(57)【要約】【課題】  発電効率の高い燃料電池モジュールおよび、燃料電池装置を提供する。【解決手段】  本発明の燃料電池モジュール１０は、セルスタック２Ａと、第一側壁と第二側壁とを含む側壁で構成され、セルスタック２Ａを収納する収納室１２を有する収納容器１と、酸素含有ガス送入口１３ａと、酸素含有ガス送入口１３ａから送入された酸素含有ガスが流れる酸素含有ガス流路１３，１４，１５と、収納室１２より排出された排ガスが流れる排ガス流路１７，１８，１９と、を備え、酸素含有ガス流路１３，１４，１５は、底壁、第一側壁及び上壁に沿って設けられ、排ガス流路１７，１８，１９は、第一側壁及び底壁において酸素含有ガス流路１３，１４，１５と隣接して対向流路となるように、かつ排ガス流路１７，１８，１９を流過した排ガスが、第二側壁を介して収納容器１の外へ送出されるように配置されている。【選択図】    図１
2018092750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう複数の燃料電池セルが、互いに電気的に接続され、配列されてなるセルスタックと、
底壁、上壁、燃料電池セルの配列方向に沿って対をなす第一側壁と第二側壁とを含む側壁から構成され、前記セルスタックを収納する収納室を有する収納容器と、
外部から該収納容器内へと酸素含有ガスを送入する酸素含有ガス送入口と、
前記酸素含有ガス送入口から送入された酸素含有ガスが流れる酸素含有ガス流路と、
前記収納室より排出された排ガスが流れる排ガス流路と、を備え
前記酸素含有ガス流路は、前記底壁、前記第一側壁及び前記上壁に沿って設けられ、
前記排ガス流路は、前記第一側壁及び前記底壁において前記酸素含有ガス流路と隣接して対向流路となるように、かつ前記排ガス流路を流過した排ガスが、前記第二側壁を介して前記収納容器外へ送出されるように配置されている
ことを特徴とする燃料電池モジュール。
【請求項２】
前記酸素含有ガス流路に、結露水を貯める第一貯水部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池モジュール。
【請求項３】
前記排ガス流路に、結露水を貯める第二貯水部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池モジュール。
【請求項４】
前記酸素含有ガス流路の途中には、酸素含有ガスの一部を分流して、前記セルスタックに供給する分流部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料電池モジュール。
【請求項５】
前記セルスタックと前記第一側壁との間に設けられた側壁側断熱材をさらに備え、
該側壁側断熱材と、前記収納室の上面とは離間していることを特徴とする請求項１〜４いずれか１つに記載の燃料電池モジュール。
【請求項６】
前記酸素含有ガス流路とつながって、酸素含有ガスを前記セルスタックに供給する酸素含有ガス導入板をさらに備え、
前記酸素含有ガス導入板は、前記収納室の上面より垂下し、前記セルスタックよりも前記第二側壁側に設けられていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１つに記載の燃料電池モジュール。
【請求項７】
前記酸素含有ガス流路とつながって、酸素含有ガスを前記セルスタックに供給する酸素含有ガス導入板をさらに備え、
前記酸素含有ガス導入板は、前記収納室の上面より垂下し、前記セルスタックよりも前記第一側壁側に設けられていることを特徴とする請求項１〜５いずれか１つに記載の燃料電池モジュール。
【請求項８】
前記底壁の前記排ガス流路の下流端部における、
排ガスの流れ方向と直交する方向における断面積が、前記底壁の前記排ガス流路の他の部分の断面積より小さいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の燃料電池モジュール。
【請求項９】
