JP2011204446A - 固体酸化物形燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 排ガスとハウジングの外側面との接触を抑制することにより、ハウジングの外側面における結露の発生を抑制することができる固体酸化物形燃料電池システムを提供する。
【解決手段】 固体酸化物形燃料電池2と、固体酸化物形燃料電池2を内蔵するハウジング66と、固体酸化物形燃料電池2からの排ガスとの熱交換により水を加熱して温水を生成するための熱交換器44と、を備えた固体酸化物形燃料電池システムである。ハウジング66には、熱交換器44より排出される排ガスを外部に排出するための排ガス排出口86と、排ガス排出口86より排出された排ガスを偏向させるための偏向手段88とが設けられている。排ガス排出口86より排出された排ガスは、偏向手段88によってハウジング66の外側面に対して斜め方向に排出される。
【選択図】 図3
【解決手段】 固体酸化物形燃料電池2と、固体酸化物形燃料電池2を内蔵するハウジング66と、固体酸化物形燃料電池2からの排ガスとの熱交換により水を加熱して温水を生成するための熱交換器44と、を備えた固体酸化物形燃料電池システムである。ハウジング66には、熱交換器44より排出される排ガスを外部に排出するための排ガス排出口86と、排ガス排出口86より排出された排ガスを偏向させるための偏向手段88とが設けられている。排ガス排出口86より排出された排ガスは、偏向手段88によってハウジング66の外側面に対して斜め方向に排出される。
【選択図】 図3
Description
本発明は、原燃料を改質して生成された燃料ガス及び酸化剤の酸化及び還元によって発電を行う固体酸化物形燃料電池システムに関する。
従来より、原燃料を改質して生成された燃料ガス及び酸化剤の酸化及び還元によって発電を行う固体酸化物形燃料電池システムが知られている(例えば、特許文献1参照。)。この固体酸化物形燃料電池システムは、固体酸化物形燃料電池と、固体酸化物形燃料電池から排出される排ガスとの熱交換により水を加熱して温水を生成するための熱交換器と、これら固体酸化物形燃料電池及び熱交換器を内蔵するハウジングと、ハウジング内の空気を換気するための換気ファンと、を備えている。
ハウジングには吸気口及び排気口が設けられ、吸気口よりハウジング内に導入された換気空気は、換気ファンの作用によってハウジング内を流れた後に排気口より外部に排出される。また、ハウジングには、熱交換器からの排ガスを外部に排出するための排ガス排出口が設けられている。この排ガス排出口に関連して、ハウジングの外部且つ排ガス排出口の前方には偏向手段である偏向板が設けられている。排ガス排出口より排出された排ガスは、偏向板によってその流れ方向が略直角に曲げられた後に、ハウジングの外側面に沿って排出されるようになる。
しかしながら、上述した従来の固体酸化物形燃料電池システムでは、次のような問題がある。排ガス排出口より排出される排ガスには水蒸気が多く含まれているので、その露点温度は比較的高くなっている(例えば約20〜30℃)。そのため、排ガスがハウジングの外側面に沿って排出される際に、排ガスがハウジングの外側面に接触することによって冷却されてその温度が露点温度まで低下し、ハウジングの外側面(特に、排ガス排出口の周囲)において結露が発生するおそれがある。このように結露が発生すると、ハウジングに腐食などが生じ、ハウジングの耐久性が低下するおそれがある。
本発明の目的は、排ガスとハウジングの外側面との接触を抑制することにより、ハウジングの外側面における結露の発生を抑制することができる固体酸化物形燃料電池システムを提供することである。
本発明の請求項1に記載の固体酸化物形燃料電池システムでは、固体酸化物形燃料電池と、該固体酸化物形燃料電池を内蔵するハウジングと、前記固体酸化物形燃料電池からの排ガスとの熱交換により水を加熱して温水を生成するための熱交換器と、を備えた固体酸化物形燃料電池システムであって、
前記ハウジングは、該ハウジング内の空気を換気するための吸気口及び排気口、前記吸気口より前記ハウジング内に導入された換気空気を該ハウジング内に流すための換気ファン、前記固体酸化物形燃料電池からの排ガスを排出するための排ガス排出口及び該排ガス排出口に関連して設けられた前記排ガスの流れを変更させるための偏向手段を備え、
