JP7386057B2 - 燃料電池モジュール - Google Patents
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Description
このように構成された本発明によれば、燃料電池セルスタックの第2の面及びハウジングの一側面が一続きの断熱材によって覆われているので、燃料電池モジュールの最外層が断熱材により構成されていても、熱の放散を十分に抑制することができ、発電効率を向上させることができる。
このように構成された本発明によれば、断熱材が、燃料電池セルスタックの第2の面及びハウジングに接触するように配置されているので、燃料電池セルスタックや、ハウジングと、断熱材との間で空気が流れるのを抑制することができ、熱の放散を抑制し、発電効率を向上させることができる。
このように構成された本発明によれば、燃料電池セルスタックとハウジングが、鉛直方向に並べて配置されているので、燃料電池モジュールの設置床面積を縮小することができ、スペースファクターを向上させることができる。
このように構成された本発明によれば、断熱材の一部がハウジングと燃料電池セルスタックとの間に配置されているので、ハウジングと燃料電池セルスタック相互間での熱影響を低減することができる。
図1は、本発明の実施形態による燃料電池モジュールの概略構成を示すブロック図である。なお、図1において、燃料ガス(原燃料ガス及び残余燃料ガスを含む)の流れを一点鎖線で示し、空気(残余酸化剤ガスを含む)の流れを実線で示し、排気ガスの流れを破線で示す。
図2は、本発明の実施形態による燃料電池モジュールの側面図であり、断熱材を取り除いた状態で示している。図3は、本発明の実施形態による燃料電池モジュールの正面断面図である。図4は、本発明の実施形態による燃料電池モジュールの図3のIV-IV線に沿う側面断面図である。
まず、水供給用配管20を介して蒸発器4aに水が供給され、蒸発されて水蒸気が生成される。生成された水蒸気は、原燃料ガス供給配管22を介して供給された原燃料ガスと蒸発器4a内で混合される。水蒸気と混合された原燃料ガスは、混合ガス導管28を通って、ハウジング6内の改質・加熱器4bに供給される。水蒸気と混合された原燃料ガスは、改質・加熱器4b内において、水素を豊富に含む燃料ガスに水蒸気改質され、燃料供給配管30を通って燃料電池セルスタック2に供給される。
2 燃料電池セルスタック
4 流体供給装置
4a 蒸発器
4b 改質・加熱器
6 ハウジング
6A 空気流路
8 断熱材
10 改質器
12 燃焼器
20 水供給用配管
22 原燃料ガス供給配管
23 排気ガス排出管
24 空気供給パイプ
26 排気ガス配管
28 混合ガス導管
30 燃料供給配管
32 酸化剤ガス供給配管
34 燃料排出配管
36 酸化剤ガス排出配管
38 平板型燃料電池セル
40a、40b エンドプレート
42a 第1の面
42b 第2の面
Claims (6)
- 供給された燃料ガスと酸化剤ガスを反応させることにより発電する燃料電池モジュールであって、
複数の平板型燃料電池セルを積層することにより構成され、積層された上記平板型燃料電池セルの複数の端面によって形成される第1の面と、上記平板型燃料電池セルの板面と平行な一対の第2の面と、を備えた燃料電池セルスタックと、
原燃料ガスを改質して、水素を含む燃料ガスを生成し、上記燃料電池セルスタックに供給する改質器と、
上記燃料電池セルスタックにおいて発電に使用されずに残った残余燃料ガスを燃焼させ、その燃焼熱により上記改質器を加熱する燃焼器と、
上記改質器及び上記燃焼器を収容すると共に、上記燃料電池セルスタックの上方に配置されたハウジングと、
このハウジングの上方に配置され、原燃料ガスを改質する水蒸気を生成するための蒸発器と、
上記燃料電池セルスタックからの熱の放散を抑制するための断熱材と、
を有し、
上記ハウジングは、上記燃料電池セルスタックの上記第1の面と対向するように配置され、
上記断熱材のうちの第1の断熱材は、上記ハウジングと上記蒸発器の間に配置され、さらに、上記断熱材のうちの第2の断熱材は、上記第1の断熱材の端面と接触すると共に、上記燃料電池セルスタックの上記第2の面及び上記ハウジングの一側面を覆うように一続きに構成され、
上記蒸発器は、上記第1の断熱材と上記第2の断熱材の境界線を跨ぐように配置されていることを特徴とする燃料電池モジュール。 - 上記断熱材は、上記燃料電池モジュールの最外層を構成している請求項1記載の燃料電池モジュール。
- 上記断熱材は、上記燃料電池セルスタックの上記第2の面及び上記ハウジングに接触するように配置されている請求項1又は2に記載の燃料電池モジュール。
- 上記ハウジング内においては上記改質器の下方に上記燃焼器が配置されている請求項1記載の燃料電池モジュール。
- 上記蒸発器は、概ね直方体に構成され、上記ハウジング及び上記燃料電池セルスタックは、上面視において、上記蒸発器の長手方向の両側面の間に位置している請求項4記載の燃料電池モジュール。
- 上記断熱材の一部は、上記ハウジングと上記燃料電池セルスタックとの間に配置されている請求項1乃至5の何れか1項に記載の燃料電池モジュール。
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