WO2019004031A1

WO2019004031A1 - 燃料電池装置

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Publication number: WO2019004031A1
Application number: PCT/JP2018/023521
Authority: WO
Inventors: 晋太郎柳内; 達也神林; 直樹横尾; 智博深川; 健一小田川; 光博中村
Original assignee: ダイニチ工業株式会社; 京セラ株式会社
Priority date: 2017-06-30
Filing date: 2018-06-20
Publication date: 2019-01-03
Also published as: EP3648216A1; CN110741500A; US20200119387A1; EP3648216A4; JPWO2019004031A1; JP6855576B2

Abstract

本発明は、メンテナンス性の高い燃料電池装置に関する。燃料電池装置１０は、上面パネル２１と、複数の側面パネル２２～２５と、を有する筐体２０と、筐体２０内に設けられ、燃料ガスと酸素含有ガスを用いて発電を行うセルスタックを収納する燃料電池モジュール１と、燃料電池モジュール１の運転を補助する複数の補機と、を備え、上面パネル２１および複数の側面パネル２２～２５のうち、少なくとも２つを除く複数が、メンテナンス時や部品交換時等に取り外すことのできる、メンテナンス用パネルになっている。

Description

燃料電池装置

　本発明は、燃料電池装置に関する。

　燃料電池装置として、収納容器内に燃料ガス（水素含有ガス）と酸素含有ガス（空気）とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを複数積層したセルスタックを備える燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールの動作に必要な熱交換器等の補機とが、外装ケース（ケーシング）等の筐体に収納された構成が知られている。

　燃料電池装置の筐体としては、金属製のフレームからなる直方体状のフレーム構体（強度メンバー）の表面に、ねじ止め等により、雨風等を防ぐための外装パネルを５面あるいは６面取り付けたものが用いられている。

　特許文献１～３には、メンテナンス作業者のアクセスが容易な前面（正面）側の側面外装パネルを取り外し可能にするとともに、この取り外し可能な側面外装パネル（メンテナンスパネルとも言う）側に、燃料電池で使用するガス・水等の流体の接続口や、排気口等を集約した構成が、開示されている。

　また、引用文献４，５には、メンテナンスの作業性を向上させるべく、前述の前面（正面）側の外装パネルと上面側の外装パネルとを含む、合計４面の外装パネルを簡単に取り外せるように構成した外装ケースが、開示されている。

特開２０１３－１９１３２４号公報特開２０１６－１７１００５号公報特開２０１６－１７３９５４号公報特開２００５－２５１４９３号公報特開２０１３－６９６３４号公報

　本開示の燃料電池装置は、上面パネルと、複数の側面パネルと、を有する筐体と、該筐体内に設けられ、燃料ガスと酸素含有ガスを用いて発電を行うセルスタックを収納する燃料電池モジュールと、前記筐体内に設けられ、前記燃料電池モジュールの運転を補助する複数の補機と、を備える。前記上面パネルおよび前記複数の側面パネルのうち、少なくとも２つを除く複数が、メンテナンス時に着脱可能なメンテナンス用パネルである。

　本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本実施形態の燃料電池装置の構成を示すブロック図である。実施形態の燃料電池装置の、外装パネルを取り外した状態を示す外観斜視図である。実施形態の燃料電池装置において、一部のフレームを取り外した状態を示す斜視図である。実施形態の燃料電池装置の筐体を構成するフレーム構体およびそれに取り付けられる外装パネルの外観斜視図である。実施形態の燃料電池装置のフレーム構体内に補機を収容した状態を示す外観斜視図である。実施形態の燃料電池装置における、前面側メンテナンスパネル側（前面寄り）の空間領域を示す説明図である。実施形態の燃料電池装置の、外装パネルを取り外した他の状態を示す外観斜視図である。他の実施形態の燃料電池装置の、外装パネルを取り外した状態を示す外観斜視図である。他の実施形態の燃料電池装置において、一部のフレームを取り外した状態を示す斜視図である。

