(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノード流体が供給されるアノードとカソード流体が供給されるカソードとを有する燃料電池と、前記燃料電池が発生した排熱で加熱された熱媒体が通過する熱交換器と、前記熱交換器を流れる前記熱媒体で加熱された温水を貯湯槽に供給させる貯湯通路とをもつ燃料電池システム配管構造であって、
前記燃料電池および前記貯湯通路を収容する筐体と、
前記筐体にこれの側壁部から横外方に向けて突出するように設けられ、前記貯湯槽または給水源から供給された水を受ける貯湯通路の入口となる入口ポートをもつ入口配管接続部と、
前記筐体のうち前記入口配管接続部が設けられている前記側壁部から横外方に向けて突出するように且つ前記入口配管接続部と縦方向において並設するように設けられ、前記貯湯通路の出口となる出口ポートをもつ出口配管接続部とを具備しており、
前記入口配管接続部および前記出口配管接続部は、
縦方向に沿って延設されていると共に鉛直線に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜し、且つ、工具の二面幅部が嵌合する互いに平行で、前記入口配管接続部および前記出口配管接続部の中心線に対して非回転構造の二面幅部を備え、前記二面幅部は、該中心線を垂直に通過する断面において、前記螺子部よりも外方に突出していることを特徴とする燃料電池システム配管構造。
【請求項２】
請求項１において、前記筐体のうち前記入口配管接続部および前記出口配管接続部が並設されている前記側壁部には、システムで発生した排水を排出させる排水ドレンポートをもつドレン配管接続部が前記側壁部から横外方に向けて突出するように設けられており、
前記入口配管接続部の前記二面幅部および前記出口配管接続部の前記二面幅部はそれぞれ、前記二面幅部に嵌合する前記工具が前記ドレン配管接続部に干渉しないように、前記ドレン配管接続部の先端よりも前記横外方に突出していることを特徴とする燃料電池システム配管構造。
【請求項３】
請求項１〜２のうちの一項において、前記筐体のうち前記入口配管接続部および前記出口配管接続部が並設されている前記側壁部は、前記入口配管接続部および前記出口配管接続部が並設されている第１領域と、電気配線が通過する複数の電気配線ポートをもつ配線接続部が設けられている第２領域とに左右に区分けされていることを特徴とする燃料電池システム配管構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯槽に繋がる貯湯通路をもつ燃料電池システム配管構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、アノード流体が供給されるアノードとカソード流体が供給されるカソードとを有する燃料電池と、燃料電池が発生した排熱で加熱された熱媒体が通過する熱交換器と、熱交換器の熱媒体で加熱された温水を貯湯槽に供給させる貯湯通路とをもつ。燃料電池システムの筐体は、燃料電池および貯湯通路を収容する筐体と、筐体の側壁部から横外方に向けて突出するように設けられた入口配管接続部と、筐体の側壁部から横外方に向けて突出するように設けられた出口配管接続部とを有する。入口配管接続部および出口配管接続部には、貯湯槽からの配管をそれぞれ接続させる必要がある。
【０００３】
特許文献１によれば、給湯器等のワンタッチジョイントを持つ機器の配管の出入りポートにて、調整弁等が取り付けられた部品の位置決めをするために、配管端末形状を加工し、かつ、調整弁等が取り付けられた部品側にも爪を設け、爪を利用して回転方向の位置決めと継手のワンタッチ機構とを両立したヘッダーが開示されている。
【０００４】
また特許文献２によれば、住宅の室内等に施工される配管としてフレキシブル管が設けられた場合に、フレキシブル配管を室内側に引き出すことと、引き出したフレキシブル配管の部分を所定の位置に戻して、端末を固定する作業が室内側から容易に行えるように、楔状の爪を有する固定具を設ける構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004-84682号公報
【特許文献２】特開1995-233543号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、燃料電池システムは集合住宅等の狭い空間に設置すること等を目的として、システムの小型化が益々進行している。このため入口配管接続部および出口配管接続部は、互いに距離的に接近して筐体のうちの同一の側壁部に設けることが行われている。ここで、入口配管接続部を相手配管に接続させたり、あるいは、出口配管接続部を相手配管に接続させたりするには、スパナ等の工具を用い、入口配管接続部や出口配管接続部の螺子部に締結トルクをかける必要がある。この場合、締結強度を確保すべく、大きな締結トルクをかける必要があり、スパナ等の工具が必然的に大型化してしまう。大型化した工具は、入口配管接続部や出口配管接続部に干渉し易くなる。例えば、スパナ等の工具を入口配管接続部にあてがって操作しているときには、工具が出口配管接続部に干渉するおそれがある。また、スパナ等の工具を出口配管接続部にあてがって操作しているときには、工具が入口配管接続部に干渉するおそれがある。このため、スパナ等の工具を容易に使用できる作業性が、近年、特に要請されている。上記した特許文献１，２に係る技術によれば、スパナ等の工具を容易に使用できる作業性については、必ずしも容易ではない。
【０００７】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、スパナ等の工具を容易に使用できる作業性を改善させるのに有利な燃料電池システム配管構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）様相１の本発明に係る燃料電池システム配管構造は、アノード流体が供給されるアノードとカソード流体が供給されるカソードとを有する燃料電池と、燃料電池が発生した排熱で加熱された熱媒体が通過する熱交換器と、熱交換器の熱媒体で加熱された温水を貯湯槽に供給させる貯湯通路とをもつ燃料電池システム配管構造であって、
燃料電池および貯湯通路を収容する筐体と、
筐体にこれの側壁部から横外方に向けて突出するように設けられ、貯湯槽または給水源から供給された水を受けると共に貯湯通路の入口となる入口ポートをもつ入口配管接続部と、