前記熱交換器は、前記固体酸化物形燃料電池からの排ガスを排出するための排ガス排出部を備えるとともに、該排ガス排出部と前記排ガス排出口とが排気管により接続されており、
前記排ガス排出口より排出される前記排ガスが、前記偏向手段によって前記ハウジングの外側面に対して斜め方向に排出されることを特徴とする。
前記ハウジングは、該ハウジング内の空気を換気するための吸気口及び排気口、前記吸気口より前記ハウジング内に導入された換気空気を該ハウジング内に流すための換気ファン、前記固体酸化物形燃料電池からの排ガスを排出するための排ガス排出口及び該排ガス排出口に関連して設けられた前記排ガスの流れを変更させるための偏向手段を備え、
前記熱交換器は、前記固体酸化物形燃料電池からの排ガスを排出するための排ガス排出部を備えるとともに、該排ガス排出部と前記排ガス排出口とが排気管により接続されており、
前記排ガス排出口より排出される前記排ガスが、前記偏向手段によって前記ハウジングの外側面に対して斜め方向に排出されることを特徴とする。
また、本発明の請求項2に記載の固体酸化物形燃料電池システムでは、前記排気管に、前記ハウジング内を流れた前記換気空気の少なくとも一部が流入するための換気管が接続されているとともに、
前記熱交換器より排出されて前記排気管を流れる排ガスと、前記換気管を通して前記排気管に流入する前記ハウジング内を流れる換気空気とが混合された混合排ガスが前記排ガス排気口より外部に排出され、外部に排出される前記混合排ガスが、前記偏向手段によって前記ハウジングの外側面に対して斜め方向に排出されることを特徴とする。
前記熱交換器より排出されて前記排気管を流れる排ガスと、前記換気管を通して前記排気管に流入する前記ハウジング内を流れる換気空気とが混合された混合排ガスが前記排ガス排気口より外部に排出され、外部に排出される前記混合排ガスが、前記偏向手段によって前記ハウジングの外側面に対して斜め方向に排出されることを特徴とする。
また、本発明の請求項3に記載の固体酸化物形燃料電池システムでは、前記固体酸化物形燃料電池からの発電電力を所定の交流電力に変換するためのインバータを更に備え、該インバータは、前記ハウジングの内部において前記吸気口の近傍に配設されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項4に記載の固体酸化物形燃料電池システムでは、前記偏向手段は、前記ハウジングの外部に設けられるとともに前記排ガス排出口の前方に設けられた偏向板から構成され、該偏向板の外周部の少なくとも一部には、外方に向けて拡径された傾斜面が形成されていることを特徴とする。
また、本発明の請求項5に記載の固体酸化物形燃料電池システムでは、前記ハウジングの外側面には、前記偏向板に向けて突出された環状突部が設けられ、該環状突部は、前記排ガス排出口を外側から覆うことを特徴とする。
本発明の請求項1に記載の固体酸化物形燃料電池システムによれば、排ガス排出口より排出された排ガスは、偏向手段によってハウジングの外側面に対して斜め方向に排出されるので、排ガスがハウジングの外側面に接触するのが抑制され、ハウジングの外側面(特に、排ガス排出口の周囲)において結露が発生するのを抑制することができる。これにより、ハウジングの腐食などの発生を抑制することができ、ハウジングの耐久性を向上することができる。また、排ガス排出口より排出された排ガスがハウジングの周囲の装置や壁面などに接触するのを抑制することができる。
また、本発明の請求項2に記載の固体酸化物形燃料電池システムによれば、ハウジング内を流れる換気空気の少なくとも一部は、換気管を通して流れて排気管に流入され、また熱交換器より排出された排ガスは、排気管に流入された換気空気と混合されてハウジングの排ガス排出口より外部に排出される。吸気口より導入されてハウジング内を流れる換気空気は比較的乾燥しており、この換気空気と水蒸気を多く含む排ガスとが混合されることによって、混合排ガスの体積あたりに含まれる水蒸気の割合を減少でき、混合排ガスの露点温度が例えば約20〜30℃から約5〜15℃まで低下するようになる。これにより、混合排ガスが排ガス排出口より排出される際に、混合排ガスが外気により冷却された場合でも、露点温度よりも低くなることを抑制することができる。従って、ハウジングの外側面(特に、排ガス排出口の周囲)において結露が発生するのをより効果的に抑制することができる。
また、本発明の請求項3に記載の固体酸化物形燃料電池システムによれば、インバータは、ハウジングの内部において吸気口の近傍に配設されているので、インバータは換気空気の流れの上流側に配設されるようになる。これにより、例えば故障などにより固体酸化物形燃料電池などから可燃性ガスが漏出した場合に、この可燃性ガスがインバータに流れるのを防止することができ、防爆効果を得ることができる。また、換気空気の流れの上流側においては、換気空気の温度は比較的低いため、換気空気によってインバータを効果的に冷却することができる。
また、本発明の請求項4に記載の固体酸化物形燃料電池システムによれば、偏向手段である偏向板の外周部の少なくとも一部には、外方に向けて拡径された傾斜面が形成されているので、排ガス排出口より排出された排ガスまたは混合排ガスは、偏向板の傾斜面に沿って流れるようになる。これにより、排ガスまたは混合排ガスをハウジングの外側面に対して斜め方向に効率良く排出させることができる。
また、本発明の請求項5に記載の固体酸化物形燃料電池システムによれば、ハウジングの外側面には環状突部が設けられているので、この環状突部によって、排ガスまたは混合排ガスが排ガス排出口と偏向板との間の空間から周囲に拡散されるのを抑制することができ、排ガスまたは混合排ガスを偏向板に向けて効果的に排出させることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明に従う固体酸化物形燃料電池システムの各種実施形態について説明する。
[第1の実施形態]
まず、図1〜図3を参照して、第1の実施形態による固体酸化物形燃料電池システムについて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態による固体酸化物形燃料電池システムの構成を簡略的に示すブロック図であり、図2は、図1の固体酸化物形燃料電池システムを構成する燃料電池ユニットを示す概略斜視図であり、図3は、図2中のA−A線による燃料電池ユニットの概略断面図である。
[第1の実施形態]
まず、図1〜図3を参照して、第1の実施形態による固体酸化物形燃料電池システムについて説明する。図1は、本発明の第1の実施形態による固体酸化物形燃料電池システムの構成を簡略的に示すブロック図であり、図2は、図1の固体酸化物形燃料電池システムを構成する燃料電池ユニットを示す概略斜視図であり、図3は、図2中のA−A線による燃料電池ユニットの概略断面図である。
図1を参照して、本実施形態の固体酸化物形燃料電池システムは、固体酸化物形燃料電池2、改質器4及び空気予熱器6を備えている。固体酸化物形燃料電池2は、略直方体状の燃料電池本体8と、電気化学反応によって発電を行うための燃料電池スタック10とから構成されている。燃料電池本体8は遮熱壁12を備え、遮熱壁12の内部には高温空間14が規定されており、この高温空間14内に燃料電池スタック10が配設されている。燃料電池スタック10は、酸素イオンを伝導する固体電解質16を備え、この固体電解質16として、例えばイットリアをドープしたジルコニアが用いられる。燃料電池スタック10の固体電解質16の片側には燃料電極(図示せず)が設けられ、またその他側には酸素電極(図示せず)が設けられている。
燃料電池スタック10の燃料電極側18の導入側は、燃料ガス送給ライン20を介して改質器4に接続され、この改質器4は、原燃料ガス供給ライン22を介して原燃料ガスを供給するための原燃料ガス供給源24(例えば、埋設管や貯蔵タンクなど)に接続されている。原燃料ガス供給ライン22には、原燃料ガスの供給量を制御するための流量制御弁26が配設されている。また、燃料電池スタック10の酸素電極側28の導入側は、空気送給ライン30を介して空気を予熱するための空気予熱器6に接続され、この空気予熱器6は、空気供給ライン34を介して送風装置36に接続されている。
燃料電池スタック10の燃料電極側18及び酸素電極側28の各排出側には燃焼室38が設けられ、燃料電極側18から排出された反応燃料ガス(残余燃料ガスを含む)と酸素電極側28から排出された空気(酸素を含む)とがそれぞれこの燃焼室38に送給されて燃焼される。この燃焼室38は排ガス送給ライン40を介して空気予熱器6に接続され、この空気予熱器6には排ガス排出ライン42が接続されている。また、排ガス排出ライン42には熱交換器44が配設され、この熱交換器44を通して大気に開放されている。
熱交換器44には貯湯タンク46からの貯湯水循環ライン48が接続されており、この貯湯水循環ライン48には、貯湯タンク46に貯められた水を貯湯水循環ライン48を通して循環させるための循環ポンプ50が配設されている。貯湯タンク46は、固体酸化物形燃料電池2の稼動により発生した熱を温水として蓄熱するためのものである。貯湯タンク46には水供給ライン52が接続され、この水供給ライン52には水(水道水)の供給を制御するための開閉弁54が配設されている。貯湯タンク46に貯められた温水は、温水給湯ライン56を通して出湯される。
また、本実施形態の固体酸化物形燃料電池システムでは、固体酸化物形燃料電池2からの発電電力を所定の交流電力に変換するためのインバータ58が設けられている。インバータ58の交流側には電力負荷60が電気的に接続され、インバータ58からの交流電力は商用電源62と系統連系されている。
この固体酸化物形燃料電池システムの稼動運転は、次のようにして行われる。原燃料ガス供給源24からの原燃料ガスは、原燃料ガス供給ライン22を通して改質器4に供給される。改質器4においては、原燃料ガスの一部と水とが改質反応して改質され、このように改質して生成された燃料ガスが燃料ガス送給ライン20を通して燃料電池スタック10の燃料電極側18に送給される。また、送風装置36からの空気は、空気供給ライン34を通して空気予熱器6に供給され、この空気予熱器6において排ガスとの間で熱交換されて加温された後に、空気送給ライン30を通して燃料電池スタック10の酸素電極側28に送給される。
燃料電池スタック10の燃料電極側18は改質して生成された燃料ガスを酸化し、またその酸素電極側28は空気中の酸素を還元し、燃料電極側18の酸化及び酸素電極側28の還元による電気化学反応により発電が行われる。固体酸化物形燃料電池2からの発電電力はインバータ58によって所定の交流電力に変換され、インバータ58及び商用電源62からの交流電力が電力負荷60に供給される。なお、固体酸化物形燃料電池2における電気化学反応は、約700〜1000℃の高温状態で行われる。
燃料電極側18からの反応燃料ガス及び酸素電極側28からの空気はそれぞれ燃焼室38に送給され、空気中の酸素を利用して余剰の燃料ガスが燃焼される。燃焼室38からの排ガスは排ガス送給ライン40を通して空気予熱器6に送給され、この空気予熱器6において送風装置36からの空気との熱交換に利用されて排ガス排出ライン42を通して熱交換器44に送給される。熱交換器44においては、貯湯タンク46から貯湯水循環ライン48を通して送給される水と排ガス排出ライン42より送給される排ガスとの間で熱交換が行われる。熱交換により加温された水(温水)は、循環ポンプ50の作用によって貯湯水循環ライン48を通して貯湯タンク46に貯められる。
次に、図2及び図3をも参照して、本実施形態の固体酸化物形燃料電池システムを構成する燃料電池ユニット64について説明する。この燃料電池ユニット64は直方体状のハウジング66を備え、ハウジング66の内部は仕切り板68によって上下に仕切られている。ハウジング66の内部において、仕切り板68の上側には上室70が規定され、その下側には下室72が規定されている。ハウジング66の上室70には固体酸化物形燃料電池2が収容され、その下室72には熱交換器44及びインバータ58が収容されている。なお、上室70の内面には断熱材(図示せず)が設けられており、これにより上室70内は、固体酸化物形燃料電池2からの反応熱によって高温状態に保たれる。また、仕切り板68には、上室70と下室72とを連通する上流側連通孔74及び下流側連通孔76が設けられている。上流側連通孔74には換気ファン78が配設され、下流側連通孔76には換気ダクト80(換気管を構成する)の上流側端部が接続されている。換気ダクト80は、下流側連通孔76より下室72に向けて下方に延びて排気ダクト96(後述する)に接続されている。
ハウジング66の前面パネル82には吸気口84及び排ガス排出口86が設けられ、これら吸気口84及び排ガス排出口86によってハウジング66の下室72と外部とが連通されている。また、ハウジング66の前面パネル82には矩形状且つ平板状の偏向板88(偏向手段を構成する)が設けられ、この偏向板88は、ハウジング66の外部且つ排ガス排出口86の前方に配設されている。偏向板88の外周部には、その全周に渡って、偏向板88の内面側から外面側に向けて拡径された傾斜面89が形成されている(図3参照)。また、ハウジング66の内部において、インバータ58は吸気口84の近傍に配設されている。なお、排ガス排出口86は、後述するように熱交換器44からの排ガスを外部に排出するための機能を備えるとともに、ハウジング66内の換気空気を外部に排出して換気するための排気口としての機能をも備えている。
熱交換器44は熱交換器本体90を備え、この熱交換器本体90には、排ガス排出ライン42からの排ガスが流入される排ガス流入部92と、熱交換後の排ガスを排出するための排ガス排出部94と、排ガス流入部92及び排ガス排出部94を連通する排ガス流路(図示せず)とが設けられている。また、熱交換器本体90の排ガス排出部94とハウジング66の外部とを連通するための排気ダクト96(排気管を構成する)が設けられている。この排気ダクト96の上流側端部は熱交換器本体90の排ガス排出部94に接続され、その下流側端部はハウジング66の排気口86に接続されている。排気ダクト96の長さ方向中間部には換気ダクト80の下流側端部が接続され、これにより、ハウジング66の上室70と排気ダクト96とが換気ダクト80を介して連通されている。
上述した燃料電池ユニット64においては、次のようにして排ガスを含む混合排ガスが外部に排出される。吸気口84より外部の換気空気(図2及び図3において白抜きの矢印で示す)がハウジング66内に導入されると、まず、この換気空気はインバータ58を冷却しながらその周囲を流れる。その後、換気空気は、換気ファン78の作用によって、下室72から上流側連通孔74を通して上室70へと流れる。上室70に流入された換気空気は、固体酸化物形燃料電池2を冷却しながらその周囲を流れた後に、下流側連通孔76より換気ダクト80に流入され、更に換気ダクト80を通して流れて排気ダクト96に流入される。
また、熱交換器本体90の排ガス排出部94から排出された熱交換後の排ガス(図2及び図3において黒塗りの矢印で示す)は、排気ダクト96を通して流れて、換気ダクト80より流入された換気空気と混合される。排ガスと換気空気とが混合された混合排ガスは、排気ダクト96を通して流れて排ガス排出口86よりハウジング66の外部に排出される。更に、このように排出された混合排ガスは、偏向板88の傾斜面89に沿って流れるようになり、これにより混合排ガスは、ハウジング66の前面パネル82の外側面に対して斜め方向に排出される。
従って、混合排ガスが前面パネル82の外側面に接触するのが抑制され、前面パネル82の外側面(特に、排ガス排出口86の周囲)において結露が発生するのを抑制することができる。それ故に、ハウジング66の腐食などの発生を抑制することができ、ハウジング66の耐久性を向上することができる。また、吸気口84より導入されてハウジング66内を流れる換気空気は比較的乾燥しており、この換気空気と水蒸気を多く含む排ガスとが混合されることによって、混合排ガスの体積あたりに含まれる水蒸気の割合を減少でき、混合排ガスの露点温度が例えば約20〜30℃から約5〜15℃まで低下するようになる。これにより、混合排ガスが排ガス排出口86より排出される際に、混合排ガスが外気により冷却された場合でも、露点温度よりも低くなることを抑制することができる。従って、ハウジング66の前面パネル82の外側面(特に、排ガス排出口86の周囲)において結露が発生するのをより効果的に抑制することができる。
なお、インバータ58は吸気口84の近傍に配設されているので、インバータ58は換気空気の流れの上流側に配設されるようになる。これにより、例えば故障などにより固体酸化物形燃料電池2などから可燃性ガスが漏出した場合に、この可燃性ガスがインバータ58に流れるのを防止することができ、防爆効果を得ることができる。また、換気空気の流れの上流側においては、換気空気の温度は比較的低いため、インバータ58を効果的に冷却することができる。