　以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
　図１は、本実施形態の燃料電池装置の構成の一例を示すブロック図である。燃料電池装置１０は、改質器１０１およびセルスタック１０２を有するセルスタック装置１０３を内部に備えて構成される燃料電池モジュール１と、燃料電池モジュール１を作動させるための複数の補機とを備えている。複数の補機とは、熱交換器１０４、放熱器１０５、凝縮水タンク１０６、中和タンク１０７、燃料供給装置１０８、空気供給装置１０９、蓄熱タンク２、パワーコンディショナ３、脱硫器７等である。これら燃料電池モジュール１と各補機類とは、外装ケース〔筐体２０、図２～図７に図示〕に収容されている。

　改質器１０１には、脱硫器７により脱硫された原燃料を供給する原燃料供給管と、改質水を供給する水供給管とが接続されている。改質水は、改質水ポンプＰ１を用いて、凝縮水タンク１０６から改質器１０１へ供給される。原燃料供給管（流路）には、改質器１０１に原燃料を送り込むための燃料供給装置１０８が配設されている。

　原燃料は、加熱された改質器１０１内で水蒸気改質され、水素を含む改質ガスとなる。改質器１０１で生成された改質ガスは、改質ガス供給管Ｍを通ってセルスタック１０２に供給される。また、セルスタック１０２には、外部から取り込まれた空気が、空気供給装置１０９を介して供給される。

　燃料電池モジュール１で発電された電気は、パワーコンディショナ３に送られ、電力消費および蓄電池への蓄電などに用いられる。また、燃料電池モジュール１を制御する制御基板５（図２、図３に図示）が設けられている。

　改質器１０１およびセルスタック装置１０３は高温となるため、断熱材で包囲されて収納容器（図２、図３の符号１を参照）に収められ、燃料電池モジュール１として、外装ケース（筐体２０）内に配置されている。なお、燃料電池モジュール１には、内部から排出される排ガス(Exhaust)を処理する熱交換器１０４が接続されている。

　燃料電池モジュール１で生じた排ガスは、排ガス流路Ｅを通って熱交換器１０４に導入される。熱交換器１０４では、熱媒体（水）と排ガスとで熱交換が行われ、排ガスは冷却され、熱媒体は排ガスの熱によって加熱される。排ガスは冷却されて、含まれる水蒸気が、気水分離器により水と気体に分離される。気体は、排気流路Ｖを通って、ガス排気口(Vent)から外部に排出される。

　排ガスから分離された水は、凝縮水回収流路Ｃを経由して凝縮水タンク１０６に送られる。凝縮水タンク１０６は、内部にイオン交換樹脂を有しており、凝縮水はイオン交換樹脂を経て浄化され、改質用水として凝縮水タンク１０６に貯留される。改質用水は、原燃料の水蒸気改質用に改質器１０１に供給されるとともに、余剰となった改質用水は、中和剤を含む中和タンク１０７を経由して、排水流路（Ｄ：ドレイン）から排出される。

　熱媒体（水道水等）は、熱媒循環ポンプＰ２により蓄熱タンク２、放熱器１０５および熱交換器１０４を、順に循環する。蓄熱タンク２には水道水等が蓄えられている。熱媒体は、蓄熱タンク２から放熱器１０５に送られて冷却された後、熱交換器１０４に送られる。熱交換器１０４において、熱媒体は、排ガスと熱交換を行って加熱される。そして、温度が上昇した熱媒体（水道水等）は、蓄熱タンク２に還流する。なお、蓄熱タンク２には、暖められた水（温水）を導出する給湯管ＨＷや、常温の水（冷水）を供給する給水管ＣＷが接続されている。

　図２～図７は、本実施形態の燃料電池装置において、内部構造を示すために外装パネルを外した筐体を示す図である。なお、以下の実施形態では、各図における、燃料電池装置１０および筐体２０の設置正面（手前）から背面側（奥側）を臨むＸ軸の方向を、筐体の前後方向と呼ぶ。前面（正面）側から見たＹ軸の方向を筐体の左右方向、鉛直上下（天地）のＺ軸方向を筐体の上下方向として説明する。また、筐体２０の上下方向（Ｚ軸方向）を縦方向と呼び、上下方向に直交する平面方向（Ｘ軸およびＹ軸の方向）を、筐体の横方向と呼ぶ場合がある。

