JP5551495B2 - 燃料電池モジュール - Google Patents
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Description
酸素極:1/2O2+2e−→O2−(固体電解質)
燃料極:O2−(固体電解質)+H2→H2O+2e−
図7(a)は、例1の変形例1に係る燃料電池モジュール200の全体構成を説明するための一部を抜粋して示す断面図である。本変形例に係る燃料電池モジュール200は、閉塞部材130を備えない点と、改質器40の代わりに改質器40aを備える点と、において、図5の燃料電池モジュール200と異なる。
図7(b)は、例1の変形例2に係る燃料電池モジュール200の全体構成を説明するための一部を抜粋して示す断面図である。本変形例に係る燃料電池モジュール200は、改質器40aの側方において、第2燃焼オフガス導出流路86が閉塞部材130によって閉塞されている点において、図7(a)に示す燃料電池モジュール200と異なる。この場合においても、第1燃焼オフガス導出流路85での燃焼オフガスの流量が、第2燃焼オフガス導出流路86での燃焼オフガスの流量よりもさらに多くなることから、燃焼オフガスによって酸化剤ガス導入部材100を効率的に加熱することができる。それにより、効率よく加熱された酸化剤ガスを各燃料電池セル10の下端側に導入させることができることで、燃料電池セル10の下端側の温度低下を抑制することができ、燃料電池セル10の上下方向の温度差を小さくすることができる。
20 燃料電池スタック
30 集電体
40 改質器
42 蒸発部
50 マニホールド
60 燃料ガス配管
70 第1ターミナル
80 ケーシング
81 下部断熱部材
82 側部断熱部材
83 第1内部断熱部材
84 第2内部断熱部材
85 第1燃焼オフガス導出流路
86 第2燃焼オフガス導出流路
87 上部燃焼オフガス流路
88 側部燃焼オフガス流路
90 燃焼部
100 酸化剤ガス導入部材
130 閉塞部材
200 燃料電池モジュール
Claims (5)
- ケーシング内に、
酸化剤ガスと燃料ガスとで発電を行う燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、
それぞれの前記燃料電池セルの一端側に配置された改質器と、
それぞれの前記燃料電池セルの一端側と前記改質器との間に配置され、前記燃料電池セルの発電に供されなかった酸化剤オフガスを用いて、前記燃料電池セルの発電に供されなかった燃焼オフガスを燃焼させる燃焼部と、
前記燃料電池スタックにおける前記燃料電池セルの積層方向に沿った第1側面側に配置され、前記燃料電池セルの発電に供される酸化剤ガスを、前記改質器、前記燃焼部、それぞれの前記燃料電池セルの一端側から他端側に沿ってこの順に流した後に前記燃料電池セルの他端側に供給するための酸化剤ガス導入部材と、
前記燃料電池スタックを挟んで前記酸化剤ガス導入部材と反対側に設けられた側部燃焼オフガス流路と、
前記改質器と前記酸化剤ガス導入部材との間に形成された第1燃焼オフガス導出流路と前記改質器と前記側部燃焼オフガス流路との間に形成された第2燃焼オフガス導出流路と、を備えるとともに、
前記第1燃焼オフガス導出流路は、該第1燃焼オフガス導出流路での前記燃焼オフガスの流量が、前記第2燃焼オフガス導出流路での前記燃焼オフガスの流量よりも多くなるように構成されており、
前記燃料電池スタックにおける前記第1側面側は、前記燃料電池スタックにおける前記燃料電池セルの積層方向に沿った4つの側面のうち前記一端側にある側面および前記他端側にある側面以外の2つの側面のいずれか一方の側面の側であることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 前記第1燃焼オフガス導出流路での前記燃焼オフガスの流量が、前記第2燃焼オフガス導出流路での前記燃焼オフガスの流量よりも多くなるようにするための流量調整手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池モジュール。
- 前記第1燃焼オフガス導出流路での前記燃焼オフガスの流路抵抗が、前記第2燃焼オフガス導出流路での前記燃焼オフガスの流路抵抗よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の燃料電池モジュール。
- 前記改質器の底面が、前記第1燃焼オフガス導出流路に向けて上向きに傾斜していることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池モジュール。
- 前記第1燃焼オフガス導出流路の流路容積が、前記第2燃焼オフガス導出流路の流路容積よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の燃料電池モジュール。
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