(57)【要約】【課題】発電むらの要因となり得る空気流路における水溜まりを放出させるのに有利な燃料電池用セパレータを提供する。【解決手段】発電反応に空気極で使用される空気を通過させる空気流路を表面側に有する燃料電池用セパレータ１である。セパレータ１は上下方向に沿って延設され空気流路１０を上流空気流路１１と下流空気流路１２とに仕切って並設させた仕切壁１４と、上流空気流路１１の下側に設けられた空気入口２１と、下流空気流路１２の下側に設けられた空気出口２２と、上流空気流路１１の上側及び下流空気流路１２の上側にかけて設けられ上流空気流路１１の上側及び下流空気流路１２の上側を連通させる中間口２３とを有する。空気は、上流空気流路１１においては下から上に流れると共に、下流空気流路１２においては上から下に流れる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池の発電反応に空気極で使用される空気を通過させる空気流路を表面側に有する燃料電池用セパレータにおいて、
上下方向に沿って延設され空気流路を上流空気流路と下流空気流路とに仕切って並設させた仕切壁と、前記上流空気流路の下側に設けられた空気入口と、前記下流空気流路の下側に設けられた空気出口と、前記上流空気流路の上側及び下流空気流路の上側にかけて設けられ前記上流空気流路の上側及び前記下流空気流路の上側を連通させる中間口とを有しており、
空気は、前記上流空気流路において下から上に流れ、且つ、前記下流空気流路において上から下に流れることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項２】
請求項１において、空気は、前記空気入口、前記上流空気流路の下部、前記上流空気流路の上部、前記中間口、前記下流空気流路の上部、前記下流空気流路の下部、前記空気出口を経るように、逆Ｕ字形状に流れることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記上流空気流路及び前記下流空気流路には、空気が流れる溝を形成する複数の突起を有しており、前記突起の高さをＨ１とし、前記仕切壁の高さをＨ２とすると、高さＨ２は高さＨ１よりも高く設定されているか、または、等しく設定されていることを特徴とする燃料電池用セパレータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料電池の発電反応に空気極で使用される活物質である酸素を含む空気を通過させる空気流路を有する燃料電池用セパレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池の膜・電極接合体（ＭＥＡ）は、電解質層と、電解質層の片側に設けられた燃料極と、電解質層の他の片側に設けられた空気極とを有する。燃料電池では、燃料極に供給された燃料含有ガスと、空気極に供給された空気とで発電反応が生じる。このような膜・電極接合体（ＭＥＡ）を複数個積層して燃料電池は形成されている。上記した燃料電池では、発電反応に空気極で使用される空気を通過させる空気流路を表面側に有するセパレータが使用されている（特開平９−９２３２４号公報等）。
【０００３】
一般的には、セパレータの空気流路は、流路が蛇行状に多数回折り返されたサーペンタイン流路構造としたり、あるいは、空気を上から下にストレート状に流すストレート流路構造としたりされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
流路が蛇行状に多数回折り返されたサーペンタイン流路構造によれば、圧損が大きくなるため、圧損対策が必要とされる。またストレート流路構造によれば、空気の流速分布の均一性が必ずしも充分ではなく、局部的な水溜まりが空気流路において存在し易くなる。水溜まりが空気流路に過剰に存在すると、空気の円滑な流れが妨げられる不具合が生じるおそれがあると共に、空気と空気極の触媒との接触が制限されるフラッディング現象の不具合が生じるおそれがある。この場合、発電むらの要因となり、膜・電極接合体（ＭＥＡ）の発電電圧の均一性が充分でなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、発電むらの要因となり得る空気流路における水溜まりを放出させるのに有利な燃料電池を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る燃料電池用セパレータは、燃料電池の発電反応に空気極で使用される空気を通過させる空気流路を表面側に有するセパレータにおいて、
上下方向に沿って延設され空気流路を上流空気流路と下流空気流路とに仕切って並設させた仕切壁と、上流空気流路の下側に設けられた空気入口と、下流空気流路の下側に設けられた空気出口と、上流空気流路の上側及び下流空気流路の上側にかけて設けられ上流空気流路の上側及び下流空気流路の上側を連通させる中間口とを有しており、空気は、上流空気流路において下から上に流れ、且つ、下流空気流路において上から下に流れることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明によれば、空気流路は仕切壁により上流空気流路及び下流空気流路に並設状態に仕切られているため、仕切壁が設けられていない場合に比較して、同一流量の空気が流れるとき、空気流路における空気（酸素含有ガス）の流速を速めることができる。このため、生成された水溜まりを空気流路から空気の流れによって外部に排出させるのに有利となる。しかも、空気流路のうち水溜まりが生じやすい下流空気流路においては、空気は上から下に流れるため、水溜まりに作用する重力を利用して、水溜まりを下流空気流路から排出させるのに一層有利となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、セパレータは、上下方向に沿って延設され空気流路を上流空気流路と下流空気流路とに仕切って並設させた仕切壁と、上流空気流路の下側に設けられた空気入口と、下流空気流路の下側に設けられた空気出口と、上流空気流路の上側及び下流空気流路の上側にかけて設けられ上流空気流路の上側及び下流空気流路の上側を連通させる中間口とを有する。空気は、上流空気流路において下から上に流れると共に、下流空気流路において上から下に流れる。
【０００９】
燃料電池の空気極では発電反応により水が生成されるため、燃料電池の空気極に対面するセパレータの空気流路においては水溜まりが生じる可能性がある。この点本発明によれば、セパレータの空気流路は仕切壁により上流空気流路及び下流空気流路に仕切られているため、仕切壁が設けられていない場合に比較して、セパレータの空気流路における空気の流速を速めることができる。このため水溜まりをセパレータの空気流路から排出させるのに有利となる。
【００１０】
しかも水溜まりは、空気流路の上流空気流路よりも発電反応が進行する下流空気流路に生じる可能性がある。この点本発明によれば、空気流路の下流空気流路においては、空気は上から下に流れるため、水溜まりに作用する重力を利用して、水溜まりを下流空気流路から排出させるのに一層有利となる。なお、セパレータの空気流路の上流空気流路空気においては空気は下から上に流れるが、上流空気流路においては下流空気流路よりも本来的に水が少なく凝縮水が生成しにくいため、特に支障はない。
【００１１】
本発明によれば、好ましくは、空気は、空気入口、上流空気流路の下部、上流空気流路の上部、中間口、下流空気流路の上部、下流空気流路の下部、空気出口を経るように、基本的には逆Ｕ字形状に流れる。
【００１２】
本発明によれば、上流空気流路及び下流空気流路には、空気が流れる溝を形成する複数の突起を有しており、突起の高さをＨ１とし、仕切壁の高さをＨ２とすると、仕切壁の高さＨ２は突起の高さＨ１よりも大きく設定されているか、または、等しく設定されている形態を採用できる。このように仕切壁の高さが確保されると、上流空気流路及び下流空気流路の仕切性が高まり、上流空気流路を流れる空気と下流空気流路を流れる空気との混合を抑えるのに有利となる。
【００１３】
本発明によれば、空気流路を表面側に有するセパレータに適用することができる。このようなセパレータとしては、一方の表面に空気流路を形成すると共に他方の表面に燃料流路を形成したセパレータ、あるいは、一方の表面に空気流路を形成すると共に他方の表面に冷却水通路を形成したセパレータ等に適用することができ、要するに空気流路を表面側に形成したセパレータであれば良い。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１〜図６を参照して具体的に説明する。図１に示すように、本実施例に係る燃料電池用のセパレータ１によれば、一方の表面側には、燃料電池の発電反応において空気極で使用される活物質としての酸素を含む空気を通過させる空気流路１０が形成されている。図１において、空気流路１０の全体の平均幅はＤ０として示されている。
【００１５】
図１に示すように、セパレータ１は、角部が丸みをもつほぼ四角形状をなしている。セパレータ１のほぼ中央域には、仕切壁１４が上下方向に沿って連続して延設されている。仕切壁１４は、これの上端部１４ｕから下端部１４ｄにかけて連続した直線状に形成されている。仕切壁１４は、セパレータ１の空気流路１０を上流空気流路１１と下流空気流路１２とに仕切って、上流空気流路１１と下流空気流路１２とを並設させている。このように上流空気流路１１及び下流空気流路１２は、仕切壁１４を介して互いに左右に隣設されている。このように仕切壁１４はセパレータ１の空気流路１０を左右に２分割しており、上流空気流路１１の流路幅Ｄ１と下流空気流路１２の流路幅Ｄ２とは、ほぼ等しく設定されている（Ｄ１＝Ｄ２またはＤ１≒Ｄ２）。
【００１６】
図１に示すように、セパレータ１の下辺部１ｄにおいては、空気流路１０の上流空気流路１１の下側に空気入口２１が設けられていると共に、空気流路１０の下流空気流路１２の下側に空気出口２２が設けられている。なお、空気入口２１及び空気出口２２はセパレータ１の下辺部１ｄにおいて左右に隣設されている。
【００１７】
セパレータ１の上辺部１ｕには中間口２３が横長形状に設けられている。中間口２３は、上流空気流路１１の上流空気流路１１の上側及び下流空気流路１２の上側にかけて設けられており、上流空気流路１１の上側及び下流空気流路１２の上側を連通させている。空気入口２１、空気出口２２、中間口２３は、セパレータ１の厚み方向に貫通するように形成されている。
【００１８】
セパレータ１の一側辺部には、燃料含有物質としての燃料含有ガス（一般的には水素含有ガス）が供給される燃料入口３１がセパレータ１の厚み方向に貫通するように縦長形状に形成されている。セパレータ１の他側辺部には、燃料含有ガスが吐出される燃料出口３２がセパレータ１の厚み方向に貫通するように縦長形状に形成されている。
【００１９】
セパレータ１の一側辺部には、冷却水を供給する給水口４１がセパレータ１の厚みを貫通するように、且つ、燃料入口３１の下側に位置するように形成されている。セパレータ１の他側辺部には、冷却水を吐出させる吐水口４２がセパレータ１の厚み方向に貫通するように、且つ、燃料出口３２の上側に位置するように形成されている。
【００２０】
本実施例によれば、図４に示すように、空気流路１０を構成する上流空気流路１１及び下流空気流路１２には、空気の分散性を高める等のために、空気が流れる縦長の溝１１ｍ，１２ｍを形成する複数の突起１７が形成されている。空気流路１０の底面１０ｘから突出した突起１７の高さをＨ１とし、空気流路１０の底面１０ｘから突出した仕切壁１４の高さをＨ２とすると、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように仕切壁１４の高さＨ２は、突起１７の高さＨ１よりも高く設定されているか、あるいは、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように等しく設定されている。このように仕切壁１４の高さが確保されると、上流空気流路１１及び下流空気流路１２の仕切性が向上し、上流空気流路１１を流れる空気と下流空気流路１２を流れる空気との混合を抑えるのに有利となる。
【００２１】
図４に示すように、突起１７は、上流空気流路１１及び下流空気流路１２の下領域において形成された第１突起１７ａと、上流空気流路１１及び下流空気流路１２の上下方向の中間領域において上下方向に沿って長く延設された第２突起１７ｂと、上流空気流路１１及び下流空気流路１２の上領域において形成された第３突起１７ｃとを有する。上下方向の長さについては、図４に示すように、第１突起１７ａ及び第３突起１７ｃは第２突起１７ｂよりも相対的に短く設定されており、第２突起１７ｂは第１突起１７ａ及び第３突起１７ｃよりも相対的に長く設定されている。
【００２２】
燃料電池が運転されるときには、セパレータ１の空気入口２１から空気流路１０の上流空気流路１１に空気が供給される。空気流路１０における空気の基本的な流れは、図１において、矢印Ｂ１方向，矢印Ｂ２方向，矢印Ｂ３方向，矢印Ｂ４方向の順となる。具体的には、上流空気流路１１に供給された空気は、空気流路１０の上流空気流路１１の複数の溝１１ｍに分散され、上流空気流路１１の複数の溝１１ｍに沿って下から上に流れ、中間口２３を通過し、更に下流空気流路１２の複数の溝１２ｍに分散され、下流空気流路１２の複数の溝１２ｍに沿って上から下に流れ、空気出口２２から吐出される。即ち、空気は、セパレータ１の空気流路１０の上流空気流路１１においては下から上に流れると共に、セパレータ１の空気流路１０の下流空気流路１２においては上から下に流れる。
【００２３】
換言すると、本実施例によれば、空気は、空気入口２１、上流空気流路１１の下部、上流空気流路１１の上部、中間口２３、下流空気流路１２の上部、下流空気流路１２の下部、空気出口２２を経るように、基本的には逆Ｕ字形状に流れる。上記したように上流空気流路１１においては空気は下から上に流れるため、乾燥され気味となり易い上流空気流路１１における水の保持に貢献することができ、上流空気流路１１における電解質膜１０の過剰乾燥を抑えるのに貢献することができる。