筐体のうち入口配管接続部が設けられている側壁部から横外方に向けて突出するように且つ入口配管接続部と縦方向において並設するように設けられ、貯湯通路の出口となる出口ポートをもつ出口配管接続部とを具備しており、
入口配管接続部および出口配管接続部は、
縦方向に沿って延設されていると共に鉛直線に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜し、且つ、工具の二面幅部が嵌合する互いに平行で、入口配管接続部および出口配管接続部の中心線に対して非回転構造の二面幅部を備え、二面幅部は、中心線を垂直に通過する断面において、螺子部よりも外方に突出していることを特徴とする。
【０００９】
入口配管接続部は、貯湯槽または給水源（例えば水道管等）から供給された水を受ける貯湯通路の入口となる入口ポートをもつ。入口配管接続部は、筐体の側壁部から横外方に向けて突出するように設けられている。出口配管接続部は、貯湯通路の出口となる出口ポートをもつ。出口配管接続部は、筐体のうち入口配管接続部が設けられている側壁部から横外方に向けて突出するように設けられている。コンパクト化や意匠性等を考慮し、出口配管接続部および入口配管接続部は縦方向において互いに接近しつつ並設されている。
【００１０】
入口配管接続部および出口配管接続部の双方は、工具の二面幅部が嵌合する互いに平行な二面幅部を備えている。この二面幅部は、工具の二面幅部を嵌合させると共に、縦方向に沿って延設されている。入口配管接続部に二面幅部が設けられていない場合には、入口配管接続部が固定されている筐体側の本体が、ネジ締め時の締結トルクで、変形や曲がり等の損傷を受ける可能性がある。またシステムの移設時において入口配管接続部のネジを緩める行為を行った場合には、ネジの錆びつき等による固着で、大きなトルクが必要となる可能性がある。このように大きなトルクが必要となる場合には、筐体側の本体が破損するおそれがあるため、入口配管接続部の二面幅部により本体の破損を防ぐことができる。筐体側の本体が破損しない程度の強度を確保すると、入口配管接続部が固定されている本体部の強度を確保させるため、本体部が過剰に厚肉化し、必要以上の重量アップとなる。入口配管接続部の二面幅部はこのような不具合を抑える。出口配管接続部の二面幅部も同様な役割を果たす。
ここで、上記したように出口配管接続部および入口配管接続部は、縦方向において接近しつつ並設されている。このため、出口配管接続部および入口配管接続部のうちの下側のものの二面幅部にスパナ等の工具の二面幅部を嵌合させて配管接続作業をするとき、スパナ等の工具が出口配管接続部および入口配管接続部のうちの上側のものに干渉するおそれがある。
【００１１】
そこで、入口配管接続部の二面幅部と出口配管接続部の二面幅部とは、鉛直線に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。このため、出口配管接続部および入口配管接続部のうちの下側のものの二面幅部にスパナ等の工具の二面幅部を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具の柄の向きはθ＝０の場合と比べて、出口配管接続部および入口配管接続部のうちの上側のものからスパナ等の工具の柄が遠ざかるように角度θ回転して配置され、スパナ等の工具の柄を出口配管接続部および入口配管接続部のうちの上側のものから遠ざけることが可能となる。従って、スパナ等の工具の柄が、出口配管接続部および入口配管接続部のうちの上側のものに干渉する不具合が軽減される。よって、大型化されたスパナ等の工具であっても、側壁部において工具を容易に使用でき、作業性を改善させるのに有利となる。
さらに、二面幅部は、中心線を垂直に通過する断面において、螺子部よりも外方に突出しているが、スパナ等の工具が入口配管接続部の二面幅部、または、出口配管接続部の二面幅部に嵌合するとき、スパナ等の工具が螺子部に当たることが抑制され、螺子部の保護性を高め、螺子部の損傷を抑制させるのに有利である。
【００１２】
（２）様相２の本発明に係る燃料電池システム配管構造によれば、上記様相において、筐体のうち入口配管接続部および出口配管接続部が並設されている前記側壁部には、システムで発生した排水を排出させる排水ドレンポートをもつドレン配管接続部が側壁部から横外方に向けて突出するように設けられており、
入口配管接続部の二面幅部および出口配管接続部の二面幅部はそれぞれ、二面幅部に嵌合する工具がドレン配管接続部に干渉しないように、ドレン配管接続部の先端よりも横外方に突出していることを特徴とする。ここで、入口配管接続部の二面幅部および出口配管接続部の二面幅部はそれぞれ、ドレン配管接続部の先端よりも横外方に突出している。このため、入口配管接続部の二面幅部、または、出口配管接続部の二面幅部に嵌合する工具がドレン配管接続部に干渉することは、抑制される。この結果、出口配管接続部および入口配管接続部のうちの一方の二面幅部にスパナ等の工具の二面幅部を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具がドレン配管接続部に干渉することが軽減される。従って、スパナ等の工具を容易に使用できる作業性を改善させるのに有利となる。
【００１４】
（３）様相３の本発明に係る燃料電池システム配管構造によれば、上記様相において、筐体のうち入口配管接続部および出口配管接続部が並設されている側壁部は、入口配管接続部および出口配管接続部が並設されている第１領域と、電気配線が通過する複数の電気配線ポートをもつ配線接続部が設けられている第２領域とに左右に区分けされていることを特徴とする。第１領域には、入口配管接続部および出口配管接続部が並設されている。このため第１領域において入口配管接続部および出口配管接続部が接近しつつ縦方向において並設されている。この場合、出口配管接続部および入口配管接続部のうちの下側のものの二面幅部にスパナ等の工具の二面幅部を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具が出口配管接続部および入口配管接続部のうちの上側のものに干渉するおそれが高くなる。
