JP5305705B2

JP5305705B2 - 燃料電池装置

Info

Publication number: JP5305705B2
Application number: JP2008077156A
Authority: JP
Inventors: 晋平白石; 秀則中林
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP2009231165A

Description

本発明は、外装ケース内に、複数の燃料電池セルを収納してなる燃料電池モジュールを収納してなる燃料電池装置に関する。

近年、次世代エネルギーとして、水素含有ガスと空気（酸素含有ガス）とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルを複数並設し電気的に直列に接続してなる燃料電池セルスタックを、燃料電池セルに反応ガスを供給するマニホールドに固定した燃料電池セルスタック装置や、それを収納してなる燃料電池モジュール、さらには燃料電池モジュールを収納してなる燃料電池装置が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、燃料電池セルが固体酸化物形燃料電池セルの場合、燃料電池セルの発電により生じる熱が高温となる。それにより、燃料電池モジュールからの輻射熱も高温となり、燃料電池モジュールを収納するモジュール収納室を構成する外装ケースが高温となるおそれがある。

それゆえ、外装ケースの排気口に換気ファンを設け、モジュール収納室内の空気を燃料電池装置の外部に排気することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００７−５９３７７号公報特開２００６−２５２９６４号公報

しかしながら、換気ファンを用いてモジュール収納室内の空気を排気する場合において、排気口の近傍の空気は換気されやすいものの、換気ファンより遠い部位の空気は十分に換気することが難しくなり、外装ケースの一部の温度が上昇するといった問題がある。

それゆえ、本発明の目的は、燃料電池モジュールを収納するモジュール収納室内の空気を効率よく換気することができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる燃料電池装置を提供することにある。

本発明の燃料電池装置は、外装ケース内に、複数の燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを動作させるための補機とを有し、前記外装ケース内に設けられた仕切部材により上側を前記燃料電池モジュールが収納されたモジュール収納室とし、下側を前記補機が収納された補機収納室として上下に区画されてなる燃料電池装置であって、前記モジュール収納室を構成する前記外装ケースの上部に設けられた前記モジュール収納室内の空気を排気するための排気口と、前記仕切部材に設けられた前記補機収納室内の空気を前記モジュール収納室内に供給するための空気流通孔と、前記外装ケースと前記仕切部材と前記燃料電池モジュールとで形成される空間を上下に仕切る隔壁とを備え、該隔壁により仕切られた下側の空間に、前記外装ケースの側壁と、前記燃料電池モジュールの側壁と、前記外装ケースの側壁および前記燃料電池モジュールの側壁にそれぞれ接合されるとともに一端が前記仕切部材に接合された空気流路形成部材とにより形成され、前記燃料電池モジュールの周囲に螺旋状に設けられた空気流路を有してなるとともに、前記隔壁は前記空気流路を流通した空気を前記隔壁の上方へ供給するための第２の空気流通孔を備え、前記空気流路の他端が、前記第２の空気流通孔とつながっていることを特徴とする。

このような燃料電池装置においては、モジュール収納室内に流入した補機収納室内の空気は、燃料電池モジュールの周囲に螺旋状に配置される空気流路を流れる。さらに、隔壁には空気流路を流通した空気を隔壁の上方へ供給するための第２の空気流通孔を備えるとともに、空気流路の他端が、第２の空気流通孔とつながっていることから、空気流路を流れた空気は、第２の空気流通孔を通して隔壁の上方へ流通した後に排気口より排気されることとなる。それにより、補機収納室内の空気が燃料電池モジュールの周囲に沿って上方へ流通でき、モジュール収納室内の上方における空気の流れを改善できることから、モジュール収納室内の空気を効率よく換気することができ、外装ケースの温度の上昇を効率よ
く抑制することができる。

また、本発明の燃料電池装置は、前記排気口が前記モジュール収納室を構成する前記外装ケースの１つの側壁に設けられており、前記空気流通孔が、前記仕切部材のうち前記排気口を有する側壁と対向して配置されている前記外装ケースの側壁と前記燃料電池モジュールとの間に設けられていることが好ましい。

このような燃料電池装置においては、空気流通孔が、仕切部材のうち排気口を有する側壁と対向して配置されている外装ケースの側壁と燃料電池モジュールとの間に設けられていることから、排気口よりも遠い部位の空気を効率よく排気口に向けて流すことができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

