(57)【要約】【課題】カソードガスの圧損を抑えるのに有利な燃料電池システムを提供する。【解決手段】カソードガスを吸い込む吸気口１２ｉをもちスタック３のカソードにカソードガスを供給するカソードガス通路１２が設けられている。スタック３のカソードから排出された発電後のカソードオフガスを流すと共にカソードオフガスを筐体５０の外方に排出させる排気口１４ｐをもつカソードオフガス通路１４が設けられている。改質器２は、筐体５０の収容室５０ｘの長手方向において中心線Ｐ１よりも片側の第１片側空間５０ｙに配置されている。吸気口１２ｉおよび排気口１４ｐは、カソードガス通路１２およびカソードオフガス通路１４と共に、筐体５０の他の片側の第２片側空間５０ｗに配置されている。【選択図】図２
2009266610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収容室をもつ筐体と、
前記筐体の前記収容室に配置され燃料原料を改質してアノードガスを生成させる改質器と、
前記筐体の前記収容室に配置され前記アノードガスが供給されるアノードとカソードガスが供給されるカソードとを有する燃料電池のスタックと、
前記カソードガスを吸い込む吸気口をもち前記スタックの前記カソードに向かう前記カソードガスを流すためのカソードガス通路と、
前記スタックの前記カソードから排出された発電後の前記カソードオフガスを流すと共に前記カソードオフガスを前記筐体の外方に排出させる排気口をもつカソードオフガス通路とを具備しており、
前記筐体の底壁部または天井壁部に沿った方向において最も長い長さを有する方向を長手方向とし、前記筐体の内部を視認するように前記長手方向に沿って切断した前記筐体の断面図において、
前記筐体の前記長手方向の中心を通る鉛直線を中心線とし、前記筐体の前記収容室を前記中心線を介して第１片側空間と第２片側空間とに分割するとき、
前記改質器は、前記筐体の前記収容室の前記長手方向において前記中心線よりも片側に位置する前記第１片側空間に配置されており、且つ、
前記吸気口および前記排気口は、前記吸気口をもつ前記カソードガス通路と、
前記排気口をもつ前記カソードオフガス通路と共に、前記筐体の前記収容室の前記長手方向において前記中心線よりも他の片側に位置する前記第２片側空間に配置されていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
収容室をもつ筐体と、
前記筐体の前記収容室に配置され燃料原料を改質してアノードガスを生成させる改質器と、
前記筐体の前記収容室に配置され前記アノードガスが供給されるアノードとカソードガスが供給されるカソードとを有する燃料電池のスタックと、
前記カソードガスを吸い込む吸気口をもち前記スタックの前記カソードに向かう前記カソードガスを流すためのカソードガス通路とを具備しており、
前記筐体の底壁部または天井壁部に沿った方向において最も長い長さを有する方向を長手方向とし、前記筐体の内部を視認するように前記長手方向に沿って切断した前記筐体の断面図において、
前記筐体の前記長手方向の中心を通る鉛直線を中心線とし、前記筐体の前記収容室を前記中心線を介して第１片側空間と第２片側空間とに分割するとき、
前記改質器は、前記筐体の前記収容室の前記長手方向において前記中心線よりも片側に位置する前記第１片側空間に配置されており、且つ、
前記吸気口は、前記吸気口をもつ前記カソードガス通路と共に、前記筐体の前記収容室の前記長手方向において前記中心線よりも他の片側に位置する前記第２片側空間に配置されていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項３】
収容室をもつ筐体と、
前記筐体の前記収容室に配置され燃料原料を改質してアノードガスを生成させる改質器と、
前記筐体の前記収容室に配置され前記アノードガスが供給されるアノードとカソードガスが供給されるカソードとを有する燃料電池のスタックと、
前記カソードガスを吸い込む吸気口をもち前記スタックの前記カソードに向かう前記カソードガスを流すためのカソードガス通路とを具備しており、
前記筐体の底壁部または天井壁部に沿った方向において最も長い長さを有する方向を長手方向とし、前記筐体の内部を視認するように前記長手方向に沿って切断した前記筐体の断面図において、
前記改質器は、前記筐体の前記収容室の前記長手方向において前記スタックよりも一端側の空間に配置されており、且つ、
前記吸気口および前記カソードガス通路は、前記筐体の前記収容室の前記長手方向において前記スタックよりも他端側の空間に配置されてい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において、前記スタックの前記カソードから排出された発電後の前記カソードオフガスを流すと共に前記カソードオフガスを前記筐体の外方に排出させる排気口をもつカソードオフガス通路とを具備しており、
前記排気口および前記カソードオフガス通路は、前記筐体の前記収容室の前記長手方向において前記スタックの前記長手方向の中心線よりも他端側の空間に配置に配置されていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項５】
請求項１〜４のうちの一項において、前記筐体は、互いに交差する第１側面部および第２側面部を有しており、前記カソードガス通路の前記吸気口は前記第１側面部および前記第２側面部のうちの一方に設けられており、前記カソードオフガス通路の前記排気口は前記第１側面部および前記第２側面部のうちの他方に設けられていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項６】
請求項１〜５のうちの一項において、前記スタックの前記カソードに供給される前の前記カソードガスを加湿させる前記加湿器が前記筐体の前記収容室に配置されており、前記筐体の前記収容室の前記長手方向において前記加湿器と前記改質器との間に前記スタックを配置させるように、前記加湿器は前記改質器から遠ざけられていることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項７】
請求項６において、前記カソードガス通路は、前記筐体に形成された外気導入口と、前記外気導入口に連通する空気フィルタ部と、前記空気フィルタ部を通過した前記カソードガスを前記加湿器に向かわせる通路と、前記加湿器を介して前記カソードガスを前記スタックの前記カソードに向けて搬送させるカソードガス搬送源とを有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項８】
請求項１〜７のうちの一項において、前記筐体の前記収容室は、前記改質器および前記スタックを収容する主収容室と、前記主収容室から分離されメンテナンス部品を収容する隔室と、前記主収容室および前記隔室を仕切る隔壁とを有す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】
本発明はカソードガスをカソードガス通路からスタックのカソードに供給させる燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池システムは、一般的に、収容室をもつ筐体と、筐体の収容室に配置され燃料原料を改質してアノードガスを生成させる改質器と、筐体の収容室に配置された燃料電池のスタックと、カソードガスを吸い込む吸気口をもちスタックのカソードにカソードガスを供給するカソードガス通路と、スタックのカソードから排出された発電後のカソードオフガスを流すと共にカソードオフガスを筐体の外方に排出させる排気口をもつカソードオフガス通路とを備えている。
【０００３】
特許文献１は、複数の燃料電池セルを同一平面上に縦方向および横方向において碁盤状に並設した燃料電池スタックと、燃料電池スタックを空気流空間を介して覆う筐体と、燃料電池スタックの平面方向に配置された単一のファンとを有する燃料電池システムを開示している。このものによれば、ファンカバーは、燃料電池スタックの一辺側に設けられた吸気口と、燃料電池スタック部の他辺側に設けられた排気口とを有する。更にメタノール等の液体燃料を収容した燃料タンクが各燃料電池セルの背面側にそれぞれ積層されている。
【特許文献１】特開２００７−１８４１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した一般的な燃料電池システムによれば、カソードガスの流れる距離を短縮させ、カソードガスの圧損を抑制するには限界がある。更に、特許文献１によれば、複数の燃料電池セルを同一平面上に碁盤状に縦方向および横方向に沿って並設した燃料電池スタックが形成されている。このものによれば、燃料電池スタックの厚みは薄くされるものの、燃料電池スタックの設置面積が拡大されるおそれがある。このため、カソードガスが流れる距離をできるだけ短縮させるには限界がある。ひいてはカソードガスの圧損を抑制するには限界がある。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、カソードガスの圧損を抑えるのに有利な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】
【０００６】
様相１の本発明に係る燃料電池システムは、（ｉ）収容室をもつ筐体と、（ｉｉ）筐体の収容室に配置され燃料原料を改質してアノードガスを生成させる改質器と、（ｉｉｉ）筐体の収容室に配置されアノードガスが供給されるアノードとカソードガスが供給されるカソードとを有する燃料電池のスタックと、（ｉｖ）カソードガスを吸い込む吸気口をもちスタックのカソードに向かうカソードガスを流すためのカソードガス通路と、（ｖ）スタックのカソードから排出された発電後のカソードオフガスを流すと共にカソードオフガスを筐体の外方に排出させる排気口をもつカソードオフガス通路とを具備しており、（ｖｉ）筐体の底壁部または天井壁部に沿った方向において最も長い長さを有する方向を長手方向とし、筐体の内部を視認するように長手方向に沿って切断した前記筐体の断面図において、筐体の長手方向の中心を通る鉛直線を中心線とし、筐体の収容室を中心線を介して第１片側空間と第２片側空間とに分割するとき、改質器は、筐体の収容室の長手方向において中心線よりも片側に位置する第１片側空間に配置されており、且つ、吸気口および排気口は、吸気口をもつカソードガス通路と、排気口をもつカソードオフガス通路と共に、筐体の収容室の長手方向において中心線よりも他の片側に位置する第２片側空間に配置されていることを特徴とする。
【０００７】
筐体は、燃料電池システムの構成要素を収容する収容室をもつ箱体である。改質器は、筐体の収容室に配置されており、燃料原料を改質して発電用のアノードガスを生成させる。改質させる燃料原料としては、気体用燃料でも液体用燃料でも良く、具体的には、都市ガス、ＬＰＧ、灯油、メタノール、ジメチルエーテル、ガソリン、バイオガス等が採用できる。燃料電池のスタックは、筐体の収容室に配置されており、アノードガスが供給されるアノードと、カソードガスが供給されるカソードとを有する。カソードガスは一般的には酸素ガス、酸素含有ガスを採用でき、例えば空気を採用できる。スタックは、シート型の膜電極接合体を複数個厚み方向に積層した方式でも良いし、チューブ型の膜電極接合体を複数個組み込んだ方式でも良い。カソードガス通路は、スタックのカソードに向けて発電前のカソードガスを流す通路であり、カソードガスを吸い込む吸気口をもつ。
【０００８】
カソードオフガス通路は、スタックのカソードから排出された発電後のカソードオフガスを流すための通路であり、カソードオフガスを筐体の外方に排出させる排気口をもつ。
【０００９】
筐体の内部を視認する筐体の断面図において、筐体の底壁部または天井壁部に沿った方向を長手方向とし、長手方向の中心を通る鉛直線を中心線とするとき、改質器は、筐体の収容室の長手方向において中心線よりも片側の第１片側空間に配置されている。これに対して、吸気口および排気口は、吸気口をもつカソードガス通路と、排気口をもつカソードオフガス通路と共に、筐体の収容室の長手方向において中心線よりも他の片側である第２片側空間に配置されている。
【００１０】
このような様相１の本発明によれば、吸気口からカソードガスを流すカソードガス通路の長さは、第１片側空間と第２片側空間の双方に配設されていないため、カソードガス通路の長さは抑制されて短縮される。よってカソードガス通路の圧損が抑制される。従って、カソードオフガスを排気口まで流すカソードオフガス通路の長さは、第１片側空間と第２片側空間の双方に配設されていないため、抑制されて短縮される。このためカソードオフガス通路の圧損が抑制される。
【００１１】
更に様相１の本発明によれば、放熱源となる改質器から、カソードガス通路およびカソードオフガス通路を遠ざけることができる。このため、放熱源となる改質器がカソードガス通路およびカソードオフガス通路に熱影響を与えることが抑制される。よって、カソードガス通路を流れるカソードガスの体積の熱膨張が抑制される。同様に、カソードオフガス通路を流れるカソードオフガスの体積の熱膨張が抑制される。従って、カソードガスをスタックのカソードに搬送させるポンプ、ファン、ブロア等のカソードガス搬送源の動力損失を低減するのに有利となる。この場合、カソードガス搬送源の小型化に貢献できる。
【００１２】
様相２の本発明に係る燃料電池システムは、（ｉ）収容室をもつ筐体と、（ｉｉ）筐体の収容室に配置され燃料原料を改質してアノードガスを生成させる改質器と、（ｉｉｉ）筐体の収容室に配置されアノードガスが供給されるアノードとカソードガスが供給されるカソードとを有する燃料電池のスタックと、（ｉｖ）カソードガスを吸い込む吸気口をもちスタックのカソードに向かうカソードガスを流すためのカソードガス通路とを具備しており、（ｖ）筐体の底壁部または天井壁部に沿った方向において最も長い長さを有する方向を長手方向とし、筐体の内部を視認するように長手方向に沿って切断した筐体の断面図において、筐体の長手方向の中心を通る鉛直線を中心線とし、筐体の収容室を中心線を介して第１片側空間と第２片側空間とに分割するとき、改質器は、筐体の収容室の長手方向において中心線よりも片側に位置する第１片側空間に配置されており、且つ、吸気口は、吸気口をもつカソードガス通路と共に、筐体の収容室の長手方向において中心線よりも他の片側に位置する第２片側空間に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
このような様相２の本発明によれば、吸気口からカソードガスを流すカソードガス通路の長さは、第１片側空間と第２片側空間の双方に配設されていないため、カソードガス通路の長さは抑制されて短縮される。よってカソードガス通路の圧損が抑制される。更に、放熱源となる改質器から、カソードガス通路を遠ざけることができる。このため、放熱源となる改質器がカソードガス通路に熱影響を与えることが抑制される。よって、カソードガス通路を流れるカソードガスの体積の熱膨張が抑制される。従って、カソードガスをスタックのカソードに搬送させるポンプ、ファン、ブロア等のカソードガス搬送源の動力損失を低減するのに有利となる。この場合、カソードガス搬送源の小型化に貢献できる。
【００１４】
様相３の本発明に係る燃料電池システムは、（ｉ）収容室をもつ筐体と、（ｉｉ）筐体の収容室に配置され燃料原料を改質してアノードガスを生成させる改質器と、（ｉｉｉ）筐体の収容室に配置されアノードガスが供給されるアノードとカソードガスが供給されるカソードとを有する燃料電池のスタックと、（ｉｖ）カソードガスを吸い込む吸気口をもちスタックのカソードに向かう前記カソードガスを流すためのカソードガス通路とを具備しており、（ｖ）筐体の底壁部または天井壁部に沿った方向において最も長い長さを有する方向を長手方向とし、筐体の内部を視認するように長手方向に沿って切断した筐体の断面図において、改質器は、筐体の収容室の長手方向においてスタックよりも一端側の空間に配置されており、且つ、吸気口およびカソードガス通路は、筐体の収容室の長手方向においてスタックよりも他端側の空間に配置されていることを特徴とする。
【００１５】
このような様相３の本発明によれば、カソードガス通路は筐体の長手方向においてこれの一端側から他端側に延設されていないため、吸気口からカソードガスを流すカソードガス通路の長さは、抑制されて短縮される。よってカソードガス通路の圧損が抑制される。更に様相３の本発明によれば、放熱源となる改質器から、カソードガス通路をできるだけ遠ざけることができる。このため、放熱源となる改質器がカソードガス通路に熱影響を与えることが抑制される。よって、カソードガス通路を流れるカソードガスの体積の熱膨張が抑制される。従って、カソードガスをスタックのカソードに搬送させるポンプ、ファン、ブロア等のカソードガス搬送源の動力損失を低減するのに有利となる。この場合、カソードガス搬送源の小型化に貢献できる。
【００１６】
様相３の本発明によれば、スタックのカソードから排出された発電後のカソードオフガスを流すと共にカソードオフガスを筐体の外方に排出させる排気口をもつカソードオフガス通路とを具備していることが好ましい。排気口およびカソードオフガス通路は、筐体の収容室の長手方向においてスタックの長手方向の中心線よりも他端側の空間に配置に配置されていることが好ましい。
【００１７】
様相１〜３の本発明は、次の態様のうちの少なくとも一つを採用できる。
【００１８】
・好ましくは、スタックのカソードに供給される前のカソードガスを加湿させる加湿器が筐体の収容室に配置されている。好ましくは、筐体の収容室の長手方向において加湿器と改質器との間にスタックを配置させるように、加湿器は改質器から遠ざけられている。放熱源となる改質器が加湿器に与える熱影響が低減される。
【００１９】
・好ましくは、スタックのカソードに供給される前のカソードガスを加湿させる加湿器が筐体の収容室に配置されている。加湿器はカソードガスを加湿させるものであれば何でも良い。好ましくは、加湿器と改質器との間にスタックを配置させるように、加湿器は改質器から遠ざけられている。これにより改質器が加湿器に熱影響を与えることが抑制される。よって、加湿器を流れるカソードガスおよび／またはカソードオフガスの体積の熱膨張が抑制される。この場合、カソードガス搬送源の小型化に一層貢献できる。
【００２０】
・好ましくは、カソードガス通路は、筐体に形成された外気導入口と、外気導入口に連通する空気フィルタ部と、空気フィルタ部を通過したカソードガスを加湿器に向かわせる通路と、カソードガスをスタックのカソードに向けて搬送させるカソードガス搬送源とを備えている。カソードガス搬送源としては、カソードガスを搬送させるポンプ、ファン、ブロアが例示される。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように様相１の本発明によれば、発電反応後のカソードガスを流すカソードガス通路の長さは、抑制されて短縮される。よってカソードガス通路の圧損が抑制される。更に、発電反応後のカソードオフガスを排気口まで流すカソードオフガス通路の長さは、抑制されて短縮される。この結果、カソードオフガス通路の圧損が抑制される。更に様相１の本発明によれば、放熱源となる改質器から、カソードガス通路およびカソードオフガス通路の双方をできるだけ遠ざけることができる。このため、放熱源となる改質器がカソードガス通路およびカソードオフガス通路に熱影響を与えることが抑制される。よって、カソードガス通路を流れるカソードガスの体積の熱膨張が抑制される。同様に、カソードオフガス通路を流れるカソードオフガスの体積の熱膨張が抑制される。従って、カソードガスをスタックのカソードに搬送させるポンプ、ファン、ブロア等のカソードガス搬送源の動力損失を低減するのに有利となる。この場合、カソードガス搬送源の小型化に貢献できる。
【００２２】
様相２の本発明によれば、発電反応後のカソードガスを流すカソードガス通路の長さは、抑制されて短縮される。よってカソードガス通路の圧損が抑制される。更に様相２の本発明によれば、放熱源となる改質器から、カソードガス通路をできるだけ遠ざけることができる。このため、放熱源となる改質器がカソードガス通路に熱影響を与えることが抑制される。よって、カソードガス通路を流れるカソードガスの体積の熱膨張が抑制される。従って、カソードガスをスタックのカソードに搬送させるポンプ、ファン、ブロア等のカソードガス搬送源の動力損失を低減するのに有利となる。この場合、カソードガス搬送源の小型化に貢献できる。
【００２３】
また様相３の本発明によれば、発電反応後のカソードガスを流すカソードガス通路の長さは、抑制されて短縮される。よってカソードガス通路の圧損が抑制される。更に様相３の本発明によれば、放熱源となる改質器から、カソードガス通路をできるだけ遠ざけることができる。このため、放熱源となる改質器がカソードガス通路に熱影響を与えることが抑制される。よって、カソードガス通路を流れるカソードガスの体積の熱膨張が抑制される。従って、カソードガスをスタックのカソードに搬送させるポンプ、ファン、ブロア等のカソードガス搬送源の動力損失を低減するのに有利となる。この場合、カソードガス搬送源の小型化に貢献できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（実施形態１）
（全体構成）
本発明の実施形態１を図１〜図３を参照して説明する。本実施形態は、一般家庭、業務店またはビル等に固定的に設置される定置用の燃料電池システムに適用している。図面はあくまでも概念図であり、細部の寸法まで詳細に規定するものではない。図１は燃料電池システムの概念を模式的に示す。まず、燃料電池システムの概略構成を説明する。燃料電池システムは、燃料原料をアノードガスとして改質して燃料電池のアノードに供給する供給路１と、アノードガス供給部として機能できる改質器２と、燃料電池のスタック３とをもつ。供給路１には、上流から下流にかけて、燃料原料源４、供給弁５、脱硫器６、第１ポンプ７（燃料原料搬送源）、弁８、改質器２、第１凝縮器９、入口弁１０、燃料電池のスタック３が繋がれている。
