(57)【要約】【課題】  燃料改質器へ良好に燃料を供給し、また、燃料改質器によって改質された水素ガス等のガスを安全に燃料改質器収納用容器の外に排出できるとともに、発電損失の少ない燃料改質器収納用容器および燃料改質装置を提供すること。【解決手段】  燃料から水素ガスを含む改質ガスを発生させる燃料改質器９が収納される凹部を有した基体１と、燃料改質器９からの改質ガスを排出すべく凹部内と外部とを連通する排出管５ｂと、燃料改質器９に燃料を供給すべく凹部内と外部とを連通する供給管５ａとを具備する燃料改質器収納用容器１１において、供給管５ａと燃料改質器９とを接合材を介して接合し、接合材１０の燃料改質器９との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、接合材１０の供給管５ａとの密着面の長さＢよりも大きくした。【選択図】  図１
2006151726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料から水素ガスを含む改質ガスを発生させる燃料改質器が収納される凹部を有した基体と、前記燃料改質器からの前記改質ガスを排出すべく前記凹部内と外部とを連通する排出管と、前記燃料改質器に前記燃料を供給すべく前記凹部内と外部とを連通する供給管とを具備する燃料改質器収納用容器において、前記供給管と前記燃料改質器とを接合材を介して接合し、該接合材の前記燃料改質器との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、前記接合材の前記供給管との密着面の長さＢよりも大きくしたことを特徴とする燃料改質器収納用容器。
【請求項２】
前記接合材の前記燃料改質器との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、前記接合材の前記供給管との密着面の長さＢに対して１．１〜１０．０倍としたことを特徴とする請求項１記載の燃料改質器収納用容器。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の燃料改質器収納用容器と、前記凹部に設置された前記燃料改質器と、前記凹部を覆って取着された前記蓋体とを具備していることを特徴とする燃料改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば燃料電池システムにおいて各種燃料から吸熱触媒反応である水蒸気改質反応を利用して水素ガスを発生させる燃料改質器を用いた燃料改質装置を構成するための燃料改質器収納用容器および燃料改質装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気エネルギーを効率的に、かつクリーンに生産する次世代の電源システムとして燃料電池システムが脚光を浴びており、既に自動車市場や家庭用燃料電池発電シスに代表されるコージェネレーション発電システム市場においては、低コストを目指した実用化のためのフィールドテストが盛んに行なわれている。
【０００３】
さらに最近では、燃料電池システムの小型化を図り、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants），ノートパソコン，デジタルビデオカメラまたはデジタルスチルカメラ等の携帯機器の電源として使用することが検討されている。
【０００４】
一般に燃料電池は、例えばメタンや天然ガス（ＣＮＧ）等の炭化水素ガスあるいはメタノールやエタノール等のアルコール類を燃料とし、燃料改質器を用いた燃料改質装置で水蒸気改質反応により水素ガスおよびその他のガスに改質した後、この水素ガスを発電セルと呼ばれる発電装置に供給することにより発電が行なわれる。
【０００５】
ここでの燃料改質器による燃料の改質とは、改質可能な燃料を水蒸気と結合させて触媒反応により水素ガスを発生させるプロセスをいう。
【０００６】
例えば、燃料としてメタノールを用いた場合は、次の化学反応式（１）に示すような水蒸気改質反応（式（１）中では、メタノールに水蒸気を結合させることにより、水素と二酸化炭素とに改質する反応）により、水素ガス（Ｈ２）を生成するプロセスをいう。なお、この改質反応により生成される水素以外の微量の生成ガス（主にＣＯ２）は、通常は大気中に排出される。
【０００７】
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ  →  ３Ｈ２＋ＣＯ２・・・（１）
また、このような水蒸気改質反応は吸熱反応であることから、外部よりヒーター等で加熱して反応温度を維持する必要がある。従って、燃料改質器内で燃料を改質させるには、触媒の水蒸気改質活性が低下するのを防止するとともに、生成される水素ガス濃度を高く維持するため、例えば燃料としてメタノールを用いた場合には約２００〜５００℃の温度が、またメタンガスを用いた場合には３００〜８００℃程度の高い温度が必要になる。
【０００８】
そこで家庭用燃料電池システムに代表されるコージェネレーション発電システムでは、このシステム自体が大型であることから、燃料改質器収納用容器の外壁を２重構造にして真空容器を構成したり、あるいは２重構造にした内外壁間に断熱材を充填することにより、燃料改質器の内部の熱が外部へ伝導して燃料改質器の温度が低下するのを防止している。そのため、燃料改質器を燃料改質器収納用容器に収容する際は、燃料改質器を燃料改質器収納用容器の２重構造の内壁に直接接合して載置固定することが可能である。
【特許文献１】特開２００３−２６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、携帯機器用の燃料電池システムでは、携帯機器内に収納するために小型化，低背化することが求められている。一方、従来のように燃料改質器収納用容器の外壁を２重構造にすることは、燃料電池システム全体が複雑化して大型化するため携帯機器用の燃料電池システムには採用することができない。その上、燃料改質器を燃料改質器収納用容器の２重構造の内壁に直接接合して載置固定した場合には、その接合部分から燃料改質器の熱が燃料改質器収納用容器に直に伝導する。その結果、燃料改質器収納用容器の表面の温度が上昇し、その熱によって携帯機器内の他の部品を破壊したり、また携帯機器の使用者に火傷を負わせるというおそれがあった。
【００１０】
また、化学反応式（１）で示すような水蒸気改質反応は吸熱反応であることから、燃料改質器で燃料を改質するためには、燃料改質器をヒーター等で加熱することによって反応温度を一定温度に維持する必要がある。しかしながら、燃料改質器に発生する熱が燃料改質器収納用容器に伝導することによって、燃料改質器の温度は低下することになる。そこで反応温度を維持するためには、ヒーターの発熱量を増加させる必要がある。ヒーターの発熱量を増加させると、燃料電池の発電セルで発電した総電気容量に占めるヒーター加熱に使用する電気容量が増えることになり、その結果、燃料電池システム全体の発電損失が増加するという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記従来の技術における問題点に鑑みて完成されたものであり、その目的は、燃料改質器へ良好に燃料を供給し、また、燃料改質器によって改質された水素ガス等のガスを安全に燃料改質器収納用容器の外に排出できるとともに、発電損失の少ない燃料改質器収納用容器および燃料改質装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の燃料改質器収納用容器は、燃料から水素ガスを含む改質ガスを発生させる燃料改質器が収納される凹部を有した基体と、前記燃料改質器からの前記改質ガスを排出すべく前記凹部内と外部とを連通する排出管と、前記燃料改質器に前記燃料を供給すべく前記凹部内と外部とを連通する供給管とを具備する燃料改質器収納用容器において、前記供給管と前記燃料改質器とを接合材を介して接合し、該接合材の前記燃料改質器との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、前記接合材の前記供給管との密着面の長さＢよりも大きくしたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の燃料改質装置は、好ましくは、前記接合材の前記燃料改質器との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、前記接合材の前記供給管との密着面の長さＢに対して１．１〜１０．０倍としたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の燃料改質装置は、上記本発明の燃料改質器収納用容器と、前記凹部に設置された前記燃料改質器と、前記凹部を覆って取着された前記蓋体とを具備していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の燃料改質器収納用容器は、供給管と燃料改質器とを接合材を介して接合し、接合材の燃料改質器との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、接合材の供給管との密着面の長さＢよりも大きくしたことから、燃料改質器から接合材を介して供給管に熱を良好に伝達することができるので、この熱が供給管を通過する燃料を加熱するための熱源となり、燃料改質器内に到達するまでに燃料をプリヒートすることができる。よって、プリヒートされた燃料が燃料改質器に供給されることで、燃料を所定の温度にするためのプリヒートが不要もしくは、燃料改質器で行う燃料のプリヒートに必要な熱量を大幅に低減でき、熱源を簡易化して燃料改質装置の更なる低背化、小型化を実現することが可能となるとともに、燃料を改質するのに適した温度に燃料改質器を保つための消費電力を低減でき、非常に高効率な燃料電池システムとなる。
