(57)【要約】【課題】  比較的コンパクトに構成することができると共に、発電・燃焼室（１２）から大気への直接的放熱を効果的に抑制し、排熱を高効率で利用することができる燃料電池組立体を提供する。【解決手段】  発電・燃焼室を規定する筒状体（２）の外側にこれを囲繞する複数個の筒状体（４、６、８）を配設し、これらの筒状体間に燃焼ガス排出路（１６，２４）及び酸素含有ガス導入路（２０）を規定し、かくして発電・燃焼室の周囲を熱交換のために有効に利用して全体の嵩を必要最小限にせしめることを可能にし、そしてまた発電・燃焼室から大気への直接的放熱を充分に抑制する。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一筒状体と、該第一筒状体を囲繞する第二筒状体と、該第二筒状体を囲繞する第三筒状体とを具備し、該第一筒状体内には発電・燃焼室が規定され、該発電・燃焼室内にはセルスタックを含む発電・燃焼手段が配設され、該第一筒状体と該第二筒状体との間には燃焼ガス排出路と酸素含有ガス導入路とのいずれか一方が規定され、該第二筒状体と該第三筒状体との間には該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との他方が規定され、該発電・燃焼室から該燃焼ガス排出路を通して燃焼ガスが排出され、該酸素含有ガス導入路を通して該発電・燃焼室内に酸素含有ガスが導入される、ことを特徴とする燃料電池組立体。
【請求項２】
該第三筒状体を囲繞する第四筒状体を具備し、該第三筒状体と該第四筒状体との間には該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との該一方に連通せしめられた外側燃焼ガス排出路又は外側酸素含有ガス導入路が規定され、該発電・燃焼室から該燃焼ガス排出路及び該外側燃焼ガス排出路を通して燃焼ガスが排出され或いは該外側酸素含有ガス導入路及び該酸素含有ガス導入路を通して該発電・燃焼室内に酸素含有ガスが導入される、請求項１記載の燃料電池組立体。
【請求項３】
該第一筒状体及び該第二筒状体は同心状に配置された円筒形状であり、該第一筒状体と該第二筒状体との間には周方向に間隔をおいて長手方向に延びる複数個の隔壁部材が配設されており、該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との該一方はジグザグ状に延在せしめられている、請求項１又は２記載の燃料電池組立体。
【請求項４】
該第三筒状体も同心状に配置された円筒形状であり、該第二筒状体と該第三筒状体との間には周方向に間隔をおいて長手方向に延びる複数個の隔壁部材が配設されており、該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との該他方はジグザグ状に延在せしめられている、請求項３記載の燃料電池組立体。
【請求項５】
該第一筒状体、該第二筒状体、該第三筒状体及び該第四筒状体は同心状に配置された円筒形状であり、該第一筒状体と該第二筒状体との間には周方向に間隔をおいて長手方向に延びる複数個の隔壁部材が配設されており、該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との該一方はジグザグ状に延在せしめられており、該第二筒状体と該第三筒状体との間にも周方向に間隔をおいて長手方向に延びる複数個の隔壁部材が配設されており、該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との該他方もジグザグ状に延在せしめられており、そして更に第三筒状体と第四筒状体との間にも周方向に間隔をおいて長手方向に延びる複数個の隔壁部材が配設されており、該外側燃焼ガス排出路又は該外側酸素含有ガス導入路もジグザグ状に延在せしめられている、請求項２記載の燃料電池組立体。
【請求項６】
