(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷媒を流す為の扁平な流路を有する複数の伝熱管素子を、隣り合う伝熱管素子同士の間にアウターフィンを挟持した状態で重ね合わせて成るコア部を備え、このコア部を構成する上記各伝熱管素子の内部に冷媒を流通させると共に、これら各伝熱管素子の外部に改質装置を通過した後の気体を、これら各伝熱管素子内での上記冷媒の流通方向と直交する方向に通過させる状態で使用する燃料電池用熱交換器であって、上記各伝熱管素子の内部に設けた流路のうちの少なくとも冷媒の流れ方向に関して一部の流路を、上記気体の通過方向に関して上記コア部の上流側に設けた幅大流路と、この幅大流路よりも上記気体の通過方向に関して上記コア部の下流側に設けた、それぞれが上記幅大流路よりも幅が小さい複数の幅小流路から成る幅小流路群とから構成した燃料電池用熱交換器。
【請求項２】
コア部を構成する各伝熱管素子の内部に冷媒を、これら各伝熱管素子の長さ方向に関して逆方向に折り返しつつ流通させる状態で使用する、請求項１に記載した燃料電池用熱交換器。
【請求項３】
気体と触媒とを反応させる触媒反応装置、又は燃料電池スタックに送り込む前の状態の気体を、各伝熱管素子の外部に通過させる状態で使用する、請求項１又は請求項２に記載した燃料電池用熱交換器。
【請求項４】
各アウターフィンの両面のうち、少なくとも片面に触媒を設けた、請求項１又は請求項２に記載した燃料電池用熱交換器。
【請求項５】
最も上流側の冷媒が流れる流路を、気体の通過方向に関してコア部の上流側に設けた、請求項４に記載した燃料電池用熱交換器。
【請求項６】
最も上流側の冷媒が流れる流路のうち、少なくとも気体の通過方向に関して下流側端部にインナーフィンを設けると共に、上記流路のうち、上記気体の通過方向に関して上流側端部に上記インナーフィンを設けていない、請求項５に記載した燃料電池用熱交換器。
【請求項７】
気体の通過方向に関する、最も上流側の冷媒が流れる流路の幅を、２５〜３０mmとした、請求項５又は請求項６に記載した燃料電池用熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明の燃料電池用熱交換器は、燃料電池に組み込んで、例えば、ガスと触媒とを反応させる、一酸化炭素除去器等の触媒反応装置に送り込む前の状態のガスを冷却する為の熱交換器として、或は、上記ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）等の有害成分を除去する為の熱交換器として、或は、燃料電池スタックに送り込む前の状態のガスを冷却する為の熱交換器として利用する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料電池は、単位となるセル内で、水素ガス（Ｈ2 ）と、酸素（Ｏ2 ）を含む空気とを反応させる。この反応により、上記セル内に設けた水素極と空気極との間で電位差が生じる。１個のセル毎に生じる電位差は、１Ｖ程度しかない為、単位となるセルを直列に必要数重ね合わせて燃料電池スタックを構成し、必要とする電圧を確保する。
【０００３】
上述の様な原理で上記セルに発電させる為に、このセル内に設けた反応室内に水素ガスを送り込む必要がある。この水素ガスは、水素吸蔵合金等のタンクから直接取り出したり、水素ガス以外のメタノール（ＣＨ3 ＯＨ）等の燃料を改質して発生させる。例えば、メタノールを燃料として水素ガスを発生させる、所謂メタノール改質型燃料電池の場合、改質装置で、
ＣＨ3 ＯＨ＋Ｈ2 Ｏ→ＣＯ2 ＋３Ｈ2
なる反応をさせれば、必要とする水素ガスを得られる。
【０００４】
図２６は、この様な反応によりメタノールを改質して水素ガスを発生させ、この水素ガスと酸素を含む空気とを反応させる、燃料電池のうち、特開２０００−３１５５０８号公報に記載された回路を示している。燃料電池スタック１に、メタノールを改質して得た水素ガス（Ｈ2 ）を送り込む場合、先ず、水蒸気とメタノールとの混合ガスを、酸素を含む空気と共に、改質装置２に送り込む。そして、この改質装置２内で、上記混合ガスと酸素とを反応させて、水素ガスを発生させる。但し、この様に水素ガスが発生する過程では、上記燃料電池スタック１の触媒を被毒する微量な一酸化炭素（ＣＯ）も発生する。そこで、水素ガス及び一酸化炭素を含むガスと、酸素を含む空気とを、一酸化炭素除去器３で反応させる事により、上記ガスから上記一酸化炭素を除去する（一酸化炭素を酸化させる）。
【０００５】
尚、上記改質装置２から取り出された直後のガスは、約３００℃の高温になる為、このガスをそのまま上記一酸化炭素除去器３に送り込んだのでは、この一酸化炭素除去器３に設けた触媒の反応が十分に行なわれず、上記ガス中から上記一酸化炭素を十分に除去できない可能性がある。そこで、上記ガスを上記一酸化炭素除去器３に送り込む前に、予め入口側熱交換器４に送り込んで、この入口側熱交換器４で、上記触媒が反応し易い所定温度（例えば約１００℃）迄冷却する。そして、この様にして所定温度に迄冷却したガスを、酸素を含む空気と共に上記一酸化炭素除去器３に送り込んで、上記ガス中から上記一酸化炭素を、或る程度効率良く除去する。
【０００６】
又、この一酸化炭素除去器３を通過した直後のガスは、約１８０℃に迄温度上昇している。これに対して、前記燃料電池スタック１内での反応を効率良く起こさせる為には、この燃料電池スタック１内に送り込むガスの温度を、常温〜１５０℃程度にする必要がある。この為、上記一酸化炭素除去器３を通過した直後のガスを、出口側熱交換器５に通過させ、このガスの温度を所定温度（例えば約８０℃）迄冷却する。そして、この様にして所定温度に冷却したガスを、上記燃料電池スタック１の反応室に送り込んで、酸素を含む空気と反応させ、発電に利用する。
【０００７】
又、図２７に示す様な燃料電池も考えられている。この燃料電池で、メタノーるを改質して水素ガスを発生させる場合、先ず、改質前熱交換器８１で、入口側熱交換器４、及び、それぞれが一酸化炭素除去器であり、後述する１対の触媒付熱交換器１０、１０を通過する事により高温になった冷却液（例えば１００％エチレングリコール）と、出口側熱交換器５を通過する事により高温になった冷却水（クーラント）と、水とメタノールとの混合液体とを、非接触で熱交換させる。そして、この混合液体の温度を、所定値迄上昇させる。
【０００８】
次に、この混合液体を、蒸発器８２に送り込む。そして、この混合液体を、この蒸発器８２内で、約５００℃の加熱ガスとの間で熱交換を行なわせて、約１００℃の混合ガスにする。尚、上記蒸発器８２に送り込む加熱ガスは、燃料電池スタックで消費されなかった余剰な水素ガスと、空気とを、燃焼器８３で反応させる事により得た、高温のガスを使用する。
【０００９】
そして、上記蒸発器８２を通過させる事より得た混合ガスを、酸素（Ｏ2 ）を含む空気と共に改質装置２に送り込み、水素ガス（Ｈ2 ）を発生させる。そして、この水素ガスを含むガスを、入口側熱交換器４と、１対の触媒付熱交換器１０、１０とに、順に通過させる事により、上記ガス中に含まれる事になった一酸化炭素（ＣＯ）を除去する。この様に一酸化炭素を十分に除去されたガスは、出口側熱交換器５で約８５℃に温度を低下させた後、燃料電池スタック１の反応室に送り込んで、発電に利用する。
【００１０】
本発明は、上述の様な燃料電池に組み込んで、一酸化炭素除去器３（図２６）や触媒付熱交換器１０（図２７）等の触媒反応装置に送り込む前の状態のガスを冷却する為の入口側熱交換器として、或は、上記ガスに含まれる一酸化炭素等の有害成分を除去する為の触媒付熱交換器として、或は、燃料電池スタック１に送り込む前の状態のガスを冷却する為の出口側熱交換器として使用する、燃料電池用熱交換器の改良に関する。
【００１１】
尚、上記触媒付熱交換器１０は、改質装置２で改質されたガスを通過させる事により、このガスと触媒とを反応させて、このガス中から一酸化炭素を除去する。この様に上記触媒とガスとを反応させるのに熱交換器を使用する理由は、次の通りである。即ち、上記触媒は、この触媒の温度が図２８に矢印ａで示す所定の範囲にある場合に、上記触媒とガスとの反応速度を高くして、このガス中から上記一酸化炭素を効率良く除去する。言い換えれば、上記触媒の温度がこの所定の範囲から外れた場合には、上記反応速度が遅くなり、このガス中に残存する一酸化炭素の量が増大する。又、上記ガスの温度は、このガスと触媒とが反応するのに従って上昇する。従って、熱交換器を用いる事なく、これら触媒とガスとを単に反応させたのでは、この触媒の温度を上記所定の範囲に維持できず、上記ガス中から一酸化炭素を除去する反応を効率良く起こす事ができない可能性がある。そこで、熱交換器の一部に触媒を設けた上記触媒付熱交換器１０を一酸化炭素除去器として使用する事により、上記ガスと触媒とが反応し、これらガス及び触媒の温度が上昇する傾向となった場合でも、これらガス及び触媒の温度を所定の範囲に維持し易くする。
【００１２】
【先発明の説明】
この様な事情に鑑みて本発明者等は、本発明に先立って、図２９に略示する様な触媒付熱交換器１０を考えた。この触媒付熱交換器１０は、内側に冷媒が混合して流れる直線状の流路１１、１１を有する複数の伝熱管素子（図示せず）を、隣り合う伝熱管素子同士の間にアウターフィン（図示せず）を設けた状態で重ね合わせて成るコア部１２を有する。又、上記各伝熱管素子の長さ方向両端部に、図示しない入口タンク空間と出口タンク空間とを、それぞれ設けている。そして、上記各伝熱管素子を重ね合わせた状態でそれぞれが互いに対向する、上記入口タンク空間と出口タンク空間とを連通させる事で、上記コア部１２の長さ方向（図２９の左右方向）両端部に、入口タンク部１３と出口タンク部１４とを設けている。又、この入口タンク部１３の長さ方向一端部（図２９の上端部）には冷媒送り込み管１５の下流端を、上記出口タンク部１４の長さ方向一端部（図２９の上端部）には冷媒取り出し管１６の上流端を、それぞれ連通させている。又、上記各アウターフィンの両面に、図示しない酸化触媒を付着させている。
