(57)【要約】【課題】燃料電池システムの燃料電池の保守作業時に際して、パッケージ外で十分な保守作業スペースがない場合、例えばパッケージが狭い場所に設置されている場合でも燃料電池を燃料電池パッケージからスライドさせて引き出すことができる構成にすることにより、十分な保守作業スペースがない場合でも保守作業が容易にできるようにする。【解決手段】燃料電池システム１０Ａは、燃料電池１１と、燃料電池１１を収納する開口部１２ａを有する燃料電池パッケージ１２と、燃料電池パッケージ１２内に設けられ、燃料電池１１を設置する基台１３と、基台１３上にあって、燃料電池１１を燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａよりスライド可能にするスライド装置１５Ａを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池と、
当該燃料電池を収納する開口部を有する燃料電池パッケージと、
前記燃料電池パッケージ内に設けられ、前記燃料電池を設置する基台と、
前記基台上にあって、前記燃料電池を前記燃料電池パッケージの開口部よりスライド可能になるように設けられたスライド装置と、を具備したことを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記スライド装置は、基台の上方および前方を開放した凹状のスライド部と、当該スライド部に燃料電池が支持されることにより、前記燃料電池が前記基台に対してスライド可能に設けられたことを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記スライド装置は、基台のスライド部上にあって、燃料電池をコロの原理でスライド可能に支持する転動体組立を備えたことを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記転動体組立は、燃料電池がコロの原理でスライド可能に分散配置される複数の転動体と、これらの複数の転動体を分散しないように設けられる連結杆とを備えたことを特徴とする請求項３記載の燃料電池システム。
【請求項５】
スライド装置は、燃料電池に設けられ、コロの役割をなす複数のローラまたはボールを備えた転動体組立と、当該転動体組立をスライド可能に支持する基台とから構成されたことを特徴とする請求項１記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記転動体組立は、燃料電池がコロの原理でスライド可能に分散配置される複数の転動体と、これらの複数の転動体を分散しないように設けられる連結杆と、
前記複数の転動体が転動するに伴いスライド方向に移動する前記連結杆の移動をガイドする基台と一体的に設けられたガイドレールとを備えたことを特徴とする請求項５記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記転動体組立のガイドレールの燃料電池のスライドする側には、前記燃料電池がスライドすることにより燃料電池の重心がスライド方向に移動した際に、転動体の連結杆が前記ガイドレールから抜け出るのを防止するストッパ部を設けたことを特徴とする請求項６記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記転動体組立のガイドレールの燃料電池のスライドする側には、前記燃料電池がスライドすることにより燃料電池の重心がスライド方向に移動した際に、転動体の連結杆が床板側へ回動するのを抑制するストッパ部を設けたことを特徴とする請求項６記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料処理系と熱利用システムを一つのパッケージに内蔵するパッケージ内臓型の燃料電池システムに係るもので、特に燃料電池パッケージに収納される燃料電池の保守作業性に好適す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、燃料処理装置により生成された水素と酸素の結合エネルギを直接電気エネルギに変換するものであり、化学反応であるために発電効率が高く、汚染物質の排出が少ない環境性に優れた発電装置として評価されている。
【０００３】
一方、家庭用の燃料電池システムは、燃料処理装置、電池、インバータ、制御装置、熱交換装置やその他のサブシステム機能をコンパクトに纏めたパッケージ内臓型の燃料電池システムとして構成されているが、燃料電池の保守作業のためには、燃料電池や付随機器をパッケージから取り外さなければならない。
【０００４】
従来のこの種の燃料電池システムとして、パッケージに内蔵する燃料電池の発電素子積層体の積層方向の寸法誤差を吸収する目的のために、取付け寸法誤差を若干許容可能な燃料電池システムが実現している（例えば、参考文献１参照）。
【０００５】
この燃料電池システムは、電池本体の一方端側を所定の位置に位置決めすることにより、他方端側に生じる寸法誤差を吸収しようとする構成である。
【０００６】
従来の燃料電池システムの例を図６に示す。
【０００７】
図６は、従来の燃料電池システムの概略構成図である。図６に示す燃料電池システム１は、発電素子積層体の積層方向に長尺な電池本体２と、この電池本体２の両端部に設けられるエンドプレート３Ａ，３Ｂと、エンドプレート３Ｂ側を連結部材４を介して連結する架台５と、エンドプレート３Ａ側を、電池本体２の長手方向の長さ（図示ｄ寸法）寸法誤差を許容して、架台５に連結するスライド装置６とから構成される。
【０００８】
スライド装置６は、架台５側に設けられる平板状のレールプレート７と、エンドプレート３Ａ側に設けられるスライドプレート８と、レールプレート７およびスライドプレート８間にコロ作用が得られるようにボールまたはローラ状の転動体９とから構成される。
【０００９】
したがって、燃料電池システム１を架台５に設置する際には、先ず電池本体２のエンドプレート３Ｂ側を連結部材４に支持する。次に、電池本体２のエンドプレート３Ａ側をスライド装置６側に設置する。このとき、ｌ寸法に誤差が生じていた場合には、スライド装置６のスライドプレート８が転動体９を介して矢視ｅ方向に移動させることにより、エンドプレート３Ａをスライド装置６の所望位置に設置することができる。
【特許文献１】特開２００２−２９８９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の燃料電池システム１は、電池本体２を設置する際の当該電池本体２の寸法誤差を許容するためにスライド装置６を設けた構成のものである。すなわち、電池本体２の設置後における保守作業時の電池本体２の取り付け、取り外し作業には便利であるが、電池本体２そのものをパッケージ（図示せず）から移動させることができる構成ではなく、特に家庭用として用いられる場合の保守作業を鑑みて考慮がなされたシステムではない。
【００１１】
したがって、燃料電池システム１の保守作業時には、十分な保守作業スペースが得られない場合があった。
【００１２】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、燃料電池システムの燃料電池の保守作業時に際して、保守作業が簡易に行え、また、パッケージ外で十分な保守作業スペースがない場合でも、保守作業が容易にできるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明によれば、燃料電池と、当該燃料電池を収納する開口部を有する燃料電池パッケージと、前記燃料電池パッケージ内に設けられる燃料電池を設置する基台と、前記基台上にあって、前記燃料電池を前記燃料電池パッケージの開口部方向へスライド可能に設けられるスライド装置と、を具備し、前記スライド装置のスライドレールを前記開口部側へスライドすることにより、前記燃料電池が前記燃料電池パッケージの開口部側へスライド可能に設けられたことを特徴とする燃料電池システムを提供する。
【発明の効果】
【００１４】
燃料電池システムの燃料電池の保守作業時に際して、パッケージ外で十分な保守作業スペースがない場合でも、燃料電池を燃料電池パッケージからスライドさせて引き出すことができる構成にしたので、十分な保守作業スペースがない場合にでも保守作業を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１６】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態の概要を示す縦断側面図である。図２は、図１のスライド装置の概要を示す正面図である。
【００１７】
図１に示す燃料電池システム１０Ａは、燃料電池１１と、燃料電池１１を収納する燃料電池パッケージ１２と、燃料電池パッケージ１２内に設けられ、燃料電池１１を設置する基台１３と、この基台１３を下方より支持する支持構造体１４と、基台１３上にあって、燃料電池１１を燃料電池パッケージ１２の前方に設けた開口部１２ａより前方へスライド可能になるように設けられたスライド装置１５Ａとを具備した構成である。
【００１８】
燃料電池パッケージ１２は、例えば一般家庭の家屋の所定位置に設置されるもので、メンテナンスや故障時に燃料電池１１を、開口部１２ａを利用してメンテナンス時等の作業が簡易に行えるようにしている。
【００１９】
スライド装置１５Ａは、図１および図２に示すように、基台１３の上部に設けられる凹部１３ａと、燃料電池１１とを組み合わせることにより構成される。
【００２０】
すなわち、燃料電池１１が、当該燃料電池１１の低部１１ａが基台１３の凹部１３ａに対してスライド自在に支持される。
【００２１】
また、スライドが一層円滑になるように、底面部１３ｃの周囲部に設けた僅かに立ち上がり段落部を、燃料電池１１がスライドするスライド面として、この上面に滑り作用の良好な、例えばナイロン材からなるテープ状の滑り部材１６が設けられる。
【００２２】
したがって、燃料電池１１は、図１に示すように、燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａ側（以下、前方側という。）へスライド自在に支持される。
【００２３】
次に、燃料電池システム１０Ａの作用について説明する。
【００２４】
燃料電池１１を、メンテナンスあるいは故障時など必要に応じて、図１に示すように、燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａから矢視ｘ方向へ引き出そうとすると、図２に示す滑り部材１６に直接支持された燃料電池１１が、滑り部材１６上を滑りながら燃料電池パッケージ１２の前方へ引き出される。
【００２５】
したがって、燃料電池システム１０Ａによれば、燃料電池１１を燃料電池パッケージ１２の前方へ一部ないしは全部を引き出すことができ、メンテナンス時などの検査や部品交換等の保守作業性を向上させることができる。また、燃料電池システムの燃料電池の保守作業時に際して、パッケージ外で十分な保守作業スペースがない場合、例えばパッケージが狭い場所に設置されている場合でも、燃料電池を燃料電池パッケージからスライドさせて引き出すことができる構成にしたので、保守作業を容易にすることができる。
【００２６】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【００２７】
第２の実施形態を、第１の実施形態を説明する図１および図２と同一部分に同一符号を附した図３を参照して説明する。
【００２８】
図３は、本発明の第２の実施形態の概要を示す縦断側面図である。
【００２９】
図３に示す燃料電池システム１０Ｂは、燃料電池１１と、燃料電池１１を収納する燃料電池パッケージ１２（図１参照）と、燃料電池パッケージ１２内の低部に設けられ、燃料電池１１を設置する基台１３と、基台１３上にあって、燃料電池１１を燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａより前方へスライド可能になるように設けられたスライド装置１５Ｂとを具備した構成である。
【００３０】
燃料電池パッケージ１２は、例えば一般家庭の家屋の所定位置に設置されるもので、メンテナンスや故障時に燃料電池１１を、例えば矢視ｘ方向にスライドして所望量引き出し、任意に作業を簡易に行うことができるようにしている。
【００３１】
基台１３には、図３に示すように、上部に塵取り状の凹部１３ａが形成され、その底面部１３ｃにコロの作用をなす転動体組立２０Ａが設けられる。
【００３２】
転動体組立２０Ａは、転動体、例えばローラまたはボール２１を複数備え、これらのローラまたはボール２１の回転中心を共通軸とする複数の連結軸２２と、更にこれらの複数の連結軸２２の両端部を連結する連結杆２３Ａとから構成される。
【００３３】
転動体組立２０Ａは、図示しないが、燃料電池１１の、例えば低部１１ａに一体的に固定して設けられるが、側部に設ける構成であってもよい。
【００３４】
その他の構成については、第１の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００３５】
次に、燃料電池システム１０Ｂの作用について説明する。
【００３６】
燃料電池１１を、メンテナンスあるいは必要に応じて燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａから矢視ｘ方向へ引き出そうとすると、スライド装置１５Ｂの転動体組立２０Ａの複数のローラまたはボール２１が基台１３の底面部１３ｃを前方へ転がると同時に燃料電池１１が矢視ｘ方向へ移動する。この燃料電池１１の移動には、メンテナンスや部品交換などの必要に応じて一部を引き出すか、あるいは全部を引き出すことができる。
【００３７】
したがって、燃料電池システム１０Ｂによれば、燃料電池パッケージ１２から燃料電池１１の一部ないしは全部を引き出すことができるので、メンテナンス時などの検査や部品交換等の保守作業性を向上させることができる。また、燃料電池システムの燃料電池の保守作業時に際して、パッケージ外で十分な保守作業スペースがない場合、例えばパッケージが狭い場所に設置されている場合でも燃料電池を燃料電池パッケージからスライドさせて引き出すことができる構成にしたので、保守作業を容易にすることができる。
