7585610 モジュールおよびその組付方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-11

(45)【発行日】2024-11-19

(54)【発明の名称】モジュールおよびその組付方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20241112BHJP

   F16J 15/10 20060101ALI20241112BHJP

   F16L 23/02 20060101ALI20241112BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20241112BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04 Z

F16J15/10 B

F16J15/10 L

F16L23/02 D

H01M8/04 N

H01M8/12 101

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020035453

(22)【出願日】2020-03-03

(65)【公開番号】P2021140881

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-12-14

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】株式会社アイシン

(74)【代理人】

【識別番号】110000017

【氏名又は名称】弁理士法人アイテック国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】篠田 和伸

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 聡

(72)【発明者】

【氏名】山森 健太郎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 吾朗

【審査官】藤森 一真

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２３８４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２１００４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２６０９５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４００３５９０（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１４３３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－０５７４８５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１０－２３８４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９７８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５９４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０７１０６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】独国特許出願公開第１０００２９７４（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ １５／００ － １５／１４

Ｆ１６Ｌ ２３／００ － ２５／１４

Ｈ０１Ｍ ８／０４ － ８／０６６８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高温流体を排出する排出ダクトを底面に有するモジュール本体と、
前記排出ダクトに連結される導入ダクトと、
前記排出ダクトと前記導入ダクトとの連結部をシールする環状の第２シール部材と、
を筐体内に備えるモジュールであって、
前記排出ダクトおよび前記導入ダクトのうち一方は、円筒状に延びる円筒部と、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、
前記排出ダクトおよび前記導入ダクトのうち他方は、開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有し、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結され、
前記第２フランジ部は、前記第１フランジ部との突き合わせ面の外縁から起立して前記第１フランジ部の外縁に嵌合するリブ部を有し、
前記第２シール部材は、前記第２フランジ部の前記第１フランジ部との突き合わせ面に配置された状態で該第２フランジ部の前記リブ部における内面に嵌合することで位置決めされる、
モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載のモジュールであって、
前記第２シール部材は、環状の第２本体部と、前記第２本体部の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の第２突起部とを有し、前記第２突起部の先端が前記第２フランジ部のリブ部における内面に当接することで位置決めされる、
モジュール。

【請求項3】

請求項１または２に記載のモジュールであって、
前記モジュール本体は、燃料電池と、該燃料電池のオフガスを燃焼させる燃焼部と、前記燃料電池と前記燃焼部とを収容すると共に底面に前記高温流体として前記燃焼部で発生した燃焼排ガスを排出する前記排出ダクトが設けられたケースとを有し、
前記排出ダクトに連結される前記導入ダクトには、該導入ダクトを介して導入された燃焼排ガスを冷却する熱交換器が設けられている、
モジュール。

【請求項4】

高温流体を排出する排出ダクトを底面に有するモジュール本体と、
前記排出ダクトに連結される導入ダクトと、
前記排出ダクトと前記導入ダクトとの連結部をシールする環状のシール部材と、
を筐体内に備え、
前記排出ダクトは、円筒状に延びる円筒部と、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、
前記導入ダクトは、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有し、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結され、
前記第１フランジ部は、前記第２フランジ部との突き合わせ面に、環状に凹み前記シール部材が配置される座面を有し、
前記円筒部の開口端面は、前記座面よりも突出し、
前記第２フランジ部は、前記第１フランジ部との突き合わせ面の外縁から起立して前記第１フランジ部の外縁に嵌合するリブ部を有するモジュールの組付方法であって、
前記筐体内に組み付けられる前の前記モジュール本体の前記排出ダクトに前記導入ダクトを組み付ける場合には、前記モジュール本体を上下逆に配置し、前記シール部材として、環状の第１本体部と該第１本体部の内周面から周方向に間隔をおいて内径方向に突出する複数の第１突起部とを有する第１シール部材を準備し、前記円筒部の開口端部における前記座面よりも突出した突出部分の外周面に前記第１突起部の先端が当接するよう該座面に前記第１シール部材を配置し、前記第１フランジ部に前記第２フランジ部が突き合わせられるよう前記導入ダクトを配置し、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを接合し、
前記筐体内に組み付けられた後の前記モジュール本体の前記排出ダクトに前記導入ダクトを組み付ける場合には、前記シール部材として、環状の第２本体部と該第２本体部の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の第２突起部とを有する第２シール部材を準備し、前記第２フランジ部の前記リブ部における内面に前記第２突起部の先端が当接するよう該第２フランジ部の前記第１フランジ部との突き合わせ面に前記第２シール部材を配置し、前記第１フランジ部に前記第２フランジ部が突き合わせられるよう前記導入ダクトを配置し、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを接合する、
モジュールの組付方法。

【請求項5】

高温流体を排出する排出ダクトを底面に有するモジュール本体と、
前記排出ダクトに連結される導入ダクトと、
前記排出ダクトと前記導入ダクトとの連結部をシールする環状のシール部材と、
を筐体内に備え、
前記導入ダクトは、円筒状に延びる円筒部と、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、
前記排出ダクトは、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有し、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結され、
前記第１フランジ部は、前記第２フランジ部との突き合わせ面に、環状に凹み前記シール部材が配置される座面を有し、
前記円筒部の開口端面は、前記座面よりも突出し、
前記第２フランジ部は、前記第１フランジ部との突き合わせ面の外縁から起立して前記第１フランジ部の外縁に嵌合するリブ部を有するモジュールの組付方法であって、
前記筐体内に組み付けられる前の前記モジュール本体の前記排出ダクトに前記導入ダクトを組み付ける場合には、前記モジュール本体を上下逆に配置し、前記シール部材として、環状の第２本体部と該第２本体部の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の第２突起部とを有する第２シール部材を準備し、前記第２フランジ部の前記リブ部における内面に前記第２突起部の先端が当接するよう該第２フランジ部の前記第１フランジ部との突き合わせ面に前記第２シール部材を配置し、前記第１フランジ部に前記第２フランジ部が突き合わせられるよう前記導入ダクトを配置し、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを接合し、
前記筐体内に組み付けられた後の前記モジュール本体の前記排出ダクトに前記導入ダクトを組み付ける場合には、前記シール部材として、環状の第１本体部と該第１本体部の内周面から周方向に間隔をおいて内径方向に突出する複数の第１突起部とを有する第１シール部材を準備し、前記円筒部の開口端部における前記座面よりも突出した突出部分の外周面に前記第１突起部の先端が当接するよう該座面に前記第１シール部材を配置し、前記第１フランジ部に前記第２フランジ部が突き合わせられるよう前記導入ダクトを配置し、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを接合する、
モジュールの組付方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、モジュールおよびその組付方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、高温流体が流れる第１ダクトと第２ダクトとをガスケットを介在させて結合するダクト結合装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、第１ダクトの端部に流路の開口から外方に延在するように設けられた第１フランジと、第２ダクトの端部に流路の開口から外方に延在するように設けられた第２フランジとを有し、第１フランジおよび第２フランジの対向する当接面間にガスケットを配置して、連結ボルトにより第１フランジと第２フランジとを互いに近接するように連結する。これにより、ガスケットが厚み方向に圧縮され、第１ダクトと第２ダクトとの結合部がシールされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－１８１６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、ガスケット（シール部材）を配置した状態で当該ガスケットが十分に位置決めされていないと、第１フランジと第２フランジとを連結する際にガスケットが位置ずれし、シール性を発揮することができない場合が生じる。

