(57)【要約】【課題】  クーリングチャンネルの構造を改善して，スタックの冷却効率を向上させる。【解決手段】  燃料を供給する燃料供給部１０と；空気を供給する空気供給部１２と，クーラントを供給するクーラント供給部１４と；燃料供給部１０と空気供給部１２から各々供給される水素と酸素を電気化学的に反応させて電気エネルギーを発生させるように膜電極接合体の両面にセパレータを配置した電気発生部を有するスタック１６とを含み，スタック１６はクーラント供給部１４から供給されるクーラントが通るクーリングチャンネル３６を備え，クーリングチャンネルにはクーラントの接触面積を増加させるための接触面積拡張部４０が備えられる。【選択図】    図５Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を供給する燃料供給部と；
空気を供給する空気供給部と；
クーラントを供給するクーラント供給部と；
前記燃料供給部と前記空気供給部から各々供給される水素と酸素を電気化学的に反応させ電気エネルギーを発生させるように膜電極接合体の両面にセパレータを配置した電気発生部を有するスタックと；
を含み，
前記スタックは，前記クーラント供給部から供給される前記クーラントが通過するクーリングチャンネルを備え，
前記クーリングチャンネルは，前記クーラントの接触面積を増加させるための接触面積拡張部を備えることを特徴とする，燃料電池システム。
【請求項２】
前記クーリングチャンネルは，前記セパレータに形成されることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記スタックは，複数の前記電気生成部を備え，
前記クーリングチャンネルは，対向するセパレータに共有されて形成されることを特徴とする，請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記クーリングチャンネルは，前記セパレータの所定の面に形成された溝からなることを特徴とする，請求項３に記載の燃料電池システム。
【請求項５】
前記クーリングチャンネルは，前記セパレータの両面に配置されて形成されることを特徴とする，請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項６】
前記クーリングチャンネルは前記膜電極接合体に設定される非活性領域に対応して形成されることを特徴とする，請求項５に記載の燃料電池システム。
【請求項７】
前記スタックは，複数の前記電気生成部を備え，
前記クーリングチャンネルは，前記電気生成部の間に配置されるクーリングプレートに形成されることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項８】
前記接触面積拡張部は，前記クーリングチャンネルの表面に形成された複数の突起を含んで成ることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
前記接触面積拡張部は，前記クーリングチャンネルの表面に形成された複数の凹部を含んで成ることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
前記接触面積拡張部は，前記クーリングチャンネルの表面にこのチャンネルの長さ方向に沿って形成された複数の凹凸部を含んで成ることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１１】
前記クーラントは，空気であることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記接触面積拡張部は，機械加工によって形成されることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１３】
前記接触面積拡張部は，エッチングによって形成されることを特徴とする，請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項１４】
膜電極接合体の両面にセパレータを配置した電気発生部と；
前記セパレータに形成されて前記電気発生部を冷却させるためのクーラントが通る通路を構成するクーリングチャンネルと；
を含み，
前記クーリングチャンネルは前記クーリングチャンネルの長さ方向に垂直な断面を基準にしてその表面が凹凸形状に形成されることを特徴とする，燃料電池用スタック。
【請求項１５】
前記クーリングチャンネルの表面に複数の突起が形成されることを特徴とする，請求項１４に記載の燃料電池用スタック。
【請求項１６】
前記クーリングチャンネルの表面に複数の凹部が形成されることを特徴とする，請求項１４に記載の燃料電池用スタック。
【請求項１７】