【００３８】
更に、燃料電池システム１０Ｂによれば、燃料電池１１を燃料電池パッケージ１２から外して作業する際には、スライド装置１５Ｂの複数のローラまたはボール２１が容易に移動可能なキャスタとしての機能を有するので、より作業性を向上させることができる。
【００３９】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
【００４０】
第３の実施形態を、第２の実施形態を説明する図３と同一部分に同一符号を附した図４を参照して説明する。
【００４１】
図４は、本発明の第３の実施形態の概要を示す縦断側面図である。
【００４２】
図４に示す燃料電池システム１０Ｃは、燃料電池１１を収納する燃料電池パッケージ１２（図１参照）と、燃料電池パッケージ１２内に設けられ、燃料電池１１を設置する基台１３と、基台１３上にあって、燃料電池１１を燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａより前方へスライド可能になるように設けられたスライド装置１５Ｃとを具備した構成である。
【００４３】
燃料電池パッケージ１２は、例えば一般家庭の家屋の所定位置に設置されるもので、メンテナンスや故障時に燃料電池１１を、開口部１２ａを利用してメンテナンス時等の作業が簡易に行えるようにしている。
【００４４】
基台１３には、上部に塵取り状の凹部１３ａが形成される。燃料電池１１には、その、例えば低部１１ａにコロの作用をなす転動体組立２０Ｂが設けられる。
【００４５】
転動体組立２０Ｂは、燃料電池１１に一体的に取り付けられ、転動体、例えばローラまたはボール２１を複数備え、これらのローラまたはボール２１の回転中心を共通軸とする複数の連結軸２２を備える。そして、これらの複数の連結軸２２の両端部を連結して燃料電池１１に一体的に取り付けられる連結杆２３Ｂとから構成される。
【００４６】
転動体組立２０Ｂは、基台１３の底面部１３ｃと、燃料電池１１の低部１１ａの間にあって、いずれにも固定しないでフリーな状態で設置される。
【００４７】
その他の構成については、第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
次に、燃料電池システム１０Ｃの作用について説明する。
【００４９】
燃料電池１１を、メンテナンスあるいは必要に応じて燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａから矢視ｘ方向へ引き出そうとすると、スライド装置１５Ｃの転動体組立２０Ｂの複数のローラまたはボール２１が基台１３の支持構造体１４の前方へ転がると同時に燃料電池１１が矢視ｘ方向へ移動する。この燃料電池１１の移動には、メンテナンスや部品交換などの必要に応じて一部を引き出すか、あるいは全部を引き出すことができる。
【００５０】
したがって、燃料電池システム１０Ｃによれば、燃料電池１１を、燃料電池パッケージ１２から一部ないしは全部を引き出すことができるので、メンテナンス時などの検査や部品交換等の保守作業性を向上させることができる。また、燃料電池システムの燃料電池の保守作業時に際して、パッケージ外で十分な保守作業スペースがない場合、例えばパッケージが狭い場所に設置されている場合でも、燃料電池を燃料電池パッケージからスライドさせて引き出すことができる構成にしたので、保守作業を容易にすることができる。
【００５１】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
【００５２】
第４の実施形態を、第２の実施形態を説明する図３と同一部分に同一符号を附した図５を参照して説明する。
【００５３】
図５は、本発明の第４の実施形態の概要を示す縦断側面図である。
【００５４】
図５に示す燃料電池システム１０Ｄは、燃料電池１１を収納する燃料電池パッケージ１２（図１参照）と、燃料電池パッケージ１２内に設けられ、燃料電池１１を設置する基台１３と、基台１３上にあって、燃料電池１１を燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａより前方へスライド可能になるように設けられたスライド装置１５Ｄとを具備した構成である。
【００５５】
燃料電池パッケージ１２は、例えば一般家庭の家屋の所定位置に設置されるもので、メンテナンスや故障時に燃料電池１１を、開口部１２ａを利用してメンテナンス時等の作業が簡易に行えるようにしている。
【００５６】
基台１３には、上部に塵取り状の凹部１３ａが形成される。燃料電池１１には、その底面部１３ｃにコロの作用をなす転動体組立２０Ｃが設けられる。
【００５７】
転動体組立２０Ｃは、基台１３に設けられる塵取り状の凹部１３ａに一体的に取り付けられる。
【００５８】
転動体組立２０Ｃは、転動体、例えばローラまたはボール２１を複数備え、これらのローラまたはボール２１の回転中心を共通軸とする複数の連結軸２２を備える。そして、これらの複数の連結軸２２の両端部を連結して一体的に結合する連結杆２３Ｃとから構成される。
【００５９】
また、転動体組立２０Ｃは、具体的には、基台１３の凹部１３ａにおいて設けられる複数のローラまたはボール２１の回転中心を支持する連結軸２２と、更に複数の連結軸２２の両端部を基台１３の凹部１３ａ側へ一体的に設けた一対の共通の連結杆２３Ｃと、更にこの一対の連結杆２３Ｃをスライド自在に支持するように、基台１３の凹部１３ａの両側面１３ｂに相対向しても受けた一対のガイドレール２４とより構成される。
【００６０】
ガイドレール２４には、横断面がコの字状の部材が用いられ、コの字状の溝に転動体組立２０Ｃの連結杆２３Ｃがスライド可能に支持される。
【００６１】
また、一対のガイドレール２４の基台１３の凹部１３ａの前方側には、上方へ突出する隆起部２４ａが設けられる一方、一対の連結杆２３Ｃの後方の下端部には、下方へ突出する隆起部２３Ｃａがそれぞれ設けられる。
【００６２】
その他の構成については、第２の実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００６３】
次に、燃料電池システム１０Ｄの作用について説明する。
【００６４】
燃料電池１１を、メンテナンスあるいは必要に応じて燃料電池パッケージ１２の開口部１２ａから矢視ｘ方向へ引き出そうとすると、スライド装置１５Ｄの転動体組立２０Ｃの複数のローラまたはボール２１が基台１３の底面部１３ｃを前方へ転がると同時に燃料電池１１が矢視ｘ方向へ移動する。この燃料電池１１の移動には、メンテナンスや部品交換などの必要に応じて一部を引き出すか、あるいは大部分を引き出すことができる。
【００６５】
燃料電池１１を燃料電池パッケージ１２から全部抜き出そうとすると、図５の想像線で示すように、一対のガイドレール２４の隆起部２４ａが、一対の連結杆２３Ｃの隆起部２３Ｃａと接合し、燃料電池１１は、スライド装置１５Ｄから外れない。
【００６６】
したがって、燃料電池システム１０Ｄによれば、燃料電池１１が燃料電池パッケージ１２から一部を引き出すことができる一方で、不用意に全部引き出そうとした時に、落下して損傷させるようなことがなく、メンテナンス時などの検査や部品交換等の保守作業性を向上させることができる。また、燃料電池システムの燃料電池の保守作業時に際して、パッケージ外で十分な保守作業スペースがない場合、例えばパッケージが狭い場所に設置されている場合でも、燃料電池を燃料電池パッケージからスライドさせて引き出すことができる構成にしたので、保守作業を容易にすることができる。
【００６７】
なお、上述した燃料電池システム１０Ａ〜１０Ｄにて採用した各スライド装置１５Ａ〜１５Ｄは、燃料電池パッケージ１２を、燃料電池パッケージ１２の開口方向に引き出すことを可能にしたが、特に一方向にのみスライド可能ではなく、横方向にも僅かに移動が可能であるので、保守作業時の作業性がよくなる。
【００６８】
また、燃料電池本体が比較的小型で、特にパッケージの高さが低い場合には、作業者の目線よりも下位置に電池を含む機器が設置されている場合でも、パッケージの正面には作業者が座れるだけの保守作業スペースを確保できるので、設置に必要な占有スペース削減にも寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態の概要を示す縦断側面図。
【図２】図１のスライド装置の概要を示す正面図。
【図３】本発明の第２の実施形態の概要を示す縦断側面図。
【図４】本発明の第３の実施形態の概要を示す縦断側面図。
【図５】本発明の第４の実施形態の概要を示す縦断側面図。
【図６】従来の燃料電池システムを示す構成図。
【符号の説明】
【００７０】
１０Ａ〜１０Ｄ  燃料電池システム
１１  燃料電池
１１ａ  低部
１２  燃料電池パッケージ
１２ａ  開口部
１３  基台
１３ａ  凹部
１３ｂ  両側面
１３ｃ  底面部
１４  支持構造体
１５Ａ〜１５Ｄ  スライド装置
１６  滑り部材
２０Ａ〜２０Ｃ  転動体組立
２１  ローラまたはボール
２２  連結軸
２３Ａ〜２３Ｃ  連結杆      
２３Ｃａ，２４ａ  隆起部
２４  ガイドレール
【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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