JP2012174544A - 固体酸化物形燃料電池の熱交換用上部又は下部中子、及び固体酸化物形燃料電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】熱交換用上部中子10は、セルチューブの上端開口に支持される鍔11aを有する支持部材11と、上部支持部材11から垂下される支持棒12と、支持棒12の下端部に設けた芯出し部材である三角プレート13と、三角プレート13から垂下される第1の中子本体14とからなる。また、熱交換用下部中子は、上端部が閉塞すると共に下端が開放の第2の中子本体と、第2の中子本体の上端部に設けられた芯出し部材である三角プレートとからなるものである。
【選択図】図2
Description
すなわち、上断熱体104a領域が上部熱交換部123aを形成し、下断熱体104b領域が下部熱交換部123bを形成している。そして、上部熱交換部123aでは導入される燃料ガス121と排出される排出空気122aとの熱交換がなされ、下部熱交換部123bでは、導入される空気122と排出燃料ガス121aとの熱交換がなされる。
一方、燃料供給室106には燃料ガス121が流入する。該燃料ガス121はセルチューブ102の基体管の内部を通って発電室105内に供給される。空気122と燃料ガス121とは、燃料電池セル110において発電に利用される。その後排出空気122aは空気排出室109に流入し、排出燃料ガス121aは燃料排出室107に流入し、それぞれ燃料電池モジュール100の外部に排出口101a、101bからそれぞれ排出される。
図2及び図3に示すように、本実施例のセルチューブ(燃料電池)102の上部熱交換部123aに用いる熱交換用上部中子10は、セルチューブ102の上端開口に支持される鍔11aを有する支持部材11と、上部支持部材11から垂下される支持棒12と、支持棒12の下端部に設けた芯出し部材である三角プレート13と、三角プレート13から垂下される第1の中子本体14とからなるものである。
第1の中子本体14は、両端が閉塞された中空円筒体である。
この三角プレート13を設けることにより、中子本体14の中心軸とセルチューブ102の中心軸とが重なるように上部中子10をセンタリングし、セルチューブ102の内周面と中子本体14との間に等間隔の隙間が形成され、均一な熱交換が実現できる。
図4及び図5に示すように、本実施例のセルチューブ(燃料電池)102の下部熱交換部123bに用いる熱交換用下部中子20は、上端部が閉塞すると共に下端が開放の第2の中子本体21と、第2の中子本体21の上端部に設けられた芯出し部材である三角プレート13とからなるものである。
芯出し部材は上述したものと同様である。
また、第2の中子本体21の下端に位置決めを確実にするために、位置決め部材32を設けるようにしてもよい。
図6−1及び図6−2は、底絶縁板に設けた位置決め部材の概略図である。
図6−1においては、底絶縁板30の上に位置決め部材32を三箇所設け、第2の中子本体21の端部の位置決めを確実としている。
11a 鍔
11 支持部材
12 支持棒
13三角プレート
14 第1の中子本体
20 熱交換用下部中子
21 第2の中子本体
102 セルチューブ
Claims (9)
- 固体酸化物形燃料電池のセルチューブの熱交換部に設けられ、隘路を形成する固体酸化物形燃料電池の熱交換用上部中子であって、
前記セルチューブの上端開口に支持される支持部材と、
前記支持部材から垂下される支持棒と、
前記支持棒の下端部に設けた芯出し部材と、
前記芯出し部材から垂下される第1の中子本体とを具備することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の熱交換用上部中子。 - 請求項1において、
前記第1の中子本体は、一端又は両端が閉塞された中空円筒体であると共に、第1の中子本体の下端部に芯出し部材を有することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の熱交換用上部中子。 - 請求項1又は2において、
前記芯出し部材が、三角形又は多角形であることを特徴とする固体酸化物形燃料電池の熱交換用上部中子。 - 固体酸化物形燃料電池のセルチューブの熱交換部に設けられ、隘路を形成する固体酸化物形燃料電池の熱交換用下部中子であって、
略円筒状の燃料電池のセルチューブの下端開口から挿入される第2の中子本体と、
前記第2の中子本体の上端に設けた芯出し部材とを具備することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の熱交換用下部中子。 - 請求項4において、
前記芯出し部材が、三角形又は多角形であることを特徴とする固体酸化物形燃料電池の熱交換用下部中子。 - 筒状のセルチューブの内部に第1ガスを供給すると共に、前記セルチューブの外面に設けられた燃料電池セルに第2ガスを供給することにより、前記燃料電池セルにおいて前記第1ガスと前記第2ガスとを電気化学的に反応させて発電する固体酸化物形燃料電池であって、
請求項1乃至3のいずれか一つの固体酸化物形燃料電池の熱交換用上部中子がセルチューブの上部側に設けられると共に、
請求項4又は5の固体酸化物形燃料電池の熱交換用下部中子がセルチューブの下部側に設けられることを特徴とする固体酸化物形燃料電池。 - 請求項6において、
前記セルチューブの一端から前記第1ガスが供給されると共に、前記セルチューブの他端から前記第1ガスが排出されるワンスルータイプの燃料電池であることを特徴とする固体酸化物形燃料電池。 - 請求項6又は7において、
前記第1ガスは燃料ガスであり、前記第2ガスは酸化剤ガスであることを特徴とする固体酸化物形燃料電池。 - 請求項6乃至8のいずれか一つにおいて、
前記第1ガスは酸化剤ガスであり、前記第2ガスは燃料ガスであることを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
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