JP3342311B2 - Fuel cell module - Google Patents

Fuel cell module

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JP3342311B2
JP3342311B2 JP24282096A JP24282096A JP3342311B2 JP 3342311 B2 JP3342311 B2 JP 3342311B2 JP 24282096 A JP24282096 A JP 24282096A JP 24282096 A JP24282096 A JP 24282096A JP 3342311 B2 JP3342311 B2 JP 3342311B2
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oxidizing gas
porous ceramic
ceramic plate
power generation
chamber
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駿平 垣上
長生 久留
和男 冨田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Electric Power Development Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Fuel Cell (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料電池のモジュ
ールに関し、円筒型固体電解質燃料電池のモジュール
適用すると特に有効である一方、高温水蒸気電解セルの
モジュールにも適用可能なものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fuel cell module.
Relates Lumpur, while it is particularly effective when applied to the cylindrical solid electrolyte fuel cell module, the high-temperature steam electrolysis cell
It is also applicable to modules .

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の円筒型固体電解質燃料電池のモジ
ュールを図7を用いて以下に説明する。図7において、
1は断熱材、2は仕切板、3は多孔質セラミックス板、
4は燃料ガス供給管、5は燃料ガス送出管、6は酸化ガ
ス供給口、7は酸化ガス送出管、8はセルチューブ、9
aは正側集電極、9bは負側集電極である。
2. Description of the Related Art A conventional cylindrical solid electrolyte fuel cell module
The module is described below with reference to FIG. In FIG.
1 is a heat insulating material, 2 is a partition plate, 3 is a porous ceramic plate,
4 is a fuel gas supply pipe, 5 is a fuel gas delivery pipe, 6 is an oxidizing gas supply port, 7 is an oxidizing gas delivery pipe, 8 is a cell tube, 9
a is a positive side collecting electrode, 9b is a negative side collecting electrode.

【0003】断熱材1で囲まれた内部は、仕切板2およ
び多孔質セラミックス板3により、燃料ガス供給室1
a、燃料ガス送出室1b、発電室1c、酸化ガス予熱室
1dに区分けされている。燃料ガス供給管4は、上記燃
料ガス供給室1aに連結されている。燃料ガス送出管5
は、上記燃料ガス送出室1bに連結されている。酸化ガ
ス供給口6は、上記酸化ガス予熱室1dに連通してい
る。酸化ガス送出管7は、酸化ガス供給口6、上記酸化
ガス予熱室1d、多孔質セラミックス板3を通り抜け
て、その一端が上記発電室1cに連絡している。セルチ
ューブ8は、発電室1c内に多数(数千本以上)設けら
れ、上記燃料ガス供給室1a内と連通する導入管8aに
連結していると共に、燃料ガス送出室1bに配設された
正側集電極9aおよび負側集電極9bに接続している。
The interior surrounded by a heat insulating material 1 is separated by a partition plate 2 and a porous ceramic plate 3 into a fuel gas supply chamber 1.
a, a fuel gas delivery chamber 1b, a power generation chamber 1c, and an oxidizing gas preheating chamber 1d. The fuel gas supply pipe 4 is connected to the fuel gas supply chamber 1a. Fuel gas delivery pipe 5
Is connected to the fuel gas delivery chamber 1b. The oxidizing gas supply port 6 communicates with the oxidizing gas preheating chamber 1d . The oxidizing gas delivery pipe 7 passes through the oxidizing gas supply port 6, the oxidizing gas preheating chamber 1d , and the porous ceramics plate 3, and one end thereof is connected to the power generation chamber 1c . The cell tubes 8 are provided in a large number (thousands or more) in the power generation chamber 1c , connected to the introduction pipe 8a communicating with the fuel gas supply chamber 1a, and disposed in the fuel gas delivery chamber 1b. It is connected to the positive collector electrode 9a and the negative collector electrode 9b.

