(57)【要約】【課題】燃料の供給先である燃料電池装置の性能を劣化させることを低減することができる燃料発生装置を提供する。【解決手段】燃料発生装置は、酸化状態と還元状態で磁性を有し、酸化反応によって燃料を発生する燃料発生剤１を備え、燃料発生剤１の動きを磁力（例えば、磁化されている磁性体３の磁力）によって拘束する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化状態と還元状態で磁性を有し、酸化反応によって燃料を発生する燃料発生剤を備え、前記燃料発生剤の動きを磁力によって拘束することを特徴とする燃料発生装置。
【請求項２】
前記燃料発生剤が微粒子を成型したものであることを特徴とする請求項１に記載の燃料発生装置。
【請求項３】
磁化されている磁性体を備え、
前記燃料発生剤の動きを前記磁性体の磁力によって拘束することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料発生装置。
【請求項４】
前記燃料発生剤が磁化されており、
前記燃料発生剤の動きを前記燃料発生剤の磁力によって拘束することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料発生装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料発生装置と、
酸素を含む酸化剤と前記燃料発生装置から供給される燃料との反応により発電を行う燃料電池装置とを備えることを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池装置に供給するための燃料を発生する燃料発生装置及びそれを備えた燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
還元性物質（燃料）と酸化性物質が反応するときに発生する化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換して電気を取り出す燃料電池の開発が近年盛んに行われている。燃料電池は、例えば燃料を水素ガスにした場合に原理的に二酸化炭素を排出しないため、クリーンなエネルギー源として注目を浴びているだけでなく、原理的に取り出せる電力エネルギーの効率が高いため、省エネルギーになり、さらに、発電時に発生する熱を回収することにより、熱エネルギーをも利用することができるといった特徴を有しており、地球規模でのエネルギーや環境問題解決の切り札として期待されている。
【０００３】
このような燃料電池は、例えば、固体ポリマーイオン交換膜を用いた固体高分子電解質膜、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を用いた固体酸化物電解質膜（例えば特許文献１参照）等を燃料極（アノード）と酸化剤極（カソード）とで両側から挟み込んだものを１つのセル構成としている。そして、このような構成のセルには、燃料極に燃料ガス（例えば水素ガス）を供給する燃料ガス流路と、酸化剤極に酸化剤ガス（例えば酸素や空気）を供給する酸化剤ガス流路とが設けられ、これらの流路を介して燃料ガス、酸化剤ガスがそれぞれ燃料極、酸化剤極に供給されることにより発電が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１１３３４０号公報
【特許文献２】特開２００８−９４６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来より、水蒸気との酸化反応により水素を発生する水素発生剤を用いて燃料電池装置に水素を供給することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このような水素発生剤は、水蒸気との反応性を上げるために、水素発生剤の主体を微粒子化して単位体積当りの表面積を大きくすることが望ましい。
【０００６】
しかしながら、水素発生剤の主体を微粒子化した場合、たとえ微粒子をペレット形状などに成型したとしても、ガスを通過させるための微粒子間の空隙を確保する必要があるので、微粒子同士の結合を強固にすることができない。このため、水素発生剤を流れるガスの流れや水素発生剤に加わる衝撃や振動などによって、水素発生剤の主体を含む微粒子が舞い上がり、その結果水素発生剤の主体を含む微粒子が燃料の供給先である燃料電池装置の燃料極に到達してしまうことがある。
【０００７】
一方、燃料電池装置の燃料極は、通常、燃料と燃料電池装置の燃料極と燃料電池装置の電解質との接触確率を上げて燃料電池装置の発電効率を高くするために、細孔を有する形状になっている。この燃料電池装置の燃料極の細孔に、水素発生剤の主体を含む微粒子が入り込んでしまうと、燃料と燃料電池装置の燃料極と燃料電池装置の電解質との接触確率が下がって燃料電池装置の発電効率を低下してしまうと問題が生じる。
【０００８】
なお、水素発生剤が微粒子を成型したものでない場合や燃料電池装置の燃料極が細孔を有する形状でない場合には、燃料電池装置の燃料極の細孔に水素発生剤の主体を含む微粒子が入り込んでしまうという現象は起こらないが、水素発生剤を流れるガスの流れや水素発生剤に加わる衝撃や振動などによって水素発生剤の破片などが生成され、その破片などが燃料の供給先である燃料電池装置の燃料極に付着すると、燃料電池装置の燃料極の細孔に水素発生剤の主体を含む微粒子が入り込んでしまう場合ほど極端では無いが、燃料電池装置の発電効率を低下してしまうと問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記の状況に鑑み、燃料の供給先である燃料電池装置の性能を劣化させることを低減することができる燃料発生装置及びそれを備えた燃料電池システム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】
上記目的を達成するために本発明に係る燃料発生装置は、酸化状態と還元状態で磁性を有し、酸化反応によって燃料を発生する燃料発生剤を備え、前記燃料発生剤の動きを磁力によって拘束する構成（第１の構成）とする。
【００１１】
このような構成によると、燃料発生剤の動きが磁力によって拘束されるので、燃料発生剤の一部が燃料電池装置の燃料極に到達して燃料電池装置の性能を劣化させることを低減することができる。
【００１２】
上記第１の構成の燃料発生装置において、前記燃料発生剤が微粒子を成型したものである構成（第２の構成）にしてもよい。
【００１３】
上記第１または第２の構成の燃料発生装置において、磁化されている磁性体を備え、前記燃料発生剤の動きを前記磁性体の磁力によって拘束する構成（第３の構成）にしてもよい。
【００１４】
上記第１または第２の構成の燃料発生装置において、前記燃料発生剤が磁化されており、前記燃料発生剤の動きを前記燃料発生剤の磁力によって拘束する構成（第４の構成）にしてもよい。
【００１５】
また、上記目的を達成するために本発明に係る燃料電池システムは、上記第１〜４のいずれかの構成の燃料発生装置と、酸素を含む酸化剤と前記燃料発生装置から供給される燃料との反応により発電を行う燃料電池装置とを備える構成とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る燃料発生装置及び燃料電池システムによると、燃料発生剤の動きが磁力によって拘束されるので、燃料発生剤の一部が燃料電池装置の燃料極に到達して燃料電池装置の性能を劣化させることを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。尚、本発明は、後述する実施形態に限られない。
【００１９】
＜燃料発生剤＞
本発明に係る燃料発生装置及びそれを備えた燃料電池システムで用いられる燃料発生剤の主体は、酸化反応によって燃料（還元性ガス）を放出することができ、酸化状態と還元状態で磁性を有するものであれば何でもよく、例えば、Ｆｅ、Ｐｄ、Ｖ、Ｍｇやこれらの各合金などが挙げられる。
【００２０】
また、本発明に係る燃料発生装置及びそれを備えた燃料電池システムで用いられる燃料発生剤の主体は、酸化反応によって燃料を放出した後、還元反応によって再生可能であることが望ましい。
【００２１】
また、本発明に係る燃料発生装置及びそれを備えた燃料電池システムで用いられる燃料発生剤においては、その反応性を上げるために単位体積当りの表面積を大きくすることが望ましい。燃料発生剤の単位体積当りの表面積を増加させる方策としては、例えば、燃料発生剤の主体を微粒子化し、その微粒子化したものを成型すればよい。微粒子化の方法は例えばボールミル等を用いた粉砕によって粒子を砕く方法が挙げられる。さらに、機械的な手法などにより微粒子にクラックを発生させることで微粒子の表面積をより一層増加させてもよく、酸処理、アルカリ処理、ブラスト加工などによって微粒子の表面を荒らして微粒子の表面積をより一層増加させてもよい。
【００２２】
また、触媒としてＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｇａ、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｉ、Ｃｕ及びＮｄなどを添加してもよい。
【００２３】
微粒子の粒径は、反応性の観点から、１０ｍｍ以下が好ましく、３ｍｍ以下がより好ましく、１５０μｍ以下がさらに好ましい。なお、粒径の下限は特に限定されないが、０．０１μｍのものも使用することができる。さらに、酸化性ガスとの高い反応性を得るために、微粒子の平均粒径を０．０５〜０．５μｍにすることが特に好ましい。
【００２４】
＜燃料発生剤の製造方法＞
本発明に係る燃料発生装置及びそれを備えた燃料電池システムで用いられる燃料発生剤の製造方法の一例として、鉄を燃料発生剤の主体にする場合の製造方法について以下に説明する。
【００２５】
まず、純鉄、酸化鉄、または硝酸鉄などの鉄化合物を原料として、鉄または酸化鉄の微粒子を作製する。そして、鉄または酸化鉄の微粒子を成型する前に特定の金属を物理混合または含浸法、好ましくは共沈法により添加する。
【００２６】
鉄または酸化鉄の微粒子に添加される特定の金属は、ＩＵＰＡＣの周期律表の４族、５族、６族、１３族の金属の少なくとも１つであり、好ましくは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｇａのいずれかにより選ばれる。または、Ｍｇ、Ｓｃ、Ｎｉ、Ｃｕのいずれかを、鉄または酸化鉄の微粒子に添加される特定の金属として用いることもできる。
【００２７】
鉄または酸化鉄の微粒子に添加する特定の金属の添加量は、金属原子のモル数で計算して、好ましくは全金属原子の０．５〜３０ｍоｌ％、より好ましくは０．５〜１５ｍоｌ％になるように調製する。
【００２８】
特定の金属が添加された鉄または酸化鉄の微粒子は、効率良く利用するために、粉末状またはペレット状、円筒状、ハニカム構造、不織布形状など、酸化反応に適した表面積の大きい形状に成型される。
【００２９】
特定の金属が添加された鉄または酸化鉄の微粒子を成型する方法には、スラリーを層状に成形したグリーンシートを焼成する方法、乾燥させた粉体を加圧プレスする方法などがある。
【００３０】
なお、酸化鉄微粒子の成型体は、還元処理が施されることで、燃料発生能力を持つ。還元反応の条件としては、酸化鉄を還元できるものであれば特に限定されないが、例えば、一酸化炭素ガスや水素ガスなどを使用することができる。
【００３１】
酸化鉄微粒子の成型体と一酸化炭素ガスや水素ガスとの接触に際しては、一酸化炭素ガスや水素ガス雰囲気下で加熱したり、成型体の内部に一酸化炭素ガスや水素ガスを加圧して流通させたりすることも可能である。
【００３２】
還元処理は、約２００℃〜約６００℃で行うことが還元効率の観点から好ましい。なお、還元処理の際、Ｆｅ３Ｏ４は必ずしもＦｅまで還元しなくてもよく、低原子価金属酸化物であるＦｅＯで還元反応を停止することもできる。また、成型体に含まれる有機系バインダー等を気化させる上で、上記還元反応を３００℃以上で行うことがより好ましい。また、粒子間の空隙は、成型体の総体積に対して、３０〜７０％が好ましい。
【００３３】
鉄を主体とする燃料発生剤は、例えば、下記の（１）式に示す酸化反応により、酸化性ガスである水蒸気を消費して燃料（還元性ガス）である水素ガスを生成することができる。
４Ｈ２Ｏ＋３Ｆｅ→４Ｈ２＋Ｆｅ３Ｏ４  …（１）
【００３４】
上記の（１）式に示す鉄の酸化反応が進むと、鉄から酸化鉄への変化が進んで鉄残量が減っていくが、上記の（１）式の逆反応すなわち下記の（２）式に示す還元反応により、燃料発生剤を再生することができる。なお、上記の（１）式に示す鉄の酸化反応及び下記の（２）式の還元反応は６００℃未満の低い温度で行うこともできる。
４Ｈ２＋Ｆｅ３Ｏ４→３Ｆｅ＋４Ｈ２Ｏ  …（２）
【００３５】
＜本発明の第１実施形態に係る燃料電池システム＞
本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムの概略構成を図１に示す。図１に示す本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムは、燃料発生剤１と、酸素を含む酸化剤と燃料発生剤１から供給される燃料との反応により発電を行う燃料電池装置２と、磁性体３と、燃料発生剤１及び磁性体３を収容する容器４と、燃料電池装置２を収容する容器５と、燃料発生剤１と燃料電池装置２との間でガスを循環させるためのガス流通経路６とを備えている。
【００３６】
ガス流通経路６には必要に応じて、ブロアやポンプ等の循環器を設けてもよい。また、燃料発生剤１の周辺や燃料電池装置２の周辺には必要に応じて、温度を調節するヒーター等を設けてもよい。
【００３７】
本実施形態では、燃料発生剤１と、磁性体３と、容器４とによって、燃料発生装置が構成される。また、本実施形態では、燃料発生剤１の主体を鉄にしている。
【００３８】
燃料電池装置２は、図１に示す通り、電解質膜２Ａの両面に燃料極２Ｂと酸化剤極である空気極２Ｃを接合したＭＥＡ構造(膜・電極接合体：Membrane Electrode Assembly)である。なお、図１では、ＭＥＡを１つだけ設けた構造を図示しているが、ＭＥＡを複数設けたり、さらに複数のＭＥＡを積層構造にしたりしてもよい。
【００３９】
電解質膜２Ａの材料としては、例えば、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を用いた固体酸化物電解質を用いることができ、また例えば、ナフィオン（デュポン社の商標）、カチオン導電性ポリマー、アニオン導電性ポリマー等の固体高分子電解質を用いることができるが、これらに限定されることなく、水素イオンを通すものや酸素イオンを通すもの、また、水酸化物イオンを通すもの等、燃料電池の電解質としての特性を満たすものであればよい。なお、本実施形態においては、電解質膜２Ａとして、酸素イオン又は水酸化物イオンを通す電解質、例えばイットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）を用いた固体酸化物電解質を用いる。
【００４０】
容器４、ガス流通経路６、容器５、及び電解質２Ａによって形成される空間は主に酸化性ガス（例えば水蒸気や二酸化炭素など）を充填してから密閉するが、少量の燃料（例えば水素ガスや一酸化炭素ガスなどの還元性ガス）が混入しても構わない。
【００４１】
例えば燃料を水素にした場合、本実施形態では、発電動作時に、燃料極２Ｂにおいて下記の（３）式の反応が起こる。
Ｈ２＋Ｏ２−→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−  …（３）
【００４２】
上記の（３）式の反応によって生成された電子は、燃料極２Ｂから外部負荷（不図示）を通って、空気極２Ｃに到達し、空気極２Ｃにおいて下記の（４）式の反応が起こる。
１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−  …（４）
【００４３】
そして、上記の（４）式の反応によって生成された酸素イオンは、電解質膜２Ａを通って、燃料極２Ｂに到達する。上記の一連の反応を繰り返すことにより、燃料電池装置２が発電動作を行うことになる。
【００４４】
そして、燃料発生剤１は、上記の（１）式に示すＦｅの酸化反応により、燃料電池装置２から供給される水蒸気を消費して、水素ガスを発生させ、水素ガスを燃料電池装置２に供給する。
【００４５】
なお、図１に示す本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムは、発電動作のみならず充電動作も行うことができる二次電池型燃料電池システムである。充電時には、燃料電池装置２が外部電源（不図示）に接続されて電気分解器として作動して、上記の（３）式及び（４）式の逆反応が起こり、燃料極２Ｂ側において水蒸気が消費され水素ガスが生成され、燃料発生剤１は、上記の（２）式に示す還元反応により、酸化鉄から鉄への変化を進めて鉄残量を増やし、すなわち燃料発生剤１は再生されて、燃料電池装置２から供給される水素ガスを消費して、水蒸気を発生させ、水蒸気を燃料電池装置２に供給する。
【００４６】
電解質膜２Ａは、固体酸化物電解質の場合であれば、電気化学蒸着法（ＣＶＤ−ＥＶＤ法；Chemical Vapor Deposition -Electrochemical Vapor Deposition）等を用いて形成することができ、固体高分子電解の場合であれば、塗布法等を用いて形成することができる。
【００４７】
燃料極２Ｂ、空気極２Ｃはそれぞれ、例えば、電解質膜２Ａに接する触媒層と、その触媒層に積層された拡散電極とからなる構成にすることができる。触媒層としては、例えば白金黒或いは白金合金をカーボンブラックに担持させたもの等を用いることができる。また、燃料極２Ｂの拡散電極の材料としては、例えばカーボンペーパ、Ｎｉ−Ｆｅ系サーメットやＮｉ−ＹＳＺ系サーメット等を用いることができる。また、空気極２Ｃの拡散電極の材料としては、例えばカーボンペーパ、Ｌａ−Ｍｎ−Ｏ系化合物やＬａ−Ｃｏ−Ｃｅ系化合物等を用いることができる。燃料極２Ｂ、空気極２Ｃはそれぞれ、例えば蒸着法等を用いて形成することができる。
【００４８】
磁性体３は、磁化されている磁性体であって、例えば、フェライト磁石、アルニコ磁石、ネオジウム磁石などの永久磁石が好ましい。また、磁性体３のキュリー温度は、燃料電池システムの発電時における燃料発生剤１の温度よりも十分高いことが好ましい。
