(57)【要約】【課題】小型且つ簡単な構造により、発電器の周囲に配置される断熱材を強固に支持する筐体を備えたガスコジェネレーションを提供すること。【解決手段】ガスコジェネレーションは、発電器の周囲に配置された断熱材を支持する筐体３０を備える。筐体３０は、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を互いに連結して形成されるフレーム３３を備えている。筐体３０は、第一フレーム部材３１に設けられた貫通孔４０と第二フレーム部材３２に設けられた貫通孔４１と、貫通孔４０及び貫通孔４１のそれぞれの内周端部４０ａ及び内周端部４１ａに当接して、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を締結する締結力を発生する帯状の締結部材４３と、第一フレーム部材３１と第二フレーム部材３２とが形成する内角Ｕにおいて、締結部材４３が発生する締結力を支持する支持部４２と、を備える。【選択図】図８
2018206500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電器の周囲に配置された断熱材を支持する筐体を備えたガスコジェネレーションであって、
前記筐体は、
第一フレーム部材と、前記第一フレーム部材と内角を形成して連結される第二フレーム部材と、から形成されるフレームと、
前記フレームに固定された複数のパネルと、からなり、
前記筐体は、
前記第一フレーム部材に設けられた円形状の第一貫通孔と、
前記第二フレーム部材に、前記第一貫通孔に対応するように設けられた円形状の第二貫通孔と、
前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔のそれぞれの内周端部に当接して、前記第一フレーム部材及び前記第二フレーム部材を締結する締結力を発生する帯状の締結部材と、
前記内角において、前記締結部材が発生する前記締結力を支持する支持部と、を備えた、ガスコジェネレーション。
【請求項２】
前記支持部は、
前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔の前記内周端部に当接した前記締結部材が前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔を相対的に移動させるように発生させる前記締結力の作用方向に対して直交する支持面を有する、請求項１に記載のガスコジェネレーション。
【請求項３】
前記支持面は、
前記第一貫通孔及び前記第二貫通孔の一方を基準貫通孔とし、前記基準貫通孔の前記内周端部に沿って前記締結部材と前記内周端部との当接点が円運動する場合の、前記作用方向にて前記基準貫通孔の最下点における接線と平行である、請求項２に記載のガスコジェネレーション。
【請求項４】
前記支持部は、
前記第一フレーム部材及び前記第二フレーム部材の一方に設けられる、請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載のガスコジェネレーション。
【請求項５】
前記支持部は、
前記内角に当接するように前記締結部材に一体に設けられる、請求項１乃至請求項３のうちの何れか一項に記載のガスコジェネレーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスコジェネレーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、下記特許文献１に開示されているような固体酸化物形燃料電池装置が知られている。この従来の固体酸化物形燃料電池装置は、燃料ガスと酸化剤ガスとを利用して発熱を伴う発電反応を生じさせる発電素子を有する燃料電池セルを複数配列するとともに電気的に接続した燃料電池スタックを備えている。燃料電池スタックは燃料電池モジュールケース内に収容されており、燃料電池モジュールケースの周囲には断熱材を介して燃料電池モジュールカバーが設けられるようになっている。
【０００３】
一般に、燃料電池スタック（発電器）の周囲に設けられる断熱材は板状に成形される。そして、板状の断熱材及び燃料電池モジュールカバー（筐体）を発電器の周囲に組み付ける際には、複数の断熱材を発電器の周囲に配置しておき、配置した断熱材の外方から燃料筐体を被せて組み付ける場合がある。この場合、筐体を被せる際には、例えば、断熱材が倒れたり落下したりしないように断熱材を固定しながら筐体が組み付けられる。又、この場合、例えば、筐体を複数の部材に分割しておき、断熱材を発電器の周囲に適切な位置に配置しながら、各部材を連結して筐体を組み立てる場合がある。
【０００４】
このような、筐体の組み立ておいて、例えば、下記特許文献２に開示された抜去耐力を向上させた取付クリップを用いて筐体を構成する部材の連結することが考えられる。又、断熱材を適切な位置への位置決めにおいて、例えば、下記特許文献３及び下記特許文献４に開示された位置決め機構を用いることも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１９１７４６号公報
【特許文献２】特開２０１６−１８３７１９号公報
【特許文献３】特開２０１４−９５８４４号公報
