JP6224329B2 - Fuel cell system - Google Patents

Fuel cell system Download PDF

Info

Publication number
JP6224329B2
JP6224329B2 JP2013050548A JP2013050548A JP6224329B2 JP 6224329 B2 JP6224329 B2 JP 6224329B2 JP 2013050548 A JP2013050548 A JP 2013050548A JP 2013050548 A JP2013050548 A JP 2013050548A JP 6224329 B2 JP6224329 B2 JP 6224329B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
generation unit
unit
opening
power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013050548A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014179173A (en
Inventor
暁 山本
暁 山本
水野 康
康 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2013050548A priority Critical patent/JP6224329B2/en
Publication of JP2014179173A publication Critical patent/JP2014179173A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6224329B2 publication Critical patent/JP6224329B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)

Description

本発明は、燃料電池システムに関する。   The present invention relates to a fuel cell system.

従来の燃料電池システムとして、特許文献1に示すものが知られている。この燃料電池システムでは、筐体がモジュール収納室及びパワーコンディショナー収納室に区画形成されている。また、パワーコンディショナー収納室に接する筐体に外気の吸気孔が設けられ、モジュール収納室に接する筐体に排気孔が設けられるとともに、パワーコンディショナー収納室とモジュール収納室とを連通する導風管が設けられている。そして、外気より導入した換気用空気をパワーコンディショナー周囲、モジュール周囲の順に流して、パワーコンディショナー、モジュールから発生した熱を除去することができる。また、特許文献2には、排熱回収システムを備えた燃料電池システムが記載されている。この燃料電池システムでは、筐体が仕切板により、上部のモジュール収納室と下部の補機類・パワーコンディショナー収納室の2つに分けられ、下部の補機類・パワーコンディショナー収納室と接する筐体に外気の吸気孔が設けられ、上部のモジュール収納室と接する筐体に排気孔が設けられると共に、下部の補機類・パワーコンディショナー収納室と上部のモジュール収納室とを連通する空気導入口が設けられている。また、モジュールの燃焼排ガス出口及び排気孔の手前に排熱回収用の熱交換器が設けられている。そして、外気より導入した換気用空気は補機類及びパワーコンディショナー周囲(下部収納室)、モジュール周囲(上部収納室)の順に流れて、補機類及びパワーコンディショナー、並びにモジュールから発生した熱を冷却することができる。   As a conventional fuel cell system, the one shown in Patent Document 1 is known. In this fuel cell system, the casing is partitioned into a module storage chamber and a power conditioner storage chamber. In addition, an intake hole for outside air is provided in the casing in contact with the power conditioner storage chamber, an exhaust hole is provided in the casing in contact with the module storage chamber, and an air guide pipe that connects the power conditioner storage chamber and the module storage chamber is provided. Is provided. Then, the ventilation air introduced from the outside air is allowed to flow in the order around the power conditioner and then around the module to remove heat generated from the power conditioner and the module. Patent Document 2 describes a fuel cell system equipped with an exhaust heat recovery system. In this fuel cell system, the housing is divided into two parts, the upper module storage room and the lower auxiliary equipment / power conditioner storage room, by the partition plate, and the lower housing is in contact with the auxiliary equipment / power conditioner storage room. An air intake hole is provided in the housing, an exhaust hole is provided in the housing that contacts the upper module storage chamber, and an air inlet that communicates the lower accessory / power conditioner storage chamber with the upper module storage chamber. Is provided. In addition, a heat exchanger for exhaust heat recovery is provided in front of the exhaust gas outlet and the exhaust hole of the module. The ventilation air introduced from outside air flows in the order around the auxiliary equipment and power conditioner (lower storage room) and around the module (upper storage room) to cool the heat generated from the auxiliary equipment, power conditioner and module. can do.

特開2006−252964号公報JP 2006-252964 A 特開2010−238471号公報JP 2010-238471 A

しかしながら、特許文献1に記載の燃料電池システムでは、外気を筐体内に導入し、パワーコンディショナー及びモジュール周囲を換気用空気で空冷することにより発生した熱を除去するものであり、これらの機器類の冷却は筐体内を流れる換気用空気に依存する。このような構造にあっては、筐体自体の気密性を保とうとした場合に、外気との給排気が出来なくなる(あるいは、換気用空気量が大幅に減少する)ことにより、換気用空気の温度が上昇するため筐体内の温度が上昇して、補機類やパワーコンディショナーが高温に曝される虞がある。また、特許文献2では、モジュールにより加熱された換気用空気が排熱回収システムの熱交換器により貯湯水に回収されることにより、筐体内部の温度上昇を防止する構造となっているが、換気用空気の流れにおいて、モジュールが熱交換器の上流に位置するため、換気用空気量が大幅に減少すると、モジュールの除熱が良好に機能しないことが想定され、モジュールからの熱により、仕切板を通して、補機類及びパワーコンディショナーの温度が上昇し、これらの動作に影響を与える虞がある。   However, the fuel cell system described in Patent Document 1 removes heat generated by introducing outside air into the housing and air-cooling the power conditioner and the module with air for ventilation. Cooling depends on ventilation air flowing through the enclosure. In such a structure, when the airtightness of the casing itself is to be maintained, supply and exhaust with the outside air cannot be performed (or the amount of air for ventilation is greatly reduced). Since the temperature rises, the temperature in the housing rises, and there is a risk that the auxiliary machinery and the power conditioner are exposed to a high temperature. Moreover, in patent document 2, although it has the structure which prevents the temperature rise inside a housing | casing by the air for ventilation heated with the module being collect | recovered by the heat exchanger of an exhaust heat recovery system by hot water storage water, Since the module is located upstream of the heat exchanger in the flow of ventilation air, it is assumed that if the amount of ventilation air is significantly reduced, the heat removal of the module will not function well. There is a risk that the temperature of the accessories and the power conditioner will rise through the plate and affect their operation.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、筐体内の補機やパワーコンディショナー等が高温に晒されることを防止できる燃料電池システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a fuel cell system capable of preventing an auxiliary machine, a power conditioner, and the like in a casing from being exposed to high temperatures.

