特開 2024-37420 定置式燃料電池ユニット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024037420

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】定置式燃料電池ユニット

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04089 20160101AFI20240312BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20240312BHJP

   H01M 8/04313 20160101ALI20240312BHJP

   H01M 8/04694 20160101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04089

H01M8/04 J

H01M8/04313

H01M8/04 Z

H01M8/04694

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022142284

(22)【出願日】2022-09-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】垣見 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】明本 斉

(72)【発明者】

【氏名】富本 尚也

(72)【発明者】

【氏名】立川 克之

(72)【発明者】

【氏名】中村 健

【テーマコード（参考）】

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H127AC02

5H127BA02

5H127BA22

5H127BB02

5H127BB12

5H127BB37

5H127CC07

5H127EE29

(57)【要約】

【課題】燃料電池スタックの発電を安定させることができる定置式燃料電池ユニットを提供する。
【解決手段】定置式燃料電池ユニット１０は、発電装置１１と、発電装置１１が載置され、発電装置１１と一体的に回転するターンテーブル１２と、風向を検出する風向検出手段と、風向検出手段が検出した風向に応じてターンテーブル１２を回転させる駆動装置とを備えている。発電装置１１は、燃料電池スタック３１と、燃料電池スタック３１を収容する筐体２０とを有している。筐体２０は、筐体２０外から筐体２０内に空気を導入するための導入口２４を有している。駆動装置は、導入口２４が風上に位置するようにターンテーブル１２を回転させる。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電装置と、
前記発電装置が載置され、前記発電装置と一体的に回転するターンテーブルと、
風向を検出する風向検出手段と、
前記風向検出手段が検出した風向に応じて前記ターンテーブルを回転させる回転手段と、
を備え、
前記発電装置は、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを収容する筐体とを有し、
前記筐体は、前記筐体外から前記筐体内に空気を導入するための導入口を有し、
前記回転手段は、前記導入口が風上に位置するように前記ターンテーブルを回転させることを特徴とする定置式燃料電池ユニット。

【請求項2】

前記筐体は、前記燃料電池スタックが前記筐体内に排出したガスを前記筐体外に排出するための排出口を有し、
前記排出口は、前記燃料電池スタックを挟んで前記導入口の反対側に位置している請求項１に記載の定置式燃料電池ユニット。

【請求項3】

前記ターンテーブルには、５つの前記発電装置が市松模様状に載置されており、
５つの前記発電装置のうち、１つの前記発電装置は、前記ターンテーブルの回転中心に配置され、
前記導入口から前記排出口に向かう方向は、５つの前記発電装置で同じである請求項２に記載の定置式燃料電池ユニット。

【請求項4】

前記燃料電池スタックに水素を供給するための水素供給配管と、
前記燃料電池スタックが発電した電気を取り出すための電気取出手段と、
を備え、
前記水素供給配管及び前記電気取出手段のうちの一方は、上下方向において前記燃料電池スタックよりも上側に配置され、前記水素供給配管及び前記電気取出手段のうちの他方は、前記上下方向において前記燃料電池スタックよりも下側に配置されている請求項１～３の何れか一項に記載の定置式燃料電池ユニット。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、定置式燃料電池ユニットに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に開示された定置式燃料電池ユニットは、燃料電池スタックと、燃料電池スタックを収容する筐体とを備えている。燃料電池スタックは、水素と酸素との化学反応によって発電する。筐体は、筐体外から筐体内に空気を導入するための導入口を有している。燃料電池スタックは、導入口から筐体内に導入された空気に含まれる酸素を用いて発電を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００７－１９３９６３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

定置式燃料電池ユニットでは、筐体内に新しい空気、すなわち酸素が十分含まれている空気が導入されにくい。このため、燃料電池スタックに供給される空気の酸素濃度が低下することによって、燃料電池スタックの電圧が低下するおそれがある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記問題点を解決するための定置式燃料電池ユニットは、発電装置と、前記発電装置が載置され、前記発電装置と一体的に回転するターンテーブルと、風向を検出する風向検出手段と、前記風向検出手段が検出した風向に応じて前記ターンテーブルを回転させる回転手段と、を備え、前記発電装置は、燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックを収容する筐体とを有し、前記筐体は、前記筐体外から前記筐体内に空気を導入するための導入口を有し、前記回転手段は、前記導入口が風上に位置するように前記ターンテーブルを回転させることを要旨とする。

