(57)【要約】【課題】従来の燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置、及び、燃料電池用円筒型水蒸気改質器における諸問題点を解決するとともに、低コスト化を図ってなる円筒型予熱装置、円筒型水蒸気改質器を得る。【解決手段】同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体及び第２円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とし、前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置してなる燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体及び第２円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とし、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置してなる
ことを特徴とする原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置。
【請求項２】
請求項１に記載の円筒型予熱装置において、前記第１円筒体の内側に間隔を置いて輻射筒を配置し、前記バーナの燃焼ガスを前記輻射筒の下端で折り返して当該輻射筒と前記第１円筒体の隙間に流通させるようにしてなることを特徴とする原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置。
【請求項３】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体及び第３円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、下部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の下端で反転させた改質ガス流路を構成してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項４】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、及び第３円筒体の上部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、下部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の下端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項５】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、第３円筒体の上部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体、及び第４円筒体の上部に第５円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、下部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の下端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置するとともに、第２円筒体と第５円筒体との間にＣＯ酸化触媒層を配置してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載の燃料電池用円筒型水蒸気改質器において、前記第１円筒体の内側に間隔を置いて輻射筒を配置し、前記バーナの燃焼ガスを前記輻射筒の下端で折り返して当該輻射筒と前記第１円筒体の隙間に流通させるようにしてなることを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項７】
燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体及び第２円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とし、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置してなる
ことを特徴とする原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置。
【請求項８】
請求項７に記載の円筒型予熱装置において、前記第１円筒体の内側に間隔を置いて輻射筒を配置し、前記バーナの燃焼ガスを前記輻射筒の上端で折り返して当該輻射筒と前記第１円筒体の隙間に流通させるようにしてなることを特徴とする原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置。
【請求項９】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体及び第３円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項１０】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、及び第３円筒体の下部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項１１】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、第３円筒体の下部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体、及び第４円筒体の下部に第５円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置するとともに、第２円筒体と第５円筒体との間にＣＯ酸化触媒層を配置してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項１２】
請求項９〜１１のいずれか１項に記載の燃料電池用円筒型水蒸気改質器において、前記第１円筒体の内側に間隔を置いて輻射筒を配置し、前記バーナの燃焼ガスを前記輻射筒の上端で折り返して当該輻射筒と前記第１円筒体の隙間に流通させるようにしてなることを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項１３】
燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体及び第２円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体内の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された円環状隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とし、
（ｃ）前記予熱層を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュを円環状に配置してなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の円筒型予熱装置において、前記第１円筒体の内側に間隔を置いて輻射筒を配置し、前記バーナの燃焼ガスを前記輻射筒の上端で折り返して当該輻射筒と前記第１円筒体の隙間に流通させるようにしてなることを特徴とする原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置。
【請求項１５】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体及び第３円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項１６】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい、第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、及び第３円筒体の下部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項１７】
燃料電池用円筒型水蒸気改質器であって、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい、第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、第３円筒体の下部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体、及び第４円筒体の下部に第５円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置するとともに、第２円筒体と第５円筒体との間にＣＯ酸化触媒層を配置してなる
ことを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【請求項１８】
請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の燃料電池用円筒型水蒸気改質器において、前記第１円筒体の内側に間隔を置いて輻射筒を配置し、前記バーナの燃焼ガスを前記輻射筒の上端で折り返して当該輻射筒と前記第１円筒体の隙間に流通させるようにしてなることを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水蒸気改質用の原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置、および、原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層を有する燃料電池用円筒型水蒸気改質器に関する。
【背景技術】
【０００２】
原燃料の水蒸気改質器では、原燃料に水蒸気を混合し、混合ガスをＮｉ系やＲｕ系等の改質触媒に通すことで水素リッチな改質ガスが得られる。例えば、特許文献１には、原燃料と水との混合物を加熱して加熱混合気を得る混合加熱部と、混合加熱部からの混合気を改質して水素リッチなガスを生成する水素ガス生成部を備える水素生成器が開示され、混合加熱部の態様例として螺旋状流路が設けられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２１１９０５号公報
【０００４】
本明細書中、改質用に水蒸気改質器に供給する燃料を“原燃料”と称している。原燃料としてはメタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、都市ガス、ＬＰガス（液化石油ガス）、天然ガス、ガソリン、灯油、その他の炭化水素（２種以上の炭化水素の混合物を含む）が使用される。それらにアルコール類やエーテル類が混合されていてもよい。
【０００５】