本発明に係る燃料電池システムは、水素含有ガスを用いて発電を行うセルスタックを含む発電部と、発電部を支持する支持体と、発電部で発電を行うための周辺機器としての補機と、発電部で発電した電力を調整する、又は発電部の動作を制御する制御部と、発電部と支持体と補機と制御部とを少なくとも収容する筐体と、を備え、支持体は、発電部と、補機及び制御部との間に配置され、発電部側に向けて開口する開口部と、補機及び制御部側に向けて開口する開口部とを有し、発電部からの熱を断熱すると共に、内部に流路を有し、当該流路内の空気を吸引する吸引部と接続されており、支持体は、隔壁によって、発電部側に向けて開口する開口部と吸引部とが接続される内部空間と、補機及び制御部側に向けて開口する開口部と吸引部とが接続される内部空間と、を有し、それぞれの内部空間が流路とされていることを特徴とする。
また、本発明に係る燃料電池システムは、水素含有ガスを用いて発電を行うセルスタックを含む発電部と、発電部を支持する支持体と、発電部で発電を行うための周辺機器としての補機と、発電部で発電した電力を調整する、又は発電部の動作を制御する制御部と、発電部と支持体と補機と制御部とを少なくとも収容する筐体と、を備え、支持体は、発電部と、補機及び制御部との間に配置され、発電部側に向けて開口する開口部と、補機及び制御部側に向けて開口する開口部とを有し、発電部からの熱を断熱すると共に、内部に流路を有し、当該流路内の空気を吸引する吸引部と接続されており、支持体は、内部に断熱材を有しており、該断熱材により、発電部側に向けて開口する開口部と吸引部とが接続され、かつ補機及び制御部側に向けて開口する開口部と吸引部とが接続された流路が設けられていることを特徴とする。
A fuel cell system according to the present invention includes a power generation unit including a cell stack that generates power using a hydrogen-containing gas, a support that supports the power generation unit, and an auxiliary machine as a peripheral device for generating power in the power generation unit. A control unit that adjusts the power generated by the power generation unit or controls the operation of the power generation unit, and a housing that houses at least the power generation unit, the support, the auxiliary device, and the control unit , The power generation unit is disposed between the power generation unit and the auxiliary device and the control unit, and has an opening portion that opens toward the power generation unit side, and an opening portion that opens toward the auxiliary device and the control unit side . Insulates heat and has a flow channel inside, and is connected to a suction unit that sucks air in the flow channel, and the support is sucked by an opening that opens toward the power generation unit side by a partition wall. Internal space to which the parts are connected, and openings and suction parts that open toward the auxiliary equipment and control part side But has an internal space which is connected to the respective inner space, characterized in that there is a flow path.
In addition, a fuel cell system according to the present invention includes a power generation unit including a cell stack that generates power using a hydrogen-containing gas, a support that supports the power generation unit, and a supplementary peripheral device for generating power in the power generation unit. A control unit that adjusts the electric power generated by the power generation unit or controls the operation of the power generation unit, and a housing that houses at least the power generation unit, the support, the auxiliary device, and the control unit. Is disposed between the power generation unit, the auxiliary machine and the control unit, and has an opening opening toward the power generation unit side and an opening opening toward the auxiliary machine and control unit side, and the power generation unit Insulating heat from the inside, and having a flow path inside, connected to a suction part that sucks air in the flow path, the support has a heat insulating material inside, the heat insulating material Thus, the opening that opens toward the power generation unit is connected to the suction unit, and the Wherein the flow path opening and the suction unit is connected to an opening is provided Te.

本発明に係る燃料電池システムによれば、筐体内の空気が発電部からの熱で温められる場合であっても、支持体を介して吸引部で吸引することで、筐体の内部空間から温められた空気を除去することができる。また、支持体は発電部からの熱を断熱する機能を有する。支持体は、筐体内において、熱を発生する発電部が配置されている領域と、他の領域とを当該支持体を介して熱的に分離することが可能となる。これによって、発電部が配置される領域と、補機やパワーコンディショナー等が配置される領域とを、熱的に分離することが可能となる。以上によって、筐体内の補機やパワーコンディショナー等が高温に晒されることを防止できる。また、支持体は、発電部が配置される領域と、補機及び制御部が配置される領域とを、熱的に分離することができる。また、発電部側に向けて開口する開口部は、発電部から発生した熱で温められた空気を効率よく吸引することができる。更に、補機及び制御部側に向けて開口する開口部は、補機や制御部にて発生した熱で温められた空気も効率よく吸引することができる。これによって、筐体内の補機やパワーコンディショナー等が高温に晒されることを効率よく防止することができる。
According to the fuel cell system of the present invention, even when the air in the housing is heated by the heat from the power generation unit, it is heated from the internal space of the housing by being sucked by the suction unit through the support. The removed air can be removed. The support has a function of insulating heat from the power generation unit. The support can thermally separate the region where the power generation unit that generates heat is disposed and the other region through the support in the housing. Thereby, it is possible to thermally separate the region where the power generation unit is disposed from the region where the auxiliary machine, the power conditioner, and the like are disposed. By the above, it can prevent that the auxiliary machine in a housing | casing, a power conditioner, etc. are exposed to high temperature. In addition, the support can thermally separate the region where the power generation unit is disposed from the region where the auxiliary machine and the control unit are disposed. Moreover, the opening part opened toward the power generation unit side can efficiently suck air warmed by the heat generated from the power generation unit. Furthermore, the opening that opens toward the auxiliary device and the control unit can efficiently suck air warmed by heat generated by the auxiliary device and the control unit. As a result, it is possible to efficiently prevent the auxiliary machine, power conditioner, and the like in the casing from being exposed to high temperatures.

また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、流路は、支持体内に形成された内部空間によって構成されることが好ましい。支持体内に形成された内部空間は、空気層を構成することによって、断熱層としても機能することができる。これによって、断熱材などを用いなくとも、支持体の流路自体を断熱層として機能させることができる。   In the fuel cell system according to the present invention, the flow path is preferably constituted by an internal space formed in the support body. The internal space formed in the support body can also function as a heat insulating layer by constituting an air layer. Accordingly, the flow path itself of the support can function as a heat insulating layer without using a heat insulating material or the like.

また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、吸引部は、吸引した空気をセルスタックのカソードへ供給することが好ましい。このように、筐体内の熱で温められた空気を発電に用いることにより、筐体内から除去した熱を有効に利用することができる。   In the fuel cell system according to the present invention, the suction unit preferably supplies the sucked air to the cathode of the cell stack. Thus, by using the air heated by the heat in the housing for power generation, the heat removed from the housing can be used effectively.

また、本発明に係る燃料電池システムにおいて、吸引部は、吸引した空気を筐体の外部へ出すことが好ましい。このように筐体内から除去した熱を外部へ出すことで、筐体内が高温になることを効率的に防止することができる。   Moreover, in the fuel cell system according to the present invention, it is preferable that the suction unit discharges the sucked air to the outside of the housing. Thus, by releasing the heat removed from the inside of the housing to the outside, it is possible to efficiently prevent the inside of the housing from becoming high temperature.

本発明によれば、筐体内の補機やパワーコンディショナー等が高温に晒されることを防止できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the auxiliary machine in a housing | casing, a power conditioner, etc. are exposed to high temperature.

本発明の一実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。1 is a schematic block diagram showing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの要部を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the principal part of the fuel cell system which concerns on one Embodiment of this invention. 本実施形態に係る中空台座の斜視図である。It is a perspective view of the hollow base which concerns on this embodiment. 中空台座の内部構成の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example of an internal structure of a hollow base. 変形例の係る中空台座を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the hollow base which concerns on a modification.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1は、本発明の一実施形態に係る燃料電池システムを示す概略ブロック図である。図1に示すように、燃料電池システム1は、脱硫部2と、水気化部3と、水素発生部4と、セルスタック5と、オフガス燃焼部6と、水素含有燃料供給部7と、水供給部8と、酸化剤供給部9と、パワーコンディショナー10と、制御部11と、を備えている。   FIG. 1 is a schematic block diagram showing a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 includes a desulfurization unit 2, a water vaporization unit 3, a hydrogen generation unit 4, a cell stack 5, an offgas combustion unit 6, a hydrogen-containing fuel supply unit 7, A supply unit 8, an oxidant supply unit 9, a power conditioner 10, and a control unit 11 are provided.

燃料電池システム1は、水素含有燃料及び酸化剤を用いて、セルスタック5にて発電を行う。燃料電池システム1におけるセルスタック5の種類は特に限定されず、例えば、固体高分子形燃料電池(PEFC:Polymer Electrolyte Fuel Cell)、固体酸化物形燃料電池(SOFC:Solid Oxide Fuel Cell)、リン酸形燃料電池(PAFC:Phosphoric Acid Fuel Cell)、溶融炭酸塩形燃料電池(MCFC:Molten Carbonate Fuel Cell)、及び、その他の種類を採用することができる。なお、セルスタック5の種類、水素含有燃料の種類、及び改質方式等に応じて、図1に示す構成要素を適宜省略してもよい。   The fuel cell system 1 generates power in the cell stack 5 using a hydrogen-containing fuel and an oxidant. The type of the cell stack 5 in the fuel cell system 1 is not particularly limited, and examples thereof include a polymer electrolyte fuel cell (PEFC), a solid oxide fuel cell (SOFC), and phosphoric acid. A type fuel cell (PAFC: Phosphoric Acid Fuel Cell), a molten carbonate type fuel cell (MCFC), and other types can be adopted. 1 may be appropriately omitted depending on the type of cell stack 5, the type of hydrogen-containing fuel, the reforming method, and the like.

水素含有燃料として、例えば、炭化水素系燃料が用いられる。炭化水素系燃料として、分子中に炭素と水素とを含む化合物(酸素等、他の元素を含んでいてもよい)若しくはそれらの混合物が用いられる。炭化水素系燃料として、例えば、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、バイオ燃料が挙げられ、これらの炭化水素系燃料は従来の石油・石炭等の化石燃料由来のもの、合成ガス等の合成系燃料由来のもの、バイオマス由来のものを適宜用いることができる。具体的には、炭化水素類として、メタン、エタン、プロパン、ブタン、天然ガス、LPG(液化石油ガス)、都市ガス、タウンガス、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油が挙げられる。アルコール類として、メタノール、エタノールが挙げられる。エーテル類として、ジメチルエーテルが挙げられる。バイオ燃料として、バイオガス、バイオエタノール、バイオディーゼル、バイオジェットが挙げられる。   As the hydrogen-containing fuel, for example, a hydrocarbon fuel is used. As the hydrocarbon fuel, a compound containing carbon and hydrogen in the molecule (may contain other elements such as oxygen) or a mixture thereof is used. Examples of hydrocarbon fuels include hydrocarbons, alcohols, ethers, and biofuels. These hydrocarbon fuels are derived from conventional fossil fuels such as petroleum and coal, and synthetic systems such as synthesis gas. Those derived from fuel and those derived from biomass can be used as appropriate. Specific examples of hydrocarbons include methane, ethane, propane, butane, natural gas, LPG (liquefied petroleum gas), city gas, town gas, gasoline, naphtha, kerosene, and light oil. Examples of alcohols include methanol and ethanol. Examples of ethers include dimethyl ether. Examples of biofuels include biogas, bioethanol, biodiesel, and biojet.

酸化剤として、例えば、空気、純酸素ガス(通常の除去手法で除去が困難な不純物を含んでもよい)、酸素富化空気が用いられる。   As the oxidizing agent, for example, air, pure oxygen gas (which may contain impurities that are difficult to remove by a normal removal method), or oxygen-enriched air is used.

脱硫部2は、水素発生部4に供給される水素含有燃料の脱硫を行う。脱硫部2は、水素含有燃料に含有される硫黄化合物を除去するための脱硫触媒を有している。脱硫部2の脱硫方式として、例えば、硫黄化合物を吸着して除去する吸着脱硫方式や、硫黄化合物を水素と反応させて除去する水素化脱硫方式が採用される。脱硫部2は、脱硫した水素含有燃料を水素発生部4へ供給する。   The desulfurization unit 2 performs desulfurization of the hydrogen-containing fuel supplied to the hydrogen generation unit 4. The desulfurization part 2 has a desulfurization catalyst for removing sulfur compounds contained in the hydrogen-containing fuel. As the desulfurization method of the desulfurization unit 2, for example, an adsorptive desulfurization method that adsorbs and removes sulfur compounds and a hydrodesulfurization method that removes sulfur compounds by reacting with hydrogen are employed. The desulfurization unit 2 supplies the desulfurized hydrogen-containing fuel to the hydrogen generation unit 4.

水気化部(水気化器)3は、水を加熱し気化させることによって、水素発生部4に供給される水蒸気を生成する。水気化部3における水の加熱は、例えば、水素発生部4の熱、オフガス燃焼部6の熱、あるいは排ガスの熱を回収する等、燃料電池システム1内で発生した熱を用いてもよい。また、別途ヒータ、バーナ等の他熱源を用いて水を加熱してもよい。なお、図1では、一例としてオフガス燃焼部6から水素発生部4へ供給される熱のみ記載されているが、これに限定されない。水気化部3は、生成した水蒸気を水素発生部4へ供給する。   The water vaporization unit (water vaporizer) 3 generates water vapor supplied to the hydrogen generation unit 4 by heating and vaporizing water. For the heating of the water in the water vaporization unit 3, for example, heat generated in the fuel cell system 1 such as recovering the heat of the hydrogen generation unit 4, the heat of the off-gas combustion unit 6, or the heat of the exhaust gas may be used. Moreover, you may heat water using other heat sources, such as a heater and a burner separately. In FIG. 1, only heat supplied from the off-gas combustion unit 6 to the hydrogen generation unit 4 is described as an example, but the present invention is not limited to this. The water vaporization unit 3 supplies the generated water vapor to the hydrogen generation unit 4.

水素発生部4は、脱硫部2からの水素含有燃料を用いて水素リッチガス(水素含有ガス)を発生させる。水素発生部4は、水素含有燃料を改質触媒によって改質する改質器を有している。水素発生部4での改質方式は、特に限定されず、例えば、水蒸気改質、部分酸化改質、自己熱改質、その他の改質方式を採用できる。なお、水素発生部4は、セルスタック5に要求される水素リッチガスの性状によって、改質触媒により改質する改質器の他に性状を調整するための構成を有する場合もある。例えば、セルスタック5のタイプが固体高分子形燃料電池(PEFC)やリン酸形燃料電池(PAFC)であった場合、水素発生部4は、水素リッチガス中の一酸化炭素を除去するための構成(例えば、シフト反応部、選択酸化反応部)を有する。水素発生部4は、水素リッチガスをセルスタック5のアノード12へ供給する。   The hydrogen generation unit 4 generates a hydrogen rich gas (hydrogen-containing gas) using the hydrogen-containing fuel from the desulfurization unit 2. The hydrogen generator 4 has a reformer that reforms the hydrogen-containing fuel with a reforming catalyst. The reforming method in the hydrogen generating unit 4 is not particularly limited, and for example, steam reforming, partial oxidation reforming, autothermal reforming, and other reforming methods can be employed. The hydrogen generator 4 may have a configuration for adjusting the properties in addition to the reformer reformed by the reforming catalyst depending on the properties of the hydrogen rich gas required for the cell stack 5. For example, when the type of the cell stack 5 is a polymer electrolyte fuel cell (PEFC) or a phosphoric acid fuel cell (PAFC), the hydrogen generation unit 4 is configured to remove carbon monoxide in the hydrogen-rich gas. (For example, a shift reaction part and a selective oxidation reaction part). The hydrogen generation unit 4 supplies a hydrogen rich gas to the anode 12 of the cell stack 5.

セルスタック5は、水素発生部4からの水素リッチガス及び酸化剤供給部9からの酸化剤を用いて発電を行う。セルスタック5は、水素リッチガスが供給されるアノード12と、酸化剤が供給されるカソード13と、アノード12とカソード13との間に配置される電解質14と、を備えている。セルスタック5は、パワーコンディショナー10を介して、電力を外部へ供給する。セルスタック5は、発電に用いられなかった水素リッチガス及び酸化剤をオフガスとして、オフガス燃焼部6へ供給する。なお、水素発生部4が備えている燃焼部(例えば、改質器を加熱する燃焼器など)をオフガス燃焼部6と共用してもよい。   The cell stack 5 generates power using the hydrogen rich gas from the hydrogen generation unit 4 and the oxidant from the oxidant supply unit 9. The cell stack 5 includes an anode 12 to which a hydrogen-rich gas is supplied, a cathode 13 to which an oxidant is supplied, and an electrolyte 14 disposed between the anode 12 and the cathode 13. The cell stack 5 supplies power to the outside via the power conditioner 10. The cell stack 5 supplies the hydrogen rich gas and the oxidant, which have not been used for power generation, to the off gas combustion unit 6 as off gas. Note that a combustion section (for example, a combustor that heats the reformer) provided in the hydrogen generation section 4 may be shared with the off-gas combustion section 6.

