(57)【要約】【課題】排出水素ガスを、より効率的に且つ安全に触媒燃焼して処理し得る技術を提供する。【解決手段】排出水素ガスが内部を流通せしめられる反応室２２内に、触媒が担持された隔壁３０にて囲まれた複数の流通路３２を有するハニカム構造の触媒担体２６を、反応室２２内の容積の一部を占め且つ各流通路３２が反応室２２内のガス流通方向に延びるように固設すると共に、多数の伝熱粒子２７を自由に移動可能に収容せしめた。そして、かかる反応室２２内に、排出水素ガスと空気とを流動層形成手段６４，６６にて吹き込んで、多数の伝熱粒子２７の流動層を形成する一方、排出水素ガスを触媒担体２６に担持された触媒と接触させて、触媒燃焼せしめるように構成した。【選択図】図１
2008300164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の装置や機構から排出される水素ガスを、空気の存在下で触媒に接触させることにより、触媒燃焼せしめて処理する排出水素ガス処理装置にして、
ガス導入口とガス排出口とを有し、前記排出水素ガスと前記空気とが、該ガス導入口から導入されて、該ガス排出口に向かって内部を流通せしめられ得るように構成された反応室と、
前記触媒が担持された隔壁にて囲まれてなる、前記排出水素ガスと前記空気の流通路を複数備えたハニカム構造を有して、前記反応室の内部に、その容積の一部を占め、且つ該複数の流通路が該排出水素ガスと該空気の該反応室内での流通方向に延びるように配置されて、固設された触媒担体と、
前記反応室の内部に自由に移動可能に収容されて、前記排出水素ガスと前記空気と共に、前記触媒担体の前記複数の流通路内を流通せしめられることにより、該流通路内で、前記隔壁に担持された前記触媒と該排出水素ガスとの触媒燃焼によって生ずる燃焼熱にて加熱される伝熱粒子の多数と、
前記反応室の内部に、前記ガス導入口を通じて、前記排出水素ガスと前記空気とを吹き込んで、該反応室内の前記多数の伝熱粒子を流動化させることにより、該反応室内に該伝熱粒子の流動層を形成する流動層形成手段と、
を含んで構成したことを特徴とする排出水素ガス処理装置。
【請求項２】
前記触媒担体が、前記反応室の内部の前記排出水素ガスと前記空気の流通方向の中間部分に位置するように固設されて、該反応室の内部の該触媒担体よりも前記ガス導入口側部分と前記ガス排出口側部分とに、該触媒担体が存在しない空間が、それぞれ設けられている請求項１に記載の排出水素ガス処理装置。
【請求項３】
前記触媒が、前記多数の伝熱粒子の少なくとも一部にも担持されている請求項１又は請求項２に記載の排出水素ガス処理装置。
【請求項４】
前記反応室に、前記触媒担体を内部から取り出すための取出口が設けられると共に、該取出口を覆蓋する蓋体が着脱可能に設けられている請求項１乃至請求項３のうちの何れか１項に記載の排出水素ガス処理装置。
【請求項５】
前記排出水素ガスと前記空気とを、前記ガス導入口から前記反応室の内部に導入される前に合流させる合流手段と、該合流手段により合流せしめられて、該ガス導入口から該反応室内に導入される該排出水素ガスと該空気との合流ガスを、分散せしめられた状態で、該反応室内を流通せしめられるように為す分散手段とが、更に設けられている請求項１乃至請求項４のうちの何れか１項に記載の排出水素ガス処理装置。
【請求項６】
所定の冷却媒体が内部を流通せしめられる伝熱管が、前記反応室の内部における前記触媒担体の配置部分とは別の部分に配置されて、前記排出水素ガスの触媒燃焼により加熱された前記伝熱粒子と該伝熱管内の冷却媒体との間や、かかる触媒燃焼により生ずる燃焼排ガスと該伝熱管内の冷却媒体との間で、熱交換が行われるようになっている請求項１乃至請求項５に記載の排出水素ガス処理装置。
【請求項７】
前記反応室の内部の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段による検出値に基づいて、前記伝熱管内を流通せしめられる前記冷却媒体の流量を制御する制御手段とが、更に設けられて、該反応室内の温度の上昇により、該温度検出手段による検出値が予め設定された第一の設定値となったときに、該制御手段によって、前記伝熱管内における前記冷却媒体の流量が、予め設定された基準量とされる一方、該冷却媒体が該伝熱管内を該基準量で流通している状態下で、該反応室内の温度が下降せしめられて、該温度検出手段による検出温度が、予め設定された、該第一の設定値よりも低い第二の設定値となったときには、前記制御手段によって、該伝熱管内における該冷却媒体の流量が、前記基準流量から減少せしめられるか又はゼロとされるようになっている請求項６に記載の排出水素ガス処理装置。
【請求項８】
前記排出水素ガスが、燃料電池のアノード電極側から排出される水素オフガスである請求項１乃至請求項７のうちの何れか１項に記載の排出水素ガス処理装置。
【請求項９】
各種の装置や機構から排出される水素ガスを、空気の存在下で触媒に接触させることにより、触媒燃焼せしめて処理する排出水素ガス処理方法であって、
多数の伝熱粒子が自由に移動可能に収容された反応室内に、前記触媒が担持された隔壁にて囲まれてなる、前記排出水素ガスと前記空気の流通路を複数備えたハニカム構造の触媒担体を、該反応室の容積の一部を占めるように固設した上で、かかる反応室内に、前記排出水素ガスと前記空気とを吹き込んで、前記多数の伝熱粒子の流動層を形成する一方、それら伝熱粒子と排出水素ガスと空気とを前記触媒担体の複数の流通路内に流通させて、該流通路内で、該排出水素ガスを前記触媒に接触させることにより触媒燃焼せしめると共に、該触媒燃焼によって生ずる燃焼熱にて、該伝熱粒子を加熱することを特徴とする排出水素ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排出水素ガス処理装置及び方法に係り、特に、水素ガスを含む排出水素ガスを触媒燃焼せしめて処理する装置とかかる処理を有利に行う方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
よく知られているように、様々な装置や機構の中には、水素ガスが、単体で、或いは他のガスと混ざり合った状態で排出されるものがある。例えば、燃料電池システムや吸収式冷凍機、或いは水素元素を含む物質の電解処理装置等が、それである。これら各種の装置や機構から排出される、水素ガス、或いはそれを含む混合ガスからなる、所謂排出水素ガスは可燃性であり、そのまま大気中に排出されると極めて危険である。そのため、排出水素ガスを生ずる装置や機構には、一般に、排出水素ガスを、安全上、問題のないように処理する排出水素ガス処理装置が、設置されている。そして、近年では、特に、燃料電池システムの実用化に向けた動きに併せて、排出水素ガス処理装置の開発も活発となっており、この排出水素ガス処理装置の新規な構造が、種々、提案されている。
【０００３】
例えば、燃料電池システムに設置される排出水素ガス処理装置の構造として、（ア）燃料電池のアノード電極側から排出される水素オフガスを、カソード電極側から排出される空気にて希釈して、大気中に排出するようにした構造（例えば、下記特許文献１参照）や、（イ）水素オフガスを、カソード電極側からの排出空気の存在下で触媒に接触させて、触媒燃焼せしめるようにした構造（例えば、下記特許文献２参照）等が、提案されている。そして、特に、（イ）の構造を有する排出水素ガス処理装置においては、排出水素ガスを燃焼させて、消費するものであるため、単に、排出水素ガスを希釈するだけの（ア）の構造を備えた装置に比して、排出ガス中の水素ガスの濃度を、より確実に低減せしめることが出来、しかも、排出水素ガスの燃焼が、比較的に燃焼温度が低い触媒燃焼によるものであることで、ＮＯｘの生成を有利に抑えつつ、安全に実施され得るとされているのである。
【０００４】
ところが、本発明者等が、そのような触媒燃焼を利用した従来の排出水素ガス処理装置について、様々な角度から検証を行ったところ、かかる従来装置が、その構造からして、以下に示す如き問題を内在するものであることが、明らかとなった。
【０００５】
すなわち、従来の触媒燃焼式の排出水素ガス処理装置は、ガス導入口とガス排出口とを備えた筒状容器からなり、ガス導入口から導入された排出水素ガスと空気とがガス排出口に向かって軸方向に流通せしめられる反応室を有している。そして、この反応室内には、触媒が担持された隔壁にて囲まれてなる、排出水素ガスや空気の流通路を複数備えたハニカム構造の触媒担体が、複数の流通路を排出水素ガスや空気の反応室内での流通方向に延出させるように位置せしめた状態で、固設されている。
【０００６】
ここで、公知の如く、水素ガスは、空気の存在下での触媒との接触により、瞬時に触媒燃焼せしめられる。そのため、上記の如き従来の排出水素ガス処理装置では、反応室内に導入された排出水素ガスと触媒との燃焼反応が、ハニカム構造の触媒担体における各流通路の入口付近において、そこに存在する一部の触媒のみを利用して、局所的に惹起される。そして、排出水素ガスが反応室内に大量に且つ連続的に導入される場合には、排出水素ガスと触媒との燃焼反応が各流通路の入口付近で更に急速に進められて、各流通路の入口付近の温度が急上昇せしめられるようになる。
【０００７】
従って、ハニカム構造の触媒担体を有する従来の排出水素ガス処理装置においては、反応室内の、特に触媒担体における各流通路の入口付近の温度が、排出水素ガスと触媒との燃焼反応が活性化せしめられる温度にまで極めて迅速に昇温されるといった利点が得られるものの、その一方で、触媒担体の各流通路の入口付近を除く部分に担持される触媒が十分に利用されないばかりでなく、各流通路の入口付近と出口付近との間で著しい温度差が生じるところから、排出水素ガスの触媒燃焼を、触媒担体に担持された触媒の全てを利用して、触媒担体の全体で均一に惹起させることが困難であったのであり、しかも、場合によっては、触媒担体の各流通路の入口付近の温度が過剰に高くなって、排出水素ガスの爆発の危険性が増大するといった深刻な問題が生ずる恐れさえもあったのである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１２７６６６号公報
【特許文献２】特開２００３−１４２１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ここにおいて、本発明は、上述せる如き事情を背景にして為されたものであって、その解決課題とするところは、排出水素ガスを触媒に接触させることにより、触媒燃焼させて処理する排出水素ガス処理装置において、排出水素ガスと触媒との燃焼反応が、反応室内の温度を局所的に過剰に高めるようなことなく、全ての触媒を利用しつつ、反応室の全体において均一に進められ、以て、排出水素ガスが、より効率的に且つ安全に燃焼処理され得るように改良された構造と、そのような排出水素ガスの燃焼処理を有利に行う方法とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、本発明にあっては、かかる課題の解決のために、その要旨とするところは、各種の装置や機構から排出される水素ガスを、空気の存在下で触媒に接触させることにより、触媒燃焼せしめて処理する排出水素ガス処理装置において、（ａ）ガス導入口とガス排出口とを有し、前記排出水素ガスと前記空気とが、該ガス導入口から導入されて、該ガス排出口に向かって内部を流通せしめられ得るように構成された反応室と、（ｂ）前記触媒が担持された隔壁にて囲まれてなる、前記排出水素ガスと前記空気の流通路を複数備えたハニカム構造を有して、前記反応室の内部に、その容積の一部を占め、且つ該複数の流通路が該排出水素ガスと該空気の該反応室内での流通方向に延びるように配置されて、固設された触媒担体と、（ｃ）前記反応室の内部に自由に移動可能に収容されて、前記排出水素ガスと前記空気と共に、前記触媒担体の前記複数の流通路内を流通せしめられることにより、該流通路内で、前記隔壁に担持された前記触媒と該排出水素ガスとの触媒燃焼によって生ずる燃焼熱にて加熱される伝熱粒子の多数と、（ｄ）前記反応室の内部に、前記ガス導入口を通じて、前記排出水素ガスと前記空気とを吹き込んで、該反応室内の前記多数の伝熱粒子を流動化させることにより、該反応室内に該伝熱粒子の流動層を形成する流動層形成手段とを含んで構成したことを特徴とする排出水素ガス処理装置にある。
【００１１】
なお、このような本発明に従う排出水素ガス処理装置の好ましい態様の一つによれば、前記触媒担体が、前記反応室の内部の前記排出水素ガスと前記空気の流通方向の中間部分に位置するように固設されて、該反応室の内部の該触媒担体よりも前記ガス導入口側部分と前記ガス排出口側部分とに、該触媒担体が存在しない空間が、それぞれ設けられる。
【００１２】
また、本発明に係る排出水素ガス処理装置の有利な態様の一つによれば、前記触媒が、前記多数の伝熱粒子の少なくとも一部にも担持される。
【００１３】
さらに、本発明に従う排出水素ガス処理装置の好適な他の態様の一つによれば、前記反応室に、前記触媒担体を内部から取り出すための取出口が設けられると共に、該取出口を覆蓋する蓋体が着脱可能に設けられる。
【００１４】
また、本発明に従う排出水素ガス処理装置の望ましい更に別の態様の一つによれば、前記排出水素ガスと前記空気とを、前記ガス導入口から前記反応室の内部に導入される前に合流させる合流手段と、該合流手段により合流せしめられて、該ガス導入口から該反応室内に導入される該排出水素ガスと該空気との合流ガスを、分散せしめられた状態で、該反応室内を流通せしめられるように為す分散手段とが、更に設けられることとなる。
【００１５】
さらに、本発明に従う排出水素ガス処理装置の他の有利な態様の一つによれば、所定の冷却媒体が内部を流通せしめられる伝熱管が、前記反応室の内部における前記触媒担体の配置部分とは別の部分に配置されて、前記排出水素ガスの触媒燃焼により加熱された前記伝熱粒子と該伝熱管内の冷却媒体との間や、かかる触媒燃焼により生ずる燃焼排ガスと該伝熱管内の冷却媒体との間で、熱交換が行われるように構成される。
【００１６】
なお、本発明に従う排出水素ガス処理装置において、上記の如き伝熱管が反応室内に配置される場合には、好ましくは、前記反応室の内部の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段による検出値に基づいて、前記伝熱管内を流通せしめられる前記冷却媒体の流量を制御する制御手段とが、更に設けられて、該反応室内の温度の上昇により、該温度検出手段による検出値が予め設定された第一の設定値となったときに、該制御手段によって、前記伝熱管内における前記冷却媒体の流量が、予め設定された基準量とされる一方、該冷却媒体が該伝熱管内を該基準量で流通している状態下で、該反応室内の温度が下降せしめられて、該温度検出手段による検出温度が、予め設定された、該第一の設定値よりも低い第二の設定値となったときには、前記制御手段によって、該伝熱管内における該冷却媒体の流量が、前記基準流量から減少せしめられるか又はゼロとされるように構成されることとなる。
【００１７】
また、本発明に従う排出水素ガス処理装置の別の好適な態様の一つによれば、触媒燃焼されるべき前記排出水素ガスとして、燃料電池のアノード電極側から排出される水素オフガスが用いられる。
【００１８】
そして、本発明にあっては、前記せる排出水素ガス処理方法に係る課題を解決するために、各種の装置や機構から排出される水素ガスを、空気の存在下で触媒に接触させることにより、触媒燃焼せしめて処理する排出水素ガス処理方法であって、多数の伝熱粒子が自由に移動可能に収容された反応室内に、前記触媒が担持された隔壁にて囲まれてなる、前記排出水素ガスと前記空気の流通路を複数備えたハニカム構造の触媒担体を、該反応室の容積の一部を占めるように固設した上で、かかる反応室内に、前記排出水素ガスと前記空気とを吹き込んで、前記多数の伝熱粒子の流動層を形成する一方、それら伝熱粒子と排出水素ガスと空気とを前記触媒担体の複数の流通路内に流通させて、該流通路内で、該排出水素ガスを前記触媒に接触させることにより触媒燃焼せしめると共に、該触媒燃焼によって生ずる燃焼熱にて、該伝熱粒子を加熱することを特徴とする排出水素ガス処理方法をも、また、その要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
要するに、本発明に従う排出水素ガス処理装置にあっては、ハニカム構造の触媒担体が固設された反応室内に排出水素ガスと空気とが吹き込まれることにより、触媒担体の各流通路内で、排出水素ガスと触媒との燃焼反応が惹起されると共に、それら各流通路内を排出水素ガスや空気と共に流通して、各流路内での燃焼反応により生ずる燃焼熱にて加熱される伝熱粒子の流動層が、反応室内に形成されるようになっている。
【００２０】
それ故、このような本発明装置では、反応室内において、排出水素ガスと触媒との燃焼反応が、触媒担体の各流通路の入口付近で急速に進められて、それら流通路の入口付近の温度が、排出水素ガスと触媒との燃焼反応が活性化する温度にまで極めて迅速に上昇せしめられる。そして、その際に、燃焼反応により生ずる燃焼熱が、各流通路内を流通する伝熱粒子にて奪われると共に、かかる燃焼熱により加熱された伝熱粒子にて、流動層が反応室内に形成されるため、各流通路の入口付近の温度だけが過剰に高くなるようなことが未然に防止されて、触媒担体の全体、更には反応室内の全体の温度が有利に均一化され、しかも、それら触媒担体や反応室内の全体の温度が、排出水素ガスと触媒との燃焼反応が活性化される温度にまで極めて迅速に上昇せしめられ得る。
【００２１】
従って、かくの如き本発明に従う排出水素ガス処理装置にあっては、反応室内の温度が局所的に過剰に高められるようなことなく、その全体の温度が、排出水素ガスと触媒との燃焼反応に適した温度にまで迅速に高められた中で、それら排出水素ガスと触媒との燃焼反応が、全ての触媒を利用しつつ、触媒担体の全体において均一に進められ、以て、排出水素ガスが、より効率的に且つ更に一層安全に燃焼処理され得る。そして、その結果として、排出水素ガスを発生する装置や機構への設置により、それらの装置や機構の排出ガスを、よりクリーンで且つ安全な状態で、大気中に効率的に排出させることが可能となるのである。
【００２２】
また、本発明に従う排出水素ガス処理方法にあっては、ハニカム構造の触媒担体が固設された反応室内に、排出水素ガスと空気とを吹き込んで、触媒担体の各流通路内で、排出水素ガスと触媒との燃焼反応を惹起せしめる一方、それら各流通路内に、多数の伝熱粒子を排出水素ガスや空気と共に流通せしめて、各流路内での燃焼反応により生ずる燃焼熱にて加熱しつつ、それら加熱された多数の伝熱粒子の流動層を反応室内に形成するようにしたものであるところから、前記せる如き本発明に従う排出水素ガス処理装置を用いることによって得られる作用・効果と実質的に同一の作用・効果が、極めて有効に享受され得ることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
【００２４】
先ず、図１には、本発明に従う構造を有する排出水素ガス処理装置の一実施形態としての水素オフガス処理装置が、燃料電池システムに組み付けられた状態での縦断面形態において、概略的に示されている。かかる図１において、１０は、装置本体であって、筒状収容体１２と蓋体１４とを有して、構成されている。