前記クーリングチャンネルの表面にこのチャンネルの長さ方向に沿って複数の凹凸部が形成されることを特徴とする，請求項１４に記載の燃料電池用スタック。
【請求項１８】
膜電極接合体の両面にセパレータを配置した電気発生部と；
前記電気発生部に連結されて前記電気発生部を冷却させるためのクーラントが通るクーリングチャンネルを有するクーリングプレートと；
を含み，
前記クーリングチャンネルは，前記クーリングチャンネルの長さ方向に垂直な断面を基準にしてその表面が凹凸形状に形成されることを特徴とする，燃料電池用スタック。
【請求項１９】
前記クーリングチャンネルの表面に複数の突起が形成されることを特徴とする，請求項１８に記載の燃料電池用スタック。
【請求項２０】
前記クーリングチャンネルの表面に複数の凹部が形成されることを特徴とする，請求項１８に記載の燃料電池用スタック。
【請求項２１】
前記クーリングチャンネルの表面に前記クーリングチャンネルの長さ方向に沿って複数の凹凸部が形成されることを特徴とする，請求項１８に記載の燃料電池用スタック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃料電池に関し，より詳しくは冷却構造を改善したスタック及びこれを有する燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，燃料電池はメタノール，エタノールまたは天然ガスなど炭化水素系の物質内に含有されている水素と空気中の酸素を燃料として，電気化学反応によって化学エネルギーを直接電気エネルギーに変化させる発電システムである。
【０００３】
特に，燃料電池は燃焼過程なく燃料と酸化剤の電気化学的な反応によって生成される電気とその副産物である熱を同時に使用することができるという特徴を持っている。
【０００４】
近年開発されている燃料電池のうち，高分子電解質型燃料電池（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｆｕｅｌ；ＰＥＭＦＣ，以下，ＰＥＭＦＣと言う）は，他の燃料電池に比べて出力特性が優れており，作動温度が低いだけでなく，速い始動及び応答特性を有している。
【０００５】
このようなＰＥＭＦＣが基本的にシステムの構成を備えるためには，スタックと呼ばれる燃料電池本体（以下，便宜上スタックと言う），燃料タンク及びこの燃料タンクからスタックに燃料を供給するための燃料ポンプなどが必要である。
【０００６】
また，上記ＰＥＭＦＣは燃料タンクに保存された燃料をスタックに供給する過程で燃料を改質して水素を発生させ，この水素をスタックに供給する改質装置をさらに含んでいる。
【０００７】
このようなＰＥＭＦＣは燃料ポンプのポンピング力によって燃料タンクに保存された燃料を改質装置に供給し，この改質装置が燃料を改質して水素を発生させ，スタックで水素と酸素が電気化学的に反応して電気エネルギーを生産する。
【０００８】
このような燃料電池システムにおいて，電気を実質的に発生させるスタックは膜電極接合体（Ｍｅｍｂｒａｎｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ；ＭＥＡ，以下，ＭＥＡと言う）と二極式プレート（またはセパレータ）で構成される単位セルが数個乃至数十万個積層された構造を有する。
【０００９】
ＭＥＡは電解質膜を間に置いてアノード電極とカソード電極が配置された構造を有する。そして二極式プレートは燃料電池の反応に必要な酸素と燃料が供給される通路の役割と各ＭＥＡのアノード電極とカソード電極を直列に接続させる伝導体の役割を同時に果たす。
【００１０】
したがって，二極式プレートによってアノード電極には水素を含有する燃料が供給される反面，カソード電極には酸素を含有した空気が供給される。この過程でアノード電極では燃料ガスの電気化学的な酸化が起こり，カソード電極では酸素の電気化学的な還元が起こって，この時生成される電子の移動によって電気と熱，そして水を共に得ることができる。
【００１１】
このような燃料電池システムはスタックを適正な駆動温度に維持しなければ電解質膜の安定性を保障し，性能低下を防止することができない。このためにスタックはクーリングチャンネルを備えてこのクーリングチャンネルを通って流れる低温の空気または水によってスタック内部で発生する熱を冷却させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし，従来の燃料電池システムではクーリングチャンネルの内表面が単純に平坦な形態になっているためにクーリングチャンネルの単位面積当りクーラント（空気または水）の接触面積が限定されるので，クーリングチャンネルに対するクーラントの熱伝逹に限界があり，全体的に冷却効率が落ちるという問題点があった。
【００１３】
そこで，本発明はこのような問題に鑑みてなされたもので，その目的とするところは，クーリングチャンネルの構造を改善して，スタックの冷却効率を向上させた燃料電池システムおよび燃料電池用スタックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，燃料を供給する燃料供給部と；空気を供給する空気供給部と；クーラントを供給するクーラント供給部と；燃料供給部と空気供給部から各々供給される水素と酸素を電気化学的に反応させて電気エネルギーを発生させるように膜電極接合体の両面にセパレータを配置した電気発生部を有するスタックとを含む。スタックはクーラント供給部から供給されるクーラントが通るクーリングチャンネルを備え，クーリングチャンネルにはクーラントの接触面積を増加させるための接触面積拡張部が備えられた燃料電池システムが提供される。
【００１５】
上記クーリングチャンネルは，セパレータに形成するようにしてもよい。上記スタックは，電気生成部を複数備え，クーリングチャンネルは対向するセパレータに共有されて形成するようにしてもよい。クーリングチャンネルはセパレータの所定の面に形成された溝であってもよい。クーリングチャンネルはセパレータの両面に配置されて形成されるようにしてもよい。クーリングチャンネルは膜電極接合体に設定される非活性領域に対応して形成するようにしてもよい。
【００１６】
スタックは電気生成部を複数備え，クーリングチャンネルは電気生成部の間に配置されるクーリングプレートに形成するようにしてもよい。
【００１７】
接触面積拡張部はクーリングチャンネルの表面に形成された複数の突起からなってもよい。接触面積拡張部はクーリングチャンネルの表面に形成された複数の凹部からなってもよい。接触面積拡張部はクーリングチャンネルの表面にこのチャンネルの長さ方向に沿って形成された複数の凹凸部からなってもよい。
【００１８】
上記クーラントは，空気であってもよい。上記接触面積拡張部は，機械加工によって形成されるようにしてもよい。上記接触面積拡張部は，エッチングによって形成されるようにしてもよい。
【００１９】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，膜電極接合体の両面にセパレータを配置した電気発生部と；セパレータに形成されて電気発生部を冷却させるためのクーラントが通る通路を構成するクーリングチャンネルを含み，クーリングチャンネルはその長さ方向に垂直な断面を基準にしてその表面を凹凸形状に形成することを特徴とする，燃料電池用スタックが提供される。
【００２０】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，膜電極接合体の両面にセパレータを配置した電気発生部と；電気発生部に連結されて電気発生部を冷却させるためのクーラントが通るクーリングチャンネルを有するクーリングプレートを含み，クーリングチャンネルはその長さ方向に垂直な断面を基準にしてその表面を凹凸形状に形成することを特徴とする，燃料電池用スタックが提供される。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば，クーリングチャンネルの構造を改善して，スタックの冷却効率を向上させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２３】
図１は本発明の実施形態による燃料電池システムの全体的な構成を概略的に示した構成図である。図１に示すように，燃料電池システム１００は，燃料を改質して水素を発生させ，この水素と酸素を反応させて電気エネルギーを発生させる高分子電解質型燃料電池（ＰＥＭＦＣ）方式を採用する。
【００２４】
本発明による燃料電池システム１００において電気を生成するための燃料としてはメタノール，エタノールまたは天然ガスのように水素を含有した燃料が適用できるが，本実施形態では液状の燃料を適用して説明する。
【００２５】
そして本システム１００は燃料に含有されている水素と反応する酸素燃料として別途の保存手段に保存された純粋な酸素ガスを使用することができ，酸素を含有した空気をそのまま使用することもできる。本実施形態では酸素燃料として空気を使用する後者の場合を例として説明する。
【００２６】
本発明の実施形態による燃料電池システム１００は，基本的に，水素を含有した燃料を改質して水素を発生させる改質装置１８と，水素と酸素の電気化学的な反応によって電気エネルギーを発生させるスタック１６と，燃料を改質装置１８に供給する燃料供給部１０と，空気をスタック１６に供給する空気供給部１２を含んで成る。
【００２７】
