燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を複数積層した燃料電池スタックと、炭化水素を主体とする原燃料と酸化剤ガスとの混合ガスを改質して前記燃料ガスを生成するとともに、前記燃料電池スタックに前記燃料ガスを供給する部分酸化改質器と、前記燃料電池スタックから排出される前記燃料ガスである燃料排ガスと前記酸化剤ガスである酸化剤排ガスとを燃焼させ、燃焼ガスを発生させる排ガス燃焼器と、前記燃焼ガスとの熱交換により前記酸化剤ガスを昇温させるとともに、前記燃料電池スタックに前記酸化剤ガスを供給する熱交換器と、を備える燃料電池モジュールであって、前記燃料電池スタックの一方に前記熱交換器が配設され、且つ前記燃料電池スタックの他方に前記部分酸化改質器及び前記排ガス燃焼器が配設されるとともに、前記部分酸化改質器は、前記排ガス燃焼器を囲繞して設けられることを特徴とする燃料電池モジュール。請求項1記載の燃料電池モジュールにおいて、前記熱交換器は、前記燃料電池スタックの燃料電池積層方向一方に配設されるとともに、前記部分酸化改質器及び前記排ガス燃焼器は、前記燃料電池スタックの燃料電池積層方向他方に配設されることを特徴とする燃料電池モジュール。請求項1又は2記載の燃料電池モジュールにおいて、前記熱交換器は、前記燃料電池スタックの重力方向上部に配設されるとともに、前記部分酸化改質器及び前記排ガス燃焼器は、前記燃料電池スタックの重力方向下部に配設されることを特徴とする燃料電池モジュール。請求項1~3のいずれか1項に記載の燃料電池モジュールにおいて、前記排ガス燃焼器から排出される前記燃焼ガスを、前記燃料電池スタック、前記熱交換器及び外部熱機器に、順次、供給するための燃焼ガス管路を備えることを特徴とする燃料電池モジュール。請求項1~4のいずれか1項に記載の燃料電池モジュールにおいて、前記燃料電池モジュールは、固体酸化物形燃料電池モジュールであることを特徴とする燃料電池モジュール。上記の特許文献1では、流体の流量補正を行うものであり、温度による補正を考慮していない。このため、温度域によって体積変化が発生した際に、流入流体が流体制御域を超えるおそれがある。しかも、特許文献1では、固体高分子形燃料電池スタックを用いており、改質器2aから排出される改質ガスを冷却する必要がある。従って、熱エネルギの損失が多く、前記熱エネルギを効率的に活用することができないという問題がある。また、上記の特許文献2では、原料ガスを改質ガスにより熱交換しており、前記改質ガスの温度が低下している。さらに、固体高分子形燃料電池用改質器であるため、CO除去器に受け渡す際、改質ガスの温度を下げる必要があり、熱エネルギを効率的に活用することができないという問題がある。本発明は、この種の問題を解決するものであり、熱エネルギの損失を抑制して熱自立の促進を図るとともに、低コスト化及び小型化に適する燃料電池モジュールを提供することを目的とする。本発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を複数積層した燃料電池スタックと、炭化水素を主体とする原燃料と酸化剤ガスとの混合ガスを改質して前記燃料ガスを生成するとともに、前記燃料電池スタックに前記燃料ガスを供給する部分酸化改質器と、前記燃料電池スタックから排出される前記燃料ガスである燃料排ガスと前記酸化剤ガスである酸化剤排ガスとを燃焼させ、燃焼ガスを発生させる排ガス燃焼器と、前記燃焼ガスとの熱交換により前記酸化剤ガスを昇温させるとともに、前記燃料電池スタックに前記酸化剤ガスを供給する熱交換器とを備える燃料電池モジュールに関するものである。この燃料電池モジュールでは、燃料電池スタックの一方に熱交換器が配設され、且つ前記燃料電池スタックの他方に部分酸化改質器及び排ガス燃焼器が配設されるとともに、前記部分酸化改質器は、前記排ガス燃焼器を囲繞して設けられている。また、この燃料電池モジュールでは、熱交換器は、燃料電池スタックの燃料電池積層方向一方に配設されるとともに、部分酸化改質器及び排ガス燃焼器は、前記燃料電池スタックの燃料電池積層方向他方に配設されることが好ましい。このため、燃料電池スタックの燃料電池積層方向の温度分布の差を減少させることができ、熱エネルギの損失を抑制して熱自立運転の促進が容易に図られる。ここで、熱自立とは、外部から熱を加えることなく自ら発生する熱のみで燃料電池の動作温度を維持することをいう。さらに、この燃料電池モジュールでは、熱交換器は、燃料電池スタックの重力方向上部に配設されるとともに、部分酸化改質器及び排ガス燃焼器は、前記燃料電池スタックの重力方向下部に配設されることが好ましい。従って、先ず、部分酸化改質器及び排ガス燃焼器で発生した熱エネルギが、燃料電池スタックの昇温及び保温に利用された後、前記燃料電池スタックで発生した熱エネルギが、熱交換器で酸化剤ガスの昇温に利用される。これにより、燃料電池モジュール全体の放熱を最小限に抑制することが可能になり、熱エネルギの損失を抑制して熱自立運転の促進が容易に図られる。さらにまた、この燃料電池モジュールでは、排ガス燃焼器から排出される燃焼ガスを、燃料電池スタック、熱交換器及び外部熱機器に、順次、供給するための燃焼ガス管路を備えることが好ましい。このため、先ず、部分酸化改質器及び排ガス燃焼器で発生した熱エネルギが、燃料電池スタックの昇温及び保温に利用された後、前記燃料電池スタックで発生した熱エネルギが、熱交換器で酸化剤ガスの昇温に利用され、さらに前記熱交換器から排出される排ガスにより外部熱機器例えば、給湯器や熱電変換装置等に熱エネルギを供給することができる。これにより、燃料電池モジュール全体の放熱を最小限に抑制することが可能になり、熱エネルギの損失を抑制して熱自立運転の促進が容易に図られる。また、この燃料電池モジュールは、固体酸化物形燃料電池モジュールであることが好ましい。従って、特にSOFC等の高温型燃料電池に最適である。本発明によれば、燃料電池スタックの一方に熱交換器が配置され、前記燃料電池スタックの他方に部分酸化改質器及び排ガス燃焼器が配置されている。このため、燃料電池スタックの放熱が最小化され、前記燃料電池スタックの温度分布の差が減少されている。従って、熱エネルギの損失を抑制することができ、熱自立運転の促進が容易に図られる。しかも、部分酸化改質器は、排ガス燃焼器を囲繞して設けられている。これにより、燃料電池スタックから排出される燃料排ガスと酸化剤排ガスとを、自己着火温度を維持した状態で、排ガス燃焼器に導入させることが可能になる。このため、排ガス燃焼器は、燃焼安定性が良好に向上し、熱自立運転の促進が容易に図られる。その上、改質器として部分酸化改質器のみを設けており、水蒸気改質器を不要にすることができる。従って、水蒸気を供給するための水供給系が省略されるため、部品の削減が図られて、燃料電池モジュール全体の低コスト化及び小型化が良好に図られる。図1に示すように、燃料電池システム10は、本発明の実施形態に係る燃料電池モジュール12を組み込んでおり、前記燃料電池システム10は、定置用の他、可搬用や車載用等の種々の用途に用いられている。燃料電池システム10は、燃料ガス水素ガスにメタン、一酸化炭素が混合した気体と酸化剤ガス空気との電気化学反応により発電する燃料電池モジュールSOFCモジュール12と、前記燃料電池モジュール12に原燃料例えば、都市ガスを供給する原燃料供給装置燃料ガスポンプを含む14と、前記燃料電池モジュール12に前記酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス供給装置空気ポンプを含む16と、前記燃料電池モジュール12の発電量を制御する制御装置18とを備える。燃料電池モジュール12は、複数の固体酸化物形の燃料電池20が鉛直方向矢印A方向に積層される固体酸化物形の燃料電池スタック22を備える。