(57)【要約】【課題】  単純な構造で、改質用燃料に用いられる水に対して、クローズドシステムを実現するとともに、燃料電池からの高温の排気ガスを有効に活用し、エネルギー効率を向上させる。【解決手段】  ＳＯＦＣシステム１は、水素リッチな改質ガスを生成する改質器１４０と、改質用燃料の水を加熱する水加熱手段１１と、燃料電池１３０を備え、燃焼電池１３０から排出される排気ガスから、水及び熱を回収する水・熱回収器５１と、水・熱回収器５１が回収した水を蓄える回収水用タンク５と、回収水用タンク５から水加熱手段１１に、水を供給するポンプ２０３とを具備した構成としてある。【選択図】  図１
2006309982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
改質触媒を介して改質用燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、前記改質用燃料の水を加熱する水加熱手段と、固体電解質を介して前記改質ガスと酸化剤ガスを電気化学反応させることにより、直接発電を行うセルを有する燃料電池を備えた固体酸化物形燃料電池システムであって、
前記燃焼電池から排出される排気ガスから、水を回収する水回収器と、
前記水回収器が回収した前記水を蓄える回収水用タンクと、
前記回収水用タンクから前記水加熱手段に、前記水を供給するポンプと
を具備したことを特徴とする固体酸化物形燃料電池システム。
【請求項２】
前記水回収器に送られる前記排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器又は気化器の少なくとも一つを加熱することを特徴とする請求項１記載の固体酸化物形燃料電池システム。
【請求項３】
前記水回収器に送られる前記排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を、各所定の温度に加熱することを特徴とする請求項２記載の固体酸化物形燃料電池システム。
【請求項４】
前記改質器，水加熱手段，脱硫器，気化器及び燃料電池が燃焼室に収納され、かつ、前記燃焼電池から排出される排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を加熱することを特徴とする請求項３記載の固体酸化物形燃料電池システム。
【請求項５】
前記改質器及び燃料電池が燃焼室に収納され、該燃焼電池から排出される排気ガスを用いて、前記改質器を加熱し、かつ、前記水加熱手段，脱硫器及び気化器が加熱室に収納され、前記燃焼室から排出される排気ガスを用いて、前記水加熱手段，脱硫器及び気化器を加熱することを特徴とする請求項３記載の固体酸化物形燃料電池システム。
【請求項６】
前記水回収器を、前記排気ガスから水及び熱を回収する水・熱回収器としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体酸化物形燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体酸化物形燃料電池システムに関し、特に、燃焼電池から排出される排気ガスから水及び熱を回収する水・熱回収器と、水・熱回収器が回収した水を蓄える回収水用タンクを用いて、改質用燃料に用いられる水をリサイクルし、さらに、排気ガスを熱的に有効利用することが可能な固体酸化物形燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体酸化物形燃料電池システム（適宜、ＳＯＦＣ（Ｓｏｌｉｄ  Ｏｘｉｄｅ  ＦＵＥＬ  ＣＥＬＬ）システムと略称する。）は、固体電解質（安定化ジルコニア）の両側に燃料極と空気極を配設したセル（単電池）を集合させたスタック又はバンドルを備え、スタック又はバンドルに水素リッチな改質ガスと空気等の酸化剤ガスを供給し、電気化学的に反応させて酸素イオンを空気極から燃料極に移動させることにより直接発電する。
【０００３】
（第一従来例）
図４は、第一従来例に係る固体酸化物形燃料電池システムの、基本的な構成を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ＳＯＦＣシステム１００は、灯油等の石油系燃料を原燃料とした固体酸化物形燃料電池システムであり、水を約２００℃の水蒸気とする加熱手段１１０と、灯油を約２００℃にて脱硫する脱硫器１１１と、水蒸気及び脱硫された灯油を混合するとともに気化させる気化器１１２と、気化された改質用燃料を約７００〜８００℃で改質反応させ、水素リッチな改質ガスを生成する改質器１４０と、改質ガス及び空気等の酸化剤ガスを電気化学反応させる燃料電池１３０と、改質器１４０と燃料電池１３０を収納する燃焼室１２０と、燃料電池１３０にて発生した直流（ＤＣ）電力を交流（ＡＣ）電力に変換するインバータ１１３を備えている。
【０００４】
