JP2022054150A

JP2022054150A - Fuel cell module and fuel cell device

Info

Publication number: JP2022054150A
Application number: JP2020161186A
Authority: JP
Inventors: 一隆内; Kazutaka Uchi
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2020-09-25
Filing date: 2020-09-25
Publication date: 2022-04-06

Abstract

To provide a fuel cell module that can be stably handled.SOLUTION: A fuel cell module 10 has a reformer 12, a fuel cell stack 13, a combustor 14, and a housing 11. The reformer 12 reforms a raw fuel gas to generate a fuel gas. The fuel cell stack 13 has a plurality of fuel cells. The fuel cells generate electricity through an electrochemical reaction of the fuel gas and an oxidizing agent. The combustor 14 combusts an unreacted fuel gas in the fuel cell stack 13 to heat the reformer 12. The housing 11 has a first chamber part R1 and a second chamber part R2. The first chamber part R1 accommodates the fuel cell stack 13. The second chamber part R2 accommodates the reformer 12 and the combustor 14. A channel CH for the oxidizing agent is formed between an outer wall and an inner wall of the second chamber part R2.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、燃料電池モジュール及び燃料電池装置に関するものである。 The present disclosure relates to fuel cell modules and fuel cell devices.

改質器、燃焼器及び燃料電池セルスタックを備える燃料電池モジュールが知られている（特許文献１参照）。 A fuel cell module including a reformer, a combustor, and a fuel cell cell stack is known (see Patent Document 1).

特開２０２０－０９８７４２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-098742

燃料電池モジュールでは、燃料電池装置の製造時に安定的に取り扱われることが好ましい。 In the fuel cell module, it is preferable that the fuel cell module is handled stably at the time of manufacturing the fuel cell device.

従って、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、安定的に取り扱い可能な燃料電池モジュール及び燃料電池装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present disclosure made in view of the above-mentioned problems of the prior art is to provide a fuel cell module and a fuel cell device that can be handled stably.

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による燃料電池モジュールは、
原燃料ガスを改質して、水素を含む燃料ガスを生成する改質器と、
前記改質器が生成した燃料ガス及び酸化剤の電気化学反応により発電する複数の燃料電池セルを有する燃料電池セルスタックと、
前記燃料電池セルスタックにおいて未反応の燃料ガスを燃焼させることにより、前記改質器を加熱する燃焼器と、
前記燃料電池セルスタックを収容する第１室部と、前記改質器及び前記燃焼器を収容し、外壁及び内壁の間に前記燃料電池セルスタックに供給する酸化剤の流路が形成される第２室部とを有するハウジングと、を備える。 In order to solve the above-mentioned problems, the fuel cell module from the first viewpoint is
A reformer that reforms raw fuel gas to generate fuel gas containing hydrogen,
A fuel cell stack having a plurality of fuel cell cells that generate electricity by an electrochemical reaction of the fuel gas and the oxidant generated by the reformer.
A combustor that heats the reformer by burning unreacted fuel gas in the fuel cell stack.
A first chamber for accommodating the fuel cell stack, and a flow path of an oxidant for accommodating the reformer and the combustor and supplying the fuel cell stack to the outer wall and the inner wall are formed. A housing having two chambers is provided.

第２の観点による燃料電池装置は、
原燃料ガスを改質して、水素を含む燃料ガスを生成する改質器と、前記改質器が生成した燃料ガス及び酸化剤の電気化学反応により発電する複数の燃料電池セルを有する燃料電池セルスタックと、前記燃料電池セルスタックにおいて未反応の燃料ガスを燃焼させることにより、前記改質器を加熱する燃焼器と、前記燃料電池セルスタックを収容する第１室部と、前記改質器及び前記燃焼器を収容し、外壁及び内壁の間に前記燃料電池セルスタックに供給する酸化剤の流路が形成される第２室部とを有するハウジングと、を有する燃料電池モジュールを備える。 The fuel cell device from the second viewpoint is
A fuel cell having a reformer that reforms a raw fuel gas to generate a fuel gas containing hydrogen, and a plurality of fuel cell cells that generate power by an electrochemical reaction between the fuel gas generated by the reformer and an oxidizing agent. The cell stack, a combustor that heats the reformer by burning unreacted fuel gas in the fuel cell stack, a first chamber that houses the fuel cell stack, and the reformer. And a fuel cell module comprising a housing having a second chamber for accommodating the combustor and forming a flow path for an oxidant to supply the fuel cell stack between an outer wall and an inner wall.

上記のように構成された本開示に係る燃料電池モジュール及び燃料電池装置によれば、安定的な取り扱いが可能である。 According to the fuel cell module and the fuel cell device according to the present disclosure configured as described above, stable handling is possible.

一実施形態に係る燃料電池モジュールの斜視図である。It is a perspective view of the fuel cell module which concerns on one Embodiment. 図１におけるＩＩ―ＩＩ線に沿った燃料電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell module along the line II-II in FIG. 図２におけるＩＩＩ―ＩＩＩ線に沿った燃料電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell module along the line III-III in FIG. 図３におけるＩＶ―ＩＶ線に沿った燃料電池モジュールの断面図である。It is sectional drawing of the fuel cell module along the IV-IV line in FIG. 図１の燃料電池モジュールを上方から見た上面図である。FIG. 3 is a top view of the fuel cell module of FIG. 1 as viewed from above. 図１の燃料電池モジュールの製造方法における改質器及び燃焼器を形成する工程を説明するために、ハウジング箱状部を第１の方向から見た図である。In order to explain the process of forming a reformer and a combustor in the method of manufacturing the fuel cell module of FIG. 1, it is the figure which looked at the housing box-shaped part from the first direction. 図１の燃料電池モジュールの製造方法における燃料電池セルスタックを配置する工程を説明するために、ハウジング箱状部を第１の方向から見た図である。In order to explain the process of arranging the fuel cell stack in the method of manufacturing the fuel cell module of FIG. 1, it is the figure which looked at the housing box-shaped part from the first direction. 図１の燃料電池モジュールの製造方法におけるハウジング箱状部を密封する工程を説明するために、第２の方向に垂直な平面に沿った改質器、燃焼器、燃料電池セルスタック、ハウジング箱状部及び蓋状部の断面図である。In order to explain the process of sealing the housing box shape in the method of manufacturing the fuel cell module of FIG. 1, a reformer, a combustor, a fuel cell stack, and a housing box shape along a plane perpendicular to the second direction. It is sectional drawing of a part and a lid-like part. 図８の蓋状部の正面図である。It is a front view of the lid-shaped part of FIG. ハウジングの第２の方向に平行な辺が短辺である参照例の燃料電池モジュールにおける改質器の形状を示す、配列方向に垂直な平面に沿った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the arrangement direction showing the shape of the reformer in the fuel cell module of the reference example in which the side parallel to the second direction of the housing is the short side. 変形例の燃料電池モジュールの、配列方向に垂直な平面に沿った断面図である。It is sectional drawing along the plane perpendicular to the arrangement direction of the fuel cell module of a modification. 別の変形例の燃料電池モジュールの、配列方向に垂直な平面に沿った断面図である。It is sectional drawing along the plane perpendicular to the arrangement direction of the fuel cell module of another modification. 別の変形例の燃料電池モジュールの、配列方向に垂直な平面に沿った断面図である。It is sectional drawing along the plane perpendicular to the arrangement direction of the fuel cell module of another modification.