排ガスの流れ方向と直交する方向における、
前記底壁の前記排ガス流路の断面積は、前記第一側壁の前記排ガス流路の断面積より大きいことを特徴とする請求項８に記載の燃料電池モジュール。
【請求項１０】
請求項１〜９のうちいずれかに記載の燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを作動させるための補機と、前記燃料電池モジュールおよび前記補機を収容する外装ケースとを備える燃料電池装置。
【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および燃料電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、燃料ガス（水素含有ガス）と空気（酸素含有ガス）とを用いて電力を得ることができる燃料電池セルが複数配列されたセルスタック装置を収納装置内に収納してなる燃料電池モジュールや燃料電池モジュールを外装ケース内に収納してなる燃料電池装置が種々提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
燃料電池モジュールは、収納容器内の収納室内にセルスタック装置が収納された構成であり、セルスタック装置に酸素含有ガスを供給するための流路および外部へと排ガスを排出するための流路が収納容器内に形成されている。酸素含有ガスと排ガスとは互いに隣接する流路を流れることで、酸素含有ガスと排ガスとで効率よく熱交換することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２８０９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１においては、収納容器の底から供給された酸素含有ガスは燃料電池セルの配列方向に沿って対をなす側方に分岐して収納容器の上方まで流れ、収納室の上方から排出される排ガスは燃料電池セルの配列方向に沿って対をなす側方に分岐して収納容器の下方まで流れる流路構成とされている。このような構成とすることで、酸素含有ガスと排ガスとの熱交換面積を大きくとることができるが、酸素含有ガス及び排ガスを均等に分流することは困難であった。それゆえ、一方側の側方に酸素含有ガスが多く流れ、他方側の側方に排ガスが多く流れる場合には、酸素含有ガスと排ガスとで効率よく熱交換することができないおそれがあった。
【０００６】
本発明の目的は、簡単な構成で、効率よく排ガスと酸素含有ガスとの熱交換を行うことのできる燃料電池モジュールおよび、それを用いた燃料電池装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の燃料電池モジュールは、燃料ガスと酸素含有ガスとで発電を行なう複数の燃料電池セルが、互いに電気的に接続され、配列されてなるセルスタックと、
底壁、上壁、燃料電池セルの配列方向に沿って対をなす第一側壁と第二側壁とを含む側壁から構成され、前記セルスタックを収納する収納室を有する収納容器と、
外部から該収納容器内へと酸素含有ガスを送入する酸素含有ガス送入口と、
前記酸素含有ガス送入口から送入された酸素含有ガスが流れる酸素含有ガス流路と、
前記収納室より排出された排ガスが流れる排ガス流路と、を備え
前記酸素含有ガス流路は、前記底壁、前記第一側壁及び前記上壁に沿って設けられ、
前記排ガス流路は、前記第一側壁及び前記底壁において前記酸素含有ガス流路と隣接して対向流路となるように、かつ前記排ガス流路を流過した排ガスが、前記第二側壁を介して前記収納容器外へ送出されるように配置されている。
【０００８】
また、本開示の燃料電池装置は、燃料電池モジュールと、該燃料電池モジュールを作動させるための補機と、前記燃料電池モジュールおよび前記補機を収容する外装ケースとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の燃料電池装置によれば、簡単な構成で、排ガスと酸素含有ガスとの熱交換の効率を向上することができる。
【００１０】
また、本開示の燃料電池装置によれば、上記の燃料電池モジュールを備えることで発電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】燃料電池モジュールの内部構成を示す縦方向の断面図である。
【図２】上記燃料電池モジュールの分解斜視図である。
【図３】上記燃料電池モジュールの酸素含有ガス流路構成を示す図である。
【図４】上記燃料電池モジュール内部の酸素含有ガス導入板の形状を説明する半断面図（カットモデル）である。
【図５】他の実施形態の燃料電池モジュールの内部構成を示す縦方向の断面図である。
【図６】本発明の燃料電池モジュールを用いた燃料電池装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は燃料電池モジュールの内部構成を示す縦方向の断面図であり、図２は燃料電池モジュールの分解斜視図である。なお、図２は、モジュール組み立て作業のために、燃料電池モジュール１０を作業台等に容器開口（第二側壁１Ａｄ側の側方）を上にして載置した状態（いわゆる「横倒し」あるいは「寝かせた」状態）を示しており、組み立て後に輸送や使用される場合は、図１のように、容器開口を側面にしてセルスタック２Ａを正立させた状態（立てた状態）で用いられる。
【００１３】
図１に示す実施形態の燃料電池モジュール１０は、収納容器１の内側に、断熱材を配設してその内部空間が収納室１２とされている。収納室１２には、セルスタック装置２及び酸素含有ガス導入板３が収容されている。
【００１４】
収納容器１は、外壁１Ａ及び内壁１Ｂから構成される直方体形状の容器である。外壁１Ａは、セルスタック装置２の下方に位置する底壁１Ａａと、セルスタック装置２の上方に位置する上壁１Ａｃと、セルスタック装置２の側方に位置し、燃料電池セルの配列方向に沿って対をなす第一側壁１Ａｂ及び第二側壁１Ａｄを有している。また、内壁１Ｂは、第二側壁１Ａｄを除く各外壁の内側に、所定の空間を配して設けられている。
【００１５】
図１で示すように、収納容器１は内壁１Ｂより内側に、燃料電池セルの配列方向に沿って配置される第一側部断熱材７Ａ及び第二側部断熱材７Ｂと、底壁１Ａａに沿って配置される底部断熱材６を有している。
【００１６】
ここで、底部断熱材６、第一側部断熱材７Ａ、第二側部断熱材７Ｂの「底部」、「側部」とは、組み立て後の稼動状態（図１）で底部側、側部側に位置するという意味であり、図２のように組み立て中の場合は、底部断熱材６は横倒しになったセルスタック２Ａの側方に位置し、第一側部断熱材７Ａ及び第二側部断熱材７Ｂは、横倒しになったセルスタック２Ａの下側に相当する第一側壁１Ａｂ側と、横倒しになったセルスタック２Ａ上側の第二側壁１Ａｄ側とに位置する。
【００１７】
図１で示す第二側部断熱材７Ｂの内側面（セルスタック装置２側）には、溝状凹部７ｃ，７ｄが形成されており、これら溝状凹部７ｃ，７ｄに嵌入されたセルスタック保持用断熱材８Ｃ，８Ｄが、所定の適切な位置で、セルスタック装置２を支持するようになっている。一方で、セルスタック保持用断熱材８Ａ，８Ｂは、酸素含有ガス導入板３に設けられた断熱材固定部材９により保持され、所定の適切な位置で、セルスタック装置２を支持するようになっている。なお、断熱材としては、一般的に使用される断熱材料を用いることができ、たとえば、アルミナ系、シリカ系、アルミナシリカ系材料から構成された断熱材を用いることができる。
【００１８】
図１で示すように、収納室１２に収容されたセルスタック装置２は、セルスタック２Ａ，マニホールド２Ｂおよび改質器２Ｃを組み合わせて構成されている。セルスタック２Ａは、内部を燃料ガスが長手方向（稼動時上下方向）に流過する燃料ガス流路（図示せず）を有する中空平板型の柱状燃料電池セルを立設させた状態で一列に配列し、隣接する燃料電池セル間が集電部材（図示せず）を介して電気的に直列に接続されている。セルスタック２Ａを構成する各燃料電池セルの下端は、ガラスシール材等の絶縁性接合材（図示せず）でマニホールド２Ｂに固定されている。なお、燃料電池セルとしては、柱状のものであればよく、たとえば円筒型や横縞型としてもよい。
【００１９】
セルスタック２Ａの上方には、天然ガスや灯油等の原燃料を改質して燃料電池セルに供給する燃料ガスを生成するための改質器２Ｃが配設されており、この改質器２Ｃで生成された燃料ガスが、燃料ガス供給管２ｄを通じてマニホールド２Ｂに供給される。
【００２０】
マニホールド２Ｂに供給された燃料ガスは、各燃料電池セル（セルスタック２Ａ）の内部に設けられたガス流路を下端より上端に向けて流れ、各燃料電池セルでは、この燃料ガスと、側方に位置する酸素含有ガス導入板３から供給される酸素含有ガス（空気）とで、発電が行なわれる。
【００２１】
なお、セルスタック装置２においては、各燃料電池セル（セルスタック２Ａ）の上端において燃料ガス流路の終端より排出される、発電に寄与しなかった余剰の燃料ガスと酸素含有ガスとを混合して、セルスタック２Ａと改質器２Ｃの間に位置する燃焼部１１ｃにおいて、着火ヒーター（図示せず）により着火して燃焼させ、その燃焼熱を改質器２Ｃの加熱および原燃料の改質に利用している。なお、収納室１２における、セルスタック２Ａより改質器２Ｃ側の上側空間（高温部）を燃焼室１１Ｂ、セルスタック２Ａ側の下側空間（低温部）を発電室１１Ａと呼称する。
【００２２】
図１で示すように、セルスタック装置２に酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス流路（１３，１４，１５）が、収納容器１における底壁１Ａａ、第一側壁１Ａｂ及び上壁１Ａｃに沿って設けられている。また、収納容器１の底壁１Ａａには、外部から酸素含有ガス流路（１３，１４，１５）へ酸素含有ガスを送入する酸素含有ガス送入口１３ａが設けられている。さらに、セルスタック装置２から排出される排ガスをモジュール外の熱交換器等へ輸送するための排ガス流路（１６，１７，１８）が第一側壁１Ａｂ及び底壁１Ａａに沿って設けられた酸素含有ガス流路１３，１４と隣接して対向流路となるように設けられている。また、収納容器１の第二側壁１Ａｄの外側に設けられる熱交換器（図示せず）へと排ガスを流すための排ガス流路１９及び排ガス流出口２０が第二側壁１Ａｄの外側に設けられている。なお、各断面図は模式図であるため、流路の厚みを実際より誇張して描いており、流路の、容器の厚み方向（紙面表裏方向）の重なりや蛇行、迂回等、三次元的な形状を、必ずしも反映させているものではない。また、他の部材の厚みや寸法も、実際のものとは異なる。
【００２３】
なお、以下では、底壁１Ａａに沿った酸素含有ガス流路を第一流路１３、第一側壁に沿った酸素含有ガス流路を第二流路１４、上壁に沿った酸素含有ガス流路を第三流路１５、第一側壁沿った排ガス流路を第四流路１７、底壁に沿った排ガス流路を第五流路１８、第二側壁に沿った排ガス流路を第六流路１９とする場合がある。
【００２４】
図１で示すように、第三流路１５を構成する収納容器１の内壁１Ｂには、第三流路１５から下方のマニホールド２Ｂ部位に向けて垂下する、酸素含有ガス導入板３が接続されている。
【００２５】
酸素含有ガス導入板３は、例えば、２つの板状部材を、隙間を空けて外周を接合したものであって、第三流路１５と連通する部分とセルスタック２Ａに対して酸素含有ガスである空気を供給するための酸素含有ガス吐出口３ｃのみが開放され、それ以外は閉塞されている。なお、セルスタック２Ａのセル配列方向長さに相当する板幅を有している。
【００２６】
図２の分解斜視図で示すように、燃料電池モジュール１０は、以下の順で各部材が収納容器１に収容されている。第二側壁１Ａｄ側の側方が開口した収納容器１に、第一側部断熱材７Ａと、燃料電池セルに酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス導入板３と、酸素含有ガス導入板３の上面に配置されたリブ状のセルスタック保持用断熱材８Ａ，８Ｂと、セルスタック２Ａおよび改質器２Ｃを含むセルスタック装置２と、セルスタック装置２の側方（マニホールド２Ｂ側）に配設される底部断熱材６と、セルスタック保持用断熱材８Ｃ，８Ｄと、第二側部断熱材７Ｂとを収納する。そして、収納容器１に各部材を収納した後に、収納容器１をペーパーガスケット４及び第二側壁１Ａｄにて閉口することにより燃料電池モジュール１０を組み立てることが可能となる。
【００２７】
次に、図１及び２で示す燃料電池モジュール１０における酸素含有ガスおよび排ガスの流れについて、図３および図４を加えてそれぞれの流路の構成とともに以下で説明する。図３は燃料電池モジュール１０の酸素含有ガス流路を示す図である。図３で示すように、酸素含有ガスを収納容器１内に送入するための酸素含有ガス送入口１３ａは、第一流路１３に連通されており、酸素含有ガス送入口１３ａから送入された酸素含有ガスの全量が、第一流路１３から第二流路１４へと流れる。第二流路１４を上方へ向かって流れた酸素含有ガスは第三流路１５に流れる。第三流路１５へと流れた酸素含有ガスは酸素含有ガス導入板３に流れる。酸素含有ガス流入側の基端部３ｂは、燃料電池セルの配列方向に延びてスリット状に開口する導入部３ｄとなっており、第三流路１５を流れる酸素含有ガスは導入部３ｄから酸素含有ガス導入板３に流れる。
【００２８】
図４は、上記燃料電池モジュール１０内部の酸素含有ガス導入板３の形状を説明する半断面図（カットモデル）である。図４で示すように、酸素含有ガス導入板３は、セルスタック２Ａ側の下端部３ａであって、その下端（縁部）より少し距離をおいた位置に、酸素含有ガス吐出口３ｃが設けられており、一方の薄板状部材を貫通する小孔状で、幅方向に所定の間隔を開けて複数個形成されている。これにより、酸素含有ガス導入板３を流れる酸素含有ガスは柱状のセルスタック２Ａの下端部に供給される。その後、酸素含有ガスは、各燃料電池セルの柱状の外形に沿って、セルスタック２Ａの上端（燃焼室１２）の方向へ移動する。また、各燃料電池セル（セルスタック２Ａ）の上端において燃料ガス流路の終端より排出される、発電に寄与しなかった余剰の燃料ガスと酸素含有ガスとが混合されて、セルスタック２Ａと改質器２Ｃの間に位置する燃焼部１１ｃにおいて、着火ヒーター（図示せず）により着火して燃焼された高温の排ガスが収納室１２から排出される。
【００２９】
図４に示すように、酸素含有ガス導入板３における導入部３ｄ側（または基端部３ｂ側）の上部には、燃料電池セルの配列方向に延びる貫通口（排ガス流通口３ｆ）が設けられている。なお、本実施形態においては、排ガス流通口３ｆは改質器２Ｃの気化部２Ｃ１側と改質部２Ｃ２側の２箇所に設けられているが、少なくとも気化部２Ｃ１側に設けられていればよい。これにより、高温の排ガスは改質器２Ｃの気化部２Ｃ１近傍を流れるため、気化部２Ｃ１の温度を高温に維持することができる。
【００３０】
図１及び図４で示すように、第一側部断熱材７Ａの上面と、収納室１２の上面である内壁１Ｂとは離間しており、酸素含有ガス導入板３を貫通する排ガス流通口３ｆ（図４参照）を通過した高温の排ガスは、第一側部断熱材７Ａ上側の空間（上部空間１６）に排出されるとともに、その空間に連通する第四流路１７へ流れる。
【００３１】
図１で示すように、第一側部断熱材７Ａと第二流路１４との間に設けられた第四流路１７へ流れ込んだ排ガスは第五流路１８へと流れる。第二流路１４を上方向に向かって流れる酸素含有ガスは、第四流路１７を下方向に向かって流れる高温の排ガス全量との熱交換により暖められる。
【００３２】
第五流路１８における排ガスの流れ方向における下流側には、排ガスを収納容器１外に排出する排出口１８ａを有しており、第五流路１８へ流れ込んだ排ガスは、排出口１８ａを通過して、言い換えれば第二側壁１Ａｄを介して、収納容器１外へ排出される。排出口１８ａを通過した排ガスは、第二側壁１Ａｄの外側に設けられた第六流路１９に流れ、その後排ガス流出口２０から熱交換器へと流れる。
