JP5339719B2

JP5339719B2 - 燃料電池装置

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Publication number: JP5339719B2
Application number: JP2007331632A
Authority: JP
Inventors: 光博中村; 孝小野
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2007-12-25
Filing date: 2007-12-25
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2027-12-25
Also published as: JP2009158122A

Description

本発明は、複数の燃料電池セルを立設して構成される燃料電池セルスタック装置を収納してなる燃料電池モジュールを具備す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）。

図８および図９は、従来の燃料電池モジュール５０の一例を示したものであり、図８における燃料電池モジュール５０は、直方体状の収納容器５１の内部に、内部を第１の反応ガスが流通するガス流路を有する燃料電池セル５２を立設させた状態で配列し、隣接する燃料電池セル５２間に集電部材（図示せず）を介して電気的に直列に接続して燃料電池セルスタック５４を構成するとともに、燃料電池セル５２の下端をガラスシール材等の絶縁性接合材（図示せず）でマニホールド５３に固定してなる燃料電池セルスタック装置５７を収納して構成されている。

また、燃料電池セル５２の発電に用いる水素含有ガスを得るために、天然ガスや灯油等の燃料を改質して燃料ガス（水素含有ガス）を生成するための改質器５５を燃料電池セルスタック５４（燃料電池セル５２）の上方に配置している。そして、改質器５５で生成された燃料ガス（第１の反応ガス）は、ガス流通管５６によりマニホールド５３に供給され、マニホールド５３を介して燃料電池セル５２の内部に設けられたガス流路に供給される。

図９は、燃料電池セルスタック装置５７および改質器５５を収納容器５１に収納してなる燃料電池モジュール５０の断面図である。燃料電池モジュール５０を構成する収納容器５１は、内壁５６と外壁５７とを有する二重構造で、外壁５７により収納容器５１の外枠が形成され、内壁５６と外壁５７との間を、燃料電池セル５２に導入する第２の反応ガス（酸素含有ガス等）が流通する反応ガス流路としている。

そして、反応ガス流路を流れた第２の反応ガスは、続いて反応ガス導入部材５９を流れて燃料電池セル５２の下端部側に位置する吹出口６０より燃料電池セル５２に供給され、マニホールド５３より供給される第１の反応ガスと反応して発電がおこなわれる。

なお、図８に示した燃料電池モジュール５０においては、燃料電池セル５２のガス流路より排出される余剰の第１の反応ガスと第２の反応ガスとを燃料電池セル５２の上端部側で燃焼させ、その熱により改質器５５の温度を上昇させることができる。そして、燃料電池セル５２の発電により生じた温度の高い排ガスは、燃料電池セル５２の配列方向に沿って形成された側面（内部側面）に対して所定間隔を空けて併設された排ガス用内壁６４と内壁５６により形成される底面（内部底面）とにより形成される排ガス流路を流通し、収納容器５１の底部に設けられた排気孔６５より排気される。
特開２００７−５９３７７号公報

ところで、上記特許文献１に記載されたような、燃料電池セルの上端部側で余剰の第１の反応ガスと第２の反応ガスとを燃焼させるタイプの燃料電池セルスタック装置を収納する燃料電池モジュールにおいては、各燃料電池セルの上端部側の温度が高く、下端部側の温度が低いという不均一な温度分布を生じる場合がある。さらに、燃料電池セルの下端部側に位置する反応ガス導入部材の吹出口より燃料電池セルに供給される第２の反応ガスの温度が低い場合においては、反応ガス導入部材より供給される第２の反応ガスにより燃料電池セルの下端部側の温度がさらに低下し、燃料電池セルの上下方向においてさらに不均一な温度分布を生じる場合がある。ここで、燃料電池セルの上下方向における温度分布が不均一となる場合には、燃料電池セルの発電効率が低下するおそれがある。

それゆえ、本発明は、燃料電池セルの上下方向における温度分布を均一に近づけることができ、発電効率が向上した燃料電池モジュールを具備する燃料電池装置を提供することを目的とする。

