(57)【要約】【課題】燃料電池システムにおいて、燃料電池モジュールにて発生した結露水によって、補機や制御装置に不具合が生じることを抑制すること。【解決手段】燃料電池システム１において、燃料電池モジュール３０のハウジング３８の内側面または外側面には、燃料電池３３の温度に応じて発生する結露によって生じた水滴である結露水が付着する。ハウジング３８の下端部は、補機および制御装置１５の直上以外の部位に配置され、結露水を、燃料電池システム１の筐体１０ａの底部１０ａ１に直接落下させる落下部４０ａと、水平面に対して傾斜して設けられ、内側面または外側面を伝って結露水が到達し、結露水を落下部４０ａに導く傾斜部４０ｂと、を備えている。【選択図】  図１
2018206499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内の上側に配置され、燃料と酸化剤ガスとから発電を行う燃料電池を有する燃料電池モジュールと、
前記筐体内に配置され、前記燃料電池モジュールの作動を補助する電装品である補機と、
前記筐体内に配置され、前記燃料電池モジュールを少なくとも制御する制御装置と、を備えた燃料電池システムであって、
前記燃料電池モジュールは、
前記燃料電池が内側に配置されたハウジングを備え、
前記ハウジングの内側面または外側面には、前記燃料電池の温度に応じて発生する結露によって生じた水滴である結露水が付着し、
前記ハウジングの下端部は、
前記補機および前記制御装置の直上以外の部位に配置され、前記結露水を、前記筐体の底部に直接落下させる落下部と、
水平面に対して傾斜して設けられ、前記内側面または前記外側面を伝って前記結露水が到達し、前記結露水を前記落下部に導く傾斜部と、を備えている燃料電池システム。
【請求項２】
前記ハウジングは、板状に設けられ、前記燃料電池の側方に配置された複数の側板を備え、
前記傾斜部および前記落下部は、前記複数の側板の下辺にそれぞれ設けられている請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記複数の側板のうち少なくとも一つの側板には、前記落下部が複数設けられている請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記ハウジングの前記内側面には、断熱部材が配置されている請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記燃料電池モジュールは、前記ハウジングの温度より温度が高い高温部を有し、
前記落下部は、前記高温部の近傍に設けられている請求項１乃至請求項４の何れか一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】
本発明は、燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムの一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の燃料電池システムは、特許文献１の図１に示すように、筐体９、筐体９内の上側に配置された発電モジュール３、および、筐体９内の下側に配置されたカソードガスポンプ６２等の補機類や制御部１００を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２８１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、発電モジュール３が運転中に比較的高温になるため、断熱部３０の内側にて結露が発生して、この結露によって生じた結露水が、発電モジュール３より落下することが考えられる。この発電モジュール３より落下した結露水が、電装品である補機や制御装置に付着した場合、補機や制御装置に不具合が生じる。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した課題を解消するためになされたもので、燃料電池システムにおいて、燃料電池モジュールにて発生した結露水によって、補機や制御装置に不具合が生じることを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る燃料電池システムは、筐体と、筐体内の上側に配置され、燃料と酸化剤ガスとから発電を行う燃料電池を有する燃料電池モジュールと、筐体内に配置され、燃料電池モジュールの作動を補助する電装品である補機と、筐体内に配置され、燃料電池モジュールを少なくとも制御する制御装置と、を備えた燃料電池システムであって、燃料電池モジュールは、燃料電池が内側に配置されたハウジングを備え、ハウジングの内側面または外側面には、燃料電池の温度に応じて発生する結露によって生じた水滴である結露水が付着し、ハウジングの下端部は、補機および制御装置の直上以外の部位に配置され、結露水を、筐体の底部に直接落下させる落下部と、水平面に対して傾斜して設けられ、内側面または外側面を伝って結露水が到達し、結露水を落下部に導く傾斜部と、を備えている。
