2022-170336 燃料電池モジュール及び燃料電池装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022170336

(43)【公開日】2022-11-10

(54)【発明の名称】燃料電池モジュール及び燃料電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20221102BHJP

   H01M 8/0612 20160101ALI20221102BHJP

   H01M 8/2475 20160101ALI20221102BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20221102BHJP

【ＦＩ】

H01M8/04 Z

H01M8/04 J

H01M8/0612

H01M8/2475

H01M8/12 101

H01M8/12 102A

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021076406

(22)【出願日】2021-04-28

(71)【出願人】

【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】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100132045

【弁理士】

【氏名又は名称】坪内 伸

(72)【発明者】

【氏名】二上 啓大

(72)【発明者】

【氏名】青野 智剛

(72)【発明者】

【氏名】中村 竜一

(72)【発明者】

【氏名】佐野 欣秀

(72)【発明者】

【氏名】梶原 渉

【テーマコード（参考）】

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

5H126BB06

5H127AA07

5H127AC15

5H127BA01

5H127BA13

5H127BA34

5H127BA37

5H127BB02

5H127BB19

5H127EE02

5H127EE03

5H127EE29

(57)【要約】

【課題】発電効率を向上させる。
【解決手段】燃料電池モジュール１０は改質器１１と燃料電池セするタック１２と排ガス導出部１３とを有する。改質器１１は気化部１４と改質部１５とを含む。改質部１５を気化部１４から第１の方向に配置する。燃料電池セルスタック１２は複数の燃料電池セルを積層させて有する。燃料電池セルスタック１２は改質器１１に対して第２の方向に位置する。第２の方向は第１の方向に交差する。排ガス導出部１３は燃料電池セルスタック１２から排出される排ガスの改質器１１への流動において排ガスを気化部１４より改質部１５側に向かうように流動させる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

水を気化する気化部、及び前記気化部から第１の方向に配置され且つ気化させた水蒸気を用いて水蒸気改質を行う改質部を有する改質器と、
前記改質器が生成した燃料ガス及び酸素含有ガスの電気化学反応により発電する複数の燃料電池セルを積層させて有し、前記改質器に対して前記第１の方向に交差する第２の方向に位置する燃料電池セルスタックと、
前記燃料電池セルスタックから排出される排ガスの前記改質器側への流動において、該排ガスを前記気化部より前記改質部側に向かうように流動させる排ガス導出部と、を備える
燃料電池モジュール。

【請求項2】

請求項１に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記排ガス導出部は、前記気化部よりも前記第１の方向側、且つ前記改質器よりも前記第２の方向側に設けられる
燃料電池モジュール。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記改質器及び前記燃料電池セルスタックは、発電室に収容され、
前記排ガス導出部は、前記発電室を形成する内壁の一部を切欠くことにより形成される
燃料電池モジュール。

【請求項4】

請求項３に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記燃料電池セルスタックに供給する酸素含有ガスの第１の酸素含有ガス流路を画定する第１の導入板を、更に備え、
前記第１の酸素含有ガス流路の導入口は、前記排ガス導出部近傍に位置する
燃料電池モジュール。

【請求項5】

請求項４に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記改質器及び前記燃料電池セルスタックの間に、前記燃料電池セルスタックにおける未反応の燃料ガス及び酸素含有ガスを燃焼させることにより前記排ガスを発生させる燃焼部を、更に備え、
前記第１の酸素含有ガス流路は、前記第１の導入板を挟んだ前記燃焼部の近傍において、前記第１の方向における前記改質部側から前記気化部側まで酸素含有ガスを流動させる第１の部分を有する
燃料電池モジュール。

【請求項6】

請求項４又は５に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記第１の酸素含有ガス流路は、前記第１の導入板を挟んで前記燃料電池セルスタックの最も前記改質器側の近傍において、前記第１の方向における前記気化部側から前記改質部側まで酸素含有ガスを流動させる第２の部分を有する
燃料電池モジュール。

【請求項7】

請求項４から６のいずれか１項に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記発電室は、断熱材を用いた内壁体により形成され、
前記内壁体の外面の一部は、前記排ガス導出部と連通する第１の排ガス流路を画定する
燃料電池モジュール。

【請求項8】

請求項７に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記内壁体の外面の一部に対向して、該外面に対向する内面は該内壁体の外面の一部とともに前記第１の排ガス流路を画定する第２の導入板を、更に備え、
前記第２の導入板の外面は、前記導入口に連通する第２の酸素含有ガス流路を画定する
燃料電池モジュール。

【請求項9】

請求項８に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記内壁体を介して、前記第１の導入板に少なくとも一部が対向する第３の導入板を、更に備え、
前記第３の導入板の内面と、前記内壁体の外面における該内面に対向する部分とが、前記第１の排ガス流路に連通する第２の排ガス流路を画定する
燃料電池モジュール。

【請求項10】

請求項９に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記第３の導入板の外面に対向する第１の外壁部を、更に備え、
前記第１の外壁部の内面と、前記第３の導入板の外面とが、前記導入口に接続する第３の酸素含有ガス流路を画定する
燃料電池モジュール。

【請求項11】

請求項１０に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記内壁体の外面における、前記第３の導入板の内面に対向する部分は、前記第２の排ガス流路を画定する溝を有し、前記溝以外の領域において前記第３の導入板の内面に密着する
燃料電池モジュール。

【請求項12】

請求項１０又は１１に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記第３の導入板は、外面側に突出し且つ前記第１の外壁部の内面に当接する第１の突出部を有する
燃料電池モジュール。

【請求項13】

請求項１１に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記第３の導入板は、外面側に突出し且つ前記第１の外壁部の内面に当接する第１の突出部を有し、
前記第１の突出部は、前記第３の導入板の主面に垂直な方向から見て、前記内壁体の外面における前記第３の導入板の内面に対向する部分の前記溝以外の領域の近傍に位置する
燃料電池モジュール。

【請求項14】

請求項１０から１３のいずれか１項に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記内壁体は、直方体状であって、
前記第２の導入板及び前記第３の導入板は、互いに連続する異なる面に位置し、
前記第２の導入板の裏側の面に、前記第３の酸素含有ガス流路に接続する酸素含有ガス入口と、前記第２の排ガス流路に接続する排ガス出口とが設けられる
燃料電池モジュール。

【請求項15】

請求項１４に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記排ガス出口が設けられる面に位置し、前記排ガス出口に接続される排ガス処理部を、更に備える
燃料電池モジュール。

