(57)【要約】【課題】  改質器の放熱量を減少させて諸効果を達成し得るようにした燃料改質装置を提供する。【解決手段】  燃料改質装置１は、原料ガスから水素を含む改質ガスを生成する改質器２と、その改質器２の入口３側に連設されて原料ガスを該改質器２に導くガス導入部材４と、改質器２の出口５側に連設され、且つ高温の改質ガスにより原料ガスを加熱する熱交換器６と、加熱された原料ガスを改質器２周りおよびガス導入部材４周りを流した後そのガス導入部材４の少なくとも１つのガス導入口７に導くガス通路８を形成すべく、改質器２およびガス導入部材４を囲むガス通路形成部材９とを有する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスから水素を含む改質ガスを生成する改質器（２）と、その改質器（２）の入口（３）側に連設されて原料ガスを該改質器（２）に導くガス導入部材（４，４′）と、前記改質器（２）の出口（５）側に連設され、且つ高温の前記改質ガスにより前記原料ガスを加熱する熱交換器（６）と、加熱された前記原料ガスを前記改質器（２）周りおよび前記ガス導入部材（４，４′）周りを流した後そのガス導入部材（４，４′）の少なくとも１つのガス導入口（７）に導くガス通路（８）を形成すべく、前記改質器（２）および前記ガス導入部材（４，４′）を囲むガス通路形成部材（９）とを有することを特徴とする燃料改質装置。
【請求項２】
前記ガス通路（８）に、該ガス通路（８）を通過する原料ガスを拡散させる少なくとも１つの散気部材（４２，４３）が備えら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】
前記ガス導入部材（４，４′）、前記改質器（２）、前記熱交換器（６）および前記ガス通路形成部材（９）がそれぞれ円筒形をなし、それら四部材（４，４′，２，６，９）が同軸上に配置されていることを特徴とする、請求項１または２記載の燃料改質装置。
【請求項４】
前記熱交換器（６）、前記改質器（２）及び前記ガス導入部材（４，４′）が下からこの順で上下に配列されて相互に一体構造となっていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の燃料改質装置。
【請求項５】
前記ガス通路形成部材（９）は、前記熱交換器（６）のハウジング（２２）周りに前記ガス通路（８）の入口側を形成すべく、そのハウジング（２２）の一部をもその全周に亘り囲んでおり、前記熱交換器（６）のハウジング（２２）の一部には、その全周に亘り配置されて前記ガス通路（８）の入口側に連通する複数の原料ガス用出口（４１）が存することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の燃料改質装置。
【請求項６】
前記ガス通路形成部材（９）の全外面が断熱部材（５３）により覆われていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の燃料改質装置。
【請求項７】
前記ガス導入部材が、ディフューザ（４）であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の燃料改質装置。
【請求項８】
前記ガス導入部材（４，４′）には、該ガス導入部材（４，４′）内に導かれた原料ガスが通過する多数の小孔（４６）を有して同原料ガスを拡散させる散気部材（４５）、同原料ガスを旋回させるスクリュ形ガイド部材（４７）、同原料ガスを膨張させつつ下流側に略均等に案内するコーン形吹出し部材（５０）のうちの少なくとも１つが設けられることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか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、特に、燃料電池に燃料を供給すべく、メタノール、炭化水素等の原料ガスから水素を含む改質ガスを製造する装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