【特許文献４】特開２０１４−９５４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、一般に、固体酸化物形燃料電池装置等を用いるガスコジェネレーションの発電器は発熱反応によって高温になる。従って、ガスコジェネレーションに用いられる断熱材は、例えば、砂等の細粒状の耐火物を固めて仮成形することにより板状にされる。このため、断熱材及び筐体の組み付け作業時において、断熱材は形状変化を生じ易い。従って、断熱材の適切な位置を維持するように筐体を構成する部材を連結する必要があり、又、連結部分に破断等が生じないようにする必要がある。
【０００７】
上記特許文献２に開示された従来の取付クリップを用いた場合には、筐体を構成する部材を連結した際に破断等を生じる可能性は低い。しかしながら、従来の取付クリップは、部品点数が多くなるとともに、取り付けた取付クリップ自体が斜めになり取付スペースを必要とする。又、上記特許文献２及び上記特許文献３に開示された従来の位置決め機構を用いた場合には、十分な強度を有して筐体を構成する部材を連結することができない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものである。即ち、本発明の目的は、小型且つ簡単な構造により、発電器の周囲に配置される断熱材を強固に支持する筐体を備えたガスコジェネレーションを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、請求項１に係るガスコジェネレーションの発明は、発電器の周囲に配置された断熱材を支持する筐体を備えたガスコジェネレーションであって、筐体は、第一フレーム部材と、第一フレーム部材と内角を形成して連結される第二フレーム部材と、から形成されるフレームと、フレームに固定された複数のパネルと、からなり、筐体は、第一フレーム部材に設けられた円形状の第一貫通孔と、第二フレーム部材に、第一貫通孔に対応するように設けられた円形状の第二貫通孔と、第一貫通孔及び第二貫通孔のそれぞれの内周端部に当接して、第一フレーム部材及び第二フレーム部材を締結する締結力を発生する帯状の締結部材と、内角において、締結部材が発生する締結力を支持する支持部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
これによれば、締結部材が、第一フレーム部材に設けられた第一貫通孔及び第二フレーム部材に設けられた第二貫通孔と、支持部と、に当接した状態で締結力を発生することにより、第一フレーム部材及び第二フレーム部材を連結することができる。これにより、小型且つ簡単な構造により、筐体を構成するフレーム、即ち、第一フレーム部材及び第二フレーム部材を強固に連結することができ、筐体が断熱材を強固に支持することができる。
【００１１】
又、締結部材が第一貫通孔及び第二貫通孔に当接した状態で締結力を発生させるため、第一貫通孔及び第二貫通孔の位置を合わせる（位置決めする）ことができ、その結果、第一フレーム部材及び第二フレーム部材を位置決めすることができる。これにより、第一フレーム部材及び第二フレーム部材即ちフレーム及びフレームに固定された複数のパネルによって支持される断熱材の位置も、適切な位置に位置決めすることができる。更に、締結部材が、第一フレーム部材及び第二フレーム部材が形成する内角に設けられた支持部に当接することにより、例えば、角度を有して連結された第一フレーム部材及び第二フレーム部材に挟持されて破損することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の各実施形態に共通するガスコジェネレーションの概要図である。
【図２】図１の発電器の断面図である。
【図３】発電器、断熱材及び筐体を示す断面図である。
【図４】図３の筐体を示す正面図である。
【図５】図３の筐体を示す上面図である。
【図６】図３の筐体を示す側面図である。
【図７】第一フレーム部材に設けられた貫通孔及び第二フレーム部材に設けられた爪部を示す斜視図である。
【図８】締結部材による第一フレーム部材及び第二フレーム部材の連結を示す斜視図である。
【図９】図８の支持部の支持面を説明するための図である。
【図１０】締結部材を示す正面図である。
【図１１】貫通孔と爪部との係合を示す断面図である。
【図１２】締結部材によって第一フレーム部材及び第二フレーム部材が連結される場合の位置合わせを説明する断面図である。
【図１３】支持部を有しない場合を説明する斜視図である。
【図１４】実施形態の第一変形例に係る締結部材を示す正面図である。
【図１５】実施形態の第二変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の実施形態及び各変形例の相互において、互いに同一又は均等である部分には、図中、同一の符号を付してある。又、説明に用いる各図は、概念図であり、各部の形状は必ずしも厳密なものではない場合がある。
【００１４】
本実施形態のガスコジェネレーション１は、図１に示すように、発電ユニット１０及び貯湯ユニット２０を備えている。又、ガスコジェネレーション１は、燃料電池式のガスコジェネレーションである。又、ガスコジェネレーション１は、屋内に配置されても良く、屋外に配置されても良い。
【００１５】
発電ユニット１０は、筐体１０ａ、発電器１１、熱交換器１２、インバータ装置１３、及び、制御装置１４を備えている。筐体１０ａは、図１に示すように、発電器１１、熱交換器１２、インバータ装置１３及び制御装置１４等を内部に収容している。筐体１０ａは、図示を省略するが、複数のパネル及び複数のフレームから箱状、例えば、直方体形状に形成されている。
【００１６】
