JP2006318679A - Fuel cell device - Google Patents

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Masaki Ichikawa
正樹 市川
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Toyota Motor Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell device easy to mount a stack on a base body and easy to exchange stacks. <P>SOLUTION: The fuel cell device is provided with a stack 1 equipped with fuel cells 10, and a base body 3 holding the stack 1. The base body 3 is provided with a stack housing space 30 capable of housing the stack 1 in free detachment, an anode terminal part 41 in conductive contact with a fuel electrode 12 of the fuel cell stack 1 set in the stack housing space 30, and a cathode terminal part 45 in conductive contact with an oxidant electrode 13 of the stack 1 set in the stack housing space 30. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は燃料電池を備えるスタックを保持する基体を備える燃料電池装置に関する。   The present invention relates to a fuel cell device including a base body that holds a stack including a fuel cell.

特許文献１には、複数個の燃料電池セルを厚み方向に積層させつつ、燃料電池セルの電極反応面からアノード側拡散電極またはカソード側拡散電極の外周部分への反応ガスの漏れを防止するために接着性の液状シールを設けると共に、隣接するセパレータ間に非接着性の液状シールを介在させた燃料電池スタックが開示されている。このものによれば、燃料電池スタックに不具合が発生したとき、セパレータの剥離性、燃料電池セルの剥離性を向上させることができ、スタックの解体性を向上させ得る旨が記載されている。   In Patent Document 1, a plurality of fuel cells are stacked in the thickness direction, and the reaction gas leaks from the electrode reaction surface of the fuel cells to the outer peripheral portion of the anode side diffusion electrode or the cathode side diffusion electrode. A fuel cell stack is disclosed in which an adhesive liquid seal is provided on the separator and a non-adhesive liquid seal is interposed between adjacent separators. According to this document, it is described that when a failure occurs in the fuel cell stack, the peelability of the separator and the peelability of the fuel cell can be improved, and the disassembly of the stack can be improved.

特許文献２には、触媒電極の縁部分よりもはみ出した水素イオン伝導性を有する高分子電解質膜部分と、高分子電解質膜部分のはみ出した部分を覆うガスシール部分とを有する高分子電解質型の燃料電池が開示されている。このものによれば、スタックを解体する際に、電解質膜電極接合体およびセパレータを個々に取り出して交換できる旨が記載されている。   Patent Document 2 discloses a polymer electrolyte type having a polymer electrolyte membrane portion having hydrogen ion conductivity protruding from an edge portion of a catalyst electrode and a gas seal portion covering a portion protruding from the polymer electrolyte membrane portion. A fuel cell is disclosed. According to this, it is described that when the stack is disassembled, the electrolyte membrane electrode assembly and the separator can be taken out and replaced individually.

特許文献３には、燃料電池セルである発電部が複数個電気的に直列に接続された燃料電池を用い、その燃料電池を並列的に電気接続した構造の燃料電池ユニットが開示されている。このものによれば、複数個の発電部を直列に繋ぐと共に並列にも繋いでいるため、複数個の発電部のうちいずれかに不具合が発生したとしても、発電を継続できる旨が記載されている。   Patent Document 3 discloses a fuel cell unit having a structure in which a plurality of power generation units that are fuel cells are electrically connected in series, and the fuel cells are electrically connected in parallel. According to this, since a plurality of power generation units are connected in series and in parallel, it is described that power generation can be continued even if a malfunction occurs in any of the plurality of power generation units. Yes.

特許文献４には、燃料電池セルを厚み方向に積層したセル集合体を複数個用意し、複数個のセル集合体を燃料電池セルの積層方向と同一方向に積層させ、導電性を有する分離板を、隣接するセル集合体間に介在させた燃料電池スタックが開示されている。
特開２００１−３３２２７７号公報 特開２００１−１１８５９２号公報 特開２００４−２３４９７３号公報 特開２００４−１３４１７９号公報 In Patent Document 4, a plurality of cell assemblies in which fuel cells are stacked in the thickness direction are prepared, and a plurality of cell assemblies are stacked in the same direction as the stacking direction of the fuel cells, and a conductive separation plate Is disclosed between adjacent cell assemblies.
JP 2001-332277 A JP 2001-118592 A JP 2004-234993 A JP 2004-134179 A

上記した特許文献１，２は、スタックの解体性を容易化した技術である。特許文献３は、複数個の発電部のうちいずれかに不具合が発生したとしても、発電を継続できる技術である。特許文献３は、複数個のセル集合体を燃料電池セルの積層方向と同一方向に積層させたものである。   Patent Documents 1 and 2 described above are technologies that facilitate stack disassembly. Patent Document 3 is a technique that can continue power generation even if a malfunction occurs in any of a plurality of power generation units. In Patent Document 3, a plurality of cell assemblies are stacked in the same direction as the stacking direction of fuel cells.

本発明は上記した燃料電池装置を更に技術的に進めたものであり、スタックを基体に取り付けることが容易となり、スタックの交換が容易となる燃料電池装置を提供することを課題とする。   The present invention is a further technical advance of the above-described fuel cell device, and it is an object of the present invention to provide a fuel cell device in which the stack can be easily attached to the substrate and the stack can be easily replaced.

本発明に係る燃料電池装置は、燃料極および酸化剤極を有する燃料電池セルを備えるスタックと、スタックを保持する基体とを具備しており、基体は、スタックを脱着可能に収容可能なスタック収容空間と、スタック収容空間にセットされた燃料電池スタックの燃料極に導通可能となるアノード端子部と、スタック収容空間にセットされたスタックの酸化剤極に導通可能となるカソード端子部とを具備することを特徴とするものである。   A fuel cell device according to the present invention includes a stack including a fuel cell having a fuel electrode and an oxidant electrode, and a base body that holds the stack, and the base body accommodates the stack in a detachable manner. A space, an anode terminal part capable of conducting to the fuel electrode of the fuel cell stack set in the stack accommodating space, and a cathode terminal part capable of conducting to the oxidant electrode of the stack set in the stack accommodating space. It is characterized by this.

スタックが基体のスタック収容空間にセットされると、基体に設けられているアノード端子部はスタックの燃料極に導通可能に接触すると共に、基体に設けられているカソード端子部はスタックの酸化剤極に導通可能に接触する。   When the stack is set in the stack accommodating space of the base body, the anode terminal portion provided on the base body is in conductive contact with the fuel electrode of the stack, and the cathode terminal portion provided on the base body is the oxidant electrode of the stack. In contact with each other.

本発明によれば、スタックが基体のスタック収容空間にセットされると、基体に設けられているアノード端子部はスタックの燃料極に導通可能に接触すると共に、基体に設けられているカソード端子部はスタックの酸化剤極に導通可能に接触する。このためスタックを基体に取り付けることが容易となり、スタックの交換が容易となる。   According to the present invention, when the stack is set in the stack accommodating space of the base, the anode terminal provided on the base is in contact with the fuel electrode of the stack in a conductive manner, and the cathode terminal provided on the base is provided. Is in conductive contact with the oxidant electrode of the stack. For this reason, it becomes easy to attach the stack to the base, and the stack can be easily replaced.

本発明によれば、基体は、スタック収容空間に連通するスタック出入口を有する形態を例示することができる。この場合、スタック出入口からスタックを出し入れできる。基体としては、各スタックを独立して個別に収容できるような形態でも良いし、あるいは、複数個のスタックを共通して収容できる形態でも良い。従って、本発明によれば、基体は複数個のスタックを個別に収容するように複数個設けられており、各基体は、スタック収容空間にセットされたスタックの燃料極に導通可能となるアノード端子部と、スタック収容空間にセットされたスタックの酸化剤極に導通可能となるカソード端子部とを備えている形態を例示することができる。この場合、基体の数としては複数個であればよく、用途に応じて２〜５０個、２〜２０個、２〜１０個、２〜５個等を例示できる。この場合、基体の数が複数であるため、１個あたりの基体のサイズは小さくなるため、小さな空間スペースを有効利用するのに有利となる。   According to the present invention, it is possible to exemplify a form in which the base body has a stack inlet / outlet communicating with the stack accommodating space. In this case, the stack can be taken in and out from the stack entrance. As a base | substrate, the form which can accommodate each stack independently separately may be sufficient, and the form which can accommodate several stacks in common may be sufficient. Therefore, according to the present invention, a plurality of substrates are provided so as to individually accommodate a plurality of stacks, and each substrate is connected to the anode of the stack set in the stack accommodating space. And a cathode terminal part capable of conducting to the oxidant electrode of the stack set in the stack housing space. In this case, the number of bases may be plural, and 2 to 50, 2 to 20, 2 to 10, 2 to 5 and the like can be exemplified depending on the application. In this case, since the number of substrates is plural, the size of each substrate is small, which is advantageous for effectively using a small space.

また本発明によれば、基体は複数個のスタックをまとめて収容可能なスタック収容空間を有する共通基体であり、共通基体は、スタック収容空間にセットされた各スタックの燃料極に導通可能となる複数個のアノード端子部と、スタック収容空間にセットされた各燃料電池の酸化剤極に導通可能となる複数個のカソード端子部とを備えている形態を例示することができる。この場合、複数個のスタックをまとめて収容可能な共通基体とされているため、スタック同士を繋ぐ配線距離を短縮化できる。この場合、スタック収容空間に収容されるスタックの数としては、使用条件に応じて決定され、単数でも良いし、複数個でも良い。複数個の場合にはその数は特に限定されず、２〜５０個、２〜２０個、２〜１０個、２〜５個等を例示できる。複数個のスタックは直列的に電気接続しても良いし、並列的に電気接続しても良いし、直列と並列とを組み合わせて電気接続しても良い。   Further, according to the present invention, the base body is a common base body having a stack housing space in which a plurality of stacks can be accommodated together, and the common base body can conduct to the fuel electrode of each stack set in the stack housing space. An example is provided in which a plurality of anode terminal portions and a plurality of cathode terminal portions capable of conducting to the oxidant electrode of each fuel cell set in the stack accommodation space are provided. In this case, since the common base body can accommodate a plurality of stacks together, the wiring distance connecting the stacks can be shortened. In this case, the number of stacks accommodated in the stack accommodation space is determined according to use conditions, and may be one or more. In the case of a plurality, the number is not particularly limited, and 2 to 50, 2 to 20, 2 to 10, 2 to 5 and the like can be exemplified. The plurality of stacks may be electrically connected in series, may be electrically connected in parallel, or may be electrically connected in combination of series and parallel.

本発明によれば、スタックは、スタックの燃料極からの燃料オフ流体を導出する燃料オフ流体導出部と、スタックの酸化剤極からの酸化剤オフ流体を導出する酸化剤オフ流体導出部とを有している形態を例示することができる。この場合、基体は、スタックの燃料オフ流体導出部に脱着可能に接続される燃料オフ流体導出用配管コネクタ部と、スタックの酸化剤オフ流体導出部に脱着可能に接続される酸化剤オフ流体導出用配管コネクタ部とを備える形態を例示することができる。燃料および酸化剤としては、ガスでも良いし液状物でも良い。よって燃料オフ流体および酸化剤オフ流体としては、ガスでも良いし液状物でも良い。   According to the present invention, the stack includes a fuel-off fluid deriving unit that derives the fuel-off fluid from the fuel electrode of the stack, and an oxidant-off fluid deriving unit that derives the oxidant-off fluid from the oxidant electrode of the stack. The form which it has can be illustrated. In this case, the base body is connected to the fuel-off fluid lead-out portion of the stack so as to be detachable, and the oxidant-off fluid lead-out is connected to the oxidant-off fluid lead-out portion of the stack. The form provided with the piping connector part for work can be illustrated. The fuel and oxidant may be gas or liquid. Therefore, the fuel off fluid and the oxidant off fluid may be gas or liquid.

本発明によれば、スタックは、スタックに加熱用または冷却用の水を導入する水導入部と、スタックから加熱用または冷却用の水を導出する水導出部とを有している形態を例示することができる。この場合、基体は、スタックの水導入部に脱着可能に接続される給水用配管コネクタ部と、スタックの水導出部に脱着可能に接続される排水用配管コネクタ部とを備える形態を例示することができる。本発明によれば、燃料導入用配管コネクタ部、酸化剤導入用配管コネクタ部、燃料オフ流体導出用配管コネクタ部、酸化剤オフ流体導出用配管コネクタ部、給水用配管コネクタ部、排水用配管コネクタ部のうちの少なくとも一つは、スタックと接続前において、基体またはスタックに対して相対移動可能とされている形態を例示することができる。このように前記した配管コネクタ部が基体またはスタックに対して相対移動可能であれば、接続操作が容易となる。   According to the present invention, the stack includes a water introduction part that introduces water for heating or cooling into the stack and a water lead-out part that leads out water for heating or cooling from the stack. can do. In this case, the base body exemplifies a form provided with a water supply piping connector portion detachably connected to the water introduction portion of the stack and a drainage piping connector portion detachably connected to the water outlet portion of the stack. Can do. According to the present invention, a fuel introduction pipe connector part, an oxidant introduction pipe connector part, a fuel-off fluid lead-out pipe connector part, an oxidant-off fluid lead-out pipe connector part, a water supply pipe connector part, and a drainage pipe connector At least one of the parts can be exemplified as a form that is movable relative to the base body or the stack before being connected to the stack. Thus, if the above-described piping connector portion can be moved relative to the base body or the stack, the connection operation is facilitated.

また本発明によれば、スタックを基体のスタック収容空間に収容するとき、燃料導入用配管コネクタ部、酸化剤導入用配管コネクタ部、燃料オフ流体導出用配管コネクタ部、酸化剤オフ流体導出用配管コネクタ部、給水用配管コネクタ部、排水用配管コネクタ部のうちの少なくとも一つは、スタックに衝突干渉しないように、スタックまたは基体に対して退避可能とされている形態を例示することができる。この場合、スタックを基体のスタック収容空間に収容するとき、各配管コネクタ部が退避するため、スタック収容空間のスペースが確保され、各配管コネクタ部がスタックに衝突干渉することが抑制される。なお、本明細書では『オフ流体』は、燃料電池から吐出された流体を意味し、オフ排出物の語句と置き換えることもできる。   Further, according to the present invention, when the stack is accommodated in the stack accommodating space of the substrate, the fuel introduction pipe connector part, the oxidant introduction pipe connector part, the fuel off fluid lead-out pipe connector part, and the oxidant off fluid lead-out pipe At least one of the connector part, the water supply pipe connector part, and the drainage pipe connector part can be exemplified as a form that can be retracted from the stack or the base so as not to collide with the stack. In this case, when the stack is accommodated in the stack accommodating space of the base body, each pipe connector portion is retracted, so that the space of the stack accommodating space is secured, and the collision of each pipe connector portion with the stack is suppressed. In the present specification, “off-fluid” means fluid discharged from the fuel cell, and can be replaced with the phrase “off-discharge”.

以下、本発明の実施例１を図１〜図６を参照して説明する。図１にその要部を示すように燃料電池装置は、ほぼ角箱形状をなすスタック１と、スタック１を保持する基体３とを備えている。   Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the fuel cell apparatus includes a stack 1 having a substantially rectangular box shape and a base body 3 that holds the stack 1.

図３に示すように、スタック１は、複数個の燃料電池セル１０をこれの厚み方向に積層した形成されており、上面部１ｕ，下面部１ｄを有する。燃料電池セル１０は、電解質膜１１を挟む燃料極１２および酸化剤極１３と、ガス状の燃料を燃料極１２に分配する燃料用配流板１４と、酸化剤ガスを酸化剤極１３に分配する酸化剤用配流板１５とを有する。図示はしないものの、スタック１を冷却したりあるいはスタック１を加熱したりする水を流す水路がスタック１の内部に形成されている。   As shown in FIG. 3, the stack 1 is formed by laminating a plurality of fuel cells 10 in the thickness direction thereof, and has an upper surface portion 1u and a lower surface portion 1d. The fuel cell 10 distributes the fuel electrode 12 and the oxidant electrode 13 sandwiching the electrolyte membrane 11, the fuel flow distribution plate 14 that distributes the gaseous fuel to the fuel electrode 12, and the oxidant gas to the oxidant electrode 13. And an oxidant flow distribution plate 15. Although not shown, a water channel for flowing water for cooling the stack 1 or heating the stack 1 is formed inside the stack 1.

図２は、スタック１の側面を構成する一面部１７を示す。図２に示すように、スタック１の一面部１７には、スタック１の燃料極１２に燃料導入する燃料導入部２１と、スタック１の燃料極から燃料オフガス（燃料オフ流体）を導出する燃料オフガス導出部２２（燃料オフ流体導出部）とが形成されている。なお、燃料は下から上向きに流すため、燃料導入部２１は燃料オフガス導出部２２よりも相対的に下側に位置している。   FIG. 2 shows one surface portion 17 constituting the side surface of the stack 1. As shown in FIG. 2, on one surface portion 17 of the stack 1, a fuel introduction portion 21 that introduces fuel into the fuel electrode 12 of the stack 1, and a fuel off-gas that derives fuel off-gas (fuel off fluid) from the fuel electrode of the stack 1. A lead-out part 22 (fuel-off fluid lead-out part) is formed. Since the fuel flows upward from the bottom, the fuel introduction part 21 is positioned relatively below the fuel off-gas lead-out part 22.

更にスタック１の一面部１７には、スタック１の酸化剤極１３に酸化剤ガス（一般的には空気）を導入する酸化剤導入部２３と、スタック１の酸化剤極１３から酸化剤オフガス（酸化剤オフ流体）を導出する酸化剤オフガス導出部２４（酸化剤オフ流体導出部）とが形成されている。なお、酸化剤ガスは上から下向きに流すため、酸化剤導入部２３は酸化剤オフガス導出部２４よりも相対的に上側に位置している。   Further, on one surface portion 17 of the stack 1, an oxidant introduction portion 23 for introducing an oxidant gas (generally air) into the oxidant electrode 13 of the stack 1, and an oxidant off-gas (from the oxidant electrode 13 of the stack 1). An oxidant off-gas deriving unit 24 (oxidant off-fluid deriving unit) for deriving (oxidant off-fluid) is formed. Since the oxidant gas flows downward from above, the oxidant introduction part 23 is positioned relatively above the oxidant offgas deriving part 24.

更に、スタック１の一面部１７には、スタック１に冷却用又は加熱用の水を導入する水導入部２５と、スタック１から水を導出する水導出部２６とが形成されている。   Furthermore, a water introduction part 25 that introduces cooling or heating water into the stack 1 and a water lead-out part 26 that leads water out of the stack 1 are formed on the one surface part 17 of the stack 1.

図１に示すように、基体３は基本的には電気絶縁性が高い材料で形成されており、スタック１を脱着可能に収容可能なスタック収容空間３０を有するものである。基体３は、スタック１の下面部１ｄを載せる底部となる第１壁部３１と、側部となる第２壁部３２と、第２壁部３２に対面する側部となる第３壁部３３とを有する。更に、スタック収容空間３０に連通するスタック出入口３４が上方に開放された状態で基体３に形成されている。   As shown in FIG. 1, the base 3 is basically formed of a material having high electrical insulation, and has a stack accommodation space 30 in which the stack 1 can be detachably accommodated. The base body 3 includes a first wall portion 31 serving as a bottom portion on which the lower surface portion 1 d of the stack 1 is placed, a second wall portion 32 serving as a side portion, and a third wall portion 33 serving as a side portion facing the second wall portion 32. And have. Further, a stack inlet / outlet 34 communicating with the stack accommodating space 30 is formed in the base 3 in a state of being opened upward.

この場合、スタック１を矢印Ｙ１方向に移動させると、つまりスタック１を下降させると、スタック出入口３４からスタック１をスタック収容空間３０に挿入できる。また、スタック収容空間３０内のスタック１を矢印Ｙ１方向と反対方向である矢印Ｙ２方向に移動させると、つまりスタック１を上昇させると、スタック収容空間３０内のスタック１をスタック出入口３４から外方に外すことができる。   In this case, when the stack 1 is moved in the direction of the arrow Y1, that is, when the stack 1 is lowered, the stack 1 can be inserted into the stack accommodation space 30 from the stack entrance 34. Further, when the stack 1 in the stack accommodation space 30 is moved in the direction of the arrow Y2 that is opposite to the direction of the arrow Y1, that is, when the stack 1 is raised, the stack 1 in the stack accommodation space 30 is moved outward from the stack entrance 34. Can be removed.

図３に示すように、スタック１の一方の側面部である一面部１７には、燃料極１２に電気的に繋がる燃料極用導電部３５が形成されている。スタック１の他方の側面部である他面部１６には、酸化剤極１３に電気的に繋がる酸化剤極用導電部３６が燃料極用導電部３５に対して反対側に位置するように形成されている。   As shown in FIG. 3, a fuel electrode conductive portion 35 that is electrically connected to the fuel electrode 12 is formed on the one surface portion 17 that is one side surface portion of the stack 1. The other surface portion 16 which is the other side surface portion of the stack 1 is formed so that the oxidant electrode conductive portion 36 electrically connected to the oxidant electrode 13 is located on the opposite side to the fuel electrode conductive portion 35. ing.

また図３に示すように、アノード端子部４１が基体３の第２壁部３２に設けられている。アノード端子部４１は、基体３のスタック収容空間３０にセットされたスタック１の燃料極用導電部３５に導通可能に接触する。更に、アノード端子部４１に中間導電部４３ｅを介して電気的に導通するアノード用の電気コネクタ部４３が基体３の第２壁部３２に形成されている。   As shown in FIG. 3, the anode terminal portion 41 is provided on the second wall portion 32 of the base 3. The anode terminal portion 41 contacts the fuel electrode conductive portion 35 of the stack 1 set in the stack accommodating space 30 of the base 3 so as to be conductive. Further, an anode electrical connector portion 43 that is electrically connected to the anode terminal portion 41 via the intermediate conductive portion 43 e is formed on the second wall portion 32 of the base 3.

更に図３に示すように、カソード端子部４５が基体３の第３壁部３３に設けられている。カソード端子部４５は、スタック収容空間３０にセットされたスタック１の酸化剤極用導電部３６に導通可能に接触する。第３壁部３３に設けられた中間導通部４７ｅを介してカソード端子部４５に電気的に導通するカソード用の電気コネクタ部４７が第３壁部３３に形成されている。アノード端子部４１はスタック収容空間３０の一方側に形成されていると共に、カソート端子部４５はスタック収容空間３０の他方側に形成されている。従って、アノード端子部４１およびカソード端子部４５は互いに対向する位置に設けられている。アノード端子部４１およびカソード端子部４５は金属系または炭素系等の導電材料で形成されており、電気的接触性を高めるべく、弾性変形可能とするようにバネ性を有する。スタック１の保持性も確保される。ここで、図３に示すように、スタック１を矢印Ｙ１方向に移動させてスタック出入口３４からスタック１を基体３のスタック収容空間３０に保持すると、基体３に設けられているアノード端子部４１はスタック１の燃料極用導電部３５に導通可能に接触する。また、基体３に設けられているカソード端子部４５は、スタック１の酸化剤極用導電部３６に導通可能に接触する。これによりスタック１で発電された電気エネルギは基体３のアノード端子部４１およびカソード端子部４５から取り出される。   Further, as shown in FIG. 3, the cathode terminal portion 45 is provided on the third wall portion 33 of the base 3. The cathode terminal portion 45 contacts the oxidant electrode conductive portion 36 of the stack 1 set in the stack accommodating space 30 in a conductive manner. A cathode electrical connector portion 47 that is electrically connected to the cathode terminal portion 45 through an intermediate conducting portion 47 e provided in the third wall portion 33 is formed in the third wall portion 33. The anode terminal portion 41 is formed on one side of the stack accommodating space 30, and the kasort terminal portion 45 is formed on the other side of the stack accommodating space 30. Therefore, the anode terminal portion 41 and the cathode terminal portion 45 are provided at positions facing each other. The anode terminal portion 41 and the cathode terminal portion 45 are made of a conductive material such as metal or carbon, and have a spring property so as to be elastically deformable in order to improve electrical contact. The retainability of the stack 1 is also ensured. Here, as shown in FIG. 3, when the stack 1 is moved in the direction of the arrow Y <b> 1 and the stack 1 is held in the stack accommodating space 30 of the base 3 from the stack entrance 34, the anode terminal portion 41 provided on the base 3 is The fuel electrode conductive portion 35 of the stack 1 is contacted so as to be conductive. Further, the cathode terminal portion 45 provided on the base 3 is in contact with the oxidant electrode conductive portion 36 of the stack 1 so as to be conductive. As a result, the electric energy generated by the stack 1 is taken out from the anode terminal portion 41 and the cathode terminal portion 45 of the base 3.

本実施例によれば、図１に示すように、燃料導入用配管コネクタ部５１と、燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２（燃料オフ流体導出用配管コネクタ部）と、酸化剤導入用配管コネクタ部５３と、酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４（酸化剤オフ流体導出用配管コネクタ部）と、給水用配管コネクタ部５５と、排水用配管コネクタ部５６とが基体３の第２壁部３２に設けられている。   According to this embodiment, as shown in FIG. 1, a fuel introduction pipe connector portion 51, a fuel off gas lead-out pipe connector portion 52 (fuel off fluid lead-out pipe connector portion), and an oxidant introduction pipe connector portion. 53, an oxidant off-gas outlet pipe connector part 54 (an oxidant-off fluid outlet pipe connector part), a water supply pipe connector part 55, and a drainage pipe connector part 56 are connected to the second wall 32 of the base 3. Is provided.

燃料導入用配管コネクタ部５１は、スタック１の燃料導入部２１に脱着可能に接続されるものであり、燃料導入系Ｈ１０に繋がる配管５１ｕに脱着可能に接続される。酸化剤導入用配管コネクタ部５３は、スタック１の酸化剤導入部２３に脱着可能に接続されるものであり、酸化剤導入系Ｏ１０に繋がる配管５３ｕに脱着可能に接続される。燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２は、スタック１の燃料オフガス導出部２２（燃料オフ流体導出部）に脱着可能に接続されるものであり、燃料排出系Ｈ１２に繋がる配管５２ｕに脱着可能に接続される。このコネクタ部５１〜５６の脱着方向はスタック１の出入方向（矢印Ｙ１，Ｙ２方向）に対して交差する方向である。   The fuel introduction pipe connector 51 is detachably connected to the fuel introduction part 21 of the stack 1, and is detachably connected to a pipe 51u connected to the fuel introduction system H10. The oxidant introduction pipe connector part 53 is detachably connected to the oxidant introduction part 23 of the stack 1 and is detachably connected to the pipe 53u connected to the oxidant introduction system O10. The fuel off-gas outlet piping connector 52 is detachably connected to the fuel off-gas outlet 22 (fuel off fluid outlet) of the stack 1, and is detachably connected to a pipe 52u connected to the fuel discharge system H12. The The attachment / detachment direction of the connector parts 51 to 56 is a direction intersecting with the entry / exit direction of the stack 1 (arrow Y1, Y2 direction).

酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４は、スタック１の酸化剤オフガス導出部２４（酸化剤オフ流体導出部）に脱着可能に接続されるものであり、酸化剤排出系Ｏ１２に繋がる配管５４ｕに脱着可能に接続される。給水用配管コネクタ部５５は、スタック１の水導入部２５に脱着可能に接続されるものであり、給水系Ｋ１０に繋がる配管５５ｕに脱着可能に接続される。排水用配管コネクタ部５６は、スタック１の水導出部２６に脱着可能に接続されるものであり、排水系Ｋ１２に繋がる配管５６ｕに脱着可能に接続される。なお、図１は各配管コネクタ部５１〜５６と配管５１ｕ〜５６ｕとを繋ぐ前の状態を示す。   The oxidant off-gas lead-out pipe connector part 54 is detachably connected to the oxidant off-gas lead-out part 24 (oxidant off-fluid lead-out part) of the stack 1, and is detachably attached to the pipe 54u connected to the oxidant discharge system O12. Connected as possible. The water supply pipe connector part 55 is detachably connected to the water introduction part 25 of the stack 1 and is detachably connected to a pipe 55u connected to the water supply system K10. The drainage pipe connector part 56 is detachably connected to the water outlet part 26 of the stack 1, and is detachably connected to the pipe 56u connected to the drainage system K12. In addition, FIG. 1 shows the state before connecting each piping connector part 51-56 and piping 51u-56u.

本実施例によれば、燃料導入用配管コネクタ部５１、燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２、酸化剤導入用配管コネクタ部５３、酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４、給水用配管コネクタ部５５、排水用配管コネクタ部５６は、スタック１と接続する前において、基体３に対して矢印Ｘ１，Ｘ２方向（図３参照）に沿って相対移動可能とされている。従って、各配管コネクタ部５１〜５６はスタック収容空間３０内のスタック１に対して相対移動可能に設けられている。ここで、矢印Ｘ１方向は各コネクタ部５１〜５６がスタック１の一面部１７に接近する方向に相当し、矢印Ｘ２方向は各コネクタ部５１〜５６がスタック１の一面部１７から退避する方向に相当する。   According to this embodiment, the fuel introduction pipe connector part 51, the fuel offgas lead-out pipe connector part 52, the oxidant introduction pipe connector part 53, the oxidant offgas lead-out pipe connector part 54, the water supply pipe connector part 55, The drainage pipe connector portion 56 is movable relative to the base body 3 in the directions of arrows X1 and X2 (see FIG. 3) before connecting to the stack 1. Accordingly, the pipe connector portions 51 to 56 are provided so as to be relatively movable with respect to the stack 1 in the stack accommodating space 30. Here, the direction of the arrow X1 corresponds to the direction in which the connector portions 51 to 56 approach the one surface portion 17 of the stack 1, and the direction of the arrow X2 is the direction in which each connector portion 51 to 56 retracts from the one surface portion 17 of the stack 1. Equivalent to.

この結果、燃料導入用配管コネクタ部５１をスタック１に接続する操作、酸化剤導入用配管コネクタ部５３をスタック１に接続する操作は容易となる。更に燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２をスタック１に接続する操作は容易となる。更に酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４をスタック１に接続する操作は容易となる。更に、給水用配管コネクタ部５５をスタック１に接続する操作は容易となる。更に排水用配管コネクタ部５６をスタック１に接続する操作は容易となる。   As a result, the operation of connecting the fuel introduction piping connector 51 to the stack 1 and the operation of connecting the oxidant introduction piping connector 53 to the stack 1 are facilitated. Further, the operation of connecting the fuel off-gas outlet piping connector portion 52 to the stack 1 becomes easy. Further, the operation of connecting the oxidant off-gas outlet piping connector portion 54 to the stack 1 becomes easy. Furthermore, the operation of connecting the water supply pipe connector 55 to the stack 1 becomes easy. Further, the operation of connecting the drainage pipe connector portion 56 to the stack 1 becomes easy.

本実施例によれば、スタック１を組み付けるときには、図４に示すように、スタック１を矢印Ｙ１方向に移動させてスタック１を基体３のスタック収容空間３０に挿入して保持する。この状態では、燃料導入用配管コネクタ部５１は、スタック１の燃料導入部２１に対面する。また、酸化剤導入用配管コネクタ部５３は、スタック１の酸化剤導入部２３に対面する。燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２は、スタック１の燃料オフガス導出部２２に対面する。酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４は、スタック１の酸化剤オフガス導出部２４に対面する。給水用配管コネクタ部５５は、スタック１の水導入部２５に対面する。排水用配管コネクタ部５６はスタック１の水導出部２６に対面する。このとき、図３に示すように、各配管コネクタ部５１〜５６はスタック１の一面部１７から距離ＬＡ離間するように退避している。   According to this embodiment, when the stack 1 is assembled, as shown in FIG. 4, the stack 1 is moved in the direction of the arrow Y <b> 1, and the stack 1 is inserted into the stack accommodating space 30 of the base 3 and held. In this state, the fuel introduction piping connector portion 51 faces the fuel introduction portion 21 of the stack 1. Further, the oxidant introduction pipe connector part 53 faces the oxidant introduction part 23 of the stack 1. The fuel off-gas outlet piping connector portion 52 faces the fuel off-gas outlet portion 22 of the stack 1. The oxidant off-gas derivation piping connector part 54 faces the oxidant off-gas derivation part 24 of the stack 1. The water supply pipe connector portion 55 faces the water introduction portion 25 of the stack 1. The drainage pipe connector part 56 faces the water outlet part 26 of the stack 1. At this time, as shown in FIG. 3, the pipe connector portions 51 to 56 are retracted so as to be separated from the one surface portion 17 of the stack 1 by a distance LA.

上記したようにスタック１をスタック収容空間３０に収容した後、燃料導入用配管コネクタ部５１を矢印Ｘ１方向に移動させることにより、スタック１の燃料導入部２１に接続する。また、酸化剤導入用配管コネクタ部５３を矢印Ｘ１方向に移動させることによりスタック１の酸化剤導入部２３に接続する。燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２を矢印Ｘ１方向に移動させることによりスタック１の燃料オフガス導出部２２に接続する。   After the stack 1 is accommodated in the stack accommodating space 30 as described above, the fuel introduction pipe connector portion 51 is moved in the arrow X1 direction to connect to the fuel introduction portion 21 of the stack 1. Further, the oxidant introduction pipe connector 53 is connected to the oxidant introduction part 23 of the stack 1 by moving in the arrow X1 direction. The fuel off-gas outlet piping connector 52 is connected to the fuel off-gas outlet 22 of the stack 1 by moving in the arrow X1 direction.

更に、図３に示す状態において、酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４を矢印Ｘ１方向に移動させることによりスタック１の酸化剤オフガス導出部２４に接続する。給水用配管コネクタ部５５を矢印Ｘ１方向に移動させることによりスタック１の水導入部２５に接続する。排水用配管コネクタ部５６を矢印Ｘ１方向に移動させることによりスタック１の水導出部２６に接続する。   Further, in the state shown in FIG. 3, the oxidant off-gas outlet piping connector portion 54 is moved in the arrow X1 direction to connect to the oxidant off-gas outlet portion 24 of the stack 1. The water supply pipe connector 55 is connected to the water introduction part 25 of the stack 1 by moving in the arrow X1 direction. The drainage pipe connector part 56 is connected to the water outlet part 26 of the stack 1 by moving in the direction of the arrow X1.

なお、上記した接続の際に、燃料導入用配管コネクタ部５１は燃料導入系Ｈ１０に繋がる配管５１ｕに予め接続されていることが好ましいが、後で配管５１ｕに接続しても良い。酸化剤導入用配管コネクタ部５３は、酸化剤導入系Ｏ１０に繋がる配管５３ｕに予め接続されていることが好ましいが、後で配管５３ｕに接続しても良い。燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２は、燃料排出系Ｈ１２に繋がる配管５２ｕに予め接続されていることが好ましいが、後で配管５２ｕに接続しても良い。酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４は、酸化剤排出系Ｏ１２に繋がる配管５４ｕに予め接続されていることが好ましいが、後で配管５４ｕに接続しても良い。給水用配管コネクタ部５５は、給水系Ｋ１０に繋がる配管５５ｕに予め接続されていることが好ましいが、後で配管５５ｕに接続しても良い。排水用配管コネクタ部５６は、排水系Ｋ１２に繋がる配管５６ｕに予め接続されていることが好ましいが、後で配管５６ｕに接続しても良い。   In the above connection, it is preferable that the fuel introduction pipe connector 51 is connected in advance to the pipe 51u connected to the fuel introduction system H10, but it may be connected to the pipe 51u later. The oxidant introduction pipe connector 53 is preferably connected in advance to the pipe 53u connected to the oxidant introduction system O10, but may be connected to the pipe 53u later. It is preferable that the fuel off-gas outlet piping connector 52 is connected in advance to the piping 52u connected to the fuel discharge system H12, but it may be connected to the piping 52u later. The oxidant off-gas outlet pipe connector 54 is preferably connected in advance to the pipe 54u connected to the oxidant discharge system O12, but may be connected to the pipe 54u later. The water supply pipe connector 55 is preferably connected in advance to a pipe 55u connected to the water supply system K10, but may be connected to the pipe 55u later. The drainage pipe connector portion 56 is preferably connected in advance to the pipe 56u connected to the drainage system K12, but may be connected to the pipe 56u later.

本実施例によれば、図６に示すように、基体３（３Ａ，３Ｂ,３Ｃ）は複数個（３個）互いに独立して設けられている。各基体３のスタック収容空間３０には、スタック１がそれぞれ独立して個別に収容される。図６に示すように、基体３Ａのスタック１、基体３Ｂのスタック１、基体３Ｃのスタック１は電気的に直列に接続されており、所望の電圧が確保されている。即ち図６に示すように、基体３Ａのアノード用の電気コネクタ部４３と、基体３Ｃのカソード用の電気コネクタ部４７とは導線８０Ａおよび電力負荷を介して電気的に接続されている。基体３Ａのカソード用の電気コネクタ部４７と、基体３Ｂのアノード用の電気コネクタ部４３とは導線８０Ｂを介して電気的に接続されている。基体３Ｂのカソード用の電気コネクタ部４７と、基体３Ｃのアノード用の電気コネクタ部４３とは導線８０Ｃを介して電気的に接続されている。   According to the present embodiment, as shown in FIG. 6, a plurality of (three) bases 3 (3A, 3B, 3C) are provided independently of each other. The stacks 1 are individually and individually accommodated in the stack accommodation space 30 of each base 3. As shown in FIG. 6, the stack 1 of the base 3A, the stack 1 of the base 3B, and the stack 1 of the base 3C are electrically connected in series, and a desired voltage is secured. That is, as shown in FIG. 6, the anode electrical connector portion 43 of the base 3A and the cathode electrical connector portion 47 of the base 3C are electrically connected via a conductor 80A and a power load. The electrical connector part 47 for the cathode of the base 3A and the electrical connector part 43 for the anode of the base 3B are electrically connected via a conductor 80B. The electrical connector portion 47 for the cathode of the base 3B and the electrical connector portion 43 for the anode of the base 3C are electrically connected via a conductor 80C.

本実施例によれば、図４に示すように、スタック１をスタック収容空間３０内に移動させてスタック１を基体３のスタック収容空間３０に保持すると、基体３に設けられているアノード端子部４１はスタック１の燃料極用導電部３５に導通可能に自動的に接触する。また、基体３に設けられているカソード端子部４５はスタック１の酸化剤極導電部３６に導通可能に自動的に接触する。このため、スタック１を基体３のスタック収容空間３０に保持する操作が簡単となる。アノード端子部４１およびカソード端子部４５はバネ性を有するため、良好なる接触性が確保される。   According to this embodiment, as shown in FIG. 4, when the stack 1 is moved into the stack housing space 30 and the stack 1 is held in the stack housing space 30 of the base 3, the anode terminal portion provided in the base 3 41 automatically contacts the fuel electrode conductive portion 35 of the stack 1 so as to be conductive. Further, the cathode terminal portion 45 provided on the base 3 automatically contacts the oxidant electrode conductive portion 36 of the stack 1 so as to be conductive. For this reason, the operation of holding the stack 1 in the stack accommodating space 30 of the base 3 is simplified. Since the anode terminal part 41 and the cathode terminal part 45 have a spring property, good contact property is ensured.

ところで、燃料電池装置に不具合が発生するとき、一般的には、複数個の燃料電池セル１０の全部に不具合が発生するのではなく、複数個の燃料電池セル１０のうち一部であることが多い。この場合、スタック１を構成する全部の燃料電池セル１０を解体すると、正常な燃料電池セル１０までも傷めるおそれがある。   By the way, when a malfunction occurs in the fuel cell device, in general, the malfunction does not occur in all of the plurality of fuel cells 10 but may be a part of the plurality of fuel cells 10. Many. In this case, if all the fuel cells 10 constituting the stack 1 are disassembled, even normal fuel cells 10 may be damaged.

この点について本実施例によれば、複数個のスタック１を電気的に接続することにより燃料電池装置が構成されている。このため、燃料電池装置を構成する複数個の燃料電池セル１０のうちいずれかに不具合が発生したときには、複数個のスタック１のうち、該当する燃料電池セル１０を有するスタック１のみを基体３のスタック収容空間３０から取り外し、その取り外したスタック１を修理メンテナンスまたは交換すれば良い。もちろん、正常のスタック１についても基体３のスタック収容空間３０から取り外して予備的に修理または交換しても良い。   In this regard, according to the present embodiment, the fuel cell device is configured by electrically connecting a plurality of stacks 1. For this reason, when a malfunction occurs in any of the plurality of fuel cells 10 constituting the fuel cell device, only the stack 1 having the corresponding fuel cell 10 is selected from the plurality of stacks 1. The stack 1 may be removed from the stack accommodating space 30, and the removed stack 1 may be repaired or replaced. Of course, the normal stack 1 may be removed from the stack accommodating space 30 of the base 3 and repaired or exchanged in advance.

このような本実施例によれば、燃料電池装置を構成するスタック１の全体に対して、修理メンテナンスまたは交換する必要がない。このためメンテナンスが容易となる。該当する燃料電池セル１０を有するスタック１については、その発電電圧が低下するので、検出可能である。   According to such a present Example, it is not necessary to carry out repair maintenance or replacement | exchange with respect to the whole stack 1 which comprises a fuel cell apparatus. This facilitates maintenance. The stack 1 having the corresponding fuel cell 10 can be detected because its power generation voltage decreases.

また本実施例によれば、前述したように、燃料導入用配管コネクタ部５１、酸化剤導入用配管コネクタ部５３、燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２、酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４、給水用配管コネクタ部５５、排水用配管コネクタ部５６は、スタック１との接続前において、基体３またはスタック１に対して横方向つまり矢印Ｘ１，Ｘ２方向（図３参照）に沿って相対移動可能とされている。このため、スタック１を基体３のスタック収容空間３０に挿入して保持するときには、各コネクタ部５１〜５６を矢印Ｘ２方向、つまり、スタック１の一面部１７から退避する方向に移動させておけば、スタック収容空間３０の容積が増加する。故に、各コネクタ部５１〜５６とスタック１との衝突・干渉を避けることができ、スタック１の挿入操作が容易となる。   Further, according to the present embodiment, as described above, the fuel introduction pipe connector portion 51, the oxidant introduction pipe connector portion 53, the fuel offgas lead-out pipe connector portion 52, the oxidant off-gas lead-out pipe connector portion 54, the water supply The pipe connector 55 for drainage and the pipe connector 56 for drainage are movable relative to the base 3 or the stack 1 in the lateral direction, that is, in the directions of the arrows X1 and X2 (see FIG. 3) before the connection to the stack 1. Has been. For this reason, when the stack 1 is inserted and held in the stack accommodating space 30 of the base 3, the connector portions 51 to 56 should be moved in the direction of the arrow X2, that is, in the direction of retreating from the one surface portion 17 of the stack 1. The volume of the stack accommodation space 30 increases. Therefore, collision / interference between each of the connector parts 51 to 56 and the stack 1 can be avoided, and the stack 1 can be easily inserted.

更に、スタック１をスタック収容空間３０に収容した状態では、各コネクタ部５１〜５６をそれぞれ矢印Ｘ１方向、つまり、スタック１に接近する方向に移動させて接続することができる。   Further, in a state where the stack 1 is accommodated in the stack accommodating space 30, the connector portions 51 to 56 can be connected by moving in the direction of the arrow X1, that is, in the direction approaching the stack 1, respectively.

殊に本実施例によれば、図５に示すように、燃料導入用配管コネクタ部５１は、基体３の第２壁部３２の取付孔３２ａにおいて支持部材９４により取付孔３２ａの径方向（矢印Ｓ１方向）に沿ってスタック１は位置調整可能に設けられている。ここで、矢印Ｓ１方向は、スタック１がスタック収容空間３０に収容されるときにスタック１の移動方向（矢印Ｙ１方向）を含む方向である。従って、スタック１をスタック収容空間３０に収容したとき、基体３の燃料導入用配管コネクタ部５１とスタック１の燃料導入部２１との位置がずれているときであっても、燃料導入用配管コネクタ部５１を適宜位置調整すれば、基体３の燃料導入用配管コネクタ部５１とスタック１の燃料導入部２１とを良好に接続することができる。   In particular, according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the fuel introduction pipe connector portion 51 is arranged in the mounting hole 32 a of the second wall portion 32 of the base 3 by the support member 94 in the radial direction (arrow). The stack 1 is provided so that its position can be adjusted along the (S1 direction). Here, the arrow S1 direction is a direction including the moving direction (arrow Y1 direction) of the stack 1 when the stack 1 is accommodated in the stack accommodating space 30. Therefore, when the stack 1 is accommodated in the stack accommodating space 30, even if the positions of the fuel introduction pipe connector portion 51 of the base 3 and the fuel introduction portion 21 of the stack 1 are deviated, the fuel introduction pipe connector. If the position of the part 51 is appropriately adjusted, the fuel introduction pipe connector part 51 of the base body 3 and the fuel introduction part 21 of the stack 1 can be satisfactorily connected.

他の配管コネクタ部、即ち、酸化剤導入用配管コネクタ部５３、燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２、酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４、給水用配管コネクタ部５５、排水用配管コネクタ部５６についても同様である。支持部材９４は弾性変形容易な多孔質部材で形成できるが、バネ部材等としても良い。   Other piping connector parts, that is, an oxidant introduction pipe connector part 53, a fuel off gas lead-out pipe connector part 52, an oxidant off-gas lead-out pipe connector part 54, a water supply pipe connector part 55, and a drainage pipe connector part 56 Is the same. The support member 94 can be formed of a porous member that is easily elastically deformed, but may be a spring member or the like.

更に本実施例によれば、図６に示すように、スタック１のそれぞれは複数個の基体３に個別に収容され、各基体３を互いに独立させて配置させ、互いに導通するように配線８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃで結線させることができる。このため、燃料電池装置を設置するにあたり、スタック１を収容した１個の基体３を配置できる空間スペースが複数個あれば良い。故に、複数個のスタック１を共通の基体にまとめて収容する方式に比較して、狭い空間スペースを有効利用でき、スペース上の制約が多い車両搭載用や定置用として適する。勿論、他の用途に適用することも可能である。   Further, according to the present embodiment, as shown in FIG. 6, each of the stacks 1 is individually accommodated in a plurality of bases 3, and the bases 3 are arranged independently of each other, and the wirings 80A, 80A, It can be connected at 80B and 80C. For this reason, when installing the fuel cell device, it is only necessary to have a plurality of space spaces in which one substrate 3 accommodating the stack 1 can be arranged. Therefore, compared to a system in which a plurality of stacks 1 are accommodated together in a common base, a narrow space can be used effectively, and it is suitable for mounting on a vehicle or for stationary use with many space restrictions. Of course, the present invention can be applied to other uses.

なお、上記した実施例に係る構成に限らず、燃料導入用配管コネクタ部５１と、酸化剤導入用配管コネクタ部５３と、燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２と、酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４と、給水用配管コネクタ部５５と、排水用配管コネクタ部５６とを基体３の第３壁部３３に設けることにしても良い。また、アノードとカソードとの位置関係を逆にしても良い。つまり、アノード端子部４１を基体３の第３壁部３３に設けても良く、カソード端子部４５を基体３の第２壁部３２に設けても良い。またスタック１の側面を構成する一面部１７以外の部位に、燃料導入部２１、酸化剤導入部２３、燃料オフガス導出部２２、酸化剤オフガス導出部２４、水導入部２５、水導出部２６を形成することにしても良い。   In addition, it is not restricted to the structure which concerns on the above-mentioned Example, The pipe connector part 51 for fuel introduction, the pipe connector part 53 for oxidant introduction, the pipe connector part 52 for fuel offgas derivation | leading-out, and the pipe connector part for oxidant offgas derivation | leading-out 54, a water supply pipe connector portion 55, and a drainage pipe connector portion 56 may be provided on the third wall portion 33 of the base 3. Further, the positional relationship between the anode and the cathode may be reversed. That is, the anode terminal portion 41 may be provided on the third wall portion 33 of the base 3, and the cathode terminal portion 45 may be provided on the second wall portion 32 of the base 3. Further, a fuel introduction part 21, an oxidant introduction part 23, a fuel offgas derivation part 22, an oxidant offgas derivation part 24, a water introduction part 25, and a water derivation part 26 are provided in parts other than the one surface part 17 constituting the side surface of the stack 1. It may be formed.

図７は実施例２を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。以下、実施例１と異なる部分を中心として説明する。本実施例によれば、図７に示すように、基体３Ａに収容されているスタック１、基体３Ｂに収容されているスタック１、基体３Ｃに収容されているスタック１は、電気的に並列に接続されている。即ち、基体３Ａのアノード用の電気コネクタ部４３と、基体３Ｂのアノード用の電気コネクタ部４３と、基体３Ｃのアノード用の電気コネクタ部４３とは導線８０Ｄを介して電気的に並列に接続されている。基体３Ａのカソード用の電気コネクタ部４７と、基体３Ｂのカソード用の電気コネクタ部４７と、基体３Ｃのカソード用の電気コネクタ部４７とは導線８０Ｅを介して電気的に並列に接続されている。主導線８２は電力負荷（図示せず）に接続されている。   FIG. 7 shows a second embodiment. The present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment and has the same functions and effects. Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment. According to the present embodiment, as shown in FIG. 7, the stack 1 accommodated in the base 3A, the stack 1 accommodated in the base 3B, and the stack 1 accommodated in the base 3C are electrically connected in parallel. It is connected. That is, the anode electrical connector 43 of the base 3A, the anode electrical connector 43 of the base 3B, and the anode electrical connector 43 of the base 3C are electrically connected in parallel via the conductor 80D. ing. The cathode electrical connector portion 47 of the base 3A, the cathode electrical connector portion 47 of the base 3B, and the cathode electrical connector portion 47 of the base 3C are electrically connected in parallel via a conductor 80E. . The main line 82 is connected to a power load (not shown).

図８は実施例３の要部を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。以下、実施例１と異なる部分を中心として説明する。本実施例によれば、図８に示すように、基体１のうち各配管コネクタ部５１〜５６を装備する第２壁部３２は凸形状の係合部３２０を有している。係合部３２０は第１壁部３１の凹状の案内部３１０に嵌合しており、案内部３１０に沿って矢印Ｘ１，Ｘ２方向に第３壁部３３に対して相対移動可能とされている。従って、スタック１を矢印Ｙ１方向に下降させる前に、固定具３２２の固定を解除し、配管コネクタ部５１〜５６を装備する第２壁部３２を退避方向（矢印Ｘ２方向）に移動させておけば、配管コネクタ部５１〜５６とスタック１との衝突・干渉を更に抑制できる。なお、配管コネクタ部５１〜５６とスタック１とを接続するときには、第２壁部３２をセット方向（矢印Ｘ１方向）に移動させた後に、第２壁部３２をその位置に固定具３２２で固定すれば良い。   FIG. 8 shows a main part of the third embodiment. The present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment and has the same functions and effects. Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment. According to the present embodiment, as shown in FIG. 8, the second wall portion 32 equipped with the pipe connector portions 51 to 56 of the base body 1 has the convex engaging portion 320. The engaging portion 320 is fitted in the concave guide portion 310 of the first wall portion 31 and is movable relative to the third wall portion 33 in the directions of arrows X1 and X2 along the guide portion 310. . Therefore, before lowering the stack 1 in the direction of the arrow Y1, the fixing of the fixture 322 is released, and the second wall portion 32 equipped with the pipe connector portions 51 to 56 is moved in the retracting direction (the direction of the arrow X2). For example, collision / interference between the pipe connector portions 51 to 56 and the stack 1 can be further suppressed. When connecting the pipe connector parts 51 to 56 and the stack 1, the second wall part 32 is moved in the setting direction (arrow X1 direction), and then the second wall part 32 is fixed to the position with the fixture 322. Just do it.

図９は実施例４の要部を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。以下、実施例１と異なる部分を中心として説明する。本実施例によれば、複数個のスタック１に共通する共通基体３Ｋが設けられている。共通基体３Ｋは、複数個のスタック１をまとめて収容可能なスタック収容空間３０Ｋと、スタック収容空間３０Ｋにセットされた各スタック１に導通可能に接触する複数個のアノード端子部４１と、スタック収容空間３０Ｋにセットされたスタック１に導通可能に接触する複数個のカソード端子部４５とを備えている。共通基体３Ｋには、スタック１をスタック収容空間３０Ｋの所定の位置に案内させる案内面７２ａを有する案内部７２が設けられている。案内部７２により、スタック１をスタック収容空間３０Ｋの所定の位置に保持する操作が容易化する。   FIG. 9 shows a main part of the fourth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment and has the same functions and effects. Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment. According to the present embodiment, the common base 3K common to the plurality of stacks 1 is provided. The common base 3K includes a stack accommodation space 30K that can accommodate a plurality of stacks 1 together, a plurality of anode terminal portions 41 that are in conductive contact with each stack 1 set in the stack accommodation space 30K, and a stack accommodation. And a plurality of cathode terminal portions 45 that come into contact with the stack 1 set in the space 30K in a conductive manner. The common base 3K is provided with a guide portion 72 having a guide surface 72a for guiding the stack 1 to a predetermined position in the stack accommodating space 30K. The guide 72 facilitates the operation of holding the stack 1 at a predetermined position in the stack accommodating space 30K.

図１０は実施例５の要部を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。以下、実施例１と異なる部分を中心として説明する。本実施例によれば、基体３には、スタック１をスタック収容空間３０の所定の位置に案内させる案内面７４ａを有する縦溝状をなす案内部７４が設けられている。スタック１は案内部７４ａに案内される係合部１９を有する。案内部７４により、スタック１を位置きめしつつスタック収容空間３０の所定の位置に保持する操作が容易化する。   FIG. 10 shows a main part of the fifth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment and has the same functions and effects. Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment. According to the present embodiment, the base body 3 is provided with a guide portion 74 having a longitudinal groove shape having a guide surface 74 a for guiding the stack 1 to a predetermined position in the stack accommodating space 30. The stack 1 has an engagement portion 19 guided by the guide portion 74a. The guide 74 facilitates the operation of holding the stack 1 in a predetermined position in the stack accommodating space 30 while positioning the stack 1.

図１１は実施例６の要部を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。以下、実施例１と異なる部分を中心として説明する。本実施例によれば、図１１に示すように、燃料電池装置は、燃料電池セル１０を備えるほぼ角形状をなす複数個のスタック１と、スタック１を保持するスタック収容空間３０を有する複数個の基体３とを備えている。図１１に示すように、基体３は、底部となる第１壁部３１と、側部となる第２壁部３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｄと、第２壁部３２Ｂ，３２Ｃと対面する側部となる第３壁部３３とを有する。この場合、スタック１を矢印Ｙ１方向に移動させると、つまりスタック１を下降させると、スタック出入口３４からスタック１をスタック収容空間３０に挿入できる。   FIG. 11 shows a main part of the sixth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment and has the same functions and effects. Hereinafter, a description will be given centering on differences from the first embodiment. According to the present embodiment, as shown in FIG. 11, the fuel cell apparatus includes a plurality of stacks 1 each having a substantially square shape including the fuel cells 10 and a plurality of stack accommodating spaces 30 that hold the stacks 1. The base 3 is provided. As shown in FIG. 11, the base 3 is a first wall portion 31 that is a bottom portion, second wall portions 32B, 32C, and 32D that are side portions, and side portions that face the second wall portions 32B and 32C. And a third wall portion 33. In this case, when the stack 1 is moved in the direction of the arrow Y1, that is, when the stack 1 is lowered, the stack 1 can be inserted into the stack accommodation space 30 from the stack entrance 34.

図１１に示すように、スタック１の側面を構成する一面部１７には、スタック１の燃料極１２に燃料を導入する燃料導入部２１と、スタック１から燃料オフガスを導出する燃料オフガス導出部２２と、スタック１の酸化剤極１３に酸化剤ガスを導入する酸化剤導入部２３とが形成されており、更に、スタック１から酸化剤オフガスを導出する酸化剤オフガス導出部２４とが形成されている。更に、スタック１の側面を構成する一面部１７には、スタック１に冷却用又は加熱用の水を導入する水導入部２５と、スタック１から水を導出する水導出部２６とが形成されている。   As shown in FIG. 11, on one surface portion 17 constituting the side surface of the stack 1, a fuel introduction portion 21 that introduces fuel into the fuel electrode 12 of the stack 1, and a fuel offgas derivation portion 22 that derives fuel offgas from the stack 1. And an oxidant introduction part 23 for introducing an oxidant gas into the oxidant electrode 13 of the stack 1 and an oxidant offgas lead-out part 24 for leading the oxidant offgas from the stack 1 are formed. Yes. Furthermore, a water introduction part 25 that introduces cooling or heating water into the stack 1 and a water lead-out part 26 that leads water out of the stack 1 are formed on the one surface part 17 constituting the side surface of the stack 1. Yes.

図１１に示すように、スタック１をスタック１を基体３のスタック収容空間３０にセットした後に、配管５１ｕに繋がれた燃料導入用配管コネクタ部５１を移動させることにより、スタック１の燃料導入部２１に接続する。また、配管５３ｕに繋がれた酸化剤導入用配管コネクタ部５３を移動させることにより、スタック１の酸化剤導入部２３に接続する。配管５２ｕに繋がれた燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２を移動させることにより、スタック１の燃料オフガス導出部２２に接続する。   As shown in FIG. 11, after the stack 1 is set in the stack accommodating space 30 of the base 3, the fuel introduction pipe connector 51 connected to the pipe 51 u is moved to move the fuel introduction part of the stack 1. 21 is connected. Further, the oxidant introduction pipe connector 53 connected to the pipe 53u is moved to connect to the oxidant introduction part 23 of the stack 1. By moving the fuel off-gas derivation piping connector portion 52 connected to the piping 52u, the fuel off-gas derivation portion 22 of the stack 1 is connected.

配管５４ｕに繋がれた酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４を移動させることにより、スタック１の酸化剤オフガス導出部２４に接続する。配管５５ｕに繋がれた給水用配管コネクタ部５５を移動させることにより、スタック１の水導入部２５に接続する。配管５６ｕに繋がれた排水用配管コネクタ部５６を移動させることにより、スタック１の水導出部２６に脱着可能に接続する。なお、図１１に示す例では、複数個のスタック１の数に応じた複数個の基体３が設けられているが、これに限らず、複数個のスタック１をまとめて収容できる共通基体を設けることにしても良い。   The oxidant off-gas outlet pipe connector 54 connected to the pipe 54 u is moved to connect to the oxidant off-gas outlet 24 of the stack 1. The water supply pipe connector 55 connected to the pipe 55u is moved to connect to the water introduction part 25 of the stack 1. By moving the drainage pipe connector section 56 connected to the pipe 56u, the drain connection section 26 of the stack 1 is detachably connected. In the example shown in FIG. 11, a plurality of bases 3 corresponding to the number of the plurality of stacks 1 are provided. However, the present invention is not limited to this, and a common base that can accommodate a plurality of stacks 1 is provided. Anyway.

図１２は実施例７の要部を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。以下、実施例１と異なる部分を中心として節瞑する。図１２に示すように、基体３は、側部となる第１壁部３１と、底部となる第２壁部３２と、第２壁部３２と対面する天井部となる第３壁部３３とを有する。更に、スタック出入口３４が横方に開放された状態で基体３に形成されている。基体３には、スタック１の下面部１ｄをスライドさせてスタック１の高さ位置を位置決めする案内部９３が形成されている。案内部９３は案内面９３ａを有する。   FIG. 12 shows a main part of the seventh embodiment. The present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment and has the same functions and effects. In the following, the meditation is performed with a focus on the differences from the first embodiment. As shown in FIG. 12, the base 3 includes a first wall portion 31 serving as a side portion, a second wall portion 32 serving as a bottom portion, and a third wall portion 33 serving as a ceiling portion facing the second wall portion 32. Have Further, the stack entrance 34 is formed in the base 3 in a state where the stack entrance 34 is opened laterally. The base 3 is formed with a guide portion 93 that slides the lower surface portion 1d of the stack 1 to position the stack 1 at a height position. The guide part 93 has a guide surface 93a.

この場合、スタック１の下面部１ｄを案内部９３に案内させつつ矢印Ｗ１方向に移動させると、つまりスタック１を横方向に移動させると、スタック出入口３４からスタック１をスタック収容空間３０に挿入できる。挿入後に、ストッパ９９を支点９９ｃを介して揺動すれば、ストッパ９９をスタック１に係合させて外れ止めできる。また、ストッパ９９を解除した状態において、スタック収容空間３０内のスタック１を逆方向に移動させると、つまりスタック１を基体３から離間させるように横方向に移動させると、スタック収容空間３０内のスタック１をスタック出入口３４から外すことができる。   In this case, when the lower surface portion 1d of the stack 1 is moved in the arrow W1 direction while being guided by the guide portion 93, that is, when the stack 1 is moved in the lateral direction, the stack 1 can be inserted into the stack accommodation space 30 from the stack entrance 34. . After the insertion, if the stopper 99 is swung through the fulcrum 99c, the stopper 99 can be engaged with the stack 1 and prevented from coming off. Further, when the stack 1 in the stack accommodating space 30 is moved in the reverse direction with the stopper 99 released, that is, when the stack 1 is moved laterally so as to be separated from the base body 3, The stack 1 can be removed from the stack entrance 34.

発電反応によりスタック１の酸化剤極１３では水が生成される。水が過剰になると、水が流路を狭めるというフラッディング現象が生じ、円滑なガス流れが損なわれるおそれがある。水は酸化剤オフガスと共に酸化剤オフガス導出部２４から排出される。ここで、重力を利用してスタック１からの排出性を高めるため、酸化剤オフガス導出部２４がスタック１の下面部１ｄに形成されている。更に配管の関係上、スタック１の下面部１ｄには、スタック１に燃料を導入する燃料導入部２１と、スタック１に酸化剤ガスを導入する酸化剤導入部２３とが形成されており、更に、スタック１から燃料オフガスを導出する燃料オフガス導出部２２と、スタック１から酸化剤オフガスを導出する酸化剤オフガス導出部２４とが形成されている。更にスタック１の下面部１ｄには、スタック１に冷却用又は加熱用の水を導入する水導入部２５と、スタック１から水を導出する水導出部２６とが形成されている。   Water is generated at the oxidant electrode 13 of the stack 1 by the power generation reaction. If the water becomes excessive, a flooding phenomenon that the water narrows the flow path may occur, and the smooth gas flow may be impaired. Water is discharged from the oxidant offgas outlet 24 together with the oxidant offgas. Here, an oxidant off-gas lead-out portion 24 is formed on the lower surface portion 1 d of the stack 1 in order to enhance the exhaustability from the stack 1 using gravity. Further, due to piping, a lower surface portion 1d of the stack 1 is formed with a fuel introduction portion 21 for introducing fuel into the stack 1 and an oxidant introduction portion 23 for introducing an oxidant gas into the stack 1, A fuel off-gas deriving unit 22 for deriving the fuel off-gas from the stack 1 and an oxidant off-gas deriving unit 24 for deriving the oxidant off-gas from the stack 1 are formed. Furthermore, a water introduction part 25 that introduces cooling or heating water into the stack 1 and a water lead-out part 26 that leads water out of the stack 1 are formed on the lower surface 1 d of the stack 1.

また、図１２に示すように、スタック１の燃料極用導電部３５に導通可能に接触するアノード端子部４１が基体３の下面部となる第２壁部３２に設けられている。スタック１の酸化剤極用導電部３６に導通可能に接触するカソード端子部４５が基体３の天井部となる第３壁部３３に設けられている。スタック１を矢印Ｗ１方向（横方）に移動させてスタック出入口３４からスタック１を基体３のスタック収容空間３０に保持すると、基体３に設けられているアノード端子部４１はスタック１に導通可能に接触すると共に、基体３に設けられているカソード端子部４５はスタック１に導通可能に接触する。   Also, as shown in FIG. 12, an anode terminal portion 41 that comes into contact with the fuel electrode conductive portion 35 of the stack 1 so as to be conductive is provided on the second wall portion 32 serving as the lower surface portion of the base 3. A cathode terminal portion 45 that comes into contact with the oxidant electrode conductive portion 36 of the stack 1 is provided on the third wall portion 33 serving as a ceiling portion of the base 3. When the stack 1 is moved in the direction of arrow W1 (laterally) and the stack 1 is held in the stack accommodating space 30 of the base 3 from the stack inlet / outlet 34, the anode terminal portion 41 provided on the base 3 can be conducted to the stack 1 At the same time, the cathode terminal portion 45 provided on the substrate 3 contacts the stack 1 so as to be conductive.

図１２に示すように、基体３の第２壁部３２に各配管コネクタ部５１〜５６が装備されている。各配管コネクタ部５１〜５６は、基体３に対して昇降可能つまり矢印Ｙ１，Ｙ２方向（図１２参照）に沿って相対移動可能とされている。従ってスタック１をスタック収容空間３０に収容する前においては、各配管コネクタ部５１〜５６は重力により下方（矢印Ｙ１方向）に移動して退避しているため、スタック１との干渉・衝突が避けられる。矢印Ｙ１方向はスタック１から離間して退避する方向に相当する。矢印Ｙ２方向はスタック１に接近する方向に相当する。   As shown in FIG. 12, the pipe connector portions 51 to 56 are provided on the second wall portion 32 of the base 3. Each piping connector part 51-56 can be raised / lowered with respect to the base | substrate 3, ie, relative movement is possible along arrow Y1, Y2 direction (refer FIG. 12). Therefore, before the stack 1 is accommodated in the stack accommodating space 30, the pipe connector portions 51 to 56 are moved downward and moved away by gravity (in the direction of the arrow Y1), so that interference and collision with the stack 1 are avoided. It is done. An arrow Y1 direction corresponds to a direction away from the stack 1 and retracted. The direction of arrow Y2 corresponds to the direction approaching stack 1.

従ってスタック１をスタック収容空間３０に収容した状態において、燃料導入用配管コネクタ部５１は上方に移動されると、スタック１の燃料導入部２１に脱着可能に接続される。酸化剤導入用配管コネクタ部５３は上方に移動されると、スタック１の酸化剤導入部２３に脱着可能に接続される。燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２は上方（矢印Ｙ２方向）に移動されると、スタック１の燃料オフガス導出部２２に脱着可能に接続される。酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４は上方に移動されると、スタック１の酸化剤オフガス導出部２４に脱着可能に接続される。給水用配管コネクタ部５５は上方（矢印Ｙ２方向）に移動されると、スタック１の水導入部２５に脱着可能に接続される。排水用配管コネクタ部５６は上方（矢印Ｙ２方向）に移動されると、スタック１の水導出部２６に脱着可能に接続される。   Therefore, in a state where the stack 1 is accommodated in the stack accommodating space 30, the fuel introduction pipe connector portion 51 is detachably connected to the fuel introduction portion 21 of the stack 1 when moved upward. When the oxidant introduction pipe connector 53 is moved upward, it is detachably connected to the oxidant introduction part 23 of the stack 1. When the fuel off-gas outlet piping connector 52 is moved upward (in the direction of arrow Y2), it is detachably connected to the fuel off-gas outlet 22 of the stack 1. When the oxidant off-gas outlet piping connector 54 is moved upward, it is detachably connected to the oxidant off-gas outlet 24 of the stack 1. When the water supply pipe connector portion 55 is moved upward (in the direction of arrow Y2), it is detachably connected to the water introduction portion 25 of the stack 1. When the drainage pipe connector part 56 is moved upward (in the direction of arrow Y2), it is detachably connected to the water outlet part 26 of the stack 1.

図１３は実施例８の要部を示す。本実施例は実施例１と基本的には同様の構成であり、同様の作用効果を有する。以下、実施例１と異なる部分を中心として節瞑する。図１３に示すように、燃料導入用配管コネクタ部５１は基体３に付勢部材９５により付勢されている。このためスタック１が基体３のスタック収容空間３０に収容されていないときには、燃料導入用配管コネクタ部５１は付勢部材９５によりスタック収容空間３０から退避する方向（矢印Ｃ１方向）に付勢されている。酸化剤導入用配管コネクタ部５３、燃料オフガス導出用配管コネクタ部５２、酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部５４、給水用配管コネクタ部５５と、排水用配管コネクタ部５６についても同様である。付勢部材９５は燃料導入用配管コネクタ部５１等のコネクタを基体３のスタック収容空間３０から退避させる退避手段として機能できる。   FIG. 13 shows a main part of the eighth embodiment. The present embodiment has basically the same configuration as that of the first embodiment and has the same functions and effects. In the following, the meditation is performed with a focus on the differences from the first embodiment. As shown in FIG. 13, the fuel introduction piping connector 51 is biased by the biasing member 95 to the base 3. For this reason, when the stack 1 is not accommodated in the stack accommodating space 30 of the base body 3, the fuel introduction pipe connector 51 is urged by the urging member 95 in the direction of retreating from the stack accommodating space 30 (arrow C 1 direction). Yes. The same applies to the oxidant introduction piping connector portion 53, the fuel offgas derivation piping connector portion 52, the oxidant offgas derivation piping connector portion 54, the water supply piping connector portion 55, and the drainage piping connector portion 56. The urging member 95 can function as a retracting means for retracting a connector such as the fuel introduction pipe connector portion 51 from the stack housing space 30 of the base 3.

この結果、スタック１を基体３のスタック収容空間３０に収容するとき、各コネクタ部５１〜５６とスタック１との衝突干渉が抑制される。よって各コネクタ部５１〜５６の耐久性の向上、長寿命化に貢献できる。従って、付勢部材９５は、各コネクタ部５１〜５６を退避方向に退避させ、各コネクタ部５１〜５６とスタック１との衝突干渉を抑制する退避促進要素として機能することができる。付勢部材９５としてはバネ部材を採用できるが、発泡体等の多孔質部材でも良い。   As a result, when the stack 1 is accommodated in the stack accommodating space 30 of the base 3, collision interference between the connector portions 51 to 56 and the stack 1 is suppressed. Therefore, it is possible to contribute to improvement in durability and long life of each connector portion 51 to 56. Therefore, the urging member 95 can function as a retraction promoting element that retreats the connector portions 51 to 56 in the retreat direction and suppresses collision interference between the connector portions 51 to 56 and the stack 1. A spring member can be adopted as the urging member 95, but a porous member such as a foam may be used.

（その他）
なお、実施例１によれば、基体３に各配管コネクタ部５１〜５６が装備されているが、これに限られるものではなく、各配管コネクタ部５１〜５６は基体３に装備されていなくても良い。また、図６に示す実施例によれば、前述したように、基体３（３Ａ，３Ｂ,３Ｃ）は複数個（３個）設けられており、各基体３のスタック収容空間３０に、スタック１がそれぞれ独立して個別に収容されている。そして、基体３Ａのスタック１、基体３Ｂのスタック１、基体３Ｃのスタック１は電気的に直列に接続されている。但し、これに限らず、図１〜図４に示すように、用途によっては、単数の基体３に単数のスタック１を取り付けた状態で使用しても良い。その他、本発明は上記し且つ図面に示した形態、実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。 (Other)
In addition, according to Example 1, although each piping connector part 51-56 is equipped with the base | substrate 3, it is not restricted to this, Each piping connector part 51-56 is not equipped with the base | substrate 3. Also good. Further, according to the embodiment shown in FIG. 6, as described above, a plurality (three) of the substrates 3 (3A, 3B, 3C) are provided, and the stack 1 is placed in the stack accommodating space 30 of each substrate 3. Are individually and individually housed. The stack 1 of the base 3A, the stack 1 of the base 3B, and the stack 1 of the base 3C are electrically connected in series. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIGS. 1 to 4, a single stack 1 may be attached to a single base 3 depending on the application. In addition, the present invention is not limited only to the embodiments and examples described above and illustrated in the drawings, and can be implemented with appropriate modifications within a range not departing from the gist.

本発明は例えば定置用、車両用、電気機器用、電子機器用、携帯用の燃料電池システムに適用することができる。   The present invention can be applied to, for example, stationary, vehicle, electric equipment, electronic equipment, and portable fuel cell systems.

実施例１に係り、基体のスタック収容空間にスタックを収容している状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which concerns on Example 1 and has accommodated the stack in the stack accommodation space of a base | substrate. スタックの正面部である。It is the front part of the stack. 基体のスタック収容空間にスタックを収容していると共にコネクタ部をスタックに接続していない状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which has accommodated the stack in the stack accommodation space of a base | substrate, and has not connected the connector part to the stack. 基体のスタック収容空間にスタックを収容していると共にコネクタ部をスタックに接続している状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which has accommodated the stack in the stack accommodation space of the base | substrate, and has connected the connector part to the stack. 基体にコネクタ部を保持している状態を示す構成図である。It is a block diagram which shows the state holding the connector part in the base | substrate. 複数個の基体のスタック収容空間にスタックをそれぞれ収容していると共に、各基体を電気的に直列に接続している状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which has each accommodated the stack in the stack accommodation space of a several base | substrate, and has connected each base | substrate electrically in series. 実施例２に係り、複数個の基体のスタック収容空間にスタックをそれぞれ収容していると共に、各基体を電気的に並列に接続している状態を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the stacks are housed in the stack housing spaces of a plurality of bases and the bases are electrically connected in parallel according to the second embodiment. 実施例３に係り、基体のスタック収容空間にスタックを収容している状態を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing a state in which a stack is housed in a stack housing space of a base according to the third embodiment. 実施例４に係り、共通基体のスタック収容空間に複数個のスタックをまとめて収容している状態を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a state in which a plurality of stacks are collectively accommodated in a stack accommodating space of a common base according to the fourth embodiment. 実施例５に係り、基体のスタック収容空間にスタックを収容している状態を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a state in which a stack is housed in a stack housing space of a base according to the fifth embodiment. 実施例６に係り、複数個の基体のスタック収容空間にスタックをそれぞれ収容していると共に、各基体を電気的に直列に接続している状態を示す斜視図である。FIG. 14 is a perspective view showing a state in which the stacks are housed in the stack housing spaces of a plurality of bases and the bases are electrically connected in series according to the sixth embodiment. 実施例７に係り、基体のスタック収容空間にスタックを収容していると共にコネクタ部をスタックに接続していない状態を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing a state where the stack is housed in the stack housing space of the base body and the connector portion is not connected to the stack according to the seventh embodiment. 実施例８に係り、コネクタ部を基体に取り付けている状態を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram illustrating a state in which a connector portion is attached to a base according to an eighth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１はスタック、１０は燃料電池セル、１２は燃料極、１３は酸化剤極、２１は燃料導入部、２３は酸化剤導入部、２２は燃料オフガス導出部（燃料オフ流体導出部）、２４は酸化剤オフガス導出部（酸化剤オフ流体導出部）、３は基体、３０はスタック収容空間、３４はスタック出入口、４１はアノード端子部、４５はカソード端子部、５１は燃料導入用配管コネクタ部、５３は酸化剤導入用配管コネクタ部、５２は燃料オフガス導出用配管コネクタ部（燃料オフ流体導出用配管コネクタ部）、５４は酸化剤オフガス導出用配管コネクタ部（酸化剤オフ流体導出用配管コネクタ部）、５５は給水用配管コネクタ部、５６は排水用配管コネクタ部を示す。   1 is a stack, 10 is a fuel cell, 12 is a fuel electrode, 13 is an oxidant electrode, 21 is a fuel introduction unit, 23 is an oxidant introduction unit, 22 is a fuel off-gas deriving unit (fuel off fluid deriving unit), and 24 is Oxidant off gas lead-out part (oxidant off-fluid lead-out part), 3 is a base, 30 is a stack housing space, 34 is a stack inlet / outlet, 41 is an anode terminal part, 45 is a cathode terminal part, 51 is a fuel introduction piping connector part, 53 is a pipe connector part for introducing an oxidant, 52 is a pipe connector part for deriving a fuel off-gas (pipe connector part for deriving fuel off-fluid), 54 is a pipe connector part for deriving oxidant off-gas (pipe connector part for deriving oxidant off-fluid) ), 55 is a water supply piping connector portion, and 56 is a drainage piping connector portion.

Claims (7)

燃料極および酸化剤極を有する燃料電池セルを備えるスタックと、前記スタックを保持する基体とを具備しており、
前記基体は、前記スタックを脱着可能に収容可能なスタック収容空間と、前記スタック収容空間にセットされた前記スタックの前記燃料極に導通可能となるアノード端子部と、前記スタック収容空間にセットされた前記スタックの前記酸化剤極に導通可能となるカソード端子部とを具備することを特徴とする燃料電池装置。 A stack including a fuel cell having a fuel electrode and an oxidant electrode, and a base body holding the stack,
The base body is set in the stack accommodating space, a stack accommodating space capable of detachably accommodating the stack, an anode terminal portion capable of conducting to the fuel electrode of the stack set in the stack accommodating space, and the stack accommodating space. A fuel cell device comprising: a cathode terminal portion capable of conducting to the oxidant electrode of the stack. 請求項１において、前記基体は複数個の前記スタックを個別に収容するように複数個設けられており、各前記基体は、前記スタック収容空間にセットされた前記スタックの前記燃料極に導通可能となるアノード端子部と、前記スタック収容空間にセットされた前記スタックの前記酸化剤極に導通可能となるカソード端子部とを具備することを特徴とする燃料電池装置。   In Claim 1, the said base | substrate is provided with two or more so that the said several stack may be accommodated separately, and each said base | substrate is electrically connectable with the said fuel electrode of the said stack set in the said stack accommodation space. A fuel cell device comprising: an anode terminal portion; and a cathode terminal portion capable of conducting to the oxidant electrode of the stack set in the stack accommodation space. 請求項１において、前記基体は複数個の前記スタックをまとめて収容可能なスタック収容空間を有する共通基体であり、前記共通基体は、前記スタック収容空間にセットされた各前記スタックの前記燃料極に導通可能となる複数個のアノード端子部と、前記スタック収容空間にセットされた各前記燃料電池の前記酸化剤極に導通可能となる複数個の前記カソード端子部とを具備することを特徴とする燃料電池装置。   In Claim 1, the said base | substrate is a common base | substrate which has a stack | stuck accommodation space which can accommodate the said several stack collectively, The said common base | substrate is in the said fuel electrode of each said stack set to the said stack accommodation space. A plurality of anode terminal portions capable of conducting; and a plurality of cathode terminal portions capable of conducting to the oxidant electrode of each fuel cell set in the stack housing space. Fuel cell device. 請求項１〜３のうちのいずれか一項において、前記スタックは、前記スタックの前記燃料極に燃料を導入する燃料導入部と、前記スタックの前記酸化剤極に酸化剤を導入する酸化剤導入部とを有しており、
前記基体は、前記スタックの前記燃料導入部に脱着可能に接続される燃料導入用配管コネクタ部と、前記スタックの前記酸化剤導入部に脱着可能に接続される酸化剤導入用配管コネクタ部とを具備することを特徴とする燃料電池装置。 4. The stack according to claim 1, wherein the stack includes a fuel introduction unit that introduces fuel into the fuel electrode of the stack, and an oxidant introduction that introduces an oxidant into the oxidant electrode of the stack. 5. And
The base body includes a fuel introduction piping connector portion that is detachably connected to the fuel introduction portion of the stack, and an oxidant introduction piping connector portion that is detachably connected to the oxidant introduction portion of the stack. A fuel cell device comprising: 請求項１〜４のうちのいずれか一項において、前記スタックは、前記スタックの前記燃料極からの燃料オフ流体を導出する燃料オフ流体導出部と、前記スタックの前記酸化剤極からの酸化剤オフ流体を導出する酸化剤オフ流体導出部とを有しており、
前記基体は、前記スタックの前記燃料オフ流体導出部に脱着可能に接続される燃料オフ流体導出用配管コネクタ部と、前記スタックの前記酸化剤オフ流体導出部に脱着可能に接続される酸化剤オフ流体導出用配管コネクタ部とを具備することを特徴とする燃料電池装置。 5. The stack according to claim 1, wherein the stack includes a fuel-off fluid deriving unit that derives a fuel-off fluid from the fuel electrode of the stack, and an oxidant from the oxidant electrode of the stack. An oxidant off-fluid deriving unit for deriving off-fluid,
The base is connected to the fuel-off fluid lead-out portion of the stack in a detachable manner, and is connected to the fuel-off fluid lead-out portion of the stack, and the oxidant-off is connected to the oxidant-off fluid lead-out portion of the stack. A fuel cell device comprising: a fluid outlet piping connector portion. 請求項１〜５のうちのいずれか一項において、前記スタックは、前記スタックに加熱用または冷却用の水を導入する水導入部と、前記スタックから加熱用または冷却用の水を導出する水導出部とを有しており、
前記基体は、前記スタックの前記水導入部に脱着可能に接続される給水用配管コネクタ部と、前記スタックの前記水導出部に脱着可能に接続される排水用配管コネクタ部とを具備することを特徴とする燃料電池装置。 The stack according to any one of claims 1 to 5, wherein the stack includes a water introduction part that introduces water for heating or cooling into the stack, and water that derives water for heating or cooling from the stack. And a derivation unit,
The base body includes a water supply pipe connector part that is detachably connected to the water introduction part of the stack, and a drainage pipe connector part that is detachably connected to the water outlet part of the stack. A fuel cell device. 請求項６において、前記燃料導入用配管コネクタ部、前記酸化剤導入用配管コネクタ部、前記燃料オフ流体導出用配管コネクタ部、前記酸化剤オフ流体導出用配管コネクタ部、前記給水用配管コネクタ部、前記排水用配管コネクタ部のうちの少なくとも一つは、前記スタックと接続する前において、前記基体または前記スタックに対して相対移動可能とされていることを特徴とする燃料電池装置。   7. The fuel introduction piping connector portion, the oxidant introduction piping connector portion, the fuel off fluid derivation piping connector portion, the oxidant off fluid derivation piping connector portion, the water supply piping connector portion, At least one of the drainage pipe connector portions is movable relative to the base body or the stack before being connected to the stack.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014107255A (en) * 2012-11-30 2014-06-09 Jx Nippon Oil & Energy Corp Fuel cell device
JPWO2018079751A1 (en) * 2016-10-31 2019-09-19 京セラ株式会社 Fuel cell module and fuel cell device

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