JP2020013664A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

To adequately uniformize a temperature distribution in a fuel cell stack including a plurality of unit cells.SOLUTION: A fuel cell system includes: a fuel cell stack including a plurality of unit cells which generate power by electrochemical reaction between anode gas and cathode gas, and are aligned adjacent to each other; an anode gas passage for supplying the anode gas to the fuel cell stack; a cathode gas passage for supplying the cathode gas to the fuel cell stack; and a combustion part which burns, above the fuel cell stack, off gas from the plurality of unit cells. The cathode gas passage includes a stack-side passage which vertically extends while facing the plurality of unit cells and is connected to a cathode gas inlet provided at a lower side of the fuel cell stack. The stack-side passage includes a heat exchange part which faces an upper side of the plurality of unit cells. A surface area per unit height of the heat exchange part is larger than that of a portion, of the stack-side passage, facing a lower side of the plurality of unit cells.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電する複数の単セルを含む燃料電池スタックを備えた燃料電池システムに関する。   The present disclosure relates to a fuel cell system including a fuel cell stack including a plurality of single cells that generate power by an electrochemical reaction between an anode gas and a cathode gas.

従来、この種の燃料電池システムとして、上端側の酸化剤導入口および下端側の酸化剤噴出口を有すると共に燃料電池スタック若しくはその一部を構成するセルグループの側面部に沿って配置される扁平容器（酸化剤供給部材）と、扁平容器の酸化剤導入口への酸化剤（カソードガス）を下から上へ流通させる酸化剤流路を形成する酸化剤流路区画部材とを含むものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この燃料電池システムでは、扁平容器の流路断面の幅や酸化剤流路の流路幅が燃料電池スタックの側面部に沿う上下方向および燃料電池スタックの側面部に沿う横方向の少なくとも一方において連続的に変化させられている。これにより、流路幅を狭めて酸化剤の流速を高くし、燃料電池スタックの横方向中央部（高温部）の熱を酸化剤により相対的に多く奪うことができる。   Conventionally, as a fuel cell system of this type, a flat plate having an oxidizing agent inlet on the upper end side and an oxidizing agent outlet on the lower end side and arranged along the side surface of a fuel cell stack or a cell group constituting a part thereof is provided. What includes a container (oxidant supply member) and an oxidant flow path partitioning member that forms an oxidant flow path that allows the oxidant (cathode gas) to flow into the oxidant introduction port of the flat container from bottom to top is known. (For example, see Patent Document 1). In this fuel cell system, the width of the channel cross section of the flat container and the channel width of the oxidant channel are continuous in at least one of the vertical direction along the side surface of the fuel cell stack and the lateral direction along the side surface of the fuel cell stack. Has been changed. This makes it possible to increase the flow rate of the oxidizing agent by narrowing the width of the flow path, and to take relatively more heat of the central portion (high temperature portion) in the lateral direction of the fuel cell stack with the oxidizing agent.

特開２０１５−１３８５８０号公報JP 2015-138580 A

しかしながら、特許文献１に記載された燃料電池システムでは、酸化剤の流路における圧損の増加を許容範囲内に収める必要があることから、酸化剤の流路の幅を充分に狭めるのは容易ではない。このため、上記燃料電池システムでは、燃料電池スタックの横方向中央部（高温部）の熱を酸化剤によって充分に奪って燃料電池スタックの温度分布を良好に均一化することが困難となる。   However, in the fuel cell system described in Patent Document 1, it is not easy to sufficiently reduce the width of the oxidant flow path because the increase in pressure loss in the oxidant flow path needs to be within an allowable range. Absent. For this reason, in the above-mentioned fuel cell system, it is difficult to sufficiently remove the heat in the central portion (high-temperature portion) in the lateral direction of the fuel cell stack with the oxidizing agent and to uniformly uniform the temperature distribution of the fuel cell stack.

そこで、本開示は、複数の単セルを含む燃料電池スタックの温度分布を良好に均一化することを主目的とする。   Therefore, the present disclosure has a main object of satisfactorily uniforming the temperature distribution of a fuel cell stack including a plurality of single cells.

本開示の燃料電池システムは、それぞれアノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電すると共に互いに隣り合うように配列された複数の単セルを含む燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに前記アノードガスを供給するためのアノードガス通路と、前記燃料電池スタックに前記カソードガスを供給するためのカソードガス通路と、前記燃料電池スタックの上方で前記複数の単セルからのオフガスを燃焼させる燃焼部とを含む燃料電池システムにおいて、前記カソードガス通路が、前記複数の単セルと対向して上下方向に延在すると共に前記燃料電池スタックの下部に設けられたカソードガス流入口に接続されるスタック側通路を含み、前記スタック側通路が、前記複数の単セルの上部と対向する熱交換部を含み、前記熱交換部の単位高さあたりの表面積が、前記スタック側通路の前記複数の単セルの下部と対向する部分に比べて大きいものである。   A fuel cell system according to an embodiment of the present disclosure includes a fuel cell stack including a plurality of single cells arranged to be adjacent to each other while generating electric power by an electrochemical reaction between an anode gas and a cathode gas, and the anode gas in the fuel cell stack. An anode gas passage for supplying the cathode gas to the fuel cell stack, and a combustion unit for burning off-gas from the plurality of single cells above the fuel cell stack. In the fuel cell system, the cathode gas passage extends vertically in opposition to the plurality of unit cells, and includes a stack-side passage connected to a cathode gas inlet provided at a lower portion of the fuel cell stack. Wherein the stack-side passage includes a heat exchange portion facing an upper part of the plurality of single cells, Surface area per unit height of the parts is so large as compared with the lower facing portions of said plurality of unit cells of the stack side passage.

本開示の燃料電池システムのカソードガス通路は、複数の単セルと対向して上下方向に延在すると共に燃料電池スタックの下部に設けられたカソードガス流入口に接続されるスタック側通路を含む。また、スタック側通路は、燃焼部に近接する複数の単セルの上部と対向する熱交換部を含み、熱交換部の単位高さあたりの表面積は、スタック側通路の複数の単セルの下部と対向する部分に比べて大きくなっている。これにより、スタック側通路の熱交換部において、燃焼部に近接することで高温になる複数の単セルの上部からカソードガスにより多くの熱を奪うことが可能となる。更に、熱交換部を通過したカソードガスは、スタック側通路から燃料電池スタックの下部に設けられたカソードガス流入口を介して各単セルに供給される。これにより、複数の単セルの上部から熱を奪って昇温したカソードガスにより各単セルの下部の温度を上昇させることができる。この結果、本開示の燃料電池システムでは、複数の単セルを含む燃料電池スタックの温度分布を良好に均一化することが可能となる。   The cathode gas passage of the fuel cell system according to the present disclosure includes a stack-side passage that extends in the vertical direction so as to face the plurality of single cells and is connected to a cathode gas inlet provided at a lower portion of the fuel cell stack. Further, the stack-side passage includes a heat exchange portion facing the upper portion of the plurality of single cells adjacent to the combustion portion, and a surface area per unit height of the heat exchange portion is equal to a lower surface of the plurality of single cells of the stack-side passage. It is larger than the opposing part. Thereby, in the heat exchange section of the stack side passage, it is possible to take more heat to the cathode gas from the upper portions of the plurality of single cells which become hot when approaching the combustion section. Further, the cathode gas that has passed through the heat exchange unit is supplied to each unit cell from a stack-side passage via a cathode gas inlet provided at a lower portion of the fuel cell stack. Thereby, the temperature of the lower part of each single cell can be raised by the cathode gas which has taken heat from the upper part of the plurality of single cells and raised the temperature. As a result, in the fuel cell system according to the present disclosure, it is possible to satisfactorily uniform the temperature distribution of the fuel cell stack including the plurality of single cells.

また、前記熱交換部は、少なくとも前記単セルの前記上下方向における中央から上端までの範囲内で前記複数の単セルと対向してもよい。これにより、カソードガスによって複数の単セルの上部からより多くの熱を奪うことが可能となる。   Further, the heat exchange unit may face the plurality of single cells at least in a range from a center to an upper end in the vertical direction of the single cell. As a result, more heat can be removed from the upper portions of the plurality of single cells by the cathode gas.

更に、前記熱交換部の通路断面積は、前記スタック側通路の前記熱交換部以外の部分の通路断面積よりも小さくてもよい。これにより、スタック側通路の熱交換部を流通するカソードガスの流速を高めて、当該カソードガスと複数の単セルとの間の熱交換効率をより向上させることが可能となる。   Further, a cross-sectional area of the heat exchange section may be smaller than a cross-sectional area of a portion of the stack-side passage other than the heat exchange section. This makes it possible to increase the flow rate of the cathode gas flowing through the heat exchange section of the stack side passage, and to further improve the heat exchange efficiency between the cathode gas and the plurality of single cells.

また、前記スタック側通路は、互いに接合される２つのプレート部材により形成されてもよく、前記２つのプレート部材の前記複数の単セルと対向する少なくとも何れか一方は、前記熱交換部を形成する凹凸部を含んでもよい。これにより、コストアップを抑制しつつ、熱交換部の単位高さあたりの表面積をスタック側通路の複数の単セルの下部と対向する部分に比べて容易に大きくすることが可能となる。   The stack-side passage may be formed by two plate members joined to each other, and at least one of the two plate members facing the plurality of single cells forms the heat exchange unit. An uneven portion may be included. Thus, it is possible to easily increase the surface area per unit height of the heat exchange unit as compared with a portion of the stack-side passage facing the lower part of the plurality of single cells, while suppressing an increase in cost.

更に、前記凹凸部は、それぞれ前記単セルの配列方向に延在すると共に前記上下方向に間隔をおいて並ぶ複数の凸部と、前記上下方向に隣り合う前記凸部の間で前記単セルの配列方向に延在する凹部とを含んでもよい。これにより、熱交換部の単位高さあたりの表面積をより大きくすることが可能となる。   Further, the uneven portion extends in the arrangement direction of the single cells and a plurality of protrusions arranged at intervals in the up-down direction, and the plurality of protrusions adjacent to each other in the up-down direction has a plurality of protrusions. And a recess extending in the arrangement direction. Thereby, it is possible to further increase the surface area per unit height of the heat exchange unit.

また、前記凹凸部は、前記単セルの配列方向および前記上下方向に間隔をおいて並ぶ複数の凸部と、隣り合う前記凸部の間に形成される複数の凹部とを含んでもよい。かかる凹凸部をプレート部材に形成しても、熱交換部の単位高さあたりの表面積をより大きくすることが可能となる。   Further, the uneven portion may include a plurality of convex portions arranged at intervals in the arrangement direction of the single cells and the vertical direction, and a plurality of concave portions formed between the adjacent convex portions. Even if such an uneven portion is formed on the plate member, the surface area per unit height of the heat exchange portion can be further increased.

更に、前記燃料処理システムは、間隔をおいて互いに対向するように配置される２つの前記燃料電池スタックを含んでもよく、前記２つのプレート部材は、前記凹凸部をそれぞれ含むと共に、互いに対応する前記凸部および前記凹部同士が対向するように前記２つの前記燃料電池スタックの間に配置される前記２つの前記燃料電池スタックの間に配置されてもよい。これにより、２つの燃料電池スタックの温度分布を効率よく均一化することが可能となる。   Further, the fuel processing system may include two of the fuel cell stacks arranged so as to face each other at an interval, and the two plate members include the concave and convex portions, respectively, and correspond to each other. It may be arranged between the two fuel cell stacks arranged between the two fuel cell stacks such that the projections and the recesses face each other. This makes it possible to efficiently uniform the temperature distribution of the two fuel cell stacks.

本開示の燃料電池システムを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a fuel cell system according to the present disclosure. 本開示の燃料電池システムの発電モジュールを示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating a power generation module of a fuel cell system according to the present disclosure. 本開示の燃料電池システムにおけるスタック側通路を構成するプレート部材を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a plate member that configures a stack side passage in the fuel cell system of the present disclosure. スタック側通路を構成するプレート部材を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing a plate member which constitutes a stack side passage. プレート部材に形成される凹凸部の変形態様を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing the modification of the uneven part formed in the plate member.

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。   Next, an embodiment for carrying out the invention of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

図１は、本開示の燃料電池システム１０を示す概略構成図である。同図に示す燃料電池システム１０は、アノードガス（燃料ガス）中の水素とカソードガス（酸化剤ガス）中の酸素との電気化学反応により発電する燃料電池スタックＦＣＳを有する発電ユニット２０と、湯水を貯留する貯湯タンク１０１を有する給湯ユニット１００と、システム全体を制御する制御装置８０とを含む。また、発電ユニット２０は、燃料電池スタックＦＣＳや、断熱性材料により形成された箱型のモジュールケース３１、気化器（蒸発器）３３、２つの改質器３４等を含む発電モジュール３０と、発電モジュール３０の気化器３３に例えば天然ガスやＬＰガスといった原燃料ガス（原燃料）を供給するための原燃料ガス供給系統４０と、発電モジュール３０の燃料電池スタックＦＣＳにカソードガスとしての空気を供給するためのカソードガス供給系統５０と、発電モジュール３０の気化器３３に改質水を供給するための改質水供給系統５５と、発電モジュール３０で発生した排熱を回収するための排熱回収系統６０と、燃料電池スタックＦＣＳの出力端子に接続されたパワーコンディショナ７１と、これらを収容する筐体２２とを含む。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a fuel cell system 10 of the present disclosure. A fuel cell system 10 shown in FIG. 1 includes a power generation unit 20 having a fuel cell stack FCS that generates power by an electrochemical reaction between hydrogen in anode gas (fuel gas) and oxygen in cathode gas (oxidant gas), and hot and cold water. A hot water supply unit 100 having a hot water storage tank 101 for storing water, and a control device 80 for controlling the entire system. The power generation unit 20 includes a fuel cell stack FCS, a power generation module 30 including a box-shaped module case 31 formed of a heat insulating material, a vaporizer (evaporator) 33, two reformers 34, and the like. A raw fuel gas supply system 40 for supplying a raw fuel gas (raw fuel) such as natural gas or LP gas to the vaporizer 33 of the module 30 and air as a cathode gas to the fuel cell stack FCS of the power generation module 30 Gas supply system 50 for performing reforming, a reformed water supply system 55 for supplying reformed water to the vaporizer 33 of the power generation module 30, and waste heat recovery for recovering waste heat generated in the power generation module 30. The system includes a system 60, a power conditioner 71 connected to an output terminal of the fuel cell stack FCS, and a housing 22 that accommodates these.

本実施形態において、発電モジュール３０は、２つの燃料電池スタックＦＣＳを含み、２つの燃料電池スタックＦＣＳは、間隔をおいて互いに対向するようにモジュールケース３１内に配置されたマニホールド３２上に設置される。各燃料電池スタックＦＣＳは、例えば酸化ジルコニウム等の電解質と当該電解質を挟持するアノード電極およびカソード電極とをそれぞれ有すると共に図１中左右方向（水平方向）に配列された複数の固体酸化物形の単セルＳＣを含む。各単セルＳＣのアノード電極内には、図示しないアノードガス通路が単セルＳＣの配列方向と直交する方向すなわち上下方向に延在するように形成されている。また、各単セルＳＣのカソード電極の周囲には、カソードガスを流通させる図示しないカソードガス通路が単セルＳＣの配列方向と直交する方向すなわち上下方向に延在するように形成されている。各単セルＳＣのアノードガス通路は、マニホールド３２に形成されたアノードガス通路３２０に接続され、各単セルＳＣのカソードガス通路は、モジュールケース３１内のカソードガス通路３１０に接続される。   In the present embodiment, the power generation module 30 includes two fuel cell stacks FCS, and the two fuel cell stacks FCS are installed on a manifold 32 disposed in a module case 31 so as to face each other at an interval. You. Each fuel cell stack FCS has, for example, an electrolyte such as zirconium oxide, an anode electrode and a cathode electrode sandwiching the electrolyte, and a plurality of solid oxide single cells arranged in the left-right direction (horizontal direction) in FIG. The cell SC is included. An anode gas passage (not shown) is formed in the anode electrode of each single cell SC so as to extend in a direction orthogonal to the arrangement direction of the single cells SC, that is, in a vertical direction. Around the cathode electrode of each single cell SC, a cathode gas passage (not shown) through which a cathode gas flows is formed so as to extend in a direction orthogonal to the arrangement direction of the single cells SC, that is, in a vertical direction. The anode gas passage of each single cell SC is connected to an anode gas passage 320 formed in the manifold 32, and the cathode gas passage of each single cell SC is connected to a cathode gas passage 310 in the module case 31.

発電モジュール３０の気化器３３および改質器３４は、モジュールケース３１内の２つの燃料電池スタックＦＣＳの上方に両者と間隔をおいて配設される。本実施形態では、一方の燃料電池スタックＦＣＳの上方に気化器３３および一方の改質器３４が配置され、他方の燃料電池スタックＦＣＳの上方に他方の改質器３４が配置される。更に、一方の燃料電池スタックＦＣＳと気化器３３および一方の改質器３４との間、並びに他方の燃料電池スタックＦＣＳと他方の改質器３４との上下方向における間には、燃料電池スタックＦＣＳの作動や、気化器３３および改質器３４での反応に必要な熱を発生させる燃焼部３５が画成されている。各燃焼部３５には、点火ヒータ３６が設置され、少なくとも何れか一方の燃焼部３５には、燃料電池スタックＦＣＳに近接するように温度センサ３７が設置されている。   The vaporizer 33 and the reformer 34 of the power generation module 30 are disposed above the two fuel cell stacks FCS in the module case 31 with a space therebetween. In the present embodiment, the vaporizer 33 and one reformer 34 are arranged above one fuel cell stack FCS, and the other reformer 34 is arranged above the other fuel cell stack FCS. Further, between the fuel cell stack FCS and the vaporizer 33 and the one reformer 34, and between the other fuel cell stack FCS and the other reformer 34 in the vertical direction, the fuel cell stack FCS And a combustion section 35 for generating heat necessary for the reaction in the vaporizer 33 and the reformer 34. Each of the combustion units 35 is provided with an ignition heater 36, and at least one of the combustion units 35 is provided with a temperature sensor 37 so as to be close to the fuel cell stack FCS.

