(57)【要約】【課題】高い発電効率を得るための少ない余剰燃料（高燃料利用率）の運転において、収納筐体内の温度低下を抑制しつつ、失火等の発生を防止して安定燃焼を継続可能な固体酸化物形燃料電池を提供する。【解決手段】燃焼部からの燃焼排ガスに含まれる未燃燃料を酸化する燃焼触媒部４４を、収納筐体２０の内部で、改質器４１の上部に接触させて配設する。【選択図】図４
2015056267.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器と、前記改質器で生成された燃料ガスと空気とを反応させて発電する燃料電池セルを有するセルスタックと、前記セルスタックからのオフガスを燃焼する燃焼部とを内部に有する収納筐体を備え、前記燃焼部での燃焼熱にて前記改質器を加熱する固体酸化物形燃料電池であって、
前記燃焼部からの燃焼排ガスに含まれる未燃燃料を酸化する燃焼触媒部を、前記収納筐体の内部で、前記改質器の上部に接触させて配設する固体酸化物形燃料電池。
【請求項２】
前記収納筐体の内部には、前記燃焼部からの燃焼排ガスを、少なくとも前記改質器の下方部位に接触させると共に、前記燃焼排ガスの全量を前記燃焼触媒部に通過させる燃焼排ガス流路が形成されている請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項３】
前記燃焼触媒部は、粒状の燃焼触媒と、当該燃焼触媒を充填可能な金属製で通気性を有する金属メッシュ容器とから構成されている請求項１又は２に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項４】
前記金属メッシュ容器は、直方体形状を有し、その長手方向の幅が前記改質器の長手方向の幅と同一である請求項３に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項５】
前記燃焼部からの燃焼排ガスを流通する燃焼排ガス流路は、前記改質器の下方部位からその側方部位を通過し、前記改質器の上部に設けられ、前記燃焼触媒を内蔵する金属メッシュ容器の長手方向の全域を通過する状態で、前記収納筐体の内部に設けられている請求項４に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項６】
前記金属メッシュ容器は、その長手方向を、前記セルスタックを構成する複数の燃料電池セルの並び方向である前記収納筐体の長手方向に沿わせて配設している請求項５に記載の固体酸化物形燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原燃料を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器と、前記改質器で生成された燃料ガスと空気とを反応させて発電する燃料電池セルを有するセルスタックと、前記セルスタックからのオフガスを燃焼する燃焼部とを内部に有する収納筐体を備える固体酸化物形燃料電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体酸化物形燃料電池を高効率化においては、少ない余剰燃料（高燃料利用率）の運転を行うことを目的とする技術の開発が進められている。
しかしながら、少ない余剰燃料では、収納筐体の温度が低下するため、改質器にて生成される燃料ガスの主成分であるＣＯとＨ2が未燃成分として多く燃焼排ガスに含まれることとなり、更なる収納筐体の温度低下を招く要因となる。
また、当該未燃成分の濃度は、収納筐体の内部で、改質器の前段にある気化部における気化の安定性に左右されることが多く、当該気化部における気化は、収納筐体内の温度が低いほど不安定となる傾向にある。特に、収納筐体内の温度が低くなり、気化部にて液体（水蒸気改質用の水）の突沸現象が発生すると、失火にまで至る虞がある。
