JP2015015094A - 燃料電池装置 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態について説明すると、図1に示すように、本実施形態の燃料電池システムは、主に、燃料電池装置1、燃料電池装置1へ燃料ガスの原料や酸化剤ガスを供給する供給系、燃料電池装置1から燃焼ガス等を排出する排出系で構成されている。
(燃料極)2H2+2O2−→2H2O+4e−・・・[化1]
(空気極)O2+4e−→2O2−・・・[化2]
また、各発電セル100では、以下の反応式[化3]、[化4]に示す一酸化炭素(CO)および酸素の電気化学反応により、電気エネルギが出力される。
(燃料極)2CO+2O2−→2CO2+4e−・・・[化3]
(空気極)O2+4e−→2O2−・・・[化4]
空気予熱器33は、空気供給経路3から供給された空気を、燃料電池10、および後述する燃焼ガス流路6cを流通する高温の燃焼ガスと熱交換させて加熱する熱交換器である。なお、本実施形態の空気予熱器33は、燃料電池10の運転時(発電時)に生ずる放射熱を吸熱して、内部を流通する空気を加熱可能な放射熱型の熱交換器として構成されている。
次に、第2実施形態について説明する。なお、本実施形態では、第1実施形態と同様または均等な部分についての説明を省略、または簡略化して説明する。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。例えば、以下のように種々変形可能である。
10 燃料電池
100 発電セル
33 空気予熱器(酸化剤ガス予熱器)
44 燃料改質器
6c 燃焼ガス流路
7 燃焼器
Claims (6)
- 燃料ガスおよび酸化剤ガスの電気化学反応により電気エネルギを出力する発電セル(100)を複数積層して構成される複数の燃料電池(10)と、
前記燃料電池から排出された未反応ガスを燃焼させて高温の燃焼ガスを生成する燃焼器(7)と、
炭化水素系の原料を改質して前記燃料ガスを生成する燃料改質器(44)と、
前記酸化剤ガスを加熱する酸化剤ガス予熱器(33)と、
前記燃焼器にて生成された前記燃焼ガスが流通する燃焼ガス流路(6c)と、を備え、
前記燃焼器は、前記複数の燃料電池のうち、互いに向き合う前記燃料電池の間に配置されており、
前記互いに向き合う前記燃料電池のうち、一方の前記燃料電池における前記燃焼器に対向する面を第1対向側面とし、他方の前記燃料電池における前記燃焼器に対向する面を第2対向側面としたとき、
前記燃料改質器は、前記燃焼器における前記第1対向側面と対向する対向面、および前記第2対向側面と対向する対向面の双方に隣接するように配置されており、
前記酸化剤ガス予熱器は、前記燃料電池における前記第1対向側面および前記第2対向側面以外の側面と対向すると共に、
前記燃焼ガス流路は、前記酸化剤ガス予熱器における前記燃料電池と対向する対向面の反対側に配置されていることを特徴とする燃料電池装置。 - 前記燃料改質器は、前記燃焼器における前記第1対向側面と対向する対向面、および前記第2対向側面と対向する対向面の双方を覆うように、前記燃焼器に隣接して配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池装置。
- 前記燃料改質器は、前記燃料電池から離間して配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池装置。
- 前記酸化剤ガス予熱器は、前記燃料電池における前記第1対向側面および前記第2対向側面の反対側の側面と対向するように配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の燃料電池装置。
- 前記酸化剤ガス予熱器は、前記燃料電池から離間して配置されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の燃料電池装置。
- 前記第1、第2対向側面は、前記燃料電池の積層方向に延びる積層面であり、
前記燃焼器における前記第1、第2対向側面と対向する対向面のうち、前記燃料電池の積層方向における一端部(10A)側と対向する部位を一端側部位(7A)、前記燃料電池の積層方向における他端部(10B)側と対向する部位を他端側部位(7B)とし、さらに、前記燃料電池の積層方向における中段部(10C)側と対向する部位を中段側部位(7C)としたとき、
前記燃料改質器は、少なくとも前記燃焼器における前記中段側部位を覆うように前記燃焼器に隣接して配置されており、
前記燃焼器は、前記一端側部位および前記他端側部位の少なくとも一方が前記燃料電池に対して露出するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池装置。
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