JP2005032462A - 燃料電池コージェネレーションシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】運搬及び据付を容易に行うことのできる燃料電池コージェネレーションシステムを提供する。
【解決手段】燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学的反応により直流電力を発電する燃料電池本体6と、前記発電された直流電力を交流電力に変換するDC/ACインバータ8と、燃料電池本体6から回収した排熱を温水として蓄熱する貯湯槽10との少なくともいずれか1つを搭載するベース3と、ベース3を昇降させる昇降部品と、昇降部品をベース3に取り付けることが可能な取付部品を備える。
【選択図】図1
【解決手段】燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学的反応により直流電力を発電する燃料電池本体6と、前記発電された直流電力を交流電力に変換するDC/ACインバータ8と、燃料電池本体6から回収した排熱を温水として蓄熱する貯湯槽10との少なくともいずれか1つを搭載するベース3と、ベース3を昇降させる昇降部品と、昇降部品をベース3に取り付けることが可能な取付部品を備える。
【選択図】図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運搬および据付を容易にする部品を備え、電力および熱を発生させる燃料電池コージェネレーションシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
図8(図8(A)は正面図、図8(B)は底面図)に示すように、従来の家庭向け燃料電池コージェネレーションシステム101(以下、システム101)は、主要機器(不図示)が箱形の筐体102の中に収納され、筐体102は鋼板等を加工して形成されたユニットベース103上に載置されていた。ユニットベース103には、4カ所に吊り具104が取り付けられ、基礎ボルト(不図示)を通す穴105が形成されていた。システム101の重量は概ね200kg前後であり、作業員が2〜4名程度いたとしても運搬・据付作業を容易に行うことはできない。
【0003】
運搬作業を行う場合には、ユニットベース103の吊り具104を利用してシステム101に吊りロープ(不図示)を掛け、クレーン(不図示)等でシステム101を吊り上げる。その後に、ユニットベース103の底部にフォークリフト(不図示)等の爪を挿入して持ち上げた状態で運搬する。また、据え付ける際にも同様に、クレーン等でシステム101を吊り上げた後に、フォークリフト等の爪を引き抜き、クレーン等で据付面に下ろす必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、工場設備や試験設備などのように、作業設備にゆとりがある場合はクレーンやフォークリフトを利用した運搬・据付は可能であるが、クレーンやフォークリフトの備え付けのない一般家庭への運搬・据付は困難が多い。
【0005】
そこで、本発明は、運搬及び据付を容易に行うことのできる燃料電池コージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、例えば図1、図4に示すように、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学的反応により直流電力を発電する燃料電池本体6と;前記発電された直流電力を交流電力に変換するDC/ACインバータ8と;燃料電池本体6から回収した排熱を温水として蓄熱する貯湯槽10との少なくともいずれか1つを搭載するベース3と;ベース3を昇降させる昇降部品22と;昇降部品22を取り付けることが可能な取付部品14と;取付部品14をベース3に取り付けることが可能な第1取付部11とを備える。
【0007】
このように構成すると、ベース3と昇降部品22と取付部品14と第1取付部11とを備えるので、ベース3を据付・運搬するときは、昇降部品22を取付部品14に取り付け、取付部品14を第1取付部11によってベース3に取り付け、昇降部品22によってベース3を昇降させて燃料電池コージェネレーションシステム1を昇降させて、例えば台車上に乗降させ、据付現場まで運搬して据付面4上に設置することにより、運搬及び据付を容易に行うことができる。
【0008】
請求項2に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、例えば図1、図5に示すように、取付部品14は、ベース3を吊り上げる吊上部品が係合する係合部を有する被取付部品27を取り付けることが可能である。
【0009】
このように構成すると、例えばクレーンの設備がある場所では、取付部品14に被取付部品27を取り付け、取付部品14を第1取付部11によってベース3に取り付けることが可能であり、ベース3を吊り上げる吊上部品を被取付部品27の係合部28に係合させ、ベース3をクレーンによって吊り上げることができる。例えばクレーン等の設備がない場所では、被取付部品27の代わりに昇降部品22を取付部品14に取り付け、取付部品14を第1取付部11によってベース3に取り付けることが可能であり、昇降部品22によってベース3を昇降させることができる。
【0010】
請求項3に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、請求項1または請求項2に記載の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、例えば図1、図2、図7に示すように、第1取付部11は、第1ベース固定部品33、38をベース3に取り付けることが可能であり;第1取付部11によってベース3に取り付けられた第1ベース固定部品33、38は、ベース3が据え付けられる据付面4に対してベース3を固定する。
【0011】
このように構成すると、第1取付部11に第1ベース固定部品33、38を取り付け、第1ベース固定部品33、38によって、ベース3が据え付けられる据付面4に対してベース3を固定することができる。
【0012】
請求項4に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、例えば図1、図6に示すように、面上を回転して移動する回転部品31と回転部品31を保持する保持部32とを含む移動部品30をベース3に取り付けることが可能な第2取付部13を備える。
【0013】
このように構成すると、第2取付部13を備えるので、第2取付部13によって、面上を回転して移動する回転部品31と回転部品31を保持する保持部32とを含む移動部品30をベース3に取り付けることが可能である。移動部品30をベース3に取り付けることにより、燃料電池コージェネレーションシステム1を容易に据付面4まで運搬し、据え付けることができる。回転部品31は、水平軸の回りに回転するよう構成されたものであってもよい。また、回転部品31は、保持部32に対して保持部32の垂直軸の回りに回転可能であってもよい。このようにすると、移動部品30の移動方向を変えることができる。
【0014】
請求項5に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、請求項4に記載の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、例えば図1、図2、図6に示すように、第2取付部13は、第2ベース固定部品37をベース3に取り付けることが可能であり;第2取付部13によってベース3に取り付けられた第2ベース固定部品37は、ベース3が据え付けられる据付面4に対してベース3を固定する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【0016】
図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池コージェネレーションシステム1を示す。図1(A)は正面図、図1(B)は右側面図、図1(C)は底面図である。
燃料電池コージェネレーションシステム1は、筐体2と、ユニットベース3と、主要機器5、6、7、8、10とを備える。燃料電池コージェネレーションシステム1では、鋼板等を箱形に加工して形成された筐体2の中に主要機器が収納され、筐体2は鋼板等を加工して形成されたベースとしてのユニットベース3上に載置されている。ユニットベース3は、据付面4上に据え付けられている。主要機器には、例えば、炭化水素系燃料と改質水の供給を受け改質ガスを生成する改質器5、改質ガスと酸化剤ガスの供給を受け直流電力を発電する燃料電池本体6、発電した直流電力の電圧変換を行うDC/DCコンバータ7、電圧変換が行われた直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷(不図示)に供給するDC/ACインバータ8、排熱を貯留する貯湯槽10等がある。なお、図1(A)において、筐体2の正面壁は記載を省略している。
【0017】
図2に、ユニットベース3の構成を示す。図2(A)は正面図、図2(B)は底面図である。
ユニットベース3は鋼板を溝型に加工し、加工した鋼板を枠状に形成している。ユニットベース3の長手方向の溝部には板状の第1取付部としての取付金具11が4カ所鉛直に配置して取り付けられている。各取付金具11には、4カ所にネジ穴12が加工されている。ユニットベース3の据付面4(図1)に接する箇所(下部)には4カ所に第2取付部としての貫通穴(キリ穴)13が加工されている。ユニットベースは、据付面4(図1)上に水平に据え付けられる。
【0018】
なお、図1中、取付金具11(図2)に、後述の基礎ボルト固定用金具33が取り付けられている状態が記載されている。取付金具11には、基礎ボルト固定用金具33を取り外し、後述のアジャスター取付金具14(図3)を取り付けることも可能である。
【0019】
図3に、取付部品としてのアジャスター取付金具14の構成を示す。図3(A)は正面図、図3(B)は右側面図、図3(C)は平面図である。
アジャスター取付金具14は、鉛直に配置された正面板15および背面板16と、水平に配置された上面板17および底面板18を含んで構成される。背面板16には4カ所に貫通穴19が形成されている。上面板17にはネジ穴20が形成され、底面板18には円形の開口21が形成されている。
【0020】
図4に、昇降部品としてのアジャスター22の構成、およびアジャスター22をアジャスター取付金具14に取り付けた状態、およびアジャスター22を取り付けたアジャスター取付金具14をユニットベース3の取付金具11に取り付けた状態を示す。図4(A)は、ユニットベース3が据付面4上にある状態、図4(B)は、ユニットベース3が据付面4より高さHだけ持ち上げられた状態を表す。
【0021】
アジャスター22は、据付面4上に載置される台座23と、ネジ(例えば、M12)が加工されたネジ棒25を含んで構成される。ネジ棒25はネジ棒25と一体に形成された、ナット部24を有する。ネジ棒25は台座23に回転可能に取り付けられ、ナット部24をスパナ等で回転させることにより、静止した状態で据付面4上に載置された台座23の上で回転する。ナット部24をスパナで回転するので、人力によりアジャスター22を操作し、ユニットベース3の高さを調整することができる。
【0022】
次にアジャスター22のアジャスター取付金具14への取り付けについて説明する。アジャスター22のネジ棒25をアジャスター取付金具14の上面板17の下方に位置させてから、ネジ棒25を上方に移動させながら回転させてネジ穴20に螺合させる。台座23が底面板18の開口21の位置に上昇し、台座23の底面と底面板18の底面の高さが一致した時点でネジ棒25の回転を停止する。なお、開口21は、台座23と干渉しないよう、台座23より大きく形成されている。
【0023】
アジャスター22を取り付けたアジャスター取付金具14を取付金具11に止めネジ26にて取り付けることにより、アジャスター22がユニットベース3に取り付けられる。止めネジ26は、背面板16の貫通穴19を貫通して、取付金具11のネジ穴12に螺合する。4つのアジャスター22をユニットベース3に取り付ける。図中、止めネジ26は、1本のみ記載してあるが、4本取り付けられる。
【0024】
ナット部24を回転させることによりアジャスター22のネジ棒25を台座23上で回転させる。各アジャスター22のナット部24は同時に回転させるか、少しづつ順番に回転させるのが望ましい。4つのアジャスター22のネジ棒25を同じ回転速度で回転させるか、同じ回転角度だけ順次回転させることによりユニットベース3を据付面4から水平の状態で上昇させることができる。図中、Hが上昇させることができる最大高さであり、本実施の形態では、例えば100mmである。
ユニットベース3が据付面4から離れて上昇している状態から、ナット部24をユニットベース3上昇のために回転させた方向と逆に回転させると、ユニットベース3を据付面4に着くまで下降させることができる。
【0025】
