(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に、
燃料ガスと酸化剤ガスとで発電を行なう燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、当該燃料電池スタックの前記各燃料電池セルの第１端部に接続され、当該各燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドとを備えてなる燃料電池スタック装置と、
前記燃料電池セルとの短絡を防止しつつ、積層された前記燃料電池セルの側方端部と前記マニホールドとに対して接触するとともに前記燃料電池セルの熱伝導度よりも高い熱伝導度を有する高熱伝導部材と、を収納してなることを特徴とする燃料電池モジュール。
【請求項２】
前記各燃料電池セルの第２端部に、当該燃料電池セルの発電に供されなかった燃料オフガスと酸化剤オフガスとを合流させて前記燃料オフガスを燃焼させるための燃焼部を備えることを特徴とする請求項１記載の燃料電池モジュール。
【請求項３】
前記燃焼部の上方に、炭化水素系燃料と改質水との改質反応によって水素を含有する改質ガスを生成するための改質器が配置されていることを特徴とする請求項２記載の燃料電池モジュール。
【請求項４】
前記改質器の出口と前記マニホールドの入口とを接続する燃料ガス配管を備え、
該燃料ガス配管は、曲げられて前記燃料電池スタックに接触する接触部を備えることを特徴とする請求項３記載の燃料電池モジュール。
【請求項５】
前記燃料電池スタックと前記改質器との間に、前記燃焼部における炎を保持するための保炎部材を備えるとともに、該保炎部材と前記高熱伝導部材とが接合されていることを特徴とする請求項３または４に記載の燃料電池モジュール。
【請求項６】
前記燃料電池セルの第２端から第１端に向けて前記高熱伝導部材の断面積が大きくなっていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の燃料電池モジュール。
【請求項７】
前記高熱伝導部材は、前記燃料電池スタックを構成する前記燃料電池セルの積層方向において、断続的に設けられていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料電池モジュール。
【請求項８】
前記高熱伝導部材は、複数設けられており、
前記燃料電池スタックを構成する前記燃料電池セルの積層方向の端部側よりも中央側において多く設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料電池モジュール。
【請求項９】
前記高熱伝導部材は、絶縁性のセラミックスまたは、表面に絶縁処理が施された金属、合金および導電性セラミックスのいずれか一種からなる板あるいは多孔体であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料電池モジュール。
【請求項１０】
前記燃料電池セルは、固体酸化物形燃料電池であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の燃料電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、水素および酸素を燃料として電気エネルギを得る装置である。この燃料電池は、環境面において優れており、また高いエネルギ効率を実現できることから、今後のエネルギ供給システムとして広く開発が進められてきている。
【０００３】
一般的には、複数の燃料電池セルを積層して燃料電池スタックを構成し、大きな出力を得ている。特許文献１には、収納容器内に、燃料電池スタックと、その上方に改質器を配置してなる燃料電池モジュールが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０５９３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、燃料電池スタックからの放熱、原燃料ガスと燃料電池スタックとの熱交換等に起因して、燃料電池スタックの温度分布が大きくなるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、温度分布を抑制することができる燃料電池モジュール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】
【０００７】
