JP7138445B2 - 燃料電池装置モジュールおよび燃料電池装置 - Google Patents
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Description
前記セルスタックの配列方向に沿った前記セルスタックの一方の第一側面と対向して位置し、前記セルスタックの下方に酸素含有ガスを供給する供給孔を有する酸素含有ガス導入部材と、
前記第一側面と反対側に位置する前記セルスタックの第二側面と対向して位置する壁部と、
前記セルスタックの上下方向において、前記配列方向に延び、前記供給孔より上方で、かつ、前記第一側面と前記酸素含有ガス導入部材との間に位置する、少なくとも1つの第一スペーサと、
前記セルスタックの上下方向において、前記配列方向に延び、前記供給孔と同じ位置または前記供給孔より上方で、かつ、前記第二側面と前記壁部との間に位置する、複数の第二スペーサと、を備え、
前記複数の第二スペーサのそれぞれは、前記上下方向に離間して位置しており、
前記複数の第二スペーサは、
前記上下方向における前記セルスタックの中央部に位置する中央部第二スペーサと、
前記中央部より前記セルスタックの前記上下方向の端部に位置する、少なくとも1つの端部第二スペーサと、を含み、
前記中央部第二スペーサの下端は、前記上下方向における、前記供給孔と前記セルスタックの上端との間の中央位置または該中央位置よりも下方に位置し、
前記中央部第二スペーサの上端は、前記上下方向における、前記中央位置よりも上方に位置し、
前記上下方向において、前記複数の第二スペーサの、前記セルスタックとの対向面の長さの和は、前記少なくとも1つの第一スペーサの、前記セルスタックとの対向面の長さの和より大きいことを特徴とする。
前記セルスタックの配列方向に沿った前記セルスタックの一方の側面と対向して位置する酸素含有ガス導入部と、を備え、
前記複数のセルスタックは、第一セルスタックと、該第一セルスタックの前記配列方向に沿った側方に並列して位置する第二セルスタックと、を含み、
前記酸素含有ガス導入部は、前記第一セルスタックと前記第二セルスタックとの間に位置しており、該酸素含有ガス導入部は、前記第一セルスタックに対向する第一面と、第二セルスタックに対向する第二面と、を有し、
前記第一面は、酸素含有ガスを前記第一セルスタックに供給する第一供給孔を複数有し、前記第二面は、酸素含有ガスを前記第二セルスタックに供給する第二供給孔を複数有し、
前記第一面および前記第二面に直交する側から側面視した場合、
前記配列方向において、
前記第一面に位置する少なくとも1つの第一供給孔の開口位置と、該第一供給孔と対向する領域に最も近接して位置する、前記第二面の第二供給孔の開口位置とが異なり、且つ前記第一供給孔及び第二供給孔の面積は全て同じであることを特徴とする。
燃料電池装置100は、前述の燃料電池モジュールMと、熱交換器Eと、燃料電池モジュールMを動作させるための補機と、燃料電池モジュールMおよび補機を収納する外装ケース30とを備えている。なお、図11においては、補機および一部構成の図示を省略している。
1A 第一セルスタック
1B 第二セルスタック
1x 第一側面
1y 第二側面
3 改質器
3A 気化器
3B 改質器
4 酸素含有ガス導入部材
4A 酸素含有ガス導入部材
41 第一供給孔
4B 酸素含有ガス導入部材
42 第一供給孔
43 第二供給孔
4C 酸素含有ガス導入部材
44 第一供給孔
45 第二供給孔
4D 酸素含有ガス導入部材
46 第一供給孔
47 第二供給孔
4x 第一面
4y 第二面
5 内部断熱部材
5A 側部断熱材
5B 側部断熱材
5x 内側壁面
5y 内側壁面
6 第一スペーサ
6A 上端部第一スペーサ
6B 下部第一スペーサ
6C 中央部第一スペーサ
7 第二スペーサ
7A 上端部第二スペーサ
7B 下部第二スペーサ
7C 中央部第二スペーサ
8 第三スペーサ
10 燃料電池セル
20 収納容器
100 燃料電池装置
M,M1,M2,M3 燃料電池モジュール
S セルスタック装置
Claims (13)
- 複数の燃料電池セルが列状に配列された少なくとも1つのセルスタックと、
前記セルスタックの配列方向に沿った前記セルスタックの一方の第一側面と対向して位置し、前記セルスタックの下方に酸素含有ガスを供給する供給孔を有する酸素含有ガス導入部材と、
前記第一側面と反対側に位置する前記セルスタックの第二側面と対向して位置する壁部と、
前記セルスタックの上下方向において、前記配列方向に延び、前記供給孔より上方で、かつ、前記第一側面と前記酸素含有ガス導入部材との間に位置する、少なくとも1つの第一スペーサと、
前記セルスタックの上下方向において、前記配列方向に延び、前記供給孔と同じ位置または前記供給孔より上方で、かつ、前記第二側面と前記壁部との間に位置する、複数の第二スペーサと、を備え、
前記複数の第二スペーサのそれぞれは、前記上下方向に離間して位置しており、
前記複数の第二スペーサは、
前記上下方向における前記セルスタックの中央部に位置する中央部第二スペーサと、
前記中央部より前記セルスタックの前記上下方向の端部に位置する、少なくとも1つの端部第二スペーサと、を含み、
前記中央部第二スペーサの下端は、前記上下方向における、前記供給孔と前記セルスタックの上端との間の中央位置または該中央位置よりも下方に位置し、
前記中央部第二スペーサの上端は、前記上下方向における、前記中央位置よりも上方に位置し、
前記上下方向において、前記複数の第二スペーサの、前記セルスタックとの対向面の長さの和は、前記少なくとも1つの第一スペーサの、前記セルスタックとの対向面の長さの和より大きい、燃料電池モジュール。 - 前記中央部第二スペーサの前記上下方向の長さは、前記端部第二スペーサの前記上下方向の長さより長い、請求項1に記載の燃料電池モジュール。
- 前記少なくとも1つの第一スペーサは、前記上下方向の中央部に位置する中央部第一スペーサを含み、
該中央部第一スペーサの前記上下方向の長さは前記中央部第二スペーサの前記上下方向の長さより短い、請求項1または2に記載の燃料電池モジュール。 - 複数の前記第一スペーサを備え、
該複数の前記第一スペーサは、
前記上下方向の中央部に位置する中央部第一スペーサと、
前記上下方向における前記セルスタックの上端部に位置する上端部第一スペーサと、
前記上下方向における前記中央部第一スペーサの下方に離間して位置する下部第一スペーサと、を含み、
前記中央部第一スペーサの前記上下方向の長さは、前記上端部第一スペーサの前記上下方向の長さおよび前記下部第一スペーサの前記上下方向の長さのいずれより短い、請求項1~3のうちいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 前記配列方向に直交する、前記セルスタックの左右方向において、
前記セルスタックの前記第一側面と前記酸素含有ガス導入部材との間の、前記左右方向の第一間隙の距離は、
前記セルスタックの第二側面と前記壁部との間の、前記左右方向の第二間隙の距離より短い、請求項1~4のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 複数の前記第一スペーサを備え、
該複数の第一スペーサのそれぞれは、前記上下方向に離間して位置しており、
前記第一スペーサのそれぞれと、前記酸素含有ガス導入部材と、前記セルスタックの前記第一側面と、に囲まれた第1の空間と、
前記複数の第二スペーサのそれぞれと、前記壁部と、前記セルスタックの前記第二側面と、に囲まれた第2の空間と、を備え、
前記第1の空間の容積の総和は、前記第2の空間の容積の総和より大きい、請求項1~4のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 複数の前記供給孔を有し、
前記複数の供給孔は、前記配列方向における前記酸素含有ガス導入部材の中央部に位置する1以上の中央部供給孔と、前記配列方向における前記酸素含有ガス導入部材の端部に位置する2以上の端部供給孔と、を含み、
前記2以上の端部供給孔のうち、前記配列方向両端部に位置する少なくとも1つの端部供給孔は、前記配列方向の開口径が、前記中央部供給孔の前記配列方向の開口径より大きい、請求項1~6のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 複数のセルスタックを備え、
該複数のセルスタックは、
第一セルスタックと、
該第一セルスタックの前記配列方向に沿った側方に並列して位置する第二セルスタックと、を含み、
前記酸素含有ガス導入部材は、前記第一セルスタックと前記第二セルスタックとの間に位置しており、
前記酸素含有ガス導入部材は、前記第一セルスタックに対向する第一面と、第二セルスタックに対向する第二面と、を有しており、
前記第一面および前記第二面は、酸素含有ガスを前記第一および第二セルスタックに供給する前記供給孔を、それぞれ複数個ずつ有しており、
前記第一面および前記第二面に直交する側から側面視した場合、前記配列方向において、
前記第一面に位置する少なくとも1つの第一供給孔の開口位置と、
前記第一供給孔と対向する領域に最も近接して位置する、前記第二面の第二供給孔の開口位置とが異なる、請求項1~7のうちいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 前記配列方向の中央部において、前記配列方向に隣接する複数の前記第一供給孔または前記第二供給孔どうしの中心間距離は、前記配列方向の端部において、前記配列方向に隣接する複数の前記第一供給孔または前記第二供給孔どうしの中心間距離より長い、請求項8に記載の燃料電池モジュール。
- 前記複数のセルスタックの上方に位置し、気化部および改質部を有する改質器を備え、
前記気化部は前記第一セルスタックの上方に位置しており、
前記第一面に位置する複数の前記第一供給孔の開口面積の総和が、前記第二面に位置する複数の前記第二供給孔の開口面積の総和より小さい、請求項8または9に記載の燃料電池モジュール。 - 前記第一セルスタックおよび前記第二セルスタックのそれぞれの下端を固定するマニホールドを備える燃料電池モジュールであって、
前記酸素含有ガス導入部材の下端は、前記マニホールドから離間しており、
前記酸素含有ガス導入部材の下端と前記マニホールドとの間に、両者に接触しかつ前記配列方向に延びる第1の部材を備える、請求項8~10のいずれか1つに記載の燃料電池モジュール。 - 燃料電池セルが列状に配列された複数のセルスタックと、
前記セルスタックの配列方向に沿った前記セルスタックの一方の側面と対向して位置する酸素含有ガス導入部と、を備え、
前記複数のセルスタックは、第一セルスタックと、該第一セルスタックの前記配列方向に沿った側方に並列して位置する第二セルスタックと、を含み、
前記酸素含有ガス導入部は、前記第一セルスタックと前記第二セルスタックとの間に位置しており、該酸素含有ガス導入部は、前記第一セルスタックに対向する第一面と、第二セルスタックに対向する第二面と、を有し、
前記第一面は、酸素含有ガスを前記第一セルスタックに供給する第一供給孔を複数有し、前記第二面は、酸素含有ガスを前記第二セルスタックに供給する第二供給孔を複数有し、
前記第一面および前記第二面に直交する側から側面視した場合、
前記配列方向において、
前記第一面に位置する少なくとも1つの第一供給孔の開口位置と、該第一供給孔と対向する領域に最も近接して位置する、前記第二面の第二供給孔の開口位置とが異なり、且つ前記第一供給孔及び第二供給孔の面積は全て同じである、燃料電池モジュール。 - 請求項1~12のいずれか1つに記載の燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールの運転を行なうための補機と、
前記燃料電池モジュールと前記補機とを収納する外装ケースと、
を備える燃料電池装置。
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