(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有し、原燃料および酸化剤ガスを用いて発電する発電器をその内部に収容する筐体と、
前記筐体の前記開口部を覆うように配置された蓋体と、
を備え、
前記筐体は、ヘミング加工された第１の端部を有する第１のパネルと平板状の第２の端部を有する第２のパネルとを備え、前記第１の端部と前記第２の端部とが接触するように前記第１のパネルと前記第２のパネルを配置するとともに、ヘミング加工された第１の端部のバネ性を利用して前記第１の端部と前記第２の端部を、密着するように締結部材で固定した、
発電装置。
【請求項２】
前記筐体と前記蓋体との間に配置された環状のシール部を備えた、請求項１に記載の発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置に関するもので、特に、水素と酸素とを反応させて発電する燃料電池を備えた発電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池発電装置は、水素を含む燃料ガスをアノードに供給し、酸化剤ガスをカソードに供給して、電気化学反応により発電を行う燃料電池を備えている。水素を含む燃料ガスは、水素ボンベから供給することができる。【０００３】
また、燃料電池発電装置は、燃料ガスの供給源として燃料処理器を備えるものもある。この燃料処理器は、都市ガスおよびＬＰガス等を含むインフラから供給される原料を水蒸気改質反応させることによって、水素を含む燃料ガスを生成する。そして、燃料処理器で生成された水素を含む燃料ガスをアノードに供給し、酸化剤ガスをカソードに供給して、電気化学反応により発電を行う。【０００４】
また、燃料電池を含む燃料電池発電装置の筐体として、ベース部と、このベース部から立ち上がる外装パネルと、この外装パネルの上端側に設けられる天板とを備えたものが一般的に知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。【０００５】
特許文献１には、筐体の下部に回転テーブル機構を備え、外装パネルが蝶番で開閉可能とした構成が開示されている。【０００６】
特許文献２には、比較的狭い設置スペースを有しながらも、前面パネルを容易に着脱することができる燃料電池発電装置の筐体が開示されている。図８は、特許文献２に開示された従来の燃料電池発電装置の構成を示す分解斜視図である。【０００７】
図８に示すように、特許文献２に記載された従来の燃料電池発電装置の筐体１０１は、ベース部１０２と、ベース部１０２から立ち上がる外装パネル１０３と、外装パネル１０３の上端側に設けられる天板１０４と、を備えている。【０００８】
前面パネル１０５は、外装パネル１０３の一部を構成するとともに、その上端部１０５ａが天板１０４の端部１０４ａの内側に挿脱自在に挿入され、その下端部１０５ｂがベース部１０２に着脱自在に固定される。【０００９】
一方、燃料電池発電装置を屋内に配置することを前提に構成されたパッケージ型燃料電池発電装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。【００１０】
特許文献３に開示されたパッケージ型燃料電池発電装置は、屋内に設置する場合、発電運転で消費する空気および換気用空気を屋外より導入するための吸気ダクトと、発電装置の排気を放出するための排気用ダクトと、パッケージ型燃料電池発電装置内の換気用排気を屋外に放出するための換気用排気ダクトが必要となる。また、安全上、パッケージ型燃料電池発電装置内外の気密性を確保することが必須の要件になる。【００１１】
また、パッキンを介して前面パネルを閉じることで、筐体の気密性を確保する構成が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。【００１２】
しかしながら、従来の技術においては、燃料電池発電装置の筐体の気密性については考慮されているものの、気密性を確保する際のコストについては十分に考慮されていない。【００１３】
特に、特許文献２の燃料電池発電装置において、筐体１０１の気密性を確保するための構成を検討する場合、例えば、外装パネル１０３を構成する前面パネル１０５と筐体１０１の他の部材とが接触する部分に、シール性を持たせたパッキンを構成することが考えられる。【００１４】
また、ベース部１０２と外装パネル１０３とが接触する部分、および外装パネル１０３と天板１０４とが接触する部分にも、それぞれシール性を持たせたパッキンを構成することが考えられる。【００１５】
また、特許文献２に開示された燃料電池発電装置のように、外装パネル１０３が、両側の側面パネルと背面パネルに分かれている場合は、第１の側面パネルと背面パネルが接触する部分と、第２の側面パネルと背面パネルが接触する部分に、それぞれシール性を持たせたパッキンを構成することが考えられる。【００１６】
そして、ベース部１０２、外装パネル１０３を構成する各パネル及び天板１０４は、ビスで固定される。この場合、それぞれの固定箇所は圧縮されたパッキンを介してビスで固定されるので、それぞれのパネル間の気密性が確保される。また、前面パネル１０５の上端部１０５ａは、天板１０４の端部１０４ａの内側に挿脱自在に挿入され、前面パネル１０５の下端部１０５ｂはベース部１０２にビスで固定される。【００１７】
この場合、前面パネル１０５全周においてパッキンが圧縮され、筐体１０１全体の気密性を確保することができる。【００１８】
屋内設置の、強制給排気方式の燃料電池発電装置における筐体の機密性能は、ＥＮ規格（欧州統一規格）でも規定されている。筐体外装の各合わせ部にはパッキンが構成され、工場出荷時には十分な気密性能が確認されてから出荷される。【００１９】
しかしながら、燃料電池発電装置の設置時、およびメンテナンス時には、メンテナンス用外装パネルが開けられる場面が多々ある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開２００８−２３５０９２号公報
【特許文献２】特開２０１３−１９１３２４号公報
【特許文献３】特開２００６−２５３０２０号公報
【特許文献４】特開２０１５−１５５７１１号公報
【発明の概要】
【００２１】
しかしながら、十分な筐体の気密性を確保しようとすると、部品点数が多くなり、コストが高くなるという課題があった。従って、発電装置、特に燃料電池発電装置において、メンテナンス時の作業を考慮しつつ、簡易な構成で十分な筐体の気密性を確保することが望ましい。
【００２２】
本発明は、簡易な構成で十分な筐体の気密性を確保することが可能な発電装置を提供する。
【００２３】
本発明の発電装置は、開口部を有し、原燃料および酸化剤ガスを用いて発電する発電器をその内部に収容する筐体と、筐体の開口部を覆うように配置された蓋体とを備える。また、筐体は、ヘミング加工された第１の端部を有する第１のパネルと平板状の第２の端部を有する第２のパネルとを備え、第１の端部と第２の端部とが接触するように第１のパネルと第２のパネルを配置する。さらに、ヘミング加工された第１の端部のバネ性を利用して第１の端部と第２の端部を、密着するように締結部材で固定している。
【００２４】
この構成により、メンテナンス時の作業で分離を想定しないパネル同士の接続箇所は、ヘミング加工された第１の端部のバネ性を利用して第１の端部と第２の端部が密着するように締結部材で固定するので、簡易で安価な構成で十分な筐体の気密性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施の形態における発電装置の筐体と蓋体を示す概略断面図である。
【図２】図２は、図１のＡ部の締結部材を含めた詳細拡大図である。
【図３】図３は、図１のＡ部の他の締結部材を含めた詳細拡大図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態における発電装置の筐体と蓋体を一体化した状態を示す斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態における発電装置の筐体と蓋体を分離した状態を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態における発電装置の別の変形例の筐体と蓋体を示す概略断面図である。
【図６】図６は、図５のＢ部の締結部材を含めた詳細拡大図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態における発電装置のさらに別の変形例の筐体と蓋体を示す概略断面図である。
【図８】図８は、従来の燃料電池発電装置の構成を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の発電装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。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。
【００２７】
（実施の形態）
図１、図２、図３、図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の実施の形態における発電装置の筐体と蓋体の構成を示す。図１は本実施の形態における発電装置の筐体と蓋体を上方から見た概略断面図である。図２は本実施の形態における発電装置の筐体を締結部材で固定した図１のＡ部の詳細拡大図である。図３は本実施の形態における発電装置の筐体を別の締結部材で固定した図１のＡ部の詳細拡大図である。図４Ａは本実施の形態における発電装置の蓋体と筐体を一体化した状態を示す斜視図である。図４Ｂは本実施の形態における発電装置の蓋体と筐体を分離した状態を示す斜視図である。
【００２８】
図１に示すように、本実施の形態における発電装置の筐体５は、左右両側に配置された第１のパネルである１対の金属製の側面板１の第１の端部１ａと第２のパネルである金属製の背面板２の両端の第２の端部２ａが接触するように配置されている。
【００２９】
なお、図１〜図３では、第１のパネルである側面板１の第１の端部１ａと第２のパネルである背面板２の第２の端部２ａは、図示の便宜上隙間を空けて記載しているが、実際の構造では、側面板１の第１の端部１ａと背面板２の第２の端部２ａは密着して固定され、密着箇所の隙間はほぼないように構成されている。
【００３０】
背面板２に接触する側面板１の第１の端部１ａは、内側にヘミング（折り返し曲げ）加工されており、内側にＵ字状に折り返された形状を有している。側面板１に接触する背面板２の第２の端部２ａは前方（蓋体４の方向）にＬ字状に折り曲げ加工され、前方にＬ字状に折り曲げられた平板状の形状を有している。
【００３１】
第１のパネルである側面板１と第２のパネルである背面板２とは、内側にヘミング加工され内側に折り返された側面板１の第１の端部１ａの平面と、前方にＬ字状に折り曲げ加工されて前方に折り曲げられた背面板２の平板状の第２の端部２ａの平面とを接触させている。そして、図２に示すように、ボルト６ａは頭部を側面板１の外側の面に露出するとともに、ヘミング加工された第１の端部１ａとＬ字状に折り曲げ加工された平板状の第２の端部２ａを貫通している。背面板２の、前方にＬ字状に折り曲げ加工されて前方に折り曲げられた部分の内側の面には、背面板２と角同士が合わさる断面Ｌ字状のフレーム７がボルト６ｂで固定されている。そして、第１の端部１ａと第２の端部２ａを貫通しているボルト６ａはフレーム７まで達し、このフレーム７を用いてボルト６ａは第１の端部１ａと第２の端部２ａを締結している。
【００３２】
より詳細には、ヘミング加工されたＵ字状の部分である第１の端部１ａとＬ字状に加工され折り曲げられた平板状の第２の端部２ａからなる３枚の金属製の板をボルト６ａが貫通するようにして、締結部材（ボルト６ａとフレーム７）を用いて締結している。
【００３３】
本実施の形態では、ボルト６ａとフレーム７からなる締結部材よって圧力をかけ、ヘミング加工されたＵ字状の部分である第１の端部１ａのバネ性による反発力を利用して第１のパネルである側面板１の第１の端部１ａに形成された平面と第２のパネルである背面板２の第２の端部２ａに形成された平面とを密着させ、十分な気密性を確保している。
【００３４】
なお、ここで言う十分な筐体の気密性とは、規格（例えばＥＮ規格）に準拠して所定の条件以下に筐体５及び蓋体４の内部と外部とのガスの通流を抑えた設計であり、完全密閉された気密状態に限定されるものではない。
【００３５】
フレーム７の代わりに、図３に示すように、背面板２のＬ字状に折り曲げ加工された平板状の第２の端部２ａの内側の面に接触するナット８を用いてもよい。このような構成であっても、ボルト６ａとナット８からなる締結部材よって圧力をかけ、ヘミング加工されたＵ字状の部分である第１の端部１ａのバネ性による反発力を利用して第１のパネルである側面板１の第１の端部１ａに形成された平面と第２のパネルである背面板２の第２の端部２ａに形成された平面とを密着させることができる。
【００３６】
