[0191][燃料电池的动作]
[0192]燃料电池I的动作通过向一电极(阳极)供给氢，且向另一电极(阴极)供给氧或空气来进行。燃料电池的动作温度越高，催化剂活性越强，因而优选，通常，大多在容易进行水分管理的50°C?100°C下进行动作。
[0193][搭载有燃料电池的车辆]
[0194]图12 (A) (B)表示的是搭载有本实施方式的燃料电池的车辆的一个例子。图12 (A)所示的车辆18将作为驱动源的本实施方式的燃料电池I搭载于发动机室。图12(B)所示的车辆18将作为驱动源的本实施方式的燃料电池I搭载于底板下。应用本发明的例如固体高分子形燃料电池(PEFC)或堆栈式燃料电池因为输出性能非常优异，所以适合于要求高输出的车辆用途。
[0195][单元层叠体20及外部岐管41的布局]
[0196]图13 (A)、13 (B)、13 (C)是示意性地表示单元层叠体20及外部岐管41的布局的例子的图。
[0197]图13(A)所示的燃料电池至少在阴极上沿着垂直方向设有内部岐管24，且在单元层叠体20的下方位置配置有与该内部岐管24连接的外部岐管44。单元层叠体20以单电池4沿着水平方向的方式配置。根据这种布局，能够通过重力而将生成水可靠地排出，能够提供维持耐水湿性的燃料电池。
[0198]图13(B)所示的燃料电池至少在阴极上沿着水平方向设有内部岐管24，且在内部岐管24的下方位置配置有与该内部岐管24连接的外部岐管44。单元层叠体20以单电池4沿着垂直方向的方式配置。通过这种布局，也能够通过重力而将生成水可靠地排出，能够提供维持耐水湿性的燃料电池。
[0199]图13(C)所示的燃料电池至少在阴极上沿着垂直方向设有外部岐管44，且沿着水平方向设有与该外部岐管44连接的内部岐管24。单元层叠体20以单电池4沿着垂直方向的方式配置。
[0200]在燃料电池组中，将伴随燃料电池反应而来的生成水经由流路而顺畅地除去到燃料电池组之外，这是在维持稳定的发电时经常要考虑的问题。在图13中，在(A)或(C)中，因为流路方向为水平方向，所以即使氧化气体和氢气彼此为平行流，还是对向流，都能够将生成水经由流路而顺畅地排出到燃料电池组之外。另一方面，在⑶中，因为流路方向为垂直方向，所以在氧化气体的氢气彼此为对向流时，一定是某一方的气流沿着垂直方向从下向上流动，在气体的流速慢时，有时不能将生成水经由流路顺畅地排出到燃料电池组之外。在这种情况下，通过将氧化气体和氢气双方设为沿着垂直方向从上向下流动的平行流，能够将生成水顺畅地排出。通常，在燃料电池反应中，优选氧化气体和氢气彼此为对向流，所以与⑶相比，优选㈧或(C)。
[0201]接着，当将(A)和(C)进行比较时，在㈧中，沿着垂直方向设有内部岐管24，与此相对，在(C)中，沿着水平方向设有内部岐管24。通常，可利用重力的沿着垂直方向设置的内部岐管24的排水性优异，所以与(C)相比，优选(A)。但是，排水性除通过重力以外，也可通过气体的流速或表面处理等各种各样的手段来改善，所以关于(A) (B) (C)的布局，理想的是不仅要对比排水性，还要进行综合判断再做选择。例如，在燃料电池组的层叠方向比单电池4的宽度方向(长度方向)长的情况下，通过采用(C)的布局，能够将搭载于车辆时的燃料电池组的高度抑制到较低的程度。这在许多情况下，在车辆设计上优选。另外，当采用(A)的布局并将单电池4的宽度方向和车辆的宽度方向布局成同朝向时，能够缩短车辆的燃料电池组的前后方向，所以能够较大地取得碰撞时的碰坏区容积。
[0202][本实施方式的效果]
[0203]如上所述，第一实施方式的燃料电池I具有低长宽比构造，输送燃料电池所需要的流体时的压力损失在物理上比具有相同的单元间距且具有高长宽比构造的燃料电池低。因此，在以一定压力损失进行输送时，通过使用更小的单元间距，能够实现燃料电池的小型化。本发明的燃料电池I针对各流体具有两个以上的流体供给用的内部岐管21和流体排出用的内部岐管21。因此，能够将燃料电池I所需要的各种流体在单电池4的宽度方向均等地供给或排出，其效果与上述内部岐管21的数量成正比。
[0204]而且，将经由供给侧连通部50a与流体供给用的内部岐管22a(23a、24a)连接的流体供给用的外部岐管42a(43a、44a)、和经由排出侧连通部50b与流体排出用的内部岐管22b (23b,24b)连接的流体排出用的外部岐管42b(43b、44b)以沿着单元层叠体20的宽度方向延伸的方式大致平行地配置于单元层叠体20的外部。由此，能够紧凑地构成燃料电池I整体。其结果是，能够提供小型高输出的燃料电池I。
[0205]在流体供给用及流体排出用的外部岐管41(42、43、44)中，在同方向的端部具有开口部。外部岐管41的形成供给口的开口部和形成排出口的开口部在同一面上开口。与将供给口及排出口在相反侧面开口的情况相比，在内部岐管21 (22、23、24)及流路中，能够抑制在单元层叠体20的宽度方向上发生流量不均。
[0206]在外部岐管41和内部岐管21之间设有使各流体实质上交叉两次以上进行流动的配流机构。因此，能够抑制内部岐管内的层叠方向的偏流，将燃料电池I所需要的各种流体向单电池4的宽度方向及层叠方向均等地供给或排出。其结果是，能够有效地进行发电，从该观点来看，也能够提供小型高输出的燃料电池。
[0207]外部岐管41的中心线偏向内部岐管21的中心线的内侧。因此，在从层叠单电池4的方向看，与在单元层叠体20的外侧配置外部岐管41的情况相比，能够减小燃料电池所占的容积，能够提高布局的自由度。
[0208]内部岐管22、23、24内的层叠方向的偏流在接近从外部岐管经过连通部50与内部岐管连接之后的配流装置100的部分易产生，但第一和第二辅助岐管51、52、内部岐管21的截面积越小，且流量越大，该偏流越显著。将阴极的外部岐管44和阳极的外部岐管42中的哪一个配置在接近单元层叠体20的位置不能一概而论，但本领域技术人员可从上述观点出发，基于第一和第二辅助岐管51、52及内部岐管21的截面积及流量而适当地规定。
[0209]例如，阴极的外部岐管44和阳极的外部岐管42可重叠配置，且阴极的外部岐管44可配置于比阳极的外部岐管42更接近单元层叠体20的位置。在该配置的情况下，关于外部岐管42、44和内部岐管22、24之间的距离，能够将燃料气体流动的距离取得比氧化气体流动的距离大。其结果是，能够大大地取得燃料气体的助流距离，通过抑制内部岐管22、24内的层叠方向的偏流，能够更加均等地向单电池4的宽度方向及层叠方向供给或排出。
[0210]也可采取与图示的实施方式相反的配置，S卩，阴极的外部岐管和阳极的外部岐管重叠配置，且阴极的外部岐管配置在比阳极的外部岐管更远离单元层叠体20的位置。
[0211]至少在阴极上沿着垂直方向设有内部岐管24，且与该内部岐管24连接的外部岐管44配置在单元层叠体20的下方位置。或者，至少在在阴极上沿着水平方向设有内部岐管24，且与该内部岐管24连接的外部岐管44配置在内部岐管24的下方位置。根据这种布局，能够通过重力将生成水可靠地排出，能够提供维持耐水湿性的燃料电池。
[0212]在各流体中，外部岐管41、及连通部50的第一和第二辅助岐管51、52设置于端板32内。通过将外部岐管41及连通部50与端板32 —体化，能够实现燃料电池I的小型化。
[0213]在使用冷却流体及空气的阴极上，将外部岐管43、44的排出侧的截面积设定为比供给侧的截面积大。在流动的过程中流量未变化、或减少量少的流体中，通过使排出侧的截面积比供给侧的截面积大，能够降低排出侧的压力损失，能够实现良好的配流性。
[0214]也可以针对各流体设置三个以上的流体供给用的内部岐管21和流体排出用的内部岐管21。通过根据长宽比R来增大数量，能够提高配流性。
[0215]根据第一实施方式的燃料电池I的配流装置100，因为将流体供给用的外部岐管42a、43a、44a及流体排出用的外部岐管42b、43b、44b形成于构成端板32的块体60，所以能够实现燃料电池I的小型化。进而，因为与外部岐管42a、43a、44a、42b、43b、44b相邻的连通部50a、50b的构成简单，且通过切削加工等手段能够容易形成，所以能够简化配流装置100的制造，与将许多零件焊接接合而组装的情况等相比，能够廉价地制造。
[0216]本实施方式的车辆18因为具备小型化的燃料电池，所以成为车载性、生产率及成本优异的车辆。
[0217](第二实施方式)
[0218]图14(A) (B)是表示第二实施方式的燃料电池80的立体图及正面图，图15(A)是用剖面来表示组装有第二实施方式的配流装置101的下侧端板82的主要部分的立体图，图15(B)是表示设有外部岐管41的下侧端板82的剖面图。图16(A) (B)是针对各流体在构成下侧端板82的块体90上形成有供给侧连通部50a的第一和第二辅助岐管51a、52a、及排出侧连通部50b的第一和第二辅助岐管51b、52b的情形的剖面图。此外，在与图1?13所示的部件共同的部件上附带同一符号，省略其一部分说明。
[0219]第二实施方式将燃料气体、冷却水、氧化气体中的、两种流体的外部岐管42、43及连通部50设置在同一下侧端板82中。在这一点上，与将三种所有流体的外部岐管42、43、44及连通部50设置在同一端板32中的第一实施方式不同。
[0220]在第二实施方式中，在图中下侧所示的下侧端板82中设有燃料气体及冷却水的外部岐管42、43及连通部50，在图中上侧所示的上侧端板81中设有氧化气体的外部岐管44及连通部50。如图14所示，在下侧端板82的对向的侧面中的、第一侧面(图中左跟前的侧面)上开设有冷却水用外部岐管43的供给口及排出口，在相反侧的第二侧面上开设有燃料气体用外部岐管42的供给口及排出口。在上侧端板81的第一侧面上开设有氧化气体用外部岐管44的供给口及排出口。外部岐管41由从端板81、82的第一侧面贯通到第二侧面的贯通孔形成。就冷却水用的外部岐管43及氧化气体用的外部岐管44而言，在形成贯通孔以后，利用挡板将第二侧面的开口密封。另一方面，就燃料气体用的外部岐管42而言，在形成贯通孔以后，利用挡板83将第一侧面的开口密封。
[0221]关于下侧端板82，如图15、图16所示，供给侧连通部50a至少具有:与流体供给用的内部岐管22a、23a连接的第一辅助岐管51a、和具备分别相对于流体供给用的外部岐管42a,43a的中心线及第一辅助岐管51a的中心线交叉的中心线且与流体供给用的外部岐管42a、43a连接的第二辅助岐管52a。同样地，排出侧连通部50b也至少具有:与流体排出用的内部岐管22b、23b连接的第一辅助岐管51b、和具备分别相对于流体排出用的外部岐管42b,43b的中心线及第一辅助岐管51b的中心线交叉的中心线且与流体排出用的外部岐管42b,43b连接的第二辅助岐管52b。
[0222]关于上侧端板81，省略图示，连通部50的第二辅助岐管52其中心线相对于外部岐管44的中心线交叉，且相对于与内部岐管24连接的第一辅助岐管51的中心线交叉。
[0223]在第二实施方式中，在具有低长宽比构造，且对每种流体具有两个以上的流体供给用的内部岐管21和流体排出用的内部岐管21的燃料电池中，通过在外部岐管41和内部岐管21之间设置使各流体实质上交叉两次以上而流动的配流机构，能够将燃料电池80所需要的各种流体向单电池4的宽度方向及层叠方向均等地供给或排出。其结果是，能够有效地进行发电，能够提供小型高输出的燃料电池。
[0224]如图15所示，第二实施方式的配流装置101针对燃料气体及冷却水而具有形成有外部岐管42、43、和连通部50(50a、50b)的第一和第二辅助岐管51 (51a、51b)、52 (52a、52b)的块体90。块体90构成下侧端板82。
[0225]在块体90中，当将配置单元层叠体20的一侧的面设为一面92时，如箭头91所示，从块体90的一面92侧观察，在接近一面92的一侧流动的第一流体用的外部岐管42、和在远离一面92的一侧流动的第二流体用的外部岐管43 —部分重叠而配置。进而，从块体90的一面92侧观察，第二流体用的外部岐管43包括未与第一流体用的外部岐管42重叠的延长部位93。块体90