(57)【要約】【課題】装置コストを抑えつつ、高効率で安定した発電を行うことができる燃料電池発電設備を提供すること。【解決手段】燃料電池発電設備１の発電主要部１０は、発電反応により電力を発生する発電セル１４を複数積層してなるスタック１５と、スタック１５を収容する断熱容器１６とを有する。補機類１１は、発電主要部１０以外の機器であり、断熱容器１６の外側に配置される。筐体１２は、発電主要部１０を収容するとともに発電主要部１０の下方に補機類１１を収容する。スタック押圧機構４１は、スタック１５を支える支持部材４２と、補機類１１が載置される台座４３と、台座４３を断熱容器１６の天板４４から発電主要部１０の下方に吊り下げるチェーン４５とを含んで構成され、補機類１１の自重を利用して発電セル１４の積層方向にスタック１５を押圧する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電反応により電力を発生する発電セルを複数積層してなるスタックと、前記スタックを収容する断熱容器とを有する発電主要部と、
前記発電主要部以外の機器であり、前記断熱容器の外側に配置される補機類と、
前記発電主要部を収容するとともに前記発電主要部の側方または下方に前記補機類を収容する筐体と、
前記補機類及び前記筐体のうちの少なくとも一方の自重を利用して前記発電セルの積層方向に前記スタックを押圧するスタック押圧機構と
を備えたことを特徴とする燃料電池発電設備。
【請求項２】
前記スタック押圧機構は、前記スタックの下面を支える支持部材と、前記補機類が載置される台座と、前記台座を前記断熱容器の天板から前記発電主要部の下方に吊り下げる吊り下げ部材とを含んで構成され、前記断熱容器の天板を介して前記スタックの上面を押圧することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電設備。
【請求項３】
前記スタック押圧機構は、前記スタックの下面を支える支持部材と、前記筐体の側面において前記発電主要部よりも下側に固定され、前記補機類が載置される台座とを含んで構成され、前記筐体の天板を介して前記スタックの上面を押圧することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電設備。
【請求項４】
前記スタック押圧機構は、前記スタックの下面を支える支持部材と、前記補機類が載置される台座と、前記台座を前記筐体の天板から前記発電主要部の下方に吊り下げる吊り下げ部材とを含んで構成され、前記筐体の天板を介して前記スタックの上面を押圧することを特徴とする請求項１に記載の燃料電池発電設備。
【請求項５】
前記スタック押圧機構における前記支持部材は、前記断熱容器内に配置され前記断熱容器の底面から浮かせた状態で前記スタックが載置される支持板と、前記筐体の底部から上方に延設されその上端部に前記支持板が固定された支柱とを備えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の燃料電池発電設備。
【請求項６】
前記スタックの上面を押す押圧方向が前記スタックにおける前記発電セルの積層方向と一致するよう前記押圧方向の傾斜を防止する傾斜防止機構を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料電池発電設備。
【請求項７】
前記スタック押圧機構は、前記断熱容器の天板と前記スタックとの間に介在され、前記スタックの上面を押圧する押し板を備え、
前記押し板における前記スタックの上面との接触部は、前記発電セルの電極の上方に位置し、かつ前記接触部の面積が前記発電セルの電極面積の１．１倍以内であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃料電池発電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池を用いて発電する燃料電池発電設備に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電装置の一種である燃料電池として、例えば固体電解質層（固体酸化物層）を備えた固体酸化物形燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell ；ＳＯＦＣ）が知られている。このＳＯＦＣは、燃料ガスに接する燃料極層と酸化剤ガスに接する空気極層とが固体電解質層の両側に配置された発電セルを備えている。なお、燃料ガスは水素を生成するためのものであり、酸化剤ガスは酸素を生成するためのものである。そして、水素と酸素とが固体電解質層を介して反応（発電反応）することにより、空気極層を正極、燃料極層を負極とする直流の電力が発生するようになっている。
【０００３】
一般に、上記のような燃料電池は、複数の発電セルを積層してなる燃料電池スタック（積層体）の形態で使用される。このスタックの外周部には貫通穴が形成されるとともに、これらの貫通穴内に挿通された締結ボルトにはナットが螺着される。そして、締結ボルトとナットとの締結によって各発電セルの積層方向に押圧力が付加され、各発電セルにおける集電体とセル電極との接触が確保されるようになっている。
【０００４】
ところで、上述したスタックを構成する場合、締結ボルト及びナットを用いるだけでは、各発電セルに十分な押圧力がかからず、集電体とセル電極との接触が悪くなることがある。具体的には、固体酸化物形燃料電池の稼動時においてスタックの温度が７００℃程度の高温となる。この場合、積層方向の端部（下端部や上端部）に配置される発電セルでは、稼動時の熱によって金属製の接続板（コネクタプレート）が変形し、集電体とセル電極との接触抵抗が増大しやすくなる。このような問題を回避するため、従来では、スタックにおける集電体とセル電極との接触を確保するために、ガス圧による加重、バネ機構やおもりなどを用いてスタックに荷重や押圧を与えるようにしている（例えば、特許文献１、２等参照）。
【０００５】
特許文献１の燃料電池モジュールでは、スタックの積層方向に荷重を付加するための荷重付加機構が開示されている。この荷重付加機構は、ボルトとそのボルトに係合するプレート部材と、積層方向に荷重を付加するためのばね部材とによって構成されている。
【０００６】