以下、本開示を適用した燃料電池モジュールの実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the fuel cell module to which the present disclosure is applied will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、本開示の一実施形態に係る燃料電池モジュール１０は、ハウジング１１を含んで構成される。さらに、図２に示すように、燃料電池モジュール１０は、改質器１２、燃料電池セルスタック１３及び燃焼器１４を含んで構成される。 As shown in FIG. 1, the fuel cell module 10 according to the embodiment of the present disclosure includes a housing 11. Further, as shown in FIG. 2, the fuel cell module 10 includes a reformer 12, a fuel cell stack 13 and a combustor 14.

燃料電池モジュール１０を含む燃料電池装置では、設置時における地表に対する姿勢が定められている。本願明細書において、地表に対して定められた姿勢において鉛直上方となる燃料電池装置内の燃料電池モジュール１０における方向を、上方向と呼ぶ。本願明細書において、地表に対して定められた姿勢において鉛直下方となる燃料電池装置内の燃料電池モジュール１０における方向を、下方向と呼ぶ。本願明細書において、燃料電池モジュール１０の上下方向に垂直且つ互いに垂直な２方向を第１の方向及び第２の方向と呼ぶ。 In the fuel cell device including the fuel cell module 10, the attitude toward the ground surface at the time of installation is determined. In the present specification, the direction in the fuel cell module 10 in the fuel cell device that is vertically upward in the posture defined with respect to the ground surface is referred to as an upward direction. In the present specification, the direction in the fuel cell module 10 in the fuel cell device, which is vertically downward in the posture defined with respect to the ground surface, is referred to as a downward direction. In the present specification, the two directions perpendicular to the vertical direction of the fuel cell module 10 and perpendicular to each other are referred to as a first direction and a second direction.

図１に示すように、ハウジング１１は、例えば、略直方体状であってよい。直方体状のハウジング１１は、上下方向に垂直な略正方形の面、第１の方向に垂直な略矩形の面及び第２の方向に平行な略矩形の面によって形成されてよい。 As shown in FIG. 1, the housing 11 may have a substantially rectangular parallelepiped shape, for example. The rectangular parallelepiped housing 11 may be formed by a substantially square surface perpendicular to the vertical direction, a substantially rectangular surface perpendicular to the first direction, and a substantially rectangular surface parallel to the second direction.

ハウジング１１には、第１の方向側の面Ｓ１に、バスバー１５及び配管１６の少なくとも１つが設けられてよい。バスバー１５は、ハウジング１１の第１の方向側の壁を貫通しており、燃料電池セルスタック１３に接続される。バスバー１５は、燃料電池セルスタック１３が発電する電力を燃料電池モジュール１０から出力させる。配管１６は、例えば、原燃料ガス及び水の供給管１７、又は排出管１８であってよい。原燃料ガス及び水の供給管１７は、ハウジング１１の第１の方向側の壁を貫通しており、改質器１２に接続される。原燃料ガス及び水の供給管１７は、改質器１２に原燃料ガス及び水を供給する。排出管１８は、内空がハウジング１１の内部と連通する。排出管１８は、燃焼器１４における燃焼により生じる排気ガスを排出する。 The housing 11 may be provided with at least one of the bus bar 15 and the pipe 16 on the surface S1 on the first direction side. The bus bar 15 penetrates the wall on the first direction side of the housing 11 and is connected to the fuel cell stack 13. The bus bar 15 outputs the electric power generated by the fuel cell stack 13 from the fuel cell module 10. The pipe 16 may be, for example, a raw fuel gas and water supply pipe 17 or a discharge pipe 18. The raw fuel gas and water supply pipe 17 penetrates the wall on the first direction side of the housing 11 and is connected to the reformer 12. The raw fuel gas and water supply pipe 17 supplies the raw fuel gas and water to the reformer 12. The inner space of the discharge pipe 18 communicates with the inside of the housing 11. The exhaust pipe 18 discharges the exhaust gas generated by the combustion in the combustor 14.

ハウジング１１には、第１の方向側の面Ｓ１からハウジング１１内部に延びる、熱電対１９及び着火ヒータ２０が設けられてよい。熱電対１９は、後述する燃焼室の温度を検出する。着火ヒータ２０は、後述する燃焼器１４に着火する。ハウジング１１には、上面ＵＳに酸化剤ガス供給管２１が設けられてよい。酸化剤ガス供給管２１は、ハウジング１１の上方側の外壁を貫通しておりハウジング１１における酸化剤ガスの供給路に接続される。 The housing 11 may be provided with a thermocouple 19 and an ignition heater 20 extending from the surface S1 on the first direction side to the inside of the housing 11. The thermocouple 19 detects the temperature of the combustion chamber, which will be described later. The ignition heater 20 ignites the combustor 14, which will be described later. The housing 11 may be provided with an oxidant gas supply pipe 21 on the upper surface US. The oxidant gas supply pipe 21 penetrates the outer wall on the upper side of the housing 11 and is connected to the oxidant gas supply path in the housing 11.

ハウジング１１は、第１室部Ｒ１及び第２室部Ｒ２を有する。第１室部Ｒ１及び第２室部Ｒ２は、配列方向に沿って並んでよい。本実施形態において、配列方向は上下方向に平行である。ハウジング１１は、上下方向に内部を分割する隔壁２２により、ハウジング１１内に第１室部Ｒ１及び第２室部Ｒ２を画定してよい。 The housing 11 has a first chamber portion R1 and a second chamber portion R2. The first chamber portion R1 and the second chamber portion R2 may be arranged along the arrangement direction. In this embodiment, the arrangement direction is parallel to the vertical direction. The housing 11 may define the first chamber portion R1 and the second chamber portion R2 in the housing 11 by a partition wall 22 that divides the inside in the vertical direction.

