JP6297189B1 - 燃料電池システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、設置場所に応じた配置を可能とし、メンテナンス性を向上することができる燃料電池システムを提供する。【解決手段】奥行寸法より幅寸法が長い直方体形状に形成され幅方向に位置する側面に燃料電池側メンテナンス面１２ｂが設定された蓄熱ユニット一体型の燃料電池ユニット１２と、該燃料電池ユニット１２に配管を介して接続されるとともに、奥行寸法より幅寸法が長い直方体形状に形成され幅方向に位置する側面に給湯器側メンテナンス面１８ｂが設定された給湯器ユニット１４と、を備え、前記燃料電池ユニット１２又は前記給湯器ユニット１４の一方のユニットの奥行寸法が他方のユニットの奥行寸法より短く設定されている。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。

従来、水素と酸素との化学的反応を利用して発電する燃料電池システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この燃料電池システムは、燃料電池ユニットと蓄熱ユニットとを備えている。燃料電池ユニットと蓄熱ユニットとは、燃料電池ユニットの改質器からの改質器排ガスの排出方向と、蓄熱ユニットの加熱装置からの加熱装置排ガスの排出方向とが向かい合うように配置されており、両者は、架台に固定され一体化されている。

燃料電池ユニットと蓄熱ユニットとは、所定の離間距離をおいて配置されており、その離間距離は、排気空間およびメンテナンススペースを確保できる距離とされている。

特開２００８−２６２８４９号公報

しかしながら、このような燃料電池システムにあっては、燃料電池ユニットと蓄熱ユニットとが架台で一体化されるため、燃料電池ユニットと蓄熱ユニットとの配置の自由度が低い。

また、燃料電池システムの燃料電池ユニット及び蓄熱ユニットの奥行寸法は略同寸法とされている。このため、架台で一体化された燃料電池システムと、設置された通路側縁の壁面との隙間が狭いと、燃料電池ユニットと蓄熱ユニット間に立ち入ることができず、メンテナンスができないという問題があった。

本発明は、設置場所に応じた配置を可能とし、保守点検作業性（以下メンテナンス性という）を向上することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。

第一態様では、奥行寸法より幅寸法が長い直方体形状に形成され、幅方向に位置する側面に排気用の排気口を有する燃料電池側メンテナンス面が設定されるとともに蓄熱用の貯湯タンクを備えた蓄熱ユニット一体型の燃料電池ユニットと、該燃料電池ユニットから離れて配置され当該燃料電池ユニットに配管を介して接続されるとともに、奥行寸法より幅寸法が長い直方体形状に形成され幅方向に位置する側面に給湯器側メンテナンス面が設定された給湯器ユニットと、を備え、前記燃料電池ユニットの奥行寸法が前記給湯器ユニットの奥行寸法より長く設定されている。

すなわち、蓄熱ユニット一体型の燃料電池ユニットと給湯器ユニットとは、固定されておらず、それぞれ任意の位置に配置する。このため、燃料電池ユニットと給湯器ユニットとを架台で一体化して位置決めする場合と比較して、配置の自由度が向上するとともに、設置場所への搬入が容易となる。

配置例としては、幅寸法が狭い通路の長さ方向に燃料電池ユニットと給湯器ユニットとを並設する場合、通路の長さ方向の一方側に燃料電池側メンテナンス面が位置するように燃料電池ユニットを配置する。そして、燃料電池ユニットの他方側に給湯器ユニットを配設するとともに、給湯器側メンテナンス面が長さ方向の他方側に位置するように給湯器ユニットを配置する。

このような配置例では、通路の一方側からアクセスすることで、燃料電池側メンテナンス面から燃料電池ユニットをメンテナンスを行うことができる。また、通路の他方側からアクセスすることで、給湯器側メンテナンス面から給湯器ユニットをメンテナンスを行うことができる。

他の配置例として、一方側が閉鎖された通路に設置する場合、奥行寸法が長い燃料電池ユニットを通路の一方側に配置し、そのメンテナンス面が他方側を向くように設置する。そして、奥行寸法が短い給湯器ユニットを通路の他方側に設置する。

このような配置例では、給湯器ユニットと通路側縁との間を広くでき、アクセス空間を確保することができる。このため、通路の他方側からアクセスすることで、燃料電池ユニットもメンテナンスを行うことができる。

このとき、給湯器ユニットのメンテナンス面は、一方側及び他方側のいずれの方向に向けても良いが、給湯器ユニットのメンテナンス面を一方側へ向けて配置すれば、両ユニット間のスペースを利用して、両ユニットのメンテナンスを行うことができる。

第二態様では、前記燃料電池ユニットは、前記燃料電池側メンテナンス面側から前記配管が延出する。

すなわち、配管がメンテナンス面と異なる面から延出する場合、メンテナンス面側に作業空間を確保しつつ配管が延出する面側に配索空間を確保しなければならない。

しかし、当該燃料電池ユニットでは、燃料電池側メンテナンス面側から配管が延出しており、メンテナンス用の作業空間と配索空間とが同方向となる。このため、作業空間と配索空間とを異なる方向に確保しなければならない場合と比較して、配置の自由度を高めることができる。

また、メンテナンス面側へアクセスできれば、内部メンテナンス及び配管の点検や交換などを行うことができる。

第三態様では、前記燃料電池ユニットは、内蔵した燃料電池モジュールからの排気を排出する排出部が前記燃料電池側メンテナンス面側に設けられている。

すなわち、排出部がメンテナンス面と異なる面に設けられている場合、メンテナンス面側に作業空間を確保しつつ排出部側に排気空間を確保しなければならない。

しかし、当該燃料電池ユニットでは、排出部が燃料電池側メンテナンス面側に設けられており、メンテナンス用の作業空間と排気空間とが同方向となる。このため、作業空間と排気空間とを異なる方向に確保しなければならない場合と比較して、配置の自由度を高めることができる。

また、メンテナンス面側へアクセスできれば、内部メンテナンス及び排出部の検査や清掃などを行うことができる。

第一態様の燃料電池システムでは、設置場所に応じた配置を可能とし、メンテナンス性を向上することができる。

本発明の一実施形態に係る燃料電池システムを示す斜視図である。 同実施形態の燃料電池システムを示すブロック図である。 同実施形態の燃料電池システムの第一配置例を示す平面図である。 同実施形態の燃料電池システムの第二配置例を示す平面図である。

以下、本実施形態に係る燃料電池システムを図１〜図３を参照しつつ説明する。

この燃料電池システム１０は、図１に示したように、燃料ガス及び水を用いて発電を行う蓄熱ユニット一体型の燃料電池ユニット１２と、燃料電池ユニット１２で加熱された上水を目的の温度まで加熱する給湯器ユニット１４とを備えている。

燃料電池ユニット１２の筐体１２ａは、奥行寸法より幅寸法が長い直方体形状に形成されている。長手方向ＮＨに位置する左側面１２ｅから右側面１２ｆまでの幅寸法をＷ１、底面１２ｇから天面１２ｈまでの高さ寸法をＨ１、短手方向ＴＨに位置する正面１２ｄから背面１２ｃまでの奥行寸法をＤ１とすると、奥行寸法Ｄ１より幅寸法Ｗ１が長い（Ｄ１＜Ｗ１）。

なお、燃料電池ユニット１２の正面１２ｄ及び背面１２ｃは、説明の都合上付した名称であり、表面の意匠性の違いや設置状態での向きを限定するものではない。また、燃料電池ユニット１２の左側面１２ｅ及び右側面１２ｆも、説明の都合上付した名称であり、表面の意匠性の違いや設置状態での向きを限定するものではない。

筐体１２ａの右側面１２ｆは、燃料電池側メンテナンス面１２ｂを構成している。ここで、メンテナンス面とは、保守点検を行う際にその一部または全部が開放される面を言う。燃料電池側メンテナンス面１２ｂは、例えばフレームにヒンジを介して固定された扉構造や、周縁部がネジで固定された取り外し可能なパネル構造が挙げられる。これにより、燃料電池側メンテナンス面１２ｂを開放することで、燃料電池ユニット１２内部のメンテナンス（保守点検）が行える。

この燃料電池側メンテナンス面１２ｂには、排気部の一例である排気口１３が設けられている。また、燃料電池側メンテナンス面１２ｂには、配管および配線の接続作業を行うための配管・配線部１２ｉが設けられており、燃料電池ユニット１２に接続された配管や配線類が延出するように構成されている。なお、このようなメンテナンス面を、追加的に例えば天面１２ｈ、背面１２ｃ、正面１２ｄに設定しても良い。

給湯器ユニット１４は、奥行寸法より幅寸法が長い直方体形状に形成されており、下側を構成する下部構成部１６と、上側を構成する給湯器本体１８と備えている。下部構成部１６としては、一例として据置台が挙げられる。

ここで、本実施形態では、給湯器本体１８の下部に据置台等の下部構成部１６を設けて給湯器本体１８を設置する場合について説明するが、これに限定されるものではない。例えば、給湯器本体１８を建物壁に据え付ける壁掛けタイプの場合、据置台等の下部構成部１６は不要となる。

下部構成部１６及び給湯器本体１８からなる給湯器ユニット１４の筐体１４ａは、横幅方向に位置する左側面１４ｅから右側面１４ｆまでの幅寸法をＷ２、底面１４ｇから天面１４ｈまでの高さ寸法をＨ２、正面１４ｄから背面１４ｃまでの奥行寸法をＤ２とすると、奥行寸法Ｄ２より幅寸法Ｗ２が長い（Ｄ２＜Ｗ２）。

なお、給湯器ユニット１４の正面１４ｄ及び背面１４ｃは、説明の都合上付した名称であり、表面の意匠性の違いや設置状態での向きを限定するものではない。また、給湯器ユニット１４の左側面１４ｅ及び右側面１４ｆも、説明の都合上付した名称であり、表面の意匠性の違いや設置状態での向きを限定するものではない。

給湯器本体１８の筐体１８ａの右側面（給湯器ユニット１４の右側面１４ｆの上部）は、排気口を有する給湯器側メンテナンス面１８ｂを構成しており、給湯器側メンテナンス面１８ｂは、例えばフレームにヒンジを介して固定された扉構造や、周縁部がネジで固定された取り外し可能なパネル構造が挙げられる。これにより、給湯器側メンテナンス面１８ｂを開放することで、給湯器本体１８内部のメンテナンスが行える。

また、下部構成部１６の筐体１６ａの右側面（給湯器ユニット１４の右側面１４ｆの下部）も、例えばメンテナンス面１６ｂを構成しており、このメンテナンス面１６ｂは、例えばフレームにヒンジを介して固定された扉構造や、周縁部がネジで固定された取り外し可能なパネル構造が挙げられる。これにより、メンテナンス面１６ｂを開放することで、例えば給湯器本体１８に接続された配管等のメンテナンスが行える。

そして、給湯器ユニット１４の奥行寸法Ｄ２は、燃料電池ユニット１２の奥行寸法Ｄ１より短く設定されている。具体的に奥行寸法Ｄ１は、３５０ｍｍに設定されており、奥行寸法Ｄ２は、２５０ｍｍに設定されている。ここで、この給湯器ユニット１４としては、外形寸法がそれぞれ異なる標準タイプやスリムタイプやコンパクトタイプが用意されており、どのタイプの給湯器ユニット１４を利用しても良い。

燃料電池システム１０の燃料電池ユニット１２は、図２に示すように、発電を行う燃料電池モジュール２０を備えている。燃料電池モジュール２０は、ガス供給路２１を介して、ガス継手２２に接続されており、ガス継手２２には、ガス管２４が接続されている。ガス管２４からは炭化水素原料の一例であるメタンを主成分とする都市ガスまたはプロパン・ブタンを主成分に持つ液化石油ガスが燃料として供給される。ガス供給路２１には、脱硫部２６が設けられており、供給されるガスに含まれた硫黄分や硫黄化合物が脱硫部２６で除去されて燃料電池モジュール２０に供給される。なお、図２には、都市ガスを用いた場合が一例として挙げられている。

また、燃料電池モジュール２０は、供給ポンプ２８を有する改質水流入路３０を介して改質水タンク３２に接続されており、燃料電池モジュール２０には、改質水タンク３２に貯留された改質水が供給ポンプ２８で供給される。この燃料電池モジュール２０は、都市ガスまたは液化石油ガスと改質水とを改質反応させて水素等を生成する図外の改質器を備えている。

この燃料電池モジュール２０は、改質器で生成した水素とブロア２０ａで送られた空気中の酸素を利用して発電を行う図示しない発電部を備えている。燃料電池モジュール２０の発電部からの直流電力は、インバーター回路３８によって交流電力に変換された後、接続端子４０に接続された電源コード９２を介して外部へ供給される。

燃料電池モジュール２０には、改質や発電でガスを利用する際に発生した排ガスを排出する排出路３４が接続されている。排出路３４には、排気熱交換機３６が設けられており、排気熱交換機３６より下流側が改質水タンク３２に接続されている。燃料電池モジュール２０からの燃焼排ガスは、排気熱交換機３６で冷却され、含有した水蒸気が凝縮される。これにより、燃焼排ガスは、液体と気体とに分けられ、液体は改質水タンク３２へ送られて改質水として再利用される。また、気体は、図１に示したように、燃料電池側メンテナンス面１２ｂの排気口１３より排気される。

排気熱交換器３６には、供給路４２が接続されている。供給路４２には、熱回収ポンプ４４及びラジエータ４６が設けられており、供給路４２は、ラジエータ４６の上流側が貯湯タンク４８に接続されている。貯湯タンク４８には、伝熱媒体５０が貯留されており、伝熱媒体５０としては、一例として水が使用されている。

この供給路４２は、貯湯タンク４８の下部に接続されており、貯湯タンク４８の下部に貯留した伝熱媒体５０が優先的に排気熱交換機３６へ送られる。貯湯タンク４８から供給路４２に供給された伝熱媒体５０は、ラジエータ４６で冷却された後、熱回収ポンプ４４によって排気熱交換機３６へ送られる。なお、ラジエータ４６は、図示しないラジエータファンを備えており、供給される伝熱媒体５０が高温の際など必要に応じてファンモータを作動する。

