(57)【要約】【課題】燃料電池システム全体の構造の強度を向上すると共に、燃料電池システムの組み立て性を向上すること。【解決手段】本体パッケージ１の筐体に第１の支柱３と第２の支柱６を設け、第１の支柱３の下端部に底板２を取り付け、第１の支柱３の上端部に燃料電池搭載板４を取り付け、第２の支柱６の下端部に燃料電池搭載板４を取り付け、第２の支柱６の上端部に天板７を取り付けることにより、本体パッケージ１の筐体を箱型の骨組み構造で構成することができるため、本体パッケージ１の筐体の強度を向上できる。また、第２の支柱６の無い状態で燃料電池搭載板４を第１の支柱３に安定して固定でき、燃料電池５を周囲に支柱の無い状態で燃料電池搭載板４に容易に取り付けることができ、組み立て性を向上できる。【選択図】図１
2011249024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学反応させて発電を行なう燃料電池と、
前記燃料電池で発電された直流の電気を交流の電気に変換する電力変換部と、
少なくとも底板と天板と前記底板及び前記天板をつなぐ支柱と前記支柱間に設けられる側板とを有する筐体を有するとともに、少なくとも前記燃料電池と前記電力変換部とが前記筐体の内部に収納されている本体パッケージと、
を有する燃料電池システムであって、
前記支柱は第１の支柱と第２の支柱とに分割され、前記第１の支柱の下端部は前記底板に接続し、前記第１の支柱の上端部は前記燃料電池が上面に搭載される燃料電池搭載板と前記第２の支柱の下端部とに接続すると共に、前記第２の支柱の上端部は前記天板に接続していることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記本体パッケージは、外部から空気を取り込むための吸気口と外部に空気を排出するための排気口とを有し、前記吸気口は前記燃料電池搭載板より下方に設けられ、前記排気口は前記燃料電池搭載板より上方に設けられ、前記燃料電池搭載板は前記吸気口から取り込まれた空気が前記排気口に排出されるときに通過する穴を有していることを特徴とする請求項１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、燃料ガスと酸素を含む酸化剤ガスとを反応させて発電する燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料電池システムは、本体パッケージ内に原料から水素リッチな燃料ガスを生成する改質器と、燃料ガスと酸化剤としての酸素を含む空気との電気化学的反応により発電を行う燃料電池と、燃料電池で発生した直流の電気エネルギーを商用電圧・周波数に変換する電力変換部と、燃料電池や改質器を円滑に作動させるための補助機器、例えば、燃料電池に空気を供給する空気供給装置や、燃料電池の発電時に発生する熱を除去し、燃料電池を所定の温度に維持するための冷却水を供給する冷却水供給装置や、燃料電池より排出された空気や燃料ガスの両方に含まれる水蒸気を凝縮して水を分離する凝縮装置等を備えている（例えば、特許文献１参照）。ここで、原料とは、成分に少なくとも炭化水素を有する気体又は液体を意味し、例えば、天然ガス、石炭、石油、若しくはメタンハイドレートなどの化石燃料又はバイオエタノールなどが挙げられる。
【０００３】
図５は、特許文献１に記載された従来の燃料電池システムを示すものである。図５に示すように、本体パッケージ１０１と、改質器１０２と、燃料電池１０３と、電力変換部を有する電気回路１０４と補助機器１０５と換気装置として本体パッケージ１０１内に外気を取り入れるための換気ファン１０６とで構成されている。
【０００４】
本体パッケージ１０１内において、一番下方に補助機器１０５が配置され、補助機器１０５の上部に改質器１０２と電気回路１０４が横に並んで配置され、改質器１０２と電気回路の上部に燃料電池１０３が配置され、改質器１０２の上部の側面に換気ファン１０６が配置されている。
【０００５】