本発明の燃料電池装置は、燃料電池モジュールを外装ケース内に収納してなるとともに、前記燃料電池モジュールは、内部にガス流路を有する柱状の燃料電池セルを複数個立設させた状態で配列して電気的に接続してなるセルスタックと、前記燃料電池セルの下端を固定するとともに前記燃料電池セルに第１の反応ガスを供給するためのマニホールドとを有し、前記ガス流路より排出される前記第１の反応ガスを前記燃料電池セルの上端部側で燃焼させるように構成してなる燃料電池セルスタック装置を収納容器に収納してなり、前記収納容器は、内壁と外壁とを有する二重構造で前記内壁と前記外壁との間が第２の反応ガスが流通する反応ガス流路とされ、上部に位置する前記内壁に前記セルスタックの側面側にまで延び、前記燃料電池セルの下端部側に前記第２の反応ガスを供給するための反応ガス導入部材が設けられているとともに、該反応ガス導入部材は、前記燃料電池セルの上方に位置する前記内壁に、前記燃料電池セルの上端部と対向するように下方に突出して形成され、前記反応ガス流路を流れた前記第２の反応ガスを収集するための反応ガス収集部と、該反応ガス収集部の前記燃料電池セルの上端部と対向する面の一部に設けられ、前記反応ガス収集部により収集した前記第２の反応ガスを前記反応ガス収集部よりも下方の前記燃料電池セルへ導くための導入部とを具備し、該導入部の内部の流路に該導入部とは異なる熱交換部材を具備し、前記収納容器は、前記燃料電池セルの配列方向に沿って形成された前記内壁に対して所定間隔を空けて排ガス用内壁が設けられ、前記内壁と前記排ガス用内壁とにより排ガス流路を形成するとともに、前記反応ガス流路のうち前記排ガス流路と隣接している部位および／または前記排ガス流路に前記内壁または前記排ガス用内壁とは異なる第２の熱交換部材が設けられ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、反応ガス流路を流れた第２の反応ガスは、反応ガス収集部に収集された後（反応ガス収集部を流れた後）に導入部を流れて燃料電池セルに
供給される。ここで、反応ガス収集部を燃料電池セルの上端に近づけて設けることにより、第２の反応ガスが反応ガス収集部を流れる間に収納容器内の熱と熱交換を行うことができ、第２の反応ガスの温度を上昇させることができる。それにより、温度が高い第２の反応ガスが燃料電池セルの下端部側に供給されることから、燃料電池セルの下端部側の温度が低下することを抑制する、もしくは燃料電池セルの下端部側の温度を上昇させることができ、燃料電池セルの上下方向における温度分布を均一に近づけることができる。
続いて、反応ガス収集部で温度が上昇した第２の反応ガスは、熱交換部材を具備する導入部を流れることから、さらに第２の反応ガスの温度を上昇させることができる。それにより、より温度が高い第２の反応ガスが燃料電池セルの下端部に供給されることから、燃料電池セルの下端部側の温度が低下することをさらに抑制する、もしくは燃料電池セルの下端部側の温度をさらに上昇させることができ、燃料電池セルの上下方向における温度分布をより均一に近づけることができる。
また、反応ガス流路のうち排ガス流路と隣接している部位および／または排ガス流路に第２の熱交換部材が設けられていることから、反応ガス流路を流れる第２の反応ガスと排ガス用内壁を流れる排ガスとで熱交換することができ、第２の反応ガスの温度を上昇させることができる。そして温度が上昇した第２の反応ガスは、反応ガス導入部材を流通する間にさらに温度が上昇する。それにより、より温度が高い第２の反応ガスが燃料電池セルの下端部に供給されることから、燃料電池セルの下端部側の温度が低下することをさらに抑制する、もしくは燃料電池セルの下端部側の温度をさらに上昇させることができ、燃料電池セルの上下方向における温度分布をより均一に近づけることができる。
このような燃料電池装置においては、燃料電池セルの上下方向における温度分布をより均一化することができる燃料電池モジュールを収納してなることから、発電効率が向上した燃料電池装置とすることができる。

本発明の燃料電池装置は、燃料電池セルの下端部側に供給する第２の反応ガスの温度を上昇させることができる。それにより、燃料電池セルの下端部側の温度が低下することを抑制できる、もしくは燃料電池セルの下端部側の温度を上昇させることができ、燃料電池セルの上下方向における温度分布をより均一に近づけることができ、発電効率の向上した燃料電池モジュールとすることができる。さらには本発明の燃料電池モジュールを収納することにより、発電効率の向上した燃料電池装置とすることができる。

図１は燃料電池装置における燃料電池モジュール１の一例を示す（以下、モジュールと略す場合がある）の外観斜視図であり、同一の構成については同一の符号を用いるものとする。

モジュール１は、直方体状の収納容器７の内部に、複数の燃料電池セル２を立設させた状態で所定間隔をおいて配列し、隣接する燃料電池セル２間に集電部材（図示せず）を介して電気的に直列に接続してセルスタック４を構成するとともに、燃料電池セル２の下端をガラスシール材等の絶縁性接合材（図示せず）でマニホールド３に固定してなる燃料電池セルスタック装置５を収納容器７に収納して構成されている。

なお図１においては、燃料電池セル２として、内部を第１の反応ガスである水素含有ガス（燃料ガス）が長手方向に流通するガス流路を有する中空平板型で、支持体の表面に、燃料側電極層、固体電解質および酸素側電極層を順に設けてなる固体酸化物形燃料電池セル２を例示している。なお以降の説明において、特に断らない限り、第１の反応ガスを水素含有ガス（燃料ガス）、第２の反応ガスを酸素含有ガスとした場合の燃料電池セル２（燃料電池モジュール１）を用いて説明する。

また図１においては、燃料電池セル２の発電で使用する燃料ガスを得るために、天然ガスや灯油等の燃料を改質して燃料ガスを生成するための改質器６をセルスタック４（燃料電池セル２）の上方に配置している。そして、改質器６で生成された燃料ガスは、ガス流通管によりマニホールド３に供給され、マニホールド３を介して燃料電池セル２の内部に設けられたガス流路に供給される。なお、燃料電池セルスタック装置５を改質器６を含むものとしてもよい。

なお、図１においては、収納容器７の一部（前後面）を取り外し、内部に収納される燃料電池セルスタック装置５を後方に取り出した状態を示している。ここで、図１に示したモジュール１においては、燃料電池セルスタック装置５を、収納容器７内にスライドして収納することが可能である。

図２は、図１で示すモジュール１の断面図である。モジュール１を構成する収納容器７は、内壁８と外壁９を有する二重構造で、外壁９により収納容器７の外枠が形成されるとともに、内壁８によりセルスタック４（燃料電池セルスタック装置５）を収納する発電室１０が形成されている。さらにモジュール１（収納容器７）においては、内壁８と外壁９との間を、燃料電池セル２に導入する第２の反応ガス（酸素含有ガス）が流通する反応ガス流路としている。

ここで内壁８には、内壁８の上面よりセルスタック４の側面側にまで延び、セルスタック４の配列方向における幅に対応し、内壁８と外壁９とで形成される流路に通じて、セルスタック４に酸素含有ガスを導入するための反応ガス導入部材１１が備えられている。なお反応ガス導入部材１１の構成によっては、反応ガス導入部材１１を内壁８の側面よりセルスタック４の側面側までに延びる構成としてもよい。また、反応ガス導入部材１１の下端部側（燃料電池セル２の下端部側）には、燃料電池セル２に酸素含有ガスを供給するための吹出口２０が設けられている。なお、反応ガス導入部材１１の形状については後に詳述する。

また反応ガス導入部材１１の内部には、温度センサ１４の測温部１６が位置するよう、温度センサ１４が収納容器７の上面側より挿入されている。なお、温度センサ１４としては、例えば熱電対を用いることができる。なお温度センサ１４は、測温部１６がセルスタック４の最も高い温度となる中央部側（セルスタック４の配列方向の中央部で、かつ燃料電池セル２の長手方向における中央部に位置する部位）を測定できるように配置することが好ましい。それにより、セルスタック４の温度管理を行なうことができる。

また発電室１０内には、モジュール１内の熱が極端に放散され、燃料電池セル２（セルスタック４）の温度が低下して発電量が低減しないよう、モジュール１内の温度を高温に維持するための断熱材１７が適宜設けられている。

なお断熱材１７は、セルスタック４の近傍に配置することが好ましく、特には、燃料電池セル２の配列方向に沿ってセルスタック４の側面側に並設するとともに、セルスタック４の側面の外形と同等またはそれ以上の大きさを有する断熱材１７を並設することが好ましい。なお、好ましくは、断熱材１７はセルスタック４の両側面側に並設することが好ましい。それにより、セルスタック４の温度が低下することを効果的に抑制できる。さらには、反応ガス導入部材１１より供給される酸素含有ガスが、セルスタック４の側面側より排出されることを抑制でき、セルスタック４を構成する燃料電池セル２間の反応ガスの流れを促進することができる。

また、内壁８により形成される底面（内部底面）および燃料電池セル２の配列方向に沿って形成された側面（内部側面）に対して所定間隔を空けて併設された排ガス用内壁１８により排ガス流路が形成され、さらに収納容器７の底に設けられた排気孔１９と排ガス流路が通じている。

それにより、燃料電池装置１の稼動（起動処理時、発電時、停止処理時）に伴って生じる排ガスは、排ガス流路を流れた後、排気孔１９より排気される構成となっている。なお、排気孔１９は収納容器７の底の一部を切り欠くようにして形成してもよく、また管状の部材を設けることにより形成してもよい。

ところで、上記特許文献１に記載されたような、マニホールド３より供給される第１の反応ガス（燃料ガス）が、燃料電池セル２の内部に設けられたガス流路を下端より上端に向けて流れるとともに、燃料電池セル２の上端部側で余剰の第１の反応ガス（燃料ガス）と第２の反応ガス（酸素含有ガス）とを燃焼させるタイプの燃料電池セルスタック装置５を収納する燃料電池モジュールにおいては、各燃料電池セルの上端部側の温度が高く、下端部側の温度が低いという不均一な温度分布を生じる場合がある。

さらに、マニホールド３より供給される第１の反応ガス（燃料ガス）を、内部に設けられたガス流路を下端より上端に向けて流す燃料電池セルにおいては、第１の反応ガスと同様、第２の反応ガス（酸素含有ガス（空気等））も燃料電池セル２の下端部側より上端部側に向けて流すことが好ましい。しかしながら、温度の低い第２の反応ガス（酸素含有ガス）が燃料電池セル２の下端部側に供給される場合には、燃料電池セル２の下端部側の温度が低下し、燃料電池セル２の上下方向においてさらに不均一な温度分布を生じる場合がる。

ここで、燃料電池セル２の上下方向における温度分布が不均一となった場合に、燃料電池セルの発電効率が低下するおそれがある。

それゆえ、本発明においては、燃料電池セル２に供給される第２の反応ガスの温度を上昇させることにより、燃料電池セル２の下端部側の温度低下を抑制し、もしくは燃料池セル２の下端部側の温度を上昇させ、燃料電池セル２の上下方向における温度分布を均一に近づけることを目的とする。

図３は、図２に示した反応ガス導入部材１１を抜粋して示した外観斜視図である。図３に示した反応ガス導入部材１１は、反応ガス流路を流れた第２の反応ガス（酸素含有ガス）を収集するための反応ガス収集部１２と、反応ガス収集部１２により収集した第２の反応ガスを燃料電池セル２へ導くための導入部１３とから構成されている。すなわち、反応ガス流路を流れた第２の反応ガスは、反応ガス収集部１２に収集された後（反応ガス収集部１２を流れた後）に導入部１３の内部を流れて、燃料電池セル２の下端側に配置される吹出口１５（図２参照）より燃料電池セル２に供給される。

ここで、燃料電池セル２の上端部側で余剰の第１の反応ガス（燃料ガス）と第２の反応ガス（酸素含有ガス）とを燃焼させるタイプの燃料電池セルスタック装置５を収納容器７内に収納する燃料電池モジュールにおいては、発電室１０における燃料電池セル２の上端部近傍の温度が高温となる。それゆえ、反応ガス収集部１２を燃料電池セル２の上端に近づけて設ける、すなわち反応ガス収集部１２の底面を燃料電池セル２の上端に近づけるようにして設けることにより、反応ガス流路を流れて反応ガス収集部１２に流れる酸素含有ガス（第２の反応ガス）は、反応ガス収集部１２（特には底面側）により収集される間（反応ガス収集部１２を流れる間）に発電室１０の熱と効率よく熱交換を行うことができ、酸素含有ガスの温度を上昇させることができる。

それにより、温度の高い酸素含有ガスが吹出口１５より燃料電池セル２の下端部に供給されることとなり、燃料電池セル２の下端部側の温度が低下することを抑制する、もしくは燃料電池セル２の下端部側の温度を上昇させることができ、燃料電池セル２の上下方向における温度分布を均一に近づけることができる。

なお、反応ガス収集部１２の底面は、改質器６や排ガスの流れに影響を及ぼさない範囲で、燃料電池セル２の上端側に近づけることが好ましく、例えば、改質器６に接触して配置することも可能である。

なお図２においては、反応ガス導入部材１１の導入部１３が、収納容器７の内部に横並びに並置された２つのセルスタック４（燃料電池セルスタック装置５）間に位置するように配置されているが、セルスタック４（燃料電池セルスタック装置５）の数により、例えば導入部材１３をセルスタック４の両側面側から挟み込むように反応ガス導入部材１１を配置してもよく、その際、反応ガス収集部１２より複数の導入部１３が設けられている形状としてもよい。

また導入部１３は、セルスタック４を構成する各燃料電池セル２に効率よく酸素含有ガスを供給するため、セルスタック４の配列方向における幅と同等もしくはそれ以上の長さとするように構成することが好ましい。以降においても同様である。

なお、反応ガス導入部材１１に近接して配置する断熱材１７の下端側には、酸素含有ガス（第２の反応ガス）を燃料電池セル２の下端部側に供給するための切り欠き部を有していることが好ましい。

図４は、図２に示した燃料電池モジュール１における反応ガス導入部材１１において、導入部１３に熱交換部材２０を有する場合の燃料電池モジュール１の断面図（熱交換部材２０は省略）を示したものであり、図５は図４における反応ガス導入部材１１を抜粋して示した外観斜視図である。なお、図４および図５において示した反応ガス導入部材１１は、上述した反応ガス収集部１２を有していない場合を示している。

図５において、反応ガス導入部材１１は導入部１３に熱交換部材２０を具備する。それにより、反応ガス流路を流れて導入部１３に流通する第２の反応ガス（酸素含有ガス）は、導入部１３を流れる間に発電室１０の熱とで熱交換を行うことができ、吹出口１５より供給される酸素含有ガスの温度を上昇させることができる。

それにより、温度の高い酸素含有ガスが吹出口１５より燃料電池セル２の下端部側に供給されることから、燃料電池セル２の下端部側の温度が低下することを抑制する、もしくは燃料電池セル２の下端部側の温度を上昇させることができ、燃料電池セル２の上下方向における温度分布を均一に近づけることができる。

なお熱交換部材２０は、導入部１３を流れる酸素含有ガス（第２の反応ガス）が発電室１０の熱とで効率よく熱交換することができればよく、例えば図６（ａ）に示した山折プレート型熱交換部材２０、（ｂ）に示した両面ディンプル型熱交換部材２１（（ｂ）においては側面図を示す）の他、波型プレート型熱交換部材や、片面ディンプル型熱交換部材、さらには板状の部材の一部を切り欠いた形状等の熱交換部材を適宜使用することができる。

図７は、本発明の反応ガス導入部材１１の他の態様を示す外観斜視図であり、図７に示した反応ガス導入部材１１においては、上述した反応ガス収集部１２および熱交換部材２０の両方を備えている。

それにより、反応ガス流路を流れた第２の反応ガス（酸素含有ガス）は、反応ガス収集部１２に収集される間（反応ガス収集部１２を流れる間）に発電室１０の熱と効率よく熱交換を行うことで温度が上昇し、その温度が上昇した酸素含有ガスは、続いて導入部１３を流れる間に熱交換部材２０によりさらに温度が上昇することとなる。

それにより、燃料電池セル２の下端部側に温度の高い酸素含有ガスが供給されることから、燃料電池セル２の下端部側の温度が低下することをさらに抑制する、もしくは燃料電池セル２の下端部側の温度をさらに上昇させることができ、燃料電池セル２の上下方向における温度分布をさらに均一に近づけることができる。

また、吹出口１５より燃料電池セル２の下端部側に供給される酸素含有ガスの温度を上昇させるにあたり、図２もしくは図４に示した収納容器７においては、反応ガス流路のうち排ガス流路と隣接している部位および／または内壁８に対して所定間隔を空けて排ガス用内壁１８により形成される排ガス流路内に、第２の熱交換部材を設けている。ここで、第２の熱交換部材を設けるにあたっては、熱交換部材を反応ガス流路のうち排ガス流路と隣接している部位にのみ設けてもよく、また排ガス流路にのみ設けてもよいが、より効率よく反応ガス流路を流れる酸素含有ガス（第２の反応ガス）の温度を上昇させるにあたっ
ては、両者に熱交換部材を設けることが好ましい。

それにより、第２の反応ガス（酸素含有ガス）は、反応ガス流路を流れる間に温度が上昇し、その温度が上昇した酸素含有ガスは、反応ガス収集部１２や導入部１３を流れる間にさらに温度が上昇することとなる。それにより、燃料電池セル２の下端部側の温度が低下することをさらに抑制する、もしくは燃料電池セル２の下端部側の温度をさらに上昇させることができ、燃料電池セル２の上下方向における温度分布をさらに均一に近づけることができる。なお、第２の熱交換部材としては、反応ガス流路を流れる第２の反応ガスと排ガス流路を流れる排ガスとで熱交換を行うことができれば特に制限はなく、例えば、反応ガス導入部材１１の導入部１３内に設けることができる熱交換部材（図６に示した熱交換部材）とすることもできる。

そして、上述したような燃料電池モジュール１を外装ケース内に収納することにより、本発明の燃料電池装置が構成される。それにより、燃料電池セル２の上下方向における温度分布をより均一化することができる燃料電池モジュール１を収納してなることから、発電効率が向上した燃料電池装置とすることができる。

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、上述の説明においては、燃料電池セル２の内部にマニホールド３を介して供給する第１の反応ガスとして燃料ガスを用い、燃料電池セル２の下端部側より供給する第２の反応ガスとして酸素含有ガスを用いる例を示して説明したが、第１の反応ガスを酸素含有ガスとし、第２の反応ガスを燃料ガスとすることもできる。この場合においても、燃料電池セル２の上端側で余剰の燃料ガスと酸素含有ガスとを燃焼させることで、燃料電池セル２の下端部側の温度が低く上端部側の温度が高くなるほか、温度の低い酸素含有ガスが燃料電池セル２の内部に設けられたガス流路を下端側より上端側に向けて流れることから、燃料電池セル２の上下方向における温度分布が不均一となるおそれがある。それゆえ、第１の反応ガスを酸素含有ガスとし、第２の反応ガスを燃料ガスとする場合においても、燃料電池セル２の下端部側の温度を上昇することができ、燃料電池セル２の上下方向における温度分布を均一に近づけることができ、発電効率が向上した燃料電池モジュールもしくは燃料電池装置とすることができる。

燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。図１に示した燃料電池モジュールの断面図である。図２に示した反応ガス導入部材を抜粋して示す外観斜視図である。燃料電池モジュールの他の一例を示す断面図である。反応ガス導入部材の他の一例を示す外観斜視図である。熱交換部材の一例を示したものであり、（ａ）は山折プレート型熱交換部材の外観斜視図を示し、（ｂ）は両面ディンプル型熱交換部材の側面図を示す。反応ガス導入部材のさらに他の一例を示す外観斜視図である。従来の燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。図８に示した燃料電池モジュールの断面図である。

符号の説明

１：燃料電池モジュール
２：燃料電池セル
３：マニホールド
７：収納容器
１１：反応ガス導入部材
１２：反応ガス収集部
１３：導入部
１５：吹出口
２０、２１：熱交換部材

Claims

燃料電池モジュールを外装ケース内に収納してなるとともに、前記燃料電池モジュールは、内部にガス流路を有する柱状の燃料電池セルを複数個立設させた状態で配列して電気的に接続してなるセルスタックと、前記燃料電池セルの下端を固定するとともに前記燃料電池セルに第１の反応ガスを供給するためのマニホールドとを有し、前記ガス流路より排出される前記第１の反応ガスを前記燃料電池セルの上端部側で燃焼させるように構成してなる燃料電池セルスタック装置を収納容器に収納してなり、前記収納容器は、内壁と外壁とを有する二重構造で前記内壁と前記外壁との間が第２の反応ガスが流通する反応ガス流路とされ、上部に位置する前記内壁に前記セルスタックの側面側にまで延び、前記燃料電池セルの下端部側に前記第２の反応ガスを供給するための反応ガス導入部材が設けられているとともに、該反応ガス導入部材は、前記燃料電池セルの上方に位置する前記内壁に、前記燃料電池セルの上端部と対向するように下方に突出して形成され、前記反応ガス流路を流れた前記第２の反応ガスを収集するための反応ガス収集部と、該反応ガス収集部の前記燃料電池セルの上端部と対向する面の一部に設けられ、前記反応ガス収集部により収集した前記第２の反応ガスを前記反応ガス収集部よりも下方の前記燃料電池セルへ導くための導入部とを具備し、該導入部の内部の流路に該導入部とは異なる熱交換部材を具備し、前記収納容器は、前記燃料電池セルの配列方向に沿って形成された前記内壁に対して所定間隔を空けて排ガス用内壁が設けられ、前記内壁と前記排ガス用内壁とにより排ガス流路を形成するとともに、前記反応ガス流路のうち前記排ガス流路と隣接している部位および／または前記排ガス流路に前記内壁または前記排ガス用内壁とは異なる第２の熱交換部材が設けられていることを特徴とする燃料電池装置。