(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスが流入される燃料室と、酸化ガスが流入される導入口及び反応後の酸化ガスが排出される導出口を有する酸化ガス室とを電解質層を介して隣接させ、燃料ガスと酸化ガスとの反応により発電する燃料電池を複数積層した燃料電池スタックと、
酸化ガスを燃料電池スタックへ送り込む送風手段と、
前記送風手段からのガス流を各導入口へ分配する酸化ガスマニホールドと、
前記送風手段に接続された取入口から酸化ガスを、前記酸化ガスマニホールドに接続された開口部へ導くとともに、前記取入口から前記開口部へ向けて横断面積が増加する導風路と、
酸化ガスの流れの中に水を拡散させて噴射流入させる噴射手段とを備えた燃料電他システムであって、
前記導入口は、前記燃料電池スタックの上面に、前記導出口は、前記燃料電池スタックの底面にそれぞれ設けられ、
前記導風路の取入口の下流側近傍に、酸化ガス流の流線方向を拡散させる拡散手段を有し、
前記噴射手段は、前記導風路内の下流側に設けられており、拡散された酸化ガス流は、前記噴射手段から噴射された水滴とともに酸化ガスマニホールドへ送られることを特徴とする燃料電池システム。
【請求項２】
前記拡散手段は、前記導風路中に、導風路を横断して設けられ、複数の通風孔を有する板状の拡散部材である請求項１に記載の燃料電池システム。
【請求項３】
前記拡散部材は、線材の集合体である請求項２に記載の燃料電池システム。
【請求項４】
前記拡散部材は、多孔体である請求項２に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムにかかり、より詳細には、燃料電池スタックに供給する酸化ガスを均一に供給し得る燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高分子電解質膜を使用した燃料電池では、電解質膜を挟んで両側に燃料室及び酸素室が存在し、燃料室における燃料ガスが燃料極を介し、或いは、酸素室における酸化ガス（主として空気中の酸素）が酸素極を介し、イオン化し、そのイオンを、電解質膜を介して取り出して電力を得ている。
【０００３】
上記酸素室からは、電力取得後、酸化ガスが排気室に排出される。また、上記酸素室への酸化ガスの流入の際、酸素室に、水タンクからの冷却水を噴射流入する。このように、酸素室に冷却水が噴射されるので、噴射された水は、酸素室を介して排気室に到達する。冷却水は、電解質膜を湿潤状態に維持する作用も有する。燃料電池スタックを構成する電解質膜を全て湿潤状態に維持するには、積層された各電解質膜に酸素及び水を均一に供給する必要がある。
【０００４】
ところで、空気を供給する供給装置から、各酸素室へ空気を分配する空気マニホールドへ空気を供給する際、各酸素室へ均一に供給するために、下流へ向けて離間距離が広がる整流板と、さらに整流器が設けられている（特許文献１）。このような装置がない場合、供給される空気流は、導風路断面における中央の風圧が特に高くなり、各導入口に均一に空気や水を配分することが不可能となる。
【特許文献１】特開２００５−４２６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、冷却水を供給される空気中に混合して、燃料電池スタックに供給する構成においては、冷却水を混入する位置の下流に整流器を配置することはできない。また、整流板により送風を均一化するためには、十分な長さの整流板が必要であり、導風路が長尺化するなどの装置の大型化を招いている。  
本発明の目的は、上記事実に鑑み成されたもので、より簡略化した構成で燃料電池スタックへ均一に酸化ガスを供給できる燃料電池システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上のような問題を解決する本発明は、以下のような構成を有する。 
（１）燃料ガスが流入される燃料室と、酸化ガスが流入される導入口及び反応後の酸化ガスが排出される導出口を有する酸化ガス室とを電解質層を介して隣接させ、燃料ガスと酸化ガスとの反応により発電する燃料電池を複数積層した燃料電池スタックと、
酸化ガスを燃料電池スタックへ送り込む送風手段と、
前記送風手段からのガス流を各導入口へ分配する酸化ガスマニホールドと、
前記送風手段に接続された取入口から酸化ガスを、前記酸化ガスマニホールドに接続された開口部へ導くとともに、前記取入口から前記開口部へ向けて横断面積が増加する導風路と、
酸化ガスの流れの中に水を拡散させて噴射流入させる噴射手段とを備えた燃料電他システムであって、
前記導入口は、前記燃料電池スタックの上面に、前記導出口は、前記燃料電池スタックの底面にそれぞれ設けられ、
前記導風路の取入口の下流側近傍に、酸化ガス流の流線方向を拡散させる拡散手段を有し、
前記噴射手段は、前記導風路内の下流側に設けられており、拡散された酸化ガス流は、前記噴射手段から噴射された水滴とともに酸化ガスマニホールドへ送られることを特徴とする燃料電池システム。
【０００７】
（２）  前記拡散手段は、前記導風路中に、導風路を横断して設けられ、複数の通風孔を有する板状の拡散部材である上記（１）に記載の燃料電池システム。
【０００８】
（３）  前記拡散部材は、線材の集合体である上記（２）に記載の燃料電池システム。
【０００９】
（４）  前記拡散部材は、多孔体である上記（２）に記載の燃料電池システム。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の発明によれば、拡散手段を通過した酸化ガスは、送風方向が拡散され、導風路の面積が増加する横断面内で、風圧が均一に拡散される。その後、噴射手段により水を噴射流入することによって、拡散手段に水を接触させることなく、水をガス流に混合させ、酸化ガスマニホールドに供給できる。これにより、各導入口に、酸化ガスと水を均一に供給することができる。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、複数の通風孔を有する板状の拡散部材の上流側では、拡散部材の表面に沿って風圧が高まり、その風圧によって各通風孔を酸化ガスが通過するので、各通風孔を通過する酸化ガスの風向が拡散され、結果として、下流へ向けて横断面が拡大する導風路に沿った酸化ガス流を得ることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明によれば、拡散部材を線材の集合体とすることによって、送風方向を拡散することができ、下流へ向けて横断面が拡大する導風路に沿った酸化ガス流を得ることができる。  
請求項４記載の発明によれば、拡散部材を多孔体とすることによって、送風方向を拡散することができ、下流へ向けて横断面が拡大する導風路に沿った酸化ガス流を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次にこの発明の好適実施形態について説明する。この実施形態は、電気自動車に搭載される燃料電池システムである。図１は、この発明の燃料電池システム１の構成を示すブロック図である。図１に示されているように、この燃料電池システム１は燃料電池スタック１００、水素貯蔵タンク１１を含む燃料供給系１０、空気供給系１２、水供給系５０、負荷系７とに大略構成される。
【００１４】
この燃料電池スタック１００の構成について説明する。燃料電池スタック１００は、燃料電池単位セル１５と燃料電池セパレータ１３とを交互に積層して構成されている。図２は、燃料電池用セパレータ１３を示す全体正面図、図３は、燃料電池セパレータ１３で構成された燃料電池スタック１００の部分断面平面図（図２におけるＡ‐Ａ断面図）、図４は、燃料電池用セパレータ１３の全体背面図である。
【００１５】
セパレータ１３は、単位セル１５の電極に接触して電流を外部に取り出すための集電部材３、４と、各集電部材３、４の周端部に外装される枠体８、９とを備えている。集電板である集電部材３、４は金属で構成されている。構成金属は、導電性と耐食性を備えた金属で、例えば、ステンレス、ニッケル合金、チタン合金等に耐蝕導電処理を施したもの等が挙げられる。集電部材３は、単位セル１５の燃料極に接触し、集電部材４は酸素極に接触する。集電部材３には、プレス加工によって、突出形成された複数の凸状部３２が形成されている。 
凸状部３２は、板材の長辺とに沿って短辺方向へ向けて、等間隔で配列されている。長辺に沿って（図２における横方向）配置された凸状部３２の間に形成された溝によって、凸状部３２の間には水素流路３０１が形成され、凸状部３２の裏側に形成された溝３３によって、水素流路３０２が形成されている。この凸状部３２の頂点部分の面は、燃料極が接触する当接部３２１となっている。集電部材３が網体であるため、当接部３２１が接触する部分においても、孔３２０を介して、燃料極は燃料ガスを供給することができる。また、水素流路３０１と水素流路３０２の間も、孔３２０を介して、水素ガスが相互に流通可能となる。集電部材３の両端部には、流通孔３５が形成され、セパレータ１３を積層した場合に、この流通孔３５によって水素供給路が構成される。 
