JP5812927B2 - 燃料電池装置 - Google Patents
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Description
このように、特許文献1、2に記載の装置では、燃料電池部における反応にて消費し切れなかった改質ガス(アノードオフガス)を燃焼させて、その燃焼によって得られる熱を改質器での改質に用いている。そして、燃料電池部における反応にて消費し切れなかった改質ガス(アノードオフガス)を燃焼させる際の酸化剤には、カソードを通過した空気(カソードオフガス)を用いている。
前記燃料電池部は、セルを並列状態で複数並べて構成されており、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し、
前記燃焼部は、前記燃料通流部を通流した改質ガスと前記空気通流部を通流した空気とを混合して燃焼させる燃焼空間として、前記セルにおける燃料通流方向の下流側端に隣接して備えられ、
前記燃料通流部は、改質ガスをその周囲が囲われた流路内を通流させ、前記セルにおける燃料通流方向の下流側端に配置された燃料噴出部から改質ガスを噴出するように構成され、
前記空気通流部は、空気を前記セルの並設方向で前記燃料通流部と前記燃料通流部との間に形成された空間を通流させるように構成され、
前記燃料電池部において並設された複数の前記セルの周囲を覆い、前記セルの並設方向に直交する方向での前記空気通流部の横側部を閉塞する覆い体を備え、
前記セルにおける燃料通流方向での前記覆い体の下流側端部は、前記セルの下流側端よりも上流側に間隔を隔てた位置に配置されている点にある。
そこで、本特徴構成によれば、空気側電極の下流側端部を基準として、その空気側電極の下流側端部までは十分な空気が供給されるように、覆い体の下流側端部を配置することができる。これにより、発電に寄与する空気側電極には適切に空気を通流させることができながら、燃焼部への空気供給量を減少させることができる。
空気通流部8は、空気Aをセル9の並設方向(Y方向)で燃料通流部7と燃料通流部7との間(セル9とセル9との間)に形成された空間を通流させるように構成されている。空気通流部8は、その空気Aの空気通流方向が燃料通流部7における燃料通流方向と同一方向になるように構成されている。そして、空気通流部8において、セル9における燃料通流方向の下流側端に相当する位置が、セル9の並設方向に直交する方向(X方向)の全長に亘って一連に形成された上方側開口12にて構成されており、この上方側開口12から空気通流部8を通流した空気Aを噴出可能に構成されている。
第2空気流路部位6bは、収納容器5の左右方向の他端部(図1中X方向の左端部)にて収納容器5の外部から空気Aを受け入れて収納容器5の上端部まで通流させたのち、その空気Aを収納容器5の左右方向(図1中X方向)に沿ってその中央部に向けて通流させる。
第3空気流路部位6cは、収納容器5の左右方向の中央部において第1空気流路部位6aの空気Aと第2空気流路部位6bの空気Aとを合流させて上方側から下方側に向けて通流させる。
第2排気流路部位16bも、第1排気流路部位16aと同様に、収納容器5の左右方向の他端部(図2中X方向の左端部)において排ガスCを受けており、その排ガスCを収納容器5の下端部まで通流させたのち、その混合気を収納容器5の左右方向に沿ってその中央部に通流させている。
第3排気流路部位16cは、収納容器5の左右方向の中央部において第1排気流路部位16aの排ガスCと第2排気流路部位16bの排ガスCとを合流させて、収納容器5の外部に排気させている。
また、比較のために、覆い体17の上端部17bをセル9の上端9aと同一位置としたものを比較例として用いている。
(1)上記実施形態では、燃料電池部2では、下方側から上方側に向けて改質ガスG2及び空気Aを通流させるようにしているが、改質ガスG2及び空気Aを通流させる方向は上下方向に沿うものに限らず、例えば、燃料電池部2の横幅方向に沿うようにすることもでき、適宜変更が可能である。
2 燃料電池部
3 燃焼部
5 収納容器
7 燃料通流部
8 空気通流部
9 セル
10 空気側電極
11 燃料噴出部
17 覆い体
Claims (3)
- 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形の燃料電池部と、その燃料電池部に隣接して配設されて前記燃料電池部での反応後に残存する改質ガスに酸化剤を混合させて燃焼させる燃焼部とが備えられ、前記燃焼部での燃焼により得られる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、セルを並列状態で複数並べて構成されており、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し、
前記燃焼部は、前記燃料通流部を通流した改質ガスと前記空気通流部を通流した空気とを混合して燃焼させる燃焼空間として、前記セルにおける燃料通流方向の下流側端に隣接して備えられ、
前記燃料通流部は、改質ガスをその周囲が囲われた流路内を通流させ、前記セルにおける燃料通流方向の下流側端に配置された燃料噴出部から改質ガスを噴出するように構成され、
前記空気通流部は、空気を前記セルの並設方向で前記燃料通流部と前記燃料通流部との間に形成された空間を通流させるように構成され、
前記燃料電池部において並設された複数の前記セルの周囲を覆い、前記セルの並設方向に直交する方向での前記空気通流部の横側部を閉塞する覆い体を備え、
前記セルにおける燃料通流方向での前記覆い体の下流側端部は、前記セルの下流側端よりも上流側に間隔を隔てた位置に配置されている燃料電池装置。 - 前記セルの前記空気通流部側には、空気側電極が備えられ、前記セルにおける燃料通流方向での前記空気側電極の下流側端部が、前記セルの下流側端よりも上流側に間隔を隔てた位置に配置され、前記セルにおける燃料通流方向での前記覆い体の下流側端部は、前記空気側電極の下流側端部を基準として配置されている請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記覆い体は、断熱体にて構成されている請求項1又は2に記載の燃料電池装置。
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