図5に、アジャスター取付金具14からアジャスター22を取り外し、アジャスター取付金具14に被取付部品としてのアイボルト27を取り付けた状態を示す。アイボルト27は、リング形状の係合部としてのリング部28とネジが形成されたネジ部29とを含んで構成される。図に示すように、ネジ部29をアジャスター取付金具14の上面板17に形成されたネジ穴20に上方から螺合することにより、アイボルト27をアジャスター取付金具14に取り付けることができる。アジャスター取付金具14にアイボルト27を取り付け、アイボルト27が取り付けられたアジャスター取付金具14を止めネジ26を用いてユニットベース3に取り付ける。アイボルト27のリング部28に吊りロープ(不図示)を巻き付けることにより、例えばクレーン(不図示)などによりユニットベース3を4点で吊り上げることができる。
【0026】
図6に、移動部品としてのキャスター30の構成を示す。図6(A)は、キャスター30をユニットベース3に取り付けた状態を示し、図6(B)は、キャスター30を外し、第2ベース固定部品としての基礎ボルト37を設置した状態を示す。 キャスター30は、回転部品としてのローラ31とローラ31を保持する保持部としての軸部32とを含んで構成される。ローラ31は水平軸の回りに回転しながら床面(不図示)上を移動する。ローラ31は、鉛直軸回りに軸部32に対して回転可能であり、移動方向を変更することが可能である。キャスター30の軸部32を、ユニットベース3に加工された貫通穴13に挿入し、ナット32Aで止めることにより、キャスター30をユニットベース3の下部に取り付けることができる。図6(B)に示すように、貫通穴13からキャスター30を取り外し、ユニットベース3が据付現場に載置された後に、貫通穴13を基礎ボルト37を取り付けるために利用することができる。この場合、後述の基礎ボルト固定用金具33(図7)を利用して基礎ボルト38(図7(B))を固定する場合と違い、燃料電池コージェネレーションシステム1の据付面積をユニットベース3の据付面積と同じとし、小さくすることができる。
【0027】
燃料電池コージェネレーションシステム1を運搬する運搬経路が平坦である場合は、ユニットベース3の下部にキャスター30を取り付けた状態で、フォークリフトなどを用いることなく燃料電池コージェネレーションシステム1を据付現場まで移動させることが可能である。
【0028】
キャスター30は、ユニットベース3をアジャスター22またはアイボルト27を利用して持ち上げた状態で容易にユニットベース3に取り付けることができ、同様にこの状態で容易にユニットベース3から取り外すことができる。
【0029】
図7に、第1ベース固定部品としての基礎ボルト固定用金具33と基礎ボルト38の構成を示す。図7(A)は正面図、図7(B)は右側面図、図7(C)は平面図(基礎ボルト38の記載を省略)である。
【0030】
基礎ボルト固定用金具33は、鉛直に配置された鉛直板34と、水平に配置された水平板35とを含んで構成される。鉛直板34には、4カ所に貫通穴39が形成されている。水平板35には、1カ所に貫通穴36が形成されている。
止めネジ26(図中、一点鎖線)を鉛直板34の貫通穴39を貫通させ、取付金具11(図2)のネジ穴12に螺合させることにより、基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3(図2)に取り付けることができる。基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3に取り付けた後、基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36に第1ベース固定部品としての基礎ボルト38を通し、ユニットベース3を据付現場に据え付けることができる。なお、基礎ボルト固定用金具33と基礎ボルト38とが両方で、本発明の第1ベース固定部品に該当する。
【0031】
すなわち、基礎ボルト固定用金具33は、アジャスター取付金具14と同一の方法で、同一の部位(取付金具11)においてユニットベース3(図2)に取り付け可能である。鉛直板34の4カ所の貫通穴39を利用して基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3に取り付け、水平板35に1つ形成された貫通穴36を利用して基礎ボルト38を通し、燃料電池コージェネレーションシステム1(図1)を基礎ボルト38で据付面4に固定することが可能である。基礎ボルト固定用金具33を使用する場合、基礎ボルト固定用金具33がユニットベース3から側方に張り出して取り付けられるため、その上方には基礎ボルト施工作業を阻害するものがないため、燃料電池コージェネレーションシステム1を据付現場に仮置きした状態で現合作業により基礎ボルト38の設置を行い、容易に基礎ボルト施工作業を行うことができる。また、基礎ボルト固定用金具33は、容易に取り外すことが可能であり、基礎ボルト38を施工する作業を行う際に、基礎ボルト固定用金具33が作業の邪魔になるようであれば、基礎ボルト固定用金具33を取り外し、作業の完了後に再度取り付ければよい。
【0032】
なお、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステムは、主要機器を分散して収納する複数の筐体を備え、それぞれの筐体が別置きのユニットベース(ユニットベース3と同様の構成を有する)上に載置されるものであってもよい。
【0033】
次に、図1〜図7を参照し、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム1の運搬・据付作業の典型例を説明する。燃料電池コージェネレーションシステム1が据付現場の近くに載置された状態から説明を始める。
燃料電池コージェネレーションシステム1の4つのアジャスター取付金具14にそれぞれアジャスター22を取り付け、各アジャスター取付金具14をユニットベース3の取付金具11を取り付けることにより、燃料電池コージェネレーションシステム1にアジャスター22を取り付ける。そして、アジャスター22のネジ棒25をスパナで回転させ、燃料電池コージェネレーションシステム1を持ち上げる。次に、ユニットベース3の下部(底部)に4つのキャスター30を取り付ける。アジャスター22のネジ棒25をスパナで逆回転させ、燃料電池コージェネレーションシステム1を下降させ、キャスター30を接地させる。次に、例えば燃料電池コージェネレーションシステム1を押すことにより、キャスター30のローラ31を、接地面上で回転させ、燃料電池コージェネレーションシステム1を据付現場まで移動させる。
【0034】
そして、燃料電池コージェネレーションシステム1を据付現場の据付位置に載置し、燃料電池コージェネレーションシステム1を、ネジ棒25を回転させて持ち上げ、キャスター30を取り外す。キャスター30を取り外した後、アジャスター22のネジ棒25を逆回転させ、ユニットベース3を下降させ、燃料電池コージェネレーションシステム1を据付場所の据付面4上に正しく載置する。
【0035】
基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3の取付金具11に取り付ける。基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36の位置を据付面4上にけがく。基礎ボルト固定用金具33を取付金具11から取り外し、基礎ボルト38を据付面4に施工する。基礎ボルト38に基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36に通し、基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3に固定する。基礎ボルト38にナット38Aを通し、基礎ボルト固定用金具33を据付面4に固定する。基礎ボルト38を据付面4に施工する際に、基礎ボルト固定用金具33が作業の邪魔にならないならば取り外す必要はない。
【0036】
また、基礎ボルト38として、ホールインアンカー(不図示)を用いる場合は、基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36の位置を据付面4上にけがいた後、基礎ボルト固定用金具33を取付金具11から取り外し、ホールインアンカーを据付面4に施工する。ホールインアンカーの据付面から突出する頭部が基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36を貫通するようにした状態で、基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3に固定する。ホールインアンカーの頭部のネジ部にナット(不図示)を通し、基礎ボルト固定用金具33を据付面4に固定する。
【0037】
なお、据付後はユニットベース3に取り付いているアジャスター22、アジャスタ取付金具14、キャスター30などの部品は撤去することができる。
【0038】
以上説明したとおり、本実施の形態においては、燃料電池コージェネレーションシステム1の生産現場、在庫現場(倉庫)、梱包・出荷現場、据付現場などの状況に合わせ、種々の運搬・据付方法を選択することが可能である。ユニットベース3の持ち上げ方法には、アジャスター22を利用する方法、アイボルト27を利用する方法などがあり、運搬方法には、キャスター30を利用する方法、クレーン(不図示)を利用する方法、フォークリフト(不図示)を利用する方法、手動リフター(不図示)を利用する方法などがあり、据付方法には、基礎ボルト固定用金具33を利用して基礎ボルト38を固定する方法、キャスター30を取り付ける貫通穴13として兼用可能なユニットベース3の底部の貫通穴13を利用して基礎ボルト37を固定する方法がある。
【0039】
特に、一般家庭に据え付ける場合、運搬方法、据付方法、および作業スペースは制限されることが多い。しかし、本実施の形態においては、前述のように、アジャスター22のネジ棒25を手動操作により回転させることにより燃料電池コージェネレーションシステム1の上昇、下降を手動操作で行い、キャスター30をユニットベース3に取り付けて、燃料電池コージェネレーションシステム1を押すことにより、手動操作で据付現場まで移動させ、同様に燃料電池コージェネレーションシステム1の上昇、下降を手動操作で行い、キャスター30を取り外し、燃料電池コージェネレーションシステム1の据付面4上への載置を行うことができる。したがって、一般家庭に備え付けていない特殊な運搬、吊上機械を用いることなく、人の力で運搬、据付を行うことが可能となる。
【0040】
なお、本発明では、燃料電池コージェネレーションシステム1は、貯湯槽10を備える貯湯・給湯システム(不図示)が、ユニットベース3とは別体のユニットベース(ユニットベース3と同様な構成を有する)(不図示)上に載置される別体の筐体(不図示)内に収納されるものであってもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ベースと昇降部品と取付部品とを設けたので、ベースを据付・運搬するときは、取付部品によって昇降部品をベースに取り付け、昇降部品によってベースを昇降させて燃料電池コージェネレーションシステムを昇降させ、例えば台車上に乗降させ、据付面まで運搬して据付面上に設置することにより、運搬及び据付を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池コージェネレーションシステムを示す図である。図1(A)は正面図、図1(B)は右側面図、図1(C)は底面図である。
【図2】図1のユニットベースの構成を示す図である。図2(A)は正面図、図2(B)は底面図である。
【図3】アジャスター取付金具の構成を示す図である。図3(A)は正面図、図3(B)は右側面図、図3(C)は平面図である。
【図4】アジャスター22の構成を示す図である。図4(A)は、ユニットベース3が据付面上にある状態、図4(B)は、ユニットベース3が据付面より持ち上げられた状態を表す。
【図5】ユニットベースに取り付けたアイボルトを示す図である。
【図6】ユニットベースに取り付けたキャスターを示す図である。
【図7】基礎ボルト固定用金具33の構成を示す。図7(A)は正面図、図7(B)は右側面図、図7(C)は平面図である。
【図8】図8は、従来の燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示す図である。図8(A)は正面図、図8(B)は底面図である。
【符号の説明】
1 燃料電池コージェネレーションシステム
2 筐体
3 ユニットベース(ベース)
4 据付面
5 改質器
6 燃料電池本体
7 DC/DCコンバータ
8 DC/ACインバータ
10 貯湯槽
11 取付金具(第1取付部)
13 貫通穴(第2取付部)
14 アジャスター取付金具(取付部品)
22 アジャスター(昇降部品)
27 アイボルト(被取付部品)
28 リング部(係合部)
30 キャスター(移動部品)
31 ローラ(回転部品)
32 軸部(保持部)
33 基礎ボルト固定用金具(第1ベース固定部品)
37 基礎ボルト(第2ベース固定部品)
38 基礎ボルト(第1ベース固定部品)
【発明の属する技術分野】
本発明は、運搬および据付を容易にする部品を備え、電力および熱を発生させる燃料電池コージェネレーションシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
図8(図8(A)は正面図、図8(B)は底面図)に示すように、従来の家庭向け燃料電池コージェネレーションシステム101(以下、システム101)は、主要機器(不図示)が箱形の筐体102の中に収納され、筐体102は鋼板等を加工して形成されたユニットベース103上に載置されていた。ユニットベース103には、4カ所に吊り具104が取り付けられ、基礎ボルト(不図示)を通す穴105が形成されていた。システム101の重量は概ね200kg前後であり、作業員が2〜4名程度いたとしても運搬・据付作業を容易に行うことはできない。
【0003】
運搬作業を行う場合には、ユニットベース103の吊り具104を利用してシステム101に吊りロープ(不図示)を掛け、クレーン(不図示)等でシステム101を吊り上げる。その後に、ユニットベース103の底部にフォークリフト(不図示)等の爪を挿入して持ち上げた状態で運搬する。また、据え付ける際にも同様に、クレーン等でシステム101を吊り上げた後に、フォークリフト等の爪を引き抜き、クレーン等で据付面に下ろす必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、工場設備や試験設備などのように、作業設備にゆとりがある場合はクレーンやフォークリフトを利用した運搬・据付は可能であるが、クレーンやフォークリフトの備え付けのない一般家庭への運搬・据付は困難が多い。
【0005】
そこで、本発明は、運搬及び据付を容易に行うことのできる燃料電池コージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、例えば図1、図4に示すように、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学的反応により直流電力を発電する燃料電池本体6と;前記発電された直流電力を交流電力に変換するDC/ACインバータ8と;燃料電池本体6から回収した排熱を温水として蓄熱する貯湯槽10との少なくともいずれか1つを搭載するベース3と;ベース3を昇降させる昇降部品22と;昇降部品22を取り付けることが可能な取付部品14と;取付部品14をベース3に取り付けることが可能な第1取付部11とを備える。
【0007】
このように構成すると、ベース3と昇降部品22と取付部品14と第1取付部11とを備えるので、ベース3を据付・運搬するときは、昇降部品22を取付部品14に取り付け、取付部品14を第1取付部11によってベース3に取り付け、昇降部品22によってベース3を昇降させて燃料電池コージェネレーションシステム1を昇降させて、例えば台車上に乗降させ、据付現場まで運搬して据付面4上に設置することにより、運搬及び据付を容易に行うことができる。
【0008】
請求項2に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、例えば図1、図5に示すように、取付部品14は、ベース3を吊り上げる吊上部品が係合する係合部を有する被取付部品27を取り付けることが可能である。
【0009】
このように構成すると、例えばクレーンの設備がある場所では、取付部品14に被取付部品27を取り付け、取付部品14を第1取付部11によってベース3に取り付けることが可能であり、ベース3を吊り上げる吊上部品を被取付部品27の係合部28に係合させ、ベース3をクレーンによって吊り上げることができる。例えばクレーン等の設備がない場所では、被取付部品27の代わりに昇降部品22を取付部品14に取り付け、取付部品14を第1取付部11によってベース3に取り付けることが可能であり、昇降部品22によってベース3を昇降させることができる。
【0010】
請求項3に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、請求項1または請求項2に記載の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、例えば図1、図2、図7に示すように、第1取付部11は、第1ベース固定部品33、38をベース3に取り付けることが可能であり;第1取付部11によってベース3に取り付けられた第1ベース固定部品33、38は、ベース3が据え付けられる据付面4に対してベース3を固定する。
【0011】
このように構成すると、第1取付部11に第1ベース固定部品33、38を取り付け、第1ベース固定部品33、38によって、ベース3が据え付けられる据付面4に対してベース3を固定することができる。
【0012】
請求項4に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、例えば図1、図6に示すように、面上を回転して移動する回転部品31と回転部品31を保持する保持部32とを含む移動部品30をベース3に取り付けることが可能な第2取付部13を備える。
【0013】
このように構成すると、第2取付部13を備えるので、第2取付部13によって、面上を回転して移動する回転部品31と回転部品31を保持する保持部32とを含む移動部品30をベース3に取り付けることが可能である。移動部品30をベース3に取り付けることにより、燃料電池コージェネレーションシステム1を容易に据付面4まで運搬し、据え付けることができる。回転部品31は、水平軸の回りに回転するよう構成されたものであってもよい。また、回転部品31は、保持部32に対して保持部32の垂直軸の回りに回転可能であってもよい。このようにすると、移動部品30の移動方向を変えることができる。
【0014】
請求項5に係る発明による燃料電池コージェネレーションシステム1は、請求項4に記載の燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、例えば図1、図2、図6に示すように、第2取付部13は、第2ベース固定部品37をベース3に取り付けることが可能であり;第2取付部13によってベース3に取り付けられた第2ベース固定部品37は、ベース3が据え付けられる据付面4に対してベース3を固定する。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図において互いに同一あるいは相当する部材には同一符号を付し、重複した説明は省略する。
【0016】
図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池コージェネレーションシステム1を示す。図1(A)は正面図、図1(B)は右側面図、図1(C)は底面図である。
燃料電池コージェネレーションシステム1は、筐体2と、ユニットベース3と、主要機器5、6、7、8、10とを備える。燃料電池コージェネレーションシステム1では、鋼板等を箱形に加工して形成された筐体2の中に主要機器が収納され、筐体2は鋼板等を加工して形成されたベースとしてのユニットベース3上に載置されている。ユニットベース3は、据付面4上に据え付けられている。主要機器には、例えば、炭化水素系燃料と改質水の供給を受け改質ガスを生成する改質器5、改質ガスと酸化剤ガスの供給を受け直流電力を発電する燃料電池本体6、発電した直流電力の電圧変換を行うDC/DCコンバータ7、電圧変換が行われた直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を負荷(不図示)に供給するDC/ACインバータ8、排熱を貯留する貯湯槽10等がある。なお、図1(A)において、筐体2の正面壁は記載を省略している。
【0017】
図2に、ユニットベース3の構成を示す。図2(A)は正面図、図2(B)は底面図である。
ユニットベース3は鋼板を溝型に加工し、加工した鋼板を枠状に形成している。ユニットベース3の長手方向の溝部には板状の第1取付部としての取付金具11が4カ所鉛直に配置して取り付けられている。各取付金具11には、4カ所にネジ穴12が加工されている。ユニットベース3の据付面4(図1)に接する箇所(下部)には4カ所に第2取付部としての貫通穴(キリ穴)13が加工されている。ユニットベースは、据付面4(図1)上に水平に据え付けられる。
【0018】
なお、図1中、取付金具11(図2)に、後述の基礎ボルト固定用金具33が取り付けられている状態が記載されている。取付金具11には、基礎ボルト固定用金具33を取り外し、後述のアジャスター取付金具14(図3)を取り付けることも可能である。
【0019】
図3に、取付部品としてのアジャスター取付金具14の構成を示す。図3(A)は正面図、図3(B)は右側面図、図3(C)は平面図である。
アジャスター取付金具14は、鉛直に配置された正面板15および背面板16と、水平に配置された上面板17および底面板18を含んで構成される。背面板16には4カ所に貫通穴19が形成されている。上面板17にはネジ穴20が形成され、底面板18には円形の開口21が形成されている。
【0020】
図4に、昇降部品としてのアジャスター22の構成、およびアジャスター22をアジャスター取付金具14に取り付けた状態、およびアジャスター22を取り付けたアジャスター取付金具14をユニットベース3の取付金具11に取り付けた状態を示す。図4(A)は、ユニットベース3が据付面4上にある状態、図4(B)は、ユニットベース3が据付面4より高さHだけ持ち上げられた状態を表す。
【0021】
アジャスター22は、据付面4上に載置される台座23と、ネジ(例えば、M12)が加工されたネジ棒25を含んで構成される。ネジ棒25はネジ棒25と一体に形成された、ナット部24を有する。ネジ棒25は台座23に回転可能に取り付けられ、ナット部24をスパナ等で回転させることにより、静止した状態で据付面4上に載置された台座23の上で回転する。ナット部24をスパナで回転するので、人力によりアジャスター22を操作し、ユニットベース3の高さを調整することができる。
【0022】
次にアジャスター22のアジャスター取付金具14への取り付けについて説明する。アジャスター22のネジ棒25をアジャスター取付金具14の上面板17の下方に位置させてから、ネジ棒25を上方に移動させながら回転させてネジ穴20に螺合させる。台座23が底面板18の開口21の位置に上昇し、台座23の底面と底面板18の底面の高さが一致した時点でネジ棒25の回転を停止する。なお、開口21は、台座23と干渉しないよう、台座23より大きく形成されている。
【0023】
アジャスター22を取り付けたアジャスター取付金具14を取付金具11に止めネジ26にて取り付けることにより、アジャスター22がユニットベース3に取り付けられる。止めネジ26は、背面板16の貫通穴19を貫通して、取付金具11のネジ穴12に螺合する。4つのアジャスター22をユニットベース3に取り付ける。図中、止めネジ26は、1本のみ記載してあるが、4本取り付けられる。
【0024】
ナット部24を回転させることによりアジャスター22のネジ棒25を台座23上で回転させる。各アジャスター22のナット部24は同時に回転させるか、少しづつ順番に回転させるのが望ましい。4つのアジャスター22のネジ棒25を同じ回転速度で回転させるか、同じ回転角度だけ順次回転させることによりユニットベース3を据付面4から水平の状態で上昇させることができる。図中、Hが上昇させることができる最大高さであり、本実施の形態では、例えば100mmである。
ユニットベース3が据付面4から離れて上昇している状態から、ナット部24をユニットベース3上昇のために回転させた方向と逆に回転させると、ユニットベース3を据付面4に着くまで下降させることができる。
【0025】
図5に、アジャスター取付金具14からアジャスター22を取り外し、アジャスター取付金具14に被取付部品としてのアイボルト27を取り付けた状態を示す。アイボルト27は、リング形状の係合部としてのリング部28とネジが形成されたネジ部29とを含んで構成される。図に示すように、ネジ部29をアジャスター取付金具14の上面板17に形成されたネジ穴20に上方から螺合することにより、アイボルト27をアジャスター取付金具14に取り付けることができる。アジャスター取付金具14にアイボルト27を取り付け、アイボルト27が取り付けられたアジャスター取付金具14を止めネジ26を用いてユニットベース3に取り付ける。アイボルト27のリング部28に吊りロープ(不図示)を巻き付けることにより、例えばクレーン(不図示)などによりユニットベース3を4点で吊り上げることができる。
【0026】
図6に、移動部品としてのキャスター30の構成を示す。図6(A)は、キャスター30をユニットベース3に取り付けた状態を示し、図6(B)は、キャスター30を外し、第2ベース固定部品としての基礎ボルト37を設置した状態を示す。 キャスター30は、回転部品としてのローラ31とローラ31を保持する保持部としての軸部32とを含んで構成される。ローラ31は水平軸の回りに回転しながら床面(不図示)上を移動する。ローラ31は、鉛直軸回りに軸部32に対して回転可能であり、移動方向を変更することが可能である。キャスター30の軸部32を、ユニットベース3に加工された貫通穴13に挿入し、ナット32Aで止めることにより、キャスター30をユニットベース3の下部に取り付けることができる。図6(B)に示すように、貫通穴13からキャスター30を取り外し、ユニットベース3が据付現場に載置された後に、貫通穴13を基礎ボルト37を取り付けるために利用することができる。この場合、後述の基礎ボルト固定用金具33(図7)を利用して基礎ボルト38(図7(B))を固定する場合と違い、燃料電池コージェネレーションシステム1の据付面積をユニットベース3の据付面積と同じとし、小さくすることができる。