ハウジング１１は、燃料電池セルスタック１３を第１室部Ｒ１に収容する。第１室部Ｒ１の内壁と燃料電池セルスタック１３との間には断熱材２３が介在してよい。燃料電池セルスタック１３の下方にも断熱材２３が介在してよい。ハウジング１１は、改質器１２及び燃焼器１４を第２室部Ｒ２に収容する。第２室部Ｒ２の内壁と、改質器１２又は燃焼器１４との間には断熱材２３が介在しなくてよい。 The housing 11 accommodates the fuel cell stack 13 in the first chamber portion R1. A heat insulating material 23 may be interposed between the inner wall of the first chamber portion R1 and the fuel cell stack 13. The heat insulating material 23 may also be interposed below the fuel cell stack 13. The housing 11 accommodates the reformer 12 and the combustor 14 in the second chamber R2. The heat insulating material 23 does not have to be interposed between the inner wall of the second chamber portion R2 and the reformer 12 or the combustor 14.

図２、３に示すように、ハウジング１１の第２室部Ｒ２の外壁及び内壁の間には、酸化剤の流路ＣＨが形成される。流路ＣＨは、酸化剤ガス供給管２１から燃料電池セルスタック１３の酸化剤ガス供給口を連結する。流路ＣＨは、例えば、ハウジング１１の上面ＵＳ、並びに第２室部Ｒ２の側面及び下面それぞれにおける外壁及び内壁によって画定される内空により形成されてよい。流路ＣＨが形成される第２室部Ｒ２の側面は、第２の方向に垂直な２面であってよい。流路ＣＨが形成される第２室部Ｒ２の下面は、隔壁２２の下面であってよい。流路ＣＨは、酸化剤ガス供給管２１から送出される酸素などの酸化剤を含むガス（例えば、空気）を燃料電池セルスタック１３に供給する。 As shown in FIGS. 2 and 3, an oxidizing agent flow path CH is formed between the outer wall and the inner wall of the second chamber portion R2 of the housing 11. The flow path CH connects the oxidant gas supply pipe 21 to the oxidant gas supply port of the fuel cell stack 13. The flow path CH may be formed, for example, by the upper surface US of the housing 11 and the inner space defined by the outer wall and the inner wall on the side surface and the lower surface of the second chamber portion R2, respectively. The side surfaces of the second chamber portion R2 on which the flow path CH is formed may be two surfaces perpendicular to the second direction. The lower surface of the second chamber portion R2 on which the flow path CH is formed may be the lower surface of the partition wall 22. The flow path CH supplies a gas containing an oxidant such as oxygen (for example, air) sent from the oxidant gas supply pipe 21 to the fuel cell stack 13.

図２に示すように、改質器１２は、原燃料ガス及び水の供給管１７を介して、原燃料ガス及び水が内部に供給される。改質器１２は、改質触媒を収容しており、原燃料ガスを、水を用いて改質することにより水素を含む燃料ガスを生成する。改質器１２には、燃料電池モジュール１０の外部の気化器において気化された原燃料ガス及び水蒸気が供給されてよい。または、改質器１２が気化器を含み、原燃料ガス及び液状の水が改質器１２に供給されてもよい。図４に示すように、改質器１２は、配列方向（上下方向）から見て、第１の方向及び第２の方向に平行な長辺及び短辺を有する略矩形であってよい。改質器１２は、内部が中空である略直方体形であってよい。 As shown in FIG. 2, in the reformer 12, the raw fuel gas and water are supplied to the inside through the raw fuel gas and water supply pipe 17. The reformer 12 contains a reforming catalyst, and reforms the raw material fuel gas with water to generate a fuel gas containing hydrogen. The reformer 12 may be supplied with raw fuel gas and steam vaporized in an external vaporizer of the fuel cell module 10. Alternatively, the reformer 12 may include a vaporizer, and raw fuel gas and liquid water may be supplied to the reformer 12. As shown in FIG. 4, the reformer 12 may be a substantially rectangular shape having long sides and short sides parallel to the first direction and the second direction when viewed from the arrangement direction (vertical direction). The reformer 12 may have a substantially rectangular parallelepiped shape with a hollow inside.

図２に示すように、燃料電池セルスタック１３には、酸化剤ガス配管２４を介して、流路ＣＨから酸化剤ガスが供給される。また、図３に示すように、燃料電池セルスタック１３には、燃料ガス配管２５を介して、改質器１２から燃料ガスが供給される。燃料電池セルスタック１３は、複数の燃料電池セルを含む。燃料電池セルは、燃料ガス及び酸化剤ガスの電気化学反応により発電する。燃料電池セルでは、供給される燃料ガスの全量及び酸化剤ガスの全量が電気化学反応を起こすわけではなく、未反応の燃料ガス及び酸化剤ガスを排出する。 As shown in FIG. 2, the oxidant gas is supplied to the fuel cell stack 13 from the flow path CH via the oxidant gas pipe 24. Further, as shown in FIG. 3, fuel gas is supplied to the fuel cell stack 13 from the reformer 12 via the fuel gas pipe 25. The fuel cell stack 13 includes a plurality of fuel cell cells. The fuel cell generates electricity by an electrochemical reaction between a fuel gas and an oxidant gas. In the fuel cell, the total amount of fuel gas and the total amount of oxidant gas supplied do not cause an electrochemical reaction, but unreacted fuel gas and oxidant gas are discharged.

図２に示すように、燃焼器１４には、酸化剤オフガス配管２６を介して、燃料電池セルスタック１３から未反応の酸化剤ガスが排出される。また、図３に示すように、燃焼器１４には、燃料オフガス配管２７を介して、燃料電池セルスタック１３から未反応の燃料ガスが排出される。燃焼器１４は、燃料電池セルスタック１３において未反応の燃焼ガスを、未反応の酸化剤ガスを用いて燃焼させることにより、改質器１２を加熱する。燃焼器１４は、改質器１２の加熱により、改質器１２における水蒸気改質反応に必要な熱を付与する。 As shown in FIG. 2, unreacted oxidant gas is discharged from the fuel cell stack 13 to the combustor 14 via the oxidant off-gas pipe 26. Further, as shown in FIG. 3, unreacted fuel gas is discharged from the fuel cell stack 13 to the combustor 14 via the fuel off-gas pipe 27. The combustor 14 heats the reformer 12 by burning the unreacted combustion gas in the fuel cell stack 13 with the unreacted oxidant gas. The combustor 14 applies the heat required for the steam reforming reaction in the reformer 12 by heating the reformer 12.

図２から４に示すように、燃焼器１４は、酸化剤オフガス燃焼器３０及び燃料オフガス燃焼器３１を含んでよい。 As shown in FIGS. 2 to 4, the combustor 14 may include an oxidant off-gas combustor 30 and a fuel off-gas combustor 31.

