JP2015191712A - Fuel battery system - Google Patents

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藤井 宏明
Hiroaki Fujii
宏明 藤井
広明 金子
Hiroaki Kaneko
広明 金子
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel battery system that can be enhanced in maintenance performance.SOLUTION: A fuel battery system having a fuel battery module has plural first parts 7a which are exchanged when the part lifetime thereof elapses and whose part lifetimes are shorter than the lifetime of the fuel battery system, and a housing 30 in which at least plural first parts are accommodated and which has an opening through which the first parts are exchanged. When a group consisting of some or all of the plural first parts is defined as a first part group 10a, the largest common divisor of the lifetimes of the plural first parts belonging to the first part group is the part lifetime of a predetermined first part. The plural first parts belonging to the first part group are arranged in turn from the opening to the back of the housing in the order of increasing the length of the part lifetime.

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system.

特許文献1は、少なくとも、固体酸化物形燃料電池を容器に収容した発電ユニットと、該発電ユニットの排熱回収で加熱した温水を蓄える貯湯槽と、該貯湯槽の温水が不足したときに温水を補給する給湯器とを具備し、前記貯湯槽と前記給湯器とが個別に分離して設置されることを特徴とする発電・給湯コジェネレーションシステムを開示する。   Patent Document 1 discloses at least a power generation unit containing a solid oxide fuel cell in a container, a hot water storage tank for storing hot water heated by exhaust heat recovery of the power generation unit, and hot water when the hot water in the hot water storage tank is insufficient A power generation / hot water cogeneration system is disclosed in which the hot water storage tank and the water heater are separately installed separately.

特開2007−294296号公報JP 2007-294296 A

本発明は、燃料電池システムのメンテナンス性を向上することを課題とする。   An object of the present invention is to improve the maintainability of a fuel cell system.

本発明の燃料電池システムの一態様(aspect)は、燃料電池モジュールを備えた燃料電池システムであって、部品寿命が経過すると交換され、かつ、前記部品寿命が前記燃料電池システムの寿命よりも短い複数の第1部品と、少なくとも前記複数の第1部品を収容し、かつ、前記第1部品を交換するための開口が設けられている筐体と、を備え、複数の前記第1部品からなる群を第1部品群とするとき、前記第1部品群に属する前記第1部品の部品寿命の最大公約数が所定の第1部品の部品寿命であり、前記第1部品群に属する複数の前記第1部品が、前記開口から前記筐体の奥に向かって、部品寿命の短いものから長いものへと順番に配列されている。   One aspect of the fuel cell system of the present invention is a fuel cell system including a fuel cell module, which is replaced when a component life elapses, and the component life is shorter than the life of the fuel cell system. A plurality of first parts, and a housing that accommodates at least the plurality of first parts and is provided with an opening for exchanging the first parts. When a group is a first part group, the greatest common divisor of the part life of the first part belonging to the first part group is a part life of a predetermined first part, and a plurality of the parts belonging to the first part group The first parts are arranged in order from the shortest part to the longest part from the opening toward the back of the housing.

本発明の一態様によれば、燃料電池システムのメンテナンス性を向上することができるという効果を奏する。   According to one aspect of the present invention, there is an effect that the maintainability of the fuel cell system can be improved.

図1は、第1実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of the fuel cell system according to the first embodiment. 図2Aは、第1実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例における第1部品の交換方法を示す図である。FIG. 2A is a diagram illustrating a method for replacing the first part in an example of a schematic configuration of the fuel cell system according to the first embodiment. 図2Bは、第1実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例における第1部品の交換方法を示す図である。FIG. 2B is a diagram illustrating a method of replacing the first part in an example of a schematic configuration of the fuel cell system according to the first embodiment. 図3は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the fuel cell system according to the first embodiment. 図4は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す断面を正面から見た図である。FIG. 4 is a front view of a cross section showing the fuel cell system according to the first embodiment. 図5は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す断面を上方から見た図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of the fuel cell system according to the first embodiment as viewed from above. 図6は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す断面を側方から見た図である。FIG. 6 is a side view showing a cross section of the fuel cell system according to the first embodiment. 図7は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す分解図である。FIG. 7 is an exploded view showing the fuel cell system according to the first embodiment.

本発明者らは、燃料電池システムのメンテナンス性を向上するための具体的な構成を鋭意検討した。その結果、以下の知見を得た。   The present inventors diligently studied a specific configuration for improving the maintainability of the fuel cell system. As a result, the following knowledge was obtained.

特許文献1の構成を現実に実施した場合に取りうる構成を検討したところ、まず、大掛かりな水素生成器がなく、貯湯タンクも小型化されていることから、一つの筺体内にSOFCを含む燃料電池モジュールと貯湯タンクとを納めることが考えられる。これにより、部品点数が減り、全体的に重量も減る。   When a configuration that can be taken when the configuration of Patent Document 1 is actually implemented was examined, first, since there is no large-scale hydrogen generator and the hot water storage tank is miniaturized, a fuel containing SOFC in one casing It is conceivable to store a battery module and a hot water storage tank. As a result, the number of parts is reduced, and the weight is also reduced overall.

ここで、燃料電池モジュールの側方ないし後方に貯湯タンクを置き、燃料電池モジュールの周囲に、燃料電池システムの寿命停止までに交換を必要とする部品と、該寿命停止までに交換を必要としない部品を配置することが考えられる。さらに、交換を必要とする部品は、なるべく筐体の開放されうる箇所の近く(例えば、蓋の付近)に配置することで、メンテナンスしやすい構成とすることが考えられる。   Here, a hot water storage tank is placed beside or behind the fuel cell module, and there are parts that need to be replaced before the end of the life of the fuel cell system around the fuel cell module. It is possible to arrange parts. Furthermore, it is conceivable that the parts requiring replacement are arranged as close as possible to the location where the housing can be opened (for example, near the lid), so that maintenance can be facilitated.

かかる燃料電池システムでは、部品点数が減り全体的にメンテナンスを容易にできるようになる。しかしながら、燃料電池システムの寿命停止までに交換を必要とする部品、例えば、原料ガス等の原料、水、空気等を制御する部品及びガス検知を行う部品等、には部品寿命が異なる物がいくつか存在する。典型的には、かかる部品は各流体等の流れに沿って配置されることになる。その結果、部品を交換する際、その時点では交換を要しない他の部品も移動させたり、取り外したりしなければならない、という不合理なことが発生しうる。かかる問題は、SOFCのみならずPEFC等、様々な燃料電池システムにおいて起こりうる。   In such a fuel cell system, the number of parts is reduced, and overall maintenance can be facilitated. However, there are some parts that have different parts life, such as parts that need to be replaced before the end of the life of the fuel cell system, such as raw materials such as raw material gas, parts that control water and air, and parts that perform gas detection. Or exist. Typically, such components will be placed along the flow of each fluid or the like. As a result, when parts are replaced, an unreasonable situation may occur in which other parts that do not require replacement at that time must be moved or removed. Such a problem may occur in various fuel cell systems such as PEFC as well as SOFC.

本発明者らは、部品寿命を考慮して、メンテナンスを効率よく行うことができるように、部品の配置を調整することが有効であるとの新たな洞察を得た。そして、燃料電池システムを製品として成立させるための構成を鋭意検討した。その結果、部品寿命が経過すると交換され、かつ、部品寿命が前記燃料電池システムの寿命よりも短い複数の第1部品と、少なくとも複数の第1部品を収容し、かつ、第1部品を交換するための開口が設けられている筐体と、を備える燃料電池システムにおいて、複数の第1部品からなる群を第1部品群とするとき、所定の第1部品群に属する第1部品の部品寿命の最大公約数が所定の第1部品の部品寿命となるようにし、かつ、第1部品群に属する複数の第1部品について、開口から筐体の奥に向かって、部品寿命の短いものから長いものへと順番に配列することに想到した。   The present inventors have obtained new insight that it is effective to adjust the arrangement of components so that maintenance can be efficiently performed in consideration of the lifetime of the components. And the structure for establishing a fuel cell system as a product earnestly examined. As a result, the parts are replaced when their lifetimes have passed, and the plurality of first parts whose component lives are shorter than the lifetime of the fuel cell system and at least the plurality of first parts are accommodated, and the first parts are replaced. In a fuel cell system comprising: a housing provided with an opening for providing a first component group, a component life of a first component belonging to a predetermined first component group is defined as a first component group. The longest common divisor of the first part is the part life of the predetermined first part, and the plurality of first parts belonging to the first part group are long from the part with the short part life from the opening toward the back of the housing. The idea was to arrange them in order.

かかる構成では、部品寿命が最も短い部品が開口の最も近くに配置されていることから、該開口を通じて該部品を容易に交換できる。さらに、部品寿命がより長い部品を交換する時には、部品寿命が最も短い部品も同時に交換することになるため、奥に配置されている部品寿命がより長い部品にアクセスしやすくなる。よって、燃料電池システムのメンテナンス性を向上できる。   In such a configuration, since the component having the shortest component life is disposed closest to the opening, the component can be easily replaced through the opening. Furthermore, when replacing a part having a longer part life, the part having the shortest part life is also replaced at the same time, so that it is easy to access a part having a longer part life. Therefore, the maintainability of the fuel cell system can be improved.

以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

以下で説明する実施形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、ステップ、ステップの順序などは、あくまで一例であり、本発明を限定するものではない。また、以下の実施形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面において、同じ符号が付いたものは、説明を省略する場合がある。また、図面は理解しやすくするために、それぞれの構成要素を模式的に示したもので、形状および寸法比等については正確な表示ではない場合がある。また、製造方法においては、必要に応じて、各工程の順序等を変更でき、かつ、他の公知の工程を追加できる。   Each of the embodiments described below shows a specific example of the present invention. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement positions and connection forms of components, steps, order of steps, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and do not limit the present invention. In addition, among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements that are not described in the independent claims indicating the highest concept of the present invention are described as optional constituent elements. In the drawings, the same reference numerals are sometimes omitted. In addition, the drawings schematically show the respective components for easy understanding, and there are cases where the shape, dimensional ratio, and the like are not accurately displayed. Moreover, in a manufacturing method, the order of each process etc. can be changed as needed, and another well-known process can be added.

(第1実施形態)
第1実施形態の燃料電池システムは、燃料電池モジュールを備えた燃料電池システムであって、部品寿命が経過すると交換され、かつ、部品寿命が燃料電池システムの寿命よりも短い複数の第1部品と、少なくとも複数の第1部品を収容し、かつ、第1部品を交換するための開口が設けられている筐体と、を備え、複数の第1部品の一部または全部からなる群を第1部品群とするとき、第1部品群に属する複数の第1部品の部品寿命の最大公約数が所定の第1部品の部品寿命であり、第1部品群に属する複数の第1部品が、開口から筐体の奥に向かって、部品寿命の短いものから長いものへと順番に配列されている。
(First embodiment)
The fuel cell system according to the first embodiment is a fuel cell system including a fuel cell module, and is replaced when a component life elapses, and a plurality of first components whose component life is shorter than the life of the fuel cell system. A housing that accommodates at least a plurality of first parts and is provided with an opening for exchanging the first parts. When the component group is used, the greatest common divisor of the component lifetimes of the plurality of first components belonging to the first component group is the component lifetime of the predetermined first component, and the plurality of first components belonging to the first component group are opened. From the shortest part life to the longest part of the casing.

かかる構成では、燃料電池システムのメンテナンス性を向上できる。   With such a configuration, the maintainability of the fuel cell system can be improved.

部品寿命とは、使用時間の経過に伴って部品の摩耗及び劣化等が進行するために使用時間が一定の上限時間に達すると当該部品の交換等が必要となる場合における、該上限時間をいう。部品寿命が到来した部品については、特段の故障が生じていなくても交換される。   The component life means the upper limit time when replacement of the component is required when the use time reaches a certain upper limit time due to the progress of wear and deterioration of the component as the use time elapses. . Parts that have reached the end of their service life will be replaced even if no particular failure has occurred.

燃料電池システムの寿命とは、安全性等の観点から、運転時間が一定の上限時間に達するとそれ以上は当該燃料電池システムの運転が禁止される場合における、該上限時間をいう。   The life of the fuel cell system means the upper limit time when the operation of the fuel cell system is prohibited when the operation time reaches a certain upper limit time from the viewpoint of safety or the like.

第1部品は、部品寿命が経過すると交換され、かつ、部品寿命が燃料電池システムの寿命よりも短い部品をいう。   The first part refers to a part that is replaced when the part life elapses and whose part life is shorter than the life of the fuel cell system.

第1部品群には、部品寿命が最大公約数である第1部品と、部品寿命が最大公約数の整数倍である第1部品とが含まれる。ここでいう最大公約数とは、第1部品群に含まれる全ての第1部品の最大公約数である。   The first part group includes a first part whose part life is the greatest common divisor and a first part whose part life is an integer multiple of the greatest common divisor. The greatest common divisor here is the greatest common divisor of all the first parts included in the first part group.

「部品寿命の短いものから長いものへと順番に配列されている」とは、部品寿命が等しい複数の第1部品が存在する場合に、それらの第1部品が横方向(開口から筐体の奥に向かう方向と垂直な方向)に並ぶことを必ずしも要せず、部品寿命が等しいものが任意の順番で開口側から筐体の奥側に向かって一列に配列する場合等を含む。   “Arranged in order from shortest to longest parts” means that when there are a plurality of first parts having the same part life, the first parts are arranged in the horizontal direction (from the opening to the housing). It is not necessarily required to line up in a direction perpendicular to the direction toward the back, and the case where components having the same component life are arranged in a line from the opening side to the back side of the housing in any order is included.

上記燃料電池システムにおいて、同一の第1部品群に属する複数の第1部品から取り出される全ての対において、いずれか一方の部品寿命が他方の部品寿命の整数倍となっていてもよい。   In the fuel cell system, in all the pairs extracted from the plurality of first parts belonging to the same first part group, one part life may be an integral multiple of the other part life.

かかる構成では、筐体の奥に配置されている第1部品を交換する場合には、その手前に配置された第1部品も同時に交換されることから、燃料電池システムのメンテナンス性をさらに向上できる。   In such a configuration, when replacing the first part disposed in the back of the casing, the first part disposed in front of the first part is also replaced at the same time, so that the maintainability of the fuel cell system can be further improved. .

上記燃料電池システムにおいて、複数の第1部品が複数の第1部品群をなし、それぞれの第1部品群に属する第1部品の部品寿命の最大公約数が、第1部品群毎に互いに異なっていてもよい。   In the fuel cell system, the plurality of first parts form a plurality of first parts groups, and the greatest common divisor of the lifespan of the first parts belonging to the respective first parts groups is different for each first parts group. May be.

かかる構成では、異なる最大公約数を有する群毎に分けて第1部品を筐体内に配列させることで、燃料電池システムのメンテナンス性をさらに向上できる。   In such a configuration, the maintainability of the fuel cell system can be further improved by arranging the first parts in the housing separately for each group having different greatest common divisors.

上記燃料電池システムにおいて、燃料電池モジュールから回収された熱を蓄える蓄熱器を備え、第1部品群に属する第1部品が燃料電池モジュールと蓄熱器との間に配置されていてもよい。   The fuel cell system may include a regenerator that stores heat recovered from the fuel cell module, and the first part belonging to the first part group may be disposed between the fuel cell module and the regenerator.

かかる構成では、第1部品と蓄熱器とを接続する部材、及び、第1部品と制御器とを接続する部材、の少なくともいずれか一方の取り回しが容易となる。   In such a configuration, at least one of the member that connects the first component and the heat accumulator and the member that connects the first component and the controller becomes easy.

上記燃料電池システムにおいて、燃料電池モジュールは、蓄熱器の鉛直上方及び鉛直下方の少なくともいずれか一方に配置されていてもよい。   In the fuel cell system, the fuel cell module may be disposed at least one of vertically above and vertically below the heat accumulator.

かかる構成では、燃料電池システムの設置面積を縮小させることができる。   With this configuration, the installation area of the fuel cell system can be reduced.

上記燃料電池システムは、さらに、部品寿命が前記燃料電池システムの寿命以上である第2部品を備え、第2部品が前記燃料電池モジュールと前記蓄熱器との間に配置されていてもよい。   The fuel cell system may further include a second component having a component life longer than that of the fuel cell system, and the second component may be disposed between the fuel cell module and the heat accumulator.

かかる構成では、第2部品と蓄熱器とを接続する部材、及び、第2部品と燃料電池モジュールとを接続する部材、の少なくともいずれか一方の取り回しが容易となる。   In such a configuration, it is easy to route at least one of the member that connects the second component and the heat accumulator and the member that connects the second component and the fuel cell module.

上記燃料電池システムにおいて、第2部品が開口を通じて交換可能な位置に配置されていてもよい。   In the fuel cell system, the second component may be disposed at a position where it can be exchanged through the opening.

かかる構成では、第2部品の交換が容易となり、燃料電池システムのメンテナンス性をさらに向上できる。   In such a configuration, replacement of the second part is facilitated, and the maintainability of the fuel cell system can be further improved.

[装置構成]
図1は、第1実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例を示す断面図である。以下、図1を参照しつつ、第1実施形態の燃料電池システム100について説明する。
[Device configuration]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of the fuel cell system according to the first embodiment. Hereinafter, the fuel cell system 100 of the first embodiment will be described with reference to FIG.

図1に示す例において、燃料電池システム100は、第1部品群10と、燃料電池モジュール20と、筐体30とを備えている。   In the example shown in FIG. 1, the fuel cell system 100 includes a first component group 10, a fuel cell module 20, and a housing 30.

第1部品群10は、複数の第1部品12、14、16からなる群である。第1部品12、14、16は、いずれも、部品寿命が経過すると交換され、かつ、前記部品寿命が燃料電池システム100の寿命よりも短い。例えば、燃料電池システム100の寿命を15年とすると、第1部品12、14、16の部品寿命は、いずれも15年未満である。なお、交換とは、特段の記載のない限り、部品寿命が到来した際に、当該部品の不具合が発生しているか否かに関わらず行われる交換をいい、故障による交換を含まない。   The first component group 10 is a group consisting of a plurality of first components 12, 14, 16. The first components 12, 14, and 16 are all replaced when the component lifetime has passed, and the component lifetime is shorter than the lifetime of the fuel cell system 100. For example, assuming that the lifetime of the fuel cell system 100 is 15 years, the component lifetimes of the first components 12, 14, and 16 are all less than 15 years. Note that, unless otherwise specified, replacement means replacement performed when a part has reached the end of its life regardless of whether or not a failure has occurred in the part, and does not include replacement due to failure.

図1に示す例では第1部品群10に属する第1部品が3個となっているが、第1部品群10に属する第1部品は2個でも4個以上でもよい。複数の第1部品群10が形成されていてもよい。第1部品は、第1部品12、14、16以外にも存在し得る。すなわち、第1部品群10は、複数の第1部品の一部または全部からなる群である。   In the example shown in FIG. 1, the number of first parts belonging to the first part group 10 is three, but the number of first parts belonging to the first part group 10 may be two or four or more. A plurality of first component groups 10 may be formed. The first part may exist in addition to the first parts 12, 14, 16. That is, the first component group 10 is a group consisting of some or all of the plurality of first components.

第1部品としては、例えば、原料ガス中から硫黄化合物を除去する脱硫器、純水を生成する純水器、空気中の粒子状物質を除去する空気フィルタ、空気中の化学物質(NOx等)を除去するケミカルフィルタ、原料ガスを検知するガスセンサー、一酸化炭素(CO)を検知するCOセンサーなどが挙げられる。それぞれの第1部品の部品寿命は、それぞれの第1部品が備える触媒の量、吸着剤の量、及び、フィルタ面積等に応じて調整することができる。   Examples of the first part include a desulfurizer that removes sulfur compounds from the raw material gas, a deionizer that generates pure water, an air filter that removes particulate matter in the air, and a chemical substance in the air (NOx, etc.). A chemical filter for removing gas, a gas sensor for detecting a raw material gas, a CO sensor for detecting carbon monoxide (CO), and the like. The component life of each first component can be adjusted according to the amount of catalyst, the amount of adsorbent, the filter area, and the like included in each first component.

燃料電池モジュール20は、燃料電池を含むモジュールである。燃料電池は、例えば、改質器で生成された水素含有ガスを用いて発電しうる。燃料電池モジュール20は、原料を用いて水素含有ガスを生成する改質器を備えていてもよい。燃料電池は、固体酸化物形燃料電池とすることができる。燃料電池は、その他のいずれの種類であってもよく、高分子電解質形燃料電池、及び燐酸形燃料電池等が例示される。なお、燃料電池が固体酸化物形燃料電池である場合は、改質部と燃料電池とが1つの容器内に内蔵されるよう構成されうる。   The fuel cell module 20 is a module including a fuel cell. The fuel cell can generate power using, for example, a hydrogen-containing gas generated by a reformer. The fuel cell module 20 may include a reformer that generates a hydrogen-containing gas using raw materials. The fuel cell can be a solid oxide fuel cell. The fuel cell may be any other type, and examples include a polymer electrolyte fuel cell and a phosphoric acid fuel cell. In the case where the fuel cell is a solid oxide fuel cell, the reforming unit and the fuel cell can be built in one container.

筐体30は、少なくとも複数の第1部品12、14、16を収容し、かつ、第1部品を交換するための開口32が設けられている。   The housing 30 accommodates at least the plurality of first parts 12, 14, and 16 and is provided with an opening 32 for exchanging the first parts.

第1部品群10に属する第1部品12、14、16の部品寿命の最大公約数は、所定の第1部品の部品寿命となっている。例えば、第1部品12、14、16の部品寿命の最大公約数が、第1部品12の部品寿命となっている。具体的には、第1部品12の部品寿命が2年とするとき、第1部品14、16の部品寿命は、それぞれが、2の倍数の年数(2年、4年、6年、・・・のいずれか)となっている。   The greatest common divisor of the component life of the first components 12, 14, and 16 belonging to the first component group 10 is the component life of the predetermined first component. For example, the greatest common divisor of the component life of the first components 12, 14, 16 is the component life of the first component 12. Specifically, when the lifetime of the first component 12 is 2 years, the lifetime of the first components 14 and 16 is each a multiple of 2 (2 years, 4 years, 6 years,...・ One of the above.

第1部品群10に属する複数の第1部品12、14、16は、開口32から筐体30の奥に向かって、部品寿命の短いものから長いものへと順番に配列されている。例えば、開口32に最も近い第1部品12の部品寿命が最も短く(例えば2年)、第1部品12の次に配列される第1部品14の部品寿命は第1部品12の次に短く(例えば4年)、最も奥に配列される第1部品16の部品寿命は第1部品群10の中で最も長くなっている(例えば6年)。   The plurality of first components 12, 14, 16 belonging to the first component group 10 are arranged in order from the shortest component life to the longest component from the opening 32 toward the back of the housing 30. For example, the component life of the first component 12 closest to the opening 32 is the shortest (for example, 2 years), and the component life of the first component 14 arranged next to the first component 12 is shortest next to the first component 12 ( For example, the lifetime of the first component 16 arranged at the back is the longest in the first component group 10 (for example, 6 years).

