[发明专利]燃料电池系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池系统。

背景技术

燃料电池系统作为能量利用效率高的发电系统正在被踊跃开发。其中，固体氧化物燃料电池系统(以下，称为“SOFC系统”)由于其高发电效率而作为低CO₂排放量的下一代定置用电源受到关注。

该系统一般包含燃料电池和壳体而构成，该燃料电池使含氢燃料和空气发生反应进行发电，该壳体包围该燃料电池，在其内部使剩余的含氢燃料燃烧，将燃料电池维持为高温状态。它们是系统的主要部分，将它们统称为燃料电池模块。

由于壳体内的燃烧，会生成高温的排放气体。

以往，在燃料电池模块中，作为关于与贯通其壳体的配管/配线类的连接部(接合部)的处理，使用具有耐高温性和气密性的密封垫(例如，由膨胀石墨制成的密封垫)，由燃料电池模块自身确保了气密性。通过这样确保气密性，能抑制系统运转时排放气体从壳体的内部向外部的泄漏。

另外，在将部件类组装到壳体内后将壳体的最外侧盖密闭的工序中，使用上述的由膨胀石墨制成的密封垫或者将该盖焊接而确保了气密性。通过这样确保气密性，能抑制系统运转时排放气体从壳体的内部向外部的泄漏。

作为与这种排放气体泄漏的抑制相关的技术，能够举出专利文献1、2所述的技术。

专利文献1记载了使用由石墨制成且具有耐热性的密封垫进行盖(金属板)的密闭。

专利文献2记载了燃料电池系统具备排放气体用的抽吸装置，该抽吸装置抽吸壳体内的排放气体而将其引导到热交换器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2008-84590号公报

专利文献2：特开2008-311005号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在通过实施如上所述的焊接处理确保燃料电池模块的气密性的情况下，在制造燃料电池模块时需要进行每个焊接部位的气密检查。在该检查中，当焊接部位较多时，检查部位也变多，因此，检查有可能费时，而且有可能招致制造成本的上升。

另外，在如上所述使用由膨胀石墨制成的密封垫确保燃料电池模块的气密性的情况下，由于由膨胀石墨制成的密封垫比较昂贵，制造成本会上升。

另外，专利文献2所述的抽吸装置有可能会大量抽吸排放气体中所包含的水蒸气，因此，该水蒸气有可能对抽吸装置的机械寿命产生不利影响。若作为其对策而设置例如用于减少水蒸气的新的装置，则会招致制造成本的上升、燃料电池系统的过度大型化。

鉴于这种实际情况，本发明的目的在于，既抑制制造成本的上升和燃料电池系统的过度大型化，又抑制排放气体从燃料电池模块内向系统外的泄漏。

用于解决问题的方案

因此，本发明的燃料电池系统包含燃料电池模块、第1箱体以及抽吸装置而构成，该燃料电池模块包含：燃料电池，其使含氢燃料与空气发生反应而进行发电；以及壳体，其包围该燃料电池，在其内部使燃料电池中剩余的含氢燃料燃烧而将燃料电池维持为高温状态，该第1箱体收纳该燃料电池模块，该抽吸装置抽吸该第1箱体内的空气而将第1箱体内维持为负压状态。

发明效果

根据本发明，抽吸装置抽吸第1箱体内的空气而将第1箱体内维持为负压状态。由此，第1箱体的内部与第1箱体的周围相比维持低压的状态，因此，即使在从燃料电池模块向第1箱体内泄漏了少量的排放气体的情况下，也能够抑制该少量的排放气体流出到第1箱体外这一情况。另外，在燃料电池模块的外表面与第1箱体的内表面之间形成有空气层，因此，第1箱体的表面温度与燃料电池模块的外表面温度相比为低温。因此，在贯通第1箱体的配管/配线类的接合处理中，能够取代上述的由膨胀石墨制成的密封垫，而使用比该密封垫便宜且耐热性低的构件(例如，由橡胶制成的密封圈)。

另外，根据本发明，抽吸装置抽吸第1箱体内的空气。由此，抽吸装置主要抽吸第1箱体内的比较干燥的空气，因此，能够得到比较良好的机械寿命。

因此，根据本发明，能够在上述的接合处理中使用比较便宜的构件，另外，能够得到抽吸装置的比较良好的机械寿命，因此，即能够抑制制造成本，又能够抑制排放气体从燃料电池模块内向系统外的泄漏。