JP6317237B2

JP6317237B2 - コージェネレーションシステム

Info

Publication number: JP6317237B2
Application number: JP2014232363A
Authority: JP
Inventors: 和秀指原; 幸嗣桝本; 正美濱走
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2018-04-25
Anticipated expiration: 2034-11-17
Also published as: JP2015117932A

Description

本発明は、発電を行うための発電ユニットと発電ユニットで発生した熱を温水として回収するための貯湯ユニットとを備えたコージェネレーションシステムに関する。

近年、発電ユニットにより発電を行い、この発電の際に生じる熱を貯湯ユニットに温水として回収するコージェネレーションシステムが実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。このコージェネレーションシステムは、図１１及び図１２に示すように、発電ユニット１０２及び貯湯ユニット１０８から構成され、発電ユニット１０２は、燃料ガスを原燃料として発電を行う燃料電池１０４（発電手段）を有し、この燃料電池１０４が発電ユニットハウジング１０６内に配設されている。また、貯湯ユニット１０８は、熱を温水として貯める貯湯タンク１１０を有し、この貯湯タンク１１０が貯湯ユニットハウジング１１２内に配設されている。

発電ユニット１０２は、更に、改質装置１１４を有し、この改質装置１１４は、例えば改質器１１６及び一酸化炭素変成器１１８を含み、改質器１１６に関連して改質器用熱交換器１２０が配設され、一酸化炭素変成器１１８に関連して変成器用熱交換器１２２が配設されている。また、燃料電池１０４に関連して冷却水用熱交換器１２４が配設されている。これらの熱交換器１２０，１２２，１２４は高温のものが発電ユニットハウジング１０６内の上側に位置するように、変成器用熱交換器１２２、改質器用熱交換器１２０及び冷却水用熱交換器１２４が下から上に向けてこの順に配置されている。

また、貯湯ユニット１０８では、貯湯タンク１１０の底部に流出部１２６が設けられ、その上端部に流入部１２８が設けられ、流出部１２６と流入部１２８とが貯湯水循環流路１３０を介して接続されている。

このようなコージェネレーションシステムでは、発電ユニット１０２については発電ユニットの製造メーカにて製造され、貯湯ユニット１０８については貯湯ユニットの製造メーカにて製造され、設置場所にて発電ユニット１０２及び貯湯ユニット１０８が所要の通りに接続される。発電ユニット１０２側においては、その下部に配管接続部１３２が設けられ、この配管接続部１３２にガス用接続部１３４、流出側接続部１３６及び流入側接続部１３８が設けられている。また、貯湯ユニット１０８側においては、その下部に配管接続部１４０が設けられ、この配管接続部１４０に水用接続部１４２、出湯用接続部１４４、流出側接続部１４６及び流入側接続部１４８が設けられている。

このコージェネレーションシステムを設置現場にて施工する場合、発電ユニット１０２側においては、ガス用接続部１３４にガス配管１５０が接続され、また貯湯ユニット１０８側においては、水用接続部１４２に水道水配管１５２が接続され、出湯用接続部１４４に出湯配管１５４が接続される。更に、貯湯ユニット１０８側の流出側接続部１４６と発電ユニット１０２側の流入側接続部１３８とが上流側配管１５６を介して接続され、貯湯ユニット１０８側の流入側接続部１４８と発電ユニット１０２側の流出側接続部１３６とが下流側配管１５８を介して接続される。

このように接続すると、図１１に示す接続状態となり、貯湯タンク１１０内の貯湯水は、その流出部１２６から第１流路部１６０を通して上流側配管１５６に流れ、発電ユニット１０２側の第２流路部１６２を通して下流側配管１５８に流れ、更に貯湯ユニット１０８側の第３流路部１６４を通して流入部１２８から貯湯タンク１１０内に流入する。貯湯水がこのように流れるので、貯湯ユニット１０８側の第１流路部１６０、上流側配管１５６、発電ユニット１０２側の第２流路部１６２、下流側配管１５８及び貯湯ユニット１０８側の第３流路部１６４が貯湯水循環流路１３０を構成し、発電ユニット１０２側の第２流路部１６２を流れる水（貯湯水）は、変成器用熱交換器１２２、改質器用熱交換器１２０及び冷却水用熱交換器１２４をこの順に流れて熱交換により加温される。

特開２０１３−１２３８１号公報

しかしながら、このようなコージェネレーションシステムでは、次の通りの解決すべき問題がある。発電ユニット１０２と貯湯ユニット１０８とが間隔をおいて設置されるために、発電ユニット１０２側に発電ユニットハウジング１０６が設けられ、この発電ユニットハウジング１０６によって燃料電池１０４及び改質装置１１４などが覆われている。また、貯湯ユニット１０８側に貯湯ユニットハウジング１１２が設けられ、この貯湯ユニットハウジング１１２によって貯湯タンク１１０などが覆われる。このように発電ユニット１０２側及び貯湯ユニット１０８側に保護用の個別のハウジングを設ける必要があるために、発電ユニットハウジング１０６及び貯湯ユニットハウジング１１２に関連して製造コストが上昇するという問題がある。

更に、貯湯水循環流路１３０に関連して、その第２流路部１６２は、上流側配管１５６から変成器用熱交換器１２２、改質器用熱交換器１２０及び冷却水用熱交換器１２４を通って上方に延びた後に下方に下流側配管１５８まで延びており、またその第３流路部１６４は、下流側配管１５８から上方に貯湯タンク１１０の流入部１２８まで延びており、それ故に、貯湯水循環流路１３０の第２及び第３流路部１６２，１６４に関連してそれらの流路長が長くなり、このことに起因して、貯湯水循環流路１３０の熱損失が大きくなり、システム全体の総合熱効率が低下するという問題がある。

本発明の目的は、発電ユニットハウジング及び貯湯ユニットハウジングに関連して製造コストの低減を図ることができるコージェネレーションシステムを提供することである。

また、本発明の他の目的は、貯湯水循環流路に関連してその熱損失の低減を図ってシステム全体の総合熱効率を改善することができるコージェネレーションシステムを提供することである。

