(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体電解質型セルユニットを互いに重合してなるセルスタック内外に、二種類の反応用ガスを互いに分離して流通させることによる発電を行う燃料電池において、
上記二種類の反応用ガスを混流するためのガス混流路を、上記セルスタックから排出される一方の反応用ガスの排出経路上であって当該セルスタックの中心部に形成したことを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
二種類の反応用ガスによりセルスタックを加熱するための加熱部体を上記ガス混流路内に設けたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
加熱部体は、燃焼触媒作用を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池。
【請求項４】
加熱部体は、触媒を含浸させたアルミナ系セラミックの粒状物又は多孔質体であることを特徴とする請求項３に記載の燃料電池。
【請求項５】
複数の固体電解質型セルユニットどうしを重合することにより、上記ガス混流路を連成するガス混流孔を形成した流路形成体が各固体電解質型セルユニットに介挿されており、
上記流路形成体に、当該ガス混流路に他方の反応用ガスを流入させるためのガス排出孔を、ガス混流孔よりも小さい断面積に形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項６】
互いに複数重合した固体電解質型セルユニットを２つのフランジの間に挟み込んで保持しており、それらのフランジのいずれかに、ガス混流路に連通したガス流入口を形成していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料電池。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載したガス混流路の所定位置における温度を検出するための温度検出センサと、
上記の温度検出センサによって検出した温度に基づいて、二種類の反応用ガスの双方又は他方の反応用ガスをガス混流路に送給するガス送給制御部とを有することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項８】
ガス送給制御部は、ガス混流路に送給する二種類の反応用ガスの流量を互いに独立して増減することを特徴とする請求項７に記載の燃料電池システム。
【請求項９】
上記二種類の反応用ガスをガス混流路内で混流させている起動時において、
ガス送給制御部に、ガス混流路の所定位置における温度が、所定の動作温度に到達したか否かを判定する第一の判定手段と、
第一の判定手段により所定の動作温度に到達していると判定されたときには、セルスタック外を流通させている反応用ガスのガス混流路への送給を停止する送給停止手段とを設けたことを特徴とする請求項７又は８に記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
セルスタック内外に二種類の反応用ガスを互いに分離して流通させることにより、所定の動作温度において発電を行っている発電動作時において、
ガス送給制御部に、ガス混流路の所定位置における温度が所定の動作温度よりも低下したか否かを判定する第二の判定手段と、
第二の判定手段により、所定位置における温度が所定の動作温度よりも低下したと判定されたときには、セルスタック外を流通させている反応用ガスをガス混流路に送給する送給開始手段とを設けたことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項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、複数の固体電解質型セルユニットを重合させた構造のセルスタックを有する燃料電池と燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の燃料電池として、例えば特許文献１，２に開示された構成のものがある。
特許文献１に開示された燃料電池は、セルスタックの中心部から周縁部の反応ガス排気口に向かって反応用ガスを放射状に流動させることにより、その反応用ガスを電池の周囲で燃焼させるようにしたものである。
【０００３】
一方、特許文献２に開示された燃料電池は、電池反応に使用されなかった残余の反応用ガスを、排ガスとしてセルスタックの外周部から外に放出する構造とし、そのセルスタックの周囲に燃焼触媒を配置して燃焼させるものである。
【特許文献１】特開平３−１２９６７５号公報
【特許文献２】特開平２００６−５４１３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載には、反応用ガスを電池の周囲で燃焼させるとした概略的な記述があるのみであり、その燃焼に係る具体的な構成についての記述はなく、また、その効果も明らかにされてはいない。