燃料電池20は、例えば、安定化ジルコニア等の酸化物イオン導電体で構成される電解質24の両面に、カソード電極26及びアノード電極28が設けられた電解質電極接合体MEA30を備える。電解質電極接合体30の両側には、カソード側セパレータ32とアノード側セパレータ34とが配設される。カソード側セパレータ32には、カソード電極26に酸化剤ガスを供給する酸化剤ガス流路36が形成されるとともに、アノード側セパレータ34には、アノード電極28に燃料ガスを供給する燃料ガス流路38が形成される。なお、燃料電池20としては、従来より使用されている種々のSOFCを用いることができる。燃料電池スタック22には、各酸化剤ガス流路36の入口側に一体に連通する酸化剤ガス入口連通孔40a、前記酸化剤ガス流路36の出口側に一体に連通する酸化剤ガス出口連通孔40b、各燃料ガス流路38の入口側に一体に連通する燃料ガス入口連通孔42a、及び前記燃料ガス流路38の出口側に一体に連通する燃料ガス出口連通孔42bが設けられる。燃料電池モジュール12は、炭化水素を主体とする原燃料と酸化剤ガスとの混合ガスを改質する部分酸化改質器POX44と、燃料電池スタック22から排出される燃料ガスである燃料排ガスと酸化剤ガスである酸化剤排ガスとを燃焼させ、燃焼ガスを発生させる排ガス燃焼器46と、前記燃焼ガスとの熱交換により酸化剤ガスを昇温させるとともに、前記燃料電池スタック22に前記酸化剤ガスを供給する熱交換器48とを備える。燃料電池モジュール12は、基本的には、燃料電池スタック22とFC周辺機器50とにより構成される。このFC周辺機器50は、部分酸化改質器44、排ガス燃焼器46及び熱交換器48を備えるとともに、前記部分酸化改質器44は、前記排ガス燃焼器46を囲繞して設けられる。部分酸化改質器44は、円柱状又は角柱状の外形形状を有しており、排ガス燃焼器46は、前記部分酸化改質器44を収容するリング形状又は角柱状に構成される。燃料電池スタック22の一方に、より好ましくは、燃料電池積層方向矢印A方向一方に、熱交換器48が配設されるとともに、前記燃料電池スタック22の他方に、より好ましくは、燃料電池積層方向矢印A方向他方に、部分酸化改質器44及び排ガス燃焼器46が配設される。燃料電池積層方向は、重力方向と一致している。換言すれば、熱交換器48は、燃料電池スタック22の重力方向上部に配設されるとともに、部分酸化改質器44及び排ガス燃焼器46は、前記燃料電池スタック22の重力方向下部に配設される。部分酸化改質器44は、内部に部分酸化触媒図示せずが充填されるとともに、起動時に着火させるための図示しないイグナイターやグロー等の着火装置を設ける。部分酸化改質器44には、脱硫後の原燃料が導入される混合ガス入口52aと、前記原燃料が部分酸化改質された改質ガス燃料ガスが導出される燃料ガス出口52bとが設けられる。排ガス燃焼器46は、内部に燃焼室54を有するとともに、前記燃焼室54には、酸化剤排ガス入口56、燃料排ガス入口58及び排ガス出口60が連通する。燃焼室54には、起動時に還元ガス燃料ガスと酸化剤ガスとの混合ガスを着火させるための図示しないイグナイターやグロー等の着火装置が配設される。熱交換器48の内部には、複数の酸化剤ガス管路図示せずが収容された昇温空間が形成されるとともに、前記酸化剤ガス管路を流通する酸化剤ガスが、前記昇温空間に供給される高温の排ガス燃焼ガスにより昇温される。熱交換器48には、酸化剤ガス管路の入口及び出口に連通する酸化剤ガス供給口62a及び酸化剤ガス排出口62bと、昇温空間に連通する排ガス供給口64a及び排ガス排出口64bとが設けられる。燃料電池スタック22の燃料ガス入口連通孔42aと部分酸化改質器44の燃料ガス出口52bとは、燃料ガス通路66を介して連通する。燃料電池スタック22の酸化剤ガス出口連通孔40bと排ガス燃焼器46の酸化剤排ガス入口56とは、酸化剤排ガス通路68を介して連通するとともに、前記燃料電池スタック22の燃料ガス出口連通孔42bと前記排ガス燃焼器46の燃料排ガス入口58とは、燃料排ガス通路70を介して連通する。燃料電池スタック22の酸化剤ガス入口連通孔40aと熱交換器48の酸化剤ガス排出口62bとは、酸化剤ガス通路72を介して連通する。排ガス燃焼器46の排ガス出口60には、燃焼ガス管路74aの一端が連通するとともに、前記燃焼ガス管路74aの他端が燃料電池スタック22に接続される。前記燃料電池スタック22には、排ガス燃焼ガスを導出するための燃焼ガス管路74bの一端が接続され、前記燃焼ガス管路74bの他端が熱交換器48の排ガス供給口64aに連通する。熱交換器48の排ガス排出口64bには、燃焼ガス管路74cの一端が連通するとともに、前記燃焼ガス管路74cの他端が外部熱機器76に連通する。外部熱機器76は、例えば、給湯器や熱電変換装置等を含む。原燃料供給装置14は、原燃料通路80aを備え、この原燃料通路80aが、都市ガス原燃料中に含まれる硫黄化合物を除去するための脱硫器82の入口に接続される。脱硫器82の出口には、原燃料供給路80bの一端が接続されるとともに、前記原燃料供給路80bの他端が部分酸化改質器44の混合ガス入口52aに接続される。酸化剤ガス供給装置16は、酸化剤ガス供給路84を備え、この酸化剤ガス供給路84が酸化剤ガス調整弁86に接続される。酸化剤ガス調整弁86は、第1酸化剤ガス供給路88aと第2酸化剤ガス供給路88bとに酸化剤ガスを分配する。第1酸化剤ガス供給路88aは、熱交換器48の酸化剤ガス供給口62aに連通する一方、第2酸化剤ガス供給路88bは、原燃料供給路80bに対し、脱硫器82と部分酸化改質器44との間に位置して連通する。部分酸化改質器44は、都市ガス原燃料中に含まれるエタンC2H6、プロパンC3H8及びブタンC4H10等の高級炭化水素C2を、主として水素、COを含む燃料ガスに部分酸化改質するための予備改質器であり、数百°Cの作動温度に設定される。燃料電池20は、作動温度が数百°Cと高温であり、アノード電極28では、燃料ガス中の水素、COが電解質24の前記アノード電極28側に供給される。このように構成される燃料電池システム10の動作について、図2のフローチャートに沿って、以下に説明する。先ず、燃料電池システム10の起動時には、酸化剤ガス調整弁86の開度が設定される。具体的には、部分酸化改質に必要な空気酸化剤ガス及び原燃料、例えば、都市ガスCH4、C2H6、C3H8、C4H10を含む等が投入されるように、原燃料供給装置14が駆動されるとともに、酸化剤ガス調整弁86の開度が調整されるステップS1。部分酸化改質の制御は、空燃比O2/C投入空気中の酸素モル数/投入原燃料中のカーボンモル数により行われ、部分酸化改質器44には、空気と原燃料とが最適空燃比量で導入される。原燃料供給装置14では、原燃料通路80aに供給された原燃料が、脱硫器82で脱硫された後、原燃料供給路80bを流通して部分酸化改質器44の混合ガス入口52aに供給される。一方、酸化剤ガス供給装置16では、酸化剤ガス供給路84に供給された空気は、酸化剤ガス調整弁86を介して第1酸化剤ガス供給路88aと第2酸化剤ガス供給路88bとそれぞれ所定の量ずつ分配される。第2酸化剤ガス供給路88bに分配された空気は、原燃料供給路80bで原燃料に混合されて部分酸化改質器44の混合ガス入口52aに供給される。部分酸化改質器44内では、図示しない着火装置により着火され、前記部分酸化改質器44による部分酸化改質が開始される。例えば、O2/C=0.5に設定されると、2CH4O2→4H22COとなる部分酸化反応が発生する。この部分酸化反応は、発熱反応であり、部分酸化改質器44から高温約600°Cの還元ガス燃料ガスが発生する。高温の還元ガスは、燃料ガス通路66を介して燃料電池スタック22の燃料ガス入口連通孔42aに供給される。燃料電池スタック22では、高温の還元ガスは、燃料ガス流路38を流通した後、燃料ガス出口連通孔42bから燃料排ガス通路70に排出される。還元ガスは、燃料排ガス通路70に連通する燃料排ガス入口58から排ガス燃焼器46の燃焼室54に導入される。一方、酸化剤ガス供給装置16では、第1酸化剤ガス供給路88aに供給された空気が、酸化剤ガス供給口62aから熱交換器48内に導入される。空気は、複数の酸化剤ガス管路内を移動する間に、昇温空間に導入された燃焼ガス後述するにより加熱熱交換される。加熱された空気は、酸化剤ガス通路72を介して燃料電池スタック22の酸化剤ガス入口連通孔40aに供給される。燃料電池スタック22では、加熱された空気は、酸化剤ガス流路36を流通した後、酸化剤ガス出口連通孔40bから酸化剤排ガス通路68に排出される。酸化剤排ガス通路68は、排ガス燃焼器46を構成する燃焼室54に開口しており、前記燃焼室54に空気が導入される。従って、燃焼室54内には、燃料排ガス及び酸化剤排ガスが導入され、燃料ガスの自己着火温度を超えると、燃焼室54で空気と燃料ガスとによる燃焼が開始されるが、もし、自己着火温度を超えない場合においては、図示しない着火装置により着火されるステップS2。燃焼室54に発生した燃焼ガスは、排ガス出口60から燃焼ガス管路74aを通って燃料電池スタック22に供給され、前記燃料電池スタック22を昇温させる。さらに、燃焼ガスは、燃焼ガス管路74bを通って熱交換器48の排ガス供給口64aに導入される。このため、燃焼ガスは、熱交換器48内の昇温空間に供給され、複数の酸化剤ガス管路内を移動する酸化剤ガスを昇温させた後、排ガス排出口64bから燃焼ガス管路74cを通って外部熱機器76に供給される。上記のように、燃料電池スタック22は、加熱された空気、加熱された燃料ガス及び燃焼ガスが流通することにより、昇温される。一方、部分酸化改質器44は、排ガス燃焼器46により昇温され、前記部分酸化改質器44が所定の運転可能状態になったか否かが判断されるステップS3。具体的には、図3に示すように、部分酸化改質器44の温度と空燃比とから、高効率な反応が得られる高効率範囲がマップとして設定されている。このため、部分酸化改質器44の温度T1が700°C≦T1≦900°Cで、且つ0.45≦O2/C≦0.55であると、すなわち、部分酸化改質器44の改質状態がOKであると判断される。部分酸化改質器44の改質状態がOKであると判断されるとステップS3中、YES、ステップS4に進む。このステップS4では、燃料電池スタック22の温度スタック温度がT2例えば、650°C以上であるか否かが判断される。スタック温度が、T2以上であると判断されるとステップS4中、YES、ステップS5に進む。ステップS5では、燃料電池スタック22が発電可能な状態であるか否かが判断される。具体的には、燃料電池20のOCV開回路電圧が測定され、前記OCVが所定の値に至った際、燃料電池スタック22の発電が可能であると判断するステップS5中、YES。これにより、燃料電池スタック22は、発電が開始されるステップS6。燃料電池スタック22の発電時は、上記の起動時と同様に、空気が酸化剤ガス流路36を流通する一方、燃料ガスが燃料ガス流路38を流通する。従って、各燃料電池20のカソード電極26に空気が供給されるとともに、アノード電極28に燃料ガスが供給され、化学反応により発電が行われる。反応に使用された空気未反応の空気を含むは、酸化剤排ガスとして酸化剤排ガス通路68に排出される。また、反応に使用された燃料ガス未反応の燃料ガスを含むは、燃料排ガスとして燃料排ガス通路70に排出される。酸化剤排ガス及び燃料排ガスは、排ガス燃焼器46に送られて燃焼される。排ガス燃焼器46内では、燃料ガスの自己着火温度を超えると、燃焼室54で空気と燃料ガスとによる燃焼が開始される。一方、ステップS3において、部分酸化改質器44の改質状態がNGであると判断されるとステップS3中、NO、ステップS7に進む。ステップS7では、部分酸化改質器44の温度が調整されるとともに、前記部分酸化改質器44に供給される原燃料及び空気O2/Cが調整される。また、ステップS4において、スタック温度がT2未満であると判断されるとステップS4中、NO、ステップS8に進む。ステップS8では、排ガス燃焼器46の温度が設定温度T3例えば、900°C以上であるか否かが判断される。排ガス燃焼器46の温度が、設定温度T3以上であると判断されるとステップS8中、YES、ステップS4に戻される。一方、排ガス燃焼器46の温度が、設定温度T3未満であると判断されるとステップS8中、NO、ステップS2に戻される。この場合、本実施形態では、燃料電池スタック22の一方に、熱交換器48が配置されるとともに、前記燃料電池スタック22の他方に、部分酸化改質器44及び排ガス燃焼器46が配置されている。このため、燃料電池スタック22の放熱が最小化され、前記燃料電池スタック22の温度分布の差が減少されている。従って、熱エネルギの損失を抑制することができ、熱自立運転の促進が容易に図られるという効果が得られる。ここで、熱自立とは、外部から熱を加えることなく自ら発生する熱のみで燃料電池の動作温度を維持することをいう。しかも、部分酸化改質器44は、排ガス燃焼器46を囲繞して設けられている。これにより、燃料電池スタック22から排出される燃料排ガスと酸化剤排ガスとを、自己着火温度を維持した状態で、排ガス燃焼器46に導入させることが可能になる。このため、排ガス燃焼器46は、燃焼安定性が良好に向上し、熱自立運転の促進が容易に図られる。その上、改質器として部分酸化改質器44のみを設けており、水蒸気改質器を不要にすることができる。従って、水蒸気を供給するための水供給系が省略されるため、部品の削減が図られて、燃料電池モジュール12全体の低コスト化及び小型化が良好に図られる。また、熱交換器48は、燃料電池スタック22の燃料電池積層方向矢印A方向一方に配設されるとともに、部分酸化改質器44及び排ガス燃焼器46は、前記燃料電池スタック22の燃料電池積層方向他方に配設されている。このため、燃料電池スタック22の積層方向の温度分布の差を減少させることができ、熱エネルギの損失を抑制して熱自立運転の促進が容易に図られる。さらに、熱交換器48は、燃料電池スタック22の重力方向上部に配設されるとともに、部分酸化改質器44及び排ガス燃焼器46は、前記燃料電池スタック22の重力方向下部に配設されている。従って、先ず、部分酸化改質器44及び排ガス燃焼器46で発生した熱エネルギが、燃料電池スタック22の昇温及び保温に利用された後、前記燃料電池スタック22で発生した熱エネルギが、熱交換器48で酸化剤ガスの昇温に利用される。これにより、燃料電池モジュール12全体の放熱を最小限に抑制することが可能になり、熱エネルギの損失を抑制して熱自立運転の促進が容易に図られる。さらにまた、排ガス燃焼器46から排出される燃焼ガスを、燃料電池スタック22、熱交換器48及び外部熱機器76に、順次、供給するための燃焼ガス管路74a、74b及び74cを備えている。このため、先ず、部分酸化改質器44及び排ガス燃焼器46で発生した熱エネルギが、燃料電池スタック22の昇温及び保温に利用された後、前記燃料電池スタック22で発生した熱エネルギが、熱交換器48で酸化剤ガスの昇温に利用され、さらに前記熱交換器48から排出される排ガスにより外部熱機器76、例えば、給湯器や熱電変換装置等に熱エネルギを供給することができる。これにより、燃料電池モジュール12全体の放熱を最小限に抑制することが可能になり、熱エネルギの損失を抑制して熱自立運転の促進が容易に図られる。また、燃料電池モジュール12は、固体酸化物形燃料電池モジュールである。従って、特にSOFC等の高温型燃料電池に最適である。