該第三筒状体と該第四筒状体との間には該外側燃焼ガス排出路が規定されており、該第四筒状体を囲繞する第五筒状体を具備し、該第四筒状体と該第五筒状体との間には水流路が規定されている、請求項２又は５記載の燃料電池組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池組立体、更に詳しくはセルスタックを含む発電・燃焼手段が発電・燃焼室に配設されており、燃料ガスと共に酸素含有ガスが発電・燃焼室に導入されることによって発電・燃焼が行われ、燃焼ガスが発電・燃焼室から排出される形態の燃料電池組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代エネルギーとして、近年、固体高分子型、リン酸型、溶融炭酸塩型及び固体電解質型等の種々の型の燃料電池発電システムが提案されている。特に、固体電解質型燃料電池発電システムは、作動温度が１０００°Ｃと高いが、発電効率が高い、排熱が利用できる等の利点を有しており、研究開発が推し進められている。
【０００３】
燃料電池発電システムの典型例においては、下記特許文献１に開示されている如く、セルスタックを含む発電・燃焼手段が配設される発電・燃焼室を備えた燃料電池組立体を備えている。発電・燃焼室には、酸素含有ガスを導入するための酸素含有ガス導入路、及び発電・燃焼室から燃焼ガスを排出するための燃焼ガス排出路が付設されている。固体電解質型燃料電池組立体には熱交換手段も配設されており、酸素含有ガス導入路と燃焼ガス排出路とは共に熱交換手段を通って延在せしめられており、熱交換手段を通して流動せしめられる際に酸素含有ガスと燃焼ガスとが熱交換され、これによって酸素含有ガスが予熱される。
【特許文献１】特開２０００−１４９９７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の燃料電池組立体においては、発電・燃焼室とは全く別個に熱交換手段を配設しており、これに起因して組立体の嵩が相当大きくなる、発電・燃焼室の周壁を通して大気に放熱される熱が相当大きく、従って排熱利用が充分ではない、という解決すべき問題が存在する。
【０００５】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、比較的コンパクトに構成することができると共に、発電・燃焼室から大気への直接的放熱を効果的に抑制し、排熱を高効率で利用することができる、新規且つ改良された燃料電池組立体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、発電・燃焼室を規定する筒状体の外側にこれを囲繞する複数個の筒状体を配設し、これらの筒状体間に燃焼ガス排出路及び酸素含有ガス導入路を規定し、かくして発電・燃焼室の周囲を熱交換のために有効に利用して全体の嵩を必要最小限にせしめることを可能にし、そしてまた発電・燃焼室から大気への直接的放熱を充分に抑制する。
【０００７】
即ち、本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する燃料電池組立体として、第一筒状体と、該第一筒状体を囲繞する第二筒状体と、該第二筒状体を囲繞する第三筒状体とを具備し、該第一筒状体内には発電・燃焼室が規定され、該発電・燃焼室内にはセルスタックを含む発電・燃焼手段が配設され、該第一筒状体と該第二筒状体との間には燃焼ガス排出路と酸素含有ガス導入路とのいずれか一方が規定され、該第二筒状体と該第三筒状体との間には該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との他方が規定され、該発電・燃焼室から該燃焼ガス排出路を通して燃焼ガスが排出され、該酸素含有ガス導入路を通して該発電・燃焼室内に酸素含有ガスが導入される、ことを特徴とする燃料電池組立体が提供される。
【０００８】
該第三筒状体を囲繞する第四筒状体を具備し、該第三筒状体と該第四筒状体との間には該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との該一方に連通せしめられた外側燃焼ガス排出路又は外側酸素含有ガス導入路が規定され、該発電・燃焼室から該燃焼ガス排出路及び該外側燃焼ガス排出路を通して燃焼ガスが排出され或いは該外側酸素含有ガス導入路及び該酸素含有ガス導入路を通して該発電・燃焼室内に酸素含有ガスが導入されるのが好適である。特に好ましくは、該第一筒状体、該第二筒状体、該第三筒状体及び該第四筒状体は同心状に配置された円筒形状であり、該第一筒状体と該第二筒状体との間には周方向に間隔をおいて長手方向に延びる複数個の隔壁部材が配設されており、該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との該一方はジグザグ状に延在せしめられており、該第二筒状体と該第三筒状体との間にも周方向に間隔をおいて長手方向に延びる複数個の隔壁部材が配設されており、該燃焼ガス排出路と該酸素含有ガス導入路との該他方もジグザグ状に延在せしめられており、そして更に第三筒状体と第四筒状体との間にも周方向に間隔をおいて長手方向に延びる複数個の隔壁部材が配設されており、該外側燃焼ガス排出路又は該外側酸素含有ガス導入路もジグザグ状に延在せしめられている。該第三筒状体と該第四筒状体との間には該外側燃焼ガス排出路が規定されており、該第四筒状体を囲繞する第五筒状体を具備し、該第四筒状体と該第五筒状体との間には水流路が規定されているのが好適である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の燃料電池組立体においては、発電・燃焼室の周囲を熱交換のために有効に利用して全体の嵩を必要最小限にせしめることができ、そしてまた発電・燃焼室から大気への直接的放熱を充分に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、固体電解質型燃料電池組立体として具現化された、本発明に従って構成された燃料電池組立体の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２を参照して説明すると、図示の組立体は実質上水平に延在する５個の筒状体、即ち第一筒状体２、第二筒状体４、第三筒状体６、第四筒状体８及び第五筒状体１０を具備している。かかる第一筒状体２、第二筒状体４、第三筒状体６、第四筒状体８及び第五筒状体１０は全て実質上水平に延在する円筒形状であり、同心状に配置されている。第一筒状体２は第二筒状体４によって囲繞され、第二筒状体４は第三筒状体６によって囲繞され、第三筒状体６は第四筒状体８によって囲繞され、第四筒状体８は第五筒状体１０によって囲繞されている。図１を参照することによって理解されるとおり、第一筒状体２、第四筒状体８及び第五筒状体１０の長手方向（図１において左右方向）寸法は実質上同一であるが、第二筒状体４及び第三筒状体６の長手方向寸法は幾分短く、第一筒状体２、第四筒状体８及び第五筒状体１０の両端部は第二筒状体４及び第三筒状体６の両端を越えて突出せしめられている。
【００１２】
後に更に言及する如く、第一筒状体２内には発電・燃焼室１２が規定される。第一筒状体２の内周面には断熱材（図示していない）が裏張りされているのが好都合である。第二筒状体４の両端と第一筒状体２の外周面との間には円環状シール板１４ａ及び１４ｂが配設されており、第一筒状体２と第二筒状体４との間には燃焼ガス排出路１６が規定されている。第二筒状体４の両端と第三筒状体６の両端との間には円環状シール板１８ａ及び１８ｂが配設されており、第二筒状体４と第三筒状体６との間には酸素含有ガス導入路２０が規定されている。第三筒状体６の両端と第４筒状体８の内周面との間には円環状シール板２２ａ及び２２ｂが配設されており、第三筒状体６と第四筒状体８との間には外側燃焼ガス排出路２４が規定されている。更に、第四筒状体８の両端と第五筒状体１０の両端との間には円環状シール板２６ａ及び２６ｂが配設されている。