KR20070096971A - 연료전지형 발전장치, 전자기기 및 연료의 처리방법 - Google Patents

연료전지형 발전장치, 전자기기 및 연료의 처리방법 Download PDF

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Abstract

연료의 전기화학반응에 의해 전력을 추출하는 발전 셀과, 상기 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료를 연소시키는 제 1 연소기와, 상기 제 1 연소기로부터 배출되는 미연소의 연료를 연소시키는 제 2 연소기를 구비하는 연료전지형 발전장치가 개시되어 있다.
개질기, 연소기, 일산화탄소제거기, 펌프, 기화기

Description

연료전지형 발전장치, 전자기기 및 연료의 처리방법{FUEL CELL TYPE POWER GENERATION DEVICE, ELECTRONIC APPARATUS AND TREATMENT METHOD OF FUEL}
도 1은 제 1 실시형태의 연료전지형 발전장치 및 부하 등을 포함하는 전자기기 본체와 카트리지로 이루어지는 전자기기의 블럭도,
도 2는 제1 실시형태의 연료전지형 발전장치의 개략 단면도,
도 3은 제2 실시형태의 연료전지형 발전장치 및 부하 등을 포함하는 전자기기 본체와 카트리지로 이루어지는 전자기기의 블럭도,
도 4는 제3 실시형태의 연료전지형 발전장치 및 부하 등을 포함하는 전자기기 본체와 카트리지로 이루어지는 전자기기의 블럭도,
도 5는 제3 실시형태의 연료전지형 발전장치의 개략 단면도,
도 6은 제3 실시형태의 연료전지형 발전장치에 이용되는 릴리이프 밸브를 나타낸 도면,
도 7은 제4 실시형태의 연료전지형 발전장치 및 부하 등을 포함하는 전자기기 본체와 카트리지로 이루어지는 전자기기의 블럭도,
도 8은 제5 실시형태의 연료전지형 발전장치 및 부하 등을 포함하는 전자기기 본체와 카트리지로 이루어지는 전자기기의 블럭도,
도 9는 제6 실시형태의 연료전지형 발전장치 및 부하 등을 포함하는 전자기 기 본체와 카트리지로 이루어지는 전자기기의 블럭도.
본 발명은 연료를 개질기에서 개질함으로써 얻어진 개질가스를 발전 셀(연료전지 본체)에서 전기화학반응시킴으로써 전력을 추출하는 연료전지형 발전장치, 그것을 구비한 전자기기에 관한 것임과 동시에, 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료의 처리방법에 관한 것이다.
연료전지는 연료의 전기화학반응에 의해 전력을 추출하는 것으로서, 연료전지의 연구·개발이 널리 실행되고 있다. 연료전지에 이용하는 연료는 수소가스이며, 메탄올 등의 원연료를 개질기에서 개질함으로써 그 수소가스를 생성하고 있다. 또, 에너지의 이용 효율을 높이기 위해, 발전 셀(연료전지 본체)로부터 배출되는 미반응의 수소가스를 버너 등의 연소기에서 연소시키고, 그 연소열에 의해서 개질기를 가열하는 것이 실행되고 있다. 또, 발전 셀로부터 배출되는 연료를 분기시켜 별도의 연소기로 보내고, 그 별도의 연소기로의 연료의 공급량을 제어하는 것에 의해서, 개질기 가열용의 연소기의 연소량을 제어함으로써 개질기의 온도제어를 실행하고 있다.
그러나, 발전 셀(발전부 본체)로부터 별도의 연소기로의 연료의 공급량을 제어한 것으로 해도, 그 별도의 연소기나 개질기 가열용 연소기로부터 미연소의 연료 가 배출되어 버리는 경우가 있다.
그래서, 본 발명은 상기 문제를 감안해서 이루어진 것으로서, 연소기로부터 미연소의 연료가 배출되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 양태에 의하면, 연료의 전기화학반응에 의해 전력을 추출하는 발전 셀과, 상기 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료를 연소시키는 제 1 연소기와, 상기 제 1 연소기로부터 배출되는 미연소의 연료를 연소시키는 제 2 연소기를 구비하는 연료전지형 발전장치가 제공된다.
본 발명의 제 2 양태에 의하면, 연료의 전기화학반응에 의해 전력을 추출하는 발전 셀과, 상기 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료를 연소시키는 제 1 연소기와, 상기 제 1 연소기로부터 배출되는 미연소의 연료를 연소시키는 제 2 연소기와, 상기 발전 셀에 의해서 추출된 전력에 의해 동작하는 전자기기 본체를 구비하는 전자기기가 제공된다.
본 발명의 제 3 양태에 의하면, 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료를 제 1 연소기에서 연소시키는 스텝과, 상기 제 1 연소기로부터 배출되는 미연소의 연료를 제 2 연소기에서 연소시키는 스텝을 포함하는, 연료의 전기화학반응에 의해 전력을 추출하는 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료의 처리방법이 제공된다.
이하에, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다. 단, 이하에 기술하는 실시형태에는 본 발명을 실시하기 위해 기술적으로 바람직한 각종 한정이 붙어 있지만, 본 발명의 범위를 이하의 실시형태 및 도시예에 한정하 는 것은 아니다.
본 발명의 상기 및 가일층의 목적, 특징 및 이점은 첨부도면과 함께 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백하게 될 것이다.
[제 1 실시형태]
도 1은 연료전지형 발전장치(101) 및 부하(700) 등을 포함하는 전자기기 본체(810)와 카트리지(2)로 이루어지는 전자기기(1010)의 블럭도이고, 도 2는 연료전지형 발전장치(101)의 개략 단면도이다. 이 연료전지형 발전장치(101)는 펌프(3), 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6), 발전 셀(발전부 본체)(8), 제 1 촉매연소기(9), 제 2 촉매연소기(10), 컨트롤러(30), 에어펌프(31) 및 에어펌프(32)를 구비한다. 이 연료전지형 발전장치(101)는 노트형 퍼스널컴퓨터, PDA, 전자수첩, 디지털카메라, 휴대전화기, 손목시계, 레지스터 및 프로젝터 등과 같은 전자기기(1010)에 탑재되어 있다. 펌프(3), 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6), 발전 셀(8), 제 1 촉매연소기(9), 제 2 촉매연소기(10), 컨트롤러(30), 제 1 에어펌프(31) 및 제 2 에어펌프(32)가 전자기기 본체(810)에 내장되고, 카트리지(2)가 전자기기 본체(810)에 대해 착탈 가능하게 되며, 카트리지(2)가 전자기기 본체(810)에 장착되면 카트리지(2)와 펌프(3)가 접속된다. 또, 부하(700)도 전자기기 본체(810)에 내장되어 있다. 부하(700)의 상세는 후술한다.
카트리지(2)는 액체의 원연료(예를 들면, 메탄올, 에탄올, 디메틸에테르)와 물이 혼합된 상태 또는 개별적으로 저장되어 있다.
펌프(3)는 카트리지(2)내의 원연료와 물을 흡인하고, 원연료와 물의 혼합액 을 기화기(4)로 보내는 것이다.
기화기(4)에는 전열재로 이루어지는 전기히터겸 온도센서(41)가 설치되어 있다. 전기히터겸 온도센서(41)는 전기저항값이 온도에 의존하는 것이며, 온도센서로서도 기능한다. 펌프(3)로부터 기화기(4)로 보내진 혼합액은 전기히터겸 온도센서(41)의 열이나 제 1 촉매연소기(9)의 열에 의해 기화된다. 기화기(4)에서 기화된 혼합기는 개질기(5)로 보내진다.
개질기(5)에는 전기저항값이 온도에 의존하는 전열재로 이루어지는 전기히터겸 온도센서(51)가 설치되어 있다. 개질기(5)의 내부에는 유로가 형성되고, 그 유로의 벽면에 촉매가 담지(擔持)되어 있다. 기화기(4)로부터 개질기(5)로 보내지는 혼합기는 개질기(5)의 유로를 흐르고, 전기히터겸 온도센서(51)나 제 1 촉매연소기(9)에 의해 가열되며, 촉매에 의해 반응을 일으킨다. 원연료와 물의 촉매반응에 의해서 연료로서의 수소, 이산화탄소(및 후술하는 부생성물인 미량의 일산화탄소 등)가 생성된다. 또한, 원연료가 메탄올인 경우, 개질기(5)에서는 주로 다음 식 [1]에 나타내는 바와 같은 반응이 일어난다.
CH3OH＋H2O→3H2＋CO2…[1]
일산화탄소는 화학반응식 [1]에 계속해서 순차적으로 일어나는 다음식 [2]와 같은 식에 의해서 미량으로 부생(副生)된다.
H2＋CO2→H2O＋CO…[2]
일산화탄소제거기(6)에는 전기저항값이 온도에 의존하는 전열재로 이루어지 는 전기히터겸 온도센서(61)가 설치되어 있다. 일산화탄소 제거기(6)의 내부에는 유로가 형성되고, 그 유로의 벽면에 촉매가 담지되어 있다. 개질기(5)에서 생성된 개질가스는 일산화탄소제거기(6)로 보내진다. 또한, 외부의 공기가 일산화탄소제거기(6)로 보내진다. 개질기(5)로부터 일산화탄소제거기(6)로 보내진 개질가스가 공기와 혼합해서 일산화탄소제거기(6)의 유로를 흐르고, 전기히터겸 온도센서(61)나 제 1 촉매연소기(9)에 의해 가열된다. 그리고, 개질가스 중, 일산화탄소가 촉매에 의해 다음 식 [3]과 같이 우선적으로 산화된다. 이것에 의해 이산화탄소가 생성되고, 개질가스로부터 일산화탄소가 제거된다. 예를 들면, 개질가스 중의 일산화탄소의 농도가 10ppm 이하로 된다.
2CO＋O2→2CO2…[3]
상기 기화기(4), 개질기(5) 및 일산화탄소제거기(6)는 상자형상의 단열패키지(20)내에 수용되어 있다. 단열패키지(20)내의 기압은 진공압(예를 들면, 10Pa이하)으로 유지되어 있다.
발전 셀(8)은 전해질막(82)과, 전해질막(82)의 한쪽의 면에 접합된 연료극막(81)과, 전해질막(82)의 다른쪽의 면에 접합된 산소극막(83)과, 연료극막(81)에 접합하고 그 접합면에 유로를 형성한 연료극 세퍼레이터(85)와, 산소극막(83)에 접합하고 그 접합면에 유로를 형성한 산소극 세퍼레이터(86)를 구비한다. 전해질막(82), 연료극막(81), 산소극막(83)을 접합한 것이 막전극 접합체(84)이다.
일산화탄소제거기(6)로부터 배출된 개질가스는 배관(71)을 통해서 발전 셀(8)의 연료극 세퍼레이터(85)의 유로로 보내진다. 다른 한쪽의 산소극 세퍼레이터(86)의 유로에는 공기가 보내진다. 그리고, 연료극막(81)에 공급된 개질가스중의 수소가 산소극막(83)을 통해서, 산소극막(83)에 공급된 공기중의 산소와 전기화학 반응하는 것에 의해, 연료극막(81)과 산소극막(83)의 사이에서 전력이 생긴다. 또한, 전해질막(82)이 수소이온 투과성의 전해질막(예를 들면, 고체 고분자 전해질막)인 경우에는 연료극막(81)에서는 다음 식 [4]와 같은 반응이 일어나고, 연료극막(81)에서 생성된 수소이온이 전해질막(82)를 투과하고, 산소극막(83)에서는 다음 식 [5]와 같은 반응이 일어난다.
H2→2H+＋2e-…[4]
2H+＋1/2O2＋2e-→H2O…[5]
연료극막(81)과 산소극막(83)은 부하(예를 들면, 모터, 표시부, DC-DC컨버터, 2차전지 등 및 그들을 제어하는 제어부)(700)에 접속되고, 발전 셀(8)에서 추출된 전력에 의해 부하(700)가 동작한다.
연료극 세퍼레이터(85)의 유로를 통과한 개질가스에는 미반응의 수소도 포함되어 있다. 그리고, 연료극 세퍼레이터(85)의 유로를 통과해서 배출되는 배기 개질가스는 제 1 촉매연소기(9)에 공급된다. 또한, 외부의 공기가 에어펌프(31)에 의해서 흡인되어 제 1 촉매연소기(9)에 공급된다. 에어펌프(31)로서는 전동팬 등이 이용된다.
제 1 촉매연소기(9)에는 전열재로 이루어지는 전기히터겸 온도센서(91)가 설치되어 있다. 전기히터겸 온도센서(91)의 전기저항값이 온도에 의존하므로, 이 전기히터겸 온도센서(91)가 제 1 촉매연소기(9)의 온도를 측정하는 온도센서로서도 기능하고, 그 전기히터겸 온도센서(91)에 의한 측정온도가 전기신호로서 컨트롤러(30)에 입력된다.
또, 제 1 촉매연소기(9)의 내부에는 유로가 형성되고, 그 유로의 벽면에 촉매가 담지되어 있다. 연료극 세퍼레이터(85)로부터 제 1 촉매연소기(9)로 보내진 배기 개질가스가 공기와 혼합해서 제 1 촉매연소기(9)의 유로를 흐르고, 전기히터겸 온도센서(91)에 의해 가열된다. 제 1 촉매연소기(9)의 유로를 흐르고 있는 배기 개질가스 중 수소가 촉매에 의해 연소되고, 이것에 의해 연소열이 발생한다. 이 제 1 촉매연소기(9)가 단열패키지(20)내에 수용되고, 제 1 촉매연소기(9)에서 발생한 연소열은 기화기(4)에 있어서의 기화, 개질기(5)에 있어서의 개질반응, 일산화탄소제거기(6)에 있어서의 선택산화반응에 이용된다. 또, 단열패키지(20)내에서는 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6) 및 제 1 촉매연소기(9)가 열전도재(21)에 접하도록 탑재되고, 제 1 촉매연소기(9)의 연소열이 열전도재(21)에 의해서 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6)에 전도된다.
제 1 촉매연소기(9)로부터 제 2 촉매연소기(10)에 배기 개질가스가 공급되고, 또한 외부의 공기가 에어펌프(32)에 의해서 제 2 촉매연소기(10)에 공급된다. 에어펌프(32)로서는 전동팬 등이 이용된다. 제 2 촉매연소기(10)에는 전기저항값이 온도에 의존하는 전열재로 이루어지는 전기히터겸 온도센서(11)가 설치되고, 이 전 기히터겸 온도센서(11)가 온도센서로서도 기능한다. 제 2 촉매연소기(10)의 내부에는 유로가 형성되고, 그 유로의 벽면에 촉매가 담지되어 있다. 또, 이 제 2 촉매연소기(10)는 단열패키지(20)의 외부에 있다.
제 1 촉매연소기(9)로부터 제 2 촉매연소기(10)로 보내진 배기 개질가스가 공기와 혼합해서 제 2 촉매연소기(10)의 유로를 흐르고, 전기히터겸 온도센서(11)에 의해 가열된다. 제 2 촉매연소기(10)의 유로를 흐르고 있는 배기 개질가스 중 수소가 촉매에 의해 연소된다. 이것에 의해, 제 1 촉매연소기(9)로부터 보내져 온 배기 개질가스중에 포함되는 미량의 수소가 제거되고, 제 2 촉매연소기(10)의 유로를 흐른 배기 개질가스는 외부로 방출된다.
컨트롤러(30)는 전기히터겸 온도센서(91)의 측정온도를 나타내는 전기신호를 전기히터겸 온도센서(91)로부터 입력하는 기능과, 전기히터겸 온도센서(91)로부터 입력된 측정온도에 따라서 에어펌프(31)의 공기의 공급량을 제어하는 제어기능을 갖는다. 컨트롤러(30)의 제어기능은 전기히터겸 온도센서(91)의 측정온도를 소정값과 비교하는 비교기능과, 그 비교 결과, 전기히터겸 온도센서(91)의 측정온도가 소정값 미만인 경우에는 에어펌프(31)의 공기의 공급량을 소정의 일정량보다 증가시키는 기능과, 비교 결과, 전기히터겸 온도센서(91)의 측정온도가 소정값보다 높은 경우에는 에어펌프(31)의 공기의 공급량을 그 일정량보다 낮게 하는 기능을 갖는다. 또한, 컨트롤러(30)가 컴퓨터인 경우에는 컨트롤러(30)의 각 기능은 기억매체에 기억된 프로그램을 컨트롤러(30)가 판독함으로써 실현된다. 각종의 논리 회로를 조합해서 컨트롤러(30)의 각 기능을 실현해도 좋다.
다음에, 연료전지형 발전장치(101)의 동작에 대해서 설명하는 동시에, 발전 셀(8)의 연료극으로부터 배출된 배기 개질가스중의 수소의 처리방법에 대해서 설명한다.
전기히터겸 온도센서(41), 전기히터겸 온도센서(51), 전기히터겸 온도센서(61), 전기히터겸 온도센서(91) 및 전기히터겸 온도센서(11)에 전력이 공급되고, 전기히터겸 온도센서(41), 전기히터겸 온도센서(51), 전기히터겸 온도센서(61), 전기히터겸 온도센서(91) 및 전기히터겸 온도센서(11)가 발열된 상태에서, 펌프(3)가 작동하고, 또한 에어펌프(32)가 작동하며, 또한 컨트롤러(30)에 의해서 에어펌프(31)가 작동한다. 펌프(3)에 의해서 원연료와 물이 보내지고, 기화기(4)로부터 개질기(5), 일산화탄소제거기(6), 발전 셀(8)의 연료극(연료극 세퍼레이터(85)) 및 제 1 촉매연소기(9)를 경유해서 제 2 촉매연소기(10)로의 흐름이 생긴다. 기화기(4)에 있어서는 원연료와 물이 기화하고, 개질기(5)에서는 원연료와 물로부터 개질가스가 생성되며, 일산화탄소 제거기(6)에서는 개질가스중의 일산화탄소가 제거되고, 발전 셀(8)에서는 개질가스중의 수소의 전기화학반응에 의해 전력이 추출되며, 제 1 촉매연소기(9)에서는 배기 개질가스중의 발전에 사용되지 않고 남은 수소가 연소되고, 제 1 촉매연소기(9)에서 연소되지 않고 남은 미량의 수소가 제 2 촉매연소기(10)에서 연소된다.
그리고, 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6), 발전 셀(8), 제 1 촉매연소기(9) 및 제 2 촉매연소기(10)의 동작상태가 안정되고, 개질가스 등의 흐름도 안정되어, 발전 셀(8)이 정상 발전상태에서 동작한다. 이 정상 발전상태에서는 전기히터겸 온도센서(41), 전기히터겸 온도센서(51), 전기히터겸 온도센서(61), 전기히터겸 온도센서(91) 및 전기히터겸 온도센서(11)에 히터로서 동작시키기 위한 전력공급을 중지시킬 수 있다. 이러한 안정상태에서는 전기히터겸 온도센서(91)의 측정온도는 소정값(설계값)이며, 그 측정온도를 입력한 컨트롤러(30)가 에어펌프(31)의 공기의 공급량을 소정의 일정량으로 유지한다. 그 일정량은 발전 셀(8)로부터 제 1 촉매연소기(9)로 보내지는 배기 개질가스중의 수소를 모두 연소시키는 양보다 적은 것으로 해 둔다. 그 때문에, 에어펌프(31)에 의해서 공급되는 공기중의 산소가 대략 100% 수소의 연소에 이용되어도, 제 1 촉매연소기(9)에서는 배기 개질가스중의 일부의 수소가 연소되지 않고 남는다. 예를 들면, 발전 셀(8)이 임의의 발전상태에서 동작하고 있는 경우에 수소의 소비율을 80%에서 실행한다고 하면, 20%의 미반응의 수소가 제 1 촉매연소기(9)로 보내진다. 그리고, 예를 들면 18%의 수소가 제 1 촉매연소기(9)에서 연소되도록 일정량의 공기를 보내고, 나머지 2%의 수소가 제 2 촉매연소기(10)로 보내진다.
이상과 같이, 컨트롤러(30)에 의해서 정상 발전상태에서, 에어펌프(31)의 공기 공급량이 일정량으로 제어됨으로써, 제 1 촉매연소기(9)에 있어서의 수소의 연소량이 제어되고, 단열패키지(20)내의 온도제어를 용이하게 실행할 수 있다. 또, 그 안정상태에서는 제 2 촉매연소기(10)로 보내지는 배기 개질가스중의 수소를 모두 연소시키기 위해, 충분한 양의 공기가 에어펌프(32)에 의해서 제 2 촉매연소기(10)에 공급된다. 그 때문에, 외부로 배출되는 혼합기에 수소는 포함되지 않으며, 불연성가스로 된다.
또, 발전 셀(8)이 정상 발전량으로 동작해서 시스템이 안정되어 있을 때에, 부하(700)의 소비전력량이 저하하면, 발전 셀(8)의 발전량이 저하하고, 발전 셀(8)에서 소비되는 수소의 비율(소비율)이 저하한다. 그 때문에, 발전 셀(8)로부터 제 1 촉매연소기(9)로 보내지는 배기 개질가스중의 수소의 농도가 높아진다. 그러나, 에어펌프(31)에 의해서 제 1 촉매연소기(9)에 공급되는 공기는 일정량(정상 발전 시분(時分))밖에 공급되지 않으므로, 제 1 촉매연소기(9)로 보내지는 수소농도가 높아져도, 그 수소의 연소량은 바뀌지 않으며, 제 1 촉매연소기(9)가 승온하는 일이 없다. 그리고, 제 1 촉매연소기(9)로부터 제 2 촉매연소기(10)에 공급되는 배기 개질가스중의 수소농도는 높아진다. 예를 들면, 발전 셀(8)의 수소의 소비율이 80%에서 60%로 저하하면, 40%의 미반응의 수소가 제 1 촉매연소기(9)로 보내지고, 18%의 수소가 제 1 촉매연소기(9)에서 연소되며, 나머지 22%의 수소가 제 2 촉매연소기(10)로 보내지지만, 제 2 촉매연소기(10)에는 충분한 양의 공기가 공급되어 있으므로, 수소는 제 2 촉매연소기(10)에서 모두 연소된다.
반대로, 발전 셀(8)이 임의의 발전량으로 동작하여 시스템이 안정되어 있을 때에, 부하(700)의 소비전력량이 증가하면, 발전 셀(8)의 발전량이 증가하고, 발전 셀(8)에서 소비되는 수소의 비율(소비율)이 증가한다. 그 때문에, 발전 셀(8)로부터 제 1 촉매연소기(9)로 보내지는 배기 개질가스중의 수소의 농도가 낮아진다. 그러나, 그 수소의 농도가 허용범위내(에어펌프(31)에 의해서 제 1 촉매연소기(9)에 공급되는 일정량의 공기를 소비할 수 있는 분 이상)이면, 수소의 연소량을 바꾸지 않도록 할 수 있으며, 제 1 촉매연소기(9)의 온도가 바뀌는 일은 없다. 그리고, 제 1 촉매연소기(9)에서 연소되지 않고 남은 수소는 제 2 촉매연소기(10)로 보내지고, 제 2 촉매연소기(10)에는 충분한 양의 공기가 공급되어 있으므로, 수소는 제 2 촉매연소기(10)에서 모두 연소된다.
이상과 같이, 제 1 촉매연소기(9) 및 제 2 촉매연소기(10)로 보내지는 수소농도가 변화해도, 컨트롤러(30)에 의해서 에어펌프(31)의 공기공급량이 일정량으로 제어됨으로써, 제 1 촉매연소기(9)에 있어서의 수소의 연소량이 제어되고, 단열패키지(20)내의 온도제어를 용이하게 실행할 수 있다. 또, 제 1 촉매연소기(9) 및 제 2 촉매연소기(10)로 보내지는 수소농도가 높아져도, 제 2 촉매연소기(10)에는 충분한 양의 공기가 공급되어 있으므로, 수소는 제 2 촉매연소기(10)에서 모두 연소된다. 이 때, 제 2 촉매연소기(10)는 단열패키지(20)의 외부에 있으므로, 개질기를 포함하는 개질부의 온도 제어에 영향을 미치지 않는다.
또, 발전 셀(8)이 임의의 발전량으로 동작하여 시스템이 안정되어 있을 때에, 펌프(3)의 송액량(送液量)을 저하시키는 경우를 고려하면, 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6) 전체에서는 흡열 반응이므로, 단열패키지(20)내의 온도가 상승한다. 그 결과, 전기히터겸 온도센서(91)의 측정온도가 소정값보다 높아지고, 그 측정온도를 입력한 컨트롤러(30)가 에어펌프(31)의 공기의 공급량을 일정량보다 낮게 한다. 그러면, 연소에 의한 열량을 줄일 수 있어, 단열패키지(20)내의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또, 제 1 촉매연소기(9)에서 연소되는 수소가 줄어들고, 제 1 촉매연소기(9)로부터 제 2 촉매연소기(10)에 공급되는 수소농도가 높아지지만, 제 2 촉매연소기(10)로 보내지는 수소농도가 높아져도, 제 2 촉매연소기(10) 에는 충분한 양의 공기가 공급되어 있으므로, 제 2 촉매연소기(10)로 보내지는 수소는 제 2 촉매연소기(10)에서 모두 연소된다. 또, 수소의 생성량이 적어져 단열패키지(20)내의 온도가 상승해도, 상기와 같이 컨트롤러(30)에 의해서 에어펌프(31)의 공기공급량이 일정량보다 낮게 제어되므로, 제 1 촉매연소기(9)에 있어서의 수소의 연소량이 제어되고, 단열패키지(20)내의 온도 상승을 억제하여 온도 제어를 용이하게 실행할 수 있다.
반대로, 발전 셀(8)이 임의의 발전량으로 동작하여 시스템이 안정되어 있을 때에, 펌프(3)의 송액량을 증가시키는 경우를 고려하면, 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6) 전체에서는 흡열 반응이므로, 단열패키지(20)내의 온도가 저하한다. 그 결과, 전기히터겸 온도센서(91)의 측정온도가 소정값 미만으로 되고, 그 측정온도를 입력한 컨트롤러(30)가 에어펌프(31)의 공기의 공급량을 일정량보다 많게 한다. 그러면, 연소에 의한 열량을 늘릴 수 있어 단열패키지(20)내의 온도저하를 억제할 수 있다. 그리고, 제 1 촉매연소기(9)에서 연소되지 않고 남은 수소는 제 2 촉매연소기(10)로 보내지고, 제 2 촉매연소기(10)에는 충분한 양의 공기가 공급되어 있으므로, 수소는 제 2 촉매연소기(10)에서 모두 연소된다.
본 실시형태에 있어서는 제 1 촉매연소기(9)에서 미연소이었던 수소가 제 2 촉매연소기(10)에서 모두 연소되므로, 제 2 촉매연소기(10)로부터 가연성의 배기가스가 배출되지 않도록 할 수 있어, 안전성이 향상한다. 또, 제 2 촉매연소기(10)는 단열패키지(20)의 외부에 있으므로, 개질기를 포함하는 개질부의 온도제어에 영향이 없도록 할 수 있으며, 안정된 발전을 실행할 수 있다.
또, 발전 셀(8)로부터 제 1 촉매연소기(9)로 보내지는 배기 개질가스의 유량을 제어하지 않고, 에어펌프(31)의 공기공급량을 제어하는 것에 의해서 제 1 촉매연소기(9)에 있어서의 수소의 연소량을 제어했으므로, 간단한 구조로 단열패키지(20)내의 온도제어를 실행할 수 있다.
또, 발전 셀(8)에 있어서의 발전량에 맞추어, 필요에 따라서 펌프(3)의 송액량을 변경하면, 수소의 생성량이 변동하고, 발전 셀(8)의 연료극으로부터 제 1 촉매연소기(9)로 보내지는 수소농도도 변동하지만, 발전 셀(8)의 연료극으로부터 제 1 촉매연소기(9)로 보내지는 수소농도의 변동과는 관계없이, 에어펌프(31)의 공기 공급량의 제어만으로 제 1 촉매연소기(9)에 있어서의 수소의 연소량을 제어할 수 있으므로, 단열패키지(20)내의 온도제어의 제어성이 좋고, 펌프(3)에 의한 원연료·물의 공급량을 단시간에 변경할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 주지를 이탈하지 않는 범위에 있어서 각종 개량 및 설계의 변경을 실행해도 좋다.
[제 2 실시형태]
상기 제 1 실시형태에서는 단열패키지(20)내에 설치되는 촉매연소기는 제 1 촉매연소기의 하나인 경우의 예로 설명했지만, 예를 들면, 기화기(4)용, 개질기(5)용, 일산화탄소제거기(6)용과 같이 개별적으로 설치되는 바와 같은 구성이어도 좋다.
도 3에 연료전지형 발전장치(201)로서 별도의 구성예를 나타낸다.
도 3은 단열패키지(20)내에 설치되는 촉매연소기가 2개 있는 경우의 구성예 이다. 또한, 도 3에 있어서, 도 1과 공통된 구성요소에 대해서는 동일 부호를 붙이고, 그 설명을 간략화한다.
제 1 촉매연소기는 개질기(5), 일산화탄소제거기(6) 전용의 것으로 하고, 다른 1개의 기화기(4) 전용의 기화기용 촉매연소기(12)가 단열패키지(20)내에 설치되며, 열전도재는 「21a」, 「21b」와 같이 개별적으로 되어 있다.
기화기용 촉매연소기(12)에는 다른 촉매연소기와 마찬가지로, 전열재로 이루어지는 전기히터겸 온도센서(13)가 설치되어 있다. 전기히터겸 온도센서(13)의 전기저항값이 온도에 의존하므로, 이 전기히터겸 온도센서(13)가 기화기용 촉매연소기(12)의 온도를 측정하는 온도센서로서도 기능하고, 그 전기히터겸 온도센서(13)에 의한 측정온도가 전기신호로서 컨트롤러(33)에 입력된다.
연료극 세퍼레이터(85)의 유로를 통과해서 배출되는 배기 개질가스는 제 1 촉매연소기(9)에 공급되지만, 배기 개질가스 중, 제 1 촉매연소기(9)에서는 개질기(5), 일산화탄소제거기(6)를 위한 열량을 공급하는 분의 수소가, 컨트롤러(30)의 제어에 의해 적량의 공기와 혼합됨으로써 연소된다.
그리고, 그곳으로부터의 배기 개질가스는 미연소의 수소를 남기고, 기화기용 촉매연소기(12)에 공급된다. 기화기용 촉매연소기(12)에는 또한 외부의 공기가 에어펌프(34)에 의해서 흡인되어 공급된다.
컨트롤러(33)는 제 1 촉매연소기의 경우와 마찬가지로, 전기히터겸 온도센서(13)의 측정온도를 나타내는 전기신호를 전기히터겸 온도센서(13)로부터 입력하는 기능과, 전기히터겸 온도센서(13)로부터 입력한 측정온도에 따라서 에어펌 프(34)의 공기의 공급량을 제어하는 제어기능을 갖는다. 컨트롤러(33)의 제어기능은 전기히터겸 온도센서(13)의 측정온도를 소정값과 비교하는 비교기능과, 그 비교 결과, 전기히터겸 온도센서(13)의 측정온도가 소정값 미만인 경우에는 에어펌프(34)의 공기의 공급량을 소정의 일정량보다 증가시키는 기능과, 비교의 결과, 전기히터겸 온도센서(13)의 측정온도가 소정값보다 높은 경우에는 에어펌프(34)의 공기의 공급량을 그 일정량보다 낮게 하는 기능을 갖는다.