【0005】

本発明のモジュールおよびその組付方法は、簡易な構成によりシール部材を位置決めして、２つのダクトを連結する際にシール部材の位置ずれを防止することができるモジュールおよびその組付方法を提供することを主目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のモジュールおよびその組付方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

【0007】

本発明の第１のモジュールは、
高温流体を排出する排出ダクトを底面に有するモジュール本体と、
前記排出ダクトに連結される導入ダクトと、
前記排出ダクトと前記導入ダクトとの連結部をシールする環状の第１シール部材と、
を筐体内に備えるモジュールであって、
前記排出ダクトおよび前記導入ダクトのうち一方は、円筒状に延びる円筒部と、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、
前記排出ダクトおよび前記導入ダクトのうち他方は、開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有し、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結され、
前記第１フランジ部は、前記第２フランジ部との突き合わせ面に、環状に凹み前記第１シール部材が配置される座面を有し、
前記円筒部の開口端面は、前記座面よりも突出し、
前記第１シール部材は、前記座面に配置された状態で前記円筒部の開口端部における前記座面よりも突出した突出部分の外周面に嵌合することで位置決めされる、
ことを要旨とする。

【0008】

この本発明の第１のモジュールでは、排出ダクトおよび導入ダクトのうち一方は、円筒状に延びる円筒部と、円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、排出ダクトおよび導入ダクトのうち他方は、開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有する。第１フランジ部および第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結される。第１フランジ部は、第２フランジ部との突き合わせ面に環状に凹み第１シール部材が配置される座面を有し、円筒部の開口端面は、当該座面よりも突出する。そして、第１シール部材は、座面に配置された状態で円筒部の開口端部における座面よりも突出した突出部分の外周面に嵌合することで位置決めされる。このように、排出ダクトおよび導入ダクトのうち一方のダクトにおける円筒部の外周面（第１フランジ部の座面よりも突出した突出部分の外周面）で第１シール部材を位置決めするから、簡易な構成によりシール部材（第１シール部材）を位置決めして、２つのダクトを連結する際にシール部材の位置ずれを防止することができる。

【0009】

こうした本発明の第１のモジュールにおいて、前記第１シール部材は、環状の第１本体部と、前記第１本体部の内周面から周方向に間隔をおいて内径方向に突出する複数の第１突起部とを有し、前記第１突起部の先端が前記円筒部の開口端部における突出部分の外周面に当接することで位置決めされるものとしてもよい。

【0010】

本発明の第２のモジュールは、
高温流体を排出する排出ダクトを底面に有するモジュール本体と、
前記排出ダクトに連結される導入ダクトと、
前記排出ダクトと前記導入ダクトとの連結部をシールする環状の第２シール部材と、
を筐体内に備えるモジュールであって、
前記排出ダクトおよび前記導入ダクトのうち一方は、円筒状に延びる円筒部と、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、
前記排出ダクトおよび前記導入ダクトのうち他方は、開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有し、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結され、
前記第２フランジ部は、前記第１フランジ部との突き合わせ面の外縁から起立して前記第１フランジ部の外縁に嵌合するリブ部を有し、
前記第２シール部材は、前記第２フランジ部の前記第１フランジ部との突き合わせ面に配置された状態で該第２フランジ部の前記リブ部における内面に嵌合することで位置決めされる、
ことを要旨とする。

【0011】

この本発明の第２のモジュールでは、排出ダクトおよび導入ダクトのうち一方は、円筒状に延びる円筒部と、円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、排出ダクトおよび導入ダクトのうち他方は、開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有する。第１フランジ部および第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結される。第２フランジ部は、第１フランジ部との突き合わせ面の外縁から起立して第１フランジ部の外縁に嵌合するリブ部を有する。そして、第２シール部材は、第２フランジ部の第１フランジ部との突き合わせ面に配置された状態で当該第２フランジ部のリブ部における内面に嵌合することで位置決めされる。このように、排出ダクトおよび導入ダクトのうち他方のダクトにおける第２フランジ部の外縁に形成されるリブ部の内面で第２シール部材を位置決めするから、簡易な構成によりシール部材（第２シール部材）を位置決めして、２つのダクトを連結する際にシール部材の位置ずれを防止することができる。

【0012】

こうした本発明の第２のモジュールにおいて、前記第２シール部材は、環状の第２本体部と、前記第２本体部の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の第２突起部とを有し、前記第２突起部の先端が前記第２フランジ部のリブ部における内面に当接することで位置決めされるものとしてもよい。

【0013】

また、本発明の第１および第２のモジュールにおいて、前記モジュール本体は、燃料電池と、該燃料電池のオフガスを燃焼させる燃焼部と、前記燃料電池と前記燃焼部とを収容すると共に底面に前記高温流体として前記燃焼部で発生した燃焼排ガスを排出する前記排出ダクトが設けられたケースとを有し、前記排出ダクトに連結される前記導入ダクトには、該導入ダクトを介して導入された燃焼排ガスを冷却する熱交換器が設けられているものとしてもよい。

【0014】

本発明の第１のモジュールの組付方法は、
高温流体を排出する排出ダクトを底面に有するモジュール本体と、
前記排出ダクトに連結される導入ダクトと、
前記排出ダクトと前記導入ダクトとの連結部をシールする環状のシール部材と、
を筐体内に備え、
前記排出ダクトは、円筒状に延びる円筒部と、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、
前記導入ダクトは、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有し、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結され、
前記第１フランジ部は、前記第２フランジ部との突き合わせ面に、環状に凹み前記シール部材が配置される座面を有し、
前記円筒部の開口端面は、前記座面よりも突出し、
前記第２フランジ部は、前記第１フランジ部との突き合わせ面の外縁から起立して前記第１フランジ部の外縁に嵌合するリブ部を有するモジュールの組付方法であって、
前記筐体内に組み付けられる前の前記モジュール本体の前記排出ダクトに前記導入ダクトを組み付ける場合には、前記モジュール本体を上下逆に配置し、前記シール部材として、環状の第１本体部と該第１本体部の内周面から周方向に間隔をおいて内径方向に突出する複数の第１突起部とを有する第１シール部材を準備し、前記円筒部の開口端部における前記座面よりも突出した突出部分の外周面に前記第１突起部の先端が当接するよう該座面に前記第１シール部材を配置し、前記第１フランジ部に前記第２フランジ部が突き合わせられるよう前記導入ダクトを配置し、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを接合し、
前記筐体内に組み付けられた後の前記モジュール本体の前記排出ダクトに前記導入ダクトを組み付ける場合には、前記シール部材として、環状の第２本体部と該第２本体部の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の第２突起部とを有する第２シール部材を準備し、前記第２フランジ部の前記リブ部における内面に前記第２突起部の先端が当接するよう該第２フランジ部の前記第１フランジ部との突き合わせ面に前記第２シール部材を配置し、前記第１フランジ部に前記第２フランジ部が突き合わせられるよう前記導入ダクトを配置し、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを接合する、
ことを要旨とする。

【0015】

この本発明の第１のモジュールの組付方法では、筐体内に組み付けられる前のモジュール本体の排出ダクトに導入ダクトを組み付ける場合には、まず、モジュール本体を上下逆に配置する。次に、シール部材として、環状の第１本体部と、第１本体部の内周面から周方向に間隔をおいて内径方向に突出する複数の第１突起部とを有する第１シール部材を準備し、円筒部の開口端部における座面よりも突出した突出部分の外周面に第１突起部の先端が当接するよう座面に第１シール部材を配置する。そして、第１フランジ部に第２フランジ部が突き合わせられるよう導入ダクトを配置し、第１フランジ部と第２フランジ部とを接合する。また、筐体内に組み付けられた後のモジュール本体の排出ダクトに導入ダクトを組み付ける場合には、シール部材として、環状の第２本体部と、第２本体部の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の第２突起部とを有する第２シール部材を準備し、第２フランジ部のリブ部における内面に第２突起部の先端が当接するよう第２フランジ部の第１フランジ部との突き合わせ面に第２シール部材を配置する。そして、第１フランジ部に第２フランジ部が突き合わせられるよう導入ダクトを配置し、第１フランジ部と第２フランジ部とを接合する。このように、筐体内に組み付けられる前のモジュール本体の排出ダクトに導入ダクトを組み付ける場合と、筐体内に組み付けられた後のモジュール本体の排出ダクトに導入ダクトを組み付ける場合とで異なるシール部材を用いることにより、簡易な構成によりシール部材を位置決めして２つのダクトを連結する際のシール部材の位置ずれを防止することができる。また、組付性を向上させて作業者の作業負担を軽減することができる。

【0016】

本発明の第２のモジュールの組付方法は、
高温流体を排出する排出ダクトを底面に有するモジュール本体と、
前記排出ダクトに連結される導入ダクトと、
前記排出ダクトと前記導入ダクトとの連結部をシールする環状のシール部材と、
を筐体内に備え、
前記導入ダクトは、円筒状に延びる円筒部と、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第１フランジ部とを有し、
前記排出ダクトは、前記円筒部の開口端部から径方向に延在する第２フランジ部を有し、
前記第１フランジ部および前記第２フランジ部は、互いに突き合わされて連結され、
前記第１フランジ部は、前記第２フランジ部との突き合わせ面に、環状に凹み前記シール部材が配置される座面を有し、
前記円筒部の開口端面は、前記座面よりも突出し、
前記第２フランジ部は、前記第１フランジ部との突き合わせ面の外縁から起立して前記第１フランジ部の外縁に嵌合するリブ部を有するモジュールの組付方法であって、
前記筐体内に組み付けられる前の前記モジュール本体の前記排出ダクトに前記導入ダクトを組み付ける場合には、前記モジュール本体を上下逆に配置し、前記シール部材として、環状の第２本体部と該第２本体部の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の第２突起部とを有する第２シール部材を準備し、前記第２フランジ部の前記リブ部における内面に前記第２突起部の先端が当接するよう該第２フランジ部の前記第１フランジ部との突き合わせ面に前記第２シール部材を配置し、前記第１フランジ部に前記第２フランジ部が突き合わせられるよう前記導入ダクトを配置し、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを接合し、
前記筐体内に組み付けられた後の前記モジュール本体の前記排出ダクトに前記導入ダクトを組み付ける場合には、前記シール部材として、環状の第１本体部と該第１本体部の内周面から周方向に間隔をおいて内径方向に突出する複数の第１突起部とを有する第１シール部材を準備し、前記円筒部の開口端部における前記座面よりも突出した突出部分の外周面に前記第１突起部の先端が当接するよう該座面に前記第１シール部材を配置し、前記第１フランジ部に前記第２フランジ部が突き合わせられるよう前記導入ダクトを配置し、前記第１フランジ部と前記第２フランジ部とを接合する、
ことを要旨とする。

【0017】

この本発明の第２のモジュールの組付方法では、筐体内に組み付けられる前のモジュール本体の排出ダクトに導入ダクトを組み付ける場合には、まず、モジュール本体を上下逆に配置する。次に、シール部材として、環状の第２本体部と、第２本体部の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の第２突起部とを有する第２シール部材を準備し、第２フランジ部のリブ部における内面に第２突起部の先端が当接するよう第２フランジ部の第１フランジ部との突き合わせ面に第２シール部材を配置する。そして、第１フランジ部に第２フランジ部が突き合わせられるよう導入ダクトを配置し、第１フランジ部と第２フランジ部とを接合する。また、筐体内に組み付けられた後のモジュール本体の排出ダクトに導入ダクトを組み付ける場合には、シール部材として、環状の第１本体部と、第１本体部の内周面から周方向に間隔をおいて内径方向に突出する複数の第１突起部とを有する第１シール部材を準備し、円筒部の開口端部における座面よりも突出した突出部分の外周面に第１突起部の先端が当接するよう座面に第１シール部材を配置する。そして、第１フランジ部に第２フランジ部が突き合わせられるよう導入ダクトを配置し、第１フランジ部と第２フランジ部とを接合する。このように、筐体内に組み付けられる前のモジュール本体の排出ダクトに導入ダクトを組み付ける場合と、筐体内に組み付けられた後のモジュール本体の排出ダクトに導入ダクトを組み付ける場合とで異なるシール部材を用いることにより、簡易な構成によりシール部材を位置決めして２つのダクトを連結する際のシール部材の位置ずれを防止することができる。また、組付性を向上させて作業者の作業負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】発電モジュールを含む燃料電池システムの概略構成図である。

【図2】発電モジュールの概略構成図である。

【図3】発電モジュールの外観斜視図である。

【図4】熱交換器の外観斜視図である。

【図5】燃焼排ガス排出管と燃焼排ガス導入管とを示す外観斜視図である。

【図6】燃焼排ガス排出管と燃焼排ガス導入管との接合部分の断面を示す部分断面図である。

【図7】第１熱交換器組付手順の一例を示す説明図である。

【図8】第１ガスケットを配置して発電モジュールの燃焼排ガス排出管に熱交換器の燃焼排ガス導入管を組み付ける前の分解斜視図である。

【図9】ガスケットと燃焼排ガス排出管にガスケットを配置した状態とを示す外観斜視図である。

【図10】第２熱交換器組付手順の一例を示す説明図である。

【図11】第２ガスケットを配置して発電モジュールの燃焼排ガス排出管に熱交換器の燃焼排ガス導入管を組み付ける前の分解斜視図である。

【図12】第２ガスケットと燃焼排ガス導入管に第２ガスケットを配置した状態とを示す外観斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

【0020】

図１は、発電モジュールを含む燃料電池システムの概略構成図であり、図２は、発電モジュールの概略構成図であり、図３は、発電モジュールの外観斜視図であり、図４は、熱交換器の外観斜視図である。本実施形態の燃料電池システム２０は、図１に示すように、アノードガス（燃料ガス）中の水素とカソードガス（酸化剤ガス）中の酸素との電気化学反応により発電する燃料電池スタック３１を含む発電モジュール３０と、発電モジュール３０にアノードガスの原料となる原燃料ガス（例えば天然ガスやＬＰガス）を供給する原燃料ガス供給装置５０と、発電モジュール３０に原燃料ガスからアノードガスへ改質するのに必要な改質水を供給する改質水供給装置５５と、発電モジュール３０（燃料電池スタック３１）にカソードガスを供給するカソードガス供給装置６０と、燃料電池スタック３１の出力端子に接続されると共にリレーを介して電力系統に接続されるパワーコンディショナ（図示せず）と、発電モジュール３０で発生した排熱を回収するための排熱回収装置７０と、これらを収容する筐体２１とを備える。

【0021】

発電モジュール３０は、燃料電池スタック３１や、気化器３２、２つの改質器３３を含み、これらは、モジュールケース４０に収容されている。本実施形態では、発電モジュール３０は、図２に示すように、２つの燃料電池スタック３１を有し、２つの燃料電池スタック３１は、間隔をおいて互いに対向するようにモジュールケース４０内に配置されたマニホールド３４上に設置される。各燃料電池スタック３１は、酸化ジルコニウム等の電解質と当該電解質を挟持するアノード電極およびカソード電極とをそれぞれ有すると共に図１中、左右方向（水平方向）に配列された複数の固体酸化物形の単セルを有する。各単セルのアノード電極内には、図示しないアノードガス通路が単セルの配列方向と直交する方向、すなわち上下方向に延在するように形成されている。また、各単セルのカソード電極の周囲には、カソードガスを流通させる図示しないカソードガス通路が単セルの配列方向に直交する方向、すなわち上下方向に延在するように形成されている。各単セルのアノードガス通路は、マニホールド３４に連通する。

【0022】

発電モジュール３０の気化器３２および改質器３３は、モジュールケース４０内の２つの燃料電池スタック３１の上方に両者と間隔をおいて配設される。本実施形態では、一方の燃料電池スタック３１の上方に気化器３２および一方の改質器３３が配置され、他方の燃料電池スタック３１の上方に他方の改質器３３が配置される。更に、一方の燃料電池スタック３１と気化器３２および一方の改質器３３との間、並びに他方の燃料電池スタック３１と他方の改質器３３との間には、燃料電池スタック３１の作動や、気化器３２および改質器３３での反応に必要な熱を発生させる燃焼部３５が画成されている。各燃焼部３５には、点火ヒータ３６が設置されている。

