(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸化剤ガスとの反応により発電する固体酸化物形燃料電池装置において、
燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置を有し、
この流体処理装置は、ケースと、このケース内の所定領域内に充填されて上記ケース内を通過する流体の状態を変化させる複数の粒子状の充填材と、上記ケースの内壁部又は上記ケース内に設けられた仕切り板とにより上記複数の充填材が保持される上記所定領域を形成すると共に上記充填材が上記所定領域から流出することを防止する充填材流出防止板と、を備え、
この充填材流出防止板は、上記所定領域を通過する流体の供給口又は排出口の少なくとも一方に設けられており、上記ケースの内壁部に接続して固定される接続部と、この接続部に接続されて上記流体が通過可能なスリットを形成する流体通過面と、を備えており、
上記接続部は、上記流体通過面の下部に形成される下側接続部と、上記流体通過面の上部に形成される上側接続部と、を備えており、
上記流体通過面のスリットは、上記ケース内の排気通路部領域における鉛直方向に対して垂直な長手方向に一端部及び他端部をそれぞれ備えており、このスリットの一端部は、上記下側接続部又は上記上側接続部の一方まで延びるように形成されており、上記スリットの他端部は、上記下側接続部又は上記上側接続部の他方まで延びるように形成されていることを特徴とする固体酸化物形燃料電池装置。
【請求項２】
上記スリットは、その幅が上記充填材の直径よりも小さく且つ上記充填材の半径よりも大きく設定されている請求項１記載の固体酸化物形燃料電池装置。
【請求項３】
上記充填材流出防止板は、上記流体の流路方向に対して横方向に延びるように配置されていると共に、上記スリットは、上記流路の流路方向に対して横方向に上記接続部まで延びるように形成されている請求項２記載の固体酸化物形燃料電池装置。
【請求項４】
上記充填材流出防止板は、上記ケースの上記内壁部又は上記仕切り板に形成された開口を上記流体通過面が覆うと共に上記スリットが上記流体の流路方向に対して横方向に延びるように配置されている請求項３記載の固体酸化物形燃料電池装置。
【請求項５】
上記充填材流出防止板は、上記接続部及び上記流体通過面が上記流体の流路方向に対して横方向に延びるように配置されており、上記スリットは、上記流体の流路方向に対して縦方向に延びて上記接続部まで形成されていると共に、上記横方向に複数配列されている請求項２記載の固体酸化物形燃料電池装置。
【請求項６】
上記充填材流出防止板の上記流体通過面は、上記スリットが上記下側接続部から上記上側接続部まで上記流体の流路方向に対して傾斜するように形成されている請求項２記載の固体酸化物形燃料電池装置。
【請求項７】
上記充填材流出防止板は、上記流体の流路方向に対する上記流体通過面の傾斜角度が２０度以上８０度以下に設定されている請求項６記載の固体酸化物形燃料電池装置。
【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装置に関し、特に、燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置を備えた固体酸化物形燃料電池装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体酸化物形燃料電池装置（Solid Oxide Fuel Cell：以下「ＳＯＦＣ」とも言う）は、電解質として酸化物イオン導電性固体電解質を用い、その両側に電極を取り付け、一方の側に燃料ガスを供給し、他方の側に酸化剤ガス（空気、酸素等）を供給して、比較的高温で動作する燃料電池である。
【０００３】
従来から、固体酸化物形燃料電池装置における燃料電池モジュールの発電に関与する流体を処理する流体処理装置として、例えば、特許文献１に記載されているように、改質器の内部において、燃料電池モジュールにおける発電に関与する燃料ガスを改質する改質触媒が流出しないように流出防止板が設けられたものが知られている。このような流出防止板には、改質器の内部のガスの流れが通過可能な開口部が形成されているが、この開口部は、扁平形状の改質器の熱膨張による変形を考慮し、開口部自体の変形を小さくすると共に改質器の内部のガスの流れに支障をきたさない程度に鉛直方向に細長形状に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２１０６３１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、上述した従来の流出防止板では、触媒自体の流出を防止する必要があるため、充填材流出防止板の開口部分の総面積を大きくすることができず、充填材流出防止板を通過する流体の圧力損失が増大するという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置を通過する流体の圧力損失を低減させることができることができる固体酸化物形燃料電池装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの反応により発電する固体酸化物形燃料電池装置において、
燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置を有し、
この流体処理装置は、ケースと、このケース内の所定領域内に充填されて上記ケース内を通過する流体の状態を変化させる複数の粒子状の充填材と、上記ケースの内壁部又は上記ケース内に設けられた仕切り板とにより上記複数の充填材が保持される上記所定領域を形成すると共に上記充填材が上記所定領域から流出することを防止する充填材流出防止板と、を備え、この充填材流出防止板は、上記所定領域を通過する流体の供給口又は排出口の少なくとも一方に設けられており、上記ケースの内壁部に接続して固定される接続部と、この接続部に接続されて上記流体が通過可能なスリットを形成する流体通過面と、を備えており、上記接続部は、上記流体通過面の下部に形成される下側接続部と、上記流体通過面の上部に形成される上側接続部と、を備えており、上記流体通過面のスリットは、上記ケース内の排気通路部領域における鉛直方向に対して垂直な長手方向に一端部及び他端部をそれぞれ備えており、このスリットの一端部は、上記下側接続部又は上記上側接続部の一方まで延びるように形成されており、上記スリットの他端部は、上記下側接続部又は上記上側接続部の他方まで延びるように形成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、従来の固定酸化物型燃料電池装置（ＳＯＦＣ）では、燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置として、蒸発器、改質器、燃焼触媒器、或いは、脱硫器等の様々な流体処理装置が用いられている。これらの流体処理装置は、一様にして、内部に複数の粒子状の充填材を保持し、発電に関与する流体について充填材の保持領域を通過させることによって、充填材が有する機能（例えば、触媒反応発生機能である加熱機能等）が流体に作用している。従来、複数の触媒を保持しつつ流体を通過させるためには、通常では触媒が流出しない程度の開口が形成された充填材流出防止板が用いられているが、触媒自体の流出を防止する必要があるため、充填材流出防止板の開口部分の総面積を大きくすることができず、充填材流出防止板を通過する流体の圧力損失が増大するという問題があった。
そこで、本発明では、充填材流出防止板の流体通過面に形成される流体が通過可能なスリットについて、ケース内の排気通路部領域における鉛直方向に対して垂直な長手方向に一端部及び他端部をそれぞれ備えており、このスリットの一端部が、充填材流出防止板の下側接続部又は上側接続部の一方まで延びるように形成されており、スリットの他端部が、充填材流出防止板の下側接続部又は上側接続部の他方まで延びるように形成されていることにより、充填材流出防止板の接続部まで延びるスリット部分も流体の移動経路として有効に使用することができるため、充填材流出防止板を通過する流体の圧力損失を低減させることができる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、上記スリットは、その幅が上記充填材の直径よりも小さく且つ上記充填材の半径よりも大きく設定されている。
このように構成された本発明においては、スリットの幅を充填材の直径よりも小さく且つ充填材の半径よりも大きく設定することにより、スリットの幅を充填材の大きさよりもわずかに小さくすることができ、充填材がスリットから流出することを抑制しつつ、充填材流出防止板を通過する流体の圧力損失を低減させて、流体の移動を容易にすることができる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、上記充填材流出防止板は、上記流体の流路方向に対して横方向に延びるように配置されていると共に、上記スリットは、上記流路の流路方向に対して横方向に上記接続部まで延びるように形成されている。
このように構成された本発明においては、充填材流出防止板が流体の流路方向に対して横方向に延びるように配置されていると共に、充填材流出防止板の流体通過面のスリットが流路の流路方向に対して横方向に接続部にまで延びるように形成されているため、流体がスリット内を通過する際に、このスリット内の流体が、充填材流出防止板の接続部においても流動することができる。したがって、スリット内に進入した流体が、スリットに沿って流体の流路方向に対して横方向に広がりながら、充填材が保持された所定領域内に移動することができるため、所定領域の流体の流路方向に対して横方向に均一に流体を供給することができ、このように均一に供給された流体を所定領域内の充填材によって効果的に処理することができる。すなわち、複数の充填材が保持される所定領域内に流体を均一に供給することにより、この所定領域内を通過する流体を充填材で均一に処理することができるため、所定領域内の特定の箇所に配置される充填材だけが劣化してしまうことを防止することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、上記充填材流出防止板は、上記ケースの上記内壁部又は上記仕切り板に形成された開口を上記流体通過面が覆うと共に上記スリットが上記流体の流路方向に対して横方向に延びるように配置されている。