原料ガスの改質反応において、改質ガスの生成効率を向上させるためには反応温度を高めることが得策である。そこで、改質器に対する断熱構造を確固としたものにすることが必要となる。本出願人は、先に、内側ケースを外側ケースにより覆って、両ケース間に断熱用空間を形成した改質器を開発した（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−６３１０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
反応温度を高めると、それに伴い放熱量も大となる。反応温度を、経済的に高く維持するためには放熱量を低く抑えることを要求されるが、前記断熱的空間の場合はその断熱効果に自ずと限界があるため前記要求に十分に応ずることができず、この点改良が望まれていた。
【０００４】
本発明は、反応温度を高めた場合において、その反応温度を、経済的に高く維持して高い水素生成効率を得ることができ、また小型化を図ることが可能な前記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】
【０００５】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、原料ガスから水素を含む改質ガスを生成する改質器と、その改質器の入口側に連設されて原料ガスを該改質器に導くガス導入部材と、前記改質器の出口側に連設され、且つ高温の前記改質ガスにより前記原料ガスを加熱する熱交換器と、加熱された前記原料ガスを前記改質器周りおよび前記ガス導入部材周りを流した後そのガス導入部材の少なくとも１つのガス導入口に導くガス通路を形成すべく、前記改質器および前記ガス導入部材を囲むガス通路形成部材とを有することを特徴とする。
【０００６】
前記特徴によれば、高温の改質ガスにより加熱された原料ガスを改質器周りに流すようにすると、改質器から原料ガスへの熱伝達が十分に抑制されるので、改質器の放熱量が大幅に減少する。これにより改質反応の反応温度を高めた場合において、その反応温度を、経済的に高く維持することができる。つまり、反応温度維持のための燃焼用ガス量を放熱量の減少に伴い低減し、また原料ガスの加熱に高温改質ガスの廃熱を有効に利用する、といったコスト低減策が講じられているのである。よって、改質反応を、反応率の高い高温にて行って水素生成効率を大いに高めることが可能である。
【０００７】
また改質器の放熱量を抑制すると、改質器内部の温度がその全体に亘り均一になるため、ガス温度および触媒温度の制御が容易であると共に一部の触媒が過熱されて劣化する、といった不具合を防止して触媒の耐久性を向上させることができる。さらに改質器の入口側および出口側にそれぞれガス導入部材および熱交換器を連設すると、改質器と、ガス導入部材及び熱交換器との各間の接続管を不要にして装置の小型化を図り、また接続管からの放熱といった不具合を回避することが可能である。
【０００８】
また請求項２の発明は、請求項１の前記特徴に加えて、前記ガス通路に、該ガス通路を通過する原料ガスを拡散させる少なくとも１つの散気部材が備えられていることを特徴とし、このように構成すると、前記作用効果に加えて、加熱された原料ガスをガス導入部材に、そのガス導入口から均等に導入して、ガス導入部材による原料ガスの散気作用をスムーズに、且つ確実に行わせることが可能である。
【０００９】
また請求項３の発明は、請求項１又は２の前記特徴に加えて、前記ガス導入部材、前記改質器、前記熱交換器および前記ガス通路形成部材がそれぞれ円筒形をなし、それら四部材が同軸上に配置されていることを特徴とし、このように構成すると、前記作用効果に加えて、装置の小型化を一層推進することが可能である。
【００１０】
また請求項４の発明は、請求項１〜３の何れかの前記特徴に加えて、前記熱交換器、前記改質器及び前記ガス導入部材が下からこの順で上下に配列されて相互に一体構造となっていることを特徴とし、このように構成すると、前記作用効果に加えて、装置の小型化を図りつつ装置を縦長形態として設置面積を極力低減でき、しかも原料ガスの入口側や改質ガスの出口側を極力低位置に配備できてガス配管を上方に取り回す必要がなく、配管が容易となる。
【００１１】
また請求項５の発明は、請求項１〜４の何れかの前記特徴に加えて、前記ガス通路形成部材が、前記熱交換器のハウジング周りに前記ガス通路の入口側を形成すべく、そのハウジングの一部をもその全周に亘り囲んでおり、前記熱交換器のハウジングの一部には、その全周に亘り配置されて前記ガス通路の入口側に連通する複数の原料ガス用出口が存することを特徴とし、このように構成すると、前記作用効果に加えて、原料ガスを熱交換器よりガス通路の入口側にその全体に亘り均一に送り出して、ガス通路内に原料ガスの均一な流れを形成することが可能であり、これにより改質器の放熱をその全体に亘り均等に抑制することができる。
【００１２】
また請求項６の発明は、請求項１〜５の何れかの前記特徴に加えて、前記ガス通路形成部材の全外面が断熱部材により覆われていることを特徴とし、このように構成すると、改質器の放熱量を一層低減することが可能である。
【００１３】
また請求項７の発明は、請求項１〜６の何れかの前記特徴に加えて、前記ガス導入部材が、ディフューザであることを特徴とし、このように構成すると、改質器の入口側に連設したディフューザ自体の原料ガスに対する絞り・膨張作用により、改質器に向かう原料ガスを効果的に拡散させ、改質器に略均等に導くことができる。
【００１４】
また請求項８の発明は、請求項１〜７の何れかの前記特徴に加えて、前記ガス導入部材には、該ガス導入部材内に導かれた原料ガスが通過する多数の小孔を有して同原料ガスを拡散させる散気部材、同原料ガスを旋回させるスクリュ形ガイド部材、同原料ガスを膨張させつつ下流側に略均等に案内するコーン形吹出し部材のうちの少なくとも１つが設けられることを特徴とし、このように構成すると、ガス導入部材内において、上記散気部材・スクリュ形ガイド部材・コーン形吹出し部材の少なくとも１つにより、改質器に向かう原料ガスをガス導入部材内で一層効果的に拡散させ、改質器に略均等に導くことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高温の改質ガスにより加熱された原料ガスを改質器周りに流すようにしたので、反応温度を高めた場合において、その反応温度を、経済的に高く維持して高い水素生成効率を得ることができ、また改質器の入口側および出口側にそれぞれガス導入部材および熱交換器を連設したので、改質器と、ガス導入部材・熱交換器との各間の接続管を不要にして装置の小型化を図ることがでる。
【００１６】
また特に請求項２の発明によれば、加熱された原料ガスをガス導入部材に、そのガス導入口から均等に導入し得るので、ガス導入部材による原料ガスの散気作用をスムーズに、且つ確実に行わせることが可能である。
【００１７】
また特に請求項３の発明によれば、ガス導入部材、改質器、熱交換器およびガス通路形成部材がそれぞれ円筒形をなし、それら四部材が同軸上に配置されるので、装置の小型化を一層推進することが可能である。
【００１８】
また特に請求項４の発明によれば、熱交換器、改質器及びガス導入部材が下からこの順で上下に配列されて相互に一体構造とされるので、装置の小型化を図りつつ装置を縦長形態として設置面積を極力低減でき、しかも原料ガスの入口側や改質ガスの出口側を極力低位置に配備できてガス配管を上方に取り回す必要がなく、配管が容易となる。
【００１９】
また特に請求項５の発明によれば、原料ガスを熱交換器よりガス通路の入口側にその全体に亘り均一に送り出して、ガス通路内に原料ガスの均一な流れを形成することが可能であり、これにより改質器の放熱をその全体に亘り均等に抑制することができる。
【００２０】
また特に請求項６の発明によれば、ガス通路形成部材の全外面が断熱部材により覆われるので、改質器の放熱量を一層低減することが可能である。
【００２１】
また特に請求項７の発明によれば、改質器の入口側に連設したディフューザ自体の原料ガスに対する絞り・膨張作用により、改質器に向かう原料ガスを効果的に拡散させ、改質器に略均等に導くことができる。
【００２２】
また特に請求項８の発明によれば、ガス導入部材内において、散気部材・スクリュ形ガイド部材・コーン形吹出し部材の少なくとも１つにより、改質器に向かう原料ガスをガス導入部材内で一層効果的に拡散させ、改質器に略均等に導くことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００２４】
