JP4924787B2 - 燃料電池スタック構造体 - Google Patents
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Description
2 ガス流路
2a 路壁面
4 ガス配管
10 固体電解質型燃料電池
10a 熱容量の大きい中央部分
11 単セル
12,82 一方のセパレータ
13 他方のセパレータ
16a ガス導入口(ガス供給口)
21 排気バルブ(流路変更手段)
22 短絡流路
23,23A 燃焼器
24 熱交換器
25 循環流路
26 凹凸
27 ヒーター(電気的加熱機構)
28,86 温度調節用のガス流路
29 放熱器
32,92 シース熱電対(温度測定手段)
33 制御部
S 空間
Claims (10)
- 金属薄板状のセパレータで囲まれた空間内に収容されて一方の面を外部に露出させた固体電解質型の単セルを備えた複数の固体電解質型燃料電池を積層して成り、これらの固体電解質型燃料電池を貫通する少なくとも1つのガス流路から固体電解質型燃料電池の各空間にガスを供給する燃料電池スタック構造体において、
燃料電池のうちのガス流路近辺に位置する熱容量の大きい部分と、同燃料電池のうちのガス流路から離れた熱容量の小さい部分に温度測定手段を設けると共に、
ガス流路の下流には短絡流路が接続され、短絡流路には、開くとガス流路から固体電解質型燃料電池の各空間に供給すべき高温ガスの大半をそのまま短絡流路に排出し、閉じるとガス流路から固体電解質型燃料電池の各空間に高温ガスを供給する排気バルブによって構成される流路変更手段を具備し、
温度測定手段で得た温度情報に基づいて流路変更手段を作動させて固体電解質型燃料電池の各空間に供給する高温ガスの流量を調節する制御部を備えていることを特徴とする燃料電池スタック構造体。 - 制御部は、起動時に、熱容量の大きい部分と小さい部分で測定した温度の差が設定値以上で、かつ熱容量の小さい部分に対して大きい部分の温度が低い場合、排気バルブを開けるよう流路変更手段を操作することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池スタック構造体。
- 制御部は、停止時に、熱容量の大きい部分と小さい部分で測定した温度の差が設定値以上で、かつ熱容量の小さい部分に対して大きい部分の温度が高い場合、排気バルブを開けるよう流路変更手段を操作することを特徴とする請求項1又は2に記載の燃料電池スタック構造体。
- 短絡流路から排出した高温ガスをガス流路にもどして循環させる循環流路を備えている請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池スタック構造体。
- 燃料ガスを燃焼させる燃焼器と、この燃焼器で生じた燃焼熱でガス流路に流すガスを加熱する熱交換器を備えている請求項1〜4のいずれか1項に記載の燃料電池スタック構造体。
- 燃料ガスを燃焼させて生じた高温の燃焼排ガスをガス流路に流す燃焼器を備えている請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池スタック構造体。
- ガス流路に結合するガス配管に設置してガス流路に流すガスを加熱する電気的加熱機構を備えている請求項1〜4のいずれか1項に記載の燃料電池スタック構造体。
- ガス流路の路壁面に凹凸が形成してある請求項1〜7のいずれか1項に記載の燃料電池スタック構造体。
- 固体電解質型燃料電池の各空間にガスを供給する発電用のガス流路とは別に、高温ガス又は低温ガスを流す温度調節用のガス流路を設けた請求項1〜8のいずれか1項に記載の燃料電池スタック構造体。
- 温度調節用のガス流路を循環流路とし、この温度調節用のガス流路に、空気又は水との熱交換により低温ガスを得る放熱器を設けた請求項9に記載の燃料電池スタック構造体。
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