なお、いくつかの第1部品の部品寿命は互いに等しくてもよい。例えば、第1部品12の部品寿命と第1部品14の部品寿命とが互いに等しくてもよい。   In addition, the component lifetimes of some first components may be equal to each other. For example, the component life of the first component 12 and the component life of the first component 14 may be equal to each other.

第1実施形態の構成では、奥に配置された第1部品を交換する際に、開口32に最も近い第1部品は必ず同時に交換されるため、奥に配置された第1部品にアクセスしやすくなる。例えば、奥に配置された第1部品を交換する際には、必ず一番手前に配置された第1部品も交換されることになるため、アクセスがしやすい。あるいは例えば、同一の第1部品群に属する複数の第1部品を、同一の摺動可能なテーブルに固定しておけば、該同一のテーブルを引き出すだけで一挙に複数の第1部品にアクセス可能となる。よって、燃料電池システムのメンテナンス性を向上できる。   In the configuration of the first embodiment, when replacing the first part disposed at the back, the first part closest to the opening 32 is always replaced at the same time, so that the first part disposed at the back is easily accessible. Become. For example, when exchanging the first part arranged at the back, the first part arranged at the foremost side is always exchanged, so that it is easy to access. Or, for example, if a plurality of first parts belonging to the same first part group are fixed to the same slidable table, it is possible to access the plurality of first parts at once by simply pulling out the same table. It becomes. Therefore, the maintainability of the fuel cell system can be improved.

同一の第1部品群10に属する複数の第1部品12、14、16から取り出される全ての対において、いずれか一方の部品寿命が他方の部品寿命の整数倍となっていてもよい。   In all the pairs taken out from the plurality of first parts 12, 14, and 16 belonging to the same first part group 10, one part life may be an integral multiple of the other part life.

かかる構成では、奥に配置された第1部品を交換する場合には、常に、その手前に配置されている全ての第1部品も交換される。例えば、第1部品16を交換する場合には、第1部品12、14も同時に交換されることになる。よって、同一の第1部品群10に属する複数の第1部品12、14、16が引き出し可能な同一のテーブル等に固定されていなくても、開口32から3個目以降の第1部品をより容易に交換できる。   In such a configuration, when replacing the first part arranged in the back, all the first parts arranged in front of it are always exchanged. For example, when the first part 16 is replaced, the first parts 12 and 14 are also replaced at the same time. Therefore, even if the plurality of first parts 12, 14, 16 belonging to the same first part group 10 are not fixed to the same table or the like that can be pulled out, the first part after the third from the opening 32 is more Can be easily replaced.

具体的には例えば、第1部品12の部品寿命を2年、第1部品14の部品寿命を4年、第1部品16の部品寿命を8年とすることができる。このとき、第1部品群10から取り出される全ての対において、いずれか一方の部品寿命が他方の部品寿命の整数倍となっている。すなわち、2年−4年の対では4年が2年の2倍となっており、2年−8年の対では8年が2年の4倍となっており、4年−8年の対では8年が4年の2倍となっている。   Specifically, for example, the component life of the first component 12 can be 2 years, the component life of the first component 14 can be 4 years, and the component life of the first component 16 can be 8 years. At this time, in all the pairs taken out from the first component group 10, one of the component lifetimes is an integral multiple of the other component lifetime. That is, in the 2-4 year pair, 4 years is twice the 2 years, in the 2-8 years pair, the 8 years is 4 times the 2 years, and the 4-8 years In comparison, 8 years is twice as long as 4 years.

複数の第1部品が複数の第1部品群をなし、それぞれの第1部品群に属する第1部品の部品寿命の最大公約数が、第1部品群毎に互いに異なっていてもよい。例えば、1つ目の第1部品群に属する第1部品の部品寿命が、2年、4年、6年であり、2つ目の第1部品群に属する第1部品の部品寿命が2.5年、5年、7.5年であってもよい。部品寿命がそれぞれ異なる年数の整数倍となっている複数の系列ごとに第1部品群を構成することで、メンテナンス性をさらに向上できる。   The plurality of first components may form a plurality of first component groups, and the greatest common divisor of the component lifetimes of the first components belonging to the respective first component groups may be different for each first component group. For example, the part life of the first part belonging to the first first part group is 2, 4 or 6 years, and the part life of the first part belonging to the second first part group is 2. It may be 5 years, 5 years, 7.5 years. Maintainability can be further improved by configuring the first component group for each of a plurality of series whose component lifetimes are integer multiples of different years.

燃料電池モジュール20から回収された熱を蓄える蓄熱器(例えば、図4の蓄熱器40)を備え、第1部品群10に属する第1部品12、14、16が燃料電池モジュール20と蓄熱器との間に配置されていてもよい。   A heat accumulator (for example, the heat accumulator 40 in FIG. 4) that stores heat recovered from the fuel cell module 20 is provided, and the first parts 12, 14, and 16 belonging to the first part group 10 are the fuel cell module 20, the heat accumulator, It may be arranged between.

第1部品12、14、16は、それぞれ、燃料電池モジュール20および蓄熱器の少なくともいずれか一方に接続される場合が多い。第1部品12、14、16を燃料電池モジュール20と蓄熱器との間に配置することで、第1部品12、14、16は燃料電池モジュール20および蓄熱器の双方に短い経路で接続できる。燃料電池モジュール20および蓄熱器の少なくともいずれか一方と第1部品12、14、16とを接続する部材(例えば、ケーブル、配管等)を短くでき、該接続部材の取り外しや交換も容易となる。よって、メンテナンス性がさらに向上する。   In many cases, the first parts 12, 14, and 16 are each connected to at least one of the fuel cell module 20 and the heat accumulator. By arranging the first parts 12, 14, and 16 between the fuel cell module 20 and the heat accumulator, the first parts 12, 14, and 16 can be connected to both the fuel cell module 20 and the heat accumulator by a short path. Members (for example, cables, pipes, etc.) that connect at least one of the fuel cell module 20 and the heat accumulator and the first components 12, 14, and 16 can be shortened, and the connection members can be easily removed and replaced. Therefore, maintainability is further improved.

燃料電池モジュール20が、該蓄熱器の鉛直上方及び鉛直下方の少なくともいずれか一方に配置されていてもよい。かかる構成では、蓄熱器と、第1部品群と、燃料電池モジュール20とが、鉛直方向に一列に配置される。よって、燃料電池システム100の設置面積を小さくできる。   The fuel cell module 20 may be disposed at least one of vertically above and vertically below the heat accumulator. In such a configuration, the heat accumulator, the first component group, and the fuel cell module 20 are arranged in a line in the vertical direction. Therefore, the installation area of the fuel cell system 100 can be reduced.

部品寿命が燃料電池システムの寿命以上である第2部品(例えば、図4の第2部品50)を備え、第2部品が燃料電池モジュール20と蓄熱器との間に配置されていてもよい。   A second component (for example, the second component 50 in FIG. 4) having a component life equal to or longer than that of the fuel cell system may be provided, and the second component may be disposed between the fuel cell module 20 and the heat accumulator.

第2部品は、燃料電池モジュール20および蓄熱器の少なくともいずれか一方に接続されうる。第2部品を燃料電池モジュール20と蓄熱器との間に配置することで、第2部品も燃料電池モジュール20および蓄熱器の双方に短い経路で接続できる。燃料電池モジュール20および蓄熱器の少なくともいずれか一方と第2部品とを接続する部材(例えば、ケーブル、配管等)を短くでき、該接続部材の取り外しや交換も容易となる。   The second component can be connected to at least one of the fuel cell module 20 and the heat accumulator. By disposing the second part between the fuel cell module 20 and the heat accumulator, the second part can also be connected to both the fuel cell module 20 and the heat accumulator through a short path. A member (for example, a cable, a pipe, or the like) that connects at least one of the fuel cell module 20 and the heat accumulator and the second component can be shortened, and the connection member can be easily removed and replaced.

さらに、燃料電池モジュール20が、該蓄熱器の鉛直上方及び鉛直下方の少なくともいずれか一方に配置されていてもよい。かかる構成では、蓄熱器と、第2部品と、燃料電池モジュール20とが、鉛直方向に一列に配置される。よって、燃料電池システム100の設置面積を小さくすることができる。   Furthermore, the fuel cell module 20 may be disposed at least one of vertically above and vertically below the heat accumulator. In such a configuration, the heat accumulator, the second component, and the fuel cell module 20 are arranged in a line in the vertical direction. Therefore, the installation area of the fuel cell system 100 can be reduced.

該第2部品が開口32を通じて交換可能な位置に配置されていてもよい。かかる構成では、第2部品が万一故障した場合でも、第1部品と共通の開口32を通じて第2部品を容易に交換することができる。   The second part may be disposed at a position where it can be exchanged through the opening 32. In such a configuration, even if the second part breaks down, the second part can be easily replaced through the opening 32 common to the first part.

第1実施形態の燃料電池システムでは、第1部品群に属する第1部品のうち、部品寿命が最も短いものが、最も開口に近くなるように配置される。よって、第1部品の交換作業を、無駄なく効率的に行うことができる。よって、燃料電池システム100のメンテナンス性が向上する。   In the fuel cell system according to the first embodiment, among the first parts belonging to the first part group, the part having the shortest part life is arranged so as to be closest to the opening. Therefore, the replacement work of the first component can be performed efficiently without waste. Therefore, the maintainability of the fuel cell system 100 is improved.

図2Aは、第1実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例における第1部品の交換方法を示す図である。図2Aは、第1部品14を交換する場合を示している。   FIG. 2A is a diagram illustrating a method for replacing the first part in an example of a schematic configuration of the fuel cell system according to the first embodiment. FIG. 2A shows a case where the first component 14 is replaced.

第1部品14の部品寿命は、第1部品12の部品寿命の整数倍となっている。図2Aに示すように、第1部品14を交換する際は、第1部品12も同時に交換される。よって、第1部品12を取り外した状態で、第1部品14を容易に交換することができる。同時に、第1部品12も交換されることから、第1部品12の取り外し作業は無駄にならない。よって、燃料電池システム100のメンテナンス性が向上する。   The component life of the first component 14 is an integral multiple of the component life of the first component 12. As shown in FIG. 2A, when the first component 14 is replaced, the first component 12 is also replaced at the same time. Therefore, the first component 14 can be easily replaced with the first component 12 removed. At the same time, since the first part 12 is also replaced, the removal work of the first part 12 is not wasted. Therefore, the maintainability of the fuel cell system 100 is improved.

図2Bは、第1実施形態にかかる燃料電池システムの概略構成の一例における第1部品の交換方法を示す図である。図2Bは、第1部品16を交換する場合を示している。   FIG. 2B is a diagram illustrating a method of replacing the first part in an example of a schematic configuration of the fuel cell system according to the first embodiment. FIG. 2B shows a case where the first component 16 is replaced.

第1部品16の部品寿命は、第1部品12の部品寿命の整数倍となっている。図2Bに示すように、第1部品16を交換する際は、第1部品12も同時に交換される。よって、よって、第1部品12を取り外した状態で、第1部品14を取り外すだけで、第1部品16を容易に交換することができる。同時に、第1部品12も交換されることから、第1部品12の取り外し作業は無駄にならない。よって、燃料電池システム100のメンテナンス性が向上する。   The component life of the first component 16 is an integral multiple of the component life of the first component 12. As shown in FIG. 2B, when the first part 16 is replaced, the first part 12 is also replaced at the same time. Therefore, the first component 16 can be easily replaced only by removing the first component 14 with the first component 12 removed. At the same time, since the first part 12 is also replaced, the removal work of the first part 12 is not wasted. Therefore, the maintainability of the fuel cell system 100 is improved.

なお、第1部品12、14、16から取り出される全ての対において、いずれか一方の部品寿命が他方の部品寿命の整数倍となっている場合、第1部品16の部品寿命が第1部品14の整数倍となっている。第1部品16を交換する時には、第1部品14も同時に交換されることになり、第1部品14の取り外し作業も無駄にならない。よって、燃料電池システム100のメンテナンス性がさらに向上する。   In addition, in all the pairs taken out from the first parts 12, 14, 16, when the life of any one of the parts is an integral multiple of the life of the other part, the part life of the first part 16 is the first part 14. It is an integer multiple of. When the first part 16 is replaced, the first part 14 is also replaced at the same time, and the removal work of the first part 14 is not wasted. Therefore, the maintainability of the fuel cell system 100 is further improved.

(第1実施例)
以下、第1実施形態の実施例にかかる燃料電池システムについて説明する。なお、以下の記載はあくまで、実施例の説明であって、第1実施形態にかかる燃料電池システムの構成がこれに限定されるものではない。
(First embodiment)
Hereinafter, a fuel cell system according to an example of the first embodiment will be described. In addition, the following description is only description of an Example, Comprising: The structure of the fuel cell system concerning 1st Embodiment is not limited to this.

[装置構成]
図3は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す斜視図である。図4は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す断面を正面から見た図である。図5は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す断面を上方から見た図である。図6は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す断面を側方から見た図である。図7は、第1実施例にかかる燃料電池システムを示す分解図である。以下、図3〜7を参照しつつ、第1実施例にかかる燃料電池システムを説明する。
[Device configuration]
FIG. 3 is a perspective view showing the fuel cell system according to the first embodiment. FIG. 4 is a front view of a cross section showing the fuel cell system according to the first embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of the fuel cell system according to the first embodiment as viewed from above. FIG. 6 is a side view showing a cross section of the fuel cell system according to the first embodiment. FIG. 7 is an exploded view showing the fuel cell system according to the first embodiment. Hereinafter, the fuel cell system according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

図4は、図5のIV−IV線断面図である。図5は、図4のV−V線断面図である。図6は、図5のVI−VI線断面図である。   4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.

図3〜7に示すように、第1実施例の燃料電池システム200は、第1部品群10a、10bと、第2部品50と、燃料電池モジュール22と、筐体34と、蓄熱器40とを備えている。第1部品群10aは、3個の第1部品7a、7b、7cからなる。第1部品群10bは、3個の第1部品7d、7e、7fからなる。   As shown in FIGS. 3 to 7, the fuel cell system 200 of the first embodiment includes a first component group 10 a, 10 b, a second component 50, a fuel cell module 22, a housing 34, and a heat accumulator 40. It has. The first part group 10a includes three first parts 7a, 7b, and 7c. The first part group 10b includes three first parts 7d, 7e, and 7f.

燃料電池モジュール22は、原料ガス及び水を用いて水素含有ガスを生成する改質器、及び、水素含有ガス及び酸素を反応させて発電する燃料電池を備えている。   The fuel cell module 22 includes a reformer that generates a hydrogen-containing gas using raw material gas and water, and a fuel cell that generates electricity by reacting the hydrogen-containing gas and oxygen.

蓄熱器40は、貯湯タンクである。蓄熱器40は、燃料電池モジュール22の排熱を回収し、コージェネシステムの一部として熱媒体を貯える。熱媒体としては、例えば、水を用いることができる。   The heat accumulator 40 is a hot water storage tank. The heat accumulator 40 collects the exhaust heat of the fuel cell module 22 and stores a heat medium as a part of the cogeneration system. As the heat medium, for example, water can be used.

筐体34は燃料電池モジュール22と、第1部品群10a、10bと、蓄熱器40とを収容する。筐体34には、開口36が形成されている。開口36には、開口36を塞ぐことができるように、脱着可能な蓋9が設けられている。   The housing 34 accommodates the fuel cell module 22, the first component groups 10a and 10b, and the heat accumulator 40. An opening 36 is formed in the housing 34. The opening 36 is provided with a detachable lid 9 so that the opening 36 can be closed.

第1部品群10a、10bは、それぞれ、部品寿命が所定年数の整数倍となっている第1部品を群としたものである。第1部品群10a、10bのそれぞれにおいて、部品寿命が最も短い物から順に筐体34の開口36から筐体34の奥に向かって、直線状に配列されている。   Each of the first component groups 10a and 10b is a group of first components whose component lifetime is an integral multiple of a predetermined number of years. In each of the first component groups 10a and 10b, the first component groups 10a and 10b are arranged linearly from the opening 36 of the housing 34 toward the back of the housing 34 in order from the one with the shortest component life.

より具体的には、図5に示すように、開口36から筐体34の奥に向かって、第1部品群10aに属する第1部品7a、7b、7cがこの順に配置されている。第1部品7aの部品寿命は第1部品7bの部品寿命より短く、第1部品7bの部品寿命は第1部品7cの部品寿命より短くなっている。   More specifically, as shown in FIG. 5, the first parts 7a, 7b, 7c belonging to the first part group 10a are arranged in this order from the opening 36 toward the back of the housing 34. The component life of the first component 7a is shorter than that of the first component 7b, and the component life of the first component 7b is shorter than that of the first component 7c.

第1部品7aは、原料ガス中から硫黄化合物を除去する脱硫器である。第1部品7aの部品寿命は、2年である。   The first part 7a is a desulfurizer that removes sulfur compounds from the raw material gas. The component life of the first component 7a is 2 years.

第1部品7bは、純水を生成する純水器である。第1部品7bの部品寿命は、4年である。   The first component 7b is a deionizer that generates pure water. The component life of the first component 7b is 4 years.

第1部品7cは、空気中の粒子状物質を除去する空気フィルタである。第1部品7cの部品寿命は、8年である。   The first component 7c is an air filter that removes particulate matter in the air. The component life of the first component 7c is 8 years.

また、図5に示すように、開口36から筐体34の奥に向かって、第1部品群10bに属する第1部品7d、7e、7fがこの順に配置されている。第1部品7dの部品寿命は第1部品7eの部品寿命より短く、第1部品7eの部品寿命は第1部品7fの部品寿命より短くなっている。   Further, as shown in FIG. 5, the first components 7d, 7e, and 7f belonging to the first component group 10b are arranged in this order from the opening 36 toward the back of the housing 34. The component life of the first component 7d is shorter than that of the first component 7e, and the component life of the first component 7e is shorter than that of the first component 7f.

第1部品7dは、空気中の化学物質(NOx等)を除去するケミカルフィルタである。第1部品7dの部品寿命は、3.5年である。   The first component 7d is a chemical filter that removes chemical substances (NOx and the like) in the air. The component life of the first component 7d is 3.5 years.

第1部品7eは、原料ガスを検知するガスセンサーである。第1部品7eの部品寿命は、7年である。   The first component 7e is a gas sensor that detects the raw material gas. The component life of the first component 7e is 7 years.

第1部品7fは、一酸化炭素(CO)を検知するCOセンサーである。第1部品7fの部品寿命は、7年である。   The first component 7f is a CO sensor that detects carbon monoxide (CO). The component life of the first component 7f is 7 years.

燃料電池モジュール22と蓄熱器40は、蓄熱器40が鉛直方向下側、燃料電池モジュール22が鉛直方向上側に位置するように配置され、第1部品群10a、10bは、燃料電池モジュール22と蓄熱器40との間に集められている。   The fuel cell module 22 and the heat accumulator 40 are arranged such that the heat accumulator 40 is located on the lower side in the vertical direction and the fuel cell module 22 is located on the upper side in the vertical direction. The first component groups 10a and 10b It is collected between the containers 40.

第2部品50は、部品寿命が燃料電池システム200の寿命以上である。第2部品50は、第1部品7と異なり、燃料電池システムの寿命停止までに故障がない限り、交換を必要としない。第1部品7と同様に、燃料電池モジュール22と蓄熱器40との間に集められている。   The second component 50 has a component life longer than that of the fuel cell system 200. Unlike the first component 7, the second component 50 does not need to be replaced unless there is a failure before the fuel cell system is stopped. Similar to the first component 7, the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40 are collected.

燃料電池モジュール22と蓄熱器40の配置は、燃料電池モジュール22が下で蓄熱器40が上であってもよいし、燃料電池モジュール22と蓄熱器40とが横並びであってもよい。第1部品7及び第2部品50は、燃料電池モジュール22と蓄熱器40との間に集められていなくてもよい。燃料電池モジュール22は、改質器を内部に備えたSOFC方式のモジュールでもよいし、別方式の燃料電池モジュールでもよい。   The arrangement of the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40 may be such that the fuel cell module 22 is below and the heat accumulator 40 is above, or the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40 may be side by side. The first component 7 and the second component 50 may not be collected between the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40. The fuel cell module 22 may be a SOFC type module having a reformer therein, or a different type fuel cell module.

[動作・作用]
以下、第1実施例の燃料電池システム200の動作及び作用について説明する。
[Operation / Action]
Hereinafter, the operation and action of the fuel cell system 200 of the first embodiment will be described.

まず、使用者がスタートボタンを押すなどして燃料電池システム200の駆動開始が指示される。その後、水、空気、及び原料ガスが燃料電池モジュール22に供給される。燃料電池モジュール22の内部で電気化学的反応が進行し、発電が行われる。発電により得られた直流電力は、電力変換回路(図示せず)を介して系統電源に供給される。本実施例では、燃料電池モジュール22が備える燃料電池として、固体酸化物形燃料電池を用いる。   First, the user is instructed to start driving the fuel cell system 200 by pressing a start button or the like. Thereafter, water, air, and source gas are supplied to the fuel cell module 22. An electrochemical reaction proceeds inside the fuel cell module 22 to generate power. DC power obtained by power generation is supplied to a system power supply via a power conversion circuit (not shown). In this embodiment, a solid oxide fuel cell is used as the fuel cell included in the fuel cell module 22.

近年、家庭用の燃料電池コージェネシステムとして固体高分子形(PEFC)に加えて固体酸化物形(SOFC)の開発も急速に行われるようになった。SOFCは空気極(陰極)で生成した酸化物イオンが電解質を透過し、燃料極で水素と反応することにより電気エネルギーを発生させるので、水素だけでなく一酸化炭素等も燃料として使用できる。そのためPEFCのように純度の高い水素を必要としない。   In recent years, development of a solid oxide type (SOFC) in addition to a solid polymer type (PEFC) as a fuel cell cogeneration system for household use has been rapidly carried out. In SOFC, oxide ions generated at the air electrode (cathode) permeate the electrolyte and react with hydrogen at the fuel electrode to generate electric energy. Therefore, not only hydrogen but also carbon monoxide can be used as fuel. Therefore, high purity hydrogen is not required unlike PEFC.

また、SOFCは動作温度が600〜700℃と非常に高く、市水を容易に加熱できる。そのため、蓄熱器(貯湯タンク)40内に貯める湯の温度を、容易に高く(例えば、70〜75℃)でき、蓄熱器(貯湯タンク)40の容量を大幅に小さく(例えばPEFCの約1/3の70L程に)することができる。さらに、PEFCのように大掛かりな水素生成器が不要となるため、燃料電池システムの大幅な小型化が可能となる。   In addition, SOFC has a very high operating temperature of 600 to 700 ° C., and can easily heat city water. Therefore, the temperature of the hot water stored in the heat accumulator (hot water storage tank) 40 can be easily increased (for example, 70 to 75 ° C.), and the capacity of the heat accumulator (hot water storage tank) 40 can be significantly reduced (for example, about 1 / PE of PEFC). 3 to 70L). Furthermore, since a large hydrogen generator like PEFC is not required, the fuel cell system can be significantly downsized.

第1部品7は、燃料電池システム200に固有の寿命が到来して燃料電池システム200が停止されるまでに交換をしなければならない。よって、燃料電池システム200を効率よくメンテナンスするために、第1部品7を効率よく交換する必要がある。   The first component 7 must be replaced before the fuel cell system 200 is stopped when the life inherent to the fuel cell system 200 comes. Therefore, in order to maintain the fuel cell system 200 efficiently, it is necessary to efficiently replace the first component 7.

そこで、1つ目の第1部品群10aを構成する第1部品7a、7b、7cは、部品寿命の最も短い第1部品7a(部品寿命:2年)を筐体34の内部かつ最も開口36の近くに配置する。次に、部品寿命が第1部品7aの2倍である第1部品7b(部品寿命:4年)を、第1部品7aよりも奥側で第1部品7aと隣接するように配置する。さらに、部品寿命が第1部品7aの4倍であり、第1部品7bの2倍である第1部品7c(部品寿命:8年)を、第1部品7bよりも奥側で第1部品7bと隣接するように、すなわち最も奥に位置するように、配置する。これにより、第1部品7a、7b、7cは、開口36から筐体34の奥に向かってこの順に直線状に配列する。   Therefore, the first parts 7a, 7b, and 7c constituting the first first part group 10a have the first part 7a (part life: 2 years) having the shortest part life inside the housing 34 and the most opening 36. Place near. Next, the first component 7b (component lifetime: 4 years) whose component life is twice that of the first component 7a is arranged so as to be adjacent to the first component 7a on the back side of the first component 7a. Further, the first component 7b (component lifetime: 8 years), whose component life is four times that of the first component 7a and twice that of the first component 7b, is located on the back side of the first component 7b. So as to be adjacent to each other, that is, to be located at the innermost position. Accordingly, the first parts 7a, 7b, and 7c are arranged linearly in this order from the opening 36 toward the back of the housing 34.

また、2つ目の第1部品群10bを構成する第1部品7d、7e、7fは、部品寿命の最も短い第1部品7d(部品寿命:3.5年)を筐体34の内部かつ最も開口36の近くに配置する。次に、部品寿命が第1部品7dの2倍である第1部品7e(部品寿命:7年)を、第1部品7dよりも奥側で第1部品7dと隣接するように配置する。さらに、部品寿命が第1部品7dの2倍である第1部品7f(部品寿命:7年)を、第1部品7eよりも奥側で第1部品7eと隣接するように、すなわち最も奥に位置するように、配置する。これにより、第1部品7d、7e、7fは、開口36から筐体34の奥に向かってこの順に直線状に配列する。   Further, the first parts 7d, 7e, and 7f constituting the second first part group 10b have the first part 7d (part life: 3.5 years) having the shortest part life inside the housing 34 and the most. Arranged near the opening 36. Next, the first component 7e (component lifetime: 7 years), whose component life is twice that of the first component 7d, is arranged so as to be adjacent to the first component 7d on the back side of the first component 7d. Further, the first part 7f (part life: 7 years) whose part life is twice that of the first part 7d is adjacent to the first part 7e on the back side of the first part 7e, that is, at the farthest side. Position it so that it is positioned. Thereby, the first components 7d, 7e, and 7f are arranged linearly in this order from the opening 36 toward the back of the housing 34.

かかる構成において、第1部品7aを交換する際には、開口36を通じて、第1部品7aのみにアクセスすれば済む。   In such a configuration, when replacing the first component 7a, only the first component 7a needs to be accessed through the opening 36.

第1部品7bを交換する際には、第1部品7aも交換することになるため、開口36を通じて、第1部品7aと第1部品7bの両方にアクセスすれば済む。第1部品7cにも、他の第1部品群10bに属する第1部品7d、7e、7fにも、アクセスする必要がない。第1部品7bは第1部品7aのすぐ奥に配置されている。第1部品7bの部品寿命は第1部品7aの部品寿命の2倍であることから、第1部品7bを交換する際には、第1部品7aも同時に交換されることになる。よって、第1部品7aを取り外した後、第1部品7bに容易にアクセスできる。   When the first part 7b is replaced, the first part 7a is also replaced. Therefore, both the first part 7a and the first part 7b may be accessed through the opening 36. Neither the first part 7c nor the first parts 7d, 7e, 7f belonging to the other first part group 10b need to be accessed. The first component 7b is disposed immediately behind the first component 7a. Since the component life of the first component 7b is twice that of the first component 7a, when replacing the first component 7b, the first component 7a is also replaced at the same time. Therefore, after removing the first component 7a, the first component 7b can be easily accessed.

第1部品7cを交換する際には、第1部品7aと第1部品7bも交換することになるため、開口36を通じて、第1部品7aと第1部品7bと第1部品7cの全部にアクセスするが、他の第1部品群10bに属する第1部品7d、7e、7fにはアクセスする必要がない。第1部品7cは第1部品7bのすぐ奥に配置されている。第1部品7cの部品寿命は第1部品7aの部品寿命の4倍であり、かつ、第1部品7bの部品寿命の2倍であることから、第1部品7cを交換する際には、第1部品7a及び第1部品7bも同時に交換されることになる。よって、第1部品7a及び第1部品7bを取り外した後、第1部品7cに容易にアクセスできる。   When the first part 7c is replaced, the first part 7a and the first part 7b are also replaced. Therefore, all of the first part 7a, the first part 7b, and the first part 7c are accessed through the opening 36. However, it is not necessary to access the first components 7d, 7e, and 7f belonging to the other first component group 10b. The first component 7c is disposed immediately behind the first component 7b. The component life of the first component 7c is four times the component life of the first component 7a and twice the component life of the first component 7b. Therefore, when the first component 7c is replaced, The one part 7a and the first part 7b are also replaced at the same time. Therefore, after removing the first component 7a and the first component 7b, the first component 7c can be easily accessed.

第1部品7dを交換する際には、開口36を通じて、第1部品7dのみにアクセスすれば済む。   When replacing the first component 7d, only the first component 7d needs to be accessed through the opening 36.

第1部品7eを交換する際には、第1部品7dも交換することになるため、開口36を通じて、第1部品7dと第1部品7eの両方にアクセスすれば済む。第1部品7fにも、他の第1部品群10aに属する第1部品7a、7b、7cにも、アクセスする必要がない。第1部品7eは第1部品7dのすぐ奥に配置されている。第1部品7eの部品寿命は第1部品7dの部品寿命の2倍であることから、第1部品7eを交換する際には、第1部品7dも同時に交換されることになる。よって、第1部品7dを取り外した後、第1部品7eに容易にアクセスできる。   When the first part 7e is replaced, the first part 7d is also replaced. Therefore, both the first part 7d and the first part 7e need only be accessed through the opening 36. There is no need to access the first component 7f or the first components 7a, 7b, 7c belonging to the other first component group 10a. The first component 7e is disposed immediately behind the first component 7d. Since the component life of the first component 7e is twice that of the first component 7d, when replacing the first component 7e, the first component 7d is also replaced at the same time. Therefore, after removing the first component 7d, the first component 7e can be easily accessed.

第1部品7fを交換する際には、第1部品7dと第1部品7eも交換することになるため、開口36を通じて、第1部品7dと第1部品7eと第1部品7fの全部にアクセスするが、他の第1部品群10aに属する第1部品7a、7b、7cにはアクセスする必要がない。第1部品7fは第1部品7eのすぐ奥に配置されている。第1部品7fの部品寿命は第1部品7dの部品寿命の2倍であり、かつ、第1部品7eの部品寿命に等しいことから、第1部品7fを交換する際には、第1部品7d及び第1部品7eも同時に交換されることになる。よって、第1部品7d及び第1部品7eを取り外した後、第1部品7fに容易にアクセスできる。   When the first part 7f is replaced, the first part 7d and the first part 7e are also replaced. Therefore, the first part 7d, the first part 7e, and the first part 7f are all accessed through the opening 36. However, it is not necessary to access the first parts 7a, 7b, 7c belonging to the other first part group 10a. The first component 7f is disposed immediately behind the first component 7e. Since the part life of the first part 7f is twice the part life of the first part 7d and is equal to the part life of the first part 7e, when replacing the first part 7f, the first part 7d The first part 7e is also replaced at the same time. Therefore, after removing the first component 7d and the first component 7e, the first component 7f can be easily accessed.

さらに、燃料電池モジュール22と蓄熱器40を鉛直方向に上下に並ぶように配置し、その間の空間に第1部品7を集めている。よって、燃料電池モジュール22と蓄熱器40とが横並びに配置される場合よりも、設置面積を大幅に小さくできる。第1部品7を燃料電池モジュール22と蓄熱器40との間に集めることで、第1部品7と燃料電池モジュール22との接続する配線等及び第1部品7と蓄熱器40とを接続する配管等の取り回しが簡素化され、メンテナンス性が向上する。   Furthermore, the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40 are arranged so as to be lined up and down in the vertical direction, and the first parts 7 are collected in the space between them. Therefore, the installation area can be significantly reduced as compared with the case where the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40 are arranged side by side. By collecting the first component 7 between the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40, wiring for connecting the first component 7 and the fuel cell module 22 and piping for connecting the first component 7 and the heat accumulator 40 are provided. Etc. are simplified and maintainability is improved.

第2部品50も第1部品7と同様、燃料電池モジュール22と蓄熱器40との間に配置しているので、万一第2部品50に故障等が発生して交換する時も、筐体34の開口36を通じて第2部品50を交換できる。第2部品50を燃料電池モジュール22と蓄熱器40との間に集めることで、第2部品50と燃料電池モジュール22との接続する配線等及び第2部品50と蓄熱器40とを接続する配管等の取り回しが簡素化され、メンテナンス性が向上する。   Similarly to the first component 7, the second component 50 is also disposed between the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40. Therefore, even if the second component 50 is replaced due to a failure or the like, the housing The second part 50 can be exchanged through the 34 openings 36. By collecting the second component 50 between the fuel cell module 22 and the heat accumulator 40, wiring for connecting the second component 50 and the fuel cell module 22, etc., and piping for connecting the second component 50 and the heat accumulator 40 Etc. are simplified and maintainability is improved.

以上のように、本実施の形態の燃料電池システムは小型コンパクト化を図る中で、不合理な部品交換作業が発生しない、メンテナンスを格段に高めた燃料電池システムを実現できる。   As described above, the fuel cell system according to the present embodiment can achieve a fuel cell system with significantly improved maintenance that does not require an unreasonable part replacement operation while being made compact and compact.

第1実施例においても、第1実施形態と同様の変形が可能である。   Also in the first example, the same modification as in the first embodiment is possible.

上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造および/又は機能の詳細を実質的に変更できる。   From the foregoing description, many modifications and other embodiments of the present invention are obvious to one skilled in the art. Accordingly, the foregoing description should be construed as illustrative only and is provided for the purpose of teaching those skilled in the art the best mode of carrying out the invention. The details of the structure and / or function may be substantially changed without departing from the spirit of the invention.

本発明の一態様は、メンテナンス性を向上させることができる燃料電池システムとして有用である。   One embodiment of the present invention is useful as a fuel cell system capable of improving maintainability.

7a 第1部品
7b 第1部品
7c 第1部品
7d 第1部品
7e 第1部品
7f 第1部品
9 蓋
10 第1部品群
10a 第1部品群
10b 第1部品群
12 第1部品
14 第1部品
16 第1部品
20 燃料電池モジュール
22 燃料電池モジュール
30 筐体
32 開口
34 筐体
36 開口
40 蓄熱器
50 第2部品
100 燃料電池システム
200 燃料電池システム
7a 1st part 7b 1st part 7c 1st part 7d 1st part 7e 1st part 7f 1st part 9 lid 10 1st part group 10a 1st part group 10b 1st part group 12 1st part 14 1st part 16 First component 20 Fuel cell module 22 Fuel cell module 30 Housing 32 Opening 34 Housing 36 Opening 40 Heat accumulator 50 Second component 100 Fuel cell system 200 Fuel cell system

Claims (7)

燃料電池モジュールを備えた燃料電池システムであって、
部品寿命が経過すると交換され、かつ、前記部品寿命が前記燃料電池システムの寿命よりも短い複数の第1部品と、
少なくとも前記複数の第1部品を収容し、かつ、前記第1部品を交換するための開口が設けられている筐体と、を備え、
前記複数の第1部品の一部または全部からなる群を第1部品群とするとき、前記第1部品群に属する複数の第1部品の部品寿命の最大公約数が所定の第1部品の部品寿命であり、
前記第1部品群に属する複数の第1部品が、前記開口から前記筐体の奥に向かって、部品寿命の短いものから長いものへと順番に配列されている、
燃料電池システム。
A fuel cell system including a fuel cell module,
A plurality of first parts that are replaced when a part life elapses, and wherein the part life is shorter than a life of the fuel cell system;
A housing that accommodates at least the plurality of first parts and is provided with an opening for replacing the first parts;
When a group consisting of a part or all of the plurality of first parts is defined as a first part group, a part of the first part in which the greatest common divisor of the part life of the plurality of first parts belonging to the first part group is predetermined. Lifespan,
A plurality of first parts belonging to the first part group are arranged in order from a short part life to a long part from the opening toward the back of the housing.
Fuel cell system.
同一の第1部品群に属する複数の第1部品から取り出される全ての対において、いずれか一方の部品寿命が他方の部品寿命の整数倍となっている、
請求項1に記載の燃料電池システム。
In all pairs taken out from a plurality of first parts belonging to the same first part group, one part life is an integral multiple of the other part life.
The fuel cell system according to claim 1.
前記複数の第1部品が複数の前記第1部品群をなし、
それぞれの前記第1部品群に属する前記第1部品の部品寿命の最大公約数が、前記第1部品群毎に互いに異なっている、
請求項1または2に記載の燃料電池システム。
The plurality of first parts form a plurality of the first part groups,
The greatest common divisor of the component life of the first component belonging to each first component group is different from each other for each first component group.
The fuel cell system according to claim 1 or 2.
前記燃料電池モジュールから回収された熱を蓄える蓄熱器を備え、
前記第1部品群に属する第1部品が前記燃料電池モジュールと前記蓄熱器との間に配置されている、
請求項1ないし3のいずれかに記載の燃料電池システム。
A heat accumulator for storing heat recovered from the fuel cell module;
A first part belonging to the first part group is disposed between the fuel cell module and the heat accumulator;
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 3.
前記燃料電池モジュールは、前記蓄熱器の鉛直上方及び鉛直下方の少なくともいずれか一方に配置されている、
請求項4に記載の燃料電池システム。
The fuel cell module is disposed at least one of vertically above and vertically below the regenerator,
The fuel cell system according to claim 4.
部品寿命が前記燃料電池システムの寿命以上である第2部品を備え、
前記第2部品が前記燃料電池モジュールと前記蓄熱器との間に配置されている、
請求項1ないし5のいずれかに記載の燃料電池システム。
A second component having a component life equal to or greater than the life of the fuel cell system;
The second component is disposed between the fuel cell module and the heat accumulator;
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 5.
前記第2部品が前記開口を通じて交換可能な位置に配置されている、
請求項6に記載の燃料電池システム。

The second part is disposed at a position where it can be exchanged through the opening,
The fuel cell system according to claim 6.

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