しかしながら、締結部材の一方にナット８を用いる場合は、ナット８が落下したり、ナット８が空回りしたりすることのないように、ナット８を第２の端部２ａの内側の面に固定する等の工夫が必要である。また、ナット８を用いた場合は、フレーム７を用いた場合よりも、側面板１の第１の端部１ａに形成された平面と背面板２の第２の端部２ａに形成された平面との密着力にバラツキが起こりやすい。
【００３７】
なお、本実施の形態では、図２に示すように、側面板１の内側にＵ字状に折り返された第１の端部１ａの先端を、背面板２と略平行になるようにＬ字状に折り曲げて、側面板１の内側にＵ字状に折り返された第１の端部１ａが波打たないように補強すると共に、側面板１と背面板２との位置ズレを抑制している。
【００３８】
筐体５の天板及び底板と背面板２との間の接続箇所に同様の構成を用いている。即ち、天板（図示せず）及び底板（図示せず）の背面板２側に接触する端部は、内側にヘミング（折り返し曲げ）加工されており、内側にＵ字状に折り返された形状を有している。背面板２の天板側の端部及び底板側の端部は前方にＬ字状に折り曲げ加工され、前方に折り曲げられた平板状の形状を有している。
【００３９】
内側にヘミング（折り返し曲げ）加工され内側に折り返された部分の天板及び底板の平面と、前方にＬ字状に折り曲げ加工されて前方に折り曲げられた部分の背面板２の平面とを接触させ、締結部材であるボルト６ａと同様のボルト（図示せず）とフレーム７と同様な形状のフレーム（図示せず）を用いて締結している。
【００４０】
また、筐体５の天板（図示せず）及び底板（図示せず）と、側面板１との間の接続箇所にも同様の構成を用いている。即ち、天板及び底板の側面板１側に接触する端部は、内側にヘミング（折り返し曲げ）加工されており、内側にＵ字状に折り返された形状を有している。
【００４１】
側面板１の天板及び底板側の両端部は内側にＬ字状に折り曲げ加工され、内側にＬ字状に折り曲げられた平板状の形状を有している。内側にヘミング（折り返し曲げ）加工され内側に折り返された部分の天板及び底板の平面と、内側にＬ字状に折り曲げ加工されて折り曲げられた部分の側面板１の平面とを接触させ、締結部材であるボルト６ａと同様のボルト（図示せず）とフレーム７と同様な形状のフレーム（図示せず）を用いて締結している。
【００４２】
なお、上記実施の形態ではヘミング加工された端部を第１の端部１ａとし、第１の端部１ａを有するパネルを第１のパネルとし、平板状の端部を第２の端部２ａとし、第２の端部２ａを有するパネルを第２のパネルとしている。そのため、図１〜図３に示す側面板１と背面板２では、側面板１を第１のパネルとし、背面板２を第２のパネルとしている。しかし、側面板１と天板（図示せず）あるいは底板（図示せず）の場合は、端部をヘミング加工している天板あるいは底板が第１のパネルであり、側面板１が第２のパネルである。
【００４３】
ここで、筐体５は、天板、底板、側面板１及び背面板２を含んで構成されている。
【００４４】
図１及び図４Ｂに示すように、筐体５の前面側の開口部は、シール部３を介して蓋体４との間を密着して固定している。なお、図１では、側面板１、シール部３及び蓋体４は、図示の便宜上隙間を空けて記載しているが、実際の構造では、互いに密着して固定され、密着箇所の隙間はほぼないように構成されている。また、図４Ａは、筐体５の前面側の開口部に蓋体４一体化した状態を示している。
【００４５】
なお、本実施の形態では、側面板１の背面板２側に接触する端部に内側にヘミング（折り返し曲げ）加工を施し、背面板２の側面板１側の端部は前方にＬ字状に折り曲げ加工したが、締結部材によって圧力をかけ、ヘミング（折り返し曲げ）加工されたＵ字状の部分のバネ性による反発力を利用してパネル同士の平面部分を密着させる構成であればよく、これに限定されない。
【００４６】
例えば、図５と、図５のＢ部を拡大した図６に示すように、筐体１５を構成する側面板１１の背面板１２側に接触する端部を内側にＬ字状に折り曲げ加工し、背面板１２の側面板１１側の端部にヘミング（折り返し曲げ）加工を施すような逆の構成であってもよい。即ち、一つのパネルの端部をＬ字状に加工し、他のパネルの端部にヘミング加工を施す構成であればよい。この場合、ヘミング加工した第１の端部１２ａを有する背面板１２が第１のパネルであり、平板状の第２の端部１１ａを有する側面板１１が第２のパネルである。天板及び底板と側面板１１との間の接続箇所、天板及び底板と背面板１２との間の接続箇所についても同様で、一つのパネルの端部をＬ字状に加工し、他のパネルの端部にヘミング加工を施す構成であればよい。
【００４７】
また、図７に示すように、筐体２５の一つのパネルの端部をＬ字状に折り曲げ加工し、さらにその先端をヘミング（折り返し曲げ）加工してＵ字状に外側へ折り返し、筐体２５の他のパネルの平面部分と接触させて締結する構成であっても、同様に十分な気密性を確保することができる。
【００４８】
即ち、Ｌ字状の折り曲げ加工は、２枚のパネルを略直角に接続するために、いずれかのパネルに施されていればよく、筐体２５の第１のパネルにヘミング（折り返し曲げ）加工が施され、筐体２５の第２のパネルの平面部分と接触させて締結する構成であればよい。
【００４９】
図７に示す例では、側面板２１の背面側の端部をＬ字状に内側に折り曲げ加工し、さらにその先端をヘミング（折り返し曲げ）加工してＵ字状に外側（背面側）へ折り返し、背面板２２の平面部分と接触させて締結する。背面板２２の左右の端部は内側に折り曲げて、背面板２２の左右の端部を補強している。図７に示す構成では、ヘミング加工した第１の端部２１ａを有する側面板２１が第１のパネルであり、平板状の第２の端部２２ａを有する背面板２２が第２のパネルである。
【００５０】
なお、ここで言う筐体２５の十分な気密性とは、ＥＮ規格に合致して所定の条件以下にガスの漏れを抑えた設計であり、完全密閉された気密状態に限定されるものではない。
【００５１】
以上説明したように、本発明は、開口部を有し、原燃料および酸化剤ガスを用いて発電する発電器をその内部に収容する筐体と、筐体の開口部を覆うように配置された蓋体とを備えた発電装置である。また、筐体は、ヘミング加工された第１の端部を有する第１のパネルと平板状の第２の端部を有する第２のパネルとを備え、第１の端部と第２の端部とが接触するように第１のパネルと第２のパネルを配置する。さらに、ヘミング加工された第１の端部のバネ性を利用して第１の端部と第２の端部を、密着するように締結部材で固定している。
【００５２】
この構成により、メンテナンス時の作業で分離を想定しないパネル同士の接続箇所は、第１のパネルのヘミング加工された第１の端部のバネ性を利用して第１のパネルの第１の端部と第２のパネルの第２の端部を、密着するように締結部材で固定しているので、簡易で安価な構成で十分な筐体の気密性を確保することができる。
【００５３】
また、本発明は、筐体と蓋体との間に配置された環状のシール部を備えてもよい。
【００５４】
この構成により、蓋体と筐体との間は、シール部（例えばガスケット）を用いて密着して固定するので、定期的に蓋体を外して何度もメンテナンスを行う機器であっても、気密性能の耐久性を確保しつつ、分離を想定しないパネル同士の接続箇所は、簡易で安価な構成で十分な筐体の気密性を確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上述べたように、本発明によれば、メンテナンス時の作業で分離を想定しないパネル同士の接続箇所は、簡易で安価な構成で十分な筐体の気密性を確保することができる。【００５６】
よって、本発明は、水素と酸素とを反応させて発電する燃料電池発電装置や発電機としてガスエンジンを用いた発電装置の、様々な形態の屋内設置に適用することができ、有用である。
【符号の説明】
【００５７】
１，１１，２１  側面板
１ａ，１２ａ，２１ａ  第１の端部
２，１２，２２  背面板
２ａ，１１ａ，２２ａ  第２の端部
３  シール部
４  蓋体
５，１５，２５，１０１  筐体
６，６ａ，６ｂ  ボルト
７  フレーム
８  ナット
１０２  ベース部
１０３  外装パネル
１０４  天板
１０４ａ  端部
１０５  前面パネル
１０５ａ  上端部
１０５ｂ  下端部
【図１】
0006719060.tif 000002
【図２】
0006719060.tif 000003
【図３】
0006719060.tif 000004
【図４Ａ】
0006719060.tif 000005
【図４Ｂ】
0006719060.tif 000006
【図５】
0006719060.tif 000007
【図６】
0006719060.tif 000008
【図７】
0006719060.tif 000009
【図８】
0006719060.tif 000010