気化器３３は、燃焼部３５からの熱により原燃料ガス供給系統４０からの原燃料ガスと改質水供給系統５５からの改質水とを加熱し、原燃料ガスを予熱すると共に改質水を蒸発させて水蒸気を生成する。気化器３３により予熱された原燃料ガスは、水蒸気と混ざり合い、予熱された原燃料ガスと水蒸気との混合ガスは、当該気化器３３から改質器３４に流入する。改質器３４は、その内部に充填された例えばＲｕ系またはＮｉ系の改質触媒を有し、燃焼部３５からの熱の存在下で、改質触媒による気化器３３からの混合ガスの反応（水蒸気改質反応）によって水素ガスと一酸化炭素とを生成する。更に、改質器３４は、水蒸気改質反応にて生成された一酸化炭素と水蒸気との反応（一酸化炭素シフト反応）によって水素ガスと二酸化炭素とを生成する。これにより、改質器３４によって、水素、一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気、未改質の原燃料ガス等を含むアノードガスが生成されることになる。改質器３４により生成されたアノードガスは、図示しない配管やマニホールド３２のアノードガス通路３２０を介して各単セルＳＣのアノード電極に供給される。   The carburetor 33 heats the raw fuel gas from the raw fuel gas supply system 40 and the reformed water from the reformed water supply system 55 by heat from the combustion unit 35 to preheat the raw fuel gas and to form the reformed water. Is evaporated to produce water vapor. The raw fuel gas preheated by the vaporizer 33 is mixed with steam, and the mixed gas of the preheated raw fuel gas and steam flows from the vaporizer 33 into the reformer 34. The reformer 34 has, for example, a Ru-based or Ni-based reforming catalyst filled therein, and reacts the mixed gas from the vaporizer 33 with the reforming catalyst in the presence of heat from the combustion unit 35. (Steam reforming reaction) generates hydrogen gas and carbon monoxide. Further, the reformer 34 generates hydrogen gas and carbon dioxide by a reaction between carbon monoxide generated by the steam reforming reaction and steam (carbon monoxide shift reaction). As a result, the reformer 34 generates an anode gas including hydrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor, unreformed raw fuel gas, and the like. The anode gas generated by the reformer 34 is supplied to the anode electrode of each single cell SC via a piping (not shown) or an anode gas passage 320 of the manifold 32.

また、燃料電池スタックＦＣＳの各単セルＳＣのカソード電極には、モジュールケース３１内のカソードガス通路３１０を介して酸素を含むカソードガスとしての空気が供給される。各単セルＳＣのカソード電極では、酸化物イオン（Ｏ２ −）が生成され、当該酸化物イオンが電解質を透過してアノード電極で水素や一酸化炭素と反応することにより電気エネルギが得られる。各単セルＳＣにおいて電気化学反応（発電）に使用されなかったアノードガス（以下、「アノードオフガス」という）およびカソードガス（以下、「カソードオフガス」という）は、各単セルＳＣのアノードガス通路やカソードガス通路から上方の燃焼部３５へと流出する。 In addition, air as a cathode gas containing oxygen is supplied to the cathode electrode of each single cell SC of the fuel cell stack FCS via the cathode gas passage 310 in the module case 31. Oxide ions (O 2 − ) are generated at the cathode electrode of each single cell SC, and the oxide ions permeate the electrolyte and react with hydrogen and carbon monoxide at the anode electrode, thereby obtaining electric energy. The anode gas (hereinafter, referred to as “anode off gas”) and the cathode gas (hereinafter, referred to as “cathode off gas”) not used for the electrochemical reaction (power generation) in each single cell SC are supplied to the anode gas passage of each single cell SC, It flows out from the cathode gas passage to the upper combustion section 35.

各単セルＳＣから燃焼部３５に流入したアノードオフガスは、水素や一酸化炭素等の燃料成分を含む可燃性ガスであり、各単セルＳＣから燃焼部３５に流入した酸素を含むカソードオフガスと混ざり合う。以下、アノードオフガスとカソードオフガスとの混合ガスを「オフガス」という。そして、点火ヒータ３６により点火させられて燃焼部３５でオフガス（アノードオフガス）が着火すると、当該オフガスの燃焼により、燃料電池スタックＦＣＳの作動や、気化器３３での原燃料ガスの予熱や水蒸気の生成、改質器３４での水蒸気改質反応等に必要な熱が発生することになる。また、オフガスの燃焼に伴い、燃焼部３５では、水蒸気を含む燃焼排ガスが生成される。   The anode offgas flowing into the combustion unit 35 from each single cell SC is a combustible gas containing a fuel component such as hydrogen or carbon monoxide, and is mixed with the cathode offgas containing oxygen flowing into the combustion unit 35 from each single cell SC. Fit. Hereinafter, a mixed gas of the anode off gas and the cathode off gas is referred to as “off gas”. When the off gas (anode off gas) is ignited in the combustion section 35 by being ignited by the ignition heater 36, the combustion of the off gas causes the operation of the fuel cell stack FCS, the preheating of the raw fuel gas in the carburetor 33 and the generation of water vapor. The heat required for the generation and the steam reforming reaction in the reformer 34 is generated. Further, with the combustion of the off-gas, in the combustion section 35, combustion exhaust gas containing water vapor is generated.

図１に示すように、原燃料ガス供給系統４０は、天然ガスやＬＰガスを供給する原燃料供給源１と気化器３３とを結ぶ原燃料ガス供給管４１と、当該原燃料ガス供給管４１に組み込まれた原燃料ガス供給弁（電磁開閉弁）４２および原燃料ガスポンプ４４と、気化器３３と原燃料ガスポンプ４４との間に位置するように原燃料ガス供給管４１に組み込まれた例えば常温脱硫式の脱硫器４５とを含む。更に、原燃料ガス供給管４１には、当該原燃料ガス供給管４１内の原燃料ガスの圧力を検出する圧力センサ４８や、原燃料ガス供給管４１を流通する原燃料ガスの単位時間あたりの流量を検出する流量センサ４９が設置されている。   As shown in FIG. 1, the raw fuel gas supply system 40 includes a raw fuel gas supply pipe 41 that connects the raw fuel supply source 1 that supplies natural gas or LP gas to the vaporizer 33, and a raw fuel gas supply pipe 41. The raw fuel gas supply valve (electromagnetic opening / closing valve) 42 and the raw fuel gas pump 44 which are incorporated in the raw fuel gas supply pipe 41 so as to be located between the carburetor 33 and the raw fuel gas pump 44 A desulfurization type desulfurizer 45. Further, the raw fuel gas supply pipe 41 has a pressure sensor 48 for detecting the pressure of the raw fuel gas in the raw fuel gas supply pipe 41, and a pressure sensor 48 per unit time of the raw fuel gas flowing through the raw fuel gas supply pipe 41. A flow sensor 49 for detecting a flow rate is provided.

カソードガス供給系統５０は、モジュールケース３１内のカソードガス通路３１０に接続されるカソードガス供給管５１と、カソードガス供給管５１のガス入口に設置されたエアフィルタ５２と、カソードガス供給管５１に組み込まれたブロワ５３とを含む。ブロワ５３を作動させることで、エアフィルタ５２を介して吸入されたカソードガスとしての空気が当該ブロワ５３により上記カソードガス通路３１０を介して各燃料電池スタックＦＣＳへと圧送（供給）される。また、カソードガス供給管５１には、当該カソードガス供給管５１を流通するカソードガスの単位時間あたりの流量が所定値に達するとオンする流量スイッチ５４が設置されている。   The cathode gas supply system 50 includes a cathode gas supply pipe 51 connected to a cathode gas passage 310 in the module case 31, an air filter 52 installed at a gas inlet of the cathode gas supply pipe 51, and a cathode gas supply pipe 51. And an integrated blower 53. By operating the blower 53, the air as the cathode gas sucked in through the air filter 52 is pressure-fed (supplied) to each fuel cell stack FCS through the cathode gas passage 310 by the blower 53. The cathode gas supply pipe 51 is provided with a flow rate switch 54 that is turned on when the flow rate of the cathode gas flowing through the cathode gas supply pipe 51 per unit time reaches a predetermined value.

改質水供給系統５５は、気化器３３に接続される改質水供給管５６と、改質水供給管５６に接続されると共に改質水を貯留する改質水タンク５７と、改質水供給管５６に組み込まれた改質水ポンプ５８とを含む。改質水ポンプ５８を作動させることで、改質水タンク５７内の改質水が当該改質水ポンプ５８により気化器３３へと圧送（供給）される。また、改質水タンク５７内には、貯留されている改質水を精製する図示しない水精製器が設置されている。   The reforming water supply system 55 includes a reforming water supply pipe 56 connected to the vaporizer 33, a reforming water tank 57 connected to the reforming water supply pipe 56 and storing the reforming water, And a reforming water pump 58 incorporated in the supply pipe 56. By operating the reforming water pump 58, the reforming water in the reforming water tank 57 is pumped (supplied) to the vaporizer 33 by the reforming water pump 58. Further, a water purifier (not shown) for purifying the stored reformed water is provided in the reformed water tank 57.

排熱回収系統６０は、給湯ユニット１００の貯湯タンク１０１に接続された循環配管６１と、循環配管６１を流通する湯水と発電モジュール３０の燃焼部３５からの燃焼排ガスとを熱交換させる熱交換器６２と、循環配管６１に組み込まれた循環ポンプ６３とを含む。循環ポンプ６３を作動させることで、当該循環ポンプ６３により貯湯タンク１０１に貯留されている湯水を熱交換器６２へと導入し、熱交換器６２で燃焼排ガスから熱を奪って昇温した湯水を貯湯タンク１０１へと返送することができる。   The exhaust heat recovery system 60 includes a circulation pipe 61 connected to the hot water storage tank 101 of the hot water supply unit 100, and a heat exchanger that exchanges heat between hot water flowing through the circulation pipe 61 and combustion exhaust gas from the combustion unit 35 of the power generation module 30. 62 and a circulation pump 63 incorporated in the circulation pipe 61. By operating the circulation pump 63, the hot and cold water stored in the hot water storage tank 101 is introduced into the heat exchanger 62 by the circulation pump 63, and the hot and cold water, which has taken heat from the combustion exhaust gas and raised in temperature, by the heat exchanger 62. It can be returned to the hot water storage tank 101.