また、本発明の燃料電池装置は、前記空気流路の起端が、前記空気流通孔とつながっていることが好ましい。

このような燃料電池装置においては、空気流路の起端が、空気流通孔とつながっていることから、モジュール収納室内において、補機収納室内より供給される空気が流通しない空間をなくすことができる。それにより、モジュール収納室内の空気を効率よく換気することができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

また、本発明の燃料電池装置は、前記空気流路形成部材の一端が前記空気流通孔の縁に接合されていることが好ましい。

このような燃料電池装置においては、空気流路形成部材の一端が空気流通孔の縁に接合されていることから、モジュール収納室内の空気を効率よく換気することができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

また、本発明の燃料電池装置は、前記空気流路形成部材の他端が第２の空気流通孔の縁と接合されていることが好ましい。

このような燃料電池装置においては、空気流路形成部材の他端が第２の空気流通孔の縁と接合されていることから、空気流路を流れた空気を効率よく隔壁の上方へ流通させることができる。それにより、モジュール収納室内の空気を効率よく換気することができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

また、本発明の燃料電池装置は、前記隔壁が、前記燃料電池モジュールの上面と同一面を構成していることが好ましい。

このような燃料電池装置においては、隔壁が、燃料電池モジュールの上面と同一面を構成していることから、燃料電池モジュールと外装ケースの側壁とで形成される空間における空気を効率よく流通させることができる。それにより、モジュール収納室内の空気を効率よく換気することができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

また、本発明の燃料電池装置は、前記第２の空気流通孔が、前記排気口を有する側壁と対向して配置されている前記外装ケースの側壁と前記燃料電池モジュールとの間に設けられていることが好ましい。

このような燃料電池装置においては、第２の空気流通孔を、排気口を有する側壁と対向して配置されている外装ケースの側壁と燃料電池モジュールとの間に設けることにより、隔壁と外装ケースと燃料電池モジュールとで形成される空間において、排気口よりも遠い部位の空気を効率よく排気口に向けて流すことができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

また、本発明の燃料電池装置は、前記隔壁により上方に位置する空間を、前記排気口を有する前記側壁側の空間と前記排気口と対向して配置されている前記側壁側の空間とに区画するように、前記燃料電池モジュールの上面に沿って、かつ前記排気口を有する前記側壁と対向して配置された板状体からなる空気流通方向調整部材を具備することが好ましい。

このような燃料電池装置においては、隔壁より上方に位置する空間において、隔壁と外装ケースとで形成される空間において、隔壁の空気流通口より流通した空気は、空気流通方向調整部材により側方（排気口を有する側壁と隣り合う側壁側）へ流通し、続いて空気流通方向調整部材にて区画された排気口を有する側壁側の空間に流通し、排気口より排気されることとなる。それにより、モジュール収納室内の空気を効率よく換気することができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

また、本発明の燃料電池装置は、前記補機収納室に、前記空気流通孔を通して前記補機収納室内の空気を前記モジュール収納室内に流入させるための空気ブロワを具備することが好ましい。

このような燃料電池装置においては、補機収納室に、空気流通孔を通して補機収納室内の空気をモジュール収納室内に供給するための空気ブロワを具備することから、補機収納室内の空気を効率よくモジュール収納室に流入させることができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

本発明の燃料電池装置は、外装ケース内に、複数の燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを動作させるための補機とを有し、前記外装ケース内に設けられた仕切部材により上側を前記燃料電池モジュールが収納されたモジュール収納室とし、下側を前記補機が収納された補機収納室として上下に区画されてなる燃料電池装置であって、前記モジュール収納室を構成する前記外装ケースの上部に設けられた前記モジュール収納室内の空気を排気するための排気口と、前記仕切部材に設けられた前記補機収納室内の空気を前記モジュール収納室内に供給するための空気流通孔と、前記外装ケースと前記仕切部材と前記燃料電池モジュールとで形成される空間を上下に仕切る隔壁とを備え、該隔壁により仕切られた下側の空間に、前記外装ケースの側壁と、前記燃料電池モジュールの側壁と、前記外装ケースの側壁および前記燃料電池モジュールの側壁にそれぞれ接合されるとともに一端が前記仕切部材に接合された空気流路形成部材とにより形成され、前記燃料電池モジュールの周囲に螺旋状に設けられた空気流路を有してなるとともに、前記隔壁は前記空気流路を流通した空気を前記隔壁の上方へ供給するための第２の空気流通孔を備え、前記空気流路の他端が、前記第２の空気流通孔とつながっていることから、モジュール収納室内の空気を効率よく換気することができ、外装ケースの温度の上昇を効率よく抑制することができる。