このように構成された本発明においては、ケースの壁部に形成された開口又はケース内に設けられた仕切り板に形成された開口が小さな開口であって、この開口の部分で流体の圧力損失が高められたとしても、充填材流出防止板の流体通過面がケースの壁部に形成された開口又はケース内に設けられた仕切り板に形成された開口を覆うと共に、流体通過面のスリットが流体の流路方向に対して横方向に延びるように充填材流出防止板が配置されていることにより、開口付近の流体をスリットに沿って流体の流路方向に対して横方向に均一に行き渡らせることができるため、充填材が充填される所定領域内で流体の状態を効率よく変化させて処理することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、上記充填材流出防止板は、上記接続部及び上記流体通過面が上記流体の流路方向に対して横方向に延びるように配置されており、上記スリットは、上記流体の流路方向に対して縦方向に延びて上記接続部まで形成されていると共に、上記横方向に複数配列されている。
このように構成された本発明においては、充填材流出防止板について、その接続部及び流体通過面が流体の流路方向に対して横方向に延びるように配置されており、また、スリットが流体の流路方向に対して縦方向に延びて接続部まで形成されていると共に横方向に複数配列されていることにより、流体が通過可能なスリットの面積を増やすことができるため、流体の圧力損失を低減させることができる。
【００１２】
本発明において、好ましくは、上記充填材流出防止板の上記流体通過面は、上記スリットが上記下側接続部から上記上側接続部まで上記流体の流路方向に対して傾斜するように形成されている。
このように構成された本発明においては、スリットが下側接続部から上側接続部まで流体の流路方向に対して傾斜するように形成されている充填材流出防止板の流体通過面により、流体が通過可能なスリットの面積を増やすことができるため、流体の圧力損失を低減させることができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、上記充填材流出防止板は、上記流体の流路方向に対する上記流体通過面の傾斜角度が２０度以上８０度以下に設定されている。
このように構成された本発明においては、流体通過面の傾斜角度が流体の流路方向に対して２０度未満に設定されると、充填材を保持するケース内の所定領域が不必要に大きくなってしまうおそれがある一方、傾斜角度が８０度よりも大きく設定されると、流体が通過可能なスリットの面積を広げることができないため、傾斜角度を流体の流路方向に対して２０度以上８０度以下に設定することにより、充填材流出防止板を通過する流体の圧力損失を効果的に低減させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の固体酸化物形燃料電池装置によれば、燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置を通過する流体の圧力損失を低減させることができることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置（ＳＯＦＣ）を示す全体構成図である。
【図２】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の燃料電池モジュールを示す側面断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置のモジュールケース及び空気通路カバーの分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池の燃料電池セルユニットを示す部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池の燃料電池セルスタックを示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の燃料電池モジュールにおけるガスの流れの説明するための、燃料電池モジュールを示す正面断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の燃料電池モジュールにおけるガスの流れの説明するための、図２のＩＩＩ-ＩＩＩ線に沿った燃料電池モジュールの断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の概略図である。
【図１０】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の内部構造を示す斜視断面図である。
【図１１】図１０のＡ部拡大図である。
【図１２】図１０のＢ部拡大図である。
【図１３】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の蒸発室における燃料供給配管の供給口と仕切り板との関係を示す概略図である。
【図１４】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の排気通路室における仕切り板について斜め上方から見た斜視図である。
【図１５】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器における充填材導入口に取り付けられた状態の蓋部材を示す概略図である。
【図１６】本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の変形例による仕切り板を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
つぎに、添付図面を参照して、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置を説明する。
図１は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置（ＳＯＦＣ）を示す全体構成図である。
図１に示すように、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置（ＳＯＦＣ）１は、燃料電池モジュール２と、補機ユニット４を備えている。
【００１７】
燃料電池モジュール２は、ハウジング６を備え、このハウジング６内部には、断熱材７を介して金属製のモジュールケース８が内蔵されている。この密閉空間であるモジュールケース８の下方部分である発電室１０には、燃料ガスと酸化剤ガス（以下では適宜「発電用空気」又は「空気」と呼ぶ。）とにより発電反応を行う燃料電池セル集合体１２が配置されている。この燃料電池セル集合体１２は、８個の燃料電池セルスタック１４（詳細は図６で後述する）を備え、この燃料電池セルスタック１４は、各々が燃料電池セルを含む、１６本の燃料電池セルユニット１６（詳細は図５で後述する）から構成されている。この例では、燃料電池セル集合体１２は、１２８本の燃料電池セルユニット１６を有する。燃料電池セル集合体１２は、複数の燃料電池セルユニット１６の全てが直列接続されている。
【００１８】
燃料電池モジュール２のモジュールケース８の発電室１０の上方には、燃焼部としての燃焼室１８が形成され、この燃焼室１８で、発電反応に使用されなかった残余の燃料ガスと残余の空気とが燃焼し、排気ガス（言い換えると燃焼ガス）を生成するようになっている。さらに、モジュールケース８は断熱材７により覆われており、燃料電池モジュール２内部の熱が、外気へ発散するのを抑制している。また、この燃焼室１８の上方には、燃料ガスを改質する改質器１２０が配置され、残余ガスの燃焼熱によって改質器１２０を改質反応が可能な温度となるように加熱している。
【００１９】
さらに、ハウジング６内においてモジュールケース８の上方には、蒸発器１４０が断熱材７内に設けられている。蒸発器１４０は、供給された水と排気ガスとの間で熱交換を行うことによって、水を蒸発させて水蒸気を生成し、この水蒸気と原燃料ガスとの混合ガス（以下では「燃料ガス」と呼ぶこともある。）をモジュールケース８内の改質器１２０に供給する。
【００２０】
つぎに、補機ユニット４は、燃料電池モジュール２からの排気中に含まれる水分を結露させた水を貯水してフィルターにより純水とする純水タンク２６と、この貯水タンクから供給される水の流量を調整する水流量調整ユニット２８（モータで駆動される「水ポンプ」等）を備えている。また、補機ユニット４は、都市ガス等の燃料供給源３０から供給された燃料を遮断するガス遮断弁３２と、燃料ガスから硫黄を除去するための脱硫器３６と、燃料ガスの流量を調整する燃料流量調整ユニット３８（モータで駆動される「燃料ポンプ」等）と、電源喪失時において、燃料流量調整ユニット３８から流出する燃料ガスを遮断するバルブ３９を備えている。さらに、補機ユニット４は、空気供給源４０から供給される空気を遮断する電磁弁４２と、空気の流量を調整する改質用空気流量調整ユニット４４及び発電用空気流量調整ユニット４５（モータで駆動される「空気ブロア」等）と、改質器１２０に供給される改質用空気を加熱する第１ヒータ４６と、発電室に供給される発電用空気を加熱する第２ヒータ４８とを備えている。これらの第１ヒータ４６と第２ヒータ４８は、起動時の昇温を効率よく行うために設けられているが、省略しても良い。
なお、本実施形態では、装置の起動時に改質器１２０内において、部分酸化改質反応（ＰＯＸ）のみが生じるＰＯＸ工程から、部分酸化改質反応（ＰＯＸ）と水蒸気改質反応（ＳＲ）が混在したオートサーマル改質反応（ＡＴＲ）が生じるＡＴＲ工程を経て、水蒸気改質反応のみが生じるＳＲ工程が行われるように構成してもよいし、ＰＯＸ工程を省略してＡＴＲ工程からＳＲ工程に移行されるように構成してもよいし、ＰＯＸ工程及びＡＴＲ工程を省略してＳＲ工程のみが行われるように構成してもよい。なお、ＳＲ工程のみが行われる構成では、改質用空気流量調整ユニット４４は不要である。
【００２１】
つぎに、燃料電池モジュール２には、排気ガスが供給される温水製造装置５０が接続されている。この温水製造装置５０には、水供給源２４から水道水が供給され、この水道水が排気ガスの熱により温水となり、図示しない外部の給湯器の貯湯タンクへ供給されるようになっている。また、燃料電池モジュール２には、燃料ガスの供給量等を制御するための制御ボックス５２が取り付けられている。さらに、燃料電池モジュール２には、燃料電池モジュールにより発電された電力を外部に供給するための電力取出部（電力変換部）であるインバータ５４が接続されている。
【００２２】
つぎに、図２〜図４を参照して、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の燃料電池モジュールの構造について説明する。
図２は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の燃料電池モジュールを示す側面断面図であり、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図であり、図４は、モジュールケース及び空気通路カバーの分解斜視図である。
【００２３】
図２及び図３に示すように、燃料電池モジュール２は、断熱材７で覆われたモジュールケース８の内部に設けられた燃料電池セル集合体１２及び改質器１２０を有すると共に、モジュールケース８の外部で且つ断熱材７内に設けられた蒸発器１４０を有する。
【００２４】
まず、モジュールケース８は、図４に示すように、略矩形の天板８ａ，底板８ｃ，これらの長手方向（図２の左右方向）に延びる辺同士を連結する対向する一対の側板８ｂからなる筒状体と、この筒状体の長手方向の両端部の２つの対向する開口部を塞ぎ、天板８ａ及び底板８ｃの幅方向（図３の左右方向）に延びる辺同士を連結する閉鎖側板８ｄ，８ｅからなる。
【００２５】
モジュールケース８は、空気通路カバー１６０によって天板８ａ及び側板８ｂが覆われている。空気通路カバー１６０は、天板１６０ａと、対向する一対の側板１６０ｂとを有する。天板１６０ａの略中央部分には、排気管１７１を貫通させるための開口部１６７が設けられている。天板１６０ａと天板８ａとの間、及び、側板１６０ｂと側板８ｂとの間は、所定の距離だけ離間した状態となっている。これにより、モジュールケース８の外側と断熱材７との間、具体的にはモジュールケース８の天板８ａ及び側板８ｂと、空気通路カバー１６０の天板１６０ａ及び側板１６０ｂとの間には、酸化剤ガス供給通路としての空気通路１６１ａ，１６１ｂが形成されている（図３参照）。
【００２６】
モジュールケース８の側板８ｂの下部には、複数の貫通孔である吹出口８ｆが設けられている（図４参照）。発電用空気は、空気通路カバー１６０の天板１６０ａのうち、モジュールケース８の閉鎖側板８ｅ側の略中央部に設けられた発電用空気導入管７４から流路方向調整部１６４を介して空気通路１６１ａ内に供給される（図２、図４参照）。そして、発電用空気は、空気通路１６１ａ，１６１ｂを通って、吹出口８ｆから燃料電池セル集合体１２に向けて発電室１０内に噴射される（図３、図４参照）。
【００２７】
また、空気通路１６１ａ，１６１ｂの内部には、熱交換促進部材としてのプレートフィン１６２，１６３が設けられている（図３参照）。プレートフィン１６２は、モジュールケース８の天板８ａと空気通路カバー１６０の天板１６０ａの間で長手方向及び幅方向に延びるように水平方向に設けられ、プレートフィン１６３は、モジュールケース８の側板８ｂと空気通路カバー１６０の側板１６０ｂとの間であって、且つ、燃料電池セルユニット１６よりも上方の位置に長手方向及び鉛直方向に延びるように設けられている。
【００２８】
空気通路１６１ａ，１６１ｂを流れる発電用空気は、特にプレートフィン１６２，１６３を通過する際に、これらプレートフィン１６２，１６３の内側のモジュールケース８内（具体的には天板８ａ，側板８ｂに沿って設けられた排気通路）を通過する排気ガスとの間で熱交換を行い、加熱されることとなる。このようなことから、空気通路１６１ａ，１６１ｂにおいてプレートフィン１６２，１６３が設けられた部分は、熱交換器（熱交換部）として機能する。なお、プレートフィン１６２が設けられた部分が主たる熱交換器部分を構成し、プレートフィン１６３が設けられた部分が従たる熱交換器部分を構成する。
【００２９】
つぎに、蒸発器１４０は、モジュールケース８の天板８ａ上で水平方向に延びるように固定されている。また、蒸発器１４０とモジュールケース８との間には、これらの隙間を埋めるように断熱材７の一部分７ａが配置されている（図２及び図３参照）。
【００３０】
具体的には、蒸発器１４０は、長手方向（図２の左右方向）の一側端側に、水及び原燃料ガス（改質用空気を含めてもよい）を供給する燃料供給配管６３と、排気ガスを排出するための排気ガス排出管８２（図３参照）とが連結され、長手方向の他側端側に、排気管１７１の上端部が連結されている。排気管１７１は、空気通路カバー１６０の天板１６０ａに形成された開口部１６７を貫通して下方へ延び、モジュールケース８の天板８ａ上に形成された排気口１１１に連結されている。排気口１１１は、モジュールケース８内の燃焼室１８で生成された排気ガスをモジュールケース８の外へ排出する開口部であり、モジュールケース８の上面視略矩形の天板８ａのほぼ中央部に形成されている。
【００３１】
また、蒸発器１４０は、図２及び図３に示すように、上面視で略矩形の蒸発器ケース１４１を有している。この蒸発器ケース１４１は、２つの高さの低い有底矩形筒状の上側ケース１４２と下側ケース１４３とを、これらの間に中間板１４４を挟んだ状態で接合して形成されている。
【００３２】
したがって、蒸発器ケース１４１は、上下方向に二層構造となっており、下層部分には、排気管１７１から供給された排気ガスが通過する排気通路部１４０Ａが形成され、上層部分には、燃料供給配管６３から供給された水を蒸発させて水蒸気を生成する蒸発部１４０Ｂと、蒸発部１４０Ｂで生成された水蒸気と燃料供給配管６３から供給された原燃料ガスとを混合させる混合部１４０Ｃが設けられている。
【００３３】
図２及び図３に示すように、蒸発部１４０Ｂ及び混合部１４０Ｃは、複数の連通孔（スリット）１４５ａが形成された仕切り板１４５により蒸発器１４０を仕切った空間にて形成されている。また、蒸発部１４０Ｂ内には、アルミナボール（図示せず）が充填されている。
また、排気通路部１４０Ａは、同様に複数の連通孔を有する２つの仕切り板１４６，１４７により排気ガスの上流側から下流側にかけて３つの空間に仕切られている。そして、２番目の空間に燃焼触媒（図示せず）が充填されている。すなわち、本実施形態の蒸発器１４０は、上下方向の二層構造のうちの下層構造に燃焼触媒器を含んでいる。
【００３４】
このような蒸発器１４０では、蒸発部１４０Ｂ内の水と排気通路部１４０Ａを通過する排気ガスとの間で熱交換が行われ、排気ガスの熱により蒸発部１４０Ｂ内の水が蒸発して、水蒸気が生成されることとなる。また、混合部１４０Ｃ内の混合ガスと排気通路部１４０Ａを通過する排気ガスとの間で熱交換が行われ、排気ガスの熱により混合ガスが昇温されることとなる。
【００３５】
さらに、図２に示すように、混合部１４０Ｃには、改質器１２０に混合ガスを供給するための混合ガス供給管１１２が接続されている。この混合ガス供給管１１２は、排気管１７１の内部を通過するように配置されており、一端が中間板１４４に形成された開口１４４ａに連結され、他端が改質器１２０の天面に形成された混合ガス供給口１２０ａに連結されている。混合ガス供給管１１２は、排気通路部１４０Ａ内，排気管１７１内を通過してモジュールケース８内まで鉛直下方に延び、そこで略９０°屈曲されて天板８ａに沿って水平方向に延びた後、下方へ略９０°屈曲されて改質器１２０に連結されている。
【００３６】
つぎに、改質器１２０は、燃焼室１８の上方でモジュールケース８の長手方向に沿って水平方向に延びるように配置され、モジュールケース８の天板８ａとの間に排気ガス誘導部材１３０を介して所定距離隔てられて状態で、天板８ａに対して固定されている。改質器１２０は、上面視で外形略矩形であるが、中央部に貫通孔１２０ｂが形成された環状構造体であり、上側ケース１２１と下側ケース１２２とが接合された筐体を有している。この貫通孔１２０ｂは、天板８ａに形成された排気口１１１と上面視で重なるように位置し、好ましくは、貫通孔１２０ｂの中央位置に排気口１１１が形成される。
【００３７】
改質器１２０の長手方向の一端側（モジュールケース８の閉鎖側板８ｅ側）では、上側ケース１２１に設けられた混合ガス供給口１２０ａに混合ガス供給管１１２が連結されており、他端側（閉鎖側板８ｄ側）では、燃料ガス供給管６４が下側ケース１２２に、脱硫器３６まで延びる水添脱硫器用水素取出管６５が上側ケース１２１にそれぞれ連結されている。したがって、改質器１２０は、混合ガス供給管１１２から混合ガス（つまり水蒸気が混合された原燃料ガス（改質用空気を含めてもよい））を受け取り、内部で混合ガスを改質し、燃料ガス供給管６４及び水添脱硫器用水素取出管６５から改質後のガス（即ち、燃料ガス）を排出するように構成されている。
【００３８】
改質器１２０は、その内部空間が２つの仕切り板１２３ａ，１２３ｂによって３つの空間に仕切られることにより、改質器１２０内に、混合ガス供給管１１２からの混合ガスを受入れる混合ガス受入部１２０Ａと、混合ガスを改質するための改質触媒（図示せず）が充填された改質部１２０Ｂと、改質部１２０Ｂを通過したガスを排出するガス排出部１２０Ｃと、が形成されている（図２参照）。改質部１２０Ｂは、仕切り板１２３ａ，１２３ｂに挟まれた空間であり、この空間に改質触媒が保持されている。混合ガス及び改質後の燃料ガスは、仕切り板１２３ａ，１２３ｂに設けられた複数の連通孔（スリット）を通って移動可能となっている。また、改質触媒としては、アルミナの球体表面にニッケルを付与したものや、アルミナの球体表面にルテニウムを付与したものが適宜用いられる。
【００３９】
混合ガス受入部１２０Ａには、蒸発器１４０から混合ガス供給管１１２を介して供給された混合ガスが混合ガス供給口１２０ａを通して噴出される。この混合ガスは、混合ガス受入部１２０Ａ内で拡張されて噴出速度が低下し、仕切り板１２３ａを通過して改質部１２０Ｂに供給される。
改質部１２０Ｂでは、低速で移動する混合ガスが改質触媒により燃料ガスに改質され、この燃料ガスが仕切り板１２３ｂを通過してガス排出部１２０Ｃに供給される。
ガス排出部１２０Ｃでは、燃料ガスが燃料ガス供給管６４、及び、水添脱硫器用水素取出管６５へ排出される。
【００４０】
燃料ガス供給通路としての燃料ガス供給管６４は、モジュールケース８内を閉鎖側板８ｄに沿って下方へ延び、底板８ｃ付近で略９０°屈曲されて水平方向に延びて、燃料電池セル集合体１２の下方に形成されたマニホールド６６内へ入り、更にマニホールド６６内で逆側の閉鎖側板８ｅ付近まで水平方向に延びている。燃料ガス供給管６４の水平部６４ａの下方面には、複数の燃料供給孔６４ｂが形成されており、この燃料供給孔６４ｂから、燃料ガスがマニホールド６６内に供給される。このマニホールド６６の上方には、燃料電池セルスタック１４を支持するための貫通孔を備えた下支持板６８が取り付けられており、マニホールド６６内の燃料ガスが、燃料電池セルユニット１６内に供給される。また、燃料ガスと空気との燃焼を開始するための点火装置８３が、燃焼室１８に設けられている。
【００４１】
排気ガス誘導部材１３０は、改質器１２０と天板８ａとの間でモジュールケース８の長手方向に沿って水平方向に延びるように配置されている。排気ガス誘導部材１３０は、上下方向に所定距離だけ離間された下部誘導板１３１及び上部誘導板１３２と、これらの長手方向の両端辺が取り付けられる連結板１３３，１３４とを備えている（図２，図３参照）。上部誘導板１３２は、幅方向の両端部が下方に向けて折り曲げられ、下部誘導板１３１に連結されている。連結板１３３，１３４は、上端部が天板８ａに連結され、下端部が改質器１２０に連結されており、これにより、排気ガス誘導部材１３０及び改質器１２０を天板８ａに固定している。
【００４２】
下部誘導板１３１は、幅方向（図３の左右方向）の中央部が下方に向けて突出する凸状段部１３１ａが形成されている。一方、上部誘導板１３２は、下部誘導板１３１と同様に、幅方向の中央部が下方に向けて凹状となるように凹部１３２ａが形成されている。凸状段部１３１ａと凹部１３２ａは、上下方向で並行して長手方向に延びている。混合ガス供給管１１２は、モジュールケース８内でこの凹部１３２ａ内を水平方向に延びた後、閉鎖側板８ｅ付近で下方に向けて屈曲し、上部誘導板１３２及び下部誘導板１３１を貫通して、改質器１２０に連結されている。
【００４３】
排気ガス誘導部材１３０は、上部誘導板１３２、下部誘導板１３１、連結板１３３，１３４によって、断熱層として機能する内部空間であるガス溜１３５が形成されている。このガス溜１３５は、燃焼室１８と流体連通している。すなわち、上部誘導板１３２、下部誘導板１３１、連結板１３３，１３４は、所定の隙間を形成するように連結されており、気密的には連結されていない。ガス溜１３５には、運転中に燃焼室１８から排気ガスが流入したり、停止時に外部から空気が流入したりすることが可能となっているが、総じてガス溜１３５の内外間のガスの移動は緩やかである。
【００４４】
上部誘導板１３２は、天板８ａと所定の上下方向距離を隔てて配置されており、上部誘導板１３２と天板８ａとの間には、長手方向及び幅方向に沿って水平方向に延びる排気通路１７２が形成されている。この排気通路１７２は、モジュールケース８の天板８ａを挟んで空気通路１６１ａと並設されており、排気通路１７２内には、空気通路１６１ａ，１６１ｂ内のプレートフィン１６２，１６３と同様なプレートフィン１７５が配置されている。このプレートフィン１７５は、プレートフィン１６２と上面視で略同一箇所に設けられており、天板８ａを挟んで上下方向に対向している。空気通路１６１ａ及び排気通路１７２のうち、プレートフィン１６２，１７５が設けられた部分において、空気通路１６１ａを流れる発電用空気と排気通路１７２を流れる排気ガスとの間で効率的な熱交換が行われて、排気ガスの熱により発電用空気が昇温されることとなる。
【００４５】
また、改質器１２０は、モジュールケース８の側板８ｂと所定の水平方向距離を隔てて配置されており、改質器１２０と側板８ｂとの間には、排気ガスを下方から上方へ通過させる排気通路１７３が形成されている。また、排気ガス誘導部材１３０も側板８ｂと所定の水平方向距離を隔てて配置されており、排気通路１７３は、排気ガス誘導部材１３０と側板８ｂとの間の通路を含んで天板８ａまで延びている。排気通路１７３は、天板８ａと側板８ｂとの角部に位置する排気ガス導入口１７２ａで排気通路１７２と連通している。この排気ガス導入口１７２ａは、モジュールケース８内で長手方向に延びている。
【００４６】
さらに、下部誘導板１３１は、改質器１２０の上側ケース１２１の天面から所定の上下方向距離を隔てて配置されており、下部誘導板１３１と上側ケース１２１との間、及び、改質器１２０の貫通孔１２０ｂは、貫通孔１２０ｂを下方から上方へ向けて通過した排気ガスを通過させる排気通路１７４を形成している。この排気通路１７４は、改質器１２０の上方で排気通路１７３と合流する。
【００４７】
つぎに、図５を参照して、燃料電池セルユニット１６について説明する。
図５は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池の燃料電池セルユニットを示す部分断面図である。
図５に示すように、燃料電池セルユニット１６は、燃料電池セル８４と、この燃料電池セル８４の両端部にそれぞれ接続されたキャップである内側電極端子８６とを備えている。
燃料電池セル８４は、上下方向に延びる管状構造体であり、内部に燃料ガス流路８８を形成する円筒形の内側電極層９０と、円筒形の外側電極層９２と、内側電極層９０と外側電極層９２との間にある電解質層９４とを備えている。この内側電極層９０は、燃料ガスが通過する燃料極であり、（−）極となり、一方、外側電極層９２は、空気と接触する空気極であり、（＋）極となっている。
【００４８】
燃料電池セル８４の上端側と下端側に取り付けられた内側電極端子８６は、同一構造であるため、ここでは、上端側に取り付けられた内側電極端子８６について具体的に説明する。内側電極層９０の上部９０ａは、電解質層９４と外側電極層９２に対して露出された外周面９０ｂと上端面９０ｃとを備えている。内側電極端子８６は、導電性のシール材９６を介して内側電極層９０の外周面９０ｂと接続され、さらに、内側電極層９０の上端面９０ｃとは直接接触することにより、内側電極層９０と電気的に接続されている。内側電極端子８６の中心部には、内側電極層９０の燃料ガス流路８８と連通する燃料ガス流路細管９８が形成されている。
【００４９】
この燃料ガス流路細管９８は、内側電極端子８６の中心から燃料電池セル８４の軸線方向に延びるように設けられた細長い細管である。このため、マニホールド６６（図２参照）から、下側の内側電極端子８６の燃料ガス流路細管９８を通って燃料ガス流路８８に流入する燃料ガスの流れには、所定の圧力損失が発生する。従って、下側の内側電極端子８６の燃料ガス流路細管９８は、流入側流路抵抗部として作用し、その流路抵抗は所定の値となるように設定されている。また、燃料ガス流路８８から、上側の内側電極端子８６の燃料ガス流路細管９８を通って燃焼室１８（図２参照）に流出する燃料ガスの流れにも所定の圧力損失が発生する。従って、上側の内側電極端子８６の燃料ガス流路細管９８は、流出側流路抵抗部として作用し、その流路抵抗は所定の値となるように設定されている。
【００５０】
内側電極層９０は、例えば、Ｎｉと、ＣａやＹ、Ｓｃ等の希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたジルコニアとの混合体、Ｎｉと、希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたセリアとの混合体、Ｎｉと、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕから選ばれる少なくとも一種をドープしたランタンガレードとの混合体、の少なくとも一種から形成される。
【００５１】
電解質層９４は、例えば、Ｙ、Ｓｃ等の希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたジルコニア、希土類元素から選ばれる少なくとも一種をドープしたセリア、Ｓｒ、Ｍｇから選ばれる少なくとも一種をドープしたランタンガレート、の少なくとも一種から形成される。
【００５２】
外側電極層９２は、例えば、Ｓｒ、Ｃａから選ばれた少なくとも一種をドープしたランタンマンガナイト、Ｓｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれた少なくとも一種をドープしたランタンフェライト、Ｓｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕから選ばれた少なくとも一種をドープしたランタンコバルタイト、銀、などの少なくとも一種から形成される。
【００５３】
つぎに、図６を参照して、燃料電池セルスタック１４について説明する。
図６は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池の燃料電池セルスタックを示す斜視図である。
