JPH07109773B2 - 燃料電池を用いた発電装置 - Google Patents
燃料電池を用いた発電装置Info
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- JPH07109773B2 JPH07109773B2 JP1045449A JP4544989A JPH07109773B2 JP H07109773 B2 JPH07109773 B2 JP H07109773B2 JP 1045449 A JP1045449 A JP 1045449A JP 4544989 A JP4544989 A JP 4544989A JP H07109773 B2 JPH07109773 B2 JP H07109773B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、溶融炭酸塩などを電解質とした燃料電池に係
り、特にセルスタックと燃料を改質してアノードガスと
する改質器とを一体にした燃料電池を用いた発電装置に
関するものである。
り、特にセルスタックと燃料を改質してアノードガスと
する改質器とを一体にした燃料電池を用いた発電装置に
関するものである。
[従来の技術] 燃料電池の原理は、水の電気分解の逆の反応であり、ア
ノードガス中の水素とカソードガス中の酸素とを電解質
を用いて化学的に反応させて電気と水を取り出すもので
ある。燃料電池の主構成体は、電解質板を多孔質のアノ
ード板とカソード板で挟んで形成したセルエレメントと
そのセルエレメントにアノード及びカソードガスの流路
を形成するセパレータプレートとを交互に積層したセル
スタックと、天然ガスなどを水蒸気で改質してアノード
ガスとする改質器と、熱交換器などからなる。先ず天然
ガスなどを水蒸気と共に改質器の改質室に供給して、水
素リッチのアノードガスとし、そのアノードガスをセパ
レータプレートのアノード側流路に供給し、他方カソー
ド側流路には、改質室を加熱して改質温度を維持するた
めの燃焼室から排出された排ガスに空気を混入してカソ
ードガスとして供給することで発電がなされる。
ノードガス中の水素とカソードガス中の酸素とを電解質
を用いて化学的に反応させて電気と水を取り出すもので
ある。燃料電池の主構成体は、電解質板を多孔質のアノ
ード板とカソード板で挟んで形成したセルエレメントと
そのセルエレメントにアノード及びカソードガスの流路
を形成するセパレータプレートとを交互に積層したセル
スタックと、天然ガスなどを水蒸気で改質してアノード
ガスとする改質器と、熱交換器などからなる。先ず天然
ガスなどを水蒸気と共に改質器の改質室に供給して、水
素リッチのアノードガスとし、そのアノードガスをセパ
レータプレートのアノード側流路に供給し、他方カソー
ド側流路には、改質室を加熱して改質温度を維持するた
めの燃焼室から排出された排ガスに空気を混入してカソ
ードガスとして供給することで発電がなされる。
現在この電解質としては燐酸を使用したものや溶融炭酸
塩を用いたものなど、種々の燃料電池が提案されてい
る。
塩を用いたものなど、種々の燃料電池が提案されてい
る。
電解質として溶融炭酸塩を用いた場合、アノード側の反
応とカソード側の反応は下式のように行われる。
応とカソード側の反応は下式のように行われる。
カソード…1/2 O2+CO2+2e→CO3 2- アノード…H2+CO3 2-→H2O+CO2+2e- また改質反応は下式のように行われる。
CH4+H2O→CO+3H2 CO+H2O→CO2+H2 この燃料電池においては、セルスタックの改質器はプレ
ート型で極力小形化できるようにされる。
ート型で極力小形化できるようにされる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、セルスタックや改質器を小形化してもセ
ルスタックや改質器への各ガスの給排のための配管など
が複雑に入り組み易くなる傾向にある。
ルスタックや改質器への各ガスの給排のための配管など
が複雑に入り組み易くなる傾向にある。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、燃料電池
を極力小形化できしかもガス配管などが簡単にできる燃
料電池を用いた発電装置を提供することを目的とする。
を極力小形化できしかもガス配管などが簡単にできる燃
料電池を用いた発電装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] 本発明は、上記の目的を達成するために、セルエレメン
トとその両側にアノード流路とカソード流路を形成する
セパレータプレートとからなり、セルエレメントとセパ
レータプレートとを交互に多段に積層されて形成された
セルスタックと、そのセルスタックの任意の段のセパレ
ータプレート間にセルエレメントに代えて介設される第
1改質プレートと、燃料を改質してアノードガスとする
第2改質プレートと第2改質プレートに改質用熱を与え
る燃焼プレートとその燃焼プレートに燃焼ガスを供給す
る分散プレートとを積層して形成した第2改質器と、セ
ルスタックのセルエレメントとセパレータプレート及び
第1改質プレートの周囲に形成された穴からなり、積層
により形成されるアノードガス、カソードガス及び改質
ガス用給排通路と、第2改質器の第2改質プレート、燃
焼プレート、分散プレートの周囲に形成された穴からな
り、積層により形成される改質ガス、燃焼ガス、空気の
給排用通路と、セルスタックの上部に積層され、セルス
タックの給排通路の上部を閉じる上部ホルダーと、セル
スタックと第2改質器を一体に重ね、セルスタックの給
排通路の下部を閉じると共に第2改質器の給排用通路の
上部を閉じ、かつ第1改質プレートで生じた改質ガスを
第2改質器に流すと共に、第2改質器で生じた改質アノ
ードガスをセルスタックのアノード流路に流すべくセル
スタックと第2改質器の給排通路を連通するための中間
ホルダーと、第2改質器の下部に設けられ、第2改質器
の給排通路の下部を閉じる下部ホルダーとを備えたもの
である。
トとその両側にアノード流路とカソード流路を形成する
セパレータプレートとからなり、セルエレメントとセパ
レータプレートとを交互に多段に積層されて形成された
セルスタックと、そのセルスタックの任意の段のセパレ
ータプレート間にセルエレメントに代えて介設される第
1改質プレートと、燃料を改質してアノードガスとする
第2改質プレートと第2改質プレートに改質用熱を与え
る燃焼プレートとその燃焼プレートに燃焼ガスを供給す
る分散プレートとを積層して形成した第2改質器と、セ
ルスタックのセルエレメントとセパレータプレート及び
第1改質プレートの周囲に形成された穴からなり、積層
により形成されるアノードガス、カソードガス及び改質
ガス用給排通路と、第2改質器の第2改質プレート、燃
焼プレート、分散プレートの周囲に形成された穴からな
り、積層により形成される改質ガス、燃焼ガス、空気の
給排用通路と、セルスタックの上部に積層され、セルス
タックの給排通路の上部を閉じる上部ホルダーと、セル
スタックと第2改質器を一体に重ね、セルスタックの給
排通路の下部を閉じると共に第2改質器の給排用通路の
上部を閉じ、かつ第1改質プレートで生じた改質ガスを
第2改質器に流すと共に、第2改質器で生じた改質アノ
ードガスをセルスタックのアノード流路に流すべくセル
スタックと第2改質器の給排通路を連通するための中間
ホルダーと、第2改質器の下部に設けられ、第2改質器
の給排通路の下部を閉じる下部ホルダーとを備えたもの
である。
[作用] 上記構成によれば、セルスタックとセルエレメントとセ
パレータプレート及び第1改質プレート周囲に穴を形成
し、積層によりアノードガス、カソードガス及び改質ガ
ス用給排通路を形成すると共に第2改質器の第2改質プ
レート、燃焼プレート、分散プレートの周囲に穴を形成
し、積層により改質ガス、燃焼ガス、空気の給排用通路
を形成し、このセルスタックと第2改質器とを積層する
において、上部ホルダーと中間ホルダーと下部ホルダー
とで各給排流路を閉じると共に連通することで、従来の
ようなセルスタックと第2改質器とのガス配管は、不要
となり、積層体への接続配管は任意のホルダに接続する
だけの簡便な構造とすることが可能となる。
パレータプレート及び第1改質プレート周囲に穴を形成
し、積層によりアノードガス、カソードガス及び改質ガ
ス用給排通路を形成すると共に第2改質器の第2改質プ
レート、燃焼プレート、分散プレートの周囲に穴を形成
し、積層により改質ガス、燃焼ガス、空気の給排用通路
