JPH1167256A - Fuel cell system - Google Patents

Fuel cell system

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JPH1167256A
JPH1167256A JP9230973A JP23097397A JPH1167256A JP H1167256 A JPH1167256 A JP H1167256A JP 9230973 A JP9230973 A JP 9230973A JP 23097397 A JP23097397 A JP 23097397A JP H1167256 A JPH1167256 A JP H1167256A
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JP
Japan
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fuel cell
air
reformed gas
cell system
fuel
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Application number
JP9230973A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Sakamoto
滋 坂本
Katsuya Oda
勝也 小田
Yasuo Miyake
泰夫 三宅
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1167256A publication Critical patent/JPH1167256A/en
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    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make piping structure simple and easily conduct the temperature keeping or temperature rising of a catalyst reaction unit of a reformer in a fuel cell system with the reformer. SOLUTION: A reformer comprising a partially oxidizing part 110 for converting fuel into a hydrogen-rich reformed gas, a CO modifying part 120, and a CO selectively oxidizing part 130 is housed in a casing 100, and a fuel cell 200 and a hot-air device 300 supplying the outside air after heating to the casing 100 are connected to the outside of the casing 100. In starting, a fan and a burner are operated, and hot-air is supplied to the casing 100 to heat the partially oxidizing part 110, the CO modifying part 120, and the CO selectively oxidizing part 130.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料を水蒸気改質
し、生成した改質ガスを用いて燃料電池で発電を行う燃
料電池システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cell system in which fuel is subjected to steam reforming and the generated reformed gas is used to generate power in a fuel cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池システムにおいては、通常、リ
フォーマ装置で、比較的容易かつ安価に入手することが
できる天然ガス,ナフサ等の軽質炭化水素やメタノール
等のアルコール類の燃料を水蒸気改質することによって
水素リッチな改質ガスを生成し、この改質ガスを燃料電
池の燃料極側に送り込むと共に、燃料電池の空気極側に
はファンで空気を送り込み、電気化学的に反応させるこ
とによって発電を行う。
2. Description of the Related Art In a fuel cell system, a reformer device is usually used for steam reforming of fuels such as natural gas, light hydrocarbons such as naphtha, and alcohols such as methanol, which can be obtained relatively easily and inexpensively. As a result, hydrogen-rich reformed gas is generated, and this reformed gas is sent to the fuel electrode side of the fuel cell, and air is sent to the air electrode side of the fuel cell by a fan, causing electrochemical reaction to generate electricity. I do.

【0003】この水蒸気改質の反応は、天然ガスの主成
分であるメタンを例にとると、下記化1及び化2の反応
式で示される。
[0003] The steam reforming reaction is represented by the following chemical formulas (1) and (2), taking methane as a main component of natural gas as an example.

【0004】[0004]

【化1】 Embedded image

【0005】[0005]

【化2】 Embedded image

【0006】リフォーマ装置としては、特開平5−30
3970号公報に記載されているように、改質用触媒を
備えた水蒸気改質器をバーナで加熱して高温(750〜
800℃程度)に保ちながら、燃料とスチームとを流通
させることによって水蒸気改質するものが多く用いられ
ているが、特開平7−335238号公報に記載されて
いるように、燃料ガスを空気と混合して部分酸化触媒を
用いて部分酸化すると共に改質触媒を加熱し、部分酸化
したガスをこの改質触媒で水蒸気改質するものも開発さ
れている。
As a reformer device, Japanese Patent Laid-Open No. 5-30
As described in Japanese Patent No. 3970, a steam reformer equipped with a reforming catalyst is heated by a burner to a high temperature (750 to 750).
(About 800 ° C.), steam reforming by flowing fuel and steam is often used. However, as described in JP-A-7-335238, fuel gas and air are reformed. There has also been developed one that mixes and partially oxidizes using a partial oxidation catalyst, heats the reforming catalyst, and steam reforms the partially oxidized gas with the reforming catalyst.

【0007】また、上記のように高温で水蒸気改質した
改質ガスには、燃料電池のアノード触媒劣化の原因とな
る一酸化炭素も多く含まれるので、リフォーマ装置に
は、通常、一酸化炭素の濃度を低減するためのCO変成
器も付設されている。このCO変成器では、200〜3
00℃程度の触媒層で上記化2の平衡反応を右に進める
ことにより、一酸化炭素の濃度を1%程度まで低減でき
る。
[0007] Further, since the reformed gas subjected to steam reforming at a high temperature as described above contains a large amount of carbon monoxide which causes deterioration of the anode catalyst of the fuel cell, the reformer apparatus is usually provided with carbon monoxide. A CO converter for reducing the concentration of CO is also provided. In this CO transformer, 200-3
The concentration of carbon monoxide can be reduced to about 1% by advancing the equilibrium reaction of Chemical Formula 2 to the right with a catalyst layer at about 00 ° C.

【0008】また、固体高分子型のように比較的低温で
運転する燃料電池の場合、燃料極の触媒劣化を防止する
ために、燃料極側に供給する改質ガス中の一酸化炭素濃
度を更に低レベルにすることが必要であって、そのため
にリフォーマ装置に一酸化炭素除去器を付設した燃料電
池システムも開発されている。例えば、特開平8−10
6913号公報には、改質装置で生成した改質ガスに対
して、一酸化炭素除去器で空気を混合し選択酸化触媒層
を通過させることによって一酸化炭素を100ppm程
度以下の低レベルに落としてから、燃料電池の燃料極側
に供給する固体高分子型の燃料電池システムが開示され
ている。
In the case of a fuel cell operating at a relatively low temperature, such as a polymer electrolyte fuel cell, the concentration of carbon monoxide in the reformed gas supplied to the fuel electrode is controlled in order to prevent catalyst deterioration of the fuel electrode. It is necessary to further reduce the level, and a fuel cell system in which a reformer apparatus is provided with a carbon monoxide remover has been developed. For example, JP-A-8-10
No. 6913 discloses that carbon monoxide is reduced to a low level of about 100 ppm or less by mixing air with a reformed gas generated in a reformer and passing the mixed gas through a selective oxidation catalyst layer. Thereafter, a polymer electrolyte fuel cell system for supplying the fuel cell to the fuel electrode side of the fuel cell has been disclosed.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このような燃料電池シ
ステムにおいて、燃料を改質するための各触媒反応器の
周辺には、燃料ガスや改質ガスを流通させる配管や、空
気を送り込む配管が設けられるが、これらの配管構成は
できるだけ簡素なものとすることが望まれる。特に、携
帯型の燃料電池システムにおいては、携帯性を向上させ
るためにも、配管構成は簡素であることが望まれる。
In such a fuel cell system, pipes for flowing fuel gas and reformed gas and pipes for feeding air are provided around each catalytic reactor for reforming fuel. Although provided, it is desired that these piping configurations be as simple as possible. In particular, in a portable fuel cell system, it is desired that the piping configuration be simple in order to improve portability.