入口配管接続部に二面幅部が設けられていない場合には、入口配管接続部が固定されている筐体側の本体が、ネジ締め時の締結トルクで、変形や曲がり等の損傷を受ける可能性がある。またシステムの移設時において入口配管接続部のネジを緩める行為を行った場合には、ネジの錆びつき等による固着で、大きなトルクが必要となる可能性がある。このように大きなトルクが必要となる場合には、筐体側の本体が破損するおそれがあるため、入口配管接続部の二面幅部により本体の破損を防ぐことができる。筐体側の本体が破損しない程度の強度を確保すると、入口配管接続部が固定されている本体部の強度を確保させるため、本体部が過剰に厚肉化し、必要以上の重量アップとなる。入口配管接続部の二面幅部はこのような不具合を抑える。出口配管接続部の二面幅部も同様な役割を果たす。
【００１５】
そこで、入口配管接続部の二面幅部と出口配管接続部の二面幅部とは、鉛直線に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。このため、出口配管接続部および入口配管接続部のうちの下側のものの二面幅部にスパナ等の工具の二面幅部を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具の柄の向きはθ＝０の場合と比て、出口配管接続部および入口配管接続部のうちの上側のものからスパナ等の工具の柄が遠ざかるように角度θ回転して配置され、スパナ等の工具の柄が出口配管接続部および入口配管接続部のうちの上側のものに干渉することが軽減される。従って、スパナ等の工具を容易に使用できる作業性を改善させるのに有利となる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明によれば、縦方向において並設されている出口配管接続部および入口配管接続部のうちの下側のものの二面幅部にスパナ等の工具の二面幅部を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具が出口配管接続部および入口配管接続部のうちの他方に干渉することが軽減される。従って、スパナ等の工具を容易に使用できる作業性を改善させるのに有利となる。
【００１７】
入口配管接続部に二面幅部が設けられていない場合には、入口配管接続部が固定されている筐体側の本体が、ネジ締め時の締結トルクで、変形や曲がり等の損傷を受ける可能性がある。またシステムの移設時において入口配管接続部のネジを緩める行為を行った場合には、ネジの錆びつき等による固着で、大きなトルクが必要となる可能性がある。このように大きなトルクが必要となる場合には、筐体側の本体が破損するおそれがあるため、入口配管接続部の二面幅部により本体の破損を防ぐことができる。筐体側の本体が破損しない程度の強度を確保すると、入口配管接続部が固定されている本体部の強度を確保させるため、本体部が過剰に厚肉化し、必要以上の重量アップとなる。入口配管接続部の二面幅部はこのような不具合を抑える。出口配管接続部の二面幅部も同様な役割を果たす。
【００１８】
入口配管接続部の二面幅部と出口配管接続部の二面幅部とは、鉛直線に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。角度θは大きくないので、外部から視認者が入口配管接続部の二面幅部と出口配管接続部を肉眼で視認するときであっても、視認者に特に違和感を発生させず、入口配管接続部および出口配管接続部に関する意匠の面でも支障がない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】筐体のうち出口配管接続部および入口配管接続部が設けられている側壁部を視認する側面図である。
【図２】出口配管接続部および入口配管接続部が設けられている側壁部をもつ筐体を視認する斜視図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）は、筐体のうち出口配管接続部および入口配管接続部を視認する斜視図である。
【図４】筐体の側壁部に設けられている入口配管接続部の二面幅部に工具の二面幅を嵌合している状態を示す側面図である。
【図５】筐体の側壁部に設けられている出口配管接続部の二面幅部に工具の二面幅を嵌合している状態を示す側面図である。
【図６】筐体の側壁部に設けられている入口配管接続部の二面幅部に工具の二面幅を嵌合している状態を異なる方向から示す別の側面図である。
【図７】他の実施形態２に係り、筐体のうち出口配管接続部および入口配管接続部が設けられている側壁部を視認する側面図である。
【図８】適用形態に係り、燃料電池システムを模式的に示すシステム図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明によれば、燃料電池は、アノード流体（例えば水素含有ガスまたは水素ガス）が供給される燃料極と言われるアノードと、カソード流体（例えば酸素含有ガスまたは酸素ガス）が供給される酸化剤極と言われるカソードとを有する。熱交換器は、燃料電池が発生した排熱で加熱された熱媒体（例えば燃料電池から排出された高温の排気ガス）が通過するものである。貯湯通路は筐体の内部に設けられており、熱交換器を流れる熱媒体で加熱された温水を貯湯槽に供給させる通路である。筐体は、少なくとも燃料電池および貯湯通路を収容するケースである。貯湯槽は一般的には筐体の外部に設けられている。
【００２１】
入口配管接続部は、筐体の側壁部から横外方に向けて突出するように設けられており、貯湯槽または給水源（水道源等）から供給された水を受ける入口ポートをもつ。入口ポートは、貯湯通路の入口となる。出口配管接続部は、筐体のうち入口配管接続部が設けられている側壁部から横外方に向けて突出するように、且つ、入口配管接続部と縦方向において並設するように設けられており、出口ポートをもつ。出口ポートは貯湯通路の出口となる。
【００２２】
入口配管接続部および前記出口配管接続部は、縦方向に沿って延設されていると共に鉛直線に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜し、且つ、互いに平行な二面幅部を備えている。この二面幅部は、スパナ等の工具の二面幅部が嵌合可能とされている。角度θの上限値としては１５°、１３°、１１°、９°等が例示される。上限値と組み合わせ得る角度θの下限値としては２°、３°、４°等が例示される。
【００２３】
（実施形態１）
