JPH06290804A - 燃料電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 箱状体により酸素含有ガスや燃料ガスが外部
に漏洩するのを防止するという本来の目的を達成しなが
ら、燃料電池のコストを低減する。 【構成】 板状電解質層の一方の面に酸素極を備え且つ
他方の面に燃料極を備え、且つ、酸素極に臨む側に酸素
含有ガス流路を備え且つ燃料極に臨む側に燃料ガス流路
を備えた燃料電池のセルＣの複数が積層状態に並置さ
れ、酸素含有ガス流路の入口夫々に連通する酸素含有ガ
ス供給部と、酸素含有ガス流路の出口夫々に連通する酸
素含有ガス排出部と、燃料ガス流路の入口夫々に連通す
る燃料ガス供給部Ｋｆと、燃料ガス流路の出口夫々に連
通する燃料ガス排出部とが設けられてセル集積体Ｕが形
成され、そのセル集積体Ｕが箱状体３１の内部に設けら
れた燃料電池において、セル集積体Ｕの周囲を囲む断熱
体３２が設けられている。又、断熱体３２が、酸素含有
ガス供給部、酸素含有ガス排出部、燃料ガス供給部Ｋｆ
及び燃料ガス排出部のうちのいずれか一つを備えてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板状電解質層の一方の
面に酸素極を備え且つ他方の面に燃料極を備え、且つ、
前記酸素極に臨む側に酸素含有ガス流路を備え且つ前記
燃料極に臨む側に燃料ガス流路を備えた燃料電池のセル
の複数が積層状態に並置され、前記酸素含有ガス流路の
入口夫々に連通する酸素含有ガス供給部と、前記酸素含
有ガス流路の出口夫々に連通する酸素含有ガス排出部
と、前記燃料ガス流路の入口夫々に連通する燃料ガス供
給部と、前記燃料ガス流路の出口夫々に連通する燃料ガ
ス排出部とが設けられてセル集積体が形成され、そのセ
ル集積体が箱状体の内部に設けられた燃料電池に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】かかる燃料電池は、セル集積体から酸素
含有ガスや燃料ガスが外部に漏洩するのを防止するため
に、セル集積体を気密性を有する箱状体の内部に設けて
いる。ところで、燃料電池の運転時にはセル集積体は高
温になり、セル集積体の熱が箱状体に伝導して箱状体が
高温になるため、従来は、箱状体を高温の耐熱性を有す
るセラミック材で形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、セラミ
ック材は硬度が高い又曲げ加工ができない等、加工がし
にくいので、セラミック材を用いて気密性を有する状態
の箱状体を形成するための加工が非常に複雑になるこ
と、及び、セラミック材は高価であることとが相まっ
て、燃料電池が高価になるという問題があった。

【０００４】本発明は、かかる実情に鑑みて成されたも
のであり、その目的は、箱状体により酸素含有ガスや燃
料ガスが外部に漏洩するのを防止するという本来の目的
を達成しながら、燃料電池のコストを低減することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明による燃料電池の
第１の特徴構成は、前記セル集積体の周囲を囲む断熱体
が設けられている点にある。

【０００６】第２の特徴構成は、前記断熱体が、前記酸
素含有ガス供給部、前記酸素含有ガス排出部、前記燃料
ガス供給部及び前記燃料ガス排出部のうちのいずれか一
つを備えている点にある。

【０００７】第３の特徴構成は、前記酸素含有ガス排出
部と前記燃料ガス排出部とが、前記酸素含有ガス流路出
口から排出される排出酸素含有ガスと前記燃料ガス流路
出口から排出される排出燃料ガスとを燃焼させる燃焼室
として機能する一つのガス排出部にて構成され、前記断
熱体が、前記酸素含有ガス供給部、燃料ガス供給部及び
前記ガス排出部のうちのいずれか一つを備えている点に
ある。

【０００８】第４の特徴構成は、前記断熱体が、気体の
通流を許容する多孔状材にて形成されている点にある。

【０００９】

【作用】第１の特徴構成によれば、セル集積体の熱が箱
状体に伝導するのを、断熱体により抑制することができ
るので、箱状体の温度上昇を抑制することができる。

【００１０】第２の特徴構成による作用は、以下の通り
である。酸素含有ガス供給部は、例えば、一側面が開口
した箱状の風胴を、開口部を酸素含有ガス流路の入口夫
々に臨ませる状態で設けることにより形成する。同様
に、酸素含有ガス排出部は、同様の風胴を酸素含有ガス
流路の出口夫々に臨ませる状態で、燃料ガス供給部は、
同様の風胴を燃料ガス流路の入口夫々に臨ませる状態
で、燃料ガス排出部は、同様の風胴を燃料ガス流路の出
口夫々に臨ませる状態で設けることにより形成する。第
２の特徴構成によれば、断熱体に、例えば、前記風胴の
内部空間に相当する空隙部を形成し、その空隙部を風胴
として機能させることにより、酸素含有ガス供給部、酸
素含有ガス排出部、燃料ガス供給部及び燃料ガス排出部
のうちのいずれか一つを備えさせる。従って、酸素含有
ガス供給部、酸素含有ガス排出部、燃料ガス供給部及び
燃料ガス排出部のうちで、断熱体が備えている一つに対
応する風胴はセル集積体に設ける必要がなく、残りの三
つ夫々に対応する風胴をセル集積体に設けるだけでよ
い。

【００１１】第３の特徴構成による作用は、以下の通り
である。酸素含有ガス供給部は、例えば、一側面が開口
した箱状の風胴を、開口部を酸素含有ガス流路の入口夫
々に臨ませる状態で設けることにより形成する。同様
に、燃料ガス供給部は、同様の風胴を燃料ガス流路の入
口夫々に臨ませる状態で、ガス排出部は、同様の風胴を
酸素含有ガス流路の出口夫々及び燃料ガス流路の出口夫
々に臨ませる状態で設けることにより形成する。第３の
特徴構成によれば、断熱体に、例えば、前記風胴の内部
空間に相当する空隙部を形成し、その空隙部を風胴とし
て機能させることにより、酸素含有ガス供給部、燃料ガ
ス供給部及びガス排出部のうちのいずれか一つを備えさ
せる。従って、酸素含有ガス供給部、燃料ガス供給部及
びガス排出部のうちで、断熱体が備えている一つに対応
する風胴はセル集積体に設ける必要がなく、残りの二つ
夫々に対応する風胴をセル集積体に設けるだけでよい。

【００１２】第４の特徴構成によれば、断熱体自体が、
気体の通流を許容する状態であるので、断熱体に、例え
ば、風胴として機能させるための空隙部を形成する必要
がない。

【００１３】

【発明の効果】第１の特徴構成によれば、箱状体の温度
上昇を抑制することができるので、箱状体を、従来のよ
うにセラミック材で形成する必要がなく、切断が容易、
曲げ加工が可能等加工がし易く、しかも、安価な金属に
て形成できるので、コストを従来に比して低減すること
ができるようになった。

【００１４】更に、第２の特徴構成によれば、酸素含有
ガス供給部、酸素含有ガス排出部、燃料ガス供給部及び
燃料ガス排出部のうちのいずれか三つ夫々に対応する風
胴をセル集積体に設けるだけでよいので、コストを一層
低減することができるようになった。

【００１５】更に、第３の特徴構成によれば、酸素含有
ガス供給部、燃料ガス供給部及びガス排出部のうちのい
ずれか二つ夫々に対応する風胴をセル集積体に設けるだ
けでよいので、コストを一層低減することができるよう
になった。

【００１６】更に、第４の特徴構成によれば、断熱体
に、例えば、風胴として機能させるための空隙部を形成
する必要がないので、コストを一層低減することができ
るようになった。

【００１７】

【実施例】以下、図面に基づいて実施例を説明する。先
ず、図１に基づいて、燃料電池のセルＣの構造について
説明する。

【００１８】平面形状が矩形の板状固体電解質層１の一
方の面に、板状固体電解質層１の両側縁夫々に側縁全長
にわたる電解質層露出部１ａを形成する状態で、膜状又
は板状の酸素極２を一体的に貼り付け、且つ、他方の面
に膜状又は板状の燃料極３を、全面又はほぼ全面にわた
って一体的に貼り付けて、酸素極２と燃料極３とから起
電力を得るための平面形状が矩形の三層板状体を形成し
てある。

【００１９】固体電解質層１は、３モル％程度のＹｔを
固溶させた正方晶のＺｒＯ₂ 、その他適当なものから成
り、酸素極２はＬａＭｎＯ₃ 、その他適当なものから成
り、、又、燃料極３はＮｉとＺｒＯ₂ のサーメット、そ
の他適当なものから成る。

【００２０】板状部４ａと、その板状部４ａの両端に位
置する一対の帯状突起部４ｂと、それら一対の帯状突起
部４ｂの間に位置する複数の突条部４ｃを備える状態に
一体形成した導電性セパレータ４を、板状部４ａが酸素
極２と間隔を隔てて対向する状態で、且つ、複数の突条
部４ｃ夫々が酸素極２と接触する状態で、一対の帯状突
起部４ｂ夫々を電解質層露出部１ａ夫々に貼り付けるこ
とにより、酸素極２に臨む側に付設してある。

【００２１】これによって、導電性セパレータ４と酸素
極２とを導電状態に接続するとともに、一対の帯状突起
部４ｂの間に複数の溝状の酸素含有ガス流路ｓを形成し
てある。又、酸素含有ガス流路ｓの流路方向視において
導電性セパレータ４と前記三層板状体との周部を酸素含
有ガス流路ｓとは仕切られた燃料ガス流路ｆとしてあ
る。そして、導電性セパレータ４と前記三層板状体とに
よりセルＣの向かい合う両側面夫々に形成される開口の
うち、一方を酸素含有ガス流路入口ｓｉとし、他方を酸
素含有ガス流路出口ｓｏとしてある。

【００２２】又、導電性セパレータ４は、酸素含有ガス
流路ｓを仕切り形成するものであるとともに、酸素極２
から電流を導出するためのセル端子を兼ねている。そし
て、酸素極２に対して複数の突条部４ｃを接触させるこ
とにより、酸素極２からセル端子としての導電性セパレ
ータ４への電気通路断面積を大きくしてある。

【００２３】導電性セパレータ４は、酸化と還元とに対
する耐性に優れたＬａＣｒＯ₃ 等の導電性セラミックス
材から成る。

【００２４】次に、図２ないし図４に基づいて、上述の
如く構成したセルＣの複数個を電気的に直列接続する状
態で積層状態に並置したセル積層部ＮＣの具体構成につ
いて説明する。

【００２５】セルＣにおいて、導電性セパレータ４によ
り酸素含有ガス流路ｓが閉じられている方の一対の側面
夫々に、セルＣとほぼ同一厚さでセルＣより長尺の第１
柱状体５及び第２柱状体６夫々を密着させるとともに、
互いに同一厚さでセルＣより長尺の第３柱状体７及び第
４柱状体８夫々を、酸素含有ガス流路ｓが開口されてい
る方のセルＣの一対の縁部夫々に密着させ、且つ、第１
柱状体５及び第２柱状体６夫々の両端部に、第３柱状体
７及び第４柱状体８夫々の両端部を重ねて密着させてあ
る。更に、それら第３柱状体７及び第４柱状体８の上に
セルＣと第１柱状体５及び第２柱状体６とを重ねるとい
ったことを繰り返す。もって、セルＣの複数個を、隣合
うセルＣ，Ｃ同士の間に燃料ガス流路ｆとする間隔を隔
てて積層状態に並置してある。

【００２６】尚、セルＣにおける酸素含有ガス流路入口
ｓｉ側の端部において、セルＣの側面と第１及び第２柱
状体５，６との間夫々、及び、セルＣの縁部と第４柱状
体８との間には、耐熱性及び電気絶縁性を有する接着材
９を充填して、酸素含有ガスが酸素含有ガス流路ｓ以外
に漏洩するのを防止している。

【００２７】又、隣合うセルＣ，Ｃ間に気体の通流を許
容する形状に形成した柔軟性導電材１０を充填してあ
る。つまり、柔軟性導電材１０により、隣合うセルＣ，
Ｃ同士を導電状態に接続するように構成してある。

【００２８】柱状体５，６，７，８は、耐熱性に優れ電
気絶縁性を備えたセラミック材から成る。又、柔軟性導
電材１０は、耐熱性、耐還元性に優れたＮｉのフェルト
状材、その他適当なものから成る。

【００２９】燃料ガス流路ｆについて、具体的に説明す
る。第３柱状体７には、セルＣの燃料極３との間に開口
を形成すべく、凹部７Ａを形成してある。又、セルＣの
積層方向に隣合う第１柱状体５，５の間に形成される開
口夫々、及び、前記積層方向に隣合う第２柱状体６，６
の間に形成される開口夫々には、その開口における酸素
含有ガス流路入口ｓｉ側に開口部を形成する状態で流路
入口形成部材１１を設けてある。そして、流路入口形成
部材１１にて形成される前記開口部夫々を燃料ガス流路
入口ｆｉとし、且つ、凹部７Ａ夫々を燃料ガス流路出口
ｆｏとしてある。つまり、燃料ガスが両側の燃料ガス流
路入口ｆｉ，ｆｉ夫々から燃料ガス流路出口ｆｏへ屈曲
流状態で柔軟性導電材１０を通流するように、燃料ガス
流路ｆを構成してある。

【００３０】上述のようにして、セル積層部ＮＣを構成
してある。

【００３１】次に、図２ないし図４に基づいて、セル集
積体Ｕの構成について説明する。セル積層部ＮＣにおけ
る積層方向両端部夫々に、第３柱状体７及び第４柱状体
８を上述と同様に設け、それら第３柱状体７及び第４柱
状体８に、前記積層方向の端面Ｍの全体を覆う状態で、
ベース板１２を貼り付けてある。ベース板１２のほぼ中
央部には、貫通孔１２Ａを形成してある。ベース板１２
は、第３柱状体７及び第４柱状体８と同様の材質から成
る。

【００３２】前記端面Ｍとベース板１２との間に、セル
積層部ＮＣにおける積層方向の端部から電力を取り出す
端子部２０を配設してある。端子部２０について説明を
加える。端子部２０は、前記端面Ｍとベース板１２との
間に前記端面Ｍと接触する状態で設け且つ導電性を備え
た集電部Ａと、一端部を集電部Ａに接続し他端部をベー
ス板１２に形成した貫通孔１２Ａからベース板１２の外
方側に突出する状態で設け且つ導電性を備えた棒状体２
１と、その棒状体２１をベース板１２に固定する固定部
Ｂとから構成してある。

【００３３】固定部Ｂについて、説明を加える。固定部
Ｂは、棒状体２１の外周部に形成した雄ネジ部２１Ａ
と、その雄ネジ部２１Ａに螺着したナット部材２２とか
ら構成してある。

【００３４】集電部Ａについて、説明を加える。集電部
Ａは、棒状体２１に接続し且つ導電性を備えた板状体２
３と、その板状体２３と前記端面Ｍとの間に設けた柔軟
性導電材２４とから構成してある。尚、柔軟性導電材２
４は、気体の通流を許容する形状に形成してある。

【００３５】棒状体２１、ナット部材２２及び板状体２
３は、耐熱性、電導性に優れた材質、例えば、Ｎｉから
成り、柔軟性導電材２４は、耐熱性、電導性に優れた材
質、例えば、Ｎｉのフェルト状材から成る。

【００３６】図３及び図４に示すように、セル積層部Ｎ
Ｃにおいて、酸素含有ガス流路入口ｓｉの設置側の側面
に、一側面が開口する風胴１３を、その開口を臨ませる
状態で気密状態に接続し、酸素含有ガス流路出口ｓｏ及
び燃料ガス流路出口ｆｏの設置側の側面に、一側面が開
口する風胴１４を、その開口を臨ませる状態で気密状態
に接続してある。もって、風胴１３の内部を酸素含有ガ
ス流路入口ｓｉ夫々に連通する酸素含有ガス供給部Ｋｓ
とし、風胴１４の内部を酸素含有ガス流路出口ｓｏ夫々
に連通する酸素含有ガス排出部Ｈｓと燃料ガス流路出口
ｆｏ夫々に連通する燃料ガス排出部Ｈｆとの両方を兼ね
るガス排出部Ｈとしてある。尚、ガス排出部Ｈは、酸素
含有ガス流路出口ｓｏ夫々から排出される排出酸素含有
ガスと、燃料ガス流路出口ｆｏ夫々から排出される排出
燃料ガスとを燃焼させる燃焼室としても機能する。

【００３７】上述のようにして、セル集積体Ｕを構成し
てある。

【００３８】次に、図５ないし図７に基づいて、上述の
ように構成したセル集積体Ｕを箱状体３１の内部に設け
て構成した燃料電池の具体構成について説明する。

【００３９】箱状体３１の底部３１Ｂに、セル集積体Ｕ
を載置するための４個の載置部４０を設けてあり、それ
ら４個の載置部４０上に、セル集積体Ｕをその積層方向
を鉛直方向に合わせた状態で載置してある。箱状体３１
は、ステンレス等の金属から成る。

【００４０】セル集積体Ｕの周囲を囲む状態で、断熱材
３２を設けてある。更に、断熱材３２には、セル集積体
Ｕにおける燃料ガス流路入口ｆｉ夫々に臨ませるととも
に、箱状体３１の底部３１Ｂに形成した貫通孔３１Ｃに
連通させる状態で、空隙部３３を形成してある。そし
て、その空隙部３３により、燃料ガス流路入口ｆｉ夫々
に連通する燃料ガス供給部Ｋｆとして機能させるように
してある。又、貫通孔３１Ｃには、燃料ガス供給管３４
を連通接続してある。断熱材３２は、耐熱性に優れ電気
絶縁性を備えた材質、例えば、セラミック材から成る。

【００４１】内側酸素含有ガス供給管３５の一端部を、
酸素含有ガス供給部Ｋｓに連通する状態で風胴１３に接
続してあり、他端部を、連通接続部５０を介して外側酸
素含有ガス供給管３６に連通接続してある。又、内側排
気管３７の一端部を、排出部Ｈに連通する状態で風胴１
４に接続してあり、他端部を、連通接続部５０を介して
外側排気管３８に連通接続してある。連通接続部５０
は、箱状体３１の内部を気密状態に保った状態で、内側
酸素含有ガス供給管３５と外側酸素含有ガス供給管３６
とを、及び、内側排気管３７と外側排気管３８とを連通
状態に接続する機能をする。内側酸素含有ガス供給管３
５及び内側排気管３７は、耐熱性に優れ電気絶縁性を備
えた材質、例えば、セラミック材から成り、外側酸素含
有ガス供給管３６及び外側排気管３８は、ステンレス等
の金属から成る。

【００４２】セル積層部ＮＣの上端部及び下端部夫々に
設けた端子部２０の棒状体２１の端部は、気密貫通部６
０を介して、箱状体３１の内部を気密状態に保った状態
で、且つ、箱状体３１と電気的に絶縁状態で、箱状体３
１の外側に貫通させてある。又、棒状体２１夫々の貫通
端部には、電力取り出し用のリード線３９を接続してあ
る。

【００４３】つまり、酸素含有ガスＳを、外側酸素含有
ガス供給管３６、内側酸素含有ガス供給管３５及び酸素
含有ガス供給部Ｋｓを通じて各セルＣの酸素含有ガス流
路ｓに供給し、且つ、燃料ガスＦを、燃料ガス供給管３
４及び燃料ガス供給部Ｋｆを通じて各セルＣの燃料ガス
流路ｆに供給して、それら酸素含有ガスと燃料ガスとに
よりセル積層部ＮＣにて発電された電力を上下の端子部
２０から取り出し、並びに、各酸素含有ガス流路ｓから
排出される排出酸素含有ガスＳ’と各燃料ガス流路ｆか
ら排出される排出燃料ガスＦ’とを、ガス排出部Ｈにて
燃焼させてその燃焼熱によりセル積層部ＮＣを加熱する
とともに、排出酸素含有ガスと排出燃料ガスとの燃焼排
ガスを内側排気管３７及び外側排気管３８を通じて外部
に排出するように構成してある。

【００４４】次に、図８に基づいて、載置部４０につい
て説明を加える。載置部４０は、箱状体３１の底部３１
Ｂに形成した貫通孔４１に外側から気密状態で挿通する
と共に底部３１Ｂに溶接等により固定したボルト４２
と、そのボルト４２に螺着したナット部材４３と、その
ナット部材４３上に載置した管状体４４とから構成して
ある。そして、４個の載置部４０夫々の管状体４４上
に、セル集積体Ｕを載置してある。尚、ナット部材４３
夫々により、セル集積体Ｕの載置高さ及び傾きを調整す
るようにしてある。管状体４４は、耐熱性に優れ電気絶
縁性を備えた材質、例えば、セラミック材から成る。

【００４５】次に、図９に基づいて、連通接続部５０に
ついて説明を加える。

【００４６】鍔部５２Ａを有する円筒体５２を、箱状体
３１の底部３１Ｂに形成した貫通孔５１に、その貫通孔
５１の内周部と円筒体５２の外周部との間を気密状態に
して箱状体３１の内側から挿通して、底部３１Ｂに固定
してある。円筒体５２、軸芯方向及び径方向に変形自在
の蛇腹状円筒体５３、円筒体５４及び外側酸素含有ガス
供給管３６（又は、外側排気管３８）を、記載順に連通
接続してある。内側酸素含有ガス供給管３５（又は、内
側排気管３７）を、円筒体５２、蛇腹状円筒体５３及び
円筒体５４に、軸芯方向及び径方向に移動自在に挿入し
てある。そして、円筒体５４の内周部と内側酸素含有ガ
ス供給管３５（又は、内側排気管３７）の外周部との間
に、弾力性を有する環状シール部材５５を配設してあ
る。

【００４７】もって、燃料電池の運転時の温度上昇に伴
って、箱状体３１、内側酸素含有ガス供給管３５（又
は、内側排気管３７）及び外側酸素含有ガス供給管３６
（又は、外側排気管３８）夫々の間の熱膨張差に起因し
て応力が発生するのを、蛇腹状円筒体５３及び環状シー
ル部材５５の弾性変形により回避している。即ち、円筒
体５２、蛇腹状円筒体５３、円筒体５４及び環状シール
部材５５により、連通接続部５０を構成している。円筒
体５２、蛇腹状円筒体５３及び円筒体５４は、ステンレ
ス等の金属から成り、環状シール部材５５は、耐熱性及
び電気絶縁性を備えた材質、例えば、シリコンゴムから
なる。

【００４８】次に、図１０に基づいて、気密貫通部６０
について説明を加える。尚、図１０は、セル積層部ＮＣ
の下端部に設けた端子部２０の対する気密貫通部６０を
示すが、セル積層部ＮＣの上端部に設けた端子部２０も
同様の構成である。

【００４９】底部に貫通孔６２Ａを有し且つ内周部に雌
ネジ部を形成した有底円筒体６２を、箱状体３１の底部
３１Ｂに形成した貫通孔６１に、その貫通孔６１の内周
部と円筒体６２の外周部との間を気密状態にして挿通し
て、箱状体３１に固定してある。軸芯方向中央部に大径
部６３Ａ、及び、軸芯方向両端部夫々に小径部６３Ｂを
有する円筒体６３を、小径部６３Ｂを有底円筒体６２の
貫通孔６２Ａに気密状態に内嵌することにより、有底円
筒体６２の内部に配設してある。有底円筒体６２の雌ネ
ジ部に螺合する雄ネジ部を外周部に形成した円筒体６４
を、その端面と円筒体６３の大径部６３Ａの端面との間
に弾力性を有する環状シール部材６５を介在させた状態
で、有底円筒体６２の雌ネジ部に螺着してあり、もっ
て、有底円筒体６２、円筒体６３及び円筒体６４を一体
的に固定してある。棒状体２１を、円筒体６３及び円筒
体６４に、軸芯方向及び径方向に移動自在に挿入してあ
る。そして、円筒体６３の内周部と棒状体２１の外周部
との間に、弾力性を有する環状シール部材６６を配設し
てある。

【００５０】もって、燃料電池の運転時の温度上昇に伴
って、箱状体３１及び棒状体２１夫々の間の熱膨張差に
起因して応力が発生するのを、環状シール部材６６の弾
性変形により回避している。即ち、有底円筒体６２、円
筒体６３、円筒体６４及び環状シール部材６５，６６に
より、気密貫通部６０を構成している。有底円筒体６２
及び円筒体６４は金属から成り、円筒体６３は電気絶縁
性を備えた材質、例えば、セラミック材から成り、環状
シール部材６５，６６は耐熱性及び電気絶縁性を備えた
材質、例えば、シリコンゴムからなる。

【００５１】〔別実施例〕次に別実施例を列記する。 上記実施例では、断熱材３２に燃料ガス供給部Ｋｆ
を備えさせるようにしたが、断熱材３２に酸素含有ガス
供給部Ｋｓ又はガス排出部Ｈを備えさせるようにしても
良い。

【００５２】 断熱体３２を、気体の通流を許容する
材質、例えば、多孔状のセラミック材、あるいは、グラ
スウールで形成しても良い。この場合は、上記実施例の
ように、断熱材３２に、燃料ガス供給部Ｋｆとして機能
させるための空隙部３３を形成する必要はない。

【００５３】 図１１及び図１２に示すように、セル
集積体Ｕに、酸素含有ガス流路ｓの入口ｓｉ夫々に連通
する酸素含有ガス供給部Ｋｓと、酸素含有ガス流路ｓの
出口ｓｏ夫々に連通する酸素含有ガス排出部Ｈｓと、燃
料ガス流路ｆの入口ｆｉ夫々に連通する燃料ガス供給部
Ｋｆと、燃料ガス流路ｆの出口ｆｏ夫々に連通する燃料
ガス排出部Ｈｆとを各別に設けても良い。この場合は、
上記実施例にように、第３柱状体７には凹部７Ａを形成
せず、又、流路入口形成部材１１も設けない。従って、
セルＣの積層方向に隣合う第１柱状体５，５の間に形成
される開口と前記積層方向に隣合う第２柱状体６，６の
間に形成される開口とのいずれか一方を、燃料ガス流路
入口ｆｉ、他方を燃料ガス流路出口ｆｏとする。そし
て、酸素含有ガス供給部Ｋｓ、酸素含有ガス排出部Ｈ
ｓ、燃料ガス供給部Ｋｆ及び燃料ガス排出部Ｈｆのうち
のいずれか一つを、断熱体３２に備えさせる。尚、図中
の７１は酸素含有ガス供給部Ｋｓを形成するための風
胴、７２は酸素含有ガス排出部Ｈｓを形成するための風
胴、７３は燃料ガス排出部Ｈｆを形成するための風胴を
示す。又、７４は内側酸素含有ガス供給管、７５は内側
酸素含有ガス排気管、７６は内側燃料ガス排気管を示
す。尚、図示しないが、内側酸素含有ガス供給管７４、
内側酸素含有ガス排気管７５及び内側燃料ガス排気管７
６夫々は、上記実施例と同様の連通接続部５０にて、外
側酸素含有ガス供給管、外側酸素含有ガス排気管及び外
側燃料ガス排気管夫々と連通接続する。又、図示しない
が、燃料ガス供給部Ｋｆは断熱体３１に備えさせる。

【００５４】 又、図１１及び図１２に示す実施例に
おいて、図示しないが、燃料ガス供給部Ｋｆを形成する
ための風胴を、セル積層ＮＣにおける燃料ガス流路入口
ｆｉ設置側の側面に接続しても良い。尚、この場合は、
断熱体３１に、燃料ガス供給部Ｋｆを備えさせる必要は
ない。

【００５５】 上記実施例では、導電性セパレータ４
を三層板状体の酸素極２に臨む側に付設してセルＣを構
成する場合について例示したが、図１３及び図１４に示
すように、上記実施例と同様の導電性セパレータ４を三
層板状体の燃料極３に臨む側に、上記実施例と同様の構
成にて付設してセルＣを構成しても良い。この場合は、
導電性セパレータ４の一対の帯状突起部４ｂの間に複数
の溝状の燃料ガス流路ｆを形成し、セルＣの複数個を電
気的に直列接続する状態で積層状態に並置したセル積層
部ＮＣにおいては、隣合うセルＣ，Ｃ同士の間を酸素含
有ガス流路ｓとする。

【００５６】尚、図中の８１は燃料ガス供給部Ｋｆを形
成するための風胴、８２はガス排出部Ｈを形成するため
の風胴、８３は内側燃料ガス供給管、８４は内側排気管
を示す。尚、図示しないが、内側燃料ガス供給管８３及
び内側排気管８４夫々は、上記実施例と同様の連通接続
部５０にて、外側燃料ガス供給管、外側排気管夫々と連
通接続する。又、図示しないが、酸素含有ガス供給部Ｋ
ｓは断熱体３１に備えさせる。

【００５７】 セルＣの複数個を電気的に直列接続す
る状態で積層状態に並置してセル積層部ＮＣを形成する
ための具体構成は、上記実施例に限定されるものではな
く、変更が可能である。

【００５８】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】燃料電池のセルの一部切り欠き斜視図

【図２】燃料電池のセル積層部の分解斜視図

【図３】燃料電池のセル集積体の側面断面図

【図４】図３におけるイ−イ矢視図

【図５】燃料電池の側面断面図

【図６】図５におけるロ−ロ矢視図

【図７】図５におけるハ−ハ矢視図

【図８】燃料電池の載置部の縦断面図

【図９】燃料電池の連通接続部の縦断面図

【図１０】燃料電池の気密貫通部の縦断面図

【図１１】別実施例における燃料電池のセル集積体の側
面断面図

【図１２】図１１におけるニ−ニ矢視図

【図１３】他の別実施例における燃料電池のセル集積体
の側面断面図

【図１４】図１３におけるホ−ホ矢視図

【符号の説明】

１ 板状電解質層 ２ 酸素極 ３ 燃料極 ３１ 箱状体 ３２ 断熱体 ｆ 燃料ガス流路 ｆｉ 燃料ガス流路入口 ｆｏ 燃料ガス流路出口 ｓ 酸素含有ガス流路 ｓｉ 酸素含有ガス流路入口 ｓｏ 酸素含有ガス流路出口 Ｃ セル Ｈ ガス排出部 Ｈｆ 燃料ガス排出部 Ｈｓ 酸素含有ガス排出部 Ｋｆ 燃料ガス供給部 Ｋｓ 酸素含有ガス供給部 Ｕ セル集積体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状電解質層（１）の一方の面に酸素極
   （２）を備え且つ他方の面に燃料極（３）を備え、且
   つ、前記酸素極（２）に臨む側に酸素含有ガス流路
   （ｓ）を備え且つ前記燃料極（３）に臨む側に燃料ガス
   流路（ｆ）を備えた燃料電池のセル（Ｃ）の複数が積層
   状態に並置され、前記酸素含有ガス流路（ｓ）の入口
   （ｓｉ）夫々に連通する酸素含有ガス供給部（Ｋｓ）
   と、前記酸素含有ガス流路（ｓ）の出口（ｓｏ）夫々に
   連通する酸素含有ガス排出部（Ｈｓ）と、前記燃料ガス
   流路（ｆ）の入口（ｆｉ）夫々に連通する燃料ガス供給
   部（Ｋｆ）と、前記燃料ガス流路（ｆ）の出口（ｆｏ）
   夫々に連通する燃料ガス排出部（Ｈｆ）とが設けられて
   セル集積体（Ｕ）が形成され、そのセル集積体（Ｕ）が
   箱状体（３１）の内部に設けられた燃料電池であって、 前記セル集積体（Ｕ）の周囲を囲む断熱体（３２）が設
   けられている燃料電池。
2. 【請求項２】 前記断熱体（３２）が、前記酸素含有ガ
   ス供給部（Ｋｓ）、前記酸素含有ガス排出部（Ｈｓ）、
   前記燃料ガス供給部（Ｋｆ）及び前記燃料ガス排出部
   （Ｈｆ）のうちのいずれか一つを備えている請求項１記
   載の燃料電池。
3. 【請求項３】 前記酸素含有ガス排出部（Ｈｓ）と前記
   燃料ガス排出部（Ｈｆ）とが、前記酸素含有ガス流路出
   口（ｓｏ）から排出される排出酸素含有ガスと前記燃料
   ガス流路出口（ｆｏ）から排出される排出燃料ガスとを
   燃焼させる燃焼室として機能する一つのガス排出部
   （Ｈ）にて構成され、前記断熱体（３２）が、前記酸素
   含有ガス供給部（Ｋｓ）、燃料ガス供給部（Ｋｆ）及び
   前記ガス排出部（Ｈ）のうちのいずれか一つを備えてい
   る請求項１記載の燃料電池。
4. 【請求項４】 前記断熱体（３２）が、気体の通流を許
   容する多孔状材にて形成されている請求項２又は３記載
   の燃料電池。