〔第１実施例〕
図１〜３に示した燃料改質装置１は、水素製造方式として部分酸化法を適用し得るように構成されている。その燃料改質装置１は、原料ガスから水素を含む改質ガスを生成する円筒形改質器２と、その改質器２の入口３側、つまり上側に連設されて原料ガスを改質器２に導くガス導入部材としての原料ガス用円筒形ディフューザ４と、改質器２の出口５側、つまり下側に連設され、且つ高温の改質ガスにより原料ガスを加熱する円筒形熱交換器６と、加熱された原料ガスを改質器２周りおよびディフューザ４周りを流した後そのディフューザ４の上端に存するガス導入口７に導くガス通路８を形成すべく、改質器２およびディフューザ４を囲む円筒形ガス通路形成部材９とを有する。それら四部材２，４，６，９は同軸上に配置されていて、装置１の小型化を図る上に有効である。また特に熱交換器６、改質器２及びディフューザ４（ガス導入部材）が下からこの順で上下に配列されて相互に一体構造とされるため、装置１の小型化を図りつつ装置１を縦長形態として設置面積を極力低減でき、しかも装置１における原料ガスの入口側や改質ガスの出口側を極力低位置に配備できてガス配管を上方に取り回す必要がなく、配管が容易となる。
【００２５】
改質器２は、上側に環状端面により囲まれた入口３を、下側に環状端面により囲まれた出口５をそれぞれ有する円筒形外筒体１０と、それら入、出口３，５間において外筒体１０内に固定された内筒体１１とを有する。内筒体１１内には、原料ガス、例えばメタノール、メタン等の炭化水素を含むガスと酸素（空気）とを用いて部分酸化法を行うべく、Ｐｔ系、ＣｕＺｎ系、Ｐｄ系等の触媒１６が充填されており、内筒体１１の上側および下側の両端壁１２，１３にはぞれぞれ複数の流入孔１４および流出孔１５が形成されている。触媒１６は、必要に応じて、耐熱性金属材料またはセラミック材料よりなるハニカム状担体に保持される。
【００２６】
ディフューザ４は、１つのガス導入口７を有する首部１７と、その首部１７の下側に連なる肩部１８と、その肩部１８に連なり、下端を改質器２の外筒体１０に突合せてそれに取付けられた胴部１９とを有する。
【００２７】
熱交換器６は、上側に環状端面により囲まれた入口２０を、下側に環状端面により囲まれた出口２１をそれぞれ有する円筒形ハウジング２２と、それら入、出口２０，２１近傍において、ハウジング２２の内周面にそれぞれ固定されて熱交換室２３を形成する２つの円形保持板２４，２５と、両保持板２４，２５に、それらの全体に均等に分散し、且つそれらを貫通するように固定された複数のガスパイプ２６とを有する。下側の保持板２５近傍においてハウジング２２に、熱交換室２３に連通するように原料ガス用入口２７を有する接続パイプ２８が設けられている。
【００２８】
熱交換室２３内には、その内部を、上下方向に並んで互に連通する４つの小部部２９〜３２に区画する３つの隔壁板３３〜３５が配設されており、それら隔壁板３３〜３５を複数のガスパイプ２６が貫通している。図３に明示するように、各隔壁板３３〜３５は円形板の一部を三ケ月形に切除された形状を有し、その円弧状外周部３６はハウジング２２内周面に固着され、その弦状部３７とハウジング２２内周面の一部とによって形成された通路３８〜４０により上、下２つの小部屋２９，３０；３０，３１；３１，３２間が連通するようになっている。
【００２９】
熱交換を効率良く行うべく、下側の通路４０は原料ガス用入口２７から最も遠い位置に在り、また中間の通路３９は原料ガス用入口２７の上方に在り、さらに上側の通路３８は下側の通路４０の上方に在る。
【００３０】
原料ガス用出口４１は、上側の通路３８から最も遠い位置、つまり原料ガス用入口２７の上方においてハウジング２２に形成されている。円筒形ガス通路形成部材９の下部は、熱交換器６のハウジング２２の一部、つまり上部をその全周に亘って囲んでおり、その部材９の下端部は出口４１よりも下方においてハウジング２２外周面に固着されている。これにより出口４１はガス通路８の入口側に連通する。尚、原料ガス用出口４１を、ハウジング２２の外周に周方向に間隔をおいて複数個設けてもよい。
【００３１】
ガス通路形成部材９内周面と、ディフューザ４の胴部１９外周面および改質器２の外筒体１０外周面との間にそれぞれ環状散気部材４２，４３が挟着されている。それら散気部材４２，４３は周方向に分散する複数の小孔４４を有する。散気部材４２，４３は、パンチングメタル、焼結金属体、発泡金属体等から選択される一種または二種以上を組合せたものよりなる。
【００３２】
次に、燃料改質装置１の作動について説明する。
【００３３】
先ず、メタノールと空気との燃焼ガスを熱交換器６の熱交換室２３、ガス通路８、ディフューザ４、改質器２および熱交換器６の各ガスパイプ２６を通じて流すことにより触媒１６の温度ならびにディフューザ４および熱交換器６の温度を上昇させる。触媒１６の温度がメタノールと空気とよりなる原料ガスを部分酸化反応させるに十分な温度、例えば３５０℃に上昇したとき、燃焼ガスの流通を止め、次いで原料ガスを熱交換室２３、ガス通路８およびディフューザ４を流して改質器２に導入する。改質器２では触媒の存在下で原料ガスの一部が酸化反応により燃焼し、その燃焼熱により原料ガスの改質反応が惹起されて水素を含む改質ガスが生成される。３００〜３５０℃程度の改質ガスは改質器２から熱交換器６の各ガスパイプ２６内を流れた後外部に導出される。
【００３４】
熱交換器６の入口２７から熱交換室２３に導入された原料ガスは４つの小部屋３２，３１，３０，２９を順次流通する間に各ガスパイプ２６を介して高温の改質ガスにより加熱され、その加熱された原料ガスは改質器２周りに流される。これにより改質器２から原料ガスへの熱伝達が十分に抑制されて、改質器２の放熱量が大幅に減少するので、改質反応の反応温度を高めた場合において、その反応温度を、経済的に高く維持することができる。つまり、反応温度維持のための燃焼用ガス量を放熱量の減少に伴い低減し、また原料ガスの加熱に高温改質ガスの廃熱を有効に利用する、といったコスト低減策が講じられているのである。よって、改質反応を、反応率の高い高温にて行って水素生成効率を大いに高めることが可能である。
【００３５】
また改質器２の放熱量を抑制すると、改質器２内部の温度がその全体に亘り均一になるため、ガス温度および触媒温度の制御が容易であると共に一部の触媒１６が過熱されて劣化する、といった不具合を防止することができる。
【００３６】
さらに改質器２の入口３側および出口５側にそれぞれディフューザ４および熱交換器６をそれぞれ連設すると、改質器２と、ディフューザ４および熱交換器６との間の接続管を不要にして装置の小型化を図り、また接続管からの放熱といった不具合を回避することが可能である。
【００３７】
またガス通路８に少なくとも１つ、実施例では２つの散気部材４２，４３を備えると、加熱された原料ガスをディフューザ４に、そのガス導入口７から均等に導入して、ディフューザ４による原料ガスの散気作用をスムーズに、且つ確実に行わせることができる。
【００３８】
〔第２実施例〕
図４に示した燃料改質装置１は、ディフューザ４の胴部１９内に、改質器２の入口３に対向するように、パンチングメタル等よりなる円板形散気部材４５を配設したものである。他の構成は第１実施例（図２参照）と同じである。
【００３９】
このように構成すると、散気部材４５の多数の小孔４６により原料ガスを改質器２の入口３に、その全体に亘りほぼ均等に分散して流入させ、触媒１６のほぼ全体を有効に利用して水素の生成効率を向上させることができる。
【００４０】
〔第３実施例〕
図５に示した燃料改質装置１は、ディフューザ４の首部１７内に、原料ガスを旋回させるスクリュ形ガイド部材４７を配設したものである。その他の構成は第２実施例（図４参照）と同じである。
【００４１】
このように構成すると、スクリュ形ガイド部材４７により原料ガスを旋回させながら胴部１９内に分散させ、その後、円板形散気部材４５にほぼ均等に流入させることが可能となり、これにより第２実施例の効果をさらに向上させることができる。
【００４２】
〔第４実施例〕
図６に示した燃料改質装置１は、ディフューザ４の首部１７内に内、外二重の通路４８，４９を有するコーン形吹出し部材５０を配設し、またその部材５０の外周にも通路５１を形成したものである。その他の構成は第２実施例（図４参照）と同じである。
