JPH08222262A - 固体電解質型燃料電池のモジュール構造 - Google Patents
固体電解質型燃料電池のモジュール構造Info
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- JPH08222262A JPH08222262A JP7030528A JP3052895A JPH08222262A JP H08222262 A JPH08222262 A JP H08222262A JP 7030528 A JP7030528 A JP 7030528A JP 3052895 A JP3052895 A JP 3052895A JP H08222262 A JPH08222262 A JP H08222262A
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- fuel cell
- power generation
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- solid electrolyte
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- 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
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- Fuel Cell (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 固体電解質型燃料電池のモジュール内の温度
分布の緩和を行い発電効率の向上を図る固体電解質型燃
料電池のモジュール構造を提供する。 【構成】 固体電解質燃料電池の内部構造内の発電部の
自己発電で作動温度を維持する自立型の固体電解質型燃
料電池のモジュール構造において、モジュール本体１１
内の燃料電池発電部１２の冷却を行う冷却管１９を配設
し、温度分布の制御を行うと共に、導入する空気の一部
をイパス管２０を介して上記冷却管１９内を通過させて
その余熱を行いその後、戻り配管２１にて再生熱交換器
１６にて余熱された主供給空気と合流し、燃料電池発電
部１２に供給する。
分布の緩和を行い発電効率の向上を図る固体電解質型燃
料電池のモジュール構造を提供する。 【構成】 固体電解質燃料電池の内部構造内の発電部の
自己発電で作動温度を維持する自立型の固体電解質型燃
料電池のモジュール構造において、モジュール本体１１
内の燃料電池発電部１２の冷却を行う冷却管１９を配設
し、温度分布の制御を行うと共に、導入する空気の一部
をイパス管２０を介して上記冷却管１９内を通過させて
その余熱を行いその後、戻り配管２１にて再生熱交換器
１６にて余熱された主供給空気と合流し、燃料電池発電
部１２に供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体電解質型燃料電池の
モジュール内の温度分布の緩和を行い発電効率の向上を
図る固体電解質型燃料電池のモジュール構造に関する。
モジュール内の温度分布の緩和を行い発電効率の向上を
図る固体電解質型燃料電池のモジュール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来の固体電解質型燃料電池（Ｓ
ＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌ
ｌ）のモジュールの概略を示す。ここで、同図中、符号
１はモジュール本体、２は複数のセル部を配してなる燃
料電池発電部、３Ａは該発電部に燃料を供給する燃料供
給管、３Ｂは燃料排気管、４Ａは発電部に空気を供給す
る空気供給管、４Ｂは空気排気管を各々図示する。
ＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌ
ｌ）のモジュールの概略を示す。ここで、同図中、符号
１はモジュール本体、２は複数のセル部を配してなる燃
料電池発電部、３Ａは該発電部に燃料を供給する燃料供
給管、３Ｂは燃料排気管、４Ａは発電部に空気を供給す
る空気供給管、４Ｂは空気排気管を各々図示する。
【０００３】一般に、自立型の燃料電池モジュールの発
電においては、作動温度が１０００℃と高温であり、こ
の為モジュール本体１内の内部構造である発電部２を高
温に維持する必要がある。
電においては、作動温度が１０００℃と高温であり、こ
の為モジュール本体１内の内部構造である発電部２を高
温に維持する必要がある。
【０００４】ところで、自立型の燃料電池のモジュール
では発電時のセルの自己発熱により高温の作動温度を保
持している。
では発電時のセルの自己発熱により高温の作動温度を保
持している。
【０００５】よって、常温の燃料及び空気を内部構造で
ある燃料電池発電部２へ直接供給した場合、供給燃料及
び空気により燃料電池発電部２が冷却され、作動温度が
維持できない。
ある燃料電池発電部２へ直接供給した場合、供給燃料及
び空気により燃料電池発電部２が冷却され、作動温度が
維持できない。
【０００６】再生熱交換機５，６を用いて燃料側排気及
び空気側排気により空気と燃料を約８００℃程度まで加
熱して、燃料電池発電部２に供給する。
び空気側排気により空気と燃料を約８００℃程度まで加
熱して、燃料電池発電部２に供給する。
【０００７】さらにモジュール外壁７と燃料電池発電部
２との間に断熱材８を配置して内部燃料電池発電部２の
保温を行う。
２との間に断熱材８を配置して内部燃料電池発電部２の
保温を行う。
【０００８】一方、セルの自己発熱により燃料電池発電
部２内を流れる空気は加熱されるため、燃料電池発電部
２には温度分布が生じる。
部２内を流れる空気は加熱されるため、燃料電池発電部
２には温度分布が生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の燃料電池のセルの自己発熱による温度上昇を制御す
るため、空気の供給温度及び流量の調節を行うが、固体
電解質燃料電池のセルは作動温度が低いと内部損失が低
下し、加熱した場合は耐久性が低下する。
来の燃料電池のセルの自己発熱による温度上昇を制御す
るため、空気の供給温度及び流量の調節を行うが、固体
電解質燃料電池のセルは作動温度が低いと内部損失が低
下し、加熱した場合は耐久性が低下する。
【００１０】発電効率の向上のためには、少ない空気供
給量でモジュールの運転を行う必要があるが、空気流量
がすくない場合、燃料電池発電部２内での空気極の温度
上昇が増加し、該燃料電池発電部２内の温度分布が大き
くなり、加熱部が生じ、適切な作動温度範囲に制御する
ことが困難となる、という問題がある。
給量でモジュールの運転を行う必要があるが、空気流量
がすくない場合、燃料電池発電部２内での空気極の温度
上昇が増加し、該燃料電池発電部２内の温度分布が大き
くなり、加熱部が生じ、適切な作動温度範囲に制御する
ことが困難となる、という問題がある。
【００１１】本発明は上記問題に鑑み、燃料電池発電部
２内の温度分布を緩和して燃料電池モジュールの発電効
率の向上を図ることができる固体電解質型燃料電池のモ
ジュール構造を提供することを目的とする。
２内の温度分布を緩和して燃料電池モジュールの発電効
率の向上を図ることができる固体電解質型燃料電池のモ
ジュール構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の固体電解質型燃料電池のモジュール構造は、固体電
解質燃料電池の内部構造内の発電部の自己発電で作動温
度を維持する自立型の固体電解質型燃料電池のモジュー
ル構造において、モジュール本体内の燃料電池発電部の
冷却を行う冷却管を配設し、温度分布の制御を行うと共
に、導入する空気の一部を上記冷却管内を通過させてそ
の余熱を行うことを特徴とする。
明の固体電解質型燃料電池のモジュール構造は、固体電
解質燃料電池の内部構造内の発電部の自己発電で作動温
度を維持する自立型の固体電解質型燃料電池のモジュー
ル構造において、モジュール本体内の燃料電池発電部の
冷却を行う冷却管を配設し、温度分布の制御を行うと共
に、導入する空気の一部を上記冷却管内を通過させてそ
の余熱を行うことを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記構成によれば、モジュール本体内加熱部に
設けた冷却管に導入する余熱前の空気を供給し、該加熱
部の冷却を行い、内部構造の温度分布を緩和する。これ
と共に、熱交換により空気が余熱される。
設けた冷却管に導入する余熱前の空気を供給し、該加熱
部の冷却を行い、内部構造の温度分布を緩和する。これ
と共に、熱交換により空気が余熱される。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面を参照し
て具体的に説明する。図１は本実施例に係る固体電解質
型燃料電池のモジュール構造の概略図である。ここで、
同図中、符号１１はモジュール本体、１２は複数のセル
部を配してなる燃料電池発電部、１３Ａは該発電部に燃
料を供給する燃料供給管、１３Ｂは燃料排気管、１４Ａ
は発電部に空気を供給する空気供給管、１４Ｂは空気排
気管、１５は燃料側再生熱交換器，１６は空気側再生熱
交換器、１７はモジュール本体の外壁、１８は断熱材を
各々図示する。
て具体的に説明する。図１は本実施例に係る固体電解質
型燃料電池のモジュール構造の概略図である。ここで、
同図中、符号１１はモジュール本体、１２は複数のセル
部を配してなる燃料電池発電部、１３Ａは該発電部に燃
料を供給する燃料供給管、１３Ｂは燃料排気管、１４Ａ
は発電部に空気を供給する空気供給管、１４Ｂは空気排
気管、１５は燃料側再生熱交換器，１６は空気側再生熱
交換器、１７はモジュール本体の外壁、１８は断熱材を
各々図示する。
【００１５】同図に示すように、本実施例では、モジュ
ール本体１１内の発電部１２の内部に冷却管１９を配設
し、上記発電部１２内の冷却を行う空気を空気供給管１
４Ａからバイパス管２０を介して供給している。この冷
却管１９に導入された空気は熱交換により加熱され戻り
配管２１を介して再生夏熱交換器１６から余熱された空
気と合流して燃料電池発電部１２内に供給されるように
している。
ール本体１１内の発電部１２の内部に冷却管１９を配設
し、上記発電部１２内の冷却を行う空気を空気供給管１
４Ａからバイパス管２０を介して供給している。この冷
却管１９に導入された空気は熱交換により加熱され戻り
配管２１を介して再生夏熱交換器１６から余熱された空
気と合流して燃料電池発電部１２内に供給されるように
している。
【００１６】すなわち、外部から供給される空気の一部
はバイパス管２０を通って冷却管１９へ流れ込み、ここ
で発電部１２内の加熱部を冷却すると同時に自身は加熱
され、その後加熱空気は戻り配管２１を介して再生夏熱
交換器１６にて余熱された主供給空気に合流し、発電部
１２内に供給される。この結果、冷却管１９内を流れる
空気が発電部２ないの加熱部から熱を奪うことにより、
加熱部の冷却を行い、温度分布を緩和することができ
る。
はバイパス管２０を通って冷却管１９へ流れ込み、ここ
で発電部１２内の加熱部を冷却すると同時に自身は加熱
され、その後加熱空気は戻り配管２１を介して再生夏熱
交換器１６にて余熱された主供給空気に合流し、発電部
１２内に供給される。この結果、冷却管１９内を流れる
空気が発電部２ないの加熱部から熱を奪うことにより、
加熱部の冷却を行い、温度分布を緩和することができ
る。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
発電部内の冷却を導入する空気の一部を用いて行うよう
にしているので、モジュールへの供給空気量を増やすこ
となく温度分布の緩和を行うことができ、燃料電池モジ
ュールの発電効率の向上を図ることがができる。
発電部内の冷却を導入する空気の一部を用いて行うよう
にしているので、モジュールへの供給空気量を増やすこ
となく温度分布の緩和を行うことができ、燃料電池モジ
ュールの発電効率の向上を図ることがができる。
【図１】本発明の一実施例に係るＳＯＦＣモジュールの
概略構成図である。
概略構成図である。
【図２】従来のＳＯＦＣモジュールの概略構成図であ
る。
る。
１１ モジュール本体 １２ 燃料電池発電部 １３Ａ 該発電部に燃料を供給する燃料供給管 １３Ｂ 燃料排気管 １４Ａ 発電部に空気を供給する空気供給管 １４Ｂ 排気管 １５，１６ 再生熱交換器 １７ モジュール本体の外壁 １８ 断熱材 １９ 冷却管 ２０ バイパス管 ２１ 戻り配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永田 勝己 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内
Claims (1)
- 【請求項１】 固体電解質燃料電池の内部構造内の発電
部の自己発電で作動温度を維持する自立型の固体電解質
型燃料電池のモジュール構造において、 モジュール本体内の燃料電池発電部の冷却を行う冷却管
を配設し、温度分布の制御を行うと共に、導入する空気
の一部を上記冷却管内を通過させてその余熱を行うこと
を特徴とする固体電解質型燃料電池のモジュール構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03052895A JP3310803B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 固体電解質型燃料電池のモジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03052895A JP3310803B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 固体電解質型燃料電池のモジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222262A true JPH08222262A (ja) | 1996-08-30 |
| JP3310803B2 JP3310803B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=12306312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03052895A Expired - Fee Related JP3310803B2 (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 固体電解質型燃料電池のモジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310803B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066619A1 (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Mitsubishi Materials Corporation | 燃料電池 |
| US7687172B2 (en) | 2004-12-22 | 2010-03-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP03052895A patent/JP3310803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7687172B2 (en) | 2004-12-22 | 2010-03-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| WO2007066619A1 (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-14 | Mitsubishi Materials Corporation | 燃料電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3310803B2 (ja) | 2002-08-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020416 |
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| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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