本発明の請求項１に記載のコージェネレーションシステムは、発電を行うための発電ユニットと、発電ユニットで発生した熱を温水として回収するための貯湯ユニットと、を備えたコージェネレーションシステムであって、
前記発電ユニットは、発電を行う発電手段と、前記発電手段を収容する発電ユニットハウジングとを有し、前記貯湯ユニットは、温水を貯める貯湯タンクと、前記貯湯タンクを収容する貯湯ユニットハウジングと、を有しており、
前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの発電ユニット側特定パネルを取り外して、前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングが接続連結され、これにより、前記発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と前記貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが連通され、また前記発電ユニット側特定パネルが前記貯湯ユニットハウジングの特定面用パネルとして取り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のコージェネレーションシステムでは、前記発電ユニットと前記貯湯ユニットとは横方向に接続連結されるように構成され、前記発電ユニット側特定パネルは、前記発電ユニットハウジングにおける特定側面パネルであり、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの前記特定側面パネルを取り外して、前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングが前記横方向に接続連結され、これにより、前記発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と前記貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが前記横方向に連通され、また前記特定側面パネルが前記貯湯ユニットハウジングの側面用パネルとして取り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のコージェネレーションシステムでは、前記貯湯ユニットハウジングの第１特定側面及び第２特定側面が開放されており、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記特定側面パネルを取り外した側面開口と前記第１特定側面の開口とが連通するように前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また前記発電ユニットハウジングから取り外した前記特定側面パネルが前記貯湯ユニットハウジングの前記側面用パネルとして前記第２特定側面の開口に取り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載のコージェネレーションシステムでは、前記貯湯ユニットハウジングの第１特定側面及び第２特定側面には第１簡易側面パネル及び第２簡易側面パネルが取り付けられており、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記特定側面パネルを取り外した側面開口と前記第１簡易側面パネルを取り外した側面開口とが連通するように前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また前記発電ユニットハウジングから取り外した前記特定側面パネルが、前記貯湯ユニットハウジングの前記側面用パネルとして、前記第２簡易側面パネルを取り外した側面開口に取り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載のコージェネレーションシステムでは、前記発電ユニットの前記発電手段は燃料電池から構成され、前記燃料電池に関連して、前記燃料電池を冷却するための冷却水が循環される冷却水循環流路及び前記冷却水循環流路に配設された冷却水用熱交換器が設けられ、前記燃料電池、前記冷却水循環流路及び前記冷却水用熱交換器が前記発電ユニットハウジング内に配設され、また前記貯湯タンクに関連して、貯湯タンク内の貯湯水が循環される貯湯水循環流路が設けられ、前記貯湯水循環流路は、前記貯湯タンクの底部から前記貯湯ユニット空間を通って前記発電ユニット空間に延び、前記発電ユニット空間内を上方に前記冷却水用熱交換器を通して延び、更に前記発電ユニット空間の上部から前記貯湯ユニット空間の上部を通って前記貯湯タンクの上端部に接続されることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載のコージェネレーションシステムでは、前記貯湯タンク内の貯湯水が循環される前記貯湯水循環流路は、前記貯湯ニットハウジング内から前記発電ユニットハウジング内に延びる上流側流路部と、前記発電ユニットハウジング内を上方に延びる中間流路部と、前記発電ユニットハウジング内から前記貯湯ユニットハウジング内に延びる下流側流路部とを備え、前記温水循環流路の前記上流側流路部及び／又は前記下流側流路部の一部は、前記発電ユニットの片側に前記貯湯ユニットを接続連結したとき及び発電ユニットの他側に前記貯湯ユニットを接続連結したときに用いる共通接続配管から構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項７に記載のコージェネレーションシステムでは、前記発電ユニットと前記貯湯ユニットとは上下方向に接続連結されるように構成され、前記発電ユニット側特定パネルは、前記発電ユニットハウジングにおける上面パネル又は下面パネルであり、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの前記上面パネル又は前記下面パネルを取り外して前記発電ユニットハウジングの上側又は下側に前記貯湯ユニットハウジングが前記上下方向に接続連結され、これにより、前記発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と前記貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが前記上下方向に連通され、また前記上面パネル又は前記下面パネルが前記貯湯ユニットハウジングの上面用パネル又は下面用パネルとして取り付けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項８に記載のコージェネレーションシステムでは、前記貯湯ユニットハウジングの下面及び上面が開放されており、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの前記上面パネル又は前記下面パネルを取り外した上面開口又は下面開口と前記貯湯ユニットハウジングの前記下面又は前記上面の開口とが連通するように前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また前記発電ユニットハウジングから取り外した前記上面パネル又は前記下面パネルが前記貯湯ユニットハウジングの前記上面用パネル又は前記下面用パネルとして前記貯湯ユニットハウジングの前記上面又は前記下面の開口に取り付けられることを特徴とする。

更に、本発明の請求項９に記載のコージェネレーションシステムでは、前記貯湯ユニットハウジングの上面及び下面には簡易上面パネル及び簡易下面パネルが取り付けられており、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの前記上面パネル又は前記下面パネルを取り外した上面開口又は下面開口と前記簡易下面パネルを取り外した下面開口又は前記簡易上面パネルを取り外した上面開口とが連通するように前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また前記発電ユニットハウジングから取り外した前記上面パネル又は前記下面パネルが、前記貯湯ユニットハウジングの前記上面用パネル又は前記下面用パネルとして、前記簡易上面パネルを取り外した前記上面開口又は前記簡易下面パネルを取り外した前記下面開口に取り付けられることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載のコージェネレーションシステムによれば、発電ユニットは発電手段を収容する発電ユニットハウジングを有し、貯湯ユニットは貯湯タンクを収容する貯湯ユニットハウジングを有し、発電ユニット及び貯湯ユニットの設置施工時に、発電ユニットハウジングの特定パネルを取り外して、発電ユニットハウジングと貯湯ユニットハウジングを接続連結するので、発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが連通され、この連通空間に対応する面のパネルが不要となり、これによって、発電ユニットハウジング及び貯湯ユニットハウジングに関連して製造コストの低減を図ることができる。また、発電ユニット空間と貯湯ユニット空間とが連通されるので、この連通空間を通して貯湯水循環流路を配設することができる。更に、発電ユニットハウジングの特定パネルを取り外して貯湯ユニットハウジングの特定面用パネルとして利用するので、この特定面用パネルの有効利用を図ることができる。

また、本発明の請求項２に記載のコージェネレーションシステムによれば、発電ユニット及び貯湯ユニットの設置施工時に、発電ユニットハウジングの特定側面パネルを取り外して、発電ユニットハウジングと貯湯ユニットハウジングを横方向に接続連結するので、発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが連通され、この連通空間に対応する側面パネルが不要となる。また、発電ユニットハウジングの特定側面パネルを取り外して貯湯ユニットハウジングの側面用パネルとして利用するので、この特定側面パネルの有効利用を図ることができる。

また、本発明の請求項３に記載のコージェネレーションシステムによれば、工場出荷時には貯湯ユニットハウジングの第１特定側面及び第２特定側面が開放されており、このような貯湯ユニットハウジングを備えた形態のものでは、発電ユニット及び貯湯ユニットの施工を次のようにして行うことができる。発電ユニット側における特定側面パネルを取り外した側面開口と貯湯ユニット側における第１特定側面の側面開口とが連通するように発電ユニットハウジングと貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また発電ユニットハウジングから取り外した特定側面パネルが貯湯ユニットハウジングの第２特定側面に取り付けられ、このようにすることによって、重要な構成部品である発電手段などについては発電ユニットハウジングで覆われた保護状態で工場出荷することができるとともに、貯湯ユニットハウジング側においては、第１及び第２特定側面に対応する側面パネルを省略することができ、貯湯ユニットハウジングの製造コストの低減を図ることができる。

また、本発明の請求項４に記載のコージェネレーションシステムによれば、貯湯ユニットハウジングの第１特定側面及び第２特定側面には第１簡易側面パネル及び第２簡易側面パネルが取り付けられており、このような貯湯ユニットハウジングを備えた形態のものにおいては、発電ユニット及び貯湯ユニットの施工を次のようにして行うことができる。特定側面パネルを取り外した側面開口と第１簡易側面パネルを取り外した側面開口とが連通するように発電ユニットハウジングと貯湯ユニットハウジングとが接続連結される。また、発電ユニットハウジングから取り外した特定側面パネルが、貯湯ユニットハウジングにおける側面用パネルとして、第２簡易側面パネルを取り外した側面開口に取り付けられる。このようにすることによって、発電手段などについては発電ユニットハウジングで覆われた保護状態で工場出荷することができ、また貯湯タンクなどについても一部簡易側面パネルによる貯湯ユニットハウジングで覆われた保護状態で工場出荷することができる。また、第１及び第２簡易側面パネルについては安価なものを用いることが可能となり、このことに関連して、貯湯ユニットハウジングの製造コストの低減を図ることができる。尚、貯湯ユニットハウジングから取り外した第１及び第２簡易側面パネルについては再利用することが可能であり、再利用することにより、製造コストの一層の低減を図ることができる。

