JP4476161B2 - ロジックプレート - Google Patents

Description

本発明はロジックプレートに関し、具体的には、配管・配線等を装置内に組み込んだ固定式ユニットや、組立輸送可能に一体化したユニット等の配管、配線等のロジックプレートに関する。

配管・配線等を装置内に組み込んだ固定式ユニット、及び、組立輸送可能に一体化したユニットの適用事例として、燃料電池発電システムの従来技術について説明する。

図４０には従来の燃料電池発電システムのフロー図の一例を示す。同図に示すように、メタノール等の液体燃料４１ａは気化器４２でリフォーマ４９の排熱等を利用して気化され、熱交換器４３で昇温された後、ＣＯコンバータ４６からの水素リッチなガスの一部とともに脱硫装置４４に導入され、硫黄分が除去される。なお、天然ガス等の気体燃料４１ｂの場合は気化器４２をバイパスして、熱交換器４３に直接供給され、また、硫黄分が少ない燃料を用いる場合には脱硫装置４４が省略されることもある。

脱硫された燃料ガスは、気水分離器４５で生成した水蒸気４７とともに熱交換器４８で昇温された後、リフォーマ４９に送られる。リフォーマ４９において燃料ガスの改質が行われ、水素リッチな改質ガスが生成される。リフォーマ４９から出た改質ガスは熱交換器５０で温度が下げられた後、ＣＯコンバータ４６において改質ガス中の一酸化炭素が二酸化炭素に変えられる。

ＣＯコンバータ４６を出た改質ガスは熱交換器５１で更に温度が下げられた後、凝縮器５２に導入され、未反応の水蒸気が凝縮除去される。凝縮器５２で分離された凝縮水は気水分離器４５に送られ、再び水蒸気４７としてリフォーマ４９に送られる。凝縮器５２を出た改質ガスは熱交換器５３で昇温された後、燃料電池本体５４の水素極５５に送られ、改質ガス中の水素が電池反応に使われる。

燃料電池本体５４は、水素極５５、電解質５６及び酸素極５７から構成されており、水素極５５で生成した水素イオンが電解質５６を移動して酸素極５７に達し、酸化剤として供給された空気５８を熱交換器５９で昇温して、酸素極５７に導入された空気５８中の酸素と電池反応が行われる。

酸素極５７からの排ガスは熱交換器６０で温度が下げられ、凝縮器６１で生成水が凝縮除去された後、系外に排出される。ここでの生成水も気水分離器４５に送られ、水蒸気４７として利用される。燃料電池本体５４における電池反応は発熱反応であるため、燃料電池本体５４及び周辺機器には一般に水又は空気を冷媒とする冷却装置６２が設けられている。

燃料電池本体５４によって発電されるのは直流電力６３であり、これを直流電力６３として利用する場合もあり、また、インバータ６４により交流電力６５に変換して、負荷６６に供給される場合もある。

一方、燃料電池本体５４の水素極５５からの未反応水素を含む排ガスは分流器７２を経て、吸熱反応であるリフォーマ４９の加熱燃料６７として外部空気６８とともに利用し、残余の排ガスはバーナ７３で処理された後、排出される。なお、このとき、加熱燃料６７が不足する場合には、脱硫装置４４の出口ガスの一部を補助燃料７６として使用する。リフォーマ４９からの燃焼排ガスは、一部は気化器４２の熱源として利用する。他は、熱交換器７４で温度を下げた後、凝縮器７５に送られて生成水を分離後に大気中に放出し、生成水は気水分離器４５に返される。

次に、この燃料電池発電システムにおける制御の概要について説明する。まず、燃料電池本体５４に供給する改質ガス流量は、負荷６６に対する負荷電流を電流計Ｉで検出し、その信号を制御装置６９に送り、制御装置６９からの信号に基づき、流量調整弁７０ａ又は７０ｂを開閉して行う。また、燃料ガスの改質に必要な水蒸気４７の供給量は、流量計Ｆによって検出し、制御装置６９からの信号により水蒸気流量調整弁７１を開閉制御することによって行う。リフォーマ４９内の温度は温度センサーＴにより常時監視し、燃料４１ａ，４１ｂの流量調整弁７１ａ，７０ｂによって制御する。

特公昭４９−１３６５１号公報

以上説明したように、燃料電池発電システムは種々の機能を持つ多くの機器や部品によって構成されており、その中には高温にさらされる機器もある。これらの機器間を様々な性状、温度及び圧力の液体又はガス体が連続して流動するために、大小の配管が縦横に複雑に設けられている。更に、燃料電池システムを常に正常に運転するためのセンサー類や制御機器も設けられ、これらに必要な配線類等が数多く張りめぐらされている。特に、車載用等を目的として輸送可能に一体化して組み立てられた燃料電池発電システムでは、装置の小型化が強く要求されるため、狭隘なスペースの中に数多くの機器、部品、配管などを高密度に配置する努力がなされている。

しかしながら、先に述べた各構成機器、センサー類及び各制御機器などを狭い空間に配置して、更に、これらの間を配管によって連結することは装置の小型化を困難にしている。

また、狭隘なスペースでの配管作業は作業効率が悪く、手間がかかり、多くの時間を要することになり、また、狭いスペースでの無理な配管は継ぎ目などから水素等の流体が漏れ出す可能性が高い等、多くの問題があった。

従って、本発明は上記のような事情に鑑み、複雑な配管や一部の部品及び配線などをプレート内に内蔵せしめて、組み立てを容易にし、安全でしかも装置の小型化を可能にした、燃料電池発電システムの装置等のロジックプレートを提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明のロジックプレートは、第２枚以上のプレートを接合してなるロジックプレートであって、このロジックプレートの何れか一方又は両方の表面に装置の構成機器又は部品を配設するとともに、前記プレートの接合面に流体の流路となる溝を形成し、この溝によって前記機器又は部品をつなぐように構成したロジックプレートを、１組又は複数組備え、高温機器又は部品を配設した高温ゾーンと、低温機器又は部品を配設した低温ゾーンとの間に熱遮断溝を設けたロジックプレートにおいて、前記熱遮断溝に冷媒を流すようにしたことを特徴とする。

本発明のロジックプレートによれば、第２枚以上のプレートを接合してなるロジックプレートであって、このロジックプレートの何れか一方又は両方の表面に装置の構成機器又は部品を配設するとともに、前記プレートの接合面に流体の流路となる溝を形成し、この溝によって前記機器又は部品をつなぐように構成したロジックプレートを、１組又は複数組備え、高温機器又は部品を配設した高温ゾーンと、低温機器又は部品を配設した低温ゾーンとの間に熱遮断溝を設けたロジックプレートにおいて、前記熱遮断溝に冷媒を流すようにしたため、高温ゾーンと低温ゾーンとの間の熱遮断効果を更に大きくすることができる。

以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図１〜図３９にはロジックプレートの参考例を示す。

＜構成＞
図１にはロジックプレートの参考例の構成を示す。この図１に基づき、ロジックプレートの参考例の構成について、燃料電池発電システムを例に挙げて、その詳細を説明する。

図１に示すように、ロジックプレート１は、プレート２とプレート３とを適当な接着剤４で接合してなるものであり、プレート３の表面（図１中上面）３ａに配設された燃料電池発電システムの構成機器５を含む各構成機器や部品（図１では一点鎖線で示している）をプレート２，３とともに一体的に植え込みボルト６及びナット７等で固定して構成される。

そして、プレート２のプレート３との接合面（図１中上面）２ａには、対応する流体の速度に適した所定の断面積を有し、且つ、プレート３の表面３ａに配置した機器５などの各構成機器や部品の配管口の位置に対応した適当な長さと方向に溝８が形成されている。この溝８は燃料電池発電システムに必要な液体やガスが流動する配管の機能を担うものである。従って、溝８の断面積は流動する流体の性状、流速及び圧力損失等から決定され、その長さや方向はプレート３上に配置される機器５を含む各構成機器や部品の配置によって決まる。