特許文献１に記載の燃料電池システムでは、燃料電池は、本体パッケージの上方に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２９１４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の燃料電池システムにおいては、燃料電池を本体パッケージに安定して搭載する、という観点からは、未だ改善の余地があった。つまり、燃料電池は重量が大きく、本体パッケージの筐体に安定して搭載することが必要となるが、従来の燃料電池システムでは、燃料電池の下方に電気制御装置が配置され電気回路や補助機器が配置されているため、下から支柱を立てるなどにより、燃料電池を安定して支えることが難しい。そのため、燃料電池を本体パッケージの筐体に安定して固定することが難しく、燃料電池システム全体の構造の強度を向上することが難しいという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、燃料電池を本体パッケージに安定して容易に搭載できるようにすることで、燃料電池システム全体の構造の強度を向上でき、また、燃料電池システムの組み立て性や生産性を向上できるように構成した燃料電池システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の課題を解決するために、本発明は、
燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学反応させて発電を行なう燃料電池と、
燃料電池で発電された直流の電気を交流の電気に変換する電力変換部と、
少なくとも底板と天板と底板及び天板をつなぐ支柱と支柱間に設けられる側板とを有する筐体を有するとともに、少なくとも燃料電池と電力変換部とが筐体の内部に収納されている本体パッケージと、
を有する燃料電池システムであって、
支柱は第１の支柱と第２の支柱とに分割され、第１の支柱の下端部は底板に接続し、第１の支柱の上端部は燃料電池が上面に搭載される燃料電池搭載板と第２の支柱の下端部とに接続すると共に、第２の支柱の上端部は天板に接続していることを特徴とする燃料電池システムを提供する。
【００１０】
これにより、燃料電池搭載棚板と第１の支柱と底板とで、下部の筐体を構成することで強度を向上でき、燃料電池搭載板を安定化できるため、燃料電池を安定して搭載することができる。さらに、燃料電池搭載板と第２の支柱と天板とで、上部の筐体も構成でき、筐体全体の強度を向上でき、燃料電池システム全体の構造の強度を向上することができる。
【００１１】
また、筐体の支柱を第１の支柱と第２の支柱とに分割することで、第１の支柱の上に燃料電池搭載板を取り付ける作業が容易になる。また、第１の支柱のみが取り付けられた燃料電池搭載板の上に燃料電池を搭載することも可能となるので、この場合周囲に長い支柱が無いため、容易に燃料電池を取り付けることができ、組み立て性を向上でき、生産性を向上できる。
【００１２】
ここで、原料とは、成分に少なくとも炭化水素を有する気体又は液体を示す。
【００１３】
また、本体パッケージは、外部から空気を取り込むための吸気口と外部に空気を排出するための排気口とを有し、吸気口は燃料電池搭載板より下方に設けられ、排気口は燃料電池搭載板より上方に設けられ、燃料電池搭載板は吸気口から取り込まれた空気が排気口に排出されるときに通過する穴を有していることがより好ましい。
【００１４】
これにより、燃料電池搭載板の下方に設けられる吸気口から吸気された空気を燃料電池搭載板の上方に設けられる排気口に円滑に送ることができる。そのため、燃料電池システム内部の換気性を向上することができ、燃料電池システム内部の温度上昇を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の燃料電池システムは、燃料電池を安定して配置することができ、燃料電池システム全体の構造の強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの概略図
【図２】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの筐体の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における第１の支柱と燃料電池搭載板と第２の支柱との接続の構成図
【図４】本発明の実施の形態１における燃料電池システムの換気風路の構成図
【図５】従来の燃料電池システムの構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
第１の発明は、
燃料ガスと酸化剤ガスとを電気化学反応させて発電を行なう燃料電池と、
燃料電池で発電された直流の電気を交流の電気に変換する電力変換部と、
少なくとも底板と天板と底板及び天板をつなぐ支柱と支柱間に設けられる側板とを有する筐体を有するとともに、少なくとも燃料電池と電力変換部とが筐体の内部に収納されている本体パッケージと、
を有する燃料電池システムであって、
支柱は第１の支柱と第２の支柱とに分割され、第１の支柱の下端部は底板に接続し、第１の支柱の上端部は燃料電池が上面に搭載される燃料電池搭載板と第２の支柱の下端部とに接続すると共に、第２の支柱の上端部は天板に接続していることを特徴とする燃料電池システムである。
【００１８】
これにより、燃料電池搭載棚板と第１の支柱と底板とで、下部の筐体を構成することで強度を向上でき、燃料電池搭載板を安定化できるため、燃料電池を安定して搭載することができる。さらに、燃料電池搭載板と第２の支柱と天板とで、上部の筐体も構成でき、筐体全体の強度を向上でき、燃料電池システム全体の構造の強度を向上することができる。
【００１９】
また、筐体の支柱を第１の支柱と第２の支柱とに分割することで、第１の支柱の上に燃料電池搭載板を取り付ける作業が容易になる。また、第１の支柱のみが取り付けられた燃料電池搭載板の上に燃料電池を搭載することも可能となるので、この場合周囲に長い支柱が無いため、容易に燃料電池を取り付けることができ、組み立て性を向上でき、生産性を向上できる。
【００２０】
第２の発明は、第１の発明において、特に、本体パッケージは、外部から空気を取り込むための吸気口と外部に空気を排出するための排気口とを有し、吸気口は燃料電池搭載板より下方に設けられ、排気口は燃料電池搭載板より上方に設けられ、燃料電池搭載板は吸気口から取り込まれた空気が排気口に排出されるときに通過する穴を有していることがより好ましい。
【００２１】
これにより、燃料電池搭載板の下方に設けられる吸気口から吸気された空気を燃料電池搭載板の上方に設けられる排気口に円滑に送ることができる。そのため、燃料電池システム内部の換気性を向上することができ、燃料電池システム内部の温度上昇を防ぐことができる。
【００２２】
以下、図面を参照しながら本発明の燃料電池システムの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、以下の説明では、同一または相当部分に同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における燃料電池システムの概略図を示すものである。
【００２４】
本体パッケージ１は、燃料電池システム本体の外郭を形成する箱状のパッケージで、各構成部品及び各構成部品間を接続する配管や配線を内部に収納するものである。
【００２５】
まず、本体パッケージ１の構成について説明する。
【００２６】
本体パッケージ１は、外郭を覆う側板を有する筐体で構成される。
【００２７】
本体パッケージ１の筐体は、底板２と支柱と燃料電池搭載板４と天板７と支柱間に配置される４枚の側板とを有しており、箱型の骨組み構造を形成する。支柱は、第１の支柱３
と第２の支柱とに分割しており、第１の支柱３と第２の支柱６との間に燃料電池搭載板４が位置する。なお、本体パッケージ１の筐体には、上記の基本構造以外にも構成部品を搭載するための支柱や棚板も含まれる。
【００２８】
本体パッケージ１の側板は、金属製の板であり、ビス等の締結部品で本体パッケージ１の筐体に着脱自在に取り付けられている。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態１における燃料電池システムの筐体の構成図を示すものである。
【００３０】
筐体の材料は、例えば、金属が使用される。底板２は、本体パッケージ１の底面に取り付けられる。４本の第１の支柱３は、底板２の四隅にそれぞれ着脱自在に締結部材で取り付けられる。
【００３１】
本実施の形態では、締結部材として、ビスを使用しているが別の締結部材を使用してもよい。燃料電池搭載板４は、上面に燃料電池５を搭載するための棚板で、第１の支柱３がそれぞれ燃料電池搭載板４の四隅に位置するように、第１の支柱３の上端部に着脱自在に締結部材で取り付けられる。
【００３２】
燃料電池搭載板４には、燃料電池５の搭載される部分の右側に、穴２２が設けられており、換気のための空気の通過に用いられる。穴２２を通じて燃料電池塔載板４の下部空間から上部空間に空気が通過する。穴２２は、燃料電池搭載板４の右側半分を占めて形成されているが、燃料電池搭載板４の４分の１程度の面積に形成されていてもよい。
【００３３】
第２の支柱６は、４本あり、下端部が第１の支柱３の上端部及び燃料電池搭載板４の両方に着脱自在に締結部材で取り付けられる。第２の支柱６は、それぞれ第１の支柱３の上端部の鉛直上方で、かつ、燃料電池搭載板４の四隅に位置するように取り付けられる。
【００３４】
図３は、本発明の実施の形態１における第１の支柱と燃料電池搭載板４と第２の支柱との接続の構成図を示すものである。
【００３５】
まず、第１の支柱３と燃料電池搭載板４の接続構成について説明する。第１の支柱３の上端部には、燃料電池搭載板４と接続する為に、第１の下ビス穴１６Ａと第１のスリット穴１７が設けられている。燃料電池搭載板４のうち第１の支柱３との接続部である上端部には、搭載板爪部１５と搭載板下ビス穴１８Ａが形成されている。第１の支柱３と燃料電池搭載板４との組み立て時には、燃料電池搭載板４の搭載板爪部１５を第１のスリット穴１７に側方から入れて、下方にスライドさせて引っ掛けることで仮固定され、その後、第１の下ビス穴１６Ａと搭載板ビス穴１８Ａとをビスで貫通させて締め付けて、燃料電池５と第１の支柱３とが本固定される。
【００３６】
次に、第１の支柱３と燃料電池搭載板４とが接続された状態で、第２の支柱６と第１の支柱３及び燃料電池搭載板４との接続構成について説明する。
【００３７】
第２の支柱６の下端部には、第１の支柱３と接続する為に、第２の爪部１９と第２の下ビス穴２０Ａが形成され、また、燃料電池搭載板４と接続する為に、第２の上ビス穴２０Ｂが形成されている。第１の支柱３のうち第２の支柱６と接続する部分には、第１の爪部２１と第１の上ビス穴１６Ｂが設けられている。燃料電池搭載板４のうち第２の支柱６と接続する部分には、搭載板下ビス穴１８Ｂが設けられている。第１の支柱３と第２の支柱６とが接続する時に、第１の爪部２１と第２の爪部１９とは、第１の爪部２１が第２の支柱６の背面側に当接し、かつ、第２の爪部１９が第１の支柱３の背面側に当接し、かつ、
第１の爪部１９と第２の爪部２１とが互いに干渉しないように形成されている。ここで、第１及び第２の支柱３、６の背面側とは、本体パッケージ１の内側をいう。
【００３８】
第１の支柱３と第２の支柱６とを接続する時には、第２の爪部１９を第１の支柱３の上方から下向きに差し込み、第１の爪部２１と第２の爪部１９により位置が規制されて仮固定される。その後、第２の支柱６の第２の下ビス穴２０Ａと第１の支柱３の第１の上ビス穴１６Ｂとをビスで貫通させて、ビスを締め付ける。さらに、その後、第２の支柱６の第２の上ビス穴２０Ｂと燃料電池搭載板４の搭載板下ビス穴１８Ｂとを、ビスで貫通させ、ビスを締め付ける。このように本固定が行われる。
【００３９】
このように、第１の支柱３と搭載板４と第２の支柱６とはそれぞれ、仮固定されて位置合わせが行われた後に、第１の支柱３と燃料電池搭載板４と第２の支柱６とをそれぞれ互いにビスで本固定することで、容易に組み立てることができるとともに、筐体の強度を向上させることができる。さらに、燃料電池搭載板４は、第１の支柱３及び第２の支柱６の両方にビスで固定されるので、安定して固定される。
【００４０】
本体パッケージ１の筐体の天板７は、第２の支柱６の上端部に締結部材で着脱自在に取り付けられる。第２の支柱６がそれぞれ天板７の四隅に位置するように天板７に取り付けられる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、第１の支柱３と第２の支柱６とをそれぞれ本体パッケージ１の筐体の四隅の支柱として使用しているが、筐体の背面側の第１の支柱３の２本と第２の支柱６の２本の代わりに、板状の背面板を使用して、背面板を底板２と天板７との間に取り付ける構成としてもよい。背面板を、底板２と天板７との間に一枚の金属板材を設けることで構成してもよいし、燃料電池搭載板４の位置で上部と下部とに２分割して、底板２と燃料電池搭載板４との間で金属板材一枚、さらに天板７と燃料電池搭載板４との間で金属板材一枚、の合計金属板材二枚に分けて構成してもよい。
【００４２】
次に、燃料電池システムの各構成要素について説明する。
【００４３】
空気供給手段８は、燃料電池５に空気を供給する装置で、例えば、ブロワや送風ファン等が用いられる。空気供給手段８は、底板２上面に固定される。
【００４４】
吸気口９は、本体パッケージ１内部の換気を行うために外気を吸入するための開口部で、空気供給手段８の左横側で、本体パッケージ１の側板の下部に形成される。
【００４５】
改質器１０は、原料を改質して水素を主に含む燃料ガスを生成する装置で、空気供給手段８の上方に、本体パッケージ１の筐体に取り付けられる。ここで、原料とは、少なくとも炭化水素を成分として含む気体又は液体を示す。原料は、例えば、天然ガス、石炭、石油、若しくはメタンハイドレートなどの化石燃料又はバイオエタノールなどが挙げられる。
【００４６】
凝縮水タンク１１は、燃料電池５の空気極側から排出された空気と燃料極側から排出された燃料排ガスとに含まれる水蒸気を凝縮して水分を分離する装置で、改質器１０の左横側に、本体パッケージ１の筐体に取り付けられる。
【００４７】
燃料電池５は、改質器１０により生成される燃料ガスと空気供給手段８により供給される酸化剤としての空気中の酸素との電気化学的反応により発電を行う装置であり、改質器１０の左上方に、燃料電池搭載板４の上に取り付けられる。燃料電池５のセルは、ナフィオンなどの固体高分子電解質膜の両側に、白金などの触媒を担持した燃料極（アノード）
と空気極（カソード）とを形成して一体化された触媒層を、水素を主成分とする燃料ガスや空気を送り込むための流路を形成したセパレータで挟持して構成されている。さらに燃料電池５は、複数のセルを積層して構成される。
【００４８】
冷却水タンク１２は、燃料電池５の発電時に発生する熱を吸収し、燃料電池５を所定の温度に維持するための冷却水を供給する装置で、燃料電池５の右上方に、本体パッケージ１の筐体に取り付けられる。
【００４９】
電力変換部１３は、燃料電池５で発生した直流の電気エネルギーを商用電圧・周波数に変換する装置で、燃料電池５の上方に、本体パッケージ１の筐体に取り付けられる。電力変換部１３は、本体パッケージ１の外部の商用電源に接続され、燃料電池５で発電される直流電力を交流電力に変換して商用電源に接続された負荷に供給するインバータ部と交流商用電源を直流低電圧に変換する電源回路部とで構成されている。
【００５０】
排気口１４は、本体パッケージ１の内部の換気を行うために、本体パッケージ内部の空気を外部に排気するための開口部で、換気ファンを含んでおり、電力変換部１３の右側で、且つ、燃料電池５の右上方で、且つ、本体パッケージ１の側板の上部に設けられている。なお、排気口１４の換気ファンを本体パッケージ１の筐体内部に取り付けて、開口部のみを本体パッケージ１の側板に設けてもよい。
【００５１】
次に燃料電池システムの各構成要素間の接続について説明する。各構成要素は、図示していないが、燃料ガスや空気や水を送るための配管によって相互に接続される。
【００５２】
燃料電池５は、空気供給手段８と配管で接続され空気供給手段８から空気が送られ、改質器１０と配管で接続され改質器１０から主成分が水素である燃料ガスが送られ、冷却水タンク１２と配管で接続され冷却水タンク１２から冷却水が送られる。改質器１０は、本体パッケージ１の外部にある都市ガスの配管などと配管で接続されることで、改質器１０に原料が送られる。また、改質器１０は、空気供給手段８と配管で接続され空気供給手段８から空気が送られる。凝縮水タンク１１は、燃料電池５と配管で接続され燃料電池５から燃料ガス及び空気がそれぞれ送られ、改質器１０と配管で接続され改質器１０から燃焼ガスが送られ、冷却水タンク１２と配管で接続され冷却水タンク１２から水が送られる。
【００５３】
本体パッケージ１の内部には、図示していないが、電気回路部が取り付けられ、各構成部品の動作を制御するために、各構成部品と電気配線によって接続されている。
【００５４】
例えば、改質器１０と電気回路部とは電気配線で接続され、商用電源に接続された負荷の消費電力に基づいて改質器１０に供給される原料ガスの流量を調整することで燃料電池システムにおける発電電力の制御や、改質器１０の温度制御を行っている。
【００５５】
電気回路部は、例えば、電力変換部１３に取り付けられる。
【００５６】
また、各構成部品間も必要に応じて電気配線で接続される。
【００５７】
例えば、燃料電池５と電力変換部１３のインバータ部は、電気配線で接続され、燃料電池５で発電された直流電力がインバータ部に伝達される。
【００５８】
なお、電力変換部１３は、電気回路基板等で構成されており、外部から水が入るとショートする危険性がある。燃料電池システムのメンテナンス等で本体パッケージ１の側板を外す際には、雨水が入る可能性があるため、電力変換部１３は、本体パッケージ１のできるだけ上方に配置することが望ましく、本実施の形態では、電力変換部１３は、本体パッ
ケージ１の最上部に配置されている。
【００５９】
また、電力変換部１３と燃料電池５とを接続する電気配線は短いほど、放電が少なく発電効率が良くなるため、燃料電池５は、できるだけ電力変換部１３に近い位置に配置することが望ましく、本実施の形態では、燃料電池５は、電力変換部１３の真下に配置されている。
【００６０】
ただし、燃料電池５は、燃料電池システムの中でも重量の大きい構成部品のため、安定した土台の上に搭載することが必要であり、本実施の形態では、箱型の骨組み構造によって強度の安定した燃料電池搭載板４の上に搭載されている。
【００６１】
以上のように構成された燃料電池システムについて、以下その動作、作用を説明する。まず、本体パッケージ１外部の都市ガス管などと接続された配管を通って、電気回路部によって弁が制御されてガスの量が制御されながら改質器１０にメタンなどの原料となるガスが供給される。改質器１０では、原料が改質部に供給され、水素を主成分とする水素リッチな燃料ガスへの改質反応に使用される。生成された燃料ガスは配管を通って燃料電池５へ供給される。一方、空気供給手段８は電気回路部に制御されて作動し、空気を改質器１０と燃料電池５の空気極とに供給する。改質器１０に供給された空気は、改質反応の燃焼に使用される。燃料電池５では、供給された空気中の酸素と燃料ガス中の水素とが化学反応して直流の電気が発電される。発電された直流の電気は、電力変換部１３のインバータ部により交流の電気に変換され商用電源に供給される。燃料電池５において化学反応せずに残った燃料ガスは発電の際に発生する水蒸気を含んだ状態で燃料電池５から排出され、凝縮水タンク１１に送られて水蒸気が凝縮され、水分が所定量除去された後、改質器１０に送られ、改質反応の可燃燃料として使用される。燃料電池５での化学反応による発電で使われた空気は、発電の際に発生する水蒸気を含んだ状態で燃料電池５から排出され、凝縮水タンク１１に送られて水蒸気が凝縮され、水分が取り出された後、本体パッケージ１の外部に排気される。
【００６２】
凝縮水タンク１１で取り出されて貯められた水は、必要に応じて配管を通って冷却水タンク１２に運ばれ、燃料電池５の冷却水として使用される。
【００６３】
燃料電池５の発電時には、冷却水タンク１２から燃料電池５に冷却水が送られ、燃料電池５で発生する熱を吸収し、燃料電池５を発電に適した所定の温度に維持する。
【００６４】
次に以上のように構成された燃料電池システムについて、組み立て方法を説明する。
【００６５】
まず、本体パッケージ１の底板２に空気供給手段８を取り付ける。次に、４本の第１の支柱３の下端を底板２の四隅に取り付ける。次に、図示していないが、改質器１０と凝縮水タンク１１を本体パッケージ１の筐体を取り付ける。このように、燃料電池搭載板４より下方に取り付けられる部材から、本体パッケージ１の筐体に取り付ける。次に、燃料電池搭載板４を第１の支柱３の上端に取り付ける。このとき、燃料電池搭載板４より上方の部材は取り付けられていないので、この後に行われる燃料電池５の取り付けは容易に行うことができ、そのため、より確実に燃料電池５を燃料電池搭載板４に取り付けることができる。燃料電池５を燃料電池搭載板４に取り付けた後に、４本の第２の支柱６の下端を燃料電池搭載板４の四隅に取り付ける。次に、燃料電池搭載板４より上方に取り付けられる部材を筐体に取り付ける。図示していないが冷却水タンク１２と電力変換部１３とを本体パッケージ１の筐体を取り付ける。次に、本体パッケージ１の天板７を第２の支柱６の上端に取り付ける。なお、本体パッケージ１に各構成部品を取り付けた際には、各構成部品間に原料、燃料ガス、空気、及び水等を通す配管を接続する。次に、本体パッケージ１内に電気回路部を取り付け、電気回路部と各構成部品との間に電気配線を接続する。最後に
、吸気口９と排気口１４とが形成されている本体パッケージ１の側板を本体パッケージ１の第１の支柱３及び第２の支柱の少なくともいずれか一方に取り付けて組み立てが完成する。
【００６６】
次に燃料電池システム動作中の本体パッケージ１内の換気の風の流れについて図４を用いて説明する。図４は、本発明の実施の形態１における燃料電池システムの換気風路の構成図である。燃料電池システムの動作中、排気口１４に設けられた換気ファンは、回転動作して、吸気口９から外気を本体パッケージ１内に取り入れる。吸気口９から取り入れられた外気は、図４に示す換気風路を通って排気口１４から本体パッケージ１の外部に排出される。換気風路途中にある燃料電池搭載板４には、燃料電池５の搭載されている部分の右側に換気のための空気を通過させるために穴が開いており、円滑な換気が行われるように構成されている。
