JP2010257732A - Fuel battery module, and fuel battery device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel battery module 1 enhancing power generation efficiency. <P>SOLUTION: The fuel battery module 1 housing a cell stack formed by arranging a plurality of columnar cells 3 of the fuel battery, each having a gas passage inside, in a standing state and electrically connecting, in a power generation chamber 30 in a housing container 2, includes a first passage 21 and a fourth passage 24 between the side part along the arranging direction of the cells 3 of the fuel battery and an outer wall 13 of the housing container 2 along the side part, a second passage 22 making reaction gas passed through the first passage 21 flow in this order, and a third passage 23. The second passage 22 includes a reaction gas flowing-out port 26 in a portion along the flow direction of the reaction gas, and a first gas flowing direction changing portion for making the reaction gas passed through the second passage 22 flow toward the reaction gas flowing-out port 26 to efficiently guide the reaction gas passed through the second passage 22 to the third passage 23, and thereby, the power generation efficiency of the fuel cell module 1 can be enhanced. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、収納容器内に燃料電池セルを収納してなる燃料電池モジュールおよびそれを具備する燃料電池装置に関する。   The present invention relates to a fuel cell module in which a fuel cell is accommodated in a storage container, and a fuel cell device including the fuel cell module.

近年、次世代エネルギーとして、水素含有ガスと空気(酸素含有ガス)とを用いて600℃〜1000℃の高温下で発電する燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールが種々考案されている(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, various fuel cell modules in which a fuel cell that generates power at a high temperature of 600 ° C. to 1000 ° C. using a hydrogen-containing gas and air (oxygen-containing gas) as a next-generation energy is stored in a storage container. (For example, refer to Patent Document 1).

図10は従来の燃料電池モジュール61を示す外観斜視図であり、図11は、図10で示す燃料電池モジュール61を概略的に示す断面図である。   FIG. 10 is an external perspective view showing a conventional fuel cell module 61, and FIG. 11 is a cross-sectional view schematically showing the fuel cell module 61 shown in FIG.

このような燃料電池モジュール61は、内部にガス流路を有する燃料電池セル63を複数個立設させた状態で配列し、電気的に接続したセルスタック64をマニホールド65に立設してなる燃料電池装置68を収納容器62に収納している。   Such a fuel cell module 61 is a fuel in which a plurality of fuel cell cells 63 each having a gas flow path are arranged in a standing state, and an electrically connected cell stack 64 is erected on a manifold 65. The battery device 68 is stored in the storage container 62.

一方では、収納容器62は、外壁69により外枠が形成され外壁69と所定間隔をあけて配置された内壁70によりセルスタック装置68を収納する発電室71が形成されている。それにより、外壁69と内壁70とにより反応ガス流通空間が形成され、その反応ガス流通空間とつながって、反応ガス導入部材72が設けられている。そして、反応ガス導入部材72に設けられた反応ガス吹き出し口73により、発電室71内に配置された2つのセルスタック64側に反応ガス(空気)が供給される。   On the other hand, in the storage container 62, an outer frame is formed by the outer wall 69, and a power generation chamber 71 that stores the cell stack device 68 is formed by an inner wall 70 that is disposed at a predetermined interval from the outer wall 69. Accordingly, a reaction gas circulation space is formed by the outer wall 69 and the inner wall 70, and a reaction gas introduction member 72 is provided in connection with the reaction gas circulation space. The reaction gas (air) is supplied to the two cell stacks 64 arranged in the power generation chamber 71 through the reaction gas outlet 73 provided in the reaction gas introduction member 72.

他方では、原燃料供給管10を介して供給される天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器68をセルスタック64の上方に配置し、改質器7で生成された燃料ガス(水素含有ガス)は、燃料ガス流通管8を介してマニホールド6に供給され、マニホールド6より燃料電池セル3の内部に設けられたガス流路に供給される。それにより、セルスタック64の上方で燃料ガスと反応ガスとを燃焼させ、燃料電池セル63(セルスタック64)の発電を行う。   On the other hand, a reformer 68 for reforming raw fuel such as natural gas or kerosene supplied through the raw fuel supply pipe 10 to generate fuel gas is disposed above the cell stack 64 and reformed. The fuel gas (hydrogen-containing gas) generated in the vessel 7 is supplied to the manifold 6 through the fuel gas flow pipe 8 and is supplied from the manifold 6 to a gas flow path provided inside the fuel cell 3. Thereby, the fuel gas and the reactive gas are burned above the cell stack 64, and the fuel cell 63 (cell stack 64) is generated.

そのため、内壁70に沿って排ガスを流通し、反応ガスが、反応ガス流通空間を上方に向けて流通する間に、高温の排ガスの熱と熱交換を行い反応ガスの温度を上昇させることにより、燃料電池セル63に温められた反応ガスを供給し、セルスタック64の発電効率を向上させることができる。   Therefore, the exhaust gas is circulated along the inner wall 70, and while the reaction gas circulates upward through the reaction gas circulation space, heat exchange with the high-temperature exhaust gas is performed to increase the temperature of the reaction gas, The heated reaction gas is supplied to the fuel cell 63, and the power generation efficiency of the cell stack 64 can be improved.

特開2007−59377号公報JP 2007-59377 A

しかし、外壁69に沿った反応ガス流通空間に反応ガスを流し、下方に垂下した反応ガス導入部材72に流す際に、反応ガスの流通方向が異なるため、反応ガスが効率的に反応ガス導入部材72に流れない問題があった。そのため、低出力で燃料電池装置(図示せず)を作動する場合、反応ガスが、反応ガス流通空間において滞留し、外壁69からの放熱ロス等で発電効率が低下してしまうおそれがあった。   However, when the reaction gas flows into the reaction gas circulation space along the outer wall 69 and flows into the reaction gas introduction member 72 that hangs downward, the reaction gas flow direction is different. There was a problem that did not flow to 72. For this reason, when a fuel cell device (not shown) is operated at a low output, the reaction gas may stay in the reaction gas circulation space and the power generation efficiency may be reduced due to heat dissipation loss from the outer wall 69.

それゆえ、本発明においては、効率的に反応ガスを燃料電池セル63に供給することで、発電効率が向上した燃料電池モジュール61およびそれを具備してなる燃料電池装置を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell module 61 having improved power generation efficiency by efficiently supplying a reaction gas to the fuel cell 63 and a fuel cell device including the same.

本発明の燃料電池モジュールは、内部にガス流路を有する柱状の燃料電池セルを複数個立設させた状態で配列し、電気的に接続してなるセルスタックを、直方体状の収納容器内に設けられた発電室内に収納してなる燃料電池モジュールであって、収納容器は、セルスタックを構成する燃料電池セルの配列方向に沿う側部と燃料電池セルの配列方向に沿った方向の収納容器のそれぞれの側壁との間に、収納容器の下方側より供給される反応ガスを上方へ流すための第1の流路と、それぞれの第1の流路を流れた反応ガスを収納容器の上壁に沿って流すための第2の流路と、第2の流路を流れた反応ガスを下方へ流すための第3の流路と、第1の流路と隣り合うように配置され発電室内の排ガスを上方から下方へ流すための第4の流路とを備えてなり、第2の流路は、当該第2の流路を流れる反応ガスの流れの方向に沿った部位に、第2の流路を流れる反応ガスを第3の流路側に流すための反応ガス流出口を有するとともに、第2の流路を流れた反応ガスを反応ガス流出口に向けて流すための第1のガス流通方向変更部を備えることを特徴とする。   In the fuel cell module of the present invention, a plurality of columnar fuel cells having gas flow paths are arranged in an upright state, and a cell stack formed by electrical connection is placed in a rectangular parallelepiped storage container. A fuel cell module accommodated in a power generation chamber provided, wherein the storage container is a storage container in a direction along the arrangement direction of the fuel cells and a side portion along the arrangement direction of the fuel cells constituting the cell stack. A first flow path for flowing the reaction gas supplied from the lower side of the storage container upward between the respective side walls of the storage container, and the reaction gas flowing through each first flow path above the storage container A second flow path for flowing along the wall, a third flow path for flowing the reaction gas flowing through the second flow path downward, and an electric power generation arranged adjacent to the first flow path A fourth flow path for flowing indoor exhaust gas from above to below Thus, the second flow path is a reaction gas for flowing the reaction gas flowing in the second flow path to the third flow path side in a portion along the direction of the flow of the reaction gas flowing in the second flow path. It has an outflow port and includes a first gas flow direction changing unit for flowing the reaction gas flowing through the second flow path toward the reaction gas outflow port.

このような燃料電池モジュールにおいて、第2の流路は、当該第2の流路を流れる反応ガスの流れの方向に沿った部位に、第2の流路を流れた反応ガスを第3の流路側に流すための反応ガス流出口を有するとともに、第2の流路を流れた反応ガスを反応ガス流出口に向けて流すための第1のガス流通方向変更部を備えることから、第2の流路を流れた反応ガスを効率よく反応ガス流出口に流すことができ、第2の流路内で反応ガスが滞留することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュール内を反応ガスが効率よく流れ、十分な量の反応ガスを燃料電池セルに供給できることから、燃料電池モジュールの発電効率を向上させることができる。   In such a fuel cell module, the second flow path causes the reaction gas flowing through the second flow path to flow through the third flow path to a portion along the flow direction of the reaction gas flowing through the second flow path. Since it has a reaction gas outlet for flowing to the roadside and a first gas flow direction changing unit for flowing the reaction gas flowing through the second flow path toward the reaction gas outlet, the second The reaction gas that has flowed through the flow path can be efficiently flowed to the reaction gas outlet, and the retention of the reaction gas in the second flow path can be suppressed. Accordingly, the reaction gas efficiently flows through the fuel cell module, and a sufficient amount of the reaction gas can be supplied to the fuel cell, so that the power generation efficiency of the fuel cell module can be improved.

また、本発明の燃料電池モジュールは、反応ガス流出口が発電室側に開口しており、第3の流路が、反応ガス流出口に接続されるとともに、発電室内に垂下するように配置されていることが好ましい。   In the fuel cell module of the present invention, the reaction gas outlet is open to the power generation chamber side, and the third flow path is connected to the reaction gas outlet and is arranged to hang down in the power generation chamber. It is preferable.

このような燃料電池モジュールにおいて、反応ガス流出口が発電室側に開口しており、第3の流路が、反応ガス流出口に接続されるとともに、発電室内に垂下するように配置されていることから、第2の流路を流れた反応ガスを効率よく反応ガス流出口に流すことができ、第2の流路内で反応ガスが滞留することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュール内を反応ガスが効率よく流れ、十分な量の反応ガスを燃料電池セルに供給できることから、燃料電池モジュールの発電効率を向上させることができる。   In such a fuel cell module, the reactive gas outlet is open to the power generation chamber side, and the third flow path is connected to the reactive gas outlet and is arranged to hang down in the power generation chamber. Therefore, the reaction gas that has flowed through the second flow path can be efficiently flowed to the reaction gas outlet, and the retention of the reaction gas in the second flow path can be suppressed. Accordingly, the reaction gas efficiently flows through the fuel cell module, and a sufficient amount of the reaction gas can be supplied to the fuel cell, so that the power generation efficiency of the fuel cell module can be improved.

また、本発明の燃料電池モジュールは、反応ガス流出口が発電室側に開口しており、第2の流路に隣り合うように反応ガス流出口を流れた反応ガスを第3の流路に流すための第5の流路を備えるとともに、第3の流路は、前記第4の流路に隣り合うように配置されていることが好ましい。   In the fuel cell module of the present invention, the reaction gas outlet is open to the power generation chamber side, and the reaction gas that has flowed through the reaction gas outlet so as to be adjacent to the second passage is used as the third passage. It is preferable that a fifth flow path for flowing is provided, and the third flow path is disposed adjacent to the fourth flow path.

このような燃料電池モジュールにおいて、反応ガス流出口が発電室側に開口しており、第2の流路に隣り合うように配置され、反応ガス流出口を流れた反応ガスを第3の流路に流すための第5の流路を備えるとともに、第3の流路は、前記第4の流路に隣り合うように配置されていることから、第2の流路を流れた反応ガスを効率よく流すことができる。それにより、第5の流路へ流すことができ、燃料電池セルに十分な量の反応ガスを供給できることから、燃料電池モジュールの発電効率を向上させることができる。   In such a fuel cell module, the reaction gas outlet is open to the power generation chamber side, is arranged adjacent to the second flow path, and the reaction gas flowing through the reaction gas outlet is passed through the third flow path. Since the third flow path is disposed adjacent to the fourth flow path, the reaction gas flowing through the second flow path is efficiently used. Can flow well. Thereby, since it can flow to a 5th flow path and a sufficient quantity of reaction gas can be supplied to a fuel cell, the electric power generation efficiency of a fuel cell module can be improved.

さらに、第3の流路は、第4の流路に隣り合うように配置されることから、第3の流路を流れる反応ガスと、第4の流路を流れる排ガスとで熱交換を行うことができ、燃料電池セルに温かい反応ガスを供給することができる。それにより、燃料電池セルの発電効率が向上し、発電効率の向上した燃料電池モジュールとすることができる。   Furthermore, since the third flow path is disposed adjacent to the fourth flow path, heat exchange is performed between the reaction gas flowing through the third flow path and the exhaust gas flowing through the fourth flow path. The warm reaction gas can be supplied to the fuel cell. Thereby, the power generation efficiency of the fuel battery cell is improved, and a fuel cell module with improved power generation efficiency can be obtained.

また、本発明の燃料電池モジュールは、第5の流路に隣り合うように配置され、発電室内の排ガスを収集して第4の流路に流すための排ガス収集室を備えることが好ましい。   In addition, the fuel cell module of the present invention preferably includes an exhaust gas collection chamber that is disposed adjacent to the fifth flow path and collects the exhaust gas in the power generation chamber and flows it to the fourth flow path.

このような燃料電池モジュールにおいては、第5の流路に隣り合うように配置され、発電室内の排ガスを収集して第4の流路に流すための排ガス収集室を備えることから、発電室内において特に高温となる発電室の上方における排ガスを第4の流路に効率的に供給することができ、効率的に反応ガスと排ガスとが熱交換を行うことができ、燃料電池セルに温かい反応ガスを供給することができる。それにより、燃料電池セルの発電効率の発電効率の低下を抑制すことができ、燃料電池モジュールの発電効率をさらに向上させることができる。   In such a fuel cell module, the fuel cell module is disposed adjacent to the fifth flow path, and has an exhaust gas collection chamber for collecting the exhaust gas in the power generation chamber and flowing it to the fourth flow path. In particular, the exhaust gas in the upper part of the power generation chamber, which is at a high temperature, can be efficiently supplied to the fourth flow path, and the reaction gas and the exhaust gas can efficiently exchange heat, and the fuel cell has a warm reaction gas. Can be supplied. Thereby, the fall of the power generation efficiency of the fuel cell can be suppressed, and the power generation efficiency of the fuel cell module can be further improved.

また、本発明の燃料電池モジュールは、第5の流路は、第5の流路を流れる反応ガスを発電室の上壁側または排ガス収集室側に向けて流すための第2のガスガス流通方向変更部を備えることが好ましい。   Further, in the fuel cell module of the present invention, the fifth flow path is a second gas gas flow direction for flowing the reaction gas flowing through the fifth flow path toward the upper wall side of the power generation chamber or the exhaust gas collection chamber side. It is preferable to provide a changing unit.

このような燃料電池モジュールにおいては、第5の流路は、第5の流路を流れる反応ガスを発電室の上壁側または排ガス収集室側に向けて流すための第2のガスガス流通方向変更部を備えることから、反応ガスが、発電室の上壁に衝突するように反応ガスの流れが変更され、第5の流路を流れる間、効率的に反応ガスと排ガスとが熱交換を行うことができる。それにより、燃料電池セルにさらに温められた反応ガスを供給することができ、燃料電池セルの発電効率の低下を抑制することで、燃料電池モジュールの発電効率をさらに向上させることができる。   In such a fuel cell module, the fifth channel changes the second gas gas flow direction for flowing the reaction gas flowing through the fifth channel toward the upper wall side of the power generation chamber or the exhaust gas collection chamber side. Since the reaction gas flow is changed so that the reaction gas collides with the upper wall of the power generation chamber and the gas flows through the fifth flow path, the reaction gas and the exhaust gas efficiently exchange heat. be able to. Accordingly, the warmed reaction gas can be supplied to the fuel cell, and the power generation efficiency of the fuel cell module can be further improved by suppressing the decrease in the power generation efficiency of the fuel cell.

また、本発明の燃料電池モジュールは、第1の流路および第4の流路のうち少なくとも一方の流路は、それぞれの流路を流れる反応ガスまたは排ガスを他方の流路側に向けて流すための第3のガス流通方向変更部を備えることが好ましい。   In the fuel cell module according to the present invention, at least one of the first flow path and the fourth flow path causes the reaction gas or the exhaust gas flowing through each flow path to flow toward the other flow path. It is preferable to provide the 3rd gas distribution direction change part.

このような燃料電池モジュールにおいては、第1の流路および第4の流路のうち少なくとも一方の流路は、それぞれの流路を流れる反応ガスまたは排ガスを他方の流路側に向けて流すための第3のガス流通方向変更部を備えることから、反応ガスが、第1の流路を通る間に、反応ガスと排ガスとが効率的に熱交換を行うことができる。それにより、燃料電池セルにより温められた反応ガスをさらに供給することができ、燃料電池セルの発電効率の低下を抑制することで、燃料電池モジュールの発電効率をさらに向上させることができる。   In such a fuel cell module, at least one of the first flow path and the fourth flow path is used for flowing a reaction gas or exhaust gas flowing through each flow path toward the other flow path. Since the third gas flow direction changing unit is provided, the reaction gas and the exhaust gas can efficiently exchange heat while the reaction gas passes through the first flow path. Thereby, the reaction gas warmed by the fuel cell can be further supplied, and the power generation efficiency of the fuel cell module can be further improved by suppressing the decrease in the power generation efficiency of the fuel cell.

また、本発明の燃料電池装置は、上記の燃料電池モジュールと、セルスタックを動作させるための補機とを外装ケース内に収納してなることを特徴とする。それにより、発電効率が向上した燃料電池装置とすることができる。   The fuel cell device of the present invention is characterized in that the fuel cell module described above and an auxiliary machine for operating the cell stack are housed in an outer case. Thereby, a fuel cell device with improved power generation efficiency can be obtained.

本発明の燃料電池モジュールは、内部にガス流路を有する柱状の燃料電池セルを複数個立設させた状態で配列し、電気的に接続してなるセルスタックを、直方体状の収納容器内に設けられた発電室内に収納してなる燃料電池モジュールであって、収納容器は、セルスタックを構成する燃料電池セルの配列方向に沿う側部と燃料電池セルの配列方向に沿った方向の収納容器のそれぞれの側壁との間に、収納容器の下方側より供給される反応ガスを上方へ流すための第1の流路と、それぞれの第1の流路を流れた反応ガスを収納容器の上壁に沿って流すための第2の流路と、第2の流路を流れた反応ガスを下方へ流すための第3の流路と、第1の流路と隣り合うように配置され発電室内の排ガスを上方から下方へ流すための第4の流路とを備えてなり、第2の流路は、当該第2の流路を流れる反応ガスの流れの方向に沿った部位に、第2の流路を流れた反応ガスを第3の流路側に流すための反応ガス流出口を有するとともに、第2の流路を流れる反応ガスを反応ガス流出口に向けて流すための第1のガス流通方向変更部を備えることから、第2の流路を流れた反応ガスを効率よく反応ガス流出口に流すことができ、第2の流路内で反応ガスが滞留することを抑制することができる。それにより、燃料電池モジュール内を反応ガスが効率よく流れ、十分な量の反応ガスを燃料電池セルに供給できることから、燃料電池モジュールの発電効率を向上させることができる。また、本発明の燃料電池モジュールを外装ケース内に収納することで発電効率の向上した燃料電池装置とすることができる。   In the fuel cell module of the present invention, a plurality of columnar fuel cells having gas flow paths are arranged in an upright state, and a cell stack formed by electrical connection is placed in a rectangular parallelepiped storage container. A fuel cell module accommodated in a power generation chamber provided, wherein the storage container is a storage container in a direction along the arrangement direction of the fuel cells and a side portion along the arrangement direction of the fuel cells constituting the cell stack. A first flow path for flowing the reaction gas supplied from the lower side of the storage container upward between the respective side walls of the storage container, and the reaction gas flowing through each first flow path above the storage container A second flow path for flowing along the wall, a third flow path for flowing the reaction gas flowing through the second flow path downward, and an electric power generation arranged adjacent to the first flow path A fourth flow path for flowing indoor exhaust gas from above to below The second flow path is a reaction for flowing the reaction gas flowing through the second flow path to the third flow path side in a portion along the direction of the flow of the reaction gas flowing through the second flow path. Since it has the 1st gas distribution direction change part for having the gas outflow port and flowing the reaction gas which flows through the 2nd channel toward the reaction gas outflow port, the reaction gas which flowed through the 2nd channel Can be efficiently flowed to the reaction gas outlet, and the retention of the reaction gas in the second flow path can be suppressed. Accordingly, the reaction gas efficiently flows through the fuel cell module, and a sufficient amount of the reaction gas can be supplied to the fuel cell, so that the power generation efficiency of the fuel cell module can be improved. Further, by storing the fuel cell module of the present invention in the outer case, a fuel cell device with improved power generation efficiency can be obtained.


本発明の燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows an example of the fuel cell module of this invention. 図1に示す燃料電池モジュールを概略的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the fuel cell module shown in FIG. 1. 本発明の燃料電池モジュールのさらに他の一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically another example of the fuel cell module of this invention. 本発明の燃料電池モジュールの他の一例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows another example of the fuel cell module of this invention. 図4に示す燃料電池モジュールを概略的に示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the fuel cell module shown in FIG. 4. 本発明の燃料電池モジュールのさらに他の一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically another example of the fuel cell module of this invention. 本発明の燃料電池モジュールのさらに他の一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically another example of the fuel cell module of this invention. 図7に示す燃料電池モジュールの一部を抜粋して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which extracts and shows a part of fuel cell module shown in FIG. 本発明の燃料電池装置の一例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows an example of the fuel cell apparatus of this invention. 従来の燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。It is an external appearance perspective view which shows an example of the conventional fuel cell module. 図10に示す燃料電池モジュールを概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the fuel cell module shown in FIG.

図1は、本発明の燃料電池モジュール1(以下、モジュールという場合がある。)の一例を示す外観斜視図である。なお、以降の図において同一の部材については同一の番号を付するものとする。   FIG. 1 is an external perspective view showing an example of a fuel cell module 1 (hereinafter sometimes referred to as a module) of the present invention. In the following drawings, the same numbers are assigned to the same members.

図1に示すモジュール1においては、収納容器2の内部に、内部をガスが流通するガス流路(図1においては図示せず)を有する柱状の燃料電池セル3を立設させた状態で配列し、隣接する燃料電池セル3間に集電部材(図1においては図示せず)を介して電気的に直列に接続するとともに、燃料電池セル3の下端をガラスシール材等の絶縁性接合材(図示せず)でマニホールド6に固定してなるセルスタック4(セルスタック装置9)を収納して構成されている。なお、セルスタック4の両端部側には、セルスタック4(燃料電池セル3)の発電により生じた電流を集電して外部に引き出すための、電流引き出し部を有する導電部材5が配置されている。   In the module 1 shown in FIG. 1, a columnar fuel cell 3 having a gas flow path (not shown in FIG. 1) through which gas flows is arranged inside the storage container 2 in an upright state. In addition, the adjacent fuel cells 3 are electrically connected in series via current collecting members (not shown in FIG. 1), and the lower end of the fuel cells 3 is connected to an insulating bonding material such as a glass sealing material. A cell stack 4 (cell stack device 9) fixed to the manifold 6 by a not-shown unit is accommodated. On both ends of the cell stack 4, conductive members 5 having current drawing portions for collecting and drawing the current generated by the power generation of the cell stack 4 (fuel cell 3) to the outside are arranged. Yes.

さらに図1においては、燃料電池セル3の発電で使用する燃料ガス(水素含有ガス)を得るために、原燃料供給管10を介して供給される天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器7をセルスタック4(燃料電池セル3)の上方に配置している。そして、改質器7で生成された燃料ガスは、燃料ガス流通管8を介してマニホールド6に供給され、マニホールド6より燃料電池セル3の内部に設けられたガス流路に供給される。   Further, in FIG. 1, in order to obtain a fuel gas (hydrogen-containing gas) used for power generation of the fuel battery cell 3, the raw fuel such as natural gas or kerosene supplied through the raw fuel supply pipe 10 is reformed. A reformer 7 for generating fuel gas is disposed above the cell stack 4 (fuel cell 3). The fuel gas generated by the reformer 7 is supplied to the manifold 6 via the fuel gas flow pipe 8 and is supplied from the manifold 6 to a gas flow path provided inside the fuel cell 3.

また、図1においては、収納容器2の一部(前後面)を取り外し、内部に収納されるセルスタック装置9を後方に取り出した状態を示している。ここで、図1に示したモジュール1においては、セルスタック装置9を、収納容器2内にスライドして収納することが可能である。   Further, FIG. 1 shows a state in which a part (front and rear surfaces) of the storage container 2 is removed and the cell stack device 9 stored inside is taken out rearward. Here, in the module 1 shown in FIG. 1, the cell stack device 9 can be slid and stored in the storage container 2.

なお、図1に示した収納容器2においては、収納容器2の底面に、燃料電池セル3に供給する反応ガス(酸素含有ガス(通常は空気である))を供給するための反応ガス供給管11と、燃料電池セル3の発電等により生じた排ガスを収納容器2の外部に排気するための排気管12とが接続されている。反応ガス供給管11と排気管12とは二重管とすることもできる。   In the storage container 2 shown in FIG. 1, a reaction gas supply pipe for supplying a reaction gas (oxygen-containing gas (usually air)) to be supplied to the fuel cell 3 to the bottom surface of the storage container 2. 11 and an exhaust pipe 12 for exhausting exhaust gas generated by power generation or the like of the fuel battery cell 3 to the outside of the storage container 2 are connected. The reaction gas supply pipe 11 and the exhaust pipe 12 may be a double pipe.

図2は、図1に示した燃料電池モジュール1を概略的に示す断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the fuel cell module 1 shown in FIG.

収納容器2は、外壁13(側壁)にて収納容器2の外枠が形成され、内部に燃料電池セル3(セルスタック装置9)を収納する発電室30が形成されている。   In the storage container 2, an outer frame of the storage container 2 is formed by an outer wall 13 (side wall), and a power generation chamber 30 that stores the fuel cell 3 (cell stack device 9) is formed therein.

ここで、収納容器2は、外壁13(側壁)の内側に所定間隔をあけて第1の壁14が形成されており、第1の壁14の内側に所定間隔をあけて第2の壁15が配置されている。   Here, in the storage container 2, a first wall 14 is formed at a predetermined interval inside the outer wall 13 (side wall), and a second wall 15 is formed at a predetermined interval inside the first wall 14. Is arranged.

それにより、それぞれの側壁(外壁)13と第1の壁14とで形成された空間がそれぞれ第1の流路21となり、第1の壁14と第2の壁15とで形成された空間がそれぞれ第4の流路24となる。さらに、発電室30の上方には発電室30を形成するための上壁17が設けられており、上壁17と外壁13(収納容器2の上壁)との間が、第1の流路21を流れたそれぞれの反応ガスを合流させるとともに、第3の流路23に流すための第2の流路22となる。   Thereby, the space formed by each side wall (outer wall) 13 and the first wall 14 becomes the first flow path 21, and the space formed by the first wall 14 and the second wall 15 is formed. Each becomes the fourth flow path 24. Further, an upper wall 17 for forming the power generation chamber 30 is provided above the power generation chamber 30, and the first flow path is between the upper wall 17 and the outer wall 13 (the upper wall of the storage container 2). Each of the reaction gases that have flowed through 21 is merged, and the second flow path 22 for flowing through the third flow path 23 is formed.