また、原燃料と水蒸気の混合加熱部と水素ガス生成部を一体化した円筒型水蒸気改質器も考えられている。この円筒型水蒸気改質器は、例えば図２５に示すように、同心状に間隔を置いて配置された順次径の大きい第１円筒体１、第２円筒体２及び第３円筒体３からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に配置されたバーナ７と、第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間に順次、予熱層１４と改質触媒層１６を備える。第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の下端で反転させた改質ガスの流路２０が形成される。
【０００６】
それらの構造のうち、予熱層１４においては、その内部に金属製棒材１５を螺旋状に配置することにより連続した螺旋状のガス通路が形成される。金属製棒材としては、丸棒（その横断面が円形である棒）や角棒（その横断面多角形である棒）などが使用できるが、好ましくは丸棒が用いられる。原燃料と水の混合流は予熱層１４に供給され、水は予熱層１４で加熱されて気化し、さらに加熱される。加熱された原燃料と水蒸気の混合流は予熱層１４に続く改質触媒層１６に導入され、原燃料の水蒸気による改質反応により改質ガスを生成する。改質ガスは第２円筒体２の下端で反転して流路２０を経て取り出される。
【０００７】
このタイプの円筒型水蒸気改質器では、図２６に示すように第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置した構造とすることもできる。この場合には、バーナ７の燃焼ガスを当該輻射筒６の下端で反転させて第１円筒体１と当該輻射筒６との間の隙間に流通させる。これらの円筒型水蒸気改質器は図２７のように上下逆置きにも配置される。
【０００８】
また、ＣＯ変成触媒層及びＣＯ酸化触媒層を一体化した円筒型水蒸気改質器が開発されている。図２８はその一例を示す図である。図２８のように、前述図２６の構造に加えて、第３円筒体３に続く第４円筒体４と第２円筒体２との間に、改質触媒層１６に続き順次、ＣＯ変成触媒層２３及びＣＯ酸化触媒層３１を配置する。この円筒型水蒸気改質器では、改質触媒層１６での改質反応により生成した改質ガスは順次、ＣＯ変成触媒層２３、ＣＯ酸化触媒層３６を経て取り出される。
【０００９】
〈図２５〜２６、２８のような構造、配置の場合の問題点〉
ところで、図２５〜２６、図２８のような構成、配置の場合、予熱層１４は、第１円筒体１の内側を流れる燃焼ガスからの熱により、水を蒸発させ、原燃料と水蒸気との混合流を予熱するためのものである。予熱層１４は、これに続く改質触媒層１６に、改質触媒の有効温度である約４００℃程度以上の温度で導入するためには、予熱層１４で効率よく充分に加熱する必要がある。そのため、前述のとおり、その内部に金属製棒材１５を配置して螺旋状の流路を形成して熱交換効率を上げるように工夫されている。
【００１０】
しかし、そのように、原燃料と水の混合流が上から下に流れる構造においては、丸棒１５と第１円筒体１との間、丸棒１５と第２円筒体２との間に隙間があると、水は、螺旋状には流れず、隙間からショートカットして真下に流れ、結果的に加熱が不十分となり、原料水の脈動の原因ともなる。
【００１１】
丸棒１５は第１円筒体１の外周面と第２円筒体２の内周面との間に螺旋状に配置されるが、そのような第１円筒体１と丸棒１５との間、丸棒１５と第２円筒体２との間の隙間を無くするために、丸棒径（＝丸棒の直径）と第１円筒体の外周面との間、丸棒径と第２円筒体２の内周面との間の寸法精度には高いレベルが要求される。しかし、それらは円筒体とは言っても、第１円筒体１の外周面と第２円筒体２の内周面は必ずしも平滑な面ではなく凹凸があり、素材部品であるそれら円筒体自体に高い寸法精度が要求されるばかりか、さらに寸法精度を上げるために研磨などの加工が必要である。
【００１２】
また、丸棒１５は剛性であるため曲げ難く、第１円筒体の外周に螺旋状に巻き付けることがなかなか難しい。さらに、丸棒１５の配置の際に点付け溶接で加工する際に、溶接時の熱で丸棒１５や内側の第１円筒体１との間に歪みが生じる。その歪みに起因して、内側の第１円筒体１に巻き付けた丸棒１５に対して外側の第２円筒体２を嵌め込む際に困難を来たし、丸棒１５の外周を容易に覆うことができない。このため、例えば丸棒１５を削りながら外側の第２円筒体２を嵌め込む必要がある。
【００１３】
それらの問題点の結果として、図２５〜２６、図２８のような構造、配置の場合、素材部品としての円筒体の材料費も加工費も高コストになっていた。
【００１４】
〈図２７のような構造、上下逆置きの配置の場合の問題点〉
図２７のように上下逆に配置したときは、予熱層１４の下部から導入する水は下部に溜まり、蒸発した水蒸気のみが上方（＝水蒸気の流れ方向でみると下流側）へ流れることになり、図２５〜２６、２８のような配置の場合に比べれば脈動や局所的な冷却は起こり難い。ところが、図２７の配置では、下方へ流れながら蒸発していく図２５〜２６、２８の配置の場合とは異なり、水は予熱層１４の下部に溜まった状態で蒸発する。すなわち、その蒸発域がいわばヤカン中で湯が沸騰するような状態となり、その蒸発域の気液界面が安定せず、結局脈動が起ってしまう。
【００１５】
また、前記〈図２５〜２６、２８のような構造、配置の場合の問題点〉における素材部品、作製上の問題点は、図２７のような構造、上下逆置きの配置の円筒型水蒸気改質器を作製する際にも同様に生じるものである。
【００１６】
以上の円筒型水蒸気改質器は、予熱層１４に加えて改質触媒層１６をも備えているが、改質触媒層１６を外して、予熱層１４の構造を持つ原燃料と水との混合流の円筒型予熱装置として構成することもできる。この構造においても上記と同様の問題が生じる。
【００１７】
本発明は、従来の燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置、及び、燃料電池用円筒型水蒸気改質器における以上の諸問題点を解決するとともに、低コスト化を図ってなる、（ａ）燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置、（ｂ）原燃料の円筒型水蒸気改質器、（ｃ）原燃料の多重円筒型水蒸気改質器にＣＯ変成触媒層を一体化した多重円筒型水蒸気改質器、（ｄ）原燃料の多重円筒型水蒸気改質器にＣＯ変成触媒層とＣＯ酸化触媒層を一体化した多重円筒型水蒸気改質器を提供することを目的とするものである。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明（１）は、燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体及び第２円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とし、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置してなることを特徴とする。
【００１９】
本発明（２）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体及び第３円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、下部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の下端で反転させた改質ガス流路を構成してなることを特徴とする。
【００２０】
本発明（３）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、及び第３円筒体の上部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、下部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の下端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置してなることを特徴とする。
【００２１】
本発明（４）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、第３円筒体の上部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体、及び第４円筒体の上部に第５円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に上端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、下部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の下端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置するとともに、第２円筒体と第５円筒体との間にＣＯ酸化触媒層を配置してなることを特徴とする。
【００２２】
本発明（５）は、燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体及び第２円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とし、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置してなることを特徴とする。
【００２３】
本発明（６）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体及び第３円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成してなることを特徴とする。
【００２４】
本発明（７）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、及び第３円筒体の下部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置してなることを特徴とする。
【００２５】
本発明（８）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、第３円筒体の下部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体、及び第４円筒体の下部に第５円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置するとともに、第２円筒体と第５円筒体との間にＣＯ酸化触媒層を配置してなることを特徴とする。
【００２６】
本発明（９）は、燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体及び第２円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体内の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された円環状隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とし、
（ｃ）前記予熱層を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュを円環状に配置してなることを特徴とする。
【００２７】
本発明（１０）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体、第２円筒体及び第３円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成してなることを特徴とする。
