JP6738383B2 - Modular planar connecting device for solid oxide fuel cell and solid oxide fuel cell including the same - Google Patents
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Description
本開示はモジュール化平面連結装置に関し、特に固体酸化物燃料電池用のモジュール化平面連結装置に関する。また、本開示はモジュール化平面連結装置を含む固体酸化物燃料電池に関する。 The present disclosure relates to a modular planar connector, and more particularly to a modular planar connector for solid oxide fuel cells. The present disclosure also relates to a solid oxide fuel cell including a modular planar connection device.
燃料電池は、正電荷を帯びる水素イオンと、酸素または他の酸化剤との化学反応によって、燃料からの化学エネルギーを電気に転換する装置である。燃料電池は、燃料と、酸素または空気とを連続的に供給できる限り、連続的に電力を生産することができる。特に、例えば特許文献1に開示されている平面固体酸化物燃料電池は、耐久安定性と低製造コストという利点を有し、且つ、複数の平面固体酸化物燃料電池をスタックして電気的に直列に接続することにより高電圧を生じることができるので、様々な用途においてより一般的である。 A fuel cell is a device that converts the chemical energy from a fuel into electricity by the chemical reaction of positively charged hydrogen ions with oxygen or other oxidants. The fuel cell can continuously produce electric power as long as the fuel and oxygen or air can be continuously supplied. In particular, for example, the planar solid oxide fuel cell disclosed in Patent Document 1 has advantages of durability stability and low manufacturing cost, and a plurality of planar solid oxide fuel cells are stacked and electrically connected in series. It is more common in a variety of applications as it can produce a high voltage by connecting to.
しかしながら、従来の平面固体酸化物燃料電池のスタックにおいては、平面固体酸化物燃料電池の積層に使うシール材料の変形が流体燃料の流動に影響を与えること、またはシール材料が流体燃料と接触して、シール材料が流体の燃料と反応し、または、シール材料が流体燃料に溶出することにより、その出力効率と安定性に悪影響を及ぼすことがある。また、出力密度、燃料利用率及び出力効率を向上する固体酸化物燃料電池を提供することが、当技術分野で望ましい。 However, in the conventional stack of planar solid oxide fuel cells, the deformation of the sealing material used for stacking the planar solid oxide fuel cells may affect the flow of the fluid fuel, or the sealing material may contact the fluid fuel. The output of the sealing material may react with the fluid fuel, or the sealing material may dissolve into the fluid fuel, which may adversely affect the output efficiency and stability. It is also desirable in the art to provide a solid oxide fuel cell with improved power density, fuel utilization and power efficiency.
従って、本開示の目的は、従来の平面固体酸化物燃料電池の欠点を克服し、出力密度、燃料利用率、出力効率及び熱交換効果を向上する固体酸化物燃料電池を提供することである Accordingly, it is an object of the present disclosure to provide a solid oxide fuel cell that overcomes the drawbacks of conventional planar solid oxide fuel cells and improves power density, fuel utilization, power efficiency and heat exchange effects.
本開示の第1の態様は、それぞれが、アノードウエブと、カソードウエブと、前記アノードウエブ及び前記カソードウエブの間に挟まれている平面セル本体と、を含む一対の平面セルユニットの間に挟まれるモジュール化平面連結装置を提供する。前記モジュール化平面連結装置は、平面連結本体と一対の上遮蔽板と一対の下遮蔽板とにより構成されている。 A first aspect of the present disclosure includes a pair of flat cell units each including an anode web, a cathode web, and a flat cell body sandwiched between the anode web and the cathode web. Provided is a modularized planar coupling device. The modularized plane connection device is composed of a plane connection body, a pair of upper shield plates, and a pair of lower shield plates.
前記平面連結本体は、上主面と、下主面と、右側面と、左側面とを含む。 The plane connection body includes an upper main surface, a lower main surface, a right side surface, and a left side surface.
前記上主面は、右辺縁領域と、左辺縁領域と、上主領域と、酸素含有流体用の第1の注入領域と、酸素含有流体用の第1の排出領域と、複数の溝付き流路とを含む。前記左辺縁領域は、縦方向において前記右辺縁領域の反対側に配置されている。前記上主領域は、上方の前記平面セルユニットの前記カソードウエブの下に重なるように、前記右辺縁領域及び前記左辺縁領域の間に配置されている。前記第1の注入領域は、前記右辺縁領域及び前記上主領域の間に配置されているとともに、横方向に互いに離間している前境界壁表面及び後境界壁表面とが構成されるように、前記上主面から下方且つ内部へ凹む第1の注入凹部区域が形成されている。前記第1の排出領域は、前記左辺縁領域及び前記上主領域の間に配置されているとともに、前記横方向に互いに離間している前境界壁表面及び後境界壁表面とが構成されるように、前記上主面から下方且つ内部へ凹む第1の排出凹部区域が形成されている。前記溝付き流路は、前記上主面の前記上主領域に形成されているとともに、前記第1の注入領域を通過して複数の第1の注入口で終端し、且つ、前記第1の排出領域を更に通過して複数の第1の排出口で終端している。 The upper main surface has a right edge region, a left edge region, an upper main region, a first injection region for an oxygen-containing fluid, a first discharge region for an oxygen-containing fluid, and a plurality of grooved flows. Including the road. The left edge region is arranged on the opposite side of the right edge region in the vertical direction. The upper main region is arranged between the right edge region and the left edge region so as to overlap under the cathode web of the planar cell unit above. The first implantation region is arranged between the right edge region and the upper main region, and has a front boundary wall surface and a rear boundary wall surface that are laterally separated from each other. , A first injection recessed region that is recessed downwardly and inwardly from the upper main surface is formed. The first discharge area is arranged between the left edge area and the upper main area, and includes a front boundary wall surface and a rear boundary wall surface that are separated from each other in the lateral direction. A first discharge recessed region is formed at the bottom, which is recessed inward from the upper main surface. The grooved flow path is formed in the upper main region of the upper main surface, passes through the first injection region, and terminates at a plurality of first injection ports, and It further passes through the discharge area and terminates in a plurality of first discharge ports.
前記下主面は、前辺縁領域と、後辺縁領域と、下主領域と、燃料流体用の第2の注入領域と、燃料流体用の第2の排出領域と、複数の溝付き流路と、を含む。前記後辺縁領域は、前記横方向において前記前辺縁領域の反対側に配置されている。前記下主領域は、下方の前記平面セルユニットの前記アノードウエブの上に重なるように前記前辺縁領域及び前記後辺縁領域の間に配置されている。前記第2の注入領域は、前記前辺縁領域及び前記下主領域の間に配置されているとともに、前記縦方向に互いに離間している右境界壁表面及び左境界壁表面とが構成されるように、前記下主面から上方且つ内部へ凹む第2の注入凹部区域が形成されている。前記第2の排出領域は、前記後辺縁領域及び前記下主領域の間に配置されているとともに、前記縦方向に互いに離間している右境界壁表面及び左境界壁表面とが構成されるように、前記下主面から上方且つ内部へ凹む第2の排出凹部区域が形成されている。前記溝付き流路は、前記下主面の前記下主領域に形成されているとともに、前記第2の注入領域を通過して複数の第2の注入口で終端し、且つ、前記第2の排出領域を更に通過して複数の第2の排出口で終端している。 The lower main surface has a front edge region, a rear edge region, a lower main region, a second injection region for fuel fluid, a second discharge region for fuel fluid, and a plurality of grooved flows. And a road. The rear edge region is arranged on the opposite side of the front edge region in the lateral direction. The lower main region is arranged between the front edge region and the rear edge region so as to overlap with the anode web of the planar cell unit below. The second implantation region is disposed between the front edge region and the lower main region, and includes a right boundary wall surface and a left boundary wall surface that are separated from each other in the vertical direction. Thus, a second injection recess area is formed which is recessed upward and inward from the lower main surface. The second discharge area is disposed between the rear edge area and the lower main area, and includes a right boundary wall surface and a left boundary wall surface that are separated from each other in the vertical direction. Thus, a second discharge recessed region is formed which is recessed upward and inward from the lower main surface. The grooved flow channel is formed in the lower main region of the lower main surface, passes through the second injection region, and terminates at a plurality of second injection ports, and It further passes through the discharge area and terminates in a plurality of second discharge ports.
前記右辺縁領域は、前記第1の注入口と流体連通するように、前記上主面から前記下主面まで延伸する第1の導入スロットを有する。 The right edge region has a first introduction slot extending from the upper main surface to the lower main surface so as to be in fluid communication with the first inlet.
前記左辺縁領域は、前記第1の排出口と流体連通するように、前記上主面から前記下主面まで延伸する第1の流出スロットを有する。 The left edge region has a first outflow slot extending from the upper major surface to the lower major surface so as to be in fluid communication with the first outlet.
前記右側面は、前記上主面と前記下主面とに連結され、且つ、左及び内部に向いて延伸するとともに、前記横方向に沿って、第1の前端面と第1の後端面とで終端し、前記第1の導入スロットと流体連通する右側面スロットを含む。 The right side surface is connected to the upper main surface and the lower main surface, and extends leftward and inward, and along the lateral direction, a first front end surface and a first rear end surface. And includes a right side slot in fluid communication with the first inlet slot.
前記左側面は、前記上主面と前記下主面とに連結され、且つ、右及び内部に向いて延伸するとともに、前記横方向に沿って、第2の前端面と第2の後端面とで終端し、前記第1の流出スロットと流体連通する左側面スロットを含む。前記一対の上遮蔽板は、前記第1の注入領域の前記前境界壁表面と前記後境界壁表面との間、及び、前記第1の排出領域の前記前境界壁表面と前記後境界壁表面との間にそれぞれフィットするように構成されている。 The left side surface is connected to the upper main surface and the lower main surface, and extends rightward and inward, and along the lateral direction, a second front end surface and a second rear end surface. A left side slot that terminates in and is in fluid communication with the first outflow slot. The pair of upper shielding plates are disposed between the front boundary wall surface and the rear boundary wall surface of the first injection area, and the front boundary wall surface and the rear boundary wall surface of the first discharge area. It is configured to fit between and.
前記一対の下遮蔽板は、前記第2の注入領域の前記右境界壁表面と前記左境界壁表面との間、及び、前記第2の排出領域の前記右境界壁表面と前記左境界壁表面との間にそれぞれフィットするように構成されている。 The pair of lower shielding plates are provided between the right boundary wall surface and the left boundary wall surface of the second injection area, and the right boundary wall surface and the left boundary wall surface of the second discharge area. It is configured to fit between and.
本開示の第2の態様は、上と下のモジュール化平面連結装置と、平面セルユニットと、第1の上補助シール部材と、第1の下補助シール部材と、平面セルユニットと、第1の上補助シール部材と、第1の下補助シール部材とにより構成されている固体酸化物燃料電池を提供する。 A second aspect of the present disclosure is to provide an upper and lower modularized planar connecting device, a flat cell unit, a first upper auxiliary seal member, a first lower auxiliary seal member, a flat cell unit, and a first upper cell unit. Provided is a solid oxide fuel cell including an auxiliary seal member and a first lower auxiliary seal member.
各前記上と下のモジュール化平面連結装置は、上記のモジュール化平面連結装置である。 Each of the upper and lower modularized plane coupling devices is the modularized plane coupling device described above.
前記平面セルユニットは、前記上と下のモジュール化平面連結装置2の間に挟まれ、且つ、平面セル部材とアノード部材とカソード部材とを含む。
The planar cell unit is sandwiched between the upper and lower modularized planar connecting
前記平面セル部材は、平面セル本体とセル本体支持フレームとを含む。前記平面セル本体は、前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面の前記下主領域と前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面の前記上主領域との間に介在している。前記セル本体支持フレームは、前記平面セル本体の周縁を囲みながら支持するように配置され、且つ、上前支持領域と上後支持領域と下右支持領域と下左支持領域とを有する。前記上前支持領域と前記上後支持領域とは、前記横方向において互いに反対側にあるとともに、それぞれ前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面の前記第2の注入領域と前記第2の排出領域と対になる。前記下右支持領域と下左支持領域とは、前記縦方向において互いに反対側にあるとともに、それぞれ前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面の前記第1の注入領域と前記第1の排出領域と対になる。 The plane cell member includes a plane cell body and a cell body supporting frame. The plane cell body is interposed between the lower main region of the lower main surface of the upper modular flat surface connecting device and the upper main region of the upper main surface of the lower modular flat surface connecting device. There is. The cell body support frame is arranged so as to surround and surround the periphery of the planar cell body, and has an upper front support region, an upper rear support region, a lower right support region, and a lower left support region. The upper front support region and the upper rear support region are on opposite sides in the lateral direction, and are respectively the second injection region and the second injection region of the lower main surface of the upper modularized plane connection device. Paired with the discharge area. The lower right support region and the lower left support region are opposite to each other in the vertical direction, and are respectively the first injection region and the first injection region of the upper main surface of the lower modularized plane connecting device. Pair with the discharge area.
前記アノード部材は、アノードウエブと、アノードフレームと、を含む。前記アノードウエブは、前記平面セル本体と前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面の前記下主領域との間に挟まれている。前記アノードフレームは、前記アノードウエブの周縁を囲みながら支持するように配置されているとともに、前記横方向において互いに反対側にある前アノードフレーム領域と後アノードフレーム領域とを有し、前記前アノードフレーム領域と前記後アノードフレーム領域とがそれぞれ前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面の前記第2の注入領域と前記第2の排出領域と対になる。 The anode member includes an anode web and an anode frame. The anode web is sandwiched between the planar cell body and the lower main area of the lower main surface of the upper modularized planar connector. The anode frame, are arranged so as to support with surrounding the periphery of the anode web, and a pre-anode frame region and the rear anode frame areas from one another on the opposite side in the lateral direction, the front anode frame The region and the rear anode frame region are respectively paired with the second injection region and the second discharge region of the lower major surface of the upper modularized planar connector.
前記カソード部材は、カソードウエブとカソードフレームとを含む。前記カソードウエブは、前記平面セル本体と前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面の前記上主領域との間に挟まれている。前記カソードフレームは、前記カソードウエブの周縁を囲みながら支持するように配置されているとともに、前記縦方向において互いに反対側にある右カソードフレーム領域と左カソードフレーム領域とを有し、前記右カソードフレーム領域と前記左カソードフレーム領域とがそれぞれ前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面の前記第1の注入領域と前記第1の排出領域と対になる。 The cathode member includes a cathode web and a cathode frame. The cathode web is sandwiched between the planar cell body and the upper main region of the upper main surface of the lower modular planar connector. The cathode frames are arranged so as to support with surrounding the periphery of the cathode web, and a right cathode frame region and the left cathode frame areas from one another on the opposite side in the longitudinal direction, the right cathode frame A region and the left cathode frame region are respectively paired with the first injection region and the first discharge region of the upper main surface of the lower modular planar connector.
前記第1の上補助シール部材は、前記アノードフレームの前記前アノードフレーム領域と前記後アノードフレーム領域とのうちの一方と、前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面における前記第2の注入領域と前記第2の排出領域とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している。 The first on the auxiliary sealing member, one of of said front anode frame region and the rear anode frame region of the anode frame, the second in the lower major surface of the upper modular planar coupling device Located between the infusion region and the corresponding one of the second evacuation regions to form a fluid tight seal therebetween.
前記第1の下補助シール部材は、前記カソードフレームの前記右カソードフレーム領域と前記左カソードフレーム領域とのうちの一方と、前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面における前記第1の注入領域と前記第1の排出領域とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している。 It said first lower auxiliary sealing member, wherein the right cathode frame region of the cathode frame and the one of said left cathode frame region, said on the the main surface first of the lower modular planar coupling device Located between the injection region and the corresponding one of the first discharge regions to form a fluid tight seal therebetween.
上記の構成によれば、本発明のモジュール化平面連結装置において、上遮蔽板は、第1の注入領域の前境界壁表面と後境界壁表面との間、及び、第1の排出領域の前境界壁表面と後境界壁表面との間にそれぞれフィットするように構成されているとともに、下遮蔽板は、第2の注入領域の右境界壁表面と左境界壁表面との間、及び、第2の排出領域の右境界壁表面と左境界壁表面との間にそれぞれフィットするように構成されている。 According to the above configuration, in the modular flat surface connecting device of the present invention, the upper shield plate is provided between the front boundary wall surface and the rear boundary wall surface of the first injection region and in front of the first discharge region. The lower shield plate is configured to fit between the boundary wall surface and the rear boundary wall surface, respectively, and the lower shield plate is provided between the right boundary wall surface and the left boundary wall surface of the second injection region and the first boundary area. It is configured to fit between the right boundary wall surface and the left boundary wall surface of the two discharge areas, respectively.
モジュール化平面連結装置を含む固体酸化物燃料電池は、第1の注入領域及び第1の排出領域にある溝付き流路の一部分は、上遮蔽板によってカソードフレームの右カソードフレーム領域と左カソードフレーム領域から隔離されているとともに、第2の注入領域及び第2の排出領域にある溝付き流路の一部分は、下遮蔽板によってアノードフレームの前アノードフレーム領域の後アノードフレーム領域から隔離されている。これにより、カソードフレームとモジュール化平面連結装置の上主面との間の密封効果及びアノードフレームとモジュール化平面連結装置の下主面との間の密封効果を強化でき、そして、先行技術の前述の欠点を回避することができる。 Solid oxide fuel cell comprising a modular planar coupling device, a portion of the grooved channel in the first implant region and the first discharge region, right cathode frame region and the left cathode frame of the cathode frame by the upper shielding plate together are isolated from the region, a portion of the grooved channel in the second injection region and the second discharge region is isolated from the anode frame area after the previous anode frame area of the anode frame by the lower shielding plate .. Thereby, the sealing effect between the cathode frame and the upper main surface of the modular planar connecting device and the sealing effect between the anode frame and the lower main surface of the modular planar connecting device can be enhanced. The drawbacks of can be avoided.
また、右側面スロット及び左側面スロットそれぞれは、平面連結本体の右側面及び左側面に形成され、第1の導入スロット及び第1の流出スロットと流体連通し、固体酸化物燃料電池の熱交換効果を高めることができる。 Also, the right side slot and the left side slot are respectively formed on the right side and the left side of the planar connection body, and are in fluid communication with the first introduction slot and the first outflow slot, so that the heat exchange effect of the solid oxide fuel cell is improved. Can be increased.
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して、以下の実施形態の詳細に説明することにより明白になる。
本開示をより詳細に説明する前に、適切と考えられる場合において、符号又は符号の末尾部分は、同様の特性を有し得る対応の又は類似の要素を示すために各図面間で繰り返し用いられることに留意されたい。 Before describing the present disclosure in more detail, where considered appropriate, the symbols or tail portions of the symbols are used repeatedly between the drawings to indicate corresponding or similar elements that may have similar characteristics. Please note that.
