燃料电池模块以及燃料电池装置制造方法及图纸

本公开的燃料电池模块具备：单元堆装置，其具备排列多个燃料电池单元而成的单元堆、对各燃料电池单元提供燃料气体的歧管和将原燃料改质的改质器；含氧气体流路，其流通含氧气体；含氧气体导入板，其将含氧气体提供到各燃料电池单元；收纳容器，其由一面开口的箱体和堵塞该开口的盖体(封闭板)构成；和从收纳容器的外部插入收纳室内的多个插入构件即气体接头、点火加热器、热电偶等，各插入构件从收纳容器的一面(盖体面)插入。由此能提供能效率良好地进行组装的燃料电池模块和利用其的燃料电池装置。

Fuel Cell Modules and Fuel Cell Devices

The fuel cell module of the present disclosure has: a unit stack device, which has a unit stack arranged with multiple fuel cell units, a manifold providing fuel gas to each fuel cell unit and a reformer upgrading raw fuel; an oxygen-containing gas flow path, which flows oxygen-containing gas; an oxygen-containing gas guide plate, which supplies oxygen-containing gas to each fuel cell unit; and a receiving container, which consists of one fuel cell unit and one fuel cell unit. A box with an opening and a cover (enclosure plate) blocking the opening are formed; and a plurality of inserting components (gas joint, ignition heater, thermocouple, etc.) are inserted into the receiving chamber from the outside of the receiving container, each inserting member is inserted from one side of the receiving container (cover surface). The fuel cell module can be assembled efficiently and the fuel cell device can be utilized.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃料电池模块以及燃料电池装置
本专利技术涉及燃料电池模块以及燃料电池装置。
技术介绍
已知在收纳容器内具备层叠多个能利用含氢气体即燃料气体和含氧气体即空气得到电力的燃料电池单元(cell)的单元堆的燃料电池模块。另外，提出了各种在外装壳体等的筐体收容该燃料电池模块以及其动作所需的配件类的燃料电池装置(例如参考专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2009/119615号专利文献2：JP特开2009-158121号公报
技术实现思路
本公开的燃料电池模块具备：单元堆装置，其具备将用含氧气体和燃料气体进行发电的燃料电池单元排列多个而成的单元堆、对各燃料电池单元提供燃料气体的歧管和将原燃料改质来生成所述燃料气体的改质器；含氧气体流路，其流通所述含氧气体；含氧气体导入板，其将所述含氧气体分别提供到所述多个燃料电池单元；和收纳容器，其具备收容所述单元堆装置以及所述含氧气体导入板的收纳室；和多个插入构件，其从所述收纳容器的外部插入所述收纳室内，所述插入构件从所述收纳容器的一面插入。另外，本公开的燃料电池装置具备：所述燃料电池模块；用于使所述燃料电池模块工作的配件；和收容它们的外装壳体。附图说明本公开的目的、特色、以及优点会从下述的详细的说明和附图变得更加明确。图1是表示实施方式的燃料电池模块的结构的外观立体图。图2是上述燃料电池模块的分解立体图。图3是表示上述燃料电池模块的内部结构的纵向的截面图。图4是表示设于上述燃料电池模块的二重容器的外部罩体的内侧的空气流路的结构的图。图5是说明上述燃料电池模块内部的含氧气体导入板的形状的半截面图。图6是说明设于上述燃料电池模块的二重容器的底部的排气处理室的结构的半截面图。图7是利用本公开的燃料电池模块的燃料电池装置的概略结构图。具体实施方式图1是从侧方观察一个实施方式的燃料电池模块的外观立体图，图2是燃料电池模块10的分解立体图，图3是其截面图。另外，图2示出为了模块组装作业，而使容器的开口即大尺寸开口1c朝上地将燃料电池模块10载置在作业台等的状态、即所谓的「横倒」或「放平」状态。在组装后运输或使用的情况下，如图1、图3所示那样，在使容器开口成为侧面使单元堆2A直立的状态、即竖立的状态下使用。另外，图中的附图标记HE是热交换器。图中示出的实施方式的燃料电池模块10是固体氧化物形燃料电池(SOFC)。如组装后的完成图即图1以及图3所示那样，收纳容器1是在内部壳体1B与外部罩体1A之间形成气体流路的二重结构。在收纳容器1的内侧配设由底部隔热件6以及侧部隔热件7A、7B等构成的内侧隔热件，在其内部的中央空间设置发电室11A和燃烧室11B。在发电室11A和燃烧室11B中收容由单元堆2A、歧管2B以及改质器2C等构成的单元堆装置2。另外，在发电室11A和燃烧室11B成为收纳室12。另外，发电室11A和燃烧室11B可以一体化。另外，所谓底部隔热件6、侧部隔热件7A、7B的「底部」、「侧部」，是指表示组装后的运转状态的图1、图3中位于底部侧、侧部侧。在图2那样组装中的情况下，底部隔热件6位于成为横倒的单元堆2A的侧方。侧部隔热件7A位于相当于成为横倒的单元堆2A的下侧的内部壳体1B的箱体底部1d侧的底面侧。侧部隔热件7B位于成为横倒的单元堆2A上侧的盖体即封闭板5侧。该燃料电池模块将燃料电池模块10的动作所需的热电偶33、34、35等传感器、点火加热器32等插入构件从收纳容器1的一面插入，来从收纳容器1的外部插入到收纳室12内。在本实施方式中，插入构件经由贯通盖住收纳容器1的开口面即大尺寸开口1c的封闭板5而设的各贯通孔插入。即，在本实施方式中，经由第1贯通孔～第5贯通孔等插入。这些插入构件的安装作业不用使燃料电池模块10在组装中途移动或改变朝向就能进行。另外，收纳容器1的形状除了图中示出的长方体形状以外，还能设为多角柱状。另外，作为收纳容器1，使用图2所示那样一面较大开口的箱体即二重结构的收纳容器1。位于该箱体的上表面的大尺寸开口1c，设为能从大尺寸开口1c的上侧插入图中示出那样横倒的单元堆装置2的大小。换言之，大尺寸开口1c使其开口长度或开口径(也称作对角长度)大于包含歧管2B以及改质器2C的单元堆装置2的侧面尺寸。即，大尺寸开口1c大于从单元堆装置2的单元排列的侧方侧观察到的装置投影面的最大长度或最大横断径。由此不会使单元堆装置2在箱体即收纳容器1内移动，一次的作业就能容易地收容在收纳容器1内的给定的位置。对上述燃料电池模块10的结构和制造方法以及组装顺序进行说明。燃料电池模块10如图2的分解立体图中从下起依次示出的那样，具备收纳容器1、侧部隔热件7A、含氧气体导入板3、保持用隔热件8A、8B、单元堆装置2、底部隔热件6、侧部隔热件7B、单元堆保持用隔热件8C、8D、纸垫片4和封闭板5。收纳容器1具备外部罩体(1A)和内部壳体(1B)。侧部隔热件7A形成侧部隔热件的一方即箱体底面侧。含氧气体导入板3对燃料电池单元提供含氧气体。单元堆保持用隔热件8A、8B是配置于含氧气体导入板3的上表面的肋状。单元堆装置2包含单元堆2A以及改质器2C。底部隔热件6配设在位于单元堆装置2的侧方的歧管2B侧。侧部隔热件7B形成位于侧部隔热件的另一方侧的箱体开口侧。单元堆保持用隔热件8C、8D安装在侧部隔热件7B的下表面侧并与单元堆保持用隔热件8A、8B成对。内部壳体1B由纸垫片4和封闭板5构成盖。另外，可以省略一部分构件，另外也可以追加其他构件。并且收容于收纳容器1的内部壳体1B内的包含单元堆装置2的各构件被设为小于内部壳体1B的单元堆装置插入用的大尺寸开口1c的尺寸。即，含氧气体导入板3、底部隔热件6、侧部隔热件7A、7B、单元堆保持用隔热件8A、8B、8C、8D等被设为小于内部壳体1B的单元堆装置插入用的大尺寸开口1c的尺寸。这些各构件能从大尺寸开口1c向相当于从开口观察到的箱体的底面的箱体底部1d容易地插入。为此，通过如图2所示那样从下依次重叠，能容易地组装燃料电池模块10。另外，含氧气体导入板3从设于内部壳体1B的内壁的含氧气体流路即第3流路15的含氧气体导出口1e插入。接下来，含氧气体导入板3载置在该侧部隔热件7A的上侧，将其导入部3d侧的基端部3b如图3所示那样通过焊接或螺丝夹等(图示省略)固定在含氧气体导出口1e。在此，在将含氧气体导入板3以焊接固定的情况下，有单元堆装置2不受焊接的热的影响、另外易于保持气密的优点。这是因为在将含氧气体导入板3通过焊接固定后插入单元堆装置2。另外，由于含氧气体导入板3相对于单元堆装置2设于与成为传感器、配件类的插入侧的封闭板5相反一侧，因此不会妨碍它们的插入作业。另外，含氧气体导入板3的固定方法并不仅限定于焊接，例如也可通过螺丝夹固定。然后，在单元堆装置2被收容而装起来的状态下，设置从成为燃料电池模块10的上表面的封闭板5穿过纸垫片4以及侧部隔热件7B并贯通到单元堆装置2的近旁的多个贯通孔，在该示例中设置贯通孔21～27。各贯通孔21～27当中，贯通孔21使用在对改质器2C的汽化部2C1提供原燃料的原燃料提供管、即该示例中作为原燃料提供管也同时提供改质用水的二重管式气体接头31的插通中。贯通孔22使用在点火加热器32的插通中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池模块，其特征在于，具备：单元堆装置，其具备将用含氧气体和燃料气体进行发电的燃料电池单元排列多个而成的单元堆、对各燃料电池单元提供燃料气体的歧管和将原燃料改质来生成所述燃料气体的改质器；含氧气体流路，其流通所述含氧气体；含氧气体导入板，其将所述含氧气体分别提供到所述多个燃料电池单元；收纳容器，其具备收容所述单元堆装置以及所述含氧气体导入板的收纳室；和多个插入构件，其从所述收纳容器的外部插入所述收纳室内，所述插入构件从所述收纳容器的一面插入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.31 JP 2016-2137691.一种燃料电池模块，其特征在于，具备：单元堆装置，其具备将用含氧气体和燃料气体进行发电的燃料电池单元排列多个而成的单元堆、对各燃料电池单元提供燃料气体的歧管和将原燃料改质来生成所述燃料气体的改质器；含氧气体流路，其流通所述含氧气体；含氧气体导入板，其将所述含氧气体分别提供到所述多个燃料电池单元；收纳容器，其具备收容所述单元堆装置以及所述含氧气体导入板的收纳室；和多个插入构件，其从所述收纳容器的外部插入所述收纳室内，所述插入构件从所述收纳容器的一面插入。2.根据权利要求1所述的燃料电池模块，其特征在于，所述收纳容器由长方体状且一面开口的箱体和堵塞该开口的盖体构成，所述箱体的开口具有大于从所述单元堆装置的侧方侧观察到的所述单元堆装置的投影面的最大长度的开口长度，所述插入构件从所述盖体插入。3.根据权利要求1或2所述的燃料电池模块，其特征在于，所述含氧气体导入板相对于所述单元堆装置设于与所述插入构件的插入侧相反一侧。4.根据权利要求1～3中任一项所述的燃料电池模块，其特征在于，所述含氧气体流路与所述含氧气体导入板的导入部相连，设置成所述含氧气体在流过所述含氧气体导入板的所述导入部的周围后流到所述含氧气体导入板。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村光博，岛田光隆，山内亨祐，冈田道忠，
申请(专利权)人：京瓷株式会社，大日工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP