(57)【要約】【課題】上蓋からの水漏れを抑制させる貯水容器および燃料電池システムを提供する。【解決手段】貯水容器３００は、貯水空間４１０と上面開口４２０とを有する下容器４００と、下容器４００の上面開口４２０を閉鎖するように下容器４００に被着された上蓋５００とを具備する。上蓋５００は、鉛直方向に沿った断面において、下容器４００の上面開口４２０を区画する上端壁部分４３０の回りを覆う覆い壁５１４と、覆い壁５１４よりも径方向において下容器４００の中心側に寄せて且つ下方向に向けて延設された流下案内突起５３０と、導入された水を流下案内突起５３０に沿って流下させる水導入口６１０とを有する。【選択図】図１
2012144291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水空間と上面開口とを有する下容器と、前記下容器の前記上面開口を閉鎖するように前記下容器に被着された上蓋とを具備する貯水容器であって、
前記上蓋は、鉛直方向に沿った断面において、前記下容器の前記上面開口を区画する上端壁部分の回りを覆う覆い壁と、前記覆い壁よりも径方向において前記下容器の中心側に寄せて且つ下方向に向けて延設された流下案内突起と、導入された水を前記流下案内突起に沿って流下させる水導入口とを具備する貯水容器。
【請求項２】
請求項１において、前記流下案内突起の下端は前記下容器の上端面よりも下方に突出し、前記貯水空間に収容されている収容物を押さえ付けて前記貯水空間内の前記収容物の変位を抑制させる貯水容器。
【請求項３】
請求項１または２において、前記上蓋および前記下容器のうちの少なくとも一方は、前記上蓋を前記下容器に着脱可能に取付ける取付具を備えており、
前記上蓋が前記下容器に前記取付具を介して取り付けられているとき、前記下容器の前記上端壁部分の上端面と前記上蓋の内壁面との間に第１隙間を形成し、且つ、前記下容器の前記上端壁部分の外壁面と前記上蓋の内壁面との間に前記第１隙間に連通する第２隙間を形成し、前記第１隙間および前記第２隙間を呼吸通路として働かせる貯水容器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記上蓋の径方向において、前記上蓋の前記流下案内突起よりも外側に前記空気抜き孔が前記上蓋に形成されており、前記流下案内突起は、前記水導入口と前記空気抜き孔との間に位置し且つ前記水導入口と前記空気抜き孔との間を遮断させる遮断壁として働く貯水容器。
【請求項５】
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、原料を水蒸気改質させて前記アノード流体を形成する改質部と、前記改質部で形成させた前記アノード流体を前記燃料電池の前記アノードに供給させるアノード流体通路と、前記カソード流体を前記燃料電池の前記カソードに供給させるカソード流体通路と、水蒸気改質で用いる水蒸気となる改質水を貯留する水精製器とを具備する燃料電池システムにおいて、前記水精製器は、請求項１〜４のいずれか一項に係る貯水容器で形成されている燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は貯水容器および燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１，２は、燃料電池システムにおいて、アノードオフガス用凝縮器、カソードオフガス用凝縮器、水道水、各方から供給される水を純水に精製する装置を開示する。このものによれば、凝縮水導入口を有する上蓋と、イオン交換樹脂を収容する収容空間をもつ下容器とを備えている。
【０００３】
特許文献３は、水道水導入口および軟水吐出口を有する上蓋と、イオン交換樹脂を収容する収容空間をもつ下容器とを備える自動エア抜きバルブ付きの軟水器を開示する。このものでは、水道水の水流の作用により軟水器内部の空気を自動的に抜くバルブ機能が追加されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2005-243251号公報
【特許文献２】特開2006-318713号公報
【特許文献３】特開2002-233868号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した技術によれば、下容器に被着されている上蓋に水導入口が形成されているため、液滴等の水が上蓋に沿って流下し、水が下容器と上蓋との嵌合境界域から流下するおそれがある。この場合、節水上に不利であるし、貯水容器の周辺環境を濡らすおそれがある。
【０００６】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、下容器に被着されている上蓋に水導入口が形成されているときであっても、下容器と上蓋との嵌合境界域から水が流下して外部に漏れるおそれを抑制させるのに有利な貯水容器および燃料電池システム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】
【０００７】
（１）請求項１に係る貯水容器は、貯水空間と上面開口とを有する下容器と、下容器の上面開口を閉鎖するように下容器に被着された上蓋とを具備する貯水容器であって、上蓋は、鉛直方向に沿った断面において、下容器の上面開口を区画する上端壁部分の回りを覆う覆い壁と、覆い壁よりも径方向において下容器の中心側に寄せて且つ下方向に向けて延設された流下案内突起と、導入された水を流下案内突起に沿って流下させる水導入口とを具備する。
【０００８】
流下案内突起は、上蓋において、覆い壁よりも径方向において下容器の中心側に寄せて、且つ、下方向に向けて延設されている。流下案内突起は、水導入口から上蓋の内部に導入される水を流下案内突起に沿って案内させつつ流下させる。このため流下案内突起を流下する水が、下容器と上蓋との嵌合境界域から外部に漏れることが抑制される。
【０００９】
（２）請求項２に係る貯水容器によれば、請求項２において、流下案内突起の下端は下容器の上端面よりも下方に突出し、貯水空間に収容されている収容物を押さえ付けて貯水空間内の収容物の変位を抑制させる。流下案内突起の下端は下容器の上端面よりも下方に突出し、貯水空間に収容されている収容物を押さえ付けている。これにより貯水空間内の収容物の変位が抑制される。このため貯水空間内の収容物が過剰に浮遊することが抑制される。収容物としては、イオン交換樹脂、フィルタ部材が例示される。
【００１０】
（３）請求項３に係る貯水容器によれば、請求項１または２において、上蓋および下容器のうちの少なくとも一方は、上蓋を下容器に着脱可能に取付ける取付具を備えており、上蓋が下容器に取付具を介して取り付けられているとき、下容器の上端壁部分の上端面と上蓋の内壁面との間に第１隙間を形成し、且つ、下容器の上端壁部分の外壁面と上蓋の内壁面との間に第１隙間に連通する第２隙間を形成し、第１隙間および第２隙間を呼吸通路として働かせる。
【００１１】
下容器の貯水空間の内圧が過剰に増加したり減少したりすると、水導入口から貯水空間に水が良好に導入されにくくなる。ここで、上蓋は下容器に取付具を介して取り付けられる。このとき、下容器の上端壁部分の上端面と上蓋の内壁面との間に第１隙間が形成される。且つ、下容器の上端壁部分の外壁面と上蓋の内壁面との間に、第１隙間に連通する第２隙間が形成される。第１隙間および第２隙間は呼吸通路として働くことができる。したがって、下容器の貯水空間の内圧が外部に対して過剰に増加したり、減少したりすることが抑制される。よって水導入口から貯水空間に水が良好に導入される。
【００１２】
（４）請求項４に係る貯水容器によれば、請求項１〜３のうち一項において、上蓋の径方向において、上蓋の流下案内突起よりも外側に空気抜き孔が前記上蓋に形成されており、前記流下案内突起は、水導入口と空気抜き孔との間に位置し且つ水導入口と空気抜き孔との間を遮断させる遮断壁として働く。この場合、流下案内突起は、水導入口と空気抜き孔との間に位置しており、水導入口と空気抜き孔との間を遮断させる遮断壁として働く。従って、流下案内突起を流下する水が誤って空気抜き孔に進入することが抑制される。よって、空気抜き孔から水が誤って外部に排出されることが抑制される。
【００１３】
（５）請求項５に係る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、原料を水蒸気改質させてアノード流体を形成する改質部と、改質器で形成させたアノード流体を燃料電池のアノードに供給させるアノード流体通路と、カソード流体を燃料電池のカソードに供給させるカソード流体通路と、水蒸気改質で用いる水蒸気となる改質水を貯留する水精製器とを具備する燃料電池システムにおいて、水精製器は、請求項１〜４のうちの一項に係る貯水容器で形成されている。
【００１４】
流下案内突起は、上蓋において、覆い壁よりも径方向において下容器の中心側に寄せて、且つ、下方向に向けて延設されている。流下案内突起は、水導入口から導入される水を流下案内突起に沿って案内させつつ流下させる。このため水精製器において、流下案内突起を流下する水が下容器と上蓋との嵌合境界域から外部に漏れることが抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、流下案内突起は、上蓋において、覆い壁よりも径方向において下容器の中心側に寄せて、且つ、下方向に向けて延設されている。流下案内突起は、水導入口から導入される水を流下案内突起に沿って案内させつつ流下させる。このため流下案内突起を流下する水が下容器と上蓋との嵌合境界域から外部に漏れることが抑制される。。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係り、下容器の上面開口を形成する上端壁部分に上蓋が被着されている状態を示す断面図である。
【図２】実施形態１に係り、（Ａ）は貯水容器の断面図であり、（Ｂ）は貯水容器の斜視図である。
【図３】実施形態２に係り、下容器の上面開口を形成する上端壁部分に上蓋が被着されている状態を示す断面図である。
【図４】実施形態３に係り、下容器の上面開口を形成する上端壁部分に上蓋が被着されている状態を示す断面図である。
【図５】実施形態４に係り、下容器の上面開口を形成する上端壁部分に上蓋が被着されている状態を示す断面図である。
【図６】実施形態５に係り、下容器の上面開口を形成する上端壁部分に上蓋が被着されている状態を示す断面図である。
【図７】実施形態６に係り、下容器の上面開口を形成する上端壁部分に上蓋が被着されている状態を示す断面図である。
【図８】実施形態７に係り、下容器の上面開口を形成する上端壁部分に上蓋が被着されている状態を示す断面図である。
【図９】実施形態８に係り、下容器の上面開口を形成する上端壁部分に上蓋が被着されている状態を示す断面図である。
【図１０】適用形態に係り、燃料電池システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施形態１）
図１および図２は実施形態１の概念を示す。図１は上蓋５００が下容器４００に被着されている状態を示す。図２（Ａ）は貯水容器３００の断面を示す。（Ｂ）は吐水口４４０をもつ貯水容器３００の斜視図を示す。図１に示すように、貯水容器３００は、貯水空間４１０および上面開口４２０を有する下容器４００と、下容器４００の上面開口４２０を閉鎖するように下容器４００に被着された上蓋５００とを有する。下容器４００および上蓋５００の材質は特に限定されないが、樹脂、金属が例示される。貯水空間４１０には水が貯留されるが、必要に応じて収容物を収容できる。収容物としてはイオン交換樹脂７００の集合体が例示される。
【００１８】
図１は、下容器４００に上蓋５００が被着されている状態を鉛直方向に沿って切断した断面を示す。図１に示すように、上蓋５００は、上蓋５００の上側において上面開口４２０に対向する第１天壁５１１と、第１天壁５１１の外縁部から下方に向けて延設された第１垂下壁５１２と、第１垂下壁５１２の下端から径外方向（矢印Ｄ方向）に延設された第２天壁５１３と、第２天壁５１３の外縁部から下方に向けて延設された第２垂下壁５１４とをもつ。第２垂下壁５１４は、下容器４００の上面開口４２０を区画する上端壁部分４３０の回りを外周側から覆う覆い壁として機能することができる。
【００１９】
図１に示すように、上蓋５００は流下案内突起５３０を有する。流下案内突起５３０は、上蓋５００の第１垂下壁５１２の下端から下方に向けて同軸的に延設されて形成されている。第１垂下壁５１２および流下案内突起５３０は、覆い壁である第２垂下壁５１４よりも、径方向（矢印Ｄ方向）において下容器４００の中心線Ｐ側（中心側）に寄せて円筒形状に形成されている。流下案内突起５３０は、互いに背向する円筒形状の内壁面５３２と円筒形状の外壁面５３３とを有する。なお、流下案内突起５３０は上蓋５００を補強させるリブとしても期待できる。流下案内突起５３０の内壁面５３２は円筒状の流水空間５４０を形成する。流水空間５４０は下容器４００の貯水空間４１０に対面する。
【００２０】
図１に示すように、複数の水導入口６１０をもつ筒部６１０ａが上蓋５００の第１垂下壁５１２に開口するように第１垂下壁５１２の側方に形成されている。水導入口６１０は流水空間５４０に対面しつつ、凝縮器等の給水部の数に対応するように設けられている。従って、水導入口６１０は複数でも単数でも良い。水導入口６１０から上蓋５００の内部の流水空間５４０に導入された水は、流下案内突起５３０の内壁面５３２に沿って重力により流下され、流下案内突起５３０の下端５３１から重力により滴下される。仮想線Ｗは、水導入口６１０から導入される水を流下案内突起５３０の内壁面５３２に沿って案内させる軌跡を仮想的に示す。更に、貯水空間４１０の空気を抜くための空気抜き孔６３０を形成する筒部６３０ａは、上蓋５００の第１天壁５１１に開口するように且つ流水空間５４０に連通するように、第１天壁５１１に上向きに形成されている。図１に示すように、上蓋５００において、第１垂下壁５１２と、第２垂下壁５１４と、流下案内突起５３０とは、下容器４００の縦方向に延びる中心線Ｐの回りを１周するように円筒形状（リング形状も含む）に形成されている。円筒形状としては、内径が全高にわたり同一とされた直円筒形状が好ましいが、内径がほぼ全高にわたり変化している円錐筒形状でも良い。従って、流下案内突起５３０は鉛直方向に沿って下向きに延設されているが、鉛直線に対して多少傾斜していても良い。
【００２１】
ところで、下容器４００の貯水空間４１０については、上蓋５００から貯水空間４１０内に滴下される水を下容器４００の貯水空間４１０内においてできるだけ均一に分散させるためには、下容器４００の径方向（矢印Ｄ方向）の外縁４１０ｐ側よりもできるだけ下容器４００の中心線Ｐ側に水を集水させた方が、好ましいと考えられている。特に、下容器４００の貯水空間４１０に粒状または繊維状等のイオン交換樹脂７００等が装填されている場合には、下容器４００の貯水空間４１０の径方向（矢印Ｄ方向）の外縁４１０ｐ側よりもできるだけ下容器４００の中心線Ｐ側に水を寄せた方が水分散性の向上には好ましいと考えられている。しかし、下容器４００の貯水空間４１０の中心線Ｐ側に水を過剰に集水させると、流水空間５４０の径サイズが小さくなり、水導入口６１０の数や位置が制限されてしまうおそれがある。