【発明の効果】
【０００７】
これによれば、燃料電池モジュールのハウジングの表面（内側面および外側面）に生じた結露水は、ハウジングの表面に沿って下方に伝って傾斜部に到達する。そして、この結露水は、傾斜部を伝って落下部に到達し、落下部から筐体の底部に落下する。このとき、落下部が補機および制御装置の直上以外の部位に設けられているため、結露水は、補機および制御装置に付着しない。したがって、燃料電池モジュールにて発生した結露水によって、補機や制御装置に不具合が生じることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る燃料電池システムの第一実施形態を示す概要図である。
【図２】図３に示すII−II線に沿った燃料電池モジュールの断面図である。
【図３】図１に示す燃料電池モジュールの側面図である。
【図４】本発明に係る燃料電池システムの第一実施形態の変形例における燃料電池モジュールの側面図である。
【図５】本発明に係る燃料電池システムの第二実施形態を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第一実施形態＞
（１．燃料電池システム）
以下、本発明による燃料電池システムの第一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本明細書においては説明の便宜上、図１における上側および下側をそれぞれ燃料電池システム１の上方および下方とし、同じく左側および右側をそれぞれ燃料電池システム１の左方および右方とし、同じく紙面奥側および紙面手前側をそれぞれ燃料電池システム１の前方および後方として説明する。
【００１０】
燃料電池システム１は、図１に示すように、本体部１０および貯湯槽２１を備えている。本体部１０は、筐体１０ａ、燃料電池モジュール１１（３０）、熱交換器１２、電力変換装置１３、水タンク１４、制御装置１５を備えている。燃料電池モジュール１１、熱交換器１２、電力変換装置１３、水タンク１４、制御装置１５および貯湯槽２１は、筐体１０ａ内に収容されている。
【００１１】
燃料電池モジュール１１は、後述する燃料電池３３を少なくとも含んで構成されるものである。燃料電池モジュール１１には、燃料電池３３の発電に必要な燃料と酸化剤ガスとが供給される。燃料は、改質水を用いて改質用原料を改質した改質燃料である。酸化剤ガスは、空気（カソードエア）である。なお、燃料電池３３の動作温度は、外気温より高く、およそ７００℃である。
【００１２】
燃料電池モジュール１１は、供給源Ｇｓから改質用原料が、燃料供給管１１ａを介して燃料ポンプ１１ａ１の駆動によって供給される。燃料電池モジュール１１は、水タンク１４から改質水が、改質水供給路１１ｂを介して改質水ポンプ１１ｂ１の駆動によって供給される。また、燃料電池モジュール１１は、筐体１０ａ内の空気が、カソードエア供給路１１ｃを介してカソードエアブロワ１１ｃ１の駆動によって供給される。
【００１３】
各ポンプ１１ａ１，１１ｂ１およびブロワ１１ｃ１は、筐体１０ａ内に配置され、燃料電池モジュール１１の作動を補助する電装品である補機に相当する。
【００１４】
熱交換器１２は、燃料電池モジュール１１から排気される燃焼排ガス（後述する）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。熱交換器１２は、燃料電池モジュール１１からの排気管１１ｄが接続（貫設）されている。熱交換器１２は、水タンク１４に接続されている凝縮水供給管１２ａが接続されている。
【００１５】
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（図にて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および熱交換器１２が配置されている。
【００１６】
熱交換器１２において、燃料電池モジュール１１からの燃焼排ガスは、排気管１１ｄ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て冷却されるとともに、燃焼排ガス中に含まれる水蒸気が凝縮される。冷却後の燃焼排ガスは排気管１１ｄを通って外部に排出される。また、凝縮された凝縮水は、凝縮水供給管１２ａを通って水タンク１４に供給される。なお、水タンク１４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。
【００１７】