【００３３】
ところで、従来は、収納容器の底から供給された酸素含有ガスは燃料電池セルの配列方向に沿って対をなす側方に分岐して収納容器の上方まで流れ、収納室の上方から排出される排ガスは燃料電池セルの配列方向に沿って対をなす側方に分岐して収納容器の下方まで流れる流路構成であった。このため、酸素含有ガス及び排ガスを均等に両側方に分流することは困難であり、一方側の側方に酸素含有ガスが多く流れ、他方側の側方に排ガスが多く流れる場合には酸素含有ガスと排ガスとで効率よく熱交換することができないおそれがあった。
【００３４】
そこで、本実施形態では、酸素含有ガス流路を、底壁１Ａａ、第一側壁１Ａｂ及び上壁１Ａｃに沿って設け、排ガス流路を、第一側壁１Ａｂ及び底壁１Ａａにおいて酸素含有ガス流路と隣接して対向流路となるように、かつ排ガス流路を流過した排ガスが、第二側壁１Ａｄを介して収納容器１外へ送出される構成としている。
【００３５】
この構成により、酸素含有ガス流路及び排ガス流路にそれぞれ酸素含有ガス及び排ガスの全量を流すことができるため、酸素含有ガスと排ガスとの熱交換の効率を向上することができる。また、底壁１Ａａに沿って設けられた排ガス流路を、第一側壁１Ａｂから第二側壁１Ａｄに亘って設けたことにより、収納容器１内における排ガス流路を長く取ることができ、酸素含有ガスと排ガスとの熱交換の効率を向上することができる。すなわち、セルスタックに供給される酸素含有ガスの温度を高くすることができ、ひいては燃料電池モジュールの発電効率を向上させることができる。
【００３６】
酸素含有ガス流路には、結露水を貯めるための第一貯水部２８ａが設けられていてもよい。図１で示すように第一貯水部２８ａは、たとえば第一流路１３と第二流路１４との接続部に設けられる。このような構成とすると、第二流路１４が結露水により塞がれることを防止することができる。
【００３７】
また、排ガス流路には、結露水を貯める第二貯水部２８ｂが設けられていてもよい。この構成により、排ガス流路が結露水により塞がれることを防止することができる。具体的には、底壁１Ａａに沿った排ガス流路である第五流路１８を、第五流路１８における下流方向側が低くなるように傾斜させ、かつ第五流路１８の下流端部に結露水を貯める第二貯水部２８ｂを有していてもよい。この構成により、第五流路１８で結露した結露水によって、第五流路１８が塞がれることを防止することができる。なお、第二貯水部２８ｂを第五流路１８の下流端部に設けた場合には、さらに第六流路１９において生じる結露水も貯水することができる。また、底部に設けられた排ガス流路である第五流路１８を、第五流路１８における上流方向側が低くなるように傾斜させ、かつ第五流路１８の上流端部に結露水を貯める第二貯水部２８ｂを有していてもよい。
【００３８】
なお、第一貯水部２８ａ及び第二貯水部２８ｂは、満水となった場合に貯水された結露水を取り除くための排水孔（図示せず）と当該排水孔を塞ぐ蓋部（図示せず）を有していてもよい。結露水が満水となった場合には蓋部を取り外し排水孔から結露水を取り除くことができる。
【００３９】
図１で示すように酸素含有ガス導入板３は、上壁１Ａｃより垂下し、セルスタック２Ａよりも第一側壁１Ａｂ側に設けられている。この構成により、収納室１２から排出される高温の排ガスの全量が酸素含有ガス導入板３における排ガス流通口３ｆを通過することとなるため、酸素含有ガス導入板３を熱伝導により暖めることができ、ひいては酸素含有ガス導入板３に流れる酸素含有ガスを暖めることができる。
【００４０】
図１で示すように第五流路１８の下流端部における、排ガスの流れ方向と直交する方向の断面積が、第五流路１８の他の部分における排ガスの流れ方向と直交する方向の断面積より小さくなるように構成することができる。このような構成とすると、高温の排ガスを排ガス流路１８に滞留させることができるため、収納容器１底部において、排ガスと酸素含有ガスとの熱交換の効率を向上することができる。
【００４１】
図１で示すように排ガスの流れ方向と直交する方向における、第五流路１８の断面積は、第四流路１７の断面積より大きくなっていてもよい。この構成により、収納容器１底部において、排ガスと酸素含有ガスとの熱交換の効率を向上することができる。なお、第五流路１８と第四流路１７との断面積の比較は、それぞれの流路における最大の断面積を比較するものとする。
【００４２】
なお、酸素含有ガス送入口１３ａは、第二側壁１Ａｄに設けられていてもよい。この構成により、酸素含有ガスが第一流路１３を流れる距離が長くなることから、収納容器１底部において、排ガスと酸素含有ガスとの熱交換の効率を向上することができる。
【００４３】
図５は、第２実施形態の燃料電池モジュールの断面図である。第１実施形態と重複する部分については説明を省略する。本実施形態においては、第二流路１４の途中には、酸素含有ガスの一部を分流して、セルスタックに供給する分流部である分流管２９が設けられている。この構成により、第二流路１４を流過する比較的温度の低い酸素含有ガスの一部を高温となるセルスタック２Ａの中段から上段に供給できるので、セルスタック２Ａの中段から上段の温度を効果的に下げることができ、温度分布の均一化が図れる。
【００４４】
そして、第三流路１５から下方のマニホールド２Ｂ部位に向けて垂下する酸素含有ガス導入板３が、セルスタック２Ａに対して、第二側壁１Ａｄ側の第二側部断熱材７Ｂ側に設けられる。この構成により、酸素含有ガスが第三流路１５を流れる距離が長くなることから、収納容器１上部における、排ガスと酸素含有ガスとの熱交換の効率を向上することができる。
【００４５】
なお、排ガスの排出口１８ａは第五流路１８の下流側に設けられている必要なく、例えば、第五流路１８と接続する第六流路１９が第二側壁１Ａｄの内側に設けられ、第六流路１９の排ガスの流れ方向の下端に排出口１８ａが設けられていてもよい。
【００４６】
図６は、燃料電池モジュール１０と、この燃料電池モジュール１０を作動させるための補機とを、外装ケース５０内に収納した燃料電池装置６０の一例を示す透過斜視図である。なお、図６においては、モジュールの運転に用いる補機や、各種センサ類、配管・配線等と、外装板（化粧パネル）とを図示していない。
【００４７】
燃料電池装置６０は、各支柱５１と外装板（図示省略）から構成される外装ケース５０内に、前述（実施形態）の燃料電池モジュール１０を収容したものである。この外装ケース５０内には、図示した燃料電池モジュール１０の他、蓄熱用のタンク、発電した電力を外部に供給するためのパワーコンディショナ、ポンプやコントローラ等の補機類が配設される。
【００４８】
このような燃料電池装置６０においては、本実施形態の燃料電池モジュールを備えることで、燃料電池モジュールの底部において容易に熱交換が可能な燃料電池装置とすることができる。
【符号の説明】
【００４９】
１    収納容器
２Ａ  セルスタック
３    酸素含有ガス導入板
７Ａ    第一側部断熱材
７Ｂ    第二側部断熱材
１０    燃料電池モジュール
１２    収納室
１３    第一流路
１３ａ  酸素含有ガス送入口
１４    第二流路
１５    第三流路
１７    第四流路
１８    第五流路
１９    第六流路
２０    流出口
２８    貯水部
２９    分流管
５０    外装ケース
６０    燃料電池装置
【図１】
2018092750.tif 000003
【図２】
2018092750.tif 000004
【図３】
2018092750.tif 000005
【図４】
2018092750.tif 000006
【図５】
2018092750.tif 000007
【図６】
2018092750.tif 000008