JP6271965B2 - Piping equipment for fuel cells - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池用配管装置に関する。   The present invention relates to a fuel cell piping device.

水素含有燃料と空気との電気化学反応により発電する燃料電池装置は、エネルギー利用効率の高い発電装置として注目されている。
燃料電池装置の外枠体である箱状のパッケージ内には、燃料電池装置を構成する様々な部品や配管などが配置され得る。それゆえ、パッケージ内は部品や配管などにより煩雑となっている(特許文献1の図5参照)。
BACKGROUND ART A fuel cell device that generates power by an electrochemical reaction between a hydrogen-containing fuel and air has attracted attention as a power generating device with high energy utilization efficiency.
Various components, piping, and the like constituting the fuel cell device can be arranged in a box-shaped package that is an outer frame of the fuel cell device. Therefore, the inside of the package is complicated due to parts and piping (see FIG. 5 of Patent Document 1).

この点、特許文献1では、燃料電池装置の構成部品のうちメンテナンスが必要な部品(浄化装置、イオン交換装置、脱硫器)をパッケージの外面パネルの近傍に配置し、これにより当該部品の着脱作業を行い易くすることで、メンテナンス性の向上を図っている。
一方、特許文献2に記載の燃料電池装置(燃料電池発電システム)は樹脂モジュールを備えている。この樹脂モジュールは、その内部に、燃料、空気又は水が流れる流路を備えており、この流路を規定する内壁が樹脂で形成されている。
In this regard, in Patent Document 1, components that require maintenance (purification device, ion exchange device, desulfurizer) among the components of the fuel cell device are arranged in the vicinity of the outer panel of the package. By making it easier to perform, maintenance is improved.
On the other hand, the fuel cell device (fuel cell power generation system) described in Patent Document 2 includes a resin module. This resin module includes a flow path through which fuel, air, or water flows, and an inner wall that defines the flow path is formed of resin.

特開2006−140164号公報JP 2006-140164 A 特開2012−146627号公報JP 2012-146627 A

ところで、例えば燃料電池装置の組立時に、燃料電池装置の構成部品同士を配管を介して接続する場合には、まず、当該部品を所定の設置位置に設置し、この後に、当該部品に配管を接続するという手法が採られ得る。この点、特許文献1に記載のような煩雑な構成の燃料電池装置内では、配管を接続するための作業領域を確保することが難しいので、当該作業を効率良く行うことが難しかった。   By the way, when assembling the fuel cell device, for example, when connecting the components of the fuel cell device via a pipe, first install the part at a predetermined installation position, and then connect the pipe to the component. The technique of doing can be taken. In this regard, in a fuel cell device having a complicated configuration as described in Patent Document 1, it is difficult to secure a work area for connecting pipes, and thus it is difficult to perform the work efficiently.

また、例えば燃料電池装置の組立時に、特許文献2に記載のような樹脂モジュールを配管を介して燃料電池装置の構成部品に接続する場合には、まず、樹脂モジュール及び当該部品を所定の設置位置にそれぞれ設置し、この後に、樹脂モジュール及び当該部品に配管を接続するという手法が採られ得る。この場合においても、特許文献1に記載のような煩雑な構成の燃料電池装置内では、配管を接続するための作業領域を確保することが難しいので、当該作業を効率良く行うことが難しかった。   For example, when a resin module as described in Patent Document 2 is connected to a component of the fuel cell device via a pipe when assembling the fuel cell device, for example, the resin module and the component are first placed at a predetermined installation position. After that, a method of connecting the pipe to the resin module and the parts can be adopted. Even in this case, in the fuel cell device having a complicated configuration as described in Patent Document 1, it is difficult to secure a work area for connecting pipes, and thus it is difficult to perform the work efficiently.

本発明は、このような実状に鑑み、燃料電池装置の組立時などにおける配管の接続作業の効率性を高めることを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to improve the efficiency of pipe connection work during assembly of a fuel cell device.

そのため本発明に係る燃料電池用配管装置は、水平方向に延在する板状の本体部、本体部に設けられて燃料電池用の反応流体が流れる流路部、及び、本体部を上下方向に貫通する貫通孔を備える樹脂製の配管ブロックと、上下方向に延在して貫通孔に挿入される支柱部材と、配管ブロックを支柱部材に対して上下方向に移動可能に支柱部材に取り付ける取付部と、を含み、複数の前記配管ブロックが上下方向に互いに間隔を空けて配置され、上下方向に互いに間隔を空けて配置された複数の前記配管ブロックの其々の前記流路部に下端及び上端が其々接続される、燃料電池用の反応流体が流れる配管と、をさらに含んで構成される。
ここで、本発明における「燃料電池用の反応流体」とは、燃料電池での電気化学反応に直接的又は間接的に用いられ得る気体及び液体の少なくとも一方を意味する。
Therefore, the fuel cell piping device according to the present invention includes a plate-like main body portion extending in the horizontal direction, a flow passage portion provided in the main body portion for flowing a reaction fluid for the fuel cell, and a main body portion in the vertical direction. A resin piping block having a through-hole penetrating, a column member extending in the vertical direction and inserted into the through-hole, and a mounting portion for attaching the pipe block to the column member so as to be movable in the vertical direction with respect to the column member When, only including, a plurality of the pipe block are arranged spaced from one another in the vertical direction, the lower end and the channel portion of其s of the plurality of pipes blocks spaced from each other in the vertical direction upper end is其s connection, the pipe through which the reaction fluid for a fuel cell, the further Nde contains constructed.
Here, the “reaction fluid for a fuel cell” in the present invention means at least one of a gas and a liquid that can be used directly or indirectly for an electrochemical reaction in the fuel cell.

本発明によれば、配管ブロックが、支柱部材に対して上下方向に移動可能に、支柱部材に取り付けられる。これにより、例えば燃料電池装置の組立時に、配管ブロック内の流路部を配管を介して燃料電池装置の構成部品に接続する場合には、まず、配管ブロックが取り付けられた支柱部材及び当該部品を所定の設置位置にそれぞれ設置し、この後に、配管ブロック及び当該部品に配管を接続する。この配管の接続時には、配管の接続作業のための作業領域を確保するように、配管ブロックを上下方向に移動させることで、配管ブロックの高さ位置を変更することができるので、配管の接続作業を効率的に行うことができる。   According to the present invention, the piping block is attached to the support member so as to be movable in the vertical direction with respect to the support member. Thus, for example, when assembling the fuel cell device, when connecting the flow path portion in the piping block to the component parts of the fuel cell device via the piping, first, the column member to which the piping block is attached and the component are attached. Each is installed at a predetermined installation position, and thereafter, the piping is connected to the piping block and the parts. When connecting this pipe, the height position of the pipe block can be changed by moving the pipe block up and down to ensure a work area for pipe connection work. Can be performed efficiently.

本発明の第1実施形態における燃料電池装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the fuel cell apparatus in 1st Embodiment of this invention. 発電部の概略構成を示す図Diagram showing schematic configuration of power generation unit パッケージ内の部品設置スペースを示す図Diagram showing space for installing components in the package 燃料電池用配管装置に搭載される部品の配置を示す図Diagram showing the layout of components mounted on fuel cell piping equipment 燃料電池用配管装置の概略構成を示す斜視図The perspective view which shows schematic structure of the piping apparatus for fuel cells 配管ブロックの概略構成を示す斜視図The perspective view which shows schematic structure of a piping block 配管ブロックを支柱部材に固定する方法を示す図The figure which shows the method of fixing a piping block to a support | pillar member 配管ブロックの高さ位置を変更する方法を示す図Diagram showing how to change the height position of piping block 本発明の第2実施形態における燃料電池用配管装置の部分拡大図The elements on larger scale of the piping apparatus for fuel cells in 2nd Embodiment of this invention

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態における燃料電池装置の概略構成を示す。図2は発電部の概略構成を示す。尚、本実施形態では、燃料電池装置として、家庭用電源として用いられ得る固体酸化物形燃料電池装置(SOFC装置)を例にとって、本発明に係る燃料電池用配管装置を説明するが、燃料電池装置の種類はこれに限らない。   FIG. 1 shows a schematic configuration of a fuel cell device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a schematic configuration of the power generation unit. In the present embodiment, the fuel cell piping apparatus according to the present invention will be described by taking a solid oxide fuel cell apparatus (SOFC apparatus) that can be used as a household power source as an example of the fuel cell apparatus. The type of device is not limited to this.

燃料電池装置は、その主要部を成す発電部1と、排ガス処理部2と、熱交換器3と、パワーコンディショナー(以下、「PCS」という)5と、制御ユニット6と、箱状のパッケージ7とを含んで構成される。発電部1は、後述する燃料電池スタック12を含む。排ガス処理部2では、発電部1より排出される排ガスが浄化される。熱交換器3では、排ガス処理部2にて浄化された排ガスの熱を回収して温水を得る。PCS5では、発電部1の発電電力を取り出す。パッケージ7は、発電部1、排ガス処理部2、熱交換器3、PCS5、及び制御ユニット6を収容する。   The fuel cell apparatus includes a power generation unit 1, an exhaust gas treatment unit 2, a heat exchanger 3, a power conditioner (hereinafter referred to as “PCS”) 5, a control unit 6, and a box-shaped package 7. It is comprised including. The power generation unit 1 includes a fuel cell stack 12 described later. In the exhaust gas processing unit 2, the exhaust gas discharged from the power generation unit 1 is purified. In the heat exchanger 3, the heat of the exhaust gas purified by the exhaust gas treatment unit 2 is recovered to obtain hot water. In the PCS 5, the power generated by the power generation unit 1 is taken out. The package 7 accommodates the power generation unit 1, the exhaust gas processing unit 2, the heat exchanger 3, the PCS 5, and the control unit 6.

パッケージ7内の発電部1は、図2に示すように、箱状のケーシング10内に、改質器11と、燃料電池スタック12(複数の燃料電池セル13の組立体)と、オフガス燃焼部14とを配置して構成される。すなわち、ケーシング10は、発電部1の外枠体であり、改質器11と、燃料電池スタック12と、オフガス燃焼部14とを取り囲んでいる。ケーシング10は耐熱性金属により形成され得る。ここで、燃料電池スタック12及び燃料電池セル13は、本発明の燃料電池に対応するものである。   As shown in FIG. 2, the power generation unit 1 in the package 7 includes a reformer 11, a fuel cell stack 12 (an assembly of a plurality of fuel cells 13), and an off-gas combustion unit in a box-shaped casing 10. 14 is arranged. That is, the casing 10 is an outer frame of the power generation unit 1 and surrounds the reformer 11, the fuel cell stack 12, and the off-gas combustion unit 14. The casing 10 can be formed of a refractory metal. Here, the fuel cell stack 12 and the fuel cell 13 correspond to the fuel cell of the present invention.

図1及び図2に示すように、パッケージ7の外部からケーシング10の内部へ、原燃料の供給通路20が設けられている。ここで、原燃料としては、例えば、炭化水素系燃料が用いられる。炭化水素系燃料としては、分子中に炭素と水素とを含む化合物(酸素等、他の元素を含んでいてもよい)若しくはそれらの混合物が用いられ、例えば、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、バイオ燃料が挙げられる。具体的には、炭化水素類として、メタン、エタン、プロパン、ブタン、天然ガス、LPG(液化石油ガス)、都市ガス、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油が挙げられる。アルコール類として、メタノール、エタノールが挙げられる。エーテル類として、ジメチルエーテルが挙げられる。バイオ燃料として、バイオガス、バイオエタノール、バイオディーゼル、バイオジェットが挙げられる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a raw fuel supply passage 20 is provided from the outside of the package 7 to the inside of the casing 10. Here, as the raw fuel, for example, a hydrocarbon fuel is used. As the hydrocarbon fuel, a compound containing carbon and hydrogen in its molecule (which may contain other elements such as oxygen) or a mixture thereof is used. For example, hydrocarbons, alcohols, ethers And biofuels. Specific examples of hydrocarbons include methane, ethane, propane, butane, natural gas, LPG (liquefied petroleum gas), city gas, gasoline, naphtha, kerosene, and light oil. Examples of alcohols include methanol and ethanol. Examples of ethers include dimethyl ether. Examples of biofuels include biogas, bioethanol, biodiesel, and biojet.

図1に示すように、原燃料の供給通路20のうちパッケージ7の内部に位置する部分には、上流側から下流側に向かって順に、脱硫器21と、流量センサ22と、バッファタンク23と、適宜の供給量制御装置としてのポンプ24と、混合タンク25とが設けられている。脱硫器21では、原燃料中の硫黄化合物が除去される。流量センサ22では、原燃料の流量が検出される。この流量センサ22からの流量検出信号は、図示しない信号線を介して、制御ユニット6に伝達される。バッファタンク23は、原燃料の供給通路20と比較して断面積が大きく形成されており、原燃料の脈動を抑制する機能を有する。混合タンク25では、原燃料と、後述する改質用空気の供給通路30からの改質用空気とが混合される。   As shown in FIG. 1, a portion of the raw fuel supply passage 20 that is located inside the package 7 has a desulfurizer 21, a flow sensor 22, a buffer tank 23, and the like in order from the upstream side to the downstream side. A pump 24 as an appropriate supply amount control device and a mixing tank 25 are provided. In the desulfurizer 21, sulfur compounds in the raw fuel are removed. The flow sensor 22 detects the flow rate of the raw fuel. The flow rate detection signal from the flow rate sensor 22 is transmitted to the control unit 6 via a signal line (not shown). The buffer tank 23 has a larger cross-sectional area than the raw fuel supply passage 20 and has a function of suppressing pulsation of the raw fuel. In the mixing tank 25, the raw fuel and reforming air from a reforming air supply passage 30 described later are mixed.

図1に示すように、パッケージ7の外部から混合タンク25へ、改質用空気の供給通路30が設けられている。改質用空気の供給通路30のうちパッケージ7の内部に位置する部分には、上流側から下流側に向かって順に、エアフィルタ31と、適宜の供給量制御装置としてのポンプ32と、流量センサ33とが設けられている。エアフィルタ31は、空気中の異物を除去する機能を有する。流量センサ33では、改質用空気の流量が検出される。この流量センサ33からの流量検出信号は、図示しない信号線を介して、制御ユニット6に伝達される。   As shown in FIG. 1, a reforming air supply passage 30 is provided from the outside of the package 7 to the mixing tank 25. An air filter 31, a pump 32 as an appropriate supply amount control device, and a flow rate sensor are arranged in order from the upstream side to the downstream side in a portion of the reforming air supply passage 30 located inside the package 7. 33 is provided. The air filter 31 has a function of removing foreign substances in the air. The flow rate sensor 33 detects the flow rate of the reforming air. The flow rate detection signal from the flow rate sensor 33 is transmitted to the control unit 6 via a signal line (not shown).

ここで、原燃料の供給通路20のうち、流量センサ22から混合タンク25までの間の部分と、改質用空気の供給通路30のうち、ポンプ32から混合タンク25までの間の部分とが、後述する燃料電池用配管装置(以下、「配管装置」と称する」)100により構成され得る。   Here, a portion of the raw fuel supply passage 20 between the flow sensor 22 and the mixing tank 25 and a portion of the reforming air supply passage 30 between the pump 32 and the mixing tank 25 are included. The fuel cell piping device (hereinafter referred to as “piping device”) 100 described later.

図1及び図2に示すように、パッケージ7内の後述する水タンク64からケーシング10内へ、水蒸気改質用の水(改質水)の供給通路40が設けられている。パッケージ7内における改質水の供給通路40には、適宜の供給量制御装置としてのポンプ42が設けられている。改質水の流量を検出する必要がある場合には、流量センサ41が改質水の供給通路40に更に設けられる。流量センサ41では、改質水の流量が検出される。この流量センサ41からの流量検出信号は、図示しない信号線を介して、制御ユニット6に伝達される。   As shown in FIGS. 1 and 2, a water reforming water supply passage 40 is provided from a water tank 64 (described later) in the package 7 into the casing 10. The reforming water supply passage 40 in the package 7 is provided with a pump 42 as an appropriate supply amount control device. When it is necessary to detect the flow rate of the reforming water, a flow rate sensor 41 is further provided in the reforming water supply passage 40. The flow rate sensor 41 detects the flow rate of the reforming water. The flow rate detection signal from the flow rate sensor 41 is transmitted to the control unit 6 via a signal line (not shown).

図1及び図2に示すように、パッケージ7の外部からケーシング10の内部へ、カソード用空気の供給通路50が設けられている。ここで、カソード用空気の供給通路50は、その下流側の端部が、燃料電池セル13の空気極(カソード)に臨んでいる。カソード用空気の供給通路50のうちパッケージ7の内部に位置する部分には、上流側から下流側に向かって順に、エアフィルタ51と、適宜の供給量制御装置としてのポンプ52と、流量センサ53とが設けられている。エアフィルタ51は、空気中の異物を除去する機能を有する。流量センサ53では、カソード用空気の流量が検出される。この流量センサ53からの流量検出信号は、図示しない信号線を介して、制御ユニット6に伝達される。ここにおいて、カソード用空気の供給通路50を流れる空気は、後述する燃料電池セル13の空気極に供給される酸化剤である。   As shown in FIGS. 1 and 2, a cathode air supply passage 50 is provided from the outside of the package 7 to the inside of the casing 10. Here, the cathode air supply passage 50 has its downstream end facing the air electrode (cathode) of the fuel cell 13. An air filter 51, a pump 52 as an appropriate supply amount control device, and a flow rate sensor 53 are disposed in the portion of the cathode air supply passage 50 located inside the package 7 in order from the upstream side to the downstream side. And are provided. The air filter 51 has a function of removing foreign substances in the air. The flow sensor 53 detects the flow rate of the cathode air. The flow rate detection signal from the flow rate sensor 53 is transmitted to the control unit 6 via a signal line (not shown). Here, the air flowing through the cathode air supply passage 50 is an oxidant supplied to the air electrode of the fuel cell 13 described later.

図2に示す改質器11は、耐熱性金属により形成されたケース内の室に改質触媒を充填して構成されている。改質器11には、原燃料及び改質水の供給通路20,40が接続されている。従って、改質器11は、水を気化させて得た水蒸気の存在下で、原燃料を水蒸気改質反応により改質し、水素リッチな燃料ガス(改質ガス)を生成する。尚、水蒸気改質反応に替えて、部分酸化反応又は自己熱改質反応など、更にはこれらの改質反応の組み合わせなど、水素発生手法として公知な手法によって改質ガスを生成してもよい。ここにおいて、改質器11で生成される改質ガスは、後述する燃料電池セル13の燃料極に供給される水素含有燃料である。   A reformer 11 shown in FIG. 2 is configured by filling a chamber in a case formed of a heat-resistant metal with a reforming catalyst. The reformer 11 is connected to supply paths 20 and 40 for raw fuel and reformed water. Therefore, the reformer 11 reforms the raw fuel by a steam reforming reaction in the presence of water vapor obtained by vaporizing water to generate hydrogen-rich fuel gas (reformed gas). Instead of the steam reforming reaction, the reformed gas may be generated by a technique known as a hydrogen generation technique such as a partial oxidation reaction or an autothermal reforming reaction, or a combination of these reforming reactions. Here, the reformed gas generated in the reformer 11 is a hydrogen-containing fuel supplied to the fuel electrode of the fuel cell 13 described later.

燃料電池スタック12は、複数の固体酸化物形燃料電池セル13を直列及び/又は並列に接続してなる組立体である。各セル13は、固体酸化物電解質の両面に燃料極(アノード)と空気極(カソード)を積層してなる。燃料極には改質器11出口からの改質ガスの供給通路15により改質ガスが供給される。空気極には、カソード用空気の供給通路50により空気が供給される。
従って、燃料電池セル13の各々において、空気極にて、下記(1)式の電気化学反応が生起され、燃料極にて、下記(2)式の電気化学反応が生起されて、発電がなされる。
空気極: 1/2O+2e→O2−(固体電解質) ・・・(1)
燃料極: O2−(固体電解質)+H→HO+2e・・・(2)
The fuel cell stack 12 is an assembly formed by connecting a plurality of solid oxide fuel cells 13 in series and / or in parallel. Each cell 13 is formed by laminating a fuel electrode (anode) and an air electrode (cathode) on both sides of a solid oxide electrolyte. The reformed gas is supplied to the fuel electrode through the reformed gas supply passage 15 from the outlet of the reformer 11. Air is supplied to the air electrode through the cathode air supply passage 50.
Therefore, in each fuel cell 13, an electrochemical reaction of the following formula (1) occurs at the air electrode, and an electrochemical reaction of the following formula (2) occurs at the fuel electrode to generate power. The
Air electrode: 1 / 2O 2 + 2e → O 2− (solid electrolyte) (1)
Fuel electrode: O 2− (solid electrolyte) + H 2 → H 2 O + 2e (2)

オフガス燃焼部14は、ケーシング10内に設けられている。オフガス燃焼部14では、燃料電池スタック12での余剰の改質ガス(アノードオフガス)を余剰の空気の存在下で燃焼させる。ケーシング10は、オフガス燃焼部14で発生する燃焼熱により、改質器11及び燃料電池スタック12を高温状態に維持する。   The off-gas combustion unit 14 is provided in the casing 10. In the off-gas combustion unit 14, surplus reformed gas (anode off-gas) in the fuel cell stack 12 is burned in the presence of surplus air. The casing 10 maintains the reformer 11 and the fuel cell stack 12 in a high temperature state by the combustion heat generated in the off-gas combustion unit 14.

