CN105164845A - 燃料电池模块以及燃料电池装置 - Google Patents

燃料电池模块以及燃料电池装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105164845A
CN105164845A CN201480025069.8A CN201480025069A CN105164845A CN 105164845 A CN105164845 A CN 105164845A CN 201480025069 A CN201480025069 A CN 201480025069A CN 105164845 A CN105164845 A CN 105164845A
Authority
CN
China
Prior art keywords
waste gas
fuel cell
stack
cells
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480025069.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105164845B (zh
Inventor
村濑幸司
小田智之
末广真纪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Publication of CN105164845A publication Critical patent/CN105164845A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105164845B publication Critical patent/CN105164845B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0618—Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/2465—Details of groupings of fuel cells
    • H01M8/247—Arrangements for tightening a stack, for accommodation of a stack in a tank or for assembling different tanks
    • H01M8/2475—Enclosures, casings or containers of fuel cell stacks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
    • H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
    • H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
    • H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

提供一种提升了发电量的燃料电池模块以及燃料电池装置。本发明的燃料电池模块(27)在收纳容器(2)内排列多个单元堆装置(1)而成，并且单元堆装置(1)具备排列多个以燃料气体和含氧气体进行发电的燃料电池单元(2)而成的单元堆(3)，在单元堆装置(1)之间设置用于排出来自燃料电池单元(2)的废气的废气排出路(39、40)。由此，能效率良好地将废气排气，能提升发电量。另外，通过具备上述燃料电池模块(27)，能提供提升了发电量的燃料电池装置(52)。

Description

燃料电池模块以及燃料电池装置
技术领域
本发明涉及燃料电池模块以及燃料电池装置。
背景技术
近年来，作为下一代能源，提出各种能使用燃料气体(含氢气体)和含氧气体(空气)来获得电力的燃料电池单元。进而提出各种将排列多个燃料电池单元而成的单元堆装置收纳在收纳容器内而成的燃料电池模块、和将燃料电池模块收纳在封装壳体内而成的燃料电池装置。
作为现有的燃料电池模块，例如提出在收纳容器内具备4个单元堆装置而成的燃料电池模块(例如参考专利文献1)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2006-331977号公报
发明的概要
发明要解决的课题
然而，在专利文献1记载的燃料电池模块中，用于使不在燃料电池单元的发电中使用的废气流到外部的废气排出路仅设置在沿着单元堆装置的排列方向的两端侧。为此，特别在收纳容器内收纳多个单元堆装置而成的燃料电池装置中，难以效率良好地将不在燃料电池单元的发电中使用的废气排出，与此相伴，存在发电量降低或者发电量不提升的问题。
发明内容
为此，本发明目的在于，提供能效率良好地将未在燃料电池单元的发电中使用的废气排出、能提升发电量的燃料电池模块以及燃料电池装置。
用于解决课题的手段
本发明的燃料电池模块的特征在于，在收纳容器内排列多个单元堆装置而成，并且所述单元堆装置具备排列多个以燃料气体和含氧气体进行发电的燃料电池单元而成的单元堆，在所述单元堆装置之间设置用于将来自所述燃料电池单元的废气排出的废气排出构件。
另外，本发明的燃料电池装置的特征在于，在封装壳体内收纳上述的燃料电池模块、和用于进行该燃料电池模块的运转的辅助设备而成。
发明的效果
本发明的燃料电池模块由于在收纳容器内排列多个单元堆装置而成，并且在单元堆装置之间设置用于将来自燃料电池单元的废气排出的废气排出构件，因此能效率良好地将废气排气，能提升发电量。
另外，本发明的燃料电池装置由于收纳上述的燃料电池模块、和用于进行该燃料电池模块的运转的辅助设备而成，因此能提供提升了发电量的燃料电池装置。
附图说明
图1是表示构成本实施方式的燃料电池模块的单元堆装置的一例的外观立体图。
图2部分地示出图1所示的单元堆装置，(a)是俯视图，(b)是以(a)的虚线包围的部分的局部放大俯视图，(c)是(a)的B-B截面图。
图3是表示本实施方式的燃料电池模块的一例的纵截面图。
图4是表示本实施方式的燃料电池模块的其它一例的纵截面图。
图5(a)是表示图4的燃料电池模块的废气排出路和单元堆装置的关系的说明图，(b)是表示中空平板状的废气排出构件的立体图。
图6(a)是将构成本实施方式的燃料电池模块的废气贮存室的一例摘取进行表示的俯视图，(b)是表示废气贮存室的其它示例的俯视图。
图7是概略地示出本实施方式的燃料电池装置的一例的分解立体图。
图8是表示燃料电池模块的再其它示例的纵截面的说明图。
图9(a)是表示将具有2个单元堆的单元堆装置并联配置2个的状态的俯视图，(b)是在总管设置2个单元堆的单元堆装置的立体图。
图10示出改质器，(a)是立体图，(b)是俯视图。
图11是表示单元堆装置以及其近旁的侧面图。
图12示出原燃料气体提供管以及其近旁的改质器，(a)是表示横截面的说明图，(b)是表示纵截面的说明图。
图13(a)是表示原燃料气体提供管未突出到汽化改质部连结路内的形态的改质器的俯视图，(b)是表示使汽化部归路内的分隔板位于比单元堆的燃料电池单元的排列方向中央部更靠原燃料气体提供管侧的位置的改质器的俯视图。
图14是表示以增强板将汽化部去路和汽化部归路的端面彼此、以及改质部去路和改质部归路的端面彼此连结的改质器的立体图。
图15是表示以连结板堵塞汽化部归路与改质部去路间的空间的上端部、在该连结板的下方设置低处废气流通路的燃料电池模块的纵截面的说明图。
图16是表示在汽化部归路与改质部去路间的连结板形成废气流通孔、在该废气流通孔的下方设置低处废气排出路的燃料电池模块的纵截面说明图。
图17是表示燃料电池模块的再其它示例的纵截面的说明图。
图18示出图17的改质器，(a)是立体图，(b)是俯视图。
图19是表示以连结板堵塞汽化部归路与改质部去路间的空间的上端部、在该连结板的废气流通孔连结废气排出路的燃料电池模块的纵截面的说明图。
图20是表示不使废气通过设于废气流通路的两侧的隔热件、与其上方的改质器间而设置阻止构件的燃料电池模块的纵截面的说明图。
具体实施方式
图1是表示构成本实施方式的燃料电池模块(以下有称作模块的情况)的单元堆装置的一例的外观立体图，图2是部分地示出图1所示的单元堆装置，(a)是俯视图，(b)是放大表示以(a)的虚线包围的部分的一部分的截面图，(c)是(a)的B-B截面图。另外，以后的图中对同一构件标注同一标号。
图1、图2所示的单元堆装置1具备2个单元堆3，在使燃料电池单元2立设的状态下将其排列成一列，经由集电构件18将相邻的燃料电池单元2间串联电连接，来构成这些单元堆3。燃料电池单元2具有在内部使燃料气体从一端流通到另一端的气体流路11，以玻璃密封件等的绝缘性接合件19将燃料电池单元2的下端部固定在总管(manifold)4而构成单元堆装置1。在单元堆3的上方配置用于生成提供给燃料电池单元2的燃料气体的改质器5。
在图1、2中，作为燃料电池单元2，例示了是具有多个在内部使燃料气体在长边方向上流通的气体流路11的中空平板型，且在具有气体流路11的导电性支承基板12的表面依次层叠燃料极层13、固体电解质层14以及氧极层15而成的固体氧化物形态的燃料电池单元2。含氧气体(空气)在燃料电池单元2间流通。关于燃料电池单元2的构成在后面叙述。
另外，在本实施方式的燃料电池模块中，燃料电池单元2例如能设为平板型或圆筒型，也能与此配合地适宜变更单元堆装置1的形状。
另外，在位于单元堆3的最外侧的燃料电池单元2粘结端部集电构件18b，在该端部集电构件18b的外侧存在粘结于端部集电构件18b并与其电连接的单元堆支承构件21(以下略称作堆支承构件21)。在堆支承构件21的外侧有保护外罩22。保护外罩22针对与配置于单元堆3的周围的隔热件的接触、来自外部的撞击来保护堆支承构件21以及单元堆3。另外，在堆支承构件21连接向单元堆3的外侧突出的电流引出部23。
另外，在图1、2中示出了单元堆装置1具备2个单元堆3的情况，但能适宜变更其个数，例如也可以仅具备1个单元堆3。另外，还能使单元堆装置1包含改质器5。
另外，总管4贮存提供给燃料电池单元2的燃料气体，其具备：在上面具有开口部的气体盒24；和在内侧固定燃料电池单元2并固定于气体盒24的框体20。
燃料电池单元2的一端部(图2(a)的下端部)由框体20包围，以填充在框体20的内侧的绝缘性接合件19固定燃料电池单元2的下端部的外周。即，单元堆3在框体20的内侧并排收容多个燃料电池单元2的下端部，以绝缘性接合件19粘结在框体20。另外，绝缘性接合件19由玻璃等的材料构成，能使用加进热膨胀系数而添加给定的填料的材料。
构成总管4的气体盒24在上面具有开口部25，将环状的框体20的一端部插入到包围气体盒24的开口部25而形成的槽部26，并固定，使得粘结在框体20内的单元堆3堵塞开口部25。并且，框体20的一端部以埋设在气体盒24的槽部26内的绝缘性接合件29的状态被粘结，将燃料电池单元2的气体流路11以外的部分气密密封。另外，槽部26形成为环状以包围气体盒24的开口部25(换言之框体20)。
在该构成中，在将单元堆3粘结在气体盒24前，另外以绝缘性接合件19将燃料电池单元2的一端部粘结在框体20，之后以绝缘性接合件29将框体20粘结在气体盒24，从而能进行密封。
另外，在图1所示的U字状的改质器5中，对经由原燃料气体提供管9提供的天然气、灯油等的原燃料改质来生成燃料气体。另外，改质器5优选设为能进行效率良好的改质反应即水蒸气改质的结构，其具备：用于使水汽化的汽化部6；和配置用于使原燃料改质为燃料气体的改质触媒(未图示)的改质部7。并且，将在改质器5生成的燃料气体经由改质气体导出管8提供给总管4，由总管4提供给设于燃料电池单元2的内部的气体流路11。
另外，图1、2所示的单元堆装置1能滑动地收纳在后述的收纳容器内。
在此，燃料电池单元2如图2(b)所示那样，由在具有一对对置的平坦面的柱状的导电性支承基板12(以下有时略称为支承基板12)的一方的平坦面上依次层叠燃料极层13、固体电解质层14以及氧极层15而成的柱状(中空平板状等)构成。另外，在燃料电池单元2的另一方的平坦面上设置内部连接器16，在内部连接器16的外面(上面)设置P型半导体层17。通过经由P型半导体层17使集电构件18a与内部连接器16连接，两者的接触成为欧姆接触，能减少电位下降，能有效地避免集电性能的降低。另外，在图2(a)中省略了集电构件18a、端部集电构件18b的记载。另外，支承基板还能兼用作燃料极层，在其表面依次层叠固体电解质层以及氧极层而构成单元。
燃料极层13能使用一般公知的构成，能由多孔质的导电性陶瓷、例如固溶有稀土类元素的ZrO2(称作稳定化氧化锆，还包括部分稳定化)、和Ni以及/或者NiO形成。
固体电解质层14具有作为进行燃料极层13、氧极层15间的电子的架桥的电解质的功能，与此同时为了防止燃料气体和含氧气体的泄露而需要具有气体阻断性，由固溶3～15摩尔％的稀土类元素的ZrO2形成。另外，只要具有上述特性，则也可以使用其它材料等来形成。
氧极层15只要是一般使用的就没有特别的限制，例如能用由所谓的ABO3型的钙钛矿型氧化物构成的导电性陶瓷来形成。氧极层15需要有气体透过性，开气孔率为20％以上，特别优选处于30～50％的范围。
作为支承基板12，为了使燃料气体透过到燃料极层13而要求是气体透过性，进而为了经由内部连接器16进行集电而要求是导电性。因此，作为支承基板12，能使用导电性陶瓷或金属陶瓷等。每当制作燃料电池单元2，在通过与燃料极层13或固体电解质层14的同时烧成来制作支承基板12的情况下，优选由铁族金属成分和特定稀土类氧化物来形成支承基板12。
另外，在图2所示的燃料电池单元2中，柱状(中空平板状)的支承基板12是在立设方向上细长地延伸的板状片，具有平坦的两面和半圆形状的两侧面。另外，支承基板12为了具备气体透过性而开气孔率为30％以上，特别处于35～50％的范围内合适，并且其导电率为300S/cm以上，特别优选为440S/cm以上。另外，支承基板12的形状只要是柱状即可，也可以是圆筒状。
作为P型半导体层17，能例示由过渡金属钙钛矿型氧化物构成的层。具体地，能使用电子传导性大于构成内部连接器16的材料的电子传导性的材料，例如能使用在B位存在Mn、Fe、Co等的LaMnO3系氧化物、LaFeO3系氧化物、LaCoO3系氧化物等的至少一种构成的P型半导体陶瓷。这样的P型半导体层17的厚度一般优选处于30～100μm的范围。