図１は、参考例の燃料電池装置の一例を示す外観斜視図であり、外装ケース２を構成する側面部の一部を取り外して、外装ケース２の内部が見えるようにして示している。なお、図１においては、外装ケース内に収納する部材を一部省略して示している。また図２は、図１に示す燃料電池装置を概略的に示す側面図であり、図１と同様に外装ケース２を構成する側面部を取り外して、外装ケース２の内部が見えるようにして示している。なお、以降の図において同一の構成については、同一の番号を付与するものとする。

図１において、燃料電池装置１は、支柱３を有する外装ケース２内に仕切部材４を有し、仕切部材４により外装ケース２内の空間が上下に区画されている。そして、仕切部材４の上側に、複数の燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュール７（以下、モジュールという場合がある。）が配置されたモジュール収納室５が形成されている。また、仕切部材４の下側にはモジュール７を動作させるにあたり必要な補機類（本発明において、補機類とはモジュール７を動作させるために必要な機器や配管等を意味する。なお、図２においては、モジュール７に酸素含有ガス（空気）を供給するためのブロワ１１と、モジュール７より排出される排ガスと水とで熱交換するための熱交換器１２とを示している。）を収納するための補機収納室６が形成されている。なお、仕切部材４はモジュール収納室５と補機収納室６とを区画していればよく、モジュール収納室５と補機収納室６とが隙間を有して区画されていてもよい。

なお、図１に示したように、仕切部材４を用いて外装ケース２を上下に区画した形状とすることにより、燃料電池装置１をコンパクトな形状とすることができる。

また図１においては、外装ケース２の強度を高めるべく、外装ケース２の高さ方向に立設する支柱３が設けられている。なお、図１においては支柱３を外装ケース２の各隅に計４本設けた例を示しているが、外装ケース２の大きさや重量等にあわせて適宜本数を増減することができる。また、図１においては支柱３を外装ケース２の高さ方向に立設する場合を示しているが、例えば、外装ケース２の幅方向や奥行き方向に設けることもできる。なお、図２において支柱３は省略して示している。

次に、本発明の燃料電池装置１において使用するモジュール７について説明する。モジュール７は、収納容器内に、例えば、内部をガスが流通するガス流路を有する柱状の燃料電池セルの複数個を立設させた状態で配列し、隣接する燃料電池セル間に集電部材を介して電気的に直列に接続するとともに、燃料電池セルの下端をガラスシール材等の絶縁性接合材でマニホールドに固定してなるセルスタックと、燃料電池セルの上方に配置され、燃料電池セルに水素含有ガスを供給するための改質器とを収納して構成される（図示せず）。なお、収納容器の外面にはモジュール７からの輻射熱を抑制する目的で、断熱材を設けることが好ましい。

ここで、セルスタックを構成する燃料電池セルとしては、各種燃料電池セルが知られているが、燃料電池装置１を小型化する上で、固体酸化物形燃料電池セルとすることができる。それにより、燃料電池セルのほか、燃料電池セルの動作に必要な補機類を小型化することができ、燃料電池装置１を小型化することができる。あわせて、家庭用燃料電池で求められる変動する負荷に追従する負荷追従運転を行なうことができる。

なお、燃料電池セルの形状としては各種形状の燃料電池セルを用いることができるが、効率よく燃料電池セルの発電を行なう上で、中空平板型の燃料電池セルとすることができる。このような中空平板型の燃料電池セルとしては、内側に燃料極層が、外側に酸素極層が形成された燃料極支持タイプの中空平板型燃料電池セルを用いることができる。

ところで、上述したように燃料電池セルとして固体酸化物形燃料電池セルを用いる場合において、燃料電池セルの発電温度が８００℃〜１０００℃程度と非常に高温となり、それに伴いモジュール７の温度も高温となる。また、モジュール７の輻射熱により外装ケース２が高温となるおそれがある。

