JP2014165008A - Fuel cell module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress facility cost and running cost while suppressing malfunction of an apparatus due to carbon precipitated from fuel gas.SOLUTION: A fuel cell module includes a plurality of cell stacks 101 performing power generation by using fuel gas Gf containing hydro carbon supplied to the inner peripheral side, and a flow path formation member including a plurality of cell stacks and forming a flow path through which fuel gas passes. A carbon reservoir 401, into which the fuel gas Gf flows, is formed in the flow path formation member. In the carbon reservoir 401, a carbon receiving surface 229c directing upward and on which carbon C precipitated from the fuel gas Gf can be deposited, and a reservoir outlet 103a located above the carbon receiving surface 229c while opening upward and allowing the internal fuel gas Gf to flow out are formed.

Description

本発明は、炭化水素を含む燃料ガスを用いて発電を行う複数のセルスタックを備えている燃料電池モジュールに関する。   The present invention relates to a fuel cell module including a plurality of cell stacks that generate power using a fuel gas containing hydrocarbons.

燃料電池は、低公害で発電効率が高いため、近年、各種分野での利用が期待されている。燃料電池は、一般的に、炭化水素ガスを含む燃料ガスを触媒作用により改質する燃料極と、空気等の酸化剤ガスから酸素イオンを生成する空気極と、この空気極で生成された酸素イオンを燃料極に移動させる固体電解質とを有する。燃料極と固体電解質との界面付近では、燃料極で改質された燃料ガスと固定電解質からの酸素イオンとが電気化学反応して発電が行われる。この燃料電池は、排気ガスがクリーンであることから、例えば、病院や工場等の分散電源として利用されている。   Fuel cells are expected to be used in various fields in recent years because of their low pollution and high power generation efficiency. In general, a fuel cell includes a fuel electrode that reforms a fuel gas containing hydrocarbon gas by catalytic action, an air electrode that generates oxygen ions from an oxidant gas such as air, and oxygen generated by the air electrode. A solid electrolyte that moves ions to the fuel electrode. In the vicinity of the interface between the fuel electrode and the solid electrolyte, the fuel gas reformed at the fuel electrode and the oxygen ions from the fixed electrolyte undergo an electrochemical reaction to generate power. This fuel cell is used as a distributed power source in, for example, a hospital or a factory because the exhaust gas is clean.

このような燃料電池を備えた燃料電池モジュールの一例として、例えば、以下の特許文献1に開示されているものがある。   As an example of a fuel cell module provided with such a fuel cell, there is one disclosed in Patent Document 1 below, for example.

この燃料電池モジュールは、円筒形状の圧力容器と、この圧力容器内に配置されるカートリッジと、カートリッジに燃焼ガスや酸化剤ガスを供給等するための配管と、を備えている。カートリッジは、電池セル集合体であるセルチューブ(又はセルスタック)の束を有して構成されている。セルスタックは、複数の電池セルと、円筒形状の基体管とを有している。電池セルは、前述の燃料極、固体電解質及び空気極を有して構成されている。複数の電池セルは、円筒形状の基体管の外周面に形成されている。燃料ガスは、このセルスタックの内周側を通り、酸化剤ガスは、このセルスタックの外周側を通る。   The fuel cell module includes a cylindrical pressure vessel, a cartridge disposed in the pressure vessel, and a pipe for supplying combustion gas and oxidant gas to the cartridge. The cartridge includes a bundle of cell tubes (or cell stacks) that are battery cell assemblies. The cell stack has a plurality of battery cells and a cylindrical base tube. The battery cell has the above-described fuel electrode, solid electrolyte, and air electrode. The plurality of battery cells are formed on the outer peripheral surface of the cylindrical base tube. The fuel gas passes through the inner peripheral side of the cell stack, and the oxidant gas passes through the outer peripheral side of the cell stack.

炭化水素を含む燃料ガスは、そのガス組成や温度条件等によって炭素が析出するため、この炭素が燃料ガスの流路中に設けられている弁等の制御機器中に堆積すると、制御機器等の動作に支障をきたすことになる。   Since fuel gas containing hydrocarbons deposits carbon depending on its gas composition, temperature conditions, etc., if this carbon is deposited in a control device such as a valve provided in the flow path of the fuel gas, It will interfere with operation.

そこで、以下の特許文献2では、石炭ガス化炉で生成された石炭ガス化ガス(燃料ガス)を用いて発電する燃料電池モジュールと、燃料電池モジュールに流入する石炭ガス化ガスからの炭素の析出速度を抑制するための冷却器と、を備えている設備を提案している。   Therefore, in Patent Document 2 below, a fuel cell module that generates power using coal gasification gas (fuel gas) generated in a coal gasification furnace, and carbon deposition from the coal gasification gas flowing into the fuel cell module And a facility equipped with a cooler for controlling the speed.

特許第4119724号公報Japanese Patent No. 4119724 特開2000−048844号公報JP 2000-048844 A

上記特許文献2に記載の技術では、冷却器、さらに冷却器に水等を供給する装置等が必要であり、設備コストのみならずランニングコストがかさむという問題点がある。さらに、上記特許文献2に記載の技術では、さらに、燃料ガスの状態管理等も必要になる。   The technique described in Patent Document 2 requires a cooler and a device for supplying water or the like to the cooler, and there is a problem that running cost increases as well as equipment cost. Furthermore, in the technique described in Patent Document 2, it is necessary to manage the state of the fuel gas.

そこで、本発明は、燃料ガスから析出する炭素による機器の動作不良等の不都合を抑えつつも、設備コスト及びランニングコストを抑えることができる燃料電池モジュールを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel cell module capable of suppressing equipment costs and running costs while suppressing inconvenience such as malfunction of equipment due to carbon deposited from fuel gas.

上記目的を達成するための発明の一態様としての燃料電池モジュールは、
円筒状を成し、内周側に供給された炭化水素を含む燃料ガスを用いて発電を行う複数のセルスタックと、複数の前記セルスタックを含み、前記燃料ガスが通る流路を形成する流路形成部材と、前記流路形成部材を収納する容器と、を備え、前記流路形成部材には、前記燃料ガスが流入する炭素溜り部が形成され、前記炭素溜り部には、上側を向いて前記燃料ガスから析出した炭素が堆積し得る炭素受け面と、該炭素受け面より上方に位置して鉛直下方成分を含まない方向に向かって開口して内部に流入した該燃料ガスを流出させる溜り部出口と、が形成されていることを特徴とする。
A fuel cell module as one aspect of the invention for achieving the above object is as follows:
A plurality of cell stacks that form a cylinder and generate power using a fuel gas containing hydrocarbons supplied to the inner periphery, and a flow that includes the plurality of cell stacks and that forms a flow path through which the fuel gas passes. A flow path forming member, and a container for storing the flow path forming member, wherein the flow path forming member is formed with a carbon reservoir portion into which the fuel gas flows, and the carbon reservoir portion faces upward. A carbon receiving surface on which carbon deposited from the fuel gas can be deposited, and an opening in a direction not including a vertically downward component located above the carbon receiving surface and allowing the fuel gas flowing into the interior to flow out And a reservoir outlet.

当該燃料電池モジュールでは、燃料ガスの流速が低下した場合や、燃料ガスの流れが停止した場合に、燃料ガス中に浮遊する炭素が炭素受け面に堆積し、この炭素を炭素溜り部で捕集することができる。しかも、炭素溜り部の溜り部出口は、炭素受け面より上方に位置して鉛直下方成分を含まない方向に向かって開口しているため、この炭素溜り部から下流側に流出し難い。   In the fuel cell module, when the flow rate of the fuel gas decreases or when the flow of the fuel gas stops, carbon floating in the fuel gas is deposited on the carbon receiving surface, and this carbon is collected in the carbon reservoir. can do. Moreover, since the reservoir outlet of the carbon reservoir is located above the carbon receiving surface and opens in a direction not including the vertically downward component, it is difficult for the carbon reservoir to flow downstream from the carbon reservoir.

ここで、前記燃料電池モジュールにおいて、前記流路形成部材は、複数の前記セルスタックの一端部が挿入され、複数の前記セルスタックの内周側に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給ヘッダを有し、前記燃料ガス供給ヘッダと複数の前記セルスタックの前記一端部とで前記炭素溜り部を成し、前記燃料ガス供給ヘッダには、前記炭素受け面が形成され、複数の前記セルスタックの前記一端部には、前記各セルスタックの内周側に前記燃料ガスを導くガス入口が前記溜り部出口として形成されていてもよい。   Here, in the fuel cell module, the flow path forming member has a fuel gas supply header in which one end portions of the plurality of cell stacks are inserted and the fuel gas is supplied to the inner peripheral side of the plurality of cell stacks. The fuel gas supply header and the one end portions of the plurality of cell stacks form the carbon reservoir, and the fuel gas supply header includes the carbon receiving surface, and the plurality of the cell stacks A gas inlet for guiding the fuel gas to the inner peripheral side of each cell stack may be formed at one end as the reservoir outlet.

