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公開番号2025153332
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055767
出願日2024-03-29
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C25B 9/00 20210101AFI20251002BHJP(電気分解または電気泳動方法;そのための装置)
要約【課題】モジュールケースの壁面により形成される排ガス流路における排ガスの流量を安定させて熱交換を適切に行う。
【解決手段】固体酸化物形セルスタックを含むモジュールを備え、モジュールから排出される排ガスによる熱交換を行う固体酸化物形セルシステムは、モジュールを収容するモジュールケースと、モジュールケースの内側の壁面とモジュールの外側の壁面とにより形成され、互いに対向する壁面同士の間を排ガスが流れる排ガス流路と、排ガス流路を形成する壁面のうち少なくとも一方の壁面から、該壁面と対向する壁面に向けて突出するように設けられた凸部と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
固体酸化物形セルスタックを含むモジュールを備え、前記モジュールから排出される排ガスによる熱交換を行う固体酸化物形セルシステムであって、
前記モジュールを収容するモジュールケースと、
前記モジュールケースの内側の壁面と前記モジュールの外側の壁面とにより形成され、互いに対向する壁面同士の間を前記排ガスが流れる排ガス流路と、
前記排ガス流路を形成する前記壁面のうち少なくとも一方の壁面から、該壁面と対向する壁面に向けて突出するように設けられた凸部と、
を備える固体酸化物形セルシステム。
続きを表示（約 520 文字）【請求項２】
前記凸部は、円盤状に形成されている、
請求項１に記載の固体酸化物形セルシステム。
【請求項３】
前記凸部は、前記排ガスの流れ方向に直交する方向に間隔を空けて複数配置された列が、前記流れ方向に間隔を空けて複数列設けられると共に、前記流れ方向において隣り合う列同士の前記凸部が互い違いの位置となるように設けられている、
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】
前記モジュールケースは、インナケースと、前記インナケースを囲むアウタケースとにより構成され、
前記排ガス流路は、前記インナケースの内側の壁面と前記モジュールの外側の壁面とにより形成され、
前記インナケースの外側の壁面と前記アウタケースの内側の壁面とにより形成され、互いに対向する壁面同士の間を、熱交換の対象となるエアが、前記排ガスの流れ方向とは反対方向に流れるエア流路と、
前記エア流路を形成する前記壁面のうち少なくとも一方の壁面から、該壁面と対向する壁面に向けて突出するように設けられた凸部と、
を備える請求項１または２に記載の固体酸化物形セルシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書は、固体酸化物形セルシステムについて開示する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、固体酸化物形セルスタックを含むモジュールと、モジュールからの排ガスを用いて熱交換を行う熱交換部とを備えるシステムが提案されている。例えば、特許文献１には、モジュールを収容するモジュールケース内に配置された断熱材と、モジュールケースの壁面との間を排ガスが流れる排ガス流路とするものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８２６６１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したように排ガス流路を形成すると、断熱材の厚みのバラツキやモジュールケースの壁面の変形などにより、排ガス流路の幅が設計値と異なるものとなる場合がある。例えば排ガス流路の幅が狭くなると、排ガスが流通する際の圧力損失が増加したり、閉塞部分が生じて排ガスの流量が減少したりするため、排ガスを用いた熱交換を適切に行えなくなる可能性がある。
【０００５】
本開示は、モジュールケースの壁面により形成される排ガス流路における排ガスの流量を安定させて熱交換を適切に行う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、
固体酸化物形セルスタックを含むモジュールを備え、前記モジュールから排出される排ガスによる熱交換を行う固体酸化物形セルシステムであって、
前記モジュールを収容するモジュールケースと、
前記モジュールケースの内側の壁面と前記モジュールの外側の壁面とにより形成され、互いに対向する壁面同士の間を前記排ガスが流れる排ガス流路と、
前記排ガス流路を形成する前記壁面のうち少なくとも一方の壁面から、該壁面と対向する壁面に向けて突出するように設けられた凸部と、
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、モジュールケースの内側の壁面とモジュールの外側の壁面とにより形成され、互いに対向する壁面同士の間を排ガスが流れる排ガス流路と、排ガス流路を形成する壁面のうち少なくとも一方の壁面から、その壁面と対向する壁面に向けて突出するように設けられた凸部と、を備える。これにより、排ガス流路の対向する壁面同士の間隔を凸部の突出高さによって確保して排ガス流路の幅が狭くなるのを防止することができる。したがって、モジュールケースの壁面により形成される排ガス流路における排ガスの流量を安定させて熱交換を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
固体酸化物形セルシステム１０の概略構成図である。
電解モジュール２０とモジュールケース３０の断面構成図である。
モジュールケース３０の斜視図である。
モジュールケース３０の拡大斜視図である。
凸部３７の配置の様子の一例を示す説明図である。
インナケース３１の内壁面に沿ったガス流れの説明図である。
【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、固体酸化物形セルシステム１０の概略構成図である。本実施形態の固体酸化物形セルシステム１０は、高温の水蒸気を電気分解して水素を製造する固体酸化物形電解セル（ＳＯＥＣ）システムとして構成されるものである。固体酸化物形セルシステム１０は、固体酸化物形セルスタック２１（以下、電解セルスタック２１）を含む電解モジュール２０と、電解モジュール２０に燃料ガスとしての水蒸気を供給する燃料供給系４０と、電解モジュール２０にスイープガスとしてのエアを供給するエア供給系５０と、電解動作により生成された水素を回収する水素回収系６０と、電解セルスタック２１に電解に必要な電力を供給する電源７０と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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