(57)【要約】      （修正有）【課題】既存の直接内部改質型の触媒機能層を、金属支持体に適用した改質器一体型の固体酸化物燃料電池を提供する。【解決手段】電解質層１１０と、電解質層の下面に結合される燃料極１２０及び上面に結合される空気極１３０とを備える単電池１００は、燃料チャンネル又は空気チャンネルを上面に有する中間層分離板２００を備え、単電池１００の下面には金属支持体６００が積層され、上面には空気極又は燃料極集電体７００が積層される。直接内部改質のための触媒機能層を金属支持体６００に適用することにより、改質器が固体酸化物燃料電池と一体的に装着される。【選択図】図１
2010034026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解質層１１０と、前記電解質層１１０の下面に結合される燃料極１２０及び上面に結合される空気極１３０とを備える単電池１００；燃料ガス供給孔２１２、燃料ガス排出孔２１４、空気供給孔２２２及び空気排出孔２２４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、前記燃料ガス供給孔２１２及び燃料ガス排出孔２１４にそれぞれ連結される燃料チャンネル２３２が上面に形成される中間層燃料極分離板２００；燃料ガス供給孔３１２、燃料ガス排出孔３１４、空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、前記空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４にそれぞれ連結される空気チャンネル３３２が下面に形成される中間層空気極分離板３００；を含む固体酸化物燃料電池において、
前記中間層燃料極分離板２００には改質器を設けるための第１燃料極改質器設置孔２４２及び後段燃焼器を設けるための第１燃料極燃焼器設置孔２５２が上下面を貫通して形成され、
前記中間層空気極分離板３００には改質器を設けるために前記第１燃料極改質器設置孔２４２に連通する第１空気極改質器設置孔３４２及び後段燃焼器を設けるために前記第１燃料極燃焼器設置孔２５２に連通する第１空気極燃焼器設置孔３５２が上下面を貫通して形成され、
燃料ガス供給溝４１２、燃料ガス排出溝４１４、空気供給溝４２２、空気排出溝４２４、前記燃料ガス供給溝４１２及び燃料ガス排出溝４１４にそれぞれ連結される燃料チャンネル４３２、改質器を設けるために前記第１空気極改質器設置孔３４２に連通する第１燃料極改質器設置溝４４２及び後段燃焼器を設けるために前記第１空気極燃焼器設置孔３５２に連通する第１燃料極燃焼器設置溝４５２がそれぞれ上面に形成され、前記第１燃料極改質器設置溝４４２と前記燃料ガス供給溝４１２を連通させる燃料供給連通孔４６２が形成される最下層燃料極分離板４００；
燃料ガス供給溝５１２、燃料ガス排出溝５１４、空気供給溝５２２、空気排出溝５２４、前記燃料ガス供給溝５１２及び燃料ガス排出溝５１４にそれぞれ連結される空気チャンネル５３２、改質器を設けるために前記第１燃料極改質器設置孔２４２に連通する第１空気極改質器設置溝５４２及び後段燃焼器を設けるために前記第１燃料極燃焼器設置孔２５２に連通する第１空気極燃焼器設置溝５５２がそれぞれ下面に形成され、前記燃料ガス排出溝５１４と前記第１空気極燃焼器設置溝５５２を連通させる第１燃料排出連通孔５６２が形成され、前記空気排出溝５２４と前記第１空気極燃焼器設置溝５５２を連通させる第１空気排出連通孔５７２が形成される最上層空気極分離板５００；
とを含むことを特徴とする改質器一体型の固体酸化物燃料電池。
【請求項２】
前記中間層燃料極分離板２００には改質器を設けるための第２燃料極改質器設置孔２４４及び後段燃焼器を設けるための第２燃料極燃焼器設置孔２５４が上下面を貫通して形成され、
前記中間層空気極分離板３００には改質器を設けるために前記第２燃料極改質器設置孔２４４に連通する第２空気極改質器設置孔３４４及び後段燃焼器を設けるために前記第２燃料極燃焼器設置孔254に連通する第２空気極燃焼器設置孔３５４が上下面を貫通して形成され、
前記最下層燃料極分離板４００には改質器を設けるために前記第２空気極改質器設置孔３４４に連通する第２燃料極改質器設置溝４４４及び後段燃焼器を設けるために前記第２空気極燃焼器設置孔３５４に連通する第２燃料極燃焼器設置溝４５４がそれぞれ上面に形成され、
前記最上層空気極分離板５００には改質器を設けるために前記第２燃料極改質器設置孔２４４に連通する第２空気極改質器設置溝５４４及び後段燃焼器を設けるために前記第２燃料極燃焼器設置孔２５４に連通する第２空気極燃焼器設置溝５５４がそれぞれ上面に形成され、前記第２空気極改質器設置溝５４４と前記第１空気極改質器設置溝５４２を連通させる改質器設置溝連通孔５８２が形成され、前記燃料ガス排出溝５１４と前記第２空気極燃焼器設置溝５５４を連通させる第２燃料排出連通孔５６４が形成され、前記空気排出溝５２４と前記第２空気極燃焼器設置溝５５４を連通させる第２空気排出連通孔５７４が形成されることを特徴とする請求項１に記載の改質器一体型の固体酸化物燃料電池。
【請求項３】
前記最下層燃料極分離板４００の側面には前記空気供給溝４２２に連通する空気注入孔４７２、前記第２燃料極改質器設置溝４４４に連通する燃料ガス注入孔４８２、前記第１燃料極燃焼器設置溝４５２に連通する第１燃焼ガス排出孔４９２及び前記第２燃料極燃焼器設置溝４５４に連通する第２燃焼ガス排出孔４９４が形成されることを特徴とする請求項２に記載の改質器一体型の固体酸化物燃料電池。
【請求項４】
前記燃料チャンネル４３２を介して前記第１燃料極改質器設置溝４４２と第２燃料極改質器設置溝４４４、前記第１燃料極燃焼器設置溝４５２と第２燃料極燃焼器設置溝４５４、前記空気供給溝４２２と空気排出溝４２４及び前記燃料ガス供給溝４１２と燃料ガス排出溝４１４はそれぞれ相互対向する位置に形成され、
前記空気注入孔４７２が前記第１燃料極改質器設置溝４４２の下端部の下方に離隔されて前記空気供給溝４２２の下端部に連通されるように、前記空気供給溝４２２の深さは前記第１燃料極改質器設置溝４４２の深さより深く形成されることを特徴とする請求項３に記載の改質器一体型の固体酸化物燃料電池。
【請求項５】
前記第１燃料排出連通孔５６２が前記燃料ガス供給溝５１２の上端部の上方に離隔されて前記燃料ガス排出溝５１４の上端部及び前記第１空気極燃焼器設置溝５５２の上端部に連通されるように、前記燃料ガス排出溝５１４の深さ及び前記第１空気極燃焼器設置溝５５２の深さは前記燃料ガス供給溝５１２の深さよりそれぞれ深く形成され、
前記改質器設置溝連通孔５８２が前記空気供給溝５２２の上端部及び前記空気排出溝５２４の上端部の上方に離隔されて前記第１空気極改質器設置溝５４２の上端部及び前記第２空気極改質器設置溝５４４の上端部に連通されるように、前記第１空気極改質器設置溝５４２の深さ及び前記第２空気極改質器設置溝５４４の深さは前記空気供給溝５２２の深さ及び前記空気排出溝５２４の深さよりそれぞれ深く形成されることを特徴とする請求項４に記載の改質器一体型の固体酸化物燃料電池。
【請求項６】
前記単電池１００の下面には金属支持体が積層され、上面には空気極集電体が積層されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の改質器一体型の固体酸化物燃料電池。
【請求項７】
前記単電池１００の下面には燃料極集電体が積層され、上面には空気極集電体が積層されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の改質器一体型の固体酸化物燃料電池。
【請求項８】
電解質層１１０と、前記電解質層１１０の下面に結合される燃料極１２０及び上面に結合される空気極１３０とを備える単電池１００；燃料ガス供給孔２１２、燃料ガス排出孔２１４、空気供給孔２２２及び空気排出孔２２４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、前記燃料ガス供給孔２１２及び燃料ガス排出孔２１４にそれぞれ連結される燃料チャンネル２３２が上面に形成される中間層燃料極分離板２００；燃料ガス供給孔３１２、燃料ガス排出孔３１４、空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、前記空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４にそれぞれ連結される空気チャンネル３３２が下面に形成される中間層空気極分離板３００；を含む固体酸化物燃料電池において、
前記中間層燃料極分離板２００には改質器を設けるための第１燃料極改質器設置孔２４２及び後段燃焼器を設けるための第１燃料極燃焼器設置孔２５２が上下面を貫通して形成され、
前記中間層空気極分離板３００には改質器を設けるために前記第１燃料極改質器設置孔２４２に連通する第１空気極改質器設置孔３４２及び後段燃焼器を設けるために前記第１燃料極燃焼器設置孔252に連通する第１空気極燃焼器設置孔３５２が上下面を貫通して形成されることを特徴とする改質器一体型の固体酸化物燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は外部改質形態の改質器を固体酸化物燃料電池スタックと一体化することによって効率的な熱管理と単純化されたシステム構造がなされる固体酸化物燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は水素を使用して電気を生産することにおいて最も効率の高い理想的なエネルギー変換装置と言われており、将来水素社会の核心となる技術になるだろう。一方、エネルギー源とエネルギー貯蔵媒体として化石燃料を使用する現時点においても高効率の環境に優しいエネルギー転換装置としての燃料電池は応用可能分野が多様であり、エネルギー節約及びその他特殊目的のために現在世界各国で常用化のための研究が活発に進められている。燃料電池は通常５つの種類で分けられ、この中で電解質が固体状である高分子形燃料電池（Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC）と固体酸化物燃料電池（Solid Oxide Fuel Cell、SOFC）が近来に幅広く研究されている。分散形家庭用電源用としての燃料電池システムの開発も先の２種類の燃料電池を中心になされている。８０℃程度の低温で作動するＰＥＭＦＣはスタックの製作が容易であり、小型化に有利であるという長所はあるが、固体酸化物燃料電池は効率が高く、廃熱の温度が高くて熱併合発電にさらに適した特性を有しており、６０,０００時間の単電池寿命が検証されたことがあって、経済的な側面からも可能性は十分である。なお、高い作動温度によって水素のみならず一酸化炭素も燃料として使用できるから、炭化水素燃料改質器を含むシステムをわりと容易に具現することができる。
【０００３】
燃料電池のための水素の生産及び供給の基盤構造が微弱であり、再生エネルギーでない既存の化石燃料の改質による水素生産が支配的な現時点では、既存の化石燃料を水素に転換する改質システムが燃料電池の駆動のために必ず必要である。現在、自動車などは水素ステーションで水素を大量生産した後、これを自動車に供給して貯蔵する方式が有力であるとみえる。しかし、本課題の分散形熱併合発電システムは高い効率と廃熱の活用のためには改質器を発電システムに含めなければならない。特に、燃料の供給ラインの建設が難しい僻奥地の分散形電源はエネルギー貯蔵密度が高い液体燃料、つまりディーゼル、灯油、ＬＰＧなどをエネルギー源として使用することが適切であり、従ってこれらの燃料の改質器開発が切実である。改質システムは大きく改質器、脱硫装置、一酸化炭素（CO）除去工程に分ける。ＳＯＦＣは先に言及したようにＣＯもスタック内で燃料として使用できるから、ＣＯ除去工程は不要であるといえる。図１０はＳＯＦＣのための一般的な改質システムの概略図を示している。
【０００４】
改質器は改質システムの核心部分であって燃料を化学反応を通して水素が主成分である合成ガス（syn-gas）に作られる装置である。ＳＯＦＣシステムは一般的に改質器の形態によって２つに分けられる。１つは内部改質形ＳＯＦＣ(Internal reforming SOFC)であり、もう１つは外部改質形ＳＯＦＣ(External reforming SOFC)である。内部改質は外部改質に比べて効率が高くてシステムが単純であるが、システムの制御が難しくて安定的な運転はし難いのである。外部改質は効率は多少低いが、各部分を別に制御することができて安定的な運転が可能である。しかし、改質器とＳＯＦＣスタック共は熱管理を別にしなければならないため、システムが非常に複雑である。
【０００５】
