JPH03283360A - 発電装置 - Google Patents
発電装置Info
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- JPH03283360A JPH03283360A JP2083864A JP8386490A JPH03283360A JP H03283360 A JPH03283360 A JP H03283360A JP 2083864 A JP2083864 A JP 2083864A JP 8386490 A JP8386490 A JP 8386490A JP H03283360 A JPH03283360 A JP H03283360A
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- fuel
- gas
- oxidizing gas
- duct
- fuel cell
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Links
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野コ
本発明は、石炭ガス、水素ガスや天然ガス等の燃料ガス
を使用する甲板型固体電解質燃料電池による発電装置に
関する。
を使用する甲板型固体電解質燃料電池による発電装置に
関する。
[従来の技術及び課題]
従来、円筒型固体電解質燃料電池を発電源とする発電装
置は公知であるが平板型固体電解質燃料電池を発電源と
する発電装置については、あまり知られていない。これ
は、以下に列挙する種々の解決すべき課題があることに
起因する。
置は公知であるが平板型固体電解質燃料電池を発電源と
する発電装置については、あまり知られていない。これ
は、以下に列挙する種々の解決すべき課題があることに
起因する。
■高温(1000℃)の燃料電池平面における燃料ガス
と酸化ガス、燃料本体と燃料ダクト部のシールに対する
困難性を克服する必要があること。
と酸化ガス、燃料本体と燃料ダクト部のシールに対する
困難性を克服する必要があること。
■熱システムとして自立可能であること。
■装置全体としても各ガス間の漏洩量を少なくできるこ
と。
と。
■発電能力を大きくしても装置全体が大きくならないこ
と。
と。
このように1000℃の高温で燃料ガスと酸化ガスの気
密を保つ必要があることから、従来、各異種材料のセラ
ミックスを接着することでシールを保っていた。しかし
ながら、かかるシール構造では発電装置を構成する各部
材間の線膨脹係数の差による熱膨伽、熱収縮に伴なう、
破損、クラックのう 発生によVシールの破壊、燃料ガスと酸化ガスの混合に
よる局所的過熱、シールの破壊等の問題をを防ぐことが
困難である。
密を保つ必要があることから、従来、各異種材料のセラ
ミックスを接着することでシールを保っていた。しかし
ながら、かかるシール構造では発電装置を構成する各部
材間の線膨脹係数の差による熱膨伽、熱収縮に伴なう、
破損、クラックのう 発生によVシールの破壊、燃料ガスと酸化ガスの混合に
よる局所的過熱、シールの破壊等の問題をを防ぐことが
困難である。
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたも
ので、シール性が良好で自立可能な電池性能を白゛する
小型の発電装置を提供しようとするものである。
ので、シール性が良好で自立可能な電池性能を白゛する
小型の発電装置を提供しようとするものである。
[課題を解決するだめの手段]
本発明に係わる平板型固体電解質燃料電池による発電装
置は、排ガス室と燃料電池収納室、該収納室下部の燃料
ダクトと残存酸化ガスダクトを気密隔壁で区画し、前記
燃料ダクト内に収納した複数の燃料電池の上部に(:j
*手段を配置し、前記排ガス室と前記燃料ダクトの間
に、残存燃料ガスと残存酸化ガスとを再燃焼させるアフ
ターバーナを設け、前記排ガス室に酸化ガスを予熱する
酸化ガス予熱用熱交換器を設け、更に前記燃料電池に酸
化ガスを導入するための酸化ガス導管に立上げ用の起動
バーナを設けたことを特徴とするものである。
置は、排ガス室と燃料電池収納室、該収納室下部の燃料
ダクトと残存酸化ガスダクトを気密隔壁で区画し、前記
燃料ダクト内に収納した複数の燃料電池の上部に(:j
*手段を配置し、前記排ガス室と前記燃料ダクトの間
に、残存燃料ガスと残存酸化ガスとを再燃焼させるアフ
ターバーナを設け、前記排ガス室に酸化ガスを予熱する
酸化ガス予熱用熱交換器を設け、更に前記燃料電池に酸
化ガスを導入するための酸化ガス導管に立上げ用の起動
バーナを設けたことを特徴とするものである。
また、本発明に係わる別の平板型固体電解質燃料電池は
前記構成の発電装置において、排ガス室に酸化ガス予熱
用熱交換器と燃料ガスを予熱する燃料ガス予熱用熱交換
器を設け、かつ前記酸化ガス導管に起動バーナを設ける
代わりに燃料電池に燃料ガスを導入するだめの燃料ガス
導管に立上げ用の起動バーナを設けたことを特徴とする
ものである。
前記構成の発電装置において、排ガス室に酸化ガス予熱
用熱交換器と燃料ガスを予熱する燃料ガス予熱用熱交換
器を設け、かつ前記酸化ガス導管に起動バーナを設ける
代わりに燃料電池に燃料ガスを導入するだめの燃料ガス
導管に立上げ用の起動バーナを設けたことを特徴とする
ものである。
[作用]
本発明によれば、排ガス室と燃料電池収納室、該収納室
下部の燃料ダクトと残存酸化ガスダクトを気密隔壁で区
画することによって、燃料電池収納室のウール状断熱材
及び断熱材内部に溜った燃料ガスが排ガス室及び残存酸
化ダクト内に漏れるのを防1トできるため、燃料ガスの
損失を防ぎ、発熱に利用することができる。
下部の燃料ダクトと残存酸化ガスダクトを気密隔壁で区
画することによって、燃料電池収納室のウール状断熱材
及び断熱材内部に溜った燃料ガスが排ガス室及び残存酸
化ダクト内に漏れるのを防1トできるため、燃料ガスの
損失を防ぎ、発熱に利用することができる。
また、燃料電池上部に荷重を配置することによって、燃
料電池のシール用ガスケットに面圧を加えることができ
るため、燃料電池を構成する異種材料からなる部材の高
温下での線膨張率の差による熱伸縮を自由にできる。そ
の結果、燃料電池への熱応力の発生を抑え、シール用ガ
スケットによる良好なシール性を保持できる。しかも、
燃料電池上部に荷重を配置することによって、該燃料電
池とこの電池を収納する燃料ダクト周囲とのシール性を
良好に保持できる。
料電池のシール用ガスケットに面圧を加えることができ
るため、燃料電池を構成する異種材料からなる部材の高
温下での線膨張率の差による熱伸縮を自由にできる。そ
の結果、燃料電池への熱応力の発生を抑え、シール用ガ
スケットによる良好なシール性を保持できる。しかも、
燃料電池上部に荷重を配置することによって、該燃料電
池とこの電池を収納する燃料ダクト周囲とのシール性を
良好に保持できる。
史に、燃料電池の固体電解質としてはセラミックスを使
用しており、1000℃という高温の反応温度が必要で
あるが、酸化ガス導管(又は燃料ガス導管)に設けた起
動用バーナを使用することにより起動時の反応温度を確
保することができる。この場合、燃料ダクト及び残存酸
化ダクトを経て排ガス室に流入した残存燃料ガスと残存
酸化ガスはアフターバーナによって再燃焼させ、その際
発生する熱を利用して後流の排ガス室に配置された酸化
ガス予熱用熱交換器(又は該熱交換器と燃料ガス予熱用
熱交換器の双方)を加熱し、予熱された酸化ガス(又は
酸化ガスと燃料ガス)を酸化ガス導管(又は酸化ガス導
管と燃料ガス導管)を通して前記燃料電池に供給するこ