【0010】また、燃料電池システムの起動時において
は、CO変成器や一酸化炭素除去器を運転温度まで昇温
させる必要がある。従来のCO変成器の昇温方法とし
て、上記特開平5−303970号公報に示されている
ように、CO変成器の内部に取り付けた電気ヒータで昇
温したり、水蒸気改質器のバーナで生成した燃焼ガスを
CO変成器に流して加熱昇温するといった方法が知られ
ているが、このような電気ヒータや燃焼ガスの配管を設
けなくても簡単な構成でリフォーマ装置の各触媒反応器
を昇温できるようにすることが望まれる。
When the fuel cell system is started, it is necessary to raise the temperature of the CO converter and the carbon monoxide remover to the operating temperature. As a conventional method for raising the temperature of a CO converter, as shown in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-303970, the temperature is raised by an electric heater mounted inside the CO converter, or by a burner of a steam reformer. A method is known in which generated combustion gas is passed through a CO converter to heat and raise the temperature. However, each catalyst reactor of a reformer device has a simple configuration without providing such an electric heater or a piping for combustion gas. It is desired to be able to raise the temperature.

【0011】本発明は、上記課題に鑑み、改質器を備え
た燃料電池システムにおいて、配管構造を簡素にするこ
とを目的とし、更に、リフォーマ装置の触媒反応器の保
温や加熱昇温を容易に行えるようにすることを目的とし
ている、
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to simplify a piping structure in a fuel cell system provided with a reformer, and furthermore, it is possible to easily maintain the temperature of a catalytic reactor of a reformer apparatus and increase the temperature thereof. The goal is to be able to do

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、空気口から取り入れた空気を燃料ガスと混
合して部分酸化すると共に、部分酸化されたガスを水蒸
気改質することによって水素を主成分とする改質ガスを
生成する改質ガス生成器と、改質ガス生成器で生成され
た改質ガスを燃料極に導入して発電する燃料電池とを備
える燃料電池システムにおいて、外気を取り入れる外気
口を有する筐体の中に、改質ガス生成器を収納した。
According to the present invention, in order to achieve the above object, air introduced through an air port is mixed with fuel gas to partially oxidize the gas, and the partially oxidized gas is subjected to steam reforming. In a fuel cell system including a reformed gas generator that generates a reformed gas containing hydrogen as a main component, and a fuel cell that generates electricity by introducing a reformed gas generated by the reformed gas generator to a fuel electrode, The reformed gas generator was housed in a housing having an outside air opening for taking in outside air.

【0013】或は、燃料ガスを水蒸気改質することによ
って水素を主成分とする改質ガスを生成する改質ガス生
成器と、改質ガス生成器で生成した改質ガスを空気口か
ら取り入れた空気と混合し改質ガス中の一酸化炭素を選
択酸化する選択酸化反応器と、選択酸化反応器からの改
質ガスを燃料極に導いて発電する燃料電池とを備える燃
料電池システムにおいて、外気を取り入れる外気口を有
する筐体の中に、選択酸化反応器を収納した。
[0013] Alternatively, a reformed gas generator for generating a reformed gas mainly composed of hydrogen by steam reforming a fuel gas, and a reformed gas generated by the reformed gas generator are taken in from an air port. In a fuel cell system including a selective oxidation reactor that mixes with the air and selectively oxidizes carbon monoxide in the reformed gas, and a fuel cell that guides the reformed gas from the selective oxidation reactor to the fuel electrode to generate power, The selective oxidation reactor was housed in a housing having an outside air opening for taking in outside air.

【0014】このように改質ガス生成器や選択酸化反応
器を筐体内に収納することによって、改質ガス生成器や
選択酸化反応器の空気口が筐体の内部空間に臨むことと
なる。また、筐体は、その内部に空気をある程度閉じこ
める機能を持つので、外気口から空気を取り込めば、筐
体内を通って空気口から改質ガス生成器や選択酸化反応
器に流れ込む。
By housing the reformed gas generator and the selective oxidation reactor in the housing as described above, the air port of the reformed gas generator and the selective oxidation reactor faces the internal space of the housing. In addition, since the casing has a function of trapping air to some extent inside the casing, if air is taken in from the outside air port, it flows into the reformed gas generator and the selective oxidation reactor from the air port through the casing.

【0015】即ち、筐体が、改質ガス生成器や選択酸化
反応器へ空気を供給する配管としての役割を兼ねるの
で、その分、空気の配管を簡略化できる。また、筐体内
に収納されている改質ガス生成器や選択酸化反応器は、
筐体内に閉じこめられた空気によって取り囲まれるの
で、この空気で改質ガス生成器や選択酸化反応器を保温
することができる。
That is, since the housing also serves as a pipe for supplying air to the reformed gas generator and the selective oxidation reactor, the air pipe can be simplified accordingly. In addition, the reformed gas generator and selective oxidation reactor housed in the housing are:
Since the air is enclosed by the air trapped in the housing, the air can keep the reformed gas generator and the selective oxidation reactor warm.

【0016】このような燃料電池システムにおいて、外
気口から筐体内に空気を取り込む送風器を設ければ、筐
体内に取り込まれた空気は、この送風器の風圧によっ
て、自動的に空気口から改質ガス生成器や選択酸化反応
器に送り込まれる。また、燃料電池を、空気極に空気を
供給する空気通路の入口側が、筐体の内部空間に臨んだ
状態で設ければ、筐体内に取り込まれた空気は、空気極
にも送り込まれる。即ち、筐体が、燃料電池への空気を
供給する配管やマニホールドの役割も兼ねることになる
と共に、余熱された空気が空気極に送り込まれる。
In such a fuel cell system, if a blower for taking in air from the outside air port into the housing is provided, the air taken into the housing is automatically changed from the air port by the wind pressure of the blower. It is sent to the raw gas generator and the selective oxidation reactor. If the fuel cell is provided with the inlet side of the air passage supplying air to the air electrode facing the internal space of the housing, the air taken into the housing is also sent to the air electrode. That is, the housing also functions as a pipe or a manifold for supplying air to the fuel cell, and the preheated air is sent to the air electrode.

【0017】更に、外気口から取り込まれる空気を加熱
する加熱器を設ければ、筐体内に加熱された空気を流
し、筐体内に収納されている改質ガス生成器や選択酸化
反応器や燃料電池を容易に加熱昇温したり保温したりす
ることができる。ここで、改質ガス生成器が、水蒸気改
質された改質ガス中の一酸化炭素を変成するCO変成部
を備える場合、これも筐体の中に収納すれば、このCO
変成部を容易に加熱昇温したり保温したりすることがで
きる。
Further, if a heater for heating the air taken in from the outside air port is provided, the heated air flows into the housing, and the reformed gas generator, the selective oxidation reactor, the fuel, and the like stored in the housing are provided. The battery can be easily heated or kept warm. Here, when the reformed gas generator is provided with a CO conversion unit that converts carbon monoxide in the steam-reformed reformed gas, if this is also stored in the housing, this CO
The metamorphic section can be easily heated and heated or kept warm.

【0018】この加熱器をバーナとして筐体の内部に設
ければ、バーナで加熱された空気をバーナに取り込んで
燃焼に用いることができる。
If this heater is provided inside the housing as a burner, the air heated by the burner can be taken into the burner and used for combustion.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施の形態1) 〔燃料電池システムの全体構成の説明〕図1は、本発明
の一実施の形態にかかる燃料電池システムの構成図であ
る。この燃料電池システムは、天然ガス,都市ガス,ナ
フサ等の燃料ガスを用いて発電を行うものであって、筐
体100の中にリフォーマ装置が収納されている。即
ち、本燃料電池システムは、筐体100の中に燃料を水
素リッチな改質ガスに変換するための部分酸化部110
及びCO変成部120からなる改質ガス生成器と、CO
選択酸化部130とが収納され、筐体100の外に、燃
料電池200と、外気を加温して筐体100に送り込む
温風装置300とが連結された構成である。
(Embodiment 1) [Description of Overall Configuration of Fuel Cell System] FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to an embodiment of the present invention. This fuel cell system generates power using a fuel gas such as natural gas, city gas, or naphtha. A reformer device is housed in a housing 100. That is, the present fuel cell system includes a partial oxidation unit 110 for converting fuel into a hydrogen-rich reformed gas in the casing 100.
A reformed gas generator comprising a CO conversion unit 120 and CO
A selective oxidation unit 130 is housed therein, and a fuel cell 200 and a warm air device 300 that heats outside air and sends the heated air to the housing 100 are connected to the outside of the housing 100.

【0020】図2は、図1に示した燃料電池システムの
斜視図である。筐体100は、空気を閉じこめる機能を
持った耐熱性の容器であって、外部の空気を取り込むた
めの外気口101が設けられている。本実施の形態で
は、筐体100は、携帯性も考慮して軽金属板で形成さ
れている。部分酸化部110,CO変成部120,CO
選択酸化部130は、固定具(不図示)で筐体100の
内部の定位置に固定されている。なお、図2に示される
ように、部分酸化部110の位置は外気口101の近傍
である。
FIG. 2 is a perspective view of the fuel cell system shown in FIG. The housing 100 is a heat-resistant container having a function of trapping air, and is provided with an outside air port 101 for taking in external air. In the present embodiment, housing 100 is formed of a light metal plate in consideration of portability. Partial oxidation unit 110, CO conversion unit 120, CO
The selective oxidation section 130 is fixed at a fixed position inside the housing 100 by a fixture (not shown). In addition, as shown in FIG. 2, the position of the partial oxidation part 110 is near the outside air port 101.

【0021】部分酸化部110は、燃料ガスに空気を混
合する空気混合管111と、混合ガスを部分酸化するた
めの部分酸化用触媒を充填した部分酸化反応器112と
からなり、空気混合管111は、燃料供給管111aに
空気取入管111bが合流するように接続されて構成さ
れている。燃料供給管111aには、筐体100の外部
にある燃料供給源から燃料ガスが送り込まれるようにな
っている。本実施の形態では、燃料ガスとしてメタンを
主成分とする都市ガスを用いることとするが、天然ガ
ス,ナフサ等の炭化水素系の燃料を用いることもできる
し、メタノール等を液体燃料を気化させて用いることも
できる。
The partial oxidation section 110 comprises an air mixing pipe 111 for mixing air with fuel gas, and a partial oxidation reactor 112 filled with a partial oxidation catalyst for partially oxidizing the mixed gas. Are connected so that the air intake pipe 111b joins the fuel supply pipe 111a. Fuel gas is fed into the fuel supply pipe 111a from a fuel supply source outside the housing 100. In the present embodiment, a city gas containing methane as a main component is used as a fuel gas, but a hydrocarbon-based fuel such as natural gas or naphtha can also be used, or methanol or the like is vaporized into a liquid fuel. Can also be used.

【0022】空気取入管111bの先端は、筐体100
の内部空間から空気を取り込むことができるように開放
されている。部分酸化反応器112は、円筒缶の中に部
分酸化反応用の触媒が充填されたものである。部分酸化
反応用の触媒の具体例としては、ハニカム状に成型され
たアルミナ多孔体に白金,パラジウム,ルテニウム,ロ
ジウム等の白金系触媒を担持させたものや、これらの触
媒をタブレット状あるいは球状に成型したものを挙げる
ことができる。
The distal end of the air intake pipe 111b is
It is open so that air can be taken in from the internal space of the vehicle. The partial oxidation reactor 112 is a cylindrical can filled with a catalyst for the partial oxidation reaction. Specific examples of the catalyst for the partial oxidation reaction include a catalyst in which a platinum-based catalyst such as platinum, palladium, ruthenium, and rhodium is supported on a porous alumina formed into a honeycomb shape, or a catalyst in the form of a tablet or a sphere. Molded ones can be mentioned.

【0023】燃料ガスと空気との混合ガスは、部分酸化
反応器112を通過することによって、化3の反応式に
示すような部分酸化反応を行うが、化4の反応式に示す
ような完全燃焼や、化5の反応式に示すような部分酸化
反応もなされる。この部分酸化及び完全燃焼は発熱反応
なので、部分酸化反応器112では、水素,一酸化炭
素,二酸化炭素,水蒸気などが混合された高温の改質ガ
スが生成され、CO変成部120に送られる。
The mixed gas of the fuel gas and the air passes through the partial oxidation reactor 112 to perform a partial oxidation reaction as shown in the reaction formula (3). Combustion and a partial oxidation reaction as shown in the reaction formula (5) are also performed. Since this partial oxidation and complete combustion are exothermic reactions, in the partial oxidation reactor 112, a high-temperature reformed gas in which hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, steam, and the like are mixed is generated and sent to the CO shift unit 120.

【0024】[0024]

【化3】 Embedded image

【0025】[0025]

【化4】 Embedded image

【0026】[0026]

【化5】 Embedded image

【0027】CO変成部120は、部分酸化反応器11
2から送られてくる改質ガスにスチームを混合する混合
管121と、CO変成の触媒反応を行うCO変成器12
2とからなる。混合管121は、部分酸化反応器112
からの改質ガスの配管121aに、筐体100の外部に
あるスチーム供給源(ボイラ等)からのスチーム配管1
21bが接続されて構成されている。
The CO shift unit 120 is provided in the partial oxidation reactor 11
A mixing tube 121 for mixing steam with the reformed gas sent from the CO 2 and a CO converter 12 for performing a catalytic reaction for CO conversion
Consists of two. The mixing tube 121 is connected to the partial oxidation reactor 112
Piping from a steam supply source (such as a boiler) outside the casing 100 to the piping 121a for reformed gas from
21b is connected.