また、前記燃料ガス供給ヘッダを有する前記燃料電池モジュールにおいて、複数の前記セルスタックは、長手方向が鉛直方向を向き且つ前記一端部が下方に位置するよう配置され、複数の前記セルスタックの前記ガス入口は、鉛直方向に向かって開口し、前記燃料ガス供給ヘッダは、複数の前記セルスタックの前記一端部側である下側に配置されていてもよい。   Further, in the fuel cell module having the fuel gas supply header, the plurality of cell stacks are arranged such that a longitudinal direction thereof is oriented in a vertical direction and the one end portion is positioned below, and the gas of the plurality of cell stacks is disposed. The inlet may open in a vertical direction, and the fuel gas supply header may be disposed on the lower side, which is the one end side of the plurality of cell stacks.

また、前記燃料ガス供給ヘッダを有する前記燃料電池モジュールにおいて、複数の前記セルスタックは、長手方向が水平方向を向くよう配置され、複数の前記セルスタックの前記ガス入口は、水平方向に向かって開口し、前記燃料ガス供給ヘッダは、複数の前記セルスタックの前記一端部側である横側に配置されていてもよい。   Further, in the fuel cell module having the fuel gas supply header, the plurality of cell stacks are arranged such that a longitudinal direction thereof is directed in a horizontal direction, and the gas inlets of the plurality of cell stacks are opened in a horizontal direction. And the said fuel gas supply header may be arrange | positioned at the side which is the said one end part side of the said some cell stack.

さらに、前記燃料ガス供給ヘッダを有する前記燃料電池モジュールにおいて、複数の前記セルスタックは、長手方向が鉛直方向を向き且つ前記一端部が上方に位置するよう配置され、複数の前記セルスタックの前記ガス入口は、水平方向に向かって開口し、前記燃料ガス供給ヘッダは、複数の前記セルスタックの前記一端部側である上側に配置されていてもよい。   Further, in the fuel cell module having the fuel gas supply header, the plurality of cell stacks are disposed such that a longitudinal direction thereof is oriented in a vertical direction and the one end portion is positioned upward, and the gas of the plurality of cell stacks is disposed. The inlet may open in the horizontal direction, and the fuel gas supply header may be disposed on the upper side, which is the one end side of the plurality of cell stacks.

また、以上のいずれかの前記燃料電池モジュールにおいて、前記流路形成部材は、複数の前記セルスタックの他端部が挿入され、複数の前記セルスタックの内周側から排出された前記燃料ガスが通る燃料ガス排出ヘッダと、該燃料ガス排出ヘッダからの前記燃料ガスを前記容器外部に排出する燃料ガス排出配管と、を有し、前記燃料ガス排出配管に前記炭素溜り部が形成されていてもよい。   Further, in any one of the fuel cell modules described above, the flow path forming member has the other end portions of the plurality of cell stacks inserted therein, and the fuel gas discharged from the inner peripheral side of the plurality of cell stacks. A fuel gas discharge header that passes through and a fuel gas discharge pipe that discharges the fuel gas from the fuel gas discharge header to the outside of the container, and the carbon reservoir is formed in the fuel gas discharge pipe Good.

本発明では、燃料ガスから析出した炭素を炭素溜り部で捕集することができる。しかも、本発明では、炭素溜り部で捕集した炭素の下流側への流出を抑えることができる。よって、本発明によれば、燃料ガスから析出する炭素による機器の動作不良等の不都合を抑えつつも、設備コスト及びランニングコストを抑えることができる。   In the present invention, carbon deposited from the fuel gas can be collected in the carbon reservoir. And in this invention, the outflow to the downstream of the carbon collected by the carbon reservoir part can be suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to reduce facility costs and running costs while suppressing inconveniences such as malfunction of equipment due to carbon deposited from fuel gas.

本発明に係る第一実施形態における燃料電池モジュールの概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of a fuel cell module in a first embodiment concerning the present invention. 本発明に係る第一実施形態におけるカートリッジの断面図である。It is sectional drawing of the cartridge in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第一実施形態におけるセルスタックの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the cell stack in 1st embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第二実施形態におけるカートリッジの断面図である。It is sectional drawing of the cartridge in 2nd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第三実施形態におけるカートリッジの断面図である。It is sectional drawing of the cartridge in 3rd embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第四実施形態における燃料電池モジュールの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the fuel cell module in 4th embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第四実施形態における燃料ガス排出配管の要部断面の模式図である。It is a schematic diagram of the principal part cross section of the fuel gas discharge piping in 4th embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第五実施形態における燃料電池モジュールの概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the fuel cell module in 5th embodiment which concerns on this invention. 本発明に係る第五実施形態における燃料ガス排出配管の要部断面の模式図である。It is a schematic diagram of the principal part cross section of the fuel gas discharge piping in 5th embodiment which concerns on this invention.

以下、本発明に係る燃料電池モジュールの各種実施形態及び各種変形例について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, various embodiments and various modifications of the fuel cell module according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

「第一実施形態」
まず、本発明に係る燃料電池モジュールの第一実施形態について、図1〜図7を参照して説明する。
"First embodiment"
First, a first embodiment of a fuel cell module according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態の燃料電池モジュールMは、図1に示すように、容器中心軸Avを中心として容器中心軸方向Dvに延びる円筒形状の圧力容器10と、この圧力容器10内に配置されている複数のカートリッジ201及び複数の各種配管300と、を備えている。   As shown in FIG. 1, the fuel cell module M of the present embodiment includes a cylindrical pressure vessel 10 extending in the vessel central axis direction Dv around the vessel central axis Av, and a plurality of pressure vessels 10 arranged in the pressure vessel 10. Cartridge 201 and a plurality of various pipes 300.

配管300としては、燃料ガス供給源1からの燃料ガスGfを圧力容器10内の各カートリッジ201に導く燃料ガス供給配管310と、各カートリッジ201を通過した燃料ガスGfを圧力容器10外に導く燃料ガス排出配管320と、酸化剤ガス供給源2からの酸化剤ガスGoを圧力容器10内の各カートリッジ201に導く酸化剤ガス供給配管330と、各カートリッジ201を通過した酸化剤ガスGoを圧力容器10外に導く酸化剤ガス排出配管340とがある。なお、燃料ガス排出配管320の上流側や下流側(例えば、圧力容器10の外部)には、調整弁350が設けられている。また、酸化剤ガス供給配管330の上流側や下流側(例えば、圧力容器10の外部)にも、調整弁360が設けられている。   The pipe 300 includes a fuel gas supply pipe 310 that guides the fuel gas Gf from the fuel gas supply source 1 to each cartridge 201 in the pressure vessel 10, and a fuel that guides the fuel gas Gf that has passed through each cartridge 201 to the outside of the pressure vessel 10. A gas discharge pipe 320, an oxidant gas supply pipe 330 that guides the oxidant gas Go from the oxidant gas supply source 2 to each cartridge 201 in the pressure vessel 10, and an oxidant gas Go that has passed through each cartridge 201 as a pressure vessel 10 and an oxidant gas discharge pipe 340 leading to the outside. An adjustment valve 350 is provided on the upstream side or the downstream side of the fuel gas discharge pipe 320 (for example, outside the pressure vessel 10). Further, a regulating valve 360 is also provided on the upstream side or downstream side of the oxidant gas supply pipe 330 (for example, outside the pressure vessel 10).

燃料ガスGfとしては、例えば、水素、一酸化炭素、メタン等の炭化水素系ガス、石炭等の炭素質原料のガス化により得られた炭化水素を含むガス、又は、これらの2以上の成分を含むガス等が利用される。また、酸化剤ガスGoとしては、例えば、酸素を15〜30vol%含むガス等が利用される。代表的な酸化剤ガスGoとしては、空気であるが、燃焼排気ガスと空気との混合ガスや、酸素と空気との混合ガスを利用してもよい。   As the fuel gas Gf, for example, a hydrocarbon-based gas such as hydrogen, carbon monoxide, and methane, a gas containing a hydrocarbon obtained by gasification of a carbonaceous raw material such as coal, or two or more of these components Gas containing etc. is used. Moreover, as the oxidant gas Go, for example, a gas containing 15 to 30 vol% of oxygen is used. A typical oxidant gas Go is air, but a mixed gas of combustion exhaust gas and air or a mixed gas of oxygen and air may be used.

圧力容器10は、例えば、内部の圧力が0.1MPa〜約5MPa、内部の温度が大気温度〜約550℃で運用される。このため、この圧力容器10は、耐圧性を考慮して、円筒形状の成し、その容器中心軸Avが上下方向に延びるよう設置されている。また、この圧力容器10は、耐圧性と共に、酸化剤ガスGo中に含まれる酸素などの酸化剤に対する耐食性も要求されるため、例えば、SUS304などのステンレス系材で形成されている。   The pressure vessel 10 is operated, for example, at an internal pressure of 0.1 MPa to about 5 MPa and an internal temperature of atmospheric temperature to about 550 ° C. For this reason, the pressure vessel 10 has a cylindrical shape in consideration of pressure resistance, and the vessel central axis Av is installed so as to extend in the vertical direction. Further, the pressure vessel 10 is formed of a stainless steel material such as SUS304, for example, because the pressure vessel 10 is required to have corrosion resistance against an oxidant such as oxygen contained in the oxidant gas Go.

円柱形状の複数のカートリッジ201は、いずれも、カートリッジ中心軸Acが圧力容器10の容器中心軸Avと平行になるよう、圧力容器10内に配置されている。つまり、本実施形態では、カートリッジ中心軸Acは、容器中心軸Avと同様、上下方向に延びている。本実施形態において、所定数のカートリッジ201は、容器中心軸方向Dv(上下方向)における位置が互いに同じ位置になり、且つ容器中心軸Avに対して垂直な仮想面を含む方向で互いに隣接するよう配置されて、カートリッジ群200を構成している。本実施形態の燃料電池モジュールMは、このカートリッジ群200を2つ備えている。2つのカートリッジ群200(200a,200b)は、圧力容器10内で容器中心軸方向Dvに並んでいる。   The plurality of cylindrical cartridges 201 are all arranged in the pressure vessel 10 such that the cartridge central axis Ac is parallel to the vessel central axis Av of the pressure vessel 10. That is, in the present embodiment, the cartridge center axis Ac extends in the vertical direction, like the container center axis Av. In the present embodiment, the predetermined number of cartridges 201 are located in the same position in the container center axis direction Dv (up and down direction) and are adjacent to each other in a direction including a virtual plane perpendicular to the container center axis Av. The cartridge group 200 is configured by being arranged. The fuel cell module M of the present embodiment includes two cartridge groups 200. The two cartridge groups 200 (200a, 200b) are arranged in the container central axis direction Dv in the pressure container 10.

カートリッジ201は、容器中心軸Avと平行なカートリッジ中心軸Acに沿う複数のセルスタックを有して構成されている。図2に示すように、電池セル集合体であるセルスタック101は、円筒形状(又は管形状)の基体管103と、基体管103の外周面に形成されている複数の燃料電池セル105と、隣り合う燃料電池セル105の間に形成されているインターコネクタ107とを有する。燃料電池セル105は、図3に示すように、燃料極112と固体電解質111と空気極113とが積層して形成されている。セルスタック101は、さらに、基体管103の外周面に形成されている複数の燃料電池セル105のうちで、基体管103の軸方向において最も端に形成されている燃料電池セル105の空気極113に、インターコネクタ107を介して電気的に接続されているリード膜115を有する。   The cartridge 201 has a plurality of cell stacks along the cartridge central axis Ac parallel to the container central axis Av. As shown in FIG. 2, a cell stack 101 that is a battery cell assembly includes a cylindrical (or tube-shaped) base tube 103, a plurality of fuel battery cells 105 formed on the outer peripheral surface of the base tube 103, And an interconnector 107 formed between adjacent fuel cells 105. As shown in FIG. 3, the fuel cell 105 is formed by stacking a fuel electrode 112, a solid electrolyte 111, and an air electrode 113. The cell stack 101 further includes an air electrode 113 of the fuel cell 105 formed at the end in the axial direction of the base tube 103 among the plurality of fuel cells 105 formed on the outer peripheral surface of the base tube 103. The lead film 115 is electrically connected through the interconnector 107.

本実施形態では、この円筒形状(又は管形状)のセルスタック101の内周側に燃料ガスGfが通り、セルスタック101の外周側に酸化剤ガスGoが通る。   In the present embodiment, the fuel gas Gf passes through the inner peripheral side of the cylindrical (or tube-shaped) cell stack 101, and the oxidant gas Go passes through the outer peripheral side of the cell stack 101.

基体管103は、例えば、CaO安定化ZrO(CSZ)、Y安定化ZrO2(YSZ)、MgAl等のいずれかで形成されている多孔質体である。この基体管103は、燃料電池セル105とインターコネクタ107とリード膜115とを支持する役目を担っている。さらに、この基体管103は、内周側に供給された燃料ガスGfを基体管103の細孔を介して基体管103の外周面に形成される燃料電池セル105に拡散させる役目も担っている。 The base tube 103 is a porous body formed of any one of, for example, CaO stabilized ZrO 2 (CSZ), Y 2 O 3 stabilized ZrO 2 (YSZ), MgAl 2 O 4, and the like. The base tube 103 plays a role of supporting the fuel cell 105, the interconnector 107, and the lead film 115. Further, the base tube 103 also has a function of diffusing the fuel gas Gf supplied to the inner peripheral side to the fuel cells 105 formed on the outer peripheral surface of the base tube 103 through the pores of the base tube 103. .

燃料極112は、例えば、Ni/YSZ等、Niとジルコニア系電解質材料との複合材の酸化物で形成されている。この場合、燃料極112は、燃料極112の成分であるNiが燃料ガスGfに対して触媒として作用する。この触媒としての作用は、基体管103を介して供給された燃料ガスGf中に、例えば、メタン(CH)と水蒸気とが含まれている場合、これら相互を反応させ、水素(H)と一酸化炭素(CO)に改質する作用である。 The fuel electrode 112 is made of, for example, an oxide of a composite material of Ni and zirconia-based electrolyte material such as Ni / YSZ. In this case, in the fuel electrode 112, Ni that is a component of the fuel electrode 112 acts as a catalyst for the fuel gas Gf. For example, when the fuel gas Gf supplied through the base tube 103 contains methane (CH 4 ) and water vapor, the catalyst acts as a hydrogen (H 2 ). And carbon monoxide (CO).

空気極113は、例えば、LaSrMnO系酸化物、又はLaCoO系酸化物で形成されている。この空気極113は、固体電解質111との界面付近において、供給される酸化剤ガスGo中の酸素を解離させて酸素イオン(O2−)を生成する。 The air electrode 113 is made of, for example, a LaSrMnO 3 oxide or a LaCoO 3 oxide. The air electrode 113 dissociates oxygen in the supplied oxidant gas Go near the interface with the solid electrolyte 111 to generate oxygen ions (O 2− ).

固体電解質111は、例えば、主としてYSZで形成されている。このYSZは、ガスを通しにくい気密性と、高温下での高い酸素イオン導電性とを有している。この固体電解質111は、空気極113で生成された酸素イオン(O2−)を燃料極112に移動させる。 The solid electrolyte 111 is mainly made of YSZ, for example. This YSZ has gas tightness that prevents gas from passing through and high oxygen ion conductivity at high temperatures. The solid electrolyte 111 moves oxygen ions (O 2− ) generated at the air electrode 113 to the fuel electrode 112.

前述の燃料極112では、固体電解質111との界面付近において、改質により得られた水素(H)及び一酸化炭素(CO)と、固体電解質111から供給された酸素イオン(O2−)とが反応し、水(HO)及び二酸化炭素(CO)が生成される。この燃料電池セル105では、この反応過程で酸素イオンから電子が放出されて、発電が行われる。 In the fuel electrode 112 described above, in the vicinity of the interface with the solid electrolyte 111, hydrogen (H 2 ) and carbon monoxide (CO) obtained by reforming, and oxygen ions (O 2− ) supplied from the solid electrolyte 111. React with each other to produce water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ). In the fuel cell 105, electrons are released from oxygen ions during this reaction process, and electric power is generated.

インターコネクタ107は、例えば、SrTiO系などのM1−xTiO(Mはアルカリ土類金属元素、Lはランタノイド元素)で表される導電性ペロブスカイト型酸化物で形成されている。このインターコネクタ107は、燃料ガスGfと酸化剤ガスGoとが混合しないように緻密な膜で、酸化雰囲気と還元雰囲気との両雰囲気下で安定した電気導電性を有する。このインターコネクタ107は、隣り合う燃料電池セル105において、一方の燃料電池セル105の空気極113と他方の燃料電池セル105の燃料極112とを電気的に接続する。つまり、このインターコネクタ107は、隣り合う燃料電池セル105同士を電気的に直列接続する。 The interconnector 107 is formed of a conductive perovskite oxide represented by, for example, M 1-x L x TiO 3 such as SrTiO 3 (M is an alkaline earth metal element and L is a lanthanoid element). The interconnector 107 is a dense film so that the fuel gas Gf and the oxidant gas Go are not mixed, and has stable electrical conductivity in both an oxidizing atmosphere and a reducing atmosphere. The interconnector 107 electrically connects the air electrode 113 of one fuel cell 105 and the fuel electrode 112 of the other fuel cell 105 in adjacent fuel cells 105. That is, the interconnector 107 electrically connects adjacent fuel cells 105 in series.

リード膜115は、電子伝導性を有すること、及びセルスタック101を構成する他の材料との熱膨張係数が近いことが必要であることから、例えば、Ni/YSZ等のNiとジルコニア系電解質材料との複合材で形成されている。このリード膜115は、インターコネクタ107により電気的に直列接続されている複数の燃料電池セル105で発電された直流電力をセルスタック101の端部付近まで導出する役目を担っている。   Since the lead film 115 needs to have electronic conductivity and a thermal expansion coefficient close to that of other materials constituting the cell stack 101, for example, Ni such as Ni / YSZ and a zirconia-based electrolyte material And a composite material. The lead film 115 plays a role of leading the direct-current power generated by the plurality of fuel cells 105 electrically connected in series by the interconnector 107 to the vicinity of the end portion of the cell stack 101.

カートリッジ201は、図2に示すように、複数のセルスタック101と、セルスタック101の束の下端部を覆う第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aと、複数のセルスタック101の束の上端部を覆う第二カートリッジヘッダ(燃料ガス排出ヘッダ)220bと、を有している。複数のセルスタック101は、互いに平行で且つその長手方向における互いの位置が揃って、全体として円柱形状を成している。また、第一カートリッジヘッダ220a及び第二カートリッジヘッダ220bは、円柱形状を成している複数のセルスタック101の束の外径よりわずかに大きな外径の円筒形状を成している。このため、カートリッジ201は、全体として、セルスタック101の長手方向に長い円柱形状を成している。   As shown in FIG. 2, the cartridge 201 includes a plurality of cell stacks 101, a first cartridge header (fuel gas supply header) 220 a that covers a lower end portion of the bundle of cell stacks 101, and an upper end of the bundle of the plurality of cell stacks 101. A second cartridge header (fuel gas discharge header) 220b covering the portion. The plurality of cell stacks 101 are parallel to each other and aligned in the longitudinal direction thereof, and form a cylindrical shape as a whole. The first cartridge header 220a and the second cartridge header 220b have a cylindrical shape having an outer diameter slightly larger than the outer diameter of the bundle of the plurality of cell stacks 101 having a columnar shape. Therefore, the cartridge 201 as a whole has a cylindrical shape that is long in the longitudinal direction of the cell stack 101.

第一カートリッジヘッダ220a及び第二カートリッジヘッダ220bは、いずれも、複数のセルスタック101の束の端部が開口228から内部に入り込む円筒形状のケーシング229a,229bと、ケーシング229a,229bの開口228を塞ぐ断熱体227a,227bと、ケーシング229a,229bの内部空間をセルスタック101の長手方向で2つの空間に仕切る管板225a,225bと、を有している。管板225a,225b等は、高温耐久性のある金属材料で形成されている。管板225a,225b及び断熱体227a,227bには、複数のセルスタック101の端部のそれぞれが挿通可能な貫通孔が形成されている。管板225a,225bは、その貫通孔に挿通されたセルスタック101の端部をシール部材又は接着剤237を介して支持する。このため、この管板225a,225bには貫通孔が形成されているものの、この管板225a,225bを基準にしてケーシング229a,229b内の一方の空間に対する他方の空間の気密性が確保されている。断熱体227a,227bの貫通孔の内径は、ここに挿通されるセルスタック101の外径よりも大きく形成されている。つまり、断熱体227a,227bの貫通孔の内周面と、この貫通孔に挿通されたセルスタック101の外周面との間には隙間235a,235bが存在する。   Each of the first cartridge header 220a and the second cartridge header 220b includes cylindrical casings 229a and 229b in which end portions of a bundle of the plurality of cell stacks 101 enter the inside from the opening 228, and openings 228 of the casings 229a and 229b. The heat insulating bodies 227a and 227b to be closed and the tube plates 225a and 225b that partition the internal space of the casings 229a and 229b into two spaces in the longitudinal direction of the cell stack 101 are provided. The tube plates 225a, 225b and the like are formed of a metal material having high temperature durability. The tube plates 225a and 225b and the heat insulators 227a and 227b are formed with through holes through which the end portions of the plurality of cell stacks 101 can be inserted. The tube plates 225a and 225b support the end portion of the cell stack 101 inserted through the through holes via a seal member or an adhesive 237. Therefore, though the tube plates 225a and 225b are formed with through holes, the air tightness of the other space with respect to one space in the casings 229a and 229b is ensured with reference to the tube plates 225a and 225b. Yes. The inner diameters of the through holes of the heat insulators 227a and 227b are formed larger than the outer diameter of the cell stack 101 inserted therethrough. That is, gaps 235a and 235b exist between the inner peripheral surfaces of the through holes of the heat insulators 227a and 227b and the outer peripheral surface of the cell stack 101 inserted through the through holes.

第一カートリッジヘッダ220aのケーシング229aと管板225aとで形成されている空間は、燃料ガスGfが供給される燃料ガス供給室217を形成している。このケーシング229aには、燃料ガス供給配管310からの燃料ガスGfを燃料ガス供給室217に導くための燃料ガス供給孔231aが形成されている。この燃料ガス供給室217内には、複数のセルスタック101における基体管103の下端部が位置し、ここで開口している。この開口は、ガス入口103aを形成している。燃料ガス供給配管310から燃料ガス供給室217に導かれた燃料ガスGfは、複数のセルスタック101の基体管103の内部に流れ込む。この際、燃料ガスGfは、燃料ガス供給室217により、複数のセルスタック101の各基体管103に対してほぼ均等流量に配分される。このため、複数のセルスタック101における各発電量の均一化を図ることができる。   A space formed by the casing 229a and the tube plate 225a of the first cartridge header 220a forms a fuel gas supply chamber 217 to which the fuel gas Gf is supplied. A fuel gas supply hole 231a for guiding the fuel gas Gf from the fuel gas supply pipe 310 to the fuel gas supply chamber 217 is formed in the casing 229a. In the fuel gas supply chamber 217, lower ends of the base tube 103 in the plurality of cell stacks 101 are located and open here. This opening forms a gas inlet 103a. The fuel gas Gf guided from the fuel gas supply pipe 310 to the fuel gas supply chamber 217 flows into the base tube 103 of the plurality of cell stacks 101. At this time, the fuel gas Gf is distributed by the fuel gas supply chamber 217 at a substantially equal flow rate to the base pipes 103 of the plurality of cell stacks 101. For this reason, each power generation amount in the plurality of cell stacks 101 can be made uniform.

第二カートリッジヘッダ220bのケーシング229bと管板225bとで形成されている空間は、セルスタック101の基体管103内を通過した燃料ガスGfが流れ込む燃料ガス排出室219を形成している。このケーシング229bには、燃料ガス排出室219に流れ込んだ燃料ガスGfを燃料ガス排出配管320に導くための燃料ガス排出孔231bが形成されている。この燃料ガス排出室219内には、複数のセルスタック101における基体管103の上端部が位置し、ここで開口している。この開口はガス出口103bを形成している。複数のセルスタック101の各基体管103内を通過した燃料ガスGfは、前述したように、燃料ガス排出室219に流入した後、燃料ガス排出配管320を通って、圧力容器10外へ排出される。   A space formed by the casing 229b and the tube plate 225b of the second cartridge header 220b forms a fuel gas discharge chamber 219 into which the fuel gas Gf that has passed through the base tube 103 of the cell stack 101 flows. A fuel gas discharge hole 231 b for guiding the fuel gas Gf flowing into the fuel gas discharge chamber 219 to the fuel gas discharge pipe 320 is formed in the casing 229 b. In the fuel gas discharge chamber 219, the upper ends of the base tube 103 in the plurality of cell stacks 101 are located and open here. This opening forms a gas outlet 103b. As described above, the fuel gas Gf that has passed through the base tube 103 of the plurality of cell stacks 101 flows into the fuel gas discharge chamber 219, and then is discharged out of the pressure vessel 10 through the fuel gas discharge pipe 320. The

第二カートリッジヘッダ220bのケーシング229bと断熱体227bと管板225bとで形成されている空間は、酸化剤ガス供給室216を形成している。このケーシング229bには、酸化剤ガス供給配管330からの酸化剤ガスGoを酸化剤ガス供給室216に導くための酸化剤ガス供給孔233bが形成されている。この酸化剤ガス供給室216内に導かれた酸化剤ガスGoは、断熱体227bの貫通孔の内周面と、この貫通孔に挿通されているセルスタック101の外周面との間の隙間235bから、第一カートリッジヘッダ220aと第二カートリッジヘッダ220bとの間の発電室215へと流出する。   A space formed by the casing 229b, the heat insulator 227b, and the tube plate 225b of the second cartridge header 220b forms an oxidant gas supply chamber 216. The casing 229 b is formed with an oxidant gas supply hole 233 b for guiding the oxidant gas Go from the oxidant gas supply pipe 330 to the oxidant gas supply chamber 216. The oxidant gas Go introduced into the oxidant gas supply chamber 216 is a gap 235b between the inner peripheral surface of the through hole of the heat insulator 227b and the outer peripheral surface of the cell stack 101 inserted through the through hole. From the first cartridge header 220a and the second cartridge header 220b.

第一カートリッジヘッダ220aと第二カートリッジヘッダ220bとの間の発電室215には、複数のセルスタック101の燃料電池セル105が配置されている。このため、この発電室215では、燃料ガスGfと酸化剤ガスGoとが電気化学的反応して、発電が行われる。なお、この発電室215で、セルスタック101の長手方向における中央部付近の温度は、燃料電池モジュールMの定常運転時に、およそ700℃〜1100℃の高温雰囲気になる。また、この発電室215は、第一カートリッジヘッダ220aと第二カートリッジヘッダ220bとの間であって、外周側が後述の内側断熱材16で囲まれた空間である。   In the power generation chamber 215 between the first cartridge header 220a and the second cartridge header 220b, the fuel cells 105 of the plurality of cell stacks 101 are arranged. Therefore, in the power generation chamber 215, the fuel gas Gf and the oxidant gas Go react electrochemically to generate power. In this power generation chamber 215, the temperature near the center in the longitudinal direction of the cell stack 101 becomes a high temperature atmosphere of about 700 ° C. to 1100 ° C. during the steady operation of the fuel cell module M. Further, the power generation chamber 215 is a space between the first cartridge header 220a and the second cartridge header 220b and whose outer peripheral side is surrounded by an inner heat insulating material 16 described later.

第一カートリッジヘッダ220aのケーシング229aと断熱体227aと管板225aとで形成されている空間は、発電室215を通った酸化剤ガスGoが流入する酸化剤ガス排出室218を形成している。このケーシング229aには、酸化剤ガス排出室218に流れ込んだ酸化剤ガスGoを酸化剤ガス排出配管340に導くための酸化剤ガス排出孔233aが形成されている。発電室215中の酸化剤ガスGoは、断熱体227aの貫通孔の内周面と、この貫通孔に挿通されているセルスタック101の外周面との間の隙間235aから酸化剤ガス排出室218内に流入した後、酸化剤ガス排出配管340を通って、圧力容器10外へ排出される。   A space formed by the casing 229a, the heat insulator 227a, and the tube plate 225a of the first cartridge header 220a forms an oxidant gas discharge chamber 218 into which the oxidant gas Go that has passed through the power generation chamber 215 flows. An oxidant gas discharge hole 233a for guiding the oxidant gas Go flowing into the oxidant gas discharge chamber 218 to the oxidant gas discharge pipe 340 is formed in the casing 229a. The oxidant gas Go in the power generation chamber 215 is discharged from the gap 235a between the inner peripheral surface of the through hole of the heat insulator 227a and the outer peripheral surface of the cell stack 101 inserted through the through hole. After flowing in, the gas is discharged out of the pressure vessel 10 through the oxidant gas discharge pipe 340.

発電室215の高温化に伴って、各カートリッジヘッダ220a,220bの管板225a,225bが高温化する。第一カートリッジヘッダ220a及び第二カートリッジヘッダ220bの断熱体227a,227bは、この管板225a,225bが高温化による強度低下や酸化剤ガスGo中に含まれている酸化剤による腐食を抑える。さらに、この断熱体227a,227bは、管板225a,225bの熱変形も抑える。   As the temperature of the power generation chamber 215 increases, the tube plates 225a and 225b of the cartridge headers 220a and 220b increase in temperature. The heat insulators 227a and 227b of the first cartridge header 220a and the second cartridge header 220b suppress the corrosion of the tube plates 225a and 225b due to the increase in temperature and the corrosion caused by the oxidizing agent contained in the oxidizing gas Go. Further, the heat insulators 227a and 227b suppress thermal deformation of the tube plates 225a and 225b.

前述したように、発電室215中の酸化剤ガスGoと、この発電室215に配置されている複数のセルスタック101の内側を通る燃料ガスGfとは、セルスタック101における複数の燃料電池セル105で電気化学反応する。この結果、複数の燃料電池セル105で発電が行われる。   As described above, the oxidant gas Go in the power generation chamber 215 and the fuel gas Gf passing through the inside of the plurality of cell stacks 101 arranged in the power generation chamber 215 are the plurality of fuel cells 105 in the cell stack 101. Electrochemical reaction with As a result, power generation is performed by the plurality of fuel cells 105.

複数の燃料電池セル105での発電で得られた直流電流は、複数の燃料電池セル105相互間に設けられているインターコネクタ107を経て、セルスタック101の端部側へ流れ、このセルスタック101のリード膜115に流れ込む。そして、この直流電流は、リード膜115から、集電板(不図示)を介して、カートリッジ201の集電棒(不図示)に流れ、カートリッジ201外部へ取り出される。複数の集電棒は、互いに直列及び/又は並列接続されている。集電棒のうち、最も下流側の集電棒は、例えば、図示されていないインバータに接続されている。カートリッジ201外部に取り出された直流電流は、直列及び/又は並列接続されている複数の集電棒を経て、例えば、インバータに流れ、ここで交流電流に変換されて、電力負荷へと供給される。   The direct current obtained by the power generation in the plurality of fuel cells 105 flows to the end side of the cell stack 101 via the interconnector 107 provided between the plurality of fuel cells 105, and this cell stack 101 Into the lead film 115. Then, this direct current flows from the lead film 115 to the current collecting rod (not shown) of the cartridge 201 via the current collecting plate (not shown), and is taken out of the cartridge 201. The plurality of current collecting rods are connected in series and / or in parallel to each other. Of the current collecting rods, the most downstream current collecting rod is connected to, for example, an inverter not shown. The direct current taken out of the cartridge 201 flows through, for example, an inverter through a plurality of current collector rods connected in series and / or in parallel, where it is converted into an alternating current and supplied to an electric power load.

セルスタック101の内周側を流れる燃料ガスGfとセルスタック101の外周側を流れる酸化剤ガスGoとは、このセルスタック101を介して熱交換する。この結果、燃料ガスGfは、酸化剤ガスGoにより加熱され、酸化剤ガスGoは、逆に燃料ガスGfにより冷却される。本実施形態では、これら燃料ガスGfと酸化剤ガスGoとがセルスタック101の内周側と外周側とを対向して流れる。このため、燃料ガスGfと酸化剤ガスGoとの熱交換率が高まり、燃料ガスGfによる酸化剤ガスGoの冷却効率、及び酸化剤ガスGoによる燃料ガスGfの加熱効率が高まる。よって、本実施形態において、酸化剤ガスGoは、第一カートリッジヘッダ220aを形成する管板225a等が座屈変形等しない温度に冷却されてから、この第一カートリッジヘッダ220aの酸化剤ガス排出室218に流れ込む。また、本実施形態において、燃料ガスGfは、発電室215内のセルスタック101内で、ヒーター等を用いることなく発電に適した温度に予熱昇温される。   The fuel gas Gf flowing on the inner peripheral side of the cell stack 101 and the oxidant gas Go flowing on the outer peripheral side of the cell stack 101 exchange heat through the cell stack 101. As a result, the fuel gas Gf is heated by the oxidant gas Go, and the oxidant gas Go is conversely cooled by the fuel gas Gf. In the present embodiment, the fuel gas Gf and the oxidant gas Go flow on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the cell stack 101 facing each other. For this reason, the heat exchange rate between the fuel gas Gf and the oxidant gas Go is increased, and the cooling efficiency of the oxidant gas Go by the fuel gas Gf and the heating efficiency of the fuel gas Gf by the oxidant gas Go are increased. Therefore, in this embodiment, the oxidant gas Go is cooled to a temperature at which the tube plate 225a and the like forming the first cartridge header 220a are not buckled and deformed, and then the oxidant gas discharge chamber of the first cartridge header 220a. 218 flows into. In the present embodiment, the fuel gas Gf is preheated to a temperature suitable for power generation without using a heater or the like in the cell stack 101 in the power generation chamber 215.

本実施形態において、燃料ガスGfが通る流路を形成する流路形成部材は、燃料ガス供給配管310と、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aと、複数のセルスタック101と、第二カートリッジヘッダ(燃料ガス排出ヘッダ)220bと、燃料ガス排出配管320とで形成されている。本実施形態では、流路形成部材を構成する以上の要素のうち、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aと複数のセルスタック101の下端部とで炭素溜り部401を形成している。   In the present embodiment, the flow path forming member that forms the flow path through which the fuel gas Gf passes is the fuel gas supply pipe 310, the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a, the plurality of cell stacks 101, the second A cartridge header (fuel gas discharge header) 220b and a fuel gas discharge pipe 320 are formed. In the present embodiment, the carbon reservoir 401 is formed by the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a and the lower ends of the plurality of cell stacks 101 among the above elements constituting the flow path forming member.

燃料ガスGfは炭化水素を含むことから炭素Cが析出する。炭素溜り部401において、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aの内面のうちで、上を向いている底面229cが、燃料ガスから析出した炭素Cが堆積し得る炭素受け面(以下、本実施形態では、「炭素受け面229c」と示す場合がある)を成している。また、この炭素溜り部401において、複数のセルスタック101の下端部で鉛直方向に開口しているガス入口103aが溜り部出口(以下、本実施形態では、「溜り部出口103a」と示す場合がある)を成している。この溜り部出口103aは、第一カートリッジヘッダ220aの底面である炭素受け面229cより上方に位置し、炭素溜り部401側からみて鉛直上方に向かって開口している。   Since the fuel gas Gf contains hydrocarbons, carbon C is deposited. Among the inner surfaces of the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a in the carbon reservoir 401, the bottom surface 229c facing upward is a carbon receiving surface on which carbon C deposited from the fuel gas can be deposited (hereinafter referred to as the present invention). In the embodiment, it may be indicated as “carbon receiving surface 229c”). Further, in the carbon reservoir 401, the gas inlet 103a that is open in the vertical direction at the lower ends of the plurality of cell stacks 101 may be referred to as a reservoir outlet (hereinafter referred to as “reservoir outlet 103a” in the present embodiment). Is). The pool outlet 103a is located above the carbon receiving surface 229c, which is the bottom surface of the first cartridge header 220a, and is open vertically upward as viewed from the carbon pool 401 side.