排気熱交換器３６には、排出路５２が接続されており、排気熱交換器３６を通過した伝熱媒体５０は、排出路５２を介して貯湯タンク４８に戻される。排出路５２は、貯湯タンク４８の上部に接続されている。燃料電池モジュール２０からの燃焼排ガスの熱は、排気熱交換器３６によって伝熱媒体５０へ移動され、この熱で加熱された伝熱媒体５０は、貯湯タンク４８の上部に戻される。この排気熱交換器３６や貯湯タンク４８等によって蓄熱ユニットが構成される。

貯湯タンク４８に貯留された伝熱媒体５０は、上水熱交換器５４及び加熱ポンプ５６を有した循環路５８を介して貯湯タンク４８へ戻される。加熱ポンプ５６は、貯湯タンク４８の伝熱媒体５０で上水を加熱する際に作動する。

循環路５８の上流側は、貯湯タンク４８の上部に接続されており、貯湯タンク４８の上部に貯留された伝熱媒体５０が優先的に上水熱交換器５４へ供給される。循環路５８の下流側は、貯湯タンク４８の下部に接続されており、上水熱交換器５４で熱が奪われた伝熱媒体５０は、貯湯タンク４８の下部側に戻される。

上水熱交換器５４には、流入側分岐点６０ａを有する流入路６０が接続されている。流入路６０は、入側管継手６２に接続されている。入側管継手６２は、例えば水道管の給水管６４に接続されており、流入路６０には、上水が供給される。

上水熱交換器５４には、流出路６６が接続されている。流出路６６には、流出側分岐点６６ａが設けられており、流出側分岐点６６ａには、補水弁６８を有した補水路７０が接続されている。補水路７０は、貯湯タンク４８の上部に接続されており、補水弁６８を開作動することで、上水熱交換器５４からの上水を伝熱媒体５０として貯湯タンク４８の上部から供給することができる。

流出路６６の流出側分岐点６６ａの下流には、混合弁７２が設けられている。混合弁７２は、バイパス路７４を介して流入側分岐点６０ａに接続されている。混合弁７２は、流入路６０からの上水と上水熱交換器５４からの上水とを混合する弁であり、例えば流出温が予め定められた設定温度となるように、流入路６０からの上水と上水熱交換器５４からの上水との混合比を調整する。

流出路６６の混合弁７２より下流側は、出側継手７６が接続されており、出側継手７６は、出湯管７８を介して、給湯器ユニット１４の入水継手８０に接続されている。

給湯器ユニット１４のガス継手８２には、ガス管２４が接続されており、給湯器ユニット１４には、ガス管２４から都市ガスまたはプロパン・ブタンを主成分に持つ液化石油ガスが供給される。また、給湯器ユニット１４の給湯継手８４には、給湯管８６が接続されている。この給湯器ユニット１４は、都市ガスまたはプロパン・ブタンを主成分に持つ液化石油ガスを燃焼することで、入水継手８０より供給された上水を、図外のリモコンで設定された温度まで加熱し給湯管８６によって供給する。

なお、本実施形態では、燃料電池ユニット１２からのガス管２４と給湯器ユニット１４からのガス管２４とを互いに接続してガス供給源に接続する場合について説明したが、これに限定されるものではない。燃料電池ユニット１２からのガス管２４と給湯器ユニット１４からのガス管２４とを、それぞれ独立してガス供給源に接続してもよい。

（第一配置例）
図３は、燃料電池システム１０の第一配置例を示す図であり、燃料電池システム１０が隣地境界線（後述する通路９０の他側縁９０ｂ）に沿って延在する通路９０に設置された状態が示されている。

この通路９０には、通路９０の長さ方向Ｎの一方Ｉ側に燃料電池ユニット１２が設置されており、燃料電池ユニット１２は、燃料電池側メンテナンス面１２ｂが一方Ｉ側に位置するように配置されている。この燃料電池ユニット１２は、燃料電池ユニット１２の正面１２ｄが建物側１１０の一側縁９０ａ側に位置するように配置されている。なお、図３では、燃料電池ユニット１２と通路９０の一側縁９０ａとの間に配索された配管および配線を明確に図示するために、燃料電池ユニット１２と通路９０の一側縁９０ａとの間隔が広めに表示されている。

また、本実施形態では、燃料電池ユニット１２を通路９０の一側縁９０ａ寄りに配置した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではく、燃料電池ユニット１２を通路９０の他側縁９０ｂ寄りに配置してもよい。また、燃料電池ユニット１２の正面１２ｄとは、前述したように便宜上付した名称であり、表面の意匠性の違いや設置状態での向きを限定するものではない。

