(57)【要約】【課題】改質器及び燃料電池セル群の温度分布を均一化して良好な発電効率を得る。【解決手段】燃料電池装置は、改質器３０とセルスタック１１とオフガス燃焼部２０とを備える。改質器３０は、水素含有燃料を改質して水素リッチな改質ガスを生成する。セルスタック１１は、改質器３０の下方に配置されており、改質ガスと酸化剤とを反応させて発電を行う。オフガス燃焼部２０は、セルスタック１１の上端部から排出されるオフガスを燃焼させる。熱伝導部材６０は、改質器３０の入口部（気化部３５）の外面と出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）の外面との間に配置されて当該外面同士を連結する。熱伝導部材６０の前面６０ｄは、改質器３０の外面に離間している。熱伝導部材６０は、高温である改質器３０の出口部の熱を、低温である改質器３０の入口部に伝熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口部及び出口部を備え、前記入口部に流入する水素含有燃料を改質して水素富化燃料を生成し、この水素富化燃料を前記出口部より排出する改質器と、
前記水素富化燃料と酸化剤とを反応させて発電を行う複数の燃料電池セルと、
互いに離間する前記入口部の外面と前記出口部の外面とを連結するように延びる熱伝導部と、
を含んで構成され、
前記熱伝導部は、前記入口部の外面に接続する一端部、前記出口部の外面に接続する他端部、及び、前記一端部と前記他端部との間の部分である中間部からなり、
前記熱伝導部の中間部が、前記改質器の外面から離間している、燃料電池装置。
【請求項２】
前記改質器の前記入口部は前記出口部に対して空隙を空けて対向配置され、
前記熱伝導部は、前記入口部と前記出口部との間の最短距離で各々の外面同士を連結するように延びる、請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項３】
前記改質器は所定方向に延び、その一側に前記入口部が位置し、他側に前記出口部が位置し、
前記熱伝導部は、前記改質器における前記入口部と前記出口部との間の部分の外面を跨いで、前記入口部の外面と前記出口部の外面とを連結するように延びる、請求項１に記載の燃料電池装置。
【請求項４】
前記熱伝導部の前記一端部と前記入口部の外面との接触面積は、前記熱伝導部の前記他端部と前記出口部の外面との接触面積よりも大きい、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の燃料電池装置。
【請求項５】
前記熱伝導部の前記他端部と前記出口部の外面との接触面積は、前記熱伝導部の前記一端部と前記入口部の外面との接触面積よりも大きい、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の燃料電池装置。
【請求項６】
前記改質器の前記入口部は、液体を気化する気化部である、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の燃料電池装置。
【請求項７】
前記複数の燃料電池セルの上端部から排出されるオフガスを燃焼させるオフガス燃焼部を更に含んで構成され、
前記改質器は、前記複数の燃料電池セルの上方に配置される、請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の燃料電池装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池装置に関し、特に固体酸化物形の燃料電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池装置は、燃料電池システムの中核をなすもので、水素富化燃料と酸化剤とを反応させて発電を行う複数の燃料電池セルと、燃料電池セルの上端部（燃料電池セルの反応ガスの流れ方向における下流端部）から排出されるオフガス（未反応の水素富化燃料）を燃焼させるオフガス燃焼部と、を含んで構成される。
また、燃料電池装置は、一般には、燃料電池セルの上方に配置されて水素含有燃料を改質して水素富化燃料を生成する改質器を更に含んで構成され、オフガス燃焼部は、燃料電池セルと共に改質器を加熱する。この改質器により燃料電池セルへの水素富化燃料の供給がなされる。
このような燃料電池装置は、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１では、改質器が気化部と改質部とを含んで構成されている。気化部では、外部から供給される水を気化させて水蒸気を発生させている。改質部では、気化部で発生した水蒸気を用いて、水素含有燃料を水蒸気改質反応により反応させている。
また、特許文献１では、改質器において、気化部を構成する金属製の筺体の燃料電池セルに対向する側の面を構成する壁材が、改質部を構成する金属製の筺体の燃料電池セルに対向する側の面を構成する壁材よりも厚く形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０９６３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、改質器については、その流入口から比較的低温な水素含有燃料が流入するので、改質器の流入口側部分（入口部）は低温になるおそれがある。また、改質器の入口部で水蒸気改質反応が開始される場合には、この反応が吸熱反応であることにより、当該入口部の温度が低下しかねない。また、改質器の入口部が特許文献１に記載のような気化部である場合には、気化熱により、当該入口部の温度が低下しかねない。従って、改質器の入口部が局所的に低温となり、この結果、改質器の温度分布が不均一になるおそれがある。
【０００６】
この対策としては、特許文献１のように、改質器の入口部（例えば気化部）の壁材の厚みを、入口部以外の部分（例えば改質部）の壁材の厚みよりも大きく形成することで、改質器の入口部の熱伝導性を強化することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、この対策では、オフガス燃焼部について、改質器の入口部の壁材の厚みが増大することにより燃焼空間が低減し、この結果、燃焼状態が不安定になるおそれがある。このため、複数の燃料電池セルからなる燃料電池セル群において、改質器の入口部の下方に位置する燃料電池セルが、他の燃料電池セルに比べて低温となり、この結果、燃料電池セル群の温度分布が不均一になり、ひいては、燃料電池セル群の発電効率が低下するおそれがあった。
【０００８】
また、特許文献１のように改質器の入口部の熱伝導性を強化すると、当該入口部の下方に位置する燃料電池セルからの、当該入口部の受熱量が増加するので、当該入口部の下方に位置する燃料電池セルが、他の燃料電池セルに比べて低温となり、この結果、燃料電池セル群の温度分布が不均一になり、ひいては、燃料電池セル群の発電効率が低下するおそれがあった。
【０００９】
本発明は、このような実状に鑑み、改質器及び燃料電池セル群の温度分布を均一化することで、良好な発電効率を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そのため本発明に係る燃料電池装置は、入口部及び出口部を備え、入口部に流入する水素含有燃料を改質して水素富化燃料を生成し、この水素富化燃料を出口部より排出する改質器と、水素富化燃料と酸化剤とを反応させて発電を行う複数の燃料電池セルと、互いに離間する改質器の入口部の外面と改質器の出口部の外面とを連結するように延びる熱伝導部と、を含んで構成される。熱伝導部は、改質器の入口部の外面に接続する一端部、改質器の出口部の外面に接続する他端部、及び、一端部と他端部との間の部分である中間部からなる。熱伝導部の中間部は、改質器の外面から離間している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、熱伝導部は、改質器の入口部の外面と出口部の外面とを連結するように延びる。また、熱伝導部の中間部は、改質器の外面から離間している。これにより、熱伝導部は、高温である改質器の出口部の熱を、低温である改質器の入口部に直接的に伝熱することができるので、当該入口部が、その下方に位置する燃料電池セルから受熱することを抑制しつつ、当該入口部が温度低下することを抑制することができる。従って、改質器の入口部の下方に位置する燃料電池セルの温度低下が抑制される。これに加えて、高温である改質器の出口部の温度上昇を抑制させ、逆に低温である改質器の入口部の温度低下を抑制させることで、改質器の温度分布を均一化することができるので、この結果、改質器の下方に位置する燃料電池セル群の温度分布を均一化することができ、ひいては、燃料電池セル群の良好な発電効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態における燃料電池装置の正面縦断面図
【図２】同上実施形態における燃料電池装置の平面横断面図
【図３】本発明の第２実施形態における改質器及び熱伝導部の概略構成を示す図
【図４】同上実施形態における熱伝導部の第１及び第２変形例の概略構成を示す図
【図５】本発明の第３実施形態における改質器及び熱伝導部と、この熱伝導部の第１及び第２変形例との概略構成を示す図
【図６】本発明の第４実施形態における改質器及び熱伝導部の概略構成を示す図
【図７】同上実施形態における熱伝導部の第１〜第３変形例の概略構成を示す図
【図８】本発明の第５実施形態における改質器及び熱伝導部の概略構成を示す図
【図９】同上実施形態における熱伝導部の第１及び第２変形例の概略構成を示す図
【図１０】本発明の第６実施形態における改質器及び熱伝導部と、この熱伝導部の変形例との概略構成を示す図
【図１１】本発明の第７実施形態における燃料電池装置の正面縦断面図
【図１２】同上実施形態における改質器及び熱伝導部の平面図
【図１３】本発明の第８実施形態における改質器及び熱伝導部の概略構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１実施形態を示す燃料電池装置の正面縦断面図であり、図２のＩＩ−ＩＩ断面に対応している。図２は燃料電池装置の平面横断面図であり、図１のＩ−Ｉ断面に対応している。
【００１４】
燃料電池装置の筐体については、燃焼室区画部材１と天板２のみを示している。ここで、燃焼室区画部材１は、底面１ａ、長側面１ｂ、１ｃ及び短側面１ｄ、１ｅを有している。天板２は、燃焼室区画部材１の上面側開口部に対向している。天板２の上側の領域は酸化剤（空気）の供給源をなす。燃焼室区画部材１の長側面１ｂ、１ｃ上端部と天板２との間の空隙３は、排気出口をなす。
尚、本実施形態では、燃焼室区画部材１において、一方の短側面（短側面１ｄ）を正面（前面）とし、他方の短側面（短側面１ｅ）を背面（後面）とし、これら一対の短側面同士を結ぶ方向を前後方向、長側面１ｂと長側面１ｃとを結ぶ方向を左右方向という。
【００１５】
次に燃料電池装置の筐体内部の構成について説明する。
本実施形態の燃料電池装置は、筐体内、特に燃焼室区画部材１内に、水素含有燃料と酸化剤（一般には空気）とを反応させて発電を行う複数の燃料電池セル１０と、複数の燃料電池セル１０の上端部から排出されるオフガスを燃焼させて燃料電池セル１０を高温状態に維持するオフガス燃焼部２０とを備える。
【００１６】
燃料電池装置はまた、燃焼室区画部材１内に、水素含有燃料を改質して水素富化燃料を生成し、この水素富化燃料を燃料電池セル１０のアノード（燃料極）に供給する改質器３０と、燃料電池セル１０のカソード（酸化剤極）に酸化剤（空気）を供給する酸化剤供給部材５０とを備える。改質器３０には、後述する熱伝導部材６０が設けられている。
【００１７】
燃料電池セル１０は、上下方向に延びる扁平なセル支持体の表面に、アノード（燃料極）、固体酸化物からなる電解質、カソード（酸化剤極）を積層してなる。セル支持体は、その延在方向に沿って内部に燃料通路が形成されると共に、多孔質である。よって、アノードにはセル支持体内部から水素富化燃料が供給される。カソードには外部から酸化剤が供給される。
電解質は、高温下で酸化物イオンを伝導する。アノードは、酸化物イオンと燃料中の水素とを反応させて、電子及び水を発生させる。カソードは、空気中の酸素と電子とを反応させて、酸化物イオンを発生させる。
【００１８】
従って、燃料電池セル１０のカソードにて、下記（１）式の電極反応が生起され、アノードにて、下記（２）式の電極反応が生起されて、発電がなされる。
カソード：  １／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−（電解質）    ・・・（１）
アノード：  Ｏ２−（電解質）＋Ｈ２→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−   ・・・（２）
【００１９】
燃料電池装置には前述のような燃料電池セル１０が多数備えられ、これらは電気的に直列及び／又は並列に接続されて、燃料電池セル１０の組み立て体であるセルスタック１１を構成している。燃料電池セル１０の形状及び配列は任意に選択することができるため、図中のセルスタック１１については、それらを省略して概略的に示している。セルスタック１１は、台座１３上に配置されている。
ここで、燃料電池セル１０（セルスタック１１）への水素富化燃料の供給は、台座１３側（セルスタック１１の下端部側）からなされ、台座１３は水素富化燃料の分配機能を有している。水素富化燃料としては、改質器３０から改質ガスが供給される。
【００２０】
燃料電池セル１０（セルスタック１１）への酸化剤（空気）の供給は、複数の燃料電池セル１０を２つのグループに分割するように、燃料電池セル１０間の隙間に配置した酸化剤供給部材５０を介してなされる。
また、セルスタック１１の上端部側はオフガス（未反応の水素富化燃料）の排出部となり、オフガスは余剰の酸化剤供給下で燃焼する。従って、セルスタック１１の上端部近傍がオフガス燃焼部２０となる。
【００２１】
改質器３０は、改質触媒を用いた改質反応により、水素含有燃料を改質して、水素リッチな改質ガス（水素富化燃料）を生成する。本実施形態では、オフガス燃焼部２０での燃焼熱によって加熱されるように、改質器３０は、燃焼室区画部材１内でセルスタック１１の上方に配置される。
改質器３０は酸化剤供給部材５０を避けるように形成されており、平面視で溝形状（コ字形状）をなしている。
【００２２】
改質器３０は、前後方向に延在する直方体状の左側ケーシング３１及び右側ケーシング３２と、これらケーシングの後端部同士を連結する中央後側ケーシング３３とを備えている。これらのケーシングは金属製である。ここで、左側ケーシング３１の外面は、下面３１ａ、左側面３１ｂ、右側面３１ｃ、前面３１ｄ、及び、上面３１ｆを含んで構成されている。また、右側ケーシング３２の外面は、下面３２ａ、左側面３２ｂ、右側面３２ｃ、前面３２ｄ、及び、上面３２ｆを含んで構成されている。
【００２３】
左側ケーシング３１と右側ケーシング３２とは、水平面上に互いに離間して平行に配置されている。換言すれば、左側ケーシング３１は右側ケーシング３２に対して空隙を空けて対向配置されている。
左側ケーシング３１は、セルスタック１１の左側部分の上方に配置されている。右側ケーシング３２は、セルスタック１１の右側部分の上方に配置されている。
左側ケーシング３１と右側ケーシング３２とは、互いの内部空間が、中央後側ケーシング３３の内部空間を介して連通している。
【００２４】
改質器３０は気化部３５及び改質部３６を備える。気化部３５は、右側ケーシング３２のうち前側の部分に配置されている。改質部３６は、右側ケーシング３２のうち気化部３５を除いた部分と、中央後側ケーシング３３と、左側ケーシング３１とからなる部分に配置されている。すなわち、改質器３０の右側ケーシング３２については、その前側に気化部３５が配置されて、後側に改質部３６が配置されている。
【００２５】
右側ケーシング３２の前面３２ｄ（気化部３５の前面）には流入口３７が設けられている。この流入口３７には、原燃料・改質用水供給配管３８の一端部が接続されている。尚、原燃料・改質用水供給配管３８は燃焼室区画部材１の短側面１ｄを貫通している。
左側ケーシング３１の下面３１ａのうち前側の部分（改質部３６の下流側端部３６ａの下面）には流出口３９が設けられている。また、この流出口３９からセルスタック１１の台座１３へ改質ガスを供給するための供給配管４０も設けられている。
