JP4585218B2 - 燃料電池組立体 - Google Patents
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Description
直方体形状の発電・燃焼室と、該発電・燃焼室内に配設されたセルスタックと、該セルスタックに燃料ガスを供給するための燃料ガス供給手段と、該セルスタックに酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記発電・燃焼室内から燃焼ガスを排出するための燃焼ガス排出手段とを具備する燃料電池組立体において、
前記燃焼ガス排出手段は、前記発電・燃焼室の4側面に沿って外側に配設された燃焼ガス流路を備えており、前記燃料ガス供給手段は、前記燃焼ガス流路の内部に配設され、前記セルスタックに供給する燃料ガスが流通するための燃料ガス流路を備えており、前記酸素含有ガス供給手段は、前記燃焼ガス流路に沿って外側に配設され、前記セルスタックに供給する酸素含有ガスが流通するための酸素含有ガス流路を備えており、前記燃焼ガス流路と、前記燃料ガス流路および前記酸素含有ガス流路とが、前記燃焼ガス流路を流れる前記燃焼ガスと、前記燃料ガス流路を流れる前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガス流路を流れる前記酸素含有ガスとで熱交換を行うための熱交換部を構成している、ことを特徴とする燃料電池組立体が提供される。
該燃料ガス供給手段は該発電・燃焼室内に配設された燃料ガス改質手段を含んでいる、ことを特徴とする燃料電池組立体が提供される。
また、酸素含有ガスマニホルドを発電・燃焼室の上面に沿って設け、燃料ガスマニホルドを発電・燃焼室の下面に沿って設けることで、発電・燃焼室内の熱が放熱されることがより抑制される。
燃料極: O2−(固体電解質)+H2 → H2O+2e− ・・・(2)
10:発電・燃焼室
14:燃焼ガス流路(熱交換部)
16:酸素含有ガス流路(熱交換部)
18:酸素含有ガスマニホルド
20:燃焼ガスマニホルド
22:酸素含有ガスマニホルド
24:燃焼ガス排出路
26:酸素含有ガス流路(付加熱交換部)
30:燃料ガスマニホルド
32a:セルスタック
32b:セルスタック
32c:セルスタック
32d:セルスタック
34:セル
52:酸素含有ガス供給管
54:燃料ガス改質手段
58:貫通孔(燃料ガス流路・第一の熱交換部)
62:貫通孔(燃料ガス流路・第二の熱交換部)
64:電力取り出し部材
70:整流板
72:整流板
Claims (8)
- 直方体形状の発電・燃焼室と、該発電・燃焼室内に配設されたセルスタックと、該セルスタックに燃料ガスを供給するための燃料ガス供給手段と、該セルスタックに酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス供給手段と、前記発電・燃焼室内から燃焼ガスを排出するための燃焼ガス排出手段とを具備する燃料電池組立体において、
前記燃焼ガス排出手段は、前記発電・燃焼室の4側面に沿って外側に配設された燃焼ガス流路を備えており、
前記燃料ガス供給手段は、前記燃焼ガス流路の内部に配設され、前記セルスタックに供給する燃料ガスが流通するための燃料ガス流路を備えており、
前記酸素含有ガス供給手段は、前記燃焼ガス流路に沿って外側に配設され、前記セルスタックに供給する酸素含有ガスが流通するための酸素含有ガス流路を備えており、
前記燃焼ガス流路と、前記燃料ガス流路および前記酸素含有ガス流路とが、前記燃焼ガス流路を流れる前記燃焼ガスと、前記燃料ガス流路を流れる前記燃料ガスおよび前記酸素含有ガス流路を流れる前記酸素含有ガスとで熱交換を行うための熱交換部を構成している、ことを特徴とする燃料電池組立体。 - 前記燃焼ガス流路は、前記発電・燃焼室の4側面を覆うように連続して延在せしめられており、前記燃焼ガス流路内に整流板が配設されている、請求項1記載の燃料電池組立体。
- 前記酸素含有ガス流路は、前記燃焼ガス流路を覆うように連続して延在せしめられており、前記酸素含有ガス流路内に整流板が配設されている、請求項2記載の燃料電池組立体。
- 前記整流板は、前記燃焼ガス流路内および前記酸素含有ガス流路内の少なくとも一方が、全体として螺旋状となるように配設されている、請求項3記載の燃料電池組立体。
- 前記セルスタックは前記発電・燃焼室の下部乃至中間部に配設されており、燃焼は前記発電・燃焼室の上部で行われ、前記燃焼ガスは前記燃焼ガス流路を下降する、請求項1〜4までのいずれかに記載の燃料電池組立体。
- 前記酸素含有ガスが、前記酸素含有ガス流路内を上方に向けて流れる、請求項5記載の燃料電池組立体。
- 前記燃料ガス供給手段は、前記発電・燃焼室の上部内に配設された燃料ガス改質手段を備えており、前記燃料ガス流路は、前記燃料ガスを上方に向けて流して前記燃料ガス改質手段に導入するための第一の流路と、前記燃料ガスを前記燃料ガス改質手段から下方に向けて流して前記セルスタックに供給するための第二の流路とを備える、請求項5又は6記載の燃料電池組立体。
- 前記発電・燃焼室の上面に沿って外側に、前記酸素含有ガス流路を流れた前記酸素含有ガスを前記発電・燃焼室内に供給するための酸素含有ガスマニホルドを備えており、
前記発電・燃焼室の下面に沿って外側に、前記燃焼ガス流路を流れた前記燃焼ガスを外部に排出するための燃焼ガスマニホルドを備える、請求項1〜7のうちいずれかに記載の燃料電池組立体。
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