発電器１１は、直流電力を発電し、インバータ装置１３は、発電器１１から供給された直流電流（直流電力）を交流電流（交流電力）に変換して出力する。図２に示すように、発電器１１は、燃料電池１１ａ、蒸発部１１ｂ、改質部１１ｃ及び燃焼部１１ｄを備えており、断熱性を有する後述の筐体３０の内部に収容される。
【００１７】
蒸発部１１ｂは、改質用原料供給管１１ｅを介して供給源Ｇｓ（図１を参照）から改質用原料が供給されるとともに、水供給管１１ｆを介して水タンク１１ｇから改質水が供給される。尚、改質用原料供給管１１ｅには、原料ポンプ１１ｅ１が設けられるとともに、水供給管１１ｆには、改質用ポンプ１１ｆ１が設けられている。
【００１８】
蒸発部１１ｂは、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱する。蒸発部１１ｂは、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料とを混合して混合ガスを改質部１１ｃに供給する。改質用原料としては、天然ガス、ＬＰＧ等の改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノール等の改質用液体燃料がある。
【００１９】
改質部１１ｃは、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部１１ｂから供給された混合ガス（改質用原料及び水蒸気）から改質ガスを生成して導出する。混合ガスが触媒によって反応し、改質されて水素ガスと一酸化炭素ガスが生成されている（所謂、水蒸気改質反応）。これと同時に、水蒸気改質反応によって生成された一酸化炭素と水素が反応して水素ガスと二酸化炭素とに変成する、所謂、一酸化炭素シフト反応が生じている。これら生成されたガス（所謂、改質ガス）は、燃料電池１１ａの燃料極に導出されるようになっている。
【００２０】
燃料電池１１ａは、燃料と酸化剤ガスとにより発電する。燃料電池１１ａは、燃料極、空気極（酸化剤極）及び両極の間に介装された電解質からなる複数のセル１１ａ１が図２の左右方向に積層されて構成されている。本第一実施形態の燃料電池１１ａは、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池１１ａの燃料極には、燃料としての水素、一酸化炭素、メタンガス等が供給される。セル１１ａ１の燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路１１ａ２が形成されている。セル１１ａ１の空気極側には、酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する空気流路１１ａ３が形成されている。空気流路１１ａ３には、カソードエアがカソードエアブロワ１１ｈ（又は、カソードエアポンプ）によって供給されている。
【００２１】
燃料電池１１ａにおいては、燃料極に供給された燃料と空気極に供給された酸化剤ガスによって発電が行われる。即ち、燃料極では、下記化１及び化２に示す反応が生じ、空気極では、下記化３に示す反応が生じている。即ち、空気極で生成した酸化物イオン（Ｏ２−）が電解質を通過し、燃料極で水素と反応することにより電気エネルギーを発生させている。
（化１）
Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
（化２）
ＣＯ＋Ｏ２−→ＣＯ２＋２ｅ−
（化３）
１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−
【００２２】
燃焼ガスは、燃料流路１１ａ２から導出した発電に使用されなかった改質ガスが、空気流路１１ａ３から導出した発電に使用されなかった酸化剤ガス（空気）によって燃焼される。その燃焼が行われる場所が燃焼部１１ｄである。燃焼部１１ｄでの燃焼により、蒸発部１１ｂ及び改質部１１ｃが加熱される。
【００２３】
図１に示すように、熱交換器１２は、発電器１１から排気される燃焼排ガスが供給されるとともに貯湯槽２１からの貯湯水が供給され、燃焼排ガスと貯湯水とが熱交換する熱交換器である。具体的には、貯湯槽２１は、貯湯水を貯湯するものであり、貯湯水が循環する（図１にて示す矢印の方向に循環する）貯湯水循環ライン２２が接続されている。貯湯水循環ライン２２上には、下端から上端に向かって順番に貯湯水循環ポンプ２２ａ及び熱交換器１２が配設されている。熱交換器１２は、発電器１１からの排気管１１ｉが接続（貫設）されている。
【００２４】
熱交換器において、発電器１１からの燃焼排ガスは、排気管１１ｉを通って熱交換器１２内に導入され、貯湯水との間で熱交換が行われ凝縮されるとともに冷却される。凝縮後の燃焼排ガスは排気管１１ｉを通って外部に排出される。尚、凝縮された凝縮水は、水タンク１１ｇ（図２を参照）に回収される。又、水タンク１１ｇは、凝縮水をイオン交換樹脂によって純水化するようになっている。上述した熱交換器１２、貯湯槽２１及び貯湯水循環ライン２２から、貯湯ユニット（排熱回収システム）２０が構成されている。貯湯ユニット２０は、発電器１１の排熱を貯湯水に回収して蓄える。
【００２５】
インバータ装置１３は、図１に示すように、発電器１１から供給された直流電流を交流電流に変換して出力する。インバータ装置１３は、電源ライン１５ｂを介して系統電源１５ａ及び外部電力負荷１５ｃ（例えば、電化製品）と電気的に接続されている。インバータ装置１３から出力される交流電力及び系統電源１５ａからの交流電力は、電源ライン１５ｂを介して外部電力負荷１５ｃに出力されるようになっている。尚、インバータ装置１３は、電源ライン１５ｂを介して供給される系統電源１５ａからの交流電力を直流電力に変換して出力する機能も備えている。インバータ装置１３が出力する直流電力は、補機（原料ポンプ１１ｅ１、改質用ポンプ１１ｆ１等）や制御装置１４に供給されている。
【００２６】
制御装置１４は、発電器１１（燃料電池１１ａ）の制御を少なくとも行うものである。例えば、制御装置１４は、系統電源１５ａから電力供給があるときは、外部電力負荷１５ｃの消費電力となるように（消費電力に追従するように）燃料電池１１ａの発電量の制御を行う。
【００２７】
（筐体３０）
次に、筐体３０について詳述する。筐体３０は、図３に示すように、板状のベースＢに載置された発電器１１の周囲に配置された複数の断熱材Ｄを支持するように、外方から覆うようになっている。断熱材Ｄは、燃焼部１１ｄにおける燃焼に伴う熱を断熱するために、砂等の細粒状の耐火物を袋詰めし、この状態で板状に成形されている。尚、発電器１１は、複数の板状部材からなるモジュールケースＣの内部に収容されている。
【００２８】
筐体３０は、図３〜図６に示すように、二個一対の第一フレーム部材３１と、第一フレーム部材３１と内角Ｕ（例えば、直角に）を形成して連結される二個一対の第二フレーム部材３２と、から形成されるフレーム３３と、複数のパネル３４，３５，３６と、から構成される。一対の第一フレーム部材３１は、図４及び図６に示すように、それぞれ、二個一対の脚部３１ａと、脚部３１ａの一端側に一体に固定された梁部３１ｂとから構成されており、略コの字状に形成されている。
【００２９】
脚部３１ａ及び梁部３１ｂは、それぞれ、直状であり、長手方向に直交する断面の形状が略Ｌ字状になっている。脚部３１ａの他端側３１ａ１、即ち、第一フレーム部材３１の開放端３１ａ１には、ボルト挿通孔３１ｃが形成されている。ボルト挿通孔３１ｃにボルトが挿通されて締結されることにより、第一フレーム部材３１は、ベースＢに対してボルト挿通孔３１ｃ（開放端３１ａ１）を中心に回転可能に連結される。又、図５に示すように、Ｌ字状の梁部３１ｂの一面３１ｂ１側（図４に示す筐体３０の上面側に相当）には、矩形状の貫通孔３１ｄが設けられている。
【００３０】
一対の第二フレーム部材３２は、図５に示すように、第一フレーム部材３１の長手方向に対して直角に連結される。一対の第二フレーム部材３２は、それぞれ、直状であり、図６に示すように、長手方向に直交する断面の形状が略Ｌ字状になっている。Ｌ字状の第二フレーム部材３２の一面３２ａの両端部には、第一フレーム部材３１に形成された貫通孔３１ｄに係合する爪部３２ｂが設けられている。
【００３１】
ここで、貫通孔３１ｄと爪部３２ｂを詳細に説明する。図７に示すように、貫通孔３１ｄは、第一フレーム部材３１の梁部３１ｂの長手方向に沿って矩形状に開口されている。爪部３２ｂは、貫通孔３１ｄを形成する内周端部３１ｄ１に対して係合する（引っ掛かる）ように、第二フレーム部材３２の長手方向にて折り返されて形成されている。この場合、爪部３２ｂは、図４等に示すように、筐体３０の外方から内方に向けて折り返されている。又、図７に示すように、爪部３２ｂの幅方向の長さＬｔは、貫通孔３１ｄの開口長さ（梁部３１ｂに沿った方向の長さ）Ｌａに比べて小さく設定されている。
【００３２】
パネル３４は、図４〜図６に示すように、第一フレーム部材３１の内側に固定されて、筐体３０の側面に配置されている。パネル３５は、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の内側に固定されて、筐体３０の上面に配置されている。パネル３６は、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の内側に固定されて、筐体３０の正面及び背面に配置されている。
【００３３】
又、第一フレーム部材３１の梁部３１ｂの一面３１ｂ１には、図５に示すように、円形状の第一貫通孔としての貫通孔４０が形成されるとともに、第二フレーム部材３２の一面３２ａには、貫通孔４０に対応するように円形状の第二貫通孔としての貫通孔４１が形成される。又、第二フレーム部材３２の一面３２ａにおいて、第一フレーム部材３１の梁部３１ｂと第二フレーム部材３２とによって形成される内角Ｕに支持部４２が設けられる。更に、貫通孔４０，４１及び支持部４２には、帯状の締結部材４３が貫通孔４０の内周端部４０ａ及び貫通孔４１の内周端部４１ａと支持部４２とに当接した状態で締結される。
【００３４】
支持部４２は、締結部材４３が貫通孔４０の内周端部４０ａ及び貫通孔４１の内周端部４１ａに当接した状態で発生する締結力を支持する。支持部４２は、図８に示すように、締結部材４３と当接する支持面４２ａを有している。支持面４２ａは、締結部材４３が、貫通孔４０及び貫通孔４１を相対的に移動させるように発生させる締結力の作用方向に対して直交するように設けられる。
【００３５】
より詳しく説明すると、第二フレーム部材３２に設けられた貫通孔４１を基準貫通孔Ｋとし、例えば、断熱材Ｄの影響により、第一フレーム部材３１に設けられた貫通孔４０が貫通孔４１に対してずれている場合を想定する。この場合、締結部材４３と基準貫通孔Ｋ（貫通孔４１）の内周端部４１ａとが当接する当接点Ｐは、図９にて太実線により示すように、締結部材４３が作用方向Ｓの方向に締結力Ｆを発生させると内周端部４１ａに沿って円運動する。このとき、締結部材４３が作用方向Ｓに対して直交する支持面４２ａによって支持されて締結力Ｆを発生している場合、当接点Ｐは、基準貫通孔Ｋ（貫通孔４１）の最下点Ｑまで移動する。
