JP2007134296A - 多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュールに関するものである。その中に、複数個のパイプ状電極、一つの反応物供給部及び一つの予熱パイプを含む。その複数個のパイプ状電極が同心配列を呈する。その反応供給部よりそれぞれ気体及び燃料をそのパイプ状電極の陰極層及び陽極層に供給し、その予熱パイプをその反応物供給部と貫通する。その予熱パイプが未反応する燃料及び気体が高温燃焼で生じる熱を受けて、その反応物供給部の内部での気体及び燃料を予熱することができる。又、その燃料電池の電極構造は同心円配列を呈するので、体積を占めない。そのため、単位体積の発電効率を向上できる。更に、この発明がその燃料電池を発電ユニットとして、複数個の発電ユニットで燃料電池モジュールを構成し、このモジュール化の設計を利用して、使用者が任意に組立てることができるので、電池の発電ユニットのメンテナンス及び更新をしやすくなる。
【選択図】図4
Description
特に多層パイプ状電極を利用すると同時に、電極の両側を接続する接続板及び気体予熱パイプを合わせて、内部電子抵抗を減少することで、燃料電池の運転効率を向上し、空間を節約こともできる多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュールを指すのである。
複数個のパイプ状電極は燃料電池のケースの中に設けられ、その複数個のパイプ状電極が同心配列を呈することで、複数個の反応空間が構成され、その隣接するパイプ状電極と相対する面に同一の極性を持ち、更に、そのパイプ状電極に一つの陽極層、一つの陰極層及び一つの固形化電解質層が設けられ、その固形化電解質層をその陽極層及び陰極層の間に設けられ、
反応供給部は気体をパイプ状電極の陰極層に供給し、及び燃料をパイプ状電極の陽極層に供給することができ、該反応物供給部は更に、気体パイプ及び燃料パイプを含み、
気体パイプは最も内層にあるパイプ状電極の内部空間に設けてあり、その気体パイプが陰極層と対応する反応空間を通過するパイプの壁に少なくとも一つの通し穴を設けてあるので、気体がその反応空間の中に流れることができ、
燃料パイプは最も内層にあるパイプ状電極の内部空間に設けてあり、その燃料パイプが陽極層と対応する反応空間を通過するパイプの壁に少なくとも一つの通し穴を設けてあるので、燃料がその反応空間の中に流れることができ、
予熱パイプは反応物供給部と貫通するし、それは螺旋パイプであるので、その予熱パイプが未反応する燃料及び気体が高温燃焼で生じる熱を受けて、その反応物供給部の内部での気体及び燃料を予熱することができ、
排気パイプは燃焼反応を行った後の生じる排気を排出することができることを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池としている。
請求項2の発明は、請求項1記載の燃料電池において、そのパイプ状電極に更に2対の接続板を含み、その中の1対の接続板をそれぞれパイプ状電極の陰極層及び陽極層と接続するし、相互に対応することを呈し、又、その中の1対の接続板をそれぞれパイプ状電極の陰極層及び陽極と接続するし相互に対応することを呈することを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池としている。
請求項3の発明は、燃料電池モジュールに関するものであり、複数個の発電ユニットを包含し、該複数個の発電ユニットはケースの中に設けられ、該発電ユニットは更に、複数個のパイプ状電極、反応供給部、少なくとも二つの第一集電板、複数個の予熱パイプ及び排気パイプを包含し、
複数個のパイプ状電極は燃料電池のケースの中に設けられ、その複数個のパイプ状電極が同心配列を呈することで、複数個の反応空間が構成され、その隣接するパイプ状電極と相対する面に同一の極性を持ち、更に、そのパイプ状電極に一つの陽極層、一つの陰極層及び一つの固形化電解質層が設けられ、その固形化電解質層をその陽極層及び陰極層の間に設けられ、
反応供給部は気体をパイプ状電極の陰極層に供給し、及び燃料をパイプ状電極の陽極層に供給することができ、その反応供給部には、気体パイプ及び燃料パイプを含み、
気体パイプは最も内層にあるパイプ状電極の内部空間に設けてあり、その気体パイプが陰極層と対応する反応空間を通過するパイプの壁に少なくとも一つの通し穴を設けてあるので、気体がその反応空間の中に流れることができ、
燃料パイプは最も内層にあるパイプ状電極の内部空間に設けてあり、その燃料パイプが陽極層と対応する反応空間を通過するパイプの壁に少なくとも一つの通し穴を設けてあるので、燃料がその反応空間の中に流れることができ、
第一集電板はケースの中に設けることで、複数個の発電ユニットを固定することができ、
複数個の予熱パイプはそれぞれ複数個の発電ユニットの中での反応物供給部と貫通するし、それは螺旋パイプであるので、その予熱パイプが未反応する燃料及び気体が高温燃焼で生じる熱を受けて、その反応物供給部の内部での気体及び燃料を予熱することができ、 排気パイプは燃焼反応を行った後の生じる排気を排出することができることを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジューとしている。
請求項4の発明は、請求項3記載の燃料電池モジュールにおいて、そのパイプ状電極に更に2対の接続板を含み、その中の1対の接続板をそれぞれパイプ状電極の陰極層及び陽極層と接続するし、相互に対応することを呈し、又、その中の1対の接続板をそれぞれパイプ状電極の陰極層及び陽極と接続するし、相互に対応することを呈することを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュールとしている。
請求項5の発明は、請求項3記載の燃料電池モジュールにおいて、その第一集電板は陽極板であり、その燃料電池モジュールに少なくとも一つの第二集電板を含み、それをケースの中に設けて、そのパイプ状電極の陰極層と電気性の接続を行うことを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュールとしている。
請求項6の発明は、請求項3記載の燃料電池モジュールにおいて、その第一集電板は陰極板であり、その燃料電池モジュールに少なくとも一つの第二集電板を含み、それをケースの中に設けて、そのパイプ状電極の陽極層と電気性の接続を行うことを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュールとしている。
10 第一パイプ状電極
101、102、103、104 接続板
105 陽極層
106 固形化電解質層
107 陰極層
11 第二パイプ状電極
111、112、113、114 接続板
12 第三パイプ状電極
121、122、123、124 接続板
2 燃料電池
20 ケース
21 発電ユニット
210 第一パイプ状電極
2101、2102、2103、2104 接続板
211 第二パイプ状電極
2111、2112、2113、2114 接続板
212 第三パイプ状電極
2121、2122、2123、2124 接続板
213、214 反応空間
215 内部空間
22 反応物供給部
220 燃料パイプ
2201、2202 通し穴
220 気体パイプ
2210、2211 通し穴
24 導線
25 予熱パイプ
250 燃料予熱パイプ
251 気体予熱パイプ
28 排気パイプ
3 燃料電池モジュール
30 ケース
31 発電ユニット
32 入れる空間
33、34、35 第一集電板
36 導線
37 反応物供給部
38 第二集電板
93 燃料気体
94 気体
95 排気ガス
96 電流
Claims (6)
- 燃料電池に関するものであり、複数個のパイプ状電極、反応供給部、予熱パイプ及び排気パイプを包含し、
複数個のパイプ状電極は燃料電池のケースの中に設けられ、その複数個のパイプ状電極が同心配列を呈することで、複数個の反応空間が構成され、その隣接するパイプ状電極と相対する面に同一の極性を持ち、更に、そのパイプ状電極に一つの陽極層、一つの陰極層及び一つの固形化電解質層が設けられ、その固形化電解質層をその陽極層及び陰極層の間に設けられ、
反応供給部は気体をパイプ状電極の陰極層に供給し、及び燃料をパイプ状電極の陽極層に供給することができ、該反応物供給部は更に、気体パイプ及び燃料パイプを含み、
気体パイプは最も内層にあるパイプ状電極の内部空間に設けてあり、その気体パイプが陰極層と対応する反応空間を通過するパイプの壁に少なくとも一つの通し穴を設けてあるので、気体がその反応空間の中に流れることができ、
燃料パイプは最も内層にあるパイプ状電極の内部空間に設けてあり、その燃料パイプが陽極層と対応する反応空間を通過するパイプの壁に少なくとも一つの通し穴を設けてあるので、燃料がその反応空間の中に流れることができ、
予熱パイプは反応物供給部と貫通するし、それは螺旋パイプであるので、その予熱パイプが未反応する燃料及び気体が高温燃焼で生じる熱を受けて、その反応物供給部の内部での気体及び燃料を予熱することができ、
排気パイプは燃焼反応を行った後の生じる排気を排出することができることを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池。 - 請求項1記載の燃料電池において、そのパイプ状電極に更に2対の接続板を含み、その中の1対の接続板をそれぞれパイプ状電極の陰極層及び陽極層と接続するし、相互に対応することを呈し、又、その中の1対の接続板をそれぞれパイプ状電極の陰極層及び陽極と接続するし相互に対応することを呈することを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池。
- 燃料電池モジュールに関するものであり、複数個の発電ユニットを包含し、該複数個の発電ユニットはケースの中に設けられ、該発電ユニットは更に、複数個のパイプ状電極、反応供給部、少なくとも二つの第一集電板、複数個の予熱パイプ及び排気パイプを包含し、
複数個のパイプ状電極は燃料電池のケースの中に設けられ、その複数個のパイプ状電極が同心配列を呈することで、複数個の反応空間が構成され、その隣接するパイプ状電極と相対する面に同一の極性を持ち、更に、そのパイプ状電極に一つの陽極層、一つの陰極層及び一つの固形化電解質層が設けられ、その固形化電解質層をその陽極層及び陰極層の間に設けられ、
反応供給部は気体をパイプ状電極の陰極層に供給し、及び燃料をパイプ状電極の陽極層に供給することができ、その反応供給部には、気体パイプ及び燃料パイプを含み、
気体パイプは最も内層にあるパイプ状電極の内部空間に設けてあり、その気体パイプが陰極層と対応する反応空間を通過するパイプの壁に少なくとも一つの通し穴を設けてあるので、気体がその反応空間の中に流れることができ、
燃料パイプは最も内層にあるパイプ状電極の内部空間に設けてあり、その燃料パイプが陽極層と対応する反応空間を通過するパイプの壁に少なくとも一つの通し穴を設けてあるので、燃料がその反応空間の中に流れることができ、
第一集電板はケースの中に設けることで、複数個の発電ユニットを固定することができ、
複数個の予熱パイプはそれぞれ複数個の発電ユニットの中での反応物供給部と貫通するし、それは螺旋パイプであるので、その予熱パイプが未反応する燃料及び気体が高温燃焼で生じる熱を受けて、その反応物供給部の内部での気体及び燃料を予熱することができ、 排気パイプは燃焼反応を行った後の生じる排気を排出することができることを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュール。 - 請求項3記載の燃料電池モジュールにおいて、そのパイプ状電極に更に2対の接続板を含み、その中の1対の接続板をそれぞれパイプ状電極の陰極層及び陽極層と接続するし、相互に対応することを呈し、又、その中の1対の接続板をそれぞれパイプ状電極の陰極層及び陽極と接続するし、相互に対応することを呈することを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュール。
- 請求項3記載の燃料電池モジュールにおいて、その第一集電板は陽極板であり、その燃料電池モジュールに少なくとも一つの第二集電板を含み、それをケースの中に設けて、そのパイプ状電極の陰極層と電気性の接続を行うことを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュール。
- 請求項3記載の燃料電池モジュールにおいて、その第一集電板は陰極板であり、その燃料電池モジュールに少なくとも一つの第二集電板を含み、それをケースの中に設けて、そのパイプ状電極の陽極層と電気性の接続を行うことを特徴とする、多層の丸いパイプ型固形化酸化物燃料電池モジュール。
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