　図２、図３では、重量や体積が嵩んで筐体内での移動や取り出しが難しい燃料電池モジュール１と、蓄熱タンク２を表示しており、その他の補機と、これらを接続する配管や配線等とは、図示を省略している。これら補機類と配管・配線類は、図２、図３に記載されている燃料電池モジュール１、蓄熱タンク２を除いた空間や、これら機器の隙間等に配設される。

　本実施形態の燃料電池装置１０は、図２に示すように、各フレーム（１２，１３，１４等）を組み合わせて構成されたフレーム構体１１、および、フレーム構体１１の各面（６面）に配設された外装パネル（２１～２５および底板２６等）からなる筐体２０を有する。筐体２０の中には、セルスタックを収納する燃料電池モジュール１と、燃料電池モジュール１の発電運転を補助する複数の補機とが収容される。各外装パネルには強度向上のため、リブ等の凹凸が設けられていてもよい。

　燃料電池装置１０は、補機ごとの必要頻度等に応じたメンテナンスが欠かせない。しかしながら、燃料電池装置１０は、メンテナンス時の係員の作業性等を考慮して設置されるものではないため、時には、設置場所が狭い等、係員によるメンテナンス作業が容易でない場所に設置される場合もある。

　本実施形態の燃料電池装置１０は、各外装パネルのうち、少なくとも２つ（この例では、右側の側面パネル２４と奥側の後面パネル２５）を除く他の外装パネル、すなわち上面パネル２１と前面パネル２２および左側面パネル２３が、メンテナンス時に着脱可能なメンテナンス用パネルになっている。なお、メンテナンス時とは、部品修理又は交換時や点検時等をいう。また、「着脱可能」であることを、「取り外すことができる」と記載する場合もある。

　この構成により、本実施形態の燃料電池装置１０は、図２に示すように、各メンテナンス用パネルを取り外した状態で、メンテナンス作業を行う係員は、一目で、筐体２０内の各補機の配置や状態、あるいは接続状況等を確認することができる。さらに、交換や修理等の作業を行う際に、燃料電池装置１０がどのような場所に設置されていても、該当補機に手が届き易く、簡単にアクセスすることができる。したがって、本実施形態の燃料電池装置１０は、メンテナンス性の高い燃料電池装置であるということができる。

　フレーム構体１１が、図４に示すような６面体（直方体状）である場合、このフレーム構体１１に取り付けられる外装パネルは、１つの上面パネル２１と、筐体２０の各側面を構成する側面パネルである。側面パネルは、前面パネル２２、左側面パネル２３、右側面パネル２４、後面パネル２５の４つである。先にも述べたように、上面パネル２１と、各側面パネルのうち隣り合う２つの側面パネル（この例では、前面パネル２２と左側面パネル２３）が、着脱可能なメンテナンス用パネルである。

　図５で示すように、本実施形態の燃料電池装置１０においては、予め決められた基準に基づいて優先的にメンテナンスされる補機が、前述の前面パネル２２側または左側面パネル２３側、あるいは上面パネル２１側に配設されている。

　たとえば、図５において、前面パネル２２側には、凝縮水タンク１０６と中和タンク１０７とが配置されている。左側面パネル２３側には、脱硫器７、放熱器（ラジエータ）１０５等が配置されている。なお、他の補機は図示を省略した。補機は、上述のように底板２６の上に配置するだけでなく、モジュール１の側面または上面に取り付けることもできる。これにより、筐体２０内部の上方の空間も、効率よく利用することが可能になる。

　この構成により、メンテナンスが必要な補機に、より手が届き易く、かつ、より簡単にアクセスすることができるようになる。また、たとえば、燃料電池装置が、狭い場所や、係員によるアクセスが容易でない場所に設置されている場合でも、優先的にメンテナンスされる全ての補機にアクセスすることができる。その結果、本実施形態の燃料電池装置１０は、メンテナンス性が向上する。