また、本発明の請求項５に記載のコージェネレーションシステムによれば、発電手段は燃料電池から構成され、この燃料電池に関連して、発電ユニットハウジング内に燃料電池を冷却するための冷却水循環流路及び冷却水用熱交換機が設けられ、また貯湯タンクに関連して、貯湯タンク内の貯湯水が循環される貯湯水循環流路が設けられ、貯湯水循環流路は、貯湯タンクの底部から貯湯ユニット空間を通って発電ユニット空間に延び、発電ユニット空間内を上方に冷却水用熱交換器を通して延び、更に発電ユニット空間の上部から貯湯ユニット空間の上部を通って貯湯タンクの上端部に接続されるので、貯湯水循環流路の流路長を短くすることができるとともに、貯湯水循環流路の一部が発電ユニット空間の上部から貯湯ユニット空間の上部に直線状に延び、加温された温水が発電ユニット空間及び貯湯ユニット空間の高温領域を通して貯湯ユニット側の貯湯タンクに流れるようになり、その結果、貯湯水循環流路の熱損失を低減することができるとともに、システム全体の熱効率の向上を図ることができる。

また、本発明の請求項６に記載のコージェネレーションシステムによれば、貯湯タンク内の貯湯水が循環される貯湯水循環流路の上流側流路部及び／又は下流側流路部の一部が共通接続配管から構成されているので、発電ユニットの片側に貯湯ユニットを接続連結したとき、また発電ユニットの他側に貯湯ユニットを接続連結したときにもこの共通接続配管を用いて貯湯水循環流路における貯湯ユニット側と発電ユニット側とを所要の通りに接続することができ、これによって、設置の際に用いる接続配管の種類を少なくすることができる。

また、本発明の請求項７に記載のコージェネレーションシステムによれば、発電ユニット及び貯湯ユニットの設置施工時に、発電ユニットハウジングの上面パネル（又は下面パネル）を取り外して、発電ユニットハウジングと貯湯ユニットハウジングを上下方向に接続連結するので、発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが連通され、この連通空間に対応するパネルが不要となる。また、発電ユニットハウジングの上面パネル（又は下面パネル）を取り外して貯湯ユニットハウジングの上面用パネル（又は下面用パネル）として利用するので、この上面パネル（又は下面パネル）の有効利用を図ることができる。

また、本発明の請求項８に記載のコージェネレーションシステムによれば、工場出荷時には貯湯ユニットハウジングの上面及び下面が開放されており、このような貯湯ユニットハウジングを備えた形態のものでは、発電ユニット及び貯湯ユニットの施工を次のようにして行うことができる。発電ユニット側における上面パネル（又は下面パネル）を取り外した上面開口（又は下面）と貯湯ユニット側における下面（又は上面）の開口とが連通するように発電ユニットハウジングの上側（又は下側）に貯湯ユニットハウジングが接続連結され、また発電ユニットハウジングから取り外した上面パネル（又は下面パネル）が貯湯ユニットハウジングの上面（又は下面）に取り付けられ、このようにすることによって、重要な構成部品である発電手段などについては発電ユニットハウジングで覆われた保護状態で工場出荷することができるとともに、貯湯ユニットハウジング側においては上面パネル及び下面パネルを省略することができ、貯湯ユニットハウジングの製造コストの低減を図ることができる。

更に、本発明の請求項９に記載のコージェネレーションシステムによれば、貯湯ユニットハウジングの上面及び下面には簡易上面パネル及び下面簡易側面パネルが取り付けられており、このような貯湯ユニットハウジングを備えた形態のものにおいては、発電ユニット及び貯湯ユニットの施工を次のようにして行うことができる。上面パネル（又は下面パネル）を取り外した発電ユニット側の開口と簡易下面パネル（又は簡易上面パネル）を取り外した下面（又は上面）の開口とが連通するように発電ユニットハウジングの上側（又は下側）に貯湯ユニットハウジングが接続連結される。また、発電ユニットハウジングから取り外した上面パネル（又は下面パネル）が、貯湯ユニットハウジングにおける上面用パネル（又は下面用パネル）として、簡易上面パネル（又は簡易下面パネル）を取り外した上面（又は下面）の開口に取り付けられる。このようにすることによって、発電手段などについては発電ユニットハウジングで覆われた保護状態で工場出荷することができ、また貯湯タンクなどについても一部簡易上面パネル及び簡易下面パネルによる貯湯ユニットハウジングで覆われた保護状態で工場出荷することができる。また、簡易上面パネル及び簡易下面パネルについては安価なものを用いることが可能となり、このことに関連して、貯湯ユニットハウジングの製造コストの低減を図ることができる。

本発明に従うコージェネレーションシステムの第１の実施形態を簡略的に示す断面図。図１のコージェネレーションシステムの配管接続部を簡略的に示す図。図３（ａ）は、図１のコージェネレーションシステムにおける発電ユニット及び貯湯ユニットの施工前の状態を示し、図３（ｂ）は、発電ユニット及び貯湯ユニットの施工後の状態を示す図。図４（ａ）は、本発明に従うコージェネレーションシステムの第２の実施形態における発電ユニット及び貯湯ユニットの施工前の状態を示し、図４（ｂ）は、これら発電ユニット及び貯湯ユニットの施工後の状態を示す図。本発明に従うコージェネレーションシステムの第３の実施形態における発電ユニット及び貯湯ユニットの施工後の状態を示す図。図５のコージェネレーションシステムにおける発電ユニット及び貯湯ユニットの他の設置例を示す図。図７（ａ）は、図５のコージェネレーションシステムに用いる共通接続配管の一例を示し、図７（ｂ）は、この共通接続配管の他の例を示す図。本発明に従うコージェネレーションシステムの第４の実施形態を簡略的に示す断面図。図９（ａ）は、図８のコージェネレーションシステムにおける発電ユニット及び貯湯ユニットの施工前の状態を示し、図９（ｂ）は、発電ユニット及び貯湯ユニットの施工後の状態を示す図。図１０（ａ）は、本発明に従うコージェネレーションシステムの第５の実施形態における発電ユニット及び貯湯ユニットの施工前の状態を示し、図１０（ｂ）は、これら発電ユニット及び貯湯ユニットの施工後の状態を示す図。従来のコージェネレーションシステムの一例を簡略的に示す断面図。図１１のコージェネレーションシステムにおける発電ユニット及び貯湯ユニットの配管接続部を簡略的に示す図。

以下、添付図面を参照して、本発明に従うコージェネレーションシステムの各種実施形態について説明する。図１において、図示のコージェネレーションシステムは、発電ユニット２及び貯湯ユニット４から構成され、発電ユニット２は、燃料ガス（例えば、都市ガス）を原燃料として発電を行う発電手段６を有し、この発電手段６が発電ユニットハウジング８内に配設されている。この形態では、発電手段６は、燃料ガスを原燃料として燃料電池反応により発電を行う燃料電池１０から構成されているが、例えばガスエンジンとこのガスエンジンにより駆動される発電機との組合せから構成するようにしてもよい。

また、貯湯ユニット４は、熱を温水として貯める貯湯タンク１２を有し、この貯湯タンク１２が貯湯ユニットハウジング１４内に配設されている。この形態では、発電ユニット２と貯湯ユニットハウジング４とが後述するように接続連結され、発電ユニットハウジング８と貯湯ユニットハウジング１４とが一体的なシステムハウジング１６を構成する。

次に、発電ユニット２について説明すると、この発電ユニット２は、原燃料ガスを改質するための改質装置１８を有し、この改質装置１８は、例えば改質器２０及び一酸化炭素変成器２２を含んでいる。改質器２０は、改質触媒により原燃料ガスを例えば水蒸気改質して改質燃料ガスとし、一酸化炭素変成器２２は、一酸化炭素変成触媒により改質燃料ガス中に含まれる一酸化炭素を水素と二酸化炭素に変成し、このように変成された改質燃料ガスが燃料電池１０の燃料極側に送給される。また、燃料電池１０の酸素極側には空気が送給され、燃料電池１０において、燃料極側の酸化及び酸素極側の還元を伴う燃料電池反応により発電が行われ、燃料電池１０の発電電力がインバータ２４により所定の交流電力に変換されて出力される。

この形態では、改質器２０に関連して改質器用熱交換器２８が配設され、一酸化炭素変成器２２に関連して変成器用熱交換器２６が配設され、また燃料電池１０に関連して冷却水用熱交換器３０が配設されている。これらの熱交換器２６，２８，３０は高温のものが発電ユニットハウジング８内の上側に位置するように、変成器用熱交換器２６、改質器用熱交換器２８及び冷却水用熱交換器３０が下から上に向けてこの順に配置されている。

改質器２０に関連して、この改質器２０を所定の改質温度に保つための燃焼バーナ（図示せず）が設けられており、この燃焼バーナからの燃焼排気ガスが改質器用熱交換器２８を通って下流側に一酸化炭素変成器２０に流れる。この燃焼排気ガスは、一酸化炭素変成器２０を所定の一酸化炭素変成温度に保持し、変成器用熱交換器２６を通して外部に排出される。

また、燃料電池１０には、冷却水を循環させるための冷却水循環流路３２が設けられ、この冷却水循環流路３２は燃料電池１０及び冷却水用熱交換器３０を通して設けられている。冷却水循環流路３２には冷却水用ポンプ３４が配設され、この冷却水用ポンプ３４の作用によって、冷却水が燃料電池１０及び冷却水用熱交換器３０を通して循環される。

次いで、貯湯ユニット４について説明する。図示の貯湯ユニット４においては、貯湯タンク１２の底部に流出部３６が設けられ、その上端部に流入部３８が設けられ、流出部３６と流出部３８とが貯湯水循環流路４０を介して連通され、貯湯タンク１２の流出部３６から流出した貯湯水は、この貯湯水循環流路４０を通して流れた後に流入部３８から貯湯タンク１２の上端部に流入する。

この形態では、燃料電池１０及びこれに関連する構成要素（改質装置１８、インバータ２４、変成器用熱交換器２６、改質器用熱交換器２８及び冷却水用熱交換器３０など）が発電ユニットハウジング８内の発電ユニット空間４２に収容され、貯湯タンク１２及びこれに関連する構成要素（貯湯水循環流路４０に配設された貯湯水用ポンプ４４など）が貯湯ユニットハウジング１４内の貯湯ユニット空間４６に収容されている。そして、このことに関連して、貯湯水循環流路４０の上流側流路部４８は、システムハウジング１６内の下部にて貯湯ユニット空間４６から発電ユニット空間４２に延び、その中間流路部５０は、発電ユニット空間４２を上方に向けて変成器用熱交換器２６、改質器用熱交換器２８及び冷却水用熱交換器３０を通して延び、その下流側流路部５２は、ユニットハウジング１６の上部にて発電ユニット空間４２から貯湯ユニット空間４６に延びている。

このコージェネレーションシステムでは、貯湯タンク１２の底部から流出部３６を通して流出した貯湯水は、上流側流路部４８を通して中間流路部５０に流れ、この中間流路部５０を通して流れる間に加温されて温水となる。即ち、貯湯水は、変成器用熱交換器２６を流れる間に、一酸化炭素変成器２０を流れた燃焼排気ガスとの熱交換により加温され、また改質器用熱交換器２８を通して流れる間に、改質器２０を通して流れた燃焼排気ガスとの熱交換により加温され、更に冷却水用熱交換器３０を通して流れる間に、燃料電池１０を通して流れた冷却水との熱交換により加温される。そして、このように加温された貯湯水（温水）は、下流側流路部５２を通して流入部３８に流れ、この流入部３８を通して温水として貯湯タンク１０の上端部に戻され、温水は、貯湯タンク１０の上端側から下方に向けて層状に貯湯される。

この実施形態では、貯湯ユニット４側に、例えば図２に示すような配管接続部５４が設けられている。図２をも参照して、この配管接続部５４には、ガス用接続部５６、水用接続部５８及び出湯用接続部６０が配設されており、後述する設置施工時に、ガス用接続部５６にガス配管６２が接続され、このガス配管６２を通して供給される燃料ガスが改質装置１８に供給され、また水用接続部５８に水道水配管６４が接続され、水道水配管６４を通して供給される水道水が貯湯タンク１２に供給され、更に出湯用接続部６０に出湯用配管６６が接続され、貯湯タンク２０に貯湯された温水がこの出湯用配管６６を通して出湯される。このように発電ユニットハウジング８と貯湯ユニットハウジング１４とを一体的となるように連結接続した場合、配管接続部５４における各種接続部の個数を少なくすることができる。

このようなコージェネレーションシステムでは、発電ユニット２については発電ユニットの製造メーカにて製造され、また貯湯ユニット４については貯湯ユニットの製造メーカにて製造され、個別に製造された発電ユニット２及び貯湯ユニット４が設置現場にて次の通りに接続連結されて使用される。この例では、発電ユニット２側においては、発電ユニットハウジング８の特定側面パネル６８（図３（ａ）において右側面のパネル）（発電ユニット側特定パネルを構成する）が取外し可能に取り付けられ、この特定側面パネル６８は、工場出荷時には発電ユニットハウジング８の一部を構成するように取り付けられているが、設置施工時には発電ユニット２から取り外される。また、貯湯ユニット４側においては、第１特定側面（図３（ａ）において左側面）及び第２特定側面（図３（ａ）において右側面）に対応して、第１簡易側面パネル７０及び第２簡易側面パネル７２が取外し可能に取り付けられ、第１及び第２簡易側面パネル７０，７２は、工場出荷時には貯湯ユニットハウジング１４の一部を構成するように取り付けられているが、設置施工時には貯湯ユニット４から取り外される。

発電ユニットハウジング８を構成する特定側面パネル６８及び他の３つの側面パネル７４並びに上面パネル７６は、充分な耐久性及び強度を有する金属パネル（例えば、表面塗装された鉄製パネルなど）から構成される。また、貯湯ユニットハウジング１４の一部を構成する第１及び第２簡易側面パネル７０，７２は、一時的に使用するためのものであるために、比較的安価な合板製パネル又は薄い金属製パネル（例えば、簡単な表面塗装の薄い鉄製パネルなど）などから構成され、貯湯ユニットハウジング１４の他の２つの側面パネル７８及び上面パネル８０は、発電ユニットハウジング８と同様に、充分な耐久性及び強度を有する金属製パネルから構成される。

このような発電ユニット２及び貯湯ユニット４の設置施工は、例えば、次のようにして行われる。まず、発電ユニットハウジング８の特定側面パネル６８（発電ユニット側特定パネル）を取り外すとともに、貯湯ユニットハウジング１４の第１及び第２簡易側面パネル７０，７２を取り外す。このように取り外すと、発電ユニットハウジング８の一側面（特定側面パネル６８に対応する側面）が開放されるとともに、貯湯ユニットハウジング１４の２つの側面（第１及び第２簡易側面パネル７０，７２に対応する側面）が開放される。尚、この第１及び第２簡易側面パネル７０，７２は、貯湯ユニット４の製造工場に持ち帰って、新たに製造する貯湯ユニット４の第１及び第２簡易側面パネルとして再利用することができる。

