発電装置などの一部を構成する水平方向に振動する機器の重量を支持しつつ、その振動が支持フレームに伝わるのを抑制して、その振動に起因する騒音を低減し、しかもコンパクトな燃料電池発電装置などを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る燃料電池発電装置は、一定の水平方向に往復振動をする振動機器と、前記振動機器の重量を上向きに支持するとともに、前記振動機器に対して前記往復振動の方向に相対的に摺動可能な上向き支持面を備えた支持フレームと、前記往復振動の方向と異なる水平方向に延びて、その一端が前記振動機器に固定され、他の一端が前記支持フレームに固定された、前記支持フレームよりも高い振動減衰特性を有する材料を用いた振動減衰部材と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る機器支持構造は、一定の水平方向に往復振動をする振動機器を支持する機器支持構造であって、前記振動機器の重量を上向きに支持するとともに、前記振動機器に対して前記往復振動の方向に対して相対的に摺動可能な上向き支持面を備えた支持フレームと、前記往復振動の方向と異なる水平方向に延びて、その一端が前記振動機器に固定され、他の一端が前記支持フレームに固定された、前記支持フレームよりも高い振動減衰特性を有する材料を用いた振動減衰部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、燃料電池発電装置などの一部を構成する水平方向に振動する機器の重量を支持しつつ、その振動が支持フレームに伝わるのを抑制して、その振動に起因する騒音を低減し、しかもコンパクトな燃料電池発電装置などを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。
【００１４】
［第１の実施形態］
図１は本発明の第１の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図、図２は図１の振動機器支持構造の模式的平面図である。
【００１５】
流体ポンプなどの補機（振動機器）１は、たとえば家庭用のパッケージ型燃料電池発電装置のウォーターポンプであって、一定の水平方向の振動方向１０に振動するものである。補機１は、たとえば金属製の支持台２に対して、ボルトなどの固定部４ａによって固定されている。支持台２の下面は支持フレーム５の上向き支持面５ａに接触して、水平方向に摺動可能に支持されている。支持台２は、燃料電池発電装置のパッケージの下面に固定されている。
【００１６】
支持台２の振動方向１０に垂直な水平方向に隣接して振動減衰部材３が支持台２に固定されている。振動減衰部材３は水平方向に広がる長方形の板状で、振動方向１０に垂直な水平方向に延び、支持台２から遠い側の端部は支持フレーム５の立ち上がり部５ｂに対して、ボルトなどの固定部４ｂによって固定されている。支持フレーム５は、支持台２に接する上向き支持面５ａと、振動減衰部材３が固定される立ち上がり部５ｂとの間に、窪み部５ｃが形成され、振動減衰部材３の下面が支持フレーム５と接触しないように構成されている。
【００１７】
振動減衰部材３は、たとえばポリエチレンやポリプロピレンなどの成形性に優れた樹脂材料であって、金属製の支持フレーム５などよりも柔軟で振動減衰特性のよいものである。
【００１８】
上記構成で、補機１の重量は支持台２を介して支持フレーム５の上向き支持面５ａで支持されている。比較的柔軟な材料からなる振動減衰部材３は、補機１の重量の支持の機能を担っていない。一方、補機１は振動減衰部材３を介して、支持フレーム５の立ち上がり部５ｂに対して水平方向に支持されている。
【００１９】
したがって、補機１の水平な振動方向１０の振動は、振動減衰部材３を介して支持フレーム５に伝播され、支持フレーム５への振動伝播を抑制することができる。しかも、振動減衰部材３は補機１の重量を支持しないので、振動減衰部材３として大きなものとする必要がなく、簡素な構造とすることができる。
【００２０】
［第２の実施形態］
図３は本発明の第２の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図である。この実施形態では、支持フレーム５の上向き支持面５ａと支持台２の底面との間に低摩擦接触構造７が設けられている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００２１】
低摩擦接触構造７は、支持フレーム５の上向き支持面５ａが支持台２を介して補機１の重力を受けながら、支持台２を上向き支持面５ａに対して水平方向に滑らかに摺動させるものである。低摩擦接触構造７は、たとえばすべり軸受けや転がり軸受けと同様の構造でもよい。
【００２２】
この実施形態によれば、第１の実施形態の効果と同様の効果が得られるとともに、支持台２が支持フレーム５の上向き支持面５ａに対して、水平振動方向に、より自由に動くことができるので、支持台２から振動減衰部材３を介さずに支持フレーム５の上向き支持面５ａに直接伝わる振動をさらに低減することができる。
【００２３】
［第３の実施形態］
図４は本発明の第３の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図、図５は図４の振動機器支持構造の模式的平面図である。
【００２４】
この実施形態では、振動減衰部材１３が、水平な振動方向１０に対して垂直な鉛直面方向に広がる長方形の板状であって、互いに平行な２枚の板状の振動減衰部材１３が振動方向１０に沿って並んで配置されている。その他の構成は第２の実施形態と同様である。
【００２５】
この実施形態では、板状の振動減衰部材１３がその湾曲しやすい方向に柔軟に湾曲して補機１の振動を吸収することができるので、第２の実施形態の効果と同様の効果が得られるとともに、支持フレーム５への伝播振動をさらに減衰させることができる。
