JP2010140734A - Fuel battery cell stack assembly, and fuel battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固体酸化物形燃料電池(SOFC)に使用される燃料電池セルスタック集合体、及びその燃料電池セルスタック集合体を備える燃料電池モジュールに関する。 The present invention relates to a fuel cell stack assembly used in a solid oxide fuel cell (SOFC), and a fuel cell module including the fuel cell stack assembly.
従来、このような燃料電池においては、複数の燃料電池セルを収納容器内に収容し、その複数の燃料電池セルそれぞれに空気と燃料ガスとを供給して作動させている。 Conventionally, in such a fuel cell, a plurality of fuel cells are accommodated in a storage container, and air and fuel gas are supplied to each of the plurality of fuel cells and operated.
下記特許文献1に記載の燃料電池は、セルスタック同士を電気的に接続する接続部材、および外部へと電気的に接続する電流取り出し部材がセルスタックの両端部で押し板の役割を果たす構造を提案している。またこれら接続部材および電流取り出し部材の一端部をマニホールドに絶縁状態で接合固定させることで、安定に支持固定できる構造が提案されている。
ところで、固体酸化物形燃料電池においては、きわめて長期にわたって安定した電気導電性を維持することが求められる。しかしながら、上述した従来の燃料電池の場合、セルスタック同士を電気的に接続する接続部材、および外部へと電気的に接続する電流取り出し部材が、高温となるセル先端近傍の燃焼部に近いセル上部側にも配置されている。したがって接続部材および電流取り出し部材の上部側が酸化され、発電性能が低下する問題があった。さらに接続部材および電流取り出し部材の上部側が一度酸化されると、電流がセル中部およびセル下部側に偏って集中するため、発電性能の低下をますます加速させる問題もあった。 By the way, in a solid oxide fuel cell, it is required to maintain stable electric conductivity for a very long time. However, in the case of the above-described conventional fuel cell, the connection member that electrically connects the cell stacks and the current extraction member that is electrically connected to the outside are the upper part of the cell close to the combustion part near the cell tip where the temperature is high. It is also arranged on the side. Therefore, there is a problem that the upper side of the connection member and the current extraction member is oxidized, and the power generation performance is lowered. Furthermore, once the upper side of the connecting member and the current takeout member is oxidized, the current is concentrated on the cell middle and the cell lower side, which causes a problem of further accelerating the decrease in power generation performance.
そこで本発明では、燃焼部の熱による不具合を低減することにより、より安定した電力供給を実現することが可能な燃料電池、及びそれを構成するための燃料電池セルスタック集合体を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a fuel cell capable of realizing more stable power supply by reducing problems caused by heat in the combustion section, and a fuel cell stack assembly for constituting the fuel cell. Objective.
上記課題を解決するために本発明に係る燃料電池セルスタック集合体は、燃料ガスと酸化剤ガスとが一端側から他端側へと流れることによって作動する複数の燃料電池セルと、前記他端側において発電反応に寄与しなかった残余の燃料ガスと残余の酸化剤ガスとが燃焼する燃焼部と、複数の前記燃料電池セルおよびこれらをスタック化するスタック化部材を備えた燃料電池セルスタックと、前記燃料電池セルスタックを複数備えた燃料電池セルスタック集合体であって、前記燃料電池セルスタックは隣接する燃料電池セルスタックと、スタック間接続部材により電気的に接続され、前記スタック間接続部材は、前記燃料電池セルの前記一端側に配置されている。 In order to solve the above-described problems, a fuel cell stack assembly according to the present invention includes a plurality of fuel cells that operate when fuel gas and oxidant gas flow from one end side to the other end side, and the other end. A combustion section in which the remaining fuel gas and the remaining oxidant gas that did not contribute to the power generation reaction on the side burn, a fuel cell stack including a plurality of the fuel cells and a stacking member that stacks the fuel cells A fuel cell stack assembly including a plurality of the fuel cell stacks, wherein the fuel cell stack is electrically connected to an adjacent fuel cell stack by an inter-stack connection member, and the inter-stack connection member Is arranged on the one end side of the fuel cell.
また上記課題を解決するために本発明に係る燃料電池セルスタック集合体は、燃料ガスと酸化剤ガスとが一端側から他端側へと流れることによって作動する複数の燃料電池セルと、前記他端側において発電反応に寄与しなかった残余の燃料ガスと残余の酸化剤ガスとが燃焼する燃焼部と、複数の前記燃料電池セルおよびこれらをスタック化するスタック化部材を備えた燃料電池セルスタックと、前記燃料電池セルスタックを単数または複数備えた燃料電池セルスタック集合体であって、電気的に端部の前記燃料電池セルは、外部へと電気的に接続するための外部接続部材に接続され、前記外部接続部材は、前記燃料電池セルの前記一端側に配置されている。 In order to solve the above problems, a fuel cell stack assembly according to the present invention includes a plurality of fuel cells that operate when fuel gas and oxidant gas flow from one end side to the other end side, and the other A fuel cell stack comprising a combustion part in which residual fuel gas and residual oxidant gas that did not contribute to the power generation reaction on the end side combust, a plurality of the fuel battery cells, and a stacking member for stacking the fuel battery cells And a fuel cell stack assembly including one or a plurality of the fuel cell stacks, wherein the fuel cell at the end is electrically connected to an external connection member for electrical connection to the outside The external connection member is disposed on the one end side of the fuel cell.
本発明によれば、燃焼部の熱による不具合を低減することにより、より安定した電力供給を実現することが可能な燃料電池モジュール、及びそれを構成するための燃料電池セルスタック集合体を提供することができる。 According to the present invention, there are provided a fuel cell module capable of realizing more stable power supply by reducing problems due to heat of the combustion section, and a fuel cell stack assembly for constituting the fuel cell module. be able to.
本発明を実施するための最良の形態を説明するのに先立って、本発明の作用効果につい
て説明する。
Prior to describing the best mode for carrying out the present invention, the function and effect of the present invention will be described.
本発明に係る燃料電池スタック集合体は、燃料ガスと酸化剤ガスとが一端側から他端側へと流れることによって作動する複数の燃料電池セルと、前記他端側において発電反応に寄与しなかった残余の燃料ガスと残余の酸化剤ガスとが燃焼する燃焼部と、複数の前記燃料電池セルおよびこれらをスタック化するスタック化部材を備えた燃料電池セルスタックと、前記燃料電池セルスタックを複数備えた燃料電池セルスタック集合体であって、前記燃料電池セルスタックは隣接する燃料電池セルスタックと、スタック間接続部材により電気的に接続され、前記スタック間接続部材は、前記燃料電池セルの前記一端側に配置されている。 The fuel cell stack assembly according to the present invention does not contribute to the power generation reaction on the plurality of fuel cells that operate when the fuel gas and the oxidant gas flow from one end side to the other end side. A combustion section in which the remaining fuel gas and the remaining oxidant gas burn, a plurality of the fuel battery cells, a fuel battery cell stack including a stacking member for stacking the fuel battery cells, and a plurality of the fuel battery cell stacks A fuel cell stack assembly comprising: the fuel cell stack is electrically connected to an adjacent fuel cell stack by an inter-stack connection member, and the inter-stack connection member is connected to the fuel cell. It is arranged on one end side.
本発明によれば、燃料電池セルスタックから電気を取り出すためのスタック間接続部材が燃焼部と反対側の燃料電池セルの一端側に配置されている。スタック間接続部材が最も高温となる燃焼部側に配置されていないため、燃焼部の熱の不具合を大きく受けることが無く、長期にわたって安定した電力供給を実現することができる。なお、熱の不具合には、酸化による電気抵抗の増大や、破損、脱落などがある。 According to the present invention, the inter-stack connection member for taking out electricity from the fuel cell stack is disposed on one end side of the fuel cell opposite to the combustion portion. Since the inter-stack connecting member is not disposed on the combustion part side where the temperature is highest, the heat problem of the combustion part is not greatly affected, and stable power supply can be realized over a long period of time. In addition, heat defects include an increase in electrical resistance due to oxidation, breakage, and dropout.
また、本発明に係る燃料電池スタック集合体は、燃料ガスと酸化剤ガスとが一端側から他端側へと流れることによって作動する複数の燃料電池セルと、前記他端側において発電反応に寄与しなかった残余の燃料ガスと残余の酸化剤ガスとが燃焼する燃焼部と、複数の前記燃料電池セルおよびこれらをスタック化するスタック化部材を備えた燃料電池セルスタックと、前記燃料電池セルスタックを単数または複数備えた燃料電池セルスタック集合体であって、電気的に端部の前記燃料電池セルは、外部へと電気的に接続するための外部接続部材に接続され、前記外部接続部材は、前記燃料電池セルの前記一端側に配置されている。 In addition, the fuel cell stack assembly according to the present invention contributes to a power generation reaction at a plurality of fuel cells that operate when fuel gas and oxidant gas flow from one end side to the other end side. A combustion section in which the remaining fuel gas and the remaining oxidant gas that are not burned, a plurality of the fuel battery cells and a fuel battery cell stack including a stacking member that stacks the fuel battery cells, and the fuel battery cell stack A fuel cell stack assembly comprising one or a plurality of the fuel cell stacks, wherein the fuel cell at the end is electrically connected to an external connection member for electrical connection to the outside, and the external connection member is The fuel cell is disposed on the one end side.
また、本発明によれば、電気的に端部の燃料電池セルから外部へと電気的に接続するための外部接続部材が、燃焼部の反対側となる燃料電池セルの一端側に配置されている。外部接続部材が最も高温となる燃焼部側に配置されていないため、燃焼部の熱の不具合を大きく受けることが無く、長期にわたって安定した電力供給を実現することができる。なお、熱の不具合には、酸化による電気抵抗の増大や、破損、脱落などがある。 Further, according to the present invention, the external connection member for electrically connecting the fuel cell at the end to the outside is disposed on one end side of the fuel cell opposite to the combustion portion. Yes. Since the external connection member is not disposed on the combustion part side where the temperature is highest, the heat problem of the combustion part is not greatly affected, and stable power supply can be realized over a long period of time. In addition, heat defects include an increase in electrical resistance due to oxidation, breakage, and dropout.
また、本発明に係る燃料電池セルスタック集合体を備える燃料電池モジュールでは、上述したような作用効果を奏する燃料電池モジュールを提供することができる。 Moreover, in a fuel cell module provided with the fuel cell stack assembly according to the present invention, it is possible to provide a fuel cell module having the above-described effects.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明する。説明の理
解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を
付して、重複する説明は省略する。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.
図1,図2,図3を参照しながら本実施形態に係る燃料電池モジュールFCについて説
明する。図1は、燃料電池モジュールFCを部分的に破断した概略的な斜視図である。図
2は、図1のA方向から燃料電池モジュールFCを視た図である。図3は、図1のB方向
から燃料電池モジュールFCを視た図である。
The fuel cell module FC according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view in which the fuel cell module FC is partially broken. FIG. 2 is a view of the fuel cell module FC as viewed from the direction A in FIG. FIG. 3 is a view of the fuel cell module FC as viewed from the direction B in FIG.
燃料電池モジュールFCは、互いに組み合わされることで容器部を構成するカバー部材
1(第二部材)とベース部材2(第一部材)とによって密閉される空間内に、10個の燃
料電池セルスタック400を並べて配置している。各燃料電池セルスタック400には、
燃料電池セル4を含む燃料電池セルユニット30が、2列×8列の16個ずつ配置されて
いる。これらの燃料電池セルユニット30及び燃料電池セル4は、電気的に直列に配置さ
れている。
The fuel cell module FC is combined with each other, and in the space sealed by the cover member 1 (second member) and the base member 2 (first member) constituting the container portion, ten
The
カバー部材1は、矩形平板状の上壁10と、その上壁10の各辺に繋がって一方向に延
びる側壁11とを備えている。側壁11の上壁10と繋がる側とは反対側の端部には、フ
ランジ部12が形成されている。カバー部材1のフランジ部12を、ベース部材2のベー
ス板21に当接させることで、カバー部材1とベース部材2とによって密閉される空間が
形成されている。この密閉される空間は、仕切板22,23によって仕切られていて、セ
ル室13と排出ガス室14とが形成されている。排出ガス室14には、排出ガス管36が
繋がれていて、排出ガスはこの排出ガス管36(排出ガス取出し部)を通って外部に排出
される。
The
上壁10は、矩形平板状の部材によって構成されていて、一重壁構造を成している。側
壁11は、4つの側壁部分111,112,113,114によって構成されている。側
壁部分111,112,113,114はそれぞれ、矩形平板状の部材を3枚用いた三重
壁構造を成している。また、側壁部分112の内側には空気流路116が、側壁部分11
4の内側には空気流路118が、それぞれ設けられている。
The
4 are provided with
仕切板22,23上にはガスタンク6が載置されている。ガスタンク6には、燃料電池
セルスタック400が10個並べて配置されており、ガスタンク6から燃料ガスが、それ
ぞれの燃料電池セルスタック400を構成する燃料電池セル4に供給される。
A
より具体的には、ガスタンク6の上面には、燃料電池セルスタック400の下支持板4
00bとほぼ同じ形状の開口部61(図2参照)が設けられており、その開口部61に下
支持板400bを密接させてガスタンク6と各燃料電池セルスタック400とが接続され
ている。従って、燃料電池セルスタック400を構成する燃料電池セル4は、その先端部
分を上部側に向けてガスタンク6に立設されている。ガスタンク6は仕切板22に載置さ
れており、仕切板22はベース部材2に固定されている。従って、燃料電池セルスタック
400を構成する燃料電池セル4は、第一部材であるベース部材2に設けられた平板状の
部分に相当する仕切板22に立設されている。
More specifically, the
An opening 61 (see FIG. 2) having substantially the same shape as 00b is provided, and the
ガスタンク6の斜視図を図4に示す。ガスタンク6は、直方体形状の本体6aと、本体
6aの両端に設けられているフランジ部6bとを有している。本体6aの上面には、外枠
部611と、桟部612とが設けられている。本実施形態の場合、桟部612は9本設け
られていて、開口部61が10個所に形成されている。各桟部612には、支持柱613
が2つずつ設けられている。支持柱613は、桟部612と本体6aの底板614との間
に設けられていて、桟部612を支えている。また、外枠部611と桟部612とには、
開口部61を囲繞するように段差が設けられている。この段差によって燃料電池セルスタ
ック400の下支持板400bを支持している。ガスタンク6には連結管34も設けられ
ていて、この連結管34を通って改質後の燃料ガスが本体6a内に導入される。
A perspective view of the
There are two each. The
A step is provided so as to surround the
図1〜3に戻り、各燃料電池セルスタック400の上方には改質器7が設けられている
。改質器7には、改質触媒が封入されている。改質触媒としては、アルミナの球体表面に
ニッケルを付与したもの、アルミナの球体表面にルテニウムを付与したもの、が適宜用い
られる。これらの改質触媒は球体である。一方、改質器7には、燃料ガス供給管32(燃
料ガス供給部)及び水蒸気供給管33(水供給部)、連結管34が繋がっており、これら
が繋がっている接続部分においては、開口部として円形の穴が形成されている。改質触媒
が開口部よりも小さければ、改質器7から改質触媒が流出してしまうので、本実施形態の
場合は流入防止部としての網状部材(図示しない)を配置している。図1〜3には明示し
ないが本実施形態では、燃料ガス供給管32と水蒸気供給管33とのそれぞれに電磁弁が
取り付けられていて、それぞれの電磁弁は制御部としてのCPUから出力される指示信号
に応じて開閉し、改質器7に供給する燃料ガスと水蒸気との比率を変更可能なように構成
されている。
1 to 3, the
改質器7に導入された燃料ガス及び水蒸気は、改質器7内に収められている改質触媒に
よって改質される。改質された燃料ガスは、連結管34を通ってガスタンク6へと供給さ
れる。改質器7内部には、改質器7に対して燃料ガス供給管32及び水蒸気供給管33が
繋がっている部分と、改質器7に対して連結管34が繋がっている部分との間を仕切るよ
うに仕切り壁(図1〜3において明示しない)が設けられている。従って、燃料ガス供給
管32及び水蒸気供給管33が繋がっている部分と、連結管34が繋がっている部分との
間は、改質器7の長手方向の略2倍の長さに引き離されているのと同等の構成となる。こ
れによって、改質器7に供給された燃料ガス及び空気は改質触媒に十分に触れることが可
能となる。
The fuel gas and water vapor introduced into the
改質器7によって改質された燃料ガスは、連結管34を通ってガスタンク6に供給され
る。燃料ガスは、ガスタンク6から、燃料電池セルユニット30の管内流路(図1〜3に
おいて明示しない)を通って上昇する。また、燃料電池セル4の外側を流れる空気も上昇
する。燃料電池セルスタック400の上側には、燃料ガスと空気との燃焼を開始させるた
めの点火装置(図に明示しない)が設けられており、この点火装置と燃焼触媒との作用に
より燃料ガスと空気とが混合して燃焼する。従って、この燃料ガスと空気とが混合して燃
焼する部分が燃焼部8(図2参照)であり、燃料電池セルスタック400を構成する燃料電池セル4は、上方からはこの燃焼部8における燃焼によって加熱される。
The fuel gas reformed by the
各燃料電池セル4は、管状であり、燃料電池セル4の管内を流れるガスと、その管外を
流れるガスの作用により作動する。本実施形態では、燃料電池セル4の管内を流れるガス
は、水素又は炭化水素燃料等を改質した改質ガス等の燃料ガスであり、燃料電池セル4の
管外を流れるガスは、酸素を含む空気である。
Each
ここで、燃料電池セル4を含む燃料電池セルユニット30について、図5を参照しなが
ら説明する。図5に示すように、燃料電池セルユニット30は、燃料電池セル4によって
形成され且つ上下方向に延びる管状構造体であり、円筒形の燃料電池セル4と、燃料電池
セル4の一方の端部4aに取付けられた内側電極端子40と、他方の端部4bに取付けら
れた外側電極端子42と、を有している。
Here, the
燃料電池セル4は、円筒形の内側の電極層44と、円筒形の外側の電極層48と、これ
らの電極層44、48の間に配置された円筒形の電解質層46と、内側の電極層44の内
側に構成される貫通流路50とを有している。また、燃料電池セル4の一方の端部4aに
、内側の電極層44が電解質層46及び外側の電極層48に対して露出した内側電極露出
周面44aと、電解質層46が外側の電極層48に対して露出した電解質露出周面46a
とが設けられている。燃料電池セル4の他方の端部4bは、外側の電極層48が露出した
外側電極露出周面48aによって構成されている。
The
And are provided. The
内側の電極層44は、例えば、Niと、CaやY、Sc等の希土類元素から選ばれる少
なくとも一種をドープしたジルコニアとの混合体、Niと、希土類元素から選ばれる少な
くとも一種をドープしたセリアとの混合体、Niと、Sr、Mg、Co、Fe、Cuから
選ばれる少なくとも一種をドープしたランタンガレートとの混合体、の少なくとも一種か
ら形成される。
The
電解質層46は、例えば、Y、Sc等の希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドー
プしたジルコニア、希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたセリア、Sr、
Mgから選ばれる少なくとも一種をドープしたランタンガレート、の少なくとも一種から
形成される。
The
It is formed from at least one of lanthanum gallate doped with at least one selected from Mg.
外側の電極層48は、例えば、Sr、Caから選ばれる少なくとも一種をドープしたラ
ンタンマンガナイト、Sr、Co、Ni、Cuから選ばれる少なくとも一種をドープした
ランタンフェライト、Sr、Fe、Ni、Cuから選ばれる少なくとも一種をドープした
サマリウムコバルト、銀、などの少なくとも一種から形成される。
The
この場合、内側の電極層44が燃料極になり、外側の電極層48が空気極になる。内側
の電極層44の厚さは、例えば、1mmであり、電解質層46の厚さは、例えば、30μ
mであり、外側の電極層48の厚さは、例えば、30μmであり、その外径は、例えば、
1〜10mmである。
In this case, the
m, and the thickness of the
1-10 mm.
内側電極端子40は、内側電極外周面44aを全周にわたって外側から覆うように配置
され且つそれと電気的に接続された本体部分40aと、本体部分40aから燃料電池セル
4の長手方向に延びる管状部分40bとを有している。本体部分40a及び管状部分40
bは、円筒形であり且つ同心に配置され、管状部分40bの管径は、本体部分40aの管
径よりも細くなっている。管状部分40bは、貫通流路50と連通し且つ外部と通じる接
続流路40cを有している。本体部分40aと管状部分40bとの間の段部40dは、内
側の電極層44の端面44bと当接している。
The
b is cylindrical and is concentrically arranged, and the tube diameter of the
外側電極端子42は、外側電極外周面48を全周にわたって外側から覆うように配置さ
れ且つそれと電気的に接続された本体部分42aと、本体部分42aから燃料電池セル4
の長手方向に延びる管状部分42bとを有している。本体部分42a及び管状部分42b
は、円筒形であり且つ同心であり、管状部分42bの管径は、本体部分42aの管径より
も細くなっている。管状部分42bは、貫通流路50と連通し且つ外部と通じる接続流路
42cを有している。本体部分42aと管状部分42bとの間の段部42dは、環状の絶
縁部材52を介して外側の電極層48、電解質層46及び内側の電極層44の端面44c
と当接している。
The
And a
Is cylindrical and concentric, and the tube diameter of the
Abut.
内側電極端子40の全体形状と外側電極端子42の全体形状とは同一である。また、内
側電極端子40と燃料電池セル4、及び、外側電極端子42と燃料電池セル4とは、その
全周にわたって導電性のシール材54によってシールされ且つ固定されている。シール材
54は、例えば、銀、銀とガラスの混合物、金、ニッケル、銅、チタンなどを含む各種ロ
ウ材である。内側電極端子40の接続流路40c、燃料電池セル4の貫通流路50、及び
外側電極端子42の接続流路42cは、燃料電池セルユニット30の管内流路30cを構
成する。
The overall shape of the
続いて、燃料電池セルスタック400について、図6を参照しながら説明する。燃料電
池セルスタック400は、16本の燃料電池セルユニット30と、上支持板400aと、
下支持板400bと、接続部材400cと、外部端子400dとを備えている。
Next, the
A
上支持板400a及び下支持板400bは、複数の燃料電池セルユニット30を束ねてスタック化するスタック化部材として機能している。上支持板400a及び下支持板400bは略矩形であり、それぞれ、燃料電池セルユニット30を2列×8列で支持するように燃料電池セルユニット30の管状部分40b、42bに嵌合する貫通孔(図5に明示しない)を有している。上支持板400a及び下支持板400bは、電気絶縁性材料で形成されており、例えば、耐熱性のセラミックスで形成されている。具体的には、アルミナ、ジルコニア、スピネル、フォルステライト、マグネシア、チタニアなどを用いることが好ましい。
The
16本の燃料電池セルユニット30は、それらが電気的に直列に接続されるように配列
されている。詳細には、燃料電池セルユニット30は、隣接した燃料電池セルユニット3
0の内側電極端子40が交互に上側及び下側に配置されるように配列されている。更に、
16本の燃料電池セルユニット30を電気的に直列に接続するための接続部材400cが
設けられている。接続部材400cは、隣接した1つの内側電極端子40と1つの外側電
極端子42とを電気的に接続する。電気的に直列に接続された16本の燃料電池セルユニット30の両端部の内側電極端子40及び外側電極端子42にはそれぞれ、外部と電気的な接続を行うための外部端子400dが設けられている。接続部材400c、外部端子400dは、例えば、ステンレス鋼、ニッケル基合金、クロム基合金などの耐熱金属や、ランタンクロマイトなどのセラミック材料で形成される。
The 16
The zero
A
各燃料電池セルスタック400の外部端子400dは、隣接する燃料電池セルスタック
400の外部端子400dと外部端子接続部材400e(図1参照)を介して電気的に接続され、燃料電池セルスタック集合体を形成する。外部端子400dと外部端子接続部材400eをあわせて、スタック間接続部材と呼ぶ。
また図11に示すように、外部端子接続部材400eを介させずに外部端子400d同士が直接接続されていても良い。さらには、外部端子400dと外部端子接続部材400eは、同じ部材として一体で形成されていても良い。
The
As shown in FIG. 11, the
図1、2、6に示すように、前記スタック間接続部材は、燃焼部8に対して燃料電池セル長手方向の下端側のみ、すなわち一端側にのみに配置されている。 As shown in FIGS. 1, 2, and 6, the inter-stack connection member is disposed only on the lower end side in the fuel cell longitudinal direction with respect to the combustion portion 8, that is, only on one end side.
各燃料電池セルユニット30で発電された電力は電気的に直列に接続され、各燃料電池セルスタック400の端部に配置された外部端子400dで隣接する燃料電池セルスタック400の外部端子400dと接続され、直列に接続される。電気的に両端部に位置する燃料電池セルスタック400の外部端子400dは、電極棒接続部材400fによって電極棒35a、35b、に接続され、発電された電力を外部に供給する。なお、前記外部端子と前記接続部材と前記電極棒をあわせ、外部接続部材と呼ぶ。
The electric power generated by each
図11に示すように電極棒接続部材は板状で断面長辺側を上方に向け、電気的に直列になるように配置された両端の燃料電池セルスタック400の外部端子400dに固定されている。電極棒接続部材400fは400dへの固定部は固定し易いように上方に曲げられ、略L字型をなしている。また、前記電極棒接続部材400fは、セルが配置されているガスタンク6の上面に対しほぼ平行に全区間で離間配置され、ガスタンク6をまたいで電極棒35a、35bに接続されている。なお他方にある電極棒36bも同様の構成となっている。
As shown in FIG. 11, the electrode rod connecting member is fixed to the
図1、2、6、11に示すように、前記外部接続部材は、燃焼部8に対して燃料電池セル長手方向の下端側のみ、すなわち燃料電池セルの一端側のみに配置されている。 As shown in FIGS. 1, 2, 6, and 11, the external connection member is disposed only on the lower end side in the fuel cell longitudinal direction with respect to the combustion portion 8, that is, only on one end side of the fuel cell.
よって外部接続部材やスタック間接族部材は燃焼部から離間されて配置される。よって燃焼部の熱の影響を大きく受けず、各部材の酸化の影響を受けにくく、電気的接続を良好に維持し続けることが出来る。 Therefore, the external connection member and the stack indirect group member are arranged apart from the combustion portion. Therefore, it is not greatly affected by the heat of the combustion part, is not easily affected by the oxidation of each member, and can maintain the electrical connection well.
上述した本実施形態の場合、燃料電池セルユニット30は2列×8列で配置されている
けれども、燃料電池セルユニット30の配置はこの態様に限られない。図7に、燃料電池
セルユニット30の配置態様の別例を示す。図7に示す燃料電池セルスタック401では
、燃料電池セルユニット30は、3列×8列で配置されている。この3列×8列の燃料電
池セルユニット30を支持するために、上支持板401a及び下支持板401bには、燃
料電池セルユニット30の管状部分40b、42bに嵌合する貫通孔(図7に明示しない
)が3列×8列で形成されている。
In the case of this embodiment described above, the
この例の場合、内側に配置される8個の燃料電池セルユニット30は、外側に配置され
る8個の燃料電池セルユニット30それぞれの間から視認可能なように互い違いに配置さ
れることが好ましい。このように内側に配置される燃料電池セルユニット30を視認可能
なように配置することで、燃料電池セルスタック400の品質確認を容易に行うことがで
きる。
In the case of this example, it is preferable that the eight
続いて、側壁11を構成する側壁部分111,112,113,114について、図8
を参照しながら説明する。図8は、カバー部材1の空気流路116,118付近における
断面を示した図である。最初に側壁部分111及び側壁部分112の構成について説明す
ると共に、側壁部分111と側壁部分112との接合状態について説明する。
Subsequently, the
Will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a view showing a cross section of the
図8に示すように、側壁部分111は、三枚の矩形平板状の部材である側壁板111a
、側壁板111b、及び側壁板111cによって構成されている。側壁板111a,11
1b,111cはそれぞれ所定間隔をおいて配置されており、側壁板111aと側壁板1
11bとの間には空気流路空間111e(第二空間)が、側壁板111bと側壁板111
cとの間には排出ガス流路空間111d(第一空間)が、それぞれ形成されている。空気
流路空間111eには、空気管31aが繋がっている。
As shown in FIG. 8, the
,
1b and 111c are arranged at predetermined intervals, respectively, and the side wall plate 111a and the
11b, an air flow path space 111e (second space) is formed between the
An exhaust
側壁部分112は、三枚の矩形平板状の部材である側壁板112a、側壁板112b、
及び側壁板112cによって構成されている。側壁板112a,112b,112cはそ
れぞれ所定間隔をおいて配置されており、側壁板112aと側壁板112bとの間には空
気流路空間112e(第二空間)が、側壁板112bと側壁板112cとの間には排出ガ
ス流路空間112d(第一空間)が、それぞれ形成されている。
The
And the
側壁板112cの内側であるセル室13側の下側(ベース部材2側)には空気流路11
6が設けられている。空気流路116は直方体形状を成しており、側壁部分111から側
壁部分113へ向かう方向に沿って形成されている。空気流路116は、セル室13内に
供給する空気を一時的に貯留しておくための空気室116aと、空気室116aに貯留さ
れた空気をセル室13内に供給するための複数の空気流入孔116bとを有している。空
気流路空間112eと空気室116aとは、連通管115によって繋がれている。連通管
115は、排出ガス流路空間112d内を貫通し、空気流路空間112eと空気室116
aとを繋いでいる。複数の空気流入孔116bは、空気室116aの長手方向に沿って形
成されており、セル室13内に極力均等に空気を供給できるように構成されている。
On the lower side (
6 is provided. The
a. The plurality of air inflow holes 116b are formed along the longitudinal direction of the air chamber 116a, and are configured so that air can be supplied into the
続いて、側壁部分111と側壁部分112との接合状態について説明する。側壁部分1
11を構成する側壁板111aと、側壁部分112を構成する側壁板112aとは、それ
ぞれの端部において突き合わされて接合されている。側壁部分112を構成する側壁板1
12bは、その端部が側壁部分111の側壁板111aに当接するように構成されている
。一方、側壁部分111を構成する側壁板111bは、その端部が側壁板112bに当接
するように構成されている。従って、側壁部分111の空気流路空間111eと、側壁部
分112の空気流路空間112eとは、側壁板112bが側壁板111bよりも突出し側
壁板111aに当接する部分が隔壁となることで分離されている。この側壁板112bが
側壁板111bよりも突出し側壁板111aに当接する部分は、上壁10側の一部分が切
り欠かれている。従って、側壁部分111の空気流路空間111eと、側壁部分112の
空気流路空間112eとは、一部が隔壁によって分離されている一方で残部である上側に
おいて繋がっている。
Next, the bonding state between the
11 and the
12b is comprised so that the edge part may contact | abut to the side wall board 111a of the
このような構成とすることで、空気管31aから側壁部分111の空気流路空間111
eに流入した空気は空気流路空間111e内を斜め上方に流れ、側壁部分112の空気流
路空間112eと繋がっている部分(上側の部分)から空気流路空間112eに流入する
。その後、空気流路空間112eに流入した空気は空気流路空間112e内を斜め下方に
流れ、連結管115から空気流路116に流入する。空気流路116に流入した空気は空
気流入孔116bからセル室13内へと流入する。
With such a configuration, the
The air that has flowed into e flows obliquely upward in the air flow path space 111e, and flows into the air
また、側壁部分111を構成する側壁板111cと、側壁部分112を構成する側壁板
112cとは、それぞれの端部において突き合わされて接合されている。一方、側壁部分
112を構成する側壁板112bは、その端部が側壁部分111の側壁板111aに当接
するように構成されており、側壁部分111を構成する側壁板111bは、その端部が側
壁板112bに当接するように構成されている。従って、側壁部分111の排出ガス流路
空間111dと、側壁部分112の排出ガス流路空間112dとは、隔壁となるものが無
く繋がった状態となるように構成されている。また、側壁板111c及び側壁板112c
は、上壁10に当接しないように構成されていて、セル室13内の排出ガスが排出ガス流
路空間111d及び排出ガス流路空間112dに流入するように構成されている。側壁板
111c及び側壁板112cには、フランジ部12との間にスリット(図に明示しない)
が形成されていて、排出ガス室14に排出ガスが流入するように構成されている。このよ
うな構成とすることで、排出ガス流路空間111d及び排出ガス流路空間112dに上側
から流入した排出ガスは下側に流れて排出ガス室14に流入するように構成されている。
Further, the
Is configured so as not to contact the
And the exhaust gas flows into the
上述したように、空気は、空気管31aから空気流路空間111eに下側から流入し、
その流入したのとは反対側である上側に流れた後に空気流路空間112eに上側から流入
し、下側に流れた後にセル室13内へと流入する。このような構成とすることで、単に下
側又は上側から流入したものを上側又は下側に流すのに比較して、昇温対象である空気が
排出ガスとの間で熱交換をする時間が長くなり、結果として十分に空気又は燃料ガスを昇
温することが可能となる。更に、空気又は燃料ガスがセル室13の下側から流入するので
、流入した後にセル室13内を上昇することで、燃料電池セル4と十分に接触することが
でき、効率的な発電を行うことができる。
As described above, air flows from the
After flowing to the upper side, which is opposite to the flow-in, flows into the air
続いて、側壁部分113及び側壁部分114の構成について説明すると共に、側壁部分
113と側壁部分114との接合状態について説明する。
Next, the configuration of the
側壁部分113は、三枚の矩形平板状の部材である側壁板113a、側壁板113b、
及び側壁板113cによって構成されている。側壁板113a,113b,113cはそ
れぞれ所定間隔をおいて配置されており、側壁板113aと側壁板113bとの間には空
気流路空間113e(第二空間)が、側壁板113bと側壁板113cとの間には排出ガ
ス流路空間113d(第一空間)が、それぞれ形成されている。空気流路空間113eに
は、空気管31bが繋がっている。
The
And the
側壁部分114は、三枚の矩形平板状の部材である側壁板114a、側壁板114b、
及び側壁板114cによって構成されている。側壁板114a,114b,114cはそ
れぞれ所定間隔をおいて配置されており、側壁板114aと側壁板114bとの間には空
気流路空間114e(第二空間)が、側壁板114bと側壁板114cとの間には排出ガ
ス流路空間114d(第一空間)が、それぞれ形成されている。
The
And the
側壁板114cの内側であるセル室13側の下側(ベース部材2側)には空気流路11
8が設けられている。空気流路118は直方体形状を成しており、側壁部分111から側
壁部分113へ向かう方向に沿って形成されている。空気流路118は、セル室13内に
供給する空気を一時的に貯留しておくための空気室118aと、空気室118aに貯留さ
れた空気をセル室13内に供給するための複数の空気流入孔118bとを有している。空
気流路空間114eと空気室118aとは、連通管117によって繋がれている。連通管
117は、排出ガス流路空間114d内を貫通し、空気流路空間114eと空気室118
aとを繋いでいる。複数の空気流入孔118bは、空気室118aの長手方向に沿って形
成されており、セル室13内に極力均等に空気を供給できるように構成されている。
On the lower side (
8 is provided. The
a. The plurality of air inflow holes 118b are formed along the longitudinal direction of the
側壁部分113と側壁部分114との接合状態は、上述した側壁部分111と側壁部分
112との接合状態と同様であるのでその説明を省略する。また、側壁部分113の空気
流路部分113e及び側壁部分114の空気流路部分114eにおける空気の流れや、側
壁部分113の排出ガス流路部分113d及び側壁部分114の空気流路部分114dに
おける排出ガスの流れについても既に説明したのと同様であるのでその説明を省略する。
Since the bonding state between the
続いて、側壁部分111と側壁部分114との接合状態について説明する。側壁部分1
11を構成する側壁板111aと、側壁部分114を構成する側壁板114aとは、それ
ぞれの端部において突き合わされて接合されている。側壁部分114を構成する側壁板1
14bは、その端部が側壁部分111の側壁板111aに当接するように構成されている
。一方、側壁部分111を構成する側壁板111bは、その端部が側壁板114bに当接
するように構成されている。従って、側壁部分111の空気流路空間111eと、側壁部
分114の空気流路空間114eとは、側壁板114bが側壁板111bよりも突出し側
壁板111aに当接する部分が隔壁となることで分離されている。従って、側壁部分11
1の空気流路空間111eと側壁部分114の空気流路空間114eとは繋がることなく
分離されている。
Next, the bonding state between the
11 and the
14b is comprised so that the edge part may contact | abut to the side wall board 111a of the
One air flow path space 111e and the air
このような構成とすることで、空気流路空間111eから空気流路空間112eへの空
気の流れや、空気流路空間113eから空気流路空間114eへの空気の流れが阻害され
ることがない。
With such a configuration, the flow of air from the air flow path space 111e to the air
また、側壁部分111を構成する側壁板111cと、側壁部分114を構成する側壁板
114cとは、それぞれの端部において突き合わされて接合されている。一方、側壁部分
114を構成する側壁板114bは、その端部が側壁部分111の側壁板111aに当接
するように構成されており、側壁部分111を構成する側壁板111bは、その端部が側
壁板112bに当接するように構成されている。従って、側壁部分111の排出ガス流路
空間111dと、側壁部分114の排出ガス流路空間114dとは、隔壁となるものが無
く繋がった状態となるように構成されている。また、側壁板114cは、上壁10に当接
しないように構成されていて、セル室13内の排出ガスが排出ガス流路空間114dに流
入するように構成されている。側壁板114cには、フランジ部12との間にスリット1
14ca(図3参照)が形成されていて、排出ガス室14に排出ガスが流入するように構
成されている。このような構成とすることで、排出ガス流路空間114dに上側から流入
した排出ガスは下側に流れて排出ガス室14に流入するように構成されている。このよう
なスリットは、側壁板113cにもスリット113caとして形成されている(図3参照
)。
Further, the
14 ca (refer to FIG. 3) is formed, and the exhaust gas flows into the
側壁部分112と側壁部分113との接合状態は、上述した側壁部分111と側壁部分
114との接合状態と同様であるのでその説明を省略する。
Since the joined state between the
図1〜3に戻り、燃料電池モジュールFCについて更に説明する。セル室13と排出ガ
ス室14とを仕切る仕切板22及び仕切板23について説明する。本実施形態の場合、仕
切板22も仕切板23も略矩形の板状部材によって形成されている。仕切板22は比較的
厚みのある板状部材によって形成されているのに対して、仕切板23は可撓性を有する薄
い板状部材によって形成されている。
Returning to FIGS. 1 to 3, the fuel cell module FC will be further described. The
ベース部2を構成するベース板21には、セル室13側に向かって支持部24が形成さ
れている。支持部24は板状の突起であって、カバー部1の四隅よりもやや内側に4つ配
置されている。仕切板23は四つの支持部24上に載置されていて、その上側から仕切板
22が載置されている。従って、仕切板23は仕切板22と支持部24との間に挟まれて
固定されている。
A
仕切板23は、仕切板22よりも少し大きく形成されている。上述した配置の場合、仕
切板22の外周から仕切板23の外周が突出する。仕切板23の外周は、カバー部材1の
内周よりもやや大きめに形成されている。上述した配置の場合、カバー部材2を配置する
と、仕切板23の外周が撓んでカバー部材1の内壁に当接する。
The
この状態について、図9を参照しながら説明する。図9は、カバー部材1と仕切板23
とが当接した状態を拡大した斜視図である。仕切板23が側壁部分111の側壁板111
cに当接すると、仕切板22よりも下側に撓む。従って、側壁部分111の排出ガス流路
111dを流れる排出ガスが、仕切板23と側壁板111cとの当接部分においてシール
されて、スリット111caから排出ガス室14へと流れ込む。
This state will be described with reference to FIG. FIG. 9 shows the
It is the perspective view which expanded the state which and contact | abutted. The
When it comes into contact with c, it bends below the
上述したような燃料電池モジュールFCを製造するに当たっては、準備工程、第一組立
工程、第二組立工程、第三組立工程、第四組立工程を備える製造方法が採用される。
In manufacturing the fuel cell module FC as described above, a manufacturing method including a preparation process, a first assembly process, a second assembly process, a third assembly process, and a fourth assembly process is employed.
準備工程では、燃料電池セル4を有する複数の燃料電池セル4と、燃料電池セル4の数
量に対応する内側電極端子40及び外側電極端子42と、接続部材400cと、複数の上
支持板401a及び複数の下支持板401bと、ガスタンク6とを準備する。更にこの準
備工程では、燃料電池モジュールFCを構成する他の部材も準備する。
In the preparation step, a plurality of
第一組立工程では、各燃料電池セル4に内側電極端子40及び外側電極端子42を取り
付けて燃料電池セルユニット30を形成する。
In the first assembly step, the
第二組立工程では、下支持板401bそれぞれに、複数の燃料電池セルユニット30を
2列に並べて、接続部材400cにより互いに電気的に繋がるように立設させて保持し、
上支持板401bを配置して燃料電池セルスタック400を形成する。
In the second assembly step, the plurality of
The
第三組立工程では、ガスタンク6の開口部61それぞれに燃料電池セルスタック30を
配置し、下支持板401bによって開口部61を塞ぎ、燃料ガスを貯留するための燃料ガ
ス室6cを形成する。その結果、複数の燃料電池セルユニット30が、ガスタンク6から
燃料ガス室6cとは反対側に立設する。
In the third assembly step, the
第四組立工程では、外部端子接続部材400eによって、一の燃料電池セルスタック400が含む燃料電池セル4に設けられている内側電極端子40又は外側電極端子42と、他の燃料電池セルスタック400が含む燃料電池セル4に設けられている内側電極端子40又は外側電極端子42とを電気的に接続する。その後、上記準備工程において準備した他の部材を用いて、上述した燃料電池モジュールFCが形成される。
In the fourth assembly step, the
続いて、図1〜3を参照しながら、本実施形態に係る燃料電池モジュールFCを含む燃
料電池の動作及びその運転方法について説明する。尚、以下の説明においては便宜上、燃
料電池モジュールFCの動作を説明することでその燃料電池モジュールFCを含む燃料電
池の説明としている。
Next, the operation of the fuel cell including the fuel cell module FC according to the present embodiment and the operation method thereof will be described with reference to FIGS. In the following description, for the sake of convenience, the operation of the fuel cell module FC is described to describe the fuel cell including the fuel cell module FC.
本実施形態に係る燃料電池モジュールFCの運転方法は、着火工程と、改質工程と、セ
ル作動工程と、燃焼工程と、を備えている。これらの工程は、後述するように必ずしも順
次実行される工程ではなく、並行して実行されたり、順番を変えて実行されたりする工程
である。
The operation method of the fuel cell module FC according to the present embodiment includes an ignition process, a reforming process, a cell operation process, and a combustion process. As will be described later, these steps are not necessarily executed sequentially, but are executed in parallel or executed in a different order.
先ず、燃料電池モジュールFCを温めるために、燃料電池モジュールFCを含む回路に
負荷をかけない状態、即ち、燃料電池モジュールFCを含む回路を開いた状態で、燃料電
池モジュールFCに燃料ガスと空気を供給する。この段階では、燃料ガスと空気が存在し
ても、回路に電流が流れないので、燃料電池モジュールFCは、発電を行わない。
First, in order to warm the fuel cell module FC, fuel gas and air are supplied to the fuel cell module FC without applying a load to the circuit including the fuel cell module FC, that is, with the circuit including the fuel cell module FC open. Supply. At this stage, even if fuel gas and air are present, no current flows through the circuit, so the fuel cell module FC does not generate power.
詳細には、燃料ガスを供給する。具体的には、燃料ガスを燃料ガス供給管32に供給し
て、改質器7で改質した後にガスタンク6内に貯める(改質工程)。それにより、各燃料
電池セルユニット30への均一且つ一様な燃料ガスの供給を確保する。ガスタンク6内に
溜まった燃料ガスが、燃料電池セルユニット30の管内流路30c(図4参照)を通って
流れ、内側電極層44(図4参照)に作用する。作用しなかった燃料ガスが、各燃料電池
セルユニット30の上部空間に達する。
Specifically, fuel gas is supplied. Specifically, the fuel gas is supplied to the fuel
また、大気中の空気を供給する。具体的には、大気中の空気をブロア等によって空気供
給管31a,31bに供給し、側壁部分111の空気流路部分111eから側壁部分11
2の空気流路部分112eへ、側壁部分113の空気流路部分113eから側壁部分11
4の空気流路部分114eへと流す。上述したように、その後空気は、空気流路116,
118へと流れて、空気流入孔116b,118bからセル室13内へと導かれる。発電
室であるセル室13内へと導かれた空気は、外側電極層48(図4参照)と作用する。作
用しなかった空気は、各燃料電池セルユニット30の上方に達する。
In addition, air in the atmosphere is supplied. Specifically, air in the atmosphere is supplied to the
To the second air
4 air
Then, the air flows into the
次いで、スパークプラグ又はヒータ等の点火装置(図示しない)を用いて、燃料ガスと
空気とを燃焼させる(着火工程、燃焼工程)。それにより生じた排出ガスは、高温になる
。排気ガスは、側壁部分111,112,113,114の排出ガス流路空間111d,
112d,113d,114dに導かれて、排出ガス室14へと流入する。排出ガス室1
4へと流入した排気ガスは、排出ガス管36から排出される。
Next, the fuel gas and air are combusted using an ignition device (not shown) such as a spark plug or a heater (ignition process, combustion process). The resulting exhaust gas becomes hot. The exhaust gas is discharged into the exhaust
It is led to 112d, 113d, 114d and flows into the
The exhaust gas flowing into the
燃料ガスと空気とが燃焼する際に、セル室13内が昇温される。外部から導入される空
気は、側壁部分111,112,113,114と流れる間に、セル室13内と熱交換を
行う共に、排出ガスと熱交換をすることで暖められる。
When the fuel gas and air are combusted, the temperature in the
セル室16内及び燃料電池セル4の温度が、燃料電池モジュールFCを安定的に作動さ
せる定格温度よりも低い所定の発電温度に達したら、燃料電池モジュールFCを含む回路
を閉じる。それにより、燃料電池モジュールFCは発電を開始し、回路に電流が流れる(
セル作動工程)。燃料電池の発電により、燃料電池セル4自体も発熱し、更に、燃料電池
セル4の温度が上昇する。その結果、燃料電池モジュールFCを作動させる定格温度、例
えば、600〜800℃になる。
When the temperature in the cell chamber 16 and the
Cell operation process). Due to the power generation of the fuel cell, the
その後、定格温度を維持するために、燃料電池セル4で消費される燃料ガス及び空気の
量よりも多い量の燃料ガス及び空気を供給し、セル室13での燃焼を継続させる(燃焼工
程)。
Thereafter, in order to maintain the rated temperature, a larger amount of fuel gas and air than the amount of fuel gas and air consumed in the
続いて、図10を参照しながら、燃料電池モジュールFCを用いた燃料電池FCSの構
成について説明する。図10は、燃料電池FCSの構成を示すブロック図である。燃料電
池FCSは、燃料電池モジュールFCと、燃料供給部FPと、空気供給部APと、水供給
部WPと、電力取出部EPと、制御部CSとを備えている。燃料供給部FP、空気供給部
AP、水供給部WP、及び電力取出部EPは、燃料電池FCSの補器ADを構成している
。
Next, the configuration of the fuel cell FCS using the fuel cell module FC will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the fuel cell FCS. The fuel cell FCS includes a fuel cell module FC, a fuel supply unit FP, an air supply unit AP, a water supply unit WP, a power extraction unit EP, and a control unit CS. The fuel supply unit FP, the air supply unit AP, the water supply unit WP, and the power extraction unit EP constitute an auxiliary device AD of the fuel cell FCS.
燃料供給部FPは、燃料供給源としての都市ガス配管から燃料ガスを燃料電池モジュー
ルFCに供給する部分であって、燃料ポンプ、電磁弁を有している。燃料供給部FPから
供給される燃料ガスは燃料ガス供給管32へと送り出される。
The fuel supply unit FP is a part that supplies fuel gas from a city gas pipe as a fuel supply source to the fuel cell module FC, and includes a fuel pump and an electromagnetic valve. The fuel gas supplied from the fuel supply unit FP is sent out to the fuel
空気供給部APは、空気供給源としての大気中から空気を燃料電池モジュールFCに供
給する部分であって、空気ブロア、電磁弁を有している。空気供給部APから供給される
空気は空気供給管31a,31bへと送り出される。
The air supply unit AP is a part that supplies air from the atmosphere as an air supply source to the fuel cell module FC, and includes an air blower and an electromagnetic valve. Air supplied from the air supply unit AP is sent out to the
水供給部WPは、水供給源としての水道管から水を燃料電池モジュールFCに供給する
部分であって、水ポンプ、電磁弁を有している。水供給部WPから供給される水は、燃料
モジュールFC内部で水蒸気となって水蒸気供給管33へと送り出される。
The water supply unit WP is a part that supplies water from a water pipe as a water supply source to the fuel cell module FC, and includes a water pump and an electromagnetic valve. The water supplied from the water supply part WP becomes water vapor inside the fuel module FC and is sent out to the water
電力取出部EPは、燃料電池モジュールFCから電力を取り出す部分であって、インバ
ータ等の電力変換装置を有している。電力取出部EPは、電極棒35a,35bと繋がっ
ていて、変換した電力は電力供給先へと送り出すように構成されている。
The power extraction unit EP is a part that extracts electric power from the fuel cell module FC, and includes a power conversion device such as an inverter. The power extraction unit EP is connected to the
制御部CSは、燃料供給部FP、空気供給部AP、駆動補器AD、及び電力取出部EP
のそれぞれを制御するための部分であって、CPUやROMを有している。上述したよう
な燃料電池モジュールFCの動作は、制御部CSからの指示信号に基づいて実行される。
The control unit CS includes a fuel supply unit FP, an air supply unit AP, a driving auxiliary device AD, and a power extraction unit EP.
These are parts for controlling each of them, and have a CPU and a ROM. The operation of the fuel cell module FC as described above is executed based on an instruction signal from the control unit CS.
上述したように本実施形態の燃料電池モジュールFCでは、電極棒35a,35bと、
排出ガス管36と、燃料ガス供給管32と、水蒸気供給管33とが、燃料電池セル4に沿
う同じ方向である下方に向かって延びている。従って、燃料供給部FP、水供給部WP、
及び電力取出部EPを同じ方向(本実施形態であれば、下方)に配置することができる。
As described above, in the fuel cell module FC of the present embodiment, the
The
And the electric power extraction part EP can be arrange | positioned in the same direction (in this embodiment, downward).
FC…燃料電池モジュール、1…カバー部材、11…側壁、111,112,113,
114…側壁部分、12…フランジ部、13…セル室、14…排出ガス室、2…ベース部
材、21…ベース板、22,23…仕切り板、4…燃料電池セル、30…燃料電池セルユ
ニット、400…燃料電池セルスタック、6…ガスタンク、7…改質器、31a,31b
…空気供給管、32…燃料ガス供給管、34…連結管、35a,35b…電極棒、36…
排出ガス管。
FC ... fuel cell module, 1 ... cover member, 11 ... side wall, 111, 112, 113,
DESCRIPTION OF
... Air supply pipe, 32 ... Fuel gas supply pipe, 34 ... Connecting pipe, 35a, 35b ... Electrode rod, 36 ...
Exhaust gas pipe.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008315349A JP2010140734A (en) | 2008-12-11 | 2008-12-11 | Fuel battery cell stack assembly, and fuel battery module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008315349A JP2010140734A (en) | 2008-12-11 | 2008-12-11 | Fuel battery cell stack assembly, and fuel battery module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010140734A true JP2010140734A (en) | 2010-06-24 |
Family
ID=42350689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008315349A Pending JP2010140734A (en) | 2008-12-11 | 2008-12-11 | Fuel battery cell stack assembly, and fuel battery module |
Country Status (1)
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-
2008
- 2008-12-11 JP JP2008315349A patent/JP2010140734A/en active Pending
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