を形成し、このセルスタックと第2改質器とを積層する
において、上部ホルダーと中間ホルダーと下部ホルダー
とで各給排流路を閉じると共に連通することで、従来の
ようなセルスタックと第2改質器とのガス配管は、不要
となり、積層体への接続配管は任意のホルダに接続する
だけの簡便な構造とすることが可能となる。
[実施例] 以下、本発明の好適実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
先ず、第1図により本発明の発電装置の全体の基本的構
成を説明する。
成を説明する。
第1図において10は、セルスタックで、セルエレメント
11とセパレータプレート12とを多段に積層して形成さ
れ、そのセパレータプレート12の両側にアノード流路13
とカソード流路14とが形成され、また任意の段に第1改
質器プレート15が介設される。16はプレート型の改質器
で、第2改質室17の燃焼室18と分散室19からなり、これ
らは後述するようにそれぞれ第2改質室17、燃焼室18、
分散室19を形成するプレート20,21,22の積層体で形成さ
れる。23はプレート型熱交換器で、このプレート型熱交
換器23、プレート型の改質器16及びセルスタック10が一
体に積層されると共にその積層体に後述する各種ガスの
給排用通路が形成される。また、24は熱交換器、25は脱
硫器、26は圧縮機、27はボイラー、28は軟水化装置、29
はヘッダー、30,31はエジェクター、32はインバータで
ある。
11とセパレータプレート12とを多段に積層して形成さ
れ、そのセパレータプレート12の両側にアノード流路13
とカソード流路14とが形成され、また任意の段に第1改
質器プレート15が介設される。16はプレート型の改質器
で、第2改質室17の燃焼室18と分散室19からなり、これ
らは後述するようにそれぞれ第2改質室17、燃焼室18、
分散室19を形成するプレート20,21,22の積層体で形成さ
れる。23はプレート型熱交換器で、このプレート型熱交
換器23、プレート型の改質器16及びセルスタック10が一
体に積層されると共にその積層体に後述する各種ガスの
給排用通路が形成される。また、24は熱交換器、25は脱
硫器、26は圧縮機、27はボイラー、28は軟水化装置、29
はヘッダー、30,31はエジェクター、32はインバータで
ある。
この発電装置においての各ガスの流れを説明する。
先ず都市ガス、天然ガスなどの原料ガスは、脱硫装置25
でイオウ分が除去され、エジェクター30からライン33よ
りプレート型熱交換器23の予熱室34に入る。一方水(H2
O)は、軟水化装置28で軟水化され、ボイラ27で蒸気に
された後、ライン36よりエジェクター30に入り、原料ガ
スと共にライン33よりプレート型熱交換器23の予熱室34
に入る。予熱された後の原料ガスは、通路37を通ってセ
ルスタック10の第1改質器プレート内の改質室15a内に
入り、そこで約80%程度改質された後、通路38を通って
改質器16の第2改質プレート20の改質室17に入り未反応
分が改質されてアノードガスとされ、通路39を通り、プ
レート型熱交換器23の加熱室40に流れ、予熱室34の原料
ガスを予熱する。その後アノードガスは通路41より、セ
ルスタック10の各アノード流路13内に供給される。
でイオウ分が除去され、エジェクター30からライン33よ
りプレート型熱交換器23の予熱室34に入る。一方水(H2
O)は、軟水化装置28で軟水化され、ボイラ27で蒸気に
された後、ライン36よりエジェクター30に入り、原料ガ
スと共にライン33よりプレート型熱交換器23の予熱室34
に入る。予熱された後の原料ガスは、通路37を通ってセ
ルスタック10の第1改質器プレート内の改質室15a内に
入り、そこで約80%程度改質された後、通路38を通って
改質器16の第2改質プレート20の改質室17に入り未反応
分が改質されてアノードガスとされ、通路39を通り、プ
レート型熱交換器23の加熱室40に流れ、予熱室34の原料
ガスを予熱する。その後アノードガスは通路41より、セ
ルスタック10の各アノード流路13内に供給される。
空気は、圧縮機26で昇圧された後、ヘッダー29を介し
て、ライン42より熱交換器24の予熱室43に入り、そこで
加熱された後、ライン44より通路56を介して改質器16の
燃焼プレート21の燃焼室18内に入る。他方セルスタック
10のアノード流路13より未反応の水素を含むガスは、通
路45より改質器16の分散プレート22の分散室19に入り、
そこから燃焼室18に入る。燃焼室18では分散室19から入
った未反応の水素を含むガスがその燃焼室18に供給され
た空気で燃焼され、その燃焼熱で、第2改質室17を加熱
し、その改質温度を維持する。燃焼室18からの排ガス
は、通路46を通ってエジェクタ31に入り、そこで、ヘッ
ダー29からライン35を通った空気と混合されて通路47に
入り、その通路47からカソード流路14に供給された後、
通路49を介して熱交換器24の加熱室50を通り、ボイラ27
に供給され、軟水装置28からの給水を加熱した後、ライ
ン51から排気される。
て、ライン42より熱交換器24の予熱室43に入り、そこで
加熱された後、ライン44より通路56を介して改質器16の
燃焼プレート21の燃焼室18内に入る。他方セルスタック
10のアノード流路13より未反応の水素を含むガスは、通
路45より改質器16の分散プレート22の分散室19に入り、
そこから燃焼室18に入る。燃焼室18では分散室19から入
った未反応の水素を含むガスがその燃焼室18に供給され
た空気で燃焼され、その燃焼熱で、第2改質室17を加熱
し、その改質温度を維持する。燃焼室18からの排ガス
は、通路46を通ってエジェクタ31に入り、そこで、ヘッ
ダー29からライン35を通った空気と混合されて通路47に
入り、その通路47からカソード流路14に供給された後、
通路49を介して熱交換器24の加熱室50を通り、ボイラ27
に供給され、軟水装置28からの給水を加熱した後、ライ
ン51から排気される。
セルスタック10においては、各セルエレメント11の両側
のアノート及びカソード流路13,14にガスが供給される
ことで、上述した反応が行われて発電が行われ、積層し
たセルエレメント11の最外層のアノード及びカソードか
ら重畳された電気が取り出され、インバータ32にて交流
にされる。
のアノート及びカソード流路13,14にガスが供給される
ことで、上述した反応が行われて発電が行われ、積層し
たセルエレメント11の最外層のアノード及びカソードか
ら重畳された電気が取り出され、インバータ32にて交流
にされる。
次に、セルスタック10,改質器16,プレート型熱交換器23
の詳細な構造を第2〜4図により説明する。
の詳細な構造を第2〜4図により説明する。
第2図は、セルスタック10の詳細を示す。
先ずセルエレメント11は、多孔質板に電解質を染み込ま
せた電解質タイル60の両側にアノード板61,カソード板6
2を挾み、その両側に多孔打抜板63,63を挾み、更にマス
ク板64,64を設けて形成される。このセルエレメント11
とセパレータプレート12とが交互に積層されてセルスタ
ック10が形成されると共にその任意の段のセパレータプ
レート12の間にセルエレメント11に代えて第1改質器プ
レート15が設けられる。このセルエレメント11,セパレ
ータプレート12及び第1改質器プレート15の周囲には第
1図で説明した通路37,38,41,45,46,47及び通路56を形
成するための穴65,66,67が穿設されている。
せた電解質タイル60の両側にアノード板61,カソード板6
2を挾み、その両側に多孔打抜板63,63を挾み、更にマス
ク板64,64を設けて形成される。このセルエレメント11
とセパレータプレート12とが交互に積層されてセルスタ
ック10が形成されると共にその任意の段のセパレータプ
レート12の間にセルエレメント11に代えて第1改質器プ
レート15が設けられる。このセルエレメント11,セパレ
ータプレート12及び第1改質器プレート15の周囲には第
1図で説明した通路37,38,41,45,46,47及び通路56を形
成するための穴65,66,67が穿設されている。
セパレータプレート12は第5図に示すように波形状に形
成され、積層時その表裏にアノード流路13とカソード流
路14を形成する。
成され、積層時その表裏にアノード流路13とカソード流
路14を形成する。
第1改質器プレート15は、通路37,38を形成する穴65,65
に整合して貫通する筒状の改質室68が形成され、第6図