燃料ガスGfから析出した炭素Cは、燃料ガスGfの流路中を沈降する。特に、燃料ガスGfの流速が低下した場合や、燃料ガスGfの流れが停止した場合には、炭素Cの沈降傾向は顕著である。このような場合、このため、複数のセルスタック101及び第一カートリッジヘッダ220a中の炭素Cは、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aの底面、つまり炭素溜り部401の炭素受け面229cに炭素Cが堆積する。炭素受け面229cに堆積した炭素Cは、燃料ガスGfの流速が増加すると、一部が浮遊するものの、セルスタック101のガス入口である溜り部出口103aが炭素受け面229cよりも上方に位置し、炭素溜り部401側からみて鉛直上方に向かって開口しているため、炭素溜り部401から下流側に流出し難い。   The carbon C deposited from the fuel gas Gf settles in the flow path of the fuel gas Gf. In particular, when the flow rate of the fuel gas Gf decreases or when the flow of the fuel gas Gf stops, the tendency of carbon C to settle is significant. In such a case, for this reason, carbon C in the plurality of cell stacks 101 and the first cartridge header 220a is applied to the bottom surface of the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a, that is, the carbon receiving surface 229c of the carbon reservoir 401. Carbon C is deposited. Carbon C deposited on the carbon receiving surface 229c partially floats when the flow rate of the fuel gas Gf increases, but the reservoir outlet 103a that is the gas inlet of the cell stack 101 is positioned above the carbon receiving surface 229c. Since it is opened vertically upward as viewed from the carbon reservoir 401 side, it is difficult for the carbon reservoir 401 to flow downstream.

よって、本実施形態では、炭素溜り部401の下流側に設けられている調節弁350(図1参照)等の制御機器に流れ込む炭素Cの量を抑えることができ、炭素Cによる制御機器等の動作不良を最小限に抑えることができる。このように、本実施形態では、燃料ガスGfの流路を形成する流路形成部材の要素の一部の形状や向き等を工夫したことで、炭素Cによる制御機器等の動作不良を最小限に抑えることができるため、設備コスト及びランニングコストを抑えることができる。   Therefore, in this embodiment, the amount of carbon C flowing into the control device such as the control valve 350 (see FIG. 1) provided on the downstream side of the carbon reservoir 401 can be suppressed, Malfunctions can be minimized. As described above, in this embodiment, by devising a part of the shape and direction of the elements of the flow path forming member that forms the flow path of the fuel gas Gf, the malfunction of the control device or the like due to carbon C is minimized. Therefore, equipment cost and running cost can be reduced.

なお、本実施形態では、燃料ガスGfと酸化剤ガスGoとがセルスタック101の内周側と外周側とを対向して流れる、つまり燃料ガスGfと酸化剤ガスGoとが逆向きに流れるが、必ずしもこの必要はなく、例えば、燃料ガスGfと酸化剤ガスGoとがセルスタック101の内周側と外周側で同じ向き(下方から上方)に流れてもよい。   In the present embodiment, the fuel gas Gf and the oxidant gas Go flow oppositely on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the cell stack 101, that is, the fuel gas Gf and the oxidant gas Go flow in opposite directions. For example, the fuel gas Gf and the oxidant gas Go may flow in the same direction (from the bottom to the top) on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the cell stack 101.

「第二実施形態」
次に、本発明に係る燃料電池モジュールの第二実施形態について、図4に基づいて説明する。
"Second embodiment"
Next, a second embodiment of the fuel cell module according to the present invention will be described with reference to FIG.

第一実施形態の燃料電池モジュールM1では、圧力容器10の容器中心軸Av、カートリッジ201のカートリッジ中心軸Ac、セルスタック101の長手方向がいずれも上下方向を向いている。これに対して、本実施形態の燃料電池モジュールM2では、圧力容器10の容器中心軸Av、カートリッジ201のカートリッジ中心軸Ac、セルスタック101の長手方向がいずれも水平方向を向いている。本実施形態の燃料電池モジュールM2は、係る点を除いて、全て第一実施形態の燃料電池モジュールと同一である。   In the fuel cell module M1 of the first embodiment, the container central axis Av of the pressure container 10, the cartridge central axis Ac of the cartridge 201, and the longitudinal direction of the cell stack 101 are all directed in the vertical direction. On the other hand, in the fuel cell module M2 of the present embodiment, the container central axis Av of the pressure container 10, the cartridge central axis Ac of the cartridge 201, and the longitudinal direction of the cell stack 101 are all in the horizontal direction. The fuel cell module M2 of this embodiment is the same as the fuel cell module of the first embodiment except for the above points.

本実施形態の燃料電池モジュールM2においても、流路形成部材を構成する複数の要素のうち、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aと複数のセルスタック101の端部とで炭素溜り部402を形成している。但し、本実施形態では、セルスタック101の長手方向等が水平方向を向いているため、炭素溜り部402において、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aの内面のうちで、上を向いている底面229dが、燃料ガスから析出した炭素Cが堆積し得る炭素受け面(以下、本実施形態では、「炭素受け面229d」と示す場合がある)を成している。また、この炭素溜り部402において、複数のセルスタック101の端部で水平方向に開口しているガス入口103aが溜り部出口(以下、本実施形態では、「溜り部出口103a」と示す場合がある)を成している。この溜り部出口103aは、第一カートリッジヘッダ220aの底面である炭素受け面229dより上方に位置し、水平方向に向かって開口している。   Also in the fuel cell module M <b> 2 of the present embodiment, the carbon reservoir 402 at the first cartridge header (fuel gas supply header) 220 a and the ends of the plurality of cell stacks 101 among the plurality of elements constituting the flow path forming member. Is forming. However, in the present embodiment, since the longitudinal direction of the cell stack 101 is oriented in the horizontal direction, in the carbon reservoir 402, the upper side of the inner surface of the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a faces upward. The bottom surface 229d forms a carbon receiving surface on which carbon C deposited from the fuel gas can be deposited (hereinafter, it may be indicated as “carbon receiving surface 229d” in the present embodiment). Further, in the carbon reservoir 402, a gas inlet 103a that opens in the horizontal direction at the ends of the plurality of cell stacks 101 may be referred to as a reservoir outlet (hereinafter referred to as “a reservoir outlet 103a” in the present embodiment). Is). The reservoir outlet 103a is located above the carbon receiving surface 229d, which is the bottom surface of the first cartridge header 220a, and opens in the horizontal direction.

本実施形態では、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220a内の炭素Cのほとんどは、沈降する際に複数のセルスタック101に流れ込まずに、第一カートリッジヘッダ220aの底面、つまり炭素溜り部402の炭素受け面229dに堆積する。しかも、炭素受け面229dに堆積した炭素Cは、セルスタック101のガス入口である溜り部出口103aが炭素受け面229dよりも上方に位置し、水平方向に向かって開口しているため、炭素溜り部402から下流側に流出し難い。   In the present embodiment, most of the carbon C in the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a does not flow into the plurality of cell stacks 101 when sinking, and the bottom surface of the first cartridge header 220a, that is, the carbon reservoir portion. Deposited on the carbon receiving surface 229d of 402. Moreover, the carbon C deposited on the carbon receiving surface 229d is stored in the carbon stack because the reservoir outlet 103a, which is the gas inlet of the cell stack 101, is located above the carbon receiving surface 229d and opens in the horizontal direction. It is difficult to flow downstream from the portion 402.

よって、本実施形態でも、第一実施形態と同様、炭素Cによる制御機器等の動作不良を最小限に抑えることができると共に、設備コスト及びランニングコストを抑えることができる。   Therefore, in this embodiment as well as the first embodiment, it is possible to minimize the malfunction of the control device or the like due to carbon C, and it is possible to reduce the equipment cost and the running cost.

「第三実施形態」
次に、本発明に係る燃料電池モジュールの第三実施形態について、図5に基づいて説明する。
"Third embodiment"
Next, a third embodiment of the fuel cell module according to the present invention will be described with reference to FIG.

本実施形態の燃料電池モジュールM3は、第一実施形態の燃料電池モジュールM1の上下方向を逆にしたものである。よって、本実施形態では、複数のセルスタック101の長手方向が第一実施形態と同様に上下方向を向いているものの、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aは、セルスタック101の上側に位置し、セルスタック101の束の上端部を覆い、第二カートリッジヘッダ(燃料ガス排出ヘッダ)220bは、セルスタック101の下側に位置し、セルスタック101の下端部を覆っている。   The fuel cell module M3 of the present embodiment is obtained by reversing the vertical direction of the fuel cell module M1 of the first embodiment. Therefore, in the present embodiment, the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a is disposed on the upper side of the cell stack 101, although the longitudinal direction of the plurality of cell stacks 101 is directed in the vertical direction as in the first embodiment. The second cartridge header (fuel gas discharge header) 220b is positioned below the cell stack 101 and covers the lower end of the cell stack 101.

また、本実施形態では、円筒状のセルスタック101の上端は封鎖されて、ガス入口103aは水平方向に向かって開口している。   In the present embodiment, the upper end of the cylindrical cell stack 101 is sealed, and the gas inlet 103a opens in the horizontal direction.

本実施形態では、流路形成部材を構成する複数の要素のうち、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aと複数のセルスタック101の上端部とで炭素溜り部403を形成している。   In the present embodiment, the carbon reservoir 403 is formed by the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a and the upper ends of the plurality of cell stacks 101 among the plurality of elements constituting the flow path forming member.

炭素溜り部403において、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220aの管板225aで上を向いている面225cが、燃料ガスGfから析出した炭素Cが堆積し得る炭素受け面(以下、本実施形態では、「炭素受け面225c」と示す場合がある)を成している。また、この炭素溜り部403において、複数のセルスタック101の上端部で水平方向に向かって開口しているガス入口103aが溜り部出口(以下、本実施形態では、「溜り部出口103a」と示す場合がある)を成している。この溜り部出口103aは、第二実施形態と同様、炭素溜り部403の炭素受け面225cより上方に位置し、水平方向に開口している。   In the carbon reservoir 403, a surface 225c facing upward in the tube plate 225a of the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a is a carbon receiving surface on which carbon C deposited from the fuel gas Gf can be deposited (hereinafter referred to as this In the embodiment, it may be indicated as “carbon receiving surface 225c”). Further, in this carbon reservoir 403, a gas inlet 103a that opens in the horizontal direction at the upper end of the plurality of cell stacks 101 is indicated as a reservoir outlet (hereinafter referred to as “reservoir outlet 103a” in this embodiment). May be). The reservoir outlet 103a is located above the carbon receiving surface 225c of the carbon reservoir 403 and is open in the horizontal direction, as in the second embodiment.

したがって、本実施形態でも、第二実施形態と同様、第一カートリッジヘッダ(燃料ガス供給ヘッダ)220a内の炭素Cのほとんどは、沈降する際に複数のセルスタック101に流れ込まずに、炭素溜り部403の炭素受け面225cに堆積する。しかも、炭素受け面225cに堆積した炭素Cは、セルスタック101のガス入口である溜り部出口103aが炭素受け面225cよりも上方に位置し、水平方向に向かって開口しているため、炭素溜り部403から下流側に流出し難い。   Therefore, in this embodiment as well, as in the second embodiment, most of the carbon C in the first cartridge header (fuel gas supply header) 220a does not flow into the plurality of cell stacks 101 when sinking, and the carbon pool portion 403 is deposited on the carbon receiving surface 225c. Moreover, the carbon C deposited on the carbon receiving surface 225c is stored in the carbon stack because the reservoir outlet 103a, which is the gas inlet of the cell stack 101, is located above the carbon receiving surface 225c and opens in the horizontal direction. It is difficult to flow downstream from the portion 403.

よって、本実施形態でも、第一及び第二実施形態と同様、炭素Cによる制御機器等の動作不良を最小限に抑えることができると共に、設備コスト及びランニングコストを抑えることができる。   Therefore, also in the present embodiment, as in the first and second embodiments, it is possible to minimize the malfunction of the control device or the like due to carbon C, and it is possible to suppress the equipment cost and the running cost.

「第四実施形態」
次に、本発明に係る燃料電池モジュールの第四実施形態について、図6及び図7に基づいて説明する。
"Fourth embodiment"
Next, a fourth embodiment of the fuel cell module according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態の燃料電池モジュールM4のカートリッジ201は、図6に示すように、第一実施形態のカートリッジ201と同一である。また、本実施形態でも、燃料ガスGfが通る流路を形成する流路形成部材は、燃料ガス供給配管310や燃料ガス排出配管320を有している。但し、本実施形態では、流路形成部材を構成する複数の要素のうち、燃料ガス排出配管320の一部が炭素溜り部404を形成している。   The cartridge 201 of the fuel cell module M4 of this embodiment is the same as the cartridge 201 of the first embodiment as shown in FIG. Also in this embodiment, the flow path forming member that forms the flow path through which the fuel gas Gf passes has the fuel gas supply pipe 310 and the fuel gas discharge pipe 320. However, in the present embodiment, among the plurality of elements constituting the flow path forming member, a part of the fuel gas discharge pipe 320 forms the carbon reservoir 404.

炭素溜り部404は、図7に示すように、燃料ガス排出配管320中で下流側に向かって鉛直下方に延びる部分から水平方向に延びる部分に形成されている。燃料ガス排出配管320中で水平方向に延びる部分に形成されている炭素溜り部404は、燃料ガス排出配管320中で鉛直下方に延びる部分とこの炭素溜り部404との境目が、溜り部入口321を成す。炭素溜り部404は、溜り部入口321から下方に広がっており、炭素溜り部404の内面のうちで上を向いている底面が炭素受け面323を成している。鉛直方向における溜り部入口321から炭素受け面323までの距離は、燃料ガス排出配管320中で水平方向に延びる部分の内径寸法よりも長い。また、炭素溜り部404の溜り部出口322は、炭素溜り部404の内面のうちで側方を向いている側面の上部に形成されている。この溜り部出口322は、水平方向に向かって開口している。   As shown in FIG. 7, the carbon reservoir 404 is formed in a portion extending in the horizontal direction from a portion extending vertically downward toward the downstream side in the fuel gas discharge pipe 320. The carbon reservoir 404 formed in the portion extending in the horizontal direction in the fuel gas discharge pipe 320 has a boundary between the portion extending vertically downward in the fuel gas discharge pipe 320 and the carbon reservoir 404 at the reservoir inlet 321. Is made. The carbon reservoir 404 spreads downward from the reservoir inlet 321, and the bottom surface of the inner surface of the carbon reservoir 404 facing upward forms a carbon receiving surface 323. The distance from the reservoir inlet 321 to the carbon receiving surface 323 in the vertical direction is longer than the inner diameter of the portion extending in the horizontal direction in the fuel gas discharge pipe 320. Further, the reservoir outlet 322 of the carbon reservoir 404 is formed at the upper part of the side surface facing the side of the inner surface of the carbon reservoir 404. The reservoir outlet 322 opens in the horizontal direction.

本実施形態では、燃料ガス排出配管320中で下流側に向かって鉛直下方に延びる部分及び炭素溜り部404中の炭素Cは、炭素溜り部404の炭素受け面323に堆積する。しかも、この炭素溜り部404の溜り部出口322は炭素受け面323よりも上方に位置し、水平方向に開口しているため、炭素受け面323に堆積した炭素Cは、炭素溜り部404から下流側に流出し難い。   In the present embodiment, the portion extending vertically downward in the fuel gas discharge pipe 320 and the carbon C in the carbon reservoir 404 are deposited on the carbon receiving surface 323 of the carbon reservoir 404. Moreover, since the reservoir outlet 322 of the carbon reservoir 404 is located above the carbon receiving surface 323 and opens in the horizontal direction, the carbon C deposited on the carbon receiving surface 323 is downstream from the carbon reservoir 404. Difficult to leak to the side.

よって、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、炭素Cによる制御機器等の動作不良を最小限に抑えることができると共に、設備コスト及びランニングコストを抑えることができる。なお、本実施形態において、溜り部出口322は、炭素溜り部404の内面のうちで下方を向いている天面に形成され、上方に向かって開口しているものであってもよい。   Therefore, also in the present embodiment, as in the above-described embodiments, it is possible to minimize the malfunction of the control device or the like due to carbon C, and it is possible to suppress the equipment cost and the running cost. In the present embodiment, the reservoir outlet 322 may be formed on the top surface of the inner surface of the carbon reservoir 404 facing downward and open upward.

「第五実施形態」
次に、本発明に係る燃料電池モジュールの第五実施形態について、図8及び図9に基づいて説明する。
"Fifth embodiment"
Next, a fifth embodiment of the fuel cell module according to the present invention will be described with reference to FIGS.

本実施形態の燃料電池モジュールM4は、第四実施形態のカートリッジモジュールの変形例で、図8に示すように、第四実施形態と同様、燃料ガス排出配管320の一部が炭素溜り部405を形成している。   The fuel cell module M4 of the present embodiment is a modification of the cartridge module of the fourth embodiment. As shown in FIG. 8, a part of the fuel gas discharge pipe 320 has a carbon reservoir 405 as in the fourth embodiment. Forming.

炭素溜り部405は、図9に示すように、燃料ガス排出配管320を上下方向に蛇行させたものである。この炭素溜り部405の炭素受け面326aは、燃料ガス排出配管320中で下流側に向かって水平方向に延びる部分325から鉛直上方に向かう折れ曲がり部分326中の内面で、上を向いている面である。また、この炭素溜り部405の溜り部出口328aは、燃料ガス排出配管320中で鉛直上方に向かって延びる部分327から鉛直下方に向かう折り返し部分328に形成されている。この溜り部出口328aは、水平方向に向かって開口している。   As shown in FIG. 9, the carbon reservoir 405 is obtained by meandering the fuel gas discharge pipe 320 in the vertical direction. The carbon receiving surface 326a of the carbon reservoir portion 405 is an inner surface of the bent portion 326 that extends vertically upward from the portion 325 extending in the horizontal direction toward the downstream side in the fuel gas discharge pipe 320, and is a surface facing upward. is there. Further, the reservoir outlet 328 a of the carbon reservoir 405 is formed in a folded portion 328 extending vertically downward from a portion 327 extending vertically upward in the fuel gas discharge pipe 320. The reservoir outlet 328a is open in the horizontal direction.

本実施形態では、炭素溜り部405中の炭素Cは、炭素溜り部405の炭素受け面326aに堆積する。しかも、この炭素溜り部405の溜り部出口328aは炭素受け面326aよりも上方に位置し、水平方向に開口しているため、炭素受け面326aに堆積した炭素Cは、炭素溜り部405から下流側に流出し難い。   In the present embodiment, the carbon C in the carbon reservoir 405 is deposited on the carbon receiving surface 326a of the carbon reservoir 405. Moreover, since the reservoir outlet 328a of the carbon reservoir 405 is located above the carbon receiving surface 326a and opens in the horizontal direction, the carbon C deposited on the carbon receiving surface 326a is downstream from the carbon reservoir 405. Difficult to leak to the side.

