【課題】 本発明は、火炎供給を調整して固体酸化物燃料電池への熱衝撃を緩和し、ひび割れと剥離の発生を抑制した直接火炎型燃料電池利用の発電装置を提供する。
【解決手段】 本発明の発電装置では、固体酸化物基板１、一方の面に形成したカソード電極層２、反対側面に形成したアノード電極層３を有する固体酸化物燃料電池Ｃを用い、ガス燃焼バーナー４による混合ガスの燃焼による火炎ｆ２をアノード電極層に供給し、混合ガス生成装置８で火炎の供給状態を調整した。ガスバッファ容器８１に供給する燃料ガスＦと空気Ａの混合比率を調整して、燃料電池発電の作動開始時又は作動停止時における火炎の状態を変え、固体酸化物燃料電池の温度上昇又は温度下降の速度を調整した。火炎供給状態の調整は、固体酸化物燃料電池とガス燃焼バーナーとの間隔を変えても行える。 （もっと読む）

【課題】 起動時における燃料電池モジュールの温度を昇温させることができるとともに、燃料電池システムを簡素化、製造コスト低減化を図ることができる燃料電池モジュールおよび燃料電池モジュールの制御方法を提供する。
【解決手段】 酸化剤ガスと燃料ガスとが供給され、発電を行う燃料電池セル７と、燃料ガスおよび／または燃料電池セル７から排出された排出燃料ガスを燃焼させる燃焼部１５と、燃焼部１５から排出された燃焼ガスを用いて、燃料電池セル７へ供給される酸化剤ガスを予熱する外部酸化剤ガス予熱器１７と、を有することを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】小型で、補機エネルギーを必要とせず、低温で水素を製造するパッシブ型水素製造装置及びこれを用いたパッケージ型燃料電池発電装置の提供。
【解決手段】有機物を含む燃料を分解し水素を製造する水素製造セル１０において、隔膜１１、燃料極１２、燃料極１２に有機物と水を含む燃料を供給する手段、酸化極１４、酸化極１４に酸化剤を供給する手段、燃料極側から水素を取り出す手段を備え、（ａ）前記燃料を毛管力１７又は重力落下により燃料極１２に供給すること、（ｂ）前記酸化剤を空気とし自然拡散１８又は自然対流により酸化極１４に供給すること、又は（ｃ）前記酸化剤を過酸化水素を含む液体とし毛管力又は重力落下により酸化極１４に供給することを特徴とし、かつ酸化極１４に酸化剤供給が不足する領域１４Ｍを設けたパッシブ型水素製造装置。このパッシブ型水素製造装置を固体高分子型燃料電池と組み合わせパッケージ型燃料電池発電装置とする。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池に容易に水素を供給することができ、また、低温で水素を含むガスを持続的に製造することができ、しかも、大きな電気エネルギーを必要としない水素製造装置を使用した燃料電池発電装置を提供する。
【解決手段】 水素製造装置（１０）が、有機物を含む燃料を分解して水素を含むガスを製造するものであり、隔膜（１１）、燃料極（１２）、燃料供給手段、酸化極（１４）、酸化剤供給手段、燃料極（１２）側から水素を含むガスを発生させて取り出す手段を備える。前記水素製造装置は、（ａ）水素製造セル（１０）から外部に電気エネルギーを取り出さず及び外部から電気エネルギーを供給しない開回路である場合、（ｂ）燃料極（１２）を負極とし酸化極（１４）を正極として外部に電気エネルギーを取り出す場合、（ｃ）燃料極（１２）をカソードとし酸化極（１４）をアノードとして外部から電気エネルギーを印加する場合がある。 （もっと読む）

【課題】メタノール等の液体燃料を使用する小型改質器１及び小型燃料電池１００を提供する。
【解決手段】液体燃料が流入される流入口１２と水素ガスが排出される排出口１４を具備した小型改質器１であって、上記流入口１２と排出口１４が形成された円筒型のチューブ１０、上記チューブ１０の内部に配置され熱源を提供するヒーター２０、および、上記チューブ１０の内部に位置され炭化水素系燃料から水素ガスを発生させる触媒３０を含む。これにより、改質器１および燃料電池１００を一体化したワイヤ（ｗｉｒｅ）形態にできる。 （もっと読む）

【課題】改質条件を一定に維持することができ、水の供給量を可及的に削減することを可能にする。
【解決手段】燃料電池システム１０は、燃料電池スタック１２からの排ガスの一部により改質器２２を直接加熱する第１加熱機構７７ａと、前記排ガスの残余を熱交換器１８に供給するとともに、前記熱交換器１８で発生する熱により前記改質器２２を間接加熱する第２加熱機構７７ｂとを備える。改質器２２で予備改質された改質ガスは、アノード電極３４に供給される一方、このアノード電極３４には、生成水が水蒸気として存在し、前記改質ガスが水蒸気改質されて水素ガスが得られる。 （もっと読む）

【課題】従来における水蒸気改質器と水素精製器と燃料電池を一体に構成することにより、装置構成を著しくコンパクト化し、コスト低減が可能で実用性が高く、発電効率や耐久性を向上させ得る改質器一体型燃料電池を得る。
【解決手段】燃料改質器と燃料電池を一体化した燃料電池であって、多孔質改質触媒層の上に順次、バリア層、水素分離兼アノード層、電解質層及びカソード層を配置してなることを特徴とする改質器一体型燃料電池。本改質器一体型燃料電池は、断面円形状、断面長方形状、断面多角形状、あるいは平板状など各種形状の改質器一体型燃料電池として構成される。 （もっと読む）

水素含有材料を改質するための触媒５０を含む改質層５２と、酸素を含有する空気が流動する空間層６０と、改質層５２と、空間層６０との間に挟まれ、プロトン導電体又は酸素イオン導電体よりなる固体電解質層５６と、固体電解質層５６の改質セル５２に対向する面に形成された第１の電極層５４と、固体電解質層５６の空間層６０に対向する面に形成された第２の電極層５８とを有し、第１の電極層５４と第２の電極層５６から電気エネルギを出力する。安全上の問題が少なく、簡単なシステムとして実現でき、あわせて、発熱の問題も解決することができる改質器付き燃料電池を提供することができる。
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燃料ガスが、燃料電池群（２）と熱的に接触状態にある第一の改質ユニット群（４）内で吸熱性反応において前記燃料電池群（２）の熱を吸収しながら部分的に水素に転化され、そして前記燃料電池群（２）のアノードに供給されることを含む、スタック（１）に配置された燃料電池群（２）を有する燃料電池装置の運転方法及びこのような燃料電池装置それ自体が開示される。本発明では、前記燃料電池群（２）内で必要な量よりも多量の水素が前記第一の改質ユニット群（４）内で生成され、そして改質されたこの水素含有燃料ガスの一部が前記第一の改質ユニット群（４）から抜き取られて、第二の改質ユニット（３）に供給され、この際、この供給された改質燃料ガス中に含まれる水素が、前記第二の改質ユニット（３）内で発熱性の逆反応に付され、そしてここで生じた熱が、前記第二の改質ユニット（３）の冷却によって除去される。
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【課題】燃料電池の急速起動を可能とする。
【解決手段】複数の発電セル５を集合して燃料電池集合体１を構成し、ハウジング２０内に収納すると共に、運転時に前記燃料電池集合体１の内部に改質ガスを供給して発電反応を生じさせる固体酸化物形燃料電池において、前記ハウジング２０内に改質器２１、または改質器２１と水蒸気発生器２２を設置すると共に、少なくとも前記改質器２１を加熱する加熱装置２４を配設した。 （もっと読む）

【課題】電池反応部温度に与える影響を抑制して、電池反応部と独立に燃焼室温度を制御できるようにする。
【解決手段】電解質１を介してアノード２およびカソード３を具備した電池反応部１７と、アノードに燃料を供給する流路およびカソードに酸化剤を供給するための流路を持つ。さらに、酸化剤を供給する流路入口に酸化剤室１８と、それぞれの流路出口に余剰の燃料と酸化剤を混合して燃焼する燃焼室９を備える。電池反応部１７の温度を制御するために、電池反応部温度と酸化剤室温度に基いて、燃料流量制御手段１０２により電池への燃料流量を制御し、かつ、空気流量制御手段１０１により酸化剤室１８への空気流量を制御する燃料・空気流量制御装置３０１を備える。また、燃焼室９の温度を制御するために、燃焼室温度に基いて冷却ガス制御手段１０３により燃焼室への冷却ガス流量を制御する冷却ガス制御装置３０１を備える。 （もっと読む）

【課題】燃料電池システムの体積を最小化することかつ熱効率を上昇させることが可能な燃料電池システム用スタックを提供する。
【解決手段】水素と酸素との反応によって電気エネルギーを発生させる電気発生部と，燃料から水素を発生させ，この水素を前記電気発生部へ供給する燃料処理ユニットとを含み，前記電気発生部と前記燃料処理ユニットとが一体に合体してなることを特徴とする燃料電池用スタックおよびこれを含む燃料電池システムに関する。 （もっと読む）

