【手続補正書】
【提出日】平成15年11月13日(2003.11.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応ガスの流通空間を区画する第１および第２の壁と、上記第１および第２の壁の間に配置された中間壁と、上記第１の壁と上記中間壁との間に形成され、上記反応ガスが一端側から導入され、他端側に流出される第１のガス流路部と、上記第１のガス流路部内に改質触媒が保持されて構成された改質触媒層と、上記第１の壁を介して上記改質触媒層と相対して設けられ、加熱流体が流通する加熱流体流路部と、上記中間壁と上記第２の壁との間に形成され、上記第１のガス流路部を流通した後の上記反応ガスが他端側から導入され、一端側から流出される第２のガス流路部と、上記第１および第２の壁の他端側に接合され、上記第１のガス流路部と上記第２のガス流路部とを連通し、上記第１のガス流路部から流出した上記反応ガスを反転して上記第２のガス流路部に流入させるガス連通部を構成する端部フタとを有する改質反応器を備えた燃料改質装置において、
上記端部フタが、上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスから熱的に隔離されていることを特徴とする燃料改質装置。
【請求項２】
上記端部フタが、上記加熱流体流路部を流通する上記加熱流体から熱的に隔離されていることを特徴とする請求項１記載の燃料改質装置。
【請求項３】
第１の断熱材が上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスに対して上記端部フタを遮蔽するように上記ガス連通部内に配設され、あるいは第２の断熱材が上記加熱流体に対して上記端部フタを遮蔽するように配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の燃料改質装置。
【請求項４】
反応ガスの流通空間を区画する第１および第２の壁と、上記第１および第２の壁の間に配置された中間壁と、上記第１の壁と上記中間壁との間に形成され、上記反応ガスが一端側から導入され、他端側に流出される第１のガス流路部と、上記第１のガス流路部内に改質触媒が保持されて構成された改質触媒層と、上記第１の壁を介して上記改質触媒層と相対して設けられ、加熱流体が流通する加熱流体流路部と、上記中間壁と上記第２の壁との間に形成され、上記第１のガス流路部を流通した後の上記反応ガスが他端側から導入され、一端側から流出される第２のガス流路部と、上記第１および第２の壁の他端側に接合され、上記第１のガス流路部と上記第２のガス流路部とを連通し、上記第１のガス流路部から流出した上記反応ガスを反転して上記第２のガス流路部に流入させるガス連通部を構成する端部フタとを有する改質反応器を備えた燃料改質装置において、
上記端部フタを冷却する冷却構造を有することを特徴とする燃料改質装置。
【請求項５】
上記端部フタが、上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスおよび上記加熱流体流路部を流通する上記加熱流体の少なくとも一方から熱的に隔離されていることを特徴とする請求項４記載の燃料改質装置。
【請求項６】
上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスに対して上記端部フタを遮蔽するように上記ガス連通部内に配設された第１の断熱材、および、上記加熱流体に対して上記端部フタを遮蔽するように配設された第２の断熱材の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項５記載の燃料改質装置。
【請求項７】
上記第１および第２の壁が上記中間壁に対して上記端部フタの設置方向に延伸され、上記端部フタが上記第１および第２の壁の延伸部に接合されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項５および請求項６のいずれかに記載の燃料改質装置。
【請求項８】
上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスの上記端部フタ側への流入を遮蔽する仕切り板が上記ガス連通部に配設されていることを特徴とする請求項７記載の燃料改質装置。
【請求項９】
上記第１の壁の上記端部フタとの接合部と上記第１のガス流路部の他端部との間に位置する上記第１の壁の延伸部に肉薄部が形成されていることを特徴とする請求項７記載の燃料改質装置。
【請求項１０】
上記仕切り板は上記第１および第２の壁の熱膨張差に起因する熱応力を受けないように上記ガス連通部内に保持されていることを特徴とする請求項８記載の燃料改質装置。
【請求項１１】
上記冷却構造は、上記端部フタの反改質触媒層側に密接して配置された冷却部と、該冷却部内を流通する冷却流体とを有することを特徴とする請求項４記載の燃料改質装置。
【請求項１２】
上記冷却部は、上記端部フタの反改質触媒層側の端面に沿って流れる上記冷却流体の流路と、上記第１の壁の上記端部フタとの接合部と上記第１のガス流路部の他端部との間に位置する上記第１の壁の延伸部の上記加熱流体流路部側の壁面に沿って流れる上記冷却流体の流路とを有することを特徴とする請求項１１記載の燃料改質装置。
【請求項１３】
燃焼装置を備え、上記加熱流体が該燃焼装置から排出される燃焼ガスであり、上記冷却流体が該燃焼装置に供給される空気および燃料ガスの少なくとも一方であることを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の燃料改質装置。
【請求項１４】
上記冷却流体は空気であり、該空気が上記冷却部を流通後上記加熱流体に合流するよう構成されていることを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の燃料改質装置。
【請求項１５】