【請求項16】

請求項１４又は１５に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記発電室よりも前記第１の方向の逆方向に位置し、前記内壁体の外面の一部に対向し、該外面に対向する側の面は該内壁体の外面の一部とともに、前記第２の排ガス流路及び前記排ガス出口に連通する第３の排ガス流路を画定する第４の導入板と、
前記第４の導入板の外面に対向し、該外面に対向する側の面は該第４の導入板の外面とともに前記第３の酸素含有ガス流路及び前記酸素含有ガス入口に連通する第４の酸素含有ガス流路を画定する第２の外壁部と、を更に備える
燃料電池モジュール。

【請求項17】

請求項１６に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記第３の導入板及び前記第１の外壁部は、前記第２の導入板が設けられる面及び前記第４の導入板が設けられる面の間の面であって互いに平行な２面に別々に設けられる
燃料電池モジュール。

【請求項18】

請求項１７に記載の燃料電池モジュールにおいて、
前記第４の導入板は、前記第３の導入板に接続される辺に平行に延在し且つ前記第２の外壁部側に突出する２つの第２の突出部を、延在方向に垂直な方向に並ぶように有し、
前記酸素含有ガス入口は前記２つの第２の突出部の間に位置する
燃料電池モジュール。

【請求項19】

請求項１から１８のいずれか１項に記載の燃料電池モジュールを備える
燃料電池装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、燃料電池モジュール及び燃料電池装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

燃料電池セル集合体の上方に、蒸発混合器及び改質器を横並びに配置した改質ユニットを配置した燃料電池モジュールにおいて、発電反応に使用されなかった燃料ガスと発電用空気とを燃焼させた排ガスを蒸発混合器側に流動させることが提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－１９７０２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

燃料電池モジュールでは、発電効率を向上させることが求められている。

【0005】

従って、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、発電効率を向上させる燃料電池モジュール及び燃料電池装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点による燃料電池モジュールは、
水を気化する気化部、及び前記気化部から第１の方向に配置され且つ気化させた水蒸気を用いて水蒸気改質を行う改質部を有する改質器と、
前記改質器が生成した燃料ガス及び酸素含有ガスの電気化学反応により発電する複数の燃料電池セルを積層させて有し、前記改質器に対して前記第１の方向に交差する第２の方向に位置する燃料電池セルスタックと、
前記燃料電池セルスタックから排出される排ガスの前記改質器側への流動において、該排ガスを前記気化部より前記改質部側に向かうように流動させる排ガス導出部と、を備える。

【0007】

第２の観点による燃料電池装置は、
水を気化する気化部、及び前記気化部から第１の方向に配置され且つ気化させた水蒸気を用いて水蒸気改質を行う改質部を有する改質器と、前記改質器が生成した燃料ガス及び酸素含有ガスの電気化学反応により発電する複数の燃料電池セルを積層させて有し、前記改質器に対して前記第１の方向に交差する第２の方向に位置する燃料電池セルスタックと、前記燃料電池セルスタックから排出される排ガスの前記改質器側への流動において、該排ガスを前記気化部より前記改質部側に向かうように流動させる排ガス導出部と、を有する燃料電池モジュールを備える。

【発明の効果】

【0008】

上記のように構成された本開示に係る燃料電池モジュール及び燃料電池装置によれば、発電効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係る燃料電池モジュールの概略構成を示す構成図である。

【図2】図１の改質器及び燃料電池セルスタックの配置を示す斜視図である。

【図3】燃料電池モジュールの変形例における、改質器、燃料電池セルスタック、及び燃焼部の配置を示す斜視図である。

【図4】図１の改質器及び燃料電池セルスタックを収容する発電室を画定する壁面を示す斜視図である。

【図5】図４の発電室を形成する内壁体の外観を示す斜視図である。

【図6】図５の第２の内壁部を外面となる主面から見た正面図である。

【図7】図５の第２の内壁部の側面図である。

【図8】図５の第４の内壁部を外面となる主面から見た正面図である。

【図9】図５の第４の内壁部の第１の方向に向けられる第１の端面から見た側面図である。

【図10】図５の第４の内壁部を内面となる主面及び第２の方向の逆側に向けられる第２の端面側から見た部分拡大斜視図である。

【図11】図５の第４の内壁部に第１の導入板を設けた状態を内面となる主面から見た背面図である。

【図12】図１１の第１の導入板の内部構造図である。

【図13】図５の内壁体の第１の方向側及び第２の方向の逆側から見た部分拡大斜視図である。

【図14】図５におけるＡ－Ａ線に沿った、内壁体の第１の方向側の端部近傍における部分断面図である。

【図15】図５におけるＢ－Ｂ線に沿った、内壁体の第１の方向側の端部近傍における部分断面図である。

【図16】図８の第４の内壁部に対向させた第３の導入板の外面となる主面から見た正面図である。

【図17】図５におけるＢ－Ｂ線に沿った、内壁体の第１の方向の逆側の端部近傍における部分断面図である。

【図18】第４の導入板の外面となる主面から見た正面図である。

【図19】図５の内壁体に第４の導入板を取り付けた状態を第３の方向に垂直な平面に沿った部分拡大断面図である。

【図20】図５の内壁体とともに、第２の導入板、第３の導入板、及び第４の導入板を収容する外壁体の外観を示す斜視図である。

【図21】図２０におけるＣ－Ｃ線に沿った、外壁体の第１の方向側の端部近傍における部分断面図である。

【図22】図２０におけるＤ－Ｄ線に沿った、外壁体の第３の方向の逆側の端部近傍における部分断面図である。

【図23】図２０におけるＥ－Ｅ線に沿った、外壁体の第１の方向の逆側の端部近傍における部分断面図である。

【図24】図２０におけるＣ－Ｃ線に沿った、外壁体の第１の方向の逆側の端部近傍における部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示を適用した燃料電池モジュールの実施形態について、図面を参照して説明する。

【0011】

図１に示すように、本開示の一実施形態に係る燃料電池モジュール１０は、改質器１１、燃料電池セルスタック１２、及び排ガス導出部１３を含んで構成される。

【0012】

改質器１１は、気化部１４及び改質部１５を有する。気化部１４及び改質部１５は、例えば、ガスが通過可能な孔が形成された仕切壁１６により仕切られてよい。

【0013】

気化部１４には、水が供給される。気化部１４は、供給される水を気化して水蒸気を発生させる。気化部１４には、例えば、アルミナボール等の充填物が充填されてよい。充填物は、気化部１４内で伝熱面を増加させてよい。気化部１４には、さらに原燃料ガスが供給されてよい。気化部１４は、発生させた水蒸気及び原燃料ガスを混合してよい。

【0014】

改質部１５は、気化部１４から第１の方向に配置される。改質部１５は、気化部１４から供給される水蒸気を用いて、原燃料ガスの水蒸気改質を行う。改質部１５は、水蒸気改質により、燃料ガスを生成してよい。改質部１５は、例えば、水蒸気改質を行う改質触媒を収容してよい。

【0015】

図２に示すように、改質器１１は、第１の方向が長手方向である直方体状であってよい。改質器１１は、第１の方向に平行な主面を有する板状であってよい。改質器１１における気化部１４及び改質部１５のいずれにおいても、内部で第１の方向に沿ってガスが流れてよく、主面に沿った蛇行状又はＵ字状に流れてよい。

【0016】

燃料電池セルスタック１２は、積層させた複数の円筒平板型の燃料電池セルを有する。燃料電池セルは、円筒平板型に限定されず、円筒型、平板型等、任意な形状でよい。燃料電池セルは、例えば、固体酸化物形燃料電池セルであってよい。各燃料電池セルには、改質部１５が生成した燃料ガスとともに、空気等の酸素含有ガスが供給される。各燃料電池セルが、供給された燃料ガス及び酸素含有ガスを用いて、電気化学反応により発電する。燃料電池セルでは、供給される燃料ガス及び酸素含有ガスのすべてが電気化学反応を起こすわけではなく、未反応の燃料ガス及び酸素含有ガスを排出する。

【0017】

燃料電池セルスタック１２は、改質器１１に対して第２の方向に位置する。第２の方向は、第１の方向に交差する方向である。より具体的には、第２の方向は、第１の方向に垂直な方向であってよい。更に具体的には、第２の方向は、板状の改質器１１の主面の法線方向であってよい。燃料電池モジュール１０を含む燃料電池装置では、設置時における地表に対する姿勢が定められていてよい。地表に対して定められた姿勢において、第１の方向は水平であってよく、第２の方向は鉛直下方であってよい。

【0018】

燃料電池セルスタック１２が排出する未反応の燃料ガス及び酸素含有ガスは、燃料電池セルスタック１２及び改質器１１の間において燃焼する。図３に示すように、改質器１１及び燃料電池セルスタック１２の間に燃焼部１７を設け、当該燃焼部１７に、未反応の燃料ガス及び酸素含有ガスを燃焼させる構成であってよい。燃焼した排ガスは、改質器１１に流動してよい。改質器１１に流動した排ガスは、気化部１４及び改質部１５を加熱してよい。

【0019】

図４に示すように、改質器１１及び燃料電池セルスタック１２は、発電室ｇｒに収容されてよい。発電室ｇｒは、直方体状であってよい。直方体状の発電室ｇｒの一辺は第１の方向に平行であってよい。第１の方向に平行な発電室ｇｒの一辺の長さは、改質器１１の第１の方向の長さに略同じか、長くてよい。直方体状の発電室ｇｒの別の一辺は第２の方向に平行であってよい。第１の方向及び第２の方向に垂直な第３の方向に平行な発電室ｇｒの一辺の長さは、改質器１１の第３の方向の長さに略同じか、長くてよい。直方体状の発電室ｇｒの第１の方向の長さは、第３の方向の長さより長くてよい。

【0020】

発電室ｇｒは、発電室ｇｒの全周囲を囲繞する内壁面により画定されてよい。発電室ｇｒを囲繞する内壁面は、内壁体に設けられてよい。言換えると、発電室ｇｒは、内壁体内に設けられてよい。図５に示すように、直方体状の発電室ｇｒは、箱状の内壁体１８により形成されてよい。箱状の内壁体１８は、第１の方向、第２の方向、及び第３の方向に垂直な平面を有してよい。内壁体１８は、任意の材料により形成されてよい。内壁体１８は、例えば、断熱材により形成されてよい。

【0021】

直方体の箱状の内壁体１８は、一枚の第１の内壁部１９、一枚の第２の内壁部４０、２枚の第３の内壁部２０、及び２枚の第４の内壁部２１により形成されてよい。第１の内壁部１９、第２の内壁部４０、第３の内壁部２０、及び第４の内壁部２１は矩形の板状であってよい。

【0022】

第１の内壁部１９及び第２の内壁部４０の主面は、第１の方向に垂直であってよい。第１の内壁部１９は、内壁体１８において第１の方向側に位置してよい。第２の内壁部４０は、内壁体１８において第１の方向の逆側に位置してよい。第３の内壁部２０の主面は、第２の方向に垂直であってよい。第３の内壁部２０は、内壁体１８において第２の方向における両側に位置してよい。第４の内壁部２１の主面は、第３の方向に垂直であってよい。第４の内壁部２１は、内壁体１８において第３の方向における両側に位置してよい。

【0023】

発電室ｇｒは、所定の間隔で対向させた第１の内壁部１９及び第２の内壁部４０、所定の間隔で対向させた２枚の第３の内壁部２０、及び所定の間隔で対向させた２枚の第４の内壁部２１の内壁面により画定されてよい。言換えると、第１の内壁部１９、第２の内壁部４０、第３の内壁部２０、及び第４の内壁部２１は、直方体状の内壁体１８において互いに異なる面に位置してよい。

【0024】

第１の内壁部１９には、後述するように、導入口２３を内壁体１８から貫通させる切欠きが形成されてよい。

【0025】

図６に示すように、第２の内壁部４０の一方の主面は内壁体１８の内面に、他方の主面は内壁体１８の外面になるように定められてよい。第２の内壁部４０の外面側の主面には、第３の方向の両端に開口する、第３の方向に延在する第１の溝ｄｔ１が形成されてよい。第１の溝ｄｔ１は、第２の方向側の端近傍に位置してよい。

【0026】

図７に示すように、第２の内壁部４０の第３の方向における端面には、Ｌ字状の第１の切欠きｎｔ１が形成されてよい。第１の切欠きｎｔ１は、第１の方向の逆側において、第１の溝ｄｔ１に連続してよい。第１の切欠きｎｔ１は、第１の方向の逆側においては、第１の溝ｄｔ１と同じ幅で開口してよい。第１の切欠きｎｔ１は、第１の方向側において、第２の内壁部４０の第２の方向における長さより少し短い幅で開口してよい。

【0027】

第２の方向の逆側の第３の内壁部２０には、原燃料ガス及び水をそれぞれ改質器１１に供給する供給管が挿通される孔が形成されてよい。

【0028】

第４の内壁部２１の一方の主面は内壁体１８の内面に、他方の主面は内壁体１８の外面になるように定められてよい。第４の内壁部２１に関する以下に記載の構成は、発電室ｇｒを形成する２枚の第４の内壁部２１の一方に適用されてよい。又は、当該構成は、発電室ｇｒを形成する２枚の第４の内壁部２１の両者に適用されてよい。

【0029】

図８に示すように、第４の内壁部２１の両主面の間の端面であって、内壁体１８において、第１の方向に垂直である１組の端面が第１の端面ｅｓ１に定められてよい。当該両主面の間の端面であって、内壁体１８において第２の方向に垂直である１組の端面が第２の端面ｅｓ２に定められてよい。第４の内壁部２１の外面には、第２の溝ｄｔ２が形成されてよい。

【0030】

第２の溝ｄｔ２は、第１の方向における両端に開口してよい。第２の溝ｄｔ２は、第１の方向側においては、第２の方向側の端近傍で第１の端面ｅｓ１に開口してよい。第２の溝ｄｔ２は、第１の方向の逆側においては、第１の切欠きｎｔ１の第１の方向側の開口と同じ位置で同じ幅で開口してよい。

【0031】

第２の溝ｄｔ２は、複数の畝ｒｂにより形成される蛇行形状であってよい。第４の内壁部２１を第１の方向の逆側の第１の端面ｅｓ１において、第２の内壁部４０の内面となる主面に接合させた状態で、第２の溝ｄｔ２は第１の切欠きｎｔ１と連続してよい。第２の溝ｄｔ２及び第１の切欠きｎｔ１は、内壁体１８の第１の方向における両端に連続する、略等幅で蛇行する溝を形成してよい。

【0032】

図９に示すように、第４の内壁部２１の第１の方向側の第１の端面ｅｓ１には、Ｌ字状の第２の切欠きｎｔ２が形成されてよい。第２の切欠きｎｔ２は、外面ｏｓ側で第２の溝ｄｔ２に連続してよい。第２の切欠きｎｔ２は、第２の溝ｄｔ２から遠位の第２の端面ｅｓ２（図中上方）まで第２の方向に沿って延びてよい。図１０に示すように、第４の内壁部２１には、第２の切欠きｎｔ２の、第２の溝ｄｔ２から遠位、言換えると第２の方向の逆側の第２の端面ｅｓ２において、第２の切欠きｎｔ２の底面よりも第１の方向の逆側に掘下げた第３の切欠きｎｔ３が形成されてよい。

【0033】

図１１に示すように、第４の内壁部２１の内面ｉｓには、第１の導入板２２が設けられてよい。第１の導入板２２は、全体的に略矩形の薄板状であってよい。第１の導入板２２は、金属等の伝熱性の高い材料により形成されてよい。

【0034】

第１の導入板２２は、燃料電池セルスタック１２に酸素含有ガスを供給する第１の酸素含有ガス流路を画定してよい。例えば、第１の導入板２２は、第１の酸素含有ガス流路となる内空を有してよい。例えば、同じ形状の２枚の平板の一方における板面の外縁に囲繞される内部を陥凹させ、当該外縁の全面を他方の平板に接合することにより、内空を有する第１の導入板２２が形成されてよい。

【0035】

第１の導入板２２は、導入口２３及び導出口２４を有してよい。第１の酸素含有ガス流路は、導入口２３及び導出口２４を連通してよい。

【0036】

導入口２３は、第１の導入板２２の主面に平行な方向に開口してよい。導入口２３は、第４の内壁部２１に第１の導入板２２を予め定められた姿勢で設けた構成において、第２の切欠きｎｔ２、言換えると、後述する排ガス導出部近傍に位置してよい。導出口２４は、第１の導入板２２の主面に垂直な方向に開口してよい。図５に示すように、導入口２３は、内壁体１８を用いて発電室ｇｒを形成した構成において、内壁体１８を貫通して、第１の方向に突出してよい。例えば、第１の内壁部１９の一部を導入口２３の形状に沿って切欠き、切欠いた領域に導入口２３を挿通させてよい。

【0037】

図１１に示すように、導出口２４は、第４の内壁部２１に第１の導入板２２を予め定められた姿勢で設けた構成において、第３の切欠きｎｔ３が形成される側の第２の端面ｅｓ２とは逆側、言換えると第２の方向側の第２の端面ｅｓ２近傍において第１の方向に沿って延びる形状であってよい。導入口２３に導入される酸素含有ガスが、第１の酸素含有ガス流路を通過して、導出口２４を介して燃料電池セルスタック１２に供給されてよい。

【0038】

図１２に示すように、第１の導入板２２が画定する第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１は、第１の部分ｐ１及び第２の部分ｐ２を有してよい。第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１は、更に第３の部分ｐ３及び第４の部分ｐ４を有してよい。

【0039】

第１の部分ｐ１は、第１の導入板２２を挟んで、第２の方向において燃焼部１７近傍に位置してよい。第１の部分ｐ１は、酸素含有ガスを、第１の方向における改質部１５側から気化部１４側まで流動させてよい。例えば、第１の部分ｐ１は、導入口２３から第１の方向に延在する、第２の方向において均等な幅の流路であってよい。

【0040】

第２の部分ｐ２は、第１の導入板２２を挟んで、第２の方向において燃料電池セルスタック１２の最も改質器１１側近傍に位置してよい。第２の部分ｐ２は、酸素含有ガスを、第１の方向における気化部１４側から改質部１５側まで流動させてよい。例えば、第２の部分ｐ２は、第１の部分ｐ１より第２の方向側に位置する流路であって、第１の方向に延在する第１の流路内壁ｉｗ１により一部が画定されてよい。第２の部分ｐ２は、第１の方向に平行な空間であるが、全領域が内壁に画定されなくてよく、酸素含有ガスを第１の方向に流動させる領域として仮想的に画定されてよい。例えば、具体的には、第２の部分ｐ２の第２の方向側は内壁により画定されなくてよい。

【0041】

第３の部分ｐ３は、第１の部分ｐ１及び第２の部分ｐ２に連通してよい。第３の部分ｐ３は、第１の部分ｐ１から第２の部分ｐ２まで第２の方向に沿って延在する流路であってよい。第３の部分ｐ３は、第２の方向側の端に第１の方向に沿って延び、酸素含有ガスを第２の部分ｐ２に導く第２の流路内壁ｉｗ２において終端してよい。

【0042】

第２の流路内壁ｉｗ２は、第１の流路内壁ｉｗ１よりも第２の方向側に位置してよい。第２の流路内壁ｉｗ２の第１の方向の長さは、第３の部分ｐ３の幅、即ち第１の方向の長さより長くてよい。第２の流路内壁ｉｗ２の一部は、第１の方向において、第１の流路内壁ｉｗ１と重なってよい。第２の流路内壁ｉｗ２は、第１の方向側において、第２の部分ｐ２の第１の方向の逆側の端部近傍で終端してよい。