一般的には、このような失火を防ぐ構成又は方法として、収納筐体内を加熱可能なヒータを設け、収納筐体内の異常（温度低下）を検知した場合に、当該ヒータに通電するように構成したり、余剰燃料を増加させたりするが、何れの場合にも、運転効率の低下は避けられない。
【０００３】
そこで、収納筐体内の温度を維持して、上述のような失火を防ぐべく、以下のような技術が開発されている。
特許文献１に開示の技術にあっては、燃焼部を外囲する筐体に沿って燃焼排ガスが通流する燃焼排ガス流路と、当該燃焼排ガス流路の内側に沿って空気が通流する空気流路とから成る熱交換器を備え、燃焼排ガス流路には、未燃成分を燃焼させる燃焼触媒を配設する構成を採用している。当該構成によれば、燃焼排ガスの熱により、空気を加熱できると共に、収納筐体内のセルスタックを昇温できると考えられる。
一方、特許文献２に開示の技術にあっては、収納筐体内に配設される改質器の下方位置又は双方位置で、セルスタックからの燃焼排ガスが流通する位置に、燃焼触媒を設ける構成が採用されている。当該構成によれば、燃焼触媒により燃焼排ガスに含まれる未燃成分が燃焼され、その燃焼熱が収納筐体内で発生するため、収納筐体内の温度を維持することができると共に、改質器へも熱の伝達が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３８４２２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２４９１６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に開示の技術では、熱交換器にて加熱された空気が、セルスタックに到達するまでにタイムラグが発生するため、温度の回復自体が緩やかとなる。このため、発電効率の低下状態が継続する燃焼部の温度の変動は避けられない。また、熱交換器の燃焼排ガス流路に燃焼触媒を充填するには、当該燃焼排ガス流路に触媒充填用の開口部等を形成する必要が生じるため、構成及び製造工程の複雑化が避けられない。
また、特許文献２に開示の技術にあっては、改質器の下方位置又は側方位置に燃焼触媒を配設するから、当該燃焼触媒は、通常、改質器の下方位置に設けられるセルスタックによる燃焼火炎に直接晒されることとなり、燃焼触媒の性能や形状を長期間に亘って維持することが困難となる。また、崩落した燃焼触媒は、セルスタックに降り積もることとなるため、セルスタックの短絡リスクを増大させると共に、空気等の流体の流れを阻害し、高効率化を阻む要因となる虞があった。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡易な構成を維持しながらも、少ない余剰燃料（高燃料利用率）の運転において、収納筐体内の温度低下を抑制しつつ、失火等の発生を防止して安定燃焼を継続し、更にはスタックの温度分布の均一化も促進することによって、高い発電効率を実現可能な固体酸化物形燃料電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための固体酸化物形燃料電池は、
原燃料を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器と、前記改質器で生成された燃料ガスと空気とを反応させて発電する燃料電池セルを有するセルスタックと、前記セルスタックからのオフガスを燃焼する燃焼部とを内部に有する収納筐体を備え、前記燃焼部での燃焼熱にて前記改質器を加熱する固体酸化物形燃料電池であって、その特徴構成は、
前記燃焼部からの燃焼排ガスに含まれる未燃燃料を酸化する燃焼触媒部を、前記収納筐体の内部で、前記改質器の上部に接触させて配設する点にある。
【０００８】
上記特徴構成によれば、燃焼部からの燃焼排ガスに含まれる未燃燃料を酸化する燃焼触媒部を、収納筐体の内部で、改質器の上部に接触させて配置するため、当該燃焼触媒部にて未燃成分を燃焼させることで発生する熱は、収納筐体の内部の改質器の加熱に直接的に利用されるから、結果として、収納筐体の内部のセルスタックの温度の低下を防止できる。
