JPH04171669A - 燃料電池 - Google Patents
燃料電池Info
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- JPH04171669A JPH04171669A JP2298829A JP29882990A JPH04171669A JP H04171669 A JPH04171669 A JP H04171669A JP 2298829 A JP2298829 A JP 2298829A JP 29882990 A JP29882990 A JP 29882990A JP H04171669 A JPH04171669 A JP H04171669A
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- Japan
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- fuel
- fuel cell
- manifold
- inlet manifold
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- 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］
この発明は、燃料電池に関し、特に、負荷の急激な変化
による電池本体の特性の低下に着目した燃料電池に関す
るものである。
による電池本体の特性の低下に着目した燃料電池に関す
るものである。
［従来の技術］
燃料電池は、クリーンで高い発電効率の発電システムと
して、都市近郊の分散型発電プラン１〜や、需要家への
個別設置のためのオンサイト型発電システムとして、市
場への導入が始まっている。
して、都市近郊の分散型発電プラン１〜や、需要家への
個別設置のためのオンサイト型発電システムとして、市
場への導入が始まっている。
発電システムとして要求される仕様は、コストはもちろ
ん、長期安定した寿命特性は欠がせないものであり、か
つ、ユーザーの電力負荷の変動に対しての高い追従性と
コンパクトな設置面積・体積が必要とされている。
ん、長期安定した寿命特性は欠がせないものであり、か
つ、ユーザーの電力負荷の変動に対しての高い追従性と
コンパクトな設置面積・体積が必要とされている。
従来の発電システム、特に、オンサイト型で競合するガ
スタービンやディーゼル発電プラントなどでは、この負
荷変動に対し瞬時に応答できるよう艦計されており、当
然燃料電池に対してもこの負荷変動に対する瞬時の応答
が要求されている。
スタービンやディーゼル発電プラントなどでは、この負
荷変動に対し瞬時に応答できるよう艦計されており、当
然燃料電池に対してもこの負荷変動に対する瞬時の応答
が要求されている。
ところが、燃料電池は他の発電プランＩ・とは異なり、
天然ガスやメタノール等を原料として改質器での改質反
応を同時に行っているため、化学プラント並の応答性の
遅れが生してしまっていた。
天然ガスやメタノール等を原料として改質器での改質反
応を同時に行っているため、化学プラント並の応答性の
遅れが生してしまっていた。
このため、急激な負荷変動に対して、燃料カスとしての
改質ガスの供給応答が遅れ、特に負荷が急激に増加する
ような場合は、燃料電池にとって燃料ガスの利用率が上
昇して燃料欠乏状態となり、特にリン酸型燃料電池では
電池電極の損傷による寿命特性の低下を生じる可能性が
高かった。
改質ガスの供給応答が遅れ、特に負荷が急激に増加する
ような場合は、燃料電池にとって燃料ガスの利用率が上
昇して燃料欠乏状態となり、特にリン酸型燃料電池では
電池電極の損傷による寿命特性の低下を生じる可能性が
高かった。
この様子を第６図に示す。すなわち、負荷の上昇に対し
反応ガスの供給増が遅れるため、電池本体の反応ガス利
用率カ月ＯＯ％を越して上昇し、そのために電池の電圧
が急激に低下してしまっている。この電圧低下は電池に
損傷を与え寿命特性を低下させる可能性が高い。
反応ガスの供給増が遅れるため、電池本体の反応ガス利
用率カ月ＯＯ％を越して上昇し、そのために電池の電圧
が急激に低下してしまっている。この電圧低下は電池に
損傷を与え寿命特性を低下させる可能性が高い。
′ 発電運転モードとして系統電力と連携して運転し
ている場合は、急激な負荷」−昇かあった際には、その