【００２６】
ここで、右側ケーシング３２のうち流入口３７を含む前側の部分（すなわち、気化部３５）が、本発明の「改質器の入口部」に対応している。気化部３５には、原燃料・改質用水供給配管３８から流入口３７を介して水素含有燃料（原燃料）と改質用水とが流入し得る。
また、左側ケーシング３１のうち流出口３９を含む前側の部分（すなわち、改質部３６の下流側端部３６ａ）が、本発明の「改質器の出口部」に対応している。改質部３６にて生成された改質ガスは、流出口３９から供給配管４０内に排出され、この供給配管４０を通って、セルスタック１１の台座１３に供給される。
従って、改質器３０は、入口部として、気化部３５を備えると共に、出口部として、改質部３６の下流側端部３６ａを備えている。
【００２７】
気化部３５には、例えばアルミナボールなどの伝熱部材（図示せず）が充填されており、改質部３６には、改質触媒が充填されている。
気化部３５では、原燃料・改質用水供給配管３８から流入口３７を介して流入した水素含有燃料（原燃料）と改質用水とが、オフガス燃焼部２０における燃焼熱と、セルスタック１１の発電による発熱とを受けて加熱される。この加熱により、気化部３５では、水素含有燃料が水蒸気改質反応に適した温度まで昇温されると共に、改質用水が気化されて水蒸気が発生する。
【００２８】
改質部３６では、気化部３５から供給される水蒸気を用いて、水蒸気改質反応によって、水素含有燃料を改質して、水素リッチな改質ガス（水素富化燃料）を生成する。この改質反応は吸熱反応であり、オフガス燃焼部２０における燃焼熱とセルスタック１１の発電による発熱とが利用される。尚、改質部３６では、水蒸気改質反応に替えて、部分酸化反応又は自己熱改質反応など、更にはこれらの改質反応の組み合わせなど、水素発生手法として公知な手法によって改質ガスを生成してもよい。
【００２９】
水素含有燃料（原燃料）としては、例えば、炭化水素系燃料が用いられる。炭化水素系燃料としては、分子中に炭素と水素とを含む化合物（酸素等、他の元素を含んでいてもよい）若しくはそれらの混合物が用いられ、例えば、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、バイオ燃料が挙げられる。具体的には、炭化水素類として、メタン、エタン、プロパン、ブタン、天然ガス、ＬＰＧ（液化石油ガス）、都市ガス、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油が挙げられる。アルコール類として、メタノール、エタノールが挙げられる。エーテル類として、ジメチルエーテルが挙げられる。バイオ燃料として、バイオガス、バイオエタノール、バイオディーゼル、バイオジェットが挙げられる。
【００３０】
次に酸化剤供給部材５０について説明する。
天板２の上側の領域は酸化剤（空気）の供給源であり、この天板２に前後方向に延びるスリット４が形成されている。このスリット４は酸化剤入口をなす。そして、このスリット４から燃焼室区画部材１内へ酸化剤供給部材５０が挿入配置されている。
【００３１】
酸化剤供給部材５０は、上面が開口し垂直な扁平面を有する矩形の容器で、燃料電池セル１０間の隙間に配置され、上面側の開口部は酸化剤（空気）の供給源と連通している。そして、扁平な矩形の容器の底部近傍の側面に複数の酸化剤噴出口５１が形成され、酸化剤噴出口５１はセルスタック１１に相対している。
従って、酸化剤（空気）は、スリット４から酸化剤供給部材５０の内部に流入し、酸化剤噴出口５１から噴出して、セルスタック１１のカソードに供給される。
【００３２】
次に熱伝導部材６０について説明する。
気化部３５と改質部３６の下流側端部３６ａとの間には金属製の熱伝導部材６０が配置されている。ここで、熱伝導部材６０については、ケーシング３１〜３３と同じ金属材料により形成されることが好ましい。
【００３３】
熱伝導部材６０は、平面視で後部開放の溝形状（コ字形状）をなしている。詳しくは、熱伝導部材６０は、左側面６０ｂ、右側面６０ｃ、及び前面６０ｄを有しており、これらの面により、前述の溝形状が形成されている。
熱伝導部材６０の左側面６０ｂ及び右側面６０ｃの前後方向の長さについては、各々が、気化部３５の前後方向の長さにほぼ等しい。また、熱伝導部材６０の高さは、ケーシング３１〜３３の高さにほぼ等しい。
【００３４】
熱伝導部材６０の左側面６０ｂは、改質部３６の下流側端部３６ａの右側面（左側ケーシング３１の右側面３１ｃの前側部）に面接触している。熱伝導部材６０の右側面６０ｃは、気化部３５の左側面（右側ケーシング３２の左側面３２ｂの前側部）に面接触している。
熱伝導部材６０の左側面６０ｂと改質部３６の下流側端部３６ａの右側面との接触面積は、熱伝導部材６０の右側面６０ｃと気化部３５の左側面との接触面積にほぼ等しい。
【００３５】
ここで、熱伝導部材６０が本発明の「熱伝導部」に対応しており、改質器３０の気化部３５の外面と改質部３６の下流側端部３６ａの外面とを連結するように延びている。また、熱伝導部材６０の前面６０ｄが、本発明の「熱伝導部の中間部」に対応しており、改質器３０の外面から離間している。また、熱伝導部材６０の右側面６０ｃが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、改質器３０の気化部３５の左側面（外面）に接続して面接触している。また、熱伝導部材６０の左側面６０ｂが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの右側面（外面）に接続して面接触している。また、熱伝導部材６０は、改質器３０の気化部３５と改質部３６の下流側端部３６ａとの間の最短距離で各々の外面同士を連結するように延びている。
【００３６】
改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱は、熱伝導部材６０の左側面６０ｂ、前面６０ｄ、及び右側面６０ｃを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００３７】
本実施形態によれば、燃料電池装置は、入口部（気化部３５）及び出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）を備え、入口部に流入する水素含有燃料を改質して水素富化燃料を生成し、この水素富化燃料を出口部より排出する改質器３０と、水素富化燃料と酸化剤とを反応させて発電を行う複数の燃料電池セル１０と、互いに離間する改質器３０の入口部の外面（右側ケーシング３２の左側面３２ｂの前側部）と出口部の外面（左側ケーシング３１の右側面３１ｃの前側部）とを連結するように延びる熱伝導部（熱伝導部材６０）と、を含んで構成される。熱伝導部（熱伝導部材６０）は、入口部の外面（右側ケーシング３２の左側面３２ｂの前側部）に接続する一端部（右側面６０ｃ）、出口部の外面（左側ケーシング３１の右側面３１ｃの前側部）に接続する他端部（左側面６０ｂ）、及び、当該一端部と他端部との間の部分である中間部（前面６０ｄ）からなり、熱伝導部の中間部（前面６０ｄ）が、改質器３０の外面から離間している。これにより、熱伝導部（熱伝導部材６０）は、高温である改質器３０の出口部の熱を、低温である改質器３０の入口部に直接的に伝熱することができるので、当該入口部が、その下方に位置する燃料電池セル１０から受熱することを抑制しつつ、当該入口部が温度低下することを抑制することができる。従って、改質器３０の入口部の下方に位置する燃料電池セル１０の温度低下が抑制される。これに加えて、高温である改質器３０の出口部の温度上昇を抑制させ、逆に低温である改質器３０の入口部の温度低下を抑制させることで、改質器３０の温度分布を均一化することができるので、この結果、改質器３０の下方に位置するセルスタック１１の温度分布を均一化することができ、ひいては、セルスタック１１の良好な発電効率を得ることができる。
【００３８】
また本実施形態によれば、改質器３０の入口部（気化部３５）は出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）に対して空隙を空けて対向配置され、熱伝導部（熱伝導部材６０）は、改質器３０の入口部と出口部との間の最短距離で各々の外面同士を連結するように延びる。これにより、改質器３０の出口部（高温側）から入口部（低温側）への伝熱経路として機能する熱伝導部（熱伝導部材６０）での熱損失を最小限に抑えることができるので、効率良く伝熱することができる。
【００３９】
また本実施形態によれば、燃料電池装置は、複数の燃料電池セル１０の上端部から排出されるオフガスを燃焼させるオフガス燃焼部２０を更に含んで構成され、改質器３０は、複数の燃料電池セル１０の上方に配置される。これにより、オフガス燃焼部２０は、燃料電池セル１０を加熱するのみならず、改質器３０も加熱することができる。
【００４０】
また本実施形態によれば、改質器３０の入口部は、改質用水（液体）を気化する気化部３５である。これにより、オフガス燃焼部２０からの燃焼熱を利用して、改質用水を気化させて水蒸気を得ることができるので、燃料電池装置の筺体内で効率良く燃料改質用の水蒸気を得ることができる。
【００４１】
図３は、本発明の第２実施形態における改質器及び熱伝導部（熱伝導部材６１）の概略構成を示す図である。詳しくは、図３（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、改質器及び熱伝導部（熱伝導部材６１）の正面図及び平面図（前側部分を図示）である。
図１及び図２に示した第１実施形態と異なる点について説明する。
【００４２】
本実施形態では、熱伝導部材６０の代わりに、熱伝導部材６１を用いている。
気化部３５と改質部３６の下流側端部３６ａとの間には金属製の熱伝導部材６１が配置されている。ここで、熱伝導部材６１については、ケーシング３１〜３３と同じ金属材料により形成されることが好ましい。
【００４３】
熱伝導部材６１は、正面視で下部開放の溝形状（コ字形状）をなしている。詳しくは、熱伝導部材６１は、左側面６１ｂ、右側面６１ｃ、及び上面６１ｆを有しており、これらの面により、前述の溝形状が形成されている。
熱伝導部材６１の左側面６１ｂ、右側面６１ｃ、及び上面６１ｆについては、各々が、酸化剤供給部材５０に接触しないように、各寸法が設定されている。尚、熱伝導部材６１の高さは、ケーシング３１〜３３の高さにほぼ等しい。
【００４４】
熱伝導部材６１の左側面６１ｂは、改質部３６の下流側端部３６ａの右側面（左側ケーシング３１の右側面３１ｃの前側部）に面接触している。熱伝導部材６１の右側面６１ｃは、気化部３５の左側面（右側ケーシング３２の左側面３２ｂの前側部）に面接触している。
熱伝導部材６１の左側面６１ｂと改質部３６の下流側端部３６ａの右側面との接触面積は、熱伝導部材６１の右側面６１ｃと気化部３５の左側面との接触面積にほぼ等しい。
【００４５】
ここで、熱伝導部材６１が本発明の「熱伝導部」に対応しており、改質器３０の気化部３５の外面と改質部３６の下流側端部３６ａの外面とを連結するように延びている。また、熱伝導部材６１の上面６１ｆが、本発明の「熱伝導部の中間部」に対応しており、改質器３０の外面から離間している。また、熱伝導部材６１の右側面６１ｃが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、改質器３０の気化部３５の左側面（外面）に接続して面接触している。また、熱伝導部材６１の左側面６１ｂが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの右側面（外面）に接続して面接触している。また、熱伝導部材６１は、改質器３０の気化部３５と改質部３６の下流側端部３６ａとの間の最短距離で各々の外面同士を連結するように延びている。
【００４６】
特に本実施形態によれば、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６１の左側面６１ｂ、上面６１ｆ、及び右側面６１ｃを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。これにより、比較的簡素な構成で、改質器３０の出口部（高温側）からの熱を入口部（低温側）に効率良く伝熱することができる。
【００４７】
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、本実施形態における熱伝導部材６１の第１変形例（熱伝導部材６１’）及び第２変形例（熱伝導部材６１’’）を示す正面図である。
図４（Ａ）に示す第１変形例において、熱伝導部材６１’は、前述の熱伝導部材６１の上下を反転させることで形成され得る。それゆえ、熱伝導部材６１’は正面視で上部開放の溝形状（コ字形状）をなしており、下面６１ａ、左側面６１ｂ、及び右側面６１ｃを有している。この第１変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６１’の左側面６１ｂ、下面６１ａ、及び右側面６１ｃを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。ここで、熱伝導部材６１’の下面６１ａが、本発明の「熱伝導部の中間部」に対応しており、改質器３０の外面から離間している。
【００４８】
図４（Ｂ）に示す第２変形例において、熱伝導部材６１’’は、前述の熱伝導部材６１に下面６１ａを追加することで形成され得る。それゆえ、熱伝導部材６１’’は正面視で矩形形状をなしており、下面６１ａ、左側面６１ｂ、右側面６１ｃ、及び上面６１ｆを有している。この第２変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６１’’の左側面６１ｂ、下面６１ａ及び上面６１ｆ、右側面６１ｃを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００４９】
図５（Ａ）は、本発明の第３実施形態における改質器及び熱伝導部（熱伝導部材６２）の概略構成を示す平面図（前側部分を図示）である。
図１及び図２に示した第１実施形態と異なる点について説明する。
【００５０】
図５（Ａ）に示す本実施形態では、熱伝導部材６０の代わりに、金属製の熱伝導部材６２を用いている。
【００５１】
熱伝導部材６２は、熱伝導部材６０と同様に、左側面６０ｂ、右側面６０ｃ、及び前面６０ｄを有しているが、それに加えて、左側面６０ｂの後端から後方に延びる延長面６０ｇを有している。すなわち、熱伝導部材６２の左側面６０ｂが後方に延長されて延長面６０ｇが形成されている。それゆえ、熱伝導部材６２の左側面６０ｂ及び延長面６０ｇと改質部３６の下流側端部３６ａの右側面との接触面積は、熱伝導部材６２の右側面６０ｃと気化部３５の左側面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６２が本発明の「熱伝導部」に対応しており、改質器３０の気化部３５の外面と改質部３６の下流側端部３６ａの外面とを連結するように延びている。また、熱伝導部材６２の左側面６０ｂ及び延長面６０ｇが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの右側面（外面）に接続して面接触している。
【００５２】
本実施形態では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６２の左側面６０ｂ及び延長面６０ｇ、前面６０ｄ、及び右側面６０ｃを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００５３】
特に本実施形態によれば、熱伝導部（熱伝導部材６２）の他端部（左側面６０ｂ及び延長面６０ｇ）と改質器３０の出口部の外面（左側ケーシング３１の右側面３１ｃの前側部）との接触面積は、熱伝導部（熱伝導部材６２）の一端部（右側面６０ｃ）と改質器３０の入口部の外面（右側ケーシング３２の左側面３２ｂの前側部）との接触面積よりも大きい。これにより、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）の熱を熱伝導部材６２にて比較的広範囲にわたって吸収して改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱することができる。
【００５４】
図５（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、熱伝導部材６２の第１変形例（熱伝導部材６２’）及び第２変形例（熱伝導部材６２’’）を示す平面図（前側部分を図示）である。
図５（Ｂ）に示す第１変形例において、熱伝導部材６２’は、熱伝導部材６２とは異なり、前面６０ｄの左側端から左方に延びる延長面６０ｈを有している。すなわち、熱伝導部材６２の前面６０ｄが左方に延長されて延長面６０ｈが形成されている。また、延長面６０ｈの左側端には左側面６０ｂの前端が接続している。左側面６０ｂの後端には延長面６０ｇの前端が接続している。
【００５５】
熱伝導部材６２’の左側面６０ｂ及び延長部６０ｇは、改質部３６の下流側端部３６ａの左側面（左側ケーシング３１の左側面３１ｂの前側部）に面接触している。また、熱伝導部材６２’の延長面６０ｈは、改質部３６の下流側端部３６ａの前面（左側ケーシング３１の前面３１ｄ）に面接触している。それゆえ、熱伝導部材６２’の左側面６０ｂ及び延長面６０ｇ、６０ｈと改質部３６の下流側端部３６ａの左側面及び前面との接触面積は、熱伝導部材６２’の右側面６０ｃと気化部３５の左側面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６２’の左側面６０ｂ、延長面６０ｇ及び６０ｈが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの左側面、及び前面（外面）に接続して面接触している。
この第１変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６２’の延長面６０ｇ、左側面６０ｂ、延長面６０ｈ、前面６０ｄ、及び右側面６０ｃを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００５６】
図５（Ｃ）に示す第２変形例において、熱伝導部材６２’’は、熱伝導部材６２’における延長面６０ｇの代わりに、中央面６０ｉを有している。中央面６０ｉは、前面６０ｄの左側端（延長面６０ｈの右側端）から後方に延びており、その各寸法は左側面６０ｂにほぼ等しい。
【００５７】
熱伝導部材６２’’の中央面６０ｉは、改質部３６の下流側端部３６ａの右側面（左側ケーシング３１の右側面３１ｃの前側部）に面接触している。それゆえ、熱伝導部材６２’’の左側面６０ｂ、延長面６０ｈ、及び中央面６０ｉと改質部３６の下流側端部３６ａの左側面、前面、及び右側面との接触面積は、熱伝導部材６２’’の右側面６０ｃと気化部３５の左側面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６２’’の左側面６０ｂ、延長面６０ｈ、及び中央面６０ｉが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの左側面、前面、及び右側面（外面）に接続して面接触している。
この第２変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６２’’の左側面６０ｂ、中央面６０ｉ、延長面６０ｈ、前面６０ｄ、及び右側面６０ｃを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００５８】
尚、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示した熱伝導部材６２、６２’及び６２’’は、各々が前面６０ｄを含んで構成されているが、熱伝導部材６２、６２’及び６２’’は、前面６０ｄに加えて、又は、前面６０ｄに代えて、前述の下面６１ａ及び上面６１ｆ（図３及び図４参照）の少なくとも一方を含んで構成されてもよい。
【００５９】
図６は、本発明の第４実施形態における改質器及び熱伝導部（熱伝導部材６３）の概略構成を示す図である。詳しくは、図６（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、改質器及び熱伝導部（熱伝導部材６３）の右側部分（気化部３５側部分）の正面図及び平面図である。
図１及び図２に示した第１実施形態と異なる点について説明する。
【００６０】
熱伝導部材６３は金属製であり、熱伝導部材６０と同様に、左側面６０ｂ、右側面６０ｃ、及び前面６０ｄを有しているが、それに加えて、右側面６０ｃの上端から右方に延びる上面６０ｊを有している。この上面６０ｊは、気化部３５の上面（右側ケーシング３２の上面３２ｆの前側部）を上方から覆うように配置されて、当該上面に面接触している。それゆえ、熱伝導部材６３の右側面６０ｃ及び上面６０ｊと気化部３５の左側面及び上面との接触面積は、熱伝導部材６３の左側面６０ｂと改質部３６の下流側端部３６ａの右側面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６３の右側面６０ｃ及び上面６０ｊが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、気化部３５の左側面及び上面（外面）に接続して面接触している。
【００６１】
本実施形態では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６３の左側面６０ｂ、前面６０ｄ、右側面６０ｃ、及び上面６０ｊを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００６２】
特に本実施形態によれば、熱伝導部（熱伝導部材６３）の一端部（右側面６０ｃ及び上面６０ｊ）と改質器３０の入口部の外面（右側ケーシング３２の左側面３２ｂの前側部及び上面３２ｆの前側部）との接触面積は、熱伝導部（熱伝導部材６３）の他端部（左側面６０ｂ）と改質器３０の出口部の外面（左側ケーシング３１の右側面３１ｃの前側部）との接触面積よりも大きい。これにより、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱を熱伝導部材６３を介して改質器３０の入口部（気化部３５）に比較的広範囲にわたって伝熱することができる。
【００６３】
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、それぞれ、本実施形態における熱伝導部材６３の第１変形例（熱伝導部材６３’）、第２変形例（熱伝導部材６３’’）、及び第３変形例（熱伝導部材６３’’’）を示す正面図であり、特に、各熱伝導部材の右側部分（気化部３５側部分）を示している。
【００６４】
図７（Ａ）に示す第１変形例において、熱伝導部材６３’は、前述の熱伝導部材６３に下面６０ｋを追加することで形成され得る。この下面６０ｋは、右側面６０ｃの下端から右方に延びている。また、下面６０ｋは、気化部３５の下面（右側ケーシング３２の下面３２ａの前側部）を下方から覆うように配置されて、当該下面に面接触している。それゆえ、熱伝導部材６３’の右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋと気化部３５の左側面、上面、及び下面との接触面積は、熱伝導部材６３’の左側面６０ｂと改質部３６の下流側端部３６ａの右側面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６３’の右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、気化部３５の左側面、上面、及び下面に接続して面接触している。
この第１変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６３’の左側面６０ｂ、前面６０ｄ、右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００６５】
図７（Ｂ）に示す第２変形例において、熱伝導部材６３’’は、前述の熱伝導部材６３’のうち上面６０ｊを省略して形成され得る。それゆえ、熱伝導部材６３’’の右側面６０ｃ及び下面６０ｋと気化部３５の左側面及び下面との接触面積は、熱伝導部材６３’’の左側面６０ｂと改質部３６の下流側端部３６ａの右側面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６３’’の右側面６０ｃ及び下面６０ｋが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、気化部３５の左側面及び下面に接続して面接触している。
この第２変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６３’’の左側面６０ｂ、前面６０ｄ、右側面６０ｃ、及び下面６０ｋを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００６６】
図７（Ｃ）に示す第３変形例において、熱伝導部材６３’’’は、前述の熱伝導部材６３’’に右側面６０ｍを追加することで形成され得る。この右側面６０ｍは、下面６０ｋの右側端から上方に立ち上がっている。また、右側面６０ｍは、気化部３５の右側面（右側ケーシング３２の右側面３２ｃの前側部）を右方から覆うように配置されて、当該右側面に面接触している。それゆえ、熱伝導部材６３’’’の下面６０ｋ、右側面６０ｃ及び６０ｍと気化部３５の下面、左側面及び右側面との接触面積は、熱伝導部材６３’’’の左側面６０ｂと改質部３６の下流側端部３６ａの右側面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６３’’’の下面６０ｋ、右側面６０ｃ及び６０ｍが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、気化部３５の下面、左側面及び右側面に接続して面接触している。
この第３変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６３’’’の左側面６０ｂ、前面６０ｄ、右側面６０ｃ、下面６０ｋ、及び右側面６０ｍを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００６７】
尚、図６及び図７に示した熱伝導部材６３、６３’、６３’’及び６３’’’については、各熱伝導部材のうち、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）に面接触する部分の構成を、前述の図５（Ａ）〜（Ｃ）の図示と同様にしてもよい。
【００６８】
また、図６及び図７に示した熱伝導部材６３、６３’、６３’’及び６３’’’は、各々が前面６０ｄを含んで構成されているが、熱伝導部材６３、６３’、６３’’及び６３’’’は、前面６０ｄに加えて、又は、前面６０ｄに代えて、前述の下面６１ａ及び上面６１ｆ（図３及び図４参照）の少なくとも一方を含んで構成されてもよい。
【００６９】
図８は、本発明の第５実施形態における改質器及び熱伝導部（熱伝導部材６４）の概略構成を示す図である。詳しくは、図８（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、改質器及び熱伝導部（熱伝導部材６４）の正面図及び下面図（前側部分を図示）である。
図１及び図２に示した第１実施形態と異なる点について説明する。
【００７０】
本実施形態では、流出口３９が、左側ケーシング３１の前面３１ｄ（改質部３６の下流側端部３６ａの前面）に設けられている。
熱伝導部材６４は金属製であって平板状であり、下面６１ａ（図４参照）、下面６０ｋ（図７参照）、及び下面６０ｎを含んで構成される。下面６０ｋは、下面６１ａの右側端から右方に延びている。下面６０ｎは、下面６１ａの左側端から左方に延びている。また、下面６０ｎは、改質部３６の下流側端部３６ａの下面（左側ケーシング３１の下面３１ａの前側部）を下方から覆うように配置されて、当該下面に面接触している。ここで、熱伝導部材６４の下面６０ｋが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、気化部３５の下面（外面）に接続して面接触している。また、熱伝導部材６４の下面６０ｎが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの下面（外面）に接続して面接触している。
【００７１】
特に本実施形態によれば、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６４の下面６０ｎ、下面６１ａ、及び下面６０ｋを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。これにより、比較的簡素な構成で、改質器３０の出口部（高温側）からの熱を入口部（低温側）に効率良く伝熱することができる。
【００７２】
尚、本実施形態では、改質器３０の気化部３５の下面と、改質部３６の下流側端部３６ａの下面とに面接触する平板状の熱伝導部材６４を説明したが、この熱伝導部材６４に加えて、又は、熱伝導部材６４に代えて、熱伝導部材６４と同様の構成を有する平板状の熱伝導部材を、改質器３０の気化部３５の上面と、改質部３６の下流側端部３６ａの上面とに面接触するように設けてもよい。
【００７３】
図９（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態における熱伝導部材６４の第１変形例（熱伝導部材６４’）を示す正面図及び斜視図である。尚、図９（Ａ）は、熱伝導部材６４’が改質器３０に設置された状態を示す。
【００７４】
図９（Ａ）及び（Ｂ）に示す第１変形例において、熱伝導部材６４’は、前述の熱伝導部材６４に左側面６０ｂを追加することで形成され得る。左側面６０ｂは、下面６０ｎの右側端から上方に立ち上がっている。それゆえ、熱伝導部材６４’の左側面６０ｂ及び下面６０ｎと改質部３６の下流側端部３６ａの左側面及び下面との接触面積は、熱伝導部材６４’の下面６０ｋと気化部３５の下面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６４’の左側面６０ｂ及び下面６０ｎが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの左側面及び下面（外面）に接続して面接触している。
この第１変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６４’の左側面６０ｂ、下面６０ｎ、下面６１ａ、及び下面６０ｋを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００７５】
図９（Ｃ）及び（Ｄ）は、本実施形態における熱伝導部材６４の第２変形例（熱伝導部材６４’’）を示す正面図及び斜視図である。尚、図９（Ｃ）は、熱伝導部材６４’’が改質器３０に設置された状態を示す。
【００７６】
図９（Ｃ）及び（Ｄ）に示す第２変形例において、熱伝導部材６４’’は、前述の熱伝導部材６４に右側面６０ｃ及び上面６０ｊを追加することで形成され得る。右側面６０ｃは、下面６１ａの右側端（下面６０ｋの左側端）から上方に立ち上がっている。上面６０ｊは、右側面６０ｃの上端より右方に延びている。それゆえ、熱伝導部材６４’’の右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋと気化部３５の左側面、上面、及び下面との接触面積は、熱伝導部材６４’’の下面６０ｎと改質部３６の下流側端部３６ａの下面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６４’’の右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、気化部３５の左側面、上面、及び下面（外面）に接続して面接触している。
この第２変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６４’’の下面６０ｎ、下面６１ａ、右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００７７】
図１０（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第６実施形態における熱伝導部（熱伝導部材６５）の概略構成を示す正面図及び斜視図である。尚、図１０（Ａ）は、熱伝導部材６５が改質器３０に設置された状態を示す。
