燃料电池系统技术方案

本发明专利技术提供一种燃料电池系统(1)，包含重整器(22)、燃料电池(20)、脱硫器(39)、以使上述重整器(22)中生成的阳极气体的一部分流入上述脱硫器(39)的方式而连通上述重整器(22)与上述脱硫器(39)的回流通路(41)、以及设置在上述回流通路(41)上的孔构件(43)。上述孔构件(43)、或者构成上述回流通路(41)中比上述孔构件(43)更靠近上游侧的部分的内壁的至少一部分由包含具有抗霉菌作用的材料的材料构成。分由包含具有抗霉菌作用的材料的材料构成。分由包含具有抗霉菌作用的材料的材料构成。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池系统。

技术介绍

[0002]日本特开2016
‑
12486公开的燃料电池系统(燃料电池汽电共生系统)具有将燃料气体脱硫的脱硫器、以及使脱硫器中经脱硫的燃料气体与水蒸气反应而生成包含氢气的阳极气体的重整器。该燃料电池系统进而具有用于将在重整器中生成的阳极气体的一部分导入脱硫器的回流通路，以使用阳极气体所包含的氢将燃料气体脱硫的方式构成。
[0003]然而，从燃料电池系统制造完成到设置在使用现场的期间，用于将燃料气体供给重整器的配管有时开放在大气中，此时，氧和霉菌等菌类通过该配管而侵入回流通路的内部。另外，回流通路中也会流过不在重整器中反应的水蒸气，因此，水蒸气会凝结，有时在回流通路的内部积聚凝结水。因此，回流通路的内部成为霉菌容易增殖的环境。然后，侵入回流通路的内部的霉菌增殖，增殖的霉菌会阻碍阳极气体的流动，存在介由回流通路而导入脱硫器的氢量减少的风险。特别是，在回流通路上设置孔构件的情况下，有时在孔构件的流路孔积聚有凝结水，该情况下，存在因流路孔内增殖的霉菌而堵塞流路孔的可能性。其结果是，存在无法向脱硫器供给充分的氢、燃料气体的脱硫变得不充分的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种燃料电池系统，是具有将在重整器中生成的阳极气体的一部分导入脱硫器的回流通路的燃料电池系统，防止或抑制该回流通路被霉菌堵塞。
[0005]本专利技术的方式涉及的燃料电池系统包括：使燃料气体与水蒸气反应而生成包含氢的阳极气体的重整器，用于将上述燃料气体供给到上述重整器的燃料气体通路，使由上述重整器而生成的上述阳极气体与氧进行电化学反应从而发电的燃料电池，设置在上述燃料气体通路上、以使用氢对流过上述燃料气体通路的上述燃料气体进行脱硫的方式构成的脱硫器，以上述重整器中生成的上述阳极气体的一部分流入上述脱硫器的方式将上述重整器与上述脱硫器连通的回流通路，以及设置在上述回流通路上的孔构件。上述孔构件、或者构成上述回流通路中比上述孔构件更靠近上游侧的部分的内壁的至少一部分由包含具有抗霉菌作用的材料的材料构成。
[0006]根据上述方式，设置在回流通路的孔构件、或、回流通路中比孔构件更靠近上游侧的部分的内壁的至少一部分由包含具有抗霉菌作用的材料的材料构成，因此，可以抑制设置在回流通路的孔构件或比其更靠近上流的区域中的霉菌的增殖。因此，可以防止或抑制增殖的霉菌堵塞回流通路。
[0007]上述方式中，具有抗霉菌作用的材料是指具有抑制霉菌(真菌)增殖的作用与杀灭霉菌的作用的一者或两者的材料。以下，也有将具有抗霉菌作用的材料称为抗霉菌材料的情况。
[0008]上述方式中，上述孔构件可以由包含上述具有抗霉菌作用的材料的材料构成。
[0009]上述构成中，上述孔构件可以由包含上述具有抗霉菌作用的材料的玻璃纤维强化树脂构成。
[0010]上述构成中，上述具有抗霉菌作用的材料可以由含有银离子的玻璃粉末构成。
附图说明
[0011]接下来，参照附图来描述本专利技术的示例性的实施例的特征、优点、以及技术和工业上的意义，其中，相同的附图标记表示相同的元件，其中：
[0012]图1为表示燃料电池系统的构成的图。
[0013]图2为表示孔的构成的图。
具体实施方式
[0014]以下，对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术的实施方式涉及的燃料电池系统为使用城市燃气或丙烷气体等作为燃料气体、同时供给电和热的气体汽电共生系统。以下的说明中，有时将本专利技术的实施方式涉及的燃料电池系统简称为“本系统”。
[0015]图1为表示本系统1的概略构成的图。如图1所示，本系统1包含：发电模块2、燃料气体供给体系3、回流体系4、改性水供给体系5、空气供给体系6、排热回收体系7(也称为热水供应体系)、电源调节器83、电源装置84、控制装置85、以及热水储存罐86。
[0016]发电模块2包含燃料电池20、气化器21、重整器22和火花塞23。燃料电池20、气化器21、重整器22和火花塞23配置在由隔热材料形成的模块壳体24的内部。
[0017]发电模块2的燃料电池20为固体氧化物燃料电池。固体氧化物燃料电池具有由层叠的多个电池单元构成的电池单元堆。构成电池单元堆的各电池单元具有：阳极电极、阴极电极、和被阳极电极与阴极电极夹持的氧化锆等固体电解质。在各电池单元的阳极电极侧，用于使阳极气体流通的阳极气体通路被设置成在与各电池单元的层叠方向正交的方向上延伸。在各电池单元的阴极电极侧，使作为阴极气体的空气流通的空气通路被设置成在与各电池单元的层叠方向正交的方向上延伸。如果在各电池单元的阳极气体通路供给阳极气体，在各电池单元的空气通路供给作为阴极气体的空气，则阳极气体与阴极气体中的氧反应。通过该反应，燃料电池20发电，输出直流电。
[0018]燃料电池20的电池单元堆配置在歧管25上。歧管25具有未图示的阳极气体通路和空气通路。歧管25的阳极气体通路与阳极气体供给通路27和各电池单元的阳极气体通路连接。然后，歧管25的阳极气体通路以可以将从重整器22通过阳极气体供给通路27而供给的阳极气体供给各电池单元的阳极气体通路的方式构成。歧管25的空气通路与电池单元堆的各电池单元的空气通路和空气供给体系6的空气供给通路61连接。然后，歧管25的空气通路以将通过空气供给通路61而供给的空气供给各电池单元的空气通路的方式构成。
[0019]气化器21和重整器22配置在燃料电池20的电池单元堆的上方并与电池单元堆隔开。电池单元堆与气化器21和重整器22之间设置有燃烧部26。燃烧部26是用于使电池单元堆中不用于发电(电化学反应)的阳极气体(以下也称为“阳极废气”)燃烧的区域。在燃烧部26配置有用于对阳极废气点火的火花塞23。
[0020]气化器21的入口与燃料气体供给体系3的燃料气体供给通路30和改性水供给体系5的改性水供给通路53连接。气化器21的出口与重整器22的入口连接。气化器21以如下方式
构成：通过燃烧部26中的阳极废气的燃烧而产生的热，对供给到其内部的燃料气体进行预热，并且，对通过改性水供给通路53而供给到其内部的改性水进行加热而生成水蒸气。
[0021]重整器22以由燃料气体和水蒸气生成包含氢的阳极气体的方式构成。应予说明，本说明书中，阳极气体是指重整器22中生成的气体。重整器22例如具有Ru系或Ni系的改性催化剂。如果从气化器21向重整器22的内部供给燃料气体和水蒸气，则通过燃料气体与水蒸气的水蒸气改性反应，生成氢气和一氧化碳。进而，通过生成的一氧化碳与水蒸气的一氧化碳变换反应，生成氢气和二氧化碳。因此，重整器22中生成的阳极气体中包含氢、一氧化碳、二氧化碳。应予说明，从重整器22排出的气体中，除阳极气体之外，还包含对改性反应没有帮助的水蒸气和燃料气体。重整器22的出口与用于将生成的包含氢的阳极气体供给到燃料电池20的阳极气体供给通路27连接。因此，重整器22中生成的包含氢的阳极气体可以通过阳极气体供给通路2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池系统(1)，包含：使燃料气体与水蒸气反应而生成包含氢的阳极气体的重整器(22)；用于将所述燃料气体供给到所述重整器(22)的燃料气体通路(30)；使由所述重整器(22)生成的所述阳极气体与氧进行电化学反应而发电的燃料电池(20)；设置在所述燃料气体通路(30)上，以使用氢对流过所述燃料气体通路(30)的所述燃料气体进行脱硫的方式构成的脱硫器(39)；以所述重整器(22)中生成的所述阳极气体的一部分流入所述脱硫器(39)的方式将所述重整器(22)与所述脱硫器(39)连通的回流通路(41)；设置在所述回流通路...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤智史，北村壮史，神田智道，青木崇伦，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：