分の反応ガスの供給遅れを補償するために、系統電力を
その負荷上昇分だけ並列供給でき、ガス欠乏状態は回避
できる。しかし、単独運転を行っている場合には、負荷
上昇は全て電池の負荷としてかかることになってしまい
、このガス欠状態を防止するような何らかの回避策が必
要であった。
ている場合は、急激な負荷」−昇かあった際には、その
分の反応ガスの供給遅れを補償するために、系統電力を
その負荷上昇分だけ並列供給でき、ガス欠乏状態は回避
できる。しかし、単独運転を行っている場合には、負荷
上昇は全て電池の負荷としてかかることになってしまい
、このガス欠状態を防止するような何らかの回避策が必
要であった。
そのため、従来よりその対策として特開平１−３１５９
５７号公報に開示されたように、急激な負荷」−昇によ
るガス欠防止のために、第７図に示すように、改質器（
２）から燃料電池本体り１）までの燃料供給配管（３）
と電池本体（１）からの排出配管（４）とを結ぶ配管を
設け、さらにその配管中にバッファタンク（５）とブロ
ワ（６）を設ける手段が提案されている。
５７号公報に開示されたように、急激な負荷」−昇によ
るガス欠防止のために、第７図に示すように、改質器（
２）から燃料電池本体り１）までの燃料供給配管（３）
と電池本体（１）からの排出配管（４）とを結ぶ配管を
設け、さらにその配管中にバッファタンク（５）とブロ
ワ（６）を設ける手段が提案されている。
かかる構成により、常に燃料排カスをブロワ（６）でリ
サイクルさせ、かつ、バッファタンク（５）内に未消費
の燃料ガスを蓄積させることにより、負荷上昇時の改質
ガスの供給増の遅れによる燃料ガス不足時にも、バッフ
ァタンク（５）内に蓄積された未消費の燃料ガスによっ
て補償し、燃料ガスの欠乏状態が回避できるというもの
である。
サイクルさせ、かつ、バッファタンク（５）内に未消費
の燃料ガスを蓄積させることにより、負荷上昇時の改質
ガスの供給増の遅れによる燃料ガス不足時にも、バッフ
ァタンク（５）内に蓄積された未消費の燃料ガスによっ
て補償し、燃料ガスの欠乏状態が回避できるというもの
である。
［発明が解決しようとする課題］
＝４＝
以」二のような従来の燃料電池では、燃料ガスの供給増
の遅れによるカスを欠防止するために、配管中にバッフ
ァタンクとブロワを設ける構成か提案されているが、か
ような構成では、ブロワの電力が必要なため、発電効率
の低下を招き、かつ、大容量が必要なバッファタンクお
よびブロワの設置が、通常必要な設置面積を大幅に拡大
させることになり、特にオンサイＩ・型ユーザーに求め
られているコンバク１〜な仕様を満たすための妨げとな
ってしまう。
の遅れによるカスを欠防止するために、配管中にバッフ
ァタンクとブロワを設ける構成か提案されているが、か
ような構成では、ブロワの電力が必要なため、発電効率
の低下を招き、かつ、大容量が必要なバッファタンクお
よびブロワの設置が、通常必要な設置面積を大幅に拡大
させることになり、特にオンサイＩ・型ユーザーに求め
られているコンバク１〜な仕様を満たすための妨げとな
ってしまう。
この発明は上記の問題点を解消するためになされたもの
で、急激な負荷の上昇に対する改質ガスの供給遅れを補
償することにより、余分な補機動力やバッファタンクな
どの配管部品を不要とし、急激な負荷」二昇時の燃料ガ
ス欠による寿命特性の低下を防止し、かつ効率低下防止
とコンパクト化を達成することができる燃料電池を得る
ことを目的とする。
で、急激な負荷の上昇に対する改質ガスの供給遅れを補
償することにより、余分な補機動力やバッファタンクな
どの配管部品を不要とし、急激な負荷」二昇時の燃料ガ
ス欠による寿命特性の低下を防止し、かつ効率低下防止
とコンパクト化を達成することができる燃料電池を得る
ことを目的とする。
１課題を解決するための手段］
この発明の第一の発明に係る燃料電池は、反応ガスの入
口圧力を運転モードにより増減制御する手段を備えてい
る。
口圧力を運転モードにより増減制御する手段を備えてい
る。
また、第二の発明に係る燃料電池は、反応カスの入口マ
ニホルドの体積が出ロマニポルドの体積よりも大となっ
ている。
ニホルドの体積が出ロマニポルドの体積よりも大となっ
ている。
さらに、第三の発明に係る燃料電池は、反応ガスの入口
マニホルドの水平断面積が電池本体の有効反応面積以上
となっている。
マニホルドの水平断面積が電池本体の有効反応面積以上
となっている。
［作 用］
燃料電池の反応ガス供給量Ｑｓは電池反応によるガス消
費量Ｑ。に対して一定の利用率で割った量が設定されて
いる。すなわち、 −Ｆ ＱＢ＝Ｑｃ ／ ＵｘｌＯＯ（２式）Ｑｃ：ガス消費
量 ［ｍ３／ｈｒ］Ｎｏ：電池本体のセル数
［−］ ■ ：電池電流 ［Ａ］ ｎ ５反応次数 ［−］ Ｆ ：ファラデ一定数 ［八ｓ／ｍｏｌ］Ｖｏ：
１モル当たりの体積 ［ｍ３７ｍｏｌ］ＱＢニガス供給
Ｍ ［ｍ３／ｈｒ］Ｕ ・ガス利用率
［％］ である。
費量Ｑ。に対して一定の利用率で割った量が設定されて
いる。すなわち、 −Ｆ ＱＢ＝Ｑｃ ／ ＵｘｌＯＯ（２式）Ｑｃ：ガス消費
量 ［ｍ３／ｈｒ］Ｎｏ：電池本体のセル数
［−］ ■ ：電池電流 ［Ａ］ ｎ ５反応次数 ［−］ Ｆ ：ファラデ一定数 ［八ｓ／ｍｏｌ］Ｖｏ：
１モル当たりの体積 ［ｍ３７ｍｏｌ］ＱＢニガス供給
Ｍ ［ｍ３／ｈｒ］Ｕ ・ガス利用率
［％］ である。
負荷の上昇は電池電流■の上昇を意味するためＱＣか増
大し、利用率Ｕを一定に保つためにはＱ５の増大が要求
されるわけである。
大し、利用率Ｕを一定に保つためにはＱ５の増大が要求
されるわけである。
ところが改質カス供給量Ｑ□は、前記のとおり急激な負
荷上昇に対して供給増が遅れてしまう。
荷上昇に対して供給増が遅れてしまう。
そこで、入口マニホールド体積■。内の反応ガスの利用
を考えるわけである。
を考えるわけである。
通常、燃料電池本体人口マニホールドにおいては、電池
流路の圧損および排出配管の圧損分が加算されて１００
〜２００ｍｍＡｑ程度の圧力を有している。
流路の圧損および排出配管の圧損分が加算されて１００
〜２００ｍｍＡｑ程度の圧力を有している。
負荷の急激な上昇によるＱ。の増大は、すなわち排出ガ
ス量の減少を伴うため、排出側の圧損減少によって入口
圧力は低下し、この圧力減少の際に入口マニホールド内
にそれまであった圧力骨の反応ガスが電池内に供給され
ることになる。
ス量の減少を伴うため、排出側の圧損減少によって入口
圧力は低下し、この圧力減少の際に入口マニホールド内
にそれまであった圧力骨の反応ガスが電池内に供給され
ることになる。
この量は下記の３式で表される。
９．８１ ＰＭ ｘ ＶＮ
Ｖｐ −Ｘ Ｖｏ （３式）ＶＰ：入口マニ
ホールド内の蓄積ガス量［ｍ３］ ＰＭ：入口マニホールド内圧力 ［ｍｍ八へ］ＶＭ：入
口マニホールド体積 ［ｍ３］Ｒ：気体定数
［Ｊ／に／ｍｏ ｌ ］Ｔ ：ガス？品度
［Ｋ］この蓄積ガス量Ｖ９は、供給遅れ時間
によってガス欠になるまでのｔ秒間、電池に対し反応ガ
スとして供給されるため、この間の改質反応カス流量Ｑ
Ｒと電池での反応ガス消費量Ｑ。において１゜は４式の
ように表される。
ホールド内の蓄積ガス量［ｍ３］ ＰＭ：入口マニホールド内圧力 ［ｍｍ八へ］ＶＭ：入
口マニホールド体積 ［ｍ３］Ｒ：気体定数
［Ｊ／に／ｍｏ ｌ ］Ｔ ：ガス？品度
［Ｋ］この蓄積ガス量Ｖ９は、供給遅れ時間
によってガス欠になるまでのｔ秒間、電池に対し反応ガ
スとして供給されるため、この間の改質反応カス流量Ｑ
Ｒと電池での反応ガス消費量Ｑ。において１゜は４式の
ように表される。
け長くするようにして、反応ガスの改質器での供給増の
遅れを補償するためには、■２を増大することが有効で
ある。
遅れを補償するためには、■２を増大することが有効で
ある。
すなわち■２を増大さぜるためには３式で表されるよう
に、 １）入口マユボールド内圧力Ｐ、を増大させる（第一の
発明） ２）入ロマニホールト体積■。を増大させる（第二、第
三の発明） の２通りの手段が考えられるわけである。
に、 １）入口マユボールド内圧力Ｐ、を増大させる（第一の
発明） ２）入ロマニホールト体積■。を増大させる（第二、第
三の発明） の２通りの手段が考えられるわけである。
［実施例］
以下、第一の発明の一実施例を第１図〜第３図について
説明する。第１図において、燃料電池本体（１）への燃
料ガス供給配管（３）が接続されている燃料ガス入ロマ
ニボールドに圧力信号器（７）が接続されている。ブロ
ワ（８）からの空気供給配管（９）が接続された空気入
口マニホールドにも圧力信号器（１０）が接続されてい
る。圧力信号器（７）。
説明する。第１図において、燃料電池本体（１）への燃
料ガス供給配管（３）が接続されている燃料ガス入ロマ
ニボールドに圧力信号器（７）が接続されている。ブロ
ワ（８）からの空気供給配管（９）が接続された空気入