一方、特許文献２には、セルスタックの周囲に燃焼触媒を配置した概略構成について示されてはいるものの、熱容量の大きなセルスタックの中心部を優先的に加熱することはできないものである。
【０００５】
そこで本発明は、迅速なセルスタックの起動性を確保しつつ、起動時の電池性能を低下することなく熱量の大きなセルスタックの中心部を効率よく加熱できる燃料電池の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る燃料電池は、固体電解質型セルユニットを互いに重合してなるセルスタック内外に、二種類の反応用ガスを互いに分離して流通させることによる発電を行うものであり、上記各セルユニットから排出された一方の反応用ガスと、他方の反応用ガスとを混流するためのガス混流路を、上記セルスタックの中心部に形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、迅速なセルスタックの起動性を確保しつつ、起動時の電池性能を低下することなく熱量の大きなセルスタックの中心部を効率よく加熱することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図１は、本発明の一の実施形態に係る燃料電池システムに用いるセルスタックの斜視図、図２は、その燃料電池システムの概略構成を示す概略説明図であり、図示のセルスタックは図１に矢印Ｉと矢印ＩＩで示す部分における断面で表している。また、図３（Ａ）は、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分の拡大断面図、（Ｂ）は、（Ａ）に包囲線ＩＶで示す部分の拡大図である。
【０００９】
本発明の一実施形態に係る燃料電池システムＡは、図２に示すように、燃料電池１０、温度検出センサ２０、切替えバルブ３０，３１及びガス送給制御部４０を主要の構成としたものである。
【００１０】
燃料電池１０は、図１にも示すように、複数の固体電解質型セルユニット（以下、たんに「セルユニット」という。）５０…を互いに間隙ｓをもって重合してなるセルスタック６０を、ケース７０に収容したものである。
【００１１】
セルスタック６０には、二種類の反応用ガスのうちの一方のものが、また、ケース７０内には、他方の反応用ガスが互いに分離して流通されるようになっている。
本実施形態においては、一方の反応用ガスが水素であり、他方の反応用ガスが空気であるが、一方の反応用ガスを空気、他方の反応ガスを水素としてもよいことは勿論である。
【００１２】
ケース７０は、平面視円形にした底壁７１と上壁７２の全周にわたり周壁７３を囲繞形成した気密性（ガス密性）を有する円筒形のものである。
上記周壁７３には、ケース７０内に他方の反応用ガスを導入するためのガス導入口７４と、当該ケース７０内に導入された他方の反応用ガスを排出するためのガス排出口７５が配設されている。
【００１３】
セルユニット５０…は、セパレータ８０とセル板９０との間に、固体電解質型セル１００とユニット内集電体１１０とを収容するとともに、セル板９０にユニット外集電体１２０を配設したものであり、それらを軸線Ｏを中心として同軸的に整列させた円盤形のものである。
【００１４】
固体電解質型セル１００は、アノード極（燃料極）とカソード極（空気極）とを電解質（いずれも図示しない）の両側に配設し、中心に円形開口を設けた円盤形のものである。
電解質としては、例えばペロブスカイト型酸化物系、リン酸塩系やホウ酸塩系等の固体酸を用いることができる。
【００１５】
セル板９０は、隣接する他のセルユニット５０との間に他方の反応用ガスを流通させるための間隙ｓが形成される高さにした円形段差部９１が、円形基板９２の中心に下向きにして突設されているとともに、周縁部に周壁９３を起立形成したものである。
円形段差部９１には、後述する後述するガス流通路１３５とガス混流路１３６…に対応する位置に、それらと同径の貫通孔（図示しない）が開口形成されている。
【００１６】
セパレータ８０は、隣接する他のセルユニット５０との間に、他方の反応用ガスを流通させるための間隙ｓが形成される高さにした円形段差部８１が、円形基板８２の中心に上向きにして突設されているとともに、周縁部に周壁８３を垂下形成したものである。
円形段差部８１には、後述する後述するガス流通路１３５とガス混流路１３６…に対応する位置に、それらと同径の貫通孔８４，８５…が開口形成されている。
【００１７】
上記したセルユニット５０，５０を重合することにより、セル板９０の円形段差部９１と、セパレータ８０の円形段差部８１とが当接し、これにより上下に重合隣接するセルユニット５０，５０間に間隙ｓが形成される。
【００１８】
上記の円形段差部８１，９１間には、図３にも示すように、後述するガス流通路１３５をなすガス流通孔１３１，ガス混流路１３６をなすガス混流孔１３２，ガス導入孔１３３及びガス排出孔１３４を形成した円柱形の流路形成体１３０が介挿されている。
【００１９】
ガス流通孔１３１は断面円形に形成されており、外部から送給された一方の反応用ガスを各セルユニット５０に分配流通させるためのものであり、軸線Ｏに一致して上下面１３０ａ，１３０ｂ間に貫通形成されている。
【００２０】
ガス混流孔１３２…は断面円形に形成されており、軸線Ｏを中心とした等角度間隔、本実施形態においては９０度間隔で形成されており、ガス混流路１３６に送給された一方の反応用ガスと、外部からガス混流路１３６に送給された他方の反応用ガスとを混流するためのものであり、上下面１３０ａ，１３０ｂ間に貫通形成されている。
【００２１】
ガス導入孔１３３は断面円形に形成されており、内側開口１３３ａをガス流通孔１３１に、また、外側開口１３３ｂを周面１３０ｃにそれぞれ臨ませて形成されている。
ガス排出孔１３４は断面円形に形成されており、外側開口１３４ｂを周面１３０ｃに、また、内側開口１３４ａを上記ガス混流孔１３２にそれぞれ臨ませて形成されている。
【００２２】
このガス排出孔１３４の断面積、従ってまた直径Ｄ１は、ガス混流孔１３２の直径Ｄ２よりも小さく形成しており、これにより、ガス混流孔１３２に流入した二種類の反応用ガスがセルユニット５０に逆流することを防止している。
換言すると、ガス排出孔１３４の断面積を、ガス混流路１３６の断面積よりも小さく形成している。
【００２３】
上記の流路形成体１３０は、セルユニット５０…の重合により、ガス流通孔１３１…、ガス混流孔１３２…どうしが上下に対向密接して、ガス流通路１３５、ガス混流路１３６をそれぞれ連成するようになっている。
【００２４】
ユニット内集電体１１０は、インコネル（登録商標）製の金属メッシュを円環形に成形したものであり、これの周縁部をセル板９０及びセパレータ８０にレーザ溶接等により接合されている。
【００２５】
上記のセル板９０とセパレータ８０は、互いの周壁９３，８３を当接させることにより、これらの間に反応用ガスの流路となる空隙ｃが区画形成され、その空隙ｃに上記ユニット内集電体１１０を配置している。
当接した周壁９３，８３どうしは、全周にわたり気密的（ガス密的）にレーザ溶接等により接合されている。
【００２６】
セルスタック６０は、上述したセルユニット５０を互いに複数重合して構成されているとともに、上側フランジ１４０と下側フランジ１５０との間に挟み込まれて保持されている。
上側フランジ１４０は、上記した円形段差部８１，９１と同径にした円柱形の押さえ部１４１の周壁１４１ａに、セルユニット５０と同径にしたフランジ部１４２を延出形成した平面視円形板形のものである。
【００２７】
押さえ部１４１の中心には、上記ガス流通孔１３１と同径の貫通孔１４３が穿設されているとともに、上記ガス混流孔１３２に対向する位置には、そのガス混流孔１３２と同径の貫通孔１４４が形成されている。その貫通孔が、ガス混流路１３６に連通したガス流入口である。
【００２８】
下側フランジ１５０は、上記円形段差部８１，９１と同径にした円柱形の押さえ部１５１の周壁１５１ａに、セルユニット５０と同径にしたフランジ部１５２を延出形成した平面視円形板形のものである。
押さえ部１５１の中心には、上記ガス流通孔１３１と同径の貫通孔１５３が穿設されているとともに、上記ガス混流孔１３２に対向する位置には、そのガス混流孔１３２と同径の貫通孔１５４が形成されている。
【００２９】
上記の構成からなるセルスタック６０は、上側フランジ１４０と下側フランジ１５０との間に複数のセルユニット５０…を挟み込んだ状態で、それら上側，下側フランジ１４０，１５０の貫通孔１４３，１５３に、スタッドボルト１６１を挿通するとともに、上側フランジ１４０から上部に突出しているねじ部１６１ａに、絶縁ワッシャ１６２、皿ばね１６３を介してナット１６４を螺合することにより、セルユニット５０…を挟持するようになっている。
【００３０】
ところで、上記したガス送給制御部４０は、ＣＰＵ（図示しない）を中心として構成されているとともに、その入力側には図示しないインターフェースを介して上記温度検出センサ２０が接続され、また、出力側には、同じく図示しないインターフェースを介して切替えバルブ３０，３１が接続されている。
【００３１】
上記連成されたガス混流路１３６には、二種類の反応用ガスによりセルスタック６０を加熱するための加熱部体１７０を内設している。
加熱部体１７０は、燃焼触媒作用を有する材料で構成されたものであり、本実施形態においては触媒を含浸したアルミナ系セラミックの粒状物を全路長にわたり装填しているが、多孔質体としてもよい。
含浸させる触媒としては例えばバナジウム，ランタン，サマリウム等の化合物や白金等の貴金属を用いることができる。
【００３２】
本実施形態における温度検出センサ２０は熱電対であり、上記した４つのガス混流路１３６…のいずれかに、そのガス混流路１３６の所定位置における温度を検出するようにして、上側フランジ１４０の貫通孔（ガス流入口）１４４からガス混流路１３６の中間部に挿入されている。
この段落における「中間部」とは、セルユニット５０…の重合方向（図示上下方向）における中央部分と同義である。換言すると、本実施形態においては、セルユニット５０…の中央部分における温度を検出するようにしている。
【００３３】
他方の反応用ガス（空気）は送給パイプ３２を通じて送給されるようになっており、本実施形態においては、その送給パイプ３２の終端に上記切替えバルブ３０の流入口が連結されている。
その切替えバルブ３０の一方の排出口には、終端を上記上側フランジ１４０の貫通孔１４４に連結したパイプ３３の始端が、また、他方の排出口には、終端が上記ケース７０の導入口７４に連結されたパイプ３４の始端がそれぞれ連結されている。なお、上側フランジ１４０の貫通孔１４４とパイプ３３とは、連結パイプ１４５を介して連結されている。
【００３４】
一方の反応用ガス（水素）は送給パイプ３５を通じて送給されるようになっており、本実施形態においては、その送給パイプ３５の終端に切替えバルブ３１の流入口が連結されている。
その切替えバルブ３１の一方の排出口には、終端を上記上側フランジ１４０の貫通孔１４３に連結したパイプ３６の始端が、また、他方の排出口には、終端が上側フランジ１４０の貫通孔１４４に連結したパイプ３７の始端がそれぞれ連結されている。
なお、上側フランジ１４０の貫通孔１４４とパイプ３７とは連結パイプ１４５を介して、また、上側フランジ１４０の貫通孔１４４とパイプ３３とは、連結パイプ１４６を介してそれぞれ連結されている。
【００３５】
切替えバルブ３０は、送給パイプ３２を通じて送給される他方の反応用ガスを、いずれかのパイプ３３，３４に択一的に流通させるように切り替えるとともに、当該他方の反応用ガスの流量を増減調整できる機能を有するものであり、ガス送給制御部４０から出力される切替え信号と流量調整信号により切替え／調整駆動されるようになっている。
【００３６】
ガス送給制御部４０は、所要のプログラムを実行することにより次の機能を実現している。図４は、ガス送給制御部４０が有する機能を示すブロック図である。
（１）二種類の反応用ガスをガス混流路１３６内で混流させている起動時において、そのガス混流路１３６の所定位置における温度が、所定の動作温度に到達したか否かを判定する機能（第一の判定手段４１）。
本実施形態における「所定の動作温度」は、例えば１０００（℃）程度を想定している。
【００３７】
（２）第一の判定手段４１により所定の動作温度に到達していると判定されたときには、セルスタック６０外を流通させている反応用ガス（他方の反応用ガス）のガス混流路１３６への送給を停止する機能（送給停止手段４２）。
【００３８】
（３）ガス混流路１３６の所定位置における温度が所定の動作温度よりも低下したか否かを判定する機能（第二の判定手段４３）。
（４）第二の判定手段４３により、所定位置における温度が所定の動作温度よりも低下したと判定されたときには、セルスタック６０外を流通させている反応用ガス（他方の反応用ガス）をガス混流路に送給する機能（送給開始手段４４）。
【００３９】
上述した構成からなる燃料電池システムＡの動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図中一方の反応用ガスを燃料ガス、他方の反応用ガスを空気と表している。
【００４０】
ステップ１（図中「Ｓ１」と略記する。以下同様。）：送給パイプ３２から送給される他方の反応用ガス（空気）と、送給パイプ３５から送給される一方の反応用ガス（燃料ガス）とがガス混流路１３６に向かうように切替えバルブ３０，３１を切り替えて、ステップ２に進む。
切替えバルブ３０，３１を切り替えることにより、それら二種類の反応用ガスがガス混流路１３６において混流されるようにする。すなわち、二種類の反応用ガスは、連結パイプ１４５を通じてガス混流路１３６に送給される。これにより、二種類の反応用ガスが燃焼し、セルスタック６０の中心部が加熱される。
加熱により、セルスタック６０は、室温から中温を経て所定の動作温度に向けて昇温する。なお、中温とは、約３００（℃）〜４００（℃）を指している。
【００４１】
ステップ２：温度検出センサ２０により、ガス混流路１３６内の所定位置における温度を検出して、ステップ３に進む。
ステップ３：ガス混流路１３６内の所定位置における温度が所定の動作温度に到達したか否かを判定し、当該温度が所定の動作温度に達していなければステップ２に戻り、所定の動作温度に達していれば、一方の反応用ガスのガス混流路１３６への送給を停止してステップ４に進む。
【００４２】
ステップ４：ケース７０に他方の反応用ガスが送給されるようにバルブ３０を切り替えてステップ５に進む。
ステップ５：ガス流通路１３５に一方の反応用ガスが送給されるように切替えバルブ３１を切り替えてステップ６に進む。このステップ５により、発電が開始される。
【００４３】
ステップ６：ガス混流路１３６内の所定位置の温度を検出して、ステップ７に進む。なお、ガス混流路１３６内の所定位置の温度を検出することは、セルスタック６０の温度を検出することに相当する。
【００４４】
ステップ７：ガス混流路１３６内の所定位置の温度が動作温度よりも低下したか否かを判定し、その所定位置の検出温度が所定動作温度よりも低下していなければステップ６に戻り、当該所定位置の検出温度が低下していればステップ８に進む。
【００４５】