本発明の実施形態１について図面を参照しつつ説明する。燃料電池システム配管構造は、燃料電池２０１と、燃料電池２０１が発生した排熱で加熱された熱媒体（例えば燃料電池から排出される高温の排ガスまたは冷却液）が通過する熱交換器２０２と、熱交換器２０２の熱媒体で加熱された温水を貯湯槽に供給させる貯湯通路２０３とを少なくとも備える。貯湯通路２０３には、貯湯通路２０３の水を搬送させる水搬送源として機能するポンプ７９が設けられている。燃料電池２０１は、ガス状または液状のアノード流体が供給されるアノード２１０と、ガス状または液状のカソード流体が供給されるカソード２１１とを有する。燃料電池２０１は特に限定されず、固体酸化物形燃料電池でも良いし、固体高分子型燃料電池も良いし、リン酸形燃料電池でも良く、溶融炭酸塩形燃料電池でも良い。また、本実施形態を、燃料電池以外のシステム、例えば、ガスエンジンコージェネレーションに適用しても良い。
【００２４】
筐体５は、燃料電池２０１、貯湯通路２０３およびポンプ７９を収容する収容室５９をもつ。図２に示すように、筐体５は、第１側壁部５１１、第２側壁部５１５、背面壁部５１２（第３側壁部）、天井壁部５１３、底壁部５１４をもつ筐体本体５１０と、筐体本体５１０の正面開口に着脱可能に取り付けられている蓋パネル５２０（第４側壁部）とを有する。蓋パネル５２０は正面に位置しており、背面壁部５１２に対向するようにほぼ平行に配置されており、吸気口として機能するグリル５２１を有する。蓋パネル５２０および背面壁部５１２は、互いにほぼ平行に配置されており、互いに対向する。第１側壁部５１１および第２側壁部５１５は、互いにほぼ平行に配置されており、互いに対向する。
【００２５】
図２に示すように、入口配管接続部３００は、筐体５の第１側壁部５１１から横外方（矢印Ｅ１方向）に向けて突出するように筐体５に設けられており、貯湯通路２０３に連通しており、貯湯通路２０３の入口となる入口ポート３０１をもつ。入口ポート３０１は、図略の貯湯槽から供給された水を受けて入水させる。
【００２６】
図２に示すように、出口配管接続部４００は、筐体５の第１側壁部５１１から横外方（矢印Ｅ１方向）に向けて突出するように筐体５に設けられている。出口配管接続部４００は、入口配管接続部３００に対して縦方向（矢印Ｙ方向）において並設されており、貯湯通路２０３に連通されている。ここで、空気抜き等の操作を必要とするポンプ７９は筐体５の底側に位置するように貯湯通路２０３に設けられている関係上、貯湯通路２０３に繋がる入口配管接続部３００および出口配管接続部４００は、筐体５の第１側壁部５１１のうち相対的に下側に配置されている。なお図２から理解できるように出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は、筐体５の高さ寸法ＨＢの高さ方向の中間点よりも下方に集中的に配置されている。
【００２７】
出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は、共通する第１側壁部５１１に形成されており、入口配管接続部３００は相対的に下側に位置し、出口配管接続部４００は相対的に上側に位置する。このように出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は、共通する第１側壁部５１１において、鉛直線Ｐ１が延びる方向において互いに接近しつつ上下に並設されている（図１参照）。これによりデザイン性が確保されている。出口配管接続部４００は出口ポート４０１をもつ。出口ポート４０１は貯湯通路２０３の出口となり、貯湯通路２０３で加熱させた暖かい水を貯湯槽（図略）に向けて吐出させる。
【００２８】
筐体５のうち入口配管接続部３００および出口配管接続部４００の双方が並設されている第１側壁部５１１（共通側壁部）は、第１領域５２４と第２領域５２２とに左右に区分けされている。第１領域５２４には、入口配管接続部３００、出口配管接続部４００が並設され、更に後述するドレン配管接続部６００および燃料配管接続部６３０が並設されている。図１に示すように、第２領域５２２の下部には、電気配線や通信配線が通過する複数の電気配線ポート６４１ａ〜６４１ｄをもつ配線配管接続部６４０ａ〜６４０ｄが設けられている。図１に示すように、筐体５の収容室において第１領域５２４に対面する領域には、燃料電池２０１が内蔵されている。筐体５の収容室において第２領域５２２に対面する領域には、ブレーカ２０８が内蔵されている。
【００２９】
図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、入口配管接続部３００は、スパナ等の工具の二面幅部が嵌合する互いに平行な二面幅部３０２を備えている。二面幅部３０２は、互いに対向する二つの面３０２ａ，３０２ｂがほぼ平行に所定距離延設されている係合部を意味する。入口配管接続部３００の二面幅部３０２の全体は、縦方向（矢印Ｙ方向）に沿って延設されていると共に、重力作用方向としての機能する鉛直線Ｐ１が延びる方向に対して角度θで傾斜している。
【００３０】
図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、出口配管接続部４００は、スパナ等の工具の二面幅部が嵌合する互いに平行な二面幅部４０２を備えている。二面幅部４０２は、互いに対向する二つの面４０２ａ，４０２ｂがほぼ平行に所定距離延設されている係合部を意味する。同様に、出口配管接続部４００の二面幅部４０２は、縦方向（矢印Ｙ方向）に沿って延設されていると共に、鉛直線Ｐ１が延びる方向に対して角度θで同じ方向に傾斜している。θは２〜１５°の範囲の任意値、３〜１０°の範囲の任意値、３〜８°の範囲の任意値にできる。特に、４〜６°（５°）の範囲内の任意値にできる。このように入口配管接続部３００および出口配管接続部４００には二面幅部３０２，４０２が、鉛直線Ｐ１の延びる方向に対して角度θで傾斜して設けられている。なお、二面幅部３０２，４０２は中心軸線Ｐ５に対して非回転構造とされている。
【００３１】
本実施形態によれば、図１から理解できるように、二面幅部３０２，４０２の上端３０２ｕ，４０２ｕは、背面壁部５１２（第３側壁部）から遠ざかり、筐体５の蓋パネル５２０（第４側壁部）に指向するように傾斜しており、換言すると第２領域５２２に指向するように傾斜している。これに対して、図１に示すように、二面幅部３０２，４０２の下端３０２ｄ，４０２ｄは、背面壁部５１２（第３側壁部）に近づき、蓋パネル５２０（第４側壁部）から遠ざかるように指向するように、換言すると筐体５の背面壁部５１２（第３側壁部）に指向するように傾斜している。
【００３２】
図２に示すように、筐体５のうち入口配管接続部３００および出口配管接続部４００が縦方向（矢印Ｙ方向）に並設されている第１側壁部５１１には、ドレン配管接続部６００が第１側壁部５１１から横外方（矢印Ｅ１方向）に向けて突出するように設けられている。ドレン配管接続部６００は、燃料電池システムで発生した排水を排出させる排水ドレンポート６０１をもつ。排水ドレンポート６０１は図略のドレン配管を介してドレン部に繋がる。排水ドレンポート６０１は、縦方向（矢印Ｙ方向）において入口ポート３０１と出口ポート４０１との間に位置している。
【００３３】
更に、図２に示すように、筐体５のうち入口配管接続部３００および出口配管接続部４００が縦方向に並設されている第１側壁部５１１の上部には、燃料導入ポート６３１をもつ燃料導入配管６３０が第１側壁部５１１から横外方（矢印Ｅ１方向）に向けて突出するように設けられている。燃料導入ポート６３１は、燃料電池２０１に近づくように筐体５の収容室において比較的上側に配置されており、この結果、第１側壁部５１１において排水ドレンポート６０１、入口ポート３０１、出口ポート４０１よりも上方向に配置されており、都市ガス等の燃料源に図略の燃料配管を介して繋がる。
【００３４】
ここで、図１に示すように、上記したように出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は、鉛直線Ｐ１が延びる方向において並設されており、つまり、縦方向（矢印Ｙ方向）において上下に並設されている。ここで、貯湯槽からの相手配管を入口配管接続部３００に接続させるにあたり、図４から理解できるように、入口配管接続部３００の二面幅部３０２にスパナ等の工具７００の二面幅部７０２を嵌合固定させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具７００の柄７０５が、入口配管接続部３００の上方の出口配管接続部４００に接近して干渉するおそれがある。特に、出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は、縦方向（矢印Ｙ方向）において接近しつつ並設されているため、上記干渉が発生し易い。
【００３５】
そこで本実施形態によれば、前述したように入口配管接続部３００の二面幅部３０２は、鉛直線Ｐ１が延びる方向に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。このため、図４に示すように、入口配管接続部３００の二面幅部３０２に、スパナ等の工具７００の二面幅部７０２を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具の柄の向きはθ＝０の場合と比べて、出口配管接続部４００からスパナ等の工具の柄が遠ざかるように角度θ回転して配置され、スパナ等の工具の柄を出口配管接続部４００から遠ざけることが可能となり、スパナ等の工具７００の柄７０５を、入口配管接続部３００よりも上側の出口配管接続部４００に対して距離Ｌ１離間させることができ、スパナ等の工具７００の柄７０５が出口配管接続部４００に干渉することが軽減される。従って、スパナ等の工具７００を容易に入口配管接続部３００に使用でき、作業性を改善させるのに有利となる。この場合、スパナ等の工具７００を入口配管接続部３００に嵌合させた位置にほぼ固定したままの状態で、相手配管に相手工具７５０を嵌合して相手配管をこれの軸線周りで回転させることが好ましい。なお、背面壁部５１２側には建築物の壁が接近することが多いため、スパナ等の工具７００の柄７０５が上側になり、二面幅部７０２をもつ機構部７０３が下側となるように、スパナ等の工具７００は天井壁部５１２の側から下向きに降ろされて操作される。
【００３６】
また、図５に示すように、上記したように出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は、縦方向（矢印Ｙ方向）において接近しつつ並設されている。このため、図５から理解できるように、出口配管接続部４００の二面幅部４０２にスパナ等の工具７００の二面幅部７０２を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具７００の柄７０５が、出口配管接続部４００よりも上側の燃料配管接続部６３０に接近して干渉するおそれがある。特に、出口配管接続部４００および燃料配管接続部６３０は、縦方向（矢印Ｙ方向）において接近しつつ並設されているため、干渉が発生し易い。
【００３７】
そこで本実施形態によれば、前述したように出口配管接続部４００の二面幅部４０２は、鉛直線Ｐ１が延びる方向に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。このため、図５に示すように、出口配管接続部４００の二面幅部４０２に、スパナ等の工具７００の二面幅部７０２を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具の柄の向きはθ＝０の場合と比べて、燃料配管接続部６３０からスパナ等の工具の柄が遠ざかるように角度θ回転して配置され、スパナ等の工具の柄を燃料配管接続部６３０から遠ざけることが可能となり、スパナ等の工具７００の柄７０５を、入口配管接続部３００よりも上側の燃料配管接続部６３０に対して距離Ｌ２（図５参照）で離間させることができる。このため、スパナ等の工具７００の柄７０５が、出口配管接続部４００の上方の燃料配管接続部６３０に干渉することが軽減される。従って、スパナ等の工具７００を出口配管接続部４００に対して容易に使用でき、作業性を改善させるのに有利となる。この場合、スパナ等の工具７００を出口配管接続部４００に嵌合させた位置にほぼ固定したままの状態で、相手配管に相手工具７５０を嵌合して相手配管をこれの軸線周りで回転させることが好ましい。
【００３８】