上述した熱交換器１２、貯湯槽２１および貯湯水循環ライン２２から、排熱回収システム２０が構成されている。排熱回収システム２０は、燃料電池モジュール１１の排熱を貯湯水に回収して蓄える。
【００１８】
さらに、電力変換装置１３は、燃料電池３３から出力される直流電圧を入力し所定の交流電圧に変換して、交流の系統電源１６ａおよび外部電力負荷１６ｃ（例えば電化製品）に接続されている電源ライン１６ｂに出力する。
【００１９】
また、電力変換装置１３は、系統電源１６ａからの交流電圧を電源ライン１６ｂを介して入力し所定の直流電圧に変換して、補機や制御装置１５に出力する。
【００２０】
制御装置１５は、燃料電池モジュール１１を少なくとも制御するものである。制御装置１５は、補機を駆動して、燃料電池システム１の運転を制御する。制御装置１５は、燃料電池システム１の発電運転中において、燃料電池３３の発電電力を外部電力負荷１６ｃの消費電力となるように制御する（負荷追従運転）。
【００２１】
ここで、筐体１０ａ内における燃料電池モジュール１１等の配置（レイアウト）について説明する。燃料電池モジュール１１は、筐体１０ａ内の上側に配置されている。貯湯槽２１は、燃料電池モジュール１１の左端部の下方に配置されている。また、補機、熱交換器１２および水タンク１４は、燃料電池モジュール１１の中央部の下方に配置されている。
【００２２】
電力変換装置１３および制御装置１５は、燃料電池モジュール１１より右方に配置されている。このように、燃料電池モジュール１１の右端部の下方には、補機および制御装置１５が配置されていない。すなわち、燃料電池モジュール１１の右端部は、筐体１０ａの底部１０ａ１の内側面と対向している。
【００２３】
（２．燃料電池モジュール３０）
燃料電池モジュール３０は、図２に示すように、蒸発部３１、改質部３２、燃料電池３３、燃焼部３４、第一断熱部材３５、ケース３６、第二断熱部材３７およびハウジング３８を備えている。蒸発部３１および改質部３２は、燃料電池３３の上方に配置されている。燃焼部３４は、蒸発部３１および改質部３２と燃料電池３３との間に配置されている。
【００２４】
蒸発部３１は、改質水から水蒸気を生成するものである。蒸発部３１は、具体的には、後述する燃焼ガスにより加熱されて、水タンク１４から供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成する。また、蒸発部３１は、供給源Ｇｓから供給された改質用原料を予熱する。
【００２５】
蒸発部３１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改質部３２に供給する。改質用原料としては天然ガス、ＬＰガスなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料がある。
【００２６】
改質部３２は、改質用原料と水蒸気とから改質燃料である改質ガスを生成し、改質ガスを燃料電池３３に供給するものである。改質部３２は、具体的には、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３１から供給された混合ガス（改質用原料、水蒸気）から改質ガスを生成する。
【００２７】
改質部３２内には、触媒（例えば、ＲｕまたはＮｉ系の触媒）が充填されており、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などを含んだ改質ガスが生成されている（いわゆる水蒸気改質反応）。改質ガスは、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の天然ガス（メタンガス）、改質に使用されなかった改質水（水蒸気）を含んでいる。
【００２８】
燃料電池３３は、改質ガスと酸化剤ガスにより発電する。燃料電池３３は、燃料極（図示なし）、空気極（酸化剤極；図示なし）、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル（図示なし）が積層されて構成されている。燃料電池３３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。
【００２９】
燃料電池３３の燃料極には、改質ガスが供給される。セルの燃料極側には、燃料（改質ガス）が流通する。セルの空気極側には、カソードエアブロワ１１ｃ１によって供給された酸化剤ガスである空気（カソードエア）が流通する。
【００３０】
燃焼部３４は、燃料電池３３からのアノードオフガス（燃料オフガス）と燃料電池３３からのカソードオフガス（酸化剤オフガス）とが燃焼されて燃焼ガス（火炎３９）が発生している。その燃焼ガスが蒸発部３１および改質部３２を加熱する。
【００３１】
また、燃焼部３４では、アノードオフガスが燃焼されて、比較的高温の燃焼排ガスが発生している。燃焼排ガスは、熱交換器１２に導出される。燃焼部３４は、燃料電池モジュール３０内の温度を燃料電池３３の動作温度にする。