そして、発電ユニットハウジング８の開放された一側面と貯湯ユニットハウジング１４の開放された側面（第１簡易側面パネル７０に対応する側面）とを対向させ、かく対向させた状態で、発電ユニット２側の各種流路部（例えば、ガス流路部、貯湯水循環流路４０の上流側流路部４８及び下流側流路部５２）と貯湯ユニット４側の各種流路部（例えば、ガス流路部、貯湯水循環流路４０の上流側流路部４８及び下流側流路部５２）とを所要の通りに接続する。この接続の際、必要に応じて発電ユニットハウジング８及び／又は貯湯ユニットハウジング１４の他の側面パネルを外して接続するようにしてもよい。

その後、この対向させた状態でもって、発電ユニットハウジング８及び貯湯ユニットハウジング１４を相互に接触させて両者を横方向に接続連結する。例えば、発電ユニット８の支持フレーム構造（図示せず）と貯湯ユニットハウジング１４の支持フレーム構造（図示せず）とを所要の通りに連結する。かく接続連結すると、図３（ｂ）に示すように、発電ユニットハウジング８と貯湯ユニットハウジング１４とが一体的となってシステムハウジング１６を構成するとともに、発電ユニットハウジング８内の発電ユニット空間４２と貯湯ユニットハウジング１４の貯湯ユニット空間４６とが開放された側面開口を通して横方向に連通状態になる。尚、このように接続した後に両者を接触させて接続連結するのではなく、両者を接触させて接続連結した後に上述したように接続するようにしてもよい。

しかる後、発電ユニットハウジング８から取り外した特定側面パネル６８（発電ユニット側特定パネル）を、第２簡易側面パネル７２を取り外した貯湯ユニットハウジング１４の側面開口に取り付け、このようにして発電ユニット２及び貯湯ユニット４を図１に示す通りに設置することができる。

この実施形態においては、工場出荷時から施工現場に搬送するまでの間、発電ユニットハウジング８が発電ユニット２の上面及び４側面を覆っているので、発電ユニット２内の燃料電池１０などを確実に保護することができる。また、貯湯ユニットハウジング１４が貯湯ユニット４の上面及び４側面を覆っているので、貯湯ユニット４内の貯湯タンク１０などを保護することができる。加えて、両者を接続連結した際に不要となる発電ユニット２側の特定側面パネル６８を貯湯ユニットハウジング１４の側面開口（第２簡易側面パネル７２に対応する側面開口）に取り付けて使用するので、比較的高価な特定側面パネル６８を貯湯ユニットハウジング１４の側面用パネル（特定面用パネル）として無駄なく利用することができる。

このようなコージェネレーションシステムでは、発電ユニット及び貯湯ユニットを製造出荷段階において図４に示すように構成することもできる。即ち、発電ユニット２については、上述したと同様に構成され、発電ユニットハウジング８の特定側面パネル６８（図４（ａ）において右側面のパネル）（発電ユニット側特定パネルを構成する）が取外し可能に取り付けられる。一方、貯湯ユニット４Ａについては、上述した第１及び第２簡易側面パネル７０，７２が省略され、貯湯ユニットハウジング１４Ａの第１特定側面８４（上述した図３（ａ）の形態において、第１簡易側面パネル７０が取り付けられていた側面）及び第２特定側面８６（上述した図３（ａ）形態において、第２簡易側面パネル７２が取り付けられていた側面）が、図４（ａ）で示すように開放されている。

このような発電ユニット２及び貯湯ユニット４Ａの設置施工は、例えば、次のようにして行われる。まず、発電ユニットハウジング８の特定側面パネル６８（発電ユニット側特定パネル）を取り外し、かく取り外すことにより、発電ユニットハウジング８の一側面（特定側面パネル６８に対応する側面）が開放される。

そして、発電ユニットハウジング８の開放された一側面と貯湯ユニットハウジング１４Ａの開放された第１特定側面８４の側面開口とを対向させ、かく対向させた状態で、上述したと同様に、発電ユニット２側の各種流路部と貯湯ユニット４Ａ側の各種流路部とを所要の通りに接続する。

その後、このように対向させた状態でもって、発電ユニットハウジング８及び貯湯ユニットハウジング１４Ａを相互に接触させて両者を上述したように横方向に接続連結する。かく接続連結すると、図４（ｂ）に示すように、発電ユニットハウジング８と貯湯ユニットハウジング１４Ａとが一体的となってシステムハウジング１６を構成するとともに、発電ユニットハウジング８内の発電ユニット空間４２と貯湯ユニットハウジング１４の貯湯ユニット空間４６とが開放された側面開口を通して連通状態になる。

しかる後、発電ユニットハウジング８から取り外した特定側面パネル６８を、貯湯ユニット４Ａの側面用パネルとして貯湯ユニットハウジング１４Ａの第２特定側面８６の側面開口に取り付け、このようにして発電ユニット２及び貯湯ユニット４Ａを図１に示す通りに設置することができる。この場合においては、貯湯ユニットハウジング１４Ａの２側面を工場出荷時に開放しているので、これら側面を覆う側面パネルを省略することができ、これによって、製造コストの更なる低減を図ることができる。

次に、図５及び図６を参照して、本発明に従うコージェネレーションシステムの第３の実施形態について説明する。上述した第１及び第２の実施形態では、設置施工時に正面から見て左側に発電ユニット２、右側に貯湯ユニット４（４Ａ）を設置する構成であるが、この第３の実施形態では、正面から見て発電ユニットの右側又は左側のいずれの側においても貯湯ユニットを設置できるように構成されている。

図５及び図６において、図示のコージェネレーションシステムは、発電ユニット２Ｂ及び貯湯ユニット４Ｂから構成され、これらの基本的構成は、第１及び第２実施形態のものと実質上同一であり、以下の実施形態において、上述した実施形態と同一の部材については同一の参照番号を付し、その説明を省略する。

この第３の実施形態では、貯湯水が循環する貯湯水循環流路４０Ｂの上流側流路部に関連して、次のように構成されている。発電ユニット２Ｂ側には、この上流側流路部に第１配管接続部２０２が設けられ、また貯湯ユニット４Ｂ側には、この上流側流路部に第２配管接続部２０４が設けられている。発電ユニット２Ｂにおいては、この第１配管接続部２０２が横方向（図５及び図６において左右方向）中央部に設けられ、第１配管接続部２０２を通る軸線Ｐ１と発電ユニットハウジング８Ｂの一側端（図５及び図６において左側端）との間の間隔と、この軸線Ｐ１と発電ユニットハウジング８Ｂの他側端（図５及び図６において右側端）との間の間隔とが、実質上等しくなるように構成され、ともに長さＤ１に設定されている。また、貯湯ユニット４Ｂにおいても、発電ユニット２Ｂと同様に、この第２配管接続部２０４が横方向（図５及び図６において左右方向）中央部に設けられ、第２配管接続部２０４を通る軸線Ｐ２と貯湯ユニットハウジング１４Ｂの一側端（図５及び図６において左側端）との間の間隔と、この軸線Ｐ２と貯湯ユニットハウジング１４Ｂの他側端（図５及び図６において右側端）との間の間隔とが、実質上等しくなるように構成され、ともに長さＤ２に設定されている。更に、発電ユニット２Ｂ側の上記長さＤ１と貯湯ユニット４Ｂ側の上記長さＤ２とが実質上等しくなる（Ｄ１＝Ｄ２）ように構成されている。