【0028】CO変成器122は、円筒缶の中にCO変
成用の触媒が充填されたものである。この触媒として
は、従来からCO変成器に用いられている触媒を用いれ
ばよく、その具体例としては、タブレット状の銅−亜鉛
系触媒を挙げることが出来る。このCO変成器122で
は、改質ガスを化2の反応式に示されるようにCO変成
することによって、一酸化炭素の濃度を低減させると共
により水素リッチなものに変換し、CO選択酸化部13
0に送る。
The CO converter 122 is a cylindrical can filled with a catalyst for CO conversion. As this catalyst, a catalyst conventionally used in a CO converter may be used, and specific examples thereof include a tablet-shaped copper-zinc catalyst. In this CO converter 122, the reformed gas is converted into CO as shown in the reaction formula 2, thereby reducing the concentration of carbon monoxide and converting the reformed gas into a more hydrogen-rich one.
Send to 0.

【0029】通常、CO変成器122は、部分酸化反応
器112より大きく、例えば部分酸化反応器112の1
0倍程度の容積に設定する。CO変成器122には、部
分酸化反応器112から300〜400℃程度の高温の
改質ガスが送られてくるが、CO変成器122の内部
は、ガスの入口側で300℃程度、出口側で200℃程
度となるよう温度勾配をつけることが望ましく、その温
度調整を行うために、円筒缶の周囲にフィンを取り付け
てもよい。
Normally, the CO converter 122 is larger than the partial oxidation reactor 112, for example, one of the partial oxidation reactors 112.
Set the volume to about 0 times. A high-temperature reformed gas of about 300 to 400 ° C. is sent from the partial oxidation reactor 112 to the CO converter 122, but the inside of the CO converter 122 is about 300 ° C. at the gas inlet side and is at the outlet side. It is desirable to provide a temperature gradient so as to be about 200 ° C., and fins may be attached around the cylindrical can to adjust the temperature.

【0030】このようにCO変成器122の温度を調整
することによって、比較的高温(300℃)の入口側で
は上記化2式に示される反応が速やかに平衡に達し、比
較的低温(約200℃)の出口側では上記化2式の反応
の平衡が右方向に移動するので、改質ガス中の一酸化炭
素濃度はある程度低いレベル(10,000ppm程
度)まで低減される。
By adjusting the temperature of the CO converter 122 in this manner, the reaction represented by the above formula (2) quickly reaches equilibrium on the inlet side at a relatively high temperature (300 ° C.) and reaches a relatively low temperature (about 200 ° C.). On the outlet side of (° C.), the equilibrium of the reaction of the above chemical formula 2 moves rightward, so that the concentration of carbon monoxide in the reformed gas is reduced to a somewhat low level (about 10,000 ppm).

【0031】CO選択酸化部130は、CO変成器12
2からの改質ガスに空気を混合する空気混合管131
と、一酸化炭素を触媒を用いて選択酸化するCO選択酸
化反応器132とからなり、一酸化炭素を選択酸化する
ことによってその濃度を更に低レベル(100ppm程
度)まで低減して燃料電池200に供給する。空気混合
管131は、CO変成器122からの改質ガスの配管1
31aに空気取入管131bが接続されており、この空
気取入管131bの端は、筐体100の内部空間から空
気を取り込めるように開放されている。
The CO selective oxidizing section 130 includes the CO converter 12
Air mixing pipe 131 for mixing air with the reformed gas from
And a CO selective oxidation reactor 132 for selectively oxidizing carbon monoxide using a catalyst. The concentration is further reduced to a lower level (about 100 ppm) by selectively oxidizing carbon monoxide, and the fuel cell 200 Supply. The air mixing pipe 131 is a pipe 1 for the reformed gas from the CO converter 122.
An air intake pipe 131b is connected to 31a, and an end of the air intake pipe 131b is opened so that air can be taken in from the internal space of the housing 100.

【0032】CO選択酸化反応器132は、円筒缶の中
に選択酸化用触媒が充填されたものである。選択酸化用
触媒としては、100℃〜200℃程度の温度において
一酸化炭素を選択的に酸化する触媒(即ち、一酸化炭素
は酸化しやすく水素は酸化しにくいもの)を用いる。そ
の具体例としては、ハニカム状に成型されたアルミナ多
孔体あるいは粒状のアルミナ担体に、白金系触媒やルテ
ニウム系触媒を担持させたもの、あるいは、これらの触
媒を粒状のゼオライト等に担持させたものを挙げること
ができる。
The CO selective oxidation reactor 132 has a selective oxidation catalyst filled in a cylindrical can. As the selective oxidation catalyst, a catalyst that selectively oxidizes carbon monoxide at a temperature of about 100 ° C. to 200 ° C. (that is, carbon monoxide is easily oxidized and hydrogen is hardly oxidized) is used. Specific examples thereof include those in which a platinum-based catalyst or a ruthenium-based catalyst is supported on a porous alumina body or a granular alumina carrier molded into a honeycomb shape, or those in which these catalysts are supported on a granular zeolite or the like. Can be mentioned.

【0033】燃料電池200は、りん酸を含浸した電解
質マトリックスに燃料極201と空気極202とが配さ
れてなるセルが、多数枚積層されて構成されたりん酸型
の燃料電池であって、CO選択酸化部130から配管2
11及びマニホールド213を経由して燃料極201側
の通路に改質ガスを取り入れると共に、ファン210か
らマニホールド220を経由して空気極202側の通路
に空気を送り込んで発電を行なう。
The fuel cell 200 is a phosphoric acid type fuel cell comprising a large number of stacked cells each having a fuel electrode 201 and an air electrode 202 arranged in an electrolyte matrix impregnated with phosphoric acid. Piping 2 from CO selective oxidation unit 130
The reformed gas is taken into the passage on the fuel electrode 201 side via the manifold 11 and the manifold 213, and air is sent from the fan 210 to the passage on the air electrode 202 side via the manifold 220 to generate power.

【0034】温風装置300は、ファン301とバーナ
302と熱交換器303とからなり、ファン301で筐
体100に送られる空気が、熱交換器303を通過する
ときに、バーナ302によって加熱されるようになって
いる。バーナ302には、バーナ用燃料の他に、燃料電
池200の燃料極201側の通路から排出される未反応
ガスを配管212を経由して送り込み燃焼できるように
なっている。なお、バーナ用燃料として、燃料供給源の
燃料を用いることもできるが、別の燃料を用いてもよ
い。
The hot air device 300 includes a fan 301, a burner 302, and a heat exchanger 303. When the air sent to the housing 100 by the fan 301 passes through the heat exchanger 303, the air is heated by the burner 302. It has become so. In addition to the burner fuel, unreacted gas discharged from the passage on the fuel electrode 201 side of the fuel cell 200 is sent to the burner 302 via a pipe 212 and can be burned. The burner fuel may be a fuel from a fuel supply source, but another fuel may be used.

【0035】〔運転時における動作の説明〕 起動時:起動時においては、まず、ファン301及びバ
ーナ302を作動させて温風を筐体100に送り込み、
部分酸化部110、CO変成部120、CO選択酸化部
130を加熱する。
[Explanation of operation at the time of operation] At the time of start-up: At the time of start-up, first, the fan 301 and the burner 302 are operated to send warm air into the housing 100.
The partial oxidation unit 110, the CO conversion unit 120, and the CO selective oxidation unit 130 are heated.

【0036】CO選択酸化反応器132が所定の運転温
度(100〜200℃)まで昇温すれば、燃料供給源か
ら燃料ガスを部分酸化部110に送り込み、スチーム供
給源からスチームをCO変成部120に送り込む。部分
酸化部110では、筐体100内に送り込まれた空気を
空気取入管111bから取入れ、燃料供給源からの燃料
ガスと混合して、部分酸化反応器112で部分酸化反応
を行う。
When the temperature of the CO selective oxidation reactor 132 rises to a predetermined operating temperature (100 to 200 ° C.), fuel gas is sent from the fuel supply source to the partial oxidation unit 110, and steam is supplied from the steam supply source to the CO conversion unit 120. Send to In the partial oxidation unit 110, air sent into the housing 100 is taken in from the air intake pipe 111 b, mixed with fuel gas from a fuel supply source, and subjected to a partial oxidation reaction in the partial oxidation reactor 112.

【0037】この部分酸化反応に伴って発生する熱で部
分酸化反応器112自体が昇温すると共に、生成した高
温のガスは、CO変成部120でスチーム供給源からの
スチームと混合され、CO変成器122に流れてこれを
昇温すると共に水蒸気改質反応によって水素リッチな改
質ガスとなる。そして、更に、CO選択酸化部130に
流れ、一酸化炭素濃度の低い水素リッチな改質ガスとな
る。
The temperature of the partial oxidation reactor 112 itself rises due to the heat generated by the partial oxidation reaction, and the generated high-temperature gas is mixed with steam from the steam supply source in the CO conversion section 120, and the CO conversion is performed. The temperature of the gas is increased and the steam is reformed into a hydrogen-rich reformed gas by a steam reforming reaction. Then, the reformed gas further flows into the CO selective oxidizing unit 130 and becomes a hydrogen-rich reformed gas having a low carbon monoxide concentration.

【0038】この改質ガスを燃料電池200の燃料極2
01に供給すると共に、ファン210を駆動して空気極
202へ空気を供給することによって、燃料電池200
は、発電を開始すると共に発熱によって昇温する。そし
て、燃料電池200の温度が所定の運転温度(90〜1
60℃程度)になれば、通常運転に入る。 通常運転時:部分酸化部110では、部分酸化反応器1
12の温度が500〜700℃程度となるように燃料ガ
スの流量等を調整する。
The reformed gas is supplied to the fuel electrode 2 of the fuel cell 200.
01, and by driving the fan 210 to supply air to the air electrode 202, the fuel cell 200
Starts power generation and heats up due to heat generation. Then, the temperature of the fuel cell 200 is reduced to a predetermined operating temperature (90 to 1).
(About 60 ° C.), the normal operation starts. During normal operation: In partial oxidation section 110, partial oxidation reactor 1
The flow rate and the like of the fuel gas are adjusted so that the temperature of Step 12 becomes about 500 to 700 ° C.

【0039】熱を発生する部分酸化部110が外気口1
01の近くに位置しているので外気口101から筐体1
00内に取り込まれた空気は、部分酸化反応器112に
よって加熱され、CO変成部120及びCO選択酸化部
130の方に流れる。従って、通常運転時においては、
バーナ302において燃料電池200からの未反応ガス
だけを燃焼させれば、CO変成部120及びCO選択酸
化部130を所定の運転温度に保つことができると考え
られるが、それだけで不十分な場合には、バーナ302
の出力を上げることによって温度を調整する。
The partial oxidation unit 110 that generates heat is connected to the outside air port 1
01, the housing 1
The air taken into 00 is heated by the partial oxidation reactor 112 and flows toward the CO shift section 120 and the CO selective oxidation section 130. Therefore, during normal operation,
It is considered that if only the unreacted gas from the fuel cell 200 is burned in the burner 302, the CO shift unit 120 and the CO selective oxidizing unit 130 can be maintained at a predetermined operating temperature. Is the burner 302
Adjust the temperature by increasing the output of.

【0040】これによって、CO選択酸化部130から
燃料電池200には、一酸化炭素濃度が100ppm以
下の水素リッチなガスが継続的に送られ、燃料電池20
0では安定した運転ができる。通常運転時には、燃料電
池200は外部負荷(不図示)に対して電力供給を行
う。
As a result, a hydrogen-rich gas having a carbon monoxide concentration of 100 ppm or less is continuously sent from the CO selective oxidizing section 130 to the fuel cell 200,
At 0, stable operation is possible. During normal operation, the fuel cell 200 supplies power to an external load (not shown).

【0041】〔本実施の形態の燃料電池システムの効果
について〕以上のように、本実施の形態の燃料電池シス
テムでは、筐体100内にリフォーマ装置を収納し、筐
体100内を、部分酸化部110やCO選択酸化部13
0への空気の流通路としているので、リフォーマ装置に
おける空気の配管が簡素であり携帯性にも優れる。ま
た、筐体100内に温風装置300から温風を送り込む
ことによって、部分酸化部110、CO変成部120、
CO選択酸化部130を周囲から効率よく加熱したり保
温したりすることもできる。
[Effects of the Fuel Cell System of the Present Embodiment] As described above, in the fuel cell system of the present embodiment, the reformer device is housed in the housing 100, and the inside of the housing 100 is partially oxidized. Unit 110 and CO selective oxidation unit 13
Since the air flow path is zero, the air piping in the reformer device is simple and excellent in portability. Also, by sending warm air from the warm air device 300 into the housing 100, the partial oxidation unit 110, the CO conversion unit 120,
The CO selective oxidizing unit 130 can be efficiently heated or kept warm from the surroundings.