【００３２】
第一断熱部材３５は、上側を開放する断面Ｕ字状に形成されている。第一断熱部材３５は、比較的高い断熱性を有するセラッミクス等の断熱材料によって形成されている。第一断熱部材３５の内側に、燃料電池３３が配置されている。
【００３３】
ケース３６は、鋼板を用いて、中空の箱状に形成されている。ケース３６の内側には、第一断熱部材３５、燃料電池３３、蒸発部３１、改質部３２および燃焼部３４が配置されている。
【００３４】
第二断熱部材３７は、ケース３６の外側面に接触して配置されている。第二断熱部材３７は、砂を用いて板状に設けられている。これにより、第二断熱部材３７は、第一断熱部材３５に比べて高い吸水性を有している。
【００３５】
第二断熱部材３７は、図２および図３に示すように、ケース３６の上方に設けられた上方断熱部材３７ａ、同じく前方に配置された前方断熱部材３７ｂ、同じく後方に配置された後方断熱部材３７ｃ、同じく右方に配置された右方断熱部材３７ｄ、同じく左方に配置された左方断熱部材３７ｅ、および同じく下方に配置された下方断熱部材３７ｆを備えている。上方断熱部材３７ａは、二つの断熱部材が積層されて設けられている。
【００３６】
ハウジング３８は、箱状に形成されている。ハウジング３８の内側には、蒸発部３１、改質部３２、燃料電池３３、燃焼部３４、第一断熱部材３５、ケース３６および第二断熱部材３７が配置されている。ハウジング３８の内側面には、第二断熱部材３７が配置されている。ハウジング３８の内側面は、第二断熱部材３７と接触している。
【００３７】
ハウジング３８は、上側に配置された上側部材３８ａ、前側に配置された前側部材３８ｂ、後側に配置された後側部材３８ｃ、右側に配置された右側部材３８ｄ、左側に配置された左側部材３８ｅおよび下側に配置された下側部材３８ｆを備えている。
【００３８】
上側部材３８ａ、前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅは板状に形成された鋼板によって板状に設けられている。前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅは、平板状に形成されている。前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅは、燃料電池３３の側方に配置されているため、本発明の複数の側板に相当する。下側部材３８ｆは、枠状に形成されている。
【００３９】
また、上側部材３８ａの周縁部および下側部材３８ｆの周縁部は、ハウジング３８の内側に向けて折り曲げられている。上側部材３８ａの周縁部および下側部材３８ｆの周縁部と、前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅとがそれぞれリベット３８ｇによって結合されている。これにより、ハウジング３８が箱状に形成されている。
【００４０】
前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅは、落下部４０ａおよび傾斜部４０ｂがそれぞれ形成されている。傾斜部４０ｂおよび落下部４０ａは、前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅの下辺にそれぞれ設けられている。すなわち、傾斜部４０ｂおよび落下部４０ａは、ハウジング３８の下端部に設けられている。落下部４０ａは、本実施形態において、前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅの下辺のそれぞれに、一つのみ設けられている。
【００４１】
後側部材３８ｃの落下部４０ａおよび傾斜部４０ｂについて図３を用いて説明する。
落下部４０ａは、補機および制御装置１５の直上以外の部位に配置され、後述する結露水を、筐体１０ａの底部１０ａ１に直接落下させるものである。落下部４０ａは、後側部材３８ｃの下辺における最下端に位置する部位である。
【００４２】
落下部４０ａは、燃料電池モジュール３０の右端部に対応する位置に配置されている。上述したように、燃料電池モジュール３０の右端部の下方には、補機および制御装置１５が配置されていないため、後側部材３８ｃの落下部４０ａの下方においても、補機および制御装置１５が配置されていない。
【００４３】
傾斜部４０ｂは、水平面に対して傾斜して設けられている。傾斜部４０ｂは、具体的には、後側部材３８ｃの左端および右端の各々から落下部４０ａに向かうにしたがって、下方に向けて一定の割合にて傾斜する直線状に形成されている。傾斜部４０ｂは、後側部材３８ｃの内側面または外側面を伝って結露水が到達し、結露水を落下部４０ａに導くものである（詳細は後述する）。
【００４４】