　「予め決められた基準に基づいて優先的にメンテナンスされる補機」には、以下で示す優先度の最も高い第一群の全ての補機を少なくとも含んでいるものとし、つぎに優先度の高い第二群に分類される補機の１つまたは複数も含んでもよく、さらには第一群および第二群を含む全ての補機が含まれていてもよい。

　さらには、「予め決められた基準に基づいて優先的にメンテナンスされる補機」には、第一群および第二群以外のその他の複数の補機のうちの１つ、もしくは、複数または全部が含まれていてもよく、補機類を接続する配管、配線、継手等も含まれていてもよい。

　「予め決められた基準」とは、点検、修理、消耗部品等の交換等によるメンテナンス頻度（間隔）に基づいて定められる基準であり、メンテナンス頻度に基づいて、適宜設定することができる。特にメンテナンス頻度が高い補機は、メンテナンスの優先度が高くなる。

　メンテナンス頻度（間隔）に基づいて定められる基準の例として、ある一定の時間によって交換が必要なものは、優先度が高い。交換が必要のものとは、たとえば凝縮水を浄化するイオン交換樹脂や、脱硫触媒を内部に備えるもの等である。ポンプのように動きを生じることで摩耗する可能性があるものや、わずかな動作不良であっても発電に大きな影響を及ぼすものも、優先度が高く設定される。

　このことから、本実施形態における、メンテナンスの優先度が高い補機群である第一群とは、イオン交換樹脂を含む凝縮水タンク１０６、脱硫触媒を含む脱硫器７、中和剤を含む中和タンク１０７、エアフィルタ等である。

　本実施形態における、メンテナンスの優先度が次いで高い補機群である第二群は、改質水ポンプＰ１、熱媒循環ポンプＰ２等のポンプ類、制御基板５や、改質水や燃料ガスの流量を計測する流量センサ等のセンサ類（図示せず）等を指す。なお、必ずしも第一群または第二群に属する補機は、本実施形態において列挙した補機である必要はない。本実施形態における、第一群および第二群以外の補機には、電磁弁（図示せず）、放熱器（ラジエータ）１０５、パワーコンディショナ３、熱交換器１０４等も含まれる。

　そして、本実施形態の燃料電池装置１０においては、これら優先的にメンテナンスされる補機が、前述の前面パネル２２側または左側面パネル２３側、あるいは上面パネル２１側の、係員の手が届き易い空間領域（図６の点ハッチング領域等）に配設されている。

　「メンテナンス時に着脱可能なメンテナンス用パネル」とは、言い換えれば、優先的にメンテナンスされる全ての補機にアクセスするために取り外す必要があるパネルである。それゆえ、右側の側面パネル２４、および、奥側の後面パネル２５は、着脱可能ではあるが、メンテナンス時に取り外す必要がないため、メンテナンス用パネルではない。

　図６は、本実施形態の筐体２０内において、前述の「メンテナンス用パネル側」（パネル寄り）を説明するための図である。本実施形態において、優先的にメンテナンスされる補機は、メンテナンス用パネル側に配置することができる。ここで、メンテナンス用パネル側に配置するとは、メンテナンス用パネル側の空間領域に配置すると言い換えることができる。

　たとえば、本実施形態の燃料電池装置１０（筐体２０）において、前面パネル２２（メンテナンス用パネル）側とは、図６に示すように筐体２０内の空間を分画した場合の、前面パネル２２側の空間領域（点ハッチング部分の上の空間）とすることができる。すなわち、筐体内の空間を前後方向（Ｘ軸方向）に２等分した場合の、中間点より前面パネル２２側の区画（空間領域）と言い換えることができる。さらには、前面パネル２２（メンテナンス用パネル）側とは筐体内の空間を前後方向（Ｘ軸方向）に３等分した場合の、最も前面パネル２２側の区画（空間領域）であってもよい。

