(57)【要約】【課題】発電器の周囲に配置される断熱材及び筐体の組み付け作業性を向上させる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。フレーム３３は、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に設けられて、貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に対して係合するように折り返された爪部３２ｂと、を備える。断熱材を発電器の周囲に配置した状態で、貫通孔３１ｄに対して爪部３２ｂを挿入するとともに、爪部３２ｂの折り返し方向にて貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に向けて爪部３２ｂを貫通孔３１ｄに対して相対的に移動させることにより、爪部３２ｂが内周端部３１ｄ１に係合する。【選択図】図８
2018206498.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、
第一フレーム部材及び第二フレーム部材を互いに連結して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、
前記フレームは、
前記第一フレーム部材及び前記第二フレーム部材のうちの一方に設けられた貫通孔と、
前記第一フレーム部材及び前記第二フレーム部材のうちの他方に設けられて、前記貫通孔の内周端部に対して係合するように折り返された爪部と、を備え、
前記断熱材を前記発電器の周囲に配置した状態で、前記貫通孔に対して前記爪部を挿入するとともに、前記爪部の折り返し方向にて前記貫通孔の前記内周端部に向けて前記爪部を前記貫通孔に対して相対的に移動させることにより、前記爪部が前記内周端部に係合する、ように構成された、ガスコジェネレーション。
【請求項２】
前記爪部の幅方向の長さは、前記貫通孔の開口長さに比べて小さく設定される、請求項１に記載のガスコジェネレーション。
【請求項３】
前記発電器は、
板状のベースに載置されており、
前記第一フレーム部材及び前記第二フレーム部材のうちの前記一方が、コの字状に形成されるとともに開放端が前記ベースに対して回転可能に連結され、
前記第一フレーム部材及び前記第二フレーム部材のうちの前記一方を、前記第一フレーム部材及び前記第二フレーム部材の前記他方に向けて前記開放端を中心に回転させることにより、前記爪部が前記貫通孔に挿入されて係合する、請求項１又は請求項２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、筐体を構成する部材の連結について、例えば、下記特許文献２に開示された湿度検知ユニットに用いられる結合構造が知られている。従来の結合構造は、ケースの側板部から延びて係合爪の形成された脚部が、基板の貫通孔の内部に挿入されて係止される。更に、この従来の結合構造においては、係合爪が貫通孔に係止された状態で、脚部と貫通孔との隙間が樹脂材料によって封止されるようになっている。
【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２０１６−１８０６０１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く、速やかに筐体を構成するフレーム同士を連結して筐体を組み立てる必要がある。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献２に開示された従来の結合構造を用いた場合には、係合爪を貫通孔に係合させた後に樹脂材料によって隙間を封止する必要があるため、フレーム同士を速やかに連結することが困難である。又、上記従来の結合構造を用いた場合には、樹脂材料によって隙間が封止されるため、フレーム同士の連結部分に可動性を有することができない。このため、例えば、筐体の一部を構成するフレームを連結した後、筐体の他部を構成するフレームを連結する際に、断熱材に形状変化が生じていると、フレームの連結作業が極めて煩雑になる。
【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、発電器の周囲に配置される断熱材及び筐体の組み付け作業性を向上させる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、第一フレーム部材及び第二フレーム部材を互いに連結して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、フレームは、第一フレーム部材及び第二フレーム部材のうちの一方に設けられた貫通孔と、第一フレーム部材及び第二フレーム部材のうちの他方に設けられて、貫通孔の内周端部に対して係合するように折り返された爪部と、を備え、断熱材を発電器の周囲に配置した状態で、貫通孔に対して爪部を挿入するとともに、爪部の折り返し方向にて貫通孔の内周端部に向けて爪部を貫通孔に対して相対的に移動させることにより、爪部が内周端部に係合する、ように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
これによれば、第一フレーム部材（又は、第二フレーム部材）に設けられた貫通孔に対して第二フレーム部材（又は、第一フレーム部材）に設けられた爪部を挿入して折り返し方向に爪部を移動させることにより、第一フレーム部材及び第二フレーム部材を連結して筐体を組み立てることができる。又、貫通孔の内周端部に対して、折り返された爪部を係合させるのみで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ので、第一フレーム部材及び第二フレーム部材の連結部分に十分な可動性を確保することができる。従って、発電器の周囲に形状が崩れやすい断熱材を配置した状態で筐体を組み立てる場合であっても、第一フレーム部材及び第二フレーム部材を速やかに連結することができ、組付け作業性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】図７の貫通孔と爪部との係合を示す断面図である。
【図９】第一実施形態の第一変形例を示す断面図である。
【図１０】第一実施形態の第二変形例を示す斜視図である。
【図１１】第一実施形態の第三変形例を示す斜視図である。
【図１２】第二実施形態に係る筐体を示す上面図である。
【図１３】第二実施形態の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１４】図１３の支持部の支持面を説明するための図である。
【図１５】締結部材を示す正面図である。
【図１６】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１７】支持部を有しない場合を説明する斜視図である。
【図１８】第二実施形態の変形例に係る締結部材を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の第一実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、以下の第一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。
【００１３】
本第一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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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−
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
（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。
【００２７】
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及び二個一対の第二フレーム部材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。
【００２８】
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、貫通孔３１ｄが設けられている。
【００２９】
一対の第二フレーム部材３２は、図５及び図６に示すように、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。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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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８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８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。
【００３３】
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。
【００３４】
この場合、先に係合された貫通孔３１ｄと爪部３２ｂとは、図８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。
【００３５】
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。
【００３６】
ところで、貫通孔３１ｄと爪部３２ｂとの係合状態を解除する場合には、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２と、モジュールケースＣと、の間に配置された断熱材Ｄを押圧して、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を相対的に接近する方向、より具体的には、重なり長さＬｋ以上に移動させる必要がある。この場合、断熱材Ｄが第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の相対的な移動に対する抵抗となるので、例えば、ガスコジェネレーション１を運搬する場合において、貫通孔３１ｄと爪部３２ｂとの係合状態が意図せず解除されることが防止される。
【００３７】
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、フレーム３３は、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２のうちの一方である第一フレーム部材３１に設けられた貫通孔３１ｄと、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２のうちの他方である第二フレーム部材３２に設けられて、貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に対して係合するように折り返された爪部３２ｂと、を備え、断熱材Ｄを発電器１１の周囲に配置した状態で、貫通孔３１ｄに対して爪部３２ｂを挿入するとともに、爪部３２ｂの折り返し方向にて貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に向けて爪部３２ｂを貫通孔３１ｄに対して相対的に移動させることにより、爪部３２ｂが内周端部３１ｄ１に係合する、ように構成される。
【００３８】
これによれば、第一フレーム部材３１に設けられた貫通孔３１ｄに対して第二フレーム部材３２に設けられた爪部３２ｂを挿入して折り返し方向に爪部３２ｂを移動させることにより、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を連結して筐体３０を組み立てることができる。又、貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に対して、折り返された爪部３２ｂを係合させるのみで第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を連結することができるので、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の連結部分に十分な可動性を確保することができる。従って、発電器１１の周囲に形状が崩れやすい断熱材Ｄを配置した状態で筐体３０を組み立てる場合であっても、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を速やかに連結することができ、組付け作業性を向上させることができる。
【００３９】
この場合、爪部３２ｂの幅方向の長さＬｔは、貫通孔３１ｄの開口長さＬａに比べて小さく設定される。
【００４０】
これによれば、爪部３２ｂが貫通孔３１ｄの内周端部３１ｄ１に係合した状態において、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の連結部分に確実に可動性を持たせることができる。従って、仮に断熱材Ｄの形状が崩れた場合であっても、容易に第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を連結させることができるため、良好な組み付け作業性を確保することができる。
【００４１】
（第一実施形態の第一変形例）
上記第一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。
【００４２】
この第一変形例においては、図９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。
【００４３】
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９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（開放端３１ａ１）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、上記第一実施形態と同様に、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。
【００４４】
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。
【００４５】
第一変形例によれば、発電器１１は、板状のベースＢに載置されており、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２のうちの一方である第一フレーム部材３１が、脚部３１ａ及び梁部３１ｂから構成されるコの字状に形成されるとともに開放端３１ａ１がベースＢに対して回転可能に連結され、第一フレーム部材３１を、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２のうちの他方である第二フレーム部材３２に向けて開放端３１ａ１を中心に回転させることにより、爪部３２ｂが貫通孔３１ｄに挿入されて係合する。
【００４６】
これにより、筐体３０を組み立てる場合、予めコの字状に形成された第一フレーム部材３１がベースＢに対して、ボルト等により回転可能に連結することができる。そして、発電器１１の周囲に断熱材Ｄ及び第二フレーム部材３２を配置した状態で、第一フレーム部材３１を第二フレーム部材３２に向けて回転させることにより、第二フレーム部材３２に設けられた爪部３２ｂを第一フレーム部材３１に設けられた貫通孔３１ｄに係合させることができる。従って、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を速やかに連結させることができ、形状の崩れやすい断熱材Ｄを発電器１１の周囲に配置した状態において、極めて良好な組み付け作業性を得ることができる。
【００４７】
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。この場合においては、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に係合した状態であっても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。
【００４８】
（上記第一実施形態の第二変形例）
上記第一実施形態においては、第一フレーム部材３１の梁部３１ｂに対して、梁部３１ｂの長手方向に沿って開口する矩形状の貫通孔３１ｄを設けるようにした。そして、この貫通孔３１ｄに係合するように、第二フレーム部材３２の端部に第二フレーム部材３２の長手方向に略直交する方向を幅方向とする爪部３２ｂを設けるようにした。
【００４９】
この場合、より強固に第一フレーム部材３１と第二フレーム部材３２とを連結するために、図１０に示すように、梁部３１ｂの長手方向に略直交する方向に沿って開口する矩形状の貫通孔３１ｅを設けるとともに、第二フレーム部材３２の端部に第二フレーム部材３２の長手方向に沿った方向を幅方向とする爪部３２ｄを設けることも可能である。即ち、この第二変形例においては、第一フレーム部材３１が互いに直交するように開口された貫通孔を有し、第二フレーム部材３２が互いに直交するように形成された爪部を有する。
【００５０】
尚、この第二変形例においては、第二フレーム部材３２に上記第一変形例における爪部３２ｃが形成され、爪部３２ｄは、爪部３２ｃと同様に、筐体３０の内方から外方に向けて貫通孔３１ｅに挿入されるように折り曲げられている。又、爪部３２ｃ，３２ｄの幅方向の長さと貫通孔３１ｄ，３１ｅの開口長さとの関係は、上記第一実施形態における爪部３２ｂの幅方向の長さＬｔと貫通孔３１ｄ開口長さＬａとの関係と同様に設定されている。
【００５１】
この第二変形例においても、例えば、上記第一変形例と同様に、一対の第一フレーム部材３１のうちの他方をボルト挿通孔３１ｃ（開放端３１ａ１）を中心に回転させて、爪部３２ｃと貫通孔３１ｄとを係合させるとともに爪部３２ｄと貫通孔３１ｅとを係合させる。この場合、上記第一変形例と同様に、爪部３２ｃが貫通孔３１ｄに係合する。そして、爪部３２ｃの幅方向の長さは貫通孔３１ｄの開口長さよりも小さく設定されているので、第二フレーム部材３２が長手方向に直交する方向にて第一フレーム部材３１に対して相対的に移動することにより、爪部３２ｄが貫通孔３１ｅに係合する。
【００５２】
この第二変形例によれば、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２が爪部３２ｃ，３２ｄと貫通孔３１ｄ，３１ｅとがそれぞれ係合することにより連結される。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の連結部分における可動性が若干規制されるものの、より強固に第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を容易に連結することができる。
【００５３】
（上記第一実施形態の第三変形例）
上記第一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に矩形状の貫通孔３１ｄ，３１ｅを形成し、この貫通孔３１ｄ，３１ｅに係合するように、第二フレーム部材３２に幅方向にて直状となる爪部３２ｂ，３２ｃ，３２ｄを形成するようにした。これに代えて、例えば、図１１に示すように、第一フレーム部材３１の円形状の貫通孔３１ｆを形成し、この円形状の貫通孔３１ｆの内周端部３１ｆ１に係合するように、幅方向にて円弧状となる爪部３２ｅを形成することも可能である。この場合においても、上記第一実施形態及び上記各変形例と同様に、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を容易に且つ迅速に連結することができる。
【００５４】
（第二実施形態）
上記第一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，３１ｅ，３１ｆを設け、第二フレーム部材３２に爪部３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅを設けて、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の連結するようにした。これに加えて、第二実施形態においては、発電器１１（モジュールケースＣ）の周囲に配置した断熱材Ｄの位置決めを行うとともに第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２をより強固に連結するようにする。以下、この第二実施形態を具体的に説明する。
【００５５】
第二実施形態においては、図１２に示すように、筐体３０を形成する第一フレーム部材３１の梁部３１ｂの一面３１ｂ１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、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、図１３に示すように、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。そして、この第二実施形態においては、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。
【００５６】
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１３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。
【００５７】
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と貫通孔４１の内周端部４１ａとが当接する当接点Ｐは、図１４にて太実線により示すように、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、貫通孔４１の最下点Ｑまで移動する。
【００５８】
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が基準貫通孔である貫通孔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の作用方向にて基準貫通孔である貫通孔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との位置を合わせることができる。
【００５９】
締結部材４３は、樹脂材料又は金属材料から形成され、図１５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。
【００６０】
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。
【００６１】
このとき、図１６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。
【００６２】
従って、この第二実施形態によれば、断熱材Ｄ、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の位置合わせ（位置決め）を行うとともに第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２をより強固に連結することができる。その他の効果については、上記第一実施形態及び上記各変形例と同様の効果が得られる。尚、締結部材４３によって第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２を連結した場合であっても、第一フレーム部材３１及び第二フレーム部材３２の連結部分における可動性は十分に確保することができる。従って、一対の第一フレーム部材３１のうちの一方と第二フレーム部材３２の一端側とを連結した状態で、一対の第一フレーム部材３１の他方と第二フレーム部材３２の他端側とを連結する場合であっても、可動性を有することによって容易に連結することができる。
【００６３】
ここで、第二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を設けることができる。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１７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が鋭角となることを防止することができるので、締結部材４３に損傷を与えることを確実に防止することができる。
【００６４】
（第二実施形態の第一変形例）
上記第二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１８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、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。
【００６５】
このように、締結部材４３に支持部４２を一体に設けた場合においても、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の位置合わせ、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の位置合わせ（位置決め）を行うとともに、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。従って、上記第二実施形態と同等の効果が得られる。
【００６６】
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。
【００６７】
例えば、上記各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及び貫通孔３１ｅを設け、第二フレーム部材３２に爪部３２ｂ、爪部３２ｃ、爪部３２ｄ及び爪部３２ｅ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、爪部３２ｃ、爪部３２ｄ及び爪部３２ｅ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及び貫通孔３１ｅに対応する貫通孔を設けることも可能である。
【００６８】
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。上記各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。
【００６９】
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】
【００７０】
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、３１ｅ…貫通孔、３１ｆ…貫通孔、３１ｆ１…内周端部、３２…第二フレーム部材、３２ａ…一面、３２ｂ…爪部、３２ｃ…爪部、３２ｄ…爪部、３２ｅ…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、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、Ｕ…内角
【図１】
2018206498.tif 000003
【図２】
2018206498.tif 000004
【図３】
2018206498.tif 000005
【図４】
2018206498.tif 000006
【図５】
2018206498.tif 000007
【図６】
2018206498.tif 000008
【図７】
2018206498.tif 000009
【図８】
2018206498.tif 000010
【図９】
2018206498.tif 000011
【図１０】
2018206498.tif 000012
【図１１】
2018206498.tif 000013
【図１２】
2018206498.tif 000014
【図１３】
2018206498.tif 000015
【図１４】
2018206498.tif 000016
【図１５】
2018206498.tif 000017
【図１６】
2018206498.tif 000018
【図１７】
2018206498.tif 000019
【図１８】
2018206498.tif 000020