【0004】このような燃料電池のモジュール構造にお
ける発電機構を次に説明する。燃料ガス供給管4から燃
料ガス供給室1aに水素などのような燃料ガス101を
供給すると共に、酸化ガス供給口6から酸化ガス予熱室
1dに酸素や空気などの酸化ガス102を送給すると、
燃料ガス101は、導入管8aを介してセルチューブ8
の内部に供給され、酸化ガス102は、酸化ガス予熱室
1dおよび多孔質セラミックス板3を通過することで所
定の温度に予熱され、発電室1c内にまんべんなく送り
込まれてセルチューブ8の内部にイオン化して供給され
る。
[0004] A power generation mechanism in such a fuel cell module structure will be described below. When the fuel gas 101 such as hydrogen or the like is supplied from the fuel gas supply pipe 4 to the fuel gas supply chamber 1a, and the oxidizing gas 102 such as oxygen or air is supplied from the oxidizing gas supply port 6 to the oxidizing gas preheating chamber 1d.
The fuel gas 101 is supplied to the cell tube 8 via the introduction pipe 8a.
The oxidizing gas 102 is supplied to the inside of the cell tube 8 and is preheated to a predetermined temperature by passing through the oxidizing gas preheating chamber 1d and the porous ceramics plate 3, and is uniformly fed into the power generation chamber 1c to be ionized inside the cell tube 8 . It is supplied in.

【0005】セルチューブ8内に供給された燃料ガス1
01および酸化ガス102の前記イオンは、固体電解質
を電極で挟んだセルで化学反応を起こして電気を発生さ
せる。発生した電気は、前記正側集電極9aおよび前記
負側集電極9bに集電されて外部へ送り出される。
[0005] The fuel gas 1 supplied into the cell tube 8
01 and the ions of the oxidizing gas 102 cause a chemical reaction in a cell in which a solid electrolyte is sandwiched between electrodes to generate electricity. The generated electricity is collected by the positive side collecting electrode 9a and the negative side collecting electrode 9b and sent out.

【0006】発電に供された燃料ガス101は、セルチ
ューブ8内から燃料ガス送出室1bに送り出され、燃料
ガス送出管5を介して外部へ送出される一方、余剰の酸
化ガス102は、酸化ガス送出管7を介して熱回収され
ながら外部へ送出される。
The fuel gas 101 used for power generation is sent out of the cell tube 8 to the fuel gas delivery chamber 1b and sent out through the fuel gas delivery pipe 5, while the excess acid
The oxidizing gas 102 is sent out through the oxidizing gas sending pipe 7 while being recovered in heat.

【0007】このようにして燃料ガス101および酸化
ガス102が流通することにより、電力を得ることがで
きるようになっている。
[0007] By flowing the fuel gas 101 and the oxidizing gas 102 in this manner, electric power can be obtained.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】前述したような従来の
燃料電池のモジュールにおいて、発電室1c内は、その
中心側ほど温度が高くなる傾向にある。そのため、発電
室1c内の最高温度を許容値内に保持しようとすると、
発電室1c内の外側寄りに設けられたセルチューブ8の
作動温度が低くなってしまい、発電能力を十分に発揮す
ることができないという問題があった。
In the conventional fuel cell module as described above, the temperature in the power generation chamber 1c tends to increase toward the center. Therefore, when trying to keep the maximum temperature in the power generation chamber 1c within an allowable value,
There is a problem that the operating temperature of the cell tube 8 provided on the outer side in the power generation chamber 1c becomes low, and the power generation capacity cannot be sufficiently exhibited.

【0009】このようなことから、本発明は、発電室内
の温度ムラを極力少なくして、発電能力を十分に発揮す
ることができる燃料電池のモジュールを提供することを
目的とした。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a fuel cell module capable of sufficiently exhibiting power generation capability by minimizing temperature unevenness in a power generation chamber.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、第一番目の発明による燃料電池のモジュール
は、多孔質セラミックス板により、セルチューブを複数
設けた発電室と酸化ガス予熱室とに区分けされて、当該
酸化ガス予熱室および当該多孔質セラミックス板に酸化
ガスを通過させることにより当該酸化ガスを予熱して当
該発電室に供給する燃料電池のモジュールであって、上
記酸化ガスの上記多孔質セラミックス板の通過時間を当
該多孔質セラミックス板の中央寄りほど短くしたことを
特徴とする。
[Means for Solving the Problems] To solve the above-mentioned problems.
Of the fuel cell according to the first invention formodule
IsMultiple cell tubes with porous ceramic plate
The power generation room and the oxidizing gas preheating room
Oxidizes the oxidizing gas preheating chamber and the porous ceramic plate
The oxidizing gas is preheated by passing the gas through
Fuel cell module to be supplied to the power generation chamberAnd above
The time required for the oxidizing gas to pass through the porous ceramic
The shorter the center of the porous ceramic plate, the shorter
Features.