図２、３に示すように、燃焼器１４は、第２室部Ｒ２において、改質器１２より下方に設けられてよい。燃焼器１４は、第２室部Ｒ２内の隔壁２２側の内面に当接してよい。さらに具体的には、酸化剤オフガス燃焼器３０が当該内面に当接してよい。燃料オフガス燃焼器３１が酸化剤オフガス燃焼器３０の上方において当接してよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the combustor 14 may be provided below the reformer 12 in the second chamber R2. The combustor 14 may abut on the inner surface of the second chamber R2 on the partition wall 22 side. More specifically, the oxidant off-gas combustor 30 may come into contact with the inner surface. The fuel off-gas combustor 31 may abut above the oxidant off-gas combustor 30.

図４に示すように、燃焼器１４の上面に、酸化剤オフガス噴射口２８、及び燃料オフガス噴射口２９が形成されてよい。図２、３に示すように、酸化剤オフガス噴射口２８は、改質器１２及び燃焼器１４が収容される屋内空間ＩＳに未反応の酸化剤ガスを噴射してよい。燃料オフガス噴射口２９は、屋内空間ＩＳに未反応の燃料ガスを噴射してよい。燃焼器１４には、複数の酸化剤オフガス噴射口２８及び複数の燃料オフガス噴射口２９が形成されてよい。さらに具体的には、酸化剤オフガス燃焼器３０に、酸化剤オフガス噴射口２８が形成されてよい。また、燃料オフガス燃焼器３１に、燃料オフガス噴射口２９が形成されてよい。 As shown in FIG. 4, an oxidant off-gas injection port 28 and a fuel off-gas injection port 29 may be formed on the upper surface of the combustor 14. As shown in FIGS. 2 and 3, the oxidant off-gas injection port 28 may inject unreacted oxidant gas into the indoor space IS in which the reformer 12 and the combustor 14 are housed. The fuel off gas injection port 29 may inject unreacted fuel gas into the indoor space IS. The combustor 14 may be formed with a plurality of oxidant off-gas injection ports 28 and a plurality of fuel off-gas injection ports 29. More specifically, the oxidant off-gas injection port 28 may be formed in the oxidant off-gas combustor 30. Further, the fuel off gas injection port 29 may be formed in the fuel off gas combustor 31.

図４に示すように、燃焼器１４は、配列方向（上下方向）から見て、改質器１２より大きくてよい。燃焼器１４は、配列方向から見て、改質器１２の周囲の少なくとも一部において、改質器１２の外縁からはみ出してよい。さらに具体的には、酸化剤オフガス燃焼器３０及び燃料オフガス燃焼器３１は、配列方向から見て、改質器１２の周囲の少なくとも一部において、改質器１２の外縁からはみ出してよい。さらには、酸化剤オフガス燃焼器３０は、配列方向から見て、改質器１２の周囲の少なくとも一部において、燃料オフガス燃焼器３１の外縁からはみ出してよい。 As shown in FIG. 4, the combustor 14 may be larger than the reformer 12 when viewed from the arrangement direction (vertical direction). The combustor 14 may protrude from the outer edge of the reformer 12 in at least a part around the reformer 12 when viewed from the arrangement direction. More specifically, the oxidant off-gas combustor 30 and the fuel off-gas combustor 31 may protrude from the outer edge of the reformer 12 at least in a part around the reformer 12 when viewed from the arrangement direction. Further, the oxidant off-gas combustor 30 may protrude from the outer edge of the fuel off-gas combustor 31 at least in a part around the reformer 12 when viewed from the arrangement direction.

燃焼器１４は、例えば、配列方向（上下方向）から見て略矩形であって、外縁を構成する辺が第１の方向又は第２の方向に平行になるように配置されてよい。さらに具体的には、酸化剤オフガス燃焼器３０及び燃料オフガス燃焼器３１は、配列方向（上下方向）から見て、略矩形であって、外縁を構成する辺が第１の方向又は第２の方向に平行になるように配置されてよい。 The combustor 14 may be, for example, substantially rectangular when viewed from the arrangement direction (vertical direction), and may be arranged so that the sides constituting the outer edge are parallel to the first direction or the second direction. More specifically, the oxidant off-gas combustor 30 and the fuel off-gas combustor 31 are substantially rectangular when viewed from the arrangement direction (vertical direction), and the sides constituting the outer edge are in the first direction or the second direction. It may be arranged so as to be parallel to the direction.

燃焼器１４は、内部が中空である略直方体形であってよい。さらに、具体的には、図２から４に示すように、酸化剤オフガス燃焼器３０は、内部が中空である略直方体形であってよい。また、燃料オフガス燃焼器３１は、内部が中空で略直方体形であってよい。さらに、燃料オフガス燃焼器３１は、上方の一部を陥凹させて、当該陥凹部分の壁を改質器１２と共有してよい。 The combustor 14 may have a substantially rectangular parallelepiped shape with a hollow inside. Further, specifically, as shown in FIGS. 2 to 4, the oxidant off-gas combustor 30 may have a substantially rectangular parallelepiped shape having a hollow inside. Further, the fuel off-gas combustor 31 may have a hollow inside and a substantially rectangular parallelepiped shape. Further, the fuel off-gas combustor 31 may have a portion above the recess and share the wall of the recess with the reformer 12.

燃焼器１４は、第１の方向に平行な２辺近傍及び第２の方向に平行な１辺近傍が、配列方向（上下方向）から見て、改質器１２からはみ出してよい。さらに具体的には、酸化剤オフガス燃焼器３０は、第１の方向に平行な２辺近傍が、配列方向から見て燃料オフガス燃焼器３１からはみ出してよい。また、燃料オフガス燃焼器３１は、第１の方向に平行な２辺近傍及び第２の方向に平行な１辺近傍が、配列方向から見て、改質器１２からはみ出してよい。 In the combustor 14, the vicinity of two sides parallel to the first direction and the vicinity of one side parallel to the second direction may protrude from the reformer 12 when viewed from the arrangement direction (vertical direction). More specifically, in the oxidant off-gas combustor 30, the vicinity of two sides parallel to the first direction may protrude from the fuel off-gas combustor 31 when viewed from the arrangement direction. Further, in the fuel off-gas combustor 31, the vicinity of two sides parallel to the first direction and the vicinity of one side parallel to the second direction may protrude from the reformer 12 when viewed from the arrangement direction.

