特開 2024-21573 燃焼器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024021573

(43)【公開日】2024-02-16

(54)【発明の名称】燃焼器

(51)【国際特許分類】

   F23D 14/22 20060101AFI20240208BHJP

   H01M 8/04 20160101ALI20240208BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20240208BHJP

【ＦＩ】

F23D14/22 J

H01M8/04 N

H01M8/12 101

H01M8/12 102A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022124492

(22)【出願日】2022-08-04

(71)【出願人】

【識別番号】519322392

【氏名又は名称】森村ＳＯＦＣテクノロジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001911

【氏名又は名称】弁理士法人アルファ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】赤木 陽祐

【テーマコード（参考）】

3K019

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

3K019AA00

3K019BA02

3K019BB01

3K019BD01

3K019CA03

3K019CC00

5H126BB05

5H126BB06

5H127AA04

5H127AC02

5H127BA02

5H127BA13

5H127BA34

5H127BA37

5H127BB02

5H127BB19

5H127BB27

5H127EE02

5H127EE03

5H127EE12

5H127EE16

5H127EE29

5H127EE30

(57)【要約】

【課題】燃料電池モジュールに用いられる燃焼器の燃焼性能を向上させる。
【解決手段】燃焼器は、燃料ガスが流れる燃料ガス流路が形成された燃焼器であって、燃料ガス流路は、入口と、燃料ガスと酸化剤ガスとが混合される燃焼空間に向かって開口する複数の出口と、を有し、何れかの出口である第１出口と入口との距離は、何れかの出口である第２出口と入口との距離よりも短く、燃焼器は、燃料ガス流路を、入口側である入口側流路部と出口側である出口側流路部とに区画する中仕切り部材であって、入口側流路部の一部であり、かつ、燃料ガスを第１出口側から第２出口側に流すための特定流路を区画する中仕切り部材を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

燃料ガスが流れる燃料ガス流路が形成された燃焼器であって、
前記燃料ガス流路は、入口と、燃料ガスと酸化剤ガスとが混合される燃焼空間に向かって開口する複数の出口と、を有し、
何れかの前記出口である第１出口と前記入口との距離は、何れかの前記出口である第２出口と前記入口との距離よりも短く、
前記燃焼器は、前記燃料ガス流路を、前記入口側である入口側流路部と前記出口側である出口側流路部とに区画する中仕切り部材であって、前記入口側流路部の一部であり、かつ、燃料ガスを前記第１出口側から前記第２出口側に流すための特定流路を区画する中仕切り部材を備える、
ことを特徴とする燃焼器。

【請求項2】

請求項１に記載の燃焼器であって、
複数の前記出口は、特定方向に沿って並んでおり、
前記特定流路は、前記特定方向に沿って延伸している、
ことを特徴とする燃焼器。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の燃焼器であって、
前記中仕切り部材に、前記特定流路と前記出口側流路部とを連通する特定孔であって、開口面積が前記出口の開口面積よりも小さい特定孔が形成されている、
ことを特徴とする燃焼器。

【請求項4】

請求項３に記載の燃焼器であって、
前記中仕切り部材は、前記入口から前記第１出口に向かう第１方向に交差する第１表面であって、前記特定流路に面する第１表面と、前記第１表面から前記第１方向の前記入口側に向かう方向に沿って延伸して前記特定流路に面する第２表面と、を有し、かつ、前記第２表面に前記特定孔が形成されている、
ことを特徴とする燃焼器。

【請求項5】

請求項４に記載の燃焼器であって、
複数の前記出口は、特定方向に沿って並び、
前記出口から前記第１表面に向かう方向視で、
前記第１表面は、前記特定方向において、複数の前記出口のうち、前記特定方向の一端に位置する前記出口から、前記特定方向の他端に位置する前記出口までを包含する範囲に及んでいる、
ことを特徴とする燃焼器。

【請求項6】

請求項３に記載の燃焼器であって、
複数の前記出口は、特定方向に沿って並び、
中仕切り部材に、複数の前記特定孔が形成され、
何れかの前記特定孔を第１特定孔とし、前記入口との距離が前記第１特定孔と前記入口との距離よりも長い何れかの前記特定孔を第２特定孔としたときに、
前記第２特定孔の開口面積は、前記第１特定孔の開口面積よりも大きい、
ことを特徴とする燃焼器。

【請求項7】

請求項３に記載の燃焼器であって、
複数の前記出口は、特定方向に沿って並び、
中仕切り部材に、複数の前記特定孔が形成され、
何れかの前記特定孔を第３特定孔とし、前記第３特定孔に対して前記特定方向の隣に位置する前記特定孔を第４特定孔とし、前記第３特定孔と前記入口との距離と、前記第４特定孔と前記入口との距離と、のいずれよりも前記入口からの距離が長い前記特定孔を第５特定孔とし、前記第５特定孔に対して前記特定方向の隣に位置する前記特定孔を第６特定孔としたときに、
前記第５特定孔と前記第６特定孔との間隔は、前記第３特定孔と前記第４特定孔との間隔よりも短い、
ことを特徴とする燃焼器。

【請求項8】

請求項１に記載の燃焼器であって、
前記出口の直径は、５ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下である、
ことを特徴とする燃焼器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、燃料電池モジュールに用いられる燃焼器に関する。

【背景技術】

【0002】

水素と酸素との電気化学反応を利用して発電を行う燃料電池モジュールにおいて、燃料電池における発電に直接的または間接的に利用される燃料ガス及び酸化剤ガス（例えば、燃料電池において発電に使用されなかったオフガスとしての燃料ガス及び酸化剤ガス）を燃焼させる燃焼器を備える構成が知られている。燃焼器には、燃料ガスが流れる燃料ガス流路が形成されている。燃料ガス流路は、入口（以下、「燃料入口」という。）と、燃料ガスと酸化剤ガスとが混合される燃焼空間に向かって開口する複数の出口（以下、「燃料出口」という。）とを有する（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

上記燃焼器が備える各燃料出口は、燃料入口との距離が互いに異なっている。すなわち、この燃焼器は、何れかの燃料出口（例えば、燃料入口から最も近い燃料出口）を第１出口とし、他の何れかの燃料出口を第２出口としたときに、第１出口と燃料入口との距離は、第２出口と燃料入口との距離よりも短い構成となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－３６４８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の燃焼器では、第１出口と燃料入口との距離が第２出口と燃料入口との距離よりも短いため、第１出口から噴出される燃料ガスの流量が第２出口から噴出される燃料ガスの流量よりも多くなり、これらの流量が不均一となり易い。そのため、上記従来の燃焼器では、これらの流量が互いに不均一になることに起因して燃焼器の燃焼性能が損なわれるおそれがある。

【0006】

本明細書では、上述した課題を解決することが可能な技術を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本明細書に開示される技術は、例えば、以下の形態として実現することが可能である。

【0008】

（１）本明細書に開示される燃焼器は、燃料ガスが流れる燃料ガス流路が形成された燃焼器であって、前記燃料ガス流路は、入口と、燃料ガスと酸化剤ガスとが混合される燃焼空間に向かって開口する複数の出口と、を有し、何れかの前記出口である第１出口と前記入口との距離は、何れかの前記出口である第２出口と前記入口との距離よりも短く、前記燃焼器は、前記燃料ガス流路を、前記入口側である入口側流路部と前記出口側である出口側流路部とに区画する中仕切り部材であって、前記入口側流路部の一部であり、かつ、燃料ガスを前記第１出口側から前記第２出口側に流すための特定流路を区画する中仕切り部材を備える。

【0009】

上記従来の燃焼器のように中仕切り部材を備えない構成においては、本来、第１出口から噴出される燃料ガスの流量が第２出口から噴出される燃料ガスの流量よりも多くなり、これらの流量が不均一となり易い。そのため、上記従来の燃焼器では、これらの流量が互いに不均一になることに起因して燃焼器の燃焼性能が損なわれるおそれがある。

【0010】

これに対し、本燃焼器においては、第１出口側から第２出口側に流すための特定流路を区画する中仕切り部材を備えることにより、比較的入口から近い第１出口から噴出される燃料ガスの流量が減少する。これにより、入口との距離が第１出口と入口との距離よりも長い第２出口から噴出される燃料ガスの流量が相対的に増加する。その結果、各出口（第１出口、第２出口）から噴出される燃料ガスの流量が比較的均一になる。そのため、本燃焼器によれば、燃焼性能を向上させることができる。

【0011】

（２）上記燃焼器において、複数の前記出口は、特定方向に沿って並んでおり、前記特定流路は、前記特定方向に沿って延伸している構成としてもよい。本燃焼器によれば、燃料ガスを効率良く流し、ひいては、効率良く、燃料ガス流路の各出口から噴出させることができる。

【0012】

（３）上記燃焼器において、前記中仕切り部材に、前記特定流路と前記出口側流路部とを連通する特定孔であって、開口面積が前記出口の開口面積よりも小さい特定孔が形成されている構成としてもよい。本燃焼器によれば、第１出口から噴出される燃料ガスの流量を減少する（ひいては、各出口（第１出口、第２出口）から噴出される燃料ガスの流量が比較的均一になる）構成を簡易な構成により実現できる。また、特定孔の開口面積等を変更する等により、容易に各出口から噴出される燃料ガスの流量を調整することができる。

【0013】

（４）上記燃焼器において、前記中仕切り部材は、前記入口から前記第１出口に向かう第１方向に交差する第１表面であって、前記特定流路に面する第１表面と、前記第１表面から前記第１方向の前記入口側に向かう方向に沿って延伸して前記特定流路に面する第２表面と、を有し、かつ、前記第２表面に前記特定孔が形成されている構成としてもよい。本燃焼器によれば、特に効率的に、第１出口から噴出される燃料ガスの流量を減少させつつ、燃料ガスを第１出口側から第２出口側に流し、ひいては特定流路を通って出口から噴出させることができる。

【0014】

（５）上記燃焼器において、複数の前記出口は、特定方向に沿って並び、前記出口から前記第１表面に向かう方向視で、前記第１表面は、前記特定方向において、複数の前記出口のうち、前記特定方向の一端に位置する前記出口から、前記特定方向の他端に位置する前記出口までを包含する範囲に及んでいる構成としてもよい。本燃焼器によれば、仮に第１表面の範囲が上記の範囲に及ばない構成では、上述したように第１表面の範囲が上記の範囲に及ぶ構成である場合よりも、特定方向の上記一端または上記他端の出口付近の流量が不安定となる。これに対し、本燃焼器によれば、特定孔による流量制御をより安定的なものとすることができる。

【0015】

（６）上記燃焼器において、複数の前記出口は、特定方向に沿って並び、中仕切り部材に、複数の前記特定孔が形成され、何れかの前記特定孔を第１特定孔とし、前記入口との距離が前記第１特定孔と前記入口との距離よりも長い何れかの前記特定孔を第２特定孔としたときに、前記第２特定孔の開口面積は、前記第１特定孔の開口面積よりも大きい構成としてもよい。本燃焼器によれば、特に効率的に、第１出口から噴出される燃料ガスの流量を減少させつつ、燃料ガスを第１出口側から第２出口側に流し、ひいては特定流路を通って出口から噴出させることができる。

【0016】

（７）上記燃焼器において、複数の前記出口は、特定方向に沿って並び、中仕切り部材に、複数の前記特定孔が形成され、何れかの前記特定孔を第３特定孔とし、前記第３特定孔に対して前記特定方向の隣に位置する前記特定孔を第４特定孔とし、前記第３特定孔と前記入口との距離と、前記第４特定孔と前記入口との距離と、のいずれよりも前記入口からの距離が長い前記特定孔を第５特定孔とし、前記第５特定孔に対して前記特定方向の隣に位置する前記特定孔を第６特定孔としたときに、前記第５特定孔と前記第６特定孔との間隔は、前記第３特定孔と前記第４特定孔との間隔よりも短い構成としてもよい。本燃焼器によれば、特に効率的に、第１出口から噴出される燃料ガスの流量を減少させつつ、燃料ガスを第１出口側から第２出口側に流し、ひいては特定流路を通って出口から噴出させることができる。

【0017】

（８）上記燃焼器において、前記出口の直径は、５ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下である構成としてもよい。本燃焼器によれば、特に効率的に、第１出口から噴出される燃料ガスの流量を減少させつつ、燃料ガスを第１出口側から第２出口側に流し、ひいては特定流路を通って出口から噴出させることができる。

【0018】

なお、本明細書に開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃焼器、燃焼器を備える燃料電池モジュール、及びそれらの製造方法等の形態で実現することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本実施形態における燃料電池モジュール１の構成を模式的に示す図

【図2】図１に示す燃料電池モジュールの燃焼器１２の分解斜視図

【図3】図１に示す燃料電池モジュールの燃焼器１２の外観構成を示す平面図

【図4】図３に示す燃焼器１２の本体部４４の外観構成を示す平面図

【図5】図３のＶ－Ｖの位置における燃焼器１２のＹＺ断面構成を示す図

【図6】図３のＶＩ－ＶＩの位置における燃焼器１２のＸＺ断面構成を示す図

【図7】図３のＶＩＩ－ＶＩＩの位置における燃焼器１２のＸＺ断面構成を示す図

【発明を実施するための形態】

【0020】

Ａ．本実施形態：
Ａ－１．燃料電池モジュール１の構成：
図１は、本実施形態における燃料電池モジュール１の構成を模式的に示す図である。なお、図１において、燃料ガスＦＧ（原燃料ガスＲＦＧ、水蒸気が混合された原燃料ガスＲＦＧである混合ガスＭＧ、及び燃料電池スタック（燃料電池）２において発電に使用されなかった燃料ガスＦＧを含む）の流れが一点鎖線で示され、酸化剤ガスＯＧ（燃料電池スタック２において発電に使用されなかった酸化剤ガスＯＧを含む）の流れが実線で示され、排気ガスＥＧの流れが破線で示されている。

【0021】

図１に示すように、燃料電池モジュール１は、水素と酸素との電気化学反応を利用して発電を行う燃料電池スタック２と、燃料電池スタック２に反応ガス（酸化剤ガスＯＧ、燃料ガスＦＧ）を供給する流体供給装置４とを備える。

【0022】

流体供給装置４は、蒸発器４ａと、改質・加熱器４ｂとを備える。

【0023】

蒸発器４ａには、水ＷＡを供給するための水供給用配管２０と、原燃料ガスＲＦＧを供給するための原燃料ガス供給配管２２と、排気ガスＥＧを排出するための排気ガス排出管２３が接続されている。また、蒸発器４ａには、改質・加熱器４ｂのハウジング６から蒸発器４ａへ排気ガスＥＧを供給する排気ガス配管２６と、蒸発器４ａから改質器１０へ混合ガスＭＧを供給する混合ガス導管２８とが接続されている。

【0024】

蒸発器４ａは、排気ガス配管２６を通じて供給された排気ガスＥＧの熱により、水供給用配管２０から供給された水ＷＡを蒸発させて水蒸気を生成すると共に、この水蒸気を原燃料ガス供給配管２２から供給された原燃料ガスＲＦＧと混合するように構成されている。蒸発器４ａにおいて水蒸気と混合された原燃料ガスＲＦＧである混合ガスＭＧは、混合ガス導管２８を通じて改質器１０に供給される。なお、水ＷＡを加熱した排気ガスＥＧは排気ガス排出管２３を通じて外部に排出される。

【0025】

改質・加熱器４ｂはハウジング６を備えており、このハウジング６が燃料電池スタック２の上方に鉛直方向に並べて配置されている。これらの燃料電池スタック２及びハウジング６は、断熱材８によって包囲されているとともに、燃料電池スタック２とハウジング６との間にも断熱材８が設けられているため、燃料電池スタック２は、ハウジング６（流体供給装置４）から熱的に隔離されている。この燃料電池スタック２及びハウジング６を包囲している断熱材８は、燃料電池モジュール１の最表面を構成しており、断熱材８の外側を覆う金属製の容器等は設けられていてもよいが、設けられていなくてもよい。また、ハウジング６によって密閉された空間内には、改質器１０及び燃焼器１２が収容されている。

【0026】

ハウジング６は、二重壁構造となっており、内壁と外壁の間に空気流路６Ａが形成されている。ハウジング６の天面には空気供給パイプ２４が接続されており、外部から空気供給パイプ２４を通じて酸化剤ガスＯＧとしての空気が供給される。空気流路６Ａに供給された空気（酸化剤ガスＯＧ）は、空気流路６Ａを流れる間に、燃焼器１２の燃焼熱により加熱される。空気流路６Ａ内において加熱された空気は、酸化剤ガス供給通路３２を介して燃料電池スタック２に供給される。

【0027】

改質・加熱器４ｂと燃料電池スタック２との間には、改質器１０から燃料電池スタック２に燃料ガスＦＧを供給する燃料供給通路３０が設けられ、ハウジング６の空気流路６Ａから加熱された空気（酸化剤ガスＯＧ）を燃料電池スタック２に供給する酸化剤ガス供給通路３２が設けられている。また、改質・加熱器４ｂと燃料電池スタック２との間には、燃料電池スタック２において発電に使用されなかったオフガスである燃料ガスＦＧを燃焼器１２に供給するための燃料排出通路３４と、燃料電池スタック２において発電に使用されなかったオフガスである酸化剤ガスＯＧを燃焼器１２に供給するための酸化剤ガス排出通路３６が接続されている。

【0028】

改質器１０には、改質触媒（図示せず）が充填されており、蒸発器４ａから混合ガス導管２８を通じて混合ガスＭＧ（水蒸気が混合された原燃料ガスＲＦＧ）が供給され、燃焼器１２の燃焼熱により混合ガスＭＧを水蒸気改質して、水素を豊富に含む燃料ガスＦＧを生成するように構成されている。改質器１０において生成された燃料ガスＦＧは燃料電池スタック２に送られ、燃料電池スタック２において発電に使用される。この燃料ガスＦＧは、改質器１０と燃料電池スタック２の間に延びる燃料供給通路３０を介して燃料電池スタック２に供給される。なお、燃料ガスＦＧを供給する燃料供給通路３０は、ハウジング６及び断熱材８を貫通して燃料電池スタック２へ延びている。

【0029】

燃焼器１２は、内部に空間が形成された箱形部材であり、例えば金属により形成されている。燃焼器１２は、燃料電池スタック２において発電に使用されずに残った燃料ガスＦＧ及び酸化剤ガスＯＧを燃焼させるように構成されている。燃料電池スタック２において発電に使用されずに残った燃料ガスＦＧは、燃焼器１２と燃料電池スタック２の間に延びる燃料排出通路３４を介して燃焼器１２へ排出される。この燃料排出通路３４も、ハウジング６及び断熱材８を貫通して燃料電池スタック２から燃焼器１２へ延びている。燃焼器１２へ排出された残余燃料としての燃料ガスＦＧは、燃焼器１２によって燃焼され、燃焼器１２の上方に配置された改質器１０を加熱する。これにより、改質器１０内の改質触媒（図示せず）が水蒸気改質可能な温度に加熱される。

【0030】

一方、発電用の酸化剤ガスＯＧである空気も外部から空気供給パイプ２４を通じてハウジング６に供給され、空気流路６Ａを通る間に燃焼器１２の燃焼熱によって加熱され、高温になった状態で燃料電池スタック２へ供給される。流体供給装置４において加熱された発電用の空気は、ハウジング６から延びる酸化剤ガス供給通路３２を介して燃料電池スタック２に供給される。この酸化剤ガス供給通路３２も、ハウジング６を包囲する断熱材８を貫通してハウジング６から燃料電池スタック２へ延びている。

【0031】

燃料電池スタック２は、平板型セルスタックであり、複数の長方形の平板型燃料電池セルを積層して構成されている。燃料電池スタック２は、ハウジング６の外部に独立して設けられている。各燃料電池セルは、酸化物イオン伝導体で構成された平板状の電解質の両面に、燃料極及び空気極（酸化剤ガス極）の電極を夫々設けることにより構成され、各燃料電池セルの間にはセパレータが配置されている。各燃料電池セルには、燃料供給通路３０及び酸化剤ガス供給通路３２を通じて燃料ガスＦＧ及び酸化剤ガスＯＧが供給され、燃料電池セルによる発電が行われる。このように、本実施形態の燃料電池セルは、電解質として固体酸化物を用いる固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）である。

【0032】

燃料電池スタック２に供給され、発電に使用されずに残った残余の燃料ガスＦＧは、上述の通り、燃料排出通路３４を介して燃焼器１２へ排出される。また、燃料電池スタック２に供給され、発電に使用されずに残った残余の空気（酸化剤ガスＯＧ）は、酸化剤ガス排出通路３６を介して燃焼器１２へ排出される。この酸化剤ガス排出通路３６も、ハウジング６を包囲する断熱材８を貫通して燃料電池スタック２から燃焼器１２へ延びている。燃焼器１２へ排出された酸化剤ガスＯＧは、燃焼器１２における燃焼に使用される。燃焼により生成された燃焼ガスは、排気ガスＥＧとして排気ガス配管２６を通じて蒸発器４ａに排出される。蒸発器４ａに排出された排気ガスＥＧは、水ＷＡを蒸発するのに用いられた後に、排気ガス排出管２３から外部に排出される。

【0033】

Ａ－２．燃焼器１２の詳細構成：
次に、本実施形態における燃焼器１２の構成について説明する。図２から図７は、図１に示す燃料電池モジュール１の燃焼器１２を示す図である。図２は分解斜視図であり、図３は燃焼器１２の外観構成を示す平面図である。図４は燃焼器１２の本体部４４の外観構成を示す平面図である。なお、図４では、後述するカバー部材４３Ａ，４３Ｂが省かれたときの状態が示されている。図５は、図３のＶ－Ｖの位置における燃焼器１２のＹＺ断面構成を示す図である。図６は、図３のＶＩ－ＶＩの位置における燃焼器１２のＸＺ断面構成を示す図である。図７は、図３のＶＩＩ－ＶＩＩの位置における燃焼器１２のＸＺ断面構成を示す図である。なお、各図においてハウジング６の記載は基本的に省略されており、図６，７においてはハウジング６の底面６ａの一部のみが記載されている。各図には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方と呼び、Ｚ軸負方向を下方と呼ぶものとするが、燃焼器１２は実際にはそのような向きとは異なる向きで設置されてもよい。

【0034】

図２から図７に示すように、燃焼器１２は燃料ガスＦＧ及び酸化剤ガスＯＧを噴出するマニホールドからなり、このマニホールドは、図６等に示すように、ハウジング６の底面６ａ上に配置された本体部４４及び底板４２を備える。図５等に示すように、ハウジング６の底面６ａには、酸化剤ガス排出通路３６が接続される酸化剤ガス開口６Ｂと、燃料排出通路３４が接続される燃料開口６Ｃとが形成されている。

【0035】

図２、図５および図６に示すように、底板４２は、略長方形状の平板部４２Ａと、平板部４２Ａの中央に形成された開口部４２ａに接続された管状部４２Ｂとを有する。管状部４２Ｂは平板部４２Ａから下方に延びるように形成されている。なお、底板４２の管状部４２Ｂは、燃料排出通路３４の一部を構成する。以下において、底板４２の開口部４２ａを、「燃料ガス流路５２の入口」ともいう。

【0036】

図２および図４等に示すように、本体部４４は、平坦な略矩形の環状の縁部４９と、環状である縁部４９の内側において縁部４９から上方に向かって突出する第１酸化剤ガス案内部４６と、環状である第１酸化剤ガス案内部４６の内側において第１酸化剤ガス案内部４６から上方に向かって突出する燃料ガス噴出部４８と、を有する。

【0037】

第１酸化剤ガス案内部４６は、縁部４９に沿った環状であると共に平面視（Ｚ軸方向視）略矩形状に上方に延びるように形成された側壁部４６Ａと、環状である側壁部４６Ａの内側において側壁部４６Ａの上端を閉鎖する平板状の平板部４６Ｂとを有する。側壁部４６Ａと平板部４６Ｂとの境界（略矩形）における角部は湾曲状に面取りされている。また、平板部４６Ｂの幅方向（Ｘ軸方向）の両側には、円形の開口部を形成する酸化剤ガス噴出部４７が、長手方向（Ｙ軸方向）に沿って一列に等間隔で並ぶように複数（３１個）形成されている。

【0038】

図２から図４、および図６等に示すように、燃焼器１２は、更に、本体部４４の幅方向（Ｘ軸方向）の両側の第１酸化剤ガス案内部４６上に１つずつ配置されたカバー部材４３Ａ，４３Ｂを備える。各カバー部材４３Ａ，４３Ｂは、第１酸化剤ガス案内部４６に接続（例えば溶接）されている。各カバー部材４３Ａ，４３Ｂは、一列に並ぶ複数（３１個）の酸化剤ガス噴出部４７を上方から覆うように位置している。換言すれば、各カバー部材４３Ａ，４３Ｂは、本体部４４に対して燃焼空間（後述するハウジング６の内部空間７（の燃料ガス噴出口４８Ｃ周辺））側に位置している。

【0039】

全体として、２つのカバー部材４３Ａ，４３Ｂは、互いに、平板部４６Ｂの長手方向（Ｙ軸方向）の中心を対称面として面対称な構成となっている。各カバー部材４３Ａ，４３Ｂは、平坦な略矩形の縁部４３１Ａ，４３１Ｂと、縁部４３１Ａ，４３１Ｂに対して燃料ガス噴出部４８側において縁部４９から略矩形状に上方に突出する第２酸化剤ガス案内部４３２Ａ，４３２Ｂと、を有する。第２酸化剤ガス案内部４３２Ａ，４３２Ｂは、本体部４４の中央側である燃料ガス噴出部４８側（後述する特定表面ＳＦＡ，ＳＦＢの開口部４３ａ，４３ｂを形成する部分）に対向する部分が開口しており、後述する酸化剤ガス流路５０の出口(特定空間ＳＰＡ，ＳＰＢの開口部４３ａ，４３ｂ）の一部を画定している。

【0040】

図６、図３および図４等に示すように、上述したカバー部材４３Ａ，４３Ｂと本体部４４とにより、空間（以下、「特定空間」という。）ＳＰＡ，ＳＰＢが形成されている。本体部４４の幅方向（Ｘ軸方向）の両側の各特定空間ＳＰＡ，ＳＰＢは、その下方に位置する各酸化剤ガス噴出部４７と繋がっている。各特定空間ＳＰＡ，ＳＰＢは、平面視（Ｚ軸方向視）略矩形状（より正確には、燃料ガス噴出部４８側である下底が上底よりもわずかに長い略台形状）である。

【0041】

各特定空間ＳＰＡ，ＳＰＢは、燃料ガス噴出部４８（より詳細には、後述する燃料ガス噴出口４８Ｃ））側に向かって開口する開口部４３ａ，４３ｂを含んでいる。当該開口部４３ａ，４３ｂは、カバー部材４３Ａ，４３Ｂのうち、特定空間ＳＰＡ，ＳＰＢを覆う表面（以下、「特定表面」という。）ＳＦＡ，ＳＦＢの一部により画定されている。

【0042】

特定表面ＳＦＡ，ＳＦＢのうち開口部４３ａ，４３ｂ側部分は、酸化剤ガス噴出部４７が並ぶ方向（Ｙ軸方向）の一端と他端との間の距離が、当該方向に直交するＸ軸方向に沿って燃料ガス噴出部４８（燃料ガス流路５２の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ））に近づくほど長くなっている。以下において、特定空間ＳＰＡ，ＳＰＢの開口部４３ａ，４３ｂを、「酸化剤ガス流路５０の出口」ともいう。

【0043】

なお、一列に並ぶ複数（３１個）の酸化剤ガス噴出部４７は、燃料ガス噴出部４８との間の距離が基本的に略同一であるが、平板部４６Ｂの長手方向（Ｙ軸方向）の両端に位置する各酸化剤ガス噴出部４７のみは、燃料ガス噴出部４８との間の距離が比較的短い。

【0044】

図２、図３および図４等に示すように、燃料ガス噴出部４８は、本体部４４の幅方向（Ｘ軸方向）中央に長手方向（Ｙ軸方向）に沿って延びるように形成されている。燃料ガス噴出部４８は、第１酸化剤ガス案内部４６に沿った環状であると共に平面視（Ｚ軸方向視）略矩形状に上方に延びるように形成された側壁部４８Ａと、環状である側壁部４８Ａの内側において側壁部４８Ａの上端を閉鎖する天面部４８Ｂとを備える。

【0045】

天面部４８Ｂには、本体部４４の幅方向（Ｘ軸方向）の中央に位置すると共に長手方向（Ｙ軸方向）に沿って一列に並ぶ円形の開口部が複数（１２個）形成されている。各開口部の周縁には円筒状の円筒側壁部４８Ｄが形成されており、この円筒側壁部４８Ｄの上端に燃料ガス噴出口４８Ｃが形成されている。燃料ガス噴出口４８Ｃは長手方向に沿って等間隔に並んでいる。燃料ガス噴出部４８の長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近に位置する燃料ガス噴出口４８Ｃ（４８１Ｃ）の下方に、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）が位置している（図６等参照）。当該燃料ガス噴出口４８１Ｃは、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）から最も近い燃料ガス噴出口４８Ｃである。なお、燃料ガス噴出口４８Ｃは、特許請求の範囲における燃料ガス流路の出口の一例である。以下において、燃料ガス噴出口４８Ｃを「燃料ガス流路５２の出口」ともいい、燃料ガス噴出部４８の長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近に位置する上記燃料ガス噴出口４８Ｃ（４８１Ｃ）を「中央側出口４８１Ｃ」ともいう。

【0046】

上述した燃料ガス噴出口４８Ｃの位置関係に関する構成は、何れかの出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）である第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ、例えば中央側出口４８１Ｃ）と燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離は、何れかの出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）である第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）と当該入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離よりも短い、との条件（以下、「特定条件」という。）を満たしている。なお、特定条件を満たす第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）および第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）の組合せが多いほど好ましいが、当該組合せの個数は特に限られるものではなく、当該組合せが１つ（例えば、中央側出口４８１Ｃが第１出口であり、他の１つの燃料ガス噴出口４８Ｃが第２出口に該当）であってもよい。以下においても、特定条件を満たす上記第１出口及び上記第２出口を、「第１出口」及び「第２出口」という。

【0047】

図６等に示すように、本体部４４は、縁部４９がハウジング６の底面６ａに当接するように配置されており、縁部４９とハウジング６の底面６ａとが接続（例えば溶接）されている。また、底板４２は、管状部４２Ｂがハウジング６の底面６ａの燃料開口６Ｃを貫通するように配置されている。さらに、底板４２の平板部４２Ａが、本体部４４の平板部４６Ｂの燃料ガス噴出部４８の周囲に接続（例えば溶接）されている。

【0048】

このような構成により、ハウジング６の底面６ａと、本体部４４の第１酸化剤ガス案内部４６との間には、酸化剤ガスＯＧが流れる酸化剤ガス流路５０が形成される。酸化剤ガス流路５０は、ハウジング６の底面６ａの酸化剤ガス開口６Ｂを通じて、酸化剤ガス排出通路３６と連通している。

【0049】

また、酸化剤ガス流路５０は、酸化剤ガス噴出部４７を通じてハウジング６の内部空間７と連通している。換言すれば、燃料ガス噴出口４８Ｃは、燃料ガスＦＧと酸化剤ガスＯＧとが混合される燃焼空間（ハウジング６の内部空間７）に向かって開口している。燃料ガス流路５２の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）の直径は、例えば５ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下である。

【0050】

酸化剤ガス噴出部４７の総開口面積は、燃料ガス噴出口４８Ｃの総開口面積よりも大きくなっている。なお、本実施形態では、酸化剤ガス流路５０には、酸化剤ガス排出通路３６を介して燃料電池スタック２において発電に使用されなかった酸化剤ガスＯＧが供給されるが、これに限らず、外部から直接酸化剤ガスＯＧを供給することも可能である。

【0051】

また、底板４２の平板部４２Ａと、本体部４４の燃料ガス噴出部４８との間には、燃料ガスＦＧが流れる燃料ガス流路５２が形成される。燃料ガス流路５２は、燃料ガス噴出部４８の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って略全長にわたって延びている。燃料ガス流路５２は、ハウジング６の底面６ａの燃料開口６Ｃを通じて燃料排出通路３４と連通している。また、燃料ガス流路５２は、燃料ガス噴出口４８Ｃを通じてハウジング６の内部空間７と連通している。燃料ガス噴出部４８は、第１酸化剤ガス案内部４６の平板部４６Ｂに対して上方に向かって延びており、上端の燃料ガス噴出口４８Ｃは、酸化剤ガス噴出部４７よりも上方に位置している。なお、本実施形態では、燃料ガス流路５２には、燃料排出通路３４を通じて燃料電池スタック２において発電に使用されなかった燃料ガスＦＧが供給されるが、これに限らず、外部から直接燃料ガスＦＧを供給することも可能である。

【0052】

全体として、底板４２及び本体部４４は、幅方向（Ｘ軸方向）の中心を対称面として略面対称な構成となっている。そして、燃料ガス噴出口４８Ｃは対称面に沿うように一列に配置されている。なお、本実施形態では、燃料ガス噴出口４８Ｃは当該対称面に沿うように一列に配置されているが、これに限らず、例えば、ジグザグの線上に一列に配置してもよい。

【0053】

図２、図６および図７等に示すように、燃焼器１２は、更に、底板４２の平板部４２Ａと本体部４４の燃料ガス噴出部４８との間に形成された燃料ガス流路５２内に配置された中仕切り部材４１を備える。換言すれば、中仕切り部材４１は、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）と出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）との間に位置するように配置される。なお、この「燃料ガス流路５２の入口と出口との間に位置する」とは、少なくとも、燃料ガス流路５２の入口と少なくとも１つの出口（本実施形態では、中央側出口４８１Ｃを含む全ての出口）とを最短距離で結ぶ仮想直線上に位置する部分を有することを意味する。

【0054】

中仕切り部材４１は、その幅方向（Ｘ軸方向）の両側それぞれに位置する平坦な縁部４１Ａ，４１Ｂと、両縁部４１Ａ，４１Ｂの内側において縁部４１Ａ，４１Ｂから略矩形状に上方に向かって突出する中央部４１Ｃとを備える。中仕切り部材４１は、燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向）の略全長にわたって位置している。

【0055】

図６等に示すように、中仕切り部材４１は、縁部４１Ａ，４１Ｂが底板４２の上面４２ｂに当接するように配置されており、縁部４１Ａ，４１Ｂと底板４２の上面４２ｂとが接続（例えば溶接）されている。

【0056】

中仕切り部材４１により、燃料ガス流路５２は、入口（底板４２の開口部４２ａ）側と、出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側とに区画されている。以下において、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）側５２１を「入口側流路部５２１」といい、燃料ガス流路５２の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側５２２を「出口側流路部５２２」という。

【0057】

中仕切り部材４１の中央部４１Ｃにより囲まれた空間（以下「特定流路」という。）５２１ａは、燃料ガス流路５２の入口側流路部５２１の一部である。特定流路５２１ａは、燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って燃料ガス流路５２の略全長にわたって延伸している（図４参照）。すなわち、特定流路５２１ａは、燃料ガス流路５２の複数の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）が並ぶ方向に延びている。特定流路５２１ａは、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の管状部４２Ｂ）の上方に位置している。燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向）は、特許請求の範囲における特定方向の一例である。以下、燃料ガス流路５２の長手方向を「特定方向」という。

【0058】

図６等に示すように、中仕切り部材４１の中央部４１Ｃは、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）から第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）に向かう方向（Ｚ軸方向）（以下、「第１方向」という。）に交差する表面（以下、「第１表面」という。）を有する。第１表面４１１ｃは、特定流路５２１ａに面している。

【0059】

中仕切り部材４１の中央部４１Ｃは、第１表面４１１ｃから、第１方向（Ｚ軸方向）の燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）側に向かう方向（Ｚ軸負方向）に沿って延伸して特定流路５２１ａに面する表面（以下、「第２表面」という。）４１２ｃ，４１３ｃを有する。第２表面４１２ｃ，４１３ｃも、特定流路５２１ａに面している。

【0060】

図６等に示すように、中仕切り部材４１の幅方向（Ｘ軸方向）の両側における、縁部４１Ａ，４１Ｂと中央部４１Ｃとの境界付近には、特定流路５２１ａと出口側流路部５２２とを連通する円形の開口部を形成する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃが複数（２１個）形成されている。この複数（２１個）の燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃは、中仕切り部材４１の長手方向（Ｙ軸方向）に沿って一列に並んでいる。燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃは、特許請求の範囲における特定孔の一例である。

【0061】

一列に並ぶ複数（２１個）の燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃは、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）からの距離が遠い燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃほど、その開口面積（１つの開口部の開口面積、以下同様）が大きい構成となっている。なお、図では、各燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃ間の開口面積の大小関係を示す表現は省略されている（燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃも均等なサイズで表現されている）。ここでいう「開口面積」は、「開口部のうち、最もガス流れ下流側における開口面積」を意味する（以下においても同様）。

【0062】

上述した燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの開口面積に関する構成は、何れかの燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第１燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）とし、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離が第１燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と当該入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離よりも長い何れかの燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第２燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）としたときに、第２燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）の開口面積は、第１燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）の開口面積よりも大きい、との条件を満たしている。なお、全ての燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの組合せが当該条件を満たしていてよいが、一部の燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの組合せのみが当該条件を満たしていてもよい。また、当該条件を満たす燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの組合せが存在しない構成としてもよい。

【0063】

燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）からの距離が最も近い燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを中央側燃料ガス流通部４１４１ｃ，４１５１ｃとし、中央側燃料ガス流通部４１４１ｃ，４１５１ｃに対して特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））の隣に位置する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第１隣接燃料ガス流通部４１５２ｃ，４１５３ｃとし、第１隣接燃料ガス流通部４１５２ｃ，４１５３ｃに対して特定方向（Ｙ軸方向）の隣に位置する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第２隣接燃料ガス流通部４１５４ｃ，４１５５ｃとし、第２隣接燃料ガス流通部４１５４ｃ，４１５５ｃに対して特定方向（Ｙ軸方向）の隣に位置する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第３隣接燃料ガス流通部４１５６ｃ，４１５７ｃとしたときに、第２隣接燃料ガス流通部４１５４ｃ，４１５５ｃと第３隣接燃料ガス流通部４１５６ｃ，４１５７ｃとの間隔は、第１隣接燃料ガス流通部４１５２ｃ，４１５３ｃと第２隣接燃料ガス流通部４１５４ｃ，４１５５ｃとの間隔よりも短い。なお、中仕切り部材４１の幅方向（Ｘ軸方向）の一方側（Ｘ軸負方向側）の第２表面４１２ｃの燃料ガス流通部４１４ｃに形成された第１隣接燃料ガス流通部、第２隣接燃料ガス流通部、及び第３隣接燃料ガス流通部の図示は省略されている。

【0064】

上述した燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの間隔に関する構成は、何れかの燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第３燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）とし、第３燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）に対して特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））の隣に位置する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第４燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃとし、第３燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離と、第４燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と当該入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離と、のいずれよりも当該入口（底板４２の開口部４２ａ）からの距離が長い燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第５燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）とし、第５燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）に対して特定方向（Ｙ軸方向）の隣に位置する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第６燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）としたときに、第５燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と第６燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）との間隔は、第３燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と第４燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）との間隔よりも短い、との条件を満たしている。なお、当該条件を満たす燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの組合せが存在しない構成としてもよい。

【0065】

燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの開口面積は、燃料ガス流路５２の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）の開口面積よりも小さい。このように２つの開口面積を比較するときの単位はｍｍ^２であり、有効数字は２桁である（以下においても同様）。
（複数の燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの開口面積の合計）／（複数の燃料ガス噴出口４８Ｃの開口面積の合計）で表される比率は、例えば、０．５以下とすることができる。

【0066】

図４に示すように、燃料ガス流路５２の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から第１表面４１１ｃに向かう方向視（Ｚ軸方向視）で、第１表面４１１ｃは、特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））において、複数の当該出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）のうち、特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））の一端に位置する出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から、特定方向（Ｙ軸方向）の他端に位置する出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）までを包含する範囲に及んでいる。なお、このような条件を満たさない構成としてもよい。

【0067】

Ａ－３．燃焼器１２における燃料ガスＦＧ及び酸化剤ガスＯＧの流れ：
次に、図６を参照しながら、燃焼器１２における燃料ガスＦＧ及び酸化剤ガスＯＧの流れについて説明する。

【0068】

燃料ガス流路５２には、燃料排出通路３４を通じて燃料電池スタック２において発電に使用されなかった燃料ガスＦＧが供給される。燃料ガス流路５２に供給された燃料ガスＦＧは、中仕切り部材４１（の中央部４１Ｃ）の第１表面４１１ｃに衝突し、これに案内され、特定流路５２１ａを通じて特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））に供給される。より詳細には、特定流路５２１ａにおいて、燃料ガス噴出部４８の長手方向（Ｙ軸方向）の中央付近に位置する入口（底板４２の開口部４２ａ）から長手方向（Ｙ軸方向）の両側それぞれに向かって（換言すれば、何れかの出口４８１Ｃ（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側から他の出口４８１Ｃ（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側に）供給される。その過程で、燃料ガスＦＧは、中仕切り部材４１に形成された何れかの燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを通じて出口側流路部５２２に供給され、燃料ガス噴出口４８Ｃから鉛直上方に向かって燃焼空間（ハウジング６の内部空間７）に向かって噴出される。ハウジング６の内部空間７（の燃料ガス噴出口４８Ｃ周辺）は、特許請求の範囲における燃焼空間の一例である。

【0069】

酸化剤ガス流路５０には、酸化剤ガス排出通路３６を通じて燃料電池スタック２において発電に使用されなかった酸化剤ガスＯＧが供給される。酸化剤ガス排出通路３６を通じて酸化剤ガス流路５０に供給された酸化剤ガスＯＧは、底板４２の平板部４２Ａに衝突し、これに案内され、水平方向（ＸＹ平面方向）に外方に向かって流れる。その過程で、酸化剤ガスＯＧは、第１酸化剤ガス案内部４６の側壁部４６Ａ及び平板部４６Ｂにより、何れかの酸化剤ガス噴出部４７に送られる。そして、酸化剤ガスＯＧは、酸化剤ガス噴出部４７から燃料ガス噴出部４８の側壁部４８Ａに向かってハウジング６の内部空間７に噴出される。酸化剤ガス噴出部４７から燃料ガス噴出部４８の側壁部４８Ａに向かって噴出された酸化剤ガスＯＧは側壁部４８Ａに衝突する。そして、酸化剤ガスＯＧは、側壁部４８Ａに沿うように上方に向かって案内される。

【0070】

このようにして噴出された燃料ガスＦＧは、着火装置（図示せず）により着火され、酸化剤ガスＯＧとともに燃焼する。そして、燃料ガスＦＧが燃焼することにより発生した燃焼熱により、改質器１０が加熱され、また、ハウジング６の空気流路６Ａを流れる空気が加熱される。

【0071】

なお、平板部４６Ｂの長手方向（Ｙ軸方向）に沿って一列に並ぶ複数（３１個）の酸化剤ガス噴出部４７の両端に位置する各酸化剤ガス噴出部４７は、他の酸化剤ガス噴出部４７と比べて燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）からの距離が遠いため、本来、当該酸化剤ガス噴出部４７（両端に位置する各酸化剤ガス噴出部４７）から噴出される酸化剤ガスＯＧの流量は比較的少なくなり易い。そのため、特定空間ＳＰＡ，ＳＰＢのうち、当該酸化剤ガス噴出部４７付近から噴出される酸化剤ガスＯＧの流量は比較的少なくなり易い。そのため、各酸化剤ガス噴出部４７から噴出される酸化剤ガスＯＧの流量の均一性が損なわれ易い。これに対し、本実施形態では、上述したように両端に位置する各酸化剤ガス噴出部４７が燃料ガス噴出部４８との間の距離が比較的短いことにより、各酸化剤ガス噴出部４７から噴出される酸化剤ガスＯＧの流量の均一性が向上する。

【0072】

Ａ－４．本実施形態の効果：
以上説明したように、本実施形態の燃料電池モジュール１が備える燃焼器１２には、燃料ガスＦＧが流れる燃料ガス流路５２が形成されている。燃料ガス流路５２は、入口（底板４２の開口部４２ａ）と、燃料ガスＦＧと酸化剤ガスＯＧとが混合される燃焼空間（ハウジング６の内部空間７）に向かって開口する複数の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）と、を有する。何れかの出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）である第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ、例えば中央側出口４８１Ｃ）と燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離は、何れかの出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）である第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）と当該入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離よりも短い。燃焼器１２は、燃料ガス流路５２を、入口（底板４２の開口部４２ａ）側である入口側流路部５２１と、出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側である出口側流路部５２２とに区画する中仕切り部材４１を備える。中仕切り部材４１は、入口側流路部５２１の一部であり、かつ、燃料ガスＦＧを第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側から第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側に流すための特定流路５２１ａを区画する。

【0073】

上記従来の燃焼器のように中仕切り部材４１を備えない構成においては、本来、第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量が第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量よりも多くなり、これらの流量が不均一となり易い。そのため、上記従来の燃焼器では、これらの流量が互いに不均一になることに起因して燃焼器の燃焼性能が損なわれるおそれがある。

【0074】

これに対し、本実施形態の燃焼器１２においては、第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側から第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側に流すための特定流路５２１ａを区画する中仕切り部材４１を備えることにより、比較的入口（底板４２の開口部４２ａ）から近い第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量が減少する。これにより、入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離が第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）と入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離よりも長い第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量が相対的に増加する。その結果、各出口（第１出口、第２出口）から噴出される燃料ガスＦＧの流量が比較的均一になる。そのため、本実施形態の燃焼器１２によれば、燃焼性能を向上させることができる。

【0075】

また、本実施形態の燃焼器１２では、燃料ガス流路５２の複数の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）は、特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））に沿って並んでいる。燃料ガス流路５２の複数の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）は、特定方向（Ｙ軸方向）に沿って延伸している。そのため、本実施形態の燃焼器１２によれば、燃料ガスＦＧを効率良く流し、ひいては、効率良く、燃料ガス流路５２の各出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出させることができる。

【0076】

また、本実施形態の燃焼器１２では、中仕切り部材４１に、特定流路５２１ａと出口側流路部５２２とを連通する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃが形成されている。燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの開口面積は、燃料ガス流路５２の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）の開口面積よりも小さい。そのため、本実施形態の燃焼器１２によれば、第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量を減少する（ひいては、各出口（第１出口、第２出口）から噴出される燃料ガスＦＧの流量が比較的均一になる）構成を簡易な構成により実現できる。また、燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃの開口面積等を変更する等により、容易に各出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量を調整することができる。

【0077】

また、本実施形態の燃焼器１２では、中仕切り部材４１は、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）から第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）に向かう第１方向（Ｚ軸方向）に交差する第１表面４１１ｃであって、特定流路５２１ａに面する第１表面４１１ｃと、第１表面４１１ｃから、第１方向（Ｚ軸方向）の燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）側に向かう方向に沿って延伸して特定流路５２１ａに面する第２表面４１２ｃ，４１３ｃと、を有する。第２表面４１２ｃ，４１３ｃに燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃが形成されている。そのため、本実施形態の燃焼器１２によれば、特に効率的に、第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量を減少させつつ、燃料ガスＦＧを第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側から第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側に流し、ひいては特定流路５２１ａを通って出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出させることができる。

【0078】

また、本実施形態の燃焼器１２では、燃料ガス流路５２の複数の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）は、上記特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））に沿って並んでいる。燃料ガス流路５２の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から第１表面４１１ｃに向かう方向視（Ｚ軸方向視）で、第１表面４１１ｃは、特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））において、複数の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）のうち、特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））の一端に位置する出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から、特定方向（Ｙ軸方向）の他端に位置する出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）までを包含する範囲に及んでいる。仮に第１表面４１１ｃの範囲が上記の範囲に及ばない構成では、上述したように第１表面４１１ｃの範囲が上記の範囲に及ぶ構成であることにより、特定方向（Ｙ軸方向）の上記一端または上記他端の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）付近の流量が不安定となる。これに対し、本実施形態の燃焼器１２によれば、燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃによる流量制御をより安定的なものとすることができる。

【0079】

また、本実施形態の燃焼器１２では、中仕切り部材４１に、複数の燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃが形成されている。何れかの燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第１燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）とし、燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離が第１燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と当該入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離よりも長い何れかの燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第２燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）としたときに、第２燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）の開口面積は、第１燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）の開口面積よりも大きい。そのため、本実施形態の燃焼器１２によれば、特に効率的に、第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量を減少させつつ、燃料ガスＦＧを第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側から第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側に流し、ひいては特定流路５２１ａを通って出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出させることができる。

【0080】

また、本実施形態の燃焼器１２では、中仕切り部材４１に、複数の燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃが形成されている。何れかの燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第３燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）とし、第３燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）に対して特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））の隣に位置する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第４燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）とし、第３燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と燃料ガス流路５２の入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離と、第４燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と当該入口（底板４２の開口部４２ａ）との距離と、のいずれよりも当該入口（底板４２の開口部４２ａ）からの距離が長い燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第５燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）とし、第５燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）に対して特定方向（燃料ガス流路５２の長手方向（Ｙ軸方向））の隣に位置する燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃを第６燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）としたときに、第５燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と第６燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）との間隔は、第３燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）と第４燃料ガス流通部（４１４ｃ，４１５ｃ）との間隔よりも短い。そのため、本実施形態の燃焼器１２によれば、特に効率的に、第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量を減少させつつ、燃料ガスＦＧを第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側から第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側に流し、ひいては特定流路５２１ａを通って出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出させることができる。

【0081】

また、本実施形態の燃焼器１２では、燃料ガス流路５２の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）の直径は、５ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下である。そのため、本実施形態の燃焼器１２によれば、特に効率的に、第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出される燃料ガスＦＧの流量を減少させつつ、燃料ガスＦＧを第１出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側から第２出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）側に流し、ひいては特定流路５２１ａを通って出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）から噴出させることができる。

【0082】

Ｂ．変形例：
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。

【0083】

上記実施形態における燃料電池モジュール１の構成や燃料電池モジュール１を構成する各部分の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。上記実施形態における燃焼器１２や燃料電池スタック２の構成も、あくまで一例であり、種々変形可能である。

【0084】

例えば、中仕切り部材４１は、燃料ガス流路５２を入口側流路部５２１と出口側流路部５２２とに区画し、かつ、特定流路５２１ａを区画するものであれば、その構成（形状等）は特に限定されるものではない。

【0085】

また、燃焼器１２が複数備える各種開口部（燃料ガス噴出口４８Ｃ、酸化剤ガス噴出部４７、燃料ガス流通部４１４ｃ，４１５ｃ）の個数、配置、および開口面積等は、上記の態様に特に限定されるものではなく（但し、上記特定条件は満たす点を除く）、種々変更可能である。また、上記実施形態では、燃料ガス流路５２は、入口（底板４２の開口部４２ａ）と、燃料ガスＦＧと酸化剤ガスＯＧとが混合される燃焼空間（ハウジング６の内部空間７）に向かって開口する複数の出口（燃料ガス噴出口４８Ｃ）と、を有する構成であったが、燃料ガス流路５２が複数の入口を有する構成でもよい、このような構成では、複数の入口のうち少なくとも１つの入口を対象として、各請求項に記載された要件を満たせば燃焼性能を向上させることができる。

【0086】

また、上記実施形態では、燃料電池（燃料電池スタック２）において発電に使用されなかったオフガスとしての燃料ガスＦＧ及び酸化剤ガスＯＧを燃焼させる燃焼器１２に本発明を適用した例を示したが、オフガスでない燃料ガスＦＧ及び酸化剤ガスＯＧであって、燃料電池における発電に直接的または間接的に利用される燃料ガスＦＧ及び酸化剤ガスＯＧを燃焼させる燃焼器１２に本発明を適用してもよい。

【0087】

また、上記実施形態では、燃料電池セルは固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ）であるが、溶融炭酸塩形燃料電池（ＭＣＦＣ）といった他のタイプの燃料電池であってもよい。また、上記実施形態では、燃料電池スタック２は平板型の燃料電池スタックであるが、他のタイプ（いわゆる円筒平板型や円筒形）の燃料電池スタックであってもよい。

【符号の説明】

【0088】

１：燃料電池モジュール ２：燃料電池スタック ４：流体供給装置 ４ａ：蒸発器 ４ｂ：改質・加熱器 ６：ハウジング ６Ａ：（ハウジングの）空気流路 ６Ｃ：（ハウジングの）燃料開口 ６ａ：（ハウジングの）底面 ７：（ハウジングの）内部空間 ８：断熱材 １０：改質器 １２：燃焼器 ２０：水供給用配管 ２２：原燃料ガス供給配管 ２３：排気ガス排出管 ２４：空気供給パイプ ２６：排気ガス配管 ２８：混合ガス導管 ３０：燃料供給通路 ３２：酸化剤ガス供給通路 ３４：燃料排出通路 ３６：酸化剤ガス排出通路 ４１：中仕切り部材 ４１Ａ，４１Ｂ：（中仕切り部材の）縁部 ４１Ｃ：（中仕切り部材の）中央部 ４２：底板 ４２Ａ：（底板の）平板部 ４２Ｂ：（底板の）管状部 ４２ａ：（底板の）開口部 ４２ｂ：（底板の）上面 ４３Ａ，４３Ｂ：カバー部材 ４３ａ，４３ｂ：（カバー部材の）開口部 ４４：（燃焼器の）本体部 ４６：第１酸化剤ガス案内部 ４６Ａ：（第１酸化剤ガス案内部の）側壁部 ４６Ｂ：（第１酸化剤ガス案内部の）平板部 ４７：酸化剤ガス噴出部 ４８：燃料ガス噴出部 ４８Ａ：（燃料ガス噴出部の）側壁部 ４８Ｂ：（燃料ガス噴出部の）天面部 ４８Ｃ：燃料ガス噴出口 ４８Ｄ：（燃料ガス噴出部の）円筒側壁部 ４９：（燃焼器の本体部の）縁部 ５０：酸化剤ガス流路 ５２：燃料ガス流路 ４１１ｃ：（中仕切り部材の）第１表面 ４１２ｃ，４１３ｃ：（中仕切り部材の）第２表面 ４１４ｃ，４１５ｃ：燃料ガス流通部 ４３１Ａ，４３１Ｂ：（カバー部材の）縁部 ４３２Ａ，４３２Ｂ：第２酸化剤ガス案内部 ４８１Ｃ：中央側出口（中央側に位置する燃料ガス噴出口） ５２１：入口側流路部 ５２１ａ：特定流路 ５２２：出口側流路部 ４１４１ｃ，４１５１ｃ：中央側燃料ガス流通部 ４１５２ｃ，４１５３ｃ：第１隣接燃料ガス流通部 ４１５４ｃ，４１５５ｃ：第２隣接燃料ガス流通部 ４１５６ｃ，４１５７ｃ：第３隣接燃料ガス流通部 ＥＧ：排気ガス ＦＧ：燃料ガス ＭＧ：混合ガス ＯＧ：酸化剤ガス ＲＦＧ：原燃料ガス ＳＦＡ，ＳＦＢ：特定表面 ＳＰＡ，ＳＰＢ：特定空間 ＷＡ：水

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】