【0042】なお、CO選択酸化部130と燃料電池2
00との間の配管211、筐体100と温風装置300
との間の配管310、燃料供給管111a、スチーム配
管121b及び配管212を、カプラで着脱自在な配管
構成にしておけば、筐体100,燃料電池200,温風
装置300は各々別個に持ち運びすることができる。 (実施の形態2)図3は、本実施の形態にかかる燃料電
池システムの構成図である。図中、実施の形態1と同じ
構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
The CO selective oxidizing section 130 and the fuel cell 2
00, the casing 100 and the hot air device 300
If the pipe 310, the fuel supply pipe 111a, the steam pipe 121b, and the pipe 212 between them are detachable with a coupler, the casing 100, the fuel cell 200, and the hot air device 300 are separately carried. be able to. (Embodiment 2) FIG. 3 is a configuration diagram of a fuel cell system according to the present embodiment. In the figure, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0043】本実施の形態の燃料電池システムは、実施
の形態1の燃料電池システムと同様の構成であるが、温
風装置300が筐体100の中に収納されている点が異
なっている。温風装置300は、外気口101から外気
を取り込めるように、ファン301の位置が外気口10
1の内側に来るように設置されている。また、温風装置
300が筐体100の中に収納されているため、バーナ
302にバーナ用燃料を供給する燃料配管並びにバーナ
302から燃焼ガスを排出する排気管は筐体100を貫
通して設置されている。
The fuel cell system of the present embodiment has the same configuration as that of the fuel cell system of the first embodiment, except that the hot air device 300 is housed in the housing 100. The position of the fan 301 is adjusted so that the warm air device 300 can take in outside air from the outside air port 101.
It is installed so that it comes inside of 1. Further, since the hot air device 300 is housed in the housing 100, a fuel pipe for supplying burner fuel to the burner 302 and an exhaust pipe for discharging combustion gas from the burner 302 are provided through the housing 100. Have been.

【0044】また、燃料電池200は筐体100の外部
に設けられているので、CO選択酸化部130から燃料
電池200への配管211及び燃料電池200からバー
ナ302への配管212は、筐体100を貫通して設け
られている。本実施の形態の燃料電池システムは、動作
及び効果についても実施の形態1と同様であるが、ファ
ン301によって外気口101から筐体100内に取り
込まれた空気がバーナ302で加熱される点が異なって
いる。
Further, since the fuel cell 200 is provided outside the casing 100, a pipe 211 from the CO selective oxidizing unit 130 to the fuel cell 200 and a pipe 212 from the fuel cell 200 to the burner 302 are connected to the casing 100. Are provided to pass through. The operation and effects of the fuel cell system of this embodiment are the same as those of the first embodiment, except that the air taken into the housing 100 from the outside air opening 101 by the fan 301 is heated by the burner 302. Is different.

【0045】温風装置300が筐体100内に収納され
ているため、より優れた保温効果を得ることができる。
また、バーナ302では、筐体100内の温空気を用い
て燃焼を行うことができる。なお、運搬時には、筐体1
00内のリフォーマ装置と温風装置300とを一体で持
ち運ぶことになる。
Since the warm air device 300 is housed in the housing 100, a better heat retaining effect can be obtained.
In the burner 302, combustion can be performed using warm air in the housing 100. When transporting, the case 1
The reformer device and the hot air device 300 in 00 are carried together.

【0046】(実施の形態3)図4は、本実施の形態に
かかる燃料電池システムの構成図である。本図におい
て、図1と同じ構成要素には同一の番号を付し、その説
明を省略する。本実施の形態の燃料電池システムは、実
施の形態2の燃料電池システムと同様の構成であるが、
燃料電池200も筐体100の中に収納されている点が
異なっている。
(Embodiment 3) FIG. 4 is a configuration diagram of a fuel cell system according to the present embodiment. In this figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The fuel cell system according to the present embodiment has the same configuration as the fuel cell system according to the second embodiment,
The difference is that the fuel cell 200 is also housed in the housing 100.

【0047】本実施の形態では、実施の形態1のファン
210のように燃料電池200に空気を送り込む専用の
ファンは設けられず、燃料電池200の空気極202側
の通路は、その入口側が筐体100の内部空間に臨んで
おり、出口側には、排空気を筐体100の外部へ導く排
気管が取り付けられている。本実施の形態の燃料電池シ
ステムは、動作及び効果が、実施の形態2と同様である
が、温風装置300から筐体100内に送り込まれる温
空気は、燃料電池200の空気極202側の通路にも送
り込まれる。即ち、燃料電池200に空気を送り込むフ
ァン210や空気用のマニホールド220を設けなくて
も、空気極202への空気供給が可能であり、且つ送り
込まれる空気が予熱されていることになる。
In the present embodiment, a fan dedicated to sending air to the fuel cell 200 is not provided unlike the fan 210 of the first embodiment, and the passage on the side of the air electrode 202 of the fuel cell 200 has a casing at the inlet side. An exhaust pipe that faces the internal space of the body 100 and that guides exhaust air to the outside of the housing 100 is attached to the outlet side. The operation and effects of the fuel cell system of the present embodiment are the same as those of the second embodiment, but the hot air sent into the housing 100 from the hot air device 300 is located on the side of the air electrode 202 of the fuel cell 200. It is sent to the passage. In other words, air can be supplied to the air electrode 202 without providing the fan 210 for feeding air to the fuel cell 200 and the manifold 220 for air, and the air to be sent is preheated.

【0048】(実施の形態4)図5は、本実施の形態に
かかる燃料電池システムの構成図である。本図におい
て、図1と同じ構成要素には同一の番号を付し、その説
明を省略する。本実施の形態の燃料電池システムは、実
施の形態3の燃料電池システムと同様の構成であるが、
部分酸化部110の代わりに水蒸気改質部140が設け
られ、筐体100内の改質ガス生成器が水蒸気改質部1
40及びCO変成部120で構成されている点が異なっ
ている。
(Embodiment 4) FIG. 5 is a configuration diagram of a fuel cell system according to the present embodiment. In this figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. The fuel cell system according to the present embodiment has the same configuration as the fuel cell system according to the third embodiment.
A steam reforming unit 140 is provided in place of the partial oxidation unit 110, and the reformed gas generator in the housing 100 is a steam reforming unit 1
40 and a CO conversion unit 120.

【0049】水蒸気改質部140は、燃料ガス供給源か
らの燃料ガスにスチームを混合する混合管141と、水
蒸気改質反応を行う水蒸気改質器142とからなる。混
合管141は、燃料供給管141aにボイラ等のスチー
ム供給源からのスチーム配管141aが合流するように
接続されて構成されている。燃料供給管141aには、
筐体100の外部にある燃料供給源から燃料ガスが送り
込まれるようになっている。
The steam reforming section 140 comprises a mixing pipe 141 for mixing steam with fuel gas from a fuel gas supply source, and a steam reformer 142 for performing a steam reforming reaction. The mixing pipe 141 is configured such that a steam pipe 141a from a steam supply source such as a boiler joins the fuel supply pipe 141a. In the fuel supply pipe 141a,
Fuel gas is supplied from a fuel supply source outside the housing 100.

【0050】水蒸気改質器142は、円筒缶内に、改質
用の触媒(例えばニッケル系、貴金属系の触媒)が充填
されたものである。水蒸気改質器142は、温風装置3
00に隣接して設けられ、温風装置300からの温空気
によって、600〜800℃に加熱されるようになって
いる。なお、水蒸気改質器142を効率よく加熱昇温す
るために、バーナ302での燃焼空気を水蒸気改質器1
42に送り込むようにしてもよい。
The steam reformer 142 has a cylindrical can filled with a reforming catalyst (for example, a nickel-based or noble metal-based catalyst). The steam reformer 142 includes the hot air device 3
00, and is heated to 600 to 800 ° C. by warm air from the warm air device 300. In order to efficiently heat and raise the temperature of the steam reformer 142, the combustion air in the burner 302 is supplied to the steam reformer 1.
42 may be sent.

【0051】水蒸気改質器142では、上記化1の反応
式に示されるように、燃料ガスを水蒸気改質することに
よって、水素リッチな改質ガスを生成し、CO変成部1
20に送る。CO変成部120では、上記化2のCO変
成反応を進行させて、一酸化炭素の濃度を低減し、CO
選択酸化部130に送る。本実施の形態のように、部分
酸化改質器を設けずに水蒸気改質を行う場合において
も、実施の形態1の燃料電池システムと同様の効果を得
ることができる。
In the steam reformer 142, as shown in the reaction formula (1), the fuel gas is steam-reformed to generate a hydrogen-rich reformed gas, and the CO conversion unit 1
Send to 20. In the CO shift section 120, the CO shift reaction of the above chemical formula 2 is advanced to reduce the concentration of carbon monoxide.
It is sent to the selective oxidation unit 130. Even when steam reforming is performed without providing a partial oxidation reformer as in the present embodiment, the same effect as that of the fuel cell system of the first embodiment can be obtained.

【0052】なお、本実施の形態の燃料電池システムに
おいて、水蒸気改質部140及びCO変成部120を筐
体100の外に設けて、CO選択酸化部130,燃料電
池200,温風装置300だけを筐体100の中に設置
することもでき、この場合も同様の効果を奏する。 (実施の形態5)図6は、本実施の形態にかかる燃料電
池システムの構成図である。本図において、図1と同じ
構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
In the fuel cell system according to the present embodiment, the steam reforming section 140 and the CO converting section 120 are provided outside the casing 100, and only the CO selective oxidizing section 130, the fuel cell 200, and the hot air device 300 are provided. Can be installed in the housing 100, and in this case, the same effect can be obtained. (Embodiment 5) FIG. 6 is a configuration diagram of a fuel cell system according to the present embodiment. In this figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0053】本実施の形態の燃料電池システムは、実施
の形態1の燃料電池システムと同様の構成であるが、空
気極202に空気を送り込むファン210は設けられ
ず、代わりに温風装置300から筐体100に到る配管
310から分岐して、燃料電池200の空気極202に
到る配管311が設けられている。また、配管310に
は、三方弁320が介挿され、これに外気を送り込むフ
ァン321が接続されている。
The fuel cell system of the present embodiment has the same configuration as that of the fuel cell system of the first embodiment, except that a fan 210 for feeding air to the air electrode 202 is not provided. A pipe 311 branching from a pipe 310 reaching the casing 100 and reaching the air electrode 202 of the fuel cell 200 is provided. Further, a three-way valve 320 is inserted into the pipe 310, and a fan 321 for sending outside air to the three-way valve 320 is connected thereto.

【0054】本実施の形態の燃料電池システムでは、燃
料電池200の空気極202に温風装置300から温空
気を送り込むことができる。また、三方弁320を操作
することにより、冷たい外気と温風装置300からの温
空気とを切り換えて、筐体100の中に送り込むことが
できる。従って、起動時には、実施の形態1で説明した
ように、温風装置300から温空気を送り込んで、部分
酸化部110、CO変成部120、CO選択酸化部13
0を加熱昇温し、通常運転時には、ファン321から冷
たい外気を送り込んで、部分酸化部110、CO変成部
120、CO選択酸化部130の温度を調整するといっ
た運転方法をとることもできる。
In the fuel cell system of the present embodiment, warm air can be sent from the hot air device 300 to the air electrode 202 of the fuel cell 200. In addition, by operating the three-way valve 320, it is possible to switch between cold outside air and hot air from the hot air device 300 and to send it into the housing 100. Therefore, at the time of start-up, as described in the first embodiment, warm air is sent from the hot air device 300, and the partial oxidation unit 110, the CO conversion unit 120, the CO selective oxidation unit 13
In the normal operation, an operating method may be adopted in which the temperature of the partial oxidation unit 110, the CO shift unit 120, and the CO selective oxidation unit 130 is adjusted by heating and raising the temperature of 0, and by feeding cool outside air from the fan 321.

【0055】(その他の事項)なお、上記実施の形態1
〜5においては、ファン301によって筐体100内に
空気を取り込むことによって、部分酸化部110やCO
選択酸化部130に、筐体100内の空気が空気取入管
111bや空気取入管131bから自動的に取り込まれ
るようになっていたが、空気混合管111や空気混合管
131をエゼクタ構造にして筐体100内の空気を吸引
するようにすれば、ファン301を設置しなくても、外
気口101から筐体100の中に外気を取り込み、更に
その空気を部分酸化部110やCO選択酸化部130に
取り込むことができる。
(Other Matters) In the first embodiment,
5 to 5, the partial oxidation unit 110 and CO
Although the air in the casing 100 is automatically taken into the selective oxidizing section 130 from the air intake pipe 111b and the air intake pipe 131b, the air mixing pipe 111 and the air mixing pipe 131 are formed into an ejector structure to form the casing. If the air in the body 100 is sucked, the outside air is taken into the housing 100 from the outside air port 101 without installing the fan 301, and the air is further extracted into the partial oxidation unit 110 and the CO selective oxidation unit 130. Can be captured.