【００３６】
ここで、締結部材４３は、貫通孔４０の内周端部４０ａにも当接点Ｒにて当接しているので、当接点Ｒも基準貫通孔Ｋ（貫通孔４１）の最下点Ｑに向けて移動する。従って、締結部材４３が締結力Ｆを発生させて貫通孔４０を移動させる場合、貫通孔４０は、当接点Ｒが基準貫通孔Ｋ（貫通孔４１）の最下点Ｑに一致するように、移動する。従って、支持面４２ａは、締結部材４３が発生させる締結力Ｆの作用方向Ｓに対して直交し、且つ、締結部材４３が発生する締結力Ｆの作用方向Ｓにて基準貫通孔Ｋである貫通孔４１の最下点Ｑにおける接線の方向に平行となるように設けられる。これにより、締結部材４３が締結力Ｆを発生させることにより、貫通孔４０と貫通孔４１（基準貫通孔Ｋ）との位置を合わせることができる。
【００３７】
締結部材４３は、樹脂材料又は金属材料から形成され、図１０に示すように、帯状の本体部４３ａと、本体部４３ａの一面側に形成された凹凸部４３ｂと、本体部４３ａとともに凹凸部４３ｂを挿通させて凹凸部４３ｂと係合する係合部４３ｃとを有している。これにより、貫通孔４０、貫通孔４１及び支持部４２に当接するように、本体部４３ａの先端部４３ａ１側から係合部４３ｃに対して凹凸部４３ｂを挿通させて環状とした状態で、本体部４３ａの先端部４３ａ１を引っ張ることにより、締結部材４３は、貫通孔４０、貫通孔４１及び支持部４２に対して締結力Ｆを作用させる。
【００３８】
このように構成された筐体３０は、複数の断熱材Ｄが発電器１１（モジュールケースＣ）の周囲に配置された状態で組み付けられる。具体的に説明すると、先ず、一対の第一フレーム部材３１が、それぞれ、脚部３１ａに形成されたボルト挿通孔３１ｃに挿通されたボルトによりベースＢに固定される。続いて、第二フレーム部材３２がベースＢに固定された第一フレーム部材３１に連結される。この場合、図１１に示すように、ベースＢに対して立設された一対の第一フレーム部材３１のうちの一方の梁部３１ｂに形成された貫通孔３１ｄに対して、第二フレーム部材３２の一端側に設けられた爪部３２ｂが挿入される。そして、図１１にて矢印により示すように、挿入された爪部３２ｂが折り返し方向に（爪部３２ｂが貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に接近する方向に）、即ち、第一フレーム部材３１と第二フレーム部材３２とを相対的に離間させる方向に移動させる。これにより、挿入された爪部３２ｂが貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に当接して係合する。
【００３９】
次に、ベースＢに対して立設された一対の第一フレーム部材３１のうちの他方の梁部３１ｂに形成された貫通孔３１ｄに対して、第二フレーム部材３２の他端側に設けられた爪部３２ｂが挿入される。そして、挿入された爪部３２ｂが折り返し方向に（爪部３２ｂが貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に接近する方向に）、即ち、第一フレーム部材３１と第二フレーム部材３２とを相対的に離間させる方向に移動させる。
【００４０】
この場合、先に係合された貫通孔３１ｄと爪部３２ｂとは、図１１に示すように、係合状態において重なり代Ｌｋを有しているので、重なり代Ｌｋ分だけ第二フレーム部材３２の長手方向への移動を許容することができる。又、爪部３２ｂの幅方向の長さＬｔは貫通孔３１ｄの開口長さＬａよりも小さいため、第二フレーム部材３２の長手方向に直交する横方向への移動を許容することができる。更に、第一フレーム部材３１は、ボルト挿通孔３１ｃを中心に回転することができる。即ち、筐体３０を組み付ける際には、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２は、良好な可動性を有する。
【００４１】
従って、複数の断熱材Ｄを配置した状態で筐体３０を組み立てる際には、単に、第二フレーム部材３２を第一フレーム部材３１に対して相対的に移動させることにより、爪部３２ｂを貫通孔３１ｄに係合させ、筐体３０を発電器１１の周囲に組み付けることができる。ここで、筐体３０が組み付けられた状態、即ち、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２が連結された状態において、例えば、板状に成形された断熱材Ｄに形状変化が生じた場合、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２は、断熱材Ｄによって外方に向けて押圧される。この場合、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２は、互いに離間する方向に相対的に移動するので、貫通孔３１ｄと爪部３２ｂと係合状態は良好に維持される。
【００４２】
このように、爪部３２ｂを貫通孔３１ｄに係合させて、複数の断熱材Ｄを適切に保持した状態で、貫通孔４０，４１と支持部４２とが締結部材４３によって締結されて、筐体３０の組み立てが完了する。具体的に、貫通孔４０、貫通孔４１及び支持部４２に当接するように、締結部材４３の本体部４３ａを先端部４３ａ１側から係合部４３ｃに対して凹凸部４３ｂを挿通させて環状とした状態とする。続いて、例えば、作業者が本体部４３ａの先端部４３ａ１を引っ張ることにより、締結部材４３は、貫通孔４０、貫通孔４１及び支持部４２に対して締結力Ｆを作用させる。
【００４３】
ところで、締結部材４３が締結力Ｆを発生させると、上述したように、貫通孔４０は貫通孔４１に向けて移動する。貫通孔４０は、第一フレーム部材３１に設けられているため、貫通孔４０とともに第一フレーム部材３１も移動する。この場合、貫通孔４１は第二フレーム部材３２に設けられているため、第一フレーム部材３１は第二フレーム部材３２に向けて移動する。
【００４４】
このとき、図１２に示すように、断熱材Ｄの配置がずれていたり、断熱材Ｄに形状変化が生じたりした場合、第一フレーム部材３１は位置ずれした断熱材Ｄとともに第二フレーム部材３２即ち発電器１１（モジュールケースＣ）に向けて移動（回転）する。又、第一フレーム部材３１を移動させた状態で、締結部材４３の凹凸部４３ｂが係合部４３ｃと係合することにより、締結部材４３は締結力Ｆを発生した状態を維持する。
【００４５】
尚、本実施形態においては、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２によって形成される内角Ｕに支持部４２が設けられる。上述したように、締結部材４３によって連結された第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２は可動性を有するので、例えば、図１３に示すように、支持部４２が設けられない場合には、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の内角Ｕが鋭角となるように相対的に回転し、締結部材４３に損傷を与える虞がある。これに対して、支持部４２を設けることにより、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の内角Ｕが鋭角となることが防止され、締結部材４３に損傷を与えることが防止される。
【００４６】
以上の説明からも理解できるように、上記実施形態のガスコジェネレーション１は、発電器１１の周囲に配置された断熱材Ｄを支持する筐体３０を備えたガスコジェネレーションであって、筐体３０は、第一フレーム部材３１と、第一フレーム部材３１と内角（直角）を形成して連結される第二フレーム部材３２と、から形成されるフレーム３３と、フレーム３３（即ち、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２）に固定された複数のパネル３４，３５，３６と、からなり、筐体３０は、第一フレーム部材３１に設けられた円形状の第一貫通孔としての貫通孔４０と、第二フレーム部材３２に、貫通孔４０に対応するように設けられた円形状の第二貫通孔としての貫通孔４１と、貫通孔４０及び貫通孔４１のそれぞれの内周端部４０ａ及び内周端部４１ａに当接して、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を締結する締結力Ｆを発生する帯状の締結部材４３と、内角Ｕにおいて、締結部材４３が発生する締結力Ｆを支持する支持部４２と、を備える。
【００４７】
これによれば、締結部材４３が、第一フレーム部材３１に設けられた貫通孔４０及び第二フレーム部材３２に設けられた貫通孔４１と、支持部４２と、に当接した状態で締結力Ｆを発生することにより、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を連結することができる。これにより、小型且つ簡単な構造により、筐体３０を構成するフレーム３３、即ち、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を強固に連結することができ、筐体３０が断熱材Ｄを強固に支持することができる。
【００４８】
又、締結部材４３が貫通孔４０及び貫通孔４１に当接した状態で締結力Ｆを発生させるため、貫通孔４０及び貫通孔４１の位置を合わせる（位置決めする）ことができ、その結果、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を位置決めすることができる。これにより、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２即ちフレーム３３及びフレーム３３に固定された複数のパネル３４，３５，３６によって支持される断熱材Ｄの位置も、適切な位置に位置決めすることができる。更に、締結部材４３が、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２が形成する内角Ｕに設けられた支持部４２に当接することにより、例えば、角度を有して連結された第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２に挟持されて破損することを防止することができる。
【００４９】
この場合、支持部４２は、貫通孔４０の内周端部４０ａ及び貫通孔４１の内周端部４１ａに当接した締結部材４３が貫通孔４０及び貫通孔４１を相対的に移動させるように発生させる締結力Ｆの作用方向Ｓに対して直交する支持面４２ａを有する。
【００５０】
これによれば、支持面４２ａに当接する締結部材４３は、発生させた締結力Ｆにより、効率よく貫通孔４０及び貫通孔４１を相対的に移動させて位置決めすることができる。これにより、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を確実に位置決めすることができ、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２即ちフレーム３３及びフレーム３３に固定された複数のパネル３４，３５，３６によって支持される断熱材Ｄの位置も、適切な位置に位置決めすることができる。
【００５１】
又、この場合、支持面４２ａは、貫通孔４０及び貫通孔４１の一方である貫通孔４１を基準貫通孔Ｋとし、基準貫通孔Ｋの内周端部４１ａに沿って締結部材４３と内周端部４１ａとの当接点Ｐが円運動する場合の作用方向Ｓにて基準貫通孔Ｋの最下点Ｑにおける接線と平行である。
【００５２】
これによれば、基準貫通孔Ｋの最下点Ｑにおける接線に平行となる支持面４２ａに当接する締結部材４３は、発生させた締結力Ｆにより、貫通孔４０を基準貫通孔Ｋに向けて移動させて正確に位置決めすることができる。これにより、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２をより正確に位置決めすることができ、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２即ちフレーム３３及びフレーム３３に固定された複数のパネル３４，３５，３６によって支持される断熱材Ｄの位置も、より正確な位置に位置決めすることができる。
【００５３】
又、これらの場合、支持部４２は、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の一方である第二フレーム部材３２に設けられる。
【００５４】
これによれば、支持部４２を別途設ける必要がない。従って、小型且つ簡単な構造であり、且つ、より安価に、筐体３０を構成するフレーム３３、即ち、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を強固に連結することができる。
【００５５】
（実施形態の第一変形例）
上記実施形態においては、第二フレーム部材３２に一体に支持部４２を形成するようにした。これに代えて、図１４に示すように、締結部材４３に対して支持部４２を一体に設けることも可能である。この場合、支持部４２の形状は、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２が形成する内角Ｕの角度、例えば、直角に合わせた直角三角形に形成される。又、支持面４２ａは、締結力Ｆの作用方向Ｓ、即ち、本体部４３ａの長手方向に対して直交するように設けられる。
【００５６】
このように、支持部４２が内角Ｕに当接するように締結部材４３に一体に設けられた場合においても、締結部材４３は、貫通孔４０，４１及び支持部４２に当接した状態で締結力Ｆを発生させることにより、貫通孔４０，４１の位置決め、即ち、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を介して断熱材Ｄを位置決めすることができ、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を強固に連結することができる。従って、上記実施形態と同等の効果が得られる。
【００５７】
（実施形態の第二変形例）
上記実施形態においては、第二フレーム部材３２に形成された爪部３２ｂが筐体３０の外方から内方に向けて折り返されるようにした。そして、第二フレーム部材３２を第一フレーム部材３１に連結する際には、爪部３２ｂを梁部３１ｂの一面３１ｂ１に対して外方から貫通孔３１ｄに挿入するようにした。ところで、上述したように、第一フレーム部材３１は、ボルト挿通孔３１ｃ（開放端３１ａ１）を中心に回転することができる。このため、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を相対的に移動させて貫通孔３１ｄに爪部３２ｂを係合させる際、第一フレーム部材３１を回転させて貫通孔３１ｄに爪部３２ｂを係合させるようにすることが可能である。
【００５８】
この第一変形例においては、図１５に示すように、第二フレーム部材３２の爪部３２ｃは、上記第一実施形態の爪部３２ｂと折り返し方向が逆向きになっている。即ち、爪部３２ｃは、第一フレーム部材３１の貫通孔３１ｄに対して、筐体３０の内方から外方に向けて挿入されるようになっている。これにより、この第一変形例においては、筐体３０の上下方向において第一フレーム部材３１が第二フレーム部材３２に積層されるように連結される。
【００５９】
具体的に、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を連結させる場合、図１５にて破線により示すように、一対の第一フレーム部材３１の他方を、一旦、ボルト挿通孔３１ｃを中心に、第二フレーム部材３２から離間する方向に回転させておく。この状態において、上記実施形態と同様に、一対の第一フレーム部材３１の一方に設けられた貫通孔３１ｄに対して第二フレーム部材３２の一方の爪部３２ｃ（又は、爪部３２ｂ）を係合させる。続いて、一方の爪部３２ｃ（また、爪部３２ｂ）が係合された第二フレーム部材３２に対して、一対の第一フレーム部材３１の他方をボルト挿通孔３１ｃ（開放端３１ａ１）を中心に第二フレーム部材３２に接近する方向に回転させる。
【００６０】
これにより、貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１は、爪部３２ｃを乗り越える。その後、上記第一実施形態と同様に、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を相対的に離間させる方向に移動させることにより、爪部３２ｃは貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に当接して係合する。従って、この第一変形例においても、上記実施形態と同等の効果が得られる。