ケーシング10には、その内部での燃焼によって生成された高温の排ガスを浄化する排ガス処理部2が接続されている。排ガス処理部2は、例えば、金属製のケース内の室に燃焼触媒を充填して構成される。排ガス処理部2では、排ガス中に含まれる一酸化炭素や水素などの成分が、燃焼触媒により浄化処理される。   The casing 10 is connected to an exhaust gas treatment unit 2 for purifying high-temperature exhaust gas generated by combustion inside the casing 10. The exhaust gas treatment unit 2 is configured, for example, by filling a chamber in a metal case with a combustion catalyst. In the exhaust gas treatment unit 2, components such as carbon monoxide and hydrogen contained in the exhaust gas are purified by a combustion catalyst.

図1に示すように、排ガス処理部2には、排ガス処理部2で処理された後の排ガスと水とで熱交換を行う熱交換器3が接続されている。熱交換器3では、発電部1の廃熱(燃料電池スタック12で発生する熱を含む排ガスの熱)を回収して温水を得る。熱交換器3を通過した排ガスは、排ガス通路16を介して、パッケージ7の外部に排出される。   As shown in FIG. 1, the exhaust gas treatment unit 2 is connected to a heat exchanger 3 that performs heat exchange between the exhaust gas after being treated by the exhaust gas treatment unit 2 and water. In the heat exchanger 3, the waste heat of the power generation unit 1 (heat of exhaust gas including heat generated in the fuel cell stack 12) is recovered to obtain hot water. The exhaust gas that has passed through the heat exchanger 3 is discharged to the outside of the package 7 through the exhaust gas passage 16.

熱交換器3は、図示しない給湯装置(パッケージ7とは別のパッケージ)の貯湯槽と熱媒体循環通路60により接続されている。パッケージ7内の熱媒体循環通路60には、適宜の供給量制御装置としてのポンプ61が設けられている。   The heat exchanger 3 is connected to a hot water storage tank (not shown) of a hot water supply device (a package different from the package 7) by a heat medium circulation passage 60. The heat medium circulation passage 60 in the package 7 is provided with a pump 61 as an appropriate supply amount control device.

熱交換器3内の排ガス通路では、熱媒体循環通路60との熱交換により排ガス中の水分が凝縮する。このため、熱交換器3内の排ガス通路の途中には、凝縮水の回収通路62が接続されている。パッケージ7内の凝縮水の回収通路62には、回収水処理部63が設けられている。回収水処理部63は、例えばイオン交換樹脂を含んで構成される。また、パッケージ7内の凝縮水の回収通路32の下流端は水タンク64に接続されている。   In the exhaust gas passage in the heat exchanger 3, moisture in the exhaust gas is condensed by heat exchange with the heat medium circulation passage 60. For this reason, a condensed water recovery passage 62 is connected in the middle of the exhaust gas passage in the heat exchanger 3. A recovered water treatment unit 63 is provided in the condensed water recovery passage 62 in the package 7. The recovered water treatment unit 63 includes, for example, an ion exchange resin. The downstream end of the condensed water recovery passage 32 in the package 7 is connected to a water tank 64.

熱交換器3での熱交換により生成された凝縮水は、凝縮水の回収通路62を通り、回収水処理部63で処理されて、水タンク64に貯留される。水タンク64に貯留された水は、前述のポンプ42により吸引され、改質水の供給通路40を通って、改質器11に供給される。   The condensed water generated by heat exchange in the heat exchanger 3 passes through the condensed water recovery passage 62, is processed by the recovered water processing unit 63, and is stored in the water tank 64. The water stored in the water tank 64 is sucked by the aforementioned pump 42 and supplied to the reformer 11 through the reforming water supply passage 40.

PCS5は、発電部1の燃料電池スタック12で発生した直流電力を取り出すものである。また、PCS5はインバータを備え、直流電力を交流電力に変換して、図示しない家庭内負荷(電気機器)に供給する。尚、燃料電池スタック12の発電電力が家庭内負荷の需要電力に満たない場合は、不足分として、図示しない系統電源からの系統電力が家庭内負荷に供給される。   The PCS 5 extracts DC power generated in the fuel cell stack 12 of the power generation unit 1. The PCS 5 includes an inverter, converts DC power into AC power, and supplies it to a household load (electrical device) (not shown). When the power generated by the fuel cell stack 12 is less than the demand power of the household load, the system power from a grid power source (not shown) is supplied to the household load as a shortage.

制御ユニット6は、燃料電池スタック12の発電電力や、熱交換に用いる熱媒体を循環させるためのポンプ61の運転などを制御するものである。制御ユニット6はマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータはCPU、ROM、RAM、及び入出力インターフェイスなどを備えている。   The control unit 6 controls the power generated by the fuel cell stack 12, the operation of a pump 61 for circulating a heat medium used for heat exchange, and the like. The control unit 6 is constituted by a microcomputer. This microcomputer includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like.

制御ユニット6による発電電力の制御は、ポンプ24,32,42を介して改質器11への原燃料、改質水、改質用空気の供給量を制御して、燃料電池スタック12への改質ガス(アノードガス)の供給量を制御することによって、また、ポンプ52を介して燃料電池スタック12への空気(カソードガス)の供給量を制御することによって、行われる。
従って、制御ユニット6は、家庭内負荷の需要電力に応じて、定格最大発電電力の範囲内で、燃料電池スタック12の発電電力目標値を設定し、これに従って(発電電力目標値を得るように)、燃料、水、及び空気の供給量を制御することにより、燃料電池スタック12の発電電力を制御する。
Control of the generated power by the control unit 6 is performed by controlling the supply amounts of raw fuel, reforming water, and reforming air to the reformer 11 via the pumps 24, 32, 42, and supplying the fuel cell stack 12 to the fuel cell stack 12. This is performed by controlling the supply amount of the reformed gas (anode gas) and by controlling the supply amount of air (cathode gas) to the fuel cell stack 12 via the pump 52.
Therefore, the control unit 6 sets the generated power target value of the fuel cell stack 12 within the range of the rated maximum generated power in accordance with the demand power of the household load, and according to this (to obtain the generated power target value). ), The generated power of the fuel cell stack 12 is controlled by controlling the supply amounts of fuel, water, and air.

制御ユニット6はまた、PCS5を制御する。具体的には、燃料電池スタック12の発電電力目標値に基づいて、燃料電池スタック12から取り出す電流を設定・制御する。より詳しくは、燃料電池スタック12の発電電力目標値を燃料電池スタック12の出力電圧(瞬時値)で除算して、電流目標値を設定し、この電流目標値に従って、燃料電池スタック12から取り出す電流を制御する。   The control unit 6 also controls the PCS 5. Specifically, the current taken out from the fuel cell stack 12 is set and controlled based on the generated power target value of the fuel cell stack 12. More specifically, a target current value is set by dividing the generated power target value of the fuel cell stack 12 by the output voltage (instantaneous value) of the fuel cell stack 12, and the current extracted from the fuel cell stack 12 according to the current target value. To control.

図3はパッケージ7の横断面図であり、パッケージ7内の部品設置スペースを示している。尚、説明の便宜上、図3に示すように上下・左右を規定して、以下説明する。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the package 7 and shows a component installation space in the package 7. For convenience of explanation, the following description will be given by defining the top and bottom and the left and right as shown in FIG.

本実施形態において、パッケージ7内には、複数(図では6つ)の部品設置スペース71〜76が設けられている。これら部品設置スペースのうち、パッケージ7の内面と部品設置スペース71〜75とによって取り囲まれる部品設置スペース76には、配管装置100などが設置され得る。また、部品設置スペース71〜75には、発電部1、排ガス処理部2、熱交換器3、PCS5、制御ユニット6、脱硫器21、エアフィルタ31,51、ポンプ42,52,61、回収水処理部63、水タンク64などが設置され得る。尚、本実施形態では、配管装置100が設置される部品設置スペースとして、部品設置スペース76を例にとって以下説明するが、配管装置100が配置される部品設置スペースはこれに限らない。   In the present embodiment, a plurality (six in the figure) of component installation spaces 71 to 76 are provided in the package 7. Among these component installation spaces, the piping device 100 or the like can be installed in the component installation space 76 surrounded by the inner surface of the package 7 and the component installation spaces 71 to 75. The parts installation spaces 71 to 75 include a power generation unit 1, an exhaust gas treatment unit 2, a heat exchanger 3, a PCS 5, a control unit 6, a desulfurizer 21, air filters 31 and 51, pumps 42, 52 and 61, recovered water. A processing unit 63, a water tank 64, and the like can be installed. In the present embodiment, the component installation space 76 is described below by taking the component installation space 76 as an example, but the component installation space in which the piping device 100 is disposed is not limited thereto.

図4は、配管装置100に搭載される部品の配置を示している。図5は、配管装置100の概略構成を示す斜視図である。図6(A)、図6(B)、及び図6(C)は、それぞれ、配管ブロック111〜113の概略構成を示す斜視図である。尚、説明の便宜上、図4〜図6に示すように、上下・前後・左右を規定して、以下説明する。   FIG. 4 shows the arrangement of components mounted on the piping device 100. FIG. 5 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the piping device 100. FIGS. 6A, 6 </ b> B, and 6 </ b> C are perspective views illustrating schematic configurations of the piping blocks 111 to 113, respectively. For convenience of explanation, as shown in FIG. 4 to FIG.

配管装置100は、複数(図では3個)の配管ブロック111〜113と、複数(図では3本)の支柱部材151〜153とを含んで構成される。
配管ブロック111〜113は、それぞれ、樹脂製である。配管ブロック111〜113は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS樹脂)により形成される。
The piping device 100 includes a plurality (three in the drawing) of piping blocks 111 to 113 and a plurality (three in the drawing) of support members 151 to 153.
Each of the piping blocks 111 to 113 is made of resin. The piping blocks 111 to 113 are made of, for example, polyphenylene sulfide resin (PPS resin).

配管ブロック111〜113は、それぞれ、水平方向に延在する板状の本体部111a,112a,113aを含んで構成される。本体部111a,112a,113aは、各々が、平面視で矩形状をなしている。   Each of the piping blocks 111 to 113 includes plate-like main body portions 111a, 112a, and 113a extending in the horizontal direction. Each of the main body portions 111a, 112a, and 113a has a rectangular shape in plan view.

本体部111aの左側前部、右側前部、及び中央後部には、それぞれ、本体部111aを上下方向に貫通する角筒状の貫通孔111b,111c,111dが形成されている。ここで、角筒状とは、断面形状が長方形状又は正方形状であることを意味する。
本体部111aの前面のうち貫通孔111bに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部111eが形成されている。
本体部111aの右側面のうち貫通孔111cに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部111fが形成されている。
本体部111aの後面のうち貫通孔111dに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部(図示せず)が形成されている。
In the left front portion, the right front portion, and the central rear portion of the main body portion 111a, rectangular tube-like through holes 111b, 111c, and 111d that penetrate the main body portion 111a in the vertical direction are formed. Here, the square tube shape means that the cross-sectional shape is rectangular or square.
A groove 111e having a U-shaped cross section that is open downward is formed in a portion corresponding to the through hole 111b in the front surface of the main body 111a.
A groove portion 111f having a U-shaped cross section that is open downward is formed in a portion corresponding to the through hole 111c in the right side surface of the main body portion 111a.
A groove portion (not shown) having a U-shaped cross-section opened downward is formed in a portion corresponding to the through hole 111d on the rear surface of the main body portion 111a.

本体部112aの左側前部、右側前部、及び中央後部には、それぞれ、本体部112aを上下方向に貫通する角筒状の貫通孔112b,112c,112dが形成されている。
本体部112aの前面のうち貫通孔112bに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部112eが形成されている。
本体部112aの右側面のうち貫通孔112cに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部112fが形成されている。
本体部112aの後面のうち貫通孔112dに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部(図示せず)が形成されている。
In the left front part, the right front part, and the central rear part of the main body part 112a, rectangular cylindrical through holes 112b, 112c, and 112d that penetrate the main body part 112a in the vertical direction are formed.
A groove portion 112e having a U-shaped cross-section opened downward is formed in a portion corresponding to the through hole 112b in the front surface of the main body portion 112a.
A groove portion 112f having a U-shaped cross-section opened downward is formed in a portion corresponding to the through hole 112c on the right side surface of the main body portion 112a.
A groove portion (not shown) having a U-shaped cross section that is open downward is formed in a portion corresponding to the through hole 112d on the rear surface of the main body portion 112a.

本体部113aの左側前部、右側前部、及び中央後部には、それぞれ、本体部113aを上下方向に貫通する角筒状の貫通孔113b,113c,113dが形成されている。
本体部113aの前面のうち貫通孔113bに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部113eが形成されている。
本体部113aの右側面のうち貫通孔113cに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部113fが形成されている。
本体部113aの後面のうち貫通孔113dに対応する部分には、下方開放のU字状の断面を有する溝部(図示せず)が形成されている。
In the left front portion, the right front portion, and the central rear portion of the main body portion 113a, square cylindrical through holes 113b, 113c, and 113d that penetrate the main body portion 113a in the vertical direction are formed.
A groove 113e having a U-shaped cross section that is open downward is formed in a portion corresponding to the through hole 113b in the front surface of the main body 113a.
A groove 113f having a U-shaped cross section that is open downward is formed in a portion corresponding to the through hole 113c in the right side surface of the main body 113a.
A groove portion (not shown) having a U-shaped cross-section opened downward is formed in a portion corresponding to the through hole 113d on the rear surface of the main body portion 113a.

尚、本実施形態において、配管装置100は、上段に配管ブロック111が配置され、中段に配管ブロック112が配置され、下段に配管ブロック113が配置される、いわゆる三段構造となっている。また、配管ブロック111〜113は、上下方向に互いに間隔を空けて配置されている。   In the present embodiment, the piping device 100 has a so-called three-stage structure in which the piping block 111 is arranged in the upper stage, the piping block 112 is arranged in the middle stage, and the piping block 113 is arranged in the lower stage. Moreover, the piping blocks 111-113 are arrange | positioned at intervals at the up-down direction.

支柱部材151〜153は、各々が、L字状の断面を有して上下方向に延在する柱状部材である。支柱部材151〜153は、例えば、平板状の金属板をL字状に屈曲させることで形成され得る。   Each of the support members 151 to 153 is a columnar member that has an L-shaped cross section and extends in the vertical direction. The support members 151 to 153 can be formed, for example, by bending a flat metal plate into an L shape.

支柱部材151は、配管ブロック111の貫通孔111b、配管ブロック112の貫通孔112b、及び、配管ブロック113の貫通孔113bに挿入される。支柱部材151は、その前面151a及び左側面151bが、貫通孔111b,112b,113bの内壁に面接触し得る。
支柱部材151の前面151aには、複数(図では8つ)のねじ孔151cが上下方向に互いに間隔を空けて直列に貫通形成されている。ねじ孔151cは、支柱部材151の前面151aを水平方向に貫通している。
The support member 151 is inserted into the through hole 111 b of the piping block 111, the through hole 112 b of the piping block 112, and the through hole 113 b of the piping block 113. The support member 151 can be in surface contact with the inner walls of the through holes 111b, 112b, and 113b at the front surface 151a and the left side surface 151b.
A plurality (eight in the figure) of screw holes 151c are formed through the front surface 151a of the support member 151 in series in the vertical direction with a space therebetween. The screw hole 151c penetrates the front surface 151a of the column member 151 in the horizontal direction.

支柱部材152は、配管ブロック111の貫通孔111c、配管ブロック112の貫通孔112c、及び、配管ブロック113の貫通孔113cに挿入される。支柱部材152は、その右側面152a及び前面152bが、貫通孔111c,112c,113cの内壁に面接触し得る。
支柱部材152の右側面152aには、複数(図では8つ)のねじ孔152cが上下方向に互いに間隔を空けて直列に貫通形成されている。ねじ孔152cは、支柱部材152の右側面152aを水平方向に貫通している。
The support member 152 is inserted into the through hole 111 c of the piping block 111, the through hole 112 c of the piping block 112, and the through hole 113 c of the piping block 113. The right side surface 152a and the front surface 152b of the column member 152 can be in surface contact with the inner walls of the through holes 111c, 112c, and 113c.
A plurality (eight in the figure) of screw holes 152c are formed through the right side surface 152a of the support member 152 in series in the vertical direction with a space therebetween. The screw hole 152c penetrates the right side surface 152a of the column member 152 in the horizontal direction.

支柱部材153は、配管ブロック111の貫通孔111d、配管ブロック112の貫通孔112d、及び、配管ブロック113の貫通孔113dに挿入される。支柱部材153は、その後面153a及び左側面153bが、貫通孔111d,112d,113dの内壁に面接触し得る。
支柱部材153の後面153aには、複数(図では8つ)のねじ孔153cが上下方向に互いに間隔を空けて直列に貫通形成されている。ねじ孔153cは、支柱部材153の後面153aを水平方向に貫通している。
The support member 153 is inserted into the through hole 111 d of the piping block 111, the through hole 112 d of the piping block 112, and the through hole 113 d of the piping block 113. As for the column member 153, the rear surface 153a and the left side surface 153b can be in surface contact with the inner walls of the through holes 111d, 112d, and 113d.
A plurality (eight in the figure) of screw holes 153c are formed in the rear surface 153a of the support member 153 so as to penetrate in series in the vertical direction with a space therebetween. The screw hole 153c penetrates the rear surface 153a of the column member 153 in the horizontal direction.

図7は、図5の部分αに対応するものであり、配管ブロック112を支柱部材151〜153(特に支柱部材152)に固定する方法を示している。
配管ブロック112を支柱部材151〜153に固定するときには、まず、ボルト160を、支柱部材151のねじ孔151cに螺合させる。また、ボルト160を、支柱部材152のねじ孔152cに螺合させる(図7(A)参照)。更に、ボルト160を、支柱部材153のねじ孔153cに螺合させる。このときに、各ボルト160は、ねじ孔151c,152c,153cに、完全には締め込まれていない。
FIG. 7 corresponds to the part α of FIG. 5 and shows a method of fixing the piping block 112 to the column members 151 to 153 (particularly the column member 152).
When fixing the piping block 112 to the column members 151 to 153, first, the bolt 160 is screwed into the screw hole 151 c of the column member 151. Further, the bolt 160 is screwed into the screw hole 152c of the support member 152 (see FIG. 7A). Further, the bolt 160 is screwed into the screw hole 153 c of the support member 153. At this time, each bolt 160 is not completely tightened into the screw holes 151c, 152c, and 153c.

次に、貫通孔112b,112c,112dに支柱部材151〜153が挿入された配管ブロック112の本体部112aを支柱部材151〜153に対して下方にスライドさせることで(図7(A)参照)、各ボルト160の雄ねじ部161に、本体部112aの各溝部(溝部112e,112fなど)が係合する(図7(B)参照)。
次に、各ボルト160をねじ孔151c,152c,153cに完全に締め込む(図7(C)参照)。これにより、配管ブロック112と支柱部材151〜153とがボルト締結される。
Next, the main body portion 112a of the piping block 112 in which the support members 151 to 153 are inserted into the through holes 112b, 112c, and 112d is slid downward with respect to the support members 151 to 153 (see FIG. 7A). The respective groove portions (groove portions 112e, 112f, etc.) of the main body portion 112a engage with the male screw portions 161 of the respective bolts 160 (see FIG. 7B).
Next, each bolt 160 is completely tightened into the screw holes 151c, 152c, and 153c (see FIG. 7C). Thereby, the piping block 112 and the column members 151 to 153 are bolted.

尚、配管ブロック111を支柱部材151〜153に固定する方法、及び、配管ブロック113を支柱部材151〜153に固定する方法については、図7を用いて説明した、配管ブロック112を支柱部材151〜153に固定する方法と同様であるので、その説明を省略する。
ここで、ボルト160が、本発明の「支柱部材に設けられて支柱部材より水平方向外側に突出する突出部」に対応する。また、溝部111e,111f,112e,112f,113e,113fなどが、本発明の「本体部のうち突出部に対応する部分に形成されて突出部が係合する溝部」に対応する。
In addition, about the method of fixing the piping block 111 to the support | pillar members 151-153, and the method of fixing the piping block 113 to the support | pillar members 151-153, the piping block 112 demonstrated using FIG. Since it is the same as the method of fixing to 153, the description is abbreviate | omitted.
Here, the bolt 160 corresponds to “a protruding portion provided on the support member and protruding outward in the horizontal direction from the support member”. Further, the groove portions 111e, 111f, 112e, 112f, 113e, 113f and the like correspond to “a groove portion formed in a portion of the main body portion corresponding to the protruding portion and engaged with the protruding portion”.

図8は、図5の部分αに対応するものであり、配管ブロック112の高さ位置を変更する方法を示している。
配管ブロック112の高さ位置を変更するときには、まず、支柱部材151のねじ孔151cに締め込まれたボルト160を緩め、また、支柱部材152のねじ孔152cに締め込まれたボルト160を緩め(図8(A)及び(B)参照)、更に、支柱部材153のねじ孔153cに締め込まれたボルト160を緩める。このときに、各ボルト160は、ねじ孔151c,152c,153cから脱離していない。また、このときには、各ボルト160の雄ねじ部161に、本体部112aの各溝部(溝部112e,112fなど)が係合している。
FIG. 8 corresponds to the part α in FIG. 5 and shows a method of changing the height position of the piping block 112.
When changing the height position of the piping block 112, first, the bolt 160 tightened in the screw hole 151c of the column member 151 is loosened, and the bolt 160 tightened in the screw hole 152c of the column member 152 is loosened ( 8A and 8B), the bolt 160 tightened in the screw hole 153c of the column member 153 is further loosened. At this time, each bolt 160 is not detached from the screw holes 151c, 152c, 153c. At this time, the groove portions (groove portions 112e, 112f, etc.) of the main body portion 112a are engaged with the male screw portions 161 of the respective bolts 160.

次に、配管ブロック112の本体部112aを支柱部材151〜153に対して上方にスライドさせることで(図8(C)参照)、配管ブロック112の高さ位置が変更される。この変更された高さ位置で配管ブロック112を固定する場合には、図7に示した固定方法が用いられ得る。また、この変更された高さ位置で配管ブロック112を仮止めする場合には、図7に示した固定方法のうち、各ボルト160をねじ孔151c,152c,153cに完全に締め込む工程(図7(C)参照)が省略され得る。
尚、配管ブロック111,113の高さ位置を変更する場合においても、図8に示す、配管ブロック112の高さ位置を変更する方法を用いることができる。
ここで、ボルト160、ねじ孔151c,152c,153c、溝部111e,111f,112e,112f,113e,113fなどが、本発明の「配管ブロックを支柱部材に対して上下方向に移動可能に支柱部材に取り付ける取付部」を構成する。
Next, the height position of the piping block 112 is changed by sliding the main body 112a of the piping block 112 upward with respect to the support members 151 to 153 (see FIG. 8C). When fixing the piping block 112 at the changed height position, the fixing method shown in FIG. 7 can be used. Further, when temporarily fixing the piping block 112 at the changed height position, in the fixing method shown in FIG. 7, a step of completely tightening each bolt 160 into the screw holes 151c, 152c, 153c (FIG. 7 (C)) may be omitted.
In addition, when changing the height position of the piping blocks 111 and 113, the method of changing the height position of the piping block 112 shown in FIG. 8 can be used.
Here, the bolt 160, the screw holes 151c, 152c, 153c, the grooves 111e, 111f, 112e, 112f, 113e, 113f, etc. of the present invention “the piping block can be moved up and down with respect to the column member. "Mounting part to be attached" is configured.

図4〜図6に戻り、配管ブロック111の本体部111aには、本体部111aを上下方向に貫通する管路部121と、混合タンク25と、混合タンク25の下面に設けられて混合タンク25の内外を連通する2つの入口接続部122,123と、混合タンク25の右側面より右方に延在して混合タンク25の内外を連通する出口管路部124とが設けられている。ここで、管路部121、入口接続部122、及び出口管路部124は、原燃料の供給通路20を構成する。また、入口接続部123は、改質用空気の供給通路30を構成する。また、管路部121の上端及び下端と、入口接続部122,123の各々の下端と、出口管路部124の右側端(下流側端)には、それぞれ、外フランジが設けられている。この外フランジには、配管接続用のクイックファスナーが取り付けられ得る。   Returning to FIGS. 4 to 6, the main body 111 a of the piping block 111 is provided on the lower surface of the mixing tank 25, the pipe line 121 passing through the main body 111 a in the vertical direction, the mixing tank 25, and the mixing tank 25. There are provided two inlet connection portions 122 and 123 that communicate with each other and an outlet pipe portion 124 that extends rightward from the right side surface of the mixing tank 25 and communicates between the inside and the outside of the mixing tank 25. Here, the pipe line part 121, the inlet connection part 122, and the outlet pipe part 124 constitute the raw fuel supply passage 20. The inlet connection portion 123 constitutes the reforming air supply passage 30. Further, an outer flange is provided at each of the upper end and the lower end of the pipe line part 121, the lower ends of the inlet connection parts 122 and 123, and the right end (downstream side end) of the outlet pipe part 124. A quick fastener for pipe connection can be attached to the outer flange.

管路部121、混合タンク25、入口接続部122,123、及び、出口管路部124は、本発明の「本体部に設けられて燃料電池用の反応流体が流れる流路部」に対応するものである。管路部121、混合タンク25、入口接続部122,123、及び、出口管路部124は、それぞれ、本体部111aに一体的に設けられるか、又は、本体部111aとは別体の部品として、本体部111aに設けられ得る。尚、このように別体の部品として本体部111aに設けられる場合であっても、これら別体の部品と本体部111aとは、同一の材料から形成されることが好ましい。   The pipe part 121, the mixing tank 25, the inlet connection parts 122 and 123, and the outlet pipe part 124 correspond to the “flow path part provided in the main body part and through which the reaction fluid for the fuel cell flows”. Is. The pipe part 121, the mixing tank 25, the inlet connection parts 122 and 123, and the outlet pipe part 124 are each provided integrally with the main body part 111a or as separate parts from the main body part 111a. The main body 111a may be provided. Even when the separate parts are provided in the main body 111a, it is preferable that the separate parts and the main body 111a are formed of the same material.

配管ブロック112の本体部112aには、本体部112aを上下方向に貫通する管路部126が設けられている。ここで、管路部126は、改質用空気の供給通路30を構成する。また、管路部126の上端及び下端には、それぞれ、外フランジが設けられている。この外フランジには、配管接続用のクイックファスナーが取り付けられ得る。   The main body part 112a of the piping block 112 is provided with a pipe line part 126 that penetrates the main body part 112a in the vertical direction. Here, the pipe line portion 126 constitutes the reforming air supply passage 30. Further, an outer flange is provided at each of the upper end and the lower end of the pipe line portion 126. A quick fastener for pipe connection can be attached to the outer flange.

管路部126は、本発明の「本体部に設けられて燃料電池用の反応流体が流れる流路部」に対応するものである。管路部126は、本体部112aに一体的に設けられるか、又は、本体部112aとは別体の部品として、本体部112aに設けられ得る。尚、このように別体の部品として本体部112aに設けられる場合であっても、この別体の部品と本体部112aとは、同一の材料から形成されることが好ましい。   The pipe section 126 corresponds to the “flow path section provided in the main body section through which the reaction fluid for the fuel cell flows” of the present invention. The pipe line part 126 may be provided integrally with the main body part 112a, or may be provided in the main body part 112a as a separate component from the main body part 112a. Even when the main body 112a is provided as a separate part in this manner, the separate part and the main body 112a are preferably formed from the same material.

配管ブロック113の本体部113aには、左右方向に延在する管路部128が設けられている。管路部128は、その左側端部に上面開口の入口接続部128aを備える一方、右側端部に上面開口の出口接続部128bを備える。ここで、管路部128は、改質用空気の供給通路30を構成する。また、管路部128の入口接続部128aの上端及び出口接続部128bの上端には、それぞれ、外フランジが設けられている。この外フランジには、配管接続用のクイックファスナーが取り付けられ得る。   A pipe part 128 extending in the left-right direction is provided in the main body part 113 a of the pipe block 113. The pipe portion 128 includes an inlet connection portion 128a having an upper surface opening at a left end portion thereof, and an outlet connection portion 128b having an upper surface opening at a right end portion thereof. Here, the pipe section 128 constitutes a supply passage 30 for reforming air. Further, an outer flange is provided on each of the upper end of the inlet connecting portion 128a and the upper end of the outlet connecting portion 128b of the pipe line portion 128. A quick fastener for pipe connection can be attached to the outer flange.

管路部128は、本発明の「本体部に設けられて燃料電池用の反応流体が流れる流路部」に対応するものである。管路部128は、本体部113aに一体的に設けられるか、又は、本体部113aとは別体の部品として、本体部113aに設けられ得る。尚、このように別体の部品として本体部113aに設けられる場合であっても、この別体の部品と本体部113aとは、同一の材料から形成されることが好ましい。   The pipe section 128 corresponds to the “flow path section provided in the main body section through which the reaction fluid for the fuel cell flows” of the present invention. The pipe line part 128 may be provided integrally with the main body part 113a or may be provided in the main body part 113a as a separate component from the main body part 113a. Even when the main body 113a is provided as a separate part in this manner, the separate part and the main body 113a are preferably formed of the same material.

上段の配管ブロック111には流量センサ22が搭載される。中段の配管ブロック112にはバッファタンク23及びポンプ24が搭載される。下段の配管ブロック113にはポンプ32及び流量センサ33が搭載される。   A flow sensor 22 is mounted on the upper piping block 111. A buffer tank 23 and a pump 24 are mounted on the middle piping block 112. A pump 32 and a flow rate sensor 33 are mounted on the lower piping block 113.

流量センサ22は、その出口側端部が、配管ブロック111の管路部121の上端に接続される。管路部121の下端は、可撓性の管状部材(図示せず)を介して、配管ブロック112に搭載されたバッファタンク23の流入口に接続される。バッファタンク23の流出口は、管状部材(図示せず)を介して、ポンプ24の吸入口に接続される。ポンプ24の吐出口は、可撓性の管状部材(図示せず)を介して、配管ブロック111に設けられた混合タンク25の入口接続部122の下端に接続される。このようにして、原燃料の供給通路20のうち、流量センサ22から混合タンク25に至る部分が構成されている。   The outlet side end of the flow sensor 22 is connected to the upper end of the pipeline 121 of the piping block 111. The lower end of the conduit 121 is connected to the inlet of the buffer tank 23 mounted on the piping block 112 via a flexible tubular member (not shown). The outlet of the buffer tank 23 is connected to the suction port of the pump 24 via a tubular member (not shown). The discharge port of the pump 24 is connected to the lower end of the inlet connection part 122 of the mixing tank 25 provided in the piping block 111 via a flexible tubular member (not shown). In this way, a portion from the flow sensor 22 to the mixing tank 25 in the raw fuel supply passage 20 is configured.

配管ブロック113に搭載されたポンプ32は、その吐出口が、管状部材(図示せず)を介して、流量センサ33の入口側端部に接続されている。流量センサ33の出口側端部は、管路部128の入口接続部128aに接続される。管路部128の出口接続部128bは、可撓性の管状部材(図示せず)を介して、配管ブロック112の管路部126の下端に接続される。管路部126の上端は、可撓性の管状部材(図示せず)を介して、配管ブロック111に設けられた混合タンク25の入口接続部123の下端に接続される。このようにして、改質用空気の供給通路30のうち、ポンプ32から混合タンク25に至る部分が構成されている。   The discharge port of the pump 32 mounted on the piping block 113 is connected to the inlet side end of the flow sensor 33 via a tubular member (not shown). The outlet side end portion of the flow rate sensor 33 is connected to the inlet connection portion 128 a of the pipe line portion 128. The outlet connection part 128b of the pipe line part 128 is connected to the lower end of the pipe line part 126 of the piping block 112 via a flexible tubular member (not shown). The upper end of the pipe line part 126 is connected to the lower end of the inlet connection part 123 of the mixing tank 25 provided in the piping block 111 via a flexible tubular member (not shown). In this way, a portion of the reforming air supply passage 30 from the pump 32 to the mixing tank 25 is configured.

配管装置100については、配管ブロック111に流量センサ22が搭載され、配管ブロック112にバッファタンク23及びポンプ24が搭載され、配管ブロック113にはポンプ32及び流量センサ33が搭載された状態であって、かつ、燃料の供給通路20のうち、流量センサ22から混合タンク25に至る部分、及び、改質用空気の供給通路30のうち、ポンプ32から混合タンク25に至る部分が前述のように組み立てられた状態で、パッケージ7内に設置され得る。このパッケージ7内への設置後においても、図8に示したように、配管ブロック111〜113の高さ位置を変更することができることは言うまでもない。   In the piping device 100, the flow rate sensor 22 is mounted on the piping block 111, the buffer tank 23 and the pump 24 are mounted on the piping block 112, and the pump 32 and the flow rate sensor 33 are mounted on the piping block 113. In addition, the portion of the fuel supply passage 20 from the flow sensor 22 to the mixing tank 25 and the portion of the reforming air supply passage 30 from the pump 32 to the mixing tank 25 are assembled as described above. In this state, it can be installed in the package 7. Needless to say, the height positions of the piping blocks 111 to 113 can be changed even after installation in the package 7, as shown in FIG.

ここで、流量センサ22、バッファタンク23、ポンプ24、混合タンク25、ポンプ32及び流量センサ33が、それぞれ、本発明の「燃料電池装置の構成部品」に対応しており、これら構成部品が、配管ブロック111〜113に組み込まれている。   Here, the flow rate sensor 22, the buffer tank 23, the pump 24, the mixing tank 25, the pump 32, and the flow rate sensor 33 respectively correspond to the “components of the fuel cell device” of the present invention. It is incorporated in the piping blocks 111 to 113.

本実施形態によれば、配管装置100は、水平方向に延在する板状の本体部111a,112a,113a、本体部111a,112a,113aに設けられて燃料電池用の反応流体(水素含有燃料、空気)が流れる流路部(管路部121、混合タンク25、入口接続部122,123、出口管路部124、管路部126,128)、及び、本体部111a,112a,113aを上下方向に貫通する貫通孔111b,111c,111d,112b,112c,112d,113b,113c,113dを備える樹脂製の配管ブロック111〜113と、上下方向に延在して貫通孔111b,111c,111d,112b,112c,112d,113b,113c,113dに挿入される支柱部材151〜153と、配管ブロック111〜113を支柱部材151〜153に対して上下方向に移動可能に支柱部材151〜153に取り付ける取付部(ボルト160、ねじ孔151c,152c,153c、溝部111e,111f,112e,112f,113e,113fなど)と、を含んで構成される。これにより、例えば燃料電池装置の組立時に、配管ブロック111〜113内の流路部を配管を介して燃料電池装置の構成部品に接続する場合には、まず、配管ブロック111〜113が取り付けられた支柱部材151〜153及び当該部品を所定の設置位置にそれぞれ設置し、この後に、配管ブロック111〜113及び当該部品に配管を接続する。この配管の接続時には、配管の接続作業のための作業領域を確保するように、配管ブロック111〜113を上下方向に移動させることで、配管ブロック111〜113の高さ位置を変更することができるので、配管の接続作業を効率的に行うことができる。   According to the present embodiment, the piping device 100 is provided in the plate-like main body portions 111a, 112a, 113a and the main body portions 111a, 112a, 113a extending in the horizontal direction, and the reaction fluid for the fuel cell (hydrogen-containing fuel). , Air) the flow path part (the pipe part 121, the mixing tank 25, the inlet connection parts 122, 123, the outlet pipe part 124, the pipe parts 126, 128) and the main body parts 111a, 112a, 113a up and down. Resin-made piping blocks 111 to 113 having through holes 111b, 111c, 111d, 112b, 112c, 112d, 113b, 113c, and 113d penetrating in the direction, and through holes 111b, 111c, 111d, 112 b, 112 c, 112 d, 113 b, 113 c, 113 d inserted into the column members 151-153, and the piping block 11 -113 are attached to the column members 151 to 153 so as to be movable in the vertical direction with respect to the column members 151 to 153 (bolts 160, screw holes 151c, 152c, 153c, grooves 111e, 111f, 112e, 112f, 113e, 113f). Etc.). Thereby, for example, when connecting the flow path portions in the piping blocks 111 to 113 to the components of the fuel cell device through the piping when the fuel cell device is assembled, the piping blocks 111 to 113 are first attached. The column members 151 to 153 and the parts are respectively installed at predetermined installation positions, and thereafter, the piping is connected to the piping blocks 111 to 113 and the parts. At the time of this pipe connection, the height positions of the pipe blocks 111 to 113 can be changed by moving the pipe blocks 111 to 113 in the vertical direction so as to secure a work area for pipe connection work. Therefore, the connection work of piping can be performed efficiently.

また本実施形態によれば、取付部は、支柱部材151〜153に設けられて支柱部材151〜153より水平方向外側に突出する突出部(ボルト160)と、本体部111a,112a,113aのうち突出部(ボルト160)に対応する部分に形成されて突出部(ボルト160)が係合する溝部111e,111f,112e,112f,113e,113fなどと、を含んで構成される。これにより、比較的簡素な構成で、配管ブロック111〜113を支柱部材151〜153に取り付けることができる。   Further, according to the present embodiment, the mounting portion is provided on the column members 151 to 153 and protrudes outward in the horizontal direction from the column members 151 to 153, and the main body portions 111 a, 112 a, and 113 a. Grooves 111e, 111f, 112e, 112f, 113e, 113f, etc., which are formed in portions corresponding to the protrusions (bolts 160) and engage with the protrusions (bolts 160). Thereby, the piping blocks 111-113 can be attached to the support | pillar members 151-153 with a comparatively simple structure.

また本実施形態によれば、溝部111e,111f,112e,112f,113e,113fなどは、その断面形状が下方開放のU字状である。これにより、ボルト160をねじ孔151c,152c,153cから脱離することなく、ボルト160を緩める程度で、配管ブロック111〜113を上方に移動させることができる。また、この配管ブロック111〜113の移動時には、支柱部材151〜153が、配管ブロック111〜113の移動をガイドするガイド部材として機能し得る。   Further, according to the present embodiment, the groove portions 111e, 111f, 112e, 112f, 113e, 113f and the like have a U-shape whose cross-sectional shape is open downward. Accordingly, the piping blocks 111 to 113 can be moved upward by loosening the bolt 160 without removing the bolt 160 from the screw holes 151c, 152c, and 153c. Further, when the piping blocks 111 to 113 are moved, the support members 151 to 153 can function as guide members that guide the movement of the piping blocks 111 to 113.

また本実施形態によれば、突出部は、支柱部材151〜153に水平方向に貫通形成されたねじ孔151c,152c,153cに螺合するボルト160により構成される。これにより、比較的簡素な構成で、配管ブロック111〜113を、溝部111e,111f,112e,112f,113e,113fなどを介して、支柱部材151〜153に係合させることができる。   Further, according to the present embodiment, the projecting portion is configured by the bolt 160 that is screwed into the screw holes 151c, 152c, and 153c that are formed through the support members 151 to 153 in the horizontal direction. Thereby, the piping blocks 111-113 can be engaged with the support | pillar members 151-153 via the groove parts 111e, 111f, 112e, 112f, 113e, 113f, etc. with a comparatively simple structure.

また本実施形態によれば、支柱部材151〜153は、その断面形状がL字状である。これにより、例えば、平板状の金属板をL字状に屈曲させることで、支柱部材151〜153を形成することができるので、比較的簡易に支柱部材151〜153を形成することができる。   Moreover, according to this embodiment, the cross-sectional shape of the support | pillar members 151-153 is L-shaped. Accordingly, for example, the support members 151 to 153 can be formed by bending a flat metal plate into an L shape, so that the support members 151 to 153 can be formed relatively easily.

また本実施形態によれば、複数の配管ブロック111〜113が上下方向に互いに間隔を空けて配置される。これにより、例えば、配管ブロック111の下方に位置する配管ブロック112の上面にはバッファタンク23及びポンプ24を設置することができ、また、配管ブロック112の下方に位置する配管ブロック113の上面にはポンプ32及び流量センサ33を設置することができる。   Moreover, according to this embodiment, the several piping blocks 111-113 are arrange | positioned at intervals in the up-down direction. Thereby, for example, the buffer tank 23 and the pump 24 can be installed on the upper surface of the piping block 112 positioned below the piping block 111, and the upper surface of the piping block 113 positioned below the piping block 112. A pump 32 and a flow sensor 33 can be installed.

また本実施形態によれば、配管ブロック111〜113には、燃料電池(燃料電池スタック12及び燃料電池セル13)を含んで構成される燃料電池装置の構成部品(流量センサ22、バッファタンク23、ポンプ24、混合タンク25、ポンプ32及び流量センサ33)が組み込まれている。これにより、これら構成部品を配管装置100に集約することができるので、これら構成部品をパッケージ7内に効率良く設置することができる。   Further, according to the present embodiment, the piping blocks 111 to 113 include the fuel cell device components (the flow sensor 22, the buffer tank 23, the fuel cell stack 12 and the fuel cell 13). A pump 24, a mixing tank 25, a pump 32 and a flow sensor 33) are incorporated. Thereby, since these component parts can be collected in the piping apparatus 100, these component parts can be installed in the package 7 efficiently.

図9は、本発明の第2実施形態における配管装置100の部分拡大図である。尚、図9は、図5に示す部分βに対応するものである。
図9(A)は、配管ブロック112の本体部112aがボルト160によって支柱部材151に固定されている状態の第1例を示す。図9(B)は、配管ブロック112の本体部112aが支柱部材151に対して上下方向に移動可能な状態を示す。図9(C)は、配管ブロック112の本体部112aがボルト160によって支柱部材151に固定されている状態の第2例を示す。
FIG. 9 is a partially enlarged view of the piping device 100 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 corresponds to the part β shown in FIG.
FIG. 9A shows a first example in a state where the main body portion 112 a of the piping block 112 is fixed to the column member 151 by the bolt 160. FIG. 9B shows a state in which the main body portion 112 a of the piping block 112 can move in the vertical direction with respect to the support column member 151. FIG. 9C shows a second example in a state in which the main body 112 a of the piping block 112 is fixed to the column member 151 by the bolt 160.

前述の第1実施形態と異なる点について説明する。
図9に示すように、本実施形態において、本体部112aの前面のうち貫通孔112bに対応する部分には、正面視で十字状の断面を有する溝部112gが形成されている。ここで、溝部112gは、上方開放及び下方開放であり、また、左右両側に凹部112hを備える。
Differences from the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 9, in this embodiment, a groove 112g having a cross-shaped cross section when viewed from the front is formed in the front surface of the main body 112a corresponding to the through hole 112b. Here, the groove 112g is opened upward and opened downward, and includes recesses 112h on both the left and right sides.

本体部112aの前面のうち貫通孔112cに対応する部分には、正面視で十字状の断面を有する溝部(図示せず)が形成されている。ここで、この溝部は、前述の溝部112gと同様に、上方開放及び下方開放であり、また、左右両側に凹部(図示せず)を備える。
本体部112aの後面のうち貫通孔112dに対応する部分には、背面視で十字状の断面を有する溝部(図示せず)が形成されている。ここで、この溝部は、前述の溝部112gと同様に、上方開放及び下方開放であり、また、左右両側に凹部(図示せず)を備える。
A groove portion (not shown) having a cross-shaped cross section when viewed from the front is formed in a portion of the front surface of the main body portion 112a corresponding to the through hole 112c. Here, like the above-described groove portion 112g, the groove portion is open upward and downward, and includes recesses (not shown) on both the left and right sides.
A groove portion (not shown) having a cross-shaped cross section in the rear view is formed in a portion corresponding to the through hole 112d in the rear surface of the main body portion 112a. Here, like the above-described groove portion 112g, the groove portion is open upward and downward, and includes recesses (not shown) on both the left and right sides.

貫通孔112b,112c,112dについては、配管ブロック112を支柱部材151〜153に固定するとき、及び、配管ブロック112の高さ位置を変更するときに、支柱部材151〜153に対して配管ブロック112を左右方向に移動させることが可能な程度の大きさに形成されている。   With respect to the through holes 112b, 112c, and 112d, when the piping block 112 is fixed to the column members 151 to 153 and when the height position of the piping block 112 is changed, the piping block 112 is compared with the column members 151 to 153. It is formed in the size which can be moved to right and left direction.

配管ブロック112を支柱部材151〜153に固定するときには、まず、ボルト160を、支柱部材151のねじ孔151cに螺合させる。また、ボルト160を、支柱部材152のねじ孔152cに螺合させる。更に、ボルト160を、支柱部材153のねじ孔153cに螺合させる。このときに、各ボルト160は、ねじ孔151c,152c,153cに、完全には締め込まれていない。   When fixing the piping block 112 to the column members 151 to 153, first, the bolt 160 is screwed into the screw hole 151 c of the column member 151. Further, the bolt 160 is screwed into the screw hole 152 c of the column member 152. Further, the bolt 160 is screwed into the screw hole 153 c of the support member 153. At this time, each bolt 160 is not completely tightened into the screw holes 151c, 152c, and 153c.

次に、貫通孔112b,112c,112dに支柱部材151〜153が挿入された配管ブロック112の本体部112aを支柱部材151〜153に対して上下方向にスライドさせて、配管ブロック112の設置高さまで移動させ(図9(B)参照)、この後に、本体部112aを左右方向にスライドさせる。これにより、各ボルト160の雄ねじ部161に、本体部112aの各溝部の凹部(溝部112gの凹部112hなど)が係合する(図9(A)及び(C)参照)。
次に、各ボルト160をねじ孔151c,152c,153cに完全に締め込む。これにより、配管ブロック112と支柱部材151〜153とがボルト締結される。
Next, the main body part 112a of the piping block 112 in which the column members 151 to 153 are inserted into the through holes 112b, 112c, and 112d is slid in the vertical direction with respect to the column members 151 to 153, to the installation height of the piping block 112. After that, the main body 112a is slid in the left-right direction. Thereby, the recessed part (such as the recessed part 112h of the groove part 112g) of each groove part of the main body part 112a engages with the male screw part 161 of each bolt 160 (see FIGS. 9A and 9C).
Next, each bolt 160 is completely tightened into the screw holes 151c, 152c, and 153c. Thereby, the piping block 112 and the column members 151 to 153 are bolted.

ここで、凹部112hを含む溝部112gなどが、本発明の「本体部のうち突出部に対応する部分に形成されて突出部が係合する溝部」に対応する。   Here, the groove portion 112g including the concave portion 112h corresponds to “a groove portion formed in a portion corresponding to the protruding portion of the main body portion and engaged with the protruding portion” of the present invention.

配管ブロック112の高さ位置を変更するときには、まず、支柱部材151のねじ孔151cに締め込まれたボルト160を緩め、また、支柱部材152のねじ孔152cに締め込まれたボルト160を緩め、更に、支柱部材153のねじ孔153cに締め込まれたボルト160を緩める。このときに、各ボルト160は、ねじ孔151c,152c,153cから脱離していない。   When changing the height position of the piping block 112, first, the bolt 160 tightened in the screw hole 151c of the column member 151 is loosened, and the bolt 160 tightened in the screw hole 152c of the column member 152 is loosened, Further, the bolt 160 tightened in the screw hole 153c of the column member 153 is loosened. At this time, each bolt 160 is not detached from the screw holes 151c, 152c, 153c.

次に、各溝部(溝部112gなど)の中央部にボルト160の雄ねじ部161が位置するように、配管ブロック112の本体部112aを左右方向にスライドさせる(図9(B)参照)。これにより、本体部112aが支柱部材151に対して上下方向に移動可能な状態になる。
次に、本体部112aを支柱部材151〜153に対して上方又は下方にスライドさせることで、配管ブロック112の高さ位置が変更される。この変更された高さ位置で配管ブロック112を固定する場合には、図9(A)及び(C)に示した固定方法が用いられ得る。また、この変更された高さ位置で配管ブロック112を仮止めする場合には、図(A)及び(C)に示した固定方法のうち、各ボルト160をねじ孔151c,152c,153cに完全に締め込む工程が省略され得る。
Next, the main body part 112a of the piping block 112 is slid in the left-right direction so that the male thread part 161 of the bolt 160 is positioned at the center part of each groove part (groove part 112g or the like) (see FIG. 9B). As a result, the main body 112a can move up and down with respect to the column member 151.
Next, the height position of the piping block 112 is changed by sliding the main body 112a upward or downward with respect to the support members 151 to 153. When fixing the piping block 112 at this changed height position, the fixing method shown in FIGS. 9A and 9C can be used. Further, when the piping block 112 is temporarily fixed at the changed height position, the bolts 160 are completely inserted into the screw holes 151c, 152c, and 153c among the fixing methods shown in FIGS. The step of tightening to can be omitted.

ここで、本実施形態では、ボルト160、ねじ孔151c,152c,153c、凹部112hを含む十字状の溝部112gなどが、本発明の「配管ブロックを支柱部材に対して上下方向に移動可能に支柱部材に取り付ける取付部」を構成している。   Here, in the present embodiment, the bolt 160, the screw holes 151c, 152c, 153c, the cross-shaped groove 112g including the recess 112h, and the like according to the present invention “the piping block can be moved vertically with respect to the column member. It constitutes an “attachment portion to be attached to the member”.

特に本実施形態によれば、各溝部(溝部112gなど)は、上方開放及び下方開放であり、また、左右両側に凹部(凹部112hなど)を備える。これにより、ボルト160をねじ孔152cから脱離することなく、ボルト160を緩める程度で、配管ブロック112を上下方向に移動させることができる。   In particular, according to the present embodiment, each groove portion (groove portion 112g and the like) is open upward and downward, and includes concave portions (recess portions 112h and the like) on both the left and right sides. As a result, the piping block 112 can be moved in the vertical direction by loosening the bolt 160 without removing the bolt 160 from the screw hole 152c.

尚、本実施形態では、溝部112gは、その左右両側に凹部112hを備えているが、この代わりとして、溝部112gは、その左右いずれか一方の側に凹部112hを備えてもよい。   In the present embodiment, the groove portion 112g is provided with the concave portions 112h on both the left and right sides thereof. Alternatively, the groove portion 112g may be provided with the concave portions 112h on either the left or right side thereof.

また、本実施形態では、十字状の断面を有する溝部(溝部112gなど)が本体部112aに形成される場合について説明したが、当該溝部が形成され得る配管ブロックは配管ブロック112に限らず、配管ブロック111,113に、当該溝部が形成されてもよい。   Further, in the present embodiment, a case has been described in which a groove portion (such as the groove portion 112g) having a cross-shaped cross section is formed in the main body portion 112a. However, the piping block in which the groove portion can be formed is not limited to the piping block 112, and piping. The groove portions may be formed in the blocks 111 and 113.

また、前述の第1〜第3実施形態では、配管ブロックの本体部の左側前部、右側前部、及び中央後部に、それぞれ、支柱部材挿入用の貫通孔が形成されているが、当該貫通孔の形成位置及び個数はこれに限らない。例えば、配管ブロックの本体部の四隅に当該貫通孔が形成されてもよい。この場合には、配管装置100が、4本の支柱部材を含んで構成される。   Further, in the first to third embodiments described above, through holes for inserting support members are respectively formed in the left front part, the right front part, and the central rear part of the main body part of the piping block. The formation position and the number of holes are not limited to this. For example, the through holes may be formed at the four corners of the main body of the piping block. In this case, the piping device 100 is configured to include four support members.

また、前述の第1〜第3実施形態では、配管ブロックの流路部(管路部121、混合タンク25、入口接続部122,123、出口管路部124、管路部126,128)を流れる燃料電池用の反応流体として、水素含有燃料及び改質用空気を例にとって説明したが、当該流路部を流れる燃料電池用の反応流体は、これらに限らず、例えば、カソード用空気や、改質水であってもよい。   Further, in the first to third embodiments described above, the flow path parts (the pipe part 121, the mixing tank 25, the inlet connection parts 122, 123, the outlet pipe part 124, the pipe parts 126, 128) of the piping block are provided. As the flowing fuel cell reaction fluid, hydrogen-containing fuel and reforming air have been described as examples, but the fuel cell reaction fluid flowing through the flow path is not limited to these, for example, cathode air, It may be reformed water.

また、前述の第1〜第3実施形態では、本発明に係る燃料電池用配管装置が用いられる燃料電池装置の一例として固体酸化物形燃料電池装置(SOFC装置)を挙げて説明した。しかしながら、本発明に係る燃料電池用配管装置が用いられる燃料電池装置はこれに限らず、例えば、固体高分子形燃料電池装置(PEFC装置)であってもよいことは言うまでもない。   In the first to third embodiments, the solid oxide fuel cell device (SOFC device) has been described as an example of the fuel cell device in which the fuel cell piping device according to the present invention is used. However, it is needless to say that the fuel cell device in which the fuel cell piping device according to the present invention is used is not limited to this, and may be, for example, a polymer electrolyte fuel cell device (PEFC device).

ところで、従来、燃料電池装置の組立時において、燃料電池装置の構成部品同士を配管で接続する場合には、まず、当該部品を所定の設置位置に各々設置し、この後に、当該部品同士を配管で接続することが多かった。この従来の接続方法では、配管の接続作業のための作業領域を十分に確保する必要があり、前述の実施形態のように限られた作業領域(例えば部品設置スペース76)では接続作業を効率的に行うことが難しいという課題が生じていた。この点、本発明によれば、燃料電池装置の構成部品(例えば、流量センサ22、バッファタンク23、ポンプ24、混合タンク25、ポンプ32及び流量センサ33)を組み込んだ複数の配管ブロック(例えば配管ブロック111〜113)を備える燃料電池用配管装置(例えば配管装置100)を用いて、複数の配管ブロック(例えば配管ブロック111〜113)を燃料電池装置の作業領域内で上下、左右に自由に移動可能とすることで、制限された作業領域内においても、配管の接続作業を効率的に行うことができる。   By the way, conventionally, when assembling the fuel cell device, when the components of the fuel cell device are connected to each other by piping, the components are first installed at predetermined installation positions, and then the components are piping. It was often connected with. In this conventional connection method, it is necessary to ensure a sufficient work area for pipe connection work, and the connection work is efficient in a limited work area (for example, the component installation space 76) as in the above-described embodiment. There was a problem that it was difficult to do. In this regard, according to the present invention, a plurality of piping blocks (for example, piping) incorporating components of the fuel cell device (for example, the flow sensor 22, the buffer tank 23, the pump 24, the mixing tank 25, the pump 32, and the flow sensor 33). A plurality of piping blocks (for example, piping blocks 111 to 113) can be freely moved vertically and horizontally within the work area of the fuel cell device using a fuel cell piping device (for example, piping device 100) having blocks 111 to 113). By making it possible, it is possible to efficiently perform piping connection work even in a limited work area.

尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。   The illustrated embodiments are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited to those directly described by the described embodiments, and various improvements and modifications made by those skilled in the art within the scope of the claims. Needless to say, it encompasses changes.

1 発電部
2 排ガス処理部
3 熱交換器
5 パワーコンディショナー(PCS)
6 制御ユニット
7 パッケージ
10 ケーシング
11 改質器
12 燃料電池スタック
13 燃料電池セル
14 オフガス燃焼部
15 改質ガスの供給通路
16 排ガス通路
20 原燃料の供給通路
21 脱硫器
22 流量センサ
23 バッファタンク
24 ポンプ
25 混合タンク
30 改質用空気の供給通路
31 エアフィルタ
32 ポンプ
33 流量センサ
40 水蒸気改質用の水(改質水)の供給通路
41 流量センサ
42 ポンプ
50 カソード用空気の供給通路
51 エアフィルタ
52 ポンプ
53 流量センサ
60 熱媒体循環通路
61 ポンプ
62 凝縮水の回収通路
63 回収水処理部
64 水タンク
71〜76 部品設置スペース
100 燃料電池用配管装置
111 配管ブロック
111a 本体部
111b,111c,111d 貫通孔
111e,111f 溝部
112 配管ブロック
112a 本体部
112b,112c,112d 貫通孔
112e,112f,112g 溝部
112h 凹部
113 配管ブロック
113a 本体部
113b,1113c,113d 貫通孔
113e,113f 溝部
121 管路部
122,123 入口接続部
124 出口管路部
126,128 管路部
128a 入口接続部
128b 出口接続部
151 支柱部材
151a 前面
151b 左側面
151c ねじ孔
152 支柱部材
152a 右側面
152b 前面
152c ねじ孔
153 支柱部材
153a 後面
153b 左側面
153c ねじ孔
160 ボルト
161 雄ねじ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation part 2 Exhaust gas treatment part 3 Heat exchanger 5 Power conditioner (PCS)
6 Control unit 7 Package 10 Casing 11 Reformer 12 Fuel cell stack 13 Fuel cell 14 Off-gas combustion section 15 Reformed gas supply passage 16 Exhaust gas passage 20 Raw fuel supply passage 21 Desulfurizer 22 Flow rate sensor 23 Buffer tank 24 Pump 25 Mixing tank 30 Reforming air supply passage 31 Air filter 32 Pump 33 Flow sensor 40 Steam reforming water (reforming water) supply passage 41 Flow sensor 42 Pump 50 Cathode air supply passage 51 Air filter 52 Pump 53 Flow sensor 60 Heat medium circulation passage 61 Pump 62 Condensed water recovery passage 63 Recovered water treatment section 64 Water tanks 71 to 76 Parts installation space 100 Piping device for fuel cell 111 Piping block 111a Main body portions 111b, 111c, 111d Through-hole 111e, 111f Groove 11 Piping block 112a Body portion 112b, 112c, 112d Through hole 112e, 112f, 112g Groove portion 112h Recess 113 Piping block 113a Body portion 113b, 1113c, 113d Through hole 113e, 113f Groove portion 121 Pipe line portion 122, 123 Inlet connection portion 124 Outlet pipe Road portion 126, 128 Pipe portion 128a Inlet connection portion 128b Outlet connection portion 151 Column member 151a Front surface 151b Left side surface 151c Screw hole 152 Column member 152a Right side surface 152b Front surface 152c Screw hole 153 Column member 153a Rear surface 153b Left side surface 153c Screw hole 160 Bolt 161 male thread

Claims (6)

水平方向に延在する板状の本体部、該本体部に設けられて燃料電池用の反応流体が流れる流路部、及び、前記本体部を上下方向に貫通する貫通孔を備える樹脂製の配管ブロックと、
上下方向に延在して前記貫通孔に挿入される支柱部材と、
前記配管ブロックを前記支柱部材に対して上下方向に移動可能に前記支柱部材に取り付ける取付部と、
を含み、
複数の前記配管ブロックが上下方向に互いに間隔を空けて配置され、
上下方向に互いに間隔を空けて配置された複数の前記配管ブロックの其々の前記流路部に下端及び上端が其々接続される、燃料電池用の反応流体が流れる配管と、
をさらに含んで構成される、燃料電池用配管装置。
A plate-shaped main body portion extending in the horizontal direction, a flow passage portion provided in the main body portion for flowing a reaction fluid for a fuel cell, and a resin pipe having a through-hole penetrating the main body portion in the vertical direction Block,
A strut member extending in the vertical direction and inserted into the through hole;
An attachment portion for attaching the piping block to the support member so as to be movable in the vertical direction with respect to the support member;
Only including,
A plurality of the piping blocks are spaced apart from each other in the vertical direction;
A pipe through which a reaction fluid for a fuel cell flows, wherein a lower end and an upper end are respectively connected to the flow path portions of the plurality of pipe blocks arranged at intervals in the vertical direction;
The Nde further contains configured for a fuel cell delivery apparatus.
前記取付部は、前記支柱部材に設けられて前記支柱部材より水平方向外側に突出する突出部と、前記本体部のうち前記突出部に対応する部分に形成されて前記突出部が係合する溝部と、を含んで構成される請求項1に記載の燃料電池用配管装置。   The mounting portion is provided on the column member and protrudes outward in the horizontal direction from the column member, and a groove portion formed in a portion corresponding to the projection portion of the main body portion and engaged with the projection portion. The fuel cell piping device according to claim 1, comprising: 前記溝部は、その断面形状が下方開放のU字状である、請求項2に記載の燃料電池用配管装置。   The fuel cell piping device according to claim 2, wherein the groove has a U-shaped cross-sectional shape that is open downward. 前記突出部は、前記支柱部材に水平方向に貫通形成されたねじ孔に螺合するボルトにより構成される、請求項2又は請求項3に記載の燃料電池用配管装置。   4. The fuel cell piping device according to claim 2, wherein the protruding portion is configured by a bolt that is screwed into a screw hole that is formed through the column member in a horizontal direction. 5. 前記支柱部材は、その断面形状がL字状である、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の燃料電池用配管装置。   The fuel cell piping device according to any one of claims 1 to 4, wherein the support member has an L-shaped cross section. 前記配管ブロックには燃料電池装置の構成部品が組み込まれている、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の燃料電池用配管装置。   The fuel cell piping device according to any one of claims 1 to 5, wherein a component of the fuel cell device is incorporated in the piping block.
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