【００４３】
このように構成すると、原料ガスをコーン形吹出し部材５０の外周の通路５１およびその内部の両通路４８，４９を通じて胴部１９内に分散させ、その後、円板形散気部材４５にほぼ均等に流入させることが可能となり、これにより第２実施例の効果をさらに向上させることができる。
【００４４】
〔第５実施例〕
図７に示した燃料改質装置１は、ディフューザ４の首部１７を第２実施例（図４参照）よりも細くして、そのガス導入口を蓋５２により閉鎖し、また首部１７および肩部１８にそれぞれ複数の小径のガス導入口７を形成したものである。その他の構成は第２実施例（図４参照）と同じである。
【００４５】
このように構成すると、原料ガスを複数の小径ガス導入口７を通じて胴部１９内に分散させて導入し、次いで、円板形散気部材４５にほぼ均等に流入させることが可能となり、これにより第２実施例の効果をさらに向上させることができる。
【００４６】
〔第６実施例〕
図８に示した燃料改質装置１は、図５の第３実施例におけるガス通路形成部材９の全外面を断熱部材５３により覆ったものである。図示例では、断熱部材５３はガス通路形成部材１１との間に密閉空間５４を形成する外殻体５５を有し、その密閉空間５４を真空状態にしたものである。密閉空間５４には空気よりも小さな熱伝導度を有する気体、例えばアルゴンガス等を封じ込めてもよい。その他の構成は第２実施例（図４参照）と同じである。
【００４７】
このように構成すると、改質器２の放熱を一層低減することが可能である。
【００４８】
〔第７実施例〕
図９，１０に示した燃料改質装置１は、そのガス通路形成部材９が、前記第１実施例等と同様に、熱交換器６のハウジング２２周りにガス通路８の入口側を形成すべく、そのハウジング２２の一部、つまり上部をその全周に亘り囲んでおり、また熱交換器６のハウジング２２の一部には、その全周に亘り略等間隔に配置されてガス通路８の入口側に連通する複数の原料ガス用出口４１が存するようになっている。その他の構成は第１実施例と同じである。
【００４９】
このように構成すると、原料ガスを熱交換器６よりガス通路８の入口側にその全体に亘り均一に送り出して、ガス通路８内に原料ガスの均一な流れを形成し、これにより改質器２の放熱をその全体に亘り均等に抑制することができる。
【００５０】
〔第８実施例〕
図１１に示した燃料改質装置１は、水素製造方式として水蒸気改質法を適用し得るように構成されていて、触媒１６を加熱するための加熱パイプ５６を備えている。その加熱パイプ５６は外側パイプ５７と内側パイプ５８とよりなり、その外側パイプ５７は、ガス通路形成部材９の天井壁５９外面近傍で折曲がってその天井壁５９、ディフューザ４のガス導入口７からその内部および改質器２の内筒体１１を貫通して底壁６０を改質器２の出口５に位置させている。一方、内側パイプ５８は外側パイプ５７の折曲がり部を貫通してその内部に伸びており、出口６１は底壁６０内面近傍に位置する。その他の構成は、第７実施例（図９参照）と同じである。
【００５１】
この場合、原料ガスは、例えばメタノールと水蒸気とよりなり、また触媒１６は、例えばＰｔ系触媒、ＣｕＺｎ系触媒、Ｐｄ系触媒等よりなる。排ガス、燃焼ガス等の高温ガスが加熱パイプ５６の内側パイプ５８に供給され、そのガスは内側パイプ５８内、その出口６１、内側パイプ５８外周面および外側パイプ５７内周面間ならびに外側パイプ５７内を順次流れて外部に排出される。
【００５２】
なお、出力が十数ｋＷの燃料電池に燃料を供給する燃料改質装置１においては、改質器２周りにおけるガス通路８の半径方向幅は１０mm以下に設定されている。これは、ガス通路形成部材９および外殻体５５間の間隔についても同じである。
【００５３】
〔第９実施例〕
図１２に示した燃料改質装置１は、ガス導入部材として第１実施例（図２参照）に示したディフューザ４に代えて、横断面が各部一様で両端開放の円筒状ガイド筒４′が使用される。そして、このガイド筒４′の開放下端が改質器２の入口３側、つまり上側に一体的に結合され、またそのガイド筒４′の開放上端がガス導入口７を形成している。さらにガイド筒４′の内面には、改質器２の入口３に対向するように、パンチングメタル等よりなる少なくとも１つ（図示例では上下に間隔をおいて一対）の円板形散気部材４５が配設、固定される。またこの第１〜第８実施例では、ガス通路形成部材９内周面と、ディフューザ４の胴部１９外周面および改質器２の外筒体１０外周面との各間にそれぞれ環状散気部材４２，４３が挟着されていたが、このような環状散気部材は、第９実施例では省略されている。その他の構成は、第１実施例（図２参照）と同じである。