一般的に、純水素以外の灯油やＬＰＧ，天然ガスなどを原燃料に用いるＳＯＦＣシステムは、原燃料を水素リッチな改質ガスに改質している。原燃料から改質ガスを生成するには、原燃料と水を気化・混合させて改質触媒中で改質反応を行う必要がある。すなわち、ＳＯＦＣシステム１００は、水を必要とするが、水道水や井戸水をそのまま使用すると、水中の不純物（固形あるいは溶解した不純物）が水用配管，ボイラー等の加熱手段１１０，改質器１４０内の改質触媒，燃料電池１３０などに析出し、詰まりや性能低下などの悪影響を引き起こす可能性がある。また、上記不純物以外にも、水道水には様々なイオンが含まれており、上記水用配管，ボイラー等の加熱手段１１０，改質器１４０内の改質触媒，燃料電池１３０などに悪影響を引き起こす可能性がある。このため、図示してないが、加熱手段１１０に供給される水道水は、フィルターやイオン交換膜，活性炭等によって処理され、純水化された状態で供給される。
【０００５】
ところで、フィルターやイオン交換膜，活性炭等は、不純物やイオンを所定量吸着すると、処理能力が低下するので、定期的に交換する必要がある。この交換頻度が高いと、ランニングコストの増加となることから、交換頻度を少なくする必要がある。
このため、燃料電池で生成された水（水蒸気）の有効利用を図り、外部からの水の供給量を低減する技術が様々提案されている。
【０００６】
（第二従来例）
たとえば、燃料極からの排ガスをリサイクルするとともに、リサイクルされる燃料極排ガス中の水蒸気量を調節する手段と、リサイクルされた燃料中の二酸化炭素を除去するための二酸化炭素除去装置とを、リサイクルする経路中に設けた固体電解質型燃料電池システムの技術が開示されている（特許文献１）。
この技術によれば、燃料ガス（改質ガス）をリサイクルさせることにより、高出力を得ることができる。また、水素分圧の低下を抑えて発電性能の低下を抑制できるとともに、燃料電池で生成する水蒸気の有効利用を図ることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１の固体電解質型燃料電池システムは、燃料極からの排ガスをリサイクルしているために、エタノールアミン水溶液を洗浄液とした二酸化炭素除去装置を必要とし、システムが複雑化するといった問題があった。
また、原燃料として、灯油を使用した場合、改質反応に必要な温度は、約７００〜８００℃であり、都市ガス等を使用した場合でも、改質反応に必要な温度は、約４００〜５００℃であり、高温の改質ガスを約１００℃以下に冷却してから上記二酸化炭素除去装置に供給し、さらに、燃料電池に供給するために、約７００〜１０００℃にまで加熱する必要があり、装置が大掛かりになるといった問題があった。
さらに、ＳＯＦＣシステムを単純かつ小型化が可能な構造としつつ、高温の排気ガスを熱的に有効利用するとともに、排気ガス中に含まれる水を回収して再利用する技術が必要であった。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するために提案されたものであり、単純な構造で、改質用燃料に用いられる水をリサイクルするとともに、燃料電池からの高温の排気ガスを有効に活用し、エネルギー効率を向上させることができる固体酸化物形燃料電池システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、改質触媒を介して改質用燃料から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、前記改質用燃料の水を加熱する水加熱手段と、固体電解質を介して前記改質ガスと酸化剤ガスを電気化学反応させることにより、直接発電を行うセルを有する燃料電池を備えた固体酸化物形燃料電池システムであって、前記燃焼電池から排出される排気ガスから、水を回収する水回収器と、前記水回収器が回収した前記水を蓄える回収水用タンクと、前記回収水用タンクから前記水加熱手段に、前記水を供給するポンプとを具備した構成としてある。
【００１０】
このようにすると、改質用燃料に用いられる水をリサイクルすることができ、水をリサイクルしない場合に比べると、水の費用（通常、水道料金）を大幅に節約できる。
また、水を補充する際、たとえば、市販されている純水を直接回収水用タンクに供給することにより、不純物除去手段（イオン除去手段等を含む）を設けなくてもすむので、構造を単純化することができる。さらに、水道水を純水化するためのイオン除去手段等を設けた場合には、イオン除去手段等の使用量を軽減でき、ランニングコストを削減することができる。
また、水をリサイクルすることにより、水道栓などの水供給手段が設置されていない場所での使用が可能となり、付加価値を向上させることができる。
【００１１】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記水回収器の上流に、前記排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器又は気化器の少なくとも一つを加熱する熱交換手段を設けた構成としてある。
このようにすると、燃料電池から発生する高温の排気ガスを、熱源として有効に活用することができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記水回収器に送られる前記排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を、各所定の温度に加熱する構成としてある。
