JP5378032B2 - 固体酸化物型燃料電池装置 - Google Patents

Description

本発明は高温の排気ガスを排出させる固体酸化物型燃料電池装置に関する。

固体酸化物型燃料電池装置は、複数の燃料電池（ＳＯＦＣ）が組み付けられたスタックと、スタックの発電反応を経た排気ガスを流出させる排気ガス通路とを有する（特許文献１，２，３）。このものによれば、アノードガスがスタックのアノードに供給され、カソードガスがスタックのカソードに供給され、発電が行われる。

特許文献１によれば、燃料電池から排出された排気ガスを排気空気で燃焼させる触媒燃焼層を設けることにしている。また特許文献２によれば、スタックの横断面方向において温度むらを低減すべく、複数のガス供給路をスタックの周囲に配置させている。また特許文献３によれば、スタックから排出される排気ガスを燃焼させる触媒燃焼させ、触媒燃焼の熱により熱交換器を加熱させることにより、スタックからの排熱を利用することにしている。

特開２００３−２２９１５１号公報 特開２００５−１５８５２５号公報 特開２００５−３２７５５３号公報

産業界では、上記した固体酸化物型の燃料電池装置において、スタックの発電効率、耐久性を更に向上させることが要請されている。しかしスタック周囲の温度むらに起因する発電出力のむらが発生するおそれがあり、発電効率および耐久性の向上には限界があった。殊に、スタックが長手方向に沿って延設されているときには、スタックの長手方向において発電出力のむらが発生するおそれがあり、スタックの発電効率および耐久性を向上させるには限界があった。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、スタックの長手方向においてスタックの発電出力のむらを抑制し、スタックの発電効率および耐久性を向上させるのに有利な固体酸化物型燃料電池装置を提供することを課題とする。

本発明に係る固体酸化物型燃料電池装置は、（ｉ）複数の燃料電池を積層して長手方向に延設されたスタックと、スタックの燃料電池の発電反応を経た排気ガスを流入させる入口と排気ガスを吐出させる出口とを有し且つスタックの長手方向に沿って延設されている排気ガス通路とを具備しており、（ｉｉ）排気ガス通路は、スタックの長手方向において分割された複数の分割室で形成された分割室群と、排気ガス通路に配置された抵抗部材とを備えており、（ｉｉｉ）分割室群のうち、抵抗部材が配置されていない状態において温度が他の分割室の温度よりも相対的に高温となる少なくとも高温側分割室には、高温側分割室における圧損を他の分割室における圧損よりも高めるように抵抗部材が配置されている。

本発明によれば、排気ガス通路は、スタックの長手方向において分割された複数の分割室で形成された分割室群と、排気ガス通路に配置され排気ガスの流れに対して抵抗となる抵抗部材とを備えている。分割室群のうち、抵抗部材が配置されていない状態において温度が他の分割室の温度よりも相対的に高温となる少なくとも高温側分割室には、高温側分割室における圧損を他の分割室における圧損よりも高めるように、抵抗部材が配置されている。

本発明によれば、相対的に高温となる分割室には、排気ガスの流れに対して抵抗となり、圧損を高める抵抗部材が配置されている。このため抵抗部材が配置されていない状態において相対的に高温となる分割室（高温側分割室）に流れる単位時間および単位容積あたりの排気ガスの流量は、抵抗部材を配置していない場合に比較して減少する。結果として、高温の排気ガスは、圧損が高い高温側分割室に向けて流れにくくなる。高温の排気ガスは、圧損が低い低温側分割室に向けて流れ易くなる。

このため、高温の排気ガスが低温側分割室の排気ガス通路を流れるにあたり、スタックの長手方向において、排気ガス通路の温度の均一化を図り得る。ひいては排ガス流路とスタックとの間の温度差が小さくなるので、スタックにおける熱損失も抑制できる。このような本発明では、スタックの長手方向においてスタックの発電出力のむらを抑制し、スタックの発電効率および耐久性を向上させることができる。またスタックの長手方向において排気ガス通路の温度の均一化を図り得るため、スタックの長手方向において排気ガスとカソードガスとの熱交換効率が均一化する。従って、スタックの長手方向において相対的に温度が低い部分に、相対的に高い温度のカソードガスを供給することができる。この意味においても、スタックの長手方向における温度の均一性を高めることができる。

本発明に係る固体酸化物型燃料電池装置によれば、高温の排気ガスを排気ガス通路の低温側分割室に多めに流すことができるため、長手方向における排気ガスの温度分布の均一性を高めることができる。ひいては、長手方向における排ガス流路とスタックとの間の温度差が小さくなるので、スタックにおける熱損失も抑制できる。また、スタックの長手方向において排気ガス通路の温度の均一化を図り得るため、長手方向において排気ガスとカソードガスとの熱交換効率が均一化する。従って、スタックの長手方向において相対的に温度が低い部分に、相対的に高い温度のカソードガスを供給できる。ひいてはスタックの長手方向における温度の均一性を高めることができる。従って、スタックの長手方向における発電出力（発電電圧）の均一性を高めることができ、スタックの発電効率および耐久性を高めることができる。

実施形態１に係り、燃料電池装置の要部の斜視図である。 実施形態１に係り、燃料電池装置の概念を模式的に示す概念図である。 実施形態２に係り、燃料電池装置の要部の斜視図である。 実施形態３に係り、燃料電池装置の要部の斜視図である。 実施形態４に係り、燃料電池装置の要部の斜視図である。 実施形態５に係り、燃料電池装置の排気ガス通路を水平方向に沿って切断した断面図である。 実施形態６に係り、燃料電池装置の排気ガス通路を水平方向に沿って切断した断面図である。 実施形態７に係り、燃料電池装置の排気ガス通路を水平方向に沿って切断した断面図である。 実施形態８に係り、燃料電池装置の排気ガス通路を水平方向に沿って切断した断面図である。