シール板２６ａ及び２６ｂの外周縁部は第五筒状体１０の外周面を超えて半径方向外方に延出せしめられている。第四筒状体８の外周面と第五筒状体１０の内周面との間には、長手方向に間隔をおいて一対の円環状シール板２８ａ及び２８ｂも配設されており、第四筒状体８と第五筒状体１０との間の空間は長手方向中央に位置する水流路３０とその両側に位置する真空空間３２ａ及び３２ｂが区画されている。最下部位において水流路３０には長手方向に延びる分離板（図示していない）が配設されており、かかる分離板の周方向両側には導入管２９と導出管３１とが接続されている。真空空間３２ａ及び３２ｂには、夫々、吸引管３３ａ及び３３ｂが付設されている。
【００１３】
図１及び図２と共に図３を参照して説明を続けると、第一筒状体２の特定角度部（図１において最上部、図３において中央部）には長手方向に間隔をおいて３個の導出口３４が形成されており、かかる導出口３４を介して第一筒状体２内に規定されている発電・燃焼室１２が第一筒状体２と第二筒状体４との間に規定されている燃焼ガス排出路１６に連通せしめられている。第一筒状体２と第二筒状体４との間には周方向に間隔をおいて長手方向に延びる６個の隔壁３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ、３６ｅ及び３６ｆが配設されている。隔壁３６ａ、３６ｄ及び３６ｅの一端（図３において上端）はシール板１４ａから長手方向内側に間隔をおいて位置せしめられているが、他端（図３において下端）はシール板１４ｂに接続されている。一方、隔壁３６ｂ、３６ｃ及び３６ｆの一端（図３において上端）はシール板１４ａに接続されているが、他端（図３において下端）はシール板１４ｂから長手方向内側に間隔をおいて位置せしめられている。かくして、燃焼ガス排出路１６は図３に矢印１６ａ及び１６ｂで示す如くジグザグ状に延在する２個の流路形態にせしめられている。後に更に言及する如く、矢印１６ａで示す流路の下流端部及び矢印１６ｂで示す流路の下流端部は第三筒状体６と第四筒状体８との間に規定されている外側燃焼ガス排出路２４に連通せしめられている。第一筒状体２の特定角度部（図１において最下部、図３において両側縁部）には３個の導入口３８が形成されている。
【００１４】
図１及び図２と共に図４を参照することによって明確に理解される如く、第二筒状体４と第三筒状体６との間には周方向に適宜の間隔をおいて７個の隔壁、即ち隔壁４０並びに隔壁４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅ及び４２ｆが配設されている。隔壁４０はシール板１８ａ及び１８ｂ間を長手方向全長に渡って延び、一端はシール板１８ａに接続され、他端はシール板１８ｂに接続されている。隔壁４２ａ、４２ｄ及び４２ｅの一端（図４において上端）はシール板１８ａに接続されているが、他端（図４において下端）はシール板１８ｂから長手方向内側に間隔をおいて位置せしめられている。一方、隔壁４２ｂ、４２ｃ及び４２ｆの一端（図４において上端）はシール板１８ａから長手方向内側に間隔をおいて位置せしめられているが、他端（図４において下端）はシール板１８ｂに接続されている。かくして、第二筒状体４と第三筒状体６との間に規定されている酸素含有ガス導入路２０は矢印２０ａ及び２０ｂで示す如くジグザグ状に延在する２個の流路形態にせしめられている。第二筒状体４の特定角度部位（図２において最下部位、図４において両側縁部）には３個の導入口４４が形成されている。そして、第二筒状体４の導入口４４と第一筒状体２の上記導入口３８とは連通管部材４６（図１及び図２）によって接続されている。かくして、第二筒状体２と第三筒状体４との間に規定されている酸素含有ガス導入路２０は、導入口４４、連通管部材４６及び導入口３８を介して、第一筒状体２内に規定されている発電・燃焼室１２に連通せしめられている。第二筒状体４には、更に、図４において左下角部に排出口４８ａが右上角部に排出口４８ｂが形成されている。