図１及び図２に示した第１実施形態と異なる点について説明する。
【００７８】
本実施形態では、流出口３９が、左側ケーシング３１の前面３１ｄ（改質部３６の下流側端部３６ａの前面）に設けられている。
図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、熱伝導部材６５は、前述の熱伝導部材６０に、上面６０ｊ及び６０ｐと、下面６０ｋ及び６０ｎとを追加することで形成され得る。上面６０ｐは、左側面６０ｂの上端から左方に延びている。上面６０ｐは、改質部３６の下流側端部３６ａの上面（左側ケーシング３１の上面３１ｆの前側部）を上方から覆うように配置されて、当該上面に面接触している。尚、上面６０ｊ、下面６０ｋ及び６０ｎについては前述したのでその説明を省略する。
【００７９】
ここで、熱伝導部材６５の右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋが、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応しており、気化部３５の左側面、上面、及び下面（外面）に接続して面接触している。また、熱伝導部材６５の左側面６０ｂ、上面６０ｐ、及び下面６０ｎが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの右側面、上面、及び下面（外面）に接続して面接触している。
【００８０】
特に本実施形態によれば、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６５の左側面６０ｂ、上面６０ｐ、下面６０ｎ、前面６０ｄ、右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。これにより、熱伝導部材６５と改質器３０の入口部及び出口部との接触面積が前述の第１実施形態よりも大きくなるので、一度に多量の熱を改質器３０の入口部に伝熱することが可能となり、ひいては、高い伝熱効率を実現することができる。
【００８１】
図１０（Ｃ）及び（Ｄ）は、本実施形態における熱伝導部材６５の変形例（熱伝導部材６５’）を示す正面図及び斜視図である。尚、図１０（Ｃ）は、熱伝導部材６５’が改質器３０に設置された状態を示す。
【００８２】
図１０（Ｃ）及び（Ｄ）に示す変形例において、熱伝導部材６５’は、前述の熱伝導部材６５に延長面６０ｈ（図５参照）を追加することで形成され得る。延長面６０ｈは、左側面６０ｂ、上面６０ｐ、及び下面６０ｎの前側縁により区画形成される前面開口部を塞ぐように形成されている。延長面６０ｈには、供給配管４０を挿入するための貫通孔４１が予め形成されている。
【００８３】
熱伝導部材６５’の延長面６０ｈ、左側面６０ｂ、上面６０ｐ、及び下面６０ｎと改質部３６の下流側端部３６ａの前面、右側面、上面、及び下面との接触面積は、熱伝導部材６５’の右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋと気化部３５の左側面、上面、及び下面との接触面積よりも大きい。ここで、熱伝導部材６５’の延長面６０ｈ、左側面６０ｂ、上面６０ｐ、及び下面６０ｎが、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応しており、改質部３６の下流側端部３６ａの前面、右側面、上面、及び下面（外面）に接続して面接触している。
この変形例では、改質器３０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱が、熱伝導部材６５’の延長面６０ｈ、左側面６０ｂ、上面６０ｐ、下面６０ｎ、前面６０ｄ、右側面６０ｃ、上面６０ｊ、及び下面６０ｋを介して、改質器３０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００８４】
図１１は、本発明の第７実施形態を示す燃料電池装置の正面縦断面図である。図１２は、本実施形態における改質器及び熱伝導部（熱伝導部材７０及び７１）の平面図である。
図１及び図２に示した第１実施形態と異なる点について説明する。
【００８５】
燃料電池セル１０の組み立て体であるセルスタック８０が台座１３上に配置されている。
また、セルスタック８０の上端部側はオフガス（未反応の水素富化燃料）の排出部となり、オフガスは余剰の酸化剤供給下で燃焼する。従って、セルスタック８０の上端部近傍がオフガス燃焼部２０となる。
【００８６】
改質器９０は、オフガス燃焼部２０での燃焼熱によって加熱されるように、燃焼室区画部材１内でセルスタック８０の上方に配置される。
改質器９０は、金属製のケーシング９１を備えている。ケーシング９１は、所定方向（図では水平一方向である前後方向）に延びる直方体状である。ここで、ケーシング９１の外面は、下面９１ａ、左側面９１ｂ、右側面９１ｃ、前面９１ｄ、及び、上面９１ｆを含んで構成されている。
【００８７】
改質器９０（ケーシング９１）の前側（一側）には、気化部３５（改質器９０の入口部）が位置している。また、改質器９０（ケーシング９１）の後側（他側）には、改質部３６の下流側端部３６ａ（改質器９０の出口部）が位置している。
燃料電池セル１０（セルスタック８０）への酸化剤（空気）の供給は、図示しない酸化剤供給部材を介してなされる。
【００８８】
次に熱伝導部材７０及び７１について説明する。
本実施形態では、改質器９０のケーシング９１の左側面９１ｂ及び右側面９１ｃに、各別に、金属製の熱伝導部材７０及び７１が設けられている。ここで、熱伝導部材７０及び７１については、ケーシング９１と同じ金属材料により形成されることが好ましい。
【００８９】
ケーシング９１の左側面９１ｂに設けられる熱伝導部材７０は、平板を屈曲させて形成されており、前側接触部７０ａ、中央非接触部７０ｂ、及び後側接触部７０ｃを含んで構成されている。
前側接触部７０ａは、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応するものであり、気化部３５の左側面（ケーシング９１の左側面９１ｂの前側部）に接続して面接触している。
【００９０】
前側接触部７０ａの後端部には、中央非接触部７０ｂの前端部が接続している。中央非接触部７０ｂは、その前端部にて左方に屈曲した後、ケーシング９１の左側面９１ｂに対して所定間隔Ｌ１を空けて後方に延び、更に、改質部３６の下流側端部３６ａの近傍にて右方に屈曲して、その後端部が、後側接触部７０ｃの前端部に接続している。ここで、中央非接触部７０ｂが、本発明の「熱伝導部の中間部」に対応しており、ケーシング９１の左側面９１ｂから離間している。
後側接触部７０ｃは、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応するものであり、改質部３６の下流側端部３６ａの左側面（ケーシング９１の左側面９１ｂの後側部）に接続して面接触している。
【００９１】
従って、熱伝導部材７０は、改質器９０のうち、気化部３５と改質部３６の下流側端部３６ａとの間の部分の外面を、中央非接触部７０ｂによって跨いで、気化部３５の左側面（ケーシング９１の左側面９１ｂの前側部）と改質部３６の下流側端部３６ａの左側面（ケーシング９１の左側面９１ｂの後側部）とを連結するように延びている。
【００９２】
ケーシング９１の右側面９１ｃに設けられる熱伝導部材７１は、平板を屈曲させて形成されており、前側接触部７１ａ、中央非接触部７１ｂ、及び後側接触部７１ｃを含んで構成されている。
前側接触部７１ａは、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応するものであり、気化部３５の右側面（ケーシング９１の右側面９１ｃの前側部）に接続して面接触している。
【００９３】
前側接触部７１ａの後端部には、中央非接触部７１ｂの前端部が接続している。中央非接触部７１ｂは、その前端部にて右方に屈曲した後、ケーシング９１の右側面９１ｃに対して所定間隔Ｌ２を空けて後方に延び、更に、改質部３６の下流側端部３６ａの近傍にて左方に屈曲して、その後端部が、後側接触部７１ｃの前端部に接続している。ここで、熱伝導部材７１の中央非接触部７１ｂが、本発明の「熱伝導部の中間部」に対応しており、ケーシング９１の右側面９１ｃから離間している。
後側接触部７１ｃは、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応するものであり、改質部３６の下流側端部３６ａの右側面（ケーシング９１の右側面９１ｃの後側部）に接続して面接触している。
【００９４】
従って、熱伝導部材７１は、改質器９０のうち、気化部３５と改質部３６の下流側端部３６ａとの間の部分の外面を、中央非接触部７１ｂによって跨いで、気化部３５の右側面（ケーシング９１の右側面９１ｃの前側部）と改質部３６の下流側端部３６ａの右側面（ケーシング９１の右側面９１ｃの後側部）とを連結するように延びている。
改質器９０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱は、熱伝導部材７０及び７１を介して、改質器９０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【００９５】
特に本実施形態によれば、改質器は所定方向（前後方向）に延び、その一側（前側）に入口部（気化部３５）が位置し、他側（後側）に出口部（改質部３６の下流側部分３６ａ）が位置する。熱伝導部（熱伝導部材７０及び７１）は、改質器９０の入口部と出口部との間の部分を跨いで、改質器９０の入口部の外面と改質器９０の出口部の外面とを連結するように延びる。これにより、熱伝導部（熱伝導部材７０及び７１）は、高温である改質器９０の出口部の熱を、低温である改質器９０の入口部に直接的に伝熱することができるので、当該入口部が、その下方に位置する燃料電池セル１０から受熱することを抑制しつつ、当該入口部が温度低下することを抑制することができる。また、高温である改質器９０の出口部の温度上昇を抑制させ、逆に低温である改質器９０の入口部の温度低下を抑制させることで、改質器９０の温度分布を均一化することができるので、この結果、改質器９０の下方に位置するセルスタック８０の温度分布を均一化することができる。
【００９６】
尚、本実施形態では、図１０及び図１１にて、所定間隔Ｌ１＞所定間隔Ｌ２である例を示しているが、所定間隔Ｌ１と所定間隔Ｌ２との大小関係はこれに限らない。すなわち、所定間隔Ｌ１＜所定間隔Ｌ２としてもよく、また、所定間隔Ｌ１＝所定間隔Ｌ２としてもよい。
また、本実施形態では、改質器９０には熱伝導部材７０及び７１が設けられているが、改質器９０に設けられる熱伝導部材の個数はこれに限らない。例えば、改質器９０には、熱伝導部材７０及び７１のいずれか一方が設けられてもよい。
【００９７】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第８実施形態における改質器及び熱伝導部（熱伝導部材７２）の側面図及び正面図である。
図１１及び図１２に示した第７実施形態と異なる点について説明する。
【００９８】
本実施形態では、熱伝導部材７０及び７１の代わりとして、改質器９０のケーシング９１の上面９１ｆに、金属製の熱伝導部材７２が設けられている。ここで、熱伝導部材７２については、ケーシング９１と同じ金属材料により形成されることが好ましい。
【００９９】
熱伝導部材７２は、平板を屈曲させて形成されており、前側接触部７２ａ、中央非接触部７２ｂ、及び後側接触部７２ｃを含んで構成されている。
前側接触部７２ａは、本発明の「熱伝導部の一端部」に対応するものであり、気化部３５の上面（ケーシング９１の上面９１ｆの前側部）に接続して面接触している。
【０１００】
前側接触部７２ａの後端部には、中央非接触部７２ｂの前端部が接続している。中央非接触部７２ｂは、その前端部にて上方に屈曲した後、ケーシング９１の上面９１ｆに対して所定間隔Ｌ３を空けて後方に延び、更に、改質部３６の下流側端部３６ａの近傍にて下方に屈曲して、その後端部が、後側接触部７２ｃの前端部に接続している。ここで、熱伝導部材７２の中央非接触部７２ｂが、本発明の「熱伝導部の中間部」に対応しており、ケーシング９１の上面９１ｆから離間している。
後側接触部７２ｃは、本発明の「熱伝導部の他端部」に対応するものであり、改質部３６の下流側端部３６ａの上面（ケーシング９１の上面９１ｆの後側部）に接続して面接触している。
【０１０１】
従って、熱伝導部材７２は、改質器９０のうち、気化部３５と改質部３６の下流側端部３６ａとの間の部分の外面を、中央非接触部７２ｂによって跨いで、気化部３５の上面（ケーシング９１の上面９１ｆの前側部）と改質部３６の下流側端部３６ａの上面（ケーシング９１の上面９１ｆの後側部）とを連結するように延びている。
改質器９０の出口部（改質部３６の下流側端部３６ａ）からの熱は、熱伝導部材７２を介して、改質器９０の入口部（気化部３５）に伝熱され得る。
【０１０２】
尚、本実施形態では、熱伝導部材７２が改質器９０のケーシング９１の上面９１ｆに設けられる例を説明したが、熱伝導部材７２の設置箇所はこれに限らない。熱伝導部材７２は、例えば、改質器９０のケーシング９１の下面９１ａに設けられてもよい。この場合には、熱伝導部材７２は、改質器９０のうち、気化部３５と改質部３６の下流側端部３６ａとの間の部分の外面を、中央非接触部７２ｂによって跨いで、気化部３５の下面（ケーシング９１の下面９１ａの前側部）と改質部３６の下流側端部３６ａの下面（ケーシング９１の下面９１ａの後側部）とを連結するように延びる。
また、本実施形態において、前述の熱伝導部材７０及び７１の少なくとも一方を、改質器９０のケーシング９１の外面に設けてもよい。
【０１０３】
尚、前記第１〜第８実施形態では、本発明の「改質器の入口部」として、気化部３５を挙げて説明したが、「改質器の入口部」はこれに限らない。例えば、気化部が改質器とは別体である場合には、「改質器の入口部」は、改質器の改質部３６の流入口側部分（入口部）になり得る。この場合においても、改質部３６の入口部では、吸熱反応である水蒸気改質反応が比較的起こりやすいことから、低温になりかねない。この改質部３６の入口部に前記第１〜第８実施形態のいずれかの技術を適用することにより、改質部３６の入口部の温度低下を抑制することができるので、改質部３６の入口部の下方に位置する燃料電池セル１０の温度低下が抑制され、ひいては、セルスタックの温度分布を均一化することができる。
【０１０４】
また、前記第１〜第８実施形態では、熱伝導部材を改質器のケーシングに固定する手法として、例えば溶接が用いられ得る。
【０１０５】
また、前記第１〜第８実施形態では、本発明の「熱伝導部」として、改質器のケーシングとは別体の熱伝導部材を用いて説明したが、「熱伝導部」の構成はこれに限らない。例えば、前述の熱伝導部材と同様の構成を有する熱伝導部を、改質器のケーシングと一体的に形成してもよい。
【０１０６】
以上からわかるように、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１０７】
１  燃焼室区画部材
２  天板
３  空隙
４  スリット
１０  燃料電池セル
１１  セルスタック
１３  台座
２０  オフガス燃焼部
３０  改質器
３１  左側ケーシング
３２  右側ケーシング
３３  中央後側ケーシング
３５  気化部
３６  改質部
３６ａ  下流側端部
３７  流入口
３８  原燃料・改質用水供給配管
３９  流出口
４０  供給配管
４１  貫通孔
５０  酸化剤供給部材
５１  酸化剤噴出口
６０、６１、６１’、６１’’、６２、６２’、６２’’、６３、６３’、６３’’、６４、６４’、６４’’、６５、６５’、７０、７１、７２  熱伝導部材（熱伝導部）
８０  セルスタック
９０  改質器
９１  ケーシング
【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】
2015076217.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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