【手続補正書】
【提出日】平成24年7月20日(2012.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収納容器内に、原燃料を改質する改質器と、前記改質器にて改質された改質ガスと空気とを反応させて発電する固体酸化物型の燃料電池部と、前記燃料電池部での反応後に残存する改質ガスと空気とを混合して燃焼させる燃焼室とが備えられ、前記燃焼室での燃焼により得た熱を用いて前記改質器での改質を行う燃料電池装置であって、
前記燃料電池部は、前記改質ガスが通流する燃料通流部と空気が通流する空気通流部とを有するセルを並列状態で複数並べて構成され、
前記燃焼室は、前記燃料通流部を通過した改質ガスと前記空気通流部を通過した空気とを混合して燃焼させる燃焼空間として前記燃料電池部に隣接して備えられ、前記燃焼室には、その設置箇所よりも前記改質ガス及び前記空気の通流方向の下流側に渦流を発生させる渦流発生体が、対となる一の燃料流通部と一の空気流通部とを備えた単位セルの複数に亘ってセルの並列方向に配置され、前記渦流発生体が複数の前記燃料流通路及び複数の空気流通路上に位置されて、発生させる渦流により火炎を維持する燃料電池装置。
【請求項２】
収納容器内に、原燃料を改質する改質器と、前記改質器にて改質された改質ガスと空気とを反応させて発電する固体酸化物型の燃料電池部と、前記燃料電池部での反応後に残存する改質ガスと空気とを混合して燃焼させる燃焼室とが備えられ、前記燃焼室での燃焼により得た熱を用いて前記改質器での改質を行う燃料電池装置であって、
前記燃料電池部は、前記改質ガスが通流する燃料通流部と空気が通流する空気通流部とを有するセルを並列状態で複数並べて構成され、
前記燃焼室は、前記燃料通流部を通過した改質ガスと前記空気通流部を通過した空気とを混合して燃焼させる燃焼空間として前記燃料電池部に隣接して備えられ、前記燃焼室には、前記セルの並列方向に直交する水平直交方向で長尺状に形成され、その設置箇所よりも前記改質ガス及び前記空気の通流方向の下流側に渦流を発生させる渦流発生体が配置され、発生させる渦流により火炎を維持する燃料電池装置。
【請求項３】
前記渦流発生体は、前記並び方向に対して水平に直交する水平直交方向において複数箇所に分散して配置されている請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記渦流発生体は、前記並び方向において複数箇所に分散して配置されている請求項２に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記収納容器には、前記燃焼室にて燃焼された燃焼排ガスを外部に排出させる排出部が備えられ、前記収納容器内には、前記排出部にて外部に排出される燃焼排ガス中の一酸化炭素ガスを除去する燃焼触媒部が備えられている請求項１〜５の何れか１項に記載の燃料電池装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
この目的を達成するために、本発明に係る燃料電池装置の特徴構成は、収納容器内に、原燃料を改質する改質器と、前記改質器にて改質された改質ガスと空気とを反応させて発電する固体酸化物型の燃料電池部と、前記燃料電池部での反応後に残存する改質ガスと空気とを混合して燃焼させる燃焼室とが備えられ、前記燃焼室での燃焼により得た熱を用いて前記改質器での改質を行う燃料電池装置において、
前記燃料電池部は、前記改質ガスが通流する燃料通流部と空気が通流する空気通流部とを有するセルを並列状態で複数並べて構成され、
前記燃焼室は、前記燃料通流部を通過した改質ガスと前記空気通流部を通過した空気とを混合して燃焼させる燃焼空間として前記燃料電池部に隣接して備えられ、前記燃焼室には、その設置箇所よりも前記改質ガス及び前記空気の通流方向の下流側に渦流を発生させる渦流発生体が、対となる一の燃料流通部と一の空気流通部とを備えた単位セルの複数に亘ってセルの並列方向に配置され、前記渦流発生体が複数の前記燃料流通路及び複数の空気流通路上に位置されて、発生させる渦流により火炎を維持する点にある。
また、本発明に係る燃料電池装置の更なる特徴構成は、収納容器内に、原燃料を改質する改質器と、前記改質器にて改質された改質ガスと空気とを反応させて発電する固体酸化物型の燃料電池部と、前記燃料電池部での反応後に残存する改質ガスと空気とを混合して燃焼させる燃焼室とが備えられ、前記燃焼室での燃焼により得た熱を用いて前記改質器での改質を行う燃料電池装置であって、
前記燃料電池部は、前記改質ガスが通流する燃料通流部と空気が通流する空気通流部とを有するセルを並列状態で複数並べて構成され、
前記燃焼室は、前記燃料通流部を通過した改質ガスと前記空気通流部を通過した空気とを混合して燃焼させる燃焼空間として前記燃料電池部に隣接して備えられ、前記燃焼室には、前記セルの並列方向に直交する水平直交方向で長尺状に形成され、その設置箇所よりも前記改質ガス及び前記空気の通流方向の下流側に渦流を発生させる渦流発生体が配置され、発生させる渦流により火炎を維持する点にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本特徴構成によれば、燃焼室は燃料電池部に隣接して備えられており、その燃焼室では、燃料通流部を通過した改質ガスと空気通流部を通過した空気とを混合して燃焼させる。そして、燃焼室には、改質ガスと空気とを混合して燃焼させるだけでなく、渦流発生体が配置されているので、その渦流発生体の設置箇所よりも改質ガス及び空気の通流方向の下流側に流速の遅い領域を発生させ、その流速の遅い領域に渦流を発生させる。この渦流により改質ガスと空気との混合を促進させることにより火炎を形成するとともに維持することができ、その火炎を火種としてその周囲の燃焼を維持して失火を防止することができる。したがって、燃焼室での失火の発生を防止することができ、燃焼室での燃焼を完全燃焼とすることができる。その結果、燃焼室での燃焼により得た熱を改質器にて有効に活用できるように的確に熱バランスを取ることができ、効率よい運転を行うことができる燃料電池装置を実現できる。
このような失火が発生することがあるとの知見は、発明者らの実験により燃料電池装置の出力を低下させた状況で出力が本来の出力低下以上に低下する原因を追求して初めて確認できたものである。
このとき、前記渦流発生体は、対となる一の燃料流通部と一の空気流通部とを備えた単位セルの複数に亘ってセルの並列方向、あるいは、前記セルの並列方向に直交する水平直交方向で長尺状に形成されているから、１つの渦流発生体により燃焼室において複数のセルに亘る領域での失火を防止することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る燃料電池装置の更なる特徴構成は、前記渦流発生体は、前記並び方向に対して水平に直交する水平直交方向において複数箇所に分散して配置されている、もしくは、
前記渦流発生体は、前記並び方向において複数箇所に分散して配置されている点にある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
本特徴構成によれば、複数の渦流発生体が、水平直交方向またはセルの並び方向において複数箇所に分散して配置されていることから、燃焼室において水平直交方向またはセルの並び方向の各領域での失火を防止することができる。その結果、燃焼室の全体に亘って失火を的確に防止することができ、燃焼室での燃焼を確実に完全燃焼とすることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】