更に、上記特徴構成によれば、燃焼触媒部を改質器の上部に接触させて配設するから、燃焼触媒部自体の支持固定が容易であり、構成の簡略及び低コストを実現できる。また、燃焼部からの燃焼火炎が直接当たることがなく、且つ、改質器の触媒付近の温度に維持されるため、燃焼触媒の耐久性を向上させることができる。
また、燃焼触媒部は、改質器の上部に接触して設けられるから、例え当該燃焼触媒が崩落した場合であっても、当該崩落した燃焼触媒は、改質器の容器の上面に位置し、セルスタックの側へ崩落することは防止でき、セルスタックの短絡リスク等を低減できる。
以上より、比較的簡易な構成を維持しながらも、高い発電効率を得るための少ない余剰燃料（高燃料利用率）の運転において、収納筐体内の温度低下を抑制しつつ、失火等の発生を防止して安定燃焼を継続可能な固体酸化物形燃料電池を実現できる。
【０００９】
本願の固体酸化物形燃料電池の更なる特徴構成は、
前記収納筐体の内部には、前記燃焼部からの燃焼排ガスを、少なくとも前記改質器の下方部位に接触させると共に、前記燃焼排ガスの全量を前記燃焼触媒部に通過させる燃焼排ガス流路が形成されている点にある。
【００１０】
上記特徴構成によれば、燃焼排ガス流路は、燃焼部からの燃焼排ガスを、少なくとも改質器の下方部位に接触させるとともに、燃焼排ガスの全量を燃焼触媒部に通過させるから、燃焼排ガスの保有する熱により、改質器を加熱することができると共に、当該燃焼排ガスの全量を、燃焼触媒を通過させることで、燃焼排ガスに含まれる未燃成分を十分に燃焼させて、その燃焼熱により改質器を加熱することができる。結果、燃焼部の温度低下を適切に抑制できる。
【００１１】
本願の固体酸化物形燃料電池の更なる特徴構成は、
前記燃焼触媒部は、粒状の燃焼触媒と、当該燃焼触媒を充填可能な金属製で通気性を有する金属メッシュ容器とから構成されている点にある。
【００１２】
上記特徴構成によれば、燃焼触媒部は、粒状の燃焼触媒と、当該燃焼触媒を充填可能な金属製で通気性を有する金属メッシュ容器とから構成されているから、安価に最適形状の燃焼触媒容器を形成できる。また、内部に粒状の燃焼触媒を充填する金属メッシュ容器は、比較的容易に変形させることができるように設計できるため、組み付け時に配置箇所への挿入及び固定が容易に実行できる。
【００１３】
本願の固体酸化物形燃料電池の更なる特徴構成は、
前記金属メッシュ容器は、直方体形状を有し、その長手方向の幅が前記改質器の長手方向の幅と同一である点にある。
【００１４】
上記特徴構成によれば、金属メッシュ容器は、直方体形状を有し、その長手方向の幅が改質器の長手方向の幅と同一に設定しているから、燃焼排ガスに含まれる未燃成分が当該金属メッシュ容器内の燃焼触媒にて燃焼した際に発生する燃焼熱にて、改質器の長手方向全域を加熱することができ、収納筐体内の長手方向での温度均一化を適切に図ることができる。又、改質器の上部に配設される燃焼触媒部を安定的に保持できる。
【００１５】
本願の固体酸化物形燃料電池の更なる特徴構成は、
前記燃焼部からの燃焼排ガスを流通する燃焼排ガス流路は、前記改質器の下方部位からその側方部位を通過し、前記改質器の上部に設けられ、前記燃焼触媒を内蔵する金属メッシュ容器の長手方向の全域を通過する状態で、前記収納筐体の内部に設けられている点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、燃焼排ガスは、改質器の下方部位及び側方部位を通過するときには、自身が保有する熱により改質器を加熱する。更に、燃焼触媒を内蔵する金属メッシュ容器の長手方向の全域を通過するときには、長手方向の全域に亘る燃焼触媒部によって、その未燃成分を燃焼させるから、その燃焼熱により、改質器の長手方向の全域を加熱することができる。結果、長手方向における温度の均一化をより一層促進することができる。
【００１７】
本願の固体酸化物形燃料電池の更なる特徴構成は、
前記金属メッシュ容器は、その長手方向を、前記セルスタックを構成する複数の燃料電池セルの並び方向である前記収納筐体の長手方向に沿わせて配設している点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、その長手方向に沿う全域で燃焼排ガスの未燃成分を燃焼して燃焼熱を発生する燃焼触媒を内蔵する金属メッシュ容器を、その長手方向が、セルスタックの長手方向を構成する複数の燃料電池セルの並び方向である収納筐体の長手方向に沿うように配設しているから、燃焼排ガスに含まれる未燃成分の燃焼排ガスを、セルスタックの長手方向全域に亘って略均一に発生させ、長手方向における温度の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】収納筐体からエアジャケット筐体を取り外した状態を示す図
【図２】エアジャケット筐体の空気流路を通流する空気の流れのみを取り出した図
【図３】収納筐体へのエアジャケット筐体の取り付け状態を示す図
【図４】燃焼触媒部の収納筐体への収納過程を示す図、及び燃焼触媒部の金属メッシ容器を示す図
【図５】長手方向から視た収納筐体の一部断面を示す概略構成図
【図６】改質器、セルスタック、及び改質器の上面に配設される燃焼触媒部の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本願の固体酸化物形燃料電池１００は、高い発電効率を得るための少ない余剰燃料（高燃料利用率）の運転において、収納筐体内の温度低下を抑制しつつ、失火等の発生を防止して安定燃焼を継続可能なものに関する。以下、本願の固体酸化物形燃料電池１００の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【００２１】
〔収納筐体及びその内部の機能部位〕
本願の固体酸化物形燃料電池１００にあっては、図１〜５に示すように、天面２０ａと当該天面２０ａの天面縁部全周から下方に延びる側周面２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅを有する収納筐体２０の内部に、その主要な機能部位が収められている。即ち、本願の固体酸化物形燃料電池１００では、収納筐体２０の内部に、原燃料を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器４１と、当該改質器４１で生成された燃料ガスを用いて発電する複数の燃料電池セル４２ａを有するセルスタック４２と、当該セルスタック４２からのオフガスを燃焼する燃焼部４５と、燃焼部４５からの燃焼排ガスに含まれる未燃成分を燃焼して除去する燃焼触媒部４４とを備える。
尚、当該実施形態にあっては、収納筐体２０は、図１、５、６に示すように、セルスタック４２を構成する複数の燃料電池セル４２ａの並び方向（図６で矢印Ｙに沿う方向）を、その長手方向（図１、５、６で矢印Ｙに沿う方向）に沿わせると共に、当該並び方向に直交する方向にその短手方向を沿わせる直方体形状を有している。
【００２２】
本願の固体酸化物形燃料電池１００は、図１、５に示すように、収納筐体２０の天面２０ａの直下に第２断熱材Ｋ２を備えると共に、外周側周面２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅの内側に第１断熱材Ｋ１を備え、当該断熱材Ｋ１、Ｋ２の内側に、上述した各機能部位を備えている。
図５、６に示すように、改質器４１は、収納筐体２０の下面に沿う状態で、燃焼部４５からの燃焼排ガスが層状に通流する第３燃焼排ガス流路Ｅ３を流通する燃焼排ガスとの熱交換により、水と原燃料とが加熱された混合ガスが、混合ガス供給路４１ａにより供給され燃料ガスを生成する。
生成された燃料ガスは、燃料ガス供給路４１ｂによりセルスタック４２の複数の燃料電池セル４２ａに供給される燃料ガスを受け入れるガスマニホルド４３に供給され、当該ガスマニホルド４３を介して、燃料電池セル４２ａに供給される。