とによって、該燃料電池の反応速度を促進し、起動時間
の短縮化を図ることができる。
用しており、1000℃という高温の反応温度が必要で
あるが、酸化ガス導管(又は燃料ガス導管)に設けた起
動用バーナを使用することにより起動時の反応温度を確
保することができる。この場合、燃料ダクト及び残存酸
化ダクトを経て排ガス室に流入した残存燃料ガスと残存
酸化ガスはアフターバーナによって再燃焼させ、その際
発生する熱を利用して後流の排ガス室に配置された酸化
ガス予熱用熱交換器(又は該熱交換器と燃料ガス予熱用
熱交換器の双方)を加熱し、予熱された酸化ガス(又は
酸化ガスと燃料ガス)を酸化ガス導管(又は酸化ガス導
管と燃料ガス導管)を通して前記燃料電池に供給するこ
とによって、該燃料電池の反応速度を促進し、起動時間
の短縮化を図ることができる。
[実施例]
以下、本発明を実施例を示す図面に基いて具体的に説明
する。
する。
第1図は本発明の実施例に係る発電装置の概略断面図、
第2図は第1図のtt−n線に沿う断面図、第3図は第
1図の■−■線に沿う断面図、第4図は平板型固体電解
質燃料電池の斜視図、第5図は第4図のv−v線に沿う
断面図である。図中の1は、上下の断熱部材2及び側部
の耐火材3で区画された排ガス室である。この排ガス室
1には、燃料電池収納室4が気密隔壁5を介して配置さ
れている。前記燃料電池収納室4の底部には、板状耐火
材6が配置され、かつ該板状耐火材6の中間には気密隔
壁7が介装されている。前記板状耐火材6と前記断熱部
材2の下壁の間には、残存酸化ガスダクト 8が形成さ
れていると共に、長手方向にガス流通穴9を自するスペ
ーサ10が介装されている。
第2図は第1図のtt−n線に沿う断面図、第3図は第
1図の■−■線に沿う断面図、第4図は平板型固体電解
質燃料電池の斜視図、第5図は第4図のv−v線に沿う
断面図である。図中の1は、上下の断熱部材2及び側部
の耐火材3で区画された排ガス室である。この排ガス室
1には、燃料電池収納室4が気密隔壁5を介して配置さ
れている。前記燃料電池収納室4の底部には、板状耐火
材6が配置され、かつ該板状耐火材6の中間には気密隔
壁7が介装されている。前記板状耐火材6と前記断熱部
材2の下壁の間には、残存酸化ガスダクト 8が形成さ
れていると共に、長手方向にガス流通穴9を自するスペ
ーサ10が介装されている。
前記燃料電池収納室4内の前記排ガス室l側の板状耐火
材6土には、アフターバーナ11が、該アフターバーナ
11と反対側の耐火材6上には燃料ガス導管12を挿着
したスペーサ13がそれぞれ設置されている。前記燃料
電池収納質4内の前記アフターバーナ11及びスペーサ
13上には、重し挿入穴を開口したブロック状耐火材1
4が設置されている。
材6土には、アフターバーナ11が、該アフターバーナ
11と反対側の耐火材6上には燃料ガス導管12を挿着
したスペーサ13がそれぞれ設置されている。前記燃料
電池収納質4内の前記アフターバーナ11及びスペーサ
13上には、重し挿入穴を開口したブロック状耐火材1
4が設置されている。
前記ブロック状耐火材14の重し挿入穴の下方の前記板
状耐火材6上には、第2図に示すように複数の後述する
平板型固体電解質燃料電池15が設置されている。これ
ら燃料電池15上には、前記ブロック状耐火材14の挿
入穴から挿入されたシールガスケット用重し16が載置
されている。これら重し16上には、燃料電池収納室4
内の上下方向の熱伸縮を吸収するためのウール状断熱板
17がそれぞれ配置されている。これらウール状断熱板
17を含む前記プロ・・り状耐火材動1.には、断熱材
18が充填されている。なお、図中の19は前記板状耐
火材6、アフターバーナ11 スペーサ13及びブロ
ック状耐火材14て囲まれた燃料ダクトである。前記シ
ールガスケット用重し16には、前記燃料電池15に酸
化ガスを供給するための非導電性セラミックス製の複数
の酸化ガス分岐管20がそれぞれ挿着されている。前記
各燃料電池15に対応する板状耐火材6及びその間の気
密隔壁7には、前記残存ガスダクト8に達する残存酸化
ガス導管21がそれぞれ貫通されている。前記残存ガス
ダクト 8の内側面には、第2図に示すように温度調整
用ヒータ22が配置され、かつ該ヒータ22には電流リ
ード線23が接続されている。
状耐火材6上には、第2図に示すように複数の後述する
平板型固体電解質燃料電池15が設置されている。これ
ら燃料電池15上には、前記ブロック状耐火材14の挿
入穴から挿入されたシールガスケット用重し16が載置
されている。これら重し16上には、燃料電池収納室4
内の上下方向の熱伸縮を吸収するためのウール状断熱板
17がそれぞれ配置されている。これらウール状断熱板
17を含む前記プロ・・り状耐火材動1.には、断熱材
18が充填されている。なお、図中の19は前記板状耐
火材6、アフターバーナ11 スペーサ13及びブロ
ック状耐火材14て囲まれた燃料ダクトである。前記シ
ールガスケット用重し16には、前記燃料電池15に酸
化ガスを供給するための非導電性セラミックス製の複数
の酸化ガス分岐管20がそれぞれ挿着されている。前記
各燃料電池15に対応する板状耐火材6及びその間の気
密隔壁7には、前記残存ガスダクト8に達する残存酸化
ガス導管21がそれぞれ貫通されている。前記残存ガス
ダクト 8の内側面には、第2図に示すように温度調整
用ヒータ22が配置され、かつ該ヒータ22には電流リ
ード線23が接続されている。
前記排ガス室1内には蛇行した酸化ガス予熱用熱交換器
24が配置されている。この熱交換器24の一端側は、
第3図に示すように前記バーナ11と対向し、かつ前記
耐火材3の外部から挿入された酸化ガス導入管25が連
結されている。前記熱交換器24とバーナ11の間には
、残存酸化ガスガイドブロック26が設けられている。
24が配置されている。この熱交換器24の一端側は、
第3図に示すように前記バーナ11と対向し、かつ前記
耐火材3の外部から挿入された酸化ガス導入管25が連
結されている。前記熱交換器24とバーナ11の間には
、残存酸化ガスガイドブロック26が設けられている。
前記熱交換器24の他端は、前記断熱材2の上壁から外
部に延出され、非導電性セラミックス製の酸化ガス導入
主配管27に一体的に連結されている。この主配管27
の他端付近には、前記複数の酸化ガス分岐管20が連結
されいる。これらの酸化ガス導入主配管27及び複数の
酸化ガス分岐管20により酸化ガス導管を構成している
。前記〆主配管27の他端には起動用バーナ28が連結
されている。なお、前記分岐管20、主配管27及び起
動用バーナ28の周囲は断熱材29で覆われている。前
記起動用バーナ28には、点火装置30、燃料ガス供給
管31及び酸化ガス供給管32が付設されている。前記
初ガス室1を区画する断熱材2の左壁には、煙突に繋が
る排ガス管33が設けられている。
部に延出され、非導電性セラミックス製の酸化ガス導入
主配管27に一体的に連結されている。この主配管27
の他端付近には、前記複数の酸化ガス分岐管20が連結
されいる。これらの酸化ガス導入主配管27及び複数の
酸化ガス分岐管20により酸化ガス導管を構成している
。前記〆主配管27の他端には起動用バーナ28が連結
されている。なお、前記分岐管20、主配管27及び起
動用バーナ28の周囲は断熱材29で覆われている。前
記起動用バーナ28には、点火装置30、燃料ガス供給
管31及び酸化ガス供給管32が付設されている。前記
初ガス室1を区画する断熱材2の左壁には、煙突に繋が
る排ガス管33が設けられている。
前記平板型固体電解質燃料電池15は、第4図及び第5
図に示すように上面通路壁であるインクコネクタ34と
