JP5473625B2 - 燃料電池装置 - Google Patents
燃料電池装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5473625B2 JP5473625B2 JP2010010065A JP2010010065A JP5473625B2 JP 5473625 B2 JP5473625 B2 JP 5473625B2 JP 2010010065 A JP2010010065 A JP 2010010065A JP 2010010065 A JP2010010065 A JP 2010010065A JP 5473625 B2 JP5473625 B2 JP 5473625B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- fuel
- air
- cells
- flow rate
- 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.)
- Active
Links
Images
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
Description
また、上記特許文献1に記載の装置では、燃料電池部が、複数のセルを並列状態で並べて構成されているので、その燃料電池部に隣接する燃焼室が水平方向に延びる大きな空間となっている。その為に、燃焼室の全域に亘って燃料ガス及び空気の供給条件や通流状態を均一にすることが難しく、燃焼室において局所的に空気の量が大きく過剰となる領域が生じることがあり、その領域では、燃料ガス及び空気の供給条件や通流状態が燃焼に適したものから大きく外れてしまい、失火が発生する。
前記燃料電池部は、前記改質ガスが通流する燃料通流部と空気が通流する空気通流部とを有するセルを並列状態で複数並べて構成され、前記燃焼室は、前記燃料通流部を通過した改質ガスと前記空気通流部を通過した空気とを混合して燃焼させる燃焼空間として前記燃料電池部に隣接して備えられ、前記複数のセルには、前記燃料通流部を通流する前記改質ガスのガス通流量と前記空気通流部を通流する空気の空気通流量との割合を他の前記セルよりもガス通流量側を大きくした燃焼優先用セルが含まれている点にある。
このような失火が発生することがあるとの知見は、発明者らの実験により燃料電池装置の出力を低下させた状況で出力が本来の出力低下以上に低下する原因を追求して初めて確認できたものである。
そして、燃焼優先用セルは、発電優先用セルよりもガス通流量と前記空気通流量との割合についてガス通流量側を大きくしているので、発電優先用セルよりも発電効率の面では低下する虞がある。しかしながら、本特徴構成によれば、発電優先用セルの方が燃焼優先用セルよりも多数備えられているので、燃焼優先用セルを備えることによる発電効率の低下の影響を抑えることができ、燃料電池部全体としては発電効率の低下を抑制できながら、燃焼室での失火を防止することができる。
ちなみに、発電優先用セルと燃焼優先用セルとの数の関係は、発電優先用セルを大多数とし、燃焼優先用セルをごく少数とすることで、燃焼優先用セルを備えることによる発電効率の低下の影響をごく僅かに抑えることができる。
ここで、通路面積とは通路の断面積を意味している。
〔第1実施形態〕
この燃料電池装置は、図1に示すように、都市ガス等の原燃料を脱硫する脱硫器1と、改質水タンク2から供給される改質水から水蒸気を生成する気化器3と、気化器3にて生成された水蒸気を用いて脱硫器1にて脱硫された原燃料を水蒸気改質する改質器4と、改質器4にて改質された改質ガスと空気とを反応させて発電する固体酸化物型の燃料電池部5と、燃料電池部5での反応後に残存する改質ガスと空気とを混合して燃焼させる燃焼室6とが備えられている。そして、燃料電池装置には、収納容器7が備えられており、その収納容器7内に、気化器3、改質器4、燃料電池部5、及び、燃焼室6が収納されている。
ちなみに、セルとしては、燃料通流部及び空気通流部を備えた各種の形状や構成のセルが適応可能であり、その形状や構成については図2に示すものに限られない。
この第2実施形態は、上記第1実施形態における燃焼優先用セル15aについての別実施形態である。よって、上記第1実施形態と異なる構成のみ説明し、同様の構成については説明を省略する。
(1)上記実施形態において、燃焼優先用セルにおける空気通流部に対する空気供給部の開口面積を調整する等により、燃焼優先用セルを、空気通流部に供給される空気の供給量が発電優先用セルよりも少量になるように構成することで、ガス通流量と空気通流量との割合を発電優先用セルよりもガス通流量側を大きくすることもできる。
このように、燃焼優先用セルのガス通流量と空気通流量との割合を発電優先用セルよりもガス通流量側を大きくするに当たり、改質ガスのガス通流量を調整するか、空気の空気通流量を調整するかは適宜変更が可能である。
5 燃料電池部
6 燃焼室
7 収納容器
13 燃料通流部
14 空気通流部
15 セル
15a 燃焼優先用セル
15b 発電優先用セル
Claims (5)
- 収納容器内に、原燃料を改質する改質器と、前記改質器にて改質された改質ガスと空気とを反応させて発電する固体酸化物型の燃料電池部と、前記燃料電池部での反応後に残存する改質ガスと空気とを混合して燃焼させる燃焼室とが備えられ、前記燃焼室での燃焼により得た熱を用いて前記改質器での改質を行う燃料電池装置であって、
前記燃料電池部は、前記改質ガスが通流する燃料通流部と空気が通流する空気通流部とを有するセルを並列状態で複数並べて構成され、
前記燃焼室は、前記燃料通流部を通過した改質ガスと前記空気通流部を通過した空気とを混合して燃焼させる燃焼空間として前記燃料電池部に隣接して備えられ、
前記複数のセルには、前記燃料通流部を通流する前記改質ガスのガス通流量と前記空気通流部を通流する空気の空気通流量との割合を他の前記セルよりもガス通流量側を大きくした燃焼優先用セルが含まれている燃料電池装置。 - 前記複数のセルは、前記ガス通流量と前記空気通流量との割合が発電に適した割合に設定された発電優先用セルと、前記ガス通流量と前記空気通流量との割合を前記発電優先用セルよりもガス通流量側を大きくした前記燃焼優先用セルとから構成され、前記発電優先用セルの方が前記燃焼優先用セルよりも多数備えられている請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記燃焼優先用セルは、前記燃料通流部の通路面積が他の前記セルよりも大きく構成されている請求項1又は2に記載の燃料電池装置。
- 前記燃焼優先用セルは、前記燃料通流部に供給される前記改質ガスの供給量が他の前記セルよりも多量に構成されている請求項1〜3の何れか1項に記載の燃料電池装置。
- 複数の前記燃焼優先用セルは、前記複数のセルの並び方向においてひとつ又は複数箇所に分散して配置されている請求項1〜4の何れか1項に記載の燃料電池装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010010065A JP5473625B2 (ja) | 2010-01-20 | 2010-01-20 | 燃料電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010010065A JP5473625B2 (ja) | 2010-01-20 | 2010-01-20 | 燃料電池装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011150843A JP2011150843A (ja) | 2011-08-04 |
JP5473625B2 true JP5473625B2 (ja) | 2014-04-16 |
Family
ID=44537665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010010065A Active JP5473625B2 (ja) | 2010-01-20 | 2010-01-20 | 燃料電池装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5473625B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003262313A (ja) * | 2002-03-08 | 2003-09-19 | Osaka Gas Co Ltd | 燃焼装置 |
JP4756448B2 (ja) * | 2005-03-10 | 2011-08-24 | Toto株式会社 | 固体酸化物型燃料電池 |
JP4754414B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2011-08-24 | リンナイ株式会社 | 燃焼装置 |
JP5235291B2 (ja) * | 2006-09-27 | 2013-07-10 | 京セラ株式会社 | 燃料電池 |
-
2010
- 2010-01-20 JP JP2010010065A patent/JP5473625B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011150843A (ja) | 2011-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5643712B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
JP6066580B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007328989A (ja) | 固体酸化物形燃料電池システムおよびその起動方法 | |
JP2010177211A (ja) | 燃料電池システム | |
JPWO2015141707A1 (ja) | 燃焼器及び燃料電池システム | |
JP4263505B2 (ja) | 燃焼装置 | |
JP2007042610A (ja) | 燃料電池の改質装置 | |
JP2013178923A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2007273281A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
JP6374273B2 (ja) | 燃料電池モジュール | |
JP5473625B2 (ja) | 燃料電池装置 | |
JP5584480B2 (ja) | 燃料電池装置 | |
JP2009274886A (ja) | 改質装置用燃焼装置、改質装置および燃料電池システム | |
JP7226225B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2012009206A (ja) | 発電装置 | |
JP5812927B2 (ja) | 燃料電池装置 | |
JP4847772B2 (ja) | 水素含有ガス生成装置 | |
JP5017845B2 (ja) | 燃料電池を用いたコージェネレーションシステム | |
JP6262403B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2012219008A (ja) | 熱処理システム | |
JP5445554B2 (ja) | 燃料電池を用いたコージェネレーションシステム | |
JP2005195254A (ja) | 燃料電池発電装置用触媒燃焼器 | |
JP6804363B2 (ja) | 固体電解質形燃料電池モジュール | |
JP2023084334A (ja) | オフガス燃焼器、燃料電池システム | |
JP6185903B2 (ja) | 燃料電池用燃焼器及び燃料電池モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121213 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131212 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140107 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140204 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5473625 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |