(57)【要約】【課題】燃料電池システムのエネルギー効率を向上させつつ、水の凍結をより確実に防止するための技術を提供する。【解決手段】本開示にかかる燃料電池システム（１００）は、燃料電池（４）、改質器（５）、水回路（１３，１４）、筐体（１）及び通気ダクト（２５）を備えている。通気ダクト（２５）の下部に吸気口（３４）が設けられている。通気ダクト（２５）の上部に排気口（３１）が設けられている。吸気口（３４）から排気口（３１）への経路上において通気ダクト（２５）にインバータ（３３ｂ）が配置されている。吸気口（３４）よりも鉛直方向の下側の位置において筐体（１）に換気口（４１）が設けられている。【選択図】図１
2018022602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、
改質器と、
前記燃料電池及び前記改質器から選ばれる少なくとも１つに接続された水回路と、
側壁を有し、前記燃料電池、前記改質器及び前記水回路を収納している筐体と、
前記筐体の前記側壁と前記側壁に向かい合う隔壁とによって形成された通気ダクトと、
前記通気ダクトの下部に設けられ、前記筐体の外部と前記通気ダクトの内部とを連通させる吸気口と、
前記通気ダクトの上部に設けられ、前記通気ダクトの内部と前記筐体の内部とを連通させる排気口と、
前記吸気口から前記排気口への経路上において前記通気ダクトに配置され、前記燃料電池の直流出力を交流出力に変換するインバータと、
前記吸気口よりも鉛直方向の下側の位置において前記筐体に設けられ、前記筐体の内部と前記筐体の外部とを連通させる換気口と、
を備えた、燃料電池システム。
【請求項２】
前記吸気口を通じて前記筐体の外部の空気を前記筐体の内部に供給するための吸気ファン、及び、前記換気口を通じて前記筐体の内部の空気を前記筐体の外部に排出するための換気ファンから選ばれる少なくとも１つをさらに備えた、請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記燃料電池の全体が前記吸気口よりも鉛直方向の上側に位置している、請求項１又は２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記改質器が前記燃料電池よりも鉛直方向の下側に配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記通気ダクトが鉛直方向に延び、
前記排気口は、前記筐体の天井壁に向かって開口している部分を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
改質器及び燃料電池を備えた燃料電池システムはよく知られている。改質器において、改質反応によって都市ガスなどの原料から水素ガスが生成される。生成された水素ガスは、酸化剤ガスとしての酸素（空気）とともに燃料電池に供給される。燃料電池において、水素と酸素との電気化学反応によって電力が生成される。
【０００３】
例えば、改質器には、水蒸気改質のための水が供給される。燃料電池には、冷却水が供給される。したがって、燃料電池システムには、給水回路、冷却水回路、排水路などの各種の水の流路が設けられている。水が凍結すると、燃料電池システムの運転が不可能になる。水の凍結による部品の破損も懸念される。そのため、特許文献１に記載されているように、従来の燃料電池システムには、水の凍結を防止するための電気ヒータが設けられている。ただし、特許文献１の技術によれば、電気ヒータの消費電力が多くなりがちである。
【０００４】
特許文献２には、インバータの熱を利用して水の凍結を防止するための技術が記載されている。図４に示すように、特許文献２に記載された発電装置において、燃料電池、改質器及び冷却水機器（それぞれ図示省略）がパッケージ２０１に収納されている。導風管２１３を通じて、インバータ２０９で温められた空気がパッケージ２０１に導入される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２００９／０３４９９７号
【特許文献２】特開２００６−２５２９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献２に記載された技術によれば、燃料電池システムのエネルギー効率を向上させつつ、水の凍結を防止することができる。しかし、特許文献２に開示された構成は、必ずしも十分な凍結防止効果を得られるものではない。
【０００７】
本開示の目的は、燃料電池システムのエネルギー効率を向上させつつ、水の凍結をより確実に防止するための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本開示は、
燃料電池と、
改質器と、
前記燃料電池及び前記改質器から選ばれる少なくとも１つに接続された水回路と、
側壁を有し、前記燃料電池、前記改質器及び前記水回路を収納している筐体と、
前記筐体の前記側壁と前記側壁に向かい合う隔壁とによって形成された通気ダクトと、
前記通気ダクトの下部に設けられ、前記筐体の外部と前記通気ダクトの内部とを連通させる吸気口と、
前記通気ダクトの上部に設けられ、前記通気ダクトの内部と前記筐体の内部とを連通させる排気口と、
前記吸気口から前記排気口への経路上において前記通気ダクトに配置され、前記燃料電池の直流出力を交流出力に変換するインバータと、
前記吸気口よりも鉛直方向の下側の位置において前記筐体に設けられ、前記筐体の内部と前記筐体の外部とを連通させる換気口と、
を備えた、燃料電池システムを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の技術によれば、燃料電池システムのエネルギー効率を向上させつつ、水の凍結をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本開示の一実施形態にかかる燃料電池システムの構成図である。
【図２】図２は、図１に示す燃料電池システムの側面図である。
【図３】図３は、変形例にかかる燃料電池システムの構成図である。
【図４】図４は、特許文献２に記載された発電装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（本開示の基礎となった知見）
図４に示すように、特許文献２に開示された発電装置において、パッケージ２０１の下部に吸気口２０２が設けられ、パッケージ２０１の上部に排気口２０４が設けられている。吸気口２０２を通じてパッケージ２０１に導入された空気及び導風管２１３を通じてパッケージ２０１に導入された空気は、排気口２０４を通じて、パッケージ２０１の外部に速やかに排出される。つまり、特許文献２に開示された構成では、インバータ２０９の熱を必ずしも有効利用できない。発電の停止後、パッケージ２０１の上部の排気口２０４を通じて、温かい空気が外部に排出されるため、パッケージ２０１の内部の温度も速やかに低下する。
【００１２】
また、燃料電池システムには、通常、給水回路、冷却水回路などの回路の水を外部に排出するための水抜き栓が設けられている。重力によって水を排出できるようにするために、水抜き栓は、多くの場合、筐体の下部に設けられている。水抜き栓の近傍での水の凍結を防止するためには、筐体の下部の空間の温度も重要である。しかし、特許文献２に開示された構成では、筐体の下部の空間を効率的に温めることが難しい。
【００１３】
本開示の第１態様にかかる燃料電池システムは、
燃料電池と、
改質器と、
前記燃料電池及び前記改質器から選ばれる少なくとも１つに接続された水回路と、
側壁を有し、前記燃料電池、前記改質器及び前記水回路を収納している筐体と、
前記筐体の前記側壁と前記側壁に向かい合う隔壁とによって形成された通気ダクトと、
前記通気ダクトの下部に設けられ、前記筐体の外部と前記通気ダクトの内部とを連通させる吸気口と、
前記通気ダクトの上部に設けられ、前記通気ダクトの内部と前記筐体の内部とを連通させる排気口と、
前記吸気口から前記排気口への経路上において前記通気ダクトに配置され、前記燃料電池の直流出力を交流出力に変換するインバータと、
前記吸気口よりも鉛直方向の下側の位置において前記筐体に設けられ、前記筐体の内部と前記筐体の外部とを連通させる換気口と、
を備えたものである。
【００１４】
第１態様の燃料電池システムによれば、筐体の内部に通気ダクトが形成され、その通気ダクトに発熱源としてのインバータが配置されている。吸気口から通気ダクトに取り込まれた空気によってインバータを効率的に冷却することができる。そして、空気を媒体として、インバータの熱で燃料電池、改質器、水回路などを効率的に温めることができるので、燃料電池システムの排熱回収効率が向上する。また、鉛直方向において、排気口、吸気口及び換気口がこの順に配置されている。このような構成によれば、筐体の上部から下部に向かう方向の空気の流れが形成されるので、筐体の下部の空間も適切に温めることができる。水抜き栓のように筐体の下部に設けられたコンポーネントも温めることができるので、より高い凍結防止効果が得られる。水抜き栓などのコンポーネントを温めるための電気ヒータを省略することも可能である。また、排気口及び吸気口の下側に換気口があるので、燃料電池システムの運転停止期間においても、筐体の内部空間に温められた空気が滞留しやすい。そのため、低外気温時にも高い凍結防止効果が得られる。
【００１５】
本開示の第２態様において、例えば、第１態様にかかる燃料電池システムは、前記吸気口を通じて前記筐体の外部の空気を前記筐体の内部に供給するための吸気ファン、及び、前記換気口を通じて前記筐体の内部の空気を前記筐体の外部に排出するための換気ファンから選ばれる少なくとも１つをさらに備えている。第２態様によれば、インバータで温められた空気を筐体の内部に効率的に供給することができる。
【００１６】
本開示の第３態様において、例えば、第１又は第２態様にかかる燃料電池システムの前記燃料電池の全体が前記吸気口よりも鉛直方向の上側に位置している。このような構成によれば、燃料電池システムの運転停止期間において、最も重要なコンポーネントである燃料電池を保温しやすい。
【００１７】
本開示の第４態様において、例えば、第１〜第３態様のいずれか１つにかかる燃料電池システムの前記改質器が前記燃料電池よりも鉛直方向の下側に配置されている。このような構成によれば、改質器からの排熱で筐体の上部の空間を効率的に温めることができる。
【００１８】
本開示の第５態様において、例えば、第１〜第４態様のいずれか１つにかかる燃料電池システムの前記通気ダクトが鉛直方向に延び、前記排気口は、前記筐体の天井壁に向かって開口している部分を含む。このような構成によれば、吸気口から通気ダクトに導入された空気が鉛直方向の上側に向かってスムーズに流れ、温められた空気が排気口を通じて筐体の内部に排出される。排気口が天井壁に向かい合っているので、空気も天井壁に向かって吹き付けられて拡散する。したがって、筐体の内部空間の全体をより均一に温めることができる。
【００１９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されない。
【００２０】
図１及び図２に示すように、本実施形態にかかる燃料電池システム１００は、筐体１、燃料電池４及び改質器５を備えている。燃料電池４及び改質器５は、筐体１に収められている。筐体１は、底壁２ａ、天井壁２ｂ、複数の側壁２ｃ及び複数の脚部３を有している。筐体１は、縦長の直方体の形状を有する。複数の脚部３が底壁２ａの下面に取り付けられている。複数の脚部３によって底壁２ａと接地面との間に空間が確保されている。
【００２１】
改質器５は、水蒸気改質反応（CH4+H2O→CO+3H2）などの改質反応によって水素ガスを生成するためのデバイスである。改質器５には、改質反応を進行させるための改質触媒が収められている。改質器５は、水及び原料を用いて、水素ガスを生成する。原料は、例えば、都市ガス、ＬＰガス（液化石油ガス）などの炭化水素ガスである。改質器５で生成された水素ガスが燃料電池４に供給される。燃料電池４は、酸化剤ガス（空気）と水素ガスとを用いて電力を生成する。燃料電池４は、例えば、固体高分子形燃料電池である。燃料電池４の排熱によって湯が生成される。生成された湯は貯湯タンク（図示省略）に貯められる。
【００２２】
燃料電池システム１００は、さらに、第１水回路１３、第２水回路１４、熱交換器１２及び熱回収水路１５を備えている。第１水回路１３は、燃料電池４に接続されている。第２水回路１４は、改質器５に接続されている。第１水回路１３は、燃料電池４を冷却するための冷却水が循環する冷却水回路である。第１水回路１３には、タンク１６及びＴ字継ぎ手２１が設けられている。第２水回路１４は、改質器５に水を供給するための給水回路である。第２水回路１４には、タンク１７及びＴ字継ぎ手２３が設けられている。タンク１７の水が改質器５に供給される。熱交換器１２は、第１水回路１３に配置されている。
【００２３】
熱回収水路１５は、燃料電池４の排熱を回収するための流路である。熱回収水路１５は、熱回収配管１５ａ及び１５ｂを含む。熱回収配管１５ａ及び１５ｂは、それぞれ、熱交換器１２に接続されている。熱回収配管１５ａは、熱回収水路１５の下流側部分を構成している。熱回収配管１５ｂは、熱回収水路１５の上流側部分を構成している。熱回収配管１５ａは、熱交換器１２において加熱された水を貯湯タンクに導くための配管である。熱回収配管１５ｂは、熱交換器１２において加熱されるべき水を熱交換器１２に導くための配管である。熱回収配管１５ａ及び１５ｂは、ステンレス管などの金属製配管である。熱交換器１２は、熱回収水路１５を流れる水と第１水回路１３を流れる水とを熱交換させるように構成されている。つまり、熱交換器１２は、第１水回路１３の冷却水の熱によって貯湯タンク（図示省略）に貯められるべき水を加熱する役割を担っている。第１水回路１３、第２水回路１４、熱交換器１２及び熱回収水路１５も筐体１の内部に配置されている。
【００２４】
熱回収配管１５ａは、底壁２ａに形成された貫通孔を通って、底壁２ａの上面側（筐体１の内部）から底壁２ａの下面側（筐体１の外部）に達している。詳細には、底壁２ａに形成された貫通孔に高温側コネクタ１０が取り付けられている。熱回収配管１５ａは、高温側コネクタ１０を介して筐体１の内部から外部に延び、貯湯タンクの高温水入口に接続されうる。同様に、熱回収配管１５ｂは、底壁２ａに形成された貫通孔を通って、底壁２ａの上面側から底壁２ａの下面側に達している。詳細には、底壁２ａに形成された貫通孔に低温側コネクタ１１が取り付けられている。熱回収配管１５ｂは、低温側コネクタ１１を介して筐体１の内部から外部に延び、貯湯タンクの低温水出口又は市水管に接続されうる。コネクタ１０及び１１は、樹脂製又は金属製である。
【００２５】
第１水回路１３のＴ字継ぎ手２１には第１排水路２２が接続されている。第１排水路２２は、第１水回路１３の水を抜くための流路である。第１排水路２２は、典型的には、樹脂製の配管で構成されている。第２水回路１４のＴ字継ぎ手２３には第２排水路２７が接続されている。第２排水路２７は、第２水回路１４の水を抜くための流路である。第２排水路２７は、典型的には、樹脂製の配管で構成されている。本実施形態では、第１水回路１３及び第２水回路１４のそれぞれに専用の排水路が接続されている。ただし、第１排水路２２と第２排水路２７とを１つにまとめることも可能である。第１水回路１３及び第２水回路１４から選ばれる少なくとも１つに排水路が接続されうる。
【００２６】
第１排水路２２の端部には、第１水抜き栓８が取り付けられている。詳細には、底壁２ａに形成された貫通孔に第１水抜き栓８を含むコネクタが取り付けられている。第２排水路２７の端部には、第２水抜き栓９が取り付けられている。詳細には、底壁２ａに形成された貫通孔に第２水抜き栓９を含むコネクタが取り付けられている。これにより、第１排水路２２及び第２排水路２７は、それぞれ、筐体１の外部まで延びる形になっている。言い換えれば、第１排水路２２及び第２排水路２７は、それぞれ、底壁２ａを貫通して底壁２ａの上面側（内面側）から底壁２ａの下面側（外面側）に達している。第１水抜き栓８及び第２水抜き栓９は、例えば、ねじ式の栓である。第１水抜き栓８及び第２水抜き栓９は、底壁２ａの下面側にある。つまり、第１水抜き栓８及び第２水抜き栓９は、筐体１の外部にある。筐体１の外側から第１水抜き栓８及び第２水抜き栓９を取り外すことが可能である。このような構造によれば、極めて簡単に水抜き作業を行うことができる。
【００２７】
燃料電池システム１００は、さらに、回路筐体３０及び電子回路基板３３を備えている。回路筐体３０は、筐体１の内部に配置されている。回路筐体３０は、樹脂などの絶縁材料で作られている。電子回路基板３３は、回路筐体３０の中に配置されている。電子回路基板３３には、コントローラ３３ａ、インバータ３３ｂなどの様々な電子部品が搭載されている。コントローラ３３ａは、燃料電池４、改質器５、各種の補助機器（図示省略）などの制御対象を制御するためのデバイスである。コントローラ３３ａは、例えば、Ａ／Ｄ変換回路、入出力回路、演算回路、記憶装置などを含むＤＳＰ（Digital Signal Processor）で構成されている。インバータ３３ｂは、燃料電池４の直流出力を交流出力に変換するためのデバイスである。インバータ３３ｂは、例えば、複数の半導体スイッチング素子によって構成されている。
【００２８】
本実施形態において、回路筐体３０は、水平方向に向かって（筐体１の側壁２ｃに向かって）開口している直方体の形状を有する。筐体１の側壁２ｃによって回路筐体３０の開口が閉じられるように、筐体１の内側から側壁２ｃに回路筐体３０が取り付けられている。これにより、筐体１の側壁２ｃと回路筐体３０とによって通気ダクト２５が形成されている。つまり、回路筐体３０は、筐体１の内部空間を複数の部分に仕切る隔壁の役割も担っている。通気ダクト２５の下部（一端部）には吸気口３４が設けられている。通気ダクト２５の上部（他端部）には排気口３１及び３２が設けられている。本実施形態では、回路筐体３０の下部に吸気口３４が設けられている。回路筐体３０の上部に排気口３１及び３２が設けられている。吸気口３４の役割は、筐体１の外部と通気ダクト２５の内部とを連通させることにある。排気口３１及び３２の役割は、通気ダクト２５の内部と通気ダクト２５を除いた筐体１の内部とを連通させることにある。インバータ３３ｂは、吸気口３４から排気口３１及び３２への経路上において通気ダクト２５に配置されている。
【００２９】
筐体１の側壁２ｃには、複数のルーバーを含む吸気口３６が設けられている。吸気口３６は、回路筐体３０の吸気口３４よりも鉛直方向の下側に位置している。吸気口３６の役割は、通気ダクト２５を介して、筐体１の外部と筐体１の内部とを連通させることにある。筐体１は、さらに、フード３８を含む。フード３８は、筐体１の内側から側壁２ｃに取り付けられており、回路筐体３０の下部及び側壁２ｃの吸気口３６を一体的に覆っている。フード３８によって、側壁２ｃの吸気口３６から回路筐体３０の吸気口３４への空気の流路が形成されている。このような構造によれば、埃、雨水などが通気ダクト２５に吸い込まれて電子回路基板３３に悪影響を及ぼすことを防止できる。
【００３０】
筐体１の側壁２ｃには、通気ダクト２５に面する位置に開閉扉４７が設けられている。開閉扉４７を開いて回路筐体３０に搭載されたコントロールパネルを操作することができる。
【００３１】
筐体１には、さらに、換気口４１が設けられている。換気口４１は、吸気口３４よりも鉛直方向の下側の位置において筐体１に設けられている。換気口４１の役割は、筐体１の内部と筐体１の外部とを連通させることにある。
【００３２】
燃料電池システム１００は、さらに、吸気ファン３５及び換気ファン４３を備えている。吸気ファン３５は、吸気口３４又はその近傍に配置されている。換気ファン４３は、換気口４１又はその近傍に配置されている。吸気ファン３５は、吸気口３４を通じて筐体１の外部の空気を筐体１の内部に供給するためのファンである。換気ファン４３は、換気口４１を通じて筐体１の内部の空気を筐体１の外部に排出するためのファンである。吸気ファン３５及び換気ファン４３から選ばれる少なくとも１つが設けられていると、インバータ３３ｂなどで温められた空気を筐体１の内部に効率的に供給することができる。
【００３３】
本実施形態によれば、吸気口３４を通じて通気ダクト２５に取り込まれた空気は、通気ダクト２５においてインバータ３３ｂなどによって温められ、排気口３１及び３２を通じて通気ダクト２５の外部である筐体１の内部空間に導かれる。筐体１に導入された空気は、燃料電池４、改質器５、第１水回路１３、第２水回路１４などコンポーネントの周囲の空間を鉛直方向の下側に向かって流れ、換気口４１を通じて、筐体１の外部へと排出される。
【００３４】
本実施形態によれば、筐体１の内部に通気ダクト２５が形成され、その通気ダクト２５に発熱源としてのインバータ３３ｂ（電子回路基板３３）が配置されている。吸気口３４及び３６から通気ダクト２５に取り込まれた空気によってインバータ３３ｂを効率的に冷却することができる。そして、空気を媒体として、インバータ３３ｂの熱で燃料電池４、改質器５、第１水回路１３、第２水回路１４などを効率的に温めることができるので、燃料電池システム１００の排熱回収効率が向上する。また、鉛直方向において、通気ダクト２５の排気口３１、通気ダクト２５の吸気口３４及び換気口４１がこの順に配置されている。このような構成によれば、筐体１の上部から下部に向かう方向の空気の流れが形成されるので、筐体１の下部の空間も適切に温めることができる。水抜き栓のように筐体１の下部（例えば、底壁２ａ）に設けられたコンポーネントも温めることができるので、より高い凍結防止効果が得られる。水抜き栓などのコンポーネントを温めるための電気ヒータを省略することも可能である。また、排気口３１及び吸気口３４の下側に換気口４１があるので、燃料電池システム１００の運転停止期間（発電が行われていない期間）においても、筐体１の内部空間に温められた空気が滞留しやすい。そのため、低外気温時にも高い凍結防止効果が得られる。
【００３５】
本実施形態において、通気ダクト２５は鉛直方向に延びている。排気口３１は、筐体１の天井壁２ｂに向かって開口している。排気口３２は、横方向（水平方向）に向かって開口している。排気口３１の開口面積は、例えば、排気口３２の開口面積よりも広い。また、回路筐体３０において、排気口３１が設けられた面は、吸気口３４が設けられた面に向かい合っている。排気口３２が設けられた面は、吸気口３４が設けられた面に隣り合っているが向かい合っていない。このような構成によれば、吸気口３４から通気ダクト２５に導入された空気が鉛直方向の上側に向かってスムーズに流れ、温められた空気の大部分が排気口３１を通じて筐体１の内部に排出される。排気口３１が天井壁２ｂに向かい合っているので、空気も天井壁２ｂに向かって吹き付けられて拡散する。したがって、本実施形態によれば、筐体１の内部空間の全体をより均一に温めることができる。排気口３２は、例えば、冷却されることが特に望ましい電子部品（インバータを除く）に向かい合う位置に形成されうる。冷却されることが特に望ましい電子部品の例として、コイルが挙げられる。
【００３６】
燃料電池システム１００は、さらに、水素ガスセンサ４５を備えている。水素ガスセンサ４５は、酸化物半導体などで構成されている。水素ガスセンサ４５は、筐体１の内部に配置されており、水素ガスの濃度を検出する役割を担っている。本実施形態では、側壁２ｃの吸気口３６よりも鉛直方向における下側に水素ガスセンサ４５が配置されている。詳細には、水素センサ４５は、換気口４５の近傍に設けられている。本実施形態によれば、通気ダクト２５の排気口３１が天井壁２ｂに向かって開口しているので、筐体１の上部の空間における空気の流れが比較的強い。そのため、筐体１の上部の空間に水素ガスが溜りにくい。換気口４１の近傍に配置された水素ガスセンサ４５によって、筐体１の内部における水素ガスの濃度、ひいては、水素ガスの漏えいの有無を確実に検出することが可能である。
【００３７】
本実施形態において、電子回路基板３３は、通気ダクト２５における空気の流れ方向（鉛直方向）に平行に配置されている。そのため、通気ダクト２５において、空気は電子回路基板３３に沿ってスムーズに流れる。これにより、空気が効率よく温められる。
【００３８】
本実施形態において、筐体１には、側壁２ｃの吸気口３６よりも鉛直方向における上側に換気口が設けられていない。積極的な換気を行うための換気口としては、換気口４１のみが筐体１の側壁２ｃに設けられている。また、通気ダクト２５が鉛直方向に延びているので、排気口３１から吸気口３６までの距離が十分に確保されている。このような構成によれば、燃料電池システム１００の運転停止後も温められた空気が筐体１の内部に保持されやすいので、より高い凍結防止効果が得られる。
【００３９】
図２に示すように、本実施形態において、吸気口３６は、換気口４１と同じ側壁２ｃに設けられている。回路筐体３０は、換気口４１が設けられた側壁２ｃに取り付けられている。このような構成によれば、筐体１の内部において、空気の流れの分配を促すことができる。このことは、筐体１の内部空間を均一に温めることに寄与する。ただし、吸気口３６は、換気口４１が設けられた側壁２ｃとは異なる側壁２ｃに設けられていてもよい。回路筐体３０は、換気口４１が設けられた側壁２ｃとは異なる側壁２ｃに取り付けられていてもよい。
【００４０】
本実施形態では、燃料電池４の全体が側壁２ｃの吸気口３６よりも鉛直方向の上側に位置している。詳細には、燃料電池４の全体が通気ダクト２５の吸気口３４よりも鉛直方向の上側に位置している。このような構成によれば、燃料電池システム１００の運転停止期間（発電が行われていない期間）において、最も重要なコンポーネントである燃料電池４を保温しやすい。通気ダクト２５の吸気口３４よりも鉛直方向の上側に位置しているコンポーネントの他の例としては、第１水回路１３に設けられたポンプ（図示省略）が挙げられる。
【００４１】
本実施形態では、改質器５が燃料電池４よりも鉛直方向の下側に配置されている。このような構成によれば、改質器５からの排熱で筐体１の上部の空間を効率的に温めることができる。
【００４２】
本実施形態によれば、筐体１の内部空間を全体的に加熱するための電気ヒータが設けられていない。したがって、燃料電池４で生成された電力が電気ヒータで消費されることを防止できる。ただし、筐体１の内部に予備の電気ヒータが配置されていてもよい。電気ヒータには、燃料電池４で生成された電力が供給されてもよいし、商用電源から電力が供給されてもよい。
【００４３】
（変形例）
図３に示すように、変形例にかかる燃料電池システム１０２は、筐体１の側壁２ｃに設けられた吸気口４４を覆うように、筐体１の内側から側壁２ｃに回路筐体３０が取り付けられている。本変形例においても、通気ダクト２５の下部に吸気口４４が設けられている。埃、雨水などが通気ダクト２５に吸い込まれる可能性が低い場合には、本変形例のように、吸気口４４の周りの構造が簡素化されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本明細書に開示された技術は、燃料電池システムにおける水の凍結防止に役立つ。本明細書に開示された技術は、燃料電池システムのエネルギー効率の向上にも寄与する。
【符号の説明】
【００４５】
１  筐体
２ａ  底壁
２ｂ  天井壁
２ｃ  側壁
４  燃料電池
５  改質器
１３  第１水回路
１４  第２水回路
１５  熱回収水路
２５  通気ダクト
３０  回路筐体（隔壁）
３１，３２  排気口
３３  電子回路基板
３３ｂ  インバータ
３４，３６，４４  吸気口
３５  吸気ファン
４１  換気口
４３  換気ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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