本発明に係る燃料電池モジュールは、ケーシング内に、燃料ガスと酸化剤ガスとで発電を行なう燃料電池セルを複数積層してなる燃料電池スタックと、当該燃料電池スタックの各燃料電池セルの第１端部に接続され、当該各燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドとを備えてなる燃料電池スタック装置と、燃料電池セルとの短絡を防止しつつ、積層された燃料電池セルの側方端部とマニホールドとに対して接触するとともに燃料電池セルの熱伝導度よりも高い熱伝導度を有する高熱伝導部材と、を収納してなることを特徴とするものである。本発明に係る燃料電池モジュールにおいては、複数の燃料電池セルおよびマニホールドを含めて２次元的に熱伝導が促進される。それにより、燃料電池スタックにおける温度分布を抑制することができる。
【０００８】
上記燃料電池モジュールは、各燃料電池セルの第２端部に、当該燃料電池セルの発電に供されなかった燃料オフガスと酸化剤オフガスとを合流させて燃料オフガスを燃焼させるための燃焼部を備えていてもよい。上記燃料電池モジュールは、燃焼部の上方に、炭化水素系燃料と改質水との改質反応によって水素を含有する改質ガスを生成するための改質器を備えていてもよい。
【０００９】
上記燃料電池モジュールは、改質器の出口とマニホールドの入口とを接続する燃料ガス配管を備え、該燃料ガス配管は、曲げられて燃料電池スタックに接触する接触部を備えていてもよい。この場合、マニホールドに供給される燃料ガスが加熱される。それにより、燃料電池スタックにおける温度分布を抑制することができる。
【００１０】
上記燃料電池モジュールは、燃料電池スタックと改質器との間に、燃焼部における炎を保持するための保炎部材を備えるとともに、該保炎部材と高熱伝導部材とが接合されていてもよい。この場合、保炎部材から熱を伝導させやすくなる。それにより、燃料電池スタックにおける温度分布を抑制することができる。
【００１１】
燃料電池セルの第２端から第１端に向けて前記高熱伝導部材の断面積が大きくなっていてもよい。高熱伝導部材は、燃料電池スタックを構成する燃料電池セルの積層方向において、断続的に設けられていてもよい。高熱伝導部材は、複数設けられており、燃料電池スタックを構成する燃料電池セルの積層方向の端部側よりも中央側において多く設けられていてもよい。高熱伝導部材は、絶縁性のセラミックスまたは、表面に絶縁処理が施された金属、合金および導電性セラミックスのいずれか一種からなる板あるいは多孔体であってもよい。燃料電池セルは、固体酸化物形燃料電池であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、温度分布の発生を抑制することができる燃料電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】燃料電池セルの断面を含む部分斜視図である。
【図２】燃料電池スタックを説明するための斜視図である。
【図３】改質器と燃料電池スタック装置とを説明するための斜視図である。
【図４】改質器の詳細を説明するための斜視図である。
【図５】燃料電池モジュールの全体構成を説明するための断面図である。
【図６】高熱伝導部材の一例を示す斜視図である。
【図７】高熱伝導部材の他の例を示す斜視図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ高熱伝導部材のさらに他の例を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は高熱伝導部材の断面積の例を示す図であり、（ｂ）は高熱伝導部材の多孔度の例を示す図である。
【図１０】燃料ガス配管について説明するための図である。
【図１１】燃料電池モジュールの他の例の全体構成を説明するための断面図である。
【図１２】保炎板の詳細を説明するための斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１５】
（例１）
図１は、本発明の燃料電池モジュールを構成する燃料電池セル１０を抜粋して示しており、燃料電池セル１０の断面を含む部分斜視図である。図１に示すように、燃料電池セル１０は、平板柱状の全体形状を有する。ガス透過性を有する導電性支持体１１の内部に、軸方向に沿って貫通する複数の燃料ガス通路１２が形成されている。一方の平面上に、燃料極１３、固体電解質１４、および酸素極１５が順に積層されている。導電性支持体１１の外周面における他方の平面上には、接合層１６を介してインターコネクタ１７が設けられ、その上に接触抵抗低減用のＰ型半導体層１８が設けられている。それにより、燃料極１３とインターコネクタ１７とは、間に導電性支持体１１を介して対向するように配置されている。
【００１６】