【００２５】
より具体的には、装置本体１０を構成する筒状収容体１２は、下側底部１６と上方に向かって開口する上側開口部１８とを備えた、片側有底の円筒形状をもって上下方向に延びる金属製筒体からなっている。また、蓋体１４は、筒状収容体１２の上側開口部１８よりも一周り大きな径を有する金属製円板からなっている。そして、かかる蓋体１４が、その下面の外周部において、筒状収容体１２の上端側外周面に一体形成された円環板状の外フランジ部２０に重ね合わされて、ボルト固定されており、以て、筒状収容体１２の上側開口部１８が、蓋体１４にて、開閉可能に覆蓋されている。
【００２６】
これによって、装置本体１０が、筒状収容体１２に蓋体１４が着脱可能に取り付けられて形成された両側有底の円筒体にて構成されており、そして、そのような装置本体１０の内部空間が、後述する如く、燃料電池のアノード電極側から排出される水素オフガス（排出水素ガス）の触媒燃焼（燃焼反応）が惹起される反応室２２とされている。
【００２７】
また、かかる装置本体１０においては、蓋体１４の中心部に、それを厚さ方向に貫通する円形のガス排出口２３が、穿設されている。更に、蓋体１４の上面には、ガス排出口２３の径と同一の内径を有する円筒状の排出管接続筒部２４が、ガス排出口２３と同軸的に位置する状態で、ガス排出口２３の開口周縁部から上方に所定高さをもって突出するように、一体形成されている。これによって、装置本体１０内の反応室２２が、その上部側において、ガス排出口２３と排出管接続筒部２４の内孔とを通じて、外部に連通せしめられている。また、ここでは、かかる排出管接続筒部２４に対して、排出管２１が接続されている。この排出管２１は、排出管接続筒部２４への接続側とは反対側の先端部において、大気中に開口せしめられている。
【００２８】
一方、装置本体１０における筒状収容体１２の下側底部１６の中心部には、それを板厚方向に貫通するガス導入口２５が、穿設されている。このガス導入口２５は、前記ガス排出口２３よりも十分に大きな径で、且つ下側底部１６よりも一周り小さな径を有する円形状を呈している。
【００２９】
かくして、装置本体１０にあっては、後述する如く、水素オフガスと空気とが、かかるガス導入口２５を通じて、筒状収容体１２内に吹き込まれるようにして、導入されて、反応室２２内を、ガス導入口２５からガス排出口２３に向かって流通せしめられるようになっている。
【００３０】
そして、このような装置本体１０を有する本実施形態の水素オフガス処理装置においては、装置本体１０の反応室２２内に、水素オフガスと接触反応せしめられる触媒が担持されてなる触媒担体２６と、多数の伝熱粒子２７とが、それぞれ収容されている。
【００３１】
この反応室２２内に収容される触媒担体２６は、図２に示されるように、略薄肉円筒状の筒壁部２８と、かかる筒壁部２８の高さ方向に延びる薄肉の平板形態をもって、筒壁部２８の内側に位置せしめられた複数の隔壁３０とを有し、それら複数の隔壁３０が、互いに格子状に組み合わされた状態で、長さ方向（筒壁部２８の径方向）の両端部において、筒壁部２８の内周面に一体化されている。これによって、筒壁部２８の内側に、四方が複数の隔壁３０にて囲まれるか又はかかる隔壁３０と筒壁部２８とにて囲まれた矩形状又は略三角形状の流路断面形状（軸直角方向断面形状）を有する流通路３２の複数が、互いに隣り合い且つ触媒担体２６の高さ方向に一定の流路断面積をもって真っ直ぐに延びるように形成されている。そうして、触媒担体２６が、複数の流通路３２を備えたハニカム構造をもって、構成されているのである。
【００３２】
なお、ここでは、かかる触媒担体２６が、例えば、ジルコニア等のセラミックス材料や各種の金属材料等、触媒を安定的に担持させるのに好適な公知の材料を用いて形成されている。また、図１から明らかなように、触媒担体２６の高さが、反応室２２の高さ（装置本体１０における筒状収容体１２の底部上面から蓋体１４の下面までの距離）よりも十分に小さな高さとされると共に、その外径が、反応室２２の径（筒状収容体１２の内径）と略同じ大きさとされている。更に、この触媒担体２６の内部に形成される流通路３２の流路幅が、伝熱粒子２７の平均粒径の数倍程度の大きさとされている。なお、図１では、触媒担体２６の各流通路３２の流路幅が、実寸よりも極端に大きく、誇張されて示されていることが、理解されるべきである。
【００３３】
そして、図示されてはいないものの、このような触媒担体２６の各流通路３２を形成する各隔壁３０の表面や筒壁部２８の内周面のそれぞれの全面に、触媒が、粒状形態や薄膜形態において、単位面積当たりに同一の量で担持されている。つまり、ここでは、全ての隔壁３０だけでなく、筒壁部２８も触媒が担持される隔壁の一部として構成されている。また、そこにおいて、隔壁３０の表面に担持される触媒としては、空気中の酸素を支燃ガスとした水素ガスの燃焼反応を惹起し、促進させ得るもの、つまり水素ガスを触媒燃焼せしめ得るものであれば、その種類が特に限定されるものではなく、例えば、白金、パラジウム等の貴金属触媒や酸化コバルト等の非貴金属触媒等の中から選択された１種類のものが、単独で、或いは複数種類のものが、種々組み合わされて用いられる。
【００３４】
そして、本実施形態では、図１に示される如く、上記の如き構造とされた触媒担体２６が、装置本体１０の収容室２２内の高さ方向中間部に、筒壁部２８の外周面を筒状収容体１２の内周面に接触させた状態で、収容室２２の容積の一部を占めるように配置されて、固定されている。
【００３５】
かくして、収容室２２内への触媒担体２６の固定状態下で、触媒担体２６の内部に設けられた複数の流通路３２の全てが、装置本体１２の前記ガス導入口２５側からガス排出口２３側に向かって、収容室２２の高さ方向（上下方向）に真っ直ぐに延びるように位置せしめられており、また、収容室２２内における触媒担体２６の配置部分よりも上側部分（ガス排出口２３側）と下側部分（ガス導入口２５側）とに、触媒担体２６の存在しない上側空間３４と下側空間３６とが、それぞれ形成されている。そして、それにより、後述する如くして、ガス導入口２５から反応室２２内に吹き込まれた水素オフガスと空気とが、下側空間３６から触媒担体２６の各流通路３２内に流入せしめられて、それら各流通路３２内を流通せしめられた後、更に上側空間３４を経て、ガス排出口２３に導かれるようになっている。
【００３６】
また、ここでは、触媒担体２６が、筒状収容体１２内に、その高さ方向の中間位置にまで圧入されることによって、収容室２２内の高さ方向中間部に固定されている。そして、このような触媒担体２６の筒状収容体１２内への圧入は、筒状収容体１２の外フランジ部２０にボルト固定された蓋体１４が取り外された状態において行われる。従って、本実施形態においては、筒状収容体１２から蓋体１４を取り外すだけで、筒状収容体１２の上側開口部１８を通じて、触媒担体２６を反応室２２内に収容したり、或いは収容室２２内から取り出したりすることが、容易に行われ得るようになっている。このことから明らかなように、本実施形態では、筒状収容体１２の上側開口部１８にて、取出口が、また、蓋体１４にて、取出口を覆蓋する蓋体が、それぞれ構成されている。
【００３７】
一方、反応室２２内に触媒担体２６と共に収容される多数の伝熱粒子２７は、微細な粒状形態を呈する珪砂からなり、反応室２２内において、互いに独立して、自由に移動可能に位置せしめられている。これによって、それら多数の伝熱粒子２７が、高い熱伝導率と優れた強度、更には十分な軽量性とを具備し、また、後述する如くして反応室２２内に吹き込まれる水素オフガスと空気とによって、容易に流動化せしめられ得るようになっている。
【００３８】
さらに、かかる多数の伝熱粒子２７は、装置本体１０の蓋体１４に設けられたガス排出口２３を通じて、反応室２２内に出し入れされ得るようになっている。これによって、伝熱粒子２７の交換が容易となっていると共に、後述するように、伝熱粒子２７が、反応室２２内への水素オフガスと空気の吹込みにより流動化せしめられても、ガス排出口２３から外部に飛び出して、反応室２２内から離脱せしめられるようなことが可及的に防止され得るようになっている。
【００３９】
なお、このような伝熱粒子２７は、珪砂からなるものに、何等限定されるものではなく、かかる珪砂に代えて、或いはそれに加えて、高い熱伝導率を有する公知の材料からなる微細な粒子が適宜に用いられる。そして、それらの中でも、例えば、アルミナ等のセラミックス粒子やシラスバルーン、ガラスビーズ等が、高い熱伝導率や軽量性に加えて、優れた成形性や均一な粒径を有する（後述する流動層が形成し易い）点から、好適に用いられる。また、セラミックス粒子を用いる場合には、外部に連通する連通孔を多数備えた粒状多孔質体からなるものが、表面積が大きく、その分だけ、熱伝導率が更に優れる点から、より好適に用いられる。
【００４０】
さらに、伝熱粒子２７の大きさも、特に限定されるものではなく、反応室２２内に吹き込まれる水素オフガスと空気とによって容易に流動化せしめられ得るように、それら水素オフガスと空気の流速等に応じて適宜に決定されるところではあるものの、一般には、平均粒径が１００〜２００μｍ程度（例えば、ゲルダートマップのグループＢに分類される程度の大きさ）とされる。なお、図１においては、伝熱粒子２７が、その流動状態を明確に示すために、実際よりも極端に大きく、誇張されて示されていることが理解されるべきである。
【００４１】
そして、本実施形態の水素オフガス処理装置においては、多数の伝熱粒子２７と触媒担体２６とが収容位置せしめられた反応室２２を形成する筒状収容体１２の下側底部１６に設けられたガス導入口２５に対して、筒状ジョイント３８が、接続されている。この筒状ジョイント３８は、ガス導入口２５内に挿入可能な比較的に大きな外径と低い高さとを有する円筒部４０と、この円筒部４０の下側開口部を閉塞する底部４２とを一体的に備えた片側有底円筒状の全体形状を呈している。
【００４２】
また、かかる筒状ジョイント３８の円筒部４０にあっては、その内部空間が合流空間４４とされており、更に、この合流空間４４の上部部位には、分散手段としての分散板４６が、固設されている。この分散板４６は、流動層を形成する流動層装置等において一般的に使用されるものと同様な構造を有している。例えば、セラミックス材料や金属材料等の耐熱性材料からなる平板の全体に、板厚方向に貫通する微細な通孔が多数設けられて、一方の面に向かって吹き付けられたガスが、それら多数の通孔を通じて、他方の面の前面から均一に吹き出され得るようにされた構造を有している。そして、このような分散板４６が、筒状ジョイント３８における円筒部４０の内部に、下面を合流空間４４内に露呈させた状態で、円筒部４０の上側開口部を覆蓋するようにして、位置固定に配設されているのである。
【００４３】
一方、筒状ジョイント３８の底部４２には、それを板厚方向に貫通する小径の水素オフガス導入口４８と大径の空気導入口５０とが、径方向に並んで位置するようにして、穿設されている。そして、底部４２の下面には、水素オフガス導入口４８の径と同一の内径を有する小径円筒状のアノード配管接続筒部５２が、水素オフガス導入口４８と同軸的に位置する状態で、また、空気導入口５０の径と同一の内径を有する大径円筒状のカソード配管接続筒部５４が、空気導入口５０と同軸的に位置する状態で、それぞれ、水素オフガス導入口４８や空気導入口５０の各開口周縁部から下方に所定高さをもって突出するように、一体形成されている。
【００４４】
そして、かかる筒状ジョイント３８が、円筒部４０の上端部において、装置本体１０のガス導入口２５内に挿入されて、それら円筒部４０の上端部の外周面と装置本体１０のガス導入口２５の内周面との間が、溶接等により、一体的に且つ流体密に接合されているのである。これにより、装置本体１０内の反応室２２と筒状ジョイント３８の内部空間とが互いに連通せしめられて、かかる反応室２２が、その下部側において、筒状ジョイント３８における合流空間４４と、水素オフガス導入口４８及びアノード配管接続筒部５２の内孔と、空気導入口５０及びカソード配管接続筒部５４の内孔とを通じて、外部に連通せしめられている。
【００４５】
また、そのようにして装置本体１０に接続された筒状ジョイント３８のアノード配管接続筒部５２には、図示しない燃料電池のアノード電極側から延出せしめられて、かかるアノード電極側から排出される水素オフガスが内部を流通せしめられるアノード配管５６が、その先端部において接続されている。更に、筒状ジョイント３８のカソード配管接続筒部５４には、燃料電池のカソード電極側から延出せしめられて、かかるカソード電極側から排出される空気が内部を流通せしめられるカソード配管５８が、その先端部において接続されている。
【００４６】
かくして、本実施形態の水素オフガス処理装置にあっては、カソード電極側に空気を送り込む、図示しないコンプレッサ等の作動時に、カソード電極側から常時排出されて、カソード配管５８内を流通せしめられる空気が、筒状ジョイント３８の空気導入口５０から合流空間４４内に、常に流入せしめられる一方、図示しない原料水素ガスの循環パイプからの分岐パイプに設けられた開閉弁の定期的な開作動等によるパージ操作によって、アノード電極側から排出されて、アノード配管５６内を流通せしめられる水素オフガスが、筒状ジョイント３８の水素オフガス導入口４８から合流空間４４内に、間欠的に流入せしめられるようになっている。
【００４７】
また、筒状ジョイント３８の合流空間４４内に流入せしめられた水素オフガスと空気は、そこで合流、混合せしめられて、混合（合流）ガスとされ、更に、この混合ガスが、分散板４６の多数の通孔を通じて、装置本体１０のガス導入口２５から、均一に分散せしめられた状態で、反応室２２の下側空間３６内に吹き込まれるようになっている。
【００４８】
そして、反応室２２の下側空間３６内に吹き込まれた水素オフガスと空気の混合ガスは、前記せる如く、触媒担体２６の複数の流通路３２内に流入して、それら各流通路３２内を上側空間３４に向かって流通せしめられるようになるが、このとき、各流通路３２を流通する混合ガス中の水素オフガスが、空気の存在下で、各流通路３２を形成する隔壁３０や筒壁部２８に担持された触媒と接触して、触媒燃焼せしめられる。これにより、触媒担体２６の各流通路３２内からは、それらに流入せしめられた水素オフガスと空気の混合ガスに代えて、水素オフガスの触媒燃焼によって生ずる水蒸気や残余の高温の空気とが混合した燃焼排ガスが、上側空間３４内に流出せしめられる。そして、そのような燃焼排ガスが、上側空間３４からガス排出口２３を経て、排出管２１に流入せしめられ、更に、この排出管２１の先端開口部を通じて、大気中に排出せしめられるようになっている。なお、各流通路３２内での水素オフガスの触媒燃焼は、各流通路３２の入口付近において、急速に惹起されるようになる。
【００４９】
一方、反応室２２内に収容された多数の伝熱粒子２７は、前記せるように、反応室２２内に吹き込まれた混合ガスによって反応室２２内を自由に移動せしめられるが、ここでは、特に、そのような自由に移動する多数の伝熱粒子２７が、図１に白抜きの矢印で示される如く、下側空間３６から触媒担体２６の各流通路３２内を上方に向かって流通せしめられて、上側空間３４内に至り、そこから自重により、触媒担体２６の各流通路３２内を落下するように流通せしめられて、下側空間３６内に戻され、そして、再び、混合ガスによって、下側空間３６内から各流通路３２内に流入せしめられるような流れを繰り返す対流状態となるように流動化せしめられる。そうして、多数の伝熱粒子２７の流動層が、反応室２２内に形成されるようになっている。これらのことから明らかなように、本実施形態では、原料水素ガスの循環パイプからの分岐パイプに設けられた開閉弁（図示せず）やアノード配管５６、更にはカソード電極側に空気を送り込むコンプレッサ（図示せず）やカソード配管５８にて、流動層形成手段が、構成されている。
【００５０】
なお、ここでは、アノード配管５６とカソード配管５８のそれぞれの途中に、各配管５６，５８内を流通する水素オフガスと空気のそれぞれの流速を検出するセンサ６０，６２と、それら水素オフガスと空気のそれぞれの流速を増大させるための送出ポンプ６４，６６とが、前者を燃料電池側に、後者を水素オフガス処理装置側に、それぞれ位置せしめた状態で、設置されている。また、それらのセンサ６０，６２や送出ポンプ６４，６６は、ポンプ用コントローラ６８に対して、それぞれ、電気的に接続されている。そして、各センサ６０，６２の検出値に基づいて、各送出ポンプ６４，６６の駆動／停止が、ポンプ用コントローラ６８にて制御されて、アノード配管５６内での水素オフガスの流速と、カソード配管５８内での空気の流速とが、所望の大きさに調節されることで、それらの混合ガスの反応室２２内に吹き込まれる混合ガスの流速もコントロールされ、以て、反応室２２内で、伝熱粒子２７の流動層が、良好な状態で、安定的に形成され得るようになっている。つまり、本実施形態においては、送出ポンプ６４，６６が、流動層形成手段の一部として、或いはその補助装置として、設けられているのである。
【００５１】
そして、そのような流動層を反応室２２内に形成する多数の伝熱粒子２７にあっては、混合ガスと共に、触媒担体２６の各流通路３２内を流通せしめられるとき、特に、水素オフガスの触媒燃焼が急速に（活発に）惹起される各流通路３２の入口付近（触媒担体２６の下部部位）を通過するときに、かかる入口付近の隔壁３０部分及び筒壁部２８部分や、それらに担持された触媒、更には入口付近での水素オフガスの触媒燃焼により生ずる燃焼排ガスと接触せしめられることによって、それらから熱を受け取り、加熱される。
【００５２】
かくして、本実施形態の水素オフガス処理装置においては、水素オフガスの触媒燃焼が急速に惹起される各流通路３２の入口付近の温度が急上昇することが未然に防止され得る一方で、反応室２２内に、加熱された各伝熱粒子２７の流動層が形成されることによって、触媒担体２６や反応室２２内の全体の温度が、水素オフガスの触媒燃焼が活性化される温度にまで極めて迅速に上昇せしめられ、しかも、反応室２２内全体の過剰な温度上昇が抑えられつつ、反応室２２内の全体の温度が有利に均一化され得るようになっている。
【００５３】
従って、かくの如き本実施形態の水素オフガス処理装置にあっては、反応室２２内の温度が局所的に過剰に高められるようなことなく、その全体の温度が、水素オフガスの触媒燃焼が促進される適正な温度にまで迅速に高められた中で、かかる水素オフガスの触媒燃焼が、全ての触媒を利用しつつ、触媒担体２６の全体において均一に進められ、以て、水素オフガスが、より効率的に且つ更に一層安全に触媒燃焼処理され得る。そして、その結果として、かかる水素オフガス処理装置が組み付けられた燃料電池システムにからの排出ガスを、よりクリーンで且つ安全な状態で、大気中に効率的に排出させることが可能となるのである。
【００５４】