前側部材３８ｂは、後側部材３８ｃと同じ形状に設けられている。前側部材３８ｂの落下部（図示なし）が燃料電池モジュール３０の右端部に対応する位置に配置されるように、前側部材３８ｂが配置されている。
【００４５】
右側部材３８ｄの落下部（図示なし）は、右側部材３８ｄの下辺の中央部に設けられている。右側部材３８ｄの下辺全体が燃料電池モジュール３０の右端部に対応する位置に配置されるため、右側部材３８ｄの落下部は、燃料電池モジュール３０の右端部に対応する位置に配置される。右側部材３８ｄの傾斜部（図示なし）は、右側部材３８ｄの前端および後端の各々から右側部材３８ｄの落下部に向かうにしたがって、下方に向けて一定の割合にて傾斜する直線状に形成されている。
【００４６】
左側部材３８ｅの落下部４０ａは、補機、制御装置１５および貯湯槽２１の直上以外の部位に配置されている。左側部材３８ｅの落下部４０ａは、具体的には、図２に示すように、後端部に設けられている。これにより、左側部材３８ｅの落下部４０ａは、筐体１０ａの底部１０ａ１の内側面と対向している。左側部材３８ｅの傾斜部４０ｂは、右側部材３８ｄの前端および後端の各々から落下部４０ａに向かうにしたがって、下方に向けて一定の割合にて傾斜する直線状に形成されている。
【００４７】
次に、ハウジング３８に生じる結露水について説明する。結露水は、燃料電池３３の温度に応じて発生する結露によって生じた水滴である。結露水は、ハウジング３８（各部材３８ａ〜３８ｆ）の内側面おまたは外側面に発生する。
【００４８】
上述したように、燃料電池システム１が発電運転中である場合、燃料電池３３の温度は動作温度（およそ７００℃）にまで上昇する。この動作温度は、筐体１０ａ内の空気の温度（外気温とおおよそ同じ）より高い。このため、ハウジング３８の内側と外側とで温度差が生じる。
【００４９】
この場合、ハウジング３８の外側の空気（筐体１０ａ内の空気）の温度がハウジング３８の内側の空気の温度より低くなるため、ハウジング３８がハウジング３８の外側の空気によって冷やされて、ハウジング３８の温度がハウジング３８の内側の空気の温度より低くなる。これにより、ハウジング３８の内側の空気がハウジング３８の内側面によって冷やされて、ハウジング３８の内側面に結露が発生する。このため、ハウジング３８の内側面に結露水が付着する。
【００５０】
また、この場合、燃料電池３３または燃焼部３４の放熱によって第二断熱部材３７が加熱され、第二断熱部材３７に含まれる水分が第二断熱部材３７から放出される。そして、この水分が、ハウジング３８の内側面によって冷却されて、結露水としてハウジング３８の内側面に付着する。
【００５１】
また、燃料電池システム１の発電運転中においては、燃料電池モジュール３０の放熱によって燃料電池モジュール３０の周りの空気の温度が外気温に比べて高くなっている。そして、燃料電池システム１の発電運転が終了した場合、燃料電池３３の温度が低下する。その結果、燃料電池３３の温度が、燃料電池モジュール３０の周りの空気の温度よりも低下した場合、ハウジング３８の内側と外側とで温度差が生じる。
【００５２】
この場合、ハウジング３８の内側の空気の温度がハウジング３８の外側の空気の温度より低くなるため、ハウジング３８がハウジング３８の内側の空気によって冷やされて、ハウジング３８の温度がハウジング３８の外側の空気の温度より低くなる。これにより、ハウジング３８の外側の空気がハウジング３８の外側面によって冷やされて、ハウジング３８の外側面に結露が発生する。このため、ハウジング３８の外側面に結露水が付着する。
【００５３】
次に、ハウジング３８の内側面または外側面に付着した結露水の流れについて説明する。ハウジング３８の内側面または外側面に付着した結露水は、自重によって、ハウジング３８の内側面または外側面を伝って下方に向かって流れる。
【００５４】
そして、結露水は、傾斜部４０ｂまたは落下部４０ａに到達する。傾斜部４０ｂに到達した結露水は、自重によって、傾斜部４０ｂに沿って下方に、ひいては落下部４０ａに向けて流れる（図３の破線の矢印を参照）。すなわち、結露水は、傾斜部４０ｂを落下部４０ａに導かれるように流れる。
【００５５】
落下部４０ａに到達した結露水は、自重によって鉛直方向下向きに落下する（図１の破線の矢印を参照）。落下部４０ａと筐体１０ａの底部１０ａ１の内側面との間には、補機等が配置されていないため、落下部４０ａから落下した結露水は、底部１０ａ１の内側面に直接到達する。そして、この結露水は、底部１０ａ１に設けられた排水部（図示なし）から外部に排出される。
【００５６】
本第一実施形態によれば、燃料電池システム１は、筐体１０ａと、筐体１０ａ内の上側に配置され、燃料と酸化剤ガスとから発電を行う燃料電池３３を有する燃料電池モジュール３０と、筐体１０ａ内に配置され、燃料電池モジュール３０の作動を補助する電装品である補機と、筐体１０ａ内に配置され、燃料電池モジュール３０を少なくとも制御する制御装置１５と、を備えている。燃料電池モジュール３０は、燃料電池３３が内側に配置されたハウジング３８を備えている。ハウジング３８の内側面または外側面には、燃料電池３３の温度に応じて発生する結露によって生じた水滴である結露水が付着する。ハウジング３８の下端部は、補機および制御装置１５の直上以外の部位に配置され、結露水を、筐体１０ａの底部１０ａ１に直接落下させる落下部４０ａと、水平面に対して傾斜して設けられ、内側面または外側面を伝って結露水が到達し、結露水を落下部４０ａに導く傾斜部４０ｂと、を備えている。
【００５７】
これによれば、燃料電池モジュール３０のハウジング３８の表面（内側面および外側面）に生じた結露水は、ハウジング３８の表面に沿って下方に伝って傾斜部４０ｂに到達する。そして、この結露水は、傾斜部４０ｂを伝って落下部４０ａに到達し、落下部４０ａから筐体１０ａの底部１０ａ１に落下する。このとき、落下部４０ａが補機および制御装置１５の直上以外の部位に設けられているため、結露水は、補機および制御装置１５に付着しない。したがって、燃料電池モジュール３０にて発生した結露水によって、補機や制御装置１５に不具合が生じることを抑制することができる。
【００５８】
また、傾斜部４０ｂおよび落下部４０ａを、補機や制御装置１５の配置に応じて適切な位置に設けることができる。よって、筐体１０ａ内のレイアウトの自由度を向上させることができる。
【００５９】
また、ハウジング３８は、板状に設けられ、燃料電池３３の側方に配置された複数の側板を備えている。傾斜部４０ｂおよび落下部４０ａは、複数の側板の下辺にそれぞれ設けられている。
これによれば、傾斜部４０ｂおよび落下部４０ａを簡便に設けることができる。
【００６０】
また、ハウジング３８の内側面には、第二断熱部材３７が配置されている。
これによれば、第二断熱部材３７が吸水性を有することにより、ハウジング３８の表面に結露水が比較的発生し易い場合においても、結露水によって補機や制御装置１５に不具合が生じることを抑制することができる。
【００６１】
＜第一実施形態の変形例＞
次に、上述した第一実施形態の変形例について図４を用いて説明する。本変形例のハウジング３８の後側部材３８ｃには、落下部１４０ａが複数設けられている。落下部１４０ａは、具体的には、後側部材３８ｃの下辺の右端および左側の部位に設けられている。なお、前側部材３８ｂ、左側部材３８ｅおよび右側部材３８ｄにおいても、落下部１４０ａが複数設けられているようにしても良い。
【００６２】
また、本変形例においては、右端の落下部１４０ａ１に結露水を導く傾斜部１４０ｂ１の水平方向長さが、左側の落下部１４０ａ２に結露水を導く傾斜部１４０ｂ２，１４０ｂ３の水平方向長さの合計より長くなっている。
【００６３】
この場合、右端の落下部１４０ａ１に導かれる結露水の量が、左側の落下部１４０ａ２に導かれる結露水の量より多くなる。すなわち、傾斜部の水平方向長さを調整することにより、落下部１４０ａ１，１４０ａ２から落下する結露水の量を調整することができる。
【００６４】
なお、上述したように、落下部１４０ａは後側部材３８ｃに複数設けられているが、前側部材３８ｂ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅに落下部１４０ａを複数設けるようにしても良い。すなわち、前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅのうち少なくとも一つに、落下部１４０ａを複数設けるようにしても良い。
【００６５】
本変形例によれば、複数の側板（前側部材３８ｂ、後側部材３８ｃ、右側部材３８ｄおよび左側部材３８ｅ）のうち少なくとも一つの側板には、落下部１４０ａが複数設けられている。
【００６６】
これによれば、落下部１４０ａが複数設けられている場合、落下部１４０ａが一つのみ設けられている場合に比べて、結露水が落下部１４０ａ１，１４０ａ２の各々に分かれて導かれるため、落下部１４０ａ１，１４０ａ２の各々から落下する結露水の量を抑制することができる。
【００６７】
さらに、落下部１４０ａが一つのみ設けられている場合において、結露水の量が比較的多い場合、結露水が落下部１４０ａに到達する前に傾斜部１４０ｂから落下することが考えられる。これに対して、落下部１４０ａが複数設けられている場合、結露水が落下部１４０ａの各々に分かれて導かれることにより、落下部１４０ａの各々に導かれる露水の量が抑制される。よって、結露水が落下部１４０ａに到達する前に傾斜部１４０ｂから落下することを抑制することができる。
【００６８】
