JP2002117887A - Solid polymer fuel cell - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、固体高分子型燃料
電池（以下ＰＥＦＣ装置ともいう）に関する。The present invention relates to a polymer electrolyte fuel cell (hereinafter also referred to as a PEFC device).
【０００２】[0002]
【従来の技術】燃料電池は、水素と酸素から水を得る電
池反応によって起電力を得ている。原料の水素は、メタ
ノールなどの原燃料と水を改質触媒の存在下に反応させ
て得られる。このような燃料電池のうち、ＰＥＦＣ装置
が優れた性能を発揮できるものとして注目されている。
かかるＰＥＦＣ装置では、酸化反応を担う触媒が複数使
用されている。ここで問題となるのは、起動にかかる時
間である。一般に、起動時は還元バーナにより、冷態の
改質触媒などを加熱し、このような触媒の温度が所定温
度に達することを助けるようにしている。2. Description of the Related Art In a fuel cell, an electromotive force is obtained by a cell reaction of obtaining water from hydrogen and oxygen. The raw material hydrogen is obtained by reacting a raw fuel such as methanol with water in the presence of a reforming catalyst. Among such fuel cells, PEFC devices have attracted attention as being capable of exhibiting excellent performance.
In such a PEFC device, a plurality of catalysts for performing an oxidation reaction are used. What matters here is the time required for activation. In general, at the time of startup, a cold reforming catalyst or the like is heated by a reducing burner to help the temperature of such a catalyst reach a predetermined temperature.
【０００３】しかし、冷態にある触媒は、吸水しやす
く、加熱しにくいといった難点があり、還元バーナだけ
では、迅速に定常運転に移行することができなかった。
従来、じ乗用車にＰＥＦＣ装置を組み込んだ場合、少な
くとも１０分程度かかり、起動時間としては、長くとも
３分以内であることが望まれている。したがって、起動
してから定常運転に迅速に移行するための改善が望まれ
ていた。特に、ＰＥＦＣ装置を車載用に活用するため
に、起動時間の短縮が切望されていた。[0003] However, a catalyst in a cold state has a drawback that it easily absorbs water and it is difficult to heat it. Therefore, it was not possible to quickly shift to a steady operation with a reducing burner alone.
Conventionally, when a PEFC device is incorporated in a conventional passenger car, it takes at least about 10 minutes, and it is desired that the startup time be at most 3 minutes or less. Therefore, there has been a demand for an improvement to quickly shift to the steady operation after the start. In particular, in order to utilize the PEFC device for in-vehicle use, it has been desired to reduce the startup time.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
対してなされたものであり、起動時間を短縮し、起動運
転から定常運転にすみやかに移行するようにした固体高
分子型燃料電池を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and there is provided a polymer electrolyte fuel cell capable of shortening a start-up time and promptly shifting from a start-up operation to a steady operation. The purpose is to provide.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、原燃料を改質して得られる水素を用いて
電力を得るようにした固体高分子型燃料電池において、
使用する触媒の加熱手段を設けたことを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention provides a polymer electrolyte fuel cell in which power is obtained by using hydrogen obtained by reforming a raw fuel.
A heating means for the catalyst to be used is provided.
【０００６】本発明に係る固体高分子型燃料電池は、好
ましい実施の形態において、水素を燃焼して原燃料を加
熱する蒸発燃焼器を備え、該蒸発燃焼器に触媒の加熱手
段を設ける。また、好ましい実施の形態において、排ガ
スを燃焼するための排ガス燃焼器を備え、該排ガス燃焼
器に触媒の加熱手段を設ける。また、本発明に係る固体
高分子型燃料電池は、燃料改質装置からの燃料を精製す
るための燃料精製装置を備え、該燃料精製装置に触媒の
加熱手段を設けることが好ましい。上記触媒の加熱手段
としては、加熱ヒータ又はイグナイタを挙げることがで
きる。In a preferred embodiment, the polymer electrolyte fuel cell according to the present invention includes an evaporative combustor for burning hydrogen to heat the raw fuel, and the evaporative combustor is provided with a catalyst heating means. In a preferred embodiment, an exhaust gas combustor for burning exhaust gas is provided, and the exhaust gas combustor is provided with a catalyst heating unit. Further, the polymer electrolyte fuel cell according to the present invention preferably includes a fuel refining device for refining fuel from the fuel reforming device, and the fuel refining device preferably includes a catalyst heating unit. Examples of the catalyst heating means include a heater or an igniter.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るＰＥＦＣ装
置について、添付図面を参照しながらさらに詳細に説明
する。図１は、本発明に係るＰＥＦＣ装置の一実施の形
態に関し、その概要を説明するブロック図である。この
ＰＥＦＣ装置１は、燃料改質装置２、ＣＯ選択酸化装置
３、燃料電池４、蒸発燃焼器５及び排ガス燃焼器６を含
む。これらの装置は、太い実線で示した定常時ガス流れ
に沿って機能する。その機能を個々の装置の概要と共に
説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a PEFC device according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of an embodiment of a PEFC device according to the present invention. The PEFC device 1 includes a fuel reforming device 2, a CO selective oxidizing device 3, a fuel cell 4, an evaporative combustor 5, and an exhaust gas combustor 6. These devices function according to the steady state gas flow shown by the bold solid line. The function will be described together with the outline of each device.
【０００８】燃料改質（ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ
ｅ ｓｈｉｆｔ）装置は、メタノール改質触媒によっ
て、メタノール改質を行うための燃料改質装置であり、
メタノールと水の供給を受け、以下のような反応によっ
てメタノールから水素を得るようにしている。 ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ2＋３Ｈ2 （１） ＣＨ3ＯＨ＋１／２Ｏ2 → ＣＯ＋Ｈ2＋Ｈ2Ｏ （２） ＣＯ＋Ｈ2Ｏ → ＣＯ2＋Ｈ2 （３） 反応（１）は、メタノールを改質して水素を得るための
反応である。この反応（１）は、吸熱反応である。そこ
で、発熱反応である反応（２）によって改質反応を維持
するための熱を得ている。ただし、この反応（２）で
は、ＣＯを生じる。ＣＯは、燃料電池４の働きを阻害す
る。そこで、反応（３）によってＣＯを除去するように
している。[0008] Fuel reforming (low temperature)
e shift) device is a fuel reforming device for performing methanol reforming with a methanol reforming catalyst,
It receives methanol and water and obtains hydrogen from methanol by the following reaction. CH 3 OH + H 2 O → CO 2 + 3H 2 (1) CH 3 OH + 1 / 2O 2 → CO + H 2 + H 2 O (2) CO + H 2 O → CO 2 + H 2 (3) The reaction (1) reforms methanol. This is a reaction for obtaining hydrogen. This reaction (1) is an endothermic reaction. Therefore, heat for maintaining the reforming reaction is obtained by the reaction (2) which is an exothermic reaction. However, in this reaction (2), CO is generated. CO hinders the operation of the fuel cell 4. Therefore, CO is removed by the reaction (3).
【０００９】燃料改質装置２からの気体は、空気を加
え、ＣＯ選択酸化装置３に送られる。ＣＯ選択酸化装置
３は、ＣＯ選択酸化触媒によって、ＣＯを選択除去する
ための燃料精製装置であり、以下のような反応によって
ＣＯを除去する。 ＣＯ＋１／２Ｏ2 → ＣＯ2 （４） 前記反応（３）によって燃料改質装置２で発生するＣＯ
が除去される。ただし、燃料改質装置２では、０．３〜
０．４％まで除去している。このＣＯ選択酸化装置３で
は、さらに、２０ｐｐｍ以下までＣＯを除去する。The gas from the fuel reformer 2 adds air and is sent to the CO selective oxidizer 3. The CO selective oxidation device 3 is a fuel refining device for selectively removing CO using a CO selective oxidation catalyst, and removes CO by the following reaction. CO + 1 / 2O 2 → CO 2 (4) CO generated in the fuel reformer 2 by the reaction (3)
Is removed. However, in the fuel reformer 2, 0.3 to
It has been removed to 0.4%. In this CO selective oxidation device 3, CO is further removed to 20 ppm or less.