【００６７】
燃料電池システム内の換気が不十分になり燃料電池システム内の温度が上昇した場合、燃料電池５の温度も上昇し、発電効率が変動する。しかし、本実施の形態の燃料電池システムは、図４のような換気風路を構成することにより、燃料電池システム内の換気を円滑に行うことができ、燃料電池システム内の温度上昇を防ぐことができ、燃料電池５の温度維持するために冷却水タンク１２からポンプで供給する冷却水の量も低減することができるので省電力化することができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態においては、まず第１の支柱３の下端部に本体パッケージ１の底板２を取り付け、第１の支柱３の上端部に燃料電池搭載板４を取り付ける。これにより、筐体の下部を底板２と第１の支柱３と燃料電池搭載板４によって、箱型の骨組み構造で構成することができ、燃料電池搭載板４を安定して固定でき、燃料電池５を安定して燃料電池システムに搭載することができる。
【００６９】
また、第２の支柱６の下端部に燃料電池搭載板４を取り付け、第２の支柱６の上端部に天板７を取り付けて、本体パッケージ１の筐体全体を箱型の骨組み構造で構成する。これにより、燃料電池システム全体の構造の強度を向上することができる。
【００７０】
また、支柱を第１の支柱３と第２の支柱６とに分割し、まず第１の支柱３の下端部に本体パッケージ１の底板２を取り付け、第１の支柱３の上端部に燃料電池搭載板４を取り付ける。これにより、第１の支柱３の上端部に燃料電池搭載板４を取り付ける作業や、第１の支柱３に取り付けられた燃料電池搭載板４の上に燃料電池５を取り付ける作業の際に、周囲に長い支柱が無いため、容易に燃料電池搭載板４や燃料電池５を取り付けることができ、組み立て性を向上でき、生産性を向上することができる。
【００７１】
また、支柱を第１の支柱３と第２の支柱６とに分割することにより、支柱一本当たりの長さが短くなり、支柱の取り扱い性を向上でき、支柱を作成する金型の費用も削減することができる。
【００７２】
また、吸気口９を空気供給手段６の左横側の本体パッケージ１の側板に設け、排気口１４を燃料電池５の右上方に設け、燃料電池搭載板４の燃料電池５の搭載される部分の右側に穴を設けることにより、吸気口９で吸気した換気のための空気を燃料電池搭載板４に設けた穴を通過させて排気口１４に円滑に通過させることができ、燃料電池システム内部の換気性能を向上させることができ、燃料電池システム内部の温度上昇を防ぐことができ、燃料電池５の発電効率を安定化することができる。
【００７３】
なお、本体パッケージ１内の各構成部品の配置は、本体パッケージ１内の鉛直方向の中心線に対称に左右に入れ替えてもよい。つまり、改質器１０を空気供給手段８の左上に配
置し、凝縮水タンク１１を空気供給手段８の右上に配置し、燃料電池５を改質器１０の右上に配置し、燃料電池搭載板４には燃料電池５を搭載する場所の左側に換気風路のための穴を設け、冷却水タンク１２を燃料電池５の左上に配置し、電力変換部１３を冷却タンク１２の右側に配置し、吸気口９を空気供給手段８の右側に配置し、排気口１４を燃料電池５の左上方に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明にかかる燃料電池システムは、燃料電池システム全体の構造の強度を向上でき、また、燃料電池システムの組み立て性や生産性を向上でき、様々な形態の本体パッケージの燃料電池システムや貯湯槽一体型燃料電池システムに適用できる。
【符号の説明】
【００７５】
１  本体パッケージ
２  底板
３  第１の支柱
４  燃料電池搭載板
５  燃料電池
６  第２の支柱
７  天板
８  空気供給手段
９  吸気口  
１０  改質器
１１  凝縮水タンク
１２  冷却水タンク
１３  電力変換部
１４  排気口
１５  搭載板爪部  
１６Ａ  第１の下ビス穴
１６Ｂ  第１の上ビス穴
１７  第１のスリット穴
１８Ａ  搭載板下ビス穴
１８Ｂ  搭載板上ビス穴
１９  第２の爪部
２０Ａ  第２の下ビス穴
２０Ｂ  第２の上ビス穴
２１  第１の爪部
２２  穴
【図１】
2011249024.tif 000003
【図２】
2011249024.tif 000004
【図３】
2011249024.tif 000005
【図４】
2011249024.tif 000006
【図５】
2011249024.tif 000007