【0023】

気化器３２は、燃焼部３５からの熱により原燃料ガス供給装置５０からの原燃料ガスと改質水供給装置５５からの改質水とを加熱し、原燃料ガスを予熱すると共に改質水を蒸発させて水蒸気を生成する。気化器３２により予熱された原燃料ガスは、水蒸気と混合され、その混合ガスは、当該気化器３２から改質器３３に流入する。改質器３３は、その内部に充填された例えばＲｕ系またはＮｉ系の改質触媒を有し、燃焼部３５からの熱の存在下で、改質触媒による気化器３２からの混合ガスの反応（水蒸気改質反応）によって水素ガスと一酸化炭素とを生成する。更に、改質器３３は、水蒸気改質反応にて生成された一酸化炭素と水蒸気との反応（一酸化炭素シフト反応）によって水素ガスと二酸化炭素とを生成する。これにより、改質器３３によって、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の原燃料ガス等を含むアノードガスが生成されることになる。改質器３３により生成されたアノードガスは、配管やマニホールド３４を介して各単セルのアノード電極に供給される。

【0024】

また、燃料電池スタック３１の各単セルのカソード電極には、モジュールケース４０内に画成されるカソードガス通路４８を介して酸素を含むカソードガスとしての空気が供給される。各単セルのカソード電極では、酸化物イオン（Ｏ₂ ^-）が生成され、当該酸化物イオンが電解質を透過してアノード電極で水素や一酸化炭素と反応することにより電気エネルギが得られる。各単セルにおいて電気化学反応（発電）に使用されなかったアノードガス（以下、「アノードオフガス」という）およびカソードガス（以下、「カソードオフガス」という）は、各単セルのアノードガス通路やカソードガス通路から上方の燃焼部３５へと流出する。

【0025】

各単セルから燃焼部３５に流入したアノードオフガスは、水素や一酸化炭素等の燃料成分を含む可燃性ガスであり、各単セルから燃焼部３５に流入した酸素を含むカソードオフガスと混合される。以下、アノードオフガスとカソードオフガスとの混合ガスを「オフガス」という。そして、点火ヒータ３６により点火させられて燃焼部３５でオフガス（アノードオフガス）が着火すると、当該オフガスの燃焼により、燃料電池スタック３１の作動や、気化器３２での原燃料ガスの予熱や水蒸気の生成、改質器３３での水蒸気改質反応等に必要な熱が発生することになる。また、オフガスの燃焼に伴い、燃焼部３５では、水蒸気を含む燃焼排ガスが生成される。燃焼部３５で生成された燃焼排ガスは、モジュールケース４０内に形成された燃焼排ガス通路４９を通過して燃焼排ガス排出管４５から当該モジュールケース４０外に排出される。

【0026】

原燃料ガス供給装置５０は、原燃料ガスを供給する原燃料供給源１０と気化器３２とを接続する原燃料ガス供給管５１と、当該原燃料ガス供給管５１に組み込まれた原燃料ガス供給弁（電磁開閉弁）５２および原燃料ガスポンプ５３と、気化器３２と原燃料ガスポンプ５３との間に位置するように原燃料ガス供給管５１に組み込まれた例えば常温脱硫式の脱硫器５４とを有する。原燃料ガスは、原燃料ガスポンプ５３を作動させることで、原燃料供給源１０から脱硫器５４を介して気化器３２へと圧送（供給）される。

【0027】

改質水供給装置５５は、改質水を貯留する改質水タンク５７と、改質水タンク５７と気化器３２とを接続する改質水供給管５６と、改質水供給管５６に組み込まれた改質水ポンプ５８とを有する。改質水タンク５７内の改質水は、改質水ポンプ５８を作動させることで、当該改質水ポンプ５８により気化器３２へと圧送（供給）される。

【0028】

カソードガス供給装置６０は、モジュールケース４０内に形成されたカソードガス通路４８に接続されるカソードガス供給管６１と、カソードガス供給管６１に組み込まれたブロワ６２とを有する。カソードガスとしての空気は、ブロワ６２を作動させることで、図示しないエアフィルタからカソードガス通路４８を介して各燃料電池スタック３１へと圧送（供給）される。

【0029】

排熱回収装置７０は、湯水を貯留する貯湯タンク７１と、発電モジュール３０の燃焼部３５から燃焼排ガス通路４９を介して導入される燃焼排ガスと湯水とを熱交換する熱交換器８０と、貯湯タンク７１と熱交換器８０とを接続する循環配管７３と、循環配管７３に組み込まれた循環ポンプ７４とを有する。貯湯タンク７１内に貯留されている湯水は、循環ポンプ７４を作動させることで、熱交換器８０へと導入され、熱交換器８０で燃焼排ガスとの熱交換によって昇温させられた後、貯湯タンク７１へと返送される。熱交換器８０で湯水との熱交換によって燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮し、これにより凝縮水が得られる。

【0030】

熱交換器８０は、図４に示すように、燃焼排ガスが流れる燃焼排ガス流路と湯水が流れる湯水流路とを内部に有する熱交換器本体８１と、燃焼排ガス流路の一端に燃焼排ガスを導入する燃焼排ガス導入管８２と、湯水流路の一端に湯水を導入する湯水導入管８３と、湯水流路の他端から湯水を導出する湯水導出管８４と、燃焼排ガス流路の他端から燃焼排ガス中に含まれる水蒸気の凝縮水を導出する凝縮水導出管８５と、燃焼排ガス流路の他端から燃焼排ガス中の水分が除去された排ガスを導出する排ガス導出管８６とを備える。燃焼排ガス導入管８２は、燃焼排ガス排出管４５に接続され、湯水導入管８３および湯水導出管８４は、循環配管７３に接続される。熱交換器本体８１において、燃焼排ガス流路に導入された燃焼排ガスと湯水流路に導入された湯水との熱交換によって燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮され、得られた凝縮水は、凝縮水導出管８５から導出される。

【0031】

凝縮水導出管８５は、改質水タンク５７に連結された水精製器７６に配管７５を介して接続されており、凝縮水導出管８５から導出された凝縮水は、当該配管７５を通過し、水精製器７６で精製され、改質水タンク５７内へと導入される。更に、排ガス導出管８６は排気管７７に接続されており、燃焼排ガス中の水分が除去された排ガスは、排気管７７を介して大気中に排出される。

【0032】

モジュールケース４０は、図２に示すように、底壁部４１１に１つの貫通孔が形成された箱形のインナケース４１と、インナケース４１の外面と間隔をおいて当該インナケース４１を覆うように配設されると共に底壁部４２１に２つの貫通孔が形成されたアウタケース４２と、アウタケース４２の一方の貫通孔に挿通されインナケース４１とアウタケース４２との間に形成されるカソードガス通路４８と連通して当該カソードガス通路４８にカソードガスを導入するカソードガス導入管４４（図３参照）と、インナケース４１の貫通孔とアウタケース４２の他方の貫通孔とに挿通されインナケース４１内に画成される燃焼排ガス通路４９と連通して当該燃焼排ガス通路４９から燃焼排ガスを排出する燃焼排ガス排出管４５とを有する。

【0033】

カソードガス通路４８は、インナケース４１およびアウタケース４２の底面に沿って延在する下側通路４８１と、下側通路４８１に連通すると共にインナケース４１およびアウタケース４２の側面に沿って延在する側部通路４８２と、側部通路４８２に連通すると共にインナケース４１およびアウタケース４２の天井面に沿って延在する上側通路４８３と、上側通路４８３に連通すると共に２つの燃料電池スタック３１の間を通るように延在するスタック側通路４８４とを有する。

【0034】

カソードガス通路４８の下側通路４８１は、水平方向に延在するインナケース４１の底壁部４１１と、当該底壁部４１１と間隔をおいて対向するように配置されるアウタケース４２の底壁部４２１とにより形成される。下側通路４８１は、カソードガス導入管４４に連通する。カソードガス導入管４４は、両端が開放された円筒状に形成され、当該カソードガス導入管４４の一方の開放端は、アウタケース４２の底壁部４２１に形成される貫通孔に全周に亘って溶接によって接合される。カソードガス導入管４４の他方の開放端には、カソードガス供給装置６０のカソードガス供給管６１が接続される（図１参照）。カソードガス通路４８の側部通路４８２は、上下方向に延在するインナケース４１の側壁部４１２と、当該側壁部４１２と間隔をおいて対向するように配置されるアウタケース４２の側壁部４２２とにより形成される。カソードガス通路４８の上側通路４８３は、水平方向に延在するインナケース４１の上壁部４１３と、当該上壁部４１３と間隔をおいて対向するように配置されるアウタケース４２の上壁部４２３とにより形成される。インナケース４１の上壁部４１３には、燃料電池スタック３１の各単セルの配列方向に延在する長孔状の開口部４１３ｏが形成され、当該開口部４１３ｏには、両端が開放された扁平なダクト４３の一端が接続される。ダクト４３は、スタック側通路４８４を形成するよう２つの燃料電池スタック３１の間において上下方向に延在し、ダクト４３の他端には、当該ダクト４３を通過したカソードガスを２つの燃料電池スタック３１のカソード電極に向けてそれぞれ放出するための開口部４３ｏが形成されている。

【0035】

また、燃焼排ガス通路４９は、２つの燃料電池スタック３１の周囲に配置された断熱材３９と、インナケース４１との間の空間に形成される。燃焼排ガス通路４９は、インナケース４１の天井面に沿って延在する上側通路４９１と、上側通路４９１に連通すると共にインナケース４１の側面に沿って延在する側部通路４９２と、側部通路４９２に連通すると共にインナケース４１の底面に沿って延在する下側通路４９３とを有する。上側通路４９１は、断熱材３９の上面と、インナケース４１の上壁部４１３とにより形成される。側部通路４９２は、断熱材３９の側面と、インナケース４１の側壁部４１２とにより形成される。下側通路４９３は、断熱材３９の底面と、インナケース４１の底壁部４１１とにより形成される。下側通路４９３は、燃焼排ガス排出管４５に連通する。

【0036】

燃焼排ガス排出管４５は、例えば鋼板をプレス加工することにより構成され、図５（ａ）に示すように、両端が開放されると共に一方の開放端が燃焼排ガス通路４９（下側通路４９３）に連通するようアウタケース４２（底壁部４２１）に形成された貫通孔に接合される円筒部材４５１と、円筒部材４５１の他方の開放端部から径方向に延在するフランジ部材４５２とを有する。フランジ部材４５２は、本実施形態では、円筒部材４５１と別部材であり、当該円筒部材４５１にろう付け等によって接合される。フランジ部材４５２は、オーバル型の輪郭を有し、当該フランジ部材４５２の外縁は、強度を確保するために内側に折り曲げられている。フランジ部材４５２の表面は、その輪郭の内接円領域に形成される座面４５２ｓと、座面４５２ｓを挟んだ両側に形成される２つの接触面４５２ｔとを含む。２つの接触面４５２ｔは、接合相手の燃焼排ガス導入管８２と接触する平坦な面であり、それぞれボルトＢが挿入されるボルト孔４５２ｈが形成されている。座面４５２ｓは、２つの接触面４５２ｔよりも凹んだ環状の面により形成される。また、フランジ部材４５２は、円筒部材４５１の開放端面が座面４５２ｓよりも突出するように当該円筒部材４５１に接合される。

【0037】

燃焼排ガス排出管４５に接合される熱交換器８０の燃焼排ガス導入管８２は、例えば鋼板をプレス加工することにより構成され、図５（ｂ）に示すように、両端が開放されると共に一方の開放端が熱交換器本体８１の燃焼排ガス流路の一端に連通する円筒部材８２１と、円筒部材８２１の他方の開放端部から径方向に延在するフランジ部材８２２とを有する。フランジ部材８２２は、本実施形態では、円筒部材８２１と別部材であり、当該円筒部材８２１にろう付け等によって接合される。フランジ部材８２２は、上記燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２よりも一回り大きな輪郭を有し、当該フランジ部材８２２の外縁には、フランジ部材４５２と突き合わされたときに当該フランジ部材４５２に外嵌するように外側に折り曲げられたリブ部８２２ｒが形成されている。フランジ部材８２２におけるフランジ部材４５２の接触面４５２ｔおよび座面４５２ｓに対向する表面８２２ｓは、平坦な面により形成され、当該表面８２２ｓには、フランジ部材４５２と突き合わされたときに当該フランジ部材４５２の接触面４５２ｔに形成された２つのボルト孔４５２ｈと連通する２つのボルト孔８２２ｈが形成されている。

