(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装ケース内に複数の燃料電池セルを収納してなる燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを動作させるための補機とを有し、前記外装ケース内に設けられかつ空気流通口または隙間を有した仕切部材により前記燃料電池モジュールが収納されたモジュール収納室と前記補機が収納された補機収納室とに区画され、前記モジュール収納室を構成する前記外装ケースの一部に前記モジュール収納室内の空気を吸排気するためのモジュール収納室吸排気口を備え、前記補機収納室を構成する前記外装ケースの一部に前記補機収納室内の空気を吸排気するための補機収納室吸排気口を備えてなるとともに、前記モジュール収納室および前記補機収納室のうちいずれか一方の空気を前記空気流通口または前記隙間を介して他方へ流通させる換気手段と、外気温が前記補機の凍結を効果的に抑制できる温度以上の場合には前記補機収納室吸排気口より吸気した空気を前記空気流通口または前記隙間を介して前記モジュール収納室吸排気口より排気するとともに、外気温が前記補機の凍結を効果的に抑制できる温度未満の場合には前記モジュール収納室吸排気口より吸気した空気を前記空気流通口または前記隙間を介して前記補機収納室吸排気口より排気するように前記換気手段を制御する制御装置と、を具備することを特徴とする燃料電池装置。
【請求項２】
前記換気手段が、正逆回転可能な換気ファンであることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記換気ファンが、前記モジュール収納室吸排気口および前記補機収納室吸排気口のうち少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記換気ファンが、前記仕切部材に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記外装ケースの上方に前記モジュール収納室が配置され、前記外装ケースの下方に前記前記補機収納室が配置されているとともに、前記補機収納室を構成する外装ケースの外面に、前記外気温を測定するための温度センサが設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれかに記載の燃料電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外装ケース内に、複数の燃料電池セルを収納してなる燃料電池モジュールを収納するとともに、外装ケース内の空気を換気するための換気手段を具備する燃料電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、水素含有ガスと酸素含有ガス（通常、空気である）とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを収納容器内に複数個収納してなる燃料電池モジュールと、この燃料電池モジュールを稼動するための補機類とを外装ケースに収納してなる燃料電池装置が種々提案されている。
【０００３】
このような燃料電池装置においては、燃料電池装置を構成する外装ケースに換気ファンを設け、燃料電池モジュールの発電により生じる輻射熱を外部に放出し、外装ケースの温度上昇を抑制させることが知られている。
【０００４】
また、天然ガス等の原燃料から、燃料電池セルの発電に用いる燃料ガス（水素含有ガス）を得るにあたり、改質器にて中でも特に改質効率の高い水蒸気改質を行なう燃料電池装置においては、外装ケース内に、例えば水ポンプや水タンク等の水蒸気改質を行なうための装置や水供給管等の補機が収納される。
【０００５】
ところで、このような燃料電池装置を寒冷地にて使用する場合においては、水ポンプや水タンク等の水蒸気改質を行なうための装置や水供給管等の補機が凍結するおそれがあり、これらの補機が凍結した場合には、燃料電池装置の発電が困難になるおそれがある。
【０００６】
それゆえ、例えば燃料電池装置内にヒータを設け、換気ファンを用いてヒータの熱にて温められた空気を燃料電池装置内に循環させることや、インバータの発熱を有効利用することを目的とした燃料電池装置の提案がされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）