【0043】

第４の部分ｐ４は、第２の部分ｐ２の、第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１の下流側において連通してよい。第４の部分ｐ４は、第２の部分ｐ２の第２の方向側の端において連通してよい。第４の部分ｐ４は、第２の方向の逆側においては、内壁で画定されていない第２の部分ｐ２の第１の方向に沿った長さを有してよい。第４の部分ｐ４は、導出口２４と連通してよい。第４の部分ｐ４は、第２の方向側においては、導出口２４の第１の方向における長さより長くてよい。

【0044】

第４の部分ｐ４には、部分分岐壁ｐｗが設けられてよい。部分分岐壁ｐｗは、第４の部分ｐ４の第１の方向における中央近傍に位置してよい。部分分岐壁ｐｗは、第４の部分ｐ４の第２の方向における第２の部分ｐ２近傍に位置してよい。部分分岐壁ｐｗは、第１の方向に沿って延びる壁面と第２の方向に沿って延びる壁面とを有してよい。

【0045】

図１に示すように、排ガス導出部１３は、燃料電池セルスタック１２から排出される排ガスの、排ガスの改質器１１側への流動において、気化部１４より改質部１５側に向かうように流動させる。燃料電池セルスタック１２から排出される排ガスは、前述のように、未反応の燃料ガス及び酸素含有ガスを燃焼させた燃焼ガスであってよい。

【0046】

排ガス導出部１３は、気化部１４よりも第１の方向側、且つ改質器１１よりも第２の方向側に設けられてよい。具体的には、図４に示すように、排ガス導出部１３は、発電室ｇｒを形成する内壁の一部を切欠くことにより形成されてよい。より具体的には、図１３に示すように、排ガス導出部１３は、第１の内壁部１９、第３の内壁部２０、及び第４の内壁部２１により画定される内部空間である発電室ｇｒを、外部空間に連通させる第３の切欠きｎｔ３であってよい。なお、図１３において、第１の導入板２２の描画は便宜上、省略されている。

【0047】

排ガス導出部１３は、内壁体１８の外面の一部が画定する第１の排ガス流路に連通してよい。具体的には、排ガス導出部１３として機能する第３の切欠きｎｔ３は、第４の内壁部２１の第２の端面ｅｓ２に連続してよい。第３の切欠きｎｔ３に連続する第２の切欠きｎｔ２が第１の排ガス流路を画定してよい。

【0048】

内壁体１８の外面の一部、具体的には、第１の方向側の外面に対向するように、第２の導入板が設けられてよい。第２の導入板は、金属等の伝熱性の高い材料により形成されてよい。

【0049】

当該第１の方向側の面に対向する第２の導入板の内面は、内壁体１８の第１の方向側の外面とともに第１の排ガス流路を画定してよい。具体的には、第２の導入板の主面が、第１の内壁部１９及び第３の内壁部２０の第１の方向側の端面、並びに第４の内壁部２１の第３の溝ｄｔ３を除く第１の端面ｅｓ１に密着してよい。図１４に示すように、このような構成における、第３の溝ｄｔ３及び第２の導入板２５の内面が、第１の排ガス流路ｅｇｃ１を画定してよい。

【0050】

第１の導入板２２の導入口２３は、第１の方向において第１の内壁部１９を超えて延在し、第２の導入板２５を貫通してよい。したがって、導入口２３は、第２の導入板２５の第１の方向側の主面、言換えると、内壁体１８に対向する第２の導入板２５の内面の裏側の面である外面側の空間に連通してよい。

【0051】

内壁体１８の一部である第４の内壁部２１の外側の主面に対向して、第３の導入板２６が設けられてよい。前述のように、第１の内壁部１９及び第４の内壁部２１は直方体状の内壁体１８の互いに連続する異なる面に位置してよいので、第２の導入板２５及び第３の導入単２６も互い連続する異なる面に位置してよい。第３の導入板２６の少なくとも一部は、第４の内壁部２１を介して、第１の導入板２２に対向してよい。

【0052】

第３の導入板２６は、内壁体１８を形成する２枚の第４の内壁部２１の一方に設けられてよい。又は、第３の導入板２６は、内壁体１８を形成する２枚の第４の内壁部２１の両者に設けられてよい。言換えると、第３の導入板２６は、直方体状の内壁体１８における第２の導入板２５が設けられる面と、後述する第４の導入板が設けられる面との間の面で互いに平行な２面に設けられてよい。

【0053】

第３の導入板２６は、金属等の伝熱性の高い材料により形成されてよい。

【0054】

図１５に示すように、第３の導入板２６の内面、言換えると、第１の導入板２２に対向する面と、第４の内壁部２１の外面ｏｓとが、第２の排ガス流路ｅｇｃ２を画定してよい。第４の内壁部２１の外面ｏｓは、言換えると内壁体１８の外面における第３の導入板２６の内面に対向する部分である。

【0055】

具体的には、第３の導入板２６の主面が、第４の内壁部２１の外面ｏｓにおける第２の溝ｄｔ２以外の畝ｒｂ等の領域に密着してよい。第３の導入板２６の内面側の主面と、第２の導入板２５の第３の方向における、当該第３の導入板２６が設けられる側の端部とは、密着してよい。より具体的には、第３の導入板２６の内面側の主面と、第２の導入板２５の第３の方向における端部とは溶接されていてよい。このような構成における、第２の溝ｄｔ２及び第３の導入板２６の内面が、第２の排ガス流路ｅｇｃ２を画定してよい。第２の排ガス流路ｅｇｃ２は、第１の排ガス流路ｅｇｃ１と連通してよい。

【0056】

図１６に示すように、第３の導入板２６は、矩形であってよい。矩形の第３の導入板２６は、各辺が第１の方向又は第２の方向に平行となるように配置されてよい。第３の導入板２６の第１の方向の長さは、第２の内壁部４０及び第４の内壁部２１の第１の方向の長さの合計値より、長くてよい。

【0057】

第３の導入板２６は、第４の内壁部２１に対向させた状態で、外面に第１の突出部２７を有してよい。第１の突出部２７は、外面側に突出してよい。第１の突出部２７は、第３の導入板２６の主面に垂直な方向である第３の方向から見て、第４の内壁部２１の外面ｏｓにおける、第３の導入板２６の内面に対向する部分の第１の溝ｄｔ１以外の領域の近傍に位置してよい。第４の内壁部２１の外面ｏｓにおける、第３の導入板２６の内面に対向する部分の第１の溝ｄｔ１以外の領域は、畝ｒｂが形成される領域であってよい。

【0058】

第３の導入板２６は、第１の方向における両側において、内壁体１８より突出してよい。第３の導入板２６は、第２の方向側の端部近傍で、第１の方向の逆側の辺に第４の切欠きｎｔ４が形成されてよい。第４の切欠きｎｔ４は、第３の方向から見て内壁体１８に重ならなくてよい。

【0059】

図１７に示すように、内壁体１８よりも第１の方向の逆方向に、第４の導入板２８が設けられてよい。第４の導入板２８は、内壁体１８の一部である第２の内壁部４０の外面に対向してよい。図１８に示すように、第４の導入板２８は、矩形であってよい。矩形の第４の導入板２８は、各辺が第２の方向又は第３の方向に平行となるように配置されてよい。

【0060】

図１９に示すように、第４の導入板２８は、第１の溝ｄｔ１を除く、第２の内壁部４０の外面に密着してよい。このような構成における第４の導入板２８の内面は、第２の内壁部４０に形成された第１の溝ｄｔ１とともに第３の排ガス流路ｅｇｃ３を画定してよい。

【0061】

図１７に示すように、第４の導入板２８の第３の方向における第３の導入板２６が設けられる側の端部と、第３の導入板２６の内面側の主面とは、密着してよい。より具体的には、第４の導入板２８の第３の方向における端部と、第３の導入板２６の内面側の主面とは溶接されていてよい。このような構成により、第３の排ガス流路ｅｇｃ３は、第２の排ガス流路ｅｇｃ２に連通してよい。

【0062】

図１８に示すように、第４の導入板２８の主面には、排ガス出口２９が設けられてよい。第３の方向に幅広である形状であってよい。排ガス出口２９は、第２の方向において、第１の溝ｄｔ１に重なる位置に形成されてよい。排ガス出口２９は、第３の排ガス流路ｅｇｃ３に連通してよい。第４の導入板２８は、第２の内壁部４０に対向させた状態で、外面の排ガス出口２９の周囲に、出口領域突出部４１を有してよい。出口領域突出部４１は、外面側、言換えると、後述する第２の外壁部側に突出してよい。

【0063】

第４の導入板２８は、内壁体１８における第３の内壁部２０及び第４の内壁部２１とは異なる面に位置する第１の内壁部１９に対向するので、第３の排ガス流路ｅｇｃ３を介して第２の排ガス流路ｅｇｃ２に連続する排ガス出口２９は、第２の導入板２５及び第３の導入板２６とは異なる面に設けられてよい。

【0064】

第４の導入板２８は、第２の内壁部４０に対向させた状態で、外面に２つの第２の突出部３０を有してよい。第２の突出部３０は、外面側、言換えると、後述する第２の外壁部側に突出してよい。第２の突出部３０は、排ガス出口２９よりも第２の方向の逆側に位置してよい。第２の突出部３０は、矩形の第４の導入板２８の第３の導入板２６に接続される辺に平行、言換えると、第２の方向に平行に延在してよい。２つの第２の突出部３０は、延在方向に垂直な方向、言換えると第３の方向に並んで位置してよい。

【0065】

図２０に示すように、内壁体１８は、第２の導入板２５、第３の導入板２６、及び第４の導入板２８とともに、外壁体３２により全体が囲繞されてよい。外壁体３２は、直方体状であってよい。外壁体３２は、金属等の伝熱性の高い材料により形成されてよい。

【0066】

直方体状の外壁体３２は、矩形の板状で主面を第２の方向に垂直に向けた２枚の底面外壁部３３を含んでよい。２枚の底面外壁部３３は、第２の方向側及び第２の方向の逆側において第３の内壁部２０に面接触してよい。

【0067】

直方体状の外壁体３２は、矩形の板状で主面を第１の方向に垂直に向けた１枚の中継外壁部３４を含んでよい。中継外壁部３４は、第２の導入板２５の外面に対向してよい。図２１に示すように、中継外壁部３４は、第２の導入板２５の外面に平行となるように離れて位置してよい。より具体的には、中継外壁部３４は、第２の導入板２５よりも第１の方向に突出する第３の導入板２６の第１の方向側の端面に当接してよい。中継外壁部３４の第２の方向における両側の端部と、２枚の底面外壁部３３の内面側の主面とは、密着してよい。より具体的には、中継外壁部３４の第２の方向における端部と、底面外壁部３３の内面側の主面とは溶接されていてよい。このような構成における中継外壁部３４の内面は、第２の導入板２５の外面とともに、第２の酸素含有ガス流路ｏｇｃ２を画定してよい。前述のように、第１の導入板２２の導入口２３は、第２の導入板２５の外面側の空間に連通してよいので、第２の酸素含有ガス流路ｏｇｃ２に連通してよい。

【0068】

直方体状の外壁体３２は、矩形の板状で主面を第３の方向に垂直に向けた２枚の第１の外壁部３５を含んでよい。第１の外壁部３５は、第３の導入板２６の外面に対向してよい。図２２に示すように、第１の外壁部３５は、第３の導入板２６の外面に平行となるように離れて位置してよい。第１の外壁部３５の内面は、第３の導入板２６に設けられる第１の突出部２７に当接してよい。

【0069】

第１の外壁部３５は、第２の方向における一方又は両方に設けられる第３の導入板２６に設けられてよい。言換えると、第１の外壁部３５は、直方体状の内壁体１８における第２の導入板２５が設けられる面と、第４の導入板２８が設けられる面との間の面で互いに平行な２面に設けられてよい。

【0070】

第１の外壁部３５の第２の方向における両側の端部と、２枚の底面外壁部３３の第３の方向における両側の端部とは、密着してよい。より具体的には、第１の外壁部３５の第２の方向における端部と、底面外壁部３３の内面側の主面とは溶接されていてよい。また、図２１に示すように、第１の外壁部３５の内面側の主面と、中継外壁部３４の第２の方向における当該第１の外壁部３５が設けられる側の端部とは、密着してよい。より具体的には、中継外壁部３４の第２の方向における端部と、第１の外壁部３５の内面側の主面とは溶接されていてよい。このような構成における第１の外壁部３５の内面は、第３の導入板２６の外面とともに、第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３を画定してよい。第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３は、第１の方向側の第４の切欠きｎｔ４を介して、第２の酸素含有ガス流路ｏｇｃ２に連通してよい。

【0071】

直方体状の外壁体３２は、矩形の板状で主面を第１の方向に垂直に向けた１枚の第２の外壁部を含んでよい。第２の外壁部は、第４の導入板２８の外面に対向してよい。図２３に示すように、第２の外壁部３６は、第４の導入板２８の外面に平行となるように離れて位置してよい。第２の外壁部３６の第２の方向における両側の端部と、２枚の底面外壁部３３の内面となる主面とは、密着してよい。より具体的には、第２の外壁部３６の第２の方向における両側の端部と、２枚の底面外壁部３３の内面となる主面とは、溶接されてよい。このような構成における第２の外壁部３６の内面、言換えると第４の導入板２８の外面に対向する側の面は、第４の導入板２８の外面とともに、第４の酸素含有ガス流路ｏｇｃ４を画定してよい。

【0072】

図２４に示すように、第２の外壁部３６の第３の方向における両側の端部と、２枚の第１の外壁部３５の第１の方向の逆側における端部とは、密着してよい。より具体的には、第２の外壁部３６の第３の方向における両側の端部と、２枚の第１の外壁部３５の第１の方向の逆側における端部とは、溶接されてよい。このような構成により、第４の酸素含有ガス流路ｏｇｃ４は、第１の方向の逆側の第４の切欠きｎｔ４を介して第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３に連通してよい。

【0073】

図２３に示すように、第２の外壁部３６には、排ガス出口２９に接続される開口４２が形成されてよい。開口４２は、排ガス出口２９と同一の形状であってよい。第２の外壁部３６の第１の方向の逆側の面、言換えると、排ガス出口２９が設けられる面に、排ガス処理部３１が設けられてよい。排ガス処理部３１は、内空を有する薄板状であってよい。薄板状の排ガス処理部３１は、主面が第２の外壁部３６の主面に対向するように、配置されてよい。

【0074】

排ガス処理部３１は、排ガス出口２９に接続されてよい。排ガス処理部３１には、燃焼触媒が充填されてよい。燃料電池モジュール１０の起動時等のように、水蒸気改質が十分に行われなかった原燃料ガス及び温度不足で未燃焼の燃料ガス等が排ガス出口２９から排出される場合に、排ガス処理部３１は原燃料ガス及び燃料ガスを燃焼させてよい。排ガス処理部３１の排気口３８は、排ガス処理部３１が予め定められた姿勢で排ガス出口２９に接続された状態で、第２の方向の逆側に位置してよい。

【0075】

第２の外壁部３６は、酸素含有ガス入口３７を有してよい。酸素含有ガス入口３７は、第２の外壁部３６の主面に垂直な方向に開口してよい。酸素含有ガス入口３７は、第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３に直接的に又は間接的に接続されてよい。酸素含有ガス入口３７は、第４の酸素含有ガス流路ｏｇｃ４に連通されてよい、第４の酸素含有ガス流路ｏｇｃ４を介して第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３に接続されてよい。

【0076】

図２４に示すように、酸素含有ガス入口３７は、第２の方向から見て、２つの第２の突出部３０の間に位置してよい。また、図２３に示すように、酸素含有ガス入口３７は、第２の突出部３０の第２の方向の逆側の端近傍に位置してよい。

【0077】

以上のような構成の本実施形態の燃料電池モジュール１０は、燃料電池セルスタック１２から排出される排ガスの改質器１１側への流動において、当該排ガスを気化部１４より改質部１５側に向かうように流動させる排ガス導出部１３を有する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、より多くの排ガスにより改質部１５側が加熱されるので、改質部１５から排出される燃料ガスの温度を上昇させ得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、燃料電池セルスタック１２に供給される燃料ガスの温度を上昇させるので、発電効率を向上させ得る。

【0078】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、排ガス導出部１３は発電室ｇｒを形成する内壁の一部を切欠くことにより形成される。このような構成により、燃料電池モジュール１０では、内壁の一部を切欠くだけで容易に排ガス導出部１３が形成され得る。

【0079】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０は、第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１を画定する第１の導入板２２を有し、第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１の導入口２３が排ガス導出部１３近傍に位置する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、比較的低温である酸素含有ガスが第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１に流入する箇所において、比較的高温である排ガスとの熱交換による昇温を増大させる。したがって、燃料電池モジュール１０は、燃料電池セルスタック１２に供給される燃料ガスの温度を更に上昇させるので、発電効率を更に向上させ得る。

【0080】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０は、燃焼部１７を備え、第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１の第１の部分ｐ１においては燃焼部１７の近傍において酸素含有ガスを流動させる。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、比較的高温である燃焼部１７の熱により酸素含有ガスの温度をいっそう上昇させ得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、発電効率をいっそう向上させ得る。また、燃料電池モジュール１０は、第１の部分ｐ１において改質部１５側から気化部１４側まで酸素含有ガスを流動させる。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、改質部１５側において高温となり得る酸素含有ガスにより気化部１４側に熱を伝達し得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、改質器１１の第１の方向における温度差を低減し得るので、改質器１１の気化部１４側の温度低下を抑制し得、当該部分における水の気化を促進させ得る。

【0081】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０は、第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１の第２の部分ｐ２において、燃料電池セルスタック１２の最も改質器１１側の近傍において、第１の方向における気化部１４側から改質部１５側まで酸素含有ガスを流動させる。燃料電池セルスタック１２では、積層方向の中央近傍の温度が高く、積層方向の両端に向かうにつれて温度が低下することが一般的である。燃料電池セスルタックでは、このような積層方向で温度分布が生じると、発電効率及び耐久性等が低下する。このような事象に対して、上述の構成を有する燃料電池モジュール１０では、燃料電池セルスタック１２近傍で、第１の方向に、熱媒となり得る酸素含有ガスが流動し得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、燃料電池セルスタック１２の積層方向に沿った温度変化を低減し得るので、発電効率及び耐久性等を向上させ得る。

【0082】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、第１の部分ｐ１及び第２の部分ｐ２を連結する第３の部分ｐ３を第３の方向側で終端させる第２の流路内壁ｉｗ２により第１の酸素含有ガス流路ｏｇｃ１の一部が画定されてよい。このような構成により、燃料電池モジュール１０では、第１の部分ｐ１から流動する酸素含有ガスが第２の部分ｐ２に誘導され得る。

【0083】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、第２の部分ｐ２と導出口２４とに連通する第４の部分ｐ４に部分分岐壁ｐｗが設けられる。このような構成により、燃料電池モジュール１０では、第２の部分ｐ２に導かれる酸素含有ガスの一部が、部分分岐壁ｐｗにより第１の方向の逆側に導かれ得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、導出口２４からの酸素含有ガスの排出において、第１の方向側での酸素含有ガスの偏在を緩和させ得る。

【0084】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、発電室ｇｒは断熱材を用いた内壁体１８により形成され、内壁体１８の外面の一部は排ガス導出部１３と連通する第１の排ガス流路ｅｇｃ１を画定する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、発電室ｇｒを高温に維持しながら、簡易な構成で排ガスを容易に発電室ｇｒ外に流出させ得る。

【0085】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０は、内壁体１８の外面の一部とともに第１の排ガス流路ｅｇｃ１を画定する第２の導入板２５を有し、第２の導入板２５の外面は導入口２３に連通する第２の酸素含有ガス流路ｏｇｃ２を画定する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、第２の導入板２５を介して、比較的高温の排ガスと比較的低温の酸素含有ガスとを熱交換させ得、酸素含有ガスを昇温させ得る。

【0086】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０は、内壁体１８を介して第１の導入板２２に少なくとも一部が対向する第３の導入板２６を有し、第３の導入板２６の内面と内壁体１８の外面における当該内面に対向する部分とが第１の排ガス流路ｅｇｃ１に連通する第２の排ガス流路ｅｇｃ２を画定する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、断熱材により形成される内壁体１８により排ガスの放熱を抑制し得る。

【0087】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０は、第３の導入板２６の外面に対向する第１の外壁部３５を有し、第１の外壁部３５の内面と第３の導入板２６の外面とが導入口２３に接続する第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３を画定する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、第３の導入板２６を介して、比較的高温の排ガスと比較的低温の酸素含有ガスとを熱交換させ得、酸素含有ガスを昇温させ得る。

【0088】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、内壁体１８の外面における第３の導入板２６の内面に対向する部分は第２の排ガス流路ｅｇｃ２を画定する第１の溝ｄｔ１を有し、第１の溝ｄｔ１以外の領域において第３の導入板２６の内面に密着する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、簡易に排ガスの流路を形成し得る。

【0089】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、第３の導入板２６は外面側の突出し且つ第１の外壁部３５の内面に当接する第１の突出部２７を有する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、簡易に酸素含有ガスの流路を形成し得る。

【0090】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、第１の突出部２７は第３の導入板２６の主面に垂直な方向から見て、内壁体１８の外面における第３の導入板２６の内面に対向する部分の第１の溝ｄｔ１以外の領域の近傍に位置する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、第２の排ガス流路ｅｇｃ２と第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３とを対向させ得るので、排ガス及び酸素含有ガス間での熱交換を効率化し得る。

【0091】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、第２の導入板２５及び第３の導入板２６は互いに連続する異なる面に位置し、第２の導入板２５の裏側の面に第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３に接続する酸素含有ガス入口３７と第２の排ガス流路ｅｇｃ２に接続する排ガス出口２９とが設けられる。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、酸素含有ガス及び排ガスを第３の導入板２６及び第２の導入板２５に沿って流動させ得るので、酸素含有ガス及び排ガスに対して長い流路を形成できる。したがって、燃料電池モジュール１０は、酸素含有ガス及び排ガスの熱交換を向上させ得る。

【0092】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、排ガス出口２９が設けられる面に位置し、排ガス出口２９に接続される排ガス処理部３１を有する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、排ガス出口２９が設けられる面と第２の導入板２５が設けられる面との間の複数の面に第３の導入板２６を配置して、酸素含有ガス及び排ガスを流動させ得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、酸素含有ガス及び排ガスに対して長い流路を形成できるので、酸素含有ガス及び排ガスの熱交換を向上させ得る。また、仮に排ガス処理部３１が第３の導入板２６が設けられる面に配置された構成において、燃料電池モジュール１０の幅（第３の方向における長さ）が大きくなる問題点があったが、本開示の構成により、燃料電池モジュール１０の薄型化を実現できる。さらに、排ガス処理部に熱交換器(図示せず)を接続する場合であっても、熱交換器の幅を燃料電池モジュール１０の幅より小さくすることで、幅方向のサイズを小さくすることが可能となる。

【0093】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、第３の導入板２６及び第１の外壁部３５は、第２の導入板２５が設けられる面及び第４の導入板２８が設けられる面の間の面であって互いに平行な２面に別々に設けられる。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、互いに熱交換可能な酸素含有ガスの流路と排ガスの流路の２つの組を有し得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、熱交換を効率化させ得る。

【0094】

また、本実施形態の燃料電池モジュール１０では、酸素含有ガス入口３７は２つの第２の突出部３０の間に位置する。このような構成により、燃料電池モジュール１０は、酸素含有ガス入口３７から導入される酸素含有ガスを、２つの第２の突出部３０の間を流動させてから、両側の第３の導入板２６に沿った第３の酸素含有ガス流路ｏｇｃ３に均等に流動させ得る。したがって、燃料電池モジュール１０は、２つの酸素含有ガス流路への酸素含有ガスの流動の差を低減するので、発電効率を更に向上させ得る。

【0095】

本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部又は各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はステップ等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

【0096】

本開示において「第１」、「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」、「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１の内壁部は、第２の内壁部と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」、「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。

【符号の説明】

【0097】

１０ 燃料電池モジュール
１１ 改質器
１２ 燃料電池セルスタック
１３ 排ガス導出部
１４ 気化部
１５ 改質部
１６ 仕切壁
１７ 燃焼部
１８ 内壁体
１９ 第１の内壁部
２０ 第３の内壁部
２１ 第４の内壁部
２２ 第１の導入板
２３ 導入口
２４ 導出口
２５ 第２の導入板
２６ 第３の導入板
２７ 第１の突出部
２８ 第４の導入板
２９ 排ガス出口
３０ 第２の突出部
３１ 排ガス処理部
３２ 外壁体
３３ 底面外壁部
３４ 中継外壁部
３５ 第１の外壁部
３６ 第２の外壁部
３７ 酸素含有ガス入口
３８ 排気口
３９ 排ガス流出口
４０ 第２の内壁部
４１ 出口領域突出部
４２ 開口
ｄｔ１ 第１の溝
ｄｔ２ 第２の溝
ｅｇｃ１ 第１の排ガス流路
ｅｇｃ２ 第２の排ガス流路
ｅｇｃ３ 第３の排ガス流路
ｅｓ１ 第１の端面
ｅｓ２ 第２の端面
ｇｒ 発電室
ｉｓ 第３の内壁部の内面
ｉｗ１ 第１の流路内壁
ｉｗ２ 第２の流路内壁
ｎｔ１ 第１の切欠き
ｎｔ２ 第２の切欠き
ｎｔ３ 第３の切欠き
ｏｇｃ１ 第１の酸素含有ガス流路
ｏｓ 第３の内壁部の外面
ｐ１ 第１の部分
ｐ２ 第２の部分
ｐ３ 第３の部分
ｐ４ 第４の部分
ｐｗ 部分分岐壁
ｒｂ 畝

【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】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】