　先の例と同様、左側面パネル２３（メンテナンス用パネル）側とは、筐体内の空間を左右方向（Ｙ軸方向）に２等分した場合の、中間点より左側面パネル２３側の区画（空間領域）を意味するものしてもよい。さらには、左側面パネル２３（メンテナンス用パネル）側とは筐体内の空間を左右方向（Ｙ軸方向）に３等分した場合の、最も左側面パネル２３側の区画（空間領域）であってもよい。

　先の例と同様、上面パネル２１（メンテナンス用パネル）側とは、筐体内の空間を上下方向（Ｚ軸方向）に２等分した場合の、中間点より上面パネル２１側の区画（空間領域）を意味するものしてもよい。さらには、上面パネル２１（メンテナンス用パネル）側とは筐体内の空間を上下方向（Ｚ軸方向）に３等分した場合の、最も上面パネル１側の区画（空間領域）であってもよい。

　前述のそれぞれの空間領域とは、固定された大型機器（燃料電池モジュール１、蓄熱タンク２）の位置（場所）を除く、補機を設置可能なスペースのことであり、補機の大きさ（サイズ）や接続・連係する他の補機との関係等により、適宜設定することができる。なお、大型機器（燃料電池モジュール１、蓄熱タンク２）は、メンテナンス用パネルではない、右側面パネル２４と後面パネル２５側の領域に配置される。

　本実施形態の燃料電池装置１０は、図２に示すように、各側面パネルの１つである前面パネル２２が、取り外し容易なメンテナンス用パネル２２本体と、メンテナンス用パネル２２本体と分離可能な、複数の流体継手４を支持する継手用パネル２７と、を備えている。

　継手用パネル２７は、横方向（Ｙ軸方向）の幅および縦方向（Ｚ軸方向）の長さが、前述のメンテナンス用パネル（前面パネル２２）の横方向の幅および縦方向の長さよりも、短く形成されている。

　この構成により、継手を取り外すことなくメンテナンス用パネル（前面パネル２２）を外すことができる。また、継手用パネル２７と縦フレーム１２Ａとの間から補機を確認したり、この隙間から手を筐体２０内に入れたりすることができる。したがって、この構成によっても、燃料電池装置１０のメンテナンス性が向上する。

　つぎに、筐体２０を構成するフレーム構体１１は、図４に示すように、底板２６をベース（基台）に、各フレームを組み上げて構成されている。縦フレーム１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄは、底板２６の四隅に立設されている。また、フレーム構体１１の上部（上段）に位置する横フレーム１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ、および、中部（中段）に位置する横フレーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄは、各縦フレームの間を横断するよう配設されており、ねじ止め（締結）や溶接等により各縦フレームに係止されている。

　上部に位置する横フレーム１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄは、筐体２０上面（天面）の上面パネル２１を支持する。また、中段に位置する横フレーム１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄは、筐体２０の各側面を構成する、前面パネル２２、左側面パネル２３、右側面パネル２４、後面パネル２５を支持する。符号１５は、底板２６の周囲の横フレーム（下段に相当）である。

　そして、取り外し可能なメンテナンス用パネル（本例では、上面パネル２１、前面パネル２２、左側面パネル２３の３つ）を支持する各縦フレームおよび各横フレーム、本例では縦フレーム１２Ａや、横フレーム１３Ａ，１３Ｂ，１４Ａ，１４Ｂ等は、着脱可能としてもよい。

　たとえば、図３に示すように、メンテナンス時に、補機にアクセスする障害となる、上段の横フレーム１３Ｂおよび中段の横フレーム１４Ｂを、簡単に取り外すことのできるねじ止め等としてもよい。この構成により、メンテナンスが必要な補機に、より手が届き易く、より簡単にアクセスすることができるようになる。

　筐体２０内に配置（搭載）される補機について説明する。
　本実施形態の燃料電池装置１０は、先に述べた優先的にメンテナンスされる補機として、筐体２０内に、図２、図３に示すような、燃料電池モジュール１を制御する制御基板５が配設されている。

　筐体２０は、前述の制御基板５を保持する基板台６を備えており、制御基板５は、電子部品（図示せず）が実装された実装面を下（鉛直方向下向きで、かつ、Ｚ軸方向の下向き）に向けて、基板台６の内側に配設されている。

