(57)【要約】【課題】  燃料改質器収納用容器内の真空度を良好に維持することが可能な、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とを具備してなる燃料改質器収納用容器１１において、凹部内に、金属板の表面に金属粉末を被着して成り凹部内のガスを吸着するガス吸着材１０を収納するとともに、ガス吸着材１０を通電するためのリード端子１２を凹部内と外部とを連通するように設け、リード端子１２の凹部内の部位に屈曲部１３を形成した。【選択図】  図１
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【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してなる燃料改質器収納用容器において、前記凹部内に、金属板の表面に金属粉末を被着して成り前記凹部内のガスを吸着するガス吸着材を収納するとともに、該ガス吸着材を通電するためのリード端子を前記凹部内と外部とを連通するように設け、前記リード端子の前記凹部内の部位に屈曲部を形成したことを特徴とする燃料改質器収納用容器。
【請求項２】
前記リード端子の屈曲部を前記ガス吸着材の下面に接して配置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】
前記リード端子の屈曲部を前記燃料改質器の近傍に配置したことを特徴とする請求項２記載の燃料改質器収納用容器。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の燃料改質器収納用容器と、前記凹部内に収納される燃料改質器と、前記凹部の開口部を塞ぐようにして前記基体の下面に取着される蓋体とを具備す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テム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、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る場合において、燃料を改質させる反応はいくつかあり、例えば次の化学反応式（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。  
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ  →  ３Ｈ２＋ＣＯ２・・・（１）
【０００７】
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】
また、例えば次の化学反応式（２）に示すような部分酸化改質反応では、４００〜６００℃程度の改質温度が必要になる。  
ＣＨ３ＯＨ＋１／２Ｏ２＋２Ｎ２  →  ２Ｈ２＋ＣＯ２＋２Ｎ２・・・（２）
【０００９】
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】
【００１０】
近年、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。しかしながら、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。そこで、携帯機器用の燃料電池システムについては凹部を有する基体と蓋体とから成る燃料改質器収納用容器内部を真空状態にすることにより、燃料改質器内で燃料を改質する際に発生する熱の外部への伝導を遮断し、発電損失の少ない燃料電池システムを提供することが提案されている。
【００１１】
このような燃料電池システムを長期に安定かつ安全に使用するためには、燃料改質器収納用容器内部の真空状態を、燃料改質器収納用容器に燃料改質器を収納し封止した直後だけでなくその後も長期に保つ必要がある。しかし、蓋体で燃料改質器収納用容器内を封止した後に、燃料改質器収納用容器の内面や燃料改質器自体の表面など燃料改質器収納用容器内の各部品表面に吸着しているガスが、燃料改質時の温度の影響や時間の経過に伴い燃料改質器収納用容器内部にアウトガスとして放出される可能性がある。
【００１２】
その場合、燃料改質器収納用容器内部の真空度が低下することから、燃料改質器内で燃料を改質する際に発生する熱の外部への伝導量が増加することになり、その結果その熱によって燃料改質器収納用容器が高温となり、携帯機器内の他の部品を破壊するという恐れがあった。
【００１３】
また、燃料改質反応が化学反応式（１）の水蒸気改質反応のような吸熱反応の場合では、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が、上記のように燃料改質器から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しやすくなる。
【００１４】
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が、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。
【００１５】
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、燃料改質器収納用容器内の真空度を良好に維持することが可能な、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】
【００１６】
