(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟む一対の電極を有する膜−電極接合体と、板状で、前記膜−電極接合体と接触するように配設されている一対のセパレータと、を備え、前記セパレータの主面には、反応ガスが通流する溝状のガス流路が設けられている、単セルと、
前記ガス流路の入口部と連通するように設けられたマニホールドと、
ガス導入口と、ガス導出口と、前記ガス導入口及び前記ガス導出口を連通するように設けられた第１ガス経路と、を備えるガス導入部材と、
その一方の主面と他方の主面を連通する連通部が設けられている第１部材と、を備え、
前記ガス導入部材の前記ガス導出口側には、該ガス導出口と接続するように凹部が設けられ、
前記第１部材は、前記連通部が前記マニホールドと連通するように配置され、
前記ガス導入部材は、前記凹部が前記連通部と連通し、かつ、前記高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、前記ガス導出口と前記第１部材の主面及び前記マニホールドとが重なるように配置され、
前記ガス導入部材の凹部と前記第１部材の主面により、第２ガス経路が形成され、
前記セパレータの前記ガス流路の入口部は、前記反応ガスが鉛直方向に通流するように形成され、
前記第１部材の連通部は、前記高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、前記セパレータにおける前記ガス流路の入口部を鉛直方向上側に投影した領域以外の領域に配設されている、高分子電解質形燃料電池。
【請求項２】
前記第１部材は、前記凹部に収容されている、請求項１に記載の高分子電解質形燃料電池。
【請求項３】
前記第１部材は、Ｕ字状に形成され、一対の足部と板状の基部を備え、
前記連通部は前記基部の主面に設けられ、
前記第１部材は、前記足部の先端部が前記ガス導入部材のガス導出口側に位置するように配置されている、請求項２に記載の高分子電解質形燃料電池。
【請求項４】
前記第１部材は、Ｕ字状に形成され、一対の足部と板状の基部を備え、
前記第１部材の基部は、該基部における前記第２ガス経路を形成する部分である水分保持部の面積が、前記連通部の開口面積の１倍以上となるように形成されている、請求項２に記載の高分子電解質形燃料電池。
【請求項５】
前記ガス導入部材には、前記反応ガスが通流するガス配管が接続され、
前記水分保持部は、前記ガス配管の内周面よりも親水性が高くなるように構成されている、請求項４に記載の高分子電解質形燃料電池。
【請求項６】
前記第１部材は、板部材である、請求項１に記載の高分子電解質形燃料電池。
【請求項７】
前記第１部材及び前記ガス導入部材は、前記第１ガス経路の前記反応ガスの通流方向と前記第２ガス経路の前記反応ガスの通流方向とが直角になるように、構成されている、請求項１に記載の高分子電解質形燃料電池。
【請求項８】
前記第１部材における前記第２ガス経路を形成する部分である水分保持部は、前記第１部材における前記水分保持部以外の部分よりも親水性が高くなるように構成されている、請求項１に記載の高分子電解質形燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子電解質形燃料電池の構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
固体高分子形燃料電池に供給される反応ガスは、電解質膜にイオン伝導性を付与させるため、加湿器等により加湿されるが、発電時の温度環境によっては、反応ガス中に凝集水が生成する。そして、生成した凝集水の水滴が、燃料電池内に滞留することで、反応ガスの供給が妨げられ、電圧の異常低下が生じるおそれがあった。【０００３】
このような問題に対して、燃料電池スタックに連結される配管に、燃料電池スタックに向かって上方に傾斜する傾斜部を設けた燃料電池システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、燃料電池積層体と、エンドプレート内を通り、ガス供給マニホールドと連通するガス導入部と、を有し、エンドプレート内のガス導入部がガス供給マニホールドに面する側からガス導入部を通る反応ガスの上流側に向かって下るように傾斜している、燃料電池システムが知られている（例えば、特許文献２参照）。【０００４】
特許文献１及び２に開示されている燃料電池システムでは、配管又はガス導入部が傾斜していることにより、配管等で生成された凝縮水が、マニホールド内に供給されることが抑制される。【０００５】
さらに、ガス流路の入り口側マニホールドに連絡する部分の最下部を入口側マニホールドに接続されるガス供給管の位置より重力方向において上位に位置させる高分子電解質形燃料電池が知られている（例えば、特許文献３参照）。特許文献３に開示されている高分子電解質形燃料電池では、スタックに供給される反応ガス中に凝縮水が混入しても、マニホールドの底部に凝縮水が一時的にたまり、特定のセル（ガス供給管側に近いセル）に選択的に凝縮水が供給されないようにすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−９０９５４号公報
【特許文献２】特開２００９−９９３８０号公報
【特許文献３】特開２００４−３２７４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び２に開示されている燃料電池システムでは、傾斜の角度によっては、凝集水の浸入を充分に防ぐことができないため、電圧の異常低下を抑制できないという第１の課題を有していた。【０００８】
また、特許文献２に開示されている燃料電池システムでは、ガス導入部の形状が複雑となることから、スタックへの取り付けが困難となり、スタックの量産性が低下するという第２の課題を有していた。【０００９】
さらに、特許文献３に開示されている高分子電解質形燃料電池では、セル面内のレイアウトには無駄なスペースが存在するため、コンパクト化を図ることができないという第３の課題を有していた。【００１０】
本発明は、少なくとも上記第１の課題、第２の課題、及び第３の課題のいずれか１の課題を解決するものであり、量産性を考慮した単純な（コンパクトな）構造でありながら、凝集水による反応ガス流路の閉塞を抑制することができる高分子電解質形燃料電池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】
【００１１】
上記従来の課題を解決するために、本発明に係る高分子電解質形燃料電池は、高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟む一対の電極を有する膜−電極接合体と、板状で、前記膜−電極接合体と接触するように配設されている一対のセパレータと、を備え、前記電極の主面又は前記セパレータの主面には、反応ガスが通流する溝状のガス流路が設けられている、単セルと、前記ガス流路の入口部と連通するように設けられたマニホールドと、ガス導入口と、ガス導出口と、前記ガス導入口及び前記ガス導出口を連通するように設けられた第１ガス経路と、を備えるガス導入部材と、その主面に連通部が設けられている第１部材と、を備え、前記ガス導入部材の前記ガス導出口側には、該ガス導出口と接続するように凹部が設けられ、前記第１部材は、前記連通部が前記マニホールドと連通するように配置され、前記ガス導入部材は、前記凹部が前記連通部と連通し、かつ、前記高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、前記ガス導出口と前記第１部材の主面とが重なるように配置され、前記ガス導入部材の凹部と前記第１部材の主面により、第２ガス経路が形成されている。【００１２】