【００２８】
本発明（１１）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい、第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、及び第３円筒体の下部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置してなることを特徴とする。
【００２９】
本発明（１２）は、燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。そして、
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい、第１円筒体、第２円筒体、第３円筒体、第３円筒体の下部に当該第３円筒体の径より大きい径の第４円筒体、及び第４円筒体の下部に第５円筒体からなる複数の円筒体と、第１円筒体の周方向中心部に下端から配置されたバーナとを備え、
（ｂ）第１円筒体と第２円筒体により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層とするとともに、上部の隙間に改質触媒層を備え、
（ｃ）前記予熱層を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体と第３円筒体により周方向に区画された隙間に第２円筒体の上端で反転させた改質ガス流路を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体と第４円筒体との間にＣＯ変成触媒層を配置するとともに、第２円筒体と第５円筒体との間にＣＯ酸化触媒層を配置してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明（１）〜（８）によれば、下記（ａ）〜（ｄ）の効果が得られる。
（ａ）予熱層を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュを螺旋状に配置することで、紐状ワイヤーメッシュと内管である第１円筒体との間の隙間、紐状ワイヤーメッシュと外管である第２円筒体との間の隙間を無くすることができる。
（ｂ）上記（ａ）により、原燃料と水及び／又は水蒸気とを螺旋状流路に流す際に、それらの隙間から原料水のショートカットを無くして加熱を十分に行い、原料水の脈動を無くすことができる。
（ｃ）紐状ワイヤーメッシュを内管である第１円筒体と外管である第２円筒体との間の隙間に螺旋状に嵌め込むに際しては、当該紐状ワイヤーメッシュは多数の金属極細線で形成した弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュであるため曲げ易く、内管である第１円筒体の外周に螺旋状に巻き付けることが容易である。
（ｄ）また、紐状ワイヤーメッシュは径方向に弾力性を有することから、例えば、内管と外管の二重円管の隙間を２ｍｍとした場合、その隙間に直径２．５ｍｍの紐状ワイヤーメッシュを適用しても、内管に螺旋状に巻き付けた紐状ワイヤーメッシュを外管で覆う際に、２ｍｍに押しつぶされることになるので、隙間を作ることなく簡単、容易に施工できる。また、その施工コストの低減を図ることができる。
【００３１】
本発明（９）〜（１２）によれば、予熱層の下部から導入する水はシート状ワイヤーメッシュッシュを配した下部に溜まり、蒸発した水蒸気のみが上方（水蒸気の流れ方向でみて下流側）へ流れるようにすることから、その蒸発域の気液界面を安定化させ、脈動を無くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明（１）〜（１２）の態様について順次説明する。以下において、本発明（１）〜（１２）に共通する事項については本発明（１）〜（３）の箇所、特に本発明（１）の箇所で説明している。本発明（１）の態様での説明事項は（２）〜（１２）に共通する事項である。
【００３３】
〈本発明（１）の態様〉
本発明（１）は、下記（ａ）〜（ｄ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置であでる。図１は本発明（１）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｄ）において各部材や構成に付している符号は図１中の符号である。
【００３４】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１及び第２円筒体２からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に上端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とし、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置してなること。
【００３５】
図１（ａ）は縦断面図、図１（ｂ）はその一部を拡大して示した図である。図１（ａ）のとおり、直径を順次大きくした、第１円筒体１、第２円筒体２を中心軸を同一にして間隔を置いて配置する。図１中、一点鎖線はその中心軸を示し、矢印（↑）はその中心軸の方向、すなわち軸方向を示している。本明細書において、当該軸方向に対して直角の方向を周方向と称している。
【００３６】
第１円筒体１の内側に加熱手段としてバーナ７が配置されている。加熱手段としては例えばＳＯＦＣからのオフガスの燃焼ガスなども利用できるが、以下、加熱手段がバーナである場合を例に説明する。バーナ７は中心軸の部位に配置され、上蓋兼バーナ取付台８を介して取り付けられている。すなわち、バーナ７は、輻射筒６の上端すなわち上蓋兼バーナ取付台８に配置されている。
【００３７】
４１は燃焼排ガスの導出管、４２は水及び／又は水蒸気の導入管、４３は原燃料導入管である。図１（ａ）には水及び／又は水蒸気と原燃料を混合して予熱層１４に導入する場合を示しているが、水及び／又は水蒸気と原燃料を別個の供給管により予熱層１４に導入するようにしてもよい。第１円筒体１〜第２円筒体２、上蓋兼バーナ取付台８等はステンレス鋼等の耐熱性材料で構成される。
【００３８】
水蒸気の発生源としては（ａ）水、（ｂ）水蒸気を含む水（水の割合が多い場合）、（ｃ）水を含む水蒸気（水蒸気の割合が多い場合）、あるいは（ｄ）水蒸気が利用されるので、予熱層１４へはそれら（ａ）〜（ｄ）の何れかの形で導入する。本明細書中“水及び／又は水蒸気”とは、上記（ａ）〜（ｄ）の何れかの形であることを意味する。水及び／又は水蒸気と原燃料とは共に予熱層１４に導入されて加熱される。予熱層１４では、水及び／又は水蒸気のうち、水は加熱されて水蒸気となり、水蒸気はさらに加熱される。
【００３９】
なお、第２円筒体２は、予熱層１４が位置する部位と改質触媒層１６が位置する部位とで、改質触媒層１６側の径に比べて予熱層１４側の径が幾分小さいが、同じ符号２で示している。第２円筒体２のうち下部の円筒体と上部の円筒体間は図２５中符号Ｘとして示すとおり、必要に応じてスペーサー等を介在させて溶接等により接合するが、第２円筒体２における、その上部と下部との境界部を傾斜させた形状とし、その傾斜を第２円筒体２の作製時に絞り加工等により形成することもできる。
【００４０】
第１円筒体１と第２円筒体２には共通の底板Ｔが配置され、底板Ｔは第２円筒体２の直径に対応した直径を有する円盤状の板体である。バーナ７で発生させた燃焼ガスは、図１中矢印で示すように第１円筒体１の下端、すなわち第１円筒体１内の底板Ｔの直上域で折り返して、第１円筒体１の内側を上昇しながら予熱層１４を流れる原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流を加熱し、上部の燃焼排ガス導出管４１を介して排出される。
【００４１】
ここで、予熱層においては、加熱された原燃料と加熱された水蒸気の混合流を生成することになるが、当該水蒸気の発生源（＝水蒸気の原料）としては（ａ）水、（ｂ）水蒸気を含む水または水を含む水蒸気、あるいは（ｃ）水蒸気の形で使用できる。このため、予熱層へはそれら（ａ）〜（ｃ）の何れかの形で導入される。本明細書中“水及び／又は水蒸気”とは上記（ａ）〜（ｃ）の何れかの形であることを意味する。予熱層に水蒸気の形で導入された水蒸気は予熱層中でさらに加熱される。
【００４２】
図１に示すような円筒型予熱装置において、図２に示すように、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置してもよい。輻射筒６は、その下端が底板Ｔに対して間隔を持つように配置する。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の下端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【００４３】
〈水及び／又は水蒸気の予熱層に構成する“螺旋状流路”について〉
予熱層１４は、第１円筒体１の内側を流れる燃焼ガスにより水及び／又は水蒸気と原燃料を予熱するためのものであるが、これに続く水蒸気改質器に配置された改質触媒の有効温度、つまり改質触媒としての機能を発揮する温度である約４００℃程度以上の温度で導入するためには、予熱層１４で効率よく充分に加熱する必要がある。そのため、従来、予熱層１４の内部に金属製棒材１５が螺旋状に配置している。
【００４４】
これに対して、本発明（１）においては、第１円筒体１と第２円筒体２との間の隙間すなわち予熱層の隙間幅に、当該予熱層の隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置して螺旋状の流路を構成するものである。この構成は、本発明において重要な構成である。本明細書中、そのように「予熱層の幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ」を“紐状ワイヤーメッシュ”と称している。
【００４５】
〈“予熱層の幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状ワイヤーメッシュ”について〉
予熱層の隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュは、予熱層を構成する第１円筒体と第２円筒体との間の隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有することが必須である。その断面形状（＝その長手方向に対して直角の方向に切断したときのその断面の形状）は円形でも多角形でもよいが、断面円形状であるのが好ましい。
【００４６】
紐状ワイヤーメッシュは、ステンレス鋼等の金属製の極細の針金〔例えば、直径約０．０６〜０．１２ｍｍ（６０〜１２０μｍ）〕の多数本を編んだり、撚ったり、組んだりして形成したもので、その直径方向に弾性を有することが必須である。その素材である極細の針金は、例えば鋼材等の金属を細長く延ばして作られる。そのように「直径方向に弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ」は、多数本の金属製の極細の針金で形成した網状等の構造を持ち且つ弾性を有する紐状にした材料と言う意味で“ワイヤーメッシュ紐材”とも言える。そして、本発明においては当該ワイヤーメッシュ紐材のうち予熱層の幅より大きい直径のものを使用するものである。
【００４７】
図３にその数例を示し（図面代用写真）、図４は他の例で、図４（ｂ）は図４（ａ）の一部を拡大して示した図である。図３に示すワイヤーメッシュ紐材は、多数の極細の針金を網紐状に編み立てて形成した網目体を円筒状等に密に巻くなどして構成した紐材であり、いずれもその直径方向に弾性を有する。また、図４に示すワイヤーメッシュ紐材は、多数（例えば数十本）の極細の針金を纏めて束とし、その束の複数個を、繊維の分野で言ういわゆる「八つ打ちロープ」状に構成した紐材であり、その直径方向に弾性を有する。
【００４８】
本発明においては、図３〜４のようなワイヤーメッシュ紐材とは限らず、極細の針金で編んだ網体を断面円形状に重ねて紐状にしたものなど、その直径方向に弾性を有するものであればいずれも使用できる。そして、そのように直径方向に弾性を有し、且つ、第１円筒体と第２円筒体との間の隙間幅すなわち予熱層の幅より直径が大きい紐状ワイヤーメッシュを、予熱層の内部に螺旋状に配置することにより、予熱層の内部に連続した螺旋状の流路を構成する。
【００４９】
当該紐状ワイヤーメッシュは、予熱層の幅より大きい直径で且つ弾性を有するので、紐材が例えば横断面円形状のものである場合、図１（ｂ）、図２（ｂ）中それぞれ左側に示すように予熱層１４の内部に螺旋状に配置する前には横断面円形状であった紐材が、図１（ｂ）、図２（ｂ）中それぞれ右側に示すように、第１円筒体１と第２円筒体２との間の隙間で押しつぶされた形の紐材１１５として配置される。
【００５０】
そのように、紐材１１５を第１円筒体１と第２円筒体２との間の隙間で押しつぶした状態で配置することにより、図１（ｂ）、図２（ｂ）中、第１円筒体１の左右側に幅“ａ｛”、“｝ａ”として示ように、紐材１１５が第１円筒体１の内面及び第２円筒体２の外面に対して面接触となり、これにより紐材１１５と第１円筒体１の外周面との間、紐材１１５と第２円筒体２の内周面との間に隙間を無くすることができるものである。また、紐材１１５を配置した後も、その弾性により第１円筒体１の内面及び第２円筒体２の外面に対して押圧がかかり、それらの面に密に張り付くことになるので、紐材１１５と第２円筒体２の内周面との間に隙間が生じることも無い。
【００５１】
図３に示す紐材の例では、その外面に僅かではあるが凹凸があるが、予熱層の幅より大きい直径で且つ弾性を有することから、これを予熱層の配置すると押しつぶされることになり、第１円筒体１、第２円筒体２との接触面に隙間が生じることはない。この点は、紐状ワイヤーメッシュが横断面多角形状のものである場合にも、予熱層の幅より大きい直径で且つ弾性を有するので、横断面円形状の紐材の場合と同様である。
【００５２】
当該紐材を予熱層を構成する第１円筒体と第２円筒体との間の隙間に螺旋状に嵌め込むに際しては、当該紐材は多数の金属極細線でなり且つ紐状であるため曲げ易く、第１円筒体の外周に螺旋状に巻き付けることは容易である。その際、螺旋状に巻き付け後の紐材の外周を第２円筒体（＝外管）で覆う際の位置ずれ等を防ぐため、必要箇所を点溶接等で固定するようにしてもよい。
【００５３】
また、当該紐材は、棒材とは異なり、直径方向（＝長手方向に直交する方向）に弾力性を有することから、例えば、第１円筒体と第２円筒体との二重円管の隙間を２ｍｍとした場合、直径２．５ｍｍの紐材（紐状ワイヤーメッシュ）を適用しても、外管で覆う際に２ｍｍに押しつぶされ、その配置後もその弾性により第１円筒体、第２円筒体に対して押圧がかかるため、第１円筒体、第２円筒体との間に隙間を作ることなく且つ簡単に施工でき、施工費のコスト低減を図ることができる。
【００５４】
紐状ワイヤーメッシュをそのように配置することにより、原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流が上から下に流れる構造において、紐状ワイヤーメッシュ１１５と第１円筒体１との間、紐状ワイヤーメッシュ１１５と第２円筒体との間の隙間を無くすることができる。そしてこれにより、原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流を螺旋状流路に流す際に、隙間から水のショートカットを無くして加熱を十分に行い、また水及び／又は水蒸気の脈動や局所的な冷却を無くすことができる。
【００５５】
また、紐状ワイヤーメッシュ１１５の巻き数や傾斜は適宜選定することができる。そのように螺旋状に配置した紐状ワイヤーメッシュにより螺旋状流路を形成し、予熱層１４の内部に連続した螺旋状の通路を形成して熱交換効率を上げ、水及び／又は水蒸気を良好に加熱することができる。
【００５６】
以上、“予熱層の幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状ワイヤーメッシュ”については、本発明（１）とは限らず、当該紐状ワイヤーメッシュを原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層に配置する他の本発明についても同様である。
【００５７】
予熱層１４で予熱された原燃料及び水蒸気の混合流はその導出管４５から取り出され、水蒸気改質器に導入されて改質される。改質ガスは、燃料電池がＳＯＦＣの場合にはそのままＳＯＦＣの燃料極に供給され、燃料電池がＰＥＦＣの場合にはＣＯ変成器、ＣＯ除去器を経てＰＥＦＣの燃料極に供給される。
【００５８】
〈本発明（２）の態様〉
本発明（２）は、下記（ａ）〜（ｄ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。図５は本発明（２）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｄ）において各部材や構成に付している符号は図５中の符号である。
【００５９】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１、第２円筒体２及び第３円筒体３からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に上端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、下部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の下端で反転させた改質ガス流路２０を構成してなること。
【００６０】
図５（ａ）は縦断面図、図５（ｂ）はその一部を拡大して示した図である。図５（ａ）のとおり、直径を順次大きくした、第１円筒体１、第２円筒体２及び第３円筒体３からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に上端から配置されたバーナ７とを備える。そして、第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、下部の隙間に改質触媒層１６を備える。
【００６１】
予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置する。この構成は本発明（２）において重要な構成である。これにより、原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流が上から下に流れる構造において、紐状ワイヤーメッシュ１１５と第１円筒体１との間の隙間と、紐状ワイヤーメッシュ１１５と第２円筒体２との間の隙間を無くすることができる。これにより、原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流をワイヤーメッシュ１１５で形成された螺旋状流路に流すことにより、前述棒材を用いる場合には生じる隙間からの水及び／又は水蒸気のショートカットを無くして加熱を十分に行い、また水に起因する脈動を無くすことができる。
【００６２】
第３円筒体３の下端には底板１９が配置される。底板１９は第３円筒体３の直径に対応した直径を有する円盤状の板体である。バーナ７で発生させた燃焼ガスは、図５中矢印で示すように流れ、第１円筒体１の下端で折り返して、第１円筒体１の内側を上昇しながら予熱層１４中を流れる原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流を加熱し、上部の燃焼排ガス導出管４１を介して排出される。
【００６３】
本発明（２）の構造でも、本発明（１）の場合と同様、図６（ａ）に示すように、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置してもよい。輻射筒６は、その下端が底板１９に対して間隔を持つように配置される。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の下端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【００６４】
これらの点以外の態様につては本発明（１）の態様と同様である。なお、以下の本発明（３）〜（４）の態様については輻射筒６を持つ図面を用いて説明しているが、輻射筒６を持たない構造においても同様である。
【００６５】
〈本発明（３）の態様〉
本発明（３）は、下記（ａ）〜（ｅ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器である。図７は本発明（３）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｅ）において各部材や構成に付している符号は図７中の符号である。
【００６６】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１、第２円筒体２、第３円筒体３、及び第３円筒体３の上部に当該第３円筒体３の径より大きい径の第４円筒体４と、第１円筒体１の周方向中心部に上端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、下部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の下端で反転させた改質ガス流路２０を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を配置してなること。
【００６７】
図７（ａ）は縦断面図、図７（ｂ）はその一部を拡大して示した図である。本発明（３）は、本発明（２）の多重円筒型水蒸気改質器に対して、第２円筒体２の上部に当該第２円筒体２の径より大きい第４円筒体４を配置し、第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を配置したものに相当している。
【００６８】
図７のとおり、第３円筒体３の上部に当該第３円筒体３より径を大きくした第４円筒体４を配置し、第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を設ける。第３円筒体３の上端部と第４円筒体４の下端部との間には板体２１を配置する。板体２１の上に間隔を置いてガス流通用の複数の孔を有する支持板２２を配置し、支持板２２の上にＣＯ変成触媒層２３を配置し、ＣＯ変成触媒層２３の上にガス流通用の複数の孔を有する仕切板２４を配置する。第４円筒体４の上端部と第２円筒体２の外周との間には仕切板２４に対して間隔を置いて板体２５を配置する。
【００６９】
板体２１は、第３円筒体３の直径に相当する部分は第３円筒体３で占められるのでドーナツ状の板体であり、また、支持板２２と仕切板２４と板体２５とは、第２円筒体２の直径に相当する部分は第２円筒体２で占められるのでドーナツ状の板体である。支持板２２、仕切板２４は金属製等の網目体で構成してもよく、この場合には網目体の網目が改質ガスの流通孔となる。
【００７０】
改質ガス流路２０を流通した改質ガスは、支持板２２に設けられた多数の孔を経てＣＯ変成触媒層２３に供給される。ＣＯ変成触媒層２３ではＣＯ変成反応（ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→ＣＯ2＋Ｈ2）により改質ガス中のＣＯが二酸化炭素に変成され、併せて水素が生成する。ＣＯ変成触媒層２３から出る改質ガスは、未反応の原燃料（メタン等）と余剰水蒸気を除けば、水素と二酸化炭素からなっている。このうち水素がＰＥＦＣの燃料となるが、ＣＯ変成触媒層２３を経た改質ガスについても、ＣＯは完全には除去されず、１％程度以下ではあるが、尚ＣＯが含まれている。
【００７１】
ＰＥＦＣに供給する水素中のＣＯの許容濃度は１０ｐｐｍ程度であり、これを超えると電池性能が著しく劣化する。このため、改質ガスはＣＯ変成触媒層２３によりＣＯ濃度を１％程度以下まで低下させた後、ＣＯ酸化器に供給される。ＣＯ酸化器では空気等の酸化剤ガスが添加され、ＣＯの選択的酸化反応（ＣＯ＋１/２Ｏ2→ＣＯ2）によりＣＯを除去し、ＣＯ濃度を１０ｐｐｍ以下、あるいは５ｐｐｍ以下というように低減させる。
【００７２】
図７には、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置した態様を示しているが、輻射筒６は必須ではない。輻射筒６は、その下端が底板９に対して間隔を持つように配置される。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の下端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【００７３】
以上の点以外の態様については本発明（１）〜（２）の態様と同様である。
【００７４】
〈本発明（４）の態様〉
本発明（４）は、下記（ａ）〜（ｅ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器である。図８は本発明（３）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｅ）において各部材や構成に付している符号は図８中の符号である。
【００７５】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１、第２円筒体２、第３円筒体３、第３円筒体３の上部に当該第３円筒体３の径より大きい径の第４円筒体４、及び第４円筒体４の上部に第５円筒体５からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に上端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、上部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、下部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の下端で反転させた改質ガス流路２０を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を配置するとともに、第２円筒体２と第５円筒体５との間にＣＯ酸化触媒層３１を配置してなること。
【００７６】
図８（ａ）は縦断面図、図８（ｂ）はその一部を拡大して示した図である。本発明（４）は、本発明（３）の多重円筒型水蒸気改質器に対して、第４円筒体４の上部に第５円筒体５を配置し、第２円筒体２と第５円筒体５との間にＣＯ酸化触媒層を配置したものに相当している。
【００７７】
図８のとおり、第４円筒体４の上部に第５円筒体５を配置し、第２円筒体２と第５円筒体５との間にＣＯ酸化触媒層３１を設ける。仕切板２６の上に間隔を置いてガス流通用の複数の孔２９を有する支持板２８を配置し、支持板２８の上にＣＯ酸化触媒層３１を配置し、ＣＯ酸化触媒層３１の上にガス流通用の複数の孔を有する仕切板３２を配置する。
【００７８】
ＣＯ変成触媒層２３とＣＯ酸化触媒層３１との間の構造については、多孔板２４の上に間隔を置いて仕切板２６を配置し、当該仕切板２６の上に間隔を置いて仕切板２８を配置する。空気供給管４４を仕切板２６と仕切板２８との間の隙間にその供給口を臨ませて配置する。仕切板２６と仕切板２８は第２円筒体２の直径に相当する部分は第２円筒体２で占められるのでドーナツ状の仕切板である。空気供給管４４はＣＯ酸化触媒層３１でのＣＯ変成済み改質ガス中のＣＯを選択的に酸化して除去するための空気を供給する。
【００７９】
符号２７は仕切板２６に設けた一個の改質ガス流通孔であり、符号２９は仕切板２８に設けた一個の改質ガス流通孔である。改質ガス流通孔２７と改質ガス流通孔２９とが周方向に相対する位置、すなわち周方向に反対側に位置するように配置する。図８には、改質ガス流通孔２７と改質ガス流通孔２９とを周方向に１８０°反対側の位置に配置した場合を示している。この周方向に相対する位置は、周方向に１８０°の反対側の位置であるのが最もよいが、±１０°を限度にずれた位置でもよい。
【００８０】
空気供給管４４により供給する空気は、ＣＯ変成触媒層２３の上部に配置された多孔板２４の孔から流出し、仕切板２６の改質ガス流通孔２７を介して仕切板２６と仕切板２８との間の隙間に流入する。改質ガス流通孔２９は改質ガス流通孔２７に対して周方向に反対側に配置されているので、空気とＣＯ変成済み改質ガスは、仕切板２６と仕切板２８との間の隙間で混合しながら仕切板２８の改質ガス流通孔２９に至り、流通孔２９を介して仕切板２８と支持板３０との間の隙間に流入し、ＣＯ酸化触媒層３１に供給される。
【００８１】
なお、仕切板２６は、これがあった方が空気とＣＯ変成済み改質ガスとの混合がより促進されるが、必須ではないので、無くてもよい。また、図８のように仕切板２６を配置する場合、支持板２６と仕切板２８との間に空気供給管４４の開口を臨ませてもよい。
【００８２】
また、ＣＯ変成触媒層２３を経た改質ガスに空気を添加、混合してＣＯ酸化触媒層３１に導入する構造には、上記構造のほか各種態様があり、本発明においてはそれら各種態様を適用することができる。
【００８３】
ＣＯ酸化触媒層３１には、ＣＯ酸化触媒（Ｐｒｏｘ触媒とも呼ばれる）が充填してあり、ＣＯ酸化触媒によるＣＯの選択的酸化反応によりＣＯをＣＯ2に変えることでＣＯを除去し、ＣＯ濃度を数ｐｐｍレベルにまで低減させる。ＣＯを除去した改質ガスは、支持板３２に設けられた複数個の孔から導出され、支持板３２と隔壁１２との間の隙間を経て改質ガス取出管４６から取り出され、ＰＥＦＣの燃料極に供給される。
【００８４】
図８には、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置した態様を示しているが、輻射筒６は必須ではない。輻射筒６は、その下端が底板９に対して間隔を持つように配置される。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の下端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【００８５】
以上の点以外の態様については本発明（１）〜（４）の態様と同様である。
【００８６】
〈本発明（５）の態様〉
本発明（５）は、下記（ａ）〜（ｃ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器に供給する原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の円筒型予熱装置である。図９は本発明（５）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｃ）において各部材や構成に付している符号は図９中の符号である。
【００８７】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１及び第２円筒体２からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とし、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置してなること。
【００８８】
図９（ａ）は縦断面図、図９（ｂ）はその一部を拡大して示した図である。本発明（５）は、前述本発明（１）の円筒型予熱装置を上下逆に配置したものに相当している。図９のとおり、直径を順次大きくした、第１円筒体１、第２円筒体２を中心軸を同一にして間隔を置いて配置する。図９中、一点鎖線はその中心軸を示し、矢印（↑）はその中心軸の方向、すなわち軸方向を示している。
【００８９】
第１円筒体１の内側にバーナ７が配置されている。バーナ７は、中心軸の部位に配置され、下蓋兼バーナ取付台８を介して取り付けられている。すなわち、バーナ７は、第１円筒体１の下端に配置された下蓋兼バーナ取付台８に配置されている。４１は燃焼排ガスの導出管、４２は水及び／又は水蒸気の導入管、４３は原燃料導入管である。第１円筒体１〜第２円筒体２、取付台８等はステンレス鋼等の耐熱性材料で構成される。
【００９０】
図９に示すような円筒型予熱装置において、図１０に示すように、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置してもよい。輻射筒６は、その上端が上板Ｔに対して間隔を持つように配置する。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の上端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【００９１】
以上の点以外の態様については本発明（１）の態様と同様である。
【００９２】
〈本発明（６）の態様〉
本発明（６）は、下記（ａ）〜（ｄ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器である。図１１は本発明（６）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｄ）において各部材や構成に付している符号は図１１中の符号である。
【００９３】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１、第２円筒体２及び第３円筒体３からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、上部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の上端で反転させた改質ガス流路２０を構成してなること。
【００９４】
図１１（ａ）は縦断面図、図１１（ｂ）はその一部を拡大して示した図である。図１１（ａ）のとおり、直径を順次大きくした、第１円筒体１、第２円筒体２及び第３円筒体３からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備える。そして、第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、上部の隙間に改質触媒層１６を備える。
【００９５】
予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置する。この構成は本発明（６）において重要な構成である。これにより、原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流が下から上に流れる構造において、紐状ワイヤーメッシュ１１５と第１円筒体１との間の隙間と、紐状ワイヤーメッシュ１１５と第２円筒体２との間の隙間を無くすることができる。これにより、原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流をワイヤーメッシュ１１５で形成された螺旋状流路に流すことにより、前述棒材を用いる場合には生じる隙間からの水及び／又は水蒸気のショートカットを無くして加熱を十分に行い、また水に起因する脈動を無くすことができる。
【００９６】
第３円筒体３の上端には上板１９が配置される。上板１９は第３円筒体３の直径に対応した直径を有する円盤状の板体である。バーナ７で発生させた燃焼ガスは、図１１中矢印で示すように流れ、第１円筒体１の上端で折り返して、第１円筒体１の内側を下降しながら予熱層１４中を流れる原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流を加熱し、下部の燃焼排ガス導出管４１を介して排出される。
【００９７】
本発明（６）の構造についても、本発明（５）の場合と同様、図１２（ａ）に示すように、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置してもよい。輻射筒６は、その上端が上板１９に対して間隔を持つように配置される。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の上端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【００９８】
これらの点以外の態様につては本発明（２）、（５）の態様と同様である。なお、以下の本発明（７）〜（８）の態様については輻射筒６を持つ図面を用いて説明しているが、輻射筒６を持たない構造においても同様である。
【００９９】
〈本発明（７）の態様〉
本発明（７）は、下記（ａ）〜（ｅ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器である。図１３は本発明（７）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｅ）において各部材や構成に付している符号は図１３中の符号である。
【０１００】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１、第２円筒体２、第３円筒体３、及び第３円筒体３の下部に当該第３円筒体３の径より大きい径の第４円筒体４と、第１円筒体１の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、上部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の上端で反転させた改質ガス流路２０を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を配置してなること。
【０１０１】
図１３（ａ）は縦断面図、図１３（ｂ）はその一部を拡大して示した図である。本発明（７）は、本発明（６）の多重円筒型水蒸気改質器に対して、第３円筒体３の下部に当該第３円筒体３の径より大きい第４円筒体４を配置し、第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を配置したものに相当している。
【０１０２】
図１３のとおり、第３円筒体３の下部に当該第３円筒体３より径を大きくした第４円筒体４を配置し、第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を設ける。第３円筒体３の下端部と第４円筒体４の上端部との間には板体２１を配置する。板体２１の下部に間隔を置いてガス流通用の複数の孔を有する支持板２２を配置し、支持板２２の下部にＣＯ変成触媒層２３を配置し、ＣＯ変成触媒層２３の下部にガス流通用の複数の孔を有する仕切板２４を配置する。第４円筒体４の下端部と第２円筒体２の外周との間には仕切板２４に対して間隔を置いて板体２５を配置する。
【０１０３】
図１３には、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置した態様を示しているが、輻射筒６は必須ではない。輻射筒６は、その上端が上板９に対して間隔を持つように配置する。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の上端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【０１０４】
以上の点以外の態様については本発明（３）、（５）〜（６）の態様と同様である。
【０１０５】
〈本発明（８）の態様〉
本発明（８）は、下記（ａ）〜（ｅ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器である。図１４は本発明（８）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｅ）において各部材や構成に付している符号は図１４中の符号である。
【０１０６】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１、第２円筒体２、第３円筒体３、第３円筒体３の下部に当該第３円筒体３の径より大きい径の第４円筒体４、及び第４円筒体４の下部に第５円筒体５からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、上部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する隙間に、当該隙間幅より大きい直径で且つ弾性を有する紐状に成形したワイヤーメッシュ１１５を螺旋状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の上端で反転させた改質ガス流路２０を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を配置するとともに、第２円筒体２と第５円筒体５との間にＣＯ酸化触媒層３１を配置してなること。
【０１０７】
図１４（ａ）は縦断面図、図１４（ｂ）はその一部を拡大して示した図である。本発明（８）は、本発明（７）の多重円筒型水蒸気改質器に対して、第４円筒体４の下部に第５円筒体５を配置し、第２円筒体２と第５円筒体５との間にＣＯ酸化触媒層３１を配置したものに相当している。
【０１０８】
図１４のとおり、第４円筒体４の下部に第５円筒体５を配置し、第２円筒体２と第５円筒体５との間にＣＯ酸化触媒層３１を設ける。仕切板２６の下部に間隔を置いてガス流通用の複数の孔２９を有する支持板２８を配置し、支持板２８の下部にＣＯ酸化触媒層３１を配置し、ＣＯ酸化触媒層３１の下部にガス流通用の複数の孔を有する仕切板３２を配置する。予熱層１４、その上部の改質触媒層１６を経た改質ガスは、第２円筒体２の上端で反転し、改質ガス流路２０を経てＣＯ変成触媒層２３に供給される。
【０１０９】
ＣＯ変成触媒層２３でのＣＯ変成反応により改質ガス中のＣＯが二酸化炭素に変成され、ＣＯ濃度を１％程度以下にまで下げた後、ＣＯ酸化触媒層３１に導入され、ＣＯの選択的酸化反応によりＣＯ濃度を５ｐｐｍ以下というように低減させる。ＣＯを除去した改質ガスは、改質ガス取出管４６から取り出され、ＰＥＦＣの燃料極に供給される。
【０１１０】
図１４には、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置した態様を示しているが、輻射筒６は必須ではない。輻射筒６は、その上端が上板９に対して間隔を持つように配置する。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の上端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【０１１１】
以上の点以外の態様については本発明（３）、（５）〜（７）の態様と同様である。
【０１１２】
〈本発明（９）の態様〉
本発明（９）は、下記（ａ）〜（ｃ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用水蒸気改質器である。本発明（９）は、前述本発明（５）の円筒型予熱装置における第１円筒体と第２円筒体との間の間隙で構成される予熱層に配置した紐状ワイヤーメッシュに代えて金属メッシュを配置したものに相当している。図１５は本発明（９）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｃ）において各部材や構成に付している符号は図１５中の符号である。
【０１１３】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１及び第２円筒体２からなる複数の円筒体と、第１円筒体１内の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された円環状隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とし、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュＭを円環状に配置してなること。
【０１１４】
図１５は縦断面図である。図１５のとおり、直径を順次大きくした、第１円筒体１、第２円筒体２を中心軸を同一にして間隔を置いて配置する。図１５のとおり、直径を順次大きくした第１円筒体１と第２円筒体２を中心軸を同一にして間隔を置いて配置する。
【０１１５】
第１円筒体１の内側にバーナ７が配置されている。バーナ７は、中心軸の部位に配置され、下蓋兼バーナ取付台８を介して取り付けられている。すなわち、バーナ７は、下蓋兼バーナ取付台８に配置されている。４１は燃焼排ガスの導出管、４２は水導入管、４３は原燃料導入管である。第１円筒体１〜第２円筒体２、取付台８等はステンレス鋼等の耐熱性材料で構成される。
【０１１６】
図１５に示すような円筒型予熱装置において、図１６に示すように、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置してもよい。輻射筒６は、その上端が上板Ｔに対して間隔を持つように配置する。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の上端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【０１１７】
〈金属メッシュＭについて〉
金属メッシュは、金属メッシュは、ステンレス鋼等の金属製の針金の多数を編み込んで構成したもので、金属製の網体乃至網目体を意味する。針金の径（＝長手方向に対する直角の方向に切断したときのその断面の直径）や織り方は適宜選定することができる。金属メッシュＭにより、その表面張力の作用で針金の表面（針金の交差部分を含む）に水が捕捉され、蒸発した気体である水蒸気のみが上方（水蒸気の流れ方向でみて下流側）に流れることになり、金属メッシュＭを配置しないと不安定な二相流の流動が、金属メッシュＭにより安定化し、その脈動の発生を少なくし、またその脈動幅を低減することができる。
【０１１８】
金属メッシュＭは、予熱層１４を構成する第１円筒体１と第２円筒体２との間の隙間に金属メッシュの単位を１枚ないし複数枚を巻き付けるなどして配置する。巻き付けの際、金属メッシュＭは、（ａ）予熱層１４の下部から上部の全域に配置してもよく、（ｂ）予熱層１４中の下部から所定高さまで配置してもよく、（ｃ）予熱層１４中水の沸点前後の温度となる領域の所定幅に配置してもよい。図１５〜１６には一例としてその下半部に配置した態様を示している。
【０１１９】
図１７に金属メッシュの単位の例を拡大して示している。本例の金属メッシュは、複数の極細針金を束紐（ストランド）にし、そのストランドを用いて緯編（weft knit）状に編み込んだものである。その単位の複数枚を重ねて第１円筒体と第２円筒体との間の隙間に巻き付けることで配置する。その巻き付け数は、両円筒体間の隙間幅に対応した厚さとなるように選択する。図１７は一例であるが、極細の針金の径、その編み込み方、束紐として編み込むかどうか等は適宜選定することができる。
【０１２０】
金属メッシュＭを予熱層１４中どの程度の高さまで配置するか、どの位置に配置するかは、改質器の規模、予熱層１４を構成する第１円筒体１と第２円筒体２との間の隙間の幅などの条件により異なるが、水と水蒸気との二相流のうち全ての水が気化し、水蒸気となる箇所を目安とすることができる。なお、金属メッシュＭを予熱層１４の下部から所定高さまで配置する場合、その上部に螺旋状の流路を構成してもよく、この場合には水蒸気の流路が長くなることなどから、その気化した水蒸気の加熱が促進される。
【０１２１】
予熱層１４に金属メッシュＭを配置する場合には、水蒸気の発生源（＝水蒸気の原料）として水、水蒸気を含む水または水を含む水蒸気を供給する場合に特に有効であるが、予熱層１４に水蒸気の形で供給する場合にも、原燃料と水蒸気の混合流が金属メッシュＭ中を曲折して流れることになるので良好に加熱される。
【０１２２】
金属メッシュＭは、以下で述べる本発明（１０）〜（１２）についても同様である。
【０１２３】
以上の点以外の態様については本発明（１）の態様と同様である。
【０１２４】
〈本発明（１０）の態様〉
本発明（１０）は、下記（ａ）〜（ｄ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。本発明（１０）は、前述本発明（６）の円筒型水蒸気改質器における第１円筒体と第２円筒体との間の間隙で構成される予熱層に配置した紐状ワイヤーメッシュに代えて金属メッシュを配置したものに相当している。図１８は本発明（１０）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｄ）において各部材や構成に付している符号は図１８中の符号である。
【０１２５】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい第１円筒体１、第２円筒体２及び第３円筒体３からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、上部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュＭを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の上端で反転させた改質ガス流路２０を構成してなること。
【０１２６】
図１８は縦断面図である。図１８のとおり、第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とし、上部の隙間に改質触媒層１６を備えた構造とする。そして、当該予熱層１４を形成する円環状隙間に金属メッシュＭを円環状に配置した構造とする。
【０１２７】
図１８に示すような円筒型水蒸気改質器において、図１９に示すように、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置してもよい。輻射筒６は、その上端が上板９に対して間隔を持つように配置する。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の上端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【０１２８】
この点以外の態様については本発明（５）、（９）の態様と同様である。
【０１２９】
〈本発明（１１）の態様〉
本発明（１１）は、下記（ａ）〜（ｅ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。本発明（１１）は、前述本発明（５）の円筒型水蒸気改質器における第１円筒体と第２円筒体との間の間隙で構成される予熱層に配置した紐状ワイヤーメッシュに代えて金属メッシュを配置したものに相当している。図２０は本発明（１１）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｅ）において各部材や構成に付している符号は図２０中の符号である。
【０１３０】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい、第１円筒体１、第２円筒体２、第３円筒体３、及び第３円筒体３の下部に当該第３円筒体３の径より大きい径の第４円筒体４と、第１円筒体１の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、上部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュＭを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の上端で反転させた改質ガス流路２０を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を配置してなること。
【０１３１】
図２０は縦断面図である。図２０のとおり、第３円筒体３の下部に当該第３円筒体３より径を大きくした第４円筒体４を配置し、第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を設ける。第３円筒体３の下端部と第４円筒体４の上端部との間には板体２１を配置する。板体２１の下に間隔を置いてガス流通用の複数の孔を有する支持板２２を配置し、支持板２２の下にＣＯ変成触媒層２３を配置し、ＣＯ変成触媒層２３の下にガス流通用の複数の孔を有する仕切板２４を配置する。第４円筒体４の下端部と第２円筒体２の外周との間には仕切板２４に対して間隔を置いて板体２５を配置する。
【０１３２】
図２０には、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置した態様を示しているが、輻射筒６は必須ではない。輻射筒６は、その上端が上板９に対して間隔を持つように配置する。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の上端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【０１３３】
以上の点以外の態様については本発明（３）、（７）、（９）〜（１０）の態様と同様である。
【０１３４】
〈本発明（１２）の態様〉
本発明（１２）は、下記（ａ）〜（ｅ）の構成を備えてなることを特徴とする燃料電池用円筒型水蒸気改質器である。本発明（１２）は、前述本発明（８）の円筒型水蒸気改質器における第１円筒体と第２円筒体との間の間隙で構成される予熱層に配置した紐状ワイヤーメッシュに代えて金属メッシュを配置したものに相当している。図２１は本発明（１２）の態様を説明する図で、下記構成（ａ）〜（ｅ）において各部材や構成に付している符号は図２１中の符号である。
【０１３５】
（ａ）同心状に間隔を置いて配置した順次径の大きい、第１円筒体１、第２円筒体２、第３円筒体３、第３円筒体３の下部に当該第３円筒体３の径より大きい径の第４円筒体４、及び第４円筒体４の下部に第５円筒体５からなる複数の円筒体と、第１円筒体１の周方向中心部に下端から配置されたバーナ７とを備え、
（ｂ）第１円筒体１と第２円筒体２により周方向に区画された隙間のうち、下部の隙間を原燃料と水及び／又は水蒸気との混合流の予熱層１４とするとともに、上部の隙間に改質触媒層１６を備え、
（ｃ）前記予熱層１４を形成する円環状隙間に網状の金属メッシュＭを円環状に配置し、
（ｄ）第２円筒体２と第３円筒体３により周方向に区画された隙間に第２円筒体２の上端で反転させた改質ガス流路２０を構成し、且つ、
（ｅ）第２円筒体２と第４円筒体４との間にＣＯ変成触媒層２３を配置するとともに、第２円筒体２と第５円筒体５との間にＣＯ酸化触媒層３１を配置してなること。
【０１３６】
図２１は縦断面図である。図２１のとおり、第４円筒体４の下部に第５円筒体５を配置し、第２円筒体２と第５円筒体５との間にＣＯ酸化触媒層３１を設ける。仕切板２６の下部に間隔を置いてガス流通用の複数の孔２９を有する支持板２８を配置し、支持板２８の下部にＣＯ酸化触媒層３１を配置し、ＣＯ酸化触媒層３１の下部にガス流通用の複数の孔を有する仕切板３２を配置する。予熱層１４、その上部の改質触媒層１６を経た改質ガスは、第２円筒体２の上端で反転し、改質ガス流路２０を経てＣＯ変成触媒層２３に供給される。
【０１３７】
ＣＯ変成触媒層２３でのＣＯ変成反応により改質ガス中のＣＯが二酸化炭素に変成され、ＣＯ濃度を１％程度以下にまで下げた後、ＣＯ酸化触媒層３１に導入され、ＣＯの選択的酸化反応によりＣＯ濃度を５ｐｐｍ以下というように低減させる。ＣＯを除去した改質ガスは、改質ガス取出管４６から取り出され、ＰＥＦＣの燃料極に供給される。
【０１３８】
図２１には、第１円筒体１の内側に間隔を置いて輻射筒６を配置した態様を示しているが、輻射筒６は必須ではない。輻射筒６は、その上端が上板９に対して間隔を持つように配置する。この構造では、バーナ７の燃焼ガスを輻射筒６の上端で折り返して当該輻射筒６と第１円筒体１の隙間に流通させる。
【０１３９】
以上の点以外の態様については本発明（４）、（８）〜（１１）の態様と同様である。
【実施例】
【０１４０】
以下、実験例を基に本発明をさらに説明するが、本発明が実験例に限定されないことはもちろんである。
【０１４１】
〈実験例１〜２〉
実験例１は、第１円筒体と第２円筒体との間の隙間にステンレス鋼製丸棒を螺旋状に配置し、水と原燃料を導入して加熱した場合の各部位における温度分布に係る実験である。実験例２は、第１円筒体と第２円筒体との間の隙間に図３に示す断面円形のステンレス鋼製紐状ワイヤーメッシュを螺旋状に配置し、水（水蒸気を発生するための水。以下、原料水とも言う）と原燃料を導入して加熱した場合の各部位における温度分布に係る実験である。原燃料には都市ガス（１３Ａ）を用いた。
【０１４２】
実験用として“原料水、原燃料の予熱器”を作製し、これを作動して、当該予熱器における各部位における温度を計測し、各部位における温度分布の状態を観察した。図２２に実験例１の実験用予熱層装置の概略を示し、図２２（ａ）は縦断面図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）中Ａ−Ａ線断面図である。図２３に実験例２の実験用予熱層装置の概略を示し、図２３（ａ）は縦断面図、図２３（ｂ）は図２３（ａ）中Ａ−Ａ線断面図である。図２２〜２３中温度計測の部位等を標示している。
【０１４３】
図２２〜２３に示す符号１〜４、６、４１〜４５は前述図１〜２、図９〜１０に示す符号に相当し、図２２中符号１５は丸棒であり、図２３中符号１１５は紐状ワイヤーメッシュである。
【０１４４】
図２２（ａ）、図２３（ａ）中、２５ｍｍ、５０ｍｍ・・・３５０ｍｍと示しているのは、それぞれ第２円筒体２の上端からの距離である。図２２（ｂ）、図２３（ｂ）は、２５ｍｍ、５０ｍｍ・・・２２５ｍｍの各部位における各部位毎に第２円筒体２の周囲の４箇所に温度計測用の熱電対を配置したことを示している。また、２５０ｍｍの部位と３５０ｍｍの部位では、第１円筒体１と第２円筒体２との間の間隙における、それぞれ４箇所に温度計測用の熱電対を配置している。
【０１４５】
実験１及び実験２ともに、バーナ７を作動しながら、第１円筒体１と第２円筒体２との間の隙間に原料水である水と原燃料である都市ガス１３Ａを導入した場合について実験した。都市ガス導入管４３から都市ガスを、水導入管４２から室温の水を導入した。都市ガス１３Ａ流量＝３.４Ｌ/ｍｉｎ、水流量＝８ｍＬ/ｍｉｎとした。表１は実験１の結果、表２は実験２の結果である。
【０１４６】
【表１】
2010129411.tif 000003
【０１４７】
【表２】
2010129411.tif 000004
【０１４８】
表１の結果と表２の結果を対比すると、（Ａ）紐状ワイヤーメッシュの場合、丸棒の場合に比べて、各高さにおける円環状の各部位の温度は高低差が小さい。例えば、
（ａ）（Ａ）丸棒の場合、高さ１００ｍｍでの温度は９０゜の箇所で９７．５℃、２７０゜の箇所で７０．１℃であり、その差２７．４℃である。これに対して、（Ｂ）紐状ワイヤーメッシュの場合、同じ高さ１００ｍｍでの温度は９０゜の箇所で９４．５℃、０゜の箇所で８３．０℃であり、その差１１．５℃である。
（ｂ）（Ａ）丸棒の場合、高さ２００ｍｍでの温度は９０゜の箇所で２２７．９℃、１８０゜の箇所で１０９．２℃であり、その差１１８．７℃である。これに対して、（Ｂ）紐状ワイヤーメッシュの場合、同じ高さ２００ｍｍでの温度は０゜の箇所で２１５．４℃、１８０゜の箇所で１７４．２℃であり、その差４１．２℃である。
（ｃ）（Ａ）丸棒の場合、高さ２５０ｍｍでの温度は９０゜の箇所で３８５．９℃、２７０゜の箇所で２１５．４℃であり、その差１７０．５℃である。これに対して、（Ｂ）紐状ワイヤーメッシュの場合、同じ高さ２５０ｍｍでの温度は０゜の箇所で４４８．９℃、１８０゜の箇所で３２７．０℃であり、その差１２１．９℃である。
【０１４９】
このように、（Ｂ）紐状ワイヤーメッシュの場合は、（Ａ）丸棒の場合に比べて、各部位間（実験例３で言えば各計測箇所間）における温度分布差を格段に減少させることができる。
【０１５０】
〈実験例３〉
実験用の原燃料及び原料水（都市ガス１３Ａ＋水）の予熱層に図１７に示す金属メッシュを巻き付けて配置した装置を作製し、これを作動して、当該予熱層における各部位における温度を計測し、各部位における温度分布の状態を観察した。図２４に実験用予熱層装置の概略、温度計測の部位等を示している。図２４（ａ）は縦断面図、図２４（ｂ）は図２４（ａ）中Ａ−Ａ線断面図である。図２４（ａ）〜（ｂ）に示す符号１〜３、４１〜４２、４５は前述図１５〜１６に示す符号に相当している。
【０１５１】
図２４（ａ）中、２５ｍｍ〜３５０ｍｍとして示すのは、それぞれ第２円筒体２の上端からの距離（高さ）である。図２４（ｂ）のとおり、２５ｍｍ〜２２５ｍｍの各部位において各部位毎に第２円筒体２の周囲の４箇所に温度計測用の熱電対を配置したことを示している。また、２５０ｍｍの円環上の部位と３５０ｍｍの部位では第１円筒体１と第２円筒体２との間の隙間に、それぞれ４箇所に温度計測用の熱電対を配置している。
【０１５２】
実験は、バーナ７を作動しながら、第１円筒体１と第２円筒体２との間の隙間に都市ガス１３Ａと水を導入して行った。都市ガス１３Ａ流量＝３.４Ｌ/ｍｉｎ、水流量＝８ｍＬ/ｍｉｎとした。表３はその結果である。
【０１５３】
【表３】
2010129411.tif 000005
【０１５４】
表３のとおり、各高さにおける円環状の各部位の温度は、高低差が小さく、ほぼ同じである。例えば、
（ａ）高さ５０ｍｍでの温度は、０゜の箇所で８４．２℃、９０゜の箇所で８３．４℃、１８０゜の箇所で８２．９℃、２７０゜の箇所で７９．１℃である。この高さでは導入水は沸点以下であり、温度差は殆どない。
（ｂ）高さ１５０ｍｍでの温度は、０゜の箇所で８４．７℃、９０゜の箇所で８６．１℃、１８０゜の箇所で８４．０℃、２７０゜の箇所で８３．５℃である。この高さでは導入水は沸点以下であり、温度差は殆どない。
（ｃ）高さ２００ｍｍでの温度は、０゜の箇所で１１６．８℃、９０゜の箇所で１７４．５℃、１８０゜の箇所で１３６．２℃、２７０゜の箇所で９８．５℃であり、その差７６．０℃である。
（ｄ）高さ２５０ｍｍでの温度は、０゜の箇所で３９５．１℃、９０゜の箇所で４１９．５℃、１８０゜の箇所で３６８．９℃、２７０゜の箇所で３４９．３℃であり、その差７０．２℃である。
（ｅ）高さ３５０ｍｍでの温度は、０゜の箇所で７０８．６℃、９０゜の箇所で７０７．３℃、１８０゜の箇所で７００．０℃、２７０゜の箇所で６９４．６℃であり、７００℃前後で、その差は殆どない。
【０１５５】
また、図２４における金属メッシュＭを配置した部分の水の脈動の振幅と、金属メッシュＭを配置しない場合の対応箇所の水の脈動の振幅とを計測したところ、金属メッシュＭを配置しない場合の対応箇所の水の脈動の振幅は４．８ｋＰａであったのに対して、金属メッシュＭを配置した部分の水の脈動の振幅は約０．２ｋＰａであり、金属メッシュＭを配置することにより、水の脈動の振幅幅を格段に減少させることができた。
【０１５６】
このように、原燃料及び原料水の予熱層に金属メッシュを配置することにより、各部位間（実験例３で言えば各計測箇所間）における温度分布差を小さくし、均等化することができる。
【０１５７】
なお、上記（ｅ）から、原燃料と水蒸気の混合ガスは７００℃前後の温度で導出管４５から導出される。この混合ガスをそのまま改質触媒層へ導入するとすれば、改質触媒としてＮｉ系を使用する場合、その改質触媒としての機能温度はおおよそ４００〜６８０℃の範囲であることから、上記７００℃は機能温度より幾分高いが、その温度はバーナでの燃焼量を調節するなど適宜の手法で適温に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１５８】
【図１】本発明（１）の態様を説明する図
【図２】図１の構造で輻射筒を持つ円筒型予熱装置を示す図
【図３】本発明で使用する紐状ワイヤーメッシュの例を示す図（図面代用写真）
【図４】本発明で使用する紐状ワイヤーメッシュの例を示す図
【図５】本発明（２）の態様を説明する図
【図６】図５の構造で輻射筒を持つ円筒型水蒸気改質器を示す図
【図７】本発明（３）の態様を説明する図
【図８】本発明（４）の態様を説明する図
【図９】本発明（５）の態様を説明する図
【図１０】図９の構造で輻射筒を持つ円筒型水蒸気改質器を示す図
【図１１】本発明（６）の態様を説明する図
【図１２】図１１の構造で輻射筒を持つ円筒型水蒸気改質器を示す図
【図１３】本発明（７）の態様を説明する図
【図１４】本発明（８）の態様を説明する図
【図１５】本発明（９）の態様を説明する図
【図１６】図１５の構造で輻射筒を持つ円筒型水蒸気改質器を示す図
【図１７】本発明で使用する金属メッシュの例を示す図
【図１８】本発明（１０）の態様を説明する図
【図１９】図１８の構造で輻射筒を持つ円筒型水蒸気改質器を示す図
【図２０】本発明（１１）の態様を説明する図
【図２１】本発明（１２）の態様を説明する図
【図２２】実験１における実験用予熱層装置器の概略を示す図
【図２３】実験２における実験用予熱層装置器の概略を示す図
【図２４】実験３における実験用予熱層装置器の概略を示す図
【図２５】円筒型水蒸気改質器を説明する図（先行技術）
【図２６】図２５の構造で輻射筒を持つ円筒型水蒸気改質器を示す図（先行技術）
【図２７】円筒型水蒸気改質器を上下逆に配置する態様を示す図（先行技術）
【図２８】図２６の構造にＣＯ変成触媒層及びＣＯ酸化触媒層を配置した態様を示す図（先行技術）
【符号の説明】
【０１５９】
１〜５  第１円筒体〜第５円筒体
６  輻射筒
７  バーナ
８  上蓋兼バーナ取付台、下蓋兼バーナ取付台
Ｔ  第１円筒体１、第２円筒体２に共通の底板、上板
９  第１円筒体１の底板、上板
１０  燃焼ガスの流路
１４  原燃料と水及び／又は水蒸気との予熱層
１５  棒材
１１５  紐状ワイヤーメッシュ（ワイヤーメッシュ紐材）
１６  改質触媒層
２０  改質ガスの流路
２３  ＣＯ変成触媒層
３１  ＣＯ酸化触媒層
４１  燃焼排ガス導出管
４２  水導入管
４３  原燃料導入管
４５  改質ガス導出管
Ｍ  金属メッシュ
【図１】
2010129411.tif 000006
【図２】
2010129411.tif 000007
【図３】
2010129411.tif 000008
【図４】
2010129411.tif 000009
【図５】
2010129411.tif 000010
【図６】
2010129411.tif 000011
【図７】
2010129411.tif 000012
【図８】
2010129411.tif 000013
【図９】
2010129411.tif 000014
【図１０】
2010129411.tif 000015
【図１１】
2010129411.tif 000016
【図１２】
2010129411.tif 000017
【図１３】
2010129411.tif 000018
【図１４】
2010129411.tif 000019
【図１５】
2010129411.tif 000020
【図１６】
2010129411.tif 000021
【図１７】
2010129411.tif 000022
【図１８】
2010129411.tif 000023
【図１９】
2010129411.tif 000024
【図２０】
2010129411.tif 000025
【図２１】
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【図２２】
2010129411.tif 000027
【図２３】
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【図２４】
2010129411.tif 000029
【図２５】
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【図２６】
2010129411.tif 000031
【図２７】
2010129411.tif 000032
【図２８】
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