このように構成することにより、発電ユニット２Ｂ及び貯湯ユニット４Ｂを図５に示すように設置した場合（即ち、正面から見て左側に発電ユニット２Ｂ、右側に貯湯ユニット４Ｂを設置した場合）、発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２と貯湯ユニット４Ｂ側の第２配管接続部２０４との間の間隔は、長さ（Ｄ１＋Ｄ２）となり、またこれらを図６に示すように設置した場合（即ち、正面から見て左側に貯湯ユニット４Ｂ、右側に発電ユニット２Ｂを設置した場合）、発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２と貯湯ユニット４Ｂ側の第２配管接続部２０４との間の間隔も、長さ（Ｄ１＋Ｄ２）となり、これらの場合における第１配管接続部２０２と第２配管接続部２０４との間隔は実施上等しくなる。

このような場合、発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２と貯湯ユニット４Ｂ側の第２配管接続部２０４とを接続する配管部材として共通接続配管２０６を用いることができる。図７（ａ）に示す共通接続配管２０６は、細長い接続配管本体２０８を有する一つの配管部材から構成され、その両端部に、この接続管本体２０８から所定方向に湾曲した第１及び第２接続部２１０、２１２が設けられている。発電ユニット２Ｂ及び貯湯ユニット４Ｂを図５（又は図６）に示すように設置した場合、共通接続配管２０６の第１接続部２１０が発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２（又は貯湯ユニット４Ｂ側の第２配管接続部２０４）に接続され、その第２接続部２１２が貯湯ユニット４Ｂ側の第２配管接続部２０４（又は発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２）に接続される。

発電ユニット２Ｂ及び貯湯ユニット４Ｂは、図５（又は図６）に示すように、それらの背面側が、例えば一戸建て家屋の壁２１４に近接して配設されることから、発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２は、発電ユニットハウジング８Ｂ内の前面側（例えば、変成器用熱交換器２６より前面側）に配設するのが好ましく、また貯湯タンク４Ｂ側の第２配管接続部２０４は、貯湯ユニットハウジング１４Ｂ内の前面側（例えば、貯湯タンク１２より前面側）に配設するのが好ましい。このように構成した場合、図５（又は図６）に示すように設置したときに第１及び第２配管接続部２０２，２０４が発電ユニットハウジング８Ｂ及び貯湯ユニットハウジング１４Ｂの前面側に位置し、発電ユニット２Ｂ及び貯湯ユニット４Ｂを所要の通りに設置した状態において、それの前面側から共通接続配管２０６を発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２及び貯湯ユニット４Ｂの第２配管接続部２０４に接続することができ、この接続作業の際に、必要に応じて、発電ユニットハウジング８Ｂの側面パネルの一つとしての前面パネル２１６及び／又は貯湯ユニットハウジング１４Ｂの側面パネルの一つとしての前面パネル２１８を取り外すことにより容易に行うことができる。

この共通接続配管については、例えば、図７（ｂ）に示すように構成することもできる。図７（ｂ）を参照して、この共通接続配管２０６Ａは、相互に接続される２つの配管部材、即ち第１及び第２配管部材２２０，２２２から構成されている。例えば、第１配管部材２２０の一端部には、上述したと同様の第１接続部２１０が設けられ、その他端部には雄ねじ部２２４が設けられる。また、第２配管部材２２２の一端部には、第１配管部材２２０の雄ねじ部２２４に対応する雌ねじ部（図示せず）が設けられ、その他端部には、上述したと同様の第２接続部２１２が設けられ、第１配管部材２２０の雄ねじ部２２４と第２配管部材２２２の雌ねじ部とを螺着することによって、上述したと同様の共通接続配管２０６Ａが構成される。このような共通接続配管２０６Ａを用いた場合、上述したと同様に、第１配管部材２２０の第１接続部２１０が発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２（又は貯湯ユニット４Ｂ側の第２配管接続部２０４）に接続され、第２配管部材２２２の第２接続部２１２が貯湯ユニット４Ｂの第２配管接続部２０４（又は発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部２０２）に接続される。

上述した形態では、貯湯水が循環する貯湯水循環流路４０Ｂの上流側流路部の一部を共通接続配管２０６（２０６ａ）から構成し、貯湯水循環流路４０Ｂの上流側流路部における発電ユニット２Ｂ側と貯湯ユニット４Ｂ側とをこの共通接続配管２０６（２０６ａ）を介して連通しているが、このような共通接続配管２０６（２０６ａ）は、この上流側流路部に代えて、又はこの上流側流路部に加えて貯湯水循環流路４０Ｂの下流側流路部に適用することもできる。この場合、図示していないが、上述したと略同様に構成され、発電ユニット２Ｂ側には、貯湯水循環流路４０Ｂの下流側流路部に第１配管接続部が設けられ、また貯湯ユニット４Ｂ側には、この下流側流路部に第２配管接続部が設けられ、例えば、共通接続配管２０６（２０６ａ）の第１接続部２１０が発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部（又は貯湯ユニット４Ｂ側の第２配管接続部）に接続され、その第２接続部２１２が貯湯ユニット４Ｂ側の第２配管接続部（又は発電ユニット２Ｂ側の第１配管接続部）に接続される。

上述した第１〜第３の実施形態では、発電ユニット２（２Ｂ）及び貯湯ユニット４（４Ａ，４Ｂ）が横方向に併設される構成であるが、図８〜図１０に示すようにこれらを上下方向に重ねて設置するようにすることもできる。

図８及び図９に示すコージェネレーションシステムの第４の実施形態では、発電ユニット２Ｃが下側に、貯湯ユニット４Ｃが上側に配置され、例えば、発電ユニット２Ｃの発電ユニットハウジング８Ｃの支持フレーム構造（図示せず）の上側に貯湯ユニット４Ｃの貯湯ユニットハウジング１４Ｃの支持フレーム構造（図示せず）が載置固定される。尚、発電ユニット２Ｃ及び貯湯ユニット４Ｃの基本的構成は、上述した第１実施形態のものと略同様の構成である。

この第４の実施形態のコージェネレーションシステムでは、発電ユニット２Ｃ側においては、発電ユニットハウジング８Ｃの上面パネル２３２（発電ユニット側特定パネルを構成する）が取外し可能に取り付けられ、この上面パネル２３２は、工場出荷時には発電ユニットハウジング８Ｃの一部を構成するように取り付けられているが、設置施工時には発電ユニット２Ｃから取り外される。また、貯湯ユニット４Ｃ側においては、上面及び下面に対応して、簡易上面パネル２３４及び簡易下面パネル２３６が取外し可能に取り付けられ、簡易上面パネル２３４及び簡易下面パネル２３６は、工場出荷時には貯湯ユニットハウジング１４Ｃの一部を構成するように取り付けられているが、設置施工時には貯湯ユニット４Ｃから取り外される。

発電ユニットハウジング８Ｃを構成する上面パネル２３２、４つの側面パネル２３８及び下面パネル２４０は、充分な耐久性及び強度を有する金属パネルから構成される。また、貯湯ユニットハウジング１４Ｃの一部を構成する簡易上面パネル２３４及び簡易下面パネル２３６は、一時的に使用するためのものであるために、比較的安価な合板製パネル又は薄い金属製パネルなどから構成され、貯湯ユニットハウジング１４Ｃの４つの側面パネル２４２は、発電ユニットハウジング８Ｃと同様に、充分な耐久性及び強度を有する金属製パネルから構成される。

