燃料を燃焼して燃焼ガスを発生するバーナと、前記バーナの燃焼ガスにより加熱される内筒と、前記内筒の外側に配置された外筒と、供給された原料ガスを改質して改質ガスを生成する改質触媒を有し、前記内筒と前記外筒の間に配置されている改質触媒層と、を備え、前記改質触媒層の前記内筒の径が、前記原料ガスの流れの上流側に比べて下流側の方が大きくなるように構成されている水素生成装置。前記内筒の上流側と下流側との間の前記内筒の径は、少なくとも前記上流側の径と同等以上の径に構成されている、請求項1に記載の水素生成装置。前記改質触媒層を形成している部分の前記内筒の径は、原料ガスの流れにおける上流より下流の方が常に拡大するように構成されており、前記内筒の径の拡大の割合は、原料ガスの流れにおける上流側より下流側の方が大きくなるように構成されている請求項1から2のいずれか1項に記載の水素生成装置。前記改質触媒層を形成している部分の前記外筒の径は、原料ガスの流れにおける上流側に比べて下流側の方が大きくなるように構成されている、請求項1から3のいずれか1項に記載の水素生成装置。請求項1~4のいずれか1項に記載されている水素生成装置を備えている燃料電池システム。しかしながら、特許文献1の技術は、改質触媒の破壊をある程度抑制することはできるものの、その効果は十分なものではなく、また構造が複雑であるために、製造に非常に手間がかかるという課題があった。一方、特許文献2の技術は、弾性シートが室温と高温との熱サイクルにさらされるうちに弾性を失い、その効果が得られなくなるという課題があった。本発明は、上記従来の課題を解決するもので、簡単な構成で効果が持続する触媒破壊防止策を提供するものである。上記の従来の課題を解決するために、本発明の水素生成装置は、燃料を燃焼して燃焼ガスを発生するバーナと、前記バーナの燃焼ガスにより加熱される内筒と、前記内筒の外側に配置された外筒と、供給された原料ガスを改質して改質ガスを生成する改質触媒を有し、前記内筒と外筒の間に配置されている改質触媒層と、を備え、前記改質触媒層の前記内筒の径が、前記原料ガスの流れの上流側に比べて下流側の方が大きくなるように構成する。また、前記内筒の上流側と下流側との間の前記内筒の径は、少なくとも前記上流側の径と同等以上の径に構成する。また、前記改質触媒層を形成している部分の前記内筒の径は、原料ガスの流れにおける上流より下流の方が常に拡大するように構成されており、前記内筒の径の拡大の割合は、原料ガスの流れにおける上流側より下流側の方が大きくなるように構成されている。これにより、水素生成装置の起動時の加熱開始時に前記改質触媒層に内筒から外筒への半径方向にかかる圧縮力を低減することができ、改質触媒の破壊を防止することができる。更に、前記改質触媒層を形成している部分の前記外筒の径は、原料ガスの流れにおける上流側に比べて下流側の方が大きくなるように構成されている。これにより、水素生成装置の停止時の改質部の温度低下時に前記改質触媒層に外筒から内筒への半径方向にかかる圧縮力を低減することができ、改質触媒の破壊を一層防止することができる。本発明の水素生成装置によれば、水素生成装置の起動と停止を繰り返しても、改質触媒の破壊を大幅に低減できる水素生成装置を得ることができる。以下、本発明に係る水素生成装置の実施の形態について、図1を用いて説明する。水素生成装置1の動作は、先ず改質部によって炭化水素化合物と水蒸気を原料として水蒸気改質反応により水素二酸化炭素一酸化炭素、および未反応のメタンと水蒸気を含む改質ガスを生成し、次に一酸化炭素低減部によって燃料電池に有害となる一酸化炭素を除去して燃料ガスを生成し、この燃料ガスを用いて燃料電池が発電を行うものである。水蒸気改質反応に必要な水蒸気は、水を改質部の上流に位置する蒸発部で蒸発して得る。その際、蒸発に要する熱源としては、通常は燃料電池から排出される未使用の燃料を燃焼して得られる燃焼ガスの保有熱を用いる。図1の中心に位置する水蒸気改質反応に必要な反応熱を供給するバーナ2の燃料は、燃料電池3から排出される未使用の燃料ガスが用いられる。なお、未使用の燃料ガスのみではなく、別途燃料を供給する方式もある。改質触媒4は、直径が2から3mm程度の多孔質アルミナに触媒作用を有するルテニウム等の貴金属を坦持した粒子状や、ハニカム材の表面に貴金属を坦持したハニカム状のものが用いられる。この改質触媒4は、水蒸気改質反応によって原料と水蒸気の混合ガスを水素二酸化炭素一酸化炭素、および未反応のメタンと水蒸気を含む改質ガスへと反応させる。一酸化炭素は変成触媒5によって改質ガス中の水蒸気と反応して濃度が1以下程度にまで低減される。改質ガスは更に空気供給口6から供給された空気と混合されて、選択酸化触媒7によって一酸化炭素が選択的に燃焼除去される。生成された燃料ガスは、燃料ガス出口8から燃料電池3へ送られる。なお、断熱材9は水素生成装置の外側に配置され水素生成装置全体を断熱し、バーナ2の燃焼ガスの排気口10、原料となる炭化水素と水の供給口11が形成されている。供給された水は、らせん棒12によってらせん状に形成された蒸発部13内を流下する際に蒸発する。改質触媒4は、内筒14と外筒15から形成される環状空間部に配置されて、改質触媒層16を形成している。また、17は燃料ガス流路を形成する燃料ガス流路筒である。なお、本発明は、改質触媒層を形成する内筒14と外筒15の形状に関わるものである。実施の形態1以下に、本発明の実施の形態1における水素生成装置について、図1から図4を用いて詳細に説明する。図2-Aと図2-Bは、本発明の原理説明図である。先ず図2-Aを用いて、従来の水素生成装置で改質触媒が破壊される原因を説明する。図2-Aは従来の円筒形状の内筒と外筒を用いるとともに改質触媒4を有している改質触媒層16の一部を拡大したものである。従来の円筒形状の図2-Aにおいては、内筒14と外筒15は単純な円筒状の筒である。水素生成装置の起動時に、図1のバーナ2が着火されて改質触媒層16が加熱され始める。その時の改質触媒層16の状態を図2-Aに図示している。起動初期において、バーナ2の高温燃焼ガスによって、内筒14は熱変形を生じるが、外筒15はまだ熱が届いていないためほとんど熱変形してない。図1の水素生成装置では、改質触媒層16全体は熱膨張によって下方向に伸びる。改質触媒層16が加熱されはじめた初期において、例えば内筒14の任意の領域aの位置は、縦方向の伸びによって図中矢印Y1に示したように、A位置からB位置まで移動する。それと同時に円筒は加熱されると径が膨張するので、矢印Y2に示したようにB位置からC位置へ移動する。その間、外筒15は熱が届いていないためほとんど熱変形してない。そのため改質触媒4を充填している環状空間の幅は、図中のL1からL2へ縮まる。これによって改質触媒4の粒子は圧縮され破壊される。そこで、本発明では、図2-Bに示したように、原料の流れ方向下流に向かって内筒14の径を大きく構成している。水素生成装置の起動初期において、内筒の任意の領域aの位置は、縦方向に矢印Y1のように伸びて最初のA位置からB位置へ移動する。それと同時に、径が膨張して矢印Y2に示したようにB位置からC位置へ移動する。すなわち領域aはA位置からC位置まで移動するが、この位置は起動前から内筒14の存在している位置であるので、改質触媒4の粒子には圧縮される力がかからず、改質触媒4は破壊されない。内筒14の領域aは、加熱と冷却により、矢印Y3の方向に移動するのみで、改質触媒4に圧縮力を加えることはない。このように、触媒を配置する内筒14の径を、原料の流れ方向に向かって大きくすることによって水素生成装置起動時の触媒の破壊を防止できる。なお、触媒は粒子状のものに限らず、ハニカム状のものでも破壊を防止できることは同様である。一方、水素生成装置の運転を停止する状況について、改質触媒層16の熱収縮を図3-Aと図3-Bを用いて説明する。図3-Aは外筒15が単純な円筒形の場合について、停止状態の改質触媒層16の状態を図示したものである。上述したように、内筒14の任意の領域aは、加熱と冷却により矢印Y3の方向へ移動するのみで、改質触媒4を圧縮して破壊することはない。しかし、外筒15の任意の領域bは、運転停止後の冷却により長さが矢印Y1の方向に収縮してA位置からB位置へ移動し、更に径も矢印Y2の方向へ収縮してC位置へ移動する。この収縮により改質触媒4は圧縮されて破壊される。一方、本発明の図3-Bでは、外筒15も内筒14と同様に、原料の流れ方向に向かって径が大きくなるように構成している。図3-Bの外筒15の任意の領域bの、運転停止時の動きは、冷却により長さが矢印Y1の方向に収縮してA位置からB位置へ移動し、更に径も矢印Y2の方向へ収縮してC位置へ移動するが、この位置は運転停止前から外筒15の存在していた位置であり、改質触媒4に圧縮される力はかからないため、水素生成装置運転停止時の改質触媒4の圧縮破壊を防止することができる。図4には本発明の具体的な構成を図示している。図4は図1に示した水素生成装置1の改質部分を取り出して図示したものである。図4において、図1と同等の構成要素には同じ番号を記している。図4の実施の形態では、内筒14と外筒15の径が、改質触媒層入口のA部から改質触媒層出口のB部まで全体的に、曲線的に大きくなるように構成している。この構成により、上述したように水素生成装置の起動停止時の改質触媒4の破壊を防止することができる。なお、図中19は内筒14の熱膨張と収縮による伸び縮みと径の増減による変形を吸収するために底板19に設けた弾性部であり、円筒20は最外部の生成ガス流路を構成する。なお、内筒14の上記変形を妨げないように構成した例を図5に示す。図5では内筒14と円筒20を接続し、燃料ガス流路筒17の直下に断熱ブロック21を配置している。このように構成することにより、内筒14の下流端の膨張収縮による径の増減を妨げることなく変形を容易にしている。実施の形態2以下に、本発明の実施の形態2における燃料電池発電装置について、図6を用いて説明する。なお、図6において、前述の実施の形態と同じ構成要素には同じ番号を付与している。図4に図示した実施の形態に比べて、図6の実施の形態では内筒14と外筒15の径を原料の流れ方向に向かって直線的に大きくしている。このように構成することにより改質部の構造を簡単化することができ、製造をより容易にすることができる。実施の形態3以下に、本発明の実施の形態3における燃料電池発電装置について、図7を用いて説明する。図7においても、前述の実施の形態と同じ構成要素には同じ番号を付与している。この実施の形態では内筒14と外筒15の径を改質触媒層入口のA部から途中のC部まで同じとし、C部から改質触媒層出口のB部まで徐々に大きく構成している。改質触媒層16の上流部は温度が300から400°C程度と比較的低いため、この部分で改質触媒4が破壊されることはほとんどない。そのため改質触媒4が破壊される高温部のみ内筒14と外筒15の径を、原料の流れ方向に向かって大きく構成している。このように構成することにより、C部からB部までの流れ方向の径の大きさの変化割合を、定められた水素生成層と全体の径の範囲内で必要に応じてより大きく設計することができるので、改質触媒4の破壊をより効果的に防止することがきる。なお、この実施の形態と図6の実施の形態を組み合わせ、図8のように、改質触媒層の途中のC部から下流の内筒14と外筒15の径を直線的に大きく構成することにより、改質部の構造を簡単化することができ、製造をより容易にすることができる。また、実施の形態1~3の水素生成装置は、燃料電池システムの水素生成装置に用いることができる。