(57)【要約】【課題】高い耐熱性、断熱性を有し、成形性がよく、外的衝撃に対して強く、燃料処理装置１への固定が容易であり、あるいは燃料処理装置内の狭い空間等に隙間を生じることなく充填することが容易な断熱成形体を備えた燃料処理装置を提供することを目的とする。【解決手段】原料ガスＧを処理して水素を主成分とする燃料ガスＪに改質する燃料処理装置１において、前記改質に利用する熱を発生する燃焼室１３と、燃焼室１３を外部に対して断熱する固形の第１の１次断熱材１７と、第１の１次断熱材１７の外側を覆い断熱する布状の２次断熱材１９とを備える１８、燃料処理装置１とする。【選択図】  図１
2004182528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスを処理して水素を主成分とする燃料ガスに改質する燃料処理装置において；
前記改質に利用する熱を発生する燃焼室と；
前記燃焼室を外部に対して断熱する固形の第１の１次断熱材と；
前記第１の１次断熱材の外側を覆い断熱する布状の２次断熱材とを備える：
燃料処理装置。
【請求項２】
前記第１の１次断熱材として、シリカ・アルミナ系微粒子粉末を含んで配合した混合物を発泡させ硬化させた無機質発泡体を用い；
前記２次断熱材として無機質繊維から成形した２次断熱成形体を用いる；
請求項１に記載の燃料処理装置。
【請求項３】
前記第１の１次断熱材として、シリカ系微粒子粉末を含んで配合した混合物を圧縮成形させた無機質多孔体を用い；
前記２次断熱材として無機質繊維から成形した２次断熱成形体を用いる；
請求項１に記載の燃料処理装置。
【請求項４】
原料ガスを処理して水素を主成分とする燃料ガスに改質する燃料処理装置において；
前記改質に利用する熱を発生する燃焼室と；
前記燃焼室を外部に対して断熱する固形の第１の１次断熱材と；
前記燃焼室と前記燃料処理装置内の他の部分との間を断熱する布状の第２の１次断熱材とを備える；
燃料処理装置。
【請求項５】
原料ガスを処理して水素を主成分とする燃料ガスに改質する燃料処理装置において；
前記改質に利用する熱を発生する燃焼室と；
前記燃焼室を外部に対して断熱する固形の第１の１次断熱材とを備え；
前記第１の１次断熱材として、シリカ・アルミナ系微粒子粉末を含んで配合した混合物を発泡させ硬化させた無機質発泡体を用いる；
燃料処理装置。
【請求項６】
原料ガスを処理して水素を主成分とする燃料ガスに改質する燃料処理装置において；
前記改質に利用する熱を発生する燃焼室と；
前記燃焼室と前記燃料処理装置内の他の部分との間を断熱する布状の第２の１次断熱材とを備え；
前記第２の１次断熱材として、無機質短繊維と加熱膨張材とを含んで配合した混合物をフェルト状に成形させた無機質短繊維フェルトを用いる；
燃料処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原料ガスを処理し燃料電池に供給する燃料ガスを得る燃料処理装置であって、特に燃焼部分を断熱保温し、あるいは温度的に隔離する断熱成形体を備える燃料処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
天然ガス、灯油などの化石燃料から固体高分子型燃料電池用の水素を発生させる燃料処理装置では、原料処理効率を高めるため、また装置内部の温度バランスを適正に保つために、装置の燃焼部、触媒層、熱交換部分等を１００℃から８００℃以上の高温度に維持・安定させることが条件となる。この条件を満足させるために、燃料処理装置の燃焼部、触媒層、熱交換部分等に、これらの形状、構造に合わせ、不燃性、耐熱性、断熱性を有する断熱成形体を装着、挿入し、あるいは被覆することが必要である。これを満たす例としてシリカフューム等のシリカ超微粒子粉末を圧縮成形した断熱成形体を装着、被覆した断熱保温を備えた燃料処理装置がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような断熱成形体は耐熱性と断熱性は満足するものの、高価であり、圧縮成形等の手段で成形加工されるため、加工性が十分でなく、所望の形状に成形することが難しく、且つ、断熱成形体の表面硬度、強度が低いので外的衝撃に対して弱く、実用性が十分でない場合があった。また、これらの固形断熱材は、固定が難しく、従来はテープ等で固定していたが、熱膨張により固形断熱材間、あるいは容器と固定断熱材との間に隙間が生じ、熱が外部に逃げる現象があった。また、狭い空間等に充填する際には断熱材と装置との間に隙間ができ、断熱性能が低下する場合があった。
【０００４】
本発明は、上述の技術課題に関し、高い耐熱性、断熱性を有し、成形性がよく、外的衝撃に対して強く、燃料処理装置への固定が容易であり、あるいは燃料処理装置内の狭い空間等に隙間を生じることなく充填することが容易な断熱成形体を備えた燃料処理装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による燃料処理装置１は、例えば図１に示すように、原料ガスＧを処理して水素を主成分とする燃料ガスＪに改質する燃料処理装置１において；前記改質に利用する熱を発生する燃焼室１３と；燃焼室１３を外部に対して断熱する固形の第１の１次断熱材１７と；第１の１次断熱材１７の外側を覆い断熱する布状の２次断熱材１９とを備える。
【０００６】
このように構成すると、燃料処理装置１は、燃焼室１３と、第１の１次断熱材１７と、２次断熱材１９とを備えるので、第１の１次断熱材１７と２次断熱材１９とを組合せ、高い断熱性を有する固形の第１の１次断熱材１７により燃焼熱が燃焼室１３から装置外部に漏れるのを防ぎ、燃焼室１３の燃焼温度を適切な値に維持することができ、柔軟性を有し加工性に優れた布状の２次断熱材１９により、強度が不十分な第１の１次断熱材１７の外側を覆い断熱し、第１の１次断熱材１７の断熱性能を補強し、さらに第１の１次断熱材１７を外的衝撃に対し強くすることができる。なお、２次断熱材１９が、第１の１次断熱材１７の外側を覆うとは、２次断熱材１９が、第１の１次断熱材１７の外側を直接覆う場合だけでなく、２次断熱材１９と第１の１次断熱材１７との間に介在物があり２次断熱材１９が介在物の外側を覆う場合を含む概念とする。
【０００７】
請求項２に係る発明による燃料処理装置１は、請求項１に記載の燃料処理装置において、例えば図１に示すように、第１の１次断熱材１７として、シリカ・アルミナ系微粒子粉末を含んで配合した混合物を発泡させ硬化させた無機質発泡体３７Ａを用い；２次断熱材１９として無機質繊維から成形した２次断熱成形体３９を用いる。
【０００８】
このように構成すると、燃料処理装置１は、無機質発泡体３７Ａと、２次断熱成形体３９とを用いるので、無機質発泡体３７Ａと２次断熱成形体３９とを組合せ、優れた耐熱性と高温での良好な断熱性を有し一体成形可能な無機質発泡体３７Ａにより燃焼熱が燃焼室１３から装置外部に漏れるのを防ぎ、燃焼室１３の燃焼温度を適切な値に維持することができ、良好な施工性と強度を有する２次断熱成形体３９により、強度の不十分な無機質発泡体３７Ａの外側を断熱し、無機質発泡体３７Ａの断熱性能を補強し、さらに無機質発泡体３７Ａを外的衝撃に対し強くすることができる。
【０００９】
請求項３に係る発明による燃料処理装置１は、請求項１に記載の燃料処理装置において、例えば図１に示すように、前記第１の１次断熱材１７として、シリカ系微粒子粉末を含んで配合した混合物を圧縮成形させた無機質多孔体３７Ｂを用い；２次断熱材１９として無機質繊維から成形した２次断熱成形体３９を用いる。
【００１０】
このように構成すると、燃料処理装置１は、無機質多孔体３７Ｂと、２次断熱成形体３９とを用いるので、無機質多孔体３７Ｂと２次断熱成形体３９とを組合せ、優れた耐熱性と高温での良好な断熱性を有する無機質発泡体３７Ａにより燃焼熱が燃焼室１３から装置外部に漏れるのを防ぎ、燃焼室１３の燃焼温度を適切な値に維持することができ、良好な施工性と強度を有する２次断熱材１９により、もろく、固定の難しい無機質多孔体３７Ｂの外側を断熱し、無機質発泡体３７Ａを外的衝撃に強くし、さらに無機質発泡体３７Ａを確実に燃料処理装置１に固定することができる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項４に係る発明による燃料処理装置１は、例えば図１に示すように、原料ガスＧを処理して水素を主成分とする燃料ガスＪに改質する燃料処理装置において；前記改質に利用する熱を発生する燃焼室１３と；燃焼室１３を外部に対して断熱する固形の第１の１次断熱材１７と；燃焼室１３と燃料処理装置１内の他の部分との間を断熱する布状の第２の１次断熱材１８とを備える。
【００１２】
このように構成すると、燃料処理装置１は、燃焼室１３と、第１の１次断熱材１７と、第２の１次断熱材１８とを備えるので、第１の１次断熱材１７と第２の１次断熱材１８とを組合せ、第１の１次断熱材１７により燃焼熱が燃焼室１３から装置外部に漏れるのを防ぎ、燃焼室１３の燃焼温度を適切な値に維持し、第２の１次断熱材１８により燃焼室１３と燃料処理装置１の他の部分との間を断熱し、燃焼室１３の燃焼温度を適切な値に維持し、また他の部分の温度を他の部分に適した低い温度とすることができる。燃焼室１３を外部に対して断熱するのを高い断熱性能、耐熱性能を有する固形の第１の１次断熱材１７にて行い、燃焼室１３と他の部分との間の断熱を、燃焼室１３と他の部分との間に形成された空間に挿入される、柔軟性を有する第２の１次断熱材１８にて行い、第１の１次断熱材１７と第２の１次断熱材１８とを使い分け、効率のよい断熱を行うことができる。なお、燃料処理装置１内の他の部分とは、燃焼燃料処理１内の、燃焼室１３より低い温度であることを要する部分をいう。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項５に係る発明による燃料処理装置１は、例えば図１に示すように、原料ガスＧを処理して水素を主成分とする燃料ガスＪに改質する燃料処理装置１において；前記改質に利用する熱を発生する燃焼室１３と；燃焼室１３を外部に対して断熱する固形の第１の１次断熱材１７とを備え；前記第１の１次断熱材１７として、シリカ・アルミナ系微粒子粉末を含んで配合した混合物を発泡させ硬化させた無機質発泡体３７Ａを用いる。
【００１４】
このように構成すると、燃料処理装置１は、燃焼室１３と、第１の１次断熱材１７とを備え、第１の１次断熱材１７として無機質発泡体３７Ａを用いるので、優れた耐熱性と高温での良好な断熱性を有し一体成形可能な無機質発泡体３７Ａにより燃焼熱が燃焼室１３から装置外部に漏れるのを防ぎ、燃焼室１３の燃焼温度を適切な値に維持することができる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項６に係る発明による燃料処理装置１は、例えば図１に示すように、原料ガスＧを処理して水素を主成分とする燃料ガスＪに改質する燃料処理装置において；前記改質に利用する熱を発生する燃焼室１３と；燃焼室１３と燃料処理装置１内の他の部分との間を断熱する布状の第２の１次断熱材１８とを備え；第２の１次断熱材１８として、無機質短繊維と加熱膨張材とを含んで配合した混合物をフェルト状に成形させた無機質短繊維フェルト３８Ａを用いる。
【００１６】
このように構成すると、燃料処理装置１は、燃焼室１３と、第２の１次断熱材１８とを備え；第２の１次断熱材１８として、優れた耐熱性と、良好な高温での断熱性を有する無機質短繊維フェルト３８Ａを用いるので、燃焼室１３と燃料処理装置１の他の部分との間を断熱し、燃焼室１３の燃焼温度を適切な値に維持し、また他の部分の温度を他の部分に適した低い温度とすることができる。燃焼室１３と他の部分との間の断熱を、燃焼室１３と他の部分との間に形成された空間に挿入される、柔軟性を有し、加工性に優れ、高温下で粉化、発泡膨張する無機質短繊維フェルト３８Ａにて行うので、効率のよい断熱を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる燃料処理装置としての燃料改質器１の概略構成を示す断面図である。図に示すように、略円柱形状の燃料改質器１は、垂直に設置され、燃焼原料導入部１１と、バーナー１２（燃焼炎を一点鎖線にて図示）と、燃焼室１３と、改質触媒層１４と、シフト触媒層１５と、選択酸化触媒層１６と、第１の１次断熱部１７と、第２の１次断熱部１８と、２次断熱部１９と、隔壁４１と、隔壁４２と、隔壁４３と、隔壁４４と、隔壁４５と、隔壁４６と、隔壁４７とを備える。燃焼原料導入部１１と２次断熱部１９とを除くこれらの構成要素は、円筒形状の２次断熱部１９内に収納されている。
【００１８】
燃焼原料導入部１１は、燃料改質器１の上部中央に設置され、原料導入口３１を有する。原料導入口３１から燃焼用原料（燃焼用ガスＤと燃焼用空気Ｅ）が導入される。バーナー１２は、燃料改質器１の上部中央であって燃焼原料導入部１１の直下方に形成された開口部３に接続され、燃料改質器１の中心軸線に沿って懸架され、燃焼用ガスＤを燃焼させる。燃焼室１３は、円筒形状をした燃焼円筒体１３Ａをその周囲を囲む周壁として有し、バーナー１２を収納する。燃焼室１３は、バーナー１２で燃焼用ガスＤを燃焼し、原料ガスＧの改質に利用する熱を発生する。改質触媒層１４は、円環形状をし、燃焼円筒体１３Ａの外側（燃料改質器１の径方向外側）に配置されている。改質触媒層１４は、その内側を隔壁４１により、その外側を隔壁４２により直接挟まれ、隔壁４１と隔壁４２の間に収納されている。
【００１９】
第１の１次断熱部１７は、第１の１次断熱材を成形した固形の第１の１次断熱成形体３７である。第１の１次断熱成形体３７は、固形であるので、もろいが高い断熱、耐熱性能を有する。第１の１次断熱成形体３７は、固形であるので、成形性が十分でなく、狭い充填空間に充填するのには適していない。よって、第１の１次断熱成形体３７は、図に示すように燃料改質器１の下部の広い充填空間に充填される。第１の１次断熱成形体３７は、後述のように第１の１次断熱材の組成により、（１）無機質発泡体３７Ａと、（２）無機質多孔体３７Ｂと、無機質発泡体３７Ａを成形する第１の断熱材と、無機質多孔体３７Ｂを成形する第１の断熱材とをブロック的に組み合わせて成形した（３）無機質組合せ体３７Ｃとに分類される。
【００２０】
第１の１次断熱部１７は、上部に円柱形の凹部２０を有する円柱形状であり、燃料改質器１の下部に、後述の２次断熱成形体３９の底面及び内壁面下部に接触して配置されている。凹部２０には、燃焼室１３の下部と、改質触媒層１４の下部が収納されている。凹部２０は、隔壁４３の外周面４３Ａに接触して、あるいは外周面４３Ａと１ｍｍ程度の隙間をあけて配置されている。すなわち、２次断熱成形体３９は、第１の１次断熱部１７の外側を覆い断熱を行っている。
【００２１】
第２の１次断熱部１８は、第１の１次断熱成形体３７を形成する第１の１次断熱材とは異なる、第２の１次断熱材を成形した布状の第２の１次断熱成形体３８である。断熱成形体が布状とは、断熱成形体が繊維構造であり自在に変形することができ、厚さ方向の長さが縦方向および横方向の長さに比較して大幅に短く、かつ変形の際に成分が安定し変質・飛散しないことをいう。第２の１次断熱成形体３８は、布状であるので、柔軟性を有し、充填口が狭く、細長比（挿入長さと充填口の幅との比）の大きい狭い充填空間に容易に充填することができる。第２の１次断熱成形体３８は、円環形状に成形した無機質短繊維フェルト３８Ａであり、改質触媒層１４の外側（燃料改質器１の径方向外側）であって、第１の１次断熱部１７の上方に、配置されている。無機質短繊維フェルト３８Ａは、その内側を隔壁４３により、その外側を隔壁４４により直接挟まれ、隔壁４３と隔壁４４の間に収納されている。
【００２２】
シフト触媒層１５は、円環形状であり、第２の１次断熱部１８の外側（燃料改質器１の径方向外側）に配置されている。シフト触媒層１５は、その内側を隔壁４４により、その外側を隔壁４５により直接挟まれ、隔壁４４と隔壁４５の間に収納されている。選択酸化触媒層１６は、円環形状であり、シフト触媒層１５の外側（燃料改質器１の径方向外側）に、配置されている。選択酸化触媒層１６は、隔壁４６と隔壁４７の垂直部４７Ａとの間に収納されている。２次断熱成形体３９は、選択酸化触媒層１６の外側に配置されている。２次断熱成形体３９は、隔壁４７の垂直部４７Ａの外側に接触して配置されている。隔壁４１〜４７をステンレス製の鋼板から製作するとよい。２次断熱部１９は、短繊維断熱材の２次断熱材からなり略円筒形状の容器構造をした２次断熱成形体３９であり、前述のように燃焼原料導入部１１を除くバーナー１２等の燃料改質器１の要素を内部に収納している。
【００２３】
燃料改質器１は、さらに燃焼排気ガス流路２１と、原料ガス流路２２と、改質ガス流路２３とを備える。容器構造の２次断熱成形体３９には、その側壁面に、それぞれパイプ形状の燃焼排ガス出口３２、原料ガス供給口３３、改質ガス出口３４、選択酸化用空気供給口３５が貫通するための孔が設けられている。
【００２４】
燃焼排気ガス流路２１は、燃焼円筒体１３Ａと隔壁４１との間に円環形状に形成され、さらに燃料改質器１上部であって２次断熱部１９の天井部３６に接する隔壁４７の水平部４７Ｂの真下に薄い円板状に形成される。バーナー１２で燃焼した原料ガスＧの燃焼排気ガスＦは、燃焼排気ガス流路２１を通って燃焼排ガス出口３２から燃料改質器１外に排気される。燃焼排気ガスＦは、燃焼排気ガス流路２１を通っている間、改質触媒層１４を加熱し、加熱された改質触媒層１４は、３００℃から８００℃の範囲内にある。また、後述のように円板状の燃焼排気ガス流路２１の真下には原料ガス流路２２の一部が通っており、燃焼排気ガスＦは、改質触媒層１４に接触する前の原料ガスＧを予熱する。
【００２５】
原料ガス流路２２は、燃料改質器１上部であって燃焼排気ガス流路２１の直下方に形成される。原料ガス流路２２は、その途中に、円環形状の流路２２Ａと、同じく円環形状の流路２２Ｂとを有する。流路２２Ａでは、原料ガスＧは、選択酸化触媒層１６とシフト触媒層１５の間を下降し、原料ガスＧと選択酸化触媒層１６との間で熱交換が隔壁４６を介して行われる熱交換部２５を通過し、原料ガスＧが選択酸化触媒層１６により予熱される。流路２２Ｂでは、原料ガスＧは、さらに反転し選択酸化触媒層１６とシフト触媒層１５の間を上昇し、原料ガスＧとシフト触媒層１５との間で熱交換が隔壁４５を介して行われる熱交換部２６を通過し、原料ガスＧがシフト触媒層１５により予熱される。
【００２６】
水Ｈが添加された原料ガスＧは、原料ガス供給口３３から原料ガス流路２２に入り、原料ガス流路２２を通って改質触媒層１４に供給される。改質ガス流路２３は、第１の１次断熱部１７と改質触媒層１４との間に円環状に形成された流路２３Ａを含み、さらにシフト触媒層１５の上方に形成された流路２３Ｂと、シフト触媒層１５と選択酸化触媒層１６との下方に形成された流路２３Ｃと、選択酸化触媒層１６の上方に形成された流路２３Ｄを含んで構成されている。シフト触媒層１５、選択酸化触媒層１６も、改質ガス流路２３の一部を形成する。
【００２７】
原料ガスＧ及び水Ｈは、選択酸化触媒層１６とシフト触媒層１５とに挟まれた原料ガス流路２２である熱交換部２５と熱交換部２６とを通過する間に１００℃から５００℃に予熱される。原料ガスＧは、改質触媒層１４で改質反応により改質されＨ２とＣＯを主成分とする改質ガスＭとなる。改質ガスＭは、改質触媒層１４から流路２３Ａ、２３Ｂを通ってシフト触媒層１５に送られ、改質ガスＭ中のＣＯは、シフト触媒層１５でシフト（変成）反応により、Ｈ２とＣＯ２にシフトされ、改質ガスＭ中のＣＯは減少する。改質ガスＭは、シフト触媒層１５から流路２３Ｃを通って選択酸化触媒層１６に送られ、改質ガスＭ中のＣＯは、選択酸化触媒層１６で選択酸化用空気供給口３５から送られた空気Ｋとの選択酸化反応により、ＣＯが酸化されて除去され、Ｈ２を主成分とする燃料ガスＪとなる。ＣＯが除去された改質ガスＭは、流路２３Ｄを通って改質ガス出口３４から燃料改質器１外に排出される。さらに改質ガスＭは、不図示の固体高分子型燃料電池に、Ｈ２を主成分とする燃料ガスＪとして送られ、燃料電池発電が行われる。
【００２８】
第１の１次断熱部１７は、高温部、すなわち（１）燃焼室１３、（２）改質触媒層１４、燃焼排ガスＦと改質触媒層１４間の熱交換が隔壁４１を介して行われる（３）熱交換部２４の熱が、外部（燃料改質器１の外部、以下同様）に逃げないようにしている（以上第１の１次断熱）。第２の１次断熱部１８は、高温部の径方向外周（燃料改質器１の径方向外周と同じ）を断熱保持し、略円柱形状の高温部と、高温部の周りに位置する円環形状の低温部、すなわち（１）シフト触媒層１５、（２）選択酸化触媒層１６、（３）熱交換部２４、２５とを隔てる（以上第２の１次断熱）。低温部は、本発明の燃料処理装置内の他の部分である。２次断熱部１９は、円筒形状に燃料改質器１の外壁を構成するよう形成され、第１の１次断熱成形体３７の外側を覆って断熱し、熱が燃料改質器１の外表面から外に逃げないようにしている（２次断熱）。
【００２９】
なお、本発明において第１の１次断熱とは、前述のように燃焼室１３等がある高温部の熱が外部に逃げないようにすること、第２の１次断熱とは、燃焼室１３等の高温部とその周りのシフト触媒層１５等のある低温部との間を断熱し温度的に隔てることをいう。
【００３０】
次に、第１の１次断熱部１７、第２の１次断熱部１８、２次断熱部１９に用いられる断熱材についてさらに詳しく説明する。
第１の１次断熱材によって、第１の１次断熱部１７を形成する第１の１次断熱成形体３７が成形される。第１の１次断熱成形体３７は、燃料改質器１内部に装着、被覆され、高温部（６００〜８００℃）の外部に対する断熱を可能とするあ２２６う。第１の１次断熱成形体３７は、立体形状に固形に成形加工される。
【００３１】
第２の１次断熱材によって、第２の１次断熱部１８を形成する第２の１次断熱成形体３８が形成される。第２の１次断熱成形体３８は、円環形状、布状に成形加工され、高温部と低温部の間に挿入、装着され、高温部と低温部の間を断熱し温度的に隔てることを可能とする。第１の第１の１次断熱成形体３７と、第２の１次断熱成形体３８とを用いることにより、高温部の温度を維持し、高温部と低温部の間を断熱し温度的に隔てることにより、燃料改質器１が原料ガスＧを効率よく処理し燃料ガスＪを効率よく製造することができる。
【００３２】
さらに第２の断熱材によって、２次断熱成形体３９が形成される。２次断熱成形体３９は、円筒形状に成形加工され、１次断熱を施した燃料改質器１の外周部分（側面、上面、底面）を覆って装着、被覆され、燃料改質器１の表面の温度を接触しても火傷をしない温度まで下げることが可能である。
【００３３】
第１の１次断熱成形体３７には、微粒子シリカ・アルミナ系微粒子粉末を主成分とする（１）無機質発泡体３７Ａ、または、シリカ超微粒子粉末を主成分とする（２）無機質多孔体３７Ｂ、さらには該無機質発泡体３７Ａを形成する断熱材と該無機質多孔体３７Ｂを形成する断熱材とをブロック的に組み合せて形成した（３）無機質組合せ体３７Ｃがある。
第２の１次断熱成形体３８には、ロックウールまたはセラミックウール、またはこれらを混合した混合ウールを主要成分とする無機質短繊維フェルト３８Ａがある。
【００３４】
２次断熱成形体３９には、無機質短繊維としてのロックウールまたは無機質短繊維としてのガラスウールを円筒形状に成形加工し、さらにＡＬＧＣ（アルミガラスクロス）等の外皮材４０を外周部分（側面、上面、底面）に施し、さらに燃焼排気ガスＦ、原料ガスＧ、燃料ガスＪ、選択酸化用空気Ｋの配管用（原料導入口３１、燃焼排ガス出口３２、原料ガス供給口３３、改質ガス出口３４、選択酸化用空気供給口３５にそれぞれ接続された配管ノズル）の穴加工がなされている。
【００３５】
１次断熱材（第１の１次断熱材及び第２の１次断熱材）は、機械的な強度は劣るが耐熱性に優れた無機質素材から構成されており、１０００℃以上の高温断熱が可能であり、内部の高温部の温度６００〜８００℃に対し、１次断熱（第１の１次断熱及び第２の１次断熱）された燃料改質器１の外表面の温度を１００℃〜２００℃まで低下させることが可能となる。また、２次断熱材は、耐熱性は１次断熱材よりやや劣るが、安価で実用強度のある素材から構成され、燃料改質器１への装着、被覆が容易で、且つ、第１の１次断熱成形体３７の保護を兼ねた３００℃以下の温度域での断熱保温を目的とするものである。
以上説明したように１次断熱と２次断熱によって、燃料改質器１の生成効率を高めることができ実用性に優れた断熱成形体を備えた燃料改質器１の供給が可能となる。
【００３６】
第１の１次断熱成形体３７は、シリカ・アルミナ系微粒子粉末、熱線反射材、耐熱性繊維、整泡材、硬化材を配合した混合物を約５００ｋｇ／ｍ３以下の密度で発泡させ硬化させて成形した無機質発泡体３７Ａとしてもよい。
【００３７】
第１の１次断熱成形体３７は、シリカ系微粒子粉末、耐熱性繊維、および熱線反射材を配合した混合物を約５００ｋｇ／ｍ３以下の密度で圧縮成形した無機質多孔体３７Ｂとしてもよい。
【００３８】
第２の１次断熱成形体３８は、無機質短繊維と加熱膨張材とを含んで配合した混合物をフェルト状に成形した無機質短繊維フェルト３８Ａとしてもよい。無機質短繊維は、ロックウール、またはセラミックウール、またはロックウールとセラミックウールの混合繊維からなる群から選ばれたものとするとよい。無機質短繊維は、脱ショット処理をしたものを用いてもよい。無機質短繊維フェルト３８Ａは、ロックウール、またはセラミックウール、またはロックウールとセラミックウールの混合繊維からなる群から選ばれた無機質繊維と、焼結材と、結合剤と、加熱膨張材とを配合してフェルト状に成形してもよい。
【００３９】
２次断熱成形体３９は、結合剤を付着させた無機質短繊維を円筒形状に成形硬化し、前記円筒形状の成形体の外周に不燃性布を貼り付けて形成したものとするとよい。無機質短繊維は、ロックウール短繊維、またはガラスウール短繊維とするとよい。結合剤として、水溶性フェノール樹脂、メラミン樹脂、およびコロダイルシリカからなる群から選ばれたものを用いるとよい。
【００４０】
以下、第１の１次断熱を行う第１の１次断熱成形体３７、第２の１次断熱を行う第２の１次断熱成形体３８、２次断熱を行う２次断熱成形体３９について詳述する。
第１の１次断熱部１７の断熱材は、第１の１次断熱成形体３７で形成されている。第１の１次断熱成形体３７は、シリカ・アルミナ系微粒子粉末を主要成分に、熱線反射材、耐熱性繊維、微粒子軽量化材、有機結合剤を配合してなるマトリックス材を１００重量部、硬化剤を５０〜１００重量部、発泡剤を５〜１５重量部、整泡剤を０．１〜０．２重量部を配合した混合物を撹拌混合し、図に示すような所定の形状を形成するよう型に注入することにより製造され無機質発泡体３７Ａとすることができる。
【００４１】
シリカ・アルミナ系微粒子粉末は、メタカオリン、ボーキサイト、無定形シリカ、フライアッシュ、セメント等を成分とする。熱線反射材として、酸化チタン微粒子粉末を用いるとよい。耐熱性繊維として、寸法安定材と補強材を兼ねてガラスショップド繊維を用いるとよい。粒子軽量化材として、パーライト、ガラスバルーン、シラスバルーン等を用いるとよい。無機質発泡体３７Ａの強度向上を目的とする有機結合剤として、水溶性変性アクリル樹脂、ポバール等を用いる。硬化剤として、ナトリウム、カリウム系のアルカリ金属珪酸塩を用いるとよい。発泡剤として、アルミニウム粉末または過酸化水素水を用い、整泡剤として、カゼイン、シリコン樹脂、ヒマシ油エチレン・プロピレンオキサイド等を用いるとよい。
【００４２】
注入後、５０〜７０℃の温度で３０分〜２時間発泡硬化させ、続いて１００℃前後の温度で約２時間養生乾燥し、さらに耐熱性、及び寸法安定性の付与を目的に５００〜６００℃の温度で短時間熱処理し、無機質発泡体３７Ａを製造することができる。このように製造された無機質発泡体３７Ａの密度及び熱伝導率は、整泡剤のタイプ、発泡剤の配合量、軽量化剤の配合量等に依存するが、実用性の点から密度は２００〜５００ｋｇ／ｍ３の範囲となるようにするのが好ましく、さらに２００〜３００ｋｇ／ｍ３の範囲とするのがより好ましく、断熱性の尺度となる熱伝導率として、０．０３０〜０．０６０Ｗ／ｍＫの性能が得られる。また、無機質発泡体３７Ａの耐熱温度は約１０００℃と高く、１次断熱としての前述の高温部（６００〜８００℃）の断熱に適した条件を満たす断熱素材である。
【００４３】
第１の１次断熱部１７を、以下に述べる他の実施の形態の第１の１次断熱成形体３７としてもよい。他の実施の形態の１次断熱成形体３７は、シリカ系微粒子粉末を主要成分に、熱線反射材、耐熱性繊維を配合してなる混合物を所定の形状に圧縮成形して製造する無機質多孔体３７Ｂとすることができる。シリカ系微粒子粉末として、シリカ超微粒子粉末であるシリカフューム等を用いる。熱線反射材として、微粒子粉末酸化チタン、酸化ジルコニウムを用いるとよい。耐熱性繊維は、補強材としても作用し、ガラスチョップド繊維を用いるとよい。本無機質多孔体３７Ｂは、素材が高価であるため、低密度で使用することが好ましいが、形状保持性と経済性の点から密度２００〜５００ｋｇ／ｍ３の範囲とするのが好ましく、さらに２００〜３００ｋｇ／ｍ３の範囲とするのがより好ましい。この範囲の密度で、熱伝導率として、０．０２０〜０．０３０Ｗ／ｍＫの性能が得られる。また、耐熱温度も約１０００℃と高く、素材としては高価ではあるが、すぐれた高温断熱が可能であり１次断熱としての条件を満たす。
【００４４】
無機質発泡体３７Ａまたは無機質多孔体３７Ｂは、軽量で耐熱性、断熱性に優れ、燃料改質器１の燃焼室１３等の６００〜８００℃の高温度での断熱保温に充分な性能を有する。しかしながら係る無機質発泡体３７Ａまたは無機質多孔体３７Ｂである第１の１次断熱成形体３７は強度、表面硬度が低く、また切削加工性が十分でないため、これらの点に対処するため、第１の１次断熱成形体３７を断熱被覆する２次断熱成形体３９による組み合せが経済性の観点からも好ましい。
【００４５】
本実施の形態に係る燃料改質器１は、第２の１次断熱としての、燃料改質器１内部の温度域を隔てる（高温部と低温部を隔てる）断熱保温のため、狭い円筒形状の隙間に挿入すること、あるいは装着することが容易なフェルト形状の第２の１次断熱成形体を用いることができる。
【００４６】
第２の１次断熱部１８の断熱材は、挿入、装着が容易なフェルト状の第２の１次断熱成形体３８で形成されている。本実施の形態の第２の１次断熱成形体３８は、無機質短繊維１００重量部に、加熱膨脹性無機質粉末５〜４０重量部、焼結性無機質粉末５〜１５重量部、結合助材を含む結合剤１０重量部以下、不燃性の点から好ましくは７重量部以下からなる混合物を水に分散させて得られるスラリーを、円網または長網タイプの製紙用抄造機と同様の抄造機でフェルト状に抄造し、乾燥、硬化させることにより製造される無機質短繊維フェルト３８Ａとすることができる。
【００４７】
本無機質短繊維フェルト３８Ａを構成する無機質短繊維は、ロックウールまたはセラミックウールであって、単独又は混合して使用される。ロックウールはＳｉＯ２３５〜５５ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３１０〜２０ｗｔ％、ＭｇＯ５〜４０ｗｔ％、ＣａＯ５〜４０ｗｔ％、ＦｅＯ０〜１０ｗｔ％、Ｃｒ２Ｏ３、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＴｉＯ２、ＭｎＯ等の微量成分０〜１０ｗｔ％とからなる原料鉱物の混合物を、セラミックウールは、ＳｉＯ２４７〜５２ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３４７〜５２ｗｔ％、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の微量成分の合計が０〜１０ｗｔ％とからなる原料鉱物の混合物を、キュポラ炉又は電気炉で１４００〜１６００℃の温度で溶融し、ブローイング法や高速回転体によるスピニング法で繊維化して得られる。係る無機質短繊維はショットと称する非繊維化粒子を約３０ｗｔ％含有しているので、脱ショット処理された形で使用する。
【００４８】
加熱膨脹性無機質粉末（加熱膨張材）として、未焼成バーミキュライト粉末、膨脹性黒鉛等を用いるとよい。焼結性無機質粉末として、ホウ砂、セピオライト、アタパルジャイト、低融点ガラスフリット、チタン酸カリウムホイスカー等の焼結性無機質粉末を用いるとよい。有機結合剤、無機結合剤として、アクリル樹脂、変性アクリル樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、コロイダルシリカ等を用いる。結合助材として、ポリエチレンパルプ、ポリエチレン・ポリプロピレン複合繊維、ナイロン繊維等を用いるとよい。
【００４９】
本無機質短繊維フェルト３８Ａは、挿入、装着する形状にもよるが、厚み２〜５ｍｍ、坪量３００〜２０００ｇ／ｍ２が適正で、フェルトの加熱発砲後の熱伝導率は、０．０３０〜０．０５０Ｗ／ｍＫの範囲にあり、耐熱性も７００〜１０００℃と高く、燃料改質器１内部の高温部を低温部から隔てる断熱保温を行うための挿入型の第２の１次断熱成形体３８として使用することができる。
【００５０】
２次断熱部１９の断熱材は、２次断熱成形体３９で形成されている。無機質短繊維としてのロックウールまたはガラスウール短繊維を円筒形状に成形加工した２次断熱成形体の基本形は、前述したロックウール、または組成が、ＳｉＯ２６０〜７２ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３１〜５ｗｔ％、ＭｇＯ０〜５ｗｔ％、ＣａＯ６〜１１ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３０〜７ｗｔ％、Ｒ２Ｏ（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）１４〜１９ｗｔ％からなるガラスウールの保温筒の製造設備で製造することができる。係る２次断熱成形体３９は、以上説明したロックウール又はガラスウール組成の原料をキュポラ炉、電気炉で溶融し、続いて高速回転体等で繊維化するが、この工程で水溶性フェノール樹脂、水溶性メラミン樹脂、コロイダルシリカに、必要に応じてワックス系撥水剤やシランカップリング剤を配合した水溶性バインダー液を吹霧して繊維に付着させたマットを円筒形状の芯管に巻きつけ、１５０〜２５０℃の温度で５〜２０分加熱硬化させ、切断脱芯を経て連結半割型の円筒形状の断熱材が製造される。係る円筒形状の断熱材は、密度８０〜１５０ｋｇ／ｍ３、熱伝導率０．０３０〜０．０５０Ｗ／ｍＫで、３００〜７００℃の温度範囲に適した耐熱性がある。また、以上説明した円筒形状の断熱材は、不燃性布としてのＡＬＧＣ（アルミガラスクロス）、不燃性布としてのＡＬＫ（アルミクラフト紙）等の外皮材４０を貼り、且つ、配管用の穴あけ加工をして２次断熱成形体３９に加工され、１次断熱を施した燃料改質器１を覆い円筒形状に装着、被覆される。
【００５１】
以上説明したように本発明の第１の１次断熱成形体３７、第２の１次断熱成形体３８、２次断熱成形体３９を挿入、装着、被覆した燃料ガスＪを発生する燃料改質器１の内部温度６００〜８００℃に対し、燃料改質器１の外表面温度は３０〜５０℃まで低下し、優れた断熱保温性を有し、軽量であり、メンテナンス性にも優れた性能を発揮する。また第１の１次断熱成形体３７、第２の１次断熱成形体３８、２次断熱成形体３９の挿入、装着、被覆等の作業性も良好で経済性と実用性も満足され、起動停止の繰り返しによる容器の膨張、収縮に対しても、柔軟に追従して良好な断熱性を示し、本発明の技術課題が解決される。
【００５２】
【実施例】
以下、本発明の燃料処理装置用の第１の１次断熱材から形成される第１の１次断熱成形体３７、第２の１次断熱材から形成される第２の１次断熱形成体３８、２次断熱材から形成される２次断熱成形体３９について実施例を以て説明する。無機質発泡体３７Ａ（第１の１次断熱成形体３７）の実施例を説明する（実施例１）。
メタカリオン３０ｗｔ％、ワラストナイト２８ｗｔ％、タルク２０ｗｔ％、マスコバイト２ｗｔ％、ヒマシ油エチレンプロピレンオキサイド系の整泡剤２ｗｔ％からなる粒径１０μｍ以下の微粒子粉末の混合物２２０ｇに、４０ｗｔ％濃度珪酸カリウム５０ｇ、１７ｗｔ％過酸化水素水３０ｇを常温で３分撹拌し、サイズ、約２５０ｍｍ（長さ）×約２５０ｍｍ（幅）×約２０ｍｍ（厚さ）の離型処理したスチール製の型枠に注入し、蓋で密閉する。続いて型枠を５０℃の乾燥機に入れ、１時間、発泡硬化させた後、脱形して無機質発泡体３７Ａを得た。発泡体３７Ａは、室温で一昼夜、養生し、養生後１００℃で２時間乾燥し、続いて６００℃で１０分熱処理をして最終的な無機質発泡体３７Ａを製造する。
【００５３】
表１に、得られた無機質発泡体３７Ａの性能を表示する。
【表１】
2004182528.tif 000003
【００５４】
表１に示した無機質発泡体３７Ａの試験方法は次の通りである。熱伝導率は、ＪＩＳ  Ａ  １４１２の平板法による熱伝導率測定による評価である。耐熱温度は、電気炉で１０℃／ｍｉｎの昇温速度で加熱した時の２％寸法収縮する温度として評価している。圧縮強度は、５％圧縮変形で得られる最大圧縮強度として評価している。
表１より本発明の無機質発泡体３７Ａは、軽量で耐熱性、断熱性に優れ、１次断熱としての適正条件を満足し、且つ、所定の形状に発泡成形することが可能で、１次断熱成形体３７として使用できることが理解される。
【００５５】
次に、無機質多孔体３７Ｂの実施例を説明する（実施例２）。
日本マイクロサーム社の粒径５０ｎｍ以下の超微粉子シリカ・エアロジルが１００重量部、１μｍ以下の微粒子酸化チタンが５０重量部、ガラスチョップド繊維が８重量部からなる混合物に、成形助剤としての炭酸アンモニウム１重量部を配合し、常温で圧縮成形し、続いて１２５℃で加圧養生してサイズ、約２５０ｍｍ（長さ）×約２５０ｍｍ（幅）×約２０ｍｍ（幅）の無機質多孔体を製造した。（註：日本マイクロサーム社のマイクロサーム・ブロックタイプの製法に該当する）
【００５６】
表２に、得られた無機質多孔体３７Ｂ（第１の１次断熱成形体３７）の性能を示す。
【表２】
2004182528.tif 000004
【００５７】
表２に示した無機質多孔体３７Ｂの試験方法は次の通りである。熱伝導率は、ＪＩＳ  Ａ  １４１２平板法による熱伝導率測定による評価である。耐熱温度は、電気炉で１０℃／ｍｉｎの昇温速度で加熱した時の２％寸法収縮する温度として評価している。
表２より無機質多孔体３７Ｂは、耐熱性、断熱性に優れ１次断熱としての適正条件を満足するが、成形加工性がやや不十分で素材も高価であるので、形状のシンプルな断熱成形体として部分的に使用することが好ましい。
【００５８】
次に、無機質短繊維フェルト３８Ａ−１（図中、符号３８Ａと同一形状）（第２の１次断熱成形体３８）の実施例を説明する（実施例３−１）。
ＳｉＯ２４８ｗｔ％、ＣａＯｌｗｔ％、ＭｇＯ２８ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３１９ｗｔ％、その他微量成分の合計４ｗｔ％からなるロックウール粒状綿を水に分散しパルパーで解繊切断し、続いてクリーナーによる脱ショット処理をして得られる繊維長１００〜１０００μｍのロックウール４０ｗｔ％、粒径が０．５〜２．０ｍｍの未焼成バーミキュライト４０ｗｔ％、解繊精製したセピオライト１０ｗｔ％、チタン酸カリウムとパルプの混合物３ｗｔ％、繊維長が約１０ｍｍ、３デニールのポリエチレン・ポリプロピレン複合繊維２ｗｔ％、ガラス転移温度−１４℃で固形分４５ｗｔ％の熱自己架橋型アクリル樹脂エマルジョン５ｗｔ％からなる混合物をミキサーで分散し、約１ｗｔ％の水性スラリーを調整する。係る水性スラリーをロートフォーマー型抄造機で抄造し、吸引脱水後１５０℃、２０分乾燥し、厚み約５ｍｍのフェルトを製造した。続いて２０ｇ／ｍ２のポリエステル繊維不織布をニッドパンチ加工した無機質短繊維フェルト３８Ａ−１を製造した。
【００５９】
他の実施例の無機質短繊維フェルト３８Ａ−２（図中、符号３８Ａと同一形状）（第２の１次断熱成形体３８）を説明する（実施例３−２）。
実施例１のロックウールが７０ｗｔ％、平均粒度約１．５ｍｍの膨脹性黒鉛が１０ｗｔ％、解繊精製したセピオライト１０ｗｔ％、チタン酸カリウムとパルプの混合物３ｗｔ％、繊維長が約１０ｍｍ、３デニールのポリエチレン・ポリプロピレン複合繊維２ｗｔ％、ガラス転移温度−１４℃の固形分４５ｗｔ％の熱自己架橋型アクリル樹脂エマルジョン５ｗｔ％からなる混合物を実施例（３−１）と同様にして、厚み約５ｍｍの無機質短繊維フェルト３８Ａ−２を製造した。
【００６０】
さらに他の実施例の無機質短繊維フェルト３８Ａ−３（図中、符号３８Ａと同一形状）を説明する（実施例３−３）。
ＳｉＯ２４８ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３４８ｗｔ％、その他微量成分４ｗｔ％からなるセラミックウールを無機質発泡体の実施例１のロックウールと同様の方法で処理し、脱ショットした得られる繊維長が１００〜１０００μｍのセラミックウール４０ｗｔ％、その他の成分及び製造法は実施例（３−１）と同様な方法で厚み約５ｍｍの無機質短繊維フェルト３８Ａ−３を製造した。
【００６１】
実施例（３−１）〜（３−３）で得られた無機質短繊維フェルト３８Ａ−１から３８Ａ−３の性能を表３に示す。
【表３】
2004182528.tif 000005
【００６２】
表３に示した無機質短繊維フェルト３８Ａ−１〜３の試験方法は次の通りである。防火性は、ＪＩＳ  Ａ  １３２１の基材試験及び表面試験による評価である。耐熱温度は、電気炉で１０℃／ｍｉｎの昇温速度で加熱した時のフェルトの縦、横方向の寸法が５％収縮する温度としての評価である。加熱膨脹率は、電気炉で６００℃、２分間加熱処理した時のフェルトの厚み方向の膨張率である。熱伝導率は、ＪＩＳ  Ａ  １４１２の平板法による熱伝導率による評価である。表３より本実施の形態の無機質短繊維フェルト３８Ａは、耐熱性と断熱性、柔軟性を有するシートで、挿入型の第２の１次断熱成形体３８として使用できることが理解される。
【００６３】
次に、無機質短繊維円筒形状断熱成形体（２次断熱成形体３９）の実施例を説明する（実施例４）。
ＳｉＯ２４０ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３１３ｗｔ％、ＭｇＯ５ｗｔ％、ＣａＯ３７ｗｔ％、その他微量成分の合計５ｗｔ％からなるロックウール原料を電気炉で１４５０〜１５００℃に熔融し遠心力を利用した２ホイール型高速回転体で繊維化して得られる平均繊維径４μｍのロックウールに、回転体の周囲に配置した複数のノズルよりコロイダルシリカと水溶性メラミン樹脂からなるバインダー液を噴霧し、繊維に固形分で５ｗｔ％付着させた未硬化綿を製造した。続いて外径約１６０ｍｍのスチール製の芯管に肉厚約２０ｍｍになる様、巻きつけ２００℃の硬化炉で３０分加熱硬化させ、脱芯を経て連結半割型にカットした円筒形状の断熱材を製造した。続いて、円筒形状の断熱材に一般市販品のＡＬＧＣ（アルミガラスクロス）シートをクロロプレン接着剤で被覆し、２次断熱成形体３９であるロックウール系断熱成形体を製造する。
【００６４】
無機質短繊維円筒形状断熱成形体（２次断熱成形体３９）の他の実施例を説明する（実施例５）。
ＳｉＯ２６３ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３３ｗｔ％、ＭｇＯ３ｗｔ％、ＣａＯ７ｗｔ％、Ｂ２Ｏ３５ｗｔ％、Ｋ２Ｏ５ｗｔ％、Ｎａ２Ｏ１２ｗｔ％、その他微量成分の合計２ｗｔ％からなるガラス原料を電気炉で１３５０〜１４００℃に溶融し遠心力を利用した高速回転体で繊維化して得られる平均繊維径６μｍのガラスウールに、回転体の周囲に配置した複数のノズルより、コロイダルシリカと水溶性フェノールからなるバインダー液を噴霧し、繊維に固形分で７ｗｔ％付着させた未硬化綿を製造した。以下、実施例４のロックウールの場合と同様に、外径約１６０ｍｍのスチール製の芯管に肉厚約２０ｍｍになる様、巻きつけ２００℃の硬化炉で３０分加熱硬化させ、脱芯を経て連結半割型にカットした円筒形状の断熱材を製造した。続いて、円筒形状の断熱材に一般市販品のＡＬＧＣ（アルミガラスクロス）シートをクロロプレン接着剤で被覆し、２次断熱成形体３９であるガラスウール系断熱成形体を製造した。
【００６５】
実施例４と５で得られた断熱成形体の性能を表４に示す。
【表４】
2004182528.tif 000006
【００６６】
実施例４または５において、肉厚部分の熱伝導率は同一密度に平板に成形した断熱板で評価した。表４より本発明の円筒形状の断熱成形体は、１次断熱材と比較し、耐熱性は低いが、断熱性、機械的強度、防湿性および装着被覆性に優れ、且つ、安価な断熱素材から構成されているので経済的な２次断熱成形体３９として使用できる。２次断熱成形体３９である実施例４、５の無機質短繊維円筒形状断熱成形体は、第１の１次断熱成形体３７の外側を断熱する。
【００６７】
次に、下記の断熱材を燃料改質器１に使用した場合の実施例の性能評価について述べる（実施例６−１）。
第１の１次断熱成形体３７の外径が約１７０ｍｍ、長さが約１８０ｍｍ、第１の１次断熱成形体３７の凹部２０の内径が約９０ｍｍ、深さが約１３０ｍｍ、第２の１次断熱成形体３８の内径が約９０ｍｍ、厚さが約５ｍｍ、長さが断熱成形体約３９０ｍｍ、２次断熱成形体３９の外径が約２００ｍｍ、厚さが約２０ｍｍ、長さが約６４０ｍｍであり、燃焼室１３（燃焼温度６００〜８００℃）、熱交換部２４、２５、２６を有するステンレス製の燃料改質器１に、実施例１の無機質発泡体３７Ａからなる第１の１次断熱成形体３７、実施例３−２の無機質短繊維フェルト３８Ａ−２からなる第２の１次断熱成形体３８と、実施例４のロックウール系円筒形状の２次断熱成形体３９を燃料改質器１に挿入、装着、被覆し、燃料改質器１の外径が約２００ｍｍ、長さが約６４０ｍｍとなる様、断熱保温する。
【００６８】
次に他の実施例（実施例６−２）として、実施例６−１の燃料改質器１において、無機質発泡体３７Ａの代わりに実施例２で用いた無機質多孔体３７Ｂを用い、実施例３−２で用いた無機質短繊維フェルト３８Ａ−２の代わりに、実施例３−１で用いた無機質短繊維フェルト３８Ａ−１を用い、断熱保温する。
【００６９】
実施例６−１、６−２で、燃料ガス生成試験を実施したところ、生成効率も高く、燃焼室の温度が６００〜８００℃である、断熱保温した燃料改質器１の外側温度は４０〜５０℃と低く、本発明に係る実施の形態の断熱成形体３７、３８、３９による断熱保温は良好な結果を示した。
【００７０】
以上、実施例（１〜６）で述べた様に、燃料改質器１の断熱保温に関し、本実施例の第１の１次断熱成形体３７として無機質発泡体３７Ａ、無機質多孔体３７Ｂ、１次断熱成形体３８として円環形状の無機質短繊維フェルト３８Ａ−１、３８Ａ−２と、円筒形状の２次断熱成形体３９の組み合せからなる断熱材を燃料改質器１に挿入、装着、被覆することで燃料ガス発生効率を高める高温断熱保温が可能となる。また、実施例（１〜６）の断熱成形体３７、３８、３９は、軽量でメンテナンス性も良く、燃料改質器１への挿入、装着、被覆が容易で、且つ、安価な素材をベースに構成されているので、経済的な断熱保温が可能で実用性に優れるという効果を発揮する。第１の１次断熱成形体３７として、無機質組合せ体３７Ｃを用い、あるいは第２の１次断熱成形体３８として、無機質短繊維フェルト３８Ａ−３を用いても同様の効果が得られる。
【００７１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、燃料処理装置は、燃焼室と、第１の１次断熱材と、２次断熱材とを備えるので、高い断熱性を有する固形の第１の１次断熱材により燃焼熱が燃焼室から装置外部に漏れるのを少なくして燃焼室の燃焼温度を適切な値に維持することができ、柔軟性を有し加工性に優れた布状の２次断熱材により、強度が不十分な第１の１次断熱材の外側を覆い断熱し、第１の１次断熱材の断熱性能を補強し、さらに第１の１次断熱材を外的衝撃に対し強くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料改質器の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１  燃料改質器
３  開口部
１１  燃焼原料導入部
１２  バーナー
１３  燃焼室
１３Ａ  燃焼円筒体
１４  改質触媒層
１５  シフト触媒層
１６  選択酸化触媒層
１７  第１の１次断熱部
１８  第２の１次断熱部
１９  ２次断熱部
２０  凹部
２１  燃焼排気ガス流路
２２  原料ガス流路
２３  改質ガス流路
２４、２５、２６  熱交換部
３１  原料導入口
３２  燃焼排ガス
３３  原料ガス供給口
３４  改質ガス出口
３５  選択酸化用空気供給口
３６  天井部
３７  第１の１次断熱成形体
３７Ａ  無機質発泡体
３７Ｂ  無機質多孔体
３７Ｃ  無機質組合せ体
３８  第２の１次断熱成形体
３８Ａ  無機質短繊維フェルト
３９  ２次断熱成形体
４０  外皮材
４１〜４７  隔壁
Ｄ  燃焼用ガス
Ｅ  燃焼用空気
Ｆ  燃焼排気ガス
Ｇ  原料ガス
Ｈ  水
Ｊ  燃料ガス
Ｍ  改質ガス
【図１】
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