酸化剤オフガス燃焼器３０における、配列方向（上下方向）から見て燃料オフガス燃焼器３１からはみ出している、第１の方向に平行な２辺近傍に、それぞれの辺に沿って複数の酸化剤オフガス噴射口２８が配置されてよい。酸化剤オフガス噴出口２８は、それぞれの辺に沿って端から端まで設けられてよい。燃料オフガス燃焼器３１における、配列方向から見て改質器１２からはみ出している、第１の方向に平行な２辺近傍及び第２の方向に平行な１辺近傍に、それぞれの辺に沿って複数の燃料オフガス噴射口２９が配置されてよい。燃料オフガス噴射口２９は、それぞれの辺に沿って端から端まで設けられてよい。複数の酸化剤オフガス噴射口２８及び複数の燃料オフガス噴射口２９は等間隔で並んでよい。 In the oxidant off-gas combustor 30, a plurality of oxidant off-gas along each side in the vicinity of two sides parallel to the first direction, which protrude from the fuel off-gas combustor 31 when viewed from the arrangement direction (vertical direction). The injection port 28 may be arranged. The oxidant off-gas outlet 28 may be provided end-to-end along each side. In the fuel off-gas combustor 31, along each side, near two sides parallel to the first direction and near one side parallel to the second direction, which protrude from the reformer 12 when viewed from the arrangement direction. A plurality of fuel off-gas injection ports 29 may be arranged. The fuel off-gas injection port 29 may be provided from end to end along each side. The plurality of oxidant off-gas injection ports 28 and the plurality of fuel off-gas injection ports 29 may be arranged at equal intervals.

図２に示すように、燃焼器１４は、酸化剤オフガス燃焼器３０において酸化剤オフガス配管２６に接続されてよい。図３に示すように、燃焼器１４は、燃料オフガス燃焼器３１において燃料オフガス配管２７に接続されてよい。図５に示すように、燃料電池セルスタック１３と、改質器１２又は燃焼器１４とを接続する配管、言換えると、酸化剤ガス配管２４、燃料ガス配管２５、酸化剤オフガス配管２６及び燃料オフガス配管２７の少なくとも１つは、配列方向（上下方向）から見たハウジング１１の重心よりも第１の方向側に位置してよい。本実施形態において、酸化剤オフガス配管２６が、配列方向から見たハウジング１１の重心よりも第１の方向側に位置する。燃料ガス配管２５及び燃料オフガス配管２７は、改質器１２の、第１の方向の逆側の辺の近傍において、第１の方向における同じ位置に位置してよい。さらに、燃料ガス配管２５及び燃料オフガス配管２７は、第２の方向における異なる位置に位置してよい。酸化剤ガス配管２４は、配列方向から見たハウジング１１の、第１の方向及び第２の方向における中央位置に位置してよい。 As shown in FIG. 2, the combustor 14 may be connected to the oxidant off-gas pipe 26 in the oxidant off-gas combustor 30. As shown in FIG. 3, the combustor 14 may be connected to the fuel off gas pipe 27 in the fuel off gas combustor 31. As shown in FIG. 5, the pipe connecting the fuel cell stack 13 and the reformer 12 or the combustor 14, in other words, the oxidant gas pipe 24, the fuel gas pipe 25, the oxidant off gas pipe 26 and the fuel. At least one of the off-gas pipes 27 may be located on the first direction side of the center of gravity of the housing 11 as viewed from the arrangement direction (vertical direction). In the present embodiment, the oxidant off-gas pipe 26 is located on the first direction side of the center of gravity of the housing 11 as viewed from the arrangement direction. The fuel gas pipe 25 and the fuel off gas pipe 27 may be located at the same position in the first direction in the vicinity of the side opposite to the first direction of the reformer 12. Further, the fuel gas pipe 25 and the fuel off gas pipe 27 may be located at different positions in the second direction. The oxidant gas pipe 24 may be located at the center position of the housing 11 as viewed from the arrangement direction in the first direction and the second direction.

以上のような構成の本実施形態の燃料電池モジュール１０では、燃料電池セルスタック１３を収容する第１室部Ｒ１と、改質器１２及び燃焼器１４を収容するハウジング１１を備える。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、改質器１２、燃料電池セルスタック１３及び燃焼器１４が単一のハウジング１１に収容されるので、安定的に取り扱われ得る。また、燃料電池モジュール１０では、改質器１２、燃料電池セルスタック１３及び燃焼器１４の位置決めが容易であるため、製造コストが低減され得る。また、燃料電池モジュール１０では、単一のハウジング１１を用いながら、内部から加熱可能な第２室部Ｒ２のみにおいて外壁及び内壁の間に流路ＣＨを有するので、燃料電池セルスタック１３に供給する酸化剤ガスを十分に昇温し得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、燃料電池セルスタック１３における発電の効率を向上し得る。 The fuel cell module 10 of the present embodiment having the above configuration includes a first chamber portion R1 for accommodating the fuel cell stack 13 and a housing 11 for accommodating the reformer 12 and the combustor 14. With such a configuration, the fuel cell module 10 can be handled stably because the reformer 12, the fuel cell stack 13, and the combustor 14 are housed in a single housing 11. Further, in the fuel cell module 10, since the reformer 12, the fuel cell stack 13 and the combustor 14 can be easily positioned, the manufacturing cost can be reduced. Further, since the fuel cell module 10 has a flow path CH between the outer wall and the inner wall only in the second chamber portion R2 that can be heated from the inside while using the single housing 11, the fuel cell module 10 is supplied to the fuel cell stack 13. The oxidant gas can be sufficiently heated. Therefore, the fuel cell module 10 can improve the efficiency of power generation in the fuel cell stack 13.

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、第１室部Ｒ１の内壁と燃料電池セルスタック１３との間に断熱材２３が介在する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、燃焼器１４からの燃料電池セルスタック１３への伝熱を抑制するので、燃焼器１４の輻射熱に起因する燃料電池セルスタック１３に発生させる温度ムラを低減し得る。また、燃料電池モジュール１０では、第２室部Ｒ２と改質器１２又は燃焼器１４との間には断熱材が介在しない。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、ハウジング１１の内壁全面に断熱材が介在されず、酸化剤の流路ＣＨを燃焼器１４における燃焼により加熱し得る。 Further, in the fuel cell module 10 of the present embodiment, the heat insulating material 23 is interposed between the inner wall of the first chamber portion R1 and the fuel cell stack 13. With such a configuration, the fuel cell module 10 suppresses heat transfer from the combustor 14 to the fuel cell stack 13, so that temperature unevenness generated in the fuel cell stack 13 due to the radiant heat of the combustor 14 is caused. Can be reduced. Further, in the fuel cell module 10, no heat insulating material is interposed between the second chamber portion R2 and the reformer 12 or the combustor 14. With such a configuration, in the fuel cell module 10, the heat insulating material is not interposed on the entire inner wall of the housing 11, and the flow path CH of the oxidant can be heated by combustion in the combustor 14.

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、第１の方向側の面Ｓ１にバスバー１５及び配管１６の少なくとも１つが設けられ、燃料電池セルスタック１３と改質器１２又は燃焼器１４とを接続する配管２４、２５、２６、２７の少なくとも１つは、配列方向から見たハウジング１１の重心よりも第１の方向側に位置する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、以下に説明するように、容易に製造され得、製造コストを低減し得る。 Further, in the fuel cell module 10 of the present embodiment, at least one of the bus bar 15 and the pipe 16 is provided on the surface S1 on the first direction side, and the fuel cell stack 13 and the reformer 12 or the combustor 14 are connected to each other. At least one of the pipes 24, 25, 26, and 27 to be connected is located on the first direction side of the center of gravity of the housing 11 as viewed from the arrangement direction. With such a configuration, the fuel cell module 10 can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced as described below.

図６に示すように、直方体における第１の方向側の一面が開放されたハウジング箱状部３２において、第１の方向側から、改質器１２及び燃焼器１４が、隔壁２２により画定される第２室部Ｒ２に形成される。改質器１２の形成に際して、隔壁２２は、改質器１２側の配管３３に挿通される。酸化剤オフガス燃焼器３０の形成に際して、隔壁２２は、酸化剤オフガス燃焼器３０側の配管３４に挿通される。燃料オフガス燃焼器３１の形成に際して、隔壁２２は、燃料オフガス燃焼器３１側の配管３５に挿通される。 As shown in FIG. 6, in the housing box-shaped portion 32 in which one side of the rectangular parallelepiped on the first direction side is open, the reformer 12 and the combustor 14 are defined by the partition wall 22 from the first direction side. It is formed in the second chamber R2. When forming the reformer 12, the partition wall 22 is inserted into the pipe 33 on the reformer 12 side. When forming the oxidant off-gas combustor 30, the partition wall 22 is inserted into the pipe 34 on the oxidant off-gas combustor 30 side. When forming the fuel-off gas combustor 31, the partition wall 22 is inserted into the pipe 35 on the fuel-off gas combustor 31 side.

図７に示すように、ハウジング箱状部３２において、第１の方向側から、燃料電池セルスタック１３が、第１室部Ｒ１に配置される。燃料電池セルスタック１３の載置に際して、燃料電池セルスタック１３側の配管と、改質器１２又は燃焼器１４側の配管とが連結される。配管の連結は、ハウジング箱状部３２において開放された第１の方向とは反対方向側から行われる。先に第１室部Ｒ１に燃料電池セルスタック１３を載置して、その後第２室部Ｒ２に改質器１２及び燃焼器１４を載置してもよい。 As shown in FIG. 7, in the housing box-shaped portion 32, the fuel cell stack 13 is arranged in the first chamber portion R1 from the first direction side. When the fuel cell stack 13 is placed, the piping on the fuel cell stack 13 side and the piping on the reformer 12 or the combustor 14 side are connected. The connection of the pipes is performed from the side opposite to the first direction opened in the housing box-shaped portion 32. The fuel cell stack 13 may be placed in the first chamber R1 first, and then the reformer 12 and the combustor 14 may be placed in the second chamber R2.

本実施形態においては、燃料電池セルスタック１３の載置に際して、燃料電池セルスタック１３における燃料ガス供給用の配管３６が改質器１２側の配管３３に連結され、燃料ガス配管２５が形成される。また、燃料電池セルスタック１３の載置に際して、燃料電池セルスタック１３における燃料オフガス排出用の配管３８が燃料オフガス燃焼器３１側の配管３５に連結され、燃料オフガス配管２７が形成される。次に、燃料電池セルスタック１３の載置に際して、燃料電池セルスタック１３における酸化剤供給用の配管が流路ＣＨ側の配管に連結され、酸化剤ガス配管２４が形成される。次に、燃料電池セルスタック１３の載置に際して、燃料電池セルスタック１３における酸化剤オフガス排出用の配管３７が酸化剤オフガス燃焼器３０側の配管３４に連結され、酸化剤オフガス配管２６が形成される。さらに、第１室部Ｒ１の内壁と燃料電池セルスタック１３との間に、さらに断熱材２３が配置されてよい。 In the present embodiment, when the fuel cell stack 13 is mounted, the fuel gas supply pipe 36 in the fuel cell stack 13 is connected to the pipe 33 on the reformer 12 side to form the fuel gas pipe 25. .. Further, when the fuel cell stack 13 is placed, the fuel off gas discharge pipe 38 in the fuel cell stack 13 is connected to the fuel off gas combustor 31 side pipe 35 to form the fuel off gas pipe 27. Next, when the fuel cell stack 13 is placed, the pipe for supplying the oxidant in the fuel cell stack 13 is connected to the pipe on the flow path CH side, and the oxidant gas pipe 24 is formed. Next, when the fuel cell stack 13 is placed, the oxidant off gas discharge pipe 37 in the fuel cell stack 13 is connected to the oxidant off gas combustor 30 side pipe 34, and the oxidant off gas pipe 26 is formed. To. Further, a heat insulating material 23 may be further arranged between the inner wall of the first chamber portion R1 and the fuel cell stack 13.

図８に示すように、第１の方向側から蓋状部３９によりハウジング箱状部３２の開放された部分が密封される。図９に示すように、蓋状部３９は、ハウジング箱状部３２の開放部分を覆う矩形である。蓋状部３９には、原燃料ガス及び水の供給管１７を挿通させる第１の孔部ＨＬ１、及びバスバー１５を挿通させる第２の孔部ＨＬ２が形成される。蓋状部３９には、裏面に貫通する排出管１８が設けられる。蓋状部３９には、裏面の内部にまで挿通されるように、熱電対１９及び着火ヒータ２０が設けられる。 As shown in FIG. 8, the opened portion of the housing box-shaped portion 32 is sealed by the lid-shaped portion 39 from the first direction side. As shown in FIG. 9, the lid-shaped portion 39 is a rectangle that covers the open portion of the housing box-shaped portion 32. The lid-shaped portion 39 is formed with a first hole HL1 through which the raw fuel gas and water supply pipes 17 are inserted and a second hole HL2 through which the bus bar 15 is inserted. The lid-shaped portion 39 is provided with a discharge pipe 18 penetrating the back surface. The lid-shaped portion 39 is provided with a thermocouple 19 and an ignition heater 20 so as to be inserted into the inside of the back surface.

上述のような製造方法において、燃料電池セルスタック１３側の配管と、改質器１２又は燃焼器１４側の配管との連結の工程は、ハウジング箱状部３２の開放された方向側に近いほど容易になる。したがって、上述の構成を有するので、燃料電池モジュール１０は、容易に製造され得る。 In the manufacturing method as described above, the step of connecting the piping on the fuel cell stack 13 side and the piping on the reformer 12 or the combustor 14 side is closer to the open direction side of the housing box-shaped portion 32. It will be easier. Therefore, since it has the above-mentioned configuration, the fuel cell module 10 can be easily manufactured.

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、配列方向（上下方向）から見たハウジング１１は略正方形状である。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、改質器１２の形状の自由度を向上させ得るので、製造コストを低減させ得る。例えば、燃料ガス配管２５及び燃料オフガス配管２７を第２の方向に沿って並ばせて配置する構成では、燃料ガス配管２５及び燃料オフガス配管２７の間隔をある程度の間隔にする必要がある。第２の方向が短辺となる形状のハウジング１１’においては、燃料ガス配管２５及び燃料オフガス配管２７を第２の方向に沿って並ばせて配置する構成を採用すると、図１０に示すように、改質器１２’をＴ字型に形成する必要があり得る。一方で上述の構成によれば、改質器１２を矩形に形成できるので、Ｔ字型の改質器１２’よりも製造が容易となり得る。 Further, in the fuel cell module 10 of the present embodiment, the housing 11 viewed from the arrangement direction (vertical direction) has a substantially square shape. With such a configuration, the fuel cell module 10 can improve the degree of freedom in the shape of the reformer 12, and thus can reduce the manufacturing cost. For example, in a configuration in which the fuel gas pipe 25 and the fuel off gas pipe 27 are arranged side by side along the second direction, the distance between the fuel gas pipe 25 and the fuel off gas pipe 27 needs to be set to some extent. In the housing 11'having a shape in which the second direction is a short side, if a configuration is adopted in which the fuel gas pipe 25 and the fuel off gas pipe 27 are arranged side by side along the second direction, as shown in FIG. , It may be necessary to form the reformer 12'in a T shape. On the other hand, according to the above configuration, since the reformer 12 can be formed into a rectangular shape, it may be easier to manufacture than the T-shaped reformer 12'.

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、配列方向（上下方向）から見た燃焼器１４はハウジング１１の外縁の４辺に平行な略矩形であり、少なくとも３辺の近傍にそれぞれの辺に沿って複数の燃料オフガス噴射口２９が配置される。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、燃料オフガス噴射口２９の配置の改質器１２の周囲に沿った均等性を向上する。したがって、燃料電池モジュール１０は、燃焼器１４による加熱効率を向上し得る。 Further, in the fuel cell module 10 of the present embodiment, the combustor 14 viewed from the arrangement direction (vertical direction) is a substantially rectangular shape parallel to the four sides of the outer edge of the housing 11, and is located on each side in the vicinity of at least three sides. A plurality of fuel off-gas injection ports 29 are arranged along the line. With such a configuration, the fuel cell module 10 improves the uniformity of the arrangement of the fuel off-gas injection port 29 along the circumference of the reformer 12. Therefore, the fuel cell module 10 can improve the heating efficiency of the combustor 14.

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。 Although the present invention has been described with reference to the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and modifications based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these modifications and modifications are included in the scope of the present invention.

例えば、本実施形態では、燃料オフガス燃焼器３１における、第１の方向に平行な２辺近傍及び第２の方向に平行な１辺近傍に、それぞれの辺に沿って端から端まで複数の燃料オフガス噴射口２９が配置されているが、燃料オフガス噴射口２９の配置はこのような構成に限定されない。図１１に示すように、燃焼器１４、言換えると酸化剤オフガス燃焼器３０及び燃料オフガス燃焼器３１は、４辺近傍が、配列方向（上下方向）から見て、改質器１２からはみ出してよい。さらに、燃料オフガス燃焼器３１における、配列方向から見て改質器１２からはみ出している、４辺近傍に、それぞれの辺に沿って端から端まで複数の燃料オフガス噴射口２９が配置されてよい。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、燃料オフガス噴射口２９の配置の改質器１２０の周囲に沿った均等性を向上する。したがって、燃料電池モジュール１０は、燃焼器１４による加熱効率を向上し得る。 For example, in the present embodiment, in the fuel off-gas combustor 31, a plurality of fuels in the vicinity of two sides parallel to the first direction and the vicinity of one side parallel to the second direction, from end to end along each side. Although the off-gas injection port 29 is arranged, the arrangement of the fuel off-gas injection port 29 is not limited to such a configuration. As shown in FIG. 11, in the combustor 14, in other words, the oxidant off-gas combustor 30 and the fuel off-gas combustor 31, the vicinity of four sides protrudes from the reformer 12 when viewed from the arrangement direction (vertical direction). good. Further, in the fuel off-gas combustor 31, a plurality of fuel off-gas injection ports 29 may be arranged from end to end along each side in the vicinity of four sides protruding from the reformer 12 when viewed from the arrangement direction. .. With such a configuration, the fuel cell module 10 improves the uniformity of the arrangement of the fuel off-gas injection port 29 along the circumference of the reformer 120. Therefore, the fuel cell module 10 can improve the heating efficiency of the combustor 14.

また、本実施形態では、燃料ガス配管２５及び燃料オフガス配管２７は、改質器１２の、第１の方向の逆側の辺の近傍において、第１の方向における同じ位置に位置するが、このような配置に限定されない。図１２に示すように、燃料ガス配管２５は、配列方向（上下方向）から見て、改質器１２の矩形の１辺の近傍に位置してよく、燃料オフガス配管２７は、配列方向から見て、燃料ガス配管２５が近傍に位置する当該１辺の対辺の近傍に位置してよい。より具体的には、燃料ガス配管２５は、改質器１２の第１の方向の反対側の１辺近傍に位置してよく、燃料オフガス配管２７は、改質器１２の第１の方向の１辺近傍に位置してよい。 Further, in the present embodiment, the fuel gas pipe 25 and the fuel off-gas pipe 27 are located at the same position in the first direction in the vicinity of the side of the reformer 12 on the opposite side of the first direction. It is not limited to such an arrangement. As shown in FIG. 12, the fuel gas pipe 25 may be located near one side of the rectangle of the reformer 12 when viewed from the arrangement direction (vertical direction), and the fuel off gas pipe 27 may be located near one side of the rectangle when viewed from the arrangement direction. Therefore, the fuel gas pipe 25 may be located in the vicinity of the opposite side of the one side in which the fuel gas pipe 25 is located in the vicinity. More specifically, the fuel gas pipe 25 may be located near one side of the reformer 12 opposite to the first direction, and the fuel off gas pipe 27 may be located in the first direction of the reformer 12. It may be located near one side.

また、本実施形態では、改質器１２は、内部全体が中空であり、単一の方向に向かう内部流路のみを有する構成であるが、このような構成に限定されない。図１３に示すように、改質器１２は配列方向（上下方向）から見て、Ｕ字形の内部流路を有してよい。より具体的には、改質器１２は、中空の内部において、第１の方向側の端から、第１の方向の反対側の端の途中まで延びる隔壁４０を有してよい。さらに、配列方向から見て、原燃料ガス及び水の供給管１７及び燃料ガス配管２５は、内部流路の両端近傍に位置してよい。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、改質器１２における原燃料ガス及び水の流路を長くし得るので、改質反応をより実施でき、未改質の原燃料ガスが燃料電池セルスタック１３に供給されることを抑制できる。 Further, in the present embodiment, the reformer 12 has a structure in which the entire inside is hollow and has only an internal flow path toward a single direction, but the reformer 12 is not limited to such a structure. As shown in FIG. 13, the reformer 12 may have a U-shaped internal flow path when viewed from the arrangement direction (vertical direction). More specifically, the reformer 12 may have a partition wall 40 extending from the end on the first direction side to the middle of the end on the opposite side in the first direction inside the hollow. Further, when viewed from the arrangement direction, the raw fuel gas and water supply pipe 17 and the fuel gas pipe 25 may be located near both ends of the internal flow path. With such a configuration, the fuel cell module 10 can lengthen the flow path of the raw fuel gas and water in the reformer 12, so that the reforming reaction can be further carried out, and the unreformed raw fuel gas is the fuel cell. It is possible to suppress the supply to the stack 13.

１０燃料電池モジュール
１１、１１’ ハウジング
１２、１２’ 改質器
１３燃料電池セルスタック
１４燃焼器
１５バスバー
１６配管
１７原燃料ガス及び水の供給管
１８排出管
１９熱電対
２０着火ヒータ
２１酸化剤ガス供給管
２２隔壁
２３断熱材
２４酸化剤ガス配管
２５燃料ガス配管
２６酸化剤オフガス配管
２７燃料オフガス配管
２８酸化剤オフガス噴射口
２９燃料オフガス噴射口
３０酸化剤オフガス燃焼器
３１燃料オフガス燃焼器
３２ハウジング箱状部
３３改質器側の配管
３４酸化剤オフガス燃焼器側の配管
３５燃料オフガス燃焼器側の配管
３６燃料ガス供給用の配管
３７酸化剤オフガス排出用の配管
３８燃料オフガス排出用の配管
３９蓋状部
４０２隔壁
ＨＬ１第１の孔部
ＩＳ屋内空間
Ｒ１第１室部
Ｒ２第２室部
Ｓ１第１の方向側の面
ＵＳ上面 10 Fuel cell module 11, 11'Housing 12, 12' Reformer 13 Fuel cell cell stack 14 Combustor 15 Bus bar 16 Piping 17 Raw fuel gas and water supply pipe 18 Exhaust pipe 19 Thermoelectric pair 20 Ignition heater 21 Oxidating agent gas Supply pipe 22 partition wall 23 insulation material 24 oxidant gas pipe 25 fuel gas pipe 26 oxidant off gas pipe 27 fuel off gas pipe 28 oxidant off gas injection port 29 fuel off gas injection port 30 oxidant off gas combustor 31 fuel off gas combustor 32 housing box Shape 33 Pipe for reformer side 34 Pipe for oxidant off gas combustor 35 Pipe for fuel off gas combustor 36 Pipe for fuel gas supply 37 Pipe for oxidant off gas discharge 38 Pipe for fuel off gas discharge 39 Lid Shape 402 Partition HL1 1st hole IS Indoor space R1 1st chamber R2 2nd chamber S1 1st direction side surface US upper surface

Claims

A reformer that reforms raw fuel gas to generate fuel gas containing hydrogen,
A fuel cell stack having a plurality of fuel cell cells that generate electricity by an electrochemical reaction of the fuel gas and the oxidant generated by the reformer.
A combustor that heats the reformer by burning unreacted fuel gas in the fuel cell stack.
A first chamber for accommodating the fuel cell stack, and a flow path of an oxidant for accommodating the reformer and the combustor and supplying the fuel cell stack to the outer wall and the inner wall are formed. A fuel cell module comprising a housing with two chambers.

In the fuel cell module according to claim 1,
A heat insulating material is interposed between the inner wall of the first chamber and the fuel cell stack.
A fuel cell module in which no heat insulating material is interposed between the inner wall of the second chamber and the reformer or the combustor.

In the fuel cell module according to claim 1 or 2.
In the housing, at least one of a bus bar or a pipe is provided on a surface on the first direction side perpendicular to the arrangement direction of the first chamber and the second chamber.
At least one of the pipes connecting the fuel cell stack and the reformer or the combustor is a fuel cell module located on the first direction side of the center of gravity of the housing as viewed from the arrangement direction.

In the fuel cell module according to any one of claims 1 to 3.
A fuel cell module having a substantially square shape when viewed from the arrangement direction of the first chamber and the second chamber.

In the fuel cell module according to claim 4,
The combustor viewed from the arrangement direction is a substantially rectangular shape parallel to the four sides of the outer edge of the housing.
The combustor is a fuel cell module in which a plurality of injection ports for injecting the unreacted fuel gas are arranged along the respective sides in the vicinity of at least three sides when viewed from the arrangement direction.

In the fuel cell module according to claim 5,
A fuel cell module in which a plurality of the injection ports are arranged along the respective sides of the combustor in the vicinity of the four sides when viewed from the arrangement direction.

In the fuel cell module according to any one of claims 4 to 6.
The reformer is a substantially rectangular shape contained in the combustor and having four sides parallel to the combustor when viewed from the arrangement direction.
When viewed from the arrangement direction, the fuel gas pipe that supplies the fuel gas from the reformer to the fuel cell stack is located near one side of the rectangle of the reformer, and is said from the fuel cell stack to the fuel cell stack. The fuel off-gas pipe that discharges the unreacted fuel gas to the combustor is a fuel cell module located near the opposite side of the one side.

In the fuel cell module according to any one of claims 4 to 7.
The reformer has a U-shaped internal flow path when viewed from the arrangement direction.
When viewed from the arrangement direction, the raw fuel supply pipe to the reformer and the fuel gas pipe for supplying the fuel gas from the reformer to the fuel cell stack are located near both ends of the internal flow path. Fuel cell module located in.

A fuel cell device comprising the fuel cell module according to any one of claims 1 to 8.