JP6826485B2 - 燃料電池モジュールおよび燃料電池装置 - Google Patents
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Description
酸素含有ガスと燃料ガスとで発電を行なう燃料電池セルを複数配列してなるセルスタックと、
気化部と改質部とを備え、原燃料を水蒸気改質して前記燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成する改質器と、を備えるセルスタック装置と、
直方体状であって、一面が開口した箱体と前記開口を塞ぐ蓋体とからなり、前記セルスタック装置を収納する収納容器と、を備え、
該収納容器は、
前記セルスタック装置より排出される排ガスを流過させる第1排ガス流路と、
前記セルスタック装置の下方に配設され、前記第1排ガス流路を流過した排ガスが前記改質器の前記気化部側から供給される燃焼触媒を有する排ガス処理室と、
該排ガス処理室を流過した排ガスを、前記箱体の側面に沿って上方に向かって流通させる第2排ガス流路と、
該第2排ガス流路の上部に、排ガスを前記収納容器の外部に排出させる排ガス排出口と、を含むことを特徴とする燃料電池モジュールである。
排ガスは、図3のように、排ガスポケット18Rから、酸素含有ガス導入板3R中央部の排ガス流通部3aを(紙面裏面に向けて)通過して、側部排ガス流路19Rの上部に流出する。側部排ガス流路19Rに流入した排ガスは、流路の唯一の排ガス出口である排ガス導入口20aが、図示右側(気化部V側)に設けられていることから、図4に示す黒点ハッチングの一点鎖線矢印のように、上側中央の排ガス流通部3aから下側右端の排ガス導入口20aに向かって、右に偏って斜め状に流過する。そして、図5に示す黒塗り矢印のように、排ガス導入口20aから、容器底部の排ガス処理室20に流出する。
2 セルスタック装置
2A セルスタック
2C 改質器
3,3L,3R 酸素含有ガス導入板
3a 排ガス流通部
10 燃料電池モジュール
14,14L,14R 底部酸素含有ガス流路(第1の酸素含有ガス流路)
15,15L,15R 側部酸素含有ガス流路(第2の酸素含有ガス流路)
16,16L,16R 天部酸素含有ガス流路(第3の酸素含有ガス流路)
17 燃焼室上部空間
18,18L,18R 排ガスポケット
19,19L,19R 側部排ガス流路(第1排ガス流路)
20 排ガス処理室
20a 排ガス導入口
20b 排ガス導出口
21 外部排ガス流路(第2排ガス流路)
22 排ガス排出口
60 燃料電池装置
V 改質器の気化部
M 改質器の改質部
Claims (6)
- 酸素含有ガスと燃料ガスとで発電を行なう燃料電池セルを複数配列してなるセルスタックと、
気化部と改質部とを備え、原燃料を水蒸気改質して前記燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成する改質器と、を備えるセルスタック装置と、
直方体状であって、一面が開口した箱体と前記開口を塞ぐ蓋体とからなり、前記セルスタック装置を収納する収納容器と、を備え、
該収納容器は、
前記セルスタック装置より排出される排ガスを流過させる第1排ガス流路と、
前記セルスタック装置の下方に配設され、前記第1排ガス流路を流過した排ガスが前記改質器の前記気化部側から供給される燃焼触媒を有する排ガス処理室と、
該排ガス処理室を流過した排ガスを、前記箱体の側面に沿って上方に向かって流通させる第2排ガス流路と、
該第2排ガス流路の上部に、排ガスを前記収納容器の外部に排出させる排ガス排出口と、を含むことを特徴とする燃料電池モジュール。 - 前記排ガス処理室は、
前記改質器の前記気化部側に設けられ、第1排ガス流路を流過した排ガスを流入させる排ガス導入口と、
前記改質器の前記改質部側に設けられ、排ガスを第2排ガス流路に流出させる排ガス導出口と、を有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池モジュール。 - 前記収納容器は、前記燃料電池セルに酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス流路を備え、
前記第1排ガス流路および前記酸素含有ガス流路は、前記燃料電池セルの配列方向に沿った前記セルスタック装置の両側側方にそれぞれ設けられ、
前記第2排ガス流路は、前記燃料電池セルの配列方向に沿った前記セルスタック装置の片側側方に、前記酸素含有ガス流路を介して前記第1排ガス流路と対向して設けられており、
前記排ガス導入口は、前記排ガス処理室の両側側方に設けられ、
前記排ガス導出口は、前記排ガス処理室の片側側方に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の燃料電池モジュール。 - 前記セルスタック装置と前記酸素含有ガス流路との間に配置され、前記セルスタック装置に前記酸素含有ガス流路を流過した酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス導入板を備え、
該酸素含有ガス導入板は、前記セルスタック装置より排出される排ガスを前記第1排ガス流路に向けて流過させる排ガス流通部を備え、
前記排ガス流通部は、前記酸素含有ガス導入板を貫通して、または前記酸素含有ガス導入板の上部を切り欠いて設けられ、該排ガス流通部は前記改質器の長さ方向の中央部に対応する位置にあることを特徴とする請求項3に記載の燃料電池モジュール。 - 前記収納容器は、外側面における前記改質器の前記改質部側に、前記排ガス排出口が配設されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の燃料電池モジュールと、前記燃料電池モジュールを作動させるための補機とを外装ケースに内に収容してなることを特徴とする燃料電池装置。
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