また、本実施形態では、触媒担体２６が、反応室２２内の高さ方向中間部に固定されて、反応室２２内の触媒担体２６よりもガス導入口２５側に下側空間３６が、またそれよりもガス排出口２３側に上側空間３４が、それぞれ形成されている。そのため、例えば、反応室２２内に下側空間３６が形成されることなく、触媒担体２６が、その下端面を、反応室２２の底部となる筒状収容体１２の下側底部１６に接触させるように配置されて、固定される場合とは異なって、混合ガスの反応室２２内への吹込み時の流速が比較的に大きいときに、触媒担体２６の流路断面積の小さな各流通路３２内での流通に伴って、混合ガスや燃焼排ガスの流速が過剰に大きくなり、それによって、反応室２２内で流動化せしめられた伝熱粒子２７の上側空間３４から各流通路３２の入口付近への自重による移動が困難となってしまう恐れが生ずることが、有効に回避され得る。また、反応室２２内に上側空間３４が形成されることなく、触媒担体２６が、その上端面を蓋体１４の下面に接触させるように配置されて、固定される場合とは異なって、流動化により、触媒担体２６の各流通路３２内をガス排出口２３側に向かって上昇するように流通せしめられる伝熱粒子２７が、一旦、上側空間３４内に入り込むことで、上昇時とは別の流通路３２（触媒担体２６の中央部よりも筒壁部２８側に位置する、混合ガスや燃焼ガスの流通速度の比較的に小さな流通路３２）内を、自重により落下する状態で流通せしめられるようになり、それによって、伝熱粒子２７の流動性が有利に高められ得る。
【００５５】
そして、それらの結果として、触媒担体２６が反応室２２の高さ方向中間部に固定されてなる本実施形態の水素オフガス処理装置にあっては、伝熱粒子２７の流動層の形成による反応室２２の全体の温度の均一化が更に有効に図られ、以て、全ての触媒を利用した触媒担体２６の全体での水素オフガスの触媒燃焼が、より一層効率的に実施され得ることとなる。
【００５６】
また、本実施形態においては、筒状収容体１２から蓋体１４を取り外すだけで、筒状収容体１２の上側開口部１８を通じて、触媒担体２６を反応室２２内に収容したり、或いは収容室２２内から取り出したりすることが、容易に行われ得るようになっている。そのため、例えば、水素オフガス処理装置の長期使用によって、触媒担体２６に担持される触媒の触媒性能が低下したときに、触媒担体２６だけを新しいものに簡単に交換することが出来、それによって、安定した処理性能を低コストに確保することが可能となる。
【００５７】
さらに、本実施形態では、触媒が、触媒担体２６のみに担持されて、伝熱粒子２７には何等担持されていないため、例えば、燃焼排ガスがガス排出口２３から排出される際に、伝熱粒子２７が、燃焼ガスと共にガス排出口２３を通じて外部に飛散してしまうことがあっても、反応室２２内に収容位置せしめられる触媒量が減少することがなく、それによって、水素オフガスの触媒燃焼が、より安定的に行われるといった利点が得られる。
【００５８】
更にまた、本実施形態の水素オフガス処理装置にあっては、水素オフガスと空気とが、筒状ジョイント３８における合流空間４４内で、合流、混合せしめられた上で、分散板４６を通じて、装置本体１０の反応室２２内に吹き込まれ得るようになっているところから、反応室２２内の全体に、水素オフガスと空気との混合ガスが、均一に分散せしめられ、それによって、触媒担体２６の各流通路３２内で、水素オフガスと触媒とが、より効率的且つ確実に接触せしめられ得る。そして、その結果として、水素オフガスの触媒燃焼処理が、更に一層効率的且つ迅速に進められ得ることとなる。
【００５９】
また、かかる本実施形態においては、アノード配管５６とカソード配管５８のそれぞれの途中に、送出ポンプ６４，６６が設置されて、それら各送出ポンプ６４，６６のポンプ用コントローラ６８による作動制御により、各配管５６，５８内での水素オフガスと空気の流速が所望の大きさに調節されることで、装置本体１０の反応室２２内において、伝熱粒子２７との流動層が、良好な状態で、安定的に形成され得るようになっているところから、反応室２２内の全体の温度が、より効果的に均一化され得る。これによっても、水素オフガスの触媒燃焼処理が、より一層効率的且つ迅速に実施され得ることとなる。
【００６０】
以上、本発明の具体的な構成について詳述してきたが、これはあくまでも例示に過ぎないのであって、本発明は、上記の記載によって、何等の制約をも受けるものではない。
【００６１】
例えば、多数の伝熱粒子２７の少なくとも一部に、触媒を担持させても良い。つまり、換言すれば、多数の伝熱粒子２７のうちの一部又は全部が、水素オフガスを空気の存在下で触媒燃焼させる触媒が担持されてなる反応粒子として構成することも可能である。これによって、反応室２２内に空気と共に吹き込まれた水素オフガスが、触媒担体２６に担持された触媒だけでなく、反応室２２内に形成される流動層内で、伝熱粒子２７に担持された触媒に対しても、極めて効率的に接触せしめられるようになり、以て、水素オフガスが、反応室２２内で、更に一層均一に且つ効率的に触媒燃焼せしめられ得ることとなる。また、伝熱粒子２７の流動層内でも水素オフガスの触媒燃焼が惹起されるため、触媒担体２６に担持される触媒の量を減らすことが可能となって、触媒担体２６、ひいては装置本体１０全体のコンパクト化が期待され得る。なお、触媒が担持された伝熱粒子２７（反応粒子）は、例えば、微細な粒子形態を呈する粒状触媒が分散する分散液中に、伝熱粒子２７を浸漬した後、これを取り出して、乾燥するといった操作を行う従来より公知の手法によって容易に得られることとなる。
【００６２】
また、反応室２２内において、伝熱粒子２７を流動化させて、流動層を形成する流動層形成手段も、その構造が、特に限定されるものではない。例えば、例示された燃料電池システムにおいて、原料水素ガスの循環パイプからの分岐パイプに設けられた開閉弁の開作動のみや、カソード電極側に空気を送り込むコンプレッサの駆動のみによって、アノード配管５６内での水素オフガスの流速やカソード配管５８内での空気の流速が、反応室２２内で流動層を形成させるのに十分な大きさとされる場合にあっては、それら水素オフガスや空気の流速を増大させるための送出ポンプ６４，６６が省略され得る。また、排出水素ガス処理装置が、後述する如く、燃料電池システム以外の装置や機構に組み込まれる場合には、それに応じて、流動層形成手段の構造も、適宜に変更されることとなる。
【００６３】
さらに、反応室２２内への触媒担体２６の配設位置は、反応室２２の高さ方向中間位置に何等限定されるものではなく、触媒担体２６の下端面が筒状収容体１２の下側底部１６に接触する位置（下側空間３６が形成されない位置）や、触媒担体２６の上端面が蓋体１４の下面に接触する位置（上側空間３４が形成されない位置）であっても良い。
【００６４】
更にまた、反応室２２内への触媒担体２６の固定構造は、例示の圧入によるもの以外に、例えば、筒状収容体１２と触媒担体２６の筒壁部２８との間に所定の係合部を設けて、それらを互いに係合させつつ固定する構造や、触媒担体２６を筒状収容体１２に接着する等して固定する構造等も、適宜に採用され得る。