図1〜図4を参照すると、本開示に示すモジュール化平面連結装置2の実施形態は、一対の平面セルユニット3の間に挟まれて示されている。平面セルユニット3のそれぞれは、アノードウエブ34と、カソードウエブ35と、アノードウエブ34及びカソードウエブ35の間に挟まれている平面セル本体33とを含む。
With reference to FIGS. 1 to 4, an embodiment of a modularized
モジュール化平面連結装置2は、平面連結本体21と、一対の上遮蔽板5と、一対の下遮蔽板4とを含むことが示されている。平面連結本体21と上遮蔽板5と下遮蔽板4は、SUS430、SUS431、SUS441、Crofer(登録商標)22等のステンレス鋼材からなる。第1の実施形態において、平面連結本体21と上遮蔽板5と下遮蔽板4とは個別に形成されている。また、これらは、一体構成として形成されることもできる。
The modularized planar connecting
平面連結本体21は、上主面25と、下主面24と、右側面26と、左側面27とを含む。
The
上主面25は、右辺縁領域251と、左辺縁領域252と、上主領域253と、酸素含有流体用の第1の注入領域254と、酸素含有流体用の第1の排出領域255と、複数の溝付き流路256とを含む。左辺縁領域252は、縦方向Aにおいて右辺縁領域251の反対側に配置されている。上主領域253は、右辺縁領域251及び左辺縁領域252の間に配置され、且つ、上方の平面セルユニット3のカソードウエブ35の下に重なるように構成されている。第1の注入領域254は、右辺縁領域251及び上主領域253の間に配置されているとともに、横方向Bに互いに離間している前境界壁表面2542及び後境界壁表面2543とが構成されるように、上主面25から下方且つ内部へ凹む第1の注入凹部区域2541が形成されている。第1の排出領域255は、左辺縁領域252及び上主領域253の間に配置されているとともに、横方向Bに互いに離間している前境界壁表面2552及び後境界壁表面2553とが構成されるように、上主面25から下方且つ内部へ凹む第1の排出凹部区域2551が形成されている。溝付き流路256は、上主面25の上主領域253に形成されているとともに、第1の注入領域254を通過して複数の第1の注入口2561で終端し、且つ、第1の排出領域255を更に通過して複数の第1の排出口2562で終端している。上主面25の上主領域253には、上突起258のアレイを形成するように、上主面25の上主領域253における溝付き流路246を横断する複数の補助流路257が更に形成されている。更に、右辺縁領域251は、第1の注入口2561と流体連通するように、上主面25から下主面24まで延伸する第1の導入スロット2511を有する。左辺縁領域252は、第1の排出口2562と流体連通するように、上主面25から下主面24まで延伸する第1の流出スロット2522を有する。
The upper
下主面24は、前辺縁領域241と、後辺縁領域242と、下主領域243と、燃料流体用の第2の注入領域244と、燃料流体用の第2の排出領域245と、複数の溝付き流路246とを含む。後辺縁領域242は、横方向Bにおいて前辺縁領域241の反対側に配置されている。下主領域243は、下方の平面セルユニット3のアノードウエブ34の上に重なるように前辺縁領域241及び後辺縁領域242の間に配置されている。第2の注入領域244は、前辺縁領域241及び下主領域243の間に配置されているとともに、縦方向Aに互いに離間している右境界壁表面2442及び左境界壁表面2443とが構成されるように、下主面24から上方且つ内部へ凹む第2の注入凹部区域2441が形成されている。第2の排出領域245は、後辺縁領域242及び下主領域243の間に配置されているとともに、縦方向Aに互いに離間している右境界壁表面2452及び左境界壁表面2453とが構成されるように、下主面24から上方且つ内部へ凹む第2の排出凹部区域2451が形成されている。複数の溝付き流路246は、下主面24の下主領域243に形成されているとともに、第2の注入領域244を通過して複数の第2の注入口2461で終端し、且つ、第2の排出領域245を更に通過して複数の第2の排出口2462で終端している。特定の実施形態において、下主面24の、下主領域243と第2の注入領域244との間の連接箇所における溝付き流路246の横断面は、下主面24の、下主領域243と第2の排出領域245との間の連接箇所における溝付き流路246の横断面より大きい。下主面24の下主領域243には、下突起248のアレイを形成するように、下主面24の下主領域243における溝付き流路246を横断する複数の補助流路247が更に形成されている。更に、前辺縁領域241は、第2の注入口2461と流体連通するように、下主面24から上主面25まで延伸する第2の導入スロット2411を有する。後辺縁領域242は、第2の排出口2462と流体連通するように、下主面24から上主面25まで延伸する第2の流出スロット2421を有する。
The lower
右側面26は、上主面25と下主面24とに連結され、且つ、右側面スロット261を含み、右側面スロット261は、第1の導入スロット2511と流体連通するように左向き且つ内向きに延伸するとともに、横方向Bに沿って、第1の前端面262と第1の後端面263とで終端している。
The
左側面27は、上主面25と下主面24とに連結され、且つ、左側面スロット271を含み、左側面スロット271は、第1の流出スロット2522と流体連通するように右向き且つ内向きに延伸するとともに、横方向Bに沿って、第2の前端面272と第2の後端面273とで終端している。
The
上遮蔽板5は、着脱可能に、且つ、第1の注入領域254の前境界壁表面2542と後境界壁表面2543との間、及び、第1の排出領域255の前境界壁表面2552と後境界壁表面2553との間にそれぞれフィットするように構成されている。上遮蔽板5は、上主面25の右辺縁領域251及び左辺縁領域252と面一になっている。
The
下遮蔽板4は、着脱可能に、且つ、第2の注入領域244の右境界壁表面2442と左境界壁表面2443との間、及び、第2の排出領域245の右境界壁表面2452と左境界壁表面2453との間にそれぞれフィットするように構成されている。下遮蔽板4は、下主面24の前辺縁領域241及び後辺縁領域242と面一になっている。
The
図5〜図8を参照して、本開示に示すモジュール化平面連結装置2の第2の実施形態は、一対の平面セルユニットの間に挟まれて示されている。平面セルユニット3のそれぞれは、アノードウエブ34と、カソードウエブ35と、アノードウエブ34及びカソードウエブ35の間に挟まれている平面セル本体33とを含む。
With reference to Drawing 5-Drawing 8, the 2nd embodiment of modularized
モジュール化平面連結装置2の第2の実施形態は、下記の内容以外、モジュール化平面連結装置2の第1の実施形態と同じ構造を有する。
The second embodiment of the modularized
各右側面スロット261の第1の前端面262及び第1の後端面263は、上主面25と下主面24とに連結するように延伸する。右側面スロット261は、右切り欠き部を形成するために、第1の前端面262と第1の後端面263とが、第1の導入スロット2511の前スロット端面及び後スロット端面とそれぞれ面一となるように、横方向Bに沿って延伸する。
The first
各左側面スロット271の第2の前端面272及び第2の後端面273は、上主面25と下主面24とに連結するように延伸する。左側面スロット271は、左切り欠き部を形成するために、第2の前端面272と第2の後端面273とが、第1の流出スロット2522の前スロット端面及び後スロット端面とそれぞれ面一となるように、横方向Bに沿って延伸する。
The second
図9〜図12を参照して、本開示の固体酸化物燃料電池1の実施形態は、上と下のモジュール化平面連結装置2と、上と下のモジュール化平面連結装置2の間に挟まれている平面セルユニット3と、第1の上補助シール部材と、第1の下補助シール部材とを含む。
With reference to FIGS. 9 to 12, a solid oxide fuel cell 1 according to an embodiment of the present disclosure has a planar sandwiched between an upper and lower modularized
各上と下のモジュール化平面連結装置2は、上記のモジュール化平面連結装置2である。具体的には、モジュール化平面連結装置2の第2の実施形態は、固体酸化物燃料電池1の実施形態に使用されている。 平面セルユニット3は、平面セル部材31とアノード部材38とカソード部材39とを含む。平面セル部材31は、平面セル本体33とセル本体支持フレーム32とを含む。アノード部材38は、アノードウエブ34とアノードフレーム36とを含む。カソード部材39は、カソードウエブ35とカソードフレーム37とを含む。
Each upper and lower modularized
平面セル本体33は、上のモジュール化平面連結装置2の下主面24の下主領域243と下のモジュール化平面連結装置2の上主面25の上主領域253との間に介在している。セル本体支持フレーム32は、平面セル本体33の周縁を囲みながら支持するように配置され、且つ、上前支持領域321と、上後支持領域322と、下右支持領域323と、下左支持領域324とを有する。上前支持領域321と上後支持領域322とは、横方向Bにおいて互いに反対側にあるとともに、それぞれ上のモジュール化平面連結装置2の下主面24の第2の注入領域244と第2の排出領域245と対になる。下右支持領域323と下左支持領域324とは、縦方向Aにおいて互いに反対側にあるとともに、それぞれ下のモジュール化平面連結装置2の上主面25の第1の注入領域254と第1の排出領域255と対になる。
The