　基板台６（基板ケース）は、１面が開口する箱状であり、図２に示すように、この開口を下向き（図では見えない側）にして取り付けられている。また、制御基板５は、基板台６の下向き凹部内に、前述のように実装面を下向きにして取り付けられている。

　この構成により、筐体２０内に結露が発生して上面パネル２１の内側に結露（水）が付着した場合でも、この結露（水）が、制御基板５の実装面に付着したり落下したりすることが、抑制されている。したがって、電子部品の腐食等の不具合の発生が、未然に防がれている。

　基板台６（基板ケース）は、その１辺がヒンジ部材（蝶番）を介して横フレームの１つ（この例では、上段の横フレーム１３Ｄ）に連結されている。そのため、この基板台６は、その内部に制御基板５を保持したまま、横フレームを支軸にして、上下方向（Ｚ軸方向）に回動が可能になっている。また、基板台６は、左右方向（Ｙ軸方向）に回動可能となるように、縦フレームの１つに連結してもよい。

　この構成により、前述の上面パネル２１の取り外しによる、メンテナンス性の向上効果を損なう（邪魔する）ことなく、筐体２０上方から、筐体２０内の各補機の配置や状態、あるいは接続状況等を確認することができる。また、交換や修理等の作業を行う際も、該当補機に手が届き易く、簡単にアクセスすることができる。しかも、制御基板５自体の点検や交換作業が容易になるという利点もある。

　筐体２０が６面体（直方体）である場合、この筐体２０を構成する４つの側面パネル（前面パネル２２、左側面パネル２３、右側面パネル２４、後面パネル２５）は、それぞれ対向する２面を一対とするパネル組を２対（前面パネル２２と後面パネル２５、および、左側面パネル２３と右側面パネル２４）に分けることができる。一方の一対（前面パネル２２と後面パネル２５）を構成する各側面パネル（前面パネル２２または後面パネル２５のいずれか１面）の面積と、他方の一対（右側面パネル２４と後面パネル２５）を構成する各側面パネル（右側面パネル２４または後面パネル２５のいずれか１面）の面積とが異なっている。そして、前述の基板台６は、面積が大きい側面パネルを支持するフレーム（本例では、長辺となる横フレーム１３Ｂ，１３Ｄの一方）に接続される。

　なお、本実施形態において、基板台６は、メンテナンス用パネル以外の各側面パネル側の横フレーム、すなわち面積が大きい側面パネルを支持する横フレーム１３Ｄに接続されている。

　この構成によって、メンテナンス用パネルとは反対側の横フレーム１３Ｄを支軸として基板台６を設けているため、メンテナンス用パネル側の横フレーム１３Ｂを容易に取り外すことができる。また、基板台６を回動させた状態としても他の補機へのアクセスを邪魔しないので、メンテナンス性を損なうことがない。

　図７に示すように、パワーコンディショナ３は、上面パネル２１を取り外した状態で、上方に引き出して取り出せるように構成してもよい。

　図７に示すように、メンテナンス用パネルである前面パネル２２および左側面パネル２３の近傍に、地域によって使用本数の異なる比較的メンテナンス頻度（優先度）の高い脱硫器７を配設してもよい。この例では、脱硫器７は２つ（２本）搭載されており、前記パワーコンディショナ３と同様、上面パネル２１を取り外した状態で、上方に引き出して取り出せるようになっている。

　つぎに、筐体２０内に配置（搭載）される他の補機について説明する。
　本実施形態の燃料電池装置１０は、補機として、筐体２０内に、図８、図９に示すような、遮断回路８Ａを搭載したブレーカ盤８が配設されている。ブレーカ盤８は、筐体２０内に配置される補機であり、優先的にメンテナンスされる補機に含まれていてもいなくてもよい。