上面通路壁である電圧発生部支持枠35の間に形成され
た燃焼ガス通路36を有する。図中の37は、酸化ガス
通路であり、上面壁である電圧発生部支持枠35と、下
面通路壁であるインタコネクタ34の間に形成されてい
る。前記インクコネク酸化ガス導管21を固着した継ぎ
フランジ38が取付けられている。前記電圧定生部支持
枠85、インクコネクタ34及び継ぎフランジ88間は
、シール用ガスケット39によって遮蔽されている。な
お、前記酸化ガス分岐管20と酸化ガス通路37の間に
は酸化ガスを各酸化ガス通路37に分配するための酸化
ガス用マニホールド40が、前記酸化ガス通路37と残
存酸化ガス導f否間には、分配された電池反応後の残存
酸化ガスを集めるための酸化ガス用マニホールド41が
、それぞれ形成されている。
図に示すように上面通路壁であるインクコネクタ34と
上面通路壁である電圧発生部支持枠35の間に形成され
た燃焼ガス通路36を有する。図中の37は、酸化ガス
通路であり、上面壁である電圧発生部支持枠35と、下
面通路壁であるインタコネクタ34の間に形成されてい
る。前記インクコネク酸化ガス導管21を固着した継ぎ
フランジ38が取付けられている。前記電圧定生部支持
枠85、インクコネクタ34及び継ぎフランジ88間は
、シール用ガスケット39によって遮蔽されている。な
お、前記酸化ガス分岐管20と酸化ガス通路37の間に
は酸化ガスを各酸化ガス通路37に分配するための酸化
ガス用マニホールド40が、前記酸化ガス通路37と残
存酸化ガス導f否間には、分配された電池反応後の残存
酸化ガスを集めるための酸化ガス用マニホールド41が
、それぞれ形成されている。
なお、前述した発電装置の断熱部材、耐火材等は全てセ
ラミックスから形成されて1000℃以上の高温に耐え
られるようになっており、かつ燃料電池の固体電解質も
セラミックスから形成されれている。
ラミックスから形成されて1000℃以上の高温に耐え
られるようになっており、かつ燃料電池の固体電解質も
セラミックスから形成されれている。
次に、前述した構成の発電装置の作用を説明する。
■、起動運転時
燃料ガス導入管12より導入された燃料ガス42は、(
H2ガスや天然ガス)を燃料ダクト19を通って各・[
シ板型固体電解質燃料電池15に供給される。
H2ガスや天然ガス)を燃料ダクト19を通って各・[
シ板型固体電解質燃料電池15に供給される。
方、排ガス室1の耐火材3に種石された酸化ガス導入管
25より供給された酸化ガス43(空気)は、酸化ガス
r熱用熱交換器24、酸化ガス導入主配管27及び複数
の酸化ガス分岐管20を通して各燃料電池15に供給さ
れ、後述する作用により発電がなされる。
25より供給された酸化ガス43(空気)は、酸化ガス
r熱用熱交換器24、酸化ガス導入主配管27及び複数
の酸化ガス分岐管20を通して各燃料電池15に供給さ
れ、後述する作用により発電がなされる。
発電後、酸化ガス43は残存酸化ガス44となって残存
酸化ガス導管21、残存酸化ガスダクト 8を通って前
記排ガス室lに流入し、残存酸化ガスガイドブロック2
6によって上方に案内される。一方、残存燃料ガス45
は前記燃料ダクト19を通って前記排ガス室lに流入す
る。ここで、残存燃料ガス45と残存酸化ガス44をア
フタバーナ11により再燃焼させることにより、前記排
ガス室lに配置された蛇行する酸化ガス予熱用熱交換器
24を加熱することにより該熱交換器24内を通る酸化
ガスを予熱する。再燃焼したガスは、排ガス管33を通
って煙突より杖−出される。
酸化ガス導管21、残存酸化ガスダクト 8を通って前
記排ガス室lに流入し、残存酸化ガスガイドブロック2
6によって上方に案内される。一方、残存燃料ガス45
は前記燃料ダクト19を通って前記排ガス室lに流入す
る。ここで、残存燃料ガス45と残存酸化ガス44をア
