[发明专利]燃料电池系统

说明书

本发明提供燃料电池系统。燃料电池系统具备改性器(22)和固体氧化物型的多个燃料电池(23)。改性器(22)对原燃料进行改性而生成燃料气体。多个燃料电池(23)采用燃料气体和氧化剂气体进行发电。多个燃料电池(23)在上下方向和左右方向上并排配置。改性器(22)具备与多个燃料电池(23)中的任意一个燃料电池在前后方向上相对的电池对置面(221)。由此，能够提高多个燃料电池(23)的温度均匀性，其结果，可以抑制或防止燃料电池系统的发电效率降低。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

以往提出了利用燃料电池进行发电的各种燃料电池系统。例如已知在壳体中收容多个燃料电池的燃料电池系统。所述燃料电池系统中，在壳体的内部空间中配置有向多个燃料电池分别供给燃料气体和氧化剂气体的供给管、以及从多个燃料电池分别排出负极废气和正极废气的排出管。在这种燃料电池系统中，由于需要将多条配管配置在壳体内，所以燃料电池系统的小型化存在极限。

此外，在这种燃料电池系统中，由于多个燃料电池密集配置，所以有时配置在中央部的燃料电池会过度高温，从而系统整体的发电效率降低。日本专利公开公报特开2014-89889号(文献1)公开了下述技术：在具备多个电池堆的燃料电池模块中，实现了多个电池堆亦即电池堆组件的温度的均匀化。在所述燃料电池模块中，在水平配置的平板状的燃料气体容器上，水平地并排固定有多个电池堆。在多个电池堆的上方配置有平板状的第一改性器，在第一改性器的下方配置有多个第二改性器。多个第二改性器从第一改性器经过电池堆之间向下方延伸，并固定在燃料气体容器上。而且，利用第二改性器的吸热，使电池堆组件的中央部的电池堆的温度降低，实现了电池堆组件的温度的均匀化。

可是，在文献1的燃料电池模块中，由于改性器的结构复杂化且改性器整体大型化，所以难以使燃料电池模块小型化。此外，随着电池堆的数量增加，第二改性器的数量也增加，因而改性器的结构进一步复杂化，改性器整体也进一步大型化。而且，由于多个燃料电池模块水平配置，所以燃料电池模块的小型化存在极限。

发明内容

本发明的目的是提供一种燃料电池系统，在简化燃料电池系统的结构的同时，提高多个燃料电池的温度均匀性。

本发明的燃料电池系统包括：改性器，对原燃料进行改性而生成燃料气体；以及固体氧化物型的多个燃料电池，采用所述燃料气体和氧化剂气体进行发电，所述多个燃料电池在上下方向和左右方向上并排配置，所述改性器具备与所述多个燃料电池中的任意一个燃料电池在前后方向上相对的电池对置面，由组装件支承部支承燃料电池组装件，所述燃料电池组装件包括：所述多个燃料电池中的相邻配置的两个以上的燃料电池；燃料气体共同供给管，分别与所述两个以上的燃料电池连接，流通有从所述改性器向所述两个以上的燃料电池供给的所述燃料气体；负极废气共同排出管，分别与所述两个以上的燃料电池连接，收集从所述两个以上的燃料电池排出的负极废气；氧化剂气体共同供给管，分别与所述两个以上的燃料电池连接，流通有向所述两个以上的燃料电池供给的所述氧化剂气体；以及正极废气共同排出管，分别与所述两个以上的燃料电池连接，收集从所述两个以上的燃料电池排出的正极废气。按照所述燃料电池系统，可以提高多个燃料电池的温度均匀性，所述燃料气体共同供给管和所述氧化剂气体共同供给管中的一方的共同供给管的与长边方向垂直的断面为矩形，所述负极废气共同排出管和所述正极废气共同排出管中的一方的共同排出管的与长边方向垂直的断面为矩形，所述一方的共同供给管的一个侧面与所述一方的共同排出管的一个侧面以能热交换的方式相对。

本发明的一个优选实施方式中，所述改性器的所述电池对置面与并排配置所述多个燃料电池的电池排列区域的中央部相对。

本发明的另一优选实施方式中，所述多个燃料电池分别与所述改性器的所述电池对置面相对。

本发明的另一优选实施方式中，还包括：废气燃烧部，燃烧来自所述多个燃料电池的废气所含的未利用的所述燃料气体；以及壳体，在内部空间依次配置所述多个燃料电池、所述改性器和所述废气燃烧部。