JP2009170170A - Solid oxide fuel cell module - Google Patents

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正視 船山
Yoshiyuki Ichikawa
善之 市川
Tomoo Munakata
智郎 宗像
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid oxide fuel cell module of direct internal reforming type which can generate power stably with high energy efficiency, and is made compact in size. <P>SOLUTION: The fuel cell module houses a solid oxide fuel battery cell to generate power, by causing fuel reforming reaction in a cylindrical heat insulation container of which one end part in axial direction is closed by an upper heat insulation wall. The heat insulation container has a cell portion space to house one or a plurality of fuel battery cells and a preheating space to house a heat exchange unit for carrying out heat exchanging, between the inlet gas to be introduced into the fuel battery cells and the exhaust gas from the fuel battery cells, which is provided with an inner heat insulating barrier rib which is substantially in parallel with the axial direction for partitioning the inside of the heat insulating container. Furthermore, the fuel cell module is provided with a lower heat insulation wall to close the cell portion space at the other end part in axial direction, and a communication port provided in the inner heat insulating barrier rib, communicating the cell portion space and the preheating space in the vicinity of the upper heat insulation wall. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料電池セルを断熱容器の内部に収容した燃料電池モジュールに関し、特に固体酸化物形の燃料電池セルを断熱容器の内部に収容した固体酸化物形燃料電池モジュールに関する。   The present invention relates to a fuel cell module in which a fuel cell is accommodated in a heat insulating container, and particularly to a solid oxide fuel cell module in which a solid oxide fuel cell is accommodated in a heat insulating container.

燃料電池は一対の電極の間に挟まれた電解質の種類によって固体高分子形、リン酸形、溶融炭酸塩形及び固体酸化物形などに分類される。これら各電解質において、燃料電池を構成するために最適なイオン伝導度を得られる温度が大きく異なっているため、各燃料電池は電解質の種類毎に所定温度に保持されながら運転されるのである。   Fuel cells are classified into solid polymer type, phosphoric acid type, molten carbonate type, solid oxide type, etc., depending on the type of electrolyte sandwiched between a pair of electrodes. In each of these electrolytes, the temperature at which the optimum ionic conductivity for obtaining the fuel cell can be greatly varied. Therefore, each fuel cell is operated while being held at a predetermined temperature for each type of electrolyte.

ここで固体酸化物形燃料電池(Solid Oxide FUEL CELL:以下、SOFCと称する。)は、他の電解質形の燃料電池と比較して高い温度で運転される。例えば、イットリア部分安定化ジルコニア、スカンジア安定化ジルコニア、サマリアドープドセリア、ガドリニウムドープドセリアなどの固体酸化物電解質を用いたSOFCが知られている。これらのSOFCでは、電解質の両側に多孔質体からなる一対の電極を設けて、更にその外側に燃料ガス(水素及び一酸化炭素)と空気等の酸化剤ガスとをそれぞれ供給して、一般的には700℃から1000℃で運転を行っている。詳細には、カソードで電子を受け取った酸化剤ガス中の酸素イオンは、固体酸化物電解質を通ってアノード側に移動するとともに、アノードの表面で燃料ガス(水素及び一酸化炭素)と反応して水及び二酸化炭素を生成しながらアノードに電子を放出するのである。また二酸化炭素及び未燃焼の燃料ガスは排出ガスとしてSOFCから排出される。   Here, a solid oxide fuel cell (Solid Oxide Fuel Cell: hereinafter referred to as SOFC) is operated at a higher temperature than other electrolyte fuel cells. For example, SOFCs using solid oxide electrolytes such as yttria partially stabilized zirconia, scandia stabilized zirconia, samaria doped ceria, gadolinium doped ceria are known. In these SOFCs, a pair of electrodes made of a porous material is provided on both sides of an electrolyte, and fuel gas (hydrogen and carbon monoxide) and an oxidant gas such as air are supplied to the outside of each electrode. Is operated at 700 to 1000 ° C. Specifically, oxygen ions in the oxidant gas that has received electrons at the cathode move to the anode side through the solid oxide electrolyte and react with fuel gas (hydrogen and carbon monoxide) on the surface of the anode. Electrons are emitted to the anode while producing water and carbon dioxide. Carbon dioxide and unburned fuel gas are discharged from the SOFC as exhaust gas.

ところで上記したような高い温度で運転されているSOFCから排出される排出ガスによる排熱を、各種装置の熱源として利用してシステム全体のエネルギー効率の向上を図ったSOFCシステムが知られている。   By the way, there is known an SOFC system in which exhaust heat generated by exhaust gas discharged from an SOFC operated at a high temperature as described above is used as a heat source for various devices to improve the energy efficiency of the entire system.

例えば、SOFCに供給される燃料ガスを灯油や天然ガスなどの炭化水素系燃料から生成する改質装置の熱源として、SOFCからの排出ガスの排熱を利用したSOFCシステムが知られている。改質装置では、高温下で炭化水素系燃料を水蒸気とともに白金族系の改質触媒などに接触させて水蒸気改質反応を生じせしめて燃料ガス(水素及び一酸化炭素)を生成している。ここでSOFCからの排出ガスは改質装置内に導かれて熱交換器で炭化水素系燃料及び水蒸気(若しくは水)を加熱するのである。   For example, an SOFC system that uses exhaust heat of exhaust gas from SOFC is known as a heat source of a reformer that generates fuel gas supplied to SOFC from hydrocarbon fuel such as kerosene or natural gas. In the reformer, a hydrocarbon-based fuel is brought into contact with a platinum group-based reforming catalyst together with steam at a high temperature to cause a steam reforming reaction to generate fuel gas (hydrogen and carbon monoxide). Here, the exhaust gas from the SOFC is introduced into the reformer, and the hydrocarbon fuel and water vapor (or water) are heated by the heat exchanger.

例えば、特許文献1は、SOFCと改質装置とを含みこれらを熱自立させたSOFCシステムを開示している。改質装置は改質部と酸化発熱部とを有しており、改質部における水蒸気改質反応の熱源にSOFCから発生する排熱と酸化発熱部で発生する熱とを組み合わせて利用している。これによりSOFCから発生する排熱を改質装置の水蒸気改質反応に無駄なく使用しつつ、水蒸気改質反応に要する熱量が不足する場合には改質装置内で酸化発熱反応を進行させて熱量を補うのである。   For example, Patent Document 1 discloses an SOFC system that includes an SOFC and a reformer and that is thermally independent. The reformer has a reforming section and an oxidation heating section, and uses a combination of exhaust heat generated from SOFC and heat generated in the oxidation heating section as a heat source for the steam reforming reaction in the reforming section. Yes. As a result, the exhaust heat generated from the SOFC can be used without waste for the steam reforming reaction of the reformer, and when the amount of heat required for the steam reforming reaction is insufficient, the oxidation exothermic reaction proceeds in the reformer and the amount of heat is increased. Is supplemented.

更に、SOFCからの輻射熱を各種装置の熱源として利用するSOFCシステムも知られている。   Furthermore, an SOFC system that uses radiant heat from the SOFC as a heat source for various devices is also known.

例えば、特許文献2は、SOFCからの輻射熱を直接、吸熱反応容器に導いて熱源とするSOFCシステムを開示している。SOFCにおける発電反応の排熱はその外表面からの輻射熱によってSOFCに隣接する吸熱反応容器に伝熱されるとともに、断熱容器内部の未反応の空気を熱媒として吸熱反応容器に導いても熱供給するのである。   For example, Patent Document 2 discloses an SOFC system in which radiant heat from an SOFC is directly guided to an endothermic reaction vessel and used as a heat source. The exhaust heat of the power generation reaction in the SOFC is transferred to the endothermic reaction vessel adjacent to the SOFC by radiant heat from the outer surface, and heat is supplied even if the unreacted air inside the heat insulation vessel is led to the endothermic reaction vessel as a heat medium. It is.

更に、特許文献3は、SOFCからの輻射熱を改質装置の熱源に利用したSOFCシステムを開示している。灯油を水素や二酸化炭素、一酸化炭素などの低炭素化合物に改質するための改質装置は、SOFCシステム内の輻射伝熱の利用可能な位置に配置されている。かかるSOFCシステムでは、改質装置のための独立した熱源を有さないためエネルギー効率を向上せしめることが出来ると述べている。
特開2007−227237号公報 特開2005−174551号公報 特開2007−179885号公報
Further, Patent Document 3 discloses an SOFC system that uses radiant heat from the SOFC as a heat source of the reformer. A reformer for reforming kerosene to low carbon compounds such as hydrogen, carbon dioxide, and carbon monoxide is disposed at a position where radiant heat transfer is available in the SOFC system. The SOFC system states that energy efficiency can be improved because it does not have an independent heat source for the reformer.
JP 2007-227237 A JP 2005-174551 A Japanese Patent Laid-Open No. 2007-179885

上記したように高い温度で運転されるSOFCは、他の電解質形の燃料電池に比べてエネルギー効率において優れる。   As described above, the SOFC operated at a high temperature is superior in energy efficiency as compared with other electrolyte fuel cells.

そこで本発明は、より高いエネルギー効率で安定して発電を行うことが出来るとともに、コンパクトな固体酸化物形燃料電池モジュールを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a compact solid oxide fuel cell module that can stably generate power with higher energy efficiency.

本発明は、軸線方向の端部の一方を上部断熱壁で閉塞した筒状の断熱容器の内部に固体酸化物形燃料電池セルを収容した燃料電池モジュールである。前記燃料電池セルを1又は複数収容するセル部空間、及び、前記燃料電池セルへ導入する導入ガスと前記燃料電池セルからの排出ガスとの間で熱交換を行う熱交換器ユニットを収容する予熱部空間、に前記断熱容器の内部を仕切る前記軸線方向に略平行な内部断熱隔壁と、前記軸線方向の前記端部の他方において前記セル部空間を閉塞する下部断熱壁と、前記上部断熱壁の近傍において前記セル部空間及び前記予熱部空間を連通する前記内部断熱隔壁に設けられた連通口と、からなることを特徴とする。   The present invention is a fuel cell module in which a solid oxide fuel cell is accommodated in a cylindrical heat insulating container in which one end in an axial direction is closed with an upper heat insulating wall. A pre-heater that houses a cell space that houses one or more of the fuel cells, and a heat exchanger unit that exchanges heat between the introduced gas introduced into the fuel cells and the exhaust gas from the fuel cells. An internal heat insulating partition that is substantially parallel to the axial direction partitioning the interior of the heat insulating container into a partial space, a lower heat insulating wall that closes the cell partial space at the other end of the axial direction, and an upper insulating wall And a communication port provided in the internal heat insulating partition communicating with the cell part space and the preheating part space in the vicinity.

本発明によれば、高温のSOFCからの輻射熱をセル部空間に閉じこめることができて、SOFCを安定して運転することが出来るのである。また、熱伝達媒体であるSOFCからの排出ガスはセル部空間から予熱部空間に連通口を介してより短い距離で導くことができて、エネルギー損失をより低減できるのである。また、セル部空間と内部断熱隔壁で隔てられた予熱部空間において、導入ガスは排出ガスにより予加熱された後にSOFCに導入されるからSOFCの温度変動を低減できて、SOFCを安定して運転することが出来るのである。また、セル部空間及び予熱部空間は1つの断熱容器の内部を内部断熱隔壁で仕切って設けられるからSOFCモジュールをコンパクトにすることが出来るのである。すなわち、高いエネルギー効率を有するとともにコンパクトな固体酸化物形燃料電池モジュールを提供できるのである。   According to the present invention, radiant heat from a high-temperature SOFC can be confined in the cell space, and the SOFC can be operated stably. Further, the exhaust gas from the SOFC, which is a heat transfer medium, can be led from the cell space to the preheating space via a communication port at a shorter distance, and energy loss can be further reduced. In addition, in the preheating part space separated by the cell part space and the internal heat insulating partition, the introduced gas is preheated by the exhaust gas and then introduced into the SOFC, so the temperature fluctuation of the SOFC can be reduced and the SOFC can be operated stably. It can be done. Further, since the cell part space and the preheating part space are provided by partitioning the inside of one heat insulating container with an internal heat insulating partition, the SOFC module can be made compact. That is, it is possible to provide a compact solid oxide fuel cell module having high energy efficiency.

本発明の1つの態様において、燃料電池モジュールは、固体酸化物形燃料電池セル(以下SOFCと称する。)を内部に収容する円筒状又は多角形断面を有する角筒状の筒状断熱容器を含む。かかる断熱容器は、その内部空間をセル部空間と予熱部空間とに仕切る内部断熱隔壁を備える。内部断熱隔壁は、断熱容器の軸線方向に略平行であって、断熱容器内部を2つの空間に仕切るのである。断熱容器の軸線方向の一端部には筒状の断熱容器の上部を閉塞するための上部断熱壁を具備し、他端部には少なくともセル部空間の下部を閉塞するための下部断熱壁を備える。すなわち、セル部空間は筒状断熱容器の内部において内部断熱隔壁及び下部断熱壁によって画定されているのである。   In one aspect of the present invention, a fuel cell module includes a cylindrical heat insulating container having a cylindrical or polygonal cross section that houses a solid oxide fuel cell (hereinafter referred to as SOFC) inside. . Such a heat insulating container includes an internal heat insulating partition that partitions the internal space into a cell space and a preheating space. The inner heat insulating partition is substantially parallel to the axial direction of the heat insulating container and partitions the heat insulating container into two spaces. One end of the heat insulating container in the axial direction is provided with an upper heat insulating wall for closing the upper part of the cylindrical heat insulating container, and the other end is provided with a lower heat insulating wall for closing at least the lower part of the cell part space. . That is, the cell space is defined by the inner heat insulating partition and the lower heat insulating wall in the cylindrical heat insulating container.

内部断熱隔壁の上部、すなわち上部断熱壁近傍にはセル部空間と予熱部空間とを連通する連通口を備える。セル部空間にはSOFCを1又は複数収容する。断熱容器内部の予熱部空間にはSOFCへ導入する導入ガスと、SOFCから排出される排出ガスと、の間で熱交換を行うための熱交換器ユニットが収容される。つまり、SOFCの発電反応によって生ずる熱は、排出ガスを熱媒体としてセル部空間から連通口を介して予熱部空間に導かれて、熱交換器ユニットでSOFCに導入される導入ガスを加熱するのである。なお、熱交換器ユニットの内部には、断熱容器の軸線方向、すなわち熱交換器ユニットの軸線方向に対して垂直方向に繰り返し流れる蛇行通路が設けられて、軸線方向に流れる導入ガスとの接触経路長さを長じることで熱交換効率を高めることが出来るのである。   In the upper part of the inner heat insulating partition wall, that is, in the vicinity of the upper heat insulating wall, a communication port for communicating the cell part space and the preheating part space is provided. One or more SOFCs are accommodated in the cell space. A heat exchanger unit for performing heat exchange between the introduced gas introduced into the SOFC and the exhaust gas discharged from the SOFC is accommodated in the preheating space inside the heat insulating container. In other words, the heat generated by the power generation reaction of the SOFC is led from the cell space to the preheating space through the communication port using the exhaust gas as a heat medium, and heats the introduced gas introduced into the SOFC by the heat exchanger unit. is there. In addition, a meandering passage that repeatedly flows in a direction perpendicular to the axial direction of the heat insulating unit, that is, the axial direction of the heat exchanger unit is provided inside the heat exchanger unit, and a contact path with the introduced gas flowing in the axial direction. Heat exchange efficiency can be increased by increasing the length.

上記態様によれば、セル部空間から予熱部空間への通路は内部断熱隔壁に設けられた連通口のみであるため、高温のSOFCからの輻射熱はセル部空間に効率的に閉じこめることができて、SOFCの表面温度の変動を防ぎ、SOFCを安定して運転出来るのである。なお、断熱容器内面、内部断熱隔壁、上部断熱壁及び下部断熱壁のセル部空間に向けた面に輻射熱反射膜を与えると、輻射熱をセル部空間により効率よく閉じこめることが出来る。これによりSOFCの表面温度の変動をより低減できるので、SOFCからの排出ガスの温度を高温に維持することができるのである。   According to the above aspect, since the passage from the cell part space to the preheating part space is only the communication port provided in the internal heat insulating partition wall, the radiant heat from the high temperature SOFC can be effectively confined in the cell part space. Thus, fluctuations in the surface temperature of the SOFC can be prevented and the SOFC can be operated stably. In addition, if a radiant heat reflective film is provided on the surfaces of the heat insulating container inner surface, the inner heat insulating partition, the upper heat insulating wall, and the lower heat insulating wall facing the cell space, the radiant heat can be efficiently confined in the cell space. As a result, fluctuations in the surface temperature of the SOFC can be further reduced, so that the temperature of the exhaust gas from the SOFC can be maintained at a high temperature.

また、熱伝達媒体であるSOFCからの排出ガスは安定して高温に維持されたセル部空間から予熱部空間に連通口を介してより短い距離で導くことができるから、排出ガスの移動に伴うエネルギー損失をより低減できるのである。   Further, the exhaust gas from the SOFC, which is a heat transfer medium, can be guided from the cell part space stably maintained at a high temperature to the preheating part space through a communication port at a shorter distance. Energy loss can be further reduced.

また、セル部空間と内部断熱隔壁で隔てられた予熱部空間において、導入ガスは排出ガスにより予め加熱されてからSOFCに導入されるので、SOFCの温度変動、すなわち温度の低下を減ずることができて、もってSOFCを安定して運転することができるのである。   In addition, in the preheating part space separated by the cell part space and the internal heat insulating partition, the introduced gas is preheated by the exhaust gas and then introduced into the SOFC, so that the temperature fluctuation of the SOFC, that is, the temperature drop can be reduced. Thus, the SOFC can be operated stably.

また、セル部空間及び予熱部空間は1つの断熱容器の内部を内部断熱隔壁によって仕切るようにして設けられる簡単な構造であるから、上記したような高いエネルギー効率を達成するSOFCモジュールを家庭用に設置することも可能な程度にまでよりコンパクトにすることが出来るのである。   In addition, since the cell space and the preheating space have a simple structure provided such that the inside of one heat insulating container is partitioned by an internal heat insulating partition, the SOFC module that achieves high energy efficiency as described above is used for home use. It can be made more compact to the extent that it can be installed.

以上の如く、断熱容器の外部に漏出する熱エネルギーを非常に小さく抑えることが出来るから、発電反応により生ずる熱によって高いエネルギー効率を達成し得るとともに、コンパクトな固体酸化物形燃料電池モジュールを提供できるのである。   As described above, since the heat energy leaking to the outside of the heat insulating container can be suppressed to a very low level, high energy efficiency can be achieved by the heat generated by the power generation reaction, and a compact solid oxide fuel cell module can be provided. It is.

なお、SOFCは、導入ガスの少なくとも一部を水素及び/又は一酸化炭素に改質せしめながら発電を行う直接内部改質形の燃料電池セルであっても良い。導入ガスの改質のための水蒸気改質反応は吸熱反応であるが、上記した如く、SOFCの温度変動を低減できるような高い熱効率を達成できるので、直接内部改質形の燃料電池セルからなるSOFCであっても、これを安定して運転することができるのである。   Note that the SOFC may be a direct internal reforming fuel cell that generates power while reforming at least a part of the introduced gas into hydrogen and / or carbon monoxide. Although the steam reforming reaction for reforming the introduced gas is an endothermic reaction, as described above, it is possible to achieve high thermal efficiency that can reduce the temperature fluctuation of the SOFC, so that it consists of a direct internal reforming fuel cell. Even an SOFC can be operated stably.

また、SOFCへ導入する導入ガスのうちの少なくとも1つは、例えば炭化水素系の燃料であって、例えばメタンなどのガスであってもよいが、SOFCモジュール内に導入してガス化させる液体であってもよい。すなわち、液体原燃料は、該モジュール内で気化させることができるのである。かかる場合、モジュール外部に液体燃料を気化させるための気化器などを設置する必要がないから、コンパクトなSOFCシステムを提供できるのである。さらに、上記したようなエネルギー効率の高いSOFCモジュールの内部にて液体を気化させることができるから、通常の気化器を別途設ける場合に比べてもSOFCシステム全体としての熱効率を高めることができ得るのである。   In addition, at least one of the introduction gases to be introduced into the SOFC may be, for example, a hydrocarbon-based fuel, for example, a gas such as methane, but is a liquid that is introduced into the SOFC module and gasified. There may be. That is, the liquid raw fuel can be vaporized in the module. In such a case, it is not necessary to install a vaporizer or the like for vaporizing liquid fuel outside the module, so that a compact SOFC system can be provided. Furthermore, since the liquid can be vaporized inside the SOFC module having high energy efficiency as described above, the thermal efficiency of the SOFC system as a whole can be increased compared to the case where a normal vaporizer is separately provided. is there.

更に、連通口近傍にはSOFCに導入される導入ガスを加熱するための加熱器が設けられてもよい。SOFCモジュールの起動時や導入ガスの温度が低下したような場合、特に、上記した如く、液体を原燃料としてSOFCモジュールに導入する場合などにSOFCへの導入ガスの温度を上げることができて、SOFCを安定して運転できるのである。   Furthermore, a heater for heating the introduced gas introduced into the SOFC may be provided in the vicinity of the communication port. When starting the SOFC module or when the temperature of the introduced gas is lowered, especially when introducing liquid as raw fuel into the SOFC module, as described above, the temperature of the introduced gas to the SOFC can be increased. The SOFC can be operated stably.

なお、上部断熱壁及び/又は下部断熱壁を断熱容器から着脱自在にできると、断熱容器内部のメンテナンスが容易になるので好ましい。   In addition, it is preferable that the upper heat insulating wall and / or the lower heat insulating wall be detachable from the heat insulating container because maintenance inside the heat insulating container becomes easy.

次に本発明による実施例の1つである燃料電池モジュールについて、図1乃至図8を参照しつつ詳細に説明する。   Next, a fuel cell module according to one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1に示すように、燃料電池モジュール1は、略円筒状の断熱容器(2,4,5)の内部に、後述する直接内部改質型のSOFC40を缶体10’内に1又は複数収容した燃料電池セルアセンブリ10、酸化剤ガス管16’及び混合ガス管17’を介して燃料電池セルアセンブリ10に導入される導入ガスと排出ガス管19を介して燃料電池セルアセンブリ10から排出される排出ガスとの間で熱交換を行うための熱交換器ユニット12などを収容してなる。後述するように内部断熱隔壁3によってその内部を区切られた断熱容器(2,4,5)の内部の空間の形態は図1からわかるように、軸線を含む断面において「の」の字型となっている。   As shown in FIG. 1, the fuel cell module 1 includes one or a plurality of direct internal reforming SOFCs 40, which will be described later, in a can body 10 'in a substantially cylindrical heat insulating container (2, 4, 5). The fuel cell assembly 10, the oxidant gas pipe 16 ′ and the mixed gas pipe 17 ′ are introduced into the fuel battery cell assembly 10 through the exhaust gas pipe 19 and the exhaust gas pipe 19 is discharged from the fuel battery cell assembly 10. A heat exchanger unit 12 for exchanging heat with the exhaust gas is accommodated. As will be described later, as can be seen from FIG. 1, the shape of the space inside the heat insulating container (2, 4, 5) partitioned by the internal heat insulating partition 3 is "" It has become.

詳細には、断熱容器(2,4,5)の一部を構成する断熱容器本体2は、ステンレスなどの金属材料からなる二重円筒の内部を真空引きしたコア真空断熱缶2aの内周面及び外周面に沿って断熱材2bを与えた三重断熱容器である。更に、断熱材2bの外周面に沿って外壁材2cが与えられている。   Specifically, the heat insulating container body 2 constituting a part of the heat insulating container (2, 4, 5) is an inner peripheral surface of a core vacuum heat insulating can 2a in which a double cylinder made of a metal material such as stainless steel is evacuated. And it is the triple heat insulation container which provided the heat insulating material 2b along the outer peripheral surface. Furthermore, the outer wall material 2c is given along the outer peripheral surface of the heat insulating material 2b.

筒状の断熱容器本体2の内部空間には、円筒状の断熱容器本体2の軸線と略平行な主面を有する板状の内部断熱隔壁3が設けられている。この内部断熱隔壁3によって、断熱容器本体2の内部空間は、セル部空間6及び予熱部空間7の2つの空間に仕切られている。内部断熱隔壁3は、その内部を真空引きしたコア真空断熱缶3aを、断熱材3bによって挟み込んだ三重断熱板状部材である。内部断熱隔壁3には、セル部空間6及び予熱部空間7の間を連通する小窓である連通口8が設けられている。かかる連通口8は、例えば内部断熱隔壁3の上方端部と後述する上部断熱壁4との間に設けられた間隙であっても良い。セル部空間6に収容される後述する燃料電池セルアセンブリ10からの輻射熱をセル部空間6に効率的に閉じこめるためには、連通口8の断面積がなるべく小であることが好ましい。更に、例えば、連通口8を通過するガス通路以外の部分を断熱材によって封止しても良い。   A plate-like internal heat insulating partition wall 3 having a main surface substantially parallel to the axis of the cylindrical heat insulating container main body 2 is provided in the internal space of the cylindrical heat insulating container main body 2. By the internal heat insulating partition wall 3, the internal space of the heat insulating container body 2 is partitioned into two spaces, a cell space 6 and a preheating space 7. The internal heat insulating partition 3 is a triple heat insulating plate-like member in which a core vacuum heat insulating can 3a whose inside is evacuated is sandwiched between heat insulating materials 3b. The internal heat insulating partition 3 is provided with a communication port 8 that is a small window that allows communication between the cell space 6 and the preheating space 7. For example, the communication port 8 may be a gap provided between an upper end portion of the internal heat insulating partition 3 and an upper heat insulating wall 4 described later. In order to efficiently confine radiant heat from a fuel cell assembly 10 (described later) accommodated in the cell space 6 to the cell space 6, the cross-sectional area of the communication port 8 is preferably as small as possible. Furthermore, for example, a portion other than the gas passage that passes through the communication port 8 may be sealed with a heat insulating material.

上部断熱壁4は、その内部を真空引きしたコア真空断熱缶4aを断熱材4bによって挟んだ円盤状の三重断熱部材である。なお、頂面にはこれに沿って外壁材4cが与えられている。上部断熱壁4は、断熱容器本体2の軸線方向の一方の端部である上方端部を閉塞するようにして断熱容器本体2と開閉自在に組み合わされている。すなわち、上部断熱壁4は、留め金9によって断熱容器本体2に着脱自在に係合されており、セル部空間6及び予熱部空間7の上部を開閉自在に閉塞しているのである。つまり、操作者が留め金9を操作して上部断熱壁4を断熱容器本体2から外すことができて、セル部空間6及び予熱部空間7の内部に収容されている燃料電池セルアセンブリ10及び熱交換器ユニット12などのメンテナンスを操作性良く、しかも容易に行うことを可能とさせるのである。   The upper heat insulating wall 4 is a disc-shaped triple heat insulating member in which a core vacuum heat insulating can 4a whose inside is evacuated is sandwiched between heat insulating materials 4b. In addition, the outer wall material 4c is given to the top surface along this. The upper heat insulating wall 4 is combined with the heat insulating container body 2 so as to be openable and closable so as to close an upper end which is one end in the axial direction of the heat insulating container main body 2. That is, the upper heat insulating wall 4 is detachably engaged with the heat insulating container body 2 by the clasp 9 and closes the upper portions of the cell portion space 6 and the preheating portion space 7 so as to be freely opened and closed. That is, the operator can operate the clasp 9 to remove the upper heat insulating wall 4 from the heat insulating container body 2, and the fuel cell assembly 10 accommodated in the cell space 6 and the preheating space 7 and The maintenance of the heat exchanger unit 12 and the like can be easily performed with good operability.

下部断熱壁5は、上部断熱壁4と同様に、その内部を真空引きしたコア真空断熱缶5aを断熱材5bにて挟み込んだ三重断熱部材である。なお、下部断熱壁5の底面には外壁材5cを与えることが好ましい。下部断熱壁5は、断熱容器本体2の軸線方向の下方端部において、セル部空間6を閉塞するように断熱容器本体2と開閉自在に組み合わされている。すなわち、下部断熱壁5は、留め金9によって断熱容器本体2に着脱自在に係合されて、セル部空間6の下部を開閉自在に閉塞しているのである。つまり、上部断熱壁4と同様に、操作者が留め金9を操作して下部断熱壁5を断熱容器本体2から外すことができて、セル部空間6の内部に収容されている燃料電池セルアセンブリ10のメンテナンスを操作性良く、しかも容易に行うことを可能とさせるのである。   Similarly to the upper heat insulating wall 4, the lower heat insulating wall 5 is a triple heat insulating member in which a core vacuum heat insulating can 5a whose inside is evacuated is sandwiched between heat insulating materials 5b. In addition, it is preferable to give the outer wall material 5c to the bottom face of the lower heat insulating wall 5. The lower heat insulating wall 5 is combined with the heat insulating container body 2 so as to be openable and closable so as to close the cell space 6 at the lower end in the axial direction of the heat insulating container body 2. That is, the lower heat insulating wall 5 is detachably engaged with the heat insulating container body 2 by the clasp 9 to close the lower part of the cell part space 6 so as to be opened and closed. That is, similarly to the upper heat insulating wall 4, the operator can operate the clasp 9 to remove the lower heat insulating wall 5 from the heat insulating container body 2, and the fuel cell accommodated in the cell space 6. Maintenance of the assembly 10 can be easily performed with good operability.

ここで、断熱容器本体2と、上部断熱壁4及び下部断熱壁5との当接部分T1において、断熱容器本体2のコア真空断熱缶2aはその内周及び外周を挟む断熱材2bよりも上下方向に突出しているのである。突出部は、上部断熱壁4の断熱材4b及び下部断熱壁5の断熱材5bに形成された凹部に嵌合された構造となっている。好ましくはコア真空断熱缶2aはコア真空断熱缶4a及び5aにそれぞれ当接している。   Here, in the contact portion T1 between the heat insulating container body 2 and the upper heat insulating wall 4 and the lower heat insulating wall 5, the core vacuum heat insulating can 2a of the heat insulating container main body 2 is above and below the heat insulating material 2b sandwiching the inner periphery and outer periphery thereof. It protrudes in the direction. The protrusion has a structure that is fitted into a recess formed in the heat insulating material 4 b of the upper heat insulating wall 4 and the heat insulating material 5 b of the lower heat insulating wall 5. Preferably, the core vacuum insulation can 2a is in contact with the core vacuum insulation cans 4a and 5a, respectively.

また、内部断熱隔壁3の下部断熱壁5に当接する部分T2において、コア真空断熱缶3aは断熱材3bに対して下に向けて突出しており、下部断熱壁5の断熱材5bに形成された凹部に嵌合されている。好ましくはコア真空断熱缶3aはコア真空断熱缶5aに当接している。   The core vacuum heat insulating can 3a protrudes downward with respect to the heat insulating material 3b at the portion T2 of the inner heat insulating partition 3 that contacts the lower heat insulating wall 5, and is formed on the heat insulating material 5b of the lower heat insulating wall 5. It is fitted in the recess. Preferably, the core vacuum heat insulating can 3a is in contact with the core vacuum heat insulating can 5a.

更に、図示しないが、内部断熱隔壁3と断熱容器本体2とが当接する部分(図1の紙面手前側及び奥側)においても同様のはめ込み構造となっている。   Further, although not shown in the drawing, a similar fitting structure is also formed in the portions where the internal heat insulating partition wall 3 and the heat insulating container body 2 abut (the front side and the back side in FIG. 1).

上記したようなコア真空断熱缶(2a,3a,4a,5a)と断熱材(2b,3b,4b,5b)の配置により、断熱容器(2,4,5)の断熱性をより高めることができるのである。すなわち、特にセル部空間6は、連通口8以外をコア真空断熱缶(2a,3a,4a,5a)によって隙間無く覆うため、断熱容器外部への熱の散逸を大幅に低減することが出来るのである。なお、セル部空間6を包囲する断熱容器本体2、内部断熱隔壁3、上部断熱壁4及び下部断熱壁5の一部を鏡面仕上げとしたり、輻射熱反射膜(2d,3d,4d,5d)が貼付け又はコーティングされたりしていることが好ましい。輻射熱反射膜(2d,3d,4d,5d)により、セル部空間6に収容される後述する燃料電池セルアセンブリ10からの輻射熱をセル部空間6に効率的に閉じこめるのである。   By arranging the core vacuum heat insulating cans (2a, 3a, 4a, 5a) and the heat insulating materials (2b, 3b, 4b, 5b) as described above, the heat insulating properties of the heat insulating containers (2, 4, 5) can be further improved. It can be done. That is, since the cell space 6 is covered with the core vacuum insulation cans (2a, 3a, 4a, 5a) without any gaps, the heat dissipation to the outside of the heat insulation container can be greatly reduced. is there. A part of the heat insulating container body 2, the inner heat insulating partition wall 3, the upper heat insulating wall 4 and the lower heat insulating wall 5 surrounding the cell space 6 are mirror-finished or a radiant heat reflecting film (2d, 3d, 4d, 5d) is provided. It is preferably pasted or coated. The radiant heat reflection film (2d, 3d, 4d, 5d) efficiently confines radiant heat from a fuel cell assembly 10 (described later) accommodated in the cell part space 6 to the cell part space 6.

セル部空間6に燃料電池セルアセンブリ10からの輻射熱を閉じこめることで、セル部空間6内に存在するガス温度の変動を低減し、すなわちこれを高温に維持して燃料電池セルアセンブリ10の熱変動を低減できるのである。   By confining the radiant heat from the fuel cell assembly 10 in the cell space 6, fluctuations in the gas temperature existing in the cell space 6 are reduced, that is, the heat fluctuations of the fuel cell assembly 10 are maintained while maintaining the high temperature. Can be reduced.

更に、輻射熱反射膜(2d,3d,4d,5d)により断熱材(2b,3b,4b,5b)の過熱をも防止することもできて断熱容器の寿命を向上させ得るのである。   Furthermore, the heat insulating material (2b, 3b, 4b, 5b) can be prevented from being overheated by the radiant heat reflecting film (2d, 3d, 4d, 5d), and the life of the heat insulating container can be improved.

また、コア真空断熱缶(2a,3a,4a,5a)の内部には、セラミック粒子等の熱伝導率の低い材料からなる充填材を充填されていることが好ましい。コア真空断熱缶(2a,3a,4a,5a)の温度が上昇して耐力が減じられても、缶のつぶれを防止できるのである。しかも缶壁と充填剤が接触していても、充填剤は熱伝導率が低いから熱損失はほとんど生じないのである。   Moreover, it is preferable that the core vacuum heat insulating can (2a, 3a, 4a, 5a) is filled with a filler made of a material having low thermal conductivity such as ceramic particles. Even if the temperature of the core vacuum insulation can (2a, 3a, 4a, 5a) rises and the proof stress is reduced, the can can be prevented from being crushed. Moreover, even if the can wall and the filler are in contact with each other, heat loss hardly occurs because the filler has low thermal conductivity.

なお、上部断熱壁4及び/又は下部断熱壁5は、必要に応じて断熱容器本体2と一体に設けられていても良い。また、断熱容器本体2、内部断熱隔壁3、上部断熱壁4及び/又は下部断熱壁5は、必要に応じて他の公知の断熱材を用いても良い。更に、断熱容器本体2の形状は筒状であれば適宜、角筒状、例えば四角筒状や六角筒状などの多角筒状であっても良い。   The upper heat insulating wall 4 and / or the lower heat insulating wall 5 may be provided integrally with the heat insulating container body 2 as necessary. Moreover, you may use another well-known heat insulating material for the heat insulation container main body 2, the internal heat insulation partition 3, the upper heat insulation wall 4, and / or the lower heat insulation wall 5 as needed. Furthermore, as long as the shape of the heat insulation container main body 2 is cylindrical, it may be a rectangular tube, for example, a polygonal tube such as a square tube or a hexagonal tube.

ここで燃料電池セルアセンブリ10に含まれるSOFC40は、固体酸化物形の燃料電池セルであることが好ましく、特にその種類は限定されないが、直接内部改質型の固体酸化物形燃料電池セルであっても本発明による効果は有効である。すなわち、本発明によれば、後述するようにSOFC40上での改質に伴う熱量吸収による発電効率の低減などを抑制することができて、高いエネルギー効率を有するとともにコンパクトな固体酸化物形燃料電池モジュールを提供できるのである。   Here, the SOFC 40 included in the fuel cell assembly 10 is preferably a solid oxide fuel cell, and the type thereof is not particularly limited, but is a direct internal reforming solid oxide fuel cell. However, the effect of the present invention is effective. That is, according to the present invention, as will be described later, it is possible to suppress a reduction in power generation efficiency due to heat absorption associated with reforming on the SOFC 40, and to achieve high energy efficiency and a compact solid oxide fuel cell. Modules can be provided.

本実施例に用いられる直接内部改質形のSOFC40について、図1に図2及び図3を併せて説明する。直接内部改質形のSOFC40は、水蒸気改質反応を燃料極41上で生じながら、生成したCOやHからなる燃料ガスによって直ちに発電反応を行うのである。このようなSOFC40は、公知の固体酸化物からなる電解質42の両側に多孔質からなる燃料極(アノード)41及び空気極(カソード)43を設けたサンドイッチ構造を有する。空気極43の外側には、酸化剤ガス管16’(特に図1参照)によって空気等の酸化剤ガスが導かれる。一方、燃料極41の外側には、混合ガス管17’(特に図1参照)によって炭化水素系燃料ガス及び水蒸気からなる導入ガスが導かれる。空気極43で電子を受け取った酸化剤ガス中の酸素は、酸素イオンとなって電解質42を通って燃料極41に移動する。燃料極41では、導入ガスが多孔質体からなる燃料極41内に担持された公知の白金族系触媒(図示せず)などに接触して水蒸気改質反応により一酸化炭素や水素からなる燃料ガスを生成するのである。かかる水蒸気改質反応により生じた一酸化炭素や水素は、電解質42を介して供給される酸素イオンと反応して水及び二酸化炭素を生じるとともに、燃料極41に電子を放出するのである。一方、反応によって生じた水、二酸化炭素及び未燃焼の燃料ガスは熱を帯びた排出ガスとしてSOFC40から排出ガス管19(特に図1参照)を通って排出されるのである。 A direct internal reforming SOFC 40 used in this embodiment will be described with reference to FIGS. The direct internal reforming SOFC 40 immediately performs a power generation reaction with the generated fuel gas composed of CO and H 2 while causing a steam reforming reaction on the fuel electrode 41. Such an SOFC 40 has a sandwich structure in which a porous fuel electrode (anode) 41 and an air electrode (cathode) 43 are provided on both sides of an electrolyte 42 made of a known solid oxide. An oxidant gas such as air is guided to the outside of the air electrode 43 by an oxidant gas pipe 16 ′ (see particularly FIG. 1). On the other hand, an introduction gas composed of a hydrocarbon fuel gas and water vapor is guided to the outside of the fuel electrode 41 by a mixed gas pipe 17 ′ (see particularly FIG. 1). Oxygen in the oxidant gas that has received electrons at the air electrode 43 becomes oxygen ions and moves to the fuel electrode 41 through the electrolyte 42. In the fuel electrode 41, a fuel made of carbon monoxide or hydrogen is brought into contact with a known platinum group catalyst (not shown) supported in the fuel electrode 41 made of a porous material by a steam reforming reaction. It produces gas. Carbon monoxide and hydrogen generated by the steam reforming reaction react with oxygen ions supplied through the electrolyte 42 to generate water and carbon dioxide, and discharge electrons to the fuel electrode 41. On the other hand, water, carbon dioxide and unburned fuel gas generated by the reaction are discharged from the SOFC 40 through the exhaust gas pipe 19 (see particularly FIG. 1) as a heated exhaust gas.

更に、図1に併せて図4乃至図6を参照すると、予熱部空間7には、排出ガス管19によって燃料電池セルアセンブリ10のSOFC40から排出される排出ガスと、酸化剤ガス管16’及び混合ガス管17’によって燃料電池セルアセンブリ10のSOFC40に供給される導入ガスとの間で熱交換を行う熱交換器ユニット12などが収容されている。   Further, referring to FIGS. 4 to 6 in conjunction with FIG. 1, the preheating space 7 has an exhaust gas exhausted from the SOFC 40 of the fuel cell assembly 10 by the exhaust gas pipe 19 and an oxidant gas pipe 16 ′ and A heat exchanger unit 12 that performs heat exchange with the introduced gas supplied to the SOFC 40 of the fuel cell assembly 10 by the mixed gas pipe 17 ′ is accommodated.

熱交換器ユニット12は、予熱部空間7の内部にほぼ隙間無く収容される金属からなる筐体33を有する。筐体33の下部には、酸化剤ガスを貯留するための下部酸化剤ガス室21、水を貯留するための加熱プール22及び灯油などの液体からなる炭化水素系の原燃料を貯留するための原燃料室23が設けられている。   The heat exchanger unit 12 has a housing 33 made of metal that is accommodated in the preheating part space 7 with almost no gap. A lower oxidant gas chamber 21 for storing an oxidant gas, a heating pool 22 for storing water, and a hydrocarbon-based raw fuel made of a liquid such as kerosene are stored at the lower part of the housing 33. A raw fuel chamber 23 is provided.

下部酸化剤ガス室21は、筐体33の外部から酸化剤ガス導入口13を介して酸化剤ガスを導き、上方へ向けて(図4に示すX方向を鉛直方向とする。)複数の酸化剤ガス熱交換配管25を伸延させて、筐体33の上部に設けられた上部酸化剤ガス室35に連通している。   The lower oxidant gas chamber 21 guides the oxidant gas from the outside of the housing 33 through the oxidant gas inlet 13 and moves upward (the X direction shown in FIG. 4 is a vertical direction). The agent gas heat exchange pipe 25 is extended to communicate with an upper oxidant gas chamber 35 provided at the upper part of the housing 33.

加熱プール22は、筐体33の外部から水導入口14を介して水を導き、X方向と平行になるように上方へ向けて複数の水蒸気熱交換配管26を伸延させて、筐体33の上部に設けられた水蒸気排出口29に連通している。   The heating pool 22 guides water from the outside of the housing 33 through the water inlet 14 and extends a plurality of steam heat exchange pipes 26 upward so as to be parallel to the X direction. It communicates with a water vapor outlet 29 provided at the top.

原燃料室23は、筐体33の外部から原燃料導入口15を介して原燃料を導き、X方向と平行になるように上方へ向けて複数の原燃料ガス熱交換配管27を伸延させて、筐体33の上部に設けられた原燃料ガス室37に連通している。なお、原燃料にメタンなどのガス燃料を用いることもできて、かかる場合には、原燃料室23と原燃料導入口15との間にガス逆流防止弁を設けることが好ましい。   The raw fuel chamber 23 guides the raw fuel from the outside of the housing 33 through the raw fuel introduction port 15 and extends a plurality of raw fuel gas heat exchange pipes 27 upward so as to be parallel to the X direction. The raw fuel gas chamber 37 provided in the upper part of the housing 33 communicates with the raw fuel gas chamber 37. A gas fuel such as methane can be used as the raw fuel. In such a case, it is preferable to provide a gas backflow prevention valve between the raw fuel chamber 23 and the raw fuel inlet 15.

熱交換器ユニット12の筐体33の内部には、酸化剤ガス熱交換配管25、水蒸気熱交換配管26及び原燃料ガス熱交換配管27の伸張するX方向に一定間隔でじゃま板32が並んでおり、各配管(25,26,27)はじゃま板32を貫通して延在している。ここで、じゃま板32は、X方向に対して垂直方向に繰り返し流れる蛇行通路を形成するように筐体33とじゃま板32の端部との間に間隙34を形成している。すなわち、X方向に並ぶじゃま板32における左右端部の間隙34が交互に左右の端部に設けられて、排出ガスの流れる流路を蛇行経路Eとするのである。なお、間隙34はじゃま板32に貫通孔を設けることであっても良い。上記した如く、排出ガスを酸化剤ガス熱交換配管25、水蒸気熱交換配管26及び原燃料ガス熱交換配管27に沿って流すのではなく、蛇行経路Eとすることにより両者の接触時間を増やすことが出来るので、排出ガスと各配管(25,26,27)内の液体又はガスとの熱交換効率を向上できるのである。また、排出ガスは各配管(25,26,27)の伸張方向に垂直にこれを包囲するようにして流れるので、各配管(25,26,27)の後方で乱流を形成し、熱交換率を向上せしめるのである。   Inside the housing 33 of the heat exchanger unit 12, baffle plates 32 are arranged at regular intervals in the extending X direction of the oxidant gas heat exchange pipe 25, the steam heat exchange pipe 26 and the raw fuel gas heat exchange pipe 27. Each pipe (25, 26, 27) extends through the baffle plate 32. Here, the baffle plate 32 forms a gap 34 between the housing 33 and the end portion of the baffle plate 32 so as to form a meandering passage that repeatedly flows in a direction perpendicular to the X direction. That is, the gaps 34 at the left and right end portions of the baffle plates 32 arranged in the X direction are alternately provided at the left and right end portions, and the flow path through which the exhaust gas flows is defined as the meandering path E. The gap 34 may be a through hole provided in the baffle plate 32. As described above, the exhaust gas does not flow along the oxidant gas heat exchange pipe 25, the steam heat exchange pipe 26, and the raw fuel gas heat exchange pipe 27, but the contact time between the two is increased by using the meandering path E. Therefore, the heat exchange efficiency between the exhaust gas and the liquid or gas in each pipe (25, 26, 27) can be improved. Further, since the exhaust gas flows so as to surround the pipes (25, 26, 27) perpendicularly to the extending direction, turbulent flow is formed behind the pipes (25, 26, 27) to exchange heat. It increases the rate.

熱交換器ユニット12の筐体33の上端部には、熱交換器ユニット12に排出ガスを導く排出ガス導入口24を備え、排出ガス管19と接続している。また、筐体33の下端部は開口しており、上記した蛇行通路Eを通った排出ガスを排出するための排出ガス排出口20となっている。排出ガス排出口20の排出ガス温度は、所定温度になるようにすることが好ましく、安定運転時にかかる設定温度にほぼなるように、断熱容器(2,3,4,5)、熱交換器ユニット12などの軸線方向長さ、及び、蛇行経路Eの長さを画定するじゃま板32の配置を決定するのである。   At the upper end of the housing 33 of the heat exchanger unit 12, an exhaust gas introduction port 24 that guides exhaust gas to the heat exchanger unit 12 is provided and connected to the exhaust gas pipe 19. Moreover, the lower end part of the housing | casing 33 is opening, and becomes the exhaust-gas discharge port 20 for discharging | emitting the exhaust gas which passed the above-mentioned meander path E. As shown in FIG. The exhaust gas temperature of the exhaust gas discharge port 20 is preferably set to a predetermined temperature, and the heat insulating container (2, 3, 4, 5) and the heat exchanger unit are set so as to be approximately the set temperature required for stable operation. The arrangement of the baffles 32 that defines the axial length, such as 12, and the length of the meander path E is determined.

熱交換器ユニット12の上部酸化剤ガス室35には、酸化剤ガス排出口28が設けられており、酸化剤ガス管16を介して、後述する加熱器11に酸化剤ガスを導く。一方、水蒸気室36には、水蒸気排出口29が設けられており、水蒸気管17を介して、加熱器11に水又は水蒸気を導く。また、原燃料ガス室37には、原燃料排出口30を設け、原燃料管18を介して加熱器11に液体原燃料又は原燃料ガスを導く。   An oxidant gas discharge port 28 is provided in the upper oxidant gas chamber 35 of the heat exchanger unit 12, and the oxidant gas is guided to the heater 11 described later via the oxidant gas pipe 16. On the other hand, the water vapor chamber 36 is provided with a water vapor outlet 29 for introducing water or water vapor to the heater 11 via the water vapor pipe 17. Further, the raw fuel gas chamber 37 is provided with a raw fuel discharge port 30, and the liquid raw fuel or the raw fuel gas is guided to the heater 11 through the raw fuel pipe 18.

なお、水蒸気熱交換配管26及び原燃料ガス熱交換配管27内において、液体を気化せしめる場合、その内部に図示しない伝熱性ビーズなどを充填することが好適である。伝熱性ビーズによって各配管(26,27)内部を流れる液体と各配管(26,27)との熱交換が促進させられるのである。かかる技術は公知である故に詳述しない。   In the case where the liquid is vaporized in the steam heat exchange pipe 26 and the raw fuel gas heat exchange pipe 27, it is preferable to fill the inside thereof with heat conductive beads or the like (not shown). Heat exchange between the liquid flowing inside each pipe (26, 27) and each pipe (26, 27) is promoted by the heat conductive beads. Such techniques are well known and will not be described in detail.

図1及び図6を参照すると、加熱器11は、セル部空間6と予熱部空間7とを結ぶ連通口8の近傍に設置される。すなわち、加熱器11は、図示したように予熱部空間7内に設置しても良いし、高温部であるセル部空間6内に設置されても良い。また、予熱部空間7及びセル部空間6にまたがって、連通口8の少なくとも一部を閉塞するように設置しても良い。加熱器11は、酸化剤ガス管16及び16’の間にあって酸化剤ガスを必要に応じて加熱し得る。また、水蒸気管17及び原燃料管18は、加熱器11内部若しくは外部で結合されて混合ガス管17’に連結されている。つまり、加熱器11は、水蒸気(若しくは、水)及び原燃料ガス(若しくは、液体原燃料)を必要に応じて加熱し得て、これらを混合して混合ガスとして排出するのである。なお、かかる位置に燃料ガスの生成を調整するためのプレ改質装置(図示せず)を設けたり、若しくは混合ガス管17’内にプレ改質材(図示せず)を配置しても良い。上記したように直接内部改質による水蒸気改質反応は吸熱反応であるため、SOFC40上での燃料ガスの生成量を調整せしめることで燃料電池モジュール1の熱バランスをコントロールし得るのである。   Referring to FIGS. 1 and 6, the heater 11 is installed in the vicinity of the communication port 8 that connects the cell space 6 and the preheating space 7. That is, the heater 11 may be installed in the preheating part space 7 as illustrated, or may be installed in the cell part space 6 that is a high temperature part. Moreover, you may install so that at least one part of the communicating port 8 may be obstruct | occluded across the preheating part space 7 and the cell part space 6. FIG. The heater 11 is between the oxidant gas pipes 16 and 16 'and can heat the oxidant gas as needed. Further, the water vapor pipe 17 and the raw fuel pipe 18 are coupled inside or outside the heater 11 and connected to the mixed gas pipe 17 ′. That is, the heater 11 can heat steam (or water) and raw fuel gas (or liquid raw fuel) as necessary, mix them, and discharge them as a mixed gas. A pre-reformer (not shown) for adjusting the generation of fuel gas may be provided at such a position, or a pre-reformer (not shown) may be disposed in the mixed gas pipe 17 ′. . Since the steam reforming reaction by direct internal reforming is an endothermic reaction as described above, the heat balance of the fuel cell module 1 can be controlled by adjusting the amount of fuel gas generated on the SOFC 40.

詳細には、図7に示すように、加熱器11は、酸化剤ガス管16から導入される酸化剤ガス、水蒸気管17から導入される水蒸気(若しくは、水)及び原燃料管18から導入される原燃料ガス(若しくは、液体原燃料)のそれぞれを個別に加熱するための加熱手段39a、39b、39cを備える。加熱手段は、電気ヒーターなど公知の各種加熱手段であってもよいが、燃料電池モジュール1に導入される原燃料を用いて燃焼可能なバーナであることが好ましい。例えば、バーナ39a、39b、39cは、これに燃料を送出するための配管に設けられたメインバルブ38e’の開度によってその出力を調整可能である。また、各バーナ39a、39b、39cはバルブ38a’、38b’、38c’を備えており、その開度によって各バーナの出力を更に個別に調整可能である。   Specifically, as shown in FIG. 7, the heater 11 is introduced from the oxidizing gas introduced from the oxidizing gas pipe 16, the steam (or water) introduced from the steam pipe 17, and the raw fuel pipe 18. Heating means 39a, 39b, and 39c for individually heating each raw fuel gas (or liquid raw fuel). The heating means may be various known heating means such as an electric heater, but is preferably a burner that can be combusted using the raw fuel introduced into the fuel cell module 1. For example, the outputs of the burners 39a, 39b, 39c can be adjusted by the opening degree of a main valve 38e 'provided in a pipe for sending fuel to the burners 39a, 39b, 39c. Further, each burner 39a, 39b, 39c is provided with valves 38a ', 38b', 38c ', and the output of each burner can be further individually adjusted by the opening degree.

ここで、加熱器11の制御方法の1つについて述べる。燃料電池セルアセンブリ10の内部の所定位置には温度を検出するための熱制御センサー38eが設けられる。バルブ38a’、38b’、38c’の開度はそれぞれ所定の開度に固定しておく。一方で、熱制御センサー38eからの検出信号に対応してバルブ38e’の開度を調整しながら原燃料のバーナ39a、39b、39cへの供給量を制御すると、その出力を制御できるのである。   Here, one method for controlling the heater 11 will be described. A thermal control sensor 38e for detecting temperature is provided at a predetermined position inside the fuel cell assembly 10. The opening degrees of the valves 38a ', 38b', 38c 'are fixed at predetermined opening degrees, respectively. On the other hand, if the supply amount of the raw fuel to the burners 39a, 39b, 39c is controlled while adjusting the opening of the valve 38e 'in response to the detection signal from the thermal control sensor 38e, the output can be controlled.

なお、加熱器11の他の制御方法として、図8に示すように、燃料電池セルアセンブリ10に導入される各ガスの温度を加熱器11の出口に設けた熱制御センサー38a、38b、38cによって検出して行ってもよい。バーナ39a、39b、39cの出力は、これら熱制御センサー38a、38b、38cからの各検出信号に対応して、それぞれバルブ38a’、38b’、38c’の開度を調整しながらその出力を個別に制御できるのである。   As another control method of the heater 11, as shown in FIG. 8, the temperature of each gas introduced into the fuel cell assembly 10 is controlled by thermal control sensors 38a, 38b, and 38c provided at the outlet of the heater 11. You may carry out by detecting. The outputs of the burners 39a, 39b, and 39c are individually output while adjusting the opening degrees of the valves 38a ', 38b', and 38c 'in response to the detection signals from the thermal control sensors 38a, 38b, and 38c. Can be controlled.

更に、図6乃至図8を参照して、加熱器11から排出される排出ガスを加熱器排出ガス管44から熱交換器ユニット12に導いてSOFC40から排出される排出ガスとともに熱供給源として用いてもよい。詳細には、バーナ39a、39b、39cに供給する空気などからなる酸化剤ガスの流量はフロー制御弁38d’によって制御できる。酸化剤ガスをバーナ39a、39b、39cの燃焼に用いられる量よりも過剰に供給すると、過剰分の酸化剤ガスは燃焼によって生じたガスと共に排出ガスとして加熱器排出ガス管44から熱交換器ユニット12に送出できるのである。加熱器排出ガス管44は、燃料電池セルアセンブリ10からの排出ガス管19と合流若しくはそれぞれ独立して、熱交換器ユニット12の上端部に備えられた加熱器排出ガス導入口(図示せず)に接続されるのである。   Further, referring to FIGS. 6 to 8, the exhaust gas discharged from the heater 11 is led from the heater exhaust gas pipe 44 to the heat exchanger unit 12 and used as a heat supply source together with the exhaust gas discharged from the SOFC 40. May be. Specifically, the flow rate of the oxidant gas including air supplied to the burners 39a, 39b, and 39c can be controlled by the flow control valve 38d '. If the oxidant gas is supplied in excess of the amount used for the combustion of the burners 39a, 39b, 39c, the excess oxidant gas is discharged from the heater exhaust gas pipe 44 as exhaust gas together with the gas generated by the combustion. 12 can be sent. The heater exhaust gas pipe 44 merges with the exhaust gas pipe 19 from the fuel cell assembly 10 or independently of the heater exhaust gas inlet (not shown) provided at the upper end of the heat exchanger unit 12. It is connected to.

なお、図1及び図6において、酸化剤ガス及び混合ガスを燃料電池セルアセンブリ10内のSOFC40の燃料極41及び空気極43に導く管路は図示していない。   1 and FIG. 6, conduits for guiding the oxidant gas and the mixed gas to the fuel electrode 41 and the air electrode 43 of the SOFC 40 in the fuel cell assembly 10 are not shown.

次に図1乃至図8を参照しつつ、上記した燃料電池モジュール1における動作について説明する。   Next, the operation of the fuel cell module 1 will be described with reference to FIGS.

本実施例においては、液体若しくはガスからなる原燃料を使用できるが、ここでは液体原燃料を用いる場合について述べる。液体原燃料は、灯油や合成灯油、例えば、1ppm以下の硫黄分のパラフィン系合成液体原燃料であると、特に直接内部改質形のSOFC40であっても高い熱効率を得ることが出来て好ましい。しかしながら原燃料はこれに限定されるものではない。   In this embodiment, a raw fuel made of liquid or gas can be used. Here, a case where a liquid raw fuel is used will be described. The liquid raw fuel is preferably kerosene or synthetic kerosene, for example, a paraffinic synthetic liquid raw fuel having a sulfur content of 1 ppm or less, even if it is a direct internal reforming type SOFC 40, because high thermal efficiency can be obtained. However, the raw fuel is not limited to this.

特に、図1、図4、図6、図7及び図8に示すように、燃料電池モジュール1の起動時にあっては、酸化剤ガスは、酸化剤ガス導入口13から熱交換器ユニット12へ導かれ、熱交換器ユニット12内の酸化剤ガス熱交換配管25を通り、酸化剤ガス排出口28及び酸化剤ガス管16を介して、加熱器11に導かれる。加熱器11ではバーナ39aにより酸化剤ガスを加熱して、酸化剤ガス管16’を介して燃料電池セルアセンブリ10内のSOFC40の空気極43(図3参照)に導くのである。   In particular, as shown in FIGS. 1, 4, 6, 7, and 8, when the fuel cell module 1 is started, the oxidant gas is supplied from the oxidant gas inlet 13 to the heat exchanger unit 12. It is guided to the heater 11 through the oxidant gas exhaust port 28 and the oxidant gas pipe 16 through the oxidant gas heat exchange pipe 25 in the heat exchanger unit 12. In the heater 11, the oxidant gas is heated by the burner 39a and led to the air electrode 43 (see FIG. 3) of the SOFC 40 in the fuel cell assembly 10 through the oxidant gas pipe 16 '.

一方、水は、水導入口14から熱交換器ユニット12の水蒸気熱交換配管26を通過して、水蒸気排出口29及び水蒸気管17を介して加熱器11に導かれる。また、液体原燃料は、原燃料導入口15から熱交換器ユニット12の原燃料ガス熱交換配管27を通過して、原燃料排出口30から原燃料管18を介して加熱器11に導かれる。加熱器11ではバーナ39b及び39cによって水及び液体原燃料をともに気化させて、これらを混合して混合ガス管17’を介して燃料電池セルアセンブリ10内のSOFC40の燃料極41(図3参照)に導くのである。   On the other hand, water passes through the water vapor heat exchange pipe 26 of the heat exchanger unit 12 from the water inlet 14 and is led to the heater 11 through the water vapor outlet 29 and the water vapor pipe 17. Further, the liquid raw fuel passes through the raw fuel gas heat exchange pipe 27 of the heat exchanger unit 12 from the raw fuel introduction port 15 and is led from the raw fuel discharge port 30 to the heater 11 through the raw fuel pipe 18. . In the heater 11, both the water and the liquid raw fuel are vaporized by the burners 39b and 39c, mixed together, and the fuel electrode 41 of the SOFC 40 in the fuel cell assembly 10 through the mixed gas pipe 17 ′ (see FIG. 3). It leads to.

図2及び図3について述べたように、燃料極41では水蒸気改質反応によりCOやHからなる燃料ガスを生成しながら発電反応が生じる。ここで、発熱反応である発電反応に伴う発熱量は、水蒸気改質反応に伴う吸熱量にくらべて遙かに大きいため、未反応の混合ガス及び水蒸気等は熱を帯びた排出ガスとしてセル部空間6から排出ガス管19を通って、連通口8を介してセル部空間6と連通した予熱部空間7へと運ばれるのである。 As described with reference to FIGS. 2 and 3, the fuel electrode 41 generates a power generation reaction while generating a fuel gas composed of CO and H 2 by a steam reforming reaction. Here, since the amount of heat generated by the power generation reaction, which is an exothermic reaction, is much larger than the amount of heat absorbed by the steam reforming reaction, the unreacted mixed gas, water vapor, etc. From the space 6, it passes through the exhaust gas pipe 19 and is conveyed to the preheating part space 7 communicating with the cell part space 6 through the communication port 8.

この排出ガスは、熱交換器ユニット12の上部の排出ガス導入口24からその内部に導入され、酸化剤ガス熱交換配管25、水蒸気熱交換配管26及び原燃料ガス熱交換配管27内を流れる酸化剤ガス、水及び液体原燃料と熱交換を行ってこれらを加熱するのである。ここで、熱伝達媒体である燃料電池セルアセンブリ10からの排出ガスはセル部空間6から予熱部空間7に連通口8を介してより短い距離で導くことができるから、排出ガスのエネルギー損失をより低減できて、急速に各配管(25,26,27)内の酸化剤ガス、水及び液体原燃料の温度を上昇せしめることができるのである。なお、加熱器11からの排出ガスを排出ガス導入口24に導いても良いことは上記した如きである。   This exhaust gas is introduced into the exhaust gas inlet 24 at the upper part of the heat exchanger unit 12, and is oxidized in the oxidant gas heat exchange pipe 25, the steam heat exchange pipe 26 and the raw fuel gas heat exchange pipe 27. Heat is exchanged with the agent gas, water, and liquid raw fuel to heat them. Here, since the exhaust gas from the fuel cell assembly 10 that is a heat transfer medium can be guided from the cell space 6 to the preheating space 7 through the communication port 8 at a shorter distance, the energy loss of the exhaust gas is reduced. The temperature of the oxidant gas, water, and liquid raw fuel in each pipe (25, 26, 27) can be rapidly increased. As described above, the exhaust gas from the heater 11 may be guided to the exhaust gas inlet 24.

さらに燃料電池セルアセンブリ10内のSOFC40の表面温度が発電反応により上昇すると、セル部空間6は連通口8以外を閉じているため、急速にセル部空間6の内部温度が上昇して排出ガス温度も上昇する。蛇行経路Eを設けたような上記した熱交換器ユニット12では、排出ガスの熱が効率的に各配管(25,26,27)内の酸化剤ガス、水及び液体原燃料に伝達するから、水蒸気熱交換配管26及び原燃料ガス熱交換配管27内の水及び液体原燃料は速やかに気化して、水蒸気及び原燃料ガスとなるのである。このとき、上記した熱制御センサー38e(図7参照)、若しくは熱制御センサー38a、38b、38c(図8参照)からの信号に対応して加熱器11のバーナ39a、39b、39cの出力をバルブ38e’(図7参照)若しくはバルブ38a’、38b’、38c’(図8参照)の開度を絞ってそれぞれ抑制するのである。   Further, when the surface temperature of the SOFC 40 in the fuel cell assembly 10 rises due to the power generation reaction, the cell part space 6 is closed except for the communication port 8, so the internal temperature of the cell part space 6 rapidly rises and the exhaust gas temperature Also rises. In the heat exchanger unit 12 having the meandering path E, the heat of the exhaust gas is efficiently transmitted to the oxidant gas, water, and liquid raw fuel in each pipe (25, 26, 27). The water and liquid raw fuel in the water vapor heat exchange pipe 26 and the raw fuel gas heat exchange pipe 27 are quickly vaporized to become water vapor and raw fuel gas. At this time, the output of the burner 39a, 39b, 39c of the heater 11 is changed to a valve in response to a signal from the above-described thermal control sensor 38e (see FIG. 7) or the thermal control sensors 38a, 38b, 38c (see FIG. 8). 38e ′ (see FIG. 7) or valves 38a ′, 38b ′, and 38c ′ (see FIG. 8) are throttled to suppress each.

さらに燃料電池セルアセンブリ10内のSOFC40の表面温度が上昇すると、燃料電池セルアセンブリ10の表面から放出される輻射熱が大きくなる。ここで、連通口8以外を閉じたセル部空間6において輻射熱は効果的に閉じこめられるから、セル部空間6の内部の温度は上昇して安定するので燃料電池セルアセンブリ10の温度も安定するのである。また閉じこめられた輻射熱がセル部空間6内で反射して燃料電池セルアセンブリ10に再び与えられて、燃料電池セルアセンブリ10の温度を安定化させるのである。つまりSOFC40を安定して運転することが出来るのである。   Further, when the surface temperature of the SOFC 40 in the fuel cell assembly 10 rises, the radiant heat emitted from the surface of the fuel cell assembly 10 increases. Here, since the radiant heat is effectively confined in the cell part space 6 other than the communication port 8, the temperature inside the cell part space 6 rises and stabilizes, so the temperature of the fuel cell assembly 10 also stabilizes. is there. Further, the trapped radiant heat is reflected in the cell space 6 and applied again to the fuel cell assembly 10 to stabilize the temperature of the fuel cell assembly 10. That is, the SOFC 40 can be operated stably.

温度の上昇した排出ガスは、熱交換器ユニット12内の各配管(25,26,27)内の酸化剤ガス、水蒸気及び原燃料ガスの温度をより高めることが出来て、もはや加熱器11によるこれらガスの加熱を必要としないのである。すなわち、上記したように熱制御センサー38e(図7参照)、若しくは熱制御センサー38a、38b、38c(図8参照)からの信号に対応して加熱器11のバーナ39a、39b、39cの出力を更に抑制、若しくは停止するのである。   The exhaust gas whose temperature has risen can further increase the temperature of the oxidant gas, water vapor, and raw fuel gas in each pipe (25, 26, 27) in the heat exchanger unit 12, and is no longer caused by the heater 11. There is no need to heat these gases. That is, as described above, the outputs of the burners 39a, 39b, and 39c of the heater 11 corresponding to the signals from the thermal control sensor 38e (see FIG. 7) or the thermal control sensors 38a, 38b, and 38c (see FIG. 8). Further, it is suppressed or stopped.

バルブ38e(図7参照)、若しくはバルブ38a、38b、38c(図8参照)の開閉制御は、上記したようにその開度を段階的に変動させるステップ制御としてもよいが、例えば、全開若しくは全閉のいずれかとなるON−OFF制御としてもよい。   The opening / closing control of the valve 38e (see FIG. 7) or the valves 38a, 38b, 38c (see FIG. 8) may be step control in which the opening degree is changed stepwise as described above. It is good also as ON-OFF control used as either closed.

なお、排出ガスの温度が再び低下するなど、燃料電池モジュール1の熱バランスが崩れた場合にあっては、上記した熱制御センサー38からの信号に対応して加熱器11を稼働せしめて熱量を補給できるので、燃料電池モジュール1を安定して運転させ得るのである。   In the case where the heat balance of the fuel cell module 1 is lost, such as when the temperature of the exhaust gas decreases again, the heater 11 is operated in response to the signal from the above-described heat control sensor 38 to reduce the amount of heat. Since it can be replenished, the fuel cell module 1 can be operated stably.

以上の如く、本実施例では、断熱容器(2,4,5)の外部に漏出する熱エネルギーを非常に小さく抑えることが出来るから、発電反応により生ずる熱で燃料電池モジュール1に高いエネルギー効率を与える。これとともに、家庭用として実用的な大きさの、例えば、直径10cm程度から1m程度の範囲に収容可能なコンパクトな固体酸化物形燃料電池モジュールを提供できるのである。   As described above, in this embodiment, since the heat energy leaking to the outside of the heat insulating container (2, 4, 5) can be suppressed to a very low level, the fuel cell module 1 is made highly energy efficient by the heat generated by the power generation reaction. give. At the same time, it is possible to provide a compact solid oxide fuel cell module that can be accommodated in a range of a practical size for home use, for example, a diameter of about 10 cm to about 1 m.

以上、本発明による代表的実施例及びこれに基づく変形例を述べたが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではなく、当業者であれば、添付した特許請求の範囲を逸脱することなく種々の代替実施例及び改変例を見出すことができるであろう。   As mentioned above, although the typical Example by this invention and the modification based on this were described, this invention is not necessarily limited to these, Those skilled in the art do not deviate from the attached claim. Various alternative embodiments and modifications may be found.

本発明による燃料電池モジュールの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the fuel cell module by this invention. 水蒸気改質反応を示す図である。It is a figure which shows a steam reforming reaction. 本発明による燃料電池モジュールの要部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the principal part of the fuel cell module by this invention. 本発明による燃料電池モジュールの要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part of the fuel cell module by this invention. 本発明による燃料電池モジュールの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the fuel cell module by this invention. 本発明による燃料電池モジュールの要部のブロック図である。It is a block diagram of the principal part of the fuel cell module by this invention. 本発明による燃料電池モジュールの要部のブロック図である。It is a block diagram of the principal part of the fuel cell module by this invention. 本発明による燃料電池モジュールの他の実施例における要部のブロック図である。It is a block diagram of the principal part in the other Example of the fuel cell module by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料電池モジュール
2 断熱容器本体
3 内部断熱隔壁
4 上部断熱壁
5 下部断熱壁
6 セル部空間
7 予熱部空間
8 連通口
10 燃料電池セルアセンブリ
11 加熱器
12 熱交換器ユニット
32 じゃま板
34 間隙
39a、39b、39c バーナ
40 SOFC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell module 2 Heat insulation container main body 3 Internal heat insulation partition 4 Upper heat insulation wall 5 Lower heat insulation wall 6 Cell part space 7 Preheating part space 8 Communication port 10 Fuel cell assembly 11 Heater 12 Heat exchanger unit 32 Baffle board 34 Gap 39a 39b, 39c Burner 40 SOFC

Claims (9)

軸線方向の端部の一方を上部断熱壁で閉塞した筒状の断熱容器の内部に固体酸化物形燃料電池セルを収容した燃料電池モジュールであって、
前記燃料電池セルを1又は複数収容するセル部空間、及び、前記燃料電池セルへ導入する導入ガスと前記燃料電池セルからの排出ガスとの間で熱交換を行う熱交換器ユニットを収容する予熱部空間、に前記断熱容器の内部を仕切る前記軸線方向に略平行な内部断熱隔壁と、
前記軸線方向の前記端部の他方において前記セル部空間を閉塞する下部断熱壁と、
前記上部断熱壁の近傍において前記セル部空間及び前記予熱部空間を連通する前記内部断熱隔壁に設けられた連通口と、からなることを特徴とする固体酸化物形燃料電池モジュール。
A fuel cell module in which a solid oxide fuel cell is housed in a cylindrical heat insulating container in which one of axial end portions is closed by an upper heat insulating wall,
A pre-heater that houses a cell space that houses one or more of the fuel cells, and a heat exchanger unit that exchanges heat between the introduced gas introduced into the fuel cells and the exhaust gas from the fuel cells. An internal heat insulating partition that is substantially parallel to the axial direction and partitions the interior of the heat insulating container into a partial space;
A lower heat insulating wall that closes the cell part space at the other end of the axial direction;
A solid oxide fuel cell module comprising: a communication port provided in the internal heat insulating partition that communicates the cell part space and the preheating part space in the vicinity of the upper heat insulating wall.
前記燃料電池セルは前記導入ガスの少なくとも一部を水素及び/又は一酸化炭素に改質せしめながら発電を行うことを特徴とする請求項1記載の固体酸化物形燃料電池モジュール。   2. The solid oxide fuel cell module according to claim 1, wherein the fuel cell performs power generation while reforming at least a part of the introduced gas into hydrogen and / or carbon monoxide. 前記熱交換器ユニットは炭化水素系燃料をその内部に導いて前記導入ガスの少なくとも一部として排出することを特徴とする請求項1又は2に記載の固体酸化物形燃料電池モジュール。   3. The solid oxide fuel cell module according to claim 1, wherein the heat exchanger unit guides a hydrocarbon fuel to the inside thereof and discharges it as at least a part of the introduced gas. 4. 前記炭化水素系燃料は液体燃料であることを特徴とする請求項3記載の固体酸化物形燃料電池モジュール。   4. The solid oxide fuel cell module according to claim 3, wherein the hydrocarbon fuel is a liquid fuel. 前記熱交換器ユニットは前記排出ガスを前記軸線方向と垂直方向に繰り返し流す蛇行通路を有することを特徴とする請求項1乃至4のうちの1つに記載の固体酸化物形燃料電池モジュール。   5. The solid oxide fuel cell module according to claim 1, wherein the heat exchanger unit has a meandering passage through which the exhaust gas repeatedly flows in a direction perpendicular to the axial direction. 6. 前記連通口近傍には前記導入ガスを必要に応じて加熱するための加熱器が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5のうちの1つに記載の固体酸化物形燃料電池モジュール。   6. The solid oxide fuel cell module according to claim 1, wherein a heater for heating the introduced gas as needed is provided in the vicinity of the communication port. . 前記断熱容器は円筒又は角筒状であることを特徴とする請求項1乃至6のうちの1つに記載の固体酸化物形燃料電池モジュール。   The solid oxide fuel cell module according to claim 1, wherein the heat insulating container has a cylindrical shape or a rectangular tube shape. 前記上部断熱壁及び/又は前記下部断熱壁は着脱自在であることを特徴とする請求項1乃至7のうちの1つに記載の固体酸化物形燃料電池モジュール。   8. The solid oxide fuel cell module according to claim 1, wherein the upper heat insulating wall and / or the lower heat insulating wall are detachable. 前記セル部空間に向けた面には輻射熱反射膜が与えられていることを特徴とする請求項1乃至8のうちの1つに記載の固体酸化物形燃料電池モジュール。

9. The solid oxide fuel cell module according to claim 1, wherein a radiant heat reflecting film is provided on a surface facing the cell portion space. 10.

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