(57)【要約】【課題】  暖機時間を大幅に短縮可能な起動性の高い燃料改質装置を提供する。【解決手段】  燃料を改質して水素を含有する改質ガスを発生する燃料改質装置１であり、改質触媒の限定された触媒領域の第一触媒部３に暖機原料および改質原料を供給する原料供給手段６、７と、原料供給手段６、７により供給された暖機原料および改質原料を改質触媒の限定された触媒領域である第一触媒部３に流入させる流路分離壁１２等の画成手段と、限定された触媒領域である第一触媒部３と周辺領域の第二触媒部４との境界部に配置して両者間の熱伝導を抑制する断熱空間１０により形成した熱伝導抑制手段とを備えるようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を改質して水素を含有する改質ガスを発生する燃料改質装置であって、
改質触媒の限定された触媒領域に暖機原料および改質原料を供給する原料供給手段と、
前記原料供給手段により供給された暖機原料および改質原料を改質触媒の限定された触媒領域に流入させる画成手段と、
前記限定された触媒領域と周辺領域の触媒との境界部に配置して両者間の熱伝導を抑制する熱伝導抑制手段と、を備えていることを特徴とする燃料改質装置。
【請求項２】
前記周辺領域の触媒は、限定された触媒領域の外周部分および下流部分を取囲んで配置していることを特徴とする請求項１に記載の燃料改質装置。
【請求項３】
前記画成手段は、改質触媒の限定された触媒領域を取囲んで改質触媒の前面から突出形成され、
前記原料供給手段は、前記突出形成した画成手段内に原料を供給することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記原料供給手段は、前記画成手段内に液体燃料を噴霧する噴霧ノズルで構成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
【請求項５】
前記限定された触媒領域の触媒は、周辺領域の触媒より酸化反応活性の高い触媒で構成していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
【請求項６】
前記限定された触媒領域の触媒は、周辺領域の触媒より耐熱性が高い触媒で構成していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
【請求項７】
前記限定された触媒部位は、起動時に加熱手段により加熱されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
【請求項８】
前記加熱手段は、通電により発熱して限定された触媒領域を加熱するものであることを特徴とする請求項７に記載の燃料改質装置。
【請求項９】
前記加熱手段は、前記画成手段内に高温ガスを供給することによって限定された触媒領域を加熱するものであることを特徴とする請求項７に記載の燃料改質装置。
【請求項１０】
前記周辺領域の触媒は、前記限定された触媒領域の触媒に比較して、熱伝導性の高い担体に触媒を担持させていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
【請求項１１】
前記熱伝導抑制手段は、限定された触媒領域と周辺領域との境界面に設けた断熱空間により形成したことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
【請求項１２】
前記熱伝導抑制手段が、限定された触媒領域と周辺領域との境界面に設けた熱伝導性の低い材料により形成したことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
【請求項１３】
前記熱伝導抑制手段は、前記周辺領域の触媒の前記限定された触媒領域の下流側とその周辺との間には配置されていないことを特徴とする請求項２から請求項１０のいずれか一つに記載の燃料改質装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料改質装置に関し、特に、炭化水素燃料から水素を含有する改質ガスを発生する燃料改質装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から起動時に迅速に改質装置の触媒を昇温させてより早く定常な運転状態とするため、触媒を加熱するヒータを内蔵させた改質装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、同様の目的のため、触媒を加熱するヒータの上流に原料の流入場所を絞るシャッタを設けて、触媒の限定された領域を暖機可能として、迅速に起動させる燃料改質装置も提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１３０４０５号公報
【特許文献２】特開２００１−１０６５１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記前者の従来例では、ヒータにより触媒全体を一度に昇温させるようにしているが、触媒が反応を促進する活性が充分に高くなる温度に触媒が昇温するまでは改質反応が充分に進行しないため、未反応の炭化水素が改質装置から排出される暖機時間が長くなる。
【０００５】
また、上記後者の従来例では、シャッタにより触媒の限定した領域に加熱ガスを供給可能であるが、加熱ガスよりの熱が限定した領域から周辺領域に拡散されて限定した領域の下流部分の暖機が遅れるため、未反応の炭化水素が改質装置から排出される暖機時間を大幅には短縮できない。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、暖機時間を大幅に短縮可能な起動性の高い燃料改質装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、燃料を改質して水素を含有する改質ガスを発生する燃料改質装置であって、改質触媒の限定された触媒領域に暖機原料および改質原料を供給する原料供給手段と、原料供給手段により供給された暖機原料および改質原料を改質触媒の限定された触媒領域に流入させる画成手段と、限定された触媒領域と周辺領域の触媒との境界部に配置して両者間の熱伝導を抑制する熱伝導抑制手段とを備えるようにした。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明では、改質触媒の限定された触媒領域に暖機原料および改質原料を供給する原料供給手段と、原料供給手段により供給された暖機原料および改質原料を改質触媒の限定された触媒領域に流入させる画成手段とを備えるため、限定された触媒領域による部分負荷運転に必要な限定された触媒領域のみを急速に暖機することができる。
【０００９】
また、限定された触媒領域と周辺領域の触媒との境界部に配置して両者間の熱伝導を抑制する熱伝導抑制手段とを備えるため、限定された触媒領域から周辺領域への熱の拡散を抑制でき、限定された触媒領域の暖機をより一層早めることができ、未反応の炭化水素の排出期間、即ち暖機時間を短縮できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の燃料改質装置を各実施形態に基づいて説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１および図２は、本発明を適用した燃料改質装置の第１実施形態の第一実施例を示し、図１は燃料改質装置のシステム構成図、図２は燃料改質装置の起動方法を示すフローチャートである。
【００１２】
本（第１）実施例の燃料改質装置１は、図１に示すように、触媒容器２内に保持され、ハニカム体上に改質触媒を担持した第一および第二触媒部３、４と、第一触媒部３の上流側に配置した加熱手段５と、加熱手段５の上流側に暖機用燃料を供給する第一原料供給手段６と、第一および第二触媒部３、４に改質原料を供給する第二原料供給手段７と、これらを制御するコントローラ８と、を備える。改質された改質ガスは排出路９を経由して、図示しないガス変成手段を経由して燃料電池のアノード極に供給されるようにしている。
【００１３】
前記第二触媒部４は、触媒容器２の内面に保持され、中央位置に前面に開口させた空間１０を設け、この空間１０内に前記第一触媒部３を入れ子式に収容している。前記第二触媒部４の空間１０の底部を構成する領域には、第一触媒部３を通過したガスを流通させる。前記第一触媒部３は、両端が開口した筒状の流路分離壁１２内に配置される。
【００１４】
前記流路分離壁１２の外周と前記空間１０内周面との間には環状空間を介在させて第一触媒部３と第二触媒部４との間の断熱を行う断熱空間（熱伝導抑制手段）としている。流路分離壁１２の後端の開口は前記第二触媒部４の空間１０底部に当接し、前端は第二触媒部４の前面より突出する。前記突出した流路分離壁１２の内部には、第一触媒部３の前面に位置させて加熱手段５を配置し、加熱手段５前方の流路分離壁１２内の空間１４には、第一原料供給手段６の吐出口１６が開口している。
【００１５】
第一触媒部３は、耐熱性の高いコージェライトで形成した担体に酸化反応活性が高い白金系触媒を担持させて構成している。第二触媒部４は、熱伝導性の高いメタルで形成した担体に改質反応活性が高いＲｈ系触媒を担持させて構成している。
【００１６】
前記加熱手段５は、第一触媒部３の前方に配置した通電により発熱するヒータ５Ａと、コントローラ８により制御されてヒータ５Ａへの通電を行う電力部５Ｂとにより構成される。
【００１７】
前記第一原料供給手段６は、炭化水素系燃料と空気とを混合して供給可能な暖機用原料供給部６Ａと、加熱手段５のヒータ５Ａに向けて開口し、暖機用原料供給部６Ａよりの暖機用燃料を加熱手段５のヒータ５Ａに向けて吐出する供給配管１８と、供給配管１８の途中に配置され、コントローラ８により開閉制御される遮断弁６Ｂとにより構成される。
【００１８】
前記第二原料供給手段７は、炭化水素系燃料、水蒸気、空気からなる改質原料を混合して供給可能な改質用原料供給部７Ａと、改質用原料供給部７Ａよりの改質用原料を、遮断弁７Ｂを介して前記供給配管１８の遮断弁６Ｂの下流に供給する第一供給経路２０と、遮断弁７Ｃを介して第一および第二触媒部３、４の両者に供給する第二供給経路２１とを備える。第一および第二供給経路２０、２１の各遮断弁７Ｂ、７Ｃはコントローラ８により開閉制御される。
【００１９】
前記コントローラ８は、第一触媒部３および第二触媒部４に夫々配置した温度センサ２３、２４よりの温度信号が入力され、燃料改質装置１の運転状況に応じて、第一および第二原料供給手段６、７の各遮断弁６Ｂ、７Ｂ、７Ｃを開閉制御するよう構成している。
【００２０】
以上の構成になる燃料改質装置の起動方法について、図２に示す制御フローチャートに基づいて説明する。図２に示す制御フローチャートは、コントローラ８により燃料改質装置１の起動時に実行される起動手順を記載したものである。
【００２１】
外部、例えば、燃料電池システムより起動指令が入力されると、コントローラ８は、先ずステップＳ１において、第一触媒部３の上流部に設置されているヒータ５Ａへの通電を開始させ、ステップ２へ進む。ヒータ５Ａへの通電開始指令は、電力部５Ｂに出力され、電力部５Ｂはヒータ５Ａへの通電を開始する。
【００２２】
ステップＳ２では、第一原料供給手段６の遮断弁６Ｂを開放し、暖機用原料供給部６Ａの炭化水素系燃料と空気とを混合した暖機用燃料を供給配管１８の吐出口１６から加熱手段５のヒータ５Ａに向けて吐出を開始させ、ステップＳ３へ進む。吐出された暖機用原料はヒータ５Ａにより加熱されて第一触媒部３に流入し、酸化反応による発熱により第一触媒部３を暖機する。
【００２３】
第一触媒部３は、酸化反応活性が高い白金系触媒で構成されており、その担体は耐熱性の高いコージェライトで構成されているので、第一触媒部３では酸化反応による発熱を利用して急速な昇温がなされる。また、第一触媒部３の外周は断熱空間１０に形成しているため、外周方向への放熱は抑制され、第一触媒部３の昇温速度を速める。
【００２４】
第一触媒部３を通過した暖機ガスは、第二触媒部４の中央部分（空間１０底部領域）を加熱して排出路９から排出される。第二触媒部４は、担体に熱伝導性が高いメタルで構成しているので、第一触媒部３より排出された暖機ガスからの熱は第二触媒部４の全体に伝達されて第二触媒部４を昇温させる。なお、燃料改質装置１の暖機中においては、排出口９から排出される暖機ガスは、図示しないが、燃料電池をバイパスして未燃焼成分を燃焼させた後、熱交換器等により冷却して外部へ排出される。
【００２５】
ステップＳ３では、温度センサ２３により検出した第一触媒部３の温度Ｔ１を読み込み、ステップＳ４において、第一触媒部３の温度Ｔ１が暖機終了温度Ｔａを超えているかどうかを判定する。温度Ｔ１が暖機終了温度Ｔａを超えていない場合には、ステップＳ３に戻り、温度センサ２３から読み込む第一触媒温度Ｔ１が、ステップＳ４の暖機終了温度Ｔａを超えるまで、第一原料供給手段６の作動が継続される。ステップＳ４において、温度Ｔ１が暖機終了温度Ｔａに到達した時点で、ステップＳ５へ進む。
【００２６】
ステップＳ５では、遮断弁６Ｂを閉じて第一原料供給手段６の作動を停止し、代わって第二原料供給手段７の遮断弁７Ｂを開放し、ステップＳ６へ進み、加熱手段５のヒータ５Ａへの通電を停止する。供給配管１８の吐出口１６から暖機用原料の吐出は止まり、代わりに、第二原料供給手段７よりの改質原料が、改質原料供給部７Ａから第一供給経路２０の開放した遮断弁７Ｂを経由して供給配管１８から吐出される。
【００２７】
供給された改質原料は、暖機終了した第一触媒部３に流入し、第一触媒部３内を下流へ流通する間に改質され、第一触媒部３を通過して高温となった改質ガスは、第二触媒部４の中央部分（空間１０底部領域）を加熱して排出路から排出される。第二触媒部４は改質反応活性が高いＲｈ系触媒で構成し、担体には熱伝導性が高いメタルで構成しているので、第一触媒部３より排出された高温の改質ガスからの熱は第二触媒部４の全体に急速に伝わり第二触媒部４を更に昇温させる。同時に、改質ガスは第二触媒部４を通過する間に更に改質される。
【００２８】
この時点では、２０％負荷相当の改質ガスの燃料電池への供給が可能となり、前記したバイパス通路を遮断して燃料電池へ改質ガスを供給することで、２０％負荷以下での燃料電池発電を急速に開始可能となる。
【００２９】
ステップＳ７では、温度センサ２４により検出した第二触媒部４の温度Ｔ２を読み込み、ステップＳ８において、第二触媒部４の温度Ｔ２が暖機終了温度Ｔｂを超えているかどうかが判定される。温度Ｔ２が暖機終了温度Ｔｂを超えていない場合には、ステップＳ７に戻り、温度センサ２４から読み込む第二触媒温度Ｔ２が、ステップＳ８の暖機終了温度Ｔｂを超えるまで、第二原料供給手段７の第一供給経路２０からの供給作動が継続される。ステップＳ８において、温度Ｔ２が暖機終了温度Ｔｂに到達した時点で、ステップＳ９へ進む。
【００３０】
ステップＳ９では、第二原料供給手段７の第一供給経路２０の遮断弁７Ｂを閉じ、第二供給経路２１の遮断弁７Ｃを開放して通常運転に移行させる。第二原料供給部７Ａの改質原料は第二供給経路２１の開放した遮断弁７Ｃを経由して、第一および第二触媒部３、４の前方空間に流入し、第一および第二触媒部３、４に流入して、両触媒３、４により改質原料を改質して改質ガスを排出口９より排出する。この時点で１００％負荷相当の改質ガス供給が可能となっており、１００％負荷以下での燃料電池発電を可能とする。
【００３１】
以上のように、改質触媒の限定された触媒領域である第一触媒部３に暖機原料および改質原料を供給する暖機用原料供給手段６および改質原料供給手段７等の原料供給手段と、供給された暖機原料および改質原料を改質触媒の限定された触媒領域である第一触媒部３に流入させる画成手段としての流路分離壁１２とを備えるため、限定された触媒領域である第一触媒部３による部分負荷運転に必要な限定された触媒領域の第一触媒部３のみを急速に暖機することができる。
【００３２】
また、前記限定された触媒領域である第一触媒部３と周辺領域の触媒である第二触媒部４との境界部に熱伝導を抑制する熱伝導抑制手段（断熱空間１０等）を備えるため、限定された触媒領域である第一触媒部３から周辺領域の触媒である第二触媒４への熱の拡散が抑制され、限定された触媒領域である第一触媒３の暖機をより一層早めることができ、未反応の炭化水素の排出期間、即ち暖機時間を短縮できる。また、熱伝導抑制手段である断熱空間１０は容易に形成できる。
【００３３】
また、前記周辺の触媒領域である第二触媒部４は、限定された触媒領域である第一触媒部３の外周部分および下流部分を取囲んで配置しているため、第一触媒部３で昇温された暖機ガスおよび昇温された改質ガスにより第一触媒部３の下流領域の第二触媒部４を加熱することができ、下流領域から周辺領域への伝熱により第二触媒部４を効果的に暖機することができる。
【００３４】
また、断熱空間１０等からなる熱伝導抑制手段が限定された触媒領域である第一触媒部３の外周部分に配置されているため、第一触媒部３で昇温される暖機ガスおよび昇温される改質ガスの周辺領域への熱拡散を効果的に抑制し、第二触媒部４へ流入する暖機ガスおよび改質ガスの温度を上昇させ、下流領域から周辺領域への伝熱により第二触媒部を効果的に暖機することができる。
【００３５】
また、改質触媒の限定された触媒領域である第一触媒部３を取囲んで改質触媒の前面から突出形成した流路分離壁１２等の画成手段を備え、前記原料供給手段６、７は、前記突出形成した画成手段内に原料を供給するため、ガス流れ中において可動するような部材がなく耐久性に優れている。
【００３６】
また、前記限定された触媒領域である第一触媒部３は、周辺の触媒領域である第二触媒部４より酸化反応活性が高い触媒であり、また耐熱性が高い触媒で構成しているため、酸化反応による急速な暖機が可能となり、起動時間を早めることができる。
【００３７】
また、前記限定された触媒領域である第一触媒部３は、通電により発熱する加熱手段５によって加熱するため、その暖機時間を早めることができる。
【００３８】
また、前記周辺の触媒領域である第二触媒部４は、前記限定された触媒領域である第一触媒部３に比較して熱伝導性の高い担体で形成しているため、第一触媒部３で昇温された暖機ガスおよび昇温された改質ガスによる第一触媒部３の下流領域の第二触媒部４への加熱が、下流領域から周辺領域へ速やかに伝熱して第二触媒部４を効果的に暖機でき、触媒全体の暖機への移行時間を短縮でき、全負荷運転までの起動時間を一層短縮することができる。
【００３９】
図３は、本発明を適用した燃料改質装置の第１実施形態の第２実施例を示すシステム構成図である。本（第２）実施例は、第一原料供給手段６および第二原料供給手段７の第一経路２０の供給配管１８先端を原料噴霧装置により構成した。なお、第一実施例と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００４０】
図３において、第一原料供給手段６および第二原料供給手段７の第一経路２０における供給配管１８先端には、原料を霧化して噴出させる噴霧装置（噴霧ノズル）２５を配置した。その他の構成および起動方法は、第一実施例と同様である。
【００４１】
噴霧装置２５（噴霧ノズル）により噴霧された原料は、供給される原料が暖機用原料である場合には、加熱手段５としてのヒータ５Ａを通過する際に速やかに昇温気化され、第一触媒部３で迅速に酸化反応を生じさせ、酸化反応による発熱を利用した急速な昇温を可能とし、第一触媒部３の暖機時間を早めることができる。
【００４２】
また、供給される原料が改質用原料である場合には、第一触媒部３に流入した段階で、改質反応が促進され、高温の改質ガスとなって第二触媒部４に流入するため、第二触媒部４の加熱作用を強めて第二触媒部４全体を迅速に昇温させ、第二触媒部４の暖機を早めることができる。
【００４３】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００４４】
（ア）改質触媒の限定された触媒領域である第一触媒部３に暖機原料および改質原料を供給する原料供給手段６、７と、原料供給手段６、７により供給された暖機原料および改質原料を改質触媒の限定された触媒領域である第一触媒部３に流入させる画成手段としての流路分離壁１２とを備えるため、限定された触媒領域である第一触媒部３による部分負荷運転に必要な限定された触媒領域である第一触媒部３のみを急速に暖機することができる。
【００４５】
（イ）また、限定された触媒領域である第一触媒部３と周辺領域の第二触媒部４との境界部に配置して両者間の熱伝導を抑制する熱伝導抑制手段１０とを備えるため、限定された触媒領域である第一触媒部３から周辺領域の第二触媒部４への熱の拡散を抑制でき、限定された触媒領域である第一触媒部３の暖機をより一層早めることができ、未反応の炭化水素の排出期間、即ち暖機時間を短縮できる。
【００４６】
（ウ）前記周辺領域の触媒である第二触媒部４は、限定された触媒領域である第一触媒部３の外周部分および下流部分を取囲んで配置しているため、第一触媒部３で昇温された暖機ガスおよび昇温された改質ガスにより第一触媒部３の下流領域の第二触媒部４を加熱することができ、下流領域から周辺領域への伝熱により第二触媒部４を効果的に暖機することができる。
【００４７】
（エ）画成手段として、改質触媒の限定された触媒領域である第一触媒部３を取囲んで改質触媒の前面から突出形成された流路分離壁１２を備え、前記原料供給手段６、７は、前記突出形成した画成手段内に原料を供給するので、ガス流れ中で稼働するような部材を設けないので耐久性に優れている。
【００４８】
（オ）限定された触媒領域の第一触媒部３は、周辺領域の第二触媒部４より酸化反応活性の高く、周辺領域の第二触媒部４より耐熱性が高い触媒で構成しているため、酸化反応による急速な暖機が可能となり、起動時間を早めることができる。
【００４９】
（カ）限定された触媒部位である第一触媒部３は、起動時に通電により発熱して第一触媒部３を加熱するため、その暖機時間を早めることができる。
【００５０】
（キ）周辺領域の第二触媒部４は、前記限定された触媒領域の第一触媒部３に比較して、熱伝導性の高い担体に触媒を担持させているため、第一触媒部３で昇温された暖機ガスおよび昇温された改質ガスによる第一触媒部３下流領域の第二触媒部４への加熱が、下流領域から周辺領域へ速やかに伝熱して第二触媒部４を効果的に暖機でき、触媒全体の暖機への移行時間を短縮でき、全負荷運転までの起動時間を一層短縮することができる。
【００５１】
（ク）熱伝導抑制手段として、限定された触媒領域である第一触媒部３と周辺領域である第二触媒部４との境界面に設けた断熱空間１０により形成したため、容易に形成できる。
【００５２】
（ケ）熱伝導抑制手段としての断熱空間１０は、前記限定された触媒領域である第一触媒部３の下流側の第二触媒部４とその周辺の第二触媒部４との間には配置されていないため、第一触媒部３の下流領域の第二触媒部４を加熱する第一触媒部３で昇温される暖機ガスおよび昇温される改質ガスの周辺領域への熱拡散を効果的に抑制し、第二触媒部４へ流入する暖機ガスおよび改質ガスの温度を上昇させ、下流領域から周辺領域への伝熱により第二触媒部４を効果的に暖機することができる。
【００５３】
（コ）第二実施例のように、原料供給手段６、７を、前記画成手段１２内に液体燃料を噴霧する噴霧ノズル２５で構成すると、液体燃料を噴霧するため、迅速に燃料を気化でき、起動時間を早めることができる。
【００５４】
（第２実施形態）
図４および図５は、本発明を適用した燃料改質装置の第２実施形態を示し、図４は燃料改質装置のシステム構成図、図５は燃料改質装置の起動方法を示すフローチャートである。本実施形態においては、加熱手段として第一触媒部３に高温の燃焼ガスを供給するようにしたものである。なお、第一実施形態と同一装置には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００５５】
図４において、燃料改質装置１の第一触媒部３の加熱手段５として、ヒータ５Ａに代えて、燃焼器２６等により発生される燃焼ガス等の高温ガスを供給配管１８から第一触媒部３に供給するよう構成している。燃焼器２６と供給配管１８との間には、遮断弁２７を挿入し、燃料改質装置１の起動初期に遮断弁２８を開放して、燃焼ガスを第一触媒部３に供給して、第一触媒部３を燃焼ガスにより昇温させ、暖機用原料が着火する温度まで昇温させるようにしている。なお、流路分離壁１２の外周に配置していた断熱空間１０に代えて、断熱材２８を配置している。その他の構成は、第一実施形態と同様である。
【００５６】
図５に示す、コントローラ８によって燃料改質装置１の起動時に実行される起動方法の制御フローチャートについて説明する。この制御フローチャートにおいては、ステップＳ１で実行されていたヒータ５Ａへの通電開始動作に代えてステップＳ１０が実行される。
【００５７】
ステップＳ１０においては、燃焼器２６による高温の燃焼ガスを、遮断弁２７を開放して供給配管１８から第一触媒部３の上流に供給するようにしている。燃焼器２６による高温の燃焼ガスの供給は、第一触媒部３を温度上昇させ、少なくとも第一触媒部３の前面部分の温度が、暖機用原料の着火温度に達するまで継続される。続くステップＳ２〜ステップＳ９は、ステップＳ６のヒータ５Ａへの通電停止動作が削除されていることを除いて第一実施形態の起動手順と同様である。
【００５８】
この燃料改質装置１においては、改質触媒の限定された触媒領域である第一触媒部３を加熱する加熱手段５が、燃焼器２６などによって発生する高温ガスであるため、電気エネルギが十分に供給できない場合であっても、限定された触媒領域である第一触媒部３を高い熱エネルギで暖機でき、第一触媒部３の暖機時間を早めることができる。
サ  また、熱伝導抑制手段として、第一触媒部３と第二触媒部４との境界面に熱伝導性の低い断熱材２８を配置するため、断熱空間１０により形成した熱伝導抑制手段よりも断熱効果を高めることができ、限定された触媒領域である第一触媒部３から周辺領域の第二触媒部４への熱の拡散がより一層抑制させ、限定された触媒領域である第一触媒部３の暖機をより一層早めることができる。
【００５９】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）〜（キ）、（ケ）に加えて、以下に記載する効果を奏することができる。
【００６０】
（サ）加熱手段として、前記画成手段１２内に高温ガスを供給することによって限定された触媒領域である第一触媒部３を加熱するものであるため、電気エネルギが十分に供給できない場合であっても、限定された触媒領域である第一触媒部３を高い熱エネルギで暖機でき、第一触媒部３の暖機時間を早めることができる。
【００６１】
（シ）熱伝導抑制手段として、限定された触媒領域３と周辺領域４との境界面に設けた熱伝導性の低い材料により形成したため、断熱空間１０により形成した熱伝導抑制手段よりも断熱効果を高めることができ、限定された触媒領域である第一触媒部３から周辺領域の第二触媒部４への熱の拡散がより一層抑制させ、限定された触媒領域である第一触媒部３の暖機をより一層早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態の第一実施例を示す燃料改質装置のシステム構成図。
【図２】同じくコントローラにより実行される起動手順を示す制御フローチャート。
【図３】本発明の第一実施形態における第二実施例の燃料改質装置のシステム構成図。
【図４】本発明の第二実施形態を示す燃料改質装置のシステム構成図。
【図５】同じくコントローラにより実行される起動手順を示す制御フローチャート。
【符号の説明】
【００６３】
１  燃料改質装置
２  触媒容器
３  限定された触媒領域である第一触媒部
４  周辺領域の触媒である第二触媒部
５  加熱手段
６  第一原料供給手段である暖機用原料供給手段
７  第二原料供給手段である改質用原料供給手段
８  コントローラ
９  排出口
１０  熱伝導抑制手段として断熱空間
１２  画成手段としての流路分離壁
１８  供給配管
２０  第一供給経路
２１  第二供給経路
２３、２４  温度センサ
２５  噴霧ノズル
２６  燃焼装置
２８  熱伝導抑制手段として断熱材
【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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