[第2の実施形態]
次に、図4及び図5を参照して、第2の実施形態の固体酸化物形燃料電池システムについて説明する。図4は、本発明の第2の実施形態による固体酸化物形燃料電池システムを構成する燃料電池ユニットを示す概略斜視図であり、図5は、図4の排ガス排出口及びその周辺の構成を拡大して示す概略断面図である。なお、本実施形態において、上述した第1の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[第2の実施形態]
次に、図4及び図5を参照して、第2の実施形態の固体酸化物形燃料電池システムについて説明する。図4は、本発明の第2の実施形態による固体酸化物形燃料電池システムを構成する燃料電池ユニットを示す概略斜視図であり、図5は、図4の排ガス排出口及びその周辺の構成を拡大して示す概略断面図である。なお、本実施形態において、上述した第1の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の固体酸化物形燃料電池システムでは、ハウジング66Aの前面パネル82Aの下端部には一対の吸気口98が設けられ、これら一対の吸気口98によってハウジング66Aの下室72と外部とが連通されている。また、ハウジング66Aの前面パネル82Aの上端部には一対の排気口100が設けられ、これら一対の排気口100によってハウジング66Aの上室70と外部とが連通されている。更に、ハウジング66Aの前面パネル82Aの上下方向中央部には排ガス排出口102が設けられている。この排ガス排出口102には排気ダクト96Aの下流側端部が接続され、この排気ダクト96Aによって、熱交換器本体90の排ガス排出部(図示せず)とハウジング66Aの外部とが連通されている。また、ハウジング66A内の仕切り板68Aには、上室70と下室72とを連通するための連通孔104が設けられ、この連通孔104には換気ファン78が配設されている。なお、本実施形態では、吸気口98及び排気口100をそれぞれ2個ずつ設けたが、例えば1個ずつ設けるようにしてもよく、その数は適宜設定することができる。
ハウジング66Aの前面パネル82Aには矩形状の偏向板88(偏向手段を構成する)が設けられ、この偏向板88は、ハウジング66Aの外部且つ排ガス排出口102の前方に配設されている。また、ハウジング66Aの前面パネル82Aにおける排ガス排出口102の外周部には環状突部108が設けられ、この環状突部108は、偏向板88に向けて突出されるとともに、排ガス排出口102を外側から覆うように配設されている。
上述した燃料電池ユニット64Aにおける換気空気及び排ガスの流れについて説明すると、次の通りである。一対の吸気口98より外部の換気空気(図4において白抜きの矢印で示す)がハウジング66A内に導入されると、まず、この換気空気はインバータ58を冷却しながらその周囲を流れる。その後、換気空気は、換気ファン78の作用によって、下室72から連通孔104を通して上室70へと流れる。上室70に流入された換気空気は、固体酸化物形燃料電池2を冷却しながらその周囲を流れた後に、一対の排気口100よりハウジング66Aの外部に排出される。
また、熱交換器本体90の排ガス排出部から排出された排ガス(図4及び図5において黒塗りの矢印で示す)は、排気ダクト96Aを通して流れて、排ガス排出口102よりハウジング66Aの外部に排出される。このとき、排ガス排出口102の外周部に設けられた環状突部108によって、排ガスが排ガス排出口102と偏向板88との間の空間から周囲に拡散されるのを抑制することができ、排ガスを偏向板88に向けて効果的に排出させることができる。このように排出された排ガスは、偏向板88の傾斜面89に沿って流れるようになり、これにより排ガスは、ハウジング66Aの前面パネル82Aの外側面に対して斜め方向に排出される(図5参照)。従って、排ガスが前面パネル82Aの外側面に接触するのが抑制され、前面パネル82Aの外側面(特に、排ガス排出口102の周囲)において結露が発生するのを抑制することができる。それ故に、上述した第1の実施形態と同様に、ハウジング66Aの腐食などの発生を抑制することができ、ハウジング66Aの耐久性を向上することができる。
以上、本発明に従う固体酸化物形燃料電池システムの各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。
例えば、第1及び第2の実施形態では、偏向板88の外周部の全周に渡って傾斜面を設けるように構成したが、偏向板88の外周部の一部、例えば偏向板88の上端部及び下端部のみに傾斜面89を設けるようにしてもよい。
また例えば、第1の実施形態において、換気ダクト80の下流側端部を排気ダクト96の下流側端部とともに排ガス排出口86に接続するように構成してもよく、このように構成した場合には、排気ダクト96からの排ガス及び換気ダクト80からの換気空気は排ガス排出口86にて混合されるようになる。
また例えば、第1の実施形態において、ハウジング66内の換気空気を外部に排出して換気するための排気口を、排ガス排出口86とは別に設けるようにしてもよい。
2 固体酸化物形燃料電池
44 熱交換器
58 インバータ
66,66A ハウジング
78 換気ファン
80 換気ダクト
84,98 吸気口
100 排気口
88 偏向板
94 排ガス排出部
96,96A 排気ダクト
86,102 排ガス排出口
89 傾斜面
108 環状突部
44 熱交換器
58 インバータ
66,66A ハウジング
78 換気ファン
80 換気ダクト
84,98 吸気口
100 排気口
88 偏向板
94 排ガス排出部
96,96A 排気ダクト
86,102 排ガス排出口
89 傾斜面
108 環状突部
Claims (5)
- 固体酸化物形燃料電池と、該固体酸化物形燃料電池を内蔵するハウジングと、前記固体酸化物形燃料電池からの排ガスとの熱交換により水を加熱して温水を生成するための熱交換器と、を備えた固体酸化物形燃料電池システムであって、
前記ハウジングは、該ハウジング内の空気を換気するための吸気口及び排気口、前記吸気口より前記ハウジング内に導入された換気空気を該ハウジング内に流すための換気ファン、前記固体酸化物形燃料電池からの排ガスを排出するための排ガス排出口及び該排ガス排出口に関連して設けられた前記排ガスの流れを変更させるための偏向手段を備え、
前記熱交換器は、前記固体酸化物形燃料電池からの排ガスを排出するための排ガス排出部を備えるとともに、該排ガス排出部と前記排ガス排出口とが排気管により接続されており、
前記排ガス排出口より排出される前記排ガスが、前記偏向手段によって前記ハウジングの外側面に対して斜め方向に排出されることを特徴とする固体酸化物形燃料電池システム。 - 前記排気管に、前記ハウジング内を流れた前記換気空気の少なくとも一部が流入するための換気管が接続されているとともに、
前記熱交換器より排出されて前記排気管を流れる排ガスと、前記換気管を通して前記排気管に流入する前記ハウジング内を流れる換気空気とが混合された混合排ガスが前記排ガス排気口より外部に排出され、外部に排出される前記混合排ガスが、前記偏向手段によって前記ハウジングの外側面に対して斜め方向に排出されることを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物形燃料電池システム。 - 前記固体酸化物形燃料電池からの発電電力を所定の交流電力に変換するためのインバータを更に備え、該インバータは、前記ハウジングの内部において前記吸気口の近傍に配設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体酸化物形燃料電池システム。
- 前記偏向手段は、前記ハウジングの外部に設けられるとともに前記排ガス排出口の前方に設けられた偏向板から構成され、該偏向板の外周部の少なくとも一部には、外方に向けて拡径された傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の固体酸化物形燃料電池システム。
- 前記ハウジングの外側面には、前記偏向板に向けて突出された環状突部が設けられ、該環状突部は、前記排ガス排出口を外側から覆うことを特徴とする請求項4に記載の固体酸化物形燃料電池システム。
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