に示すように、その改質室68の開口部に盲蓋69が設けら
れると共にその改質室68内に改質触媒70が充填される。
に整合して貫通する筒状の改質室68が形成され、第6図
に示すように、その改質室68の開口部に盲蓋69が設けら
れると共にその改質室68内に改質触媒70が充填される。
改質器16は、第3図に示すように、分散室19が形成され
た分散プレート80の両側に多孔打抜プレート81を挟み、
その両多孔打抜プレート81に燃焼室18が形成された燃焼
プレート82を重ね、その燃焼プレート82に伝熱プレート
83を介して第2改質室17が形成された第2改質器プレー
ト84を重ね、これを1ユニットとして仕切りプレート85
にて多段に積層して形成される。各プレート80,81,82,8
3,84,85の周囲には上記セルスタック10と同様穴65,66,6
7が穿設され、これら穴65,66,67で、通路37,38,39,41,4
4,45,46が形成されると共に対応する室17,18,19へ各ガ
スを流すべく給排口(図示せず)が形成されている。
た分散プレート80の両側に多孔打抜プレート81を挟み、
その両多孔打抜プレート81に燃焼室18が形成された燃焼
プレート82を重ね、その燃焼プレート82に伝熱プレート
83を介して第2改質室17が形成された第2改質器プレー
ト84を重ね、これを1ユニットとして仕切りプレート85
にて多段に積層して形成される。各プレート80,81,82,8
3,84,85の周囲には上記セルスタック10と同様穴65,66,6
7が穿設され、これら穴65,66,67で、通路37,38,39,41,4
4,45,46が形成されると共に対応する室17,18,19へ各ガ
スを流すべく給排口(図示せず)が形成されている。
プレート型熱交換器23は第4図に示すように、フィンプ
レート90とマスクプレート91とを交互に重ねて形成さ
れ、その積層体の上下に仕切プレート92が設けられる。
このプレート型熱交換器23にも同様穴65,66,67が穿設さ
れ、通路37,39,41,52,53,54,55が形成される。
レート90とマスクプレート91とを交互に重ねて形成さ
れ、その積層体の上下に仕切プレート92が設けられる。
このプレート型熱交換器23にも同様穴65,66,67が穿設さ
れ、通路37,39,41,52,53,54,55が形成される。
これらプレート型熱交換器23,改質器16,セルスタック10
は、順に重ね合わされる。
は、順に重ね合わされる。
すなわち、これらプレート型熱交換器23,改質器16,セル
スタック10の通路37,38,39,41,45,47,49,52,53,54,55,5
6とはホルダー100,101,102,103を介して接続されるよう
になっている。
スタック10の通路37,38,39,41,45,47,49,52,53,54,55,5
6とはホルダー100,101,102,103を介して接続されるよう
になっている。
これを第7図より説明する。第7図において、各プレー
ト内に形成される流路13,14及び室15,17,18,19,34,40
は、説明の便宜上、長辺側に穿設した穴66,67間の方向
と、短辺側に穿設した穴65間の方向とに別けて示してい
る。さて第7図において、通路37,38,39,55は、短辺側
に穿設した穴65で形成され、また通路45,46,52,53は長
辺側に穿設した丸穴66で形成され、通路41,47,49,54,56
は長穴67で形成される。
ト内に形成される流路13,14及び室15,17,18,19,34,40
は、説明の便宜上、長辺側に穿設した穴66,67間の方向
と、短辺側に穿設した穴65間の方向とに別けて示してい
る。さて第7図において、通路37,38,39,55は、短辺側
に穿設した穴65で形成され、また通路45,46,52,53は長
辺側に穿設した丸穴66で形成され、通路41,47,49,54,56
は長穴67で形成される。
先ず下部ホルダー100は、ライン33とプレート型熱交換
器23の通路52を接続するポート71、通路55と通路41を接
続するポート72及び通路53,54と通路37を接続するポー
ト73を有し、また通路39の下端39aを閉じるように形成
される。
器23の通路52を接続するポート71、通路55と通路41を接
続するポート72及び通路53,54と通路37を接続するポー