【００４９】
磁性体３の大きさは、小さすぎると燃料発生剤１の動きを十分に拘束することができず、大きすぎるとコストや設置スペースが大幅に増加してしまうため、燃料発生剤１の体積の１／１００〜１／１０であることが好ましい。
【００５０】
磁性体３の形状は、本実施形態では直方体形状としているが、後述する第２実施形態（図２参照）のような円柱形状、後述する第２実施形態（図３参照）のような楕円板形状、球形状、円板形状、平板形状などであってもよい。磁性体３の個数に制限はなく、本実施形態のように複数であってもよく、後述する第２実施形態や第３実施形態のように１個であってもよい。
【００５１】
燃料発生剤１の主体を含む微粒子の動きが磁性体３の磁力によって拘束されるので、燃料発生剤１の主体を含む微粒子が燃料電池装置２の燃料極２Ｂに到達して燃料電池装置２の性能を劣化させることを低減することができる。
【００５２】
上記効果を確認するために、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムを作製し、そのシステム全体を振動機器（シンフォニアテクノロジー社製、小型電磁フィーダＣＦ）で２４時間振動させ、燃料発生剤１及び磁性体３の振動前後での重量を比較したところ、振動前は５．２３ｇであり、振動後は５．２１ｇであり、その重量変化は微小であった。また、振動後にシステムを分解して燃料電池装置２の燃料極２Ｂを観察したところ、燃料電池装置２の燃料極２Ｂへの燃料発生剤１の主体を含む微粒子（鉄微粒子）の付着が無いことが確認できた。
【００５３】
なお、本実施形態では、循環器によるガス循環やヒーター等による温度勾配などによって、図１中に示す矢印のガス流を発生させており、燃料発生剤１、磁性体３、及び容器３によって構成される燃料発生装置のガス流出口近傍に磁性体３を配置している。このような配置により、燃料発生剤１の主体を含む微粒子がガスの流れによって動いても、ガス流出口から燃料発生装置の外部に出ていく前にその動きを拘束することができる。
【００５４】
＜本発明の第２実施形態に係る燃料電池システム＞
図２に示す本発明の第２実施形態に係る燃料電池システムは、ガス循環や温度勾配などによってガス流を発生させることが必須ではない点と、磁性体３の形状及び配置とを除いて、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムと同一の構造である。なお、図２において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００５５】
本実施形態でも第１実施形態と同様に、燃料発生剤１の主体を含む微粒子の動きが磁性体３の磁力によって拘束されるので、燃料発生剤１の主体を含む微粒子が燃料電池装置２の燃料極２Ｂに到達して燃料電池装置２の性能を劣化させることを低減することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、図２に示す通り、磁性体３は円柱形状であって、容器４の中央に配置されている。このような配置により、燃料発生剤１の主体を含む微粒子がガスの流れによって動いても、ガス流出口から燃料発生装置の外部に出ていく前にその動きを拘束することができる。このような配置により、ガスが容器４の隅へも流れていきやすくなり、燃料発生剤１が満遍なく使用されやすくなるという利点を有する。
【００５７】
＜本発明の第３実施形態に係る燃料電池システム＞
図３に示す本発明の第３実施形態に係る燃料電池システムは、ガス循環や温度勾配などによってガス流を発生させることが必須ではない点と、磁性体３の形状及び配置とを除いて、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムと同一の構造である。なお、図３において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００５８】
本実施形態でも第１実施形態と同様に、燃料発生剤１の主体を含む微粒子の動きが磁性体３の磁力によって拘束されるので、燃料発生剤１の主体を含む微粒子が燃料電池装置２の燃料極２Ｂに到達して燃料電池装置２の性能を劣化させることを低減することができる。
【００５９】
また、本実施形態では、図３に示す通り、磁性体３は楕円板形状であって、容器４の外部に配置されている。このような配置により、燃料発生剤１と磁性体３との距離が調整可能となり、燃料発生剤１と磁性体３との距離の調整によって磁界強度の調整が容易になり、燃料発生剤１が磁性体３に過度に引き寄せられてガスの拡散を阻害することを容易になくすことができるという利点を有する。なお、本実施形態では、磁性体３を所定の位置に保持する保持部材を設けてもよく、磁性体３を容器４の外壁に固着してもよく、磁性体３を磁性体３の磁力によって容器４の外壁に固定してもよい。
【００６０】
＜本発明の第４実施形態に係る燃料電池システム＞
図４に示す本発明の第４実施形態に係る燃料電池システムは、磁性体３を設けない点と、燃料発生剤１を予め磁化している点とを除いて、本発明の第１実施形態に係る燃料電池システムと同一の構造である。なお、図４において図１と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。
【００６１】
本実施形態では、燃料発生剤１の主体を含む微粒子の動きが燃料発生剤１の磁力によって拘束されるので、燃料発生剤１の主体を含む微粒子が燃料電池装置２の燃料極２Ｂに到達して燃料電池装置２の性能を劣化させることを低減することができる。
【００６２】
上記効果を確認するために、本発明の第４実施形態に係る燃料電池システムを２種類作製した。
【００６３】
１種類目のシステムは、本発明の第４実施形態に係る燃料電池システムを作製する際に、燃料発生剤１の主体を含む微粒子に着磁装置（日本電磁測器株式会社製）にて磁化させ、円柱型Φ３０×１０ｍｍに成型した場合の鉄板への吸着力が０．２〜２ｋｇｆになるように磁力を調節した。作製した１種類目のシステム全体を振動機器（シンフォニアテクノロジー社製、小型電磁フィーダＣＦ）で２４時間振動させ、燃料発生剤１の振動前後での重量を比較したところ、振動前は１．０８ｇであり、振動後は１．０４ｇであり、その重量変化は微小であった。また、振動後にシステムを分解して燃料電池装置２の燃料極２Ｂを観察したところ、燃料電池装置２の燃料極２Ｂへの燃料発生剤１の主体を含む微粒子（鉄微粒子）の付着が無いことが確認できた。
【００６４】
２種類目のシステムは、本発明の第４実施形態に係る燃料電池システムを作製する際に、燃料発生剤１の主体を含む微粒子を加圧して球状、楕円球状、円柱状、平板状などのペレットを作製し、その作製したペレットに着磁装置（日本電磁測器株式会社製）にて磁化させ、円柱型Φ３０×１０ｍｍに成型した場合の鉄板への吸着力が０．２〜２ｋｇｆになるように磁力を調節した。作製した２種類目のシステム全体を振動機器（シンフォニアテクノロジー社製、小型電磁フィーダＣＦ）で２４時間振動させ、燃料発生剤１の振動前後での重量を比較したところ、振動前は１．０３ｇであり、振動後は１．０２ｇであり、その重量変化は微小であった。また、振動後にシステムを分解して燃料電池装置２の燃料極２Ｂを観察したところ、燃料電池装置２の燃料極２Ｂへの燃料発生剤１の主体を含む微粒子（鉄微粒子）の付着が無いことが確認できた。
【００６５】
＜変形例＞
また、上述した各実施形態では、燃料発生剤１と燃料電池装置２とを別々の容器に収容した構造を図示しているが、燃料発生剤１と燃料電池装置２とを同一の容器に収容してもよい。
【００６６】
また、上述した各実施形態では、電解質膜２Ａとして酸素イオンを伝導する電解質を用いて、発電の際に燃料極２Ｂ側で水を発生させるようにしている。この構成によれば、燃料を燃料発生剤１から燃料電池装置２に供給するためのガス流通経路によって燃料発生剤１とつながっている電極側（燃料極２Ｂ側）で水を発生するため、装置の簡素化や小型化に有利である。一方、特開２００９−９９４９１号公報に開示された燃料電池のように、燃料電池装置２の電解質として水素イオンを通す固体高分子電解質を用いることも可能である。但し、この場合には、発電の際空気極２Ｃ側で水が発生されることになるため、この水を燃料発生剤１に伝搬する流路を設ければよい。
【００６７】
また、上述した実施形態では、１つの燃料電池装置２が発電も水の電気分解も行っているが、燃料発生剤が、燃料電池（例えば発電専用の固体酸化物燃料電池）と水の電気分解器（例えば水の電気分解専用の固体酸化物燃料電池）それぞれにガス流通経路上並列に接続される構成にしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１  燃料発生剤
２  燃料電池装置
２Ａ  電解質膜
２Ｂ  燃料極
２Ｃ  空気極
３  磁性体
４、５  容器
６  ガス流通経路
【図１】
2013112549.tif 000003
【図２】
2013112549.tif 000004
【図３】
2013112549.tif 000005
【図４】
2013112549.tif 000006