【0011】前述した課題を解決するための、第二番目
の発明による燃料電池のモジュールは、多孔質セラミッ
クス板により、セルチューブを複数設けた発電室と酸化
ガス予熱室とに区分けされて、当該酸化ガス予熱室およ
び当該多孔質セラミックス板に酸化ガスを通過させるこ
とにより当該酸化ガスを予熱して当該発電室に供給する
燃料電池のモジュールであって、上記酸化ガスの上記多
孔質セラミックス板の通過量を当該多孔質セラミックス
板の中央寄りほど多くしたことを特徴とする。
A fuel cell module according to a second aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is a porous ceramic module.
Power plate with multiple cell tubes and oxidation
The oxidizing gas preheating chamber and the gas preheating chamber
And passing the oxidizing gas through the porous ceramics plate.
Preheats the oxidizing gas and supplies it to the power generation chamber.
A fuel cell module , wherein the amount of the oxidizing gas passing through the porous ceramic plate is increased toward the center of the porous ceramic plate.

【0012】前述した課題を解決するための、第三番目
の発明による燃料電池のモジュールは、多孔質セラミッ
クス板により、セルチューブを複数設けた発電室と酸化
ガス予熱室とに区分けされて、当該酸化ガス予熱室およ
び当該多孔質セラミックス板に酸化ガスを通過させるこ
とにより当該酸化ガスを予熱して当該発電室に供給する
燃料電池のモジュールであって、上記酸化ガスの上記多
孔質セラミックス板の通過時間を当該多孔質セラミック
ス板の中央寄りほど短くすると共に、当該酸化ガスの当
該多孔質セラミックス板の通過量を当該多孔質セラミッ
クス板の中央寄りほど多くしたことを特徴とする。
A fuel cell module according to a third aspect of the present invention for solving the above-mentioned problem is a porous ceramic module.
Power plate with multiple cell tubes and oxidation
The oxidizing gas preheating chamber and the gas preheating chamber
And passing the oxidizing gas through the porous ceramics plate.
Preheats the oxidizing gas and supplies it to the power generation chamber.
A fuel cell module , wherein the passage time of the oxidizing gas through the porous ceramic plate is shortened toward the center of the porous ceramic plate, and the passing amount of the oxidizing gas through the porous ceramic plate is reduced by the porous ceramic plate. It is characterized in that the number is increased toward the center of the ceramic plate.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】第一番目の発明による燃料電池の
モジュールの実施の形態を図1,2を用いて説明する。
なお、図1は、その概略構造図、図2は、図1のII−II
線断面矢視図である。ただし、従来の構造で説明した部
材と同様な部材については、従来の構造の説明で用いた
符号と同様な符号を用いた。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
An embodiment of the module will be described with reference to FIGS.
1 is a schematic structural diagram, and FIG. 2 is a II-II of FIG.
It is a line sectional arrow view. However, the same members as those described in the conventional structure are denoted by the same reference numerals as those used in the description of the conventional structure.

【0014】図1において、1は断熱材、2は仕切板、
4は燃料ガス供給管、5は燃料ガス送出管、6は酸化ガ
ス供給口、7は酸化ガス送出管、8はセルチューブ、9
aは正側集電極、9bは負側集電極、13は多孔質セラ
ミックス板である。
In FIG. 1, 1 is a heat insulating material, 2 is a partition plate,
4 is a fuel gas supply pipe, 5 is a fuel gas delivery pipe, 6 is an oxidizing gas supply port, 7 is an oxidizing gas delivery pipe, 8 is a cell tube, 9
a is a positive collector, 9b is a negative collector, and 13 is a porous ceramic plate.