本発明による燃料電池システム１００は，水素を含有した液状の燃料を直接スタック１６に供給し電気を発生させることができる直接酸化型燃料電池方式を採用する。このような直接酸化型の燃料電池は，上記のような高分子電解質型燃料電池とは異なり，図１に示した改質装置１８が排除された構造を有する。
【００２８】
以下では高分子電解質型燃料電池方式を採用した燃料電池システム１００を例に挙げて説明するが，発明が必ずこの場合に限られるわけではない。上述した改質装置１８は，熱エネルギーによる化学触媒反応によって液状の燃料から改質ガスを発生させ，この改質ガスに含有されている一酸化炭素の濃度を低減させる構造を有する。
【００２９】
詳しくは，改質装置１８は例えば，水蒸気改質，部分酸化または自熱反応などの触媒反応によって燃料から水素が含まれた改質ガスを発生させる。さらに，改質装置１８は，例えば，水性ガス転換方法，選択的酸化方法などのような触媒反応または分離膜を利用した水素の精製などのような方法で改質ガスに含有されている一酸化炭素の濃度を低減させる。
【００３０】
燃料供給部１０は，液状の燃料を保存する燃料タンク２２と，燃料タンク２２に保存された燃料を排出させるように燃料タンク２２に連結設置される燃料ポンプ２４を備える。この燃料タンク２２及び燃料ポンプ２４は改質装置１８に燃料が供給できるように連結される。
【００３１】
空気供給部１２は，所定のポンピング力で空気を吸入しスタック１６に圧送する空気ポンプ２６を含み，この空気ポンプ２６はスタック１６に空気が供給できるように連結される。
【００３２】
スタック１６は，燃料供給部１０と空気供給部１２から燃料及び空気の供給を受けて電気を発生させる。図２〜図４に基づいて，スタック１６について詳細に説明する。図２，図３，及び図４は図１に示したスタック１６の第１，第２，及び第３実施形態を各々分解して示した斜視図である。
【００３３】
上記図面を参照してスタック１６を説明すれば，スタック１６は改質装置１８を通って供給される水素と空気供給部１２から供給される空気を電気化学的な反応で電気エネルギーを発生させる少なくとも一つの電気発生部３０を備えている。
【００３４】
電気発生部３０は電気を発生させる単位セルのことを意味し，水素と空気を酸化／還元させるＭＥＡ３２と水素ガスと空気を各々ＭＥＡ３２に供給するセパレータ（二極式プレートとも言う）３４で形成される。この電気発生部３０はＭＥＡ３２を中心に置いてその両側に配置されるセパレータ３４で形成される。このような電気発生部３０を連続的に配置し一つのスタック１６を構成する。
【００３５】
ＭＥＡ３２は，両側面を構成するアノード電極とカソード電極との間に電解質膜が介された通常の構造を持つ。アノード電極はセパレータ３４を通じて改質ガスの供給を受ける部分であって，この改質ガスを電子と水素イオンに分離させる触媒層と，電子と改質ガスの円滑な移動のための気体拡散層で構成される。
【００３６】
カソード電極はセパレータ３４を通じて空気の供給を受ける部分であって，アノード電極側から受けた電子，水素イオン及び空気中の酸素を反応させて水を生成する触媒層と酸素の円滑な移動のための気体拡散層で構成される。
【００３７】
電解質膜はその厚さが５０〜２００μｍである固体ポリマー電解質であって，アノード電極の触媒層で生成された水素イオンをカソード電極の触媒層に移動させるイオン交換の機能を有する。
【００３８】
このような電気発生部３０は次の反応式のような反応によって電気と水を生成させる。
アノード電極反応：  Ｈ２  →  ２Ｈ＋  ＋  ２ｅ−
カソード電極反応：  １／２Ｏ２  ＋  ２Ｈ＋  ＋  ２ｅ−  →  Ｈ２Ｏ
全反応：  Ｈ２  ＋１／２Ｏ２  →  Ｈ２Ｏ  ＋  電流
つまり，アノード電極では酸化反応によって水素ガスを電子とプロトン（水素イオン）に分解する。そしてプロトンが電解質膜を通じてカソード電極に移動し，電子は電解質膜を通じて移動されずにセパレータ３４を通じて隣接するＭＥＡ３２のカソード電極に移動するが，この時，電子の流れで電流を発生させる。また，カソード電極では移動したプロトン及び電子と酸素の還元反応によって水分を生成する。
【００３９】
上記の如く構成された本発明の燃料電池システム１００における電気発生部３０の酸化／還元反応の時，電気発生部３０では熱が発生する。この熱はＭＥＡ３２を乾燥させスタック１６の性能を低下させる要因として作用する。
【００４０】
そこで，本発明の実施形態による燃料電池システム１００はクーラントをスタック１６内部に循環させ電気発生部３０から発生する熱を冷却させることができる構造を有する。このために，本システム１００はクーラントをスタック１６内部に供給するクーラント供給部１４と，クーラント供給部１４から供給されるクーラントを電気発生部３０に流すようにスタック１６に設置されるクーリングチャンネル３６，３６’，３６”を備える。