内部连接器16如上述那样，合适地使用铬酸镧系的钙钛矿型氧化物(LaCrO3系氧化物)、或者掺镧钛酸锶系的钙钛矿型氧化物(LaSrTiO3系氧化物)。这些材料具有导电性，且即使与燃料气体(含氢气体)以及含氧气体(空气等)接触也既不被还原也不被氧化。另外，内部连接器16为了防止在形成于支承基板12的气体流路11流通的燃料气体、以及在支承基板12的外侧流通的含氧气体的泄露而必须是致密质，具有93％以上的相对密度，特别优选具有95％以上的相对密度。
并且，为了将燃料电池单元2电连接而安装的集电构件18a以及端部集电构件18b能由具有弹性的金属或合金形成的构件、或者对由金属纤维或合金纤维构成的毡施加所需要的表面处理而成的构件构成。
图3是表示本实施方式的燃料电池模块(以下有时也称作模块)的一例的纵截面图。如该图3所示那样，构成模块27的收纳容器28是具有内壁29和外壁30的二重结构，由外壁30形成收纳容器28的外框，并由内壁29形成收纳单元堆装置1的发电室31。另外，在图3所示的模块27中，示出在发电室31内收纳4个图1所示的单元堆装置1的示例。
在图3所示的收纳容器28中，将内壁29与外壁30之间设为导入到燃料电池单元2的含氧气体流通的含氧气体导入路32。
在此，在收纳容器28内，中空平板状的含氧气体导入构件35贯通内壁29而插入到与总管4并置的单元堆3间被固定。该含氧气体导入构件35在上端侧具备用于含氧气体流入的含氧气体流入口(未图示)和凸缘部33，在下端部具备用于将含氧气体导入到燃料电池单元2的下端部的含氧气体流出口34。由此，含氧气体在燃料电池单元2的侧方从下端部向上端部流动。另外，在凸缘部33与内壁29间配置隔热构件36。
另外，在图3中，含氧气体导入构件35被配置为位于2个单元堆3间，能根据收纳于收纳容器28内的单元堆装置1的数量、构成单元堆装置1的单元堆3的数量进行适宜配置。
另外，在发电室31内，模块27内的热被极端地扩散，为了降低燃料电池单元2(单元堆3)的温度并不减低发电量，适宜设置用于将模块27内的温度维持在高温的隔热构件36。
隔热构件36优选配置在单元堆3的近旁，特别优选沿着燃料电池单元2的排列方向x配置在单元堆3的侧面侧进行配置，并且配置具有与单元堆3的侧面的沿着燃料电池单元2的排列方向x的宽度同等或这以上的宽度的隔热构件36。优选在单元堆3的两侧面侧配置隔热构件36。
由此，能有效果地抑制单元堆3的温度降低。进一步地，能抑制由含氧气体导入构件35导入的含氧气体从单元堆3的侧面侧排出，能促进构成单元堆3的燃料电池单元2间的含氧气体的流动。在图3中，在配置于单元堆3的两侧面侧的隔热构件36，设有开口部37，该开口部37用于调整提供给燃料电池单元2的含氧气体的流动，减低燃料电池单元2的长度方向y以及燃料电池单元2的排列方向x上的温度分布。
在此，在燃料电池单元2的沿着排列方向x的内壁29的内侧、换言之单元堆装置1的排列方向s上的内壁29的内侧设有废气用内壁38，将内壁29与废气用内壁38间设为发电室31内的废气从上方向下方流动的废气排出路39。进一步地，换言之，在位于4个单元堆装置1的排列方向s的两端部的单元堆装置1、与收纳容器28的内壁29之间，设置废气排出路39，废气排出路39由具备废气用内壁38的废气排出构件构成。
然而，在收纳容器28内收纳多个单元堆装置1的情况下，特别是从位于中央部侧的单元堆装置1中的燃料电池单元2到上述的废气排出路39的距离会变长，有时难以将从位于中央部侧的单元堆装置1中的燃料电池单元2排出的废气效率良好地排出到外部。
特别在燃料电池单元2的上端侧使未在发电中使用的燃料气体燃烧、用该燃烧热将燃料电池单元2的温度维持在高温的构成的燃料电池模块中，由于废气滞留在燃料电池单元2的上端侧，而不能使未在发电中使用的燃料气体顺利地燃烧，有可能会失火。特别在出现失火的情况下，燃料电池单元2的温度不上升，或者无法维持在高温，作为结果，有可能使燃料电池单元2(单元堆装置1)的发电量降低。
为此，在图3所示的本实施方式的模块27中，除了上述的废气排出路39以外，还在相邻的单元堆装置1之间分别设置用于将未在发电中使用的废气排出的废气排出路40。
该废气排出路40如图5(b)所示那样，由中空平板状的废气排出构件构成，在两侧方具备在上端部与发电室31连通的废气流入口41，并且作为下端的排气口46与设于发电室31的下方的废气贮存室42连通。另外，在图5(b)中示出以长方体状(中空平板状)的废气排出构件来形成废气排出路40的示例，但也可以是排列多个圆筒状的废气排出构件的构成。
即，在各个单元堆装置1的侧方，沿着单元堆装置1配置废气排出路39或废气排出路40的任意者，未在发电中使用的废气有效率地流到对于构成各个单元堆装置1的单元堆3而言较近的一侧的废气排出路39、40。
由此，能抑制废气滞留在燃料电池单元2的上端侧，能效率良好地将废气排出，并且在燃料电池单元2的上方使其燃烧的构成的单元堆装置1中，由于能抑制失火，因此能作出提升了发电量的模块27。
另外，废气排出路39、40经由废气贮存室42与设于收纳容器28的底部的排气孔47相通。
由此，构成为伴随模块27的运行(起动处理时、发电时、停止处理时)而产生的废气在废气排出路39、40中流过而暂时汇集到废气贮存室42后，由排气孔47排气。另外，排气孔47可以将收纳容器28的底部的一部分开口而形成，另外也可以设置管状的构件而形成。
提供给燃料电池单元2的含氧气体从设于收纳容器28的底部的含氧气体导入口(未图示)提供到设于废气贮存室42的下方的含氧气体导入室43。提供到含氧气体导入室43的含氧气体接着在位于废气排出路39的侧方的含氧气体导入路32流过并流到发电室31的上方的含氧气体导入路后，经由各个含氧气体导入构件35提供到燃料电池单元2。
由此，在流过含氧气体导入室43的期间与废气贮存室42的废气热交换，在流过含氧气体导入路32的期间与流过废气排出路39的废气热交换，进而在流过发电室31上方的含氧气体导入路以及含氧气体导入构件35的期间与发电室31的热进行热交换。由此，能将温度高的含氧气体提供给燃料电池单元2，能提升发电效率。
另外，在含氧气体导入构件35的内部，配置用于测定单元堆3近旁的温度的热电偶44，使其测温部45位于燃料电池单元2的长度方向y的中央部且燃料电池单元2的排列方向x的中央部。
另外，在上述的构成的模块27中，通过使由燃料电池单元2中的气体流路11排出的未在发电中使用的燃料气体和含氧气体(空气)，在燃料电池单元2的上端与改质器5之间进行燃烧，除了能使燃料电池单元2的温度上升、维持以外，同时还能加热配置于燃料电池单元2(单元堆3)的上方的改质器5，能在改质器5效率良好地进行改质反应。另外，在通常发电时，伴随上述燃烧、燃料电池单元2的发电，模块27内的温度为500～800℃程度。
图4是表示本实施方式的燃料电池模块的其它一例的截面图。该图4所示的模块48和图3所示的模块27比较，不同点在于，配置在单元堆装置1间的废气排出路的截面积是单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的中央部侧的流路的截面积大于单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的端部侧的流路的截面积。
在收纳容器内收纳多个单元堆装置而成的模块中，出现单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的中央部侧的温度变高的温度分布，有可能会使发电效率降低。
为此，在图4所示的模块48中，示出了通过使单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的中央部侧的废气排出路40的宽度B大于单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的端部侧的废气排出路40的宽度B，来增大中央部侧的截面积的示例。
在图5(a)示出单元堆装置1以及形成废气排出路40的中空平板状的废气排出构件的关系。该图5(a)是从单元堆装置1的上方观察图4的模块48的图。另外，在图5(b)记载了形成废气排出路40的废气排出构件的立体图。
由此，由于更多地排出单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的中央部侧的温度高的废气，因此能降低单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的中央部侧的温度，能缓和温度分布。因而能提升模块48的发电效率。
另外，在上述的示例中，使用废气排出路40的沿着燃料电池单元2的排列方向x的长度L相同而改变宽度B的示例进行了说明，但只要单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的中央部侧的废气排出路40的截面积大于单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的端部侧的废气排出路40的截面积即可，除了使宽度B相同而改变长度L以外，还能进行改变宽度B以及长度L两者等适宜的变更。只要构成为来自单元堆装置1的排列方向s上的发电室31的中央部侧的废气排出路40的废气排出量多于端部侧即可。
图6(a)是单独表示构成本实施方式的模块的废气贮存室49的俯视图。
通过效率良好地进行流过图3、4所示的模块27、48的废气贮存室42的废气、和流过含氧气体导入室43的含氧气体的热交换，能将温度高的含氧气体提供给燃料电池单元2，能作出提升了发电效率的模块。为此优选废气贮存室42极力加长在其内部使废气流动的距离。
在此，在图6(a)所示的废气贮存室49中，示出从废气排出路39、40的一端即排气口46向用于将废气排出到外部的排气孔50流过废气的流路的一部分为蜿蜒流路的示例。
具体使用图6(a)进行说明，在废气贮存室49内设置导管51，从排气口46流到废气贮存室49内的废气在沿着导管51流向废气贮存室49的侧壁侧后流向近前侧(图6(a)中的下侧)，在进一步在此使流动变化到中央部侧后，经由排气孔50排出到外部。即，废气贮存室49内的流路的一部分为蜿蜒流路。
由此，能效率良好地在流过废气贮存室49内的废气、和流过含氧气体导入室43的含氧气体进行热交换，能向燃料电池单元2提供温度高的含氧气体，因此能作出发电效率提升的模块。
另外，废气贮存室49内的流路能通过其大小、构成来进行适宜设定，并不一定限于蜿蜒流路，例如还能设为放射状的流路。关于含氧气体导入室43，同样也能设为蜿蜒流路或放射状的流路。
在图6(b)示出废气贮存室49的其它示例。在该废气贮存室49配置直线状的导管51，位于该导管51的排气口50侧的废气排出路40的排气口46的部分被堵塞，位于与导管51的排气口50相反侧的废气排出路40的部分开口，由此将废气贮存室49内的流路设为蜿蜒流路。
图7是表示在封装壳体内收纳图1所示的燃料电池模块27、和用于使燃料电池模块27动作的辅助设备(未图示)而成的本实施方式的燃料电池装置的一例的分解立体图。另外，在图7中省略表示一部分构成。
图7所示的燃料电池装置52通过分隔板55将由支柱53和封装板54构成的封装壳体内区划为上下，使该上方侧构成为收纳上述的燃料电池模块27的模块收纳室56，使下方侧构成为收纳用于使燃料电池模块27动作的辅助设备的辅助设备收纳室57。另外，省略表示收纳在辅助设备收纳室57的辅助设备。
另外，在分隔板55设置用于使辅助设备收纳室57的空气流到模块收纳室56侧的空气流通口58，在构成模块收纳室56的封装板54的一部分设置用于将模块收纳室56内的空气排气的排气孔59。
在这样的燃料电池装置52中，如上述那样，构成为将提升了长期可靠性的燃料电池模块27、48收纳在模块收纳室56，将用于使燃料电池模块27、48动作的辅助设备收纳在辅助设备收纳室57。由此能作出提升了发电量的燃料电池装置52。
图8是表示燃料电池模块的再其他示例的纵截面的说明图。另外，对不同的图中的同一构成要素赋予同一标号。
图8的模块61在长方体状的收纳容器62的内部收纳4个单元堆65而构成。单元堆65如图9所示那样，将具有燃料气体流路的燃料电池单元63在使其立设的状态下排列成一列，经由集电构件(未图示)在相邻的燃料电池单元63间串联电连接而成。
在4个单元堆65各自的两端如图9(a)所示那样连接引出部65a，一侧的引出部65a彼此以连结构件65b连结，4个单元堆65串联电连接。
另外，图8、9的燃料电池单元63具有和图2所示的燃料电池单元2同样的结构，为了得到在燃料电池单元63使用的改质气体，如图10所示那样，在4个单元堆65的上方配置用于将天然气或灯油等的燃料改质来生成燃料气体(含氢气体)的W字状(曲折形状)的改质器66。并且如图11所示那样，将在改质器66生成的燃料气体(改质气体)通过改质气体导出管67提供给2个总管64，经由总管64提供给设于燃料电池单元63的内部的燃料气体流路。由此构成单元堆装置68。即，单元堆装置68如图8所示那样，具备总管64、和固定于总管64的单元堆65而构成。
提供到燃料电池单元63的燃料气体流路、而未在发电中使用的剩余的燃料气体在燃料电池单元63的上方内放出。能使剩余的燃料气体在燃料电池单元63的外部和提供的含氧气体(空气)反应，使其燃烧。
改质器66如图10所示那样，具备将水汽化而生成水蒸气的汽化部66a、和使用在该汽化部66a产生的水蒸气对原燃料气体进行水蒸气改质的改质部66b。
汽化部66a具备：连接用于提供水的水提供管73的汽化部去路66a1、和流过水蒸气的汽化部归路66a2，改质部66b具备将由原燃料气体提供管75提供的原燃料气体改质的改质部去路66b1、和连接用于导出改质气体的改质气体导出管67的改质部归路66b2。水提供管73、原燃料气体提供管75以及改质气体导出管67在改质器66的一侧被连接，向相同的方向引出。
在汽化部去路66a1、汽化部归路66a2、改质部去路66b1以及改质部归路66b2的下方分别配置4个单元堆65，汽化部去路66a1、汽化部归路66a2、改质部去路66b1以及改质部归路66b2沿着构成单元堆65的燃料电池单元63的排列方向x延伸设置。图10(b)中用一点划线示出单元堆65。
汽化部去路66a1和汽化部归路66a2在汽化部连结路66c1连结，汽化部归路66a2和改质部去路66b1在汽化改质部连结路66c2连结，改质部去路66b1和改质部归路66b2在改质部连结路66c3连结，原燃料气体提供管75与汽化改质部连结路66c2连接。
如此，由于原燃料气体提供管75与连接水提供管73的汽化部去路66a1的更下游侧的汽化改质部连结路66c2连接，因此即使原燃料气体为低温，在追加混合原燃料气体时也会将所提供的水几乎都汽化，能抑制改质器66的一部分(汽化部去路66a1)的低温化。由此，能抑制改质器66的汽化部去路66a1下方的单元堆65的低温化来抑制发电性能降低，能提升作为模块61整体的发电性能。
由于改质器66用燃料电池单元63的反应热以及来自燃料电池单元63的剩余的燃料气体的燃烧热进行加热，因此提供给汽化部去路66a1的水成为水蒸气，依次流过汽化部连结路66c1、汽化部归路66a2、汽化改质部连结路66c2、改质部去路66b1，另外，在汽化改质部连结路66c2中，从原燃料气体提供管75提供原燃料气体，将其在汽化改质部连结路66c2中和水蒸气混合，在流过改质部去路66b1、改质部连结路66c3、改质部归路66b2的期间进行改质，生成含氢的改质气体(燃料气体)，从改质气体导出管67导出到各总管64。
汽化部去路66a1、汽化部归路66a2、改质部去路66b1、改质部归路66b2、汽化部连结路66c1、汽化改质部连结路66c2、改质部归路66c3由横截面矩形的管体构成。在构成汽化部去路66a1的管体与构成汽化部归路66a2的管体之间、以及构成改质部去路66b1的管体与构成改质部归路66b2的管体之间，形成由空间构成的废气流通路78，如图8所示那样，含氧气体导入构件72插入该废气流通路78，其前端位于单元堆65间的下部。
另一方面，构成汽化部归路66a2的管体与构成改质部去路66b1的管体之间被连结板77堵塞。
在汽化部去路66a1以及汽化部归路66a2内的燃料电池单元63的排列方向x中央部，分别设置分隔板66a11、66a21，将这些分隔板66a11、66a21间作为汽化室，水提供管73的前端部(提供部)如图10(b)所示那样位于分隔板66a11的上游侧，向汽化室的近前提供水。在汽化室内，为了促进汽化而收纳陶瓷球，分隔板66a11、66a21被形成为水蒸气通过但陶瓷球通不过。水提供管73被构成为向单元堆65的燃料电池单元63的排列方向x中央部的上方的汽化室提供水。由于燃料电池单元63的排列方向x中央部温度易于变高，因此能促进汽化。
进而，在改质部去路66b1以及改质部归路66b2也分别配置分隔板66b11、66b21，将位于分隔板66b11、66b21间的改质部去路66b1、改质部连结路66c3、改质部归路66b2作为改质室，在该改质室收纳改质触媒。分隔板66b11、66b21被构成为水蒸气、原燃料气体、改质气体等气体能通过但改质触媒不能通过。
另外，与汽化改质部连结路66c2连接的原燃料气体提供管75具有贯通构成汽化改质部连结路66c2的管体的壁、前端部向汽化改质部连结路66c2内突出的突出部75a，该突出部75a如图12所示那样，在上下空出给定间隔而形成多个贯通孔75a1。构成为：水蒸气在形成贯通孔75a1的原燃料气体提供管75的突出部75a的外面滑行地流动，此时与从贯通孔75a1出来的原燃料气体混合。突出部75a的前端既可以开口，也可以闭塞，但在开口的情况下，期望开口部位于管壁近旁。
即，原燃料气体提供管75在汽化改质部连结路66c2的流路内具有原燃料气体提供管75内的原燃料气体的流动方向与水蒸气的流动方向交叉的突出部75a。从各个贯通孔75a1流出原燃料气体，能促进和水蒸气的混合。
进而，从改质器66导出的燃料气体如图11所示那样，通过改质气体导出管67经由分配器79提供给2个总管64。即，改质气体导出管67具备：从改质器66到分配器79的U字状的第1改质气体导出管67a；和从分配器79分别向下方的2个总管64延伸的第2改质气体导出管67b。第1改质气体导出管67a、第2改质气体导出管67b为了向总管6均等地提供改质气体，设为相同长度、相同截面积(压力损耗)。
燃料电池模块61如图8所示那样在收纳容器62的内部收纳2个单元堆装置68，具备使来自单元堆65的废气从单元堆65的上方流向下方的废气排出路89。
该废气排出路89和单元堆装置68交替配置，废气排出路89具备：流入口位于与改质器66相同高度或位于上方的高处废气排出路83；和流入口位于改质器66的下方的低处废气排出路84。高处废气排出路83由第1废气排出构件形成，低处废气排出路84由第2废气排出构件形成。
即，在单元堆65的排列方向s(与燃料电池单元63的排列方向x正交的方向)的两侧的收纳容器62的侧壁，从外侧起形成含氧气体导入路81、高处废气排出路83。含氧气体导入路81构成为从收纳容器62的底部经过侧部形成到上部，向含氧气体导入构件72提供含氧气体。
另一方面，高处废气排出路83构成为：从收纳容器62的侧部形成到底部，来自燃料电池单元63的上端的废气通过在构成汽化部去路66a1的管体与构成汽化部归路66a2的管体之间、以及构成改质部去路6b1的管体与构成改质部归路6b2的管体之间所形成的废气流通路78，位于改质器66的上方的废气从收纳容器62的侧部经由高处废气排出路83从排气孔排出。在含氧气体流过含氧气体导入路81的期间，被流过高处废气排出路83的废气加热。
另外，用于将位于改质器66的下方的废气向单元堆65的下方排出的低处废气排出路84被配置在汽化部归路66a1与改质部去路66b1间的连结板77的下方。即，构成汽化部归路66a2的管体与构成改质部去路66b1的管体之间的下侧(单元堆65侧)被连结板77堵塞，在该连结板77的下方，设置下端与高处废气排出路83的下游侧连接的低处废气排出路84。
由高处废气排出路83和低处废气排出路84构成废气排出路89，将废气排出路89、和2个单元堆装置68交替配置，在单元堆装置68的一侧配置高处废气排出路83，在另一侧配置低处废气排出路84。
在以上那样的模块61中，即使单元堆数量较多，也能通过高处废气排出路83以及低处废气排出路84充分排出废气，并且使废气沿着汽化部去路66a1、汽化部归路66a2、改质部去路66b1、汽化部归路66a2的上下面以及侧面流动，能用废气有效率地加热改质器66。
另外，在上述例中，将原燃料气体提供管75与汽化改质部连结路66c2连接，但并不限定于此，原燃料气体提供管75提供原燃料气体的提供位置只要位于比水提供管73所连接的汽化部去路66a1更靠下游侧即可，例如可以将原燃料气体提供管75与汽化部归路66a2的下游侧连接，进而可以与改质部去路66b1的上游侧端连接。
另外，在上述示例中，说明了原燃料气体提供管75具有向汽化改质部连结路66c2内突出的突出部75a的情况，但即使如图13(a)所示那样没有突出部的情况下，也能通过原燃料气体提供管75将原燃料气体提供到改质器66的汽化改质部连结路66c2内，能与水蒸气混合。
进而，在上述示例中，汽化部归路66a2内的分隔板66a21位于单元堆65的燃料电池单元63的排列方向x中央部，但如图13(b)所示那样位于比单元堆65的燃料电池单元63的排列方向x中央部更靠原燃料气体提供管75侧的位置，由于这能将单元堆65的燃料电池单元63的排列方向x中央部的热有效地利用在水的汽化中，因此期望如此。
另外，期望改质器66如图14所示那样，用增强板85将汽化部去路66a1和汽化部归路66a2的端面彼此、以及改质部去路66b1和改质部归路66b2的端面彼此连结。由此能增强改质器66。
