JP6219622B2

JP6219622B2 - 改質器、セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置

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Publication number: JP6219622B2
Application number: JP2013139865A
Authority: JP
Inventors: 小田　智之; 智之小田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-07-03
Also published as: JP2015013763A

Description

本発明は、改質器、セルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置に関する。

近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス（水素含有ガス）と酸素含有ガス（空気）とを用いて電力を得ることができる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や、燃料電池モジュールを外装ケース内に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。）。

このような燃料電池装置においては、燃料電池セルを複数個配列してなるセルスタックが、該燃料電池セルに燃料ガスを供給するマニホールドに固定されているとともに、セルスタックの上方に、マニホールドに接続されて、燃料電池セルに供給する燃料ガスを水蒸気改質にて生成するための改質器が配置されてなるセルスタック装置が、収納容器内に収納されている。なお、上述のような改質器は、効率のよい改質反応である水蒸気改質を行なうことができることが好ましく、水を気化するための気化部と、改質反応を行なう改質触媒を備える改質部とを有している。

特開２００７−５９３７７号公報

ところで、このような改質器においては、改質反応を進めるために所定の温度以上となるように加熱される。しかしながら、水蒸気改質を行なう改質器において、温度の低い水が気化部の入口側に供給されると、水が滴下した場所の温度が急速に低下し、それによる熱衝撃によって、改質器が破損するおそれがあった。

それゆえ、水を気化部の改質部側で滴下する構造とすることも考えられるが、この場合には水が十分に気化しないおそれがある。

そこで、本発明の目的は、破損を抑制でき、信頼性を向上できるとともに、効率よく改質反応を行なうことが可能な改質器、それを備えるセルスタック装置、燃料電池モジュール並びに燃料電池装置を提供することにある。

本発明の改質器は、原燃料を水蒸気改質可能な改質器であって、内部に水を導入するための水導入部と、前記改質器内に原燃料を導入するための原燃料導入部と、導入された水を水蒸気に気化するための気化部と、前記原燃料と前記水蒸気とで改質反応を行なう改質触媒を備える改質部とを有し、前記水導入部は、外部より供給される水が、前記気化部内を折り返して前記気化部の入口側に供給される流路を有し、該流路の一部が、前記改質部内に配置されるように設けられていることを特徴とする。

また、本発明のセルスタック装置は、前記改質部にて改質されて生成した燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なうとともに、内部を長手方向に貫通するガス流路を有し、上端側で発電で使用されなかった前記燃料ガスを燃焼させる構成の燃料電池セルを複数個を備えてなるセルスタックと、前記ガス流路に連通し該ガス流路に燃料ガスを供給するマニホールドと、該マニホールドと接続され、前記セルスタックの上方に配置された上記の改質器とを備えることを特徴とする。

また、本発明の燃料電池モジュールは、収納容器内に、上記のセルスタック装置を収納してなることを特徴とする。

さらに、本発明の燃料電池装置は、外装ケース内に、上記の燃料電池モジュールと、該モジュールの運転を行なうための補機とを収納してなることを特徴とする。

本発明の改質器は、内部に水を導入するための水導入部が、外部より供給される水が、気化部内を折り返して気化部の入口側に供給される流路を有していることから、気化部の入口側に滴下される水の温度を上昇させることができることから、改質器の破損を抑制でき、信頼性を向上できるとともに、気化部にて十分に水を気化することができることから、効率よく改質反応を行なうことが可能な改質器とすることができる。

また、本発明のセルスタック装置は、上記の改質器を備えてなることから、信頼性が向上するとともに、発電効率が向上したセルスタック装置とすることができる。

また、本発明の燃料電池モジュールは、収納容器内に、上記のセルスタック装置を収納してなることから、信頼性が向上するとともに、発電効率が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、本発明の燃料電池装置は、外装ケース内に、上記の燃料電池モジュールと、該モジュールの運転を行なうための補機とを収納してなることから、信頼性が向上するとともに、発電効率が向上した燃料電池装置とすることができる。