口マニホールドにも圧力信号器（１０）が接続されてい
る。圧力信号器（７）。
（１０）および燃料排ガス圧力調整弁（１１）、空気排
ガス圧力調整弁（１２）はそれぞれ演算制御器（１３）
に接続されている。負荷検出器（１４）の検出信号は演
算制御器（１３）に入力される。
ガス圧力調整弁（１２）はそれぞれ演算制御器（１３）
に接続されている。負荷検出器（１４）の検出信号は演
算制御器（１３）に入力される。
以上の構成により、燃料ガス人口マニホールドに接続し
た圧力発信器（７）の圧力を排出側配管（４）に設置し
た圧力調節弁（１１）で制御する。
た圧力発信器（７）の圧力を排出側配管（４）に設置し
た圧力調節弁（１１）で制御する。
入口圧力を制御するシーケンサに対してこの圧力信号と
、負荷信号と連携／単独の運転モード切り替え信号とを
同時に入力し、予め設定された負荷対圧力の関係式に基
づいて入口圧力を制御する。
、負荷信号と連携／単独の運転モード切り替え信号とを
同時に入力し、予め設定された負荷対圧力の関係式に基
づいて入口圧力を制御する。
この設定における関係を第２図に示す。この図に示した
ように、負荷が高くなるにつれて連携／単独の差が小さ
くなっているが、これはマニホールドシールからの反応
ガスの外部への漏れが、圧力が高くなるほど大きくなる
ため、できるだけ圧力は小さくしたいこと、および負荷
の増大にともない負荷の急上昇による利用率の増大割合
が小さくなること、の理由による。
ように、負荷が高くなるにつれて連携／単独の差が小さ
くなっているが、これはマニホールドシールからの反応
ガスの外部への漏れが、圧力が高くなるほど大きくなる
ため、できるだけ圧力は小さくしたいこと、および負荷
の増大にともない負荷の急上昇による利用率の増大割合
が小さくなること、の理由による。
すなわち２０％の負荷上昇において、２０→４０％では
利用率が２倍になるが、８０→１００％では１．２５倍
でしかないわけである。
利用率が２倍になるが、８０→１００％では１．２５倍
でしかないわけである。
こうした処置で行った場合の負荷急上昇時の特性変化の
様子を第３図に示した。
様子を第３図に示した。
以」二のような入口マニホールドの最適制御により入ロ
マニホールｉｚ内に反応ガスか十分に蓄積され、その結
果、第３図に示ずとおり、利用率の過度の」１昇を回避
でき、電池電圧の低下も微少なものとなり、電池の損傷
から免れることができる。
マニホールｉｚ内に反応ガスか十分に蓄積され、その結
果、第３図に示ずとおり、利用率の過度の」１昇を回避
でき、電池電圧の低下も微少なものとなり、電池の損傷
から免れることができる。
第４図は第一の発明の他の実施例を示し、（１５）は燃
料排ガス熱交換器、（１６）は空気排ガス熱交換器であ
り、その他、第１図におけると同一符号は同一乃至相当
部分である。
料排ガス熱交換器、（１６）は空気排ガス熱交換器であ
り、その他、第１図におけると同一符号は同一乃至相当
部分である。
以上の構成により、通常、排熱回収や原料ガスの余熱等
のために設置している排ガス系配管の熱交換器（１５）
に対してバイパスを設け、このバイパスの遮断弁（１１
）を前記シーケンサで開閉制御させる。
のために設置している排ガス系配管の熱交換器（１５）
に対してバイパスを設け、このバイパスの遮断弁（１１
）を前記シーケンサで開閉制御させる。
すなわち、単独運転においてはこの入口圧力は高い方が
望ましいのでバイパスの遮断弁を閉とし、連携運転にお
いては遮断弁を開としてバイパス配管を通ずように制御
するものである。
望ましいのでバイパスの遮断弁を閉とし、連携運転にお
いては遮断弁を開としてバイパス配管を通ずように制御
するものである。
この制御法がもっとも単純であるが、軽負荷での負荷急
上昇の補償を確実にするためにはこの熱交換器の圧損の
設計を十分行う必要がある。
上昇の補償を確実にするためにはこの熱交換器の圧損の
設計を十分行う必要がある。
次に第二の発明である入口マニホールドの容積を、出口
マニホールドの容積より増大させた一実施例について説
明する。
マニホールドの容積より増大させた一実施例について説
明する。
１セル当たりの電極面積が３５００ｃｍ３級である１０
０に一規模の燃料電池スタックにおいて、気流解析によ
って各セルに均一に反応ガスを供給できるように設計し
たマニホールドは０．６４ｍ’であった。このときのス
タック当たりのセル数は３００セル、燃料利用率が７５