ト73を有し、また通路39の下端39aを閉じるように形成
される。
プレート型熱交換器23と改質器16間のホルダー101は、
プレート型熱交換器23の通路52,53,54,55の上端52b,53
b,54b,55b及び改質器16の通路38,45,46,56の下端38a,45
a,46a,56aを閉じ、またプレート型熱交換器23と改質器1
6の通路37,39,41を接続するポート74,75,76を有する。
プレート型熱交換器23の通路52,53,54,55の上端52b,53
b,54b,55b及び改質器16の通路38,45,46,56の下端38a,45
a,46a,56aを閉じ、またプレート型熱交換器23と改質器1
6の通路37,39,41を接続するポート74,75,76を有する。
改質器16とセルスタック10間のホルダー102は、改質器1
6とセルスタック10の双方の通路37,38,41,45を接続する
ポート93,94,95,96を有し、また熱交換器24の予熱室43
からのライン44と改質器16の通路56を接続するポート9
7,セルスタック10の通路45と熱交換器24の加熱室50への
ライン86を接続するポート98を有し、更にエジェクタ31
とセルスタック10の通路47を接続するポート87及び改質
器16の通路46とエジェクタ31を接続するポート88を有す
ると共に改質器16の通路39の上端39aを閉じる。
6とセルスタック10の双方の通路37,38,41,45を接続する
ポート93,94,95,96を有し、また熱交換器24の予熱室43
からのライン44と改質器16の通路56を接続するポート9
7,セルスタック10の通路45と熱交換器24の加熱室50への
ライン86を接続するポート98を有し、更にエジェクタ31
とセルスタック10の通路47を接続するポート87及び改質
器16の通路46とエジェクタ31を接続するポート88を有す
ると共に改質器16の通路39の上端39aを閉じる。
上記ホルダー103はセルスタック10の各通路37,38,41,4
5,47,49の上端37b,38b,41b,45b,47b,49bを閉じるように
なっている。
5,47,49の上端37b,38b,41b,45b,47b,49bを閉じるように
なっている。
このようにホルダー100,101,102,103に各通路を接続し
たり閉じたりすることで、積層体に接続するライン数を
極力少なくできる。
たり閉じたりすることで、積層体に接続するライン数を
極力少なくできる。
第8図は本発明の燃料電池を用いた発電装置の配置例を
示し図において第1〜7図で説明したものと同一のもの
は同一符号を付した。
示し図において第1〜7図で説明したものと同一のもの
は同一符号を付した。
すなわち図において、10はセルスタック、16は改質器、
23はプレート型熱交換器23で、これらホルダー100,101,
102,103で一体に積層されると共に上部の押さえ板110と
締め付けボルト・ナット112で密に締付けられる。27は
ボイラ、24は熱交換器、25は脱硫装置、26は圧縮機、28
は軟水化装置、29はヘッダー、30,31はエジェクタ、32
はインバータである。また113は水タンク、114は水ポン
プ、115は補助燃焼装置、116はコントローラー、117は
上述した各機器を収納する収納ボックスである。
23はプレート型熱交換器23で、これらホルダー100,101,
102,103で一体に積層されると共に上部の押さえ板110と
締め付けボルト・ナット112で密に締付けられる。27は
ボイラ、24は熱交換器、25は脱硫装置、26は圧縮機、28
は軟水化装置、29はヘッダー、30,31はエジェクタ、32
はインバータである。また113は水タンク、114は水ポン
プ、115は補助燃焼装置、116はコントローラー、117は
上述した各機器を収納する収納ボックスである。
上述の実施例においては、セルスタック10と改質器16と
プレート型熱交換器23とをホルダー100〜103で一体に積
層しかつ各プレートの周囲に穴65,66,67を穿設しこの穴
で各種通路を形成すると共にホルダー100〜103でこれら
通路を適宜つないだり閉じたりするようにしたが、これ
ら通路の配置例は一例であり、このほか種々変更するこ
とが可能である。すなわち、例えば、セルスタック10の
