(57)【要約】【課題】一酸化炭素除去器内の温度分布を均一にし、一酸化炭素の除去を効率化する。【解決手段】反応装置には、改質器と、改質器よりも低温な反応が実行される一酸化炭素除去器と、改質器及び一酸化炭素除去器を連結する連結部とが備えられている。一酸化炭素除去器の少なくとも一面には、燃料を気化させる気化器が対峙していて、気化器における一酸化炭素除去器に対峙する面と、一酸化炭素除去器における気化器に対峙する面とが略同面積に設定されている。【選択図】図４
2010076966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
改質器と、
前記改質器よりも低温な反応で、発熱反応が実行される一酸化炭素除去器と、
前記改質器及び前記一酸化炭素除去器を連結する連結部と、を備え、
前記一酸化炭素除去器の少なくとも一面には、液体を気化させる気化器が対峙していて、
前記気化器における前記一酸化炭素除去器に対峙する面と、前記一酸化炭素除去器における前記気化器に対峙する面とが略同面積に設定されていることを特徴とする反応装置。
【請求項２】
請求項１記載の反応装置において、
前記改質器、前記一酸化炭素除去器、前記連結部及び前記気化器を内蔵する断熱パッケージを備え、
前記断熱パッケージは減圧空気層を有することを特徴とする反応装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の反応装置において、
前記改質器には薄膜ヒータが設けられていることを特徴とする反応装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応装置において、
前記一酸化炭素除去器には薄膜ヒータが設けられていることを特徴とする反応装置。
【請求項５】
請求項４記載の反応装置において、
前記一酸化炭素除去器には、前記薄膜ヒータが複数設けられていることを特徴とする反応装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の反応装置と、燃料電池とを備えることを特徴とする発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応装置及び発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、水素と酸素の電気化学反応により発電するものであり、このような燃料電池を備えた発電システムには、燃料から水素を生成し、燃料電池に供給する反応装置が設けられている。反応装置には、燃料を水素に改質する改質器と、改質器で生成された微量の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器とが設けられている。改質器と一酸化炭素除去器とは、連結部によって連結されていて、この連結部内に改質器で生成されたガスを一酸化炭素除去器に送るための流路が形成されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図１９は従来の反応装置の概略構成を示す斜視図であり、（ａ）は上側を見た斜視図、（ｂ）は下側を見た斜視図である。また図２０は反応装置を内蔵した断熱パッケージの概略構成を示す斜視図であり、（ａ）は上側を見た斜視図、（ｂ）は下側を見た斜視図である。
【０００４】
図１９，２０に示すように、反応装置１００には、改質器１０１、一酸化炭素除去器１０２、これらを連結する連結管１０３が設けられている。一酸化炭素除去器１０２には、反応物の供給や生成物の排出が行われるパイプ群１０４が連結されている。これらのパイプ群１０４は断熱パッケージ１０５から突出している。また、パイプ群１０４には、気化器１０５及び燃焼器１０６が設けられている。燃焼器１０６には少なくとも一部が気化されている燃料と、この燃料を燃焼するための酸素を含む空気とが、それぞれ別々或いは混合気として供給され、これらが燃焼器１０６内の触媒によって燃焼して熱を発する。気化器１０５には、水と液体燃料がそれぞれ別々或いは混合された状態で供給され、燃焼器１０６における燃焼熱が気化器１０５内に伝播することによって水と液体燃料とが気化されて、一酸化炭素除去器１０２に供給されるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−３５６３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような反応装置１００では、図２１に示すように、一酸化炭素除去器１０２の一部分だけが気化器１０５と対峙しているために、対峙領域では熱量交換がスムーズに行われるものの、その他の領域では熱量交換がどうしても遅れてしまう（図２１中、矢印ｑ１参照）。これにより、対峙領域とその他の領域とで温度に差が生じてしまい、一酸化炭素除去器１０２内の温度分布が不均一となる。こうなると、選択酸化反応の最適温度範囲を外れる箇所も出現してしまう可能性が高く、一酸化炭素を効率的に除去することが困難になってしまう。
【０００６】
本発明の課題は、発熱反応が実行される一酸化炭素除去器内で起こる発熱を均一に気化器の吸熱反応に適用させることで、一酸化炭素除去器内の温度分布を均一にし、一酸化炭素の除去を効率化することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明に係る反応装置は、
改質器と、
前記改質器よりも低温な反応で、発熱反応が実行される一酸化炭素除去器と、
前記改質器及び前記一酸化炭素除去器を連結する連結部と、を備え、
前記一酸化炭素除去器の少なくとも一面には、液体を気化させる気化器が対峙していて、
前記気化器における前記一酸化炭素除去器に対峙する面と、前記一酸化炭素除去器における前記気化器に対峙する面とが略同面積に設定されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の反応装置において、
前記改質器、前記一酸化炭素除去器、前記連結部及び前記気化器を内蔵する断熱パッケージを備え、
前記断熱パッケージは減圧空気層を有することを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の反応装置において、
前記改質器には薄膜ヒータが設けられていることを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応装置において、
前記一酸化炭素除去器には薄膜ヒータが設けられていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の反応装置において、
前記一酸化炭素除去器には、前記薄膜ヒータが複数設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の反応装置と、燃料電池とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、気化器における一酸化炭素除去器に対峙する面と、一酸化炭素除去器における気化器に対峙する面とが略同面積に設定されているので、一酸化炭素除去器内で起こる発熱を均一に気化器の吸熱反応に適用させることができる。これにより、一酸化炭素除去器内の温度分布を均一にし、一酸化炭素の除去を効率化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１５】
図１は、本発明を適用した反応装置２と、その反応装置２を用いた発電システム１との構成を示したブロック図である。この発電システム１は、例えばノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、その他の電子機器に備え付けられるものであり、これらの電子機器本体を動作させるための電源として用いられる。
【００１６】
この発電システム１は、反応装置２と、燃料カートリッジ３と、燃料電池としての発電セル４と、を備える。燃料カートリッジ３には、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、ブタン及びガソリン等の燃料と水が別々に又は混合した状態で貯留されている。燃料と水は混合した状態で図示しないマイクロポンプによって反応装置２に供給される。
【００１７】
反応装置２は、気化器５と、改質器６と、一酸化炭素除去器７と、改質用燃焼器８と、気化用燃焼器９と、熱交換器１０とを備える。
【００１８】
燃料カートリッジ３から反応装置２に供給された燃料と水は気化器５に送られる。燃料と水が気化器５において気化され、燃料と水の混合気が気化器５から改質器６に流体として送られる。気化器５での燃料と水の気化は、気化用燃焼器９における燃焼熱等を吸熱して引き起こされる。
【００１９】
改質器６は、気化した水と燃料から水素ガス等を触媒反応により生成し、更に微量ながら一酸化炭素ガスを生成する。燃料がメタノールの場合には、次式（１）、（２）のような化学反応が改質器６で起こる。なお、水素が生成される反応は吸熱反応であって、改質用燃焼器８における燃焼熱等が用いられる。
【００２０】
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ２  …（１）
Ｈ２＋ＣＯ２→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ  …（２）
【００２１】
改質器６で生成された水素ガス及び一酸化炭素ガス等を含む改質ガスは一酸化炭素除去器７に送られ、更に外部の空気が一酸化炭素除去器７に送られる。
【００２２】
一酸化炭素除去器７は、副生された一酸化炭素を触媒により優先的に酸化させることで、一酸化炭素を選択的に除去する。このように一酸化炭素が酸化する反応は発熱反応であるが、適正な反応をするための温度範囲が改質器６の適正な温度範囲と異なるため、改質器６の熱が一酸化炭素除去器７に伝搬しすぎて一酸化炭素除去器７の温度が適正な温度範囲を超えないように、一酸化炭素除去器７と熱交換器１０との間で熱交換が行われて一酸化炭素除去器７の温度が適正な温度範囲に維持されるように冷却される。
【００２３】
燃料電池である発電セル４は、燃料極４ａと、酸素極４ｂと、燃料極４ａと酸素極４ｂとの間に挟まされた電解質膜４ｃとを有する。一酸化炭素除去器７を経由した改質ガスは反応装置２から排出されて発電セル４の燃料極４ａに供給され、更に外部の空気が酸素極４ｂに送られる。そして、燃料極４ａに供給された改質ガス中の水素が、電解質膜４ｃを介して、酸素極４ｂに供給された空気中の酸素と電気化学反応することによって、燃料極４ａと酸素極４ｂとの間で電力が生じる。燃料極４ａと酸素極４ｂによって出力された電力は電子機器本体に供給される。
【００２４】
電解質膜４ｃが水素イオン透過性の電解質膜（例えば、固体高分子電解質膜）の場合には、燃料極４ａでは次式（３）のような反応が起き、燃料極４ａで生成された水素イオンが電解質膜４ｃを透過し、酸素極４ｂでは次式（４）のような反応が起こる。
Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−  …（３）
２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ  …（４）
【００２５】
燃料極４ａで電気化学反応せずに残った水素ガス等が空気と混合されて、水素ガスと空気等の混合気が改質用燃焼器８に供給されるとともに、気化用燃焼器９にも供給される。燃焼器８，９は、発電セル４の燃料極４ａで消費されずに残った水素ガスを触媒反応により燃焼させる。これにより燃焼熱が発する。そして、排ガスが改質用燃焼器８及び気化用燃焼器９から外部に排出される。
【００２６】
熱交換器１０には水が送られ、一酸化炭素除去器７等によって加熱された水が熱交換器１０から排出される。熱交換器１０から排出された水が一旦冷却されて、再び熱交換器１０に送られることによって、水が循環するものでも良いし、燃料カートリッジ３の燃料と混合して気化器５に供給してもよい。また発電セル４で電気化学反応の際に生成された水の一部を熱交換器１０の水に利用してもよい。
【００２７】
図２は反応装置２の概略構成を示す上から見た斜視図であり、図３は反応装置２の概略構成を示す下から見た斜視図である。この図２，３に示すように反応装置２は、断熱パッケージ３０を有しており、この断熱パッケージ３０内に反応装置本体２０（図４参照）が収容されている。また、図３に示すように断熱パッケージ３０の下面には、反応装置本体２０に対して流体を送出するための流路３０１と、反応装置本体２０に対して電気を供給するためのリード３０２とがそれぞれ複数設けられている。断熱パッケージ３０と反応装置本体２０とがなす空間は、大気圧よりも減圧された減圧空気層となっており、これにより断熱性を高めている。
【００２８】
次に、反応装置本体２０の基本構成について説明する。
図４は、反応装置２内部の基本構成を模式的に示す側面図である。反応装置本体２０は、第一反応部２１と、第一反応部２１よりも低温な反応が実行される第二反応部２２と、第一反応部２１及び第二反応部２２を連結する連結部２３とを備える。
【００２９】
第一反応部２１は、改質器６と、改質用燃焼器８と、第一ヒータ兼温度センサ２１１とを備える。改質用燃焼器８は改質器６の下面を除いた周面を覆うように形成されていて、当該改質用燃焼器８で発生した燃焼熱が改質器６に伝導するようになっている。また、薄膜ヒータである第一ヒータ兼温度センサ２１１は改質器６の下面に配されていて、第一ヒータ兼温度センサ２１１で発生した熱が改質器６に伝導するようになっている。
【００３０】
第二反応部２２は、一酸化炭素除去器７と、熱交換器１０と、気化器５と、気化用燃焼器９と、第二ヒータ兼温度センサ２２２とを備える。熱交換器１０は、一酸化炭素除去器７の上面に積層されていて、当該一酸化炭素除去器７で発生した熱が伝導することで熱交換を行うようになっている。気化器５は一酸化炭素除去器７の下面に積層されていて、当該一酸化炭素除去器７で発生した熱を吸熱するようになっている。ここで、気化器５における一酸化炭素除去器７に対峙する面５ａと、一酸化炭素除去器７における気化器５に対峙する面７ａとが略同面積に設定されている。また、気化用燃焼器９は、気化器５の下面に積層されていて、気化用燃焼器９で発生した熱が気化器５に伝導するようになっている。薄膜ヒータである第二ヒータ兼温度センサ２２２は、気化用燃焼器９の下面に積層されていて、第二ヒータ兼温度センサ２２２で発生した熱が気化用燃焼器９に伝導するようなっている。