【００１０】ＣＯ選択酸化装置３からの水素を含む気体
は、燃料電池４に送られる。燃料電池４は、アノード電
極７においてアノード電極触媒により、以下の反応を起
こさせる。 Ｈ2 → ２Ｈ+＋２ｅ- （５） この反応（５）によって生じるＨ+が拡散する。一方、
カソード電極８においてカソード電極触媒により、以下
の反応を起こさせる。 ２Ｈ+＋２ｅ―＋１／２Ｏ2 → Ｈ2Ｏ （６） これらの反応（５）と（６）を合わせて電池反応が構成
され、起電力を得ることができる。The gas containing hydrogen from the CO selective oxidizer 3 is sent to the fuel cell 4. The fuel cell 4 causes the following reaction at the anode electrode 7 by the anode electrode catalyst. H 2 → 2H + + 2e − (5) H + generated by this reaction (5) diffuses. on the other hand,
The following reaction is caused in the cathode electrode 8 by the cathode electrode catalyst. 2H + + 2e − + ／ O 2 → H 2 O (6) These reactions (5) and (6) constitute a battery reaction, and an electromotive force can be obtained.
【００１１】燃料電池４からのオフガスは、蒸発燃焼器
５に送られる。蒸発燃焼器５は、その燃焼器により、こ
のオフガス中に２０％程度含まれる水素を燃焼触媒によ
り燃焼して、水、メタノールをガス化する機能を果たし
ている。ガス化した水、メタノールは、前記したよう
に、燃料改質装置２に送られる。さらに、排ガス燃焼器
６は、残存する水素を燃焼触媒により完全に燃焼させ
る。The off-gas from the fuel cell 4 is sent to the evaporative combustor 5. The evaporative combustor 5 has a function of gasifying water and methanol by combusting hydrogen contained in the off-gas by about 20% using the combustion catalyst. The gasified water and methanol are sent to the fuel reformer 2 as described above. Further, the exhaust gas combustor 6 completely burns the remaining hydrogen by the combustion catalyst.
【００１２】燃料電池４の入口、燃料電池４、排ガス燃
焼器６には、熱交換器９、１０、１１が設けられてお
り、冷却水源１２から、循環ポンプ１３によって冷却水
が循環される。冷却水は、循環ライン１４（点線）中を
流れ、このライン１４中の温度を図示しない温度センサ
ーで検知する。温度センサーからの温度情報は、制御シ
ステムに送られ、流量を適宜コントロールすることによ
り、ＣＯ選択酸化装置３、燃料電池４内の温度を適正に
保つ。Heat exchangers 9, 10 and 11 are provided at the inlet of the fuel cell 4, the fuel cell 4 and the exhaust gas combustor 6, and cooling water is circulated from a cooling water source 12 by a circulation pump 13. The cooling water flows in the circulation line 14 (dotted line), and the temperature in the line 14 is detected by a temperature sensor (not shown). The temperature information from the temperature sensor is sent to the control system, and the temperature in the CO selective oxidizing device 3 and the fuel cell 4 is appropriately maintained by appropriately controlling the flow rate.
【００１３】さらに、このＰＥＦＣ装置１は、起動シス
テムを備えている。まず、予め、水とメタノールを電気
ヒータ２０で加熱して蒸発させ、還元バーナ２１に送り
込む。ここに空気を加え、メタノールの一部を燃焼さ
せ、２５０℃に昇温させる。昇温した気体にさらに空気
を加え、燃料改質装置２に送り込む。燃料改質装置２で
は、上記した反応が起こる。そして、ＣＯ選択酸化装置
３でも前記したように、ＣＯを選択的に酸化除去する。
ＣＯ選択酸化装置３は、１００℃以上にならないとＣＯ
濃度を十分に低減できない。ＣＯ選択酸化装置３内が１
００℃以上になるまで起動ルートで運転する。定常運転
に切り替わると、バーナ２１等の使用を止める。ＣＯ選
択酸化装置３からの気体は、燃料電池４に送られ、電気
を得る状態となる。Further, the PEFC device 1 has an activation system. First, water and methanol are heated by an electric heater 20 to evaporate in advance, and are sent to a reduction burner 21. Air is added here to burn a part of the methanol and raise the temperature to 250 ° C. Air is further added to the heated gas and sent to the fuel reformer 2. In the fuel reformer 2, the above-described reaction occurs. Then, the CO selective oxidation device 3 selectively oxidizes and removes CO as described above.
The CO selective oxidizing device 3 requires CO
The concentration cannot be reduced sufficiently. 1 in the CO selective oxidizer 3
Operate on the startup route until the temperature reaches 00 ° C or higher. When the operation is switched to the steady operation, the use of the burner 21 and the like is stopped. The gas from the CO selective oxidizer 3 is sent to the fuel cell 4 to be in a state of obtaining electricity.
【００１４】前記したように本発明に係るＰＥＦＣ装置
は、使用する触媒の加熱手段を設けることを特徴として
いる。この特徴を実現するために、本実施の形態では、
ＣＯ選択酸化装置３、蒸発燃焼器５、排ガス燃焼器６の
いずれかに、加熱手段を設けることができる。これらの
装置の全てに加熱手段を設けても良く、いずれか一の装
置に設けることもできる。少なくともいずれか一の装置
に加熱手段を設けることにより、装置系全体の温度の上
昇を早めることができる。As described above, the PEFC apparatus according to the present invention is characterized in that a heating means for the catalyst to be used is provided. In order to realize this feature, in the present embodiment,
A heating means can be provided in any of the CO selective oxidation device 3, the evaporative combustor 5, and the exhaust gas combustor 6. The heating means may be provided in all of these devices, or may be provided in any one of the devices. By providing the heating means in at least one of the devices, the temperature rise of the entire device system can be accelerated.
【００１５】なお、これらの装置は、加熱効率の観点か
ら、熱交換器一体型のものが好適である。このようなタ
イプの装置は、加熱されるべきガスの流路を構成する管
路の表面に触媒が適用されており、加熱手段により加熱
するのに好適な形態となっている。なおまた、特に、Ｃ
Ｏ選択酸化装置３の温度が迅速に上がれば、触媒の被毒
原因をなすＣＯをいち早く除去できる状態となり、後段
の燃料電池を起動する時間をより短縮できる。It is preferable that these devices be of a type integrated with a heat exchanger from the viewpoint of heating efficiency. In this type of apparatus, a catalyst is applied to the surface of a pipe constituting a flow path of a gas to be heated, and is in a form suitable for heating by heating means. Furthermore, in particular, C
If the temperature of the O selective oxidizing device 3 rises quickly, CO, which is a cause of poisoning of the catalyst, can be quickly removed, and the time required to start the subsequent fuel cell can be further reduced.
【００１６】加熱手段としては、加熱ヒータ及びイグナ
イタを挙げることができる。蒸発燃焼器５のステンレス
製熱交換器にコートした燃焼触媒、ＣＯ選択酸化装置３
のＣＯ選択酸化触媒をコージュライトまたはステンレス
基材にコートしたものなどには加熱ヒータが好適であ
る。電気加熱ヒータは、二次電池から電力を供給するシ
ステムが好適である。また、イグナイタも同様に、各々
の機器のガス流れ上流側に設置する。加熱ヒータは、上
記触媒を直接加熱することによって、それが吸収した水
分を蒸発させ、触媒活性を発揮するようにする。イグイ
ナイタは、上記したようにガス流れ上流に設置し、触媒
上流側の一部触媒の吸着水分を部分的に揮発させ、触媒
活性面を広げ、触媒活性を瞬時に発揮させるようにす
る。上記装置にこれらの加熱手段を設置する際は、いず
れかの装置に加熱ヒータ、他のいずれかの装置にイグナ
イタといったように別種のものを設置することも可能で
ある。The heating means includes a heater and an igniter. Combustion catalyst coated on stainless steel heat exchanger of evaporative combustor 5, CO selective oxidizer 3
For example, a heater obtained by coating a cordierite or stainless steel base material with the CO selective oxidation catalyst is suitable. As the electric heater, a system that supplies electric power from a secondary battery is preferable. Similarly, the igniter is installed on the upstream side of the gas flow of each device. The heater directly heats the catalyst to evaporate the water absorbed by the catalyst, thereby exhibiting catalytic activity. The igniter is installed upstream of the gas flow as described above, and partially volatilizes the adsorbed water of the catalyst on the upstream side of the catalyst, widens the catalytically active surface, and instantaneously exhibits catalytic activity. When installing these heating means in the above-mentioned device, it is also possible to install another type of heater such as a heater in any device and an igniter in any other device.
【００１７】他の実施の形態 本発明は、上記実施の形態について説明したが、当業者
にとって自明な変更・付加は、本発明の技術的範囲に含
まれる。例えば、上記実施の形態では、原燃料をメタノ
ールとしたが、エタノール、プロパノールなどの他の低
級アルコールであっても良い。Other Embodiments Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, modifications and additions obvious to those skilled in the art are included in the technical scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the raw fuel is methanol, but other lower alcohols such as ethanol and propanol may be used.
【００１８】[0018]
【実施例】以下に、本発明に係るＰＥＦＣ装置に、電気
加熱ヒータ又はイグナイターを設置した冷態起動試験結
果を示す実施例を挙げる。以下の実施例は、基本的な流
れは、図１のＰＥＦＣ装置について説明した通りであ
る。この実施例で用いたＰＥＦＣ装置は、３１ＫＷ級Ｐ
ＥＦＣ装置であり、各部分の仕様は以下の通りである。The following is an example showing the results of a cold start test in which an electric heater or an igniter is installed in the PEFC device according to the present invention. In the following embodiment, the basic flow is as described for the PEFC device of FIG. The PEFC device used in this example is a 31KW class P
It is an EFC device, and the specifications of each part are as follows.
【００１９】１．触媒仕様 （１）燃料改質触媒： 触媒組成：Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ（モル比＝１００：６０：
１０）、３ｍｍφ粒状、１０Ｌである。定常運転におけ
る所定温度を２５０℃とする。 （２）ＣＯ選択酸化触媒： 触媒組成：Ｐｔ／メタロシリケート、コージェライト基
材コートハニカム状、４Ｌである。定常運転における所
定温度を１００℃とする。 （３）蒸発燃焼器、排ガス燃焼器： 触媒組成：Ｐｔ、Ｐｄ／Ａｌ２Ｏ３系、熱交換器一体型
触媒ハニカム状であり、各々２Ｌである。1. Catalyst specifications (1) Fuel reforming catalyst: Catalyst composition: Cu—Zn—Al (molar ratio = 100: 60:
10) 3mmφ granular, 10L. The predetermined temperature in the steady operation is set to 250 ° C. (2) CO selective oxidation catalyst: Catalyst composition: Pt / metallosilicate, cordierite substrate coated honeycomb, 4L. The predetermined temperature in the steady operation is set to 100 ° C. (3) Evaporation combustor, exhaust gas combustor: Catalyst composition: Pt, Pd / Al2O3 system, heat exchanger integrated catalyst honeycomb, 2 L each.
【００２０】２．バーナ仕様 (1) メタノール供給量：１４０ｇ／ｍｉｎ (2) 水供給量：１６ｇ／ｍｉｎ (3) 空気供給量：１４０Ｌ／ｍｉｎ2. Burner specifications (1) Methanol supply: 140 g / min (2) Water supply: 16 g / min (3) Air supply: 140 L / min
【００２１】従来のＰＥＦＣ装置（図２の結果） 冷態起動により、還元バーナを着火させ、燃料改質触媒
およびＣＯ選択酸化触媒を昇温させ、改質装置の出口Ｃ
Ｏ濃度（ＣＯ選択酸化触媒の出口ＣＯ濃度）の変化をモ
ニターした。各部位の温度および組成を図２に示す。図
２より、通常の冷態起動においてはＣＯ選択酸化触媒の
昇温速度が緩やかであり、出口ＣＯ濃度も約２５分後に
ようやく１０ｐｐｍ程度まで低下する程度であった。The conventional PEFC device (result of FIG. 2) ignites the reduction burner by the cold start, raises the temperature of the fuel reforming catalyst and the CO selective oxidation catalyst, and increases the temperature of the outlet C of the reforming device.
The change in O concentration (CO concentration at the outlet of the CO selective oxidation catalyst) was monitored. FIG. 2 shows the temperature and composition of each part. From FIG. 2, it can be seen that in a normal cold start, the rate of temperature rise of the CO selective oxidation catalyst was slow, and the outlet CO concentration was only reduced to about 10 ppm after about 25 minutes.
【００２２】加熱ヒータを設けたＰＥＦＣ装置（図３の
結果） 一方、蒸発燃焼器及び排ガス燃焼器、ＣＯ選択酸化触媒
部に電気加熱ヒーターを設置した場合の冷態リフォーマ
起動試験結果を図３に記す。本結果より、起動とともに
予熱を開始して触媒に吸着した水分を揮発させることに
より、蒸発燃焼器の液供給時間も従来の５分から１分に
短縮でき、さらに出口ＣＯ濃度１０ｐｐｍ付近達成まで
７分以下にまで短縮することを確認した。 A PEFC device provided with a heater (FIG. 3)
Results) On the other hand, FIG. 3 shows the results of a cold reformer startup test when an electric heater was installed in the evaporative combustor, the exhaust gas combustor, and the CO selective oxidation catalyst section. From this result, it is possible to reduce the liquid supply time of the evaporative combustor from the conventional 5 minutes to 1 minute by starting the preheating at the start and evaporating the moisture adsorbed on the catalyst from the conventional 5 minutes. It was confirmed that it was shortened to the following.
【００２３】イグナイタを設けたＰＥＦＣ装置（図４の
結果） また、図４に、同様に蒸発燃焼器及び排ガス燃焼器、Ｃ
Ｏ選択酸化触媒部にイグナイタを設置した場合の結果を
示す。起動時に、触媒上流側の一部触媒の水分を揮発さ
せ、これによって、触媒吸着面を形成することにより、
加熱ヒータの場合（図３について示した実施例）と同様
に、蒸発燃焼器液供給開始時間および出口ＣＯ濃度１０
ｐｐｍ以下達成時間の短縮化を可能にした。 A PEFC device provided with an igniter (see FIG. 4)
Results) FIG. 4 also shows that the evaporative combustor and the exhaust gas combustor, C
The result when an igniter is installed in the O selective oxidation catalyst section is shown. At the time of startup, by evaporating the water of a part of the catalyst upstream of the catalyst, thereby forming a catalyst adsorption surface,
As in the case of the heater (the embodiment shown in FIG. 3), the evaporative combustor liquid supply start time and the outlet CO concentration 10
It is possible to shorten the achievement time of less than ppm.
【００２４】以上の実施例による試験結果より、ＰＥＦ
Ｃ装置において、起動時間の短縮化を図るために、ＣＯ
選択酸化触媒又は燃焼触媒の予備加熱として電気ヒータ
又はイグナイタの設置が有効であることが確認された。From the test results of the above examples, it was found that PEF
In the C device, in order to shorten the startup time, CO
It was confirmed that the installation of an electric heater or an igniter was effective for preheating the selective oxidation catalyst or the combustion catalyst.
【００２５】[0025]
【発明の効果】上記したところから明かなように、本発
明によれば、起動時間を短縮し、起動運転から定常運転
にすみやかに移行するようにしたＰＥＦＣ装置が提供さ
れる。本発明に係るＰＥＦＣ装置は、特に車載用のもの
として優れている。As is apparent from the above description, according to the present invention, there is provided a PEFC device in which the start-up time is shortened and the operation is promptly shifted from the start-up operation to the steady operation. The PEFC device according to the present invention is particularly excellent as a vehicle-mounted device.
【図１】本発明に係るＰＥＦＣ装置の一実施の形態を説
明するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an embodiment of a PEFC device according to the present invention.
【図２】従来のＰＥＦＣ装置を用いた起動時に関する試
験結果を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing test results at the time of startup using a conventional PEFC device.
【図３】本発明に係るＰＥＦＣ装置を用いた起動時に関
する試験結果を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing test results at the time of startup using the PEFC device according to the present invention.
【図４】本発明に係るＰＥＦＣ装置を用いた起動時に関
する試験結果を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing test results at the time of startup using the PEFC device according to the present invention.
１ ＰＥＦＣ装置 ２ 燃料改質装置 ３ ＣＯ選択酸化装置 ４ 燃料電池 ５ 蒸発燃焼器 ６ 排ガス燃焼器 ７ アノード電極 ８ カソード電極 ９、１０、１１ 熱交換器 １２ 冷却水源 １３ 循環ポンプ １４ 循環ライン ２０ 電気ヒータ ２１ バーナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 PEFC apparatus 2 Fuel reformer 3 CO selective oxidation apparatus 4 Fuel cell 5 Evaporation combustor 6 Exhaust gas combustor 7 Anode electrode 8 Cathode electrode 9, 10, 11 Heat exchanger 12 Cooling water source 13 Circulation pump 14 Circulation line 20 Electric heater 21 burners
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安武 聡信 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 米村 将直 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 Ｆターム(参考） 5H026 AA06 5H027 AA06 BA01 BA08 BA16 KK41 KK42 MM21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshinobu Yasutake 4-2-2 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima City, Hiroshima Prefecture Inside the Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Masanao Yonemura 4 Kannon Shinmachi, Nishi-ku, Hiroshima Prefecture, Hiroshima 6-22, F-term in Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (Reference) 5H026 AA06 5H027 AA06 BA01 BA08 BA16 KK41 KK42 MM21
Claims (6)
電力を得るようにした固体高分子型燃料電池において、
使用する触媒の加熱手段を設けたことを特徴とする固体
高分子型燃料電池。1. A polymer electrolyte fuel cell in which electric power is obtained using hydrogen obtained by reforming a raw fuel,
A polymer electrolyte fuel cell comprising a heating means for a catalyst to be used.
焼器を備え、該蒸発燃焼器に触媒の加熱手段を設けたこ
とを特徴とする請求項１の固体高分子型燃料電池。2. The polymer electrolyte fuel cell according to claim 1, further comprising an evaporative combustor for burning hydrogen to heat the raw fuel, wherein said evaporative combustor is provided with a catalyst heating means.
備え、該排ガス燃焼器に触媒の加熱手段を設けたことを
特徴とする請求項１又は２のいずれかの固体高分子型燃
料電池。3. The polymer electrolyte fuel cell according to claim 1, further comprising an exhaust gas combustor for burning the exhaust gas, wherein the exhaust gas combustor is provided with a catalyst heating means.
の燃料精製装置を備え、該燃料精製装置に触媒の加熱手
段を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの
固体高分子型燃料電池。4. The solid according to claim 1, further comprising a fuel refining device for refining the fuel from the fuel reforming device, wherein the fuel refining device is provided with a catalyst heating means. Polymer fuel cell.
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの固体高分子
型燃料電池。5. The polymer electrolyte fuel cell according to claim 1, wherein said catalyst heating means is a heater.
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかの固体高分子
型燃料電池。6. The polymer electrolyte fuel cell according to claim 1, wherein said catalyst heating means is an igniter.
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|---|---|---|---|
| JP2000309974A JP2002117887A (en) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | Solid polymer fuel cell |
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| JP2000309974A JP2002117887A (en) | 2000-10-11 | 2000-10-11 | Solid polymer fuel cell |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2000
- 2000-10-11 JP JP2000309974A patent/JP2002117887A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2004021496A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-11 | Daikin Industries, Ltd. | Fuel cell power generation system |
| JP2004087377A (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Daikin Ind Ltd | Fuel cell power generation system |
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