特許 6239924 燃料電池装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6239924

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】燃料電池装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 8/04 20160101AFI20171120BHJP

   H01M 8/04701 20160101ALI20171120BHJP

   H01M 8/0612 20160101ALI20171120BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20171120BHJP

【ＦＩ】

   H01M8/04 Z

   H01M8/04 T

   H01M8/04 N

   H01M8/06 G

   !H01M8/12

【請求項の数】8

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-212818(P2013-212818)

(22)【出願日】2013年10月10日

(65)【公開番号】特開2015-76320(P2015-76320A)

(43)【公開日】2015年4月20日

【審査請求日】2016年8月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】門脇 正天

(72)【発明者】

【氏名】山本 暁

(72)【発明者】

【氏名】横山 翔

(72)【発明者】

【氏名】金子 佳亮

(72)【発明者】

【氏名】岸田 遼

(72)【発明者】

【氏名】中村 俊貴

【審査官】 大内 俊彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−３４２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−８４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１２９２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−２３５５２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ８／００−８／２４９５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料電池セル集合体と、
前記燃料電池セル集合体の側面に部分的に対向する伝熱板と、
改質方式が水蒸気改質反応である改質器と、を備え、
前記燃料電池セル集合体の側面部は発電時に温度勾配を有し、
前記改質器は、前記燃料電池セル集合体の前後方向における何れか一方の端に原燃料を供給する原燃料供給管が接続されており、
前記伝熱板は、前記燃料電池セル集合体における相対的に高温の領域に対向する部分と、前記燃料電池セル集合体における相対的に低温の領域に対向する部分と、が連続しており、かつ、側面視において、上側かつ前記原燃料供給管が接続されている側の面積より、上側かつ前記原燃料供給管が接続されていない側の面積が大きい形状である燃料電池装置。

【請求項2】

前記伝熱板は、前記燃料電池セル集合体における相対的に中温の領域の少なくとも一部に対向していない、請求項１に記載の燃料電池装置。

【請求項3】

前記燃料電池セル集合体の下端部を支持する台座を備え、
前記伝熱板は、少なくとも前記燃料電池セル集合体の側面に対向する第１の伝熱部と、前記第１の伝熱部に連なって前記台座に接触する第２の伝熱部とを備える、請求項１または請求項２に記載の燃料電池装置。

【請求項4】

前記伝熱板の第２の伝熱部は台座の底部に接触している、請求項３に記載の燃料電池装置。

【請求項5】

前記伝熱板は、上側の中央部から端に向かって高さが漸減する形状である、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の燃料電池装置。

【請求項6】

前記伝熱板は、上側の中央部の高さより、端部の高さが段差を有して低い形状である、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の燃料電池装置。

【請求項7】

前記伝熱板は、上側の端部に開口部を有した形状である、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の燃料電池装置。

【請求項8】

前記伝熱板は、下側の中央部に前記燃料電池セル集合体の側面に対向しない部分を有す
る、請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の燃料電池装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料と酸化剤とを用いて発電する燃料電池セル集合体を備えた燃料電池装置において、燃料電池セル集合体の温度勾配を緩和する技術に関する。

【0002】

燃料電池装置として、特許文献１に開示されるものは、燃料電池セル集合体上方の改質器から懸架した伝熱板を燃料電池の側方に対向させ、燃料電池からの輻射熱を伝熱板で受け、改質器に伝熱することにより、改質器の温度を上昇させ、改質性能の向上を図っている。

【0003】

特許文献２に開示されるものは、燃料電池セルに接触して配設した熱伝導部材によって、燃料電池セル集合体の温度勾配の緩和を図っている。また、特許文献３に開示されるものは、複数の燃料電池セル相互を仕切る仕切り部材として熱伝導部材を配設して、燃料電池セル集合体の温度勾配の緩和を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−０３４２０５号

【特許文献2】特開２０１１−１２９２８０号

【特許文献3】特開２００７−１５７４２４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１のものは、改質器への伝熱を目的とするもので、燃料電池セル集合体の温度勾配を緩和するものではない。特許文献２，３のものは、熱伝導部材を燃料電池セルに接触して配設するため、電気絶縁材を必要とし、伝熱板の構造が複雑化する。また、いずれも、燃料電池セル集合体の上下方向の温度勾配を考慮したものであり、燃料電池セル集合体の温度勾配の緩和には改善の余地がある。

