JP6037749B2 - 燃料電池モジュール - Google Patents
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Description
空気極と燃料極とが積層されて形成されている燃料電池セルを有する複数のセルスタックと、複数のセルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流路を形成する酸化剤ガス流路形成部材と、を備え、
複数の前記セルスタックには、前記酸化剤ガス流路の流れ方向の両端部に前記燃料電池セルが設けられていない非発電領域と、該流れ方向の中間部に該燃料電池セルが設けられている発電領域とが形成されており、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記酸化剤ガスの前記流れ方向の上流側の上流域では、複数の前記セルスタックのうちの内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積よりも小さい一方で、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域と対向する中流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積以上であり、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記流れ方向の下流側の下流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積以下であり、複数の前記セルスタックが挿通され、複数の該セルスタックにおける前記発電領域の側と、前記流れ方向の上流側端部における前記非発電領域である上流非発電領域の側とに、複数の該セルスタックの前記空気極側の空間を仕切る上流仕切板をさらに備え、前記上流仕切板には、複数の前記セルスタックの前記空気極側との間に隙間が形成されており、該上流仕切板が前記酸化剤ガス流路形成部材の一部を成し、該隙間が前記上流域の酸化剤ガス流路を形成することを特徴とする。
空気極と燃料極とが積層されて形成されている燃料電池セルを有する複数のセルスタックと、複数のセルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流路を形成する酸化剤ガス流路形成部材と、を備え、
前記セルスタックの燃料極側を流れる燃料ガスの流れの向きと、前記セルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流れの向きとは、逆向きであり、複数の前記セルスタックには、前記酸化剤ガス流路の流れ方向の両端部に前記燃料電池セルが設けられていない非発電領域と、該流れ方向の中間部に該燃料電池セルが設けられている発電領域とが形成されており、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記酸化剤ガスの前記流れ方向の下流側の下流域では、複数の前記セルスタックのうちの内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積より小さく、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記流れ方向の上流側の上流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積より小さく、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域と対向する中流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積以上であり、複数の前記セルスタックが挿通され、複数の該セルスタックにおける前記発電領域側と前記流れ方向の下流側端部における前記非発電領域である下流非発電領域側とに、複数の該セルスタックの前記空気極側の空間を仕切る下流仕切板をさらに備え、前記下流仕切板には、複数の前記セルスタックの前記空気極側との間に隙間が形成されており、該下流仕切板が前記酸化剤ガス流路形成部材の一部を成し、該隙間が前記下流域の酸化剤ガス流路を形成することを特徴とする。
空気極と燃料極とが積層されて形成されている燃料電池セルを有する複数のセルスタックと、複数のセルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流路を形成する酸化剤ガス流路形成部材と、を備え、
複数の前記セルスタックには、前記酸化剤ガス流路の流れ方向の両端部に前記燃料電池セルが設けられていない非発電領域と、該流れ方向の中間部に該燃料電池セルが設けられている発電領域とが形成されており、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域と対向する中流域では、複数の前記セルスタックのうちの外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が、内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積よりも小さく、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記流れ方向の上流側の上流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積より小さく、前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記流れ方向の下流側の下流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積以下であり、複数の前記セルスタックの前記発電領域と対向する位置であって、該セルスタックの前記空気極側に、該セルスタックと隙間をあけて配置されている中間流路形成部材をさらに備え、前記中間流路形成部材が前記酸化剤ガス流路形成部材の一部を成し、前記隙間が前記中流域の酸化剤ガス流路を形成することを特徴とする。
まず、本発明に係る燃料電池モジュールの第一実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
次に、本発明に係る燃料電池モジュールの第二実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。
次に、本発明に係る燃料電池モジュールの第三実施形態について、図8及び図9を参照して説明する。
以上の実施形態では、最も内側のセルスタック101a周りの酸化剤流路の断面積、それより外側のセルスタック101b周りの酸化剤ガス流路の断面積、さらに外側のセルスタック101c周りの酸化剤ガス流路の断面積を相互に異ならせている。つまり、以上の実施形態では、酸化剤ガス流路の断面積を3段階に変えている。しかしながら、酸化剤ガス流路の断面積を2段階に変えても、また、4段階以上に変えてもよい。
Claims (4)
- 空気極と燃料極とが積層されて形成されている燃料電池セルを有する複数のセルスタックと、
複数のセルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流路を形成する酸化剤ガス流路形成部材と、
を備え、
前記セルスタックの燃料極側を流れる燃料ガスの流れの向きと、前記セルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流れの向きとは、逆向きであり、
複数の前記セルスタックには、前記酸化剤ガス流路の流れ方向の両端部に前記燃料電池セルが設けられていない非発電領域と、該流れ方向の中間部に該燃料電池セルが設けられている発電領域とが形成されており、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記酸化剤ガスの前記流れ方向の上流側の上流域では、複数の前記セルスタックのうちの内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積よりも小さい一方で、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域と対向する中流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積以上であり、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記流れ方向の下流側の下流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積以下であり、
複数の前記セルスタックが挿通され、複数の該セルスタックにおける前記発電領域の側と、前記流れ方向の上流側端部における前記非発電領域である上流非発電領域の側とに、複数の該セルスタックの前記空気極側の空間を仕切る上流仕切板をさらに備え、
前記上流仕切板には、複数の前記セルスタックの前記空気極側との間に隙間が形成されており、該上流仕切板が前記酸化剤ガス流路形成部材の一部を成し、該隙間が前記上流域の酸化剤ガス流路を形成する、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。 - 空気極と燃料極とが積層されて形成されている燃料電池セルを有する複数のセルスタックと、
複数のセルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流路を形成する酸化剤ガス流路形成部材と、
を備え、
前記セルスタックの燃料極側を流れる燃料ガスの流れの向きと、前記セルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流れの向きとは、逆向きであり、
複数の前記セルスタックには、前記酸化剤ガス流路の流れ方向の両端部に前記燃料電池セルが設けられていない非発電領域と、該流れ方向の中間部に該燃料電池セルが設けられている発電領域とが形成されており、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記酸化剤ガスの前記流れ方向の下流側の下流域では、複数の前記セルスタックのうちの内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積より小さく、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記流れ方向の上流側の上流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積より小さく、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域と対向する中流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積以上であり、
複数の前記セルスタックが挿通され、複数の該セルスタックにおける前記発電領域側と前記流れ方向の下流側端部における前記非発電領域である下流非発電領域側とに、複数の該セルスタックの前記空気極側の空間を仕切る下流仕切板をさらに備え、
前記下流仕切板には、複数の前記セルスタックの前記空気極側との間に隙間が形成されており、該下流仕切板が前記酸化剤ガス流路形成部材の一部を成し、該隙間が前記下流域の酸化剤ガス流路を形成する、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。 - 空気極と燃料極とが積層されて形成されている燃料電池セルを有する複数のセルスタックと、
複数のセルスタックの空気極側を流れる酸化剤ガスの流路を形成する酸化剤ガス流路形成部材と、
を備え、
複数の前記セルスタックには、前記酸化剤ガス流路の流れ方向の両端部に前記燃料電池セルが設けられていない非発電領域と、該流れ方向の中間部に該燃料電池セルが設けられている発電領域とが形成されており、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域と対向する中流域では、複数の前記セルスタックのうちの外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が、内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積よりも小さく、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記流れ方向の上流側の上流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積より小さく、
前記酸化剤ガス流路中で、複数の前記セルスタックの前記発電領域よりも前記流れ方向の下流側の下流域では、複数の前記セルスタックのうちの前記内側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積が前記外側のセルスタックに対する酸化剤ガス流路の断面積以下であり、
複数の前記セルスタックの前記発電領域と対向する位置であって、該セルスタックの前記空気極側に、該セルスタックと隙間をあけて配置されている中間流路形成部材をさらに備え、
前記中間流路形成部材が前記酸化剤ガス流路形成部材の一部を成し、前記隙間が前記中流域の酸化剤ガス流路を形成する、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。 - 請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記酸化剤ガス流路形成部材は、断熱材である、
ことを特徴とする燃料電池モジュール。
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