(57)【要約】【課題】水蒸気と反応ガスの流路内の濃度分布や、冷媒の流路内の温度分布を均一にできる燃料電池を提供する。【解決手段】電解質膜１１の両面に一対の電極１２、１３を配置してなる膜電極接合体１０を一対のセパレータ１４、１５で挟持して構成したセル１が複数積層され、セパレータ１４、１５の電極１２、１３と接する側に電極１２、１３に反応ガスを供給しまたは生成ガスを排出するための流路１４Ｓ、１５Ｓが設けられた燃料電池ＦＣであって、流路１４Ｓ、１５Ｓ内の電極１２、１３側を流れる反応ガスを、流路１４Ｓ、１５Ｓ内の電極側の反対側に流す旋回流を発生させる２次流れ発生部５ａ、５ｂが、流路１４Ｓ、１５Ｓ内に設けられている。【選択図】図２
2007227130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質膜の両面に一対の電極を配置してなる膜電極接合体を一対のセパレータで挟持して構成したセルが複数積層され、前記セパレータの前記電極と接する側に前記電極に反応ガスを供給するための複数の流路が設けられた燃料電池であって、
前記流路内の前記電極側を流れる前記反応ガスを、前記流路内の前記電極側の反対側に流す２次流れを発生させる２次流れ発生部が、前記流路内に設けられていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
電解質膜の両面に一対の電極を配置してなる膜電極接合体を一対のセパレータで挟持して構成したセルが複数積層され、前記セパレータの前記膜電極接合体に接しない側に前記セルを冷却する冷媒を流すための複数の流路が設けられた燃料電池であって、
前記流路内の前記膜電極接合体側を流れる前記冷媒を、前記流路内の前記膜電極接合体側の反対側に流す２次流れを発生させる２次流れ発生部が、前記流路内に設けられていることを特徴とする燃料電池。
【請求項３】
前記２次流れ発生部は、中心軸が前記流路の方向と平行になるように配置されており、旋回流を発生させるコイルであ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。
【請求項４】
前記２次流れ発生部は、ねじれの軸が前記流路の方向と平行になるように配置されており、旋回流を発生させるねじれ板であ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。
【請求項５】
前記２次流れ発生部は、前記流路の壁面に側面が接して旋回流を発生させる複数の棒であり、前記複数の棒の軸の方向が、前記壁面を正面視して前記流路の方向に対して、同じ回転方向に傾いてい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。
【請求項６】
前記２次流れ発生部は、前記流路の壁面に形成されて旋回流を発生させる複数の溝であり、前記複数の溝の方向が、前記壁面を正面視して前記流路の方向に対して、同じ回転方向に傾いてい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。
【請求項７】
前記２次流れ発生部は、前記流路の入口部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解質膜の両面に一対の電極を配置してなる膜電極接合体（ＭＥＡ：Membrane Electrode Assembly）を一対のセパレータで挟持して構成したセルを有する燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、一対の電極のそれぞれに水素と酸素の反応ガスを供給すると、電気化学反応により電気エネルギを発生させる。水素と酸素との電気化学反応であるので、酸素が供給される電極では、水が生成される。このように、燃料電池から排出されるものが水であることから、燃料電池は、環境にやさしく、車両、船舶及びポータブル発電機等の移動体用発電機、或いは家庭用発電機への適用が待たれている。
【０００３】
酸素を供給するために電極には空気が流されるが、生成された水は、水蒸気となって空気中に混入し、空気と共に燃料電池の外に排出される。空気は、電極に接するようにセパレータに設けられた流路を流れることによって、空気は電極に供給され排出される。流路を流れる空気は、生成した水により、水蒸気圧が高くなり、電極から空気への水分蒸発速度が低下し水の排出が円滑に行われない場合があった。水の排出が行われないと、電極が水に覆われて酸素の供給が阻害され、燃料電池の出力は低下してしまう。
【０００４】
このような問題を解決するために、空気に乱流を発生させる乱流発生手段を流路内に設けた燃料電池が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１５８６１１号公報（段落００３０と図２と図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
流路内の空気は多くの領域で層流になっていると考えられ、流路内の電極側を流れる空気では水蒸気の濃度は高くなり、流路内の電極側の反対側を流れる空気では水蒸気の濃度は低いままである。上記特許文献１に記載の燃料電池では、流路内の空気に乱流を発生させ、流路内の水蒸気の濃度分布を均一にしようとしているが、セパレータ上の流路の流路面積は小さいので、レイノルズ（Ｒｅ）数は高くならず、乱流が発生しても濃度を均一にするに至る前に層流にもどってしまい、水の排出が十分に行われない場合があった。また、仮に乱流状態が永く続いても、乱流という現象自体濃度を均一にさせるほどの効果を期待できるものではない。
【０００６】
また、流路内の空気は層流になっているために、流路内の電極側を流れる空気では電極に酸素が吸収され酸素の濃度が低くなり、流路内の電極側の反対側を流れる空気では酸素の濃度は高いままである。このため、電極に酸素が十分に供給できない場合があった。また、仮に乱流であっても、前記と同様酸素を十分に供給できるほどの効果を期待できるものではない。
【０００７】
