JP2015028864A - 燃料電池装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃料電池装置は、セルスタック、及び前記セルスタックを内部に収容する容器1を備える。前記容器は、外殻2、前記外殻の内側に配置される内殻3、及び前記内殻の内側に配置される排ガス隔壁4を有し、前記内殻と前記排ガス隔壁の間に、前記容器内のセルスタックから発生する排ガスを前記容器の外部に導出するための排ガス流路61が画成されている。燃料電池装置は、前記外殻、前記内殻、前記排ガス隔壁を貫通して前記容器の内部に至る挿入部品7をさらに備え、前記挿入部品が前記外殻、前記内殻、前記排ガス隔壁を貫通している前記容器の貫通部において、前記貫通部を取り囲むように、前記内殻が前記外殻に向けて突出している。
【選択図】図2
Description
前記容器は、外殻、前記外殻の内側に配置される内殻、及び前記内殻の内側に配置される排ガス隔壁を有し、
前記内殻と前記排ガス隔壁の間に、前記容器内のセルスタックから発生する排ガスを前記容器の外部に導出するための排ガス流路が画成されており、
前記外殻、前記内殻、前記排ガス隔壁を貫通して前記容器の内部に至る挿入部品をさらに備え、
前記挿入部品が前記外殻、前記内殻、前記排ガス隔壁を貫通している前記容器の貫通部において、前記貫通部を取り囲むように、前記内殻が前記外殻に向けて突出していることを特徴とする燃料電池装置が提供される。
図1(A)(B)及び図5に、一般に知られる燃料電池装置900の概念図を示す。一般に知られる燃料電池装置900は、固体酸化物形燃料電池(SOFC)であり、容器9と、その内部に配置された改質部16、複数の燃料電池セル10、及びオフガス燃焼エリア14を備える。なお、図1(A)において手前側及び奥側を、燃料電池装置900、容器9の前側及び後側とする。また、図1(A)において左側、右側を燃料電池装置900、容器9の左側、右側とし、図1(A)において上側、下側を、燃料電池装置900、容器9の上側、下側とする。
酸化剤極: 1/2O2+2e−→O2−(電解質) ・・・(1)
燃料極: O2−(電解質)+H2→H2O+2e ・・・(2)
燃料電池装置900には、上記のような燃料電池セル10が多数備えられ、これらは電気的に直列(及び並列)に接続されて、燃料電池セル10の集合体であるセルスタック(燃料電池スタック)6を構成している。燃料電池セル10は、筒状または平板状など、公知のものを選択することができる。また、燃料電池セル10の配列も任意に選択することができるため、図1中のセルスタック6は、それらを省略して概略的に示したものである。また、水素リッチガス及び酸化剤の供給形態は、セルスタック6の形状に応じて設計されるものである。よって、水素リッチガス供給部材42及び酸化剤供給部材52の配置及び数は、図1(A)(B)で示す形態に限定されないことは言うまでもない。
[変形例1]
図3(A)、(B)に、変形例1にかかる燃料電池装置100の断面図を示す。図3(A)は、容器1を貫通部において前後方向に直交する面で切断し、前側から見た左側の部分断面図である。図3(B)は、容器1を貫通部において上下方向に直交する面で切断し、上側から見た左側の部分断面図である。本実施形態の燃料電池装置100においては、上記実施形態の燃料電池装置100とは異なり、容器1の外殻2の左側壁2aを内壁3の左側壁3aに向けて突出させた突出部21を設けなかった以外は、上記実施形態と同様の貫通部の構造を有する。
図4は、変形例2にかかる燃料電池装置100の容器1を貫通部において前後方向に直交する面で切断し、前側から見た左側の部分断面図である。本変形例においては、上記実施形態とは異なり、酸化剤流路51の貫通部より下流側において、外殻2の左側壁2aが容器1の外側に向けて(内殻3から離れる方向に向けて)突出しており、外殻2の左側壁2aと内殻3の左側壁3aとの間の幅wo4が、貫通部における酸化剤流路51の左右方向の幅wo3よりも大きくなっている。なお、酸化剤流路51の貫通部より下流側において、内殻3の左側壁3aを排ガス隔壁4の左側壁4aに向けて突出させることにより、外殻2の左側壁2aと内殻3の左側壁3aとの間の幅wo4を、貫通部における酸化剤流路51の左右方向の幅wo3より大きくしてもよい。
2 外殻
3 内殻
4 排ガス隔壁
6 セルスタック
7 温度測定部
14 オフガス燃焼エリア
16 改質部
21 突出部
22 頂面
31 突出部
32 頂面
51 酸化剤流路
61 排ガス流路
Claims (5)
- セルスタック、及び前記セルスタックを内部に収容する容器を備える燃料電池装置であって、
前記容器は、外殻、前記外殻の内側に配置される内殻、及び前記内殻の内側に配置される排ガス隔壁を有し、
前記内殻と前記排ガス隔壁の間に、前記容器内のセルスタックから発生する排ガスを前記容器の外部に導出するための排ガス流路が画成されており、
前記外殻、前記内殻、前記排ガス隔壁を貫通して前記容器の内部に至る挿入部品をさらに備え、
前記挿入部品が前記外殻、前記内殻、前記排ガス隔壁を貫通している前記容器の貫通部において、前記貫通部を取り囲むように、前記内殻が前記外殻に向けて突出していることを特徴とする燃料電池装置。 - 前記貫通部において、前記外殻が平坦に構成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記外殻と前記内殻との間に前記セルスタックに供給する酸化剤を流通させる酸化剤流路が画成されており、
前記挿入部品は、前記貫通部において、さらに前記酸化剤流路を貫通して配置されており、
前記貫通部において、前記外殻と前記内殻が接触しないように前記外殻が前記内殻に向けて突出するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池装置。 - 前記外殻と前記内殻の間に前記セルスタックに供給する酸化剤を流通させる酸化剤流路が画成されており、
前記酸化剤流路の、前記貫通部の下流側において、前記外殻が前記内殻から離れる方向に突出するように構成されている、又は前記内殻が前記排ガス隔壁に向けて突出するように構成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料電池装置。 - 前記挿入部品は、温度測定部、点火装置、及び電流取り出し部の少なくとも一種であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料電池装置。
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