また、特許文献２では、スタックの上端部に配置されるエンドプレートと積層体の上端部との間にシムが配置されており、このシムを配置させることで、大きな荷重がスタックの発電部に加えられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２５１０１１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２１２１４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１の燃料電池では、スタックを積層方向に押圧する荷重付加機構を構成するために、ボルト、プレート部材、ばね部材などの多数の専用部品が別途必要となる。特許文献２の燃料電池でも、スタックの積層方向に荷重を付加するために専用部品であるシムが必要となる。さらに、シムを用いる場合、そのシムを固定するためにエンドプレートに凹部を形成する必要がある。つまり、エンドプレートの形状を変更しなければならない。このため、装置コストが増大してしまうといった問題が生じる。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、装置コストを抑えつつ、高効率で安定した発電を行うことができる燃料電池発電設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして上記課題を解決するための手段（手段１）としては、発電反応により電力を発生する発電セルを複数積層してなるスタックと、前記スタックを収容する断熱容器とを有する発電主要部と、前記発電主要部以外の機器であり、前記断熱容器の外側に配置される補機類と、前記発電主要部を収容するとともに前記発電主要部の側方または下方に前記補機類を収容する筐体と、前記補機類及び前記筐体のうちの少なくとも一方の自重を利用して前記発電セルの積層方向に前記スタックを押圧するスタック押圧機構とを備えたことを特徴とする燃料電池発電設備がある。
【００１１】
手段１に記載の発明によると、スタック押圧機構によって、補機類や筐体の自重が利用され、発電セルの積層方向にスタックが押圧される。従って、発電セルに常に一定の荷重が加わり、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。この結果、発電主要部において高効率で安定した発電を実現することができる。また、補機類は、筐体内において断熱容器の外側であって発電主要部の側方または下方に配置されるので、発電主要部からの放熱の影響を受け難い。このため、補機類として電子部品を有する機器を用いても正常に動作させることができる。このように、本発明では燃料電池発電設備を構成する既存の機器の自重を利用してスタックを押圧することができる。従って、従来技術のようにスタックを押圧するための専用部品を別途用意する場合と比較して、装置コストを抑えつつ、高効率で耐久性の高い燃料電池発電設備を得ることができる。
【００１２】
補機類としては、燃料・改質系設備、空気系設備、水・蒸気系設備、及び電力変換系設備のうち少なくとも１つを構成する機器を挙げることができる。具体的には、燃料・改質系設備として、水添脱硫器、吸着脱硫器などの脱硫器、改質触媒、改質管、触媒燃焼式改質器、バーナ加熱式改質器などの改質器、一酸化炭素変成器、一酸化炭素変成触媒、一酸化炭素除去器、原燃料ガス予熱器、蒸気予熱器、改質器バーナ燃料予熱器、改質器バーナ空気予熱器、改質ガス冷却器、燃料ガス予熱器、燃料極出口ガス予熱器、原燃料ガス圧縮機、起動用循環ブロワ、スチームエゼクタ、燃料極出口ガス再循環ブロワなどがある。空気系設備としては、空気圧縮機、空気ブロワ、補助燃焼器、空気極出口ガス再循環ブロワ、換気装置などがある。水・蒸気系設備としては、排熱回収装置、水蒸気分離器、水処理装置、電池冷却水循環ポンプ、給水ポンプなどがある。電力変換系設備としては、電力変換装置、インバータなどがある。さらに、補機類として、燃料ガスに水分を加える加湿器などの装置や各種制御に用いるセンサ、設備全体を統括的に制御する制御装置などの機器を挙げることができる。
【００１３】
上述した補機類を利用してスタックの上面に加わる荷重が装置全体の重さの２０％以上となるようにスタック押圧機構を構成してもよい。また、燃料電池発電設備が小型の場合には、装置全体の重さの５０％以上の荷重がスタックに加わるようにスタック押圧機構を構成してもよい。筐体が十分重い場合には、筐体の自重のみがスタックに加わるようにスタック押圧機構を構成してもよい。
【００１４】
また、補機類は、発電主要部に対して所定の間隔をあけて配置される。このようにすると、発電主要部の発熱の影響を受け難くなり、補機類の性能を下げることなく、補機類の自重をスタックに確実に加えることができる。
【００１５】
スタック押圧機構は、スタックの下面を支える支持部材と、補機類が載置される台座と、台座を断熱容器の天板から発電主要部の下方に吊り下げる吊り下げ部材とを含んで構成され、断熱容器の天板を介してスタックの上面を押圧してもよい。このようにスタック押圧機構を構成すると、台座に載置した補機類の自重が吊り下げ部材を介して断熱容器の天板に伝わり、さらにその断熱容器の天板を介してスタックの上面に加えられる。また、スタックの下面は支持部材によって支えられているので、スタックには発電セルの積層方向に押圧力が確実に作用し、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。さらに、補機類を台座に載置して吊り下げる構造とすることで、発電主要部の下方に補機類を容易に配置させることができる。筐体内において、発電主要部の下方は、十分なスペースを確保でき、かつ高温とならないため、補機類の設置場所としては理想的な場所である。また、吊り下げ部材を介在させることで、補機類の稼動時に発生する振動がスタックに伝わり難くなり、振動による発電効率や耐久性の低下等を防止することができる。
【００１６】
スタック押圧機構は、スタックの下面を支える支持部材と、筐体の側面において発電主要部よりも下側に固定され、補機類が載置される台座とを含んで構成され、筐体の天板を介してスタックの上面を押圧してもよい。このようにスタック押圧機構を構成すると、台座に載置した補機類の自重が筐体の側面を介して天板に伝わり、その筐体の天板を介してスタックの上面に加えられる。さらに、筐体の自重もスタックの上面に加えることができる。また、スタックの下面は支持部材によって支えられているので、スタックには発電セルの積層方向に押圧力が確実に作用し、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。
【００１７】
スタック押圧機構は、スタックの下面を支える支持部材と、補機類が載置される台座と、台座を筐体の天板から発電主要部の下方に吊り下げる吊り下げ部材とを含んで構成され、筐体の天板を介してスタックの上面を押圧してもよい。このようにスタック押圧機構を構成すると、台座に載置した補機類の自重が吊り下げ部材を介して筐体の天板に伝わり、筐体の天板を介してスタックの上面に加えられる。さらに、筐体の天板の自重もスタックの上面に加えることができる。また、スタックの下面は支持部材によって支えられているので、スタックには発電セルの積層方向に押圧力が確実に作用し、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。さらに、補機類を台座に載置して吊り下げる構造とすることで、発電主要部の下方に補機類を容易に配置させることができる。また、吊り下げ部材を介在させることで、補機類の稼動時に発生する振動がスタックに伝わり難くなり、振動による発電効率や耐久性の低下等を防止することができる。
【００１８】
上述したようにスタック押圧機構において、台座に補機類を載置する場合、複数の機器をまとめて台座に固定することができ、機器を個別に固定する場合と比較して燃料電池発電設備の組み付け性が向上する。
【００１９】
スタック押圧機構における支持部材は、断熱容器内に配置され断熱容器の底面から浮かせた状態でスタックが載置される支持板と、筐体の底部から上方に延設されその上端部に支持板が固定された支柱とを備えていてもよい。このように支持部材を構成すると、スタックの下面を確実に支持することができる。またこの場合、断熱容器の自重がスタックの上面に加わるように構成することができ、スタックの上面に加わる荷重が増すため、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。
【００２０】
スタック押圧機構は、スタックの上面または下面を支える支持部材と、スタックにおいて支持板が支える上面または下面の反対面を押圧する押し板と、補機類及び／または筐体の自重を押し板に伝える伝達部材とを備えていてもよい。このようにスタック押圧機構を構成しても、スタックにおける発電セルの積層方向に押圧力を作用させることができ、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。
【００２１】
スタック押圧機構は、断熱容器を介してスタックの下面を支える支持板と、筐体の天板から下方に延設されその下端部にて支持板を支える支柱とを備えていてもよい。さらに、スタック押圧機構は、筐体の側面に固定され、断熱容器を介してスタックの下面を支える支持板を備えていてもよい。このようにスタック押圧機構を構成しても、スタックにおける発電セルの積層方向に押圧力を作用させることができ、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。
【００２２】
また、上記燃料電池発電設備のように、スタック押圧機構を構成する台座に補機類を載置してもよいが、台座に代えて固定板の下面等に補機類を固定してもよいし、吊り下げ部材に補機類を直接固定してもよい。
【００２３】
スタックの上面を押す押圧方向がスタックにおける発電セルの積層方向と一致するよう押圧方向の傾斜を防止する傾斜防止機構を備えていてもよい。この傾斜防止機構を設けることにより、スタックの上面において押圧力が偏って加わることが回避され、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。
【００２４】
断熱容器の底部及び台座の底部には支持部材の支柱を挿通させる貫通穴が形成され、支柱と貫通穴とを傾斜防止機構として機能させてもよい。具体的には、支柱と貫通穴との隙間を小さくすることで、支柱に対して断熱容器や台座が傾斜しなくなる。この結果、スタックの上面には、押圧力が偏って加わることが回避されるため、発電セルの積層方向に押圧力を確実に加えることができる。
【００２５】
また、押し板におけるスタックの上面との接触部が球面凸形状に形成され、その接触部を傾斜防止機構として機能させてもよい。この場合、断熱容器等の傾きによって押し板が傾斜したとしても、球面凸形状の接触部とスタックの上面との間には、重力方向である鉛直方向に押圧力が確実に作用する。従って、この押し板を用いることによって、スタックの上面に押圧力が偏って加わることが回避され、発電セルの積層方向に押圧力を確実に加えることができる。
【００２６】
筐体の天板と断熱容器の天板とが一体的に固定されており、スタック押圧機構がそれら天板を介してスタックの上面を押圧してもよい。このようにしても、発電セルの積層方向に押圧力を作用させることができる。
【００２７】
断熱容器を介してスタックの下面を支持する支持板と、筐体の天板から下方に延設されその下端部にて支持板を支える支柱とを備えていてもよい。このようにしても、発電主要部を確実に支えることができ、スタック押圧機構によって、補機類や筐体の自重を利用して発電セルの積層方向にスタックを押圧することができる。
【００２８】
スタック押圧機構は、断熱容器の天板とスタックとの間に介在され、スタックの上面を押圧する押し板を備えていてもよい。また、押し板におけるスタックの上面との接触部は、発電セルの電極の上方に位置し、かつ接触部の面積が発電セルの電極面積の１．１倍以内であってもよい。従来技術では、発電セルの電極に対応した部位（発電部）が熱膨張によって膨張し、セル電極の接触抵抗が高くなる場合がある。これに対して、本発明のように、押し板の接触部を形成することで、スタックにおける発電部を確実に押圧することができるため、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。
【００２９】
スタックをその積層方向にボルトで締め付けて発電セルにおける電極の接触を確保する締結機構を有し、押し板は、ボルトによる締結部を避けてスタックの上面を押圧してもよい。このようにすると、押し板によって、発電セルの電極に対応した発電部を確実に押圧することができる。
【００３０】
本発明の燃料電池発電設備を構成する燃料電池としては、例えば、ＺｒＯ２系セラミックなどを電解質とする固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）、高分子電解質膜を電解質とする固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）、Ｌｉ−Ｎａ／Ｋ系炭酸塩を電解質とする溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）、リン酸を電解質とするリン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）などの燃料電池が挙げられる。なお、燃料電池の稼動温度（即ち、イオンが電解質中を移動可能となる温度）は、燃料電池の種類ごとに異なっている。具体的に言うと、ＳＯＦＣの稼動温度は７００℃〜１０００℃程度、ＰＥＦＣの稼動温度は常温〜９０℃程度、ＭＣＦＣの稼動温度は６５０℃〜７００℃程度、ＰＡＦＣの稼動温度は１５０℃〜２００℃程度である。
【００３１】
また、燃料電池がＳＯＦＣである場合、発電セルを構成する電解質層（固体酸化物層）の形成材料としては、例えばＺｒＯ２系セラミック、ＬａＧａＯ３系セラミック、ＢａＣｅＯ３系セラミック、ＳｒＣｅＯ３系セラミック、ＳｒＺｒＯ３系セラミック、ＣａＺｒＯ３系セラミックなどがある。
【００３２】