ステップ８：送給パイプ３２から送給される他方の反応用ガスがガス混流路１３６に向かうように切替えバルブ３０を切り替えて、二種類の反応用ガスがガス混流路１３６において混合されるようにするか、これとともに一方の反応用ガスもガス混流路１３６に向かうように切替えバルブ３１を切り替える。これにより、追加熱を行うことができる。
【００４６】
次に、加熱部体の他例について、図６，７を参照して説明する。図６は、第一の他例に係る加熱部体を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図、図７は、第二の他例に係る加熱部体を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
なお、以下の説明において、上述した実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
【００４７】
図６に示す第一の他例に係る加熱部体１８０は、燃焼触媒作用を有する材料で構成されたものであり、本例においては触媒を含浸したアルミナ系セラミックの粒状物を全路長にわたり装填しているが、上部から下部に向けて次第に高密度となるように上記粒状物を装填したものである。
【００４８】
図７に示す第二の他例に係る加熱部体１８１は、燃焼触媒作用を有する材料で構成されたものであり、本例においては触媒を含浸したアルミナ系セラミックの粒状物を全路長にわたり装填しているが、上部から下部に向けて次第に低密度となるように上記粒状物を装填したものである。
【００４９】
次に、加熱部体の第三，第四の他例について、図８，９を参照して説明する。図８は、第三の他例に係る加熱部体を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図、図９は、第四の他例に係る加熱部体を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
【００５０】
第三の他例に係る加熱部体１８２は、触媒を含浸したアルミナ系セラミックの粒状物を、ガス混流路１３６をなす下側フランジ１５０の貫通孔１５４に、当該押さえ部１５１と同じ高さに充填したものである。
【００５１】
第四の他例に係る加熱部体１８３は、触媒を含浸したアルミナ系セラミックの粒状物を、ガス混流路１３６の下側フランジ１５０の貫通孔１５４に、当該押さえ部１５１と同じ高さに充填した点において、上記第三の他例と同等の構成であるが、上述したガス混流孔１５４とは別に、下側フランジ１５０にガス混流孔１５５を形成した点で相違している。
ガス混流孔１５５は、内側開口１５５ａを上記ガス混流孔１５３に、また、外側開口１５５ｂを周壁１５１ａにそれぞれ臨ませて形成されている。
【００５２】
次に、温度検出センサの他の配置例について、図１０〜１２を参照して説明する。図１０は、温度検出センサの他の第一の配置例を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。また、図１１は、温度検出センサの他の第二の配置例を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図、図１２は、温度検出センサの他の第三の配置例を示すものであり、図２に示す包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
【００５３】
温度検出センサの他の第一の配置例は、上記した下側フランジ１５０の貫通孔１５４内に配置したものである。換言すると、加熱部体１７０を通過した直後の反応用ガスの温度を検出する位置に、上記したものよりも短尺な熱電対等の温度検出センサ２１を配置している。
【００５４】
温度検出センサの他の第二の配置例は、２つの温度検出センサ２０，２１を組合わせたものであり、そのうちの一方の温度検出センサ２０を、ガス混流路１３６の所定位置における温度を検出するようにして、上側フランジ１４０の貫通孔１４４からガス混流路１３６の中間部に挿入しているとともに、他方の温度検出センサ２１を上記した下側フランジ１５０の貫通孔１５４内に配置したものである。
【００５５】
温度検出センサの他の第三の配置例は、２つの熱電対等の温度検出センサ２２，２２を組み合わせたものであり、それらの温度検出センサ２２，２２を、ガス混流路１３６の所定位置における温度を検出するようにして、流路形成体１３０，１３０のガス排出孔１３４，１３４に挿入配置したものである。
【実施例】
【００５６】
図１３は、セルの性能を低下させることなく、反応用ガスを加熱燃焼させられる場合を比較したものであり、（Ａ）は、上記実施形態に示すように、ガス混流路に加熱部体を設けた構成にした燃料電池、（Ｂ）は、ガス流通路の流入口に加熱部体を設けた構成の燃料電池を示している。また、図１４（Ａ）は、スタックの外周部において加熱した場合、（Ｂ）は、スタックの中心部において加熱した場合を示す説明図である。
【００５７】
図１３（Ａ），（Ｂ）から明らかなように、起動時にはガス混流路において二種類の反応用ガスを混流して昇温させることにより、ガス流通路から一方の反応用ガスが供給されても炭素析出の可能性を低下させつつ、起動性は確保できる。
また、炭素析出が起こるであろう上記した中温（３００〜４００℃）付近においては、ガス流通路から一方の反応用ガスを供給できないが、本発明においては、ガス流通路において二種類の反応用ガスを供給して加熱燃焼させることができる。
【００５８】
運転温度（動作温度）到達時は燃焼させることなく発電をさせる必要があるため、ガス流通路には一方の反応用ガスのみ供給する。運転温度時に燃焼を行うと更なる温度上昇が考えられ、運転温度保持には適当ではない。
【００５９】
運転温度低下時では発電を維持しながら燃焼させる形態が必要なので、ガス流通路には少なくとも一方の反応用ガスを供給し、ガス混流路には二種類の反応用ガス又は他方の反応用ガスを供給することで問題を解決することができる。なお、発電時には、ケース７０の導入口７４から他方の反応用ガスを供給する。
【００６０】
図１４（Ａ），（Ｂ）からも明らかなように、熱容量の大きなセルスタックの中心部に加熱部体を配した場合、熱容量の小さなセルスタックの外周部に加熱部体を配した場合よりも、当該中心部の単位時間当たりの温度上昇が早く、スタックの中心部と外周部とを均一に加熱することができる。
【００６１】
なお、本発明は上述した実施形態に限るものではなく、次のような変形実施が可能である。
上記の実施形態においては、加熱部体として、触媒を含浸させたアルミナ系セラミックの粒状物について例示しているが、触媒を含浸させたアルミナ系セラミックの多孔質体であっても適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一の実施形態に係る燃料電池システムに用いるセルスタックの斜視図である。
【図２】同上の燃料電池システムの概略構成を示す概略説明図である。
【図３】（Ａ）は、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分の拡大断面図、（Ｂ）は、（Ａ）に包囲線ＩＶで示す部分の拡大図である。
【図４】ガス送給制御部が有する機能を示すブロック図である。
【図５】同上の燃料電池システムの動作を示すフローチャートである。
【図６】第一の他例に係る加熱部体を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図７】第二の他例に係る加熱部体を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図８】第三の他例に係る加熱部体を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図９】第四の他例に係る加熱部体を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図１０】温度検出センサの他の第一の配置例を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図１１】温度検出センサの他の第二の配置例を示すものであり、図２に包囲線ＩＩＩで示す部分に相当する拡大断面図である。
【図１２】温度検出センサの他の第三の配置例を示すものであり、図２に示す包囲線ＩＩＩで示す部分の拡大断面図である。
【図１３】セルの性能を低下させることなく、反応用ガスを加熱燃焼させられる場合を比較した図である。
【図１４】（Ａ）は、スタックの外周部において加熱した場合、（Ｂ）は、スタックの中心部において加熱した場合を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６３】
２０            温度検出センサ
４０            ガス送給制御部
４１            第一の判定手段
４２            送給停止手段
４３            第二の判定手段
４４            送給開始手段
５０            固体電解質型セルユニット
６０            セルスタック
１３０          流路形成体
１３２          ガス混流孔
１３４          ガス排出孔
１３６          ガス混流路
１４０，１５０  フランジ
１４４          貫通孔（ガス流入口）
１７０          加熱部体
【図１】
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【図２】
0005190753.tif 000003
【図３】
0005190753.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005190753.tif 000008
【図８】
0005190753.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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