【００１６】
また、このように供給管と燃料改質器との接合近傍から燃料に熱量の大部分を熱移動して燃料の温度を上昇させることから、温度上昇した燃料が供給管から燃料改質器へ熱量をフィードバックすることで、燃料改質器の温度低下を抑制することも可能となり、燃料改質器が燃料を改質するのに必要となる温度を保ち続けることが可能となる結果、安定した燃料改質を行うことが可能となる。
【００１７】
また、接合材の燃料改質器との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、接合材の供給管との密着面の長さＢよりも大きくすることにより、燃料改質器と接合材との密着面積を大きくして燃料改質器から接合材へ熱量を多く伝達させるとともに、接合材と供給管との密着面積を小さくしてこの熱量を接合材から供給管へ凝縮して伝達させることができ、供給管への熱伝導をきわめて効率よく、かつ、短い区間で行なうことができる。よって、燃料改質装置を小型化しても、接合材と基体との距離、または接合材と蓋体との距離を大きく維持することができ、熱が供給管を介して基体や蓋体に伝わって、燃料改質装置の外面の温度が上昇したり、燃料改質器の温度が低下したりするのを有効に防止できる。
【００１８】
本発明の燃料改質装置は、好ましくは、接合材の燃料改質器との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、接合材の供給管との密着面の長さＢに対して１．１〜１０．０倍としたことから、供給管と接合材との密着面において燃料改質器からの熱をより集中させることができ、きわめて効率よく燃料の加熱を行なうことができる。
【００１９】
本発明の燃料改質装置は、上記本発明の燃料改質器収納用容器と、凹部に設置された燃料改質器と、凹部を覆って取着された蓋体とを具備していることから、上記本発明の燃料改質器収納用容器を用いた、燃料改質器によって改質された水素ガス等のガスを安全に燃料改質器収納用容器の外に排出できるとともに、発電損失の少ないものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の燃料改質器収納用容器の実施形態の一例を以下に詳細に説明する。
【００２１】
図１は本発明の燃料電池収納用容器の実施の形態の一例を示す断面図である。１は基体、２は配線としてのリード端子、３はボンディングワイヤ、４は蓋体、５ａは燃料を供給する供給路としての供給管、５ｂは改質ガスを排出する排出路としての排出管、７は電極、８は基体１の貫通孔にリード端子２を絶縁しつつ封止固定するための絶縁封止材、９は燃料改質器、１０は燃料改質器９と供給管５ａを接続するための接合材であり、主にこれら基体１、供給管５ａおよび排出管５ｂで燃料改質器９を収納する燃料改質器収納用容器１１が構成される。
【００２２】
また、上記の燃料改質器収納用容器１１の凹部に燃料改質器９を収容するとともに、凹部を覆って蓋体４を取着することにより、燃料改質装置となる。
【００２３】
本発明における基体１及び蓋体４は、ともに燃料改質器９を収納する容器としての役割を有する。それらは、例えばＦｅ系合金，無酸素銅、ＳＵＳ等の金属材料や、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）質焼結体，ムライト（３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２）質焼結体，炭化珪素（ＳｉＣ）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体，窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミック材料や、ポリイミド等の高耐熱の樹脂材料で形成されている。
【００２４】
なお、基体１および蓋体４に適用可能なガラスセラミックスは、ガラス成分とフィラー成分とから成る。そのガラス成分としては、例えばＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系，ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−ＭＯ系（但し、ＭはＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１およびＭ２は同一または異なってＣａ，Ｓｒ，Ｍｇ，ＢａまたはＺｎを示す），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系（但し、Ｍ１およびＭ２は前記と同じである），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３はＬｉ，ＮａまたはＫを示す），ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｍ３２Ｏ系（但し、Ｍ３は前記と同じである），Ｐｂ系ガラス，Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。
【００２５】
また、フィラー成分としては、例えばＡｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＺｒＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（例えばスピネル，ムライト，コージェライト）等が挙げられる。
【００２６】
一方、基体１および蓋体４が、例えば相対密度が９５％以上の緻密質の酸化アルミニウム質焼結体で形成されている場合は、例えば、まず酸化アルミニウム粉末に希土類酸化物粉末や酸化アルミニウム粉末等の焼結助剤を添加，混合して、酸化アルミニウム質焼結体の原料粉末を調製する。次いで、この原料粉末に有機バインダおよび分散媒を添加，混合してペースト化し、このペーストをドクターブレード法によって、あるいは原料粉末に有機バインダを加え、プレス成形，圧延成形等によって、所定の厚みのグリーンシートを作製する。その後、所定枚数のシート状成形体を位置合わせして積層圧着した後、この積層体を、例えば非酸化性雰囲気中、焼成最高温度が１２００〜１５００℃の温度で焼成して、目的とするセラミック製の基体１および蓋体４を得る。なお、基体１および蓋体４の成形は粉末成形プレス法であっても良い。
【００２７】
他方、基体１および蓋体４が金属材料から成る場合は、切削法，プレス法，ＭＩＭ（Metal Injection Mold）法等により所定の形状に形成される。
【００２８】
また、基体１および蓋体４が金属材料から成る場合には、腐食を防止するためにその表面は、例えばＡｕ，Ｎｉのめっき処理や、ポリイミド等の樹脂コーティング等の被覆コーティング処理が行なわれることが望ましい。例えばＡｕめっき処理の場合であれば、その厚さは０．１〜５μｍ程度であることが望ましい。
【００２９】
また、基体１および蓋体４で構成される燃料改質器収納用容器１１の少なくとも内側表面をＡｕやＡｌのめっき処理膜で覆うことにより、収容された燃料改質器９で発生する輻射熱を効率良く防ぐことができ、燃料改質器収納用容器１１の昇温を抑制することが可能となる。
【００３０】
以上のような基体１および蓋体４は、燃料改質器収納容器１１の小型化，低背化を可能とするためには厚さを薄くすべきであるが、機械的強度である曲げ強度は２００ＭＰａ以上であることが好ましい。
【００３１】
また、基体１および蓋体４は、単一の部材で構成されていなくとも、前記各材料、手法を組み合わせたものであっても構わない。
【００３２】
次に、本発明におけるリード端子２は、基体１および蓋体４の熱膨張係数と同一または近似した金属が用いられるのがよく、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金よりなるものが、実用時の温度変化に対して熱歪の発生を防止できる。その上、リード端子２と基体１との良好な封着性が得られるとともに、ボンディング性に優れ、実装時に必要な強度と良好なはんだ付性や溶接性を確保できる。
【００３３】
また、本発明の絶縁封止材７は、例えば、硼珪酸ガラス，アルカリガラス，鉛を主成分とする絶縁ガラス等のガラス材料や酸化アルミニウム等のセラミック材料等から成り、基体１に形成された貫通穴でこの絶縁封止材７によって基体１とリード端子２とが電気的に絶縁されてリード端子２が封止固定されている。基体１に形成されたリード端子２が挿通される貫通孔は、基体１とリード端子２とが接触して電気的に導通することがない大きさが必要であり、具体的にはリード端子２から基体１までの間隔が０．１ｍｍ以上確保できる内径が必要である。
【００３４】
なお、絶縁封止材７が、酸化アルミニウム等のセラミック材料からなる場合、リード端子２を基体１の貫通孔に例えば筒状のセラミック材料から成る絶縁封止材７を介して挿入し、絶縁封止材７と基体1との接続および絶縁封止材７とリード端子２との接続をＡｕ−ＧｅやＡｇ−Ｃｕ等のロウ材により行なうことができる。
【００３５】
燃料改質器９上の電極７とリード端子２とをボンディングワイヤ３を介して電気的に接続する。さらに蓋体４を用いて基体１の凹部を封止することによって、燃料改質器収納用容器１１の凹部内に収容した燃料改質器９を気密に封止した燃料改質装置が形成される。
【００３６】
また、本発明の燃料改質器収納用容器１１に収納される燃料改質器９は、例えば、微小ケミカルデバイスとして、半導体製造技術を適用して、シリコン等の半導体，石英，ガラス，セラミックス等の無機材料、金属材料等の基材に、切削法，エッチング法，ブラスト法等により細い溝を形成することによって液体流路が作製され、操作中の液体の蒸発防止等を目的として、ガラス板等のカバーを陽極接合やロウ付け、溶接等により表面に密着させて使用される。
