JP2008282676A - 燃料電池発電設備の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料電池発電設備を現場状況に適合させ、少ない工数で短期間かつ安価に施工できる方法を提供する。
【解決手段】 燃料電池発電設備１の施工にあたり、施工現場の地盤に基礎５を敷設し、基礎５の上に土台４を設置する。土台４を工場で予め所定形状に形成し、所定位置にアンカーボルト７と配管８を設けておく。燃料電池発電設備１を構成する複数のユニット２，３をアンカーボルト７で土台４の上に据え付けたのち、土台４側の配管８を接続口９にてユニット２，３側の配管１０に接続し、燃料電池発電設備１を完成する。土台４を複数のブロックに分割し、各ブロックを現場の地形に合わせて並設することも可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のユニットからなる燃料電池発電設備を施工する方法に関する。

従来、燃料電池発電設備を安価に施工できるように、発電設備を構成する複数のユニットを工場で予め一体化する技術が知られている。例えば、図６に示すように、燃料電池発電ユニット５１と電力変換ユニット５２とを共通台板５３上に組み立て、設備全体を筺体５４内に収めて、工場から施工現場に搬入し、施工現場の基礎５５の上に据え付ける方法が提案されている（特許文献１）。
特開２００５−３２４６１号公報

この従来方法によると、施工現場での工数を減らし、燃料電池発電設備を短期間かつ安価に施工できる利点がある。しかし、施工現場には傾斜地盤や軟弱地盤もあれば、狭隘な地形や既設建造物によって制約を受ける場所もある。このため、現場状況によっては、共通台板５３を設置できなかったり、設置できるようにするための土台を現場で基礎５５の上に追加工事する必要があった。従って、基礎工事が大掛かりになり、一体化による利益が損なわれるという問題点があった。

本発明の目的は、上記課題を解決し、燃料電池発電設備を現場状況に適合させて短期間かつ安価に施工できる方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は次のような施工方法を提供する。
（１）燃料電池発電設備の施工現場に基礎を敷設する工程と、基礎の上に予め所定形状に形成された土台を設置する工程と、土台の上に燃料電池発電設備を構成する複数のユニットを据え付ける工程とからなることを特徴とする施工方法。

（２）土台がアンカーボルトを備え、このアンカーボルトを用いて複数のユニットを土台の上に据え付けることを特徴とする施工方法。

（３）土台が配管（給排水配管、ガス配管、電気配管等）を内蔵し、ユニットを土台の上に据え付けた後に、土台側の配管をユニット側の配管に接続する工程を備えたことを特徴とする施工方法。

（４）土台に複数のブロックを使用し、これらのブロックを基礎の上に並べて設置することを特徴とする施工方法。

なお、燃料電池発電設備を構成するユニットには、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学的反応により直流電力を発電する燃料電池発電ユニットと、発電された直流電力を交流電力に変換するインバータを備えた電力変換ユニットとが含まれる。さらに、両方のユニットから回収した排熱を利用する給湯ユニット、設備全体を制御する制御ユニットなどを含めることもできる。

本発明の施工方法によれば、基礎の上に土台を設置した後にユニットを据え付けるので、基礎を施工現場の地盤や地形に合わせて施工でき、土台は所要の形状に工場で予め用意でき、ユニットは土台に合わせて自由にレイアウトできる。従って、燃料電池発電設備を現場状況に適合させ、短期間かつ安価に施工できるという優れた効果を奏する。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施例１の燃料電池発電設備を完成形態で示し、図２はこの設備を施工する方法を示す。図３は実施例２の燃料電池発電設備を完成形態で示し、図４はこの設備を施工する方法を示し、図５は別の施工形態を示す。

図１に示すように、実施例１の燃料電池発電設備１は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学的反応により直流電力を発電する燃料電池発電ユニット（燃料電池本体）２と、発電された直流電力を交流電力に変換するインバータを内蔵した電力変換ユニット３とを備えている。各ユニット２，３は、施工現場の状況に応じ、予め一体化された形態または分離した形態で、工場から施工現場に搬入され、土台４の上に据え付けられている。

土台４は、工場でコンクリートまたは鋼材により、施工現場の地形や地盤に適合する所定の形状に形成され、ユニット２，３から分離した状態で工場から施工現場に搬入され、基礎５の上に設置されている。基礎５は、土台４を設置可能な平面積と地質に応じた厚さで、コンクリートを用いて施工現場の地盤上に打設されている。

ユニット２，３の下端には所定の位置に複数の取付金具６が設けられ、土台４に取付金具６を固定するための複数のアンカーボルト７が予め植設または組み付けられている。また、土台４には給排水路、燃料ガスや酸化剤ガスの供給路、電気配線路を形成するための複数本の配管８が所定の位置に予め埋設され、各配管８の接続口９が土台４の側面や上面等の適所に配設されている。

次に、燃料電池発電設備１の施工方法を図２に基づいて説明する。まず、図２（ａ）に示すように、施工現場の地盤に土台４を設置できる大きさの凹所１１を掘削し、凹所１１に基礎５を敷設する。土台４を後で設置するので、基礎５を比較的薄く打設して、養生期間を短縮することができる。