フタバーナ11により再燃焼させることにより、前記排
ガス室lに配置された蛇行する酸化ガス予熱用熱交換器
24を加熱することにより該熱交換器24内を通る酸化
ガスを予熱する。再燃焼したガスは、排ガス管33を通
って煙突より杖−出される。
上述した発電装置の起動時には、1000℃という高温
の反応温度に到達するには時間を要する。このため、起
動用バーナ28により複数の酸化ガス分岐管20に供給
する酸化ガス43を加熱し、これと燃料ガス42を反応
させることにより、前記各平板型固体電解質燃料電池1
5を定格温度に到達させる。
の反応温度に到達するには時間を要する。このため、起
動用バーナ28により複数の酸化ガス分岐管20に供給
する酸化ガス43を加熱し、これと燃料ガス42を反応
させることにより、前記各平板型固体電解質燃料電池1
5を定格温度に到達させる。
この際、前述したように残存燃料ガス45と残存酸化ガ
ス44をアフタバーナ11により再燃焼させることによ
り、前記排ガス室lに配置された蛇行する酸化ガ8予熱
□熱交換器24)加熱?iうそやオ→該熱交換器24内
を通る酸化ガスをr熱し、該l熱酸化ガスを酸化ガス導
入主配管27及び複数の酸化ガス分岐管20を通して各
燃料電池15に供給することによって、燃料電池I5の
反応速度を促進し、起動時間の短縮化を図ることができ
る。
ス44をアフタバーナ11により再燃焼させることによ
り、前記排ガス室lに配置された蛇行する酸化ガ8予熱
□熱交換器24)加熱?iうそやオ→該熱交換器24内
を通る酸化ガスをr熱し、該l熱酸化ガスを酸化ガス導
入主配管27及び複数の酸化ガス分岐管20を通して各
燃料電池15に供給することによって、燃料電池I5の
反応速度を促進し、起動時間の短縮化を図ることができ
る。
■、定常運転時
反応温度が定tH温度に達すると、起動用バーナ28を
停+t、t L、、、その後は酸化ガス及び燃料ガスを
供給することにより、自立した発電装置として作動する
。必要があれば温度調整用ヒータ22を作動させて、前
記上記定格温度を達成することも可能である。
停+t、t L、、、その後は酸化ガス及び燃料ガスを
供給することにより、自立した発電装置として作動する
。必要があれば温度調整用ヒータ22を作動させて、前
記上記定格温度を達成することも可能である。
発電の原理を、第4図及び第5図に基づいて簡単に説明
する。
する。
燃料ダクト19を通して導入された燃料ガス42は、燃
料ガス通路36に供給され、電圧定生部支持枠35の上
面を流れる。一方、酸化ガス分岐管20から導入された
酸化ガス43は酸化ガス用内部マニホールド40にて各
々の酸化ガス通路37に分配され、電圧定生部支持枠3
5の下面を流れ、この時電流が流れる。この電流を上下
の継ぎフランジ38に接続された電流リードから取り出
す。
料ガス通路36に供給され、電圧定生部支持枠35の上
面を流れる。一方、酸化ガス分岐管20から導入された
酸化ガス43は酸化ガス用内部マニホールド40にて各
々の酸化ガス通路37に分配され、電圧定生部支持枠3
5の下面を流れ、この時電流が流れる。この電流を上下
の継ぎフランジ38に接続された電流リードから取り出
す。
なお、上記実施例では酸化ガス43を予熱する酸化ガス
予熱用熱交換器24及び酸化ガス導管(酸化ガス導入主
配管27)に起動用バーナ28を設けた例を説明したが
、排ガス室1に酸化ガス予熱用熱交換器24と燃料ガス
を予熱する燃料ガス予熱用熱交換器を設け、かつ前記酸
化ガス導管に起動バーナ28を設ける代わりに燃料ガス
導管12に立上げ用の起動バーナを設けた場合も作用は
同じである。また、酸化ガス及び燃料ガスの予熱用熱交
換器はフイン付管としてもよい。
予熱用熱交換器24及び酸化ガス導管(酸化ガス導入主
配管27)に起動用バーナ28を設けた例を説明したが
、排ガス室1に酸化ガス予熱用熱交換器24と燃料ガス
を予熱する燃料ガス予熱用熱交換器を設け、かつ前記酸
化ガス導管に起動バーナ28を設ける代わりに燃料ガス
導管12に立上げ用の起動バーナを設けた場合も作用は
同じである。また、酸化ガス及び燃料ガスの予熱用熱交
換器はフイン付管としてもよい。
本発明に係わる発電装置は、前述した第1図に示す構造
に限定されない。例えば、第6図に示すように外側をす
べて耐火材3°で覆い、燃料電池収納室4の上下及び排
気ガス室側に気密隔壁46a〜46cをそれぞれ配置し
、これら気密隔壁46a〜46cの外側又は両側に空冷
管(又は水冷管)47を配置し、前記耐火材3°内に酸
化ガス導管としての酸化ガス流通路48を形成し、更に
前記耐火材3′の側壁外面に前記酸化ガス流通路4Bと
連通ずる起動用バターナ28を取り付けて構成してもよ
い。なお、第6図において、前述した第1図同様な部材
は同符号を付して説明を省略する。ががる第6図に示す
構成によれば、前記空冷管(又は水冷管)47により熱
回収を図ることができると共に、酸化ガス導管を含む各
部材を耐火材3′に配置することによって前述した第1
図に示す発電装置に比べてより一層コンパクト化が図ら
れた発電装置を得ることができる。
に限定されない。例えば、第6図に示すように外側をす
べて耐火材3°で覆い、燃料電池収納室4の上下及び排
気ガス室側に気密隔壁46a〜46cをそれぞれ配置し
、これら気密隔壁46a〜46cの外側又は両側に空冷
管(又は水冷管)47を配置し、前記耐火材3°内に酸
化ガス導管としての酸化ガス流通路48を形成し、更に
前記耐火材3′の側壁外面に前記酸化ガス流通路4Bと
連通ずる起動用バターナ28を取り付けて構成してもよ
い。なお、第6図において、前述した第1図同様な部材
は同符号を付して説明を省略する。ががる第6図に示す
構成によれば、前記空冷管(又は水冷管)47により熱
回収を図ることができると共に、酸化ガス導管を含む各
部材を耐火材3′に配置することによって前述した第1
図に示す発電装置に比べてより一層コンパクト化が図ら
れた発電装置を得ることができる。
[発明の効果]
以上詳述した如く、本発明に係わる発電装置によれば以
下に列挙する種々の効果を奏するものである。
下に列挙する種々の効果を奏するものである。
(1)反応温度か1000℃という高温下のもとての、
燃料電池及び各燃料電池とそれを収縮する燃料ダクトと
のシール性を保持することができる。
燃料電池及び各燃料電池とそれを収縮する燃料ダクトと
のシール性を保持することができる。
(2)起動用バーナを付設し、かつ熱回収のためのアフ
タバーナを設けると共に排ガス室に酸化ガス(又は同酸
化ガスと燃料ガスの予熱用熱交換器)を配置することに
より、反応速度を促進し、起動時間の短縮を図ることが
できると共に安定した自立型の発電装置を大曳できる。
タバーナを設けると共に排ガス室に酸化ガス(又は同酸
化ガスと燃料ガスの予熱用熱交換器)を配置することに
より、反応速度を促進し、起動時間の短縮を図ることが
できると共に安定した自立型の発電装置を大曳できる。
(3)装置全体として、酸化ガス、燃料ガス間の漏れを
防止てきる。
防止てきる。
(4)小型の複数個の燃料電池を共通の燃料ダクト内に
収納することにより、発電能力を増しても、装置全体と
して小型とすることが可能となる。
収納することにより、発電能力を増しても、装置全体と
して小型とすることが可能となる。
第1図は本発明の一実施例に係る発電装置を示す概略断
面図、第2図は第1図の■−■線に沿う断面図、第3図
は第1図の■−■線に沿う断面図、第4図は平板型固体
電解質燃料電池の斜視図、第5図は第4図のv−v線に
沿う断面図、第6図は本発明の他の実施例に係る発電装
置を示す概略断面図である。 1・・・排ガス室、4・・・燃料電池収納室、5.7.
46a〜46c・・・気密隔壁、8・・・酸化ガスダク
ト、11・・・アフターバーナ、12・・・燃料ガス導
管、15・・・平板型固体電解質燃料電池、16・・・
シールガスケット用重し、・18・・・燃料ダクト、2
o・・・酸化ガス分岐管、21・・・残存酸化ガス導入
管、24・・・酸化ガス予熱用熱交換器、27・・・酸
化ガス導入主配管、28・・・起動用バーナ、34・・
・インタコネクタ、35・・・電圧発生部支持枠、36
・・・燃料ガス通路、37・・・酸化ガス詐、40.4
1・・・酸化ガス用マニホールド、42・・・燃料ガス
、43・・・酸化ガス、44・・・・・・残存酸化ガス
、45・・・残存燃料ガス、47・・・空冷管(又は水
冷管)、48・・・酸化ガス流通路。
面図、第2図は第1図の■−■線に沿う断面図、第3図
は第1図の■−■線に沿う断面図、第4図は平板型固体
電解質燃料電池の斜視図、第5図は第4図のv−v線に
沿う断面図、第6図は本発明の他の実施例に係る発電装
置を示す概略断面図である。 1・・・排ガス室、4・・・燃料電池収納室、5.7.
46a〜46c・・・気密隔壁、8・・・酸化ガスダク
ト、11・・・アフターバーナ、12・・・燃料ガス導
管、15・・・平板型固体電解質燃料電池、16・・・
シールガスケット用重し、・18・・・燃料ダクト、2
o・・・酸化ガス分岐管、21・・・残存酸化ガス導入
管、24・・・酸化ガス予熱用熱交換器、27・・・酸
化ガス導入主配管、28・・・起動用バーナ、34・・
・インタコネクタ、35・・・電圧発生部支持枠、36
・・・燃料ガス通路、37・・・酸化ガス詐、40.4
1・・・酸化ガス用マニホールド、42・・・燃料ガス
、43・・・酸化ガス、44・・・・・・残存酸化ガス
、45・・・残存燃料ガス、47・・・空冷管(又は水
冷管)、48・・・酸化ガス流通路。
Claims (2)
- (1)平板型固体電解質燃料電池による発電装置におい
て、 排ガス室と燃料電池収納室、該収納室下部の燃料ダクト
と残存酸化ガスダクトを気密隔壁で区画し、 前記燃料ダクト内に収納した複数の燃料電池の上部に荷
重手段を配置し、 前記排ガス室と前記燃料ダクトの間に、残存燃料ガスと
残存酸化ガスとを再燃焼させるアフターバーナを設け、 前記排ガス室に酸化ガスを予熱する酸化ガス予熱用熱交
換器を設け、 前記燃料電池に酸化ガスを導入するための酸化ガス導管
に立上げ用の起動バーナを設けたことを特徴とする発電
装置。 - (2)平板型固体電解質燃料電池による発電装置におい
て、 排ガス室と燃料電池収納室、該収納室下部の燃料ダクト
と残存酸化ガスダクトを気密隔壁で区画し、 前記燃料ダクト内に収納した複数の燃料電池の上部に荷
重手段を配置し、 前記排ガス室と前記燃料ダクトの間に、残存燃料ガスと
残存酸化ガスとを再燃焼させるアフターバーナを設け、 前記排ガス室に酸化ガスを予熱する酸化ガス予熱用熱交
換器燃料と燃料ガスを予熱する燃料ガス予熱用熱交換器
を設け、 前記燃料電池に燃料ガスを導入するための燃料ガス導管
に立上げ用の起動バーナを設けたことを特徴とする発電
装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2083864A JPH03283360A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 発電装置 |
AU72792/91A AU637203B2 (en) | 1990-03-13 | 1991-03-08 | Power generation system with flat fuel cells of solid electrolyte |
DE69103455T DE69103455T2 (de) | 1990-03-13 | 1991-03-08 | Energiegewinnungssystem mit flachen Brennstoffzellen aus festen Elektrolyten. |
EP91103538A EP0450336B1 (en) | 1990-03-13 | 1991-03-08 | Power generation system with flat fuel cells of solid electrolyte |
US07/669,019 US5198312A (en) | 1990-03-13 | 1991-03-13 | Power generation system with flat fuel cells of solid electrolyte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2083864A JPH03283360A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | 発電装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03283360A true JPH03283360A (ja) | 1991-12-13 |
Family
ID=13814542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2083864A Pending JPH03283360A (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-30 | 発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03283360A (ja) |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2083864A patent/JPH03283360A/ja active Pending
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