【0038】

燃焼排ガス排出管４５と燃焼排ガス導入管８２とは、図６に示すように、フランジ部材４５２の座面４５２ｓにガスケット（シール部材）４６を配置してフランジ部材４５２，８２２同士を突き合わせ、この状態でボルトＢを２つのボルト孔４５２ｈ，８２２ｈに挿入して両フランジ部材４５２，８２２を締結することによって接合される。これにより、フランジ部材４５２の接触面４５２ｔがフランジ部材８２２の表面８２２ｓに面接触（メタルタッチ）すると共にガスケット４６が厚み方向に圧縮され、燃焼排ガス排出管４５と燃焼排ガス導入管８２との接合部分がシールされることになる。

【0039】

次に、発電モジュール３０（モジュール本体）に熱交換器８０を組み付ける組付手順、特に燃焼排ガス排出管４５に燃焼排ガス導入管８２を接合する手順について説明する。この組付手順は、例えば燃料電池システム２０を生産するとき等、発電モジュール３０を筐体２１内に組み付ける前に発電モジュール３０と熱交換器８０とをユニット化するために、筐体２１外で発電モジュール３０に熱交換器８０を組み付ける際に行なわれる場合（第１熱交換器組付手順）と、例えば燃料電池システム２０をメンテナンス（ガスケットの交換等）するとき等、筐体２１内に収容された熱交換器８０を一旦、取り外した後、筐体２１内で発電モジュール３０に熱交換器８０を組み付けるために行なわれる場合（第２熱交換器組付手順）とがある。

【0040】

図７は、第１熱交換器組付手順の一例を示す説明図である。上述したように、燃料電池システム２０の各構成部品は、筐体２１に収容されるが、発電モジュール３０は、第１熱交換器組付手順によって熱交換器８０が組み付けられてユニット化された状態で筐体２１に収容される。熱交換器８０の組み付けは、図８に示すように、発電モジュール３０が上下逆向きに設置された状態で行われる。

【0041】

第１熱交換器組付手順では、まず、作業者は、発電モジュール３０（モジュールケース４０）を作業台上に上下逆に設置する（ステップＳ１００）。次に、ガスケット４６を準備し（ステップＳ１１０）、準備したガスケット４６を燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２の座面４５２ｓに配置する（ステップＳ１２０）。ここで、ガスケット４６は、耐熱性と耐久性に優れた材料、例えばロックウール等により形成される環状のシール部材であり、図９（ａ）に示すように、環状の本体４６１と、本体４６１の内周面から周方向に間隔をおいて内径方向に突出する複数の突起４６２とを有する。上述したように、燃焼排ガス排出管４５の円筒部材４５１の開口端面は、フランジ部材４５２の座面４５２ｓよりも突出しており、ガスケット４６が座面４５２ｓに配置されると、図９（ｂ）に示すように、複数の突起４６２の先端がそれぞれ円筒部材４５１の突出部分の外周面と当接し、ガスケット４６が位置決めされる。そして、熱交換器８０の燃焼排ガス導入管８２のフランジ部材８２２を、燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２に突き合わせ（ステップＳ１３０）、両フランジ部材４５２，８２２をボルトＢによって接合することにより（ステップＳ１４０）、組み付けが完了する。こうして熱交換器８０が組み付けられたモジュールケース４０は、燃料電池スタック３１や気化器３２，改質器３３等の構成部品が収容された発電モジュール３０とされ、筐体２１内に収容される。

【0042】

図１０は、第２熱交換器組付手順の一例を示す説明図である。第２熱交換器組付手順は、発電モジュール３０が筐体２１内に収容された状態、すなわち、図１１に示すように、発電モジュール３０が上下正向きに設置された状態で行われる。

【0043】

第２熱交換器組付手順では、まず、作業者は、上述したガスケット４６とは異なる第２ガスケット１４６を準備する（ステップＳ２００）。ここで、第２ガスケット１４６は、ガスケット４６と同様に耐熱性と耐久性に優れた材料、例えばロックウール等により形成される環状のシール部材であり、図１２（ａ）に示すように、環状の本体１４６１と、本体１４６１の外周面から周方向に間隔をおいて外径方向に突出する複数の突起１４６２とを有する。次に、準備した第２ガスケット１４６を熱交換器８０の燃焼排ガス導入管８２のフランジ部材８２２の表面８２２ｓに配置する（ステップＳ２１０）。上述したように、燃焼排ガス導入管８２のフランジ部材８２２の外縁は、外側に折り曲げられたリブ部８２２ｒが形成されており、第２ガスケット１４６がフランジ部材８２２の表面８２２ｓに配置されると、図１２（ｂ）に示すように、複数の突起１４６２の先端がそれぞれリブ部８２２ｒの内面と当接し、第２ガスケット１４６が位置決めされる。そして、熱交換器８０の燃焼排ガス導入管８２のフランジ部材８２２を、燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２に突き合わせ（ステップＳ２２０）、両フランジ部材４５２，８２２をボルトＢによって接合することにより（ステップＳ２３０）、組み付けが完了する。

【0044】

以上説明した本実施形態のモジュールでは、燃焼排ガス排出管４５と燃焼排ガス導入管８２とは、フランジ部材４５２，８２２同士が突き合わされて締結されることにより接合される。燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２は、ガスケット４６が配置される環状の座面４５２ｓを有し、燃焼排ガス排出管４５の円筒部材４５１の開口端面は、座面４５２ｓよりも突出する。ガスケット４６は、筐体２１内に収容される前の発電モジュール３０に熱交換器８０を組み付ける際に燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２の座面４５２ｓに配置され、当該座面４５２ｓに配置された状態で円筒部材４５１の開口端部における突出部分の外周面に突起４６２の先端が当接することで位置決めされる。このように、燃焼排ガス排出管４５における円筒部材４５１の外周面（フランジ部材４５２の座面４５２ｓよりも突出した突出部分の外周面）でガスケット４６を位置決めするから、簡易な構成によりガスケット４６を位置決めすることができ、燃焼排ガス排出管４５と燃焼排ガス導入管８２とを接合する際の当該ガスケット４６の位置ずれを防止して接合部のシール性を発揮させることができる。

【0045】

また、本実施形態のモジュールでは、燃焼排ガス導入管８２のフランジ部材８２２は、燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２との突き合わせ面（表面８２２ｔ）の外縁から起立するリブ部８２２ｒを有する。第２ガスケット１４６は、筐体２１内に収容された後の発電モジュール３０に熱交換器８０を組み付ける際に燃焼排ガス導入管８２のフランジ部材８２２の表面８２２ｔに配置され、当該表面８２２ｔに配置された状態でフランジ部材８２２のリブ部８２２ｒの内面に突起１４６２の先端が当接することで位置決めされる。このように、燃焼排ガス導入管８２におけるフランジ部材８２２の外縁に形成されるリブ部８２２ｒの内面で第２ガスケット１４６を位置決めするから、簡易な構成により第２ガスケット１４６を位置決めすることができ、燃焼排ガス排出管４５と燃焼排ガス導入管８２とを接合する際の当該ガスケット４６の位置ずれを防止して接合部のシール性を発揮させることができる。

【0046】

上述した実施形態では、燃焼排ガス排出管４５は、フランジ部材４５２に接触面４５２ｔよりも凹んだ座面４５２ｓを形成すると共に円筒部材４５１の開口端面が当該座面４５２ｓよりも突出するように形成され、燃焼排ガス導入管８２は、フランジ部材８２２の外縁にリブ部８２２ｒを有するように形成されるものとした。しかし、燃焼排ガス導入管８２は、フランジ部材８２２に環状の座面を形成すると共に円筒部材８２１の開口端面が当該座面よりも突出するように形成され、燃焼排ガス排出管４５は、フランジ部材４５２の外縁にリブ部を有するように形成されるものとしてもよい。この場合、第１熱交換器組付手順において、燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２におけるリブ部の内面に突起１４６２の先端が当接するように第２ガスケット１４６を配置した後、燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２と燃焼排ガス導入管８２のフランジ部材８２２とを接合するものとすればよい。また、第２熱交換器組付手順において、燃焼排ガス導入管８２の円筒部材８２１の開放端部における突出部分の外周面に突起４６２の先端が当接するようにガスケット４６を配置して、燃焼排ガス排出管４５のフランジ部材４５２と燃焼排ガス導入管８２のフランジ部材８２２とを接合するものとすればよい。

【0047】

上述した実施形態では、燃焼排ガス排出管４５の円筒部材４５１およびフランジ部材４５２は、別部材により構成されたが、同一部材により構成されてもよい。

【0048】

上述した実施形態では、本発明を、燃料電池スタック３１を含む発電モジュール３０に適用して説明したが、これに限定されるものではなく、高温流体を排出する排出ダクトを底面に有するモジュール本体と導入ダクトとがシール部材を介して連結されるモジュールであれば、如何なるモジュールに適用されてもよい。

【0049】

実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施形態では、発電モジュール３０が「モジュール本体」に相当し、燃焼排ガス排出管４５が「排出ダクト」に相当し、燃焼排ガス導入管８２が「導入ダクト」に相当し、ガスケット４６が「第１シール部材」に相当し、筐体２１が「筐体」に相当し、円筒部材４５１が「円筒部」に相当し、フランジ部材４５２が「第１フランジ部」に相当し、フランジ部材８２２が「第２フランジ部」に相当し、座面４５２ｓが「座面」に相当する。また、ガスケット４６の本体４６１が「第１本体部」に相当し、複数の突起４６２が「複数の第１突起部」に相当する。また、第２ガスケット１４６が「第２シール部材」に相当し、リブ部８２２ｒが「リブ部」に相当する。また、第２ガスケット１４６の本体１４６１が「第２本体部」に相当し、複数の突起１４６２が「複数の第２突起部」に相当する。また、燃料電池スタック３１が「燃料電池」に相当し、燃焼部３５が「燃焼部」に相当し、熱交換器８０が「熱交換器」に相当する。

【0050】

なお、実施形態の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施形態が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施形態は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

【0051】

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明は、発電モジュールの製造産業などに利用可能である。

【符号の説明】

【0053】

１０ 原燃料供給源、２０ 燃料電池システム、２１ 筐体、３０ 発電モジュール、３１ 燃料電池スタック、３２ 気化器、３３ 改質器、３４ マニホールド、３５ 燃焼部、３６ 点火ヒータ、３７ 燃焼触媒、４０ 燃料電池ケース、４１，１４１ インナケース、４２，４２Ｂ，１４２ アウタケース、４３ ダクト、４４ カソードガス導入管、４５ 燃焼排ガス排出管、５０ 原燃料ガス供給装置、５１ 原燃料ガス供給管、５２ 原燃料ガス供給弁、５３ 原燃料ガスポンプ、５４ 脱硫器、５５ 改質水供給装置、５６ 改質水供給管、５７ 改質水タンク、５８ 改質水ポンプ、６０ カソードガス供給装置、６１ カソードガス供給管、６２ ブロワ、７０ 排熱回収装置、７１ 貯湯タンク、７３ 循環配管、７４ 循環ポンプ、７５ 配管、７６ 水精製器、７７ 排気管、８０ 熱交換器、８１ 熱交換器本体、８２ 燃焼排ガス導入管、８３ 湯水導入管、８４ 湯水導出管、８５ 凝縮水導出管、８６ 排ガス導出管、１４６ 第２ガスケット、４１１，４２１ 底壁部、４１２，４２２ 側壁部、４１３，４２３ 上壁部、４５１ 円筒部材、４５２ フランジ部材、４５２ｓ 座面、４５２ｔ 接触面、４５２ｈ ボルト孔、４６１ 本体、４６２ 突起、４８１ 下側通路、４８２ 側部通路、４８３ 上側通路、４８４ スタック側通路、４９１ 上側通路、４９２ 側部通路、４９３ 下側通路、８２１ 円筒部材、８２２ フランジ部材、８２２ｔ 表面、８２２ｒ リブ部、８２２ｈ ボルト孔、１４６１ 本体、１４６２ 突起。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】