기화기용 촉매연소기(12)에서는 제 1 촉매연소기로부터 공급된 미연소의 수소가 남은 상황의 배기 개질가스가 기화기(4)를 위한 열량을 공급하는 분만큼, 컨트롤러(33)의 제어에 의해, 적량의 공기와 혼합됨으로써 연소된다.
제 1 실시형태에서는 하나의 제 1 촉매연소기(9)에서 기화기, 개질기, 일산화탄소제거기의 열량을 제어하고 있었지만, 제 2 실시형태에서는 제 1 촉매연소기(9)와 기화기용 촉매연소기(12)를 직렬로 배치하고, 개별적으로 열량을 제어할 수 있도록 하고 있다.
이러한 구성으로 하면, 기화기(4)의 온도와, 개질기(5), 일산화탄소제거기(6)의 온도를 더욱 정밀도좋게 관리할 수 있게 된다.
그리고, 상기 2개의 촉매연소기에서도 연소되지 않고 남은 잉여의 수소를 포함하는 배기 개질가스가 단열패키지(20)의 외부에 설치되는 제 2 촉매연소기(10)로 보내지도록 하고 있다.
제 2 촉매연소기(10)에는 충분한 양의 공기가 공급되어 있으므로, 수소는 제 2 촉매연소기(10)에서 모두 연소된다.
따라서, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 제 2 촉매연소기(10)로부터 가연성의 배기가스가 배출하지 않도록 할 수 있어 안전성이 향상한다.
또한, 상기 각 실시형태에서는 촉매연소기에는 간단을 위해 공기를 공급하는 경우에 대해서 설명했지만, 공기에 한정되지 않으며 산소 등의 산화제를 포함하는 기체이면 좋다.
그런데, 발전 셀(연료전지 본체)로부터 꺼내는 전력량이 정상 발전상태에서 급격히 저하한 경우, 발전 셀에서의 수소가스의 사용량이 감소하는 영향에 의해, 발전 셀내의 유로에 있어서의 압력손실이 커지거나, 발전 셀의 하류에 있는 촉매연소기 등에 있어서의 압력손실이 커진다. 그 때문에, 발전 셀의 상류에 있는 개질기에 있어서의 압력이 급격히 상승한다. 이러한 압력의 급격한 상승에 의해서 가스의 역류, 가스의 유량의 저하 등이 복합적으로 발생하여, 장치 전체의 동작이 불안정하게 된다고 하는 문제도 있다.
[제 3 실시형태]
도 4는 제3 실시형태에 있어서의 연료전지형 발전장치(301) 및 부하(700) 등을 포함하는 전자기기 본체(830)와 카트리지(2)로 이루어지는 전자기기(1030)의 블럭도이며, 도 5는 연료전지형 발전장치(301)의 개략 단면도이다. 이 연료전지형 발전장치(301)는 펌프(3), 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6), 릴리이프 밸브(7), 발전 셀(연료전지 본체)(8), 제 1 촉매연소기(9), 제 2 촉매연소기(10), 컨트롤러(30), 에어펌프(31) 및 에어펌프(32)를 구비한다.
카트리지(2), 펌프(3), 기화기(4), 개질기(5), 일산화탄소제거기(6), 발전 셀(연료전지 본체)(8), 제 1 촉매연소기(9), 제 2 촉매연소기(10), 컨트롤러(30), 에어펌프(31), 에어펌프(32) 및 부하(700)의 부분은 제 1 및 제 2 실시형태와 마찬가지이므로, 설명을 할애한다.
제 3 실시형태에 있어서는 일산화탄소제거기(6)와 발전 셀(8)의 연료극의 사이의 배관(71)에는 릴리이프 밸브(7)가 설치되어 있다. 이 릴리이프 밸브(7)는 일산화탄소제거기(6)로부터 발전 셀(8)에 배관(71)을 흐르는 개질가스의 압력이 소정값(예를 들면, 10kPa) 이상으로 되면 열고, 배관(71)내의 개질가스를 방출하는 것이다.
도 6은 릴리이프 밸브(7)의 일예를 나타낸 것이다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 배관(71)에는 오리피스(72)가 형성되고, 배관(71)의 외주면이고 오리피스(72)의 주위에는 밸브시트(valve seat)(73)가 형성되어 있다. 또, 배관(71)의 외측에는 하우징(74)이 설치되고, 하우징(74)에 의해서 오리피스(72)의 주위에 공간(75)이 형성되어 있다. 하우징(74)에는 샤프트(76)가 설치되고, 샤프트(76)가 하우징(74)의 내측으로 돌출하며, 샤프트(76)가 하우징(74)에 대해 그 축선방향으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 샤프트(76)의 선단에는 밸브체(77)가 부착되고, 샤프트(76)에는 스프링(78)이 감아 장착되어 있다. 스프링(78)에 의해서 밸브체(77)가 밸브시트(73)를 향해 힘이 가해져 있다. 공간(75)은 도 4에 나타내는 바와 같은 배관(79)에 의해서 제 2 촉매연소기(10)에 통해져 있다.
이러한 기계식의 수동적인 릴리이프 밸브(7)에 있어서는 배관(71)을 흐르는 개질가스의 압력이 소정값 미만인 경우에는 스프링(78)의 탄성력에 의해서 밸브 체(77)가 밸브시트(73)에 꽉 눌러지고, 밸브체(77)에 의해서 오리피스(72)가 폐색되어 있다. 한편, 배관(71)을 흐르는 개질가스의 압력이 소정값 이상이 되면, 그 압력에 의해서 밸브체(77)가 스프링(78)의 탄성력에 대항해서 밸브시트(73)로부터 멀어진다. 그 때문에, 오리피스(72)가 개방되고, 배관(71)내의 개질가스가 공간(75)에 흐르고, 또한 배관(79)에 의해서 제 2 촉매연소기(10)에 흘러 들어간다. 제 2 촉매연소기(10)에서는 릴리이프 밸브(7)로부터 흘러 온 미량의 수소를 포함하는 혼합기 중의 수소가 연소된다.
이상과 같이 발전 셀(8)이 정상발전상태에서 갑자기 정지하거나 부하변동에 의해 갑자기 출력이 강하하면, 릴리이프 밸브(7)가 열림으로써, 발전 셀(8)의 상류에 있는 일산화탄소제거기(6), 개질기(5), 기화기(4)에 있어서의 압력이 갑자기 상승하는 것이 억제된다. 그 때문에, 연료전지형 발전장치(301)의 가스의 흐름이 안정되며, 장치 전체의 동작도 안정된다.