【００３７】
また、燃料改質器９内には、温度調節機構、例えば、抵抗層等から成る薄膜ヒーター（不図示）を形成し、表面にはこの薄膜ヒーターへ電力を供給する端子として電極７が形成される。この温度調節機構により、燃料改質条件に相当する２００〜８００℃程度の温度条件に調整することで、供給管５ａが接続された燃料供給口から供給される燃料を水蒸気と結合させて、燃料排出口に接続された排出管５ｂから水素ガスを発生させる改質反応を良好に促進することができる。
【００３８】
この燃料改質器９は、蓋体４がＡｕ合金，Ａｇ合金，Ａｌ合金等の金属ロウ材やガラス材による接合やシームウェルド法等により基体１にその凹部を覆って取着されることによって、燃料改質器収納容器１１内に収納される。
【００３９】
例えば、Ａｕ−Ｓｎロウ材により接合する場合は、蓋体４に予めＡｕ−Ｓｎロウ材を溶着させておくか、あるいは金型等を用いて打ち抜き加工等で枠状に形成したＡｕ−Ｓｎロウ材を基体１と蓋体４との間に載置した後、封止炉あるいはシームウェルダーで蓋体４を基体１に接合することにより、燃料改質器収納用容器１１の内部に燃料改質器９を封止することができる。
【００４０】
燃料改質器収納容器１１内の断熱性をさらに向上させるためには、燃料改質器収納容器１１内を真空にすることが効果的であり、燃料改質器９を封止する際、真空炉でのロウ材による封止や真空チャンバー内でのシームウェルド法で行なえば良い。
【００４１】
また、燃料改質器９は、燃料改質器９上の電極７がボンディングワイヤ３を介して基体１に設けたリード端子２に電気的に接続されるか、前期電極７と前記リード端子２を接合材または、溶接等により接合される。これにより、電極７を通じて燃料改質器９上に形成されたヒーターを加熱することができる。その結果、燃料改質器９において反応温度の維持が可能となり燃料の改質反応を安定させることができる。
【００４２】
供給管５ａおよび排出管５ｂは、それぞれ原料や燃料ガス流体の供給路および水素を含有する改質ガスの排出路である。これらは、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，ＳＵＳ等の金属材料、Ａｌ２Ｏ３質焼結体，３Ａｌ２Ｏ３・２ＳｉＯ２質焼結体，ＳｉＣ質焼結体，ＡｌＮ質焼結体，Ｓｉ３Ｎ４質焼結体，ガラスセラミック焼結体等のセラミック材料、ポリイミド等の高耐熱の樹脂材料、または、ガラスで形成されている。
【００４３】
好ましくは、改質ガスに含まれる水素により脆化しにくいものであるのがよい。このような材料としては、Ｆｅ合金、セラミックス、ガラスが挙げられる。
【００４４】
燃料管５ａおよび排出管５ｂは、基体１に形成した貫通穴に挿通するか、基体１の供給管５ａおよび排出管５ｂがそれぞれ分割された状態で、基体１内側の貫通穴周囲および基体１外側の貫通穴周囲に貫通穴を挟み込むように接合される。この接合方法として、供給管５ａ，排出管５ｂおよび基体１を構成する材料に応じて、超音波接合や熱溶着、圧着、樹脂接着剤による接着、Ａｕ−ＳｉやＡｇ−Ｃｕ等のロウ材による接合、硼珪酸ガラス等のガラスによる接合、同時焼結等の各種方法が適宜用いられる。
【００４５】
なお、燃料管５ａおよび排出管５ｂが直接基体１に形成した貫通穴に挿通するか、基体１の供給管５ａおよび排出管５ｂがそれぞれ分割された状態で、基体１内側の貫通穴周囲および基体１外側の貫通穴周囲に貫通穴を挟み込むように接合されていなくとも、他の部品を介して接合されていても構わない。
【００４６】
また、供給管５ａおよび排出管５ｂの内径はφ０．１ｍｍ以上として流体の圧力損失を抑えるとともに、小型化，低背化のためにはφ５ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００４７】
供給管５ａおよび排出管５ｂの接合部分の断面形状としては、通常は円形とすればよいが、これに限定されない。すなわち、円形の他には、楕円形や、流体の流れ方向にその辺部を合わせることができる角状のもの、例えば、正方形，長方形が挙げられる。また、肉厚は原料供給や反応ガス排出の圧力で変形しない厚みが必要であり、上記の材料から成る場合には、携帯機器等に使用するものでは通常は０．１ｍｍ以上であれば良い。また、流れ方向の長さは、燃料改質器９で発生する熱を発電セルに伝えにくくするためには長い程よいが、燃料電池システム全体の大きさを考慮した長さにすべきである。
【００４８】
燃料改質器９の燃料排出口と排出管５ｂとの接続には、石英ガラス，ホウ珪酸ガラス等のガラスや各種セラミックス，無機ポリマーを含む無機接着剤、ポリイミドアミド等の高耐熱性有機材料を含む接着剤、シリコーンゴムや珪素樹脂等の有機珪素化合物、Ａｕ−Ｓｎ合金，Ａｕ−Ｓｉ合金，Ａｕ−Ｇｅ合金，Ａｇ−Ｃｕ合金等の各種ロウ材から成るも接合材１０による接続、または、接合材１０を用いない陽極接合による接続方法等が適用でき、これにより気密封止されて燃料改質装置となる。
【００４９】
また、燃料改質器９の燃料供給口と供給管５ａとの接続には、石英ガラス，ホウ珪酸ガラス等のガラスや各種セラミックス，無機ポリマーを含む無機接着剤、ポリイミドアミド等の高耐熱性有機材料を含む接着剤、シリコーンゴムや珪素樹脂等の有機珪素化合物、Ａｕ−Ｓｎ合金，Ａｕ−Ｓｉ合金，Ａｕ−Ｇｅ合金，Ａｇ−Ｃｕ合金等の各種ロウ材から成るも接合材１０による接続方法が適用される。
【００５０】
このような燃料改質器９の燃料供給口と供給管５ａとの接続の一例を図２に示す。図２は本発明の燃料電池収納用容器の実施の形態を示す要部拡大断面図であり、Ａは接合材１０の燃料改質器９との密着面における内周と外周との間の距離、Ｂは接合材１０の供給管５ａとの密着面の長さを示す。
【００５１】
本発明においては、Ａ＞Ｂとなっている。これにより、燃料改質器９と接合材１０との密着面積を大きくして燃料改質器９から接合材１０へ熱量を多く伝達させるとともに、接合材１０と供給管５ａとの密着面積を小さくしてこの熱量を接合材１０から供給管５ａへ凝縮して伝達させることができ、供給管５ａへの熱伝導をきわめて効率よく、かつ、短い区間で行なうことができる。よって、燃料改質装置を小型化しても、接合材１０と基体１との距離、または接合材１０と蓋体４との距離を大きく維持することができ、熱が供給管５ａを介して基体１や蓋体４に伝わって、燃料改質装置の外面の温度が上昇したり、燃料改質器９の温度が低下したりするのを有効に防止できる。
【００５２】
このようＡ＞Ｂとなるように燃料改質器９と供給管５ａとを接合する方法としては、例えば、燃料改質器９の材質を供給管５ａの材質よりも接合材１０が濡れ広がりやすい性質のものにしたり、あるいは、燃料改質器９の表面粗さを供給管５ａの表面粗さと異なるようにして接合材１０の濡れ広がりやすさを異なるものとすることにより実施できる。
【００５３】
あるいは、燃料改質器９の表面および供給管５ａにあらかじめ接合材を塗布しておき、燃料改質器９および供給管５ａを接合する際に、それぞれの接合材が合体するようにしてもよい。この場合、あらかじめ燃料改質器９側に塗布しておいた接合材の燃料改質器９との密着面における内周と外周との間の距離が、あらかじめ供給管５ａ側に塗布しておいた接合材と供給管５ａとの密着面の長さよりも大きくなるように形成しておくことにより、Ａ＞Ｂの関係となる接合材１０とすることができる。
【００５４】
好ましくは、接合材１０の燃料改質器９との密着面における内周と外周との間の距離Ａを、接合材１０の供給管５ａとの密着面の長さＢに対して１．１〜１０．０倍とするのがよい。これにより、供給管５ａと接合材１０との密着面において燃料改質器９からの熱をより集中させることができ、きわめて効率よく燃料の加熱を行なうことができる。
【００５５】
ＡがＢの１．１倍未満であると、供給管５ａの断面積が大幅に増加したのと同じような状態に近づき、供給管５ａから伝達される熱量が燃料の加熱に使われるだけでなく、供給管５ａから燃料改質器収納容器１１の外部への熱逃げの割合が大きくなってしまうことから、燃料改質器９の温度低下が顕著となり、燃料改質器９が燃料を改質するための温度を維持するための熱量不足が生じる。その結果、熱量不足を補うために、さらに多くの電力を必要とするため、発電効率が悪くなりやすい。またＡがＢの１０．０倍を超える場合、燃料改質器９の外寸を大幅に大きくしたのと近い状態になることから、燃料改質器９の熱容量が大幅に大きくなり、燃料改質器９によって燃料を改質可能とするための温度に達するまでの時間が長くなり、すなわち、改質反応が起こるまでの立ち上がり時間が長くなることから、燃料を供給してから発電するまでのレスポンスが悪いシステムとなりやすい。
【００５６】
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。例えば、図１に示した例においては、燃料管５ａおよび排出管５ｂは燃料改質器９の下面に接合されているが、これらは燃料改質器９の仕様に応じて上面に接合しても良い。また、供給管５ａおよび排出管５ｂは複数形成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の燃料改質器収納用容器の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の燃料改質器収納用容器の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・・・基体
４・・・・・蓋体
５ａ・・・・供給管
５ｂ・・・・排出管
９・・・・・燃料改質器
１０・・・・接合材
１１・・・・燃料改質器収納用容器
Ａ・・・・・接合材の燃料改質器との密着面における内周と外周との間の距離
Ｂ・・・・・接合材の供給管との密着面の長さ
【図１】
2006151726.tif 000003
【図２】
2006151726.tif 000004