【特許文献１】特開２００６−１４００５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２５２９６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、改質器にて水蒸気改質を行なうための装置や水供給管等の補機の凍結を抑制（防止）する目的でヒータを用いる場合においては、燃料電池セルの発電により生じた電流を、ヒータを稼動させるために使用するため、負荷に供給できる電力が低減するという問題がある。
【０００８】
また、例えば燃料電池モジュールと補機とをそれぞれ区分けした場所に収納してなる燃料電池装置においては、例えば寒冷地に燃料電池装置を設置した場合に、燃料電池装置の稼動時であっても、補機を収納する場所が低温となり、補機が凍結するおそれがあった。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、水蒸気改質を行なうための装置や水供給管等の補機を収納してなる燃料電池装置において、補機の凍結を抑制することができる燃料電池装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の燃料電池装置は、外装ケース内に複数の燃料電池セルを収納してなる燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを動作させるための補機とを有し、前記外装ケース内に設けられかつ空気流通口または隙間を有した仕切部材により前記燃料電池モジュールが収納されたモジュール収納室と前記補機が収納された補機収納室とに区画され、前記モジュール収納室を構成する前記外装ケースの一部に前記モジュール収納室内の空気を吸排気するためのモジュール収納室吸排気口を備え、前記補機収納室を構成する前記外装ケースの一部に前記補機収納室内の空気を吸排気するための補機収納室吸排気口を備えてなるとともに、前記モジュール収納室および前記補機収納室のうちいずれか一方の空気を前記空気流通口または前記隙間を介して他方へ流通させる換気手段と、外気温が前記補機の凍結を効果的に抑制できる温度以上の場合には前記補機収納室吸排気口より吸気した空気を前記空気流通口または前記隙間を介して前記モジュール収納室吸排気口より排気するとともに、外気温が前記補機の凍結を効果的に抑制できる温度未満の場合には前記モジュール収納室吸排気口より吸気した空気を前記空気流通口または前記隙間を介して前記補機収納室吸排気口より排気するように前記換気手段を制御する制御装置と、を具備することを特徴とする。
【００１１】
このような燃料電池装置においては、外気温が所定の温度未満の場合には、モジュール収納室吸排気口より吸気された空気は、燃料電池モジュールの輻射熱により温められ補機収納室へ流通し、補機収納室内に流通した空気（モジュール収納室にて温められた空気）は、補機収納室吸排気口より排気されることとなる。それゆえ、外気温が所定の温度未満の場合に、燃料電池モジュールの輻射熱により温められた空気が補機収納室内を流れることから、燃料電池モジュールの輻射熱を有効利用して補機収納室内の温度を上昇させることができ、補機の凍結を抑制するもしくは防止することができる。
【００１２】
一方、外気温が所定の温度以上の場合には、補機収納室吸排気口より吸気された空気は、補機収納室を流れたのちモジュール収納室へ流通し、モジュール収納室内に流通した空気は、モジュール収納室吸排気口より排気されることとなる。それゆえ、外気温が所定の温度以上の場合には、モジュール収納室内の温度を下げるもしくは温度上昇を抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の燃料電池装置は、前記換気手段が、正逆回転可能な換気ファンであることが好ましい。
【００１４】
このような燃料電池装置においては、モジュール収納室吸排気口および補機収納室吸排気口の吸排気を容易に切り替えることができ、燃料電池装置を安価なものとすることができる。
【００１５】
また、本発明の燃料電池装置は、前記換気ファンが、前記モジュール収納室吸排気口および前記補機収納室吸排気口のうち少なくとも一方に設けられていることが好ましい。
【００１６】
このような燃料電池装置においては、換気ファンを制御することにより、モジュール収納室の空気を補機収納室へ流通させることができるとともに、補機収納室の空気をモジュール収納室へ流通させることができる。それにより、燃料電池モジュールの輻射熱を有効利用して補機の凍結を抑制するもしくは防止することができる。また、モジュール収納室内の温度を下げるもしくは温度上昇を抑制することができる。
【００１７】
また、本発明の燃料電池装置は、前記換気ファンが、前記仕切部材に設けられていることが好ましい。
【００１８】
このような燃料電池装置においては、モジュール収納室内の空気を容易に補機収納室へ流通させることができるとともに、補機収納室内の空気を容易にモジュール収納室へ流通させることができる。それにより、燃料電池モジュールの輻射熱を有効利用して補機の凍結を抑制するもしくは防止することができる。また、モジュール収納室内の温度を下げるもしくは温度上昇を抑制することができる。
【００１９】
また、本発明の燃料電池装置は、前記外装ケースの上方に前記モジュール収納室が配置され、前記外装ケースの下方に前記前記補機収納室が配置されているとともに、前記補機収納室を構成する外装ケースの外面に、前記外気温を測定するための温度センサが設けられていることが好ましい。
【００２０】
このような燃料電池装置においては、例えば燃料電池装置を屋外に設置する場合に、外気温を容易に測定することができる。そして、制御装置は、その測定された外気温に基いて換気ファンを制御することにより、燃料電池装置内の空気の流れを容易に変更することができることから、補機の凍結を抑制することができる。また、モジュール収納室内の温度を下げるもしくは温度上昇を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の燃料電池装置は、モジュール収納室を構成する外装ケースにモジュール収納室吸排気口を備え、補機収納室を構成する外装ケースに補機収納室吸排気口を備え、モジュール収納室および補機収納室のうちいずれか一方の空気を他方へ流通させる換気手段を具備するとともに、外気温に基いて換気手段を制御する制御装置を具備することから、燃料電池モジュールの輻射熱を有効利用して補機収納室内に収納される補機の凍結を抑制できるとともに、モジュール収納室内の温度を下げるもしくは温度上昇を抑制することができる燃料電池装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、燃料電池装置システムの構成の一例を示した構成図である。本発明の燃料電池装置は、図１においては発電を行なう発電ユニットに相当し、熱交換後の湯水を貯湯する貯湯ユニット、これらのユニット間を水が循環するための循環ポンプおよび循環配管とあわせて、燃料電池システムが構成されている。なお、図１の説明においては、発電ユニットと貯湯ユニットとをあわせて燃料電池システムと称して説明する。
【００２３】
図１に示す燃料電池システムは、燃料電池（セル）１の発電に用いる燃料ガスを得るにあたり、改質器にて改質効率の高い水蒸気改質を行なう燃料電池システムの一例を示しており、燃料電池１、天然ガスや灯油等の被改質ガスを供給する被改質ガス供給手段２、酸素含有ガスを燃料電池１に供給するための酸素含有ガス供給手段３、被改質ガスと水蒸気により水蒸気改質する改質器４を具備している。
【００２４】
また、図１に示す燃料電池システムにおいては、燃料電池１の発電により生じた排ガス（排熱）と水とで熱交換を行なう熱交換器１３、熱交換により生成された凝縮水を貯水する凝縮水タンク１９、熱交換器１３で生成された凝縮水を凝縮水タンク１９に回収（供給）するための凝縮水回収流路２１が設けられており、凝縮水タンク１９に貯水された凝縮水が改質器４に供給される。なお、凝縮水タンク１９に貯水される凝縮水を純水にするように処理するための凝縮水処理手段（例えば、イオン交換樹脂が挙げられ、図１においては図示せず。）は、凝縮水回収流路２１、凝縮水タンク１９中、さらには凝縮水供給管２０に適宜設けることができる。
【００２５】
一方、凝縮水タンク１９に貯水される凝縮水の量が少ない場合や凝縮水処理手段で処理された後の純水の純度が低い場合においては、外部より供給される水（水道水等）を純水に処理して改質器４に供給することが好ましく、図１においては外部から供給される水を純水に処理する手段として水処理装置Ｘを具備している。
【００２６】
ここで、水処理装置Ｘは、水を浄化するための活性炭フィルタ装置７、逆浸透膜装置８（以下、ＲＯ膜装置とする）および浄化された水を純水にするためのイオン交換樹脂装置９の各装置の全てもしくはいずれか（少なくともイオン交換樹脂装置９を具備することが好ましい）を具備する。そして、イオン交換樹脂装置９にて生成された純水は水タンク１０に貯水される。なお、図１においては、水処理装置Ｘとして、上記各装置全てを具備し、水道水等の外部から供給される水と凝縮水とを併用して用いる場合の例を示しており、凝縮水タンク１９と水タンク１０とが凝縮水供給管（タンク連結管）２０にて連結されている。なお、凝縮水のみを改質器４に供給する場合には、凝縮水タンク１９と改質器４とを水ポンプ１１を介して接続することも可能である。
【００２７】
すなわち、図１に示す燃料電池システムにおいて、凝縮水処理手段にて処理された純水を貯水する水タンクとしては、凝縮水を直接改質器４に供給する場合は凝縮水タンク１９に相当し、水道水等の外部から供給される水を処理した純水と凝縮水を処理した純水とを併用する場合には水タンク１０に相当する。
【００２８】
また、図１に示す燃料電池システムにおいては、活性炭フィルタ装置７、ＲＯ膜装置８、イオン交換樹脂装置９および水タンク１０をこの順で接続する水供給管５が設けられており、水供給管５には、水供給管５に供給される水量を調整するための給水弁６が設けられている。なお図１においては、これら改質器４に水を供給するための手段を、一点鎖線により囲って示している。
【００２９】
なお、図１に示した燃料電池システムは、さらに燃料電池１にて発電された直流電力を交流電力に切り替え外部負荷に供給するためのパワーコンディショナ１２、熱交換器１３の出口に設けられ熱交換器１３の出口を流れる水（循環水流）の水温を測定するための出口水温センサ１５、パワーコンディショナ１２等を制御する制御装置１４を備えており、これらの各装置により発電ユニットが構成されている。
【００３０】
また貯湯ユニットは、熱交換後の湯水を貯湯するための貯湯タンク１８を具備して構成されている。
【００３１】
さらに、熱交換器１３と貯湯タンク１８との間で水を循環させるための循環ポンプ１６、循環配管１７が設けられており、発電ユニット、貯湯ユニット、循環ポンプ１６、循環配管１７をあわせて燃料電池装置システムが構成される。
【００３２】
ここで、図１に示した燃料電池システムを用いて、燃料電池システムの運転方法について説明する。
【００３３】
燃料電池１の発電により生じた排ガス（排熱）は、熱交換器１３に供給された後、熱交換器１３内を通水（循環）する水（循環配管１７を流れる水）とで熱交換される。
【００３４】
ここで、排ガスと水とでの熱交換により生成される凝縮水は、凝縮水回収流路２１を流れて凝縮水タンク１９に貯水される。凝縮水タンク１９に貯水された凝縮水は、凝縮水タンク１９に備えられた凝縮水処理手段（図１においては図示せず）にて純水に処理された後、凝縮水供給管２０（タンク連結管２０ともいう）を流れて水タンク１０に供給される。水タンク１０に貯水された水は、改質器４で必要となる水の量に応じて、水ポンプ１１により改質器４に供給される。なお、凝縮水タンク１９に貯水された凝縮水のみを改質器４に供給する場合においては、凝縮水供給管２０を水ポンプ１１に接続すればよい。
【００３５】
改質器４においては、水ポンプ１１により供給された水と、被改質ガス供給手段２より供給される被改質ガス（燃料ガス）とにより水蒸気改質を行なう。改質器４にて生成された改質ガス（水素ガス）は、燃料電池１に供給され、酸素含有ガス供給手段３より供給される酸素含有ガスと反応して、燃料電池１の発電が行なわれる。そして、燃料電池１の発電で生じた電力は、パワーコンディショナ１２を通じて外部負荷に供給される。
【００３６】
一方、改質器４に対して外部より供給される水（水道水等）を供給する場合には、給水弁６が開放され、水供給管５を通して、外部から供給される水が活性炭フィルタ装置７に給水される。活性炭フィルタ装置７にて処理された水は、続いてＲＯ膜装置８に給水される。ＲＯ膜装置８にて処理された水は、続いてイオン交換樹脂装置９に供給・処理され純水が生成される。イオン交換樹脂装置９にて生成された純水は、水タンク１０に供給され、凝縮水を改質器４に供給する場合と同様に、改質器４で必要となる水の量に応じて、水ポンプ１１により改質器４に供給される。
【００３７】
ここで、図１に示した燃料電池システムのうち、発電ユニットに相当する各装置を必要に応じて外装ケース内に収納することにより、本発明の燃料電池装置が構成される。
【００３８】
しかしながら、例えばこれらの各装置を外装ケースに収納してなる燃料電池装置を寒冷地の屋外に設置する場合に、水タンク１０、水ポンプ１１、水処理装置Ｘ、凝縮水タンク１９等の各装置や凝縮水供給管２０、凝縮水回収流路２１等の水供給管などの特に改質器４に水を供給するために設置された補機が凍結するおそれがある。そして、改質器４へ水を供給するために設置された補機が凍結した場合には、改質器４にて水蒸気改質を行うことができず燃料電池１の発電が困難になる場合や、改質器４や燃料電池１が破損するといったおそれがある。それゆえ、これらの水供給手段の凍結を効果的に抑制（防止）できることが好ましい。
【００３９】
図２は、本発明の燃料電池装置２２を構成する外装ケース２３の一例を示した分解斜視図であり、外装ケース２３は、外装ケース２３内に設けられた仕切部材２４により、燃料電池モジュール２５（以下、モジュールと略す）が収納されるモジュール収納室２６とモジュール２５を動作させるための補機（図示せず）が収納される補機収納室２７とに区画されている。それにより、燃料電池装置２２をコンパクトなものとすることができる。
【００４０】
なお、図２においては、仕切部材２４を介して、外装ケース２３の上方にモジュール収納室２６が配置され、外装ケース２３の下方に補機収納室２７が配置されている燃料電池装置２２を示している。
【００４１】
このような燃料電池装置２２においては、外装ケース２３の上方にモジュール２５を収納し、下方にモジュール２５を作動させるための補機を収納することから、燃料電池装置２２をコンパクトなものとすることができる。
【００４２】
図３は、図２において点線で示した部分に配置されるモジュール２５を示す外観斜視図である。モジュール２５は、直方体状の収納容器２８の内部に、内部にガスが流通するガス流路を有する燃料電池セル２９を立設させた状態で配列し、隣接する燃料電池セル２９間に集電部材（図示せず）を介して電気的に直列に接続するとともに、燃料電池セル２９の下端をガラスシール材等の絶縁性接合材（図示せず）でマニホールド３０に固定してなる燃料電池セルスタック３１（以下、セルスタックという場合がある。）を収納して構成されている。なお、図３においては、燃料電池セル２９として、燃料電池セル２９の内部に設けられたガス流路を長手方向に燃料ガスが流れる中空平板型で、支持体の表面に、燃料側電極、固体電解質及び酸素側電極を順に設けてなる固体酸化物形燃料電池セル２９を例示している。
【００４３】
また、燃料電池セル２９にて使用する水素ガスを得るために、天然ガスや灯油等の燃料を改質して燃料ガス（水素含有ガス）を生成するための改質器３２をセルスタック３１の上部に配置している。そして、改質器３２で生成された燃料ガスは、ガス流通管３３によりマニホールド３０に供給され、マニホールド３０を介して燃料電池セル２９の内部に設けられたガス流路に供給される。そして、これらの構成により燃料電池セルスタック装置３４が構成されている。
【００４４】
なお、図３においては、収納容器２８の一部（前後面）を取り外し、内部に収納されている燃料電池セルスタック装置３４を後方に取り出した状態を示している。ここで、図３に示したモジュール２５においては、燃料電池セルスタック装置３４を、収納容器２８内にスライドして収納することが可能である。
【００４５】
図４は、本発明の燃料電池装置２２の一例を模式的に示した断面図であり、外装ケース２３の上方にモジュール２５を収納するモジュール収納室２６が配置され、外装ケース２３の下方に補機を収納する補機収納室２７が配置されている。なお、図４においては、燃料電池装置２２が地面上に設置されている状態を示しており、以降の図においても同様である。
【００４６】
ここで、モジュール収納室２６を構成する外装ケース２３の一部にモジュール収納室２６内の空気を吸排気するためのモジュール収納室吸排気口３５が設けられており、補機収納室２７を構成する外装ケース２３の一部に補機収納室２７内の空気を吸排気するための補機収納室吸排気口３６が設けられている。
【００４７】