このようにすると、燃料電池から発生する高温の排気ガスを利用して、加熱が必要な全ての機器や手段を加熱することができ、システムの構造を単純化できる。
【００１３】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記改質器，水加熱手段，脱硫器，気化器及び燃料電池が燃焼室に収納され、かつ、前記燃焼電池から排出される排気ガスを用いて、前記改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を加熱する構成としてある。
このようにすると、燃料電池から発生する高温の排気ガスが燃焼室内を通過する際に、改質器，水加熱手段，脱硫器及び気化器を所定の温度に加熱することができ、構造を単純化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【００１４】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記改質器及び燃料電池が燃焼室に収納され、該燃焼電池から排出される排気ガスを用いて、前記改質器を加熱し、かつ、前記水加熱手段，脱硫器及び気化器が加熱室に収納され、前記燃焼室から排出される排気ガスを用いて、前記水加熱手段，脱硫器及び気化器を加熱する構成としてある。
このようにすると、改質器の加熱温度まで加熱する必要のない、脱硫器，気化器及び水加熱手段を所定の温度まで容易に加熱することができるとともに、燃焼室に比べて加熱室の耐熱構造を軽減することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【００１５】
また、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、前記水回収器を、前記排気ガスから水及び熱を回収する水・熱回収器とした構成としてある。
このようにすると、水を回収する際、排ガスからコジュネレーション用の熱を取り出すことができ、エネルギー効率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明の固体酸化物形燃料電池システムによれば、単純な構造で、改質用燃料に用いられる水をリサイクルするとともに、燃料電池からの高温の排気ガスを有効に活用し、エネルギー効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
［第一実施形態］
図１は、本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ＳＯＦＣシステム１は、第一従来例と比較して、水加熱手段１１と、燃焼電池１３０から排出される排気ガスから、水及び熱を回収する水・熱回収器５１と、水・熱回収器５１が回収した水を蓄える回収水用タンク５を備えた点が相違する。他の構成要素は第一従来例とほぼ同様としてある。
したがって、図１において、図４と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。また、理解しやすいように、水，灯油及び空気の配管に設けられた電磁弁を省略してある。
【００１８】
＜燃料電池＞    
燃料電池１３０は、セルからなるスタック及び／又はバンドル（図示せず）の集合体であり、各セルにおいて、水素と酸素を電気化学反応させて、電力，水蒸気及び熱を発生する。また、電気化学反応しなかった余剰の水素は、燃料電池３の上方において燃焼される。したがって、燃料電池１３０から排出される排気ガスは、水蒸気，窒素，二酸化炭素，酸素などからなり、その温度は、約７００〜１０００℃である。
【００１９】
＜改質器＞
改質器１４０は、内部に改質触媒が封入された反応容器であり、燃料電池１３０からの排気ガスによって高温に加熱される。この改質器１４０は、水蒸気改質を行う改質器としてあり、脱硫され気化された灯油と水蒸気とを混合した改質用燃料が供給されると、炭素数が２以上の炭化水素がほぼ残留しない水素リッチな改質ガスを生成する。
また、上記水蒸気改質反応は、吸熱反応であり、高温の排気ガスからの大量の熱を利用して、改質ガスを生成する。
【００２０】
＜燃焼室＞    
燃焼室１２０は、燃料電池１３０から放出される排気ガスや熱を外部に対して遮蔽する容器であり、高温の排気ガスと改質器１４０との間で熱交換を行う、熱交換器として機能する。
この燃焼室１２０は、内部に燃料電池１３０が設けられており、燃料電池１３０の上方に改質器１４０が設けられている。また、燃料電池１３０の下方に、起動バーナー１１４が設けられており、ＳＯＦＣシステム１の起動時において、ブロワ２０１から排出される空気とともにガスボンベ１１５に充填されたプロパンガスを燃焼させ、燃焼室１２０内の改質器１４０及び燃料電池１３０を加熱する。そして、改質器１４０及び燃料電池１３０がそれぞれの所定温度まで加熱されると、改質用燃料を改質器１４０に供給し、生成された改質ガスを使用して、燃料電池１３０が直接発電を開始する。
なお、本実施形態では、プロパンガスを起動バーナー１１４の燃料としているが、灯油を燃料とし、すすが発生しないように完全燃焼させてもよい。