【００４１】
クーラント供給部１４は，所定のポンピング力でクーラントを吸入して圧送する通常のポンプ２８を含み，このポンプ２６はスタック１６内部の電気発生部３０にクーラントが供給できるように連結されている。
【００４２】
本実施形態でクーラントは液体状態の冷却水であっても良いが，気体状態であってもよい。気体状態であれば，自然状態で容易に得ることができ，駆動中スタック１６内部の温度より低い空気をクーラントとして使用することができる。
【００４３】
クーリングチャンネル３６，３６’，３６”はスタック１６内の電気発生部３０で発生した熱をクーラントを通じて冷却させるためのものであって，スタック１６内の多様な位置且つ多様な形状に形成することができる。
【００４４】
図２及び図３はセパレータ３４にクーリングチャンネル３６，３６’を形成し，図４はクーリングプレート３８にクーリングチャンネル３６”を形成したことを例示している。
【００４５】
図２に示したスタック１６が有するクーリングチャンネル３６は，セパレータ３４の一面に形成される溝３６ａと，セパレータに対向して密着される他のセパレータ３４の一面に形成される溝３６ｂが合体されて完成する。このように形成されるクーリングチャンネル３６はＭＥＡ３２の全領域，つまり，このＭＥＡ３２に設定される活性領域３２ａと非活性領域３２ｂにわたって冷却作用することができるので，スタック１６全体に対して冷却性能を有する。
【００４６】
図３に示したスタック１６が有するクーリングチャンネル３６’はセパレータ３４の両面に形成されている。このセパレータ３４は一側ＭＥＡ３２の活性領域３２ａに水素を供給し，他側ＭＥＡ３２の活性領域３２ａに空気を供給するように，その両側に水素移動通路３４ａ及び空気移動通路３４ｂを形成している。
【００４７】
ここで，クーリングチャンネル３６’が形成される領域は，移動通路３４ａ，３４ｂの周辺であって，これはセパレータ３４に設定される非活性領域３２ｂに対応する部位である。したがって，図３に示したクーリングチャンネル３６’はスタック１６に対する冷却の時，セパレータ３４における非活性領域３２ｂのみを冷却させる。
【００４８】
図４に示したスタック１６が有するクーリングチャンネル３６”はクーリングプレート３８に形成されている。このクーリングプレート３８はＭＥＡ３２を間に置いてその両面に配置されるセパレータ３４で形成される電気発生部３０の間に介されている。つまり，図４のスタック１６は，図２及び図３のスタック１６に比べてクーリングプレート３８をさらに備え，クーリングチャンネル３６”はこのクーリングプレート３８内部にこのクーリングプレート３８の一方向に沿って形成される複数のトンネルで構成されている。このクーリングプレート３８はＭＥＡ３２の全領域にわたって冷却作用することができる。
【００４９】
クーリングチャンネル３６，３６’３６”には接触面積拡張部が形成されるが，この接触面積拡張部はクーラントがクーリングチャンネル３６，３６’，３６”を通る時にさらに多くの面積でクーリングチャンネル３６，３６’３６”に接触し，その結果クーラントによるスタックの冷却効率が高めるためである。
【００５０】
次に，便宜上図２に示したスタック１６が有するクーリングチャンネル３６を例に挙げて接触面積拡張部を説明する。つまり，以下で説明する接触面積拡張部は上述した他のクーリングチャンネル３６’，３６”にも適用することができる。
【００５１】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように，クーリングチャンネル３６は，その内部に供給されるクーラントの接触面積を向上させるための接触面積拡張部４０を備えている。本実施形態によれば，接触面積拡張部４０はクーリングチャンネル３６の表面から丸いエンボシング形態に突出形成され，半球形の突起面を有する複数の突起４１を含んでいる。
【００５２】
この突起４１はクーリングチャンネル３６の全表面に対するクーラントの接触面積を増大させる。ここで，突起４１を半球形に形成する理由は，この突起４１がクーリングチャンネル３６の内部に供給されるクーラントの流れに抵抗として作用しないようにするためである。
【００５３】
したがって，電気発生部３０の作動時，クーラント供給部１４によってクーリングチャンネル３６にクーラントを流せば，クーラントが電気発生部３０から発生する熱を冷却させる。
【００５４】
この時，突起４１はクーリングチャンネル３６の体積内でクーラントの接触面積を増大させる。つまり，クーリングチャンネル３６の表面に形成された突起４１によってクーリングチャンネル３６の単位体積当りクーラントの接触面積が増加するので，これによって単位時間当りの電気発生部３０の熱エネルギーとクーラントに対する熱交換量を極大化させることができる。その結果，スタック１６の全領域に対する冷却効率をさらに向上することができ，スタック１６全領域の温度分布に対応して接触面積拡張部を配置すれば，つまり，温度が高い部位には接触面積拡張部を多く，温度が低い部位には相対的に接触面積拡張部を少なく配置して適切な温度勾配を提供すれば，電気発生部３０の冷却効率をさらに向上させることができる。
【００５５】
図６Ａ及び図６Ｃは本発明の他の実施形態による接触面積拡張部４０’を説明するために示した図面であって，この場合接触面積拡張部４０’は複数の凹部４２で形成される。また，図７Ａ及び図７Ｃは本発明の他の実施形態による接触面積拡張部４０”を説明するために示した図面であって，この場合接触面積拡張部４０”はクーリングチャンネル３６の長さ方向に沿って形成された複数の凹凸部４３で形成される。
【００５６】
このように本発明による接触面積拡張部はクーリングチャンネルの長さ方向に垂直な断面を基準に見る時，凹凸の多様な形態に形成することができ，このような接触面積拡張部は各々クーリングチャンネルに対するクーラントの接触面積を拡張させ，これによりスタックに対する冷却効率の増大を期待することができる。
【００５７】
一方，接触面積拡張部はクーリングチャンネルの全ての部位に均一な形態に形成される必要はない。例えば，クーリングチャンネルを流れるクーラントの流れを考慮して規則的に形成してもよいし，必要に応じてはランダムなパターンで形成しても良い。また，接触面積拡張部の形成方法は，当該セパレータやクーリングプレートの製造条件に応じて変更するようにしてもよい。
【００５８】
たとえば，セパレータが粉末状態の炭素複合材で圧縮モールディング形成される時には機械加工によって形成することができ，このセパレータやクーリングプレートに金属素材で形成される場合にはエッチングによって形成することができる。
【００５９】
本発明による燃料電池システムによれば，スタック内にクーリングチャンネルを形成し，このクーリングチャンネルにクーラントの接触面積を増大させるための接触面積拡張部を備えることによってスタックの冷却効率を向上させることができ，その結果本発明の燃料電池システムが最適の状態に駆動できる。
【００６０】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は燃料電池に関し，より詳しくは冷却構造を改善したスタック及びこれを有する燃料電池システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施形態にかかる燃料電池システムの全体的な構成を概略的に示したブロック図である。
【図２】本実施の形態にかかるスタックを示した分解斜視図である。
【図３】本実施の形態にかかるスタックを示した分解斜視図である。
【図４】本実施の形態にかかるスタックを示した分解斜視図である。
【図５Ａ】本発明の第１実施形態にかかる接触面積拡張部示した説明図である。
【図５Ｂ】本実施の形態にかかる接触面積拡張部を示した説明図面である。
【図６Ａ】本発明の第２実施形態にかかる接触面積拡張部を示した説明図である。
【図６Ｂ】本実施の形態にかかる接触面積拡張部を示した説明図である。
【図７Ａ】本発明の第３実施形態による接触面積拡張部を説明するために示した図面である。
【図７Ｂ】本実施の形態にかかる接触面積拡張部を示した説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０  燃料供給部
１２  空気供給部
１４  クーラント供給部
１６  スタック 
１８  改質装置
２２  燃料タンク
２４  燃料ポンプ
２６  空気ポンプ
２８  ポンプ
３０  電気発生部
３２  ＭＥＡ
３２a  活性領域
３２b  非活性領域
３４  セパレータ
３４a  水素移動通路
３４b  空気移動通路
３６，３６’，３６”  クーリングチャンネル
３６a，３６b  溝
３８  クーリングプレート
４０’４０”  接触面積拡張部
４１  突起
４２  凹部
４３  凸凹部
１００  燃料電池システム
【図１】
2005340207.tif 000003
【図２】
2005340207.tif 000004
【図３】
2005340207.tif 000005
【図４】
2005340207.tif 000006
【図５Ａ】
2005340207.tif 000007
【図５Ｂ】
2005340207.tif 000008
【図６Ａ】
2005340207.tif 000009
【図６Ｂ】
2005340207.tif 000010
【図７Ａ】
2005340207.tif 000011
【図７Ｂ】
2005340207.tif 000012