特許 6046891 燃料電池装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6046891

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月21日

(54)【発明の名称】燃料電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20161212BHJP

   H01M 8/2484 20160101ALI20161212BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20161212BHJP

【ＦＩ】

   H01M8/04 Z

   H01M8/24 M

   !H01M8/12

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2011-278654(P2011-278654)

(22)【出願日】2011年12月20日

(65)【公開番号】特開2013-131331(P2013-131331A)

(43)【公開日】2013年7月4日

【審査請求日】2014年11月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000011

【氏名又は名称】アイシン精機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100081776

【弁理士】

【氏名又は名称】大川 宏

(72)【発明者】

【氏名】松田 州央

(72)【発明者】

【氏名】桑葉 孝一

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 聡

(72)【発明者】

【氏名】吉口 仁

(72)【発明者】

【氏名】中村 光博

(72)【発明者】

【氏名】小野 孝

【審査官】 清水 康

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−２２８６０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６１２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１６４０２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１７３７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２４０９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０１７６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１１４８１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−０５６０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５１７２３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０４７０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３４２０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ８／００ − ８／２４

Ｈ０５Ｋ ５／００ − ５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、前記スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスを前記スタックに供給させるカソードガス流路と、前記スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、前記断熱層を介して前記スタックに対向すると共に、前記スタック、前記断熱層、前記カソードガス流路および前記排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、
前記筐体の高さ方向に沿って切断した断面において、
前記筐体を構成する側壁および底壁は、当該壁における中央領域が当該壁における両端よりも前記スタックから離れるように、外方に向けて湾曲形状とされ、
前記断面において、前記側壁のうち一端領域の内壁面および他端領域の内壁面をほぼ鉛直方向に沿って仮想的に結ぶ仮想直線に対して、前記側壁の中央領域の外方への最大湾曲突出量をδとし、前記側壁の高さをＨＡとするとき、δ／ＨＡ＝１×１０^-5〜１×１０^-1の範囲内とされている燃料電池装置。

【請求項2】

請求項１において、前記断面において、前記筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、前記外基板および前記内基板は、前記カソードガス流路および前記排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、
前記外基板および前記内基板のうちの少なくとも一方の基板は、当該一方の基板の縁に設けられ流路幅を規定するように当該一方の基板に対して曲成された単数または複数の曲成爪を有する燃料電池装置。

【請求項3】

請求項１において、前記断面において、前記筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、前記外基板および前記内基板は、前記カソードガス流路および前記排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、
前記外基板および前記内基板のうちの少なくとも一方の基板は、流路幅を規定するように当該一方の基板に形成されたディンプル状の単数または複数の膨出突起を有する燃料電池装置。

【請求項4】

請求項１において、前記断面において、前記筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、前記外基板および前記内基板は、前記カソードガス流路および前記排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、
前記外基板および前記内基板のうちの少なくとも一方の基板は、膨出成形された単数または複数の補強リブを有する燃料電池装置。

【請求項5】

請求項１において、前記断面において、前記筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、前記外基板および前記中間基板は、前記カソードガス流路および前記排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、前記内基板および前記中間基板は、前記カソードガス流路および前記排ガス流路のうちの他方の流路を形成し、
前記外基板、前記中間基板および前記内基板のうちの少なくとも一方の基板は、当該一方の基板の縁に設けられ流路幅を規定するように当該一方の基板に対して曲成された単数または複数の曲成爪を有する燃料電池装置。

【請求項6】

請求項２または５において、前記断面において、前記曲成爪の断面形状は、Ｌの字形状、コの字形状、Ｏの字形状、Ｃの字形状、Ｍの字形状、Ｎの字形状、Ｐの字形状、Ｗの字形状、Ｖの字形状、くの字形状、これらの逆字形状、および、これらの酷似形状のうちの少なくとも一つとされている燃料電池装置。

【請求項7】

請求項１において、前記断面において、前記筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、前記外基板および前記中間基板は、前記カソードガス流路および前記排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、
前記外基板、前記中間基板および前記内基板のうちの少なくとも一方の基板は、流路幅を規定するように当該一方の基板に形成されたディンプル状の単数または複数の膨出突起を有する燃料電池装置。

【請求項8】

請求項１において、前記断面において、前記筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、前記外基板および前記中間基板は、前記カソードガス流路および前記排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、前記内基板および前記中間基板は、前記カソードガス流路および前記排ガス流路のうちの他方の流路を形成し、
前記外基板、前記中間基板および前記内基板のうちの少なくとも一方の基板は、膨出成形された単数または複数の補強リブを有する燃料電池装置。

【請求項9】

請求項１において、前記断面において、前記底壁の両端の内壁面同士をほぼ水平方向に沿って仮想的に結ぶ仮想直線に対して、前記底壁の中央領域の外方への最大湾曲突出量をδ２とし、前記底壁の長さ寸法をＨＡ２とするとき、δ２／ＨＡ２＝１×１０^−５〜１×１０^−１の範囲内とされている燃料電池装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はスタックを収容する筐体を有する燃料電池装置に関する。

【背景技術】

【0002】

燃料電池装置は、燃料を改質させることにより水素を含むアノードガスを生成させる改質器と、改質器で生成されたアノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスをスタックに供給させるカソードガス流路と、スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、改質器、スタック、断熱層、カソードガス流路および排ガス流路を収容する筐体とを有する（特許文献１，２，３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−３１９４６２号公報

【特許文献2】特開２００５−１００９４２号公報

【特許文献3】特開２００８−６６１２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記した燃料電池装置によれば、スタックの運転により筐体の内部が高温になると、筐体の側壁が熱膨張に起因して変形するおそれがある。この場合、側壁がスタック側に突出するように変形すると、側壁が筐体の内部の断熱層を加圧させ、内部部品の一つである断熱層が変形しスタック近傍の流路幅を狭めたり、損傷したりするおそれがある。場合によっては、内部部品の重要部品であるスタックが変形したり、損傷したりするおそれがある。この場合、筐体の変形に起因してカソードガス流路や排ガス流路が歪んで狭くなるおそれがあり、カソードガスや排ガスの流量の目標値が変動するおそれがあった。

【0005】

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、運転時における熱膨張等による筐体の過剰変形を抑え、変形した筐体に起因する筐体内の内部部品の変形および損傷を抑制させるのに有利な燃料電池装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明の様相１に係る燃料電池装置は、アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスをスタックに供給させるカソードガス流路と、スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、断熱層を介してスタックに対向すると共に、スタック、断熱層、カソードガス流路および排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、筐体の高さ方向または水平方向に沿って切断した断面において、筐体を構成する側壁および底壁のうちの少なくとも一方は、当該一方における中央領域が当該一方における両端よりもスタックから離れるように外方に向けて湾曲形状とされている。

【0007】

本様相によれば、筐体はスタックを収容するものであり、少なくとも側壁および底壁を有する。筐体の高さ方向または水平方向に沿って切断した断面において、筐体を構成する側壁および底壁のうちの少なくとも一方の壁は湾曲形状とされている。即ち、当該壁における中央領域は、当該壁における両端よりもスタックから離れるように湾曲されている。このため、燃料電池装置の運転時において、筐体の内部が高温状態となる場合において、熱膨張などに起因して、万一、筐体の側壁および底壁がスタック等の内部部品に近づくように変形したとしても、側壁や底壁がスタック等の内部部品を変形させたり、損傷させたりすることが抑制される。湾曲形状としては、燃料電池装置の組付前において、側壁や底壁に湾曲形状に予め賦形されていても良いし、あるいは、平板状の側壁や底壁を燃料電池装置として組み付けることにより支柱等にあてがって湾曲させることにしても良い。

【0008】

（２）本発明の様相２に係る燃料電池装置によれば、様相１において、前記断面において、側壁のうち一端領域の内壁面および他端領域の内壁面をほぼ鉛直方向に沿って仮想的に結ぶ仮想直線に対して、側壁の中央領域の外方への最大湾曲突出量をδとし、側壁の高さをＨＡとするとき、δ／ＨＡ＝１×１０^-5〜１×１０^-1の範囲内とされている。δ／ＨＡについて、上限値としては、５×１０^-2、１×１０^-2が例示される。下限値としては、５×１０^-5、１×１０^-4、５×１０^-4、更には１×１０^-3が例示される。但し上限値および下限値はこれらに限定されるものではない。絶対値としては、ＨＡが２０〜１０００ミリトールの場合には、δは０．２〜１００ミリメートル、０．５〜５０ミリメートル、０．５〜３０ミリメートルが例示される。但しこれらに限定されるものではない。底壁についても同様にできる。

【0009】

（３）本発明の様相３に係る燃料電池装置によれば、上記様相において、前記断面において、筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、外基板および内基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、外基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、当該一方の基板の縁に設けられ流路幅を規定するように当該一方の基板に対して曲成された単数または複数の曲成爪を有する。曲成爪は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの少なくとも一方の流路幅を規定できる。熱膨張で筐体の変形が発生するとしても、ガスの偏流を抑制させるのに有利である。

【0010】

（４）本発明の様相４に係る燃料電池装置によれば、上記様相において、前記断面において、筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、外基板および内基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、外基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、流路幅を規定するように当該一方の基板に形成されたディンプル状の単数または複数の膨出突起を有する。ディンプル状の膨出突起は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの少なくとも一方の流路幅を規定できる。熱膨張で筐体の変形が発生するとしても、ガスの偏流を抑制させるのに有利である。

【0011】

（５）本発明の様相５に係る燃料電池装置によれば、上記様相において、前記断面において、筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、外基板および内基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、外基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、膨出成形された単数または複数の補強リブを有する。筐体の熱膨張があったとしても、外基板および内基板の無用な変形を抑制でき、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路幅を規定させるのに有利である。熱膨張で筐体の変形が発生するとしても、ガスの偏流を抑制させるのに有利である。

【0012】

（６）本発明の様相６に係る燃料電池装置によれば、上記様相において、前記断面において、筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、外基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、内基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの他方の流路を形成し、外基板、中間基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、当該一方の基板の縁に設けられ流路幅を規定するように当該一方に対して曲成された単数または複数の曲成爪を有する。曲成爪は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの少なくとも一方の流路幅を規定でき、熱膨張で筐体の変形が発生するとしても、ガスの偏流を抑制させるのに有利である。

【0013】

（７）本発明の様相７に係る燃料電池装置によれば、上記様相において、前記断面において、曲成爪の断面形状は、Ｌの字形状、コの字形状、Ｏの字形状、Ｃの字形状、Ｍの字形状、Ｎの字形状、Ｐの字形状、Ｗの字形状、Ｖの字形状、くの字形状、これらの逆字形状、および、これらの酷似形状のうちの少なくとも一つとされている。逆字形状は左右逆、上下逆の場合も含む。酷似とは、変形されているが、通常者であれば、その字体であると視認できる範囲をいう。このような曲成爪は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの少なくとも一方の流路幅を規定できる。従って、筐体の変形が発生するとしても、ガスの偏流を抑制させるのに有利である。

【0014】

（８）本発明の様相８に係る燃料電池装置によれば、上記様相において、前記断面において、筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、外基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、外基板、中間基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、流路幅を規定するように当該一方の基板に形成されたディンプル状の単数または複数の膨出突起を有する。ディンプル状の膨出突起は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの少なくとも一方の流路幅を規定できる。従って、筐体の変形が発生するとしても、ガスの偏流を抑制させるのに有利である。

【0015】

（９）本発明の様相９に係る燃料電池装置によれば、上記様相において、前記断面において、筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、外基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、内基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの他方の流路を形成し、外基板、中間基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、膨出成形された単数または複数の補強リブを有する。筐体の熱膨張があったとしても、外基板および内基板の無用な変形を抑制でき、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路幅を規定させる。従って、筐体の変形が発生するとしても、ガスの偏流を抑制させるのに有利である。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る燃料電池装置によれば、スタックの運転により筐体の内部が高温になったとしても、側壁および底壁のうちの少なくとも一方の壁が熱膨張などに起因してスタック側に過剰に突出するように湾曲するように変形することが抑制される。従って、側壁および底壁のうちの少なくとも一方の壁が筐体の内部の断熱層を加圧させることが抑制される。ひいては、断熱層やスタック等の内部部品の変形および損傷が抑制される。更に、筐体の変形等に起因してカソードガスや排ガスの流量の変動を抑えるのに有利となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】実施形態１に係り、燃料電池装置を高さ方向に沿って切断した状態を模式的に示す断面図である。

【図2】実施形態２に係り、燃料電池装置を高さ方向に沿って切断した状態を模式的に示す断面図である。

【図3】実施形態２に係り、燃料電池装置の筐体を高さ方向に沿って切断した状態を模式的に示す断面図である。

【図4】実施形態２に係り、燃料電池装置の筐体を組み付ける過程を模式的に示す斜視図である。

【図5】中間基板の側壁に形成されている曲成爪が曲成される前の状態を示す図である。

【図6】中間基板の曲成爪が曲成された後の状態を示す図である。

【図7】内基板の側壁に形成されている曲成爪が曲成される前の状態を示す図である。

【図8】内基板の曲成爪が曲成された後の状態を示す図である。

【図9】実施形態３に係り、外側基板、中間基板、内基板の結合形態を高さ方向に沿って切断した断面図である。

【図10】実施形態４に係り、燃料電池装置の筐体を組み付ける過程を模式的に示す斜視図である。

【図11】実施形態５に係り、燃料電池装置を高さ方向に沿って切断した状態を模式的に示す断面図である。

【図12】実施形態５に係り、燃料電池装置の筐体を組み付ける過程を模式的に示す断面図である。

【図13】実施形態６に係り、曲成爪の例示形態を模式的に示す断面図である。

【図14】実施形態７に係り、燃料電池装置の筐体を組み付ける過程を模式的に示す断面図である。

【図15】実施形態８に係り、燃料電池装置を高さ方向に沿って切断した状態を模式的に示す断面図である。

【図16】実施形態９に係り、筐体の外基板の概念を模式的に示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

高さ方向に沿った断面において、筐体は、外基板および内基板を備えていることが好ましい。また、筐体は、外基板、中間基板および内基板を備えていることが好ましい。外基板、中間基板および内基板は、断面で、上面開口部を備えるＵ字形状とすることができる。外基板、中間基板および内基板は、断面で、下面開口部を備える逆Ｕ字形状とすることができる。また外基板、中間基板および内基板は、平板状でも良い。要するに、筐体の高さ方向に沿った断面において、筐体を構成する側壁および底壁のうちの少なくとも一方は、当該一方における中央領域が当該一方における両端よりもスタックから離れるように外方に向けて湾曲形状とされていれば良い。各基板は溶接で結合させても良いし、ボルトナット等の機械的要素で結合させても良い。基板については、組付前において、歪み除去等のために、必要に応じて焼鈍等の熱処理を施すことも好ましい。

【0019】

（実施形態１）
図１は燃料電装置の概念を模式的に示す。図１は、燃料電池装置をこれの高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って切断した断面を示す。図１に示すように、燃料電池装置は固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）であり、燃料を改質させることにより水素を含むアノードガスを生成させる改質器３００と、改質器３００で生成されたアノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタック４００と、スタック４００の外側を覆う断熱材料で形成された側断熱層８０１および底断熱層８０２を有する断熱層８００と、空気であるカソードガス（酸化剤含有ガス）をスタック４００のカソード（酸化剤極）に供給させるカソードガス流路（図略）と、スタック４００の発電運転に伴い発生する高温の排ガスを外部に排出させる排ガス流路（図略）と、筐体２００とを有する。

【0020】

図１に示すように、筐体２００は、改質器３００、スタック４００、断熱層８００、カソードガス流路５００および排ガス流路６００を収容する。筐体２００は、側断熱層８０１を介してスタック４００の側面４００ｓに対向する側壁２００ｓと、底断熱層８０２を介してスタック４００の底面４００ｂに対向する底壁２００ｂと、上面を閉鎖する閉鎖蓋２０１とを有する。図示しないものの、図１の紙面の手前側および奥方には側蓋が取り付けられている。

【0021】

図１に示すように、側壁２００ｓは、外方（ＫＡ方向）に向けて湾曲形状に曲成されている。即ち、基本的には、側壁２００ｓにおける中央領域２００ｃは、両端である上縁２００ｕおよび下縁２００ｄよりもスタック４００から離れるように湾曲されている。

【0022】

底壁２００ｂは、外方（ＫＢ方向）に向けて湾曲形状に曲成されている。即ち、基本的には、底壁２００ｂにおける中央領域２００ｂｃは、底壁２００ｂにおける両端２００ｂｅよりもスタック４００から離れるように湾曲されている。湾曲の程度は、燃料電池装置の種類、スタック４００の運転温度などに応じて適宜選択され、ユーザの肉眼で明確に視認できる程度でも良いし、あるいは、肉眼では視認しにくい程度でも良い。

【0023】

燃料電池装置の組付前において、側壁２００ｓや底壁２００ｂは外方（ＫＡ，ＫＢ方向）に向けて湾曲形状に曲成された構造として、予め賦形されていることが好ましい。賦形は、一般的には、プレス成形型で加圧成形させる賦形処理により実施できる。熱間加工でも良いし、温間加工でも良いし、冷間加工でも良い。このような本実施形態によれば、燃料電池装置の運転時等において、筐体２００の内部が高温になる場合であっても、筐体２００に熱膨張などが発生するときであっても、万一、筐体２００の側壁２００ｓおよび底壁２００ｂがスタック４００等の内部部品に過剰に近づくように変形することが抑制される。よって、側壁２００ｓや底壁２００ｂがスタック４００等の内部部品を変形させたり、損傷させたりすることが抑制される。

【0024】

断面をあらわす図１に示すように、側壁２００ｓの上縁領域の内壁面および下縁領域の内壁面をほぼ鉛直方向に沿って仮想的に結ぶ仮想直線Ｐ１に対して側壁２００ｓの中央領域２００ｃの最大湾曲突出量をδ１とし、側壁２００ｓの高さをＨＡ１とするとき、δ１／ＨＡ１＝１×１０^-5〜１×１０^-1の範囲内が例示される。ＨＡ１は２００〜１０００ミリメートルが例示されるが、但し、δ１／ＨＡ１の値、ＨＡ１の寸法はこれに限定されるものではない。なお、図１に示す側壁２００ｓおよび底壁２００ｂにおける湾曲の度合は、理解を容易化させるため誇張されている。

【0025】

図１に示すように、底壁２００ｂの両端２００ｂｅの内壁面同士をほぼ水平方向に沿って仮想的に結ぶ仮想直線Ｐ２に対して底壁２００ｂの中央領域２００ｂｃの最大湾曲突出量をδ２とし、底壁２００ｂの長さ寸法（側壁２００ｓの高さ寸法に相当）をＨＡ２とするとき、例えば、δ２／ＨＡ２＝１×１０^-5〜１×１０^-1の範囲内とされている。ＨＡ２は１００〜１０００ミリメートルが例示される。但し、δ２／ＨＡ２の値、ＨＡ２の寸法はこれに限定されるものではない。

【0026】

組付時において、側壁２００ｓおよび底壁２００ｂは湾曲状に賦形加工により賦形されているが、加工に伴い側壁２００ｓおよび底壁２００ｂに発生した残留応力等の応力を燃料電池装置の組付前に緩和させておくことが好ましい。このため組付前に、側壁２００ｓおよび底壁２００ｂを必要に応じて焼鈍させることもできる。この場合、熱処理炉に側壁２００ｓおよび底壁２００ｂに所定時間（温度にもよるが、例えば２分間〜６０分間）装入させて焼鈍させることができる。熱処理温度としては２５０〜６００℃が好ましい。側壁２００ｓおよび底壁２００ｂが鉄系である場合には、Ａ１変態点未満が良い。熱処理の雰囲気としては、真空雰囲気、還元性雰囲気、アルゴンガス雰囲気等の非酸化性雰囲気が好ましい。熱処理温度が低温であれば、大気雰囲気とすることもできる。勿論、必要がなければ、焼鈍を実施せずとも良い。

【0027】

本実施形態によれば、高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って切断した断面（図２）において、側壁２００ｓについては、高さ方向（矢印Ｈ方向）における中央領域２００ｃが外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状とされている。この場合、燃料電池装置の長手方向（図１の紙面の垂直方向）において、図１と同一形状の断面が連続して規定される形態でも良い。あるいは、長手方向における中央領域も、長手方向における端領域よりも外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状とされていても良い。この場合、高さ方向および長さ方向の双方における中央領域が外方（矢印ＫＡ方向）に最も突出することになる。

【0028】

なお、本実施形態では改質器が筐体内に設置されているが、これに限られるものではない。筐体外に設置されていてもよい。またアノードガスは改質器を介さずに水素ガスを直接供給してもよい。

【0029】

（実施形態２）
図２〜図８は実施形態２を示す。本実施形態は前記した実施形態１と基本的には同様の構成、作用および効果を果たす。図２は、燃料電池装置の筐体２００の高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って燃料電池装置の筐体２００を横断するように切断した断面を示す。図２に示すように、燃料電池装置は、発電室２０３を有すると共に発電室２０３の上部を塞ぐ第１閉鎖蓋２０１および第２閉鎖蓋２０２を有する金属製の筐体２００と、発電室２０３に設けられ燃料ガスを水蒸気で改質させて水素を主成分（モル比で４０％以上）として含むアノードガスを生成させる改質器３００と、発電室２０３に設けられアノードガスおよびカソードガスが供給されて発電するスタック４００と、筐体２００に設けられカソードガスをスタック４００のカソードに供給させるカソードガス流路５００と、筐体２００に設けられ発電室２０３から発生した排ガスを外部に排出させる排ガス流路６００とを有する。

【0030】

スタック４００は固体酸化物形（ＳＯＦＣ）であり、セラミックス系のアノードと、セラミックス系の電解質膜と、セラミックス系のカソードとを有する。炭化水素系の燃料ガスを改質器３００に供給させる燃料ガス流路３１０が設けられている。燃料ガス流路３１０は、ポンプ３２１、バルブ３２２を介してガス源３２３に繋がれている。改質用の水蒸気を形成させるために液相状の改質水を改質器３００の蒸発部に供給させて給水流路３２０が設けられている。給水流路３２０には、改質水を溜めるタンク３２１と、タンク３２１の改質水を改質器３００の蒸発部に供給させるポンプ３２２とが設けられている。

【0031】

図２に示すように、改質器３００は蒸発部を一体的に併有しており、発電室２０３の上部に位置するようにスタック４００の上方に配置されている。発電室２０３において燃焼部７００がスタック４００と改質器３００との間に設けられている。燃焼部７００は、スタック４００の上面４０２から吐出されたアノードオフガスおよび／または燃料ガスからなる可燃ガスの燃焼により、水蒸気による改質反応（一般的には吸熱反応）に適するように改質器３００を加熱させる。

【0032】

アノードオフガスはスタック４００のアノードから吐出されたガスであり、発電反応において消費されなかった未反応の水素を含むため、可燃性をもつ。図２に示すように、燃焼部７００は、改質器３００の底壁を加熱させる底加熱空間７０１と、改質器３００の第１側壁を加熱させる側加熱空間７０３と、改質器３００の第２側壁を加熱させる側加熱空間７０４と、改質器３００の上壁を加熱させる上加熱空間７０５とを有する。燃焼部７００は起動時において可燃ガスに着火させる着火部７１０を有する。改質器３００で生成された水素を主要成分とするアノードガスは、流路３０８，分配タンク３０９を介して、スタック４００のアノードの下部に供給される、発電反応に提供される。図２に示すように、発電室２０３を区画する高い断熱性をもつ断熱材料で形成された断熱層８００が設けられている。断熱層８００は、スタック４００の側方側に配置された側断熱層８０１と、スタック４００の底側に配置された底断熱層８０２とを有する。

【0033】

図２に示すように、カソードガス流路５００は、外部のポンプ５９０（搬送源）から搬送された相対的に低温の空気をカソードガスとしてスタック４００のカソードに搬送させるものである。カソードガス流路５００は、管状の第１カソードガス流路５００ａと、底に沿った第２カソードガス流路５００ｂと、高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿った第３カソードガス流路５００ｃと、第２閉鎖蓋２０２及び第１閉鎖蓋２０１に沿った第４カソードガス流路５００ｄと、スタック４００のカソードの下部に吹出口５５０を介して吹き出すように高さ方向に延びる第５カソードガス流路５００ｅとを備えている。外部の空気はカソードガスとして第１カソードガス流路５００ａ、第２カソードガス流路５００ｂ、第３カソードガス流路５００ｃ、第４カソードガス流路５００ｄ、第５カソードガス流路５００ｅ、連流路５５０に、この順に流れ（矢印Ａ方向）、スタック４００のカソードの下部に供給され、発電反応に提供される。

【0034】

これに対して、排ガス流路６００は、運転時において発電室２０３で発生した相対的に高温の排ガスを外部に排出させる流路である。排ガス流路６００は、図２に示すように、筐体２００の発電室２０３内の上加熱空間７０５に連通する第１排ガス流路６００ａ、下方向に流れる第２排ガス流路６００ｂ、底に沿って流れる第３排ガス流路６００ｃ、管状の第４排ガス流路６００ｄを有する。発電室２０３で発生した相対的に高温の排ガスは、この順に流れて（矢印Ｂ方向）外部に排出される。排ガスとしては、スタック４００のアノードから吐出されたアノードオフガス、スタック４００のカソードから吐出されたカソードオフガス、アノードオフガスが燃焼部７００で燃焼した後の燃焼排ガスが挙げられる。

【0035】

図２に示すように、カソードガス流路５００は、排ガス流路６００よりも外側に設けられている。カソードガス流路５００および排ガス流路６００は互いに隣接されており、互いに熱交換する。カソードガス流路５００を流れる相対的に低温のカソードガスは、断面（図２）において互いに反対方向に流れ、熱交換により予熱される。排ガス流路６００を流れる相対的に高温の排ガスは熱交換により冷却される。

【0036】

図３は、改質器３００等の内部部品を外した筐体２００の高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って且つ筐体２００を横断する方向に切断した断面を示す。図３に示すように、筐体２００の主骨格は、アウター部材となる外基板２１０と、ミドル部材となる中間基板２２０と、インナー部材となる内基板２３０とを組み付けて形成されている。図３に示すように、外基板２１０は金属製であり、Ｕ字形状をなしており、第１上面開口部２１１と、互いに対向する２個の第１側壁２１２と、第１側壁２１２の下部同士を繋ぐ第１底壁２１３と、第１交差部分２１４とをもつ。金属は例えば炭素鋼または合金鋼である。第１交差部分２１４は第１底壁２１３と第１側壁２１２とが交差する部分であり、長手方向である矢印Ｌ方向（図４参照）に延びる稜線として機能し、外基板２１０の曲げ剛性を高める補強リブ効果を有する。

【0037】

図３に示すように、中間基板２２０は金属製であり、Ｕ字形状をなしており、第２上面開口部２２１と、互いに対向する２個の第２側壁２２２と、第２側壁２２２の下部同士を繋ぐ第２底壁２２３と、第２交差部分２２４とをもつ。第２交差部分２２４は第２底壁２２３と第２側壁２２２とが交差する部分であり、矢印Ｌ方向に延びる稜線として機能し、中間基板２２０の曲げ剛性を高める補強リブ効果を有する。図３に示すように、内基板２３０は金属製であり、Ｕ字形状をなしており、第３上面開口部２３１と、互いに対向する２個の第３側壁２３２と、第３側壁２３２の下部同士を繋ぐ第３底壁２３３と、第３交差部分２３４とをもつ。第３交差部分２３４は第３底壁２３３と第３側壁２３２とが交差する部分であり、稜線として機能し、内基板２３０の曲げ剛性を高める補強リブ効果を有する。

【0038】

図２および図３に示すように、第１上面開口部２１１、第２上面開口部２２１および第３上面開口部２３１が上側となるように、外基板２１０、中間基板２２０および内基板２３０は、これらの厚み方向（図３に示す矢印Ｔ方向）に積層された状態で、溶接等で結合されている。これにより筐体２００は組み付けられている。

【0039】

図４は、筐体２００の主骨格を斜視図として示す。図４は、中間基板２２０および内基板２３０を互いに嵌合しつつ、これらの長手方向（矢印Ｌ方向）に沿って配置している状態を示す。更に、図４は、内基板２３０を保持する中間基板２２０を、外基板２１０に矢印ＹＡ方向に相対的に移動させて挿入させる直前の状態を示す。図４に示すように、外基板２１０の長手方向（矢印Ｌ方向）の両端には、端開口２１０ｅが形成されている。中間基板２２０の長手方向（矢印Ｌ方向）の両端には、端開口２２０ｅが形成されている。内基板２３０の長手方向（矢印Ｌ方向）の両端には、端開口２３０ｅが形成されている。なお、図示しないものの、外基板２１０の端開口２１０ｅ側には側蓋が取り付けられて塞がれる。

【0040】

図２、図３に示すように、外基板２１０の上部に第１閉鎖蓋２０１が溶接部で結合されている。これにより外基板２１０の第１上面開口部２１１は、第１閉鎖蓋２０１で閉じられている。中間基板２２０の上部に第２閉鎖蓋２０２が溶接部で結合されている。これにより中間基板２２０の第２上面開口部２２１は、第２閉鎖蓋２０２で閉じられている。図２、図３に示すように、第１閉鎖蓋２０１および第２閉鎖蓋２０２は、第４カソードガス流路５００ｄを形成する。

【0041】

図２、図３に示すように、排ガス流路６００の第２排ガス流路６００ｂおよび第３排ガス流路６００ｃは、内基板２３０と中間基板２２０とで形成されている。カソードガス流路５００の第２カソードガス流路５００ｂおよび第３カソードガス流路５００ｃは、中間基板２２０と外基板２１０とで形成されている。

【0042】

本実施形態によれば、図４に示すように、外基板２１０、中間基板２２０および内基板２３０には、相手側に向けて突出することにより流路幅を規定する複数の膨出突起２９０がスペーサとして形成されている。具体的には、図４に示すように、外基板２１０および中間基板２２０には、相手側に向けて突出するディンプル状の複数の膨出突起２９０がスペーサとして一体的に形成されている。膨出突起２９０は賦形処理の際にプレス成形により一体的に形成できる。流路幅のばらつきを低減させるため、複数の膨出突起２９０は分散させて形成されていることが好ましい。

【0043】

図４に示すように、インナー部材である内基板２３０には、補強用の複数の補強リブ２３８が筐体２００の長手方向（矢印Ｌ方向）に沿って延設されている。軽量化のためにＵ板部材が薄肉化されるときであっても、内基板２３０の強化を図り得、筐体２００の強化に貢献できる。図示しないものの、中間基板２２０，外基板２１０についても、同様の補強リブを形成できる。補強リブは補強作用ばかりか、カソードガスおよび排ガスの熱交換面積を増加させる利点を有する。なお、上記した補強リブや膨出突起は、ガスの流れの支障とならないように設けることが好ましいが、加工硬化による強化も期待できることもある。

【0044】

本実施形態によれば、図４に示すように、上記した筐体２００のアウター部材となる外基板２１０は、断面でＵ形状をなしており、第１上面開口部２１１をもつ。筐体２００のミドル部材となる中間基板２２０は断面でＵ形状をなしており、第２上面開口部２２１をもつ。筐体２００のインナー部材となる内基板２３０は断面でＵ形状をなしており、第３上面開口部２３１をもつ。このためスタック４００や改質器３００等の内部部品を外基板２１０、中間基板２２０および内基板２３０の内部に組み付けるときにおいて、スタック４００や改質器３００等の内部部品を上側の上面開口部から、または、横側の端開口から組み付けることができる。この場合、外基板２１０の天壁、中間基板２２０の天壁、内基板２３０の天壁に干渉することが解消される。その理由としては、外基板２１０、中間基板２２０、内基板２３０はＵ字形状をなしており、そもそも天壁を備えていないためである。従って、スタック４００や改質器３００をＵ板部材の内部に組み付ける組付性を改善させることができる。なお、本実施形態によれば、図２に示すように、筐体２００の中央を鉛直方向に通る中心線ＰＫに対してほぼ左右対称形状とされている。但しこれに限定されるものではない。

【0045】

さて本実施形態によれば、図３（筐体２００の高さ方向に沿って切断した断面）において、外基板２１０の第１側壁２１２について、これの高さ方向の中央領域２１２ｃがこれの上縁２１２ｕおよび下縁２１２ｄよりもスタック４００から離れて外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状に予め賦形されている。同様に、中間基板２２０の第２側壁２２２について、これの高さ方向の中央領域２２２ｃがこれの上縁２２２ｕおよび下縁２２２ｄよりもスタックから離れて外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状に予め賦形されている。

【0046】

同様に、内基板２３０の第３側壁２３２について、これの高さ方向の中央領域２３２ｃが上縁２３２ｕおよび下縁２３２ｄよりもスタック４００から離れて外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状に予め賦形されている。

【0047】

このため、燃料電池装置の使用時において、筐体２００の内部は高温に維持されるため、筐体２００は熱膨張する。万一、その熱膨張に起因して側壁２１２，２２２，２３２がスタック４００等の内部部品に近づくように過剰に変形することがあるとしても、その変形は抑制される。このように側壁２１２，２２２，２３２が過剰な変形したとしても、側壁２１２，２２２，２３２がスタック４００等の内部部品を加圧させたり、変形させたり、損傷させたりすることが抑制される。このように側壁２１２，２２２，２３２の過剰な変形が抑制される。このためスタック４００等の内部部品の耐久性の向上、長寿命化を図り得る。更に、側壁２１２，２２２，２３２の過剰な変形が抑制されるため、カソードガス流路５００，排ガス流路６００の流路幅の変形および歪みが抑制され、カソードガスの流れ、排ガスの流れが良好に維持される。

【0048】

なお、本実施形態によれば、側壁２１２，２２２，２３２が湾曲形状に賦形されているが、但し、ミドル部材に相当する側壁２２２については湾曲形状に賦形されておらず、直立壁状でも良い。側壁２２２を厚み方向に挟む側壁２１２，２３２が賦形されている限り、組付状態において側壁２２２も同様に湾曲されるためである。

【0049】

更に本実施形態によれば、図４に示すように、中間基板２２０の側壁２２２（側壁２１２よりも高さが低い）の上縁２２２ｕには、複数の曲成爪２２６がＬの字形状に外向きに曲成されている。曲成爪２２６は、アウター部材である外基板２１０の第１側壁２１２に当接または接近する。これにより基板２１０，２２０で形成されるカソードガス流路５００の熱変形を抑え、カソードガス流路５００の流路幅Ｌａ（図４参照）を規定する。

【0050】

更に、図４に示すように、内基板２３０の側壁２３２（側壁２２２よりも高さが低い）の上縁２３２ｕには、曲成爪２３６がＬの字形状に外向きに曲成されている。曲成爪２３６は、ミドル部材である中間基板２２０の第２側壁２２２に当接または接近する。これにより基板２２０，２３０で形成される排ガス流路６００の流路幅Ｌｂ（図４参照）を規定する。従って、万一、筐体２００の熱変形が発生したとしても、カソードガス流路５００および排ガス流路６００の変形が抑制され、ひいてはカソードガス流路５００の流路幅Ｌａ、および、排ガス流路６００の流路幅Ｌｂは良好に維持され、カソードガスおよび排ガスの流量が所望に得られる利点が得られる。なお、曲成片２２６，２３６は長手方向（矢印Ｌ方向の）において断続的に設けられているため、ガス流れの支障とならない。

【0051】

図５は、中間基板２２０の側壁２２２の上縁２２２ｕに形成されている曲成爪２２６が曲成される前の状態を示す。図６は、中間基板２２０の曲成爪２２６がＬの字形状に曲成された後の状態を示す。図７は、内基板２３０の側壁２３２の上縁２３２ｕ（上縁）に形成されている曲成爪２３６が曲成される前の状態を示す。図８は、内基板２３０の曲成爪２３６が曲成された後の状態を示す。曲成爪２２６，２３６は基板湾曲方向（矢印ＫＡ方向，図６，図８参照）に突出しているが、場合によっては逆方向としても良い。

【0052】

上記した上縁２３２ｕ，２２２ｕについては、基板の側壁２３２，２２２の端縁であるが故に、面積が制限されており、ディンプル状の膨出突起やリブを形成させにくい事情がある。しかし曲成爪２２６，２３６は上縁２３２ｕ，２２２ｕであっても形成され易い。なお、曲成爪２２６，２３６は側壁２３２，２２２の上縁２３２ｕ，２２２ｕに限定されず、側壁２３２，２２２の矢印Ｌ方向の端である側縁に形成させることもできる。基板２１０，２０，２３０については、組付前において、歪み取り等のために、必要に応じて焼鈍することも好ましい。

【0053】

本実施形態においても、実施形態１と同様に、底壁２１３，２２３，２３３のうちの少なくとも一方を下方に突出するように湾曲させても良い。本実施形態によれば、高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って切断した断面（図２）において、外基板２１０の側壁２１２，中間基板２２０の側壁２２２，内基板２３０の側壁２３２については、高さ方向（矢印Ｈ方向）における中央領域２１２ｃ，２２２ｃ，２３２ｃが外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状とされている。この場合、燃料電池装置の長手方向（図４に示す矢印Ｌ方向）において、図２と同一形状の断面が連続して規定される形態でも良い。あるいは、燃料電池装置の長手方向（図４に示す矢印Ｌ方向）における中央領域も、長手方向における端領域よりも外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状とされていても良い。この場合、高さ方向および長さ方向の双方における中央領域が外方（矢印ＫＡ方向）に最も突出することになる。他の実施形態についても同様である。

【0054】

なお、本実施形態では改質器が筐体内に設置されているが、これに限られるものではない。筐体外に設置されていてもよい。またアノードガスは改質器を介さずに水素ガスを直接供給してもよい。

【0055】

（実施形態３）
図９は実施形態３を示す。本実施形態は前記した実施形態２と基本的には同様の構成、作用および効果を果たすため、図２〜図８を準用できる。本実施形態によれば、図９に示すように、外基板２１０、中間基板２２０，内基板２３０が外側から発電室２０３に向けて順に積層されている。内基板２３０に形成されているディンプル状の膨出突起２９０の頂面が中間基板２２０の第２側壁２２２に当接され、その状態でスポット溶接によりナゲット状の溶接部２９０ｒが形成され、基板２３０，２２０が互いに接合されている。レーザビーム溶接としても良い。更に、図９に示すように、基板２３０，２２０が接合されている関係で、内基板２３０の底壁２３３の下側には溶接電極が進入できない。そこで、外基板２１０はこれを貫通する接合穴２１９を有する。中間基板２２０には補強リブ２２８が形成されている。接合穴２１９に向けて突出する補強リブ２２８が接合穴２１９に当接された状態で、溶接具２１９ｍにより接合穴２１９の周囲に溶接部２１９ｒがリング状に形成され、外基板２１０と中間基板２２０とが接合されている。なお、図示しないものの、ディンプル状の膨出突起の頂面を接合穴２１９に当接された状態で、溶接具２１９ｍにより接合穴２１９の周囲に溶接部２１９ｒがリング状に形成され、外基板２１０と中間基板２２０とが接合されていることにしても良い。他の実施形態についても、本実施形態の取付構造を採用しても良い。

【0056】

（実施形態４）
図１０は実施形態４を示す。本実施形態は前記した実施形態２，３と基本的には同様の構成、作用および効果を果たす。但し、組付け前において、中間基板２１０の第２側壁２２２は湾曲されておらず、鉛直方向（高さ方向，矢印Ｈ方向）に沿って直立状に立設されている。但し、外基板２１０の第１側壁２１２について、これの高さ方向の中央領域２１２ｃが上縁２１２ｕおよび下縁２１２ｄよりもスタックから離れて外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状に賦形されている。同様に、内基板２３０の第３側壁２３２について、これの高さ方向の中央領域２３２ｃが上縁２３２ｕおよび下縁２３２ｄよりもスタックから離れて外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように湾曲形状に賦形されている。

【0057】

燃料電池装置の使用時において、筐体２００の内部は高温に維持されるため、熱膨張する。万一、その熱膨張に起因して側壁２１２，２２２，２３２がスタック等の内部部品に近づくように変形したとしても、側壁２１２，２２２，２３２がスタック等の内部部品を加圧させたり、変形させたり、損傷させたりすることが抑制される。このため、スタック等の内部部品の耐久性の向上、長寿命化を図り得る。

【0058】

なお、本実施形態においても、底壁２１３，２２３，２３３のうちの少なくとも一方を下方に突出するように湾曲させても良い。

【0059】

（実施形態５）
図１１および図１２は実施形態５を示す。本実施形態は前記した各実施形態と基本的には同様の構成、作用および効果を果たす。以下、相違する部分を中心として説明する。図１１は、筐体２００の高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って筐体２００を横断するように切断した断面を示す。図１１に示すように、筐体２００の主骨格は３重構造ではなく、２重構造であり、金属製の外基板２１０および内基板２２０Ｂを有する。断面を示す図１１において、筐体２００は外基板２１０および内基板２２０Ｂを互いに対面するように備えている。図１１に示すように、外基板２１０および内基板２２０Ｂは、カソードガス流路５００を形成する。内基板２２０Ｂと側断熱層８０１，底断熱層８０２とは排ガス流路６００を形成する。

【0060】

図１２に示すように、内基板２２０Ｂの上縁２２２ｕは、カソードガス流路５００の流路幅を規定するように曲成された複数の曲成爪２２６を有する。曲成爪２２６は外基板２１０の第１側壁２１２に向けてつまり矢印ＫＡ方向に向けて曲成されている。内基板２２０Ｂは、流路幅を規定するように形成ざれたディンプル状の複数の膨出突起２９０Ｂを有する。内基板２２０Ｂは、膨出成形された複数の補強リブ２２８Ｂを有する。なお、本実施形態においても、底壁２１３，２２３のうちの少なくとも一方を下方に突出するように湾曲させても良い。

【0061】

（実施形態６）
図１３は実施形態６を示す。本実施形態は前記した実施形態１，２と基本的には同様の構成、作用および効果を果たす。図１３は曲成爪２２６，２３６の断面形状の構造例を示す。図１３の（ａ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状は、上向きＬの字形状とされている。（ｂ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状は鍵形状とされている。（ｃ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状はコの字形状とされている。（ｄ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状はカールされて実質的にＯの字形状とされている。（ｅ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状はカールされてＣの字形状とされている。（ｆ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状はＭの字形状とされている。（ｇ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状はＮの字形状とされている。（ｈ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状はＰまたはＤの字形状とされている。（ｉ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状はＷの字形状とされている。（ｊ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状はＶの字形状とされている。（ｋ）によれば、曲成爪２２６，２３６の断面形状は、くの字形状とされている。プレス成形によれば、各形状を成形できる。これらの逆字形状（上下逆、左右逆）、または、これらの酷似形状としても良い。酷似とは、変形されているが、通常者であれば、その字体であると視認できる範囲をいう。

【0062】

（実施形態７）
図１４は実施形態７を示す。本実施形態は前記した各実施形態と基本的には同様の構成、作用および効果を果たす。内基板２３０の第３側壁２３３において、補強リブ２３８は高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って延設されている。この場合、熱変形が発生したとしても、第３側壁２３３を上記した湾曲形状に維持させるのに有利である。更に補強リブ２３８は高さ方向に沿って延設されており、ガス流れ方向に沿っているため、ガス流れを損なわない。第３底壁２３３についても、内基板２３０の二つの第３側壁２３３を繋ぐ方向に沿って補強リブ２３８が延設されている。なお、外基板２１０の第１側壁２１３、中間基板２２０の第２側壁２２２についても、高さ方向に沿った補強リブを形成しても良い。なお、本実施形態においても、底壁２１３，２２３，２３３のうちの少なくとも一方を下方に突出するように湾曲させても良い。

【0063】

（実施形態８）
図１５は実施形態８を示す。本実施形態は前記した各実施形態と基本的には同様の構成、作用および効果を果たす。図１５は、燃料電池装置の筐体２００の高さ方向（矢印Ｈ方向）に沿って燃料電池装置の筐体２００を横断するように切断した断面を示す。図１５に示すように、燃料電池装置は、発電室２０３を有すると共に発電室２０３の底部を塞ぐ第１閉鎖蓋２０１および第２閉鎖蓋２０２を有する金属製の筐体２００とをもつ。図１５は閉鎖蓋２０１，２０２を取り付ける前の状態を示す。図１５に示すように、筐体２００の主骨格は、アウター部材となる外基板２１０と、ミドル部材となる中間基板２２０と、インナー部材となる内基板２３０とを組み付けて形成されている。図１５に示すように、外基板２１０は金属製であり、Ｕ字を上下逆にした逆Ｕの字形状をなしており、第１下面開口部２１１ｄと、互いに対向する２個の第１側壁２１２と、第１側壁２１２の上部同士を繋ぐ第１上壁２１３ｕと、第１交差部分２１４Ｃとをもつ。

【0064】

図１５に示すように、中間基板２２０は金属製であり、逆Ｕ字形状をなしており、第２下面開口部２２１ｄと、互いに対向する２個の第２側壁２２２と、第２側壁２２２の上部同士を繋ぐ第２上壁２２３ｕと、第２交差部分２２４Ｃとをもつ。図１５に示すように、内基板２３０は金属製であり、逆Ｕ字形状をなしており、第３下面開口部２３１ｄと、互いに対向する２個の第３側壁２３２とをもつ。

【0065】

図１５に示すように、第１下面開口部２１１ｄ、第２下面開口部２２１ｄ等が下側となるように、外基板２１０、中間基板２２０および内基板２３０は、これらの厚み方向に積層された状態で、溶接等で結合されている。これにより筐体２００は組み付けられている。第１側壁２１２，第２側壁２２２，第３側壁２３２の高さ方向の中間域２１２ｃ，２２２ｃ，２３２ｃがスタック１００から離間するように外方（矢印ＫＡ方向）に突出するように曲成されている。このため、燃料電池装置の使用時において、万一、その熱膨張に起因して側壁２１２，２２２，２３２がスタック４００等の内部部品に近づくように過剰に変形することがあるとしても、その変形は抑制される。このように側壁２１２，２２２，２３２が過剰な変形したとしても、側壁２１２，２２２，２３２がスタック４００等の内部部品を加圧させたり、変形させたり、損傷させたりすることが抑制される。なお、本実施形態では改質器が筐体内に設置されているが、これに限られるものではない。筐体外に設置されていてもよい。またアノードガスは改質器を介さずに水素ガスを直接供給してもよい。

【0066】

（実施形態９）
図１６は実施形態９を示す。本実施形態は前記した各実施形態と基本的には同様の構成、作用および効果を果たす。図１６は筐体２００の斜視図を示す。筐体２００の外観を規定する外基板２１０の第１側壁２１２については、高さ方向（矢印Ｈ方向）における中央領域が外方（矢印ＫＡ方向）に突出すると共に、長手方向（矢印Ｌ方向）における中央領域が外方（矢印ＫＡ方向）に突出するようにプレス成形により賦形されている。従って矢印Ｈ方向および矢印Ｌ方向の双方における中央領域２００ｃｃが外方（矢印ＫＡ方向）に最も突出する。従って筐体２００の高さ方向に沿って切断した断面で見ると、または、水平方向に沿って切断した断面で見ると、筐体２００を構成する側壁２１０は、側壁２１０における中央領域２００ｃｃが側壁２１０の両端よりもスタックから離れるように、外方に向けて突出する湾曲形状とされている。但し、外方への突出量としては、肉眼で視認できる程度でも良いし、あるいは、肉眼では視認しにくい程度でも良い。

【0067】

（他の実施形態）
本実施形態は図示されないものの、前記した実施形態と基本的には共通する構成、作用および効果を有する。前記した実施形態によれば、外基板２１０，中間基板２２０および内基板２３０は、組付前に、外向き湾曲状に賦形処理（プレス成形）により賦形されているが、これに限られるものではない。すなわち本実施形態によれば、図示しないものの、組付前では、外基板２１０，中間基板２２０および内基板２３０は平板状とされている。高さ方向に延びる縦支柱に、外方に向けて湾曲する取り付け面が高さ方向に沿って形成されている。この縦支柱の湾曲状態の取付面に外基板２１０，中間基板２２０および内基板２３０を、溶接またはボルトナット等の取付具により張り合わせて、組み付け、筐体２００を形成する。これにより本来的には平板状をなす外基板２１０，中間基板２２０および内基板２３０を、外向きに湾曲させることにしても良い。なお、スタック４００に最も近い内基板２３０を外向きに湾曲させるものの、内基板２３０よりもスタック４００から離間する外基板２１０および中間基板２２０の少なくとも一方については、湾曲させずに、平板状のままとしても良い。

【0068】

（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した各実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。燃料電池のスタックは、固体酸化物形燃料電池に限定されず、場合によっては、固体高分子電解質形燃料電池でも良いし、リン酸形燃料電池でも良く、溶融炭酸塩形燃料電池でも良い。改質器は蒸発部と一体化されているが、別体とされていても良い。改質器に供給される燃料ガスも特に制限されず、都市ガス、プロパンガス、バイオガス、ＬＰＧガス、ＣＮＧガス等を例示できる。カソードガス流路５００は排ガス流路６００よりも外側に設けられているが、逆でも良い。外基板２１０，中間基板２２０および内基板２３０は、断面で、上面開口部をもつＵの字形状とされているが、これに限らず、上下方向に反対となる逆Ｕの字形状とされていても良い。外基板２１０，中間基板２２０および内基板２３０は、平板を溶接や取付具等で箱状に組み付ける構造としても良い。要するに、組付完了状態において、筐体を構成する側壁または底壁が外方に湾曲されていれば良い。

【0069】

外基板２１０、中間基板２２０および内基板２３０には、膨出突起２９０がスペーサとして形成されているが、膨出突起２９０が設けられていなくても良いし、あるいは、外基板２１０、中間基板２２０および内基板２３０のうちの一方のみに設けられていることにしても良い。曲成爪２２６，２３６が外向きに曲成されているが、内向きとしても良いる。場合によっては、曲成爪２２６，２３６を廃止しても良い。この場合、曲成爪２２６，２３６に相当する部品を外基板２１０、中間基板２２０および内基板２３０の少なくとも一方に溶接やボルトナットで固定しても良い。曲成爪は、外基板２１０、中間基板２２０および内基板２３０のうちの一方のみに設けることにしても良い。各実施形態については、上記した各様相の特徴を併有することができる。

【0070】

本明細書から次の技術的思想も把握できる。

【0071】

［付記項１］アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスをスタックに供給させるカソードガス流路と、スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、断熱層を介してスタックに対向する側壁を有すると共に、スタック、断熱層、カソードガス流路および排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、筐体の高さ方向に沿って切断した断面において、筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、外基板および内基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し外基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、当該一方の基板の縁に設けられ流路幅を規定するように当該一方の基板に対して曲成された単数または複数の曲成爪を有する燃料電池装置。燃料電池装置の使用時において、筐体が熱変形するときであっても、カソードガス流路および／または排ガス流路の流路幅が規定される。前記断面において、曲成爪の断面形状は、Ｌの字形状、コの字形状、Ｏの字形状、Ｃの字形状、Ｍの字形状、Ｎの字形状、Ｐの字形状、Ｗの字形状、Ｖの字形状、くの字形状、これらの逆字形状、および、これらの酷似形状のうちの少なくとも一つが例示される。

【0072】

［付記項２］アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスをスタックに供給させるカソードガス流路と、スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、断熱層を介してスタックに対向する側壁を有すると共に、スタック、断熱層、カソードガス流路および排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、筐体の高さ方向に沿って切断した断面において、筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、外基板および内基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、外基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、流路幅を規定するように当該一方の基板に形成されたディンプル状の単数または複数の膨出突起を有する燃料電池装置。基板を補強させつつ、筐体が熱変形するときであっても流路幅が規定される。基板に形成されている膨出突起は、ガスの流れを妨げることなく基板を強化でき、更に、ガスの熱交換面積の増加に有利である。

【0073】

［付記項３］アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスをスタックに供給させるカソードガス流路と、スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、断熱層を介してスタックに対向する側壁を有すると共に、スタック、断熱層、カソードガス流路および排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、筐体の高さ方向に沿って切断した断面において、前記断面において、筐体は外基板および内基板を互いに対面するように備えており、外基板および内基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、外基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、膨出成形された単数または複数の補強リブを有する燃料電池装置。基板を補強できる。流路を形成する基板に形成されている補強リブは、基板の強化および熱交換面積の増加に有利である。

【0074】

［付記項４］アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスをスタックに供給させるカソードガス流路と、スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、断熱層を介してスタックに対向する側壁を有すると共に、スタック、断熱層、カソードガス流路および排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、筐体の高さ方向に沿って切断した断面において、筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、外基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し。内基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの他方の流路を形成し、外基板、中間基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、当該一方の基板の縁に設けられ流路幅を規定するように当該一方に対して曲成された単数または複数の曲成爪を有する燃料電池装置。曲成爪は流路幅を規定できる。

【0075】

［付記項５］アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスをスタックに供給させるカソードガス流路と、スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、断熱層を介してスタックに対向する側壁を有すると共に、スタック、断熱層、カソードガス流路および排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、筐体の高さ方向に沿って切断した断面において、筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、外基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、外基板、中間基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、流路幅を規定するように当該一方の基板に形成されたディンプル状の単数または複数の膨出突起を有する燃料電池装置。基板を補強させつつ流路幅を規定できる。

【0076】

［付記項６］アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスをスタックに供給させるカソードガス流路と、スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、断熱層を介してスタックに対向する側壁を有すると共に、スタック、断熱層、カソードガス流路および排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、筐体の高さ方向に沿って切断した断面において、筐体は外基板、中間基板および内基板を対面するように備えており、外基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの一方の流路を形成し、内基板および中間基板は、カソードガス流路および排ガス流路のうちの他方の流路を形成し、外基板、中間基板および内基板のうちの少なくとも一方の基板は、膨出成形された単数または複数の補強リブを有する燃料電池装置。基板を補強させつつ流路幅を規定できる。

【0077】

［付記項７］アノードガスが供給されると共にカソードガスが供給されて発電する燃料電池のスタックと、前記スタックの外側を覆う断熱層と、カソードガスを前記スタックに供給させるカソードガス流路と、前記スタックの発電運転に伴い発生する排ガスを外部に排出させる排ガス流路と、前記断熱層を介して前記スタックに対向すると共に、前記スタック、前記断熱層、前記カソードガス流路および前記排ガス流路を収容する筐体とを具備しており、
前記筐体の高さ方向または水平方向に沿って切断した断面において、前記筐体を構成する側壁および底壁のうちの少なくとも一方の壁は、当該壁における中央領域が当該壁における両端よりも前記スタックから離れるように、外方に向けて湾曲形状とされている燃料電池装置。

【符号の説明】

【0078】

２００は筐体、２００ｓは側壁、２００ｂは底壁、２０１は第１閉鎖蓋、２０２は第２閉鎖蓋、２０３は発電室、２０６は第１補強リブ、２０７は第２補強リブ、２１０は外基板、２１１は第１上面開口部、２１２は第１側壁、２１２ｃ，２２２ｃ，２３２ｃは中央領域、２１３は第１底壁、２１９は接合穴、２２０は中間基板、２２１は第２上面開口部、２２２は第２側壁、２２３は第２底壁、２２６は曲成片、２３０は内基板、２３１は第３上面開口部、２３２は第３側壁、２３３は第３底壁、２３６は曲成片、２３８は補強リブ、２９０は膨出突起、３００は改質器、４００はスタック、５００はカソードガス流路、６００は排ガス流路、７００は燃焼部、８００は断熱層、８０１は側断熱層、８０２は底断熱層、Ｐ１は仮想直線を示す。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】