燃料電池セル４２ａは、燃料ガスが供給される燃料極（図示せず）と、詳細については後述するが、収納筐体２０の下方領域に設けられるレキュペレータ２８、及びエアジャケット筐体３０の空気流路Ｌ１〜Ｌ４にて、燃焼部４５からの燃焼排ガスと熱交換して昇温した空気（即ち、酸素）が供給される空気極（図示せず）との間に固体電解質層（図示せず）を備えた固体酸化物形に構成されている。
各燃料電池セル４２ａでは、図５に示すように、ガスマニホルド４３から供給される燃料ガスが上向きに通流することで燃料極の全体に燃料ガスが供給され、収納筐体２０の短手方向の略中央部位で鉛直方向上方から下方に延びる第６空気流路Ｌ６から供給される空気が、上向きに通流することで空気極の全体に空気が供給される。
図５に示すように、複数の燃料電池セル４２ａから成るセルスタック４２の鉛直方向で上方には、当該セルスタック４２からのオフガスを燃焼させる燃焼部４５が設けられ、更にその鉛直方向で上方には、当該燃焼部４５からの燃焼排ガスにより加熱される状態で、改質器４１が設けられている。
【００２３】
改質器４１は、図５に示すように、燃焼部４５からの燃焼排ガスをその下面で受けると共に、当該下面に沿って収納筐体２０の短手方向（図５で矢印Ｘに沿う方向）の中央側に移動した後に上方へ移動する燃焼排ガスとその側面で接触し、短手方向で中央側から端部側へ移動する燃焼排ガスとその上面で接触して、燃焼排ガスの保有する熱により加熱される。
【００２４】
改質器４１の上面には、図４、５、６に示すように、その長手方向（図５で矢印Ｙに沿う方向）の全域に亘って延びる燃焼触媒部４４がその下面を接触させる状態で配設されており、当該燃焼触媒部４４が未燃成分を燃焼させることに伴って発生した熱により、改質器４１の長手方向の全域を加熱する。
当該燃焼触媒部４４は、図４に示すように、粒状の燃焼触媒（図示せず）が、当該燃焼触媒を充填可能な金属製で通気性を有する金属メッシュ容器４４ａ、４４ｂとから構成されている。当該金属メッシュ容器４４ａ、４４ｂは、下方の容器４４ｂが、天面を有さない有底直方体形状を有すると共に、上方の容器４４ａが、底面を有さない直方体形状を有し、上方の容器４４ａが、下方の容器４４ｂを覆う状態で、図４（ａ）、図５に示すように、改質器４１の上面に配設される。
【００２５】
当該燃焼触媒部４４は、燃焼部４５からの燃焼排ガスの全量が、収納筐体２０の短手方向の中央側から端部側へ向けて通過する状態で配設されている。
説明を追加すると、燃焼触媒部４４は、収納筐体２０の短手方向で中央部位に形成される第６空気流路Ｌ６を挟む状態で一対設けられ、その上方は、第２断熱材Ｋ２で覆われると共に、その下方に改質器４１が配設され、収納筐体２０の短手方向で燃焼触媒部４４の外側には、燃焼排ガスを収納筐体２０の外部へ放出する燃焼排ガス排出部２１が設けられている。
当該構成により、燃焼部４５からの燃焼排ガスは、一対の燃焼触媒部４４の対向する領域に集められ、その全量が燃焼触媒部４４を通過した後に、燃焼排ガス排出部２１を介して収納筐体２０の内部から外部へ排出される。
これにより、収納筐体２０の内部には、長手方向の全域に亘る状態で、燃焼排ガスを燃焼触媒部４４に通過させる第１燃焼排ガス流路Ｅ１が形成される。
【００２６】
図１に示すように、収納筐体２０の長手方向の側周面２０ｂ、２０ｄの上方部位に複数設けられる燃焼排ガス排出部２１から外部へ排出された燃焼排ガスは、収納筐体２０自身と、当該収納筐体２０の少なくとも天面２０ａ及び外周側周面全体を外囲する状態で配置されるエアジャケット筐体３０との間を通流し、収納筐体２０の長手方向の側周面２０ｂ、２０ｄの下端部位に一対設けられる燃焼排ガス受入部２２から受け入れられる。
受け入れられた燃焼排ガスは、図５に示すように、収納筐体２０の下方側に設けられるレキュペレータ２８にて、セルスタック４２に送られる空気と熱交換した後、外部へ排出される。
尚、当該レキュペレータ２８に関しては、公知の構成であるので、その詳細な説明は割愛するが、燃焼排ガスと空気とが長手方向（図５で矢印Ｙに沿う方向）で複数段の層状に交互に流れる流路を形成する形態で、燃焼排ガスと空気との熱交換を実行すると共に、収納筐体２０の内部の温度分布の均一化を促進している。
【００２７】
一方、レキュペレータ２８で燃焼排ガスとの熱交換により昇温した空気は、収納筐体２０を外囲するエアジャケット筐体３０の内部に形成される空気流路Ｌ１〜Ｌ４を通流して、収納筐体２０とエアジャケット筐体３０との間に形成される第２燃焼排ガス流路Ｅ２を通流する燃焼排ガスと熱交換した後、収納筐体２０の天面の開口部２４から第６空気流路Ｌ６へ導入される。
以下、エアジャケット筐体３０に係る構成に関し、説明を追加する。
【００２８】
図１〜５に示すように、エアジャケット筐体３０は、その下端部位に第１鍔部３６を有し、当該第１鍔部３６が収納筐体２０の下端部位に設けられる第２鍔部２５に当接する状態で、第１鍔部３６に形成される複数の管通孔３６ａと第２鍔部２５に形成される複数の管通孔２５ａとがボルト及びナット（図示せず）等により気密に挟持固定される。これにより、エアジャケット筐体３０と収納筐体２０との間からは、燃焼排ガスの漏洩が阻止される。
エアジャケット筐体３０は、図１、５に示すように、外側壁３２と内側壁３１とで区切られる空間を水平方向で仕切る複数の仕切板３３ａ〜３３ｃを備え、複数の仕切板３３ａ〜３３ｃには、収納筐体２０の短手方向に沿う一対の側周面２０ｃ、２０ｅに対し開口部Ｃ１〜Ｃ３を有している。説明を追加すると、鉛直方向で隣接する仕切板３３ａ〜３３ｃに設けられる開口部Ｃ１〜Ｃ３は、短手方向に沿う一対の側周面２０ｃ、２０ｅに対し、一方側と他方側とに鉛直方向で交互に設けられる。
これにより、エアジャケット筐体３０には、外側壁３２と内側壁３１と仕切板３３ａ〜３３ｃとに囲まれる空気流路Ｌ１〜Ｌ４が形成される。
以下、空気流路Ｌ１〜Ｌ４を流通する空気の流れに関し、説明を追加する。尚、空気流路Ｌ１〜Ｌ４の空気の流れに関しては、図１、２に示しているが、図示の関係上、背面に形成される空気流路Ｌ１〜Ｌ４の空気の流れに関しては、図示を省略している場合がある。また、同様の理由により、背面に形成される第２鍔部２５等の図示を省略している。
【００２９】
図１、２に示すように、収納筐体２０の下方に設けられるレキュペレータ２８から、空気取り合い部３５を介して、エアジャケット筐体３０の外側壁３２と内側壁３１と第１仕切板３３ａとで仕切られる空気流路Ｌ１に流入した空気は、第１仕切板３３ａに沿って水平方向に流動し、収納筐体２０の短手方向に沿う側周面２０ｅに対向する部位で紙面奥側（図１で矢印Ｙの矢示反対側）に導かれる。当該部位にて、長手方向に沿う一対の側周面２０ｂ、２０ｄに沿う第１空気流路Ｌ１を流通する空気が合流し、開口部Ｃ１を介して、鉛直方向上側へ移動する。
第１空気流路Ｌ１から鉛直方向上側へ移動した空気は、外側壁３２と内側壁３１と第１仕切板３３ａと第２仕切板３３ｂとで区画される第２空気流路Ｌ２を、水平方向に移動し、収納筐体２０の短手方向に沿う側周面２０ｃに対向する部位で紙面手前側（図１で矢印Ｙの矢示側）に導かれる。当該部位にて、長手方向に沿う一対の側周面２０ｂ、２０ｄに沿う第２空気流路Ｌ２を流通する空気が合流し、開口部Ｃ２を介して、鉛直方向上側へ移動する。
第２空気流路Ｌ２から鉛直方向上側へ移動した空気は、外側壁３２と内側壁３１と第２仕切板３３ｂと第３仕切板３３ｃとで区画される第３空気流路Ｌ３を、水平方向に移動し、収納筐体２０の短手方向に沿う側周面２０ｅに対向する部位で紙面奥側（図１で矢印Ｙの矢示反対側）に導かれる。当該部位にて、長手方向に沿う一対の側周面２０ｂ、２０ｄに沿う第３空気流路Ｌ３を流通する空気が合流し、開口部Ｃ３を介して、鉛直方向上側へ移動する。