ここで上壁17には、上壁17の上面からセルスタック4の側面側にまで延び、上壁17と外壁(収納容器2の上壁)13とで第2の流路22が形成される。上壁の中央部には反応ガス流出口26が設けられ、反応ガス流出口26の下方にセルスタック4に反応ガスを導入するための反応ガス導入部材20(第3の流路23)が備えられている。なお、反応ガス導入部材20内が第3の流路23となり、反応ガス導入部材20の下端側に、燃料電池セル3の下端部に反応ガスを導入するための反応ガス導入口27が設けられている。   Here, the upper wall 17 extends from the upper surface of the upper wall 17 to the side surface side of the cell stack 4, and a second flow path 22 is formed by the upper wall 17 and the outer wall (upper wall of the storage container 2) 13. . A reaction gas outlet 26 is provided at the center of the upper wall, and a reaction gas introduction member 20 (third flow path 23) for introducing the reaction gas into the cell stack 4 is provided below the reaction gas outlet 26. It has been. The inside of the reaction gas introduction member 20 becomes the third flow path 23, and a reaction gas introduction port 27 for introducing the reaction gas into the lower end portion of the fuel cell 3 is provided on the lower end side of the reaction gas introduction member 20. ing.

また、収納容器2の底部には、反応ガス(空気)を収納容器2内に供給するための反応ガス供給管11が接続されており、反応ガス供給管11より供給される反応ガスは反応ガス導入部31に流れる。反応ガス導入部31は反応ガス導入口25を介して第1の流路21とつながっているため、反応ガス導入部31に供給された反応ガスは、反応ガス導入口25を介してそれぞれの第1の流路21に流れる。第1の流路21を上方に流れたそれぞれの反応ガスは、続いて、第2の流路22において合流し、反応ガス流出口26を介して第3の流路である反応ガス導入部材18に流れる。そして、反応ガス導入部材20を上方から下方に流れた反応ガスは、反応ガス導入部材20に設けられた反応ガス吹き出し口27を通して、発電室30内(燃料電池セル3)に供給される。なお、燃料電池セル3(セルスタック4)の側面および底面に断熱材29が配置されている。   A reaction gas supply pipe 11 for supplying a reaction gas (air) into the storage container 2 is connected to the bottom of the storage container 2, and the reaction gas supplied from the reaction gas supply pipe 11 is a reaction gas. It flows to the introduction part 31. Since the reaction gas introduction unit 31 is connected to the first flow path 21 via the reaction gas introduction port 25, the reaction gas supplied to the reaction gas introduction unit 31 passes through the reaction gas introduction port 25. 1 flows into one flow path 21. The respective reaction gases that have flowed upward through the first flow path 21 subsequently merge in the second flow path 22, and the reaction gas introduction member 18 that is the third flow path via the reaction gas outlet 26. Flowing into. Then, the reaction gas flowing from the upper side to the lower side of the reaction gas introduction member 20 is supplied into the power generation chamber 30 (fuel cell 3) through the reaction gas outlet 27 provided in the reaction gas introduction member 20. A heat insulating material 29 is disposed on the side surface and the bottom surface of the fuel cell 3 (cell stack 4).

反応ガス流出口26の上方における上壁17には、反応ガス流出口26に向けた第1のガス流通方向変更部19が設けられている。それにより、上壁17に沿って収納容器2の中央部に向って流れた反応ガスを反応ガス流出口26に向けて流し、第2の流路22内で反応ガスが滞留することなく第3の流路23に流れることで、モジュール1内を効率よく反応ガスを流すことができ、燃料電池セル3に十分な量の反応ガスを供給できることから、モジュール1の発電効率を向上させることができる。   The upper wall 17 above the reaction gas outlet 26 is provided with a first gas flow direction changing portion 19 directed toward the reaction gas outlet 26. Thereby, the reaction gas that has flowed along the upper wall 17 toward the central portion of the storage container 2 flows toward the reaction gas outlet 26, and the third reaction gas does not stay in the second flow path 22. Since the reaction gas can be efficiently flowed through the module 1 and a sufficient amount of reaction gas can be supplied to the fuel cell 3, the power generation efficiency of the module 1 can be improved. .

ここで、モジュール1は、セルスタック4の上方で燃焼ガスと、反応ガス(空気)とを燃焼させることにより、燃料電池セル3が600℃〜1000℃の高い温度で発電する。そのため、冷たい反応ガスを燃料電池セル3に供給すると燃料電池セル3の発電効率が低下してしまうおそれがあるため、温かい反応ガスを燃料電池セル3に供給する必要がある。そこで、燃焼により生じた高温な排ガスと反応ガスとを熱交換させることにより、反応ガスを昇温させることができ、それにより、燃料電池セル3の発電効率の低下を抑制し、発電効率の向上したモジュール1とすることができる。   Here, the module 1 generates power at a high temperature of 600 ° C. to 1000 ° C. by burning the combustion gas and the reaction gas (air) above the cell stack 4. For this reason, if a cold reaction gas is supplied to the fuel cell 3, the power generation efficiency of the fuel cell 3 may be reduced. Therefore, it is necessary to supply a warm reaction gas to the fuel cell 3. Therefore, the temperature of the reaction gas can be raised by exchanging heat between the high-temperature exhaust gas generated by combustion and the reaction gas, thereby suppressing a decrease in the power generation efficiency of the fuel cell 3 and improving the power generation efficiency. Module 1 can be obtained.

また、反応ガスは、外部から供給された直後の第1の流路21を流れる際が最も温度が低い。そのため、第1の流路21を流れる間に第4の流路24を流れる排ガスと効率的に熱交換を行うことが好ましい。   Further, the temperature of the reaction gas is lowest when it flows through the first flow path 21 immediately after being supplied from the outside. Therefore, it is preferable to efficiently exchange heat with the exhaust gas flowing through the fourth flow path 24 while flowing through the first flow path 21.

ここで排ガスの流れについて説明する。発電室30の上方で燃焼により生じた高温な排ガスは、第4の流路24を上方から下方に向けて流れ、排ガス収集口28を介して反応ガス導入部31の上部に設けられた排ガス収集部32に流れた後、排ガス収集部32に接続された排気管12(図1参照)を通して収納容器2の外部に排気される。   Here, the flow of the exhaust gas will be described. High-temperature exhaust gas generated by combustion above the power generation chamber 30 flows from the upper side to the lower side of the fourth flow path 24, and the exhaust gas collection provided at the upper part of the reaction gas introduction unit 31 through the exhaust gas collection port 28. After flowing into the part 32, it is exhausted to the outside of the storage container 2 through the exhaust pipe 12 (see FIG. 1) connected to the exhaust gas collecting part 32.

それにより、反応ガスが、第1の流路21を下方から上方に流れる間、第1の流路21と隣り合うように配置された第4の流路24内を流れる排ガスと熱交換を行うことができ、反応ガスを昇温させることができる。そのため、燃料電池セル3に温かい反応ガスを供給することができ、燃料電池セル3の発電効率の低下を抑制し、発電効率の向上したモジュール1とすることができる。   As a result, while the reaction gas flows from the lower side to the upper side of the first flow path 21, heat exchange is performed with the exhaust gas flowing in the fourth flow path 24 arranged so as to be adjacent to the first flow path 21. And the reaction gas can be heated. Therefore, a warm reaction gas can be supplied to the fuel cell 3, and a reduction in power generation efficiency of the fuel cell 3 can be suppressed, and the module 1 with improved power generation efficiency can be obtained.

なお、図1において、第1のガス流通方向変更部19は直方体状の突起部材を設けた例を示したが、円錐状や円筒状等の突起を設けてもよく、その形状は限定されない。また、第1のガス流通方向変更部19を設ける壁を突出させ、第1のガス流通方向変更部19を設けてもよい。   In addition, in FIG. 1, although the example which provided the 1st gas distribution direction change part 19 provided the rectangular parallelepiped projection member was shown, you may provide protrusions, such as a cone shape and a cylindrical shape, The shape is not limited. Moreover, the wall which provides the 1st gas distribution direction change part 19 may be protruded, and the 1st gas distribution direction change part 19 may be provided.

さらに、第1のガス流通方向変更部19を1つ設けた例を示したが、複数設けてもよい。第2の流路22から第3の流路23に向かって流れるよう第1のガス流通方向変更部19を適宜設ければよい。   Furthermore, although the example which provided the 1st gas distribution direction change part 19 was shown, you may provide multiple. What is necessary is just to provide the 1st gas distribution direction change part 19 suitably so that it may flow toward the 3rd flow path 23 from the 2nd flow path 22. FIG.

なお、第2の流路22の高さは、大きくすることでより効果が出る。さらには、反応ガス導入部31と同等の高さとすることにより、燃料電池セル3の配列方向に沿った流れを均一に近づけることができる。   In addition, the effect comes out more by making the height of the 2nd flow path 22 large. Furthermore, the flow along the arrangement direction of the fuel cells 3 can be made close to uniform by setting the height equal to that of the reaction gas introduction portion 31.

図3は、本発明の燃料電池モジュールの他の一例を示す概略的な断面図であり、第1の流路21を構成する外壁13および第4の流路24を構成する第2の壁15のそれぞれに第3のガス流通方向変更部39を設けている。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the fuel cell module of the present invention. The outer wall 13 constituting the first flow path 21 and the second wall 15 constituting the fourth flow path 24 are shown. A third gas flow direction changing unit 39 is provided for each of the two.

反応ガスは第1の流路21を下方から上方に流れた後、外壁13(上壁)に沿って第2の流路を流れ、反応ガス流出部36を介して第3の流路23を上方から下方に流れ燃料電池セル3(セルスタック4)に供給される。燃料電池セル3で発電に利用された後、余剰の反応ガスは、セルスタック4上部にて、燃料ガスと燃焼され、高温な排ガスとなる。排ガスは、第4の流路24を介して排ガス収集部32に流れた後、排気管12を通して収納容器42の外部に排気される。   The reactive gas flows from the lower side to the upper side of the first flow channel 21, then flows along the outer wall 13 (upper wall), flows through the second flow channel, and flows through the third flow channel 23 via the reactive gas outflow portion 36. It flows downward from above and is supplied to the fuel cell 3 (cell stack 4). After being used for power generation in the fuel cell 3, the surplus reaction gas is combusted with the fuel gas in the upper part of the cell stack 4 to become high-temperature exhaust gas. The exhaust gas flows to the exhaust gas collection unit 32 via the fourth flow path 24 and is then exhausted to the outside of the storage container 42 through the exhaust pipe 12.

ここで、流体同士を効率よく熱交換するためには、温かい流体と冷たい流体とが壁を隔てて、壁に沿って対向して流れる場合に、隔てる壁が熱交換を行う熱交換部となり、熱交換部(図3においては、第1の壁14である。)に温かい流体と冷たい流体とをそれぞれ衝突させることにより効率的な熱交換が行われる。それにより、熱交換部における温かい流体の熱を効率よく冷たい流体に与えることができる。なお、モジュール41においては、冷たい流体は反応ガスであり、温かい流体としては排ガスである。なお、第1の流路21と第4の流路24とを隔てる第1の壁14が熱交換部となる。   Here, in order to efficiently exchange heat between the fluids, when the warm fluid and the cold fluid flow across the wall and face each other along the wall, the separated wall becomes a heat exchange part that performs heat exchange, Efficient heat exchange is performed by causing the warm fluid and the cold fluid to collide with the heat exchange section (in FIG. 3, the first wall 14). Thereby, the heat | fever of the warm fluid in a heat exchange part can be efficiently given to a cold fluid. In the module 41, the cold fluid is a reaction gas, and the warm fluid is an exhaust gas. The first wall 14 that separates the first flow path 21 and the fourth flow path 24 serves as a heat exchange section.

図3に示す燃料電池モジュール41は、第1の流路21の側壁13および第4の流路24の第2の壁15に、それぞれ第3のガス流通方向変更部39を複数設けている。   In the fuel cell module 41 shown in FIG. 3, a plurality of third gas flow direction changing portions 39 are provided on the side wall 13 of the first flow path 21 and the second wall 15 of the fourth flow path 24, respectively.

それにより、熱交換部である第1の壁14に、一方では、第1の流路21を下方から上方に流れる冷たい反応ガスを衝突させることができ、他方では、第4の流路24を上方から下方に流れる温かい排ガスを衝突させることができ、反応ガスと排ガスとが効率的に熱交換を行うことができ、燃料電池セル3(セルスタック4)に温かい反応ガスを供給することができる。それゆえ、燃料電池セル3の発電効率の低下を抑制し、モジュール41の発電効率を向上させることができる。   Thereby, on the one hand, the cold reaction gas flowing from the lower side to the upper side of the first flow path 21 can collide with the first wall 14 which is a heat exchange part, and on the other hand, the fourth flow path 24 is Warm exhaust gas flowing downward from above can be collided, the reaction gas and exhaust gas can efficiently exchange heat, and the warm reaction gas can be supplied to the fuel cell 3 (cell stack 4). . Therefore, a decrease in power generation efficiency of the fuel battery cell 3 can be suppressed and the power generation efficiency of the module 41 can be improved.

なお、図3において、複数の第3のガス流通方向変更部39を第1の流路20および第4の流路23に設けた例を示したが、どちらか一方にのみ第3のガス流通方向変更部39を設けた場合においても効率的な熱交換を行うことができる。   3 shows an example in which a plurality of third gas flow direction changing portions 39 are provided in the first flow path 20 and the fourth flow path 23, the third gas flow is provided only in one of them. Even when the direction changing portion 39 is provided, efficient heat exchange can be performed.

なお、図3においても第2の流路22から第3の流路23に反応ガスを流すための第1のガス流通方向変更部19を設けていることから、第2の流路22で反応ガスが滞留することなく、反応ガス流出口26に向けて反応ガスが流れ、反応ガスがモジュール41内を効率よく流れることができ発電効率の向上したモジュール41とすることができる。   In FIG. 3, since the first gas flow direction changing unit 19 for flowing the reaction gas from the second flow path 22 to the third flow path 23 is provided, the reaction is performed in the second flow path 22. The reaction gas flows toward the reaction gas outlet 26 without stagnation of the gas, so that the reaction gas can efficiently flow through the module 41, and the module 41 with improved power generation efficiency can be obtained.

図4は、本発明の燃料電池モジュールの他の一例を示す外観斜視図であり、図5は、図4に示した燃料電池モジュール41を概略的に示す断面図である。図4、図5においては、収納容器44内にセルスタック4を1つのみ収納する場合を示している。   FIG. 4 is an external perspective view showing another example of the fuel cell module of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the fuel cell module 41 shown in FIG. 4 and 5 show the case where only one cell stack 4 is stored in the storage container 44. FIG.

ここで、燃料電池モジュール43では余剰の燃料ガスを発電室30の上方で燃焼させる構成であることから、発電室30の上方が最も高温となる。そのため、反応ガスを効率よく昇温させるため、反応ガスを発電室30の上方を流れるような構成とし、燃焼により生じた熱と反応ガスとで熱交換させることが好ましい。   Here, since the fuel cell module 43 is configured to combust excess fuel gas above the power generation chamber 30, the temperature above the power generation chamber 30 is the highest. Therefore, in order to efficiently raise the temperature of the reaction gas, it is preferable that the reaction gas is configured to flow above the power generation chamber 30 so that heat generated by the combustion and the reaction gas are exchanged.

さらに、第3の流路23が外壁(側壁)13側に配置され、反応ガス流出口26が収納容器44の外壁(側壁)13側にそれぞれ設けられている場合、第1の流路21を流れた反応ガスが、発電室30の上方(第2の流路22)を流れることなく、第3の流路23に流れてしまい、熱交換が十分に行われていない反応ガスが、燃料電池セル3(セルスタック4)に供給され、燃料電池セル3の発電効率が低下してしまうおそれがある。   Further, when the third flow path 23 is disposed on the outer wall (side wall) 13 side and the reaction gas outlet 26 is provided on the outer wall (side wall) 13 side of the storage container 44, the first flow path 21 is provided. The reaction gas that has flown does not flow above the power generation chamber 30 (second flow path 22) but flows into the third flow path 23, and the reaction gas that is not sufficiently heat-exchanged is a fuel cell. There is a possibility that the power generation efficiency of the fuel cell 3 may be reduced by being supplied to the cell 3 (cell stack 4).

また、発電室30の上方に反応ガスが滞留し、収納容器44の上壁13(外壁)が高温となるおそれもある。さらに、収納容器44の上壁13(外壁)が外部に熱を放熱することで熱エネルギーのロスとなり、モジュール43(セルスタック4)の温度が低下することで、モジュール43の発電効率が低下するおそれがある。   In addition, the reaction gas may stay above the power generation chamber 30 and the upper wall 13 (outer wall) of the storage container 44 may become hot. Furthermore, the upper wall 13 (outer wall) of the storage container 44 dissipates heat to the outside, resulting in a loss of heat energy, and the temperature of the module 43 (cell stack 4) decreases, thereby reducing the power generation efficiency of the module 43. There is a fear.

また、第2の流路に流れた反応ガスが、燃料電池セルの配列方向に沿う一方側(もしくは他方側)に位置する第3の流路に多く流れる場合には、燃料電池セルの両側面側から供給される反応ガスの量が異なることに伴い、燃料電池セルの発電出力が低下するおそれがあるほか、劣化等の悪影響が生じるおそれがある。   In addition, when a large amount of the reaction gas flowing in the second flow path flows in the third flow path located on one side (or the other side) along the arrangement direction of the fuel cells, both side surfaces of the fuel cells With the difference in the amount of reaction gas supplied from the side, the power generation output of the fuel cell may be reduced, and there is a risk of adverse effects such as deterioration.

図5は、図4に示す燃料電池モジュールの一部を抜粋して示す断面図であり、図5に示したモジュール43においては、外壁13(側壁)の内側に所定間隔を空けて第1の壁を14が形成されており、第1の壁14の内側に所定間隔をあけて第2の壁15が配置され、さらに第2の壁の内側に所定感覚をあけて第3の壁15が配置されている。それにより、外壁13(側壁)と第1の壁14で形成された空間が第1の流路21となり、第1の壁14と第2の壁15とで形成された空間が第4の流路24となり、第2の壁15と第3の壁16とで形成された空間が第3の流路23となる。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a part of the fuel cell module shown in FIG. 4. In the module 43 shown in FIG. 5, a first interval is provided inside the outer wall 13 (side wall) at a predetermined interval. A wall 14 is formed, the second wall 15 is arranged inside the first wall 14 at a predetermined interval, and further, the third wall 15 is opened inside the second wall with a predetermined feeling. Has been placed. Thereby, the space formed by the outer wall 13 (side wall) and the first wall 14 becomes the first flow path 21, and the space formed by the first wall 14 and the second wall 15 is the fourth flow path. The space formed by the second wall 15 and the third wall 16 becomes the third flow path 23.

上壁17には、上壁17の上面からセルスタック4の側面側にまで延び、上壁17と外壁(収納容器2の上壁)13とで第2の流路22が形成される。収納容器44内の外壁(上壁)13から内側に所定間隔を空けて仕切部材18が設けられている。収納容器44内の外壁(上壁)13と仕切部材18との間が第5の流路35となる。   The upper wall 17 extends from the upper surface of the upper wall 17 to the side surface side of the cell stack 4, and a second flow path 22 is formed by the upper wall 17 and the outer wall (upper wall of the storage container 2) 13. A partition member 18 is provided at a predetermined interval from the outer wall (upper wall) 13 in the storage container 44 to the inside. A space between the outer wall (upper wall) 13 and the partition member 18 in the storage container 44 is a fifth flow path 35.

反応ガスは第1の流路21を下方から上方に流れた後、外壁13(上壁)に沿って第2の流路を流れ、反応ガス流出部36を介して第5の流路35を通り、第3の流路23を上方から下方に流れ燃料電池セル3(セルスタック4)に供給される。燃料電池セル3で発電に利用された後、余剰の反応ガスは、セルスタック4上部にて、燃料ガスと燃焼され、高温な排ガスとなる。排ガスは、第4の流路24を介して排ガス収集部32に流れた後、排気管12を通して収納容器42の外部に排気される。   The reaction gas flows from the lower side to the upper side of the first flow path 21, then flows along the outer wall 13 (upper wall), flows through the second flow path, and flows through the fifth flow path 35 via the reaction gas outflow portion 36. And flows through the third flow path 23 from above to be supplied to the fuel cell 3 (cell stack 4). After being used for power generation in the fuel cell 3, the surplus reaction gas is combusted with the fuel gas in the upper part of the cell stack 4 to become high-temperature exhaust gas. The exhaust gas flows to the exhaust gas collection unit 32 via the fourth flow path 24 and is then exhausted to the outside of the storage container 42 through the exhaust pipe 12.

それにより、反応ガスが、高温な発電室30の上部において、高温な排ガスと熱交換することができ、燃料電池セル3に高温な反応ガスを供給できることから、燃料電池セル3の発電効率が向上し、発電効率の向上したモジュール43とすることができる。   As a result, the reaction gas can exchange heat with the hot exhaust gas in the upper part of the hot power generation chamber 30, and the hot reaction gas can be supplied to the fuel battery cell 3, thereby improving the power generation efficiency of the fuel battery cell 3. Thus, the module 43 with improved power generation efficiency can be obtained.

さらに、第1の流路21を上方に向けて流れた後、反応ガスを第2の流路22を介して、反応ガス流入路26に向けて反応ガスを流すことができ、効率的に第5の流路35に流すことができる。それゆえ、燃料電池セル3に供給する反応ガスを、発電室30の上方の排ガスと効率よく熱交換することにより、さらに高温の反応ガスとすることができ、温かい反応ガスを燃料電池セル3に供給することができる。それにより、燃料電池セル3の発電効率の低下を抑制し、モジュール43(燃料電池セル3)の発電効率を向上させることができる。   Further, after flowing upward in the first flow path 21, the reaction gas can flow toward the reaction gas inflow path 26 via the second flow path 22, and the first 5 flow paths 35. Therefore, the reaction gas supplied to the fuel cell 3 can be made into a higher temperature reaction gas by efficiently exchanging heat with the exhaust gas above the power generation chamber 30, and the warm reaction gas is supplied to the fuel cell 3. Can be supplied. Thereby, the fall of the power generation efficiency of the fuel cell 3 can be suppressed, and the power generation efficiency of the module 43 (fuel cell 3) can be improved.

また、第1の流路21を流れて第2の流路22に流れた反応ガスが、効率よく第5の流路35に流れることができることから、第2の流路21内に反応ガスが滞留することを抑制でき、効率的に燃料電池セル3に反応ガスを供給することができる。それにより、燃料電池セル3の発電効率が低下することを抑制できる。またあわせて、収納容器2の外壁13(側壁)が高温となることを抑制でき、外壁13(上壁)からの放熱を抑制することができる。そのため、発電効率の向上したモジュールとすることができる。   In addition, since the reaction gas that has flowed through the first flow path 21 and flowed into the second flow path 22 can efficiently flow into the fifth flow path 35, the reaction gas is contained in the second flow path 21. The retention can be suppressed, and the reaction gas can be efficiently supplied to the fuel cell 3. Thereby, it can suppress that the electric power generation efficiency of the fuel cell 3 falls. In addition, it is possible to suppress the outer wall 13 (side wall) of the storage container 2 from becoming high temperature and to suppress heat radiation from the outer wall 13 (upper wall). Therefore, a module with improved power generation efficiency can be obtained.

さらに、第4の流路24を構成する第2の壁15および、第3の流路を構成する外壁13(側壁)にそれぞれ第3の流通方向変更部39が複数設けられていることから、反応ガスと排ガスとが効率的に熱交換を行うことができ、モジュール43の発電効率をさらに向上させることができる。   Furthermore, since the second wall 15 constituting the fourth flow path 24 and the outer wall 13 (side wall) constituting the third flow path are each provided with a plurality of third flow direction changing portions 39, The reaction gas and the exhaust gas can efficiently exchange heat, and the power generation efficiency of the module 43 can be further improved.

また、燃料電池セル3の配列方向に沿う一方側(もしくは他方側)に位置する第3の流路23に多く流れることを抑制することができ、燃料電池セル3の両側面側から供給される反応ガスの量が異なることに伴う燃料電池セル3の劣化等を抑制することができる。そのため、燃料電池セル3の発電効率の低下を抑制することができ、より発電効率の向上したモジュール43とすることができる。   Further, it is possible to suppress a large amount of flow through the third flow path 23 located on one side (or the other side) along the arrangement direction of the fuel cells 3, and the fuel cells 3 are supplied from both side surfaces. Deterioration of the fuel battery cell 3 due to the difference in the amount of the reaction gas can be suppressed. Therefore, a decrease in power generation efficiency of the fuel cell 3 can be suppressed, and the module 43 with further improved power generation efficiency can be obtained.

さらに、反応ガスが流れる第1の流路21と第3の流路23との間に排ガスが流れる第4の流路24が位置することから、反応ガスと排ガスとで熱交換を行うことができ、燃料電池セル3に温かい反応ガスを供給することができる。それにより、発電効率の向上したモジュール43とすることができる。   Furthermore, since the fourth flow path 24 through which the exhaust gas flows is located between the first flow path 21 and the third flow path 23 through which the reaction gas flows, heat exchange can be performed between the reaction gas and the exhaust gas. The warm reaction gas can be supplied to the fuel cell 3. Thereby, the module 43 with improved power generation efficiency can be obtained.

なお、図5においては、モジュール43内にセルスタック4を1つ収納した例を示したが、セルスタック4を複数収納してもよい。その場合においても、発電効率の向上したモジュール43とすることができる。   5 shows an example in which one cell stack 4 is stored in the module 43, but a plurality of cell stacks 4 may be stored. Even in that case, the module 43 with improved power generation efficiency can be obtained.

さらに、第3の流路23が発電部の両側にそれぞれ配置されることから、セルスタックを1つのみ収納することができる。それにより、モジュール43は様々な様態で使用することができる。   Furthermore, since the third flow path 23 is disposed on both sides of the power generation unit, only one cell stack can be accommodated. Thereby, the module 43 can be used in various ways.

また、第3の流路23と、第4の流路24との間に断熱材を設けて隣り合うように配置してもよい。断熱材を配置する場所は適宜設定すればよい。   Further, a heat insulating material may be provided between the third flow path 23 and the fourth flow path 24 so as to be adjacent to each other. What is necessary is just to set suitably the place which arrange | positions a heat insulating material.

図6は、本発明の燃料電池モジュールのさらに他の一例を示す概略的な断面図であり、第1の流路21を構成する外壁13および第4の流路24を構成する第2の壁15のそれぞれに第3のガス流通方向変更部39を設けている。   FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing still another example of the fuel cell module of the present invention, in which the outer wall 13 constituting the first flow path 21 and the second wall constituting the fourth flow path 24 are shown. A third gas flow direction changing unit 39 is provided in each of the 15.

反応ガスは第1の流路21を下方から上方に熱交換をしながら流れた後、外壁13(上壁)に沿って第2の流路を流れ、反応ガス流出部36を介して第5の流路35を通り、第3の流路23を上方から下方に流れ燃料電池セル3(セルスタック4)に供給される。燃料電池セル3で発電に利用された後、余剰の反応ガスは、セルスタック4上部にて、燃料ガスと燃焼され、高温な排ガスとなる。排ガスは、第4の流路24を介して排ガス収集部32に流れた後、排気管12を通して収納容器42の外部に排気される。   The reaction gas flows through the first flow path 21 while exchanging heat from below to above, and then flows through the second flow path along the outer wall 13 (upper wall). And flows through the third flow path 23 from the upper side to the lower side and is supplied to the fuel cell 3 (cell stack 4). After being used for power generation in the fuel cell 3, the surplus reaction gas is combusted with the fuel gas in the upper part of the cell stack 4 to become high-temperature exhaust gas. The exhaust gas flows to the exhaust gas collection unit 32 via the fourth flow path 24 and is then exhausted to the outside of the storage container 42 through the exhaust pipe 12.

それにより、第1の流路21を流れる反応ガスと、第4の流路を流れる排ガスとを、熱交換部である第2の壁14に衝突させることができることから、効率的な反応ガスと排ガスとの熱交換を行うことができる。それにより、反応ガスを昇温させることができ、燃料電池セル3に高温の反応ガスを供給することができ、発電効率の向上したモジュール45とすることができる。   As a result, the reactive gas flowing through the first flow path 21 and the exhaust gas flowing through the fourth flow path can collide with the second wall 14 which is a heat exchanging portion, so that an efficient reactive gas and Heat exchange with exhaust gas can be performed. Thereby, the temperature of the reaction gas can be raised, the high-temperature reaction gas can be supplied to the fuel battery cell 3, and the module 45 with improved power generation efficiency can be obtained.