　ブレーカ盤８は、例えば、配線用遮断器であっても漏電遮断器であってもよい。配線用遮断器であれば、遮断回路８Ａは、過負荷または短絡などで生じる過電流を検出して遮断する機能を有していればよく、漏電遮断器であれば、遮断回路８Ａは、漏電による漏れ電流を検出して遮断する機能を有していればよい。ブレーカ盤８は、例えば、パワーコンディショナ３と、負荷または蓄電池などとの間の電力供給配線に設けられる。遮断回路８Ａは、電力供給配線を流れる電流を検出して動作する。

　ブレーカ盤８は、例えば、基板８Ｂに遮断回路８Ａなど遮断器として必要な回路が搭載されており、全体として板状に構成されている。本実施形態では、基板８Ｂは、例えば、外形が矩形状であるが、これに限らず、他の外形形状であってもよい。遮断回路８Ａは、基板８Ｂの一方側の主面または他方側の主面のいずれか、または両面に搭載されていてもよい。

　ブレーカ盤８は、メンテナンス用パネルである前面パネル２２側に配設されており、基板８Ｂの１辺がヒンジ部材（蝶番）を介して縦フレームの１つ、本例では縦フレーム１２Ｄに連結されている。縦フレーム１２Ｄは、前面パネル２２を支持するフレームの１つである。ブレーカ盤８は、この縦フレーム１２Ｄを支軸にして、左右方向（Ｙ軸方向）に回動が可能になっている。また、ブレーカ盤８は、上下方向（Ｚ軸方向）に回動可能となるように、横フレームの１つ、例えば横フレーム１３Ａなどに連結してもよい。ブレーカ盤８を回動可能とすることで、燃料電池装置１０が稼働している間は、前面パネル２２に覆われ、フレーム内に収まった状態とし、燃料電池装置１０を停止させ、前面パネル２２を取り外してメンテナンスを行う間は、フレーム外に退避した状態とすることができる。

　この構成により、前面パネル２２の取り外しによる、メンテナンス性の向上効果を損なう（邪魔する）ことなく、筐体２０前方から、筐体２０内の各補機の配置や状態、あるいは接続状況等を確認することができる。また、交換や修理等の作業を行う際も、該当補機に手が届き易く、簡単にアクセスすることができる。しかも、ブレーカ盤８自体の点検や交換作業が容易になるという利点もある。

　ブレーカ盤８は、面積が小さい側面パネルを支持するフレームのうち、長辺となる縦フレーム１２Ａ，１２Ｄの一方に回動可能に接続することができる。本実施形態において、ブレーカ盤８は、メンテナンス用パネル以外の側面パネル側の縦フレーム、すなわち面積が大きい側面パネルを支持する縦フレーム１２Ｄに接続されている。

　この構成によって、ブレーカ盤８を回動させた状態では、横フレーム１３Ｂおよび横フレーム１４Ｂを取り外すことで筐体２０が開放された側とは反対側にブレーカ盤８が退避するので、他の補機へのアクセスを邪魔することなく、メンテナンス性を損なうことがない。

　ブレーカ盤８には、遮断回路８Ａの閉操作または開操作を手動で行うためのスイッチなどをさらに搭載していてもよい。スイッチは、フレーム内に収まった状態で基板８Ｂの外方に臨む面または内方に臨む面のいずれに搭載されていてもよい。外方に臨む面に搭載した場合、例えば、前面パネル２２に窓を設け、スイッチを露出させればよい。遮断回路８Ａが過電流などによって自動で開路しても、前面パネル２２を外すことなく、スイッチを手動操作してユーザなどが容易に閉操作を行うことができる。内方に臨む面に搭載した場合は、ブレーカ盤８がフレーム内に収まった状態ではスイッチを操作することはできないようになっている。遮断回路８Ａが自動で開路すると、前面パネル２２を外し、ブレーカ盤８を回動させ、スイッチを手動操作して閉操作を行う。これにより、ユーザによるスイッチの誤操作を低減させることができ、係員が開操作を行うことになるので、安全に操作することができる。