なお、図１においてはプレート２側に溝８を設けたが、この溝８はプレート３側に設けてもよい。即ち、プレート３のプレート２との接合面（図１中下面）３ａに溝８を設けてもよい。また、具体例については後述するが（図３参照）、燃料電池発電システムの各構成機器や部品は、プレート３の表面３ａに限らず、プレート２の表面（図１中下面）２ｂに配設してもよい。即ち、各構成機器や部品はプレート２の表面２ｂとプレート３の表面３ａの何れか一方に配設してもよく、両方に配設してもよい。

プレート２，３の材質は特に問わないが、移動用として重量の低減を目的とし、且つ、溝８の加工の容易さ等からアルミニウム板及びアルミニウム合金板が最も有効であるが、耐熱性や溝８の成形の容易さから鋳造品等も有効である。また、合成樹脂等をプレート２，３の材料として用いることで更なる軽量化を図ることもできる。

本参考例ではプレート３上に機器５などの各構成機器や部品を取り付け、プレート２とプレート３を締め付けて溝８を流れる流体の漏れを防ぐために植え込みボルト６を設けているが、これに限定するものではなく、プレート３上への各構成機器や部品の固定やプレート２とプレート３の固定は、プレート２，３を貫通する貫通ボルトやその他の固定手段によって行うことも可能である。

プレート３は適当な大きさの厚みをもった平板であり、所定の位置に植え込みボルト６等を挿通するためのボルト穴９が板厚方向に貫通している。機器５などの各構成機器や部品には、植え込みボルト６を挿通するための貫通孔３７が形成されている。また、プレート３には、その表面３ａに取り付けられる機器５などの各構成機器や部品とプレート２の溝８とを連通して流体が流動するための連通孔１０も配設されている。

かかるロジックプレート１の組み立ては、まず、プレート２とプレート３とを接着剤４を介して接着する。接着剤４としては通常市販の熱硬化型接着剤を使用するが、燃料電池に用いる燃料の種類やプレート２，３の材質などによっては、溶着やロウ付け又は溶接などの接合手段によってプレート２，３を接合する方法も有効である。

次いで、植え込みボルト６をプレート３のボルト穴９に挿通してプレート２に植え込み、この植え込みボルト６を機器５の貫通孔３７に挿通した後、植え込みボルト６の端部にナット７を螺合することにより、機器５をロジックプレート１に締結する。他の構成機器や部品についても、同様の作業を順次実施して、組み立てを完了する。

図２はロジックプレートの構成を断面構造から一般的に説明したものである。なお、図２（ｂ）は図２（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。図２に示すロジックプレート１は、例えばＡ機器１１及びＢ機器１２と、プレート２及びプレート３とを、植え込みボルト６にナット７を締め付けることにより、一体的に固定して組み立てられている。

そして、Ａ機器１１とＢ機器１２の間は、プレート２に形成された溝８とプレート３に加工された連通孔１０とによって流体が流動可能になっている。即ち、Ａ機器１１とＢ機器１２は溝８によってつながっている。プレート２とプレート３は接着剤４によって密着しているため、溝８を流れる流体はシールされている。また、各機器１１，１２とプレート３との間はＯリング１３等によってシールされている。

図３にはロジックプレートの両表面に機器を配置した例を示す。図３に示すロジックプレート１では、プレート３の表面３ａに機器１５，１６を配設し、且つ、プレート２の表面２ｂにも機器１０６，１０７を配設している。プレート２の接合面２ａには液体の流路となる溝８Ａ，８Ｂ，８Ｃが形成され、また、プレート２及びプレート３にはこれらの溝８Ａ，８Ｂ，８Ｃと機器１０５，１０６，１０７，１０８とを連通するための連通孔１０が形成されている。即ち、プレート３側の機器１０５とプレート２側の機器１０７とを溝８Ａによってつなぎ、プレート２側の機器１０７，１０８を溝８Ｂによってつなぎ、プレート３側の機器１０６とプレート２側の機器１０８とを溝８Ｃによってつないでいる。

なお、図示は省略するが、プレート３の表面３ａには機器や部品を設けず、プレート２の表面２ｂにのみ機器や部品を配設することもできる。

図４には表面処理を施して防蝕層を形成したロジックプレートの例を示す。なお、図４（ｂ）は図４（ａ）のＦ−Ｆ線矢視断面図である。図４に示すロジックプレート１では、プレート２とプレート３の接合面（接着面）２ａ，３ｂ、流体の流路となる溝８及び連通孔１０の表面にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂コーティング又はフッ素樹脂ライニング、或いは、酸化アルミニウム皮膜処理などを施すことにより、防蝕層２９を形成している。このように防蝕層２９を形成することによって、溝８や連通孔１０を流動する流体や、接着剤４中の成分による腐食を防止することができ、ロジックプレート１の長寿命化を図ることができる。

図５及び図６にはプレート２とプレート３とを溶接した例を示す。なお、図６は図５のＡ−Ａ線矢視断面図である。図５に実線で示すように、プレート２に形成された溝８に沿って、溝８から適当な間隔を保った状態で溝８の周囲を囲む溶接線３０を、電磁力制御のハイブリッド溶接法等により、順次、プレート２とプレート３とを強圧把持した状態で溶接する。この結果、図６に示すように溶接線３０の位置でプレート２とプレート３とが溶接され、この溶接線３０の部分において、溝８を流動する流体を確実にシールすることができる。

図７には上記ロジックプレートの応用例として立体モジュールの例を示す。図７に示す立体モジュール１５は、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂの背面を合わせた状態、即ち、一方のロジックプレート１Ａにおけるプレート２の表面２ｂと、他方のロジックプレート１Ｂにおけるプレート２の表面２ｂとを合わせた状態で、これら２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ（プレート２，３全体）を貫通する貫通孔１０１に貫通ボルト１４を挿通し、且つ、この貫通ボルト１４の両端部にナット１０２を螺合して、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂを一体的に固定することにより立体化したものである。

図７では図中上側のロジックプレート１Ａに設けた各機器１１，１２の背面に位置するように、その補助部品又は補助機器２６ａ，２６ｂ等を図中下側のロジックプレート１Ｂに配設して立体化しており、このことによって大幅に小型化が可能である。

なお、ロジックプレート１において、プレート３の表面３ａには機器や部品を配置せず、プレート２の表面２ｂに機器や部品を配置した場合には、勿論、プレート３の表面３ａがロジックプレート１の背面となり、この面が他のロジックプレート１との結合面となる。

また、図７では２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂを一体化しているが、勿論これに限定するものではなく、３組、４組など任意の複数組のロジックプレートの背面同士を合わせた状態で同複数組のロジックプレートを一体化（立体化）してもよい。

例えば、図８に示す立体モジュール１５Ａの例では、機器１０９，１１０，１１１，１１２を配設した比較的大きなロジックプレート１Ａを図中上側に配置し、機器１１３，１１４と機器１１５，１１６と機器１１７，１１８とをそれぞれ配設した比較的小さなロジックプレート１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを図中下側に配置して、これら４組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄの背面２ｂ同士を合わせた状態で同４組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを一体的に固定することにより立体化している。

また、図９に示す立体モジュール１５Ｂの例では、機器１１９，１２０と機器１２１，１２２と機器１２３，１２４とをそれぞれ配設した大小のロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃを図中上側に配置し、機器１２５，１２６と機器１２７，１２８，１２９とをそれぞれ配設した大小のロジックプレート１Ｄ，１Ｅを図中下側に配置して、これら５組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅの背面２ｂ同士を合わせた状態で同５組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅを一体的に固定することにより立体化している。

