(57)【要約】【課題】各機器を作動温度毎及び機能毎に配置して熱や流体の拡散を最小化するとともに、脱硫器の脱硫効率を向上させ、且つ脱硫剤を長期間にわたって良好に使用することを可能にする。【解決手段】燃料電池システム１０を構成する筐体２６は、モジュール部９８、流体供給部１００及び電装部１０２に分割されるとともに、前記流体供給部１００は、前記モジュール部９８の第１の側面側に配置され、且つ、前記電装部１０２は、前記モジュール部９８の第２の側面側に配置される。流体供給部１００を構成する第１供給部１０６には、燃料ガス供給装置１６、脱硫器１５及び検知器８８が収容されるとともに、前記脱硫器１５は、下方から上方に向かうガス流れ方向に設定される。【選択図】図２
2009026692.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールを昇温させる燃焼器と、
原燃料に含まれる硫黄成分を除去して前記燃料ガスを生成する脱硫器と、
前記燃料電池モジュールに前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、
前記燃料電池モジュールに前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置と、
前記燃料電池モジュールに水を供給する水供給装置と、
前記燃料電池モジュールで発生した直流電力を要求仕様電力に変換する電力変換装置と、
前記燃料電池モジュールの発電量を制御する制御装置と、
を筐体に収容する燃料電池システムであって、
前記脱硫器は、前記原燃料が供給される供給口を、前記燃料ガスが排出される排出口よりも下方に配置し、且つ前記供給口から前記排出口に向かって直線状の流れ方向に設定される一方、
前記筐体は、前記燃料電池モジュール及び前記燃焼器が配置されるモジュール部と、
前記脱硫器、前記燃料ガス供給装置、前記酸化剤ガス供給装置及び前記水供給装置が配置される流体供給部と、
前記電力変換装置及び前記制御装置が配置される電装部と、
に分割されるとともに、
平面視多角形状を有する前記モジュール部は、一の角部を挟んで第１の側面及び第２の側面を有し、前記第１の側面側に前記流体供給部が配置され、且つ前記第２の側面側に前記電装部が配置されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器は、前記原燃料に含まれる硫黄成分を除去して前記燃料ガスを生成する脱硫剤が充填される充填室と、
前記充填室の上流側と前記供給口との間に設けられ、前記原燃料を前記充填室に均等に供給するための供給室と、
前記充填室の下流側と前記排出口との間に設けられ、前記燃料ガスを前記充填室から均等に排出するための排出室と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
請求項２記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器は、少なくとも前記供給室と前記充填室とを仕切る第１網目状部材、又は前記充填室と前記排出室とを仕切る第２網目状部材のいずれかを備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項４】
請求項３記載の燃料電池システムにおいて、少なくとも前記第１網目状部材又は前記第２網目状部材のいずれかは、中央部分の網目が周縁部分の網目に比べて密に構成されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項３又は４記載の燃料電池システムにおいて、前記第１網目状部材は、中央部分が前記供給口側に凸状に変形して構成されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記第２網目状部材は、中央部分が前記排出口側に凸状に変形して構成されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器は、前記供給口の開口断面積が前記排出口の開口部断面積よりも小さく設定されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器は、前記供給口の開口断面積が前記排出口の開口部断面積よりも大きく設定されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項９】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器は、少なくとも前記供給口の開口断面積又は前記排出口の開口部断面積を調整可能な開度調整手段を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器は、前記燃料ガス供給装置の上流側に配置されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器は、前記燃料ガス供給装置の下流側に配置されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器の内部圧力を検出する圧力検出手段と、
検出される前記内部圧力が一定範囲内に維持されるように前記燃料ガス供給装置の回転数を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記脱硫器は、前記供給口側に第１遮断弁を設けるとともに、
前記排出口側に第２遮断弁を設けることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記筐体は、前記モジュール部、前記流体供給部及び前記電装部を開閉自在な開閉扉を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記流体供給部は、前記燃料ガスを検知する検知器を備えるとともに、
前記検知器は、前記流体供給部の最上部に配置されることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記筐体は、鉛直軸回りに回転可能な回転機構を備えることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記筐体は、前記モジュール部、前記流体供給部及び前記電装部を水平方向に沿って縦仕切り板により分割することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の燃料電池システムにおいて、前記燃料電池モジュールは、固体酸化物形燃料電池モジュールであることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１９】
請求項１８記載の燃料電池システムにおいて、前記固体酸化物形燃料電池モジュールは、少なくとも固体電解質をアノード電極とカソード電極とで挟んで構成される電解質・電極接合体とセパレータとが積層される固体酸化物形燃料電池を設け、複数の前記固体酸化物形燃料電池が積層される固体酸化物形燃料電池スタックと、
酸化剤ガスを前記固体酸化物形燃料電池スタックに供給する前に加熱する熱交換器と、
炭化水素を主体とする原燃料と水蒸気との混合燃料を生成するために、水を蒸発させる蒸発器と、
前記混合燃料を改質して改質ガスを生成する改質器と、
を備えることを特徴とす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、燃料電池モジュール、燃焼器、脱硫器、燃料ガス供給装置、酸化剤ガス供給装置、水供給装置、電力変換装置及び制御装置が筐体に収容される燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）は、固体電解質に酸化物イオン導電体、例えば、安定化ジルコニアを用いており、この固体電解質の両側にアノード電極及びカソード電極を配設した電解質・電極接合体を、セパレータ（バイポーラ板）によって挟持している。この燃料電池は、通常、電解質・電極接合体とセパレータとが所定数だけ積層された燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
上記の燃料電池に供給される燃料ガスは、通常、改質装置によって炭化水素系の原燃料から生成される水素ガスが使用されている。改質装置では、一般的に、メタンやＬＮＧ等の化石燃料等の炭化水素系の原燃料から改質原料ガスを得た後、この改質原料ガスに水蒸気改質や部分酸化改質、又はオートサーマル改質等を施すことにより、改質ガス（燃料ガス）が生成されている。
【０００４】
この場合、単一のユニットケース内に、燃料電池、改質装置、前記燃料電池で発生した直流電力を電源出力仕様に変換する電力変換装置、制御装置及び補機類を内蔵した燃料電池システム（燃料電池装置）が知られている。
【０００５】
例えば、特許文献１に開示されている燃料電池装置では、図１８に示すように、パッケージ１を備えており、メンテナンスの必要な部品である浄化装置２、イオン交換装置３及び脱硫器４が、前記パッケージ１の外面パネルである正面パネル５の近傍に配置されている。
【０００６】
これにより、メンテナンスを必要とする部品は、パッケージ１の内部ではなく、装置本体の外郭をなす正面パネル５の近傍に配置されている。従って、燃料電池装置の運転を継続するのに交換や再生等が必要な部品について、メンテナンスを容易に行うことができる、としている。
【０００７】
また、通常、改質触媒の硫黄被毒による劣化を防止するために、改質装置の上流側に脱硫器（特許文献１の脱硫器４等）を設置し、原燃料ガスに含まれる硫黄成分を除去することが行われている。
【０００８】
例えば、特許文献２に開示されている脱硫器では、図１９に示すように、容器１ａを備え、この容器１ａの内部には、脱硫剤が充填されて脱硫剤層２ａが形成されている。脱硫剤層２ａの下部には、脱硫剤のないボトム層３ａが設けられており、このボトム層３ａでは、原料が脱硫剤と接しない。容器１ａの上部には、原料の供給管４ａと、脱硫された原料の取り出し管５ａとが接続されている。
【０００９】
これにより、供給管４ａから供給された原料は、一旦、ボトム層３ａに導入された後、容器１ａの下方から上昇するため、アップフローと同様の効果が得られる、としている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１４０１６４号公報
【特許文献２】特開２００４−５１８６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記の特許文献１では、各機器の作動温度域や機能を考慮した配置（レイアウト）がなされていない。このため、特に、高温型燃料電池（固体酸化物形燃料電池や溶融炭酸塩形燃料電池等）や、中温型燃料電池（リン酸形燃料電池や水素分離膜形燃料電池等）が用いられる際、作動温度が低温である低温部が、熱や流体の拡散による影響を受け易いという問題がある。
【００１２】
一方、上記の特許文献２では、容器１ａの上部に供給管４ａ及び取り出し管５ａが接続されている。このため、脱硫器は、燃料電池システムの下部にしか配置されず、レイアウトの自由度が低下するとともに、幅寸法が大きくなる。しかも、特に脱硫剤層２ａの上部で且つ取り出し管５ａから離間する部分６ａには、原料が供給され難い。これにより、脱硫剤層２ａ全域を有効に利用することができず、脱硫器体積当たりの脱硫効率が低下するという問題がある。
【００１３】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、各機器を作動温度毎及び機能毎に配置して熱や流体の拡散を最小化するとともに、脱硫器の脱硫効率を向上させ、且つ脱硫剤を長期間にわたって良好に使用することが可能な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】
【００１４】
本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池モジュールと、前記燃料電池モジュールを昇温させる燃焼器と、原燃料に含まれる硫黄成分を除去して前記燃料ガスを生成する脱硫器と、前記燃料電池モジュールに前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給装置と、前記燃料電池モジュールに前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置と、前記燃料電池モジュールに水を供給する水供給装置と、前記燃料電池モジュールで発生した直流電力を要求仕様電力に変換する電力変換装置と、前記燃料電池モジュールの発電量を制御する制御装置とを筐体に収容する燃料電池システムに関するものである。
【００１５】
そして、脱硫器は、原燃料が供給される供給口を、燃料ガスが排出される排出口よりも下方に配置し、且つ前記供給口から前記排出口に向かって直線状の流れ方向に設定される一方、筐体は、燃料電池モジュール及び燃焼器が配置されるモジュール部と、前記脱硫器、燃料ガス供給装置、酸化剤ガス供給装置及び水供給装置が配置される流体供給部と、電力変換装置及び制御装置が配置される電装部とに分割されるとともに、平面視多角形状を有する前記モジュール部は、一の角部を挟んで第１の側面及び第２の側面を有し、前記第１の側面側に前記流体供給部が配置され、且つ前記第２の側面側に前記電装部が配置されている。
【００１６】
また、脱硫器は、原燃料に含まれる硫黄成分を除去して燃料ガスを生成する脱硫剤が充填される充填室と、前記充填室の上流側と供給口との間に設けられ、前記原燃料を前記充填室に均等に供給するための供給室と、前記充填室の下流側と排出口との間に設けられ、前記燃料ガスを前記充填室から均等に排出するための排出室とを備えることが好ましい。
【００１７】
従って、供給口から供給された原燃料は、供給室に一旦貯留されるため、充填室全域にわたって均等に供給される。一方、燃料ガス（脱硫された原燃料）は、充填室から排出室に一旦貯留されるため、前記燃料ガスを前記充填室全域から均等に排出させることができる。これにより、脱硫剤全域を有効に使用することができ、脱硫効率の向上を図ることが可能になる。
【００１８】
さらに、脱硫器は、少なくとも供給室と充填室とを仕切る第１網目状部材、又は前記充填室と排出室とを仕切る第２網目状部材のいずれかを備えることが好ましい。第１網目状部材は、原燃料に含まれる塵埃等を除去するとともに、微細化した脱硫剤が上流側に流れることを阻止する機能を有する。一方、第２網目状部材は、微細化した脱硫剤が下流側に流れることを阻止する機能を有する。
【００１９】
さらにまた、少なくとも第１網目状部材又は第２網目状部材のいずれかは、中央部分の網目が周縁部分の網目に比べて密に構成されることが好ましい。原燃料や燃料ガスが流れ易い脱硫器の中央側の流動抵抗を、周辺側の流動抵抗よりも高く設定することにより、脱硫剤全域を有効に使用して脱硫効率の向上を図ることができる。
【００２０】
また、第１網目状部材は、中央部分が供給口側に凸状に変形して構成されることが好ましい。このため、供給室は、原燃料が流れ易い中央側に比べて周辺側の容積が大きくなり、前記原燃料は、脱硫剤全域にわたって均等に供給されて脱硫効率が高くなる。
【００２１】
さらに、第２網目状部材は、中央部分が排出口側に凸状に変形して構成されることが好ましい。従って、燃料ガスは、脱硫剤全域を流れて充填室から排出室に排出され、脱硫効率が向上する。
【００２２】
さらにまた、脱硫器は、供給口の開口断面積が排出口の開口部断面積よりも小さく設定されることが好ましい。このため、燃料ガスは、脱硫器から排出され易くなり、燃料電池システムの圧力損失及び補機損失が低減される。
【００２３】
また、脱硫器は、供給口の開口断面積が排出口の開口部断面積よりも大きく設定されることが好ましい。このため、排出口の流動抵抗が増加し、原燃料は、脱硫剤との接触時間が長くなり、脱硫効率が高くなって脱硫器の小型化が容易に図られる。
【００２４】
さらに、脱硫器は、少なくとも供給口の開口断面積又は排出口の開口部断面積を調整可能な開度調整手段を備えることが好ましい。これにより、燃料電池システムの圧力損失及び補機損失や、脱硫器の小型化が容易に可能になる。
【００２５】
さらにまた、脱硫器は、燃料ガス供給装置の上流側に配置されることが好ましい。従って、原燃料の供給圧（例えば、都市ガスの供給圧）を利用して前記原燃料の脱硫を行うことができ、燃料電池システムの圧力損失及び補機損失が低減される。
【００２６】
また、脱硫器は、燃料ガス供給装置の下流側に配置されることが好ましい。このため、燃料ガス供給装置に脈動が発生しても、この脈動を脱硫器により吸収することが可能になる。これにより、燃料電池モジュールに燃料ガスを安定して供給することができ、前記燃料電池モジュールの発電出力が不安定になることを阻止することが可能になる。
【００２７】
さらに、脱硫器の内部圧力を検出する圧力検出手段と、前記検出される前記内部圧力が一定範囲内に維持されるように燃料ガス供給装置の回転数を制御する制御手段とを備えることが好ましい。従って、脱硫器は、高圧力になることによる耐久性の低下や脱硫剤の劣化を抑制するとともに、低圧力になることによる燃料ガスの供給不足を抑制することができる。また、脱硫器内の第１網目状部材や第２網目状部材の寿命・詰まり等を判断する手掛かりとして利用できる。
【００２８】
さらにまた、脱硫器は、供給口側に第１遮断弁を設けるとともに、排出口側に第２遮断弁を設けることが好ましい。このため、メンテナンス時に脱硫剤が空気に触れることがなく、前記脱硫剤の劣化を抑制することが可能になる。
【００２９】
また、筐体は、モジュール部、流体供給部及び電装部を開閉自在な開閉扉を備えることが好ましい。これにより、各機器毎に応じた保守及びメンテナンスが効率的に遂行される。
【００３０】
さらに、流体供給部は、燃料ガスを検知する検知器を備えるとともに、前記検知器は、前記流体供給部の最上部に配置されることが好ましい。これにより、燃料ガス供給装置から燃料ガスの漏れが発生しても、検知器を介してガス漏れを迅速且つ確実に検出することが可能になる。
【００３１】
さらにまた、筐体は、鉛直軸回りに回転可能な回転機構を備えることが好ましい。このため、筐体を回転させることにより、モジュール部、流体供給部又は電装部を開閉する開閉扉を、作業者が開閉し易い位置に配置させることができ、保守やメンテナンスの作業性が良好に向上する。
【００３２】
また、筐体は、モジュール部、流体供給部及び電装部を水平方向に沿って縦仕切り板により分割することが好ましい。作動温度毎及び機能毎にモジュール部、流体供給部及び電装部に分割されるため、熱や流体の拡散を最小化し得るとともに、機能上、良好に配置することが可能になる。しかも、流体供給部は、筐体の外壁部を構成しており、前記流体供給部の冷却が促進されて高温化し難くなっている。同様に、電装部も、筐体の外壁部を構成しており、前記電装部の冷却が促進されて高温化し難くなっている。
【００３３】
さらに、燃料電池モジュールは、高温型燃料電池システム、例えば、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）モジュールであることが好ましく、これにより、良好な効果が得られる。
【００３４】
さらにまた、固体酸化物形燃料電池モジュールは、少なくとも固体電解質をアノード電極とカソード電極とで挟んで構成される電解質・電極接合体とセパレータとが積層される固体酸化物形燃料電池を設け、複数の前記固体酸化物形燃料電池が積層される固体酸化物形燃料電池スタックと、酸化剤ガスを前記固体酸化物形燃料電池スタックに供給する前に加熱する熱交換器と、炭化水素を主体とする原燃料と水蒸気との混合燃料を生成するために、水を蒸発させる蒸発器と、前記混合燃料を改質して改質ガスを生成する改質器とを備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、筐体内は、燃料電池モジュール及び燃焼器が収容されるモジュール部と、燃料ガス供給装置、酸化剤ガス供給装置及び水供給装置が配置される流体供給部と、電力変換装置及び制御装置が配置される電装部とに分割されている。このため、筐体内は、作動温度毎及び機能毎に分割されており、熱や流体の拡散を最小化するとともに、機能上、最適な配置が遂行可能になる。
【００３６】
さらに、モジュール部の第１の側面側には、流体供給部が配置されている。従って、流体供給部は、筐体の外壁部を構成しており、前記流体供給部の冷却が促進されて高温化し難くなっている。同様に、モジュール部の第２の側面側には、電装部が配置されている。このため、電装部は、筐体の外壁部を構成しており、前記電装部の冷却が促進されて高温化し難くなっている。これにより、比較的低温で使用される機器、例えば、ポンプ類を含む流体供給部及び制御装置を含む電装部は、熱影響が及ぶことを可及的に阻止されるため、良好な機能を確実に維持して作動することが可能になる。
【００３７】
さらにまた、脱硫器は、原燃料が供給される供給口を、燃料ガスが排出される排出口よりも下方に配置し、且つ前記供給口から排出口に向かって直線状の流れ方向に設定されている。
【００３８】
従って、原燃料は、脱硫器を下方から上方に向かって流れるため、脱硫剤との接触時間が長くなり、脱硫効率が向上して脱硫器の小型化を図ることができる。しかも、長期間の使用等によって脱硫剤が劣化して微細化しても、原燃料がアップフローとなるため、前記脱硫剤が脱硫器の下部に堆積することを阻止し、原燃料を有効に流すことが可能になる。
【００３９】
このため、脱硫剤全域を有効に使用するとともに、前記脱硫剤を長期間にわたって用いることができる。その上、微細化した脱硫剤が脱硫器の下流側に流れることを抑制することが可能になる。これにより、燃料電池システムの圧力損失及び補機損失が低減され、前記燃料電池システムの発電効率の向上及び長寿命化が図られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池システム１０の機械系回路を示す概略構成説明図である。図２は、前記燃料電池システム１０の斜視説明図であり、図３は、前記燃料電池システム１０の平面説明図であり、図４は、前記燃料電池システム１０の正面説明図であり、図５は、前記燃料電池システム１０の回路図である。
【００４１】
燃料電池システム１０は、定置用の他、車載用等の種々の用途に用いられている。燃料電池システム１０は、燃料ガス（水素ガス）と酸化剤ガス（空気）との電気化学反応により発電する燃料電池モジュール１２と、前記燃料電池モジュール１２を昇温させる燃焼器（例えば、トーチヒータ）１４と、炭化水素を主体とする原燃料（例えば、都市ガス）に含まれる硫黄成分を除去して前記燃料ガス、具体的には、脱硫された原燃料（以下、脱硫原燃料ともいう）を生成する脱硫器１５と、前記燃料電池モジュール１２に前記脱硫原燃料を供給する燃料ガス供給装置（燃料ガスポンプを含む）１６と、前記燃料電池モジュール１２に前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置（エアポンプを含む）１８と、前記燃料電池モジュール１２に水を供給する水供給装置（水ポンプを含む）２０と、前記燃料電池モジュール１２で発生した直流電力を要求仕様電力に変換する電力変換装置２２と、前記燃料電池モジュール１２の発電量を制御する制御装置２４とを備え、これらが単一の筐体２６に収容される。
【００４２】
燃料電池モジュール１２は、図示しないが、例えば、安定化ジルコニア等の酸化物イオン導電体で構成される固体電解質（固体酸化物）をアノード電極とカソード電極とで挟んで構成される電解質・電極接合体２８とセパレータ３０とが積層される固体酸化物形の燃料電池３２を設け、複数の前記燃料電池３２が鉛直方向に積層される固体酸化物形の燃料電池スタック３４を備える（図６参照）。
【００４３】
図４に示すように、燃料電池スタック３４の積層方向上端側には、酸化剤ガスを前記燃料電池スタック３４に供給する前に加熱する熱交換器３６と、脱硫原燃料と水蒸気との混合燃料を生成するために、水を蒸発させる蒸発器３８と、前記混合燃料を改質して改質ガスを生成する改質器４０とが配設される。
【００４４】
燃料電池スタック３４の積層方向下端側には、前記燃料電池スタック３４を構成する燃料電池３２に積層方向（矢印Ａ方向）に沿って締め付け荷重を付与するための荷重付与機構４２が配設される（図５参照）。
【００４５】
改質器４０は、脱硫された都市ガス（燃料ガス）中に含まれるエタン（Ｃ2Ｈ6）、プロパン（Ｃ3Ｈ6）及びブタン（Ｃ4Ｈ10）等の高級炭化水素（Ｃ2+）を、主としてメタン（ＣＨ4）を含む燃料ガスに水蒸気改質するための予備改質器であり、数百℃の作動温度に設定される。
【００４６】
燃料電池３２は、作動温度が数百℃と高温であり、電解質・電極接合体２８では、燃料ガス中のメタンが改質されて水素が得られ、この水素がアノード電極に供給される。
【００４７】
熱交換器３６は、図６に示すように、燃料電池スタック３４から排出される使用済み反応ガス（以下、排ガス又は燃焼排ガスともいう）を流すための第１排ガス通路４４と、被加熱流体である空気を排ガスと対向流に流すための空気通路４６とを有する。第１排ガス通路４４は、蒸発器３８に水を蒸発させるための熱源として排ガスを供給するための第２排ガス通路４８に連通する。この第２排ガス通路４８は、排気管５０に連通する。空気通路４６の上流側は、空気供給管５２に連通するとともに、前記空気通路４６の下流側は、燃料電池スタック３４の酸化剤ガス供給連通孔５３に連通する。
【００４８】
蒸発器３８は、互いに同軸上に配設される外管部材５４ａと内管部材５４ｂとを備える２重管構造を採用し、この２重管は、第２排ガス通路４８内に配置される。外管部材５４ａと内管部材５４ｂとの間には、原燃料通路５６が形成されるとともに、前記内管部材５４ｂ内には、水通路５８が形成される。蒸発器３８の第２排ガス通路４８は、主排気管６０に連通する。