さらに、発電セルを構成する燃料極層は、発電セルにおける負電極として機能する。ここで、燃料極層の形成材料としては、例えば、希土類元素（Ｓｃ、Ｙなど）により安定化されたＺｒＯ２系セラミック、及び、希土類元素（Ｓｍ、Ｇｄなど）をドープしたＣｅＯ２系セラミック等のうち、少なくとも１つのセラミック材料と、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｆｅ等の金属材料及びそれら金属材料の合金のうちの少なくとも１つと、を混合した金属セラミック材料の混合物（サーメット）を使用することができる。
【００３３】
発電セルを構成する空気極層は、発電セルにおける正電極として機能する。ここで、空気極層の形成材料としては、例えば、金属材料、金属の酸化物、金属の複合酸化物などを挙げることができる。金属材料の好適例としては、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ等やそれらの合金などがある。金属の酸化物の好適例としては、例えば、Ｌａ、Ｓｒ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅの酸化物（Ｌａ２Ｏ３、ＳｒＯ、Ｃｅ２Ｏ３、Ｃｏ２Ｏ３、ＭｎＯ２、ＦｅＯ）などがある。金属の複合酸化物の好適例としては、例えば、Ｌａ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎを含有する複合酸化物（Ｌａ１−ｘＳｒｘＣｏＯ３系複合酸化物、Ｌａ１−ｘＳｒｘＦｅＯ３系複合酸化物、Ｌａ１−ｘＳｒｘＣｏ１−ｙＦｅｙＯ３系複合酸化物、Ｌａ１−ｘＳｒｘＭｎＯ３系複合酸化物、Ｐｒ１−ｘＢａｘＣｏＯ３系複合酸化物、Ｓｍ１−ｘＳｒｘＣｏＯ３系複合酸化物）などがある。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１の実施の形態における燃料電池発電設備の概略構成を示す断面図。
【図２】発電セルの概略構成を示す断面図。
【図３】第２の実施の形態における燃料電池発電設備の概略構成を示す断面図。
【図４】第３の実施の形態における燃料電池発電設備の概略構成を示す断面図。
【図５】球面凸形状の接触部を傾斜防止機構として有する別の実施の形態における燃料電池発電設備の概略構成を示す断面図。
【図６】筐体の天板から下方に延設された支持部材を有する別の実施の形態における燃料電池発電設備の概略構成を示す断面図。
【図７】筐体の側面に固定された支持部材を有する別の実施の形態における燃料電池発電設備の概略構成を示す断面図。
【図８】てこの原理を利用したスタック押圧機構を有する別の実施の形態における燃料電池発電設備の概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［第１の実施の形態］
以下、本発明を燃料電池発電設備に具体化した第１の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００３６】
図１に示されるように、燃料電池発電設備１は、燃料電池を構成する発電主要部１０、補機類１１、発電主要部１０及び補機類１１を収容する筐体１２等によって構成されている。本実施の形態の筐体１２は、ステンレスを用いて四角ボックス状に形成されており、巾５００ｍｍ程度×奥行き４００ｍｍ程度×高さ９００ｍｍ程度のサイズを有している。
【００３７】
発電主要部１０は、発電セル１４を複数積層してなるスタック１５と、スタック１５を収容する断熱容器１６とを有する。なお、図示しないが、スタック１５へ供給するガスを予熱するための熱交換器やスタック１５を加熱するための起動用バーナなどが断熱容器１６内に収納されている。
【００３８】
スタック１５を構成する発電セル１４は、略矩形板状をなしており、発電反応により電力を発生する。図２に示されるように、発電セル１４は、コネクタプレート２１、セパレータ２２、空気極層２３、電解質層２４、燃料極層２５などを積層することによって構成されている。より詳しくは、コネクタプレート２１は、金属等の導電性材料から構成され、発電セル１４の厚み方向の両側に一対配置される。各コネクタプレート２１により板厚方向での発電セル１４間の導通が確保される。隣り合う発電セル１４の間に配置されるコネクタプレート２１は、インターコネクタとなり、隣り合う発電セル１４を区分する。
【００３９】
セパレータ２２は、ステンレスなどの導電性材料によって矩形状に形成されており、中央部に矩形状の開口部２６を有している。また、電解質層２４は、例えばＺｒＯ２などのセラミック材料（酸化物）によって矩形状に形成されている。電解質層２４は、セパレータ２２の下面に固定されるとともに、セパレータ２２の開口部２６を塞ぐように配置されている。電解質層２４は、酸素イオン伝導性固体電解質体として機能するようになっている。また、電解質層２４の上面には、スタック１５に供給された空気に接する空気極層２３が貼付され、電解質層２４の下面には、同じくスタック１５に供給された燃料ガスに接する燃料極層２５が貼付されている。即ち、空気極層２３及び燃料極層２５は、電解質層２４の両側に配置されている。そして、空気極層２３は、空気極集電体２８によってコネクタプレート２１に電気的に接続されている。また、燃料極層２５は、燃料極集電体２９によってコネクタプレート２１に電気的に接続されている。
【００４０】
空気極層２３は、セパレータ２２の開口部２６内に配置され、セパレータ２２と接触しないようになっている。さらに、空気極層２３は、金属の複合酸化物によって矩形板状に形成され、燃料極層２５は、金属材料とセラミック材料との混合物（本実施形態ではサーメット）によって同じく矩形板状に形成されている。なお、本実施形態の発電セル１４では、セパレータ２２の下方に燃料室３１が形成されるとともに、セパレータ２２の上方に空気室３２が形成されている。
【００４１】
スタック１５は、縦１８０ｍｍ×横１８０ｍｍ×高さ１４０ｍｍの略直方体状をなしている。本実施の形態において、スタック１５を構成する発電セル１４の積層数は、２０枚程度となっている。また、スタック１５には、発電セル１４の積層方向における両端部（図１では上端部と下端部）に、エンドプレート３４，３５が配置されている。さらに、スタック１５の周縁部には、同スタック１５を厚さ方向に貫通する複数の貫通穴３７が形成されている。各貫通穴３７に締結ボルト３８を挿通させ、スタック１５の下面１５ｂから突出するボルト３８の下端部分にナット３９が螺着されている。このように締結ボルト３８及びナット３９を用いて各エンドプレート３４，３５を各発電セル１４の積層方向に締め付けることで、各発電セル１４におけるセル電極（空気極層２３や燃料極層２５）と各集電体２８，２９との接触が確保される（図２参照）。また、スタック１５の両端部に配置されるエンドプレート３４，３５が、スタック１５から出力される電流の出力端子となっている。
【００４２】
スタック１５には、各発電セル１４の燃料室３１に燃料ガスを供給する燃料供給経路（図示略）と、燃料室３１から燃料ガスを排出する燃料排出経路（図示略）とが設けられている。また、スタック１５には、各発電セル１４の空気室３２に空気を供給する空気供給経路（図示略）と、空気室３２から空気を排出する空気排出経路（図示略）とが設けられている。各供給経路及び排出経路は、スタック１５の側面に設けられたジョイント部（図示略）を介して断熱容器１６外に連通する配管（図示略）に接続されている。なお、筐体１２内には、各配管を配置するためのスペースが確保されている。また、スタック１５と補機類１１とを繋ぐ配管の少なくとも一部に、スタック１５の上下方向の移動に対する変形が可能なフレキシブルな配管（耐熱性を有する高分子チューブなどのような配管）が用いられている。また、断熱容器１６は金属製の断熱材を収める容器に断熱材が詰められているので、断熱容器１６に重量がかかっても破損することは無い。
【００４３】
本実施の形態におけるスタック１５では、断熱容器１６内を稼動温度である７００℃に加熱した状態で、燃料供給経路から燃料室３１に燃料ガスを導入するとともに、空気供給経路から空気室３２に空気を導入する。その結果、燃料ガス中の水素と空気中の酸素とが電解質層２４を介して反応（発電反応）し、空気極層２３を正極、燃料極層２５を負極とする直流の電力が発生する。なお、本実施の形態のスタック１５は、発電セル１４を複数積層して直列に接続している。このため、空気極層２３に電気的に接続される上側のエンドプレート３４が正極となり、燃料極層２５に電気的に接続される下側のエンドプレート３５が負極となる。また、本実施の形態において、発電セル１４の１つ当たりの起電力は１Ｖ程度であり、スタック全体（エンドプレート３４，３５間の電圧）では２０Ｖ程度の電圧となっている。
【００４４】
さらに、本実施の形態の燃料電池発電設備１は、補機類１１の自重を利用して発電セル１４の積層方向にスタック１５の上面１５ａを押圧するスタック押圧機構４１を備えている。より詳しくは、スタック押圧機構４１は、スタック１５の下面１５ｂを支える支持部材４２と、補機類１１を載置する台座４３と、台座４３を断熱容器１６の天板４４から発電主要部１０の下方に吊り下げるチェーン４５（吊り下げ部材）とを含んで構成されている。なお、吊り下げ部材としてチェーン４５を用いたが、これ以外に棒材や板材などの他の部材を用いてもよい。また、補機類１１としては、排出ガスを循環させるブロワ、空気を送風するブロワ、熱交換器等に水を供給するポンプ、各種パラメータ（電圧や温度など）を検出するためのセンサなどを含む。台座４３は、例えばアルミニウム板からなり、各補機類１１は、台座４３上にビスなどの固定部材を用いて固定されている。また、支持部材４２やチェーン４５は、例えばステンレスを用いて形成されている。
【００４５】
本実施の形態において、筐体１２を含む燃料電池発電設備１の総重量は１００ｋｇ程度であり、台座４３に載せられている補機類１１の重量は５０ｋｇ程度である。また、各補機類１１は、稼動時における発電主要部１０の放熱の影響を少なくするため、発電主要部１０に対して所定の間隔（例えば５ｃｍ以上の間隔）をあけて配置されている。
【００４６】
本実施の形態の支持部材４２は、断熱容器１６内に配置されその断熱容器１６の底面から浮かせた状態でスタック１５が載置される支持板４７と、筐体１２の底部から上方に延設されその上端部にて支持板４７を支える支柱４８とを備える。また、断熱容器１６の底部４９の中央には、貫通穴５０が形成されその貫通穴５０に支柱４８が挿通されている。この貫通穴５０と支柱４８との隙間には、断熱材５１が介在されており、断熱容器１６内の熱が外部に放出されないように構成されている。本実施の形態において、発電主要部１０の稼動温度（断熱容器１６内の温度）は７００℃程度であり、断熱容器１６によってその熱が遮断される。このため、筐体１２内では、断熱容器１６外においてその側方部分で５０℃程度、断熱容器１６の下方では５０℃以下の温度となっている。
【００４７】
断熱容器１６の天板４４とスタック１５の上面１５ａとの間には押し板５２が介在されている。押し板５２の下面には、スタック１５の上面１５ａと接触する接触部５２ａが突設されている。押し板５２の接触部５２ａは、締結ボルト３８及びナット３９の締結機構が設けられる周縁部を避けた位置であって、スタック１５における発電部５３と対応する位置に設けられている。具体的には、押し板５２の接触部５２ａは、発電セル１４の電極（空気極層２３）の上方に位置し、接触部５２ａの面積が電極面積（空気極層２３の面積）の１．１倍以内となっている。
【００４８】
なお、本実施の形態のスタック押圧機構４１では、台座４３、チェーン４５、及び断熱容器１６の天板４４が補機類１１の自重を押し板５２に伝える伝達部材となっている。
【００４９】
また、台座４３の中央部分には、支持部材４２の支柱４８を挿通させる貫通穴５５が形成されている。この貫通穴５５と支柱４８との隙間を小さくすることで、台座４３の傾きが防止されるようになっている。また、断熱容器１６の貫通穴５０と支柱４８との隙間を小さくすることで、断熱容器１６の傾きが防止されるようになっている。これら台座４３や断熱容器１６の傾きを防止することで、スタック１５の上面１５ａを押す押圧方向が鉛直方向となり、スタック１５における発電セル１４の積層方向と押圧方向とが一致する。つまり、本実施の形態では、断熱容器１６及び台座４３の貫通穴５０，５５と支柱４８とによって、傾斜防止機構が構成され、スタック１５の押圧方向の傾斜が防止されている。
【００５０】
次に、燃料電池発電設備１におけるスタック押圧機構４１の作用について説明する。スタック押圧機構４１において、台座４３に載置される補機類１１の自重がチェーン４５を介して断熱容器１６の天板４４に伝達される。そして、その補機類１１の自重に応じた荷重が押し板５２を介してスタック１５の上面１５ａに作用する。ここで、スタック１５の下面１５ｂは支持部材４２の支持板４７によって支えられているので、スタック１５における各発電セル１４の積層方向に押圧力が作用する。この結果、発電主要部１０の稼動時において、熱によるコネクタプレート２１（接続板）等の変形が抑えられるため、各発電セル１４において空気極層２３や燃料極層２５と各集電体２８，２９とが確実に接触する。そして、各発電セル１４での発電反応に応じた電流がエンドプレート３４，３５を介して出力される。
【００５１】
従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。
【００５２】