抵抗部材は、排気ガスの流れに対して抵抗となる部材であり、排気ガス通路において排気ガスの圧力損失を発生させる。抵抗部材としては、排気ガスの流れに対して抵抗となるものであれば何でも良く、排気ガスを浄化させる浄化触媒（燃焼触媒）を有する触媒担体を例示できる。浄化触媒としては、ＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ，ＨＣ等の環境影響成分を低減させるものであり、酸化触媒、還元触媒、３ウェイ触媒が例示される。更に抵抗部材としては、触媒を担持していないセラミックスまたは金属等の部材でも良い。このような部材の形状としては、特に限定されず、球状、粒状、フレーク状、繊維状、モノリス構造体、波板、網体等が例示される。

好ましい形態によれば、分割室群を構成する各分割室には、排気ガスを浄化させる浄化触媒を有する触媒担体が抵抗部材として収容されている。そして、分割室群のうち、触媒担体が収容されていない状態において温度が他の分割室の温度よりも相対的に高温となる少なくとも高温側分割室には、触媒担体が抵抗部材として配置されていることが好ましい。この場合、高温側分割室における圧損を他の分割室における圧損よりも高めるため、高温の排気ガスが高温側分割室に流れにくくなり、低温側分割室に流れやすくなる。この結果、全体として、スタックの長手方向における温度の均一性を高めることができる。

好ましい形態によれば、スタックに供給される発電反応前のカソードガスが流れるカソードガス通路が設けられている。そして、カソードガス通路を流れるカソードガスと、排気ガス通路を流れる排気ガスとが熱交換可能となるように、カソードガス通路および排気ガス通路が設けられている。

排気ガスの温度が過剰に高温であると、浄化触媒が排気ガスを浄化させる効率が低下したり、触媒の劣化が進行するおそれがある。そこで、好ましい形態によれば、排気ガス通路において、熱交換の促進により排気ガスの温度を低下させる冷却要素が触媒担体の上流に設けられている。この場合、高温の排気ガスが触媒担体に接触することが抑制され、触媒担体に担持されている触媒の熱劣化が抑制される。冷却要素としては、熱伝導に優れた良熱伝導部材（粒状、網状など）が例示される。

また、好ましくは、抵抗部材は、排気ガスを浄化させる浄化触媒を有する触媒担体で形成された第１抵抗部材と、排気ガス通路において第１抵抗部材の上流に配置され且つ排気ガスの温度を低下させる第２抵抗部材とを有する。排気ガスは、触媒担体に接触する前において、第２抵抗部材に接触して冷却される。このため触媒担体と接触する排気ガスの温度の過剰高温化は、抑制される。このため触媒担体の触媒が排気ガスを浄化させる浄化効率を高めることができる。この意味において、第２抵抗部材は、排気ガスを浄化させる浄化触媒を有していないことが好ましい。あるいは、第２抵抗部材が浄化触媒を有していたとしても、単位体積あたりにおける浄化触媒の担持量は、第１抵抗部材における浄化触媒の担持量よりも小さい方が好ましい。

圧損が低い方の排気ガス通路にガスが多く流れる。このため、抵抗部材として触媒担体が使用される場合には、圧損が低い方の排気ガス通路は触媒反応（発熱反応）が多く発生し、温度が高くなる。このため触媒が無いときに比較して、圧損が低い方の排気ガス通路の温度の昇温性が確保される。

好ましい形態によれば、浄化触媒を担持する触媒担体が収納されている排気ガス通路に対向するように、スタックに供給される前のカソードガスが流れるカソードガス通路が設けられていることが好ましい。この場合、カソードガスを触媒担体の熱で予熱させると共に、触媒担体をカソードガスで冷却させることができる。故に、触媒および／または触媒担体の熱劣化が抑制される。

好ましい形態によれば、抵抗部材は、排気ガス通路において排気ガスが流れる方向における中間領域に配置されている。この場合には、排気ガス通路において排気ガスが流れる方向における温度のばらつきを低減させるのに貢献できる。

（実施形態１）
図１および図２は実施形態１を示す。本実施形態は、固体酸化物型の燃料電池装置１に適用した例を示す。図１は実施形態１に係る燃料電池装置１の概念を示す。燃料電池装置１は、複数の燃料電池２０が厚み方向に積層されて長手方向（矢印Ｌ方向）に沿って延設されたスタック２を有する。図１に示すように、燃料電池装置１は、配置室３０をもつ基体３と、基体３の配置室３０に収容された燃料電池２０で形成されたスタック２と、基体３の配置室３０においてスタック２の上側に配置された改質器４と、スタック２の上端と改質器４の下端との間に形成された燃焼用空間５と、スタック２の外側に配置された断熱材料で形成された断熱層６と、断熱層６の外側に配置された排気ガス通路７と、排気ガス通路７に隣設されて互いに熱交換できるように配置されたカソードガス通路８とを有する。

図１に示すように、排気ガス通路７は、金属を母材とする通路形成部材７ａ，７ｃで形成されている。排気ガス通路７は、改質器４および燃焼用空間５に近い側となるように排気ガス通路７の上端側に形成された入口７ｉと、排気ガス通路７の下端側に形成された出口７ｐとをもつ。排気ガス通路７は、基本的には縦方向に沿って形成されつつ、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向，燃料電池の積層方向）に沿って延設されている。カソードガス通路８は、板状をなす通路形成部材８ａ，７ｃで形成されている。

図１に示すように、カソードガス通路８は排気ガス通路７に隣設されており、入口８０と、入口８０から縦方向に上向きに延びる第１通路８１と、第１通路８１の上端から横方向にのびる第２通路８２と、第２通路８２の先端から下向きに延びる第３通路８３と、第３通路８３の下端側に形成された出口８４とをもつ。燃料電池２０をこれの厚み方向に積層して形成したスタック２は、第３通路８３を挟むように２組設けられている。

スタック２の下部には、アノードガスを燃料電池２０の入口に案内するアノードガスマニホルド２４が配置されている。図１に示すように、スタック２、カソードガス通路８、排気ガス通路７、改質器４およびアノードガスマニホルド２４は、さらには、後述する燃焼用空間５は、燃料電池装置１の長手方向（矢印Ｌ方向，燃料電池２０の積層方向）に沿って延設されている。矢印Ｌ方向は、燃料電池２０を積層してスタック２を形成している積層方向である
図１において、カソードガス（空気）は、矢印Ｃ１方向，矢印Ｃ２方向，矢印Ｃ３方向，矢印Ｃ４方向，矢印Ｃ５方向に沿って第１通路８１、第２通路８２および第３通路８３を流れ、カソードガス通路８の先端の出口８４から燃料電池２０のカソード２２の下部の入口に供給される。さらに、カソード２２に供給されたカソードガスは、カソード２２を上向きに通過しつつ、カソード２２における発電反応に使用される。

発電反応後のカソードガスは、燃料電池２０のカソードの上部からカソードオフガスとして燃焼用空間５に吐出される。これに対して、アノードガスは、アノードガスマニホルド２４から燃料電池２０の内部を上向きに通過しつつ、アノード２１の発電反応に使用される。発電反応後のアノードガスは、アノードオフガスとして燃料電池２０の上部から燃焼用空間５に吐出される。アノードオフガスは、未反応の可燃成分（水素）を残留させており、再燃焼可能である。カソードオフガスは、未反応の酸素を残留させている。

図２は燃料電池２０および改質器４付近の概念図の一例を示す。図２に例示されるように、スタック２を構成する燃料電池２０は、アノードガスが供給される通路２１ｒをもつガス透過性をもつ多孔質導電部２１ｗと、燃料極として機能するアノード２１と、カソードガスが供給される酸化剤極として機能するカソード２２と、アノード２１およびカソード２２で挟まれた固体酸化物を母材とする膜状の電解質２５と、コネクタ部２０ｘとを有する。固体酸化物は、スタック２の作動温度において酸素イオン（Ｏ^２−）を伝導させる性質をもつものであり、ＹＳＺ等のジルコニア系、ランタンガレート系が例示される。アノード２１は、ニッケル−セリア系サーメットが例示される。カソード２２は、サマリウムコバルタイト、ランタンマンガナイトが例示される。材質は上記に限定されるものではない。

上記したように燃料電池２０の上部からアノードオフガスが燃焼用空間５に吐出される。燃焼用空間５において、アノードオフガスは、発電反応を経たカソードオフガス、または、発電反応を経ていないカソードガスにより燃焼されて燃焼火炎５０を形成し、改質部４２および蒸発部４０を加熱させる。これにより改質部４２における改質反応が維持され、蒸発部４０において水蒸気生成反応が維持される。

本実施形態によれば、スタック２のアノード２１に供給されるアノードガス（改質部４２に供給される燃料原料）の流量としては、燃料電池２０のアノード２１における発電反応で使用される流量と、燃焼用空間５においてアノードオフガスが燃焼火炎５０を形成する流量とを加算した流量が設定されている。カソードガスの流量としては、燃料電池２０のカソード２２における発電反応で使用される流量と、燃焼用空間５においてカソードオフガスが燃焼用空気として燃焼火炎５０を形成する流量と、余裕流量とを加算した流量が設定されている。

図２に示すように、改質器４は、蒸発部４０と、燃料原料が供給される改質部４２とを備えている。蒸発部４０は、改質水系から蒸発部４０に供給される液相状の改質水を水蒸気化させる。改質部４２は蒸発部４０の下流に設けられており、蒸発部４０で生成された水蒸気で炭化水素系の燃料原料を水蒸気改質させてアノードガスを生成させる。アノードガスは水素ガスまたは水素含有ガスである。なお、固体酸化物形の燃料電池２０によれば、スタック２の定格運転における燃料電池２０の作動温度は例えば５００〜１１００℃の範囲内、殊に５５０〜８００℃の範囲内であることが好ましい。

さて、燃料電池２０が発電運転しているときについて説明を加える。この場合、燃料原料ポンプ９０が駆動するため、炭化水素系の燃料原料が燃料原料供給通路９２を介して改質器４の蒸発部４０に供給される。また改質水ポンプ９３が駆動し、図略の貯水タンクの改質水が改質水通路９４を介して蒸発部４０に供給される。ここで、燃焼火炎５０で蒸発部４０は加熱されているため、蒸発部４０は液相状の改質水を水蒸気化させる。生成された水蒸気は改質部４２に供給される。改質部４２は燃料原料を水蒸気改質させ、水素を含むアノードガスを生成させる。燃料原料がメタン系である場合には、水蒸気改質ではアノードガスの生成は、次の（１）式に基づくと考えられている。固体酸化物形の燃料電池２０では、Ｈ_２他にＣＯも燃料となりうる。

（１）…ＣＨ_４＋２Ｈ_２Ｏ→４Ｈ_２＋ＣＯ_２
ＣＨ_４＋Ｈ_２Ｏ→３Ｈ_２＋ＣＯ
ＣｎＨｍが炭化水素の一般的な化学式であるすると、水蒸気改質の一般式は次の（１−１）式のようになる。ｎ＝１、ｍ＝４であると、メタンの水蒸気改質の式が得られる。

（１−１）…ＣｎＨｍ＋２ｎＨ_２Ｏ→ｎＣＯ_２＋［（ｍ／２）＋２ｎ）］Ｈ_２
生成された水素を含有するアノードガスは、アノードガスマニホルド２４を介して、燃料電池２０の通路２１ｒを介してアノード２１に供給されて発電に使用される。またカソードガスポンプ９５が駆動しているため、空気であるカソードガスが、図１の矢印Ｃ１方向，矢印Ｃ２方向，矢印Ｃ３方向，矢印Ｃ４方向，矢印Ｃ５方向に沿って第１通路８１、第２通路８２および第３通路８３を流れ、カソードガス通路８の先端の出口８４から燃料電池２０に向けて供給される。さらに、カソードガスは、カソード２２に供給されつつ、燃料電池２０の通路３２ｒを上向きに流れ、カソード２２の発電反応に使用される。

これに対して、アノードガスは、アノードガスマニホルド２４から燃料電池２０のアノード２１を上向きに通過しつつアノード２１の発電反応に使用される。これにより燃料電池２０は発電する。発電反応においては、水素含有ガスで供給されるアノード２１では基本的には（２）の反応が発生すると考えられている。酸素が供給されるカソード２２では基本的には（３）の反応が発生すると考えられている。カソード２２において発生した酸素イオン（Ｏ^２−）がカソード２２からアノード２１に向けて電解質（酸素イオン伝導体，イオン伝導体）を伝導する。

（２）…Ｈ_２＋Ｏ^２−→Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻
ＣＯが含まれている場合には、ＣＯ＋Ｏ^２−→ＣＯ_２＋２ｅ⁻
（３）…１／２Ｏ_２＋２ｅ⁻→Ｏ^２−
発電反応後のアノードオフガスは、燃料電池２０のアノード２１の上部から燃焼用空間５に排出される。アノードオフガスはカソードオフガスまたはカソードガスにより燃焼し、燃焼火炎５０を燃焼用空間５において形成する。（２）の反応式によれば、アノードオフガスは水分（Ｈ_２Ｏ）を含むことがある。

燃焼用空間５において燃焼した後のアノードオフガス等のガスは高温の排気ガスとなる。この排気ガスは、入口７ｉから排気ガス通路７に進入し、排気ガス通路７を下向きに流れ、出口７ｐから吐出される。ここで、排気ガス通路７を下向きに流れる高温の排気ガスと、カソードガス通路８を上向き（排気ガスの流れ方向と反対方向）に流れる低温のカソードガスとが熱交換する。よって排気ガスが冷却される。更に、スタック２に供給される前のカソードガスが予熱される。予熱されたカソードガスは、カソードガス通路８の第２通路８２，第３通路８３，出口８４を経て、燃料電池２０のカソード２２に供給されるので、発電効率が向上する。

ここで、排気ガス通路７を流れる高温の排気ガスは下向きに流れ、且つ、カソードガス通路８を流れる低温のカソードガスは上向きに流れる。結果として、高温の排気ガスと低温のカソードガスとは、対向流として互いに熱交換する。従って、燃焼用空間５から排出された排気ガスは冷却されると共に、スタック２に供給される前のカソードガスは予熱され、発電効率が向上する。

さて本実施形態によれば、図１に示すように、燃料電池装置１は、スタック２を構成する燃料電池２０が積層されている方向、つまり、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）に沿って延設されている。排気ガス通路７には、長手方向において、複数の仕切部材８６が並設されている。よって排気ガス通路７は、仕切部材８６によりスタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）において仕切られた複数の第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔを長手方向に並設させる。このように第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔは、分割室群７９を有する。第１分割室７ｆの通路厚み、第２分割室７ｓの通路厚みおよび第３分割室７ｔの通路厚みそれぞれ同一とされている。隣設する仕切部材８６間の間隔寸法Ｘは、燃料電池装置１に応じて適宜設定できる。

図１から理解できるように、排気ガス通路７においては、これの入口７ｉは第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔに共通している。従って、入口７ｉを通過した排気ガスは、第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔに分岐される。分岐された排気ガスは、第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔから吐出された後に、合流する。

本実施形態によれば、図１に示すように、各分割室７ｆ，７ｓ，７ｔには、排気ガスを浄化させる浄化触媒を有するセラミックス製の粒状の触媒担体１００が抵抗部材（圧損部材）として収容されている。浄化触媒は、排気ガスに含まれる環境影響成分（例えば一酸化酸素など）を酸化させる等して浄化させる触媒であり、白金、パラジウム、金、等の貴金属系が例示される。触媒担体１００としてはアルミナが例示される。

図１に示すように、スタック２の外側に排気ガス通路７が設けられており、排気ガス通路７を構成する分割室７ｆ，７ｓ，７ｔに、排気ガスを浄化させるセラミックス製の粒状の触媒担体１００が収容されている。具体的には、分割室７ｆには触媒担体１００ｆが収容されている。分割室７ｓには触媒担体１００ｓが収容されている。分割室７ｔには触媒担体１００ｒが収容されている。触媒担体１００ｆ，１００ｓ，１００ｔは、排気ガスを浄化させる触媒を担持しており、例えば同種および同サイズにできる。なお、図１から理解できるように、浄化触媒を担持する触媒担体１００は、排気ガス通路７を構成する通路形成部材７ａを介してスタック２側に間接的に対向している。このため触媒担体１００（１００ｆ，１００ｓ，１００ｔ）は高温のスタック２から伝熱され易い。この場合、浄化触媒の活性温度領域が比較的温度が高い領域にある場合に有効である。

図１に示すように、排気ガス通路７を構成する分割室７ｆ，７ｓ，７ｔの上側（分割室７ｆ，７ｓ，７ｔにおける上流領域）ではなく、分割室７ｆ，７ｓ，７ｔの底側（分割室７ｆ，７ｓ，７ｔにおける下流領域）において、触媒担体１００（１００ｆ，１００ｓ，１００ｔ）が抵抗部材として収容されている。なお図１では、触媒担体１００のサイズは模式化されて図示されている。

ここで、図１に示すように、分割室７ｆ，７ｓ，７ｔにおいて、触媒担体１００よりも上方（上流）には、中空空間７ｆｐ，７ｓｐ，７ｔｐが配置されている。この中空空間７ｆｐ，７ｓｐ，７ｔｐは、触媒担体１００に接触する前の高温の排気ガスを、カソードガスとの熱交換により低下させる役割を果たすことができる。この中空空間７ｆｐ，７ｓｐ，７ｔｐを流れる相対的に高温の排気ガスは、カソードガス通路８を流れる相対的に低温のカソードガスと通路形成部材７ｃを介して熱交換されて冷却される。

ところで、燃料電池装置１の定格運転等の発電運転において、一般的には、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）の端領域よりも中間領域は、相対的に高温となり易い。スタック１の長手方向の端領域は放熱され易いためと推察される。ここで、図１から理解できるように、第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔは、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）の端領域に相当する。第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔで挟まれた第２分割室７ｓは、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）の中間領域に相当する。

上記した抵抗部材である触媒担体１００（１００ｆ，１００ｓ，１００ｔ）が収容されていない条件下では、中央領域に相当する第２分割室７ｓは、端領域に相当する第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔよりも相対的に高温となり易い。すなわち、燃料電池装置１の定格運転等の発電運転において、触媒担体１００が収容されていない状態において第２分割室７ｓの温度は、本来的には、他の分割室（第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔ）の温度よりも相対的に高温となる高温側分割室である。換言すると、触媒担体１００が収容されていない状態において第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔの温度は、本来的には、第２分割室７ｓの温度よりも相対的に低温となる低温側分割室である。

この点について本実施形態によれば、相対的に高温となり易い第２分割室７ｓには、排気ガスの流れに対して抵抗となり圧損を生成させる粒状の触媒担体１００が抵抗部材として、第１分割室７ｆ，第３分割室７ｔよりも多めに収容されている。これにより矢印Ｌ方向における排気ガス通路７における圧損が調整されている。

換言すると、分割室群７９のうち、触媒担体１００が収容されていない状態において温度が第２分割室７ｓの温度よりも相対的に低温となる低温側分割室である第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔには、排気ガスの流れに対して抵抗となる触媒担体１００が、第２分割室７ｓ（高温側分割室）よりも少な目に収容されている。従って、端領域に相当する第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔにおける圧損は、中央領域に相当する第２分割室７ｓにおける圧損よりも低下されている。

換言すると、排気ガス通路７の高さ方向（矢印Ｈ方向）に着目すると、第１分割室７ｆに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ１とし、第２分割室７ｓに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ２とし、第３分割室７ｔに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ３とすると、Ｈ２＞Ｈ１の関係．Ｈ２＞Ｈ３の関係とされている。

したがって、排気ガス通路７において、圧損を調整する前に比較すると、排気ガスが第２分割室７ｓに流れにくくなり、且つ、第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔには流れ易くなる。このように排気ガス通路７において排気ガスの分配性が調整される。このため、圧損を調整する前に比較して、第２分割室７ｓの温度が相対的に低めに調整され、第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔの温度が相対的に高めに調整される。これにより長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。結果として、長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の温度分布の均一化を図り得る。このため長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の発電出力（発電電圧）の均一性を高めることができ、スタック２の発電効率を向上させるのに有利となる。

殊に、固体酸化物型の燃料電池２０では、その温度が発電出力（発電電圧）に大きな影響を与える。これを考慮すれば、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の発電出力（発電電圧）の均一性を高めることは有効である。

更に前述したように、長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の温度分布の均一化を図り得るため、第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔのそれぞれに収容されている浄化触媒の浄化効果のばらつきを低減させることができ、排気ガスの浄化性能を高めることができる。加えて、第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔのそれぞれにおける浄化触媒の耐久性のばらつきを低減させることができる。

本実施形態によれば、図１から理解できるように、排気ガス通路７およびカソードガス通路８は通路形成部材７ｃを介して互いに対向している。このため、排気ガス通路７に収容されている浄化触媒を担持する触媒担体１００に対向するように、スタック２に供給される前のカソードガスが流れるカソードガス通路８が設けられている。この場合、外気である相対的に低温のカソードガスを触媒担体１００の熱で予熱させると共に、触媒担体１００をカソードガス通路８のカソードガスで冷却させることができる。故に、触媒および／または触媒担体１００の熱劣化が抑制され、触媒の耐久性を高め得る。

本実施形態によれば、上記したように長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。このため、排気ガス通路７を流れる排気ガスと、カソードガス通路８を流れるカソードガスとを熱交換させるにあたり、長手方向（矢印Ｌ方向）において熱交換の均一性を高めることができる。このため、スタック２に供給されるカソードガスの温度の均一化にも貢献でき、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）における発電むらの低減にも貢献できる。従って、スタック２の長手方向における発電出力のむらを抑制し、スタック２の発電効率および耐久性を向上させるのに貢献できる。

（実施形態２）
図３は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。図３に示すように、貫通孔８９を有する通気性を備えた横仕切部材８８が排気ガス通路７に架設されている。横仕切部材８８は分割室７ｆ，７ｓ，７ｔを上下に分割している。

燃焼用空間５から吐出された排気ガスの温度が過剰に高温であると、触媒担体１００に担持されている浄化触媒が排気ガスを浄化させる効率が低下したり、浄化触媒および／または触媒担体１００の劣化が進行するおそれがある。このような場合には、図３に示すように、排気ガス通路７に配置される抵抗部材は、排気ガスを浄化させる浄化触媒を有する触媒担体１００で形成された第１抵抗部材１０２ｆと、排気ガス通路７において第１抵抗部材１０２ｆの上流に配置され且つ排気ガスの温度を低下させるための第２抵抗部材１０２ｓとを有する。

図３に示すように、排気ガスを浄化させる機能と冷却させる機能とを併有する第２抵抗部材１０２ｓ（冷却要素）は、横仕切部材８８に載せられており、触媒担体１００の上流に配置されている。従って、高温の排気ガスは、触媒担体１００に担持されている浄化触媒に接触する前に、第２抵抗部材１０２ｓに接触して冷却される。このため、排気ガスが触媒担体１００と接触するときには、排気ガスの過剰高温化は抑制されている。

このため、燃焼用空間５から吐出された直後の排気ガスの温度が過剰に高温であったとしても、触媒担体１００の浄化触媒が排気ガスを浄化させる浄化効率を高めることができる。このように第２抵抗部材１０２ｓは、浄化触媒を担持する触媒担体で形成されているのではなく、浄化触媒を担持していない複数の粒状または球状のセラミックスまたは金属を基材とする部材で形成されていることが好ましい。第２抵抗部材１０２ｓを構成するセラミックス部材として、セラミックス繊維の集合体で形成しても良いし、あるいは、モノリス構造体で形成しても良い。第２抵抗部材１０２ｓを形成するセラミックスとしては、アルミナ、シリカ、マグネシア、ジルコニア、窒化アルミニウム等が例示される。

図３から理解できるように、排気ガス通路７の高さ方向（矢印Ｈ方向）に着目すると、第１分割室７ｆに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ１とし、第２分割室７ｓに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ２とし、第３分割室７ｔに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ３とすると、Ｈ２≒Ｈ１の関係．Ｈ２≒Ｈ３の関係とされている。但し、Ｈ２＞Ｈ１の関係．Ｈ２＞Ｈ３の関係とされていても良い。

更に、図３から理解できるように、排気ガス通路７の高さ方向（矢印Ｈ方向）に着目すると、第１分割室７ｆに収容されている第２抵抗部材１０２ｓの収容高さをＭ１とし、第２分割室７ｓに収容されている第２抵抗部材１０２ｓの収容高さをＭ２とし、第３分割室７ｔに収容されている第２抵抗部材１０２ｓの収容高さをＭ３とすると、Ｍ２＞Ｍ１の関係．Ｍ２＞Ｍ３の関係とされている。従って、第２分割室７ｓにおける流体抵抗は、第１分割室７ｆにおける流体抵抗、第３分割室７ｔにおける流体抵抗に比較して大きく設定されている。換言すると、第２分割室７ｓにおける圧損は、第１分割室７ｆにおける圧損、第３分割室７ｔにおける圧損に比較して大きく設定されている。

このような本実施形態によれば、排気ガス通路７において、圧損を調整する前に比較すると、排気ガスが第２分割室７ｓに流れにくくなり、第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔには流れ易くなる。このため圧損を調整する前に比較して、排気ガス通路７における排気ガスの分配性が調整され、故に、第２分割室７ｓの温度が相対的に低めに移行し、第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔの温度が相対的に高めに移行する。これにより長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。結果として、長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の温度分布の均一化を図り得る。このため長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の発電出力（発電電圧）の均一性を高めることができ、スタック２の発電効率を向上させることができる。

上記したように、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の温度分布の均一化を図り得る。このため、第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔのそれぞれに収容されている浄化触媒の浄化効果のばらつきを低減させることができ、排気ガスの浄化性能を高めることができる。加えて、第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔのそれぞれにおける浄化触媒の耐久性のばらつきを低減させることができる。

本実施形態によれば、上記したように長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。このため、排気ガス通路７を流れる排気ガスと、カソードガス通路８を流れるカソードガスとを熱交換させるにあたり、長手方向（矢印Ｌ方向）において熱交換の均一性を高めることができる。このため、スタック２に供給されるカソードガスの温度の均一化にも貢献でき、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）における発電むらの低減にも貢献できる。従って、スタック２の長手方向における発電出力のむらを抑制し、スタック２の発電効率および耐久性を向上させるのに貢献できる。

（実施形態３）
図４は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。図４に示すように、排気ガス通路７には、排気ガス通路７を流れる排気ガスの流れ方向と交差する方向に沿って延設された横仕切部材８８が設けられている。横仕切部材８８は分割室７ｆ，７ｓ，７ｔを上下に分割している。

図４から理解できるように、横仕切部材８８は、排気ガス通路７の高さ方向（排気ガス通路７におけるガス流れ方向に相当，矢印Ｈ方向）において中間領域に保持されており、複数の貫通孔８９を有しており、ガス透過性を有する。圧損部材や抵抗部材として機能できる触媒担体１００は、横仕切部材８８に載せられて収容されている。このため、浄化触媒を担持する触媒担体１００は、排気ガス通路７においてこれの高さ方向（矢印Ｈ方向）において中間領域に配置されている。この場合、排気ガス通路７の上端の温度と下端の温度とのばらつきを抑制させるのに貢献できる。従って排気ガス通路７の高さ方向（矢印Ｈ方向）における温度の均一性を高めるのに貢献できる。

図４に示すように、排気ガス通路７の高さ方向（矢印Ｈ方向）に着目すると、第１分割室７ｆに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ１とし、第２分割室７ｓに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ２とし、第３分割室７ｔに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ３とすると、Ｈ２＞Ｈ１の関係．Ｈ２＞Ｈ３の関係とされている。従って、第２分割室７ｓの抵抗は、第１分割室７ｆの抵抗、第３分割室７ｔの抵抗に比較して大きく設定されている。よって、第２分割室７ｓにおける圧損は、第１分割室７ｆにおける圧損、第３分割室７ｔにおける圧損に比較して大きく設定されている。

本実施形態においても、上記したように長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。このため、排気ガス通路７を流れる排気ガスと、カソードガス通路８を流れるカソードガスとを熱交換させるにあたり、長手方向（矢印Ｌ方向）において熱交換の均一性を高めることができる。このため、スタック２に供給されるカソードガスの温度の均一化にも貢献でき、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）における発電むらの低減にも貢献できる。従って、スタック２の長手方向における発電出力のむらを抑制し、スタック２の発電効率および耐久性を向上させるのに貢献できる。

（実施形態４）
図５は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。図５に示すように、触媒担体１００ｆは第１分割室７ｆに収容されている。触媒担体１００ｓは第２分割室７ｓに収容されている。触媒担体１００ｔは第３分割室７ｔに収容されている。

排気ガス通路７の高さ方向（矢印Ｈ方向）に着目すると、第１分割室７ｆに収容されている触媒担体１００ｆの収容高さをＨ１とし、第２分割室７ｓに収容されている触媒担体１００ｓの収容高さをＨ２とし、第３分割室７ｔに収容されている触媒担体１００ｔの収容高さをＨ３とすると、Ｈ２≒Ｈ１の関係．Ｈ２≒Ｈ３の関係とされている。但し、第１分割室７ｆに収容されている触媒担体１００ｆの粒径をＤ１とし、第２分割室７ｓに収容されている触媒担体１００ｓの粒径をＤ２とし、第３分割室７ｔに収容されている触媒担体１００ｔの粒径をＤ３とすると、Ｄ２はＤ１，Ｄ３よりも小さく設定されている。粒径は排気ガスが通過する通過性に影響を与える。触媒担体１００ｆ，１００ｓ，１００ｔの収容高さが同一であれば、粒径が小さい方が排気ガスの通過に対して抵抗となり、圧損を生成させる。

このような本実施形態によれば、排気ガス通路７において、圧損を調整する前に比較すると、排気ガスが第２分割室７ｓに流れにくくなり、第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔには流れ易くなる。このため圧損を調整する前に比較して、第２分割室７ｓの温度が相対的に低めに移行し、第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔの温度が相対的に高めに移行する。これにより長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。結果として、長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の温度分布の均一化を図り得る。このため長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の発電出力（発電電圧）の均一性を高めることができ、スタック２の発電効率を向上させることができる。

本実施形態においても、上記したように長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。このため、排気ガス通路７を流れる排気ガスと、カソードガス通路８を流れるカソードガスとを熱交換させるにあたり、長手方向（矢印Ｌ方向）において熱交換の均一性を高めることができる。このため、スタック２に供給されるカソードガスの温度の均一化にも貢献でき、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）における発電むらの低減にも貢献できる。

（実施形態５）
図６は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。図６に示すように、第１分割室７ｆの通路厚み、第２分割室７ｓの通路厚みおよび第３分割室７ｔの通路厚みはそれぞれ寸法ｔ１とされ、同一とされている。圧損部材として機能できる抵抗部材が排気ガス通路７に配置されていない場合において、相対的に高温となり易い第２分割室７ｓには、排気ガスにおける圧損を第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔにおける圧損よりも高めるための波板で形成された抵抗部材１０６が配置されている。換言すると、分割室群７９のうち、抵抗部材１０６が収容されていない状態において温度が第２分割室７ｓの温度よりも相対的に低温となる低温側分割室である第１分割室７ｆおよび第３分割室７ｔには、抵抗部材Ｆが配置されていない。抵抗部材１０６は波板に限定されない。

（実施形態６）
図７は実施形態６を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）において、排気ガス通路７は、４個に分割されており、第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓ、第３分割室７ｔおよび第４分割室７ｅを有する。第１分割室７ｆの通路厚み、第２分割室７ｓの通路厚み、第３分割室７ｔの通路厚み、第４分割室７ｅの通路厚みは、それぞれ寸法ｔ１とされ、同一とされている。排気ガス通路７の高さ方向に着目すると、第１分割室７ｆに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ１とし、第２分割室７ｓに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ２とし、第３分割室７ｔに収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ３とし、第４分割室に収容されている触媒担体１００の収容高さをＨ４とすると、Ｈ２，Ｈ３＞Ｈ１，Ｈ２の関係とされている。Ｈ２≒Ｈ３の関係とされている。Ｈ１≒Ｈ２の関係とされている。従って、第２分割室７ｓおよび第３分割室７ｔにおける圧損は、第１分割室７ｆにおける圧損、第２分割室７ｓにおける圧損に比較して大きく設定されている。

結果として、これにより長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。故に、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の温度分布の均一化を図り得る。このため長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の発電出力（発電電圧）の均一性を高めることができ、スタック２の発電効率を向上させることができる。

（実施形態７）
図８は実施形態７を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）において、排気ガス通路７は５個に分割されており、第１分割室７ｆ、第２分割室７ｓ、第３分割室７ｔ、第４分割室７ｅおよび第５分割室７ｈを有する。第１分割室７ｆには、排気ガスを浄化させる浄化触媒の触媒層を担体に担持した第１モノリス構造体１０４ｆが収容されている。第２分割室７ｓには、浄化触媒の触媒層を担体に担持した第２モノリス構造体１０４ｓが収容されている。第３分割室７ｔには、浄化触媒の触媒層を担体に担持した第３モノリス構造体１０４ｔが収容されている。第４分割室４ｅには、浄化触媒の触媒層を担体に担持した第４モノリス構造体１０４ｅが収容されている。第５分割室４ｈには、浄化触媒の触媒層を担体に担持した第５モノリス構造体１０４ｈが収容されている。

第１モノリス構造体１０４ｆの圧力損失をα１とし、第２モノリス構造体１０４ｓの圧力損失をα２とし、第３モノリス構造体１０４ｔの圧力損失をα３とし、第４モノリス構造体１０４ｅの圧力損失をα４とし、第５モノリス構造体１０４ｈの圧力損失をα５とすると、α１≒α５、α２≒α４とされている。α３＞（α２，α４）＞（α１，α５）の関係とされている。

従って、長手方向（矢印Ｌ方向）の中央領域に相当する第３分割室７ｔにおける圧損は、第１分割室７ｆにおける圧損、第２分割室７ｓにおける圧損、第４分割室７ｅにおける圧損、第５分割室８ｈにおける圧損に比較して大きく設定されている。また、第１分割室７ｆにおける圧損、第５分割室４ｈにおける圧損は、第２分割室７ｓにおける圧損および第４分割室４ｅにおける圧損に比較してそれぞれ低く設定されている。このため、高温の排気ガスが第３分割室７ｔに流れることが制約され、圧損調整前に比較して、第３分解室７ｔの温度が低下する。結果として、これにより長手方向（矢印Ｌ方向）における排気ガス通路７の温度分布の均一化を図り得る。結果として、スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の温度分布の均一化を図り得る。このため長手方向（矢印Ｌ方向）におけるスタック２の発電出力（発電電圧）の均一性を高めることができ、スタック２の発電効率を向上させることができる。

（実施形態８）
図９は実施形態８を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および同様の作用効果を有する。以下、実施形態１と相違する部分を中心として説明する。スタック２の長手方向（矢印Ｌ方向）において、排気ガス通路７を形成する通路形成部材７ａには、ガイド溝７ｍを形成するガイド部７ｓが複数個形成されている。燃料電池システムの組み付け時において、任意のガイド部７ｓのガイド溝７ｍに仕切部材８６を挿入する。これにより分割室群７９を仕切る隣設する仕切部材８６間の間隔寸法Ｘは、調整可能とされている。従って、燃料電池システムの設置環境の温度（例えば寒冷地）に応じて、間隔寸法Ｘを調整できる。

（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。上記した記載から次の技術的思想も把握できる。スタック２は、カソードガス通路８の第３通路８３を挟むように２組設けられているが、これに限らず、スタックはカソードガス通路８の第３通路８３に隣設するように１組設けられている構造でも良い。スタック２は、複数の燃料電池を厚み方向に積層して形成されているが、これに限らず、複数のチューブ型の燃料電池を組み付けてスタックを形成しても良い。この場合であっても、スタックは長手方向に延設されている。上記した実施形態１によれば、燃料原料を改質させる改質部が設けられているが、場合によっては、スタックは高温で発電運転しているため、改質部を廃止し、蒸発部で形成した水蒸気と燃料原料とをスタックのアノードに直接的に供給することにしても良い。燃料としてはメタン系に限らず、プロパン系、ブタン系でも良い。排気ガス通路７は分割室７ｆ，７ｓ，７ｔに分割されているが、矢印Ｌ方向において４個以上に分割されていても良い。

［付記項１］長手方向に延設されたスタックと、スタックの発電反応を経た排気ガスを流入させる入口と排気ガスを吐出させる出口とを有し且つスタックの長手方向に沿って延設されている排気ガス通路と、排気ガス通路と熱交換可能なカソードガス通路とを具備しており、排気ガス通路は、スタックの長手方向において分割された複数の分割室で形成された分割室群と、排気ガス通路に配置された抵抗部材とを備えており、分割室群のうち、抵抗部材が配置されていない状態において温度が他の分割室の温度よりも相対的に高温となる少なくとも高温側分割室には、排気ガスにおける圧損を他の分割室における圧損よりも高めて、スタック長手方向において排気ガスとカソードガスとの熱交換における均一性を高めるように抵抗部材が配置されている燃料電池装置。この場合、スタックの長手方向において排気ガスとカソードガスとの熱交換における均一性を高めることができる。カソードガスの温度の均一性を図り得る。よって長手方向における発電出力のむらの低減できる。

［付記項２］長手方向に延設されたスタックと、前記スタックの発電反応を経た排気ガスを流入させる入口と前記排気ガスを吐出させる出口とを有し且つ前記スタックの長手方向に沿って延設されている排気ガス通路とを具備しており、前記排気ガス通路は、前記スタックの前記長手方向において分割された複数の分割室で形成された分割室群と、前記排気ガス通路に配置された抵抗部材とを備えている燃料電池装置。

［付記項３］長手方向に延設されたスタックと、前記スタックの発電反応を経た排気ガスを流入させる入口と前記排気ガスを吐出させる出口とを有し且つ前記スタックの長手方向に沿って延設されている排気ガス通路とを具備しており、前記排気ガス通路は、前記排気ガス通路に配置された抵抗部材を備えている燃料電池装置。抵抗部材としては、排気ガスの有害成分を浄化させる浄化触媒を担持する触媒担体とすることができる。

［付記項４］長手方向に延設されたスタックと、前記スタックの発電反応を経た排気ガスを流入させる入口と前記排気ガスを吐出させる出口とを有し且つ前記スタックの長手方向に沿って延設されている排気ガス通路とを具備する燃料電池装置。

本発明は例えば定置用、車両用、電気機器用、電子機器用などの燃料電池システムに利用することができる。

１は燃料電池装置、２はスタック、２０は燃料電池、２１はアノード、２２はカソード、３は基体、４は改質器、４０は蒸発部、４２は改質部、５は燃焼用空間、５０は燃焼火炎、７は排気ガス通路、７ｍはガイド溝、７ｓはガイド部、８はカソードガス通路、８６は仕切部材、７ｆは第１分割室、７ｓは第２分割室、７ｔは第３分割室、８９は分割室群、１００は触媒担体（抵抗部材）、１０２は第２抵抗部材、１０４はモノリス構造体を示す。

Claims (5)

1. 複数の燃料電池を並設して長手方向に延設されたスタックと、前記スタックの発電反応を経た排気ガスを流入させる入口と前記排気ガスを吐出させる出口とを有し且つ前記スタックの長手方向に沿って延設されている排気ガス通路とを具備しており、
   前記排気ガス通路は、前記スタックの前記長手方向において分割された複数の分割室で形成された分割室群と、前記排気ガス通路に配置された抵抗部材とを備えており、
   前記分割室群のうち、前記抵抗部材が配置されていない状態において温度が他の分割室の温度よりも相対的に高温となる少なくとも高温側分割室には、前記排気ガスにおける圧損を前記他の分割室における圧損よりも高める抵抗部材が配置されている燃料電池装置。
2. 請求項１において、前記抵抗部材は、前記排気ガスを浄化させる浄化触媒を有する触媒担体、あるいは、浄化触媒を有していないセラミックスまたは金属で形成された部材である燃料電池装置。
3. 請求項１または２において、前記スタックに供給される発電反応前のカソードガスが流れるカソードガス通路が設けられており、前記カソードガス通路を流れる前記カソードガスと前記排気ガス通路を流れる前記排気ガスとが熱交換可能となるように、前記カソードガス通路および前記排気ガス通路が設けられている燃料電池装置。
4. 請求項１〜３のうちの一項において、前記抵抗部材は、前記排気ガスを浄化させる浄化触媒を有する触媒担体で形成された第１抵抗部材と、前記排気ガス通路において前記第１抵抗部材の上流に配置され且つ前記排気ガスの温度を低下させる第２抵抗部材とを有する燃料電池装置。
5. 請求項１〜４のうちの一項において、前記抵抗部材は、前記排気ガス通路において前記排気ガスが流れる方向における中間領域に配置されている燃料電池装置。

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