図６に示すように、燃料電池セルスタック１４は、１６本の燃料電池セルユニット１６を備え、これらの燃料電池セルユニット１６は、８本ずつ２列に並べて配置されている。
各燃料電池セルユニット１６は、下端側がセラミック製の長方形の下支持板６８（図２参照）により支持され、上端側は、両端部の燃料電池セルユニット１６が４本ずつ、概ね正方形の２枚の上支持板１００により支持されている。これらの下支持板６８及び上支持板１００には、内側電極端子８６が貫通可能な貫通穴がそれぞれ形成されている。
【００５４】
さらに、燃料電池セルユニット１６には、集電体１０２及び外部端子１０４が取り付けられている。この集電体１０２は、燃料極である内側電極層９０に取り付けられた内側電極端子８６と電気的に接続される燃料極用接続部１０２ａと、空気極である外側電極層９２の外周面と電気的に接続される空気極用接続部１０２ｂとを接続するように一体的に形成されている。また、各燃料電池セルユニット１６の外側電極層９２（空気極）の外表面全体には、空気極側の電極として、銀製の薄膜が形成されている。この薄膜の表面に空気極用接続部１０２ｂが接触することにより、集電体１０２は空気極全体と電気的に接続される。
【００５５】
さらに、燃料電池セルスタック１４の端（図６では左端の奥側）に位置する燃料電池セルユニット１６の空気極には、２つの外部端子１０４がそれぞれ接続されている。これらの外部端子１０４は、隣接する燃料電池セルスタック１４の端にある燃料電池セルユニット１６の内側電極端子８６に接続され、上述したように、１２８本の燃料電池セルユニット１６の全てが直列接続されるようになっている。
【００５６】
つぎに、図７及び図８を参照して、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の燃料電池モジュール内のガスの流れについて説明する。
図７は、図２と同様の、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の燃料電池モジュールを示す側面断面図であり、図８は、図３と同様の、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
なお、図７及び図８は、それぞれ、図２及び図３中にガスの流れを示す矢印を新たに付加した図であり、説明の便宜上、断熱材７を取り除いた状態の図を示している。図中、実線矢印は燃料ガスの流れ、破線矢印は発電用空気の流れ、一点鎖線矢印は排気ガスの流れを示す。
【００５７】
図７に示すように、水及び原燃料ガス（燃料ガス）は、蒸発器１４０の長手方向の一端側に連結された燃料供給配管６３から蒸発器１４０の上層に設けられた蒸発部１４０Ｂ内に供給される。蒸発部１４０Ｂに供給された水は、蒸発器１４０の下層に設けられた排気通路部１４０Ａを流れる排気ガスにより加熱され水蒸気となる。この水蒸気と、燃料供給配管６３から供給された原燃料ガスとが、蒸発部１４０Ｂ内を下流方向に流れて行き、混合部１４０Ｃ内で混合される。混合部１４０Ｃ内の混合ガスは、下層の排気通路部１４０Ａを流れる排気ガスにより加熱される。
【００５８】
混合部１４０Ｃ内で形成された混合ガス（燃料ガス）は、混合ガス供給管１１２を通って、モジュールケース８内の改質器１２０に供給される。混合ガス供給管１１２は、排気通路部１４０Ａ，排気管１７１，及び排気通路１７２を順に通過しているため、これらの通路を流れる排気ガスにより、混合ガス供給管１１２内の混合ガスは更に加熱される。
【００５９】
混合ガスは、改質器１２０内の混合ガス受入部１２０Ａ内に流入し、ここから仕切り板１２３ａを通過して改質部１２０Ｂに流入する。混合ガスは、改質部１２０Ｂにおいて改質されて燃料ガスとなる。こうして生成された燃料ガスは、仕切り板１２３ｂを通過して、ガス排出部１２０Ｃに流入する。
【００６０】
さらに、燃料ガスは、ガス排出部１２０Ｃから燃料ガス供給管６４と水添脱硫器用水素取出管６５とに分岐する。そして、燃料ガス供給管６４に流入した燃料ガスは、燃料ガス供給管６４の水平部６４ａに設けられた燃料供給孔６４ｂからマニホールド６６内に供給され、マニホールド６６から各燃料電池セルユニット１６内に供給される。
【００６１】
また、図７及び図８に示すように、発電用空気は、発電用空気導入管７４から空気通路１６１ａに供給される。発電用空気は、空気通路１６１ａ，１６１ｂ内において、プレートフィン１６２，１６３を通過する際に、これらプレートフィン１６２，１６３の下部のモジュールケース８内に形成された排気通路１７２，１７３を通過する排気ガスとの間で効率的な熱交換を行い、加熱されることとなる。特に、排気通路１７２内には、空気通路１６１ａのプレートフィン１６２に対応してプレートフィン１７５が設けられているので、発電用空気は、プレートフィン１６２とプレートフィン１７５とを介して、排気ガスとより効率的な熱交換を行う。この後、発電用空気は、モジュールケース８の側板８ｂの下部に設けられた複数の吹出口８ｆから燃料電池セル集合体１２に向けて発電室１０内に噴射される。
なお、本実施形態では、燃料電池セル集合体１２の側方部位には排気通路が形成されていないため、この部位において発電用空気と排気ガスとの間の熱交換は抑制される。したがって、燃料電池セル集合体１２の側方部位において、空気通路１６１ｂ内の発電用空気に上下方向の温度勾配が生じ難くなっている。
【００６２】
また、発電室１０内で発電に利用されなかった燃料ガスは、図８に示すように、燃焼室１８で燃焼されて排気ガス（燃焼ガス）となり、モジュールケース８内を上昇していく。具体的には、排気ガスは、排気通路１７３と排気通路１７４とに分岐して、改質器１２０の外側面とモジュールケース８の側板８ｂとの間、及び、改質器１２０の貫通孔１２０ｂから改質器１２０と排気ガス誘導部材１３０との間をそれぞれ通過する。このとき、排気通路１７４を通過する排気ガスは、改質器１２０の貫通孔１２０ｂの上方に配置された凸状段部１３１ａによって幅方向に二分され、排気ガス誘導部材１３０の下部に留まることなく排気通路１７３に向けて誘導され、排気通路１７３を流れる排気ガスに素早く合流される。
【００６３】
その後、排気ガスは、排気ガス導入口１７２ａから排気通路１７２に流入する。排気通路１７２内では、排気ガスは、排気通路１７２を水平方向に流れていき、モジュールケース８の天板８ａの中央に形成された排気口１１１から流出する。
なお、排気ガスが排気通路１７３を上方へ流れていく際に、空気通路１６１ｂ内に設けられたプレートフィン１６３を介して、発電用空気と排気ガスとの間で熱交換が行われる。また、排気ガスが排気通路１７２を水平方向に流れていく際に、排気通路１７２内に設けられたプレートフィン１７５と、このプレートフィン１７５に対応して空気通路１６１ａ内に設けられたプレートフィン１６２とを介して、発電用空気と排気ガスとの間で効率的な熱交換が行われる。このようにして、排気ガスの熱により発電用空気が昇温される。
【００６４】
そして、排気口１１１から流出した排気ガスは、モジュールケース８の外部に設けられた排気管１７１を通過して蒸発器１４０の排気通路部１４０Ａに流入し、排気通路部１４０Ａを通過した後、蒸発器１４０から排気ガス排出管８２へ排出される。排気ガスは、蒸発器１４０の排気通路部１４０Ａを流れる際に、上述したように、蒸発器１４０の混合部１４０Ｃ内の混合ガス及び蒸発部１４０Ｂ内の水と熱交換を行う。
【００６５】
つぎに、図２、図９〜図１６を参照して、蒸発器の構造の詳細について説明する。
図９は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の概略図であり、図１０は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の内部構造を示す斜視断面図であり、図１１は、図１０のＡ部拡大図であり、図１２は、図１０のＢ部拡大図である。
【００６６】
図９〜図１２に示すように、蒸発器１４０の上層の蒸発部１４０Ｂに形成される蒸発室１８０において、燃料供給配管６３の供給口６３ａが接続される上側ケース１４２の内壁１４２ａと仕切り板１４５との間の蒸発部領域Ｒ１内には、複数の粒子状の充填材であるアルミナボール１８２が充填されている。また、仕切り板１４５は、蒸発部領域Ｒ１内の充填材であるアルミナボール１８２がスリット１４５ａから蒸発部領域Ｒ１の外部に流出することを防ぐ充填材流出防止板として機能するようになっている。
また、図１１に示すように、燃料供給配管６３の供給口６３ａが接続される上側ケース１４２の内壁１４２ａ部分には、仕切り板１４８が充填材流出防止板として供給口６３ａを覆うように取り付けられている。この仕切り板１４８には、その横幅方向に延びる複数の連通孔（スリット）１４８ａが形成されており、これら複数のスリット１４８ａは、上下方向に配列されている。
さらに、図９、図１０及び図１２に示すように、仕切り板１４８のスリット１４８ａを通過した水蒸気は、蒸発器１４０の上層の混合部領域Ｒ３内で混合され、この混合ガス（燃料ガス）が混合ガス供給管１１２から改質器１２０に供給されるようになっている。
一方、蒸発器１４０の下層の排気通路部１４０Ａにおいて、２つの仕切り板１４６，１４７の間の排気通路部領域Ｒ２を形成する排気通路室（燃焼触媒室）１８４は、排気ガスの浄化機能を有する排気浄化触媒（いわゆる、燃焼触媒）を担持した複数の粒子状の充填材であるセラミックボール１８６が充填された燃焼触媒室となっている。また、これらの仕切り板１４６，１４７は、排気通路部領域Ｒ２内の充填材であるセラミックボール１８６が複数のスリット１４６ａ，１４７ａから蒸発部領域Ｒ１の外部に流出することを防ぐ充填材流出防止板として機能するようになっている。
なお、図１０においては、排気通路部１４０Ａの排気ガスの流れを矢印で示している。
【００６７】
また、蒸発器１４０は、蒸発部１４０Ｂの上部（上側ケース１４２の外側上面）に、セラミックヒータなどの加熱ヒータ１８８が設けられている。すなわち、蒸発器１４０においては、加熱ヒータ１８８、蒸発部１４０Ｂ（混合部１４０Ｃも含む）、排気通路部１４０Ａが、この順に上から下に配置されており、加熱ヒータ１８８の上部及び排気通路部１４０Ａの下部に上述した断熱材７（図２及び図３参照）が配置されている。
すなわち、蒸発器１４０は、燃料供給配管６３の供給口６３ａから蒸発器１４０の上層の蒸発室１８０内に供給される水について、加熱ヒータ１８８及び蒸発器１４０の下層の排気通路部１４０Ａの排気ガスによって加熱された蒸発室１８０内のアルミナボール１８２を通過させることにより蒸発させて、水蒸気を生成処理する処理装置であると共に、排気管１７１から蒸発器１４０の蒸発器１４０の下層の排気通路室１８４内に供給された排気ガスについて、排気通路室１８４内のセラミックボール１８６を通過させることにより浄化処理する処理装置でもあるため、燃料電池モジュール２における発電に関与する流体を処理する流体処理装置として機能するようになっている。
【００６８】
つぎに、図１３は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の蒸発室における燃料供給配管の供給口と仕切り板との関係を示す概略図である。
図１１及び図１３に示すように、仕切り板１４８は、燃料供給配管６３の供給口６３ａが接続される上側ケース１４２の内壁１４２ａの壁面に接続されて固定される接続部１９０を備えている。
また、図１３に示すように、仕切り板１４８は、燃料供給配管６３の供給口６３ａから供給される流体（水、燃料ガス）が通過可能な複数のスリット１４８ａを形成する流体通過面１９２を備えており、この流体通過面１９２の外側部分は、接続部１９０に接続されている。
さらに、図１３に示すように、仕切り板１４８の各スリット１４８ａは、供給口６３ａと流路方向に対向している対向領域１９４と、この対向領域１９４から外側に仕切り板１４８の接続部１９０まで延びる接続領域１９６を備えている。
【００６９】
また、図９及び図１３に示すように、仕切り板１４８の各スリット１４８ａの幅ｗ１は、蒸発部領域Ｒ１内の充填材であるアルミナボール１８２の直径ｄ１よりも小さく且つアルミナボール１８２の半径ｄ１／２よりも大きく設定されている。
【００７０】
つぎに、図１０及び図１１に示すように、蒸発器１４０の蒸発部領域Ｒ１と混合部領域Ｒ３とを区画する仕切り板１４５は、上側ケース１４２と中間板１４４とにより形成される流路方向（図１０に矢印で示す流路方向Ｆ１）及び蒸発器ケース１４１の長手方向に対して横方向（蒸発器ケース１４１の横幅方向）に延びるように配置されている。
また、図１２に示すように、仕切り板１４５は、上側ケース１４２内の上面１４２ｂに接続されて固定される接続部１９８を備えている。
さらに、図１２に示すように、仕切り板１４５は、接続部１９８における混合部領域Ｒ３側の端部から下方に延びて、蒸発部領域Ｒ１内の流体（水、燃料ガス）が混合部領域Ｒ３に通過可能な複数のスリット１４５ａを形成する流体通過面２００を備えている。
ここで、図１２に示すように、仕切り板１４５の各スリット１４５ａについては、流路方向Ｆ１に対して縦方向に延び、その上端が接続部１９８まで形成された後、この接続部１９８において、蒸発部領域Ｒ１側に延びている。また、これら複数のスリット１４５ａは、仕切り板１４５の横幅方向に配列されている。
【００７１】
また、図９及び図１２に示すように、仕切り板１４５の各スリット１４５ａの幅ｗ２は、蒸発部領域Ｒ１内の充填材であるアルミナボール１８２の直径ｄ１よりも小さく且つアルミナボール１８２の半径ｄ１／２よりも大きく設定されている。
【００７２】
つぎに、図１４は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の排気通路室における仕切り板について斜め上方から見た斜視図である。
図９、図１０、図１２及び図１４に示すように、排気通路部領域Ｒ２を区画する上流側の仕切り板１４６と下流側の仕切り板１４７のうち、上流側の仕切り板１４６は、排気管１７１から供給された流体（排気ガス）を通過させる複数のスリット１４６ａを形成する流体通過面２０２と、この流体通過面２０２の上部及び下部にそれぞれ形成される上側接続部２０４及び下側接続部２０６を備えている。
また、図１２及び図１４に示すように、仕切り板１４６の上側接続部２０４の上面２０４ａは、中間板１４４の下側面１４４ｂに接続されて固定されている。
一方、仕切り板１４６の下側接続部２０６の下面２０６ａは、下側ケース１４３内の底面１４３ａに接続されて固定されている。
さらに、仕切り板１４６の流体通過面２０２は、各スリット１４６ａが下側接続部２０６から上方の上側接続部２０４まで斜め上方に傾斜するように形成されている。
また、各スリット１４６ａは、排気通路室１８４の長手方向（流路方向Ｆ２）の両端部が上側接続部２０４及び下側接続部２０６のそれぞれの部分まで延びているが、仕切り板１４６の互いに横幅方向に配列されている。
【００７３】
つぎに、図９、図１１、図１２及び図１４に示すように、下流側の仕切り板１４７についても、上流側の仕切り板１４６と同様に、排気通路部領域Ｒ３内の流体（排気ガス）を通過させる複数のスリット１４７ａを形成する流体通過面２０８と、この流体通過面２０８の上部及び下部にそれぞれ形成される上側接続部２１０及び下側接続部２１２を備えている。
また、図１１及び図１４に示すように、仕切り板１４７の上側接続部２１０の上面２１０ａは、中間板１４４の下側面１４４ｂに接続されて固定されている。
一方、仕切り板１４７の下側接続部２１２の下面２１２ａは、下側ケース１４３内の底面１４３ａに接続されて固定されている。
さらに、仕切り板１４７の流体通過面２０８は、各スリット１４７ａが下側接続部２１２から上方の上側接続部２１０からまで斜め上方に傾斜するように形成されている。
また、各スリット１４７ａは、排気通路室１８４の長手方向（流路方向Ｆ２）の両端部が上側接続部２１０及び下側接続部２１２のそれぞれの部分まで延びていると共に、仕切り板１４７の互いに横幅方向に配列されている。
【００７４】
さらに、図９及び図１４に示すように、仕切り板１４６の各スリット１４６ａの幅ｗ３及び仕切り板１４７の各スリット１４７ａの幅ｗ４は、排気通路部領域Ｒ２内の充填材であるセラミックボール１８６の直径ｄ２よりも小さく且つセラミックボール１８６の半径ｄ２／２よりも大きく設定されている。
【００７５】
ここで、図１１及び図１２に示すように、流体（排気ガス）の流路方向Ｆ２及び下側ケース１４３内の水平方向に延びる底面１４３ａに対して傾斜する各仕切り板１４６，１４７の流体通過面２０２，２０８の傾斜角度αは、２０度以上８０度以下に設定されるのが好ましく、４５度に設定されるのが最も好ましい。
【００７６】
つぎに、再び、図１０に示すように、蒸発器１４０の蒸発器ケース１４１は、上側ケース１４２と下側ケース１４３を中間板１４４を介して重ね合わせた筐体からなる一体構造である。
すなわち、これらの上側ケース１４２の下側周縁部及び下側ケース１４３の上側周縁部のそれぞれに形成される鍔部１４２ｃ，１４３ｂは、中間板１４４を介して重ね合わされ、溶接固定されるようになっている。
また、これらの鍔部１４２ｃ，１４３ｂは、溶接しろとして利用できるため、蒸発器ケース１４１の内部が複雑な構造になっても、組み付け性を損なうことがないようになっている。
さらに、蒸発器１４０の組み立て時には、溶接しろとなる鍔部１４２ｃ，１４３ｂを掴んで作業することができるため、蒸発器ケース１４１の外壁を損傷しないようになっている。
なお、このような鍔部１４２ｃ，１４３ｂの溶接しろは、組み付け時に蒸発器ケース１４１の内壁と接触したり、熱膨張によって蒸発器ケース１４１の内壁と接触したりしないように、蒸発器ケース１４１の内壁との距離を十分に確保することができるような寸法に設定することが好ましい。
【００７７】
つぎに、図２、図３、図９及び図１０に示すように、仕切り板１４６の上流側に形成され且つ排気管１７１の出口が接続される上流側排気通路室１８４ａ内において、蒸発器１４０の出口側の混合ガス供給管１１２の近傍には、伝熱抑制板２１４（図１０参照）が設けられている。この伝熱抑制板２１４により、排気管１７１から蒸発器１４０の下層の排気通路室１８４ａに流入した直後の高温状態の排ガスが、蒸発器１４０の上層の混合部領域Ｒ３内の混合ガスやその近傍の混合ガス供給管１１２の混合ガスを極度に昇温させることを防ぐことができる共に、上流側排気通路室１８４ａ内の排ガスの熱量が奪われることを防ぐことができるようになっている。
なお、この伝熱抑制板２１４については、蒸発器１４０の出口側の混合ガス供給管１１２付近における混合ガスの昇温された温度を適切な範囲に設定することができるように、伝熱抑制板２１４の長さ等の形状を適宜調整することが好ましい。
【００７８】
つぎに、図９及び図１０に示すように、仕切り板１４６，１４７の間に形成される排気通路部領域Ｒ２内において、中間板１４４の下側面１４４ｂには、仕切り板２１６が取り付けられている。排気通路部領域Ｒ２内では、その下方から充填材であるセラミックボール１８６が充填されるため、排気通路部領域Ｒ２内の上方には、充填材であるセラミックボール１８６がない流路が形成され易くなる。そこで、このような箇所に仕切り板２１６を設けることにより、排気通路部領域Ｒ２内の上方を通過しようとする排気ガスについて、仕切り板２１６を通過させることにより、排ガスがセラミックボール１８６を必ず経由するように誘導することができるようになっている。
【００７９】
つぎに、図１０に示すように、蒸発室１８０の入口側付近における上側ケース１４２内の上面（天面）１４２ｂにおいては、その高さが部分的に高くなるように形成されており、この部分に設けられた充填材導入口２１８からアルミナボール１８２が導入され、蒸発室１８０内に充填されるようになっている。また、蒸発室１８０内にアルミナボール１８２が充填された後、充填材導入口２１８には、蓋部材２２０が取り付けられるようになっている。  さらに、図１０に示すように、上側ケース１４２内の上面（天面）１４２ｂには、蒸発室１８０内の流路方向Ｆ１に向かって斜め下方に形成されて、上側ケース１４２内の上面（天面）１４２ｂが徐々に低くなる逃がし部分２２２が設けられている。アルミナボール１８２を充填材導入口２１８から蒸発室１８０内に充填して詰め込む際に、この逃がし部分２２２により、アルミナボール１８２が蒸発室１８０内の流路方向Ｆ１に向かって充填されるため、アルミナボール１８２の充填詰め込みを容易にすることができるようになっている。
【００８０】
つぎに、図１５は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器における充填材導入口に取り付けられた状態の蓋部材を示す概略図である。
図１０及び図１５に示すように、充填材導入口２１８には、上面が下側に凹んだ蓋部材２２０が固定されて封止されており、充填材導入口２１８と蓋部材２２０との固定部に溶接しろ２２４を作りながら、蓋部材２２０が蒸発室１８０内のアルミナボール１８２を上方から押すことによって高密度化することができるようになっている。
【００８１】
上述した本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１によれば、従来の固定酸化物型燃料電池装置（ＳＯＦＣ）では、燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置として、蒸発器、改質器、燃焼触媒器、或いは、脱硫器等の様々な流体処理装置が用いられている。これらの流体処理装置は、一様にして、内部に複数の粒子状の充填材を保持し、発電に関与する流体について充填材の保持領域を通過させることによって、充填材が有する機能（例えば、触媒反応発生機能である加熱機能等）が流体に作用している。従来、複数の触媒を保持しつつ流体を通過させるためには、通常では触媒が流出しない程度の開口が形成された充填材流出防止板が用いられているが、触媒自体の流出を防止する必要があるため、充填材流出防止板の開口部分の総面積を大きくすることができず、充填材流出防止板を通過する流体の圧力損失が増大するという問題があった。
そこで、本発明では、蒸発器１４０内で用いられる充填材流出防止板である各仕切り板１４８，１４５，１４６，１４７の各流体通過面１９２，２００，２０２，２０８に形成される各スリット１４８ａ，１４５ａ，１４６ａ，１４７ａについて、蒸発器ケース１４１の内壁部１４２ａ，１４２ｂ，１４３ａ，１４４ｂに接続して固定される各仕切り板１４８，１４５，１４６，１４７の各接続部１９０，１９８，２０４，２０６，２１０，２１２まで延びるように形成することにより、これらの接続部１９０，１９８，２０４，２０６，２１０，２１２まで延びる各スリット１４８ａ，１４５ａ，１４６ａ，１４７ａの部分についても流体の移動経路として有効に使用することができるため、各スリット１４８ａ，１４５ａを通過する流体（水）や各スリット１４６ａ，１４７ａを通過する流体（排気ガス）の圧力損失を低減させることができる。
【００８２】
また、本実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１によれば、蒸発室１８０の仕切り板１４８の各スリット１４８ａの幅ｗ１が、蒸発部領域Ｒ１内の充填材であるアルミナボール１８２の直径ｄ１よりも小さく且つアルミナボール１８２の半径ｄ１／２よりも大きく設定され、蒸発室１８０の仕切り板１４５の各スリット１４５ａの幅ｗ２が、蒸発部領域Ｒ１内の充填材であるアルミナボール１８２の直径ｄ１よりも小さく且つアルミナボール１８２の半径ｄ１／２よりも大きく設定され、排気通路室（燃焼触媒室）１８４の仕切り板１４６の各スリット１４６ａの幅ｗ３及び仕切り板１４７の各スリット１４７ａの幅ｗ４が、排気通路部領域Ｒ２内の充填材であるセラミックボール１８６の直径ｄ２よりも小さく且つセラミックボール１８６の半径ｄ２／２よりも大きく設定されているため、各スリット１４８ａ，１４５ａ，１４６ａ，１４７ａの幅ｗ１，ｗ２，ｗ３，ｗ４を充填材の大きさよりもわずかに小さくすることができ、充填材が各スリット１４８ａ，１４５ａ，１４６ａ，１４７ａから流出することを抑制しつつ、蒸発室１８０の各仕切り板１４８，１４５を通過する流体（水）や排気通路室１８４（燃焼触媒室）の各仕切り板１４６，１４７を通過する流体（排気ガス）の圧力損失を低減させて、流体の移動を容易にすることができる。
【００８３】
さらに、本実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１によれば、蒸発室１８０内の仕切り板１４８が充填材流出防止板として燃料供給配管６３の供給口６３ａを覆うように取り付けられており、この仕切り板１４８には、その横幅方向に延びる複数の連通孔（スリット）１４８ａが形成され、これら複数のスリット１４８ａは、上下方向に配列されているため、燃料供給配管６３の供給口６３ａから供給される流体（水）が仕切り板１４８のスリット１４８ａ内を通過する際に、まず、燃料供給配管６３の供給口６３ａと流路方向に対向しているスリット１４８ａの対向領域１９４（図１３参照）内の水が、この対向領域１９４から外側に仕切り板１４８の接続部１９０まで延びる接続領域１９６（図１３参照）に広がりながら流動することができる。
したがって、各スリット１４８ａ内に進入した流体（水）が、各スリット１４８ａに沿って流体の流路方向Ｆ１に対して横方向に広がりながら、充填材であるアルミナボール１８２が保持された蒸発部領域Ｒ１内に移動することができるため、蒸発部領域Ｒ１の流体（水）の流路方向Ｆ１に対して横方向に均一に流体（水）を供給することができ、このように均一に供給された流体（水）を蒸発部領域Ｒ１内のアルミナボール１８２によって効果的に処理することができる。
すなわち、複数のアルミナボール１８２が保持される蒸発部領域Ｒ１内に流体（水）を均一に供給することにより、この蒸発部領域Ｒ１内を通過する流体（水）をアルミナボール１８２で均一に蒸発させて処理することができるため、蒸発部領域Ｒ１内の特定の箇所に配置されるアルミナボール１８２だけが劣化してしまうことを防止することができる。
【００８４】
また、本実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１によれば、蒸発器ケース１４１の上側ケース１４２の内壁１４２ａに形成された燃料供給配管６３の供給口６３ａが小さな開口であって、この開口の部分で流体の圧力損失が高められたとしても、充填材流出防止板である仕切り板１４８の流体通過面１９２が燃料供給配管６３の供給口６３ａを覆うと共に、この流体通過面１９２の各スリット１４８ａが流体の流路方向Ｆ１に対して横方向に延びるように仕切り板１４８が配置されていることにより、燃料供給配管６３の供給口６３ａ付近の流体（水）を各スリット１４８ａに沿って流体の流路方向Ｆ１に対して横方向に均一に行き渡らせることができるため、充填材であるアルミナボール１８２が充填される蒸発部領域Ｒ１内で流体（水）の状態を効率よく変化させて処理することができる。
【００８５】
さらに、本実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１によれば、蒸発器１４０の蒸発部領域Ｒ１と混合部領域Ｒ３とを区画する充填材流出防止板である仕切り板１４５について、その接続部１９８及び流体通過面２００が流体（水）の流路方向Ｆ１に対して横方向に延びるように配置されており、また、各スリット１４５ａが流体（水）の流路方向Ｆ１に対して縦方向に延びて接続部１９８まで形成されていると共に横方向に複数配列されていることにより、流体（水）が通過可能なスリットの面積を増やすことができるため、流体（水）の圧力損失を低減させることができる。
【００８６】
また、本実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１によれば、蒸発器１４０の下層の排気通路室１８４の排気通路部領域Ｒ２を区画する上流側の仕切り板１４６と下流側の仕切り板１４７について、各スリット１４６ａ，１４７ａが各仕切り板１４６，１４７の下側接続部２０６，２１２から上側接続部２０４，２１０まで流体（排気ガス）の流路方向Ｆ２に対して傾斜するように形成されていると共に、各スリット１４６ａは、排気通路室１８４の長手方向（流路方向Ｆ２）の両端部が上側接続部２０４及び下側接続部２０６のそれぞれの部分まで延びていることにより、流体（排気ガス）が通過可能なスリット１４６ａ，１４７ａの面積を増やすことができるため、流体の圧力損失を低減させることができる。
【００８７】
さらに、本実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１によれば、蒸発器１４０の下層の排気通路室１８４の排気通路部領域Ｒ２を区画する上流側の仕切り板１４６と下流側の仕切り板１４７について、流体（排気ガス）の流路方向Ｆ２に対する各流体通過面２０２，２０８の傾斜角度αが２０度未満に設定されると、充填材であるセラミックボール１８６を保持する下側ケース１４３内の排気通路部領域Ｒ２が不必要に大きくなってしまうおそれがある一方、傾斜角度αが８０度よりも大きく設定されると、流体（排気ガス）が通過可能なスリット１４６ａ，１４７ａの面積を広げることができないため、傾斜角度αを２０度以上８０度以下に設定することにより、仕切り板１４６，１４７を通過する流体（排気ガス）の圧力損失を効果的に低減させることができる。
【００８８】
つぎに、図１６を参照して、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１の蒸発器の変形例による充填材流出防止板である仕切り板について説明する。
図１６は、本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器の変形例による仕切り板を示す概略斜視図である。
上述した本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１の蒸発器１４０では、例として、蒸発室１８０内の仕切り板１４８が、燃料供給配管６３の供給口６３ａが接続される上側ケース１４２の内壁１４２ａの壁面に供給口６３ａを覆うように取り付けられた形態について説明したが、このような形態に限られず、他の変形例についても適用可能である。
すなわち、他の変形例として、上側ケース１４２の内壁１４２ａの燃料供給配管６３の供給口６３ａから離間した蒸発室１８０の内部に、開口２６３ａが形成された仕切り板（図示せず）を配置し、この仕切り板（図示せず）の開口２６３ａを覆うように、図１６に示す変形例による仕切り板２４８を配置してもよい。
ここで、図１６に示す変形例による仕切り板２４８においては、図１６に示す燃料供給配管６３の供給口６３ａに対して流路方向Ｆ１に離間するように蒸発室１８０の内部に配置されて且つ開口２６３ａが形成された仕切り板（図示せず）に取り付けられており、仕切り板２４８の両側には、蒸発器１４０の上側ケース１４２の側壁１４２ｄに接続されて固定される接続部２９０が設けられている。
また、仕切り板２４８の流路通過部２９２の各スリット２４８ａは、流路方向Ｆ１に対して横方向に両側の接続部２９０まで延びた後、この接続部２９０において流路方向Ｆ１に向かって延びている。
【００８９】
上述した変形例による仕切り板２４８によれば、燃料供給配管６３の供給口６３ａである開口又は燃料供給配管６３の供給口６３ａから離間した蒸発室１８０の内部の仕切り板（図示せず）に形成された開口２６３ａが小さな開口であって、これらの開口６３ａ，２６３ａの部分で流体（水）の圧力損失が高められたとしても、仕切り板２４８の流体通過面２９２が蒸発室１８０の内部に配置された仕切り板（図示せず）の開口２６３ａを覆うと共に、流体通過面２９２の各スリット２４８ａが流体（水）の流路方向Ｆ１に対して横方向に延びるように仕切り板２４８が配置されていることにより、開口２６３ａ付近の流体について、各スリット２４８ａに沿って流体（水）の流路方向Ｆ１に対して横方向に均一に行き渡らせることができると共に、両側の接続部２９０で流路方向Ｆ１に延びるスリット２４８ａまで行き渡らせることができる。したがって、充填材であるアルミナボール１８２が充填される蒸発部領域Ｒ１内で流体（水）の状態を効率よく変化させて処理することができる。
【００９０】
なお、上述した本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１では、燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置の例として、蒸発器を取り上げ、この蒸発器に充填材流出防止板を適用した形態について説明したが、このような形態に限られず、改質器、燃焼触媒器、或いは、脱硫器等、燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する他の形態の流体処理装置にも適用可能である。
また、上述した本発明の一実施形態による固体酸化物形燃料電池装置１では、蒸発器１４０の蒸発室１８０で用いられる充填材流出防止板である仕切り板１４５，１４８，２４８については、排気通路室１８４で用いられる仕切り板として適用してもよいし、排気通路室１８４で用いられる充填材流出防止板である仕切り板１４６，１４７についても、蒸発室１８０で用いられる仕切り板として適用してもよい。
さらに、これらの充填材流出防止板である仕切り板１４５，１４６，１４７，１４８，２４８は、固体酸化物形燃料電池装置の蒸発器、改質器、燃焼触媒器、或いは、脱硫器等、燃料電池モジュールにおける発電に関与する流体を処理する流体処理装置の全般において、充填材が充填される所定領域を通過する流体の供給口や排出口の少なくとも一方に設けられていればよい。
【符号の説明】
【００９１】
１    固体酸化物形燃料電池装置（ＳＯＦＣ）
２    燃料電池モジュール
４    補機ユニット
６    ハウジング
７    断熱材
７ａ  一部分
８    モジュールケース
８ａ  天板
８ｂ  側板
８ｃ  底板
８ｄ  閉鎖側板
８ｄ  閉鎖側板
８ｆ  吹出口
１０    発電室
１２    燃料電池セル集合体
１４    燃料電池セルスタック
１６    燃料電池セルユニット
１８    燃焼室
２４    水供給源
２６    純水タンク
２８    水流量調整ユニット
３０    燃料供給源
３２    ガス遮断弁
３６    脱硫器
３８    燃料流量調整ユニット
３９    バルブ
４０    空気供給源
４２    電磁弁
４４    改質用空気流量調整ユニット
４５    発電用空気流量調整ユニット
４６    ヒータ
４８    ヒータ
５０    温水製造装置
５２    制御ボックス
５４    インバータ
６３    燃料供給配管
６３ａ  供給口
６４    燃料ガス供給管
６４ａ  水平部
６４ｂ  燃料供給孔
６５    水添脱硫器用水素取出管
６６    マニホールド
６８    下支持板
７４    発電用空気導入管
８２    排気ガス排出管
８３    点火装置
８４    燃料電池セル
８６    内側電極端子
８８    燃料ガス流路
９０    内側電極層
９０ａ  上部
９０ｂ  外周面
９０ｃ  上端面
９２    外側電極層
９４    電解質層
９６    シール材
９８    燃料ガス流路細管
１００    上支持板
１０２    集電体
１０２ａ  燃料極用接続部
１０２ｂ  空気極用接続部
１０４    外部端子
１１１    排気口
１１２    混合ガス供給管
１２０    改質器
１２０Ａ  混合ガス受入部
１２０Ｂ  改質部
１２０Ｃ  ガス排出部
１２０ａ  混合ガス供給口
１２０ｂ  貫通孔
１２０ｃ  改質部
１２１    上側ケース
１２２    下側ケース
１２３ａ  仕切り板
１２３ｂ  仕切り板
１３０    排気ガス誘導部材
１３１    下部誘導板
１３１ａ  段部
１３２    上部誘導板
１３２ａ  凹部
１３３    連結板
１３４    連結板
１３５    ガス溜
１４０    蒸発器
１４０Ａ  排気通路部
１４０Ｂ  蒸発部
１４０Ｃ  混合部
１４１    蒸発器ケース（ケース）
１４２    上側ケース
１４２ａ  上側ケースの内壁（ケースの内壁部）
１４２ｂ  上側ケース内の上面（ケースの内壁部）
１４２ｃ  鍔部
１４３    下側ケース
１４３ａ  下側ケース内の底面（ケースの内壁部）
１４３ｂ  鍔部
１４４    中間板
１４４ａ  開口
１４４ｂ  中間板の下側面（ケースの内壁部）
１４５    仕切り板（充填材流出防止板）
１４５ａ  連通孔（スリット）
１４６    仕切り板（充填材流出防止板）
１４６ａ  連通孔（スリット）
１４７    仕切り板（充填材流出防止板）
１４７ａ  連通孔（スリット）
１４８    仕切り板（充填材流出防止板）
１４８ａ  連通孔（スリット）
１６０    発電用空気供給ケース
１６０ａ  天板
１６０ｂ  側板
１６１    発電用空気供給通路
１６１ａ  空気通路
１６１ｂ  空気通路
１６２    プレートフィン
１６３    プレートフィン
１７１    排気管
１７２    排気通路
１７２ａ  排気ガス導入口
１７３    排気通路
１７４    排気通路
１７５    プレートフィン
１８０    蒸発室
１８２    アルミナボール（充填材）
１８４    排気通路室
１８４ａ  上流側排気通路室
１８６    セラミックボール（充填材）
１８８    加熱ヒータ
１９０    仕切り板の接続部
１９２    仕切り板の流体通過面
１９４    燃料供給配管の供給口と対向するスリットの対向領域
１９６    スリットの接続領域
１９８    仕切り板の接続部
２００    仕切り板の流体通過面
２０２    仕切り板の流体通過面
２０４    仕切り板の上側接続部
２０４ａ  仕切り板の上側接続部の上面
２０６    仕切り板の下側接続部
２０６ａ  仕切り板の下側接続部の下面
２０８    仕切り板の流体通過面
２１０    仕切り板の上側接続部
２１０ａ  仕切り板の上側接続部の上面
２１２    仕切り板の下側接続部
２１２ａ  仕切り板の下側接続部の下面
２１４    伝熱抑制板
２１６    仕切り板
２１８    導入口
２２０    蓋部材
２２２    逃がし部分
２２４    溶接しろ
ｄ１    アルミナボールの直径
ｄ２    セラミックボールの直径
Ｆ１    蒸発室の流路方向
Ｆ２    排気通路室の流路方向
Ｒ１    蒸発部領域
Ｒ２    排気通路部領域
Ｒ３    混合部領域
ｗ１    スリットの幅
ｗ２    スリットの幅
ｗ３    スリットの幅
ｗ４    スリットの幅
【図１】
0006565059.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006565059.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006565059.tif 000006
【図６】
0006565059.tif 000007
【図７】
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【図８】
0006565059.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0006565059.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006565059.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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