固体酸化物燃料電池は作動温度が６００乃至１０００℃で高温で作動する燃料電池である。このような高温の作動温度を用いた炭化水素の直接内部改質は既に固体酸化物燃料電池から研究されている事項である。しかし、金属支持体の固体酸化物燃料電池と触媒機能層を用いた炭化水素の直接内部改質はまだ報告された事例がない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、既存の固体酸化物燃料電池に適用されていた直接内部改質のための触媒機能層を金属支持体の固体酸化物燃料電池に適用するためのものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は電解質層１１０と、前記電解質層１１０の下面に結合される燃料極１２０及び上面に結合される空気極１３０とを備える単電池１００；燃料ガス供給孔２１２、燃料ガス排出孔２１４、空気供給孔２２２及び空気排出孔２２４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、前記燃料ガス供給孔２１２及び燃料ガス排出孔２１４にそれぞれ連結される燃料チャンネル２３２が上面に形成される中間層燃料極分離板２００；燃料ガス供給孔３１２、燃料ガス排出孔３１４、空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、前記空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４にそれぞれ連結される空気チャンネル３３２が下面に形成される中間層空気極分離板３００；を含む固体酸化物燃料電池において、前記中間層燃料極分離板２００には改質器を設けるための第１燃料極改質器設置孔２４２及び後段燃焼器を設けるための第１燃料極燃焼器設置孔２５２が上下面を貫通して形成され、前記中間層空気極分離板３００には改質器を設けるために前記第１燃料極改質器設置孔２４２に連通する第１空気極改質器設置孔３４２及び後段燃焼器を設けるために前記第１燃料極燃焼器設置孔252に連通する第１空気極燃焼器設置孔３５２が上下面を貫通して形成され、燃料ガス供給溝４１２、燃料ガス排出溝４１４、空気供給溝４２２、空気排出溝４２４、前記燃料ガス供給溝４１２及び燃料ガス排出溝４１４にそれぞれ連結される燃料チャンネル４３２、改質器を設けるために前記第１空気極改質器設置孔３４２に連通する第１燃料極改質器設置溝４４２及び後段燃焼器を設けるために前記第１空気極燃焼器設置孔３５２に連通する第１燃料極燃焼器設置溝４５２がそれぞれ上面に形成され、前記第１燃料極改質器設置溝４４２と前記燃料ガス供給溝４１２を連通させる燃料供給連通孔４６２が形成される最下層燃料極分離板４００；燃料ガス供給溝５１２、燃料ガス排出溝５１４、空気供給溝５２２、空気排出溝５２４、前記燃料ガス供給溝５１２及び燃料ガス排出溝５１４にそれぞれ連結される空気チャンネル５３２、改質器を設けるために前記第１燃料極改質器設置孔２４２に連通する第１空気極改質器設置溝５４２及び後段燃焼器を設けるために前記第１燃料極燃焼器設置孔２５２に連通する第１空気極燃焼器設置溝５５２がそれぞれ下面に形成され、前記燃料ガス排出溝５１４と前記第１空気極燃焼器設置溝５５２を連通させる第１燃料排出連通孔５６２が形成され、前記空気排出溝５２４と前記第１空気極燃焼器設置溝５５２を連通させる第１空気排出連通孔５７２が形成される最上層空気極分離板５００；とを含むことを特徴とする改質器一体型の固体酸化物燃料電池に関するものである。
【０００８】
本発明において、前記中間層燃料極分離板２００には改質器を設けるための第２燃料極改質器設置孔２４４及び後段燃焼器を設けるための第２燃料極燃焼器設置孔２５４が上下面を貫通して形成され、前記中間層空気極分離板３００には改質器を設けるために前記第２燃料極改質器設置孔２４４に連通する第２空気極改質器設置孔３４４及び後段燃焼器を設けるために前記第２燃料極燃焼器設置孔254に連通する第２空気極燃焼器設置孔３５４が上下面を貫通して形成され、前記最下層燃料極分離板４００には改質器を設けるために前記第２空気極改質器設置孔３４４に連通する第２燃料極改質器設置溝４４４及び後段燃焼器を設けるために前記第２空気極燃焼器設置孔３５４に連通する第２燃料極燃焼器設置溝４５４がそれぞれ上面に形成され、前記最上層空気極分離板５００には改質器を設けるために前記第２燃料極改質器設置孔２４４に連通する第２空気極改質器設置溝５４４及び後段燃焼器を設けるために前記第２燃料極燃焼器設置孔２５４に連通する第２空気極燃焼器設置溝５５４がそれぞれ上面に形成され、前記第２空気極改質器設置溝５４４と前記第１空気極改質器設置溝５４２を連通させる改質器設置溝連通孔５８２が形成され、前記燃料ガス排出溝５１４と前記第２空気極燃焼器設置溝５５４を連通させる第２燃料排出連通孔５６４が形成され、前記空気排出溝５２４と前記第２空気極燃焼器設置溝５５４を連通させる第２空気排出連通孔５７４が形成される。
【０００９】
本発明において、前記最下層燃料極分離板４００の側面には前記空気供給溝４２２に連通する空気注入孔４７２、前記第２燃料極改質器設置溝４４４に連通する燃料ガス注入孔４８２、前記第１燃料極燃焼器設置溝４５２に連通する第１燃焼ガス排出孔４９２及び前記第２燃料極燃焼器設置溝４５４に連通する第２燃焼ガス排出孔４９４が形成されるが、前記燃料チャンネル４３２を介して前記第１燃料極改質器設置溝４４２と第２燃料極改質器設置溝４４４、前記第１燃料極燃焼器設置溝４５２と第２燃料極燃焼器設置溝４５４、前記空気供給溝４２２と空気排出溝４２４及び前記燃料ガス供給溝４１２と燃料ガス排出溝４１４はそれぞれ相互対向する位置に形成され、前記空気注入孔４７２が前記第１燃料極改質器設置溝４４２の下端部の下方に離隔されて前記空気供給溝４２２の下端部に連通されるように、前記空気供給溝４２２の深さは前記第１燃料極改質器設置溝４４２の深さより深く形成することができ、前記第１燃料排出連通孔５６２が前記燃料ガス供給溝５１２の上端部の上方に離隔されて前記燃料ガス排出溝５１４の上端部及び前記第１空気極燃焼器設置溝５５２の上端部に連通されるように、前記燃料ガス排出溝５１４の深さ及び前記第１空気極燃焼器設置溝５５２の深さは前記燃料ガス供給溝５１２の深さよりそれぞれ深く形成され、前記改質器設置溝連通孔５８２が前記空気供給溝５２２の上端部及び前記空気排出溝５２４の上端部の上方に離隔されて前記第１空気極改質器設置溝５４２の上端部及び前記第２空気極改質器設置溝５４４の上端部に連通されるように、前記第１空気極改質器設置溝５４２の深さ及び前記第２空気極改質器設置溝５４４の深さは前記空気供給溝５２２の深さ及び前記空気排出溝５２４の深さよりそれぞれ深く形成することができる。
【００１０】
本発明において、前記単電池１００の下面には金属支持体が積層され、上面には空気極集電体が積層されたり、前記単電池１００の下面には燃料極集電体が積層され、上面には空気極集電体が積層される。
【００１１】
一方、本発明は、電解質層１１０と、前記電解質層１１０の下面に結合される燃料極１２０及び上面に結合される空気極１３０とを備える単電池１００；燃料ガス供給孔２１２、燃料ガス排出孔２１４、空気供給孔２２２及び空気排出孔２２４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、前記燃料ガス供給孔２１２及び燃料ガス排出孔２１４にそれぞれ連結される燃料チャンネル２３２が上面に形成される中間層燃料極分離板２００；燃料ガス供給孔３１２、燃料ガス排出孔３１４、空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、前記空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４にそれぞれ連結される空気チャンネル３３２が下面に形成される中間層空気極分離板３００；を含む固体酸化物燃料電池において、前記中間層燃料極分離板２００には改質器を設けるための第１燃料極改質器設置孔２４２及び後段燃焼器を設けるための第１燃料極燃焼器設置孔２５２が上下面を貫通して形成され、前記中間層空気極分離板３００には改質器を設けるために前記第１燃料極改質器設置孔２４２に連通する第１空気極改質器設置孔３４２及び後段燃焼器を設けるために前記第１燃料極燃焼器設置孔252に連通する第１空気極燃焼器設置孔３５２が上下面を貫通して形成されることを特徴とする改質器一体型の固体酸化物燃料電池に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１の中間層燃料極分離板、単電池及び中間層空気極分離板を含む第１単位体１１００の分解斜視図である。
