[發(fā)明專利]固體氧化物型燃料電池裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510541256.8
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105390722B
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 赤木陽祐;坪井文雄;齋藤健;松尾卓哉
• 申請（專利權(quán)）人: TOTO株式會社
• 主分類號: H01M8/12
• 分類號: H01M8/12;H01M8/0606;H01M8/04014;H01M8/04223
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11290
• 代理人: 周善來;王玉玲

1.一種固體氧化物型燃料電池裝置，在利用燃料氣體和氧化劑氣體的反應(yīng)來進(jìn)行發(fā)電的固體氧化物型燃料電池裝置中，其特征在于，具有：

相互電連接的多個燃料電池單電池；

模塊箱體，收容所述多個燃料電池單電池；

絕熱材料，被設(shè)置為覆蓋所述模塊箱體的周圍；

氧化劑氣體供給通路，將氧化劑氣體供給到所述多個燃料電池單電池；

燃料氣體供給通路，將燃料氣體供給到所述多個燃料電池單電池；

重整器，被配置在所述模塊箱體內(nèi)且被配置在所述多個燃料電池單電池的上方，利用水蒸氣對原燃料氣體進(jìn)行重整從而生成燃料氣體，并將該燃料氣體供給到所述燃料氣體供給通路；

燃燒部，使在所述多個燃料電池單電池中在發(fā)電中未被利用而剩余的燃料氣體燃燒，以便利用燃燒熱加熱所述重整器，并被設(shè)置在所述多個燃料電池單電池和所述重整器之間；

排氣通路，其與所述重整器相比被設(shè)置在上方，為從所述模塊箱體應(yīng)該排出的排放氣體所流經(jīng)的排氣通路，所述排氣通路其周圍的至少一部分被所述絕熱材料覆蓋；

換熱器，其被供給氧化劑氣體，且被設(shè)置于所述排氣通路，以便在該氧化劑氣體和流經(jīng)所述排氣通路內(nèi)的排放氣體之間進(jìn)行熱交換，并將熱交換后的氧化劑氣體供給到所述氧化劑氣體供給通路，所述換熱器被配置為其周圍的至少一部分被所述絕熱材料覆蓋；

蒸發(fā)器，其被供給水，且被設(shè)置于所述排氣通路，以便在該水和流經(jīng)所述排氣通路內(nèi)的排放氣體即剛剛在所述換熱器中熱交換之后的排放氣體之間進(jìn)行熱交換，利用熱交換來使水蒸發(fā)從而生成水蒸氣，并將該水蒸氣供給到所述重整器，所述蒸發(fā)器被配置在所述絕熱材料內(nèi)且在所述模塊箱體的外部上方，

所述重整器在所述模塊箱體內(nèi)被配置在水平方向上，所述排氣通路被設(shè)置在比所述重整器更靠上方，所述換熱器被配置在比所述重整器更靠上方，所述蒸發(fā)器被配置在比所述重整器更靠上方，

在所述蒸發(fā)器上，形成有：蒸發(fā)部，使水蒸發(fā)從而生成水蒸氣；及混合部，使該水蒸氣和原燃料氣體混合，

且還具有以在上下方向上橫穿所述絕熱材料及所述模塊箱體內(nèi)的方式延伸，連結(jié)所述蒸發(fā)器的混合部和所述重整器，從所述蒸發(fā)器的混合部向所述重整器供給混合氣體的混合氣體供給管，

在所述重整器上，形成有：預(yù)熱部，被設(shè)置在從所述混合氣體供給管混合氣體所流入的入口側(cè)，對該流入的混合氣體進(jìn)行預(yù)熱；及重整部，被設(shè)置在混合氣體的流動方向的比所述預(yù)熱部更靠下游側(cè)，并填充有重整催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體氧化物型燃料電池裝置，其特征在于，所述重整器的預(yù)熱部被配置在所述多個燃料電池單電池的上端的正上方且在暴露于通過所述燃燒部而產(chǎn)生的燃燒熱及排放氣體的位置上，

且還具有設(shè)置于所述模塊箱體內(nèi)，且使通過所述燃燒部而產(chǎn)生的排放氣體的氣流指向所述重整器的預(yù)熱部的排放氣體指向單元。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的固體氧化物型燃料電池裝置，其特征在于，在比所述重整器更靠上方的所述模塊箱體上的位置上，形成有與所述排氣通路連通，且使排放氣體向該排氣通路流出的排氣口，

且構(gòu)成為，通過所述排放氣體指向單元，指向所述重整器的預(yù)熱部的排放氣體在與該預(yù)熱部相撞后返回而指向所述排氣口。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的固體氧化物型燃料電池裝置，其特征在于，在所述混合氣體供給管上也設(shè)置有對在其內(nèi)部流經(jīng)的混合氣體進(jìn)行預(yù)熱的預(yù)熱部。