(57)【要約】【課題】酸素含有ガス導入部材において、酸素含有ガスと高温領域との熱交換が効率的に行われる燃料電池モジュール、および、それを用いた発電効率の高い燃料電池装置を提供する。【解決手段】燃料電池モジュール１０は、燃料電池セルを複数個配列してなるセルスタック４と、セルスタック４を収納する収納容器１と、酸素含有ガスを各燃料電池セルの下方に供給する中空状の酸素含有ガス導入部材２と、を備え、酸素含有ガス導入部材２は、収納容器１中の高温領域と対向する第一板部材２１と、中空部（酸素含有ガス流路３３）を挟んで対向する第二板部材２２とを有し、燃料電池セル上下方向の任意の断面において、第一板部材２１の少なくとも一部は湾曲形状であり、かつ、第一板部材２１におけるセルスタック４側の外表面２１ａは、その上下方向の全長が、第二板部材２２における収納容器１側の外表面２２ａの上下方向の全長より長い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素含有ガスと燃料ガスとを用いて発電を行なう燃料電池セルを複数個配列してなるセルスタックと、
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、
酸素含有ガスを各燃料電池セルの下方に供給する中空状の酸素含有ガス導入部材であって、前記収納室の上方より垂下し、高温領域と対向する第一板部材と、該第一板部材に対して酸素含有ガスの流路となる中空部を挟んで対向する第二板部材とを有する酸素含有ガス導入部材と、を備え、
前記燃料電池セルの上下方向でかつ該燃料電池セルの配列方向と直交する方向、における任意の断面において、
前記第一板部材の少なくとも一部は湾曲形状であり、かつ、
前記第一板部材における外表面に沿った全長が、前記第二板部材における外表面に沿った全長より長いことを特徴とする燃料電池モジュール。
【請求項２】
前記任意の断面は、前記燃料電池セルの配列方向における中央部の断面である、請求項１に記載の燃料電池モジュール。
【請求項３】
前記酸素含有ガス導入部材は、前記第一板部材の外表面が、該第一板部材の外表面以外の面より面粗度の高い粗面である、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】
前記収納容器は、前記収納室の天板を有しており、
該天板は、前記酸素含有ガス導入部材が挿通される開口部を含んでおり、
前記酸素含有ガス導入部材の上端と前記天板とが接合された接合部の形状が、角部の丸い矩形、長孔形、楕円形のいずれかである、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】
前記酸素含有ガス導入部材における、少なくとも前記セルスタックに対向する第一板部材が、モジュール水平方向に対応する方向に圧延加工された金属板で構成されている、請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料電池モジュール。
【請求項６】
前記第一板部材における、前記セルスタックの上端より上方と対向する部分は平坦部である、請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料電池モジュール。
【請求項７】
前記酸素含有ガス導入部材の内部温度を測定する熱電対と、
前記酸素含有ガス導入部材の前記第一板部材と前記第二板部材との間に位置する第１の熱電対挿入部材と、を備える請求項４に記載の燃料電池モジュール。
【請求項８】
前記第１の熱電対挿入部材の下部は、２つの部位に分かれて垂下する二股状である、請求項７に記載の燃料電池モジュール。
【請求項９】
前記第１の熱電対挿入部材は、前記天板に係止する係止用フランジ部を有する、請求項７または８に記載の燃料電池モジュール。
【請求項１０】
前記収納容器の外壁は、前記熱電対を挿入する第１の貫通孔を有し、
前記第１の貫通孔につながり、前記熱電対を挿入する第２の熱電対挿入部材を備え、
前記第２の熱電対挿入部材は、
筒状部材と、前記筒状部材の一端とつながる第２の貫通孔を有する基台と、を含み、