集電部材４は、矩形の板材から成り、プレス加工によって、複数の凸状部４２が形成されている。凸状部４２は、板材の短辺に平行に直線状に連続して形成されており、等間隔で配置されている。凸状部４２の間には、溝が形成されて、空気が流通する空気流路４０が形成されている。この凸状部４２の頂点部分の面は、酸素極が接触する当接部４２１となっている。また、凸状部４２の裏側は溝状の中空部４１となっており、中空部４１の両端は、閉鎖されている。
【００１６】
以上のような集電部材３、４は、各凸状部３２と凸状部４２が外側となるように重ね合わされて固定される。このとき、集電部材３の裏側面３４と空気流路４０の裏側面４０３が当接した状態となり、相互に通電可能な状態となる。また、空気流路４０は、図３に示されているように、単位セル１５に重ね合わされ、溝の開口部４００を閉鎖することにより、管状の流路が構成され、空気流路４０の内壁の一部が酸素極で構成される。この空気流路４０から、単位セル１５の酸素極に酸素と水が供給される。酸素極に供給される酸素は、空気流路４０を通過する空気中に含有される酸素である。
【００１７】
空気流路４０の一端側開口部は、空気と水が流入する導入口４３となり、他端の開口部は、空気と水が流出する導出口４４となっている。この導入口４３から導出口４４までの空気流路４０及びその集合体が、固体電解質膜に酸素を供給する酸素室（酸化ガス室）として機能する。また、中空部４１の一端側開口部は、空気と水が流入する流入開放口４５となり、他端の開口部は、空気と水が流出する流出開放口４６となっている。以上のような構成において、空気流路４０と中空部４１は、交互に平行に配置され、相互に側壁４７を挟んで隣接した構成となっている。
【００１８】
集電部材３、４には、枠体８、９がそれぞれ重ねられる。図２に示されているように、集電部材３に重ねられる枠体８は、集電部材３と同じ大きさに構成され、中央には、凸状部３２を収納する窓８１が形成されている。また、両端部近傍には、集電部材３の流通孔３５に合致する位置に孔８３が形成されており、この孔８３と窓８１との間には、集電部材３に接触する側の平面に凹部が形成され、水素流通経路８４が設けられている。また、集電部材３に接触する面に対して、反対側の平面には、輪郭が窓８１に沿って形成された凹部が形成され、単位セル１５が収納される収納部８２が設けられている。この収納部８２に収納された単位セル１５の燃料極表面と、水素流路３０１、３０２と、窓８１とによって、燃料室３０が画成される。このように、燃料室は、燃料極に隣接して設けられ、酸素室は酸素極に隣接して設けられている。
【００１９】
集電部材４に重ねられる枠体９は、枠体８と同じ大きさに構成され、中央には、凸状部４２を収納する窓９１が形成されている。また、両端部近傍には、枠体８の孔８３に合致する位置に孔９３が形成されている。枠体８の集電部材４が重ねられる側の面には、枠体８の対向する一対の長辺に沿って溝が形成され、集電部材３、４に重ねることによって、空気流通路９４、９５が構成される構造となっている。空気流通路９４の一端は、枠体８の長辺側の端面に形成された単位開口９４１に接続され、他端は空気流路４０の導入口４３に接続されている。
【００２０】
上流側の空気流通路９４は、単位開口９４１側から空気流路４０側へ向けて横断面積が漸減するように、端部内壁がテーパー面９４２となっており、後述する空気マニホールド５４から噴射される霧状水の取り入れを容易としている。一方、下流側の空気流通路９５の一端は、空気流路４０の導出口４４に接続され、他端は、枠体８の長辺側端面に形成された開口９５１に接続されている。空気流通路９５は、開口９５１側から空気流路４０側へ向けて横断面積が漸減するように、端部内壁がテーパー面９５２となっている。燃料電池スタック１００が傾いた際にも、このテーパー面９５２によって、水の排出が維持される。また、枠体９の、集電部材４に接触する面に対して、反対側の平面には、輪郭が窓９１に沿って形成された凹部が形成され、単位セル１５が収納される収納部９２が設けられている。上記単位開口９４１の集合体によって、燃料電池スタック１００の上面には、矩形状の開口９４０が形成され、この開口９４０に、空気マニホールド５４から空気が流入する。
【００２１】
図５は単位セル１５の拡大断面図である。単位セル１５は、固体高分子電解質膜１５ａと、該固体高分子電解質膜1５ａの両側面にそれぞれ重ねられた酸化剤極である酸素極１５ｂと燃料極１５ｃとを備えていて、固体高分子電解質膜１５ａは、酸素極１５ｂと燃料極１５ｃとで挟持されている。固体高分子電解質膜1５ａは、収納部８２、９２に合致した大きさに形成され、酸素極１５ｂと燃料極１５ｃは、窓９１、８１に合致した大きさに形成されている。単位セル１５の厚さは、枠体８、９や集電部材３、４の厚さに比べると極めて薄いので、図面では、一体の部材として表示している。空気流路４０の内壁には、親水性処理が施されている。内壁表面と水の接触角が４０°以下、好ましくは３０°以下となるように表面処理が施されているとよい。処理方法としては、親水処理剤を、表面に塗布する方法が取られる。塗布される処理剤としては、ポリアクリルアミド、ポリウレタン系樹脂、酸化チタン（Ｔｉ Ｏ2）等が挙げられる。
【００２２】
以上のように構成された枠体８、９によって集電部材３、４を保持してセパレータ１３が構成され、セパレータ１３と単位セル１５を交互に積層して、燃料電池スタック１００が構成される。図６は燃料電池スタック１００の部分平面図である。燃料電池スタック１００の上面には、多数の導入口４３が開口し、この導入口４３に、後述するように、空気マニホールド５４から空気が流入するとともに、空気マニホールド５４内で、噴射流入手段であるノズル５５から噴射された水が同時に流入する。このノズルは、水を液滴の状態で、燃料電池スタック１００に供給する。導入口４３から流入した空気と液滴状の水は、潜熱冷却により集電部材３、４を冷却する。また、燃料電池スタック１００の底面には、図６に示されている導入口４３に対向する位置に、多数の導出口４４が開口し、この導出口４４から空気と、噴射供給された水が流出する。即ち、導入口４３は、燃料電池スタック１００の上面に、縦横に多数開口し、同様に、導出口４４は、燃料電池スタック１００の底面に、縦横に多数開口することとなる。
【００２３】
次に、図１に示されている燃料電池システムの構成について説明する。燃料供給系１０の構成について説明する。燃料ガスボンベである水素貯蔵タンク１１には、燃料ガス供給流路２０１Ａ、２０１Ｂを介して燃料電池スタック１００のガス取入口に接続されている。燃料ガス供給流路２０１Ａには、水素元バルブ１８、一次圧センサＳ０、レギュレータ１９、二次圧センサＳ１、第１ガス供給弁２０及び水素調圧弁２１、第２ガス供給弁２２、三次圧センサＳ２が順に設けられ、この燃料ガス供給流路２０１Ａは、燃料ガス供給流路２０１Ｂの一端に接続している。燃料ガス供給流路２０１Ｂの他端は、燃料電池スタック１００の上記ガス取入口２０１ＢのＩＮに接続されている。燃料電池スタック１００のガス排出口には、ガス排出流路２０２の一端が接続され、その他端は、燃料ガス供給流路２０１Ｂに接続され、燃料ガスの循環路が構成される。ガス排出流路２０２には、燃料電池スタック１００のガス排出口側から順に、トラップ２４、循環ポンプ２５、循環電磁弁２６が配置されている。トラップ２４には、水レベルセンサＳ１０が取り付けられ、さらに、ガス導出路２０３の一端が接続されている。ガス導出路２０３の他端は、空気ダクト１２４に接続されている。ガス導出路２０３には、排気電磁弁２７が設けられている。
【００２４】
次に空気供給系１２について説明する。空気供給系１２は、空気導入路１２３と、空気マニホールド５４と、空気排出路である空気ダクト１２４とを備えている。空気導入路１２３には、フィルタ１２１、空気ファン１２２、空気マニホールド５４の順で流入方向に沿って設けられている。
【００２５】
空気導入路１２３内には、拡散手段である抵抗板１２３ｍが設けられ、更に、その下流側には、空気マニホールド５４内の直前位置に、冷却水を空気導入路１２３内へ向けて噴射するノズル５５が設けられている。このノズル５５は、空気マニホールド５４内に設けられていてもよい。空気マニホールド５４は、燃料電池スタック１００の導入口４３に空気を分割して流入させる。フィルタ１２１から空気マニホールド５４への具体的構成は後述する。
【００２６】
燃料電池スタック１００の導出口４４には、排気マニホールド５３Ａ１が接続され、導出口４４から排出された空気は、排気マニホールド５３Ａ１によって合流され、空気ダクト１２４へ送られる。空気ダクト１２４は、導出口４４から流出した空気を、凝縮器５１を介して外部へ導流する。空気ダクト１２４の終端部には、ファンが取り付けられた凝縮器５１が設けられ、続いてフィルタ１２５が接続されている。凝縮器５１は、空気から水分取り出す。また、ノズル５５から供給された水の内、燃料電池スタック１００内で蒸発した水分も、ここで回収される。空気ダクト１２４には、排気温度センサＳ９が設けられ、燃料電池スタック１００内の温度が間接的に検出される。
【００２７】
次に、水供給系について説明する。水供給系５０は、貯水手段としての水タンク５３１と、凝縮器５１で回収した水を水タンク５３１へ導く導水路５７と、水タンク５３１の水をノズル５５へ導く給水路５６とを有する。導水路５７には、回収ポンプ６２が設けられている。回収ポンプ６２は、凝縮器５１で排気ガスから取り出された水を、水タンク５３１へ送り込む。給水路５６には、フィルタ６４、水供給手段である供給ポンプ６１が順に設けられている。水タンク５３１には、水位センサＳ５と、貯水量検出手段であるタンク水位センサＳ７が設けられている。
【００２８】
燃料電池スタック１００には、負荷系７が接続されており、燃料電池スタック１００で出力される電力は、この負荷系７に供給される。燃料電池スタック１００の電極は、配線７１を介してインバータ７３に接続され、インバータ７３からモータなどの負荷に電力が供給される。インバータ７３には、スイッチ手段であるＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor／絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）７５を介して補助電源７６が接続されている。補助電源７６は、例えば、バッテリ、キャパシタなどで構成することができる。この負荷系７には、燃料電池スタック１００の出力電圧を検出する電圧センサＳ４と、同じく出力電流を検出する電流センサＳ３が設けられている。
【００２９】
燃料電池システム１の制御系は、各センサＳ０〜Ｓ４、Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１０の検出値が入力され、レギュレータ１９、各電磁弁１８〜１９、２０、２２、２６、２７、各ポンプ２５、６１、６２、空気ファン１２２、凝縮器５１のファン、インバータ７３、ＩＧＢＴ７５を制御する制御装置（ＥＣＵ）を備えている。この制御装置には、図示しないイグニッションスイッチが接続され、車両を駆動させる駆動モータの駆動や停止の指示信号が入力される。
【００３０】
次に、空気供給系１２の具体的構成について説明する。図７は空気供給系１２の構成を示す全体斜視図、図８は、同じく全体平面図、図９は同じく全体側面図である。既述の通り、空気供給系１２は、導風路としての空気導入路１２３を内側に画成する導風管１２６を有し、導風管１２６の空気導入側端部の取入口１２６ｓには、送風手段としての空気ファン１２２（エアブロア）の送風口１２２ｅが接続されている。空気ファン１２２の吸引口には、エアフィルタ１２１が設けられ、吸引時に、粉塵等のゴミが除去される。空気ファン１２２は、回転翼（インペラー）を回転させることにより、送風する遠心ブロアであり、回転翼を回転させるためのモータＭ１が、回転翼の回転軸に接続されている。導風管１２６の取入口１２６ｓは、送風口１２２ｅと同じ形状に構成され、縦横の辺の長さが略等しい矩形に構成されている。
【００３１】
導風管１２６の他端開口部１２６ｅは、空気マニホールド５４の空気流入口５４１と同形状の扁平な矩形状に形成され、該空気流入口５４１に接続されている。また、導風管１２６で構成された空気導入路１２３の下流側端部には、噴射ノズル５５と、該ノズル５５に水を配水するための水配管５５ｗが設けられている。ノズル５５の噴出口は、下流側（燃料電池スタック側）へ向けられ、少なくとも、空気マニホールド５５の横断面における長辺方向（単位セルの積層方向）に沿って、水滴を拡散させて噴射する構成となっている。空気マニホールド５５は、開口９４０の全面を覆って設けられている。
【００３２】
上記導風管１２６内の空気導入路１２３内には、取入口１２６ｓの下流側近傍に、板状の拡散部材１２３ｍが配置されている。この拡散部材１２３ｍは、空気導入路１２３の横断面全面を覆い、空気マニホールド５５へ送られる空気は、この拡散部材１２３ｍを通過するように構成されている。
【００３３】
図１０は、拡散部材１２３ｍの構成を示す、部分斜視図である。拡散部材１２３ｍは、例えば、線材ＬＡを縦横に組み合わせた網状の板材とすることができる。この場合には、線材ＬＡの間に構成される、線材ＬＡ間の隙間が通風孔１２３ｈとなる。空気ファン１２２から送られる空気は、線材ＬＡに接触することによって、乱流となり、送風方向が拡散される。つまり、空気導入路１２３の横断面での送風速度分布において、中央部と端部との間で、速度の差が少なくなる。また、拡散部材１２３ｍの上流側での空気の流れは、空気導入路１２３の軸線に平行な流線を有するものであるが、拡散部材１２３ｍの下流側での空気の流れは、中央の軸線から離れる方向へ向かう流線が増加する。
【００３４】
このように、流線の向きが拡散されるとともに、速度が均一化されるので、各単位開口９４１に均一に空気が供給され、また空気に混入された水滴も同様に均一に供給される。このような、板状の拡散部材１２３ｍは、波状に形成されていてもよい。この場合には、拡散効果がさらに向上する。線材ＬＡで構成される拡散部材１２３ｍの他の構成例としては、線材ＬＡを不規則に重ね合わせた、不織体としてもよい。この場合には、線材ＬＡが不規則に配置されているので、拡散効果が向上する。
【００３５】
図１１は、拡散部材１２３ｍの他の構成例を示す部分斜視図である。この構成例では、金属製の板材に複数の孔を穿孔した構成となっており、この孔が通風孔１２３ｈを構成する。この場合には、線材で通風孔を構成する場合に比較して、通風孔１２３ｈの間隔が広くなり、流線を拡散する効果が増大する。また、単位面積当たりの孔面積を、拡散部材の中央部で小さく、端部で大きくする。これにより、空気導入路１２３内を流れる気体の速度の中央部と端部との差を小さくし、流線を拡散させることが、さらに容易となる。この孔面積は、拡散部材１２３ｍの取付位置や空気供給流量に応じて変更することができ、空気抵抗を小さくしたい場合には大きく、拡散効果を大きくしたい場合には、細かく（単位面積当たりの孔の数を増加させる）することができる。
【００３６】
さらに、拡散部材１２３ｍの他の構成例を説明する。図１２は拡散部材１２３ｍの部分斜視図、図１３は、部分断面図である。拡散部材１２３ｍは、多孔体で構成されている。多孔体は、図１３に示されているように、大きさ、形状、形成方向が３次元的に変化している孔を多数有している。この孔により通風孔１２３ｈが構成される。このように、多孔体の有する孔は、方向、形状等がランダムに形成されているので、通風孔１２３ｈを通過する気体の流線もランダムに拡散され、流速の均一化と、流線の拡散を図ることができる。
【００３７】
以上ように構成された拡散手段により空気導入路１２３の幅方向へ拡散された空気流は、ノズル５５から噴射される水滴とともに、空気マニホールド５４へ送られる。空気マニホールド５４では、空気導入路１２３の幅方向、即ち単位セルの積層方向へ拡散された空気流を、各単位開口９４１へ分配する。各単位セルは、均一に分配された空中の酸素を得て、それぞれ同程度の発電反応を得ることができるため、燃料電池スタック１００全体としての発電効率を良好なものとすることができる。また、拡散手段によって、空気流の拡散が可能となるので、整流板等の整流装置が不要となり、空気導入路１２３の長さを短くすることが可能となり、装置の小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の燃料電池システム１を示すブロック図である。
【図２】燃料電池用セパレータを示す全体正面図である。
【図３】燃料電池セパレータで構成された燃料電池スタックの部分断面平面図（Ａ‐Ａ断面図）である。
【図４】燃料電池セパレータの全体背面図である。
【図５】単位セルの構成を示す拡大側面断面図である。
【図６】燃料電池スタックの上面の構成を示す部分平面図である。
【図７】空気供給系の構成を示す全体斜視図である。
【図８】空気供給系の構成を示す全体平面図である。
【図９】空気供給系の構成を示す全体側面図である。
【図１０】拡散部材の構成を示す、部分斜視図である。
【図１１】拡散部材の他の構成を示す、部分斜視図である。
【図１２】拡散部材の他の構成を示す、部分斜視図である。
【図１３】拡散部材の他の構成を示す、部分横断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      燃料電池システム
１００  燃料電池スタック
１２３    空気導入路
１２３ｍ  拡散部材
５３１    水タンク
５３Ａ１    排気マニホールド
５４      空気マニホールド
５５      ノズル
６１      供給ポンプ
【図１】
0005211420.tif 000002
【図２】
0005211420.tif 000003
【図３】
0005211420.tif 000004
【図４】
0005211420.tif 000005
【図５】
0005211420.tif 000006
【図６】
0005211420.tif 000007
【図７】
0005211420.tif 000008
【図８】
0005211420.tif 000009
【図９】
0005211420.tif 000010
【図１０】
0005211420.tif 000011
【図１１】
0005211420.tif 000012
【図１２】
0005211420.tif 000013
【図１３】
0005211420.tif 000014