JP2022104497A - Fuel cell module and fuel cell device - Google Patents

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Abstract

To improve the degree of freedom in design to avoid the interference between pipelines.SOLUTION: A fuel cell module 10 has a container 11, a fuel cell stack 13, and a plurality of pipelines 12. The container 11 accommodates a reformer 16 and a combustor 17. The fuel cell stack 13 laminates a plurality of fuel cells. The fuel cells generate power through an electrochemical reaction between a fuel gas generated by the reformer 16 and an oxidizing agent. The plurality of pipelines 12 send different types of gases between the container 11 and the fuel cell stack 13. Parts of the plurality of pipelines 12 are connected with a first surface of the container 11 and a first surface of the fuel cell stack 13. The other parts of the plurality of pipelines 12 are connected with at least one of a second surface of the container 11 and a second surface Scs2 of the fuel cell stack 13. The second surface of the container 11 is different from the first surface. The second surface Scs2 of the fuel cell stack 13 is different from the first surface.SELECTED DRAWING: Figure 1

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 stack is known (see Patent Document 1).

特開2020-119854号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-119854

燃料電池モジュールでは、改質器から燃料電池セルスタックに燃料ガスを送る配管、並びに燃料電池セルスタックから改質器に燃料オフガス及び酸化剤オフガスを送る配管が設けられる。これらの配管同士を干渉させずに、燃料電池セルスタックに接続させることは困難であった。 The fuel cell module is provided with a pipe for sending fuel gas from the reformer to the fuel cell stack, and a pipe for sending fuel off gas and oxidant off gas from the fuel cell stack to the reformer. It was difficult to connect these pipes to the fuel cell stack without interfering with each other.

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、配管同士の干渉を回避させるための設計における自由度を向上させた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 having an improved degree of freedom in design for avoiding interference between pipes. It is in.

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、
改質器、及び該改質器を加熱する燃焼器を収容する容器と、
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積層させた燃料電池セルスタックと、
前記容器及び前記燃料電池セルスタックの間で、それぞれ異なる種類のガスを送る複数の配管と、を備え、
前記複数の配管の一部が、前記容器の第1の面及び前記燃料電池セルスタックの第1の面に接続され、
前記複数の配管の別の一部が、前記容器の第1の面と異なる第2の面、及び前記燃料電池セルスタックの第1の面と異なる第2の面の少なくとも一方に接続される。
In order to solve the above-mentioned problems, the fuel cell module from the first viewpoint is
A container that houses the reformer and the combustor that heats the reformer,
A fuel cell stack in which a plurality of fuel cell cells that generate electricity by the electrochemical reaction of the fuel gas generated by the reformer and the oxidant are laminated, and
A plurality of pipes, each of which sends different types of gas, are provided between the container and the fuel cell stack.
A part of the plurality of pipes is connected to the first surface of the container and the first surface of the fuel cell stack.
Another portion of the plurality of pipes is connected to at least one of a second surface different from the first surface of the container and a second surface different from the first surface of the fuel cell stack.

第2の観点による燃料電池装置は、
改質器、及び該改質器を加熱する燃焼器を収容する容器と、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積層させた燃料電池セルスタックと、前記容器及び前記燃料電池セルスタックの間で、それぞれ異なる種類のガスを送る複数の配管と、を有し、前記複数の配管の一部が、前記容器の第1の面及び前記燃料電池セルスタックの第1の面に接続され、前記複数の配管の別の一部が、前記容器の第1の面と異なる第2の面、及び前記燃料電池セルスタックの第1の面と異なる第2の面の少なくとも一方に接続され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 in which a reformer and a container for accommodating a combustor for heating the reformer, a fuel gas generated by the reformer, and a plurality of fuel cell cells that generate power by an electrochemical reaction of an oxidizing agent are laminated. It has a battery cell stack and a plurality of pipes that send different types of gas between the container and the fuel cell stack, and a part of the plurality of pipes is a first surface of the container and a plurality of pipes. A second surface that is connected to the first surface of the fuel cell stack and has another portion of the plurality of pipes different from the first surface of the container, and a first surface of the fuel cell stack. It comprises a fuel cell module connected to at least one of the second surfaces different from the above.

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、配管同士の干渉を回避させるための設計における自由度が向上する。 According to the fuel cell module and the fuel cell device according to the present disclosure configured as described above, the degree of freedom in design for avoiding interference between pipes is improved.

第1の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 1st 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1の燃料電池モジュールの変形例の斜視図である。It is a perspective view of the modification of the fuel cell module of FIG. 図1の燃料電池モジュールを第1の方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of FIG. 1 from the first direction. 図1の燃料電池モジュールを第1の方向の逆方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of FIG. 1 from the reverse direction of the 1st direction. 図1の燃料電池モジュールの別の変形例を第1の方向から見た側面図である。It is a side view which looked at another modification of the fuel cell module of FIG. 1 from the first direction. 図1の燃料電池モジュールの別の変形例を第1の方向の逆方向から見た側面図である。It is a side view which looked at another modification of the fuel cell module of FIG. 1 from the reverse direction of the 1st direction. 図1の燃料電池モジュールの更に別の変形例を第1の方向から見た側面図である。FIG. 3 is a side view of the fuel cell module of FIG. 1 as viewed from the first direction. 図1の燃料電池モジュールの更に別の変形例を第1の方向の逆方向から見た側面図である。FIG. 3 is a side view of the fuel cell module of FIG. 1 as viewed from the opposite direction of the first direction. 第1の配置方向に折返し構造を有する燃料電池スタック内のガスの流れを説明するための概要図である。It is a schematic diagram for demonstrating the flow of the gas in the fuel cell stack which has the folding structure in the 1st arrangement direction. 図1の燃料電池スタック内のガスの流れを説明するための概要図である。It is a schematic diagram for demonstrating the flow of the gas in the fuel cell stack of FIG. 第1の配置方向に垂直な方向に折返し構造を有する燃料電池スタック内のガスの流れを説明するための概要図である。It is a schematic diagram for demonstrating the flow of the gas in the fuel cell stack which has the folding structure in the direction perpendicular to the 1st arrangement direction. 第2の実施形態の燃料電池モジュールの第2の方向に垂直な平面による断面を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the cross section by the plane perpendicular to the 2nd direction of the fuel cell module of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の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 of 3rd Embodiment. 図15の燃料電池モジュールを第2の方向の逆方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of FIG. 15 from the reverse direction of the 2nd direction. 図15におけるXVII―XVII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 XVII-XVII in FIG. 図15の燃料電池モジュールを第2の方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of FIG. 15 from a 2nd direction. 第3の実施形態の変形例の燃料電池モジュールを第2の方向の逆方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of the modification of 3rd Embodiment from the reverse direction of 2nd direction. 第3の実施形態の変形例の燃料電池モジュールを第2の方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of the modification of 3rd Embodiment from a 2nd direction. 第4の実施形態の燃料電池モジュールを第2の方向の逆方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of 4th Embodiment from the reverse direction of 2nd direction. 第4の実施形態の燃料電池モジュールを第2の方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of 4th Embodiment from a 2nd direction. 第4の実施形態の変形例の燃料電池モジュールを第2の方向の逆方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of the modification of 4th Embodiment from the reverse direction of 2nd direction. 第4の実施形態の変形例の燃料電池モジュールを第2の方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of the modification of 4th Embodiment from a 2nd direction. 図23の燃料電池セルスタックを第2の配置方向から見た上面図である。It is a top view of the fuel cell stack of FIG. 23 seen from the second arrangement direction. 第5の実施形態の燃料電池モジュールを第2の方向の逆方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of 5th Embodiment from the reverse direction of the 2nd direction. 第5の実施形態の燃料電池モジュールを第2の方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of 5th Embodiment from a 2nd direction. 第6の実施形態の燃料電池モジュールを第2の方向の逆方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of 6th Embodiment from the reverse direction of 2nd direction. 第6の実施形態の燃料電池モジュールを第2の方向から見た側面図である。It is a side view which looked at the fuel cell module of 6th Embodiment from a 2nd direction. 図28の燃料電池セルスタックを第1の方向から見た側面図である。FIG. 28 is a side view of the fuel cell stack of FIG. 28 as viewed from the first direction. 第2の実施形態の燃料電池モジュールにおける、複数の配管との接続位置を変えた燃料電池セルスタックの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the fuel cell stack which changed the connection position with a plurality of pipes in the fuel cell module of 2nd Embodiment.

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、本開示の第1の実施形態に係る燃料電池モジュール10は、容器11、複数の配管12、及び燃料電池セルスタック13を含んで構成される。 As shown in FIG. 1, the fuel cell module 10 according to the first embodiment of the present disclosure includes a container 11, a plurality of pipes 12, and a fuel cell stack 13.

複数の配管12の一部は、容器11の第1の面及び燃料電池セルスタック13の第1の面に接続される。複数の配管12の別の一部は、容器11の第2の面、及び燃料電池セルスタック13の第2の面の少なくとも一方に接続される。容器11の第2の面は、容器11の第1の面と異なる。燃料電池セルスタック13の第2の面は、燃料電池セルスタック13の第1の面と異なる。容器11の第1の面及び第2の面、並びに燃料電池セルスタック13の第1の面及び第2の面については、後述する。第1の実施形態においては、具体的には、複数の配管12の別の一部は、容器11の第1の面、及び燃料電池セルスタック13の第2の面に接続されてよい。 A part of the plurality of pipes 12 is connected to the first surface of the container 11 and the first surface of the fuel cell stack 13. Another portion of the plurality of pipes 12 is connected to at least one of the second surface of the container 11 and the second surface of the fuel cell stack 13. The second surface of the container 11 is different from the first surface of the container 11. The second surface of the fuel cell stack 13 is different from the first surface of the fuel cell stack 13. The first and second surfaces of the container 11 and the first and second surfaces of the fuel cell stack 13 will be described later. In a first embodiment, specifically, another portion of the plurality of pipes 12 may be connected to a first surface of the container 11 and a second surface of the fuel cell stack 13.

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、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 that 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 and perpendicular to each other are referred to as a first direction and a second direction.

図1に示すように、容器11は、例えば、略直方体状であってよい。直方体状の容器11は、上下方向に垂直な長方形の面、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。長方形の面は長辺及び短辺により構成されてよい。本願明細書において、容器11の長手方向は、第1の方向に実質的に平行である。また、容器11の幅方向は、第2の方向に実質的に平行である。本願明細書において、実質的に平行は、本開示の効果を奏することが可能であればよく、例えば、±5°の関係を含んでよい。 As shown in FIG. 1, the container 11 may be in a substantially rectangular cuboid shape, for example. The rectangular cuboid container 11 may be formed by a rectangular 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. The rectangular surface may be composed of a long side and a short side. In the present specification, the longitudinal direction of the container 11 is substantially parallel to the first direction. Further, the width direction of the container 11 is substantially parallel to the second direction. As used herein, substantially parallel may include, for example, a ± 5 ° relationship as long as it is possible to achieve the effects of the present disclosure.

容器11には、第1の方向側の側面SS1に、原燃料ガス及び水の供給管14及び排出管15が設けられてよい。原燃料ガス及び水の供給管14は、容器11の第1の方向側の壁を貫通する。図2に示すように、原燃料ガス及び水の供給管14は、改質器16に接続される。原燃料ガス及び水の供給管14は、改質器16に原燃料ガス及び水を供給する。排出管15では、内空が容器11の内部と連通する。排出管15は、燃焼器17における燃焼により生じる排気ガスを排出する。 The container 11 may be provided with a raw fuel gas and water supply pipe 14 and a discharge pipe 15 on the side surface SS1 on the first direction side. The raw fuel gas and water supply pipe 14 penetrates the wall on the first direction side of the container 11. As shown in FIG. 2, the raw fuel gas and water supply pipe 14 is connected to the reformer 16. The raw fuel gas and water supply pipe 14 supplies the raw fuel gas and water to the reformer 16. In the discharge pipe 15, the inner air communicates with the inside of the container 11. The exhaust pipe 15 discharges the exhaust gas generated by the combustion in the combustor 17.

図1に示すように、容器11には、第1の方向側の側面SS1から容器11内部に延びる、熱電対18及び着火ヒータ19が設けられてよい。熱電対18は、後述する燃焼室の温度を検出する。着火ヒータ19は、後述する燃焼器17に着火する。容器11には、上面USに酸化剤ガス供給管20が設けられてよい。酸化剤ガス供給管20は、容器11の上方側の外壁を貫通しており容器11における酸化剤ガスの供給路に接続される。 As shown in FIG. 1, the container 11 may be provided with a thermocouple 18 and an ignition heater 19 extending from the side surface SS1 on the first direction side to the inside of the container 11. The thermocouple 18 detects the temperature of the combustion chamber, which will be described later. The ignition heater 19 ignites a combustor 17, which will be described later. The container 11 may be provided with an oxidant gas supply pipe 20 on the upper surface US. The oxidant gas supply pipe 20 penetrates the outer wall on the upper side of the container 11 and is connected to the oxidant gas supply path in the container 11.