【００２５】
改質器２は、燃料原料を水蒸気改質させてアノードガスを生成させる改質部２ａと、改質部２ａを加熱させる燃焼部２ｃとで形成されている。供給路１のうち改質部２ａの上流から分岐路１１が燃焼部２ｃに向けて分岐されている。
【００２６】
燃料電池のスタック３は、アノードガスが供給されるアノードと、カソードガスが供給されるカソードと、アノードおよびカソードにて挟持された高分子型のイオン伝導膜（例えば炭化フッ素系または炭化水素系のプロトン伝導膜）とをもつ。燃料電池は、シートタイプの複数のセルを厚み方向に積層させる方式でも良いし、あるいは、チューブタイプのセルを組み付ける方式でも良い。
【００２７】
スタック３のカソードの入口にカソードガスを供給するカソードガス通路１２が設けられている。カソードガス通路１２は、カソードガス（空気）を吸入する吸気口１２ｉをもつ。カソードガス通路１２にはカソードガスポンプ１３（カソードガス搬送源）が設けられている。燃料電池のカソードの出口からカソードオフガスを排出させるカソードオフガス通路１４が設けられている。カソードオフガス通路１４は、カソードオフガスを排気口１４ｐから外気に排出させる。図２に示すように、カソードオフガス通路１４には、カソードオフガスを凝縮させる凝縮器２２が設けられている。カソードガス通路１２のガス流れ方向において、スタック３は加湿器１５を隣接させて配置されている。加湿器１５は、カソードガスをスタック３のカソードに供給させる前に加湿させるものである。ここで、加湿器１５は、スタック３のカソードに流入する前のカソードガス（カソードオフガスよりもドライ）が流れる吸湿通路と、スタック３のカソードから流出した後のカソードオフガス（発電反応前のカソードガスよりも相対的にウェットで高温）が流れる加湿通路と、吸湿通路および加湿通路を仕切る水分保持膜とを有する。加湿器１５において、カソードガスよりも高湿度および高温のカソードオフガスは、水分保持膜に水分および熱を与える。カソードオフガスよりも低湿度および低温のカソードガスは、水分保持膜により加湿および加熱される。
【００２８】
図１に示すように、供給路１のうち入口弁１０の上流からバイパス路１６が延設されている。バイパス路１６にはバイパス弁１７が設けられている。スタック３のアノードの出口３ａｐからアノードオフガス通路１９が改質器２の燃焼部２ｃに向けて設けられている。アノードオフガス通路１９は、出口弁２０と第２凝縮器２１とを有する。第１凝縮器９から延設された第１排水路２４は、第１排水弁２３を介して水精製器２８に繋がれている。第２凝縮器２１から延設された第２排水路２６は第２排水弁２７を介して水精製器２８に繋がれている。凝縮器２２から延設された排水路２２ｃは水精製器２８に繋がれている。
【００２９】
水精製器２８で生成された水は、図略のポンプまたは重力により水タンク２５に供給される。水タンク２５から改質水通路４０が改質部２ａの入口２ｉに向けて延設されている。改質水通路４０には、改質水ポンプ４１、改質水バルブ４２が設けられている。
【００３０】
燃料電池システムの起動時について説明する。起動時には、供給弁５が開放されていると共に弁８が閉鎖されている状態で、第１ポンプ７（搬送源）が回転駆動する。すると、燃料原料源４のガス状または液状をなす燃料原料は、供給路１に流れ、脱硫器６で脱硫され、改質器２の燃焼部２ｃに供給される。
【００３１】
また燃焼空気用のポンプ３３（搬送駆動源）が回転駆動すると、燃焼空気が空気通路３４から燃焼部２ｃに供給される。この結果、ガス状をなす燃料原料は、空気通路３４からの空気により燃焼部２ｃにおいて燃焼される。燃焼部２ｃの燃焼により改質部２ａが高温領域に次第に加熱される。このように改質部２ａが高温領域に加熱されると、制御装置により、弁８が開放され、燃料原料源４の燃料原料が改質部２ａに供給される。このとき制御装置により、改質水ポンプ４１が回転駆動すると共に改質水バルブ４２が開放する。このため水精製器２８の水が改質部２ａに供給される。この結果、改質部２ａに供給された燃料原料は、改質水により水蒸気改質される。これにより水素を主要成分として含むアノードガス（水素例えば２０モル％以上）が生成する。このように改質器２で生成されたアノードガスは、第１凝縮器９で水分を低下させる。なお改質させる燃料原料は気体用燃料でも液体用燃料でも良い。具体的には、都市ガス、ＬＰＧ、灯油、メタノール、ジメチルエーテル、ガソリン、バイオガス等が採用できる。
【００３２】
起動当初では、アノードガスの組成が必ずしも安定していない。このため起動当初では、制御装置により、入口弁１０および出口弁２０は閉鎖されているが、バイパス弁１７は開放されている。従って、起動当初では、アノードガスはスタック３のアノードに供給されず、バイパス路１６およびバイパス弁１７を介して第２凝縮器２１に供給され、第２凝縮器２１で水分を低減させた後、燃焼部２ｃに供給されて燃焼される。起動時から所定時間が経過し、アノードガスの組成が安定すると、入口弁１０および出口弁２０は開放され、アノードガスは入口弁１０を介してスタック３のアノードの入口に供給される。
【００３３】
また、カソードガスポンプ１３が駆動するため、カソードガス通路１２から供給されたカソードガスは、入口１５ｉから加湿器１５に流れ、加湿器１５で加湿された後、スタック３のカソードの入口からカソードに供給される。このようにしてスタック３に負荷（スタック３の電気エネルギで作動させる負荷）が接続されている状態で、アノードガスおよびカソードガスによりスタック３において発電反応が行われ、電気エネルギが発生する。なお、発電反応後のアノードオフガスは、可燃性成分を有することがあるため、スタック３のアノードの出口から吐出され、出口弁２０を介してアノードオフガス通路１９から第２凝縮器２１に流れ、第２凝縮器２１で水分を凝縮させた後、燃焼部２ｃに供給されて燃焼され、再利用される。
【００３４】
ここで、燃料電池システムの発電運転中において、第１凝縮器９、第２凝縮器２１、凝縮器２２等の凝縮器に凝縮水が次第に貯留される。第１排水弁２３が開放されると、第１凝縮器９に溜まった凝縮水は、第１排水路２４を介して水精製器２８に重力により供給される。第２排水弁２７が開放されると、第２凝縮器２１に溜まった凝縮水は、第２排水路２６を介して重力により水精製器２８に供給される。凝縮器２２に溜まった凝縮水は、排水路２２ｃを介して重力により水精製器２８に供給される。水精製器２８に溜まった凝縮水は、水精製器２８で生成されて純水化される。ここで、改質水ポンプ４１が回転駆動すると共に改質水バルブ４２が開放すると、水精製器２８の水が改質部２ａに供給される。この結果、改質部２ａに供給された燃料原料は、改質水により水蒸気改質される。水蒸気改質に使用される改質水は、純水度が高いことが好ましい。
【００３５】
上記したようにスタック３が発電運転するとき、スタック３は昇温する。スタック３が過剰に高温になると、スタック３の発電性能が低下する。そこで燃料電池システムの運転中においてスタック３にスタック冷却液を流してスタック３を冷却させるスタック冷却通路４５が設けられている。スタック冷却通路４５にはイオン交換器４６（第１メンテナンス部品）が設けられている。イオン交換器４６は、スタック冷却液を純水化させ、スタック冷却液の電気絶縁性を高める。なお、スタック冷却液の電気絶縁性が低下すると、スタック３から取り出される電気エネルギの取り出し効率が低下する。