更に、排熱回収系統６０は、循環配管６１に組み込まれたラジエータ６４と、ラジエータ６４に空気を送り込むラジエータファン（電動ファン）６５と、発電モジュール３０からの電力を消費して循環配管６１内の湯水を加熱する電気ヒータ（例えば、セラミックヒータ）６６と、電気ヒータ６６により加熱された湯水の温度を検出するサーミスタ（温度センサ）６７とを含む。ラジエータ６４は、熱交換器６２と循環ポンプ６３との間に位置するように循環配管６１に組み込まれ、電気ヒータ６６は、循環ポンプ６３とラジエータ６４との間に位置するように循環配管６１に組み込まれる。更に、サーミスタ６７は、電気ヒータ６６に近接するように当該電気ヒータ６６の下流側に設置される。   Further, the exhaust heat recovery system 60 consumes power from the radiator 64 incorporated in the circulation pipe 61, a radiator fan (electric fan) 65 for sending air to the radiator 64, and power from the power generation module 30, and An electric heater (for example, a ceramic heater) 66 for heating hot water and a thermistor (temperature sensor) 67 for detecting the temperature of hot water heated by the electric heater 66 are included. The radiator 64 is incorporated in the circulation pipe 61 so as to be located between the heat exchanger 62 and the circulation pump 63, and the electric heater 66 is connected to the circulation pipe 61 so as to be located between the circulation pump 63 and the radiator 64. Be incorporated. Further, the thermistor 67 is installed on the downstream side of the electric heater 66 so as to be close to the electric heater 66.

電気ヒータ６６は、発電モジュール３０（燃料電池スタックＦＣＳ）に要求される出力が常用定格出力よりも低い場合、余剰電力を消費するように作動させられる。更に、この際、サーミスタ６７により検出される水温が所定温度になるように、循環ポンプ６３がデューティ制御されると共に、必要に応じてラジエータファン６５が作動させられる。これにより、発電モジュール３０に要求される出力が低い場合であっても、熱交換器６２により各燃料電池スタックＦＣＳの排熱を回収したり、電気ヒータ６６に発電モジュールの余剰電力を消費させたりしながら、発電モジュール３０の運転を継続させることが可能となる。また、ラジエータファン６５を適宜作動させてラジエータ６４に空気を送り込むことで、循環配管６１を流通する湯水を冷却し（放熱させ）、貯湯タンク１０１内の湯水の温度が必要以上に高まるのを抑制することができる。   When the output required for the power generation module 30 (fuel cell stack FCS) is lower than the normal rated output, the electric heater 66 is operated to consume the surplus power. Further, at this time, the duty of the circulation pump 63 is controlled so that the water temperature detected by the thermistor 67 becomes a predetermined temperature, and the radiator fan 65 is operated as necessary. Thus, even when the output required of the power generation module 30 is low, the heat exchanger 62 can recover the exhaust heat of each fuel cell stack FCS, or can cause the electric heater 66 to consume the surplus power of the power generation module. Meanwhile, the operation of the power generation module 30 can be continued. In addition, by appropriately operating the radiator fan 65 to feed air into the radiator 64, the hot water flowing through the circulation pipe 61 is cooled (dissipated), and the temperature of the hot water in the hot water storage tank 101 is prevented from rising more than necessary. can do.

また、排熱回収系統６０の熱交換器６２（燃焼排ガスの通路）は、配管を介して改質水タンク５７に接続されており、燃焼排ガス中の水蒸気が貯湯タンク１０１からの湯水との熱交換により凝縮することにより得られた凝縮水は、当該配管を介して改質水タンク５７内に導入される。更に、熱交換器６２の燃焼排ガスの通路は、排気管６８に接続されている。これにより、発電モジュール３０の燃焼部３５から排出されて熱交換器６２で水分が除去された排ガスは、排気管６８を介して大気中に排出される。   Further, a heat exchanger 62 (a passage of the combustion exhaust gas) of the exhaust heat recovery system 60 is connected to a reforming water tank 57 via a pipe. The condensed water obtained by condensing by exchange is introduced into the reformed water tank 57 through the pipe. Further, a passage of the combustion exhaust gas of the heat exchanger 62 is connected to an exhaust pipe 68. Thus, the exhaust gas discharged from the combustion section 35 of the power generation module 30 and from which the moisture has been removed by the heat exchanger 62 is discharged to the atmosphere via the exhaust pipe 68.

パワーコンディショナ７１は、各燃料電池スタックＦＣＳからの直流電力を昇圧するＤＣ／ＤＣコンバータや、ＤＣ／ＤＣコンバータからの直流電力を交流電力に変換するインバータ等を含む（何れも図示省略）。パワーコンディショナ７１（インバータ）の出力端子は、系統電源２に接続された電力ライン３に接続される。これにより、各燃料電池スタックＦＣＳからの直流電力を交流電力に変換して家電製品等の負荷４に供給することが可能となる。更に、燃料電池システム１０は、パワーコンディショナ７１に接続された電源基板７２を含む。電源基板７２は、各燃料電池スタックＦＣＳからの直流電力や系統電源２からの交流電源を低圧の直流電力に変換し、原燃料ガス供給弁４２や原燃料ガスポンプ４４、ブロワ５３、改質水ポンプ５８、循環ポンプ６３、ラジエータファン６５等の補機類、温度センサ３７等のセンサ類、更には制御装置８０等に当該直流電力を供給する。   The power conditioner 71 includes a DC / DC converter that boosts the DC power from each fuel cell stack FCS, an inverter that converts the DC power from the DC / DC converter into AC power, and the like (all not shown). An output terminal of the power conditioner 71 (inverter) is connected to a power line 3 connected to the system power supply 2. This makes it possible to convert DC power from each fuel cell stack FCS into AC power and supply it to the load 4 such as a home electric appliance. Further, the fuel cell system 10 includes a power supply board 72 connected to the power conditioner 71. The power supply board 72 converts DC power from each fuel cell stack FCS or AC power from the system power supply 2 into low-voltage DC power, and supplies the raw fuel gas supply valve 42, the raw fuel gas pump 44, the blower 53, the reforming water pump The DC power is supplied to accessories such as the pump 58, the circulation pump 63 and the radiator fan 65, sensors such as the temperature sensor 37, and the controller 80.

また、パワーコンディショナ７１や電源基板７２等が配置される補機室内には、当該パワーコンディショナ７１や電源基板７２等を冷却するための冷却ファン（図示省略）と、換気ファン２４とが配置されている。図示しない冷却ファンは、パワーコンディショナ７１や電源基板７２の発熱部に空気を送り込み、当該発熱部を冷却して昇温した空気は、換気ファン２４により大気中に排出される。   In addition, a cooling fan (not shown) for cooling the power conditioner 71, the power supply board 72, and the like, and the ventilation fan 24 are arranged in the auxiliary equipment room in which the power conditioner 71, the power supply board 72, and the like are arranged. Have been. A cooling fan (not shown) sends air to the heat generating portion of the power conditioner 71 and the power supply board 72, and the air that has cooled and heated the heat generating portion is discharged to the atmosphere by the ventilation fan 24.

制御装置８０は、ＣＰＵ８１や、各種プログラムを記憶するＲＯＭ８２、データを一時的に記憶するＲＡＭ８３、入力ポートおよび出力ポート等（何れも図示省略）を含むコンピュータである。制御装置８０は、温度センサ３７や圧力センサ４８、流量センサ４９、サーミスタ６７等の検出値、流量スイッチ５４からの信号等を入力ポートを介して入力する。また、制御装置８０は、換気ファン２４や、点火ヒータ３６、原燃料ガス供給弁４２のソレノイド、原燃料ガスポンプ４４、ブロワ５３、改質水ポンプ５８、循環ポンプ６３、ラジエータファン６５、電気ヒータ６６、パワーコンディショナ７１（ＤＣ／ＤＣコンバータおよびインバータ）、電源基板７２，図示しない表示パネル等への制御信号を出力ポートを介して出力し、これらの機器を制御する。更に、制御装置８０には、無線式または有線式の通信回線を介して図示しないリモコンが接続される。制御装置８０は、燃料電池システム１０のユーザーにより操作された当該リモコンからの信号に基づいて各種制御を実行する。   The control device 80 is a computer including a CPU 81, a ROM 82 for storing various programs, a RAM 83 for temporarily storing data, an input port, an output port, and the like (all not shown). The control device 80 inputs detection values of the temperature sensor 37, the pressure sensor 48, the flow rate sensor 49, the thermistor 67, and the like, a signal from the flow rate switch 54, and the like via an input port. The control device 80 includes the ventilation fan 24, the ignition heater 36, the solenoid of the raw fuel gas supply valve 42, the raw fuel gas pump 44, the blower 53, the reforming water pump 58, the circulation pump 63, the radiator fan 65, and the electric heater 66. A control signal to a power conditioner 71 (DC / DC converter and inverter), a power supply board 72, a display panel (not shown), and the like is output through an output port to control these devices. Further, a remote controller (not shown) is connected to the control device 80 via a wireless or wired communication line. The control device 80 executes various controls based on signals from the remote controller operated by the user of the fuel cell system 10.