【００２６】
なお、図示の例では板状の振動減衰部材１３が２枚あるものとしたが、振動減衰部材１３が１枚または３枚以上であってもよい。
【００２７】
［第４の実施形態］
図６は本発明の第４の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図、図７は図６の振動機器支持構造の模式的平面図である。
【００２８】
この実施形態では、振動減衰部材２３が、上部開放の直方体箱形状である。この箱形状の振動減衰部材２３内に、燃料電池発電装置の構成上必要な部品（たとえば、タンクなどの機器）６を収納できる。ただし、この実施形態では、箱形状の振動減衰部材２３は浅く、その中に収容された部品６の上部は振動減衰部材２３の上端部よりも上方に突出している。
【００２９】
この実施形態によれば、第２の実施形態の効果と同様の効果が得られるとともに、燃料電池発電装置のパッケージ内部のスペースの有効活用ができ、パッケージのコンパクト化を実現することができる。
【００３０】
［第５の実施形態］
図８は本発明の第５の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図、図９は図８の振動機器支持構造の模式的平面図である。
【００３１】
この実施形態は第４の実施形態の変形であって、この実施形態の振動減衰部材３３は第４の実施形態の場合よりも深く、その中に収容された部品６の上端部が振動減衰部材３３の上方に突出することはなく、部品６全体が振動減衰部材３３内に収容されている。さらに、振動減衰部材３３の肉厚が第４の実施形態よりも薄くできている。その他の構成は第４の実施形態と同様である。
【００３２】
この実施形態によれば、第４の実施形態の効果と同様の効果を得られるとともに、振動減衰部材３３内に部品６全体を収容できるので、部品収納性が向上し、しかも、振動減衰部材３３の肉厚を薄くすることによって振動減衰部材３３の剛性が必要以上に高くなるのを避けることができ、所望の振動の減衰特性を得ることができる。
【００３３】
［第６の実施形態］
図１０は本発明の第６の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図、図１１は図１０の振動機器支持構造の模式的平面図である。
【００３４】
この実施形態では、第５の実施形態の深い箱状の振動減衰部材３３の外側面にシート状の制振部材８が貼付されている。制振部材８は、たとえばエチルゴムシートとアルミホイルを貼り合わせたものであって、制振シートとして一般に市販されているものを利用できる。
【００３５】
この実施形態によれば、第５の実施形態の効果と同様の効果を得られるとともに、振動減衰部材３３が伝播する振動に伴って振動減衰部材３３が振動することに起因する騒音を効果的に抑制することができる。
【００３６】
［他の実施形態］
以上説明した各実施形態は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
たとえば、第３ないし第６の実施形態では、第２の実施形態と同様の低摩擦接触構造７を有しているが、第３ないし第６の実施形態で第１の実施形態と同様に低摩擦接触構造７を省略することもできる。
【００３８】
また、上記各実施形態では補機１が支持台２に固定されていて、支持台２が支持フレーム５の上向き支持面５ａに対して摺動するとともに支持台２が振動減衰部材３、１３、２３、３３と接合されるものとした。しかし、補機１と支持台２とが一体のもの、あるいは、支持台２がない場合もありうる。この場合、補機１が支持フレーム５の上向き支持面５ａに対して直接摺動するとともに、補機１が振動減衰部材３、１３、２３、３３と直接接合される。
【００３９】
さらに、上記各実施形態では燃料電池発電装置の中の補機の振動が支持フレームに伝播することを抑制する場合について説明したが、燃料電池発電装置以外においても、一般に、機器の水平方向の振動が支持フレームに伝播することを抑制するための振動機器支持構造として広くこの発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図。
【図２】図１の振動機器支持構造の模式的平面図。
【図３】本発明の第２の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図。
【図４】本発明の第３の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図。
【図５】図４の振動機器支持構造の模式的平面図。
【図６】本発明の第４の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図。
【図７】図６の振動機器支持構造の模式的平面図。
【図８】本発明の第５の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図。
【図９】図８の振動機器支持構造の模式的平面図。
【図１０】本発明の第６の実施形態における振動機器支持構造を示す模式的立面図。
【図１１】図１０の振動機器支持構造の模式的平面図。
【符号の説明】
【００４１】
１  ：  補機（振動機器）
２  ：  支持台
３、１３、２３、３３  ：  振動減衰部材
４ａ、４ｂ  ：  固定部
５  ：  支持フレーム
５ａ  ：  上向き支持面
５ｂ  ：  立ち上がり部
５ｃ  ：  窪み部
６  ：  部品
７  ：  低摩擦接触構造
８  ：  制振部材
１０  ：  振動方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2010086919.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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