図１０には上記ロジックプレートの応用例として断熱立体モジュールの例を示す。図１０に示す断熱立体モジュール１８Ａは、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂの背面（各ロジックプレート１Ａ，１Ｂにおけるプレート２の表面）２ｂ同士を合せ、且つ、これらの背面２ｂ間に適当な断熱材１６ａ等を介設した状態で、これら２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ（プレート２，３全体）を貫通する貫通孔１０３に貫通ボルト１７を挿通し、且つ、この貫通ボルト１７の両端部に断熱材１６ｂを介してナット１０４を螺合することにより、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂを一体的に固定して立体化したものである。

この断熱立体モジュール１８Ａでは、断熱材１６ａ，１６ｂを介して２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂを結合することにより、断熱層を有することから、図中上側のロジックプレート１Ａに配設した高温機器２７ａ，２７ｂの熱が図中下側のロジックプレート１Ｂに伝わるのを遮断することができるため、ロジックプレート１Ａに配設した高温機器２７ａ２７ｂに近接して他の低温機器２８ａ，２８ｂをロジックプレート１Ｂに配設することができる。

なお、この場合にも、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂに限定するものではなく、任意の複数組のロジックプレートを一体化することができる。例えば、図示は省略するが、図８に示すロジックプレート１Ａとロジックプレート１Ｂ，１Ｃ，１Ｄとの背面２ｂ間に断熱材を介設したり、図９に示すロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃとロジックプレート１Ｄ，１Ｅとの背面２ｂ間に断熱材を介設してもよい。

図１１には上記ロジックプレート１の応用例として他の断熱立体モジュールの例を示す。図１１に示す断熱立体モジュール１８Ｂは、２組のロジックプレート１の背面（各ロジックプレート１Ａ，１Ｂにおけるプレート２の表面）２ｂ同士を合わせ、且つ、これらの背面２ｂ間に適当な長さの離隔材３１を介設して、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂを前記離隔材３１により一体的に連結固定して立体化したものである。また、離隔材３１とロジックプレート１Ａ，１Ｂとの間には断熱材１３０を介設している。

この断熱立体モジュール１８Ｂでは、離隔材３１によって２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂの間に適当な間隔を保持することにより、高温部（高温機器２７ａ，２７ｂ）と低温部（低温機器２８ａ，２８ｂ）とを熱的に遮断すると同時に装置を立体化して小型化することができる。また、ロジックプレート１Ａ，１Ｂと離隔材３１との間に断熱材１３０を介設することによって、更に断熱効果を上げることができる。

つまり、離隔材３１を介設するだけでも十分な断熱効果が得られれば、必ずしも断熱材１３０を設ける必要はないが、離隔材３１を介して伝わる熱も遮断する必要がある場合には、離隔材３１とロジックプレート１Ａ，１Ｂとの間に断熱材１３０を介設する。なお、離隔材３１とロジックプレート１Ａの間又は離隔材３１とロジックプレート１Ｂの間の何れか一方にのみ断熱材１３０を設けるようにしてもよい。

この場合にも、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂに限定するものではなく、任意の複数組のロジックプレートを一体化することができる。例えば、図１２に示す断熱立体モジュール１８Ｂの例では、高温機器１３１ａ，１３１ｂ，１３２ａ，１３２ｂを配設した比較的大きなロジックプレート１Ａを図中上側に配置し、低温機器１３３ａ，１３３ｂと低温機器１３４ａ，１３４ｂとをそれぞれ配設した比較的小さなロジックプレート１Ｂ，１Ｃを図中下側に配置して、これら３組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃの背面２ｂ同士を合せ、且つ、これらの背面２ｂ間に離隔材３１を介設して、３組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃを前記離隔材３１により一体的に連結固定して立体化している。

図１３には離隔材に代えて機器をロジックプレート間に介設した例を示す。図１３に示す立体モジュール１８Ｃでは、図１１に示す立体モジュール１８Ｂにおいて、離隔材３１の代わりに機器１３９，１４０をロジックプレート１Ａ，１Ｂの背面２ｂ間に介設している。なお、図示は省略するが、これらの機器１３９，１４０も、ロジックプレート１Ａ又はロジックプレート１Ｂに設けた溝によってつなぐようにしてもよい。

この場合にも、離隔材３１を介設した場合と同様、機器１３９，１４０によってロジックプレート１Ａ，１Ｂ間を離隔するため、断熱効果が期待できる。特に、図示のように機器１３９，１４０とロジックプレート１Ａ，１Ｂとの間に断熱材１３０を介設することによって顕著な断熱効果が得られる。しかも、この場合にはロジックプレート１Ａ，１Ｂ間にも機器１３９，１４０を配置することにより、ロジックプレート１Ａ，１Ｂ間を有効利用しているため、更に装置を小型化することができる。

また、この場合にも、勿論、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂに限定するものではなく、任意の複数組のロジックプレートを一体化することができる。例えば、図１２に示す断熱立体モジュール１８Ｂにおいて、離隔材３１の代わりに構成機器や部品を介設してもよい。

図１４には上記ロジックプレートの応用例として同一架台上に複数組のロジックプレートを配設した例を示す。図１４では、高温機器２７ａ，２７ｂを配設したロジックプレート１Ａと、低温機器２８ａ，２８ｂを配設したロジックプレート１Ｂとを同じ架台３２上に適当な断熱間隔Ｌを保って配設している。架台３２へのロジックプレート１Ａ，１Ｂの固定は、図示せざるボルトや溶接など適宜の固定手段によって行う。また、ロジックプレート１Ａ，１Ｂと架台３２との間には断熱材１４５を介設している。

このように断熱間隔Ｌを保って２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂを配設することにより、これらのロジックプレート１は相互に熱影響を無視（防止）することができる。また、ロジックプレート１Ａ，１Ｂと架台３２との間に断熱材１４５を介設することにより、更に断熱効果を高めることができる。

この場合にも、勿論、２組のロジックプレート１Ａ，１Ｂに限定するものではなく、任意の複数組のロジックプレートを同一の架台上に配設することができる。例えば、図１５に示す例では、４組のロジックプレート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ、即ち、高温機器１４１ａ，１４１ｂを配設したロジックプレート１Ａと、低温機器１４２ａ，１４２ｂを配設したロジックプレート１Ｂと、高温機器１４３ａ，１４３ｂを配設したロジックプレート１Ｃと、低温機器１４４ａ，１４４ｂを配設したロジックプレート１Ｄとを同一架台３２上に断熱間隔Ｌを保って配置している。

図１６及び図１７には同一のロジックプレートに高温機器と低温機器とを配設した例を示す。なお、図１７は図１６のＢ−Ｂ線矢視断面図である。図１６及び図１７に示すロジックプレート１では、同一のロジックプレート１において、高温機器３３ａ，３３ｂ，３３ｃ等の各高温機器や部品を配設した高温ゾーンと、低温機器３４ａ，３４ｂ等の各低温機器や部品を配設した低温ゾーンとの間に熱遮断溝３５を設けている。熱遮断溝３５はプレート２に形成されており、また、この熱遮断溝３５の両端部に通じる連通孔３６がプレート３に形成されている。

このロジックプレート１によれば、熱遮断溝３５が空気による断熱層を形成し、高温ゾーンから低温ゾーンへの熱伝導の大きな抵抗となる。従って、同一のロジックプレート１において、高温機器３３ａ，３３ｂ，３３ｃ等に近接して低温機器３４ａ，３４ｂ等を配設しても、その熱影響を受けることがない。