【００２２】
そこで本実施形態によれば、図１に示すように、流下案内突起５３０は、上蓋５００において、下容器４００の上端壁部分４３０を外周側から覆う覆い壁である第２垂下壁５１４よりも、径方向（矢印Ｄ方向）において下容器４００の中心線Ｐ側（中心側）に寄せて形成されるように、第１垂下壁５１２の下端から下方に向けて同軸的に延設されている。このため、下容器４００の貯水空間４１０においては、流下案内突起５３０の下端５３１から滴下させる水を、貯水空間４１０の径方向（矢印Ｄ方向）の外縁４１０ｐ側よりもできるだけ下容器４００の中心線Ｐ側に寄せることが期待できる。このため、上蓋５００の流下案内突起５３０から滴下される水を下容器４００の貯水空間４１０内においてできるだけ均一に分散させるのに有利となる。流下案内突起５３０の内径をＤ１とし、下容器４００の上端壁部分４３０の径をＤ２とすると、Ｄ２＞Ｄ１とされ、更にＤ１／Ｄ２＝０．１〜０．９の範囲、Ｄ１／Ｄ２＝０．２〜０．８の範囲、０．３〜０．７の範囲に設定されている。なお、図１に示すように、流下案内突起５３０の下端５３１の高さ位置をＨ１とし、第２垂下壁５１４の下端５１４ｄの高さ位置をＨ２とするとき、Ｈ１＝Ｈ２、Ｈ１≒Ｈ２にできる。この場合、下容器４００から離脱させた上蓋５００を平坦な載置面に載置するとき、上蓋５００の載置性が確保される。但し、Ｈ１＜Ｈ２、Ｈ１＞Ｈ２でも良い。
【００２３】
以上説明したように本実施形態によれば、流下案内突起５３０は、水導入口６１０から上蓋５００内の流水空間５４０に導入された水を流下案内突起５３０の内壁面５３２に沿って案内させつつ流下させる。このため水導入口６１０から導入された水は、流下案内突起５３０の内壁面５３２に沿って流下するが、その水は、流下案内突起５３０の下端５３１から重力によって下容器４００の貯水空間４１０に自然落下する。このため水導入口６１０から流水空間５４０に案内された水が下容器４００の上端壁部分４３０と上蓋５００の第２垂下壁５１４との嵌合境界域Ｋから外部に漏れることが抑制される。このため貯水容器３００を設置している周辺環境が、漏れた水で過剰に濡れることが防止される。従って、従来技術において、下容器４００の上端壁部分４３０と上蓋５００の第２垂下壁５１４との間に設けるシール部材を廃止することができ、シールコストの低減に貢献できる。本実施形態は、水導入口６１０からの水供給速度が遅い場合（例えばＳＶ値１０未満）に有効であり、水滴の水伝わりに対して有効である。
【００２４】
なお、一般的には、ＳＶ値（Space Velocity：空間速度）は、主にろ過材を充填したタイプのろ過塔の使用状態を表す値であり、以下の式の通り、ろ過材の体積あたりの通水量を示す。換言すると、ＳＶ値（Space Velocity：空間速度）は、単位時間あたりに水がろ過材に接触する時間の逆数で表される。すなわち、単位時間あたりにおいてろ過材体積の何倍相当分の水を処理しているかという意味であり、水の流量Q(m3/hr)をろ過材の体積(m3)で除算することにより求められる。ＳＶ値（Space Velocity：空間速度）は、ろ過材と水との接触時間が処理性能に影響を及ぼす場合に必要とされる。ここで、式において、Q：ろ過材を通過する水の流量(m3/hr)、S：ろ過材の断面積(m2)、V：ろ過材の体積(m3)、R：ろ過材を収容するろ過塔の直径(m)、h：通水方向におけるろ過材の厚み(m)を示す。
【００２５】
【数１】
2012144291.tif 000003
【００２６】
本実施形態によれば、図１に示すように、高さ方向において、流下案内突起５３０の下端５３１は下容器４００の上端壁部分４３０の上端面４３０ｕよりも下方に突出している。流下案内突起５３０の内壁面５３２に沿って流下する水は、下容器４００の上端壁部分４３０よりも外周側に流下せず、前述したように、流下案内突起５３０の下端５３１から重力によって下容器４００の貯水空間４１０に落下することができる。殊に、流下案内突起５３０は下容器４００の上端壁部分４３０よりも径内側に寄せられているため、水が下容器４００の上端壁部分４３０と上蓋５００の第２垂下壁５１４との嵌合境界域Ｋから外部に漏れることが抑制される。
【００２７】
本実施形態によれば、図１に示すように、上蓋５００の全体の上側に位置する第１天壁５１１に開口するように空気抜き孔６３０が第１天壁５１１に形成されている。空気抜き孔６３０は下容器４００の貯水空間４１０に対面する流水空間５４０に対面するため、貯水空間４１０に溜まった空気を空気抜き孔６３０から外部に良好に排出できる。更に、空気抜き孔６３０を上蓋５００の第１天壁５１１、つまり、貯水容器３００の全体の上端側に形成しているため、空気抜き孔６３０を介しての水の漏れが抑制される。
【００２８】
本実施形態によれば、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、上蓋５００および下容器４００、上蓋５００を下容器４００の上端壁部分４３０に取付けるための取付具６５０を備えている。取付具６５０は、下容器４００の上端壁部分に設けられた係止突起状の第１取付具６５１と、上蓋５００に設けられた係止孔を有する第２取付具６５２とを有する。第１取付具６５１および第２取付具６５２を介して、上蓋５００は下容器４００に着脱可能に取り付けられる。上蓋５００が下容器４００に第１取付具６５１および第２取付具６５２を介して取り付けられているとき、図１に示すように、下容器４００の上端壁部分４３０の上端面４３０ｕと上蓋５００の内壁面との間に第１隙間６８１が形成される。且つ、下容器４００の上端壁部分４３０の外壁面と上蓋５００の内壁面との間に、第２隙間６８２が形成される。第１隙間６８１および第２隙間６８２は中心線Ｐをそれぞれ１周するようにリング状をなしており、互いに連通しており、呼吸通路として働くことができる。よって異物や予期せぬ事情等によって空気抜き孔６３０の空気流通性が制限されるときであっても、貯水空間４１０の内圧が外部に対して過剰に増減することが抑制される。呼吸通路が周方向に連続しているため、空気流通性が良好に確保される。なお、上記したように上蓋５００と下容器４００との間に隙間６８１，６８２が存在することが許容される。このため、上蓋５００および下容器４００の成型精度を過剰に高めずとも良く、上蓋５００および下容器４００の成型コストの低廉に有利である。
【００２９】
ここで、異物や予期せぬ事情等によって空気抜き孔６３０の空気抜き性が制限されるとき、下容器４００の貯水空間４１０の内圧が増加し、水導入口６１０から貯水空間４１０に水が導入されにくくなる。この点について本実施形態によれば、下容器４００の貯水空間４１０内は第１隙間６８１および第２隙間６８２を介して外部に対して呼吸できる。従って、下容器４００の貯水空間４１０の内圧が過剰に増加したり、減少したりすることが抑制される。よって水導入口６１０から下容器４００の貯水空間４１０に水が良好に導入される。
【００３０】
図１に示すように、高さ方向（矢印Ｈ方向）において、流下案内突起５３０の下端５３１は下容器４００の上端壁部分４３０の上端面４３０ｕよりも下方に突出しているため、流下案内突起５３０の内壁面５３２に沿って流下する水は、下容器４００の上端壁部分４３０よりも外周側に流下せず、流下案内突起５３０の下端５３１から重力によって下容器４００の貯水空間４１０に落下することができる。このような本実施形態によれば、隙間６８１，６８２を形成しつつも、隙間６８１，６８２（嵌合境界域Ｋ）からの水漏れを抑制できる。このため、上蓋５００において流下案内突起５３０を設定する位置、形状、型抜き方向を考慮すれば、量産性のある貯水容器３００において、下容器４００と上蓋５００との嵌合境界域Ｋに取り付けられるシール部材を廃止できるため、シールコストを低減できるばかりか、下容器４００および上蓋５００を成形する成型精度として高い精度を必要とせず、貯水容器３００を容易に製造できる利点が得られる。なお、イオン交換樹脂７００で精製された水は、下容器４００の底側の吐水口４４０から次工程に吐出される。
【００３１】
（実施形態２）
図３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、同様の作用効果を有する。図３に示すように、水導入口６１０は、上蓋５００の中央域を形成する第１天壁５１１に設けられているため、水導入口６１０に導入される水を偏りを抑制させつつ分散させるのに有利である。水導入口６１０は、水蒸気から凝縮水（純水）を生成させる凝縮器等の給水源の数に応じて複数設けられている。流下案内突起５３０は、上蓋５００の第１天壁５１１の下面から下向きに且つ第１垂下壁５１２と同軸的に形成されている。場合によっては、非同軸でも良い。流下案内突起５３０と第１垂下壁５１２との間にはリング状空間５２０が同軸的に形成されている。上蓋５００の径方向（矢印Ｄ方向）において、上蓋５００の流下案内突起５３０よりも外周側に位置するように、空気抜き孔６３０を形成する筒部６３０ａが、上蓋５００の第１垂下壁５１２に開口するように第１垂下壁５１２に側方に向けて形成されている。具体的には、空気抜き孔６３０は、リング状空間５２０に連通しつつ、上蓋５００のうち第１垂下壁５１２に開口するように第１垂下壁５１２に側方に向けて形成されている。従って、図３から理解できるように、流下案内突起５３０は、リング状空間５２０と流水空間５４０との間を遮断させるように、すなわち、水導入口６１０と空気抜き孔６３０との間を遮断するように位置している。従って、空気抜き孔６３０の先端開口は流下案内突起５３０によって水導入口６１０に非対面とされている。このため、水導入口６１０から上蓋５００の流水空間５４０内に導入された水が誤って空気抜き孔６３０に進入することが抑制される。このように流下案内突起５３０は空気抜き孔６３０に対して遮断壁として機能できる。よって、空気抜き孔６３０から流水空間５４０の水が誤って排出されることが抑制される。
【００３２】
本実施形態によれば、図３に示すように、流下案内突起５３０は、上蓋５００において、径方向（矢印Ｄ方向）において下容器４００の中心線Ｐ側（中心側）に寄せて形成されるように、第１垂下壁５１２よりも径内側に位置させた状態で、第天壁５１１の下面から下方に向けて同軸的に延設されている。本実施形態においても、下容器４００の貯水空間４１０においては、流下案内突起５３０の下端５３１から滴下させる水を、貯水空間４１０の径方向（矢印Ｄ方向）の外縁４１０ｐ側よりもできるだけ下容器４００の中心線Ｐ側に寄せることが期待できる。このため、上蓋５００の流下案内突起５３０から滴下される水を下容器４００の貯水空間４１０内においてできるだけ均一に分散させるのに有利となる。
【００３３】
（実施形態３）
図４は実施形態３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、同様の作用効果を有する。図４に示すように、第１水導入口６１０ｆを形成する筒部６１０ａは、上蓋５００の第１天壁５１１に開口するように第１天壁５１１に上向きに複数形成されている。第２水導入口６１０ｓを形成する筒部６１０ｃは、上蓋５００の第１垂下壁５１２に開口するように第１垂下壁５１２に側方に向けて形成されている。このように水導入口６１０ｆ，６１０ｓの数および位置は、水蒸気から凝縮水を生成させる凝縮器等の給水源の数および位置に応じて設けられている。
【００３４】
流下案内突起５３０は、上蓋５００の第１天板５１１の下面から下方に円筒形状に同軸的に延設されている。非同軸でも良い。流下案内突起５３０で形成される流水空間５４０は、第１水導入口６１０ｆおよび第２水導入口６１０ｓに連通する。流下案内突起５３０は、水導入口６１０ｆ，６１０ｓから導入される水を流下案内突起５３０の内壁面５３２に沿って案内させつつ流下させる。このため流下案内突起５３０を流下する水が下容器４００の上端壁部分４３０と上蓋５００の第２垂下壁５１４との嵌合境界域Ｋ（隙間６８１，６８２）から漏れることが抑制される。
【００３５】
本実施形態においても、図４から理解できるように、流下案内突起５３０は、径方向（矢印Ｄ方向）において、第２垂下壁５１４や下容器４００の上端壁部分４３０よりも下容器４００の中心線Ｐに寄せている。このため、流下案内突起５３０の下端５３１から滴下させた水を、径方向（矢印Ｄ方向）の外縁４１０ｐ側よりもできるだけ下容器４００の中心線Ｐ側に水を寄せ、下容器４００の貯水空間４１０における水分散性を高めることを期待できる。
【００３６】
（実施形態４）
図５は実施形態４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、同様の作用効果を有する。図５に示すように、第１水導入口６１０を形成する筒部６１０ａは、上蓋５００の第１垂下壁５１２に開口するように第１垂下壁５１２に複数形成されている。流下案内突起５３０は上蓋５００の第１垂下壁５１２の下端から下方に同軸的に円筒形状に延設されている。流下案内突起５３０で形成される流水空間５４０は、水導入口６１０に連通する。流下案内突起５３０は、水導入口６１０から導入される水を流下案内突起５３０の内壁面５３２に沿って案内させつつ流下させる。このため流下案内突起５３０を流下する水が下容器４００の上端壁部分４３０と上蓋５００の第２垂下壁５１４との嵌合境界域Ｋから外部に漏れることが抑制される。
【００３７】
（実施形態５）
図６は実施形態５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、同様の作用効果を有する。図６に示すように、樹脂を基材とする上蓋５００の第１天壁５１１の下面から下方に向けて流下案内突起５３０が同軸的に延設されている。空気抜き孔６３０を形成する筒部６３０ａは、上蓋５００の第１垂下壁５１２に開口するように第１垂下壁５１２の側方に形成されている。水導入口６１０を形成する筒部６１０ａは、上蓋５００の第１天壁５１１に開口するように第１天壁５１１に形成されている。
【００３８】
ここで、本実施形態によれば、図６に示すように、流下案内突起５３０は、上蓋５００の第１天壁５１１の下面から下方に延設されているため、下容器４００の上端壁部分４３０を覆う覆い壁である第２垂下壁５１４や第１垂下壁５１２よりも、径方向（矢印Ｄ方向）において下容器４００の中心線Ｐ側（中心側）に寄せて形成されている。このため、下容器４００の貯水空間４１０においては、流下案内突起５３０の下端５３１から滴下させた水を、貯水空間４１０の外縁４１０ｐ側よりもできるだけ下容器４００の中心線Ｐ側に水を寄せ、下容器４００の貯水空間４１０における水分散性を高めることを期待できる。
【００３９】
（実施形態６）
図７は実施形態６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、同様の作用効果を有する。図７に示すように、下容器４００に上蓋５００を被着したとき、下容器４００の上端壁部分４３０と上蓋５００の第２垂下壁５１４との間に、つまり第２隙間６８２を閉鎖するように、シール材料で形成されたシール部材８００が介在している。
【００４０】
（実施形態７）
図８は実施形態７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、同様の作用効果を有する。図８に示すように、上蓋５００が下容器４００に取付具（図示せず）を介して被着されたとき、流下案内突起５３０の下端５３１は下容器４００の上端壁部分４３０の上端面４３０ｕよりも下方に突出し、下容器４００の貯水空間４１０に収容されている収容物としてのイオン交換樹脂７００の集合体をフィルタ部材７５０を介して上方から押さえ付ける。このため貯水空間４１０内の水量が変化するとき等においても、貯水空間４１０内のフィルタ部材７５０およびイオン交換樹脂７００の変位を抑制させることができる。ひいてはフィルタ部材７５０およびイオン交換樹脂７００が過剰に浮遊することが抑制される。場合によっては、流下案内突起の下端５３１は、下容器４００の貯水空間４１０に収容されているフィルタ部材７５０やイオン交換樹脂７００に対して非接触でも良い。
【００４１】
（実施形態８）
図９は実施形態８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、同様の作用効果を有する。図９に示すように、流下案内突起５３０の下部には、セルフヒンジ部５８０およびスリット５８２が形成されており、複数の分割片５３０ｗが中心線Ｐ周りの周方向に間隔を隔てて配置されている。このためセルフヒンジ部５８０を介して流下案内突起５３０の複数の分割片５３０ｗの下端５３１を、中心線Ｐに接近させるように径内方向（矢印Ｄｉ方向）に向けて変位させることができる。同様に、流下案内突起５３０の複数の分割片５３０ｗの下端５３１を、中心線Ｐから遠ざけるように径外方向（矢印Ｄｐ方向）に向けて変位させることもできる。このように分割片５３０ｗは径方向に変位可能とされ、且つ、変位した位置に維持可能に設けられている。これにより流下案内突起５３０の下端５３１から滴下する水の滴下位置を、下容器４００の径方向においてイオン交換樹脂７００の状態や材質等に応じて調整でき、貯水空間４１０における水の分散性を調整できる。更に、周方向に並設されている複数の分割片５３０ｗについて、隣接する分割片５３０ｗを径方向において互いに逆方向に変位させることもできる。この場合、水の分散化に貢献できる。複数の分割片５３０ｗはセルフヒンジ部５８０で有るため、樹脂成形性に良好である。
【００４２】
［適用形態１］
図１０は実施形態１の概念を示す。図１０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と改質部３を加熱する燃焼部１０５と、蒸発部２に供給される液相状の水を溜める改質水タンク４と、これらを収容するケース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。図１０から理解できるように、アノード１０側から排出されたアノード排ガスは、流路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、流路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。
【００４３】
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、燃焼部１０５の内部には、起動時に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。
【００４４】
発電運転時には、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。発電運転時には、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。
【００４５】
図１０に示すように、ケース５は外気に連通する吸気口５０と排気口５１とをもち、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、ケース５の上側つまり上室空間５２に収容されている。ケース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改質水タンク４が収容されている。改質水タンク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、改質水タンク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、改質水タンク４の水は加熱部４０により所定温度（例えば５℃、１０℃）以上に加熱され、凍結が抑制される。
【００４６】
図１０に示すように、下室空間５３側の改質水タンク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がケース５内に設けられている。給水通路８は、改質水タンク４内に溜められている水を改質水タンク４の出口ポート４ｐから蒸発部２に供給させる通路である。給水通路８においては、蒸発部２の入口ポート２ｉの手前に水位センサ８７が設けられ、且つ、改質水タンク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。制御部１００はポンプ８０，７１，７９，６０を制御する。
【００４７】
システムの運転時において、ポンプ８０が駆動すると、改質水タンク４内の水は、改質水タンク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。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、ケース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。燃料電池１で排出された排ガスは、燃焼部１０５で燃焼し、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。
【００４８】
燃焼排ガス通路７５には、凝縮水を形成する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。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から吐出されて往路７８ａを通過し、熱交換器７６に至り、熱交換器７６の熱交換作用により加熱される。熱交換器７６で加熱された水は、復路７８ｃを介して帰還ポート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。前記した排ガスに含まれていた水蒸気は、熱交換器７６で凝縮されて凝縮水（純水）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水精製器４３に供給される。水精製器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改質水タンク４に移動し、改質水タンク４に溜められる。ポンプ８０が駆動すると、改質水タンク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水蒸気改質反応として消費される。
【００４９】
本適用形態によれば、水精製器４３は、熱交換器７６で凝縮された凝縮水（純水）を受けて、その水を精製させるものであるが、イオン交換樹脂を収容する上記した貯水容器で形成されている。改質水タンク４もイオン交換樹脂を収容していないものの、上記した貯水容器で形成されていることが好ましい。従って水精製器４３および改質水タンク４については、改質水（純水）の漏れが抑えられる。
【００５０】
（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した実施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。下容器４００および上蓋５００は円筒形状とされているが、角筒形状でも良い。貯水空間４１０にイオン交換樹脂が装填されていても良いし、装填されていなくても良い。活性炭等の他の収容物でも良い。燃料電池としては、高分子電解質形燃料電池、リン酸形燃料電池、溶融炭酸塩燃料電池でも良い。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は例えば燃料電池システム、更には、ガスエンジンヒートポンプ、空調装置等の他の機器の分野における貯水容器に利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１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は改質水タンク、４３は水精製器、７０はカソード流体通路、７３はアノード流体通路、８は給水通路、３００は貯水容器、４００は下容器、４１０は貯水空間、４２０は上面開口、４３０は上端壁部分、５００は上蓋、５１１は第１天壁、５１２は第１垂下壁、５１３は第２天壁、５１４は第２垂下壁（覆い壁）、５３０は流下案内突起、５３１は下端、５４０は流水空間、６１０は水導入口、６３０は空気抜き孔、７００はイオン交換樹脂（収容物）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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【図９】
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【図１０】
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