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してなる燃料改質器収納用容器において、前記凹部内に、金属板の表面に金属粉末を被着して成り前記凹部内のガスを吸着するガス吸着材を収納するとともに、該ガス吸着材を通電するためのリード端子を前記凹部内と外部とを連通するように設け、前記リード端子の前記凹部内の部位に屈曲部を形成したことを特徴とする。
【００１７】
本発明の燃料改質器収納用容器において、好ましくは、前記リード端子の屈曲部を前記ガス吸着材の下面に接して配置したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の燃料改質器収納用容器において、好ましくは、前記リード端子の屈曲部を前記燃料改質器の近傍に配置したことを特徴とする。
【００１９】
本発明の燃料改質装置は、上記本発明の記載の燃料改質器収納用容器と、前記凹部内に収納される燃料改質器と、前記凹部の開口部を塞ぐようにして前記基体の下面に取着される蓋体とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の燃料改質器収納用容器は、凹部内に、金属板の表面に金属粉末を被着して成り凹部内のガスを吸着するガス吸着材を収納するとともに、このガス吸着材を通電するためのリード端子を凹部内と外部とを連通するように設け、リード端子の凹部内の部位に屈曲部を形成したことから、基体と蓋体で燃料改質器収納用容器内を封止した後に、燃料改質器収納用容器の内面や燃料改質器自体の表面など燃料改質器収納用容器内の各部品表面に吸着しているガスが、燃料改質時の温度の影響や時間の経過に伴い燃料改質器収納用容器内部にアウトガスとして放出されたとしても、このガスをガス吸着材によって良好に吸着させることができるため、燃料改質器収納用容器内部の真空状態を、燃料改質器収納用容器に燃料改質器を収納し封止した直後だけでなくその後も長期に保つことができる。
【００２１】
また、リード端子に屈曲部を形成したことから、ガス吸着材に接続されたリード端子からの通電による活性化熱の影響でガス吸着材が変形を起こした場合や、燃料改質器の実装などの工程中における外部からの衝撃を受けた場合にも、リード端子の屈曲部によりその変形を緩和でき、ガス吸着材とリード端子との接続部に応力が生じるのを抑制することができる。その結果、リード端子とガス吸着材との接続部が破損したり、ガス吸着材がリード端子から欠落したりするのを有効に防止することができる。
【００２２】
また、リード端子に屈曲部を形成しＬ字形状などに成型することにより、スポット溶接箇所を多く確保することができる。その結果、リード端子とガス吸着材との接合強度が高くなり、リード端子からの通電による活性化熱の影響でガス吸着材が変形を起こした場合や、燃料改質器の実装など工程中における外部からの衝撃を受けた場合にも、リード端子からガス吸着材がより欠落し難くすることができる。
【００２３】
また同様に、リード端子に屈曲部を形成しＬ字形状などに成型することにより、リード端子上へのガス吸着材の載置が容易となり、スポット溶接などの作業性を向上させることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の燃料改質器収納用容器は、リード端子の屈曲部を前記ガス吸着材の下面に接して配置したことにより、ガス吸着材を活性化するための通電により抵抗が高い屈曲部が発熱した際、この熱をガス吸着材の活性化熱として寄与させることができ、ガス吸着材を活性化するための印加電流値を低減することができる。その結果、ガス吸着材を加熱するための電力を低減でき、燃料改質器収納用容器を用いた燃料電池システムの発電効率を向上できる。
【００２５】
また、屈曲部により効率よくガス吸着材を活性化できるので、ガス吸着材を小さくしても燃料改質器収納用容器内部の真空状態を良好に維持するのに十分なガス吸着機能を維持できる。よって、ガス吸着材を収納するためのスペースを小さくすることができ、燃料改質器収納用容器の小型化，低背化、さらにその燃料改質器収納用容器を用いた携帯機器用の燃料電池システム機器の小型化，低背化が可能となる。
【００２６】
また、本発明の燃料改質器収納用容器は、リード端子の屈曲部を燃料改質器の近傍に配置したたことから、ガス吸着材を活性化するための通電によりリード端子の発熱が大きい屈曲部を燃料改質器に近づけることにより、屈曲部の熱を燃料改質器へ放射させて燃料改質器の高温化に寄与させることができ、燃料改質器の温度を高温に維持するために供給する電力を低減することができる。その結果、燃料改質器収納用容器を用いた燃料電池システムの発電効率をより向上できる。
【００２７】
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、凹部内に収納される燃料改質器と、凹部の開口部を塞ぐようにして基体の下面に取着される蓋体とを具備することから、燃料改質器収納用容器内の真空度を良好に維持することが可能な、発電損失の少ない燃料改質装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明の燃料改質器収納用容器の実施形態を以下に詳細に説明する。
【００２９】
図１は本発明の燃料改質器収納用容器を用いた燃料改質装置の実施の形態の一例を示す断面図、図２は図１の燃料改質装置の上面側の斜視図、図３は図１の燃料改質装置の下面側の斜視透視図、図４は図１の燃料改質装置において、屈曲したリード端子にガス吸着材を溶接した部分を示す要部拡大斜視図である。１は基体、２、１２は配線としてのリード端子、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２，１２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はガス吸着材であり、主にこれら基体１、蓋体４、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。
【００３０】
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、ステンレス鋼（ＳＵＳ），Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金，Ｆｅ−Ｎｉ合金等のＦｅ系合金や、無酸素銅等の金属材料、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、ポリイミド等の高耐熱の樹脂材料等で形成されている。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
以上のような基体１および蓋体４は、燃料改質器収納用容器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。
【００３７】
次に、本発明におけるリード端子２，１２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、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。
【００３８】
また、本発明の絶縁封止材８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８によって基体１とリード端子２，１２とが電気的に絶縁されてリード端子２，１２が封止固定されている。基体１に形成されたリード端子２，１２が挿通される貫通孔は、基体１とリード端子２，１２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２，１２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。
【００３９】
なお、絶縁封止材８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２，１２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８を介して挿入し、絶縁封止材８と基体１との接続および絶縁封止材８とリード端子２，１２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。
【００４０】
燃料改質器９上の電極７とリード端子２をＡｕ−Ｓｎロウ材などを用いたり、ボンディングワイヤを介して電気的に接続する。さらに基体４を用いて蓋体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９が形成される。
【００４１】
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、燃料を改質するための装置であり、その内部に燃料を改質するための触媒が担持された微細流路あるいは空隙を有する。
【００４２】
燃料改質器９の形状は様々であり、例えば微小ケミカルデバイスとして、半導体製造技術等を適用して、例えば、シリコン等の半導体，石英，ガラス，金属、セラミックス等の無機材料の基材に、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、金属等のカバーを陽極接合、ロウ付け、溶接等により表面に密着させて使用される、例えば略四角形状のものが挙げられる。また、石英，ガラス，金属、セラミックス等の無機材料から成る管状であり、その内面に燃料を改質するための触媒が担持されたものも挙げられる。
【００４３】
燃料の改質反応が水蒸気改質反応のような吸熱反応の場合、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）や厚膜ヒーター（不図示）を形成し、表面にはこの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反応させて、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。
【００４４】
このようなヒーターは、燃料改質器９における触媒が担持され燃料改質をおこなう流路内や空隙内、あるいはその近傍に配置される。これにより、ヒーターから発生する熱を効率的に燃料改質反応に用いることができる。
【００４５】
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、燃料改質器収納用容器１１内に収納される。
【００４６】
例えば、Ａｕ−Ｓｎロウ材により接合する場合は、基体１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。
【００４７】
また、燃料改質器９は、燃料改質器９上の電極７がＡｕ−Ｓｎロウ材を介して基体１に設けたリード端子２に電気的に接続される。これにより、電極７を通じて燃料改質器９の表面や内部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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
