JPS5951480A - 燃料電池発電装置 - Google Patents
燃料電池発電装置Info
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- JPS5951480A JPS5951480A JP57161391A JP16139182A JPS5951480A JP S5951480 A JPS5951480 A JP S5951480A JP 57161391 A JP57161391 A JP 57161391A JP 16139182 A JP16139182 A JP 16139182A JP S5951480 A JPS5951480 A JP S5951480A
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- Japan
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- fuel cell
- gas
- power generation
- fuel
- transformer
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は燃料の化学反応エネルギーを直接電気的エネル
ギーに変換する燃料電池発電装置に関する０ 〔発明の技術的背景〕 （２） 燃料の化学的エネルギーを直接電気的エネルギーに変換
して発電な行なう燃料電池発電装置は、火力発電等に比
べ極めて変排効率が高いため最近注目されている。
ギーに変換する燃料電池発電装置に関する０ 〔発明の技術的背景〕 （２） 燃料の化学的エネルギーを直接電気的エネルギーに変換
して発電な行なう燃料電池発電装置は、火力発電等に比
べ極めて変排効率が高いため最近注目されている。
斯る燃料電池発電装置として一般的なものは第１図に示
すように、メタン等の炭化水素或いはメタノール等のア
ルコールと水蒸気とを混合した燃料ガスＡ７改質器１に
導入するーそしてこの改質器Ｉにおいて例えば炭化水素
燃料ケ用いた。暢合主としてＣｎＨｍ＋ｎＨρ−＠ｃｏ
＋ ｉｎ＋ −））ｌ！の反応が起こす、水素と一酸化
炭素ケ主成分とするガスＢが製造される。尚上記反応は
吸熱反応であるためバーナ２ｆｆｊ：って外部から熱ケ
与え反応を促進するようにしている。
すように、メタン等の炭化水素或いはメタノール等のア
ルコールと水蒸気とを混合した燃料ガスＡ７改質器１に
導入するーそしてこの改質器Ｉにおいて例えば炭化水素
燃料ケ用いた。暢合主としてＣｎＨｍ＋ｎＨρ−＠ｃｏ
＋ ｉｎ＋ −））ｌ！の反応が起こす、水素と一酸化
炭素ケ主成分とするガスＢが製造される。尚上記反応は
吸熱反応であるためバーナ２ｆｆｊ：って外部から熱ケ
与え反応を促進するようにしている。
次いで、上記ガスＢ％−変成器３に送る。この変成り
３ Ｋ オイテｎ Ｃｏ ＋Ｔ（ｔｏ−＋ｃ（ｈ＋Ｈ２
（７’）反応を行なわしめ、−酸化炭素な二酸化炭素と
水素に変換すも而して変成器３から出るガスＣはガスＢ
よりも更に水素に富んだガスとなっている。
３ Ｋ オイテｎ Ｃｏ ＋Ｔ（ｔｏ−＋ｃ（ｈ＋Ｈ２
（７’）反応を行なわしめ、−酸化炭素な二酸化炭素と
水素に変換すも而して変成器３から出るガスＣはガスＢ
よりも更に水素に富んだガスとなっている。
そして、ガスＣは燃料電池４に送られる。この燃（３）
料電池４には空気供給管Ｘが接続されており、この供給
管ｘｙ介して燃料電池４内に空気が供給され、この空気
中の酸素と前記ガスＣ中の水素とが反応し、この反応に
伴なうエネルギーな電気エネルギーに変換して発電を行
なう。そして反応を終了した空気は排出管Ｙから外部へ
排出され、また反応ケ終えたガスＣは排出管りによって
前記バーナ２に導かれる。そして反応ケ終えたガスＣ中
には未反応の水素等が混じており、この可燃分がバーナ
２において供給管２を介して供給された空気によって燃
焼し、改質器２に反応促進用の熱を与えろようにしてい
る。
管ｘｙ介して燃料電池４内に空気が供給され、この空気
中の酸素と前記ガスＣ中の水素とが反応し、この反応に
伴なうエネルギーな電気エネルギーに変換して発電を行
なう。そして反応を終了した空気は排出管Ｙから外部へ
排出され、また反応ケ終えたガスＣは排出管りによって
前記バーナ２に導かれる。そして反応ケ終えたガスＣ中
には未反応の水素等が混じており、この可燃分がバーナ
２において供給管２を介して供給された空気によって燃
焼し、改質器２に反応促進用の熱を与えろようにしてい
る。
従来にあっては上記の如くして発電を行なっているので
あるが、燃料電池４内に流入する燃料ガス中の一酸化炭
素は燃料電池の電極触媒の活性を低下せしめるので、燃
料電池４の入口における一酸化炭素濃度１１−１′数パ
ーセント以下に保たなければならない。
あるが、燃料電池４内に流入する燃料ガス中の一酸化炭
素は燃料電池の電極触媒の活性を低下せしめるので、燃
料電池４の入口における一酸化炭素濃度１１−１′数パ
ーセント以下に保たなければならない。
しかしながら現実には、装置の起動時、停止時、（４）
非定常時或いは異常時には許容濃度ケ超える一酸化炭素
を含んだガスが燃料電池に供給されるという問題がある
。
を含んだガスが燃料電池に供給されるという問題がある
。
本発明は上記した従来の問題点を改善すべくなされたも
のであり、その目的とするところは燃料電池の電極触媒
にとって触媒毒となる成分ガス、例えば−酸化炭素の＃
度が増加した場合に、燃料電池への燃料ガスの供給を自
動的＋１２４断するようにした燃料電池発電装Ｗ？提供
するにある。
のであり、その目的とするところは燃料電池の電極触媒
にとって触媒毒となる成分ガス、例えば−酸化炭素の＃
度が増加した場合に、燃料電池への燃料ガスの供給を自
動的＋１２４断するようにした燃料電池発電装Ｗ？提供
するにある。
上記目的ケ達成するため、本発明に係る燃料電池全電装
＋ｔｔＩ′ｉ、変成器と燃料電池と？結ぶ系統に触媒毒
となる成分の濃度をモニターするガス分析計を設け、こ
のガス分析計よりも下流１１１Ｑの前記系統からバイパ
スを分岐し、このバイパスヶ燃料電池の排出系統に合流
せしめ、更に前記ガス分析計からの信号により二方弁或
いは三方弁ケ介して、前記変成器と燃料電池？結ぶ系統
とバイパスとの流路切換え１行なうようにし、また場合
によっては前記バイパスに流路切換えの際の圧力変動を
抑□制するための構造体な設けるようにしたことをその
概要としている。
＋ｔｔＩ′ｉ、変成器と燃料電池と？結ぶ系統に触媒毒
となる成分の濃度をモニターするガス分析計を設け、こ
のガス分析計よりも下流１１１Ｑの前記系統からバイパ
スを分岐し、このバイパスヶ燃料電池の排出系統に合流
せしめ、更に前記ガス分析計からの信号により二方弁或
いは三方弁ケ介して、前記変成器と燃料電池？結ぶ系統
とバイパスとの流路切換え１行なうようにし、また場合
によっては前記バイパスに流路切換えの際の圧力変動を
抑□制するための構造体な設けるようにしたことをその
概要としている。
以下に本発明の実施例を添付図面に基いて詳述する。
第２図は本発明に係る燃料電池発電装置の概略構成を示
すブロック図であり、前記従来装置と同一の部材につい
ては同一の番号を付している。
すブロック図であり、前記従来装置と同一の部材につい
ては同一の番号を付している。
即ち、炭化水素又はアルコールと水蒸気との混合燃料ガ
スＡは改質器１においてバーナ２からの熱の供給を受け
て吸熱反応ケ起こし、−酸化炭素と水素とを主成分とす
る燃料ガスＢとなって変成器３に送られ、この変成器３
において上記−酸化炭素が二酸化炭素と水素とに変換せ
しめられ、更に水素に富んだ燃料ガスＣとして燃料電池
４に送られ、この燃料電池４において燃料ガスＣ中の水
素と供給管Ｘを介して供給された空気等の酸化剤ガスと
が反応して発電を行なう。そして反応後の酸化剤ガスは
排出管Ｙを介して外部に排出され。
スＡは改質器１においてバーナ２からの熱の供給を受け
て吸熱反応ケ起こし、−酸化炭素と水素とを主成分とす
る燃料ガスＢとなって変成器３に送られ、この変成器３
において上記−酸化炭素が二酸化炭素と水素とに変換せ
しめられ、更に水素に富んだ燃料ガスＣとして燃料電池
４に送られ、この燃料電池４において燃料ガスＣ中の水
素と供給管Ｘを介して供給された空気等の酸化剤ガスと
が反応して発電を行なう。そして反応後の酸化剤ガスは
排出管Ｙを介して外部に排出され。
また燃料ガスＣは排出管Ｄ％−介して前記バーナ２に送
られ、ここで空気供給管２からの空気によって燃焼し、
吸熱反応用の熱ケ改質器ＩＫ供給するようにしている。
られ、ここで空気供給管２からの空気によって燃焼し、
吸熱反応用の熱ケ改質器ＩＫ供給するようにしている。
一方変成器３と燃料電池４とを結ぶガス流路である系統
Ｆにはガス分析計５を設け、このガス分析計５よりも下
流側の系統ＦからはバイパスＥＹ分岐せしめこのバイパ
スＥＹ燃料電池４からの排出管りに合流せしめている。
Ｆにはガス分析計５を設け、このガス分析計５よりも下
流側の系統ＦからはバイパスＥＹ分岐せしめこのバイパ
スＥＹ燃料電池４からの排出管りに合流せしめている。
そして上記系統Ｆの分岐点６．、ｃりも下流側に弁８を
、またバイパスＥの中間に弁９を設け、これらの弁８．
９をガス分析計５からの信号で開閉するようにしている
うつまりガス分析計５によって燃料ガスＣ中の一酸化炭
素濃度が許容濃度ケ超えたことを感知したならば弁８を
閉、弁９を開とすることで流路の切換えを行なうように
している。これにより高濃度の触媒毒である一酸化炭素
が燃料電池に供給されるのを防ぐこととなる。
、またバイパスＥの中間に弁９を設け、これらの弁８．
９をガス分析計５からの信号で開閉するようにしている
うつまりガス分析計５によって燃料ガスＣ中の一酸化炭
素濃度が許容濃度ケ超えたことを感知したならば弁８を
閉、弁９を開とすることで流路の切換えを行なうように
している。これにより高濃度の触媒毒である一酸化炭素
が燃料電池に供給されるのを防ぐこととなる。
第３図は別実施例を示すものであり、前記実施例と相違
する点はバイパスＥの弁９の下流側に構（７） 遺体１０ｆｆ設けた点にある。この構造体１０は抵抗を
与えるための弁及び体積要素ケ有する容器とを組合せた
ものであり、その流路体積は、バイパスの分岐点６から
燃料電池４を通って合流点７に至るまでの流路の体積に
等しく、またその流路抵抗は、バイパスの分岐点６から
燃料電池４を通って合流点に至ろまでの流路の抵抗に等
しくなるようにされている。而して、弁８，９の開閉に
より流路を切換えた際の圧力変動な可及的に小さくする
こと−ができる。
する点はバイパスＥの弁９の下流側に構（７） 遺体１０ｆｆ設けた点にある。この構造体１０は抵抗を
与えるための弁及び体積要素ケ有する容器とを組合せた
ものであり、その流路体積は、バイパスの分岐点６から
燃料電池４を通って合流点７に至るまでの流路の体積に
等しく、またその流路抵抗は、バイパスの分岐点６から
燃料電池４を通って合流点に至ろまでの流路の抵抗に等
しくなるようにされている。而して、弁８，９の開閉に
より流路を切換えた際の圧力変動な可及的に小さくする
こと−ができる。
第４図は異なる別実施例を示すものであり１前記実施例
と異なる点は弁８．９の代りに分岐点６に三方弁１１を
設けた点にある。このようにすることで弁の数を少なく
できる。
と異なる点は弁８．９の代りに分岐点６に三方弁１１を
設けた点にある。このようにすることで弁の数を少なく
できる。
以上の説明で明らかな如く本発明によれば、燃料電池発
電装置の変成器と燃料電池とを結ぶ系統にガス分析計な
設け、この下流側からバイパスを分岐しこのバイパスを
燃料電池からの排出系統に合流せしめ、上記ガス分析計
によって燃料電池の（８） 触媒毒となる成分ガスが許容濃度？超えたことを感知し
た場合に流路を切換えるようにしたので、従来のように
改質器や変成器の運転操作において。
電装置の変成器と燃料電池とを結ぶ系統にガス分析計な
設け、この下流側からバイパスを分岐しこのバイパスを
燃料電池からの排出系統に合流せしめ、上記ガス分析計
によって燃料電池の（８） 触媒毒となる成分ガスが許容濃度？超えたことを感知し
た場合に流路を切換えるようにしたので、従来のように
改質器や変成器の運転操作において。
電極触媒の活性低下を招かないガス組成を保つための所
要時間が長くなる不利がなく、操作時間の短縮が図れる
。また従来にあっては何らかの原因で触媒毒の成分濃度
が高くなった場合にげ燃料電池の特性低下を回避できな
かったが本発明装＋ｔによればこね、を自動的に回避で
今、噂科゛亀池の保護を確実に行なうことができる等多
くの効果を奏するー
要時間が長くなる不利がなく、操作時間の短縮が図れる
。また従来にあっては何らかの原因で触媒毒の成分濃度
が高くなった場合にげ燃料電池の特性低下を回避できな
かったが本発明装＋ｔによればこね、を自動的に回避で
今、噂科゛亀池の保護を確実に行なうことができる等多
くの効果を奏するー
【図面の簡単な説明】
第１図は従来の燃料電池発電装置の概略構成を示すブロ
ック図、第２図は本発明に係る燃料電池発電装置 の概
略構成ケ示すブロック１図、第３図及び第４図は別実施
例を示す第２図と同様のブロック図である。 １・・・改質器、２・・・バーナ、３・・・変成器、４
・・・燃料電池、５・・・ガス分析計、６・・・分岐点
、７・・・合流［）。 点、８ 、 ９ 、１１・・・弁、１０・・・構造体、
Ａ、Ｂ。 Ｃ・・・燃料ガス、Ｄ・・・排出系統、Ｅ・・・バイパ
ス、Ｆ・・・変成器と燃料電池とＹ結ぶ系統。 出願人代理人 猪 股 清（１０）
ック図、第２図は本発明に係る燃料電池発電装置 の概
略構成ケ示すブロック１図、第３図及び第４図は別実施
例を示す第２図と同様のブロック図である。 １・・・改質器、２・・・バーナ、３・・・変成器、４
・・・燃料電池、５・・・ガス分析計、６・・・分岐点
、７・・・合流［）。 点、８ 、 ９ 、１１・・・弁、１０・・・構造体、
Ａ、Ｂ。 Ｃ・・・燃料ガス、Ｄ・・・排出系統、Ｅ・・・バイパ
ス、Ｆ・・・変成器と燃料電池とＹ結ぶ系統。 出願人代理人 猪 股 清（１０）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、燃料ガスを改質器にて水素に富んだものとし、この
水素に富んだ燃料ガスを変成器に送って燃料ガス中の一
酸化炭素な二酸化炭素とするとともに更に水素に富んだ
燃料ガスとし、この燃料ガス及び酸化剤ガスな燃料電池
に供給して発電を行なうようにした発電装置において、
前記変成器と燃料電池を結ぶ系統にガス分析計を設け、
このガス分析計よりも下流側の前記系統からバイパスを
分岐して燃料電池の排出系統に会読せしめ、更に前記変
成器と燃料電池とな結ぶ系統とバイパスとの流路切換え
？前記ガス分析計からの信号により開閉される弁によっ
て行なうようにしたことを特徴とする燃料電池発電装置
、２、歓はバイパスに設けられた弁と、変成器と燃料電
池を結ぶ系統のバイパスの分岐点よりも（１） 下流側に設けられる弁とからなっていることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の燃料電池発電装置。 ３、前記弁は変成器と燃料電池？結ぶ系統のバイパスの
分岐点に設けられた三方弁であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の燃料電池発電装置つ ４、前記バイパスはバイパスの分岐点から燃料電池ヲ通
ってバイパスの合流点に至るまでの流路体積及び流路抵
抗のそれぞれに等しい流路体積及び流路抵抗を有する構
造体を備えていることを特徴とする特許請求の範囲第１
項第２項第３項のいずれかに記載の燃料電池発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57161391A JPS5951480A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 燃料電池発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57161391A JPS5951480A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 燃料電池発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5951480A true JPS5951480A (ja) | 1984-03-24 |