また、各傾斜部１４０ｂの水平方向長さを調整するにより、各傾斜部１４０ｂに到達する結露水の量を調整することができる。よって、各傾斜部１４０ｂから各落下部１４０ａへ導かれる結露水の量、ひいては落下部１４０ａから落下する結露水の量を異なるようにすることができる。したがって、傾斜部１４０ｂおよび落下部１４０ａを、補機や制御装置１５の配置に応じて、さらに適切に設けることができる。
【００６９】
＜第二実施形態＞
次に、本発明による燃料電池システム１の第二実施形態において、主として上述した第一実施形態と異なる部位について、図５を用いて説明する。
【００７０】
本第二実施形態において、後側部材３８ｃの落下部４０ａは、高温部２４１の近傍に設けられている。高温部２４１は、燃料電池モジュール３０におけるハウジング３８の温度より温度が高い部位である。高温部２４１は、具体的には、燃焼排ガスが排出される排出部である。上述したように燃焼排ガスが比較的高温であるため、排出部の温度も比較的高温になる。
【００７１】
落下部４０ａが高温部２４１の近傍に配置されているため、落下部４０ａが加熱され、落下部４０ａの温度が高温部２４１に加熱されない場合に比べて高くなる。これにより、落下部４０ａに導かれた結露水の温度が高くなるため、結露水の一部が気化する。
【００７２】
本第二実施形態によれば、燃料電池モジュール３０は、ハウジング３８の温度より温度が高い高温部２４１を有している。落下部４０ａは、高温部２４１の近傍に設けられている。
【００７３】
これによれば、落下部４０ａに導かれた結露水の一部が気化するため、落下部４０ａから落下する結露水の量を抑制することができる。よって、結露水によって、補機や制御装置１５に不具合が生じることを、より抑制することができる。
【００７４】
＜変形例＞
なお、上述した各実施形態において、燃料電池システムの一例を示したが、本発明はこれに限定されず、他の構成を採用することもできる。例えば、上述した実施形態において、第二断熱部材３７は、砂を用いて設けられているが、これに代えて、ウレタンフォームや発泡スチロールなどの発泡系断熱材や、グラスウールなどの繊維系断熱材を用いて設けるようにしても良い。また、燃料電池システム１が第二断熱部材３７を備えないようにしても良い。
【００７５】
また、上述した各実施形態において、ハウジングの下側部材３８ｆは、枠状に形成されているが、これに代えて、平板状に形成するようにしても良い。この場合、下側部材３８ｆを、下側部材３８ｆの左辺から右辺に向かうにしたがって下方に向けて傾斜するように配置するようにしても良い。この場合、下側部材３８ｆの内側面および外側面が傾斜部４０ｂに相当し、下側部材３８ｆの右辺が落下部４０ａに相当する。
【００７６】
また、上述した各実施形態において、傾斜部４０ｂは、直線状に形成されているが、これに代えて、傾斜部４０ｂを曲線状に形成するようにしても良い。
【００７７】
また、上述した各実施形態において、落下部４０ａ，１４０ａは、補機および制御装置１５の直上以外の部位に配置されている。しかしながら、落下部４０ａ，１４０ａの下方に補機と制御装置１５とを電気的に接続する電線が位置する場合がある。この電線そのものは、絶縁部材によって被覆されているため、結露水が付着しても問題ないが、結露水が電線を伝って補機等に到達した場合は、補機に不具合が生じることが考えられる。
【００７８】
これに対して、落下部４０ａ，１４０ａから落下した結露水が付着する電線の部位を、上方を開放するＵ字状にすると良い。電線のＵ字状の部位に結露水が付着した場合、結露水が自重によって電線を伝ってＵ字状の底部に到達して落下する。よって、結露水が補機に付着することを抑制することができる。このように、落下部４０ａ，１４０ａによって、結露水が落下する位置が特定されるため、電線に対してＵ字状の部位を適切な位置に設けることができる。
【００７９】
また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、ハウジング３８の形状、落下部４０ａ，１４０ａおよび傾斜部４０ｂ、１４０ｂの形状や位置、個数を変更しても良い。
【符号の説明】
【００８０】
１…燃料電池システム、１０ａ…筐体、１０ａ１…底部、１１（３０）…燃料電池モジュール、１１ａ１…燃料ポンプ（補機）、１１ｂ１…改質水ポンプ（補機）、１１ｃ１…カソードエアブロワ（補機）、１５…制御装置、３３…燃料電池、３５…第一断熱部材、３７…第二断熱部材（断熱部材）、３８…ハウジング、３８ａ…上側部材、３８ｂ…前側部材（側板）、３８ｃ…後側部材（側板）、３８ｄ…右側部材（側板）、３８ｅ…左側部材（側板）、３８ｆ…下側部材、４０ａ…落下部、４０ｂ…傾斜部、２４１…高温部。
【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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