容器11は、改質器16及び燃焼器17を収容する。 The container 11 houses the reformer 16 and the combustor 17.

図2に示すように、改質器16には、原燃料ガス及び水の供給管14を介して、原燃料ガス及び水が内部に供給される。改質器16は、少なくとも改質部を含む。改質器16は、気化部を含んでもよい。 As shown in FIG. 2, the reformer 16 is internally supplied with the raw fuel gas and water via the raw fuel gas and water supply pipe 14. The reformer 16 includes at least a reformer. The reformer 16 may include a vaporizer.

改質部は、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。気化部は、水を気化させて水蒸気にして、原燃料ガスと混合させる。気化部は、水蒸気状の水と原燃料ガスとを混合させて、改質部に供給する。気化部は、燃料電池モジュール10の外部の気化器であってよい。又は、前述のように、気化部は、改質部と一体化されて改質器16に含まれてよい。改質器16は、後述する燃料ガス配管21を介して、燃料ガスを燃料電池セルスタック13に送出する。 The reforming unit contains a reforming catalyst, and reforms the raw material fuel gas with water to generate a fuel gas containing hydrogen. The vaporizer vaporizes water into steam and mixes it with the raw material and fuel gas. The vaporization section mixes steam-like water and raw fuel gas and supplies them to the reforming section. The vaporizer may be an external vaporizer of the fuel cell module 10. Alternatively, as described above, the vaporizing unit may be integrated with the reforming unit and included in the reformer 16. The reformer 16 sends the fuel gas to the fuel cell stack 13 via the fuel gas pipe 21 described later.

燃焼器17には、後述する酸化剤オフガス配管22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、燃焼器17には、燃料オフガス配管23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17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16を加熱する。燃焼器17は、改質器16の加熱により、改質器16における水蒸気改質反応に必要な熱を付与する。燃焼器17は、酸化剤オフガス燃焼器24及び燃料オフガス燃焼器25を含んでよい。 The unreacted oxidant gas is discharged from the fuel cell stack 13 to the combustor 17 via the oxidant off-gas pipe 22 described later. Further, unreacted fuel gas is discharged from the fuel cell stack 13 to the combustor 17 via the fuel off-gas pipe 23. The combustor 17 heats the reformer 16 by burning the unreacted combustion gas in the fuel cell stack 13 with the unreacted oxidant gas. The combustor 17 applies the heat required for the steam reforming reaction in the reformer 16 by heating the reformer 16. The combustor 17 may include an oxidant off-gas combustor 24 and a fuel off-gas combustor 25.

図2、3に示すように、燃焼器17は、容器11内で改質器16より下方に設けられてよい。燃焼器17は、容器11の下側の内面に当接してよい。更に具体的には、酸化剤オフガス燃焼器24が当該内面に当接してよい。燃料オフガス燃焼器25が酸化剤オフガス燃焼器24の上方において当接してよい。 As shown in FIGS. 2 and 3, the combustor 17 may be provided in the container 11 below the reformer 16. The combustor 17 may abut on the lower inner surface of the container 11. More specifically, the oxidant off-gas combustor 24 may come into contact with the inner surface. The fuel off-gas combustor 25 may abut above the oxidant off-gas combustor 24.

燃焼器17の上面に、酸化剤オフガス噴射口及び燃料オフガス噴射口が形成されてよい。酸化剤オフガス噴射口は、改質器16及び燃焼器17が収容される容器11内の空間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は、容器11内の空間ISに未反応の燃料ガスを噴射してよい。なお、燃焼器17と改質器16とは離間して、燃焼器17の燃焼により改質器16の底面が加熱される構成としてもよい。 An oxidant off-gas injection port and a fuel off-gas injection port may be formed on the upper surface of the combustor 17. The oxidant off-gas injection port may inject unreacted oxidant gas into the space IS in the container 11 in which the reformer 16 and the combustor 17 are housed. The fuel off gas injection port may inject unreacted fuel gas into the space IS in the container 11. The combustor 17 and the reformer 16 may be separated from each other, and the bottom surface of the reformer 16 may be heated by the combustion of the combustor 17.

図2、3に示すように、容器11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20から、後述する酸化剤ガス配管26を連結する。流路CHは、例えば、容器11の上面US、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が形成される側面は、第2の方向に垂直な2面であってよい。流路CHは、酸化剤ガス供給管20から送出される酸素等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 container 11. The flow path CH connects the oxidant gas supply pipe 20 to the oxidant gas pipe 26 described later. The flow path CH may be formed, for example, by the inner space defined by the outer wall and the inner wall on each of the upper surface US, the side surface, and the lower surface of the container 11. The side surface on which the flow path CH is formed may be two surfaces perpendicular to the second direction. The flow path CH supplies a gas (for example, air) containing an oxidant such as oxygen sent from the oxidant gas supply pipe 20 to the fuel cell stack 13.

図2に示すように、燃料ガス配管21、酸化剤オフガス配管22、燃料オフガス配管23、及び酸化剤ガス配管26は、容器11の第1の面である下方の面に接続されてよい。より具体的には、改質器16は、燃焼器17並びに容器11の内壁及び外壁を貫通して容器11の下方の面に開口する内部配管を介して燃料ガス配管21に接続されてよい。酸化剤オフガス燃焼器24は、容器11の内壁及び外壁を貫通して容器11の下方の面に開口する内部配管を介して酸化剤オフガス配管22に接続されてよい。燃料オフガス燃焼器25は、酸化剤オフガス燃焼器24並びに容器11の内壁及び外壁を貫通して容器11の下方の面に開口する内部配管を介して燃料オフガス配管23に接続されてよい。流路CHは、容器11の下方の面に形成される開口を介して酸化剤ガス配管26に接続されてよい。 As shown in FIG. 2, the fuel gas pipe 21, the oxidant off gas pipe 22, the fuel off gas pipe 23, and the oxidant gas pipe 26 may be connected to the lower surface which is the first surface of the container 11. More specifically, the reformer 16 may be connected to the fuel gas pipe 21 via an internal pipe that penetrates the combustor 17 and the inner and outer walls of the container 11 and opens to the lower surface of the container 11. The oxidant off-gas combustor 24 may be connected to the oxidant off-gas pipe 22 via an internal pipe that penetrates the inner and outer walls of the container 11 and opens to the lower surface of the container 11. The fuel off-gas combustor 25 may be connected to the fuel off-gas pipe 23 via an internal pipe that penetrates the inner wall and the outer wall of the oxidant off-gas combustor 24 and the container 11 and opens to the lower surface of the container 11. The flow path CH may be connected to the oxidant gas pipe 26 via an opening formed in the lower surface of the container 11.

複数の配管12は、容器11及び燃料電池セルスタック13の間で、それぞれ異なる種類のガスを送る。複数の配管12は、例えば、燃料ガス配管21、酸化剤オフガス配管22、燃料オフガス配管23、及び酸化剤ガス配管26を含む。燃料ガス配管21は、容器11内の改質器16が生成する燃料ガスを、燃料電池セルスタック13に送ってよい。酸化剤オフガス配管22は、燃料電池セルスタック13において未反応の酸化剤を、容器11内の燃焼器17、より具体的には酸化剤オフガス燃焼器24に送ってよい。燃料オフガス配管23は、燃料電池セルスタック13において未反応の燃料ガスを、容器11内の燃焼器17、より具体的には燃料オフガス燃焼器25に送ってよい。酸化剤ガス配管26は、容器11における流路CHから酸化剤を燃料電池セルスタック13に送ってよい。 The plurality of pipes 12 send different types of gas between the container 11 and the fuel cell stack 13. The plurality of pipes 12 include, for example, a fuel gas pipe 21, an oxidant off gas pipe 22, a fuel off gas pipe 23, and an oxidant gas pipe 26. The fuel gas pipe 21 may send the fuel gas generated by the reformer 16 in the container 11 to the fuel cell stack 13. The oxidant off-gas pipe 22 may send the unreacted oxidant in the fuel cell stack 13 to the combustor 17 in the container 11, more specifically, the oxidant off-gas combustor 24. The fuel off-gas pipe 23 may send the unreacted fuel gas in the fuel cell stack 13 to the combustor 17 in the container 11, more specifically, the fuel off-gas combustor 25. The oxidant gas pipe 26 may send the oxidant to the fuel cell stack 13 from the flow path CH in the container 11.

燃料電池セルスタック13は、容器11に対して下方向に位置する。燃料電池セルスタック13は、積層させた複数の平板型の燃料電池セルを含む。燃料電池セルは、改質器16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。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。 The fuel cell stack 13 is located downward with respect to the container 11. The fuel cell stack 13 includes a plurality of stacked flat plate type fuel cell cells. The fuel cell generates electricity by the electrochemical reaction of the fuel gas generated by the reformer 16 and the oxidant. 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.

第1の実施形態において、燃料電池セルの積層方向は、容器11及び燃料電池セルスタック13が並ぶ第1の配置方向、言換えると上下方向に実質的に垂直であってよい。本願明細書において、実質的に垂直は、本開示の効果を奏することが可能であればよく、例えば、90°±5°の関係を含んでよい。さらに、第1の実施形態において、燃料電池セルの積層方向は、第1の方向、言換えると、容器11における長手方向に実質的に平行であってよい。または、第1の実施形態において、図4に示すように、燃料電池セルの積層方向は、第2の方向、言換えると、容器11における幅方向に実質的に平行であってよい。容器11における幅方向は、長手方向に垂直な方向である。 In the first embodiment, the stacking direction of the fuel cell may be substantially perpendicular to the first arrangement direction in which the container 11 and the fuel cell stack 13 are arranged, in other words, the vertical direction. As used herein, substantially vertical may include, for example, a 90 ° ± 5 ° relationship as long as it is possible to achieve the effects of the present disclosure. Further, in the first embodiment, the stacking direction of the fuel cell may be substantially parallel to the first direction, in other words, the longitudinal direction in the container 11. Alternatively, in the first embodiment, as shown in FIG. 4, the stacking direction of the fuel cell may be substantially parallel to the second direction, in other words, the width direction in the container 11. The width direction in the container 11 is a direction perpendicular to the longitudinal direction.

図2に示すように、燃料電池セルスタック13は、積層方向に実質的に垂直な第1の面Scs1及び第2の面Scs2を有する。燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2は、燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1の裏側の面である。複数の配管12の一部が燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1に接続される。複数の配管12の一部の残りが燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2に接続される。 As shown in FIG. 2, the fuel cell stack 13 has a first surface Scs1 and a second surface Scs2 that are substantially perpendicular to the stacking direction. The second surface Scs2 of the fuel cell stack 13 is the back surface of the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13. A part of the plurality of pipes 12 is connected to the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13. The rest of a portion of the plurality of pipes 12 is connected to the second surface Scs2 of the fuel cell stack 13.

図5、6に示すように、燃料電池セルスタック13は、複数の配管12に接続する燃料ガス入口27、酸化剤ガス入口28、燃料オフガス出口29、及び酸化剤オフガス出口30を有してよい。燃料オフガス出口29は、燃料ガス入口27よりも容器11の近くに位置してよい。酸化剤オフガス出口30は、酸化剤ガス入口28よりも容器11の近くに位置してよい。より具体的には、燃料オフガス出口29及び酸化剤オフガス出口30は、燃料電池セルスタック13における、容器11側の端部近傍に位置してよい。また、燃料ガス入口27及び酸化剤ガス入口28は、燃料電池セルスタック13における、容器11から離れた側の端部近傍に位置してよい。 As shown in FIGS. 5 and 6, the fuel cell stack 13 may have a fuel gas inlet 27, an oxidant gas inlet 28, a fuel off gas outlet 29, and an oxidant off gas outlet 30 connected to a plurality of pipes 12. .. The fuel off gas outlet 29 may be located closer to the container 11 than the fuel gas inlet 27. The oxidant off-gas outlet 30 may be located closer to the container 11 than the oxidant gas inlet 28. More specifically, the fuel off-gas outlet 29 and the oxidant off-gas outlet 30 may be located near the end of the fuel cell stack 13 on the container 11 side. Further, the fuel gas inlet 27 and the oxidant gas inlet 28 may be located near the end of the fuel cell stack 13 on the side away from the container 11.

燃料ガス入口27及び酸化剤ガス入口28は、燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1に設けられてよい。燃料オフガス出口29及び酸化剤オフガス出口30は、燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2に設けられてよい。または、図7、8に示すように、燃料ガス入口27及び酸化剤オフガス出口30は燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1に設けられ、酸化剤ガス入口28及び燃料オフガス出口29は燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2に設けられてよい。または、図9、10に示すように、燃料ガス入口27及び燃料オフガス出口29は燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1に設けられ、酸化剤ガス入口28及び酸化剤オフガス出口30は燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2に設けられてよい。 The fuel gas inlet 27 and the oxidant gas inlet 28 may be provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13. The fuel off-gas outlet 29 and the oxidant off-gas outlet 30 may be provided on the second surface Scs2 of the fuel cell stack 13. Alternatively, as shown in FIGS. 7 and 8, the fuel gas inlet 27 and the oxidant off-gas outlet 30 are provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13, and the oxidant gas inlet 28 and the fuel off-gas outlet 29 are fuel cells. It may be provided on the second surface Scs2 of the cell stack 13. Alternatively, as shown in FIGS. 9 and 10, the fuel gas inlet 27 and the fuel off-gas outlet 29 are provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13, and the oxidant gas inlet 28 and the oxidant off-gas outlet 30 are fuel cells. It may be provided on the second surface Scs2 of the cell stack 13.