【図２】最下層燃料極分離板、単電池及び中間層空気極分離板を含む第２単位体１２００の分解斜視図である。
【図３】中間層燃料極分離板、単電池及び最上層空気極分離板を含む第３単位体１３００の分解斜視図である。
【図４】実施例１の中間層燃料極分離板２００の斜視図である。
【図５】（ａ）は中間層空気極分離板３００の斜視図であり、（ｂ）は中間層空気極分離板３００の背面斜視図である。
【図６】実施例１の最下層燃料極分離板４００の斜視図である。
【図７】（ａ）は図６に図示された最下層燃料極分離板４００の主要部の概略図であり、（ｂ）は図７の（ａ）のＢ方向からみた燃料ガス排出溝４１４及び第２燃料極燃焼器設置溝４５４の概略図であり、（ｃ）は図７の（ａ）のＣ方向からみた空気供給溝４２２及び第１燃料極改質器設置溝４４２の概略図である。
【図８】（ａ）は図３に図示された最上層空気極分離板５００の斜視図であり、（ｂ）は図３に図示された最上層空気極分離板５００の背面斜視図である。
【図９】図８の（ａ）に図示された最下層燃料極分離板５００の主要部の概略図である。
【図１０】ＳＯＦＣのための一般的な改質システムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
固体酸化物燃料電池は空気極分離板、単電池、及び燃料極分離板を含む単位体が多数枚積層してなる。本発明は最下層に積層される燃料極分離板の構造がその上部に積層される燃料極分離板の構造とは異なるため、最下層に積層される燃料極分離板を最下層燃料極分離板と称し、その上部に積層される燃料極分離板を中間層燃料極分離板と称する。同様に、本発明は最上層に積層される空気極分離板の構造がその下部に積層される空気極分離板の構造と異なるため、最上層に積層される空気極分離板を最上層空気極分離板と称し、その下部に積層される空気極分離板を中間層分離板と称する。
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について詳しく説明する。
【００１５】
＜実施例１＞
【００１６】
実施例１は本発明による改質器一体型の固体酸化物燃料電池に関するものである。
【００１７】
図１は実施例１の中間層燃料極分離板、単電池及び中間層空気極分離板を含む第１単位体１１００の分解斜視図を、図２は最下層燃料極分離板、単電池及び中間層空気極分離板を含む第２単位体１２００の分解斜視図を、図３は中間層燃料極分離板、単電池及び最上層空気極分離板を含む第３単位体１３００の分解斜視図を示す。
【００１８】
実施例１は第２単位体１２００、少なくとも１つ以上の第１単位体１１００、第３単位体１３００が下部から上部に順次に積層されてなる固体酸化物燃料電池である。
【００１９】
図１を参照すれば、第１単位体１１００は単電池１００、中間層燃料極分離板２００、中間層空気極分離板３００、金属支持体６００、集電体７００及び絶縁部材８００を含む。
【００２０】
図１を参照すれば、単電池１００は電解質層１１０と、前記電解質層１１０の下面に結合される燃料極１２０及び上面に結合される空気極１３０からなる通常のセラミックセルであり得る。
【００２１】
図４は実施例１の中間層燃料極分離板２００の斜視図を示す。
【００２２】
図４を参照すれば、中間層燃料極分離板２００には上下面を貫通し、燃料ガス供給孔２１２、燃料ガス排出孔２１４、空気供給孔２２２及び空気排出孔２２４がそれぞれ形成される。また、中間層燃料極分離板２００の上面には燃料ガス供給孔２１２及び燃料ガス排出孔２１４にそれぞれ連結される燃料チャンネル２３２が形成される。燃料チャンネル２３２は中間層燃料極分離板２００の中央部に形成され、燃料ガス供給孔２１２と燃料ガス排出孔２１４及び空気供給孔２２２と空気排出孔２２４は燃料チャンネル２３２を介してそれぞれ対向する方向に形成される。
【００２３】
図４を参照すれば、中間層燃料極分離板２００には第１改質器（図示せず）を設けるための第１燃料極改質器設置孔２４２及び第２改質器を設けるための第２燃料極改質器設置孔２４４がそれぞれ上下面を貫通して形成され、第１後段燃焼器を設けるための第１燃料極燃焼器設置孔２５２及び第２後段燃焼器を設けるための第２燃料極燃焼器設置孔２５４が上下面を貫通してそれぞれ形成される。第１燃料極改質器設置孔２４２と第２燃料極改質器設置孔２４４及び第１燃料極燃焼器設置孔２５２及び第２燃料極燃焼器設置孔２５４は燃料チャンネル２３２を介してそれぞれ対向する方向に形成される。第１燃料極改質器設置孔２４２は空気供給孔２２２の外側に形成され、第２燃料極改質器設置孔２４４は空気排出孔２２４の外側に形成され、第１燃料極燃焼器設置孔２５２は燃料ガス供給孔２１２の外側に形成され、第２燃料極燃焼器設置孔２５４は燃料ガス排出孔２１４の外側に形成される。
【００２４】
図４を参照すれば、中間層燃料極分離板２００には上下面を貫通して締結孔ＣＨ２が形成される。
【００２５】
図１を参照すれば、中間層燃料極分離板２００の上面には金属支持体６００が積層される。金属支持体６００の周縁は燃料チャンネル２３２が形成された燃料チャンネル形成部（図面符号付与せず）の周縁に付着される。
【００２６】
図１を参照すれば、金属支持体６００の上面には単電池１００が付着される。単電池１００は燃料極１２０が下部に位置するように付着されるが、スラリー接合などを通して付着される。
【００２７】
図１を参照すれば、単電池１００の上面には集電体７００が積層され、集電体７００の上部には中間層空気極分離板３００が積層される。一方、中間層燃料極分離板２００と中間層空気極分離板３００との間には絶縁部材８００が積層されるが、絶縁部材８００の中央部には単電池１００、集電体７００が引き込まれる貫通孔８１０が形成される。
【００２８】
図１を参照すれば、絶縁部材８００には上下面を貫通して燃料ガス供給孔８１２、燃料ガス排出孔８１４、空気供給孔８２２、及び空気排出孔８２４がそれぞれ形成される。図４を共に参照すれば、燃料ガス供給孔８１２は燃料ガス供給孔２１２の上部に位置して相互連通され、燃料ガス排出孔８１４は燃料ガス排出孔２１４の上部に位置して相互連通され、空気供給孔８２２は空気供給孔２２２の上部に位置して相互連通され、空気排出孔８２４は空気排出孔２２４の上部に位置して相互連通するように形成される。
【００２９】
図１を参照すれば、絶縁部材８００には上下面を貫通し、第１絶縁部材改質器設置孔８４２、第２絶縁部材改質器設置孔８４４、第１絶縁部材燃焼器設置孔８５２、及び第２絶縁部材燃焼器設置孔８５４がそれぞれ形成される。図４を共に参照すれば、第１絶縁部材改質器設置孔８４２は第１燃料極改質器設置孔２４２の上部に位置して相互連通され、第２絶縁部材改質器設置孔８４４は第２燃料極改質器設置孔２４４の上部に位置して相互連通され、第１絶縁部材燃焼器設置孔８５２は第１燃料極燃焼器設置孔２５２の上部に位置して相互連通され、第２絶縁部材燃焼器設置孔８５４は第２燃料極燃焼器設置孔２５４の上部に位置して相互連通するように形成される。
【００３０】
図１を参照すれば、絶縁部材８００には締結孔ＣＨ８が形成される。
【００３１】
図５の（ａ）は中間層空気極分離板３００の斜視図を、図５の（ｂ）は中間層空気極分離板３００の背面斜視図を示す。
【００３２】
図５の（ａ）、（ｂ）を参照すれば、中間層空気極分離板３００には上下面を貫通し、燃料ガス供給孔３１２、燃料ガス排出孔３１４、空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４がそれぞれ形成される。また、図５の（ｂ）を参照すれば、中間層空気極分離板３００の下面には空気供給孔３２２及び空気排出孔３２４にそれぞれ連結される空気チャンネル３３２が形成される。図５の（ａ）、図４及び図１を参照すれば、燃料ガス供給孔３１２は燃料ガス供給孔２１２の上部に位置して絶縁部材８００を介して相互連通され、燃料ガス排出孔３１４は燃料ガス排出孔２１４の上部に位置して絶縁部材８００を介して相互連通され、空気供給孔３２２は空気供給孔２２２の上部に位置して絶縁部材８００を介して相互連通され、空気排出孔３２４は空気排出孔２２４の上部に位置して絶縁部材８００を介して相互連通するように形成される。図５の（ｂ）及び図１を参照すれば、空気チャンネル３３２は集電体７００を介して単電池１００の空気極１３０の上方に位置するように中間層空気極分離板３００の中央部に形成される。
【００３３】
図５の（ａ）、（ｂ）を参照すれば、前記中間層空気極分離板３００には上下面を貫通し、第１空気極改質器設置孔３４２、第２空気極改質器設置孔３４４、第１空気極燃焼器設置孔３５２、及び第２空気極燃焼器設置孔３５４がそれぞれ形成される。図５の（ａ）、図４及び図１を参照すれば、第１空気極改質器設置孔３４２は第１燃料極改質器設置孔２４２の上部に位置して絶縁部材８００を介して相互連通され、第２空気極改質器設置孔３４４は第２燃料極改質器設置孔２４４の上部に位置して絶縁部材８００を介して相互連通され、第１空気極燃焼器設置孔３５２は第１燃料極燃焼器設置孔２５２の上部に位置して絶縁部材８００を介して相互連通され、第２空気極燃焼器設置孔３５４は第２燃料極燃焼器設置孔２５４の上部に位置して絶縁部材８００を介して相互連通するように形成される。
【００３４】
図５の（ａ）、（ｂ）を参照すれば、中間層空気極分離板３００には上下面を貫通して締結孔ＣＨ３が形成される。
【００３５】
図２を参照すれば、第２単位体１２００は単電池１００、最下層燃料極分離板４００、中間層空気極分離板３００、金属支持体６００、集電体７００、及び絶縁部材８００を含む。
【００３６】
図１及び図２を参照すれば、第２単位体１２００の中間層空気極分離板３００は第１単位体１１００のうち、最下部に位置する第１単位体１１００の中間層燃料極分離板２００の下部に積層される。図５の（ａ）及び図４を共に参照すれば、第２単位体１２００の中間層空気極分離板３００は燃料ガス供給孔３１２が燃料ガス供給孔２１２に連通され、燃料ガス排出孔３１４が燃料ガス排出孔２１４に連通され、空気供給孔３２２は空気供給孔２２２に連通され、空気排出孔３２４は空気排出孔２２４に連通され、第１空気極改質器設置孔３４２は第１燃料極改質器設置孔２４２に連通され、第２空気極改質器設置孔３４４は第２燃料極改質器設置孔２４４に連通され、第１空気極燃焼器設置孔３５２は第１燃料極燃焼器設置孔２５２に連通され、第２空気極燃焼器設置孔３５４は第２燃料極燃焼器設置孔２５４に連通するように積層される。
【００３７】
図２を参照すれば、中間層空気極分離板３００の下部には絶縁部材８００が積層される。図５の（ａ）を共に参照すれば、絶縁部材８００は燃料ガス供給孔８１２が燃料ガス供給孔３１２に連通され、燃料ガス排出孔８１４が燃料ガス排出孔３１４に連通され、空気供給孔８２２は空気供給孔３２２に連通され、空気排出孔８２４は空気排出孔３２４に連通され、第１絶縁部材改質器設置孔８４２は第１空気極改質器設置孔３４２に連通され、第２絶縁部材改質器設置孔８４４は第２空気極改質器設置孔３４４に連通され、第１絶縁部材燃焼器設置孔８５２は第１空気極燃焼器設置孔３５２に連通され、第２絶縁部材燃焼器設置孔８５４は第２空気極燃焼器設置孔３５４に連通するように積層される。
【００３８】
図２を参照すれば、集電体７００及び単電池１００は絶縁部材８００の貫通孔８１０に引き込まれ、中間層空気極分離板３００の下部に積層される。一方、単電池１００は燃料極１２０が金属支持体６００の上面にスラリー接合などを通して付着されることによって金属支持体６００に積層される。図６を共に参照すれば、金属支持体６００は後述する最下層燃料極分離板４００の燃料チャンネル４３２の上部に積層される。
【００３９】
図６は実施例１の最下層燃料極分離板４００の斜視図を示す。
【００４０】
図６を参照すれば、最下層燃料極分離板４００の上面には燃料ガス供給溝４１２、燃料ガス排出溝４１４、空気供給溝４２２及び空気排出溝４２４がそれぞれ形成される。また、最下層燃料極分離板４００の上面には燃料ガス供給溝４１２及び燃料ガス排出溝４１４にそれぞれ連結される燃料チャンネル４３２が形成される。燃料チャンネル４３２は最下層燃料極分離板４００の中央部に形成され、燃料ガス供給溝４１２と燃料ガス排出溝４１４及び空気供給溝４２２と空気排出溝４２４は燃料チャンネル４３２を介してそれぞれ対向する方向に形成される。図５及び図２を共に参照すれば、燃料ガス供給溝４１２は絶縁部材８００を介して燃料ガス供給孔３１２に連通され、燃料ガス排出溝４１４は絶縁部材８００を介して燃料ガス排出孔３１４に連通され、空気供給溝４２２は絶縁部材８００を介して空気供給孔３２２に連通され、空気排出溝４２４は絶縁部材８００を介して空気排出孔３２４に連通するように形成される。
【００４１】