上記冷却流体は水であり、該水を上記冷却部を流通させて得られるスチームが上記反応ガスとして上記改質触媒層に供給されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２記載の燃料改質装置。
【請求項１６】
上記第１の断熱材は、９０％以上のアルミナ繊維含有バルク材であることを特徴とする請求項３又は請求項６記載の燃料改質装置。
【請求項１７】
上記第１の断熱材は、２０％以上のアルミナ繊維含有バルク材を、６００℃以上の温度で一回以上加熱処理したものであることを特徴とする請求項３又は請求項６記載の燃料改質装置。
【請求項１８】
上記第１の壁、上記第２の壁および上記中間壁は同心円状に配置された円筒形状に作製されていることを特徴とする請求項１、請求項２および請求項４のいずれかに記載の燃料改質装置。
【請求項１９】
上記第１の壁、上記第２の壁および上記中間壁は平板形状に作製されていることを特徴とする請求項１、請求項２および請求項４のいずれかに記載の燃料改質装置。
【請求項２０】
上記第２のガス流路部に触媒層を設け、上記第１のガス流路部に設けた上記改質触媒層を通過した上記反応ガスが、該触媒層を流通することにより第２の反応を進行させることを特徴とする請求項１、請求項２および請求項４のいずれかに記載の燃料改質装置。
【請求項２１】
上記触媒層は、上記第２のガス流路部に保持されたＣＯを低減させる触媒で構成されていることを特徴とする請求項２０記載の燃料改質装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る燃料改質装置は、反応ガスの流通空間を区画する第１および第２の壁と、上記第１および第２の壁の間に配置された中間壁と、上記第１の壁と上記中間壁との間に形成され、上記反応ガスが一端側から導入され、他端側に流出される第１のガス流路部と、上記第１のガス流路部内に改質触媒が保持されて構成された改質触媒層と、上記第１の壁を介して上記改質触媒層と相対して設けられ、加熱流体が流通する加熱流体流路部と、上記中間壁と上記第２の壁との間に形成され、上記第１のガス流路部を流通した後の上記反応ガスが他端側から導入され、一端側から流出される第２のガス流路部と、上記第１および第２の壁の他端側に接合され、上記第１のガス流路部と上記第２のガス流路部とを連通し、上記第１のガス流路部から流出した上記反応ガスを反転して上記第２のガス流路部に流入させるガス連通部を構成する端部フタとを有する改質反応器を備えた燃料改質装置において、上記端部フタが、上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスから熱的に隔離されているものである。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、上記端部フタが、上記加熱流体流路部を流通する上記加熱流体から熱的に隔離されているものである。
また、第１の断熱材が上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスに対して上記端部フタを遮蔽するように上記ガス連通部内に配設され、あるいは第２の断熱材が上記加熱流体に対して上記端部フタを遮蔽するように配設されているものである。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
この発明によれば、反応ガスの流通空間を区画する第１および第２の壁と、上記第１および第２の壁の間に配置された中間壁と、上記第１の壁と上記中間壁との間に形成され、上記反応ガスが一端側から導入され、他端側に流出される第１のガス流路部と、上記第１のガス流路部内に改質触媒が保持されて構成された改質触媒層と、上記第１の壁を介して上記改質触媒層と相対して設けられ、加熱流体が流通する加熱流体流路部と、上記中間壁と上記第２の壁との間に形成され、上記第１のガス流路部を流通した後の上記反応ガスが他端側から導入され、一端側から流出される第２のガス流路部と、上記第１および第２の壁の他端側に接合され、上記第１のガス流路部と上記第２のガス流路部とを連通し、上記第１のガス流路部から流出した上記反応ガスを反転して上記第２のガス流路部に流入させるガス連通部を構成する端部フタとを有する改質反応器を備えた燃料改質装置において、上記端部フタが、上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスから熱的に隔離されている。これにより、ガス連通部を通過する７００℃前後の反応ガスから端部フタおよびその近傍への熱移動が抑えられ、部材の低温化が図られるので、耐クリープ強度の高い状態で運用できる。従って、高価な耐クリープ材を使用せずとも耐熱性に強い運転が可能となり、装置の信頼性向上ならびにコストの低減が図れる。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８７】
また、端部フタが、上記加熱流体流路部を流通する上記加熱流体から熱的に隔離されているので、１０００℃前後の加熱流体から端部フタおよびその近傍への熱移動が抑えられ、部材の低温化が図られ、耐クリープ強度の高い状態で運用できる。
また、第１の断熱材が上記第１のガス流路部から流出する上記反応ガスに対して上記端部フタを遮蔽するように上記ガス連通部内に配設され、あるいは第２の断熱材が上記加熱流体に対して上記端部フタを遮蔽するように配設されているので、ガス連通部を通過する７００℃前後の反応ガスおよび１０００℃前後の加熱流体から端部フタおよびその近傍への熱移動を簡易な構造で抑えることができる。そして、第１および第２の断熱材の厚み調整等で容易にかつ効果的に低温化すること可能である。


【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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