JP2016091920A - Fuel cell device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell device capable of achieving a high generation efficiency by suppressing generation of variations in a mixing state between moisture vapor and material gas supplied to a reformer.SOLUTION: A water evaporator 206 includes: a heating space 206a for heating received water to generate water vapor; an exhaust port 231 for exhausting mixed gas containing water vapor and material gas from the heating space 206a to the outside. The exhaust port 231 is an opening whose flow passage cross section is smaller than the heating space 206a and a mixed gas flow passage 207.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、燃料電池装置に関する。   The present invention relates to a fuel cell device.

燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて電気化学反応を生じさせ、電力を発生させる燃料電池装置の研究開発が進められている。このような燃料電池装置では、セルスタックに供給する水素リッチな燃料ガスを得るために、炭化水素ガスを含む都市ガス等の原料ガスを改質する改質器を設けることが一般的となっている。   Research and development of a fuel cell device that generates an electric power by using a fuel gas and an oxidant gas to generate an electrochemical reaction is in progress. In such a fuel cell device, in order to obtain a hydrogen-rich fuel gas supplied to the cell stack, it is common to provide a reformer that reforms a source gas such as a city gas containing a hydrocarbon gas. Yes.

例えば、下記特許文献１には、改質器に水蒸気及び原料ガスを導入する燃料電池装置が記載されている。当該燃料電池装置では、水蒸気と原料ガスとを含む混合ガスが配管を介して改質器に供給され、改質器では、その内部の改質触媒において水蒸気改質が行われる。水蒸気改質は部分酸化改質に比べて水素の収率が高い改質であるため、燃料電池装置は、高い発電効率を発揮することが可能となる。   For example, Patent Document 1 below describes a fuel cell device that introduces water vapor and source gas into a reformer. In the fuel cell device, a mixed gas containing water vapor and raw material gas is supplied to a reformer via a pipe, and the reformer performs steam reforming on the reforming catalyst inside thereof. Since steam reforming is reforming with a higher yield of hydrogen than partial oxidation reforming, the fuel cell device can exhibit high power generation efficiency.

特開２０１１−２３８３６３号公報JP 2011-238363 A

改質器において、原料ガスから無駄なく水素ガスを生成するためには、供給される混合ガス中の水蒸気と原料ガスとの比が適正な値となっている必要がある。この比は、配管よりも上流側において調整される。   In the reformer, in order to generate hydrogen gas without waste from the raw material gas, it is necessary that the ratio of the water vapor to the raw material gas in the supplied mixed gas is an appropriate value. This ratio is adjusted on the upstream side of the pipe.

しかしながら、配管によって供給される混合ガス中で、水蒸気と原料ガスとの混合具合にばらつきが生じると、改質触媒の反応において原料ガス又は水蒸気が不足し、必要量の水素ガスを生成できなかったり、発電効率が低下したりするといった問題を招来する。   However, in the mixed gas supplied by the piping, if variation occurs in the mixing condition of the water vapor and the raw material gas, the raw material gas or the water vapor is insufficient in the reaction of the reforming catalyst, and the required amount of hydrogen gas may not be generated. This causes problems such as a decrease in power generation efficiency.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、改質器に供給する水蒸気と原料ガスとの混合具合にばらつきが生じることを抑制し、高い発電効率を発揮することができる燃料電池装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and the object thereof is to suppress the occurrence of variation in the mixing condition of water vapor and raw material gas supplied to the reformer and to exhibit high power generation efficiency. It is an object of the present invention to provide a fuel cell device capable of achieving the above.

上記課題を解決するために、本発明に係る燃料電池装置は、円環状に形成され、水を受け入れる水受入口（２０１ａ）と、原料ガスを受け入れる原料ガス受入口（２４０ａ）と、受け入れた水を加熱して水蒸気を発生させる加熱空間（２０６ａ）と、加熱空間から水蒸気と原料ガスとを含む混合ガスを外部に排出する排出口（２３１）と、を有する水蒸発器（２０６）と、水蒸発器と略同軸の円環状に形成され、混合ガスを受け入れる混合ガス受入口（２３２）を有し、原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスとする改質器（２０８）と、排出口と混合ガス受入口とを繋ぐ混合ガス流路（２０７）と、燃料ガスが供給され、電気化学反応によって電力を発生させるセルスタック（ＣＳ）と、を備える。排出口は、加熱空間及び混合ガス流路よりも流路断面積が小さい開口である。   In order to solve the above-described problems, a fuel cell device according to the present invention is formed in an annular shape, and includes a water inlet (201a) for receiving water, a raw material gas inlet (240a) for receiving raw material gas, and received water. A water evaporator (206) having a heating space (206a) for generating water vapor by heating the water, and a discharge port (231) for discharging a mixed gas containing water vapor and source gas from the heating space to the outside, A reformer (208) formed in an annular shape substantially coaxial with the evaporator, having a mixed gas receiving port (232) for receiving a mixed gas, steam-reforming the raw material gas into fuel gas, and an exhaust port; A mixed gas flow path (207) that connects the mixed gas inlet and a cell stack (CS) that is supplied with fuel gas and generates electric power through an electrochemical reaction. The discharge port is an opening having a smaller channel cross-sectional area than the heating space and the mixed gas channel.

本発明では、排出口が、加熱空間及び混合ガス流路よりも流路断面積が小さい開口である。このため、混合ガスの流れは、排出口を介して加熱空間から排出される際にその流速が高まるとともに、その後に流入する混合ガス流路において乱れたものとなる。したがって、この流れの乱れによって混合ガス中の水蒸気と原料ガスとの混合を促進し、均一に混合した状態で改質器に供給することができる。   In the present invention, the discharge port is an opening having a smaller channel cross-sectional area than the heating space and the mixed gas channel. For this reason, the flow rate of the mixed gas increases when the flow rate is discharged from the heating space through the discharge port, and becomes turbulent in the mixed gas flow channel that flows thereafter. Therefore, mixing of the water vapor in the mixed gas and the raw material gas can be promoted by the disturbance of the flow, and can be supplied to the reformer in a uniformly mixed state.

本発明によれば、改質器に供給する水蒸気と原料ガスとの混合具合にばらつきが生じることを抑制し、高い発電効率を発揮することができる燃料電池装置を提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the fuel cell apparatus which can suppress that dispersion | variation arises in the mixing condition of the water vapor | steam supplied to a reformer, and raw material gas, and can exhibit high power generation efficiency.

本発明の第１実施形態に係る燃料電池装置の内部構造を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the internal structure of the fuel cell apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図１に示される燃料電池装置におけるガス及び水の流れを説明する図である。It is a figure explaining the flow of the gas and water in the fuel cell apparatus shown by FIG. 図１に示される改質ユニットの排出口近傍の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view in the vicinity of a discharge port of the reforming unit shown in FIG. 1. 図１に示される改質ユニットの混合ガス流路の内部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inside of the mixed gas flow path of the reforming unit shown by FIG. 本発明の第２実施形態に係る燃料電池装置の改質ユニットの水蒸発器を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the water evaporator of the reforming unit of the fuel cell apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態に係る燃料電池装置の改質ユニットの混合ガス流路の内部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the inside of the mixed gas flow path of the reforming unit of the fuel cell apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the description, the same constituent elements in the drawings will be denoted by the same reference numerals as much as possible, and redundant description will be omitted.

図１に示されるように、本発明の第１実施形態に係る燃料電池装置ＦＣは、セルスタックＣＳと、ケーシング１０と、燃料ガス供給部２０と、第１空気供給部３１と、第２空気供給部３２と、燃焼部４０と、燃焼ガス排出部５０と、を備えている。まず、図１を参照しながら、セルスタックＣＳ及びケーシング１０の構成について説明する。   As shown in FIG. 1, the fuel cell device FC according to the first embodiment of the present invention includes a cell stack CS, a casing 10, a fuel gas supply unit 20, a first air supply unit 31, and a second air. A supply unit 32, a combustion unit 40, and a combustion gas discharge unit 50 are provided. First, the structure of the cell stack CS and the casing 10 will be described with reference to FIG.

セルスタックＣＳは、複数の燃料電池セル（不図示）の集合体である。各燃料電池セルは、固体酸化物形燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell：ＳＯＦＣ）であり、電極として正極（アノードまたは燃料極とも言い、Ａｎとも記す）と負極（カソードまたは空気極とも言い、Ｃａとも記す）と、を有している。複数の燃料電池セルは、全て電気的に直列に接続されている。各燃料電池セルの正極及び負極は、いずれも導電性セラミックスで形成されている。正極と負極との間には、イオン伝導性を有する固体電解質が設けられている。セルスタックＣＳは、ベースプレートＢＰ上に立設されている。   The cell stack CS is an assembly of a plurality of fuel cells (not shown). Each fuel cell is a solid oxide fuel cell (SOFC), and has a positive electrode (also referred to as an anode or a fuel electrode, also referred to as An) and a negative electrode (also referred to as a cathode or an air electrode, also referred to as Ca) as electrodes. And). The plurality of fuel cells are all electrically connected in series. Both the positive electrode and the negative electrode of each fuel battery cell are made of conductive ceramics. A solid electrolyte having ionic conductivity is provided between the positive electrode and the negative electrode. The cell stack CS is erected on the base plate BP.

