(57)【要約】【課題】改質触媒を容易に交換することができる燃料電池モジュールを提供する。【解決手段】複数の燃料電池セル７を所定間隔を置いて一列に配設してなる燃料電池セルスタックを燃料電池セル７に燃料ガスを供給するためのマニホールド８に立設するとともに、マニホールド８に中空状のガス流通部材４を介して燃料ガスを供給してなる発電ユニット３を収納容器２に収納してなり、ガス流通部材４は、燃料電池セルスタックの上方に位置し内部に脱着可能に設けられた改質触媒２０を有する改質ユニット１９を備える改質部９と、改質部９で生成された燃料ガスをマニホールド８に供給する燃料ガス供給部１０とを備え、ガス流通部材４の原燃料供給側先端部を収納容器２を構成する部材を貫通して収納容器２の外部に突出させてあることから、改質ユニット１９をガス流通部材４より引き出すことで容易に改質触媒２０を交換することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料電池セルを所定間隔を置いて一列に配設してなる燃料電池セルスタックを前記燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドに立設するとともに、前記マニホールドに中空状のガス流通部材を介して燃料ガスを供給してなる発電ユニットを収納容器に収納してなる燃料電池モジュールであって、前記ガス流通部材は、前記燃料電池セルスタックの上方に位置し内部に脱着可能に設けられた改質触媒を有する改質ユニットを備える改質部と、前記改質ユニットで生成された燃料ガスを前記マニホールドに供給する燃料ガス供給部とを備え、前記ガス流通部材の原燃料供給側先端部を前記収納容器を構成する部材を貫通して前記収納容器の外部に突出させてあることを特徴とする燃料電池モジュール。
【請求項２】
前記改質ユニットのガス流通方向に対して直交する断面形状と前記燃料ガス供給部のガス流通方向に対して直交する断面形状とが同一形状であ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】
前記改質ユニットは、前記改質触媒を収納する改質触媒収納部と、前記改質触媒に供給する水蒸気を生成するための気化部とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料電池モジュール。
【請求項４】
前記収納容器を構成する部材と前記ガス流通部材との隙間をガスシール部材にて封止していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれかに記載の燃料電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の燃料電池セルを具備する燃料電池セルスタックを収納してなる燃料電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、次世代エネルギーとして、水素ガスと酸素含有ガス（通常、空気である）とを用いて電力を得ることができる発電ユニットと、このユニットを収納容器に収納してなる燃料電池モジュールが提案されている。
【０００３】
このような発電ユニットとしては、例えば燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドに、複数の燃料電池セルを立設して燃料電池セルスタックを構成するとともに、その燃料電池セルスタックの上方に原燃料を改質するための改質器を配置し、改質器とマニホールドとを燃料ガス供給管により接続する発電ユニットが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、マニホールドに複数の燃料電池セルスタックを並置し、その複数の燃料電池セルスタックの上方に、改質器を配置するとともに、改質器とマニホールドとを中空平板状の改質ガス供給管にて接続する発電ユニットも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
さらには、このような複数の燃料電池セルを配列してなる燃料電池セルスタックと、燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドと、燃料電池セルスタックの上方に配置され原燃料から燃料ガスを得るための改質器とを具備する発電ユニットを収納してなる燃料電池モジュールも提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００５−９３０８１号公報
【特許文献２】特開２００５−１８３３７５号公報
【特許文献３】特開２００７−５９３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図６は特許文献３に示された図であり、従来の発電ユニット１０３を収納容器１０２から引き出した状態を示している。この発電ユニット１０３は、２列の燃料電池セルスタックの上方に、内部に気化部を有するＵ字型の改質器１０６を具備するとともに、改質器１０６とマニホールド１０５とが管状の燃料ガス供給管１０７にて接続されている。そして、原燃料の改質を行う改質触媒がケース内に設けられ、そのケースを改質器１０６より引き出すことにより、改質触媒の交換を行うことができる。
【０００７】
しかしながら、このような燃料電池モジュールにおいては、改質触媒の交換において、収納容器を構成する面を取り外した後でなければ改質触媒の交換を行うことができず、燃料電池モジュールのメンテナンスにおいて手間がかかるという問題があった。
【０００８】
さらに、改質器とマニホールドとを接続する燃料ガス供給部が管状の部材から構成される場合には、改質器で改質された燃料ガスの流れに圧損を生じ、燃料電池セルスタックを構成する燃料電池セルに供給される燃料ガスが不均等となるおそれがあり、また燃料ガスの圧力を上げるためのガスコンプレッサー等の補機類が必要となる場合があった。
【０００９】
さらに、改質器と燃料ガス供給管とが、それぞれ別個に作製され、溶接して接続される場合においては、その溶接部分において高温での耐久性が悪くなるおそれがあった。
【００１０】
したがって、本発明の目的は、改質器に設けられる改質触媒を容易に交換できるとともに、燃料ガスを効率よく燃料電池セルに供給することができ、かつ高温での耐久性が向上した燃料電池モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の燃料電池モジュールは、複数の燃料電池セルを所定間隔を置いて一列に配設してなる燃料電池セルスタックを前記燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドに立設するとともに、前記マニホールドに中空状のガス流通部材を介して燃料ガスを供給してなる発電ユニットを収納容器に収納してなる燃料電池モジュールであって、前記ガス流通部材は、前記燃料電池セルスタックの上方に位置し内部に脱着可能に設けられた改質触媒を有する改質ユニットを備える改質部と、前記改質ユニットで生成された燃料ガスを前記マニホールドに供給する燃料ガス供給部とを備え、前記ガス流通部材の原燃料供給側先端部を前記収納容器を構成する部材を貫通して前記収納容器の外部に突出させてあることを特徴とする。
【００１２】
このような燃料電池モジュールにおいては、ガス流通部材の原燃料供給側先端部が、収納容器を構成する部材を貫通して収納容器の外部に突出していることから、内部に改質触媒を有する改質ユニットを、収納容器を構成する面を取り外すことなく改質部に脱着することができる。それゆえ、改質触媒を容易に交換することができる。
【００１３】
また、本発明の燃料電池モジュールは、前記改質ユニットのガス流通方向に対して直交する断面形状と前記燃料ガス供給部のガス流通方向に対して直交する断面形状とが同一形状であることが好ましい。
【００１４】
このような燃料電池モジュールにおいては、改質ユニットのガス流通方向に対して直交する断面形状と燃料ガス供給部のガス流通方向に対して直交する断面形状とが同一形状であることから、マニホールドに供給する燃料ガスの流れにおいて圧損を減らすことができ、発電効率のよい燃料電池モジュールとすることができる。
【００１５】
さらに、改質ユニットのガス流通方向に対して直交する断面形状と燃料ガス供給部のガス流通方向に対して直交する断面形状とが同一形状であることから、改質ユニットが燃料ガス供給部内に挿入されることを抑制でき、改質ユニットを目的とする場所に配置することができる。
【００１６】
また、本発明の燃料電池モジュールは、前記改質ユニットは、前記改質触媒を収納する改質触媒収納部と、前記改質触媒に供給する水蒸気を生成するための気化部とを有することが好ましい。
【００１７】
このような燃料電地モジュールにおいては、改質ユニットは改質触媒を収納する改質触媒収納部と、改質触媒に供給する水蒸気を生成するための気化部とを有するとともに、改質ユニットはセルスタックの上方に位置することから、水蒸気改質を行う改質ユニットにおいて、改質触媒収納部と気化部の温度を高温にすることができ、原燃料の改質反応を効率よく行うことができる。それにより、燃料電池モジュールの発電効率を向上することができる。
【００１８】
また、本発明の燃料電池モジュールは、前記収納容器を構成する部材と前記ガス流通部材との隙間をガスシール部材にて封止していることが好ましい。
【００１９】
このような燃料電池モジュールにおいては、収納容器のガス流通部材が貫通する面を構成する部材とガス流通部材との隙間をガスシール部材にて封止していることから、燃料電池モジュール内の排ガス等が燃料電池モジュールの外部に漏出することを抑制できる。それゆえ、燃料電池モジュールの発電効率を向上することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の燃料電池モジュールは、収納容器内に、燃料電池セルに燃料ガスを供給するためのマニホールドに、複数の燃料電池セルを所定間隔を置いて一列に配設してなる燃料電池セルスタックを立設し、燃料電池セルスタックの上方に位置し、内部に脱着可能に設けられた改質触媒を有する改質ユニットを備える改質部と改質部で生成された燃料ガスをマニホールドに供給する燃料ガス供給部とを供える中空状のガス流通部材を具備する発電ユニットを収納し、ガス流通部材の原燃料供給側先端部が収納容器を構成する部材を貫通して収納容器の外部に突出していることから、改質触媒を容易に交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に従って構成された発電ユニットおよびそれを具備する燃料電池モジュールについて添付図面を参照して、更に詳述する。
【００２２】
図１は本発明の燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図であり、図２は本発明の燃料電池モジュールに収納される発電ユニットの一例を示している。燃料電池モジュール１は、収納容器２の内部に発電ユニット３を収納している。
【００２３】
発電ユニット３は、内部に燃料ガスの流路を有する燃料電池セル７を所定間隔を置いて一列に配設した燃料電池セルスタック（以下、セルスタックという）を、燃料電池セル７に燃料ガスを供給するためのマニホールド８に立設するとともに、マニホールド８にはマニホールド８に燃料ガスを供給する中空状のガス流通部材４が接続されている。なお、図１および図２においてセルスタックは燃料電池セル７の一部（両端に位置する燃料電池セル３）のみを示しており、他の燃料電池セル７は黒丸にて省略して示している。また、ガス流通部材４は中空平板状のガス流通部材４として示しているが、中空状であればよく、例えば中空円筒状とすることもできる。
【００２４】
なお、図１においては内部に脱着可能に設けられた改質触媒を有する改質ユニットを改質部９に取り付けている状態を示しており、改質ユニットには、改質ユニット内に原燃料を供給するための原燃料供給管５と、改質ユニット内に水（水蒸気）を供給するための水供給管６とが接続されている。
【００２５】
ガス流通部材４は、セルスタックの上方に位置し、内部に脱着可能に設けられた改質触媒を有する改質ユニットを備える改質部９と、改質部９で生成された燃料ガスをマニホールド８に供給する燃料ガス供給部１０とを備えており、一端はマニホールド８に接続（固定）されるとともに、他端（原燃料供給側先端部）が収納容器２を貫通して収納容器２の外部に突出している形状となっている。
【００２６】
ここで、ガス流通部材４は中空状の部材の一部を屈曲させることにより、セルスタックの上方に位置する改質部９と、改質された燃料ガスをマニホールド８に供給する燃料ガス供給部１０とを一体的に形成することが好ましい。なお、中空状の部材の一部を屈曲させるにあたり、その屈曲部はＲ形状とすることが好ましい。それにより、改質部９にて生成された燃料ガスをマニホールド８に供給するにあたり、圧損を減らすことができる。
【００２７】
ここで、燃料電池セル７の発電に用いられなかった燃料ガスと、燃料電池セル７間を流れる酸素含有ガスとが、燃料電池セル７の上方にて燃焼する。そして、ガス流通部材４（改質部９）は、セルスタックの上方に位置するため、その燃焼による熱が改質部９に伝熱し改質部９の温度が上昇する。それにより、改質部９での原燃料の改質反応を効率よく行うことができ、発電効率のよい燃料電池モジュール１とすることができる。
【００２８】
また、ガス流通部材４は、改質部９と燃料ガス供給部１０とを一体的に形成すること、すなわち継ぎ目なく形成することが好ましく、それにより、ガス流通部材４の高温での耐久性を向上することができる。あわせて、改質部９と燃料ガス供給部１０との接続において溶接部分をなくすことができることから、ガス流通部材４の製造を容易とすることができる。
【００２９】
さらに、改質部９と燃料ガス供給部１０とは、中空状のガス流通部材４の一部を屈曲させて形成することにより、改質部９のガス流通方向に対して直交する断面形状と燃料ガス供給部１０のガス流通方向に対して直交する断面形状とをほぼ同一形状とすることができる。それゆえ、改質部９で改質されて生成された燃料ガスの流れにおいて圧損を減らすことができる。それにより、発電効率のよい燃料電池モジュール１とすることができる。また燃料ガスを供給するためのガスコンプレッサー等の補機が不要となる。
【００３０】
ここで、ガス流通部材４（燃料ガス供給部１０）の一端はマニホールド８の表面で固定されるが、燃料ガスがガス流通部材４とマニホールド８との接続部から漏出しないように強固に固定することが好ましい。それゆえ、ガス流通部材４はマニホールド８の底面まで挿入するとともに、ガス流通部材４とマニホールド８の表面とで接続することにより、ガス流通部材４とマニホールド８とを強固に固定（接合）することができる。なお、この場合においては、マニホールド８に挿入したガス流通部材４のセルスタック側の面（燃料ガスを流す方向の面）に、ガス流通部材のガス流通方向に対して直交する断面形状（すなわち、ガス流通部材の内径）とほぼ同一（好ましくは同一）の形状の開口部を設けることが好ましい（図示せず）。さらには、燃料ガスをマニホールド８内に流すにあたり、より圧損を減らすことを目的として、開口部の近傍に燃料ガス流れ調整部材（例えば、開口部の下端と、開口部と対向する面で開口部の上端と同じ高さに位置する部位とを接続する板状部材等）を設けることもできる。
【００３１】
そして、ガス流通部材４の他端（原燃料供給側先端部）が収納容器２を構成する部材を貫通して収納容器２の外部に突出している。それゆえ、収納容器２を構成する部材（板状部材等）を取り外すことなく、改質ユニットをガス流通部材４の他端側より挿入するだけで、改質ユニットを改質部９に取り付けることができる。それゆえ、改質ユニット（改質触媒）を容易に交換することができる。なお、収納容器の外面に断熱材を取り付ける場合においては、ガス流通部材４の他端は、断熱材を貫通して断熱材の外部に突出している形状とするのが好ましい。
【００３２】
なお、改質部９の大きさは、セルスタックの幅や長さ、改質ユニット内に設けられる改質触媒の性能や量等により適宜調整することができる。
【００３３】
以下に、本発明で用いる燃料電池セル７について詳述する。図３に燃料電池セル７の一例を示す。図３に示す燃料電池セル７は、断面が扁平状で、全体的に見て楕円柱状の導電性支持基板１１を備えており、導電性支持基板１１の内部には、適当な間隔で複数の燃料ガス通路１２が長手方向に形成されている。燃料電池セル７は、この導電性支持基板１１上に各種の部材が設けられた構造を有している。
【００３４】
導電性支持基板１１は、平坦部ｎと平坦部ｎの両端の弧状部ｍとからなっている。平坦部ｎの両面は互いにほぼ平行に形成されており、平坦部ｎの一方の面（下面）と両側の弧状部ｍを覆うように燃料側電極１３が設けられており、さらに、この燃料側電極１３を覆うように、緻密質な固体電解質１４が積層されている。また、固体電解質１４の上には、燃料側電極１３と対面するように酸素側電極１５が積層されている。また、燃料側電極１３及び固体電解質１４が積層されていない他方の平坦部ｎの表面には、インターコネクタ１６が形成されている。図３から明らかな通り、燃料側電極１３及び固体電解質１４は、インターコネクタ１６の両サイドにまで延びており、導電性支持基板１１の表面が外部に露出しないように構成されている。
【００３５】
ここで、燃料電池セル７は、燃料側電極１３の酸素側電極１５と対面している部分が燃料側電極として機能して発電する。即ち、酸素側電極１５の外側に空気等の酸素含有ガスを流し、且つ導電性支持基板１１内のガス通路１２に燃料ガス（水素）を流し、所定の作動温度まで加熱することにより発電する。そして、かかる発電によって生成した電流は、導電性支持基板１１に取り付けられているインターコネクタ１６を介して集電される。
【００３６】
なお、インターコネクタ１６と導電性支持基板１１との間に、インターコネクタ１６、導電性支持基板１１間の熱膨張係数差を軽減する等のために燃料側電極１３と類似する組成からなる層１７を形成しても良い。なお、図３では、インターコネクタ１６と導電性支持基板１１との間に、燃料側電極１３と類似する組成からなる層１７を形成した状態を示している。
【００３７】
また、インターコネクタ１６の外面（上面）には、Ｐ型半導体１８を設けることが好ましい。複数の燃料電池セルを集電部材を用いて電気的に接続するが、集電部材をＰ型半導体１８を介してインターコネクタ１６に接続させることにより、両者の接触がオーム接触となり、電位降下を少なくし、集電性能の低下を有効に回避することが可能となる。
【００３８】
図４は、マニホールド８に燃料電池セル７を所定間隔を置いて一列に配設したセルスタックを立設し、その上方に改質部９が位置するように、ガス流通部材４を設けた本発明の燃料電池モジュールの断面の一部を示している。なお、図中において黒丸は燃料電池セル７を省略して示していることを意味する。
【００３９】
図４は、ガス流通部材４に設けられた改質部９に改質ユニット１９を挿入した状態の断面であり、改質ユニット１９は、原燃料を改質して燃料ガス（改質ガス）を生成するための改質触媒２０を収納する改質触媒収納部２１と、改質触媒２０（改質触媒収納部２１）に水蒸気を供給するための気化部２２を有しており、この改質触媒収納部２１と気化部２２とがセルスタックの上方に位置している。
【００４０】
それにより、水蒸気改質を行なう改質ユニット１９において、改質触媒収納部２１と気化部２２とをセルスタックの上方に位置するように配置することで、改質触媒収納部２１と気化部２２の温度を高温とすることができ、原燃料の改質反応を効率よく行なうことができる。それにより、燃料電池モジュールの発電効率を向上することができる。
【００４１】
ここで、改質ユニット１９に配置される改質触媒は、使用により劣化を生じる場合があり、劣化を生じた改質触媒を継続して利用すると、改質反応が低下し、燃料電池セル７に燃料ガスが十分に供給されず、燃料電池セル７の発電量が低下する場合がある。それゆえ、改質触媒が劣化した場合には、改質触媒の交換等のメンテナンスを行なう必要性が生じる。
【００４２】
図４において改質ユニット１９は、改質触媒収納部２１、気化部２２、原燃料供給管５および水供給管６を具備して構成されている場合を示しており、このような改質ユニット１９においては、ガス流通部材４より原燃料供給管５または水供給管６を引き出す（改質ユニット１９を引き抜く）ことにより、改質ユニット１９の脱着を容易に行うことができる。それにより、容易に改質触媒を交換することができる。
【００４３】
ここで、原燃料供給管５から供給される原燃料および水供給管６より供給される水（水蒸気）が、改質触媒収納部２１に供給されるよう、改質触媒収納部２１と気化部２２とは通気性のある壁で分離されていることが好ましく、同様に改質触媒収納部２１と燃料ガス供給部１０とは通気性のある壁で分離されていることが好ましい。それゆえ、例えば改質触媒収納部２１を網目状の部材で構成することができる。それにより、改質触媒２０は、改質触媒収納部２１を構成する部材の一部を取り外すもしくは開放することにより容易に交換することができる。
【００４４】
なお、気化部２２には、原燃料を供給するための原燃料供給管５と、改質触媒収納部２１に水（水蒸気）を供給するための水供給管６とが接続されており、とくに水供給管６は、気化部２２の内部まで挿入されるように設けられている。それにより、水供給管６より供給される水が、より効率よく気化することができる。
【００４５】
さらに、改質ユニット１９に、原燃料供給管５および水供給管６の強度を確保するために、原燃料供給管５および水供給管６を固定するための固定部材をあわせて設けることも可能であり、図４においては、気化部２２に隣接して固定部材２３を設けている例を示している。なお、気化部２２をガス流通部材４の原燃料供給側先端部まで設け、固定部材２３を省くことも可能である。
【００４６】
また、改質ユニット１９のガス流通方向に対して直交する断面形状と燃料ガス供給部１０のガス流通方向に対して直交する断面形状とを同一形状とする、すなわち改質ユニット１９と燃料ガス供給部１０との内径を同一とすることが好ましい。それにより、改質ユニット１９にて生成された燃料ガスをマニホールド８に供給するにあたり、さらに圧損を減らすことができ、発電効率のよい燃料電池モジュールとすることができる。
【００４７】
さらに、改質ユニット１９のガス流通方向に対して直交する断面形状と燃料ガス供給部１０のガス流通方向に対して直交する断面形状とを同一形状とすることにより、改質ユニット１９が燃料ガス供給部１０の内部に挿入されることを抑制でき、改質ユニット１９を目的とする場所に配置することができる。
【００４８】
また、改質ユニット１９が所定の位置よりも燃料ガス供給部１０側に挿入されないよう、改質ユニット１９にストッパー部材２５を設けることもできる。そのようなストッパー部材２５としては、例えば、ストッパー部材２５をガス流通部材４の挿入口に接触させ、改質ユニット１９がそれ以上ガス流通部材４の内部に挿入されないように適宜設計することができる。
【００４９】
ここで、収納容器２のガス流通部材４が貫通する部材である板状部材に、ガス流通部材４が貫通するための開口部を設けるが、その板状部材（開口部）とガス流通部材４との隙間から、燃料電池セル７の発電により生じる排ガスや燃料電池セル７で使用されなかった燃料ガス等が漏出する場合に、燃料電池モジュール内の温度が低下するなど、発電効率が低下するおそれがある。
【００５０】
それゆえ、開口部を有する板状部材とガス流通部材４との隙間をガスシール部材２４にて封止していることが好ましい。
【００５１】
このようなガスシール部材は、開口部やガス流通部材４の大きさにより適宜設計することができ、板状部材の外面側（収納容器の外面側）または内面側（収納容器の内面側）の少なくとも一方に設けることができる。それにより、収納容器内の排ガス等が収納容器の外部に漏出することを抑制でき、燃料電池モジュールの発電効率を向上することができる。
【００５２】
図５は、本発明の燃料電池モジュールの一例の縦断面図を示したものである。燃料電池モジュール５１は、直方体状の収納容器２の内部に、複数の燃料電池セル７をマニホールド８上に立設して電気的に直列に接続してなるセルスタックを収納する。セルスタックの上方には、改質部９を有するガス流通部材４が配置されている。
【００５３】
収納容器２は、内壁２６と外壁２７を有する二重壁構造で、外壁２７により収納容器２の外枠が形成されるとともに、内壁２６によりセルスタックを収納する発電室２８が形成されている。
【００５４】
さらに燃料電池モジュール５１においては、内壁２６と外壁２７との間を、燃料電池セル７に導入する酸素含有ガスの流路としており、例えば、燃料電池セル７に導入する酸素含有ガス等が流れる。
【００５５】
ここで内壁２６には、セルスタックの配列方向における幅に対応し、内壁２６と外壁２７とで形成される流路に連通してセルスタックの配列方向に沿った側面側よりセルスタックに酸素含有ガスを導入するための酸素含有ガス導入部材２９が備えられている。また、酸素含有ガス導入部材２９の下端側（燃料電池セル７の下端側）には、燃料電池セル７に酸素含有ガスを導入するための吹出口３０が設けられている。なお図５において、酸素含有ガス導入部材２９は、収納容器２の上面側から発電室２８に垂下する形状を示しており、酸素含有ガス導入部材２９は、互いに所定間隔を空けて並設された一対の板部材により酸素含有ガス導入流路を形成し、下端側で底部材に接合して形成されている。なお、図５においてはセルスタックを一列設けた例を示しており、そのセルスタックの配列方向に沿った両方の側面側に酸素含有ガス導入部材２９が設けられている。なお、セルスタックを２列とする場合においては、その２列のセルスタックの間に酸素含有ガス導入部材２９が位置するように配置することもでき、また２列のセルスタックを挟み込むように酸素含有ガス導入部材２９を配置することもできる。
【００５６】
また収納容器２は、さらに内壁２６の発電室２８側に発電室側内壁３１が設けられている。ここで発電室側内壁３１は上端側が開放された構成となっており、セルスタックの発電により生じる排ガスが、内壁２６と発電室側内壁３１とにより形成される空間を流通して、収納容器２の外部に排気される。そして、この内壁２６と発電室側内壁３１とにより形成される空間を流れる排ガスと、内壁２６と外壁２７とにより形成される流路を流れる酸素含有ガスとで効率よく熱交換し、酸素含有ガス導入部材２９から燃料電池セル７に供給される酸素含有ガスを温めることができ、より効率よく熱交換を行うため、これらの空間はそれぞれ例えば蛇行状の流路とすることができ、図５に示す燃料電池モジュールにおいては、これらの空間を蛇行状の流路とすべく、蛇行流路板３２を設けた例を示している。また発電室２８内には、燃料電池セル３と発電室側内壁３１との間や、マニホールド８と外壁２７との間等に、適宜断熱材３３を設けることができる。
【００５７】
なお、このような収納容器２は金属製の板または箱を成形加工することにより作製でき、例えば収納容器２を構成する前後面の壁面を取り外し可能とすることにより、収納容器２の発電室２８に、セルスタックや、断熱材３３をスライドして挿入することができる。なお、改質ユニット１９の交換においては、収納容器２を構成する部材（前後面の壁面等）を取り外すことなく、改質ユニット１９の交換を行うことができる。
【００５８】
以上、本発明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。
【００５９】
例えば、改質ユニット１９が部分酸化改質を行なう（水蒸気改質と併用する場合も含む）場合には、改質ユニット１９にさらに酸素含有ガス供給管を接続することもできる。
【００６０】
上述の説明において、中空平板状の燃料電池セル７を用いて説明したが、例えば円筒型や平板形の燃料電池セルとすることもできる。この場合においては、ガス流通部材４は燃料電池セルの形状にあわせて適宜調整することにより、本発明の燃料電池モジュールとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の燃料電池モジュール一例を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の燃料電池モジュールに収納する発電ユニットの一例を示した図である。
【図３】本発明の燃料電池モジュールを構成する燃料電池セルを示したものであり、（ａ）は正面図、（ｂ）は斜視図である。
【図４】本発明の燃料電池モジュールの他の一例を示す一部抜粋した断面図である。
【図５】本発明の燃料電池モジュールのさらに他の一例を示す断面図である。
【図６】従来の燃料電池モジュールの一例を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、５１：燃料電池モジュール
２：収納容器
３：発電ユニット
４：ガス流通部材
５：原燃料供給管
６：水供給管
７：燃料電池セル
８：マニホールド
９：改質部
１０：燃料ガス供給部
１９：改質ユニット
２０：改質触媒
２１：改質触媒収納部
２２：気化部
２４：ガスシール部材
【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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