％であった。
０に一規模の燃料電池スタックにおいて、気流解析によ
って各セルに均一に反応ガスを供給できるように設計し
たマニホールドは０．６４ｍ’であった。このときのス
タック当たりのセル数は３００セル、燃料利用率が７５
％であった。
１００Ａ→２００Ａの負荷上昇に対して燃料の改質量増
加が５秒以内で追従するときの、入口マニホールドの必
要体積の設計手順は下記のとおりである。
加が５秒以内で追従するときの、入口マニホールドの必
要体積の設計手順は下記のとおりである。
１式において、ＰＭは２００ｍｍＡｑであり、３式のＴ
は２００℃である。
は２００℃である。
これよりＱ。、 ＱＩ］は各々
；、 Ｑ ８＝ １６．７ ［Ｎｏ＋’／
ｈｒ］となり、また■２も ８．３１４×４６３ と求められるなめ、これを４式に代入し整理すれば、 ０．０１１５Ｖ。
ｈｒ］となり、また■２も ８．３１４×４６３ と求められるなめ、これを４式に代入し整理すれば、 ０．０１１５Ｖ。
５ ＜ −ｘ３６００
２５．１−１６．７
°、 Ｖ、 ＞ １．０１ ［ｍ’］
（５式）％式％ 気流解析の結果が出口マニホールドの設計容積であるの
で、ここで求められた■８はその約１．６倍の容積を有
することになった。この様子を第５図に示しな。
（５式）％式％ 気流解析の結果が出口マニホールドの設計容積であるの
で、ここで求められた■８はその約１．６倍の容積を有
することになった。この様子を第５図に示しな。
もちろん余裕を見て約２倍程度の設計容積にする方が望
ましい。
ましい。
また、前記の圧力制御を同時に行えば、より圧力設定は
小さく、マニホールド容積も小さくできることになる。
小さく、マニホールド容積も小さくできることになる。
もっとも、出口マニホールド体積は入口マニホールドと
同じように大きくしても構わないが、その場合は無駄な
スペースをブラント全体に与えることになる。
同じように大きくしても構わないが、その場合は無駄な
スペースをブラント全体に与えることになる。
他の構成としては入口配管径をより太くしても同様の効
果は得られる。
果は得られる。
さらに第三の発明の一実施例について説明する。
セルの有効反応面積が３５００ｃｍ２であることがら、
入口マニホールドを設計するときに、この反応面積より
大きな断面積を有するようにした。
入口マニホールドを設計するときに、この反応面積より
大きな断面積を有するようにした。
この場合、冷却板厚みを含めた１セル当たりのセル厚み
が約１ＣＩＴｌであることがら、まず１セル当たりの入
口マニホールド体積Ｖ。を求める。
が約１ＣＩＴｌであることがら、まず１セル当たりの入
口マニホールド体積Ｖ。を求める。
Ｖ、 ＝ ３５００Ｘ１／１０００＝３．４ ［
１／セル］ここでスタックが３００セルより構成されて
いることから、入口マニホールド全体積ＶＭを求めると
、 Ｖ、 ＝ ３．４ｘ３００／１０００＝］、、０５
［ｍ３］となる。
１／セル］ここでスタックが３００セルより構成されて
いることから、入口マニホールド全体積ＶＭを求めると
、 Ｖ、 ＝ ３．４ｘ３００／１０００＝］、、０５
［ｍ３］となる。
この値は、５式て求められた負荷急上昇時に燃料ガスの
供給遅れを補償するだけのマユホール１〜体積である、
１．０１ｍ３より大きな値である。
供給遅れを補償するだけのマユホール１〜体積である、
１．０１ｍ３より大きな値である。
すなわち、この関係より、必要な入口マニホールド体積
は、マニホールドの水平断面積をセルの有効反応面積以
上にしてやることによって達成される。
は、マニホールドの水平断面積をセルの有効反応面積以
上にしてやることによって達成される。
こうして入口マニホールドの圧力増、または容積増によ
って急激な負荷上昇によるガス欠状態を回避することが
でき、これに伴う設備仕様の変更は、圧力増大のための
設備としては出口圧力調整弁およびその制御装置の設置
によって行われる。
って急激な負荷上昇によるガス欠状態を回避することが
でき、これに伴う設備仕様の変更は、圧力増大のための
設備としては出口圧力調整弁およびその制御装置の設置
によって行われる。
また、通常、マニホールドを設計する際には垂直方向や
水平方向のガスの不均一流れが生しないように、気流解
析を行った結果でその大きさ・形状を設計しているか、
ガス蓄積電増加のためのマニホールド体積の増大は気流
解析によって設計されたマニホールド厚みを数十ｃｍ厚
くすることによって十分な効果が得られる。
水平方向のガスの不均一流れが生しないように、気流解
析を行った結果でその大きさ・形状を設計しているか、
ガス蓄積電増加のためのマニホールド体積の増大は気流
解析によって設計されたマニホールド厚みを数十ｃｍ厚
くすることによって十分な効果が得られる。
このため本発明によって行う設計変更の結果子じるプラ
ン）・全体の設置面積やプラント付帯設備費の増大は、
無視し得る程度の小さいものとなる。
ン）・全体の設置面積やプラント付帯設備費の増大は、
無視し得る程度の小さいものとなる。
なお、入口マニホールドの圧力増加、容積増加は空気な
どの酸化剤ガスの供給ブロワの負荷上昇時の追従性が遅
い場合には、燃料側ばかりでなく空気側の入口マニホー
ルドにつぃても考慮する必要がある。
どの酸化剤ガスの供給ブロワの負荷上昇時の追従性が遅
い場合には、燃料側ばかりでなく空気側の入口マニホー
ルドにつぃても考慮する必要がある。
［発明の効果］
以上のように、この発明によれば、入口マニホールドに
おける反応ガスの圧力を高めることと、入口マニホール
ドの容積を大きくすることの、いづれか一方または両方
を行うことにより、急激な負荷上昇の際の改質器の反応
ガス供給増の遅れを補償するに足る反応ガスの蓄積が行
えるようになった。
おける反応ガスの圧力を高めることと、入口マニホール
ドの容積を大きくすることの、いづれか一方または両方
を行うことにより、急激な負荷上昇の際の改質器の反応
ガス供給増の遅れを補償するに足る反応ガスの蓄積が行
えるようになった。
その結果、プラント効率低下や設置面積の増加兼しに、
負荷の急激な上昇時に心配されたガス欠による寿命特性
の低下を完全に回避し得ることができた。
負荷の急激な上昇時に心配されたガス欠による寿命特性
の低下を完全に回避し得ることができた。
第１図は第一の発明の一実施例の系統図、第２図は同じ
く負荷−人口圧力特性線図、第３図は同じく各特性変化
の線図、第４図は第一の発明の他の実施例の系統図、第
５図は第二の発明の一実施例を説明するための要部模式
図、第６図は従来の燃料電池の各特性変化の線図、第７
図は同じく系統図である。 （１）・ 燃料電池本体、（２）・ 改質器、（３）・
燃料ガス供給配管、（４）・・燃料排ガス配管、（７）
・ 燃石入ロ圧力発信器、（１１）・・燃料排カス
圧力調整弁（熱交バイパス弁） 、（１３）・・演算制
御器、（１４）・ 負荷検出器、（１５）・・燃料排ガ
ス熱交換器。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代 理 人 曾 我 道 照８１間
［ｓｅｃｌ
く負荷−人口圧力特性線図、第３図は同じく各特性変化
の線図、第４図は第一の発明の他の実施例の系統図、第
５図は第二の発明の一実施例を説明するための要部模式
図、第６図は従来の燃料電池の各特性変化の線図、第７
図は同じく系統図である。 （１）・ 燃料電池本体、（２）・ 改質器、（３）・
燃料ガス供給配管、（４）・・燃料排ガス配管、（７）
・ 燃石入ロ圧力発信器、（１１）・・燃料排カス
圧力調整弁（熱交バイパス弁） 、（１３）・・演算制
御器、（１４）・ 負荷検出器、（１５）・・燃料排ガ
ス熱交換器。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代 理 人 曾 我 道 照８１間
［ｓｅｃｌ
Claims (3)
- （１）燃料ガスと酸化剤ガスとを反応ガスとして供給し
発電する燃料電池において、前記反応ガスの入口圧力を
燃料電池運転モードにより増減する制御手段を備えてな
ることを特徴とする燃料電池。 - （２）燃料ガスと酸化剤ガスとを反応ガスとし、この反
応ガスが入口マニホールドを介し電池に供給され出口マ
ニホールドより排出される燃料電池において、前記出口
マニホールドの体積よりも大きい体積の前記入口マニホ
ールドを備えてなることを特徴とする燃料電池。 - （３）燃料ガスと酸化剤ガスとを反応ガスとし、この反
応ガスが入口マニホールドを介し電池に供給され出口マ
ニホールドより排出される燃料電池において、電池本体
の有効反応面積よりも大きい水平断面積を有する前記入
口マニホールドを備えてなることを特徴とする燃料電池
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298829A JP2575529B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2298829A JP2575529B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 燃料電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04171669A true JPH04171669A (ja) | 1992-06-18 |
| JP2575529B2 JP2575529B2 (ja) | 1997-01-29 |
Family
ID=17864760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2298829A Expired - Lifetime JP2575529B2 (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 燃料電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2575529B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006092856A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Chino Corp | 燃料電池の流量制御装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56134473A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-21 | Toshiba Corp | Unit cell for fuel cell |
| JPS58133783A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-09 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システム |
| JPS6317164U (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-04 | ||
| JPH01112671A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-01 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電プラントの運転方法及び燃料電池発電プラント |
-
1990
- 1990-11-06 JP JP2298829A patent/JP2575529B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56134473A (en) * | 1980-03-25 | 1981-10-21 | Toshiba Corp | Unit cell for fuel cell |
| JPS58133783A (ja) * | 1982-02-01 | 1983-08-09 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電システム |
| JPS6317164U (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-04 | ||
| JPH01112671A (ja) * | 1987-10-26 | 1989-05-01 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電プラントの運転方法及び燃料電池発電プラント |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006092856A (ja) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Chino Corp | 燃料電池の流量制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2575529B2 (ja) | 1997-01-29 |
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