また、熱遮断溝３５内に適当な断熱材を充填することも、熱影響を防止する有効な手段である。

そして、本発明の実施の形態に係るロジックプレートでは、更に、この熱遮断溝３５の効果を大ならしめるために、図示せざる冷媒還流手段により、熱遮断溝３５の両端部に設けられている連通孔３６のうちの一方の連通孔３６から他方の連通孔３６へ向かって熱遮断溝３５内に冷却空気又は冷却水等の冷媒を流して冷却する構成とする。

図１８，図１９及び図２０には電磁弁１９等の部品、プリントチップ等の制御機器２０及び電気配線２１等をロジックプレート１内に内蔵して省スペース化を図った例を示す。なお、図１９は図１８のＣ−Ｃ線矢視断面図、図２０は図１８のＤ−Ｄ線矢視断面図である。

これらの図に示すように、ロジックプレート１に配設したＣ機器２２とＤ機器２３はプレート２に設けた溝８によってつながっており、この溝８を流れる流体を圧力をプレート３内に埋め込んだ圧力センサー２５ａで検出し、この圧力センサー２５ａの検出信号をプレート３内に埋め込んだ制御機器２０に伝え、更に、この制御機器２０から、プレート３内に埋め込んだ電気配線２１を介してプレート３に埋め込んだ電磁弁１９に制御信号を伝送することにより、電磁弁１９を作動させるようになっている。同様に、溝８を流れる流体の流量を検出する流量センサー２５ｂ及び同流体の温度を検出する温度センサー２５ｃもプレート３内に埋め込み、これらのセンサー２５ｂ，２５ｃの検出信号も電気配線（図示省略）を介して制御機器２０に取り込むようになっている。

このように電磁弁１９、制御機器２０及び電気配線２１等をロジックプレート１に内蔵することにより、更に省スペース化を図ることができる。スイッチ等の電気部品もロジックプレート１に内蔵するようにしてもよい。なお、制御装置２０としてはプレート３内に埋め込み可能なプリントチップ（プリント基板）を用いるのがよい。また、一部の部品などはプレート２内に内蔵させることもできる。この場合、部品の組立や点検等のためにプレート３は開口部にしておくのがよい。即ち、装置を構成する機器、部品、制御機器又は電気配線などをプレート２，３の何れか一方に内蔵してもよく、プレート２，３の両方に内蔵してもよい。

ところで、先にも述べたように燃料電池発電システムなどにおいて、その流路となる溝８を流れる流体は多種多様であり、高温のものや低温のもの、また、腐食性の物質を含んだものもある。なかでも、腐食性の物質を含んだ流体（以下、「腐食性流体」という）に対しては、その流路について特別の配慮が必要となる。そこで上記では、図４に基づいて説明したように、溝８などの表面にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂コーティング又はフッ素樹脂ライニング、或いは、酸化アルミニウム皮膜処理などを施して防蝕層２９を形成することにより、溝８などが腐食性流体に対して耐蝕性を有するようにした。

しかしながら、この防蝕層を設けるという技術は、溝８（流路）の配置が複雑なときには適用し難い場合がある。つまり、図４０に示すような多数の機器や部品で構成された燃料電池発電システムのユニットにおいては、この多数の機器や部品を溝８でつなぐため、また、バルブ等の小型機器やセンサー、スイッチ等の電気部品及び電気配線をプレート内に組み込むために、例えば図２１に示すように溝８の数が非常に多数となり、且つ、溝８同士の干渉を防ぐために一部の溝８（流路）を迂回させたりする必要がある。このため、多数の溝８（流路）が複雑に交錯して迷路のような状態とならざるを得ない場合が多い。

このような溝８に対してフッ素樹脂コーティング又はフッ素樹脂ライニング、或いは、酸化アルミニウム皮膜処理などを施すという作業は、高度な加工技術を必要とするとともに、その加工工数は多大なものとなる。更に、溝８（流路）が複雑な形状になると、製品の精度や信頼性に疑問がもたれる場合も出てくる。そこで、このような場合には溝８に防蝕層２９を形成する代わりに耐蝕性配管を設けることが有効である。

図２２は耐蝕性配管を設けたロジックプレートの構成図である。図２３（ａ）は図２２のＧ部拡大平面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）のＨ−Ｈ線矢視断面図、図２４（ａ）は図２２のＩ部拡大平面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）のＪ−Ｊ線矢視断面図である。また、図２５は前記ロジックプレートの断面構造図、図２６は図２５のＫ−Ｋ線矢視拡大断面図である。

図２２に示すロジックプレート１は、プレート２とプレート３とを接着剤４などで接合して構成したものである。プレート２とプレート３の接合面（図示例ではプレート２の上面２ａ）には溝８を加工している。そして、プレート３の上面３ａ（即ち、ロジックプレート１の表面）には燃料電池発電システムを構成する各種の構成機器１９１や部品１９２（図２２では一点鎖線でも示している）を配置しており、これらの機器１９１や部品１９２をプレート３に形成した連通孔１０によって溝８に接続する。このことにより、機器１９１や部品１９２を溝８によってつなぐ。機器１９１や部品１９２とプレート３との間は図示しないＯリングなどのシール材によってシールしている。これらの構成は図１に示すロジックプレート１の場合と同様である。

そして、図２２に示すロジックプレート１では、腐食性流体を流す溝８については、その断面積を、溝８に直接流体を流す場合の所要断面積よりも大きくして、この溝８にポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂管などの耐蝕性配管１５１を収めることにより、この耐蝕性配管１５１を腐食性流体の流路としている。なお、耐蝕性配管１５１としては、フッ素樹脂管に限らず、腐食性流体の性質に合わせて、他の耐蝕性材料（塩化ビニール、合成ゴム、その他の合成樹脂など）からなる配管を用いてもよい。但し、ロジックプレート１を一体化した後に耐蝕性配管１５１を所定の溝８に挿入する場合や、耐蝕性配管１５１を交換する場合もあるため、耐蝕性配管１５１の材料としては可撓性を有するものを選定するのが好ましい。

溝８に収容した耐蝕性配管１５１の両端部は、第１接合部材としての受金１５２と、第２接合部材としての独楽形部品１５３とによって接合する。独楽形部品１５３は、外周面に円錐面１５３ａを形成した円錐台状の本体部（接合部）１５３ｂを有し、また、この本体部１５３ｂ上には頭部１５３ｃとを有しており、全体の形状が独楽のようになっている。

図２３及び図２４に示すように、受金１５２は１本の耐蝕性配管１５１に対して１つの受金１５２を用いる場合や（図２３）、複数本（図示例では２本）の耐蝕性配管１５１に対して１つの受金１５２を用いる場合などがある。これらの受金１５２は、プレート３に設けた嵌合孔３ｆに嵌め込み、ねじ１５５によってプレート２に固定している。受金１５２の外周面には段部１５２ａを形成し、この段部１５２ａが嵌合孔３ｆの内周面に形成した段部３ｇに当接するようになっている。そして、受金１５２の中央部には貫通孔１５２ｂを形成し、この貫通孔１５２ｂの内周面の一部に円錐面１５２ｃを形成している。更に、円錐面１５２ｃの上部には貫通孔１５２ｂの内周面を更に拡幅して段部１５２ｄを形成している。また、受金１５２は分割線位置において２分割している。

そして、この受金１５２と独楽形部品１５３とによって、図２５及び図２６に示すように耐蝕性配管１５１の両端部を接合（固定）する。即ち、耐蝕性配管１５１の端部を受金１５２の貫通孔１５２ｂに挿入した状態とし、この耐蝕性配管１５１の端部内に独楽形部品１５３の本体部１５３ｂを挿入して加圧することにより、本体部１５３ｂの円錐面１５３ａで耐蝕性配管１５２の端部を押し広げ、且つ、本体部１５３ｂの円錐面１５３ａを受金１５２の円錐面１５２ｃに嵌合する。その結果、耐蝕性配管１５１の端部は、外径側が受金１５２の円錐面１５２ｃで支持され、内径側が独楽形部品１５３の円錐面１５３ａで支持された状態で接合（固定）される。なお、このとき独楽形部品１５３の頭部１５３ｃは受金１５２の段部１５２ｄに嵌合する。かくして、機器１９１と部品１９２の間で腐食性流体が耐蝕性配管１５１内を流れ、且つ、このときに腐食性流体が耐蝕性配管１５１の端から漏れるのを防止することができる。

また、受金１５２は通常は一体に成形するのが好ましいが、剛性の高い材質の耐蝕性配管１５１を用いる場合には図２７に示すように耐蝕性配管１５１の端部が倒れた状態となり、複数の耐蝕性配管１５１を１つの受金１５２で接合するよう場合には耐蝕性配管１５１の端部の方向が不揃いな状態となるため、一体の受金１５２では耐蝕性配管１５１の端部の接合作業が難しい（耐蝕性配管１５１を長めにし、受金１５２に挿入した後で耐蝕性配管１５１の端部をカットするという方法もあるが、カット位置が受金１５２の内部であるため、困難な作業となる）。このような場合には、本参考例のように受金１５２を２分割にして、まず、片側の受金１５２を嵌合孔３ｆに挿入した後、残る片側の受金１５２を嵌合孔３ｆに挿入することにより、接合作業効率が向上する。なお、この場合、受金１５２の分割数は２分割に限定するものではなく、３分割以上であってもよい。

図２８及び図２９には耐蝕性配管１５１の端部の別の接合例を示す。これらは配管経路（溝８）が単純な場合や、剛性の低い材質の耐蝕性配管１５１を用いた場合に適用して有用なものである。

図２８に示すロジックプレート１では、図２６に示す受金１５２とプレート３とを一体に成形した構成となっている。即ち、プレート３には貫通孔３ｃを形成し、この貫通孔３ｃの内周面の一部に円錐面３ｄを形成している。円錐面３ｄの上部には貫通孔３ｃの内周面を更に拡幅して段部３ｅを形成している。

この場合には、耐蝕性配管１５１の端部をプレート３の貫通孔３ｃに挿入した状態とし、この耐蝕性配管１５１の端部内に独楽形部品１５３の本体部１５３ｂを挿入して加圧することにより、本体部１５３ｂの円錐面１５３ａで耐蝕性配管１５２の端部を押し広げ、且つ、本体部１５３ｂの円錐面１５３ａをプレート３の円錐面３ｄに嵌合する。なお、このとき独楽形部品１５３の頭部１５３ｃはプレート３の段部３ｅに嵌合する。かくして、耐蝕性配管１５１の端部は、外径側がプレート３の円錐面３ｄで支持され、内径側が独楽形部品１５３の円錐面１５３ａで支持された状態で流体が漏れないように強固に接合される。

図２９に示すロジックプレート１では、図２６に示す受金１５２とプレート３とを一体に成形し、且つ、独楽形部品１５３と機器１９１又は部品１９２とを一体に成形した構成となっている。即ち、プレート３には貫通孔３ｃを形成し、この貫通孔３ｃの内周面の一部に円錐面３ｄを形成しており、且つ、機器１９１又は部品１９２の下面には、外周面に円錐面１５４ａを形成した円錐台状の接合部１５４を機器１９１又は部品１９２と一体に成形している。

この場合には、耐蝕性配管１５１の端部をプレート３の貫通孔３ｃに挿入した状態とし、この耐蝕性配管１５１の端部内に機器１９１又は部品１９２の接合部１５４を挿入して加圧することにより、接合部１５４の円錐面１５４ａで耐蝕性配管１５２の端部を押し広げ、且つ、接合部１５４の円錐面１５４ａをプレート３の円錐面３ｄに嵌合する。かくして、耐蝕性配管１５１の端部は、外径側がプレート３の円錐面３ｄで支持され、内径側が接合部１５４の円錐面１５４ａで支持された状態で流体が漏れないように強固に接合される。

また、先にも述べたように、図４０に示すような多数の機器や部品で構成された燃料電池発電システムのユニットにおいては、この多数の機器や部品を溝８でつなぐため、例えば図２１に示すように溝８の数が非常に多数になるとともに、溝８と溝８との交差や接触を避けるために一部の溝８を大きく迂回する必要がある。しかも、これらの溝８（流路）はその用途に合わせて適正な流速を確保するようにその断面積を計算して設計される。従って、幅の広い溝８を必要とする場合も生じ、この場合には幅の広い溝８を形成するための十分なスペースを確保する必要がある。更には、これらの溝８（流路）を流れる流体の中には温度の異なるものもあるため、お互いに熱影響を及ぼさないように適正な離隔寸法を確保する必要もある。

このため、溝８（流路）は複雑となり、迷路のような配置とならざるを得ない場合が多く、この場合にはロジックプレートの設計や製作（溝の加工）が煩雑となり、更には、溝８を迂回させたり、溝８の幅を広くするためにプレートの大きさ、即ち、ロジックプレートの大きさが非常に大きくなる場合がある。そこで、以下では、かかる場合にも、溝８（流路）の配置をシンプルにしてコンパクトにすることができる立体型ロジックプレートの構成を、図３０〜図３５に基づいて説明する。

図３０は立体型ロジックプレートの構成図、図３１は図３０のＭ−Ｍ線矢視断面図、図３２は図３０のＮ−Ｎ線矢視断面図であり、また、図３３は他の立体型ロジックプレートの構成図、図３４は図３３のＯ−Ｏ線矢視断面図、図３５は図３３のＰ−Ｐ線矢視断面図である。

図３０では、プレート２とプレート３との間に中間プレート１６１を設け、これら３枚のプレート２，３，１６１を接着剤４などで接合して一体化することにより、立体型のロジックプレート１を構成している。この立体型ロジックプレート１の一方の表面（プレート３の外側面）には燃料電池発電システムの部品１６２Ａ、機器１６２Ｂ及び機器１６２Ｃを配置して図示しない植え込みボルトとナットなどの固定手段により固定し、立体型ロジックプレート１の他方の表面（プレート２の外側面）には燃料電池発電システムの部品１６２Ｄ、部品１６２Ｅ及び機器１６２Ｆを配置して図示しない植え込みボルトとナットなどの固定手段により固定している。

そして、プレート３と中間プレート１６１の接合面（図示例ではプレート３の接合面）と、プレート２と中間プレート１６１の接合面（図示例ではプレート２の接合面）とに流体の流路となる溝８をそれぞれ形成し、これらの溝８と部品１６２Ａ、機器１６２Ｂ、機器１６２Ｃ、部品１６２Ｄ、部品１６２Ｅ及び機器１６２Ｆとをプレート２，３，１６１に形成した連通孔１０によって接続している。即ち、２箇所のプレート接合面に形成した上下２段の溝８によって立体的に部品１６２Ａ、機器１６２Ｂ、機器１６２Ｃ、部品１６２Ｄ、部品１６２Ｅ及び機器１６２Ｆをつないでいる。溝８の断面積は流体ごとに適正に計算して決定する。