【0056】上記実施の形態1〜5においては、りん酸
型の燃料電池システムの例を示したが、燃料電池200
の代わりに固体高分子型の燃料電池を設けることによっ
て、固体高分子型の燃料電池システムにも本発明を適用
することができる。ただし、固体高分子型の場合は、C
O選択酸化部から燃料電池に送る改質ガスを加湿するた
めに加湿器も設ける必要がある。
In the first to fifth embodiments, the example of the phosphoric acid type fuel cell system has been described.
By providing a polymer electrolyte fuel cell instead of the above, the present invention can be applied to a polymer electrolyte fuel cell system. However, in the case of solid polymer type, C
It is also necessary to provide a humidifier to humidify the reformed gas sent from the O selective oxidation unit to the fuel cell.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、燃料電
池システムにおいて、外気を取り入れる外気口を有する
筐体の中に、改質ガス生成器或は選択酸化反応器を収納
することによって、筐体が、改質ガス生成器や選択酸化
反応器へ空気を供給する配管としての役割を兼ねるの
で、その分、空気の配管を簡素化できる。
As described above, according to the present invention, in a fuel cell system, a reformed gas generator or a selective oxidation reactor is housed in a housing having an outside air opening for taking in outside air. Since the housing also serves as a pipe for supplying air to the reformed gas generator and the selective oxidation reactor, the air pipe can be simplified accordingly.

【0058】携帯型の燃料電池システムの場合、配管構
成が簡素であることは、携帯性の向上にもつながる。ま
た、筐体内に閉じこめられた空気で、改質ガス生成器や
選択酸化反応器を保温したり加熱したりすることもでき
るので、起動時においてこの改質ガス生成器や選択酸化
反応器を容易に昇温することができる。
In the case of a portable fuel cell system, the simplicity of the piping configuration leads to an improvement in portability. In addition, since the reformed gas generator and the selective oxidation reactor can be kept warm and heated by the air trapped in the housing, the reformed gas generator and the selective oxidation reactor can be easily operated at startup. Temperature.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態1にかかる燃料電池システムの構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell system according to a first embodiment.

【図2】上記燃料電池システムの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the fuel cell system.

【図3】実施の形態2にかかる燃料電池システムの構成
図である。
FIG. 3 is a configuration diagram of a fuel cell system according to a second embodiment.

【図4】実施の形態3にかかる燃料電池システムの構成
図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a fuel cell system according to a third embodiment.

【図5】実施の形態4にかかる燃料電池システムの構成
図である。
FIG. 5 is a configuration diagram of a fuel cell system according to a fourth embodiment.

【図6】実施の形態5にかかる燃料電池システムの構成
図である。
FIG. 6 is a configuration diagram of a fuel cell system according to a fifth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 筐体 101 外気口 110 部分酸化部 112 部分酸化反応器 120 CO変成部 122 CO変成器 130 CO選択酸化部 132 CO選択酸化反応器 140 水蒸気改質部 142 水蒸気改質器 200 燃料電池 201 燃料極 202 空気極 300 温風装置 301 ファン 302 バーナ 303 熱交換器 REFERENCE SIGNS LIST 100 housing 101 outside air opening 110 partial oxidation unit 112 partial oxidation reactor 120 CO conversion unit 122 CO conversion unit 130 CO selective oxidation unit 132 CO selective oxidation reactor 140 steam reforming unit 142 steam reformer 200 fuel cell 201 fuel electrode 202 Air electrode 300 Hot air device 301 Fan 302 Burner 303 Heat exchanger

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空気口から取り入れた空気を燃料ガスと
混合して部分酸化すると共に、部分酸化されたガスを水
蒸気改質することによって水素を主成分とする改質ガス
を生成する改質ガス生成器と、前記改質ガス生成器で生
成された改質ガスを燃料極に導入して発電する燃料電池
とを備える燃料電池システムにおいて、 前記改質ガス生成器は、 外部から空気を取り入れる外気口を有する筐体の中に収
納されていることを特徴とする燃料電池システム。
1. A reformed gas that mixes air introduced from an air port with a fuel gas to partially oxidize the fuel gas and reforms the partially oxidized gas by steam reforming to produce a reformed gas containing hydrogen as a main component. A fuel cell system comprising a generator and a fuel cell for introducing a reformed gas generated by the reformed gas generator to a fuel electrode to generate power, wherein the reformed gas generator includes an outside air that takes in air from outside. A fuel cell system housed in a housing having a mouth.
【請求項2】 燃料ガスを水蒸気改質することによって
水素を主成分とする改質ガスを生成する改質ガス生成器
と、前記改質ガス生成器で生成した改質ガスを空気口か
ら取り入れた空気と混合し改質ガス中の一酸化炭素を選
択酸化する選択酸化反応器と、前記選択酸化反応器から
の改質ガスを燃料極に導いて発電する燃料電池とを備え
る燃料電池システムにおいて、 前記選択酸化反応器は、 外気を取り入れる外気口を有する筐体の中に収納されて
いることを特徴とする燃料電池システム。
2. A reformed gas generator for generating a reformed gas mainly composed of hydrogen by steam reforming a fuel gas, and a reformed gas generated by the reformed gas generator is taken in from an air port. A fuel cell system comprising: a selective oxidation reactor that mixes with the air and selectively oxidizes carbon monoxide in the reformed gas; and a fuel cell that guides the reformed gas from the selective oxidation reactor to a fuel electrode to generate power. The fuel cell system according to claim 1, wherein the selective oxidation reactor is housed in a housing having an outside air opening for taking in outside air.
【請求項3】 前記外気口から前記筐体内に空気を取り
込む送風器を備えていることを特徴とする請求項1又は
2記載の燃料電池システム。
3. The fuel cell system according to claim 1, further comprising a blower for taking air into the housing from the outside air port.
【請求項4】 前記燃料電池は、 空気極に空気を供給する空気通路の入口側が前記筐体の
内部空間に臨んだ状態で設けられていることを特徴とす
る請求項3記載の燃料電池システム。
4. The fuel cell system according to claim 3, wherein the fuel cell is provided such that an inlet side of an air passage for supplying air to an air electrode faces an internal space of the housing. .
【請求項5】 前記外気口から取り込まれる空気を加熱
する加熱器が設けられていることを特徴とする請求項1
〜4のいずれかに記載の燃料電池システム。
5. A heater for heating air taken in from the outside air port is provided.
The fuel cell system according to any one of claims 1 to 4,
【請求項6】 前記改質ガス生成器は、 水蒸気改質された改質ガス中の一酸化炭素を変成するC
O変成部を備え、当該CO変成部は、 前記筐体の中に収納されていることを特徴とする請求項
5記載の燃料電池システム。
6. The reformed gas generator converts carbon monoxide in steam reformed reformed gas into carbon.
The fuel cell system according to claim 5, further comprising an O shift unit, wherein the CO shift unit is housed in the housing.
【請求項7】 前記加熱器は、 バーナであって、 前記筐体の内部に設けられていることを特徴とする請求
項5記載の燃料電池システム。
7. The fuel cell system according to claim 5, wherein the heater is a burner and is provided inside the housing.
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