図６を参照すれば、最下層燃料極分離板４００の上面には、前記第１改質器（図示せず）を設けるための第１燃料極改質器設置溝４４２及び前記第２改質器を設けるための第２燃料極改質器設置溝４４４が形成され、また、前記第１後段燃焼器（図示せず）を設けるための第１燃料極燃焼器設置溝４５２及び前記第２後段燃焼器（図示せず）を設けるための第２燃料極燃焼器設置溝４５４が形成される。第１燃料極改質器設置溝４４２と第２燃料極改質器設置溝４４４及び第１燃料極燃焼器設置溝４５２及び第２燃料極燃焼器設置溝４５４は燃料チャンネル４３２を介してそれぞれ対向する方向に形成される。図５の（ａ）及び図２を共に参照すれば、第１燃料極改質器設置溝４４２は絶縁部材８００を介して第１空気極改質器設置孔３４２に連通され、第２燃料極改質器設置溝４４４は絶縁部材８００を介して第２空気極改質器設置孔３４４に連通され、第１燃料極燃焼器設置溝４５２は絶縁部材８００を介して第１空気極燃焼器設置孔３５２に連通され、第２燃料極燃焼器設置溝４５４は絶縁部材８００を介して第２空気極燃焼器設置孔３５４に連通するように形成される。
【００４２】
図７の（ａ）は図６に図示された最下層燃料極分離板４００の主要部の概略図を、図７の（ｂ）は図７の（ａ）のＢ方向からみた燃料ガス排出溝４１４及び第２燃料極燃焼器設置溝４５４の概略図を、図７の（ｃ）は図７の（ａ）のＣ方向からみた空気供給溝４２２及び第１燃料極改質器設置溝４４２の概略図を示す。
【００４３】
図７及び図６を参照すれば、最下層燃料極分離板４００の側面には空気供給溝４２２に連通する空気注入孔４７２（図７参照）が形成される。特に、図７の（ａ）及び図７の（ｃ）を参照すると、空気注入孔４７２が第１燃料極改質器設置溝４４２の下端部の下方に離隔されて空気供給溝４２２の下端部に連通するように、空気供給溝４２２の深さは第１燃料極改質器設置溝４４２の深さより深く形成される。
【００４４】
図６及び図７の（ａ）を参照すれば、最下層燃料極分離板４００の他の側面には第２燃料極改質器設置溝４４４に連通する燃料ガス注入孔４８２が形成され、最下層燃料極分離板４００のもう他の側面には第１燃料極燃焼器設置溝４５２に連通する第１燃焼ガス排出孔４９２が形成される。一方、図７の（ｂ）を参照すれば、最下層燃料極分離板４００のもう他の側面には第２燃料極燃焼器設置溝４５４に連通する第２燃焼ガス排出孔４９４が形成される。特に、図７の（ａ）を参照すれば、最下層燃料極分離板４００の内部には第１燃料極改質器設置溝４４２と燃料ガス供給溝４１２を連通させる燃料供給連通孔４６２が形成される。
【００４５】
図６を参照すれば、最下層燃料極分離板４００には上下面を貫通して締結孔ＣＨ４が形成される。
【００４６】
図３を参照すれば、第３単位体１３００は単電池１００、最上層空気極分離板５００、中間層燃料極分離板２００、金属支持体６００、集電体７００及び絶縁部材８００を含む。
【００４７】
図３及び図１を参照すれば、第３単位体１３００の中間層燃料極分離板２００は第１単位体１１００のうち、最上部に位置する第１単位体１１００の中間層空気極分離板３００の上部に積層される。図４及び図５の（ａ）を共に参照すれば、第３単位体１３００の中間層燃料極分離板２００は燃料ガス供給孔２１２が燃料ガス供給孔３１２に連通され、燃料ガス排出孔２１４が燃料ガス排出孔３１４に連通され、空気供給孔２２２は空気供給孔３２２に連通され、空気排出孔２２４は空気排出孔３２４に連通され、第１燃料極改質器設置孔２４２は第１空気極改質器設置孔３４２に連通され、第２燃料極改質器設置孔２４４は第２空気極改質器設置孔３４４に連通され、第１燃料極燃焼器設置孔２５２は第１空気極燃焼器設置孔３５２に連通され、第２燃料極燃焼器設置孔２５４は第２空気極燃焼器設置孔３５４に連通するように積層される。
【００４８】
図３を参照すれば、中間層燃料極分離板２００の上面には金属支持体６００が積層される。金属支持体６００は燃料チャンネル２３２の上部に積層され、金属支持体６００の上面には単電池１００が積層される。単電池１００は燃料極１２０が下部に位置するように付着されるが、スラリー接合などを通して金属支持体６００に付着されることができる。
【００４９】
図３を参照すれば、単電池１００の上面には集電体７００が積層され、集電体７００の上部には最上層空気極分離板５００が積層される。一方、中間層燃料極分離板２００と最上層空気極分離板５００の間には絶縁部材８００が積層されるが、絶縁部材８００の中央部には単電池１００と集電体７００が引き込まれる貫通孔８１０が形成される。
【００５０】
図３及び図４を参照すれば、絶縁部材８００は燃料ガス供給孔８１２が燃料ガス供給孔２１２に連通され、燃料ガス排出孔８１４が燃料ガス排出孔２１４に連通され、空気供給孔８２２が空気供給孔２２２に連通され、空気排出孔８２４が空気排出孔２２４に連通され、第１絶縁部材改質器設置孔８４２が第１燃料極改質器設置孔２４２に連通され、第２絶縁部材改質器設置孔８４４が第２燃料極改質器設置孔２４４に連通され、第１絶縁部材燃焼器設置孔８５２が第１燃料極燃焼器設置孔２５２に連通され、第２絶縁部材燃焼器設置孔８５４が第２燃料極燃焼器設置孔２５４に連通するように積層される。
【００５１】
図８の（ａ）は図３に図示された最上層空気極分離板５００の斜視図を、図８の（ｂ）は図３に図示された最上層空気極分離板５００の背面斜視図を示す。
【００５２】
図８の（ｂ）を参照すると、最上層空気極分離板５００の下面には燃料ガス供給溝５１２、燃料ガス排出溝５１４、空気供給溝５２２及び空気排出溝５２４がそれぞれ形成される。また、最上層空気極分離板５００の下面には燃料ガス供給溝５１２及び燃料ガス排出溝５１４にそれぞれ連結される空気チャンネル５３２が形成される。空気チャンネル５３２は最上層空気極分離板５００の中央部に形成され、燃料ガス供給溝５１２と燃料ガス排出溝５１４及び空気供給溝５２２と空気排出溝５２４は空気チャンネル５３２を介してそれぞれ対向する方向に形成される。図４及び図３を共に参照すれば、燃料ガス供給溝５１２は絶縁部材８００を介して燃料ガス供給孔２１２に連通され、燃料ガス排出溝５１４は絶縁部材８００を介して燃料ガス排出孔２１４に連通され、空気供給溝５２２は絶縁部材８００を介して空気供給孔２２２に連通され、空気排出溝５２４は絶縁部材８００を介して空気排出孔２２４に連通するように形成される。
【００５３】
図８の（ｂ）を参照すると、最上層空気極分離板５００の上面には、前記第１改質器（図示せず）を設けるための第１空気極改質器設置溝５４２及び前記第２改質器を設けるための第２空気極改質器設置溝５４４が形成され、または前記第１後段燃焼器（図示せず）を設けるための第１空気極燃焼器設置溝５５２及び前記第２後段燃焼器（図示せず）を設けるための第２空気極燃焼器設置溝５５４が形成される。第１空気極改質器設置溝５４２と第２空気極改質器設置溝５４４及び第１空気極燃焼器設置溝５５２及び第２空気極燃焼器設置溝５５４は空気チャンネル５３２を介してそれぞれ対向する方向に形成される。図４及び図３を共に参照すれば、第１空気極改質器設置溝５４２は絶縁部材８００を介して第１燃料極改質器設置孔２４２に連通され、第２空気極改質器設置溝５４４は絶縁部材８００を介して第２燃料極改質器設置孔２４４に連通され、第１空気極燃焼器設置溝５５２は絶縁部材８００を介して第１燃料極燃焼器設置孔２５２に連通され、第２空気極燃焼器設置溝５５４は絶縁部材８００を介して第２燃料極燃焼器設置孔２５４に連通するように形成される。
【００５４】
図９は図８の（ａ）に図示された最下層燃料極分離板５００の主要部の概略図を示す。
【００５５】
図９を参照すれば、最上層空気極分離板５００には燃料ガス排出溝５１４と第１空気極燃焼器設置溝５５２を相互連通させる第１燃料排出連通孔５６２が形成される。第１燃料排出連通孔５６２は燃料ガス供給溝５１２の上端部の上方に離隔されて燃料ガス排出溝５１４の上端部及び第１空気極燃焼器設置溝５５２の上端部を相互連通させるように形成される。これのために、燃料ガス排出溝５１４の深さ及び第１空気極燃焼器設置溝５５２の深さは燃料ガス供給溝５１２の深さよりそれぞれ深く形成される。また、最上層空気極分離板５００には燃料ガス排出溝５１４と第２空気極燃焼器設置溝５５４を連通させる第２燃料排出連通孔５６４が形成される。
【００５６】
図９を参照すれば、最上層空気極分離板５００には空気排出溝５２４と第１空気極燃焼器設置溝５５２を連通させる第１空気排出連通孔５７２が形成される。また、最上層空気極分離板５００には空気排出溝５２４と第２空気極燃焼器設置溝５５４を連通させる第２空気排出連通孔５７４が形成される。
【００５７】
図９を参照すれば、最上層空気極分離板５００には第２空気極改質器設置溝５４４と 第１空気極改質器設置溝５４２を連通させる改質器設置溝連通孔５８２が形成される。改質器設置溝連通孔５８２は空気供給溝５２２の上端部及び空気排出溝５２４の上端部の上方にそれぞれ離隔されて第１空気極改質器設置溝５４２の上端部及び前記第２空気極改質器設置溝５４４の上端部を相互連通させるように形成される。これのために、第１空気極改質器設置溝５４２の深さ及び第２空気極改質器設置溝５４４の深さは空気供給溝５２２の深さ及び空気排出溝５２４の深さよりそれぞれ深く形成される。
【００５８】
図面には図示されていないが、第２単位体１２００、第１単位体１１００及び第３単位体１３００が順次に積層されると、第２単位体燃料ガス供給流路、第１単位体燃料ガス供給流路、及び第３単位体燃料ガス供給流路が下部から上部に順次に連通されて燃料ガス供給流路が形成される。
【００５９】
図２、図６、及び図５を参照すれば、前記第２単位体燃料ガス供給流路は第２単位体１２００の燃料ガス供給溝４１２、燃料ガス供給孔８１２、燃料ガス供給孔３１２が下部から上部に順次に連通して形成される。
【００６０】
図１、図４、及び図５を参照すれば、前記第１単位体燃料ガス供給流路は燃料ガス供給孔２１２、燃料ガス供給孔８１２、燃料ガス供給孔３１２が下部から上部に順次に連通して形成される。
【００６１】
図３、図４、及び図９を参照すれば、前記第３単位体燃料ガス供給流路は燃料ガス供給孔２１２、燃料ガス供給孔８１２、燃料ガス供給溝５１２が下部から上部に順次に連通して形成される。
【００６２】
同様に、第２単位体１２００、第１単位体１１００、及び第３単位体１３００が順次に積層されると、第２単位体燃料ガス排出流路、第１単位体燃料ガス排出流路、及び第３単位体燃料ガス排出流路が下部から上部に順次に連通されて燃料ガス排出流路が形成される。前記燃料ガス排出流路に対する説明は前記燃料ガス供給流路に対する説明に準ずる。
【００６３】
同様に、第２単位体１２００、第１単位体１１００、及び第３単位体１３００が順次に積層されると、第２単位体空気供給流路、第１単位体空気供給流路、及び第３単位体空気供給流路が下部から上部に順次に連通されて空気供給流路が形成される。前記空気供給流路に対する説明は前記燃料ガス供給流路に対する説明に準ずる。
【００６４】
同様に、第２単位体１２００、第１単位体１１００、及び第３単位体１３００が順次に積層されると、第２単位体空気排出流路、第１単位体空気排出流路、及び第３単位体空気排出流路が下部から上部に順次に連通されて空気排出流路が形成される。前記空気排出流路に対する説明は前記燃料ガス供給流路に対する説明に準ずる。
【００６５】
第２単位体１２００、第１単位体１１００、及び第３単位体１３００が順次に積層されると、第２単位体第１改質器設置領域、第１単位体第１改質器設置領域、第３単位体第１改質器設置領域が下部から上部に順次に連通されて第１改質器設置領域が形成される。
【００６６】
図２、図６、及び図５を参照すると、前記第２単位体の第１改質器設置領域は第２単位体１２００の第１燃料極改質器設置溝４４２、第１絶縁部材改質器設置孔８４２、第１空気極改質器設置孔３４２が下部から上部に順次に連通して形成される。
【００６７】
図１、図４、及び図５を参照すると、前記第１単位体の第１改質器設置領域は第１燃料極改質器設置孔２４２、第１絶縁部材改質器設置孔８４２、第１空気極改質器設置孔３４２が下部から上部に順次に連通して形成される。
【００６８】
図３、図４、及び図９を参照すると、前記第３単位体の第１改質器設置領域は第１燃料極改質器設置孔２４２、第１絶縁部材改質器設置孔８４２、第１空気極改質器設置溝５４２が下部から上部に順次に連通して形成される。
【００６９】
同様に、第１単位体１１００及び第３単位体１３００が順次に積層されると、第２単位体の第２改質器設置領域、第１単位体の第２改質器設置領域、第３単位体の第２改質器設置領域が下部から上部に順次に連通されて第２改質器設置領域が形成される。前記第２改質器設置領域に対する説明は前記第１改質器設置領域の説明に準じる。
【００７０】
同様に、第１単位体１１００及び第３単位体１３００が順次に積層されると、第２単位体の第１燃焼器設置領域、第１単位体の第１燃焼器設置領域、第３単位体の第１燃焼器設置領域が下部から上部に順次に連通されて第１燃焼器設置領域が形成される。前記第１燃焼器設置領域に対する説明は前記第１改質器設置領域の説明に準じる。
【００７１】
同様に、第１単位体１１００及び第３単位体１３００が順次に積層されると、第２単位体の第２燃焼器設置領域、第１単位体の第２燃焼器設置領域、第３単位体の第２燃焼器設置領域が下部から上部に順次に連通されて第２燃焼器設置領域が形成される。前記第２燃焼器設置領域に対する説明は前記第１改質器設置領域の説明に準じる。
【００７２】
一方、前記第１改質器（図示せず）は前記第１改質器設置領域に設けられ、前記第２改質器（図示せず）は前記第２改質器設置領域に設けられ、前記第１後段燃焼器（図示せず）は前記第１燃焼器設置領域に設けられ、前記第２後段燃焼器（図示せず）は前記第２燃焼器設置領域に設けられる。
【００７３】
図６及び図７の（ａ）に図示された燃料ガス注入孔４８２を介して注入された燃料ガスの流れの経路について説明する。
【００７４】
図６及び図７の（ａ）を参照すれば、燃料ガス注入孔４８２を介して注入された燃料ガスは前記第２改質器設置領域に設けられる前記第２後段燃焼器を通過する。図９を参照すると、前記第２後段燃焼器を通過して改質された燃料ガスは改質器設置溝連通孔５８２を経由して前記第１改質器設置領域に設けられる前記第１後段燃焼器（図示せず）を通過する。図７の（ａ）を参照すると、前記第１後段燃焼器（図示せず）を通過して改質された燃料ガスは燃料供給連通孔４６２を経由して前記燃料ガス供給流路に流入される。図６及び図４を参照すれば、前記燃料ガス供給流路はそれぞれの燃料チャンネル２３２、４３２に流入された後、単電池１００を介して化学反応を起し、この反応に参加できない燃料ガス及びこの反応副産物はそれぞれの燃料チャンネル２３２、４３２に連結された前記燃料ガス排出流路に流入される。図９を参照すれば、前記燃料ガス排出流路は第１燃料排出連通孔５６２を介して前記第１燃焼器設置領域に連結され、第２燃料排出連通孔５６４を介して前記第２燃焼器設置領域に連結される。従って、前記化学反応に参加できない燃料ガス及びこの反応副産物は前記第１後段燃焼器及び前記第２後段燃焼器を通過し燃焼される。図７の（ａ）、（ｂ）を参照すれば、前記第１後段燃焼器及び前記第２後段燃焼器を通過して燃焼されたガスは第１燃焼ガス排出孔４９２及び第２燃焼ガス排出孔４９４を通過して排出される。
【００７５】
図７の（ｃ）に図示された空気注入孔４７２を介して注入された空気の流れの経路について説明する。
【００７６】
図７の（ｃ）を参照すれば、空気注入孔４７２を介して注入された空気は前記空気供給流路に流入される。図５の（ｂ）及び図８を参照すれば、前記空気供給流路はそれぞれの空気チャンネル３３２、５３２に流入された後、単電池１００を介して化学反応を起し、この反応に参加できない空気及びこの反応副産物はそれぞれの空気チャンネル３３２、５３２に連結された前記空気排出流路に流入される。図９を参照すれば、前記空気排出流路は第１空気排出連通孔５７２を介して前記第１燃焼器設置領域に連結され、第２空気排出連通孔５７４を介して前記第２燃焼器設置領域に連結される。従って、前記化学反応に参加できない空気及びこの反応副産物は前記第１後段燃焼器及び前記第２後段燃焼器を通過して燃焼される。図７の（ａ）、（ｂ）を参照すれば、前記第１後段燃焼器及び第２後段燃焼器を通過して燃焼されたガスは第１燃焼ガス排出孔４９２及び第２燃焼ガス排出孔４９４を通過して排出される。
【００７７】
本発明に前記第２改質器設置領域と第２燃焼器設置領域のうち、少なくともいずれか１つは形成されないことがある。前記第２改質器設置領域が形成されない場合、燃料ガス注入孔４８２は前記第１改質器設置領域に連通するように最上層空気極分離板５００の一側面に形成することができる。
【００７８】
＜実施例２＞
【００７９】
実施例２は本発明による改質器一体型の固体酸化物燃料電池に関するものである。
【００８０】
実施例２は実施例１とは違って単電池１００の下面に金属支持体６００の代わりにもう他の集電体（以下、燃料極集電体という）が積層される。
【００８１】
即ち、実施例１の第２単位体１２００、第１単位体１１００、第３単位体１３００のそれぞれの金属支持体６００の代わりに燃料極集電体が積層される。
【００８２】
その他の事項は実施例１と同一であるため、説明を省略する。
【００８３】
＜実施例３＞
【００８４】
実施例３は本発明による改質器一体型の固体酸化物燃料電池に関するものであって、実施例１の中間層燃料極分離板２００及び中間層空気極分離板３００を有する固体酸化物燃料電池に関するものである。
【００８５】
中間層燃料極分離板２００及び中間層空気極分離板３００に対する説明は実施例１から説明したところに準じる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は改質器及び後段燃焼器を固体酸化物燃料電池（SOFC）の分離板に一体型に装着することによって固体酸化物燃料電池（SOFC）システムを単純化し、熱管理を同時に行うことができる長所を有している。即ち、改質器と後段燃焼器（After Burner）を固体酸化物燃料電池（SOFC）の分離板に共に装着することによってシステムを単純化することができ、改質反応がＳＯＦＣ電気化学反応とは別としてなる外部改質形態をなすためにシステム運転も安全にすることができる。なお、後段燃焼器を用いて反応できず出てくる燃料まで燃焼して回収するから最も高い効率を得ることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１００：単電池    １１０：電解質層
１２０：燃料極    １３０：空気極
２００：中間層燃料極分離板    ２１２：燃料ガス供給孔
２１４：燃料ガス排出孔  ２２２：空気供給孔
２２４：空気排出孔      ２３２：燃料チャンネル
２４２：第１燃料極改質器設置孔      ２４４：第２燃料極改質器設置孔
２５２：第１燃料極燃焼器設置孔      ２５４：第２燃料極燃焼器設置孔
３００：空気極分離板    ３１２：燃料ガス供給孔
３１４：燃料ガス排出孔  ３２２：空気供給孔
３２４：空気排出孔      ３３２：空気チャンネル
３４２：第１空気極改質器設置孔      ３４４：第２空気極改質器設置孔
３５２：第１空気極燃焼器設置孔      ３５４：第２空気極燃焼器設置孔
４００：最下層燃料極分離板    ４１２：燃料ガス供給溝
４１４：燃料ガス排出溝  ４２２：空気供給溝
４２４：空気排出溝      ４３２：燃料チャンネル
４４２：第１燃料極改質器設置溝      ４４４：第２燃料極改質器設置溝
４５２：第１燃料極燃焼器設置溝      ４５４：第２燃料極燃焼器設置溝
４６２：燃料供給連通孔  ４７２：空気注入孔
４８２：燃料ガス注入孔  ４９２：第１燃焼ガス排出孔
４９４：第２燃焼ガス排出孔    ５００：最上層空気極分離板
５１２：燃料ガス供給溝  ５１４：燃料ガス排出溝
５２２：空気供給溝      ５２４：空気排出溝
５３２：空気チャンネル  ５４２：第１空気極改質器設置溝
５４４：第２空気極改質器設置溝      ５５２：第１空気極燃焼器設置溝
５５４：第２空気極燃焼器設置溝      ５６２：第１燃焼排出連通孔
５６４：第２燃料排出連通孔    ５７２：第１空気排出連通孔
５７４：第２空気排出連通孔    ５８２：改質器設置溝連通孔
６００：金属支持体      ７００：集電体
８００：絶縁部材  ８１０：貫通孔
８１２：燃料ガス供給孔  ８１４：燃料ガス排出孔
８２２：空気供給孔      ８２４：空気排出孔
８３２：燃料チャンネル  ８４２：第１絶縁部材改質器設置孔
８４４：第２絶縁部材改質器設置孔  ８５２：第１絶縁部材燃焼器設置孔
８５４：第２絶縁部材燃焼器設置孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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