図３０，図３１及び図３２では、流体供給口１６４→部品１６２Ａ→機器１６２Ｆ→機器１６２Ｂ→機器１６２Ｃ→部品１６２Ｅ→部品１６２Ｄ→流体排出口１６５のような経路となる溝８と、連通孔１０と、部品１６２Ａ、機器１６２Ｂ、機器１６２Ｃ、部品１６２Ｄ、部品１６２Ｅ及び機器１６２Ｆの配置関係を例示している。この経路を図３１及び図３２に基づいて詳述すると、経路は、流体供給口１６４→溝８Ａ→連通孔１０Ａ→部品１６２Ａ→連通孔１０Ｂ→溝８Ｂ→連通孔１０Ｃ→溝８Ｃ→連通孔１０Ｄ→機器１６２Ｆ→連通孔１０Ｅ→溝８Ｄ→連通孔１０Ｆ→機器１６２Ｂ→連通孔１０Ｇ→溝８Ｅ→連通孔１０Ｈ→機器１６Ｃ→連通孔１０Ｉ→溝８Ｆ→連通孔１０Ｊ→溝８Ｇ→連通孔１０Ｋ→部品１６２Ｅ→連通孔１０Ｌ→溝８Ｈ→連通孔１０Ｍ→部品１６２Ｄ→連通孔１０Ｎ→溝８Ｉ→流体排出口１６５のようになっている。

図３３では、プレート２とプレート３との間に中間プレート１６１を設け、これら３枚のプレート２，３，１６１を接着剤４などで接合して一体化することにより立体型のロジックプレート１を構成しており、立体型ロジックプレート１の一方の表面（プレート３の外側面）にのみ燃料電池発電システムの部品１６６Ａ、機器１６６Ｂ、機器１６６Ｃ、部品１６６Ｄ、部品１６６Ｅ及び機器１６６Ｆを配置して図示しない植え込みボルトとナットなどの固定手段により固定している。

そして、プレート３と中間プレート１６１の接合面（図示例ではプレート３の接合面）と、プレート２と中間プレート１６１の接合面（図示例ではプレート２の接合面）とに流体の流路となる溝８をそれぞれ形成し、これらの溝８と部品１６６Ａ、機器１６６Ｂ、機器１６６Ｃ、部品１６６Ｄ、部品１６６Ｅ及び機器１６６Ｆとをプレート２，３，１６１に形成した連通孔１０によって接続している。即ち、２箇所のプレート接合面に形成した２段の溝８によって立体的に部品１６６Ａ、機器１６６Ｂ、機器１６６Ｃ、部品１６６Ｄ、部品１６６Ｅ及び機器１６６Ｆをつないでいる。溝８の断面積は流体ごとに適正に計算して決定する。

図３３，図３４及び図３５では、流体供給口１６７→部品１６６Ａ→機器１６６Ｆ→機器１６６Ｂ→機器１６６Ｃ→部品１６６Ｅ→部品１６６Ｄ→流体排出口１６８のような経路となる溝８と、連通孔１０と、部品１６６Ａ、機器１６６Ｂ、機器１６６Ｃ、部品１６６Ｄ、部品１６６Ｅ及び機器１６６Ｆの配置関係を例示している。この経路を図３４及び図３５に基づいて詳述すると、経路は、流体供給口１６７→溝８Ａ→連通孔１０Ａ→部品１６６Ａ→連通孔１０Ｂ→溝８Ｂ→連通孔１０Ｃ→機器１６６Ｆ→連通孔１０Ｄ→溝８Ｃ→連通孔１０Ｅ→機器１６６Ｂ→連通孔１０Ｆ→溝８Ｄ→連通孔１０Ｇ→機器１６６Ｃ→連通孔１０Ｈ→溝８Ｅ→連通孔１０Ｉ→部品１６６Ｅ→連通孔１０Ｊ→溝８Ｆ→連通孔１０Ｋ→部品１６６Ｄ→連通孔１０Ｌ→溝８Ｇ→流体排出口１６８のようになっている。

比較のため、図３６には、図３０に示した部品１６２Ａ、機器１６２Ｂ、機器１６２Ｃ、部品１６２Ｄ、部品１６２Ｅ及び機器１６２Ｆを、２枚のプレートを接合してなるロジックプレート１に配置した場合の例を示し、図３７には、図３３に示した部品１６６Ａ、機器１６６Ｂ、機器１６６Ｃ、部品１６６Ｄ、部品１６６Ｅ及び機器１６６Ｆを、２枚のプレートを接合してなるロジックプレート１に配置した場合の例を示す。

図３６では、流体供給口１６９→溝８Ａ→連通孔Ａ→部品１６２Ａ→連通孔Ｂ→溝８１６２Ｂ→連通孔１０Ｃ→機器１６２Ｆ→連通孔１０Ｄ→溝８Ｃ→連通孔Ｅ→機器１６２Ｂ→連通孔Ｆ→溝８Ｄ→連通孔１０Ｇ→機器１６２Ｃ→連通孔１０Ｈ→溝８Ｅ→連通孔１０Ｉ→部品１６２Ｅ→連通孔１０Ｊ→溝８Ｆ→連通孔Ｋ→部品１６２Ｄ→連通孔１０Ｌ→溝８Ｇ→流体排出口１７０の経路なっている。図３７では、流体供給口１７１→溝８Ａ→連通孔Ａ→部品１６６Ａ→連通孔Ｂ→溝８１６２Ｂ→連通孔１０Ｃ→機器１６６Ｆ→連通孔１０Ｄ→溝８Ｃ→連通孔Ｅ→機器１６６Ｂ→連通孔Ｆ→溝８Ｄ→連通孔１０Ｇ→機器１６６Ｃ→連通孔１０Ｈ→溝８Ｅ→連通孔１０Ｉ→部品１６６Ｅ→連通孔１０Ｊ→溝８Ｆ→連通孔Ｋ→部品１６６Ｄ→連通孔１０Ｌ→溝８Ｇ→流体排出口１７２の経路なっている。

このように２枚のプレートを接合したロジックプレート１では、１平面内に全ての溝８（流路）を形成するため、溝８（流路）を迂回せざるを得ない場合があり、また、溝８を迂回させるためにロジックプレート１のサイズを大きくせざるを得ない場合もある。

図３６及び図３７では機器及び部品の数が少なく溝８（流路）も少ないため、その差があまり顕著ではないが、実際には、図４０に示すような多数の機器や部品をつなぐなために図２１のように溝８（流路）も多数となり、迷路のようになるため、必要な流路断面積の確保や、温度の異なる流体間の離隔寸法を確保しつつコンパクトに納めることは困難な場合が多い。これに対して、図３０〜図３５の立体型ロジックプレート１では、２段の溝８（流路）によって立体的に機器や部品をつなぐため、溝８の配置をシンプルして、機器や部品をコンパクトに配設することができる。なお、図３０〜図３５ではプレート２側の接合面と、プレート３側の接合面とに溝８を設けているが、中間プレート１６１側の接合面に溝８を形成してもよい。

また、図３８及び図３９には立体型ロジックプレートを用いて高温ゾーンと低温ゾーンとに区分した場合の構成例を示す。

図３８では立体型ロジックプレート１の一方の表面（プレート３の表面）に燃料電池発電システムの低温・高温混合機器１８１、低温機器１８２、低温・高温混合機器１８３及び高温機器１８４を配設している。そして、これらの機器をつなぐ溝８を、プレート３と中間プレートの接合面（図示例では中間プレート１６１の接合面）と、プレート２と中間プレート１６１の接合面（図示例ではプレート２の接合面）に２段に形成し、且つ、上段の溝８を低温流体が流れる低温ゾーンとし、下段の溝８を高温流体が流れる高温ゾーンとしている。

図３９では立体型ロジックプレート１の一方の表面（プレート３の表面）に燃料電池発電システムの低温・高温混合機器１８５、低温機器１８６及び低温・高温混合機器１８７を配設し、他方の表面（プレート２の表面）に高温機器１８８及び高温機器１８９を配設している。そして、これらの機器をつなぐ溝８を、プレート３と中間プレート１６１の接合面（図示例では中間プレート１６１の接合面）と、プレート２と中間プレート１６１の接合面（図示例ではプレート２の接合面）とに２段に形成し、且つ、上段の溝８を低温流体が流れる低温ゾーンとし、下段の溝８を高温流体が流れる高温ゾーンとしている。

