(57)【要約】【課題】簡単且つコンパクトな構成で、セパレータ面内から滞留水を容易且つ確実に排出させることを可能にする。【解決手段】燃料電池１０は、複数の発電ユニット１２を水平方向に沿って積層して構成される。酸化剤ガス流路５０の下流部位には、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂに連通する出口バッファ部が設けられ、前記出口バッファ部に連通して生成水を排出するための排水連通孔６８が形成される。酸化剤ガス出口連通孔３０ｂに連通する酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂには、ベンチュリ８８の吸い込み口９８が、排水連通孔６８に連通する排水マニホールド８６のマニホールド出口８６ａに連通する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質の両側に一対の電極が設けられる電解質・電極構造体とセパレータとが積層される複数の発電ユニットを備え、前記セパレータの電極対向面には、前記電極に沿って燃料ガス又は酸化剤ガスである反応ガスを供給する反応ガス流路が設けられるとともに、積層方向に貫通して前記反応ガスを流通させる反応ガス供給連通孔及び反応ガス排出連通孔が設けられる燃料電池であって、
前記反応ガス流路の下流部位には、前記反応ガス排出連通孔に連通する出口バッファ部が設けられ、前記出口バッファ部に連通して生成水を排出するための排水連通孔が前記積層方向に形成されるとともに、
前記反応ガス排出連通孔に連通する反応ガス出口マニホールドには、前記排水連通孔に連通する排水マニホールドの出口に、吸い込み口が連通するベンチュリが設けら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、前記燃料電池は、前記発電ユニットの積層方向両端にエンドプレートを配設するとともに、
一方の前記エンドプレートには、前記ベンチュリが一体に配置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、前記ベンチュリは、ダイヤフラムを介して前記吸い込み口に連通する負圧室と加圧室とに区画されるとともに、
前記反応ガス供給連通孔に連通する反応ガス入口マニホールドと前記加圧室とが連通す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、電解質の両側に一対の電極が設けられる電解質・電極構造体とセパレータとが積層される複数の発電ユニットを備え、前記セパレータの電極対向面には、前記電極に沿って燃料ガス又は酸化剤ガスである反応ガスを供給する反応ガス流路が設けられるとともに、積層方向に貫通して前記反応ガスを流通させる反応ガス供給連通孔及び反応ガス排出連通孔が設けられる燃料電池に関する。
【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、一対のセパレータによって挟持した発電ユニットを備えている。この種の燃料電池は、通常、所定の数の発電ユニットを積層することにより、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、一方のセパレータの面内に、アノード側電極に対向して燃料ガスを流すための燃料ガス流路が設けられるとともに、他方のセパレータの面内に、カソード側電極に対向して酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス流路が設けられている。また、互いに隣接するセパレータ間には、冷却媒体を流すための冷却媒体流路が、前記セパレータの面方向に沿って設けられている。
【０００４】
さらに、この種の燃料電池では、発電ユニットの積層方向に貫通して燃料ガスを流すための燃料ガス入口連通孔及び燃料ガス出口連通孔と、酸化剤ガスを流すための酸化剤ガス入口連通孔及び酸化剤ガス出口連通孔と、冷却媒体を流すための冷却媒体入口連通孔及び冷却媒体出口連通孔とを内部に備える、所謂、内部マニホールド型燃料電池を構成する場合が多い。
【０００５】
内部マニホールド型燃料電池として、例えば、特許文献１に開示されている固体高分子型燃料電池が知られている。この燃料電池では、図７に示すように、上下方向に沿って複数のアノード側流路１が形成されており、前記アノード側流路１の上流側には、水分配基板２及びガス分配基板３が配設されている。水分配基板２及びガス分配基板３には、それぞれ複数の細孔２ａ、３ａが形成され、前記細孔２ａ、３ａは、アノード側流路１に連通している。
【０００６】
燃料電池の上部側両側部には、それぞれ一対の水導入用のマニホールド孔４ａ、４ａと、燃料ガス導入用のマニホールド孔５ａ、５ａとが形成されている。燃料電池の下部側両側部には、それぞれ一対の燃料ガス導出用のマニホールド孔５ｂ、５ｂと、水導出用のマニホールド孔４ｂ、４ｂとが形成されている。