【0015】断熱材1で囲まれた内部は、仕切板2およ
び多孔質セラミックス板13により、燃料ガス供給室1
a、燃料ガス送出室1b、発電室1c、酸化ガス予熱室
1dに区分けされている。燃料ガス供給管4は、上記燃
料ガス供給室1aに連結されている。燃料ガス送出管5
は、上記燃料ガス送出室1bに連結されている。酸化ガ
ス供給口6は、上記酸化ガス予熱室1dに連通してい
る。酸化ガス送出管7は、酸化ガス供給口6、上記酸化
ガス予熱室1d、多孔質セラミックス板13を通り抜け
て、その一端が上記発電室1cに連絡している。セルチ
ューブ8は、発電室1c内に多数(数千本以上)設けら
れ、上記燃料ガス供給室1a内と連通する導入管8aに
連結していると共に、燃料ガス送出室1bに配設された
正側集電極9aおよび負側集電極9bに接続している。
The inside of the fuel gas supply chamber 1 is surrounded by a partition plate 2 and a porous ceramic plate 13 surrounded by a heat insulating material 1.
a, a fuel gas delivery chamber 1b, a power generation chamber 1c, and an oxidizing gas preheating chamber 1d. The fuel gas supply pipe 4 is connected to the fuel gas supply chamber 1a. Fuel gas delivery pipe 5
Is connected to the fuel gas delivery chamber 1b. The oxidizing gas supply port 6 communicates with the oxidizing gas preheating chamber 1d . The oxidizing gas delivery pipe 7 passes through the oxidizing gas supply port 6, the oxidizing gas preheating chamber 1d , and the porous ceramic plate 13, and one end thereof is connected to the power generation chamber 1c . The cell tubes 8 are provided in a large number (thousands or more) in the power generation chamber 1c , connected to the introduction pipe 8a communicating with the fuel gas supply chamber 1a, and disposed in the fuel gas delivery chamber 1b. It is connected to the positive collector electrode 9a and the negative collector electrode 9b.

【0016】また、図1,2に示すように、上記多孔質
セラミックス板13には、当該板13を貫通する流通孔
13aが複数形成されており、当該流通孔13aは、当
該板13の単位面積あたりの数量が中央寄りほど多くな
るように設定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the porous ceramic plate 13 has a plurality of flow holes 13a penetrating the plate 13, and the flow holes 13a It is set so that the quantity per area increases toward the center.

【0017】このような燃料電池のモジュール構造にお
いては、酸化ガス供給口6から酸化ガス予熱室1dに酸
素や空気などの酸化ガス102を供給すると、酸化ガス
102は、当該酸化ガス予熱室1dおよび多孔質セラミ
ックス板13を通過することにより、所定の温度に予熱
されてから前記発電室1c内に送り込まれる。この際、
多孔質セラミックス板13には、流通孔13aが上述の
ようにして形成されているので、当該多孔質セラミック
ス板13を通過する酸化ガス102は、当該板13の中
央寄りほど通過時間が短くなる、すなわち、当該板13
の中央寄りほど予熱温度が低くなる。
In such a fuel cell module structure, when the oxidizing gas 102 such as oxygen or air is supplied from the oxidizing gas supply port 6 to the oxidizing gas preheating chamber 1d, the oxidizing gas 102 is supplied to the oxidizing gas preheating chamber 1d. After passing through the porous ceramics plate 13, it is preheated to a predetermined temperature and then sent into the power generation chamber 1c. On this occasion,
Since the flow holes 13a are formed in the porous ceramics plate 13 as described above, the oxidizing gas 102 passing through the porous ceramics plate 13 has a shorter passage time closer to the center of the plate 13. That is, the plate 13
The preheat temperature becomes lower toward the center.

【0018】このため、従来のモジュール構造では、図
3(a)に示すように、発電室1c内の入口部分におい
て中心寄りと外側寄りとの温度差がほとんどないもの
の、発電室1c内の出口部分において中心寄りと外側寄
りとの温度差が大きくなってしまっていたが、本実施の
形態のモジュール構造では、図3(b)に示すように、
発電室1c内の入口部分における中心寄りと外側寄りと
の温度差を必要最小限に抑えながら、発電室1c内の出
口部分における中心寄りと外側寄りとの温度差を最小限
に抑えることができる。
For this reason, in the conventional module structure, as shown in FIG. 3A, although there is almost no temperature difference between the center and the outside at the entrance portion in the power generation chamber 1c, the exit in the power generation chamber 1c is small. Although the temperature difference between the center and the outside was increased in the portion, in the module structure of the present embodiment, as shown in FIG.
The temperature difference between the center and the outside at the exit portion in the power generation chamber 1c can be minimized while the temperature difference between the center and the outside at the entrance portion in the power generation room 1c is minimized. .

【0019】したがって、本実施の形態のモジュール構
造によれば、発電室1c内の温度ムラを極力抑えること
ができるので、発電室1c内の最高温度を許容値内に保
持しても、発電室1c内の外側寄りに設けられたセルチ
ューブ8の作動温度が低くなることはなく、発電能力を
十分に発揮することができる。
Therefore, according to the module structure of the present embodiment, temperature unevenness in the power generation chamber 1c can be suppressed as much as possible, so that even if the maximum temperature in the power generation chamber 1c is kept within an allowable value, The operating temperature of the cell tube 8 provided on the outer side in 1c does not decrease, and the power generation capacity can be sufficiently exhibited.

【0020】なお、上述した発電室1c内の温度ムラの
抑制幅は、上記流通孔13aの径サイズや数量などによ
り設定することができる。
Note that the above-mentioned width of suppressing the temperature unevenness in the power generation chamber 1c can be set by the diameter size and quantity of the flow holes 13a.

【0021】また、本実施の形態では、単位面積あたり
の流通孔13aの数量を中央寄りほど多くなるように設
定した多孔質セラミックス板13を用いることにより、
酸化ガス102の通過時間を中央寄りほど短くした、す
なわち、発電室1c内に供給する酸化ガス102の予熱
温度を当該板13の中央寄りほど低くするようにした
が、例えば、中央寄りほど厚さの薄い多孔質セラミック
ス板を用いたり、中央寄りほどポア径の大きい、すなわ
ち、中央寄りほど酸化ガスの接触面積の小さい多孔質セ
ラミックス板を用いたりすることにより、酸化ガスの通
過時間を中央寄りほど短くする、すなわち、発電室内に
供給する酸化ガスの予熱温度を中央寄りほど低くするこ
とも可能である。
Further, in the present embodiment, by using the porous ceramic plate 13 in which the number of the flow holes 13a per unit area is set to increase toward the center,
Although the passage time of the oxidizing gas 102 was shortened toward the center, that is, the preheating temperature of the oxidizing gas 102 supplied into the power generation chamber 1c was decreased toward the center of the plate 13; By using a porous ceramic plate with a smaller thickness, or by using a porous ceramic plate with a larger pore diameter toward the center, that is, a smaller contact area of the oxidizing gas toward the center, the passage time of the oxidizing gas is reduced toward the center. It is also possible to shorten the temperature, that is, to lower the preheating temperature of the oxidizing gas supplied to the power generation chamber toward the center.

【0022】第二番目の発明による燃料電池のモジュー
の実施の形態を図4,5を用いて説明する。なお、図
4は、その概略構造図、図5は、図4のV−V線断面矢
視図である。ただし、従来の構造や前述した実施の形態
と同様な部材については、従来の構造の説明や前述した
実施の形態で用いた符号と同様な符号を用いることによ
り、その説明を省略する。
The fuel cell module according to the second invention
It will be described with reference to FIGS embodiments of Le. 4 is a schematic structural view thereof, and FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. However, the description of the conventional structure and members similar to those of the above-described embodiment will be omitted by using the same reference numerals as those used in the description of the conventional structure and the above-described embodiment.

【0023】図4,5に示すように、多孔質セラミクス
板3の酸化ガス予熱室1d側の端面には、流通孔20a
を多数形成された目皿20が設けられており、当該目皿
20は、単位面積あたりの上記流通孔20aの数量が中
央寄りほど多くなるように設定されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a flow hole 20a is formed in the end face of the porous ceramic plate 3 on the oxidizing gas preheating chamber 1d side.
Are provided, and the number of the circulation holes 20a per unit area is set to be larger toward the center.

【0024】このような目皿20を設けた多孔質セラミ
ックス板3では、酸化ガス予熱室1dから発電室1cへ
の酸化ガス102の単位面積あたりの通過量が当該板3
の中央寄りほど多くなる、言い換えれば、外側寄りほど
少なくなる。
In the porous ceramic plate 3 provided with such a perforated plate 20, the amount of the oxidizing gas 102 per unit area passing from the oxidizing gas preheating chamber 1d to the power generation chamber 1c is determined by the plate 3
Near the center, in other words, less toward the outside.

【0025】このため、従来のモジュール構造では、図
6(a)に示すように、酸化ガス予熱室1dから発電室
1cへの酸化ガス102の通過量が中央寄りと外側寄り
とで差がないことから、発電室1c内の入口部分におい
て中心寄りと外側寄りとの温度差がほとんどないもの
の、発電室1c内の出口部分において中心寄りと外側寄
りとの温度差が大きくなってしまっていたが、本実施の
形態のモジュール構造では、図6(b)に示すように、
酸化ガス予熱室1dから発電室1cへの酸化ガス102
の通過量が中央寄りほど多くなることから、発電室1c
内の入口部分における中心寄りと外側寄りとの温度差の
発生を抑えながら、発電室1c内の出口部分における中
心寄りと外側寄りとの温度差の発生を最小限に抑えるこ
とができる。
For this reason, in the conventional module structure, as shown in FIG. 6A, the amount of the oxidizing gas 102 passing from the oxidizing gas preheating chamber 1d to the power generation chamber 1c does not differ between the center and the outside. Thus, although there is almost no temperature difference between the center and the outside at the entrance portion in the power generation chamber 1c, the temperature difference between the center and the outside has increased at the exit portion in the power generation room 1c. According to the module structure of the present embodiment, as shown in FIG.
Oxidizing gas 102 from the oxidizing gas preheating chamber 1d to the power generation chamber 1c
Since the amount of passing through increases toward the center, the power generation room 1c
The occurrence of a temperature difference between the center and the outside at the outlet in the power generation chamber 1c can be minimized while suppressing the occurrence of a temperature difference between the center and the outside at the inner entrance.

【0026】したがって、本実施の形態のモジュール構
造によれば、前述した実施の形態の場合と同様に、発電
室1c内の温度ムラを極力抑えることができるので、発
電室1c内の最高温度を許容値内に保持しても、発電室
1c内の外側寄りに設けられたセルチューブ8の作動温
度が低くなることはなく、発電能力を十分に発揮するこ
とができる。
Therefore, according to the module structure of the present embodiment, as in the case of the above-described embodiment, the temperature unevenness in the power generation chamber 1c can be suppressed as much as possible, so that the maximum temperature in the power generation chamber 1c can be reduced. Even if it is maintained within the allowable value, the operating temperature of the cell tube 8 provided on the outer side in the power generation chamber 1c does not decrease, and the power generation capacity can be sufficiently exhibited.

【0027】なお、上述した発電室1c内の温度ムラの
抑制幅は、上記目皿20の流通孔20aの径サイズや単
位面積あたりの数量などにより設定することができる。
The above-mentioned range of suppressing the temperature non-uniformity in the power generation chamber 1c can be set by the diameter and the number per unit area of the flow holes 20a of the perforated plate 20.

【0028】また、本実施の形態では、単位面積あたり
の流通孔20aの数量を中央寄りほど多くなるように設
定した目皿20を多孔質セラミックス板3に設けること
により、酸化ガス予熱室1dから発電室1cへの酸化ガ
ス102の通過量を当該板3の中央寄りほど多くするよ
うにしたが、上記目皿20に代えて、例えば、中央寄り
ほど厚さの薄い多孔質セラミックス板を用いたり、中央
寄りほど気孔率の大きい多孔質セラミックス板を用いた
りすることにより、酸化ガスの通過量を中央寄りほど多
くすることも可能である。
Further, in the present embodiment, the perforated plate 20 in which the number of the flow holes 20a per unit area is set to be larger toward the center is provided on the porous ceramic plate 3, so that the oxidizing gas preheating chamber 1d can be removed. The amount of the oxidizing gas 102 passing through the power generation chamber 1c is increased toward the center of the plate 3, but instead of the perforated plate 20, for example, a porous ceramic plate having a smaller thickness toward the center may be used. By using a porous ceramics plate having a higher porosity toward the center, it is possible to increase the amount of the oxidizing gas passing through the center.

【0029】また、前述した第一番目の発明における実
施の形態では、酸化ガス102の通過時間が中央寄りほ
ど短い多孔質セラミックス板13を用い、前述した第二
番目の発明における実施の形態では、酸化ガス102の
通過量が中央寄りほど多くなるように目皿20を設けた
多孔質セラミックス板3を用いたが、第三番目の発明と
して、これら第一番目の発明と第二番目の発明とを組み
合わせる、つまり、酸化ガスの多孔質セラミックス板の
通過時間を当該多孔質セラミックス板の中央寄りほど短
くすると共に、酸化ガスの多孔質セラミックス板の通過
量を当該多孔質セラミックス板の中央寄りほど多くする
ようにすれば、相乗効果が発現するようになるので、よ
り高い効果を得ることができる。
Further, in the above-described embodiment of the first invention, the porous ceramic plate 13 in which the passage time of the oxidizing gas 102 is shorter toward the center is used, and in the above-described embodiment of the second invention, Although the porous ceramic plate 3 provided with the perforated plate 20 was used so that the amount of the oxidizing gas 102 that passed near the center was increased, the first invention and the second invention were used as the third invention. In other words, the passing time of the oxidizing gas through the porous ceramic plate is shortened toward the center of the porous ceramic plate, and the amount of the oxidizing gas passing through the porous ceramic plate is increased toward the center of the porous ceramic plate. By doing so, a synergistic effect is developed, so that a higher effect can be obtained.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の燃料電池のモジュールによれ
ば、発電室内の温度ムラを極力抑えることができるの
で、発電室内の最高温度を許容値内に保持しても、発電
室内の外側寄りに設けられたセルチューブの作動温度が
低くなることはなく、発電能力を十分に発揮することが
できるようになる。
According to the fuel cell module of the present invention, the temperature unevenness in the power generation chamber can be suppressed as much as possible. The operating temperature of the provided cell tube does not decrease, and the power generation capability can be sufficiently exhibited.

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

【図1】第一番目の発明による燃料電池のモジュール
実施の形態の概略構造図である。
FIG. 1 is a schematic structural diagram of an embodiment of a fuel cell module according to a first invention.

【図2】図1のII−II線断面矢視図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line II-II in FIG.

【図3】発電室内の温度分布を表すグラフであり、
(a)が従来構造の場合、(b)が本実施の形態の場合
である。
FIG. 3 is a graph showing a temperature distribution in a power generation room;
(A) is the case of the conventional structure, and (b) is the case of the present embodiment.

【図4】第二番目の発明による燃料電池のモジュール
実施の形態の概略構造図である。
FIG. 4 is a schematic structural diagram of an embodiment of a fuel cell module according to a second invention.

【図5】図4のV−V線断面矢視図である。5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4;

【図6】発電室内の温度分布を表すグラフであり、
(a)が従来構造の場合、(b)が本実施の形態の場合
である。
FIG. 6 is a graph showing a temperature distribution in a power generation room;
(A) is the case of the conventional structure, and (b) is the case of the present embodiment.

【図7】従来の燃料電池のモジュールの一例の概略構造
図である。
FIG. 7 is a schematic structural diagram of an example of a conventional fuel cell module .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 断熱材 1a 燃料ガス供給室 1b 燃料ガス送出室 1c 発電室 1d 酸化ガス予熱室 2 仕切板 3 多孔質セラミックス板 4 燃料ガス供給管 5 燃料ガス送出管 6 酸化ガス供給口 7 酸化ガス送出管 8 セルチューブ 8a 導入管 9a 正側集電極 9b 負側集電極 13 多孔質セラミックス板 13a 流通孔 20 目皿 20a 流通孔 101 燃料ガス 102 酸化ガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulation material 1a Fuel gas supply chamber 1b Fuel gas delivery chamber 1c Power generation chamber 1d Oxidizing gas preheating chamber 2 Partition plate 3 Porous ceramic plate 4 Fuel gas supply pipe 5 Fuel gas delivery pipe 6 Oxidation gas supply port 7 Oxidation gas delivery pipe 8 Cell tube 8a Inlet tube 9a Positive-side collector electrode 9b Negative-side collector electrode 13 Porous ceramic plate 13a Flow hole 20 Plate 20a Flow hole 101 Fuel gas 102 Oxidizing gas

フロントページの続き (72)発明者 冨田 和男 長崎県長崎市飽の浦町1番1号 三菱重 工業株式会社 長崎造船所内 (56)参考文献 特開 平6−349513(JP,A) 実開 昭62−202777(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 8/24 H01M 8/12 Continued on the front page (72) Inventor Kazuo Tomita 1-1, Akunoura-cho, Nagasaki-shi, Nagasaki Prefecture Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Nagasaki Shipyard (56) References JP-A-6-349513 (JP, A) 202777 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 8/24 H01M 8/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 多孔質セラミックス板により、セルチュ
ーブを複数設けた発電室と酸化ガス予熱室とに区分けさ
れて、当該酸化ガス予熱室および当該多孔質セラミック
ス板に酸化ガスを通過させることにより当該酸化ガスを
予熱して当該発電室に供給する燃料電池のモジュール
あって、上記酸化ガスの上記多孔質セラミックス板の通
過時間を当該多孔質セラミックス板の中央寄りほど短く
したことを特徴とする燃料電池のモジュール
1. A porous ceramic plate, comprising
And an oxidizing gas preheating chamber.
The oxidizing gas preheating chamber and the porous ceramic
The oxidizing gas is passed through the
Preheat a module of the fuel cell is supplied to the power generation chamber, the fuel cell being characterized in that to shorten the transit time of the porous ceramic plate of the oxidant gas as close to the center of the porous ceramic plate module .
【請求項2】 多孔質セラミックス板により、セルチュ
ーブを複数設けた発電室と酸化ガス予熱室とに区分けさ
れて、当該酸化ガス予熱室および当該多孔質セラミック
ス板に酸化ガスを通過させることにより当該酸化ガスを
予熱して当該発電室に供給する燃料電池のモジュール
あって、上記酸化ガスの上記多孔質セラミックス板の通
過量を当該多孔質セラミックス板の中央寄りほど多くし
たことを特徴とする燃料電池のモジュール
2. The porous ceramic plate is used to make
And an oxidizing gas preheating chamber.
The oxidizing gas preheating chamber and the porous ceramic
The oxidizing gas is passed through the
Preheat a module of the fuel cell is supplied to the power generation chamber, the fuel cell being characterized in that the passing amount of the porous ceramic plate of the oxidizing gas is large as close to the center of the porous ceramic plate module .
【請求項3】 多孔質セラミックス板により、セルチュ
ーブを複数設けた発電室と酸化ガス予熱室とに区分けさ
れて、当該酸化ガス予熱室および当該多孔質セラミック
ス板に酸化ガスを通過させることにより当該酸化ガスを
予熱して当該発電室に供給する燃料電池のモジュール
あって、上記酸化ガスの上記多孔質セラミックス板の通
過時間を当該多孔質セラミックス板の中央寄りほど短く
すると共に、当該酸化ガスの当該多孔質セラミックス板
の通過量を当該多孔質セラミックス板の中央寄りほど多
くしたことを特徴とする燃料電池のモジュール
3. The porous ceramic plate is used to make
And an oxidizing gas preheating chamber.
The oxidizing gas preheating chamber and the porous ceramic
The oxidizing gas is passed through the
A fuel cell module , which is preheated and supplied to the power generation chamber, wherein the passage time of the oxidizing gas through the porous ceramic plate is shortened toward the center of the porous ceramic plate, and the oxidizing gas passes through the porous ceramic plate. A fuel cell module , wherein the amount of passage of the ceramic plate is increased toward the center of the porous ceramic plate.
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