ガス吸着材１０は、化学的に活性な金属粉による気体の吸着作用を利用して真空度を高めるためものであり、例えば１０〜５００μｍ程度の厚みを持つ帯状のＮｉ−Ｃｒ等から成る金属板の片面あるいは両面にＺｒ、Ｆｅ、Ｖ等を主成分とする金属粉を厚み１０μｍ〜１ｍｍを担持させたものである。このガス吸着材１０は、基体１の凹部内と外部とを連通するように、基体１または蓋体４に固定されたリード端子１２にスポット溶接等により取り付けられる。
【００５１】
このリード端子１２はガス吸着材１０の金属板を通電するためのものであり、通電により生じる金属板の抵抗発熱によって金属板表面に被着された金属粒子を加熱し、活性化させることができる。例えば、ガス吸着材１０の両端部のそれぞれにリード端子１２を接続し、両端部に接続されたリード端子１２間に電圧を印加することによってガス吸着材１０を通電することができる。
【００５２】
また、リード端子１２には屈曲部１３を形成する。ここで、屈曲部１３は燃料改質器９が収納される基体１の凹部内にあり、リード端子１２に溶接されるガス吸着材の近傍に形成されるものである。この構成により、ガス吸着材１０に接続されたリード端子１２からの通電による活性化熱の影響でガス吸着材１２が変形を起こした場合や、燃料改質器９の実装など工程中における外部からの衝撃を受けた場合にも、リード端子１２の屈曲部１３によりその変形を緩和でき、ガス吸着材１０とリード端子１２との接続部に応力が生じるのを抑制することができる。その結果、リード端子１２とガス吸着材１０との接続部が破損したり、ガス吸着材１０がリード端子１２から欠落したりするのを有効に防止することができる。
【００５３】
また、リード端子１２の屈曲形状は、好ましくはＬ字形がよい。リード端子１２をＬ字形状に成型することにより、ストレート形状のリード端子に比較し、スポット溶接箇所を多く確保することができる。その結果、リード端子１２とガス吸着材１０との接合強度が高くなり、リード端子１２からの通電による活性化熱の影響でガス吸着１０が変形を起こした場合や、燃料改質器９の実装など工程中における外部からの衝撃を受けた場合にも、リード端１２からガス吸着材１０を欠落し難くすることができる。
【００５４】
また同様に、リード端子１２をＬ字形状に成型することにより、ストレート形状のリード端子に比較し、リード端子１２上へのガス吸着材１０の載置が容易となり、スポット溶接などの作業性を向上させることが可能となる。
【００５５】
なお、リード端子１２の屈曲加工は、リード端子１２を絶縁封止材８と接合した後、ガス吸着材１０を溶接する前に形成することが好ましいが、予め屈曲形状を有したリード端子１２を絶縁封止材８と接合させてもよい。
【００５６】
また好ましくは、リード端子１２の屈曲部１３はガス吸着材１０の下面に接して配置されるのがよい。これにより、ガス吸着材１０を活性化するための通電により抵抗が高い屈曲部１３が発熱した際、この熱をガス吸着材１０の活性化熱として寄与させることができ、ガス吸着材１０への活性化するための印加電流値を低減することができる。その結果、ガス吸着材１０を加熱するための電力を低減でき、燃料改質器収納用容器を用いた燃料電池システムの発電効率を向上できる。
【００５７】
また、屈曲部１３により効率よくガス吸着材１０を活性化できるので、ガス吸着材１０を小さくしても燃料改質器収納用容器内部の真空状態を良好に維持するのに十分なガス吸着機能を維持できる。よって、ガス吸着材１０を収納するためのスペースを小さくすることができ、燃料改質器収納用容器の小型化，低背化、さらにその燃料改質器収納用容器を用いた携帯機器用の燃料電池システム機器の小型化，低背化が可能となる。
【００５８】
また好ましくは、リード端子１２の屈曲側を燃料改質器９の近傍に配置させるのがよい。これにより、ガス吸着材１０を活性化するための通電によりリード端子１２の発熱が大きい屈曲部１３を燃料改質器９に近づけることにより、屈曲部１３の熱を燃料改質器９へ放射させて燃料改質器９の高温化に寄与させることができ、燃料改質器９の温度を高温に維持するために供給する電力を低減することができる。その結果、燃料改質器収納用容器を用いた燃料電池システムの発電効率をより向上できる。
【００５９】
ここで燃料改質器９の近傍というのは、屈曲部１３と燃料改質器９との間の距離が、屈曲部１３と基体１の内面との間の距離よりも小さい状態、または屈曲部１３と燃料改質器９との間の距離が、屈曲部１３と蓋体４の基体１側の主面との間の距離よりも小さい状態で配置されている状態をいう。より好ましくは、屈曲部１３と燃料改質器９との間の距離が５ｍｍ以下であるのがよい。これにより、燃料改質器９からの熱がガス吸着材１０の高温化に効率よく寄与できる。
【００６０】
また、燃料改質器収納用容器１１内の断熱性を得るために、燃料改質器収納用容器１１内をできるだけ真空にするのがよい。燃料改質器収納用容器１１内を真空にする方法としては、例えば、真空炉内において燃料改質器収納用容器１１に蓋体４をロウ付けすることにより封止するか、または、真空チャンバー内において燃料改質器収納用容器１１に蓋体４をシームウェルド法などで溶接する等の方法がある。
【００６１】
その後に、ガス吸着材１０を、リード端子１２から通電させることにより加熱させ活性化を行う。活性条件としては、ガス吸着材１０を３５０〜９００℃の温度で加熱を行うことにより、１００％に近い活性状態が得られる。
【００６２】
この活性化とは、ガス吸着材１０が製造プロセスに於いて、表面に形成された酸化膜を除去する事により、新しいガス吸着面が現れ周囲に存在するＣＯやＮ２、Ｈ２と言ったガス類を吸着させる機能を持たせることを言う。活性化する温度と時間は、使用する金属粉の種類によって異なる。
【００６３】
また、ガス吸着材１０は、基体１の凹部の内面、蓋体４の基体１側の主面、燃料改質器９の表面に直接、載置固定されてもよい。または、基体１の凹部の内面、蓋体４の基体１側の主面、または燃料改質器９の表面にセラミックスや金属、樹脂等から成る台座を介して載置固定されてもよい。また、リード端子１２のみに固定して基体１や蓋体４、燃料改質器９と離間させるように配置してもよい。
【００６４】
好ましくは、ガス吸着材１０が燃料改質器９からの輻射熱を吸収し、活性されやすくするために、燃料改質器９の高温部と相対峙するように配置されるのがよい。特に燃料改質器９に形成された温度調節機構、例えば、抵抗層等から成るヒーター部の近傍に配置されることが望ましい。
【００６５】
また好ましくは、ガス吸着材１０は、燃料改質器９から基体１や蓋体４への輻射による伝熱を低減するために、燃料改質器９と基体１の凹部の内面との間、あるいは燃料改質器９と蓋体４との間に燃料改質器９と近接または接触して配置されることが望ましい。これにより、ガス吸着材１０は、燃料改質器９からの熱により活性化が持続され、高いガス吸着能力を維持することが可能となると同時に、燃料改質器収納用容器１１の表面の高温化の抑制をより有効に行なうことができる。
【００６６】
ここでガス吸着材１０が燃料改質器９と近接して配置されるというのは、ガス吸着材１０と燃料改質器９との間の距離が、ガス吸着材１０と基体１の内面との間の距離よりも小さい状態、またはガス吸着材１０と燃料改質器９との間の距離が、ガス吸着材１０と蓋体４の基体１側の主面との間の距離よりも小さい状態で配置されている状態をいう。より好ましくは、ガス吸着材１０が燃料改質器９に接触しているか、またはガス吸着材１０と燃料改質器９との間の距離が５ｍｍ以下であるのがよい。これにより、燃料改質器９からの熱がガス吸着材１０の高温化に効率よく寄与できる。
【００６７】
ガス吸着材１０の配置例として、燃料改質器９が略四角形状の場合、ガス吸着材１０は燃料改質器９の主面と相対峙するように配置されることが望ましい。これにより、熱がより多く放出される燃料改質器９の主面から基体１や蓋体４に伝導される熱をガス吸着材１０でより有効に遮断できるとともに、ガス吸着材１０の高温化もより良好に行なうことができる。
【００６８】
また、燃料改質器９が一平面上で屈曲した管状の場合、ガス吸着材１０は上記一平面に平行に相対峙するように配置されることが望ましい。これにより、ガス吸着材１０を管状の燃料改質器９の多くの部位と相対峙することができ、基体１や蓋体４に伝導される熱をガス吸着材１０でより有効に遮断できるとともに、ガス吸着材１０の高温化もより良好に行なうことができる。
【００６９】
また、本発明の燃料改質器収納用容器１１は、ガス吸着材１０と排出管５ｂとの間の距離が、ガス吸着材１０と供給管５ａとの間の距離に比し小さく設定されているのがよい。これにより、燃料改質器９で改質された直後の改質ガスは高温であり、この高温の改質ガスによって高温となった排出管５ｂの持つ熱をガス吸着材１０の活性化に利用でき、その結果、ガス吸着材１０を加熱するための電力をより低減できるとともに発電損燃料改質器収納用容器１１内部の真空状態をより良好に保つことができる。
【００７０】
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、ガス吸着材１０を蓋体４の基体１側の主面に載置しているが、これを基体１の凹部の内面や燃料改質器９の表面に載置しても良い。また、燃料改質器９と基体１の凹部の底板との隙間や、燃料改質器９と基体１の凹部の側面との隙間に配置されても良い。
【００７１】
また、本例ではリード端子１２が図４，５で示すようにガス吸着材１０の通電方向に対して直行あるいは並行した方向で溶接されているがそれに限らない方向で溶接されもよい。また、リード端子１２の屈曲部１３は一箇所だけでなく複数箇所有したものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の燃料改質器収納用容器を用いた燃料改質装置の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図２】図１の燃料改質装置の上面側の斜視図である。
【図３】図１の燃料改質装置の下面側の斜視透視図である。
【図４】図１の燃料改質装置におけるガス吸着材の部分を示す要部拡大斜視図である。
【図５】本発明の燃料改質器収納用容器を用いた燃料改質装置の実施の形態の他の例を示す下面側の透視斜視図である。
【図６】図５の燃料改質装置におけるガス吸着材の部分を示す要部拡大斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・・・基体
４・・・・・蓋体
５ａ・・・・供給管
５ｂ・・・・排出管
９・・・・・燃料改質器
１０・・・・ガス吸着材
１１・・・・燃料改質器収納用容器
１３・・・・屈曲部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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