(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発電セルが積層されるとともに、発電反応に使用された反応ガスを、積層方向に流通させる反応ガス排出連通孔が設けられ、前記積層方向の一端部に配置されるエンドプレートに、前記反応ガス排出連通孔に連通する加湿器が連結される燃料電池スタックであって、
前記加湿器は、前記エンドプレートに連結され、前記反応ガスを前記加湿器内に導入する反応ガス流入口を有する加湿器ジョイント部と、
前記加湿器ジョイント部の内部に収容され、前記反応ガス排出連通孔に連通する反応ガス導入開口部及び前記反応ガス流入口に連通する反応ガス導出開口部を有する電気絶縁性配管と、
前記電気絶縁性配管の下方に配置され、該電気絶縁性配管から排出される水分を収容するための排水用開口部を有する排水容器と、
前記排水容器に接続され、前記排水用開口部から外部に前記水分を放出させる排水配管と、
を備え、
前記電気絶縁性配管の下部には、前記排水用開口部の上面視平面形状の領域内に開口する複数の孔部が前記排水用開口部に連通して形成されることを特徴とする燃料電池スタック。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池スタックであって、前記複数の孔部は、前記上面視平面形状の領域内に互いに同一の間隔ずつ離間して分配形成されることを特徴とする燃料電池スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の発電セルが積層されるとともに、発電反応に使用された反応ガスを、積層方向に流通させる反応ガス排出連通孔が設けられ、前記積層方向の一端部に配置されるエンドプレートに、前記反応ガス排出連通孔に連通する加湿器が連結される燃料電池スタックに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、固体高分子型燃料電池は、高分子イオン交換膜からなる電解質膜の両側に、それぞれアノード側電極及びカソード側電極を配設した電解質膜・電極構造体（ＭＥＡ）を、セパレータによって挟持した発電セルを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定数の発電セルを積層することにより、例えば、車載用燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
燃料電池スタックでは、積層されている各発電セルのアノード側電極及びカソード側電極に、それぞれ反応ガスである燃料ガス及び酸化剤ガスを供給するため、内部マニホールドを構成する場合が多い。この内部マニホールドは、発電セルの積層方向に貫通して設けられる反応ガス供給連通孔及び反応ガス排出連通孔を備えている。
【０００４】
その際、燃料電池スタックには、外部機器、例えば、加湿器が排出側配管を介して反応ガス排出連通孔に連通している。このため、燃料電池スタックと排出側配管との接続部位から連続する凝縮水を介して微少電流が流れることがある（液絡）。
【０００５】
そこで、この種の液絡を抑制するために、例えば、特許文献１に開示されている燃料電池システムが提案されている。この燃料電池システムは、図１１に示すように、燃料電池スタック１を備えており、この燃料電池スタック１は、複数のセルモジュール２を積層した積層体を備えるとともに、この積層体の積層方向両端には、エンドプレート３ａ、３ｂが配設されている。
【０００６】
一方のエンドプレート３ａには、加湿された水素ガス、加湿された空気及び冷却液のそれぞれの供給配管４ａ、５ａ及び６ａと、それぞれの排出配管４ｂ、５ｂ及び６ｂとが接続されている。これらの供給配管４ａ〜６ａ及び排出配管４ｂ〜６ｂは、電気絶縁性部材で形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３３２６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記の特許文献１では、特に排出配管５ｂに連通する空気排出連通孔（図示せず）には、発電により生成された生成水が凝縮して滞留水が発生し易い。一方、排出配管４ｂに連通する水素ガス排出連通孔（図示せず）には、生成水の電解質膜を介した逆拡散による水分が凝縮して滞留水が発生し易い。
【０００９】
このため、排出配管４ｂ、５ｂ内には、凝縮水が反応ガス排出圧力によって排出されており、この凝縮水が連続することによって金属部材同士が液絡するという問題がある。
【００１０】
その際、排出配管４ｂ、５ｂを相当に長尺に構成して絶縁抵抗を大きくすることが考えられる。ところが、排出配管４ｂ、５ｂは、電気絶縁性部材で形成されるため、長尺化により強度不足が発生し易くなるとともに、外部配管の取り回しが煩雑化し、配管構造が大型化するという問題がある。
【００１１】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単且つコンパクトな構成で、排水性を向上させて液絡を確実に阻止することができ、良好な発電性能を確保することが可能な燃料電池スタックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、複数の発電セルが積層されるとともに、発電反応に使用された反応ガスを、積層方向に流通させる反応ガス排出連通孔が設けられ、前記積層方向の一端部に配置されるエンドプレートに、前記反応ガス排出連通孔に連通する加湿器が連結される燃料電池スタックに関するものである。
【００１３】
この燃料電池スタックでは、加湿器は、エンドプレートに連結され、反応ガスを前記加湿器内に導入する反応ガス流入口を有する加湿器ジョイント部と、前記加湿器ジョイント部の内部に収容され、反応ガス排出連通孔に連通する反応ガス導入開口部及び前記反応ガス流入口に連通する反応ガス導出開口部を有する電気絶縁性配管と、前記電気絶縁性配管の下方に配置され、該電気絶縁性配管から排出される水分を収容するための排水用開口部を有する排水容器と、前記排水容器に接続され、前記排水用開口部から外部に前記水分を放出させる排水配管とを備えている。
【００１４】
そして、電気絶縁性配管の下部には、排水用開口部の上面視平面形状の領域内に開口する複数の孔部が前記排水用開口部に連通して形成されている。
【００１５】
また、この燃料電池スタックでは、複数の孔部は、上面視平面形状の領域内に互いに同一の間隔ずつ離間して分配形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、反応ガス排出連通孔から電気絶縁性配管に導入された反応ガスは、反応ガス導出開口部から加湿器ジョイント部の反応ガス流入口に導出される。一方、電気絶縁性配管に導入された水分は、前記電気絶縁性配管の下部に形成された複数の孔部を通り、該電気絶縁性配管の下部に配置されている排水容器に排出される。さらに、排水容器に排出された水分は、排水配管を通って前記排水容器の外部に放出される。
【００１７】
その際、複数の孔部は、排水用開口部の上面視平面形状の領域内に開口している。従って、低負荷時や高負荷時等のように負荷状態が変化しても、複数の孔部から排水容器内の排水用開口部に良好に排水することができ、前記排水用開口部に偏在して滞留水が惹起されることを確実に阻止することが可能になる。
【００１８】
このため、排水容器に排出された水分は、排水配管を通って前記排水容器の外部に良好且つ確実に放出される。これにより、排水容器内に水が滞留し、燃料電池スタック内から導電部位を介して外部に連なる導電（液絡）経路が形成されることがない。
【００１９】
従って、簡単且つコンパクトな構成で、燃料電池スタックから液絡が発生することを確実に阻止し、良好な発電性能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタックを組み込む燃料電池システムの概略構成図である。
【図２】前記燃料電池スタックを構成する発電セルの分解斜視説明図である。
【図３】前記燃料電池システムを構成する加湿器及び前記燃料電池スタックの斜視説明図である。
【図４】前記燃料電池スタックの要部断面説明図である。
【図５】前記燃料電池スタックを構成する樹脂製配管の底面説明図である。
【図６】前記樹脂製配管の斜視説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管の底面説明図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管の底面説明図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管の底面説明図である。
【図１０】本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管の底面説明図である。
【図１１】特許文献１に開示されている燃料電池システムの概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池スタック１０を組み込む燃料電池システム１２は、例えば、図示しない燃料電池自動車（車両）に搭載される。
【００２２】
燃料電池システム１２は、燃料電池スタック１０と、前記燃料電池スタック１０に冷却媒体を供給するための冷却媒体供給機構１６と、前記燃料電池スタック１０に酸化剤ガス（反応ガス）を供給するための酸化剤ガス供給機構１８と、前記燃料電池スタック１０に燃料ガス（反応ガス）を供給するための燃料ガス供給機構２０とを備える。
【００２３】
冷却媒体供給機構１６は、ラジエータ２４を備える。このラジエータ２４には、冷媒用ポンプ２６を介して冷却媒体供給配管２８及び冷却媒体排出配管３０が接続される。
【００２４】
酸化剤ガス供給機構１８は、空気用ポンプ３２を備える。空気用ポンプ３２に一端が接続される空気供給配管３４は、加湿器３６に他端が接続されるとともに、この加湿器３６には、加湿空気供給配管３８を介して燃料電池スタック１０が接続される。
【００２５】
加湿器３６には、使用済みの生成水を含んだ酸化剤ガス（以下、オフガスともいう）を燃料電池スタック１０から加湿流体として供給するためのオフガス流入口（反応ガス流入口）４０が設けられる。加湿器３６では、オフガス流入口４０を介して供給されたオフガスの排出側に、背圧弁４２が配設される。
【００２６】
燃料ガス供給機構２０は、燃料ガスとして水素ガスが貯留される燃料ガスタンク（Ｈ２タンク）４４を備える。この燃料ガスタンク４４には、燃料ガス供給配管４５の一端が接続され、前記燃料ガス供給配管４５には、遮断弁４６、レギュレータ４８及びエゼクタ５０が接続されるとともに、前記エゼクタ５０が燃料電池スタック１０に接続される。
【００２７】
燃料電池スタック１０には、使用済みの燃料ガスを排出するための排出燃料ガス配管５２が接続される。この排出燃料ガス配管５２は、リターン配管５４を介してエゼクタ５０に接続されるとともに、一部がパージ弁５６から希釈器５７に連通する。希釈器５７には、オフガス流入口４０から分岐する希釈流路４１を介して希釈用エア及び加湿器３６からの結露水が供給可能である。
【００２８】
燃料電池スタック１０は、複数の発電セル５８が車長方向である水平方向（図２及び図３中、矢印Ａ方向）又は鉛直方向（図２中、矢印Ｃ方向）に積層されるとともに、積層方向の両端には、ターミナルプレート５９ａ、５９ｂ及び絶縁プレート６０ａ、６０ｂを介して金属製エンドプレート６２ａ、６２ｂが配設される（図１参照）。ターミナルプレート５９ａ、５９ｂから積層方向外方に電力取り出し端子６３ａ、６３ｂが突出し、前記電力取り出し端子６３ａ、６３ｂは、図示しない車両走行用モータや補機類に接続される。
【００２９】
図２に示すように、各発電セル５８は、電解質膜・電極構造体６６と、前記電解質膜・電極構造体６６を挟持する第１及び第２セパレータ６８、７０とを備えるとともに、縦長に構成される。なお、第１及び第２セパレータ６８、７０は、カーボンセパレータ又は金属セパレータで構成される。
【００３０】
発電セル５８の長辺方向（矢印Ｃ方向）の一端縁部（上端縁部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガス、例えば、酸素含有ガスを供給するための酸化剤ガス供給連通孔７２ａ、及び燃料ガス、例えば、水素含有ガスを供給するための燃料ガス供給連通孔７６ａが設けられる。
【００３１】
発電セル５８の長辺方向の他端縁部（下端縁部）には、矢印Ａ方向に互いに連通して、酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス排出連通孔（反応ガス排出連通孔）７２ｂ及び燃料ガスを排出するための燃料ガス排出連通孔（反応ガス排出連通孔）７６ｂが設けられる。
【００３２】
発電セル５８の短辺方向（矢印Ｂ方向）の一端縁部には、冷却媒体を供給するための冷却媒体供給連通孔７４ａが設けられるとともに、前記発電セル５８の短辺方向の他端縁部には、冷却媒体を排出するための冷却媒体排出連通孔７４ｂが設けられる。冷却媒体供給連通孔７４ａ及び冷却媒体排出連通孔７４ｂは、縦長形状に設定される。
【００３３】
電解質膜・電極構造体６６は、例えば、パーフルオロスルホン酸の薄膜に水が含浸された固体高分子電解質膜７８と、前記固体高分子電解質膜７８を挟持するアノード側電極８０及びカソード側電極８２とを備える。
【００３４】
第１セパレータ６８の電解質膜・電極構造体６６に向かう面６８ａには、燃料ガス供給連通孔７６ａと燃料ガス排出連通孔７６ｂとを連通する燃料ガス流路８４が形成される。この燃料ガス流路８４は、例えば、矢印Ｃ方向に延在する溝部により構成される。第１セパレータ６８の面６８ａとは反対の面６８ｂには、冷却媒体供給連通孔７４ａと冷却媒体排出連通孔７４ｂとを連通する冷却媒体流路８６の一部が形成される。
【００３５】
第２セパレータ７０の電解質膜・電極構造体６６に向かう面７０ａには、例えば、矢印Ｃ方向に延在する溝部からなる酸化剤ガス流路８８が設けられるとともに、この酸化剤ガス流路８８は、酸化剤ガス供給連通孔７２ａと酸化剤ガス排出連通孔７２ｂとに連通する。第２セパレータ７０の面７０ａとは反対の面７０ｂには、第１セパレータ６８の面６８ｂと重なり合って冷却媒体流路８６が一体的に形成される。図示しないが、第１及び第２セパレータ６８、７０には、シール部材が一体又は個別に設けられる。
【００３６】
図３に示すように、燃料電池スタック１０は、例えば、エンドプレート６２ａ、６２ｂを端板とするケーシング８９を備える。なお、ケーシング８９に代えて、エンドプレート６２ａ、６２ｂ間を図示しないタイロッドで連結して構成してもよい。
【００３７】
図１に示すように、エンドプレート６２ａには、冷却媒体入口９６ａと、冷却媒体出口９６ｂとが設けられる。冷却媒体入口９６ａは、冷却媒体供給連通孔７４ａに連通する一方、冷却媒体出口９６ｂは、冷却媒体排出連通孔７４ｂに連通する。冷却媒体入口９６ａ及び冷却媒体出口９６ｂは、冷却媒体供給配管２８及び冷却媒体排出配管３０を介してラジエータ２４に連通している。
【００３８】
エンドプレート６２ｂには、酸化剤ガス供給連通孔７２ａに連通する酸化剤ガス入口９８ａ、燃料ガス供給連通孔７６ａに連通する燃料ガス入口１００ａ、酸化剤ガス排出連通孔７２ｂに連通する酸化剤ガス出口９８ｂ、及び燃料ガス排出連通孔７６ｂに連通する燃料ガス出口１００ｂが設けられる。
【００３９】
図３に示すように、燃料電池スタック１０のエンドプレート６２ｂには、加湿器３６を構成する加湿器ジョイント部１０１が直接固定される。加湿器３６内には、第１及び第２加湿部１０２ａ、１０２ｂが上下に配列して収容される。第１加湿部１０２ａ及び第２加湿部１０２ｂは、空気供給配管３４と加湿空気供給配管３８とに接続される。第１加湿部１０２ａ及び第２加湿部１０２ｂは、例えば、中空糸膜型加湿構造を採用することができる。
【００４０】
図４に示すように、加湿器ジョイント部１０１の底部には、後述する樹脂製配管１１２の下方に位置して排水容器１０４が一体形成される。排水容器１０４は、樹脂製配管１１２から排出される水分を収容するための排水チャンバ（排水用開口部）１０６を有する。排水チャンバ１０６は、排水口１０６ａを設けるとともに、前記排水口１０６ａに接続される排水配管１０８を介して希釈流路４１から希釈器５７に連通する（図１参照）。排水口１０６ａは、排水容器１０４の側部下端位置に且つ加湿器ジョイント部１０１の先端側（矢印Ｌ方向）に設けられる（図４参照）。なお、図５に示すように、排水配管１０８は、水を円滑に排出するために、排出されるオフガスが加湿器ジョイント部１０１内を流れる方向に設けられる。この排水配管１０８の矢印Ｓ方向の位置は、周辺機器の配置により変更可能である。
【００４１】
エンドプレート６２ｂの酸化剤ガス出口９８ｂには、樹脂製連結配管１１０が装着される。樹脂製連結配管１１０の一端１１０ａは、酸化剤ガス排出連通孔７２ｂの出口形状に対応して矩形状を有する一方、前記樹脂製連結配管１１０の他端１１０ｂは、リング状を有する。この樹脂製連結配管１１０の他端１１０ｂには、電気絶縁性配管、例えば、樹脂製配管１１２が連結される。
【００４２】
エンドプレート６２ｂと加湿器ジョイント部１０１とは、樹脂製配管１１２を介して連結される。樹脂製配管１１２は、例えば、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の絶縁材料で形成される。なお、樹脂製配管１１２は、金属製本体の表面に樹脂被膜を形成してもよい。
【００４３】
図４〜図６に示すように、樹脂製配管１１２は、円筒形状を有するとともに、大径側の一端１１２ａは、樹脂製連結配管１１０の他端１１０ｂにＯリング１１３を介して挿入される。一端１１２ａには、酸化剤ガス排出連通孔７２ｂに連通するオフガス導入開口部（反応ガス導入開口部）１１４が形成される（図４参照）。
【００４４】
樹脂製配管１１２の小径側の他端１１２ｂは、加湿器ジョイント部１０１のオフガス流入口４０内に進入する。オフガス流入口４０は、酸化剤ガス出口９８ｂ側に向かって下方に傾斜する傾斜流路部４０ａを有し、前記他端１１２ｂは、少なくとも前記傾斜流路部４０ａの傾斜開始端まで延在する長さに設定される。なお、傾斜流路部４０ａに代えて、鉛直方向に延在する鉛直流路部（図示せず）を用いてもよい。
【００４５】
他端１１２ｂには、その先端縁部から軸方向に所定の長さを有し、且つ該上端から直径方向に所定の長さまで切り欠いてオフガス導出開口部（反応ガス導出開口部）１１６が形成される。
【００４６】
他端１１２ｂの外周部最下端位置には、複数、例えば、４つの孔部１１８ａ〜１１８ｄが設けられる。孔部１１８ａ〜１１８ｄは、図５に示すように、排水チャンバ１０６の上面視平面形状（円形状）の領域内に開口して、具体的には、前記領域内で前記排水チャンバ１０６の中心Ｏから互いに同一の角度間隔（９０゜）ずつ離間して分配形成される。孔部１１８ａ〜１１８ｄは、好ましくは円形状に設定される。
【００４７】
孔部１１８ａ〜１１８ｄは、直径φｄに設定されるとともに、前記孔部１１８ａ〜１１８ｄは、排水チャンバ１０６の外周面からそれぞれ距離ｄ以上ずつ離間する。なお、排水チャンバ１０６の上面視平面形状は、円形状の他、四角形状等の多角形状や長円形状等、種々の形状に設定可能である。
【００４８】
このように構成される燃料電池システム１２の動作について、以下に説明する。
【００４９】
先ず、図１に示すように、酸化剤ガス供給機構１８を構成する空気用ポンプ３２が駆動され、酸化剤ガスである外部空気が吸引されて空気供給配管３４に導入される。この空気は、空気供給配管３４から加湿器３６内に導入され、第１及び第２加湿部１０２ａ、１０２ｂを通って加湿空気供給配管３８に供給される（図３参照）。
【００５０】
このため、使用前の空気には、オフガス中に含まれる水分が移動し、この使用前の空気が加湿される。加湿された空気は、加湿空気供給配管３８からエンドプレート６２ｂを通って燃料電池スタック１０内の酸化剤ガス供給連通孔７２ａに供給される。
【００５１】
一方、図１に示すように、燃料ガス供給機構２０では、遮断弁４６の開放作用下に、燃料ガスタンク４４内の燃料ガス（水素ガス）がレギュレータ４８で降圧された後、エゼクタ５０を通ってエンドプレート６２ｂから燃料電池スタック１０内の燃料ガス供給連通孔７６ａに導入される。
【００５２】
さらに、冷却媒体供給機構１６では、冷媒用ポンプ２６の作用下に、冷却媒体供給配管２８からエンドプレート６２ａを通って燃料電池スタック１０内の冷却媒体供給連通孔７４ａに冷却媒体が導入される。
【００５３】
図２に示すように、燃料電池スタック１０内の各発電セル５８に供給された空気は、酸化剤ガス供給連通孔７２ａから第２セパレータ７０の酸化剤ガス流路８８に導入され、電解質膜・電極構造体６６のカソード側電極８２に沿って移動する。一方、燃料ガスは、燃料ガス供給連通孔７６ａから第１セパレータ６８の燃料ガス流路８４に導入され、電解質膜・電極構造体６６のアノード側電極８０に沿って移動する。
【００５４】
従って、各電解質膜・電極構造体６６では、カソード側電極８２に供給される空気中の酸素と、アノード側電極８０に供給される燃料ガス（水素）とが、電極触媒層内で電気化学反応により消費され、発電が行われる。
【００５５】
次いで、カソード側電極８２に供給されて消費された空気は、酸化剤ガス排出連通孔７２ｂに沿って流動した後、オフガスとしてエンドプレート６２ｂからオフガス流入口４０に排出される（図１参照）。
【００５６】
その際、カソード側電極８２で発電により生成される生成水は、酸化剤ガス排出連通孔７２ｂに導入される。酸化剤ガス排出連通孔７２ｂでは、エンドプレート６２ｂ側に導入された生成水が、オフガスの流れに伴ってオフガス流入口４０に排出される。
【００５７】
この場合、第１の実施形態では、図４に示すように、樹脂製配管１１２の他端１１２ｂの外周部最下端位置には、４つの孔部１１８ａ〜１１８ｄが設けられている。このため、樹脂製配管１１２に導入された水分は、前記樹脂製配管１１２の下部に形成された複数の孔部１１８ａ〜１１８ｄを通り、該樹脂製配管１１２の下部に配置されている排水容器１０４に排出されている。さらに、排水容器１０４に排出された水分は、排水配管１０８を通って前記排水容器１０４の外部、すなわち、希釈流路４１から希釈器５７に放出されている。
【００５８】
その際、孔部１１８ａ〜１１８ｄは、図５に示すように、排水チャンバ１０６の上面視平面形状の領域内に開口している。従って、低負荷時や高負荷時等のように負荷状態が変化しても、複数の孔部１１８ａ〜１１８ｄから排水容器１０４内の排水チャンバ１０６に良好に排水することができ、前記排水チャンバ１０６に偏在して滞留水が惹起されることを確実に阻止することが可能になるという効果が得られる。
【００５９】
例えば、排水チャンバ１０６の中心Ｏに対応して単一の孔部が設けられる場合、特に高負荷時に流速が増加することにより、前記排水チャンバ１０６の奥側、すなわち、排水口１０６ａから離間する端部側に偏在して滞留水が惹起し易くなる。そこで、複数の孔部１１８ａ〜１１８ｄを設けることにより、単一の大径孔部を設ける構成に比べて、オフガスの流量が削減される一方、水滴量が均等化され、偏在した滞留水を惹起させることがない。
【００６０】
このため、排水容器１０４に排出された水分は、排水配管１０８を通って前記排水容器１０４の外部に良好且つ確実に放出される。これにより、排水容器１０４内に水が滞留し、燃料電池スタック１０内から導電部位を介して外部に連なる導電（液絡）経路が形成されることを阻止することが可能になる。
【００６１】
しかも、第１の実施形態では、孔部１１８ａ〜１１８ｄは、図５に示すように、排水チャンバ１０６の上面視平面形状の領域内で、前記排水チャンバ１０６の中心Ｏから互いに同一の角度間隔ずつ離間して分配形成されている。その上、孔部１１８ａ〜１１８ｄは、直径φｄに設定されるとともに、前記孔部１１８ａ〜１１８ｄは、排水チャンバ１０６の外周面からそれぞれ距離ｄ以上ずつ離間している。従って、特に低負荷時から高負荷時までの種々の負荷状態においても、排水チャンバ１０６に滞留水が惹起されることを、一層確実に阻止することができる。
【００６２】
これにより、簡単且つコンパクトな構成で、燃料電池スタック１０から液絡が発生することを確実に阻止し、良好な発電性能を確保することが可能になるという利点がある。
【００６３】
図７は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管（電気絶縁性配管）１３０の底面説明図である。
【００６４】
なお、第１の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管１１２と同一の構成要素には、同一の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。また、以下に説明する第３の実施形態以降においても同様に、その詳細な説明は省略する。
【００６５】
樹脂製配管１３０の一端１３０ａより小径な他端１３０ｂの外周部最下端位置には、３つの孔部１３２ａ〜１３２ｃが設けられる。孔部１３２ａ〜１３２ｃは、排水チャンバ１０６の上面視平面形状（円形状）の領域内に開口して、具体的には、前記領域内で前記排水チャンバ１０６の中心Ｏから互いに同一の角度間隔（１２０゜）ずつ離間して分配形成される。孔部１３２ａ〜１３２ｃは、直径φｄに設定されるとともに、前記孔部１３２ａ〜１３２ｃは、排水チャンバ１０６の外周面からそれぞれ距離ｄ以上ずつ離間する。
【００６６】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管（電気絶縁性配管）１４０の底面説明図である。
【００６７】
樹脂製配管１４０の一端１４０ａより小径な他端１４０ｂの外周部最下端位置には、５つの孔部１４２ａ〜１４２ｅが設けられる。孔部１４２ａ〜１４２ｅは、排水チャンバ１０６の上面視平面形状（円形状）の領域内に開口する。具体的には、４つの孔部１４２ａ〜１４２ｄは、領域内で排水チャンバ１０６の中心Ｏから互いに同一の角度間隔（９０゜）ずつ離間して分配形成されるとともに、残余の孔部１４２ｅは、前記排水チャンバ１０６の中心Ｏに設けられる。孔部１４２ａ〜１４２ｅは、直径φｄに設定されるとともに、前記孔部１４２ａ〜１４２ｄは、排水チャンバ１０６の外周面からそれぞれ距離ｄ以上ずつ離間する。
【００６８】
図９は、本発明の第４の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管（電気絶縁性配管）１５０の底面説明図である。
【００６９】
樹脂製配管１５０の一端１５０ａより小径な他端１５０ｂの外周部最下端位置には、６つの孔部１５２ａ〜１５２ｆが設けられる。孔部１５２ａ〜１５２ｆは、排水チャンバ１０６の上面視平面形状（円形状）の領域内に開口して、具体的には、前記領域内で前記排水チャンバ１０６の中心Ｏから互いに同一の角度間隔（６０゜）ずつ離間して分配形成される。孔部１５２ａ〜１５２ｆは、直径φｄに設定されるとともに、前記孔部１５２ａ〜１５２ｆは、排水チャンバ１０６の外周面からそれぞれ距離ｄ以上ずつ離間する。
【００７０】
図１０は、本発明の第５の実施形態に係る燃料電池スタックを構成する樹脂製配管（電気絶縁性配管）１６０の底面説明図である。
【００７１】
樹脂製配管１６０の一端１６０ａより小径な他端１６０ｂの外周部最下端位置には、７つの孔部１６２ａ〜１６２ｇが設けられる。孔部１６２ａ〜１６２ｆは、排水チャンバ１０６の上面視平面形状（円形状）の領域内に開口する。具体的には、６つの孔部１６２ａ〜１６２ｆは、領域内で排水チャンバ１０６の中心Ｏから互いに同一の角度間隔（６０゜）ずつ離間して分配形成されるとともに、残余の孔部１６２ｇは、前記排水チャンバ１０６の中心Ｏに設けられる。孔部１６２ａ〜１６２ｇは、直径φｄに設定されるとともに、前記孔部１６２ａ〜１６２ｆは、排水チャンバ１０６の外周面からそれぞれ距離ｄ以上ずつ離間する。
【００７２】
このように構成される第２〜第５の実施形態では、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００７３】
１０…燃料電池スタック                  １２…燃料電池システム
１６…冷却媒体供給機構                  １８…酸化剤ガス供給機構
２０…燃料ガス供給機構                  ２４…ラジエータ
２６、３２…ポンプ                      ２８…冷却媒体供給配管
３０…冷却媒体排出配管                  ３４…空気供給配管
３６…加湿器                            ３８…加湿空気供給配管
４０…オフガス流入口                    ４４…燃料ガスタンク
５２…排出燃料ガス配管                  ５８…発電セル
６２ａ、６２ｂ…エンドプレート          ６６…電解質膜・電極構造体
６８、７０…セパレータ                  ７２ａ…酸化剤ガス供給連通孔
７２ｂ…酸化剤ガス排出連通孔            ７４ａ…冷却媒体供給連通孔
７４ｂ…冷却媒体排出連通孔              ７６ａ…燃料ガス供給連通孔
７６ｂ…燃料ガス排出連通孔              ７８…固体高分子電解質膜
８０…アノード側電極                    ８２…カソード側電極
８４…燃料ガス流路                      ８６…冷却媒体流路
８８…酸化剤ガス流路                    １０１…加湿器ジョイント部
１０２ａ、１０２ｂ…加湿部              １０４…排水容器
１０６…排水チャンバ                    １０８…排水配管
１１２、１３０、１４０、１５０、１６０…樹脂製配管
１１４…オフガス導入開口部              １１６…オフガス導出開口部
１１８ａ〜１１８ｄ、１３２ａ〜１３２ｃ、１４２ａ〜１４２ｅ、１５２ａ〜１５２ｆ、１６２ａ〜１６２ｇ…孔部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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