(57)【要約】【課題】発電セルの破損や燃料極層の酸化・剥離現象を防止しつつ、短時間で効率的に予熱を行うことができる好適な固体酸化物形燃料電池およびその運転方法を提供する。【解決手段】発電セル７とセパレータ１０を交互に積層して構成した燃料電池スタック３を発電反応室２０に収納すると共に、運転時に当該燃料電池スタック３の内部に反応用ガスを供給して発電反応を生じさせる固体酸化物形燃料電池１であって、発電反応室２０の下部にガスバーナ２１を備えたガス予熱室３０を設け、このガス予熱室３０内に、予熱時に燃料電池スタック３に予熱用空気を導入するための予熱用酸化剤ガス通路２８と予熱用ガスを導入するための予熱用燃料ガス通路２７を配設した。また、予熱用燃料ガス通路２７内に改質触媒を配置した。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電セルとセパレータを交互に積層して構成した燃料電池スタックを発電反応室に収納すると共に、運転時に当該燃料電池スタック内へ反応用ガスを供給して発電反応を生じさせる固体酸化物形燃料電池であって、
前記発電反応室の下部にバーナを備えたガス予熱室を設け、当該ガス予熱室内に、昇温時および／または降温時に前記燃料電池スタックへ予熱用ガスを導入するための予熱用ガス通路を配設したことを特徴とする固体酸化物形燃料電池。
【請求項２】
前記ガス予熱室内に、昇温時に前記燃料電池スタックへ予熱用ガスを導入するための予熱用燃料ガス通路を配設すると共に、当該予熱用燃料ガス通路内に改質触媒を配置したことを特徴とする請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項３】
前記発電反応室と前記ガス予熱室との隔壁に前記バーナの燃焼ガスを発電反応室に導入するための通気路を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項４】
前記燃料電池スタックの周囲に前記通気路を複数配設したことを特徴とする請求項３に記載の固体酸化物形燃料電池。
【請求項５】
請求項１から請求項４までの何れかに記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法であって、予熱の際に、前記バーナの燃焼運転を開始して予熱用酸化剤ガス通路の予熱用空気を加熱し、前記セパレータを通して前記発電セルの酸化剤極層に供給すると共に、前記予熱用燃料ガス通路に水蒸気と炭化水素ガスとの混合ガスを導入し、改質反応により爆発下限界未満の水素を含むガスを発生し、前記セパレータを通して前記発電セルの燃料極層に供給することにより、発電セルを内部から加熱し、且つ、前記バーナの燃焼ガスで発電セルを外部から加熱することを特徴とする固体酸化物形燃料電池の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固体酸化物形燃料電池に関し、特に、固体酸化物形燃料電池の予熱構造およびその予熱方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
酸化物イオン伝導体からなる固体電解質層を空気極層と燃料極層との間に挟んだ積層構造の発電セルを持つ固体電解質型燃料電池は、第三世代の発電用燃料電池として開発が進んでいる。発電セルでは、空気極側に酸化剤ガスとしての酸素（空気）が、燃料極側には燃料ガス（Ｈ２  、ＣＯ等）が供給される。空気極と燃料極は、ガスが固体電解質との界面に到達することができるように、いずれも多孔質とされている。
【０００３】
空気極側に供給された酸素は、空気極層内の気孔を通って固体電解質層との界面近傍に到達し、この部分で、空気極から電子を受け取って酸化物イオン（Ｏ２−）にイオン化される。この酸化物イオンは、燃料極の方向に向かって固体電解質層内を拡散移動する。燃料極との界面近傍に到達した酸化物イオンは、この部分で、燃料ガスと反応して反応生成物（Ｈ２  Ｏ、ＣＯ２  等）を生じ、燃料極に電子を放出する。
【０００４】
燃料に水素を用いた場合の電極反応は次のようになる。
空気極：  １／２  Ｏ２  ＋          ２ｅ−    →  Ｏ２−
燃料極：          Ｈ２  ＋          Ｏ２−    →  Ｈ２  Ｏ＋２ｅ−  
全体  ：          Ｈ２  ＋  １／２  Ｏ２      →  Ｈ２  Ｏ
【０００５】
固体電解質層は、酸化物イオンの移動媒体であると同時に、燃料ガスと空気を直接接触させないための隔壁としても機能するので、ガス不透過性の緻密な構造となっている。この固体電解質層は、酸化物イオン伝導性が高く、空気極側の酸化性雰囲気から燃料極側の還元性雰囲気までの条件下で化学的に安定で、熱衝撃に強い材料から構成する必要があり、かかる要件を満たす材料として、イットリアを添加した安定化ジルコニア（ＹＳＺ）が一般的に使用されている。
【０００６】
一方、電極である空気極（カソード）層と燃料極（アノード）層はいずれも電子伝導性の高い材料から構成する必要がある。空気極材料は、少なくとも７００℃前後の高温の酸化性雰囲気中で化学的に安定でなければならないため、金属は不適当であり、電子伝導性を持つペロブスカイト型酸化物材料、具体的にはＬａＭｎＯ３  もしくはＬａＣｏＯ３  、または、これらのＬａの一部をＳｒ、Ｃａ等に置換した固溶体が一般に使用されている。また、燃料極材料は、Ｎｉ、Ｃｏなどの金属、或いはＮｉ−ＹＳＺ、Ｃｏ−ＹＳＺなどのサーメットが一般的である。
【０００７】
固体電解質型燃料電池には、１０００℃前後の高温で作動させる高温作動型のものと、７００℃前後の低温で作動させる低温作動型のものとがある。低温作動型の固体電解質型燃料電池は、例えば電解質であるイットリアを添加した安定化ジルコニア（ＹＳＺ）の厚さを１０μｍ程度まで薄膜化して電解質の抵抗を低くすることにより、低温でも燃料電池として発電するように改良された固体電解質層を使用する。
【０００８】
高温の固体電解質型燃料電池では、セパレータには、例えば、ランタンクロマイト（ＬａＣｒＯ３  ）等の電子伝導性を有するセラミックスが用いられるが、低温作動型の固体電解質型燃料電池では、ステンレス等の金属材料を使用することができる。
【０００９】
また、固体電解質型燃料電池の構造には、円筒型、モノリス型、及び平板積層型の３種類が提案されている。それらの構造の内、低温作動型の固体酸化物型燃料電池には、金属のセパレータを使用できることから、金属のセパレータに形状付与しやすい平板積層型の構造が適している。
【００１０】
平板積層型の固体電解質型燃料電池のスタックは、発電セル、集電体、セパレータを交互に積層した構造を持つ。一対のセパレータが発電セルを両面から挟んで、一方は空気極集電体を介して空気極と、他方は燃料極集電体を介して燃料極と接している。燃料極集電体には、Ｎｉ基合金等のスポンジ状の多孔質体を使用することができ、空気極集電体には、Ａｇ基合金等の同じくスポンジ状の多孔質体を使用することができる。スポンジ状多孔質体は、集電機能、ガス透過機能、均一ガス拡散機能、クッション機能、熱膨脹差吸収機能等を兼ね備えるので、多機能の集電体材料として適している。
【００１１】
セパレータは、発電セル間を電気接続すると共に、発電セルに対してガスを供給する機能を有するもので、燃料ガスをセパレータ外周面から導入してセパレータの燃料極層に対向する面から吐出させる燃料ガス通路と、酸化剤ガスとしての空気をセパレータ外周面から導入してセパレータの空気極層に対向する面から吐出させる酸化剤ガス通路とをそれぞれ有している。
【００１２】
ところで、上記した固体電解質型燃料電池を運転する場合には、発電セルを上記した発電反応温度まで予熱してから運転を開始する必要があり（特許文献１参照）、従来では、燃料電池スタックの外周に配置したヒータで昇温させる方法や、外部より加熱したガスを燃料電池スタックの周囲に導入する方法が採られている。これらは、何れも、発電セルを外周部より加熱するというものである。
【００１３】
【特許文献】
特開平６−１２４７２１号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、発電セルの予熱を行う場合、燃料電池スタック全体の均熱性を保ちながら昇温させないと、発電セル内に温度分布が生じて熱応力が生まれ、発電セルの破損につながる恐れがある。このため、発電セルを外周部から加熱する方法では、均熱性を保ち難いがために非常に長い時間をかけて徐々に昇温させなくてはならず、運転開始までの待機時間が長くなるという問題がある。また、運転停止の際の降温動作においても、運転温度から一気に降温すると昇温時と同様に発電セルの破損等の問題が発生するため、適度に加熱しながら徐々に降温していくという過程を経ている。
【００１５】
加えて、従来、燃料極層の材料として主にＮｉが用いられることから、起動時の昇温動作や、運転停止時の降温動作が繰り返えし行われることにより、燃料極層のＮｉが酸化し、発電時の還元による焼結収縮で電解質層との界面で剥離が生じるといった問題がある。このような燃料極層の剥離現象は、電極活性を失うため発電特性を悪化し、耐久性を著しく低下させる。このようなことから、従来では、予熱時に燃料極層のＮｉの酸化を防止するため、不活性ガスボンベよりＮ２  等を導入し、燃料極側を還元性雰囲気に維持しながら昇温するといった対策が講じられている。
【００１６】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたもので、発電セルの破損や燃料極の酸化による剥離を防止しつつ、短時間で効率的に予熱を行うことができる好適な固体酸化物形燃料電池、およびその運転方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、発電セルとセパレータを交互に積層して構成した燃料電池スタックを発電反応室に収納すると共に、運転時に当該燃料電池スタック内へ反応用ガスを供給して発電反応を生じさせる固体酸化物形燃料電池であって、前記発電反応室の下部にバーナを備えたガス予熱室を設け、当該ガス予熱室内に、昇温時に前記燃料電池スタックへ予熱用ガスを導入する予熱用ガス通路を配設したことを特徴としている。
上記構成では、予熱用ガス通路を通して加熱ガスがセパレータ内に導入され、加熱ガスがセパレータ内部を流通する過程で熱交換してセパレータを内部より加熱する。空気極側に供給する前記加熱ガスには、燃料電池反応における酸化剤ガスとして使用する空気を用いることができる。燃料極側には、不活性ガスや還元性ガスを使用することができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の固体酸化物形燃料電池において、前記ガス予熱室内に、昇温時に前記燃料電池スタックへ予熱用ガスを導入するための予熱用燃料ガス通路を配設すると共に、当該予熱用燃料ガス通路内に改質触媒を配置したことを特徴としている。
上記構成では、予熱用燃料ガス通路に導入した炭化水素ガスと水蒸気の混合ガスが管内の改質触媒と接触して炭化水素ガスの改質反応が行われ、改質ガス（Ｈ２  、ＣＯ、ＣＯ２  ）を得る。この改質反応は吸熱反応であって、改質反応に必要な熱は、バーナの燃焼熱を使用することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２の何れかに記載の固体酸化物形燃料電池において、前記発電反応室と前記ガス予熱室との隔壁に前記バーナの燃焼ガスを発電反応室に導入するための通気路を備えたことを特徴としている。
上記構成では、昇温時、バーナの燃焼運転で生じた熱気（燃焼ガス）が通気路を通して発電反応室に導入され、発電反応室内を上昇する過程で燃料電池スタックを外部より加熱する。
【００２０】
また、請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載の固体酸化物形燃料電池において、前記燃料電池スタックの周囲に前記通気路を複数配設したことを特徴としている。
上記構成では、通気路から導入される燃焼ガスにより、燃料電池スタックが全域に亘って均一に加熱される。
【００２１】
また、請求項５に記載の本発明は、請求項１から請求項４までの何れかに記載の固体酸化物形燃料電池の運転方法であって、予熱の際に、前記バーナの燃焼運転を開始して予熱用酸化剤ガス通路の予熱用空気を加熱し、前記セパレータを通して前記発電セルの酸化剤極層に供給すると共に、前記予熱用燃料ガス通路に水蒸気と炭化水素ガスとの混合ガスを導入し、改質反応により爆発下限界未満の水素を含むガスを発生し、前記セパレータを通して前記発電セルの燃料極層に供給することにより、発電セルを内部から加熱し、且つ、前記バーナの燃焼ガスで発電セルを外部から加熱することを特徴としている。
上記運転方法では、昇温の際、発電セルを外部と内部から並行して加熱することができるので、燃料電池スタックの外周部と内部との温度差を小さく抑えながら、発電セルの昇温を促進することができる。従って、発電セルの割れを防ぎながら、発電セルを効率良く短時間で昇温することができる。また、加熱中は燃料極層側に供給される水素により、還元性雰囲気が維持されるため、燃料極層のＮｉの酸化が防止できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は本発明の固体酸化物形燃料電池の内部構成を示し、図２は熱交換用配管の構成を示し、図３は燃料電池スタックの要部概略構成を示している。
【００２３】
図１において、符号１は固体酸化物形燃料電池、符号２は内部に断熱材２６を付装したハウジング、符号３は積層方向を縦にしてハウジング２の内部に配置された燃料電池スタックである。図３に示すように、この燃料電池スタック３は固体電解質層４の両面に燃料極層５および空気極層（酸化剤極層）６を配した発電セル７と、燃料極層５の外側の燃料極集電体８と、空気極層６の外側の空気極集電体（酸化剤極集電体）９と、各集電体８、９の外側のセパレータ１０を順番に積層した構造を有する。
【００２４】
ここで、固体電解質層４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５はＮｉ、Ｃｏ等の金属あるいはＮｉ−ＹＳＺ、Ｃｏ−ＹＳＺ等のサーメットで構成され、空気極層６はＬａＭｎＯ３  、ＬａＣｏＯ３  等で構成され、燃料極集電体８はＮｉ基合金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９はＡｇ基合金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１０はステンレス等で構成されている。
【００２５】
また、燃料電池スタック３の側方には、各セパレータ１０の燃料ガス通路１７（図３参照）に接続管１１を通して燃料ガスを供給する燃料用マニホールド１３と、各セパレータ１０の酸化剤ガス通路１８（図３参照）に接続管１２を通して酸化剤ガスとしての空気を供給する酸化剤用マニホールド１４とが、発電セル７の積層方向に延在して設けられている。
【００２６】
また、燃料用マニホールド１３のほぼ中央部に、運転時の発電反応に必要な外部燃料ガスを供給するための燃料ガス供給管１５が、また、酸化剤用マニホールド１４のほぼ中央部に、発電反応に必要な外部酸化剤ガス（空気）を供給するための酸化剤ガス供給管１６が接続されている。
【００２７】
また、この固体酸化物形燃料電池１は、発電セル７の外周部にガス漏れ防止シールを設けないシールレス構造とされており、運転時には、図３に示すように、燃料ガス通路１７および酸化剤ガス通路１８を通してセパレータ１０の略中心部から発電セル７に向けて吐出される燃料ガスおよび酸化剤ガス（空気）を、発電セル７の外周方向に拡散させながら燃料極層５および空気極層６の全面に良好な分布で行き渡らせて発電反応を生じさせると共に、発電反応で消費されなかった残余のガスを、発電セル７の外周部から外に自由に放出するようになっている。また、ハウジング２には、その内部に形成された発電反応室２０に放出される余剰ガスをハウジング２の外に排出するための排気管（排気穴）１９が設けられている。
【００２８】
ところで、本実施形態の固体酸化物形燃料電池１では、上記した発電反応室２０の下部に断熱材２６を付装して形成された隔壁２５を介し、運転開始時の昇温時や運転停止時の降温時に燃料電池スタック３を効率良く予熱するためのガス予熱室３０が配設されており、断熱材２６で囲まれた内部にバーナ２１が設置されている。
バーナ２１は、昇温時、ガス予熱室３０の外部よりバーナ２１に配管されたバーナ用燃焼ガス供給管２２を通して燃料ガスが供給されるように構成されており、ガス予熱室３０底部の適所に設けた複数の吸気孔２３より供給される空気と共にバーナ２１での燃焼運転が行われるようになっている。
【００２９】
また、燃焼運転時に、このバーナ２１が形成する火炎に近接して予熱時の熱交換用配管となる予熱用燃料ガス管２７と予熱用酸化剤ガス管２８が配設されている。図２に示すように、これら予熱用燃料ガス管２７と予熱用酸化剤ガス管２８は何れも渦巻状に形成された金属製の管体で構成されており、これらの管体が平面上で入れ子状態に組み合わせられて熱交換効率の良い熱交換用配管構造体３１を構成しており、且つ、上記管体の内予熱用燃料ガス管２７の内部には、図示しない水蒸気改質触媒（例えば、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｃｅ、Ｉｒ等）が配置されている。
【００３０】
予熱用燃料ガス管２７は、その外側端部がハウジング２の外に向けて配管されていると共に、中央端部は上方の隔壁２５に厚み方向に設けた通気孔２５ａを挿通して発電反応室２０内に誘導されており、その端部が発電反応室２０内において燃料ガス供給管１５に接続されている。一方、予熱用酸化剤ガス管２８は、その外側端部がハウジング２の外に向けて配管されていると共に、中央端部が上部隔壁２５の通気孔２５ａを挿通して発電反応室２０内に誘導されており、発電反応室２０内において酸化剤ガス供給管１６に接続されている。
尚、ガス予熱室３０の側部には、バーナ２１の燃焼状態、即ち、火炎の状態を外部より監視できるように、透視性の覗き窓２９が設けてある。
また、上記したガス予熱室３０の構成において、バーナ２１は１台に限らず複数台設置しても良く、且つ、隔壁２５の通気孔２５ａは、バーナ２１の熱気（燃焼ガス）を発電反応室２０側に効率的に誘導できるよう、燃料電池スタック３を囲むように複数個が輪状に配設されている。
【００３１】
次に、上記構成の予熱機構による運転開始時の予熱動作を説明する。
【００３２】
運転開始の際の予熱時に、先ず、ガス予熱室３０のバーナ用燃焼ガス供給管２２より外部のメタンガス、或いは炭化水素ガス等の燃料ガスがバーナ２１へ供給される。この燃焼ガスと吸気孔２３から供給される燃焼用空気の混合ガスでバーナ２１が燃焼動作を開始し、その火炎によってバーナ２１の上方近傍に配設された渦巻状の予熱用燃料ガス管２７および予熱用酸化剤ガス管２８による熱交換用配管構造体３１が加熱される。因みに、実施形態の予熱動作では、覗き窓２９からバーナ２１が形成する火炎を監視しながら、予熱開始時はとろ火で徐々に加熱し、その後、火力を増加していって所定の温度まで昇温する。
【００３３】
予熱時、予熱用酸化剤ガス管２８には、外部より予熱用の空気が供給されており、この予熱用空気は渦巻状のガス管２８を通過する過程で熱交換されると共に、加熱空気は予熱用酸化剤ガス管２８により発電反応室２０へ誘導されて、酸化剤ガス供給管１６から、酸化剤用マニホールド１４、多数の接続管１２等を通して各セパレータ１０に導入され、セパレータ１０の外周部より内部の酸化剤ガス通路１８を通して空気極側に吐出し、空気極集電体９内を拡散移動して空気極層６に達する。係るガス流通路は図３で示した通りであり、加熱空気はセパレータ１０の酸化剤ガス通路１８を通過する過程で金属製のセパレータ１０と熱交換し、セパレータ１０を内部より加熱する。
【００３４】
これと並行して、予熱時、予熱用燃料ガス管２７には、水蒸気とメタンガス、或いは炭化水素ガス（燃料電池用の燃料ガスを流用する）の混合ガスが供給されており、この混合ガスは渦巻状の管内で改質触媒と接触して炭化水素ガスやメタンガスの水蒸気改質反応が起こり、改質ガス（Ｈ２  、ＣＯ、ＣＯ２  ）を発生する。この改質反応は吸熱反応であって、改質反応に必要な熱は、バーナ２１の燃焼熱を使用することができる。
ここで、改質反応により得られる水素は安全性等より爆発限界未満とされており、因みに、改質ガス中の水素の量は３％以下程度とされている。従って、予熱時に予熱用燃料ガス管２７に供給される燃料ガスの量は極めて少量である。
【００３５】
この改質反応で生じた改質ガスは、予熱用燃料ガス管２７を通して発電反応室２０へ誘導され、燃料ガス供給管１５から、燃料用マニホールド１３、多数の接続管１１等を通して各セパレータ１０に導入され、セパレータ側部より内部の燃料ガス通路１７を通して燃料極側に吐出し、燃料極集電体８内を拡散移動して燃料極層５に達する。加熱された改質ガスは、上記した加熱空気の作用効果と同じように、燃料ガス通路１７を通過する過程で金属製のセパレータ１０と熱交換してセパレータ１０を内部より加熱すると共に、燃料極側に水素が導入されることにより、昇温中、燃料極層５を還元性雰囲気とすることができ、結果、燃料極層５の材料であるＮｉの酸化が防止される。従って、予熱用燃料ガス管２７内において改質反応により得られた水素は従来公知の内部改質のように発電のための燃料ガスとして使用されることはない。
【００３６】
また、上記のように、発電セル内部からの予熱が行われている一方で、バーナ２１から発生する燃焼ガスは、上方の通気孔２５ａより発電反応室２０内に侵入し、且つ、反応室内を上方に向かって流通する過程で発電セルの外周部に接触し、発電セル７を外周部からも加熱することになる。既述したように、この通気孔２５ａは燃料電池スタック３の周囲に複数配置されているので、燃料電池スタック３の外周部全体を下方から上方に向けて均一に加熱することができる。この燃焼ガスは図示しないブロア等で上方に吸引され、上部排気穴１９より外部に排気される。
【００３７】
燃料電池スタック３が発電反応可能温度に昇温されると、燃料ガスの供給が断たれてバーナ２１の燃焼運転が停止し、且つ、予熱用燃料ガス管２７や予熱用酸化剤ガス管２８への加熱用ガスおよび空気の供給も停止される。昇温後は、燃料ガス供給管１５より燃料ガスが供給され、酸化剤ガス供給管１６より空気が供給されて燃料電池の運転（発電）が開始されることになる。
【００３８】
上記運転方法によれば、昇温の際、発電反応室２０に導入されたバーナ２１の燃焼ガスによって燃料電池スタック３を外周部から加熱すると共に、予熱用燃料ガス管２７と予熱用酸化剤ガス管２８より導入される加熱ガス（改質ガスおよび空気）により、燃料電池スタック３を内部からも加熱するので、燃料電池スタック３の外周部と内部との温度差を小さく抑えながら、発電セル７の昇温を促進することができる。これにより、発電セル７の割れを防ぎながら、発電セル７を効率良く昇温させることができる。尚、係る、予熱動作は、運転開始時の昇温時だけでなく運転停止時の降温時にも適用できることは勿論である。
【００３９】
また、予熱用燃料ガス管２７内の改質反応で生じた水素を含むガスを燃料極層５に供給することにより、燃料極層５を還元性雰囲気とすることができ、繰り返し行われる燃料電池の昇温、降温動作において燃料極層５の材料であるＮｉの酸化による燃料極層５の剥離現象を防止することができ、安定した発電特性を維持することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、昇温の際、発電セルを外部と内部から同時に加熱するので、燃料電池スタックの外周部と内部との温度差を小さく抑えながら、発電セルの昇温を促進することができる。従って、発電セルの割れを防ぎながら、発電セルを効率良く昇温させることができる。
また、昇温中、燃料極側には爆発限界未満の水素が供給されるので、燃料極層の材料であるＮｉの酸化による燃料極層の剥離現象が防止され、耐久性が向上すると共に、繰り返し行われる燃料電池の昇温、降温動作においても安定した発電特性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る固体酸化物形燃料電池の内部構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施形態の説明に用いる燃料電池スタックの要部概略構成図で、運転時のガスの流れを示す。
【図３】本発明の熱交換用配管構造体の構成を示す図。
【符号の説明】
１  固体酸化物形燃料電池
３  燃料電池スタック
５  燃料極層
７  発電セル
１０  セパレータ
２０  発電反応室
２１  バーナ
２５  隔壁
２５ａ  通気路（通気孔）
２７  予熱用燃料ガス通路（予熱用燃料ガス管）
２８  予熱用酸化剤ガス通路（予熱用酸化剤ガス管）
３０  ガス予熱室
【図１】
2004335163.tif 000003
【図２】
2004335163.tif 000004
【図３】
2004335163.tif 000005