アノードウエブ34は、平面セル本体33と上のモジュール化平面連結装置2の下主面24の下主領域243との間に挟まれている。アノードフレーム36は、アノードウエブ34の周縁を囲みながら支持するように配置されているとともに、横方向Bにおいて互いに反対側にある前アノードフレーム領域361と後アノードフレーム領域362とを有し、前アノードフレーム領域361と後アノードフレーム領域362とがそれぞれ上のモジュール化平面連結装置2の下主面24の第2の注入領域244と第2の排出領域245と対になる。
The
カソードウエブ35は、平面セル本体33と下のモジュール化平面連結装置2の上主面25の上主領域253との間に挟まれている。カソードフレーム37は、カソードウエブ35の周縁を囲みながら支持するように配置されているとともに、縦方向Aにおいて互いに反対側にある右カソードフレーム領域371と左カソードフレーム領域372とを有し、右カソードフレーム領域371と左カソードフレーム領域372とがそれぞれ下のモジュール化平面連結装置2の上主面25の第1の注入領域254と第1の排出領域255と対になる。
The
第1の上補助シール部材は、アノードフレーム36の前アノードフレーム領域361と後アノードフレーム領域362とのうちの一方と、上のモジュール化平面連結装置2の下主面24における第2の注入領域244と第2の排出領域245とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している。固体酸化物燃料電池1は、アノードフレーム36の前アノードフレーム領域361と後アノードフレーム領域362とのうちの他方と、上のモジュール化平面連結装置2の下主面24における第2の注入領域244と第2の排出領域245とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している第2の上補助シール部材を更に含む。更に、固体酸化物燃料電池1は、第1の上主要シール部材と第2の上主要シール部材とを含む。第1の上主要シール部材は、アノードフレーム36の右アノードフレーム領域363と左アノードフレーム領域364とのうちの一方と、上のモジュール化平面連結装置2の下主面24における下主領域243の右部分と左部分とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している。第2の上主要シール部材は、アノードフレーム36の右アノードフレーム領域363と左アノードフレーム領域364とのうちの他方と、上のモジュール化平面連結装置2の下主面24における下主領域243の右部分と左部分とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している。第1の上補助シール部材と第2の上補助シール部材と第1の上主要シール部材と第2の上主要シール部材とは、ガラスセラミック、雲母、はんだ合金、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれた材料から別々に構成される。この実施形態において、第1の上補助シール部材と第2の上補助シール部材と第1の上主要シール部材と第2の上主要シール部材とは、アノードフレーム36と一体的に形成されている。言い換えれば、この実施形態におけるアノードフレーム36は、ガラスセラミック、雲母、はんだ合金、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれた材料から構成され、且つ、その上面は、第1の上補助シール部材と第2の上補助シール部材と第1の上主要シール部材と第2の上主要シール部材との組み合わせとして使用される。
The first upper auxiliary seal member is one of the front
第1の下補助シール部材は、カソードフレーム37の右カソードフレーム領域371と左カソードフレーム領域372とのうちの一方と、下のモジュール化平面連結装置2の上主面25における第1の注入領域254と第1の排出領域255とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している。固体酸化物燃料電池1は、カソードフレーム37の右カソードフレーム領域371と左カソードフレーム領域372とのうちの他方と、下のモジュール化平面連結装置2の上主面25における第1の注入領域254と第1の排出領域255とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している第2の下補助シール部材を更に含む。更に、固体酸化物燃料電池1は、第1の下主要シール部材と第2の下主要シール部材とを含む。第1の下主要シール部材は、カソードフレーム37の前カソードフレーム領域373と後カソードフレーム領域374とのうちの一方と、下のモジュール化平面連結装置2の上主面25における上主領域253の前部分と後部分とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している。第2の下主要シール部材は、カソードフレーム37の前カソードフレーム領域373と後カソードフレーム領域374とのうちの他方と、下のモジュール化平面連結装置2の上主面25における上主領域253の前部分と後部分とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している。第1の下補助シール部材と第2の下補助シール部材と第1の下主要シール部材と第2の下主要シール部材とは、ガラスセラミック、雲母、はんだ合金、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれた材料から別々に構成される。この実施形態において、第1の下補助シール部材と第2の下補助シール部材と第1の下主要シール部材と第2の下主要シール部材とは、カソードフレーム37と一体的に形成されている。言い換えれば、この実施形態におけるカソードフレーム37は、ガラスセラミック、雲母、はんだ合金、及びこれらの組み合わせからなる群より選ばれた材料から構成され、且つ、その下面は、第1の下補助シール部材と第2の下補助シール部材と第1の下主要シール部材と第2の下主要シール部材との組み合わせとして使用される。
The first lower auxiliary seal member is one of the right
上記のように、本開示のモジュール化平面連結装置2において、上遮蔽板5は、第1の注入領域254の前境界壁表面2542と後境界壁表面2543との間、及び、第1の排出領域255の前境界壁表面2552と後境界壁表面2553との間にそれぞれフィットするように構成されている。従って、第1の注入領域254及び第1の排出領域255にある溝付き流路256の一部分は、上遮蔽板5によってカソードフレーム37の右カソードフレーム領域371と左カソードフレーム領域372から隔離されている。その結果、カソードフレーム37の前カソードフレーム領域373と後カソードフレーム領域374とは、モジュール化平面連結装置2の上主面25の上主領域253における前後の部分に密封され、且つ、カソードフレーム37の右カソードフレーム領域371と左カソードフレーム領域372ともまた、上遮蔽板5に密封され、これにより、カソードフレーム37とモジュール化平面連結装置2の上主面25との間の密封効果を強化でき、そして、先行技術の前述の欠点を回避することができる。
As described above, in the modularized
同様に、上記のように、下遮蔽板4は、第2の注入領域244の右境界壁表面2442と左境界壁表面2443との間、及び、第2の排出領域245の右境界壁表面2452と左境界壁表面2453との間にそれぞれフィットするように構成されている。従って、第2の注入領域244及び第2の排出領域245にある溝付き流路246の一部分は、下遮蔽板4によってアノードフレーム36の前アノードフレーム領域361の後アノードフレーム領域362から隔離されている。その結果、アノードフレーム36の右アノードフレーム領域363と左アノードフレーム領域364とは、モジュール化平面連結装置2の下主面24の下主領域243における左右の部分に密封され、且つ、アノードフレーム36の前アノードフレーム領域361と後アノードフレーム領域362ともまた、下遮蔽板4に密封され、これにより、アノードフレーム36とモジュール化平面連結装置2の下主面24との間の密封効果を強化できる。
Similarly, as described above, the
また、右側面スロット261及び左側面スロット271それぞれは、平面連結本体21の右側面26及び左側面27に形成され、第1の導入スロット2511及び第1の流出スロット2522と流体連通し、固体酸化物燃料電池1の熱交換効果を高めることができる。
In addition, the
上記においては、説明のため、本発明の全体的な理解を促すべく多くの具体的な詳細が示された。しかしながら、当業者であれば、一またはそれ以上の他の実施形態が具体的な詳細を示さなくとも実施され得ることが明らかである。また、本明細書における「一つの実施形態」「一実施形態」を示す説明において、序数などの表示を伴う説明は全て、特定の態様、構造、特徴を有する本発明の具体的な実施に含まれ得るものであることと理解されたい。更に、本説明において、時には複数の変化例が一つの実施形態、図面、またはこれらの説明に組み込まれているが、これは本説明を合理化させるためのもので、また、本発明の多面性が理解されることを目的としたものである。 In the foregoing, for the purposes of explanation, numerous specific details have been set forth in order to provide a thorough understanding of the invention. However, it will be apparent to one of ordinary skill in the art that one or more other embodiments may be practiced without providing specific details. Further, in the description of “one embodiment” and “one embodiment” in the present specification, all the description accompanied by the display of the ordinal number is included in the specific implementation of the present invention having a specific aspect, structure, and feature. It should be understood that this can be done. Furthermore, in the present description, multiple variations are sometimes incorporated into a single embodiment, drawing, or description thereof, which is to streamline the description and to illustrate the multifaceted nature of the invention. It is intended to be understood.
以上、本発明の好ましい実施形態及び変化例を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、最も広い解釈の精神および範囲内に含まれる様々な構成として、全ての修飾および均等な構成を包含するものとする。 Although the preferred embodiments and modifications of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and all modifications and equivalents can be made as various configurations included within the spirit and scope of the broadest interpretation. Configuration shall be included.
本発明のモジュール化平面連結装置及びそれを含む固体酸化物燃料電池は、従来の平面固体酸化物燃料電池の欠点を克服し、出力密度、燃料利用率及び、出力効率及び熱交換効果を向上する固体酸化物燃料電池を提供できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The modular planar connecting device and the solid oxide fuel cell including the same according to the present invention overcome the drawbacks of the conventional planar solid oxide fuel cells and improve the power density, the fuel utilization rate, the power efficiency and the heat exchange effect. A solid oxide fuel cell can be provided.
1 固体酸化物燃料電池
2 モジュール化平面連結装置
21 平面連結本体
24 下主面
241 前辺縁領域
2411 第2の導入スロット
242 後辺縁領域
2421 第2の流出スロット
243 下主領域
244 第2の注入領域
2441 第2の注入凹部区域
2442 右境界壁表面
2443 左境界壁表面
245 第2の排出領域
2451 第2の排出凹部区域
2452 右境界壁表面
2453 左境界壁表面
246 溝付き流路
2461 第2の注入口
2462 第2の排出口
247 補助流路
248 下突起
25 上主面
251 右辺縁領域
2511 第1の導入スロット
252 左辺縁領域
2522 第1の流出スロット
253 上主領域
254 第1の注入領域
2541 第1の注入凹部区域
2542 前境界壁表面
2543 後境界壁表面
255 第1の排出領域
2551 第1の排出凹部区域
2552 前境界壁表面
2553 後境界壁表面
256 溝付き流路
2561 第1の注入口
2562 第1の排出口
257 補助流路
258 上突起
26 右側面
261 右側面スロット
262 第1の前端面
263 第1の後端面
27 左側面
271 左側面スロット
272 第2の前端面
273 第2の後端面
3 平面セルユニット
31 平面セル部材
32 セル本体支持フレーム
321 上前支持領域
322 上後支持領域
323 下右支持領域
324 下左支持領域
33 平面セル本体
34 アノードウエブ
35 カソードウエブ
36 アノードフレーム
361 前アノードフレーム領域
362 後アノードフレーム領域
37 カソードフレーム
371 右カソードフレーム領域
372 左カソードフレーム領域
38 アノード部材
39 カソード部材
4 下遮蔽板
5 上遮蔽板
A 縦方向
B 横方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Solid oxide fuel cell 2 Modular plane connecting device 21 Planar connecting body 24 Lower main surface 241 Front edge area 2411 Second introduction slot 242 Rear edge area 2421 Second outflow slot 243 Lower main area 244 Second Injection area 2441 Second injection recess area 2442 Right boundary wall surface 2443 Left boundary wall surface 245 Second discharge area 2451 Second discharge recess area 2452 Right boundary wall surface 2453 Left boundary wall surface 246 Grooved channel 2461 Second Inlet port 2462 second outlet port 247 auxiliary flow path 248 lower protrusion 25 upper main surface 251 right edge region 2511 first introduction slot 252 left edge region 2522 first outflow slot 253 upper main region 254 first injection region 2541 first injection recessed area 2542 front boundary wall surface 2543 rear boundary wall surface 255 first discharge area 2551 first discharge recessed area 2552 front boundary wall surface 2553 rear boundary wall surface 256 grooved channel 2561 first note Inlet 2562 First outlet 257 Auxiliary flow path 258 Upper protrusion 26 Right side face 261 Right side face slot 262 First front end face 263 First rear end face 27 Left side face 271 Left side face slot 272 Second front end face 273 Second Rear end face 3 Flat cell unit 31 Flat cell member 32 Cell body support frame 321 Upper front support area 322 Upper rear support area 323 Lower right support area 324 Lower left support area 33 Flat cell body 34 Anode web 35 Cathode web 36 Anode frame 361 Front Anode frame region 362 Rear anode frame region 37 Cathode frame 371 Right cathode frame region 372 Left cathode frame region 38 Anode member 39 Cathode member 4 Lower shield plate 5 Upper shield plate A Vertical direction B Horizontal direction
Claims (11)
平面連結本体と一対の上遮蔽板と一対の下遮蔽板とにより構成されており、
前記平面連結本体は、上主面と下主面とを含み、
前記上主面は、
右辺縁領域と、
縦方向において前記右辺縁領域の反対側に配置されている左辺縁領域と、
上方の前記平面セルユニットの前記カソードウエブの下に重なるように、前記右辺縁領域及び前記左辺縁領域の間に配置されている上主領域と、
前記右辺縁領域及び前記上主領域の間に配置されているとともに、横方向に互いに離間している前境界壁表面及び後境界壁表面とが構成されるように、前記上主面から下方且つ内部へ凹む第1の注入凹部区域が形成されている、酸素含有流体用の第1の注入領域と、
前記左辺縁領域及び前記上主領域の間に配置されているとともに、前記横方向に互いに離間している前境界壁表面及び後境界壁表面とが構成されるように、前記上主面から下方且つ内部へ凹む第1の排出凹部区域が形成されている、酸素含有流体用の第1の排出領域と、
前記上主面の前記上主領域に形成されているとともに、前記第1の注入領域を通過して複数の第1の注入口で終端し、且つ、前記第1の排出領域を更に通過して複数の第1の排出口で終端している複数の溝付き流路と、を含み、
前記下主面は、
前辺縁領域と、
前記横方向において前記前辺縁領域の反対側に配置されている後辺縁領域と、
下方の前記平面セルユニットの前記アノードウエブの上に重なるように前記前辺縁領域及び前記後辺縁領域の間に配置されている下主領域と、
前記前辺縁領域及び前記下主領域の間に配置されているとともに、前記縦方向に互いに離間している右境界壁表面及び左境界壁表面とが構成されるように、前記下主面から上方且つ内部へ凹む第2の注入凹部区域が形成されている、燃料流体用の第2の注入領域と、
前記後辺縁領域及び前記下主領域の間に配置されているとともに、前記縦方向に互いに離間している右境界壁表面及び左境界壁表面とが構成されるように、前記下主面から上方且つ内部へ凹む第2の排出凹部区域が形成されている、燃料流体用の第2の排出領域と、
前記下主面の前記下主領域に形成されているとともに、前記第2の注入領域を通過して複数の第2の注入口で終端し、且つ、前記第2の排出領域を更に通過して複数の第2の排出口で終端している複数の溝付き流路と、を含み、
前記右辺縁領域は、前記第1の注入口と流体連通するように、前記上主面から前記下主面まで延伸する第1の導入スロットを有し、
前記左辺縁領域は、前記第1の排出口と流体連通するように、前記上主面から前記下主面まで延伸する第1の流出スロットを有し、
前記平面連結本体は、更に、
前記上主面と前記下主面とに連結され、且つ、右側面スロットを含む右側面であって、前記右側面スロットは前記第1の導入スロットと流体連通するように左向き且つ内向きに延伸するとともに、前記横方向に沿って延伸して第1の前端面と第1の後端面とで終端する、右側面と、
前記上主面と前記下主面とに連結され、且つ、左側面スロットを含む左側面であって、前記左側面スロットは、前記第1の流出スロットと流体連通するように右向き且つ内向きに延伸するとともに、前記横方向に沿って延伸して第2の前端面と第2の後端面とで終端する、左側面と、を備え
前記一対の上遮蔽板は、前記第1の注入領域の前記前境界壁表面と前記後境界壁表面との間、及び、前記第1の排出領域の前記前境界壁表面と前記後境界壁表面との間にそれぞれフィットするように構成されており、
前記一対の下遮蔽板は、前記第2の注入領域の前記右境界壁表面と前記左境界壁表面との間、及び、前記第2の排出領域の前記右境界壁表面と前記左境界壁表面との間にそれぞれフィットするように構成されていることを特徴とするモジュール化平面連結装置。 Each is a modularized planar coupling device sandwiched between a pair of planar cell units including an anode web, a cathode web, and a planar cell body sandwiched between the anode web and the cathode web. ,
It is composed of a plane connection body, a pair of upper shield plates and a pair of lower shield plates,
The plane connecting body includes an upper main surface and a lower main surface,
The upper main surface is
Right edge region,
A left edge region arranged on the opposite side of the right edge region in the vertical direction,
An upper main region arranged between the right edge region and the left edge region so as to overlap under the cathode web of the upper planar cell unit,
Located below the upper main surface so as to form a front boundary wall surface and a rear boundary wall surface which are arranged between the right edge area and the upper main area and are laterally spaced from each other. A first injection region for an oxygen-containing fluid, wherein a first injection recess area is formed that is recessed inward;
Downward from the upper main surface so that a front boundary wall surface and a rear boundary wall surface that are arranged between the left edge area and the upper main area and are laterally spaced from each other are configured. And a first drainage region for the oxygen-containing fluid, wherein a first drainage recess region is formed that is recessed inward,
Formed in the upper main region of the upper main surface, passing through the first injection region and terminating at a plurality of first injection ports, and further passing through the first discharge region. A plurality of grooved channels terminating in a plurality of first outlets,
The lower main surface is
The front edge area,
A rear edge region arranged on the opposite side of the front edge region in the lateral direction,
A lower main region arranged between the front edge region and the rear edge region so as to overlap the anode web of the planar cell unit below,
From the lower main surface, the right boundary wall surface and the left boundary wall surface are arranged between the front edge area and the lower main area and are separated from each other in the longitudinal direction. A second injection region for the fuel fluid, wherein a second injection recess area is formed that is upwardly and inwardly recessed;
From the lower main surface, the right boundary wall surface and the left boundary wall surface, which are arranged between the rear edge area and the lower main area and are separated from each other in the longitudinal direction, are configured. A second discharge region for the fuel fluid, wherein a second discharge recess area is formed which is recessed upwards and inwardly;
Formed in the lower main region of the lower main surface, passing through the second injection region and terminating at a plurality of second inlets, and further passing through the second discharge region. A plurality of grooved channels terminating in a plurality of second outlets,
The right edge region has a first introduction slot extending from the upper main surface to the lower main surface so as to be in fluid communication with the first inlet.
The left edge region has a first outflow slot extending from the upper major surface to the lower major surface so as to be in fluid communication with the first outlet.
The plane connection body further includes
A right side surface including a right side surface slot connected to the upper main surface and the lower main surface, the right side surface slot extending leftward and inward so as to be in fluid communication with the first introduction slot. And a right side surface extending along the lateral direction and terminating at a first front end surface and a first rear end surface, and
A left side surface that is connected to the upper main surface and the lower main surface and includes a left side surface slot, the left side surface slot facing right and inward so as to be in fluid communication with the first outflow slot. A left side surface that extends along the lateral direction and terminates at a second front end surface and a second rear end surface while extending, and the pair of upper shielding plates are provided in the first injection region. Between the front boundary wall surface and the rear boundary wall surface, and between the front boundary wall surface and the rear boundary wall surface of the first discharge region, respectively, is configured to fit,
The pair of lower shield plates are disposed between the right boundary wall surface and the left boundary wall surface in the second injection area, and the right boundary wall surface and the left boundary wall surface in the second discharge area. A modularized plane connecting device, characterized in that it is configured to fit between and.
前記上と下のモジュール化平面連結装置の間に挟まれている平面セルユニットと、
第1の上補助シール部材と、
第1の下補助シール部材と、により構成されており、
前記平面セルユニットは、平面セル部材とアノード部材とカソード部材とを含み、
前記平面セル部材は、
前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面の前記下主領域と前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面の前記上主領域との間に介在している平面セル本体と、
前記平面セル本体の周縁を囲みながら支持するように配置されているセル本体支持フレームと、を含み、
前記セル本体支持フレームは、
前記横方向において互いに反対側にあるとともに、それぞれ前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面の前記第2の注入領域と前記第2の排出領域と対になる上前支持領域と上後支持領域、及び、
前記縦方向において互いに反対側にあるとともに、それぞれ前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面の前記第1の注入領域と前記第1の排出領域と対になる下右支持領域と下左支持領域、を有し、
前記アノード部材は、
前記平面セル本体と前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面の前記下主領域との間に挟まれているアノードウエブと、
前記アノードウエブの周縁を囲みながら支持するように配置されているとともに、前記横方向において互いに反対側にある前アノードフレーム領域と後アノードフレーム領域とを有し、前記前アノードフレーム領域と前記後アノードフレーム領域とがそれぞれ前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面の前記第2の注入領域と前記第2の排出領域と対になるアノードフレームと、を含み、
前記カソード部材は、
前記平面セル本体と前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面の前記上主領域との間に挟まれているカソードウエブと、
前記カソードウエブの周縁を囲みながら支持するように配置されているとともに、前記縦方向において互いに反対側にある右カソードフレーム領域と左カソードフレーム領域とを有し、前記右カソードフレーム領域と前記左カソードフレーム領域とがそれぞれ前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面の前記第1の注入領域と前記第1の排出領域と対になるカソードフレームと、を含み、
前記第1の上補助シール部材は、前記アノードフレームの前記前アノードフレーム領域と前記後アノードフレーム領域とのうちの一方と、前記上のモジュール化平面連結装置の前記下主面における前記第2の注入領域と前記第2の排出領域とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成しており、
前記第1の下補助シール部材は、前記カソードフレームの前記右カソードフレーム領域と前記左カソードフレーム領域とのうちの一方と、前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面における前記第1の注入領域と前記第1の排出領域とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成していることを特徴とする固体酸化物燃料電池。 Upper and lower modularized plane coupling devices, each of which is the modularized plane coupling device according to any one of claims 1 to 5,
A planar cell unit sandwiched between the upper and lower modularized plane connecting devices;
A first upper auxiliary seal member,
And a first lower auxiliary seal member,
The planar cell unit includes a planar cell member, an anode member and a cathode member,
The flat cell member,
A planar cell body interposed between the lower main region of the lower main surface of the upper modularized plane connecting device and the upper main region of the upper main surface of the lower modularized plane connecting device;
A cell body support frame arranged so as to support while surrounding the periphery of the planar cell body,
The cell body support frame,
An upper front support region and an upper rear face which are on opposite sides in the lateral direction and which respectively pair with the second injection region and the second discharge region of the lower main surface of the upper modularized planar coupling device. Support area, and
A lower right support region and a lower left, which are opposite to each other in the longitudinal direction and which are respectively paired with the first injection region and the first discharge region of the upper main surface of the lower modularized plane connecting device. Having a support area,
The anode member is
An anode web sandwiched between the flat cell body and the lower main region of the lower main surface of the upper modular planar connecting device;
Are arranged so as to support with surrounding the periphery of the anode web, and a rear anode frame region and the anode frame region before the opposite sides in the transverse direction, the rear anode and the previous anode frame region A frame region each including an anode frame paired with the second injection region and the second discharge region of the lower major surface of the upper modular planar connection device;
The cathode member is
A cathode web sandwiched between the planar cell body and the upper main region of the upper main surface of the lower modular planar connector,
It is arranged so as to support with surrounding the periphery of the cathode web, and a right cathode frame region and the left cathode frame area located opposite one another in the longitudinal direction, the left cathode and said right cathode frame area A frame region each including a cathode frame paired with the first injection region and the first discharge region of the upper major surface of the lower modular planar connection device;
The first on the auxiliary sealing member, one of of said front anode frame region and the rear anode frame region of the anode frame, the second in the lower major surface of the upper modular planar coupling device Disposed between an injection region and a corresponding one of the second discharge regions to form a fluid tight seal therebetween;
It said first lower auxiliary sealing member, wherein the right cathode frame region of the cathode frame and the one of said left cathode frame region, said on the the main surface first of the lower modular planar coupling device A solid oxide fuel cell, wherein the solid oxide fuel cell is positioned between an injection region and a corresponding one of the first discharge regions to form a fluid tight seal therebetween.
前記カソードフレームの前記右カソードフレーム領域と前記左カソードフレーム領域とのうちの他方と、前記下のモジュール化平面連結装置の前記上主面における前記第1の注入領域と前記第1の排出領域とのうちの対応する一方との間に配置されて、それらの間に流体密封シールを形成している第2の下補助シール部材と、を更に含むことを特徴とする請求項6に記載の固体酸化物燃料電池。 And other of the front anode frame region and the rear anode frame region of the anode frame, it said in the lower major surface of the upper modular planar coupling device the second injection region and said second discharge region A second upper auxiliary seal member disposed between and corresponding to one of the two forming a fluid tight seal therebetween.
And other of the said right cathode frame region of the cathode frame left cathode frame region, said at the upper major surface of the lower modular planar coupling device first implant region and said first discharge region 7. A second lower auxiliary seal member disposed between and corresponding to one of the two to form a fluid-tight seal therebetween. Oxide fuel cell.
The second upper auxiliary seal member is made of a material selected from the group consisting of glass ceramic, mica, solder alloy, and combinations thereof, and the second lower auxiliary seal member is made of glass ceramic, mica, solder. The solid oxide fuel cell according to claim 9, wherein the solid oxide fuel cell is made of a material selected from the group consisting of alloys and combinations thereof.
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