これにより、ガス導入部材の第１ガス経路を通流する反応ガスは、ガス導出口から第２ガス経路に導出されるときに、第１部材の主面にぶつかる。このため、反応ガス中の凝縮水が、直接マニホールド孔に供給されることを抑制し、ひいては、ガス流路に供給されることを抑制することで、ガス流路の閉塞を抑制することができる。【００１３】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る高分子電解質形燃料電池によれば、簡易な構成で、反応ガス中の凝集水によりガス流路を閉塞することで生じる電圧の異常低下を抑制することと、燃料電池の量産性を向上することと、を両立させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池の概略構成を模式的に示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示す高分子電解質形燃料電池の透視図である。
【図３】図３は、図２に示すＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、本実施の形態１における変形例１の高分子電解質形燃料電池の透視図である。
【図５】図５は、本実施の形態１における変形例２の高分子電解質形燃料電池の透視図である。
【図６】図６は、本実施の形態２に係る高分子電解質形燃料電池の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図７】図７は、本実施の形態３に係る高分子電解質形燃料電池の概略構成を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池の透視図である。
【図９】図９は、図８に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】図１０は、本実施の形態４における変形例１の高分子電解質形燃料電池の透視図である。
【図１１】図１１は、本実施の形態５に係る高分子電解質形燃料電池の概略構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素のみを抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
【００１７】
（実施の形態１）
本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池は、高分子電解質膜と該高分子電解質膜を挟む一対の電極を有する膜−電極接合体と、板状で、膜−電極接合体と接触するように配設されている一対のセパレータと、を備え、電極の主面又はセパレータの主面には、反応ガスが通流する溝状のガス流路が設けられている、単セルと、ガス流路の入口部と連通するように設けられたマニホールドと、ガス導入口と、ガス導出口と、ガス導入口及びガス導出口を連通するように設けられた第１ガス経路と、を備えるガス導入部材と、その主面に連通部が設けられている第１部材と、を備え、ガス導入部材のガス導出口側には、該ガス導出口と接続するように凹部が設けられ、第１部材は、連通部がマニホールドと連通するように配置され、ガス導入部材は、凹部が連通部と連通し、かつ、高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、ガス導出口と第１部材の主面とが重なるように配置され、ガス導入部材の凹部と第１部材の主面により、第２ガス経路が形成されている態様を例示するものである。
【００１８】
また、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池では、第１部材及びガス導入部材は、第１ガス経路の反応ガスの通流方向と第２ガス経路の反応ガスの通流方向とが直角になるように、構成されていてもよい。
【００１９】
また、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池では、ガス導入部材は、高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、ガス導出口とマニホールドが重ならないように配置されていてもよい。
【００２０】
また、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池では、セパレータのガス流路の入口部は、反応ガスが鉛直方向に通流するように形成され、ガス導入部材は、高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、ガス流路の入口部を鉛直方向上側に投影した領域以外の領域に配置されていてもよい。
【００２１】
また、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池では、第１部材は反応ガスの通流方向において最も上流側に位置する端側セパレータであり、連通部がセパレータの主面に設けられたマニホールド孔であってもよい。
【００２２】
また、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池では、第１部材における第２ガス経路を形成する部分である水分保持部は、第１部材における水分保持部以外の部分よりも親水性が高くなるように構成されていてもよい。
【００２３】
さらに、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池では、ガス導入部材には、反応ガスが通流するガス配管が接続され、水分保持部は、ガス配管の内周面よりも親水性が高くなるように構成されていてもよい。
【００２４】
以下、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池の一例について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
［高分子電解質形燃料電池の構成］
図１は、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池の概略構成を模式的に示す斜視図である。図２は、図１に示す高分子電解質形燃料電池の透視図であり、マニホールド、第１部材、及びガス導入部材等との位置関係を模式的に示すものである。図３は、図２に示すＡ−Ａ線断面図である。
【００２６】
なお、図１及び図２においては、高分子電解質形燃料電池の上下方向を図における上下方向として表している。また、図２においては、各部材を明確にするために、実線を用いて表している部材があり、酸化剤ガス導入部材等を省略している。さらに、図３においては、一部を省略している。
【００２７】
図１に示すように、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００は、単セル５０が積層されたセル積層体５１と、一対の端板５２Ａ、５２Ｂと、燃料ガス導入部材（ガス導入部材）６１と、冷却媒体導入部材６２と、酸化剤ガス導入部材（ガス導入部材）６３と、を備えている。セル積層体５１には、燃料ガス供給マニホールド９１、冷却媒体供給マニホールド９２、酸化剤ガス供給マニホールド９３、燃料ガス排出マニホールド９４、冷却媒体排出マニホールド９５、及び酸化剤ガス排出マニホールド９６が設けられている（図２参照）。
【００２８】
具体的には、燃料ガス供給マニホールド９１、冷却媒体供給マニホールド９２、及び酸化剤ガス供給マニホールド９３は、高分子電解質形燃料電池１００の上部に配設されている。また、燃料ガス排出マニホールド９４、冷却媒体排出マニホールド９５、及び酸化剤ガス排出マニホールド９６は、高分子電解質形燃料電池１００の下部に配設されている。各マニホールドは、単セル５０の積層方向から見て、水平方向に長径を有し、上下方向に短径を有するように、形成されている。
【００２９】
一対の端板５２Ａ、５２Ｂは、セル積層体５１を挟むように配置されている。端板５２Ａとセル積層体５１との間には、集電板５３Ａが配置されており、端板５２Ｂとセル積層体５１との間には、集電板５３Ｂが配置されている。
【００３０】
そして、端板５２Ａ、集電板５３Ａ、セル積層体５１、集電板５３Ｂ、及び端板５２Ｂは、図示されない締結具によって、締結されている。なお、本実施の形態１においては、端板５２Ａを樹脂等の絶縁材料を用いた場合の構成を記載しているが、端板５２Ａを金属材料等の導電材料を用いた場合には、端板５２Ａと集電板５３Ａの間、及び端板５２Ｂと集電板５３Ｂとの間に、絶縁板を挿入する必要がある。
【００３１】
燃料ガス導入部材６１は、高分子電解質形燃料電池１００の上部で、かつ、一方の側部（以下、第１の側部という）側に配設されている。酸化剤ガス導入部材６３は、高分子電解質形燃料電池１００の上部で、かつ、他方の側部（以下、第２の側部という）側に配設されている。また、冷却媒体導入部材６２は、燃料ガス導入部材６１と酸化剤ガス導入部材６３の間に配設されている。
【００３２】
燃料ガス導入部材６１には、燃料ガス（反応ガス）が通流する燃料ガス供給配管（ガス配管）８１が接続されている（図３参照）。また、冷却媒体導入部材６２には、冷却媒体が通流する冷却媒体供給配管が接続されており、酸化剤ガス導入部材６３には、酸化剤ガス（反応ガス）が通流する酸化剤ガス供給配管（ガス配管）が接続されている（いずれも図示せず）。なお、燃料ガス導入部材６１等の具体的な構成については、後述する。
【００３３】
［単セルの構成］
次に、単セル５０の構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００３４】
図１〜図３に示すように、単セル５０は、高分子電解質膜１と一対の電極２Ａ、２Ｃとを有するＭＥＡ（ＭｅｍＢｒＡｎｅ−Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ−ＡｓｓｅｍＢｌｙ：膜−電極接合体）５と、枠体３と、第１セパレータ４Ａと、第２セパレータ４Ｃと、を備えている。
【００３５】
高分子電解質膜１は、略４角形（ここでは、矩形）の形状を有しており、枠体３も、高分子電解質膜１と同様に、略４角形（ここでは、矩形）の形状を有している。枠体３は、該高分子電解質膜１の周縁部を挟むように配設されている。また、枠体３の主面には、燃料ガス供給マニホールド孔７１等の各マニホールド孔が設けられている（図３参照）。
【００３６】
なお、枠体３は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）、及び液晶ポリマー（ＬＣＰ）等の絶縁材料で構成されていることが好ましい。また、枠体３は、射出成形等により作成することができる。
【００３７】
高分子電解質膜１の両面には、その周縁部より内方に位置するように、一対の電極２Ａ、２Ｃがそれぞれ設けられている。電極２Ａ、２Ｃは、触媒層と、該触媒層の上に設けられたガス拡散層と、をそれぞれ有している（いずれも図示せず）。なお、電極２Ａ、２Ｃ（触媒層及びガス拡散層）は、一般的な高分子電解質形燃料電池の電極と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
また、枠体３の両面には、一対のガスケット９が、それぞれ配設されている。ガスケット９は、電極２Ａ又は電極２Ｃを囲む部分と、後述する第１セパレータ４Ａに設けられた燃料ガス供給マニホールド孔７１、又は第２セパレータ４Ｃに設けられた燃料ガス供給マニホールド孔７１等の各マニホールド孔を囲む部分と、これらの部分を接続する部分とで形成されている。これにより、燃料ガス又は酸化剤ガスが電池外にリークされることが防止され、また、単セル５０内でこれらのガスが互いに混合されることが防止される。
【００３９】
なお、ガスケット９は、燃料ガスや酸化剤ガスが電池外にリークされることが防止され、また、単セル５０内でこれらのガスが互いに混合されることが防止されれば、その形状は任意である。
【００４０】
第１セパレータ４Ａ及び第２セパレータ４Ｃは、ＭＥＡ５、枠体３、及びガスケット９を挟むように配設されている。これにより、ＭＥＡ５が機械的に固定され、複数の燃料電池５０をその厚み方向に積層したときには、ＭＥＡ５が電気的に接続される。なお、第１セパレータ４Ａ及び第２セパレータ４Ｃは、黒鉛板に、フェノール樹脂が含浸され硬化された樹脂含浸黒鉛板を用いてもよく、また、ＳＵＳ等の金属材料からなるものを用いてもよい。
【００４１】
第１セパレータ４Ａの電極２Ａと接触する一方の主面（以下、内面という）には、燃料ガスが通流するための溝状の第１反応ガス流路６が設けられている（図２及び図３参照）。具体的には、第１反応ガス流路６は、１以上の（ここでは、２本）の溝で構成されていて、燃料ガス供給マニホールド孔７１と燃料ガス排出マニホールド孔（図示せず）を連通するように構成されている。また、第１反応ガス流路６は、燃料ガス供給マニホールド孔７１と連通し、上下方向（鉛直方向）に延びるように形成された入口部６Ａを有している。そして、第１反応ガス流路６は、全体として、サーペンタイン状に形成されている。
【００４２】
また、第１セパレータ４Ａの他方の主面（以下、外面という）には、冷却媒体が通流するための溝状の冷却媒体流路８が設けられている。なお、第１反応ガス流路６は、本実施の形態１においては、サーペンタイン状に形成されているが、ストレート状に形成されていてもよく、渦巻状に形成されていてもよい。また、冷却媒体流路８は、例えば、サーペンタイン状に形成されていてもよく、ストレート状に形成されていてもよく、渦巻状に形成されていてもよい。さらに、冷却媒体は、水であってもよく、不凍液（例えば、エチレングリーコール含有液）等であってもよい。
【００４３】
また、第２セパレータ４Ｃの電極２Ｃと接触する一方の主面（以下、内面という）には、酸化剤ガスが通流するための溝状の第２反応ガス流路７が設けられている。第２反応ガス流路７は、例えば、サーペンタイン状に形成されていてもよく、ストレート状に形成されていてもよく、渦巻状に形成されていてもよい。なお、第２セパレータ４Ｃの他方の主面（以下、外面という）に、冷却媒体流路８を設けてもよい。
【００４４】
これにより、電極２Ａ及び電極２Ｃには、燃料ガス及び酸化剤ガスがそれぞれ供給され、これらの反応ガスが反応して電気と熱が発生する。また、冷却媒体を冷却媒体流路８に通流させることにより、発生した熱の回収が行われる。
【００４５】
そして、このように構成された単セル５０を複数積層することにより、セル積層体５１が形成される。このとき、枠体３等に設けられた燃料ガス供給マニホールド孔７１等がつながって、燃料ガス供給マニホールド９１が形成される。
【００４６】
なお、本実施の形態１においては、高分子電解質形燃料電池１００は、いわゆる内部マニホールド形の燃料電池（燃料電池スタック）を採用したが、これに限定されず、外部マニホールド形の燃料電池（燃料電池スタック）を採用してもよい。また、本実施の形態１においては、単セル５０を複数積層して、セル積層体５１を形成する形態を採用したが、これに限定されず、１の単セル５０を端板５２Ａ、５２Ｂで挟む形態を採用してもよい。
【００４７】
［燃料ガス導入部材及び第１部材の構成］
次に、図１〜図３を参照しながら、燃料ガス導入部材６１及び第１部材について説明する。なお、燃料ガス導入部材６１と酸化剤ガス導入部材６３は同様に構成されているため、酸化剤ガス導入部材６３の構成については、その説明を省略する。
【００４８】
燃料ガス導入部材６１は、筒部４１と直方体状の基部４２を備えていて、燃料ガス導入部材６１は、端板５２Ａに設けられている段差を有する収容部５４に収容されている。そして、燃料ガス導入部材６１は、端板５２Ａと接触する位置にある（燃料ガスの通流方向において最も上流側に位置する）第２セパレータ４Ｃ（以下、端側第２セパレータ４Ｃ）の外面と接触するように配設されている。すなわち、本実施の形態１においては、端側第２セパレータ４Ｃが第１部材を構成し、端側第２セパレータ４Ｃの燃料ガス供給マニホールド孔７１が連通部を構成する。
【００４９】
燃料ガス導入部材６１の筒部４１は、筒状に形成されていて、一方の端部が、ガス導入口４３を構成し、他方の端部がガス導出口４４を構成する。また、筒部４１の内部空間が、第１ガス経路４５を構成する。
【００５０】
基部４２の一方の主面（以下、内面という）には、ガス導出口４４と連通（接続）するように、凹部４６が形成されている。また、基部４２の内面で、端側第２セパレータ４Ｃの外面と接触する部分には、Ｏリング４８が設けられている。これにより、燃料ガス導入部材６１から燃料ガスが電池外にリークされることを抑制することができる。
【００５１】
そして、凹部４６と、端側第２セパレータ４Ｃの外面と、から第２ガス経路４７が形成される。また、燃料ガス導入部材６１及び端側第２セパレータ４Ｃは、第１ガス経路４５の燃料ガスの通流方向と第２ガス経路４７の燃料ガスの通流方向とが直角になるように、構成されている。
【００５２】
具体的には、第１ガス経路４５の燃料ガスの通流方向（筒部４１の軸心）が端側第２セパレータ４Ｃの外面の法線方向と一致するように、燃料ガス導入部材６１の筒部４１は構成されている。また、基部４２の内面が、端側第２セパレータ４Ｃの主面と平行になるように、燃料ガス導入部材６１の基部４２は構成されている。
【００５３】
また、燃料ガス導入部材６１及びセル積層体５１は、第２ガス経路４７の燃料ガスの通流方向と燃料ガス供給マニホールド９１の燃料ガスの通流方向とが直角になるように、構成されている。
【００５４】
このように構成することで、配管の構成をコンパクトにすることができるので、高分子電解質形燃料電池１００、ひいては燃料電池システムの設計の自由度が制約されることなく、反応ガス中の凝集水によりガス流路を閉塞することで生じる電圧の異常低下を抑制することと、高分子電解質形燃料電池１００の量産性を向上することを実現することができる。
【００５５】
なお、直角とは、正確に９０°であることを意味するものではなく、製造上不可避的に生じる僅かな誤差を許容され得る範囲（例えば、９０±２°）をも含む。また、端側第２セパレータ４Ｃの外面における第２ガス経路４７を形成する部分を水分保持部４９という。
【００５６】
燃料ガス導入部材６１は、樹脂材料で構成されていてもよく、金属材料で構成されていてもよい。樹脂材料としては、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が挙げられる。また、金属材料としては、ＳＵＳ等が挙げられる。なお、燃料ガス導入部材６１の腐食を抑制する観点から、樹脂材料の方が好ましい。
【００５７】
また、水分保持部４９は、凝集水の水滴をより小さなものまで除去する観点から、端側第２セパレータ４Ｃの外面における水分保持部４９以外の部分よりも親水性が高くなるように構成されていることが好ましい。同様の観点から、水分保持部４９は、燃料ガス供給配管８１の内周面よりも親水性が高くなるように構成されていることが好ましい。なお、親水性を高める方法としては、例えば、端側第２セパレータ４Ｃの材質として炭素を用いている場合には、プラズマ処理又はブラスト処理等で表面粗さを変化させることにより、水分保持部４９の親水性を高める方法等がある。
【００５８】
そして、燃料ガス導入部材６１は、凹部４６が端側第２セパレータ４Ｃの燃料ガス供給マニホールド孔７１（連通部）と連通し、かつ、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４と端側第２セパレータ４Ｃの主面とが重なるように配置されている。
【００５９】
また、本実施の形態１においては、燃料ガス導入部材６１は、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が燃料ガス供給マニホールド９１と重ならないように配置されている。より詳細には、燃料ガス導入部材６１は、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が燃料ガス供給マニホールド９１と重ならないように、かつ、第１反応ガス流路６の入口部６Ａを鉛直方向上側へ投影した領域３０以外の領域に配置されている（図２参照）。
【００６０】
具体的には、燃料ガス導入部材６１は、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が、燃料ガス供給マニホールド９１の鉛直方向下側に位置するように、配設されている。
【００６１】
［高分子電解質形燃料電池の動作及び作用効果］
次に、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００の作用効果について、図１〜図３を参照しながら説明する。なお、燃料ガス導入部材６１と酸化剤ガス導入部材６３は同様の作用効果を奏するので、以下の説明においては、酸化剤ガス導入部材６３の作用効果（酸化剤ガス側の作用効果）については省略する。
【００６２】
高分子電解質形燃料電池１００を備える燃料電池システムでは、一般的に、燃料ガス（又は酸化剤ガス）は、図示されない加湿器によって加湿された後に、高分子電解質形燃料電池１００に供給される。
【００６３】
具体的には、加湿された燃料ガスは、燃料ガス供給配管８１を通流して、燃料ガス導入部材６１のガス導入口４３に導入される。なお、加湿された燃料ガスは、燃料ガス供給配管８１を通流する間に、周囲の温度によっては、燃料ガス供給配管８１内で凝縮する場合がある。
【００６４】
燃料ガス導入部材６１のガス導入口４３に導入された燃料ガスは、第１ガス経路４５内を水平方向に通流して、ガス導出口４４から燃料ガス供給マニホールド９１に向かって導出される。
【００６５】
ここで、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００では、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、燃料ガス導入部材６１がガス導出口４４と端側第２セパレータ４Ｃの主面とが重なるように配置されている。
【００６６】
このため、ガス導出口４４から導出された燃料ガスは、端側第２セパレータ４Ｃの水分保持部４９にぶつかって、通流方向が鉛直方向上側に変わり、第２ガス経路４７を通流してから、燃料ガス供給マニホールド９１に供給される。すなわち、ガス導出口４４から導出された燃料ガスは、燃料ガス供給マニホールド９１に直接供給されない。
【００６７】
そして、燃料ガス供給マニホールド９１に供給された燃料ガスは、燃料ガス供給マニホールド９１内を通流する間に、各単セル５０の第１反応ガス流路６の入口部６Ａに分流する。入口部６Ａに分流された燃料ガスは、第１反応ガス流路６を通流して、燃料ガス排出マニホールド９４及び図示されない燃料ガス排出配管を介して、高分子電解質形燃料電池１００外に排出される。
【００６８】
また、燃料ガス供給配管８１内で凝縮された水は、ガス導出口４４から導出されると、凝縮水に燃料ガスの流れによる慣性が働くことで、水分保持部４９にぶつかり、当該水分保持部４９（第２ガス経路４７内）で保持される。
【００６９】
このため、凝縮水が、燃料ガス供給マニホールド９１に直接供給されることがなく、燃料ガス供給マニホールド９１から第１反応ガス流路６の入口部６Ａへの流入を抑制することができる。これにより、凝縮水による第１反応ガス流路６の閉塞を抑制することができ、電圧の異常低下を抑制することができる。
【００７０】
このように、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００では、簡易な構成で、反応ガス中の凝集水によりガス流路を閉塞することで生じる電圧の異常低下を抑制することと、燃料電池の量産性を向上することと、を両立させることが可能となる。
【００７１】
また、本実施の形態１においては、燃料ガス導入部材６１及び端側第２セパレータ４Ｃを、第１ガス経路４５の燃料ガスの通流方向と第２ガス経路４７の燃料ガスの通流方向とが直角になるように、構成することで、端板５２Ａに設けられている収容部５４を垂直方向に形成することができる。
【００７２】
このため、燃料ガス導入部材６１の位置決め等が容易となり、燃料ガス導入部材６１を端板５２Ａに斜め方向から取り付けるといった作業が不要となるため、生産性の向上をより図ることができる。
【００７３】
また、本実施の形態１においては、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が燃料ガス供給マニホールド９１と重ならないように、燃料ガス導入部材６１を配置することで、端側第２セパレータ４Ｃを第１部材として使用（構成）することができる。このため、高分子電解質形燃料電池１００の構成部材を少なくすることができ、組み立て工程を簡易化することにより、生産性の向上をより図ることができる。
【００７４】
また、本実施の形態１においては、燃料ガス導入部材６１を、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が領域３０以外の領域に位置するように配置している。これにより、以下のような作用効果を得ることができる。
【００７５】
すなわち、例えば、ガス導出口４４が領域３０に位置するように、燃料ガス導入部材６１を配置した場合、水分保持部４９で保持した凝縮水が、重力によって、燃料ガス供給マニホールド９１内に流れ込み、第１反応ガス流路６を塞ぐおそれがある。しかしながら、本実施の形態１においては、燃料ガス導入部材６１をガス導出口４４が領域３０以外の領域に位置するように配置しているため、上記のような凝縮水による第１反応ガス流路６を塞ぐおそれを回避することができる。
【００７６】
また、本実施の形態１においては、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が燃料ガス供給マニホールド９１の鉛直方向下側に位置するように、燃料ガス導入部材６１を配設している。このため、重力によって、水分保持部４９で保持された凝縮水が、燃料ガス供給マニホールド９１に流入することをより抑制することができる。
【００７７】
さらに、本実施の形態１においては、凹部４６における端側第２セパレータ４Ｃの燃料ガス供給マニホールド孔７１と連通する部分（高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、凹部４６と燃料ガス供給マニホールド孔７１が重なる部分）を第１反応ガス流路６の入口部６Ａよりも上方の部分以外の領域に配置されるように、燃料ガス導入部材６１を配置している。
【００７８】
このため、水分保持部４９で保持できなかった凝縮水が、燃料ガス供給マニホールド９１内に流入した場合であっても、すぐに第１反応ガス流路６の入口部６Ａへ流入することを抑制することができる。また、燃料ガス供給マニホールド９１内で凝縮水が分散されるため、効果的に電圧異常低下を回避することが可能となる。
【００７９】
［変形例１］
次に、本実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００の変形例について、図４を参照しながら説明する。
【００８０】
［高分子電解質形燃料電池の構成］
図４は、本実施の形態１における変形例１の高分子電解質形燃料電池の透視図であり、マニホールド、第１部材、及びガス導入部材等との位置関係を模式的に示すものである。なお、図４においては、高分子電解質形燃料電池の上下方向を図における上下方向として表している。また、図４においては、各部材を明確にするために、実線を用いて表している部材があり、酸化剤ガス導入部材等を省略している。
【００８１】
図４に示すように、本変形例１の高分子電解質形燃料電池１００は、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と基本的構成は同じであるが、燃料ガス導入部材６１の配置位置が異なる。具体的には、燃料ガス導入部材６１は、筒部４１が燃料ガス供給マニホールド９１と冷却媒体供給マニホールド９２の間に位置するように配置されている。
【００８２】
このように構成された本変形例１の高分子電解質形燃料電池１００であっても、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と同様の作用効果を奏する。
【００８３】
［変形例２］
本実施の形態１における変形例２の高分子電解質形燃料電池は、セパレータのガス流路の入口部が、反応ガスが水平方向に通流するように形成され、ガス導入部材は、高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、マニホールドを鉛直方向上側に投影した領域以外の領域に配置されている態様を例示するものである。
【００８４】
［高分子電解質形燃料電池の構成］
図５は、本実施の形態１における変形例２の高分子電解質形燃料電池の透視図であり、マニホールド、第１部材、及びガス導入部材等との位置関係を模式的に示すものである。なお、図５においては、高分子電解質形燃料電池の上下方向を図における上下方向として表している。また、図５においては、各部材を明確にするために、実線を用いて表している部材があり、酸化剤ガス導入部材等を省略している。
【００８５】
図５に示すように、本変形例２の高分子電解質形燃料電池１００は、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と基本的構成は同じであるが、燃料ガス供給マニホールド９１等のマニホールドの配置位置と、第１反応ガス流路６の入口部６Ａの向き（配置位置）と、燃料ガス導入部材６１の配置位置が異なる。
【００８６】
具体的には、冷却媒体供給マニホールド９２は、高分子電解質形燃料電池１００の上部で、かつ、第１の側部側（すなわち、実施の形態１における燃料ガス供給マニホールド９１の位置）に設けられている。燃料ガス供給マニホールド９１は、冷却媒体供給マニホールド９２よりも外方で、かつ、下方の位置に、長径が上下方向に位置するように設けられている。また、酸化剤ガス供給マニホールド９３は、燃料ガス供給マニホールド９１に対して、電極２Ａを挟んで反対側の位置に設けられている。
【００８７】
同様に、冷却媒体排出マニホールド９５は、高分子電解質形燃料電池１００の下部で、かつ、第２の側部側（すなわち、実施の形態１における冷却媒体供給マニホールド９２の位置）に設けられている。燃料ガス排出マニホールド９４は、冷却媒体排出マニホールド９５よりも外方で、かつ、上方の位置に、長径が上下方向に位置するように設けられている。また、酸化剤ガス排出マニホールド９６は、燃料ガス排出マニホールド９４に対して、電極２Ａを挟んで反対側の位置に設けられている。
【００８８】
また、第１反応ガス流路６の入口部６Ａは、燃料ガスが水平方向に通流するように形成されている。そして、燃料ガス導入部材６１は、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が燃料ガス供給マニホールド９１と重ならないように、かつ、燃料ガス供給マニホールド９１を鉛直方向上側へ投影した領域３１以外の領域に位置するように、配置されている。
【００８９】
より詳細には、ガス導出口４４が、燃料ガス供給マニホールド９１の下方に位置するように、燃料ガス導入部材６１は配置されている。なお、本変形例２においては、ガス導出口４４が、ガス導出口４４が、燃料ガス供給マニホールド９１の下方に位置するように、燃料ガス導入部材６１を配置する形態を採用したが、これに限定されない。例えば、ガス導出口４４が、燃料ガス供給マニホールド９１よりも内方側（第２の側部側）に位置するようにしてもよく、燃料ガス供給マニホールド９１よりも外方側（第１の側部側）に位置するようにしてもよい。すなわち、ガス導出口４４が領域３１以外の領域に位置するように、燃料ガス導入部材６１が配置されていればよい。
【００９０】
このように構成された本変形例２の高分子電解質形燃料電池１００であっても、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と同様の作用効果を奏する。
【００９１】
（実施の形態２）
本実施の形態２に係る高分子電解質形燃料電池は、第１部材が端板である態様を例示するものである。
【００９２】
［高分子電解質形燃料電池の構成］
図６は、本実施の形態２に係る高分子電解質形燃料電池の概略構成を模式的に示す断面図である。なお、図６においては、一部を省略している。
【００９３】
図６に示すように、本実施の形態２に係る高分子電解質形燃料電池１００は、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と基本的構成は同じであるが、燃料ガス導入部材６１が、端板５２Ａの主面に取り付けられている点が異なる。すなわち、本実施の形態２においては、端板５２Ａが、第１部材を構成している。
【００９４】
具体的には、端板５２Ａの主面には、燃料ガス供給マニホールド９１と連通するように、貫通孔（連通部）５５が設けられている。貫通孔５５は、その開口が燃料ガス供給マニホールド孔７１の開口と一致するように形成されている。また、端板５２Ａの第２セパレータ４Ｃと接触していない側の主面（以下、外面という）には、燃料ガス導入部材６１がネジ５６により取り付けられている。
【００９５】
なお、燃料ガス導入部材６１は、実施の形態１と同様に、凹部４６が貫通孔５５と連通し、かつ、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が端板５２Ａの外面と重なる位置に、取り付けられている。また、本実施の形態２においては、凹部４６と端板５２Ａの外面とから第２ガス経路４７が構成され、端板５２Ａの外面における第２ガス経路４７を形成する部分が水分保持部４９を構成する。
【００９６】
このように構成された、本実施の形態２に係る高分子電解質形燃料電池１００であっても、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と同様の作用効果を奏する。
【００９７】
なお、本実施の形態２においては、燃料ガス導入部材６１をネジ５６によって取り付ける形態を採用したが、これに限定されず、燃料ガス導入部材６１を端板５２Ａにねじ込むようにして取り付ける形態を採用してもよい。
【００９８】
（実施の形態３）
本実施の形態３に係る高分子電解質形燃料電池は、第１部材が、板部材である態様を例示するものである。
【００９９】
［高分子電解質形燃料電池の構成］
図７は、本実施の形態３に係る高分子電解質形燃料電池の概略構成を模式的に示す断面図である。なお、図７においては、一部を省略している。
【０１００】
図７に示すように、本実施の形態３に係る高分子電解質形燃料電池１００は、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と基本的構成は同じであるが、端板５２Ａとセル積層体５１との間に絶縁板（板部材）５７Ａが配置され、端板５２Ｂとセル積層体５１との間に絶縁板５７Ｂが配置されている点が異なる。すなわち、絶縁板５７Ａが第１部材を構成する。
【０１０１】
絶縁板５７Ａの主面には、燃料ガス供給マニホールド９１と連通するように、貫通孔（連通部）５８が設けられている。貫通孔５８は、その開口が燃料ガス供給マニホールド孔７１の開口と一致するように形成されている。
【０１０２】
また、燃料ガス導入部材６１は、基部４２の内面が絶縁板５７Ａの第２セパレータ４Ｃと接触しない側の主面（以下、外面という）と接触するように、配置されている。より詳細には、燃料ガス導入部材６１は、実施の形態１と同様に、凹部４６が貫通孔５８と連通し、かつ、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が絶縁板５７Ａの外面と重なる位置に、配置されている。
【０１０３】
なお、本実施の形態３においては、凹部４６と絶縁板５７Ａの外面とから第２ガス経路４７が構成され、絶縁板５７Ａの外面における第２ガス経路４７を形成する部分が水分保持部４９を構成する。
【０１０４】
また、本実施の形態３に係る高分子電解質形燃料電池１００においては、集電板５３Ａが、絶縁板５７Ａとセル積層体５１との間に設けられ、集電板５３Ｂが、絶縁板５７Ｂとセル積層体５１との間に設けられている点が、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と異なる。
【０１０５】
このように構成された、本実施の形態３に係る高分子電解質形燃料電池１００であっても、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と同様の作用効果を奏する。
【０１０６】
（実施の形態４）
本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池は、ガス導入部材が、高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、ガス導出口とマニホールドが重なるように配置されている態様を例示するものである。
【０１０７】
また、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池では、セパレータの前記ガス流路の入口部は、反応ガスが鉛直方向に通流するように形成され、第１部材の連通部は、高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、セパレータにおけるガス流路の入口部を鉛直方向上側に投影した領域以外の領域に配置されていてもよい。
【０１０８】
これにより、第１部材の連通部の重力方向直下にガス流路の入口部が存在しないため、第１部材の連通部の重力方向直下にガス流路の入口部が存在する場合に比して、ガス流路が閉塞されることを効果的に抑制することができる。
【０１０９】
また、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池では、第１部材は、凹部に収容されていてもよい。
【０１１０】
また、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池では、第１部材は、Ｕ字状に形成され、一対の足部と板状の基部を備え、連通部は基部の主面に設けられ、第１部材は、足部の先端部がガス導入部材の凹部の底面に位置するように配置されていてもよい。
【０１１１】
また、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池では、第１部材の基部は、該基部における第２ガス経路を形成する部分である水分保持部の面積が、連通部の開口面積の１倍以上となるように形成されていてもよい。
【０１１２】
さらに、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池では、ガス導入部材には、反応ガスが通流するガス配管が接続され、水分保持部は、ガス配管の内周面よりも親水性が高くなるように構成されていてもよい。
【０１１３】
［高分子電解質形燃料電池の構成］
図８は、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池の透視図であり、マニホールド、第１部材、及びガス導入部材等との位置関係を模式的に示すものである。図９は、図８に示すＢ−Ｂ線断面図である。
【０１１４】
なお、図８においては、高分子電解質形燃料電池の上下方向を図における上下方向として表している。また、図８においては、各部材を明確にするために、実線等を用いて表している部材があり、酸化剤ガス導入部材等を省略している。さらに、図９においては、一部を省略している。
【０１１５】
図８及び図９に示すように、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池１００は、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と基本的構成は同じであるが、燃料ガス導入部材６１が、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、燃料ガス供給マニホールド９１と重なるように配設されている点と、第１部材５９が燃料ガス導入部材６１の凹部４６に収容されている点と、が異なる。
【０１１６】
具体的には、第１部材５９は、Ｕ字状に形成されていて、一対の足部５９Ａと板状の基部５９Ｂを有している。基部５９Ｂの両端には、足部５９Ａが設けられている。なお、本実施の形態４においては、第１部材５９をＵ字状に形成したが、これに限定されない。例えば、第１部材５９は、筒部（枠部）と該筒部（枠部）の一方の端を閉鎖する板状の基部とから形成してもよい。
【０１１７】
基部５９Ｂの主面は、略矩形状に形成されていて、燃料ガス供給マニホールド９１（燃料ガス供給マニホールド孔７１）の開口面積よりも大きくなるように形成されている。また、燃料ガス導入部材６１は、第１部材５９が凹部４６に嵌合するように、凹部４６の大きさが設計されている。そして、第１部材５９は、足部５９Ａの先端部が凹部４６の底面に位置するように、凹部４６に収容（嵌合）されている。
【０１１８】
基部５９Ｂの主面には、第１部材５９を凹部４６に収容（嵌合）したときに、高分子電解質膜１の厚み方向から見て、ガス導出口４４と重ならない位置に、連通部（ここでは、貫通孔）６０が設けられている。より詳細には、連通部６０は、燃料ガス供給マニホールド９１における第１反応ガス流路６の入口部６Ａを上方（鉛直方向上側）に投影した領域３２以外の領域に設けられている。具体的には、本実施の形態４においては、連通部６０は、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４と領域３２との間に設けられている。
【０１１９】
そして、基部５９Ｂの主面における連通部６０以外の部分が、水分保持部４９を構成する。なお、連通部６０は、本実施の形態４においては、貫通孔で構成したが、これに限定されず、切欠きで構成してもよい。また、基部５９Ｂは、水分保持部４９の面積が、連通部６０の開口面積の１倍以上となるように、構成されている。
【０１２０】
このように構成された本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池１００であっても、実施の形態１に係る高分子電解質形燃料電池１００と同様の作用効果を奏する。
【０１２１】
［変形例１］
次に、本実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池１００の変形例について、図１０を参照しながら説明する。
【０１２２】
本実施の形態４における変形例１の高分子電解質形燃料電池は、セパレータのガス流路の入口部は、反応ガスが水平方向に通流するように形成され、第１部材の連通部は、高分子電解質膜の厚み方向から見た場合に、マニホールドにおけるガス流路の入口部を延伸した領域以外の領域に配設されている態様を例示するものである。
【０１２３】
［高分子電解質形燃料電池の構成］
図１０は、本実施の形態４における変形例１の高分子電解質形燃料電池の透視図であり、マニホールド、第１部材、及びガス導入部材等との位置関係を模式的に示すものである。なお、図１０においては、高分子電解質形燃料電池の上下方向を図における上下方向として表している。また、図１０においては、各部材を明確にするために、実線を用いて表している部材があり、酸化剤ガス導入部材等を省略している。
【０１２４】
図１０に示すように、本変形例１の高分子電解質形燃料電池１００は、実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池１００と基本的構成は同じであるが、燃料ガス供給マニホールド９１等のマニホールドの配置位置と、第１反応ガス流路６の入口部６Ａの向き（配置位置）と、燃料ガス導入部材６１の配置位置と、第１部材５９の連通部６０の配置位置と、が異なる。
【０１２５】
具体的には、燃料ガス供給マニホールド９１〜酸化剤ガス排出マニホールド９６は、実施の形態１における変形例１の高分子電解質形燃料電池１００と同様の位置に設けられている。また、第１反応ガス流路６の入口部６Ａは、燃料ガスが水平方向に通流するように形成されている。
【０１２６】
そして、燃料ガス導入部材６１は、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４が燃料ガス供給マニホールド９１と重なるように、配置されている。具体的には、燃料ガス導入部材６１は、冷却媒体供給マニホールド９２よりも外方で、かつ、下方の位置に配置されている。
【０１２７】
また、第１部材５９の連通部６０は、燃料ガス供給マニホールド９１における第１反応ガス流路６の入口部６Ａを延伸した領域３３以外の領域に設けられている。具体的には、本実施の形態４においては、連通部６０は、高分子電解質膜１の厚み方向から見た場合に、ガス導出口４４と領域３３との間に設けられている。
【０１２８】
このように構成された本変形例１の高分子電解質形燃料電池１００であっても、実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池１００と同様の作用効果を奏する。
【０１２９】
（実施の形態５）
本実施の形態５に係る高分子電解質形燃料電池は、第１部材が板部材である態様を例示するものである。
【０１３０】
［高分子電解質形燃料電池の構成］
図１１は、本実施の形態５に係る高分子電解質形燃料電池の概略構成を模式的に示す断面図である。なお、図１１においては、一部を省略している。
【０１３１】
図１１に示すように、本実施の形態５に係る高分子電解質形燃料電池１００は、実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池１００と基本的構成は同じであるが、第１部材５９が板部材で構成されている点が異なる。なお、第１部材５９を構成する板部材は、実施の形態３と同様に、絶縁板で構成されていてもよい。
【０１３２】
また、燃料ガス導入部材６１は、基部４２の内面が第１部材５９の第２セパレータ４Ｃと接触しない側の主面（以下、外面という）と接触するように、配置されている。なお、本実施の形態５においては、凹部４６と第１部材５９の外面とから第２ガス経路４７が構成され、第１部材５９の外面における第２ガス経路４７を形成する部分が水分保持部４９を構成する。
【０１３３】
このように構成された、本実施の形態５に係る高分子電解質形燃料電池１００であっても、実施の形態４に係る高分子電解質形燃料電池１００と同様の作用効果を奏する。
【０１３４】
なお、本実施の形態５においては、端板５２Ａとセル積層体５１との間に、板状の第１部材５９を配設する形態を採用したが、これに限定されない。例えば、実施の形態２に係る高分子電解質形燃料電池１００と同様に、燃料ガス導入部材６１を端板５２Ａの外面に設ける態様を採用してもよい。この場合、端板５２Ａが第１部材を構成する。
【０１３５】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明に係る高分子電解質形燃料電池は、簡易な構成で、反応ガス中の凝集水によりガス流路を閉塞することで生じる電圧の異常低下を抑制することと、燃料電池の量産性を向上することと、を両立させることが可能となるため、燃料電池の分野で有用である。
【符号の説明】
【０１３７】
１  高分子電解質膜
２Ａ  電極
２Ｃ  電極
３  枠体
４Ａ  第１セパレータ
４Ｃ  第２セパレータ
５  ＭＥＡ（膜−電極接合体）
６  第１反応ガス流路
６Ａ  入口部
７  第２反応ガス流路
８  冷却媒体流路
９  ガスケット
３０  領域
３１  領域
３２  領域
３３  領域
４１  筒部
４２  基部
４３  ガス導入口
４４  ガス導出口
４５  第１ガス経路
４６  凹部
４７  第２ガス経路
４８  Ｏリング
４９  水分保持部
５０  単セル
５１  セル積層体
５２Ａ  端板
５２Ｂ  端板
５３Ａ  集電板
５３Ｂ  集電板
５４  収容部
５５  貫通孔
５６  ネジ
５７Ａ  絶縁板
５７Ｂ  絶縁板
５８  貫通孔
５９  第１部材
５９Ａ  足部
５９Ｂ  基部
６０  連通部
６１  燃料ガス導入部材
６２  冷却媒体導入部材
６３  酸化剤ガス導入部材
７１  燃料ガス供給マニホールド孔
８１  燃料ガス供給配管
９１  燃料ガス供給マニホールド
９２  冷却媒体供給マニホールド
９３  酸化剤ガス供給マニホールド
９４  燃料ガス排出マニホールド
９５  冷却媒体排出マニホールド
９６  酸化剤ガス排出マニホールド
１００  高分子電解質形燃料電池
【要約】
本発明に係る高分子電解質形燃料電池は、膜−電極接合体（５）と一対のセパレータ（４Ａ、４Ｃ）とを備える単セル（５０）と、マニホールド（９１）と、ガス導入部材（６１）と、第１部材（５９）と、を備え、ガス導入部材（６１）のガス導出口（４４）側には、該ガス導出口（４４）と接続するように凹部（４６）が設けられ、第１部材（５９）は、連通部（６０）がマニホールド（９１）と連通するように配置され、ガス導入部材（６１）は、凹部（４６）が連通部（６０）と連通し、かつ、高分子電解質膜（１）の厚み方向から見た場合に、ガス導出口（４４）と第１部材（５９）の主面とが重なるように配置されている。【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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