JP3354742B2 - 固体電解質燃料電池モジュール - Google Patents
固体電解質燃料電池モジュールInfo
- Publication number
- JP3354742B2 JP3354742B2 JP09843195A JP9843195A JP3354742B2 JP 3354742 B2 JP3354742 B2 JP 3354742B2 JP 09843195 A JP09843195 A JP 09843195A JP 9843195 A JP9843195 A JP 9843195A JP 3354742 B2 JP3354742 B2 JP 3354742B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- power generation
- fuel cell
- tube sheet
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電部に設置される燃
料電池セルの支持を行う、下部管板の高温化を防止した
固体電解質燃料電池モジュールに関する。
料電池セルの支持を行う、下部管板の高温化を防止した
固体電解質燃料電池モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】断熱材で被包されたモジュールの内部を
区画して発電部を形成し、この発電部に、電解質を介装
して内側に燃料極、外側に空気極を配置した固体電解質
燃料電池を複数直列に接続してなり、下端が閉鎖されて
円筒型にされた燃料電池セル（以下単にセルという）が
多数鉛直状態に配置されて、セル内に配置された燃料極
に供給される燃料とセル外に配置された空気極に供給さ
れる空気との電気化学反応により発電を行い、発電時に
生じる反応熱でセルの発電反応に必要な高温の作動温度
を維持するようにした、自立型の固体電解質燃料電池モ
ジュールが、従来から試作されている。
区画して発電部を形成し、この発電部に、電解質を介装
して内側に燃料極、外側に空気極を配置した固体電解質
燃料電池を複数直列に接続してなり、下端が閉鎖されて
円筒型にされた燃料電池セル（以下単にセルという）が
多数鉛直状態に配置されて、セル内に配置された燃料極
に供給される燃料とセル外に配置された空気極に供給さ
れる空気との電気化学反応により発電を行い、発電時に
生じる反応熱でセルの発電反応に必要な高温の作動温度
を維持するようにした、自立型の固体電解質燃料電池モ
ジュールが、従来から試作されている。
【０００３】図２は、このような、従来の固体電解質燃
料電池モジュールの断面を示す図である。図において、
外周が断熱材０２で被包されたモジュール０８の内部に
は、発電部０１が、その上部に燃料導入管を貫通させた
鏡０７で区画され、形成されている。この発電部０１に
は、鏡０７下方の詳細構造を示す図３に示されるよう
に、上述した円筒型にされたセル０１３が、多数鉛直状
態に配置されている。
料電池モジュールの断面を示す図である。図において、
外周が断熱材０２で被包されたモジュール０８の内部に
は、発電部０１が、その上部に燃料導入管を貫通させた
鏡０７で区画され、形成されている。この発電部０１に
は、鏡０７下方の詳細構造を示す図３に示されるよう
に、上述した円筒型にされたセル０１３が、多数鉛直状
態に配置されている。
【０００４】また、発電部０１の上方には、断熱ボード
０１４を介装して設置され、セル０１３の上端を固定、
支持するとともに、供給燃料ＳＦと供給空気ＳＡを遮断
する下部管板０１１、および下部管板０１１と間隔を設
けてその上方に設けられ、後述する燃料供給管０１８の
上端を固定支持するとともに、供給燃料ＳＦと排気燃料
ＥＦを遮断する、上部管板０１２で区画された燃料出口
ヘッダ０１６が、さらに、その上方には、上部管板０１
２で下方が区画され、鏡０７で上方が区画された燃料入
口ヘッダ０１５が、それぞれ画成されている。また、燃
料入口ヘッダ０１５の上方を区画する鏡０７の上方に
は、セル０１３に供給する供給燃料ＳＦを排出燃料ＥＦ
で予熱するための燃料側再生熱交換器０５が設置されて
いる。
０１４を介装して設置され、セル０１３の上端を固定、
支持するとともに、供給燃料ＳＦと供給空気ＳＡを遮断
する下部管板０１１、および下部管板０１１と間隔を設
けてその上方に設けられ、後述する燃料供給管０１８の
上端を固定支持するとともに、供給燃料ＳＦと排気燃料
ＥＦを遮断する、上部管板０１２で区画された燃料出口
ヘッダ０１６が、さらに、その上方には、上部管板０１
２で下方が区画され、鏡０７で上方が区画された燃料入