第３空気流路Ｌ３から鉛直方向情報へ移動した空気は、外側壁３２と内側壁３１と第３仕切板３３ｃとで区画される第３空気流路Ｌ３を、水平方向に移動しながら、収納筐体２０の天面２０ａに対向する天面空気流路部位Ｌ５へ流入し、エアジャケット筐体３０の内側壁３１に形成される空気受入部（図示せず）を介して、天面２０ａに形成される開口部２４から収納筐体２０の内部の第６空気流路Ｌ６へ流入する。
ここで、エアジャケット筐体３０と収納筐体２０の天面２０ａとの間で、開口部２４の近傍には、エアジャケット筐体３０と収納筐体２０の天面２０ａとの間を気密にシールするシール部材２７が設けられており、エアジャケット筐体３０と収納筐体２０との間を流通する燃焼排ガスが、開口部２４から収納筐体２０の内部へ流入することを防止する。
尚、エアジャケット筐体３０には、収納筐体２０のシール部材２７の配設部位に対向する位置に、外側壁３２を開放自在な天板３７が設けられており、当該天板３７を取り外すことにより、シール部材２７等の調整を実行可能に構成されている。
【００３０】
以上の構成により、エアジャケット筐体３０の内部に形成される空気流路Ｌ１〜Ｌ４は、収納筐体２０の長手方向に沿う側周面２０ｂ、２０ｄと、短手方向に沿う側周面２０ｃ、２０ｅとの双方に対応する領域において、連続した空気流路Ｌ１〜Ｌ４が蛇行形成されることにより、それらの領域における温度分布の均一化をより一層促進している。
【００３１】
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態において、燃焼触媒部４４で粒状の燃焼触媒を、内部に備える金属メッシュ容器４４ａ、４４ｂは、直方体形状であるとしたが、別に直方体形状である必要はなく、粒状の燃焼触媒を内部に配設可能で、長手方向を有する形状であれば、どのような形状のものでも用いることができる。
【００３２】
（２）上記実施形態では、第１燃焼排ガス流路Ｅ１は、一旦、燃焼部４５からの燃焼排ガスを、収納筐体２０の短手方向で略中央部位に集合させた後、燃焼触媒部４４にその全量を通過させた後、収納筐体２０の短手方向の一端側と他端側とに分離して流す流路であるとした。
しかしながら、第１燃焼排ガス流路Ｅ１は、このような形態に限らず、他の形態を採用しても良い。例えば、燃焼部４５からの燃焼排ガスが、改質器４１の上方に抜け、収納筐体２０の短手方向の両端側から、その全量が燃焼触媒部４４を通過した後、収納筐体２０の天面２０ａから外部へ排出するような構成を採用しても構わない。
【００３３】
（３）上記実施形態において、エアジャケット筐体３０と収納筐体２０との間の第２燃焼排ガス流路Ｅ２を通流する燃焼排ガスは、収納筐体２０の長手方向に沿う側周面２０ｂ、２０ｄに対向する領域と、短手方向に沿う側周面２０ｃ、２０ｅに対向する領域との双方を通流可能な例を示したが、当該燃焼排ガスに関しては、必ずしも、短手方向に沿う側周面２０ｃ、２０ｅに対向する領域に通流させなくても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の固体酸化物形燃料電池１００は、従来にない独特の構成を採用することにより、比較的簡易な構成を維持しながらも、少ない余剰燃料（高燃料利用率）の運転において、収納筐体内の温度低下を抑制しつつ、失火等の発生を防止して安定燃焼を継続し、更にはスタックの温度分布の均一化も促進することによって、高い発電効率を実現可能な固体酸化物形燃料電池として、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
２０      ：収納筐体
２０ａ    ：天面
２０ｂ〜２０ｅ：側周面
４１      ：改質器
４２      ：セルスタック
４２ａ    ：燃料電池セル
４４      ：燃焼触媒部
４５      ：燃焼部
１００    ：固体酸化物形燃料電池
Ｅ１      ：第１燃焼排ガス流路
【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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