なお、この場合、図示は省略するが、プレート２と中間プレート１６１との間に断熱材を設けることも有効である。

また、上記ではプレート２とプレート３との間に１枚の中間プレート１６１を設けた場合について説明したが、勿論、これに限定するものではなく、２枚以上の中間プレートを、プレート２とプレート３との間に設けてもよい。即ち、４枚以上のプレートを接合して立体型ロジックプレートを構成してもよい。中間プレートを２枚以上設ける場合には、中間プレートと中間プレートとの接合面にも溝８（流路）を形成して、更に多くの溝８（流路）にも対応することができる。

＜作用・効果＞
以上のように、参考例のロジックプレートによれば、各構成機器や部品をプレート２又はプレート３に設けた溝８でつなぐため、従来の配管に相当する流路がロジックプレート内にあり、また、バルブ等の小型機器、センサー、スイッチ等の電気部品及び電気配線もプレート２又はプレート３或いはプレート２及びプレート３内に組み込み可能である。このため、燃料電池発電システム等の装置全体を容易にモジュール化でき、しかも小型化できる。また、各構成機器や部品を予め決められた所定位置に組み付けるのみであり、狭いスペースでの複雑な配管作業がないため、組立作業が容易で作業の効率アップになる。更には、継ぎ目が少なく流体が漏れる危険性も少なくなる。

また、プレート２とプレート３の接合面２ａ，３ｂや溝８などにポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂コーティング又はフッ素樹脂ライニング、或いは、酸化アルミニウム皮膜処理などを施して防蝕層２９を形成することにより、溝８を流れる腐食性流体による溝８の腐食や、接着剤４中の成分によるプレート接合面の腐食を防止して、ロジックプレート１の長寿命化を図ることができる。なお、この防蝕層を設けるという技術は、勿論、１組のロジックプレートに限らず、複数組のロジックプレートを備える場合にも適用することができる。例えば、図示は省略するが、図７〜図１３の立体モジュールにおける溝やプレート接合面に防蝕層を設けたり、図１２の架台モジュールにおける溝やプレート接合面に防蝕層を設けるようにしてもよい。更には、図３０〜図３５や図３８及び図３９に示すような中間プレートを設けた立体型ロジックプレートにおいても、その溝やプレート接合面に防蝕層を施すことができる。

また、溝８の周囲を囲む溶接線３０の位置でプレート２とプレート３とを溶接することにより、この溶接線３０の部分において溝８を流動する流体を確実にシールすることができる。なお、この溶接シール技術も、勿論、図５に示すような構成のロジックプレートに限らず、図示は省略するが、例えば図７〜図１３に示す立体モジュール、図１２に示す架台モジュール、図３０に示す立体型ロジックプレートなど、何れの構成のロジックプレートにも適用することができる。

また、各々の構成部品や機器を組み付けた複数組のロジックプレート１（１Ａ，１Ｂ等）の背面同士を合わせて立体的にモジュール化することにより、更に小型化が可能となり、流体の流路や制御系を短くすることができ、応答が速く制御が容易になる。

また、断熱材１６ａを介して複数組のロジックプレート１（１Ａ，１Ｂ等）を一体的に固定することによって断熱立体モジュール１８Ａを構成することにより、例えばロジックプレート１Ａに配設した高温機器２７ａ，２７ｂ等に接近して、制御機器等の低温機器２８ａ，２８ｂをロジックプレート１Ｂに配設することが可能となる。

また、離隔材３１を介して複数組のロジックプレート１（１Ａ，１Ｂ等）を一体的に連結固定することによって断熱立体モジュール１８Ｂを構成することにより、例えば高温機器２７ａ，２７ｂ等を配設した高温側のロジックプレート１Ａと、低温機器２８ａ，２８ｂ等を配設した低温側のロジックプレート１とを離隔材３１によって分離できるため、相互に熱影響を避けることができる。しかも、複数組のロジックプレート１（１Ａ，１Ｂ等）の背面２ｂと離隔材と３１の間に断熱材１３０を介設したことにより、更に断熱効果が向上する。

また、複数組のロジックプレート１（１Ａ，１Ｂ等）の背面２ｂ間に装置の構成機器１３９，１４０を介設することにより、ロジックプレート間が有効利用されて、更に装置を小型化することができる。また、構成機器１３９，１４０によってロジックプレート間を離隔するため、断熱効果も期待でき、特に、機器１３９，１４０とロジックプレート１Ａ，１Ｂとの間に断熱材１３０を介設することによって断熱効果が顕著となる。

また、複数組のロジックプレート１（１Ａ，１Ｂ等）を断熱間隔Ｌを保って同一架台３２上に配設したことにより、これらのロジックプレート１（１Ａ，１Ｂ等）は相互に熱影響を無視（防止）することができる。ロジックプレート１（１Ａ，１Ｂ等）と架台３２との間に断熱材１４５を介設した場合には、更に断熱効果が向上する。

また、同一のロジックプレート１において、高温機器３３ａ，３３ｂ，３３ｃ等を配設した高温ゾーンと、低温機器３４ａ，３４ｂ等を配設した低温ゾーンとの間に熱遮断溝３５を設けることにより、高温ゾーンからの熱を遮断して低温ゾーンに熱の影響を及ぼさないようにすることができる。そして、本発明の実施の形態に係るロジックプレートによれば、更に、熱遮断溝３５に断熱材を充填したり、空気や水等の冷媒を流すことにより、その熱遮断効果は非常に大となる。

また、参考例のロジックプレートによれば、溝８に防蝕層を形成する代わりに、耐蝕性配管１５１を溝８に収めて、この耐蝕性配管１５１に腐食性流体を流すようにすることにより、溝８（流路）が多数で複雑であっても、高度な加工技術を要することなく容易に腐食性流体に対する耐蝕性を確保することができる。また、腐食性流体の性状に合わせた材質の耐蝕性配管１５１を選定して使用することができるため、耐蝕性能の信頼性が向上する。また、腐食性流体の流路に限定して耐蝕処理（耐蝕性配管による流路形成）を行えばよいため、加工工数の削減となり、安価にロジックプレート１を提供できる。更には、経年変化によって耐蝕性能が低下した場合、ロジックプレート１の交換ではなく、ロジックプレート１内に収めてある耐蝕性配管１５１のみを交換することで耐蝕性能を復元できるので維持費を低減することができる。

また、耐蝕性配管１５１の材料として可撓性を有するものを用いた場合には、ロジックプレート１を一体化した後に耐蝕性配管１５１を溝８に挿入したり、耐蝕性配管１５１の交換をすることもできるため、作業性の向上などを図ることができる。

また、内周面に円錐面１５２ｃを形成した貫通孔１５２ｂを有する受金１５２と、外周面に円錐面１５３ａを形成した独楽形部品１５３とを用いて、耐蝕性配管１５１の端部を接合することにより、容易に耐蝕性配管１５１の接合作業を行うことができ、且つ、確実に流体の漏れを防止することができる。更には、図２８に示すように受金１５２とプレート３と一体に形成した構成とし、また、図２９に示すように機器１９１又は部品１９２と独楽形部品１５３とを一体に形成した構成とすることにより、部品点数が低減し、接合作業も容易となる。また、剛性の高い材質の耐蝕性配管１５１を用いた場合や配管経路が複雑な場合には、受金１５２を複数に分割しすることによって、接合作業効率を向上させることができる。

