JP2011134543A - 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発電室8内に、柱状の燃料電池セル9を複数個立設させた状態で配列して電気的に接続してなるセルスタックと、燃料電池セル9の下端部を固定するとともに燃料電池セル9に燃料ガスを供給するためのマニホールド10と、セルスタックの上方に配置されたマニホールド10に供給する燃料ガスを生成するための改質器11とを収納してなり、マニホールド10と改質器11とを接続する燃料ガス供給管12と、酸素含有ガスを発電室8内に供給するための酸素含有ガス供給管13とを備え、燃料ガス供給管12を酸素含有ガス供給管13の内部に配置する、または酸素含有ガス供給管13を燃料ガス供給管12の内部に配置することで、温度の上昇した酸素含有ガスを燃料電池セル9に供給することができ、発電効率の向上した燃料電池モジュール1とすることができる。
【選択図】 図2
Description
2:収納容器
3:原燃料供給管
8:発電室
9:燃料電池セル
10:マニホールド
11、53:改質器
12:燃料ガス供給管
13:酸素含有ガス供給管
16:第1の流路
17:第2の流路
18:酸素含有ガス流入口
19:第3の流路
25、47、51:酸素含有ガス供給口
26:セルスタック装置
36、54:気化部
37:原燃料受け部
42、55、57:改質部
59:燃料電池装置
Claims (10)
- 収納容器内に設けられた発電室内に、燃料ガスと酸素含有ガスとで発電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て電気的に接続してなるセルスタックと、前記燃料電池セルの下端部を固定するとともに前記燃料電池セルに前記燃料ガスを供給するためのマニホールドと、前記セルスタックの上方に配置された、前記マニホールドに供給する前記燃料ガスを生成するための改質器とを収納してなる燃料電池モジュールであって、
前記マニホールドと前記改質器とを接続する燃料ガス供給管と、前記酸素含有ガスを前記発電室内に供給するための酸素含有ガス供給口を下端部側に備える酸素含有ガス供給管とを備え、前記燃料ガス供給管が前記酸素含有ガス供給管の内部に配置されている、または前記酸素含有ガス供給管が前記燃料ガス供給管の内部に配置されていることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 前記燃料電池セルが、前記発電室の壁面に沿って周回状に配列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。
- 前記発電室の平面形状が円形状であるとともに、前記燃料電池セルが前記発電室の壁面に沿って環状に配列されていることを特徴とする請求項2に記載の燃料電池モジュール。
- 前記改質器および前記マニホールドの平面形状が円形状であって、前記収納容器の外部から挿入されて前記改質器の上面中央部に接続された、前記改質器に原燃料を供給するための原燃料供給管を備えるとともに、前記燃料ガス供給管が、前記改質器の下面中央部と前記マニホールドの上面中央部とを接続してい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。
- 前記改質器が、前記原燃料と水とで水蒸気改質を行なう改質器であって、上方に配置された前記水を気化させるための気化部と、該気化部の下方に配置された、前記原燃料と前記気化部で気化された水蒸気とで水蒸気改質を行なう改質部とを備えるとともに、前記気化部が、前記原燃料供給管から中央部に供給された前記原燃料を周縁側に向けて流すための渦巻状の気化部流路を備え、前記改質部が、前記気化部流路から周縁側に供給された前記原燃料を中央部側に向けて流すための渦巻き状の改質部流路を備えることを特徴とする請求項4に記載の燃料電池モジュール。
- 前記収納容器は、該収納容器の下方側から供給される酸素含有ガスを上方へ流すための、前記収納容器の外壁と該外壁の内側に所定間隔をあけて配置された内壁とで形成された第1の流路と、該第1の流路を通って上方に流れた酸素含有ガスを前記収納容器の外壁に沿って中央部側へ流すための、前記収納容器の外壁と該外壁の内側に所定間隔をあけて配置された内壁とで形成された第2の流路と、前記第1の流路と隣接し、前記発電室内の排ガスを上方から下方へ流すための、前記内壁と該内壁の内側に所定間隔をあけて配置された排ガス用内壁とで形成された第3の流路とを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5のうちいずれかに記載の燃料電池モジュール。
- 前記酸素含有ガス供給管が、前記第2の流路とつながって、前記改質器の上方から前記改質器を貫通して配置されていることを特徴とする請求項6に記載の燃料電池モジュール。
- 前記収納容器内に位置する前記原燃料供給管および前記燃料ガス供給管が、前記酸素含有ガス供給管の内部に配置されており、
前記原燃料供給管と前記気化部とが、原燃料送出部を介して接続されているとともに、前記改質部と前記燃料ガス供給管とが、燃料ガス流入部を介して接続されていることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池モジュール。 - 前記酸素含有ガス供給管が、前記収納容器内に位置する前記原燃料供給管および前記燃料ガス供給管の内部に配置されており、
前記原燃料供給管と前記気化部とが、原燃料送出部を介して接続されているとともに、前記改質部と前記燃料ガス供給管とが、燃料ガス流入部を介して接続されていることを特徴とする請求項7に記載の燃料電池モジュール。 - 請求項1乃至請求項9のうちいずれかに記載の燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを作動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。
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