【００２４】
図５はセパレータ１の他方の表面側を示す。図５に示すように、セパレータ１の他方の表面側には、燃料電池の発電反応に燃料極で使用される燃料含有物質としての燃料含有ガス（一般的には水素含有ガス）を通過させる燃料流路６０が形成されている。燃料流路６０においては、水溜まりが生じる頻度が空気流路１０に比較して少ないため、燃料流路６０は空気流路１０と異なる溝パターン形状とされている。
【００２５】
なお、図５においても、空気入口２１、空気出口２２、中間口２３、給水口４１、吐水口４２が記載されている。燃料流路６０は、燃料含有ガスの分散性を高める等のために、横方向に沿って延設された複数の溝６１ｍを形成する複数の突起部６１と、縦方向に沿って延設された複数の溝６２ｍを形成する複数の突起部６２と、横方向に沿って延設された複数の溝６３ｍを形成する複数の突起部６３とを有する。燃料入口３１に供給された燃料含有ガスは、燃料流路６０において溝６１ｍ、溝６２ｍ、溝６３ｍの順に変形Ｓの字形状に流れ、燃料出口３２から吐出される。このように燃料含有ガスが燃料流路６０の溝６１ｍ、溝６２ｍ、溝６３ｍを流れるとき、その燃料含有ガスは、燃料極７１の内部に浸透し、発電反応に使用される。
【００２６】
図６は燃料電池の内部構造の一部を示す。図６に示すように、燃料電池に搭載されている膜・電極接合体（ＭＥＡ）７は、プロトン伝導性をもつ高分子膜電解質膜で形成された電解質層７０と、電解質層７０の厚み方向の一方の片側に設けられた燃料極７１と、電解質層７０の厚み方向の他方の片側に設けられた空気極７２とで形成されている。燃料極７１は、燃料含有ガスを拡散させる薄いシート状をなす多孔質のガス拡散層と、電解質層７０に対面する触媒物質（例えば白金）を含む触媒層とで形成されている。空気極７２は、空気を拡散させる薄いシート状をなす多孔質のガス拡散層と、電解質層７０に対面する触媒物質（例えば白金）を含む触媒層とで形成されている。
【００２７】
更に図６に示すように、第２セパレータ１Ｂ及び第３セパレータ１Ｃが設けられている。第２セパレータ１Ｂ及び第３セパレータ１Ｃはセパレータ１と基本的には同様の構造である。以下、セパレータ１と異なる部分を中心として説明する。第２セパレータ１Ｂの一方の表面側には燃料流路６０Ｂが形成されており、第２セパレータ１Ｂの他方の表面側には冷却水流路８０Ｂが形成されている。第３セパレータ１Ｃの一方の表面側には空気流路１０Ｃが形成されており、第３セパレータ１Ｃの他方の表面側には冷却水流路８０Ｃが形成されている。燃料流路６０Ｂはセパレータ１の燃料流路６０と同一の溝パターン形状とされているが、これに限定されるものではない。冷却水流路８０Ｂ，８０Ｃは、給水口４１，吐水口４２に連通しており、給水口４１から冷却水流路８０Ｂ，８０Ｃに流れた水は、セパレータ１Ｂ，１Ｃを冷却し、吐水口４２から排出される。吐水口４２の空気流路１０Ｃはセパレータ１の空気流路１０と同一の溝パターン形状とされているが、これに限定されるものではない。セパレータ１、第２セパレータ１Ｂ、第３セパレータ１Ｃはカーボン製とされているが、場合によっては金属系とすることもできる。なお図６において、１９はシール性を高めるプレートシールであり、電解質層７０の外縁部７０ｆの保持性を高める。
【００２８】
図６に示すように、セパレータ１の燃料流路６０は膜・電極接合体（ＭＥＡ）７の燃料極７１に対面するため、セパレータ１の燃料流路６０を流れる燃料含有ガス（一般的には、水素含有ガス）は燃料極７１に浸透する。またセパレータ１の空気流路１０は膜・電極接合体（ＭＥＡ）７の空気極７２に対面するため、セパレータ１の空気流路１０を流れる空気は空気極７２に浸透する。
【００２９】
燃料極７１のガス拡散層に浸透した燃料含有ガスの水素から、燃料極７１の触媒層の触媒作用により、プロトン（Ｈ＋）と電子とが生成する。プロトンは電解質層７０の内部を浸透して空気極７２に至る。電子は図略の導電経路を経て外部負荷に至り、外部負荷で電気的仕事をした後に空気極７２に至る。空気極７２においては、燃料極７１から空気極７２に移行したプロトンと電子と、空気極７２の空気に含まれている酸素とが反応して水が生成される。このようにして発電反応が行われる。発電反応により空気極７２側では水が生成される。
【００３０】
