JPH0589896A - 燃料電池装置及びこの燃料電池装置に用いられる結合部品 - Google Patents
燃料電池装置及びこの燃料電池装置に用いられる結合部品Info
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- JPH0589896A JPH0589896A JP4014217A JP1421792A JPH0589896A JP H0589896 A JPH0589896 A JP H0589896A JP 4014217 A JP4014217 A JP 4014217A JP 1421792 A JP1421792 A JP 1421792A JP H0589896 A JPH0589896 A JP H0589896A
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0625—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material in a modular combined reactor/fuel cell structure
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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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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、燃料電池２−１〜２−１１の積層
体２内で用いるための、改良された改質装置７を得るこ
とを目的とし、また、改質作用が最大になるようにしつ
つ温度の均一性を促進し、燃料電池２−１〜２−１１に
結合できるように設計された改質装置７を得ることを目
的とする。 【構成】 積層体２内の燃料電池２−１〜２−１１のた
めに炭化水素燃料を改質する改質装置７と、改質装置７
のハウジング７Ａを隣接する燃料電池２−１〜２−１１
に結合させる結合部品３１とを備えたことを特徴として
いる。
体２内で用いるための、改良された改質装置７を得るこ
とを目的とし、また、改質作用が最大になるようにしつ
つ温度の均一性を促進し、燃料電池２−１〜２−１１に
結合できるように設計された改質装置７を得ることを目
的とする。 【構成】 積層体２内の燃料電池２−１〜２−１１のた
めに炭化水素燃料を改質する改質装置７と、改質装置７
のハウジング７Ａを隣接する燃料電池２−１〜２−１１
に結合させる結合部品３１とを備えたことを特徴として
いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、改質装置、特に、積
層体として構成される燃料電池装置に適用される改質装
置に関するものである。
層体として構成される燃料電池装置に適用される改質装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池装置、特に、高温の燃料電池装
置、例えば、熔融炭酸塩燃料電池装置の設計において
は、多くの設計例が提案されている。これらの設計例に
おいては、燃料電池積層体のための燃料プロセスガス
が、積層体内において炭化水素燃料を改質（reformin
g）することによって奪われる。これらのタイプの設計
例においては、供給された炭化水素燃料は、積層体の燃
料電池内の反応から直接生じる熱を利用して、内部にお
いて使用可能な水素と一酸化炭素とに変換される。これ
が燃料電池装置の熱変換効率を下げる。また、燃料電池
内の反応の際に発生する水は、改質反応において供給す
べき水の量を抑えるために用いることができる。
置、例えば、熔融炭酸塩燃料電池装置の設計において
は、多くの設計例が提案されている。これらの設計例に
おいては、燃料電池積層体のための燃料プロセスガス
が、積層体内において炭化水素燃料を改質（reformin
g）することによって奪われる。これらのタイプの設計
例においては、供給された炭化水素燃料は、積層体の燃
料電池内の反応から直接生じる熱を利用して、内部にお
いて使用可能な水素と一酸化炭素とに変換される。これ
が燃料電池装置の熱変換効率を下げる。また、燃料電池
内の反応の際に発生する水は、改質反応において供給す
べき水の量を抑えるために用いることができる。
【０００３】米国特許第3,488,226号に記載された、内
部で改質を行う燃料電池装置においては、触媒が、各燃
料電池のアノード部に置かれ、電池の電解液と直に接し
ている。この配置の大きな欠点の１つは、気相の吸収
（vapor phase absorption）と液体フィルムクリープ現
象（liquid film creepage）の少なくとも一方に起因す
る電解液の集結（electrolyte pickup）のために、改質
のための触媒が効力を失いやすいことである。触媒が効
力を失いやすいことに加えて、触媒そのものに対する電
解液の損失（electrolyte loss）が、電池の電解液の管
理に関する困難さを生じさせる。
部で改質を行う燃料電池装置においては、触媒が、各燃
料電池のアノード部に置かれ、電池の電解液と直に接し
ている。この配置の大きな欠点の１つは、気相の吸収
（vapor phase absorption）と液体フィルムクリープ現
象（liquid film creepage）の少なくとも一方に起因す
る電解液の集結（electrolyte pickup）のために、改質
のための触媒が効力を失いやすいことである。触媒が効
力を失いやすいことに加えて、触媒そのものに対する電
解液の損失（electrolyte loss）が、電池の電解液の管
理に関する困難さを生じさせる。
【０００４】米国特許第4,877,693号には、別のタイプ
の燃料電池装置が記載されている。このタイプの燃料電
池装置においては、燃料の改質作用の大部分は、積層体
内の燃料電池のグループの間に位置する改質部または改
質装置の内部で燃料を改質することによって、間接的に
なされる。燃料電池のグループは、典型的に５〜８個の
燃料電池から構成される。
の燃料電池装置が記載されている。このタイプの燃料電
池装置においては、燃料の改質作用の大部分は、積層体
内の燃料電池のグループの間に位置する改質部または改
質装置の内部で燃料を改質することによって、間接的に
なされる。燃料電池のグループは、典型的に５〜８個の
燃料電池から構成される。
【０００５】米国特許第4,877,693号特許の積層体に用
いられる改質部または改質装置は、燃料電池と熱的に接
続している。このため、改質反応は、必要な熱を隣接す
る燃料電池から引き出すことができる。しかし、改質部
内の触媒は燃料電池とは分離されており、それゆえ、電
解液がその効力を失うことには影響されない。この間接
的かつ内的な改質は、炭化水素燃料の平衡状態の変換を
与える。
いられる改質部または改質装置は、燃料電池と熱的に接
続している。このため、改質反応は、必要な熱を隣接す
る燃料電池から引き出すことができる。しかし、改質部
内の触媒は燃料電池とは分離されており、それゆえ、電
解液がその効力を失うことには影響されない。この間接
的かつ内的な改質は、炭化水素燃料の平衡状態の変換を
与える。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】容易に理解されるよう
に、米国特許第4,877,693号に用いられている改質部ま
たは改質装置は、多くの機能的及び構造的要求を満たす
必要がある。これらの要求のうちのいくつかを以下に示
す。
に、米国特許第4,877,693号に用いられている改質部ま
たは改質装置は、多くの機能的及び構造的要求を満たす
必要がある。これらの要求のうちのいくつかを以下に示
す。
【０００７】１．改質装置は、積層体の隣接する燃料電
池と機構的に一体でなければならない。このため、次の
事項、すなわち、圧縮力分布、電気的連続性、面内及び
面間においてプロセスガスが漏れないこと、燃料供給及
び排気の適応性、両側の燃料電池単体との適応性を考慮
する必要がある。
池と機構的に一体でなければならない。このため、次の
事項、すなわち、圧縮力分布、電気的連続性、面内及び
面間においてプロセスガスが漏れないこと、燃料供給及
び排気の適応性、両側の燃料電池単体との適応性を考慮
する必要がある。
【０００８】２．改質装置は、積層体の隣接する燃料電
池と熱的に結合していなければならない。これは、特
に、改質装置により大きな温度変化を生じさせることな
く、隣接する燃料電池から改質される燃料に必要な熱を
伝えることができるように、十分な熱伝達領域がなけれ
ばならないことを意味する。
池と熱的に結合していなければならない。これは、特
に、改質装置により大きな温度変化を生じさせることな
く、隣接する燃料電池から改質される燃料に必要な熱を
伝えることができるように、十分な熱伝達領域がなけれ
ばならないことを意味する。
【０００９】３．改質装置は、隣接する燃料電池と電気
的に結合していなければならない。これは、無視できる
電圧降下を伴うだけで、装置の両側の燃料電池の間に電
流があることを必要とする。
的に結合していなければならない。これは、無視できる
電圧降下を伴うだけで、装置の両側の燃料電池の間に電
流があることを必要とする。
【００１０】４．改質装置は、効率の高い燃料変換（平
衡に近付く）と低い圧力降下とを伴いつつ、改質反応を
支持できなければならない。
衡に近付く）と低い圧力降下とを伴いつつ、改質反応を
支持できなければならない。
【００１１】５．改質装置は、異なる改質装置間で電気
的絶縁を維持しつつ、供給される炭化水素燃料の配置を
支持できなければならない。
的絶縁を維持しつつ、供給される炭化水素燃料の配置を
支持できなければならない。
【００１２】６．改質装置の材料は、燃料電池の中とい
う環境において安定を維持できなければならない。
う環境において安定を維持できなければならない。
【００１３】改質装置を、上記の要求を満足するように
設計することが試みられている。種々の設計例が提案さ
れているが、なお一層の改良が望まれている。
設計することが試みられている。種々の設計例が提案さ
れているが、なお一層の改良が望まれている。
【００１４】従って、この発明は、燃料電池積層体内で
用いるための、改良された改質装置を備えた燃料電池装
置を得ることを目的とする。
用いるための、改良された改質装置を備えた燃料電池装
置を得ることを目的とする。
【００１５】この発明は、さらに、改質作用が最大にな
るようにしつつ温度の均一性を促進し、燃料電池積層体
に組み込まれ得るように設計された改質装置を備えた燃
料電池装置を得ることを目的とする。
るようにしつつ温度の均一性を促進し、燃料電池積層体
に組み込まれ得るように設計された改質装置を備えた燃
料電池装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明の原理によれ
ば、受入口及び排出口を有するハウジングと、受入口か
ら排出口までの流路を移動する炭化水素燃料を改質する
ための、ハウジング内の触媒とを備えた改質装置が上記
及び他の目的を実現する。
ば、受入口及び排出口を有するハウジングと、受入口か
ら排出口までの流路を移動する炭化水素燃料を改質する
ための、ハウジング内の触媒とを備えた改質装置が上記
及び他の目的を実現する。
【００１７】燃料電池装置は、さらに、改質装置のハウ
ジングを、燃料電池の積層体内の隣接する燃料電池と結
合させるための手段を備えている。この手段は、対向す
る第１の端を有する板を備え、この第１の端の各々は、
ハウジングの高さとハウジングに配置されたアノードサ
イドレールの高さとに適応するように、板の面外に向か
って折り曲げられている。板の第１の端は、さらに、隣
接する燃料電池のアノード部の縁に設けられたアノード
サイドレールを包みこむように、板の中央に向かって内
側に折り曲げられている。
ジングを、燃料電池の積層体内の隣接する燃料電池と結
合させるための手段を備えている。この手段は、対向す
る第１の端を有する板を備え、この第１の端の各々は、
ハウジングの高さとハウジングに配置されたアノードサ
イドレールの高さとに適応するように、板の面外に向か
って折り曲げられている。板の第１の端は、さらに、隣
接する燃料電池のアノード部の縁に設けられたアノード
サイドレールを包みこむように、板の中央に向かって内
側に折り曲げられている。
【００１８】結合のための手段に備えられた板は、さら
に、この板の面外でかつ第１の端の方向とは逆の方向に
折り曲げられた対向する第２の端を備えている。これら
の第２の端は、同様に、板に接するカソードサイドレー
ルの高さに適応し、これらの間には隣接する燃料電池の
カソード部が配置されている。また、これらの第２の端
は、カソードサイドレールを包みこむように、板の中央
に向かって内側に折り曲げられている。
に、この板の面外でかつ第１の端の方向とは逆の方向に
折り曲げられた対向する第２の端を備えている。これら
の第２の端は、同様に、板に接するカソードサイドレー
ルの高さに適応し、これらの間には隣接する燃料電池の
カソード部が配置されている。また、これらの第２の端
は、カソードサイドレールを包みこむように、板の中央
に向かって内側に折り曲げられている。
【００１９】改質装置のハウジングは、さらに、炭化水
素燃料がハウジング内のほぼＵ字形の流路に沿って流れ
るようにされており、ハウジング内の制限された部分を
流れることは避けられている。また、ハウジング内に
は、電気伝導性及び構造的支持を促進するための手段が
設けられている。
素燃料がハウジング内のほぼＵ字形の流路に沿って流れ
るようにされており、ハウジング内の制限された部分を
流れることは避けられている。また、ハウジング内に
は、電気伝導性及び構造的支持を促進するための手段が
設けられている。
【００２０】さらに、ハウジング内には、ハウジング内
の予め選択された領域、例えば、受入口の直ぐ近くの領
域や隣接する燃料電池の冷却ガスの受入口に隣合う領域
の外側に配置されるように、触媒が分布されている。ま
た、ハウジングの排出口の外側には、触媒のダストが隣
接する燃料電池内に吹き込まれるのを防止するための手
段が設けられている。
の予め選択された領域、例えば、受入口の直ぐ近くの領
域や隣接する燃料電池の冷却ガスの受入口に隣合う領域
の外側に配置されるように、触媒が分布されている。ま
た、ハウジングの排出口の外側には、触媒のダストが隣
接する燃料電池内に吹き込まれるのを防止するための手
段が設けられている。
【００２１】
【作用】この発明においては、改質装置のハウジング
は、燃料電池の積層体内の隣接する燃料電池と結合させ
られる。炭化水素燃料は、ハウジング内のほぼＵ字形の
流路に沿って流れ、ハウジング内の制限された部分は流
れない。電気伝導性及び構造的支持は、そのための手段
によって促進される。炭化水素燃料は、ハウジング内の
触媒によって、受入口から排出口までの流路を移動する
間に改質される。また、触媒のダストは、隣接する燃料
電池内に吹き込まないようにされている。
は、燃料電池の積層体内の隣接する燃料電池と結合させ
られる。炭化水素燃料は、ハウジング内のほぼＵ字形の
流路に沿って流れ、ハウジング内の制限された部分は流
れない。電気伝導性及び構造的支持は、そのための手段
によって促進される。炭化水素燃料は、ハウジング内の
触媒によって、受入口から排出口までの流路を移動する
間に改質される。また、触媒のダストは、隣接する燃料
電池内に吹き込まないようにされている。
【００２２】
実施例１．図１は、燃料電池積層体２を含む燃料電池装
置１を示す構成図である。燃料電池の積層体２は互いに
積み重ねられている個々の燃料電池２−１〜２−１１を
含む。
置１を示す構成図である。燃料電池の積層体２は互いに
積み重ねられている個々の燃料電池２−１〜２−１１を
含む。
【００２３】１番上の燃料電池２−１、１番下の燃料電
池２−１１には、それぞれエンドプレート３、４が隣接
する。燃料電池２−１〜２−１１及びエンドプレート
３、４の積層体２は、一体にされ、さらに、エンドプレ
ート３、４にそれぞれ隣接する圧縮板５、６によって圧
縮されている。絶縁物４Ａが、下方のエンドプレート４
とこれに対する圧縮板６との間に設けられている。
池２−１１には、それぞれエンドプレート３、４が隣接
する。燃料電池２−１〜２−１１及びエンドプレート
３、４の積層体２は、一体にされ、さらに、エンドプレ
ート３、４にそれぞれ隣接する圧縮板５、６によって圧
縮されている。絶縁物４Ａが、下方のエンドプレート４
とこれに対する圧縮板６との間に設けられている。
【００２４】積層体２の燃料電池の組の間には、複数の
改質装置７も配置されている。これらの改質装置７は炭
化水素燃料すなわち供給原料（メタンとして示されてい
る）を受入れ、燃料を改質し、水素燃料プロセスガスを
生産する。水素燃料プロセスガスは、改質装置７から排
出されてマニホールド８に入る。マニホールド８は、プ
ロセスガスを燃料電池２−１〜２−１１のアノード部に
導入する。燃料電池２−１〜２−１１において、燃料プ
ロセスガスは、電池のカソード部に供給されるオキシダ
ントプロセスガスとともに電気化学的な変換を受ける。
超過分の燃料と排気ガスは、アノード部から排気マニホ
ールド９に導かれ、積層体２を放れる。
改質装置７も配置されている。これらの改質装置７は炭
化水素燃料すなわち供給原料（メタンとして示されてい
る）を受入れ、燃料を改質し、水素燃料プロセスガスを
生産する。水素燃料プロセスガスは、改質装置７から排
出されてマニホールド８に入る。マニホールド８は、プ
ロセスガスを燃料電池２−１〜２−１１のアノード部に
導入する。燃料電池２−１〜２−１１において、燃料プ
ロセスガスは、電池のカソード部に供給されるオキシダ
ントプロセスガスとともに電気化学的な変換を受ける。
超過分の燃料と排気ガスは、アノード部から排気マニホ
ールド９に導かれ、積層体２を放れる。
【００２５】図２は、改質装置７の１つのハウジング７
Ａを具体的に詳細に示す構造図である。図示されている
ように、ハウジング７Ａは、対向する長方形の上板７−
１、下板７−２を有する。上板７−１、下板７−２は、
装置に関して、対向する辺７−３、７−４の第１の組
と、対向する辺７−５、７−６の第２の組とを定める。
端部材７−７、７−８、７−９は、辺７−３、７−４、
７−５の長さに渡って設けられ、端部材７−１１は、装
置の辺７−６の長さの一部に渡って設けられている。こ
れによって、辺７−６の残りの部分に渡って、ハウジン
グ７Ａの内部に通ずる開口部が設けられ、この開口部は
ハウジング７Ａの排出口７−１３となる。さらに、ハウ
ジング７Ａの内部に通ずる開口部が、端部材７−７と端
部材７−１１とが隣接する角に設けられている。この開
口部はハウジング７Ａの受入口７−１２となる。
Ａを具体的に詳細に示す構造図である。図示されている
ように、ハウジング７Ａは、対向する長方形の上板７−
１、下板７−２を有する。上板７−１、下板７−２は、
装置に関して、対向する辺７−３、７−４の第１の組
と、対向する辺７−５、７−６の第２の組とを定める。
端部材７−７、７−８、７−９は、辺７−３、７−４、
７−５の長さに渡って設けられ、端部材７−１１は、装
置の辺７−６の長さの一部に渡って設けられている。こ
れによって、辺７−６の残りの部分に渡って、ハウジン
グ７Ａの内部に通ずる開口部が設けられ、この開口部は
ハウジング７Ａの排出口７−１３となる。さらに、ハウ
ジング７Ａの内部に通ずる開口部が、端部材７−７と端
部材７−１１とが隣接する角に設けられている。この開
口部はハウジング７Ａの受入口７−１２となる。
【００２６】この発明によれば、改質装置７のハウジン
グ７Ａは、さらに、装置内に流路を定めるための手段を
備えている。この流路は、この例では、炭化水素燃料及
びそれから生じるプロセスガスが通る、受入口７−１２
から排出口７−１３までのＵ字形のものとして示されて
いる。図２に示す場合には、この手段は、バッフル（ba
ffle）７−１４をハウジング７Ａ内に設けることにより
達成される。バッフル７−１４は、排出口７−１３に隣
接する端部材７−１１の一端から、改質装置７の内部を
通り、対向する端部材７−９の手前まで延びている。図
からわかるように、バッフル７−１４が上板７−１、下
板７−２に接するようにバッフル７−１４の高さを選択
すれば、バッフル７−１４によって、受入口７−１２か
ら導入される炭化水素燃料と、燃料を改質することによ
り生産される燃料プロセスガスとを、Ｕ字形流路７−１
５を静かに流れるようにすることができる。それは、燃
料とこれから生じるプロセスガスとが、改質装置７を通
って、排出口７−１３に至るからである。
グ７Ａは、さらに、装置内に流路を定めるための手段を
備えている。この流路は、この例では、炭化水素燃料及
びそれから生じるプロセスガスが通る、受入口７−１２
から排出口７−１３までのＵ字形のものとして示されて
いる。図２に示す場合には、この手段は、バッフル（ba
ffle）７−１４をハウジング７Ａ内に設けることにより
達成される。バッフル７−１４は、排出口７−１３に隣
接する端部材７−１１の一端から、改質装置７の内部を
通り、対向する端部材７−９の手前まで延びている。図
からわかるように、バッフル７−１４が上板７−１、下
板７−２に接するようにバッフル７−１４の高さを選択
すれば、バッフル７−１４によって、受入口７−１２か
ら導入される炭化水素燃料と、燃料を改質することによ
り生産される燃料プロセスガスとを、Ｕ字形流路７−１
５を静かに流れるようにすることができる。それは、燃
料とこれから生じるプロセスガスとが、改質装置７を通
って、排出口７−１３に至るからである。
【００２７】さらに、この発明によれば、改質装置７の
ハウジング７Ａは、触媒が、ハウジング７Ａの予め選択
された領域にだけ配置されるとともに、ハウジング７Ａ
から出てしまうこともないような構造にされている。こ
のため、図示のように、受入口７−１２及び辺７−３、
７−６に直に隣接する領域は、これらの領域に触媒が入
り込まないようにするために、不活性材料７−１６で覆
われている。ハウジング７Ａ内の触媒は、このように、
ハウジング７Ａの中央部にある覆われていない一般の領
域に限られ、これにより、改質反応はこの領域だけに制
限されている。ハウジング７Ａの外部に触媒のダストが
出ないようにするために、さらに、不活性のフィルター
材料（例えば、ニッケルフェルト材料（Ni-felt materi
al））７−２５が排出口７−１３に隣接して配置されて
いる。
ハウジング７Ａは、触媒が、ハウジング７Ａの予め選択
された領域にだけ配置されるとともに、ハウジング７Ａ
から出てしまうこともないような構造にされている。こ
のため、図示のように、受入口７−１２及び辺７−３、
７−６に直に隣接する領域は、これらの領域に触媒が入
り込まないようにするために、不活性材料７−１６で覆
われている。ハウジング７Ａ内の触媒は、このように、
ハウジング７Ａの中央部にある覆われていない一般の領
域に限られ、これにより、改質反応はこの領域だけに制
限されている。ハウジング７Ａの外部に触媒のダストが
出ないようにするために、さらに、不活性のフィルター
材料（例えば、ニッケルフェルト材料（Ni-felt materi
al））７−２５が排出口７−１３に隣接して配置されて
いる。
【００２８】炭化水素燃料が、ハウジング７Ａ内をいわ
ゆる「チャネリング（channelling）」（すなわち、装
置の上方の領域に制限すること）の範囲内で通るのを確
実にするために、さらに、ハウジング７Ａ内には、横方
向のバッフル７−１８〜７−２３が設けられている。バ
ッフル７−１８〜７−２３の各々は、中央のバッフル７
−１４から端部材まで横方向に延びている。従って、バ
ッフル７−１８〜７−２０は端部材７−７まで延びてお
り、バッフル７−２１〜７−２３は端部材７−８まで延
びている。
ゆる「チャネリング（channelling）」（すなわち、装
置の上方の領域に制限すること）の範囲内で通るのを確
実にするために、さらに、ハウジング７Ａ内には、横方
向のバッフル７−１８〜７−２３が設けられている。バ
ッフル７−１８〜７−２３の各々は、中央のバッフル７
−１４から端部材まで横方向に延びている。従って、バ
ッフル７−１８〜７−２０は端部材７−７まで延びてお
り、バッフル７−２１〜７−２３は端部材７−８まで延
びている。
【００２９】さらに、バッフル７−１８、７−２０、７
−２２は、下板７−２に接し上板７−１からは離されて
いる。また、バッフル７−１９、７−２１、７−２３に
ついては逆のことが当てはまる。すなわち、各バッフル
は、上板７−１に接し下板７−２からは離されている。
これにより、炭化水素燃料は、Ｕ字形流路７−１５を通
る際に上下に移動させられ、ハウジング７Ａの上方及び
下方の領域に配置されている改質用触媒の間を、燃料が
確実に通るようにされている。
−２２は、下板７−２に接し上板７−１からは離されて
いる。また、バッフル７−１９、７−２１、７−２３に
ついては逆のことが当てはまる。すなわち、各バッフル
は、上板７−１に接し下板７−２からは離されている。
これにより、炭化水素燃料は、Ｕ字形流路７−１５を通
る際に上下に移動させられ、ハウジング７Ａの上方及び
下方の領域に配置されている改質用触媒の間を、燃料が
確実に通るようにされている。
【００３０】図２にも示されているように、ハウジング
７Ａの内部には、多くの柱７−２４が設けられている。
これらの柱７−２４は、通過する燃料に作用し、Ｕ字形
流路７−１５に沿って通過する燃料を、部分的に横方向
に分布させる。これによって、さらに、触媒との接触が
促進される。
７Ａの内部には、多くの柱７−２４が設けられている。
これらの柱７−２４は、通過する燃料に作用し、Ｕ字形
流路７−１５に沿って通過する燃料を、部分的に横方向
に分布させる。これによって、さらに、触媒との接触が
促進される。
【００３１】柱７−２４は、上板７−１と下板７−２と
の間に延びており、それゆえ、ハウジング７Ａに対する
構造的支柱ともなっている。さらに、柱７−２４は、導
電性材料で作られており、ハウジング７Ａの電気伝導性
を容易にしている。
の間に延びており、それゆえ、ハウジング７Ａに対する
構造的支柱ともなっている。さらに、柱７−２４は、導
電性材料で作られており、ハウジング７Ａの電気伝導性
を容易にしている。
【００３２】ハウジング７Ａを上述のように設計するこ
とによって、ハウジング７Ａが燃料電池２−１〜２−１
１の積層体２中に配置され、最大の改質効率が得られ、
一定の温度特性が促進されるようにできる。これは、ハ
ウジング７Ａを積層体２中に所定の方法で配置し、特
に、積層体２中の冷却ガスの流れが、図２に示した関係
になるようにすることによって達成することができる。
図２においては、カソードプロセスガスが、積層体２の
燃料電池２−１〜２−１１のための冷却ガスとして用い
られると想定している。
とによって、ハウジング７Ａが燃料電池２−１〜２−１
１の積層体２中に配置され、最大の改質効率が得られ、
一定の温度特性が促進されるようにできる。これは、ハ
ウジング７Ａを積層体２中に所定の方法で配置し、特
に、積層体２中の冷却ガスの流れが、図２に示した関係
になるようにすることによって達成することができる。
図２においては、カソードプロセスガスが、積層体２の
燃料電池２−１〜２−１１のための冷却ガスとして用い
られると想定している。
【００３３】特に、図２の配置においては、燃料の出
口、すなわちハウジング７Ａの排出口７−１３が、改質
装置７の最高温の場所になる。これは、改質装置７のう
ち排出口７−１３が配置される場所が、冷却ガスが隣接
する燃料電池に排出されるため最高温となる辺に向かっ
ているためである。この出口位置のため、改質の最高効
率と燃料のプロセスガスへの燃料変換とが達成される。
口、すなわちハウジング７Ａの排出口７−１３が、改質
装置７の最高温の場所になる。これは、改質装置７のう
ち排出口７−１３が配置される場所が、冷却ガスが隣接
する燃料電池に排出されるため最高温となる辺に向かっ
ているためである。この出口位置のため、改質の最高効
率と燃料のプロセスガスへの燃料変換とが達成される。
【００３４】また、不活性材料７−１６の存在は、温度
を均一にするのを促進する。ハウジング７Ａに隣接する
燃料電池においては、ハウジング７Ａの辺７−３に隣接
する冷却ガス受入口の温度が最も低く、また、炭化水素
燃料が最初に改質反応を始める改質装置７内の場所にお
いて改質効率が最高になる。従って、もしこれらが同じ
位置で起こるならば、隣接する燃料電池における温度分
布の不均一性を促進させてしまうことになる。このた
め、冷却ガス受入口（すなわち、辺７−３）及び炭化水
素燃料の受入口７−１２に直に隣接する領域から触媒を
排除することにより、改質効率を低下させれば、温度の
不均一性が生じる装置の傾向を下げることができる。ま
た、排出口７−１３に設けられたフィルター材料７−２
５は、触媒の微粒子が改質床から離れて外部に出てしま
うのを防止する。
を均一にするのを促進する。ハウジング７Ａに隣接する
燃料電池においては、ハウジング７Ａの辺７−３に隣接
する冷却ガス受入口の温度が最も低く、また、炭化水素
燃料が最初に改質反応を始める改質装置７内の場所にお
いて改質効率が最高になる。従って、もしこれらが同じ
位置で起こるならば、隣接する燃料電池における温度分
布の不均一性を促進させてしまうことになる。このた
め、冷却ガス受入口（すなわち、辺７−３）及び炭化水
素燃料の受入口７−１２に直に隣接する領域から触媒を
排除することにより、改質効率を低下させれば、温度の
不均一性が生じる装置の傾向を下げることができる。ま
た、排出口７−１３に設けられたフィルター材料７−２
５は、触媒の微粒子が改質床から離れて外部に出てしま
うのを防止する。
【００３５】図２のハウジング７Ａを製作する際、下板
７−２と端部材７−７〜７−９、７−１１とは、材料の
大きなブロックを所望の形状に機械加工することによ
り、１つの部品として形成することができる。その後、
バッフル７−１４、７−１８〜７−２３と柱７−２４と
は、機械加工されたブロックに取り付けることができ、
上板７−１が取り付けられてハウジング７Ａが閉じられ
る。あるいは、ハウジング７Ａは、上板７−１及び下板
７−２のための金属板と、端部材７−７〜７−９、７−
１１のための金属棒とから形成することもできる。これ
らの部品とバッフル７−１４、７−１８〜７−２３と柱
７−２４とは、標準的な溶接技術によって組み立てられ
る。しかし、装置の熱歪みを避けるためには、ろうずけ
と抵抗溶接の少なくとも一方は、これらの部品を組み立
てるためのより望ましい方法である。
７−２と端部材７−７〜７−９、７−１１とは、材料の
大きなブロックを所望の形状に機械加工することによ
り、１つの部品として形成することができる。その後、
バッフル７−１４、７−１８〜７−２３と柱７−２４と
は、機械加工されたブロックに取り付けることができ、
上板７−１が取り付けられてハウジング７Ａが閉じられ
る。あるいは、ハウジング７Ａは、上板７−１及び下板
７−２のための金属板と、端部材７−７〜７−９、７−
１１のための金属棒とから形成することもできる。これ
らの部品とバッフル７−１４、７−１８〜７−２３と柱
７−２４とは、標準的な溶接技術によって組み立てられ
る。しかし、装置の熱歪みを避けるためには、ろうずけ
と抵抗溶接の少なくとも一方は、これらの部品を組み立
てるためのより望ましい方法である。
【００３６】ハウジング７Ａは、上板７−１及び下板７
−２の端を折り曲げて側壁とすることによっても形成す
ることができる。上板７−１の側壁は下板７−２の側壁
の内側に入れられて、溶接される。もちろん、側壁には
受入口７−１２及び排出口７−１３のための開口部が設
けられており、バッフル７−１４、７−１８〜７−２３
及び柱７−２４は、装置が溶接によって閉じられる前に
取り付けられている。ハウジング７Ａをこのように形成
すれば、端部材は必要でない。
−２の端を折り曲げて側壁とすることによっても形成す
ることができる。上板７−１の側壁は下板７−２の側壁
の内側に入れられて、溶接される。もちろん、側壁には
受入口７−１２及び排出口７−１３のための開口部が設
けられており、バッフル７−１４、７−１８〜７−２３
及び柱７−２４は、装置が溶接によって閉じられる前に
取り付けられている。ハウジング７Ａをこのように形成
すれば、端部材は必要でない。
【００３７】さらに別の構成として、改質装置７のバッ
フル７−１８〜７−２３及び柱７−２４は、支持機能、
電気的コンタクト機能、及びガス分布機能を備えた様々
な形状の板によって置き換えることができる。図６は、
この目的に使用できるフィン型板８１の一つの形状を示
す。フィン型板８１は、所望ならば、長くされた触媒ペ
レット８２を収容できる。この場合、フィン型板８１
は、互いにオフセットされあるいは互い違いに配列され
た波型あるいはしわが寄った部分８１−Ａ、８１−Ｂを
備えている。図７は、互い違いになり、連続的で短縮さ
れた波型形状あるいはしわが寄った部分９１−Ａ、９１
−Ｂ、… を備えた第２の板構造９１を示す。
フル７−１８〜７−２３及び柱７−２４は、支持機能、
電気的コンタクト機能、及びガス分布機能を備えた様々
な形状の板によって置き換えることができる。図６は、
この目的に使用できるフィン型板８１の一つの形状を示
す。フィン型板８１は、所望ならば、長くされた触媒ペ
レット８２を収容できる。この場合、フィン型板８１
は、互いにオフセットされあるいは互い違いに配列され
た波型あるいはしわが寄った部分８１−Ａ、８１−Ｂを
備えている。図７は、互い違いになり、連続的で短縮さ
れた波型形状あるいはしわが寄った部分９１−Ａ、９１
−Ｂ、… を備えた第２の板構造９１を示す。
【００３８】ハウジング７Ａのための触媒は、装置の製
作後あるいは製作中に、様々な方法でハウジング７Ａ内
に導入することができる。触媒は、乾式（dry）または
スラリー（slurry）のどちらでもよい。
作後あるいは製作中に、様々な方法でハウジング７Ａ内
に導入することができる。触媒は、乾式（dry）または
スラリー（slurry）のどちらでもよい。
【００３９】各々の改質装置７を積層体２中に適切に配
置するために、各々の改質装置７は、改質装置７のハウ
ジング７Ａを隣接する燃料電池の部品に結び付けるため
の機構を備えていなければならない。各々の燃料電池２
−１〜２−１１は、一方の面にアノード部を備え、他方
の面にカソード部を備えている。このため、各々の改質
装置７のハウジング７Ａは一方の面でアノード部に接
し、他方の面でカソード部に接することになる。この発
明の原理に従い、各々のハウジング７Ａをこれらの部品
に、ハウジング７Ａ内で生じる水素プロセスガスからカ
ソード部を十分に分離できる方法で、結び付けるための
結合部品が備えられている。
置するために、各々の改質装置７は、改質装置７のハウ
ジング７Ａを隣接する燃料電池の部品に結び付けるため
の機構を備えていなければならない。各々の燃料電池２
−１〜２−１１は、一方の面にアノード部を備え、他方
の面にカソード部を備えている。このため、各々の改質
装置７のハウジング７Ａは一方の面でアノード部に接
し、他方の面でカソード部に接することになる。この発
明の原理に従い、各々のハウジング７Ａをこれらの部品
に、ハウジング７Ａ内で生じる水素プロセスガスからカ
ソード部を十分に分離できる方法で、結び付けるための
結合部品が備えられている。
【００４０】図３及び図４は、このような結合部品３１
を示す。図示のように、結合部品３１は、上面３２−Ａ
及び下面３２−Ｂ、上に折り曲げられた対向する１組の
端部３２−Ｃ、３２−Ｄ、及び下に折り曲げられた対向
する１組の端部３２−Ｅ、３２−Ｆを有する平板３２か
ら成る。
を示す。図示のように、結合部品３１は、上面３２−Ａ
及び下面３２−Ｂ、上に折り曲げられた対向する１組の
端部３２−Ｃ、３２−Ｄ、及び下に折り曲げられた対向
する１組の端部３２−Ｅ、３２−Ｆを有する平板３２か
ら成る。
【００４１】図４から理解できるように、平板３２の上
面３２−Ａは、ハウジング７Ａの下板７−２に接し、同
様に、ハウジング７Ａの上板７−１は、隣接する燃料電
池のアノード部に接する。これらの部品はアノードサイ
ドレール２０１−Ａ、２０１−Ｂ、アノードＣＣＣ２０
１−Ｃ、アノードＰＣＣ２０１−Ｄ、アノード電極２０
１−Ｅを含む。後者の３部品は、互いに積み重ねられて
おり、アノードサイドレール２０１−Ａとアノードサイ
ドレール２０１−Ｂとの間に配置されている。
面３２−Ａは、ハウジング７Ａの下板７−２に接し、同
様に、ハウジング７Ａの上板７−１は、隣接する燃料電
池のアノード部に接する。これらの部品はアノードサイ
ドレール２０１−Ａ、２０１−Ｂ、アノードＣＣＣ２０
１−Ｃ、アノードＰＣＣ２０１−Ｄ、アノード電極２０
１−Ｅを含む。後者の３部品は、互いに積み重ねられて
おり、アノードサイドレール２０１−Ａとアノードサイ
ドレール２０１−Ｂとの間に配置されている。
【００４２】平板３２の折り曲げられた端部３２−Ｃ、
３２−Ｄは、ハウジング７Ａの高さＨと隣接するアノー
ドサイドレール２０１−Ｂ、２０１−Ａの高さｈとに適
応するのに十分な高さにされている。これらの端部３２
−Ｃ、３２−Ｄは、さらに、それぞれアノードサイドレ
ール２０１−Ｂ、２０１−Ａの長さを包みこんで覆うた
めに内側に延びている。さらに、燃料電池マトリックス
２０２が、折り曲げられた端部３２−Ｃ、３２−Ｄの、
内側に延びている部分の上に配置されている。
３２−Ｄは、ハウジング７Ａの高さＨと隣接するアノー
ドサイドレール２０１−Ｂ、２０１−Ａの高さｈとに適
応するのに十分な高さにされている。これらの端部３２
−Ｃ、３２−Ｄは、さらに、それぞれアノードサイドレ
ール２０１−Ｂ、２０１−Ａの長さを包みこんで覆うた
めに内側に延びている。さらに、燃料電池マトリックス
２０２が、折り曲げられた端部３２−Ｃ、３２−Ｄの、
内側に延びている部分の上に配置されている。
【００４３】平板３２の下面３２−Ｂには、別の隣接す
る燃料電池のカソード部が接している。このため、カソ
ードサイドレール３０１−Ａ、３０１−Ｂは、下面３２
−Ｂの端に接している。カソードサイドレール３０１−
Ａとカソードサイドレール３０１−Ｂとの間には、カソ
ードＣＣＣ３０１−Ｃ及びカソード電極３０１−Ｄが積
層されて配置されている。この場合には、折り曲げられ
た端部３２−Ｅ、３２−Ｆは、カソードサイドレール３
０１−Ａ、３０１−Ｂの高さｈに適応しており、カソー
ドサイドレール３０１−Ａ、３０１−Ｂの長さを包みこ
むために内側に曲げられている。そして、隣接する燃料
電池のマトリックス２０３が、これらの包みこんでいる
端部に接している。
る燃料電池のカソード部が接している。このため、カソ
ードサイドレール３０１−Ａ、３０１−Ｂは、下面３２
−Ｂの端に接している。カソードサイドレール３０１−
Ａとカソードサイドレール３０１−Ｂとの間には、カソ
ードＣＣＣ３０１−Ｃ及びカソード電極３０１−Ｄが積
層されて配置されている。この場合には、折り曲げられ
た端部３２−Ｅ、３２−Ｆは、カソードサイドレール３
０１−Ａ、３０１−Ｂの高さｈに適応しており、カソー
ドサイドレール３０１−Ａ、３０１−Ｂの長さを包みこ
むために内側に曲げられている。そして、隣接する燃料
電池のマトリックス２０３が、これらの包みこんでいる
端部に接している。
【００４４】上記のように設計された結合部品３１は、
ハウジング７Ａを隣合うカソード部から分離し、改質さ
れたガスが漏れたときには、これをアノード部に安全に
導く。これらのことは、図４の装置の断面図を示す図５
によって、より深く理解することができる。図５から容
易にわかるように、平板３２の上面３２−Ａの中央の平
坦な領域と平板３２の折り曲げられた端部３２−Ｃ、３
２−Ｄとは、アノード部の側で、改質装置７のハウジン
グ７Ａの覆い（shroud）を形成する。これにより、逃げ
出そうとするガスは、装置のアノード側に保たれ、カソ
ード側には行かないようにされている。
ハウジング７Ａを隣合うカソード部から分離し、改質さ
れたガスが漏れたときには、これをアノード部に安全に
導く。これらのことは、図４の装置の断面図を示す図５
によって、より深く理解することができる。図５から容
易にわかるように、平板３２の上面３２−Ａの中央の平
坦な領域と平板３２の折り曲げられた端部３２−Ｃ、３
２−Ｄとは、アノード部の側で、改質装置７のハウジン
グ７Ａの覆い（shroud）を形成する。これにより、逃げ
出そうとするガスは、装置のアノード側に保たれ、カソ
ード側には行かないようにされている。
【００４５】図５(ａ)には、改質装置７のハウジング７
Ａの上板７−１及び下板７−２が、折り曲げられた側板
を有しているのが示されており、上板７−１の側板は下
板７−２の側板の内側に入っていて、装置が閉じられて
いる。結合部品３１は分離作用を有するので、改質装置
７の側板は、積層体に働く圧縮力によって簡単にふさが
れているだけでよい。これは、図５(ｂ)の分解図に示さ
れている。この結果、側面の溶接は不要になり、溶接の
ためにハウジング７Ａが歪んでしまう可能性を完全に防
ぐことができる。
Ａの上板７−１及び下板７−２が、折り曲げられた側板
を有しているのが示されており、上板７−１の側板は下
板７−２の側板の内側に入っていて、装置が閉じられて
いる。結合部品３１は分離作用を有するので、改質装置
７の側板は、積層体に働く圧縮力によって簡単にふさが
れているだけでよい。これは、図５(ｂ)の分解図に示さ
れている。この結果、側面の溶接は不要になり、溶接の
ためにハウジング７Ａが歪んでしまう可能性を完全に防
ぐことができる。
【００４６】上述の図５(ａ)の構成において、板状構造
物５１がハウジング７Ａ内に用いられている。板状構造
物５１があるために、上板７−１と下板７−２との間に
は、炭化水素燃料がうまく分布し、電気的コンタクトが
達成され、また、両者が支持される。
物５１がハウジング７Ａ内に用いられている。板状構造
物５１があるために、上板７−１と下板７−２との間に
は、炭化水素燃料がうまく分布し、電気的コンタクトが
達成され、また、両者が支持される。
【００４７】図８は、図１の積層体の一部分を等大に
（各部を一様に縮小して）描いたものである。この図か
らわかるように、炭化水素燃料は、絶縁体の中断部（br
eaks）を含む供給線７３を介して供給源７１から供給さ
れる。これは、さらに、上述のように改質装置７の角に
位置する受入口７−１２を介して、改質装置７内に供給
される。この配置によって、炭化水素燃料の供給部品と
改質装置７との間の電気的絶縁が維持される。また、こ
れらの部品は、燃料電池２−１〜２−１１への供給のた
めに必要なマニホールドの邪魔にならないように配置さ
れている。
（各部を一様に縮小して）描いたものである。この図か
らわかるように、炭化水素燃料は、絶縁体の中断部（br
eaks）を含む供給線７３を介して供給源７１から供給さ
れる。これは、さらに、上述のように改質装置７の角に
位置する受入口７−１２を介して、改質装置７内に供給
される。この配置によって、炭化水素燃料の供給部品と
改質装置７との間の電気的絶縁が維持される。また、こ
れらの部品は、燃料電池２−１〜２−１１への供給のた
めに必要なマニホールドの邪魔にならないように配置さ
れている。
【００４８】すべての場合において、上記のように特定
した構成は、この発明の用途を表す具体的かつ可能な多
くの実施例のうちの一つを単に示したものにすぎない。
この発明の原理に従って、この発明の意図と範囲から逸
脱することなく、多くの種々の他の構成を容易に工夫す
ることができる。
した構成は、この発明の用途を表す具体的かつ可能な多
くの実施例のうちの一つを単に示したものにすぎない。
この発明の原理に従って、この発明の意図と範囲から逸
脱することなく、多くの種々の他の構成を容易に工夫す
ることができる。
【００４９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、燃料
電池積層体内で用いるための、改良された改質装置を備
えた燃料電池装置を得ることができる。また、改質作用
が最大になるようにしつつ温度の均一性を促進し、燃料
電池積層体に組み込まれ得るように設計された改質装置
を備えた燃料電池装置を得ることができる。
電池積層体内で用いるための、改良された改質装置を備
えた燃料電池装置を得ることができる。また、改質作用
が最大になるようにしつつ温度の均一性を促進し、燃料
電池積層体に組み込まれ得るように設計された改質装置
を備えた燃料電池装置を得ることができる。
【図１】この発明の原理に従って、改質装置を組み込ん
だ燃料電池積層体を示す構成図である。
だ燃料電池積層体を示す構成図である。
【図２】図１の積層体で用いられる改質装置のハウジン
グの詳細を示す斜視図である。
グの詳細を示す斜視図である。
【図３】図１の改質装置に用いられる結合部品を示す斜
視図である。
視図である。
【図４】図２のハウジングを隣接する燃料電池に結合さ
せるために用いられる図３の結合部品を示す斜視図であ
る。
せるために用いられる図３の結合部品を示す斜視図であ
る。
【図５】(ａ)は図４の結合状態の一部の断面図、(ｂ)は
(ａ)に示したハウジングの側板間を閉じるための構造の
拡大図である。
(ａ)に示したハウジングの側板間を閉じるための構造の
拡大図である。
【図６】図２の改質装置内で用いることができるフィン
型板及び触媒を示す斜視図である。
型板及び触媒を示す斜視図である。
【図７】図２の改質装置内で用いることができるフィン
型板及び触媒の別の例を示す斜視図である。
型板及び触媒の別の例を示す斜視図である。
【図８】燃料供給系を有する図１の積層体の一部を等大
に（各部を一様に縮小して）示す斜視図である。
に（各部を一様に縮小して）示す斜視図である。
１ 燃料電池装置 ２ 積層体 ２−１〜２−１１ 燃料電池 ７ 改質装置 ７−１ 上板 ７−２ 下板 ７−１２ 受入口 ７−１３ 排出口 ７−１４、７−１８〜７−２３ バッフル ７−１５ Ｕ字形流路 ７−１６ 不活性材料 ７−２５ フィルター材料 ７Ａ ハウジング ３１ 結合部品 ３２−Ａ 上面 ３２−Ｂ 下面 ３２−Ｃ〜３２−Ｆ 端部 ５１ 板状構造物 ７１ 供給源 ７２ 中断部 ７３ 供給線 ８１ 波状板 ２０１−Ａ、２０１−Ｂ アノードサイドレール ３０１−Ａ、３０１−Ｂ カソードサイドレール
Claims (25)
- 【請求項１】 積層体として構成される複数の燃料電池
と、 炭化水素燃料を改質することにより前記燃料電池で用い
られる水素燃料ガスを生産するために用いられ、前記積
層体内の第１の燃料電池層と第２の燃料電池層との間に
配置され、前記炭化水素燃料を受入れるための受入口と
前記水素燃料ガスを排出するための排出口と前記第１の
燃料電池層に面する第１の面と前記第２の燃料電池層に
面する第２の面とを有するハウジングを含む改質装置
と、 を備えた燃料電池装置であって、 前記第１の燃料電池層は、前記ハウジングの前記第１の
面の辺上に配置された、対向する第１及び第２のアノー
ドサイドレールを含み、 前記第２の燃料電池層は、前記ハウジングの前記第２の
面の辺上に配置された第１及び第２のカソードサイドレ
ールを含み、 前記改質装置は、さらに、前記改質装置を前記第１及び
第２の燃料電池層と結合させるために、対向する第１及
び第２の面を有する結合部品を備え、前記ハウジングの
前記第２の面は前記結合部品の前記第１の面に接し、前
記アノードサイドレールは前記ハウジングの前記第１の
面の対向する端部に隣接し、前記結合部品の対向する第
１の端は前記結合部品の面外に前記ハウジング及び隣接
する前記アノードサイドレールの高さの分だけ延びると
ともに、さらに前記アノードサイドレールを包みこむよ
うに内側に延び、前記カソードサイドレールは前記結合
部品の第２の面の端部に接し、前記結合部品の対向する
第２の端は前記結合部品の面外に前記第１の端の方向と
は逆の方向に前記カソードサイドレールの高さの分だけ
延びるとともに、さらに前記カソードサイドレールを包
みこむように内側に延びていることを特徴とする燃料電
池装置。 - 【請求項２】 前記ハウジングは第１及び第２の板を含
み、 前記第１及び第２の板の端は前記ハウジングの側壁を形
成するように折り曲げられ、 前記第１及び第２の板のうちの一方の板の折り曲げられ
た端が他方の板の折り曲げられた端に接することによ
り、前記積層体から作用する圧力の結果として前記ハウ
ジングが閉じられるようにされていることを特徴とする
請求項１の燃料電池装置。 - 【請求項３】 前記ハウジングは、前記炭化水素燃料が
前記ハウジング内を前記受入口から前記排出口まで、ほ
ぼＵ字形の流路に沿って流れるようにする手段を、前記
ハウジングの内部に備えたことを特徴とする請求項１の
燃料電池装置。 - 【請求項４】 前記ハウジングは、前記炭化水素燃料が
流れる流路に対してほぼ横方向に、前記炭化水素燃料を
移動させる手段を備えたことを特徴とする請求項１の燃
料電池装置。 - 【請求項５】 触媒は、前記ハウジング内の予め選択さ
れた領域に配置されていることを特徴とする請求項１の
燃料電池装置。 - 【請求項６】 前記触媒は、前記ハウジング内におい
て、前記受入口の直ぐ近くの前記ハウジングの領域の実
質的に外側に配置されていることを特徴とする請求項５
の燃料電池装置。 - 【請求項７】 前記触媒は、前記ハウジング内におい
て、隣接する燃料電池の冷却ガス受入口の直ぐ近くの前
記ハウジングの領域の実質的に外側に配置されているこ
とを特徴とする請求項５の燃料電池装置。 - 【請求項８】 前記ハウジングは、その電気伝導性を促
進する手段を前記ハウジング内に備えたことを特徴とす
る請求項１の燃料電池装置。 - 【請求項９】 前記ハウジングは、このハウジングを支
持する手段を前記ハウジング内に備えたことを特徴とす
る請求項１の燃料電池装置。 - 【請求項１０】 前記ハウジングは、上面及び下面と、
前記上面及び前記下面に接続される側壁とを備えたこと
を特徴とする請求項１の燃料電池装置。 - 【請求項１１】 前記ハウジングは、前記炭化水素燃料
を、前記受入口から前記ハウジングを通って前記排出口
までほぼＵ字形の流路に沿って移動させる手段を備え、 前記手段は、前記上面及び前記下面の間に延びるととも
に前記側壁の第１の領域から前記ハウジングの内部に至
るバッフルを備えたことを特徴とする請求項１０の燃料
電池装置。 - 【請求項１２】 前記側壁は、対向する第１及び第２の
側壁部と、前記第１及び第２の側壁部の対向する端の第
１の組に接続される第３の側壁部と、前記第３の側壁部
に対向するとともに前記第１及び第２の側壁部の対向す
る端の第２の組に接続される第４の側壁部とを含むこと
を特徴とする請求項１１の燃料電池装置。 - 【請求項１３】 前記受入口は、前記第１及び第３の側
壁部の交点に配置され、 前記バッフルは、前記第１の側壁部から前記第２の側壁
部に向かって延び、 前記排出口は、前記第１の側壁部上で、前記バッフルと
の交点と前記第１及び第４の側壁部の交点との間に配置
されていることを特徴とする請求項１２の燃料電池装
置。 - 【請求項１４】 前記ハウジングは、前記受入口及び前
記第３の側壁部に沿って前記ハウジング内に配置された
不活性材料を備えたことを特徴とする請求項１３の燃料
電池装置。 - 【請求項１５】 前記ハウジング内を前記炭化水素燃料
が横切る際に前記炭化水素燃料を分布させ、前記ハウジ
ングを支持し、前記ハウジングの電気伝導性を与える板
状構造物を前記ハウジング内に備えたことを特徴とする
請求項１の燃料電池装置。 - 【請求項１６】 前記板状構造物は、互い違いに配列さ
れた部分を有する波状板を備えたことを特徴とする請求
項１５の燃料電池装置。 - 【請求項１７】 供給源から前記受入口まで燃料を導く
ための供給線を備え、前記供給線は、その中に絶縁体の
中断部を含むことを特徴とする請求項１の燃料電池装
置。 - 【請求項１８】 前記受入口は、前記ハウジングの１つ
の角に配置されていることを特徴とする請求項１の燃料
電池装置。 - 【請求項１９】 改質装置のハウジングを、前記ハウジ
ングの一方の側に配置された燃料電池のアノード部と結
合させるとともに、前記ハウジングの他方の側に配置さ
れた燃料電池のカソード部とも結合させる際に使用さ
れ、前記アノード部がアノードサイドレールを含み、前
記カソード部がカソードサイドレールを含む結合部品で
あって、 板を備え、この板の面外に折り曲げられるとともに、前
記ハウジング及び前記アノードサイドレールを合わせた
高さに適応するようにされた対向する第１の端と、前記
板の面外でかつ前記第１の端とは逆の方向に折り曲げら
れるとともに、前記カソードサイドレールの高さに適応
するようにされた対向する第２の端と、を前記板が持っ
ていることを特徴とする結合部品。 - 【請求項２０】 前記第１の端の各々と前記第２の端の
各々とは、さらに、前記板の中央に向かって内側に折り
曲げられていることを特徴とする請求項１９の結合部
品。 - 【請求項２１】 前記第１の端の各々の内側に折り曲げ
られた部分は、前記アノードサイドレールの長さに適応
するのに十分であり、 前記第２の端の各々の内側に折り曲げられた部分は、前
記カソードサイドレールの長さに適応するのに十分であ
ることを特徴とする請求項２０の結合部品。 - 【請求項２２】 前記燃料電池は、熔融炭酸塩燃料電池
であることを特徴とする請求項１の燃料電池装置。 - 【請求項２３】 前記ハウジングは、前記排出口に配置
されて前記触媒の微粒子が前記ハウジングの外部に出て
しまうのを防止する手段を備えたことを特徴とする請求
項１の燃料電池装置。 - 【請求項２４】 前記手段は、フェルト材料を含むこと
を特徴とする請求項２３の燃料電池装置。 - 【請求項２５】 前記フェルト材料は、ニッケルを含む
ことを特徴とする請求項２４の燃料電池装置。
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