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公開番号2025081030
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-27
出願番号2023194509
出願日2023-11-15
発明の名称固体酸化物形セルシステム
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人アイテック国際特許事務所
主分類H01M 8/04 20160101AFI20250520BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】固体酸化物形セルシステムで用いられるガス管のレイアウト上の問題を回避しつつガス管に生じる応力を適切に吸収する。
【解決手段】固体酸化物形セルシステムは、固体酸化物形の単セルが複数積層されたセルスタックと、可燃ガスを燃焼させる燃焼部を含む燃焼ユニットと、セルスタックと燃焼ユニットとを接続する1つ以上のガス管と、を備え、ガス管として、管部材と、セルスタックまたは燃焼ユニットとの接続用のフランジ部材と、管部材の少なくとも一端側において管部材とフランジ部材とを連結するように間に介在し管部材およびフランジ部材よりも厚みが薄い連結部材とを有するガス管を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
固体酸化物形の単セルが複数積層されたセルスタックと、
可燃ガスを燃焼させる燃焼部を含む燃焼ユニットと、
前記セルスタックと前記燃焼ユニットとを接続する１つ以上のガス管と、
を備え、
前記ガス管として、管部材と、前記セルスタックまたは前記燃焼ユニットとの接続用のフランジ部材と、前記管部材の少なくとも一端側において前記管部材と前記フランジ部材とを連結するように間に介在し前記管部材および前記フランジ部材よりも厚みが薄い連結部材とを有するガス管を備える、
固体酸化物形セルシステム。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
前記管部材は、前記燃焼ユニットに接続される部分と前記セルスタックに接続される部分とが直交するように屈曲した形状に形成されており、
前記フランジ部材は、締結部材が挿通される複数の挿通孔が形成されており、
前記挿通孔は、前記管部材の軸中心を中心とする径方向よりも周方向に長くなるように形成されている、
請求項１に記載の固体酸化物形セルシステム。
【請求項３】
前記ガス管として、前記セルスタックの燃料極に燃料ガスを供給する燃料ガス管と、前記セルスタックの酸化剤極に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス管と、前記セルスタックの燃料極から前記可燃ガスとしての燃料オフガスを前記燃焼部に供給する燃料オフガス管と、前記セルスタックの酸化剤極から酸化剤オフガスを前記燃焼部に供給する酸化剤オフガス管とを備え、
前記燃焼ユニットは、前記燃焼部の燃焼熱と、流通するガスとを熱交換する熱交換部を含み、
前記連結部材を有するガス管は、前記熱交換部と前記セルスタックとに接続された前記酸化剤ガス管である、
請求項１または２に記載の固体酸化物形セルシステム。
【請求項４】
前記燃料ガス管と、前記燃料オフガス管と、前記酸化剤オフガス管とを、一体的に保持する保持部材を備え、
前記連結部材を有するガス管は、前記保持部材に保持されることなく、前記セルスタックと前記燃焼ユニットとを接続するように構成されている、
請求項３に記載の固体酸化物形セルシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体酸化物形セルシステムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ガスを流通させるためのガス管に、寸法誤差や熱膨張などによって生じる応力を吸収させるための構造が提案されている。例えば、特許文献１には、ガス管にループ状の部分を設ける構造により、応力を吸収させるものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特願２０２１－７６２１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、固体酸化物形セルで構成される燃料電池スタックなどは、高温で動作するため、高温耐性を有する材料でガス管を形成する必要がある。しかし、そのような材料は、硬く延びにくいため、ガス管の曲げ半径を大きくする必要がある。そのため、特許文献１のガス管のようにループ状の部分を設けると、レイアウト上の問題が生じることがある。
【０００５】
本開示は、固体酸化物形セルシステムで用いられるガス管のレイアウト上の問題を回避しつつガス管に生じる応力を適切に吸収することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本開示の固体酸化物形セルシステムは、
固体酸化物形の単セルが複数積層されたセルスタックと、
可燃ガスを燃焼させる燃焼部を含む燃焼ユニットと、
前記セルスタックと前記燃焼ユニットとを接続する１つ以上のガス管と、
を備え、
前記ガス管として、管部材と、前記セルスタックまたは前記燃焼ユニットとの接続用のフランジ部材と、前記管部材の少なくとも一端側において前記管部材と前記フランジ部材とを連結するように間に介在し前記管部材および前記フランジ部材よりも厚みが薄い連結部材とを有するガス管を備えることを要旨とする。
【０００８】
本開示の固体酸化物形セルシステムでは、セルスタックと燃焼ユニットとを接続する１つ以上のガス管として、管部材と、セルスタックまたは燃焼ユニットとの接続用のフランジ部材と、管部材の少なくとも一端側において管部材とフランジ部材とを連結するように間に介在し管部材およびフランジ部材よりも厚みが薄い連結部材とを有するガス管を備える。これにより、ガス管に生じる応力を連結部材で吸収することができ、ガス管にループ状の部分などを設ける必要がないものとすることができる。したがって、ガス管の設置スペースが大きくなるのを抑制してレイアウト上の問題を回避しつつ、ガス管に生じる応力を適切に吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
燃料電池モジュール１０の外観斜視図である。
燃料電池モジュール１０の概略構成図である。
ガス供給管５０の外観斜視図である。
ガス供給管５０の断面構成図である。
ガス供給管５０の分解斜視図である。
ガス供給管５０の組付時の構成を示す説明図である。
変形例のガス供給路の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の実施形態を図面を用いて説明する。図１は、燃料電池モジュール１０の外観斜視図である。図２は、燃料電池モジュール１０の概略構成図である。本実施形態において、左右方向（Ｘ軸）、前後方向（Ｙ軸）および上下方向（Ｚ軸）は、図１に示す通りとする。
（【００１１】以降は省略されています）

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