CN107431231B - 单元堆装置、模块以及模块收容装置 - Google Patents

单元堆装置、模块以及模块收容装置 Download PDF

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Abstract

本公开的单元堆装置具备：单元堆，其通过排列多个单元而成；和第一歧管，其借助密封件而固定着单元的一端，并且用于向单元供给反应气体。第一歧管具有：框体，其借助密封件在内侧固定着单元的一端；和板状体，其与框体的一端部接合，且刚度比框体的刚度低。另外，本公开的模块在收纳容器内收纳有单元堆装置。而且，本公开的模块收容装置在外装壳体内收纳有模块和用于进行该模块的运转的辅机。

Description

单元堆装置、模块以及模块收容装置
技术领域
本发明涉及单元堆装置、模块以及模块收容装置。
背景技术
近年来，作为下一代能源，提出有各种将排列多个燃料电池单元所得的燃料电池单元堆装置收纳在收纳容器内而成的燃料电池模块、以及将燃料电池模块收纳在外装壳体内而成的燃料电池装置，其中，燃料电池单元是能够使用燃料气体(含氢气体)和含氧气体(空气)来获得电力的电池的一种(例如参照专利文献1)。
另外，还提出有将排列多个电解单元所得的电解单元堆装置收纳在收纳容器内而成的电解模块、以及将电解模块收纳在外装壳体内而成的电解装置，其中，电解单元通过赋予水蒸气和电压并对水蒸气(水)进行电分解来生成氢和氧(O2)(例如参照专利文献2)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-59377号公报
专利文献2：日本特开2013-103119号公报
发明内容
本公开的单元堆装置具备：单元堆，其通过排列多个单元而成；和第一歧管，其借助密封件而固定着所述单元的一端，并且用于向所述单元供给反应气体。该第一歧管具有：框体，其借助密封件在内侧固定着所述单元的一端；和板状体，其与该框体的一端部接合，且刚度比所述框体的刚度低。
另外，本公开的模块在收纳容器内收纳有上述记载的单元堆装置。
而且，本公开的模块收容装置在外装壳体内收纳有上述记载的模块和用于进行该模块的运转的辅机。
附图说明
图1是表示具备使用燃料电池单元而成的本实施方式的燃料电池单元堆装置的一例的燃料电池模块的外观立体图。
图2的(a)是图1所示的燃料电池单元堆装置的侧面侧的剖视图，(b)是正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图。
图3是截取图1所示的本实施方式的燃料电池单元堆装置的一部分而示出的剖视图。
图4是表示本实施方式的燃料电池单元堆装置的另一例的侧面侧的剖视图。
图5的(a)是表示本实施方式的燃料电池单元堆装置的又一例的正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图，(b)是(a)所示的板状体的俯视图。
图6的(a)是表示本实施方式的燃料电池单元堆装置的又一例的正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图，(b)是(a)所示的板状体的俯视图。
图7是表示本实施方式的燃料电池单元堆装置的又一例的正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图。
图8的(a)是表示本实施方式的又一例的燃料电池单元堆装置的外观立体图，(b)是将(a)所示的堆装置的一部分省略后的俯视图。
图9是将图8所示的燃料电池单元堆装置的一部分放大后的剖视图。
图10是表示具备使用燃料电池单元而成的本实施方式的燃料电池单元堆装置的又一例的燃料电池模块的外观立体图。
图11是图10所示的燃料电池单元堆装置的正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图。
图12是表示本实施方式的电解单元堆装置的一例的外观立体图。
图13的(a)是图12所示的电解单元堆装置的侧面侧的剖视图，(b)是截取(a)所示的虚线部分而示出的剖视图。
图14是简要地表示本实施方式的燃料电池装置的一例的分解立体图。
具体实施方式
使用图1～14来说明单元堆装置、模块以及模块收容装置。需要说明的是，单元意味着包括燃料电池单元、电解单元这两者。另外，单元堆装置意味着包括燃料电池单元堆装置、电解单元堆装置这两者。另外，模块意味着包括燃料电池模块、电解模块这两者。另外，模块收容装置意味着包括燃料电池装置、电解装置这两者。
图1是表示使用燃料电池单元而成的本实施方式的燃料电池模块的一例的外观立体图，图2的(a)是图1所示的燃料电池单元堆装置的侧面侧的剖视图，图2的(b)是正面侧的剖视图，且是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图。需要说明的是，在以后的附图中，对同一构件标注同一附图标记。另外，图2的(a)省略了一部分剖面线。
在图1所示的燃料电池模块1中，在收纳容器2的内部收纳有燃料电池单元堆装置12，该燃料电池单元堆装置12具备一个单元堆5，该单元堆5通过如下方式构成：将具有供燃料气体在内部从一端向另一端流通的气体流路(未图示)的燃料电池单元3以竖立设置的状态排列为一列，且相邻的燃料电池单元3间经由导电构件(在图1中未图示)而串联地电连接，并且利用玻璃密封件等绝缘性粘接件(未图示)将燃料电池单元3的下端固定于第一歧管4。
另外，在单元堆5的上方配置有重整器6，该重整器6用于生成向燃料电池单元3供给的燃料气体。需要说明的是，在单元堆5的端部配置有具有导电部20的端部导电构件19，该端部导电构件19用于将通过单元堆5(燃料电池单元3)的发电而产生的电聚集并引出至外部。
需要说明的是，也可以使燃料电池单元堆装置12包括重整器6。
另外，如后所述，第一歧管4在由框体4a和板状体4b形成的空间储存有向燃料电池单元3供给的燃料气体。
另外，在图1中，作为燃料电池单元3，例示了如下固体氧化物型的燃料电池单元3，该燃料电池单元3是具有多条供燃料气体在内部沿着长边方向流通的燃料气体流路的中空平板型的燃料电池单元，且通过在具有燃料气体流路的支承体的表面依次层叠内侧电极层、固体电解质层以及外侧电极层而成。燃料电池单元3的结构在后面叙述。
另外，在本实施方式的燃料电池装置中，燃料电池单元3也可以为例如平板型、圆筒型，与此相应地收纳容器2的形状也可以适当变更。
另外，在图1所示的重整器6中，对经由原燃料供给管10供给来的天然气、灯油等原燃料进行重整而生成燃料气体。需要说明的是，重整器6优选为能够进行效率佳的重整反应即水蒸气重整的构造，具备用于使水气化的气化部7和配置有用于将原燃料重整为燃料气体的重整催化剂(未图示)的重整部8。并且，由重整器6生成的燃料气体经由燃料气体流通管9向第一歧管4供给，并从第一歧管4向设置于燃料电池单元3的内部的燃料气体流路供给。
另外，在图1中，示出了卸下收纳容器2的一部分(前后表面)且将收纳于内部的燃料电池单元堆装置12向后方取出的状态。在此，在图1所示的燃料电池模块1中，能够将燃料电池单元堆装置12以滑动的方式收纳于收纳容器2内。
另外，在上述结构的燃料电池模块1中，通过使从燃料电池单元3中的燃料气体流路排出的未用于发电的燃料气体和含氧气体在燃料电池单元3的上端与重整器6之间燃烧，能够使燃料电池单元3的温度上升并维持。同时，能够对配置于燃料电池单元3(单元堆5)的上方的重整器6进行加温，能够通过重整器6效率良好地进行重整反应。需要说明的是，在通常发电时，伴随上述燃烧、燃料电池单元3的发电，燃料电池模块1内的温度成为500～1000℃程度。
图3是截取本实施方式的燃料电池单元堆装置的一部分而示出的剖视图。
如图2、图3所示，燃料电池单元3的一端(图3中的下侧的端部)由框体4a包围，由在框体4a的内侧填充的密封件13固定燃料电池单元3的一端的外周。即，在单元堆5中，在框体4a的内侧将多个燃料电池单元3排列成一列，经由导电构件18a连接并收容各燃料电池单元3，借助密封件13粘接于框体4a。需要说明的是，该框体4a的内侧成为固定部。另外，密封件13优选使用具有耐热性且绝缘性的材料，可以使用例如玻璃等。
单元堆5的位于燃料电池单元3的排列方向上的最外侧的燃料电池单元3经由配置于该燃料电池单元3的外侧的导电构件18b而连接有端部导电构件19。
在此，端部导电构件19也可以具有平板形状。由此，端部导电构件19能够以宽广的面积从导电构件18b取出电流，并且能够抑制燃料电池单元3的变形。
另外，端部导电构件19也可以是，其一端(下端)位于导电构件18b的下端以下，其另一端(上端)位于导电构件18b的上端以上。由此，端部导电构件19以宽广的接触面积与导电构件18b连接。因此，端部导电构件19能够以宽广的面积从导电构件18b取出电流。
端部导电构件19具有向单元堆5的外侧突出的导电部20。该导电部20与第一歧管4分开。需要说明的是，虽然未图示，但也可以在端部导电构件19的外侧设置有保护罩，以保护端部导电构件19以及单元堆5不与配置于单元堆5的周围的绝热件接触或免受来自外部的冲击。
对于该结构的组装，可以是：借助密封件13将单元堆5的一端粘接于框体4a，然后另外将框体4a接合于板状体4b。
以下，说明构成单元堆装置12的燃料电池单元3。
如图3所示，燃料电池单元3形成为在具有一对对置的平坦面的柱状的导电性支承基板21(以下，有时简记作支承基板21)的一方的平坦面上依次层叠内侧电极层22、固体电解质层23以及外侧电极层24而成的柱状(中空平板状等)。在该导电性支承基板21设置有供气体在内部流动的气体流路27，在图3中示出了设置有六条气体流路的例子。在图3所示的例子中，将内侧电极层22设为燃料侧电极层且将外侧电极层24设为空气侧电极层来进行说明。需要说明的是，也可以采用将内侧电极层22设为空气侧电极层、将外侧电极层24设为燃料侧电极层并向气体流路27流入含氧气体的结构的燃料电池单元3。另外，也可以是，支承基板兼用作燃料侧电极层，在其表面依次层叠固体电解质层以及空气侧电极层而构成单元。
另外，在燃料电池单元3的另一方的平坦面上设置有互连器(Interconnector)25，在互连器25的外表面(上表面)设置有P型半导体层26。通过经由P型半导体层26而将导电构件18a与互连器25连接，从而两者的接触成为欧姆接触，能够减少电位下降、有效避免集电性能的降低。
燃料侧电极层22可以使用通常公知的材料，可以由多孔质的导电性陶瓷、例如固溶有稀土类元素氧化物的ZrO2(称作稳定化氧化锆，也包括部分稳定化的情况)以及Ni和/或NiO形成。
固体电解质层23具有作为进行燃料侧电极层22与空气侧电极层24间的电子的桥接的电解质的功能，并同时为了防止燃料气体和含氧气体的泄漏而需要具有气体阻隔性，由固溶有3～15摩尔％的稀土类元素氧化物的ZrO2形成。需要说明的是，只要具有上述特性，就也可以使用其他材料等来形成。
空气侧电极层24只要是通常使用的材料就无特别限制，例如可以由如下导电性陶瓷形成，该导电性陶瓷由所谓的ABO3型的钙钛矿型氧化物构成。空气侧电极层24需要具有透气性，优选开设气孔率处于20～50％的范围。
作为支承基板21，为了使燃料气体透过到燃料侧电极层22而要求具有透气性，而且为了经由互连器25进行集电而要求具有导电性。因此，作为支承基板21，可以使用导电性陶瓷、金属陶瓷等。在制作单元3时，在通过与燃料侧电极层22或固体电解质层23同时烧成来制作支承基板21的情况下，也可以由铁族金属成分和特定稀土类氧化物形成支承基板21。另外，在图3所示的燃料电池单元3中，柱状(中空平板状)的支承基板21是沿着竖立设置方向细长地延伸的板状片，具有平坦的两面和半圆形状的两侧面。另外，为了具备透气性，优选支承基板21的开设气孔率为30％以上，特别优选处于35～50％的范围，并且其导电率优选为300S/cm以上，特别优选为440S/cm以上。另外，支承基板21的形状为柱状即可，也可以是圆筒状。
作为P型半导体层26，可以例示由过渡金属钙钛矿型氧化物构成的层。具体而言，可以使用电子传导性比构成互连器25的材料的电子传导性大的材料，例如由在B位存在Mn、Fe、Co等的LaMnO3系氧化物、LaFeO3系氧化物、LaCoO3系氧化物等的至少一种构成的P型半导体陶瓷。这样的P型半导体层26的厚度通常优选处于30～100μm的范围。
互连器25合适使用铬酸镧系的钙钛矿型氧化物(LaCrO3系氧化物)、或者镧锶钛系的钙钛矿型氧化物(LaSrTiO3系氧化物)。这些材料具有导电性，且即使与燃料气体(含氢气体)以及含氧气体(空气等)接触也不被还原或氧化。另外，互连器25必须为致密质，以防止在形成于支承基板21的气体流路27流通的燃料气体以及在支承基板21的外侧流通的含氧气体泄漏，优选具有93％以上、尤其为95％以上的相对密度。
并且，为了对燃料电池单元3进行电连接而夹设的导电构件18a、位于单元堆的最外侧的导电构件18b以及端部导电构件19可以由如下构件构成，所述构件为由具有弹性的金属或合金构成的构件，或者为在由金属纤维或合金纤维构成的毛毡上施加了所需的表面处理的构件。
此外，向燃料电池单元堆装置中的各燃料电池单元供给燃料气体，向电解装置中的各电解单元供给水蒸气。这些燃料电池单元或电解单元经由密封件而固定于用于将燃料气体、水蒸气向燃料电池单元或电解单元供给的歧管。然而，利用密封件将单元堆接合于歧管的工序在高的温度环境下进行，因此歧管发生热膨胀。并且，在该接合工序后被冷却，从而暂时热膨胀后的歧管发生热收缩。此时，例如在歧管中的接合有框体的构件为箱型形状的气体壳体的情况下，该气体壳体的刚度比较高，因此因气体壳体的热收缩而产生于框体的收缩的应力容易变大。与之相伴地，单元堆中的尤其是燃料电池单元的排列方向的两端部处的燃料电池单元与密封件的接合部被施加高的应力，因此有时在密封件产生裂纹，气体有可能泄漏。因此，谋求能够抑制该密封件的裂纹、提高了长期可靠性的单元堆装置、以及具备该单元堆装置的模块以及模块收容装置。
因此，在本实施方式的单元堆装置12中，如图2所示，第一歧管4采用具有框体4a和板状体4b的结构，所述框体4a在内侧借助密封件13固定着燃料电池单元3的一端，所述板状体4b与框体4a的一端部接合，且刚度比框体4a的刚度低。根据该结构，通过如图4所示那样刚度低的板状体4b发生变形，从而能够由板状体4b缓和第一歧管4的热收缩所引起的应力。因而，能够减少施加于燃料电池单元3的与密封件13接合的接合部的应力，因此能够抑制对燃料电池单元3进行接合的密封件13产生裂纹，能够抑制气体泄漏。
需要说明的是，在此所说的“刚度”意味着弯曲刚度。弯曲刚度可以通过下述的关系式来求出。
刚度(弯曲刚度)＝E×I/L
E：杨氏模量
I：截面二次矩
L：各构件的单元的排列方向的长度
在图2所示的例子中，框体4a的上端朝向框体4a的内侧弯曲。该弯曲的端部的内部空间侧成为与燃料电池单元3接合的接合部。
需要说明的是，不限定于该例子，框体4a的上端也可以不弯曲。例如，框体4a也可以为筒形状。在像这样框体4a为筒形状的情况下，框体4a的上端部的内部区域成为与单元堆5接合的接合部。
另外，如图1所示的例子那样，燃料气体流通管9的气体出口侧的端部与框体4a的侧面接合。由此，燃料气体从燃料气体流通管9向第一歧管4的内部空间供给。需要说明的是，燃料气体流通管9的气体出口侧的端部也可以与板状体4b的底面即第二面n2接合。需要说明的是，在以后的说明中，将板状体4b的接合有框体4a的一侧的面设为第一面n1，将该第一面的相反侧的面设为第二面n2。
在图1、图2所示的例子中，板状体4b在俯视下为大致长方形形状。另外，从对框体4a以及单元堆5进行支承这一观点出发，在俯视下，板状体4b的外缘位于比框体4a以及单元堆5靠外侧的位置。另外，在图1、图2所示的例子中，板状体4b具有平坦的面，但如后所述，板状体4b也包括具有槽、向单元堆5侧弯曲的周缘部的板状体。
另外，在图2所示的例子中，框体4a的一端部即下端部借助接合件15而与板状体4b的第一面n1接合。该接合件15优选使用具有耐热性的材料，可以使用例如玻璃等。
在图2所示的例子中，接合件15在框体4a的下端部沿着框体4a的外侧表面以及内侧表面设置为环状。另外，接合件15也可以夹于框体4a的下端部与板状体4b的第一面n1之间。
另外，在图2所示的例子中，框体4a与板状体4b通过接合件15来接合，但框体4a以及板状体4b也可以通过例如焊接等不使用接合件的方法来接合。
构成第一歧管4的框体4a以及板状体4b的材料优选使用具有耐热性以及耐腐蚀性的金属材料，可以使用例如铁氧体系的不锈钢等。
图4是表示本实施方式的单元堆装置的另一例的侧面侧的剖视图。在图4所示的例子中，板状体4b向单元堆5侧弯曲。根据该结构，板状体4b更加容易变形，因此能够进一步缓和第一歧管4的热收缩所引起的应力。因而，能够进一步减少施加于与密封件13接合的接合部的应力，抑制气体泄漏。
图5的(a)是表示本实施方式的燃料电池单元堆装置的又一例的正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图，图5的(b)是图5的(a)所示的板状体的俯视图。需要说明的是，图5的(b)中的斜线部表示第一槽16a。
在图5所示的例子中，在板状体4b的第一面n1设置有环状的第一槽16a，框体4a的一端部借助接合件15而与第一槽16a的内部接合。根据该结构，在框体4a的一端部的内侧表面以及外侧表面上，沿着框体4a的一端部呈环状设置有接合件15的积存部。因此，能够将框体4a牢固地接合于板状体4b。因而，能够抑制气体泄漏。
另外，对于在板状体4b的第一面n1设置有环状的第一槽16a的结构，换言之，板状体4b的中央区域向单元堆5侧突出。因而，在板状体4b的第二面n2侧设置有由第一槽16a包围的空间。根据该结构，在如图1所示那样将燃料电池单元堆装置12载置于收纳容器2内部时，在收纳容器2内部的底面与板状体4b的第二面n2之间形成空间。因此，能够抑制第一歧管4内部的温度经由板状体4b而向收纳容器2散热。由此，能够防止散失燃料电池单元3的发电时所需的热量，因此能够提高发电效率。
图6的(a)是表示本实施方式的燃料电池单元堆装置的又一例的正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图，图6的(b)是图6的(a)所示的板状体的俯视图。需要说明的是，图6的(b)中的斜线部表示第一槽16a以及第二槽16b。
在图6所示的例子中，在俯视下，板状体4b在比第一槽16a靠内侧的位置具备沿着单元3的排列方向延伸的第二槽16b。换言之，板状体4b在第一面n1上的由第一槽16a包围的区域具备沿着单元3的排列方向延伸的第二槽16b。根据该结构，能够使从燃料气体流通管9流出到歧管4内的燃料气体效率良好地流入到单元堆5的端部的单元3。由此，能够提高发电效率。
第二槽16b的深度能够适当设定，可以设为与第一槽16a同等程度的深度。另外，也可以设置多个第二槽16b。需要说明的是，一个第二槽16b的长度可以是单元3的排列方向上的单元堆全长的四分之一以上。
需要说明的是，通过控制板状体4a的第一槽16a或第二槽16b的深度，能够调整板状体4a的刚度。
图7是表示本实施方式的燃料电池单元堆装置的又一例的正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图。
在图7所示的例子中，板状体4b的周缘部17向单元堆5侧弯曲，框体4a的一端部借助接合件而与板状体4b接合，并且接合件设置于框体4a内的板状体4b侧。根据该结构，在第一歧管4的内部空间，板状体4b的第一面n1由接合件15覆盖，因此第一歧管4内部的温度被接合件15隔热，由此能够防止经由板状体4b向外部散热。由此，能够防止散失燃料电池单元3的发电时所需的热量，因此能够提高发电效率。
图8的(a)是表示本实施方式的又一例的燃料电池单元堆装置的外观立体图，(b)将(a)所示的堆装置的一部分省略后的俯视图。图9是将图8所示的燃料电池单元堆装置的一部分放大后的剖视图。
图8以及图9所示的燃料电池单元堆装置121具备：重整器6，其配置于第一歧管4的上方；和燃料气体流通管9，其用于使燃料气体从重整器6向第一歧管4流通。燃料气体流通管9的一端从第二面n2侧与第一贯通孔29a连接，所述第一贯通孔29a在俯视下位于框体内且贯穿板状体4a而设置。并且，第一歧管4具有整流板28，该整流板28与燃料气体流通管9的一端分开且覆盖该一端。根据该结构，能够使从与板状体4a连接的燃料气体流通管9流出到第一歧管4内的燃料气体效率良好地流到配置于与燃料气体流通管9相距比较远的位置的单元3。由此，能够提高发电效率。
需要说明的是，燃料气体流通管9的一端与第一贯通孔29a连接即可，例如也可以与第一贯通孔29a的第一面n1侧、第二面n2侧、以及贯通孔29a内的任一位置连接。
另外，整流板28可以设置于第一歧管4中的板状体4a，也可以设置于框体4b。另外，为了提高流体分配率，整流板28也可以设置为与从第一贯通孔流出的燃料气体的流出方向垂直。另外，整流板28具有开口部。开口部可以设置为使燃料气体朝向单元堆5中的远离整流板28的端部的单元3流出。
另外，图8以及图9所示的燃料电池单元堆装置121中的燃料气体流通管9穿过第二贯通孔29b，在该第二贯通孔29b处燃料气体流通管9与板状体4a接合，该第二贯通孔29b设置为贯穿框体4b外的板状体4a。根据该结构，能够增加燃料气体流通管9与板状体4a的接合点，因此即使在板状体4a变形的情况下，也能够分散向与板状体4a的第一贯通孔29a连接的燃料气体流通管9的一端施加的应力。即，能够提高燃料电池单元堆装置121的长期可靠性。需要说明的是，燃料气体流通管9能够在第二贯通孔29b中在第一面n1侧或第二面n2侧进行接合。
需要说明的是，“第二贯通孔29b”也包括在板状体4a的俯视下设置于板状体4a的缘部且一部分开口的情况。
图10是表示具备使用燃料电池单元而形成的本实施方式的燃料电池单元堆装置的另一例的燃料电池模块的外观立体图。图11是图10所示的燃料电池单元堆装置的正面侧的剖视图，是单元堆与第一歧管的接合部的放大剖视图。需要说明的是，在图10中，省略了端部导电构件以及导电部。
在图10、11所示的例子中，两个单元堆5借助密封件13而与第一歧管4接合。
在如图10所示的例子那样存在两个单元堆5的情况下，燃料气体流通管9的出口侧的端部分支为两个管。该分支出的两个端部与各个接合有单元堆5的框体4a接合。根据该结构，燃料气体流通管9能够将燃料气体向各个框体4a供给。需要说明的是，燃料气体流通管9分支为两个管即可，可以在任意部位分支。
另外，在收纳容器2的内部，以配置于在第一歧管4上并排设置的单元堆5之间且使含氧气体在燃料电池单元3的侧方从下端部朝向上端部流动的方式配置有含氧气体导入构件11。
需要说明的是，如图11所示，在具备两个单元堆5的情况下，在一个板状体4b接合有两个框体4a。
另外，在图11所公开的结构中板状体4b与图2所示的板状体4b相当，但也可以如图5、图6或图7所公开的板状体4b那样具有第一槽16a、第二槽16b或向单元堆5侧弯曲的周缘部17。
另外，也可以如图8或图9所公开的燃料电池单元堆装置121那样在第一歧管4中具有第一贯通孔29a、第二贯通孔29b或整流板28。需要说明的是，在燃料气体供给管9分支的情况下，可以以与分支的两个管对应的方式具有两个第二贯通孔29b。
图12是表示本实施方式的电解单元堆装置的一例的外观立体图。图13的(a)是图12所示的电解单元堆装置的侧面侧的剖视图，图13的(b)是截取图13的(a)所示的虚线部分而示出的剖视图。需要说明的是，图13的(a)省略了一部分剖面线。
图12示出具备单元堆5的电解单元堆装置51，该单元堆5通过如下方式构成：将具有供气体在内部从一端向另一端流通的气体流路(未图示)的电解单元30以竖立设置的状态排列为一列，且相邻的电解单元30间经由单元间导电构件(在图12中未图示)而串联地电连接。
如图12、图13所示，电解单元30的另一端(上端)借助密封件13而固定于第二歧管14，该第二歧管14对从电解单元30排出的气体进行回收。
另外，在图12、图13所示的例子中，第二歧管14也与第一歧管4同样地，也可以具有：框体14a，其在内侧借助密封件13固定着电解单元30的另一端；和板状体14b，其与该框体14a的一端部接合，且刚度比框体14a的刚度低。根据该结构，在第二歧管14侧也能够抑制密封件13的裂纹。
构成第二歧管14的框体14a以及板状体14b可以与构成前述的框体4a以及板状体4b的构造、材料相同，其中，所述框体4a以及板状体4b构成第一歧管4。
需要说明的是，第一歧管4连接有供给水蒸气的水蒸气供给管31，第二歧管14连接有对含氢气体进行回收的氢回收管32。
在上述的电解单元堆装置51中，能够通过使包含水蒸气的气体流入气体流路并施加电压来生成含氢气体，第一歧管4成为用于供给高温的水蒸气的供给部，第二歧管14成为用于对所生成的氢进行回收的回收部。
需要说明的是，上述的第一歧管4与第二歧管14也可以设为相反的结构，即，使第一歧管4为用于对所生成的氢进行回收的回收部，使第二歧管14为用于供给高温的水蒸气的供给部。
需要说明的是，图13的(b)所示的电解单元30可以设为与上述的图1～11所示的燃料电池单元3相同的结构。
另外，在图12、图13所公开的结构中，板状体14b与图2所示的板状体4b相当，但也可以如图4、图5、图6或图7所公开的板状体4b那样向单元堆5侧弯曲，或者具有槽16、向单元堆5侧弯曲的周缘部17。
根据如图4所示那样板状体14b向单元堆5侧弯曲的结构，如前所述，变得更加容易变形，能够抑制密封件15的裂纹。
另外，根据如图5、图7所示那样板状体14b具有第一槽16a、周缘部17的结构，能够将框体14a牢固地接合于板状体14b。
另外，根据如图6所示那样板状体14b具有第二槽16b的结构，在板状体14b的电解单元排列方向的端部配置有水蒸气回收管32的情况下，能够更高效地对从电解单元30流出的氢进行回收。
另外，在图12、图13所示的例子中，使用电解单元堆装置进行了说明，但也可以将图12、图13所示的例子用作燃料电池单元堆装置。在该情况下，例如，能够成为向第一歧管4供给燃料气体并由第二歧管14回收废气的废气回收型的燃料电池单元堆装置。另外，在该情况下，从导电部20取出电流即可。
图14是表示在外装壳体内收纳图1所示的燃料电池模块1和用于使燃料电池模块1动作的辅机(未图示)而成的本实施方式的燃料电池装置的一例的分解立体图。需要说明的是，在图14中省略示出一部分结构。
图14所示的燃料电池装置40通过如下方式构成：由分隔板43上下地划分由支柱41和外装板42构成的外装壳体内，使其上方侧为对上述的燃料电池模块1进行收纳的模块收纳室44，使下方侧为对用于使燃料电池模块1动作的辅机进行收纳的辅机收纳室45。需要说明的是，省略示出收纳于辅机收纳室45的辅机。
另外，在分隔板43上设置有用于使辅机收纳室45的空气向模块收纳室44侧流动的空气流通口46，在构成模块收纳室44的外装板42的一部分设置有用于排出模块收纳室44内的空气的排气口47。
在这样的燃料电池装置40中，如上所述，通过将提高了长期可靠性的燃料电池模块1收纳于模块收纳室44、且将用于使燃料电池模块1动作的辅机收纳于辅机收纳室45而构成，能够成为提高了长期可靠性的燃料电池装置40。
以上，对本发明进行了详细的说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变更、改良等。
在上述的例子中，使用所谓的称作纵条纹型的单元3进行了说明，但也可以使用将通常称作横条纹型的多个发电元件部或电解元件部设置于支承体上而成的横条纹型的单元。
附图标记说明：
1：燃料电池模块；
2：收纳容器；
3：燃料电池单元；
4：第一歧管；
4a：框体；
4b：板状体；
5：单元堆；
12、120、121、122：燃料电池单元堆装置；
13：密封件；
14：第二歧管；
14a：框体；
14b：板状体；
15：接合件；
16：槽；
16a：第一槽；
16b：第二槽；
17：周缘部；
18(18a、18b)：导电构件；
28：整流板；
29：贯通孔；
29a：第一贯通孔；
29b：第二贯通孔；
30：电解单元；
40：燃料电池装置；
51：电解单元堆装置。

Claims (10)

1.一种单元堆装置，其特征在于，
所述单元堆装置具备：
单元堆，其通过排列多个单元而成；和
第一歧管，其借助密封件而固定着所述单元的一端，并且用于向所述单元供给反应气体，
该第一歧管具有：
框体，其借助密封件在内侧固定着所述单元的一端；和
板状体，其与该框体的一端部接合，且刚度比所述框体的刚度低，
所述框体的所述一端部形成为无底筒状。
2.根据权利要求1所述的单元堆装置，其特征在于，
所述板状体向所述单元堆侧弯曲。
3.根据权利要求1所述的单元堆装置，其特征在于，
所述板状体具备：供所述框体接合的一侧的第一面、以及与该第一面相反的一侧的第二面，
在所述板状体的第一面设置有环状的第一槽，
所述框体的一端部在所述第一槽的内部被接合。
4.根据权利要求3所述的单元堆装置，其特征在于，
所述板状体具备第二槽，该第二槽在俯视下在比所述第一槽靠内侧的位置沿着单元的排列方向延伸。
5.根据权利要求1所述的单元堆装置，其特征在于，
所述板状体的周缘部向所述单元堆侧弯曲，
所述框体的一端部借助接合件而与所述板状体接合，并且，
所述接合件设置于所述框体内的所述板状体侧。
6.根据权利要求3或4所述的单元堆装置，其特征在于，
所述单元堆装置具备：
重整器，其配置于所述第一歧管的上方；和
燃料气体流通管，其用于使燃料气体从所述重整器向所述第一歧管流通，
该燃料气体流通管的一端从所述第二面侧与第一贯通孔连接，所述第一贯通孔在俯视下位于所述框体内且贯穿所述板状体而设置，
所述第一歧管具有整流板，该整流板与所述燃料气体流通管的一端分开，且覆盖该燃料气体流通管的一端。
7.根据权利要求6所述的单元堆装置，其特征在于，
所述燃料气体流通管穿过第二贯通孔，在该第二贯通孔中所述燃料气体流通管与所述板状体接合，所述第二贯通孔贯穿所述框体外的所述板状体而设置。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的单元堆装置，其特征在于，
所述单元堆装置还具有第二歧管，该第二歧管借助密封件而固定着所述单元的另一端，并且用于对从所述单元排出的气体进行回收，
该第二歧管具有：
框体，其借助密封件在内侧固定着所述单元的另一端；和
板状体，其与该第二歧管的框体的一端部接合，且刚度比所述第二歧管的框体的刚度低。
9.一种模块，其特征在于，
所述模块通过在收纳容器内收纳权利要求1至8中任一项所述的单元堆装置而成。
10.一种模块收容装置，其特征在于，
所述模块收容装置通过在外装壳体内收纳权利要求9所述的模块和用于进行该模块的运转的辅机而成。
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