同様のことが水素でも起こっている。水素も電極に接するようにセパレータに設けられた流路を流れる。流路内の水素は層流になっているために、流路内の電極側を流れる水素では電極に水素が吸収され水素の濃度が低くなり、流路内の電極側の反対側を流れる水素では水素の濃度は高いままである。このため、電極に水素が十分に供給できない場合があった。
【０００８】
また、同様のことが、電気化学反応による発熱で温度が上昇したＭＥＡを冷却するための冷媒でも起こっている。冷媒はセパレータのＭＥＡに接しない側に設けられた流路を流れる。流路内の冷媒は層流になっているために、流路内のＭＥＡ側を流れる冷媒ではＭＥＡから熱を吸収し温度が高くなり、流路内のＭＥＡ側の反対側を流れる冷媒では温度は低いままである。このため、ＭＥＡの温度を下げられない場合があった。
【０００９】
本発明は、上記点に鑑み、水蒸気と反応ガスの流路内の濃度分布や、冷媒の流路内の温度分布を均一にできる燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、電解質膜の両面に一対の電極を配置してなるＭＥＡを一対のセパレータで挟持して構成したセルが複数積層され、セパレータの電極と接する側に電極に反応ガスを供給するための複数の流路が設けられた燃料電池であって、流路内の電極側を流れる反応ガスまたは生成ガスを、流路内の電極側の反対側に流す２次流れを発生させる２次流れ発生部が、流路内に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、層流か乱流かは関係なく、２次流れを発生させる２次流れ発生部が流路内に設けられているので、流路内の電極側を流れる反応ガスまたは生成ガスを、流路内の電極側の反対側に流すことができる。具体的には、生成ガスが水蒸気であれば、流路内の水蒸気を含んだ空気は層流になっており、流路内の電極側を流れる水蒸気の濃度が高い空気は、流路内の電極側の反対側を流れるようになる。連動して、流路内の電極側の反対側を流れる水蒸気の濃度が低い空気は、流路内の電極側を流れるようになる。このような連動した流れが２次流れであり、水蒸気の濃度が低い空気を電極に供給できるので、電極から水の排出を十分に行うことができる。
【００１２】
また、反応ガスが酸素である場合には、流路内の酸素を含んだ空気は層流になっており、流路内の電極側を流れる酸素の濃度が低い空気は、２次流れにより、流路内の電極側の反対側を流れるようになる。連動して、流路内の電極側の反対側を流れる酸素の濃度が高い空気は、流路内の電極側を流れるようになる。このような連動した２次流れにより、酸素の濃度が高い空気を電極に供給できるので、電極に酸素を十分に供給できる。
【００１３】
また、反応ガスが水素である場合には、流路内の水素は層流になっており、流路内の電極側を流れる濃度が低い水素は、２次流れにより、流路内の電極側の反対側を流れるようになる。連動して、流路内の電極側の反対側を流れる濃度が高い水素は、流路内の電極側を流れるようになる。このような連動した２次流れにより、濃度が高い水素を電極に供給できるので、電極に水素を十分に供給できる。
【００１４】
また、本発明は、電解質膜の両面に一対の電極を配置してなるＭＥＡを一対のセパレータで挟持して構成したセルが複数積層され、セパレータのＭＥＡに接しない側にセルを冷却する冷媒を流すための複数の流路が設けられた燃料電池であって、流路内のＭＥＡ側を流れる冷媒を、流路内のＭＥＡ側の反対側に流す２次流れを発生させる２次流れ発生部が、流路内に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、２次流れを発生させる２次流れ発生部が流路内に設けられているので、流路内のＭＥＡ側を流れる冷媒を、流路内のＭＥＡ側の反対側に流すことができる。流路内の冷媒は層流になっており、流路内のＭＥＡ側を流れる温度の高い冷媒は、２次流れにより、流路内のＭＥＡ側の反対側を流れるようになる。連動して、流路内のＭＥＡ側の反対側を流れる温度の低い冷媒は、流路内のＭＥＡ側を流れるようになる。このような連動した２次流れにより、温度の低い冷媒をＭＥＡ側に流せるので、ＭＥＡの温度を十分に下げられる。
【００１６】
前記２次流れ発生部は、中心軸が前記流路の方向と平行になるように配置されて旋回流を発生させるコイルであることが好ましく、また、ねじれの軸が前記流路の方向と平行になるように配置されて旋回流を発生させるねじれ板であることが好ましい。これらコイルとねじれ板によれば、流路内の電極側を流れる反応ガスまたは生成ガスを、流路内の電極側の反対側に流すことができ、流路内の電極側の反対側を流れる反応ガスまたは生成ガスを、流路内の電極側に流すことができる。また、流路内のＭＥＡ側を流れる冷媒を、流路内のＭＥＡ側の反対側に流すことができ、流路内のＭＥＡ側の反対側を流れる冷媒を、流路内のＭＥＡ側に流すことができる。
【００１７】
前記２次流れ発生部は、流路の壁面に側面が接して旋回流を発生させる複数の棒であり、複数の棒の軸の方向が、壁面を正面視して流路の方向に対して同じ回転方向に傾いていることが好ましい。また、前記２次流れ発生部は、流路の壁面に形成されて旋回流を発生させる複数の溝であり、複数の溝の方向が壁面を正面視して前記流路の方向に対して同じ回転方向に傾いていることが好ましい。これら棒と溝によっても、流路内の電極側を流れる反応ガスまたは生成ガスを、流路内の電極側の反対側に流すことができ、流路内の電極側の反対側を流れる反応ガスまたは生成ガスを、流路内の電極側に流すことができる。また、流路内のＭＥＡ側を流れる冷媒を、流路内のＭＥＡ側の反対側に流すことができ、流路内のＭＥＡ側の反対側を流れる冷媒を、流路内のＭＥＡ側に流すことができる。
【００１８】