オフガス燃焼部6は、セルスタック5から供給されるオフガスを燃焼させる。オフガス燃焼部6によって発生する熱は、水素発生部4へ供給され、水素発生部4での水素リッチガスの発生に用いられる。   The off gas combustion unit 6 burns off gas supplied from the cell stack 5. The heat generated by the off-gas combustion unit 6 is supplied to the hydrogen generation unit 4 and used for generation of a hydrogen rich gas in the hydrogen generation unit 4.

水素含有燃料供給部7は、脱硫部2へ水素含有燃料を供給する。水供給部8は、水気化部3へ水を供給する。酸化剤供給部9は、セルスタック5のカソード13へ酸化剤を供給する。水素含有燃料供給部7、水供給部8、及び酸化剤供給部9は、例えばポンプによって構成されており、制御部11からの制御信号に基づいて駆動する。   The hydrogen-containing fuel supply unit 7 supplies hydrogen-containing fuel to the desulfurization unit 2. The water supply unit 8 supplies water to the water vaporization unit 3. The oxidant supply unit 9 supplies an oxidant to the cathode 13 of the cell stack 5. The hydrogen-containing fuel supply unit 7, the water supply unit 8, and the oxidant supply unit 9 are configured by a pump, for example, and are driven based on a control signal from the control unit 11.

パワーコンディショナー10は、セルスタック5からの電力を、外部での電力使用状態に合わせて調整する。パワーコンディショナー10は、例えば、電圧を変換する処理や、直流電力を交流電力へ変換する処理を行う。   The power conditioner 10 adjusts the power from the cell stack 5 according to the external power usage state. For example, the power conditioner 10 performs a process of converting a voltage and a process of converting DC power into AC power.

制御部11は、燃料電池システム1全体の制御処理を行う。制御部11は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び入出力インターフェイスを含んで構成されたデバイスによって構成される。制御部11は、水素含有燃料供給部7、水供給部8、酸化剤供給部9、パワーコンディショナー10、その他、図示されないセンサや補機と電気的に接続されている。制御部11は、燃料電池システム1内で発生する各種信号を取得すると共に、燃料電池システム1内の各機器へ制御信号を出力する。   The control unit 11 performs control processing for the entire fuel cell system 1. The control unit 11 is configured by, for example, a device including a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and an input / output interface. The control unit 11 is electrically connected to a hydrogen-containing fuel supply unit 7, a water supply unit 8, an oxidant supply unit 9, a power conditioner 10, and other sensors and auxiliary equipment not shown. The control unit 11 acquires various signals generated in the fuel cell system 1 and outputs a control signal to each device in the fuel cell system 1.

図2は、本発明の一実施形態に係る燃料電池システムの要部を示す概略ブロック図である。図2に示すように、燃料電池システム1は、発電部21と、上記パワーコンディショナー10と、補機モジュール22と、中空台座(支持体)50と、ブロワ(吸引部)26と、を含み、これらが筐体23内に画設されるよう気密に収容されている。   FIG. 2 is a schematic block diagram showing the main part of the fuel cell system according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the fuel cell system 1 includes a power generation unit 21, the power conditioner 10, the auxiliary module 22, a hollow pedestal (support) 50, and a blower (suction unit) 26. These are housed in an airtight manner so as to be installed in the housing 23.

発電部21は、発電を行うモジュールであり、上記脱硫部2、上記水気化部3、上記水素発生部4、上記セルスタック5、上記オフガス燃焼部6を少なくとも有している。この発電部21は、箱体21aに収容されてモジュール化されている。   The power generation unit 21 is a module that generates power, and includes at least the desulfurization unit 2, the water vaporization unit 3, the hydrogen generation unit 4, the cell stack 5, and the off-gas combustion unit 6. The power generation unit 21 is accommodated in a box 21a and modularized.

パワーコンディショナー10は、上述したように、発電部21のセルスタック5で発電した電力を調整するものである。パワーコンディショナー10は、発電部21の動作を制御する上記制御部11としての制御基盤を有している。このパワーコンディショナー10は、発電部21と同様に、箱体10aに収容されてモジュール化されていてよい(されていなくともよい)。補機モジュール22は、発電部で発電を行うための周辺機器である。この補機モジュール22は、発電部21及びパワーコンディショナー10と同様に、箱体22aに収容されてモジュール化されていてよい(されていなくともよい)。   As described above, the power conditioner 10 adjusts the power generated by the cell stack 5 of the power generation unit 21. The power conditioner 10 has a control base as the control unit 11 that controls the operation of the power generation unit 21. The power conditioner 10 may be accommodated in the box 10a and modularized (not necessarily), like the power generation unit 21. The auxiliary machine module 22 is a peripheral device for generating power in the power generation unit. Similar to the power generation unit 21 and the power conditioner 10, the auxiliary machine module 22 may be accommodated in the box 22a and modularized (not necessarily).

中空台座50は、発電部21を載置して支持するための台座として機能する。筐体23内において、下側の領域にパワーコンディショナー10及び補機モジュール22が配置され、当該パワーコンディショナー10及び補機モジュール22の上側に中空台座50が配置され、当該中空台座50の上に発電部21が配置される。これによって、中空台座50は、発電部21と、パワーコンディショナー10及び補機モジュール22と、の間に配置される。   The hollow pedestal 50 functions as a pedestal for placing and supporting the power generation unit 21. In the housing 23, the power conditioner 10 and the auxiliary module 22 are disposed in the lower region, the hollow pedestal 50 is disposed above the power conditioner 10 and the auxiliary module 22, and power generation is performed on the hollow pedestal 50. Part 21 is arranged. Thus, the hollow pedestal 50 is disposed between the power generation unit 21, the power conditioner 10, and the auxiliary machine module 22.

本実施形態における中空台座50は、発電部21からの熱を断熱する断熱部として機能する。すなわち、中空台座50は、発電部21と、パワーコンディショナー10及び補機モジュール22と、の間を断熱して熱的に分離することにより、発電部21で生じた熱によってパワーコンディショナー10及び補機モジュール22が高温に晒されることを防止する。また、中空台座50は、空気が流れる流路51を有している。この流路51は、筐体23の内部空間23aに向けて開口する開口部52を形成している。また、流路51は、ブロワ26へ向かって延びる接続配管27を介してブロワ26と接続されている。これにより、流路51は、一方で開口部52を形成し、他方でブロワ26と接続される構成となる。ブロワ26の吸引作用によって、筐体23の内部空間23a内の空気が、開口部52から中空台座50の流路51へ流れ込み、当該空気は流路51を流れてブロワ26に吸引される。   The hollow pedestal 50 in the present embodiment functions as a heat insulating unit that insulates heat from the power generation unit 21. That is, the hollow pedestal 50 insulates and thermally isolates the power generation unit 21 from the power conditioner 10 and the accessory module 22, thereby causing the power conditioner 10 and the accessory to be heated by heat generated in the power generation unit 21. The module 22 is prevented from being exposed to high temperatures. The hollow pedestal 50 has a flow path 51 through which air flows. The flow path 51 forms an opening 52 that opens toward the internal space 23 a of the housing 23. The flow path 51 is connected to the blower 26 via a connection pipe 27 extending toward the blower 26. Thereby, the flow path 51 becomes a structure which forms the opening part 52 on the one hand, and is connected with the blower 26 on the other hand. Due to the suction action of the blower 26, the air in the internal space 23 a of the housing 23 flows into the flow path 51 of the hollow pedestal 50 from the opening 52, and the air flows through the flow path 51 and is sucked into the blower 26.

ブロワ26は、吸引した空気を筐体23の外部へ出すための、排気ラインL1に接続されている。この排気ラインL1は、発電に伴って発生する発電部21からの排ガスを排気する排ガスラインL2と合流し、排気管31と接続されている。このように、ブロワ26からの空気の排出経路を、システムの排ガス経路と共用することができる。ただし、排気ラインL1と排ガスラインL2は、合流せず、それぞれの管から排気されてもよい。なお、図2に示す実施形態では、熱交換効率を上げるため、排気管31の周りを給気管32で取り囲む構成とされているが、これに限定されず、別々の管として設けられていてもよい。あるいは、ブロワ26は、排気ラインL1に代えて、吸引した空気をセルスタック5のカソード13へ供給するための、供給ラインL3に接続されていてもよい。これによって、ブロワ26を酸化剤供給部9として機能させることができる。あるいは、排気ラインL1と供給ラインL3を両方備え、いずれか一方のラインに切り替え可能にしてもよい。   The blower 26 is connected to an exhaust line L <b> 1 for taking out the sucked air to the outside of the housing 23. The exhaust line L1 joins with an exhaust gas line L2 that exhausts exhaust gas from the power generation unit 21 generated along with power generation, and is connected to the exhaust pipe 31. Thus, the air exhaust path from the blower 26 can be shared with the exhaust gas path of the system. However, the exhaust line L1 and the exhaust gas line L2 may not be merged and may be exhausted from the respective pipes. In the embodiment shown in FIG. 2, the exhaust pipe 31 is surrounded by the air supply pipe 32 in order to increase heat exchange efficiency. However, the present invention is not limited to this, and may be provided as separate pipes. Good. Alternatively, the blower 26 may be connected to a supply line L3 for supplying the sucked air to the cathode 13 of the cell stack 5 instead of the exhaust line L1. As a result, the blower 26 can function as the oxidant supply unit 9. Alternatively, both the exhaust line L1 and the supply line L3 may be provided and switched to either one of the lines.

次に、図3及び図4を参照して、中空台座50の具体的な構成について説明する。中空台座50は、扁平な直方体形状をなした中空の箱体であって、上壁50a、下壁50b、側壁50c,50d、端壁50e,50fを有している。上壁50aの上面に発電部21が載置される。   Next, a specific configuration of the hollow pedestal 50 will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The hollow pedestal 50 is a hollow box having a flat rectangular parallelepiped shape, and includes an upper wall 50a, a lower wall 50b, side walls 50c and 50d, and end walls 50e and 50f. The power generation unit 21 is placed on the upper surface of the upper wall 50a.

上壁50aと側壁50cとの間の角部に開口部52が二つ形成されている。上壁50aと側壁50dとの間の角部に開口部52が二つ形成されている。下壁50bと側壁50cとの間の角部に開口部52が二つ形成されている。下壁50bと側壁50dとの間の角部に開口部52が二つ形成されている。端壁50eには、開口部53が形成され、当該開口部53は、ブロワ26に向かって延びる接続配管27と接続されている。これらの開口部52,53は、中空台座50内部の流路51と接続されている。開口部52は、筐体23の内部空間23aの空気を中空台座50内の流路51へ引き込む吸気口として機能する。上壁50a側の開口部52は、筐体23の内部空間23aのうち発電部21が配置されている上側の領域に向けて開口しており、発電部21に塞がれない位置に形成されている。下壁50b側の開口部52は、筐体23の内部空間23aのうちパワーコンディショナー10及び補機モジュール22が配置されている下側の領域に向けて開口しており、パワーコンディショナー10及び補機モジュール22などに塞がれない位置に形成されている。開口部53は、流路51内の空気をブロワ26側へ排出する排気口として機能する。   Two openings 52 are formed at the corner between the upper wall 50a and the side wall 50c. Two openings 52 are formed at the corner between the upper wall 50a and the side wall 50d. Two openings 52 are formed at the corner between the lower wall 50b and the side wall 50c. Two openings 52 are formed at the corner between the lower wall 50b and the side wall 50d. An opening 53 is formed in the end wall 50 e, and the opening 53 is connected to a connection pipe 27 that extends toward the blower 26. These openings 52 and 53 are connected to the flow path 51 inside the hollow pedestal 50. The opening 52 functions as an air inlet that draws air in the internal space 23 a of the housing 23 into the flow path 51 in the hollow pedestal 50. The opening 52 on the side of the upper wall 50 a is open toward the upper region in the internal space 23 a of the housing 23 where the power generation unit 21 is disposed, and is formed at a position where the power generation unit 21 is not blocked. ing. The opening 52 on the lower wall 50b side opens toward a lower area in the internal space 23a of the housing 23 where the power conditioner 10 and the auxiliary module 22 are arranged. The power conditioner 10 and the auxiliary machine It is formed at a position that is not blocked by the module 22 or the like. The opening 53 functions as an exhaust port for discharging the air in the flow path 51 to the blower 26 side.

中空台座50は、流路51を有すると共に、断熱機能を有するものであれば構成は特に限定されず、種々の構成を採用することができる。例えば、図4(a)では、中空台座50は、内部が完全に空洞とされ、内部空間61が形成されている。すなわち、中空台座50内部には、上壁50a、下壁50b、側壁50c,50d、端壁50e,50fで囲まれ内部空間61が形成される。筐体23内の空気は、開口部52から吸引されて内部空間61へ流入し、当該内部空間61を通過して開口部53を介してブロワ26に吸引される。このように、内部空間61は、流路51として機能する。また、内部空間61は、空気層を形成することによって、断熱層としても機能する。   As long as the hollow pedestal 50 has the flow path 51 and has a heat insulating function, the configuration is not particularly limited, and various configurations can be adopted. For example, in FIG. 4A, the hollow pedestal 50 is completely hollow inside, and an internal space 61 is formed. That is, inside the hollow pedestal 50, an internal space 61 is formed surrounded by the upper wall 50a, the lower wall 50b, the side walls 50c and 50d, and the end walls 50e and 50f. The air in the housing 23 is sucked from the opening 52 and flows into the internal space 61, passes through the internal space 61, and is sucked by the blower 26 through the opening 53. Thus, the internal space 61 functions as the flow path 51. Moreover, the internal space 61 functions also as a heat insulation layer by forming an air layer.

また、図4(b)の例では、中空台座50は、内部空間を仕切る隔壁71,72によって、複数層の内部空間62,63,64を有している。中空台座50内部には、上壁50a、側壁50c,50d、端壁50e,50f、隔壁71で囲まれる内部空間62と、下壁50b、側壁50c,50d、端壁50e,50f、隔壁72で囲まれる内部空間63と、側壁50c,50d、端壁50e,50f、隔壁72,73で囲まれる内部空間64と、が形成されている。筐体23内の空気は、上壁50aの開口部52から吸引されて内部空間62へ流入し、当該内部空間62を通過して、当該内部空間62と連通している開口部53を介してブロワ26に吸引される。また、筐体23内の空気は、下壁50bの開口部52から吸引されて内部空間63へ流入し、当該内部空間63を通過して、当該内部空間63と連通している開口部53を介してブロワ26に吸引される。このように、内部空間62,63は、流路51として機能する。また、内部空間62,63,64は、空気層を形成することによって、断熱層としても機能する。なお、図4(b)の例は三層であるが、二層でもよく、四層以上でもよい。また、内部空間62,63のそれぞれに対してブロワ26用の開口部53が形成されているが、各隔壁71,72に貫通孔を設けることで各内部空間62,63,64を連通し、開口部53を一つとしてもよい。   4B, the hollow pedestal 50 has a plurality of layers of internal spaces 62, 63, 64 by partition walls 71, 72 that partition the internal space. Inside the hollow pedestal 50, there are an upper space 50a, side walls 50c, 50d, end walls 50e, 50f, an inner space 62 surrounded by a partition wall 71, a lower wall 50b, side walls 50c, 50d, end walls 50e, 50f, and a partition wall 72. The inner space 63 surrounded, and the inner space 64 surrounded by the side walls 50c and 50d, the end walls 50e and 50f, and the partition walls 72 and 73 are formed. The air in the housing 23 is sucked from the opening 52 of the upper wall 50 a and flows into the internal space 62, passes through the internal space 62, and passes through the opening 53 that communicates with the internal space 62. It is sucked into the blower 26. The air in the housing 23 is sucked from the opening 52 of the lower wall 50 b and flows into the internal space 63, passes through the internal space 63, and passes through the opening 53 that communicates with the internal space 63. Through the blower 26. As described above, the internal spaces 62 and 63 function as the flow path 51. The internal spaces 62, 63, 64 also function as heat insulating layers by forming an air layer. In addition, although the example of FIG.4 (b) is three layers, two layers may be sufficient and four layers or more may be sufficient. Moreover, although the opening part 53 for the blower 26 is formed with respect to each of the internal spaces 62 and 63, each internal space 62, 63, and 64 is connected by providing a through-hole in each partition 71,72, One opening 53 may be provided.

また、図4(c)の例では、中空台座50は、内部に断熱材66が充填されると共に、各開口部52とブロワ26用の開口部53を連通する流路51が形成されている。例えば、各開口部52とブロワ26用の開口部53を連通する管を中空台座50の内部空間に設け、その他の空間に断熱材66を充填する。筐体23内の空気は、開口部52から吸引されて流路51へ流入し、当該流路51を通過して開口部53を介してブロワ26に吸引される。また、断熱材66が充填されることにより、中空台座50は断熱機能を備える。   In the example of FIG. 4C, the hollow pedestal 50 is filled with a heat insulating material 66 and has a flow path 51 that communicates each opening 52 and the opening 53 for the blower 26. . For example, the pipe | tube which connects each opening part 52 and the opening part 53 for blowers 26 is provided in the internal space of the hollow base 50, and the heat insulating material 66 is filled into other space. Air in the housing 23 is sucked from the opening 52 and flows into the flow path 51, passes through the flow path 51, and is sucked by the blower 26 through the opening 53. Moreover, the hollow pedestal 50 has a heat insulating function by being filled with the heat insulating material 66.

次に、本実施形態に係る燃料電池システム1の作用・効果について説明する。   Next, the operation and effect of the fuel cell system 1 according to this embodiment will be described.

従来の燃料電池システムでは、発熱体である発電部からの熱により、当該発電部の支持用の台座の下部に設置されていた補機やパワーコンディショナー等が高温に晒されることで、誤作動や故障の可能性があった。これを防止するために、例えば、(パソコンのケースのように)燃料電池システムの筐体にガラリ等を設け、更にはファンを設置することで外気との給排気を行うことにより、筐体内部の温度上昇を防止する構造が考えられる。しかしながら、このような構造にあっては、筐体自体の気密性を保とうとした場合に、外気との給排気が出来なくなる(あるいは、換気量が大幅に減少する)ことにより、筐体内の温度上昇し、補機やパワーコンディショナーが高温に晒されてしまう。   In conventional fuel cell systems, the heat from the power generation unit, which is a heating element, exposes auxiliary equipment and power conditioners installed under the pedestal for supporting the power generation unit to high temperatures. There was a possibility of failure. In order to prevent this, for example, by providing a louver etc. in the casing of the fuel cell system (as in the case of a personal computer) and further supplying and exhausting air from the outside by installing a fan, A structure that prevents the temperature from rising is conceivable. However, in such a structure, when trying to maintain the airtightness of the casing itself, the supply and exhaust of the outside air cannot be performed (or the ventilation amount is greatly reduced), so that the temperature inside the casing is reduced. Ascending, the auxiliary equipment and power conditioner are exposed to high temperatures.

また、モジュールの燃焼排ガス出口及び排気孔の手前に排熱回収用の熱交換器が設けられる場合もある。このような構造により、モジュールにより加熱された換気用空気が排熱回収システムの熱交換器により貯湯水に回収されることで、筐体内部の温度上昇を防止することができる。しかしながら、このような構造では、換気用空気の流れにおいて、モジュールが熱交換器の上流に位置するため、換気用空気量が大幅に減少すると、モジュールの除熱が良好に機能しないことが想定され、モジュールからの熱により、筐体の上部と下部を仕切る仕切板を通して、補機類及びパワーコンディショナーの温度が上昇し、これらの動作に影響を与える虞がある。   In some cases, a heat exchanger for exhaust heat recovery may be provided in front of the combustion exhaust gas outlet and the exhaust hole of the module. With such a structure, the ventilation air heated by the module is recovered into the hot water storage by the heat exchanger of the exhaust heat recovery system, so that the temperature inside the housing can be prevented from rising. However, in such a structure, since the module is located upstream of the heat exchanger in the flow of ventilation air, it is assumed that the heat removal of the module does not function well if the amount of ventilation air is significantly reduced. The temperature of the auxiliary equipment and the power conditioner rises through the partition plate that partitions the upper part and the lower part of the housing due to the heat from the module, which may affect the operation thereof.

本実施形態に係る燃料電池システム1によれば、中空台座50は、発電部21からの熱を断熱すると共に、内部に流路51を有している。また、その流路51は、一方で筐体23の内部空間23aに向けて開口する開口部52を形成し、他方で当該流路51内の空気を吸引するブロワ26と接続されている。従って、ブロワ26が空気を吸引することにより、筐体23の内部空間23aの空気は、中空台座50の開口部52から流路51内に吸引され、当該流路51を通過してブロワ26に吸引される。これにより、筐体23内の空気が発電部21からの熱で温められる場合であっても、中空台座50を介してブロワ26で吸引することで、筐体23の内部空間23aから温められた空気を除去することができる。また、中空台座50は発電部21からの熱を断熱する機能を有する。中空台座50は、筐体23内において、熱を発生する発電部21が配置されている領域(本実施形態では、中空台座50より上側の領域)と、他の領域(本実施形態では、中空台座50より下側の領域)とを当該中空台座50を介して熱的に分離することが可能となる。これによって、発電部21が配置される領域と、補機モジュール22内の補機やパワーコンディショナー10等が配置される領域とを、熱的に分離することが可能となる。以上によって、筐体23内の補機モジュール22内の補機やパワーコンディショナー10等が高温に晒されることを防止できる。また、本実施形態に係る燃料電池システム1は、上述のような筐体にガラリ等やファンなどを設けて給排気する構成とは異なり、筐体内の気密性を確保しつつも、効率よく補機やパワーコンディショナー等が高温に晒されることを防止できる。   According to the fuel cell system 1 according to the present embodiment, the hollow pedestal 50 insulates heat from the power generation unit 21 and has the flow path 51 inside. In addition, the flow path 51 forms an opening 52 that opens toward the internal space 23 a of the housing 23 on the one hand, and is connected to the blower 26 that sucks air in the flow path 51 on the other hand. Therefore, when the blower 26 sucks air, the air in the internal space 23 a of the housing 23 is sucked into the flow channel 51 from the opening 52 of the hollow pedestal 50 and passes through the flow channel 51 to the blower 26. Sucked. Thereby, even when the air in the housing 23 is heated by the heat from the power generation unit 21, it is heated from the internal space 23 a of the housing 23 by being sucked by the blower 26 through the hollow pedestal 50. Air can be removed. The hollow pedestal 50 has a function of insulating heat from the power generation unit 21. The hollow pedestal 50 includes, in the housing 23, a region where the power generation unit 21 that generates heat is disposed (in this embodiment, a region above the hollow pedestal 50) and another region (in this embodiment, a hollow space). The region below the pedestal 50) can be thermally separated from the hollow pedestal 50. As a result, it is possible to thermally separate the region where the power generation unit 21 is disposed from the region where the auxiliary machine, the power conditioner 10, and the like in the auxiliary machine module 22 are disposed. By the above, it can prevent that the auxiliary machine in the auxiliary machine module 22 in the housing | casing 23, the power conditioner 10, etc. are exposed to high temperature. In addition, the fuel cell system 1 according to the present embodiment differs from the above-described configuration in which a casing or the like is provided in the casing to supply and exhaust air, and efficiently compensates for while ensuring airtightness in the casing. This prevents the machine and power conditioner from being exposed to high temperatures.

また、本実施形態に係る燃料電池システム1において、流路51は、中空台座50内に形成された内部空間61,62,63によって構成されることが好ましい。中空台座50内に形成された内部空間61,62,63は、空気層を構成することによって、断熱層としても機能することができる。これによって、断熱材などを用いなくとも、中空台座50の流路51自体を断熱層として機能させることができる。   In the fuel cell system 1 according to the present embodiment, the flow path 51 is preferably configured by internal spaces 61, 62, 63 formed in the hollow pedestal 50. The internal spaces 61, 62, 63 formed in the hollow pedestal 50 can also function as a heat insulating layer by forming an air layer. Accordingly, the flow path 51 itself of the hollow pedestal 50 can function as a heat insulating layer without using a heat insulating material or the like.

また、本実施形態に係る燃料電池システム1において、中空台座50は、発電部21と、補機モジュール22及びパワーコンディショナー10との間に配置され、中空台座50は、発電部21側(すなわち上方)に向けて開口する開口部52と、補機モジュール22及びパワーコンディショナー10側(すなわち下方)に向けて開口する開口部52と、を有する。このような配置によって、中空台座50は、発電部21が配置される領域(中空台座50より上側の領域)と、補機や制御部が配置される領域(中空台座50より下側の領域)とを、熱的に分離することができる。また、発電部21側に向けて開口する開口部52は、発電部21から発生した熱で温められた空気を効率よく吸引することができる。更に、補機モジュール22及びパワーコンディショナー10側に向けて開口する開口部52は、補機モジュール22やパワーコンディショナー10にて発生した熱で温められた空気を効率よく吸引することができる。これによって、筐体23内の補機モジュール22内の補機やパワーコンディショナー10等が高温に晒されることを効率よく防止することができる。   In the fuel cell system 1 according to the present embodiment, the hollow pedestal 50 is disposed between the power generation unit 21, the auxiliary equipment module 22, and the power conditioner 10, and the hollow pedestal 50 is disposed on the power generation unit 21 side (that is, the upper side). ) And an opening 52 that opens toward the auxiliary equipment module 22 and the power conditioner 10 (that is, downward). With such an arrangement, the hollow pedestal 50 has an area where the power generation unit 21 is arranged (an area above the hollow pedestal 50) and an area where auxiliary equipment and a control unit are arranged (an area below the hollow pedestal 50). Can be thermally separated. In addition, the opening 52 that opens toward the power generation unit 21 can efficiently suck the air warmed by the heat generated from the power generation unit 21. Furthermore, the opening 52 that opens toward the auxiliary machine module 22 and the power conditioner 10 can efficiently suck air warmed by heat generated in the auxiliary machine module 22 and the power conditioner 10. Thereby, it is possible to efficiently prevent the auxiliary machine in the auxiliary machine module 22 in the housing 23, the power conditioner 10 and the like from being exposed to high temperatures.

また、本実施形態に係る燃料電池システム1において、ブロワ26は、供給ラインL3に接続されていた場合、吸引した空気をセルスタック5のカソード13へ供給することができる。このように、筐体23内の熱で温められた空気を発電に用いることにより、筐体23内から除去した熱を有効に利用することができる。   In the fuel cell system 1 according to this embodiment, the blower 26 can supply the sucked air to the cathode 13 of the cell stack 5 when connected to the supply line L3. Thus, by using the air warmed by the heat in the housing 23 for power generation, the heat removed from the housing 23 can be used effectively.

また、本実施形態に係る燃料電池システム1において、ブロワ26は、排気ラインL1に接続されていた場合、吸引した空気を筐体23の外部へ出すことができる。このように筐体23内から除去した熱を外部へ出すことで、筐体23内が高温になることを効率的に防止することができる。   Further, in the fuel cell system 1 according to the present embodiment, the blower 26 can discharge the sucked air to the outside of the housing 23 when connected to the exhaust line L1. Thus, by releasing the heat removed from the inside of the housing 23 to the outside, it is possible to efficiently prevent the inside of the housing 23 from becoming high temperature.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention is modified without departing from the scope described in the claims or applied to others. It may be.

例えば、上述の実施形態では、上壁50aの角部と下壁50bの角部に矩形状の開口部52が各角部に二つずつ形成されているが、開口部52の位置、形状、数量は限定されない。また、上壁50a、下壁50bのいずれか一方のみに形成されていてもよい。また、上壁50a、下壁50bに限らず(または、上壁50aや下壁50bに加えて)、他の壁部に形成されていてもよい。例えば、図5に示す中空台座150のように、側壁150c,150d、端壁150fに開口部152が形成され(なお、これらの壁部のうち、一部にのみ開口部が形成されていてもよい)、当該開口部152から筐体23内の空気を吸引してもよい。このとき、開口部152は、発電部21が配置される上側の領域、及び補機モジュール22等が配置される下側の領域の両方から空気を吸引することができる。   For example, in the above-described embodiment, two rectangular openings 52 are formed at each corner of the corner of the upper wall 50a and the corner of the lower wall 50b, but the position, shape, The quantity is not limited. Further, it may be formed only on one of the upper wall 50a and the lower wall 50b. Moreover, it is not limited to the upper wall 50a and the lower wall 50b (or in addition to the upper wall 50a and the lower wall 50b), and may be formed on other wall portions. For example, as in the hollow pedestal 150 shown in FIG. 5, the openings 152 are formed in the side walls 150c and 150d and the end wall 150f (even if the openings are formed in only a part of these walls. It is also possible to suck air in the housing 23 from the opening 152. At this time, the opening 152 can suck air from both the upper region where the power generation unit 21 is disposed and the lower region where the accessory module 22 and the like are disposed.

また、上述の実施形態では、発電部21の支持体として、扁平な直方体状の中空台座を例示したが、これに限られず、流路及び開口部を有し、断熱機能を有するものであれば、あらゆる形状のものを採用してよい。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the flat rectangular parallelepiped hollow base was illustrated as a support body of the electric power generation part 21, it is not restricted to this, If it has a flow path and an opening part and has a heat insulation function, Any shape may be employed.

1…燃料電池モジュール、5…セルスタック、10…パワーコンディショナー(制御部)、11…制御部、21…発電部、22…補機モジュール(補機)、23…筐体、23a…(筐体の内部空間)26…ブロワ(吸引部)、50…中空台座(支持体)、51…流路、52,152…開口部、61,62,63…内部空間(流路)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel cell module, 5 ... Cell stack, 10 ... Power conditioner (control part), 11 ... Control part, 21 ... Power generation part, 22 ... Auxiliary machine module (auxiliary machine), 23 ... Housing | casing, 23a ... (Housing | casing) 26 ... blower (suction part), 50 ... hollow pedestal (support), 51 ... flow path, 52, 152 ... opening, 61, 62, 63 ... internal space (flow path).

Claims (4)

水素含有ガスを用いて発電を行うセルスタックを含む発電部と、
前記発電部を支持する支持体と、
前記発電部で発電を行うための周辺機器としての補機と、
前記発電部で発電した電力を調整する、又は前記発電部の動作を制御する制御部と、
前記発電部と前記支持体と前記補機と前記制御部とを少なくとも収容する筐体と、を備え、
前記支持体は、前記発電部と、前記補機及び前記制御部との間に配置され、前記発電部側に向けて開口する開口部と、前記補機及び前記制御部側に向けて開口する開口部とを有し、前記発電部からの熱を断熱すると共に、内部に流路を有し、当該流路内の空気を吸引する吸引部と接続されており、
前記支持体は、隔壁によって、前記発電部側に向けて開口する開口部と前記吸引部とが接続される内部空間と、前記補機及び前記制御部側に向けて開口する開口部と前記吸引部とが接続される内部空間と、を有し、それぞれの前記内部空間が前記流路とされている
ことを特徴とする燃料電池システム。
A power generation unit including a cell stack that generates power using a hydrogen-containing gas;
A support for supporting the power generation unit;
An auxiliary machine as a peripheral device for generating power in the power generation unit;
A controller that adjusts the power generated by the power generation unit or controls the operation of the power generation unit;
A housing that houses at least the power generation unit, the support, the auxiliary device, and the control unit ;
The support is disposed between the power generation unit, the auxiliary device, and the control unit, and opens toward the power generation unit side, and opens toward the auxiliary device and the control unit side. and an opening, as well as insulating the heat from the power generation unit, which incorporates a flow channel, which is connected to a suction unit for sucking the air in those flow passage,
The support includes an internal space in which an opening that opens toward the power generation unit and the suction unit are connected by a partition wall, an opening that opens toward the auxiliary device and the control unit, and the suction. An internal space to which a section is connected, and each of the internal spaces serves as the flow path .
水素含有ガスを用いて発電を行うセルスタックを含む発電部と、A power generation unit including a cell stack that generates power using a hydrogen-containing gas;
前記発電部を支持する支持体と、A support for supporting the power generation unit;
前記発電部で発電を行うための周辺機器としての補機と、An auxiliary machine as a peripheral device for generating power in the power generation unit;
前記発電部で発電した電力を調整する、又は前記発電部の動作を制御する制御部と、A controller that adjusts the power generated by the power generation unit or controls the operation of the power generation unit;
前記発電部と前記支持体と前記補機と前記制御部とを少なくとも収容する筐体と、を備え、A housing that houses at least the power generation unit, the support, the auxiliary device, and the control unit;
前記支持体は、前記発電部と、前記補機及び前記制御部との間に配置され、前記発電部側に向けて開口する開口部と、前記補機及び前記制御部側に向けて開口する開口部とを有し、前記発電部からの熱を断熱すると共に、内部に流路を有し、当該流路内の空気を吸引する吸引部と接続されており、The support is disposed between the power generation unit, the auxiliary device, and the control unit, and opens toward the power generation unit side, and opens toward the auxiliary device and the control unit side. And has an opening, insulates the heat from the power generation unit, has a flow channel inside, and is connected to a suction unit that sucks air in the flow channel,
前記支持体は、内部に断熱材を有しており、該断熱材により、前記発電部側に向けて開口する開口部と前記吸引部とが接続され、かつ前記補機及び前記制御部側に向けて開口する開口部と前記吸引部とが接続された前記流路が設けられているThe support body has a heat insulating material inside, the opening portion opening toward the power generation unit side and the suction unit are connected by the heat insulating material, and the auxiliary machine and the control unit side are connected. The flow path in which the opening that opens toward the opening and the suction portion are connected is provided.
ことを特徴とする燃料電池システム。A fuel cell system.
前記吸引部は、吸引した空気を前記セルスタックのカソードへ供給することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池システム。 The suction unit, the fuel cell system according to claim 1 or 2, characterized in that supplying the sucked air to the cathode of the cell stack. 前記吸引部は、吸引した空気を前記筐体の外部へ出すことを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池システム。 The suction unit, the fuel cell system according to claim 1 or 2, characterized in that out the sucked air to the outside of the housing.
JP2013050548A 2013-03-13 2013-03-13 Fuel cell system Active JP6224329B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013050548A JP6224329B2 (en) 2013-03-13 2013-03-13 Fuel cell system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013050548A JP6224329B2 (en) 2013-03-13 2013-03-13 Fuel cell system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014179173A JP2014179173A (en) 2014-09-25
JP6224329B2 true JP6224329B2 (en) 2017-11-01

Family

ID=51698938

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013050548A Active JP6224329B2 (en) 2013-03-13 2013-03-13 Fuel cell system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6224329B2 (en)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3443276B2 (en) * 1997-05-14 2003-09-02 三洋電機株式会社 Fuel cell system
JP2001023679A (en) * 1999-07-13 2001-01-26 Chubu Electric Power Co Inc Double pipe structure for exhaust gas
JP2003346872A (en) * 2002-05-29 2003-12-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Channel built-in pedestal and fuel cell power generating system using the same
JP2005170737A (en) * 2003-12-11 2005-06-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hydrogen generator and fuel cell power generation system utilizing the same
JP5279194B2 (en) * 2007-02-26 2013-09-04 京セラ株式会社 Fuel cell device
JP5252901B2 (en) * 2007-12-07 2013-07-31 京セラ株式会社 Fuel cell device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014179173A (en) 2014-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012091096A1 (en) Fuel cell system
JP6030547B2 (en) Fuel cell module
JP5705414B2 (en) Fuel cell system
JP6068202B2 (en) Fuel cell system
WO2012137934A1 (en) Fuel cell module
JP6247671B2 (en) Fuel cell module
JP5852011B2 (en) Fuel cell system
JP4942952B2 (en) Operation method of high temperature fuel cell
JP6280470B2 (en) Fuel cell module
US20140023950A1 (en) Fuel cell module
JP6114197B2 (en) Fuel cell system
JP2009059658A (en) Indirect interior-reformed solid oxide fuel cell
WO2012091029A1 (en) Fuel cell system
WO2012091121A1 (en) Fuel cell system
JP6374273B2 (en) Fuel cell module
JP6043885B1 (en) Fuel cell system
JP5939858B2 (en) Fuel cell module
JP6224329B2 (en) Fuel cell system
JP2002208427A (en) Reforming device for fuel cell
JP2014165118A (en) Fuel cell device
JP5738319B2 (en) Fuel cell system
JP5331596B2 (en) Fuel cell system
WO2012091132A1 (en) Fuel cell system
WO2012091131A1 (en) Fuel cell system
WO2012090964A1 (en) Fuel cell system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160311

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160630

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160704

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170221

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170418

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171005

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6224329

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150