また、燃料電池ユニット１２より通路９０の長さ方向Ｎの他方Ｔ側には、給湯器ユニット１４が設置されており、給湯器本体１８の給湯器側メンテナンス面１８ｂ及び下部構成部１６のメンテナンス面１６ｂが他方Ｔ側に位置するように配置されている（図１参照）。この給湯器ユニット１４も、一例として通路幅方向ＴＷにおいて建物側１１０の通路９０の一側縁９０ａ寄りに配置されており、給湯器ユニット１４の背面１４ｃが一側縁９０ａ側に位置するように配置されている。

本実施形態では、給湯器ユニット１４を通路９０の一側縁９０ａ寄りに配置した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではく、給湯器ユニット１４を通路９０の他側縁９０ｂ寄りに配置してもよい。また、給湯器ユニット１４の背面１４ｃとは、前述したように便宜上付した名称であり、表面の意匠性の違いや設置状態での向きを限定するものではない。

燃料電池ユニット１２の燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側からは、ガス管２４と出湯管７８と給水管６４とが延出している。各管２４、６４、７８は、燃料電池ユニット１２の正面１２ｄと燃料電池ユニット１２に近接した通路９０の一側縁９０ａとの間を通り、一側縁９０ａに沿って配索されている。給水管６４は、水道管の配水管に接続されており、ガス管２４は、給湯器ユニット１４に接続されるとともに、ガス本管に接続されている。また、出湯管７８は、給湯器ユニット１４に接続されている。

燃料電池ユニット１２の燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側からは、燃料電池ユニット１２へ給電を行う給電線や燃料電池ユニット１２で発電した電力を供給する供給線を有した電源コード９２が延出している。この給電線や供給線は、同一の線で共用しても良い。また、燃料電池側メンテナンス面１２ｂからは、例えば電流監視線やリモコン線や停電時発電コンセントや給湯器ユニット１４に接続される電源線等も延出する場合がある。

電源コード９２は、燃料電池ユニット１２の正面１２ｄと燃料電池ユニット１２に近接した通路９０の一側縁９０ａとの間を通り、一側縁９０ａに沿って配索されている。この電源コード９２は、通路９０の一側縁９０ａ側に設けられた配電盤９４に接続されており、この配電盤９４を介して商用電源に接続されている。

なお、本実施形態では、配電盤９４を燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４との間に設けた場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。配電盤９４は、作業者がアクセスしてメンテナンスを行うことができれば、例えば燃料電池ユニット１２の一方Ｉ側や、燃料電池ユニット１２の裏側や、給湯器本体１８の裏側や、給湯器本体１８より他方Ｔ側に設けても良い。

給湯器ユニット１４からは、給湯管８６が背面１４ｃ側から延出しており、給湯管８６は、建物１１０内でお湯が利用される箇所へ配索されている。また、給湯器ユニット１４からは、電源コード９６が背面１４ｃ側から延出しており、電源コード９６は、商用電源に接続されている。なお、この電源コード９６は、商用電源に代えて燃料電池ユニット１２に接続しても良い。

ここで、通路９０の他側縁９０ｂを構成する隣地境界線から通路９０の一側縁９０ａを構成する建物１１０までの最小距離は、隣地境界線から建物１１０の外壁１１０ａまでの離間距離を定める法律（境界線付近の建物の制限：民法２３４条）によって定められている。

通路９０の他側縁９０ｂを構成する隣地境界線は、隣接した敷地と敷地の境界の線を示し、通路９０の一側縁９０ａは、建物１１０の外壁１１０ａとの境を示す。そして、通路９０は、隣地境界線と建物１１０の外壁１１０ａとの間に建物１１０に沿って形成された長さ方向Ｎに細長い領域（例えば５００ｍｍ〜７３０ｍｍ）を示す。

この通路９０の通路幅ＴＷ０の最小幅を「境界線付近の建物の制限」による最小距離とし、燃料電池ユニット１２と通路９０の一側縁９０ａとの間に配索可能な離間距離Ｒ１のスペースを確保しても、燃料電池ユニット１２と通路９０の他側縁９０ｂ間に第一通路幅ＴＷ１の第一スペース１００を形成できるように燃料電池ユニット１２の奥行寸法Ｄ１が設定されている。

一方、給湯器ユニット１４の奥行寸法Ｄ２は、燃料電池ユニット１２の奥行寸法Ｄ１より短く設定されている。そして、前述した通路幅ＴＷ０の通路９０において、給湯器ユニット１４と通路９０の一側縁９０ａとの間に配索可能な離間距離Ｒ２のスペースを確保しても、給湯器ユニット１４と通路９０の他側縁９０ｂとの間に、第一通路幅ＴＷ１より広い第二通路幅ＴＷ２の第二スペース１０２を形成できるように給湯器ユニット１４の奥行寸法Ｄ２が設定されている。

（第二配置例）
図４は、燃料電池システム１０の第二配置例を示す図であり、燃料電池システム１０が隣地境界線（後述する通路９０の他側縁９０ｂ）に沿って延在する通路９０に設置された状態が示されている。この通路９０は、長さ方向Ｎの一方Ｉが閉鎖された袋小路で構成されている。

この通路９０には、長さ方向Ｎの一方Ｉ側に燃料電池ユニット１２が設置されており、その燃料電池側メンテナンス面１２ｂが長さ方向Ｎの他方Ｔ側に位置するように配置されている。この燃料電池ユニット１２は、通路幅方向ＴＷにおいて通路９０の一側縁９０ａ寄りに配置されており、燃料電池ユニット１２の背面１２ｃが一側縁９０ａ側に位置するように配置されている。

また、燃料電池ユニット１２より通路９０の長さ方向Ｎの他方Ｔ側には、給湯器ユニット１４が設置されている。これにより、燃料電池ユニット１２の燃料電池側メンテナンス面１２ｂが給湯器ユニット１４側に位置するように構成されている。

この給湯器ユニット１４は、給湯器本体１８の給湯器側メンテナンス面１８ｂ及び下部構成部１６のメンテナンス面１６ｂが他方Ｔ側に位置するように配置されている（図１参照）。この給湯器ユニット１４も、通路幅方向ＴＷにおいて通路９０の一側縁９０ａ寄りに配置されており、給湯器ユニット１４の背面１４ｃが一側縁９０ａ側に位置するように配置されている。

燃料電池ユニット１２の燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側からは、ガス管２４と出湯管７８と給水管６４が延出している。各管２４、６４、７８は、燃料電池ユニット１２の右側面１２ｆにおける通路９０の一側縁９０ａ側から延出しており、通路９０の一側縁９０ａに沿って配索されている。

給水管６４は、水道管の配水管に接続されており、ガス管２４は、給湯器ユニット１４の左側面１４ｅに接続されるとともに、ガス本管に接続されている。また、出湯管７８は、給湯器ユニット１４の左側面１４ｅに接続されている。

燃料電池ユニット１２の燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側からは、燃料電池ユニット１２へ給電を行う給電線や燃料電池ユニット１２で発電した電力を供給する供給線を有した電源コード９２が延出している。電源コード９２は、通路９０の一側縁９０ａ側から延出しており、通路９０の一側縁９０ａに沿って配索されている。この電源コード９２は、通路９０の一側縁９０ａ側に設けられた配電盤９４に接続されており、この配電盤９４を介して商用電源に接続されている。

給湯器ユニット１４からは、給湯管８６が背面１４ｃ側から延出しており、給湯管８６は、お湯が利用される給湯箇所へ配索されている。また、給湯器ユニット１４からは、電源コード９６（図２では省略）が背面１４ｃ側から延出しており、電源コード９６は、商用電源に接続されている。

ここで、通路９０の他側縁９０ｂを構成する隣地境界線から通路９０の一側縁９０ａを構成する建物１１０までの最小距離は、前述したように法律で定められている。通路９０の通路幅ＴＷ０を、この法律による最小距離とし、燃料電池ユニット１２と通路９０の一側縁９０ａとの間に設置条件である離間距離Ｒ１のスペースを確保しても、燃料電池ユニット１２と通路９０の他側縁９０ｂ間に第一通路幅ＴＷ１の第一スペース１００を形成できるように燃料電池ユニット１２の奥行寸法Ｄ１が設定されている。

一方、給湯器ユニット１４の奥行寸法Ｄ２は、燃料電池ユニット１２の奥行寸法Ｄ１より短く設定されている。そして、前述した通路幅ＴＷ０の通路９０において、給湯器ユニット１４と通路９０の一側縁９０ａとの間に設置条件である離間距離Ｒ２のスペースを確保しても、給湯器ユニット１４と通路９０の他側縁９０ｂとの間に、第一通路幅ＴＷ１より広い第二通路幅ＴＷ２の第二スペース１０２を形成できるように給湯器ユニット１４の奥行寸法Ｄ２が設定されている。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態にあっては、燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４とは、固定されておらず、それぞれ任意の位置に配置することができる。このため、燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４とを架台で一体化して位置決めする場合と比較して、配置の自由度が向上するとともに、各ユニット１２、１４の設置場所への搬入が容易となる。

また、図３の第一配置例で示したように、幅寸法が狭い通路９０の長さ方向Ｎに燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４とを並設する場合、通路９０の長さ方向Ｎの一方Ｉ側に燃料電池側メンテナンス面１２ｂが位置するように燃料電池ユニット１２を配置する。そして、この燃料電池ユニット１２の他方Ｔ側に給湯器ユニット１４を配設するとともに、給湯器本体１８の給湯器側メンテナンス面１８ｂ及び下部構成部１６のメンテナンス面１６ｂが他方Ｔ側に位置するように給湯器ユニット１４を配置する。

これにより、通路９０の一方Ｉ側から燃料電池ユニット１２に近づくことで、燃料電池側メンテナンス面１２ｂから燃料電池ユニット１２をメンテナンスを行うことができる。また、通路９０の他方Ｔ側から給湯器ユニット１４に近づくことで、給湯器側メンテナンス面１８ｂから給湯器ユニット１４をメンテナンスを行うことができる。

このため、燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４間にアクセスしにくい狭小な通路９０に、燃料電池側メンテナンス面１２ｂと給湯器側メンテナンス面１８ｂとが対向するように両ユニット１２、１４を配置した場合と比較して、燃料電池ユニット１２及び給湯器ユニット１４のメンテナンスが容易になる。

このとき、燃料電池ユニット１２の燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側から延出した配管は、燃料電池ユニット１２と燃料電池ユニット１２に近接した通路９０の一側縁９０ａとの間に配索され、これのガス管２４や出湯管７８は、給湯器ユニット１４に接続される。

このため、配管および配線を燃料電池ユニット１２と建物１１０との間に配索できるので、配管および配線が燃料電池ユニット１２の表側に配索される場合と比較して、設置状態での外観品質を高めることができる。また、通路９０を通る際に配管および配線を踏みつけるといった不具合を未然に抑制することができる。

また、図４の第二配置例で示したように、一方Ｉ側が閉鎖された通路９０の長さ方向Ｎに燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４とを並設する場合、奥行寸法Ｄ１が長い燃料電池ユニット１２を通路９０の一方Ｉ側に配置する。このとき、燃料電池側メンテナンス面１２ｂが他方Ｔ側を向くように燃料電池ユニット１２を設置する。そして、奥行寸法Ｄ２が短い給湯器ユニット１４を通路９０の他方Ｔ側に設置する。

これにより、給湯器ユニット１４と通路９０の他側縁９０ｂとの間の第二スペース１０２の第二通路幅ＴＷ２を、燃料電池ユニット１２と通路９０の他側縁９０ｂとの間の第一スペース１００の第一通路幅ＴＷ１より広くできる。このため、通路９０の一方Ｉ側が閉鎖され、燃料電池ユニット１２に一方Ｉ側から近づけない場合であっても、第二通路幅ＴＷ２の第二スペース１０２によって燃料電池側メンテナンス面１２ｂへのアクセス空間を確保することができる。よって、通路９０の他方Ｔ側からアクセスすることで、給湯器ユニット１４もメンテナンスを行うことができる。

このとき、給湯器ユニット１４の給湯器側メンテナンス面１８ｂ及びメンテナンス面１６ｂは、一方Ｉ側及び他方Ｔ側のいずれの方向に向けても良い。しかし、給湯器ユニット１４の給湯器側メンテナンス面１８ｂ及びメンテナンス面１６ｂを一方Ｉ側へ向けて配置すれば、両ユニット１２、１４間のスペースを利用して、両ユニット１２、１４のメンテナンスを行うことができる。

このように、燃料電池ユニット１２及び給湯器ユニット１４を設置場所に応じて配置することができるとともに、両ユニット１２、１４のメンテナンス性を向上することができる。

このとき、燃料電池ユニット１２の燃料電池側メンテナンス面１２ｂは、通路９０の長さ方向Ｎ側に設定されている。このため、燃料電池側メンテナンス面１２ｂが通路９０の通路幅方向ＴＷに設定された場合と比較して、通路幅ＴＷ０による規制を受けることなく、メンテナンスを行うことができる。

また、燃料電池ユニット１２からは、給湯器ユニット１４側に位置する燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側からガス管２４や給水管６４や出湯管７８の配管等が延出している。

このため、給湯器ユニット１４と逆側から各管２４、６４、７８が延出する場合と比較して、配索作業が容易となる。また、配索される配管等を短くすることができるので、低コスト化を図ることができる。

ここで、配管等がメンテナンス面と異なる面から延出する場合、メンテナンス面側に作業空間を確保しつつ配管等が延出する面側に配索空間を確保しなければならない。

しかし、本実施形態の燃料電池ユニット１２では、燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側から配管等が延出しており、メンテナンス用の作業空間と配索空間とが同方向となる。このため、作業空間と配索空間とを異なる方向に確保しなければならない場合と比較して、配置の自由度を高めることができる。

また、燃料電池ユニット１２の燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側にアクセスできれば、内部メンテナンス及び配管等の点検や交換などを行うことができる。

さらに、この燃料電池ユニット１２には、内蔵した燃料電池モジュール２０からの排気を排出する排出部の一例である排気口１３が燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側に設けられている。

ここで、排気口１３が燃料電池側メンテナンス面１２ｂと異なる面に設けられている場合、燃料電池側メンテナンス面１２ｂに作業空間を確保しつつ排気口１３側に排気空間を確保しなければならない。

しかし、この燃料電池ユニット１２では、排気口１３が燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側に設けられており、メンテナンス用の作業空間と排気空間とが同方向となる。このため、作業空間と排気空間とを異なる方向に確保しなければならない場合と比較して、配置の自由度を高めることができる。

また、燃料電池側メンテナンス面１２ｂ側へアクセスできれば、内部メンテナンス及び排気口１３の検査や清掃などを行うことができる。

なお、第二配置例では、一方Ｉ側が閉鎖された通路９０に設置する場合を例に挙げて説明したが、一方Ｉ及び他方Ｔ側が開放された通路９０に設置してもよい。この場合、燃料電池ユニット１２と通路９０の他側縁９０ｂとの間の第一スペース１００の第一通路幅ＴＷ１が狭く立ち入れない場合であっても、給湯器ユニット１４と通路９０の他側縁９０ｂとの間の第二スペース１０２の第二通路幅ＴＷ２を広くできる。これにより、第二スペース１０２をアクセス空間とすることができるので、前述と同様の作用効果を得ることができる。

また、本実施形態では、給湯器ユニット１４における給湯器本体１８の右側面が給湯器側メンテナンス面１８ｂを構成し、下部構成部１６の右側面がメンテナンス面１６ｂを構成する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。

例えば、給湯器ユニット１４における給湯器本体１８の左側面を給湯器側メンテナンス面とし、下部構成部１６の左側面をメンテナンス面としても良い。この場合、燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４との間のスペースにおいて、燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４とのメンテナンスを行うことができる。また、給湯器本体１８の給湯器側メンテナンス面１８ｂと、下部構成部１６のメンテナンス面１６ｂとを逆向きに設けても良い。

また、本実施形態では、給湯器ユニット１４の奥行寸法Ｄ２を燃料電池ユニット１２の奥行寸法Ｄ１より短く設定したが、これに限定されるものではない。例えば、燃料電池ユニット１２の奥行寸法Ｄ１を、給湯器ユニット１４の奥行寸法Ｄ２より短く設定しても良い。この場合、第二配置例では、燃料電池ユニット１２と給湯器ユニット１４との配置を入れ替えるものとする。

また、本実施形態では、燃料電池ユニット１２の右側面のみを燃料電池側メンテナンス面１２ｂとしたが、これに限定されるものではない。

例えば、燃料電池側メンテナンス面１２ｂに加えて、燃料電池ユニット１２の正面１２ｄや天面１２ｈにメンテナンス面を設けても良い。

また、各配管等を燃料電池ユニット１２と建物１１０との間に配索した場合にいて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、燃料電池ユニット１２と建物１１０の反対側の通路に配索したり、燃料電池ユニット１２の下部空間に配索したり、燃料電池ユニット１２の下部の地中に配索してもよい。

１０ 燃料電池システム
１２ 燃料電池ユニット
１２ｂ 燃料電池側メンテナンス面
１３ 排気口
１４ 給湯器ユニット
１８ｂ 給湯器側メンテナンス面
２０ 燃料電池モジュール
２４ ガス管
６４ 給水管
７８ 出湯管
９０ 通路
９０ａ 一側縁
Ｉ 一方
Ｔ 他方
Ｎ 長さ方向
ＴＷ 通路幅方向

Claims (3)

1. 奥行寸法より幅寸法が長い直方体形状に形成され、幅方向に位置する側面に排気用の排気口を有する燃料電池側メンテナンス面が設定されるとともに蓄熱用の貯湯タンクを備えた蓄熱ユニット一体型の燃料電池ユニットと、
   該燃料電池ユニットから離れて配置され当該燃料電池ユニットに配管を介して接続されるとともに、奥行寸法より幅寸法が長い直方体形状に形成され幅方向に位置する側面に給湯器側メンテナンス面が設定された給湯器ユニットと、
   を備え、
   前記燃料電池ユニットの奥行寸法が前記給湯器ユニットの奥行寸法より長く設定されている燃料電池システム。
2. 前記燃料電池ユニットは、前記燃料電池側メンテナンス面側から前記配管が延出する請求項１記載の燃料電池システム。
3. 前記燃料電池ユニットは、内蔵した燃料電池モジュールからの排気を排出する排出部が前記燃料電池側メンテナンス面側に設けられている請求項１又は請求項２記載の燃料電池システム。