【００６１】
尚、この場合、貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１が爪部３２ｃを乗り越えることにより、爪部３２ｃを貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に係合させることができる。このため、第一フレーム部材３１を回転させることに代えて、例えば、固定された第一フレーム部材３１に対して第二フレーム部材３２を相対的に接近する方向に移動させた後、相対的に離間する方向に移動させることも可能である。この場合においても、第二フレーム部材３２の一方の爪部３２ｃ（爪部３２ｂ）が一方の第一フレーム部材３１の貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に係合した状態で可動することができるので、第二フレーム部材３２を第一フレーム部材３１に対して容易に相対移動させることができる。
【００６２】
本発明の実施にあたっては、上記第一実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変形が可能である。
【００６３】
例えば、上記実施形態及び上記各変形例においては、筐体３０が、第一フレーム部材３１に設けられた貫通孔３１ｄと、第二フレーム部材３２に設けられた爪部３２ｂ及び爪部３２ｃを有するようにした。上述したように、締結部材４３が貫通孔４０、貫通孔４１及び支持部４２に対して締結力Ｆを作用させることにより、貫通孔４０及び貫通孔４１との位置を合わせて、即ち、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の位置を合わせて、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を強固に連結することができる。従って、第一フレーム部材３１に貫通孔３１ｄを設けること、及び、第二フレーム部材３２に爪部３２ｂ、爪部３２ｃを設けること、を省略することも可能である。
【００６４】
又、上記実施形態及び上記各変形例においては、第一フレーム部材３１に貫通孔３１ｄを設け、第二フレーム部材３２に爪部３２ｂ及び爪部３２ｃを設けるようにした。これに代えて、第一フレーム部材３１に爪部３２ｂ及び爪部３２ｃに対応する爪部を設けるとともに、第二フレーム部材３２に貫通孔３１ｄに対応する貫通孔を設けることも可能である。
【００６５】
更に、高温になる発電器１１の周囲に配置される断熱材Ｄは、特に、外気温が低くなると、表面に結露水が発生する場合がある。上記実施形態及び上記各変形例において説明したように、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２から構成されるフレーム３３は、連結部分に十分に可動性を確保することができる。従って、断熱材Ｄの表面に発生した結露水をフレーム３３に伝わらせて排水路に導水するように、例えば、第一フレーム部材３１に対して第二フレーム部材３２が傾斜角を有するように連結することも可能である。
【００６６】
具体的に、例えば、一対の第一フレーム部材３１のうちの一方の脚部３１ａの長さを一対の第一フレーム部材３１の他方の脚部３１ａの長さよりも長くしておき、これらの第一フレーム部材３１に第二フレーム部材３２を連結する。これにより、断熱材Ｄの表面に発生した結露水が第二フレーム部材３２に付着すると、自重により第二フレーム部材３２を伝わり、所望の排水路に導水することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１…ガスコジェネレーション、１０…発電ユニット、１０ａ…筐体、１１…発電器、１１ａ…燃料電池、１１ａ１…セル、１１ａ２…燃料流路、１１ａ３…空気流路、１１ｂ…蒸発部、１１ｃ…改質部、１１ｄ…燃焼部、１１ｅ…改質用原料供給管、１１ｅ１…原料ポンプ、１１ｆ…水供給管、１１ｆ１…改質用ポンプ、１１ｇ…水タンク、１１ｈ…カソードエアブロワ、１１ｉ…排気管、１２…熱交換器、１３…インバータ装置、１４…制御装置、１５ａ…系統電源、１５ｂ…電源ライン、１５ｃ…外部電力負荷、２０…貯湯ユニット、２１…貯湯槽、２２…貯湯水循環ライン、２２ａ…貯湯水循環ポンプ、３０…筐体、３１…第一フレーム部材、３１ａ…脚部、３１ａ１…他端側（開放端）、３１ｂ…梁部、３１ｂ１…一面、３１ｃ…ボルト挿通孔、３１ｄ…貫通孔、３１ｄ１…内周端部、３２…第二フレーム部材、３２ａ…一面、３２ｂ…爪部、３２ｃ…爪部、３３…フレーム、３４…パネル、３５…パネル、３６…パネル、４０…貫通孔、４０ａ…内周端部、４１…貫通孔、４１ａ…内周端部、４２…支持部、４２ａ…支持面、４３…締結部材、４３ａ…本体部、４３ａ１…先端部、４３ｂ…凹凸部、４３ｃ…係合部、Ｂ…ベース、Ｃ…モジュールケース、Ｄ…断熱材、Ｆ…締結力、Ｇｓ…供給源、Ｋ…基準貫通孔、Ｌｔ…幅方向の長さ、Ｌａ…開口長さ、Ｌｋ…重なり代、Ｐ…当接点、Ｑ…最下点、Ｒ…当接点、Ｓ…作用方向、Ｕ…内角
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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