JP2019054002A - 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
Description
2 収納容器
3 燃料電池セル
4 セルスタック
21 箱体
22 蓋体
22a 蓋体本体
24 第1ガス流路
25 第2ガス流路
26 第3ガス流路
32 第4ガス流路
53 燃料電池装置
54 支柱
55 外装板
56 仕切板
57 モジュール収納室
58 補機収納室
59 空気流通口
60 排気口
Claims (20)
- 一面が開口した箱体と該開口を塞ぐ蓋体とからなる収納容器と、
該収納容器内に設けられた収納室に収納され、燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう複数の燃料電池セルが配列され、互いに電気的に接続されてなるセルスタックとを備え、
前記蓋体は、
前記酸素含有ガスおよび前記収納室より排出される排ガスのうちいずれか一方のガスが流れる第1ガス流路を備えることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 前記蓋体は、
該第1ガス流路と隣接して配設され、前記酸素含有ガスおよび前記排ガスのうちいずれか他方のガスが流れる第2ガス流路をさらに備え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。 - 前記第2ガス流路は前記第1ガス流路よりも前記セルスタック側に設けられており、前記第1ガス流路を流れるガスが、前記酸素含有ガスであり、前記第2ガス流路を流れるガスが、前記排ガスであることを特徴とする請求項2記載の燃料電池モジュール。
- 前記第1ガス流路および前記第2ガス流路が、前記蓋体の前記箱体側に設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の燃料電池モジュール。
- 前記蓋体には、前記酸素含有ガスを外部から導入するとともに、前記第1ガス流路と連通する導入部が設けられていることを特徴とする請求項4記載の燃料電池モジュール。
- 前記蓋体は、前記第1ガス流路と前記第2ガス流路とを区画する流路区画部を有し、
該流路区画部が前記第1ガス流路内部又は前記第2ガス流路内部に向かって凸となる凸部を有することを特徴とする請求項2〜5のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 前記第1ガス流路および前記第2ガス流路は、前記蓋体の前記箱体に臨む面を左右方向に蛇行する蛇行流路であり、
前記第1ガス流路および前記第2ガス流路は、前記蛇行流路の下方側の流路断面積が上方側の流路断面積より大きいことを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 前記セルスタックよりも前記箱体の底面側に配設され、前記酸素含有ガスを前記底面に沿って流過させ、流過した前記酸素含有ガスを前記セルスタックに供給する酸素含有ガス導入口を有する酸素含有ガス導入板をさらに備えることを特徴とする請求項2〜7のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。
- 前記第1ガス流路と前記酸素含有ガス導入板とを接続する第3ガス流路をさらに備え、前記第1ガス流路を流過した前記酸素含有ガスが、前記第3ガス流路を流過して前記酸素導入板に流入することを特徴とする請求項8記載の燃料電池モジュール。
- 前記第3ガス流路が、前記燃料電池セルの長手方向における一端側に設けられており、前記第3ガス流路が前記第1ガス流路の下流側の一端と、前記酸素含有ガス導入板の上流側の一端とを連通しており、前記導入部および前記酸素含有ガス導入口が、前記燃料電池セルの長手方向における他端側に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の燃料電池モジュール。
- 前記第1ガス流路と前記第3ガス流路とは、並列に配置された複数の流入口によって連通されており、
前記第3ガス流路は、前記第1ガス流路と接続する上流側の流路断面積が、下流側の流路断面積よりも大きいことを特徴とする請求項9または10に記載の燃料電池モジュール。 - 前記第3ガス流路は、対向する複数の第3ガス流路壁によって規定され、
対向する其々の該第3ガス流路壁が前記第3ガス流路内部に向かって其々凸となり当接する当接部を有することを特徴とする請求項9〜11のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 前記第3ガス流路は、前記第1ガス流路から前記酸素含有ガス導入板までを接続する主流路部分と、前記酸素含有ガス導入板と前記主流路部分とが接続する位置よりも前記箱体の底面側に延びる延設部分とを有することを特徴とする請求項9〜12のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。
- 前記第1ガス流路は、前記酸素含有ガス導入板へと流れる前記酸素含有ガスを、前記酸素含有ガス導入板を介さずに前記セルスタックに供給する分流部を有することを特徴とする請求項8〜13のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。
- 前記箱体は、前記開口において外方に延びる外フランジ部を有し、
前記外フランジ部に沿って前記箱体の外面を覆う外側断熱材をさらに備えることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 前記第1ガス流路の上流側に、結露水を貯める貯水部が設けられていることを特徴とする請求項3〜15のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。
- 前記蓋体は、前記第1ガス流路と隣接して配置され、前記第1ガス流路よりも外方に設けられている第4ガス流路をさらに備え、
前記第4ガス流路は、前記第2ガス流路と連通しており、前記第2ガス流路を流過した前記排ガスが、前記第4ガス流路を流れることを特徴とする請求項3または請求項3を引用する請求項4〜16のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 前記第4ガス流路の内部に、前記排ガスを処理するための燃焼触媒が配設されていることを特徴とする請求項17に記載の燃料電池モジュール。
- 前記燃焼触媒は、前記第4ガス流路における前記排ガスの流れ方向の下流側に配設されていることを特徴とする請求項18に記載の燃料電池モジュール。
- 請求項1〜19のうちいずれか1つ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、前記燃料電池モジュールおよび前記補機を収容する外装ケースとを備える燃料電池装置。
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