それゆえ、モジュール収納室５内の温度を下げるべく、外装ケース２の側壁にモジュール収納室５内の空気を排気するための排気口８を設けるとともに、排気口８の近傍に、換気ファンを設置することが提案されている。

しかしながら、換気ファンを用いてモジュール収納室５内の空気を換気する場合において、換気ファンの設置された部位より遠い部位の空気は十分に換気できないおそれがあり、またモジュール７と外装ケース２との隙間が狭い場合には、特にモジュール収納室５内の一部の空気が流れにくくなるおそれがあり、外装ケース２の一部の温度が上昇するおそれがある。

ここで、図１および図２に示す燃料電池装置１においては、外装ケース２の上部に排気口８を備え、仕切部材４に補機収納室６内の空気をモジュール収納室内５に供給するための空気流通孔９を備えるとともに、空気流路形成部材１０により、補機収納室６内よりモジュール収納室５内に流入した空気が、モジュール７の周囲をめぐりながら上方へ導くための空気流路が形成されている。

すなわち、空気流通孔９を通してモジュール収納室５内に流入した補機収納室６内の空気は、モジュール７の周囲をめぐりながら上方へ流れ、その後、排気口８より排気されることとなる。その際、モジュール収納室５内に流入した補機収納室６内の空気が空気流路を流れる間に、モジュール７と外装ケース２との間に位置する空気を換気することができる。また、モジュール収納室５内に流入した補機収納室６内の空気は、モジュール７の周囲をめぐりながら上方へ流れることから、例えばモジュール７と外装ケース２との隙間が狭い場合においても、その隙間にある空気を排気口８に向けて流通させることができる。それにより、モジュール収納室５内の空気を効率よく換気することができ、外装ケース２の温度の上昇を抑制することができる（外装ケース２の温度を下げることができる）。

なお、図１および図２においては、外装ケース２の１つの側壁に排気口８が設けられており、仕切部材４のうち、排気口８を有する側壁と対向して配置されている外装ケース２の側壁とモジュール７との間に空気流通孔９が設けられている例を示している。

すなわち、空気流通孔９を通して流入する補機収納室６内の空気が、モジュール収納室５内を効率よく流通して外装ケース２の温度の上昇を効率よく抑制するにあたっては、空気流通孔９から排気口８までの距離（空気流通孔９を通して流入する補機収納室６内の空気が流れる距離）を長くすることが好ましい。

ここで、空気流通孔９を、仕切部材４のうち排気口８を有する側壁と対向して配置されている外装ケース２の側壁とモジュール７との間に設けることにより、空気流通孔９から排気口８までの距離を長くすることができる。それにより、モジュール収納室５内に流入した補機収納室６内の空気が、モジュール収納室５内を効率よく流れることができ、外装ケース２の温度の上昇を効率よく抑制することができる。

ここで図１および図２において、空気流路は、外装ケース２の側壁と、収納容器（モジュール７）の側壁と、外装ケース２の側壁および収納容器（モジュール７）の側壁にそれぞれ接合されるとともに、一端が仕切部材４に接合された空気流路形成部材１０とにより形成されており、モジュール７の周囲に螺旋状に配置されている例を示している。なお、空気流路形成部材１０の上方および下方が空気流路として形成される。

それにより、補機収納室６内より流入した空気は、螺旋状の空気流路を効率よく流れた後（モジュール７の周囲をめぐりながら上方に流れた後）、排気口８から排気されることとなる。それにより、外装ケース２の温度の上昇を効率よく抑制することができる。

さらに、図１および図２においては、空気流通孔９より流入した補機収納室６内の空気が、モジュール収納室５内の空気を効率よく換気できるよう、空気流路の起端が空気流通孔９とつながっている例を示しており、特には空気流路を形成する空気流路形成部材１０の一端が、空気流通孔１０の縁に接合されている例を示している。

空気流通孔９より流入した補機収納室６内の空気を、効率よくモジュール７の周囲をめぐりながら上方に流すにあたり、補機収納室６内の空気は、空気流路形成部材１０により形成される空気流路のすべてを流通することが好ましい。

ここで、空気流路の起端が空気流通孔９とつながっていない場合においては、空気流路の一部において、補機収納室６内より流入する空気が流通しない部位が生じることとなる。それゆえ、空気流路の起端は空気流通孔９とつながっていることが好ましい。

また、空気流路形成部材１０の一端が、空気流通孔９から離れた場所の仕切部材４に接合されている場合には、空気流路形成部材１０の一端と仕切部材４との接合部から空気流通孔９までの間の空間に、空気流通孔９を通して補機収納室６内より流入する空気が流れにくくなる場合があり、その場合に、空気流路形成部材１０の一端と仕切部材４との接合部から空気流通孔９までの間の空間に位置する空気を効率よく換気できないおそれがある。

ここで、空気流路形成部材１０の一端を空気流通孔９の縁と接合することで、空気流通孔９を通して流入する補機収納室６内の空気が、効率よく空気流路を流れることととなり、モジュール収納室５内において、補機収納室６内の空気が流れにくい空間をなくすことができる（換気されにくい空間をなくすことができる）。それにより、モジュール収納室５内の空気を効率よく換気することができ、外装ケース２の温度の上昇を抑制することができる（外装ケース２の温度を下げることができる）。

図３は、図１における空気流通孔９の補機収納室６側に、補機収納室６内の空気をモジュール収納室５内に供給するための空気ブロワ１４が接続された燃料電池装置１３の外観斜視図を示しており、外装ケース２を構成する側面部を取り外して、外装ケース２の内部が見えるようにして示している。なお、外装ケース２内に収納する部材を一部省略して示している。また図４は、図３に示す燃料電池装置１３を概略的に示す側面図であり、図３と同様に外装ケース２を構成する側面部を取り外して、外装ケース２の内部が見えるようにして示している。なお、図３においては、補機収納室６に収納する補機として、モジュール７に酸素含有ガス（空気）を供給するためのブロワ１１と、モジュール７より排出される排ガスと水とで熱交換するための熱交換器１２とを示している。

このような燃料電池装置１３においては、空気流通孔９の補機収納室６側に、補機収納室６内の空気をモジュール収納室５内に供給するための空気ブロワを接続することにより、補機収納室６内の空気をより多くモジュール収納室５内に供給することができる。

それにより、空気流通孔９を通してモジュール収納室５内に流入したより多くの補機収納室６内の空気が空気流路を流れることとなる。それにより、効率よくモジュール収納室５内の温度を下げることができ、あわせて外装ケース２の温度を効率よく下げることができる。

図５は、モジュール収納室５内に、外装ケース２と仕切部材４とモジュール７とで形成される空間を上下に仕切る隔壁１６を備える燃料電池装置１５の外観斜視図を示しており、外装ケース２を構成する側面部を取り外して、外装ケース２の内部が見えるようにして示している。なお、外装ケース２内に収納する部材を一部省略して示している。図６は、図５に示す燃料電池装置１５を概略的に示す側面図であり、図５と同様に外装ケース２を構成する側面部を取り外して、外装ケース２の内部が見えるようにして示している。なお、図６においては、補機収納室６に収納する補機として、モジュール７に酸素含有ガス（空気）を供給するためのブロワ１１と、モジュール７より排出される排ガスと水とで熱交換するための熱交換器１２とを示している。

モジュール収納室５内において、空気流路の他端部側（すなわち最上部に位置する空気流路形成部材１０の上方側）においては、空気流路を流れる補機収納室６内の空気が、排気口８側に向けて流れるため、モジュール収納室５内の上部の空間において、排気口８より遠い部位の空間に位置する空気を効率よく換気することができないおそれがある。

それゆえ、図５および図６に示した燃料電池装置１５においては、モジュール収納室５内を上下に仕切る隔壁１６を備えている。
また、隔壁１６には、空気流路を流通した空気（隔壁１６の下方を流通する空気）を、隔壁１６の上方へ供給するための第２の空気流通孔１７を備えており、空気流路の他端が第２の空気流通孔１７とつながっている。

それにより、空気流路をモジュール７の周囲をめぐりながら上方に流れた補機収納室６内の空気は、第２の空気流通孔１７を介して隔壁１６の上方（隔壁１６の上方に位置する部屋）に流通することとなる。そして、隔壁１６の上方に位置する部屋に流入した補機収納室６内の空気は、隔壁１６の上方に位置する部屋内を流通した後、排気口８より排気されることとなる。それにより、モジュール収納室５内の上方における空気の流れを改善することができることから、モジュール収納室５内の温度を下げることができ、あわせて外装ケース２の温度を効率よく下げることができる。

また、図５に示した燃料電池装置１５においては、空気流路形成部材１０の他端部が、第２の空気流通孔１７の縁に接合されている例を示している。

ここで、空気流路形成部材１０の他端部が第２の空気流通孔１７から離れた場所の隔壁１６に接合されている場合には、空気流路形成部材１０の他端と隔壁１６との接合部から第２の空気流通孔１７までの間の空間に流れにくくなる場合があり、その場合に、空気流路形成部材１０の他端と隔壁１６との接合部から第２の空気流路１７までの間の空間に位置する空気を効率よく換気できないおそれがある。

ここで、空気流路形成部材１０の一端を第２の空気流通孔１７の縁と接合することで、空気流路を流れる空気が、効率よく隔壁１６の上方に位置する部屋に流入することとなり、モジュール収納室５内において、補機収納室６内の空気が流れにくい空間をなくすことができる（換気されにくい空間をなくすことができる）。それにより、モジュール収納室５内の空気を効率よく換気することができ、外装ケース２の温度の上昇を抑制することができる（外装ケース２の温度を下げることができる）。

また、図５および図６においては、隔壁１６がモジュール７の上面と同一面を構成している例を示している。

隔壁１６がモジュール７の上面よりも低い位置（仕切部材４側）に設けられているとともに、第２の空気流通孔１７が排気口８を有する側壁と対向する外装ケース２の側壁とモジュール７との間に設けられている場合において、隔壁１６の上方に位置する部屋に流入した空気（補機収納室６内の空気）が、排気口８に向けて直線的に流れる場合があり、この場合に、モジュール７と排気口８を有する側壁と隣り合う側壁との間の空気が流れにくくなる場合がある。

それゆえ、隔壁１６をモジュール７の上面と同一面を構成するように設けることにより、空気（補機収納室６内の空気）が空気流路を流れる間に、モジュール７と外装ケース２の側壁とで形成される空間における空気を効率よく換気することができる。それにより、モジュール収納室内５の空気を効率よく換気することができ、外装ケース２の温度の上昇を効率よく抑制することができる。

なお、第２の空気流通孔１７は、排気口８を有する外装ケース２の側壁と対向して配置されている外装ケース２の側壁とモジュール７との間に設けられていることが好ましく、図５においてはそのような例を示している。

それにより、隔壁１６の上方に位置する部屋において、排気口８よりも遠い部位に第２の空気流通孔１７が設けられていることから、排気口８よりも遠い部位の空気を効率よく排気口８に向けて流すことができ、外装ケース２の温度の上昇を効率よく抑制することができる。

図７は、図５における隔壁１６の上方に位置する空間（部屋）を、排気口８を有する側壁側の空間と、排気口８と対向して配置されている側壁側の空間とに区画するように、モジュール７の上面に沿って、排気口８を有する外装ケース２の側壁と対向して配置された板状体からなる空気流通方向調整部材１９を設けた燃料電池装置１８の外観斜視図を示しており、外装ケース２を構成する側面部を取り外して、外装ケース２の内部が見えるようにして示している。なお、外装ケース２内に収納する部材を一部省略して示している。

隔壁１６をモジュール７の上面と同一面を構成するように設けるとともに、第２の空気流通孔１７を、排気口８を有する側壁と対向して配置されている側壁とモジュール７との間に配置する場合において、第２の空気流通孔１７を通して隔壁１６の上方に位置する部屋に流入した空気が、排気口８に向けて直線的に流れる場合があり、この場合に、隔壁１６の上方に位置する部屋において、排気口８を有する側壁と隣り合う側壁側に位置する空気が流れにくくなる場合がある。

それゆえ、隔壁１６の上方に位置する部屋において、モジュール７（燃料電池装置１８の大きさによっては隔壁１６も）の上面に沿って、排気口８を有する側壁側の空間と、排気口８と対向して配置される側壁側の空間とに区画するように、排気口８を有する側壁と対向して配置された板状体からなる空気流通方向調整部材１９を設けることが好ましい。

それにより、第２の空気流通孔１７を通して隔壁１６の上方に位置する部屋に流入した空気（補機収納室６内の空気）が排気口８に向けて直線的に流れた場合に、空気流通方向調整部材１９により強制的に排気口８を有する側壁と隣り合う側壁側に流れることとなる。そして、排気口８を有する側壁と隣り合う側壁側を流れた空気は、その後排気口８に向けて流れて排気されることとなる。

それゆえ、隔壁１６の上方に位置する部屋においても効率よく空気を流通させることができることから、モジュール収納室５内の空気を効率よく換気することができ、外装ケース２の温度の上昇を効率よく抑制することができる。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。

例えば、空気流路形成部材１０として、一律に傾斜面を有している螺旋状の空気流路形成部材１０を例示したが、モジュール収納室５内に流入する空気が、モジュール７の周囲をめぐりながら上方へ流れることできれば、例えばその一部が仕切部材４と平行となるように配置されていてもかまわない。また、空気流路形成部材１０は、複数の板部材を連結して形成してもよい。

参考例の燃料電池装置の一例を示す外観斜視図である。図１に示す参考例の燃料電池装置を概略的に示す側面図である。参考例の燃料電池装置の他の一例を示す外観斜視図である。図３に示す参考例の燃料電池装置を概略的に示す側面図である。本発明の燃料電池装置の一例を示す外観斜視図である。図５に示す本発明の燃料電池装置を概略的に示す側面図である。本発明の燃料電池装置のその他の一例を示す外観斜視図である。

符号の説明

１、１３、１５、１８：燃料電池装置
２：外装ケース
４：仕切部材
５：モジュール収納室
６：補機収納室
７：燃料電池モジュール
８：排気口
９：空気流通孔
１０：空気流路形成部材
１４：空気ブロワ
１６：隔壁
１７：第２の空気流通孔
１９：空気流通方向調整部材

Claims

外装ケース内に、複数の燃料電池セルを収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを動作させるための補機とを有し、前記外装ケース内に設けられた仕切部材により上側を前記燃料電池モジュールが収納されたモジュール収納室とし、下側を前記補機が収納された補機収納室として上下に区画されてなる燃料電池装置であって、前記モジュール収納室を構成する前記外装ケースの上部に設けられた前記モジュール収納室内の空気を排気するための排気口と、前記仕切部材に設けられた前記補機収納室内の空気を前記モジュール収納室内に供給するための空気流通孔と、前記外装ケースと前記仕切部材と前記燃料電池モジュールとで形成される空間を上下に仕切る隔壁とを備え、該隔壁により仕切られた下側の空間に、前記外装ケースの側壁と、前記燃料電池モジュールの側壁と、前記外装ケースの側壁および前記燃料電池モジュールの側壁にそれぞれ接合されるとともに一端が前記仕切部材に接合された空気流路形成部材とにより形成され、前記燃料電池モジュールの周囲に螺旋状に設けられた空気流路を有してなるとともに、前記隔壁は前記空気流路を流通した空気を前記隔壁の上方へ供給するための第２の空気流通孔を備え、前記空気流路の他端が、前記第２の空気流通孔とつながっていることを特徴とする燃料電池装置。
前記排気口が前記モジュール収納室を構成する前記外装ケースの１つの側壁に設けられており、前記空気流通孔が、前記仕切部材のうち前記排気口を有する側壁と対向して配置されている前記外装ケースの側壁と前記燃料電池モジュールとの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池装置。
前記空気流路の起端が、前記空気流通孔とつながっていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池装置。
前記空気流路形成部材の一端が前記空気流通孔の縁と接合されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれかに記載の燃料電池装置。
前記空気流路形成部材の他端が第２の空気流通孔の縁と接合されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれかに記載の燃料電池装置。
前記隔壁が、前記燃料電池モジュールの上面と同一面を構成していることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれかに記載の燃料電池装置。
前記第２の空気流通孔が、前記排気口を有する側壁と対向して配置されている前記外装ケースの側壁と前記燃料電池モジュールとの間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のうちいずれかに記載の燃料電池装置。
前記隔壁により上方に位置する空間を、前記排気口を有する前記側壁側の空間と前記排気口と対向して配置されている前記側壁側の空間とに区画するように、前記燃料電池モジュールの上面に沿って、かつ前記排気口を有する前記側壁と対向して配置された板状体からなる空気流通方向調整部材を具備することを特徴とする請求項１乃至請求項７のうちいずれかに記載の燃料電池装置。
前記補機収納室に、前記空気流通孔を通して前記補機収納室内の空気を前記モジュール収納室内に流入させるための空気ブロワを具備することを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれかに記載の燃料電池装置。