JP2007311158A - 燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池システム10は、燃料電池スタック12と熱交換器14と蒸発器15と改質器16と燃焼器17とを備え、前記燃料電池スタック12の積方向一端側に、少なくとも前記熱交換器14、前記蒸発器15及び前記改質器16を含む流体部19が配設される。燃焼器17は、蒸発器15の内側に配設されるとともに、前記燃焼器17は、この燃焼器17で発生される燃焼ガスを排出するための燃焼ガス経路134を有し、この燃焼ガス経路134の途上に改質器16が配設される。
【選択図】図1
Description
12…燃料電池スタック 14…熱交換器
15…蒸発器 16…改質器
17…燃焼器 18…筐体
19…流体部 20…電解質
21…荷重付与機構 22…カソード電極
24…アノード電極 26…電解質・電極接合体
28…セパレータ 30…燃料ガス供給連通孔
46…燃料ガス通路 50…酸化剤ガス通路
67…酸化剤ガス供給部 68…排ガス通路
92…排ガス経路 94…熱媒体通路
96a…排ガス入口 96b…排ガス出口
98…燃焼ガス入口 102…加熱通路
106…二重管 124…ケーシング
126…孔部 132…燃焼室
134…燃焼ガス経路
Claims (8)
- 電解質をアノード電極とカソード電極とで挟んで構成される電解質・電極接合体と、セパレータとが積層される燃料電池を設け、複数の前記燃料電池が積層される燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに供給される前の酸化剤ガスを、熱媒体により加熱する熱交換器と、炭化水素を主体とする原燃料と水蒸気とを含む混合燃料を生成するために、水を蒸発させる蒸発器と、水蒸気及び前記原燃料を用いて水蒸気改質し、前記燃料電池スタックに供給される燃料ガスを生成する改質器と、前記原燃料を燃焼させて燃焼ガスを発生させる燃焼器とを備える燃料電池システムであって、
前記燃料電池スタックの積層方向一端側に、少なくとも前記熱交換器、前記蒸発器及び前記改質器を含む流体部が配設されるとともに、前記燃焼器は、前記蒸発器の内側に配設され、
前記燃焼器は、前記燃焼器で発生される前記燃焼ガスを排出するための燃焼ガス経路を有し、且つ、前記燃焼ガス経路の途上に前記改質器が配設されることを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項1記載の燃料電池システムにおいて、前記燃焼ガス経路は、前記改質器を加熱した後の前記燃焼ガスを、前記熱媒体として前記熱交換器に供給するために前記熱交換器に連通することを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項2記載の燃料電池システムにおいて、前記熱交換器の前記燃焼ガスの流れ方向下流側に前記蒸発器が配設されるとともに、
前記蒸発器には、前記熱交換器で熱交換に使用された前記燃焼ガスを熱源として供給する加熱通路が設けられることを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項2又は3記載の燃料電池システムにおいて、発電反応に使用されて前記燃料電池スタックから排出される排ガスを、前記熱媒体として前記熱交換器に供給するための排ガス経路を有するとともに、
前記熱交換器の熱媒体入口側には、前記燃焼ガス経路と前記排ガス経路とが接続されることを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項3記載の燃料電池システムにおいて、前記改質器は、前記熱交換器の内側に且つ前記燃料電池スタックに近接して配置されることを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、前記流体部は、前記燃料電池スタックの中心軸に対して軸対称に配置されることを特徴とする燃料電池システム。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の燃料電池システムにおいて、少なくとも前記燃料電池スタック及び前記流体部を収容する筐体を備え、
前記筐体内には、前記燃料電池スタックの積層方向他端部側に、前記燃料電池スタックに前記積層方向に締め付け荷重を付与する荷重付与機構が配設されることを特徴とする燃料電池システム。 - 請求項7記載の燃料電池システムにおいて、前記荷重付与機構は、前記燃料電池スタックの中心軸に対して軸対称に構成されることを特徴とする燃料電池システム。
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