次いで、図２（ｂ）に示すように、予め所定形状に形成された土台４を工場から施工現場に搬入し、基礎５の上に設置する。土台４はユニット２，３から分離しているので、単独で容易に搬入できるうえ、地形に合わせて変形させたり、地質に応じて厚さを加減したりするなど、現場状況に容易に適合させることができる。

続いて、図２（ｃ）に示すように、燃料電池発電設備１を構成する複数のユニット２，３を工場から施工現場に搬入し、土台４の上に据え付ける。土台４には所定の位置にアンカーボルト７が設けられているので、アンカーボルト７に取付金具６を固定することで、ユニット２，３を所定位置に短時間かつ簡単に据え付けることができる。

ユニット２，３を据え付けた後には、土台４側の配管８を上面の接続口９にてユニット２，３側の配管１０に接続するとともに、土台４の側面に露出する接続口９を外部の水源、ガス供給源、電源に接続し、燃料電池発電設備１を完成する（図１参照）。こうすれば、施工現場での工数を大幅に削減できるうえ、燃料電池発電設備１を現場状況に適合させて短期間かつ安価に施工することができる。

図３に示すように、実施例２の燃料電池発電設備２１は、土台４に複数のブロック２２が用いられている。各ブロック２２は、工場でコンクリートまたは鋼材により所定の形状に形成され、工場から施工現場に搬入され、基礎５の上に並べて設置されている。ブロック２２には、所定の位置にアンカーボルト７と配管８が設けられるとともに、隣接するブロック２２同士を結合するためのジョイント金具２３が配設されている。

この燃料電池発電設備２１の施工にあたっては、図４（ａ）に示すように、まず、施工現場に掘削した凹所１１に基礎５を敷設する。次いで、図４（ｂ）に示すように、複数のブロック２２を施工現場に搬入し、基礎５の上に所定の組み合わせで並べて設置し、ジョイント金具２３で相互に結合して、一枚盤の土台４を形成する。この土台４は、複数のブロック２２に分割されているので、実施例１と比較し、搬入が容易であるうえ、地形に合わせて任意の形状に設置できる利点がある。

続いて、図４（ｃ）に示すように、複数のユニット２，３を施工現場に搬入し、アンカーボルト７を用いて土台４の上に据え付ける。その後、各ブロック２２の配管８を接続口９でユニット２，３側の配管１０に接続するとともに、外部の水源、ガス供給源、電源に接続し、燃料電池発電設備２１を完成する（図３参照）。こうすれば、実施例１と同様、燃料電池発電設備２１を現場状況に適合させ、少ない工数で短期間かつ安価に施工することができる。

特に、土台４を複数のブロック２２に分割しているので、例えば、燃料電池発電設備２１を図５に示すように構成することも可能になる。図示例では、複数のブロック２２が既設建造物２４のコーナ部に沿って鍵形に並設されている。一方向のブロック２２の上には燃料電池発電ユニット２と電力変換ユニット３が据え付けられ、他方向のブロック２２の上に給湯ユニット（貯湯槽）２５と制御ユニット２６が据え付けられている。従って、実施例２の施工方法によれば、既設建造物２４や隣地境界線によって制約を受ける現場であっても、複数のユニット２，３，２５，２６を自由にレイアウトでき、燃料電池発電設備２１を簡単に施工できる利点がある。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば、土台４に段差を設けて傾斜地盤上に設置できるように構成したり、ブロック２２を一列に並べて狭隘地形に適合できるように施工したりするなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。

本発明の実施例１を示す燃料電池発電設備の立面図である。 実施例１の発電設備を施工する方法を示す工程図である。 本発明の実施例２を示す燃料電池発電設備の立面図である。 実施例２の発電設備を施工する方法を示す工程図である。 実施例２の発電設備の別の施工例を示す平面配置図である。 従来の燃料電池発電設備の施工方法を示す立面図である。

符号の説明

１ 燃料電池発電設備（実施例１）
２ 燃料電池発電ユニット
３ 電力変換ユニット
４ 土台
５ 基礎
７ アンカーボルト
８ 土台側の配管
１０ ユニット側の配管
２１ 燃料電池発電設備（実施例２）
２２ ブロック
２５ 給湯ユニット
２６ 制御ユニット

Claims (4)

1. 燃料電池発電設備の施工現場に基礎を敷設する工程と、基礎の上に予め所定形状に形成された土台を設置する工程と、土台の上に燃料電池発電設備を構成する複数のユニットを据え付ける工程とからなる特徴とする燃料電池発電設備の施工方法。
2. 前記土台がアンカーボルトを備え、該アンカーボルトにより前記ユニットを土台の上に据え付けることを特徴とする請求項１記載の燃料電池発電設備の施工方法。
3. 前記土台が配管を内蔵し、前記ユニットを土台の上に据え付けた後に、前記配管をユニット側の配管に接続する工程を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の燃料電池発電設備の施工方法。
4. 前記土台に複数のブロックを使用し、該ブロックを前記基礎上に並べて設置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料電池発電設備の施工方法。

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