また、３枚以上のプレート２，３，１６１を接合して立体型ロジックプレート１を構成し、プレート２と中間プレート１６１の接合面、プレート３と中間プレート１６１の接合面、更に、中間プレート１６１を２枚以上設ける場合には中間プレート１６１と中間プレート１６１の接合面に溝８を形成するとにより、多数の機器や部品に対応して多数の溝８を設ける場合にも、溝８の配置をシンプルにして、機器や部品をコンパクトに配置することができる。また、この立体型ロジックプレート１において、図３８や図３９に例示するように複数段の溝８を高温ゾーンと低温ゾーンとに分けることにより、お互いの熱影響をなくすようにすることができる。

なお、上記では機器や部品の取付ボルトとして植え込みボルト６を用いているが、これに限定するものではなく、一般のボルトや通しボルト等を用いてもよい。また、上記では機器や部品のシールにＯリング１３を用いているが、これに限定するものではなく、ガスケット等を用いてもよい。

また、上記では燃料電池発電システムについて説明したが、これに限定するものではなく、本発明は一般産業用の空気又は油圧制御装置や燃焼装置等のように配管・配線等を装置内に組み込んだ固定式ユニット、及び、組立輸送可能に一体化したユニットなど、各種の装置にも有効なものである。

また、上記では種々の構成のロジックプレートについて説明したが、これらの構成は、適宜、組み合わせてもよい。

参考例に係るロジックプレートの構成図である。 参考例に係るロジックプレートの断面構造図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線矢視断面図である。 両面に機器を配置したロジックプレートの構成図である。 表面処理を施したロジックプレートの構成図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線矢視断面図である。 溶接構造のロジックプレートの構成図である。 図５のＡ−Ａ線矢視断面図である。 立体モジュールの構成図である。 ４組のロジックプレートからなる立体モジュールの構成図である。 ５組のロジックプレートからなる立体モジュールの構成図である。 断熱層を有する断熱立体モジュールの構成図である。 高温側のロジックプレートと低温側のロジックプレートとを分離した断熱立体モジュールの構成図である。 ３組のロジックプレートからなる断熱立体モジュールの構成図である。 ロジックプレート間に機器を介設した立体モジュールの構成図である。 高温部と低温部を同一架台上で分離したロジックプレートの構成図である。 同一架台上に４組のロジックプレートを配設した場合の構成図である。 熱遮断溝を有するロジックプレートの構成図である。 図１６のＢ−Ｂ線矢視断面図である。 制御機器等を内蔵したロジックプレートの構成図である。 図１８のＣ−Ｃ線矢視断面図である。 図１８のＤ−Ｄ線矢視断面図である。 多数の溝を有するロジックプレートの例を示す平面図である。 耐蝕性配管を設けたロジックプレートの構成図である。 （ａ）は図２２のＧ部拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＨ−Ｈ線矢視断面図である。 （ａ）は図２２のＩ部拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＪ−Ｊ線矢視断面図である。 前記ロジックプレートの断面構造図である。 図２５のＫ−Ｋ線矢視拡大断面図である。 剛性の高い材質の耐蝕性配管を用いた場合の説明図である。 耐蝕性配管の端部の別の接合例を示す断面図である。 耐蝕性配管の端部の別の接合例を示す断面図である。 立体型ロジックプレートの構成図である。 図３０のＭ−Ｍ線矢視断面図である。 Ｎ−Ｎ線矢視断面図である。 他の立体型ロジックプレートの構成図である。 図３３のＯ−Ｏ線矢視断面図である。 図３３のＰ−Ｐ線矢視断面図である。 図３０に示す機器及び部品を１平面内に形成した溝でつなぐ場合の説明図である。 図３３に示す機器及び部品を１平面内に形成した溝でつなぐ場合の説明図である。 立体型ロジックプレートを用いて高温ゾーンと低温ゾーンとに区分した場合の構成図である。 立体型ロジックプレートを用いて高温ゾーンと低温ゾーンとに区分した場合の他の構成図である。 従来の燃料電池発電システムのフロー図の一例である。

符号の説明

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ ロジックプレート
２ プレート
２ａ 接合面
２ｂ 表面
３ プレート
３ａ 表面
３ｂ 接合面
３ｃ 貫通孔
３ｄ 円錐面
３ｅ 段部
３ｆ 嵌合孔
３ｇ 段部
４ 接着剤
５ 機器
６ 植え込みボルト
７ ナット
８，８Ａ〜８Ｉ 溝
９ ボルト穴
１０，１０Ａ〜１０Ｎ 連通孔
１１ Ａ機器
１２ Ｂ機器
１３ Ｏリング
１４ 貫通ボルト
１５，１５Ａ，１５Ｂ 立体モジュール
１６ａ，１６ｂ 断熱材
１７ 貫通ボルト
１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃ 断熱立体モジュール
１９ 電磁弁
２０ 制御機器
２１ 電気配線
２２ Ｃ機器
２３ Ｄ機器
２５ａ 圧力センサー
２５ｂ 流量センサー
２５ｃ 温度センサー
２６ａ，２６ｂ 補助機器
２７ａ，２７ｂ 高温機器
２８ａ，２８ｂ 低温機器
２９ 防蝕層
３０ 溶接線
３１ 離隔材
３２ 架台
３３ａ，３３ｂ，３３ｃ 高温機器
３４ａ，３４ｂ 低温機器
３５ 熱遮断溝
３６ 連通孔
３７ 貫通孔
１０１ 貫通孔
１０２ ナット
１０３ 貫通孔
１０４ ナット
１０５〜１２９ 機器
１３０ 断熱材
１３１ａ，１３１ｂ 高温機器
１３２ａ，１３２ｂ 高温機器
１３３ａ，１３３ｂ 低温機器
１３４ａ，１３４ｂ 低温機器
１３９，１４０ 機器
１４１ａ，１４１ｂ 高温機器
１４２ａ，１４２ｂ 低温機器
１４３ａ，１４３ｂ 高温機器
１４４ａ，１４４ｂ 低温機器
１４５ 断熱材
１５１ 耐蝕性配管
１５２ 受金
１５２ａ 段部
１５２ｂ 貫通孔
１５２ｃ 円錐面
１５２ｄ 段部
１５３ 独楽形部品
１５３ａ 円錐面
１５３ｂ 本体部（接合部）
１５３ｃ 頭部
１５４ 接合部
１５４ａ 円錐面
１５５ ねじ
１６１ 中間プレート
１６２Ａ 部品
１６２Ｂ 機器
１６２Ｃ 機器
１６２Ｄ 部品
１６２Ｅ 部品
１６２Ｆ 機器
１６４ 流体供給口
１６５ 流体排出口
１６６Ａ 部品
１６６Ｂ 機器
１６６Ｃ 機器
１６６Ｄ 部品
１６６Ｅ 部品
１６６Ｆ 機器
１６７ 流体供給口
１６８ 流体排出口
１６９ 流体供給口
１７０ 流体排出口
１７１ 流体供給口
１７２ 流体排出口
１８１ 低温・高温混合機器
１８２ 低温機器
１８３ 低温・高温混合機器
１８４ 高温機器
１８５ 低温・高温混合機器
１８６ 低温機器
１８７ 低温・高温混合機器
１８８ 高温機器
１８９ 高温機器
１９１ 機器
１９２ 部品

Claims (1)

1. ２枚以上のプレートを接合してなるロジックプレートであって、このロジックプレートの何れか一方又は両方の表面に装置の構成機器又は部品を配設するとともに、前記プレートの接合面に流体の流路となる溝を形成し、この溝によって前記機器又は部品をつなぐように構成したロジックプレートを、１組又は複数組備え、高温機器又は部品を配設した高温ゾーンと、低温機器又は部品を配設した低温ゾーンとの間に熱遮断溝を設けたロジックプレートにおいて、
   前記熱遮断溝に冷媒を流すようにしたことを特徴とするロジックプレート。

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