口ヘッダ０１５が、それぞれ画成されている。また、燃
料入口ヘッダ０１５の上方を区画する鏡０７の上方に
は、セル０１３に供給する供給燃料ＳＦを排出燃料ＥＦ
で予熱するための燃料側再生熱交換器０５が設置されて
いる。
【０００５】円筒型のセル０１３の軸心部には、燃料供
給管０１８が設置され、その上端は、燃料入口ヘッダ０
１５内に開口するとともに、下端は、下端が閉鎖された
セル０１３内の下端部に開口している。また、燃料入口
ヘッダ０１５には、外部から供給燃料ＳＦを供給するた
めの、鏡０７を貫通して設けた燃料導入管０１９が連結
されるとともに、燃料出口ヘッダ０１６には、排気燃料
ＥＦをモジュール０８の外部へ排出する、燃料導入管０
１９の内部を挿通させて設けた燃料排出管０２０が連結
されている。
給管０１８が設置され、その上端は、燃料入口ヘッダ０
１５内に開口するとともに、下端は、下端が閉鎖された
セル０１３内の下端部に開口している。また、燃料入口
ヘッダ０１５には、外部から供給燃料ＳＦを供給するた
めの、鏡０７を貫通して設けた燃料導入管０１９が連結
されるとともに、燃料出口ヘッダ０１６には、排気燃料
ＥＦをモジュール０８の外部へ排出する、燃料導入管０
１９の内部を挿通させて設けた燃料排出管０２０が連結
されている。
【０００６】また、図示しない輻射変換体等により区画
された発電部０１の下方には、これらの輻射変換体と間
隔を設けて、空気側再生熱交換器０４が設けられてい
る。空気側再生熱交換器０４には、供給空気ＳＡを取入
れるための空気導入管０２１、および発電部０１で加熱
され、供給空気ＳＡを加熱した排気空気ＥＡを外部へ排
出するための空気排出管０２２が設けられている。
された発電部０１の下方には、これらの輻射変換体と間
隔を設けて、空気側再生熱交換器０４が設けられてい
る。空気側再生熱交換器０４には、供給空気ＳＡを取入
れるための空気導入管０２１、および発電部０１で加熱
され、供給空気ＳＡを加熱した排気空気ＥＡを外部へ排
出するための空気排出管０２２が設けられている。
【０００７】外部から燃料導入管０１９で燃料側再生熱
交換器０５に導入された供給燃料ＳＦは、同じく内部に
導入された排気燃料ＥＦとの熱交換で予熱され、燃料入
口ヘッダ０１５に供給される。燃料入口ヘッダ０１５に
供給された供給燃料ＳＦは、分配機能をもつ燃料入口ヘ
ッダ０１５に開口する燃料供給管０１８内を通って、セ
ル０１３の下端部に供給される。下端が閉鎖されたセル
０１３の下端に供給された供給燃料ＳＦは、セル０１３
の軸心部に設置された燃料供給管０１８の外周面上と、
セル０１３の内周面の間を通って、上昇するとき、セル
０１３、すなわち円筒型の燃料電池セルの内側に設けた
燃料極における発電反応に使用された後、排気燃料ＥＦ
となって、セル０１３の上端が開口した下部管板０１１
を通過して、燃料出口ヘッダ０１６に集められ、燃料出
口ヘッダ０１６に連結した燃料排出管０２０によって、
燃料側再生熱交換器０５へ送られ、上述した供給燃料Ｓ
Ｆとの熱交換のあと、モジュール０８内から排出され
る。
交換器０５に導入された供給燃料ＳＦは、同じく内部に
導入された排気燃料ＥＦとの熱交換で予熱され、燃料入
口ヘッダ０１５に供給される。燃料入口ヘッダ０１５に
供給された供給燃料ＳＦは、分配機能をもつ燃料入口ヘ
ッダ０１５に開口する燃料供給管０１８内を通って、セ
ル０１３の下端部に供給される。下端が閉鎖されたセル
０１３の下端に供給された供給燃料ＳＦは、セル０１３
の軸心部に設置された燃料供給管０１８の外周面上と、
セル０１３の内周面の間を通って、上昇するとき、セル
０１３、すなわち円筒型の燃料電池セルの内側に設けた
燃料極における発電反応に使用された後、排気燃料ＥＦ
となって、セル０１３の上端が開口した下部管板０１１
を通過して、燃料出口ヘッダ０１６に集められ、燃料出
口ヘッダ０１６に連結した燃料排出管０２０によって、
燃料側再生熱交換器０５へ送られ、上述した供給燃料Ｓ
Ｆとの熱交換のあと、モジュール０８内から排出され
る。
【０００８】また、供給燃料ＳＦとともに、セル０１３
の発電に使用される供給空気ＳＡは、空気側再生熱交換
器０４に連結されている空気導入管０２１によって、外
部から空気側再生熱交換器０４に供給される。空気側再
生熱交換器０４には、発電部０１内で加熱された排気空
気ＥＡをモジュール０８外へ排出するため、発電部０１
内に垂設された空気排出管の下端が連結されている。前
述したように、空気側再生熱交換器０４に供給された供
給空気ＳＡは、同様に空気排出管で空気側再生熱交換器
０４に供給された排気空気ＥＡとの間で、再生熱交換器
を行い予熱される。空気側再生熱交換器０４で予熱され
た供給空気ＳＡは、発電部０１の下部に設けられた輻射
変換体を通って上昇するとき、さらに、加熱されて発電
部０１に供給される。
の発電に使用される供給空気ＳＡは、空気側再生熱交換
器０４に連結されている空気導入管０２１によって、外
部から空気側再生熱交換器０４に供給される。空気側再
生熱交換器０４には、発電部０１内で加熱された排気空
気ＥＡをモジュール０８外へ排出するため、発電部０１
内に垂設された空気排出管の下端が連結されている。前
述したように、空気側再生熱交換器０４に供給された供
給空気ＳＡは、同様に空気排出管で空気側再生熱交換器
０４に供給された排気空気ＥＡとの間で、再生熱交換器
を行い予熱される。空気側再生熱交換器０４で予熱され
た供給空気ＳＡは、発電部０１の下部に設けられた輻射
変換体を通って上昇するとき、さらに、加熱されて発電
部０１に供給される。
【０００９】発電部０１に供給された供給空気ＳＡは、
セル０１３の外周面を上昇するとき、円筒型のセル０１
３外周面に配設された空気極における発電反応に使用さ
れた後、排気空気ＥＡとなって、上端から上述した空気
排出管０２２の内部へ入り、空気側再生熱交換器０４へ
導入され、上述したように、供給空気ＳＡの再生熱交換
に使用された後、空気排出管０２２でモジュール０８の
外へ排出される。
セル０１３の外周面を上昇するとき、円筒型のセル０１
３外周面に配設された空気極における発電反応に使用さ
れた後、排気空気ＥＡとなって、上端から上述した空気
排出管０２２の内部へ入り、空気側再生熱交換器０４へ
導入され、上述したように、供給空気ＳＡの再生熱交換
に使用された後、空気排出管０２２でモジュール０８の
外へ排出される。
【００１０】このように、従来の固体電解質燃料電池モ
ジュールは、発電部０１へ、燃料側再生熱交換器０５で
予熱された供給燃料ＳＦと、空気側再生熱交換器０４で
予熱された供給空気ＳＡとを流入させ、これらをセル０
１３で発電反応させることにより発電を行うようにして
いる。また、この発電時の作動温度が、約１０００℃の
高温に維持されるように、発電部０１を収容するモジュ
ール０８の外周を断熱材０２で被包するとともに、セル
０１３で生じる自己発熱で、発電部０１へ流入する供給
燃料ＳＦと供給空気ＳＡとを加熱するようにしている。
しかし、一部の熱は、断熱材０２を経て外壁０３、及び
上部管板０１２からの輻射熱を受ける鏡０７等の上部構
造物からモジュール０８外へ放熱される。
ジュールは、発電部０１へ、燃料側再生熱交換器０５で
予熱された供給燃料ＳＦと、空気側再生熱交換器０４で
予熱された供給空気ＳＡとを流入させ、これらをセル０
１３で発電反応させることにより発電を行うようにして
いる。また、この発電時の作動温度が、約１０００℃の
高温に維持されるように、発電部０１を収容するモジュ
ール０８の外周を断熱材０２で被包するとともに、セル
０１３で生じる自己発熱で、発電部０１へ流入する供給
燃料ＳＦと供給空気ＳＡとを加熱するようにしている。
しかし、一部の熱は、断熱材０２を経て外壁０３、及び
上部管板０１２からの輻射熱を受ける鏡０７等の上部構
造物からモジュール０８外へ放熱される。
【００１１】このような、固体電解質燃料電池モジュー
ルにおいて、発電部０１の上方に隣接して設置され、セ
ル０１３を支持する下部管板０１１は、セル０１３の発
熱により高温になる発電部０１から直接加熱されて高温
となる。この加熱を少なくするために、下部管板０１１
の下側には、断熱ボード０１４を設けて、下部管板０１
１の温度上昇をできるだけ抑えるようにしているが、上
述した発電部０１からの加熱のほか、下部管板０１１で
下方が区画された燃料出口ヘッダ０１６に集められる排
気燃料ＥＦの温度も約９００℃と高く、この排気燃料Ｅ
Ａによっても加熱される、下部管板０１１の温度を低く
保持することは非常に困難であった。
ルにおいて、発電部０１の上方に隣接して設置され、セ
ル０１３を支持する下部管板０１１は、セル０１３の発
熱により高温になる発電部０１から直接加熱されて高温
となる。この加熱を少なくするために、下部管板０１１
の下側には、断熱ボード０１４を設けて、下部管板０１
１の温度上昇をできるだけ抑えるようにしているが、上
述した発電部０１からの加熱のほか、下部管板０１１で
下方が区画された燃料出口ヘッダ０１６に集められる排
気燃料ＥＦの温度も約９００℃と高く、この排気燃料Ｅ
Ａによっても加熱される、下部管板０１１の温度を低く
保持することは非常に困難であった。
【００１２】このため、従来の固体電解質燃料電池モジ
ュールに使用される下部管板０１１は、このような高温
においても、重量の大きいセル０１３を支持するため
に、厚肉化や高級材料を使用して強度を保持することが
必要となり、大重量となり、又は高コストのものになる
という不具合があった。
ュールに使用される下部管板０１１は、このような高温
においても、重量の大きいセル０１３を支持するため
に、厚肉化や高級材料を使用して強度を保持することが
必要となり、大重量となり、又は高コストのものになる
という不具合があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の不具
合を解消するため、セルにおける発電のために、９００
〜１０００℃の高温に保つ必要があり、断熱材により外
周を被包された発電部０１２に設置され、しかも発電反
応を行うセルで加熱された発電部からの加熱、および排
気燃料ＥＦの加熱を直接受ける下部管板の高温化を防止
し、高温化による強度低下を小さくした固体電解質燃料
電池モジュールを提供することを課題とする。
合を解消するため、セルにおける発電のために、９００
〜１０００℃の高温に保つ必要があり、断熱材により外
周を被包された発電部０１２に設置され、しかも発電反
応を行うセルで加熱された発電部からの加熱、および排
気燃料ＥＦの加熱を直接受ける下部管板の高温化を防止
し、高温化による強度低下を小さくした固体電解質燃料
電池モジュールを提供することを課題とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】このため、発電部に垂設
された燃料電池セルの内側に設けた燃料極に供給される
燃料と外側に設けた空気極に供給される空気とを反応さ
せて、発電を行うときの自己発熱で発電部の作動温度を
維持するようにした、自立型の本発明の固体電解質燃料
電池モジュールでは、次の手段とした。
された燃料電池セルの内側に設けた燃料極に供給される
燃料と外側に設けた空気極に供給される空気とを反応さ
せて、発電を行うときの自己発熱で発電部の作動温度を
維持するようにした、自立型の本発明の固体電解質燃料
電池モジュールでは、次の手段とした。
【００１５】（１）モジュールを構成する上端部の鏡
と、鏡の下方に間隔を設けて配設された上部管板とで区
画され、上部管板で上端が支持され燃料電池セルの内部
で生じる排気燃料を排出するようにした燃料排出管の上
端を開口させた燃料出口ヘッダを設けた。すなわち、約
９００℃にも加熱され、高温になる排気燃料を下部管板
とできるだけ接触させないような手段とした。
と、鏡の下方に間隔を設けて配設された上部管板とで区
画され、上部管板で上端が支持され燃料電池セルの内部
で生じる排気燃料を排出するようにした燃料排出管の上
端を開口させた燃料出口ヘッダを設けた。すなわち、約
９００℃にも加熱され、高温になる排気燃料を下部管板
とできるだけ接触させないような手段とした。
【００１６】（２）燃料出口ヘッダの下方を区画する上
部管板と、断熱ボードを介装して発電部の上方に配設さ
れた下部管板とで区画されて、下部管板で上端が支持さ
れた燃料電池セルへ導入された供給燃料を供給するため
に燃料電池セルの上端を開口させた燃料入口ヘッダを設
けた。すなわち、発電部から下方を加熱される下部管板
の上方を、排気燃料より低い温度の供給燃料を導入し、
供給燃料で冷却し、高温化を防止する手段とした。
部管板と、断熱ボードを介装して発電部の上方に配設さ
れた下部管板とで区画されて、下部管板で上端が支持さ
れた燃料電池セルへ導入された供給燃料を供給するため
に燃料電池セルの上端を開口させた燃料入口ヘッダを設
けた。すなわち、発電部から下方を加熱される下部管板
の上方を、排気燃料より低い温度の供給燃料を導入し、
供給燃料で冷却し、高温化を防止する手段とした。
【００１７】
【作用】上部管板と下部管板との間に設置された燃料入
口ヘッダに、十分加熱されてなく、排気燃料の温度より
も温度の低い供給燃料を通すことにより、高温の発電部
からの放熱により、下面が加熱される下部管板が上面か
ら冷却され管板温度が低下する。これにより、重量の大
きいセルを発電部に垂設し、支持するために、高温によ
る強度低下を考慮して、従来の固体電解質燃料電池モジ
ュールでは必要であった、下部管板の厚肉化や、高級材
料の使用が不必要となる。また、上部管板と鏡との間を
流れる排気燃料により、上部管板の上面は加熱される
が、輻射により鏡へ熱が伝えられ温度上昇は比較的少な
く、また、セルの重量に比較して、軽量の燃料排気管を
セル内に設置して支持する、上部管板の厚肉化や高級材
料の使用は不必要である。