（１）本実施の形態の燃料電池発電設備１において、スタック１５の下面１５ｂを支える支持部材４２と、補機類１１が載置される台座４３と、台座４３を断熱容器１６の天板４４から発電主要部１０の下方に吊り下げるチェーン４５とを含んでスタック押圧機構４１が構成されている。このスタック押圧機構４１を設けることで、補機類１１の自重を利用して発電セル１４の積層方向にスタック１５を押圧することができる。従って、スタック１５を構成する各発電セル１４に常に一定の荷重が加わり、セル電極（空気極層２３や燃料極層２５）の接触抵抗を低く抑えることができる。この結果、発電主要部１０において高効率で安定した発電を実現することができる。また、補機類１１は、筐体１２内において断熱容器１６の外側であって発電主要部１０の下方に配置されるので、発電主要部１０の放熱の影響を受け難い。このため、補機類１１として電子部品を有する機器を用いても誤動作することなく正常に動作させることができる。このように、本実施の形態では、燃料電池発電設備１を構成する既存の補機類１１の自重を利用してスタック１５を押圧することができる。従って、従来技術のようにスタック１５を押圧するための専用部品（ばねやシムなど）を別途用意する場合と比較して、燃料電池発電設備１の装置コストを抑えることができる。さらに、燃料電池発電設備１では、高効率で耐久性が高く安定した発電を行うことができる。
【００５３】
（２）本実施の形態のスタック押圧機構４１では、補機類１１を台座４３に載置してチェーン４５で吊り下げる構造としているため、発電主要部１０の下方に補機類１１を容易に配置させることができる。筐体１２内において、発電主要部１０の下方は、十分なスペースを確保でき、かつ高温とならないため、補機類１１の設置場所としては理想的な場所である。また、吊り下げ部材としてのチェーン４５を介在させることで、補機類１１の稼動時に発生する振動がスタック１５に伝わり難くなり、振動による発電効率や耐久性の低下等を防止することができる。さらに、補機類１１として複数の機器をまとめて台座４３に固定することができるため、各機器を個別に固定する場合と比較して燃料電池発電設備１の組み付け性が向上する。
【００５４】
（３）本実施の形態の燃料電池発電設備１では、支持部材４２を構成する支持板４７は断熱容器１６の底面から浮かせた状態で配置されており、断熱容器１６の自重も押し板５２を介してスタック１５の上面１５ａに作用するように構成されている。この場合、スタック１５の上面１５ａに加わる荷重が増すため、セル電極の接触抵抗をより確実に低減することができる。また、従来からある補機類１１や断熱容器１６の自重を利用してスタック１５に荷重を加えているため、筐体１２内における設置スペースの増大を抑制することができ、燃料電池発電設備１をコンパクトに形成することができる。
【００５５】
（４）本実施の形態の燃料電池発電設備１では、断熱容器１６の底部４９の貫通穴５０及び台座４３の貫通穴５５と支柱４８とによって傾斜防止機構が構成されている。この傾斜防止機構により、スタック１５の上面１５ａにおいて押圧力が偏って加わることが回避され、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。
【００５６】
（５）本実施の形態のスタック押圧機構４１では、断熱容器１６の天板４４とスタック１５との間に押し板５２が介在され、押し板５２におけるスタック１５の上面１５ａとの接触部５２ａは、発電セル１４の電極の上方に位置している。また、押し板５２の接触部５２ａの面積は、発電セル１５の電極面積の１．１倍以内となっている。さらに、押し板５２の接触部５２ａは、締結ボルト３８及びナット３９による締結部を避けてスタック１５の上面１５ａを押圧している。このようにすると、スタック１５における発電部５３を確実に押圧することができるため、セル電極の接触抵抗の悪化を回避することができる。
［第２の実施の形態］
【００５７】
次に、本発明を具体化した第２の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００５８】
図３に示されるように、本実施の形態の燃料電池発電設備１Ａでは、スタック押圧機構４１Ａの構成が上記第１の実施の形態と異なる。以下、そのスタック押圧機構４１Ａの構成について説明する。
【００５９】
本実施の形態のスタック押圧機構４１Ａでは、補機類１１を載置する台座４３が筐体１２Ａの側面６０に固定されている。筐体１２Ａは、底部６１が開口するとともにその底部６１が地面等の設置面から浮いた状態で配置されている。また、筐体１２Ａの天板６２と断熱容器１６の天板４４とが一体的に固定されており、断熱容器１６の天板４４とスタック１５の上面１５ａとの間には上記第１の実施の形態と同様に押し板５２が介在されている。さらに、スタック１５の下面１５ｂを支える支持部材４２（支持板４７及び支柱４８）の構成は、第１の実施の形態と同じ構成となっている。
【００６０】
本実施の形態のスタック押圧機構４１Ａでは、補機類１１の自重及び筐体１２Ａの自重が筐体１２Ａの天板６２、断熱容器１６の天板４４及び押し板５２を介してスタック１５の上面１５ａに加えられる。この結果、スタック１５において各発電セル１４の積層方向に押圧力が作用し、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。なお、本実施の形態の燃料電池発電設備１Ａでは、その設備１Ａの運搬時における振動などの衝撃がスタック１５に加わらないように、筐体１２の底部６１を支える台座などの保護部材（図示略）が設けられる。そして、燃料電池発電設備１Ａの設置後に、その保護部材を取り外すことで、補機類１１の自重及び筐体１２Ａの自重をスタック１５の上面１５ａに加えるようにしている。
【００６１】
このように、本実施の形態の燃料電池発電設備１Ａでも、既存の補機類１１や筐体１２Ａの自重を利用してスタック１５を押圧することができるため、装置コストを抑えつつ、高効率で安定した発電を行うことができる。
［第３の実施の形態］
【００６２】
次に、本発明を具体化した第３の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００６３】
図４に示されるように、本実施の形態の燃料電池発電設備１Ｂでは、スタック押圧機構４１Ｂの構成が上記第１の実施の形態及び第２の実施の形態と異なる。以下、そのスタック押圧機構４１Ｂの構成について説明する。
【００６４】
本実施の形態のスタック押圧機構４１Ｂでは、筐体１２Ｂの側壁における上端が開口しており、筐体１２Ｂの天板６２Ａがその開口から上方に離間して配置されるとともに、筐体１２Ｂの天板６２Ａにチェーン４５を介して台座４３が吊り下げられている。そして、筐体１２Ｂの天板６２Ａと断熱容器１６の天板４４とが一体的に固定されている。また、断熱容器１６の天板４４とスタック１５の上面１５ａとの間には上記第１の実施の形態と同等に押し板５２が介在されている。さらに、スタック１５の下面１５ｂを支える支持部材４２（支持板４７及び支柱４８）の構成は、第１の実施の形態と同じ構成となっている。
【００６５】
本実施の形態のスタック押圧機構４１Ｂでは、補機類１１の自重及び筐体１２Ｂの天板６２Ａの自重が断熱容器１６の天板４４及び押し板５２を介してスタック１５の上面１５ａに加えられる。この結果、スタック１５において各発電セル１４の積層方向に押圧力が作用し、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。なお、本実施の形態の燃料電池発電設備１Ｂでは、その設備１Ｂの運搬時における振動などの衝撃がスタック１５に加わらないように、筐体１２Ｂの天板６２Ａを支える保護部材（図示略）が設けられている。そして、燃料電池発電設備１Ｂの設置後に、その保護部材を取り外すことで、補機類１１の自重及び天板６２Ａの自重をスタック１５の上面１５ａに加えるようにしている。
【００６６】
本実施の形態の燃料電池発電設備１Ｂでも、既存の補機類１１や天板６２Ａの自重を利用してスタック１５を押圧することができるため、装置コストを抑えつつ、高効率で安定した発電を行うことができる。
【００６７】
なお、本発明の各実施の形態は以下のように変更してもよい。
【００６８】
・上記各実施の形態の燃料電池発電設備１,１Ａ,１Ｂでは、スタック１５の上面１５ａを押圧する押し板５２の接触部５２ａが平坦面であったが、これに限定されるものではない。例えば、図５に示される押し板６５のように、スタック１５の上面１５ａとの接触部６５ａが球面凸形状に形成されていてもよい。このように接触部６５ａを形成すると、台座４３において補機類１１の自重に偏りが生じて断熱容器１６の天板４４が傾いた場合でも、押し板６５の接触部６５ａを介してスタック１５の上面１５ａには鉛直方向に押圧力が作用する。つまり、押し板６５の接触部６５ａが傾斜防止機構として機能する。従って、この押し板６５を用いることにより、各発電セル１４の積層方向に押圧力を確実に加えることができる。
【００６９】
・上記各実施の形態の燃料電池発電設備１,１Ａ,１Ｂでは、断熱容器１６内に配置される支持板４７と筐体１２の底部から上方に延設された支柱４８とによって支持部材４２が構成され、それら支持板４７及び支柱４８によってスタック１５の下面１５ｂを支えるものであったが、これに限定されるものではない。例えば、図６に示される燃料電池発電設備１Ｃのように、筐体１２の天板６２から下方に延設される支柱７１と、その支柱７１に下端部に設けられる支持板７２とによって支持部材７３を構成し、その支持部材７３によってスタック１５の下面１５ｂを支えてもよい。この燃料電池発電設備１Ｃでは、断熱容器１６の底部４９にスタック１５が直接載置されており、その断熱容器１６の底部４９を介してスタック１５の下面１５ｂが支持板７２に支えられている。また、スタック１５の上面１５ａを押す押し板５２は、断熱容器１６の天板４４から離間して配置されている。さらに、断熱容器１６の天板４４には貫通穴７６が設けられ、その貫通穴７６には押し板５２に連結される連結棒７７が挿通されている。連結棒７７の上端は、上側支持板７８に接続されている。また、上側支持板７８は、補機類１１を載置した台座４３とチェーン４５を介して接続されており、支持板７２には、そのチェーン４５を挿通させる貫通穴７９が設けられている。そして、補機類１１を載置した台座４３は、チェーン４５を介して支持板７２の下方に吊り下げられている。
【００７０】
図６の燃料電池発電設備１Ｃでは、台座４３、チェーン４５、押し板５２、支柱７１、支持板７２、連結棒７７、及び上側支持板７８によってスタック押圧機構４１Ｃが構成されている。この燃料電池発電設備１Ｃでは、台座４３に載置されている補機類１１の自重がチェーン４５、上側支持板７８、連結棒７７を介して押し板５２に伝達され、押し板５２によってスタック１５の上面１５ａが押圧される。また、スタック１５の下面１５ｂは、支持板７２上に断熱容器１６の底部４９を介して支えられている。このため、スタック１５には各発電セル１４の積層方向に押圧力が加わり、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。従って、図６の燃料電池発電設備１Ｃでも、装置コストを抑えつつ、高効率で安定した発電を行うことができる。
【００７１】
また、図７に示すようなスタック押圧機構４１Ｄを採用してもよい。図７に示されるように、燃料電池発電設備１Ｄのスタック押圧機構４１Ｄでは、支持部材としての支持板８１が筐体１２の側面６０に固定されており、その支持板８１上に断熱容器１６の底部４９を介してスタック１５の下面１５ｂが支えられている。また、上側支持板７８は、補機類１１を載置した台座４３とチェーン４５を介して接続されており、支持板８１には、そのチェーン４５を挿通する貫通穴８２が形成されている。そして、補機類１１を載置した台座４３は、チェーン４５を介して支持板８１の下方に吊り下げられている。なお、スタック押圧機構４１Ｄを構成する他の構成（押し板５２や連結棒７７等の構成）は、図６のスタック押圧機構４１Ｃと同じである。このようにスタック押圧機構４１Ｄを構成した場合でも、スタック１５には各発電セル１４の積層方向に押圧力が加わり、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。従って、図７の燃料電池発電設備１Ｄでも、装置コストを抑えつつ、高効率で安定した発電を行うことができる。
【００７２】
さらに、図８に示す燃料電池発電設備１Ｅのように、てこの原理を利用したスタック押圧機構４１Ｅを採用してもよい。具体的には、図８のスタック押圧機構４１Ｅは、スタック１５の上面１５ａを支える支持板８４と、スタック１５の下面１５ｂを押圧する押し部材８５と、補機類１１が載置される板状部材８６と、てこの支点となる位置に設けられ、板状部材８６を支える棒状支持部材８７とを含んで構成されている。押し部材８５は、スタック１５が載置される押し板９０と、その押し板９０を支える支柱９１と、その支柱９１の下端に設けられるプレート部９２とを備える。押し部材８５の押し板９０は、断熱容器１６内においてその底面から浮かせた状態で配置されており、押し部材８５の支柱９１を挿通させる貫通穴９４が断熱容器１６の底部４９に形成されている。また、板状部材８６は、屈曲して形成されており、その両端部が平坦面となっている。そして、板状部材８６において、力点となる一方の平坦面に補機類１１が載置されており、作用点となる他方の平坦面が押し部材８５のプレート部９２の下面に接触した状態で配置されている。さらに、断熱容器１６は、筐体１２の天板６２に固定されており、スタック１５の上面１５ａは支持板８４を介して断熱容器１６の天板４４に押し付けられた状態で固定されている。なお、スタック押圧機構４１Ｅでは、板状部材８６及び棒状支持部材８７が押し板９０に補機類１１の自重を伝える伝達部材となる。
【００７３】
図８のようにスタック押圧機構４１Ｅを構成した場合、補機類１１の自重は、板状部材８６の端部にて下向きに加わり、板状部材８６と棒状支持部材８７とによって上向きの力に変換されて押し部材８５のプレート部９２に加わる。さらに、その補機類１１の自重に応じた押圧力が押し部材８５の支柱９１及び押し板９０を介してスタック１５の下面１５ｂに作用する。このとき、スタック１５の上面１５ａは支持板８４に押し付けられる。この結果、スタック１５において各発電セル１４の積層方向に押圧力が加わり、セル電極の接触抵抗を低く抑えることができる。従って、図８の燃料電池発電設備１Ｅでも、装置コストを抑えつつ、高効率で安定した発電を行うことができる。