【０００７】
水導入用のマニホールド孔４ａ、４ａには、水ポンプ６から水が供給される一方、燃料ガス導入用のマニホールド孔５ａ、５ａには、水素ガスボンベ７から燃料ガスが供給されている。水導出用のマニホールド孔４ｂ、４ｂ及び燃料ガス導出用のマニホールド孔５ｂ、５ｂは、分離タンク８に連通しており、この分離タンク８に貯留される水は、冷却器９により冷却された後、水ポンプ６を介してマニホールド孔４ａ、４ａに供給されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３１２３９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の特許文献１では、アノード側流路１を流通して反応に使用された燃料ガスに含まれる水は、マニホールド孔４ｂ、４ｂに導出されて分離タンク８に送られる一方、この使用済みの燃料ガスに含まれる水は、前記分離タンク８に導入されて前記燃料ガスから分離されている。
【００１０】
しかしながら、アノード側流路１の下流側（下端部側）には、特に、水が滞留し易く、大量に発生した滞留水を確実に排出することが困難であるという問題がある。
【００１１】
しかも、燃料電池には、それぞれ一対の水導入用のマニホールド孔４ａ、４ａ、燃料ガス導入用のマニホールド孔５ａ、５ａ、水導出用のマニホールド孔４ｂ、４ｂ及び燃料ガス導出用のマニホールド孔５ｂ、５ｂが設けられている。このため、燃料電池全体の構成が複雑化し、前記燃料電池が大型化するとともに、コストが高騰するという問題がある。
【００１２】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、簡単且つコンパクトな構成で、セパレータ面内から滞留水を容易且つ確実に排出させ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、電解質の両側に一対の電極が設けられる電解質・電極構造体とセパレータとが積層される複数の発電ユニットを備え、前記セパレータの電極対向面には、前記電極に沿って燃料ガス又は酸化剤ガスである反応ガスを供給する反応ガス流路が設けられるとともに、積層方向に貫通して前記反応ガスを流通させる反応ガス供給連通孔及び反応ガス排出連通孔が設けられる燃料電池に関するものである。
【００１４】
この燃料電池は、反応ガス流路の下流部位には、反応ガス排出連通孔に連通する出口バッファ部が設けられ、前記出口バッファ部に連通して生成水を排出するための排水連通孔が積層方向に形成されるとともに、前記反応ガス排出連通孔に連通する反応ガス出口マニホールドには、前記排水連通孔に連通する排出マニホールドの出口に、吸い込み口が連通するベンチュリが設けられている。
【００１５】
また、燃料電池は、発電ユニットの積層方向両端にエンドプレートを配設するとともに、一方の前記エンドプレートには、ベンチュリが一体に配置されることが好ましい。
【００１６】
さらに、ベンチュリは、ダイヤフラムを介して吸い込み口に連通する負圧室と加圧室とに区画されるとともに、反応ガス供給連通孔に連通する反応ガス入口マニホールドと前記加圧室とが連通することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、反応ガス出口マニホールドにベンチュリが設けられるとともに、前記ベンチュリの吸い込み口が、出口バッファ部に連通する排水マニホールドの出口に連通している。
【００１８】
このため、反応ガス出口マニホールドを流通する反応ガスの流速により、ベンチュリの吸い込み口に負圧が発生する。従って、排水マニホールドの出口が吸引され、前記排水マニホールドから反応ガス出口マニホールドに、生成水を円滑且つ確実に排出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料電池の概略斜視説明図である。
【図２】前記燃料電池を構成する発電ユニットの要部分解斜視説明図である。
【図３】前記燃料電池の、図２中、ＩＩＩ−ＩＩＩ線断面説明図である。
【図４】前記発電ユニットを構成する第２セパレータの正面説明図である。
【図５】前記燃料電池の要部断面説明図である。
【図６】前記燃料電池を構成するベンチュリの動作説明図である。
【図７】特許文献１に開示されている固体高分子型燃料電池の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る燃料電池１０は、発電ユニット１２を備え、複数の前記発電ユニット１２が、例えば、水平方向（矢印Ａ方向）に沿って互いに積層されてスタックを構成する。なお、発電ユニット１２は、重力方向（鉛直方向）に積層されてもよい。
【００２１】
発電ユニット１２は、図２及び図３に示すように、第１セパレータ１４、電解質膜・電極構造体（電解質・電極構造体）１６及び第２セパレータ１８を設ける。第１セパレータ１４及び第２セパレータ１８は、例えば、鋼板、ステンレス鋼板、アルミニウム板、めっき処理鋼板、あるいはその金属表面に防食用の表面処理を施した縦長形状の金属板により構成される。
【００２２】
第１セパレータ１４及び第２セパレータ１８は、平面が矩形状を有するとともに、金属製薄板を波形状にプレス加工することにより、断面凹凸形状に成形される。なお、第１セパレータ１４及び第２セパレータ１８は、例えば、カーボンセパレータにより構成してもよい。
【００２３】
電解質膜・電極構造体１６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２２と、前記固体高分子電解質膜２２を挟持するアノード側電極２４及びカソード側電極２６とを備える。アノード側電極２４は、カソード側電極２６よりも小さな表面積を有する、所謂、段差型ＭＥＡを構成している。
【００２４】
アノード側電極２４及びカソード側電極２６は、カーボンペーパ等からなるガス拡散層（図示せず）と、白金合金が表面に担持された多孔質カーボン粒子が前記ガス拡散層の表面に一様に塗布されて形成される電極触媒層（図示せず）とを有する。電極触媒層は、固体高分子電解質膜２２の両面に形成される。
【００２５】
図２に示すように、発電ユニット１２の長辺方向（矢印Ｃ方向）の上端縁部には、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入口連通孔（反応ガス供給連通孔）３０ａ、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入口連通孔（反応ガス供給連通孔）３２ａが設けられる。
【００２６】
発電ユニット１２の長辺方向（矢印Ｃ方向）の下端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、燃料ガスを排出するための燃料ガス出口連通孔（反応ガス排出連通孔）３２ｂ、及び酸化剤ガスを排出するための酸化剤ガス出口連通孔（反応ガス排出連通孔）３０ｂが設けられる。
【００２７】
発電ユニット１２の短辺方向（矢印Ｂ方向）の一端縁部には、矢印Ａ方向に互いに連通して、冷却媒体を供給するための冷却媒体入口連通孔３４ａが設けられるとともに、前記発電ユニット１２の短辺方向の他端縁部には、前記冷却媒体を排出するための冷却媒体出口連通孔３４ｂが設けられる。
【００２８】
第１セパレータ１４の電解質膜・電極構造体１６に向かう面１４ａには、燃料ガス入口連通孔３２ａと燃料ガス出口連通孔３２ｂとを連通する燃料ガス流路（反応ガス流路）３６が形成される。燃料ガス流路３６は、矢印Ｃ方向に延在する複数の波状流路溝部３６ａを有するとともに、前記燃料ガス流路３６の入口近傍及び出口近傍には、それぞれ複数のエンボスを有する入口バッファ部３８及び出口バッファ部４０が設けられる。
【００２９】
第１セパレータ１４の面１４ｂには、冷却媒体入口連通孔３４ａと冷却媒体出口連通孔３４ｂとを連通する冷却媒体流路４４の一部である複数の流路溝部４４ａが形成される。流路溝部４４ａの入口近傍及び出口近傍には、それぞれ複数のエンボスを有する入口バッファ部４６ａ及び出口バッファ部４８ａが設けられる。
【００３０】
第２セパレータ１８の電解質膜・電極構造体１６に向かう面１８ａには、図４に示すように、酸化剤ガス入口連通孔３０ａと酸化剤ガス出口連通孔３０ｂとを連通する酸化剤ガス流路（反応ガス流路）５０が形成される。酸化剤ガス流路５０は、矢印Ｃ方向に延在する複数の波状流路溝部５０ａを有する。酸化剤ガス流路５０の入口近傍及び出口近傍には、入口バッファ部５２及び出口バッファ部５４が設けられる。
【００３１】
第２セパレータ１８の面１８ｂには、図２に示すように、冷却媒体流路４４の一部である複数の流路溝部４４ｂが形成される。流路溝部４４ｂの入口近傍及び出口近傍には、それぞれ複数のエンボスを有する入口バッファ部４６ｂ及び出口バッファ部４８ｂが設けられる。
【００３２】
図２及び図３に示すように、第１セパレータ１４の面１４ａ、１４ｂには、この第１セパレータ１４の外周端縁部を周回して第１シール部材５６が、個別に又は一体に設けられる。第２セパレータ１８の面１８ａ、１８ｂには、この第２セパレータ１８の外周端縁部を周回して第２シール部材５８が、個別に又は一体に設けられる。
【００３３】
第１セパレータ１４は、燃料ガス入口連通孔３２ａ及び燃料ガス流路３６を連通する複数の供給孔部６０ａと、燃料ガス出口連通孔３２ｂ及び前記燃料ガス流路３６を連通する複数の排出孔部６０ｂとを有する。
【００３４】
図４に示すように、第２セパレータ１８は、酸化剤ガス入口連通孔３０ａ及び酸化剤ガス出口連通孔３０ｂと酸化剤ガス流路５０との連通部分には、複数の入口側連結流路６２ａ及び複数の出口側連結流路６２ｂを形成する複数の受け部６４ａ、６４ｂが設けられる。
【００３５】
第１セパレータ１４及び第２セパレータ１８には、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂ及び燃料ガス出口連通孔３２ｂに近接して排水連通孔６６、６８が積層方向に形成される。排水連通孔６６は、燃料ガス流路３６の出口バッファ部４０に連通して生成水を排出する一方、排水連通孔６８は、酸化剤ガス流路５０の出口バッファ部５４に連通して生成水を排出する（図２及び図４参照）。
【００３６】
発電ユニット１２同士が互いに積層されることにより、一方の発電ユニット１２を構成する第１セパレータ１４と、他方の発電ユニット１２を構成する第２セパレータ１８との間には、冷却媒体流路４４が形成される。
【００３７】
図１に示すように、燃料電池１０は、複数の発電ユニット１２の積層方向一端には、第１ターミナルプレート７０ａ、第１絶縁プレート７２ａ及び第１エンドプレート７４ａが積層される。燃料電池１０の積層方向他端には、第２ターミナルプレート７０ｂ、第２絶縁プレート７２ｂ及び第２エンドプレート７４ｂが積層される。
【００３８】
長方形状に構成される第１エンドプレート７４ａ及び第２エンドプレート７４ｂは、矢印Ａ方向に延在する複数のタイロッド（図示せず）により一体的に締め付け保持される。なお、燃料電池１０は、第１エンドプレート７４ａ及び第２エンドプレート７４ｂを端板として含む箱状ケーシング（図示せず）により一体的に保持されてもよい。
【００３９】
第１エンドプレート７４ａの上部には、酸化剤ガス入口連通孔３０ａに連通する酸化剤ガス入口マニホールド（反応ガス入口マニホールド）８０ａと、燃料ガス入口連通孔３２ａに連通する燃料ガス入口マニホールド（反応ガス入口マニホールド）８２ａとが貫通形成される。第１エンドプレート７４ａの下部側には、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂに連通する酸化剤ガス出口マニホールド（反応ガス出口マニホールド）８０ｂと、燃料ガス出口連通孔３２ｂに連通する燃料ガス出口マニホールド（反応ガス出口マニホールド）８２ｂとが形成される。
【００４０】
第２エンドプレート７４ｂには、冷却媒体入口連通孔３４ａに連通する冷却媒体入口マニホールド８４ａと、冷却媒体出口連通孔３４ｂに連通する冷却媒体出口マニホールド８４ｂとが貫通形成される。
【００４１】
図５に示すように、第１エンドプレート７４ａには、排水連通孔６８に連通する排水マニホールド８６が形成される。排水マニホールド８６は、一端が発電ユニット１２の各排水連通孔６８に連通するとともに、他端が水平方向（矢印Ａ方向）から鉛直下方向（矢印Ｃ方向）に湾曲乃至屈曲して、酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂに開口する。
【００４２】
酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂは、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂから外方に向かって開口幅寸法が小さくなるようにテーパ状に形成される一方、第１エンドプレート７４ａには、排水マニホールド８６のマニホールド出口８６ａに対向してベンチュリ８８が配設される。
【００４３】
ベンチュリ８８は、第１エンドプレート７４ａに一体化される筐体９０を備える。筐体９０内には、ピストン９２が酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂに進退可能に収容されるとともに、前記ピストン９２の先端側に設けられた受け部９４と、筐体９０の底面との間には、スプリング９６が介装される。
【００４４】
酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂは、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂから外方に向かって開口断面積が減少するように、例えば、テーパ孔部を構成する。
【００４５】
スプリング９６は、受け部９４に当接することにより、ピストン９２を酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂ内に突出した状態で保持する。ピストン９２の先端部には、小径な吸い込み口９８が形成され、この吸い込み口９８が酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂに開口する。ピストン９２の後端部と筐体９０の内壁面との間には、ダイヤフラム１００が取り付けられる。
【００４６】
ベンチュリ８８内には、ダイヤフラム１００を介して吸い込み口９８に連通する負圧室１０２と、加圧室１０４とに区画される。酸化剤ガス入口マニホールド８０ａと加圧室１０４とは、圧力管１０６を介して連通する。筐体９０には、圧力管１０６が接続されるエアベンド部１０８が設けられる。
【００４７】
なお、燃料ガス流路３６の出口バッファ部４０に連通して生成水を排出する排水連通孔６６は、図示しないが、上記の酸化剤ガス流路５０の出口バッファ部５４に連通して生成水を排出する排水連通孔６８と同様に、排水マニホールドに連通するとともに、ベンチュリにより吸引される。
【００４８】
このように構成される燃料電池１０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、第１エンドプレート７４ａの酸化剤ガス入口マニホールド８０ａから酸化剤ガス入口連通孔３０ａには、酸素含有ガス等の酸化剤ガスが供給されるとともに、燃料ガス入口マニホールド８２ａから燃料ガス入口連通孔３２ａには、水素含有ガス等の燃料ガスが供給される。
【００５０】
さらに、第２エンドプレート７４ｂの冷却媒体入口マニホールド８４ａから冷却媒体入口連通孔３４ａには、純水やエチレングリコールオイル等の冷却媒体が供給される。
【００５１】
このため、図２に示すように、酸化剤ガスは、酸化剤ガス入口連通孔３０ａから第２セパレータ１８の酸化剤ガス流路５０に導入される。この酸化剤ガスは、酸化剤ガス流路５０に沿って矢印Ｃ方向（重力方向）に移動し、電解質膜・電極構造体１６のカソード側電極２６に供給される（図４参照）。
【００５２】
一方、燃料ガスは、図３に示すように、燃料ガス入口連通孔３２ａから供給孔部６０ａを通って第１セパレータ１４の面１４ａ側に移動する。燃料ガスは、燃料ガス流路３６に沿って重力方向（矢印Ｃ方向）に移動し、電解質膜・電極構造体１６のアノード側電極２４に供給される（図２及び図３参照）。
【００５３】
従って、電解質膜・電極構造体１６では、カソード側電極２６に供給される酸化剤ガスと、アノード側電極２４に供給される燃料ガスとが、電極触媒層内で電気化学反応により消費されて発電が行われる。
【００５４】
次いで、電解質膜・電極構造体１６のカソード側電極２６に供給されて消費された酸化剤ガスは、酸化剤ガス出口連通孔３０ｂに沿って矢印Ａ方向に排出される。一方、電解質膜・電極構造体１６のアノード側電極２４に供給されて消費された燃料ガスは、排出孔部６０ｂを通って第１セパレータ１４の面１４ｂ側に導出される。面１４ｂ側に導出された燃料ガスは、燃料ガス出口連通孔３２ｂに排出される。
【００５５】
また、冷却媒体入口連通孔３４ａに供給された冷却媒体は、図２及び図３に示すように、一方の発電ユニット１２を構成する第１セパレータ１４と、他方の発電ユニット１２を構成する第２セパレータ１８との間に形成された冷却媒体流路４４に導入される。
【００５６】
これにより、冷却媒体入口連通孔３４ａから冷却媒体流路４４に供給される冷却媒体は、矢印Ｂ方向に移動して発電ユニット１２を冷却した後、冷却媒体出口連通孔３４ｂに排出される。
【００５７】
この場合、本実施形態では、図５に示すように、酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂにベンチュリ８８が設けられるとともに、前記ベンチュリ８８の吸い込み口９８は、前記酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂに突出して排水マニホールド８６のマニホールド出口８６ａに連通している。
【００５８】
このため、酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂを流通する排出酸化剤ガスの流速により、ベンチュリ８８の吸い込み口９８に負圧が発生する。従って、排水マニホールド８６のマニホールド出口８６ａが吸引され、前記排水マニホールド８６が連通する排水連通孔６８から酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂに生成水を円滑且つ確実に排出させることができるという効果が得られる。
【００５９】
さらに、排水連通孔６８は、図４に示すように、酸化剤ガス流路５０の下端部位（下流側）に連通する出口バッファ部５４の下方位置に設けられている。これにより、反応生成水は、排水連通孔６８に重力を介して排出され、各発電ユニット１２の酸化剤ガス流路５０から排出される生成水は、排水マニホールド８６に吸引されて酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂに排出される。
【００６０】
また、燃料ガス流路３６の生成水は、排水連通孔６６に排出され、図示しない排出マニホールドからベルチェを介して燃料ガス出口マニホールド８２ｂに円滑且つ確実に排出される。
【００６１】
ところで、ベンチュリ８８では、加圧室１０４が圧力管１０６を介して酸化剤ガス入口マニホールド８０ａに連通している。このため、燃料電池１０に供給される酸化剤ガスの流量が少ない際には、酸化剤ガス入口マニホールド８０ａの圧力が低下し、加圧室１０４に作用する酸化剤ガスの圧力が低下する。一方、酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂでは、流通する酸化剤ガスの流量が低下する。
【００６２】
従って、ベンチュリ８８の吸い込み口９８に発生する負圧が小さくなり、負圧室１０２と加圧室１０４との圧力差が減少する。これにより、ピストン９２は、スプリング９６の弾性力を介して、図６中、矢印Ｃ１方向（酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂ側）に突出する。このため、ピストン９２は、酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂ側に大きく突出し、吸い込み口９８は、排水マニホールド８６のマニホールド出口８６ａに近接する。
【００６３】
この結果、酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂを流通する酸化剤ガスの流量が少ない際にも、吸い込み口９８に負圧を発生させ、マニホールド出口８６ａから前記酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂへの生成水の吸い込み処理が良好に遂行される。
【００６４】
一方、酸化剤ガス入口マニホールド８０ａに供給される酸化剤ガスの流量が増大する際には、図５に示すように、圧力管１０６を介して加圧室１０４に導入される酸化剤ガスの圧力が増加する。さらに、酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂを流通する酸化剤ガスの流量が増大し、吸い込み口９８から負圧室１０２に発生する負圧が大きくなる。
【００６５】
これにより、負圧室１０２と加圧室１０４との圧力差が増大し、ピストン９２は、スプリング９６の弾性力に抗して矢印Ｃ２方向（酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂから離間する方向）に移動する。従って、ピストン９２により酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂの開口径が拡大し、酸化剤ガスの良好な流通が図られるとともに、マニホールド出口８６ａから酸化剤ガス出口マニホールド８０ｂに生成水を良好に吸引することができるという利点が得られる。
【００６６】
なお、燃料ガス流路３６では、酸化剤ガス流路５０と同様に構成されており、上記と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…燃料電池                      １２…発電ユニット
１４、１８…セパレータ              １６…電解質膜・電極構造体
２２…固体高分子電解質膜            ２４…アノード側電極
２６…カソード側電極                ３０ａ…酸化剤ガス入口連通孔
３０ｂ…酸化剤ガス出口連通孔        ３２ａ…燃料ガス入口連通孔
３２ｂ…燃料ガス出口連通孔          ３４ａ…冷却媒体入口連通孔
３４ｂ…冷却媒体出口連通孔          ３６…燃料ガス流路
３８、４６ａ、４６ｂ、５２…入口バッファ部
４０、４８ａ、４８ｂ、５４…出口バッファ部
４４…冷却媒体流路                  ５０…酸化剤ガス流路
６６、６８…排水連通孔              ７４ａ、７４ｂ…エンドプレート
８０ａ…酸化剤ガス入口マニホールド  ８０ｂ…酸化剤ガス出口マニホールド
８２ａ…燃料ガス入口マニホールド    ８２ｂ…燃料ガス出口マニホールド
８８…ベンチュリ                    ９０…筐体
９２…ピストン                      ９６…スプリング
９８…吸い込み口                    １００…ダイヤフラム
１０２…負圧室                      １０４…加圧室
１０６…圧力管
【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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