JP5936967B2 - 燃料電池装置 - Google Patents
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Description
尚、上記のような燃料電池装置は、特許文献1に開示されている。
図1は本発明の一実施形態を示す燃料電池装置の正面縦断面図、図2は同上の燃料電池装置の平面横断面図(図1のA−A矢視断面図)、図3は同上の燃料電池装置の側面縦断面図(図1のB−B矢視断面図)である。
本実施形態の燃料電池装置は、筐体内、特に燃焼室区画部材1内に、水素含有燃料と酸化剤(一般には空気)とを反応させて発電を行う複数の燃料電池セル10と、複数の燃料電池セル10の上端部から排出されるオフガスを燃焼させて燃料電池セル10を高温状態に維持するオフガス燃焼部20と、前記燃焼を開始させるため前記オフガスに点火する点火装置22とを備える。
カソード: 1/2O2+2e−→O2−(電解質) ・・・(1)
アノード: O2−(電解質)+H2→H2O+2e− ・・・(2)
燃料電池セル10(セルスタック11、12)への酸化剤(空気)の供給は、セルスタック11、12の列間に配置した酸化剤供給部材40を介してなされる。
天板2の上側の領域は酸化剤(空気)の供給源であり、この天板2にセルスタック11、12の列設方向と同方向に延びるスリット4が形成されている。このスリット4は酸化剤入口をなす。そして、このスリット4から燃焼室区画部材1内へ酸化剤供給部材40が挿入配置されている。
従って、酸化剤(空気)は、スリット4から酸化剤供給部材40の内部に流入し、酸化剤噴出口46から噴出して、セルスタック11、12のカソードに供給される。
点火装置22としては、点火ヒータ又は点火プラグが用いられるが、本実施形態では点火ヒータを用いている。
点火装置22は、第1のセルスタック11の列設方向では、図2に示されるように燃料分配用の台座13への燃料供給位置(改質ガスの供給パイプ32の接続位置)に近い位置に設ける。速やかな着火のためである。
2 天板
3 空隙(排気出口)
4 スリット(酸化剤入口)
10 燃料電池セル
11 第1のセルスタック
12 第2のセルスタック
13 台座
20 オフガス燃焼部
22 点火装置(点火ヒータ)
22a ヒータ部
30 改質器
32 改質ガスの供給パイプ
40 酸化剤供給部材
46 酸化剤噴出口
61、62、63 火炎伝播通路
Claims (6)
- 水素含有燃料と酸化剤とを反応させて発電を行う複数の燃料電池セルと、
前記複数の燃料電池セルの上端部から排出されるオフガスを燃焼させて前記燃料電池セルを高温状態に維持するオフガス燃焼部と、
前記燃焼を開始させるため前記オフガスに点火する点火装置と、
前記複数の燃料電池セルに前記酸化剤を供給するため、前記複数の燃料電池セルを少なくとも2つのグループに分けるようにグループ間に上側から挿入配置され、下部に酸化剤の噴出口を有する扁平容器形状の酸化剤供給部材と、
を備える、燃料電池装置であって、
前記点火装置は、前記燃料電池セルのグループの1つに設けられ、
前記酸化剤供給部材は、その扁平部を貫通して前記燃料電池セルのグループ間にて火炎を伝播する火炎伝播通路を少なくとも1つ有し、
前記火炎伝播通路の1つは、前記点火装置による着火位置に対向する位置に設けられることを特徴とする、燃料電池装置。 - 前記火炎伝播通路の通路断面下端部は、前記燃料電池セルの上端部より低位置に設けられ、前記火炎伝播通路の通路断面上端部は、前記燃料電池セルの上端部より高位置に設けられることを特徴とする、請求項1記載の燃料電池装置。
- 前記火炎伝播通路の通路断面中心部は、前記燃料電池セルの上端部より高位置に設けられることを特徴とする、請求項1又は請求項2記載の燃料電池装置。
- 前記オフガス燃焼部の上方に、燃焼熱を利用し、前記水素含有燃料を改質して前記燃料電池セルに供給する改質器を備え、
前記火炎伝播通路の通路断面上端部は、前記改質器の底面より高位置に設けられることを特徴とする、請求項2又は請求項3記載の燃料電池装置。 - 前記複数の燃料電池セルへ前記水素含有燃料を供給するため、前記複数の燃料電池セルの下端部側に燃料分配用の台座を備え、
前記火炎伝播通路は、前記酸化剤供給部材に複数設けられ、
前記点火装置は、前記複数の火炎伝播通路のうち、前記台座への燃料供給位置に最も近い火炎伝播通路に対応させて設けられることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載の燃料電池装置。 - 前記火炎伝播通路は、前記扁平容器形状の酸化剤供給部材における酸化剤の通流方向と直交する前記酸化剤供給部材の長手方向に並べられて複数設けられ、
前記複数の火炎伝播通路は、前記酸化剤供給部材の長手方向の中央部を通って酸化剤の通流方向に延びる中心線を対称軸として左右対称に配置されることを特徴とする、請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載の燃料電池装置。
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