なお、仕切部材２４は、モジュール収納室２６と補機収納室２７とを区画することができればよく、例えば、内部に空気が流通することが可能な空洞部を有する板状の部材や、モジュール２５を載置するためのモジュール載置台を枠状の部材の一部に接続してなる形状が挙げられる。
【００４８】
ここで仕切部材２４が、内部に空気が流通することが可能な空洞部を有する板状の部材からなる場合には、モジュール収納室２６内の空気および補機収納室２７内の空気のうちいずれか一方の空気を他方へ流通させるための空気流通口３８を適宜設けることが好ましく、以降の図においては、この形状の仕切部材２４を用いて説明する。
【００４９】
また、仕切部材２４が、モジュール２５を載置するためのモジュール載置台を枠状の部材の一部に接続してなる形状である場合には、モジュール収納室２６と補機収納室２７とが隙間を有して区画されることとなる場合があり、その場合には、仕切部材２４に空気流通口３８を設けなくてもよい場合がある。
【００５０】
ここで、図４においては、モジュール収納室吸排気口３５に換気ファン３７が設けられている例を示している。
【００５１】
燃料電池セル２９が固体酸化物形燃料電池セルの場合においては、燃料電池セル２９の発電における温度が高温となるため、モジュール２５からの輻射熱も高温となる。それにより、モジュール収納室２６内の温度が高温となり、それに伴い、外装ケース２３の温度が上昇するおそれがあるため、モジュール収納室２６内の空気を換気することが好ましい。
【００５２】
それゆえ、燃料電池装置２２の稼動時（特には燃料電池セル２９の発電時）には、換気ファン３５を作動させ、モジュール収納室２６内の空気を換気することが好ましい。ここで、モジュール収納室吸排気口３５に設けられた換気ファン３７を作動させることにより、補機収納室吸排気口３６より空気（外気）が補機収納室２７内に取り込まれ、その取り込まれた空気は、空気流通口３８を通じてモジュール収納室２６内を流れて、モジュール収納室吸排気口３５より排気されることとなる。それにより、モジュール収納室２６内の温度を下げることができ、外装ケース２３の温度が上昇することを抑制できる。
【００５３】
一方、図４に示したように、モジュール収納室２６と補機収納室２７とを上下に区画して配置した燃料電池装置２２においては、燃料電池装置２２を寒冷地の屋外に設置し、外気温が低い場合に水ポンプや水供給管等の改質器４に水を供給するために補機収納室２７内に設置された補機が凍結するおそれがある。
【００５４】
それゆえ、本発明の燃料電池装置２２においては、外気温が所定温度未満となった場合には、モジュール２５により温められたモジュール収納室２６内の空気を、補機収納室２７に流通させることを特徴とする。それにより、改質器４に水を供給するために設置された補機の凍結を抑制（防止）することができるとともに、モジュール２５の輻射熱を有効利用することができる。
【００５５】
ここで、換気ファン３７をモジュール収納室吸排気口３５に設けるほか、換気ファン３７を補機収納室吸排気口３６にも設け、外気温にあわせていずれか一方の換気ファン３７を作動させることもできる（詳細は後述する）が、換気ファン３７として、正逆回転可能な換気ファン３７を用いることにより、換気ファン３７の数を減らすことができ、燃料電池装置２２の構成が複雑な構成となることを抑制できるとともに、燃料電池装置２２のコストを下げることができるため、換気ファン３７としては正逆回転可能な換気ファン３７を用いることが好ましい。
【００５６】
また、図４に示した燃料電池装置２２においては、補機収納室２７を構成する外装ケース２３の外面に温度センサ４０を設け、温度センサ４０が測定する外気温によって、制御装置３９が正逆回転可能な換気ファン３７の動作を制御することが好ましい。
【００５７】
すなわち、温度センサ４０が測定した外気温が所定の温度以上の場合には、制御装置３９は、補機収納室吸排気口３６より外気を補機収納室２７内に取り込み、その取り込まれた空気が、空気流通口２８を通じてモジュール収納室２６内を流れて、モジュール収納室吸排気口３５より排気されるよう、換気ファン３７の動作を制御する。
【００５８】
一方、温度センサ４０が測定した外気温が所定の温度未満の場合には、制御装置３９は、換気ファン３７を逆回転させ、モジュール収納室吸排気口３５より外気をモジュール収納室２６内に取り込み、その取り込まれた空気が、モジュール収納室２６内を流れる間に温められ、その温められた空気が、空気流通口３８を通じて補機収納室２７内に流通するよう、換気ファン３７の動作を制御する。それにより、補機収納室２７内を温めることができ、改質器４に水を供給するために設置された補機の凍結を抑制（防止）することができる。なお、補機収納室２７内に流通した空気は、補機収納室吸排気口３６より排気される。
【００５９】
なお、外気温の所定の温度とは、水ポンプや水供給管等の改質器４に水を供給するために設置された補機の凍結を効果的に抑制できる温度とすればよく、補機収納室２７内の温度と外気温との温度差も考慮し、例えば５℃以下として適宜設定することができる。
【００６０】
また、補機収納室２７を構成する外装ケース２３の外面に設けられる温度センサ４０は、外気温を測定することができれば、設置場所は特に限定されないが、燃料電池装置２２が地面上に設置される場合には、地面に近い位置に設けることが好ましく、図４においては、補機収納室２７を構成する外装ケース２３の底面に設けた例を示している。
【００６１】
また、補機収納室２７には、改質器４に水を供給するための補機以外の補機として、モジュール２５に酸素含有ガスを供給するためのブロアー４１と、モジュール２５より排気される排ガスと水とで熱交換するための熱交換器４２を示している。
【００６２】
図５は、図４に示した燃料電池装置２２において、正逆回転可能な換気ファン３７を、補機収納室吸排気口３６に設けた例を示している。
【００６３】
この場合においても、温度センサ４０が測定する外気温によって、制御装置３９が正逆回転可能な換気ファン３７を制御することにより、外気温が所定の温度以上の場合には、補機収納室吸排気口３６より外気を吸気し、その吸気された空気は、空気流通口３８を通じてモジュール収納室２６を流通した後、モジュール収納室吸排気口３５より排気される。それにより、モジュール収納室２６内の温度を下げることができ、外装ケース２３の温度が上昇することを抑制できる。
【００６４】
一方、温度センサ４０が測定する外気温が所定の温度未満の場合には、制御装置３９は換気ファン３７を逆回転させる制御を行なうことにより、モジュール収納室吸排気口３５より外気を吸気し、その吸気された空気は、モジュール収納室２６内を流れる間に温められ、その温められた空気が、空気流通口３８を通じて補機収納室２７内に流通する。それにより、改質器４に水を供給するために補機収納室２７に設置された補機を温めることができ、補機の凍結を抑制（防止）することができる。なお、補機収納室２７内に流通した空気は、補機収納室吸排気口３６より排気される。
【００６５】
それにより、モジュール収納室２６内の温度を下げることができ、外装ケース２３の温度が上昇することを抑制できるとともに、モジュール２５の輻射熱を有効利用し、改質器４に水を供給するために補機収納室２７に収納された補機の凍結を抑制（防止）することができる。
【００６６】
図６は、正逆回転可能な換気ファン３７を仕切部材２４の空気流通口３８に設けた燃料電池装置２２の一例を示している。なお、図６においては、仕切部材２４の補機収納室２７側の空気流通口３８に換気ファン３７を設けている。
【００６７】
正逆回転可能な換気ファン３７を設けることにより、モジュール収納室２６内の温度を下げることができ、外装ケース２３の温度が上昇することを抑制できるとともに、モジュール２５の輻射熱を有効利用し、改質器４に水を供給するために補機収納室２７に設置された補機の凍結を抑制（防止）することができるが、燃料電池装置２２（外装ケース２３）の大きさによっては、換気ファン３７をモジュール収納室吸排気口３５や補機収納室吸排気口３６に設けた場合に、換気ファン３７の送風力が十分ではなく、外装ケース２３内の空気の流通を十分に行なうことが難しい場合が生じるおそれがある。
【００６８】
ここで図６に示したように、正逆回転可能な換気ファン３７を仕切部材２４の空気流通口３８に設けることにより、モジュール収納室２６内の空気を容易に補機収納室２７内に流通させることができるとともに、補機収納室２７内の空気を容易にモジュール収納室２６内に流通させることができる。
【００６９】
それにより、モジュール収納室２６内の温度を下げることができ、外装ケース２３の温度が上昇することを抑制できるとともに、モジュール２５の輻射熱を有効利用し、改質器４に水を供給するために補機収納室２７に設置された補機の凍結を抑制（防止）することができる。
【００７０】
なお、仕切部材２４を、モジュール２５を載置するためのモジュール載置台を枠状の部材の一部に接続してなる形状とする場合においては、換気ファン３７はモジュール載置台の補機収納室２７側に設けることができる。この場合においては、モジュール収納室２６および補機収納室３７の空気を流通させるための空気流通管を設け、その空気流通管と換気ファン３７とを接続することにより、モジュール収納室２６および補機収納室３７の空気を流通させることもできる。
【００７１】
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。
【００７２】
例えば、本発明においては、外装ケース２３に設けられた仕切部材２４により、モジュール２５を収納するモジュール収納室２６と補機を収納する補機収納室２７とを上下に区画して配置した燃料電池装置２２を用いて説明したが、仕切部材２４によりモジュール２５を収納するモジュール収納室２６と、補機を収納する補機収納室２７とを左右に区画して配置した燃料電池装置２２とすることもできる。
【００７３】
また、仕切部材２４の空気流通口２８に換気ファン３７を設ける場合にあたり、正逆回転可能な換気ファン３７を用いない場合には、送風の方向が逆となるように複数の換気ファン３７を仕切部材２４（空気流通口３８）に設け、温度センサ４０の測定する外気温により、複数の換気ファン３７のうち、同一方向に送風する（例えば、モジュール収納室２６側から補機収納室２７側に送風する）換気ファン３７を作動させ、他方向に送風する（例えば、補機収納室２７側からモジュール収納室２６側に送風する）換気ファン３７を停止し、また外気温によってはその逆となるように制御することもできる。
【００７４】
また、正逆回転可能な換気ファン３７を用いる場合において、外気温が所定の温度未満となった場合に、モジュール収納室吸排気口３５より外気を吸気し、モジュール収納室２６を流通する間に温められた空気を補機収納室２７側に供給するよう換気ファン２７を制御するが、補機収納室２７内に温度センサを設け、補機収納室２７内の温度が所定の温度以上となった場合に、補機収納室吸排気口３６より外気を吸引し、モジュール収納室２６に供給するよう、換気ファン３７を制御することもできる。その場合、改質器４に水を供給するための補機の凍結を抑制するもしくは防止することができるとともに、モジュール収納室２６内の温度を下げるもしくは温度上昇を抑制することができる。
【００７５】
なお、モジュール収納室吸排気口３５および補機収納室吸排気口３６の両方に正逆回転可能な換気ファン３７を設けることもできる。
【００７６】
また、本発明の燃料電池装置２２を特に寒冷となる地域に設置する場合には、補機の凍結をより効果的に抑制（防止）すべく、ヒータを用いることもできるが、その場合は、外気温の所定の温度条件を、より低い温度に設定することが好ましい。それにより、ヒータの使用を極力抑制でき、負荷に供給できる電力が低減することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】燃料電池システムの構成の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の燃料電池装置を構成する外装ケースの一例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の燃料電池装置を構成する燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。
【図４】本発明の燃料電池装置の一例を概略的に示した概略図（断面図）である。
【図５】本発明の燃料電池装置の他の一例を概略的に示した概略図（断面図）である。
【図６】本発明の燃料電池装置のさらに他の一例を概略的に示した概略図（断面図）である。
【符号の説明】
【００７８】
２３：外装ケース
２４：仕切部材
２５：燃料電池モジュール
２６：モジュール収納室
２７：補機収納室
３５：モジュール収納室吸排気口
３６：補機収納室吸排気口
３７：換気ファン
３８：空気流通口
３９：制御装置
４０：温度センサ
【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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