또, 릴리이프 밸브(7)로부터 배출된 개질가스의 잉여분은 제 2 촉매연소기(10)로 보내지고, 개질가스중의 수소가 제 2 촉매연소기(10)에서 연소되므로, 연료전지형 발전장치(301)로부터 배출되는 가스, 즉 제 2 촉매연소기(10)로부터 배출되는 가스는 불연성가스로 된다. 그 때문에, 연료전지형 발전장치(301)의 안전성을 확보할 수 있다.
[제 4 실시형태]
도 7은 제 4 실시형태에 있어서의 연료전지형 발전장치(401) 및 부하(700) 등을 포함하는 전자기기 본체(840)와 카트리지(2)로 이루어지는 전자기기(1040)의 블럭도이다. 이 연료전지형 발전장치(401)는 제 3 실시형태의 연료전지형 발전장치(301)의 각 구성요소에 가해서, 제 3 촉매연소기(110)를 구비한다. 이 제 3 촉매연소기(110)에는 전기저항값이 온도에 의존하는 전열재로 이루어지는 전기히터(111)가 설치되고, 제 3 촉매연소기(110)의 내부에는 유로가 형성되며, 그 유로의 벽면에 촉매가 담지되어 있다. 또, 이 제 3 촉매연소기(110)는 단열패키지(20)의 외부에 있다.
배관(79)은 제 2 촉매연소기(10)에 접속되어 있는 것이 아니라, 제 3 촉매연소기(110)에 접속되어 있다. 그 때문에, 배관(71)에 흐르는 개질가스의 압력이 소정값 이상으로 되어 릴리이프 밸브(7)가 열리면, 개질가스의 잉여분이 릴리이프 밸브(7)로부터 제 3 촉매연소기(110)에 흐른다. 그리고, 외부로부터 에어펌프(32)에 의해서 제 3 촉매연소기(110)에 공급된 공기중의 산소와, 릴리이프 밸브(7)로부터 제 3 촉매연소기(110)에 공급된 개질가스중의 수소가 반응해서, 수소가 제거된다.
이러한 구성으로 하면, 제 3 촉매연소기(110)를 별도로 설치하고 있으므로, 릴리이프 밸브(7)가 열려 개질가스가 흘러 왔을 때의 제 2 촉매연소기(10)에서의 압력손실 변동을 억제할 수 있다.
또, 제 3 촉매연소기(110)는 제 2 촉매연소기(10)와 인접해서 설치되고, 열적으로 접촉하고 있으므로 제 2 촉매연소기(10)의 전기히터(11)의 열을 이용해서, 항상 낭비없이 촉매연소 가능한 온도로 유지하는 것이 가능하다. 이 때문에, 릴리이프 밸브(7)가 열려 개질가스가 흘러 온 순간부터 촉매연소가 개시되도록 되어 있다. 또, 도 7에서는 전기히터(111)를 전기히터(11)와 별체로 했지만, 전기히 터(111)와 전기히터(11)를 하나의 전기히터로 겸용해도 좋다.
[제5 실시형태]
도 8은 제5 실시형태에 있어서의 연료전지형 발전장치(501) 및 부하(700) 등을 포함하는 전자기기(850)와 카트리지(2)로 이루어지는 전자기기(1050)의 블럭도이다. 이 연료전지형 발전장치(501)에 있어서는 제 3 실시형태의 연료전지형 발전장치(301)의 각 구성요소를 갖는다. 단, 배관(79)은 제 2 촉매연소기(10)에 접속되어 있는 것이 아니라, 제 1 촉매연소기(9)에 접속되어 있다. 그 때문에, 배관(71)에 흐르는 개질가스의 압력이 소정값 이상으로 되어 릴리이프 밸브(7)가 열리면, 개질가스의 잉여분이 릴리이프 밸브(7)로부터 제 1 촉매연소기(9)에 흐른다.
[제6 실시형태]
도 9는 제6 실시형태에 있어서의 연료전지형 발전장치(601) 및 부하(700) 등을 포함하는 전자기기(860)와 카트리지(2)로 이루어지는 전자기기(1060)의 블럭도이다. 이 연료전지형 발전장치(601)는 기계식의 수동적인 릴리이프 밸브(7) 대신에, 전기신호에 의해서 개폐를 실행하는 전기제어식의 능동적인 밸브(570)를 구비한다. 이 밸브(570)는 열리는 것에 의해서 배관(71)에서 배관(79)으로의 개질가스의 흐름을 허용하고, 닫는 것에 의해서 배관(71)에서 배관(79)으로의 개질가스의 흐름을 저지하는 것이다.
또한, 이 연료전지형 발전장치(601)는 압력계(571)와 컨트롤러(572)를 구비한다. 압력계(571)는 배관(71)에 흐르는 개질가스의 압력을 측정하고, 측정압력을 전기신호로 변환하는 것이다. 압력계(571)의 측정압력은 전기신호로서 컨트롤 러(572)로 보내진다. 컨트롤러(572)는 압력계(571)의 측정압력을 소정값과 비교하는 기능과, 비교 결과, 압력계(571)로부터 전송된 측정압력이 소정값 이상인 경우에 밸브(570)를 여는 기능과, 압력계(571)로부터 전송된 측정압력이 소정값 미만인 경우에는 밸브(570)를 닫는 기능을 갖는다. 이 연료전지형 발전장치(601)의 그 밖의 구성요소에 대해서는 제3 실시형태의 연료전지형 발전장치(301)의 구성요소와 동일하다.
발전 셀(8)이 정상 발전상태에서 동작하고 있으면, 압력계(571)의 측정압력이 소정값 미만이므로, 컨트롤러(572)가 밸브(570)를 닫는다. 한편, 발전 셀(8)이 정상 발전상태에서 갑자기 정지하거나, 부하변동에 의해 갑자기 출력이 강하하면, 압력계(571)의 측정압력이 소정값 이상으로 되므로, 컨트롤러(572)에 의해서 밸브(570)가 열리고, 배관(71)에 흐르는 개질가스 중 잉여분이 제 2 촉매연소기(10)에 흐른다.
이러한 구성으로 함으로써, 개폐의 압력 임계값, 개폐도 등을 자유롭게 바꿀 수 있게 된다.
또한, 도 7에 나타난 연료전지형 발전장치(401), 도 8에 나타난 연료전지형 발전장치(501)에 대해서도, 릴리이프 밸브(7) 대신에, 밸브(570)와 마찬가지의 전기제어식 밸브를 설치하고, 컨트롤러(572)와 마찬가지로 컨트롤러가 그 전기제어식 밸브를 제어해도 좋다.
또, 릴리이프 밸브(7)나 밸브(570)를 일산화탄소 제거기(6)와 발전 셀(8)의 사이에 설치했지만, 개질기(5)와 발전 셀(8)의 사이이면 어디라도 좋다. 예를 들 면, 개질기(5)와 일산화탄소 제거기(6)의 사이에 릴리이프 밸브(7)나 밸브(570)를 설치해도 좋다.
2006년 3월 27일에 출원된 일본국 특허출원 제2006-085579호 및 2006년 3월 29일에 출원된 일본국 특허출원 제2006-090941호의 명세서, 청구의 범위, 도면, 요약을 포함하는 모든 개시는 여기에 인용에 의해서 넣어진다.
각종의 전형적인 실시형태를 나타내고 또한 설명해 왔지만, 본 발명은 그들의 실시형태에 한정되지 않는다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 청구범위에 의해서만 한정되는 것이다.
본 발명에 따르면, 개질기로부터 발전 셀로 보내지는 개질가스의 압력이 소정값 이상으로 되면, 개질기로부터 발전 셀로 보내지는 개질가스가 밸브에 의해서 배출되므로, 발전 셀의 상류에 있는 개질기에 있어서의 압력이 갑자기 상승하는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 연료전지형 발전장치의 가스의 흐름이 안정되고, 장치 전체의 동작도 안정된다.

Claims (17)

  1. 연료의 전기화학반응에 의해 전력을 추출하는 발전 셀과,
    상기 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료를 연소시키는 제 1 연소기와,
    상기 제 1 연소기로부터 배출되는 미연소의 연료를 연소시키는 제 2 연소기를 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    원연료를 개질하는 것에 의해 연료를 생성하고, 생성된 연료를 상기 발전 셀로 보내는 개질기와,
    상기 개질기 및 상기 제 1 연소기를 수용하는 단열패키지를 추가로 구비하고,
    상기 제 2 연소기가 상기 단열패키지의 외부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 개질기와 상기 발전 셀의 사이에 개재하고, 상기 개질기로부터 상기 발전 셀로 보내지는 개질가스의 압력이 소정값 이상으로 되면 그 개질가스를 배출하는 밸브를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 밸브는 상기 개질기로부터 상기 발전 셀로 보내지는 개질가스의 압력에 의해서 기계식으로 작동하는 릴리이프 밸브인 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 개질기로부터 상기 발전 셀로 보내지는 개질가스의 압력을 측정하는 압력계와,
    상기 압력계에 의해서 측정된 압력이 소정값 이상으로 되면, 상기 개질기로부터 상기 발전 셀로 보내지는 개질가스를 상기 밸브로부터 배출시키고, 상기 압력계에 의해서 측정된 압력이 소정값 미만으로 되면, 상기 밸브로부터의 개질가스의 배출을 중지시키는 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 밸브로부터 배출된 개질가스는 상기 제 2 연소기에 공급되는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 단열패키지의 외부에 설치되어 있는 제 3 연소기를 추가로 구비하고,
    상기 밸브로부터 배출된 개질가스는 상기 제 3 연소기에 공급되는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 밸브로부터 배출된 개질가스는 상기 제 1 연소기에 공급되는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    산화제를 포함하는 기체를 상기 제 1 연소기에 공급하는 펌프와,
    상기 제 1 연소기의 온도를 측정하는 온도센서와,
    상기 온도센서의 측정온도에 따라서 상기 펌프에 의해 공급되는 산화제를 포함하는 기체의 공급량을 제어하는 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는, 상기 측정온도가 소정값 미만인 경우에 상기 펌프에 의한 산화제를 포함하는 기체의 공급량을 소정의 양보다 늘리고, 상기 측정온도가 상기 소정값보다 높은 경우에 상기 펌프에 의한 산화제를 포함하는 기체의 공급량을 상기 소정의 양보다 줄이는 것을 특징으로 하는 연료전지형 발전장치.
  11. 연료의 전기화학반응에 의해 전력을 추출하는 발전 셀과,
    상기 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료를 연소시키는 제 1 연소기와,
    상기 제 1 연소기로부터 배출되는 미연소의 연료를 연소시키는 제 2 연소기와,
    상기 발전 셀에 의해서 추출된 전력에 의해 동작하는 전자기기 본체를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    원연료를 개질하는 것에 의해 연료를 생성하고, 생성된 연료를 상기 발전 셀로 보내는 개질기와,
    상기 개질기 및 상기 제 1 연소기를 수용하는 단열패키지를 추가로 구비하고,
    상기 제 2 연소기가 상기 단열패키지의 외부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    산화제를 포함하는 기체를 상기 제 1 연소기에 공급하는 펌프와,
    상기 제 1 연소기의 온도를 측정하는 온도센서와,
    상기 온도센서의 측정온도에 따라서 상기 펌프에 의해 공급되는 산화제를 포함하는 기체의 공급량을 제어하는 컨트롤러를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  14. 연료의 전기화학반응에 의해 전력을 추출하는 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료의 처리방법으로서,
    상기 발전 셀로부터 배출되는 미반응의 연료를 제 1 연소기에서 연소시키는 스텝과,
    상기 제 1 연소기로부터 배출되는 미연소의 연료를 제 2 연소기에서 연소시키는 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료의 처리방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    원연료를 개질하는 것에 의해 연료를 생성하고 생성된 연료를 상기 발전 셀로 보내는 개질기와, 상기 제 1 연소기를 단열패키지내에 수용하고,
    상기 제 2 연소기를 상기 단열패키지의 외부에 설치하는 것을 특징으로 하는 연료의 처리방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    산화제를 포함하는 기체를 상기 제 1 연소기에 공급하는 스텝과,
    상기 제 1 연소기의 온도에 따라서, 컨트롤러가 공급되는 산화제를 포함하는 기체의 공급량을 제어하는 스텝을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 연료의 처리방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 제 1 연소기의 온도가 소정값 미만인 경우에 산화제를 포함하는 기체의 공급량을 소정의 양보다 늘리고, 상기 제 1 연소기의 온도가 상기 소정값보다 높은 경우에 산화제를 포함하는 기체의 공급량을 상기 소정의 양보다 줄이는 것을 특징으로 하는 연료의 처리방법.
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