【００３１】
さらに、反応装置本体２０の具体的構成について説明する。
図５は反応装置本体２０の概略構成を示す上から見た斜視図であり、図６は反応装置本体２０の概略構成を示す下から見た斜視図である。また、図７は、反応装置本体２０の分解斜視図である。これら図５〜図７に示すように、反応装置本体２０は、多数の板部材２０１が積層されることで構成されている。また、図７に示すように、各板部材２０１には、反応装置本体２０の外壁を形成する枠体２０２と、枠体２０２から内側に向けて延出して積層後に反応装置本体２０内部の流路を構成する延出片２０３とが設けられている。
【００３２】
そして、各板部材２０１の積層後においては、図５に示すように最上面に封止用の板部材２０４，２０５が取り付けられる。一方、最下面に対しても図６に示すように封止用の板部材２０６，２０７が取り付けられる。ここで、第一反応部２１に取り付けられる封止用の板部材２０６には、第一ヒータ兼温度センサ２１１をなす電熱パターン２０６ａが形成されている。また、第二反応部２２に取り付けられる封止用の板部材２０７には、第二ヒーター兼温度センサ２２２をなす電熱パターン２０７ａが形成されているとともに、断熱パッケージ３０の流路３０１に連通する各入出口２０７ｂが形成されている。これらの板部材２０１，２０４，２０５，２０６，２０７は、例えばステンレス等の金属により形成されている。
【００３３】
図８は、図５における反応装置本体２０から封止用の板部材２０４，２０５を取り外した状態を示す上から見た斜視図である。上記したように各板部材２０１の枠体２０２により反応装置本体２０の外壁が形成されていて、各板部材２０１の延出片２０３により流路５００が形成されることになる。なお、この図８においては、第一反応部２１の中央部に改質器６の流路５０１が千鳥状に形成されていて、流路５０１を囲むように改質用燃焼器８の流路５０２が形成されている場合を示すとともに、第二反応部２２の全体にわたって一酸化炭素除去器７の流路５０３が千鳥状に形成されている場合を示している。その他の流路構成については以下で述べる。
【００３４】
図９は、反応装置本体２０内部に形成された流路５００のみを抜き出した下から見た斜視図である。図９に示すように反応装置本体２０の流路５００には、改質流路５１０と、燃焼流路５２０と、冷却流路５３０とがそれぞれ個別に設けられている。
【００３５】
図１０は、改質流路５１０の概略構成を示す上から見た斜視図である。改質流路５１０は、燃料入口５１１から気化器５、連結部２３、改質器６、連結部２３、一酸化炭素除去器７という順で通過して水素出口５１５に至るまでの流路である。
燃料入口５１１は、上記の各入出口２０７ｂ（図５参照）の１つであり、第二反応部２２の内側端部に配置されている。燃料カートリッジ３から供給された燃料と水の混合液は、燃料入口５１１を介して気化器５に送られる。
【００３６】
気化器５は多孔質体である。多孔質体としては無機繊維又は有機繊維を結合材で固めたものであったり、無機粉末を焼結したものであったり、無機粉末を結合材で固めたものであったり、グラファイトとグラッシーカーボンの混合体であったりする。具体的には、フェルト材、セラミック多孔質材、繊維材、カーボン多孔質材といったものが多孔質体として用いられる。この気化器５を通過する混合液が、気化用燃焼器９で発生した熱により加熱されて気化することになる。気化器５を通過した混合気は、気化器５の外側端部から、図示しない迂回路及び連結部２３内の流路５１２を介して改質器６に送られる。
【００３７】
改質器６の流路５０１内面には、改質用触媒（例えば、Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒やＰｄ／ＺｎＯ系触媒）が担持されている。この流路５０１を混合気が通過すると、改質用触媒の作用を受けて反応し水素等が生成されることになる。水素等は、連結部２３内の流路５１２及び図示しない迂回路を介して一酸化炭素除去器７の外側端部に送られる。流路５１２と一酸化炭素除去器７との途中流路には、上記の各入出口２０７ｂの１つである空気入口５１４が連通している。空気入口５１４は第二反応部２２の内側端部に配置されている。この空気入口５１４によって水素等が一酸化炭素除去器７に到達するまでに空気が混入されることになる。
【００３８】
一酸化炭素除去器７の流路５０３内面には、選択酸化用触媒（例えば、白金）が担持されている。この流路５０３を水素と空気の混合気が通過すると選択酸化用触媒の作用を受けて一酸化炭素が除去されて、水素出口５１５を介して発電セル４に供給される。水素出口５１５は上記の各入出口２０７ｂの１つであり、第二反応部２２の内側端部に配置されている。
【００３９】
図１１は、燃焼流路５２０の概略構成を示す下から見た斜視図である。燃焼流路５２０は、第一オフガス入口５２１から連結部２３、改質用燃焼器８、連結部２３を通過して排気出口５２３に至るとともに、第二オフガス入口５２２から気化用燃焼器９を通過して排気出口５２３に至る流路である。
【００４０】
第一オフガス入口５２１は、上記の各入出口２０７ｂの１つであり、第二反応部２２の内側端部に配置されている。発電セル４から排出されたオフガスは、第一オフガス入口５２１及び連結部２３内の流路５２４を介して改質用燃焼器８に送られる。
【００４１】
改質用燃焼器８は、上述したように改質用燃焼器８は改質器６の下面を除いた周面を覆うように形成されている。改質用燃焼器８の流路５０２内面には、燃焼用触媒（例えば、白金）が担持されている。本実施形態では、改質用燃焼器８の流路５０２は、図１１における右側面５０２ａの下辺部５０２ｂから、手前側面５０２ｃ、左側面５０２ｄ、奥側側面５０２ｅ、上面５０２ｆ、当該上面５０２ｆの手前辺部５０２ｇ、右側面５０２ｈ、当該右側面５０２ａの下辺部５０２ｉ及び連結部２３内の流路５２５を介して排気出口５２３に到達するようになっている（図１１における点線Ｑ参照）。排気出口５２３は、上記の各入出口２０７ｂの１つであり、第二反応部２２の内側端部に配置されている。改質用燃焼器８の流路５０２をオフガスが通過することで、燃焼用触媒の作用を受けて燃焼（酸化）する。この燃焼熱は、改質器６に伝導し、燃料と水の気化に用いられる。
【００４２】
図１２は改質器６と改質用燃焼器８との関係を模式的に示した側断面図であり、図１３は図１２のＡ１−Ａ１断面図である。この図１２，１３に示すように、改質器６は、下面を除いて改質用燃焼器８に覆われている。このため、改質用燃焼器８から、改質器６の上面及び側面に対して均一に熱供給することが可能となる（図中矢印参照）。
【００４３】
第二オフガス入口５２２は、図１１に示すように、上記の各入出口２０７ｂの１つであり、第二反応部２２の内側端部に配置されている。発電セル４から排出されたオフガスは、第一オフガス入口５２１からだけではなく、第二オフガス入口５２２を介して気化用燃焼器９に送られる。
【００４４】
気化用燃焼器９は、上述したように気化器５の下面に積層されるように形成されている。気化用燃焼器９の流路５０４は、略Ｕ字状に形成されていて、その内面には、燃焼用触媒（例えば、白金）が担持されている。気化用燃焼器９の流路５０４は、改質用燃焼器８の流路５０２に合流して、排気出口５２３に到達するようになっている。改質用燃焼器８の流路５０２をオフガスが通過することで、燃焼用触媒の作用を受けて燃焼（酸化）する。この燃焼熱は、改質器６に伝導し、改質反応に用いられる。
【００４５】
図１４は、冷却流路５３０の概略構成を示す下から見た斜視図である。冷却流路５３０は、冷却入口５３１から熱交換器１０を通過して冷却出口５３２に至る流路である。冷却入口５３１及び冷却出口５３２は、上記の各入出口２０７ｂの１つであり、第二反応部２２の内側端部に配置されている。
【００４６】
次に、本実施形態の作用について説明する。
図１５は、反応装置２の運転中における一酸化炭素除去器７と、気化器５との間で生ずる熱量交換を示す概略側面図である。反応装置２の運転中は、一酸化炭素除去器７で発生する熱量よりも、気化器５での吸熱量の方が大きいため、一酸化炭素除去器７から気化器５に向けて熱量交換が生ずる。ここで、気化器５における一酸化炭素除去器７に対峙する面５ａと、一酸化炭素除去器７における気化器５に対峙する面７ａとが略同面積に設定されているために、一酸化炭素除去器７で発生した熱量は、ほぼ均一に気化器５に伝導することになる（図１５中矢印ｑ参照）。なお、気化器５の吸熱反応が大きいために、一酸化炭素除去器７の温度が低下してしまうおそれがあるが、こうした場合には第二ヒータ兼温度センサ２２２を駆動させて、気化器５の一酸化炭素除去器７に対する吸熱反応を抑えればよい。
【００４７】
以上のように、本実施形態によれば、一酸化炭素除去器７内で起こる発熱を均一に気化器５の吸熱反応に適用させることができる。これにより、一酸化炭素除去器７内の温度分布を均一にし、一酸化炭素の除去を効率化することができる。
【００４８】
また、改質器６には薄膜ヒータ（第一ヒータ兼温度センサ２１１）が設けられているとともに、一酸化炭素除去器７には薄膜ヒータ（第二ヒータ兼温度センサ２２２）が設けられているで、反応装置２自体の小型化を図りつつ、改質器６及び一酸化炭素除去器７自体の温度調整も可能となる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。以下の説明において上記実施形態と同一の部分には同一符号を付してその説明を省略する。
例えば、本実施形態では、第二反応部２２に薄膜ヒータが１つ設けられている場合を例示して説明したが、第二反応部２２に対する薄膜ヒータの設置個数は複数であっても構わない。図１６は第二反応部２２に対して薄膜ヒータが２つ設けられている場合を示す下から見た斜視図である。２つの薄膜ヒータは、それぞれ第三ヒータ兼温度センサ２２３、第四ヒータ兼温度センサ２２４である。第三ヒータ兼温度センサ２２３の電熱パターンは連結部２３の近傍に形成されている。第四ヒータ兼温度センサ２２４の電熱パターンは、第三ヒータ兼温度センサ２２３の電熱パターンよりも連結部２３から遠い位置に形成されている。つまり、第三ヒータ兼温度センサ２２３及び第四ヒータ兼温度センサ２２４は、第二反応部２２の長手方向に沿って配列されている。これにより、一酸化炭素除去器７は、２つの薄膜ヒータにより温度調整されることになる。
【００５０】
次に、薄膜ヒータが１つの場合と、２つの場合とで、一酸化炭素除去器７内の温度分布がどれだけ異なるか比較する。図１７は薄膜ヒータが２つの場合の温度分布を示し、図１８は薄膜ヒータが１つの場合の温度分布を示す。なお、図中、点線部Ｔ１〜Ｔ３が一酸化炭素除去器７内の温度分布を示している。また、第二ヒータ兼温度センサ２２２と、第三ヒータ兼温度センサ２２３は同じ発熱量とし、第四ヒータ兼温度センサ２２４はその約１／１０の発熱量としている。図１７，１８を比較すると、図１７では一酸化炭素除去器７内で温度勾配が１段階（Ｔ３）だけあるのに対し、図１８では温度勾配が２段階（Ｔ１，Ｔ２）あることがわかる。つまり、薄膜ヒータが２つの場合の方が、１つの場合よりも温度分布が均一化されていることがわかる。このように、一酸化炭素除去器７内の温度分布が均一化されていると、一酸化炭素の除去をより効率化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明を適用した反応装置２と、その反応装置２を用いた発電システム１との構成を示したブロック図である。
【図２】本実施形態の反応装置の概略構成を示す上から見た斜視図である。
【図３】本実施形態の反応装置の概略構成を示す下から見た斜視図である。
【図４】本実施形態の反応装置内部の基本構成を模式的に示す側面図である。
【図５】反応装置本体の概略構成を示す上から見た斜視図である。
【図６】反応装置本体の概略構成を示す下から見た斜視図である。
【図７】反応装置本体の分解斜視図である。
【図８】図５における反応装置本体から封止用の板部材を取り外した状態を示す上から見た斜視図である。
【図９】反応装置本体内部に形成された流路のみを抜き出した下から見た斜視図である。
【図１０】改質流路の概略構成を示す上から見た斜視図である。
【図１１】燃焼流路の概略構成を示す下から見た斜視図である。
【図１２】改質器と改質用燃焼器との関係を模式的に示した側断面図である。
【図１３】図１２のＡ１−Ａ１断面図である。
【図１４】冷却流路の概略構成を示す下から見た斜視図である。
【図１５】反応装置の運転中における一酸化炭素除去器と、気化器との間で生ずる熱量交換を示す概略側面図である。
【図１６】第二反応部に対して薄膜ヒータが２つ設けられている場合を示す下から見た斜視図である。
【図１７】薄膜ヒータが２つの場合の温度分布を示す説明図である。
【図１８】薄膜ヒータが１つの場合の温度分布を示す説明図である。
【図１９】従来の反応装置の概略構成を示す斜視図であり、（ａ）は上側を見た斜視図、（ｂ）は下側を見た斜視図である。
【図２０】従来の反応装置を内蔵した断熱パッケージの概略構成を示す斜視図であり、（ａ）は上側を見た斜視図、（ｂ）は下側を見た斜視図である。
【図２１】従来の反応装置の運転中における一酸化炭素除去器と、気化器との間で生ずる熱量交換を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１      発電システム
２      反応装置
３      燃料カートリッジ
４      発電セル
５      気化器
５ａ    面
６      改質器
７      一酸化炭素除去器
７ａ    面
８      改質用燃焼器
９      気化用燃焼器
１０      熱交換器
２０      反応装置本体
２１      第一反応部
２２      第二反応部
２３      連結部
３０      断熱パッケージ
２１１      第一ヒータ兼温度センサ（薄膜ヒータ）
２２２      第二ヒータ兼温度センサ（薄膜ヒータ）
【図１】
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【図２】
2010076966.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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