进而在上述图8的示例中，说明了以连结板77堵塞构成汽化部归路66a2的管体与构成改质部去路66b1的管体之间的下侧(单元堆65侧)、在该连结板77的下方设置低处废气排出路84的示例，但也可以如图15所示那样，用连结板77将构成汽化部归路66a2的管体与构成改质部去路66b1的管体之间的上侧(收纳容器62的壁侧)堵塞、在该连结板77的下方设置低处废气排出路84。另外，只要低处废气排出路84在改质器66的下方即可，也可以没有连结板77。
在这样的燃料电池模块1中，来自燃料电池单元63的上端的废气能在通过汽化部归路66a2、改质部去路66b1的下表面以及侧面而加热后从废气导出管91排出，由此能进一步加热汽化部归路66a2以及改质部去路66b1。
另外，在上述图8的示例中，说明了用连结板77堵塞构成汽化部归路66a2的管体与构成改质部去路66b1的管体之间的下侧(单元堆65侧)、在该连结板77的下方设置低处废气排出路84的示例，但也可以如图16所示那样，用连结板91连结构成汽化部归路66a2的管体与构成改质部去路66b1的管体之间的下侧(单元堆65侧)，在该连结板91设置废气流通孔93，在该废气流通孔93的下方设置低处废气排出路84。
在这样的燃料电池模块61中，来自燃料电池单元63的上端的废气能在通过汽化部归路66a2、改质部去路66b1的下表面以及侧面而加热后从低处废气排出路84排出，并且通过汽化部归路66a2、改质部去路66b1的上面的废气也能从低处废气排出路84排出，由此能进一步加热汽化部归路66a2以及改质部去路66b1。
在这样的燃料电池装置中，通过将上述那样的模块61收纳在封装壳体内，能作出提升了发电效率的燃料电池装置。
图17表示燃料电池模块61的再其它示例，该模块61如图17所示那样，在收纳容器62的内部收纳2个单元堆装置68，在单元堆65的排列方向(与燃料电池单元63的排列方向x正交的方向)的两侧的收纳容器62的侧壁，从外侧起形成含氧气体导入路81、废气排出路83。含氧气体导入路81构成为从收纳容器62的底部起经过侧部形成到上部，向含氧气体导入构件72提供含氧气体。
在2个单元堆装置68的上方配置1个改质器66，该改质器66如图18所示那样，除了在连结板87形成废气流通孔87a这一点以外，其它都与图10的改质器66为同一结构。
废气排出路83构成为：从收纳容器62的侧部起形成到底部，来自燃料电池单元63的上端的废气通过构成汽化部去路66a1的管体与构成汽化部归路66a2的管体之间、以及构成改质部去路66b1的管体与构成改质部归路66b2的管体之间的废气流通路78，位于改质器66的上方的废气从收纳容器62的侧部经由底部的废气排出路83从排气孔排出。在含氧气体流过含氧气体导入路81的期间，用流过废气排出路83的废气来加热。
另外，在汽化部归路66a1与改质部去路66b1之间的连结板87的废气流通孔87a，设置下端与废气排出路83的下游侧连接的废气排出路89。
交替配置气体排出路83、89、和2个单元堆装置65，在单元堆装置6的一侧配置废气排出路83，在另一侧配置废气排出路89。
在以上那样的单元堆装置中，即使单元堆数较多，也能通过废气排出路83、89充分排出废气，并且废气沿着汽化部去路66a1、汽化部归路66a2、改质部去路66b1、汽化部归路66a2的上下面以及侧面流过，能用废气有效率地加热改质器66。
另外，在上述图17的示例中，说明了用连结板87堵塞构成汽化部归路66a2的管体与构成改质部去路66b1的管体之间的下侧(单元堆65侧)、在该连结板87的废气流通路87a连接废气排出路89的示例，但也可以如图19所示那样，用连结板87堵塞构成汽化部归路的管体与构成改质部去路的管体之间的上侧(收纳容器的侧壁侧)，在该连结板87的废气流通路87a连接废气排出路89。
另外，也可以如图20所示那样，使废气排出路89的开口部位于改质器66的下方，不通过配置于废气排出路89的两侧的隔热件95与其上方的改质器66之间地在其间设置阻止构件97，仅使位于改质器66的上方的废气经由阻止构件97间、废气排出路89排出。
将上述图8～20的模块配置在图7所示那样的燃料电池装置的模块室56内，来构成燃料电池装置。
以上详细说明了本发明，但本发明并不限定于上述的实施方式，能在不脱离本发明的要旨的范围内进行种种变更、改良等。
在上述的图1～20的示例中，使用所谓被称作纵条纹型的燃料电池单元进行了说明，但还能运用在在绝缘性的支承基板上设置多个发电元件部而成的所谓横条纹型的燃料电池单元中。
另外，在上述图1～6的示例中，说明了具有4个单元堆装置1的模块27、48，但也可以是具有2个或3个、或者5个以上的单元堆装置1的模块。进而在上述图1～6的示例中，在全部单元堆装置1间都设置了废气排出路40，但并不一定非要在全部单元堆装置1间都设置废气排出路40，例如也可以在单元堆装置1间空一个地设置废气排出路40。
另外，在上述图8、17的示例中，说明了在4个单元堆65的上方配置1个改质器66的示例，但例如也可以在2个或3个单元堆的上方配置1个改质器，进而也可以在5个以上的单元堆的上方配置1个改质器6。
进而，在上述图8、17的示例中，在1个总管64配置2个单元堆5，但也可以在1个总管配置1个单元堆，另外，也可以在1个总管配置3个以上的单元堆。
另外，在上述图8、17的示例中，使用具备2个单元堆65的单元堆装置68，但也可以是具备1个单元堆65的单元堆装置68，另外还可以是具备3个以上的单元堆65的单元堆装置68。
另外，在上述图8的示例中，由2个高处废气排出路83和1个低处废气排出路84构成废气排出路89，但也可以由3个以上的高处废气排出路和1个低处废气排出路构成废气排出路，或者由2个高处废气排出路和2个以上的低处废气排出路构成废气排出路，或者由3个以上的高处废气排出路和2个以上的低处废气排出路构成废气排出路。
进而在上述图8的示例中，在收纳容器62的侧壁形成高处废气排出路83，但也可以在收纳容器的侧壁形成低处废气排出路。例如在图8的情况下，也可以在收纳容器62的侧壁形成低处废气排出路，在单元堆装置68间形成高处废气排出路。
另外，在上述图8、17的示例中，说明了具有2个单元堆装置68的模块，但也可以是具有3个以上的单元堆装置68的模块，在单元堆装置间设置废气排出路89。
另外，在上述图8、17的示例中，说明了具有W字状的改质器的模块，但改质器的结构并没有限定，例如当然也可以是U字状的改质器。
标号的说明
1、68单元堆装置
2、63燃料电池单元
3、65单元堆
4、64总管
27、48、61燃料电池模块
28、62收纳容器
39、40、83、84、89废气排出路
42、49废气贮存室
43含氧气体导入室
46排气口
47、50排气孔
52燃料电池装置
5、66改质器
6、66a汽化部
7、66b改质部
8、67改质气体导出管
35、72含氧气体提供构件
73水提供管
9、75原燃料气体提供管
75a突出部
75a1贯通孔

Claims (11)

1.一种燃料电池模块，其特征在于，
所述燃料电池模块在收纳容器内排列多个单元堆装置而构成，
并且所述单元堆装置具备排列多个用燃料气体和含氧气体来进行发电的燃料电池单元而构成的单元堆，
在所述单元堆装置之间，设置用于排出来自所述燃料电池单元的废气的废气排出构件。
2.根据权利要求1所述的燃料电池模块，其特征在于，
在位于所述多个单元堆装置的排列方向的两端部的位置的所述单元堆装置与所述收纳容器之间，设置所述废气排出构件。
3.根据权利要求1或2所述的燃料电池模块，其特征在于，
在所述多个单元堆装置各自的侧方，设置所述废气排出构件。
4.根据权利要求2或3所述的燃料电池模块，其特征在于，
在所述收纳容器内且所述单元堆的上方具有改质器。
5.根据权利要求4所述的燃料电池模块，其特征在于，
所述废气排出构件具备：
第1所述废气排出构件，其流入口位于与所述改质器的下表面相同或者比该下表面靠上方的位置；和
第2所述废气排出构件，其流入口位于所述改质器的下方。
6.根据权利要求5所述的燃料电池模块，其特征在于，
在所述多个单元堆装置当中至少一部分的所述单元堆装置的所述排列方向的一侧设置所述第1废气排出构件，在所述排列方向的另一侧设置所述第2废气排出构件。
7.根据权利要求4所述的燃料电池模块，其特征在于，
所述改质器具有将来自所述燃料电池单元的废气向所述改质器的上方导出的废气流通路，
将用于排出位于所述改质器的上方的废气的所述废气排出构件和所述单元堆装置交替设置。
8.根据权利要求4～7中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于，
所述改质器具备：将水汽化的汽化部；和利用在该汽化部所产生的水蒸气来将原燃料气体改质的改质部，
所述汽化部具备：连接水提供管的汽化部去路；和所述水蒸气流过的汽化部归路，
所述改质部具备：将所述原燃料气体改质的改质部去路；和连接导出改质气体的改质气体导出管的改质部归路，
并且，所述汽化部去路和所述汽化部归路由汽化部连结路进行连结，所述汽化部归路和所述改质部去路由汽化改质部连结路进行连结，所述改质部去路和所述改质部归路由改质部连结路进行连结。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于，
所述燃料电池模块在所述收纳容器内排列4个以上的所述单元堆装置而构成，并且所述单元堆装置的排列方向的中央部的所述废气排出构件的排出路的截面积大于所述排列方向的端部的所述废气排出构件的排出路的截面积。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于，
在所述收纳容器内的所述单元堆装置的下方具备废气贮存室，该废气贮存室与作为所述废气排出构件的一端的排气口连通，并且具有用于将所述废气排出到外部的排气孔，
从所述排气口流向所述排气孔的所述废气的流路的至少一部分被设为蜿蜒流路。
11.一种燃料电池装置，其特征在于，
在封装壳体内收纳权利要求1～10中任一项所述的燃料电池模块、和用于进行该燃料电池模块的运转的辅助设备而构成。
CN201480025069.8A 2013-05-23 2014-05-23 燃料电池模块以及燃料电池装置 Expired - Fee Related CN105164845B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-109110 2013-05-23
JP2013109110 2013-05-23
JP2013-247845 2013-11-29
JP2013247850 2013-11-29
JP2013-247850 2013-11-29
JP2013247845 2013-11-29
PCT/JP2014/063718 WO2014189135A1 (ja) 2013-05-23 2014-05-23 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105164845A true CN105164845A (zh) 2015-12-16
CN105164845B CN105164845B (zh) 2018-09-11

Family

ID=51933685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480025069.8A Expired - Fee Related CN105164845B (zh) 2013-05-23 2014-05-23 燃料电池模块以及燃料电池装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9941537B2 (zh)
EP (1) EP3001492B1 (zh)
JP (1) JP5744349B2 (zh)
CN (1) CN105164845B (zh)
WO (1) WO2014189135A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105164845B (zh) * 2013-05-23 2018-09-11 京瓷株式会社 燃料电池模块以及燃料电池装置
JP6077440B2 (ja) * 2013-12-25 2017-02-08 京セラ株式会社 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
CN107112552B (zh) * 2014-12-24 2020-12-04 京瓷株式会社 模块以及模块收容装置
JP6508458B2 (ja) * 2015-02-25 2019-05-08 Toto株式会社 固体酸化物形燃料電池装置
JP6477085B2 (ja) * 2015-03-19 2019-03-06 アイシン精機株式会社 燃料電池システム
CN107851823A (zh) * 2015-08-31 2018-03-27 京瓷株式会社 燃料电池模块以及燃料电池装置
JP6762112B2 (ja) * 2016-03-10 2020-09-30 京セラ株式会社 燃料電池用改質器、燃料電池モジュールおよびモジュール収容装置
WO2018221471A1 (ja) * 2017-05-30 2018-12-06 京セラ株式会社 発電装置、制御装置、および制御プログラム

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1339181A (zh) * 1998-11-02 2002-03-06 兹特克公司 用于超高效率动力系统的燃料电池堆
US20080038622A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-14 Jeroen Valensa Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor
JP2011049021A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Kyocera Corp セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
CN103081198A (zh) * 2009-12-15 2013-05-01 丰田自动车株式会社 燃料电池模块

