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公開番号2024122798
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-09
出願番号2023030556
出願日2023-02-28
発明の名称燃料電池装置
出願人京セラ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 8/04746 20160101AFI20240902BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】起動時のCOの発生量を低減させる。
【解決手段】燃料電池装置10は改質器11と燃料電池セル12と燃焼部13と点火部14と制御装置15とを有する。燃焼部13は燃料電池セル12において未反応の燃料ガスを燃焼させた熱を用いて改質器11を加熱可能である。点火部14は燃焼部13に供給される燃料ガスに点火する。制御装置15は第1の工程と第2の工程とを含む起動処理を行う。第1の工程は点火部14を作動させる。第2の工程は第1のサブ工程を含む。第1のサブ工程は第1の工程に連続する。制御装置15は酸素含有ガスを第1の工程よりも第1のサブ工程において多くなるように燃料電池セル12に供給させる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
原燃料及び水を水蒸気改質することにより燃料ガスを生成する改質器と、
前記燃料ガス及び酸素含有ガスを用いて発電する燃料電池セルと、
前記燃料電池セルにおいて未反応の前記燃料ガスを燃焼させた熱を用いて前記改質器を加熱可能な燃焼部と、
前記燃焼部に供給される前記燃料ガスに点火する点火部と、
前記点火部を作動させる第１の工程と、前記第１の工程に連続する第１のサブ工程を含む第２の工程とを有する起動処理を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記酸素含有ガスを、前記第１の工程よりも前記第１のサブ工程において多くなるように前記燃料電池セルに供給させる
燃料電池装置。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記起動処理における前記第１の工程以前に、前記改質器に水を供給させる
請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記起動処理において、前記燃焼部の温度が複数回低下するように、前記点火部を制御する
請求項１又は２に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記点火部の作動停止による前記燃焼部の温度低下が、複数回の前記燃焼部の温度低下の最後の温度低下となるように、前記点火部を制御する
請求項３に記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記第２の工程は、前記第１のサブ工程に連続する第２のサブ工程を含み、
前記制御装置は、前記酸素含有ガスを前記第２のサブ工程よりも前記第１のサブ工程において多くなるように前記燃料電池セルに供給させ、前記改質器及び前記燃料電池セルへの空燃比を前記第２のサブ工程より前記第１のサブ工程において大きくなるように前記原燃料及び前記酸素含有ガスを供給させる
請求項１又は２に記載の燃料電池装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記空燃比を、前記第１の工程より前記第２のサブ工程において大きくなるように前記原燃料及び前記酸素含有ガスを供給させる
請求項５に記載の燃料電池装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池装置に関するものである。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
固体酸化物形燃料電池では、水蒸気改質により原燃料から燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成している。水蒸気改質反応は吸熱反応であり、反応に必要な熱は燃料電池セルから排出されるオフガス及びオフガスに含まれる未反応ガスの燃焼により供給される。このような固体酸化物形燃料電池において、起動方法についての多様な考案が検討されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４７６１２５９号公報
特許第５５００５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、起動中の一酸化炭素（ＣＯ）の発生量を低減することは検討されていなかった。
【０００５】
かかる点に鑑みてなされた本開示の目的は、本発明の構成を用いない構成と比べ燃料電池装置の起動時のＣＯの発生量を低減するである
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による燃料電池装置は、
原燃料及び水を水蒸気改質することにより燃料ガスを生成する改質器と、
前記燃料ガス及び酸素含有ガスを用いて発電する燃料電池セルと、
前記燃料電池セルにおいて未反応の前記燃料ガスを燃焼させた熱を用いて前記改質器を加熱可能な燃焼部と、
前記燃焼部に供給される前記燃料ガスに点火する点火部と、
前記点火部を作動させる第１の工程と、前記第１の工程に連続する第１のサブ工程を含む第２の工程とを有する起動処理を行う制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記酸素含有ガスを、前記第１の工程よりも前記第１のサブ工程において多くなるように前記燃料電池セルに供給させる
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、起動時のＣＯの発生量が低減する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本実施形態に係る燃料電池装置の概略構成を示す構成図である。
図１の制御装置による燃焼部の温度を複数回低下させる制御による時間に対する温度の関係を示すグラフである。
図１の制御装置が実行する第１の起動処理を説明するためのフローチャートである。
図１の制御装置が実行する第２の起動処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の図面に示す構成要素において、同じ構成要素には同じ符号を付す。
【００１０】
図１に示すように、本開示の一実施形態に係る燃料電池装置１０は、改質器１１、燃料電池セル１２、燃焼部１３、点火部１４、及び制御装置１５を含んで構成される。燃料電池装置１０は、更に、第１の温度センサ１６、第２の温度センサ２０、第１の調整機構１７、第２の調整機構１８、及び第３の調整機構１９を含んで構成されてよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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