(57)【要約】【課題】この発明は、燃料電池からのオフガスや冷却水の利用を不要として携帯機器への適用を可能とした小型の携帯燃料電池用水素発生装置を得る。【解決手段】部分酸化室５、水蒸気改質室６、ＣＯ酸化処理室８、燃料気化室３、水素吸蔵合金室９および燃料予熱室２が、高温側から部分酸化反応、水蒸気改質反応、ＣＯ選択酸化反応、燃料気化反応、水素吸蔵反応および燃料予熱の順に発熱と吸熱とを交互に繰り返し、かつ、隣接する反応間で熱交換可能に配列されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯機器に搭載される燃料電池に水素を供給する携帯燃料電池用水素発生装置において、部分酸化反応により燃料から水素を発生させる部分酸化室と、水蒸気改質反応により上記燃料から水素を発生させる水蒸気改質室とを有する水素発生器を備え、上記部分酸化室と上記水蒸気改質反応室とを隣接して熱交換可能に配置し、上記部分酸化反応による発熱を上記水蒸気改質反応の吸熱により吸収させて、上記部分酸化室の温度上昇を抑制するようにしたことを特徴とする携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項２】
上記水素発生器は、上記部分酸化室で生成された生成ガス中のＣＯを酸化するＣＯ酸化処理室と、上記ＣＯ酸化処理室に隣接して熱交換可能に配置された燃料気化室とを備え、上記ＣＯ酸化処理室でのＣＯ選択酸化反応による発熱を吸熱して上記燃料気化室内の上記燃料を気化させて上記部分酸化室および上記水蒸気改質室に供給するようにしたことを特徴とする請求項１記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項３】
上記部分酸化室および上記水蒸気改質室で生成された生成ガス中の水素を吸蔵して貯蔵する水素吸蔵合金タンクを備え、上記部分酸化室、上記水蒸気改質室、上記ＣＯ酸化処理室、上記燃料気化室および上記水素吸蔵合金タンクが、高温側から部分酸化反応、水蒸気改質反応、ＣＯ選択酸化反応、燃料気化反応および水素吸蔵反応の順に発熱と吸熱とを交互に繰り返し、かつ、隣接する反応間で熱交換可能に配列されていることを特徴とする請求項２記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項４】
上記部分酸化室は上記燃料が一方向に流れる細長い部分酸化流路の内壁面に部分酸化触媒を塗布形成して構成され、上記水蒸気改質室は上記燃料が一方向に流れる上記部分酸化流路に沿った細長い水蒸気改質流路の内壁面に水蒸気改質触媒を塗布形成して構成され、上記ＣＯ酸化処理室は上記部分酸化室および上記水蒸気改質室からの上記生成ガスが一方向に流れる上記水蒸気改質流路に沿った細長いＣＯ酸化流路の内壁面にＣＯ酸化触媒を塗布形成して構成され、かつ、上記燃料気化室は上記ＣＯ酸化流路に沿った細長い燃料気化流路に構成されており、上記水蒸気改質触媒が上記水蒸気改質流路の内壁面の部分酸化流路側に塗布形成され、上記ＣＯ酸化触媒が上記ＣＯ酸化流路の内壁面の水蒸気改質流路側に塗布形成されていることを特徴とする請求項３記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項５】
上記水素発生器は、上記燃料を貯液する燃料タンクと、直方体形状の外部容器とを備え、上記水素吸蔵合金タンクが上記外部容器の平面状の取付面に密接状態に搭載され、上記燃料タンクが上記取付面に隣接して上記外部容器内に配設され、かつ、上記部分酸化流路、上記水蒸気改質流路、上記ＣＯ酸化処理流路および上記燃料気化流路が上記取付面と平行な同一面上に位置するように上記外部容器内の上記燃料タンクの下部に配設されていることを特徴とする請求項４記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項６】
上記水素吸蔵合金タンクが着脱可能に構成されていることを特徴とする請求項３又は請求項５記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項７】
上記水素吸蔵合金タンクに水素を供給する水素ガス流路を備え、上記部分酸化室、上記水蒸気改質室および上記ＣＯ酸化処理室が水素透過膜を介して上記水素ガス流路に連結されていることを特徴とする請求項５記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項８】
上記部分酸化流路、上記水蒸気改質流路、上記ＣＯ酸化流路および上記燃料気化流路の隣接する流路間を隔離する仕切り壁が上記取付面に対して傾斜していることを特徴とする請求項５記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項９】
上記水素ガス流路内の水素を昇圧して上記水素吸蔵合金タンクに圧送する昇圧ポンプを備えていることを特徴とする請求項７記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項１０】
上記昇圧ポンプは、上記水素ガス流路内の水素を昇圧して上記水素吸蔵合金タンクに圧送する第１ポンプ室、上記部分酸化室に空気を供給する第２ポンプ室、上記ＣＯ酸化処理室に空気を供給する第３ポンプ室、上記ＣＯ酸化処理室での反応ガスを外部に排気する第４ポンプ室、および、上記燃料気化室内で気化された上記燃料を上記部分酸化室および上記水蒸気改質室に供給する第５ポンプ室を有し、上記第１乃至第５ポンプ室が単一の駆動軸により作動され、水素発生時に、上記燃料気化室内で気化された上記燃料が上記第５ポンプ室に導入されて、上記駆動軸が上記燃料の気化による圧力と気化された上記燃料の流れを動力源として回転され、上記第１乃至上記第５ポンプ室が作動するように構成されていることを特徴とする請求項９記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【請求項１１】
吸湿性を有する帯状の燃料導材が一端を上記燃料タンク内に延出させて該燃料タンク外周に巻き付けられており、上記燃料タンク内の燃料が上記燃料導材内を浸透して上記燃料タンク外に導かれ、上記水素吸蔵合金タンクでの水素吸蔵による発熱および上記ＣＯ酸化処理室でのＣＯ酸化反応による発熱を吸熱して加熱、気化されるように構成されていることを特徴とする請求項５記載の携帯燃料電池用水素発生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯機器に搭載される燃料電池用に適用される水素発生装置に関し、特にジメチルエーテルやメタノールなどの液体燃料の部分酸化により水素を発生させるようにした水素発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の燃料電池用燃料ガス生成装置は、液体原燃料を蒸気化して燃料蒸気を生成する蒸発器と、蒸発器により生成された燃料蒸気に改質空気を加えて部分酸化させた燃料ガスから水素を含んだ改質ガスを生成するオートサーマル改質器と、オートサーマル改質器により生成された改質ガスにＣＯ除去空気を加えることにより一酸化炭素が除去された燃料ガスを生成するＣＯ除去器とを備え、改質器の暖機時における改質空気の供給量を、暖機完了後のアイドル運転時における改質空気供給量よりも増大させるようにしている。これにより、暖機時に改質器に過剰供給された空気中の酸素が改質器内の触媒により燃焼し、その燃焼熱が改質器や改質ガスを加熱し、さらに、加熱された改質ガスが下流に流れ、ＣＯ除去器や系内のガス流路を加熱し、早期暖機を実現している。（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９８０８１号公報（段落０００７，０００８、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の燃料電池用燃料ガス生成装置は、自動車に搭載される燃料電池に適用することを目的とするもので、大きさの点からパーソナルコンピュータ等の携帯機器に搭載される燃料電池に適用できるものではなかった。
また、従来の燃料電池用燃料ガス生成装置においては、燃料電池からのオフガスが蒸発器内の触媒燃焼器に供給され、触媒燃焼器で燃焼され、その燃焼熱で蒸発器に供給される改質用液体原燃料と改質空気とを加熱するように構成され、さらにＣＯ除去器で生成された燃料ガスを冷却水により冷却するように構成されている。しかし、燃料電池からのオフガスを改質用液体原燃料と改質空気との加熱に用いたり、燃料ガスの冷却に冷却水を用いたりすることは、携帯機器に適用するには現実的な手段ではなかった。
【０００５】
この発明は、上記の課題を解消するためになされたもので、水素生成プロセスにおける発熱反応部での発熱を吸熱反応部に供給するようにし、燃料電池からのオフガスや冷却水の利用を不要として携帯機器への適用を可能とした小型の携帯燃料電池用水素発生装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る携帯燃料電池用水素発生装置は、携帯機器に搭載される燃料電池に水素を供給する携帯燃料電池用水素発生装置において、部分酸化反応により燃料から水素を発生させる部分酸化室と、水蒸気改質反応により上記燃料から水素を発生させる水蒸気改質室とを有する水素発生器を備え、上記部分酸化室と上記水蒸気改質反応室とを隣接して熱交換可能に配置し、上記部分酸化反応による発熱を上記水蒸気改質反応の吸熱により吸収させて、上記部分酸化室の温度上昇を抑制するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る携帯燃料電池用水素発生装置の構成を説明するブロック図である。
【０００８】
図１において、水素発生装置は、液体ポンプ１、燃料予熱室２、燃料気化室３、部分酸化用空気ブロア４、部分酸化室５、水蒸気改質室６、ＣＯ酸化用空気ブロア７、ＣＯ酸化処理室８、水素吸蔵合金タンクとしての水素吸蔵合金室９、三方切替弁１０および制御装置１１を備えている。そして、水素吸蔵合金室９が燃料予熱室２に隣接し、燃料気化室３が水素吸蔵合金室９に隣接し、ＣＯ酸化処理室８が燃料気化室３に隣接し、水蒸気改質室６がＣＯ酸化処理室８に隣接し、さらに部分酸化室５が水蒸気改質室６に隣接して配設され、隣接する部位間で熱交換可能に構成されている。
ここで、部分酸化室５における部分酸化反応、ＣＯ酸化処理室８におけるＣＯ選択酸化反応、水素吸蔵合金室９における水素吸蔵はいずれも発熱反応であり、各部の温度は上昇する。一方、水蒸気改質室６における水蒸気改質反応および燃料気化室３における燃料の気化は吸熱反応である。また、燃料予熱室２、燃料気化室３、部分酸化室５、水蒸気改質室６およびＣＯ酸化処理室８等から水素発生器を構成している。
【０００９】
燃料予熱室２は、三方切替弁１０を介して液体ポンプ１と連結され、メタノールと水とからなる液体の燃料が供給されるようになっている。そして、燃料予熱室２に供給された燃料は、水素吸蔵合金室９での水素吸蔵による発熱を熱源として予熱される。ここで、メタノールの気化温度は６５℃であることから、燃料の予熱温度は６５℃以下となる。
燃料気化室３は、燃料予熱室２と連結され、予熱された燃料が供給されるようになっている。そして、燃料気化室３に供給された燃料は、ＣＯ酸化処理室８でのＣＯ選択酸化反応による発熱を熱源として気化される。ここで、水の気化温度は１００℃であることから、燃料気化室３で気化された燃料の温度は１００℃以上となる。
【００１０】
部分酸化室５は、部分酸化触媒を内部に備え、空気ブロア４から空気が供給されるようになっている。さらに、この部分酸化室５は、三方切替弁１０を介して液体ポンプ１と連結され、かつ、燃料気化室３と連結され、液体ポンプ１からの液体の燃料あるいは燃料気化室３で気化された燃料が供給されるようになっている。そして、部分酸化室５では、式（１）に示す部分酸化反応により空気ブロア４からの空気とともに供給された燃料から水素を発生させる。
ＣＨ３ＯＨ＋Ｏ２／２＋１．８８Ｎ２→ＣＯ２＋２Ｈ２＋１．８８Ｎ２  式（１）
この部分酸化反応では、式（２）に示す逆シフト反応が伴い、ＣＯが副次的に生成される。
Ｈ２＋ＣＯ２→ＣＯ＋Ｈ２Ｏ  式（２）
ここで、この部分酸化反応は、３００℃を超えるとＣＯ濃度が急激に上昇することから、３００℃以下に抑える必要がある。
【００１１】
水蒸気改質室６は、水蒸気改質触媒を内部に備え、燃料気化室３と連結され、燃料気化室３で気化された燃料が供給されるようになっている。そして、水蒸気改質室６では、隣接する部分酸化室５における部分酸化反応による発熱を熱源として、式（３）に示す水蒸気改質反応により気化された燃料から水素を発生させる。
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→ＣＯ２＋３Ｈ２−６０ｋＪ／ｍｏｌ  式（３）
【００１２】
ＣＯ酸化処理室８は、ＣＯ酸化触媒を内部に備え、部分酸化室５および水蒸気改質室６と連結され、部分酸化室５および水蒸気改質室６での生成ガスが供給されるようになっている。そして、ＣＯ酸化処理室８では、式（４）に示すＣＯ選択酸化反応により生成ガス中のＣＯをＣＯ２に酸化する。
ＣＯ＋Ｏ２／２→ＣＯ２  式（４）
ここで、このＣＯ選択酸化反応では２００℃を超えると現状の触媒ではＣＯ濃度を１０ｐｐｍ以下に抑えることが困難であることから、ＣＯ選択酸化反応の最適温度は１５０〜２００℃となる。
【００１３】
水素吸蔵金属室９は、水素吸蔵金属を内部に備え、ＣＯ酸化処理室８と連結され、ＣＯ酸化処理室８でＣＯ酸化された水素リッチガスが供給されるようになっている。そして、水素吸蔵合金室９では、水素リッチガス中の水素を水素吸蔵合金に吸蔵し、残りのＮ２、ＣＯ２を排気する。ここで、この水素吸蔵に適切な温度は水素吸蔵合金の種類によって異なるが、水素吸蔵量が最も多いＴｉ−Ｃｒ−Ｖ系の水素吸蔵合金の場合の最適な動作温度は５０〜１００℃となる。
制御装置１１は、部分酸化室５および水素吸蔵合金室９の温度をモニターし、部分酸化室５および水素吸蔵合金室９の一方の温度が所定の温度となったときに、暖機完了と判定し、液体原料を燃料予熱室２に供給するように三方切替弁１０を切り換える。ここで、暖機完了と判定する部分酸化室５の温度は例えば３００℃であり、水素吸蔵合金室９の温度は例えば１００℃である。
【００１４】
ここで、部分酸化触媒には、例えば白金（Ｐｔ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ニッケル（Ｎｉ）等の金属をアルミナやセラミックに担持させたものが用いられる。水蒸気改質触媒には、例えばパラジウム（Ｐｄ）等の金属をアルミナやセラミックに担持させたものが用いられる。ＣＯ酸化触媒には、例えば白金（Ｐｔ）等の金属をアルミナやセラミックに担持させたものが用いられる。
【００１５】
つぎに、このように構成された水素発生装置の動作について説明する。
まず、始動時、部分酸化室５および水素吸蔵合金室９の一方の温度が所定の温度となっていないので、制御装置１１は、液体の燃料を部分酸化室５に供給するように三方切替弁１０を切り換える。これにより、液体ポンプ１からの燃料が空気ブロア４からの空気とともに部分酸化室５に供給される。そして、部分酸化室５において、式（１）に示す部分酸化反応により燃料から水素が生成される。この生成ガスが、部分酸化反応での発熱により加熱され、流路を通ってＣＯ酸化処理室８から水素吸蔵合金室９に流れ、各流路、ＣＯ酸化処理室８および水素吸蔵合金室９が加熱される。また、部分酸化室５に隣接する水蒸気改質室６が部分酸化反応での発熱により加熱される。これにより、水蒸気改質室６、ＣＯ酸化処理室８および水素吸蔵合金室９の暖機が促進される。
そして、ＣＯ酸化処理室８では、部分酸化反応による生成ガスが、空気ブロア７からの空気とともに供給され、ＣＯ選択酸化反応によりＣＯが除去される。ついで、ＣＯを除去された水素リッチガスが、水素吸蔵合金室９に供給され、水素が水素吸蔵合金に吸蔵される。
【００１６】
そして、部分酸化室５および水素吸蔵合金室９の一方の温度が所定の温度となったときに、制御装置１１は暖機完了と判定し、液体原料を燃料予熱室２に供給するように三方切替弁１０を切り換える。
そして、燃料予熱室２に供給された液体の燃料は、隣接する水素吸蔵合金室９における水素吸蔵による発熱により加熱される。ついで、加熱された燃料は、燃料気化室３に供給され、隣接するＣＯ酸化処理室８におけるＣＯ選択酸化反応による発熱により加熱されて気化する。
【００１７】
この気化された燃料は、部分酸化室５および水蒸気改質室６に供給される。そして、部分酸化室５では、部分酸化反応により気化された燃料から水素を発生し、この生成ガスがＣＯ酸化処理室８に供給される。また、水蒸気改質室６では、水蒸気改質反応により気化された燃料から水素を発生し、この生成ガスがＣＯ酸化処理室８に供給される。ついで、ＣＯ酸化処理室８で生成ガス中のＣＯを除去された水素リッチガスが、水素吸蔵合金室９に供給され、水素が水素吸蔵合金に吸蔵される。
この水蒸気改質反応は、隣接する部分酸化室５における部分酸化反応による発熱を吸熱して行われる。そして、部分酸化と水蒸気改質との割合、即ち部分酸化室５への燃料の供給量と水蒸気改質室６への燃料の供給量との割合により、部分酸化室５および水蒸気改質室６の温度を各反応に適した温度に調整することができる。ここでは、部分酸化室５の温度が３００℃、水蒸気改質室６の温度が２５０℃となるように、燃料気化室３から部分酸化室５への流路断面積および燃料気化室３から水蒸気改質室６への流路断面積を設定している。
【００１８】
このように、この実施の形態１では、部分酸化室５と水蒸気改質室６とを隣接して配置し、熱交換できるように構成しているので、部分酸化室５での発熱を水蒸気改質室６の熱源として利用できる。そこで、部分酸化室５の冷却機構や水蒸気改質室６の加熱機構を新たに設ける必要がなく、小型化が図られる。
【００１９】
また、ＣＯ酸化処理室８と燃料気化室３とを隣接して配置し、熱交換できるように構成しているので、ＣＯ酸化処理室８での発熱を燃料気化室３における燃料の気化の熱源として利用できる。そこで、ＣＯ酸化処理室８の冷却機構や燃料気化室３の加熱機構を新たに設ける必要がなく、小型化が図られる。
【００２０】
また、部分酸化室５、水蒸気改質室６、ＣＯ酸化処理室８、燃料気化室３、水素吸蔵合金室９および燃料予熱室２が、高温側から部分酸化反応、水蒸気改質反応、ＣＯ選択酸化反応、燃料気化反応、水素吸蔵反応および燃料予熱の順に発熱と吸熱とを交互に繰り返し、かつ、隣接する反応間で熱交換可能に配列されているので、発熱反応による過熱が抑制され、かつ、熱バランスがよく、各室を適切な温度に維持することができる。また、部分酸化反応による発熱を用いて暖機を促進しているので、水素発生装置を迅速に起動できる。
【００２１】
そこで、部分酸化室５での発熱が水蒸気改質室６での水蒸気改質反応の吸熱により吸収され、部分酸化室５の過度の温度上昇が抑えられ、３００℃以下に制御されるので、生成ガス中のＣＯ濃度を低減することができる。また、ＣＯ酸化処理室８での発熱が燃料気化室３での燃料気化の吸熱により吸収され、ＣＯ酸化処理室８の過度の温度上昇が抑えられ、２００℃以下に制御されるので、ＣＯ濃度を１０ｐｐｍ以下に抑えることができる。さらに、水素吸蔵合金室９が燃料予熱室２と燃料気化室３との両者に隣接して配置されているので、水素吸蔵合金室９の温度が５０〜１００℃に維持され、効率よく水素吸蔵が行われる。
また、水素吸蔵合金室９と燃料予熱室２とを隣接して配置し、水素吸蔵合金室９での発熱を燃料予熱室２における燃料予熱の熱源として利用できる。そこで、水素吸蔵合金室９の冷却機構や燃料予熱室２の加熱機構を新たに設ける必要がなく、小型化が図られる。
【００２２】
このように、この水素発生装置は、小型化が図れ、発熱部である部分酸化室５、ＣＯ酸化処理室８および水素吸蔵合金室９の冷却に冷却水を用いる必要がないので、携帯機器への適用が可能となる。
この水素発生装置を携帯機器に搭載する場合、その水素吸蔵合金室９と燃料電池のアノード電極とを水素供給配管を介して連結することになる。そして、水素吸蔵量が吸蔵合金の貯蔵容量を超えたとき、燃料と空気の供給が停止される。また、携帯機器に接続された燃料電池が発電するとき、水素吸蔵合金から水素が供給される。吸蔵合金から水素が放出されるとき、熱の吸収を生じるが、燃料電池の発電に伴う発熱が利用される。これにより、燃料電池のアノード電極に水素が供給され、燃料電池の発電が行われる。そして、水素吸蔵合金室９に吸蔵されている水素が枯渇した場合には、水素発生装置を稼働して水素吸蔵合金室９に水素を補給できるので、水素吸蔵合金室を取り外し、水素吸蔵合金室に別途用意された水素発生装置から水素を補給するような煩雑な作業が不要となる。
【００２３】
ここで、水素吸蔵合金について説明する。
水素吸蔵合金は、常温常圧近傍で、水素が結晶格子間に原子状で侵入して金属水素化物の生成により、水素ガス分子をおよそ１／１０００の容積に縮小して吸蔵する。この水素吸蔵合金は、安全性が高く、体積密度が大きく、水素吸蔵時に発熱し、水素放出時に吸熱する特性を有する。そして、水素吸蔵合金は、水蒸気、ＣＯ、ＣＯ２等に被毒し易い。
【００２４】
ついで、水素吸蔵合金の動作について図２を参照しつつ説明する。図２はＬａＮｉ５−Ｈ系の圧力−組成等温線図を示している。
図２において、水素化物がＬａＮｉ５の場合、合金を２０℃の温度で水素圧０．２ＭＰａ以上の状態におくと、ＬａＮｉ５Ｈ６．７の水酸化物を生成する。水素含有量は水素組成Ｈ／Ｍで表され、ＬａＮｉ５の場合、ランタン１、ニッケル５で金属原子数は１＋５＝６であり、水素を最高６．７まで含む水素化物を生成するので、Ｈ／Ｍ＝６．７／６＝１．１２となる。
また、図２には示されていないが、金属水素化物中の水素の重量％で表す場合、ＬａＮｉ５合金の水素化物４３９ｇに、水素６．７ｇ含まれているので、水素含有量は１．５重量％となる。
図２では、２０℃の組成Ｃの水素化物を６０℃まで加熱すると、圧力０．６ＭＰａの水素を組成Ｂの水素化物となるまで放出する。即ち、水素を低温で吸蔵し、高温で放出させることにより、組成Ｂと組成Ｃとの間の水素貯蔵量が利用できる。このように、プラトー領域では、大量の水素が定温低圧で固相に吸蔵されたり、固相から放出されたりするので、合金は応用面で都合の良い性質を持っていることが分かる。そして、プラトー領域の幅は有効水素吸蔵量となるので、なるべく大きなプラトー領域をもつ合金を用いることが望ましい。
【００２５】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２に係る携帯燃料電池用水素発生装置を模式的に示す斜視図、図４はこの発明の実施の形態２に係る液体燃料電池用水素発生装置の構成を説明するための内部構成図である。
【００２６】
図３および図４において、水素発生装置は、燃料タンクとしての燃料保持部１５、燃料予熱室１６、燃料気化室１７、改質部１８および水素吸蔵合金タンクとしての水素タンク部２４を備えている。そして、水素タンク部２４の水素供給口が水素供給配管（図示せず）を介して隣接して配設されている燃料電池１４のアノード電極に連結されている。ここで、燃料保持部１５、燃料予熱室１６、燃料気化室１７および改質部１８等が水素発生器を構成している。また、燃料保持部１５は着脱可能に構成され、燃料保持部１５を外して燃料を補充するようになっている。
【００２７】
改質部１８は、部分酸化触媒を内部に備えた密閉円筒状の部分酸化室１９と、部分酸化室１９を囲繞するように形成され、水蒸気改質触媒を内部に備えた密閉円筒状の水蒸気改質室２０と、水蒸気改質室２０を囲繞するように形成され、ＣＯ酸化触媒を内部に備えた密閉円筒状のＣＯ酸化処理室２１とを備え、さらに、空気取り入れ口２２から部分酸化室２０およびＣＯ処理室２１に空気を供給する空気送風流路２３が形成されている。
【００２８】
燃料保持部１５は、メタノールと水とからなる液体の燃料を貯液するタンクであり、改質部１８と水素タンク部２４との間に配設されている。そして、燃料気化室１７が、燃料保持部１５と改質部１８との間に形成され、ＣＯ酸化処理室２１で発生する熱を吸熱して液体の燃料を気化するようになっている。さらに、燃料気化室１７と部分酸化室２０とが流路（図示せず）を介して連通され、燃料気化室１７と水蒸気改質室２１とが流路（図示せず）を介して連通され、燃料気化室１７で気化された燃料が部分酸化室１９および水蒸気改質室２０に供給できるようになっている。
【００２９】
また、燃料流路２５が燃料保持部１５の水素タンク部２４側に設けられた燃料出口から燃料保持部１５の外周を経由して燃料気化室１７側に至るように形成されている。そして、電磁弁等の分岐弁（図示せず）が燃料流路２５を流通する燃料を燃料気化室１７および部分酸化室１９の一方に選択的に供給できるように配設されている。また、水素ガス流路２６がＣＯ酸化処理室２１と水素タンク部２４とを連通するように形成されている。ここで、燃料流路２５は水素タンク部２４および水素ガス流路２６に沿って形成されているので、水素タンク部２４での発熱および水素ガス流路２６を流通する水素リッチガスの熱を吸熱して燃料を予熱する燃料予熱室１６を構成する。
【００３０】
つぎに、このように構成された水素発生装置の動作について説明する。
まず、始動時、部分酸化室１９および水素タンク部２４の一方の温度が所定の温度となっていないので、制御装置（図示せず）は、燃料を部分酸化室１９に供給するように分岐弁を切り換える。これにより、燃料は燃料保持部１５から燃料予熱室１６（燃料流路２５）を流通して部分酸化室１９に供給される。同時に、空気が空気取り入れ口２２から空気送風流路２３を通って部分酸化室１９に供給される。そして、部分酸化室１９において、式（１）に示す部分酸化反応により燃料から水素が生成される。この生成ガスが、部分酸化反応での発熱により加熱され、ＣＯ酸化処理室２１から水素ガス流路２６を経て水素タンク部２４に流れ、ＣＯ酸化処理室２１、水素ガス流路２６および水素タンク部２４が加熱される。また、部分酸化室１９に隣接する水蒸気改質室２０が部分酸化反応での発熱により加熱される。これにより、水蒸気改質室２０、ＣＯ酸化処理室２１および水素タンク部２４の暖機が促進される。また、燃料予熱室１６を流通する燃料が、水素タンク部２４の熱および水素ガス流路２６を流れる水素リッチガスの熱を吸熱して加熱される。
そして、ＣＯ酸化処理室２１では、部分酸化反応による生成ガスが部分酸化室１９から供給され、空気が空気取り入れ口２２から空気送風流路２３を介して供給され、式（４）に示すＣＯ選択酸化反応により生成ガス中のＣＯが除去される。ついで、ＣＯを除去された水素リッチガスが、水素ガス流路２６を介して水素タンク部２４に供給され、水素が水素タンク部２４に内蔵されている水素吸蔵合金に吸蔵される。
【００３１】
そして、部分酸化室１９および水素タンク部２４の一方の温度が所定の温度となったときに、制御装置は暖機完了と判定し、燃料を燃料気化室１７に供給するように分岐弁を切り換える。
そして、燃料予熱室１６で予熱された燃料は、燃料気化部１７に供給され、ＣＯ酸化処理室２１におけるＣＯ選択酸化反応による発熱により加熱され、気化する。
【００３２】
この気化された燃料は、部分酸化室１９および水蒸気改質室２０にそれぞれ供給される。そして、部分酸化室１９では、部分酸化反応により気化された燃料から水素を発生し、この生成ガスがＣＯ酸化処理室２１に供給される。また、水蒸気改質室２０では、式（３）に示す水蒸気改質反応により気化された燃料から水素を発生し、この生成ガスがＣＯ酸化処理室２１に供給される。ついで、生成ガスは、ＣＯ酸化処理室２１でＣＯを除去されて水素リッチガスとなり、この水素リッチガスが水素ガス流路２６を介して水素タンク部２４に供給され、水素が水素吸蔵合金に吸蔵される。
【００３３】
そして、水素タンク部２４の水素吸蔵量が吸蔵合金の貯蔵容量を超えたとき、燃料と空気の供給が停止される。携帯機器に接続された燃料電池１４が発電するとき、燃料電池１４のアノード電極に水素タンク部２４から水素が供給される。吸蔵合金から水素が放出されるとき、熱の吸収を生じるが、燃料電池１４の発電に伴う発熱が利用される。これにより、燃料電池１４のアノード電極に水素が供給され、カソード電極に例えばスーパーチャージャ（図示せず）から空気が供給され、燃料電池１４の発電が行われる。
【００３４】
この実施の形態２においても、部分酸化室１９と水蒸気改質器２０とが隣接して配置され、熱交換できるように構成されている。そこで、上記実施の形態１と同様に、部分酸化室１９での発熱を水蒸気改質室２０の熱源として利用できるので、部分酸化室１９の冷却機構や水蒸気改質室２０の加熱機構を新たに設ける必要がなく、小型化が図られるとともに、部分酸化室１９での発熱が水蒸気改質室２０に吸熱され、部分酸化室１９の過度の温度上昇が抑えられるので、生成ガス中のＣＯ濃度を低減することができる。
【００３５】
また、ＣＯ酸化処理室２１と燃料気化室１７とを隣接して配置し、熱交換できるように構成しているので、ＣＯ酸化処理室２１での発熱を燃料気化室１７における燃料の気化の熱源として利用できる。そこで、従って、上記実施の形態１と同様に、ＣＯ酸化処理室２１の冷却機構や燃料気化室１７の加熱機構を新たに設ける必要がなく、小型化が図られる。
【００３６】
また、水素タンク室２４での発熱が燃料予熱室１６を流れる燃料を介して燃料気化室１７に伝達される。そこで、部分酸化室１９、水蒸気改質室２０、ＣＯ酸化処理室２１、燃料気化室１７および水素タンク室２４が、高温側から部分酸化反応、水蒸気改質反応、ＣＯ選択酸化反応、燃料気化反応および水素吸蔵反応の順に発熱と吸熱とを交互に繰り返し、かつ、隣接する反応間で熱交換可能に配列されている。従って、上記実施の形態１と同様に、発熱反応による過熱が抑制され、各室を適切な温度に維持することができる。
【００３７】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３に係る携帯燃料電池用水素発生装置を示す断面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。
【００３８】
図５乃至図７において、水素発生装置は、水素発生器３０と、水素吸蔵合金を内部に備えた水素吸蔵合金室としての水素吸蔵合金タンク３１とを備えている。そして、水素発生器３０は、外部容器３３、燃料タンク３４、流路体３７および小型昇圧ポンプ５５等を備えている。
そして、水素吸蔵合金タンク３１がカプラ３２により外部容器３３の上部に形成された平面状の取付面３３ａに密着して、かつ、着脱可能に装着されている。また、燃料タンク３４が外部容器３３内の水素吸蔵合金タンク設置側に配設され、流路体３７が筐体３３内に断熱材４６、４７により断熱支持されて、燃料タンク３４の反水素吸蔵合金タンク設置側に配設されている。
【００３９】
燃料タンク３４は、取付面３３ａに隣接して外部容器３３内の上部側に配設され、燃料注入口３５を介して液体の燃料が供給、貯液されるようになっている。そして、帯状の燃料導材３６が、一端を燃料タンク３４内に延出させて燃料タンク３４の外周に螺旋状に巻回されている。この燃料導材３６は外部容器３３の内壁面に密接している。なお、燃料導材３６は、吸湿性、耐熱性および耐溶剤性を有していればよく、繊維、例えばセルロース繊維が用いられる。
【００４０】
流路体３７は、燃料タンク３４の下部に断熱材４６、４７および空間により外部容器３３内に断熱支持されて配設されている。そして、流路体３７と外部容器３３および燃料タンク３４との間に形成された空間が燃料気化室３８を構成している。
この流路体３７には、仕切り壁としての仕切り板３９によりそれぞれコ字状の細長い流路に画成された部分酸化室４０、水蒸気改質室４２およびＣＯ酸化処理室４４が、取付面３３ａと平行な同一面上に同心状に配列されて構成されている。そして、部分酸化触媒４１が部分酸化室４０の壁面に塗布形成され、水蒸気改質触媒４３が水蒸気改質室４２の部分酸化室４０側の壁面に塗布形成され、さらにＣＯ酸化触媒４５がＣＯ酸化処理室４４の水蒸気改質室４２側の壁面に塗布形成されている。ここで、仕切り板３９は、アルミ等の良熱伝導材で作製され、水素吸蔵合金タンク３１が取り付けられる外部容器３３の取付面３３ａに対して角度θ（θ＝３０度）の傾斜を持つように配設されている。そして、ＣＯ酸化処理室４４の外周側の燃料気化室３８の部位は、ＣＯ酸化処理室４４の外周に沿った細長の流路に構成され、部分酸化室４０、水蒸気改質室４２およびＣＯ酸化処理室４４とともに取付面３３ａと平行な同一面上に位置している。
【００４１】
また、第１水素ガス流路４８が、断熱材４６により燃料気化室３８と隔離されて、流路体３７の下端と外部容器３３の底部との間に形成されている。そして、部分酸化室４０、水蒸気改質室４２およびＣＯ酸化処理室４４が例えばＰｄからなる水素透過膜４９を介して第１水素ガス流路４８に水素透過状態に連通されている。そして、第１空気吸気流路５０が外部と部分酸化室４０とを連通するように、第２空気吸気流路５１が外部とＣＯ酸化処理室４４とを連通するように、気化燃料流路５２が燃料気化室３８と部分酸化室４０および水蒸気改質室４２とを連通するように、ＣＯ２排気流路５３がＣＯ酸化処理室４４と外部とを連通するように、さらに、第２水素ガス流路５４が第１水素ガス流路４８とカプラ３２とを連通するように、それぞれ外部容器３３に形成されている。
【００４２】
また、小型昇圧ポンプ５５は、小型のバッテリや家庭用電源等により駆動される小型モータ５６を備えている。この小型昇圧ポンプ５５は、第２水素ガス流路５４に作用して、部分酸化室４０および水蒸気改質室４２で発生された水素ガスを昇圧して水素吸蔵合金タンク３１に送る第１ポンプ室としての水素昇圧部５７と、第１空気吸気流路５０に作用して、空気（酸素）を部分酸化室４０に供給する第２ポンプ室としての第１空気供給部５８と、第２空気吸気流路５１に作用して、空気（酸素）をＣＯ酸化処理室４４に供給する第３ポンプ室としての第２空気供給部５９と、ＣＯ２排気流路５３に作用して、ＣＯ酸化処理室４４で生成されたＣＯ２を外部に排気する第４ポンプ室としてのＣＯ２排気部６０と、ポンプ停止時には少量気化している液体原料の各反応室への流出を阻止するバルブ機能および水素発生時には気化して圧力が上昇している燃料を通すことによりポンプの回転の動力を補助する機能を併せもつ第５ポンプ室としてのポンプ動力部６１とを備えている。そして、水素昇圧部５７、第１および第２空気供給部５８、５９、ＣＯ２排気部６０およびポンプ動力部６１は、小型モータ５６により駆動される単一の駆動軸５６ａにより、同一方向に回転して、ポンプ室毎に昇圧、吸気、排気がスムーズに行われるように構成されている。
【００４３】
なお、部分酸化触媒、水蒸気改質触媒、ＣＯ酸化触媒および水素吸蔵合金については、上記実施の形態１と同様の材料を用いている。
【００４４】
ついで、このように構成された水素発生装置の動作について説明する。
まず、メタノールと水との混合物からなる液体の燃料が燃料注入口３５から燃料タンク３４内に充填され、燃料導材３６内に浸透する。この燃料導材３６内に浸透した液体燃料は、燃料タンク３４外に導かれて気化し、燃料気化室３８内を充満する。
【００４５】
そこで、小型モータ５６を回転駆動させると、燃料気化室３８内に充満する気化した燃料がポンプ動力部６１の作動により、気化燃料流路５２を通って部分酸化室４０および水蒸気改質室４２に供給されるとともに、空気が第１空気供給部５８の作動により第１空気吸気流路５０を通って部分酸化室４０に供給される。この時、気化した燃料は、図７中矢印で示されるように、部分酸化室４０および水蒸気改質室４２の細長の流路に沿って部分酸化触媒４１および水蒸気改質触媒４３に接しつつ一方向に流れる。これにより、部分酸化触媒４１近傍で部分酸化反応が開始される。そして、部分酸化室４０の温度がこの部分酸化反応による発熱で上昇すると、仕切り板３９を介して水蒸気改質室４２に熱が伝導される。そこで、部分酸化室４０と水蒸気改質室４２との間の仕切り板３９に塗布形成された水蒸気改質触媒４３が加熱される。そして、部分酸化室４０で生成された生成ガスがＣＯ酸化処理室４４に流れ、ＣＯ酸化触媒４５が加熱される。さらに、水素透過膜４９が部分酸化室４０で生成された生成ガスにより加熱される。これにより、水蒸気改質室４２、ＣＯ酸化処理室４４および水素透過膜４９が暖機される。
【００４６】
そこで、部分酸化室４０と水蒸気改質室４２との間の仕切り板３９に塗布形成された水蒸気改質触媒４３付近で水蒸気改質反応が開始される。
そして、部分酸化反応および水蒸気改質反応により生成された生成ガスは、部分酸化室４０および水蒸気改質室４２からＣＯ酸化処理室４４に供給される。この時、これらの生成ガス、図７中矢印で示されるように、ＣＯ酸化処理室４４の細長の流路に沿ってＣＯ酸化触媒４５に接しつつ一方向に流れる。一方、空気が第２空気供給部５９の作動により第２空気吸気流路５１を通ってＣＯ酸化処理室４４に供給される。これにより、ＣＯ酸化処理室４４内のＣＯ酸化触媒４５近傍でＣＯ選択酸化反応が開始され、生成ガス中のＣＯが除去される。そして、ＣＯ酸化処理室４４内で生成されたＣＯ２が、ＣＯ２排気部６０の作動により、ＣＯ２排気流路５３を通って外部に排気される。
【００４７】
また、部分酸化室４０、水蒸気改質室４２およびＣＯ酸化処理室４４内の生成ガス中の水素が、加熱された水素透過膜４９を透過して第１水素ガス流路４８内に移動する。そこで、第１水素ガス流路４８内に移動した水素は、水素昇圧部５７の作動により０．５ＭＰａ程度に昇圧されて、第２水素ガス流路５４およびカプラ３２を介して水素吸蔵合金タンク３１に搬送され、水素吸蔵合金タンク３１に吸蔵される。
【００４８】
このように、この実施の形態３においても、部分酸化室４０と水蒸気改質器４２とが隣接して配置され、熱交換できるように構成されている。そこで、上記実施の形態１と同様に、部分酸化室４０での発熱を水蒸気改質室４２の熱源として利用できるので、部分酸化室４０の冷却機構や水蒸気改質室４２の加熱機構を新たに設ける必要がなく、小型化が図られるとともに、部分酸化室４０での発熱が水蒸気改質室４２に吸熱され、水蒸気改質室４２の暖機が促進される。
【００４９】
また、ＣＯ酸化処理室４４と燃料気化部３８とを隣接して配置し、熱交換できるように構成しているので、ＣＯ酸化処理室４１での発熱を燃料気化部３８の熱源として利用できる。そこで、ＣＯ酸化処理室４４の冷却機構や燃料気化部３８の加熱機構を新たに設ける必要がなく、小型化が図られる。
【００５０】
また、部分酸化室４０、水蒸気改質室４２、ＣＯ酸化処理室４４、燃料気化室３８および水素吸蔵合金タンク３１が、高温側から部分酸化反応、水蒸気改質反応、ＣＯ選択酸化反応、燃料気化反応および水素吸蔵反応の順に発熱と吸熱とを交互に繰り返し、かつ、隣接する反応間で熱交換可能に配列されている。そこで、上記実施の形態１と同様に、発熱反応による過熱が抑制され、各室を適切な温度に維持することができる。
【００５１】
これにより、部分酸化室４０での発熱が水蒸気改質室４２での水蒸気改質反応の吸熱により吸収され、部分酸化室４０の過度の温度上昇が抑えられ、３００℃以下に制御されるので、生成ガス中のＣＯ濃度を低減することができる。また、ＣＯ酸化処理室４４での発熱が燃料気化室３８での燃料気化の吸熱により吸収され、ＣＯ酸化処理室４４の過度の温度上昇が抑えられ、２００℃以下に制御されるので、ＣＯ濃度を１０ｐｐｍ以下に抑えることができる。さらに、水素吸蔵合金タンク３１が燃料気化室３８に隣接して配置されているので、水素吸蔵合金タンク３１の温度が１００℃以下に制御され、効率よく水素吸蔵が行われる。
【００５２】
また、水素吸蔵合金室３１と燃料気化部３８とを隣接して配置し、水素吸蔵合金室９での発熱を燃料予熱部２の熱源として利用できる。そこで、水素吸蔵合金室９の冷却機構や燃料予熱部２の加熱機構を新たに設ける必要がなく、小型化が図られる。
また、仕切り板３９としてアルミニウムを用いているので、各室３８、４０、４２、４４間の熱伝導が効率的に行われ、暖機を促進することができる。
また、仕切り板３９が外部容器３３の取付面３３ａに対する角度θを３０度とする傾斜面に形成されているので、各室４０、４２、４４のスペースを小さくして伝熱面積を大きくできる。そこで、水素発生器３０の小型化が図られるとともに、速やかに暖機状態となり、水素発生器３０の立ち上がり特性が向上される。さらに、各触媒４１、４３の塗布形成面積を大きくできるので、水素が効率的に生成される。
【００５３】
また、部分酸化室４０、水蒸気改質室４２およびＣＯ酸化処理室４４が細長の流路に形成され、かつ、燃料や反応ガスが流路の長さ方向、即ち一方向に流れるようになっているので、燃料や反応ガスの反応分子の流路内での局在がなく、反応分子が各触媒４１、４３、４５と接触する確率が増大し、反応効率を高めることができる。また、水蒸気改質触媒４３が水蒸気改質室４２を構成する流路の部分酸化室４０側の仕切り板３９に塗布形成されているので、部分酸化室４０での熱が水蒸気改質触媒４３に速やかに伝導され、水蒸気改質反応が開始される水蒸気改質器４２の暖機を促進する。さらに、ＣＯ酸化触媒４５がＣＯ酸化処理室４４を構成する流路の水蒸気改質室４２側の仕切り板３９に塗布形成されているので、水蒸気改質室４２での熱がＣＯ酸化触媒４５に速やかに伝導され、ＣＯ選択酸化反応が開始されるＣＯ酸化処理室４４の暖機を促進する。
【００５４】
また、燃料導材３６が燃料タンク３４の外周に螺旋状に巻回されているので、燃料導材３６に浸透し、燃料タンク３４外で気化した燃料は燃料導材３６間を通って燃料気化室３８に速やかに移動する。また、燃料導材３６が外部容器３３の取付面３３ａ側の内壁面に接しているので、水素吸蔵合金タンク３１での水素吸蔵に伴う発熱が外部容器３３を介して燃料導材３６に伝導され、燃料の予熱が行われる。そして、燃料導材３６が燃料気化室３８を介してＣＯ酸化処理室４４に接しているので、ＣＯ酸化処理室４４内の熱が燃料導材３６に伝導され、燃料の気化が促進される。
【００５５】
また、水素吸蔵合金タンク３１が燃料導材３６に隣接しているので、水素吸蔵合金タンク３１における発熱が燃料導材３６における燃料の予熱および気化により吸熱される。これにより、水素吸蔵合金タンク３１の温度の過度の上昇が抑えられ、効率よく水素吸蔵が行われる。
また、部分酸化室４０、水蒸気改質室４２、ＣＯ酸化処理室４４および燃料液化室３８が取付面３３ａと平行な同一面上に位置するように配設されているので、平面状の取付面３３ａの面積を増大することができる。そこで、水素吸蔵合金タンク３１と取付面３３ａとの接触面積が増大し、水素吸蔵合金タンク３１から取付面３３ａへの熱伝導が向上される。
【００５６】
また、部分酸化室４０、水蒸気改質室４２およびＣＯ酸化処理室４４が水素透過膜４９を介して水素透過状態に第１水素ガス流路４８に連通しているので、第１水素ガス流路４８へのＣＯやＣＯ２の流入が阻止される。これにより、ＣＯやＣＯ２による水素吸蔵合金タンク３１中の水素吸蔵合金や燃料電池セルの被毒が防止され、長期的に安定した動作を行うことができる。
【００５７】
また、第１水素ガス流路４８に移動した水素が小型昇圧ポンプ５５により０．５ＭＰａ程度に昇圧されて水素吸蔵合金タンク３１に搬送されるので、水素吸蔵合金タンク３１の内圧が常圧以上となり、水素が効率よく吸蔵される。また、小型昇圧ポンプ５５による吸引が水素の水素透過膜４９の透過効率を高めるので、水素が部分酸化室４０、水蒸気改質室４２およびＣＯ酸化処理室４４から水素透過膜４９を介して第１水素ガス流路４８に効果的に移動し、水素吸蔵効率が向上される。
また、小型昇圧ポンプ５５による水素の吸引、さらにはＣＯ酸化後のＣＯ２や空気の外部への排気は、燃料気化室３８から部分酸化室４０や水蒸気改質室４２への燃料の流れを作り、反応ガスの逆流を防ぐとともに、各反応をスムーズに進行させることができる。
【００５８】
また、水素発生時に、ポンプ動力部６１に導入された燃料の気化による圧力と気化された燃料の流れとが動力となって小型昇圧ポンプ５５の駆動軸を回転させるので、小型昇圧ポンプ５５の回転動力が補助され、省力化が図られる。
また、水素吸蔵合金タンク３１が着脱可能に構成されているので、携帯機器に取り付けられた水素吸蔵合金タンク３１を外部に露出させておくことにより、水素吸蔵合金タンク３１を携帯機器から取り外すことなく、水素吸蔵合金タンク３１に水素を吸蔵させることができる。なお、水素吸蔵合金タンク３１と水素発生器３０との熱交換を可能とするために、水素吸蔵合金タンク３１および外部容器３３を熱伝導性に優れた材料、例えばアルミニウムで作製することが望ましい。
【００５９】
なお、上記実施の形態３では、仕切り板３９が外部容器３３の取付面３３ａに対して３０度の角度に構成されているものとしているが、取付面３３ａに対する仕切り板３９の角度θは、加工性、仕切り板３９の面積、外部容器３３の形状等から３０度〜６０度に設定することが望ましい。
また、上記実施の形態３では、小型モータ５６およびバッテリを動力源とする小型昇圧ポンプ５５を用いるもとしているが、ばね動力を動力源とするポンプを用いてもよい。
【００６０】
また、上記実施の形態３において、小型昇圧ポンプ５５による空気の供給のみでは、部分酸化反応が開始しにくいような場合には、ヒータを部分酸化室４０に近接して流路体３７に配設し、起動時にヒータに通電し、部分酸化反応の開始を促進させるようにしてもよい。この場合、部分酸化反応が開始されれば、その発熱反応による発熱で暖機状態となるので、ヒータによる加熱が反応開始にのみ必要であり、ヒータで消費される電力も極めて少なくて済む。
【００６１】
また、上記各実施の形態では、燃料としてメタノールと水とを用いるものとしているが、燃料はこれに限定されるものではなく、例えばジメチルエーテルと水とを用いてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように、部分酸化反応により燃料から水素を発生させる部分酸化室と、水蒸気改質反応により燃料から水素を発生させる水蒸気改質室とを有する水素発生器を備え、部分酸化室と水蒸気改質反応室とを隣接して熱交換可能に配置し、部分酸化反応による発熱を水蒸気改質反応の吸熱により吸収させて、部分酸化室の温度上昇を抑制するようにしたので、燃料電池からのオフガスや冷却水の利用を不要として携帯機器への適用を可能とした小型の携帯燃料電池用水素発生装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る携帯燃料電池用水素発生装置の構成を説明するブロック図である。
【図２】ＬａＮｉ５−Ｈ系の圧力−組成等温線図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係る携帯燃料電池用水素発生装置を模式的に示す斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係る液体燃料電池用水素発生装置の構成を説明するための内部構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３に係る携帯燃料電池用水素発生装置を示す断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ矢視断面図である。
【図７】図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視断面図である。
【符号の説明】
３  燃料気化室、５  部分酸化室、６  水蒸気改質室、８  ＣＯ酸化処理室、９  水素吸蔵合金室（水素吸蔵合金タンク）、１５  燃料保持部（燃料タンク）、１７  燃料気化室、１９  部分酸化室、２０  水蒸気改質室、２１  ＣＯ酸化処理室、２４  水素タンク部（水素吸蔵合金タンク）、３０  水素発生器、３１水素吸蔵合金タンク、３３  外部容器、３３ａ  取付面、３４  燃料タンク、３６  燃料導材、３８  燃料気化室、３９  仕切り板（仕切り壁）、４０  部分酸化室、４１  部分酸化触媒、４２  水蒸気改質室、４３  水蒸気改質触媒、４４  ＣＯ酸化処理室、４５  ＣＯ酸化触媒、４８  第１水素ガス流路、４９  水素透過膜、５４  第２水素ガス流路、５５  小型昇圧モータ、５６ａ  駆動軸、５７  水素昇圧部（第１ポンプ室）、５８  第１空気供給部（第２ポンプ室）、５９  第２空気供給部（第３ポンプ室）、６０  ＣＯ２排気部（第４ポンプ室）、６１  ポンプ動力部（第５ポンプ室）。
【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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【図７】
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