【0027】
燃料電池コージェネレーションシステム1を運搬する運搬経路が平坦である場合は、ユニットベース3の下部にキャスター30を取り付けた状態で、フォークリフトなどを用いることなく燃料電池コージェネレーションシステム1を据付現場まで移動させることが可能である。
【0028】
キャスター30は、ユニットベース3をアジャスター22またはアイボルト27を利用して持ち上げた状態で容易にユニットベース3に取り付けることができ、同様にこの状態で容易にユニットベース3から取り外すことができる。
【0029】
図7に、第1ベース固定部品としての基礎ボルト固定用金具33と基礎ボルト38の構成を示す。図7(A)は正面図、図7(B)は右側面図、図7(C)は平面図(基礎ボルト38の記載を省略)である。
【0030】
基礎ボルト固定用金具33は、鉛直に配置された鉛直板34と、水平に配置された水平板35とを含んで構成される。鉛直板34には、4カ所に貫通穴39が形成されている。水平板35には、1カ所に貫通穴36が形成されている。
止めネジ26(図中、一点鎖線)を鉛直板34の貫通穴39を貫通させ、取付金具11(図2)のネジ穴12に螺合させることにより、基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3(図2)に取り付けることができる。基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3に取り付けた後、基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36に第1ベース固定部品としての基礎ボルト38を通し、ユニットベース3を据付現場に据え付けることができる。なお、基礎ボルト固定用金具33と基礎ボルト38とが両方で、本発明の第1ベース固定部品に該当する。
【0031】
すなわち、基礎ボルト固定用金具33は、アジャスター取付金具14と同一の方法で、同一の部位(取付金具11)においてユニットベース3(図2)に取り付け可能である。鉛直板34の4カ所の貫通穴39を利用して基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3に取り付け、水平板35に1つ形成された貫通穴36を利用して基礎ボルト38を通し、燃料電池コージェネレーションシステム1(図1)を基礎ボルト38で据付面4に固定することが可能である。基礎ボルト固定用金具33を使用する場合、基礎ボルト固定用金具33がユニットベース3から側方に張り出して取り付けられるため、その上方には基礎ボルト施工作業を阻害するものがないため、燃料電池コージェネレーションシステム1を据付現場に仮置きした状態で現合作業により基礎ボルト38の設置を行い、容易に基礎ボルト施工作業を行うことができる。また、基礎ボルト固定用金具33は、容易に取り外すことが可能であり、基礎ボルト38を施工する作業を行う際に、基礎ボルト固定用金具33が作業の邪魔になるようであれば、基礎ボルト固定用金具33を取り外し、作業の完了後に再度取り付ければよい。
【0032】
なお、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステムは、主要機器を分散して収納する複数の筐体を備え、それぞれの筐体が別置きのユニットベース(ユニットベース3と同様の構成を有する)上に載置されるものであってもよい。
【0033】
次に、図1〜図7を参照し、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム1の運搬・据付作業の典型例を説明する。燃料電池コージェネレーションシステム1が据付現場の近くに載置された状態から説明を始める。
燃料電池コージェネレーションシステム1の4つのアジャスター取付金具14にそれぞれアジャスター22を取り付け、各アジャスター取付金具14をユニットベース3の取付金具11を取り付けることにより、燃料電池コージェネレーションシステム1にアジャスター22を取り付ける。そして、アジャスター22のネジ棒25をスパナで回転させ、燃料電池コージェネレーションシステム1を持ち上げる。次に、ユニットベース3の下部(底部)に4つのキャスター30を取り付ける。アジャスター22のネジ棒25をスパナで逆回転させ、燃料電池コージェネレーションシステム1を下降させ、キャスター30を接地させる。次に、例えば燃料電池コージェネレーションシステム1を押すことにより、キャスター30のローラ31を、接地面上で回転させ、燃料電池コージェネレーションシステム1を据付現場まで移動させる。
【0034】
そして、燃料電池コージェネレーションシステム1を据付現場の据付位置に載置し、燃料電池コージェネレーションシステム1を、ネジ棒25を回転させて持ち上げ、キャスター30を取り外す。キャスター30を取り外した後、アジャスター22のネジ棒25を逆回転させ、ユニットベース3を下降させ、燃料電池コージェネレーションシステム1を据付場所の据付面4上に正しく載置する。
【0035】
基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3の取付金具11に取り付ける。基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36の位置を据付面4上にけがく。基礎ボルト固定用金具33を取付金具11から取り外し、基礎ボルト38を据付面4に施工する。基礎ボルト38に基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36に通し、基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3に固定する。基礎ボルト38にナット38Aを通し、基礎ボルト固定用金具33を据付面4に固定する。基礎ボルト38を据付面4に施工する際に、基礎ボルト固定用金具33が作業の邪魔にならないならば取り外す必要はない。
【0036】
また、基礎ボルト38として、ホールインアンカー(不図示)を用いる場合は、基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36の位置を据付面4上にけがいた後、基礎ボルト固定用金具33を取付金具11から取り外し、ホールインアンカーを据付面4に施工する。ホールインアンカーの据付面から突出する頭部が基礎ボルト固定用金具33の貫通穴36を貫通するようにした状態で、基礎ボルト固定用金具33をユニットベース3に固定する。ホールインアンカーの頭部のネジ部にナット(不図示)を通し、基礎ボルト固定用金具33を据付面4に固定する。
【0037】
なお、据付後はユニットベース3に取り付いているアジャスター22、アジャスタ取付金具14、キャスター30などの部品は撤去することができる。
【0038】
以上説明したとおり、本実施の形態においては、燃料電池コージェネレーションシステム1の生産現場、在庫現場(倉庫)、梱包・出荷現場、据付現場などの状況に合わせ、種々の運搬・据付方法を選択することが可能である。ユニットベース3の持ち上げ方法には、アジャスター22を利用する方法、アイボルト27を利用する方法などがあり、運搬方法には、キャスター30を利用する方法、クレーン(不図示)を利用する方法、フォークリフト(不図示)を利用する方法、手動リフター(不図示)を利用する方法などがあり、据付方法には、基礎ボルト固定用金具33を利用して基礎ボルト38を固定する方法、キャスター30を取り付ける貫通穴13として兼用可能なユニットベース3の底部の貫通穴13を利用して基礎ボルト37を固定する方法がある。
【0039】
特に、一般家庭に据え付ける場合、運搬方法、据付方法、および作業スペースは制限されることが多い。しかし、本実施の形態においては、前述のように、アジャスター22のネジ棒25を手動操作により回転させることにより燃料電池コージェネレーションシステム1の上昇、下降を手動操作で行い、キャスター30をユニットベース3に取り付けて、燃料電池コージェネレーションシステム1を押すことにより、手動操作で据付現場まで移動させ、同様に燃料電池コージェネレーションシステム1の上昇、下降を手動操作で行い、キャスター30を取り外し、燃料電池コージェネレーションシステム1の据付面4上への載置を行うことができる。したがって、一般家庭に備え付けていない特殊な運搬、吊上機械を用いることなく、人の力で運搬、据付を行うことが可能となる。
【0040】
なお、本発明では、燃料電池コージェネレーションシステム1は、貯湯槽10を備える貯湯・給湯システム(不図示)が、ユニットベース3とは別体のユニットベース(ユニットベース3と同様な構成を有する)(不図示)上に載置される別体の筐体(不図示)内に収納されるものであってもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ベースと昇降部品と取付部品とを設けたので、ベースを据付・運搬するときは、取付部品によって昇降部品をベースに取り付け、昇降部品によってベースを昇降させて燃料電池コージェネレーションシステムを昇降させ、例えば台車上に乗降させ、据付面まで運搬して据付面上に設置することにより、運搬及び据付を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池コージェネレーションシステムを示す図である。図1(A)は正面図、図1(B)は右側面図、図1(C)は底面図である。
【図2】図1のユニットベースの構成を示す図である。図2(A)は正面図、図2(B)は底面図である。
【図3】アジャスター取付金具の構成を示す図である。図3(A)は正面図、図3(B)は右側面図、図3(C)は平面図である。
【図4】アジャスター22の構成を示す図である。図4(A)は、ユニットベース3が据付面上にある状態、図4(B)は、ユニットベース3が据付面より持ち上げられた状態を表す。
【図5】ユニットベースに取り付けたアイボルトを示す図である。
【図6】ユニットベースに取り付けたキャスターを示す図である。
【図7】基礎ボルト固定用金具33の構成を示す。図7(A)は正面図、図7(B)は右側面図、図7(C)は平面図である。
【図8】図8は、従来の燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示す図である。図8(A)は正面図、図8(B)は底面図である。
【符号の説明】
1 燃料電池コージェネレーションシステム
2 筐体
3 ユニットベース(ベース)
4 据付面
5 改質器
6 燃料電池本体
7 DC/DCコンバータ
8 DC/ACインバータ
10 貯湯槽
11 取付金具(第1取付部)
13 貫通穴(第2取付部)
14 アジャスター取付金具(取付部品)
22 アジャスター(昇降部品)
27 アイボルト(被取付部品)
28 リング部(係合部)
30 キャスター(移動部品)
31 ローラ(回転部品)
32 軸部(保持部)
33 基礎ボルト固定用金具(第1ベース固定部品)
37 基礎ボルト(第2ベース固定部品)
38 基礎ボルト(第1ベース固定部品)
Claims (5)
- 燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学的反応により直流電力を発電する燃料電池本体と;
前記発電された直流電力を交流電力に変換するDC/ACインバータと;
前記燃料電池本体から回収した排熱を温水として蓄熱する貯湯槽との少なくともいずれか1つを搭載するベースと;
前記ベースを昇降させる昇降部品と;
前記昇降部品を取り付けることが可能な取付部品と;
前記取付部品を前記ベースに取り付けることが可能な第1取付部とを備える;
燃料電池コージェネレーションシステム。 - 前記取付部品は、前記ベースを吊り上げる吊上部品が係合する係合部を有する被取付部品を取り付けることが可能である;
請求項1に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。 - 前記第1取付部は、第1ベース固定部品を前記ベースに取り付けることが可能であり;
前記第1取付部によって前記ベースに取り付けられた前記第1ベース固定部品は、前記ベースが据え付けられる据付面に対して前記ベースを固定する;
請求項1または請求項2に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。 - 面上を回転して移動する回転部品と前記回転部品を保持する保持部とを含む移動部品を前記ベースに取り付けることが可能な第2取付部を備える;
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。 - 前記第2取付部は、第2ベース固定部品を前記ベースに取り付けることが可能であり;
前記第2取付部によって前記ベースに取り付けられた前記第2ベース固定部品は、前記ベースが据え付けられる据付面に対して前記ベースを固定する;
請求項4に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
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