【００６５】
また、触媒担体２６の構造も、ハニカム構造を有するものであれば、その具体的構造は、特に限定されるものではない。従って、触媒担体２６の内部に設けられる複数の流通路３２の一部又は全部が、例えば六角形状の流路断面形状を有するものとされていても良いのである。
【００６６】
さらに、触媒担体２６の全体形状も、それが収容される筒状収容体１２の内側形状等によって適宜に変更され得るものであることは、言うまでもないところである。
【００６７】
また、前記実施形態では、水素オフガスの触媒燃焼時における反応室２２内の温度上昇が、多数の伝熱粒子２７の存在と流動層特有の優れた伝熱性とに基づいて抑えられるようになっていたが、かかる反応室２２内の温度上昇を抑制するための機構や装置を、特別に設置することも出来る。なお、そのような機構や装置は、例えば、図３に示される如き構造を備えた水素オフガス処理装置において実現される。
【００６８】
即ち、かかる処理装置にあっては、装置本体１０における筒状収容体１２に対して、例えば冷却水やシリコンオイル等の所定の冷却媒体が流通せしめられる伝熱管７０が、その一部を反応室２２内に挿通配置せしめた状態で、組み付けられている。
【００６９】
より具体的には、伝熱管７０は、長さ方向の中間部分が、蛇行して延びる熱交換部７２とされる一方、長さ方向一方の端部側部分が、冷却媒体の導入口を備えた冷却媒体導入部７４とされ、更に、長さ方向他方の端部側部分が、冷却媒体の排出口を備えた冷却媒体排出部７６とされている。そして、かかる熱交換部７２が、装置本体１０の筒状収容体１２、つまり反応室２２の上側空間３４内に収納される一方、冷却媒体導入部７４と冷却媒体排出部７６とが、導入口と排出口とを、それぞれ、外部に位置せしめるように、装置本体１０における筒状収容体１２の筒壁部を貫通した状態で、伝熱管７０が、筒状収容体１２に組み付けられている。
【００７０】
また、そのような筒状収容体１２への伝熱管７０の組付状態下で、冷却媒体導入部７４が、その導入口において、冷却媒体を供給する冷却媒体供給装置７８に接続されている。更に、かかる冷却媒体供給装置７８は、制御手段としての供給装置用コントローラ８０に対して電気的に接続されており、また、この供給装置用コントローラ８０には、筒状収容体１２の筒壁部に取り付けられて、反応室２２内の温度を常時検出する、公知の構造を備えた温度センサ８２が、電気的に接続されている。
【００７１】
かくして、かくの如き構造を有する水素オフガス処理装置にあっては、反応室２２内での水素オフガスの触媒燃焼により反応室２２内の温度が上昇せしめられて、温度センサ８２による検出値が、予め設定された第一の設定値たる基準上限値以上となったときに、供給装置用コントローラ８０によって、冷却媒体供給装置７８が作動せしめられて、伝熱管７０内に、冷却媒体が、予め設定された基準量において供給されるようになっている。そして、それにより、水素オフガスの燃焼熱にて加熱された伝熱粒子２７と伝熱管７０内の冷却媒体との間や、燃焼排ガスと伝熱管７０内の冷却媒体との間で熱交換が行われて、水素オフガスの触媒燃焼時に発生する熱が回収され、以て、反応室２２内の過剰な温度上昇が抑制されるように構成されている。
【００７２】
また、このような熱交換による反応室２２内の過剰な温度上昇の抑制作用や、水素オフガスの触媒燃焼の終了に伴う反応室２２内の温度の低下等によって、温度センサ８２による検出値が、予め設定された第二の設定値たる基準下限値以下となったときには、冷却媒体供給装置７８の作動が、供給装置用コントローラ８０によって抑制乃至は停止されて、伝熱管７０内への冷却媒体の供給量が減少乃至はゼロとされるようになっている。
【００７３】
このように、本実施形態の処理装置によれば、伝熱管７０内への冷却媒体の供給によって、水素オフガスの燃焼時における反応室２２内の過剰な温度上昇を効果的に抑制することが出来る。従って、水素オフガスの触媒燃焼による処理を更に安全に実施することが可能となる。しかも、水素オフガスの燃焼時における反応室２２内の温度を、予め設定された基準上限値と基準下限値との間の範囲内の温度に、可及的に維持することが出来、それによって、反応室２２内に次々と導入される水素オフガスの燃焼反応を促進させることが可能となり、その結果として、水素オフガスの処理の効率化を、更に有利に実現し得ることとなる。
【００７４】
加えて、本発明は、燃料電池システムの燃料電池から排出される水素オフガスの他、各種の装置や機構から排出される水素ガス、或いは水素ガスを含む混合ガスからなる排出水素ガスを触媒燃焼させて処理する排出水素ガス処理装置と方法の何れに対しても、有利に適用され得るものであることは、勿論である。
【００７５】
その他、一々列挙はしないが、本発明は、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることは、言うまでもないところである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に従う排出水素ガス処理装置の一実施形態を示す縦断面説明図である。
【図２】図１に示された排出水素ガス処理装置の反応室内に固設される触媒担体を示す斜視説明図である。
【図３】本発明に従う排出水素ガス処理装置の別の実施形態を示す図１に対応する図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  装置本体                          ２２  反応室
２３  ガス排出口                        ２５  ガス導入口
２６  触媒担体                          ２７  伝熱粒子
２８  筒壁部                            ３０  隔壁
３２  流通路                            ４４  合流空間
４６  分散板                            ６４，６６  送出ポンプ
７０  伝熱管                            ８０  供給装置用コントローラ
【図１】
2008300164.tif 000003
【図２】
2008300164.tif 000004
【図３】
2008300164.tif 000005