【００１５】
図１及び図２と共に図５を参照して説明を続けると、第三筒状体６には、図５において左下角部に排出口５０ａが右上角部に排出口５０ｂが形成されている。そして、排出口５０ａと第二筒状体４に形成されている上記排出口４８ａとは連通管部材５１ａ（図２に二点鎖線でその角度位置を示している）によって接続され、排出口５０ｂと第二筒状体４に形成されている上記排出口４８ｂとは連通管部材５１ｂ（図２に二点鎖線でその角度位置を示している）によって接続されている。かくして、第一筒状体２と第二筒状体４との間に規定されている燃焼ガス排出路１６が排出口４８ａ及び４８ｂ、連通管部材５１ａ及び５１ｂ並びに排出口５０ａ及び５０ｂを介して、第三筒状体６と第四筒状体８との間に規定されている外側燃焼ガス排出路２４に連通せしめられている。第三筒状体６と第四筒状体８との間には周方向に間隔をおいて長手方向に延びる６個の隔壁５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄ、５２ｆ及び５２ｅが配設されている。隔壁５２ａ、５２ｄ及び５２ｅの一端（図５において上端）はシール板２２ａから長手方向内側に間隔をおいて位置せしめられているが、他端（図５において下端）はシール板２２ｂに接続されている。一方、隔壁５２ｂ、５２ｃ及び５２ｆの一端（図５において上端）はシール板２２ａに接続されているが、他端（図５において下端）はシール板２２ｂから長手方向内側に間隔をおいて位置せしめられている。かくして、外側燃焼ガス排出路２４は図５に矢印２４ａ及び２４ｂで示す如くジグザグ状に延在する２個の流路形態にせしめられている。図１に明確に図示する如く、第四筒状体８の特定角度部位（図１において最上部）には排出口５４が形成され、これに対応して第五筒状体１０の対応部にも排出口５６が形成され、排出口５４は連通管部材５８によって排出口５６に接続されている。
【００１６】
図１を参照して説明すると、同心状に配置された上記第一筒状体２、第二筒状体４、第三筒状体６、第四筒状体８及び第五筒状体１０の両側には側部材６０ａ及び６０ｂが配設されている。側部材６０ａ及び６０ｂの各々は全体として円板形状であり、その外周縁部には円環状の酸素含有ガス導入路６２ａ及び６２ｂが形成されている。かかる酸素含有ガス導入路６２ａ及び６２ｂの各々は外側壁６４ａ及び６４ｂ、内側壁６５ａ及び６５ｂ、外周壁６６ａ及び６６ｂ並びに内周壁６８ａ及び６８ｂによって規定されている。酸素含有ガス導入路６２ａ及び６２ｂの各々の外側壁６４ａ及び６４ｂの最下部には酸素含有ガス導入管７０ａ及び７０ｂが接続されている。酸素含有ガス導入路６２ａの内側壁６５ａの上部、更に詳しくは図２において最上部位から反時計方向に向かって４５度の角度範囲の部分には導入口７２ａ（図２にその角度位置を二点鎖線で示している）が形成されている。かかる導入口７２ａに対応して上記シール板１８ａにも導入口が形成されており、従って酸素含有ガス導入路６２ａは、導入口７２ａ、第一筒状体２の長手方向外端部と第四筒状体８の長手方向外端部との間に規定されている環状空間７４ａ及びシール板１８ａに形成されている導入口を介して、第二筒状体４と第三筒状体６との間に規定されている酸素含有ガス導入路２０に連通せしめられている。同様に、酸素含有ガス導入路６２ｂの内側壁６５ｂの上部、更に詳しくは図２において最上部位から時計方向に向かって４５度の角度範囲の部分にも導入口７２ｂ（図２にその角度位置を二点鎖線で示している）が形成されている。かかる導入口７２ｂに対応して上記シール板１８ｂにも導入口が形成されており、従って酸素含有ガス導入路６２ｂは、導入口７２ｂ、第一筒状体２の長手方向外端部と第四筒状体８の長手方向外端部との間に規定されている環状空間７４ｂ及びシール板１８ｂに形成されている導入口を介して、第二筒状体４と第三筒状体６との間に規定されている酸素含有ガス導入路２０に連通せしめられている。
【００１７】