燃料ガス通路１２に水素を含む燃料ガスが供給されることによって、燃料極１３に水素が供給される。一方、燃料電池セル１０の周囲に酸素を含む酸化剤ガスが供給されることによって、酸素極１５に酸素が供給される。それにより、酸素極１５及び燃料極１３において下記の電極反応が生じることによって発電が行われる。発電反応は、例えば、６００℃〜１０００℃で行われる。
酸素極：１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−（固体電解質）
燃料極：Ｏ２−（固体電解質）＋Ｈ２→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
【００１７】
酸素極１５は、耐酸化性を有し、気相酸素が固体電解質１４との界面に到達できるように多孔質である。固体電解質１４は、酸素極１５から燃料極１３へ酸素イオンＯ２−を移動させる機能を有する。固体電解質１４は、酸素イオン導電性酸化物によって構成される。また、固体電解質１４は、燃料ガスと酸化剤ガスとを物理的に隔離するため、酸化／還元雰囲気中において安定でありかつ緻密質である。燃料極１３は、還元雰囲気中で安定でありかつ水素との親和性を有する材料によって構成され、多孔質である。インターコネクタ１７は、燃料電池セル１０同士を直列接続するために設けられており、燃料ガスと酸化剤ガスとを物理的に隔離するために緻密質である。
【００１８】
例えば、酸素極１５は、電子およびイオンの双方の導電性が高いランタンマンガネート系のペロブスカイト型複合酸化物等から形成される。固体電解質１４は、イオン導電性の高いＹ２Ｏ３を含有するＺｒＯ２（ＹＳＺ）等によって形成される。燃料極１３は、電子導電性の高いＮｉとＹ２Ｏ３を含有するＺｒＯ２（ＹＳＺ）との混合物等によって形成される。インターコネクタ１７は、電子導電性の高い、アルカリ土類酸化物を固溶したＬａＣｒＯ３等によって形成される。これらの材料は、熱膨張率が近いものが好適である。
【００１９】
図２は、本発明の燃料電池モジュールを構成する燃料電池スタック２０を説明するための斜視図である。図２に示すように、燃料電池スタック２０においては、複数の燃料電池セル１０が互いに集電部材（図示せず）を介して積層されている。この場合、各燃料電池セル１０は、燃料極１３側と酸素極１５側とが対向するように積層される。なお、図２において、矢印は燃料ガスの流れを示し、太線矢印は酸化剤ガスの流れを示す。
【００２０】
図３は、本発明の燃料電池モジュールを構成する燃料電池スタック装置と、改質器３０とを抜粋して示す斜視図である。図３に示すように、マニホールド４０上に２個の燃料電池スタック２０が配置され、燃料電池スタック２０の上方に改質器３０が配置されている。
【００２１】
２個の燃料電池スタック２０は、それぞれの燃料電池スタック２０を構成する燃料電池セル１０の積層方向が略平行になるように並列配置されている。改質器３０は、一方の燃料電池スタック２０の上方を燃料電池セル１０の積層方向に沿って伸び、他方の燃料電池スタック２０の上方を燃料電池セル１０の積層方向に沿ってコ字状に折り返す。改質器３０の出口とアノードマニホールド４０の入口とは、燃料ガス配管５０によって接続されている。
【００２２】
燃料電池スタック２０の下端は、マニホールド４０に固定されている。マニホールド４０には、各燃料電池セル１０の燃料ガス通路１２と連通する孔が形成されている。それにより、改質器３０から燃料ガス配管５０、マニホールド４０および燃料ガス通路１２へと連通する燃料ガス流路が形成される。
【００２３】
図４は、改質器３０の詳細を説明するための斜視図である。図４に示すように、改質器３０は、入口側から、気化部３１、加熱部３２、および改質部３３が順に接続された構造を有する。気化部３１は、後述する燃料オフガスの燃焼熱を利用して改質水を気化させる空間部である。
【００２４】
加熱部３２は、燃料オフガスの燃焼熱によって改質水および炭化水素系燃料を加熱する空間部である。加熱部３２には、例えば、セラミックスボールが封入されている。改質部３３は、改質水と炭化水素系燃料との水蒸気改質反応を生じさせるための空間部である。改質部３３には、例えば、ＮｉまたはＲｕなどの触媒金属が担持されたアルミナなどのセラミックスボールが封入されている。
【００２５】
図５は、本発明の一例である燃料電池モジュール１００の全体構成を説明するための断面図である。図５に示すように、燃料電池モジュール１００は、酸化剤ガスが流動するための流路を形成する２重壁からなるケーシング６０内の下部断熱材６１および側部断熱部材６２によって、図３の燃料電池スタック２０、改質器３０、およびマニホールド４０が囲まれた構造を有する。なお、本例においては、燃料電池セル１０の第２端部側（改質器３０側）を上方とし、第１端部側（マニホールド４０側）を下方とする。
【００２６】
ケーシング６０への酸化剤ガスの入口は、ケーシング６０の底面に設けられている。酸化剤ガスは、ケーシング６０の側部の流路を通って、各燃料電池スタック２０の上方に流動する。その後、酸化剤ガスは、一方の燃料電池スタック２０と他方の燃料電池スタック２０との間を通って下方に流動し、各燃料電池スタック２０の下端部側に供給される。図４で説明したように、燃料ガスはマニホールド４０から各燃料電池セル１０の燃料ガス通路１２へと供給される。それにより、各燃料電池セル１０において発電が行われる。
【００２７】
燃料電池セル１０において発電に供されなかった燃料ガス（燃料オフガス）と発電に供されなかった酸化剤ガス（酸化剤オフガス）とは、各燃料電池セル１０の上端において合流する。燃料オフガスには水素等の可燃物が含まれていることから、燃料オフガスは、酸化剤オフガスに含まれる酸素を利用して燃焼する。本例においては、燃料電池セル１０の上端と改質器３０との間において燃料オフガスが燃焼する部位を燃焼部７０と称する。燃焼部７０の燃焼熱は、改質器３０に供給される。それにより、改質器３０の温度を上昇させることができ、改質反応が促進される。
【００２８】
燃焼部７０における燃焼後の燃料オフガスおよび酸化剤オフガス（以下、両者をまとめて燃焼オフガスという場合がある。）は、酸化剤ガスが流れるケーシング６０の側部の流路と側部断熱部材６２との間に設けられた燃焼オフガス流路を下方に流動し、外部に排出される。この場合、ケーシング６０内を流動する酸化剤ガスは、燃焼オフガスによって加熱される。それにより、燃料電池スタック２０への低温ガスの供給が抑制される。その結果、燃料電池スタック２０における温度分布が抑制される。
【００２９】
ところで、燃料電池スタック２０の発電時に、燃料電池スタック２０において温度分布が生じることがある。そこで、本例においては、図５に示すように、各燃料電池セル１０の側方端部に接するように、高熱伝導部材８０を配置する。なお、燃料電池セル１０の側方端部とは、燃料電池スタック２０の側方に現れる端部のことである。すなわち、燃料電池セル１０の側方端部とは、図１の平板柱形状の側端部のことである。
【００３０】
高熱伝導部材８０は、各燃料電池セル１０の熱伝導度よりも高い熱伝導度を有する。ここで、燃料電池セル１０の熱伝導度とは、燃料電池セル１０の各部材の熱伝導度の平均値を意味する。それにより、燃料電池セル１０に比較して高熱伝導部材８０において熱が伝導しやすくなる。なお、燃料電池セル１０の各部材の熱伝導度は、燃料電池セル１０を構成する各部材を作製し、レーザーフラッシュ法等を用いて測定することができる。なお、燃料電池セル１０の熱伝導度を、燃料電池セル１０そのものの熱伝導度とすることもでき、この場合の熱伝導度は、燃料電池セル１０の一部を切りとった試験片を、レーザーフラッシュ法等を用いて測定することができる。
【００３１】
高熱伝導部材８０を構成する材料は、燃料電池セル１０よりも高い熱伝導度を有していれば特に限定されるものではない。例えば、高熱伝導部材８０は、ステンレス等の金属や合金、あるいはセラミックスからなる。高熱伝導部材８０が導電性を有する場合には、高熱伝導部材８０の表面には絶縁処理が施されることによって、各燃料電池セル１０における短絡を防止することができる。また、軽量化または酸化剤ガス拡散性向上の観点から、高熱伝導部材８０は、メッシュ状、多孔状、またはスリット状であってもよい。なお、高熱伝導部材８０の表面に絶縁処理が施されている場合、高熱伝導部材８０の熱伝導度は、絶縁処理前のものとすることができ、絶縁処理後のものとすることもできる。なお、絶縁処理を施した高熱伝導部材８０の熱伝導度は、絶縁処理を施した高熱伝導部材８０の一部を切り取った切断片を、レーザーフラッシュ法等を用いて測定することにより求めることができる。
【００３２】
高熱伝導部材８０は、燃料電池セル１０に短絡を防止しつつ接触するとともに、マニホールド４０に接触している。この場合、複数の燃料電池セル１０およびマニホールド４０を含めて２次元的に熱伝導が促進される。それにより、燃料電池スタック２０における温度分布を抑制することができる。その結果、燃料電池スタック２０の劣化を抑制することができる。なお、「接触している」とは、直接当接している状態だけでなく、接合材を介して接合されている状態を含む。
【００３３】
なお、燃料電池スタック２０においては、燃料電池セル１０の積層方向の端部側が、放熱によって温度が低下しやすくなる。それにより、燃料電池スタック２０においては、燃料電池セル１０の積層方向において温度分布が生じることがある。また、本例のように改質器３０が燃料電池スタック２０上に配置されている場合には、燃料電池スタック２０における燃料電池セル１０の積層方向において温度分布が生じることがある。改質器３０においては、気化熱に起因して気化部３１において温度が低くなり、加熱部３２および改質部３３においては温度が高くなるからである。
【００３４】
そこで、図６に示すように、高熱伝導部材８０は、燃料電池スタック２０を構成する一端の燃料電池セル１０から他端の燃料電池セル１０にかけて配置されていることがより好ましい。この場合、燃料電池スタック２０における燃料電池セル１０の積層方向における温度分布の発生を抑制することができる。なお、図６においては燃料電池セル１０が６個配置されているが、この個数は限定されるものではない。後述する図７においても同様である。なお、図６および図７においては、高熱伝導部材８０を説明するために、１つの燃料電池スタック２０の周囲に高熱伝導部材８０を配置している例を示している。
【００３５】
また、本例においては、燃料電池セル１０の上端において燃焼部７０が位置することから、燃料電池スタック２０においては上下方向において上端側で高温になり下端側で低温になるような温度分布が発生しやすくなる。さらに、ケーシング６０の下端においては低温のケーシング６０内において加熱される前の酸化剤ガスが流入することから、燃料電池スタック２０の下端において温度が低下しやすくなる。それにより、燃料電池スタック２０の上下方向において温度分布が生じやすくなる。
【００３６】
そこで、高熱伝導部材８０は、燃料電池セル１０の下端から上端にかけて配置されていることが好ましい。この場合、燃焼部７０における燃焼熱が高熱伝導部材８０を介してマニホールド４０側に伝導しやすくなる。それにより、燃料電池スタック２０における上下方向の温度分布がより抑制される。
【００３７】
高熱伝導部材８０は、上端から下端までの熱伝導度が燃料電池セル１０の積層方向の一端から他端までの熱伝導度よりも高くなるように配置されていることが好ましい。例えば、図７に示すように、高熱伝導部材８０を、燃料電池セル１０の積層方向において断続的に配置してもよい。この場合、燃料電池セル１０の積層方向において途切れる箇所において熱伝導度が高くなる。それにより、高熱伝導部材８０は、上端から下端までの熱伝導度が燃料電池セル１０の積層方向の一端から他端までの熱伝導度よりも高くなる。このような構成とすることで、燃料電池セル１０の積層方向に比較して上下方向において優先的に熱が伝導することから、燃料電池スタック２０の上下方向における温度分布をより抑制することができる。また、高熱伝導部材８０を燃料電池スタック２０の側部全体に設ける必要がないため、高熱伝導部材８０の重量を抑制することができる。その結果、燃料電池モジュール１００のコスト低下および軽量化を図ることができる。
【００３８】
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、高熱伝導部材８０の他の例を説明するための斜視図である。なお、図８（ａ）〜図８（ｃ）においては、燃料電池スタック２０の側面側に配置される高熱伝導部材８０を抜粋して示している。図８（ａ）に示すように、高熱伝導部材８０は、燃料電池スタック２０の上端および下端、さらに燃料電池セル１０の積層方向の両端に配置されていてもよい。この場合、燃焼部７０における燃焼熱が高熱伝導部材８０を介して、燃料電池セル１０の積層方向における端部側に位置する燃料電池セル１０およびマニホールド４０側に伝導しやすくなる。それゆえ、高熱伝導部材８０を軽量化させつつ、燃料電池スタック２０における温度分布を抑制することができる。
【００３９】
なお、燃料電池セル１０の積層方向における端部からの放熱に起因して、燃料電池スタック２０における燃料電池セル１０の積層方向の中央部において温度が相対的に高くなることがある。そこで、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すように、高熱伝導部材８０は、燃料電池スタック２０の中央部において多く配置されていてもよい。この場合、燃料電池セル１０の積層方向の中央部における熱が高熱伝導部材８０を介して、燃料電池セル１０の積層方向における端部側に位置する燃料電池セル１０およびマニホールド４０側に伝導しやすくなる。それにより、燃料電池セル１０の上下方向の温度分布の発生を抑制することができるとともに、燃料電池セル１０の積層方向における中央部の温度を下げる（端部側の温度を上昇させる）ことができ、燃料電池セル１０の積層方向における温度分布の発生を抑制することができる。それゆえ、燃料電池スタック２０における温度分布の発生を抑制することができる。
【００４０】
また、上記各例において、燃料電池セル１０の上端側から下端側に向けて高熱伝導部材８０の断面積が大きくなっていてもよい。断面積変化は、緻密体であれば厚み、多孔体であれば多孔度を変化させることによって調整することができる。このような断面積構造を有することによって、高熱伝導部材８０において、燃料電池セル１０の上端側における熱伝導度を相対的に低くし、下端側における熱伝導度を相対的に高くすることができる。それにより、燃料電池セル１０の下端側における熱伝導が促進され、燃料電池スタック２０の上下方向における温度分布を抑制することができる。図９（ａ）に断面積の例を示し、図９（ｂ）に多孔度の例を示す。
【００４１】
ところで、改質器３０において生成される燃料ガスの温度が燃料電池スタック２０の発電時の温度に比較して低い場合、マニホールド４０と燃料電池スタック２０との温度差が大きくなることがある。この場合、燃料電池スタック２０における温度分布が大きくなってしまうおそれがある。
【００４２】
特に、改質器３０が燃料電池スタック２０の各燃料電池セル１０の上方に配置される構成においては、燃料ガス配管５０が燃料電池スタック２０のいずれかの端部側に配置される。この場合、燃料ガス配管５０からの放熱に起因して、燃料ガス配管５０を流れる燃料ガスの温度が低下してしまう。したがって、マニホールド４０と燃料電池スタック２０との温度差がより大きくなってしまうおそれがある。
【００４３】
そこで、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、燃料ガス配管５０は、曲げられて燃料電池スタック２０に接触する構成を有していてもよい。この場合、燃料電池スタック２０と燃料ガス配管５０を流れる燃料ガスとの間で熱交換が行われる。それにより、燃料ガスが加熱される。その結果、マニホールド４０と燃料電池スタック２０との温度差を低減させることができる。その結果、燃料電池スタック２０における温度分布の発生を抑制することができる。なお、燃料ガス配管５０のうち、燃料電池セルスタック２０と接触する部位の表面は、絶縁処理を施していることが好ましい。
【００４４】
（例２）
図１１は、本発明の他の例である燃料電池モジュール１００ａの全体構成を説明するための断面図である。図１２は、高熱伝導部材８０および後述する保炎板８０ａを抜粋して示す斜視図である。図１１に示すように、燃料電池モジュール１００ａが図５の燃料電池モジュール１００と異なる点は、高熱伝導部材８２と保炎部材８１とからなる保炎板８０ａを備えている点である。図１１および図１２に示すように、保炎板８０ａは、燃料電池スタック２０と改質器３０との間の燃焼部７０に配置された保炎部材８１と、燃料電池スタック２０の側部からマニホールド４０の下部まで設けられた高熱伝導部材８２とを備える。
【００４５】
また、図１２に示すように、保炎部材８１には、保炎用の孔８３が複数形成されている。燃料オフガスの燃焼によって生じる炎は、孔８３において保炎される。それにより、保炎部材８１は、燃料オフガスの燃焼によって加熱される。高熱伝導部材８２が保炎部材８１に接合されていることから、高熱伝導部材８２に燃料オフガスの燃焼熱が効率よく伝導する。この場合、燃料オフガスの燃焼熱が燃料電池スタック２０の下方に効率よく伝導する。その結果、燃料電池スタック２０の上下方向における温度分布を抑制することができる。また、保炎部材８１を設けることによって、燃料オフガスの燃焼炎が安定化する。それにより、エミッションを抑制することができる。
【００４６】
なお、上記各例においては、高熱伝導部材は燃料電池セル１０の各部材の熱伝導度の平均値よりも高い熱伝導度を有していたが、それに限られない。例えば、燃料電池セル１０において、部材によっては高い熱伝導度を有しているものも含まれる。したがって、高熱伝導部材は、燃料電池セル１０の中で最も高い熱伝導度よりもさらに高い熱伝導度を有していることが好ましい。この場合、燃料電池スタック２０における温度分布をより抑制することができる。
【００４７】
また、上記各例においては２個の燃料電池スタック２０が配置されているが、１個であってもよく３個以上であってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１０  燃料電池セル
２０  燃料電池スタック
３０  改質器
４０  マニホールド
５０  燃料ガス配管
６０  ケーシング
７０  燃焼部
８０，８２  高熱伝導部材
８０ａ  保炎板
８１  保炎部材
１００  燃料電池モジュール
【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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【図１２】
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