【００２１】
＜気化器＞
気化器１１２は、供給される水蒸気及び灯油を確実に気化させ、さらに、水蒸気及び気化した灯油を混合させる機器であり、燃料電池１３０からの排気ガスによって高温に加熱される。この気化器１１２は、水蒸気及び気化した灯油を混合させた改質用燃料を、できるだけ改質反応温度（約７００〜８００℃）に近づくように、加熱し改質器１４０に供給する。また、気化器１１２を加熱した排気ガスは、脱硫器１１１に送られる。
【００２２】
＜脱硫器＞
脱硫器１１１は、内部に脱硫触媒が封入された反応容器であり、気化器１１２からの排気ガスによって高温に加熱される。この脱硫器１１１は、ポンプ２０２から灯油が供給されると、灯油に含まれる硫黄分を除去し、硫黄分を除去した灯油を気化器１１２に供給する。また、脱硫器１１１を加熱した排気ガスは、水加熱手段１１に送られる。
【００２３】
＜水加熱手段＞
水加熱手段１１は、熱交換器であり、ポンプ２０３から供給される水と、脱硫器１１１から供給される排気ガスとの間で熱交換を行ない、水を水蒸気に変換し、変換した水蒸気を気化器１１２に供給する。
また、水加熱手段１１は、燃料電池１３０が発電を開始し、供給される排気ガスによって、水を水蒸気に変換することが可能となってから、作動する構成としてある。すなわち、ＳＯＦＣシステム１の起動時には、ボイラー等の加熱手段１１０によって、ポンプ２０３から供給される水を水蒸気に変換し、この水蒸気を気化器１１２に供給する。
【００２４】
本実施形態では、加熱手段１１０と水加熱手段１１を別々に設ける構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、加熱手段１１０と水加熱手段１１を一体的に組み合わせた構成としてもよい。このようにすると、ＳＯＦＣシステム１の小型化が可能となる。また、図示してないが、加熱手段１１０からの水蒸気で、脱硫器１１１及び気化器１１２を加熱し、加熱後の水蒸気を気化器１１２に供給する構成としてもよく、このようにすると、構造を複雑化することなく、ＳＯＦＣシステム１を起動させることができる。さらに、加熱手段１１０を、燃焼室１２０の内部に設けたり、燃焼室１２０と隣接して設けたり、あるいは、起動バーナー１１４の排気ガスを利用して加熱してもよく、このようにすると、加熱手段１１０に容易に熱を供給することができる。
また、水加熱手段１１によって熱が奪われた排気ガスは、水・熱回収器５２に送られる。
【００２５】
＜水・熱回収器＞
水・熱回収器５１は、上述したように、気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を経由することにより冷却された排気ガスが供給され、供給された排気ガスから水及び熱を回収する。このようにすると、低温の排ガスからコジュネレーション用の熱を取り出すとともに、凝縮する水を回収することができる。
一般的に、水・熱回収器５１として、凝縮器や熱交換器などが用いられるが、これらに限定されるものではない。たとえば、熱交換器を用いる場合、排気ガスの熱を回収し、温水器や床暖房などの熱源として付加的に利用することができ、エネルギー効率を向上させることができる。さらに、伝熱効率に優れたヒートパイプなどを用いることにより、排気ガスからより多くの熱と水を回収することができる。したがって、エネルギー効率を向上させることができるとともに、水の回収率を向上させることができる。また、水・熱回収器５１は、回収した水を回収水用タンク５に排出するとともに、熱及び水を回収した排気ガスを大気に開放する。
なお、本実施形態では、水回収器として、水・熱回収器５１を設けているが、水・熱回収器５１の代わりに水回収器を設けてもよい。
【００２６】
＜回収水用タンク＞
回収水用タンク５は、水・熱回収器５１から供給される水を貯蔵するタンクである。この回収水用タンク５に貯蔵された水は、ポンプ２０３によって、加熱手段１１０や水加熱手段１１に供給される。
なお、本実施形態では、水・熱回収器５１から排気ガスを大気に開放している。また、開放される排気ガスには、十分に水を回収しても、回収しきれない水蒸気が含まれており、排気ガスを大気に開放することにより、排気ガスに含まれる水蒸気は、系外へ排出される。このため、回収水量が、リサイクルに必要な量を下回る場合には、水を補充する必要がある。したがって、水が一定量を下回ると、回収水用タンク５に不純物を含まない純水が供給される。
また、図示してないが、回収水用タンク５に水位計を設けて、所定の液位より低下したとき、自動的に純水を供給する構成としてもよく、ＳＯＦＣシステム１の使い勝手を向上させることができる。さらに、純水を供給する際、水道水をフィルター，イオン交換膜，活性炭などで処理した純水を供給してもよい。
【００２７】
このように、本実施形態のＳＯＦＣシステム１によれば、改質用燃料に用いられる水をリサイクルすることができる。したがって、改質用燃料に用いられる水をリサイクルすることができ、水をリサイクルしない場合に比べると、水の費用（通常、水道料金）を大幅に節約できる。