【００７４】
・上記第２実施の形態の燃料電池発電設備１Ａでは、補機類１１及び筐体１２の自重を利用してスタック１５を押圧するように構成していたが、これに限定されるものではない。燃料電池発電設備１Ａで用いられる筐体１２は、重さが２０ｋｇ程度ある。このように、筐体１２が十分な重量を有する場合には、補機類１１の自重を利用せず、筐体１２のみの自重を利用してスタック１５を押圧するように構成してもよい。
【００７５】
・上記第１〜第３の実施の形態の燃料電池発電設備１，１Ａ，１Ｂにおいて、支持部材４２を構成する支柱４８は、支持板４７の中央を支えるものであったが、複数本の支柱４８で支持板４７の縁部を支えるように支持部材４２を構成してもよい。
【００７６】
・上記各実施の形態では、発電設備１，１Ａ，１Ｂの組み付け性を高めるために１つの台座４３を用いてスタック押圧機構４１,４１Ａ、４１Ｂを構成していたが、複数の台座４３を用いてもよい。このようにすると、補機類１１の形状や重さに適した台座４３を用いることができる。
【００７７】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した各実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。
【００７８】
（１）手段１において、前記スタック押圧機構は、前記スタックの上面または下面を支える支持部材と、前記スタックにおいて前記支持部材が支える上面または下面の反対面を押圧する押し板と、前記補機類及び前記筐体のうちの少なくとも一方の自重を前記押し板に伝える伝達部材とを備えることを特徴とする燃料電池発電設備。
【００７９】
（２）手段１において、前記スタックの上面を押す押圧方向が前記スタックにおける前記発電セルの積層方向と一致するよう前記押圧方向の傾斜を防止する傾斜防止機構を備え、前記スタック押圧機構は、前記スタックの下面を支える支持部材と、前記補機類が載置される台座と、前記台座を前記断熱容器の天板から前記発電主要部の下方に吊り下げる吊り下げ部材とを含んで構成され、前記断熱容器の底部及び前記台座の底部には前記支持部材の支柱を挿通させる貫通穴が形成され、前記支柱と前記貫通穴とが前記傾斜防止機構として機能することを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８０】
（３）手段１において、前記スタックの上面を押す押圧方向が前記スタックにおける前記発電セルの積層方向と一致するよう前記押圧方向の傾斜を防止する傾斜防止機構を備え、前記スタック押圧機構は、前記断熱容器の天板と前記スタックとの間に介在され、前記スタックの上面を押圧する押し板を備え、前記押し板における前記スタックの上面との接触部が球面凸形状に形成され、その接触部が前記傾斜防止機構として機能することを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８１】
（４）手段１において、前記筐体の天板と前記断熱容器の天板とが一体的に固定されており、前記スタック押圧機構は、それら天板を介して前記スタックの上面を押圧することを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８２】
（５）手段１において、前記スタック押圧機構は、前記断熱容器を介して前記スタックの下面を支える支持板と、前記筐体の天板から下方に延設されその下端部にて前記支持板を支える支柱とを備えることを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８３】
（６）手段１において、前記スタック押圧機構は、前記筐体の側面に固定され、前記断熱容器を介して前記スタックの下面を支える支持板を備えることを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８４】
（７）手段１において、前記スタックをその積層方向にボルトで締め付けて前記発電セルにおける電極の接触を確保する締結機構を有し、前記スタック押圧機構は、前記断熱容器の天板と前記スタックとの間に介在され、前記スタックの上面を押圧する押し板を備え、前記押し板は、前記ボルトによる締結部を避けて前記スタックの上面を押圧することを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８５】
（８）手段１において、前記スタックの上面に加わる荷重は、装置全体の重さの２０％以上であることを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８６】
（９）手段１において、前記補機類は、前記発電主要部に対して所定の間隔をあけて配置されていることを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８７】
（１０）手段１において、前記補機類は、燃料・改質系設備、空気系設備、水・蒸気系設備、及び電力変換系設備のうちの少なくとも１つを構成する機器であることを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８８】
（１１）手段１において、前記補機類は、電子部品を有して構成される機器であることを特徴とする燃料電池発電設備。
【００８９】
（１２）手段１において、前記補機類は、ポンプ、ブロワ及びセンサのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする燃料電池発電設備。
【符号の説明】
【００９０】
１、１Ａ〜１Ｅ…燃料電池発電設備
１０…発電主要部
１１…補機類
１２,１２Ａ,１２Ｂ…筐体
１４…発電セル
１５…スタック
１５ａ…スタックの上面
１５ｂ…スタックの下面
１６…断熱容器
２３…電極としての空気極層
４１,４１Ａ〜４１Ｅ…スタック押圧機構
４２，７３…支持部材
４３…台座
４４…断熱容器の天板
４５…吊り下げ部材としてのチェーン
４７…支持板
４８…支柱
４９…断熱容器の底部
５０，５５…貫通穴
５２，６５…押し板
５２ａ，６５ａ…接触部
６０…筐体の側面
６２,６２Ａ…筐体の天板
７７…スタック押圧機構を構成する連結棒
７８…スタック押圧機構を構成する上側支持板
７２，８１，８４…支持部材としての支持板
８５…スタック押圧機構を構成する押し部材
８６…スタック押圧機構を構成する板状部材
８７…スタック押圧機構を構成する棒状支持部材
【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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