前記第２の熱電対挿入部材は、前記収納容器の外壁の前記第１の貫通孔と、前記第２の貫通孔とが同心になるように、前記基台が前記収納容器の外壁に載置され、
前記熱電対は、前記筒状部材の他端と接合されている、請求項７〜９のいずれか１つに記載の燃料電池モジュール。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の燃料電池モジュールと、
前記燃料電池モジュールの運転を行なうための補機と、
前記燃料電池モジュールと前記補機とを収納する外装ケースと、
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、収納容器内に収納してなる燃料電池モジュールや、この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（たとえば特許文献１を参照）。
【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の間で、効率よく熱交換を行っている。
【０００４】
また、燃料電池モジュール内において、酸素含有ガスは、前述の排ガスとの熱交換部位を経由した後、２枚の板の間の空間（流路）に流過させることができる、酸素含有ガス導入部材を介して、各燃料電池セルの下方にある柱状の根元部または基部に導入される。なお、酸素含有ガス導入部材を流過する酸素含有ガスは、燃料電池モジュール内の比較的高温の流体と熱交換することで、セルスタック装置に供給される酸素含有ガスを、より高温としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【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】
【０００６】
ところで、上述する酸素含有ガス導入部材の２枚の板のうち一方側の板と対向する領域が、他方側の板と対向する領域より高温である場合に、いずれの板も同様の構造であると、酸素含有ガスと燃料電池モジュール内の高温領域との間で、効率良く熱交換を行うことができないおそれがあった。
【０００７】
本発明の目的は、酸素含有ガス導入部材において、酸素含有ガスと高温領域との熱交換が効率的に行われる燃料電池モジュール、および、それを用いた発電効率の高い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】
【０００８】
本開示の燃料電池モジュールは、酸素含有ガスと燃料ガスとを用いて発電を行なう燃料電池セルを複数個配列してなるセルスタックと、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、酸素含有ガスを各燃料電池セルの下方に供給する中空状の酸素含有ガス導入部材であって、前記収納室の上方より垂下し、高温領域と対向する第一板部材と、該第一板部材に対して酸素含有ガスの流路となる中空部を挟んで対向する第二板部材とを有する酸素含有ガス導入部材と、を備え、
前記燃料電池セルの上下方向でかつ該燃料電池セルの配列方向と直交する方向、における任意の断面において、
前記第一板部材の少なくとも一部は湾曲形状であり、かつ、前記第一板部材における外表面に沿った全長が、前記第二板部材における外表面に沿った全長より長いことを特徴とする。
【０００９】
また、本開示の燃料電池装置は、燃料電池モジュールと、前記燃料電池モジュールの運転を行なうための補機と、前記燃料電池モジュールと前記補機とを収納する外装ケースと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の燃料電池モジュールによれば、酸素含有ガス導入部材の中を流過して燃料電池セルに供給される酸素含有ガスと高温領域との熱交換を効率的に行うことができ、モジュールの発電効率の低下を抑制することができる。
【００１１】
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】
【００１２】
【図１】実施形態の燃料電池モジュールの分解斜視図である。
【図２】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３】（ａ）は燃料電池モジュール内部の酸素含有ガス導入部材の形状を示す半断面図（カットモデル）であり、（ｂ）は酸素含有ガス導入部材が接合される天板の開口部の形状と、第１の熱電対挿入部材のフランジ部の係止状態とを示す平面図である。
【図４】（ａ）燃料電池モジュール内部の酸素含有ガス導入部材をセルスタック方向から見た正面図であり、（ｂ）は酸素含有ガス導入部材を構成する金属板材料が巻回されている様子を示す説明図である。
【図５】熱電対の挿入に用いる第１および第２の熱電対挿入部材の構成を説明する断面図である。
【図６】熱電対の挿入に用いる第１の熱電対挿入部材の（ａ）正面図と（ｂ）側面図である。
【図７】実施形態の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】
【００１３】
実施形態の燃料電池モジュール１０は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）の燃料電池モジュールであり、図１の分解斜視図に示すように、収納容器１の内側に、セルスタック４，マニホールド５および改質器６からなるセルスタック装置Ｓと、酸素含有ガス導入部材２（空気導入板）、酸素含有ガスの流路形成用の板状部材（天板３）、および、内部断熱部材７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ等）を収容して、収納容器１の開口を蓋体８で密閉した構成をとる。
【００１４】
その内部には、図２の縦方向の断面図に示すように、底部断熱材（台座）７Ｃおよび側部断熱材７Ａ，７Ｂ等からなる中央の内部空間が、収納室１１として形成され、この収納室１１に、セルスタック装置Ｓが収容される。図２で示す一実施形態においては、酸素含有ガス導入部材２は収納室１１に隣接して配置されており、酸素含有ガス導入部材２より収納室１１側を高温領域とする。一方、酸素含有ガス導入部材２の収納室１１側と反対側には断熱部材（側部断熱材７Ａ）が配置されており、酸素含有ガス導入部材２より側部断熱材７Ａ側を低温領域とする。
【００１５】
また、収納容器１の開口を密閉する蓋体８側（図２の図示左側）には、セルスタック４に酸素含有ガスを供給するための酸素含有ガス流路３１，３２等と、燃焼室１１Ｂで発生する高温の排ガスを、上述の酸素含有ガスと熱交換した後、燃料電池モジュール１０外部に向けて排出するための排ガス流路４１，４２等と、が設けられている。なお、ガス流路を形成するために用いられる各部材を総称して、流路形成部材９と呼ぶ。
【００１６】
セルスタック４に供給される酸素含有ガス（外部の空気）は、まず、蓋体８に設けられた導入口である空気導入管９Ｄから取り入れられ、蓋体８と蓋体８の外面側（図示左側）に配設された第１流路部材９Ａとの間に形成された第１酸素含有ガス流路３１内を、上方に向けて流過する。上端に達した酸素含有ガスは、蓋体８に設けられたスリット状の流入口８ａから、収納容器１内部の上部（天井部）に配置された天板３（第２流路部材）と収納容器１の内面（天面）との間に形成された第２酸素含有ガス流路３２（空気溜まり）内に、流入する。
【００１７】
ついで、酸素含有ガスは、第２酸素含有ガス流路３２の下面（底面）に形成された、接合部２ａである開口部３ａから、その下側でかつ収納室１１内のセルスタック４と側部断熱材７Ａとの間に配設された酸素含有ガス導入部材２内の第３酸素含有ガス流路３３に流入して、下端まで流過する。下端まで達した酸素含有ガスは、酸素含有ガス導入部材２の下端側面のセルスタック４側に、水平方向に複数設けられた吐出口２ｂから、セルスタック４を構成する柱状の各燃料電池セルの間の根元部または基部に供給される。
【００１８】
なお、各燃料電池セル間に供給された酸素含有ガスは、各セル間を上昇しながら発電に寄与した後、上端にまで達し、各燃料電池セルの反対側の隙間を上昇してきた、余剰の燃料ガス（水素含有ガス）と混合されて着火され、燃焼する。燃焼による高温は、燃焼室１１Ｂ内に配設された改質器６（図２参照）の水気化用熱源および改質用熱源として利用された後、高温を保ったまま、燃焼排気ガスとして、排ガス流路４１，４２を通じて排出される。
【００１９】
燃焼室１１Ｂから排出される排ガスは、まず、燃焼室１１Ｂ上部に設けられた排出口１１ｃから、蓋体８と蓋体８の内面側（図示右側）に配設された第３流路部材９Ｂとの間に形成された第１排ガス流路４１内に流入し、下方に向けて流過する。下端に達した排ガスは、蓋体８に配設された排出管９Ｆを介して、先述の第１流路部材９Ａのさらに外側に配設された第４流路部材９Ｃの中に形成された、第２排ガス流路４２へと流出する。そして、蓋体８の最外面（図示左側）に位置する第２排ガス流路４２内を、上端まで流過した排ガスは、接続管９Ｅを介して燃料電池モジュール１０外部へ排出される。
【００２０】
この時、蓋体８の周囲では、外部から流入した低温（室温）の空気が、第１酸素含有ガス流路３１内を上方に向かって流れる一方、金属製等の部材を挟んでその左右両側に配設された第１排ガス流路４１内および第２排ガス流路４２内を、高温の排ガスが流れるようになっている。このように、実施形態の燃料電池モジュール１０における、収納容器１の蓋体８側（図２における左側）では、低温の空気と高温の排ガスとの間で熱交換が行われ、燃料電池セルに供給される空気が暖められて、燃料電池の発電効率を高めることができるように構成されている。
【００２１】
これに対して、収納容器１内においてセルスタック装置Ｓを挟んで蓋体８に対向する、収納容器１の凹箱形状の底部側（図２における右側の側壁１ａ寄り）の構成においては、セルスタック４と側部断熱材７Ａとの間に配設された酸素含有ガス導入部材２の構造により、燃料電池の発電効率を高める工夫が種々なされている。
【００２２】
すなわち、実施形態の燃料電池モジュール１０における酸素含有ガス導入部材２は、図２に示すように、セルスタック４側（高温領域側）に位置する板状部材（第一板部材２１）と、側部断熱材７Ａ側（低温領域側）に配置され、第一板部材２１に対して酸素含有ガスの流路となる中空部を挟んで対向する板状部材（第二板部材２２）と、を備えている。これら第一板部材２１と第二板部材２２とは、それぞれセルの配列方向に平行に、かつ、互いに対向するように配設されており、間に形成される上下方向の隙間（中空部）が、先に述べた第３酸素含有ガス流路３３になっている。板状部材は金属製であってもよい。
【００２３】
ここで、図２で示すように、燃料電池セルの上下方向かつ燃料電池セルの配列方向と直交する方向、における任意の断面において、高温領域である燃焼室１１Ｂ側に位置する第一板部材２１の少なくとも一部は湾曲形状である。加えて、第一板部材２１における外表面２１ａに沿った全長が、第二板部材２２における外表面２２ａに沿った全長より長い。なお、第二板部材２２も湾曲していてもよい。
【００２４】
すなわち、第一板部材２１におけるセルスタック４に対向する面２１ａ（セルスタック４側の外表面２１ａ）の湾曲に沿った全長と、第二板部材２２における側部断熱材７Ａに対向する面２２ａ（側部断熱材７Ａ側の外表面２２ａ）に沿った全長とを比較すると、第一板部材２１の外表面２１ａの全長（Ｌ２１ａ）は、第二板部材２２の外表面２２ａの全長（Ｌ２２ａ）より長くなっている（Ｌ２１ａ  ＞  Ｌ２２ａ）。
【００２５】
第一板部材２１における外表面２１ａに沿った全長とは、上下方向における直線的な全長ではなく、湾曲形状に沿った全長をいう。第二板部材２２が第一板部材２１と同様に湾曲している場合には、第二板部材２２における外表面２２ａに沿った全長とは、第一板部材２１と同様、湾曲形状に沿った全長をいう。なお、湾曲形状とは、一方向のみに突出するように湾曲していてもよく、また、いずれの一方向に突出する部分および他方向に突出する部分のいずれをも有する波形状であってもよい。波形状である場合においては、第一板部材２１における外表面２１ａに沿った全長を、より長くすることができる。
【００２６】
この構成により、高温領域側と対向する第一板部材２１の外表面２１ａの表面積を大きくすることができるため、酸素含有ガスと高温領域との熱交換を効率的に行うことができる。その結果、実施形態の燃料電池モジュール１０は、燃料電池セルに供給される酸素含有ガスが充分に加温され、発電効率の低下が抑えられている。したがって、上述の構成の燃料電池モジュール１０を使用した燃料電池装置は、その発電効率を向上させることができる。
【００２７】
図２は、燃料電池モジュール１０を、燃料電池セルの配列方向における中央部で切断した縦断面図である。燃料電池セルの配列方向のなかでも、より高温である中央部の高温領域側と対向する第一板部材２１の外表面２１ａの表面積を大きくすることで、さらに効率的に酸素含有ガスと高温領域との熱交換を行うことができる。燃料電池セルの配列方向における中央部とは、燃料電池セルの配列方向の全長を５等分したうちの中央の３つの区画部分をいう。
【００２８】
さらに、図３（ａ）のカットモデルに示すように、セルスタック４側の第一板部材２１と側部断熱材７Ａ側の第二板部材２２とは、共に、横断面においても、燃料電池セルの配列方向における中央部が、高温領域である燃焼室１１Ｂにより近づく湾曲形状になっていてもよい。なお、図３（ａ）は、図２のＸ−Ｘ線矢視断面図に相当するものである。
【００２９】
なお、前述の第一板部材２１の外表面２１ａ〔図４（ａ）〕は、それ以外の酸素含有ガス導入部材２の表面、たとえば第一板部材２１の内表面２１ｂ、第二板部材２２の外表面２２ａ，内表面２２ｂ等より、面粗度の高い粗面であってもよい。これにより、外表面２１ａの表面積がさらに増大するため、第一板部材２１の外表面２１ａの外の高温領域（燃焼室１１）と、外表面２１ａの内側を流れる酸素含有ガスとの熱交換効率を向上できる。
【００３０】
したがって、この構成によっても、酸素含有ガスと高温領域との熱交換を効率的に行うことができる。なお、第一板部材２１の外表面２１ａがそれ以外の酸素含有ガス導入部材２の表面より面粗度が高い、とは第一板部材２１の外表面２１ａがそれ以外の酸素含有ガス導入部材２の表面より算術平均粗さＲａが大きいことを意味する。
【００３１】
さらに、上述の酸素含有ガス導入部材２上端の接合部２ａと、第２酸素含有ガス流路３２の下面に形成された天板３の開口部３ａとは、溶接により気密状に接続されており、この天板３の開口部３ａは、図３（ｂ）に示すように、角部の丸い矩形に形成されている。この開口部３ａの縁部形状は、角部からの亀裂やひび等の発生を防止するためのものである。
【００３２】
これにより、酸素含有ガス導入部材２およびこれを使用する燃料電池モジュール１０の、製品寿命を延ばすことができる。なお、開口部３ａの縁部形状は、たとえば長孔形や楕円形等、角部が鋭角や尖った形状でない、亀裂の発生の原因とならない形状であれば、どのような形状でもよい。
【００３３】
なお、酸素含有ガス導入部材２は、内部を流過する酸素含有ガスを整流させるために、第一板部材２１と第二板部材２２がそれぞれ中空部側に向かって凸状部を形成し、これらを当接させることで酸素含有ガス導入部材２内部の中空部を潰して流路を形成する「整流部」を備えていてもよい。
【００３４】
第一板部材２１におけるセルスタック４側の外表面２１ａのうち、セルスタック４の上端より上方の、高温領域のなかでも比較的温度が高い燃焼室１１Ｂと対向する部分は、上下方向に沿った平坦な部位（平坦部）であってもよい。平坦部とは、上述する整流部などのように、第一板部材２１と第二板部材２２との間の中空部が潰れている部分が存在しない面であることを意味しており、当該平坦部は湾曲していてもよい。
【００３５】
この構成により、高温領域のなかでも比較的温度が高いセルスタックの上端より上方と対向する部分においては、第一板部材２１と第二板部材２２との間の中空部が潰れている部分がないので、内部を流過する酸素含有ガスと高温領域との間で熱交換させる面を多く確保することができるため、より効率良く酸素含有ガスと高温領域とで熱交換を行うことができようになる。
【００３６】