【0006】

上記構成によれば、発電装置は、導入口が風上に位置するように回転される。このため、風の流れによって、筐体内には新しい空気が導入されやすくなる。したがって、燃料電池スタックの発電を安定させることができる。

【0007】

上記定置式燃料電池ユニットにおいて、前記筐体は、前記燃料電池スタックが前記筐体内に排出したガスを前記筐体外に排出するための排出口を有し、前記排出口は、前記燃料電池スタックを挟んで前記導入口の反対側に位置していてもよい。

【0008】

上記構成によれば、排出口は、導入口の反対側に位置している。このため、燃料電池スタックが筐体内に排出したガスは、風の流れによって、排出口から筐体外に排出されやすくなる。つまり、筐体内の換気が行われやすくなる。したがって、燃料電池スタックの発電をより安定させることができる。

【0009】

上記定置式燃料電池ユニットにおいて、前記ターンテーブルには、５つの前記発電装置が市松模様状に載置されており、５つの前記発電装置のうち、１つの前記発電装置は、前記ターンテーブルの回転中心に配置され、前記導入口から前記排出口に向かう方向は、５つの前記発電装置で同じであってもよい。

【0010】

上記構成によれば、各発電装置は、他の発電装置から排出されたガスを筐体内に導入しにくくなる。したがって、燃料電池スタックの発電をより安定させることができる。また、５つの発電装置が一列に並ぶようにターンテーブルに載置されている場合と比較して、定置式燃料電池ユニットの回転半径は小さくなる。したがって、定置式燃料電池ユニットの設置スペースを削減できる。

【0011】

上記定置式燃料電池ユニットにおいて、前記燃料電池スタックに水素を供給するための水素供給配管と、前記燃料電池スタックが発電した電気を取り出すための電気取出手段と、を備え、前記水素供給配管及び前記電気取出手段のうちの一方は、上下方向において前記燃料電池スタックよりも上側に配置され、前記水素供給配管及び前記電気取出手段のうちの他方は、前記上下方向において前記燃料電池スタックよりも下側に配置されていてもよい。

【0012】

上記構成によれば、水素供給配管と電気取出手段とが互いに干渉しにくくなる。したがって、水素供給配管及び電気取出手段の取り回しが容易になる。また、水素供給配管及び電気取出手段を堅牢な構成にすることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、燃料電池スタックの発電を安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態における定置式燃料電池ユニットを示す斜視図である。

【図2】実施形態における定置式燃料電池ユニットを示す側面図である。

【図3】実施形態における発電装置を示す断面図である。

【図4】実施形態における定置式燃料電池ユニットを示す平面図である。

【図5】実施形態における定置式燃料電池ユニットを示す底面図である。

【図6】作用を説明するための平面図である。

【図7】変更例における定置式燃料電池ユニットを示す平面図である。

【図8】変更例における定置式燃料電池ユニットを示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、定置式燃料電池ユニットを具体化した一実施形態を図１～図６にしたがって説明する。
図１及び図２に示すように、定置式燃料電池ユニット１０は、発電装置１１と、ターンテーブル１２と、風向検出手段１３と、回転手段としての駆動装置１４と、水素供給配管１５と、電気取出手段１６とを備えている。本実施形態の定置式燃料電池ユニット１０は、発電装置１１を５つ備えている。

【0016】

＜発電装置＞
図３に示すように、発電装置１１は、筐体２０と、燃料電池スタック３１と、防塵フィルタ３２と、ラジエータ３３と、循環流路３４と、ラジエータファン３５とを備えている。また、図示しないが、発電装置１１は、コンプレッサを備えている。筐体２０は、燃料電池スタック３１、ラジエータ３３、循環流路３４、及びコンプレッサを収容している。

【0017】

図１に示すように、筐体２０は、直方体状の箱である。筐体２０は、矩形状の上壁２１と、矩形状の下壁２２と、上壁２１と下壁２２とを接続する第１側壁２３ａ、第２側壁２３ｂ、第３側壁２３ｃ、及び第４側壁２３ｄとを有している。第１側壁２３ａと第２側壁２３ｂは、対向している。第３側壁２３ｃと第４側壁２３ｄは、対向している。

【0018】

図３に示すように、筐体２０は、導入口２４と排出口２５とを有している。導入口２４は、第１側壁２３ａに設けられている。導入口２４は、筐体２０外から筐体２０内に空気を導入するための部分である。本実施形態では、導入口２４には、防塵フィルタ３２が嵌め込まれている。防塵フィルタ３２は、塵が空気とともに筐体２０内に侵入することを抑制するためのフィルタである。排出口２５は、第２側壁２３ｂに設けられている。排出口２５は、燃料電池スタック３１を挟んで導入口２４の反対側に位置している。排出口２５は、筐体２０内の流体を筐体２０外に排出するための部分である。本実施形態では、排出口２５には、ラジエータファン３５が嵌め込まれている。

【0019】

筐体２０は、配管挿通孔２６と第１配線挿通孔２７とを有している。配管挿通孔２６は、上壁２１を貫通している。配管挿通孔２６は、筐体２０の内外を連通させている。第１配線挿通孔２７は、下壁２２を貫通している。第１配線挿通孔２７は、筐体２０の内外を連通させている。

【0020】

燃料電池スタック３１は、水素と酸素との化学反応によって発電する。
図１及び図３に示すように、燃料電池スタック３１と水素タンク１７は、水素供給配管１５によって接続されている。水素は、水素タンク１７から水素供給配管１５を通って燃料電池スタック３１に供給される。したがって、水素供給配管１５は、燃料電池スタック３１に水素を供給するための配管である。コンプレッサは、導入口２４から筐体２０内に導入された空気を燃料電池スタック３１に供給する。燃料電池スタック３１は、コンプレッサから供給された空気に含まれる酸素を用いて発電を行う。

【0021】

図２及び図３に示すように、燃料電池スタック３１と電源設備１８は、電気取出手段１６によって接続されている。燃料電池スタック３１が発電した電気は、電気取出手段１６を介して電源設備１８に送られる。つまり、電気取出手段１６は、燃料電池スタック３１が発電した電気を取り出す。

【0022】

燃料電池スタック３１は、発電に伴って筐体２０内にガスを排出する。この排ガスには、主に、燃料電池スタック３１で未反応の酸素を含む空気と、燃料電池スタック３１で未反応の水素と、酸素と水素との化学反応によって生じた水とが含まれている。したがって、排ガスの酸素濃度は、筐体２０外の空気の酸素濃度よりも低い。排ガスを含む筐体２０内の流体は、排出口２５から筐体２０外に排出される。

【0023】

ラジエータ３３は、筐体２０内の流体と熱交換媒体との間で熱交換を行う。熱交換媒体は、例えば、冷却水である。本実施形態のラジエータ３３は、筐体２０内において燃料電池スタック３１とラジエータファン３５との間に配置されている。

【0024】

循環流路３４は、熱交換媒体を燃料電池スタック３１とラジエータ３３との間で循環させる。循環流路３４は、往路３４ａと、復路３４ｂと、第１熱交換流路３４ｃと、第２熱交換流路３４ｄとを有している。往路３４ａは、ラジエータ３３から燃料電池スタック３１に向けて冷却水を流すための流路である。復路３４ｂは、燃料電池スタック３１からラジエータ３３に向けて冷却水を流すための流路である。第１熱交換流路３４ｃは、燃料電池スタック３１内に設けられている。第２熱交換流路３４ｄは、ラジエータ３３内に設けられている。冷却水は、図示しないポンプによって、循環流路３４内で循環される。

【0025】

往路３４ａを通って第１熱交換流路３４ｃに流れ込んだ冷却水は、燃料電池スタック３１で発生した熱を吸収することによって燃料電池スタック３１を冷却する。燃料電池スタック３１の熱を吸収することによって温度が上昇した冷却水は、復路３４ｂを通って第２熱交換流路３４ｄに流れ込む。第２熱交換流路３４ｄに流れ込んだ冷却水は、筐体２０内の流体と熱交換されることによって冷却される。

