JP2698482B2 - Power generator - Google Patents

Power generator

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JP2698482B2
JP2698482B2 JP3081221A JP8122191A JP2698482B2 JP 2698482 B2 JP2698482 B2 JP 2698482B2 JP 3081221 A JP3081221 A JP 3081221A JP 8122191 A JP8122191 A JP 8122191A JP 2698482 B2 JP2698482 B2 JP 2698482B2
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JP
Japan
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power generation
fuel gas
fuel
side partition
chamber
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Japanese (ja)
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JPH04294068A (en
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捷二 清家
英延 三澤
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NGK Insulators Ltd
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NGK Insulators Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、有底筒状の固体電解質
型燃料電池素子を用いた発電装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generator using a bottomed solid oxide fuel cell device.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近、燃料電池が発電装置として注目さ
れている。これは、燃料が有する化学エネルギーを直接
電気エネルギーに変換できる装置で、カルノーサイクル
の制約を受けないため、本質的に高いエネルギー変換効
率を有し、燃料の多様化が可能で(ナフサ、天然ガス、
メタノール、石炭改質ガス、重油等)、低公害で、しか
も発電効率が設備規模によって影響されず、極めて有望
な技術である。特に固体電解質型燃料電池(SOFC)
は、1000℃の高温で作動するため電極反応が極めて活発
で、高価な白金などの貴金属触媒を全く必要とせず、分
極が小さく、出力電圧も比較的高いため、エネルギー変
換効率が他の燃料電池にくらべ著しく高い。更に、構造
材は全て固体から構成されるため、安定且つ長寿命であ
る。
2. Description of the Related Art Recently, fuel cells have attracted attention as power generation devices. This is a device that can directly convert the chemical energy of fuel into electrical energy. It is not restricted by the Carnot cycle, so it has essentially high energy conversion efficiency and can diversify the fuel (naphtha, natural gas). ,
(Methanol, coal reformed gas, heavy oil, etc.), low pollution, and power generation efficiency is not affected by the scale of equipment, and is a very promising technology. Especially solid oxide fuel cell (SOFC)
Operates at a high temperature of 1000 ° C, the electrode reaction is extremely active, does not require expensive precious metal catalysts such as platinum, has a small polarization, and has a relatively high output voltage, so energy conversion efficiency is higher than other fuel cells. Significantly higher than. Further, since all the structural materials are composed of solids, they have a stable and long life.

【0003】このうち、特に有底円筒状のSOFC素子
を用いた発電装置について図5に示す。図5において
は、有底円筒状の多孔質支持体17の表面に、空気電極1
8、固体電解質19、燃料電極20を順次形成し、有底円筒
状のSOFC素子6を構成する。このSOFC素子6を
発電室12内の所定位置に固定する。但し、通常はSOF
C素子6を直列及び並列に多数接続して集合電池を構成
するのであるが、図5においては便宜上SOFC素子6
を一個だけ図示する。発電室12の下方には燃料ガス室22
を設け、燃料ガス室22と発電室12とを有底部側隔壁3で
区分する。燃料ガス室22の下側には断熱隔壁21が設けら
れる。発電室12の上方には排ガス室8を設け、排ガス室
8と発電室12とを開口端側隔壁7で区分する。開口端側
隔壁7には貫通孔7a を形成し、この貫通孔7a にSO
FC素子6の開口端部を挿通する。排ガス室8の上側に
断熱隔壁11を設け、その貫通孔に酸化ガス供給管10を挿
通し、保持する。酸化ガス供給管10の先端開口は、SO
FC素子6の筒内空間15でSOFC素子6の有底部へと
向って開口する。
FIG. 5 shows a power generator using a bottomed cylindrical SOFC element. In FIG. 5, an air electrode 1 is provided on the surface of a cylindrical porous support 17 having a bottom.
8. The solid electrolyte 19 and the fuel electrode 20 are sequentially formed to form the bottomed cylindrical SOFC element 6. This SOFC element 6 is fixed at a predetermined position in the power generation chamber 12. However, usually SOF
A large number of C elements 6 are connected in series and in parallel to form an assembled battery, but in FIG.
Is shown only once. A fuel gas chamber 22 is located below the power generation chamber 12.
And the fuel gas chamber 22 and the power generation chamber 12 are separated by the bottomed partition wall 3. A heat insulating partition 21 is provided below the fuel gas chamber 22. An exhaust gas chamber 8 is provided above the power generation chamber 12, and the exhaust gas chamber 8 and the power generation chamber 12 are separated by an opening-side partition 7. A through-hole 7a is formed in the partition wall 7 on the opening end side.
The opening end of the FC element 6 is inserted. A heat insulating partition 11 is provided above the exhaust gas chamber 8, and an oxidizing gas supply pipe 10 is inserted through the through hole and held. The tip opening of the oxidizing gas supply pipe 10 is SO
The SOFC element 6 opens in the in-cylinder space 15 of the FC element 6 toward the bottomed portion of the SOFC element 6.

【0004】この発電装置の動作時に、矢印Fのよう
に、酸化ガスを酸化ガス室より酸化ガス供給管10へと供
給すると、酸化ガス供給口より流出した酸化ガスが有底
部で反転し、多孔質支持体17の筒内空間15内を流れ、矢
印Dのように排ガス室8内に流出する。一方、底部の断
熱隔壁21の燃料ガス供給孔21a より矢印Aのように燃料
ガスを供給すると、燃料ガス室22内の圧力が高くなるの
で、有底部側隔壁3の燃料ガス供給口3a を通して燃料
ガスが矢印Bのように発電室12内へと供給される。この
燃料ガスが燃料電極20の表面に沿って流れると、燃料電
極20の表面で上記燃料ガスと固体電解質内を拡散してき
た酸素イオンとが反応し、その結果、空気電極18と燃料
電極20との間に電流が流れる。発電に使用された燃料ガ
スは、開口端側隔壁7とSOFC素子6の開口端部との
間隙を通り抜け、矢印Eのように排ガス室8内に流れ
る。このSOFC素子6は1000℃程度の高温下で使用さ
れるため、シール部なしで構成できる図5に示す形態が
好ましい態様といえる。
When the oxidizing gas is supplied from the oxidizing gas chamber to the oxidizing gas supply pipe 10 as shown by an arrow F during the operation of the power generator, the oxidizing gas flowing out of the oxidizing gas supply port is inverted at the bottomed portion, and the porous gas is supplied. It flows in the in-cylinder space 15 of the quality support 17 and flows out into the exhaust gas chamber 8 as shown by arrow D. On the other hand, when the fuel gas is supplied from the fuel gas supply hole 21a of the heat insulating partition 21 at the bottom as shown by the arrow A, the pressure in the fuel gas chamber 22 increases, so that the fuel is supplied through the fuel gas supply port 3a of the bottomed partition 3. Gas is supplied into the power generation chamber 12 as shown by arrow B. When this fuel gas flows along the surface of the fuel electrode 20, the fuel gas and oxygen ions diffused in the solid electrolyte react on the surface of the fuel electrode 20, and as a result, the air electrode 18 and the fuel electrode 20 Current flows during The fuel gas used for power generation passes through the gap between the open end partition 7 and the open end of the SOFC element 6 and flows into the exhaust gas chamber 8 as shown by an arrow E. Since the SOFC element 6 is used at a high temperature of about 1000 ° C., the embodiment shown in FIG. 5 which can be configured without a seal portion can be said to be a preferable embodiment.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】SOFCの実用化にお
いてはコストの低減と電力密度の向上が必要である。こ
のためSOFC素子6を長尺化して一本当たりの発電出
力を上げることが要請されている。しかし、図5に示す
ような構成のSOFCにおいては、特に燃料ガス流の濃
度勾配に起因して著しい温度勾配が生ずるという問題が
あった。即ち、燃料ガス供給口3a の近辺では、まだ燃
料含有量が多いため、この付近では電気化学的反応に消
費される燃料の量が多く温度が上昇する。この温度上昇
によって、燃料電極20における酸素イオンと燃料との電
気化学的反応がますます活性化する。
In order to put an SOFC into practical use, it is necessary to reduce the cost and improve the power density. For this reason, it is required that the SOFC element 6 be lengthened to increase the power generation output per one. However, the SOFC having the configuration as shown in FIG. 5 has a problem that a remarkable temperature gradient is generated particularly due to the concentration gradient of the fuel gas flow. That is, since the fuel content is still large near the fuel gas supply port 3a, the amount of fuel consumed for the electrochemical reaction is large and the temperature rises in this vicinity. This temperature increase further activates the electrochemical reaction between oxygen ions and fuel at the fuel electrode 20.

【0006】一方、燃料ガス供給口3a から離れるにつ
れ、燃料ガス中の燃料濃度が減少し、この結果電気化学
的反応に消費される燃料の量が減少する。このため、燃
料電極20の温度があまり上昇せず、従って電気化学的反
応が一層不活発となる。しかも、濃度が減少した燃料ガ
ス中には、電気化学的反応の結果としてかなりCO2 や水
蒸気等が含まれており、これらが燃料電極20の表面に付
着して反応を阻害するため、ますます反応が不活発とな
る。このため、燃料ガス流の上流側と下流側とでは大き
な温度勾配が生じ、長期間発電装置を作動させた場合
に、クラック発生の原因となりうるし、発電効率自体に
も悪影響がある。そして、この傾向は、SOFC素子6
が長くなるにつれて一層激しく、顕著になる。
On the other hand, as the distance from the fuel gas supply port 3a increases, the fuel concentration in the fuel gas decreases, and as a result, the amount of fuel consumed in the electrochemical reaction decreases. For this reason, the temperature of the fuel electrode 20 does not rise so much, and the electrochemical reaction becomes more inactive. Moreover, the fuel gas having a reduced concentration contains a considerable amount of CO 2 and water vapor as a result of the electrochemical reaction, and these adhere to the surface of the fuel electrode 20 and hinder the reaction. The reaction becomes inactive. For this reason, a large temperature gradient occurs between the upstream side and the downstream side of the fuel gas flow, which may cause cracks when the power generation device is operated for a long period of time, and also has a bad influence on the power generation efficiency itself. And, this tendency, the SOFC element 6
Become more intense and prominent as the length increases.

【0007】本発明の課題は、有底筒状のSOFC素子
を接続した集合電池を発電室内に設置して発電を行う発
電装置において、発電室内を流れる燃料ガス中の燃料濃
度の勾配を小さくし、これにより生ずる温度差を低減す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to reduce the gradient of the fuel concentration in the fuel gas flowing through the power generation chamber in a power generation apparatus in which an assembled battery connected to a bottomed cylindrical SOFC element is installed in the power generation chamber to generate power. , To reduce the temperature difference caused by this.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、互いに直列接
続および並列接続された複数の有底筒状固体電解質型燃
料電池素子を備えている発電装置の改良に関するもので
ある。この発電装置は、発電室と、燃料ガス室と、燃焼
室とを備えており、発電室内で素子が互いに略平行に延
びるように配列されている。発電室は、素子の開口端部
側に設けられた開口端側隔壁と、素子の長さ方向に対し
てほぼ垂直となるように素子の有底部側に設けられた有
底部側隔壁と、開口端側隔壁と有底部側隔壁との間に素
子の長さ方向に対してほぼ平行となるように設けられた
側部隔壁とによって、包囲されている。開口端側隔壁に
よって発電室が燃焼室と区分されている。側部隔壁およ
び有底部側隔壁によって、発電室が燃料ガス供給室と区
分されている。開口端側隔壁に複数の貫通孔が形成され
ており、各貫通孔にそれぞれ素子の開口端部が挿通され
ている。隣り合う素子のインターコネクターと燃料電極
とが金属フェルトによって直列接続されている。隣り合
う素子の燃料電極同士が、それぞれ複数の互いに分離さ
れた金属フェルトによって並列接続されており、並列接
続された素子の配列方向が側部隔壁に対して略平行とな
るように各素子が配列されている。素子の筒内空間へと
酸化ガスを供給して、素子の開口から燃焼室へと排出さ
せる。燃料ガス供給室から側部隔壁および有底部側隔壁
を通して発電室内へと燃料ガスを供給し、側部隔壁から
供給された燃料ガスが、隣り合う素子の燃料電極同士を
並列接続する複数の互いに分離された金属フェルトの隙
間を通るように構成する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement in a power generation apparatus having a plurality of bottomed tubular solid oxide fuel cells connected in series and in parallel to each other. This power generation device includes a power generation chamber, a fuel gas chamber, and a combustion chamber, and elements are arranged in the power generation chamber so as to extend substantially parallel to each other. The power generation chamber has an open end side partition provided on the open end side of the element, a bottomed side partition provided on the bottom side of the element so as to be substantially perpendicular to the longitudinal direction of the element, and an opening. It is surrounded by a side partition provided between the end partition and the bottomed partition so as to be substantially parallel to the longitudinal direction of the element. The power generation chamber is separated from the combustion chamber by the open end side partition. The power generation chamber is separated from the fuel gas supply chamber by the side partition and the bottomed side partition. A plurality of through holes are formed in the opening end side partition, and the opening end of the element is inserted into each of the through holes. The interconnector of the adjacent element and the fuel electrode are connected in series by metal felt. The fuel electrodes of adjacent elements are connected in parallel by a plurality of mutually separated metal felts, and the elements are arranged such that the arrangement direction of the elements connected in parallel is substantially parallel to the side partition. Have been. An oxidizing gas is supplied to the in-cylinder space of the element and discharged from the opening of the element into the combustion chamber. Fuel gas is supplied from the fuel gas supply chamber to the power generation chamber through the side partition and the bottomed side partition, and the fuel gas supplied from the side partition separates a plurality of fuel electrodes of adjacent elements in parallel from each other. It is configured to pass through the gap of the metal felt.

【0009】燃料ガスとは、水素、改質水素、一酸化炭
素等の燃料を含むガスをいう。「酸化ガス」とは、酸
素、過酸化水素等の酸化剤を含むガスをいう。
The fuel gas refers to a gas containing a fuel such as hydrogen, reformed hydrogen, carbon monoxide and the like. “Oxidizing gas” refers to a gas containing an oxidizing agent such as oxygen or hydrogen peroxide.

【0010】[0010]

【実施例】図1は、本発明の実施例に係る発電装置を示
す概略断面図、図2は図1の発電装置の一部を示す概略
平面図である。図5における部材と同一機能部材には同
一符号を付し、その説明は省略することがある。また、
図3に図2の部分拡大断面図を示す。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a power generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a schematic plan view showing a part of the power generator of FIG. The same reference numerals are given to the same functional members as the members in FIG. 5, and the description thereof may be omitted. Also,
FIG. 3 shows a partially enlarged sectional view of FIG.

【0011】まず、有底筒状のSOFC素子6を直列及
び並列に接続して集合電池を形成する。この際、図1、
図2においては、直列及び並列共に4列毎としたが、こ
の列数は適当に変更してよい。有底円筒状の多孔質支持
体17の外周には空気電極18が設けられ、空気電極18の外
周に沿って固体電解質19、燃料電極20が配設され、また
図3において上側の領域では空気電極18上にインターコ
ネクター16が設けられ、この上に接続端子13を付着させ
ている。そして、SOFC素子6を直列接続するには、
SOFC素子6の空気電極18と隣接するSOFC素子の
燃料電極20とをインターコネクター16、接続端子13、金
属フェルト9を介して接続する。金属フェルト9および
インターコネクター16は、素子6の長さ方向へと向かっ
て切れ目なく延びている。またSOFC素子6を並列接
続するには、隣接するSOFC素子6の燃料電極20間
を、金属フェルト14で接続する。各金属フェルト14は、
互いに一定間隔を置いて設けられており、各金属フェル
ト14の間に隙間がある。
First, a bottomed tubular SOFC element 6 is connected in series and in parallel to form an assembled battery. At this time, FIG.
In FIG. 2, the number of columns in each of the series and the parallel is four, but the number of columns may be appropriately changed. An air electrode 18 is provided on the outer periphery of the bottomed cylindrical porous support 17, and a solid electrolyte 19 and a fuel electrode 20 are provided along the outer periphery of the air electrode 18. In the upper region in FIG. An interconnector 16 is provided on the electrode 18, and the connection terminal 13 is attached on the interconnector 16. Then, to connect the SOFC elements 6 in series,
The air electrode 18 of the SOFC element 6 and the fuel electrode 20 of the adjacent SOFC element are connected via the interconnector 16, the connection terminal 13, and the metal felt 9. The metal felt 9 and the interconnector 16 extend continuously along the length of the element 6. In order to connect the SOFC elements 6 in parallel, the metal electrodes 14 are connected between the fuel electrodes 20 of the adjacent SOFC elements 6. Each metal felt 14
The metal felts 14 are provided at a constant interval from each other, and there is a gap between the metal felts 14.

【0012】このようにしてSOFC素子6を直列及び
並列に接続して、図2に示すように4×4列にSOFC
素子6を配置した集合電池を構成する。ただし、図1、
図2においては、便宜上、各SOFC素子6の詳細な構
造等は図示せず、またインターコネクター16と接続端子
13とを一体化して図示してある。このようにして構成し
た集合電池の正極と負極とを、それぞれ金属フェルト9
を介して集電板5に電気的に接続する。この集電板5は
一対で集合電池の集電体として作用するものであり、各
集電板5は図示しないリード線に接続されている。この
集合電池と集電板5とは、一体化された状態で発電室12
に収容される。
In this way, the SOFC elements 6 are connected in series and in parallel, and as shown in FIG.
An assembled battery in which the elements 6 are arranged is configured. However, FIG.
In FIG. 2, for the sake of convenience, the detailed structure and the like of each SOFC element 6 are not shown.
13 is shown in an integrated manner. The positive electrode and the negative electrode of the assembled battery thus configured were each fitted with a metal felt 9
Is electrically connected to the current collecting plate 5 via the. The current collectors 5 function as a pair of current collectors of the battery pack, and each current collector 5 is connected to a lead wire (not shown). The assembled battery and the current collector plate 5 are integrated into a power generation chamber 12.
To be housed.

【0013】発電室12を形成する隔壁のうち、有底円筒
状のSOFC素子6の開口端部側には開口端側隔壁7が
設けられ、この開口端側隔壁7にはSOFC素子6の位
置に対応して4×4 列の円形貫通孔7a が設けられ、各
円形貫通孔7a にそれぞれSOFC素子6の開口端部が
挿通されている。各SOFC素子6の筒内空間15にはそ
れぞれ酸化ガス供給管10が挿入される。各SOFC素子
6の筒内空間15に供給された酸化ガスは、筒内空間15内
を図において上方へと流れ、矢印Dのように排ガス室8
へと流入する。
Among the partitions forming the power generation chamber 12, an open-end partition 7 is provided at the open end of the bottomed cylindrical SOFC element 6, and the position of the SOFC element 6 is provided on the open-end partition 7. 4 × 4 rows of circular through-holes 7a are provided correspondingly, and the opening end of the SOFC element 6 is inserted into each of the circular through-holes 7a. An oxidizing gas supply pipe 10 is inserted into the in-cylinder space 15 of each SOFC element 6. The oxidizing gas supplied to the in-cylinder space 15 of each SOFC element 6 flows upward in the in-cylinder space 15 in FIG.
Flows into.

【0014】発電室12を形成する隔壁のうち、SOFC
素子6の有底部側に設けられた有底部側隔壁3は、SO
FC素子6の長さ方向に対してほぼ垂直をなしている。
本実施例では、SOFC素子6の有底部が、有底部側隔
壁3上に載置されている。また、発電室12を形成する隔
壁のうち、16個のSOFC素子6からなる集合電池と2
枚の集電板5とを挟むように、一対の側部隔壁4が設け
られている。これらの側部隔壁4は、SOFC素子6の
長さ方向に対してほぼ平行となっており、かつ一対の側
部隔壁4が互いにほぼ平行に配置されている。また、側
部隔壁4と集電板5とは、若干の間隔を置いて対向して
いる。有底部側隔壁3及び一対の側部隔壁4を包囲する
ように、断熱材からなる略直方体形状の缶体1が形成さ
れ、缶体1と有底部側隔壁3及び側部隔壁4との間に燃
料ガス室2が設けられる。燃料ガス室2は図1において
は略コの字状断面をなしており、燃料ガス室2の上端と
排ガス室8とは缶体1によって区分されている。缶体1
の底部には燃料ガス供給口1a が設けられている。
Among the partition walls forming the power generation chamber 12, SOFC
The bottomed partition wall 3 provided on the bottomed side of the element 6 is made of SO
It is substantially perpendicular to the length direction of the FC element 6.
In the present embodiment, the bottomed portion of the SOFC element 6 is placed on the bottomed partition 3. Further, among the partition walls forming the power generation chamber 12, the assembled battery including 16 SOFC elements 6 and 2
A pair of side partition walls 4 are provided so as to sandwich the current collector plates 5. These side partition walls 4 are substantially parallel to the length direction of the SOFC element 6, and a pair of side partition walls 4 are arranged substantially parallel to each other. The side partition wall 4 and the current collecting plate 5 face each other with a slight space therebetween. A substantially rectangular parallelepiped can body 1 made of a heat insulating material is formed so as to surround the bottomed side partition wall 3 and the pair of side wall partitions 4, and between the can body 1 and the bottomed side partition wall 3 and the side wall partition 4. Is provided with a fuel gas chamber 2. The fuel gas chamber 2 has a substantially U-shaped cross section in FIG. 1, and the upper end of the fuel gas chamber 2 and the exhaust gas chamber 8 are separated by the can body 1. Can 1
Is provided with a fuel gas supply port 1a at the bottom thereof.

【0015】有底部側隔壁3には、複数の燃料ガス供給
口3a が互いに所定間隔を置いて規則的に設けられてい
る。また、各側部隔壁4には、それぞれ縦横に基盤目状
に燃料ガス供給口4a が設けられている。更に、各集電
板5にも縦横に基盤目状に貫通孔5a が形成されてお
り、各貫通孔5aと各燃料ガス供給口4a とは寸法及び
位置合わせをして、ガスが両者を通り抜け易いようにす
る。
A plurality of fuel gas supply ports 3a are regularly provided in the bottomed partition wall 3 at predetermined intervals. Further, each side partition 4 is provided with a fuel gas supply port 4a vertically and horizontally in the form of a base. Further, through holes 5a are formed in the current collecting plate 5 in a matrix shape in the vertical and horizontal directions, and the through holes 5a and the fuel gas supply ports 4a are aligned in size and position so that the gas passes through both. Make it easy.

【0016】この発電装置を動作させるときには、燃料
ガス供給口1a から矢印Aのように燃料ガスを燃料ガス
室2へと供給する。これにより燃料ガス室2の圧力が上
昇するので、各燃料ガス供給口3a から矢印Bのように
燃料ガスが発電室12内へと供給される。これと共に、各
側部隔壁4の燃料ガス供給口4a 及び各集電板5の貫通
孔5a を通って矢印Cのように燃料ガスが発電室12内へ
と供給される。この燃料ガスは、主として図2において
上下方向に矢印Gのように流れる。この理由は後述す
る。発電に充分利用され、減損した燃料ガスは、最終的
に各SOFC素子6と開口端側隔壁7との間隙を通り抜
け、矢印Eのように排ガス室8に流入し、減損した酸化
ガスと混合される。
When the power generator is operated, fuel gas is supplied from the fuel gas supply port 1a to the fuel gas chamber 2 as shown by an arrow A. As a result, the pressure of the fuel gas chamber 2 rises, and fuel gas is supplied from each fuel gas supply port 3a into the power generation chamber 12 as shown by the arrow B. At the same time, the fuel gas is supplied into the power generation chamber 12 as shown by the arrow C through the fuel gas supply port 4a of each side partition 4 and the through hole 5a of each current collector plate 5. The fuel gas flows mainly in the vertical direction in FIG. The reason will be described later. The depleted fuel gas, which is sufficiently used for power generation, finally passes through the gap between each SOFC element 6 and the opening end partition 7 and flows into the exhaust gas chamber 8 as shown by arrow E, where it is mixed with the depleted oxidizing gas. You.

【0017】空気電極18はドーピングされたか、又はド
ーピングされていないLaMnO3, CaMnO3, LaNiO3, LaCo
O3, LaCrO3等の導電性ペロブスカイト形酸化物で製造で
き、ストロンチウムをドーピングしたLaMnO3が好まし
い。固体電解質19は、イットリア安定化ジルコニア、イ
ットリア部分安定化ジルコニア等で製造するのが好まし
い。燃料電極20は、一般にはニッケル−ジルコニアサー
メット又はコバルト−ジルコニアサーメットが好まし
い。インターコネクター16としては、ドーピングされた
か又はドーピングされていない、ペロブスカイト形LaCr
O3, LaMnO3等が好ましい。
The air electrode 18 may be doped or undoped LaMnO 3 , CaMnO 3 , LaNiO 3 , LaCo
LaMnO 3 , which can be produced from a conductive perovskite oxide such as O 3 or LaCrO 3 and is doped with strontium, is preferred. The solid electrolyte 19 is preferably made of yttria-stabilized zirconia, yttria partially stabilized zirconia, or the like. In general, the fuel electrode 20 is preferably a nickel-zirconia cermet or a cobalt-zirconia cermet. The interconnector 16 may be a doped or undoped perovskite LaCr
O 3 and LaMnO 3 are preferred.

【0018】側部隔壁4は、SOFC素子の動作時に使
用する燃料ガスに対して耐性があり、かつSOFC素子
の動作温度で安定な耐熱性の金属又はセラミックスで形
成する。こうした耐熱性の金属としては、例えば、Ni−
Cr, Ni−Fe−Cr, Ni−Fe−Cr−Al, Co−Ni−Cr, Fe−C
r, Fe−Cr−Al等の各組成の合金がある。
The side partition walls 4 are formed of a heat-resistant metal or ceramic which is resistant to the fuel gas used during the operation of the SOFC element and is stable at the operating temperature of the SOFC element. Such heat-resistant metals include, for example, Ni-
Cr, Ni-Fe-Cr, Ni-Fe-Cr-Al, Co-Ni-Cr, Fe-C
There are alloys of each composition such as r, Fe-Cr-Al.

【0019】本実施例によれば、図2に示すようないわ
ゆるセルユニット単位の側部隔壁4からも発電室12へと
燃料ガスを供給したので、新鮮で減損の少ない燃料ガス
を各SOFC素子6の開口端部に近い側にも常時供給で
きる。従って、発電室12内における燃料濃度の勾配が小
さくなり、均一化されるので、SOFC素子6の長さ方
向における温度勾配も小さくできる。この結果、発電装
置を長時間作動させてもSOFC素子6にクラック等が
発生しにくくなり、また電気化学的反応のムラも少なく
できることから各SOFC素子6における発電効率も従
来より向上させることができる。
According to this embodiment, the fuel gas is also supplied to the power generation chamber 12 from the so-called side wall 4 in the unit of a cell unit as shown in FIG. 6 can always be supplied to the side near the open end. Accordingly, the gradient of the fuel concentration in the power generation chamber 12 is reduced and made uniform, so that the temperature gradient in the length direction of the SOFC element 6 can be reduced. As a result, even if the power generation device is operated for a long time, cracks and the like hardly occur in the SOFC element 6, and the unevenness of the electrochemical reaction can be reduced, so that the power generation efficiency in each SOFC element 6 can be improved as compared with the related art. .

【0020】また、従来は、側部隔壁4から燃料ガスを
発電室12内に供給していないので、燃料ガス室は図1
において有底部側隔壁3の下側のみにあり、側部隔壁4
の外は例えば低温の大気であったので、側部隔壁4それ
自体に相当の断熱効果を付与する必要があった。言い換
えると、側部隔壁4は、断熱隔壁として設計されていた
のである。従って、側部隔壁4は相当に厚くしなければ
ならず、例えば数十mm程度の厚さが必要であった。こ
れに対して、本実施例では、燃料室2内に高温の燃料ガ
スが充満しており、この部分で燃料ガスの空冷効果によ
って大きな断熱作用が得られる。従って、側部隔壁4を
断熱設計にする必要がないので、従来の発電装置よりも
小型化が可能になる。
Conventionally, since the fuel gas is not supplied from the side partition 4 into the power generation chamber 12, the fuel gas chamber is not shown in FIG.
, Only on the lower side of the bottomed side partition 3, and the side partition 4
Since the outside was, for example, a low-temperature atmosphere, it was necessary to impart a considerable heat insulating effect to the side partition walls 4 themselves. In other words, the side partition 4 was designed as a heat insulating partition. Therefore, the side partition wall 4 must be considerably thick, for example, about several tens mm thick. On the other hand, in the present embodiment, the fuel chamber 2 is filled with the high-temperature fuel gas, and a large heat insulating effect is obtained in this portion by the air cooling effect of the fuel gas. Therefore, since it is not necessary to design the side partition walls 4 to be heat-insulated, it is possible to reduce the size of the conventional power generator.

【0021】また、本実施例では、側部隔壁4からの燃
料ガスの流れを図2において上下方向にしたことも重要
である。並列接続された各素子6の配列方向は、側部隔
壁4に対して略平行となるように各素子が配列されてい
る。図2における上下方向、即ち、SOFC素子6の直
列接続方向では、各SOFC素子6に長さ方向に向って
帯状のインターコネクターが設けられ、これに対応して
帯状の金属フェルト9がSOFC素子6間を塞いでいる
ので、燃料ガスが通りにくい。一方、SOFC素子6を
並列に接続する金属フェルト14は、金属フェルト9やイ
ンターコネクター16のように帯状のものでなく、隣り合
うSOFC素子6の間の一箇所又は二箇所、あるいは高
々数箇所に、互いに間隔を置いて設けられている。燃料
ガス供給室2から、側部隔壁4を通して発電室内へと燃
料ガスを供給すると、側部隔壁4から供給された燃料ガ
スが、隣り合う素子の燃料電極同士を並列接続する複数
の互いに分離された金属フェルト14の隙間を容易に通り
抜ける。従って、矢印Cの方向に燃料ガスを供給すれ
ば、発電室12の全域にわたって、一層容易に燃料ガスを
行き渡らせることができるので、発電室のうち側部隔壁
4の近くと発電室の中央部との間での温度差を抑制する
ことができる。
In this embodiment, it is also important that the flow of the fuel gas from the side wall 4 is made to be vertical in FIG. The elements are arranged so that the arrangement direction of the elements 6 connected in parallel is substantially parallel to the side wall 4. In the vertical direction in FIG. 2, that is, in the direction in which the SOFC elements 6 are connected in series, each SOFC element 6 is provided with a strip-shaped interconnector extending in the length direction, and correspondingly, a strip-shaped metal felt 9 is attached to the SOFC element 6. Because the space is closed, fuel gas is difficult to pass. On the other hand, the metal felt 14 for connecting the SOFC elements 6 in parallel is not a strip like the metal felt 9 or the interconnector 16 but at one or two places or at most several places between adjacent SOFC elements 6. , Spaced apart from each other. When the fuel gas is supplied from the fuel gas supply chamber 2 to the power generation chamber through the side partition 4, the fuel gas supplied from the side partition 4 is separated from each other by connecting a plurality of fuel electrodes of adjacent elements in parallel. Easily pass through the gap of the metal felt 14. Therefore, if the fuel gas is supplied in the direction of arrow C, the fuel gas can be more easily spread over the entire area of the power generation chamber 12, so that the vicinity of the side wall 4 in the power generation chamber and the central portion of the power generation chamber Can be suppressed.

【0022】図1の実施例において、SOFC素子6の
長さ方向にみて燃料濃度をより一層安定に均一にするに
は、燃料ガス供給口4a 及び貫通孔5a の面積及び個数
を適切に設計する必要がある。
In the embodiment shown in FIG. 1, the area and number of the fuel gas supply ports 4a and the through holes 5a are appropriately designed in order to make the fuel concentration more stable and uniform in the longitudinal direction of the SOFC element 6. There is a need.

【0023】図4は、他の実施例に係る発電装置を示
す、図1と同様の概略断面図である。本実施例において
は、有底部側隔壁23及び一対の側部隔壁24を、いずれも
多孔質材料によって形成する。これにより、燃料ガス室
2内の燃料ガスは、排ガス室8と燃料ガス室2との差圧
により、矢印Bのように有底部側隔壁23を透過して発電
室12に流入し、矢印Cのように側部隔壁24を透過して発
電室12に流入する。側部隔壁24を透過した燃料ガスは、
更に貫通孔5a を通過し、燃料電極の表面に沿って流れ
る。本実施例においても、図1の実施例と同様の効果を
奏しうる。しかも、側部隔壁24全体を多孔質材料として
いるのであるから、側部隔壁24全体に非常に均一に燃料
ガスを供給できるものと考えられる。
FIG. 4 is a schematic sectional view similar to FIG. 1, showing a power generator according to another embodiment. In the present embodiment, both the bottomed partition 23 and the pair of side partitions 24 are formed of a porous material. As a result, the fuel gas in the fuel gas chamber 2 flows through the bottomed partition 23 as shown by the arrow B and flows into the power generation chamber 12 due to the pressure difference between the exhaust gas chamber 8 and the fuel gas chamber 2, and the arrow C And flows into the power generation chamber 12 through the side wall 24 as shown in FIG. The fuel gas that has passed through the side partition 24 is
Further, it passes through the through hole 5a and flows along the surface of the fuel electrode. In this embodiment, the same effects as those of the embodiment of FIG. 1 can be obtained. Moreover, since the entire side partition 24 is made of a porous material, it is considered that the fuel gas can be supplied to the entire side partition 24 very uniformly.

【0024】ただ、仮に側部隔壁24全体にまったく同じ
流量の燃料ガスを供給すると、やはり図4において有底
部付近では若干燃料濃度が高くなるものと考えられる。
そこで、側部隔壁24の図4において下端から上端へと向
って徐々に気孔率を大きくし、燃料ガスの透過量が徐々
に大きくなるようにすると好ましい。また、有底部側隔
壁23及び側部隔壁24は、高温の燃料ガスに対して安定で
なければならない。この点で、これらを耐還元金属粉末
を焼結してなる多孔質金属や、耐還元金属粉末とセラミ
ックス粉末との混合物を焼結してなる多孔質サーメット
で形成すると好ましい。ここで、セラミックス粉末とし
ては、アルミナやジルコニアを主成分とするセラミック
スの粉末を例示できる。耐還元金属粉末としては、Ni−
Cr, Ni−Fe−Cr, Ni−Fe−Cr−Al, Co−Ni−Cr, Fe−C
r, Fe−Cr−Al等の合金の粉末や、Ni, Co, Feの粉末を
例示できる。
However, if the same flow rate of fuel gas is supplied to the entire side partition 24, it is considered that the fuel concentration slightly increases near the bottomed portion in FIG.
Therefore, it is preferable to gradually increase the porosity from the lower end to the upper end of the side partition wall 24 in FIG. 4 so that the fuel gas permeation amount gradually increases. In addition, the bottomed side partition wall 23 and the side partition wall 24 must be stable against high-temperature fuel gas. In this regard, it is preferable to form them from a porous metal obtained by sintering a reduction-resistant metal powder or a porous cermet obtained by sintering a mixture of a reduction-resistant metal powder and a ceramic powder. Here, examples of the ceramic powder include ceramic powder mainly composed of alumina or zirconia. Ni-
Cr, Ni-Fe-Cr, Ni-Fe-Cr-Al, Co-Ni-Cr, Fe-C
Examples thereof include powders of alloys such as r, Fe-Cr-Al, and powders of Ni, Co, and Fe.

【0025】側部隔壁24の開気孔率としては、10〜90%
とすることが好ましい。開気孔率が90%を超えると、側
部隔壁24の強度が低下し、開気孔率が10%未満である
と、燃料ガスの透過量が少なくなる。
The open porosity of the side partition wall 24 is 10 to 90%.
It is preferable that When the open porosity exceeds 90%, the strength of the side partition wall 24 decreases, and when the open porosity is less than 10%, the permeation amount of the fuel gas decreases.

【0026】側部隔壁24の開気孔率に勾配を設けるに
は、以下の2つの方法を例示できる。 (1) 多孔質金属又は多孔質サーメットからなる側部隔
壁24を焼成によって製造する際に、側部隔壁の形状をし
た粉末成形体の一端部を保持し、この粉末成形体の他端
に均等におもりをつけて粉末成形体を吊り下げる。これ
により、粉末成形体の一端部に近い側には比較的大きな
荷重がかかって若干引き延ばされ、開気孔率が大きくな
る。また、粉末成形体の他端部に近い側にはあまり荷重
がかからないので、開気孔率が比較的小さくなる。 (2) 多孔質金属又は多孔質サーメットからなる壁状の
焼結体を作製する。次いで、この焼結体の開気孔中へと
充填材を含浸させてある程度開気孔を充填し、次いで焼
結体を乾燥又は加熱して充填材を定着させる。この際、
壁状の焼結体の各部分における充填材の含浸量を変える
ことで、この焼結体の開気孔率に勾配を設けることがで
きる。
The following two methods can be used to provide a gradient in the open porosity of the side partition wall 24. (1) When manufacturing the side partition wall 24 made of porous metal or porous cermet by firing, one end of the powder molded body having the shape of the side partition wall is held, and the other end of the powder molded body is evenly distributed. Hang the powder compact with a weight. As a result, a relatively large load is applied to the side near the one end of the powder compact, and the powder compact is slightly elongated, and the open porosity increases. In addition, since a load is not so much applied to the side near the other end of the powder compact, the open porosity is relatively small. (2) Produce a wall-shaped sintered body made of porous metal or porous cermet. Next, the filler is impregnated into the open pores of the sintered body to fill the open pores to some extent, and then the sintered body is dried or heated to fix the filler. On this occasion,
By changing the impregnation amount of the filler in each part of the wall-shaped sintered body, a gradient can be provided in the open porosity of the sintered body.

【0027】また、側部隔壁24からの燃料ガスの透過量
を制御するには、以下の方法がある。即ち、側部隔壁24
を二重構造にする。具体的には、まず多孔質金属からな
る壁状の焼結体を製作する。この焼結体においては開気
孔率を一定とする。次いで、この焼結体にスラリーを帯
状に複数列互いに間隔を置いて塗布し、焼結する。この
際、帯状に塗布したスラリーの幅を大きくしたり、スラ
リーとスラリーとの間隔を小さくすれば、燃料ガスの透
過が抑えられる。逆に、帯状のスラリーの幅を小さくし
たり、スラリー間の間隔を大きくすれば、燃料ガスの透
過が促進される。更に、スラリー中に含有される耐還元
性金属粉末、セラミックス粉末の粒径を小さくすれば燃
料ガスが透過しにくくなり、これらの粒径を大きくすれ
ば燃料ガスが透過し易くなる。この場合、壁状の焼結体
は燃料ガス室側に向けてバックアップ材として用い、ス
ラリーを塗布して焼結した側を発電室へ向けることが好
ましい。
In order to control the amount of fuel gas permeated from the side partition 24, there are the following methods. That is, the side wall 24
Has a double structure. Specifically, first, a wall-shaped sintered body made of a porous metal is manufactured. In this sintered body, the open porosity is constant. Next, a plurality of rows of the slurry are applied to the sintered body at intervals from each other in a strip shape and sintered. At this time, if the width of the slurry applied in a band shape is increased or the interval between the slurries is reduced, the permeation of the fuel gas can be suppressed. Conversely, if the width of the belt-shaped slurry is reduced or the interval between the slurries is increased, the permeation of the fuel gas is promoted. Furthermore, if the particle diameter of the reduction-resistant metal powder and ceramic powder contained in the slurry is reduced, the penetration of the fuel gas becomes difficult. If the particle diameter is increased, the penetration of the fuel gas becomes easy. In this case, it is preferable that the wall-shaped sintered body is used as a backup material toward the fuel gas chamber side, and the side coated with the slurry and sintered is directed to the power generation chamber.

【0028】上記の各実施例においては、各SOFC素
子6を上下方向に保持した。即ち、各SOFC素子6の
長さ方向は鉛直方向であった。しかし、各SOFC素子
6を水平方向に保持し、各SOFC素子6の長さ方向を
水平方向に一致させて発電装置を作製することもでき
る。
In each of the above embodiments, each SOFC element 6 is held vertically. That is, the length direction of each SOFC element 6 was vertical. However, it is also possible to hold the respective SOFC elements 6 in the horizontal direction and make the length direction of each of the SOFC elements 6 coincide with the horizontal direction to manufacture the power generation device.

【0029】更に、図1及び図5に示した各発電装置を
用い、SOFC素子の長さ方向における温度勾配を測定
した。但し、測定点としては、図1に示したような測定
点a,b,c,d,eを選択し、各測定点の間隔はそれ
ぞれ100mmとした。燃料ガスとしては、水素96%、水蒸
気4%のものを用い、酸化ガスとしては大気を用いた。
SOFC素子の温度を測定するには、熱電対を用いた。
また、図1及び図5に示すSOFC素子の一本当たりの
出力も比較した。結果を下記に示す。 以上の結果から解るように、図1の発電装置によれ
ば、測定点a〜eの間の温度勾配を小さくでき、これに
より全体の出力を大きくできる。
Further, the temperature gradient in the longitudinal direction of the SOFC element was measured using each of the power generators shown in FIGS. However, measurement points a, b, c, d, and e as shown in FIG. 1 were selected as the measurement points, and the distance between the measurement points was 100 mm. The fuel gas used was 96% hydrogen and 4% water vapor, and the oxidizing gas used was air.
A thermocouple was used to measure the temperature of the SOFC element.
Further, the output per SOFC element shown in FIGS. 1 and 5 was also compared. The results are shown below. As can be seen from the above results, according to the power generator of FIG. 1, the temperature gradient between the measurement points a to e can be reduced, and the overall output can be increased.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によれば、集合電池と集電体とを
収容する発電室を形成する隔壁のうち、有底筒状のSO
FC素子の長さ方向に対してほぼ平行となるように設け
られた側部隔壁から燃料ガスを発電室へ供給するので、
新鮮で減損の少ない燃料ガスを各SOFC素子の開口端
部に近い側にも常時供給できる。従って、発電室内にお
ける燃料濃度の勾配が小さくなり、均一化されるので、
SOFC素子の長さ方向における温度勾配も小さくでき
る。この結果、発電装置を長時間作動させてもSOFC
素子にクラック等が発生しにくくなり、また電気化学的
反応のムラも少なくできることから各SOFC素子にお
ける発電効率も従来より向上させることができる。
According to the present invention, among the partition walls forming the power generation chamber accommodating the assembled battery and the current collector, the bottomed cylindrical SO is used.
Since the fuel gas is supplied to the power generation chamber from the side partition provided substantially parallel to the length direction of the FC element,
Fresh and less depleted fuel gas can also be constantly supplied to the side near the open end of each SOFC element. Therefore, the gradient of the fuel concentration in the power generation chamber is reduced and uniformized,
The temperature gradient in the length direction of the SOFC element can be reduced. As a result, even if the power generator is operated for a long time, the SOFC
Since cracks and the like are less likely to occur in the element and unevenness of the electrochemical reaction can be reduced, the power generation efficiency of each SOFC element can be improved as compared with the conventional one.

【0031】しかも、高温の燃料ガスを側部隔壁の外側
から発電室へと供給するのであるから、側部隔壁に対し
て従来のように断熱機能を付与し、発電室内の熱が側部
隔壁から外へと逃げないようにする必要はない。従っ
て、側部隔壁を薄くしても発電室内を充分にSOFC素
子の動作温度に保持できるので、発電装置を小型化でき
る。しかも、燃料ガス供給室から、側部隔壁を通して発
電室内へと燃料ガスを供給すると、側部隔壁から供給さ
れた燃料ガスが、隣り合う素子の燃料電極同士を並列接
続する複数の互いに分離された金属フェルトの隙間を容
易に通り抜ける。従って、発電室の全域にわたって、一
層容易に燃料ガスを行き渡らせることができるので、発
電室のうち側部隔壁の近くと発電室の中央部との間での
温度差を抑制することができる。
In addition, since the high-temperature fuel gas is supplied from the outside of the side partition to the power generation chamber, the side partition is provided with a heat insulating function as in the prior art, and the heat in the power generation chamber is reduced. There is no need to keep them from escaping. Therefore, even if the side wall is thinned, the power generation chamber can be sufficiently maintained at the operating temperature of the SOFC element, so that the power generation device can be downsized. Moreover, when the fuel gas is supplied from the fuel gas supply chamber into the power generation chamber through the side partition, the fuel gas supplied from the side partition is separated from each other by connecting the fuel electrodes of the adjacent elements in parallel. Easily passes through gaps in metal felt. Therefore, the fuel gas can be more easily spread over the entire area of the power generation chamber, so that the temperature difference between the vicinity of the side partition and the center of the power generation chamber can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る発電装置を概略的に示す
部分断面図である。
FIG. 1 is a partial sectional view schematically showing a power generator according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の発電装置を概略的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing the power generator of FIG.

【図3】図2に示す集合電池の一部を拡大した断面図で
ある。
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a part of the assembled battery shown in FIG. 2;

【図4】他の実施例に係る発電装置を概略的に示す部分
断面図である。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing a power generator according to another embodiment.

【図5】従来の発電装置を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional power generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 缶体 2,22 燃料ガス室 3,23 有底部側隔壁 3a ,4a 燃料ガス供給口 4,24 側部隔壁 5 集電板 5a 貫通孔 6 有底円筒状のSOFC素子 7 開口端側隔壁 7a SOFC素子の開口端部が挿通された貫通孔 9 帯状の金属フェルト 10 酸化ガス供給管 12 発電室 16 帯状のインターコネクター A,B,C,E,G 燃料ガスの流れ D,F 酸化ガスの流れ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Can body 2, 22 Fuel gas chamber 3, 23 Bottom side partition 3a, 4a Fuel gas supply port 4, 24 Side partition 5 Current collecting plate 5a Through hole 6 Bottom cylindrical SOFC element 7 Open end side partition 7a Through hole through which the open end of the SOFC element is inserted 9 Strip-shaped metal felt 10 Oxidizing gas supply pipe 12 Power generation chamber 16 Strip-shaped interconnector A, B, C, E, G Fuel gas flow D, F Oxidation gas flow

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 互いに直列接続および並列接続された複
数の有底筒状固体電解質型燃料電池素子を備えている発
電装置であって、 発電室と、燃料ガス室と、燃焼室とを備えており、前記
発電室内で前記素子が互いに略平行に延びるように配列
されており、前記発電室が、前記素子の開口端部側に設
けられた開口端側隔壁と、前記素子の長さ方向に対して
ほぼ垂直となるように前記素子の有底部側に設けられた
有底部側隔壁と、前記開口端側隔壁と前記有底部側隔壁
との間に前記素子の長さ方向に対してほぼ平行となるよ
うに設けられた側部隔壁とによって包囲されており、前
記開口端側隔壁によって前記発電室が前記燃焼室と区分
されており、前記側部隔壁および前記有底部側隔壁によ
って前記発電室が前記燃料ガス供給室と区分されてお
り、前記開口端側隔壁に複数の貫通孔が形成されてお
り、これらの各貫通孔にそれぞれ前記素子の開口端部が
挿通されており、隣り合う前記素子のインターコネクタ
ーと燃料電極とが金属フェルトによって直列接続されて
おり、隣り合う前記素子の燃料電極同士が、それぞれ複
数の互いに分離された金属フェルトによって並列接続さ
れており、並列接続された前記素子の配列方向が前記側
部隔壁に対して略平行となるように各素子が配列されて
おり、前記素子の筒内空間へと酸化ガスを供給して前記
素子の開口から前記燃焼室へと排出させ、前記燃料ガス
供給室から前記側部隔壁および前記有底部側隔壁を通し
て前記発電室内へと燃料ガスを供給し、この際前記側部
隔壁から供給された燃料ガスが、隣り合う前記素子の燃
料電極同士を並列接続する複数の互いに分離された金属
フェルトの隙間を通るように構成されていることを特徴
とする、発電装置。
1. A power generation device comprising a plurality of bottomed tubular solid oxide fuel cells connected in series and in parallel to each other, comprising a power generation chamber, a fuel gas chamber, and a combustion chamber. In the power generation chamber, the elements are arranged so as to extend substantially parallel to each other, and the power generation chamber has an opening end side partition provided on an opening end side of the element and a length direction of the element. A bottomed partition provided on the bottomed side of the element so as to be substantially perpendicular to the element, and substantially parallel to the length direction of the element between the open end partition and the bottomed partition. And the power generation chamber is separated from the combustion chamber by the opening end side partition, and the power generation chamber is separated by the side partition and the bottomed side partition. Is separated from the fuel gas supply chamber, A plurality of through-holes are formed in the opening-end-side partition, and the opening ends of the elements are inserted into the respective through-holes, and the interconnector and the fuel electrode of the adjacent element are formed by metal felt. The fuel electrodes of adjacent elements are connected in parallel, and the fuel electrodes of the adjacent elements are connected in parallel by a plurality of mutually separated metal felts, and the arrangement direction of the elements connected in parallel is substantially equal to the side partition wall. Each element is arranged so as to be parallel, and oxidizing gas is supplied to the in-cylinder space of the element and discharged from the opening of the element to the combustion chamber. And supplying fuel gas into the power generation chamber through the bottomed side partition, and at this time, the fuel gas supplied from the side partition connects the fuel electrodes of the adjacent elements in parallel. Characterized by being configured to pass through a gap between a plurality of metal felts separated from each other.
【請求項2】前記側部隔壁が多孔質材料からなることを
特徴とする、請求項1記載の発電装置。
2. The power generator according to claim 1, wherein said side partition walls are made of a porous material.
【請求項3】前記発電室内に、前記複数の素子の正極に
電気的に接続されている集電板と、前記複数の素子の負
極に電気的に接続されている集電板とが収容されてお
り、各集電板が前記側部隔壁と略平行に設置されてお
り、前記の各集電板にそれぞれ燃料ガスの透過孔が形成
されていることを特徴とする、請求項1または2記載の
発電装置。
3. A current collecting plate electrically connected to positive electrodes of the plurality of elements and a current collecting plate electrically connected to negative electrodes of the plurality of elements are housed in the power generation chamber. 3. The fuel cell system according to claim 1, wherein each of the current collecting plates is disposed substantially parallel to the side partition wall, and a fuel gas passage hole is formed in each of the current collecting plates. A power generator as described.
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