実施形態の燃料電池モジュール１０においては、酸素含有ガス導入部材２における、セルスタック４に対向する第一板部材２１が、図２のように燃料電池モジュール１０に内蔵された際、燃料電池モジュール１０の水平方向に対応する方向（図４における黒塗り矢印方向）に、予め圧延加工された金属板を用いて形成されていてもよい。
【００３７】
すなわち、第一板部材２１は、金属板の製造ラインにおいて図４（ｂ）に示す黒塗り矢印方向に圧延加工され、そのまま、黒塗り矢印方向を長手方向としてロール状に巻回され、このロールから巻き出された方向（黒塗り矢印方向）が、図４（ａ）に示した第一板部材２１における黒塗り矢印方向と合致するように打ち抜き加工等を行った板部材を用いて製造することができる。
【００３８】
以上の構成により、第一板部材２１には、圧延加工された方向に応力が内在するため、図２で示すような一実施形態のように、上下方向において第一板部材２１を湾曲させる場合に、その湾曲形状が上下方向において経時的に変形することを抑制できる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。
【００４０】
たとえば、酸素含有ガス導入部材２は、セルスタック４の配列方向のどちら側（図２における右側または左側）に配設してもよく、両側に配設してもよい。また、酸素含有ガス導入部材２に酸素含有ガス（空気）を導入する流路も、酸素含有ガス導入部材２の配置に適合させて、どのようにでも構成することが可能である。
【００４１】
また、セルスタック４を複数列備えるセルスタック装置であってもよい。すなわち、セルスタック４の配列方向において温度分布を有する複数のセルスタック４の間に酸素含有ガス導入部材２を配設してもよい。
【００４２】
つぎに、実施形態の燃料電池モジュール１０は、図２の断面図に示すように、酸素含有ガス導入部材２の内部温度を測定するためのシース形のＴｈｅｒｍｏＣｏｕｐｌｅ（ＴＣ）である熱電対１２が、収納容器外の第２の熱電対挿入部材１４に挿通されて、収納容器１の外壁の上面に設けられた第１の貫通孔１ｂを通過し、天板３（第２流路部材）の開口部３ａから下方に配設された第１の熱電対挿入部材１３に挿通されて、酸素含有ガス導入部材２の第一板部材２１と第二板部材２２との間に挿入されている。
【００４３】
図５は、第１の熱電対挿入部材１３および第２の熱電対挿入部材１４の構成を示す断面図である。第２の熱電対挿入部材１４は、筒状部材である中空管１４Ａと、中空管１４Ａの下端１４ｃに接続された基台１４Ｂとから構成されている。
【００４４】
基台１４Ｂは、略円板状の平板部材であり、その中央部または中心には、熱電対１２を挿通可能な第２の貫通孔１４ｅが設けられている。基台１４Ｂと中空管１４Ａとは、第２の貫通孔１４ｅと、中空管１４Ａの中空部が同心状に連通するように、その間が溶接等によって接続されている。熱電対１２は、中空管１４Ａ内に挿通され、中空管１４Ａの上端１４ｄとシース形熱電対１２との間が、ロウ付け等により密封固定される。
【００４５】
また、基台１４Ｂは、この基台１４Ｂの第２の貫通孔１４ｅと同形の貫通孔１５ａを有するシール部材（パッキン１５）を介して、図５のように、収納容器１の第１の貫通孔１ｂと同心となる位置に載置されている。この基台１４Ｂと収納容器１とはネジ止めなどにより固定される。
【００４６】
上記した中空管１４Ａと熱電対１２との固定および基台１４Ｂと収納容器１との固定により、熱電対１２の抜け止めと収納容器１内部の密封とが同時になされる。また、中空管１４Ａと熱電対１２とのロウ付け部を、中空管１４Ａの長さ分だけ収納容器１から離間させているので、ロウ付け部が高温に晒されることを防いで耐久性を保持することができる。さらに、熱電対１２の先端部１２ａから所定の長さの位置に基台１４Ｂを配設することで、収納容器１内部に熱電対１２を挿入する長さを決めることができる。これにより、熱電対１２の先端部１２ａを、酸素含有ガス導入部材２の第一板部材２１と第二板部材２２との間の所定位置に確実に配設させることができ、組立性が向上する。
【００４７】
第１の熱電対挿入部材１３は、収納容器１の内面（下面）と天板３との間に形成された第２酸素含有ガス流路３２を挟んで、前述の第１の貫通孔１ｂの鉛直直下に相当する位置に取り付けられている。その形状は、真上から見ると、図３（ｂ）に示すように、第１の貫通孔１ｂの真下に相当する中央位置に、熱電対１２を鉛直下方に向かって挿通することのできる案内隙間（ガイドスペースＧ）が形成されている。
【００４８】
図６は、第１の熱電対挿入部材１３を、酸素含有ガス導入部材２の第一板部材２１の幅方向から見た（ａ）正面図と、セルスタック４の配列方向から見た（ｂ）側面図である。この図に示すように、第１の熱電対挿入部材１３は、図示下方に向かって二股状に分岐する２つの部材１３Ａ，１３Ｂを接合して構成されており、図６（ａ）のように正面側から見た場合、下部の各二股状部位１３ｃ，１３ｃの間には、熱電対１２の先端部１２ａを挿通可能なガイドスペースＧが形成されている。
【００４９】
また、第１の熱電対挿入部材１３の上端部は、図６（ｂ）および図３（ｂ）に示すように、それぞれ、天板３の開口部３ａの幅方向に突出するフランジ部１３ｄが延設されており、第１の熱電対挿入部材１３が第一板部材２１と第二板部材２２との間に挿入された場合に、これらフランジ部１３ｄ，１３ｄが、開口部３ａの縁部に係止されて、位置決めと落下防止の機能を果たすようになっている。
【００５０】
以上の構成により、酸素含有ガス導入部材２の内部温度を測定する熱電対１２を、第一板部材２１と第二板部材２２との間の所定位置まで、簡単に挿通させ固定することができる。特に、酸素含有ガス導入部材２が、図２，図３（ａ）で示したような、第一板部材２１の少なくとも一部が湾曲形状である酸素含有ガス導入部材であっても、熱電対１２を容易に挿通させることができる。
【００５１】
なお、第一板部材２１と第二板部材２２との間に挿入される第１の熱電対挿入部材１３は、先に述べた、第一板部材２１の上下方向の湾曲形状の経時変形を、より抑制できる。
【００５２】
また、上述した、収納容器外の第２の熱電対挿入部材１４および収納容器内の第１の熱電対挿入部材１３は、酸素含有ガス導入部材（空気導入板）が湾曲していない燃料電池モジュールおよび燃料電池装置にも適用することができる。
【００５３】
つぎに、図７は、本実施形態の燃料電池装置１００の一例を示す透過斜視図である。
燃料電池装置１００は、前述の燃料電池モジュール１０と、燃料電池モジュール１０を動作させるための補機と、燃料電池モジュール１０および補機を収納する外装ケース５０とを備えている。なお、図７においては一部構成を省略して示している。
【００５４】
燃料電池装置１００は、図７に示すように、各支柱５１と外装板（図示省略）から構成される外装ケース内に、上記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。
【００５５】
本実施形態の燃料電池装置１００によれば、燃料電池モジュール１０を備えることにより、発電効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００５６】
１  収納容器
１ｂ  第１の貫通孔
２  酸素含有ガス導入部材
２ａ  接合部
２ｂ  吐出部
３  天板（第２流路部材）
３ａ  開口部
４  セルスタック
７  内部断熱部材
７Ａ，７Ｂ  側部断熱材
１０  燃料電池モジュール
１１  収納室
１１Ａ  発電室
１１Ｂ  燃焼室
１２  熱電対（ＴＣ）
１３  第１の熱電対挿入部材
１３ｃ  二股状部位
１３ｄ  フランジ部
１４  第２の熱電対挿入部材
１４Ａ  中空管（筒状部材）
１４Ｂ  基台
１４ｅ  第２の貫通孔
２１  第一板部材
２１ａ  外表面
２１ｂ  内表面
２２  第二板部材
２２ａ  外表面
２２ｂ  内表面
３１  第１酸素含有ガス流路
３２  第２酸素含有ガス流路
３３  第３酸素含有ガス流路
１００  燃料電池装置
Ｓ  セルスタック装置
Ｇ  ガイドスペース（案内空間）
【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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