【００５４】
而してこの第９実施例では、ガス導入部材がディフューザではなく円筒状ガイド筒４′より構成されるが、そのガイド筒４′内に導入された原料ガスは、散気部材４５の多数の小孔４６による散気作用によって、改質器２の入口３にその全体に亘りほぼ均等に分散して流入し、触媒１６の略全体を有効に利用して水素の生成効率を向上させることができる。またこの第９実施例では、ガス導入部材がディフューザではなく単純形状の円筒状ガイド筒４′より構成されるため、構成が簡単で製造が容易であり、コスト節減が図られる。その上、この第９実施例では、上記環状散気部材４２，４３を省略したことにより、構成が一層簡単で製造がより容易となる。
【００５５】
ところで以上の各実施例では、熱交換器６において保持板２４，２５、隔壁板３３〜３５を貫通する複数のガスパイプ２６の外径が比較的小さい（即ちガスパイプ２６の配列ピッチと同等かそれより小さい）ものが使用されているが、本発明では、図１３に例示したように、ガスパイプ２６の外径が比較的大きい（即ちガスパイプ２６の配列ピッチより大きい）ものを使用してもよい。この場合、図１３（ａ）のように各列のガスパイプ２６の配列ピッチが揃う正方配列の場合よりも、（ｂ）のように隣り合う二列のガスパイプ２６の配列ピッチが半ピッチずれた千鳥配列の場合の方が、単位面積当たりのパイプ本数を増やして伝熱面積を大きくとることができ、これにより、熱交換器６の小型化が可能となり、各ガスパイプ２６の短縮を図る上で有利となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１実施例の正面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】図２の３−３線断面図である。
【図４】第２実施例の断面図で、図２に対応する。
【図５】第３実施例の断面図で、図２に対応する。
【図６】第４実施例の断面図で、図２に対応する。
【図７】第５実施例の断面図で、図２に対応する。
【図８】第６実施例の断面図で、図２に対応する。
【図９】第７実施例の断面図で、図２に対応する。
【図１０】図９の１０−１０線断面図で、図３に対応する。
【図１１】第８実施例の断面図で、図２に対応する。
【図１２】第９実施例の断面図で、図２に対応する。
【図１３】熱交換器の変形例を示す断面図で、図３に対応する。
【符号の説明】
【００５７】
１…………燃料改質装置
２…………改質器
３…………入口
４…………ガス導入部材としてのディフューザ
４′………ガス導入部材としての円筒状ガイド筒
５…………出口
６…………熱交換器
７…………ガス導入口
８…………ガス通路
９…………ガス通路形成部材
２２………ハウジング
４２………散気部材
４３………散気部材
４５………散気部材
４６………小孔
４７………スクリュ形ガイド部材
５０………コーン形吹出し部材
【図１】
2005001982.tif 000003
【図２】
2005001982.tif 000004
【図３】
2005001982.tif 000005
【図４】
2005001982.tif 000006
【図５】
2005001982.tif 000007
【図６】
2005001982.tif 000008
【図７】
2005001982.tif 000009
【図８】
2005001982.tif 000010
【図９】
2005001982.tif 000011
【図１０】
2005001982.tif 000012
【図１１】
2005001982.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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