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19606665C2 (de) * 1996-02-23 2003-02-27 Aeg Energietechnik Gmbh Anlage zur Erzeugung elektrischer Energie mit Festoxidbrennstoffzellen
JP4986376B2 (ja) * 2003-11-26 2012-07-25 京セラ株式会社 燃料電池組立体
JP4789451B2 (ja) * 2003-11-28 2011-10-12 京セラ株式会社 燃料電池
JP5122064B2 (ja) * 2004-12-16 2013-01-16 東京瓦斯株式会社 横縞方式の固体酸化物形燃料電池バンドル及びユニット
US7700210B2 (en) * 2005-05-10 2010-04-20 Bloom Energy Corporation Increasing thermal dissipation of fuel cell stacks under partial electrical load
JP5177945B2 (ja) 2005-05-30 2013-04-10 京セラ株式会社 燃料電池組立体
JP4943037B2 (ja) * 2005-07-27 2012-05-30 京セラ株式会社 燃料電池モジュール
JP2007059105A (ja) * 2005-08-23 2007-03-08 Gs Yuasa Corporation:Kk 開閉手段を設けた燃料電池スタック
JP5164555B2 (ja) * 2007-12-25 2013-03-21 京セラ株式会社 燃料電池セルスタック装置および燃料電池モジュールならびに燃料電池装置
JP2010080152A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Kyocera Corp 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP5470966B2 (ja) * 2009-03-27 2014-04-16 大日本印刷株式会社 固体酸化物形燃料電池のスタック構造
JP5334666B2 (ja) * 2009-04-24 2013-11-06 京セラ株式会社 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP2011044361A (ja) * 2009-08-21 2011-03-03 Toyota Motor Corp 燃料電池モジュール
CN105164845B (zh) * 2013-05-23 2018-09-11 京瓷株式会社 燃料电池模块以及燃料电池装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1339181A (zh) * 1998-11-02 2002-03-06 兹特克公司 用于超高效率动力系统的燃料电池堆
US20080038622A1 (en) * 2006-08-14 2008-02-14 Jeroen Valensa Integrated solid oxide fuel cell and fuel processor
JP2011049021A (ja) * 2009-08-27 2011-03-10 Kyocera Corp セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
CN103081198A (zh) * 2009-12-15 2013-05-01 丰田自动车株式会社 燃料电池模块

Also Published As

Publication number Publication date
JP5744349B2 (ja) 2015-07-08
EP3001492B1 (en) 2019-05-01
CN105164845B (zh) 2018-09-11
EP3001492A1 (en) 2016-03-30
WO2014189135A1 (ja) 2014-11-27
EP3001492A4 (en) 2016-11-09
US20160087296A1 (en) 2016-03-24
US9941537B2 (en) 2018-04-10
JPWO2014189135A1 (ja) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105164845A (zh) 燃料电池模块以及燃料电池装置
CN101248550B (zh) 高温燃料电池设备及其热量、反应物以及安全性的管理
JP5686890B2 (ja) 内部改質型管形固体酸化物燃料電池スタック及びその製作方法
JP5518252B2 (ja) 平管型固体酸化物燃料電池用巨大スタック及びその製造方法
CN107925102A (zh) 燃料电池模块以及燃料电池装置
JP5409333B2 (ja) 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
CN105308215A (zh) 电池单元、电池堆装置、电池单元装置以及模块
US10724144B2 (en) Module and module accomodation device
JP2012094417A (ja) 燃料電池用気化器、燃料電池用改質器、セルスタック装置、燃料電池モジュール、燃料電池装置および充填物収納ケース
CN108475794B (zh) 燃料电池装置
JP2012209122A (ja) 固体酸化物形燃料電池セル、それを備えた燃料電池モジュール、および燃料電池装置
CN108028401A (zh) 燃料电池用改性器、燃料电池模块以及燃料电池装置
JP5388818B2 (ja) 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP5662221B2 (ja) 固体酸化物形燃料電池セル、それを備えた燃料電池モジュール、および燃料電池装置
CN107851823A (zh) 燃料电池模块以及燃料电池装置
JP6462290B2 (ja) 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP6622046B2 (ja) 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置
JP6762112B2 (ja) 燃料電池用改質器、燃料電池モジュールおよびモジュール収容装置
JP2019102121A (ja) 燃料電池スタック
JP2015050026A (ja) セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180911

Termination date: 20210523

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee