模块以及模块收容装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供模块以及模块收容装置。本发明专利技术的模块(17、41、50)在收纳容器(19)内收纳单元堆装置(1、43)而成，该单元堆装置(1、43)具备排列多个单元(3)而成的单元堆(2)，其特征在于，收纳容器(19)具备：收纳单元堆装置(1、43)的收纳室(17、42)；设置于收纳室(17、42)的下方、用于导入向收纳室(17、42)内供给的第一气体的第一气体导入部(28)；以及设置于收纳室(17、42)的侧方、且与第一气体导入部(28)相连的第一气体流通部(29)，并且，第一气体流通部(29)的宽度比第一气体导入部(28)的宽度窄。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】模块以及模块收容装置
本专利技术涉及模块以及模块收容装置。
技术介绍
近年来，作为下一代能源，提出有将具备单元堆的单元堆装置收纳于收纳容器内而成的各种燃料电池模块，单元堆通过排列多个作为单元的1种的燃料电池单元而成(例如参照日本特开2007-59377号公报)。在上述的收纳容器设置有用于向燃料电池单元供给含氧气体的流路、以及用于将从燃料电池单元排出的废气向收纳容器的外部排出的流路。另外，近年来，也提倡使用作为单元的1种具备固体氧化物形的电解质膜的电解单元(SOEC)的高温水蒸气电解法。
技术实现思路
然而，在上述的模块中，为了提高发电效率或电解效率而谋求具有如下的流路构造，该流路构造能够供向用于收纳单元的收纳室内供给的气体以及从单元排出的气体有效地流动。本专利技术的一方式的模块在收纳容器内收纳单元堆装置而成，该单元堆装置具备排列多个单元而成的单元堆，所述收纳容器具备：收纳室，其收纳所述单元堆装置；第一气体导入部，其设置于该收纳室的下方，用于导入向所述收纳室内供给的第一气体；以及第一气体流通部，其设置于所述收纳室的侧方，且与所述第一气体导入部相连，并且，在与所述单元的排列方向正交的剖面中，所述第一气体流通部的宽度比所述第一气体导入部的宽度窄。另外，本专利技术的一方式的模块收容装置具备上述的模块、用于使该模块工作的辅机、以及收容这些模块及辅机的外装壳体。附图说明图1是示出收纳于本实施方式的模块的单元堆装置的一例的立体图。图2示出图1所示的单元堆装置，的(a)是侧视图，的(b)是由的(a)的点线框围成的部分的局部放大俯视图。图3是表示本实施方式的模块的一例的立体图。图4是图3所示的模块的剖视图。图5是表示本实施方式的模块的另一例的剖视图。图6是突出示出收纳于图5所示的模块的改性器，的(a)是立体图，的(b)是俯视图。图7是示出在本实施方式的单元堆装置的上方具备图6所示的改性器的结构的一例的侧视图。图8是示出本实施方式的模块的又一例的剖视图。图9是局部突出示出本实施方式的模块的废气回收部的底面的俯视图。图10是概要地示出本实施方式的燃料电池装置的一例的分解立体图。具体实施方式以下，使用附图对本实施方式的模块以及模块收容装置进行说明。需要说明的是，对于不同附图中的共用的构成要素标注相同的附图标记。图1是示出构成本实施方式的模块的单元堆装置的一例的外观立体图，图2是示出图1所示的单元堆装置，的(a)是俯视图，的(b)是将由的(a)的点线框围成的部分局部放大示出的剖视图。另外，在以后的附图中，主要使用固体氧化物形的燃料电池单元作为单元进行说明，在使用能够生成氢的电解单元作为单元的情况下，仅针对与燃料电池单元不同的结构另外说明。在图1、图2所示的单元堆装置1中具备两个单元堆2，在该单元堆2中，在使燃料电池单元3竖立设置的状态下将燃料电池单元3排列成一列(图1所示的X方向)，该燃料电池单元3具有供燃料气体在内部从一端朝另一端流通的气体流路15，相邻的燃料电池单元3间经由导电构件6串联地电连接，并且，利用绝缘性粘结件9将燃料电池单元3的下端固定于总管4。需要说明的是，在使用电解单元作为单元的情况下，为了使水蒸气在气体流路15流动、并且为了回收通过电解反应产生的氢，也利用玻璃密封件等绝缘性粘结件将单元的上端固定于总管。需要说明的是，在图1、2中，作为燃料电池单元3，例示出如下的固体氧化物形的燃料电池单元3：该燃料电池单元3呈具有供燃料气体在内部沿长边方向流通的多个气体流路的中空平板型，且在具有气体流路的支承体的表面依次层叠燃料极层、固体电解质层以及氧极层而成。需要说明的是，含氧气体在燃料电池单元3之间流通。之后叙述燃料电池单元3的结构。需要说明的是，在本实施方式的燃料电池装置中，燃料电池单元3例如也可以为平板型或圆筒型，与此相应地，也可以对单元堆装置1的形状适当进行变更。另外，在位于单元堆2的最外侧的燃料电池单元3设置有经由导电构件6而电连接的单元堆支承构件7(以下有时简称为堆支承构件7。)。也可以在堆支承构件7的外侧设置保护罩。保护罩用于保护堆支承构件7以及单元堆2避免受到与配置于单元堆2的周围的隔热材料的接触或者来自外部的冲击。另外，在堆支承构件7连接有朝单元堆2的外侧突出的导电部8。需要说明的是，在图1、2中，示出了单元堆装置1具备两个单元堆2的情况，但其个数也能够适当变更，例如也可以仅具备一个单元堆2。另外，也可以使单元堆装置1包括后述的改性器。另外，总管4具备：贮存向燃料电池单元3供给的燃料气体且在上表面具有开口部的气体盒、以及在内侧固定燃料电池单元3且固定于气体盒的框体。燃料电池单元3的一端部(图2的下端部)由框体包围，利用在框体的内侧填充的绝缘性粘结件9来固定燃料电池单元3的下端部的外周。换句话说，单元堆2在框体的内侧并排收容多个燃料电池单元3，且利用绝缘性粘结件9粘结于框体。需要说明的是，绝缘性粘结件9由玻璃等材料构成，能够使用加进热膨胀系数而添加了规定的填料的材料。另外，在总管4的上表面连接有供由后述的改性器生成的燃料气体流通的气体流通管8。需要说明的是，在将单元用作电解单元的情况下，能够使水蒸气在该气体流通管8内流动。这些燃料气体或水蒸气经由气体流通管8向总管4供给，并从总管4向设置于燃料电池单元3的内部的气体流路15供给。在此，如图2的(b)所示，燃料电池单元3由柱状(中空平板状等)构成，该柱状通过在具有一对对置的平坦面的柱状的导电性支承基板14(以下有时简称为支承基板14)的一方的平坦面上依次层叠燃料侧电极层10、固体电解质层11以及空气侧电极层12而成。另外，在燃料电池单元3的另一方的平坦面上设置有内部连接器13，在内部连接器13的外表面(上表面)设置有P型半导体层16。经由P型半导体层16将导电构件6与内部连接器13连接，由此两者的接触成为欧姆接触，能够减少电位下降且有效地避免集电性能的降低。需要说明的是，图1中省略了导电构件6、堆支承构件7的记载。另外，支承基板还能够兼用燃料侧电极层，能够在其表面上依次层叠固体电解质层以及空气侧电极层而构成单元。燃料侧电极层10能够使用通常公知的材料，能够由多孔质的导电性陶瓷、例如固溶有稀土类元素氧化物的ZrO2(称作稳定化氧化锆，还包括部分稳定化)和Ni以及/或者NiO。固体电解质层11具有作为进行燃料侧电极层10、空气侧电极层12间的电子的架桥的电解质的功能，与此同时，为了防止燃料气体和含氧气体的泄漏而需要具有气体阻断性，由固溶了3～15摩尔％的稀土类元素氧化物的ZrO2形成。需要说明的是，只要具有上述特性，则也可以使用其他材料等来形成。空气侧电极层12只要是通常使用的材料就没有特别的限制，例如，能够用由所谓的ABO3型的钙钛矿型氧化物构成的导电性陶瓷来形成。空气侧电极层12需要具有气体透过性，开气孔率为20％以上，尤其优选处于30～50％的范围。为了使燃料气体透过到燃料侧电极层10而要求支承基板14具有气体透过性，此外为了经由内部连接器13进行导电而要求支承基板14具有导电性。因此，作为支承基板14，能够使用导电性陶瓷或金属陶瓷等。在制作燃料电池单元3时，在通过与燃料侧电极层10或固体电解质层11的同时烧结来制作支承基板14的情况下，优选由铁族金属成分和特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块，其在收纳容器内收纳单元堆装置而成，该单元堆装置具备排列多个单元而成的单元堆，其中，所述收纳容器具备：收纳室，其收纳所述单元堆装置；第一气体导入部，其设置于该收纳室的下方，用于导入向所述收纳室内供给的第一气体；以及第一气体流通部，其设置于所述收纳室的侧方，且与所述第一气体导入部相连，并且，在与所述单元的排列方向正交的剖面中，所述第一气体流通部的宽度比所述第一气体导入部的宽度窄。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.24 JP 2014-2606741.一种模块，其在收纳容器内收纳单元堆装置而成，该单元堆装置具备排列多个单元而成的单元堆，其中，所述收纳容器具备：收纳室，其收纳所述单元堆装置；第一气体导入部，其设置于该收纳室的下方，用于导入向所述收纳室内供给的第一气体；以及第一气体流通部，其设置于所述收纳室的侧方，且与所述第一气体导入部相连，并且，在与所述单元的排列方向正交的剖面中，所述第一气体流通部的宽度比所述第一气体导入部的宽度窄。2.根据权利要求1所述的模块，其中，在所述收纳室的上方具备：第一气体分配部，其与所述第一气体流通部相连，且用于分配所述第一气体；以及第一气体供给部，其与该第一气体分配部相连，且用于向所述收纳室内供给所述第一气体，在与所述单元的排列方向正交的剖面中，所述第一气体供给部的宽度比所述第一气体分配部的宽度窄。3.根据权利要求1或2所述的模块，其中，所述模块具备：废气流通部，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：小田智之，松井荣造，小野孝，末广真纪，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP