JP6892327B2 - 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 - Google Patents

Description

本発明は、改質器で生成された改質ガスをマニホールドに供給する部材を備えるセルスタック装置、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備える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や、該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。

一般に、セルスタック装置においては、改質器に天然ガスや灯油等の原燃料を供給して改質反応を行ない、この改質反応により得られる改質ガスを、改質ガス供給管を介してマニホールドに供給し、マニホールドに供給された改質ガスが燃料電池セルに分配される。さらに、燃料電池セルの外側から酸素含有ガスとして空気が供給され、改質ガス（水素含有ガス）と空気（酸素含有ガス）とを用いて、燃料電池セルにおいて発電が行なわれる。

また、上記のようなセルスタック装置においては、改質器側に接続される改質ガス供給管とマニホールド側に接続されるパイプとの接合は、継ぎ手を用いて、組立作業の最終段階で実施されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１１−１８４５６号公報

上記のように、従来のセルスタック装置においては、継ぎ手を介して改質ガス供給管とパイプとを接合していたので、複数（少なくとも２箇所）の接合箇所において、継ぎ手部材および改質ガス供給管などにおける熱膨張率の違いに基づく熱ストレスによって、クラックが発生したり、接合箇所から改質ガスが漏洩したりするなど、信頼性の点で問題が生じる場合があった。

そこで、本発明は、信頼性の向上したセルスタック装置、燃料電池モジュールおよび燃料電池装置を提供することを目的とする。

本開示のセルスタック装置は、複数の燃料電池セルが配列されてなるセルスタックと、
前記複数の燃料電池セルそれぞれの下端を固定し、各燃料電池セルに改質ガスを分配するマニホールドと、
原燃料ガスを改質反応させて改質ガスを生成する改質器と、
前記改質器と接続された第１配管と、
前記第１配管と前記マニホールドとを接続する第２配管と、を備え、
前記第１配管の前記第２配管と接続する第１接続端部および前記第２配管の前記第１配管と接続する第２接続端部のうち、一方の接続端部の管の内径は、他方の接続端部の管の外径よりも大きく、前記一方の接続端部に前記他方の接続端部が挿入されて接合されていることを特徴とする。

本開示のセルスタック装置によれば、信頼性の向上したセルスタック装置とすることができる。

本実施形態に係るセルスタック装置の一例の構成を示す斜視図である。 本実施形態に係るセルスタック装置の一例における各種のガスの流過状況を説明するための構成図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るセルスタック装置の接合部における、改質ガス供給管とパイプとの構成例を示す断面図である。 本実施形態に係る燃料電池モジュールの一例の構成を示す分解斜視図である。 本実施形態に係る燃料電池装置の一例の構成を示す斜視図である。

図１は、本実施形態に係るセルスタック装置の一例の構成を示す斜視図である。図１に示されるセルスタック装置１０は、改質器４において改質された燃料ガス（以下、「改質ガス」と称する。）を利用し発電を行う装置である。改質器４において生成された改質ガスは、第１配管（以下、「改質ガス供給管」とも称する。）６、接合部８および第２配管（以下、「パイプ」とも称する。）７を介し、さらにマニホールド５を経て、個々の燃料電池セル１に供給される。ここで、改質ガス供給管６の端部とパイプ７の端部とが接合される部分が「接合部」である。

図１に示されるセルスタック装置１０は、複数の燃料電池セル１が配列されてなるセルスタック２と、複数の燃料電池セル１それぞれの下端を固定し、それぞれの燃料電池セル１に改質ガスを分配するマニホールド５と、原燃料ガスを改質反応させて改質ガスを生成する改質器４と、改質器４と接続された改質ガス供給管６と、改質ガス供給管６とマニホールド５とを接続するパイプ７と、を備えており、改質ガス供給管６のパイプ７と接続する第１接続端部およびパイプ７の改質ガス供給管６と接続する第２接続端部のうち、一方の接続端部の管の内径は、他方の接続端部の管の外径よりも大きく、一方の接続端部に他方の接続端部が挿入されて接合されていることを特徴としている。

ここで、図１に示されるように、セルスタック装置１０は、筒状容器９を備え、その内部に改質器４内の温度を計測するための熱電対（図示せず）などを格納してもよい。なお、以降の図においては、同一の部材については同一の番号を付し、その説明は省略する。

図２は、本実施形態に係るセルスタック装置の一例における各種のガスの流過状況を説明するための構成図である。なお、図２においては、各種のガスの流れを図中の矢印を用いて示している。

図２に示されるセルスタック装置１０は、内部にガス流路を有する柱状の燃料電池セル１を複数個立設させた状態で配列し、各燃料電池セル１間に集電部材（図示せず）を介して互いに電気的に接続したセルスタック２の上方に改質器４を配設したものである。

ここで、改質ガス供給管６の一方端は、改質器４に接続されており、改質ガス供給管６の他方端は、接合部８においてパイプ７の一方端と接続されている。そして、パイプ７の他方端は、マニホールド５の端部に接続されている。さらに、セルスタック２を構成する、それぞれの燃料電池セル１の下端が、絶縁性の接着材によってマニホールド５に固定されている。

なお、上記のマニホールド５の端部とは、マニホールド５の側面のうち燃料電池セル１の配列方向と直交する側面であり、改質器４と改質ガス供給管６とが接続している側と同じ側の側面を意味する。なお、マニホールド５を介して改質ガスが各燃料電池セル１に供給される構成であればよいため、上記の側面に限らず、パイプ７の他方端がマニホールド５の上面や下面に接続されていてもよい。

さらに、セルスタック２の両端部には、燃料電池セル１の発電により生じた電流を収集して外部に引き出すための、電流引き出し部を有する導電部材（図示せず）が配置されている。ここで、燃料電池セル１としては、例えば、内部を改質ガスが長手方向に流通するガス流路を有する中空平板状で、支持体の表面に、燃料側電極層、固体電解質層および酸素側電極層を順に設けた固体酸化物形燃料電池セルが挙げられる。なお、燃料電池セル１として固体酸化物形燃料電池セルを用いる場合には、燃料電池セル１の発電温度が、６００℃〜１０００℃程度と非常に高温となるので、改質ガス供給管６およびパイプ７などに熱ストレスとして作用する。なお、燃料電池セル１としては、いわゆる円筒型や横縞型を用いることもできる。

上述のセルスタック装置１０においては、原燃料供給管３を介して改質器４に天然ガスや灯油等の原燃料が供給される。また、改質反応により得られる改質ガスが、改質ガス供給管６を介してマニホールド５に供給され、マニホールド５に供給された改質ガスが各燃料電池セル１に分配される。さらに、燃料電池セル１の外側から酸素含有ガスとして空気が供給され、改質ガス（水素含有ガス）と空気（酸素含有ガス）とを用いて、燃料電池セル１において発電が行なわれる。なお、セルスタック２と改質器４との間に位置する燃焼部２ａにおいては、燃料電池セル１における発電に使用されなかった余剰の改質ガスが燃焼される。

図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るセルスタック装置の接合部における、改質ガス供給管とパイプの構成例を示す断面図である。

図３（ａ）は、上記図１の接合部８を構成する改質ガス供給管６とパイプ７の具体例を示す断面図である。図３（ａ）に示される改質ガス供給管６およびパイプ７は、例えば筒状の金属管である。ここで、改質ガス供給管６は、接合部８において、その端部（第１接続端部）６ａが拡径されている。すなわち、改質ガス供給管６は、接合部８側の先端に向うにつれてテーパ状に広がっている。

さらに、改質ガス供給管６は、接合部８付近の第１接続端部６ａに最大内径（第１内径）Ｄ６ａの箇所を有している。上記Ｄ６ａ、改質ガス供給管６の端部の内径（第２内径）Ｄ６ｂおよびパイプ７の第２接続端部７ａの外径Ｄ７の大小関係は、以下のとおりである。
Ｄ６ａ≧Ｄ６ｂ＞Ｄ７ ・・・・・ （１）

図３（ａ）に示されるように、改質ガス供給管６とパイプ７とにより、継ぎ手を介することなく、最少の接合箇所となるように接合部８を構成したので、接合箇所の信頼性を改善することが可能となる。

さらに、上記（１）の式で示したように、第２内径Ｄ６ｂと第２接続端部７ａの外径Ｄ７との大小関係が、Ｄ６ｂ＞Ｄ７であることで、パイプ７の第２接続端部７ａを、改質ガス供給管６の第１接続端部６ａの中に挿入することができる。そしてさらに、第１内径Ｄ６ａと第２内径Ｄ６ｂとの大小関係が、Ｄ６ａ≧Ｄ６ｂであることで、パイプ７の第２接続端部７ａが、改質ガス供給管６の内部にまで入り込むことができる。

また、一方の接続端部に他方の接続端部を挿入して接合する際に、一方の接続端部が改質ガス供給管６の第1接続端部６ａであり、他方の接続端部がパイプ７の第２接続端部７ａであるのがよい。すなわち、改質ガス供給管６にパイプ７を挿入して接合することがよい。これにより、セルスタック装置１０を組み立てる際に、先に組み立てており上方にある改質器４の改質ガス供給管６に、後から組み込むマニホールド５に接続されたパイプ７を下方から容易に挿入することができる。さらに、改質ガス供給管６の中にパイプ７を挿入する構成とすることで、本実施形態とは逆にパイプ７の中に改質ガス供給管６を挿入する構成と比べて、接合箇所となる改質ガス供給管６の第１接続端部６ａを下方に位置させることができる。これにより、第１接続端部６ａを高温となる改質器４およびセルスタック２の上方にある燃焼部２ａから遠ざけることができるので、第１接続端部６ａに熱応力がかかり、クラックや割れが発生するリスクを回避することができる。

また、第２接続端部７ａの先端と、第１接続端部６ａの内周面Ａ１とを離間させることで、つまり第２接続端部７ａの先端を、第１接続端部６ａの内周面Ａ１に敢えて当接させないことで、改質ガス供給管６の第１接続端部６ａの内部に挿入するパイプ７の第２接続端部７ａの長さの誤差を許容することができる。

一方で、第２接続端部７ａの先端を、第１接続端部６ａの内周面Ａ１に当接させて、改質ガス供給管６とパイプ７とを接合することもできる。この場合の、第１内径Ｄ６ａ、第２内径Ｄ６ｂ、第２接続端部７ａの外径Ｄ７および改質ガス供給管６の内径Ｄ６の大小関係は、以下のとおりである。
Ｄ６ａ≧Ｄ６ｂ＞Ｄ７＞Ｄ６ ・・・・・ （１）’

これにより、第２接続端部７ａの外径Ｄ７と改質ガス供給管６の内径Ｄ６の大小関係
が、Ｄ７＞Ｄ６であることで、改質ガス供給管６の内周面Ａ１にパイプ７の第２接続端部７ａを突き当てた状態で接合が可能となる。つまり、突き当てることにより改質ガス供給管６へのパイプ７の挿入量が明確になる。さらに、突き当てることで改質ガス供給管６に対してパイプ７の位置決めができるため、接合作業が容易となる。

図３（ｂ）は、接合部８Ａを構成する改質ガス供給管１６とパイプ７の構成の変形例を示す断面図である。図３（ｂ）に示されるように、改質ガス供給管１６は、接合部８Ａにおいてその端部（第１接続端部）１６ａが拡径され、かつ、外側に向けて突出する凸部１６ｂを有している。ここで、改質ガス供給管１６は、接合部８Ａ付近の端部１６ａに最大内径（第１内径）Ｄ１６ａの箇所を有している。上記Ｄ１６ａ、改質ガス供給管１６の第１接続端部１６ａの内径（第２内径）Ｄ１６ｂおよびパイプ７の第２接続端部７ａの外径Ｄ７の大小関係は、以下のとおりである。
Ｄ１６ａ≧Ｄ１６ｂ＞Ｄ７ ・・・・・ （２）

図３（ｂ）に示されるように、凸部１６ｂを有する改質ガス供給管１６を採用して接合部８Ａを構成し、改質ガス供給管１６の端部の断面積を増加させたので、改質ガス供給管１６の端部において、熱応力などに起因するクラックおよび割れなどの発生を抑制することができる。

さらに、上記（２）の式で示したように、第２内径Ｄ１６ｂと第２接続端部７ａの外径Ｄ７との大小関係が、Ｄ１６ｂ＞Ｄ７であることで、パイプ７の第２接続端部７ａを、改質ガス供給管６の第１接続端部１６ａの中に挿入することができる。そしてさらに、第１内径Ｄ１６ａと第２内径Ｄ１６ｂとの大小関係が、Ｄ１６ａ≧Ｄ１６ｂであることで、パイプ７の第２接続端部７ａが、改質ガス供給管１６の内部にまで入り込むことができる。

また、第２接続端部７ａの先端と、第１接続端部１６ａの内周面Ａ２とを離間させることで、つまり第２接続端部７ａの先端を、第１接続端部１６ａの内周面Ａ２に敢えて当接させないことで、改質ガス供給管１６の第１接続端部１６ａの内部に挿入するパイプ７の第２接続端部７ａの長さの誤差を許容することができる。

一方で、第２接続端部７ａの先端を、第１接続端部１６ａの内周面Ａ２に当接させて、改質ガス供給管１６とパイプ７とを接合することもできる。この場合の、第１内径Ｄ１６ａ、第２内径Ｄ１６ｂ、第２接続端部７ａの外径Ｄ７および改質ガス供給管１６の内径Ｄ６の大小関係は、以下のとおりである。
Ｄ１６ａ≧Ｄ１６ｂ＞Ｄ７＞Ｄ６ ・・・・・ （２）’

これにより、第２接続端部７ａの外径Ｄ７と改質ガス供給管１６の内径Ｄ６の大小関係が、Ｄ７＞Ｄ６であることで、改質ガス供給管１６の内周面Ａ２にパイプ７の第２接続端部７ａを突き当てた状態で接合が可能となる。つまり、突き当てることにより改質ガス供給管１６へのパイプ７の挿入量が明確になる。さらに、突き当てることで改質ガス供給管６に対してパイプ７の位置決めができるため、接合作業が容易となる。

図３（ｃ）は、接合部８Ｂを構成する改質ガス供給管２６とパイプ７の他の変形例を示す断面図である。図３（ｃ）に示されるように、改質ガス供給管２６は、接合部８Ｂにおいて、その端部（第１接続端部）２６ａが拡径され（接合部８Ｂ付近には最大内径（第１内径）Ｄ２６ａの箇所を有している）、かつ、上記の凸部１６ｂと同様の凸部２６ｂを有するとともに、さらなる拡径が端部２６ａに形成されている（この場合の内径（第３内径）をＤ２６ｃとする）。上記Ｄ２６ａ、改質ガス供給管２６の第１接続端部２６ａの内径（第２内径）Ｄ２６ｂ、改質ガス供給管２６の第３内径Ｄ２６ｃおよびパイプ７の第２接続端部７ａの外径Ｄ７の大小関係は、以下のとおりである。
Ｄ２６ｃ＞Ｄ２６ａ≧Ｄ２６ｂ ・・・・・ （３）

図３（ｃ）に示されるように、凸部２６ｂを有するとともにさらなる拡径を施した改質ガス供給管２６を採用して接合部８Ｂを構成した。該接合部８Ｂにおいて、第１接続端部２６ａにさらなる拡径を施して、上記（３）の式で示したように、第１内径Ｄ２６ａおよび第３内径Ｄ２６ｃとの大小関係を、Ｄ２６ｃ＞Ｄ２６ａとした。これにより、改質ガス供給管２６にパイプ７を挿入して接合する際に、パイプ７の第２接続端部７ａを、改質ガス供給管２６の第１接続端部２６ａの中により容易に挿入することができる。

さらに、上記（３）の式で示したように、第２内径Ｄ２６ｂと第２接続端部７ａの外径Ｄ７との大小関係が、Ｄ２６ｂ＞Ｄ７であることで、パイプ７の第２接続端部７ａを、改質ガス供給管６の第１接続端部２６ａの中に挿入することができる。そしてさらに、第１内径Ｄ２６ａと第２内径Ｄ２６ｂとの大小関係が、Ｄ２６ａ≧Ｄ２６ｂであることで、パイプ７の第２接続端部７ａが、改質ガス供給管２６の内部にまで入り込むことができる。

また、第２接続端部７ａの先端と、第１接続端部２６ａの内周面Ａ３とを離間させることで、つまり第２接続端部７ａの先端を、第１接続端部２６ａの内周面Ａ３に敢えて当接させないことで、改質ガス供給管２６の第１接続端部１６ａの内部に挿入するパイプ７の第２接続端部７ａの長さの誤差を許容することができる。

一方で、第２接続端部７ａの先端を、第１接続端部２６ａの内周面Ａ３に当接させて、改質ガス供給管２６とパイプ７とを接合することもできる。この場合の、第１内径Ｄ２６ａ、第２内径Ｄ２６ｂ、第２接続端部７ａの外径Ｄ７および改質ガス供給管２６の内径Ｄ６の大小関係は、以下のとおりである。
Ｄ２６ｃ＞Ｄ２６ａ≧Ｄ２６ｂ＞Ｄ７＞Ｄ６ ・・・・・ （３）’

これにより、第２接続端部７ａの外径Ｄ７と改質ガス供給管２６の内径Ｄ６の大小関係が、Ｄ７＞Ｄ６であることで、改質ガス供給管２６の内周面Ａ３にパイプ７の第２接続端部７ａを突き当てた状態で接合が可能となる。つまり、突き当てることにより改質ガス供給管２６へのパイプ７の挿入量が明確になる。さらに、突き当てることで改質ガス供給管６に対してパイプ７の位置決めができるため、接合作業が容易となる。

図３（ａ）〜図３（ｃ）において、例えば、第１内径（Ｄ６ａ、Ｄ１６ａ、Ｄ２６ａ）の内径寸法を６〜１０ｍｍとすると、第２内径（Ｄ６ｂ、Ｄ１６ｂ、Ｄ２６ｂ）の内径寸法は第１内径（Ｄ６ａ、Ｄ１６ａ、Ｄ２６ａ）よりも０．５〜１ｍｍ小さくすることができる。またパイプ７の外径Ｄ７の外径寸法は、第２内径（Ｄ６ｂ、Ｄ１６ｂ、Ｄ２６ｂ）よりも０．５〜１ｍｍ小さくすることができる。また改質ガス供給管６、１６、２６の内径Ｄ６の内径寸法は、パイプ７の外径Ｄ７の外径寸法よりも０．５〜１ｍｍ小さくすることができる。

また、凸部（１６ｂ，２６ｂ）の厚みは、例えば第１接続端部（１６ａ、２６ａ）の外径から０．１ｍｍ〜０．５ｍｍとすることができる。さらに、第３内径（Ｄ２６ｃ）の内径寸法は、第２内径（Ｄ２６ｂ）よりも０．５ｍｍ〜１ｍｍ大きい寸法とすることができる。

図３（ａ）〜図３（ｃ）において、改質ガス供給管６，１６，２６とパイプ７とは、溶接によって接合され、固定することができる。主な溶接方法としては、レーザー溶接、アーク溶接、ガス溶接などが用いられる。

図４は、本実施形態に係る燃料電池モジュールの一例の構成を示す分解斜視図である。図４に示される燃料電池モジュール５０は、収納容器４０と、酸素含有ガス導入板３０と、燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行う複数の燃料電池セル１を備えるセルスタック装置１０、および蓋体２０とを備える。以下、まず燃料電池モジュール５０について説明する。

本実施形態の燃料電池モジュール５０は、収納容器４０の内側に、セルスタック２、マニホールド５、改質器４などからなるセルスタック装置１０が収納されている。

セルスタック２は、内部を改質ガスが流通する改質ガス流路（図示せず）を有する中空平板型の柱状の燃料電池セル１を立設させた状態で一列に配列し、配列方向に隣接する燃料電池セル１間が集電部材（図示せず）を介して電気的に直列に接続されている。また、燃料電池セル１の下端が、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５に固定されている。なお、燃料電池セル１は、柱状のものであればよく、たとえば円筒型または横縞型であってもよい。

セルスタック２の上方には、燃料電池セル１に供給する改質ガスを生成するための改質器４が配置されている。改質器４は、原燃料供給管３を介して供給される天然ガスや灯油等の原燃料を改質して改質ガスを生成する。なお、改質器４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することが好ましく、水を気化させるための気化部と、原燃料を燃料ガスに改質するための改質触媒が配置された改質部とを備えている。なお、改質器４において水蒸気改質を行うための水の供給は、例えば原燃料供給管３によって原燃料と水とを一緒に供給してもよく、その他、原燃料供給管３と水供給管を二重配管にするほか、別々の供給管によって供給することとしてもよい。

改質器４で生成された改質ガスは、改質ガス供給管６、接合部８およびパイプ７を介してマニホールド５に供給され、マニホールド５より燃料電池セル１の内部に設けられた改質ガス流路に分配される。

本実施形態では、収納容器４０は、一面が開口した箱体４１と、箱体４１の開口４１ａを塞ぐ蓋体２０とからなる。図４に示される燃料電池モジュール５０においては、箱体４１は、直方体形状であり、最も面積の大きな一対の面のうちの一方の面が開口している。

箱体４１は、開口４１ａにおいて外方に延びるフランジ部４１ｂを有している。フランジ部４１ｂは、矩形状の開口４１ａの四辺全体から外方に延びていてもよく、対向する２つの辺から互いに逆方向に外方に延びていてもよく、１つの辺から、または３つの辺から外方にそれぞれ延びていてもよい。蓋体２０の外形は、開口４１ａとほぼ同じか、開口４１ａよりも大きく、かつ開口４１ａを含んでフランジ部４１ｂの外形と同じか、フランジ部４１ｂの外形よりも小さい。フランジ部４１ｂと蓋体２０の外周部とを、例えばボルトなどによって締結させる他、溶接することで容易にかつ強固に箱体４１と蓋体２０とを固定することができる。

また、収納容器４０内には、燃料電池モジュール５０内の熱が極端に放散され、燃料電池セル１の温度が低下して発電量が低減しないよう、燃料電池モジュール５０内の温度を高温に維持するための断熱材が適宜設けられている。

図５は、本実施形態の燃料電池装置の一例の構成を示す斜視図である。燃料電池装置１００は、各支柱６１と外装板（図示省略）から構成される外装ケース６０内に、前述の燃料電池モジュール５０を収容したものである。この外装ケース６０内には、図示した燃料電池モジュール５０の他、蓄熱用のタンク、発電した電力を外部に供給するためのパワーコンディショナ、ポンプやコントローラ等の補機類）が配設されるが、これらについては図示を省略する。

上述のように、本発明によれば、継ぎ手を用いることなく、改質ガス供給管とパイプとの接合箇所を最少に抑えたので、改質器において生成された改質ガスのマニホールドへの供給を、より信頼性高く実施することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施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、組合せ等が可能である。

１ 燃料電池セル
２ セルスタック
３ 原燃料供給管
４ 改質器
５ マニホールド
６，１６，２６ 改質ガス供給管（第１配管）
６ａ，１６ａ，２６ａ 第１接続端部
１６ｂ，２６ｂ 凸部
７ パイプ（第２配管）
７ａ 第２接続端部
８，８Ａ，８Ｂ 接合部
１０ セルスタック装置
２０ 蓋体
３０ 酸素含有ガス導入板
４０ 収納容器
５０ 燃料電池モジュール
６０ 外装ケース
１００ 燃料電池装置
Ｄ６ａ，Ｄ１６ａ，Ｄ２６ａ 改質ガス供給管の第１内径
Ｄ６ｂ，Ｄ１６ｂ，Ｄ２６ｂ 改質ガス供給管の第２内径
Ｄ２６ｃ 改質ガス供給管の第３内径
Ｄ７ パイプの外径
Ａ１，Ａ２，Ａ３ 内周面

Claims (7)

1. 複数の燃料電池セルが配列されてなるセルスタックと、
   前記複数の燃料電池セルそれぞれの下端を固定し、各燃料電池セルに改質ガスを分配するマニホールドと、
   原燃料ガスを改質反応させて改質ガスを生成する改質器と、
   前記改質器と接続された第１配管と、
   前記第１配管と前記マニホールドとを接続する第２配管と、を備え、
   前記第１配管の前記第２配管と接続する第１接続端部および前記第２配管の前記第１配管と接続する第２接続端部のうち、一方の接続端部の管の内径は、他方の接続端部の管の外径よりも大きく、前記一方の接続端部に前記他方の接続端部が挿入されて接合されており、
   前記一方の接続端部は、前記他方の接続端部との接合部に対応する部分において、外側に向けて突出する凸部を有することを特徴とするセルスタック装置。
2. 前記一方の接続端部は、該接続端部に連なる他の部分の管径よりも拡径されていることを特徴とする請求項１に記載のセルスタック装置。
3. 前記一方の接続端部は、前記第１接続端部であり、前記他方の接続端部は、前記第２接続端部であることを特徴とする請求項１または２に記載のセルスタック装置。
4. 前記他方の接続端部の先端と前記一方の接続端部の内周面とは、離間していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のセルスタック装置。
5. 複数の燃料電池セルが配列されてなるセルスタックと、
   前記複数の燃料電池セルそれぞれの下端を固定し、各燃料電池セルに改質ガスを分配するマニホールドと、
   原燃料ガスを改質反応させて改質ガスを生成する改質器と、
   前記改質器と接続された第１配管と、
   前記第１配管と前記マニホールドとを接続する第２配管と、を備え、
   前記第１配管の前記第２配管と接続する第１接続端部および前記第２配管の前記第１配管と接続する第２接続端部のうち、一方の接続端部の管の内径は、他方の接続端部の管の外径よりも大きく、前記一方の接続端部に前記他方の接続端部が挿入されて接合されており、
   前記他方の接続端部の先端と前記一方の接続端部の内周面とは、離間していることを特徴とするセルスタック装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載のセルスタック装置と、
   前記セルスタック装置を収納する収納容器と、を備える燃料電池モジュール。
7. 請求項６に記載の燃料電池モジュールと、
   前記燃料電池モジュールを作動させるための補機と、
   前記燃料電池モジュールおよび前記補機を収容する外装ケースと、を備える燃料電池装置。

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