図１を参照して説明を続けると、第一筒状体２内に規定されている発電・燃焼室１２の下部には酸素含有ガス室７６が形成されている。この酸素含有ガス室７６は実質上水平に延在する上壁部材７８と共に両側壁部材８０ａ及び８０ｂを有する。第一筒状体２に形成されている上記導入口３８は酸素含有ガス室７６に開口せしめられており、酸素含有ガス導入路２０は酸素含有ガス室７６に連通せしめられている。酸素含有ガス室７６の上壁部材７８には多数の放出孔（図示していない）が形成されており、酸素含有ガス室７６に導入された酸素含有ガスはかかる放出孔から上方に放出される。
【００１８】
発電・燃焼室１２内には全体を番号８２で示す発電・燃焼手段が配設されている。かかる発電・燃焼手段８２は、上記酸素含有ガス室７６の上壁部材７８上に配設されたセルスタック８４（図１においては二点鎖線で簡略に図示している）を含んでいる。それ自体は周知の形態でよいセルスタック８４は、燃料極層、固体電解質層、酸素極層及びインターコネクタを有するセルを多数直列（及び／又は並列）配置することによって構成することができる。発電・燃焼室１２内には、セルスタック８４の上方に位置する燃料ガス改質手段８６も配設されている。同様に二点鎖線で簡略に図示している燃料ガス改質手段８６は中空ダクトを備えており、かかるダクト内には都市ガスでよい燃料ガスを水素リッチガスに改質せしめるためのそれ自体は周知の触媒が収容されている。ダクトには側部材６０ｂを貫通して延びる供給管８８とダクトからセルスタック８４の配設されている燃料ガスマニホルド（図示していない）まで延びる供給管９０とが付設されている。発電・燃焼室１２内には、更に、適宜の点火手段（図示していない）も配設されている。
【００１９】
主として図１を参照して、上述したとおりの燃料電池組立体の作用を要約して説明すると、次のとおりである。空気でよい酸素含有ガスが酸素含有ガス導入管７０ａ及び７０ｂを通して酸素含有ガス導入路６２ａ及び６２ｂに供給される。酸素含有ガス導入路６２ａに供給された酸素含有ガスは導入口７２ａ、環状空間７４ａ、シール板１８ａに形成されている導入口（図示していない）を介して酸素含有ガス導入路２０に導入され、酸素含有ガス導入路２０を図４に矢印２０ａで示す如くジグザグ状に流動し、導入口４４、連通管部材４６及び導入口３８を通って酸素含有ガス室７６に流入する。同様に、酸素含有ガス導入路６２ｂに供給された酸素含有ガスは導入口７２ｂ、環状空間７４ｂ、シール板１８ｂに形成されている導入口（図示していない）を介して酸素含有ガス導入路２０に導入され、酸素含有ガス導入路２０を図４に矢印２０ｂで示す如くジグザグ状に流動し、導入口４４、連通管部材４６及び導入口３８を通って酸素含有ガス室７６に流入する。そして、酸素含有ガス室７６から放出されてセルスタック８４に供給される。一方、都市ガスでよい燃料ガスは供給管８８を通して燃料ガス改質手段８６に供給され、燃料ガス改質手段８６において水素リッチガスに改質され、しかる後に供給管９０を通してセルスタック８４に供給される。セルスタック８４の各々のセルにおいては、酸素極において、
１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−（固体電解質）
の電極反応が生成され、燃料極において、
Ｏ２−（固体電解質）＋Ｈ２→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
の電極反応が生成されて発電される。発電に使用されることなくセルスタック８４から上方に向けて流動される酸素含有ガス及び燃料ガスは点火手段によって点火され、発電・燃焼室１２内で燃焼せしめられる。周知の如くセルの各々における発電に起因して、そしてまた酸素含有ガスと燃料ガスとの燃焼に起因して、発電・燃焼室１２内は例えば１０００℃程度の高温になる。燃料ガス改質手段８６は発電・燃焼室１２内に配設されており、従って発電・燃焼室１２内に生成される高温が燃料ガスの改質に効果的に利用されることが注目されるべきである。
【００２０】
発電・燃焼室１２内における酸素含有ガスと燃料ガスとの燃焼によって生成された燃焼ガスは、第一筒状体２に形成されている導出口３４を通って燃焼ガス排出路１６に導出され、そして図３に矢印１６ａ及び１６ｂで示す如くジグザグ状の２個の流路に分かれて燃焼ガス排出路１６を流動する。次いで、第二筒状体４に形成されている排出口４８、連通管部材（図示していない）及び第四筒状体８に形成されている排出口５０を通って外側燃焼ガス排出路２４に流入する。そして、図５に矢印２４ａ及び２４ｂで示すとおり２個のジグザグ状の流路を経由して外側燃焼ガス排出路２４を流動し、排出口５４、連通管部材５８及び排出口５６を通して排出される。図１と共に図３乃至図５を参照することによって理解される如く、燃焼ガスが燃焼ガス排出路１６及び外側燃焼ガス排出路２４を通って流動する際には、燃焼ガス排出路１４と外側燃焼ガス排出路２４との間に配設されている酸素含有ガス導入路２０を通って酸素含有ガスが流動し、燃焼ガスと酸素含有ガスとの間で効果的に熱交換が行われ、酸素含有ガスが予熱され燃焼ガスが冷却される。
【００２１】
更に、図示の実施形態においては、上水でよい水が導入管２９を通して水流路３０に導入され、水流路３０を周方向に流動し、導出管３１から排出される。水が水流路３０を通して流動せしめられる際には外側燃焼ガス排出路２４を流動する燃焼ガスとの間で熱交換が行われ、水が加熱される。加熱されて導出管３１から排出される水は適宜の給湯システム（図示していない）に供給することができる。また、吸引管３３ａ及び３３ｂを通して真空空間３２ａ及び３２ｂが真空源（図示していない）に連通され、真空空間３２ａ及び３２ｂは真空断熱空間として利用される。
【００２２】
以上添付図面を参照して本発明に従って構成された燃料電池組立体の好適実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能であることは多言を要しない。例えば、図示の実施形態においては、燃焼ガスの排出と酸素含有ガスの導入に関して３層の流路、即ち燃焼ガス排出路１４、酸素含有ガス導入路１６及び外側燃焼ガス排出路２０を配設しているが、所望ならば３層の流路に代えて２層或いは４層以上の流路を配設することもできる。また、３層の流路において、内側流路と外側流路とを酸素含有ガスの導入路として使用し、中間の流路を燃焼ガスの排出路として使用することもできる。更に、図示の実施形態においては円筒形状の複数個の筒状体を同心状に配設しているが、四角筒形状等の多角筒形状或いは楕円筒形状との筒状体を同心状に或いは適宜に偏心せしめて配設することもできる。更に、組立体から放射される熱量を一層低減するために、所望ならば組立体全体を断熱材で囲繞することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に従って構成された燃料電池組立体の好適実施形態を示す長手方向断面図。
【図２】図１に示す燃料電池組立体の横断面図。
【図３】図１に示す燃料電池組立体における燃焼ガス排出路を示す展開図。
【図４】図１に示す燃料電池組立体における酸素含有ガス導入路を示す展開図。
【図５】図１に示す燃料電池組立体における外側燃焼ガス排出路を示す展開図。
【符号の説明】
【００２４】
２：第一筒状体
４：第二筒状体
６：第三筒状体
８：第四筒状体
１０：第五筒状体
１２：発電・燃焼室
１６：燃焼ガス排出路
２０：酸素含有ガス導入路
２４：外側燃焼ガス排出路
３６ａ乃至３６ｆ：隔壁
４０：隔壁
４２ａ乃至４２ｆ：隔壁
５２ａ乃至５２ｆ：隔壁
８２：発電・燃焼手段
８４：セルスタック
【図１】
2005063806.tif 000003
【図２】
2005063806.tif 000004
【図３】
2005063806.tif 000005
【図４】
2005063806.tif 000006
【図５】
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