前記２次流れ発生部は、流路の入口部に設けられていることが好ましい。これにより、流路内に濃度分布や温度分布の不均一が生じる前から、２次流れを発生させ、流路全域にわたり濃度分布や温度分布を流路断面において均一に維持することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、水蒸気と反応ガスの流路内の濃度分布や、冷媒の流路内の温度分布を均一にできる燃料電池を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の実施形態に係る燃料電池を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、図２はセルの積層構造を示す分解斜視図、図３はアノード側のセパレータの平面図、図４はカソード側のセパレータの平面図、図５は図３のＡ−Ａ方向の断面図である。
【００２１】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、実施形態の燃料電池ＦＣは、内部マニホールド型の燃料電池スタックであって、複数のセル１が積層された積層体２とエンドプレート３、４とで構成されている。
【００２２】
エンドプレート３は、積層体２の一方の端面に積層される金属板を有し、図１（ａ）の紙面奥側上段、中段、下段に貫通孔３ａ、３ｂ、３ｃが形成されている。また、図１（ａ）の紙面手前側上段、中段、下段に貫通孔３ｄ、３ｅ、３ｆが形成されている。エンドプレート４は、積層体２の他方の端面に積層される金属板を有している。なお、エンドプレート３とエンドプレート４とは、図示しない部材によって連結されて、積層体２に対して所定の荷重を与え積層体２をガタツキなく保持している。
【００２３】
図２に示すように、セル１は、イオン導電性を有する固体高分子電解質膜（以下、電解質膜と略記する）１１の一面側を、触媒を備えたアノード電極１２、他面側を、触媒を備えたカソード電極１３で挟んでなる膜電極接合体（ＭＥＡ）１０を、さらに一対の導電性のセパレータ１４、１５で挟んで構成されている。このセル１が複数積層されたものが積層体２（図１参照）に相当する。また、電解質膜１１は、アノード電極（電極）１２およびカソード電極（電極）１３の縁部から側方（左右方向）に突出して形成されており、図２の紙面奥側上段、中段、下段に貫通孔１１ａ，１１ｂ，１１ｃが形成されている。また、図２の紙面手前側上段、中段、下段に貫通孔１１ｄ，１１ｅ，１１ｆが形成されている。
【００２４】
図２と図３に示すように、セパレータ１４は、アノード電極１２に対向する側に設けられ、アノード電極１２に対向する面のアノード電極１２に面する領域に反応ガスとしての水素が流通するクシ歯形状に並走する複数のアノードガス流路（流路）１４Ｓが形成されている。セパレータ１４にはアノードガス流路１４Ｓとして溝が形成されており、溝に蓋をするようにアノード電極１２が配置されることで、閉じた流路を構成している。すなわち、アノードガス流路１４Ｓの１つの壁面にはアノード電極１２が露出している。
【００２５】
セパレータ１４には、図２の紙面奥側上段、中段、下段に貫通孔１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成されている。また、図２の紙面手前側上段、中段、下段に貫通孔１４ｄ，１４ｅ，１４ｆが形成されている。セパレータ１４には、貫通孔１４ａとアノードガス流路１４Ｓとを連通させる連絡路１４ｇ、およびアノードガス流路１４Ｓと貫通孔１４ｆとを連通させる連絡路１４ｉが形成されており、この連絡路１４ｇ，１４ｉに、ゴムなどの弾性部材で形成された複数の整流器１４ｈ，１４ｊが連絡路１４ｇ，１４ｉの幅方向に間隔を開けて配置されている。
【００２６】
複数のアノードガス流路１４Ｓそれぞれの内には２次流れ発生部５ａが設けられている。２次流れ発生部５ａは、一本のアノードガス流路１４Ｓの一部に配置されてもよいし、全域にわたって配置されてもよい。また、２次流れ発生部５ａは、一本のアノードガス流路１４Ｓの内に１つ配置してもよいし、複数個配置してもよい。２次流れ発生部５ａは、一本のアノードガス流路１４Ｓの入り口部に配置してもよいし、アノードガス流路１４Ｓの途中に配置してもよい。
【００２７】
図２に示すように、セパレータ１５は、前記カソード電極１３に対向する側に設けられている。図４に示すように、カソード電極１３に対向する面のカソード電極(電極)１３に面する領域に反応ガスとしての空気（酸素）が流通するクシ歯形状に並走する複数のカソードガス流路１５Ｓが形成されている。セパレータ１５にはカソードガス流路１５Ｓとして溝が形成されており、溝に蓋をするようにカソード電極１３が配置されることで、閉じた流路を構成している。すなわち、カソードガス流路１５Ｓの１つの壁面にはカソード電極１３が露出している。
【００２８】
セパレータ１５には、図４の紙面右側上段、中段、下段に貫通孔１５ａ，１５ｂ，１５ｃが形成されている。また、図４の紙面左側上段、中段、下段に貫通孔１５ｄ，１５ｅ，１５ｆが形成されている。セパレータ１５には、貫通孔１５ｄとカソードガス流路１５Ｓとを連通させる連絡路１５ｇと、カソードガス流路１５Ｓと貫通孔１５ｃとを連通させる連絡路１５ｉとがそれぞれ形成されており、この連絡路１５ｇ，１５ｉに、ゴムなどの弾性部材で形成された複数の整流器１５ｈ，１５ｊが連絡路１５ｇ，１５ｉの幅方向に間隔を開けて配置されている。
【００２９】
複数のカソードガス流路１５Ｓそれぞれの内には２次流れ発生部５ｂが設けられている。２次流れ発生部５ｂは、一本のカソードガス流路１５Ｓの一部に配置されてもよいし、全域にわたって配置されてもよい。また、２次流れ発生部５ｂは、一本のカソードガス流路１５Ｓの内に１つ配置してもよいし、複数個配置してもよい。２次流れ発生部５ｂは、一本のカソードガス流路１５Ｓの入り口部に配置してもよいし、カソードガス流路１５Ｓの途中に配置してもよい。
【００３０】
さらに、セパレータ１５のカソードガス流通路１５Ｓとは反対側の面には、図２に示すように、冷媒が流通する複数の冷媒流路１６Ｓがクシ歯状に並走するように形成されている。なお、この冷媒は、冷媒流路１６Ｓを流れることによりセル１を冷却するものである。セパレータ１５には冷媒流路１６Ｓとして溝が形成されており、溝に蓋をするように隣のセル１のセパレータ１４が配置されることで、閉じた流路を構成している。
【００３１】
また、図２の紙面奥側上段、中段、下段に貫通孔１５ａ，１５ｂ，１５ｃが配置され、紙面手前側上段、中段、下段に貫通孔１５ｄ，１５ｅ，１５ｆが配置されている。また、セパレータ１５には、貫通孔１５ｂと冷媒流路１６Ｓとを連通させる連絡路１６ａ、冷媒流路１６Ｓと貫通孔１５ｅとを連通させる連絡路１６ｃがそれぞれ形成されており、この連絡路１６ａ，１６ｃに、ゴムなどの弾性部材で形成された複数の整流器１６ｂ，１６ｄが連絡路１６ａ，１６ｃの幅方向に間隔を開けて配置されている。
【００３２】
複数の冷媒流路１６Ｓそれぞれの内には２次流れ発生部５ｃが設けられている。２次流れ発生部５ｃは、一本の冷媒流路１６Ｓの一部に配置されてもよいし、全域にわたって配置されてもよい。また、２次流れ発生部５ｃは、一本の冷媒流路１６Ｓの内に１つ配置してもよいし、複数個配置してもよい。２次流れ発生部５ｃは、一本の冷媒流路１６Ｓの入り口部に配置してもよいし、冷媒流路１６Ｓの途中に配置してもよい。
【００３３】
また、前記したセル１には、ＭＥＡ１０とセパレータ１４との間、およびＭＥＡ１０とセパレータ１５との間にそれぞれシール部材１７，１８が設けられている。また、セパレータ１５と隣り合うセル１のセパレータ１４との間にシール部材１９が設けられている。なお、いずれのシール部材１７，１８，１９もゴムなどの弾性部材で形成されている。
【００３４】
前記シール部材１７は、一方で貫通孔１４ａと連絡路１４ｇとカソードガス流通路１４Ｓと連絡路１４ｉと貫通孔１４ｆの周囲を覆って他方で貫通孔１１ａとアノード電極１２と貫通孔１１ｆの周囲を覆ってシールするシール部１７ａ、一方で貫通孔１４ｂの周囲を覆って他方で貫通孔１１ｂの周囲を覆ってシールするシール部１７ｂ、一方で貫通孔１４ｃの周囲を覆って他方で貫通孔１１ｃの周囲を覆ってシールするシール部１７ｃ、一方で貫通孔１４ｄの周囲を覆って他方で貫通孔１１ｄの周囲を覆ってシールするシール部１７ｄ、一方で貫通孔１４ｅの周囲を覆って他方で貫通孔１１ｅの周囲を覆ってシールするシール部１７ｅを有している。
【００３５】
前記シール部材１８は、一方で貫通孔１５ａの周囲を覆って他方で貫通孔１１ａの周囲を覆ってシールするシール部１８ａ、一方で貫通孔１５ｂの周囲を覆って他方で貫通孔１１ｂの周囲を覆ってシールするシール部１８ｂ、一方で貫通孔１５ｄと連絡路１５ｇとカソードガス流通路１５Ｓと連絡路１５ｉと貫通孔１５ｃの周囲を覆って他方で貫通孔１１ｄとカソード電極１３と貫通孔１１ｃの周囲を覆ってシールするシール部１８ｄ、一方で貫通孔１５ｅの周囲を覆って他方で貫通孔１１ｅの周囲を覆ってシールするシール部１８ｅ、および一方で貫通孔１５ｆの周囲を覆って他方で貫通孔１１ｆの周囲を覆ってシールするシール部１８ｆを有している。
【００３６】
前記シール部材１９は、一方で貫通孔１５ａの周囲を覆って他方で隣のセル１の貫通孔１４ａの周囲を覆ってシールするシール部１９ａ、一方で貫通孔１５ｂと連絡路１６ａと冷媒流路１６Ｓと連絡路１６ｃと貫通孔１５ｅの周囲を覆って他方で隣のセル１の貫通孔１４ｂと貫通孔１４ｅの周囲を覆ってシールするシール部１９ｂ、一方で貫通孔１５ｃの周囲を覆って他方で隣のセル１の貫通孔１４ｃの周囲を覆ってシールするシール部１９ｃ、一方で貫通孔１５ｄの周囲を覆って他方で隣のセル１の貫通孔１４ｄの周囲を覆ってシールするシール部１９ｄ、および一方で貫通孔１５ｆの周囲を覆って他方で隣のセル１の貫通孔１４ｆの周囲を覆ってシールするシール部１９ｆを有している。
【００３７】
図１（ａ）と図２に示すように、前記エンドプレート３は、セル１のセパレータ１５の貫通孔１５ａ,１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，１５ｅ，１５ｆに対応する位置に貫通孔３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが形成されている。エンドプレート３の隣のセル１のシール部材１９においては、シール部１９ａは、一方で貫通孔１５ａの周囲を覆って他方でエンドプレート３の貫通孔３ａの周囲を覆ってシールしている。シール部１９ｂは、一方で貫通孔１５ｂと連絡路１６ａと冷媒流路１６Ｓと連絡路１６ｃと貫通孔１５ｅの周囲を覆って他方でエンドプレート３の貫通孔３ｂと貫通孔３ｅの周囲を覆ってシールしている。シール部１９ｃは、一方で貫通孔１５ｃの周囲を覆って他方でエンドプレート３の貫通孔３ｃの周囲を覆ってシールしている。シール部１９ｄは、一方で貫通孔１５ｄの周囲を覆って他方でエンドプレート３の貫通孔３ｄの周囲を覆ってシールしている。シール部１９ｆは、一方で貫通孔１５ｆの周囲を覆って他方でエンドプレート３の貫通孔３ｆの周囲を覆ってシールしている。
【００３８】
前記エンドプレート４は、隣に配置されたセル１のセパレータ１４の貫通孔１４ａ,１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを覆って塞いでいる。
【００３９】
前記した燃料電池ＦＣでは、図１の貫通孔３ａから水素が供給されると、この水素は、図２と図５に示すように、積層された複数のセル１の順番に、それぞれのセル１のシール部１９ａ、貫通孔１５ａ、シール部１８ａ、貫通孔１１ａ、シール部１７ａ、貫通孔１４ａを流通し、水素はセル１を通り抜ける。貫通孔１４ａを流れる際に水素の一部は分流して連絡路１４ｇに流れ込み、水素はそれぞれのセル１に分配されて供給される。連絡路１４ｇに流れ込んだ水素は、分配されてすべてのアノードガス流路１４Ｓを流れる。アノードガス流路１４Ｓの１つの壁面にはアノード電極１２が露出しているので、アノード電極１２に水素が供給される。アノード電極１２に供給されずに残った水素は、アノードガス流路１４Ｓから連絡路１４ｉを通って貫通孔１４ｆに排出される。排出された水素は、積層された複数のセル１の順番に、それぞれのセル１の貫通孔１４ｆ、シール部１７ａ、貫通孔１１ｆ、シール部１８ｆ、貫通孔１５ｆ、シール部１９ｆを流通しながら集められ、図１の貫通孔３ｆからオフガス（アノードオフガス）として排出される。
【００４０】
また、燃料電池ＦＣに、図１の貫通孔３ｄから空気が供給されると、この空気は、図２と図５に示すように、積層された複数のセル１の順番に、それぞれのセル１のシール部１９ｄ、貫通孔１５ｄ、シール部１８ｄ、貫通孔１１ｄ、シール部１７ｄ、貫通孔１４ｄを流通し、空気はセル１を通り抜ける。貫通孔１５ｄを流れる際に空気の一部は分流して連絡路１５ｇに流れ込み、空気はそれぞれのセル１に分配されて供給される。連絡路１５ｇに流れ込んだ空気は、分配されてすべてのカソードガス流路１５Ｓを流れる。カソードガス流路１５Ｓの１つの壁面にはカソード電極１３が露出しているので、カソード電極１３に空気が供給される。カソード電極１３に供給されずに残った空気は、カソードガス流路１５Ｓから連絡路１５ｉを通って貫通孔１５ｃに排出される。排出された空気は、積層された複数のセル１の順番に、それぞれのセル１の貫通孔１４ｃ、シール部１７ｃ、貫通孔１１ｃ、シール部１８ｄ、貫通孔１５ｃ、シール部１９ｃを流通しながら集められ、図１の貫通孔３ｃからオフガス（カソードオフガス）として排出される。
【００４１】
アノード電極１２では、水素が供給されると、供給された水素が触媒の作用によってプロトン（水素イオン）と電子に分解される。プロトンは電解質膜１１中を移動してカソード電極１３に向かう。電子はアノード電極１２からセパレータ１４、外部負荷、セパレータ１５を介してカソード電極１３に移動することができ、電流が外部負荷に流れる。セル１は、セパレータ１４をマイナス極とし、セパレータ１５をプラス極とする電池と考えられる。図１のように複数のセル１を積層すると、電池を直列接続した電池と等価であるので、マイナス極をエンドプレート４とし、プラス極をエンドプレート３とする電池を構成できる。
【００４２】
そして、カソード電極１３では、触媒の作用によって、電解質膜１１を透過したプロトンと、空気中の酸素と、外部負荷からの電子との反応によって水が生成される。カソード電極１３はカソードガス流路１５Ｓに露出しているので、生成した水はカソード電極１３から水蒸気としてカソードガス流路１５Ｓ中に放出される。放出された水蒸気は、カソード電極１３に供給されずに残った空気と共に、カソードガス流路１５Ｓから連絡路１５ｉを通って貫通孔１５ｃに排出される。排出された水蒸気は、排出される空気と共に、図１の貫通孔３ｃからオフガス（カソードオフガス）として排出される。
【００４３】
また、燃料電池ＦＣに、図１の貫通孔３ｂから冷媒が供給されると、この冷媒は、図２に示すように、積層された複数のセル１の順番に、それぞれのセル１のシール部１９ｂ、貫通孔１５ｂ、シール部１８ｂ、貫通孔１１ｂ、シール部１７ｂ、貫通孔１４ｂを流通し、冷媒はセル１を通り抜ける。貫通孔１５ｂを流れる際に冷媒の一部は分流して連絡路１６ａに流れ込み、冷媒はそれぞれのセル１に分配されて供給される。連絡路１６ａに流れ込んだ冷媒は、分配されてすべての冷媒流路１６Ｓを流れる。水が生成される反応によってカソード電極１３は発熱するので、カソード電極１３に接するセパレータ１５は加熱され、温度が上昇している。冷媒はセパレータ１５から熱を奪い、温度が上昇する一方で、セパレータ１５とカソード電極１３の温度は低下する。温度が上昇した冷媒は、冷媒流路１６Ｓから連絡路１６ｃを通って貫通孔１５ｅに排出される。排出された冷媒は、積層された複数のセル１の順番に、それぞれのセル１の貫通孔１４ｅ、シール部１７ｅ、貫通孔１１ｅ、シール部１８ｅ、貫通孔１５ｅ、シール部１９ｂを流通しながら集められ、図１の貫通孔３ｅから排出される。
【００４４】
図６（ａ）に示すように、セパレータ１５には、複数のカソードガス流路１５Ｓとなる溝が形成されている。溝の中には、２次流れ発生部５ｂがそれぞれ設けられている。２次流れ発生部５ｂは、中心軸５ｅがカソードガス流路１５Ｓの方向と平行になるように配置されたコイルである。溝の開口面側にはカソード電極１３が配置され、溝とカソード電極１３（図２参照）により閉じたカソードガス流路１５Ｓが構成される。
【００４５】
図６（ｂ）に示すように、カソードガス流路１５Ｓ内に空気が流されると、空気はまず、層流となって流れるので、カソード電極１３側を流れる空気の流れ６ａと、カソード電極１３の反対側を流れる空気の流れ６ｂとを想定することができる。これらの空気の流れが２次流れ発生部５ｂを通過すると、カソード電極１３側を流れる空気の流れ６ａは、図６（ｂ）と図６（ｃ）に示すように、カソード電極１３側から反対側へ流れ、さらにカソード電極１３側へ向かうように流れ方向に向かって時計回りに旋回する旋回流になる。同様に、カソード電極１３側の反対側を流れる空気の流れ６ｂは、カソード電極１３側の反対側からカソード電極側へ流れ、さらに反対側へ向かうように流れ６ａと同じ回転方向に旋回する旋回流になる。なお、図６（ｃ）の旋回流が１次モードとすれば、図６（ｄ）に示すいわゆる２次モードの旋回流を発生させてもよい。図６（ｂ）から旋回流は、カソードガス流路１５Ｓ方向の流れ成分である１次流れと、旋回する流れ成分である２次流れとが合成された流れであると考えられる。図６（ｃ）と図６（ｄ）に示すような旋回する２次流れを発生させることが重要である。
【００４６】
図７（ａ）に示すように、カソードガス流路１５Ｓに空気が流れると、カソード電極１３に面したカソード電極１３側の空気は、カソード電極１３で生成された水蒸気を多く含むようになり、水分濃度が高い部分８ａが形成される。この水分濃度が高い部分８ａも含めカソードガス流路１５Ｓ内を流れる空気は層流で流れるので、２次流れ発生部５ｂがカソードガス流路１５Ｓ内に配置されていない場合は、水分濃度が高い部分８ａは、カソード電極１３側の反対側まで広がりにくい。カソードガス流路１５Ｓ内に２次流れ発生部５ｂを配置すると、水分濃度が高い部分８ａは、助走距離Ｌを経て幅Ｃ１まで広がり、カソード電極１３側の反対側近傍まで広がることがわかる。２次流れ発生部５ｂにより発生した図６（ｃ）と図６（ｄ）の旋回流６ａと６ｂにより空気が攪拌され、水分濃度が高い部分８ａが、カソード電極１３側の反対側まで広がり、図７（ｂ）に示すように、図７(ａ)のＬ１地点では、水分濃度はレベル３からレベル５の範囲に入り、濃度が均一化されることで、カソード電極１３側の水分濃度を低下できている。カソード電極１３側の水分濃度を低下できれば、カソード電極１３からの水分の排出能力が向上し、セル１の出力も向上する。
【００４７】
図８（ａ）に示すように、カソードガス流路１５Ｓに空気が流れると、カソード電極１３に面したカソード電極１３側の空気は、カソード電極１３で生成された水蒸気を多く含むようになり、水分濃度が高い部分８ｂが形成される。この水分濃度が高い部分８ｂも含めカソードガス流路１５Ｓ内を流れる空気は層流で流れるので、この図８（ａ）のように２次流れ発生部５ｂがカソードガス流路１５Ｓ内に配置されていない場合は、水分濃度が高い部分８ｂは、カソード電極１３側の反対側まで広がりにくく、水分濃度が高い部分８ｂは、助走距離Ｌを経ても図７（ａ）の幅Ｃ１より狭い幅Ｃ２までしか広がらない。これは、図７（ｂ）に示すように、層流によるカソードガス流路１５Ｓ方向の流れしか発生しておらず、旋回するような２次流れが発生していないので、空気が攪拌されていないためであると考えられる。
【００４８】
図９（ａ）に示すように、カソードガス流路１５Ｓに乱流発生部７を配置すると、層流で流れていた水分濃度が高い部分８ｃも含めカソードガス流路１５Ｓ内を流れる空気は、発生した乱流６ｄにより、水分濃度が高い部分８ｃは、助走距離Ｌを経ることにより図８（ａ）の幅Ｃ２より広がるが、図７（ａ）の幅Ｃ１より狭い幅Ｃ３までしか広がらない。図９（ｂ）に示すように、図９(ａ)のＬ１地点では、カソード電極１３側の水分濃度はレベル９の高濃度であり、反対側はレベル１の低濃度のままである。水分濃度はレベル１からレベル９の広範囲に広がり、濃度が均一化されていない。カソード電極１３側の水分濃度が高いままなので、カソード電極１３からの水分の排出能力は低下し、セル１の出力も向上しない。これは、図９（ｃ）に示すように、層流によるカソードガス流路１５Ｓ方向の流れに加えて、カソードガス流路１５Ｓの断面内における局所において局所的な乱流６ｄしか発生していないので、空気がカソードガス流路１５Ｓの上下を反転させるような大きな攪拌がされていないためであると考えられる。
【００４９】
図１０に示すように、助走距離Ｌ後の水蒸気濃度の変動係数Ｃｖを比較すると、図７（ａ）で発生している旋回流の変動係数Ｃｖと、図８（ａ）の層流の変動係数Ｃｖと、図９（ａ）の乱流の変動係数Ｃｖとは、幅Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３と相関関係があるので、旋回流の変動係数Ｃｖは、乱流と層流の変動係数Ｃｖより大きい。旋回流によれば、カソード電極１３側の流れと反対側の流れがそれぞれ連続体として流れ、互いの場所が入れ替わるように輸送されるので、空気中の水分の混ざり具合を示す変動係数Ｃｖが大きくなっている。一方、層流では、水分は拡散によって混ざるので変動係数Ｃｖは小さくなる。乱流では、乱流による局所的な輸送はあるものの個々の乱流は独立していて連続していないので結局水分の輸送は拡散に律速され変動係数Ｃｖは小さくなる。以上により、旋回流によって変動係数Ｃｖを高めることにより、カソード電極１３において高くなっている水蒸気濃度は、下げられることがわかった。同様に、旋回流によって変動係数Ｃｖを高めることにより、アノード電極１２において低くなっている水素濃度を高め、カソード電極１３において低くなっている酸素濃度を高め、セパレータ１９のＭＥＡ１０側で高くなっている冷媒の温度を下げることができる。以下、水素濃度、酸素濃度、冷媒の温度について順に説明する。
【００５０】
図１１（ａ）に示すように、アノードガス流路１４Ｓ（図２参照）に水素が流れると、アノード電極１２に面したアノード電極１２側の水素は、アノード電極１２に供給され、水素濃度が低い部分８ｄが形成される。この水素濃度が低い部分８ｄも含めアノードガス流路１４Ｓ内を流れる空気は層流で流れるので、２次流れ発生部５ａがアノードガス流路１４Ｓ内に配置されていない場合は、水素濃度が低い部分８ｄは、アノード電極１２側の反対側まで広がりにくい。アノードガス流路１４Ｓ内に２次流れ発生部５ａを配置すると、水素濃度が低い部分８ｄは、図７（ａ）の水分濃度が高い部分８ａと同様に、助走距離Ｌを経て幅Ｃ１まで広がり、アノード電極１２側の反対側近傍まで広がることがわかる。水素濃度が低い部分８ｄが広がり、水素濃度が均一化されることで、アノード電極１２側の水素濃度を上げられる。アノード電極１２側の水素濃度を上げられれば、アノード電極１２への水素の供給能力が向上し、セル１の出力も向上する。
【００５１】
図１１（ｂ）に示すように、カソードガス流路１５Ｓ（図２参照）に空気が流れると、カソード電極１３に面したカソード電極１３側の空気中の酸素は、カソード電極１３に供給され、酸素濃度が低い部分８ｅが形成される。この酸素濃度が低い部分８ｅも含めカソードガス流路１５Ｓ内を流れる空気は層流で流れるので、２次流れ発生部５ｂがカソードガス流路１５Ｓ内に配置されていない場合は、酸素濃度が低い部分８ｅは、カソード電極１３側の反対側まで広がりにくい。カソードガス流路１５Ｓ内に２次流れ発生部５ｂを配置すると、酸素濃度が低い部分８ｅは、図７（ａ）の水分濃度が高い部分８ａと重なり、助走距離Ｌを経て幅Ｃ１まで広がる。そして、酸素濃度が低い部分８ｅはカソード電極１３側の反対側近傍まで広がることがわかる。酸素濃度が低い部分８ｅが広がり、酸素濃度が均一化されることで、カソード電極１３側の酸素濃度を上げられる。カソード電極１３側の酸素濃度を上げられれば、カソード電極１３への酸素の供給能力が向上し、セル１の出力も向上する。
【００５２】