このような発電ユニット２Ｃ及び貯湯ユニット４Ｃの設置施工は、例えば、次のようにして行われる。まず、発電ユニットハウジング８Ｃの上面パネル２３２（発電ユニット側特定パネル）を取り外すとともに、貯湯ユニットハウジング１４Ｃの簡易上面パネル２３４及び簡易下面パネル２３６を取り外す。このように取り外すと、発電ユニットハウジング８Ｃの上面が開放されるとともに、貯湯ユニットハウジング１４Ｃの上面（簡易上面パネル２３４に対応する上面）及び下面（簡易下面パネル２３６に対応する下面）が開放される。尚、簡易上面パネル２３４及び簡易下面パネル２３６は、貯湯ユニット４Ｃの製造工場に持ち帰って、新たに製造する貯湯ユニット４の簡易上面パネル及び簡易下面パネルとして再利用することができる。

そして、発電ユニットハウジング８Ｃの開放された上面（例えば、その支持フレーム構造）の上側に貯湯ユニットハウジング１４の開放された下面（例えば、その支持フレーム構造）を載置し、かく載置させた状態で両者を固定し、発電ユニット２Ｃの上側に貯湯ユニット４Ｃを接続連結する。かく接続連結すると、図９（ｂ）に示すように、発電ユニットハウジング８Ｃと貯湯ユニットハウジング１４Ｃとが一体的となってシステムハウジング１６Ｃを構成するとともに、発電ユニットハウジング８Ｃ内の発電ユニット空間４２と貯湯ユニットハウジング１４Ｃの貯湯ユニット空間４６とが開放された開口を通して上下方向に連通状態になる。

このように接続連結した後、発電ユニット２Ｃ側の各種流路部（例えば、貯湯水循環流路４０の上流側流路部４８及び下流側流路部５２並びに出湯流路２４６の下流側部など）と貯湯ユニット４Ｃ側の各種流路部（例えば、貯湯水循環流路４０の上流側流路部４８及び下流側流路部５２並びに出湯流路２４６の上流側部など）とを所要の通りに接続する。この接続の際、必要に応じて発電ユニットハウジング８Ｃ及び／又は貯湯ユニットハウジング１４Ｃの側面パネル（例えば、前面側パネル）を取り外して接続するようにしてもよい。

しかる後、発電ユニットハウジング８Ｃから取り外した上面パネル２３２（発電ユニット側特定パネル）を、簡易上面パネル２３４を取り外した貯湯ユニットハウジング１４Ｃの上面開口に取り付け、このようにして発電ユニット２及び貯湯ユニット４を図８に示す通りに設置することができる。

この実施形態においては、工場出荷時から施工現場に搬送するまでの間、発電ユニットハウジング８Ｃが発電ユニット２Ｃの全面を覆っているので、発電ユニット２Ｃ内の燃料電池１０などを確実に保護することができる。また、貯湯ユニットハウジング１４Ｃ（簡易上面パネル２３４及び簡易下面パネル２３６を含む）が貯湯ユニット４の全面を覆っているので、貯湯ユニット４Ｃ内の貯湯タンク１０などを保護することができる。加えて、両者を上下方向に接続連結した際に不要となる発電ユニット２Ｃ側の上面パネル２３２を貯湯ユニットハウジング１４Ｃの上面開口（簡易上面パネル２３４に対応する上面開口）に取り付けて使用するので、比較的高価な上面パネル２３２を貯湯ユニットハウジング１４Ｃの上面用パネル（特定面用パネル）として無駄なく利用することができる。

この第４の実施形態のコージェネレーションシステムでは、発電ユニット２Ｃの上側に貯湯ユニット４Ｃを接続連結しているが、これとは反対に、図１０に示すように、貯湯ユニットの上側に発電ユニットを接続連結するようにしてもよい。

図１０において、コージェネレーションシステムの第５の実施形態では、貯湯ユニット４Ｄの上側に発電ユニット２Ｄが配置され、例えば、貯湯ユニット４Ｄの貯湯ユニットハウジング１４Ｄの支持フレーム構造（図示せず）の上側に発電ユニット２Ｄの発電ユニットハウジング８Ｄの支持フレーム構造（図示せず）が載置固定される。

この第５の実施形態のコージェネレーションシステムでは、発電ユニット２Ｄ側においては、発電ユニットハウジング８Ｄの下面パネル２４０（発電ユニット側特定パネルを構成する）が取外し可能に取り付けられ、この下面パネル２４０は、工場出荷時には発電ユニットハウジング８Ｄの一部を構成するように取り付けられているが、設置施工時には発電ユニット２Ｄから取り外される。また、貯湯ユニット４Ｄ側においては、上述した簡易側上面パネル及び簡易下面パネルが省略され、貯湯ユニットハウジング１４Ｄの上面２５２及び下面２５４が、図１０（ａ）で示すように開放されている。尚、この場合においても、上述したと同様に、簡易上面パネル及び簡易下面パネルを取り外し可能に取り付けるようにしてもよい。

このような発電ユニット２Ｄ及び貯湯ユニット４Ｄの設置施工は、例えば、次のようにして行われる。まず、発電ユニットハウジング８Ｄの下面パネル２４０（発電ユニット側特定パネル）を取り外し、かく取り外すことにより、発電ユニットハウジング８の下面が開放される。

そして、このように取り外した下面パネル２４０（発電ユニット側特定パネル）を貯湯ユニットハウジング１４Ｄの開放された下面２５４の開口に取り付け、発電ユニット２Ｄを取り付ける前の段階で下面パネル２４０を下面用パネルとして貯湯ユニットハウジング１４Ｄに取り付けることにより、比較的容易に取り付けることができる。

その後、貯湯ユニットハウジング１４Ｄを所定位置に設置し、その開放された上面２５２（例えば、その支持フレーム構造）の上側に発電ユニットハウジング８Ｄの開放された下面（例えば、その支持フレーム構造）を載置固定し、貯湯ユニット４Ｄの上側に発電ユニット２Ｄを接続連結する。かく接続連結すると、図１０（ｂ）に示すように、貯湯ユニットハウジング１４Ｄと発電ユニットハウジング８Ｄとが一体的となってシステムハウジング１６Ｄを構成するとともに、貯湯ユニットハウジング８Ｄ内の貯湯ユニット空間４６と発電ユニットハウジング８Ｄ内の発電ユニット空間４２とが開放された開口を通して上下方向に連通状態になる。

このように接続連結した後、発電ユニット２Ｄ側の各種流路部と貯湯ユニット４Ｄ側の各種流路部とを所要の通りに接続し、このようにして発電ユニット２Ｄ及び貯湯ユニット４Ｄを所要の通りに設置することができる。この場合においては、工場出荷段階において貯湯ユニットハウジング１４Ｄの上面２５２及び下面２５４が開放されているので、これら上面２５２及び下面２５４を覆う上面パネル及び下面パネルを省略することができ、これによって、製造コストの更なる低減を図ることができる。

以上、本発明に従うコージェネレーションシステムの各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更乃至修正が可能である。

例えば、上述した実施形態では、貯湯ユニット４（４Ａ〜４Ｄ）の貯湯タンク１２からの温水が直接的に出湯する構成であるが、この貯湯ユニット４（４Ａ〜４Ｄ）に関連してバックアップ熱源機（図示せず）を設け、貯湯タンク４（４Ａ〜４Ｄ）らの温水がバックアップ熱源機を通して出湯するようにすることもできる。この場合、貯湯タンク１２とバックアップ熱源機との間に、温水往き流路（図示せず）及び温水戻り流路（図示せず）が設けられるとともに、バックアップ熱源機に出湯用接続部が設けられる。