図7は、本発明の燃料電池モジュールの他の一例を示す断面図であり、図8は、図7に示す燃料電池モジュール47の一部を抜粋して示す分解斜視図である。図7に示したモジュール47においては、収納容器46の発電室30内に、セルスタック4を2つ併置している例を示している。なおセルスタック4は1つのマニホールド6上に配置されている。   FIG. 7 is a sectional view showing another example of the fuel cell module of the present invention, and FIG. 8 is an exploded perspective view showing a part of the fuel cell module 47 shown in FIG. In the module 47 shown in FIG. 7, an example is shown in which two cell stacks 4 are juxtaposed in the power generation chamber 30 of the storage container 46. Note that the cell stack 4 is arranged on one manifold 6.

この場合において、反応ガス吹き出し口27よりそれぞれのセルスタック4の一方側の側面に反応ガスが供給されることから、2つのセルスタックを並置した場合であっても、効率よく燃料電池セル3の発電を行なうことができる。   In this case, since the reaction gas is supplied from the reaction gas outlet 27 to one side surface of each cell stack 4, even when two cell stacks are juxtaposed, the fuel cell 3 is efficiently Power generation can be performed.

図7に示したモジュール47においては、収納容器48内における第2の流路22と発電室30との間に、排ガスを収集し、第4の流路24に流すための排ガス収集室37が設けられた例を示している。なお、図7においては仕切部材18により形成された第5の流路35を排ガス収集室37と対向するように配置し、第5の流路35を形成する仕切部材18の第5の流路35側に第2のガス流通方向変更部34を複数設けている。   In the module 47 shown in FIG. 7, there is an exhaust gas collection chamber 37 for collecting exhaust gas between the second flow path 22 and the power generation chamber 30 in the storage container 48 and flowing it to the fourth flow path 24. An example is shown. In FIG. 7, the fifth flow path 35 formed by the partition member 18 is disposed so as to face the exhaust gas collection chamber 37, and the fifth flow path of the partition member 18 that forms the fifth flow path 35. A plurality of second gas flow direction changing sections 34 are provided on the 35 side.

反応ガスは、それぞれの第1の流路21を下方から上方に流れ、第2の流路22を介し、合流した後、反応ガス流入路26を介して第5の流路35に流れ、第3の流路23を上方から下方に流れ燃料電池セル3(セルスタック4)に供給される。燃料電池セル3で発電に利用された後、余剰の反応ガスは、セルスタック4上部にて、燃料ガスと燃焼され、高温な排ガスとなる。燃料電池セル3より排出される排ガスや、燃料電池セル3の上端部側で余剰の燃料ガスを燃焼させることにより生じる排ガスは、排ガス収集室37を通して、第3の流路23を貫通する排ガス流通口36を介して、第4の流路24に流入する。そして、第4の流路24を上方から下方に流れる。   The reaction gas flows from the lower side to the upper side through each first flow path 21, joins via the second flow path 22, and then flows to the fifth flow path 35 via the reaction gas inflow path 26. 3 flows from above to below and is supplied to the fuel cell 3 (cell stack 4). After being used for power generation in the fuel cell 3, the surplus reaction gas is combusted with the fuel gas in the upper part of the cell stack 4 to become high-temperature exhaust gas. Exhaust gas discharged from the fuel cell 3 and exhaust gas generated by burning surplus fuel gas on the upper end side of the fuel cell 3 pass through the third flow path 23 through the exhaust gas collection chamber 37. It flows into the fourth flow path 24 through the port 36. And it flows through the 4th channel 24 from the upper part to the lower part.

それにより、高温な排ガスを排ガス収集室37を介して第4の流路24に流すことができ、排ガスが発電室30の上方で滞留することを抑制することができ、モジュール45の発電効率を向上させることができる。   As a result, high-temperature exhaust gas can be flowed to the fourth flow path 24 via the exhaust gas collection chamber 37, and the exhaust gas can be prevented from staying above the power generation chamber 30, and the power generation efficiency of the module 45 can be reduced. Can be improved.

また、排ガス収集室37と第5の流路35とが、排ガス収集室37の上壁(図示せず)を介して、隣り合うように配置されるため、排ガス収集室37の上壁が熱交換部となる。そのため、反応ガス供給管11より供給される反応ガスは、第2の流路22および第5の流路35を流れる間(特には、第5の流路35を流れる間)に、排ガス収集室37を流れる排ガスと効率よく熱交換され、燃料電池セル3に供給される反応ガスの温度をさらに上昇させることができ、燃料電池セル3(モジュール45)の発電効率を向上することができる。   Further, since the exhaust gas collection chamber 37 and the fifth flow path 35 are arranged adjacent to each other via an upper wall (not shown) of the exhaust gas collection chamber 37, the upper wall of the exhaust gas collection chamber 37 is heated. It becomes an exchange part. Therefore, the reaction gas supplied from the reaction gas supply pipe 11 flows through the second flow path 22 and the fifth flow path 35 (particularly, during the flow through the fifth flow path 35), and the exhaust gas collection chamber. The heat exchange with the exhaust gas flowing through the fuel cell 37 is efficiently performed, and the temperature of the reaction gas supplied to the fuel cell 3 can be further increased, so that the power generation efficiency of the fuel cell 3 (module 45) can be improved.

さらに、第5の流路35を形成する仕切部材18の第5の流路35内に第2のガス流通方向変更部34を複数設けたことから、第5の流路35を流れる反応ガスを熱交換部である排ガス収集室37の上壁に衝突させることができ、さらに熱交換を行うことができる。それにより、さらに温かい反応ガスを燃料電池セル3に供給することでき、モジュール45の発電効率をさらに向上させることができる。   Furthermore, since a plurality of second gas flow direction changing portions 34 are provided in the fifth flow path 35 of the partition member 18 forming the fifth flow path 35, the reaction gas flowing through the fifth flow path 35 is allowed to flow. It can be made to collide with the upper wall of the exhaust gas collection chamber 37 which is a heat exchange part, and also heat exchange can be performed. Thereby, a warmer reaction gas can be supplied to the fuel cell 3 and the power generation efficiency of the module 45 can be further improved.

なお、熱交換部である排ガス収集室37の上壁に向けてそれぞれのガスを流すための第2のガス流通方向変更部材34を第5の流路35にのみ設けた例を示したが、排ガス収集室37に設けてもよい。その場合においても、熱交換部である排ガス収集室の上壁に衝突させることができ、燃料電池セルの発電効率を向上させることから、モジュール47の発電効率をさらに向上させることができる。   In addition, although the example which provided the 2nd gas distribution direction change member 34 for flowing each gas toward the upper wall of the exhaust gas collection chamber 37 which is a heat exchange part only in the 5th flow path 35 was shown, The exhaust gas collection chamber 37 may be provided. Even in such a case, the power generation efficiency of the module 47 can be further improved because it can be made to collide with the upper wall of the exhaust gas collection chamber, which is a heat exchange part, and the power generation efficiency of the fuel cell can be improved.

なお、第2のガス流通方向変更部34や第3のガス流通方向変更部39は、第1のガス流通方向変更部19と同様に、直方体状の突起部材を設けた例を示したが、それぞれの壁を突出させて第2のガス流通方向変更部34や第3のガス流通方向変更部39としてもよい。   In addition, although the 2nd gas distribution direction change part 34 and the 3rd gas distribution direction change part 39 showed the example which provided the rectangular parallelepiped protrusion member similarly to the 1st gas distribution direction change part 19, It is good also as the 2nd gas distribution direction change part 34 and the 3rd gas distribution direction change part 39 by making each wall protrude.

図9は、外装ケース内に、本発明の燃料電池モジュールと、セルスタック4を動作させるための補機とを収納してなる本発明の燃料電池装置の一例を示す分解斜視図である。なお、図9においては一部構成を省略して示している。   FIG. 9 is an exploded perspective view showing an example of the fuel cell device of the present invention in which the fuel cell module of the present invention and an auxiliary machine for operating the cell stack 4 are housed in an outer case. In FIG. 9, a part of the configuration is omitted.

図9に示す燃料電池装置41は、支柱42と外装板43から構成される外装ケース内を仕切板44により上下に区画し、その上方側を上述した燃料電池モジュール1を収納するモジュール収納室45とし、下方側を燃料電池モジュール1を動作するための補機類を収納する補機収納室46として構成されている。なお、補機収納室46に収納する補機類を省略して示している。   The fuel cell device 41 shown in FIG. 9 divides the interior of the exterior case composed of the columns 42 and the exterior plate 43 into upper and lower portions by the partition plate 44, and the module storage chamber 45 for accommodating the above-described fuel cell module 1 on the upper side. The lower side is configured as an auxiliary equipment storage chamber 46 for storing auxiliary equipment for operating the fuel cell module 1. It should be noted that auxiliary equipment stored in the auxiliary equipment storage chamber 46 is omitted.

また、仕切板44には、補機収納室46の空気をモジュール収納室45側に流すための空気流通口47が設けられており、モジュール収納室45を構成する外装板43の一部に、モジュール収納室45内の空気を排気するための排気口48が設けられている。   In addition, the partition plate 44 is provided with an air circulation port 47 for allowing the air in the auxiliary machine storage chamber 46 to flow toward the module storage chamber 45, and a part of the exterior plate 43 constituting the module storage chamber 45 includes An exhaust port 48 for exhausting the air in the module storage chamber 45 is provided.

このような燃料電池装置41においては、上述したように、発電効率を向上することができる燃料電池モジュール1をモジュール収納室45に収納して構成されることにより、発電効率の向上した燃料電池装置41とすることができる。   In such a fuel cell device 41, as described above, the fuel cell module 1 that can improve the power generation efficiency is configured to be stored in the module storage chamber 45, thereby improving the power generation efficiency. 41.

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。   Although the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention.

上述の例においては、収納容器2内の各流路内を反応ガスとして酸素含有ガスを流す場合を例示したが、例えば収納容器2内の各流路内を反応ガスとして水素含有ガス(燃料ガス)を流すこともできる。この場合、マニホールド6に供給する空気を別の構成により温めるとともに、改質器7は収納容器2の外部に配置すればよい。   In the above-described example, the case where an oxygen-containing gas is allowed to flow in each flow path in the storage container 2 as a reaction gas is exemplified. For example, a hydrogen-containing gas (fuel gas) is set in each flow path in the storage container 2 as a reaction gas ). In this case, the air supplied to the manifold 6 may be warmed by another configuration, and the reformer 7 may be disposed outside the storage container 2.

1、41、43、45、47、61:燃料電池モジュール
2、42、44、46、48、62:収納容器
3:燃料電池セル
4:セルスタック
19:第1のガス流通方向変更部
34:第2のガス流通方向変更部
39:第3のガス流通方向変更部
20:反応ガス導入部材
21:第1の流路
22:第2の流路
23:第3の流路
24:第4の流路
35:第5の流路
26:反応ガス流出口
51:燃料電池装置
1, 41, 43, 45, 47, 61: Fuel cell module 2, 42, 44, 46, 48, 62: Storage container 3: Fuel cell 4: Cell stack 19: First gas flow direction changing unit 34: 2nd gas distribution direction change part 39: 3rd gas distribution direction change part 20: Reaction gas introduction member 21: 1st flow path 22: 2nd flow path 23: 3rd flow path 24: 4th Channel 35: Fifth channel 26: Reaction gas outlet 51: Fuel cell device

Claims (7)

内部にガス流路を有する柱状の燃料電池セルを複数個立設させた状態で配列し、電気的に接続してなるセルスタックを、直方体状の収納容器内に設けられた発電室内に収納してなる燃料電池モジュールであって、
前記収納容器は、前記セルスタックを構成する前記燃料電池セルの配列方向に沿う側部と前記燃料電池セルの配列方向に沿った方向の前記収納容器のそれぞれの側壁との間に、前記収納容器の下方側より供給される反応ガスを上方へ流すための第1の流路と、それぞれの前記第1の流路を流れた反応ガスを前記収納容器の上壁に沿って流すための第2の流路と、該第2の流路を流れた反応ガスを下方へ流すための第3の流路と、前記第1の流路と隣り合うように配置され前記発電室内の排ガスを上方から下方へ流すための第4の流路とを備えてなり、
前記第2の流路は、当該第2の流路を流れる反応ガスの流れの方向に沿った部位に、前記第2の流路を流れた反応ガスを前記第3の流路側に流すための反応ガス流出口を有するとともに、前記第2の流路を流れる反応ガスを前記反応ガス流出口に向けて流すための第1のガス流通方向変更部を備えることを特徴とする燃料電池モジュール。
A plurality of columnar fuel cells having gas flow paths inside are arranged in an erected state, and a cell stack formed by electrical connection is stored in a power generation chamber provided in a rectangular parallelepiped storage container. A fuel cell module comprising:
The storage container is disposed between a side portion along the arrangement direction of the fuel cells constituting the cell stack and each side wall of the storage container in a direction along the arrangement direction of the fuel cells. And a second channel for flowing the reaction gas flowing through the first channel along the upper wall of the storage container. , A third flow channel for flowing the reaction gas flowing through the second flow channel downward, and an exhaust gas in the power generation chamber disposed from above from the first flow channel arranged adjacent to the first flow channel A fourth flow path for flowing downward,
The second flow path is used for flowing the reaction gas flowing through the second flow path toward the third flow path in a portion along the direction of the flow of the reaction gas flowing through the second flow path. A fuel cell module comprising: a first gas flow direction changing unit that has a reactive gas outlet and flows a reactive gas flowing through the second flow channel toward the reactive gas outlet.
前記反応ガス流出口が前記発電室側に開口しており、前記第3の流路が、前記反応ガス流出口に接続されるとともに、前記発電室内に垂下するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池モジュール。   The reactive gas outlet is open to the power generation chamber side, and the third flow path is connected to the reactive gas outlet and is arranged to hang down in the power generation chamber. The fuel cell module according to claim 1. 前記反応ガス流出口が前記発電室側に開口しており、前記第2の流路に隣り合うように前記反応ガス流出口を流れた反応ガスを前記第3の流路に流すための第5の流路を備えるとともに、前記第3の流路は、前記第4の流路に隣り合うように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池モジュール。   The reaction gas outlet is open to the power generation chamber side, and a fifth gas for flowing the reaction gas that has flowed through the reaction gas outlet so as to be adjacent to the second flow path to the third flow path. The fuel cell module according to claim 1, wherein the third flow path is disposed adjacent to the fourth flow path. 前記第5の流路に隣り合うように配置され、前記発電室内の排ガスを収集して前記第4の流路に流すための排ガス収集室を備えることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池モジュール。   The fuel according to claim 3, further comprising an exhaust gas collection chamber that is disposed adjacent to the fifth flow path and collects the exhaust gas in the power generation chamber and flows the exhaust gas in the fourth flow path. Battery module. 前記第5の流路は、該第5の流路を流れる反応ガスを前記発電室の上壁側または前記排ガス収集室側に向けて流すための第2のガス流通方向変更部を備えることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の燃料電池モジュール。   The fifth flow path includes a second gas flow direction changing unit for flowing the reaction gas flowing through the fifth flow path toward the upper wall side of the power generation chamber or the exhaust gas collection chamber side. The fuel cell module according to claim 3 or 4, wherein the fuel cell module is characterized in that: 前記第1の流路および前記第4の流路のうち少なくとも一方の流路は、それぞれの流路を流れる反応ガスまたは排ガスを他方の流路側に向けて流すための第3のガス流通方向変更部を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の燃料電池モジュール。   At least one of the first flow path and the fourth flow path is a third gas flow direction change for flowing a reaction gas or exhaust gas flowing through each flow path toward the other flow path. The fuel cell module according to claim 1, further comprising a unit. 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の燃料電池モジュールと、前記セルスタックを動作させるための補機とを外装ケース内に収納してなることを特徴とする燃料電池装置。   A fuel cell device comprising: the fuel cell module according to any one of claims 1 to 6; and an auxiliary device for operating the cell stack in an outer case.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011096421A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Kyocera Corp Cell stack device, fuel battery module, and fuel battery device
JP2012113868A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Kyocera Corp Fuel battery cell device, fuel cell module and fuel cell device
WO2014189135A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 京セラ株式会社 Fuel cell module and fuel cell device

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005100818A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Kyocera Corp Fuel cell
JP2005158526A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Kyocera Corp Fuel cell assembly and its operating method
JP2005183375A (en) * 2003-11-28 2005-07-07 Kyocera Corp Fuel cell
JP2005235526A (en) * 2004-02-18 2005-09-02 Tokyo Gas Co Ltd Power generation device
JP2006331881A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Kyocera Corp Fuel cell
JP2007013328A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Tdk Corp Radio communication device
WO2007013328A1 (en) * 2005-07-27 2007-02-01 Kyocera Corporation Fuel cell module
JP2008066127A (en) * 2006-09-07 2008-03-21 Kyocera Corp Cell stack device and fuel cell module
JP2008192347A (en) * 2007-02-01 2008-08-21 Kyocera Corp Fuel cell system
JP2008243589A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Kyocera Corp Fuel cell module and device
JP2009076365A (en) * 2007-09-21 2009-04-09 Petroleum Energy Center Fuel cell device
JP2010238452A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Aisin Seiki Co Ltd Fuel battery device

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005100818A (en) * 2003-09-25 2005-04-14 Kyocera Corp Fuel cell
JP2005158526A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Kyocera Corp Fuel cell assembly and its operating method
JP2005183375A (en) * 2003-11-28 2005-07-07 Kyocera Corp Fuel cell
JP2005235526A (en) * 2004-02-18 2005-09-02 Tokyo Gas Co Ltd Power generation device
JP2006331881A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Kyocera Corp Fuel cell
JP2007013328A (en) * 2005-06-28 2007-01-18 Tdk Corp Radio communication device
WO2007013328A1 (en) * 2005-07-27 2007-02-01 Kyocera Corporation Fuel cell module
JP2008066127A (en) * 2006-09-07 2008-03-21 Kyocera Corp Cell stack device and fuel cell module
JP2008192347A (en) * 2007-02-01 2008-08-21 Kyocera Corp Fuel cell system
JP2008243589A (en) * 2007-03-27 2008-10-09 Kyocera Corp Fuel cell module and device
JP2009076365A (en) * 2007-09-21 2009-04-09 Petroleum Energy Center Fuel cell device
JP2010238452A (en) * 2009-03-30 2010-10-21 Aisin Seiki Co Ltd Fuel battery device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011096421A (en) * 2009-10-28 2011-05-12 Kyocera Corp Cell stack device, fuel battery module, and fuel battery device
JP2012113868A (en) * 2010-11-22 2012-06-14 Kyocera Corp Fuel battery cell device, fuel cell module and fuel cell device
WO2014189135A1 (en) * 2013-05-23 2014-11-27 京セラ株式会社 Fuel cell module and fuel cell device

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