(57)【要約】【課題】一酸化炭素除去器の温度分布を均一に近づける、あるいは、燃料電池セルの温度を適度な動作温度まで冷却する。【解決手段】原燃料から燃料電池セル７に供給する燃料ガスを主生成物として生成する改質器４と、改質器４の副生成物である一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器５と、燃料電池セル７に供給する燃料ガス中の水蒸気を凝集させる凝集器６とを備える反応装置である。凝集器６には、水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽６１と、貯留槽６１から一酸化炭素除去器５の近傍まで延在し、内部を貯留槽６１内の水が環流する配管６２とが設けられている。一酸化炭素除去器５内の比較的高温な部分から配管６２に熱が伝導するとともに、配管６２内を水が環流することで、配管６２内で熱が伝導し、配管６２から一酸化炭素除去器５内の比較的低温な部分に熱が伝導するため、一酸化炭素除去器５内の温度分布を均一に近づけることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原燃料から燃料ガスを主生成物として生成する改質器と、
前記燃料ガスに含まれる前記改質器の副生成物である一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器と、
前記一酸化炭素除去器から供給される前記燃料ガス中の水蒸気を凝集させる凝集器と、
を備え、
前記凝集器には、
水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から前記一酸化炭素除去器の近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する配管と、
が設けられていることを特徴とする反応装置。
【請求項２】
原燃料から燃料ガスを主生成物として生成する改質器と、
前記燃料ガスに含まれる前記改質器の副生成物である一酸化炭素を除去する第１の一酸化炭素除去器と、
前記第１の一酸化炭素除去器の副生成物である水蒸気を凝集させる凝集器と、
前記凝集器の下流に、前記凝集器を通過した前記燃料ガス中の一酸化炭素を除去する第二の一酸化炭素除去器と、
を備え、
前記凝集器には、
水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から前記第１の一酸化炭素除去器及び前記第２の一酸化炭素除去器の近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する配管と、
が設けられていることを特徴とする反応装置。
【請求項３】
前記改質器及び前記一酸化炭素除去器を囲む断熱容器を更に備え、
前記貯留槽は前記断熱容器の外に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の反応装置。
【請求項４】
前記貯留槽は原燃料を貯留する燃料容器と一体に設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応装置。
【請求項５】
前記貯留槽と前記燃料容器とを仕切る隔壁は可撓性材料からなることを特徴とする請求項４に記載の反応装置。
【請求項６】
燃料ガスの電気化学反応により電力を取り出す燃料電池セルと、
前記燃料電池セルに供給する燃料ガス中の水蒸気を凝集させる凝集器と、
を備え、
前記凝集器には、
水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から前記燃料電池セルの近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する配管と、
が設けられていることを特徴とする燃料電池装置。
【請求項７】
燃料ガスの電気化学反応により電力を取り出す燃料電池セルと、
原燃料から前記燃料電池セルに供給する前記燃料ガスを主生成物として生成する改質器と、
前記改質器の副生成物である一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器と、
前記燃料電池セルに供給する前記燃料ガス中の水蒸気を凝集させる凝集器と、
を備え、
前記凝集器には、水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から前記一酸化炭素除去器の近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する第１の配管と、
前記貯留槽から前記燃料電池セルの近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する第２の配管と、
が設けられていることを特徴とする燃料電池装置。
【請求項８】
燃料ガスの電気化学反応により電力を取り出す燃料電池セルと、
原燃料から前記燃料電池セルに供給する燃料ガスを主生成物として生成する改質器と、
前記改質器の副生成物である一酸化炭素を除去する第１の一酸化炭素除去器と、
前記第１の一酸化炭素除去器の副生成物である水蒸気を凝集させる凝集器と、
前記凝集器の下流に、前記凝集器を通過した前記燃料ガス中の一酸化炭素を除去する第二の一酸化炭素除去器と、
を備え、
前記凝集器には、水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、
前記貯留槽から前記第１の一酸化炭素除去器及び前記第２の一酸化炭素除去器の近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する配管と、
が設けられていることを特徴とする燃料電池装置。
【請求項９】
前記改質器を囲む断熱容器を更に備え、
前記貯留槽は前記断熱容器の外に設けられていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか一項に記載の燃料電池装置。
【請求項１０】
前記貯留槽は原燃料を貯留する燃料容器と一体に設けられていることを特徴とする請求項６〜９のいずれか一項に記載の燃料電池装置。
【請求項１１】
前記貯留槽と前記燃料容器とを仕切る隔壁は可撓性材料からなることを特徴とする請求項１０に記載の燃料電池装置。
【請求項１２】
請求項６〜１１のいずれか一項に記載の燃料電池装置と、
前記燃料電池セルにより発電された電気により動作する電子機器本体と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応装置、燃料電池装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は燃料の電気化学反応により電力を取り出すものであり、燃料電池の研究・開発が広く行われている。燃料電池に用いる燃料は水素ガスであり、メタノール等の原燃料を改質器で改質することでその水素ガスを生成している（特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
オフガスには水素ガスが酸化された水蒸気や水滴が含まれており、この水滴や流路内で水蒸気が凝縮した水滴が燃焼器に入ると燃焼器の温度が急激に変動する。また、燃焼器内に入った水滴が蒸発すると水蒸気により燃焼器内の圧力が急激に変動する。これを避けるため、燃焼器の手前にオフガスを冷却する冷却部を設け、それにより凝縮した水を溜める水溜めを冷却部の下方に設けることが行われている（特許文献１、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−５０７９８号公報
【特許文献２】特開２００１−２２９９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、改質反応の副産物である一酸化炭素は燃料電池セル（発電セル）に有害なため、これを酸化して除去する一酸化炭素除去器等が必要となる。一酸化炭素の除去に選択酸化反応を用いる場合、選択酸化反応は発熱反応であるため、反応量に比例して一酸化炭素除去器の温度が上昇し、入口側ほど温度が高く、出口側ほど温度が低くなりがちである。一方、一酸化炭素を性能よく選択的に酸化するためには、一酸化炭素除去器５内の所定の温度範囲に保つ温度管理が重要で、一酸化炭素除去器の温度分布を均一に近づける必要がある。
【０００５】
また、燃料電池セルにおける電気化学反応も発熱反応であるため、発生した熱の除去がうまく行かずに適度な動作温度範囲から外れやすいが、良好な発電性能を得るためには燃料電池セル７の温度を適度な動作温度まで冷却する必要がある。
【０００６】
本発明の課題は、一酸化炭素除去器の温度分布を均一に近づけること、あるいは、燃料電池セルの温度を適度な動作温度まで冷却することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、原燃料から燃料ガスを主生成物として生成する改質器と、前記燃料ガスに含まれる前記改質器の副生成物である一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器と、前記一酸化炭素除去器から供給される前記燃料ガス中の水蒸気を凝集させる凝集器と、を備え、前記凝集器には、水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽から前記一酸化炭素除去器の近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する配管と、が設けられていることを特徴とする反応装置である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、原燃料から燃料ガスを主生成物として生成する改質器と、前記燃料ガスに含まれる前記改質器の副生成物である一酸化炭素を除去する第１の一酸化炭素除去器と、前記第１の一酸化炭素除去器の副生成物である水蒸気を凝集させる凝集器と、前記凝集器の下流に、前記凝集器を通過した前記燃料ガス中の一酸化炭素を除去する第２の一酸化炭素除去器と、を備え、前記凝集器には、水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽から前記第１の一酸化炭素除去器及び前記第２の一酸化炭素除去器の近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する配管と、が設けられていることを特徴とする反応装置である。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の反応装置であって、前記改質器及び前記一酸化炭素除去器を囲む断熱容器を更に備え、前記貯留槽は前記断熱容器の外に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の反応装置であって、前記貯留槽は原燃料を貯留する燃料容器と一体に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の反応装置であって、前記貯留槽と前記燃料容器とを仕切る隔壁は可撓性材料からなることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、燃料ガスの電気化学反応により電力を取り出す燃料電池セルと、前記燃料電池セルに供給する燃料ガス中の水蒸気を凝集させる凝集器とを備え、前記凝集器には、水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽から前記燃料電池セルの近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する配管と、が設けられていることを特徴とする燃料電池装置である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、燃料ガスの電気化学反応により電力を取り出す燃料電池セルと、原燃料から前記燃料電池セルに供給する前記燃料ガスを主生成物として生成する改質器と、前記改質器の副生成物である一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器と、前記燃料電池セルに供給する前記燃料ガス中の水蒸気を凝集させる凝集器と、を備え、前記凝集器には、水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽から前記一酸化炭素除去器の近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する第１の配管と、前記貯留槽から前記燃料電池セルの近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する第２の配管と、が設けられていることを特徴とする燃料電池装置である。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、燃料ガスの電気化学反応により電力を取り出す燃料電池セルと、原燃料から前記燃料電池セルに供給する燃料ガスを主生成物として生成する改質器と、前記改質器の副生成物である一酸化炭素を除去する第１の一酸化炭素除去器と、前記第１の一酸化炭素除去器の副生成物である水蒸気を凝集させる凝集器と、前記凝集器の下流に、前記凝集器を通過した燃料ガス中の一酸化炭素を除去する第２の一酸化炭素除去器と、を備え、前記凝集器には、水蒸気が凝集した水を貯留する貯留槽と、前記貯留槽から前記第１の一酸化炭素除去器及び前記第２の一酸化炭素除去器の近傍まで延在し、内部を前記貯留槽内の水が環流する配管と、が設けられていることを特徴とする燃料電池装置である。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれか一項に記載の燃料電池装置であって、前記改質器を囲む断熱容器を更に備え、前記貯留槽は前記断熱容器の外に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれか一項に記載の燃料電池装置であって、前記貯留槽は原燃料を貯留する燃料容器と一体に設けられていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の燃料電池装置であって、前記貯留槽と前記燃料容器とを仕切る隔壁は可撓性材料からなることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の燃料電池装置と、前記燃料電池セルにより発電された電気により動作する電子機器本体と、を備えることを特徴とする電子機器である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、一酸化炭素除去器の温度分布を均一に近づけることができ、燃料電池セルの温度を適度な動作温度まで冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子機器１０００を示すブロック図である。この電子機器１０００はノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、電子手帳、デジタルカメラ、携帯電話機、腕時計、ゲーム機器等といった携帯型の電子機器である。
【００２２】
電子機器１０００は、燃料電池装置１と、燃料電池装置１により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ１００２と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００２に接続される二次電池１００３と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００２より電気エネルギーが供給される電子機器本体１００１と、を備える。
【００２３】
燃料電池装置１は後述するように、電気エネルギーを生成しＤＣ／ＤＣコンバータ１００２に出力する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１００２は燃料電池装置１により生成された電気エネルギーを適切な電圧に変換したのちに電子機器本体１００１に供給する機能の他に、燃料電池装置１により生成された電気エネルギーを二次電池１００３に充電する機能を有する。これにより電子機器１０００は、燃料電池装置１が動作していない時に、二次電池１００３に蓄電された電気エネルギーを電子機器本体１００１に供給することができる。
【００２４】
次に、燃料電池装置１について詳細に説明する。この燃料電池装置１は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１００２に出力する電気エネルギーを生成するものであり、燃料容器２、気化器３、改質器４、一酸化炭素除去器５（第１の一酸化炭素除去器）、凝集器６、燃料電池セル（発電セル）７、触媒燃焼器８、水素燃焼器９、断熱容器１０等を備える。
【００２５】
燃料容器２には、液体の原燃料（例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル）と水との混合液が貯留されている。なお、液体の原燃料と水とを別々の容器に貯留してもよい。
燃料容器２内の混合液は、図示しないポンプにより気化器３に送液される。
【００２６】
気化器３は燃料容器２から送られた混合液を改質器４や図示しないヒータ等からの伝熱等により約１１０〜１６０℃程度に加熱し、気化させる。気化器３で気化した混合気は改質器４へ送られる。
【００２７】
改質器４は内部に流路が形成され、流路の壁面に触媒が担持されている。改質器４は気化器３から送られる混合気を約３００〜４００℃程度に加熱し、流路内の触媒により改質反応を起こさせる。すなわち、原燃料と水の触媒反応によって、燃料としての水素、二酸化炭素、及び、副生成物である微量な一酸化炭素等の混合気体（改質ガス）が生成される。
【００２８】
ここで、原燃料がメタノールの場合、改質器４では主に次式（１）に示すような主反応である水蒸気改質反応が起こる。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2  …（１）
なお、化学反応式（１）についで逐次的に起こる次式（２）のような副反応によって、副生成物として一酸化炭素が微量に（１％程度）生成される。
Ｈ2＋ＣＯ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ  …（２）
（１）式及び（２）式の反応による生成物（改質ガス）は一酸化炭素除去器５に送出される。
【００２９】
一酸化炭素除去器５の内部には流路が形成され、その流路の壁面に触媒が担持されている。一酸化炭素除去器５には改質器４で生成された改質ガス及び、外部の空気が送られる。改質ガスが空気と混合して一酸化炭素除去器５の流路を流れ、約１１０〜１６０℃程度に加熱される。そして、改質ガスのうちの一酸化炭素が触媒により次式（３）のような主反応（選択酸化反応）により優先的に酸化される。これにより主生成物として二酸化炭素が生成され、改質ガス中の一酸化炭素を燃料電池セル７に供給可能な１０ｐｐｍ程度まで低濃度化することができる。
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2  …（３）
【００３０】
なお、改質ガス中の水素も、次式（４）のような副反応により僅かに酸化され、副生成物として水が生成される。
２Ｈ2＋Ｏ2→２Ｈ2Ｏ…（４）
一酸化炭素除去器５を通過した改質ガスは凝集器６に送出される。
【００３１】
改質器４及び一酸化炭素除去器５は、後述する触媒燃焼器８とともに断熱容器１０内に収容されている。断熱容器１０は、ステンレス（ＳＵＳ３０４）やコバール合金等の金属板や、ガラス基板等により形成された筐体の内壁面に熱線反射膜を形成してなる。断熱容器１０の内部空間は気体分子による熱伝導や対流を防ぐため、低圧（０．１Ｐａ以下）に維持されている。
ここでは、気化器３は断熱容器１０の外に配置される例を示しているが、断熱容器１０内に配置されるようにしてもよい。
【００３２】
凝集器６は、水の凝集の際に生じる熱をすばやく放出できるように、また、改質反応の挙動に影響しないように、断熱容器１０の外部に設けられていることが望ましい。凝集器６では、一酸化炭素除去器５より供給された改質ガスが自然放熱により冷却され、温度が低下することにより凝集した改質ガス中の水が捕集される。
【００３３】
凝集器６は、捕集した水を貯留する貯留槽６１と、貯留槽６１から断熱容器１０内の一酸化炭素除去器５の近傍まで延設された配管６２と、貯留槽６１から燃料電池セル７の近傍まで延設された配管６３とを備える。
【００３４】
配管６２は両端が貯留槽６１に接続されており、貯留槽６１内の水が配管６２を通って断熱容器１０内の一酸化炭素除去器５の近傍に環流するように形成されている。同様に、配管６３は両端が貯留槽６１に接続されており、貯留槽６１内の水が配管６３を通って燃料電池セル７の近傍に環流するように形成されている。
配管６２，６３内の水は、自然対流により環流させてもよいが、より熱交換能を高めるために環流用のポンプを設けてもよい。
凝集器６を通過した改質ガスは、燃料電池セル７に供給される。
【００３５】
なお、図示しないヒータや温度計を設け、凝集器６の温度を調整することにより改質ガス中の水分量を調節して燃料電池セル７に供給するようにしてもよい。このようなヒータや温度計として、温度に比例して抵抗が変化する電気ヒータ兼温度センサを用いることができる。
【００３６】
燃料電池セル７は固体高分子型燃料電池であり、固体高分子電解質膜７１と、固体高分子電解質膜７１の両面に形成された燃料極７２（アノード）及び酸素極７３（カソード）と、燃料極７２に改質ガスを供給する燃料供給流路７４ａが設けられた燃料極セパレータ７４と、酸素極７３に酸素を供給する酸素供給流路７５ａが設けられた酸素極セパレータ７５と、が積層されている。
【００３７】
固体高分子電解質膜７１は水素イオンを透過するが、酸素分子や水素分子、電子を通さない性質を有する。
燃料極７２には燃料供給流路７４ａを介して凝集器６から送出された改質ガスが送られる。燃料極７２では改質ガス中の水素による次式（５）のような反応が起こる。
Ｈ2→２H+＋２ｅ-  …（５）
生成した水素イオンは固体高分子電解質膜７１を透過して酸素極７３に到達する。生成した電子はアノード出力電極７６に供給される。
【００３８】
酸素極７３には、空気が酸素供給流路８５ａを介して送られる。酸素極７３では固体高分子電解質膜７１を透過した水素イオンと、空気中の酸素とカソード出力電極７７より供給される電子とにより、次式（６）に示すように水が生成される。
２H+＋１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ  …（６）
アノード出力電極７６及びカソード出力電極７７は外部回路であるＤＣ／ＤＣコンバータ１００２と接続されており、アノード出力電極７６に到達した電子はＤＣ／ＤＣコンバータ１００２を通ってカソード出力電極７７に供給される。
【００３９】
触媒燃焼器８は断熱容器１０の内部に設けられ、触媒燃焼器８の内部には流路が形成され、その流路の壁面に触媒が担持されている。触媒燃焼器８には燃料供給流路７４ａを通過した未反応の改質ガス（オフガス）及び外部の空気が送られ、改質ガス中に残留する水素が空気により燃焼される。これにより改質器４における改質反応に用いられる反応熱が供給される。なお、触媒燃焼器８に供給する空気の量を調整することで、供給される反応熱の量が調整される。
【００４０】
水素燃焼器９は断熱容器１０の外部に設けられており、水素燃焼器９の内部には流路が形成され、その流路の壁面に触媒が担持されている。水素燃焼器９には触媒燃焼器８を通過した改質ガス（オフガス）及び外部の空気が送られ、改質ガス中に残留する水素が空気により燃焼される。これにより排出するガス中の水素を全て除去することができる。
【００４１】
次に、燃料電池装置１の動作について説明する。
まず、図示しないヒータにより気化器３、改質器４、燃料電池セル７を動作温度まで加熱する。
次に、図示しないポンプを駆動し、燃料容器２内の混合液を気化器３に送出するとともに、図示しないエアポンプを駆動し、一酸化炭素除去器５、燃料電池セル７の酸素供給流路８５ａ、触媒燃焼器８、水素燃焼器９に外部の空気を送出する。
【００４２】
混合液は気化器３で気化され、改質器４で改質され、一酸化炭素除去器５で一酸化炭素を除去され、凝集器６で水を除去された後、燃料電池セル７の燃料供給流路７４ａに送出される。そして、燃料電池セル７に送出された改質ガス及び空気による化学反応式（５），（６）の電気化学反応により、電力が取り出される。
【００４３】
一酸化炭素除去器５において一酸化炭素や水素が酸化される際に熱が発生する。この反応熱は反応量に比例するが、一酸化炭素除去器５の反応は入口側ほど反応量が多く、出口側ほど反応量が少ない。このため入口側で反応熱が多く発生し、温度分布が生じやすい。一方、一酸化炭素を性能よく除去するためには、一酸化炭素除去器５内の温度分布を均一に近づける必要がある。
【００４４】
本実施の形態では、配管６２を一酸化炭素除去器５の近傍に設けることで、一酸化炭素除去器５内の比較的高温な部分から配管６２に熱が伝導するとともに、配管６２内を水が環流することで、配管６２内で熱が伝導し、配管６２から一酸化炭素除去器５内の比較的低温な部分に熱が伝導するため、一酸化炭素除去器５内の温度分布を均一に近づけることができる。また、配管６２内の水は貯留槽６１に環流しているため、余剰の熱を排出することができる。
【００４５】
同様に、燃料電池セル７における電気化学反応は発熱反応であるため、発生した熱の除去がうまく行かずに適度な動作温度範囲から外れやすい。良好な発電性能を得るためには燃料電池セル７の温度を適度な動作温度まで冷却する必要がある。
【００４６】
本実施の形態では、配管６３を燃料電池セル７の近傍に設けることで、燃料電池セル７内の高温部分から配管６３に熱が伝導するとともに、配管６３から燃料電池セル７内の高温部分に熱が伝導するため、燃料電池セル７内の温度を適度な動作温度まで冷却することができる。また、配管６３内の水は貯留槽６１に環流しているため、余剰の熱を貯留槽６１から排出することができる。
【００４７】
〔第２実施形態〕
図２は本発明の第２実施形態に係る電子機器１１００を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、下２桁に同符号を付して説明を割愛する。
本実施形態に係る燃料電池装置１０１においては、２つの一酸化炭素除去器１０５Ａ（第１の一酸化炭素除去器），一酸化炭素除去器１０５Ｂ（第２の一酸化炭素除去器）が設けられ、前段の一酸化炭素除去器１０５Ａより送出された改質ガスが凝集器１０６を通過した後、後段の一酸化炭素除去器１０５Ｂに送出され、その後一酸化炭素除去器１０５Ｂより燃料電池セル（発電セル）１０７へ改質ガスが供給されるようになっている。
【００４８】
一酸化炭素除去器では、選択酸化反応の場合、併発する水素の酸化反応を抑制するために、温度、酸化剤である酸素と一酸化炭素の比率、ガス流速、といった反応条件を厳密に管理する必要がある。しかし、一酸化炭素除去器が１つの場合には、例えば後段の燃料電池の負荷変動による流速の変化や外乱による反応温度の変化などが生じた場合には、反応条件が変動し、安定した一酸化炭素除去成績を得ることが困難になる。
【００４９】
これに対して、図２に示すように、複数の一酸化炭素除去器１０５Ａ，１０５Ｂを設け、それぞれの一酸化炭素除去器１０５Ａ，１０５Ｂに導入経路を設けることで、複数の一酸化炭素除去器１０５Ａ，１０５Ｂのそれぞれに適した温度やガス流速などの反応条件を個別に制御することができる。
【００５０】
本実施形態においては、多段に分割した一酸化炭素除去器１０５Ａ，１０５Ｂの間に凝集器１０６を設けて、そこで捕捉した水を貯留槽１６１に貯留し、貯留槽１６１から断熱容器１１０内の一酸化炭素除去器１０５Ａ，１０５Ｂの近傍まで延設された配管６２に環流させている。
【００５１】
前段の一酸化炭素除去器１０５Ａを通過した改質ガスから凝集した水を捕集することで、後段の一酸化炭素除去器１０５Ｂにおける水の悪影響を排除することができ、より安定した一酸化炭素除去挙動が得られる。
【００５２】
また、配管１６２と一酸化炭素除去器１０５Ａ，１０５Ｂとの間で熱が伝導するため、一酸化炭素除去器１０５Ａ，１０５Ｂの温度分布を均一に近づけることができる。
なお、配管１６２内の水は、自然対流により環流させてもよいが、より熱交換能を高めるために環流用のポンプを設けてもよい。
【００５３】
〔変形例１〕
図３は本実施形態の第１変形例に係る電子機器１２００を示すブロック図である。なお、第２実施形態と同様の構成については、下２桁に同符号を付して説明を割愛する。
本変形例においては、燃料容器２０２と凝集器２０６の貯留槽２６１とが一体に形成された燃料カートリッジ２２０となっている。燃料カートリッジ２２０は電子機器本体１２０１に対して着脱可能であり、燃料容器２０２内の混合液がなくなったときに、新たな燃料カートリッジ２２０と交換される。このとき、貯留槽２６１内に貯留された水も燃料カートリッジ２２０とともに除去することができる。
【００５４】
〔変形例２〕
図４は本実施形態の第２変形例に係る電子機器１３００を示すブロック図である。なお、第２実施形態と同様の構成については、下２桁に同符号を付して説明を割愛する。
本変形例においては、凝集器３０６の貯留槽３６０は可撓性の材料により形成される隔壁３６４により燃料カートリッジ３２０内に仕切られて形成されている。このような可撓性の材料としては、例えばフッ素樹脂を用いることができる。燃料カートリッジ３２０は変形例１と同様に、電子機器本体１３０１に対して着脱可能であり、燃料容器３０２内の混合液がなくなったときに、新たな燃料カートリッジ３２０と交換される。
【００５５】
本変形例においては、貯留槽３６０の隔壁３６４が可撓性の材料からなるため、燃料容器３０２内の混合液が減少するに連れて貯留槽３６０の容積が増大する。このため、捕捉した水が溢れることがなく、燃料容器の容積を効率よく利用することができる。
【００５６】
なお、以上の実施形態においては、両端が貯留槽に接続された配管を設けた凝集器としたが、貯留槽内に貯留された水により熱交換ができるものであればこれに限られるものではなく、例えば配管の一端のみを貯留槽に接続したヒートパイプとしてもよい。
【００５７】
また、一酸化炭素除去反応として、選択酸化反応が使われる例で説明したが、図１に示した一酸化炭素除去器５Ａ、並びに、図２〜図４の一酸化炭素除去器１０５Ａ、２０５Ａ及び３０５Ａにおける一酸化炭素除去反応として、水性シフト反応等の別の除去反応であっても、同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子機器１０００を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る電子機器１１００を示すブロック図である。
【図３】本実施形態の第１変形例に係る電子機器１２００を示すブロック図である。
【図４】本実施形態の第２変形例に係る電子機器１３００を示すブロック図である。
【００５９】
１，１０１，２０１，３０１  燃料電池装置
２，１０２，２０２，３０２  燃料容器
４，１０４，２０４，３０４  改質器
５，１０５Ａ，２０５Ａ，３０５Ａ   一酸化炭素除去器（第１の一酸化炭素除去器）
１０５Ｂ，２０５Ｂ，３０５Ｂ一酸化炭素除去器（第２の一酸化炭素除去器）
６，１０６，２０６，３０６  凝集器
７，１０７，２０７，３０７  燃料電池セル（発電セル）
６１，１６１，２６１，３６１貯留槽
６２，１６２，２６２，３６２配管（第１の配管）
６３，１６３，２６３，３６３配管（第２の配管）
７６   アノード出力電極
７７   カソード出力電極
３６４ 隔壁
１０００，１１００，１２００，１３００    電子機器
１００１，１１０１，１２０１，１３０１    電子機器本体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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