JP6047181B2 - 固体酸化物形燃料電池システム - Google Patents
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Description
前記熱交換器は、熱交換器本体と、該熱交換器本体内に間隔を置いて配設された複数の仕切りプレートと、を備え、該複数の仕切りプレートは、前記燃料電池スタックからの排ガスが流れる複数の第1の流路と、前記貯湯水循環流路からの水が流れる複数の第2の流路と、を規定し、
前記熱交換器本体の上端部には、前記複数の第1の流路の各上流側に連通された排ガス流入部と、前記複数の第2の流路の各下流側に連通された流出マニホールドとが設けられており、前記熱交換器本体の下端部には、前記複数の第1の流路の各下流側に連通された排ガス流出部と、前記複数の第2の流路の各上流側に連通された流入マニホールドとが設けられており、前記流入マニホールド及び前記流出マニホールドは、前記複数の第1及び第2の流路を前記複数の仕切りプレートの配列方向に貫通して設けられ、前記排ガス流入部から流入した排ガスは、前記複数の第1流路及び前記流出マニホールドの外周側を通って前記排ガス流出部に流れるように構成され、前記流出マニホールドに関連して、更に、前記流出マニホールドの少なくとも一部を包囲して排ガスが前記流出マニホールドの外周面側に流れるのを抑えるための包囲手段が設けられていることを特徴とする。
前記包囲手段は、前記仕切りプレートの一部を前記第1の流路側に向けて突出させた包囲部から構成されていることを特徴とする。
[固体酸化物形燃料電池システムの一例]
まず、図1〜図9を参照して、本発明を適用する固体酸化物形燃料電池システムの一例について説明する。図1は、本発明を適用する固体酸化物形燃料電池システムの構成を簡略的に示すブロック図であり、図2は、図1の熱交換器を示す斜視図であり、図3は、図2中のA−A線による熱交換器の断面図であり、図4は、図2中のB−B線による熱交換器の断面図であり、図5は、図4中のC−C線による熱交換器の断面図であり、図6は、図5における流出マニホールドを拡大して示す断面図であり、図7は、図6の溜まり防止部材を示す斜視図であり、図8は、図3の第1の仕切りプレートと第2の仕切りプレートとを分解した状態を示す分解斜視図であり、図9は、図3の第1の仕切りプレートと流出マニホールドとを分解した状態を示す分解斜視図である。
[第1の実施形態]
次に、図10及び図11を参照して、第1の実施形態の固体酸化物形燃料電池システムについて説明する。第1の実施形態では、流出マニホールド98内の空気が排ガスの熱の影響を受け難く構成することにより、流出マニホールド98内における缶石の発生を抑えている。図10は、本発明の第1の実施形態による固体酸化物形燃料電池システムにおける熱交換器の断面図であり、図11は、図10中のD−D線による流出マニホールドの断面図である。なお、本実施形態において、上述した固体酸化物形燃料電池システムと実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
[第2の実施形態]
次に、図12を参照して、第2の実施形態の固体酸化物形燃料電池システムについて説明する。図12は、本発明の第2の実施形態による固体酸化物形燃料電池システムにおける熱交換器の断面図である。
44,44A,44B 熱交換器
46 貯湯タンク
48 貯湯水循環ライン
72 熱交換器本体
76 排ガス流入部
86,86A 第1の仕切りプレート
88 第2の仕切りプレート
90 第1の流路
92 第2の流路
98 流出マニホールド
102 流入マニホールド
106 溜まり防止部材
108 第1の包囲部
110 第2の包囲部
112 包囲部材
Claims (3)
- 燃料ガス及び酸化剤の酸化及び還元によって発電を行うための燃料電池スタックと、該燃料電池スタックからの排ガスと水とで熱交換するための熱交換器と、熱交換後の温水を貯えるための貯湯槽と、前記熱交換器と前記貯湯槽との間で水を循環させるための貯湯水循環流路と、を備える固体酸化物形燃料電池システムであって、
前記熱交換器は、熱交換器本体と、該熱交換器本体内に間隔を置いて配設された複数の仕切りプレートと、を備え、該複数の仕切りプレートは、前記燃料電池スタックからの排ガスが流れる複数の第1の流路と、前記貯湯水循環流路からの水が流れる複数の第2の流路と、を規定し、
前記熱交換器本体の上端部には、前記複数の第1の流路の各上流側に連通された排ガス流入部と、前記複数の第2の流路の各下流側に連通された流出マニホールドとが設けられており、前記熱交換器本体の下端部には、前記複数の第1の流路の各下流側に連通された排ガス流出部と、前記複数の第2の流路の各上流側に連通された流入マニホールドとが設けられており、前記流入マニホールド及び前記流出マニホールドは、前記複数の第1及び第2の流路を前記複数の仕切りプレートの配列方向に貫通して設けられ、前記排ガス流入部から流入した排ガスは、前記複数の第1流路及び前記流出マニホールドの外周側を通って前記排ガス流出部に流れるように構成され、前記流出マニホールドに関連して、更に、前記流出マニホールドの少なくとも一部を包囲して排ガスが前記流出マニホールドの外周面側に流れるのを抑えるための包囲手段が設けられていることを特徴とする固体酸化物形燃料電池システム。 - 前記包囲手段は円弧状乃至リング状に形成され、前記流出マニホールドの外周面の一部又は全周を包囲するようにして前記第1の流路に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の固体酸化物形燃料電池システム。
- 前記包囲手段は、前記仕切りプレートの一部を前記第1の流路側に向けて突出させた包囲部から構成されていることを特徴とする請求項2に記載の固体酸化物形燃料電池システム。
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