各カソード流路14は一段おきにその流れが互い違いにす
なわち上下のカソード流路14でのカソードガスの流れが
向流となるように各通路を形成してもよい。またプレー
ト型熱交換器23も一体に積層したが必ずしも一体に組み
込む必要はない。
プレート型熱交換器23とをホルダー100〜103で一体に積
層しかつ各プレートの周囲に穴65,66,67を穿設しこの穴
で各種通路を形成すると共にホルダー100〜103でこれら
通路を適宜つないだり閉じたりするようにしたが、これ
ら通路の配置例は一例であり、このほか種々変更するこ
とが可能である。すなわち、例えば、セルスタック10の
各カソード流路14は一段おきにその流れが互い違いにす
なわち上下のカソード流路14でのカソードガスの流れが
向流となるように各通路を形成してもよい。またプレー
ト型熱交換器23も一体に積層したが必ずしも一体に組み
込む必要はない。
[発明の効果] 以上説明したことから明らかなように本発明によれば次
のごとき優れた効果を発揮する。
のごとき優れた効果を発揮する。
(1)セルスタックの任意の段のセパレータプレート間
に燃料ガスを改質してアノードガスとする改質器プレー
トを介設したので、改質温度をそのセルスタックの温度
で維持することができる。
に燃料ガスを改質してアノードガスとする改質器プレー
トを介設したので、改質温度をそのセルスタックの温度
で維持することができる。
(2)改質器とセルスタックとをホルダーを介して一体
に重ねると共にそのセルスタック、改質器及びホルダー
に各種ガスの給排通路を形成したので、積層体への配管
接続が簡便になる。
に重ねると共にそのセルスタック、改質器及びホルダー
に各種ガスの給排通路を形成したので、積層体への配管
接続が簡便になる。
(3)セルスタックのセルエレメントとセパレータプレ
ート及び第1改質プレート周囲に穴を形成し、積層によ
りアノードガス、カソードガス及び改質ガス用給排通路
を形成すると共に第2改質器の第2改質プレート、燃焼
プレート、分散プレートの周囲に穴を形成し、積層によ
り改質ガス、燃焼ガス、空気の給排用通路を形成するこ
とで、セルスタックと第2回質器とのガス配管は、不要
となり、かつ積層は、これら給排流路を閉じ或いは連通
するホルダで行うことで、これらセルスタックや第2改
質器への原料ガスなどの配管は任意のホルダに接続する
だけの簡便な構造とすることが可能となる。
ート及び第1改質プレート周囲に穴を形成し、積層によ
りアノードガス、カソードガス及び改質ガス用給排通路
を形成すると共に第2改質器の第2改質プレート、燃焼
プレート、分散プレートの周囲に穴を形成し、積層によ
り改質ガス、燃焼ガス、空気の給排用通路を形成するこ
とで、セルスタックと第2回質器とのガス配管は、不要
となり、かつ積層は、これら給排流路を閉じ或いは連通
するホルダで行うことで、これらセルスタックや第2改
質器への原料ガスなどの配管は任意のホルダに接続する
だけの簡便な構造とすることが可能となる。
第1図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第2図は
第1図のセルスタックの分解組立斜視図、第3図は第1
図の改質器の分解組立斜視図、第4図は第1図のプレー
ト型熱交換器の分解組立斜視図、第5図は第1図のセル
エレメントの部分詳細斜視図、第6図は第1図の第1改
質器プレートの部分詳細断面図、第7図は本発明におい
て積層体の各通路の接続状態を説明する概念図、第8図
は本発明の燃料電池を用いた発電装置の外観図である。 図中、10はセルスタック、11はセルエレメント、12はセ
パレータプレート、15は第1改質器プレート、16は改質
器、100〜103はホルダーである。
第1図のセルスタックの分解組立斜視図、第3図は第1
図の改質器の分解組立斜視図、第4図は第1図のプレー
ト型熱交換器の分解組立斜視図、第5図は第1図のセル
エレメントの部分詳細斜視図、第6図は第1図の第1改
質器プレートの部分詳細断面図、第7図は本発明におい
て積層体の各通路の接続状態を説明する概念図、第8図
は本発明の燃料電池を用いた発電装置の外観図である。 図中、10はセルスタック、11はセルエレメント、12はセ
パレータプレート、15は第1改質器プレート、16は改質
器、100〜103はホルダーである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生越 睦美 東京都江東区豊洲3丁目1番15号 石川島 播磨重工業株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−231878(JP,A)
Claims (1)
- 【請求項1】セルエレメントとその両側にアノード流路
とカソード流路を形成するセパレータプレートとからな
り、セルエレメントとセパレータプレートとを交互に多
段に積層されて形成されたセルスタックと、 そのセルスタックの任意の段のセパレータプレート間に
セルエレメントに代えて介設される第1改質プレート
と、 燃料を改質してアノードガスとする第2改質プレートと
第2改質プレートに改質用熱を与える燃焼プレートとそ
の燃焼プレートに燃焼ガスを供給する分散プレートとを
積層して形成した第2改質器と セルスタックのセルエレメントとセパレータプレート及
び第1改質プレートの周囲に形成された穴からなり、積
層により形成されるアノードガス、カソードガス及び改
質ガス用給排通路と、 第2改質器の第2改質プレート、燃焼プレート、分散プ
レートの周囲に形成された穴からなり、積層により形成
される改質ガス、燃焼ガス、空気の給排用通路と、 セルスタックの上部に積層され、セルスタックの給排通
路の上部を閉じる上部ホルダーと、 セルスタックと第2改質器を一体に重ね、セルスタック
の給排通路の下部を閉じると共に第2改質器の給排用通
路の上部を閉じ、かつ第1改質プレートで生じた改質ガ
スを第2改質器に流すと共に、第2改質器で生じた改質
アノードガスをセルスタックのアノード流路に流すべく
セルスタックと第2改質器の給排通路を連通するための
中間ホルダーと、 第2改質器の下部に設けられ、第2改質器の給排通路の
下部を閉じる下部ホルダーと を備えたことを特徴とする燃料電池を用いた発電装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1045449A JPH07109773B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 燃料電池を用いた発電装置 |
| US07/362,612 US4933242A (en) | 1989-02-28 | 1989-05-15 | Power generation system with use of fuel cell |
| DE8989109529T DE68904763T2 (de) | 1989-02-28 | 1989-05-26 | Brennstoffzellenenergiegewinnungssystem. |
| EP89109529A EP0384944B1 (en) | 1989-02-28 | 1989-05-26 | Power generation system with use of fuel cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1045449A JPH07109773B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 燃料電池を用いた発電装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02226667A JPH02226667A (ja) | 1990-09-10 |
| JPH07109773B2 true JPH07109773B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=12719651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1045449A Expired - Lifetime JPH07109773B2 (ja) | 1989-02-28 | 1989-02-28 | 燃料電池を用いた発電装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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