【００４９】
外管部材５４ａには、改質器４０の入口部に連結される混合燃料供給管６２が接続される。改質器４０の出口側には、改質ガス供給路６４の一端が連結されるとともに、前記改質ガス供給路６４の他端は、燃料電池スタック３４の燃料ガス供給連通孔６６に連通する。燃料電池モジュール１２及び燃焼器１４は、断熱材６８に囲繞される（図４参照）。
【００５０】
図５に示すように、燃料ガス供給装置１６は、原燃料通路５６に接続されるとともに、前記原燃料通路５６の途上には、前記燃料ガス供給装置１６の下流側に位置して脱硫器１５が設けられる。
【００５１】
図７に示すように、脱硫器１５は、上下に延在して配置される筒体７０を備える。筒体７０の下端部には、原燃料が供給される供給口７２が設けられるとともに、前記筒体７０の上端部には、脱硫原燃料が排出される排出口７４が設けられる。筒体７０は、下方から上方に直線状に向かうガス流れ方向が設定される。供給口７２は、燃料ガス供給装置１６の出口側（下流側）に接続される一方、排出口７４は、燃料電池スタック３４の入口側に接続される。
【００５２】
筒体７０の内部には、原燃料に含まれる硫黄成分を除去して脱硫原燃料を生成する脱硫剤７５が充填される充填室７６と、前記充填室７６の上流側と供給口７２との間に設けられ、前記原燃料を前記充填室７６に均等に供給するための供給室７８と、前記充填室７６の下流側と排出口７４との間に設けられ、脱硫原燃料を前記充填室７６から均等に排出するための排出室８０とが形成される。
【００５３】
脱硫器１５は、供給室７８と充填室７６とを仕切る第１網目状部材８２ａと、前記充填室７６と排出室８０とを仕切る第２網目状部材８２ｂとを備える。なお、第１網目状部材８２ａ又は第２網目状部材８２ｂのいずれか一方を備えていてもよい。
【００５４】
脱硫器１５には、前記脱硫器１５の内部圧力を検出する圧力検出手段８３を備えていてもよい。その際、図５に示すように、制御装置２４は、検出された脱硫器１５の内部圧力が一定範囲内に維持されるように燃料ガス供給装置１６のポンプ回転数を制御する制御手段として機能する。
【００５５】
酸化剤ガス供給装置１８は、空気供給管５２に接続されるとともに、前記空気供給管５２の途上に設けられた切換弁８４には、空気分岐通路８６が接続される。この空気分岐通路８６は、燃焼器１４に接続される。燃焼器１４は、例えば、トーチヒータを備えており、空気及び電流が供給される。
【００５６】
水供給装置２０には、水通路５８が連通する。燃料ガス供給装置１６、酸化剤ガス供給装置１８及び水供給装置２０は、制御装置２４により制御されるとともに、前記制御装置２４には、燃料ガスを検知する検知器８８が電気的に接続される。電力変換装置２２には、例えば、商用電源９０（又は、負荷や２次電池等）が接続される。
【００５７】
図２〜図４に示すように、筐体２６は、全体として矩形状を有する外枠９２を有する。この外枠９２内には、筐体２６内を矢印Ｂ方向（水平方向）に分割するための第１縦仕切り板９４と、矢印Ｃ方向（矢印Ｂ方向に交差する水平方向）に分割するための第２縦仕切り板９６とが設けられる。
【００５８】
図２及び図３に示すように、平面視四角形状（多角形状）を有するモジュール部９８は、一の角部を挟んで第１の側面である第１縦仕切り板９４及び第２の側面である第２縦仕切り板９６を有する。第１縦仕切り板９４側には、流体供給部１００が配置される一方、第２縦仕切り板９６側には、電装部１０２が配置されることにより、前記流体供給部１００及び前記電装部１０２は、それぞれ筐体２６の外壁部を構成する。
【００５９】
図２及び図４に示すように、モジュール部９８には、燃料電池モジュール１２及び燃焼器１４が収容されるとともに、前記燃料電池モジュール１２は、前記燃焼器１４の上方に配置される。燃料電池モジュール１２及び燃焼器１４は、断熱材６８内に収容されている。電装部１０２には、電力変換装置２２及び制御装置２４が配置される。なお、図２及び図３に示すように、電装部１０２は、流体供給部１００よりも大きな容積に設定されているが、前記流体供給部１００を前記電装部１０２よりも大きな容積に設定してもよい。
【００６０】
流体供給部１００は、横仕切り板１０４を介して第１供給部１０６と第２供給部１０８とに、上下に２分割される。第１供給部１０６には、燃料ガス供給装置１６、脱硫器１５及び検知器８８が収容されるとともに、前記検知器８８は、前記燃料ガス供給装置１６の上方に配置される。第２供給部１０８には、酸化剤ガス供給装置１８及び水供給装置２０が配置されるとともに、前記水供給装置２０は、流体供給部１００の最下部に配置される。酸化剤ガス供給装置１８は、第２供給部１０８内で載置台１１０を介して保持される。
【００６１】
図２及び図３に示すように、筐体２６は、平面視四角形状を有し、この筐体２６の各側面を開閉自在な第１開閉扉１１２ａ、第２開閉扉１１２ｂ、第３開閉扉１１２ｃ及び第４開閉扉１１２ｄを備える。第１開閉扉１１２ａ〜第４開閉扉１１２ｄの一端部は、蝶番（又は、ヒンジ）１１４を介して、筐体２６の外枠９２に対し開閉自在に支持される。
【００６２】
第１開閉扉１１２ａは、モジュール部９８及び電装部１０２の一部を一体に開閉し、第２開閉扉１１２ｂは、前記モジュール部９８及び流体供給部１００の一部を一体に開閉する。第３開閉扉１１２ｃは、流体供給部１００及び電装部１０２の一部を一体に開閉し、第４開閉扉１１２ｄは、前記電装部１０２を開閉する。
【００６３】
なお、第１開閉扉１１２ａ及び第２開閉扉１１２ｂが、モジュール部９８のみを開閉し、第３開閉扉１１２ｃが流体供給部１００のみを開閉し、第４開閉扉１１２ｄが、電装部１０２のみを開閉するように構成してもよい。
【００６４】
筐体２６は、図２及び図４に示すように、回転機構１２０を介して鉛直軸回りに回転可能に構成される。この回転機構１２０は、例えば、回転テーブル等の公知の構造を採用している。
【００６５】
このように構成される燃料電池システム１０の動作について、以下に説明する。
【００６６】
図５に示すように、燃料ガス供給装置１６の駆動作用下に、原燃料通路５６には、例えば、都市ガス（ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10を含む）等の原燃料が供給される。この原燃料は、脱硫器１５を通過することにより、脱硫原燃料が得られる。一方、水供給装置２０の駆動作用下に、水通路５８には、水が供給されるとともに、空気供給管５２には、酸化剤ガス供給装置１８を介して酸化剤ガスである、例えば、空気が供給される。
【００６７】
図６に示すように、蒸発器３８では、原燃料通路５６を流れる脱硫原燃料に水蒸気が混在されて混合燃料が得られ、この混合燃料は、混合燃料供給管６２を介して改質器４０の入口部に供給される。混合燃料は、改質器４０内で水蒸気改質され、Ｃ2+の炭化水素が除去（改質）されてメタンを主成分とする改質ガスが得られる。この改質ガスは、改質器４０の出口部に連通する改質ガス供給路６４を通って燃料電池スタック３４の燃料ガス供給連通孔６６に供給される。このため、改質ガス中のメタンが改質されて水素ガスが得られ、この水素ガスを主成分とする燃料ガスは、アノード電極（図示せず）に供給される。
【００６８】
一方、空気供給管５２から熱交換器３６に供給される空気は、この熱交換器３６の空気通路４６に沿って移動する際、第１排ガス通路４４に沿って移動する後述する排ガスとの間で熱交換が行われ、所望の温度に予め加温されている。熱交換器３６で加温された空気は、燃料電池スタック３４の酸化剤ガス供給連通孔５３に供給され、図示しないカソード電極に供給される。
【００６９】
従って、電解質・電極接合体２８では、燃料ガスと空気との電気化学反応により発電が行われる。各電解質・電極接合体２８の外周部に排出される高温（数百℃）の排ガスは、熱交換器３６の第１排ガス通路４４を通って空気と熱交換を行い、この空気を所望の温度に加温して温度低下が惹起される。
【００７０】
この排ガスは、第２排ガス通路４８に沿って移動することにより、水通路５８を通過する水を蒸発させる。蒸発器３８を通過した排ガスは、主排気管６０を介して外部に排出される。
【００７１】
この場合、第１の実施形態では、図２〜図４に示すように、筐体２６内は、燃料電池モジュール１２及び燃焼器１４が収容されるモジュール部９８と、燃料ガス供給装置１６、脱硫器１５、酸化剤ガス供給装置１８及び水供給装置２０が配置される流体供給部１００と、電力変換装置２２及び制御装置２４が配置される電装部１０２とに分割されている。このため、筐体２６内は、作動温度毎及び機能毎に分割されており、熱や流体の拡散を最小化するとともに、機能上、最適な配置が遂行可能になる。
【００７２】
さらに、第１の実施形態では、モジュール部９８の第１の側面（第１縦仕切り板９４）側には、流体供給部１００が配置されている。従って、流体供給部１００は、実質的に筐体２６の外壁部を構成しており、前記流体供給部１００の冷却が促進されて高温化し難くなっている。同様に、モジュール部９８の第２の側面（第２縦仕切り板９６）側には、電装部１０２が配置されている。このため、電装部１０２は、実質的に筐体２６の外壁部を構成しており、前記電装部１０２の冷却が促進されて高温化し難くなっている。
【００７３】
これにより、低温部（４０℃前後）に維持する必要がある制御装置２４を含む電装部１０２及びポンプ類を含む流体供給部１００は、良好な機能を確実に維持して作動することが可能になるという利点がある。
【００７４】
さらにまた、第１の実施形態では、図２及び図３に示すように、筐体２６を構成する各側面に対応して第１開閉扉１１２ａ、第２開閉扉１１２ｂ、第３開閉扉１１２ｃ及び第４開閉扉１１２ｄが設けられている。従って、例えば、モジュール部９８のメンテナンスを行う際には、第１開閉扉１１２ａ及び／又は第２開閉扉１１２ｂを開放するだけでよく、前記モジュール部９８内のメンテナンス作業が容易に行われる。
【００７５】
一方、電装部１０２内の制御装置２４の保守点検等を行う際には、第４開閉扉１１２ｄのみを開放させるだけでよく、前記制御装置２４の保守点検作業が迅速且つ容易に遂行される。さらに、流体供給部１００のポンプ類の保守点検等を行う際には、第３開閉扉１１２ｃのみを開放させるだけでよく、前記ポンプ類の保守点検作業が迅速且つ容易に遂行される。これにより、モジュール部９８、流体供給部１００及び電装部１０２毎に応じた保守やメンテナンスが、効率的に遂行可能になるという効果がある。
【００７６】
その際、筐体２６は、回転機構１２０を介して鉛直軸回りに回転可能に構成されている。このため、筐体２６を回転させることにより、第１開閉扉１１２ａ、第２開閉扉１１２ｂ、第３開閉扉１１２ｃ又は第４開閉扉１１２ｄを、作業者が開閉し易い位置に配置させることができ、保守やメンテナンスの作業性が一層向上するという利点がある。
【００７７】
また、筐体２６の内部は、第１縦仕切り板９４及び第２縦仕切り板９６を介してモジュール部９８、流体供給部１００及び電装部１０２に分割されている。そして、モジュール部９８には、燃料電池モジュール１２及び燃焼器１４が配置され、流体供給部１００には、検知器８８、燃料ガス供給装置１６、脱硫器１５、酸化剤ガス供給装置１８及び水供給装置２０が配置され、電装部１０２には、電力変換装置２２及び制御装置２４が配置されている。
【００７８】
このため、筐体２６内は、作動温度毎及び機能毎にモジュール部９８、流体供給部１００及び電装部１０２に分割されており、熱や流体の拡散を最小化し得るとともに、機能上、良好に配置することが可能になる。なお、高温部であるモジュール部９８において、例えば、燃料電池モジュール１２及び燃焼器１４を囲繞して断熱する断熱材６８を相当に肉厚に構成することにより、外部への熱影響を抑制することも考えられる。
【００７９】
さらに、流体供給部１００では、検知器８８がこの流体供給部１００の最上部に配置されている。このため、燃料ガス供給装置１６から燃料ガスの漏れが発生しても、検知器８８を介してガス漏れを迅速且つ確実に検出することが可能になる。
【００８０】
さらにまた、燃料電池モジュール１２では、高温型燃料電池システム、例えば、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）モジュールにより構成されることにより、良好な効果が得られるが、固体酸化物形燃料電池モジュールに代えて、他の高温型燃料電池モジュールや中温型燃料電池モジュールにも好適に用いることができる。例えば、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）、リン酸形燃料電池（ＰＡＦＣ）及び水素分離膜形燃料電池（ＨＭＦＣ）等が良好に採用可能である。
【００８１】
また、第１の実施形態では、図７に示すように、脱硫器１５は、原燃料が供給される供給口７２を下端部に設けるとともに、脱硫原燃料が排出される排出口７４が上端部に設けられている。従って、原燃料は、脱硫器１５を構成する充填室７６内を下方から上方に向かって流れるため、この充填室７６に充填されている脱硫剤７５との接触時間が長くなり、脱硫効率が向上して前記脱硫器１５全体の小型化が図られるという効果が得られる。
【００８２】
しかも、脱硫器１５では、長期間の使用等によって脱硫剤７５が劣化して微細化しても、前記脱硫剤７５が前記脱硫器１５の下部に堆積することを阻止し、原燃料を有効に流すことが可能になる。原燃料が、アップフローとなるからである。
【００８３】
このため、脱硫剤７５全域を有効に使用するとともに、前記脱硫剤７５を長期間にわたって用いることができる。その上、微細化した脱硫剤７５が脱硫器１５の下流側、すなわち、上方側に流れることを抑制される。これにより、燃料電池システム１０の圧力損失及び補機損失が低減され、前記燃料電池システム１０の発電効率の向上及び長寿命化が図られるという利点がある。
【００８４】
また、脱硫器１５は、充填室７６の上流側と供給口７２との間に供給室７８を設けるとともに、前記充填室７６の下流側と排出口７４との間に排出室８０を設けている。このため、供給口７２から供給された原燃料は、供給室７８に、一旦貯留された後、充填室７６全域にわたって均一に供給される。
【００８５】
一方、脱硫処理が行われた脱硫原燃料は、充填室７６から排出室８０に、一旦貯留されるため、前記脱硫原燃料を前記充填室７６全域から均等に排出させることができる。これにより、脱硫剤７５全域を有効に使用することができ、脱硫効率の向上を図ることが可能になる。
【００８６】
さらに、脱硫器１５は、供給室７８と充填室７６とを仕切る第１網目状部材８２ａと、前記充填室７６と排出室８０とを仕切る第２網目状部材８２ｂとを備えている。従って、第１網目状部材８２ａは、原燃料に含まれる塵埃等を除去するとともに、微細化した脱硫剤７５が上流側（供給口７２側）に流れることを阻止することができる。
【００８７】
一方、第２網目状部材８２ｂは、微細化した脱硫剤７５が下流側（排出口７４側）に流れることを阻止することが可能になる。
【００８８】
さらにまた、図１及び図５に示すように、脱硫器１５は、燃料ガス供給装置１６の下流側に配置されている。このため、燃料ガス供給装置１６に脈動が発生しても、この脈動を脱硫器１５により吸収することが可能になる。従って、燃料電池モジュール１２の発電出力が不安定になることを阻止することが可能になる。
【００８９】
また、脱硫器１５は、この脱硫器１５の内部圧力を検出する圧力検出手段８３を備えるとともに、前記検出された内部圧力が一定範囲内に維持されるように、前記燃料ガス供給装置１６の回転数を制御する制御手段である制御装置２４が設けられている。従って、脱硫器１５は、高圧力になることによる耐久性の低下や脱硫剤７５の劣化を抑制するとともに、低圧力になることによる脱硫原燃料の供給不足を抑制することができる。
【００９０】
なお、第１の実施形態では、脱硫器１５が第１網目状部材８２ａと第２網目状部材８２ｂとを用いているが、少なくともいずれか一方のみを用いてもよい。
【００９１】
図８は、本発明の第２の実施形態に係る脱硫器に組み込まれる網目状部材１３０の説明図である。
【００９２】
網目状部材１３０は、中央部分の編み目１３０ａが周辺部分の編み目１３０ｂに比べて密に構成される。このため、原燃料や脱硫原燃料が流れ易い脱硫器１５の中央側の流動抵抗を、周辺側の流動抵抗よりも高く設定することができ、脱硫剤７５全域を有効に使用して脱硫効率の向上を図ることが可能になる。
【００９３】
図９は、本発明の第３の実施形態に係る脱硫器１４０の説明図である。なお、第１の実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第４〜第１０の実施形態においても同様に、その詳細な説明は省略する。
【００９４】
脱硫器１４０は、第１及び第２網目状部材８２ａ、８２ｂに代えて、第１及び第２網目状部材１４２ａ、１４２ｂ（少なくともいずれか一方）を備える。第１網目状部材１４２ａは、中央部分が供給口７２側に凸状に変形することにより、供給室７８は、中央側に比べて周辺側の容積が大きく設定される。第２網目状部材１４２ｂは、同様に、中央部分が排出口７４側に凸状に変形して構成されることにより、排出室８０は、中央側に比べて周辺側の容積が大きく設定される。従って、原燃料は、脱硫剤７５全域を流れて排出口７４に排出されるため、脱硫効率が向上するという利点がある。
【００９５】
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る脱硫器１５０の説明図である。
【００９６】
脱硫器１５０では、筒体７０の下端部に供給口１５２が設けられるとともに、前記筒体７０の上端部に排出口１５４が設けられる。供給口１５２の開口断面積は、排出口１５４の開口断面積よりも小さく設定される。従って、脱硫原燃料は、脱硫器１５０から排出され易くなり、燃料電池システム１０の圧力損失及び補機損失が低減される。
【００９７】
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る脱硫器１６０の説明図である。
【００９８】
脱硫器１６０は、筒体７０の下端部に設けられる供給口１６２と、前記筒体７０の上端部に設けられる排出口１６４とを有するとともに、前記供給口１６２の開口断面積は、前記排出口１６４の開口断面積よりも大きく設定される。これにより、排出口１６４側に流動抵抗が発生し、原燃料は脱硫剤７５との接触時間が長くなり、脱硫効率が高くなって脱硫器１６０の小型化が容易に図られる。
【００９９】
図１２は、本発明の第６の実施形態に係る脱硫器１７０の説明図である。
【０１００】
この脱硫器１７０は、供給口１５２と排出口１５４とを備えるとともに、前記排出口１５４に流量調整弁（開度調整手段）１７２が配設される。従って、流量調整弁１７２を調整することにより、供給口１５２の開口断面積を排出口１５４の開口断面積よりも大きく設定したり、小さく設定したりすることができる。これにより、第４の実施形態及び第５の実施形態の効果を兼用することができる。
【０１０１】
図１３は、本発明の第７の実施形態に係る脱硫器１８０の説明図である。
【０１０２】
脱硫器１８０は、供給口７２の上流にフィルタ１８２ａを介して第１遮断弁１８４ａが設けられるとともに、排出口７４の下流側にフィルタ１８２ｂを介して第２遮断弁１８４ｂが設けられる。脱硫器１８０は、第１遮断弁１８４ａ及び第２遮断弁１８４ｂ間で取り外し自在である。
【０１０３】
このように構成される脱硫器１８０では、交換自在に構成されるとともに、例えば、メンテナンス時に第１及び第２遮断弁１８４ａ、１８４ｂを閉塞することにより、脱硫剤７５が空気に触れて劣化することを有効に抑制することができる。
【０１０４】
図１４は、本発明の第８の実施形態に係る燃料電池システム１９０の機械系回路を示す概略構成説明図である。
【０１０５】
燃料電池システム１９０は、燃料電池モジュール１２を昇温させる燃焼器（例えば、バーナー）１９２を備える。原燃料通路５６には、燃料ガス供給装置１６の下流に切替バルブ１９４が配設され、この切替バルブ１９４に接続される原燃料分岐通路１９６は、燃焼器１９２に接続される。燃焼器１９２は、原燃料と空気とが供給されることにより燃焼を行う。
【０１０６】
図１５は、本発明の第９の実施形態に係る燃料電池システム２００の機械系回路を示す概略構成説明図である。
【０１０７】
燃料電池システム２００は、燃料ガス供給装置１６の上流側に脱硫器１５が配設される。従って、燃料電池システム２００では、原燃料の供給圧（例えば、都市ガスの供給圧）を利用して前記原燃料の脱硫を行うことができ、前記燃料電池システム２００の圧力損失及び補機損失が低減される。
【０１０８】
図１６は、本発明の第１０の実施形態に係る燃料電池システム２１０の正面説明図であり、図１７は、前記燃料電池システム２１０の回路図である。
【０１０９】
図１６に示すように、燃料電池スタック３４の積層方向上端側には、燃焼器１４が配設される。この燃料電池スタック３４の積層方向下端側には、熱交換器３６と蒸発器３８と改質器４０とが配設される。
【０１１０】
このように構成される燃料電池システム２１０では、上記の第１〜第９の実施形態と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池システムの機械系回路を示す概略構成説明図である。
【図２】前記燃料電池システムの斜視説明図である。
【図３】前記燃料電池システムの平面説明図である。
【図４】前記燃料電池システムの正面説明図である。
【図５】前記燃料電池システムの回路図である。
【図６】前記燃料電池システムを構成する燃料電池モジュールの要部断面説明図である。
【図７】前記燃料電池システムを構成する脱硫器の説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る脱硫器に組み込まれる網目状部材の説明図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る脱硫器の説明図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る脱硫器の説明図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る脱硫器の説明図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態に係る脱硫器の説明図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態に係る脱硫器の説明図である。
【図１４】本発明の第８の実施形態に係る燃料電池システムの機械系回路を示す概略構成説明図である。
【図１５】本発明の第９の実施形態に係る燃料電池システムの機械系回路を示す概略構成説明図である。
【図１６】本発明の第１０の実施形態に係る燃料電池システムの正面説明図である。
【図１７】前記燃料電池システムの回路図である。
【図１８】特許文献１の燃料電池装置の概略斜視説明図である。
【図１９】特許文献２の脱硫器の説明図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１０、１９０、２００、２１０…燃料電池システム
１２…燃料電池モジュール            １４、１９２…燃焼器
１５、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０…脱硫器
１６…燃料ガス供給装置              １８…酸化剤ガス供給装置
２０…水供給装置                    ２２…電力変換装置
２４…制御装置                      ２６…筐体
２８…電解質・電極接合体            ３０…セパレータ
３２…燃料電池                      ３４…燃料電池スタック
３６…熱交換器                      ３８…蒸発器
４０…改質器                        ７２、１５２、１６２…供給口
７４、１５４、１６４…排出口        ７５…脱硫剤
７６…充填室                        ７８…供給室
８０…排出室
８２ａ、８２ｂ、１３０、１４２ａ、１４２ｂ…網目状部材
８３…圧力検出手段                  ８８…検知器
９２…外枠                          ９４、９６…縦仕切り板
９８…モジュール部                  １００…流体供給部
１０２…電装部                      １０６、１０８…供給部
１１２ａ〜１１２ｄ…開閉扉          １２０…回転機構
１７２…流量調整弁                  １８４ａ、１８４ｂ…遮断弁
【図１】
2009026692.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009026692.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009026692.tif 000007
【図６】
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【図７】
2009026692.tif 000009
【図８】
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【図９】
2009026692.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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