入口配管接続部３００および出口配管接続部４００に接近するように、入口配管接続部３００と出口配管接続部４００との間には、ドレン配管接続部６００が位置している。この場合、図４に示すように、スパナ等の工具７００を入口配管接続部３００にあてがい操作するとき、スパナ等の工具７００がドレン配管接続部６００に干渉するおそれがある。この点について本実施形態によれば、図６に示すように、入口配管接続部３００の二面幅部３０２および出口配管接続部４００の二面幅部４０２はそれぞれ、ドレン配管接続部６００の先端６００ｅよりも横外方（矢印Ｅ１方向）に突出している。この結果、入口配管接続部３００の二面幅部３０２、または、出口配管接続部４００の二面幅部４０２に嵌合する工具７００がドレン配管接続部６００に干渉することが抑制されている。この結果、図６に示すように、出口配管接続部４００および入口配管接続部３００のうちの一方の二面幅部３０２にスパナ等の工具７００の二面幅部３０２を嵌合させて配管接続作業をする場合、スパナ等の工具７００がドレン配管接続部６００に干渉することが軽減される。従って、スパナ等の工具７００を出口配管接続部４００および入口配管接続部３００に対して一層容易に使用できる作業性を改善させるのに有利となる。
【００３９】
加えて本実施形態によれば、入口配管接続部３００および出口配管接続部４００の双方は、雄螺子に相当する螺子部３０９，４０９を有する（図３参照）。ここで、入口配管接続部３００の二面幅部３０２および出口配管接続部４００の二面幅部３０２は、入口配管接続部３００および出口配管接続部４００の中心軸線Ｐ５を垂直に通過する断面において、螺子部３０９，４０９よりも径外方に突出している。この結果、スパナ等の工具７００が入口配管接続部３００の二面幅部３０２、または、出口配管接続部４００の二面幅部４０２に嵌合するとき、スパナ等の工具７００が螺子部３０９，４０９に当たることが抑制される。よって螺子部３０９，４０９の損傷が抑制され、螺子部３０９，４０９の保護性を高めるのに有利である。スパナ等の工具７００が多少斜めに傾斜しているときであっても、スパナ等の工具７００が螺子部３０９，４０９に当たることが抑制され、よって螺子部３０９，４０９の損傷が抑制され、螺子部３０９，４０９の保護性を高めるのに有利である。
【００４０】
本実施形態によれば、入口配管接続部３００の二面幅部３０２と出口配管接続部４００の二面幅部４０２とは、鉛直線Ｐ１が延びる方向に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。角度θは大きくないので、外部から視認者が入口配管接続部３００の二面幅部３０２と出口配管接続部４００の二面幅部４０２を肉眼で視認するときであっても、視認者に特に違和感を発生させず、入口配管接続部３００および出口配管接続部４００に関する意匠の面でも別段支障がない。
【００４１】
入口配管接続部３００に二面幅部３０２が設けられていない場合には、入口配管接続部３００が固定されている筐体５側の本体（例えば第１領域５２４）が、ネジ締め時の締結トルクで、変形や曲がり等の損傷を受ける可能性がある。またシステムの移設時において入口配管接続部３００のネジを緩める行為を行った場合には、ネジの錆びつき等による固着で、大きなトルクが必要となる可能性がある。このように大きなトルクが必要となる場合には、筐体５側の本体（例えば第１領域５２４）が破損するおそれがあるため、入口配管接続部３００の二面幅部３０２により筐体５側の本体の破損を防ぐことができる。筐体５側の本体が破損しない程度の強度を確保すると、入口配管接続部３００が固定されている本体の強度を確保させるため、本体が過剰に厚肉化し、必要以上の重量アップとなる。入口配管接続部３００の二面幅部３０２はこのような不具合を抑える。出口配管接続部４００の二面幅部４０２も同様な役割を果たす。
【００４２】
（実施形態２）
図７は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を奏する。以下、異なる部分を中心として説明する。図７に示すように、入口配管接続部３００の二面幅部３０２は、鉛直線Ｐ１が延びる方向に対して角度θ１（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。出口配管接続部４００の二面幅部４０２は、鉛直線Ｐ１が延びる方向に対して角度θ２（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。角度θ１＞角度θ２とされている。このため入口配管接続部３００と出口配管接続部４００との識別が可能となる。あるいは、角度θ２＞角度θ１とされていても良い。例えばθ１／θ２＝０．５〜７の範囲内に設定できる。
【００４３】
（実施形態３）
本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を奏するため、図３を準用する。以下、異なる部分を中心として説明する。図示しないものの、入口配管接続部３００および出口配管接続部４００から、ドレン配管接続部６００はかなり離間している。あるいは、入口配管接続部３００および出口配管接続部４００が設けられている第１側壁部５１１とは異なる壁部に、ドレン配管接続部６００が設けられている。このため、スパナ等の工具７００を入口配管接続部３００の二面幅部３０２および出口配管接続部４００の二面幅部４０２に嵌合させて操作するときであっても、スパナ等の工具７００の柄７０５等がドレン配管接続部６００に干渉するおそれが回避される。このため本実施形態によれば、図示しないもの、入口配管接続部３００の二面幅部３０２および出口配管接続部４００の二面幅部４０２は、ドレン配管接続部６００の先端６００ｅと同程度の距離、横外方（矢印Ｅ１方向）に突出している。場合によっては、ドレン配管接続部６００の先端６００ｅは、入口配管接続部３００の二面幅部３０２および出口配管接続部４００の二面幅部４０２よりも横外方（矢印Ｅ１方向）に突出していても良い。
【００４４】
（実施形態４）
本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を奏するため、図３を準用できる。以下、異なる部分を中心として説明する。実施形態１によれば、筐体５の第１側壁部５１１において、入口配管接続部３００は相対的に下側に位置し、出口配管接続部４００は相対的に上側に位置する。しかしながら本実施形態によれば、特に図示しないものの、上下関係を逆とし、筐体５の第１側壁部５１１において、入口配管接続部３００は相対的に上側に位置し、出口配管接続部４００は相対的に下側に位置する。本実施形態においても、前述したように入口配管接続部３００の二面幅部３０２と、出口配管接続部４００の二面幅部４０２は、鉛直線Ｐ１が延びる方向に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜している。このため、実施形態１と同様に、スパナ等の工具７００の柄７０５が配管接続部に干渉することが軽減される。