本実施形態のセルスタック装置の一例を備える燃料電池モジュールを示す外観斜視図である。図１に示す燃料電池モジュールの断面図である。（ａ）は本実施形態の改質器の一例を一部省略して示す断面図であり、（ｂ）は本実施形態の改質器の他の一例を一部省略して示す断面図である。本実施形態の燃料電池装置の一例を概略的に示す分解斜視図である。

図１は、本実施形態の改質器を備えてなる燃料電池セルスタック装置を、収納容器内に収納してなる燃料電池モジュール（以下、モジュールという場合がある。）の一例を示す外観斜視図であり、図２は図１の断面図である。なお、以降の図において同一の部材については同一の番号を付するものとする。

図１に示すモジュール１においては、収納容器２の内部に、内部を長手方向に貫通し、燃料ガスが流通するガス流路（図示せず）を有する燃料電池セル３を立設させた状態で一列に配列し、隣接する燃料電池セル３間が集電部材（図１においては図示せず）を介して電気的に直列に接続されているとともに、燃料電池セル３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４に固定してなるセルスタック５を２つ備え、かつセルスタック５の上方に、燃料電池セル３に供給する燃料ガスを生成するための改質器６が配置されたセルスタック装置１２が収納されている。なお、セルスタック５の両端部には、セルスタック５（燃料電池セル３）の発電により生じた電気を集電して外部に引き出すための、電気引き出し部を有する導電部材が配置されている（図示せず）。なお、図１においては、セルスタック装置１２が２つのセルスタック５を備えている場合を示して
いるが、適宜その個数は変更することができ、例えばセルスタック５を１つだけ備えていてもよい。

また、図１においては、燃料電池セル３として、内部を長手方向に貫通し、燃料ガスが流通するガス流路を複数有する中空平板型で、ガス流路を有する支持体の表面に、燃料極層、固体電解質層および酸素極層を順に積層してなる固体酸化物形の燃料電池セル３を例示している。なお、燃料電池セル３の間に酸素含有ガスが流通する。燃料電池セル３の構成については後述する。

また、本実施形態のモジュール１（セルスタック装置１２）においては、燃料電池セル３が固体酸化物形の燃料電池セルであればよく、例えば平板型や円筒型とすることもでき、あわせて収納容器２の形状も適宜変更することができる。

また、図１に示す改質器６においては、改質器６の内部に原燃料を導入する原燃料導入部である原燃料供給管１０を介して供給される天然ガスやメタンガス、さらには灯油等の原燃料と、水供給管１３を介して供給される水とで、水蒸気改質を行ない、燃料ガスを生成する。それゆえ、改質器６は、効率のよい改質反応である水蒸気改質を行うことができる構造とされ、水を気化させるための気化部７と、原燃料を燃料ガスに改質するための改質触媒（図示せず）が配置された改質部８とを備えている。そして、改質器６で生成された燃料ガスは、燃料ガス流通管９を介してマニホールド４に供給され、マニホールド４より燃料電池セル３の内部に設けられた燃料ガス流路に供給される。

また図１においては、収納容器２の一部（前後面）を取り外し、内部に収納されるセルスタック装置１２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、セルスタック装置１２を、収納容器２内にスライドして収納することが可能である。

なお、収納容器２の内部には、マニホールド４に並置されたセルスタック５の間に配置され、酸素含有ガスが燃料電池セル３の側方を下端部から上端部に向けて流れるように、酸素含有ガス導入部材１１が配置されている。

図２に示すように、モジュール１を構成する収納容器２は、内壁１４と外壁１５とを有する二重構造で、外壁１５により収納容器２の外枠が形成されるとともに、内壁１４によりセルスタック装置１２を収納する発電室１６が形成されている。さらに収納容器２においては、内壁１４と外壁１５との間を、燃料電池セル３に導入する酸素含有ガスが流通する酸素含有ガス流路２２としている。

ここで、収納容器２内には、収納容器２の上部より、上端側に酸素含有ガスが流入するための酸素含有ガス流入口（図示せず）とフランジ部２６とを備え、下端部に燃料電池セル３の下端部に酸素含有ガスを導入するための酸素含有ガス流出口１７が設けられてなる酸素含有ガス導入部材１１が、内壁１４を貫通して挿入されて固定されている。なお、フランジ部２６と内壁１４との間には断熱部材１８が配置されている。

なお、図２においては、酸素含有ガス導入部材１１が、収納容器２の内部に並置された２つのセルスタック５間に位置するように配置されているが、セルスタック５の数により、適宜配置することができる。例えば、収納容器２内にセルスタック５を１つだけ収納する場合には、酸素含有ガス導入部材１１を２つ設け、セルスタック５を両側面側から挟み込むように配置することができる。

また発電室１６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３（セル
スタック５）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部材１８が適宜設けられている。

断熱部材１８は、セルスタック５の近傍に配置することが好ましく、特には、燃料電池セル３の配列方向に沿ってセルスタック５の側面側に配置するとともに、セルスタック５の側面における燃料電池セル３の配列方向に沿った幅と同等またはそれ以上の幅を有する断熱部材１８を配置することが好ましい。なお、セルスタック５の両側面側に断熱部材１８を配置することが好ましい。それにより、セルスタック５の温度が低下することを効果的に抑制できる。さらには、酸素含有ガス導入部材１１より導入される酸素含有ガスが、セルスタック５の側面側より排出されることを抑制でき、セルスタック５を構成する燃料電池セル３間の酸素含有ガスの流れを促進することができる。なお、セルスタック５の両側面側に配置された断熱部材１８においては、燃料電池セル３に供給される酸素含有ガスの流れを調整し、セルスタック５の長手方向および燃料電池セル３の積層方向における温度分布を低減するための開口部１９が設けられている。

また、燃料電池セル３の配列方向に沿った内壁１４の内側には、排ガス用内壁２０が設けられており、内壁１４と排ガス用内壁２０との間が、発電室１６内の排ガスが上方から下方に向けて流れる排ガス流路２３とされている。なお、排ガス流路２３は、収納容器２の底部に設けられた排気孔２１と通じている。また、排ガス用内壁２０のセルスタック５側にも断熱部材１８が設けられている。

それにより、モジュール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２３を流れた後、排気孔２１より排気される構成となっている。なお、排気孔２１は収納容器２の底部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。

なお、酸素含有ガス導入部材１１の内部には、セルスタック５近傍の温度を測定するための熱電対２５が、その測温部２４が燃料電池セル３の長手方向の中央部でかつ燃料電池セル３の配列方向における中央部に位置するように配置されている。

また、上述の構成のモジュール１においては、燃料電池セル３で発電に使用されなかった燃料ガスと酸素含有ガスとを、燃料電池セル３の上端側、すなわち燃料電池セル３と改質器６との間で燃焼させることにより、燃料電池セル３の温度を上昇・維持させることができる。あわせて、燃料電池セル３（セルスタック５）の上方に配置された改質器６を温めることができ、改質器６で効率よく改質反応を行なうことができる。なお、通常発電時においては、上記燃焼や燃料電池セル３の発電に伴い、モジュール１内の温度は５００〜８００℃程度となる。

以下に、本実施形態における燃料電池セル３の一例について説明する。

燃料電池セル３は、一対の対向する平坦面をもつ柱状の導電性支持基板（以下、支持基板と略す場合がある）の一方の平坦面上に燃料側電極層、固体電解質層及び空気側電極層を順次積層してなる柱状（中空平板状等）からなる。また、燃料電池セルの他方の平坦面上にはインターコネクタが設けられており、インターコネクタの外面（上面）にはＰ型半導体層が設けられている。なお、支持基板は燃料側電極層を兼ねるものとし、その表面に固体電解質層および空気側電極層を順次積層してセルを構成することもできる。

燃料側電極層は、一般的に公知のものを使用することができ、多孔質の導電性セラミックス、例えば希土類元素が固溶しているＺｒＯ_２（安定化ジルコニアと称し、部分安定化も含むものとする）とＮｉおよび／またはＮｉＯとから形成することができる。

固体電解質層は、燃料側電極層、空気側電極層間の電子の橋渡しをする電解質としての機能を有していると同時に、燃料ガスと酸素含有ガスとのリークを防止するためにガス遮断性を有することが必要とされ、３〜１５モル％の希土類元素が固溶したＺｒＯ_２から形成される。なお、上記特性を有する限りにおいては、他の材料等を用いて形成してもよい。

空気側電極層は、一般的に用いられるものであれば特に制限はなく、例えば、いわゆるＡＢＯ_３型のペロブスカイト型酸化物からなる導電性セラミックスから形成することができる。空気側電極層３９はガス透過性を有していることが必要であり、開気孔率が２０％以上、特に３０〜５０％の範囲にあることが好ましい。

支持基板としては、燃料ガスを燃料側電極層まで透過するためにガス透過性であること、さらには、インターコネクタを介して集電するために導電性であることが要求される。したがって、支持基板としては、導電性セラミックスやサーメット等を用いることができる。燃料電池セル３を作製するにあたり、燃料側電極層または固体電解質層との同時焼成により支持基板を作製する場合においては、鉄族金属成分と特定希土類酸化物とから支持基板を形成することが好ましい。また、支持基板は、ガス透過性を備えるために開気孔率が３０％以上、特に３５〜５０％の範囲にあるのが好適であり、そしてまたその導電率は３００Ｓ／ｃｍ以上、特に４４０Ｓ／ｃｍ以上であるのが好ましい。また、支持基板３６の形状は柱状であれば良く、円筒状であってもよい。

Ｐ型半導体層としては、遷移金属ペロブスカイト型酸化物からなる層を例示することができる。具体的には、インターコネクタを構成する材料よりも電子伝導性が大きいもの、例えば、ＢサイトにＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏなどが存在するＬａＭｎＯ_３系酸化物、ＬａＦｅＯ_３系酸化物、ＬａＣｏＯ_３系酸化物などの少なくとも一種からなるＰ型半導体セラミックスを使用することができる。このようなＰ型半導体層４１の厚みは、一般に、３０〜１００μｍの範囲にあることが好ましい。

インターコネクタは、上述したとおり、ランタンクロマイト系のペロブスカイト型酸化物（ＬａＣｒＯ_３系酸化物）、もしくは、ランタンストロンチウムチタン系のペロブスカイト型酸化物（ＬａＳｒＴｉＯ_３系酸化物）が好適に使用される。これらの材料は、導電性を有し、かつ燃料ガス（水素含有ガス）および酸素含有ガス（空気等）と接触しても還元も酸化もされない。また、インターコネクタは支持基板に形成されたガス流路を流通する燃料ガス、および支持基板の外側を流通する酸素含有ガスのリークを防止するために緻密質でなければならず、９３％以上、特に９５％以上の相対密度を有していることが好ましい。

そして、各燃料電池セル３間には、燃料電池セル３を電気的に接続するために集電部材が介装され、このような集電部材は、弾性を有する金属または合金からなる部材あるいは金属繊維または合金繊維から成るフェルトに所要の表面処理を加えた部材から構成することができる。

上述した燃料電池セル３、集電部材、導電部材を組み合わせ、マニホールド４に固定するとともに、改質器６をマニホールド４と接続することで、本実施形態のセルスタック装置１２とすることができる。

図３は、本実施形態の改質器の一例を一部省略して示す断面図であり、（ｂ）は本実施形態の改質器の他の一例を一部省略して示す断面図である。なお、図３においては、原燃料を供給する原燃料供給管１０は省略して示している。なお、原燃料供給管１０の一端は
気化部７に位置するように設ければよい。

なお、図３に示す改質器６、３３においては、水が滴化される水導入室２７、水を気化する気化室３２、改質触媒が充填された改質部８を備えており、水導入室２７と気化室３２とを合わせて気化部７とされている例を示している。

上述したように、水蒸気改質可能な改質器において、温度の低い水が気化部の入口側に供給されると、水が滴下した場所の温度が急速に低下し、それによる熱衝撃によって、改質器が破損するおそれがある。また、水を気化部の改質部側で滴下する構造とすることも考えられるが、この場合には水が十分に気化しないおそれがある。

そこで、図３（ａ）に示す改質器６では、改質器６の内部に水を導入するための水導入部３１が、外部より供給される水が、気化室３２（気化部７）内を折り返して気化部７の入口側（図３においては水導入室２７）に供給される流路を有している。

具体的には、図３（ａ）に示す改質器６では、水導入部３１が、水供給管１３と水供給管の先端側を空間を空けて覆うように設けられた囲い部３０とから構成されている。なお、囲い部３０は、改質部８側が閉塞されており、水導入室２７側が解放端とされている。そして解放端とされた一端が気化部７の入口側（図３においては水導入室２７）に位置するように設けられている。

すなわち、水供給管１３の内部と、水供給管１３と囲い部３０との間とが、外部より供給される水が流れる流路となり、外部より供給された水は、水供給管１３の内部を流れた後、水供給管１３の一端より囲い部３０の内部に流れ、囲い部３０の内部に流れた水は、解放端側に向けて流れて水導入室２７に滴下される。すなわち、このような構造により、水導入部３１は、外部より供給される水が、気化部７内を折り返して気化部７の入口側に供給される流路を有することとなる。

それにより、外部より供給された温度の低い水は、水供給管１３および水供給管１３と囲い部３０との間を流れる間に、気化室３２の熱とで熱交換されて温度が上昇する。それゆえ、囲い部３０の解放端より水導入室２７に水が滴下される際には、水の温度が上昇していることから、水が滴下した場所の温度が急速に低下することを抑制でき、それにより改質器６が破損することを抑制できる。

また、水導入室２７に温度の上昇した水を滴下することで、気化部７にて効率よく水を水蒸気に気化させることができることから、改質効率を向上することができる。

なお、図３においては省略して示しているが、改質部８には、ＲｕやＰｔ等が担持した粒状や粉状のセラミックボールやペレット等からなる改質触媒が充填されている。それゆえ、これらの改質触媒を保持すべく、気化室３２と改質部８とは、通気性を有する壁２９で仕切られている。なお、通気性を有する壁２９としては、例えばメッシュ状の金属等を用いることができる。

一方、図３においては省略して示しているが、気化室３２には、より効率よく水を気化する上で、例えば粒状や粉末状のジルコニア等からなるセラミックボールやペレットである気化補助部材を充填することもできる。それゆえ、これらの気化補助部材を保持すべく、気化室３２と水導入室２７とは、通気性を有する壁２８で仕切られている。なお、通気性を有する壁２８としては、例えばメッシュ状の金属等を用いることができる。

なお、図３（ａ）においては、囲い部３０の解放端が、水導入室２７に位置するように
配置した例を示しているが、必ずしも水導入室２７に位置している必要はなく、例えば気化室３２の水導入室２７側に位置していてもよく、また水導入室２７を設けない構成の改質器においては、気化部７の入口側に位置するように配置してもよい。それゆえ、本明細書においては、これらをまとめて、気化部７の入口側に供給されるというものとする。

図３（ｂ）は、本実施形態の改質器の他の一例を一部省略して示す断面図であり、図３（ａ）に示す改質器６と比較して、水供給管３４が、気化部７の内部で折り返して、一端が気化部７の入口側（水導入室２７）に位置するように配置されたＵ字状の管とされている点で異なっている。

このような構成の改質器３３においては、水供給管３４をＵ字状の管とすることによって、このＵ字状の管の他端（改質器３３の外部）より供給された水が、気化室７内を流れた後、気化室７を折り返して、水導入室２７に滴下される。それゆえ、水供給管３４の内部そのものが、外部より供給される水が、気化部７内を折り返して気化部７の入口側に供給される流路とされ、水供給管３４が水導入部３５を構成することとなる。

それにより、外部より供給された温度の低い水は、水供給管３４を流れる間に、気化室３２の熱とで熱交換されて温度が上昇する。それゆえ、水供給管３４の一端から水導入室２７に水が滴下される際には、水の温度が上昇していることから、水が滴下した場所の温度が急速に低下することを抑制でき、それにより改質器３３が破損することを抑制できる。

また、水導入室２７に温度の上昇した水を滴下することで、気化室３２にて効率よく水を水蒸気に気化させることができることから、改質効率を向上することができる。

ところで、改質部８の入口側における温度が高い場合には、原燃料が分解されて炭素析出を生じ、改質触媒が劣化してしまうおそれがある。

それゆえ、例えば上述した改質器６においては、囲い部３０の解放端とは反対側の他端（閉塞部）を、改質部８に位置するように設けるほか、上述した改質器３３においては、水供給管３４の折り返し部を、改質部８に位置するように設けることによって、改質部８の入口側の温度上昇を抑制することができる。

それにより、改質部８の入口側における温度が高くなることを抑制できることで、原燃料が分解されて炭素析出が生じることを抑制でき、改質触媒が劣化することを抑制することができる。

なお、図１に示した改質器６においては、原燃料供給管１０と水供給管１３とを別個に設けた例を示したが、例えば原燃料供給管１０と水供給管１３とを二重管とすることもできる。

図４は、外装ケース内に図１で示した燃料電池モジュール１と、燃料電池モジュール１を動作させるための補機（図示せず）とを収納してなる本実施形態の燃料電池装置の一例を示す分解斜視図である。なお、図４においては一部構成を省略して示している。

図４に示す燃料電池装置３６は、支柱３７と外装板３８から構成される外装ケース内を仕切板３９により上下に区画し、その上方側を上述した燃料電池モジュール１を収納するモジュール収納室４０とし、下方側を燃料電池モジュール１を動作させるための補機を収納する補機収納室４１として構成されている。なお、補機収納室４１に収納する補機を省略して示している。

また、仕切板３９には、補機収納室４１の空気をモジュール収納室４０側に流すための空気流通口４２が設けられており、モジュール収納室４０を構成する外装板３８の一部に、モジュール収納室４０内の空気を排気するための排気口４３が設けられている。

このような燃料電池装置３６においては、上述したように、長期信頼性の向上した燃料電池モジュール１をモジュール収納室４０に収納し、燃料電池モジュール１を動作させるための補機を補機収納室４１に収納して構成されることにより、長期信頼性の向上した燃料電池装置３６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。

上述の例ではいわゆる縦縞型と呼ばれる燃料電池セル３を用いて説明したが、一般に横縞型と呼ばれる複数の発電素子部を支持体上に設けてなる横縞型の燃料電池セルを用いることもできる。

また、上述の例ではセルスタック５を２つ配列してなるセルスタック装置１２を用いて説明したが、例えば、マニホールド４にセルスタック５を３つ以上配列してなるセルスタック装置を備える大規模発電用の燃料電池装置や、セルスタック装置１２を複数個配列してなる大規模発電用の燃料電池装置においては、各セルスタック上に配置される改質器を全て連結して一体化してもよく、この場合に、例えば１つのセルスタックの上に配置される改質器６を気化部７のみとして、他のセルスタック５の上に配置される改質器６を改質部８としてもよい。この場合であっても、本実施形態の構成の改質器とすることで、破損等を抑制でき、信頼性を向上できるほか、改質効率を向上させることができる。

１：燃料電池モジュール
２：収納容器
３：燃料電池セル
４：マニホールド
５：セルスタック
６、３３：改質器
７：気化部
８：改質部
１０：原燃料供給管
１２：セルスタック装置
１３、３４：水供給管
２７：水導入室
３０：囲い部
３１、３５：水導入部
３２：気化室

Claims

原燃料を水蒸気改質可能な改質器であって、内部に水を導入するための水導入部と、前記改質器内に原燃料を導入するための原燃料導入部と、導入された水を水蒸気に気化するための気化部と、前記原燃料と前記水蒸気とで改質反応を行なう改質触媒を備える改質部とを有し、前記水導入部は、外部より供給される水が、前記気化部内を折り返して前記気化部の入口側に供給される流路を有し、該流路の一部が、前記改質部内に配置されるように設けられていることを特徴とする改質器。
前記改質部にて改質されて生成した燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なうとともに、内部を長手方向に貫通するガス流路を有し、上端側で発電で使用されなかった前記燃料ガスを燃焼させる構成の燃料電池セルを複数個を備えてなるセルスタックと、前記ガス流路に連通し該ガス流路に燃料ガスを供給するマニホールドと、該マニホールドと接続され、前記セルスタックの上方に配置された請求項１に記載の改質器とを備えることを特徴とするセルスタック装置。
収納容器内に、請求項２に記載のセルスタック装置を収納してなることを特徴とする燃料電池モジュール。
外装ケース内に、請求項３に記載の燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールの運転を行なうための補機とを収納してなることを特徴とする燃料電池装置。