ケーシング１０は、セルスタックＣＳを収容する筐体であり、第１筒状体１０１と、第２筒状体１０２と、第３筒状体１０３と、第４筒状体１０４と、第５筒状体１０５と、下部筒状体１０８と、を有している。第１筒状体１０１、第２筒状体１０２、第３筒状体１０３、第４筒状体１０４、第５筒状体１０５及び下部筒状体１０８は、いずれも金属製で中心軸周りに略円筒状に形成されており、それぞれの中心軸が同軸となるように配置されている。   The casing 10 is a housing that accommodates the cell stack CS, and includes a first cylindrical body 101, a second cylindrical body 102, a third cylindrical body 103, a fourth cylindrical body 104, and a fifth cylinder. A cylindrical body 105 and a lower cylindrical body 108 are provided. The first cylindrical body 101, the second cylindrical body 102, the third cylindrical body 103, the fourth cylindrical body 104, the fifth cylindrical body 105, and the lower cylindrical body 108 are all made of metal and around the central axis. Are arranged so that their central axes are coaxial.

第１筒状体１０１は、上端を塞ぐ天板部１０１ａと、円筒状の円筒部１０１ｂとを有する。第１筒状体１０１は、ベースプレートＢＰ上に立設されたセルスタックＣＳをその内部に収容しており、その下端がベースプレートＢＰ上に当接して固定されている。円筒部１０１ｂの下部には、後述する第１空気供給部３１の吹出口３１３が形成されている。   The first cylindrical body 101 has a top plate portion 101a that closes the upper end, and a cylindrical portion 101b. The first cylindrical body 101 accommodates therein a cell stack CS erected on the base plate BP, and a lower end thereof is fixed in contact with the base plate BP. A blower outlet 313 of the first air supply unit 31 to be described later is formed in the lower portion of the cylindrical portion 101b.

第２筒状体１０２は、円筒状に形成され、その下端がベースプレートＢＰ上に当接して固定されている。第２筒状体１０２は、円筒部１０１ｂの外側面と所定の距離を保つように、円筒部１０１ｂを覆っている。従って、第２筒状体１０２の内側面と、円筒部１０１ｂの外側面との間に隙間が形成されている。この隙間は、後述する空気加熱流路３１１の第２加熱流路３１１ｂとなる。   The second cylindrical body 102 is formed in a cylindrical shape, and a lower end thereof is fixed in contact with the base plate BP. The second cylindrical body 102 covers the cylindrical portion 101b so as to maintain a predetermined distance from the outer surface of the cylindrical portion 101b. Therefore, a gap is formed between the inner side surface of the second cylindrical body 102 and the outer side surface of the cylindrical portion 101b. This gap becomes a second heating channel 311b of the air heating channel 311 described later.

第３筒状体１０３は、その上端から下端まで径がほぼ一様の筒状に形成されている。第３筒状体１０３は、第２筒状体１０２の外側に配置されている。第３筒状体１０３は、第２筒状体１０２の外側面と所定の距離を保つように、その外側面を覆っている。第３筒状体１０３の内側面と第２筒状体１０２の外側面との間に隙間が形成されている。この隙間は、後述する燃焼ガス排出流路５０２の第１排出流路５０２ａとなる。   The third cylindrical body 103 is formed in a cylindrical shape having a substantially uniform diameter from the upper end to the lower end. The third cylindrical body 103 is disposed outside the second cylindrical body 102. The third cylindrical body 103 covers the outer surface so as to maintain a predetermined distance from the outer surface of the second cylindrical body 102. A gap is formed between the inner side surface of the third cylindrical body 103 and the outer side surface of the second cylindrical body 102. This gap becomes a first discharge channel 502a of the combustion gas discharge channel 502 described later.

第４筒状体１０４は、その下端にフランジ部１０４ａを有する筒状に形成されており、第３筒状体１０３の外部に配置されている。このフランジ部１０４ａは、ケーシング１０の固定に利用される。第４筒状体１０４は、第３筒状体１０３の外側面を覆うとともに、その内側面が第３筒状体１０３の外側面との間に隙間を形成するように配置されている。その隙間は、後述する燃焼ガス排出流路５０２の第２排出流路５０２ｂとなる。第４筒状体１０４の下部の内部には、円板状の底板１０４ｂが配置されている。底板１０４ｂは、第４筒状体１０４の内部を上下に区画している。   The fourth cylindrical body 104 is formed in a cylindrical shape having a flange portion 104 a at the lower end thereof, and is disposed outside the third cylindrical body 103. The flange portion 104 a is used for fixing the casing 10. The fourth cylindrical body 104 is arranged so as to cover the outer surface of the third cylindrical body 103 and to form a gap between the inner surface and the outer surface of the third cylindrical body 103. The gap serves as a second discharge channel 502b of a combustion gas discharge channel 502 described later. A disc-shaped bottom plate 104 b is arranged inside the lower portion of the fourth cylindrical body 104. The bottom plate 104b partitions the inside of the fourth cylindrical body 104 vertically.

第２筒状体１０２、第３筒状体１０３及び第４筒状体１０４のそれぞれの上端部の上方には、円環状の環状内蓋１０６が配置されている。環状内蓋１０６は、第２筒状体１０２の内側面及び第４筒状体１０４の外側面に対して固定され、第２筒状体１０２と第４筒状体１０４との間に形成される空間を覆っている。環状内蓋１０６は、第３筒状体１０３上端との間に隙間を空けて配置されることで、第２筒状体１０２と第３筒状体１０３との間に形成されている隙間（第１排出流路５０２ａ）と、第３筒状体１０３と第４筒状体１０４との間に形成されている隙間（第２排出流路５０２ｂ）と、連通させている。   An annular inner cover 106 is disposed above the upper ends of the second cylindrical body 102, the third cylindrical body 103, and the fourth cylindrical body 104. The annular inner lid 106 is fixed to the inner side surface of the second cylindrical body 102 and the outer side surface of the fourth cylindrical body 104, and is formed between the second cylindrical body 102 and the fourth cylindrical body 104. It covers the space. The annular inner lid 106 is arranged with a gap between the upper end of the third cylindrical body 103 and a gap formed between the second cylindrical body 102 and the third cylindrical body 103 ( The first discharge channel 502a) is in communication with a gap (second discharge channel 502b) formed between the third cylindrical body 103 and the fourth cylindrical body 104.

第５筒状体１０５は、第４筒状体１０４の外部に配置され、第４筒状体１０４の上部の外側を覆っている。第５筒状体１０５は、その内側面が第４筒状体１０４の外側面との間に隙間を形成するように配置されている。この隙間は、後述する空気加熱流路３１１の第１加熱流路３１１ａとなる。第５筒状体１０５の上端部は、上面蓋１０７によって覆われている。   The fifth cylindrical body 105 is disposed outside the fourth cylindrical body 104 and covers the outer side of the upper portion of the fourth cylindrical body 104. The fifth cylindrical body 105 is arranged such that a gap is formed between the inner side surface and the outer side surface of the fourth cylindrical body 104. This gap becomes a first heating channel 311a of an air heating channel 311 described later. The upper end portion of the fifth cylindrical body 105 is covered with an upper surface lid 107.

下部筒状体１０８は、第３筒状体１０３の下部の内部に配置され、その上端がベースプレートＢＰの下面に当接して固定されている。また、下部筒状体１０８は、その外側面が第３筒状体１０３の内側面との間に隙間を形成する隙間を形成するように配置されている。この隙間は、後述する燃焼ガス排出流路５０２の第１排出流路５０２ａとなる。また、下部筒状体１０８の下部には、後述する燃焼ガス排出部５０の燃焼ガス排出口５０１が形成されている。   The lower cylindrical body 108 is disposed inside the lower portion of the third cylindrical body 103, and the upper end thereof is fixed in contact with the lower surface of the base plate BP. Further, the lower cylindrical body 108 is disposed so that a gap is formed between the outer side surface and the inner side surface of the third cylindrical body 103. This gap becomes a first discharge channel 502a of the combustion gas discharge channel 502 described later. Further, a combustion gas discharge port 501 of a combustion gas discharge unit 50 described later is formed at the lower part of the lower cylindrical body 108.

続いて、図１及び図２を参照しながら、燃料ガス供給部２０、第１空気供給部３１、第２空気供給部３２、燃焼部４０及び燃焼ガス排出部５０の構成について説明する。   Next, the configuration of the fuel gas supply unit 20, the first air supply unit 31, the second air supply unit 32, the combustion unit 40, and the combustion gas discharge unit 50 will be described with reference to FIGS.

燃料ガス供給部２０は、水供給管２０１と、都市ガス供給管２４０と、改質ユニット２０２と、燃料ガス供給管２０３と、脱硫器２０４（図２参照）と、を有している。   The fuel gas supply unit 20 includes a water supply pipe 201, a city gas supply pipe 240, a reforming unit 202, a fuel gas supply pipe 203, and a desulfurizer 204 (see FIG. 2).

水供給管２０１は、その内部に水を流す配管である。水供給管２０１は、ケーシング１０の第４筒状体１０４を貫通し、改質ユニット２０２まで延びるように形成されている。   The water supply pipe 201 is a pipe through which water flows. The water supply pipe 201 is formed so as to penetrate the fourth cylindrical body 104 of the casing 10 and extend to the reforming unit 202.