上記したように発電反応により空気極７２側では水が生成されるため、セパレータ１の空気流路１０では水溜まりが生じる可能性がある。一般的には、セパレータ１の空気流路１０においては、上流空気流路１１よりも下流空気流路１２において水溜まりが生じる可能性がある。水は適切な量であれば、電解質層７０の乾燥防止に貢献でき、電解質層７０のプロトン伝導性の確保に貢献することができる。しかし水が過剰となり、水溜まりが空気流路１０に過剰に存在すると、空気の円滑な流れが妨げられるほかに、空気と空気極７２の触媒との接触が制限されるフラッディング現象が生じるおそれがある。この場合、膜・電極接合体（ＭＥＡ）７において発電電圧の均一性が妨げられるおそれがある。
【００３１】
この点本実施例によれば、空気流路１０は仕切壁１４により上流空気流路１１及び下流空気流路１２として左右に分割されて仕切られているため、仕切壁１４が設けられていない場合（この場合には、図４に係る空気入口２１と空気出口２２とを繋いだ部分に相当する開口が空気入口及び空気出口のうちのいずれか一方となり、図４に係る中間口２３に相当する開口が空気入口及び空気出口のうちのいずれか他方となる）に比較して、同一流量の空気を流すとき、空気流路１０における空気の流速を速めることができる。このため水溜まりを空気流路１０から排出させるのに有利となる。
【００３２】
しかも本実施例によれば、空気流路１０のうち上流空気流路１１よりも水溜まりが生じやすい下流空気流路１２においては、空気は矢印Ｂ３方向，矢印Ｂ４方向（図１参照）に示すように上から下に流れるため、下流空気流路１２に存在する水溜まりを重力を利用して下流空気流路１２から外部に排出させるのに一層有利となる。
【００３３】
本実施例によれば、空気流路１０の上流空気流路１１においては、空気は下から上に流れるが、発電反応の初期となる上流空気流路１１においては下流空気流路１２よりも水溜まりが生成しにくい傾向があるため、特に支障はない。
【００３４】
更に本実施例によれば、図４に示すように、中間口２３は、空気流路１０の上流空気流路１１及び下流空気流路１２の上側にかけて設けられており、上流空気流路１１の上側及び下流空気流路１２の上側を連通させている。このため上流空気流路１１の各溝１１ｍを通過した空気は、中間口２３において互いに混合され易くなり、空気に含まれている活物質としての酸素の濃度の均一化に貢献でき、発電ムラの低減に有利となる。
【００３５】
更に図６に示すように、セパレータ１の中間口２３は、第２セパレータ１Ｂの中間口２３、第３セパレータ１Ｃの中間口２３を連通させているため、セパレータ１の空気流路１０の空気と他のセパレータの空気との混合も期待することができる。故に、空気に含まれている活物質としての酸素の濃度の均一化に一層貢献でき、発電むらの低減に有利となる。
【００３６】
仮に、下流空気流路１２の下部付近に水溜まりが存在したとしても、本実施例によれば、水溜まりが生成され易い下流空気流路１２の下部付近に形成されている第１突起１７ａの長さは図４に示すように短く設定されているため、空気は第１突起１７ａを迂回して水溜まりを容易に避けることができ、第１突起１７ａ周辺における空気の通路を確保することができる。
【００３７】
本発明の他の実施例を図７に示す。本実施例は前記した第１実施例と基本的には同様の構成であり、基本的には同様の作用効果を奏する。本実施例においても、セパレータ１のほぼ中央域には、仕切壁１４が上下方向に沿って連続して延設されている。仕切壁１４はセパレータ１の空気流路１０を左右に２分割しており、下流空気流路１２の平均幅Ｄ２は上流空気流路１１の平均幅Ｄ１よりも多少小さく設定されている（Ｄ２＝Ｄ１−α）。ここでＤ２／Ｄ１の値は適宜選択できるが、０．８０〜０．９９を例示することができる。
【００３８】
本実施例においても、図７に示すように、空気流路１０は仕切壁１４により上流空気流路１１及び下流空気流路１２に仕切られているため、仕切壁１４が設けられていない場合に比較して、上流空気流路１１及び下流空気流路１２における空気の流速を速めることができ、水溜まりを排出させるのに有利となる。殊に、Ｄ２＝Ｄ１−αに設定されているため、水溜まりが生成され易い下流空気流路１２における空気の流速を速めるのに一層有利となる。従って、空気流路１０のうち水溜まりが生じやすい下流空気流路１２から、水溜まりを排出させるのに有利となる。また本実施例においても、空気流路１０の下流空気流路１２においては、空気は上から下に流れるため、下流空気流路１２に存在する水溜まりを重力を利用して下流空気流路１２から外部に排出させるのに一層有利となる。更にＤ２＝Ｄ１−αの関係に設定され、下流空気流路１２の平均幅Ｄ２は上流空気流路１１の平均幅Ｄ１よりも多少小さく設定されているため、発電反応に酸素が消費されることにより、下流空気流路１２を流れる空気の酸素濃度が低下するようなときに対処するのに有利となる。
【００３９】
なお、図８は仕切壁１４の断面形状の変形例を示す。図８（Ａ）に示すように仕切壁１４の頂部は平坦状の面１４ａでも良い、図８（Ａ）に示すように仕切壁１４の頂部は、断面で円弧凸状をなす円弧凸状部１４ｂでも良い。図８（Ｃ）に示すように仕切壁１４の頂部には、先端に向かうにつれて断面積がほぼ三角形状に小さくなる頂端１４ｃを有するように傾斜していても良い。また図８（Ｄ）に示すように仕切壁１４の頂部に、仕切壁１４の長さ方向にのびる幅狭の凸状部１４ｄを延設した形態でも良い。仕切壁１４の頂部は、膜・電極接合体（ＭＥＡ）７の空気極に接触している形態でも良いし、あるいは、膜・電極接合体（ＭＥＡ）７の空気極に接近している形態でも良い。
【００４０】
（その他）
上記した実施例では、図６に示すように第２セパレータ１Ｂ、セパレータ１、第３セパレータ１Ｃの順に配置されているが、これに限らず、第２セパレータ１Ｂと第３セパレータ１Ｃとの間に複数の上記セパレータ１を膜・電極接合体（ＭＥＡ）７と共に配置しても良い。セパレータ１の空気流路１０の溝パターン形状は上記したものに限定されるものではない。その他、本発明は上記した実施例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できるものである。
【００４１】
上記した記載から次の技術的思想も把握できる。
（付記項１）電解質層と電解質層を挟む燃料極及び空気極とを有する膜・電極接合体（ＭＥＡ）と、膜・電極接合体（ＭＥＡ）の空気極で使用される空気を通過させる空気流路を表面側に有する燃料電池用セパレータとを具備する燃料電池において、
燃料電池用セパレータは、
上下方向に沿って延設され空気流路を上流空気流路と下流空気流路とに仕切って並設させた仕切壁と、前記上流空気流路の下側に設けられた空気入口と、前記下流空気流路の下側に設けられた空気出口と、前記上流空気流路の上側及び下流空気流路の上側にかけて設けられ前記上流空気流路の上側及び前記下流空気流路の上側を連通させる中間口とを有しており、空気は、前記上流空気流路においては下から上に流れ、且つ、前記下流空気流路においては上から下に流れることを特徴とする燃料電池。
【００４２】
かかる燃料電池によれば、空気流路は仕切壁により上流空気流路及び下流空気流路に左右に仕切られているため、仕切壁が設けられていない場合に比較して、空気流路における空気の流速を速めることができる。このため水溜まりを空気流路から外部に排出させるのに有利となる。しかも空気流路の下流空気流路においては、空気は上から下に流れるため、水溜まりを空気流路の下流空気流路から排出させるのに一層有利となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る燃料電池用セパレータによれば、空気流路は仕切壁により上流空気流路及び下流空気流路に仕切られているため、仕切壁が設けられていない場合に比較して、空気流路における空気の流速を速めることができる。このため水溜まりを空気流路から外部に排出させるのに有利となる。しかも空気流路の下流空気流路においては、空気は上から下に流れるため、重力を利用して水溜まりを空気流路から排出させるのに一層有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】セパレータの正面図（溝パターン形状は省略されている）である。
【図２】セパレータの仕切壁と突起との高さ関係を示す構成図である。
【図３】セパレータの仕切壁と突起との高さ関係を示す構成図である。
【図４】空気流路を構成する溝パターン形状を有するセパレータの正面図である。
【図５】燃料流路を構成する溝パターン形状を有するセパレータの背面図である。
【図６】燃料電池の内部構造を示す断面図である。
【図７】他の実施例に係り、セパレータの正面図（溝パターン形状は省略されている）である。
【図８】セパレータの各仕切壁の断面形状の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
図中、１はセパレータ、１０は空気流路、１１は上流空気流、１２は上流空気流、１４は仕切壁、２１は空気入口、２２は空気出口、２３は中間口を示す。
【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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【図８】
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