【0026】

ラジエータファン３５は、筐体２０内の流体を吸い込んで筐体２０外に吐き出すように構成されている。したがって、ラジエータファン３５が作動すると、導入口２４から筐体２０内に空気が吸い込まれるとともに、筐体２０内の流体が排出口２５から筐体２０外に吐き出されることによって、筐体２０内は換気される。このとき、筐体２０内の流体がラジエータ３３を通過することによって、第２熱交換流路３４ｄを流れる冷却水の冷却効率が高められる。

【0027】

＜ターンテーブル＞
ターンテーブル１２は、定置式燃料電池ユニット１０の設置面に対して回転可能に設けられている。ターンテーブル１２には、発電装置１１が載置されている。ターンテーブル１２は、発電装置１１と一定的に回転する。

【0028】

図４に示すように、本実施形態のターンテーブル１２は矩形状である。本実施形態のターンテーブル１２には、５つの発電装置１１が載置されている。以下の説明では、５つの発電装置１１を区別するため、第１発電装置１１ａ、第２発電装置１１ｂ、第３発電装置１１ｃ、第４発電装置１１ｄ、第５発電装置１１ｅとする。

【0029】

本実施形態では、第１～第５発電装置１１ａ～１１ｅは、市松模様状に配置されている。第１発電装置１１ａは、ターンテーブル１２の回転中心Ｃに配置されている。第２～第５発電装置１１ｂ～１１ｅは、ターンテーブル１２の四隅に配置されている。

【0030】

発電装置１１において第１側壁２３ａと第２側壁２３ｂとが対向する方向を第１方向Ｘとする。発電装置１１において第３側壁２３ｃと第４側壁２３ｄとが対向する方向を第２方向Ｙとする。第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは、第１～第５発電装置１１ａ～１１ｅで同じである。また、第１方向Ｘにおける第１側壁２３ａから第２側壁２３ｂが向かう方向、すなわち導入口２４から排出口２５に向かう方向は、第１～第５発電装置１１ａ～１１ｅで同じである。

【0031】

第２発電装置１１ｂ及び第３発電装置１１ｃは、第１方向Ｘにおいて第１発電装置１１ａよりも一端側に位置しているとともに、第４発電装置１１ｄ及び第５発電装置１１ｅは、第１方向Ｘにおいて第１発電装置１１ａよりも他端側に位置している。第２発電装置１１ｂ及び第４発電装置１１ｄは、第２方向Ｙにおいて第１発電装置１１ａよりも一端側に位置しているとともに、第３発電装置１１ｃ及び第５発電装置１１ｅは、第２方向Ｙにおいて第１発電装置１１ａよりも他端側に位置している。

【0032】

第２発電装置１１ｂの第２側壁２３ｂと第４発電装置１１ｄの第１側壁２３ａは、第１方向Ｘにおいて対向している。したがって、第２発電装置１１ｂの排出口２５と第４発電装置１１ｄの導入口２４は、第１方向Ｘにおいて対向している。第３発電装置１１ｃの第２側壁２３ｂと第５発電装置１１ｅの第１側壁２３ａは、第１方向Ｘにおいて対向している。したがって、第３発電装置１１ｃの排出口２５と第５発電装置１１ｅの導入口２４は、第１方向Ｘにおいて対向している。第２発電装置１１ｂの第４側壁２３ｄと第３発電装置１１ｃの第３側壁２３ｃは、第２方向Ｙにおいて対向している。第４発電装置１１ｄの第４側壁２３ｄと第５発電装置１１ｅの第３側壁２３ｃは、第２方向Ｙにおいて対向している。

【0033】

図５に示すように、本実施形態のターンテーブル１２は、５つの第２配線挿通孔１２ａを有している。各第２配線挿通孔１２ａは、ターンテーブル１２を板厚方向に貫通している。