都市ガス供給管２４０は、炭化水素ガスを含む都市ガスをその内部に流す配管である。都市ガスは、都市ガス供給管２４０の上流において脱硫器２０４を通過することで、セルスタックＣＳの電池性能の低下を招く硫黄成分が除去される。都市ガス供給管２４０は、都市ガスに加えて空気を流すこともできる。都市ガス供給管２４０は、水供給管２０１よりも上方の位置でケーシング１０の第４筒状体１０４を貫通し、改質ユニット２０２まで延びるように形成されている。   The city gas supply pipe 240 is a pipe through which city gas containing hydrocarbon gas flows. The city gas passes through the desulfurizer 204 upstream of the city gas supply pipe 240, so that sulfur components that cause a decrease in battery performance of the cell stack CS are removed. The city gas supply pipe 240 can also flow air in addition to city gas. The city gas supply pipe 240 is formed to pass through the fourth cylindrical body 104 of the casing 10 at a position above the water supply pipe 201 and extend to the reforming unit 202.

改質ユニット２０２は、第１筒状体１０１等と同軸の円環状に形成されており、下部筒状体１０８を囲むように、下部筒状体１０８と第３筒状体１０３との間に形成される隙間に配置されている。また、改質ユニット２０２は、その内周側の側面が下部筒状体１０８の外側面との間に隙間を形成するとともに、その外周側の側面が第３筒状体１０３の内側面と当接するように配置されている。   The reforming unit 202 is formed in an annular shape coaxial with the first cylindrical body 101 and the like, and is interposed between the lower cylindrical body 108 and the third cylindrical body 103 so as to surround the lower cylindrical body 108. It arrange | positions in the clearance gap formed. In addition, the reforming unit 202 forms a gap between the inner peripheral side surface and the outer surface of the lower cylindrical body 108, and the outer peripheral side surface contacts the inner side surface of the third cylindrical body 103. It is arranged to touch.

また、改質ユニット２０２は、その内部に水蒸発器２０６と、改質器２０８と、を有している。後述するように、改質ユニット２０２は、水蒸発器２０６及び改質器２０８をユニットケーシング２０５の内部に収めることでユニット化されている。水供給管２０１及び都市ガス供給管２４０は、この改質ユニット２０２に接続されている。詳細には、水供給管２０１及び都市ガス供給管２４０は、改質ユニット２０２の水蒸発器２０６に接続されている。   Further, the reforming unit 202 has a water evaporator 206 and a reformer 208 inside thereof. As will be described later, the reforming unit 202 is unitized by housing the water evaporator 206 and the reformer 208 in the unit casing 205. The water supply pipe 201 and the city gas supply pipe 240 are connected to the reforming unit 202. Specifically, the water supply pipe 201 and the city gas supply pipe 240 are connected to the water evaporator 206 of the reforming unit 202.

燃料ガス供給管２０３は、改質ユニット２０２に接続され、改質ユニット２０２から排出される燃料ガスをその内部に流す配管である。燃料ガス供給管２０３は、改質ユニット２０２から水平方向に延び、さらに上方のベースプレートＢＰまで延びるように形成されている。   The fuel gas supply pipe 203 is a pipe that is connected to the reforming unit 202 and allows the fuel gas discharged from the reforming unit 202 to flow inside. The fuel gas supply pipe 203 extends in the horizontal direction from the reforming unit 202 and further extends to the upper base plate BP.

第１空気供給部３１は、空気加熱流路３１１と、第１空気導入管３１２と、吹出口３１３と、を有している。空気加熱流路３１１は、第１加熱流路３１１ａ及び第２加熱流路３１１ｂを有している。第１加熱流路３１１ａは、第４筒状体１０４と第５筒状体１０５との間に形成された隙間である。第２加熱流路３１１ｂは、第１筒状体１０１と第２筒状体１０２との間に形成された隙間である。第１空気導入管３１２は、第５筒状体１０５の外側面に接続される配管であり、空気加熱流路３１１の第１加熱流路３１１ａに連通している。吹出口３１３は、第１筒状体１０１の下部に、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる貫通孔である。   The first air supply unit 31 includes an air heating flow path 311, a first air introduction pipe 312, and an air outlet 313. The air heating channel 311 includes a first heating channel 311a and a second heating channel 311b. The first heating flow path 311 a is a gap formed between the fourth cylindrical body 104 and the fifth cylindrical body 105. The second heating flow path 311 b is a gap formed between the first cylindrical body 101 and the second cylindrical body 102. The first air introduction pipe 312 is a pipe connected to the outer surface of the fifth cylindrical body 105 and communicates with the first heating flow path 311 a of the air heating flow path 311. The blower outlet 313 is a through-hole provided in the lower part of the 1st cylindrical body 101 at intervals in the circumferential direction.

第２空気供給部３２は、第２空気導入管３２１と、吹出管３２２と、を有している。第２空気導入管３２１は、空気をその内部に流す配管であり、ケーシング１０の底板１０４ｂを貫通して下部筒状体１０８の内部に延びている。第２空気導入管３２１は、その上端近傍に螺旋状の螺旋部３２１ａが形成されている。吹出管３２２は、第２空気導入管３２１と連通している配管であり、第１筒状体１０１の内部において、ベースプレートＢＰから上方に向けて突出するように設けられている。吹出管３２２は、第２空気導入管３２１を流れる空気を第１筒状体１０１の内部に吹き出す。   The second air supply unit 32 includes a second air introduction pipe 321 and a blowout pipe 322. The second air introduction pipe 321 is a pipe through which air flows, and extends through the bottom plate 104 b of the casing 10 into the lower cylindrical body 108. The second air introduction pipe 321 has a spiral portion 321a formed in the vicinity of the upper end thereof. The blowout pipe 322 is a pipe communicating with the second air introduction pipe 321, and is provided so as to protrude upward from the base plate BP inside the first tubular body 101. The blowout pipe 322 blows out the air flowing through the second air introduction pipe 321 to the inside of the first cylindrical body 101.

燃焼部４０は、燃焼室４０１と、バーナー４０２と、イグナイタ４０３と、を有している。燃焼室４０１は、下部筒状体１０８の内部に形成された空間である。バーナー４０２は、ベースプレートＢＰから下方の燃焼室４０１内に向けて突出し、第２空気導入管３２１の螺旋部３２１ａに覆われるように設けられている。バーナー４０２は、セルスタックＣＳにおける電気化学反応に用いられなかった残余の燃料ガスをその内部に流し、下端から燃焼室４０１内に供給する。   The combustion unit 40 includes a combustion chamber 401, a burner 402, and an igniter 403. The combustion chamber 401 is a space formed inside the lower cylindrical body 108. The burner 402 protrudes from the base plate BP into the combustion chamber 401 below and is provided so as to be covered with the spiral portion 321 a of the second air introduction pipe 321. The burner 402 flows the remaining fuel gas that has not been used for the electrochemical reaction in the cell stack CS into the combustion chamber 401 from its lower end.

イグナイタ４０３は、点火装置であり、ケーシング１０の底板１０４ｂを貫通して燃焼室４０１内に臨出するよう設けられている。イグナイタ４０３は、高電圧が印加されることで火花放電を発生させ、燃焼室４０１内の燃料ガスに着火して燃焼させる。このような残余の燃料ガスの燃焼により、燃焼室４０１内で燃焼ガスが発生する。   The igniter 403 is an ignition device, and is provided so as to pass through the bottom plate 104 b of the casing 10 and protrude into the combustion chamber 401. The igniter 403 generates a spark discharge when a high voltage is applied, and ignites and burns the fuel gas in the combustion chamber 401. Combustion gas is generated in the combustion chamber 401 by such combustion of the remaining fuel gas.

燃焼ガス排出部５０は、燃焼ガス排出口５０１と、燃焼ガス排出流路５０２と、燃焼ガス排出管５０３と、を有している。燃焼ガス排出口５０１は、下部筒状体１０８に、周方向に互いに間隔をあけて複数設けられる貫通孔である。燃焼ガス排出流路５０２は、第１排出流路５０２ａ及び第２排出流路５０２ｂを有している。   The combustion gas discharge unit 50 includes a combustion gas discharge port 501, a combustion gas discharge channel 502, and a combustion gas discharge pipe 503. The combustion gas discharge ports 501 are through holes provided in the lower cylindrical body 108 at a plurality of intervals in the circumferential direction. The combustion gas discharge flow path 502 has a first discharge flow path 502a and a second discharge flow path 502b.

第１排出流路５０２ａは、下部筒状体１０８と第３筒状体１０３との間に形成された隙間である。第２排出流路５０２ｂは、第３筒状体１０３と第４筒状体１０４との間に形成された隙間である。燃焼ガス排出管５０３は、ケーシング１０の第４筒状体１０４の外側面に接続される配管であり、燃焼ガス排出流路５０２の第２排出流路５０２ｂと連通している。   The first discharge channel 502 a is a gap formed between the lower cylindrical body 108 and the third cylindrical body 103. The second discharge flow path 502 b is a gap formed between the third cylindrical body 103 and the fourth cylindrical body 104. The combustion gas discharge pipe 503 is a pipe connected to the outer surface of the fourth cylindrical body 104 of the casing 10 and communicates with the second discharge flow path 502 b of the combustion gas discharge flow path 502.

引き続いて、図１及び図２を参照しながら、以上のように構成された燃料電池装置ＦＣの動作について説明する。   Subsequently, the operation of the fuel cell apparatus FC configured as described above will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

燃料電池装置ＦＣの起動工程の際など、セルスタックＣＳや改質器２０８の温度が低い状態にあるときは、燃料ガス供給部２０は、都市ガス及び空気を改質ユニット２０２に供給する。都市ガス及び空気は、都市ガス供給管２４０によって改質ユニット２０２に供給され、まず水蒸発器２０６に導入される。そして、水蒸発器２０６を通過した都市ガス及び空気は、混合ガス流路２０７を介して改質器２０８に導入される。   When the temperature of the cell stack CS or the reformer 208 is low, such as during the startup process of the fuel cell device FC, the fuel gas supply unit 20 supplies city gas and air to the reforming unit 202. City gas and air are supplied to the reforming unit 202 through a city gas supply pipe 240 and first introduced into the water evaporator 206. Then, the city gas and air that have passed through the water evaporator 206 are introduced into the reformer 208 via the mixed gas flow path 207.

改質器２０８は、その内部に改質触媒２０８１が配置されている。改質器２０８において、都市ガスに含まれる炭化水素ガスと、空気に含まれる酸素とによる部分酸化改質が行われる。この部分酸化改質により、水素を含む燃料ガスが生成される。部分酸化改質は発熱反応であることから、改質器２０８において生成される燃料ガスも高温となる。また、改質ユニット２０２に接続された燃料ガス供給管２０３は、その一部が燃焼室４０１内（下部筒状体１０８の内部）に配置されているため、燃料ガスは当該部位を流れる際に燃焼ガスによって加熱され、さらに高温となる。このようにして高温となった燃料ガスが、セルスタックＣＳを構成する燃料電池セルの正極Ａｎに供給されることで、セルスタックＣＳが加熱されて昇温し、燃料電池装置ＦＣの迅速な起動に寄与する。   The reformer 208 has a reforming catalyst 2081 disposed therein. In the reformer 208, partial oxidation reforming is performed using hydrocarbon gas contained in the city gas and oxygen contained in the air. By this partial oxidation reforming, a fuel gas containing hydrogen is generated. Since the partial oxidation reforming is an exothermic reaction, the fuel gas generated in the reformer 208 also has a high temperature. Further, since a part of the fuel gas supply pipe 203 connected to the reforming unit 202 is disposed in the combustion chamber 401 (inside the lower cylindrical body 108), when the fuel gas flows through the part, It is heated by the combustion gas and becomes a higher temperature. The fuel gas that has reached a high temperature in this way is supplied to the positive electrode An of the fuel cell constituting the cell stack CS, so that the cell stack CS is heated and heated up, and the fuel cell device FC is quickly started up. Contribute to.

一方、第１空気供給部３１の第１空気導入管３１２によってケーシング１０内に導入される空気は、図１に示されるように、空気加熱流路３１１の第１加熱流路３１１ａを上方に流れる。次に、空気は上面蓋１０７に沿ってその向きをケーシング１０の中央側に変え、さらに第２加熱流路３１１ｂを下方に流れる。第２加熱流路３１１ｂを流れて第１筒状体１０１の下部に至った空気は、吹出口３１３から第１筒状体１０１の内部に向けて吹き出し、セルスタックＣＳを構成する燃料電池セルの負極Ｃａに供給される。   On the other hand, the air introduced into the casing 10 by the first air introduction pipe 312 of the first air supply unit 31 flows upward through the first heating channel 311a of the air heating channel 311 as shown in FIG. . Next, the air changes its direction along the upper surface lid 107 to the center side of the casing 10, and further flows downward through the second heating flow path 311b. The air flowing through the second heating flow path 311b and reaching the lower portion of the first tubular body 101 is blown out from the blowout port 313 toward the inside of the first tubular body 101, and the fuel cell constituting the cell stack CS is discharged. Supplied to the negative electrode Ca.

後述するように、空気加熱流路３１１を流れる空気は、高温の燃焼ガスを熱源として加熱され、昇温する。このようにして高温となった空気が燃料電池セルの負極Ｃａに供給されることで、セルスタックＣＳが加熱されて昇温し、燃料電池装置ＦＣの迅速な起動に寄与する。   As will be described later, the air flowing through the air heating flow path 311 is heated using a high-temperature combustion gas as a heat source, and the temperature rises. By supplying the high-temperature air to the negative electrode Ca of the fuel battery cell in this way, the cell stack CS is heated to increase the temperature, which contributes to quick start-up of the fuel battery device FC.

また、第２空気供給部３２の第２空気導入管３２１によってケーシング１０内に導入される空気は、図１に示されるように、螺旋部３２１ａを上方へと流れる。この空気は、バーナー４０２の周囲を旋回しながら流れることにより、バーナー４０２から熱を受けて温度が上昇する。一方、バーナー４０２は、螺旋部３２１ａを流れる空気に熱を奪われることで、過度に昇温することが抑制される。第２空気導入管３２１を通過し、温度が上昇した空気は、吹出管３２２から第１筒状体１０１の内部に吹き出され、セルスタックＣＳを構成する燃料電池セルの負極Ｃａに供給される。   Moreover, the air introduce | transduced in the casing 10 by the 2nd air introduction pipe | tube 321 of the 2nd air supply part 32 flows upwards through the spiral part 321a, as FIG. 1 shows. The air flows while swirling around the burner 402, and receives heat from the burner 402 to increase the temperature. On the other hand, the burner 402 is restrained from excessively rising in temperature when the air flowing through the spiral portion 321a is deprived of heat. The air that has passed through the second air introduction pipe 321 and whose temperature has risen is blown out from the blowout pipe 322 into the first cylindrical body 101 and supplied to the negative electrode Ca of the fuel cell constituting the cell stack CS.

セルスタックＣＳでは、以上のように供給される燃料ガスと空気を用いて電気化学反応を生じさせ、発電を行う。セルスタックＣＳにおける電気化学反応に用いられなかった残余の燃料ガスは、バーナー４０２から燃焼室４０１内に吹き出され、イグナイタ４０３によって着火されて燃焼する。この燃焼の結果として、燃焼室４０１内に高温の燃焼ガスが発生する。   In the cell stack CS, an electric power is generated by generating an electrochemical reaction using the fuel gas and air supplied as described above. The remaining fuel gas that has not been used for the electrochemical reaction in the cell stack CS is blown out from the burner 402 into the combustion chamber 401 and is ignited and burned by the igniter 403. As a result of this combustion, high-temperature combustion gas is generated in the combustion chamber 401.

燃焼室４０１内で発生した高温の燃焼ガスは、燃焼ガス排出口５０１から排出され、燃焼ガス排出流路５０２の第１排出流路５０２ａに流入する。第１排出流路５０２ａには改質ユニット２０２が配置されており、燃焼ガスは改質ユニット２０２の側面に沿って上方に流れる。これにより、高温の燃焼ガスによって改質ユニット２０２の改質器２０８が加熱され、昇温する。   High-temperature combustion gas generated in the combustion chamber 401 is discharged from the combustion gas discharge port 501 and flows into the first discharge flow path 502 a of the combustion gas discharge flow path 502. The reforming unit 202 is disposed in the first discharge flow path 502 a, and the combustion gas flows upward along the side surface of the reforming unit 202. Thereby, the reformer 208 of the reforming unit 202 is heated by the high-temperature combustion gas, and the temperature rises.

改質ユニット２０２の側面を通過した第１排出流路５０２ａの燃焼ガスは、空気加熱流路３１１の第２加熱流路３１１ｂを下方に流れる空気と、第２筒状体１０２を挟んで逆向きに流れる。これにより、第２加熱流路３１１ｂを流れる空気は、第２筒状体１０２を介して高温の燃焼ガスによって加熱され、昇温する。   The combustion gas in the first discharge channel 502 a that has passed through the side surface of the reforming unit 202 is in the opposite direction with the air flowing downward through the second heating channel 311 b of the air heating channel 311 and the second cylindrical body 102 interposed therebetween. Flowing into. Thereby, the air flowing through the second heating flow path 311b is heated by the high-temperature combustion gas via the second cylindrical body 102, and the temperature rises.

第１排出流路５０２ａを通過した燃焼ガスは、環状内蓋１０６に沿って折り返し、次に第２排出流路５０２ｂを下方に流れる。第２排出流路５０２ｂの燃焼ガスは、空気加熱流路３１１の第１加熱流路３１１ａを流れる空気と、第４筒状体１０４を挟んで逆向きに流れる。これにより、第１加熱流路３１１ａを流れる空気は、第４筒状体１０３を介して高温の燃焼ガスによって加熱され、昇温する。   The combustion gas that has passed through the first discharge channel 502a is folded along the annular inner lid 106, and then flows downward through the second discharge channel 502b. The combustion gas in the second discharge channel 502 b flows in the opposite direction with the air flowing through the first heating channel 311 a of the air heating channel 311 and the fourth cylindrical body 104 interposed therebetween. Thereby, the air flowing through the first heating flow path 311a is heated by the high-temperature combustion gas via the fourth cylindrical body 103, and the temperature rises.

第２排出流路５０２ｂをさらに下方に流れた燃焼ガスは、改質ユニット２０２の外側面が当接する第３筒状体１０３の下部に沿って流れる。これにより、改質ユニット２０２の水蒸発器２０６は、第３筒状体１０３を介して高温の燃焼ガスによって加熱され、昇温する。第２排出流路５０２ｂを流れ終えた燃焼ガスは、燃焼ガス排出管５０３を介してケーシング１０から排出される。この燃焼ガスは、排熱回収器５０４（図２参照）を通過することで熱を回収された後に、低温となって排出される。   The combustion gas that has flowed further downward through the second discharge channel 502b flows along the lower portion of the third cylindrical body 103 with which the outer surface of the reforming unit 202 abuts. As a result, the water evaporator 206 of the reforming unit 202 is heated by the high-temperature combustion gas via the third cylindrical body 103 to increase the temperature. The combustion gas that has finished flowing through the second discharge flow path 502b is discharged from the casing 10 through the combustion gas discharge pipe 503. This combustion gas is exhausted at a low temperature after the heat is recovered by passing through the exhaust heat recovery unit 504 (see FIG. 2).

燃料電池装置ＦＣの運転に伴い、セルスタックＣＳや改質器２０８が所定温度まで昇温した後は、燃料ガス供給部２０は、空気に代えて、あるいは空気に加えて、水供給管２０１に水を流して改質ユニット２０２に供給する。都市ガスとともに改質ユニット２０２に供給された供給された水は、まず水蒸発器２０６に導入される。前述したように水蒸発器２０６は燃焼ガスによって加熱されて昇温していることから、水蒸発器２０６に導入された水は加熱されて気化し、水蒸気となる。   After the cell stack CS and the reformer 208 are heated to a predetermined temperature in accordance with the operation of the fuel cell device FC, the fuel gas supply unit 20 is connected to the water supply pipe 201 in place of or in addition to air. Water is supplied and supplied to the reforming unit 202. The supplied water supplied to the reforming unit 202 together with the city gas is first introduced into the water evaporator 206. As described above, since the water evaporator 206 is heated and heated by the combustion gas, the water introduced into the water evaporator 206 is heated and vaporized to become water vapor.

水蒸発器２０６において発生した水蒸気は、都市ガスとともに混合ガス流路２０７を介して改質器２０８に導入される。改質器２０８では、その内部の改質触媒２０８１により、水蒸気と、都市ガスに含まれる炭化水素ガスとによる水蒸気改質が行われ、水素を含む燃料ガスが生成される。水蒸気改質は、部分酸化改質に比べて水素の収率が高い改質反応である。水蒸気改質は吸熱反応であるが、前述したように、改質器２０８は燃焼ガス排出流路５０２を流れる高温の燃焼ガスによって加熱されるため、水蒸気改質を安定的に行うことができる。   Water vapor generated in the water evaporator 206 is introduced into the reformer 208 through the mixed gas flow path 207 together with the city gas. In the reformer 208, steam reforming with steam and hydrocarbon gas contained in the city gas is performed by the reforming catalyst 2081 inside the reformer 208, and fuel gas containing hydrogen is generated. Steam reforming is a reforming reaction with a higher hydrogen yield than partial oxidation reforming. Although the steam reforming is an endothermic reaction, as described above, the reformer 208 is heated by the high-temperature combustion gas flowing through the combustion gas discharge channel 502, so that the steam reforming can be performed stably.

セルスタックＣＳや改質器２０８が高温となり、燃料電池装置ＦＣがセルスタックＣＳからの電力の取り出しが可能な発電工程（定常運転）に移行する際は、改質器２０８における水蒸気改質により水素リッチな燃料ガスを生成可能な状態となっている。これにより、燃料電池装置ＦＣは高効率で発電を行うことが可能となる。   When the cell stack CS and the reformer 208 reach a high temperature and the fuel cell apparatus FC shifts to a power generation process (steady operation) in which power can be extracted from the cell stack CS, hydrogen is generated by steam reforming in the reformer 208. Rich fuel gas can be generated. As a result, the fuel cell apparatus FC can generate power with high efficiency.

引き続いて、図１、図３及び図４を参照しながら、改質ユニット２０２について説明する。まず、改質ユニット２０２の内部構造について説明する。   Subsequently, the reforming unit 202 will be described with reference to FIGS. 1, 3, and 4. First, the internal structure of the reforming unit 202 will be described.

改質ユニット２０２は、ユニットケーシング２０５と、水蒸発器２０６と、混合ガス流路２０７と、改質器２０８と、を備えている。   The reforming unit 202 includes a unit casing 205, a water evaporator 206, a mixed gas flow path 207, and a reformer 208.

ユニットケーシング２０５は、改質ユニット２０２の筐体であり、金属製で、その外形は円環状に形成されている。また、ユニットケーシング２０５の内部には、２つの隔壁２２１，２２２が設けられている。隔壁２２１，２２２は、第１筒状体１０１等の中心軸を中心とする同心円状に設けられた円筒状の板状部材である。隔壁２２１は、径方向外側に配置されている。隔壁２２２は、隔壁２２１よりも径方向内側に配置されている。図４は、改質ユニット２０２のうち、隔壁２２１等の図示を省略し、隔壁２２２の周囲を示している。   The unit casing 205 is a casing of the reforming unit 202, is made of metal, and has an outer shape formed in an annular shape. Two partition walls 221 and 222 are provided inside the unit casing 205. The partition walls 221 and 222 are cylindrical plate-like members provided concentrically around the central axis of the first cylindrical body 101 and the like. The partition wall 221 is disposed on the radially outer side. The partition 222 is disposed radially inward of the partition 221. FIG. 4 shows the periphery of the partition wall 222 without showing the partition wall 221 and the like in the reforming unit 202.

隔壁２２１は、ユニットケーシング２０５の内部において上下方向に延びている。隔壁２２１は、その上端がユニットケーシング２０５の上側壁面に接続され、その下端がユニットケーシング２０５の下側壁面に接続されている。   The partition wall 221 extends in the vertical direction inside the unit casing 205. The partition wall 221 has an upper end connected to the upper wall surface of the unit casing 205 and a lower end connected to the lower wall surface of the unit casing 205.

隔壁２２２は、ユニットケーシング２０５の内部において上下方向に延びている。隔壁２２２は、その上端がユニットケーシング２０５の上側壁面に接続され、その下端がユニットケーシング２０５の下側壁面に接続されている。隔壁２２２の下端部近傍には、径方向に貫通する複数の混合ガス受入口２３２が形成されている。   The partition 222 extends in the vertical direction inside the unit casing 205. The partition wall 222 has an upper end connected to the upper wall surface of the unit casing 205 and a lower end connected to the lower wall surface of the unit casing 205. In the vicinity of the lower end of the partition 222, a plurality of mixed gas inlets 232 penetrating in the radial direction are formed.

水蒸発器２０６は、隔壁２２１，２２２によってユニットケーシング２０５の内部に形成された３つの領域のうち、外周側壁面と隔壁２２１とによって外周側に形成された円環状の領域を実質的に専有するように配置されている。当該円環状の領域は、有底の加熱空間２０６ａとなっている。   The water evaporator 206 substantially occupies an annular region formed on the outer peripheral side by the outer peripheral side wall surface and the partition 221 among the three regions formed inside the unit casing 205 by the partitions 221 and 222. Are arranged as follows. The annular region is a bottomed heating space 206a.

この水蒸発器２０６は、その外周面に水受入口２０１ａ及び都市ガス受入口２４０ａが形成されている。水受入口２０１ａ及び都市ガス受入口２４０ａは、いずれも水蒸発器２０６の加熱空間２０６ａの内外を連通している。都市ガス受入口２４０ａは、水受入口２０１ａよりも上方の位置に形成されている。   The water evaporator 206 has a water receiving port 201a and a city gas receiving port 240a formed on the outer peripheral surface thereof. The water inlet 201 a and the city gas inlet 240 a both communicate with the inside and outside of the heating space 206 a of the water evaporator 206. The city gas receiving port 240a is formed at a position above the water receiving port 201a.

水受入口２０１ａには管状の水供給管２０１が接続されている。また、都市ガス受入口２４０ａには管状の都市ガス供給管２４０が接続されている。水蒸発器２０６は、水供給管２０１と都市ガス供給管２４０とによって供給される水と原料ガスとを、水受入口２０１ａと都市ガス受入口２４０ａとを介して加熱空間２０６ａに受け入れる。   A tubular water supply pipe 201 is connected to the water receiving port 201a. A tubular city gas supply pipe 240 is connected to the city gas receiving port 240a. The water evaporator 206 receives the water and the raw material gas supplied by the water supply pipe 201 and the city gas supply pipe 240 into the heating space 206a through the water reception port 201a and the city gas reception port 240a.

図１及び図３に示されるように、隔壁２２１の上部であって、水受入口２０１ａ及び都市ガス受入口２４０ａと周方向にオフセットした位置には、排出口２３１が形成されている。排出口２３１は、単一の開口であり、その流路断面積が加熱空間２０６ａ及び後述する混合ガス流路２０７よりも小さいオリフィス状に形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 3, a discharge port 231 is formed at a position offset from the water receiving port 201 a and the city gas receiving port 240 a in the circumferential direction above the partition wall 221. The discharge port 231 is a single opening, and is formed in an orifice shape whose flow path cross-sectional area is smaller than that of the heating space 206a and a mixed gas flow path 207 described later.

混合ガス流路２０７は、ユニットケーシング２０５の内部に形成された３つの領域のうち、隔壁２２１と隔壁２２２との間に形成された円環状の領域に設けられている。混合ガス流路２０７は、上下方向に延び、排出口２３１と、混合ガス受入口２３２とを繋ぐ流路となっている。   The mixed gas flow path 207 is provided in an annular region formed between the partition 221 and the partition 222 among the three regions formed inside the unit casing 205. The mixed gas flow path 207 extends in the vertical direction and is a flow path connecting the discharge port 231 and the mixed gas receiving port 232.

図１及び図４に示されるように、混合ガス流路２０７には、案内壁２０７ａが設けられている。案内壁２０７ａは、隔壁２２２と隔壁２２１との間に跨るとともに、隔壁２２２の外周側を旋回する螺旋状に形成された板状の部材である。これにより、混合ガス流路２０７は、排出口２３１から流入するガスを、隔壁２２２の外周面の少なくとも一部に沿って旋回させて下方へと流し、混合ガス受入口２３２に導く流路となっている。   As shown in FIGS. 1 and 4, the mixed gas flow path 207 is provided with a guide wall 207 a. The guide wall 207 a is a plate-like member formed in a spiral shape that straddles between the partition wall 222 and the partition wall 221 and pivots on the outer peripheral side of the partition wall 222. As a result, the mixed gas flow path 207 is a flow path that guides the gas flowing in from the discharge port 231 along the outer peripheral surface of the partition wall 222 to flow downward and to the mixed gas receiving port 232. ing.

改質器２０８は、ユニットケーシング２０５の内部に形成された３つの領域のうち、内周側壁面と隔壁２２２とによって内周側に形成された円環状の領域を実質的に専有するように配置されている。これにより、水蒸発器２０６及び改質器２０８は、混合ガス流路２０７を挟んで径方向に互いに対向するようにしてユニットケーシング２０５の内部に収容されていることとなる。   The reformer 208 is disposed so as to substantially occupy an annular region formed on the inner peripheral side by the inner peripheral side wall surface and the partition wall 222 among the three regions formed inside the unit casing 205. Has been. As a result, the water evaporator 206 and the reformer 208 are accommodated in the unit casing 205 so as to face each other in the radial direction with the mixed gas flow path 207 interposed therebetween.

また、改質器２０８は、表面に金属を担持した改質触媒２０８１を有している。ユニットケーシング２０５の内周側壁面には、改質器２０８が配置される領域の内外を連通する燃料ガス送出口２３３が開設されている。内周側壁面には燃料ガス供給管２０３が接続され、燃料ガス送出口２３３と連通している。   The reformer 208 has a reforming catalyst 2081 having a metal supported on the surface. A fuel gas delivery port 233 that communicates the inside and outside of the region where the reformer 208 is disposed is opened on the inner peripheral side wall surface of the unit casing 205. A fuel gas supply pipe 203 is connected to the inner peripheral side wall surface and communicates with the fuel gas delivery port 233.

以上のように構成された第１実施形態に係る燃料電池装置ＦＣでは、水蒸発器２０６に水及び都市ガスが供給されると、その加熱空間２０６ａに貯留された水が加熱され、水蒸気が発生する。この水蒸気と都市ガスとを含む混合ガス（以下、単に「混合ガス」ともいう）は、排出口２３１を介して加熱空間２０６ａから排出される。   In the fuel cell device FC according to the first embodiment configured as described above, when water and city gas are supplied to the water evaporator 206, the water stored in the heating space 206a is heated to generate water vapor. To do. This mixed gas containing water vapor and city gas (hereinafter also simply referred to as “mixed gas”) is discharged from the heating space 206a through the discharge port 231.

前述したように、排出口２３１は、加熱空間２０６ａ及び混合ガス流路２０７よりも流路断面積が小さい開口とされている。このため、混合ガスの流れは、排出口２３１を介して加熱空間２０６ａから排出される際にその流速が高まるとともに、その後に流入する混合ガス流路２０７において乱れたものとなる。したがって、混合ガス中の水蒸気と都市ガスとの混合を促進し、均一に混合させた状態で、混合ガス受入口２３２から改質器２０８に供給することができる。   As described above, the discharge port 231 is an opening having a smaller channel cross-sectional area than the heating space 206 a and the mixed gas channel 207. For this reason, the flow rate of the mixed gas is increased in the flow rate when discharged from the heating space 206a through the discharge port 231, and becomes turbulent in the mixed gas flow path 207 that flows in thereafter. Therefore, mixing of water vapor and city gas in the mixed gas is promoted and can be supplied to the reformer 208 from the mixed gas receiving port 232 in a uniformly mixed state.

ここで、例えば、加熱空間２０６ａから混合ガスを排出する開口を複数設けると、当該開口ごとに、排出する混合ガス中の水蒸気と都市ガスとの混合具合にばらつきが生じる場合がある。これにより、改質器２０８の改質触媒２０８１において、供給される混合ガス中の水蒸気と原料ガスとの比が適正な値から乖離し、水蒸気改質を安定的に行えなくなるおそれがある。   Here, for example, if a plurality of openings for discharging the mixed gas from the heating space 206a are provided, there may be variations in the mixing condition of the water vapor and the city gas in the discharged mixed gas for each opening. As a result, in the reforming catalyst 2081 of the reformer 208, the ratio of the steam and the raw material gas in the supplied mixed gas deviates from an appropriate value, and there is a possibility that the steam reforming cannot be performed stably.

これに対し、第１実施形態に係る燃料電池装置ＦＣでは、排出口２３１は、単一の開口である。したがって、加熱空間２０６ａから排出される混合ガス中の水蒸気と都市ガスとの混合具合にばらつきが生じることを抑制し、改質器２０８において安定的に水蒸気改質を行うことが可能となる。   On the other hand, in the fuel cell device FC according to the first embodiment, the discharge port 231 is a single opening. Therefore, it is possible to suppress a variation in the mixing condition of the steam and the city gas in the mixed gas discharged from the heating space 206a, and to perform the steam reforming stably in the reformer 208.

また、混合ガス流路２０７は、混合ガスを改質器２０８の外周面の少なくとも一部に沿って旋回させて混合ガス受入口２３２に導く。これにより、混合ガス流路２０７を流れる混合ガスは、長い流路を流れることで、水蒸気と都市ガスとが十分に混合された状態となる。また、混合ガスの流れは旋回によってさらに乱れたものとなり、水蒸気と都市ガスとの混合が一層促進される。   The mixed gas flow path 207 turns the mixed gas along at least a part of the outer peripheral surface of the reformer 208 and guides it to the mixed gas receiving port 232. As a result, the mixed gas flowing through the mixed gas flow path 207 flows through the long flow path so that the water vapor and the city gas are sufficiently mixed. Further, the flow of the mixed gas is further disturbed by the swirling, and the mixing of the water vapor and the city gas is further promoted.

また、都市ガス受入口２４０ａは、水受入口２０１ａよりも上方に形成されている。このため、水受入口２０１ａによって供給され加熱空間２０６ａに供給された水が、都市ガス受入口２４０ａに流入することを抑制することができる。すなわち、水が都市ガス受入口２４０ａに流入し、都市ガス受入口２４０ａからの都市ガスの供給が阻害されてしまうことを抑制し、加熱空間２０６ａにおいて発生する水蒸気と都市ガスとの比を適正な値とすることが可能となる。   Further, the city gas receiving port 240a is formed above the water receiving port 201a. For this reason, it can suppress that the water supplied by the water receiving port 201a and supplied to the heating space 206a flows into the city gas receiving port 240a. That is, water is prevented from flowing into the city gas receiving port 240a and the supply of the city gas from the city gas receiving port 240a is inhibited, and the ratio of water vapor and city gas generated in the heating space 206a is set appropriately. Can be a value.

また、排出口２３１は、水受入口２０１ａよりも上方に形成されている。このため、水受入口２０１ａによって供給され加熱空間２０６ａに供給された水が、液体の状態のまま排出口２３１に至り、加熱空間２０６ａから排出されてしまうことを抑制することができる。   The discharge port 231 is formed above the water receiving port 201a. For this reason, it can suppress that the water supplied by the water receiving inlet 201a and supplied to the heating space 206a reaches the discharge port 231 in a liquid state and is discharged from the heating space 206a.

また、排出口２３１は、水受入口２０１ａ及び都市ガス受入口２４０ａと周方向にオフセットした位置に形成されている。したがって、水受入口２０１ａから水が供給されて発生した水蒸気と、都市ガス受入口２４０ａから供給された都市ガスとを、水蒸発器２０６の加熱空間２０６ａにおいて長い経路を流した後に、排出口２３１から排出することができる。したがって、排出口２３１から排出される混合ガスの混合具合を高めることができる。   The discharge port 231 is formed at a position offset in the circumferential direction from the water receiving port 201a and the city gas receiving port 240a. Accordingly, after the water vapor generated by supplying water from the water receiving port 201a and the city gas supplied from the city gas receiving port 240a flow through a long path in the heating space 206a of the water evaporator 206, the discharge port 231 is discharged. Can be discharged from. Therefore, the mixing condition of the mixed gas discharged from the discharge port 231 can be increased.

続いて、第２実施形態に係る燃料電池装置の改質ユニット２０２Ａについて、図５を参照しながら説明する。改質ユニット２０２Ａは、前述した実施形態の改質ユニット２０２に代えて燃料電池装置ＦＣに搭載されるものであり、ケーシング１０の下部筒状体１０８と第３筒状体１０３との間に形成される隙間（第１排出流路５０２ａ）に配置されている。   Next, the reforming unit 202A of the fuel cell device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. The reforming unit 202A is mounted on the fuel cell apparatus FC in place of the reforming unit 202 of the above-described embodiment, and is formed between the lower cylindrical body 108 and the third cylindrical body 103 of the casing 10. It arrange | positions in the clearance gap (1st discharge flow path 502a).

図５は、改質ユニット２０２Ａのうち、水蒸発器２０６の部分を模式的に示している。改質ユニット２０２Ａは、その外形が円環状に形成され、内部に収容する水蒸発器２０６と改質器２０８とが混合ガス流路２０７を挟んで互いに対向するという基本的な構成は、改質ユニット２０２と共通している。このため、以下では改質ユニット２０２Ａのうち、改質ユニット２０２と同一の機能を有する構成については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。   FIG. 5 schematically shows a portion of the water evaporator 206 in the reforming unit 202A. The basic structure of the reforming unit 202A is that the outer shape is formed in an annular shape, and the water evaporator 206 and the reformer 208 housed inside are opposed to each other with the mixed gas flow path 207 interposed therebetween. Common to the unit 202. For this reason, below, the structure which has the function same as the reforming unit 202 among reforming unit 202A is attached | subjected the same code | symbol, and description is abbreviate | omitted suitably.

水受入口２０１ａ及び都市ガス受入口２４０ａは、互いに周方向にオフセットした位置で水蒸発器２０６に連通している。さらに、水蒸発器２０６を形成する隔壁２２１の上部であって、水受入口２０１ａ及び都市ガス受入口２４０Ａａと周方向にオフセットした位置に、排出口２３１Ａが形成されている。排出口２３１Ａは、単一の開口であり、その流路断面積が加熱空間２０６ａ及び混合ガス流路２０７よりも小さいオリフィス状に形成されている。   The water receiving port 201a and the city gas receiving port 240a communicate with the water evaporator 206 at a position offset in the circumferential direction. Further, an exhaust port 231A is formed at an upper portion of the partition wall 221 forming the water evaporator 206 and at a position offset in the circumferential direction from the water receiving port 201a and the city gas receiving port 240Aa. The discharge port 231 </ b> A is a single opening, and is formed in an orifice shape whose flow path cross-sectional area is smaller than that of the heating space 206 a and the mixed gas flow path 207.

排出口２３１Ａは、水受入口２０１ａ寄りの部位である第１部２３１Ａ１と、都市ガス受入口２４０Ａａ寄りの第２部２３１Ａ２と、を有している。水蒸発器２０６の加熱空間２０６ａには、都市ガス受入口２４０Ａａと第２部２３１Ａ２とを接続する内部配管２４１が設けられている。これにより、加熱空間２０６ａに、内部配管２４１の内部の都市ガス流路２４１ａと、内部配管２４１の外部の水流路２１１ａとが、互いに独立して設けられている。   The discharge port 231A has a first part 231A1 that is a part near the water inlet 201a and a second part 231A2 that is near the city gas inlet 240Aa. In the heating space 206a of the water evaporator 206, an internal pipe 241 that connects the city gas receiving port 240Aa and the second part 231A2 is provided. Thereby, the city gas flow path 241a inside the internal pipe 241 and the water flow path 211a outside the internal pipe 241 are provided in the heating space 206a independently of each other.

都市ガス受入口２４０Ａａから供給された都市ガスは、都市ガス流路２４１ａを流れ、排出口２３１Ａの第２部２３１Ａ２に導かれる。一方、水受入口２０１ａから加熱空間２０６ａに水が供給されると、貯留された水が加熱され、水蒸気が発生する。この水蒸気は、水流路２１１ａを流れ、排出口２３１Ａの第１部２３１Ａ１に導かれる。排出口２３１Ａに導かれた都市ガス及び水蒸気は、排出口２３１Ａを介して加熱空間２０６ａから排出される。この排出の際に都市ガス及び水蒸気が合流し、混合ガスとなって混合ガス流路２０７に流入する。   The city gas supplied from the city gas receiving port 240Aa flows through the city gas channel 241a and is guided to the second part 231A2 of the discharge port 231A. On the other hand, when water is supplied from the water receiving port 201a to the heating space 206a, the stored water is heated and water vapor is generated. This water vapor flows through the water channel 211a and is guided to the first portion 231A1 of the discharge port 231A. The city gas and water vapor introduced to the discharge port 231A are discharged from the heating space 206a through the discharge port 231A. During this discharge, city gas and water vapor merge to form a mixed gas and flow into the mixed gas flow path 207.

前述したように、排出口２３１は、加熱空間２０６ａ及び混合ガス流路２０７よりも流路断面積が小さい開口とされている。このため、混合ガスの流れは、排出口２３１を介して加熱空間２０６ａから排出される際にその流速が高まるとともに、その後に流入する混合ガス流路２０７において乱れたものとなる。したがって、混合ガス中の水蒸気と都市ガスとの混合を促進し、均一に混合させた状態で、混合ガス受入口２３２から改質器２０８に供給することができる。   As described above, the discharge port 231 is an opening having a smaller channel cross-sectional area than the heating space 206 a and the mixed gas channel 207. For this reason, the flow rate of the mixed gas is increased in the flow rate when discharged from the heating space 206a through the discharge port 231, and becomes turbulent in the mixed gas flow path 207 that flows in thereafter. Therefore, mixing of water vapor and city gas in the mixed gas is promoted and can be supplied to the reformer 208 from the mixed gas receiving port 232 in a uniformly mixed state.

また、改質ユニット２０２Ａは、その水蒸発器２０６の加熱空間２０６ａにおいて、内部配管２４１の内部の都市ガス流路２４１ａと、内部配管２４１の外部の水流路２１１ａとが互いに独立している。このため、水流路２１１ａにおいて水の突沸が生じたり、都市ガス受入口２４０Ａａから供給される都市ガスの流量に変動が生じたりした場合にも、その影響が他方のガスに及ぼす影響を抑制することができる。このため、排出口２３１から排出される混合ガスにおいて、水蒸気と都市ガスとの比を適正な値とすることが可能となる。   In the reforming unit 202A, in the heating space 206a of the water evaporator 206, the city gas flow path 241a inside the internal pipe 241 and the water flow path 211a outside the internal pipe 241 are independent of each other. For this reason, even when water bumping occurs in the water flow path 211a or the flow rate of the city gas supplied from the city gas receiving port 240Aa varies, the influence of the influence on the other gas is suppressed. Can do. For this reason, in the mixed gas discharged | emitted from the discharge port 231, it becomes possible to make ratio of water vapor | steam and city gas into an appropriate value.

続いて、第３実施形態に係る燃料電池装置の改質ユニット２０２Ｂについて、図６を参照しながら説明する。改質ユニット２０２Ｂは、前述した実施形態の改質ユニット２０２に代えて燃料電池装置ＦＣに搭載されるものであり、ケーシング１０の下部筒状体１０８と第３筒状体１０３との間に形成される隙間（第１排出流路５０２ａ）に配置されている。   Next, the reforming unit 202B of the fuel cell device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The reforming unit 202B is mounted on the fuel cell device FC instead of the reforming unit 202 of the above-described embodiment, and is formed between the lower cylindrical body 108 and the third cylindrical body 103 of the casing 10. It arrange | positions in the clearance gap (1st discharge flow path 502a).

図６は、改質ユニット２０２Ｂのうち、隔壁２２１等の図示を省略し、隔壁２２２の周囲を示している。改質ユニット２０２Ｂは、その外形が円環状に形成され、内部に収容する水蒸発器２０６と改質器２０８とが混合ガス流路２０７を挟んで互いに対向するという基本的な構成は、改質ユニット２０２と共通している。このため、以下では改質ユニット２０２Ｂのうち、改質ユニット２０２と同一の機能を有する構成については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。   FIG. 6 does not show the partition 221 and the like in the reforming unit 202 </ b> B and shows the periphery of the partition 222. The reforming unit 202B has an annular outer shape, and the basic configuration in which the water evaporator 206 and the reformer 208 housed in the reforming unit 202B face each other with the mixed gas channel 207 interposed therebetween is the reforming unit 202B. Common to the unit 202. For this reason, below, the structure which has the function same as the reforming unit 202 among the reforming unit 202B is attached | subjected the same code | symbol, and description is abbreviate | omitted suitably.

改質ユニット２０２Ｂは、その混合ガス流路２０７に、案内壁２０７ｂが設けられている。案内壁２０７ｂは、隔壁２２２と隔壁２２１との間に跨るとともに、隔壁２２２の外周側を旋回する円環状の板状の部材である。案内壁２０７ｂは、隔壁２２１の排出口２３１（図１参照）よりも下方において略水平に配置され、複数の溶接部２０７ｃにおいて隔壁２２２の外周面に接続されている。   The reforming unit 202B is provided with a guide wall 207b in the mixed gas flow path 207. The guide wall 207 b is an annular plate-like member that straddles between the partition wall 222 and the partition wall 221 and rotates around the outer peripheral side of the partition wall 222. The guide wall 207b is disposed substantially horizontally below the outlet 231 (see FIG. 1) of the partition wall 221, and is connected to the outer peripheral surface of the partition wall 222 at a plurality of welds 207c.

案内壁２０７ｂの内周面と隔壁２２２の外周面との間には、隙間２０７ｄが複数形成されている。また、案内壁２０７ｂには、上下方向に貫通する貫通孔２０７ｅが、周方向に互いに間隔を空けて複数形成されている。案内壁２０７ｂによって区画形成される混合ガス流路２０７の上方の空間と下方の空間とが、隙間２０７ｄ及び貫通孔２０７ｅにおいて連通している。   A plurality of gaps 207d are formed between the inner peripheral surface of the guide wall 207b and the outer peripheral surface of the partition wall 222. The guide wall 207b is formed with a plurality of through holes 207e penetrating in the vertical direction at intervals in the circumferential direction. An upper space and a lower space of the mixed gas flow path 207 partitioned by the guide wall 207b communicate with each other through the gap 207d and the through hole 207e.

以上のように構成された改質ユニット２０２Ｂでは、排出口２３１から混合ガス流路２０７に流入した混合ガスは、まず、案内壁２０７ｂよりも上方の空間を流れる。この混合ガスは、案内壁２０７ｂの上面に沿って、隔壁２２２の外周側を旋回するように流れる。さらに、混合ガスは、隙間２０７ｄ及び貫通孔２０７ｅを通過し、案内壁２０７ｂよりも下方の空間に至る。その後、混合ガスは、さらに下方に流れて混合ガス受入口２３２に導かれる。   In the reforming unit 202B configured as described above, the mixed gas flowing into the mixed gas flow path 207 from the discharge port 231 first flows in a space above the guide wall 207b. This mixed gas flows along the upper surface of the guide wall 207b so as to swivel on the outer peripheral side of the partition wall 222. Further, the mixed gas passes through the gap 207d and the through hole 207e and reaches a space below the guide wall 207b. Thereafter, the mixed gas flows further downward and is guided to the mixed gas receiving port 232.

混合ガス流路２０７は、混合ガスを改質器２０８の外周面の少なくとも一部に沿って旋回させて混合ガス受入口２３２に導く。これにより、混合ガス流路２０７を流れる混合ガスは、長い流路を流れることで、水蒸気と都市ガスとが十分に混合された状態となる。また、当該混合ガスの流れは、隙間２０７ｄや貫通孔２０７ｅを通過することでさらに乱れたものとなるため、水蒸気と都市ガスとの混合が一層促進される。   The mixed gas flow path 207 swirls the mixed gas along at least a part of the outer peripheral surface of the reformer 208 and guides it to the mixed gas receiving port 232. As a result, the mixed gas flowing through the mixed gas flow path 207 flows through the long flow path so that the water vapor and the city gas are sufficiently mixed. Moreover, since the flow of the mixed gas is further disturbed by passing through the gap 207d and the through hole 207e, mixing of water vapor and city gas is further promoted.

尚、本実施形態は、隙間２０７ｄ及び貫通孔２０７ｅの双方を備えたものとしているが、本発明はこの形態に限定されるものではない。すなわち、隙間２０７ｄ及び貫通孔２０７ｅの一方のみを備えた形態においても、水蒸気と都市ガスとの混合の促進を図ることが可能である。例えば、案内壁２０７ｂの内周面と隔壁２２２の外周面とを全周に亘って溶接し、隙間２０７ｄを形成しない形態においても、貫通孔２０７ｅのみを通過させることによって混合ガスの流れに乱れを生じさせ、水蒸気と都市ガスとの混合の促進を図ることが可能である。   In addition, although this embodiment shall be provided with both the clearance gap 207d and the through-hole 207e, this invention is not limited to this form. That is, it is possible to promote the mixing of the water vapor and the city gas even in the embodiment provided with only one of the gap 207d and the through hole 207e. For example, even in a form in which the inner peripheral surface of the guide wall 207b and the outer peripheral surface of the partition wall 222 are welded over the entire circumference and the gap 207d is not formed, the flow of the mixed gas is disturbed by passing only the through hole 207e. It is possible to promote the mixing of water vapor and city gas.

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。   The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. In other words, those specific examples that have been appropriately modified by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they have the characteristics of the present invention. For example, the elements included in each of the specific examples described above and their arrangement, materials, conditions, shapes, sizes, and the like are not limited to those illustrated, but can be changed as appropriate. Moreover, each element with which each embodiment mentioned above is provided can be combined as long as technically possible, and the combination of these is also included in the scope of the present invention as long as it includes the features of the present invention.

２０１ａ：水受入口
２０６：水蒸発器
２０６ａ：加熱空間
２０７：混合ガス流路
２０８：改質器
２１１ａ：水流路
２４０ａ：都市ガス受入口（原料ガス受入口）
２４１ａ：都市ガス流路（原料ガス流路）
２３１：排出口
２３２：混合ガス受入口
ＣＳ ：セルスタック
ＦＣ ：燃料電池装置 201a: Water inlet 206: Water evaporator 206a: Heating space 207: Mixed gas flow path 208: Reformer 211a: Water flow path 240a: City gas inlet (raw material gas inlet)
241a: City gas channel (raw material gas channel)
231: Discharge port 232: Mixed gas receiving port CS: Cell stack FC: Fuel cell device

Claims (7)

燃料電池装置（ＦＣ）であって、
円環状に形成され、水を受け入れる水受入口（２０１ａ）と、原料ガスを受け入れる原料ガス受入口（２４０ａ）と、受け入れた水を加熱して水蒸気を発生させる加熱空間（２０６ａ）と、前記加熱空間から水蒸気と原料ガスとを含む混合ガスを外部に排出する排出口（２３１）と、を有する水蒸発器（２０６）と、
前記水蒸発器と略同軸の円環状に形成され、前記混合ガスを受け入れる混合ガス受入口（２３２）を有し、原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスとする改質器（２０８）と、
前記排出口と前記混合ガス受入口とを繋ぐ混合ガス流路（２０７）と、
燃料ガスが供給され、電気化学反応によって電力を発生させるセルスタック（ＣＳ）と、を備え、
前記排出口は、前記加熱空間及び前記混合ガス流路よりも流路断面積が小さい開口であることを特徴とする燃料電池装置。 A fuel cell device (FC),
A water inlet (201a) for receiving water, a raw material gas inlet (240a) for receiving source gas, a heating space (206a) for heating the received water to generate water vapor, and the heating A water evaporator (206) having a discharge port (231) for discharging a mixed gas containing water vapor and source gas to the outside from the space;
A reformer (208) formed in an annular shape substantially coaxial with the water evaporator, having a mixed gas receiving port (232) for receiving the mixed gas, and steam-reforming the raw material gas into a fuel gas;
A mixed gas flow path (207) connecting the discharge port and the mixed gas receiving port;
A cell stack (CS) that is supplied with fuel gas and generates electric power through an electrochemical reaction,
The fuel cell apparatus according to claim 1, wherein the discharge port is an opening having a smaller cross-sectional area than the heating space and the mixed gas flow path. 前記混合ガス流路は、前記混合ガスを前記改質器の外周面の少なくとも一部に沿って旋回させて前記混合ガス受入口に導くことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。   2. The fuel cell device according to claim 1, wherein the mixed gas flow path turns the mixed gas along at least a part of an outer peripheral surface of the reformer and guides the mixed gas to the mixed gas receiving port. 前記排出口は、単一の開口であることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池装置。   The fuel cell apparatus according to claim 2, wherein the discharge port is a single opening. 前記原料ガス受入口は、前記水受入口よりも上方に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池装置。   The fuel cell apparatus according to claim 2, wherein the raw material gas inlet is formed above the water inlet. 前記排出口は、前記水受入口よりも上方に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池装置。   The fuel cell apparatus according to claim 4, wherein the discharge port is formed above the water receiving port. 前記水蒸発器は、前記水受入口から受け入れた水を前記排出口に導く水流路（２１１ａ）と、前記水流路と互いに独立しており、前記原料ガス受入口から受け入れた原料ガスを前記排出口に導く原料ガス流路（２４１ａ）と、を内部に有していることを特徴とする請求項４に記載の燃料電池装置。   The water evaporator is independent of the water flow path (211a) for guiding the water received from the water receiving port to the discharge port and the water flow path, and the raw material gas received from the raw material gas receiving port is discharged from the water gas receiving port. The fuel cell device according to claim 4, further comprising a raw material gas flow path (241a) leading to an outlet. 前記排出口は、前記水受入口及び前記原料ガス受入口と周方向にオフセットした位置に形成されていること特徴とする請求項２に記載の燃料電池装置。   3. The fuel cell device according to claim 2, wherein the discharge port is formed at a position offset in a circumferential direction from the water receiving port and the source gas receiving port.
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