図１１（ｃ）に示すように、冷媒流路１６Ｓに冷媒が流れると、冷媒流路１６Ｓ内のＭＥＡ１０側を流れる冷媒は、ＭＥＡ１０からセパレータ１５を介して熱を吸収し、温度が高い部分８ｆが形成される。この温度が高い部分８ｆも含め冷媒流路１６Ｓ内を流れる空気は層流で流れるので、２次流れ発生部５ｃが冷媒流路１６Ｓ内に配置されていない場合は、温度が高い部分８ｆは、冷媒流路１６Ｓ内のＭＥＡ１０側の反対側まで広がりにくい。冷媒流路１６Ｓ内に２次流れ発生部５ｃを配置すると、温度が高い部分８ｆは、図７（ａ）の水分濃度が高い部分８ａと同様に、助走距離Ｌを経て幅Ｃ１まで広がる。そして、温度が高い部分８ｆは冷媒流路１６Ｓ内のＭＥＡ１０側の反対側近傍まで広がることがわかる。温度が高い部分８ｆが広がり、冷媒流路１６Ｓの断面の温度分布が均一化されることで、冷媒流路１６Ｓ内のＭＥＡ１０側の冷媒の温度が下げられる。ＭＥＡ１０側の冷媒の温度が下げられれば、伝熱性能が向上し、冷媒のＭＥＡ１０を冷却する冷却能力が向上し、セル１の出力も向上する。そして、発電安定性が向上する．
【００５３】
図１２（ａ）に示すように、他の一実施形態として、図６（ａ）のコイルの２次流れ発生部５ｂと形状の異なる２次流れ発生部５ｂを説明する。セパレータ１５に形成された複数のカソードガス流路１５Ｓの中には、２次流れ発生部５ｂがそれぞれ設けられている。２次流れ発生部５ｂは、ねじれの軸５ｅがカソードガス流路１５Ｓの方向と平行になるように配置されたねじれ板である。カソードガス流路１５Ｓの溝の開口面側にはカソード電極１３が配置され、溝とカソード電極１３により閉じたカソードガス流路１５Ｓが構成される。
【００５４】
図１２（ｂ）に示すように、カソードガス流路１５Ｓ内に空気が流されると、空気はまず、層流となって流れるので、カソード電極１３側を流れる空気の流れ６ａと、カソード電極１３の反対側を流れる空気の流れ６ｂとを想定することができる。これらの空気の流れが、ねじれ板の２次流れ発生部５ｂを通過すると、カソード電極１３側を流れる空気の流れ６ａは、図１２（ｂ）と図１２（ｃ）に示すように、カソード電極１３側から反対側へ流れ、さらにカソード電極１３側へ向かうように流れ方向に向かって時計回りに旋回する旋回流になる。同様に、カソード電極１３側の反対側を流れる空気の流れ６ｂは、カソード電極１３側の反対側からカソード電極１３側へ流れ、さらに反対側へ向かうように流れ６ａと同じ回転方向に旋回する旋回流になる。ねじれ板の２次流れ発生部５ｂによっても、コイルの２次流れ発生部５ｂと同じ旋回流を発生させることができるので、ねじれ板の２次流れ発生部５ｂはコイルの２次流れ発生部５ｂと同じ効果を得ることができる。なお、ねじれ板の２次流れ発生部５ｂは、コイルの２次流れ発生部５ａ、５ｂ、５ｃと同様に、カソードガス流路１５Ｓのみでなく、アノードガス流路１４Ｓの２次流れ発生部５ａと、冷媒流路１６Ｓの２次流れ発生部５ｃとにも用いることができ同様の効果を得ることができる。
【００５５】
図１３（ａ）に示すように、他の一実施形態として、図６（ａ）のコイルの２次流れ発生部５ｂと形状の異なる２次流れ発生部５ｂを説明する。セパレータ１５に形成された複数のカソードガス流路１５Ｓの中には、２次流れ発生部５ｂがそれぞれ設けられている。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のカソードガス流路１５Ｓの壁面９ａ、９ｂ、９ｃの３面の展開図であるが、図１３（ａ）と図１３（ｂ）に示すように、２次流れ発生部５ｂは、カソードガス流路１５Ｓの壁面９ａ、９ｂ、９ｃの３面に、側面が接する三角柱の複数の棒であり、この複数の棒の軸の方向が、壁面９ａ、９ｂ、９ｃを正面視してカソードガス流路１５Ｓの長手方向に対して、同じ回転方向である時計回りの回転方向Ｒに傾いている。また、この複数の棒の傾きθは同じ大きさであることが好ましい。
【００５６】
図１３（ｃ）に示すように、カソードガス流路１５Ｓ内に空気が流されると、空気はまず、層流となって流れるので、カソード電極１３側を流れる空気の流れ６ａと、カソード電極１３の反対側を流れる空気の流れ６ｂとを想定することができる。これらの空気の流れが、互いにねじれの位置関係に配置された複数の棒の２次流れ発生部５ｂを通過すると、カソード電極１３側を流れる空気の流れ６ａは、カソード電極１３側から反対側へ流れ、さらにカソード電極１３側へ向かうように流れ方向に向かって反時計回りに旋回する旋回流になる。同様に、カソード電極１３側の反対側を流れる空気の流れ６ｂは、カソード電極１３側の反対側からカソード電極側へ流れ、さらに反対側へ向かうように流れ６ａと同じ回転方向に旋回する旋回流になる。ねじれの位置関係に配置された複数の棒の２次流れ発生部５ｂによっても、コイルの２次流れ発生部５ｂと同じ旋回流を発生させることができるので、ねじれの位置関係に配置された複数の棒の２次流れ発生部５ｂはコイルの２次流れ発生部５ｂと同じ効果を得ることができる。なお、ねじれの位置関係に配置された複数の棒の２次流れ発生部５ｂは、コイルの２次流れ発生部５ａ、５ｂ、５ｃと同様に、カソードガス流路１５Ｓのみでなく、アノードガス流路１４Ｓの２次流れ発生部５ａと、冷媒流路１６Ｓの２次流れ発生部５ｃとにも用いることができ同様の効果を得ることができる。そして、棒の２次流れ発生部５ｂは、セパレータ１５の加工の際にプレス加工や切削加工によって作製することができる。
【００５７】
図１４（ａ）に示すように、他の一実施形態として、図６（ａ）のコイルの２次流れ発生部５ｂと形状の異なる２次流れ発生部５ｂを説明する。セパレータ１５に形成された複数のカソードガス流路１５Ｓの中には、２次流れ発生部５ｂがそれぞれ設けられている。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のカソードガス流路１５Ｓの壁面９ａ、９ｂ、９ｃの３面の展開図であるが、図１４（ａ）と図１４（ｂ）に示すように、２次流れ発生部５ｂは、カソードガス流路１５Ｓの壁面９ａ、９ｂ、９ｃの３面に形成された複数の溝であり、複数の溝の方向が、壁面９ａ、９ｂ、９ｃを正面視してカソードガス流路１５Ｓの長手方向に対して、同じ回転方向である時計回りの回転方向Ｒに傾いている。また、この複数の溝の傾きθは同じ大きさであることが好ましい。逆に、２次流れ発生部５ｂの溝を挟むように形成された複数の棒５ｆも、この複数の棒５ｆの軸の方向が、壁面９ａ、９ｂ、９ｃを正面視してカソードガス流路１５Ｓの長手方向に対して、同じ回転方向である時計回りの回転方向Ｒに傾いている。
【００５８】
図１４（ｃ）に示すように、カソードガス流路１５Ｓ内に空気が流されると、空気はまず、層流となって流れるので、カソード電極１３側を流れる空気の流れ６ａと、カソード電極１３の反対側を流れる空気の流れ６ｂとを想定することができる。これらの空気の流れが、互いにねじれの位置関係に配置された複数の溝の２次流れ発生部５ｂを通過すると、カソード電極１３側を流れる空気の流れ６ａは、カソード電極１３側から反対側へ流れ、さらにカソード電極１３側へ向かうように流れ方向に向かって反時計回りに旋回する旋回流になる。同様に、カソード電極１３側の反対側を流れる空気の流れ６ｂは、カソード電極１３側の反対側からカソード電極側へ流れ、さらに反対側へ向かうように流れ６ａと同じ回転方向に旋回する旋回流になる。ねじれの位置関係に配置された複数の溝の２次流れ発生部５ｂによっても、コイルの２次流れ発生部５ｂと同じ旋回流を発生させることができるので、ねじれの位置関係に配置された複数の溝の２次流れ発生部５ｂはコイルの２次流れ発生部５ｂと同じ効果を得ることができる。なお、ねじれの位置関係に配置された複数の溝の２次流れ発生部５ｂは、コイルの２次流れ発生部５ａ、５ｂ、５ｃと同様に、カソードガス流路１５Ｓのみでなく、アノードガス流路１４Ｓの２次流れ発生部５ａと、冷媒流路１６Ｓの２次流れ発生部５ｃとにも用いることができ同様の効果を得ることができる。そして、溝の２次流れ発生部５ｂは、セパレータ１５の加工の際にプレス加工や切削加工によって作製することができる。
【００５９】
なお、実施形態では、図２に示すように電解質膜１１に貫通孔１１ａ〜１１ｆを形成しているが、これに限定されるものではなく、電解質膜１１に貫通孔１１ａ〜１１ｆを形成せず、電解質膜１１をアノード電極１２、カソード電極１３と同程度の面積となるように小さくし、シール部材１７とシール部材１８とを一体化して構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】（ａ）は一実施形態の燃料電池の斜視図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図２】セルの分解斜視図である。
【図３】アノード側のセパレータの平面図である。
【図４】カソード側のセパレータの平面図である。
【図５】図３のＡ−Ａ方向の断面図である。
【図６】（ａ）は流路内に配置された２次流れ発生部の斜視図であり、（ｂ）は流路内に配置された２次流れ発生部の側方からの透視図であり、（ｃ）は２次流れ発生部の下流における流路の断面図であり、（ｄ）も２次流れ発生部の下流における流路の断面図である。
【図７】（ａ）は２次流れ発生部の下流の流路の方向の旋回流が発生している反応ガスの濃度分布図であり、（ｂ）は（ａ）の流路のＬ１地点の断面における反応ガスの濃度分布図である。
【図８】（ａ）は２次流れ発生部を除いた場合の流路の方向の層流状態の反応ガスの濃度分布図であり、（ｂ）は（ａ）の流路のＬ１地点の断面図である。
【図９】（ａ）は２次流れ発生部の換わりに配置した乱流発生部の下流の流路の方向の乱流が発生している反応ガスの濃度分布図であり、（ｂ）は（ａ）の流路のＬ１地点の断面における反応ガスの濃度分布図であり、（ｃ）は（ａ）の流路のＬ１地点の断面図である。
【図１０】図７の（ａ）の旋回流と、図８の（ａ）の層流と、図９の（ａ）の乱流とによるＬ１地点における変動係数の棒グラフである。
【図１１】（ａ）は反応ガスが水素の場合の２次流れ発生部の下流の流路の方向の水素の濃度分布図であり、（ｂ）は反応ガスが空気の場合の２次流れ発生部の下流の流路の方向の空気の濃度分布図であり、（ｃ）は反応ガスの換わりに冷媒を流した場合の２次流れ発生部の下流の流路の方向の冷媒の温度分布図である。
【図１２】（ａ）は一実施形態の燃料電池のセパレータの流路内に配置された２次流れ発生部の斜視図であり、（ｂ）は流路内に配置された２次流れ発生部の側方からの透視図であり、（ｃ）は流路内に配置された２次流れ発生部の斜視図である。
【図１３】（ａ）は一実施形態の燃料電池のセパレータの流路内に配置された２次流れ発生部の斜視図であり、（ｂ）は２次流れ発生部が配置された流路の展開図であり、（ｃ）は流路内に配置された２次流れ発生部の斜視図である。
【図１４】（ａ）は一実施形態の燃料電池のセパレータの流路内に配置された２次流れ発生部の斜視図であり、（ｂ）は２次流れ発生部が配置された流路の展開図であり、（ｃ）は流路内に配置された２次流れ発生部の斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１      セル
２      積層体
５ａ、５ｂ、５ｃ  ２次流れ発生部
６ａ    上層流体の流れ方向
６ｂ    下層流体の流れ方向
１０    膜電極接合体（ＭＥＡ）
１１    固体高分子電解質膜（電解質膜）
１２    アノード電極（電極）
１３    カソード電極（電極）
１４、１５  セパレータ
１４Ｓ  アノードガス流路
１５Ｓ  カソードガス流路
１６Ｓ  冷媒流路
ＦＣ    燃料電池
【図１】
2007227130.tif 000003
【図２】
2007227130.tif 000004
【図３】
2007227130.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007227130.tif 000007
【図６】
2007227130.tif 000008
【図７】
2007227130.tif 000009
【図８】
2007227130.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2007227130.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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