| JPH0373995B2 JPH0373995B2 (ja) | 1991-11-25 |
Family
ID=15734196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57161391A Granted JPS5951480A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | 燃料電池発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951480A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0710996A1 (en) * | 1994-11-02 | 1996-05-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell generator with control and measuring system of the carbon monoxide amount in the fuel gas |
| EP0862234A1 (de) * | 1997-02-27 | 1998-09-02 | dbb fuel cell engines GmbH | Brennstoffzellen-Anlage mit Reformer und Kohlenmonoxyd-Sensor |
| EP0911898A1 (en) * | 1997-10-24 | 1999-04-28 | General Motors Corporation | Method of monitoring CO concentrations in hydrogen feed to a PEM fuel cell |
| US6001499A (en) * | 1997-10-24 | 1999-12-14 | General Motors Corporation | Fuel cell CO sensor |
| EP0980705A2 (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for removing flammable gas |
-
1982
- 1982-09-16 JP JP57161391A patent/JPS5951480A/ja active Granted
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0710996A1 (en) * | 1994-11-02 | 1996-05-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell generator with control and measuring system of the carbon monoxide amount in the fuel gas |
| EP0862234A1 (de) * | 1997-02-27 | 1998-09-02 | dbb fuel cell engines GmbH | Brennstoffzellen-Anlage mit Reformer und Kohlenmonoxyd-Sensor |
| EP0911898A1 (en) * | 1997-10-24 | 1999-04-28 | General Motors Corporation | Method of monitoring CO concentrations in hydrogen feed to a PEM fuel cell |
| US6001499A (en) * | 1997-10-24 | 1999-12-14 | General Motors Corporation | Fuel cell CO sensor |
| US6063516A (en) * | 1997-10-24 | 2000-05-16 | General Motors Corporation | Method of monitoring CO concentrations in hydrogen feed to a PEM fuel cell |
| EP0980705A2 (en) * | 1998-07-23 | 2000-02-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for removing flammable gas |
| EP0980705A3 (en) * | 1998-07-23 | 2000-03-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for removing flammable gas |
| US6524534B1 (en) | 1998-07-23 | 2003-02-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Apparatus for removing flammable gas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0373995B2 (ja) | 1991-11-25 |
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