【００３６】
（本実施形態の要部）
さて本実施形態の要部を説明する。図２および図３は、燃料電池システムの垂直断面を模式的に示す。図２は、筐体５０の長手方向（Ｌ１方向）に沿って且つ鉛直線に沿って切断した状態を模式的に示す縦断面図である。図３は、筐体５０の幅方向（Ｌ２方向）に沿って且つ鉛直線に沿って切断した状態を模式的に示す縦断面図である。ここで、筐体５０の長手方向（矢印Ｌ１方向）は、直方体形状をなす筐体５０のうち水平方向に沿った方向において、最も長い寸法が延びる方向を意味する。筐体５０の幅方向は、直方体形状をなす筐体５０の水平方向に沿った方向において、筐体５０の長手方向と交差する方向を意味する。
【００３７】
本実施形態に係る燃料電池システムは、図２に示すように、筐体５０と改質器２とスタック３とをもつ。筐体５０は底壁部５０ｂ、天井壁部５０ｕ、側面部５０ｔをもつ。図２において、筐体５０の水平方向に沿っている底壁部５０ｂまたは天井壁部５０ｕに沿った方向を長手方向（矢印Ｌ１方向）とする。スタック３の長手方向（スタック３の寸法のうち最も長い寸法をもつ方向，セル積層方向）の中心をＰ５とする。
【００３８】
図２に示すように、筐体５０の収容室５０ｘは、大容積の主収容室５１と、主収容室５１よりも低温に維持され且つ主収容室５１よりも小容積の隔室５３と、主収容室５１および隔室５３を仕切る隔壁５５とを有する。隔室５３はメンテナンス部品を収容するメンテナンス室として機能するものであり、主収容室５１の側方に位置している。筐体５０を形成する壁は、仕切壁として機能するものであり、金属製の壁体５０ｆと、壁体５０ｆの内面に設けられた断熱材料で形成された断熱層５０ｓとを備えている。断熱層５０ｓは断熱および防音作用を奏する。なお、筐体５０は四角箱形状をなしているが、これに限定されるものではない。
【００３９】
図２に示すように、隔室５３は筐体５０のうち、スタック３と共に放熱源となり得る改質器２からの熱影響を回避するため、改質器２およびスタック３から遠ざかるように、筐体５０の長手方向（矢印Ｌ１方向）において、改質器２に対して反対側の端側（他端側）に設けられている。隔室５３は、筐体５０の長手方向において、筐体５０内においてスタック３の中心Ｐ５よりも他端側に位置する。
【００４０】
隔壁５５は、金属（例えば炭素鋼、合金鋼、アルミニウム合金）製の金属板５５ｆと、金属板５５ｆの内面に設けられた断熱材料で形成された断熱層５５ｓとを備えている。断熱層５５ｓは断熱および防音作用を奏する。従って放熱源を収容する主収容室５１の熱は隔室５３に伝達されにくいため、隔室５３の昇温を抑制するのに貢献できる。なお、隔壁５５は空気断熱層５５ｘを備えている構造でも良い。
【００４１】
本実施形態によれば、図２に示すように、筐体５０のうち隔室５３側には、金属製の脱着パネル５６がボルト等の取付具５６ｘにより取着されている。取付具５６ｘを外せば、脱着パネル５６は筐体５０から外方に離脱される。脱着パネル５６は通気性を有しており、筐体５０に対して脱着および取着可能であり、隔室５３を閉じる。脱着パネル５６は、カソードガスとして機能する外気（筐体５０の外方の空気）を筐体５０の内部に導入させる外気導入口として機能する吸気口１２ｉを形成するグリル５８を有する。
【００４２】
図２に示すように、スタック３および加湿器１５は、筐体５０の主収容室５１のうち天井壁部５０ｕ側に配置されており、主収容室５１の高さ方向の中間位置ｈｍよりも上側に配置されており、筐体５０の天井壁部５０ｕに接近している。加湿器１５は、主収容室５１のうち改質器２から遠ざかるように、隔壁５５側に配置されている。
【００４３】
図２に示すように、筐体５０の隔室５３には、塵埃低減部として機能する空気フィルタ部６６が、隔壁５５と対面するように設けられている。空気フィルタ部６６は、脱着パネル５６の内面５６ｉに溶接または図略の取付具により固定されている。空気フィルタ部６６は、スタック３のカソードに供給されるカソードガスとして外気に含まれている塵埃を低減するフィルタ機能を有する。
【００４４】
図２から理解できるように、カソードガス通路１２は、筐体５０の脱着パネル５６に形成された外気導入口としての吸気口１２ｉと、外気導入口としての吸気口１２ｉに連通する空気フィルタ部６６と、空気フィルタ部６６の内部を通過したカソードガスをダクト７７の分岐部７７ｋまで流す通路１２ｆと、分岐部７７ｋからカソードガスを加湿器１５の入口１５ｉに向けて搬送させる通路１２ｓと、通路１２ｓに設けられたカソードガスポンプ１３（カソードガス搬送源）とを備えている。通路１２ｆはダクト７７の空間そのもので構成されている。
【００４５】
図２に示すように、外気をカソードガスとしてスタック３のカソードに供給することができる空気通路３４を形成する中空筒形状をなすダクト７７が設けられている。ダクト７７は、空気フィルタ部６６の出口側である裏面６６ｒ側と電気機器ボックス６８の部位６８ｐとを連通させている。電気機器ボックス６８は、スタック３の下方となるように改質器２と隔壁５５との間に配置されており、空気が通過できる通路となり得るボックス室６８ａと、ボックス室６８ａに配置されている放熱源となり得る電気機器６８ｃとを有する。電気機器６８ｃは、燃料電池の発電電力を変換させるインバータと、電源に電気的に接続されている電源基板と、その他の電気部品とを有する。空気通路３４は、電気機器ボックス６８の出口６８ｍと燃焼部２ｃとを繋ぐ。
【００４６】
図２に示すように、燃料電池システムの運転時等の通常時には、空気フィルタ部６６の外箱として機能するケース６６ｔは、ケース６６ｔの裏面に保持されている裏面板６６ｗと共に、隔壁５５の開口７５を閉じている。従って、空気フィルタ部６６は、開口７５を開閉可能に閉じる開閉部材または蓋部材として機能できる。この状態では、筐体５０の外方の外気をカソードガスとしてダクト７７側に導入できるように、空気フィルタ部６６の内部は、開口７５に連通している。従って、空気フィルタ部６６が図２に示すように筐体５０内に取り付けられている状態では、脱着パネル５６の外気導入口としての吸気口１２ｉ、空気フィルタ部６６の内部、開口７５、ダクト７７は、外気をダクト７７側に吸入できるように連通している。
【００４７】
従って、空気ポンプ３３（燃焼用空気の搬送源）が回転駆動すると、外気は、脱着パネル５６の外気導入口としての吸気口１２ｉ、空気フィルタ部６、開口７５、ダクト７７、電気機器ボックス６８の内部を流れ、更に電気機器ボックス６８の出口６８ｍから燃焼部２ｃに向かう空気通路３４の通路３４ｐに流れ、通路３４ｐを介して改質器２の燃焼部２ｃに供給され、燃焼部２ｃにおいて燃焼に使用される。この場合、電気機器ボックス６８の内部の放熱する電気機器６８ｃが空気により冷却され、電気機器６８ｃの過熱が抑制されるため、電気機器６８ｃの耐久性の向上、長寿命化に貢献できる。更に、改質器２の燃焼部２ｃに供給する空気を電気機器ボックス６８の電気機器６８ｃからの放熱により予熱できるため、燃焼部２ｃにおける燃焼効率を高めるのに有利である。
【００４８】
図２に示すように、筐体５０の天井壁部５０ｕには排ガス出口２ｋが設けられている。燃焼部２ｃで燃焼された排ガスは、凝縮器４９で冷却され、凝縮水を生成させた後、排ガス出口２ｋから筐体５０の外方（上方）に放出される。この排ガスは、燃焼部２ｃで燃焼された燃焼用空気の排ガス、燃焼用燃料の排ガス、アノードオフガスが燃焼部２ｃで燃焼した後の排ガスを意味する。
【００４９】
また図２に示すように、カソードガスポンプ１３（カソードガス搬送源）が回転駆動すると、ダクト７７内の空気は、カソードガス通路１２の通路１２ｓを介して加湿器１５の入口１５ｉに供給され、加湿器１５で加湿された後にスタック３のカソードに供給され、発電反応に使用される。
【００５０】
本実施形態によれば、図３に示すように、発電反応後の高湿度を有するカソードオフガスは、スタック３のカソードの出口から吐出された後に加湿器１５の吸湿通路に流入し、加湿器１５の出口１５ｐからカソードオフガス通路１４に排出される。図３に示すように、カソードオフガス通路１４は、加湿器１５の出口１５ｐから凝縮器２２の入口２２ｉに向かう通路１４ｆと、凝縮器２２の出口２２ｐから側面部５０ｍの排気口１４ｐに向かう通路１４ｓとを備えている。図３から理解できるように、通路１４ｓは、電気機器ボックス６８から遠ざかるように、且つ、外気に向けて短い流路となるように、筐体５０の側面部５０ｍに向けて水平方向（つまり、筐体５０の幅方向である矢印Ｌ２方向）に沿って凝縮器２２から延設されている。そして、加湿器１５の出口１５ｐから排出され且つカソードガスよりも高湿度および高温ののカソードオフガスは、加湿器１５から下方に向けて延設されている通路１４ｆを流れ、その後、凝縮器２２に至り、凝縮器２２で冷却され、カソードオフガスに含まれている水分を凝縮水として凝縮させる。凝縮水を生成して乾燥が進行したカソードオフガスは、通路１４ｓを横方向に流れ、排気口１４ｐから筐体５０の側面部５０ｍの排気口１４ｐから外方に排出される。側面部５０ｍは隔壁５５と交差する方向に延設されている。
【００５１】
上記したような本実施形態によれば、カソードガス通路１２は、脱着パネル５６の吸気口１２ｉから通路１２ｆ，通路１２ｓを介して加湿器１５の入口１５ｉに向かう。具体的には、図２に示すように、カソードガス通路１２は、脱着パネル５６に設けられた吸気口１２ｉと、空気フィルタ部６６と、ダクト７７のうち分岐部７７ｋまでの通路１２ｆと、分岐部７７ｋから加湿器１５の入口１５ｉ間での通路１２ｓとを有する。
【００５２】
ここで本実施形態によれば、図２に示すように、筐体５０の収容室５０ｘ（主収容室５１＋隔室５３）を中心線Ｐ１を介して第１片側空間５０ｙと第２片側空間５０ｗとに分割すると、改質器２は、ポンプ３３，７と共に、筐体５０の収容室５０ｘにおける片側の第１片側空間５０ｙに配置されている。すなわち、改質器２は、筐体５０の収容室５０ｘの長手方向（矢印Ｌ１方向）においてスタック３（スタック３の中心Ｐ５）よりも一端側に配置されている。ポンプ３３，７は第２片側空間５０ｗに配置されていても良い。
【００５３】
これに対して、カソードガス通路１２の吸気口１２ｉおよびカソードオフガス通路１４の排気口１４ｐの双方は、ポンプ１３、カソードガス通路１２とカソードオフガス通路１４と共に、筐体５０の収容室５０ｘにおける他の片側である第２片側空間５０ｗに配置されており、すなわち、長手方向（矢印Ｌ１方向）においてスタック３（スタック３の長手方向の中心Ｐ５）よりも他端側に配置されている。ここで、排気口１４ｐは、発電反応後のカソードオフガスを排出させる専用の排出口であり、アノードオフガスの燃焼後の排ガスと燃焼部２ｃの燃焼排ガスを排出させるための排ガス出口２ｋに対して、分離独立している。この結果、カソードガス通路１２の長さは、これが第２片側空間５０ｗのみに配置されているため、抑制されて短縮されている。よってカソードガス通路１２の通路径の増加を抑制しつつ、カソードガス通路１２の圧損が抑制される。更に、カソードオフガス通路１４の長さは、これが第２片側空間５０ｗのみに配置されているため、抑制されて短縮される。この結果、カソードオフガス通路１４の圧損が抑制される。
【００５４】
本実施形態によれば、図２に示すように、加湿器１５と改質器２との間にスタック３を配置させるように、加湿器１５は、第２片側空間５０ｗのみに背馳されており、放熱源となり得る改質器２から前記長手方向において遠ざけられている。これにより放熱源となり得る改質器２が加湿器１５の加湿性能に熱影響を与えることが抑制される。殊に図２に示すように、加湿器１５は、第２片側空間５０ｗのみ配置されつつ、すなわち、長手方向（矢印Ｌ１方向）において収容室５０ｘにおいて他端側に配置されている。よって加湿器１５は、収容室５０ｘにおいて、主収容室５１よりも低温に維持され易い隔室５３（放熱源が少ないか、ない）に対向している。よって加湿器１５が過剰に高温になることが抑制され、加湿性能が良好に維持される。
【００５５】
上記したように改質器２とカソードガス通路１２およびカソードオフガス通路１４とが離間している。よって、放熱源となる改質器２がカソードガス通路１２のカソードガス、カソードオフガス通路１４のカソードオフガスに熱影響を与えることが抑制される。よって、カソードガス通路１２のカソードガスの体積の熱膨張、カソードオフガス通路１４のカソードオフガスの体積の熱膨張が抑制される。従って、カソードガスをスタック３のカソードまで搬送させるカソードガスポンプ１３（カソードガス搬送源）の動力損失を低減させるのに有利となる。この場合、カソードガスポンプ１３の小型化に貢献することができる。
【００５６】
本実施形態によれば、筐体５０は、互いに交差する脱着パネル５６（第１側面部）および第２側面部５０ｍを有する。これに対して、カソードガス通路１２の吸気口１２ｉは、脱着パネル５６（第１側面部）に設けられている。これに対してカソードオフガス通路１４の排気口１４ｐは、脱着パネル５６と交差するように配置されている第２側面部５０ｍ（図３参照）に設けられている。このため吸気口１２ｉおよび排気口１４ｐを接近させつつも互いに離間させることができる。従って、排気口１４ｐから排出された活物質（酸素）が少なくなったカソードオフガスを、吸気口１２ｉが直ちに吸い込むことが抑制される。故にスタック３の発電効率が確保される。
【００５７】
図２に示すように、改質器２は、筐体５０の主収容室５１に配置されており、殊に、筐体５０のうち長手方向（図２に示す矢印Ｌ１方向）において主収容室５１のうち隔室５３から遠ざかる位置（つまり、矢印Ｌ１方向における一端側）に配置されている。その理由としては、高温となる燃焼部２ｃを有する改質器２からの放熱が隔室５３を昇温させることを抑制するためである。従って隔室５３の室空間は、主収容室５１よりも低温に維持される。なお、燃焼部２ｃは改質部２ａの上部側に配置されているが、これに限らず、改質部２ａの下部側に配置されていても良い。
【００５８】
（実施形態２）
実施形態２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有するため、図１および図２を準用する。本実施形態によれば、実施形態１と同様に、図４に示すように、発電反応後の高湿度を有するカソードオフガスは、加湿器１５の出口１５ｐからカソードガスフガス通路１４に排出される。カソードオフガス通路１４は、加湿器１５の出口１５ｐから凝縮器２２の入口２２ｉに向かう通路１４ｆと、凝縮器２２の出口２２ｐから排気口１４ｐに向かう通路１４ｓとを備えている。このカソードオフガスは凝縮器２２で冷却され、カソードオフガスに含まれている水分を凝縮器２２において凝縮水として凝縮させる。凝縮水を生成した後のカソードオフガスは、排気口１４ｐから筐体５０の外方（横方）に排出される。ここで図４に示すように、筐体５０の幅方向（矢印Ｌ２方向）の中心を通る鉛直線を中心線Ｐ２とするとき、凝縮器２２は、中心線Ｐ２よりも側面部５０ｍ側に配置されている。つまり図４に示すように、凝縮器２２の中心Ｐ６は、中心線Ｐ２よりも側面部５０ｍ側に配置されている。従って凝縮器２２の出口２２ｐから排気口１４ｐまでの通路１４ｓの長さをさらに短縮することができる。
【００５９】
（実施形態３）
図５〜図７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および同様の作用効果を有する。以下、異なる部分を中心として説明する。本実施形態によれば、図５に示すように、隔壁５５は、主収容室５１と隔室５３とを連通させる切欠状をなす開口７５をもつ。開口７５は側方に開放しており、メンテナンス用開口として機能するものであり、鉛直線の方向に沿って延設されている。開口７５は、四角形状であり、主収容室５１と隔室５３とを連通させている。開口７５は、メンテナンス部品としての水精製器２８を出し入れできる程度の開口面積を有する。開口７５は、図７に示すように上辺７５ｕ、下辺７５ｄおよび側辺７５ｓを有する。隔壁５５のうち開口７５の周縁にはシール部材７６（図５参照）が設けられている。
【００６０】
図５から理解できるように、筐体５０のうち隔室５３側には、金属製の脱着パネル５６がボルト等の取付具５６ｘにより取着されている。取付具５６ｘを外せば、脱着パネル５６は筐体５０から外方に離脱される。脱着パネル５６は通気性を有しており、筐体５０に対して脱着および取着可能であり、隔室５３を閉じる。
【００６１】
図６に示すように、脱着パネル５６は、横断面でコの字形状をなしており、第１壁部５６ｆと、第１壁部５６ｆに対して交差する向きに設けられた第２壁部５６ｓとを有する。脱着パネル５６を筐体５０から取り外せば、筐体５０の隔室５３は複数の方向に露出するため、隔室５３内のメンテナンス部品に対するメンテナンス作業性が向上する。脱着パネル５６を筐体５０から矢印Ｍ１方向（図６参照）に取り外せば、多数のメンテナンス部品が収容されている隔室５３が複数方向に開放される。故に、隔室５３に収容されているメンテナンス部品のメンテナンス作業が良好となる。
【００６２】
筐体５０の隔室５３には、空気フィルタ部６６が隔壁５５と対面するように設けられている。空気フィルタ部６６は、脱着パネル５６の内面５６ｉに溶接または図略の取付具により固定されている。
【００６３】
図５から理解できるように、燃料電池システムの運転時等の通常時には、空気フィルタ部６６の外箱として機能するケース６６ｔは、ケース６６ｔの裏面に保持されている裏面板６６ｗと共に、隔壁５５の開口７５を閉じている。従って、空気フィルタ部６６は、開口７５を開閉可能に閉じる開閉部材または蓋部材として機能できる。この場合、空気フィルタ部６６の裏面板６６ｗ（空気フィルタ部６６の一部）は、隔壁５５のシール部材７６に圧接してシールされる。この状態では、筐体５０の外方の外気をカソードガスとしてダクト７７側に導入できるように、空気フィルタ部６６の内部は、開口７５に連通している。
【００６４】
図５に示すように、外気をカソードガスとしてスタック３のカソードに供給することができる空気通路３４を形成する中空筒形状をなすダクト７７が設けられている。ダクト７７は、空気フィルタ部６６の出口側である裏面６６ｒ側と電気機器ボックス６８（インバータボックス）の部位６８ｐとを連通させている。電気機器ボックス６８は、空気が通過できる通路となり得るボックス室６８ａと、ボックス室６８ａに配置されている放熱源となり得る電気機器６８ｃとを有する。電気機器６８ｃは、燃料電池の発電電力を変換させるインバータと、電源に電気的に接続されている電源基板と、その他の電気部品とを有する。空気通路３４は、電気機器ボックス６８の出口６８ｍと燃焼部２ｃとを繋ぐ。
【００６５】
従って、空気ポンプ３３（燃焼用空気の搬送源）が回転駆動すると、外気は、脱着パネル５６の外気導入口としての吸気口１２ｉ、空気フィルタ部６６、開口７５、ダクト７７、電気機器ボックス６８の内部、空気通路３４を介して改質器２の燃焼部２ｃに供給され、燃焼部２ｃにおいて燃焼に使用される。この場合、電気機器ボックス６８の内部の放熱する電気機器６８ｃが空気により冷却され、電気機器６８ｃの過熱が抑制されるため、電気機器６８ｃの耐久性の向上、長寿命化に貢献できる。更に、改質器２の燃焼部２ｃに供給する空気を電気機器ボックス６８の電気機器６８ｃからの放熱により予熱できるため、燃焼部２ｃにおける燃焼効率を高めるのに有利である。
【００６６】
メンテナンス部品として機能する脱硫器６（図６参照）は、空気フィルタ部６６から離間して筐体５０の隔室５３に設けられている。脱硫器６は、主収容室５１よりも外気により冷却され易く低温となり易い隔室５３に設けられている。このため脱硫器６の冷却性および低温性が確保され、脱硫器６における脱硫効率が維持される。
【００６７】
更に本実施形態によれば、隔室５３は筐体５０の長手方向の端側に配置されており、脱着パネル５６を筐体５０から取り外せば、隔室５３は開放されるため、隔室５３はメンテナンス室となる。このため隔室５３に配置されている脱硫器６等の各種の第２メンテナンス部品をメンテナンスし易い。更に開口７５が開放されているため、メンテナンス者は、開口７５を介して、隔室５３または筐体５０の外方から主収容室５１の内部を視認することができる。
【００６８】
また図６に示すように筐体５０の内部には、メンテナンス部品として機能するイオン交換器４６が設けられている。イオン交換器４６は、スタック３を冷却させるスタック冷却液に含まれている不純物を低減して純水化させてスタック冷却液の電気絶縁性を高めるための精製処理を実施する。イオン交換器４６に収容されている水精製材としてのイオン交換樹脂は、高温環境下に長期間保持されると、熱劣化が進行するおそれがある。この点本実施形態によれば、メンテナンス室となる隔室５３には、スタック冷却液精製用のイオン交換器４６が配置されている。前述したようにスタック３、改質器２および電気機器ボックス６８は放熱源となり得る。これに対して、隔室５３には、放熱源となり得るスタック３、改質器２および電気機器ボックス６８が収容されていない。更に、隔室５３は脱着パネル５６を介して外気に隣接されている。従って、隔室５３は主収容室５１よりも低温に維持される。このため、イオン交換器４６に収容されているイオン交換樹脂（スタック冷却液精製材）が熱劣化が進行することが抑制される。
【００６９】
図６に示すように、上記した水精製器２８は、隔壁５５の開口７５に接近した位置に配置されている。従って、脱着パネル５６を筐体５０から離脱させたメンテナンス時において、主収容室５１に配置されている水精製器２８を隔壁５５の開口７５から隔室５３側、更には、外気側に取り出し易くされている。このため水精製器２８のメンテナンス性が向上している。
【００７０】
図７に示すように、筐体５０のうち隔室５３内部には、第２メンテナンス部品として機能する第１リサーバタンク８１および第２リサーバタンク８２が並設されている。第１リサーバタンク８１はスタック冷却液を貯留するものである。スタック冷却液は、不凍液成分（エチレングリコール、プロピレングルコール、グリセリンなどの有機系不凍液成分）を有するため、耐凍結性が高い。このため、第１リサーバタンク８１は、外気の温度の影響を受け易いもののメンテナンス性が高い隔室５３に配置されている。第２リサーバタンク８２は、第１凝縮器９および第２凝縮器２１等の凝縮器を流れる冷却用の冷媒を収容するものである。この冷媒は不凍液成分を有しており、耐凍結性が高い。このため第２リサーバタンク８２は、外気の温度の影響を受け易いもののメンテナンス性が高い隔室５３に配置されている。
【００７１】
（実施形態４）
図８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および同様の作用効果を有する。本実施形態によれば、図８に示すように、主収容室５１と隔室５３とを仕切る隔壁は設けられていない。
【００７２】
（他の実施形態）
燃料電池システムは図１に示す配管に限定されるものではない。上記した実施形態によれば、カソードガス通路１２は、燃焼用空気を供給するための空気通路３４に繋がるダクト６７に連通しているが、カソードガス通路１２および空気通路３４は、互いに非連通の別経路としても良い。筐体５０は四角箱形状とされているが、円筒形状としても良い。吸気口１２ｉは、脱着パネル５６に形成されているが、これに限らず、排気口１４ｐは筐体５０の側面部５０ｍに形成されているが、筐体５０の他の側面部に形成されていても良く、筐体５０の天井壁部５０ｕまたは底壁部５０ｂに形成されていても良い。
【００７３】
上記したポンプ７，３３，１３，４１はファン、ブロア等のカソードガス搬送源でも良い。上記した実施形態によれば、第１メンテナンス部品は、改質水を精製させる水精製器２８とされているが、これに限らず、リザーバタンク８１，８２、スタック冷却液精製用のイオン交換器４６を開口７５から出し入れできるように主収容室５１の内部に配置しても良い。更には、スタック冷却液精製用のイオン交換器４６を開口７５から出し入れできない構造としても良い。メンテナンス部品として電気機器としても良い。隔壁５５は切欠状をなす単数の開口７５をもつが、これに限らず、複数の開口７５をもつタイプでも良い。複数の開口７５を開閉部材でそれぞれ閉じることが好ましい。
【００７４】
シール部材７６は隔壁５５に設けられているが、これに限らず、空気フィルタ部６６の裏面板６６ｗ（空気フィルタ部６６の一部）に設けられていても良い。シール性が維持されるならば、シール部材７６を廃止しても良い。隔壁５５は、金属板５５ｆと断熱層５５ｓとを備えているが、これに限らず、金属板のみとしても良いし、断熱材料で形成された断熱板のみとしても良い。
【００７５】
上記した実施形態によれば、開閉部材としての空気フィルタ部６６は、隔壁５５から離脱されてメンテナンス用開口７５の全部を開放させるが、これに限らず、空気フィルタ部６６および電気機器などの双方でメンテナンス用開口７５の全部を閉鎖し、空気フィルタ部６６を隔壁５５から離脱させるとメンテナンス用開口７５の一部を開放させる構造としても良い。この場合においても、メンテナンス用開口７５を利用して第１メンテナンス部品をメンテナンスできる。
【００７６】
ダクト７７は電気機器ボックス６８を介して燃焼部２ｃに燃焼用空気を供給するが、これに限らず、ダクト７７は電気機器ボックス６８を介することなく燃焼部２ｃに燃焼用空気を供給することにしても良い。隔室５３は筐体５０の長手方向の端側に配置されているが、これに限らず、筐体５０の幅方向の端側でも良い。
【００７７】
上記した実施形態によれば、図１に示すように、水精製器２８で生成された水は水タンク２５に供給され、その後、改質器２に供給されるが、これに限らず、水精製器２８および水タンク２５の位置の順序を入れ替えても良い。この場合、水タンク２５で溜めた水は、水精製器２８で精製され、その後、改質器２に供給される方式としても良い。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可能である。
【００７８】
上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
（付記項１）収容室をもつ筐体と、前記筐体の前記収容室に配置され燃料原料を改質してアノードガスを生成させる改質器と、前記筐体の前記収容室に配置されアノードガスが供給されるアノードとカソードガスが供給されるカソードとを有する燃料電池のスタックと、前記カソードガスを吸い込む吸気口をもち前記スタックの前記カソードに前記カソードガスを供給するためのカソードガス通路と、前記スタックの前記カソードから排出された発電後の前記カソードオフガスを流すと共に前記カソードオフガスを前記筐体の外方に排出させる排気口をもつカソードオフガス通路とを具備することを特徴とする燃料電池システム。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は例えば定置用、車両用、電気機器用、電子機器用、携帯用、可搬用の燃料電池システムに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】燃料電池システムの概念を模式的に示すシステム図である。
【図２】筐体の内部の基本構成を長手方向に沿った垂直に切断した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図３】筐体の内部の基本構成を幅方向に沿った垂直に切断した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図４】実施形態２に係り、筐体の内部の基本構成を幅方向に沿った切断した状態を模式的に示す縦断面図である。筐体の端面を模式的に示す端面図である。
【図５】実施形態３に係り、筐体の内部の基本構成を長手方向に沿った切断した状態を模式的に示す縦断面図である。
【図６】実施形態３に係り、筐体の内部の基本構成を水平方向に沿った切断した状態を模式的に示す横断面図である。
【図７】実施形態３に係り、脱着パネルを筐体から離脱させた状態を示す縦断面図である。
【図８】実施形態４に係り、筐体の内部の基本構成を長手方向に沿った垂直に切断した状態を模式的に示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
１は供給路、２は改質器、２ａは改質部、２ｃは燃焼部、３はスタック、４は燃料原料源、５は供給弁、６は脱硫器（第２メンテナンス部品）、９は第１凝縮器、１０は入口弁、１２はカソードガス通路、１２ｉは吸気口、１３はカソードガスポンプ（カソードガス搬送源）、１４はカソードオフガス通路、１４ｐは排気口、１５は加湿器、１７はバイパス弁、１９はアノードオフガス通路、２０は出口弁、２１は第２凝縮器、２５は水タンク、２８は改質水用の水精製器、３０はスタック冷却通路、３１はイオン交換器、４０は改質水通路、４１は改質水ポンプ、４５はスタック冷却通路、４６はスタック冷却液精製用のイオン交換器、５０は筐体、５０ｘは収容室、第１片側空間５０ｙ、第２片側空間５０ｗ、５０ｍは側面部、５１は主収容室、５３は隔室、５５は隔壁、５６は脱着パネル（側面部）、５８はグリル、６６は空気フィルタ部（塵埃低減部，開閉部材）、６７はダクト、６８は電気機器ボックス、７５は開口、８１，８２はリザーバタンク、Ｐ１は中心線を示す。
【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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