【0006】

本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、燃料電池セル集合体の温度勾配を緩和できる燃料電池装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明は、
燃料電池セル集合体と、
前記燃料電池セル集合体の側面に部分的に対向する伝熱板と、
改質方式が水蒸気改質反応である改質器と、を備え、
前記燃料電池セル集合体の側面部は発電時に温度勾配を有し、
前記改質器は、前記燃料電池セル集合体の前後方向における何れか一方の端に原燃料を供給する原燃料供給管が接続されており、
前記伝熱板は、前記燃料電池セル集合体における相対的に高温の領域に対向する部分と、前記燃料電池セル集合体における相対的に低温の領域に対向する部分と、が連続しており、かつ、側面視において、上側かつ前記原燃料供給管が接続されている側の面積より、上側かつ前記原燃料供給管が接続されていない側の面積が大きい形状であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、燃料電池セル集合体における相対的に高温の領域の熱は、燃料電池セル集合体に部分的に対向する伝熱板に輻射によって伝達し、燃料電池セル集合体における相対的に低温の領域に該伝熱板から輻射によって伝達する。これにより、高温領域の温度を低下させて低温領域の温度を上昇させることができ、燃料電池セル集合体の温度勾配を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る固体酸化物形燃料電池装置の要部の基本構造を示す縦断面図である。

【図2】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【図3】図３（ａ）〜（ｃ）は、第１実施形態に係る伝熱板の変形例を示す図である。

【図4】図６（ａ）〜（ｆ）は、第１実施形態に係る伝熱板の他の変形例を示す図である。

【図5】本発明の第２実施形態に係る固体酸化物形燃料電池装置の腰部の基本構造を示す縦断面図である。

【図6】図８（ａ）および（ｂ）は、第２実施形態に係る伝熱板の変形例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［第１の実施形態］
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して、詳細に説明する。図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る固体酸化物形燃料電池装置の要部（発電室）の基本構造を示す。本装置の要部を取り囲む枠体１の内部には、水素富化ガスと酸化剤とを用いて発電する燃料電池セル集合体１１ａを備える。

【0011】

燃料電池セル集合体１１ａは、固体酸化物からなる電解質の両面にアノード（燃料極）及びカソード（酸化剤極）を積層してなる複数の固体酸化物形燃料電池セルが電気的に直列および／または並列に接続されている。燃料電池セル集合体１１ａの下端部は、台座１１ｂに支持されている。本実施形態では、燃料電池セル１１ａを支持する台座１１ｂは、マニホールド部として機能する。固体酸化物形燃料電池セルの形状及び配列は任意に選択できるため、図中の燃料電池セル集合体１１ａは、それらを省略して概略的に示したものである。

【0012】

燃料電池セル集合体１１ａの上方には、改質器１２が備えられ、該改質器１２は、原燃料供給管１５から供給される水素含有燃料を改質して水素富化ガスを生成する。改質器１２での改質方式は、特に限定されず、例えば、水蒸気改質、部分酸化改質、自己熱改質、その他の改質方式を採用できる。水蒸気改質を用いる場合は、改質器１２内（又は改質器１２とは別）に水気化部を設け、枠体１外部から供給される水を加熱し気化させることによって水蒸気を生成する。水素含有燃料（原燃料）としては、例えば、炭化水素系燃料が用いられる。炭化水素系燃料としては、分子中に炭素と水素とを含む化合物（酸素等、他の元素を含んでいてもよい）若しくはそれらの混合物が用いられ、例えば、炭化水素類、アルコール類、エーテル類、バイオ燃料が挙げられる。具体的には、炭化水素類として、メタン、エタン、プロパン、ブタン、天然ガス、ＬＰＧ（液化石油ガス）、都市ガス、タウンガス、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油が挙げられる。アルコール類として、メタノール、エタノールが挙げられる。エーテル類として、ジメチルエーテルが挙げられる。バイオ燃料として、バイオガス、バイオエタノール、バイオディーゼル、バイオジェットが挙げられる。

【0013】

水素富化ガスは、水素富化ガス供給管１６を介して台座１１ｂ内に供給され、燃料電池セル集合体１１ａの各アノードに供給される。燃料電池セル集合体１１ａのカソード（酸化剤極）には酸化剤が供給される。燃料電池セル集合体１１ａの発電に寄与しなかった水素富化ガスおよび酸化剤（以下、オフガスと呼ぶ）は、燃料電池セル集合体１１ａと改質器１２との間のオフガス燃焼部２１で燃焼される。枠体１と燃料電池セル集合体１１ａとの間には、枠体１外への放熱を抑制する断熱材１３が配設される。これにより、枠体１の内部は高温状態に維持され、燃料電池セル集合体１１ａの発電が行われる。また、改質器１２は、水素富化ガスの生成に必要な温度に保たれる。オフガスの燃焼によって生じた排ガスは、枠体１外部の排ガス通路（図示せず）を介して固体酸化物形燃料電池装置の外部に排出される。

【0014】

かかる燃料電池装置の基本構造において、断熱材１３と燃料電池セル集合体１１ａの間に、燃料電池セル集合体１１ａの側面に部分的に対向し、かつ燃料電池セル集合体１１ａに接触しない位置に伝熱部（伝熱板）１４を配設する。

【0015】

ここで、燃料電池セル集合体１１ａは、発電により発熱し全域で温度上昇するが、上側は、オフガス燃焼部２１に近接しているため、より高温となるのに対し、下側は、水素富化ガスおよび酸化剤の流れの上流位置に相当するため、上側に比較して低温となる。また、燃料電池セル集合体１１ａの下側は、非発熱体であり熱容量の大きい金属製の台座１１ｂに連結されているため、このことによっても、燃料電池セル集合体１１ａの上側に比較して低温となる。また、燃料電池セル集合体１１ａの上側の端部は、両端面からの放熱の影響により、熱が籠り放熱しにくい燃料電池セル集合体１１ａの上側の中央部に比較して低温となる。その温度勾配は、いずれかの側面から見た場合に、上側の中央部が高温領域、上側の両端部が中温領域、下側が低温領域に大別される。さらに、枠体１の外部から原燃料が供給される原燃料供給管１５や水素富化ガス供給管１６の近傍は、中央部に比較して低温となる。すなわち、発電時の燃料電池セル集合体１１ａの表面温度の温度勾配は、枠体１内に配置される各種構成部品のレイアウトに拠っても影響を受ける。

【0016】

伝熱部１４は、燃料電池セル集合体１１ａの上側の両端部（中温領域）の一部に対向せず、燃料電池セル集合体１１ａの上側の中央部（高温領域）から下側（低温領域）にかけて連続して対向した形状をしている。具体的には、高温領域に相当する燃料電池セル集合体１１ａの上辺中央部から、低温領域に相当する側辺下方にかけて傾斜によって連続させる。燃料電池セル集合体１１ａの表面の熱は、輻射伝熱により伝熱部１４を介して、燃料電池セル集合体１１ａの上側の中央部（高温領域）から下側（低温領域）に伝達される。これにより、燃料電池セル集合体１１ａの高温領域の熱が、中温領域の熱より優先して低温領域に伝達されることになり、燃料電池セル集合体１１ａの高温領域と低温領域の温度勾配が緩和される。伝熱部１４は、燃料電池セル集合体１１ａの複数面に対向して配置してもよく、また一側面にのみ対向して配置してもよい。さらには、燃料電池セル集合体１１ａの同一の面に対向する伝熱部１４を複数に分割して配置してもよい。

【0017】

伝熱部１４の高さは、改質器１２の底部高さより低いことが好ましい。改質器１２には燃料電池装置の外部から原燃料が供給されるため、燃料電池セル集合体１１ａの高温領域と比較して低温傾向にある。特に、改質器１２での改質方式が水蒸気改質反応（吸熱反応）である場合、改質器１２の周辺部からの吸熱量が大きい。そこで、伝熱部１４の高さを改質器１２の底部より低く設定することにより、燃料電池セル集合体１１ａの高温領域から低温領域へ効果的に熱伝達を行うことができる。特に、伝熱部１４の高さＨ１を燃料電池セル集合体１１ａの高さＨ２と略同等とすることがより好ましい。伝熱部１４は、燃料電池セル集合体１１ａの高温領域からの輻射熱を最大限受熱することができる。これにより、燃料電池セル集合体１１ａの下側へ供給される熱量を可能な限り大きくして燃料電池セル集合体１１ａの下側の温度上昇を促進することができ、ひいては燃料電池セル集合体１１ａの温度勾配を緩和することができる。また、中温領域における熱の受け渡しを抑制し、かつ、高温領域から低温領域に熱を受け渡すことにより、上側および下側の温度がそれぞれ中温に近づくため、前後方向の温度勾配も抑制することができる。

【0018】

＜変形例１−１＞
伝熱部１４の形状は、図２に示した形状に限らない。例えば、図３（ａ）に示すように、燃料電池セル集合体１１ａの高温領域と低温領域にかけて、傾斜ではなく段差（階段状）を有して連続させてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、段差と傾斜とを組み合わせによって連続させてもよい。これらは、発電時における燃料電池セル集合体１１ａの温度勾配傾向に応じて任意に形状を定めることが好ましい。また、図３（ｃ）に示すように、伝熱部１４の一部に開口部１４ｃを備えてもよい。これによると、伝熱部１４の強度を維持することができる。なお、伝熱部１４の各辺の形状や角部処理は、直線に限定されず、曲線によって連続させてもよい。

【0019】

＜変形例１−２＞
燃料電池セル集合体１１ａの下側の温度勾配は、中央と比較して両端の温度が低い傾向にある。つまり、燃料電池セル集合体１１ａの下側中央は、中温領域に大別される場合がある。そこで、図４（ａ）〜（ｆ）に示すように、燃料電池セル集合体１１ａの下側両端と伝熱部１４とを対向させ、燃料電池セル集合体１１ａの下側の中央部と伝熱部１４とを非対向にしてもよい。これにより、高温領域の熱を優先的に燃料電池セル集合体１１ａの下側両端に伝達させることができる。例えば、水素富化ガス供給管１６が配置される側の端が他端より燃料電池セル集合体１１ａの温度が低い傾向にある場合は、非対向の部分を他端側に偏在させて、水素富化ガス供給管１６が配置される側の端の伝熱面積を大きくしてもよい。

【0020】

伝熱部１４は、燃料電池セル集合体１１ａの下側に配置された断熱材１３に立設させる他、台座１１ｂに立設させてもよい。また、図１に示すように、伝熱部１４の下方を屈曲させ、燃料電池セル集合体１１ａに対向する第１の伝熱部１４ａと、台座１１ｂに接触する第２の伝熱部１４ｂとを含んで形成されていてもよい。これにより、伝熱部１４自体の設置安定性を高められる。また、燃料電池セル集合体１１ａの高温領域から輻射により受け取った熱を、第２の伝熱部１４ｂの端部から台座１１ｂに伝熱させて、台座１１ｂの温度を上昇させることができる。台座１１ｂ自体の温度を上昇させることは、燃料電池セル集合体１１ａの下側温度の上昇につながる。これにより、燃料電池セル集合体１１ａの高温領域と低温領域との温度勾配を緩和することができる。

【0021】

［第２の実施形態］
図５及び図６に、本発明に係る第２の実施形態を示す。なお、第１の実施形態と共通する事項については説明を省略する。

【0022】

第２の実施形態においては、伝熱部１４は、燃料電池セル集合体１１ａを挟んで両側面側に配置される。図５において、燃料電池セル集合体１１ａの左側（以下、単に左側という）に配置した伝熱部１４Ｌの高さをＨ１、燃料電池セル集合体１１ａの高さをＨ２、燃料電池セル集合体１１ａの右側（以下、単に右側という）に配置した伝熱部１４Ｒの高さをＨ３とする。例えば、燃料電池セル集合体１１ａの左側側面の温度勾配が右側側面の温度勾配と比較して大きい場合、伝熱部１４の形状を下記（１）式のように設定する。
Ｈ１≒Ｈ３＞Ｈ２・・・（１）
このようにすれば、温度勾配が相対的に大きい燃料電池セル集合体１１ａの左側側面の高温部から伝熱部１４Ｌへの輻射を介して低温部に伝達される熱量が、温度勾配が相対的に小さい燃料電池セル集合体１１ａの右側側面の高温部から伝熱部１４Ｒへの輻射を介して低温部へ伝達される熱量より大きくなるため、燃料電池セル集合体１１ａの左右方向の温度勾配も緩和することができる。
このように、燃料電池セル集合体１１ａの各側面における温度勾配に応じて伝熱部１４の高さを変えることにより、燃料電池セル集合体１１ａと伝熱部１４との輻射熱量を調節することが好ましい。

【0023】

＜変形例２−１＞
また、図６に示すように、伝熱部１４Ｌ，１４Ｒの長手方向において以下のように各長さＬ１ａ，Ｌ１ｂ、Ｌ２ａ，Ｌ２ｂを定義し、これらの長さの関係を後述のように設定する。
Ｌ１ａ：左側の伝熱部１４Ｌにおいて、上辺の各端をそれぞれ底辺の反対側の各端と結ぶ２つの直線が交差する点（以下、適宜交点とも呼ぶ）Ｏ１から、図示前側（以下単に前側という）の側辺までの距離
Ｌ１ｂ：同じく、交差する点Ｏ１から図示後側（以下単に後側という）の側辺までの距離
Ｌ２ａ：右側の伝熱部１４Ｒにおいて、上辺の各端をそれぞれ底辺の反対側の各端と結ぶ２つの直線が交差する点Ｏ２から、前側の側辺までの距離
Ｌ２ｂ：同じく、交差する点Ｏ２から後側の側辺までの距離

【0024】

改質器１２への原燃料供給管１５が、改質器１２の前側に接続されている場合、伝熱部１４の形状を下記（２）式のように設定する。
Ｌ１ａ＞Ｌ１ｂ又は／及びＬ２ａ＞Ｌ２ｂ・・・（２）
改質器１２での改質方式が水蒸気改質反応（吸熱反応）である場合、改質器１２の周辺部からの吸熱量が大きい。特に、原燃料供給管１５が接続される側の端は、他端と比較して優先的に吸熱反応が起こるため、吸熱量が大きい。そのため、燃料電池セル集合体１１ａの前側は、燃料電池セル集合体１１ａの後側と比較して低温になる傾向にある。その影響を受けて燃料電池セル集合体１１ａの高温領域の位置が、後側に偏在する。そこで、上記（１）式のような関係になるように伝熱部１４の形状を設定することによって、比較的温度が低い部分からの輻射熱量を減らし、比較的温度が高い部分からの輻射熱を燃料電池セル集合体１１ａの下側に伝達することができる。これにより、燃料電池セル集合体１１ａの上下方向の温度勾配だけでなく、前後方向の温度勾配も緩和することができる。

【0025】

＜変形例２−２＞
改質器１２への原燃料供給管１５が、改質器１２の前側かつ右側寄りに接続されている場合、伝熱部１４の形状を下記（３）式のように設定する。
１＞Ｌ１ｂ／Ｌ１ａ＞Ｌ２ｂ／Ｌ２ａ・・・（３）
燃料電池セル集合体１１ａの前側の改質器１２の前側は、左側と比較して右側の方が低温となる傾向にある。そこで、前側の端面までの距離Ｌ１ａ，Ｌ２ａを、後側の端面までの距離Ｌ１ｂ，Ｌ２ｂより大きくし、かつ、伝熱部１４Ｒの交点Ｏ２から前側端面までの距離Ｌ１ａを、伝熱部１４Ｌの交点Ｏ１から後側端面までの距離Ｌ１ｂより大きくする。

【0026】

これにより、燃料電池セル集合体１１ａの左側面部と右側面部のそれぞれの高温領域から伝熱部１４Ｌ，１４Ｒへの輻射効率を高めることができる。ひいては、燃料電池セル集合体１１ａの左右方向および前後方向の温度勾配を緩和できる。

【0027】

＜変形例２−３＞
また、図６（ａ）及び（ｂ）に示される伝熱部１４Ｌ，１４Ｒ各部の面積Ａ１ａ，Ａ１ｂ、Ａ２ａ，Ａ２ｂを下記のように定義する。
Ａ１ａ：伝熱部１４Ｌにおいて、上辺の各端をそれぞれ底辺の反対側の各端と結ぶ２つの直線を交差させ、該交差する点Ｏ１を通る上下方向の垂直線Ｘ１に対して前側の面積
Ａ１ｂ：同じく、交差する点Ｏ１を通る上下方向の垂直線Ｘ１に対して後側の面積
Ａ２ａ：伝熱部１４Ｒにおいて、上辺の各端をそれぞれ底辺の反対側の各端と結ぶ２つの直線を交差させ、該交差する点Ｏ２を通る上下方向の垂直線Ｘ２に対して前側の面積
Ａ２ｂ：同じく、交差する点Ｏ２を通る上下方向の垂直線Ｘ２に対して後側の面積
これら面積を用いて伝熱部１４の形状を下記（４）式のように設定してもよい。
Ａ１ａ＞Ａ１ｂかつＡ２ａ＞Ａ２ｂ・・・（４）
これにより、原燃料供給１５が接続される側とは反対側に偏在する燃料電池セル集合体１１ａの高温領域から伝熱部１４へ効率よく輻射させることができ、燃料電池セル集合体１１ａの温度勾配を緩和することができる。

【0028】

また、改質器１２の吸熱部が前側かつ右側に偏在する場合には、上記（４）式に下記（５）式の設定を加えた構成とする。
＜変形例２−４＞
Ａ１ａ＞Ａ１ｂかつＡ２ａ＞Ａ２ｂ・・・（４）
Ａ１ａ＞Ａ２ａ又はＡ２ａ＞Ａ２ｂ・・・（５）
このようにすれば、燃料電池セル集合体１１ａの左側部と右側部とで異なる高温領域の位置に、それぞれ対向する伝熱部１４Ｌ，１４Ｒを近づけられる。ひいては、燃料電池セル集合体１１ａの上下方向、左右方向、および前後方向の温度勾配も緩和することができる。なお、「改質器１２の吸熱部が前側かつ右側に偏在する場合」とは、例えば改質器１２の内部流路が折り返し構造となっている場合が挙げられる。

【0029】

なお、第２実施形態においては、伝熱部１４における第２の伝熱部１４ｂを、燃料電池セル集合体１１ａの下側に配置された断熱材１３と台座１１ｂとの間に配置した構造を示した。これにより、第２の伝熱部１４ｂから台座１１ｂへの伝熱面積を大きく確保することができる。ひいては、燃料電池セル集合体１１ａの下側温度の上昇に寄与し、燃料電池セル集合体１１ａの温度勾配を効果的に緩和することができる。また、伝熱部１４自体の設置安定性をさらに高めることもできる。なお、当該形状の伝熱部１４を第１実施形態に適用し、または、第１実施形態の伝熱部１４を第２実施形態に適用してもよい。

【0030】

図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。例えば、燃料電池セル集合体１１ａを構成する複数の固体酸化物形燃料電池セルの隙間に伝熱部１４を挿入してもよい。また、伝熱部１４の変形を抑制するために、伝熱部１４に凹状又は凸状の加工を施してもよい。或いは、伝熱部１４と燃料電池セル集合体１１ａとの接触抑制、または、酸化剤の流路形成を目的として、伝熱部１４と燃料電池セル集合体１１ａとの間に、部分的に絶縁部材を介装してもよい。

【0031】

また、改質器１２は枠体１内部に備えなくてもよい。例えば、枠体１外部に改質器を備え、そこで生成された水素富化ガスを燃料供給配管から燃料電池セル集合体１１ａに供給する形態がある。または、改質器に代えて、燃料供給配管と燃料電池セル集合体の間に、脱水素反応部、および脱水素反応部から脱水素化物を排出する脱水素化物排出管を備え、燃料供給配管から脱水素反応部に水素を吸蔵した有機ハイドライドを供給し、脱水素反応によって生成した水素リッチガスを燃料電池セル集合体に供給する形態がある。あるいは、固体酸化物形燃料電池装置の外部から水素リッチガスを水素富化ガス供給管１６に供給する形態がある。

【符号の説明】

【0032】

１…枠体
１１ａ…燃料電池セル集合体
１１ｂ…台座
１２…改質器
１４，１４Ｌ，１４Ｒ…伝熱部
１４ａ…第１の伝熱部
１４ｂ…第２の伝熱部
２１…オフガス燃焼部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】