【００４５】
（実施形態５）
本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を奏する。以下、異なる部分を中心として説明する。実施形態１によれば、出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は、共通する第１側壁部５１１において、鉛直線Ｐ１が延びる方向上において並設されている（図１参照）。しかし本実施形態によれば、出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は、共通する第１側壁部５１１において鉛直線Ｐ１上には無く、鉛直線Ｐ１が延びる方向にも並設せず、鉛直線Ｐ１が延びる方向に沿って上下に並設されている。
【００４６】
（適用形態）
図８は適用形態の概念を示す。図８に示すように、燃料電池システムは、燃料電池１と、液相状の水を蒸発させて水蒸気を生成させる蒸発部２と、蒸発部２で生成された水蒸気を用いて燃料を改質させてアノード流体を形成する改質部３と、蒸発部２に供給される液相状の水を溜めるタンク４と、これらを収容する筐体５とを有する。燃料電池１は、イオン伝導体を挟むアノード１０とカソード１１とをもち、例えば、ＳＯＦＣとも呼ばれる固体酸化物形燃料電池（運転温度：例えば４００℃以上）を適用できる。アノード１０側から排出されたアノード排ガスはアノード排ガス路１０３を介して、燃焼部１０５に供給される。カソード１１側から排出されたカソード排ガスはカソード排ガス路１０４を介して、燃焼部１０５に供給される。燃焼部１０５は前記アノード排ガスとカソード排ガスとを燃焼させ蒸発部２と改質部３を加熱させる。燃焼部１０５には燃焼排ガス路７５が設けられ、燃焼部１０５における燃焼後のガスおよび、未燃焼のガスを含む燃焼排ガスが燃焼排ガス路７５を介して大気中に放出される。改質部３は、セラミックス等の担体に改質触媒を担持させて形成されており、蒸発部２に隣設されている。改質部３および蒸発部２は改質器２Ａを構成しており、燃料電池１と共に断熱壁１９で包囲され、発電モジュール１８を形成している。改質部３の内部には、改質部３の温度を検知する温度センサ３３が設けられている。燃焼部１０５の内部には、燃料を着火させるヒータである着火部３５が設けられている。着火部３５は燃焼部１０５の燃料に着火できるものであれば何でも良い。温度センサ３３の信号は制御部１００に入力される。制御部１００は着火部３５を作動させて燃焼部１０５を着火させて高温化させる。運転時には、改質器２Ａは改質反応に適するように断熱壁１９内において加熱される。運転時には、蒸発部２は水を加熱させて水蒸気とさせ得るように加熱される。燃料電池１がＳＯＦＣタイプの場合には、アノード１０側から排出されたアノード排ガスとカソード１１側から排出されたカソード排ガスが燃焼部１０５で燃焼するため改質部３および蒸発部２は同時に加熱される。燃料通路６は、燃料源６３からの燃料を改質器２Ａに供給させるものであり、燃料ポンプ６０および脱硫器６２をもつ。燃料電池１のカソード１１には、カソード流体（空気）をカソード１１に供給させるためのカソード流体通路７０が繋がれている。カソード流体通路７０には、カソード流体搬送用の搬送源として機能するカソードポンプ７１が設けられている。
【００４７】
図８に示すように、筐体５は、外気に連通する吸気口５０と排気口５１とをもち、吸気口５０に対向する外気温度測定用の温度センサ５７と、更に、第１室である上室空間５２と、第２室である下室空間５３とをもつ。燃料電池１は、改質部３および蒸発部２と共に、筐体５の上側つまり上室空間５２に収容されている。筐体５の下室空間５３には、改質部３で改質される液相状の水を溜めるタンク４が収容されている。タンク４には、電気ヒータ等の加熱機能をもつ加熱部４０が設けられている。加熱部４０は、タンク４に貯留されている水を加熱させるものであり、電気ヒータ等で形成できる。外気温度等の環境温度が低いとき等には、制御部１００からの指令に基づいて、タンク４の水は加熱部４０により所定温度（例えば５℃、１０℃、２０℃）以上に加熱され、凍結が抑制される。図８に示すように、下室空間５３側のタンク４の出口ポート４ｐと上室空間５２側の蒸発部２の入口ポート２ｉとを連通させる給水通路８が、配管として筐体５内に設けられている。図８に示すように、筐体５内において、タンク４は蒸発部２の下側に配置されているため、給水通路８は、タンク４内に溜められている水をタンク４の入口ポート２ｉから水センサ８７を介して蒸発部２に供給させる通路である。給水通路８には、タンク４内の水を蒸発部２まで搬送させる水搬送源として機能するポンプ８０が設けられている。ポンプ８０はギヤポンプ等のシール性が良い公知のポンプを採用できる。なお、給水通路８は蒸発部２，改質部３、燃料電池１等を介して大気に連通するようにされている。更に、制御部１００はポンプ７１，７９，６０を制御する。
【００４８】
システムの運転時において、ポンプ８０が正モードで駆動すると、タンク４内の水は、タンク４の出口ポート４ｐから蒸発部２の入口ポート２ｉに向けて給水通路８内を搬送され、蒸発部２で加熱されて水蒸気とされる。なお燃料がメタン系である場合には、水蒸気改質による水素含有ガス（アノード流体）の生成は、次の（１）式に基づくと考えられている。但し燃料はメタン系に限定されるものではない。
（１）…ＣＨ４＋２Ｈ２Ｏ→４Ｈ２＋ＣＯ２
ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ
水蒸気は燃料通路６から供給される燃料（ガス状が好ましいが、場合によっては液相状としても良い）と共に改質部３に移動する。改質部３において燃料は水蒸気で改質されてアノード流体（水素含有ガス）となる。アノード流体はアノード流体通路７３を介して燃料電池１のアノード１０に供給される。更にカソード流体（酸素含有ガス、筐体５内の空気）がカソード流体通路７０を介して燃料電池１のカソード１１に供給される。これにより燃料電池１が発電する。
【００４９】
上記した発電反応においては、アノードガスとして水素含有ガスが供給されるアノード１０では、基本的には（２）の反応が発生すると考えられている。空気（酸素）がカソードガスとして供給されるカソード１１では、基本的には（３）の反応が発生すると考えられている。カソード１１において発生した酸素イオン（Ｏ２−）がカソード１１からアノード１０に向けて電解質を伝導する。
（２）…Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
ＣＯが含まれている場合には、ＣＯ＋Ｏ２−→ＣＯ２＋２ｅ−
（３）…１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−
発電反応後のアノードオフガスは、発電反応しなかった水素を含む。カソードオフガスは発電反応に未反応な酸素を含む。アノードオフガスおよびカソードオフガスは、燃焼部１０５に排出されて燃焼される。燃焼した後のアノードオフガスおよびカソードオフガスは、排気ガスとなり、熱交換器７６のガス通路を経て排気通路７５を流れ、更に、排気通路７５の先端の排気口から筐体５の外部に放出される。排ガス通路７５には、凝縮機能をもつ熱交換器７６が設けられている。貯湯槽７７に繋がる貯湯通路７８および貯湯ポンプ７９が筐体５の内部に設けられている。貯湯通路７８は往路７８ａおよび復路７８ｃをもつ。
【００５０】
本実施形態によれば、前記実施形態１等と同様に、入口配管接続部３００は、スパナ等の工具が嵌合する互いに平行な二面幅部を備えている。出口配管接続部４００は、スパナ等の工具が嵌合する互いに平行な二面幅部を備えている。上記した二面幅部は、縦方向（矢印Ｙ方向）に沿って延設されていると共に、重力作用方向としての機能する鉛直線に対して前記した角度θで傾斜している。
【００５１】
図８に示すように、貯湯槽７７の吐出ポート７７ｐには相手配管７７ｘが繋がる。この相手配管７７ｘは入口配管接続部３００に着脱可能に接続され、往路７８ａに連通する。貯湯槽７７の帰還ポート７７ｉには相手配管７７ｙが繋がる。相手配管７７ｙは出口配管接続部４００に着脱可能に接続され、復路７８ｃに連通する。貯湯槽７７の低温の水は、貯湯ポンプ７９の駆動により、貯湯槽７７の吐出ポート７７ｐから吐出されて相手配管７７ｘ、入口配管接続部３００および往路７８ａを順に通過し、熱交換器７６に至り、熱交換器７６で加熱される。熱交換器７６で加熱された水は、復路７８ｃ、出口配管接続部４００および相手配管７７ｙを順に通過し、帰還ポート７７ｉから貯湯槽７７に帰還する。このようにして貯湯槽７７の水は温水となる。前記した排ガス通路７５を流れる排ガスに含まれていた水蒸気は、熱交換器７６で凝縮されて液相状の凝縮水となる。凝縮水は、熱交換器７６から延設された凝縮水通路４２を介して重力等により浄水部４３に供給される。浄水部４３はイオン交換樹脂等の水浄化剤４３ａを有するため、凝縮水の不純物は除去される。不純物が除去された水はタンク４に移動し、タンク４に溜められる。ポンプ８０がで駆動すると、タンク４内の水は給水通路８を介して高温の蒸発部２に供給され、蒸発部２で水蒸気とされて改質部３に供給され、改質部３において燃料を改質させる改質反応として消費される。
【００５２】
（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した各実施形態および適用形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。加熱部４０はタンク４に設けられているが、これに限らず、凝縮水通路４２に設けられていても良い。燃料電池１は、場合によっては、固体高分子型燃料電池も良いし、リン酸形燃料電池でも良く、溶融炭酸塩形燃料電池でも良い。燃料としては、都市ガスに限定されず、ガソリン、灯油、アルコール、バイオガス等でも良い。また、燃料電池以外のたとえば、ガスエンジンコージェネレーションでも良い。実施形態１では、出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は第１側壁部５１１において縦方向に並設されているが、これに限らず、出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は第１側壁部５１１に対向する第２側壁部５１５において並設されていても良い。場合によっては、出口配管接続部４００および入口配管接続部３００は背面壁部５１２において並設されていても良い。本明細書から次の技術的思想も把握できる。
【００５３】
［付記項１］エンジンおよび燃料電池のうちのいずれかからなる発熱源と、発熱源が発生した排熱で加熱された熱媒体が通過する熱交換器と、熱交換器を流れる熱媒体で加熱された温水を貯湯槽に供給させる貯湯通路とをもつコージェネレーション配管構造であって、
発熱源および貯湯通路を収容する筐体と、
筐体にこれの側壁部から横外方に向けて突出するように設けられ、貯湯槽または給水源から供給された水を受ける貯湯通路の入口となる入口ポートをもつ入口配管接続部と、
筐体のうち入口配管接続部が設けられている側壁部から横外方に向けて突出するように且つ入口配管接続部と縦方向において並設するように設けられ、貯湯通路の出口となる出口ポートをもつ出口配管接続部とを具備しており、
入口配管接続部および出口配管接続部は、
縦方向に沿って延設されていると共に鉛直線に対して角度θ（θ＝２〜１５°の範囲の任意値）で傾斜し、且つ、工具の二面幅部が嵌合する互いに平行な二面幅部を備えていることを特徴とするコージェネレーション配管構造。
【符号の説明】
【００５４】
１，２０１は燃料電池、１０はアノード、１１はカソード、２Ａは改質器、２は蒸発部、３は改質部、４はタンク、５は筐体、５９は収容室、５１１は第１側壁部、５１２は背面壁部、５１０は筐体本体、６は燃料通路、７０はカソード流体通路、７３はアノード流体通路、７５は排ガス通路、７６，２０２は熱交換器、７７は貯湯槽、７８，２０３は貯湯通路、８は給水通路、８０はポンプ（水搬送源）、１００は制御部、３００は入口配管接続部、３０１は入口ポート、３０２は二面幅部、４００は出口配管接続部、４０１は入口ポート、４０２は二面幅部、６００はドレン配管接続部、６０１は排水ドレンポート、６３０は燃料配管接続部、６３１は燃料導入ポート、６４１は電気配線ポート、６４０は配線配管接続部、７００は工具、７０２は二面幅、７０５は柄を示す。
【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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