本発明は、固体酸化物型燃料電池において電解質層の薄膜化を図ることを目的とする。固体酸化物型燃料電池において、水素分離金属層１２０の表面に固体酸化物の電解質層１１０を成膜する。また、水素透過時の水素分離金属層１２０の膨張により、水素分離金属層１２０と電解質層１１０が層間剥離するのを抑制するための構造を備える。剥離抑制機構としては、水素分離金属層１２０の膨張を抑制するための構造、電解質層を分割することで膨張時の応力を緩和する構造などが適用可能である。こうすることにより、電解質層を十分に薄膜化することができる。
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小型・大出力で効率がよく、かつ起動特性及び負荷変動特性に優れたＳＯＦＣ型燃料電池を提供する。 四角形のセル断面を有するハニカム構造体により形成されており、燃料極セル（ａ）を構成する壁面と隣接するセルを空気極セル（ｂ）、該燃料極セルの壁面の角部に隣接しかつ空気極セルを構成する壁面に隣接するセルを冷却空気セル（ｃ）とすることにより、燃料極セル、空気極セル及び冷却空気セルが各々１セル飛びに縦方向及び横方向に列状に並んだ配列となるように構成したハニカム型固体電解質燃料電池。
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【課題】 本発明では、セルスタック群の組付け作業性の優れた発電装置を実現することを目的とする。
【解決手段】 セルスタック群１４Ｌ、１４Ｒと、このすぐ下方に配置される空気供給部材１６とがユニット化している。セルスタック群１４Ｌ、１４Ｒをそれぞれ水平マニホールド２４Ｌ、２４Ｒに支持させ、さらにこの水平マニホールド２４Ｌ、２４Ｒを、固定板５５Ｆ、５５Ｂを用いて空気供給部材１６に固定してユニット化させる。セルスタック群１４Ｌ、１４Ｒは、空気供給部材１６に支持されて取扱いが容易となる。垂直方向に配列して組み付けた後のセルスタック群１４Ｌ、１４Ｒの相互間に空気供給部材１６を挿入するような注意を要する作業がなく、組付け作業性が向上する。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池スタックにおける発電部分の密着性とマニホールド部分のガスシール性の両立を図る。
【解決手段】 発電セル５とセパレータ８を交互に積層すると共に、この積層体を積層方向より加重して各構成要素を圧接させて成る内部マニホールド構造の平板積層型燃料電池において、セパレータ８のマニホールド部分８ａと発電セル５が位置する部分８ｃとを繋ぐ連絡部分８ｂに荷重に対する可撓性を持たせる。これにより、セパレータ８に掛かる荷重はマニホールド部分８ａと発電セルが位置する部分８ｃに分離することができ、各々が好適に加重されるようになる。 （もっと読む）

【課題】 発電中にアノード極に滞留する水を排出、循環するために、外部からの動力を必要としないパッシブな水排出機構を搭載した固体高分子型燃料電池システムを実現する。
【解決手段】 水素発生部１０３から発生する水素圧を利用して水を排出し、さらに排出した水を水素発生部１０３へ循環させる。導水路２０１中、もしくは導水路２０１の末端に逆止弁構造４０１を設置し、また燃料タンクは内圧が高圧になることを防止する圧調整機構を具備する。 （もっと読む）

【課題】燃料電池組立体に配設されるセルスタック（１４）を改良して、セルスタックとは別個にガスマニホルド室を形成するケースを配設する必要がなく、燃料電池組立体を充分にコンパクトなものにせしめることを可能にし、そしてまた充分安価に製造することを可能にする。
【解決手段】セル（１６）の各々の一端面を共通支持部材（５８）に固定し、セルの片面を隣接するセルの他面と対向せしめて複数個のセルを配列する。セルの各々の一端部には片面から他面まで貫通し且つガス通路に連通する開口（４６）が形成されており、隣接するセル間には開口を連通せしめる筒状スペーサ部材（４８）が固定されている。最前方に位置するセルと最後方に位置するセルとのいずれか一方の開口にガス供給管（２２）を接続する。共通支持部材には最前方に位置するセルと最後方に位置するセルとの一方の外側に位置する付加支持部材（６２、１６２）も配設し、かかる付加支持部材によってガス供給管を支持する。 （もっと読む）

【課題】 固体酸化物形燃料電池において、固体電解質の軸方向の温度分布が不均一になり、実効電池反応面積が狭くなって電池性能が低下し、また温度差により発生する熱応力によってセルが損傷するのを抑制する。
【解決手段】 アノード側の高温部に改質触媒を設けて改質反応の吸熱により高温部を冷却するか、或いはアノード側の低温部に燃焼触媒を設けて燃焼反応の発熱により低温部を加熱するか、或いはそれらの両者を具備することによりアノード電池反応領域に温度のばらつきが生ずるのを防止する。これらに加え、カソードの空気導入管からの空気流を高温部で冷却効果が出るように分岐して噴出することで、温度のばらつき抑制効果を一層高めることができる。 （もっと読む）

【課題】 燃料電池スタックからの排熱を効率良く利用した熱効率の良い固体酸化物形燃料電池を提供する。
【解決手段】 発電セルとセパレータを交互に多数積層して燃料電池スタック１を構成し、燃料改質器２１と共にハウジング３０内に収納して構成した固体酸化物形燃料電池において、燃料改質器２１を燃料電池スタック１の積層方向において複数のセパレータに接触させた状態で配設し、セパレータからの直接的な伝熱により熱回収を図る。 （もっと読む）