【００１３】
この様な触媒付熱交換器１０の使用時には、上記冷媒送り込み管１５を通じて上記入口タンク部１３内に、比較的低温の冷却液（１００％エチレングリコール）を送り込む。この冷却液は、上記各伝熱管素子の内部に設けた複数の流路１１、１１内を、上記各伝熱管素子の外部を図２９の矢印α方向に通過するガスとの間で熱交換を行ないつつ直線状に流れて、上記出口タンク部１４に達する。そして、この出口タンク部１４内に達した冷却液は、上記冷媒取り出し管１６を通じて外部に取り出される。この様な触媒付熱交換器１０によれば、上記アウターフィンに付着した触媒と上記ガスとが反応するのにも拘らず、これらガス及び触媒の温度をこれらガスと触媒とが反応し易い所定範囲に、或る程度維持する事ができて、このガス中から一酸化炭素を除去する反応を、或る程度効率良く起こす事ができる。
又、上記触媒付熱交換器１０を構成する各アウターフィンに、触媒を付着させない熱交換器は、触媒付熱交換器１０等の触媒反応装置に送り込む前の状態のガスを冷却する為の入口側熱交換器４として、或は、燃料電池スタック１に送り込む前の状態のガスを冷却する為の出口側熱交換器５（図２６、２７）として使用できる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
但し、上述した先発明の触媒付熱交換器１０及び入口側、出口側熱交換器４、５として使用する燃料電池用熱交換器の場合、冷媒が各伝熱管素子の内部を、単に１個の流路としたものを直線状に流れるだけである為、上記コア部１２を通過したガスの温度分布が、このコア部１２の長さ方向（図２９の左右方向）に関して不均一になる可能性がある。即ち、上記各伝熱管素子の内部に設けた流路１１、１１内を流れる冷媒は、これら各流路１１、１１内で冷媒が混合する為、これら各流路１１、１１の上流側部分（図２９の左側部分）でほぼ均一に低温になり、下流側部分（図２９の右側部分）でほぼ均一に高温になる。この為、コア部１２を通過するガスの温度は、上記各流路１１、１１の上流側部分を流れる冷媒と熱交換するものは低くなり、逆に、上記各流路１１、１１の下流側部分を流れる冷媒と熱交換するものは高くなる。従って、上記コア部１２を通過したガスの温度分布が、このコア部１２の長さ方向に関して不均一になる可能性がある。
【００１５】
この様にガスの温度分布が不均一になった場合、上記出口側熱交換器５では、前記燃料電池スタック１（図２６、２７）に送り込む前のガスの温度分布が不均一になる。この為、この燃料電池スタック１での反応を効率良く起こす事ができなくなる可能性がある。又、上記触媒付熱交換器１０で、通過したガスの温度分布が不均一になった場合も、これと同様の不都合が生じる。又、上記入口側熱交換器４では、上記触媒付熱交換器１０等の触媒反応装置に送り込む前のガスの温度分布が不均一になる為、この触媒反応装置で上記ガス中から一酸化炭素等の有害成分を除去する反応を効率良く起こす事ができなくなる可能性がある。
【００１６】
これに対して、上記コア部１２の幅方向寸法Ｔ12を十分に大きくする事により、このコア部１２を通過したガスの温度分布を、このコア部１２の長さ方向（図２９の左右方向）に関してほぼ均一にすることが考えられる。但し、この場合には、隣り合う伝熱管素子同士の間部分に存在する、上記ガスの流路長さが大きくなる。この為、この熱交換器を、触媒付熱交換器１０として使用する場合には、上記ガスの流路の一部で、このガスと反応する酸素が不足する為、このガス中から一酸化炭素を除去する反応を効率良く起こす事ができなくなる可能性がある。又、上記幅方向寸法Ｔ12が大きくなる事により、熱交換器の大型化を招く原因となる。
【００１７】
又、上記各伝熱管素子内に設けた流路１１、１１の内部に、この流路１１、１１内に波形のインナーフィンを設ける事により、上記コア部１２を通過したガスの温度分布を、このコア部１２の長さ方向に関してほぼ均一にする事も考えられる。但し、この場合、上記各伝熱管素子の内部に設けた流路１１、１１のうち、上記コア部１２の幅方向の全部に上記インナーフィンを設けると、このインナーフィン自体のコストが嵩む。又、このインナーフィンの重量が嵩む。従って、上記熱交換器のコスト及び重量が嵩む原因となる。一方、上記コア部１２を通過したガスの温度分布をほぼ均一にすべく、熱交換器を通過したガスをこの熱交換器とは別の攪拌装置に送り込む事も考えられるが、この場合には、燃料電池全体のコスト上昇や大型化を招く原因となる為、好ましくない。
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、小型且つ軽量で、しかも安価な構造で、通過したガスの温度分布の不均一を、問題が生じない程度に小さく抑える事ができる、高性能な構造を実現すべく発明したものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃料電池用熱交換器は、内部に冷媒を流す為の扁平な流路を有する複数の伝熱管素子を、隣り合う伝熱管素子同士の間にアウターフィンを挟持した状態で重ね合わせて成るコア部を備える。そして、このコア部を構成する上記各伝熱管素子の内部に冷媒を流通させると共に、これら各伝熱管素子の外部に改質装置を通過した後の気体を、これら各伝熱管素子内での上記冷媒の流通方向と直交する方向に通過させる状態で使用する。そして、上記各伝熱管素子の内部に設けた流路のうちの少なくとも冷媒の流れ方向に関して一部の流路を、上記気体の通過方向に関して上記コア部の上流側に設けた幅大流路と、この幅大流路よりも上記気体の通過方向に関して上記コア部の下流側に設けた、それぞれが上記幅大流路よりも幅が小さい複数の幅小流路から成る幅小流路群とから構成している。
【００１９】
又、好ましくは、上記コア部を構成する各伝熱管素子の内部に冷媒を、これら各伝熱管素子の長さ方向に関して逆方向に折り返しつつ流通させる状態で使用する。
【００２０】
又、請求項３に記載した燃料電池用熱交換器は、気体と触媒とを反応させる触媒反応装置、又は燃料電池スタックに送り込む前の状態の気体を、各伝熱管素子の外部に通過させる状態で使用する。
【００２１】
又、請求項４に記載した燃料電池用熱交換器は、上記各アウターフィンの両面のうち、少なくとも片面に触媒を設ける。
【００２２】
更に、これと同時に好ましくは、請求項５に記載した様に、最も上流側の冷媒が流れる流路を、気体の通過方向に関してコア部の上流側に設ける。
【００２３】
更に、好ましくは、請求項６に記載した様に、最も上流側の冷媒が流れる流路のうち、少なくとも気体の通過方向に関して下流側端部にインナーフィンを設けると共に、上記流路のうち、上記気体の通過方向に関して上流側端部に上記インナーフィンを設けない。
【００２４】
更に、好ましくは、請求項７に記載した様に、気体の通過方向に関する、最も上流側の冷媒が流れる流路の幅を、２５〜３０mmとする。
【００２５】
【作用】
上述の様に構成する本発明の燃料電池用熱交換器によれば、各伝熱管素子に設けた幅大流路に、これら各伝熱管素子を補強する為の補強部を設ける事ができる。この為、これら各伝熱管素子の強度を確保する為に、これら各伝熱管素子を構成する板材の厚さを特に厚くしたり、これら各伝熱管素子の外部に補強部を設ける必要がなくなる。しかも、コア部を通過した気体の、コア部の長さ方向の温度分布の不均一を、問題が生じない程度に小さく抑える事ができる。しかも、この気体の温度分布の不均一を小さく抑える為に、本発明の燃料電池用熱交換器とは別の攪拌装置等を設けたり、気体の流路長さを長くする必要がなくなる。従って、本発明によれば、小型且つ軽量で、しかも安価な構造で、通過したガスの温度分布の不均一を、問題が生じない程度に小さく抑える事ができる。
【００２６】
更に、好ましい構成によれば、上記各伝熱管素子の内部で、冷媒が逆方向に折り返す回数を奇数回とすれば、入口タンクから出た直後の比較的低温の冷媒が流れる流路と出口タンクに入る直前の比較的高温の冷媒が流れる流路とを、中間タンクに入る直前と出た直後との中間温度の冷媒が流れる流路同士を、それぞれ気体の通過方向に関して互いに重畳させる事ができる。この為、気体の通過方向に関するコア部の長さを大きくする事なく、このコア部を通過する気体の温度分布を、上記各伝熱管素子内での冷媒の流通方向に関してほぼ均一にする事ができる。又、上記各伝熱管素子内での冷媒の流速を高める事ができて、この冷媒と、上記触媒及び気体との間での熱交換性能を向上できる。
【００２７】
従って、請求項３に記載した燃料電池用熱交換器の様に、触媒反応装置又は燃料電池スタックに送り込む前の状態の気体を、各伝熱管素子の外部に通過させる状態で使用する場合には、上記触媒反応装置又は燃料電池スタックに送り込む前の状態の気体の温度分布をほぼ均一にする事ができる。この為、この触媒反応装置又は燃料電池スタック内での反応を、効率良く起こす事ができる。
【００２８】
又、請求項４に記載した燃料電池用熱交換器の様に、アウターフィンの両面のうち、少なくとも片面に触媒を設けた場合には、この触媒及び気体の温度を、これら触媒と気体とが反応し易い所定の範囲に維持し易くできる。この為、燃料電池用熱交換器を、この気体中から一酸化炭素等の有害成分を効率良く除去できる触媒付熱交換器として使用できる。しかも、本発明の場合には、隣り合う伝熱管素子の間に形成される気体の流路の長さを大きくする必要がなくなる為、これら気体の流路の一部で、反応に必要な酸素が不足する事がない。
【００２９】
更に、請求項５に記載した燃料電池用熱交換器によれば、気体の通過方向に関してコア部の上流側に、比較的低温の冷媒が流れる流路を設ける事ができる。この為、上記気体の通過方向に関するコア部の長さが比較的大きい場合でも、このコア部を通過する気体の温度を、これら触媒と気体とが反応し易い所定の範囲の上限よりも低くし易くできる。
【００３０】
更に、請求項６に記載した燃料電池用熱交換器によれば、コア部を通過する直前の気体の温度が、この気体と上記触媒とが反応し易い所定の範囲の下限よりも低くなっている場合でも、この気体が各伝熱管素子の間部分に流入した直後から、この気体の温度を上記所定の範囲に直ちに上昇でき、この気体中から有害成分を除去する反応を効率良く起こす事ができる。
【００３１】
更に、請求項７に記載した燃料電池用熱交換器によれば、上記気体及び触媒の温度を、これら気体と触媒とが反応し易い所定の範囲の上限よりも、より低くし易くできる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１〜１２は、請求項１及び請求項３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の燃料電池用熱交換器である、入口側熱交換器４は、燃料電池システムの一部に組み込んで、一酸化炭素除去器３（図２６）や触媒付熱交換器１０（図２７）に送り込む前の状態のガスを冷却する為に使用する。尚、図１〜５は、上記入口側熱交換器４の具体的構造を示しており、図６〜１２は、これを簡略化したものを示している。上記入口側熱交換器４は、冷媒である冷却液を流す為の扁平な流路を内部に有する複数の伝熱管素子１７、１７を、隣り合う伝熱管素子１７、１７同士の間にアウターフィンである、フィン組立体１８、１８を挟持した状態で重ね合わせる事により、コア部１２ａを設けている。上記各フィン組立体１８、１８は、図３に詳示する様に、１対のコルゲート型フィン１９、１９同士の間に１枚のプレート型フィン２０を挟持して成る。又、上記コア部１２ａの上下方向両端に１対のサイドプレート２１ａ、２１ｂを、これら各サイドプレート２１ａ、２１ｂの片側中間部に１個のコルゲート型フィン１９を設けた状態で重ね合わせている。
【００３３】
又、上記各伝熱管素子１７、１７は、それぞれの片面に凹部を形成した第一金属板２２と第二金属板２３とをそれぞれ１枚ずつ、互いの凹部同士を対向させた状態で、最中状に重ね合わせて互いに気密且つ液密に接合して造っている。そして、上記各伝熱管素子１７、１７の内側に上記冷却液を流す為の扁平な流路２４を設けている。即ち、上記各伝熱管素子１７、１７は、上記第一、第二両金属板２２、２３を、互いの凹部を対向させた状態で最中状に重ね合わせ、一体にろう付けして成る。この為に上記第一、第二各金属板２２、２３は、ステンレス鋼板等から成る芯材の両面にNiを多く含むろう材層をメッキした素板から造っている。そして、この素板にプレス加工を施す事により造っている。そして、上記各金属板２２、２３の片面の両端部に、それぞれが幅方向に長い１対の深凹部２５、２５（図６、１１）を設けている。又、中間部には、これら１対の深凹部２５、２５同士を連通させる浅凹部２６を設けている。この浅凹部２６は、上記各深凹部２５、２５よりも浅い。
【００３４】
上記各伝熱管素子１７、１７はそれぞれ、上述の様な第一、第二各金属板２２、２３を１枚ずつ、それぞれの凹部、即ち、各深凹部２５同士、各浅凹部２６同士を互いに対向させた状態で最中状に重ね合わせている。そして、上記各深凹部２５同士が突き合わされた部分に第一タンク２７と第二タンク２８とを、上記浅凹部２６同士が突き合わされた部分に上記流路２４を、それぞれ形成している。このうちの流路２４は、上記第一タンク２７と第二タンク２８とを連通させている。
【００３５】
特に、本発明の場合には、上記浅凹部２６の底面で、幅方向一端側（図１、３、６、７、９、１０、１２の手前側、図２、１１の下端側、図４〜５、８の左端側）部分に、多数の突起２９、２９を形成している。又、これら各突起２９、２９は、上記浅凹部２６の幅方向一端縁から、幅方向全長の９０％に亙る範囲内（好ましくは６０〜８０％に亙る範囲）に設けている。言い換えれば、上記浅凹部２６の底面の幅方向他端縁（図１、３、６、７、９、１０、１２の奥端縁、図２、１１の上端縁、図４〜５、８の右端縁）から幅方向全長の１０％以上に亙る範囲（好ましくは２０〜４０％に亙る範囲）に、上記突起２９を設けず、この底面を実質的に平坦面としている。上記各突起２９、２９の先端面は、前記第一、第二各金属板２２、２３同士を最中状に組み合わせる際に、これら金属板２２、２３の周縁部と共に、互いに突き合わされ、ろう付けされる。そして、上記各突起２９、２９を突き合わせたものを、補強部４５、４５としている。
【００３６】
又、本発明の場合、上記流路２４の一部で、複数の突起２９が存在しない、幅方向他端側（図１、３、６、７、９、１０、１２の奥側、図２、１１の上端側、図４〜５、８の右端側）部分にコルゲート型のインナーフィン３０を、その波形の形成方向と上記流路２４の幅方向とが一致する状態で配置している。この為、この流路２４は、幅方向一端側（図１、３、６、７、９、１０、１２の手前側、図２、１１の下端側、図４〜５、８の左端側）に存在する幅大流路３１と、この幅大流路３１よりも幅方向他端側に存在する、それぞれがこの幅大流路３１よりも幅が小さい複数の幅小流路３２、３２から成る幅小流路群３３とから構成している。又、本例の場合には、この幅小流路群３３の幅ｄ33（図１１）を、上記流路２４の幅方向全長ｄ24（図１１）の１０％以上（好ましくは流路２４の幅方向全長ｄ24の２０〜４０％）としている。尚、上記流路２４内でのインナーフィン３０の位置決めを図る為に、図１１に示す様に、金属板２２（又は２３）に設けた浅凹部２６の端部に突部４６を形成する事もできる。
【００３７】
前記コア部１２ａは、それぞれが上述の様にして構成した複数の伝熱管素子１７、１７を、これら伝熱管素子１７、１７の内側に上記インナーフィン３０を設けると共に、隣り合う伝熱管素子１７、１７の間に前記フィン組立体１８を設けた状態で、互いに重ね合わせる事により構成している。そして、この様に上記各伝熱管素子１７、１７を重ね合わせた状態で、互いに対向する、上記各伝熱管素子１７、１７の前記第一タンク２７、２７同士を互いに連通して、入口タンク部３４としている。又、上記各伝熱管素子１７、１７の前記第二タンク２８、２８同士を互いに連通して、出口タンク部３５としている。
【００３８】
この様な各タンク部３４、３５を構成する為に、本例の場合には、上記各伝熱管素子１７、１７を構成する第一、第二金属板２２、２３のうち、上側に設ける第一金属板２２の各深凹部２５、２５の中間部に、最上端に位置する１枚の第一金属板２２を除き、幅方向に長い通孔３６を形成すると共に、各第一金属板２２の外側面で、上記通孔３６の周辺部に、幅方向に長い外向筒部３７（図５、９、１２参照、図６、７では省略）を突設している。又、上記最上端に位置する１枚の第一金属板２２に設けた１対の深凹部２５のうち、一方（図１〜３、６、７、９〜１２の左方、図４、５、８の奥側）の深凹部２５の後端部（図１、６、７、９、１０、１２の奥端部、図２、１１の上端部、図３〜５、８の右端部）に、円形の通孔（図示せず）を形成している。そして、上記最上端に位置する第一金属板２２の外側面で、この通孔の周辺部に、円筒状の外向筒部（図示せず）を突設している。これに対して、上記最上端の第一金属板２２に設けた深凹部２５のうち、他方（図１〜３、６、７、９〜１２の右方、図４、５、８の手前側）の深凹部２５の前端部（図１、６、７、９、１０、１２の手前側端部、図２、１１の下端部、図３〜５、８の左端部）に円形の通孔８４（図１０) を形成すると共に、この第一金属板２２の外側面で、この通孔８４の周辺部に、円筒状の外向筒部８５（図１０）を突設している。
【００３９】
更に、上記各第一、第二金属板２２、２３のうち、下側に設ける第二金属板２３の各深凹部２５、２５の中間部に、幅方向に長い通孔３６を形成すると共に、この第二金属板２３の内側面で、上記通孔３６の周辺部に、幅方向に長い内向筒部３８（図５、１２参照、図６では省略）を突設している。そして、前記コア部１２ａを構成する際に、上下方向に隣り合う伝熱管素子１７、１７のうち、上側の伝熱管素子１７を構成する第二金属板２３に設けた各内向筒部３８の内側に、下側の伝熱管素子１７を構成する第一金属板２２に設けた各外向筒部３７を内嵌している。
【００４０】
又、前記１対のサイドプレート２１ａ、２１ｂのうち、上方のサイドプレート２１ａの一部で、入口タンク部１３と出口タンク部１４とにそれぞれ整合する、伝熱管素子１７のほぼ対角線上の互いに離隔した位置に、入口側、出口側通孔３９、４０（図１０）を形成している。そして、上記上方のサイドプレート２１ａの下側に前記コア部１２ａを重ね合わせると共に、上記入口側、出口側各通孔３９、４０の内側に、最上端に位置する１枚の第一金属板２２に設けた各外向筒部８５を内嵌している。
【００４１】
これに対して、上記コア部１２ａの下端には、上記１対のサイドプレート２１ａ、２１ｂのうちの下方のサイドプレート２１ｂを重ね合わせている。そして、この第二サイドプレート２１ｂの両端部に設けた、それぞれが幅方向に長い１対の突部４１、４１（図１０）を、最下端の第二金属板２３に設けた通孔３６、３６内に進入させている。この構成により、前記各入口、出口タンク部１３、１４の下端は、上記下方のサイドプレート２１ｂにより密に塞がれる。
【００４２】
尚、本例の場合には、前述の様に、上記各伝熱管素子１７、１７を構成する第一、第二各金属板２２、２３を、ステンレス鋼板等から成る芯材の両面にNiを多く含むろう材層をメッキしたものから造っている。但し、これ以外に、上記各金属板２２、２３を、単にステンレス鋼板等から成るものとし、接合する際に、その両面にNiを多く含むペースト状のろう材を塗布したり、これら各面とアウターフィンとの間にろう箔を挟み込む事もできる。又、上記各金属板２２、２３は、アルミニウム合金（例えば３００３等）にろう材（例えば４００４、４３４３等）をクラッドしたものから造る事もできる。
【００４３】
本発明の入口側熱交換器４を造る場合には、上記各第一、第二金属板２２、２３と、前記インナーフィン３０、３０と、フィン組立体１８、１８と、上記１対のサイドプレート２１ａ、２１ｂと、冷媒送り込み管１５及び冷媒取り出し管１６と、接続部材４２、４２とを組み合わせる。これら各接続部材４２、４２は、上記冷媒送り込み管１５及び冷媒取り出し管１６の端部を、上方のサイドプレート２１ａの上面に結合する為に使用する。そして、この様にして組み合わせたものを、加熱炉中で加熱して、上記ろう材により上記各部材２２、２３、３０、１８、２１ａ、２１ｂ、１５、１６、４２を互いにろう付け接合する。この状態で、上記冷媒送り込み管１５と冷媒取り出し管１６との内側は、上方のサイドプレート２１ａにそれぞれ設けた、入口側通孔３９と出口側通孔４０とを介して、前記入口タンク部３４と出口タンク部３５とに通じさせる。尚、本例の場合、上記上方のサイドプレート２１ａのガス入口側とガス出口側との端部に、矩形状の突部４３を形成している。この突部４３は、前記コア部１２ａを保持する為のケース４４（図１０のみに示す。）の一部と組み合わせる事により、前記コア部１２ａにガスを送り込む為の図示しない配管の端部を接続自在な接続部を構成する。
【００４４】
上述の様に構成する本発明の燃料電池用熱交換器である、入口側熱交換器４の使用時には、前述した燃料電池システムに、一酸化炭素除去器３（図２６）や触媒付熱交換器１０（図２７）の直前に組み込む。そして、改質装置２を通過する事により比較的高温になったガスを、上記コア部１２ａを構成する各伝熱管素子１７、１７の外部に、図２、４、６、１１の矢印α方向に通過させる。これと共に、比較的低温の冷却液を、上記冷媒送り込み管１５を通じて、上記入口タンク部３４に送り込む。この様にして入口タンク部３４に送り込まれた冷却液は、上記各伝熱管素子１７、１７の内部に設けた複数の流路２４内を、図６、１１の矢印β方向に、上記各伝熱管素子１７、１７の外部を通過するガスとの間で熱交換を行ないつつ流れて、前記出口タンク部１４に達する。この様にして出口タンク部１４に達した冷却液は、前記冷媒取り出し管１６を通じて外部に取り出され、別の熱交換器で冷却されてから上記入口タンク部３４に戻される。そして、上記コア部１２ａを通過したガスは、上記熱交換により冷却される。
【００４５】
前述の様に構成し、上述の様にコア部１２ａの内部を流れる冷却液とこのコア部１２ａの外部を通過するガスとの間で熱交換を行ない、このガスを冷却する、本発明の入口側熱交換器４の場合、各伝熱管素子１７、１７の内部に設けた流路２４の一部を幅大流路３１としている。この為、この幅大流路３１内に本例の様に、複数の補強部４５、４５を設ける事ができる。そして、これら複数の補強部４５、４５により、上記各伝熱管素子１７、１７の耐圧強度を確保する事ができる。この為、これら各伝熱管素子１７、１７の強度を確保する為に、これら各伝熱管素子１７、１７を構成する板材の厚さを特に大きくしたり、これら各伝熱管素子１７、１７の外部に補強部を設ける必要がなくなる。従って、上記入口側熱交換器４が特に大型化したり、重量が増大する事がない。
【００４６】
しかも、本発明によれば、コア部１２ａを通過したガスの温度分布の不均一を、問題が生じない程度に小さく抑える事ができる。この理由に就いて、図１３〜１５を用いて説明する。尚、これら各図は、上記コア部１２ａを構成する各伝熱管素子１７、１７（図１等）の外部を通過するガスと、これら各伝熱管素子１７、１７の内部に設けた流路２４を流通する冷却液とのコア部１２での温度分布を、シミュレーションで求めた結果を表したものである。又、各図で、実線で囲んだ部分がガスの温度分布を、破線で囲んだ部分が冷却液の温度分布を、それぞれ表している。更に、ｘ軸方向をガスの通過方向αと一致させると共に、ｙ軸方向を冷却液の流通方向βと一致させている。そして、図１３は、各伝熱管素子１７、１７の内部に設けた、冷却液が流れる流路２４の幅方向全部にインナーフィン３０（図５等）を設けず、この流路２４の全部を幅大流路３１とした場合を表している。又、図１４は、上記流路２４の幅方向全部にインナーフィン３０を設ける事により、この流路２４の全部を幅小流路群３３とした場合を表している。更に、図１５は、上記ガスの通過方向αに関して上記流路２４の上流側部分を幅大流路３１とすると共に、下流側部分を幅小流路群３３とした場合を表している。
【００４７】
先ず、上記流路２４の全部を幅大流路３１とした場合（図１３）に、冷却液の温度分布を、この冷却液の流通方向βに関して直交する断面部分で考える。この場合、冷却液が上記流路２４のうち、この断面部分の全体で混じり合う為、この冷却液の温度は、この断面部分でほぼ一様になる。そして、この冷却液は、図１３のβ方向に流れる間に、ガスとの間で熱交換を行なう事により、このガスから吸熱して下流側（図１３の右側）で温度がほぼ一様に上昇する。一方、このガスは、同図のα方向に流れる間に、上記熱交換により上記冷却液に放熱し、下流側（図１３の手前側）で温度が低下する。又、このガスの温度は、熱交換を行なう各部の冷却液の温度に応じて低下する。即ち、熱交換する冷却液の温度が比較的低い場合には、ガスの温度が低下する程度が大きくなり、逆に、熱交換する冷却液の温度が比較的高い場合には、ガスの温度が低下する程度が小さくなる。従って、上記ガスの下流側部分では、この下流側部分に位置する冷却液の温度がこの冷却液の流通方向βに関して比較的大きく異なる事により、上記ガスの温度分布の不均一が大きくなる（温度差△ｔ1 が比較的大きくなる）。
【００４８】
次に、上記流路２４の全部を幅小流路群３３とした場合（図１４）に、冷却液の温度分布を、この冷却液の流通方向βに関して直交する断面部分で考える。この場合、この断面部分に複数の幅小流路３２（図５等参照）が存在する事に基づき、上記流路２４のうち、この断面部分では、冷却液の全部が互いに混じり合わない。この為、この断面部分での冷却液の温度は必ずしも一様にならない。そして、この冷却液は、図１４のβ方向に流れる間に、上記熱交換により、ガスから吸熱して温度上昇するが、この温度上昇する程度も必ずしも一様にならない。従って、冷却液の流通方向上流側を流れる上記ガスは、同図のα方向に流れる間に、ガスの通過方向に関して比較的上流側部分で、上記冷却液との間で積極的に熱交換を行なって、温度が大きく低下する。但し、冷却液の流通方向上流側を流れるガスは、このガスの通過方向に関して下流側での温度が低くなる為、このガスの下流側に存在する冷却液との間での温度差が小さくなり、冷却液との間での熱交換が少なくなる。
【００４９】
又、ガスの通過方向に関して下流側を流れる冷却液は、ガスの通過方向に関して上流側を流れる冷却液に比べて、低い温度で下流側に流れる。従って、冷却液の流通方向に関して下流側を流れる上記ガスは、同図のα方向に流れる間に、ガスの通過方向に関して比較的上流側部分で、冷却液の温度が高い為、熱交換は少ないが、ガスの通過方向下流側での熱交換は、冷却液の温度が比較的低い事に基づき多くなる。この結果、ガスの下流側部分での温度分布の不均一が十分に小さくなる（温度差△ｔ2 が小さくなる）。
【００５０】
この様に、上記流路２４の全部を幅小流路群３３とすれば、コア部１２ａを通過したガスの温度分布の不均一を十分に小さく抑える事ができる。但し、この場合には、幅小流路群３３を形成すべくインナーフィン３０、３０を設ける為  、入口側熱交換器４の重量増大を招く等、前述した様な不都合が生じる。本発明は、これらのシミュレーションの結果を考慮して、上記流路２４のうち、上記ガスの通過方向αに関して上流側に幅大流路３１を設けると共に、この幅大流路３１よりも上記ガスの通過方向αに関して下流側に幅小流路群３３を設ける事とした。
【００５１】
この様な本発明の場合、図１５で示す様に、流路２４の全部に幅小流路群３３を設ける場合（図１４）に比較して、上記コア部１２ａの下流側部分でのガスの温度差△ｔ3 が若干大きくはなる。但し、この△ｔ3 と上記△ｔ2 との差を十分に小さくできる為、上記コア部１２ａを通過したガスの温度分布の不均一を、問題が生じない程度に小さく抑える事ができる。即ち、本発明の場合、上記ガスは、上流側部分で、図１３で示したものと同様の理由により温度分布の不均一が大きくはなるが、下流側部分では、図１４で示したものと同様の理由により温度分布の不均一を小さく抑える事ができる。この結果、本発明の入口側熱交換器４によれば、一酸化炭素除去器３（図２６）や触媒付熱交換器１０（図２７）に温度分布が十分に均一になったガスを送り込む事ができ、改質されたガス中から一酸化炭素を除去する反応を効率良く起こす事ができる。しかも、本発明の場合には、上記幅大流路３１部分に補強部４５（図５等）を設ける事ができる為、小型化及び軽量化を図れると共に、コストを低減できる。又、上記ガスの温度分布の不均一を小さく抑える為に、入口側熱交換器４とは別の攪拌装置等を設けたり、ガスの流路長さを大きくする必要がなくなる。
【００５２】
尚、本発明の場合と異なり、伝熱管素子に設けた流路のうち、ガスの通過方向に関して上流側に幅小流路群を設けると共に、この幅小流路群よりも上記ガスの通過方向に関して下流側に幅大流路を設ける事も考えられる。この場合も、本発明の場合と同様に、幅大流路部分に補強部を設ける事はできる。但し、この場合には、上記ガスの下流側部分で、温度分布の不均一が大きくなる。この為、上記一酸化炭素除去器３や触媒付熱交換器１０に送り込むガスの温度分布も不均一になって、このガス中から一酸化炭素を除去する反応を効率良く起こす事ができなくなる。本発明の場合には、この様な不都合が生じる事がない。
【００５３】
更に、本例の場合には、前記流路２４内に設ける幅小流路群３３の幅ｄ33を、この流路２４の幅方向全長ｄ24の１０％以上で、好ましくは２０〜４０％としている。この為、使用時に、流路２４内を流れる冷却液の流量が多少減少しても、コア部１２ａを通過したガスの温度を適正な範囲に維持し易くできる。即ち、冷却液の流量の多少の変動に拘らず、良好な性能を維持し易くなる。従って、使用時に、運転条件が頻繁に変更される様な場合でも、その対応を良好に行なえる。
【００５４】
次に、本発明の発明者が本例の効果を確認すべく行なった実験の結果に就いて説明する。この実験では、冷却液の流量を３種類（標準値、標準値の５０％及び２５％）に異ならせた状態で、流路２４全体に占める幅小流路群３３と幅大流路３１との比率を異ならせて、入口側熱交換器４を通過したガスの、冷却液の流通方向に関する上流側と下流側とでの温度差を測定した。図１６は、この様にして行なった実験結果を示している。同図に於いて、横軸は、流路全体に占める幅大流路３１の比率を、縦軸は、一酸化炭素除去器３（図２６）や触媒付熱交換器１０（図２７）での反応に最適な温度（基準温度）を入口温度＋１０℃とした場合のガスの入口、出口温度の差を、それぞれ表している。又、△印は、冷却液の流量が十分である（標準値にある）場合を、□印は、冷却液の流量が標準値の５０％である場合を、○印は、同じく２５％である場合を、それぞれ表している。尚、一般的に、一酸化炭素除去器３や触媒付熱交換器１０に送り込まれたガスの出口温度が、上記基準温度に対し±１０℃以内（矢印ｂで示す範囲）にあれば、問題は生じない。そこで、本実験では、上記ガスの出口温度がこの範囲（反応適正領域）内にあれば良い事とした。
【００５５】
図１６に示した実験結果から明らかな様に、本例の場合、冷却液の流量が標準値の場合と、同じく５０％の場合とで、上記幅小流路群３３を全く設けない場合（幅大流路３１の比率が１００％）でも、上記ガスの出口温度が上記反応適正領域から外れる事はなかった。但し、上記冷却液の流量を標準値の２５％とした場合には、上記幅小流路群３３の比率が１０％未満の場合（幅大流路３１の比率が９０％を越えた場合）に、上記ガスの出口温度が上記反応適正領域から外れた。又、上記流量を標準値の２５％とした場合で、上記幅小流路群３３の比率を４０％より大きくしても（幅大流路３１の比率を６０％より小さくしても）、上記ガスの出口温度を低下できる効果が小さい事が分かった。そこで、本例では、安全率と経済性とを勘案して、上記幅小流路群３３の比率を、好ましくは、２０〜４０％とした。
【００５６】
次に、図１７〜２２は、請求項１〜２、４〜７に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の燃料電池用熱交換器である、触媒付熱交換器１０ａは、前述の図２９に示した触媒付熱交換器１０と同様に、燃料電池に組み込んで、改質されたガス中から有害な一酸化炭素を除去し、温度の上昇したガスを冷却する。この触媒付熱交換器１０ａは、冷媒である冷却液（例えば１００％エチレングリコール）を流す為の扁平な流路を有する複数の伝熱管素子５１、５１を、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間に、中間部材である１対の第一金属板５２ａ、５２ｂと、コルゲート型のアウターフィン５３、５３とを挟持した状態で重ね合わせている。又、上記複数の伝熱管素子５１、５１を、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間に、上記アウターフィン５３、５３を挟持した状態で重ね合わせて、コア部５４を構成している。このうちの各伝熱管素子５１、５１は、全体を枠状に形成した第二金属板５５を、それぞれが薄肉平板状である１対の仕切板５６、５６により、両側から挟持している。又、上記第二金属板５５の内側に、それぞれがコルゲート型である、１対のインナーフィン５７ａ、５７ｂを設けている。これら両インナーフィン５７ａ、５７ｂのうち、一方（図１７、１８の表側、図１９の下側、図２０の右側）のインナーフィン５７ａの幅方向寸法は、他方（図１７、１８の裏側、図１９の上側、図２０の左側）のインナーフィン５７ｂの幅方向寸法よりも小さい。
【００５７】
更に、上記第二金属板５５の長さ方向一端部（図１７〜１９、２１の左端部）に位置する内側面の中間部に、長さ方向（図１７〜１９の左右方向）に突出する矩形状の突部７０を形成している。上記各インナーフィン５７ａ、５７ｂの長さ方向一端縁（図１７〜１９、２１の左端縁）の幅方向一端部は、上記突部７０の先端面に突き当てている。そして、上記第二金属板５５の長さ方向一端に位置する内側面と上記各インナーフィン５７ａ、５７ｂの長さ方向一端縁との間で、上記突部７０により互いに仕切られた空間を、第一、第二の内部空間７１、７２としている。又、上記第二金属板５５の長さ方向他端（図１７〜１９、２１の右端）に位置する内側面と、上記各インナーフィン５７ａ、５７ｂの長さ方向他端縁との間の空間を、第三の内部空間７３としている。
【００５８】
そして、上記各仕切板５６、５６の長さ方向一端部（図１７、１８、２１の左端部）で上記第一、第二の内部空間７１、７２にそれぞれ整合する部分に第一、第二の通孔５８、５９を、同じく長さ方向他端部（図１７、１８、２１の右端部）で上記第三の内部空間７３に整合する部分に上記各仕切板５６、５６の幅方向（図１７、１８、２１の裏表方向、図２０の左右方向）に長い第三の通孔６０を、それぞれ形成している。この為、上記各仕切板５６、５６の長さ方向一端部で、上記各第一、第二の通孔５８、５９同士の間部分に設ける仕切り部７４は、上記各第二金属板５５に設けた突部７０と整合する位置に設けている。それぞれが上記１対の仕切板５６、５６と第二金属板５５とインナーフィン５７ａ、５７ｂとから成る、各伝熱管素子５１、５１は、これら各部材５６、５５、５７ａ、５７ｂを組み合わせた状態で、内側（１対の仕切板５６、５６同士の間）に、上記冷却液を流す為の扁平な上流側冷媒流路６１と下流側冷媒流路６２とを、それぞれ形成している。このうちの上流側冷媒流路６１は、上記第一の内部空間７１と第三の内部空間７３とを連通させており、上記下流側冷媒流路６２は、上記第二の内部空間７２と第三の内部空間７３とを連通させている。又、触媒付熱交換器１０ａの使用時には、上記各上流側冷媒流路６１、６１を、ガスの通過方向αに関してコア部５４の上流側に設ける。
【００５９】
又、本例の場合には、上記上流側冷媒流路６１の幅方向に関する寸法Ｗ61（図１９）を、２５〜３０mmとしている。更に、上記上流側冷媒流路６１内に設けた、一方のインナーフィン５７ａの幅方向寸法Ｗ57a を、上流側冷媒流路６１の幅方向寸法Ｗ61よりも所定寸法分小さくしている。そして、上流側冷媒流路６１内に上記一方のインナーフィン５７ａを設けた状態で、上流側冷媒流路６１の幅方向一端部（図１７、１８の表側端部、図１９の下端部）を、上記一方のインナーフィン５７ａが存在しない空間７５としている。そして、本例の場合には、この空間７５の幅方向寸法Ｗ75を、５mmとしている。従って、本例の場合、上記各上流側冷媒流路６１のうち、上記空間７５部分が、幅大流路３１ａとなり、一方のインナーフィン５７ａを設けた部分が、複数の幅小流路３２ａから成る幅小流路群３３ａとなる。又、本例の場合、コア部５４の幅方向寸法を、３０mmよりも十分に大きくしている。
【００６０】
それぞれが上述の様に構成する、隣り合う伝熱管素子５１、５１の間部分の両端部には、前記１対の第一金属板５２ａ、５２ｂを挟持している。これら各第一金属板５２ａ、５２ｂは、上記各仕切板５６、５６の長さ方向端部と同様の形状を有する。そして、これら各第一金属板５２ａ、５２ｂのうち、前記コア部５４の幅方向片側（図１７、１８、２１、２２の左側）に設ける各第一金属板５２ａ、５２ａの一部に、第四、第五の通孔６３、６４を形成している。これら各第四、第五の通孔６３、６４は、上記各仕切板５６、５６の長さ方向一端部に設けた第一、第二の通孔５８、５９とそれぞれ同様の形状を有する、又、上記各第一金属板５２ａ、５２ｂのうち、上記コア部５４の長さ方向他側（図１７、１８、２１、２２の右側）に設ける各第一の金属板５２ｂ、５２ｂの中央部に、上記各仕切板５６、５６の長さ方向他端部に設けた第三の通孔６０と同様の形状を有する、第六の通孔６５を形成している。そして、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間に上記１対の第一金属板５２ａ、５２ｂを挟持した状態で、これら両第一金属板５２ａ、５２ｂの間部分に前記アウターフィン５３を配置している。そして、これら各アウターフィン５３、５３の両面に、一酸化炭素と酸素との反応を促進する為のCo系の酸化触媒を付着させている。
【００６１】
一方、上記各伝熱管素子５１、５１の厚さ方向中間部を構成する、前記第二金属板５５の幅方向（図１７、１８、２１の裏表方向、図１９の上下方向、図２０の左右方向）両端面のそれぞれ２個所位置に矩形状の突部６６ａ、６６ａを、これら幅方向両端面の長さ方向（図１７〜１９、２１の左右方向、図２０の裏表方向）両端部近くから突出形成している。又、上記各伝熱管素子５１、５１の厚さ方向両端寄り部分を構成する、上記各仕切板５６、５６の一部で、上記各第二金属板５５、５５に設けた突部６６ａ、６６ａと整合する４個所位置にも、これら各突部６６ａ、６６ａと同様の形状を有する突部６６ｂ、６６ｂを形成している。更に、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間部分に設けた、上記各第一金属板５２ａ、５２ｂの長さ方向（図１７、１８、２１の裏表方向、図２０の左右方向、図２２の上下方向）両端部にも、上記各突部６６ａ、６６ｂと同様の形状を有する１対の突部６６ｃ、６６ｃを形成している。
【００６２】
上記各第一、第二金属板５２ａ、５２ｂ、５５及び各仕切板５６、５６は、ステンレス鋼板等から成る芯材の両面にＮｉを多く含むろう材層をメッキしたもの、或は、ステンレス鋼板等の両面にＮｉを多く含むペースト状のろう材を塗布したものである。或は、単にステンレス鋼板等から成る上記各部材５２ａ、５２ｂ、５５、５６を重ね合わせる場合に、これら各部材５２ａ、５２ｂ、５５、５６間にろう箔を挟み込む事もできる。本発明の触媒付熱交換器１０ａを造る場合には、上記各第一、第二金属板５２ａ、５２ｂ、５５と、上記各仕切板５６、５６と、上記各インナー、アウターフィン５７ａ、５７ｂ、５３と、１対のサイドプレート６７、６７と、冷媒送り込み管４９及び冷媒取り出し管５０とを、上下方向両端に上記各サイドプレート６７、６７を配置した状態で組み合わせる。そして、この様に組み合わせたものを、加熱炉中で加熱して、上記ろう材により上記各部材４９、５０、５２ａ、５２ｂ、５３、５５、５６、５７ａ、５７ｂ、６７を、互いにろう付け接合する。次いで、上記コア部５４に触媒を塗布する。
【００６３】
又、この様に各部材４９、５０、５２ａ、５２ｂ、５３、５５、５６、５７ａ、５７ｂ、６７を組み合わせた状態で、上下方向に互いに重ね合わされた、第一、第二金属板５２ａ、５２ｂ、５５及び仕切板５６、５６同士で、各突部６６ａ〜６６ｃを互いに重ね合わせる。これと共に、上記各サイドプレート６７、６７の幅方向両端部に設けた１対の外側部分６８、６８の片面の長さ方向両端部と、前記コア部５４の上下方向両端に位置する、１対の第一金属板５２ａ、５２ｂに設けた突部６６ｃ、６６ｃ（又は、第二金属板５５、５５に設けた突部６６ａ、６６ａ）とを、互いに重ね合わせる。そして、上記各部材を互いにろう付け接合した状態で、上下方向に互いに重ね合わされた、各突部６６ａ〜６６ｃの両側面及び上記外側部分６８、６８の片面の長さ方向両端部も、互いにろう付け接合する。この構成により、上記コア部５４の幅方向（図１７、１８、２１の表裏方向、図１９、２２の上下方向、図２０の左右方向）両端部に、１対の筒状の接続部６９、６９が形成される。
【００６４】
又、本例の場合には、上記各部材を組み合わせた状態で、上記各アウターフィン５３、５３の幅方向両端縁と、上記各第二金属板５５、５５の内側面のうち、幅方向に向いた側面とを、コア部５４の幅方向に関してほぼ同位置に設けている。そして、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間部分に設けた、上記各アウターフィン５３、５３の両側に存在するガス流路７９、７９の全部と、前記各上流側、下流側冷媒流路６１、６２とを、これら１対の上流側、下流側冷媒流路６１、６２の間部分である、一端が上記各第二金属板５５、５５の突部７０の端面により塞がれた部分を除いて、上記各伝熱管素子５１、５１の重ね合わせ方向に関して互いに重畳させている。
【００６５】
又、上記各部材を組み合わせた状態で互いに対向する、上記各第一金属板５２ａ、５２ｂのうち、各第一金属板５２ａ、５２ａに設けた第四、第五の通孔６３、６４の内側空間と、上記各仕切板５６、５６に設けた第一、第二の通孔５８、５９の内側空間と、上記各第二金属板５５、５５の長さ方向一端部に設けた第一、第二の内部空間７１、７２とを、互いに連通して、入口タンク部７６と出口タンク部７７とを構成している。
【００６６】
そして、上記入口タンク部７６の上端部に前記冷媒送り込み管４９の下流端を、上記出口タンク部７７の上端部に前記冷媒取り出し管５０の上流端を、それぞれ接続している。又、互いに対向する、上記各第一金属板５２ａ、５２ｂのうち、各第一金属板５２ｂ、５２ｂに設けた第六の通孔６５の内側空間と、上記各仕切板５６、５６に設けた第三の通孔６０の内側空間と、上記各第二金属板５５、５５の長さ方向他端部に設けた第三の内部空間７３とを、互いに連通して、中間タンク部７８を構成している。
【００６７】
上述の様に構成する本発明の燃料電池用熱交換器である触媒付熱交換器１０ａの使用時には、例えば、図２７に示した燃料電池システムに、２個互いに直列に接続した状態で組み込む。この際、内側に水素ガスを含むガスを流す、各ダクト（図示せず）の下流端、又は上流端を、上記各触媒付熱交換器１０ａに設けた接続部６９に気密に接続する。そして、ガスの上流側のダクトを通じて、上記水素ガス及び一酸化炭素を含む比較的高温のガスを、上記コア部５４を構成する各伝熱管素子５１、５１の外部に、図１７、２０、２２の矢印α方向に通過させる。これと共に、冷却液を、前記冷媒送り込み管４９を通じて、前記入口タンク部７６に送り込む。この様にして入口タンク部７６に送り込まれた冷却液は、上記各伝熱管素子５１、５１の内部に設けた複数の上流側冷媒流路６１、６１内を、図１７、１９、２１の矢印β方向に、上記各伝熱管素子５１、５１の外部を通過するガスとの間で熱交換を行ないつつ流れた後、中間タンク部７８に達する。そして、この中間タンク部７８に達した冷却液は、この中間タンク部７８内を長さ方向（図１７、２１の裏表方向、図１９、２２の上下方向）に流れた後、上記各伝熱管素子５１、５１の内部に設けた複数の下流側冷媒流路６２、６２内を、上記矢印β方向と反対方向である、図１７、１９の矢印γ方向に、上記熱交換を行ないつつ流れて、前記出口タンク部７７に達する。
【００６８】
前述の様に構成し、上述の様に上記冷却液と上記ガスとの間で熱交換を行なう、本例の燃料電池用熱交換器である、触媒付熱交換器１０ａの場合、各伝熱管素子５１、５１内に設けた上流側冷媒流路６１を、ガスの通過方向αに関して上流側に設けた幅大流路３１ａと、同じく下流側に設けた、それぞれがこの幅大流路３１ａよりも幅が小さい複数の幅小流路３２ａから成る幅小流路群３３ａとから構成している。従って、上述した第１例と同様に、小型且つ軽量で、しかも安価な構造で、コア部５４を通過したガスの温度分布の不均一を、問題が生じない程度に小さく抑える事ができる。
【００６９】
更に、本例の場合には、コア部５４を構成する各伝熱管素子５１、５１の外部を通過する直前のガスが高温である場合でも、このガス及びアウターフィン５３、５３を冷却して、これら各アウターフィン５３、５３に設けた触媒の温度が過度に高くなる事を防止できる。
【００７０】
特に、本例の様に、上記各伝熱管素子５１、５１の内部で、冷却液が逆方向に折り返す回数を奇数回（１回）としている場合には、入口タンク部７６から出た直後の比較的低温の冷媒が流れる流路及び出口タンク部７７に入る直前の比較的高温の冷媒が流れる流路同士を、中間タンク部７８に入る直前と出た直後との中間温度の冷媒が流れる流路同士を、それぞれガスの通過方向αと一致する、コア部５４の幅方向に関して重畳させる事ができる。この為、このコア部５４の幅方向寸法を大きくする事なく、このコア部５４を通過するガスの温度分布を、このコア部５４の長さ方向に関してほぼ均一にする事ができる。又、上記各上流側冷媒流路６１、６１及び各下流側冷媒流路６２、６２の幅を小さくできる為、これら各流路６１、６２内での冷却液の流速を高める事ができて、この冷却液と、上記触媒及びガスとの間での熱交換性能を向上できる。この為、本発明の場合には、この触媒及びガスの温度を、これら触媒とガスとが反応し易い所定範囲に維持し易くできる。従って、このガス中に含まれる一酸化炭素を効率良く反応させて、このガス中から、一酸化炭素を効率良く除去できると共に、反応後のガスの温度を調整し易くなる。
【００７１】
しかも、本発明の場合には、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間に形成されたガス流路５４、５４の長さを長くして、上記コア部５４を通過するガスの温度を均一化する必要がなくなる為、これらガス流路５４、５４の一部で、反応に必要な酸素が不足する事をなくせる。即ち、本発明の場合と異なり、前述の図２９に示した先発明の構造では、コア部１２の長さ方向寸法Ｌ12を短くする事により、このコア部１２を通過するガスの温度分布を、このコア部１２の幅方向に関してほぼ均一にする事も考えられる。但し、この場合には、このコア部１２の容積を確保すべく、上記ガスの通過方向αと一致する、上記コア部１２の幅方向寸法Ｔ12を長くする必要がある為、隣り合う伝熱管素子同士の間部分に存在する上記ガスの流路長さが大きくなる。一方、触媒及びガスにより、このガス中から一酸化炭素を除去する反応を起こさせる為には、上記ガスと共に、酸素を含む十分量の空気を上記コア部１２に通過させる必要がある。上記先発明の構造で、ガスの温度分布の均一化を図るべくこのガスの流路長さを大きくした場合には、このガスの流路の一部で酸素が不足して、このガス中から一酸化炭素を除去する反応を効率良く起こす事ができなくなる可能性がある。本例の場合には、この様な先発明の構造で生じる不都合を生じる事がない。
【００７２】
更に、本発明者は、コア部の幅が１８０mmで、同じく長さが１２０mmで、同じく厚さが１２０mmである触媒付熱交換器を使用して実験を行なった。この実験によると、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間部分に存在する、各アウターフィン５３、５３の両側に存在するガス流路７９、７９の長さが約３０mmを越えない範囲で、上記ガスがこれら各ガス流路５４、５４内を下流側に流れる程、反応熱により、上記ガスの温度が高くなる事が分かった。従って、本例の様に、上記コア部５４の幅方向長さが、３０mmよりも十分に大きい場合には、このコア部５４の幅方向中間部よりもガスの上流側で、ガスの温度が最も高くなる。この為、上述の様に、ガスの通過方向αに関してコア部５４の上流側に、上記各上流側冷媒流路６１、６１を設けた本例の場合には、上記コア部５４の幅方向中間部よりも通過方向上流側で最も高温になるガスと、これら各上流側冷媒流路６１、６１を流れる比較的低温の冷却液との間での熱交換を行ない易くなる。
【００７３】
特に、本例の場合には、上記各上流側冷媒流路６１、６１の幅Ｗ61を、２５〜３０mmとしている為、上記コア部５４を通過するガス及び触媒の温度を、このガスと触媒とが反応し易い所定の範囲の上限よりも、低くし易くできる。これに対して、上記各上流側冷媒流路６１、６１の幅が３０mmよりも大きくなった場合（３０mm＜Ｗ61）には、これら各上流側冷媒流路６１、６１内を流れる冷却液の流速が遅くなり、この冷却液と上記コア部５４を通過する高温のガスとの間での熱交換を十分に行なえず、このガス及び触媒の温度が過度に高くなる可能性がある。逆に、上記各上流側冷媒流路６１、６１の幅が２５mmよりも小さくなった場合（Ｗ61＜２５mm）には、上記ガス流路７９、７９内での最も高温のガスと、上記各上流側冷媒流路６１、６１内を流れる比較的低温の冷却液との間での熱交換を行なえない可能性がある。本例の場合には、上記各上流側冷媒流路６１、６１の幅Ｗ61を、２５〜３０mmの範囲に規制している為、上記コア部５４を通過するガス及び触媒の温度を上記所定の範囲の上限よりも、低くし易くできる。
【００７４】
更に、本例の場合には、内側に最も上流側の冷却液が流れる流路である、各上流側冷媒流路６１、６１のうち、上記ガスの通過方向αに関して中間部から下流側端部に亙る部分のみに、１対のインナーフィン５７ａ、５７ｂのうちの一方のインナーフィン５７ａ、５７ａを設けている。上記各上流側冷媒流路６１、６１のうち、上記ガスの通過方向αに関して上流側端部の空間７５には、上記一方のインナーフィン５７ａ、５７ａを設けていない。この様に、この空間７５には、上記一方のインナーフィン５７ａが存在しない為、この空間７５内を流れる冷却液と、上記コア部５４を通過するガスとの間での熱交換は、十分に行なわれない。従って、上記コア部５４を通過する直前のガスの温度が、このガスと上記触媒とが反応し易い所定の範囲の下限よりも低くなっている場合でも、このガスが前記ガス流路７９、７９内に流入した直後から、このガスの温度を、反応熱により、上記所定の範囲に直ちに上昇できる。一方、上記各上流側冷媒流路６１、６１の一部で、上記一方のインナーフィン５７ａを設けた空間内を流れる冷却液と、上記ガスとの間での熱交換は十分に行なわれる。この為、上述の様にガスの温度が上昇した後、このガスの温度がこのガスと触媒との反応により更に上昇して、上記所定の範囲の上限よりも高くなる事を防止し易くなる。従って、上記ガス及び触媒の温度を、上記所定の範囲に維持し易くして、このガス中から一酸化炭素を除去する反応を効率良く起こす事ができる。しかも、上記コア部５４を通過したガスのコア部５４の長さ方向に関する温度分布の不均一を小さく抑える事ができる。
【００７５】
更に、本例の場合には、各上流側冷媒流路６１、６１に冷却液を分配する為の入口タンク部７６と、各下流側冷媒流路６１、６１内から冷却液を集合させる為の出口タンク部７７とを、上記各上流側、下流側流路６１、６２を構成する部材の一部により構成できる。この為、高性能且つ小型な触媒付熱交換器１０ａを、安価に造れる。
【００７６】
次に、本発明の発明者が上述した第２例の効果を確認する為に行なった実験に就いて説明する。実験は、本発明の発明者等が本発明に先立って発明した先発明の構造を有する先発明品と、上記第２例の構造を有する本発明品とを使用して行なった。このうちの先発明品の触媒付熱交換器１０は、図２３に示す様に、各第一金属板５２ａ、５２ｂのうち、コア部５４の長さ方向片側（図２３の左側）に設ける各第一金属板５２ａ、５２ａの中央部に、これら各第一金属板５２ａ、５２ａの幅方向に長い、１個の第四の通孔６３ａを形成している。又、各仕切板５６、５６の長さ方向一端部（図２３の左端部）で、上記各第四の通孔６３ａと整合する部分に、１個の第一の通孔５８ａを形成している。又、各第二金属板５５、５５の内側面のうち、長さ方向一端（図２３の左端）に位置する部分に、長さ方向一端部に存在する空間を仕切る為の突部７０（図１７、１８等参照）を形成していない。
【００７７】
そして、上記各第二金属板５５、５５の内側に１個のインナーフィン５７ｃを、幅方向両端縁が上記各第二金属板５５、５５の内側面のうち、幅方向（図２２の裏表方向）両端に位置する部分に当接する状態で設けている。そして、各伝熱管素子５１、５１が重ね合わされた状態で、上記各第一金属板５２ａ、５２ｂの長さ方向両端部に設けた、各第四の通孔６３ａ及び各第六の通孔６５の内側空間と、上記各仕切板５６、５６の長さ方向両端部に設けた、各第一の通孔５３ａ及び各第三の通孔６０の内側空間と、上記各第二金属板５５、５５の長さ方向両端部の内側空間とのうち、互いに対向する部分同士を連通させる事により、入口タンク部７６ａと出口タンク部７７ａとを構成している。従って、先発明の触媒付熱交換器１０の使用時には、各伝熱管素子５１、５１内で冷却液が、総て同一方向である、図２３の矢印β方向に流れる。
【００７８】
そして、実験は、互いに全体の寸法を同じにした、先発明の構造を有する先発明品と、上述した第２例の構造を有する本発明品とを、同一条件で使用して、コア部５４の厚さ方向に関する位置が異なる、所定の各部で、上記コア部５４を通過するガスの温度を測定する事により行なった。この様にして行なった実験結果を、図２４に示している。尚、この図２４に於いて、横軸のＤはコア部５４の幅方向位置を、Ｌはコア部５４の長さ方向位置を、縦軸は、コア部５４を通過するガスと冷却液との温度を、それぞれ表している。又、コア部５４の幅方向位置に関してＤ1 〜Ｄ3 は、それぞれ図１７、２３に示した位置に対応している。そして、実線イは本発明品の場合でのガスの温度を、破線ロは先発明品の場合でのガスの温度を、それぞれ示している。又、本発明者は、上記コア部５４の長さ方向に関する位置が異なる、所定の各部（図１７、２３にＬ1 〜Ｌ3 で示す部分）を流れる冷却液の温度を測定する実験も行なった。図２３に、この様に測定した冷却液の温度を合わせて示している。尚、この図２３に於いて、一点鎖線ハは本発明品の場合での冷却液の温度を、二点鎖線ニは先発明品の場合での冷却液の温度を、それぞれ示している。又、この場合には、横軸がコア部５４の幅方向位置を、縦軸がコア部５４の内部を流れる冷却液の温度を、それぞれ表す。図２４に於いて、上記コア部５４の幅方向位置に関するＬ1 〜Ｌ3 は、それぞれ図１７、２３に示した位置に対応している。
【００７９】
図２４で示した実験結果から明らかな様に、上述した第２例の場合には、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間部分に形成されたガス流路７９（図２０〜２２参照）内に流入する直前のガスの温度が、このガスと触媒とが反応し易い所定の範囲の下限よりも低い場合でも、このガスの温度を、上記ガス流路５４に流入した直後から直ちに上記所定の範囲に上昇させ易くなる。しかも、上記第２例の場合には、上記ガスの最高温度及び平均温度を、先発明の場合よりも低くできる。従って、上記第２例の場合には、先発明の場合に比べて、上記ガス中から一酸化炭素を効率良く除去できると共に、反応後のガスの温度を調整し易くなる。
【００８０】
次に、図２５は、請求項１に係る本発明の範囲からは外れる構造の１例を示している。この触媒付熱交換器１０ａの場合には、図１７に示した第２例の触媒付熱交換器１０ａで設けていた、インナーフィン３３ａが存在しない空間７５部分の代わりに、冷媒が全く流れない部分を設けている。この為に、各第二金属板５５、５５の壁部の一部で、上流側冷媒流路６１と対向する部分を内側に突出させている。そして、この突出させた部分の幅Ｗ55を、５mmとし、各上流側冷媒流路６１の幅方向長さＷ61´を、２５mmとしている。そして、これら各上流側流路６１内に設けるインナーフィン５７ａの幅方向一端縁（図２５の表側端縁）を、上記ガスの通過方向αに関して上流側端部に位置する、上記各第二金属板５５、５５の内側面に当接させている。
【００８１】
上述の様に構成する触媒付熱交換器１０ａの場合には、各上流側冷媒流路６１の幅Ｗ61´が、上述した第２例の場合よりも小さくなる為、これら各上流側冷媒流路６１内を流れる冷却液とコア部５４を通過するガスとの間での熱交換性能を、上記第２例の場合よりも向上できる。更に、本構造の場合には、上記ガスの通過方向αに関して上流側端部に位置する、各第二金属板５５、５５の内側面から幅方向に突出させた部分と、各アウターフィン５３、５３の幅方向一端部とを、各伝熱管素子５１、５１の重ね合わせ方向に関して互いに重畳させている。この為、これら各アウターフィン５３、５３の幅方向一端部を流れるガスと、上記冷却液との間で熱交換は、全く行なえなくなる。従って、本構造の場合には、隣り合う伝熱管素子５１、５１同士の間部分に形成された、各アウターフィン５３、５３の両側に存在するガス流路７９（図２０〜２２参照）にガスが流入した直後から、このガスの温度をこのガスと触媒とが反応し易い所定の範囲に、上記第２例の場合よりも直ちに上昇させる事ができる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図１７〜２２に示した第２例の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
【００８２】
尚、上述した第２例と、本構造との場合には、各伝熱管素子５１、５１の内側に２個のインナーフィン５７ａ、５７ｂを設けているが、これら各伝熱管素子５１、５１の内側に１個のインナーフィンのみを設ける事もできる。即ち、この様に各伝熱管素子５１、５１の内側に１個のインナーフィンのみを設けた場合でも、上述した第２例及び本構造の場合と同様に、これら各伝熱管素子５１、５１の内側に上流側、下流側各冷媒流路を形成する事ができる。しかも、この場合には、部品点数を削減すると共に、組み付け性を向上する事ができる為、上述した第２例及び本構造の場合よりもコスト低減を図れる。
【００８３】
尚、上述した第２例及び本構造の触媒付熱交換器は、何れも、コア部を構成する各伝熱管素子の内部に冷媒を、これら各伝熱管素子の長さ方向に関して逆方向に折り返しつつ流通させる状態で使用するものである。そして、この様な構成を有する事により、次の様な作用・効果を得られる。即ち、上記各伝熱管素子の内部で、冷却液が逆方向に折り返す回数を奇数回とした場合に、入口タンク部から出た直後の比較的低温の冷却液が流れる流路及び出口タンク部に入る直前の比較的高温の冷却液が流れる流路同士を、中間タンク部に入る直前と出た直後との中間温度の冷却液が流れる流路同士を、それぞれガスの通過方向に関して互いに重畳させる事ができる。この為、気体の通過方向に関するコア部の幅を大きくする事なく、このコア部を通過する気体の温度分布を、上記各伝熱管素子内での冷媒の流通方向に関してほぼ均一にする事ができる。又、これら各伝熱管素子内での冷媒の流速を高める事ができて、この冷媒と、触媒及び気体との間での熱交換性能を向上できる。
【００８４】
又、図示は省略するが、上記第２例及び図２５に示した構造は、気体と触媒とを反応させる、触媒付熱交換器に送り込む前の状態のガスを、各伝熱管素子の外部に通過させる状態で使用する、入口側熱交換器４（図２６、２７参照）として使用する事もできる。但し、この様に、第２例及び図２５に示した構造を入口側熱交換器４として使用する場合には、これらの構造で設けていた複数のアウターフィン５３、５３の代わりに、それぞれに触媒を付着しない複数のアウターフィンを使用する。
【００８５】
そして、この様な入口側熱交換器４によれば、触媒付熱交換器に送り込む前の状態のガスを、所定温度に冷却できると共に、この触媒付熱交換器を通過したガスの温度分布をほぼ均一にできる。この為、上記触媒付熱交換器で、上記入口側熱交換器を通過したガス中から一酸化炭素等の有害成分を除去する反応を、効率良く起こす事ができる。又、この様な構造を、燃料電池スタックに送り込む前の状態のガスを冷却する為の出口側熱交換器５（図２６、２７参照）として使用する事もできる。
【００８６】
【発明の効果】
本発明の燃料電池用熱交換器は、以上に述べた通り構成され作用する為、触媒付熱交換器や、この触媒付熱交換器又は燃料電池スタックに送り込む前の状態のガスを冷却する為の熱交換器の性能向上を図れて、一酸化炭素等の有害成分を含む気体中からこの有害成分を効率良く除去したり、燃料電池スタック内での反応を効率良く起こす事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例の具体的構造を、一部を省略して示す図。
【図２】同じく平面図。
【図３】図１のＡ部拡大図。
【図４】図１のＢ−Ｂ断面図。
【図５】図４のＣ部拡大断面図。
【図６】各伝熱管素子の略分解斜視図。
【図７】各伝熱管素子の略斜視図。
【図８】図７のＤ−Ｄ断面図。
【図９】コア部の一部を取り出して示す略正面図。
【図１０】第１例の略分解斜視図。
【図１１】コア部の端部を、１個の伝熱管素子の厚さ方向中間部で切断した状態で示す図。
【図１２】図１１のＥ−Ｅ断面図。
【図１３】各伝熱管素子に設けた流路の全部を幅大流路とした場合に於ける、コア部でのガス及び冷却液の温度分布を説明する為の図。
【図１４】各伝熱管素子に設けた流路の全部を幅小流路群とした場合に於ける、コア部でのガス及び冷却液の温度分布を説明する為の図。
【図１５】各伝熱管素子に設けた流路を、幅大流路と幅小流路群とから構成とした場合に於ける、コア部でのガス及び冷却液の温度分布を説明する為の図。
【図１６】第１例の効果を確認する為に行なった実験結果を示す図。
【図１７】本発明の実施の形態の第２例を、一部を省略して示す斜視図。
【図１８】同じく一部を分解して示す斜視図。
【図１９】同じく第二金属板の厚さ方向中間部で切断して、図１７の上方から見た図。
【図２０】図１９のＦ−Ｆ断面図。
【図２１】同じくＧ−Ｇ断面図。
【図２２】第２例の構造を、第一金属板の厚さ方向中間部で切断して、図１７の上方から見た図。
【図２３】先発明の構造の１例を示す、図１７と同様の図。
【図２４】第２例の効果を確認する為に行なった、コア部を通過するガスの温度と各伝熱管素子内を流れる冷却液の温度との測定結果を示す図。
【図２５】請求項１に係る本発明の範囲からは外れる構造を示す、図１７と同様の図。
【図２６】燃料電池の１例を示す回路図。
【図２７】同じく別例を示す回路図。
【図２８】触媒の温度と一酸化炭素の残存量との関係を示す図。
【図２９】本発明に先立って考えた先発明の構造を示す略斜視図。
【符号の説明】
１    燃料電池スタック
２    改質装置
３    一酸化炭素除去器
４    入口側熱交換器
５    出口側熱交換器
１０、１０ａ  触媒付熱交換器
１１    流路
１２、１２ａ  コア部
１３    入口タンク部
１４    出口タンク部
１５    冷媒送り込み管
１６    冷媒取り出し管
１７    伝熱管素子
１８    フィン組立体
１９    コルゲート型フィン
２０    プレート型フィン
２１ａ、２１ｂ  サイドプレート
２２    第一金属板
２３    第二金属板
２４    流路
２５    深凹部
２６    浅凹部
２７    第一タンク
２８    第二タンク
２９    突起
３０    インナーフィン
３１、３１ａ  幅大流路
３２、３２ａ  幅小流路
３３、３３ａ  幅小流路群
３４    入口タンク部
３５    出口タンク部
３６    通孔
３７    外向筒部
３８    内向筒部
３９    入口側通孔
４０    出口側通孔
４１    突部
４２    接続部材
４３    突部
４４    ケース
４５    補強部
４６    突部
４９    冷媒送り込み管
５０    冷媒取り出し管
５１    伝熱管素子
５２ａ、５２ｂ  第一金属板
５３    アウターフィン
５４    コア部
５５    第二金属板
５６    仕切板
５７ａ、５７ｂ、５７ｃ  インナーフィン
５８、５８ａ  第一の通孔
５９    第二の通孔
６０    第三の通孔
６１    上流側冷媒流路
６２    下流側冷媒流路
６３、６３ａ  第四の通孔
６４    第五の通孔
６５    第六の通孔
６６ａ、６６ｂ、６６ｃ  突部
６７    サイドプレート
６８    外側部分
６９    接続部
７０    突部
７１    第一の内部空間
７２    第二の内部空間
７３    第三の内部空間
７４    仕切部
７５    空間
７６、７６ａ  入口タンク部
７７、７７ａ  出口タンク部
７８    中間タンク部
７９    ガス流路
８１    改質前熱交換器
８２    蒸発器
８３    燃焼器
８４    通孔
８５    外向筒部
【図１】
0003766016.tif 000002
【図２】
0003766016.tif 000003
【図３】
0003766016.tif 000004
【図４】
0003766016.tif 000005
【図５】
0003766016.tif 000006
【図６】
0003766016.tif 000007
【図７】
0003766016.tif 000008
【図８】
0003766016.tif 000009
【図９】
0003766016.tif 000010
【図１０】
0003766016.tif 000011
【図１１】
0003766016.tif 000012
【図１２】
0003766016.tif 000013
【図１３】
0003766016.tif 000014
【図１４】
0003766016.tif 000015
【図１５】
0003766016.tif 000016
【図１６】
0003766016.tif 000017
【図１７】
0003766016.tif 000018
【図１８】
0003766016.tif 000019
【図１９】
0003766016.tif 000020
【図２０】
0003766016.tif 000021
【図２１】
0003766016.tif 000022
【図２２】
0003766016.tif 000023
【図２３】
0003766016.tif 000024
【図２４】
0003766016.tif 000025
【図２５】
0003766016.tif 000026
【図２６】
0003766016.tif 000027
【図２７】
0003766016.tif 000028
【図２８】
0003766016.tif 000029
【図２９】
0003766016.tif 000030