図２は、燃料電池システム１０の発電モジュール３０を示す概略構成図である。同図に示すように、モジュールケース３１内のカソードガス通路３１０は、モジュールケース３１の内底面に沿って延在する下側通路３１１と、モジュールケース３１の一方の内側面（図２における左側の内側面）に沿って延在する側部通路３１２と、モジュールケース３１の他方の内側面（図２における右側の内側面）に沿って延在する側部通路３１３と、モジュールケース３１の天井面に沿って延在する上側通路３１４と、２つの燃料電池スタックＦＣＳの間に設けられたスタック側通路（ダクト）３１５とを含む。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the power generation module 30 of the fuel cell system 10. As shown in the figure, the cathode gas passage 310 in the module case 31 has a lower passage 311 extending along the inner bottom surface of the module case 31 and one inner side surface of the module case 31 (the left side in FIG. 2). A side passage 312 extending along the inner surface (the inner surface), a side passage 313 extending along the other inner surface (the inner surface on the right side in FIG. 2) of the module case 31, and a ceiling surface of the module case 31. , And a stack-side passage (duct) 315 provided between the two fuel cell stacks FCS.

カソードガス通路３１０の下側通路３１１は、モジュールケース３１の底壁部と、当該底壁部と間隔をおいて対向するように当該モジュールケース３１内に固定される底側プレート９１とにより形成される。下側通路３１１は、水平に延在すると共に、モジュールケース３１の下部に形成されたカソードガス入口３１０ｉに連通する。カソードガス入口３１０ｉには、カソードガス供給系統５０のカソードガス供給管５１の出口端が接続される。カソードガス通路３１０の側部通路３１２は、モジュールケース３１の長手方向すなわち複数の単セルＳＣの配列方向に延在する一方の側壁部と、当該側壁部と間隔をおいて対向するように当該モジュールケース３１内に固定される側部プレート９２とにより形成される。側部通路３１２は、上下方向に延在すると共に、下側通路３１１の一端（図２における左端）に接続される。   The lower passage 311 of the cathode gas passage 310 is formed by a bottom wall of the module case 31 and a bottom plate 91 fixed in the module case 31 so as to face the bottom wall at an interval. You. The lower passage 311 extends horizontally and communicates with a cathode gas inlet 310i formed at a lower portion of the module case 31. The outlet end of the cathode gas supply pipe 51 of the cathode gas supply system 50 is connected to the cathode gas inlet 310i. The side passage 312 of the cathode gas passage 310 has one side wall extending in the longitudinal direction of the module case 31, that is, the direction in which the plurality of single cells SC are arranged, and faces the side wall at an interval from the side wall. It is formed by a side plate 92 fixed in the case 31. The side passage 312 extends in the up-down direction and is connected to one end (the left end in FIG. 2) of the lower passage 311.

カソードガス通路３１０の側部通路３１３は、モジュールケース３１の長手方向に延在する他方の側壁部と、当該側壁部と間隔をおいて対向するように当該モジュールケース３１内に固定される側部プレート９３とにより形成される。側部通路３１３は、上下方向に延在すると共に、上記下側通路３１１の他端（図２における右端）に接続される。カソードガス通路３１０の上側通路３１４は、モジュールケース３１の上壁部と、当該上壁部と間隔をおいて対向するように当該モジュールケース３１内に固定される上側プレート９４とにより形成される。上側通路３１４は、水平に延在すると共に、側部通路３１２および３１３の上端に接続される。スタック側通路３１５は、図２に示すように、２つの燃料電池スタックＦＣＳの間に間隔をおいて互いに平行に対向するように配置される２つのプレート部材９５Ａおよび９５Ｂにより形成され、当該２つの燃料電池スタックＦＣＳの間で上下方向に延在する。   The side passage 313 of the cathode gas passage 310 is connected to the other side wall extending in the longitudinal direction of the module case 31 and the side fixed inside the module case 31 so as to face the side wall at an interval. The plate 93 is formed. The side passage 313 extends in the up-down direction and is connected to the other end (the right end in FIG. 2) of the lower passage 311. The upper passage 314 of the cathode gas passage 310 is formed by an upper wall portion of the module case 31 and an upper plate 94 fixed in the module case 31 so as to face the upper wall portion at an interval. The upper passage 314 extends horizontally and is connected to the upper ends of the side passages 312 and 313. As shown in FIG. 2, the stack-side passage 315 is formed by two plate members 95A and 95B that are arranged between the two fuel cell stacks FCS at a distance from each other so as to face each other in parallel. It extends vertically between the fuel cell stacks FCS.

なお、本実施形態において、底側プレート９１、側部プレート９２，９３、上側プレート９４およびプレート部材９５Ａおよび９５Ｂの一部は、モジュールケース３１や、２つの燃料電池スタックＦＣＳの周囲に配置された断熱材と共に、燃焼部３５からの燃焼排ガス（図２における破線矢印参照）を排熱回収系統６０の熱交換器６２に導く燃焼排ガス通路３１８を形成する。更に、モジュールケース３１のカソードガス入口３１０ｉの周囲には、燃焼排ガス通路３１８に連通すると共に熱交換器６２のガス入口に接続される燃焼排ガス出口３１９が形成されている。   In this embodiment, the bottom plate 91, the side plates 92 and 93, the upper plate 94, and a part of the plate members 95A and 95B are arranged around the module case 31 and the two fuel cell stacks FCS. Together with the heat insulating material, a flue gas passage 318 that guides the flue gas from the combustion section 35 (see the dashed arrow in FIG. 2) to the heat exchanger 62 of the exhaust heat recovery system 60 is formed. Further, a flue gas outlet 319 communicating with the flue gas passage 318 and connected to the gas inlet of the heat exchanger 62 is formed around the cathode gas inlet 310 i of the module case 31.

スタック側通路３１５を形成するプレート部材９５Ａおよび９５Ｂは、比較的高い熱伝導率を有する金属板をプレス加工することにより形成されたものである。図３および図４に示すように、プレート部材９５Ａの上下方向における中央部付近には、波形の凹凸部９６Ａが形成されており、プレート部材９５Ｂの上下方向における中央部付近には、波形の凹凸部９６Ｂが形成されている。また、プレート部材９５Ａおよび９５Ｂの凹凸部９６Ａまたは９６Ｂ以外の部分は、平坦に形成されている。更に、プレート部材９５Ａの上下方向に沿って延在する両側の側端部は、プレート部材９５Ｂ側に延在するように折り曲げられており、プレート部材９５Ｂの上下方向に沿って延在する両側の側端部は、プレート部材９５Ａ側に延在するように折り曲げられている。そして、プレート部材９５Ａおよび９５Ｂは、図示するように、両端が解放された比較的偏平なダクトを形成するように互いに接合される。   The plate members 95A and 95B forming the stack side passage 315 are formed by pressing a metal plate having a relatively high thermal conductivity. As shown in FIGS. 3 and 4, a corrugated uneven portion 96A is formed near the vertical center of the plate member 95A, and the corrugated uneven portion 96A is formed near the vertical center of the plate member 95B. A portion 96B is formed. Portions of the plate members 95A and 95B other than the concave and convex portions 96A and 96B are formed flat. Further, both side end portions of the plate member 95A extending along the vertical direction are bent so as to extend to the plate member 95B side, and both side ends extending along the vertical direction of the plate member 95B are formed. The side end is bent so as to extend to the plate member 95A side. Then, as shown, the plate members 95A and 95B are joined together so as to form a relatively flat duct with both ends opened.

プレート部材９５Ａの凹凸部９６Ａは、図３および図４に示すように、単セルＳＣの配列方向（図３における左右方向）に延在すると共に上下方向に間隔をおいて並ぶ複数（本実施形態では、３つ）の凸部９７Ａと、上下方向に隣り合う凸部９７Ａの間で単セルＳＣの配列方向に延在する複数（本実施形態では、２つ）の凹部９８Ａとを含む。プレート部材９５Ａの凸部９７Ａは、当該プレート部材９５Ａに近接する上記一方の燃料電池スタックＦＣＳから離間してプレート部材９５Ｂに近接するように形成されている。プレート部材９５Ｂの凹凸部９６Ｂは、図３および図４に示すように、単セルＳＣの配列方向（図３における左右方向）に延在すると共に上下方向に間隔をおいて並ぶ複数（本実施形態では、３つ）の凸部９７Ｂと、上下方向に隣り合う凸部９７Ｂの間で単セルＳＣの配列方向に延在する複数（本実施形態では、２つ）の凹部９８Ｂとを含む。プレート部材９５Ｂの凸部９７Ｂは、当該プレート部材９５Ｂに近接する上記他方の燃料電池スタックＦＣＳから離間してプレート部材９５Ａに近接するように形成されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of uneven portions 96A of the plate member 95A extend in the arrangement direction of the single cells SC (the left-right direction in FIG. 3) and are arranged at intervals in the up-down direction (this embodiment). In this case, three (in the present embodiment) three convex portions 97A and a plurality of (two in the present embodiment) concave portions 98A extending in the arrangement direction of the single cells SC between the vertically adjacent convex portions 97A. The protrusion 97A of the plate member 95A is formed so as to be separated from the one fuel cell stack FCS adjacent to the plate member 95A and close to the plate member 95B. As shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of uneven portions 96B of the plate member 95B extend in the arrangement direction of the single cells SC (the left-right direction in FIG. 3) and are arranged at intervals in the up-down direction (this embodiment). Includes three (3) convex portions 97B and a plurality (two in the present embodiment) of concave portions 98B extending in the arrangement direction of the single cells SC between vertically adjacent convex portions 97B. The projection 97B of the plate member 95B is formed so as to be separated from the other fuel cell stack FCS adjacent to the plate member 95B and close to the plate member 95A.

また、プレート部材９５Ａの凹凸部９６Ａと、プレート部材９５Ｂの凹凸部９６Ｂとは、図３および図４に示すように、上下方向にずらして形成されており、本実施形態では、プレート部材９５Ａの凹凸部９６Ａがプレート部材９５Ｂの凹凸部９６Ｂよりも全体に下側に位置する。２つのプレート部材９５Ａおよび９５Ｂが互いに接合された際には、図４に示すように、プレート部材９５Ａの凸部９７Ａとプレート部材９５Ｂの対応する凹部９８Ｂとが互いに対向し、プレート部材９５Ｂの凸部９７Ｂとプレート部材９５Ａの対応する凹部９８Ａとが互いに対向する。また、本実施形態では、２つのプレート部材９５Ａおよび９５Ｂが互いに接合された際、プレート部材９５Ａの凸部９７Ａの先端部と、プレート部材９５Ｂの凸部９７Ｂの先端部とが、上下方向からみてスタック側通路３１５の幅方向（２つの燃料電池スタックＦＣＳの並設方向）に重なり合う（図３参照）。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the uneven portion 96A of the plate member 95A and the uneven portion 96B of the plate member 95B are formed so as to be shifted in the vertical direction. The uneven portion 96A is located entirely below the uneven portion 96B of the plate member 95B. When the two plate members 95A and 95B are joined to each other, as shown in FIG. 4, the protrusion 97A of the plate member 95A and the corresponding recess 98B of the plate member 95B face each other, and the protrusion of the plate member 95B The portion 97B and the corresponding recess 98A of the plate member 95A face each other. Further, in the present embodiment, when the two plate members 95A and 95B are joined to each other, the distal end of the convex portion 97A of the plate member 95A and the distal end of the convex portion 97B of the plate member 95B are viewed from above and below. They overlap in the width direction of the stack side passage 315 (the direction in which the two fuel cell stacks FCS are juxtaposed) (see FIG. 3).

図２に示すように、互いに接合されたプレート部材９５Ａおよび９５Ｂ（ダクト）は、一方のプレート部材９５Ａが一方（図２中左側）の燃料電池スタックＦＣＳの複数の単セルＳＣや、それらの上方に位置する改質器３４（および気化器３３）および燃焼部３５と比較的小さい間隔をおいて対向し、かつ他方のプレート部材９５Ｂが他方（図２中右側）の燃料電池スタックＦＣＳの複数の単セルＳＣや、それらの上方に位置する改質器３４および燃焼部３５と比較的小さい間隔をおいて対向するようにモジュールケース３１に固定される。また、互いに接合されたプレート部材９５Ａおよび９５Ｂすなわちスタック側通路３１５の上端は、上述の上側通路３１４に接続され、プレート部材９５Ａおよび９５Ｂすなわちスタック側通路３１５の下端は、各燃料電池スタックＦＣＳの下部に設けられたカソードガス流入口３１６，３１７に接続される。   As shown in FIG. 2, the plate members 95A and 95B (duct) joined to each other include a plurality of single cells SC of the fuel cell stack FCS in which one plate member 95A is one (left side in FIG. 2) and an upper part thereof. And the other plate member 95B is opposed to the reformer 34 (and the vaporizer 33) and the combustion unit 35 at a relatively small distance, and the other plate member 95B is located on the other side (right side in FIG. 2) of the fuel cell stack FCS. It is fixed to the module case 31 so as to face the single cell SC and the reformer 34 and the combustion section 35 located above them at a relatively small interval. The upper ends of the plate members 95A and 95B joined to each other, that is, the stack-side passage 315 are connected to the above-described upper passage 314, and the lower ends of the plate members 95A and 95B, that is, the stack-side passage 315 are connected to the lower part of each fuel cell stack FCS. Are connected to the cathode gas inlets 316 and 317 provided at the bottom.

更に、プレート部材９５Ａおよび９５Ｂがモジュールケース３１に固定された際、プレート部材９５Ａの凹凸部９６Ａの下端は、各燃料電池スタックＦＣＳの複数の単セルＳＣの上下方向における中央（図２における一点鎖線参照）と同一高さに位置する。また、プレート部材９５Ａおよび９５Ｂがモジュールケース３１に固定された際、プレート部材９５Ｂの凹凸部９６Ｂの上端は、各燃料電池スタックＦＣＳの複数の単セルＳＣの上端と同一高さに位置する。すなわち、プレート部材９５Ａの凹凸部９６Ａは、単セルＳＣの上下方向における中央から上端までの範囲内で上記一方（図２中左側）の燃料電池スタックＦＣＳの各単セルＳＣと対向し、プレート部材９５Ｂの凹凸部９６Ｂは、単セルＳＣの上下方向における中央から上端までの範囲内で上記他方（図２中右）の燃料電池スタックＦＣＳの各単セルＳＣと対向する。   Further, when the plate members 95A and 95B are fixed to the module case 31, the lower end of the uneven portion 96A of the plate member 95A is positioned at the center in the vertical direction of the plurality of single cells SC of each fuel cell stack FCS (the dashed line in FIG. 2). (See Reference). When the plate members 95A and 95B are fixed to the module case 31, the upper ends of the concave and convex portions 96B of the plate member 95B are located at the same height as the upper ends of the plurality of single cells SC of each fuel cell stack FCS. That is, the uneven portion 96A of the plate member 95A faces each of the single cells SC of the one (left side in FIG. 2) fuel cell stack FCS within a range from the center in the vertical direction to the upper end of the single cell SC. The uneven portion 96B of the 95B faces each single cell SC of the other (right in FIG. 2) fuel cell stack FCS within a range from the center to the upper end in the vertical direction of the single cell SC.

ここで、プレート部材９５Ａおよび９５Ｂにより形成されるスタック側通路３１５において、プレート部材９５Ａの凹凸部９６Ａの下端からプレート部材９５Ｂの凹凸部９６Ｂの上端までの範囲における単位高さあたりの表面積は、プレート部材９５Ａの凹凸部９６Ａの下端よりも下側の範囲、すなわち各燃料電池スタックＦＣＳの複数の単セルＳＣの下部と対向する下端部３１５Ｌの単位高さあたりの表面積よりも大きくなる。これにより、プレート部材９５Ａの凹凸部９６Ａおよびプレート部材９５Ｂの凹凸部９６Ｂは、スタック側通路３１５を流通するカソードガスと各燃料電池スタックＦＣＳの複数の単セルＳＣの上部とを熱交換させるスタック側通路３１５の熱交換部３１５Ｈを形成する。また、燃料電池システム１０において、熱交換部３１５Ｈ（凹凸部９６Ａの下端から凹凸部９６Ｂの上端までの範囲）の通路断面積は、スタック側通路３１５の熱交換部３１５Ｈ以外の部分（上端部および下端部３１５Ｌ）の通路断面積よりも小さくなっている。   Here, in the stack side passage 315 formed by the plate members 95A and 95B, the surface area per unit height in the range from the lower end of the uneven portion 96A of the plate member 95A to the upper end of the uneven portion 96B of the plate member 95B is equal to The area is lower than the lower end of the uneven portion 96A of the member 95A, that is, the surface area per unit height of the lower end 315L facing the lower part of the plurality of single cells SC of each fuel cell stack FCS. Accordingly, the uneven portion 96A of the plate member 95A and the uneven portion 96B of the plate member 95B are connected to the stack side for exchanging heat between the cathode gas flowing through the stack side passage 315 and the upper portions of the plurality of single cells SC of each fuel cell stack FCS. The heat exchange part 315H of the passage 315 is formed. Further, in the fuel cell system 10, the passage cross-sectional area of the heat exchange unit 315H (the range from the lower end of the uneven portion 96A to the upper end of the uneven portion 96B) is different from that of the stack-side passage 315 other than the heat exchange unit 315H (the upper end and the lower end). It is smaller than the passage cross-sectional area of the lower end 315L).

上述のように構成される燃料電池システム１０において、カソードガス供給系統５０からカソードガス通路３１０のカソードガス入口３１０ｉに供給されたカソードガスは、下側通路３１１、側部通路３１２，３１３および上側通路３１４を介して、熱交換部３１５Ｈを含むスタック側通路３１５に流入する（図２における実線矢印参照）。更に、スタック側通路３１５に流入したカソードガスは、各燃料電池スタックＦＣＳの各単セルＳＣの上下方向における中央から上端までの部分と対向する熱交換部３１５Ｈを通過する。これにより、燃料電池システム１０では、スタック側通路３１５の熱交換部３１５Ｈにおいて、燃焼部３５に近接することで高温になる各燃料電池スタックＦＣＳの複数の単セルＳＣの上部からカソードガスにより多くの熱を奪うことが可能となる。更に、熱交換部３１５Ｈを通過したカソードガスは、スタック側通路３１５の複数の単セルＳＣの下部と対向する下端部３１５Ｌを通過した後、各燃料電池スタックＦＣＳの下部に設けられたカソードガス流入口３１６または３１７を介して各単セルＳＣ（カソード電極）に供給される。これにより、複数の単セルＳＣの上部から熱を奪って昇温したカソードガスにより各単セルＳＣの下部の温度を上昇させることができる。この結果、燃料電池システム１０では、それぞれ複数の単セルＳＣを含む２つの燃料電池スタックＦＣＳの温度分布を良好に均一化することが可能となる。   In the fuel cell system 10 configured as described above, the cathode gas supplied from the cathode gas supply system 50 to the cathode gas inlet 310i of the cathode gas passage 310 is supplied to the lower passage 311, the side passages 312, 313, and the upper passage. It flows into the stack side passage 315 including the heat exchange section 315H via the 314 (see the solid arrow in FIG. 2). Further, the cathode gas that has flowed into the stack side passage 315 passes through the heat exchange unit 315H facing the portion from the center to the upper end in the vertical direction of each unit cell SC of each fuel cell stack FCS. Thereby, in the fuel cell system 10, in the heat exchange unit 315H of the stack side passage 315, more cathode gas is supplied from the upper part of the plurality of single cells SC of each fuel cell stack FCS which becomes high in temperature when approaching the combustion unit 35. It is possible to take away the heat. Further, the cathode gas that has passed through the heat exchange unit 315H passes through a lower end 315L of the stack side passage 315 that faces the lower part of the plurality of single cells SC, and then a cathode gas flow provided at the lower part of each fuel cell stack FCS. It is supplied to each single cell SC (cathode electrode) via the inlet 316 or 317. Thereby, the temperature at the lower part of each single cell SC can be increased by the cathode gas which has taken heat from the upper part of the plurality of single cells SC and raised the temperature. As a result, in the fuel cell system 10, the temperature distribution of the two fuel cell stacks FCS each including a plurality of single cells SC can be satisfactorily uniform.

また、熱交換部３１５Ｈの通路断面積は、スタック側通路３１５の熱交換部３１５Ｈ以外の部分の通路断面積よりも小さくなっているので、スタック側通路３１５の熱交換部３１５Ｈを流通するカソードガスの流速を高めることができる。これにより、燃料電池システム１０では、カソードガスと複数の単セルＳＣとの間の熱交換効率をより向上させることが可能となる。   In addition, since the passage cross-sectional area of the heat exchange unit 315H is smaller than the passage cross-sectional area of a portion other than the heat exchange unit 315H of the stack side passage 315, the cathode gas flowing through the heat exchange unit 315H of the stack side passage 315 Can be increased. Thereby, in the fuel cell system 10, the heat exchange efficiency between the cathode gas and the plurality of single cells SC can be further improved.

更に、燃料電池システム１０において、スタック側通路３１５は、それぞれ熱交換部３１５Ｈを形成する凹凸部９６Ａ，９６Ｂを含むと共に互いに接合される２つのプレート部材９５Ａ，９５Ｂにより形成される。これにより、コストアップを抑制しつつ、熱交換部３１５Ｈの単位高さあたりの表面積をスタック側通路３１５の複数の単セルＳＣの下部と対向する下端部３１５Ｌに比べて容易に大きくすることが可能となる。   Further, in the fuel cell system 10, the stack-side passage 315 is formed by two plate members 95A and 95B that include the concave and convex portions 96A and 96B forming the heat exchange unit 315H and that are joined to each other. This makes it possible to easily increase the surface area per unit height of the heat exchange unit 315H as compared to the lower end 315L of the stack-side passage 315 facing the lower part of the plurality of single cells SC, while suppressing an increase in cost. Becomes

また、プレート部材９５Ａ，９５Ｂの凹凸部９６Ａ，９６Ｂは、単セルＳＣの配列方向に延在すると共に上下方向に間隔をおいて並ぶ複数の凸部９７Ａまたは９７Ｂと、上下方向に隣り合う凸部９７Ａまたは９７Ｂの間で単セルＳＣの配列方向に延在する複数の凹部９８Ａまたは９８Ｂとを含む。これにより、熱交換部３１５Ｈの単位高さあたりの表面積をより大きくすることが可能となる。   In addition, the uneven portions 96A and 96B of the plate members 95A and 95B are provided with a plurality of convex portions 97A or 97B which extend in the arrangement direction of the single cells SC and are arranged at intervals in the vertical direction, and convex portions which are vertically adjacent to each other. A plurality of recesses 98A or 98B extending in the arrangement direction of the single cells SC between 97A or 97B. This makes it possible to further increase the surface area per unit height of the heat exchange unit 315H.

更に、燃料電池システム１０において、２つのプレート部材９５Ａ，９５Ｂは、それぞれ凹凸部９６Ａ，９６Ｂを含み、プレート部材９５Ａの凸部９７Ａとプレート部材９５Ｂの対応する凹部９８Ｂとが互いに対向すると共に、プレート部材９５Ｂの凸部９７Ｂとプレート部材９５Ａの対応する凹部９８Ａとが互いに対向するように２つの燃料電池スタックＦＣＳの間に配置される。これにより、２つの燃料電池スタックＦＣＳの温度分布を効率よく均一化することが可能となる。   Further, in the fuel cell system 10, the two plate members 95A and 95B include concave and convex portions 96A and 96B, respectively. The convex portion 97A of the plate member 95A and the corresponding concave portion 98B of the plate member 95B are opposed to each other. The protrusion 97B of the member 95B and the corresponding recess 98A of the plate member 95A are arranged between the two fuel cell stacks FCS so as to face each other. Thus, the temperature distribution of the two fuel cell stacks FCS can be efficiently made uniform.

以上説明したように、本開示の燃料電池システム１０は、それぞれアノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電すると共に互いに隣り合うように配列された複数の単セルＳＣを含む燃料電池スタックＦＣＳと、燃料電池スタックＦＣＳにアノードガスを供給するためのアノードガス通路３２０と、燃料電池スタックＦＣＳにカソードガスを供給するためのカソードガス通路３１０と、燃料電池スタックＦＣＳの上方で複数の単セルＳＣからのオフガスを燃焼させる燃焼部３５とを含み、カソードガス通路３１０は、複数の単セルＳＣと対向して上下方向に延在すると共に燃料電池スタックＦＣＳの下部に設けられたカソードガス流入口３１６，３１７に接続されるスタック側通路３１５を含み、スタック側通路３１５は、複数の単セルＳＣの上部と対向する熱交換部３１５Ｈを含み、熱交換部３１５の単位高さあたりの表面積は、スタック側通路３１５の複数の単セルＳＣの下部と対向する部分に比べて大きくなっている。これにより、複数の単セルＳＣを含む燃料電池スタックＦＣＳの温度分布を良好に均一化することが可能となる。なお、燃料電池システム１０において、スタック側通路３１５は、熱交換部３１５Ｈの下端が複数の単セルＳＣの上下方向における中央よりも若干下側に位置するように形成されてもよい。更に、燃料電池システム１０は、単一の燃料電池スタックＦＣのみを含むように構成されてもよく、この場合、スタック側通路３１５を形成するプレート部材９５Ａ，９５Ｂの複数の単セルＳＣに近接する一方のみに凹凸部が形成されてもよい。   As described above, the fuel cell system 10 of the present disclosure generates a fuel cell by the electrochemical reaction of the anode gas and the cathode gas, and includes a fuel cell stack FCS including a plurality of single cells SC arranged adjacent to each other. An anode gas passage 320 for supplying anode gas to the fuel cell stack FCS, a cathode gas passage 310 for supplying cathode gas to the fuel cell stack FCS, and a plurality of single cells SC above the fuel cell stack FCS. The cathode gas passage 310 extends vertically in opposition to the plurality of single cells SC, and is provided at a lower portion of the fuel cell stack FCS. 317 includes a stack-side passage 315 connected to the plurality of stack-side passages 315. Including the heat exchange part 315H facing the upper part of the cell SC, the surface area per unit height of the heat exchange part 315 is larger than the part of the stack side passage 315 facing the lower part of the plurality of single cells SC. . Thereby, the temperature distribution of the fuel cell stack FCS including the plurality of single cells SC can be satisfactorily uniform. In the fuel cell system 10, the stack side passage 315 may be formed such that the lower end of the heat exchange unit 315H is located slightly below the center in the vertical direction of the plurality of single cells SC. Further, the fuel cell system 10 may be configured to include only a single fuel cell stack FC. In this case, the fuel cell system 10 is adjacent to the plurality of single cells SC of the plate members 95A and 95B forming the stack side passage 315. The uneven portion may be formed only on one side.

また、プレート部材９５Ａ，９５Ｂには、上記凹凸部９６Ａ，９６Ｂの代わりに、図５に示すような凹凸部１９６Ａ，１９６Ｂが形成されてもよい。プレート部材９５Ａに形成される凹凸部１９６Ａは、単セルＳＣの配列方向（図５における左右方向）および上下方向に間隔をおいて並ぶ複数の凸部１９７Ａと、隣り合う凸部の間に形成される複数の凹部１９８Ａとを含み、プレート部材９５Ｂに形成される凹凸部１９６Ｂは、単セルＳＣの配列方向および上下方向に間隔をおいて並ぶ複数の凸部１９７Ｂと、隣り合う凸部の間に形成される複数の凹部１９８Ｂとを含む。この場合、プレート部材９５Ａ，９５Ｂは、単セルＳＣの配列方向に沿って互いに隣り合うプレート部材９５Ａの凸部１９７Ａ同士の間に位置する凹部１９８Ａと、プレート部材９５Ｂの対応する凸部１９７Ｂとが対向し、かつ単セルＳＣの配列方向に沿って互いに隣り合うプレート部材９５Ｂの凸部１９７Ｂ同士の間に位置する凹部１９８Ｂと、プレート部材９５Ａの対応する凸部１９７Ａとが対向するように互いに接合される。かかる凹凸部１９６Ａ，１９６Ｂをプレート部材９５Ａ，９５Ｂに形成しても、熱交換部３１５Ｈの単位高さあたりの表面積をより大きくすることが可能となる。   Also, the plate members 95A and 95B may be formed with uneven portions 196A and 196B as shown in FIG. 5 instead of the uneven portions 96A and 96B. The uneven portion 196A formed on the plate member 95A is formed between a plurality of convex portions 197A arranged at intervals in the arrangement direction (the horizontal direction in FIG. 5) and the vertical direction of the single cells SC, and between adjacent convex portions. The concave and convex portions 196B formed on the plate member 95B include a plurality of convex portions 197B arranged at intervals in the arrangement direction and the vertical direction of the single cells SC, and a plurality of concave portions 198B formed between the adjacent convex portions. And a plurality of recesses 198B to be formed. In this case, the plate members 95A and 95B include a concave portion 198A located between the convex portions 197A of the plate members 95A adjacent to each other along the arrangement direction of the single cells SC, and a corresponding convex portion 197B of the plate member 95B. The concave portions 198B located between the convex portions 197B of the plate members 95B facing each other and adjacent to each other along the arrangement direction of the single cells SC are joined to each other such that the corresponding convex portions 197A of the plate member 95A face each other. Is done. Even if such uneven portions 196A and 196B are formed on the plate members 95A and 95B, it is possible to further increase the surface area per unit height of the heat exchange portion 315H.

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。   The invention of the present disclosure is not limited to the above embodiment at all, and it goes without saying that various changes can be made within the scope of the present disclosure. Further, the above-described embodiment is merely a specific embodiment of the invention described in the summary of the invention, and does not limit the elements of the invention described in the summary of the invention.

本開示の発明は、燃料電池システムの製造産業等において利用可能である。   The invention of the present disclosure can be used in the fuel cell system manufacturing industry and the like.

１ 原燃料供給源、２ 系統電源、３ 電力ライン、４ 負荷、１０ 燃料電池システム、２０ 発電ユニット、２２ 筐体、２４ 換気ファン、３０ 発電モジュール、３１ モジュールケース、３２ マニホールド、３３ 気化器、３４ 改質器、３５ 燃焼部、３６ 点火ヒータ、３７ 温度センサ、４０ 原燃料ガス供給系統、４１ 原燃料ガス供給管、４２ 原燃料ガス供給弁、４４ 原燃料ガスポンプ、４５ 脱硫器、４８ 圧力センサ、４９ 流量センサ、５０ カソードガス供給系統、５１ カソードガス供給管、５２ エアフィルタ、５３ ブロワ、５４ 流量スイッチ、５５ 改質水供給系統、５６ 改質水供給管、５７ 改質水タンク、５８ 改質水ポンプ、６０ 排熱回収系統、６１ 循環配管、６２ 熱交換器、６３ 循環ポンプ、６４ ラジエータ、６５ ラジエータファン、６６ 電気ヒータ、６７ サーミスタ、６８ 排気管、７１ パワーコンディショナ、７２ 電源基板、８０ 制御装置、８１ ＣＰＵ、８２ ＲＯＭ、８３ ＲＡＭ、９１ 底側プレート、９２，９３ 側部プレート、９４ 上側プレート、９５Ａ，９５Ｂ プレート部材、９６Ａ，９６Ｂ，１９６Ａ，１９６Ｂ 凹凸部、９７Ａ，９７Ｂ，１９７Ａ，１９７Ｂ 凸部、９８Ａ，９８Ｂ，１９８Ｂ，１９８Ｂ 凹部、１００ 給湯ユニット、１０１ 貯湯タンク、３１０ カソードガス通路、３１０ｉ カソードガス入口、３１１ 下側通路、３１２，３１３ 側部通路、３１４ 上側通路、３１５ スタック側通路、３１５Ｈ 熱交換部、３１５Ｌ 下端部、３１６，３１７ カソードガス流入口、３１８ 燃焼排ガス通路、３２０ アノードガス通路、ＦＣＳ 燃料電池スタック、ＳＣ 単セル。   1 Raw fuel supply source, 2 system power supply, 3 power line, 4 load, 10 fuel cell system, 20 power generation unit, 22 housing, 24 ventilation fan, 30 power generation module, 31 module case, 32 manifold, 33 carburetor, 34 Reformer, 35 combustion unit, 36 ignition heater, 37 temperature sensor, 40 raw fuel gas supply system, 41 raw fuel gas supply pipe, 42 raw fuel gas supply valve, 44 raw fuel gas pump, 45 desulfurizer, 48 pressure sensor, 49 flow rate sensor, 50 cathode gas supply system, 51 cathode gas supply pipe, 52 air filter, 53 blower, 54 flow switch, 55 reforming water supply system, 56 reforming water supply pipe, 57 reforming water tank, 58 reforming Water pump, 60 waste heat recovery system, 61 circulation pipe, 62 heat exchanger, 63 circulation pump, 64 Radiator, 65 Radiator fan, 66 Electric heater, 67 Thermistor, 68 Exhaust pipe, 71 Power conditioner, 72 Power supply board, 80 Control device, 81 CPU, 82 ROM, 83 RAM, 91 Bottom plate, 92, 93 Side plate , 94 upper plate, 95A, 95B plate member, 96A, 96B, 196A, 196B uneven portion, 97A, 97B, 197A, 197B convex portion, 98A, 98B, 198B, 198B concave portion, 100 hot water supply unit, 101 hot water storage tank, 310 cathode Gas passage, 310i cathode gas inlet, 311 lower passage, 312, 313 side passage, 314 upper passage, 315 stack side passage, 315H heat exchange part, 315L lower end, 316, 317 cathode gas inlet, 318 flue gas Road, 320 anode gas passage, FCS fuel cell stack, SC single cell.

Claims (7)

それぞれアノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電すると共に互いに隣り合うように配列された複数の単セルを含む燃料電池スタックと、前記燃料電池スタックに前記アノードガスを供給するためのアノードガス通路と、前記燃料電池スタックに前記カソードガスを供給するためのカソードガス通路と、前記燃料電池スタックの上方で前記複数の単セルからのオフガスを燃焼させる燃焼部とを含む燃料電池システムにおいて、
前記カソードガス通路は、前記複数の単セルと対向して上下方向に延在すると共に前記燃料電池スタックの下部に設けられたカソードガス流入口に接続されるスタック側通路を含み、
前記スタック側通路は、前記複数の単セルの上部と対向する熱交換部を含み、
前記熱交換部の単位高さあたりの表面積は、前記スタック側通路の前記複数の単セルの下部と対向する部分に比べて大きい燃料電池システム。 A fuel cell stack including a plurality of unit cells arranged so as to be adjacent to each other while generating power by an electrochemical reaction between the anode gas and the cathode gas, and an anode gas passage for supplying the anode gas to the fuel cell stack A fuel gas system comprising: a cathode gas passage for supplying the cathode gas to the fuel cell stack; and a combustion unit for burning off-gas from the plurality of single cells above the fuel cell stack.
The cathode gas passage includes a stack-side passage extending in a vertical direction facing the plurality of unit cells and connected to a cathode gas inlet provided in a lower part of the fuel cell stack,
The stack-side passage includes a heat exchange unit facing an upper part of the plurality of single cells,
The fuel cell system according to claim 1, wherein a surface area per unit height of the heat exchange unit is larger than a portion of the stack-side passage facing a lower part of the plurality of unit cells. 請求項１に記載の燃料電池システムにおいて、
前記熱交換部は、少なくとも前記単セルの前記上下方向における中央から上端までの範囲内で前記複数の単セルと対向する燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1,
The fuel cell system wherein the heat exchange unit faces the plurality of unit cells at least in a range from a center to an upper end in the vertical direction of the unit cell. 請求項１または２に記載の燃料電池システムにおいて、
前記熱交換部の通路断面積は、前記スタック側通路の前記熱交換部以外の部分の通路断面積よりも小さい燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 1 or 2,
The fuel cell system according to claim 1, wherein a cross-sectional area of the passage of the heat exchange unit is smaller than a cross-sectional area of a portion of the stack-side passage other than the heat exchange unit. 請求項１から３の何れか一項に記載の燃料処理システムにおいて、
前記スタック側通路は、互いに接合される２つのプレート部材により形成され、
前記２つのプレート部材の前記複数の単セルと対向する少なくとも何れか一方は、前記熱交換部を形成する凹凸部を含む燃料電池システム。 The fuel processing system according to any one of claims 1 to 3,
The stack-side passage is formed by two plate members joined to each other,
At least one of the two plate members facing the plurality of single cells includes a concave / convex portion forming the heat exchange portion. 請求項４に記載の燃料電池システムにおいて、
前記凹凸部は、それぞれ前記単セルの配列方向に延在すると共に前記上下方向に間隔をおいて並ぶ複数の凸部と、前記上下方向に隣り合う前記凸部の間で前記単セルの配列方向に延在する凹部とを含む燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 4,
The projections and depressions extend in the arrangement direction of the single cells, and a plurality of projections arranged at intervals in the vertical direction, and the arrangement direction of the single cells between the projections adjacent in the vertical direction. A fuel cell system comprising: 請求項４に記載の燃料電池システムにおいて、
前記凹凸部は、前記単セルの配列方向および前記上下方向に間隔をおいて並ぶ複数の凸部と、隣り合う前記凸部の間に形成される複数の凹部とを含む燃料電池システム。 The fuel cell system according to claim 4,
The fuel cell system, wherein the uneven portion includes a plurality of convex portions arranged at intervals in the arrangement direction of the single cells and the vertical direction, and a plurality of concave portions formed between the adjacent convex portions. 請求項４から６の何れか一項に記載の燃料処理システムにおいて、
間隔をおいて互いに対向するように配置される２つの前記燃料電池スタックを含み、
前記２つのプレート部材は、前記凹凸部をそれぞれ含むと共に、互いに対応する前記凸部および前記凹部同士が対向するように前記２つの前記燃料電池スタックの間に配置される燃料電池システム。 The fuel processing system according to any one of claims 4 to 6,
Including two said fuel cell stacks that are spaced apart from each other,
The fuel cell system, wherein the two plate members include the concave and convex portions, respectively, and are arranged between the two fuel cell stacks such that the corresponding convex portions and concave portions face each other.
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