また、例えば、上述した実施形態では、発電ユニット２（２Ｂ〜２Ｄ）として、変成器用熱交換器２６、改質器用熱交換器２８及び冷却水用熱交換器３０を備え、貯湯タンク１２からの貯湯水循環流路４０がこれら熱交換器２６，２８，３０を通して流れるコージェネレーションシステムに適用して説明したが、他の形態の発電ユニット（例えば、燃料電池から排出される反応燃料ガスとの間で熱交換を行う熱交換器、改質器を改質温度に保つための燃焼バーナからの燃焼排気ガスとの間で熱交換を行う熱交換器、燃料電池から排出される空気との間で熱交換を行う熱交換器、及び燃料電池を冷却するための冷却水との間で熱交換を行う熱交換器を具備するもの）を備えたコージェネレーションシステムにも同様に適用することができる。

また、上述した実施形態では、発電ユニット２（２Ｂ〜２Ｄ）については発電ユニットの製造メーカにて製造し、貯湯ユニット４（４Ａ〜４Ｄ）については貯湯ユニットの製造メーカにて製造する例に適用して説明したが、発電ユニット２（２Ｂ〜２Ｄ）及び貯湯ユニット４（４Ａ〜４Ｄ）を同じ製造メーカの別工場で製造する場合、また同じ製造メーカの同じ工場で製造する場合にも適用することができ、これらの場合においても同様の効果を達成することができる。

２，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，１０２発電ユニット
４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，１０８貯湯ユニット
６発電手段
８，８Ｂ，８Ｃ，８Ｄ，１０６発電ユニットハウジング
１２，１１０貯湯タンク
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ，１１２貯湯ユニットハウジング
１６，１６Ｃ，１６Ｄシステムハウジング
４２発電ユニット空間
４６貯湯ユニット空間
６８特定側面パネル
７０第１簡易側面パネル
７２第２簡易側面パネル
８４第１特定側面
８６第２特定側面
２３２上面パネル
２３４簡易上面パネル
２３６簡易下面パネル
２４０下面パネル

Claims

発電を行うための発電ユニットと、発電ユニットで発生した熱を温水として回収するための貯湯ユニットと、を備えたコージェネレーションシステムであって、
前記発電ユニットは、発電を行う発電手段と、前記発電手段を収容する発電ユニットハウジングとを有し、前記貯湯ユニットは、温水を貯める貯湯タンクと、前記貯湯タンクを収容する貯湯ユニットハウジングと、を有しており、
前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの発電ユニット側特定パネルを取り外して、前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングが接続連結され、これにより、前記発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と前記貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが連通され、また前記発電ユニット側特定パネルが前記貯湯ユニットハウジングの特定面用パネルとして取り付けられることを特徴とするコージェネレーションシステム。
前記発電ユニットと前記貯湯ユニットとは横方向に接続連結されるように構成され、前記発電ユニット側特定パネルは、前記発電ユニットハウジングにおける特定側面パネルであり、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの前記特定側面パネルを取り外して、前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングが前記横方向に接続連結され、これにより、前記発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と前記貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが前記横方向に連通され、また前記特定側面パネルが前記貯湯ユニットハウジングの側面用パネルとして取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
前記貯湯ユニットハウジングの第１特定側面及び第２特定側面が開放されており、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記特定側面パネルを取り外した側面開口と前記第１特定側面の開口とが連通するように前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また前記発電ユニットハウジングから取り外した前記特定側面パネルが前記貯湯ユニットハウジングの前記側面用パネルとして前記第２特定側面の開口に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載のコージェネレーションシステム。
前記貯湯ユニットハウジングの第１特定側面及び第２特定側面には第１簡易側面パネル及び第２簡易側面パネルが取り付けられており、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記特定側面パネルを取り外した側面開口と前記第１簡易側面パネルを取り外した側面開口とが連通するように前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また前記発電ユニットハウジングから取り外した前記特定側面パネルが、前記貯湯ユニットハウジングの前記側面用パネルとして、前記第２簡易側面パネルを取り外した側面開口に取り付けられることを特徴とする請求項２に記載のコージェネレーションシステム。
前記発電ユニットの前記発電手段は燃料電池から構成され、前記燃料電池に関連して、前記燃料電池を冷却するための冷却水が循環される冷却水循環流路及び前記冷却水循環流路に配設された冷却水用交換器が設けられ、前記燃料電池、前記冷却水循環流路及び前記冷却水用熱交換器が前記発電ユニットハウジング内に配設され、また前記貯湯タンクに関連して、貯湯タンク内の貯湯水が循環される貯湯水循環流路が設けられ、前記貯湯水循環流路は、前記貯湯タンクの底部から前記貯湯ユニット空間を通って前記発電ユニット空間に延び、前記発電ユニット空間内を上方に前記冷却水用熱交換器を通して延び、更に前記発電ユニット空間の上部から前記貯湯ユニット空間の上部を通って前記貯湯タンクの上端部に接続されることを特徴とする請求項２に記載のコージェネレーションシステム。
前記貯湯タンク内の貯湯水が循環される前記貯湯水循環流路は、前記貯湯ニットハウジング内から前記発電ユニットハウジング内に延びる上流側流路部と、前記発電ユニットハウジング内を上方に延びる中間流路部と、前記発電ユニットハウジング内から前記貯湯ユニットハウジング内に延びる下流側流路部とを備え、前記温水循環流路の前記上流側流路部及び／又は前記下流側流路部の一部は、前記発電ユニットの片側に前記貯湯ユニットを接続連結したとき及び発電ユニットの他側に前記貯湯ユニットを接続連結したときに用いる共通接続配管から構成されていることを特徴とする請求項５に記載のコージェネレーションシステム。
前記発電ユニットと前記貯湯ユニットとは上下方向に接続連結されるように構成され、前記発電ユニット側特定パネルは、前記発電ユニットハウジングにおける上面パネル又は下面パネルであり、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの前記上面パネル又は前記下面パネルを取り外して前記発電ユニットハウジングの上側又は下側に前記貯湯ユニットハウジングが前記上下方向に接続連結され、これにより、前記発電ユニットハウジング内の発電ユニット空間と前記貯湯ユニットハウジング内の貯湯ユニット空間とが前記上下方向に連通され、また前記上面パネル又は前記下面パネルが前記貯湯ユニットハウジングの上面用パネル又は下面用パネルとして取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
前記貯湯ユニットハウジングの下面及び上面が開放されており、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの前記上面パネル又は前記下面パネルを取り外した上面開口又は下面開口と前記貯湯ユニットハウジングの前記下面又は前記上面の開口とが連通するように前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また前記発電ユニットハウジングから取り外した前記上面パネル又は前記下面パネルが前記貯湯ユニットハウジングの前記上面用パネル又は前記下面用パネルとして前記貯湯ユニットハウジングの前記上面又は前記下面の開口に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載のコージェネレーションシステム。
前記貯湯ユニットハウジングの上面及び下面には簡易上面パネル及び簡易下面パネルが取り付けられており、前記発電ユニット及び前記貯湯ユニットの設置施工時に、前記発電ユニットハウジングの前記上面パネル又は前記下面パネルを取り外した上面開口又は下面開口と前記簡易下面パネルを取り外した下面開口又は前記簡易上面パネルを取り外した上面開口とが連通するように前記発電ユニットハウジングと前記貯湯ユニットハウジングとが接続連結され、また前記発電ユニットハウジングから取り外した前記上面パネル又は前記下面パネルが、前記貯湯ユニットハウジングの前記上面用パネル又は前記下面用パネルとして、前記簡易上面パネルを取り外した前記上面開口又は前記簡易下面パネルを取り外した前記下面開口に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載のコージェネレーションシステム。