(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質をアノード電極とカソード電極とで挟んで構成される電解質・電極接合体が、セパレータ間に積層される燃料電池であって、
前記セパレータは、前記電解質・電極接合体を挟持するとともに、前記アノード電極の電極面に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス通路及び前記燃料ガスを前記セパレータの積層方向に流通させて前記燃料ガス通路に供給する燃料ガス供給孔が形成される挟持部と、
前記挟持部に連結され、前記燃料ガスを前記燃料ガス供給孔に供給するための燃料ガス供給通路が前記積層方向に交差する面方向に形成される橋架部と、
前記橋架部に連結され、前記燃料ガスを前記燃料ガス供給通路に供給するための燃料ガス供給連通孔が前記積層方向に形成される燃料ガス供給部と、
を備え、
前記燃料ガス供給孔を絞り部位に一致させ、前記燃料ガス供給孔に酸化剤ガスを供給して前記絞り部位の圧力損失を検出するものであって、前記燃料電池の定格運転時における定格運転温度域で、前記燃料ガス供給孔に供給される前記燃料ガスによる圧力損失Ｐ１、前記燃料ガス供給通路に供給される前記燃料ガスによる圧力損失Ｐ２、及び前記燃料ガス供給連通孔に供給される前記燃料ガスによる圧力損失Ｐ３は、Ｐ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有し、
さらに前記燃料電池の運転停止時における常温域で、前記燃料ガス供給孔に供給される酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ４、前記燃料ガス供給通路に供給される前記酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ５、及び前記燃料ガス供給連通孔に供給される前記酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ６は、Ｐ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有するように、前記燃料ガス供給孔の開口断面積、前記燃料ガス供給通路の開口断面積及び前記燃料ガス供給連通孔の開口断面積が設定されることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
請求項１記載の燃料電池において、圧力損失がＰ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有するように、前記燃料ガス供給孔の容積、前記燃料ガス供給通路の容積及び前記燃料ガス供給連通孔の容積が設定されることを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
請求項１又は２記載の燃料電池において、前記定格運転温度域は、６００℃以上で、且つ、８００℃以下であることを特徴とする燃料電池。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料電池において、Ｐ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有するように、前記燃料ガス供給孔の容積、前記燃料ガス供給通路の容積及び前記燃料ガス供給連通孔の容積が設定されることを特徴とする燃料電池。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池において、前記常温域は、１０℃以上で、且つ、３０℃以下であることを特徴とする燃料電池。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池において、前記燃料電池は、固体酸化物形燃料電池であることを特徴とする燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質をアノード電極とカソード電極とで挟んで構成される電解質・電極接合体が、セパレータ間に積層される燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、固体電解質型燃料電池（ＳＯＦＣ）は、電解質に酸化物イオン導電体、例えば、安定化ジルコニアを用いており、この電解質の両側にアノード電極及びカソード電極を配設した電解質・電極接合体を、セパレータ（バイポーラ板）によって挟持している。この燃料電池は、通常、電解質・電極接合体とセパレータとが所定数だけ積層された燃料電池スタックとして使用されている。
【０００３】
上記の燃料電池では、電解質・電極接合体を構成するアノード電極及びカソード電極に、それぞれ燃料ガス（例えば、水素ガス）及び酸化剤ガス（例えば、空気）を供給するために、セパレータの面方向に沿って燃料ガス通路及び酸化剤ガス通路が形成されている。その際、燃料電池スタックでは、例えば、各燃料ガス通路に燃料ガスを分配するために、積層方向に延在する燃料ガス供給連通孔が設けられた内部マニホールドを構成する場合がある。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されている固体酸化物形燃料電池では、図１１に示すように、燃料電池スタック１ａ内を貫通して積層方向に延設された反応ガス導入用のマニホールド２ａを備えている。マニホールド２ａが連通するセパレータ３ａのガス通路４ａを通して、各発電セルに反応用ガスを供給するように構成されている。
【０００５】
そして、マニホールド２ａとセパレータ３ａのガス通路４ａとは、ガス流の絞り機構５ａにより積層方向に連通している。これにより、各発電セルに供給されるガス量を均等化し、電池出力の安定化と出力効率の向上を図る、としている。
【０００６】
また、特許文献２に開示されている平板型固体電解質燃料電池では、図１２に示すように、単電池（図示せず）と交互に配設されるセパレータ１ｂを備えている。このセパレータ１ｂは、四隅にガス給気孔２ｂとガス排気孔３ｂとが積層方向に設けられるとともに、複数列のガス流通溝４ｂと突起５ｂとが交互に面方向に沿って形成されている。
【０００７】
ガス流通溝４ｂは、三角凹み６ｂ、６ｂを介してガス給気孔２ｂ及びガス排気孔３ｂに連通している。一方の三角凹み６ｂには、ガス給気孔２ｂに近接するガス導入部にガスの流れを絞るための手段として、絞り部７ｂ及び障害物８ｂが設けられている。
【０００８】
絞り部７ｂ及び障害物８ｂは、ガス給気孔２ｂからガス導入部に流入するガスの圧力損失を増加させる作用を有している。また、ガス流通溝４ｂの両端側には、溝深さを浅くしてガス流通導入口部９ｂが設けられており、ガス流の圧力損失機能を持たせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２６９４０９号公報
【特許文献２】特開平１０−１７２５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記の特許文献１では、マニホールド２ａとセパレータ３ａのガス通路４ａとは、絞り機構５ａを介して連通しているが、前記絞り機構５ａの加工精度にばらつきが発生し易い。しかも、絞り機構５ａは、実機状態（運転状態）と検査状態（停止状態）とで、圧損が変動してしまい、正確な圧力損失検査が遂行されないという問題がある。
【００１１】
また、上記の特許文献２では、ガス給気孔２ｂからガス流通導入口部９ｂに流入するガスの圧力損失を良好に確保するために、絞り部７ｂ及び障害物８ｂの加工精度を高く維持しなければならない。このため、セパレータ１ｂの製造コストが相当に高騰して経済的ではないという問題がある。
【００１２】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、運転状態での圧損状態を、検査環境下で正確且つ容易に検査することができ、しかも検査作業自体の簡素化を図ることが可能な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】
【００１３】
本発明は、電解質をアノード電極とカソード電極とで挟んで構成される電解質・電極接合体が、セパレータ間に積層される燃料電池に関するものである。
【００１４】
このセパレータは、電解質・電極接合体を挟持するとともに、アノード電極の電極面に沿って燃料ガスを供給する燃料ガス通路及び前記燃料ガスを前記セパレータの積層方向に流通させて前記燃料ガス通路に供給する燃料ガス供給孔が形成される挟持部と、前記挟持部に連結され、前記燃料ガスを前記燃料ガス供給孔に供給するための燃料ガス供給通路が前記積層方向に交差する面方向に形成される橋架部と、前記橋架部に連結され、前記燃料ガスを前記燃料ガス供給通路に供給するための燃料ガス供給連通孔が前記積層方向に形成される燃料ガス供給部とを備えている。
【００１５】
そして、燃料ガス供給孔を絞り部位に一致させ、前記燃料ガス供給孔に酸化剤ガスを供給して前記絞り部位の圧力損失を検出するものであって、燃料電池の定格運転時における定格運転温度域で、燃料ガス供給孔に供給される燃料ガスによる圧力損失Ｐ１、燃料ガス供給通路に供給される前記燃料ガスによる圧力損失Ｐ２、及び燃料ガス供給連通孔に供給される前記燃料ガスによる圧力損失Ｐ３は、Ｐ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有し、さらに前記燃料電池の運転停止時における常温域で、前記燃料ガス供給孔に供給される酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ４、前記燃料ガス供給通路に供給される前記酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ５、及び前記燃料ガス供給連通孔に供給される前記酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ６は、Ｐ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有するように、前記燃料ガス供給孔の開口断面積、前記燃料ガス供給通路の開口断面積及び前記燃料ガス供給連通孔の開口断面積が設定されている。
【００１６】
また、この燃料電池は、圧力損失がＰ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有するように、燃料ガス供給孔の容積、燃料ガス供給通路の容積及び燃料ガス供給連通孔の容積が設定されることが好ましい。このため、検査環境と運転環境とにおいて、最も圧損が高い部位（以下、絞り部位ともいう）を燃料ガス供給孔に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００１７】
しかも、絞り部位は、燃料ガス供給孔に設定されている。これにより、燃料ガス供給通路や燃料ガス供給連通孔に設定する場合に比べ、検査工程を孔径検査のみに一元化することが可能になる。
【００２０】
さらにまた、この燃料電池は、定格運転温度域が、６００℃以上で、且つ、８００℃以下であることが好ましい。このため、検査環境と定格運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００２１】
しかも、絞り部位は、燃料ガス供給孔に設定されている。これにより、燃料ガス供給通路や燃料ガス供給連通孔に設定する場合に比べ、検査工程を孔径検査のみに一元化することが可能になる。
【００２５】
さらに、この燃料電池は、圧力損失がＰ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有するように、燃料ガス供給孔の容積、燃料ガス供給通路の容積及び燃料ガス供給連通孔の容積が設定されることが好ましい。このため、運転停止状態である検査環境と定格運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００２６】
しかも、絞り部位は、燃料ガス供給孔に設定されている。これにより、燃料ガス供給通路や燃料ガス供給連通孔に設定する場合に比べ、検査工程を孔径検査のみに一元化することが可能になる。
【００２９】
また、この燃料電池は、常温域が、１０℃以上で、且つ、３０℃以下であることが好ましい。このため、１０℃〜３０℃の常温域である検査環境と定格運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００３０】