【0034】

図３に示すように、発電装置１１がターンテーブル１２に載置された状態において、発電装置１１の筐体２０の第１配線挿通孔２７は、ターンテーブル１２の第２配線挿通孔１２ａと連通している。

【0035】

＜風向検出手段＞
図１に示すように、風向検出手段１３は、胴体１３ａ及び垂直尾翼１３ｂを有している。風向検出手段１３は、垂直尾翼１３ｂが風下に位置するように回転する。風向検出手段１３は、垂直尾翼１３ｂが向く方向によって風向を検出する。本実施形態の風向検出手段１３は、発電装置１１及びターンテーブル１２の近傍に配置されている。風向検出手段１３は、定置式燃料電池ユニット１０が設置された環境の風向を検出する。

【0036】

＜駆動装置＞
図２に示すように、駆動装置１４は、回転軸１４ａと、モータ１４ｂと、制御部１４ｃとを有している。回転軸１４ａは、ターンテーブル１２の下面に対して固定されている。ターンテーブル１２は、回転軸１４ａと一体的に回転する。ターンテーブル１２の回転中心Ｃは、回転軸１４ａの軸線上に位置している。モータ１４ｂは、回転軸１４ａを回転させる。制御部１４ｃは、モータ１４ｂを制御する。制御部１４ｃは、風向検出手段１３と接続されている。制御部１４ｃは、風向検出手段１３の検出結果を取得する。駆動装置１４は、風向検出手段１３が検出した風向に応じてターンテーブル１２を回転させる回転手段である。駆動装置１４は、発電装置１１の導入口２４が風上に位置するようにターンテーブル１２を回転させる。

【0037】

＜水素供給配管＞
図１に示すように、水素供給配管１５は、主配管５１と、分岐配管５２と、回転継手５３とを有している。主配管５１の第１端部は、水素タンク１７に接続されている。分岐配管５２は、１つの入口部５２ａと、５つ出口部５２ｂとを有している。主配管５１の第１端部とは反対側の端部である第２端部は、回転継手５３を介して分岐配管５２の入口部５２ａに接続されている。分岐配管５２は、回転継手５３によって、主配管５１に対して回転可能に接続されている。

【0038】

本実施形態では、水素供給配管１５は、上下方向において燃料電池スタック３１よりも上側に配置されている。回転継手５３は、回転軸１４ａの軸線上に位置している。分岐配管５２の５つの出口部５２ｂは、５つの筐体２０の配管挿通孔２６に挿通されている。分岐配管５２の５つの出口部５２ｂは、５つの燃料電池スタック３１に接続されている。

【0039】

＜電気取出手段＞
図２及び図５に示すように、電気取出手段１６は、スリップリング６０と、第１配線６１と、第２配線６２とを有している。なお、図２では、第１配線６１の図示を省略しているとともに、第２配線６２を１本の線で図示している。図５では、駆動装置１４の図示を省略している。本実施形態の電気取出手段１６は、上下方向において燃料電池スタック３１よりも下側に配置されている。電気取出手段１６は、ターンテーブル１２の下方に配置されている。

【0040】

スリップリング６０は、円筒状のリング部材６０ａと、ブラシ６０ｂとを有している。駆動装置１４の回転軸１４ａは、リング部材６０ａの内側に挿通されている。リング部材６０ａの軸線は、回転軸１４ａの軸線と一致している。リング部材６０ａは、回転軸１４ａに固定されている。リング部材６０ａは、回転軸１４ａと一体的に回転する。ブラシ６０ｂは、リング部材６０ａの外周において、リング部材６０ａの外周面に対して摺動可能に設けられている。ブラシ６０ｂがリング部材６０ａに接触することによって、リング部材６０ａとブラシ６０ｂとは電気的に接続されている。

【0041】

第１配線６１は、燃料電池スタック３１とリング部材６０ａとを電気的に接続している。
図３に示すように、燃料電池スタック３１に接続された第１配線６１は、筐体２０の第１配線挿通孔２７及びターンテーブル１２の第２配線挿通孔１２ａを通ってターンテーブル１２の下方に引き出されている。そして、第１配線６１は、ターンテーブル１２の下方においてリング部材６０ａに接続されている。

【0042】

図２及び図５に示すように、第２配線６２は、ブラシ６０ｂと電源設備１８とを電気的に接続している。これにより、燃料電池スタック３１と電源設備１８とは、電気取出手段１６を介して電気的に接続されている。

【0043】

［本実施形態の作用］
本実施形態の作用を説明する。
図６に示すように、定置式燃料電池ユニット１０が設置された環境の風向が矢印Ｗで示す風向であるとする。風向検出手段１３は、風向を検出する。駆動装置１４は、風向検出手段１３が検出した風向に応じてターンテーブル１２を回転させる。駆動装置１４は、各発電装置１１の導入口２４が風上に位置するようにターンテーブル１２を回転させる。

【0044】

このとき、水素供給配管１５では、分岐配管５２は発電装置１１及びターンテーブル１２とともに回転するが、主配管５１は回転しない。また、スリップリング６０では、リング部材６０ａは発電装置１１及びターンテーブル１２とともに回転するが、ブラシ６０ｂは回転しない。

【0045】

各発電装置１１は、導入口２４が風上に位置するように回転される。このため、風の流れによって、筐体２０内には新しい空気が導入されやすくなる。筐体２０内に導入される新しい空気の酸素濃度は、燃料電池スタック３１の発電に使用された後の空気の酸素濃度よりも高い。したがって、燃料電池スタック３１には、酸素濃度の高い空気が供給される。また、導入口２４が風上に位置するとき、導入口２４とは反対側に設けられた排出口２５は風下に位置する。このため、筐体２０内の排ガスは、風の流れによって、排出口２５から筐体２０外に排出されやすくなる。したがって、酸素濃度の低い空気を含む排ガスは、燃料電池スタック３１に供給されにくくなる。このように、風の流れにより筐体２０内が換気されることによって、燃料電池スタック３１の電圧が低下することが抑制される。

【0046】

［本実施形態の効果］
本実施形態の効果を説明する。
（１）定置式燃料電池ユニット１０は、発電装置１１と、発電装置１１が載置されたターンテーブル１２と、風向を検出する風向検出手段１３と、風向に応じてターンテーブル１２を回転させる駆動装置１４とを備えている。発電装置１１は、燃料電池スタック３１と、燃料電池スタック３１を収容する筐体２０とを有している。筐体２０は、筐体２０外から筐体２０内に空気を吸入するための導入口２４を有している。駆動装置１４は、導入口２４が風上に位置するようにターンテーブル１２を回転させる。導入口２４が風上に位置することにより、風の流れによって、筐体２０内には新しい空気が導入されやすくなる。したがって、燃料電池スタック３１の電圧が低下することが抑制されるため、燃料電池スタック３１の発電を安定させることができる。また、燃料電池スタック３１の発電効率を高めることができる。

【0047】

（２）筐体２０は、燃料電池スタック３１が筐体２０内に排出したガスを筐体２０外に排出するための排出口２５を有している。排出口２５は、燃料電池スタック３１を挟んで導入口２４の反対側に位置している。このため、筐体２０内の排ガスは、風の流れによって、排出口２５から筐体２０外に排出されやすくなる。つまり、筐体２０内の換気が行われやすくなる。したがって、燃料電池スタック３１の発電をより安定させることができる。また、燃料電池スタック３１の発電効率をより高めることができる。また、筐体２０内が換気されることによって、燃料電池スタック３１を冷却できるとともに、第２熱交換流路３４ｄを流れる冷却水の冷却効率を高めることができる。

【0048】

（３）ターンテーブル１２には、第１～第５発電装置１１ａ～１１ｅが市松模様状に載置されている。第１発電装置１１ａは、ターンテーブル１２の回転中心Ｃに配置されている。導入口２４から排出口２５に向かう方向は、第１～第５発電装置１１ａ～１１ｅで同じである。この配置により、各発電装置１１は、他の発電装置１１から排出されたガスを筐体２０内に導入しにくくなる。

【0049】

詳しくは、第１発電装置１１ａ、第２発電装置１１ｂ、及び第３発電装置１１ｃの導入口２４は、他の発電装置１１の排出口２５と対向していない。したがって、第１発電装置１１ａ、第２発電装置１１ｂ、及び第３発電装置１１ｃは、他の発電装置１１から排出されたガスを筐体２０内に導入しにくい。また、第４発電装置１１ｄの導入口２４は、第２発電装置１１ｂの排出口２５と対向しているものの、第４発電装置１１ｄの導入口２４と第２発電装置１１ｂの排出口２５との間隔は、第１発電装置１１ａの分だけ離されている。したがって、第４発電装置１１ｄは、第２発電装置１１ｂから排出されたガスを筐体２０内に導入しにくい。同様に、第５発電装置１１ｅの導入口２４は、第３発電装置１１ｃの排出口２５と対向しているものの、第５発電装置１１ｅの導入口２４と第３発電装置１１ｃの排出口２５との間隔は、第１発電装置１１ａの分だけ離されている。したがって、第５発電装置１１ｅは、第３発電装置１１ｃから排出されたガスを筐体２０内に導入しにくい。

【0050】

各発電装置１１が他の発電装置１１から排出されたガスを筐体２０内に導入しにくいことによって、燃料電池スタック３１の発電をより安定させることができる。また、燃料電池スタック３１の発電効率をより向上できる。

【0051】

また、５つの発電装置１１が一列に並ぶようにターンテーブル１２に載置されている場合と比較して、定置式燃料電池ユニット１０の回転半径は小さくなる。したがって、定置式燃料電池ユニット１０の設置スペースを削減できる。

【0052】

（４）定置式燃料電池ユニット１０は、燃料電池スタック３１に水素を供給するための水素供給配管１５と、燃料電池スタック３１が発電した電気を取り出すための電気取出手段１６とを備えている。水素供給配管１５は、上下方向において燃料電池スタック３１よりも上側に配置されている。電気取出手段１６は、上下方向において燃料電池スタック３１よりも下側に配置されている。このため、水素供給配管１５と電気取出手段１６とが互いに干渉しにくくなる。したがって、水素供給配管１５及び電気取出手段１６の取り回しが容易になる。また、水素供給配管１５及び電気取出手段１６を堅牢な構成にすることができる。

【0053】

（５）筐体２０は、導入口２４及び排出口２５の両方を有している。このため、筐体２０内には、筐体２０外から供給された空気と、燃料電池スタック３１が排出したガスとが混在している。この構成では、燃料電池スタック３１の発電に使用された後の酸素濃度の低い空気が燃料電池スタック３１に供給されやすい。したがって、本実施形態の構成を採用することによって、筐体２０内の換気を行うことが特に効果的である。

【0054】

（６）水素供給配管１５は、回転継手５３を有している。したがって、発電装置１１及びターンテーブル１２が回転した際に水素供給配管１５が捻れることを回避できる。
（７）電気取出手段１６は、スリップリング６０を有している。したがって、発電装置１１及びターンテーブル１２が回転した際に電気取出手段１６が捻れることを回避できる。

【0055】

（８）５つの発電装置１１が１つのターンテーブル１２に載置されている。したがって、１つの発電装置１１が１つのターンテーブル１２に載置される場合と比較して、駆動装置１４、回転継手５３、及びスリップリング６０の数を削減できる。

【0056】

（９）導入口２４が風上に位置するように発電装置１１が回転されることによって、風の流れにより、筐体２０内は換気される。このため、ラジエータファン３５が作動していないときであっても、筐体２０内を換気できる。また、ラジエータファン３５が作動しているときには、筐体２０内の換気を促進することができる。

【0057】

［変更例］
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施できる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施できる。

【0058】

○ 定置式燃料電池ユニット１０が備える発電装置１１の数は、５つに限定されない。発電装置１１の数は、発電装置１１の発電量と必要電力とに応じて設定される。また、ターンテーブル１２における発電装置１１の配置は、市松模様状に限定されず、適宜変更されてもよい。

【0059】

例えば、図７に示すように、定置式燃料電池ユニット１０は、３つの発電装置１１を備えていてもよい。３つの発電装置１１は、一列に並ぶように配置されている。中央に位置する発電装置１１の第３側壁２３ｃは、一方の端に位置する発電装置１１の第４側壁２３ｄと対向し、中央に位置する発電装置１１の第４側壁２３ｄは、他方の端に位置する発電装置１１の第３側壁２３ｃと対向している。導入口２４から排出口２５に向かう方向は、３つの発電装置１１で同じである。

【0060】

例えば、図８に示すように、定置式燃料電池ユニット１０は、４つの発電装置１１を備えていてもよい。４つの発電装置１１は、上記実施形態の第２～第５発電装置１１ｂ～１１ｅのように、ターンテーブル１２の四隅に配置されている。この場合、４つの発電装置１１が一列に並ぶように配置されている場合と比較して、定置式燃料電池ユニット１０の回転半径は小さくなる。したがって、定置式燃料電池ユニット１０の設置スペースを削減できる。

【0061】

○ 発電装置１１は、筐体２０に設けられた排出口２５の代わりに、燃料電池スタック３１が排出したガスを筐体２０外に排出するための配管を有していてもよい。この場合、燃料電池スタック３１が排出したガスは、筐体２０内に排出されない。

【0062】

○ 排出口２５は、筐体２０の第２側壁２３ｂ以外の壁に形成されていてもよい。
○ 防塵フィルタ３２は省略されてもよい。
○ ラジエータファン３５は、排出口２５に嵌め込まれていなくてもよい。ラジエータファン３５は、例えば、燃料電池スタック３１とラジエータ３３との間に配置されていてもよい。この場合、ラジエータファン３５は、ラジエータ３３に向けて送風する。

【0063】

○ ターンテーブル１２は、矩形状でなくてもよい。ターンテーブル１２は、例えば、円板状でもよい。
○ 風向検出手段１３は、発電装置１１に取り付けられていてもよい。風向検出手段１３は、例えば、垂直尾翼１３ｂが導入口２４とは反対側、すなわち排出口２５側に位置するように筐体２０に取り付けられる。発電装置１１は、風向検出手段１３と一体的に回転する。

【0064】

この場合、垂直尾翼１３ｂが風下に位置するように風向検出手段１３が回転することによって、風向検出手段１３が取り付けられた発電装置１１は、導入口２４が風上に位置し、かつ排出口２５が風下に位置するように回転する。発電装置１１が回転すると、発電装置１１が載置されたターンテーブル１２も回転する。

【0065】

なお、風向検出手段１３は、ターンテーブル１２に取り付けられていてもよい。具体的には、風向検出手段１３は、垂直尾翼１３ｂが導入口２４とは反対側、すなわち排出口２５側に位置するようにターンテーブル１２に取り付けられる。ターンテーブル１２は、風向検出手段１３と一体的に回転する。

【0066】

この場合も、垂直尾翼１３ｂが風下に位置するように風向検出手段１３が回転することによって、風向検出手段１３が取り付けられたターンテーブル１２は、導入口２４が風上に位置し、かつ排出口２５が風下に位置するように発電装置１１とともに回転する。

【0067】

このように風向検出手段１３が発電装置１１やターンテーブル１２に取り付けられている場合、風向検出手段１３は、風向に応じてターンテーブル１２を回転させる回転手段を兼ねている。この場合、上記実施形態の駆動装置１４は不要である。

【0068】

○ 水素供給配管１５は、上下方向において発電装置１１よりも下側に位置し、かつ電気取出手段１６は、上下方向において発電装置１１よりも上側に位置していてもよい。
○ 水素供給配管１５及び電気取出手段１６は、上下方向において発電装置１１よりも上側又は下側にまとめて設けられていてもよい。

【0069】

○ 水素タンク１７は、発電装置１１とともにターンテーブル１２に載置されていてもよい。この場合、水素供給配管１５は、回転継手５３を有していなくてもよい。

【符号の説明】

【0070】

１０…定置式燃料電池ユニット、１１…発電装置、１２…ターンテーブル、１３…風向検出手段、１４…回転手段としての駆動装置、１５…水素供給配管、１６…電気取出手段、２０…筐体、２４…導入口、２５…排出口、３１…燃料電池スタック、Ｃ…回転中心。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】