(57)【要約】【課題】ハウジング上部の高温加熱空気によって燃料ガス等を効果的に加熱することができるとともに、燃料ガスと水蒸気とを充分に混合させる上部燃料熱交換器を有し、燃料電池の発電効率の低下を防止することができる燃料電池を提供する。【解決手段】ハウジング２０内に、複数の燃料電池スタック１３と、燃料電池スタックに燃料ガスを水素に改質して供給する燃料ガス供給手段４と、燃料ガス供給手段に介装されて、燃料電池スタックの上方に配設され、扁平な缶体６０を有する上部燃料熱交換器６とが収容された燃料電池とした。上部燃料熱交換器内に、缶体内の外周部に形成された燃料ガス及び水蒸気を周方向に旋回混合させつつ混合ガスにする第１のチャンバー６５と、缶体内の中央部に形成された第２のチャンバー６６とを連通口６１ａを有する隔壁部材６１によって気密的に区画した。【選択図】図４
2008218276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周が断熱材で覆われてなるハウジング内に、発電セル及びセパレータを交互に積層してなる複数の燃料電池スタックと、これらの燃料電池スタックに燃料ガスを水蒸気との吸熱反応により水素に改質して供給する燃料ガス供給手段と、この燃料ガス供給手段に介装されて、上記燃料電池スタックの上方に配設され、内部に上記燃料ガス及び水蒸気を流動させるとともに、上記ハウジング内の熱を吸収して上記燃料ガス及び水蒸気を加熱する扁平な缶体を有する上部燃料熱交換器とが収容された燃料電池であって、
上記上部燃料熱交換器内に、上記缶体内の外周部に形成され、上記燃料ガス供給手段から上記缶体の壁面に形成された供給口を通じて供給された上記燃料ガス及び上記水蒸気を周方向に旋回させつつ混合ガスにする第１のチャンバーと、上記缶体内の中央部に形成され、上記混合ガスを上記燃料ガス供給手段を通じて上記燃料電池スタックに供給する第２のチャンバーとが連通口を有する隔壁部材によって気密的に区画されていることを特徴とする燃料電池。
【請求項２】
上記上部燃料熱交換器は、上記缶体が平面視矩形状に形成されるとともに、各角部に上記供給口が上記旋回方向に向けて上記燃料ガス及び上記水蒸気を供給するように形成され、
上記隔壁部材は、有天筒状に形成され、下部が上記缶体の底部と一体的に形成されるとともに、天井部に上記連通口が形成されており、かつ
上記第２のチャンバーは、上記隔壁部材と上記缶体の底部との間に形成されるとともに、上記缶体の底部における上記連通口に臨む位置以外に上記混合ガスを排出する開口が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池。
【請求項３】
上記燃料ガス供給手段は、上記上部燃料熱交換器の下流側に上記燃料ガスを水素に改質して、上記複数の燃料電池スタックに分配供給する改質器が接続され、かつ
この改質器には、上記分配供給する複数の排出口が形成されるとともに、各排出口に連通する供給口がそれぞれ形成されており、当該各供給口に対応して上記上部燃料熱交換器の開口が複数形成されていることを特徴とする請求項２に記載の燃料電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ガス及び水蒸気を効率的に混合することができる上部燃料熱交換器を備えた燃料電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、上記燃料電池としては、発電効率が高く、作動温度が高いために排熱を有効に利用できるなどの多くの利点を有する固体酸化物形燃料電池の研究開発が進められている。
【０００３】
このような固体酸化物形燃料電池は、一般に、外周が断熱材で覆われてなるハウジング内に、発電セルとセパレータとが交互に複数段積層されてなる燃料電池スタックが収容されており、この発電セル１１は、図５に示すように、固体電解質層２１の一方の表面に燃料極層２２が形成されるとともに、他方の表面に空気極層２３が形成されている。また、燃料極層２２の外側に燃料極集電体３２が配設されるとともに、空気極層２３の外側に空気極集電体３３が配設されており、セパレータ１２には、燃料ガス流路１２ａと酸化剤流路１２ｂとが形成されている。
【０００４】
そして、固体酸化物形燃料電池は、水素ガスがセパレータ１２に形成された燃料ガス流路１２ａを通じて燃料極集電体３２から燃料極層２２に移動して、燃料極層２２において電子を放出するとともに、酸素ガスが酸化剤流路１２ｂを通じて空気極集電体３３から空気極層２３、さらには空気極層２３内を固体電解質層２１に向けて移動しつつ、電子を授与して酸化物イオンとなる。すると、この酸化物イオンが固体電解質層２１内に達して、同電解質層２１内を燃料極層２２に向けて拡散移動して、水素ガスと反応して水を生成しつつ、燃料極層２２に電子を放出する。これにより、固体酸化物形燃料電池は、当該電子が起電力として取り出し可能になるとともに、シールレス構造を採用しているため、上述の発電反応に使用されなかった残余のガスや上記水による水蒸気が外に放出される。（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３３５１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記固体酸化物形燃料電池は、図６に示すように、上述の複数枚の発電セル１１を具備する燃料電池スタック１３が高さ方向に複数段積層されたスタックユニットを平面に複数列配設することによって、さらなる発電効率の上昇が望める。この場合の固体酸化物形燃料電池は、上記発電セル１１に燃料ガスを水素ガスに改質して供給する燃料ガス供給手段９と、発電セル１１に酸素等の酸化剤を供給する酸化剤供給手段５とが各列のスタックユニットの燃料電池スタック１３に接続されている。
【０００７】
この燃料ガス供給手段９は、その上流部に水蒸気発生器４０において発生した水蒸気を供給する水蒸気供給管４１が接続されており、水素ガスへの転化率を高めるために改質温度を高くすべく、燃料電池スタック１３の側方に側部燃料熱交換器９３が介装されるとともに、この側部燃料熱交換器９３の下流側に燃料電池スタック１３の上方に配設された上部燃料熱交換器９６が介装されている。そして、この上部燃料熱交換器９６の下流側に改質触媒が内蔵されて、燃料ガスを水蒸気との吸熱反応により水素ガスに改質して上記各スタックユニットに分配供給する改質器９２が介装されている。他方、酸化剤供給手段５は、燃料電池スタック１３の上方に配設された上部空気熱交換器５０と、この上部空気熱交換器５０の上流側に設けられた側部空気熱交換器５３とが介装されている。
【０００８】
加えて、固体酸化物形燃料電池は、上述の発電セル１１における反応に４００℃〜５００℃の温度が必要とされるため、スタック１３の周囲に電気ヒータやバーナ等の加熱装置９７が配設されている。この加熱装置９７は、起動時にハウジング２０内の空気が加熱されて高温加熱空気となって上昇することにより、扁平な缶体からなる上部燃料熱交換器９６や上部空気熱交換器５０を間接的に加熱するとともに、側部燃料熱交換器９３、側部空気熱交換器５３を直接的又は間接的に加熱するようになっている。これにより、固体酸化物形燃料電池は、側部燃料熱交換器９３及び上部燃料熱交換器９６によって又は側部空気熱交換器５３及び上部空気熱交換器５０によって加熱された燃料ガス又は空気の昇温や、ハウジング２０内の高温加熱空気等により、上記燃料電池スタック１３が上記温度まで昇温するようになっている。
【０００９】
また、固体酸化物形燃料電池は、上記起動後に放出される残余のガスや水蒸気の熱も上部燃料熱交換器９６や側部燃料熱交換器９３等によって吸収されて、燃料ガス等が加熱されることから、改質器９２において水蒸気との吸熱反応により水素ガスに改質されて、各燃料電池スタック１３に供給される。
【００１０】
しかしながら、上部燃料熱交換器９６は、扁平な缶体からなるため、燃料等が直ぐに改質器９２に排出されて、加熱時間が短く、ハウジング２０内の高温加熱空気等によって燃料ガス等を効果的に加熱することができず、改質器９２内における燃料ガスの水素ガスへの転化率が低下してしまうため、発電効率が低下してしまう。
【００１１】
さらには、燃料ガスが水蒸気と充分に混合されぬままの状態で、改質器９２に供給されてしまうため、燃料ガスと水蒸気との割合が変化して、改質器９２内の燃料ガスの水素ガスへの転化率に変動が生じて、水素ガスの各スタックユニットへの供給割合が変化してしまう。このため、各燃料電池スタック１３における上述の発電セル１１の反応効率を制御することができなくなることから、全ての燃料電池スタック１３の発電効率を最大にすることができずに、結果として発電効率の低下を招いてしまうという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、ハウジング上部の高温加熱空気によって燃料ガス等を効果的に加熱することができるとともに、燃料ガスと水蒸気とを充分に混合させる上部燃料熱交換器を有し、燃料電池の発電効率の低下を防止することができる燃料電池を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、  外周が断熱材で覆われてなるハウジング内に、発電セル及びセパレータを交互に積層してなる複数の燃料電池スタックと、これらの燃料電池スタックに燃料ガスを水蒸気との吸熱反応により水素に改質して供給する燃料ガス供給手段と、この燃料ガス供給手段に介装されて、上記燃料電池スタックの上方に配設され、内部に上記燃料ガス及び水蒸気を流動させるとともに、上記ハウジング内の熱を吸収して上記燃料ガス及び水蒸気を加熱する扁平な缶体を有する上部燃料熱交換器とが収容された燃料電池であって、上記上部燃料熱交換器内に、上記缶体内の外周部に形成され、上記燃料ガス供給手段から上記缶体の壁面に形成された供給口を通じて供給された上記燃料ガス及び上記水蒸気を周方向に旋回させつつ混合ガスにする第１のチャンバーと、上記缶体内の中央部に形成され、上記混合ガスを上記燃料ガス供給手段を通じて上記燃料電池スタックに供給する第２のチャンバーとが連通口を有する隔壁部材によって気密的に区画されていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の燃料電池において、上記上部燃料熱交換器は、上記缶体が平面視矩形状に形成されるとともに、各角部に上記供給口が上記旋回方向に向けて上記燃料ガス及び上記水蒸気を供給するように形成され、上記隔壁部材は、有天筒状に形成され、下部が上記缶体の底部と一体的に形成されるとともに、天井部に上記連通口が形成されており、かつ上記第２のチャンバーは、上記隔壁部材と上記缶体の底部との間に形成されるとともに、上記缶体の底部における上記連通口に臨む位置以外に上記混合ガスを排出する開口が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の燃料電池において、上記燃料ガス供給手段は、上記上部燃料熱交換器の下流側に上記燃料ガスを水素に改質して、上記複数の燃料電池スタックに分配供給する改質器が接続され、かつこの改質器には、上記分配供給する複数の排出口が形成されるとともに、各排出口に連通する供給口がそれぞれ形成されており、当該各供給口に対応して上記上部燃料熱交換器の開口が複数形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の発明によれば、第１のチャンバーに燃料ガス及び水蒸気を供給して、周方向に旋回混合させるため、効率的に燃料ガス及び水蒸気を混合させて、混合ガスにすることができるとともに、この旋回混合の間に、燃料ガス及び水蒸気を、ハウジング内の高温加熱空気によって加熱することができる。次いで、隔壁部材の連通口から流入した混合ガスを、第２のチャンバーの内圧によって燃料ガス供給手段を介して燃料電池スタックに供給することができる。
その結果、燃料ガスと水蒸気とが充分に混合されるために改質器内の燃料ガスの転化率に変動が生ずることなく、その上、旋回混合の間の充分な加熱時間により燃料ガスの改質温度を高くして、充分な高転化率を得ることができるため、発電効率を高めることができる。
【００１７】
特に、請求項２に記載の本発明によれば、上部燃料熱交換器の各角部に供給口を燃料ガス及び水蒸気が旋回方向に向けて供給されるように形成したため、燃料ガス等の旋回流を乱すことなく、上記燃料ガス及び水蒸気を効率的に混合させることができる。また、連通口を有天筒状の隔壁部材の天井部に形成するとともに、隔壁部材の下部を缶体の底部と一体的に設けたため、第１のチャンバーにおいて燃料ガス等が周方向に充分に旋回混合され、混合ガスとなって、平面方向中央の天井側に流動した際に初めて、連通口から第２のチャンバーに流入するため、より混合時間を長くすることができる上に、より長時間、燃料ガス等を加熱することができる。このため、より確実に転化率の変動を阻止し、かつ転化率の上昇を促すことができる。
【００１８】
また、上記上部燃料熱交換器は、上述のように改質器内の燃料ガスの転化率の変動が防止されて、充分な高転化率が得られるように燃料ガス等を混合・加熱するため、請求項３に記載の発明のように下流側に接続された改質器が燃料ガスを水素に改質して、複数の燃料電池スタックに分配供給する複数の排出口を有するとともに、各排出口に連通する供給口をそれぞれ有し、かつ各供給口に対応して上部燃料熱交換器の開口を複数形成する場合にも、水素を各燃料電池スタックに均一に供給して、全ての燃料電池スタックの発電効率を最大にすることができる。このため、燃料ガスの供給量の増加や加熱温度の上昇等により、各燃料電池スタックから得られる起電力を全体的に増加させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次ぎに、本発明に係る上部燃料熱交換器を具備する固体酸化物形燃料電池の最良の実施形態について、図１〜図４を用いて説明する。なお、上述の一般的な燃料電池と同一のものについては、同一符号を用いることにより、説明を省略する。
【００２０】
本実施形態の固体酸化物形燃料電池は、下部が開口した平面視矩形状の外部缶体２内に、燃料電池スタック１３等の発電要素を収容したハウジング２０が内設されており、このハウジング２０と外部缶体２との間に断熱部材（断熱材）１０が介装されている。
【００２１】
そして、燃料電池スタック１３は、間に架台１８を介在させて、高さ方向に複数段（本実施形態においては４段）積層されることによりスタックユニットを構成しており、当該スタックユニットは、ハウジング２０内の中央部に平面視において縦横２列に配設されて、各燃料電池スタック１３がハウジング２０の各側壁面に沿って高さ方向中央部の燃料電池スタック１３に望む位置に配設された４基の加熱装置７によって加熱されるようになっている。
【００２２】
この燃料電池スタック１３の発電セル１１を構成する固体電解質層２１は、イットリアを添加した安定化ジルコニア（ＹＳＺ）等で構成され、燃料極層２２はＮｉ等の金属あるいはＮｉ−ＹＳＺ等のサーメットで構成され、空気極層２３はＬａＭｎＯ3  、ＬａＣｏＯ3  等で構成され、燃料極集電体３２はＮｉ等のスポンジ状の多孔質焼結金属板で構成され、空気極集電体３３はＡｇ等のスポンジ状の多孔質焼結金属板で構成され、セパレータ１２はステンレス等で構成されている。
【００２３】
そして、この発電セル１１に燃料ガスを水素ガスにして供給する燃料ガス供給手段４は、その上流部に燃料ガスを導入する燃料ガス供給管４９を具備しており、この燃料ガス供給管４９は、ハウジング２０の外方からハウジング２０内に配設されて、４本に分枝されている。そして、燃料ガス供給管４９は、各分枝配管に水蒸気を供給する水蒸気供給管４１が接合されるとともに、その下流端部に、それぞれハウジング２０内に配設された側部燃料熱交換器４３が接続されている。
【００２４】
この側部燃料熱交換器４３は、ハウジング２０の各側部に沿って配設されており、上記燃料ガス供給管４９に連続的に設けられて、各加熱装置７の近傍に垂直に配設された配管４３ａと、各配管４３ａに連続的に形成されるとともに、ハウジング２０内の上部にハウジング２０の各側部に沿って垂直に配設された外観視矩形平板状の筺体４３ｂとによって構成されている。そして、筺体４３ｂの上部にそれぞれ接続管４４が接続されるとともに、各接続管４４がハウジング２０内の上部に水平に配設された上部燃料熱交換器６に接続されている。
【００２５】
この上部燃料熱交換器６は、図３及び図４に示すように、燃料ガス等が流動するチャンバーが気密的に形成された外観視矩形平板状の扁平な缶体６０を有しており、缶体６０の細長状の側壁における各角部に接続管４４が時計方向に向けて燃料ガス及び水蒸気を流入させるべくそれぞれ接続されている。
【００２６】
そして、缶体６０内には、缶体６０を構成する水平な矩形板からなる天板６０ａ及び底板６０ｂの間に、これらの天板６０ａ及び底板６０ｂよりも一回り小さく形成されて水平に配設された隔壁板６１と、この隔壁板６１の外周から下方に突出して、底板６０ｂと一体的に設けられた側面板６２とを具備した隔壁部材６３が設けられている。
【００２７】
さらに、上部燃料熱交換器６は、隔壁板６１の中央部に連通口６１ａが形成されるとともに、隔壁板６１を貫通する４本のピン状の強度保持部材６４を有しており、これらの強度保持部材６４は、両端部が天板６０ａ及び底板６０ｂと一体的に設けられて、隔壁部材６３の外周より一回り小さい外法を有する矩形角部に配設されている。
【００２８】
これにより、上部燃料熱交換器６は、隔壁部材６３と天板６０ａとの間に、燃料ガス及び水蒸気を周方向に旋回混合させて混合ガスにする第１のチャンバー６５が形成されており、この第１のチャンバー６５は、缶体６０の側壁に沿って周方向に形成された矩形環状の旋回流路６５ａと、この旋回流路６５ａに連続して、缶体６０の天板６０ａと隔壁板６１との隙間に形成された流路６５ｂとを有している。
【００２９】
また、上部燃料熱交換器６は、その内部に第１のチャンバー６５から隔離されて、隔壁部材６３と底板６０ｂとの間に混合ガス等を一次的に貯留する第２のチャンバー６６が形成されており、第１のチャンバー６５と第２のチャンバー６６とが隔壁部材６３によって気密的に区画されている。そして、第２のチャンバー６６は、底板６０ｂにおける連通口６１ａに臨む位置以外に開口６６ａ〜６６ｄが形成されるとともに、各開口６６ａ〜６６ｄに通じる供給管４５ａ〜４５ｄがそれぞれ接続されている。
これにより、第２のチャンバー６６は、その内圧によって混合ガス等を、供給管４５ａ〜４５ｄを通じて、同供給管４５ａ〜４５ｄの下流端部に接続された改質器４２に排出するようになっている。
【００３０】
この改質器４２は、上述の縦横２列に配設された各スタックユニットの対向側面間にそれぞれ改質触媒が内蔵された扁平箱形の翼部４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを有する十字型の燃料改質器３０が最上段の燃料電池スタック１３から最下段の燃料電池スタック１３に近接する位置まで配設されている。これらの翼部４２ａ〜４２ｄは、それぞれ上端部の供給口に連通する上記供給管４５ａ〜４５ｄが接続されるとともに、それぞれハウジング２０側の先端部に上記供給口に連通する排出口が形成されており、各排出口に上下方向に向けて配設された細長状の燃料バッファタンク４７ａ〜４７ｄが連通するように接続されている。これにより、翼部４２ａ〜４２ｄは、各供給管４５ａ〜４５ｄから供給された混合ガスを水素ガスに改質して、各燃料バッファタンク４７ａ〜４７ｄに供給するようになっており、これらの燃料バッファタンク４７ａ〜４７ｄは、マニホールド４８を介して上述の燃料電池スタック１３に接続されている。
【００３１】
これにより、燃料ガス供給手段４は、上述の燃料ガス供給管４９の下流側に、上流側から下流側に向けて順に、側部燃料熱交換器４３、接続管４４、上部燃料熱交換器６、供給管４５ａ〜４５ｄ及び改質器４２が介装されている。
【００３２】
他方、発電セル１１に酸素ガスを供給する酸化剤供給手段５は、ハウジング２０の外方からハウジング２０内に配設された空気供給管５９を具備しており、この空気供給管５９の下流部が４本に分枝して、それぞれ側部空気熱交換器５３に接続されている。
【００３３】
これらの側部空気熱交換器５３は、各加熱装置７の近傍にハウジング２０の各角部に沿って垂直に配設された配管によって概略構成されており、これらの配管の上端部にそれぞれ接続管５１を介して、上部空気熱交換器５０が接続されている。
この上部空気熱交換器５０は、概観視矩形平板状の扁平な缶体からなり、その下流側がバッファタンク５２を介して燃料電池スタック１３に接続されている。
【００３４】
また、縦横２列に配設されスタックユニットの外周には、加熱装置７との間に、ハウジング２０の各側面に沿って、それぞれ遮熱板８がハウジング２０内の高さ方向中央部に積層された上から２段目及び３段目の各燃料電池スタック１３と同１段目の各燃料電池スタック１３の下部とを覆うように６枚ずつ配設されている。
【００３５】
さらには、ハウジング２０は、その上部中央に発電セル１１からの残余のガスや水蒸気等を外部に放出する細管８１が断熱部材１０及び外部缶体２を貫通して接続されており、その下部中央に上記残余のガスや水蒸気等を全体的に下方に流動させ、放出する極太の排気管８２が接続されている。
【００３６】
次いで、上述の実施の形態における固体酸化物形燃料電池の作用について、説明する。
まず、加熱装置７及び水蒸気発生器４０を作動させるとともに、燃料ガス供給管４９に燃料ガスとして都市ガスを、空気供給管５９に空気をそれぞれ供給する。
【００３７】
すると、都市ガスは、燃料ガス供給管４９を通じて、水蒸気供給管４１から供給された水蒸気とともに、加熱装置７によって直接的及び間接的に加熱される側部燃料熱交換器４３内に供給されて、昇温しつつ上昇し、接続管４４を介して上部燃料熱交換器６に供給される。
【００３８】
その際、都市ガスは、缶体６０の各角部から第１のチャンバー６５に時計方向に供給されることにより、旋回流路６５ａにおいて水蒸気と混合されて混合ガスになりつつ、漸次、缶体６０の外周側から内周側に向けて流動し、さらに流路６５ｂに向けて流動するため、充分に加熱される。
【００３９】
そして、混合ガスは、流路６５ｂの中央部まで流動すると、漸次、連通口６１ａから第２のチャンバー６６に流入して、同チャンバー６６において流動し、その後、内圧によって各開口６６ａ〜６６ｄから排出されるため、各供給管４５ａ〜４５ｄを通じて、改質器４２の各翼部４２ａ〜４２ｄに均等的に流入する。
【００４０】
すると、混合ガスは、燃料ガスと水蒸気との混合割合に変動がなく、充分に昇温しているため、改質器４２の各翼部４２ａ〜４２ｄにおいて高転化率かつ均一転化率で水素ガスに改質された後に、燃料バッファタンク４７ａ〜４７ｄに供給されて、マニホールド４８を介して各燃料電池スタック１３に供給される。
【００４１】
他方、空気は、側部空気熱交換器５３に供給されて、昇温しつつ上昇し、接続管５１を介して上部空気熱交換器５０に供給される。そして、上部空気熱交換器５０内において流動しつつ昇温した後に、バッファタンク５２を介し、各燃料電池スタック１３に供給される。
【００４２】
これにより、各燃料電池スタック１３が上述の水素ガスや空気によって内部から加熱されるとともに、加熱装置７によっても加熱されて、４００℃〜５００℃に昇温しており、上述の水素ガスは、燃料ガス流路１２ａを通じて燃料極集電体３２から燃料極層２２に移動して、電子を放出するとともに、酸素ガスは、酸化剤流路１２ｂを通じて空気極集電体３３から空気極層２３内を固体電解質層２１に向けて移動しつつ、酸化物イオンとなり、発電反応が生じる。
【００４３】
上述の固体酸化物形燃料電池用の上部燃料熱交換器６によれば、缶体６０内に連通口６１ａが形成された隔壁板６１及びこの隔壁板６１の外周から下方に突出して底板６０ｂと一体的に設けられた側面板６２を具備した隔壁部材６３を設けることによって、第１のチャンバー６５と第２のチャンバー６６とを気密的に区画したため、燃料ガス及び水蒸気の流入直後の排出を防止して、燃料ガス等を旋回混合させるとともに、この旋回混合の間におけるハウジング上部の高温加熱空気による加熱によって燃料ガス等を充分に加熱することができる。
【００４４】
加えて、各接続管４４を、缶体６０の側壁の各角部に上記旋回方向に向けて接続したため、燃料ガス等の旋回流を乱すことなく、上記燃料ガス及び水蒸気を効率的に混合させることができる。また、底板６０ｂにおける連通口６１ａに臨む位置以外に開口６６ａ〜６６ｄを形成したため、燃料ガスを充分に加熱した混合ガスとして一次的に第２のチャンバー６６に貯留して、内圧によって同開口６６ａ〜６６ｄから供給管４５ａ〜４５ｄを通じて改質器４２の各翼部４２ａ〜４２ｄに均等に供給することができる。
【００４５】
このため、燃料ガスを、各翼部４２ａ〜４２ｄにおいて高い転化率で均等に水素ガスに改質することができ、その結果、所望量の水素ガスを各燃料電池スタック１３に均等に供給して、全ての燃料電池スタック１３の発電効率を最大にすることができる。
【００４６】
なお、本発明は、上述の実施の形態に何ら限定されるものではなく、例えば、上述の連通口６１ａが隔壁板６１の中央部に複数形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る上部燃料熱交換器を具備する固体酸化物形燃料電池を示す縦断面模式図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線矢示図である。
【図３】上部燃料熱交換器の一部破断平面模式図である。
【図４】上部燃料熱交換器の一部破断側面模式図である。
【図５】燃料電池スタック１３の要部説明図である。
【図６】一般的な固体酸化物形燃料電池を示す縦断面模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
４    燃料ガス供給手段
６    上部燃料熱交換器
１０  断熱部材（断熱材）
１３  燃料電池スタック
２０    ハウジング
６０  缶体
６１  隔壁部材
６１ａ  連通口
６５  第１のチャンバー
６６  第２のチャンバー
【図１】
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【図２】
2008218276.tif 000004
【図３】
2008218276.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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