燃料ガス入口27及び燃料オフガス出口29は、積層方向(第1の実施形態においては、第1の方向)から見て、第1の配置方向に垂直な方向(第1の実施形態において、第2の方向)において、ずれて位置してよい。酸化剤ガス入口28及び酸化剤オフガス出口30は、積層方向(第1の実施形態においては、第1の方向)から見て、第1の配置方向に垂直な方向(第1の実施形態において、第2の方向)において、ずれて位置してよい。燃料ガス入口27及び燃料オフガス出口29を結ぶ線分と、酸化剤ガス入口28及び酸化剤オフガス出口30を結ぶ線分は、積層方向から見て交差してよい。 The fuel gas inlet 27 and the fuel off gas outlet 29 are directed in a direction perpendicular to the first arrangement direction (in the first embodiment, the second direction) when viewed from the stacking direction (the first direction in the first embodiment). In the direction of), they may be positioned offset. The oxidant gas inlet 28 and the oxidant off gas outlet 30 are directed in a direction perpendicular to the first arrangement direction (in the first embodiment, the first direction) when viewed from the stacking direction (the first direction in the first embodiment). In the second direction), it may be positioned offset. The line segment connecting the fuel gas inlet 27 and the fuel off gas outlet 29 and the line segment connecting the oxidant gas inlet 28 and the oxidant off gas outlet 30 may intersect when viewed from the stacking direction.

以上のような構成の第1の実施形態の燃料電池モジュール10では、複数の配管12の一部が容器11の第1の面及び燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1に接続され、複数の配管12の別の一部が容器11の第1の面と異なる第2の面、及び燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1と異なる第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。このような構成により、燃料電池モジュール10は、複数の配管12すべてを容器11の単一の面及び燃料電池セルスタック13の単一の面に接続される構成に比べて、干渉を回避させるための設計における自由度を向上させる。特に、平板型の燃料電池セルを積層させた燃料電池セルスタック13を適用する構成において、設計における自由度を向上させることは特に有益である。 In the fuel cell module 10 of the first embodiment having the above configuration, a part of the plurality of pipes 12 is connected to the first surface of the container 11 and the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13, and the plurality of pipes 12 are connected to each other. Another part of the pipe 12 is connected to at least one of a second surface different from the first surface of the container 11 and a second surface Scs2 different from the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13. With such a configuration, the fuel cell module 10 avoids interference as compared with a configuration in which all of the plurality of pipes 12 are connected to a single surface of the container 11 and a single surface of the fuel cell stack 13. Improve the degree of freedom in the design of. In particular, in a configuration in which a fuel cell stack 13 in which flat-plate fuel cell cells are stacked is applied, it is particularly useful to improve the degree of freedom in design.

また、第1の実施形態の燃料電池モジュール10では、容器11の外壁及び内壁の間に酸化剤の流路CHが形成されている。このような構成により、燃料電池モジュール10は、改質器16の加熱のために用いられる、容器11内の燃焼器17の熱を利用して、燃料電池セルスタック13に送る前に酸化剤ガスを加熱し得る。したがって、燃料電池モジュール10は、温度の低い酸化剤ガスが燃料電池セルスタック13に供給されることによる、燃料電池セルスタック13内部における温度分布の発生を抑えるので、燃料電池セルスタック13における不具合を抑制し得る。 Further, in the fuel cell module 10 of the first embodiment, the flow path CH of the oxidant is formed between the outer wall and the inner wall of the container 11. With such a configuration, the fuel cell module 10 utilizes the heat of the combustor 17 in the container 11 used for heating the reformer 16, and the oxidant gas before being sent to the fuel cell stack 13. Can be heated. Therefore, the fuel cell module 10 suppresses the generation of temperature distribution inside the fuel cell stack 13 due to the supply of the oxidant gas having a low temperature to the fuel cell stack 13, which causes a problem in the fuel cell stack 13. Can be suppressed.

また、第1の実施形態の燃料電池モジュール10では、燃料オフガス出口29は燃料ガス入口27よりも容器11の近くに位置し、酸化剤オフガス出口30は酸化剤ガス入口28よりも容器11の近くに位置する。例えば、一般的な燃料電池セルスタックにおいて、燃料ガス入口及び燃料オフガス出口を第1の配置方向において同じ位置に配置し、酸化剤入口及び酸化剤オフガス出口を第1の配置方向において同じ位置に配置する構造が考えられる。そのような構造においては、図11に示すように、燃料ガス及び酸化剤ガスは入口INから一部の燃料電池セル31’に流入して燃料電池セル31’内を上下方向の一方向(図11における上方向)に流れ、その後燃料電池セル31’内を当該上下方向の逆方向(図11において下方向)に流れて出口OUTから排出される。このような折返し構造においては、ガスの圧力損失が発生し得る。一方で上述の構成を有する燃料電池モジュール10は、燃料電池セルスタック13内での、第1の配置方向(上下方向)にガスを折返させる構造の採用が不要であり、図12に示すように、燃料電池セルスタック13内で燃料ガス及び酸化剤ガスを上下方向に折り返すことなく下方から上方に通過させ得る。したがって、燃料電池モジュール10は、第1の配置方向の折返しが不要となり、ガスの圧力損失の発生を抑制できるため、燃料ガス及び酸化剤ガスの流れをスムーズにできる。その結果、燃料電池モジュール10は、発電効率を向上し得る。 Further, in the fuel cell module 10 of the first embodiment, the fuel off-gas outlet 29 is located closer to the container 11 than the fuel gas inlet 27, and the oxidant off-gas outlet 30 is closer to the container 11 than the oxidant gas inlet 28. Located in. For example, in a general fuel cell stack, the fuel gas inlet and the fuel off-gas outlet are arranged at the same position in the first arrangement direction, and the oxidant inlet and the oxidant off-gas outlet are arranged at the same position in the first arrangement direction. Structure is conceivable. In such a structure, as shown in FIG. 11, the fuel gas and the oxidant gas flow into a part of the fuel cell 31'from the inlet IN and unidirectionally in the fuel cell 31'in the vertical direction (FIG. 11). It flows in the upward direction in 11), then flows in the reverse direction of the vertical direction (downward in FIG. 11) in the fuel cell 31', and is discharged from the outlet OUT. In such a folded structure, gas pressure loss can occur. On the other hand, the fuel cell module 10 having the above configuration does not need to adopt a structure in which the gas is folded back in the first arrangement direction (vertical direction) in the fuel cell stack 13, as shown in FIG. , The fuel gas and the oxidant gas can be passed from the lower side to the upper side in the fuel cell stack 13 without folding back in the vertical direction. Therefore, the fuel cell module 10 does not need to be folded back in the first arrangement direction and can suppress the occurrence of gas pressure loss, so that the flow of the fuel gas and the oxidant gas can be smoothed. As a result, the fuel cell module 10 can improve the power generation efficiency.

また、図5、6に示すように、第1の実施形態の燃料電池モジュール10では、燃料ガス入口27及び酸化剤ガス入口28が燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1に設けられ、燃料オフガス出口29及び酸化剤オフガス出口30が燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2に設けられる。例えば、一般的な燃料電池セルスタックにおいて、燃料ガス及び酸化剤ガスそれぞれの入口及び出口を同一の面に位置させることが考えられる。そのような構造においては、図13に示すように、燃料ガス及び酸化剤ガスは入口INから積層方向の一方向に向かって流れた後、各燃料電池セル31’内を積層方向に垂直な方向に流れ、その後、積層方向の逆方向に向かって流れて、出口OUTから排出される。このような構成においては、圧力損失が大きくなるため、入口IN及び出口OUTから離れた電気化学セル11’にはガスが到達しにくくなる。一方で上述の構成を有する燃料電池モジュール10は、燃料電池セルスタック13内での、積層方向にガスを折返させる構造の採用が不要であり、燃料電池セルスタック13内で燃料ガス及び酸化剤ガスを燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1側から燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2側に向けて通過させ得る。したがって、燃料電池モジュール10は、圧力損失を低減でき、複数の燃料電池セルの間で、ガスの到達量の差を低減し得る。よって、燃料電池モジュール10は、発電効率を向上し得る。 Further, as shown in FIGS. 5 and 6, in the fuel cell module 10 of the first embodiment, the fuel gas inlet 27 and the oxidant gas inlet 28 are provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13 to provide fuel. The off-gas outlet 29 and the oxidant off-gas outlet 30 are provided on the second surface Scs2 of the fuel cell stack 13. For example, in a general fuel cell stack, it is conceivable to position the inlet and outlet of the fuel gas and the oxidant gas on the same surface. In such a structure, as shown in FIG. 13, the fuel gas and the oxidant gas flow from the inlet IN in one direction in the stacking direction, and then flow in each fuel cell 31'in the direction perpendicular to the stacking direction. Then, it flows in the direction opposite to the stacking direction, and is discharged from the outlet OUT. In such a configuration, the pressure loss becomes large, so that it becomes difficult for the gas to reach the electrochemical cell 11'distant from the inlet IN and the outlet OUT. On the other hand, the fuel cell module 10 having the above configuration does not need to adopt a structure in which the gas is folded back in the stacking direction in the fuel cell stack 13, and the fuel gas and the oxidizing agent gas in the fuel cell stack 13 do not need to be adopted. Can be passed from the first surface Scs1 side of the fuel cell stack 13 toward the second surface Scs2 side of the fuel cell stack 13. Therefore, the fuel cell module 10 can reduce the pressure loss and can reduce the difference in the amount of gas reached among the plurality of fuel cell cells. Therefore, the fuel cell module 10 can improve the power generation efficiency.

または、図7、8に示すように、第1の実施形態の変形例の燃料電池モジュール10では、燃料ガス入口27及び酸化剤オフガス出口30は燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1に設けられ、酸化剤ガス入口28及び燃料オフガス出口29は燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2に設けられる。このような構成により、燃料電池モジュール10は、燃料電池セルスタック13内での、積層方向にガスを折返させる構造の採用が不要であり、燃料電池セルスタック13内で燃料ガスを燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1から燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2側に向け、酸化剤ガスを燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2側から燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1側に向けて通過させ得る。したがって、燃料電池モジュール10は、同様に、第1の配置方向の折返しが不要となり、ガスの圧力損失の発生を抑制でき、燃料ガス及び酸化剤ガスの流れをスムーズにできる。その結果、燃料電池モジュール10は、発電効率を向上し得る。 Alternatively, as shown in FIGS. 7 and 8, in the fuel cell module 10 of the modified example of the first embodiment, the fuel gas inlet 27 and the oxidant off-gas outlet 30 are provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13. The oxidant gas inlet 28 and the fuel off gas outlet 29 are provided on the second surface Scs2 of the fuel cell stack 13. With such a configuration, the fuel cell module 10 does not need to adopt a structure in which the gas is folded back in the stacking direction in the fuel cell stack 13, and the fuel gas is used in the fuel cell stack 13 in the fuel cell stack 13. From the first surface Scs1 of 13 toward the second surface Scs2 side of the fuel cell stack 13, the oxidizing agent gas is directed from the second surface Scs2 side of the fuel cell stack 13 to the first surface of the fuel cell stack 13. It can be passed toward the Scs1 side. Therefore, similarly, the fuel cell module 10 does not need to be folded back in the first arrangement direction, can suppress the occurrence of gas pressure loss, and can smoothly flow the fuel gas and the oxidant gas. As a result, the fuel cell module 10 can improve the power generation efficiency.

次に、本開示の第2の実施形態に係る燃料電池モジュールについて説明する。第2の実施形態では、燃料電池セルの積層方向が第1の実施形態と異なっている。以下に、第1の実施形態と異なる点を中心に第2の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, the fuel cell module according to the second embodiment of the present disclosure will be described. In the second embodiment, the stacking direction of the fuel cell is different from that in the first embodiment. Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on the differences from the first embodiment. The same reference numerals are given to the parts having the same configuration as that of the first embodiment.

図14に示すように、第2の実施形態に係る燃料電池モジュール100は、第1の実施形態に類似して、容器110、複数の配管120、及び燃料電池セルスタック130を含んで構成される。 As shown in FIG. 14, the fuel cell module 100 according to the second embodiment is configured to include a container 110, a plurality of pipes 120, and a fuel cell stack 130, similar to the first embodiment. ..

容器110において、燃料ガス配管210が設けられる面以外の構成は、第1の実施形態に類似する。 The configuration of the container 110 other than the surface on which the fuel gas pipe 210 is provided is similar to that of the first embodiment.

第2の実施形態において、改質器16は、第1の実施形態と異なり、改質器16とともに燃焼器17を挟む容器11の壁部、言換えると下方の壁部以外の壁部を貫通する内部配管を介して燃料ガス配管210に接続されてよい。第2の実施形態においてより具体的には、内部配管は第1の方向の逆側の側面SS2を貫通して燃料ガス配管210に接続され、改質器16が生成した燃料ガスを送出してよい。 In the second embodiment, unlike the first embodiment, the reformer 16 penetrates the wall portion of the container 11 sandwiching the combustor 17 together with the reformer 16, in other words, the wall portion other than the lower wall portion. It may be connected to the fuel gas pipe 210 via the internal pipe. More specifically in the second embodiment, the internal pipe is connected to the fuel gas pipe 210 through the side surface SS2 on the opposite side in the first direction, and the fuel gas generated by the reformer 16 is sent out. good.

複数の配管120は、第1の実施形態と同じく、容器110及び燃料電池セルスタック130の間で、それぞれ異なる種類のガスを送る。複数の配管120は、第1の実施形態と同じく、燃料ガス配管210、酸化剤オフガス配管220、燃料オフガス配管230、及び酸化剤ガス配管260を含んでよい。燃料ガス配管210の機能は、第1の実施形態における燃料ガス配管21と同じであってよい。酸化剤オフガス配管220の機能は、第1の実施形態における酸化剤オフガス配管22と同じであってよい。燃料オフガス配管230の機能は、第1の実施形態における燃料オフガス配管23と同じであってよい。酸化剤ガス配管260の機能は、第1の実施形態における酸化剤ガス配管26と同じであってよい。 The plurality of pipes 120 send different types of gas between the container 110 and the fuel cell stack 130, as in the first embodiment. The plurality of pipes 120 may include the fuel gas pipe 210, the oxidant off gas pipe 220, the fuel off gas pipe 230, and the oxidant gas pipe 260 as in the first embodiment. The function of the fuel gas pipe 210 may be the same as that of the fuel gas pipe 21 in the first embodiment. The function of the oxidant off-gas pipe 220 may be the same as that of the oxidant off-gas pipe 22 in the first embodiment. The function of the fuel off-gas pipe 230 may be the same as that of the fuel off-gas pipe 23 in the first embodiment. The function of the oxidant gas pipe 260 may be the same as that of the oxidant gas pipe 26 in the first embodiment.

複数の配管120は、後述するように、容器110に対する姿勢が第1の実施形態と異なる燃料電池セルスタック130に接続される。そのため、複数の配管120の形状は、第1の実施形態における複数の配管12の形状と異なっていてよい。 As will be described later, the plurality of pipes 120 are connected to the fuel cell stack 130 whose posture with respect to the container 110 is different from that of the first embodiment. Therefore, the shape of the plurality of pipes 120 may be different from the shape of the plurality of pipes 12 in the first embodiment.

燃料電池セルスタック130の機能及び内部構造は、第1の実施形態と同じであってよい。容器110に対する燃料電池セルスタック130の姿勢は、第1の実施形態と異なり、燃料電池セルの積層方向が、容器110及び燃料電池セルスタック130が並ぶ第1の配置方向、言換えると上下方向に平行である。 The function and internal structure of the fuel cell stack 130 may be the same as in the first embodiment. The attitude of the fuel cell stack 130 with respect to the container 110 is different from that of the first embodiment, and the stacking direction of the fuel cell is the first arrangement direction in which the container 110 and the fuel cell stack 130 are lined up, in other words, in the vertical direction. It is parallel.

以上のような構成の第2の実施形態の燃料電池モジュール100でも、複数の配管120の一部が容器11の第1の面及び燃料電池セルスタック130の第1の面Scs1に接続され、複数の配管120の別の一部が容器11の第1の面と異なる第2の面、及び燃料電池セルスタック130の第1の面Scs1と異なる第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。したがって、燃料電池モジュール100も、第1の実施形態と類似して、干渉を回避させるための設計における自由度を向上させる。 Also in the fuel cell module 100 of the second embodiment having the above configuration, a part of the plurality of pipes 120 is connected to the first surface of the container 11 and the first surface Scs1 of the fuel cell stack 130, and the plurality of pipes 120 are connected to each other. Another part of the pipe 120 is connected to at least one of a second surface different from the first surface of the container 11 and a second surface Scs2 different from the first surface Scs1 of the fuel cell stack 130. Therefore, the fuel cell module 100 also improves the degree of freedom in design for avoiding interference, similar to the first embodiment.

また、第2の実施形態の燃料電池モジュール100でも、容器110の外壁及び内壁の間に酸化剤の流路CHが形成されている。したがって、燃料電池モジュール100も、第1の実施形態と類似して、燃料電池セルスタック130における不具合を抑制し得る。 Further, also in the fuel cell module 100 of the second embodiment, the flow path CH of the oxidant is formed between the outer wall and the inner wall of the container 110. Therefore, the fuel cell module 100 can also suppress a defect in the fuel cell stack 130, similar to the first embodiment.

また、第2の実施形態の燃料電池モジュール100でも、燃料オフガス出口29は燃料ガス入口27よりも容器11の近くに位置し、酸化剤オフガス出口30は酸化剤ガス入口28よりも容器11の近くに位置する。したがって、燃料電池モジュール100も、第1の実施形態と類似して、発電効率を向上し得る。 Further, also in the fuel cell module 100 of the second embodiment, the fuel off gas outlet 29 is located closer to the container 11 than the fuel gas inlet 27, and the oxidant off gas outlet 30 is closer to the container 11 than the oxidant gas inlet 28. Located in. Therefore, the fuel cell module 100 can also improve the power generation efficiency, similar to the first embodiment.

また、第2の実施形態の燃料電池モジュール100でも、燃料ガス入口27及び酸化剤ガス入口28が燃料電池セルスタック13の第1の面Scs1に設けられ、燃料オフガス出口29及び酸化剤オフガス出口30が燃料電池セルスタック13の第2の面Scs2に設けられる。したがって、燃料電池モジュール100も、第1の実施形態と類似して、発電効率を向上し得る。 Further, also in the fuel cell module 100 of the second embodiment, the fuel gas inlet 27 and the oxidant gas inlet 28 are provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 13, and the fuel off gas outlet 29 and the oxidant off gas outlet 30 are provided. Is provided on the second surface Scs2 of the fuel cell stack 13. Therefore, the fuel cell module 100 can also improve the power generation efficiency, similar to the first embodiment.

次に、本開示の第3の実施形態に係る燃料電池モジュールについて説明する。第3の実施形態では、容器に対する燃料電池セルスタックの配置及び複数の配管の接続構造が第1の実施形態と異なっている。以下に、第1の実施形態と異なる点を中心に第3の実施形態について説明する。なお、第1の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, the fuel cell module according to the third embodiment of the present disclosure will be described. In the third embodiment, the arrangement of the fuel cell stack with respect to the container and the connection structure of the plurality of pipes are different from those in the first embodiment. Hereinafter, the third embodiment will be described with a focus on the differences from the first embodiment. The same reference numerals are given to the parts having the same configuration as that of the first embodiment.

図15に示すように、第3の実施形態においては、第1の実施形態と同じく、複数の配管121の一部は、容器111の第1の面Svl1及び燃料電池セルスタック131の第1の面Scs1に接続される。複数の配管121の別の一部は、容器111の第2の面、及び燃料電池セルスタック131の第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。第3の実施形態においては、具体的には、図16に示すように、複数の配管121の別の一部は、容器111の第2の面Svl2及び燃料電池セルスタック131の第2の面Scs2に接続される。 As shown in FIG. 15, in the third embodiment, as in the first embodiment, a part of the plurality of pipes 121 is a first surface Svl1 of the container 111 and a first surface of the fuel cell stack 131. It is connected to the surface Scs1. Another portion of the plurality of pipes 121 is connected to at least one of the second surface of the container 111 and the second surface Scs2 of the fuel cell stack 131. In the third embodiment, specifically, as shown in FIG. 16, another part of the plurality of pipes 121 is a second surface Svl2 of the container 111 and a second surface of the fuel cell stack 131. Connected to Scs2.

図15に示すように、第3の実施形態において、容器111の形状は第1の実施形態と同じである。容器111には、第1の実施形態と異なり、上方向側の面である第1の面Svl1に、原燃料ガス及び水の供給管141及び排出管151が設けられる。原燃料ガス及び水の供給管141は、容器111の第1の面Svl1側の壁を貫通する。図17に示すように、第1の実施形態と類似して、原燃料ガス及び水の供給管141は、改質器161に接続される。排出管151は、第1の実施形態と類似して、内空を容器111内の空間ISと連通させる。 As shown in FIG. 15, in the third embodiment, the shape of the container 111 is the same as that of the first embodiment. Unlike the first embodiment, the container 111 is provided with a raw fuel gas and water supply pipe 141 and a discharge pipe 151 on the first surface Svl1, which is an upward surface. The raw fuel gas and water supply pipe 141 penetrates the wall on the first surface Svl1 side of the container 111. As shown in FIG. 17, similar to the first embodiment, the raw fuel gas and water supply pipe 141 is connected to the reformer 161. The discharge pipe 151 communicates the inner space with the space IS in the container 111, similar to the first embodiment.

図15に示すように、容器111には、第1の実施形態に同じく、第1の方向側の側面SS1から容器111内部に延びる、熱電対18及び着火ヒータ19が設けられる。図17に示すように、容器111には、第1の面Svl1の裏側の第2の面Svl2に酸化剤ガス供給管201が設けられる。したがって、酸化剤は、後述する、第2の配置方向の逆側から、容器111に酸化剤が導入される。酸化剤ガス供給管201は、容器111の下方側の外壁を貫通しており容器111における酸化剤ガスの供給路に接続される。 As shown in FIG. 15, the container 111 is provided with a thermocouple 18 and an ignition heater 19 extending from the side surface SS1 on the first direction side to the inside of the container 111, as in the first embodiment. As shown in FIG. 17, the container 111 is provided with an oxidant gas supply pipe 201 on the second surface Svl2 on the back side of the first surface Svl1. Therefore, as for the oxidant, the oxidant is introduced into the container 111 from the opposite side of the second arrangement direction, which will be described later. The oxidant gas supply pipe 201 penetrates the lower outer wall of the container 111 and is connected to the oxidant gas supply path in the container 111.

容器111は、第1の実施形態と類似して、改質器161及び燃焼器171を収容する。 The container 111 houses the reformer 161 and the combustor 171 similar to the first embodiment.

図17に示すように、改質器161には、第1の実施形態に類似して、原燃料ガス及び水の供給管14を介して、原燃料ガス及び水が内部に供給される。改質器161は、第1の実施形態と類似して、後述する燃料ガス配管211を介して、生成した燃料ガスを燃料電池セルスタック131に送出する。 As shown in FIG. 17, the reformer 161 is internally supplied with the raw fuel gas and water via the raw fuel gas and water supply pipe 14, similar to the first embodiment. Similar to the first embodiment, the reformer 161 sends the generated fuel gas to the fuel cell stack 131 via the fuel gas pipe 211 described later.

燃焼器171には、第1の実施形態に類似して、後述する酸化剤オフガス配管221を介して、燃料電池セルスタック131から未反応の酸化剤ガスが排出される。また、燃焼器171には、第1の実施形態に類似して、燃料オフガス配管231を介して、燃料電池セルスタック131から未反応の燃料ガスが排出される。燃焼器171は、第1の実施形態に類似して、酸化剤オフガス燃焼器241及び燃料オフガス燃焼器251を含んでよい。 Similar to the first embodiment, the combustor 171 discharges unreacted oxidant gas from the fuel cell stack 131 via the oxidant off-gas pipe 221 described later. Further, in the combustor 171 similar to the first embodiment, unreacted fuel gas is discharged from the fuel cell stack 131 via the fuel off gas pipe 231. Combustor 171 may include an oxidant off-gas combustor 241 and a fuel off-gas combustor 251 similar to the first embodiment.

容器111内で、燃焼器171及び改質器161は、第2の配置方向に沿って燃焼器171及び改質器161の順番で並んで配置される。第2の配置方向は、燃料電池モジュール101における上方向である。 In the container 111, the combustor 171 and the reformer 161 are arranged side by side in the order of the combustor 171 and the reformer 161 along the second arrangement direction. The second arrangement direction is the upward direction in the fuel cell module 101.

図17に示すように、容器111の外壁及び内壁の間には、第1の実施形態に類似して、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201から、後述する酸化剤ガス配管261を連結する。流路CHは、例えば、容器111の第1の面Svl1、側面、及び第2の面Svl2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。 As shown in FIG. 17, an oxidant flow path CH is formed between the outer wall and the inner wall of the container 111, similar to the first embodiment. The flow path CH connects the oxidant gas supply pipe 201 to the oxidant gas pipe 261 described later. The flow path CH may be formed, for example, by the inner space defined by the outer wall and the inner wall of the first surface Svl1, the side surface, and the second surface Svl2 of the container 111, respectively.

図15から17に示すように、燃料ガス配管211及び酸化剤ガス配管261は、容器11の第1の面Svl1に接続されてよい。酸化剤オフガス配管221及び燃料オフガス配管231は、容器111の第2の面Svl2に接続されてよい。 As shown in FIGS. 15 to 17, the fuel gas pipe 211 and the oxidant gas pipe 261 may be connected to the first surface Svl1 of the container 11. The oxidant off-gas pipe 221 and the fuel off-gas pipe 231 may be connected to the second surface Svl2 of the container 111.

燃料ガス配管211の一端は、具体的には容器111を介して、より具体的には容器111の内壁及び外壁を貫通して、改質器161に接続されてよい。酸化剤オフガス配管221は、具体的には、容器111の内壁及び外壁を貫通する内部配管を介して、酸化剤オフガス燃焼器241に接続されてよい。燃料オフガス配管231は、具体的には、容器11の内壁及び外壁並びに酸化剤オフガス燃焼器241を貫通する内部配管を介して、燃料オフガス燃焼器251に接続されてよい。酸化剤ガス配管261は、具体的には、容器11の第1の面Svl1に形成される開口を介して流路CHに接続されてよい。 One end of the fuel gas pipe 211 may be specifically connected to the reformer 161 via the container 111, more specifically, through the inner wall and the outer wall of the container 111. Specifically, the oxidant off-gas pipe 221 may be connected to the oxidant off-gas combustor 241 via an internal pipe that penetrates the inner wall and the outer wall of the container 111. Specifically, the fuel off-gas pipe 231 may be connected to the fuel off-gas combustor 251 via an inner wall and an outer wall of the container 11 and an internal pipe penetrating the oxidant off-gas combustor 241. Specifically, the oxidant gas pipe 261 may be connected to the flow path CH through an opening formed in the first surface Svl1 of the container 11.

第3の実施形態において、燃料電池セルスタック131は、容器111に対して第2の配置方向に垂直な方向に位置する。より具体的には、燃料電池セルスタック131は、容器111に対して、第1の方向の逆方向に位置する。燃料電池セルスタック131における燃料電池セルの積層方向は、例えば、第2の方向と同じある。 In the third embodiment, the fuel cell stack 131 is located in a direction perpendicular to the second arrangement direction with respect to the container 111. More specifically, the fuel cell stack 131 is located in the direction opposite to the first direction with respect to the container 111. The stacking direction of the fuel cell in the fuel cell stack 131 is, for example, the same as the second direction.

第3の実施形態において、燃料電池セルスタック131は、第1の実施形態と同じく、図15、16に示すように、積層方向に実質的に垂直な第1の面Scs1及び第2の面Scs2を有する。したがって、燃料電池セルスタック131の第1の面Scs1及び第2の面Scs2は、第2の方向に垂直である。複数の配管121の一部が、第1の実施形態と類似して、燃料電池セルスタック131の第1の面Scs1に接続される。複数の配管121の一部の残りが、第1の実施形態と類似して、燃料電池セルスタック131の第2の面Scs2に接続される。 In the third embodiment, as in the first embodiment, the fuel cell stack 131 has a first surface Scs1 and a second surface Scs2 substantially perpendicular to the stacking direction, as shown in FIGS. 15 and 16. Has. Therefore, the first surface Scs1 and the second surface Scs2 of the fuel cell stack 131 are perpendicular to the second direction. A portion of the plurality of pipes 121 is connected to the first surface Scs1 of the fuel cell stack 131, similar to the first embodiment. The rest of a portion of the plurality of pipes 121 is connected to the second surface Scs2 of the fuel cell stack 131, similar to the first embodiment.

図16、18に示すように、燃料電池セルスタック131は、第1の実施形態と類似して、複数の配管121に接続する燃料ガス入口271、酸化剤ガス入口281、燃料オフガス出口291、及び酸化剤オフガス出口301を有する。 As shown in FIGS. 16 and 18, the fuel cell stack 131 has a fuel gas inlet 271, an oxidant gas inlet 281 and a fuel off gas outlet 291 connected to a plurality of pipes 121, similar to the first embodiment. It has an oxidant off-gas outlet 301.

燃料ガス入口271及び酸化剤オフガス出口301は、燃料電池セルスタック131の第1の面Scs1に設けられてよい。酸化剤ガス入口281及び燃料オフガス出口291は、燃料電池セルスタック131の第2の面Scs2に設けられてよい。又は、図19、20に示すように、酸化剤ガス入口281及び燃料オフガス出口301は、燃料電池セルスタック131の第1の面Scs1に設けられ、燃料ガス入口271及び燃料オフガス出口291は燃料電池セルスタック131の第2の面Scs2に設けられてよい。 The fuel gas inlet 271 and the oxidant off-gas outlet 301 may be provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 131. The oxidant gas inlet 281 and the fuel off gas outlet 291 may be provided on the second surface Scs2 of the fuel cell stack 131. Alternatively, as shown in FIGS. 19 and 20, the oxidant gas inlet 281 and the fuel off gas outlet 301 are provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 131, and the fuel gas inlet 271 and the fuel off gas outlet 291 are fuel cells. It may be provided on the second surface Scs2 of the cell stack 131.

図16、19、20に示すように、酸化剤ガス入口281及び燃料オフガス出口291は、第1の方向において同じ位置に設けられてよい。図18~20に示すように、燃料ガス入口271及び酸化剤オフガス出口301は、第1の方向において同じ位置に設けられてよい。図16、18~20に示すように、燃料ガス入口271及び酸化剤オフガス出口301は、酸化剤ガス入口281及び燃料オフガス出口291よりも容器111の近くに位置してよい。より具体的には、燃料ガス入口271及び酸化剤オフガス出口301は、燃料電池セルスタック131における、容器111側の端部近傍に位置してよい。また、酸化剤ガス入口281及び燃料オフガス出口291は、燃料電池セルスタック131における、容器111から離れた側の端部近傍に位置してよい。 As shown in FIGS. 16, 19, and 20, the oxidant gas inlet 281 and the fuel off gas outlet 291 may be provided at the same position in the first direction. As shown in FIGS. 18 to 20, the fuel gas inlet 271 and the oxidant off gas outlet 301 may be provided at the same position in the first direction. As shown in FIGS. 16 and 18-20, the fuel gas inlet 271 and the oxidant off-gas outlet 301 may be located closer to the container 111 than the oxidant gas inlet 281 and the fuel off-gas outlet 291. More specifically, the fuel gas inlet 271 and the oxidant off-gas outlet 301 may be located near the end of the fuel cell stack 131 on the container 111 side. Further, the oxidant gas inlet 281 and the fuel off gas outlet 291 may be located near the end portion of the fuel cell stack 131 on the side away from the container 111.

燃料ガス入口271及び酸化剤ガス入口281は、第2の配置方向において同じ位置に設けられてよい。燃料オフガス出口291及び酸化剤オフガス出口301は、第2の方向において同じ位置に設けられてよい。燃料ガス入口271は、改質器161における燃料ガス配管211との接続口よりも第2の配置方向側、言換えると上方向側に位置してよい。したがって、複数の配管121の一つである燃料ガス配管211は、改質器161に接続される一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック131に接続される。酸化剤ガス入口281は、容器111における酸化剤ガス配管261との接続口よりも第2の配置方向側、言換えると上方向側に位置してよい。したがって、複数の配管121の一つである酸化剤ガス配管261は、容器111に接続される一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック131に接続される。 The fuel gas inlet 271 and the oxidant gas inlet 281 may be provided at the same position in the second arrangement direction. The fuel off-gas outlet 291 and the oxidant off-gas outlet 301 may be provided at the same position in the second direction. The fuel gas inlet 271 may be located on the second arrangement direction side, in other words, on the upward side, with respect to the connection port with the fuel gas pipe 211 in the reformer 161. Therefore, the fuel gas pipe 211, which is one of the plurality of pipes 121, is connected to the fuel cell stack 131 on the side in the second arrangement direction from one end connected to the reformer 161. The oxidant gas inlet 281 may be located on the second arrangement direction side, in other words, on the upward side, with respect to the connection port with the oxidant gas pipe 261 in the container 111. Therefore, the oxidant gas pipe 261 which is one of the plurality of pipes 121 is connected to the fuel cell stack 131 on the side in the second arrangement direction from one end connected to the container 111.

以上のような構成の第3の実施形態の燃料電池モジュール101でも、複数の配管121の一部が容器111の第1の面Svl1及び燃料電池セルスタック131の第1の面Scs1に接続され、複数の配管121の別の一部が容器111の第1の面Svl1と異なる第2の面Svl2、及び燃料電池セルスタック131の第1の面Scs1と異なる第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。したがって、燃料電池モジュール101も、第1の実施形態と類似して、干渉を回避させるための設計における自由度を向上させる。 Also in the fuel cell module 101 of the third embodiment having the above configuration, a part of the plurality of pipes 121 is connected to the first surface Svr1 of the container 111 and the first surface Scs1 of the fuel cell stack 131. Another part of the plurality of pipes 121 is connected to at least one of a second surface Svl2 different from the first surface Svl1 of the container 111 and a second surface Scs2 different from the first surface Scs1 of the fuel cell stack 131. Will be done. Therefore, the fuel cell module 101 also improves the degree of freedom in design for avoiding interference, similar to the first embodiment.

また、第3の実施形態の燃料電池モジュール101でも、容器111の外壁及び内壁の間に酸化剤の流路CHが形成されている。したがって、燃料電池モジュール101も、第1の実施形態と類似して、燃料電池セルスタック131における不具合を抑制し得る。 Further, also in the fuel cell module 101 of the third embodiment, the flow path CH of the oxidant is formed between the outer wall and the inner wall of the container 111. Therefore, the fuel cell module 101 can also suppress a defect in the fuel cell stack 131, similar to the first embodiment.

また、第3の実施形態の燃料電池モジュール101では、複数の配管121の一つの一端は容器111を介して改質部161に接続され、他端は当該一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック131に接続される。このような構成により、燃料電池モジュール101は、上方向に向かって流れ易い高温の燃料ガスの改質器161から燃料電池セルスタック131への供給効率を向上させる。したがって、燃料電池モジュール101は、発電効率を向上させ得る。 Further, in the fuel cell module 101 of the third embodiment, one end of the plurality of pipes 121 is connected to the reforming portion 161 via the container 111, and the other end is on the second arrangement direction side of the one end. It is connected to the fuel cell stack 131. With such a configuration, the fuel cell module 101 improves the supply efficiency of the high-temperature fuel gas reformer 161 that easily flows upward from the reformer 161 to the fuel cell stack 131. Therefore, the fuel cell module 101 can improve the power generation efficiency.

また、第3の実施形態の燃料電池モジュール101では、複数の配管121の一つの一端は容器111における流路CHに接続され、他端は当該一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック131に接続される。このような構成により、燃料電池モジュール101は、上方向に向かって流れ易い高温の酸化剤ガスの容器111から燃料電池セルスタック131への供給効率を向上させる。したがって、燃料電池モジュール101は、発電効率を向上させ得る。 Further, in the fuel cell module 101 of the third embodiment, one end of one end of the plurality of pipes 121 is connected to the flow path CH in the container 111, and the other end is the fuel cell in the second arrangement direction side from the one end. Connected to stack 131. With such a configuration, the fuel cell module 101 improves the supply efficiency of the high-temperature oxidant gas that easily flows upward from the container 111 to the fuel cell stack 131. Therefore, the fuel cell module 101 can improve the power generation efficiency.

次に、本開示の第4の実施形態に係る燃料電池モジュールについて説明する。第4の実施形態では、燃料電池セルスタックの積層方向が第3の実施形態と異なっている。以下に、第3の実施形態と異なる点を中心に第4の実施形態について説明する。なお、第3の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, the fuel cell module according to the fourth embodiment of the present disclosure will be described. In the fourth embodiment, the stacking direction of the fuel cell stack is different from that in the third embodiment. Hereinafter, the fourth embodiment will be described with a focus on the differences from the third embodiment. The same reference numerals are given to the parts having the same configuration as that of the third embodiment.

図21、22に示すように、第4の実施形態においては、第3の実施形態と同じく、複数の配管122の一部は、容器111の第1の面Svl1及び燃料電池セルスタック132の第1の面Scs1に接続される。複数の配管122の別の一部は、容器111の第2の面Svl2、及び燃料電池セルスタック132の第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。第4の実施形態においては、具体的には、複数の配管122の別の一部は、容器111の第2の面Svl2及び燃料電池セルスタック132の第2の面Scs2に接続される。 As shown in FIGS. 21 and 22, in the fourth embodiment, as in the third embodiment, a part of the plurality of pipes 122 is the first surface Svl1 of the container 111 and the fuel cell stack 132. It is connected to the surface Scs1 of 1. Another portion of the plurality of pipes 122 is connected to at least one of the second surface Svl2 of the container 111 and the second surface Scs2 of the fuel cell stack 132. In a fourth embodiment, specifically, another portion of the plurality of pipes 122 is connected to a second surface Svl2 of the container 111 and a second surface Scs2 of the fuel cell stack 132.

第4の実施形態において、容器111の構造、内部構造、及び機能は第3の実施形態と同じである。第4の実施形態において、複数の配管122の容器111への接続構造は、第3の実施形態と同じである。 In the fourth embodiment, the structure, internal structure, and function of the container 111 are the same as those in the third embodiment. In the fourth embodiment, the connection structure of the plurality of pipes 122 to the container 111 is the same as that of the third embodiment.

第4の実施形態において、燃料電池セルスタック132は、第3の実施形態と類似して、容器111に対して第2の配置方向に垂直な方向に位置する。燃料電池セルスタック132における燃料電池セルの積層方向は、第3の実施形態と異なり、第2の配置方向と同じある。 In the fourth embodiment, the fuel cell stack 132 is located in a direction perpendicular to the second arrangement direction with respect to the container 111, similar to the third embodiment. The stacking direction of the fuel cell in the fuel cell stack 132 is different from that of the third embodiment and is the same as the second arrangement direction.

第4の実施形態において、燃料電池セルスタック132は、第3の実施形態と同じく、積層方向に実質的に垂直な第1の面Scs1及び第2の面Scs2を有する。したがって、燃料電池セルスタック132の第1の面Scs1及び第2の面Scs2は、第2の配置方向に垂直である。複数の配管122の一部が、第3の実施形態と同じく、燃料電池セルスタック132の第1の面Scs1に接続される。複数の配管122の一部の残りが、第3の実施形態と同じく、燃料電池セルスタック132の第2の面Scs2に接続される。 In a fourth embodiment, the fuel cell stack 132, like the third embodiment, has a first surface Scs1 and a second surface Scs2 that are substantially perpendicular to the stacking direction. Therefore, the first surface Scs1 and the second surface Scs2 of the fuel cell stack 132 are perpendicular to the second arrangement direction. A part of the plurality of pipes 122 is connected to the first surface Scs1 of the fuel cell stack 132 as in the third embodiment. The rest of a portion of the plurality of pipes 122 is connected to the second surface Scs2 of the fuel cell stack 132, as in the third embodiment.

燃料電池セルスタック132は、第3の実施形態と類似して、複数の配管122に接続する燃料ガス入口272、酸化剤ガス入口282、燃料オフガス出口292、及び酸化剤オフガス出口302を有する。 Similar to the third embodiment, the fuel cell stack 132 has a fuel gas inlet 272, an oxidant gas inlet 282, a fuel off gas outlet 292, and an oxidant off gas outlet 302 connected to a plurality of pipes 122.

燃料ガス入口272及び酸化剤ガス入口282は、燃料電池セルスタック132の第1の面Scs1に設けられてよい。燃料オフガス出口292及び酸化剤オフガス出口302は、燃料電池セルスタック132の第2の面Scs2に設けられてよい。
い。
The fuel gas inlet 272 and the oxidant gas inlet 282 may be provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 132. The fuel off-gas outlet 292 and the oxidant off-gas outlet 302 may be provided on the second surface Scs2 of the fuel cell stack 132.
stomach.

燃料ガス入口272及び燃料オフガス出口292は、第1の方向において同じ位置に設けられてよい。酸化剤ガス入口282及び酸化剤オフガス出口302は、第1の方向において同じ位置に設けられてよい。燃料ガス入口272及び燃料オフガス出口292は、酸化剤ガス入口282及び酸化剤オフガス出口302よりも容器111の近くに位置してよい。より具体的には、燃料ガス入口272及び燃料オフガス出口292は、燃料電池セルスタック132における、容器111側の端部近傍に位置してよい。また、酸化剤ガス入口282及び酸化剤オフガス出口302は、燃料電池セルスタック132における、容器111から離れた側の端部近傍に位置してよい。燃料ガス入口272及び酸化剤オフガス出口302は、第2の方向において同じ位置に設けられてよい。酸化剤ガス入口282及び燃料オフガス出口292は、第2の方向において同じ位置に設けられてよい。 The fuel gas inlet 272 and the fuel off gas outlet 292 may be provided at the same position in the first direction. The oxidant gas inlet 282 and the oxidant off gas outlet 302 may be provided at the same position in the first direction. The fuel gas inlet 272 and the fuel off-gas outlet 292 may be located closer to the container 111 than the oxidant gas inlet 282 and the oxidant off-gas outlet 302. More specifically, the fuel gas inlet 272 and the fuel off gas outlet 292 may be located near the end of the fuel cell stack 132 on the container 111 side. Further, the oxidant gas inlet 282 and the oxidant off-gas outlet 302 may be located near the end of the fuel cell stack 132 on the side away from the container 111. The fuel gas inlet 272 and the oxidant off gas outlet 302 may be provided at the same position in the second direction. The oxidant gas inlet 282 and the fuel off gas outlet 292 may be provided at the same position in the second direction.

又は、図23、24に示すように、燃料ガス入口272及び燃料オフガス出口292は、第1の方向において同じ位置に設けられてよい。酸化剤オフガス出口302は、燃料ガス入口272及び燃料オフガス出口292よりも容器111の近くに位置してよい。燃料ガス入口272及び燃料オフガス出口292は、酸化剤ガス入口282よりも容器111の近くに位置してよい。より具体的には、酸化剤オフガス出口302は、燃料電池セルスタック132における、容器111側の端部近傍に位置してよい。また、酸化剤ガス入口282は、燃料電池セルスタック132における、容器111から離れた側の端部近傍に位置してよい。燃料ガス入口272及び燃料オフガス出口292は、第1の方向において、酸化剤ガス入口282及び酸化剤オフガス出口302の間に位置してよい。図25に示すように、燃料ガス入口272及び燃料オフガス出口292はそれぞれ、第2の方向において、燃料電池セルスタック132の両端近傍に位置してよい。酸化剤ガス入口282及び酸化剤オフガス出口302は、第2の方向において同じ位置に位置してよい。 Alternatively, as shown in FIGS. 23 and 24, the fuel gas inlet 272 and the fuel off gas outlet 292 may be provided at the same position in the first direction. The oxidant off-gas outlet 302 may be located closer to the container 111 than the fuel gas inlet 272 and the fuel off-gas outlet 292. The fuel gas inlet 272 and the fuel off gas outlet 292 may be located closer to the container 111 than the oxidant gas inlet 282. More specifically, the oxidant off-gas outlet 302 may be located near the end of the fuel cell stack 132 on the container 111 side. Further, the oxidant gas inlet 282 may be located near the end of the fuel cell stack 132 on the side away from the container 111. The fuel gas inlet 272 and the fuel off gas outlet 292 may be located between the oxidant gas inlet 282 and the oxidant off gas outlet 302 in the first direction. As shown in FIG. 25, the fuel gas inlet 272 and the fuel off gas outlet 292 may be located near both ends of the fuel cell stack 132 in the second direction, respectively. The oxidant gas inlet 282 and the oxidant off gas outlet 302 may be located at the same position in the second direction.

図21~24に示すように、燃料ガス入口272は、改質器161における燃料ガス配管212との接続口よりも第2の配置方向側、言換えると上方向側に位置してよい。酸化剤ガス入口282は、容器111における酸化剤ガス配管262との接続口よりも第2の配置方向側、言換えると上方向側に位置してよい。 As shown in FIGS. 21 to 24, the fuel gas inlet 272 may be located on the second arrangement direction side, in other words, on the upward side, with respect to the connection port with the fuel gas pipe 212 in the reformer 161. The oxidant gas inlet 282 may be located on the second arrangement direction side, in other words, on the upward side, with respect to the connection port with the oxidant gas pipe 262 in the container 111.

以上のような構成の第4の実施形態の燃料電池モジュール102でも、複数の配管122の一部が容器111の第1の面Svl1及び燃料電池セルスタック132の第1の面Scs1に接続され、複数の配管122の別の一部が容器111の第1の面Svl1と異なる第2の面Svl2、及び燃料電池セルスタック132の第1の面Scs1と異なる第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。したがって、燃料電池モジュール102も、第1の実施形態と類似して、干渉を回避させるための設計における自由度を向上させる。 Also in the fuel cell module 102 of the fourth embodiment having the above configuration, a part of the plurality of pipes 122 is connected to the first surface Svr1 of the container 111 and the first surface Scs1 of the fuel cell stack 132. Another part of the plurality of pipes 122 is connected to at least one of a second surface Svl2 different from the first surface Svl1 of the container 111 and a second surface Scs2 different from the first surface Scs1 of the fuel cell stack 132. Will be done. Therefore, the fuel cell module 102 also improves the degree of freedom in design for avoiding interference, similar to the first embodiment.

また、第4の実施形態の燃料電池モジュール102でも、容器111の外壁及び内壁の間に酸化剤の流路CHが形成されている。したがって、燃料電池モジュール102も、第1の実施形態と類似して、燃料電池セルスタック132における不具合を抑制し得る。 Further, also in the fuel cell module 102 of the fourth embodiment, the flow path CH of the oxidant is formed between the outer wall and the inner wall of the container 111. Therefore, the fuel cell module 102 can also suppress a defect in the fuel cell stack 132, similar to the first embodiment.

また、第4の実施形態の燃料電池モジュール102でも、複数の配管122の一つの一端は容器111を介して改質部161に接続され、他端は当該一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック132に接続される。したがって、燃料電池モジュール102も、第3の実施形態に類似して、発電効率を向上させ得る。 Further, also in the fuel cell module 102 of the fourth embodiment, one end of one end of the plurality of pipes 122 is connected to the reforming portion 161 via the container 111, and the other end is on the side in the second arrangement direction from the one end. It is connected to the fuel cell stack 132. Therefore, the fuel cell module 102 can also improve the power generation efficiency, similar to the third embodiment.

また、第4の実施形態の燃料電池モジュール102では、複数の配管122の一つの一端は容器111における流路CHに接続され、他端は当該一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック132に接続される。したがって、燃料電池モジュール102も、第3の実施形態に類似して、発電効率を向上させ得る。 Further, in the fuel cell module 102 of the fourth embodiment, one end of one end of the plurality of pipes 122 is connected to the flow path CH in the container 111, and the other end is the fuel cell in the second arrangement direction side from the one end. Connected to stack 132. Therefore, the fuel cell module 102 can also improve the power generation efficiency, similar to the third embodiment.

次に、本開示の第5の実施形態に係る燃料電池モジュールについて説明する。第5の実施形態では、複数の配管と燃料電池セルスタックとの接続構造が第3の実施形態と異なっている。以下に、第3の実施形態と異なる点を中心に第5の実施形態について説明する。なお、第3の実施形態又は第4の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, the fuel cell module according to the fifth embodiment of the present disclosure will be described. In the fifth embodiment, the connection structure between the plurality of pipes and the fuel cell stack is different from that in the third embodiment. Hereinafter, the fifth embodiment will be described with a focus on the differences from the third embodiment. The same reference numerals are given to the parts having the same configuration as that of the third embodiment or the fourth embodiment.

図26、27に示すように、第5の実施形態においては、第3の実施形態と同じく、複数の配管123の一部は、容器111の第1の面Svl1及び燃料電池セルスタック133の第1の面Scs1に接続される。複数の配管123の別の一部は、容器111の第2の面Svl2、及び燃料電池セルスタック133の第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。第5の実施形態においては、具体的には、複数の配管123の別の一部は、容器111の第2の面Svl2及び燃料電池セルスタック132の第1の面Scs1に接続される。 As shown in FIGS. 26 and 27, in the fifth embodiment, as in the third embodiment, a part of the plurality of pipes 123 is the first surface Svl1 of the container 111 and the fuel cell stack 133. It is connected to the surface Scs1 of 1. Another portion of the plurality of pipes 123 is connected to at least one of the second surface Svl2 of the container 111 and the second surface Scs2 of the fuel cell stack 133. In a fifth embodiment, specifically, another portion of the plurality of pipes 123 is connected to a second surface Svl2 of the container 111 and a first surface Scs1 of the fuel cell stack 132.

第5の実施形態において、容器111の構造、内部構造、及び機能は第3の実施形態と同じである。第5の実施形態において、複数の配管123の容器111への接続構造は、第3の実施形態と同じである。 In the fifth embodiment, the structure, internal structure, and function of the container 111 are the same as those in the third embodiment. In the fifth embodiment, the connection structure of the plurality of pipes 123 to the container 111 is the same as that of the third embodiment.