　燃料電池装置１０の筐体２０内の補機類の構成は、前記の実施形態での例に限定されるものではない。

　本開示は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。

　１　燃料電池モジュール
　１０　燃料電池装置
　１２Ａ　縦フレーム（着脱可）
　１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ　縦フレーム
　１３Ｂ　横フレーム（着脱可）
　１３Ａ，１３Ｃ，１３Ｄ　横フレーム
　１４Ｂ　横フレーム（着脱可）
　１４Ａ，１４Ｃ，１４Ｄ　横フレーム
　２０　筐体
　２１　上面パネル（メンテナンス用）
　２２　前面パネル（メンテナンス用）
　２３　左側面パネル（メンテナンス用）
　２４　右側面パネル
　２５　後面パネル

Claims

　上面パネルと、複数の側面パネルと、を有する筐体と、
　該筐体内に設けられ、燃料ガスと酸素含有ガスを用いて発電を行うセルスタックを収納する燃料電池モジュールと、
　前記筐体内に設けられ、前記燃料電池モジュールの運転を補助する複数の補機と、を備え、
　前記上面パネルおよび前記複数の側面パネルのうち、少なくとも２つを除く複数が、メンテナンス時に着脱可能なメンテナンス用パネルである燃料電池装置。
　前記複数の補機は、メンテナンス時に、予め決められた基準に基づいて優先的にメンテナンスされる補機と、それ以外の補機と、を有し、
　前記筐体は直方体であり、かつ、１つの前記上面パネルと４つの前記側面パネルと、を有しているとともに、
　前記上面パネルと、前記各側面パネルのうち隣り合う２つの側面パネルとが、前記メンテナンス用パネルとされており、
　前記優先的にメンテナンスされる補機が、前記メンテナンス用パネル側に配置されている請求項１に記載の燃料電池装置。
　前記筐体は、
　　前記上面パネルおよび前記各側面パネルを支持する複数の縦フレームと、
　　該複数の縦フレームの間を横断して設けられ、前記上面パネルおよび前記各側面パネルのうち少なくとも１つを支持する横フレームと、をさらに備え、
　前記メンテナンス用パネルを支持する前記縦フレームおよび前記横フレームの少なくとも一部は、着脱が可能である請求項１または２に記載の燃料電池装置。
　前記複数の優先的にメンテナンスされる補機が、前記燃料電池モジュールを制御する制御基板を含み、
　前記筐体は、前記制御基板を保持する基板台を備え、
　前記制御基板は、一方の面が電子部品の実装された実装面であって、
　前記基板台は、前記制御基板の実装面を下に向けて筐体内に配設されている請求項２を引用する請求項３に記載の燃料電池装置。
　前記筐体は、過電流または漏れ電流を遮断する遮断回路を搭載したブレーカ盤を備え、
　前記ブレーカ盤は、前記メンテナンス用パネル側に配置されている請求項２を引用する請求項３または請求項４に記載の燃料電池装置。
　前記基板台および前記ブレーカ盤の少なくとも一方が、前記縦フレームまたは前記横フレームに接続され、回動が可能である請求項４を引用する請求項５に記載の燃料電池装置。
　前記４つの側面パネルは、対向する２面を一対とするパネル組を２対有し、一方の一対を構成する前記各側面パネルの面積と、他方の一対を構成する前記各側面パネルの面積とが異なっており、
　前記基板台および前記ブレーカ盤の少なくとも一方は、前記面積が大きい前記一対の側面パネルのいずれか１つを支持する前記横フレームまたは前記縦フレームに接続されている請求項６に記載の燃料電池装置。
　前記基板台が、該基板台の１辺を支軸にして、前記メンテナンス用パネル以外の前記側面パネル側の前記横フレームの１つに接続されている請求項７に記載の燃料電池装置。
　前記各側面パネルの１つが、前記メンテナンス用パネルと、該メンテナンス用パネルと分離可能であって前記筐体内を流れる流体の流通用継手を支持する継手用パネルと、を有し、
　該継手用パネルは、横方向の幅および縦方向の長さが、前記メンテナンス用パネルの横方向の幅および縦方向の長さよりも短い、請求項１～８のいずれか１つに記載の燃料電池装置。