しかも、絞り部位は、燃料ガス供給孔に設定されている。これにより、燃料ガス供給通路や燃料ガス供給連通孔に設定する場合に比べ、検査工程を孔径検査のみに一元化することが可能になる。
【００３１】
さらに、燃料電池は、固体酸化物形燃料電池であることが好ましい。このため、固体酸化物形燃料電池のような高温型燃料電池に最適に使用することが可能になる。特に、運転停止時と定格運転時とで温度域に大きな差がある燃料電池に適用した際、加工精度を検査し易く、且つ、作動温度及び供給流体を考慮した最適な圧力損失を保つことにより、燃料ガスの均等配分が可能になる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、反応ガス供給部と電解質・電極接合体を挟持する挟持部とは、橋架部を介して積層方向の締め付け荷重を遮断することが可能になり、前記電解質・電極接合体に所望の荷重を付与することができる。従って、簡単且つコンパクトな構成で、シール性が要求される部位には、比較的大きな荷重を選択的に付与する一方、電解質・電極接合体には、挟持部との密着性を高める程度の比較的小さな荷重を付与することが可能になる。これにより、反応ガス供給部に所望のシール性を確保するとともに、電解質・電極接合体の損傷を可及的に阻止し、効率的な発電及び集電が遂行される。
【００３３】
さらに、検査環境と運転環境とにおいて、絞り部位（最も圧損が高い部位）を燃料ガス供給孔に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００３４】
しかも、絞り部位は、燃料ガス供給孔に設定されている。これにより、燃料ガス供給通路や燃料ガス供給連通孔に設定する場合に比べ、検査工程を孔径検査のみに一元化することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る燃料電池の概略分解斜視説明図である。
【図２】前記燃料電池のガス流れ状態を示す一部分解斜視説明図である。
【図３】前記燃料電池を構成する第２プレートの説明図である。
【図４】前記燃料電池の、図３中、ＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る燃料電池の概略分解斜視説明図である。
【図６】前記燃料電池のガス流れ状態を示す一部分解斜視説明図である。
【図７】前記燃料電池を構成する第２プレートの説明図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る燃料電池の概略分解斜視説明図である。
【図９】前記燃料電池のガス流れ状態を示す一部分解斜視説明図である。
【図１０】前記燃料電池の動作を説明する概略断面説明図である。
【図１１】特許文献１の固体酸化物形燃料電池の説明図である。
【図１２】特許文献２のセパレータの斜視説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１及び図２に示すように、本発明の第１の実施形態に係る燃料電池１０は、固体酸化物形燃料電池であり、例えば、安定化ジルコニア等の酸化物イオン導電体で構成される電解質（電解質板）１２の両面に、カソード電極１４及びアノード電極１６が設けられた電解質・電極接合体（ＭＥＡ）１８を備える。
【００３７】
電解質・電極接合体１８は、矩形状に形成されるとともに、少なくとも外周端面部には、酸化剤ガス及び燃料ガスの進入や排出を阻止するためにバリアー層（図示せず）が設けられている。電解質・電極接合体１８は、正方形に設定してもよく、又は後述する橋架部の延長線と平行する周縁長が、前記延長線と直交する周縁長よりも大きな長方形に設定してもよい。
【００３８】
燃料電池１０は、一組のセパレータ２０間に単一の電解質・電極接合体１８を挟んで構成される。セパレータ２０は、第１プレート２２及び第２プレート２４を備え、前記第１プレート２２及び前記第２プレート２４は、例えば、ステンレス合金等の板金で構成され、ろう付け、拡散接合やレーザ溶接等により互いに接合される。
【００３９】
セパレータ２０は、中央部に燃料ガス供給連通孔２６を形成する燃料ガス供給部２８を有する。この燃料ガス供給部２８から外方に延在する橋架部３０を介して矩形状の挟持部３２が一体的に設けられる。挟持部３２は、電解質・電極接合体１８と略同一寸法に設定される。
【００４０】
挟持部３２のカソード電極１４に接する面には、前記カソード電極１４の電極面に沿って酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス通路３４が形成される。挟持部３２のアノード電極１６の接する面には、前記アノード電極１６の電極面に沿って燃料ガスを供給するための燃料ガス通路３６が形成される（図３参照）。橋架部３０には、燃料ガスを燃料ガス供給連通孔２６から燃料ガス通路３６に供給するための燃料ガス供給通路３８が形成される。
【００４１】
図１に示すように、第１プレート２２は、中央部に燃料ガス供給連通孔２６が形成される第１円板部４０と、前記第１円板部４０に一体に設けられる第１長板部４２と、前記第１長板部４２に一体に設けられる第１矩形状部４４とを有する。第１矩形状部４４には、第１プレート２２のカソード電極１４に向かう面２２ａ側に、酸化剤ガス通路３４を形成するための複数の突起部４６が形成される。
【００４２】
第２プレート２４は、中央部に燃料ガス供給連通孔２６が形成される第２円板部４８と、前記第２円板部４８に一体に設けられる第２長板部５０と、前記第２長板部５０に一体に設けられる第２矩形状部５２とを有する。第２プレート２４に接合される面２４ａ側において、第２円板部４８には、円環状に配列される複数の凸部５４間にスリット５６が形成され、このスリット５６は、周溝５８を介して燃料ガス供給通路３８の一端側に連通する。燃料ガス供給通路３８は、第２長板部５０から第２矩形状部５２の途上で延在して終端する。
【００４３】
第２矩形状部５２には、燃料ガス供給通路３８の周端部近傍に位置して燃料ガス供給孔６０が形成される。燃料ガス供給孔６０は、後述する酸化剤ガスの流れ方向（矢印Ｂ方向）上方側に近接し、すなわち、第２長板部５０側に近接した位置に設定される。
【００４４】
図３に示すように、第２プレート２４のアノード電極１６に接触する面２４ｂには、燃料ガス通路３６を形成するための複数の突起部６２が形成される。面２４ｂには、燃料ガス通路３６を周回し、アノード電極１６の外周縁部に接触する外縁周回用凸部６５が形成される。
【００４５】
面２４ｂには、燃料ガス通路３６を通って使用された燃料ガスを排出する燃料ガス排出孔６４に連通する貫通孔６６が形成される。貫通孔６６は、第２長板部５０（橋架部３０）の延長線と交差する方向に複数配列される。各貫通孔６６に連通する各燃料ガス排出孔６４は、挟持部３２の一辺３２ａに橋架部３０の延長線と直交する方向（矢印Ｃ方向）に配列される（図１参照）。
【００４６】
図３に示すように、面２４ｂには、アノード電極１６に接触するとともに、燃料ガス供給孔６０と貫通孔６６（燃料ガス排出孔６４）との間に且つ前記燃料ガス供給孔６０側にＶ字状に折曲し、燃料ガスが前記燃料ガス供給孔６０から前記貫通孔６６に直線状に流れることを阻止するための迂回路形成用壁部６８が設けられる。迂回路形成用壁部６８は、Ｖ字状の内部領域Ｓに燃料ガス供給孔６０が配設される。迂回路形成用壁部６８は、両端６８ａ、６８ｂの延長線が挟持部３２の両頂部に向かうように設定される。
【００４７】
図１及び図２に示すように、橋架部３０の両側には、酸化剤ガスを矢印Ａ方向に流通させるための酸化剤ガス供給連通孔７０が設けられる。酸化剤ガス供給連通孔７０は、鉛直方向に酸化剤ガスを流通させるとともに、各燃料電池１０を構成する酸化剤ガス通路３４に沿って前記酸化剤ガスを矢印Ｂ方向に供給する。
【００４８】
電解質・電極接合体１８を挟んで配設される一対のセパレータ２０間には、各燃料ガス供給部２８間に燃料ガス供給連通孔２６をシールするための絶縁シール７２が設けられる。絶縁シール７２は、例えば、マイカ材やセラミック材等の地殻成分系素材、ガラス系素材、粘土とプラスチックの複合素材で形成される。
【００４９】
燃料電池１０は、挟持部３２の矢印Ｂ方向外方に位置して、排ガス排出連通孔７４が形成される。この排ガス排出連通孔７４は、電解質・電極接合体１８に供給されて反応に使用された燃料ガス及び酸化剤ガスを、排ガスとして積層方向に排出する。
【００５０】
このように構成される燃料電池１０において、第１の実施形態では、前記燃料電池１０の運転時に、燃料ガス供給孔６０に供給される燃料ガスによる圧力損失Ｐ１、燃料ガス供給通路３８に供給される前記燃料ガスによる圧力損失Ｐ２、及び燃料ガス供給連通孔２６に供給される前記燃料ガスによる圧力損失Ｐ３は、Ｐ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有するように、前記燃料ガス供給孔６０の開口断面積、前記燃料ガス供給通路３８の開口断面積及び前記燃料ガス供給連通孔２６の開口断面積が設定される。
【００５１】
さらに、上記の圧力損失がＰ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有するように、燃料ガス供給孔６０の容積、燃料ガス供給通路３８の容積及び燃料ガス供給連通孔２６の容積が設定される。
【００５２】
燃料電池１０の運転時とは、前記燃料電池１０の定格運転時であり、具体的には、６００℃以上で、且つ、８００℃以下の定格運転温度域をいう。この定格運転温度域で、Ｐ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有する。
【００５３】
一方、燃料電池１０の運転停止時に、燃料ガス供給孔６０に供給される酸化剤ガス（圧損検査用ガス）による圧力損失Ｐ４、燃料ガス供給通路３８に供給される前記酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ５、及び燃料ガス供給連通孔２６に供給される前記酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ６は、Ｐ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有するように、前記燃料ガス供給孔６０の開口断面積、前記燃料ガス供給通路３８の開口断面積及び前記燃料ガス供給連通孔２６の開口断面積が設定される。
【００５４】
さらにまた、圧力損失がＰ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有するように、燃料ガス供給孔６０の容積、燃料ガス供給通路３８の容積及び燃料ガス供給連通孔２６の容積が設定される。
【００５５】
また、燃料電池１０の運転停止時における常温域で、具体的には、０℃〜２０℃の範囲で、上記の圧力損失がＰ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有する。
【００５６】
圧力損失Ｐ１、Ｐ２及びＰ３並びに圧力損失Ｐ４、Ｐ５及びＰ６は、それぞれ燃料ガス供給孔６０全域の圧損、燃料ガス供給通路３８全域の圧損及び燃料ガス供給連通孔２６全域の圧損である。
【００５７】
第１の実施形態では、燃料ガス供給孔６０、燃料ガス供給通路３８及び燃料ガス供給連通孔２６がそれぞれ単一である。このため、圧力損失Ｐ１、Ｐ２及びＰ３並びに圧力損失Ｐ４、Ｐ５及びＰ６は、以下の式に示す圧力損失ΔＰ１、ΔＰ２及びΔＰ３並びに圧力損失ΔＰ４、ΔＰ５及びΔＰ６と同等である。
【００５８】
そこで、燃料電池１０の圧損検査は、常温域で、圧損検査用ガスとして空気（酸化剤ガス）を供給し、全体の圧力損失（Ｐ４＋Ｐ５＋Ｐ６）が測定される。次いで、圧力損失Ｐ４、Ｐ５及びＰ６を計算してそれぞれの比率が演算される。さらに、圧力損失Ｐ４、Ｐ５及びＰ６から、運転時における圧力損失Ｐ１、Ｐ２及びＰ３が演算される。
【００５９】
燃料ガス供給孔６０の圧力損失Ｐ１（Ｐ４）は、
【数１】
0005502536.tif 000002
から求められる。
【００６０】
また、燃料ガス供給通路３８の圧力損失Ｐ２（Ｐ５）及び燃料ガス供給連通孔２６の圧力損失Ｐ３（Ｐ６）は、
【数２】
0005502536.tif 000003
から求められる。
【００６１】
ここで、λは管摩擦係数、ｌは流体通路の長さ、ｄは流体通路の径（又は等価水力直径）、Ｖは流速、Ｒｅはレイノルズ数、μは粘度、ζ１は急縮損失係数、ζ２は急拡大損失係数、ρは流体密度である。
【００６２】
上記のように、特に燃料ガス供給孔６０の圧力損失Ｐ１（Ｐ４）は、流入される流体の物性（流体密度）によって変化する。
【００６３】
燃料電池１０の運転状態では、燃料ガス経路に流入される流体は、燃料ガス（ＣＨ4、ＣＯ、Ｈ2、Ｈ2Ｏの混合ガス）（密度ρ＝０．２１２）であり、運転温度は、例えば、７００℃である。一方、燃料電池１０の圧損検査状態では、燃料ガス経路に流入される流体は、空気（密度ρ＝１．２０）であり、環境温度は、例えば、２０℃である。従って、燃料ガス供給孔６０では、圧力損失ΔＰ１（燃料ガス、運転温度）／圧力損失ΔＰ４（空気、室温）≒０．１３となる。
【００６４】
また、燃料ガス供給通路３８では、圧力損失ΔＰ２（燃料ガス、運転温度）／圧力損失ΔＰ５（空気、室温）＝μ（燃料ガス、運転温度）×Ｖ（燃料ガス、運転温度）／μ（空気、室温）×Ｖ（空気、室温）≒１．２となる。同様に、燃料ガス供給連通孔２６では、圧力損失ΔＰ３（燃料ガス、運転温度）／圧力損失ΔＰ６（空気、室温）≒１．２となる。
【００６５】
第１の実施形態では、圧力損失ΔＰ１（燃料ガス、運転温度）＞圧力損失ΔＰ２（燃料ガス、運転温度）で、且つ、圧力損失ΔＰ１（燃料ガス、運転温度）＞圧力損失ΔＰ３（燃料ガス、運転温度）に設定される。
【００６６】
このため、０．１３×圧力損失ΔＰ４（空気、室温）＞１．２×圧力損失ΔＰ５（空気、室温）で、且つ、０．１３×圧力損失ΔＰ４（空気、室温）＞１．２×圧力損失ΔＰ６（空気、室温）となり、圧力損失ΔＰ４（空気、室温）＞１０×圧力損失ΔＰ５（空気、室温）で、且つ、圧力損失ΔＰ４（空気、室温）＞１０×圧力損失ΔＰ６（空気、室温）となる。
【００６７】
次いで、燃料電池１０の動作について、以下に説明する。
【００６８】
図１に示すように、燃料電池１０の燃料ガス供給連通孔２６には、例えば、都市ガス（ＣＨ4、Ｃ2Ｈ6、Ｃ3Ｈ8、Ｃ4Ｈ10を含む）等の原燃料を水蒸気改質した改質ガスが、燃料ガスとして供給される。一方、燃料電池１０の酸化剤ガス供給連通孔７０には、空気が酸化剤ガスとして供給される。
【００６９】
図１及び図２に示すように、燃料ガス供給連通孔２６に供給された燃料ガスは、各燃料電池１０を構成するセパレータ２０において、スリット５６から周溝５８を通って、橋架部３０に形成されている燃料ガス供給通路３８に導入される。燃料ガスは、燃料ガス供給通路３８から燃料ガス供給孔６０を通って、燃料ガス通路３６に導入される。
【００７０】
図３に示すように、燃料ガス供給孔６０は、橋架部３０側に近接して設けられるとともに、迂回路形成用壁部６８の内部領域Ｓに配置されている。このため、燃料ガス供給孔６０から燃料ガス通路３６に導入された燃料ガスは、迂回路形成用壁部６８の案内作用下に前記燃料ガス通路３６を通って、電解質・電極接合体１８のアノード電極１６に供給される。使用済みの燃料ガスは、複数の貫通孔６６から各燃料ガス排出孔６４を通って排ガス排出連通孔７４に排出される。
【００７１】
一方、酸化剤ガス供給連通孔７０に供給された空気は、図２に示すように、各電解質・電極接合体１８のカソード電極１４とセパレータ２０の面２２ａとの間に形成されている酸化剤ガス通路３４に導入される。酸化剤ガス通路３４では、酸化剤ガスは矢印Ｂ方向に移動しながら、電解質・電極接合体１８のカソード電極１４に供給された後、排ガス排出連通孔７４に排出される。
【００７２】
従って、電解質・電極接合体１８では、アノード電極１６に燃料ガスが供給される一方、カソード電極１４に空気が供給される。これにより、酸化物イオンは、電解質１２を通ってアノード電極１６に移動し、化学反応により発電が行われる。
【００７３】
この場合、第１の実施形態では、燃料ガス供給部２８と、電解質・電極接合体１８を挟持する挟持部３２とは、長板状の橋架部３０を介して積層方向の締め付け荷重を遮断することができる。このため、電解質・電極接合体１８に所望の荷重を付与することが可能になる。
【００７４】
従って、簡単且つコンパクトな構成で、シール性が要求される燃料ガス供給部２８には、比較的大きな荷重を付与する一方、電解質・電極接合体１８には、挟持部３２との密着性を高める程度の比較的小さな荷重を付与することができる。これにより、燃料ガス供給部２８に所望のシール性を確保するとともに、電解質・電極接合体１８の損傷を可及的に阻止し、効率的な発電及び集電が遂行される。
【００７５】
さらに、検査環境と運転環境とにおいて、絞り部位（最も圧損が高い部位）を燃料ガス供給孔６０に一致させることができる。具体的には、圧力損失ΔＰ１（燃料ガス、運転温度）＞圧力損失ΔＰ２（燃料ガス、運転温度）で、且つ、圧力損失ΔＰ１（燃料ガス、運転温度）＞圧力損失ΔＰ３（燃料ガス、運転温度）に設定すると、圧力損失ΔＰ４（空気、室温）＞１０×圧力損失ΔＰ５（空気、室温）で、且つ、圧力損失ΔＰ４（空気、室温）＞１０×圧力損失ΔＰ６（空気、室温）となる。
【００７６】
例えば、燃料ガス供給通路３８を絞り部位に設定すると、圧力損失ΔＰ２（燃料ガス、運転温度）＞圧力損失ΔＰ１（燃料ガス、運転温度）に設定しても、圧力損失ΔＰ４（空気、室温）≧圧力損失ΔＰ５（空気、室温）となり易い。従って、燃料電池１０の圧損検査が行われる際、燃料ガス供給孔６０の圧損と燃料ガス供給通路３８の圧損とが均衡してしまい、検出された全圧損のばらつきが、前記燃料ガス供給通路３８の加工精度に依存するものであるか否かが判別できないおそれがある。
【００７７】
そこで、燃料ガス供給孔６０を絞り部位に設定することにより、前記燃料ガス供給孔６０の圧損のばらつきを検出するだけで、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われるという効果が得られる。
【００７８】
しかも、絞り部位は、燃料ガス供給孔６０に設定されている。これにより、燃料ガス供給通路３８や燃料ガス供給連通孔２６に設定する場合に比べ、検査工程を孔径検査のみに一元化することが可能になるという利点がある。
【００７９】
また、Ｐ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有するように、燃料ガス供給孔６０の開口断面積（容積）、燃料ガス供給通路３８の開口断面積（容積）及び燃料ガス供給連通孔２６の開口断面積（容積）が設定されている。このため、検査環境と運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔６０に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔６０の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００８０】
さらに、燃料電池１０は、前記燃料電池１０の定格運転時における定格運転温度域で、具体的には、６００℃〜８００℃の定格運転温度域で、Ｐ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有している。このため、検査環境と運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔６０に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔６０の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００８１】
さらにまた、燃料電池１０は、前記燃料電池１０の運転停止時に、燃料ガス供給孔６０に供給される酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ４、燃料ガス供給通路３８に供給される前記酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ５、及び燃料ガス供給連通孔２６に供給される前記酸化剤ガスによる圧力損失Ｐ６は、Ｐ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有するように、前記燃料ガス供給孔６０の開口断面積（容積）、前記燃料ガス供給通路３８の開口断面積（容積）及び前記燃料ガス供給連通孔２６の開口断面積（容積）が設定されている。
【００８２】
これにより、運転停止状態である検査環境と定格運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔６０に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔６０の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００８３】
また、燃料電池１０は、前記燃料電池１０の運転停止時における常温域で、具体的には、１０℃〜３０℃の範囲で、Ｐ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有している。このため、常温域である検査環境と定格運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔６０に一致させることができる。従って、燃料ガス供給孔６０の圧損のばらつきを検出することにより、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる。
【００８４】
さらに、燃料電池１０は、固体酸化物形燃料電池である。このため、固体酸化物形燃料電池のような高温型燃料電池に最適に使用することが可能になる。特に、運転停止時と定格運転時とで温度域に大きな差がある燃料電池１０に適用した際、加工精度を検査し易く、且つ、作動温度及び供給流体を考慮した最適な圧力損失を保つことにより、燃料ガスの均等配分が可能になる。
【００８５】
図５は、本発明の第２の実施形態に係る燃料電池８０の概略分解斜視説明図である。
【００８６】
なお、第１の実施形態に係る燃料電池１０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。
【００８７】
燃料電池８０は、図５及び図６に示すように、同一平面状に２枚の電解質・電極接合体１８を挟持する一対のセパレータ８２を備える。セパレータ８２は、燃料ガス供給連通孔２６及び酸化剤ガス供給連通孔７０が形成される反応ガス供給部８４を備える。反応ガス供給部８４には、それぞれ互いに逆方向に延在して橋架部８６Ａ、８６Ｂが一体に設けられるとともに、各橋架部８６Ａ、８６Ｂには、矩形状を有する挟持部８８Ａ、８８Ｂが一体に設けられる。
【００８８】
セパレータ８２は、第１プレート９０と第２プレート９２とを備える。第１プレート９０は、それぞれ半円形状を有する燃料ガス供給連通孔２６及び酸化剤ガス供給連通孔７０が形成される第１円板部９４を備える。第１円板部９４から互いに逆方向に第１長板部９６Ａ、９６Ｂが一体に延在するとともに、前記第１長板部９６Ａ、９６Ｂには、第１矩形状部９８Ａ、９８Ｂが一体に設けられる。
【００８９】
第１矩形状部９８Ａ、９８Ｂには、複数の突起部４６Ａ、４６Ｂを介して酸化剤ガス通路３４Ａ、３４Ｂが形成されるとともに、酸化剤ガス供給孔１００Ａ、１００Ｂが第１円板部９４側に近接して形成される。第１矩形状部９８Ａ、９８Ｂの先端側には、それぞれ複数の酸化剤ガス排出孔１０２Ａ、１０２Ｂが排ガス排出連通孔７４に連通して形成される。
【００９０】
第１矩形状部９８Ａ、９８Ｂには、酸化剤ガス供給孔１００Ａ、１００Ｂに近接して前記酸化剤ガス供給孔１００Ａ、１００Ｂ側にＶ字状に折曲する迂回路形成用壁部１０４Ａ、１０４Ｂが設けられる。第１矩形状部９８Ａ、９８Ｂには、酸化剤ガス通路３４Ａ、３４Ｂを周回し、カソード電極１４の外周縁部に接触する外縁周回用凸部１０６Ａ、１０６Ｂが形成される。
【００９１】
第２プレート９２は、第２円板部１０８を有し、この第２円板部１０８には、燃料ガス供給連通孔２６に連通する周溝１１０と、酸化剤ガス供給連通孔７０に連通する周溝１１１とが形成される。第２円板部１０８から互いに逆方向に延在して第２長板部１１２Ａ、１１２Ｂが一体に設けられる。
【００９２】
第２長板部１１２Ａ、１１２Ｂには、第２矩形状部１１４Ａ、１１４Ｂが一体に設けられる。第２長板部１１２Ａ、１１２Ｂには、燃料ガス供給通路３８Ａ、３８Ｂと酸化剤ガス供給通路１１６Ａ、１１６Ｂとが、互いに平行に設けられる。燃料ガス供給通路３８Ａ、３８Ｂの先端縁部には、燃料ガス供給孔６０Ａ、６０Ｂが連通する。
【００９３】
図７に示すように、第２矩形状部１１４Ａ、１１４Ｂには、複数の突起部６２Ａ、６２Ｂを介して燃料ガス通路３６Ａ、３６Ｂが形成される。外縁周回用凸部６５Ａ、６５Ｂには、それぞれ複数の燃料ガス排出孔６４Ａ、６４Ｂが形成される。燃料ガス排出孔６４Ａ、６４Ｂと燃料ガス供給孔６０Ａ、６０Ｂとの間には、迂回路形成用壁部６８Ａ、６８Ｂが設けられる。
【００９４】
図５に示すように、各セパレータ８２間には、反応ガス供給部８４に挟持されて絶縁リング７２ａが介装される。この絶縁リング７２ａは、燃料ガス供給連通孔２６及び酸化剤ガス供給連通孔７０をそれぞれシールする機能を有する。
【００９５】
燃料電池８０では、燃料ガス供給孔６０Ａ、６０Ｂ全域の圧損である圧力損失Ｐ１、Ｐ４と、燃料ガス供給通路３８Ａ、３８Ｂ全域の圧損である圧力損失Ｐ２、Ｐ５と、燃料ガス供給連通孔２６全域の圧損Ｐ３、Ｐ６とは、定格運転温度域で、Ｐ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有する一方、運転停止時における常温域で、Ｐ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有している。
【００９６】
従って、第２の実施形態では、検査環境と運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔６０Ａ、６０Ｂに一致させることができ、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる等、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【００９７】
次いで、燃料電池８０の動作について説明すると、各セパレータ８２を構成する反応ガス供給部８４には、燃料ガス供給連通孔２６及び酸化剤ガス供給連通孔７０に沿って燃料ガス及び酸化剤ガスが積層方向に流通する。
【００９８】
燃料ガスは、各橋架部８６Ａ、８６Ｂ内に形成されている燃料ガス供給通路３８Ａ、３８Ｂを通って、燃料ガス供給孔６０Ａ、６０Ｂから燃料ガス通路３６Ａ、３６Ｂに導入される。燃料ガスは、図７に示すように、各迂回路形成用壁部６８Ａ、６８Ｂの案内作用下に、燃料ガス通路３６Ａ、３６Ｂに沿って均一に流通し、各アノード電極１６に供給される。使用済みの燃料ガスは、燃料ガス排出孔６４Ａ、６４Ｂから排ガス排出連通孔７４に排出される。
【００９９】
一方、酸化剤ガスは、橋架部８６Ａ、８６Ｂ内に形成されている酸化剤ガス供給通路１１６Ａ、１１６Ｂを通って、酸化剤ガス供給孔１００Ａ、１００Ｂから酸化剤ガス通路３４Ａ、３４Ｂに導入される。
【０１００】
この酸化剤ガスは、図５及び図６に示すように、迂回路形成用壁部１０４Ａ、１０４Ｂの案内作用下に、酸化剤ガス通路３４Ａ、３４Ｂに沿って均一に流通し、カソード電極１４に供給される。使用済みの酸化剤ガスは、酸化剤ガス排出孔１０２Ａ、１０２Ｂから排ガス排出連通孔７４に排出される。
【０１０１】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る燃料電池１２０の概略分解斜視説明図である。
【０１０２】
燃料電池１２０は、図８及び図９に示すように、例えば、安定化ジルコニア等の酸化物イオン導電体で構成される電解質（電解質板）１２ａの両面に、カソード電極１４ａ及びアノード電極１６ａが設けられた電解質・電極接合体（ＭＥＡ）１８ａを備える。電解質・電極接合体１８ａは、円板状に形成されるとともに、少なくとも外周端面部には、酸化剤ガス及び燃料ガスの進入や排出を阻止するためにバリアー層（図示せず）が設けられている。
【０１０３】
燃料電池１２０は、各セパレータ１２２間に複数、例えば、４個の電解質・電極接合体１８ａが、このセパレータ１２２の中心部である燃料ガス供給連通孔２６を中心に同心円上に配列される。
【０１０４】
セパレータ１２２は、図８に示すように、第１プレート１２４及び第２プレート１２６が接合されて構成される。セパレータ１２２は、中央部に燃料ガス供給連通孔２６を形成する燃料ガス供給部１２８を有する。この燃料ガス供給部１２８から外方に等角度間隔（９０゜間隔）ずつ離間して放射状に延在する４本の橋架部１３０を介して比較的大径な挟持部１３２が一体的に設けられる。燃料ガス供給部１２８と各挟持部１３２との中心間距離は、同一距離に設定される。
【０１０５】
各挟持部１３２は、電解質・電極接合体１８ａと略同一寸法の円板形状に設定されており、互いに分離して構成される。挟持部１３２のカソード電極１４ａに接する面には、前記カソード電極１４ａの電極面に沿って酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス通路３４が形成される。
【０１０６】
挟持部１３２のアノード電極１６ａの接する面には、前記アノード電極１６ａの電極面に沿って、燃料ガスを供給するための燃料ガス通路３６が形成される。各橋架部１３０には、燃料ガス供給連通孔２６から各燃料ガス通路３６に供給するための燃料ガス供給通路３８が形成される。
【０１０７】
第１プレート１２４は、中央部に燃料ガス供給連通孔２６が形成される第１円板部１３４と、前記第１円板部１３４に一体に設けられ、外方に放射状に延在する４本の第１長板部１３６と、各第１長板部１３６に一体に設けられる第１円板形状部１３８とを設ける。
【０１０８】
第１円板形状部１３８には、燃料ガスを供給するための燃料ガス供給孔６０が、例えば、前記第１円板形状部１３８の中心又は中心に対して酸化剤ガスの流れ方向上流側に偏心した位置に設定される。
【０１０９】
第１円板形状部１３８のアノード電極１６ａに接触する面には、燃料ガス通路３６を形成するための複数の突起部６２と、前記燃料ガス通路３６側に突出してアノード電極１６ａの外周縁部に接触する外縁周回用凸部６５とが設けられる。第１円板形状部１３８には、燃料ガス通路３６を通って使用された燃料ガスを排出するそれぞれ一対の燃料ガス排出孔６４ａ、６４ｂ及び６４ｃと、アノード電極１６ａに接触するとともに、前記燃料ガスが燃料ガス供給孔６０から前記燃料ガス排出孔６４ａ、６４ｂ及び６４ｃに直線状に流れることを阻止する迂回路形成用の円弧状壁部１４０とが設けられる。
【０１１０】
燃料ガス排出孔６４ａ、６４ｂ及び６４ｃは、同一の開口面積を有し、挟持部１３２と橋架部１３０との連結部の反対側に且つ前記橋架部１３０の延長線を挟んで両側にそれぞれ等間隔ずつ離間して設けられる。円弧状壁部１４０は、略馬蹄形状（一部を切り欠いた円弧状）を有し、その内部に燃料ガス供給孔６０が配置される。
【０１１１】
第１円板形状部１３８には、電解質・電極接合体１８ａの発電による電力を取り出すため又は前記電解質・電極接合体１８ａの状態を計測するための一対の突出部１４２が設けられる。突出部１４２は、第１円板形状部１３８の外周縁部に且つ燃料ガス排出孔６４ａ、６４ｂ間に設けられる。
【０１１２】
第２プレート１２６は、図８に示すように、中央部に燃料ガス供給連通孔２６を形成する第２円板部１４４を備える。第２円板部１４４には、補強用のボス部１４６が所定数だけ設けられる。第２円板部１４４から放射状に４本の第２長板部１４８が延在するとともに、前記第２長板部１４８には、燃料ガス供給連通孔２６から燃料ガス供給孔６０に連通する燃料ガス供給通路３８が形成される。
【０１１３】
各第２長板部１４８には、比較的大径な第２円板形状部１５０が一体的に設けられ、前記第２円板形状部１５０には、プレス等により複数の突起部４６が設けられる。第２円板形状部１５０には、突起部４６によりカソード電極１４ａの電極面に沿って酸化剤ガスを供給するための酸化剤ガス通路３４が形成される。
【０１１４】
図１０に示すように、酸化剤ガス通路３４は、電解質・電極接合体１８ａの内側周端部と第１及び第２円板形状部１３８、１５０の内側周端部との間から矢印Ｂ方向に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給連通孔７０に連通する。この酸化剤ガス供給連通孔７０は、各第１及び第２円板形状部１３８、１５０の内方と各第１及び第２長板部１３６、１４８との間に位置して積層方向（矢印Ａ方向）に延在し、酸化剤ガス供給部を構成している。
【０１１５】
燃料電池１２０には、第１及び第２円板形状部１３８、１５０の外方に位置して排ガス排出連通孔７４が形成される。この排ガス排出連通孔７４は、電解質・電極接合体１８ａに供給されて反応に使用された燃料ガス及び酸化剤ガスを、排ガスとして積層方向に排出する排ガス排出部を構成する。各第１及び第２円板形状部１３８、１５０間には、必要に応じて、空気制御板１５２が配設される。
【０１１６】
燃料電池１２０では、４つの燃料ガス供給孔６０全域の圧損である圧力損失Ｐ１、Ｐ４と、４つの燃料ガス供給通路３８全域の圧損である圧力損失Ｐ２、Ｐ５と、１つの燃料ガス供給連通孔２６全域の圧損Ｐ３、Ｐ６とは、定格運転温度域で、Ｐ１＞Ｐ２、且つ、Ｐ１＞Ｐ３の関係を有する一方、運転停止時における常温域で、Ｐ４／Ｐ５＞１０、且つ、Ｐ４／Ｐ６＞１０の関係を有している。
【０１１７】
従って、第３の実施形態では、検査環境と運転環境とにおいて、絞り部位を燃料ガス供給孔６０に一致させることができ、燃料ガスの均等分配機能を有する絞り部位の検査が容易且つ正確に行われる等、上記の第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１１８】
次いで、燃料電池１２０の動作について説明すると、燃料ガスは、各セパレータ１２２を構成する燃料ガス供給部１２８に形成された燃料ガス供給連通孔２６から４本の橋架部１３０に形成された各燃料ガス供給通路３８に導入される。燃料ガスは、さらに各燃料ガス供給通路３８を通って各挟持部１３２の燃料ガス供給孔６０に供給される。
【０１１９】
このため、燃料ガスは、各燃料ガス供給孔６０から各アノード電極１６ａの略中心に供給された後、燃料ガス通路３６に沿って前記アノード電極１６ａの外周部に向かって移動する。
【０１２０】
一方、酸化剤ガス供給連通孔７０に供給された空気は、各電解質・電極接合体１８ａの内側周端部と各挟持部１３２の内側周端部との間から矢印Ｂ方向に流入し、酸化剤ガス通路３４に送られる。酸化剤ガス通路３４では、電解質・電極接合体１８ａのカソード電極１４ａの内側周端部（セパレータ１２２の中央部）側から外側周端部（セパレータ１２２の外側周端部側）に向かって空気が流動する。
【０１２１】
従って、電解質・電極接合体１８ａでは、アノード電極１６ａの電極面の中心側から周端部側に向かって燃料ガスが供給されるとともに、カソード電極１４ａの電極面の一方向（矢印Ｂ方向）に向かって空気が供給される。その際、酸化物イオンが電解質１２ａを通ってアノード電極１６ａに移動し、化学反応により発電が行われる。
【符号の説明】
【０１２２】
１０、８０、１２０…燃料電池            １２、１２ａ…電解質
１４、１４ａ…カソード電極              １６、１６ａ…アノード電極
１８、１８ａ…電解質・電極接合体         ２０、８２、１２２…セパレータ
２２、２４、９０、９２、１２４、１２６…プレート
２６…燃料ガス供給連通孔                ２８、１２８…燃料ガス供給部
３０、８６Ａ、８６Ｂ、１３０…橋架部
３２、８８Ａ、８８Ｂ、１３２…挟持部
３４、３４Ａ、３４Ｂ…酸化剤ガス通路
３６、３６Ａ、３６Ｂ…燃料ガス通路
３８、３８Ａ、３８Ｂ…燃料ガス供給通路
４０、４８、９４、１０８、１３４、１４４…円板部
４２、５０、９６Ａ、９６Ｂ、１１２Ａ、１１２Ｂ、１３６、１４８…長板部
４４、５２、９８Ａ、９８Ｂ、ｌ１４Ａ、１１４Ｂ…矩形状部
６０、６０Ａ、６０Ｂ…燃料ガス供給孔
６４、６４Ａ、６４ａ、６４Ｂ、６４ｂ、６４ｃ…燃料ガス排出孔
６５、６５Ａ、６５Ｂ、１０６Ａ、１０６Ｂ…外縁周回用凸部
６８、６８Ａ、６８Ｂ、１０４Ａ、１０４Ｂ…迂回路形成用壁部
７０…酸化剤ガス供給連通孔              ７２…絶縁シール
８４…反応ガス供給部
１００Ａ、１００Ｂ…酸化剤ガス供給孔
１０２Ａ、１０２Ｂ…酸化剤ガス排出孔
１１６Ａ、１１６Ｂ…酸化剤ガス供給通路
１３８、１５０…円板形状部
１４０…円弧状壁部
【図１】
0005502536.tif 000004
【図２】
0005502536.tif 000005
【図３】
0005502536.tif 000006
【図４】
0005502536.tif 000007
【図５】
0005502536.tif 000008
【図６】
0005502536.tif 000009
【図７】
0005502536.tif 000010
【図８】
0005502536.tif 000011
【図９】
0005502536.tif 000012
【図１０】
0005502536.tif 000013
【図１１】
0005502536.tif 000014
【図１２】
0005502536.tif 000015