また、水を補充する際、たとえば、市販されている純水を直接回収水用タンク５に供給することにより、不純物除去手段（イオン除去手段等を含む）を設けなくてもすむので、構造を単純化することができる。さらに、水道水を純水化するためのイオン除去手段等を設けた場合には、イオン除去手段等の使用量を軽減でき、ランニングコストを削減することができる。
また、水をリサイクルすることにより、水道栓などの水供給手段が設置されていない場所での使用が可能となり、付加価値を向上させることができる。
【００２８】
また、ＳＯＦＣシステム１は、燃料電池１３０が発電を開始している定常運転状態において、燃料電池１３０から発生する高温の排気ガスを、熱源として有効に活用し、改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を各所定の温度に加熱しており、一括熱交換手段の機能を有している。これにより、燃料電池１３０から発生する高温の排気ガスを、熱源として有効に活用し、加熱が必要な改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を加熱することができ、エネルギー効率を向上させることができるとともに、システムの構造を単純化でき、ＳＯＦＣシステム１の小型化及び製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、本実施形態では、改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を加熱しているが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１又は水加熱手段１１の少なくとも一つを加熱する構成としてもよい。また、排気ガスからの熱回収の順序も、各機器（改質器１４０，気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１）が必要とする温度や熱量に応じて変わってくる。
【００２９】
［第二実施形態］
図２は、本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第二実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ＳＯＦＣシステム１ａは、第一実施形態と比較して、改質器１４０，脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１を、燃料電池１３０を収納する燃焼室２の内部に設け、燃焼室２の内部において、改質器１４０，脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１を所定の温度に加熱する点が相違する。他の構成要素は従来例とほぼ同様としてある。
したがって、図２において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３０】
ＳＯＦＣシステム１ａは、燃焼室２内部であって、かつ、改質器１４０の上方に、気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を収納した構成としてある。これにより、本実施形態では、燃料電池１３０から排出された最も高温の排気ガスが、改質器１４０を加熱し、改質器１４０によって冷却された排気ガスが、気化器１１２及び脱硫器１１１を加熱し、さらに、気化器１１２及び脱硫器１１１によって冷却された排気ガスが、水加熱手段１１を加熱する。このようにすると、燃料電池１３０から発生する高温の排気ガスが燃焼室２内を通過する際に、改質器１４０，水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２を所定の温度に加熱することができる。
【００３１】
また、図示してないが、たとえば、改質器１４０と脱硫器１１１及び気化器１１２の間に、排気ガスの通気孔を穿設した遮蔽板などを設けることにより、脱硫器１１１及び気化器１１２が過熱され、所定の温度をオーバーしてしまうといった不具合を回避することができる。さらに、改質器１４０，脱硫器１１１又は水加熱手段１１に伝熱効率を高めるためのフィン等を設けてもよく、これにより、加熱が不十分で、脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１が所定の温度まで昇温されないといった不具合を回避することができる。すなわち、気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を燃焼室２に収納しても、これらの温度を所定の温度に精度よく制御することができる。
【００３２】
また、気化器１１２，脱硫器１１１及び水加熱手段１１を燃焼室２に収納することにより、システム全体としての構造を単純化することができる。特に、高温となる、排気ガスや、燃料電池１３０，改質器１４０，脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１を、燃焼室２に収納することにより、装置の小型化，配管や断熱部材等の部品点数の削減などによって、製造原価のコストダウンを図ることができる。
なお、本実施形態では、水・熱回収器５１を、燃焼室２の外部に設けた構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、水・熱回収器５１を燃焼室２の内部に設けてもよい。
【００３３】
このように、本実施形態のＳＯＦＣシステム１ａによれば、燃料電池１３０から発生する高温の排気ガスが燃焼室２内を通過する際に、改質器１４０，水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２を所定の温度に加熱することができ、構造を単純化することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【００３４】
［第三実施形態］
図３は、本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第三実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
同図において、ＳＯＦＣシステム１ｂは、第一実施形態と比較して、改質器１４０及び燃料電池１３０を収納する燃焼室１２０と、燃焼室１２０から排出される排気ガスを用いて、水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２を加熱するとともに、水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２を収納する加熱室６を備えた点が相違する。他の構成要素は従来例とほぼ同様としてある。
したがって、図３において、図１と同様の構成部分については同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３５】
ＳＯＦＣシステム１ｂは、燃焼室１２０の排気口２２から排出される排気ガスを加熱室６に供給し、供給された排気ガスを用いて、加熱室６内に収納された水加熱手段１１，脱硫器１１１及び気化器１１２をまとめて加熱する構成としてある。このように、ＳＯＦＣシステム１ａと比べて、約１０００℃に耐えうる構造を必要とする燃焼室１２０と、そこまで高温に加熱する必要のない加熱室６とを別個に設けることにより、加熱室６に過剰な耐熱構造を設けなくてもすむので、製造原価のコストダウンを図ることができる。
また、図示してないが、加熱室６に、加熱室６に対応した火力の起動バーナーを設けてもよく、このようにすると、起動時間を短縮することができる。
【００３６】
このように、本実施形態のＳＯＦＣシステム１ｂによれば、改質器１４０に比べて、高温に加熱する必要のない脱硫器１１１，気化器１１２及び水加熱手段１１を集合させ効率よく加熱することができ、燃焼室１２０に比べて加熱室６の耐熱構造を軽減することができ、製造原価のコストダウンを図ることができる。
【００３７】
以上、本発明の固体酸化物形燃料電池システムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムは、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、第三実施形態のＳＯＦＣシステム１ｂは、水・熱回収器５１を、加熱室６の外部に設けた構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、水・熱回収器５１を加熱室６の内部に設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上説明したように、本発明の固体酸化物形燃料電池システムは、すでに開発された、あるいは、これから開発される様々な構成の燃料電池（セル，スタック又はバンドルを含む）に広く有効に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第一実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
【図２】本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第二実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
【図３】本発明に係る固体酸化物形燃料電池システムの第三実施形態を説明するための概略ブロック図を示している。
【図４】第一従来例に係る固体酸化物形燃料電池システムの、基本的な構成を説明するための概略ブロック図を示している。
【符号の説明】
【００４０】
１，１ａ，１ｂ，１００  ＳＯＦＣシステム
２  燃焼室
５  回収水用タンク
６  加熱室
１１  水加熱手段
２２  排気口
５１  水・熱回収器
１１０  加熱手段
１１１  脱硫器
１１２  気化器
１１３  インバータ
１１４  起動バーナー
１１５  ガスボンベ
１２０  燃焼室
１３０  燃料電池
１４０  改質器
２０１  ブロワ
２０２，２０３  ポンプ
【図１】
2006309982.tif 000003
【図２】
2006309982.tif 000004
【図３】
2006309982.tif 000005
【図４】
2006309982.tif 000006