第5の実施形態において、燃料電池セルスタック133は、第3の実施形態と類似して、容器111に対して第2の配置方向に垂直な方向に位置する。燃料電池セルスタック133における燃料電池セルの積層方向は、第3の実施形態と異なり、第1の方向と同じある。 In a fifth embodiment, the fuel cell stack 133 is located in a direction perpendicular to the second arrangement direction with respect to the container 111, similar to the third embodiment. The stacking direction of the fuel cell in the fuel cell stack 133 is the same as that of the first direction, unlike the third embodiment.

第5の実施形態において、燃料電池セルスタック133は、第3の実施形態と同じく、積層方向に実質的に垂直な第1の面Scs1及び第2の面Scs2を有する。したがって、燃料電池セルスタック133の第1の面Scs1及び第2の面Scs2は、第1の方向に垂直である。複数の配管123のすべてが、第3の実施形態と異なり、燃料電池セルスタック133の第1の面Scs1に接続される。 In a fifth embodiment, the fuel cell stack 133, like the third embodiment, has a first surface Scs1 and a second surface Scs2 that are substantially perpendicular to the stacking direction. Therefore, the first surface Scs1 and the second surface Scs2 of the fuel cell stack 133 are perpendicular to the first direction. All of the plurality of pipes 123 are connected to the first surface Scs1 of the fuel cell stack 133, unlike the third embodiment.

燃料電池セルスタック133は、第3の実施形態と類似して、複数の配管123に接続する燃料ガス入口273、酸化剤ガス入口283、燃料オフガス出口293、及び酸化剤オフガス出口303を有する。燃料ガス入口273、酸化剤ガス入口283、燃料オフガス出口293、及び酸化剤オフガス出口303は、燃料電池セルスタック133の第1の面Scs1に設けられてよい。 Similar to the third embodiment, the fuel cell stack 133 has a fuel gas inlet 273, an oxidant gas inlet 283, a fuel off gas outlet 293, and an oxidant off gas outlet 303 connected to a plurality of pipes 123. The fuel gas inlet 273, the oxidant gas inlet 283, the fuel off gas outlet 293, and the oxidant off gas outlet 303 may be provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 133.

燃料ガス入口273は、改質器161における燃料ガス配管213との接続口よりも第2の配置方向側、言換えると上方向側に位置してよい。酸化剤ガス入口283は、容器111における酸化剤ガス配管263との接続口よりも第2の配置方向側、言換えると上方向側に位置してよい。 The fuel gas inlet 273 may be located on the second arrangement direction side, in other words, on the upward side, with respect to the connection port with the fuel gas pipe 213 in the reformer 161. The oxidant gas inlet 283 may be located on the second arrangement direction side, in other words, on the upward side, with respect to the connection port with the oxidant gas pipe 263 in the container 111.

以上のような構成の第5の実施形態の燃料電池モジュール103でも、複数の配管123の一部が容器111の第1の面Svl1及び燃料電池セルスタック133の第1の面Scs1に接続され、複数の配管123の別の一部が容器111の第1の面Svl1と異なる第2の面Svl2、及び燃料電池セルスタック133の第1の面Scs1と異なる第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。したがって、燃料電池モジュール103も、第1の実施形態と類似して、干渉を回避させるための設計における自由度を向上させる。 Also in the fuel cell module 103 of the fifth embodiment having the above configuration, a part of the plurality of pipes 123 is connected to the first surface Svl1 of the container 111 and the first surface Scs1 of the fuel cell stack 133. Another part of the plurality of pipes 123 is connected to at least one of a second surface Svl2 different from the first surface Svl1 of the container 111 and a second surface Scs2 different from the first surface Scs1 of the fuel cell stack 133. Will be done. Therefore, the fuel cell module 103 also improves the degree of freedom in design for avoiding interference, similar to the first embodiment.

また、第5の実施形態の燃料電池モジュール103でも、容器111の外壁及び内壁の間に酸化剤の流路CHが形成されている。したがって、燃料電池モジュール103も、第1の実施形態と類似して、燃料電池セルスタック133における不具合を抑制し得る。 Further, also in the fuel cell module 103 of the fifth embodiment, the flow path CH of the oxidant is formed between the outer wall and the inner wall of the container 111. Therefore, the fuel cell module 103 can also suppress a defect in the fuel cell stack 133, similar to the first embodiment.

また、第5の実施形態の燃料電池モジュール103でも、複数の配管123の一つの一端は容器111を介して改質部161に接続され、他端は当該一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック133に接続される。したがって、燃料電池モジュール103も、第3の実施形態に類似して、発電効率を向上させ得る。 Further, also in the fuel cell module 103 of the fifth embodiment, one end of the plurality of pipes 123 is connected to the reforming portion 161 via the container 111, and the other end is on the second arrangement direction side of the one end. It is connected to the fuel cell stack 133. Therefore, the fuel cell module 103 can also improve the power generation efficiency, similar to the third embodiment.

また、第5の実施形態の燃料電池モジュール103では、複数の配管123の一つの一端は容器111における流路CHに接続され、他端は当該一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック133に接続される。したがって、燃料電池モジュール103も、第3の実施形態に類似して、発電効率を向上させ得る。 Further, in the fuel cell module 103 of the fifth embodiment, one end of one end of the plurality of pipes 123 is connected to the flow path CH in the container 111, and the other end is the fuel cell in the second arrangement direction side from the one end. Connected to stack 133. Therefore, the fuel cell module 103 can also improve the power generation efficiency, similar to the third embodiment.

次に、本開示の第6の実施形態に係る燃料電池モジュールについて説明する。第6の実施形態では、複数の配管と燃料電池セルスタックとの接続構造が第3の実施形態と異なっている。以下に、第3の実施形態と異なる点を中心に第6の実施形態について説明する。なお、第3の実施形態、第4の実施形態、又は第5の実施形態と同じ構成を有する部位には同じ符号を付す。 Next, the fuel cell module according to the sixth embodiment of the present disclosure will be described. In the sixth embodiment, the connection structure between the plurality of pipes and the fuel cell stack is different from that in the third embodiment. Hereinafter, the sixth embodiment will be described with a focus on the differences from the third embodiment. The same reference numerals are given to the parts having the same configuration as that of the third embodiment, the fourth embodiment, or the fifth embodiment.

図28、29に示すように、第6の実施形態においては、第1の実施形態と同じく、複数の配管124の一部は、容器114の第1の面Svl1及び燃料電池セルスタック134の第1の面Scs1に接続される。複数の配管124の別の一部は、容器114の第2の面Svl2、及び燃料電池セルスタック134の第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。第6の実施形態においては、具体的には、複数の配管124の別の一部は、容器114の第2の面Svl2及び燃料電池セルスタック134の第1の面Scs1に接続される。 As shown in FIGS. 28 and 29, in the sixth embodiment, as in the first embodiment, a part of the plurality of pipes 124 is a first surface Svl1 of the container 114 and a first surface of the fuel cell stack 134. It is connected to the surface Scs1 of 1. Another portion of the plurality of pipes 124 is connected to at least one of the second surface Svl2 of the container 114 and the second surface Scs2 of the fuel cell stack 134. In a sixth embodiment, specifically, another portion of the plurality of pipes 124 is connected to a second surface Svl2 of the container 114 and a first surface Scs1 of the fuel cell stack 134.

第6の実施形態において、容器114の形状は第3の実施形態と同じである。容器114には、第3の実施形態と異なり、上方向側の面である第1の面Svl1に、原燃料ガス及び水の供給管141及び排出管151に加えて、酸化剤ガス供給管204が設けられる。酸化剤ガス供給管204は、第3の実施形態に類似して、容器114の上方側の外壁を貫通しており容器111における酸化剤ガスの流路CHに接続される。 In the sixth embodiment, the shape of the container 114 is the same as that of the third embodiment. Unlike the third embodiment, the container 114 has an oxidant gas supply pipe 204 in addition to the raw fuel gas and water supply pipe 141 and the discharge pipe 151 on the first surface Svl1, which is the upper surface. Is provided. Similar to the third embodiment, the oxidant gas supply pipe 204 penetrates the outer wall on the upper side of the container 114 and is connected to the oxidizer gas flow path CH in the container 111.

第6の実施形態において、燃料ガス配管214は、容器114の第1の面Svl1に接続されてよい。酸化剤ガス配管264、酸化剤オフガス配管224、及び燃料オフガス配管234は、容器114の第2の面Svl2に接続されてよい。 In a sixth embodiment, the fuel gas pipe 214 may be connected to the first surface Svl1 of the container 114. The oxidant gas pipe 264, the oxidant off gas pipe 224, and the fuel off gas pipe 234 may be connected to the second surface Svl2 of the container 114.

第6の実施形態において、燃料電池セルスタック134は、第3の実施形態と類似して、容器114に対して第2の配置方向に垂直な方向に位置する。燃料電池セルスタック132における燃料電池セルの積層方向は、第5の実施形態と同じく、第1の方向と同じある。 In the sixth embodiment, the fuel cell stack 134 is located in a direction perpendicular to the second arrangement direction with respect to the container 114, similar to the third embodiment. The stacking direction of the fuel cell in the fuel cell stack 132 is the same as the first direction as in the fifth embodiment.

第6の実施形態において、燃料電池セルスタック134は、第3の実施形態と同じく、積層方向に実質的に垂直な第1の面Scs1及び第2の面Scs2を有する。したがって、燃料電池セルスタック134の第1の面Scs1及び第2の面Scs2は、第1の方向に垂直である。複数の配管124のすべてが、第5の実施形態と同じく、燃料電池セルスタック134の第1の面Scs1に接続される。 In a sixth embodiment, the fuel cell stack 134, like the third embodiment, has a first surface Scs1 and a second surface Scs2 that are substantially perpendicular to the stacking direction. Therefore, the first surface Scs1 and the second surface Scs2 of the fuel cell stack 134 are perpendicular to the first direction. All of the plurality of pipes 124 are connected to the first surface Scs1 of the fuel cell stack 134 as in the fifth embodiment.

図30に示すように、燃料電池セルスタック134は、第3の実施形態と類似して、複数の配管124に接続する燃料ガス入口274、酸化剤ガス入口284、燃料オフガス出口294、及び酸化剤オフガス出口304を有する。燃料ガス入口274、酸化剤ガス入口284、燃料オフガス出口294、及び酸化剤オフガス出口304は、燃料電池セルスタック134の第1の面Scs1に設けられてよい。 As shown in FIG. 30, the fuel cell stack 134 has a fuel gas inlet 274, an oxidant gas inlet 284, a fuel off gas outlet 294, and an oxidant connected to a plurality of pipes 124, similar to the third embodiment. It has an off-gas outlet 304. The fuel gas inlet 274, the oxidant gas inlet 284, the fuel off gas outlet 294, and the oxidant off gas outlet 304 may be provided on the first surface Scs1 of the fuel cell stack 134.

燃料ガス入口274は、改質器161における燃料ガス配管214との接続口よりも第2の配置方向側、言換えると上方向側に位置してよい。 The fuel gas inlet 274 may be located on the second arrangement direction side, in other words, on the upward side, with respect to the connection port with the fuel gas pipe 214 in the reformer 161.

以上のような構成の第6の実施形態の燃料電池モジュール104でも、複数の配管124の一部が容器114の第1の面Svl1及び燃料電池セルスタック134の第1の面Scs1に接続され、複数の配管124の別の一部が容器114の第1の面Svl1と異なる第2の面Svl2、及び燃料電池セルスタック134の第1の面Scs1と異なる第2の面Scs2の少なくとも一方に接続される。したがって、燃料電池モジュール104も、第1の実施形態と類似して、干渉を回避させるための設計における自由度を向上させる。 Also in the fuel cell module 104 of the sixth embodiment having the above configuration, a part of the plurality of pipes 124 is connected to the first surface Svl1 of the container 114 and the first surface Scs1 of the fuel cell stack 134. Another part of the plurality of pipes 124 is connected to at least one of a second surface Svl2 different from the first surface Svl1 of the container 114 and a second surface Scs2 different from the first surface Scs1 of the fuel cell stack 134. Will be done. Therefore, the fuel cell module 104 also improves the degree of freedom in design for avoiding interference, similar to the first embodiment.

また、第6の実施形態の燃料電池モジュール104でも、容器114の外壁及び内壁の間に酸化剤の流路CHが形成されている。したがって、燃料電池モジュール104も、第1の実施形態と類似して、燃料電池セルスタック134における不具合を抑制し得る。 Further, also in the fuel cell module 104 of the sixth embodiment, the flow path CH of the oxidant is formed between the outer wall and the inner wall of the container 114. Therefore, the fuel cell module 104 can also suppress defects in the fuel cell stack 134, similar to the first embodiment.

また、第6の実施形態の燃料電池モジュール104でも、複数の配管124の一つの一端は容器114を介して改質部161に接続され、他端は当該一端よりも第2の配置方向側において燃料電池セルスタック134に接続される。したがって、燃料電池モジュール104も、第3の実施形態に類似して、発電効率を向上させ得る。 Further, also in the fuel cell module 104 of the sixth embodiment, one end of the plurality of pipes 124 is connected to the reforming portion 161 via the container 114, and the other end is on the second arrangement direction side of the one end. It is connected to the fuel cell stack 134. Therefore, the fuel cell module 104 can also improve the power generation efficiency, similar to the third embodiment.

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、第1の実施形態及び第2の実施形態において、燃料ガス入口27及び燃料オフガス出口29、並びに酸化剤ガス入口28及び酸化剤オフガス出口30は、共に燃料電池セルの積層方向に垂直な平面上の同じ方向における両端近傍に設けられるが、このような構成に限定されない。例えば、図30に示すように、燃料ガス入口27は及び燃料オフガス出口29は積層方向に垂直な平面上の任意の一方向(第1の方向)における両端近傍に設けられ、酸化剤ガス入口28及び酸化剤オフガス出口30は当該平面上で当該一方向に垂直な方向(第2の方向)における両端近傍に設けられてよい。 For example, in the first embodiment and the second embodiment, the fuel gas inlet 27 and the fuel off-gas outlet 29, and the oxidant gas inlet 28 and the oxidant off-gas outlet 30 are both planes perpendicular to the stacking direction of the fuel cell. It is provided near both ends in the same direction as above, but is not limited to such a configuration. For example, as shown in FIG. 30, the fuel gas inlet 27 and the fuel off gas outlet 29 are provided near both ends in any one direction (first direction) on a plane perpendicular to the stacking direction, and the oxidant gas inlet 28 is provided. And the oxidant off-gas outlet 30 may be provided near both ends in the direction perpendicular to the one direction (second direction) on the plane.

また、例えば、第3の実施形態から第6の実施形態において、燃料電池セルスタック131~134は、容器111、114に対して、第1の方向の逆側に位置する構成であるが、例えば、第2の方向に位置してよい。 Further, for example, in the third to sixth embodiments, the fuel cell stacks 131 to 134 are configured to be located on the opposite side of the first direction with respect to the containers 111 and 114, for example. , May be located in the second direction.

10、100 燃料電池モジュール
11、110、111、114 容器
12、120、121、122、123、124 複数の配管
13、130、131、132、133、134 燃料電池セルスタック
14、141 原燃料ガス及び水の供給管
15、151 排出管
16、161 改質器
17、171 燃焼器
18 熱電対
19 着火ヒータ
20、201、204 酸化剤ガス供給管
21、210、211、212、213、214 燃料ガス配管
22、220、221、222、223、224 酸化剤オフガス配管
23、230、231、232、233、234 燃料オフガス配管
24、241 酸化剤オフガス燃焼器
25、251 燃料オフガス燃焼器
26、260、261、262、262、264 酸化剤ガス配管
27、271、272、273 燃料ガス入口
28、281、282、283 酸化剤ガス入口
29、291、292、293 燃料オフガス出口
30、301、302、303 酸化剤オフガス出口
31’ 燃料電池セル
CH 流路
IN 入口
IS 容器内の空間
OUT 出口
Scs1 燃料電池セルスタックの第1の面
Scs2 燃料電池セルスタックの第2の面
SS1 第1の方向側の側面
SS2 第2の方向の逆側の側面
Svl1 容器の第1の面
Svl2 容器の第2の面
US 上面
10,100 Fuel cell module 11, 110, 111, 114 Container 12, 120, 121, 122, 123, 124 Multiple pipes 13, 130, 131, 132, 133, 134 Fuel cell cell stack 14, 141 Raw fuel gas and Water supply pipe 15, 151 Discharge pipe 16, 161 Reformer 17, 171 Combustor 18 Thermoelectric pair 19 Ignition heater 20, 201, 204 Oxidizer gas supply pipe 21, 210, 211, 212, 213, 214 Fuel gas pipe 22, 220, 221 222, 223, 224 Oxidizing agent off-gas piping 23, 230, 231, 232, 233, 234 Fuel off-gas piping 24, 241 Oxidizing agent off-gas combustor 25, 251 Fuel off-gas combustor 26, 260, 261 262,262,264 Oxidizing gas pipe 27,271,272,273 Fuel gas inlet 28,281,282,283 Oxidizing agent gas inlet 29,291,292,293 Fuel off gas outlet 30,301,302,303 Oxidating agent off gas Exit 31'Fuel cell cell CH flow path IN inlet Space in IS container OUT Exit Scs1 First surface of fuel cell stack Scs2 Second surface of fuel cell stack SS1 First direction side side SS2 Second Opposite side of direction Svl1 first surface of container Svl2 second surface of container US top surface

Claims (18)

改質部、及び該改質部を加熱する燃焼器を収容する容器と、
前記改質部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積層させた燃料電池セルスタックと、
前記容器及び前記燃料電池セルスタックの間で、それぞれ異なる種類のガスを送る複数の配管と、を備え、
前記複数の配管の一部が、前記容器の第1の面及び前記燃料電池セルスタックの第1の面に接続され、
前記複数の配管の別の一部が、前記容器の第1の面と異なる第2の面、及び前記燃料電池セルスタックの第1の面と異なる第2の面の少なくとも一方に接続される
燃料電池モジュール。
A container that houses the reforming part and the combustor that heats the reforming part,
A fuel cell stack in which a plurality of fuel cell cells that generate electricity by the electrochemical reaction of the fuel gas generated by the reforming unit and the oxidant are laminated, and
A plurality of pipes, each of which sends different types of gas, are provided between the container and the fuel cell stack.
A part of the plurality of pipes is connected to the first surface of the container and the first surface of the fuel cell stack.
Another part of the plurality of pipes is connected to at least one of a second surface different from the first surface of the container and a second surface different from the first surface of the fuel cell stack. Battery module.
請求項1に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記燃料電池セルスタックの第1の面は、前記燃料電池セルの積層方向に実質的に垂直であり、
前記燃料電池セルスタックの第2の面は、前記燃料電池セルスタックの第1の面の裏側であり、
前記複数の配管の一部の残りが該燃料電池セルスタックの第2の面に接続される
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 1,
The first surface of the fuel cell stack is substantially perpendicular to the stacking direction of the fuel cell.
The second surface of the fuel cell stack is the back side of the first surface of the fuel cell stack.
A fuel cell module in which the rest of a portion of the plurality of pipes is connected to a second surface of the fuel cell stack.
請求項2に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記容器の外壁及び内壁の間に酸化剤の流路が形成されている
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 2.
A fuel cell module in which a flow path for an oxidant is formed between the outer wall and the inner wall of the container.
請求項2又は3に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記改質部が生成した燃料ガスを送出する、前記容器内の内部配管は、前記容器における該改質部とともに前記燃焼器を挟む壁部以外の壁部を貫通する
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 2 or 3.
The internal piping in the container that sends out the fuel gas generated by the reforming portion is a fuel cell module that penetrates the wall portion other than the wall portion that sandwiches the combustor together with the reforming portion in the container.
請求項2から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、
前記燃料電池セルスタックは、前記複数の配管に接続する燃料ガス入口、酸化剤ガス入口、燃料オフガス出口、及び酸化剤オフガス出口を有し、
前記燃料オフガス出口は、前記燃料ガス入口よりも前記容器の近くに位置し、
前記酸化剤オフガス出口は、前記酸化剤ガス入口よりも前記容器の近くに位置する
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to any one of claims 2 to 4.
The fuel cell stack has a fuel gas inlet, an oxidant gas inlet, a fuel off gas outlet, and an oxidant off gas outlet connected to the plurality of pipes.
The fuel off gas outlet is located closer to the container than the fuel gas inlet.
The oxidant off-gas outlet is a fuel cell module located closer to the container than the oxidant gas inlet.
請求項5に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記燃料ガス入口及び前記酸化剤ガス入口が前記燃料電池セルスタックの第1の面に設けられ、前記燃料オフガス出口及び前記酸化剤オフガス出口が前記燃料電池セルスタックの第2の面に設けられる
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 5.
The fuel gas inlet and the oxidant gas inlet are provided on the first surface of the fuel cell stack, and the fuel off gas outlet and the oxidant off gas outlet are provided on the second surface of the fuel cell stack. Battery module.
請求項5に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記燃料ガス入口及び前記酸化剤オフガス出口が前記燃料電池セルスタックの第1の面に設けられ、前記酸化剤ガス入口及び前記燃料オフガス出口が前記燃料電池セルスタックの第2の面に設けられる
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 5.
The fuel gas inlet and the oxidant off-gas outlet are provided on the first surface of the fuel cell stack, and the oxidizer gas inlet and the fuel off-gas outlet are provided on the second surface of the fuel cell stack. Battery module.
請求項5に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記燃料ガス入口及び前記燃料オフガス出口が前記燃料電池セルスタックの第1の面に設けられ、前記酸化剤ガス入口及び前記酸化剤オフガス出口が前記燃料電池セルスタックの第2の面に設けられる
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 5.
The fuel gas inlet and the fuel off-gas outlet are provided on the first surface of the fuel cell stack, and the oxidant gas inlet and the oxidant off-gas outlet are provided on the second surface of the fuel cell stack. Battery module.
請求項6から8のいずれか1項に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記積層方向は、前記容器及び前記燃料電池セルスタックが並ぶ第1の配置方向に対して実質的に垂直である
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to any one of claims 6 to 8.
A fuel cell module whose stacking direction is substantially perpendicular to a first arrangement direction in which the container and the fuel cell stack are lined up.
請求項9に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記容器における前記第1の配置方向に実質的に垂直な長手方向は、前記積層方向に平行である
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 9.
A fuel cell module whose longitudinal direction substantially perpendicular to the first arrangement direction in the container is parallel to the stacking direction.
請求項9に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記容器における、前記第1の配置方向に実質的に垂直な幅方向は、前記積層方向に実質的に平行である
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 9.
A fuel cell module in the container whose width direction substantially perpendicular to the first arrangement direction is substantially parallel to the stacking direction.
請求項6に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記積層方向は、前記容器及び前記燃料電池セルスタックが並ぶ第1の配置方向に平行である
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 6,
The stacking direction is parallel to the first arrangement direction in which the container and the fuel cell stack are lined up.
請求項1に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記容器内で前記燃焼器及び前記改質部の順番に、第2の配置方向に沿って並んで配置され、
前記燃料電池セルスタックは、前記容器に対して、前記第2の配置方向に垂直な方向に位置する
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 1,
In the container, the combustor and the reforming portion are arranged side by side in the order of the second arrangement direction.
The fuel cell stack is a fuel cell module located in a direction perpendicular to the second arrangement direction with respect to the container.
請求項13に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記複数の配管の一つの一端は前記容器を介して前記改質部に接続され、他端は前記一端よりも前記第2の配置方向側において前記燃料電池セルスタックに接続される
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 13,
A fuel cell module in which one end of one of the plurality of pipes is connected to the reforming portion via the container, and the other end is connected to the fuel cell stack on the side in the second arrangement direction from the one end.
請求項13又は14に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記容器の第1の面は、前記第2の配置方向側の面であり、
前記容器の第2の面は、前記容器の第1の面の裏側の面であり、
前記燃料電池セルスタックの第2の面は、前記燃料電池セルスタックの第1の面の裏側の面であり、
前記複数の配管の別の一部が、前記容器の第2の面及び前記燃料電池セルスタックの第2の面に接続される
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 13 or 14.
The first surface of the container is the surface on the second arrangement direction side.
The second surface of the container is the back surface of the first surface of the container.
The second surface of the fuel cell stack is the back surface of the first surface of the fuel cell stack.
A fuel cell module in which another part of the plurality of pipes is connected to a second surface of the container and a second surface of the fuel cell stack.
請求項13又は14に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記容器の第1の面は、前記第2の配置方向側の面であり、
前記容器の第2の面は、前記第2の配置方向の逆側の面であり、
前記複数の配管の別の一部が、前記燃料電池セルスタックの第1の面に接続される
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to claim 13 or 14.
The first surface of the container is the surface on the second arrangement direction side.
The second surface of the container is the surface opposite to the second arrangement direction.
A fuel cell module in which another part of the plurality of pipes is connected to a first surface of the fuel cell stack.
請求項13から16のいずれか1項に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記容器の外壁及び内壁の間に酸化剤の流路が形成され、
前記第2の配置方向の逆側から前記容器に酸化剤が導入され、
前記酸化剤の流路に接続する、前記複数の配管の一つは、前記容器よりも前記第2の配置方向側において前記燃料電池セルスタックに接続される
燃料電池モジュール。
In the fuel cell module according to any one of claims 13 to 16.
A flow path of the oxidant is formed between the outer wall and the inner wall of the container.
An oxidant is introduced into the container from the opposite side of the second arrangement direction, and the oxidant is introduced into the container.
One of the plurality of pipes connected to the flow path of the oxidant is a fuel cell module connected to the fuel cell stack on the side in the second arrangement direction with respect to the container.
請求項1から17のいずれか1項に記載の燃料電池モジュールを備える
燃料電池装置。
A fuel cell device comprising the fuel cell module according to any one of claims 1 to 17.
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