口ヘッダに、十分加熱されてなく、排気燃料の温度より
も温度の低い供給燃料を通すことにより、高温の発電部
からの放熱により、下面が加熱される下部管板が上面か
ら冷却され管板温度が低下する。これにより、重量の大
きいセルを発電部に垂設し、支持するために、高温によ
る強度低下を考慮して、従来の固体電解質燃料電池モジ
ュールでは必要であった、下部管板の厚肉化や、高級材
料の使用が不必要となる。また、上部管板と鏡との間を
流れる排気燃料により、上部管板の上面は加熱される
が、輻射により鏡へ熱が伝えられ温度上昇は比較的少な
く、また、セルの重量に比較して、軽量の燃料排気管を
セル内に設置して支持する、上部管板の厚肉化や高級材
料の使用は不必要である。
【００１８】
【実施例】以下、本発明の固体電解質燃料電池モジュー
ルの実施例を図面にもとづき説明する。図１は、本発明
の固体電解質燃料電池モジュールの一実施例を示す断面
図で、従来の図３に対応させて示したものである。
ルの実施例を図面にもとづき説明する。図１は、本発明
の固体電解質燃料電池モジュールの一実施例を示す断面
図で、従来の図３に対応させて示したものである。
【００１９】図に示すように、図３に示す鏡０７と同様
に、モジュール０８内に水平に張設され、中央部分に燃
料排出管２０を貫通させた鏡１７の下方には、間隔を設
けて上部管板１２が、鏡１７と平行に配設され、両者の
間に燃料出口ヘッダ１６が区画されている。燃料出口ヘ
ッダ１６には、燃料排出管２０が上方中央部に開口する
とともに、後述するように、下部管板１１で支持され
た、電解質の内側に燃料極を、外側に空気極を配置した
固体電解質燃料電池を複数直列に接続し、下端が閉鎖さ
れた円筒型にされたセル１３の中央部に配設され、上端
部を上部管板１２で固定、支持された燃料排気管１８の
上端が開口している。
に、モジュール０８内に水平に張設され、中央部分に燃
料排出管２０を貫通させた鏡１７の下方には、間隔を設
けて上部管板１２が、鏡１７と平行に配設され、両者の
間に燃料出口ヘッダ１６が区画されている。燃料出口ヘ
ッダ１６には、燃料排出管２０が上方中央部に開口する
とともに、後述するように、下部管板１１で支持され
た、電解質の内側に燃料極を、外側に空気極を配置した
固体電解質燃料電池を複数直列に接続し、下端が閉鎖さ
れた円筒型にされたセル１３の中央部に配設され、上端
部を上部管板１２で固定、支持された燃料排気管１８の
上端が開口している。
【００２０】また、上部管板１２の下方には、下部管板
１１が上部管板１２との間に、同様に間隔を設けて水平
に配設されており、上部管板１２と下部管板１１の間
に、供給燃料ＳＦの分配機能を持たせた燃料入口ヘッダ
１５が区画されている。さらに、下部管板１１の下方に
は、断熱ボード１４が張設されている。燃料入口ヘッダ
１５には、断熱ボード１４を貫通して、その上端が下部
管板に固定、支持され、発電部１に垂設され、軸心部に
燃料排気管１８が配設された多数のセル１３の上端が開
口するとともに、上方中央部には、燃料排出管２０の内
部に配設された燃料供給管１９が開口している。
１１が上部管板１２との間に、同様に間隔を設けて水平
に配設されており、上部管板１２と下部管板１１の間
に、供給燃料ＳＦの分配機能を持たせた燃料入口ヘッダ
１５が区画されている。さらに、下部管板１１の下方に
は、断熱ボード１４が張設されている。燃料入口ヘッダ
１５には、断熱ボード１４を貫通して、その上端が下部
管板に固定、支持され、発電部１に垂設され、軸心部に
燃料排気管１８が配設された多数のセル１３の上端が開
口するとともに、上方中央部には、燃料排出管２０の内
部に配設された燃料供給管１９が開口している。
【００２１】本実施例の固体電解質燃料電池モジュール
は、上述のように構成されているので、供給燃料ＳＦ
は、図示省略の、図２に示す燃料側再生熱交換器０５と
同様な燃料側再生熱交換器で加熱され、上部管板１２と
下部管板１１との間に設置された燃料入口ヘッダ１５に
導入され、発電部１からの放熱で加熱された下部管板１
１を冷却することにより、さらに加熱されるとともに、
分配されて上端開口からセル１３の内部へ供給される。
供給燃料ＳＦは、セル１３内を下降するとき、セル１３
の内周面に設けられた燃料極における発電に用いられた
あと、排気燃料ＥＦとなり、セル１３の下端部から燃料
排気管１８を通って上昇し、その上端が開口した、上部
管板１２と鏡１７との間の燃料出口ヘッダ１６に導入さ
れ、燃料排出管２０で燃料側再生熱交換器に導入され
て、供給燃料ＳＦと間に熱交換を行ったあと、モジュー
ルの外部へ排出される。このように、燃料入口ヘッダ１
５を、高温になる発電部１に隣接して設けたことによ
り、十分加熱されてない比較的低い温度の供給燃料で、
下部管板１１が上方から冷却されることになり、下部管
板１１の温度を低下させることができる。
は、上述のように構成されているので、供給燃料ＳＦ
は、図示省略の、図２に示す燃料側再生熱交換器０５と
同様な燃料側再生熱交換器で加熱され、上部管板１２と
下部管板１１との間に設置された燃料入口ヘッダ１５に
導入され、発電部１からの放熱で加熱された下部管板１
１を冷却することにより、さらに加熱されるとともに、
分配されて上端開口からセル１３の内部へ供給される。
供給燃料ＳＦは、セル１３内を下降するとき、セル１３
の内周面に設けられた燃料極における発電に用いられた
あと、排気燃料ＥＦとなり、セル１３の下端部から燃料
排気管１８を通って上昇し、その上端が開口した、上部
管板１２と鏡１７との間の燃料出口ヘッダ１６に導入さ
れ、燃料排出管２０で燃料側再生熱交換器に導入され
て、供給燃料ＳＦと間に熱交換を行ったあと、モジュー
ルの外部へ排出される。このように、燃料入口ヘッダ１
５を、高温になる発電部１に隣接して設けたことによ
り、十分加熱されてない比較的低い温度の供給燃料で、
下部管板１１が上方から冷却されることになり、下部管
板１１の温度を低下させることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の固体電解質燃料電池モジュール
によれば、特許請求の範囲に示す構成により、高温の発
電部からの放射熱により加熱される度合の大きい、下部
管板の温度を低くすることができ、下部管板の厚肉化、
あるいは高級材料を使用するなどの必要がなくなり、安
価で、耐久性を保持できるものにできる。
によれば、特許請求の範囲に示す構成により、高温の発
電部からの放射熱により加熱される度合の大きい、下部
管板の温度を低くすることができ、下部管板の厚肉化、
あるいは高級材料を使用するなどの必要がなくなり、安
価で、耐久性を保持できるものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固体電解質燃料電池モジュールの一実
施例を示す燃料供給部の詳細断面図、
施例を示す燃料供給部の詳細断面図、
【図２】従来の固体電解質燃料電池モジュールの基本構
成と側断面図、
成と側断面図、
【図３】図２に示す固体電解質燃料電池モジュールの燃
料供給部の詳細断面図である。
料供給部の詳細断面図である。
１１ 下部管板 １２ 上部管板 １３ セル １４ 断熱ボード １５ 燃料入口ヘッダ １６ 燃料出口ヘッダ １７ 鏡 １８ 燃料排気管
フロントページの続き (72)発明者 永田 勝己 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７−29590（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−174859（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 8/24 H01M 8/12
Claims (1)
- 【請求項１】 モジュールの内部を区画した発電部に垂
設され下端を閉じた円筒形状の燃料電池セルの内側に供
給される燃料と前記燃料電池セルの外側に供給される空
気とを反応させて発電を行うときの自己発熱で、発電反
応に必要な作動温度を維持するようにした、自立型の固
体電解質燃料電池モジュールにおいて、前記モジュール
の上端部を区画する鏡および前記鏡の下方に間隔を設け
て配置された上部管板で区画され、前記上部管板で支持
する前記燃料電池セルからの排気燃料を排出する燃料排
出管の上端を開口させた燃料出口ヘッダと、前記上部管
板および前記発電部上方との間に断熱ボードを介装して
前記上部管板の下方に間隔を設けて配置された下部管板
で区画され、前記下部管板で支持する前記燃料電池セル
に供給燃料を供給する開口を設けた燃料入口ヘッダとを
具えていることを特徴とする固体電解質燃料電池モジュ
ール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09843195A JP3354742B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 固体電解質燃料電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09843195A JP3354742B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 固体電解質燃料電池モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08293317A JPH08293317A (ja) | 1996-11-05 |
| JP3354742B2 true JP3354742B2 (ja) | 2002-12-09 |
Family
ID=14219623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09843195A Expired - Fee Related JP3354742B2 (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 固体電解質燃料電池モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3354742B2 (ja) |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP09843195A patent/JP3354742B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08293317A (ja) | 1996-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100326497B1 (ko) | 열제어장치 | |
| US4395468A (en) | Fuel cell generator | |
| JP4736299B2 (ja) | 変成装置 | |
| US8026013B2 (en) | Annular or ring shaped fuel cell unit | |
| EP1590844B1 (en) | Fuel cell end unit with integrated heat exchanger | |
| EP0055011B1 (en) | High temperature solid electrolyte fuel cell generator | |
| EP2273594B1 (en) | Reformer, cell stack device, fuel cell module, and fuel cell device | |
| RU2459764C1 (ru) | Устройство для выработки водорода и оборудованная им система топливного элемента | |
| US20070196704A1 (en) | Intergrated solid oxide fuel cell and fuel processor | |
| JP5109253B2 (ja) | 燃料電池 | |
| KR920007382B1 (ko) | 개선된 연료 전지발전기 | |
| JPH04306568A (ja) | 燃料電池からの熱の放散方法および温度平衡部材 | |
| GB2027978A (en) | A battery | |
| EP1109242A2 (en) | Integrated manifold-reformer arrangement for fuel cells | |
| WO2014024946A1 (ja) | ハイブリッドシステム | |
| WO2007066618A1 (ja) | 燃料電池 | |
| US5405712A (en) | Solid oxide fuel cell generator | |
| JP2003123827A (ja) | 燃料電池の熱交換構造 | |
| JP3268197B2 (ja) | 固体電解質燃料電池モジュール | |
| JP3354742B2 (ja) | 固体電解質燃料電池モジュール | |
| JPS61106401A (ja) | 改質装置 | |
| JP3611065B2 (ja) | 一体型燃料電池発電装置 | |
| JP3258518B2 (ja) | 固体電解質燃料電池モジュール | |
| JPH08287937A (ja) | 固体電解質燃料電池モジュール | |
| JP4326078B2 (ja) | 固体電解質型燃料電池モジュール |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020827 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |