JP2015207510A - 燃料電池モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
12…原燃料ポンプ 14…原燃料供給装置
16、72、92…空気ポンプ 18…酸化剤ガス供給装置
20…燃料電池スタック 22…部分酸化改質器
24…熱交換器 26…排ガス燃焼器
28…スタック用加熱器 30…燃料電池
32…電解質 34…カソード電極
36…アノード電極 38…電解質・電極接合体
44…酸化剤ガス流路 46…燃料ガス流路
48a…酸化剤ガス入口連通孔 48b…酸化剤ガス出口連通孔
50a…燃料ガス入口連通孔 50b…燃料ガス出口連通孔
52…原燃料通路 54…酸化剤ガス通路
56…酸化剤ガス分岐通路 58…燃料ガス通路
64…燃焼ガス通路 66…排気通路
74、94…部分酸化改質用酸化剤ガス供給装置
76、96…部分酸化改質用酸化剤ガス通路
82…水蒸気改質器 84…蒸発器
86…水供給通路 88…水蒸気通路
Claims (5)
- 燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する平板状の燃料電池を複数積層した平板積層型燃料電池スタックと、
炭化水素を主体とする原燃料と酸化剤ガスとの部分酸化反応により前記原燃料を改質し、前記燃料電池スタックに供給される前記燃料ガスを生成する部分酸化改質器と、
燃焼ガスとの熱交換により前記酸化剤ガスを昇温させるとともに、前記燃料電池スタックに前記酸化剤ガスを供給する熱交換器と、
前記燃料電池スタックから排出される前記燃料ガスである燃料排ガスと前記酸化剤ガスである酸化剤排ガスとを燃焼させ、前記燃焼ガスを発生させるとともに、前記熱交換器に供給する排ガス燃焼器と、
前記燃料電池スタックの昇温、降温又は温度維持を行うスタック用加熱器と、
を備える燃料電池モジュールであって、
前記燃料電池スタックは、各燃料電池の電極面に沿って供給される前記燃料ガス及び前記酸化剤ガスを、それぞれ前記燃料電池の積層方向に流通させる燃料ガス連通孔及び酸化剤ガス連通孔を有し、
前記燃料電池スタックの燃料電池積層方向一端側には、前記部分酸化改質器、前記熱交換器及び前記排ガス燃焼器が配置される一方、
前記燃料電池スタックの燃料電池積層方向他端側には、前記スタック用加熱器が配置されることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項1記載の燃料電池モジュールにおいて、前記原燃料と水蒸気との混合ガスを改質し、前記燃料電池スタックに供給される前記燃料ガスを生成する水蒸気改質器を備え、
前記部分酸化改質器と前記水蒸気改質器とは、直列に接続されることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項2記載の燃料電池モジュールにおいて、前記燃料ガスを前記燃料電池スタックに供給する燃料ガス通路には、前記部分酸化改質器が、前記水蒸気改質器よりも該燃料ガスの流れ方向上流側に配置されることを特徴とする燃料電池モジュール。
- 請求項2又は3記載の燃料電池モジュールにおいて、水を蒸発させて前記水蒸気を生成するとともに、該水蒸気を前記水蒸気改質器に供給する蒸発器を備え、
前記蒸発器は、前記燃料電池スタックの前記積層方向一端側に且つ前記熱交換器から前記燃焼ガスが排出される排気通路に配置されることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の燃料電池モジュールにおいて、前記燃料電池モジュールは、固体酸化物形燃料電池モジュールであることを特徴とする燃料電池モジュール。
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