よって、本実施形態でも、以上の各実施形態と同様、炭素Cによる制御機器等の動作不良を最小限に抑えることができると共に、設備コスト及びランニングコストを抑えることができる。   Therefore, also in the present embodiment, as in the above-described embodiments, it is possible to minimize the malfunction of the control device or the like due to carbon C, and it is possible to suppress the equipment cost and the running cost.

なお、第四及び第五実施形態における炭素溜り部404,405は、いずれも、第一実施形態における燃料ガス排出配管320中に形成したものであるが、第二及び第三実施形態における燃料ガス排出配管320中に形成してもよい。また、第四及び第五実施形態における炭素溜り部404,405は、第一、第二、第三実施形態と異なり、カートリッジ201の向きがいかなる方向に向いていても適用可能である。   The carbon reservoirs 404 and 405 in the fourth and fifth embodiments are both formed in the fuel gas discharge pipe 320 in the first embodiment, but the fuel gas in the second and third embodiments. You may form in the discharge piping 320. FIG. Further, the carbon reservoirs 404 and 405 in the fourth and fifth embodiments are applicable regardless of the direction of the cartridge 201, unlike the first, second, and third embodiments.

また、以上の実施形態において、炭素溜り部の溜り部出口は、炭素受け面より上方に位置して鉛直上方又は水平方向に向かって開口しているが、斜め上方に向かって開口していてもよい。   Further, in the above embodiment, the reservoir outlet of the carbon reservoir is located above the carbon receiving surface and opens vertically or horizontally, but may be opened obliquely upward. Good.

1:燃料ガス供給源、2:酸化剤ガス供給源、10:圧力容器、15:外側断熱材、k16:内側断熱材、101:セルスタック、103:基体管、103a:ガス入口(溜り部出口)、105:燃料電池セル、200(200a,200b):カートリッジ群、201:カートリッジ、215:発電室、216:酸化剤ガス供給室、217:燃料ガス供給室、218:酸化剤ガス排出室、219:燃料ガス排出室、220a:第一カートリッジヘッダ(燃料供給ガスヘッダ)、220b:第二カートリッジヘッダ(燃料排出ガスヘッダ)、225c:炭素受け面、229c,229d:底面(炭素受け面)、300:配管、310:燃料ガス供給配管、320:燃料ガス排出配管、323,326a:炭素受け面、322,328a:溜り部出口、330:酸化剤ガス供給配管、340:酸化剤ガス排出配管、350:圧力調整弁、360:圧力調整弁、401〜405:炭素溜り部、C:炭素、Gf:燃料ガス、Go:酸化剤ガス、M1〜M5:燃料電池モジュール   1: fuel gas supply source, 2: oxidant gas supply source, 10: pressure vessel, 15: outer heat insulating material, k16: inner heat insulating material, 101: cell stack, 103: substrate pipe, 103a: gas inlet (reservoir outlet) ), 105: fuel cell, 200 (200a, 200b): cartridge group, 201: cartridge, 215: power generation chamber, 216: oxidant gas supply chamber, 217: fuel gas supply chamber, 218: oxidant gas discharge chamber, 219: Fuel gas discharge chamber, 220a: First cartridge header (fuel supply gas header), 220b: Second cartridge header (fuel exhaust gas header), 225c: Carbon receiving surface, 229c, 229d: Bottom surface (carbon receiving surface), 300: Piping, 310: fuel gas supply piping, 320: fuel gas discharge piping, 323, 326a: carbon receiving surface, 322, 328a: pool Outlet, 330: Oxidant gas supply pipe, 340: Oxidant gas discharge pipe, 350: Pressure adjustment valve, 360: Pressure adjustment valve, 401-405: Carbon reservoir, C: Carbon, Gf: Fuel gas, Go: Oxidation Agent gas, M1-M5: Fuel cell module

Claims (6)

円筒状を成し、内周側に供給された炭化水素を含む燃料ガスを用いて発電を行う複数のセルスタックと、
複数の前記セルスタックを含み、前記燃料ガスが通る流路を形成する流路形成部材と、
前記流路形成部材を収納する容器と、
を備え、
前記流路形成部材には、前記燃料ガスが流入する炭素溜り部が形成され、
前記炭素溜り部には、上側を向いて前記燃料ガスから析出した炭素が堆積し得る炭素受け面と、該炭素受け面より上方に位置して鉛直下方成分を含まない方向に向かって開口して内部に流入した該燃料ガスを流出させる溜り部出口と、が形成されている、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。
A plurality of cell stacks that form a cylinder and generate power using a fuel gas containing hydrocarbons supplied to the inner periphery,
A flow path forming member that includes a plurality of the cell stacks and forms a flow path through which the fuel gas passes;
A container for storing the flow path forming member;
With
The flow path forming member is formed with a carbon reservoir into which the fuel gas flows,
The carbon reservoir part has a carbon receiving surface facing upward and on which carbon deposited from the fuel gas can be deposited, and is opened above the carbon receiving surface in a direction not including a vertical downward component. A reservoir outlet for discharging the fuel gas flowing into the interior is formed;
A fuel cell module.
請求項1に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記流路形成部材は、複数の前記セルスタックの一端部が挿入され、複数の前記セルスタックの内周側に前記燃料ガスを供給する燃料ガス供給ヘッダを有し、
前記燃料ガス供給ヘッダと複数の前記セルスタックの前記一端部とで前記炭素溜り部を成し、
前記燃料ガス供給ヘッダには、前記炭素受け面が形成され、複数の前記セルスタックの前記一端部には、前記各セルスタックの内周側に前記燃料ガスを導くガス入口が前記溜り部出口として形成されている、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。
The fuel cell module according to claim 1, wherein
The flow path forming member has a fuel gas supply header in which one end portions of the plurality of cell stacks are inserted, and the fuel gas is supplied to the inner peripheral side of the plurality of cell stacks,
The fuel gas supply header and the one end portions of the plurality of cell stacks form the carbon reservoir,
The carbon receiving surface is formed in the fuel gas supply header, and a gas inlet for guiding the fuel gas to the inner peripheral side of each cell stack serves as the reservoir outlet at the one end of the plurality of cell stacks. Formed,
A fuel cell module.
請求項2に記載の燃料電池モジュールにおいて、
複数の前記セルスタックは、長手方向が鉛直方向を向き且つ前記一端部が下方に位置するよう配置され、
複数の前記セルスタックの前記ガス入口は、鉛直方向に向かって開口し、
前記燃料ガス供給ヘッダは、複数の前記セルスタックの前記一端部側である下側に配置されている、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。
The fuel cell module according to claim 2, wherein
The plurality of cell stacks are arranged such that the longitudinal direction is oriented in the vertical direction and the one end portion is positioned below,
The gas inlets of the plurality of cell stacks open in a vertical direction;
The fuel gas supply header is disposed on the lower side that is the one end side of the plurality of the cell stacks,
A fuel cell module.
請求項2に記載の燃料電池モジュールにおいて、
複数の前記セルスタックは、長手方向が水平方向を向くよう配置され、
複数の前記セルスタックの前記ガス入口は、水平方向に向かって開口し、
前記燃料ガス供給ヘッダは、複数の前記セルスタックの前記一端部側である横側に配置されている、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。
The fuel cell module according to claim 2, wherein
The plurality of cell stacks are arranged such that the longitudinal direction is oriented in the horizontal direction,
The gas inlets of the plurality of cell stacks open in a horizontal direction;
The fuel gas supply header is disposed on a lateral side that is the one end side of the plurality of cell stacks,
A fuel cell module.
請求項2に記載の燃料電池モジュールにおいて、
複数の前記セルスタックは、長手方向が鉛直方向を向き且つ前記一端部が上方に位置するよう配置され、
複数の前記セルスタックの前記ガス入口は、水平方向に向かって開口し、
前記燃料ガス供給ヘッダは、複数の前記セルスタックの前記一端部側である上側に配置されている、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。
The fuel cell module according to claim 2, wherein
The plurality of cell stacks are arranged such that the longitudinal direction is in the vertical direction and the one end portion is located above,
The gas inlets of the plurality of cell stacks open in a horizontal direction;
The fuel gas supply header is disposed on the upper side which is the one end side of the plurality of the cell stacks,
A fuel cell module.
請求項1から5のいずれか一項に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記流路形成部材は、複数の前記セルスタックの他端部が挿入され、複数の前記セルスタックの内周側から排出された前記燃料ガスが通る燃料ガス排出ヘッダと、該燃料ガス排出ヘッダからの前記燃料ガスを前記容器外部に排出する燃料ガス排出配管と、を有し、
前記燃料ガス排出配管に前記炭素溜り部が形成されている、
ことを特徴する燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to any one of claims 1 to 5,
The flow path forming member includes a fuel gas discharge header through which the other end portions of the plurality of cell stacks are inserted and through which the fuel gas discharged from the inner peripheral side of the plurality of cell stacks passes, and from the fuel gas discharge header A fuel gas discharge pipe for discharging the fuel gas to the outside of the container,
The carbon reservoir is formed in the fuel gas discharge pipe;
A fuel cell module characterized by that.
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