(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガス、改質ガスまたは燃焼ガスを通過させるガス通路と、前記ガス通路に対面して前記ガス通路を区画する第１筒部材と、前記ガス通路に対面するように前記第１筒部材の内周側または外周側に設けられ前記ガス通路を区画する第２筒部材と、前記ガス通路におけるガス通過性を確保しつつ前記第１筒部材と前記第２筒部材との間に配置された挿入部材とを具備し、
重力方向に沿って切断した断面で、前記第１筒部材の径方向において、前記挿入部材は、前記第１筒部材に対面する一端部と前記第２筒部材に対面する他端部とを有しており、
前記第１筒部材は、前記挿入部材の前記一端部側から重力方向の下方に向かうにつれて、前記挿入部材の前記一端部側から前記他端部側に向かう傾斜を有すると共に、前記挿入部材の前記一端部側に係合可能な第１傾斜部をもち、
前記第２筒部材は、前記挿入部材の前記他端部側から重力方向の上方に向かうにつれて、前記挿入部材の他端部側から一端部側に向かう傾斜を有すると共に、前記第１筒部材および前記第２筒部材を上下反転させるとき前記挿入部材の前記他端部側に係合可能な第２傾斜部をもつことを特徴とする燃料電池用ガス処理装置。
【請求項２】
原料ガス、改質ガスまたは燃焼ガスを通過させるガス通路と、前記ガス通路に対面して前記ガス通路を区画する第１筒部材と、前記ガス通路に対面するように前記第１筒部材の内周側または外周側に設けられ前記ガス通路を区画する第２筒部材と、前記ガス通路におけるガス通気性を確保しつつ前記第１筒部材と前記第２筒部材との間に配置された挿入部材とを具備し、
重力方向に沿って切断した断面で、前記第１筒部材の径方向において、前記挿入部材は、前記第１筒部材に対面する一端部と、前記第２筒部材に対面する他端部とを有しており、
前記第１筒部材は、前記挿入部材の前記一端部側から重力方向の下方に向かうにつれて、前記挿入部材の前記一端部から他端部側に向かう傾斜を有すると共に、前記挿入部材の一端部側に係合可能な第１傾斜部をもつことを特徴とする燃料電池用ガス処理装置。
【請求項３】
触媒を担持する触媒担体が前記ガス通路に収容されており、前記挿入部材は、前記ガス通路に収容されている前記触媒担体を支持すると共にガス通過性を有するガス通過部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池用ガス処理装置。
【請求項４】
前記挿入部材は、前記第１筒体および／または前記第２筒体に対する伝熱性を高める伝熱部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料電池用ガス処理装置。
【請求項５】
前記ガス通路は筒形状の空間をなしており、前記挿入部材は前記ガス通路に嵌合されるリング形状または筒形状をなしていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料電池用ガス処理装置。
【請求項６】
重力方向に沿って切断した断面で、前記第１筒部材の前記第１傾斜部と前記第２筒部材の前記第２傾斜部とは、第１筒部材の中心軸線に対して同じ向きに傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の燃料電池用ガス処理装置。
【請求項７】
前記第１筒部材の前記第１傾斜部に対面すると共に同じ向きに傾斜する相手傾斜部が、前記第２筒部材に形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の燃料電池用ガス処理装置。
【請求項８】
前記ガス通路は、原料ガスまたは改質ガスが通過する改質部を構成することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料電池用ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料ガス、改質ガスまたは燃焼ガスが通過するガス通路を有する燃料電池用改質装置等の燃料電池用ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、原料ガス、改質ガスを通過させるガス通路と、ガス通路に対面してガス通路を区画する第１筒部材と、ガス通路に対面するように第１筒部材の内周側または外周側に設けられガス通路を区画する第２筒部材とを有する燃料改質装置が開示されている。このものによれば、ＣＯ低減触媒を担持する触媒担体がガス通路に充填されている。これによりガス通路を通過する改質ガスに含まれるＣＯ濃度を低減させることにしている。
【０００３】
更に特許文献２には、改質ガスを通過させるガス通路と、ガス通路に対面してガス通路を区画する第１筒部材と、ガス通路に対面するように第１筒部材の内周側または外周側に設けられガス通路を区画する第２筒部材とを有する燃料改質装置のＣＯ変成部構造が開示されている。このものによれば、ＣＯ低減触媒を担持する触媒担体がガス通路に充填されている。これによりガス通路を通過する改質ガスに含まれるＣＯ濃度を低減させることにしている。
【特許文献１】特開２００５−１５２９２号公報
【特許文献２】特開２００２−２７４８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記した特許文献によれば、ＣＯ低減触媒を担持する粒状の触媒担体の集合体がガス通路に収納されている。この場合、多数の通孔を有するパンチングメタル等のガス通過板で前記集合体を保持する構造が一般的である。このためパンチングメタル等のガス通過板をガス通路に固定するにあたり、溶接やろう付け作業が必要とされる。溶接やろう付け作業は熟練が必要とされ、コストアップの要因となり易い。このため溶接やろう付けはできるだけ廃止することが好ましい。
【０００５】
本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、パンチングメタル等のガス通気性をもつ挿入部材を直接的に溶接やろう付けで第１筒部材または第２筒部材に固定せずとも良い燃料電池用ガス処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）様相１に係る燃料電池用ガス処理装置は、原料ガス、改質ガスまたは燃焼ガスを通過させるガス通路と、ガス通路に対面してガス通路を区画する第１筒部材と、ガス通路に対面するように第１筒部材の内周側または外周側に設けられガス通路を区画する第２筒部材と、ガス通路におけるガス通過性を確保しつつ第１筒部材と第２筒部材との間に配置された挿入部材とを具備し、重力方向に沿って切断した断面で、第１筒部材の径方向において、挿入部材は、第１筒部材に対面する一端部と、第２筒部材に対面する他端部とを有しており、第１筒部材は、挿入部材の一端部側から重力方向の下方に向かうにつれて、挿入部材の一端部側から他端部側に向かう傾斜を有すると共に、挿入部材の一端部側に係合可能な第１傾斜部をもち、第２筒部材は、挿入部材の他端部側から重力方向の上方に向かうにつれて、挿入部材の他端部側から一端部側に向かう傾斜を有すると共に、第１筒部材および第２筒部材を上下反転させるとき挿入部材の他端部側に係合可能な第２傾斜部をもつことを特徴とする。
【０００７】
ここで、ガス処理装置は、原料ガスを改質させて改質ガスを生成させる改質処理、改質ガスに含まれる有害ガスの濃度を気相状の水を用いてシフト反応で低減させるシフト反応処理、改質ガスに含まれる有害ガスの濃度を酸化反応により低減させる酸化反応処理、改質ガスに含まれる有害ガスの濃度をメタネーション反応により低減させるメタネーション反応処理のうちの少なくとも一つを実施することができる。
【０００８】
第１筒部材および第２筒部材はガス通路を区画する。ガス通路は、原料ガス、改質ガスまたは燃焼ガスが通過する通路である。第１筒部材および第２筒部材の母材は金属でも、セラミックスでも良い。挿入部材は、ガス通路内におけるガス通過性を確保しつつ第１筒部材と第２筒部材との間に配置されている。重力方向に沿って切断した断面で、第１筒部材の径方向において、挿入部材は、第１筒部材に対面する一端部と、第２筒部材に対面する他端部とを有する。
【０００９】
第１筒部材は、第１筒部材および第２筒部材が上下方向の定位置とされている場合において、挿入部材の一端部側に係合可能な第１傾斜部をもつ。定位置とは、上下方向における常用位置を意味し、第１筒部材および第２筒部材が上下方向に反転されていないという意味である。第１傾斜部は、挿入部材の一端部側から重力方向の下方に向かうにつれて、挿入部材の一端部側から他端部側に向かう傾斜を有する。これにより第１筒部材および第２筒部材が定位置とされている場合において、挿入部材が重力により下方に離脱することが抑制される。
【００１０】
第２筒部材は、第１筒部材および第２筒部材が定位置に対して上下反転される場合において、挿入部材の他端部に係合可能な第２傾斜部をもつ。第２傾斜部は、挿入部材の他端部から重力方向の上方に向かうにつれて、挿入部材の他端部から一端部に向かう傾斜を有する。組立時等のように第１筒部材および第２筒部材が定位置に対して上下反転される場合において、第２筒部材の第２傾斜部は、挿入部材の他端部に係合可能となる。これにより第１筒部材および第２筒部材が定位置に対して上下反転される場合において、挿入部材が重力により下方に離脱することが抑制される。従って挿入部材を溶接やろう付け等で第１筒部材および第２筒部材に固定せずとも良い。
【００１１】
（２）様相２に係る燃料電池用ガス処理装置は、ガス状の原料ガスまたは改質ガスを通過させるガス通路と、前記ガス通路に対面して前記ガス通路を区画する第１筒部材と、ガス通路に対面するように第１筒部材の内周側または外周側に設けられガス通路を区画する第２筒部材と、ガス通路におけるガス通過性を確保しつつ第１筒部材と第２筒部材との間に配置された挿入部材とを具備し、重力方向に沿って切断した断面で、挿入部材は、第１筒部材に対面する一端部と、前記第２筒部材に対面する他端部とを有しており、第１筒部材は、挿入部材の一端部から重力方向の下方に向かうにつれて、挿入部材の一端部側から他端部側に向かう傾斜を有すると共に、挿入部材の一端部側に係合可能な第１傾斜部をもつことを特徴とする。
【００１２】
ここで、第１筒部材および第２筒部材はガス通路を区画する。ガス通路は、原料ガスまたは改質ガスが通過する通路である。第１筒部材および第２筒部材の母材は金属でも、セラミックスでも良い。挿入部材は、ガス通路内におけるガス通過性を確保しつつ、第１筒部材と第２筒部材との間に配置されている。重力方向に沿って切断した断面で、挿入部材は、第１筒部材の径方向において、第１筒部材に対面する一端部と、第２筒部材に対面する他端部とを有する。
【００１３】
第１筒部材は、第１筒部材および第２筒部材が定位置とされている場合において、挿入部材の一端部側に係合可能な第１傾斜部をもつ。第１傾斜部は、挿入部材の一端部側から重力方向の下方に向かうにつれて、挿入部材の一端部側から他端部側に向かう傾斜を有する。これにより第１筒部材および第２筒部材が定位置とされている場合において、挿入部材が重力により離脱することが抑制される。従って挿入部材を溶接やろう付け等で第１筒部材および第２筒部材に固定せずとも良い。
【００１４】
（３）各様相に係る燃料電池用ガス処理装置は、好ましくは、次の態様を含むことができる。
【００１５】
・好ましくは、ガス処理装置は、原料ガスを改質させて改質ガス（アノードガス）とする改質部を有することが好ましい。更に、好ましくは、改質ガスに含まれている一酸化炭素等の有害ガスを酸化反応処理により低減させるＣＯ酸化部と、改質ガスに含まれている一酸化炭素等の有害ガスを気相状の水を利用したシフト反応処理により低減させるシフト部とのうちの一方または双方が設けられている態様が採用できる。
【００１６】
・好ましくは、触媒を担持する触媒担体がガス通路に収容されており、挿入部材は、ガス通路に収容されている触媒担体を支持すると共にガス通過性を有するガス通過部材である態様が採用できる。触媒は、原料ガスの改質反応処理を促進させるための触媒、改質ガスに含まれている一酸化炭素等の有害ガスを酸化反応処理により低減させる酸化触媒、改質ガスに含まれている一酸化炭素等の有害ガスをメタネーション反応処理により低減させるメタネーション触媒、または、改質ガスに含まれている一酸化炭素等の有害ガスを気相状の水を利用したシフト反応処理により低減させるシフト触媒である態様が採用できる。
【００１７】
・挿入部材は、ガス通路に収容されている触媒担体を支持すると共にガス通過性を有するガス通過部材である態様が採用できる。ガス通過部材の脱落が抑制されるため、ガス通路の触媒担体の脱落が抑制される。挿入部材は、第１筒体および／または第２筒体に対する伝熱性を高める伝熱部材である態様が採用できる。伝熱部材の脱落が抑制されるため、第１筒体および／または第２筒体に対する伝熱性が良好に確保される。好ましくは、ガス通路はリング形状または筒形状をなしており、挿入部材はガス通路に嵌合されるリング形状または筒形状をなす態様が採用できる。
【００１８】
・重力方向に沿って切断した断面で、第１筒部材の第１傾斜部と第２筒部材の第２傾斜部とは、第１筒部材の中心軸線に対して同じ向きに傾斜している態様が挙げられる。この場合、第１傾斜部および第２傾斜部が対面しつつ、同じ向きに傾斜するため、ガス通路の通路幅が確保され、ガス通過性が確保され易い。好ましくは、第１筒部材の第１傾斜部に対面すると共に同じ向きに傾斜する相手傾斜部が、第２筒部材に形成されている態様が採用できる。この場合、ガス通路の通路幅を確保するのに有利である。
【発明の効果】
【００１９】
様相１によれば、第１筒部材および第２筒部材が定位置とされている場合において、挿入部材が重力により下方に離脱することが抑制される。更に、組立時において、第１筒部材および第２筒部材が定位置に対して上下反転される場合においても、第２筒部材の第２傾斜部は、挿入部材の他端部側に係合可能となる。これにより第１筒部材および第２筒部材が定位置に対して上下反転される場合において、挿入部材が重力により下方に離脱することが抑制される。
【００２０】
この結果、ガス通路内に配置されるガス通気性をもつ挿入部材を直接的に溶接やろう付けで第１筒部材または第２筒部材に固定せずとも良く、定位置においても、定位置に対して上下反転させた場合であっても、ガス通路に配置した挿入部材の脱落を抑制することができる。
【００２１】
様相２によれば、第１筒部材および第２筒部材が上下方向の定位置とされているとき、挿入部材が重力により下方に離脱することが抑制される。この結果、ガス通路内に配置されるガス通気性をもつ挿入部材を直接的に溶接やろう付けで第１筒部材または第２筒部材に固定せずとも良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について図面を参照して具体的に説明する。本実施形態に係る改質装置は、定置用、産業用、車両用等の燃料電池システムに適用される。
【００２３】
図１は改質装置１（ガス処理装置）の全体概念を示す。図２および図３は改質装置１の主要部を示す。図１に示すように、改質装置１は、燃焼室２０を形成する改質部２と、燃焼室２０に挿入（圧入）され改質部２を加熱する加熱源として機能する燃焼部２５と、蒸発部５０と、シフト部６０（有害ガス低減部）と、ＣＯ酸化部５３（有害ガス低減部）とをもつ。燃焼部２５には、燃焼用燃料（または燃料電池のアノードから排出されたアノードオフガス）および燃焼用空気が供給される。改質部２は、鉛直方向に沿った中心軸線Ｐ１をもつ筒形状をなしており、ガス状の改質用燃料（改質用燃料原料）を水蒸気により改質させ、水素を主要成分とする（例えば２０モル％以上）改質ガスを生成する。改質用燃料がメタンを含む場合には、改質反応処理は下記の（１）式に基づく。
【００２４】
図２に示すように、改質部２は、外通路２１（ガス通路）と、外通路２１に対して内側となるように同軸的に形成された内通路２２（ガス通路）と、外通路２１の上部と内通路２２の上部とを繋ぐ折返通路２３（ガス通路）とを有する。内通路２２および外通路２１は第２断熱４７で仕切られている。外通路２１の下部は改質部２の入口２ｉとされている。内通路２２の下部は改質部２の出口２ｐとされている。外通路２１および内通路２２には、改質触媒を担持した触媒担体２０ａが収容されている。従って外通路２１および内通路２２は触媒収容通路として機能する。触媒担体２０ａは粒状とされている。
【００２５】
図２に示すように、改質部２の外周側には、筒形状をなす第１断熱層４１が設けられている。第１断熱層４１は、改質部２に同軸的な周壁層４１ａと、改質部２の上部を覆う天井層４１ｃとを有する。天井層４１ｃには、フランジ部４２ｆをもつ中間蓋４２が取り付けられている。第１断熱層４１の内周面および外周面は、燃焼室２０に連通する筒形状をなす第１燃焼通路４３（ガス通路）および第２燃焼通路４４（ガス通路）を同軸的にそれぞれ形成する。第２燃焼通路４４は、外部に連通する燃焼排ガス通路４５に連通する。更に第１断熱層４１で区画される第２燃焼通路４４の外周側には、改質水を蒸発させる蒸発部５０が同軸的に形成されている。蒸発部５０は、空間幅が狭い筒形状の空間で形成されている。蒸発部５０の下部には、改質水を供給する水入口５０ｉが形成されている。蒸発部５０の上部には、改質水を加熱して生成した水蒸気を吐出する水蒸気出口５０ｐが形成されている。このため蒸発部５０において水および水蒸気は上向きに流れる。但し、蒸発部５０において水および水蒸気を下向きに流すことにしても良い。
【００２６】
図２に示すように、蒸発部５０の外周側には、筒形状をなす第３断熱素４８を介して、筒形状をなすＣＯ酸化部５３が同軸的に隣設されている。第３断熱層４８は、ＣＯ酸化部５３と蒸発部５０との間の断熱性を高め、ＣＯ酸化部５３の温度を確保するのに有効である。ＣＯ酸化部５３の下部には、後述する混合室８１に連通する入口５３ｉが形成されている。ＣＯ酸化部５３の上部には、燃料電池のアノードに連通する出口５３ｐが形成されている。
【００２７】
図１に示すように、燃焼室２０で燃焼された燃焼ガスは、第１燃焼通路４３を下降し，第２燃焼通路４４を上昇して流れ、燃焼排ガス通路４５から外部に向けて排出される。蒸発部５０は第２燃焼通路４４を流れる燃焼ガスにより加熱される。
【００２８】
更に、図１に示すように、改質装置１は、改質部２の下方に配置された熱交換部５４と、熱交換部５４の下方に配置されたシフト部６０と、シフト部６０と熱交換部５４との間に配置された電気式のヒータをもつ暖機部５５（過剰に低温の時作動）とを備えている。ここで、改質部２の下流（下方）に熱交換部５４が設けられている。熱交換部５４の下流（下方）にシフト部６０が設けられている。熱交換部５４は、互いに熱交換可能な第１熱交換通路５４ａおよび第２熱交換通路５４ｃを有する。熱交換部５４は、原料ガスとしての改質用燃料（例えば炭化水素系ガス）を供給する原料入口５４ｉと、蒸発部５０で生成された水蒸気が供給される水蒸気入口５４ｋとを有する。
【００２９】
シフト部６０は、下記の（２）式に基づいて、水蒸気を利用するシフト反応処理を促進させ、改質ガスに含まれているＣＯを低減させる。ＣＯシフト部６０は、シフト反応処理を促進させるシフト触媒を有する触媒担体６０ａを有する。シフト触媒は例えば銅−亜鉛系触媒が採用されるが、これに限定されるものではない。触媒担体６０ａは粒状をなす。図４に示すように、シフト部６０は、改質ガスを流す改質ガス通路を形成する改質ガス通路形成部材６１を有する。改質ガス通路形成部材６１は、内側の第１シフト通路６１ｆ（改質ガス通路）を形成する筒部材として機能する内筒６２と、外側の第２シフト通路６１ｓ（改質ガス通路）を形成するように内筒６２に対して同軸的に配置された筒部材として機能する外筒６３と、内筒６２の先端部（下端部）側に設けられた円形状をなす第１多孔板６４と、内筒６２の基端部（上端部）側に設けられたリング形状をなす第２多孔板６５と、外筒６３の下面開口および内筒６２の下面開口を閉鎖する閉鎖板６６とを有する。本明細書でいう多孔板はパンチングメタルで形成できる。
【００３０】
第１シフト通路６１ｆおよび第２シフト通路６１ｓは、内筒６２で仕切られているため、内筒６２は仕切部材として機能する。第１シフト通路６１ｆおよび第２シフト通路６１ｓには、シフト触媒を担持する触媒担体６０ａが収容されている。
【００３１】
第１多孔板６４および閉鎖板６６は折返通路６７を形成し、第１シフト通路６１ｆの改質ガスを矢印Ｅ方向にＵターンさせて第２シフト通路６１ｓに流す。第１多孔板６４は、ガス通過性を確保しつつ、シフト触媒を担持する触媒担体６０ａが落下することを抑制する。第２多孔板６５は、ガス通過性を確保しつつ、シフト触媒を担持する触媒担体６０ａが飛散することを抑制する。外筒６３には、酸素を含む空気（酸素含有ガス）が供給される空気通路７０（酸素含有ガス通路）を形成する第１形成部材７１（酸素含有ガス通路形成部材）が設けられている。
【００３２】
ＣＯ酸化部５３は、シフト部６０の下流に配置されており、シフト部６０で浄化された改質ガスに含まれているＣＯを下記の式（３）に基づいて、酸化させて低減させる酸化反応処理を促進させるものである。このためＣＯ酸化部５３は、酸化反応処理を促進させる酸化触媒を有する触媒担体５３ａを有する。触媒担体５３ａは粒状とされている。酸化触媒は例えばルテニウム系、白金系、白金−ルテニウム系等の貴金属触媒が採用されるが、これに限定されるものではない。
式（１）…ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ
式（２）…ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ２
式（３）…ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２
次に改質装置１を作動させるときについて図１を参照して説明する。この場合、燃焼用空気を燃焼部２５に供給すると共に、燃焼用燃料を燃焼部２５に供給する。これにより燃焼部２５が着火され、燃焼室２０において燃料火炎２５ｃが生成される。燃焼用燃料としては気体燃料でも、液体燃料でも、粉化燃料でも良い。具体的には、炭化水素系燃料、アルコール系燃料が採用できる。例えば、炭化水素系の都市ガス、ＬＰＧ、灯油、メタノール、ジメチルエーテル、ガソリン、バイオガス等が採用できる。改質用燃料としては気体燃料でも、液体燃料でも良い。具体的には、炭化水素系燃料、アルコール系燃料が採用できる。例えば、炭化水素系の都市ガス、ＬＰＧ、灯油、メタノール、ジメチルエーテル、ガソリン、バイオガス等が採用できる。燃焼部２５により改質部２が改質反応処理に適するように高温（例えば４００〜９００℃）に加熱される。改質部２と共に蒸発部５０も加熱される。シフト部６０、ＣＯ酸化部５３は間接的に加熱される。
【００３３】
改質部２が適温領域にされたら、改質水（改質反応処理前の水）が蒸発部５０の水入口５０ｉに供給される。改質水は蒸発部５０において加熱されて水蒸気化される。生成された水蒸気は、蒸発部５０を上昇し、蒸発部５０の水蒸気出口５０ｐから水蒸気通路７５を経て熱交換部５４の水蒸気入口５４ｋを介して合流域５６に到達する。これに対して、改質用燃料（燃料原料）は熱交換部５４の原料入口５４ｉから熱交換部５４の合流域５６に供給される。これにより合流域５６において、改質用燃料と水蒸気とが合流して混合される。合流した混合流体が熱交換部５４の低温側の第１熱交換通路５４ａを流れて改質部２の外通路２１の入口２ｉに至る。このとき改質部２の内通路２２の出口２ｐから吐出された高温の改質ガスは、熱交換部５４の第２熱交換通路５４ｃを流れる。このため相対的に高温の改質ガスと、改質ガスよりも相対的に低温の混合流体とは互いに熱交換される。従って、改質反応処理前の混合流体が予熱される。混合流体は改質部２の外通路２１に流入して矢印Ａ方向（上向き，図２参照）に流れ、折返通路２３をＵターンして内通路２２に流入して矢印Ｂ方向（下向き，図２参照）に流れる。このとき水蒸気および改質用燃料が混合した混合流体は、上記した（１）に示す改質反応処理により、水素リッチ（３０モル％以上）な改質ガスとなる。この改質ガスは一酸化炭素を含む可能性がある。
【００３４】
更に、改質反応処理を経た高温の改質ガスは、改質部２の内通路２２の出口２ｐから熱交換部５４に矢印Ｃ方向（図２参照）に流入する。即ち、高温の改質ガスは、熱交換部５４の高温側の第２熱交換通路５４ｃを通過することにより、低温側の第１熱交換通路５４ａの混合流体を加熱する。更に、改質ガスは、暖機部５５を経て、シフト部６０の入口６０ｉからシフト部６０の第１シフト通路６１ｆに矢印Ｄ方向（図４参照）に流入する。シフト部６０においては、上記した式（２）に示すように、水蒸気を利用したシフト反応処理が行われる。これにより改質ガスに含まれている一酸化炭素が低減され、改質ガスは浄化される。
【００３５】
更に、シフト部６０において浄化された改質ガスは、シフト部６０において矢印Ｅ，Ｇ方向（図４参照）に流れ、混合室８１に至る。更に、改質ガスは混合室８１を流れ、混合室８１の出口８１ｐから通路８５を矢印Ｈ，Ｉ方向（図２参照）に流れ、入口５３ｉからＣＯ酸化部５３内に流入する。ＣＯ酸化部５３においては、改質ガスは矢印Ｊ方向（上向き，図２参照）に流れる。ＣＯ酸化部５３において、上記した式（３）に示すように、酸素を利用した酸化反応処理（ＣＯ＋１／２Ｏ２→ＣＯ２）が行われる。この結果、改質ガスに含まれているＣＯが浄化されて更に低減される。このように浄化された改質ガスは、ＣＯ酸化部５３の出口５３ｐからアノードガスとして、燃料電池の燃料極（アノード）に供給される。カソードガスとして機能する空気は、燃料電池の酸化剤極（カソード）に供給される。これにより燃料電池において発電反応処理が発生し、電気エネルギが生成される。アノードガスの発電反応処理後のオフガス（燃料電池のアノードから排出されたガス）は、発電反応処理が行われなかった水素を含むことがある。このためオフガスは燃焼部２５に供給されて燃焼され、燃焼部２５の熱源となる。なお、改質装置１の全体は、断熱材料で形成された外殻状をなす被覆層２００（図１参照）で被覆されている。
【００３６】
更に本実施形態の改質装置１について、図２を参照して説明を加える。改質装置１は、内周から外周に向かうにつれて、筒部材として機能する第１筒９１、第２筒９２、第３筒９３、第４筒９４、第５筒９５、第６筒９６、第７筒９７、第８筒９８および第９筒９９を中心軸線Ｐ１に対して同軸的に有する。各筒９１〜９９は、中心軸線の周りを１周するほぼ円筒形状をなしており、金属（例えばステンレス鋼）で形成されている。ここで、改質部２は、第１筒９１と、第２筒９２と、第３筒９３と、第４筒９４とを同軸的に配置している。第１筒９１は改質部２の最内層の筒部材を構成している。第１筒９１は、有底形状をなしており、下側の底部９１ｃと、底部９１ｃの下面の中央において溶接または取付具で固定された下向き（中心軸線Ｐ１と平行）に突出する単数の位置決めピン９１ｅ（位置決め突起）とを有する。位置決めピン９１ｅは中心軸線Ｐ１上において中心軸線Ｐ１に沿って突出しており、ステンレス等の金属またはセラミックスで形成されている。
【００３７】
図３に示すように、第１筒９１の外周面と第２筒９２の内周面とで、改質用の触媒担体２０ａ（収容物）が収容されている筒状をなす内通路２２（ガス通路，触媒通路）が形成されている。第３筒９３の外周面と第４筒９４の内周面とで、改質用の触媒担体２０ａが収容されている筒状をなす外通路２１（ガス通路，触媒通路）が形成されている。第４筒９４の外周面と第１断熱層４１の内周面とで、筒形状をなす第１燃焼通路４３が形成されている。第５筒９５の内周面は第１断熱層４１の外周面を被覆している。第５筒９５の外周面と第６筒９６の内周面とで、筒形状をなす第２燃焼通路４４（ガス通路）が形成されている。第６筒９６の上面開口は主蓋４９で閉鎖されている。第６筒９６の外周面と第７筒９７の内周面とで、筒形状の空間で形成された蒸発部５０が形成されている。第７筒９７の外周面と第８筒９８の内周面とで、リング形状または筒状をなす第３断熱層４８が被覆されている。第８筒９８の外周面と第９筒９９の内周面とで、リング形状または筒形状をなすＣＯ酸化部５３が形成されている。
【００３８】
図２に示すように、各筒の下方には金属製の主基体８６（基体）が配置されている。但し主基体８６はセラミックス製としても良い。主基体８６は、改質部２の外通路２１に連通する第１連通孔８６ｆと、改質部２の内通路２２に連通する第２連通孔８６ｓとを有する。第３筒９３の下端部、第４筒９４の下端部、第６筒９６の下端部は、金属製の主基体８６に溶接等で固定されている。第１筒９１および第２筒９２の下端部は主基体８６に非接触であり、主基体８６に固定されていない。第１筒９１の上端部と第４筒９４の上端部とには、リング形状の蓋８８が溶接または取付具等で接合されている。
【００３９】
図３に示すように、改質部２の外通路２１の下部には、ガス通過性をもつプレート形状の第１ガス通過部材１１０（挿入部材）が配置されている。第１ガス通過部材１１０は中心軸線Ｐ１に対して同軸的なリング形状をなしており、厚み方向に貫通する多数の通孔１１０ｍを有する金属製のパンチングメタル、網部材またはセラミックスで形成されている。第１ガス通過部材１１０は、外通路２１に収容されている触媒担体２０ａが落下することを抑制する。主基体８６には副基体８７が載せられている。副基体８７は耐火材または金属で形成されている。副基体８７と主基体８６との間には、改質ガスを通過させるためにガス通過性をもつ主ガス通過部材１５０が保持されている。主ガス通過部材１５０は、内通路２２に収容されている触媒担体２０ａが落下することを抑制する。
【００４０】
図３に示すように、第２筒９２の下端部９２ｄは主ガス通過部材１５０に接近しつつも非接触とされている。よって下端部９２ｄと主ガス通過部材１５０との間に微小隙間９２ｘ（図３参照）が形成されている。故に第２筒９２が軸長方向に熱膨張したとしても、第２筒９２の下端部９２ｄは主ガス通過部材１５０に接触しない。故に第２筒９２の下端部９２ｄおよび主ガス通過部材１５０の損傷が抑制されている。微小隙間９２ｘは、ここから触媒担体２０ａが洩れない大きさに設定されている。
【００４１】
ところで、図２および図３から理解できるように、第１筒９１の上端部（一端部）は、蓋８８を介して第４筒９４の上端部（一端部）に溶接または取付具等で固定されている。従って組立時において溶接前または取付具取り付け前の段階では、第１筒９１の上端部（一端部）は自由端状である。更に改質装置１の組立時においても使用時においても、図２および図３から理解できるように、改質部２０を構成する第１筒９１および第２筒９２の下端部は、基本的には、主基体８６および副基体８７に非接触であり、従って、主基体８６および副基体８７に固定されておらず、自由端状である。このため改質装置１の組立時において、第１筒９１の径方向の位置決めを精度よく実施させるには、必ずしも容易ではない。従って、本実施形態のように改質装置１の組立時において、第１筒９１の位置決めピン９１ｅを主ガス通過部材１５０の位置決め孔１５０ｅに挿入し、径方向の高い位置決め性を実現できることは、意義がある。
【００４２】
更に改質装置１の使用時において、第１筒９１の上端部（一端部）が蓋８８で固定されていたとしても、第１筒９１の下端部（他端部）は、前述したように第２筒９２、主基体８６および副基体８７に対して非接触であり、自由端状とされている。自由端状であれば、改質装置１の使用時においても、内通路２２および外通路２１を流れるガスの圧力等の影響を受ける等して、第１筒９１の下端部（他端部）は径方向に変位するおそれがある。従って、上記したように第１筒９１の位置決めピン９１ｅを主ガス通過部材１５０の位置決め孔１５０ｅに挿入して径方向に第１筒９１を拘束することは、上記した変位を抑制するために意義がある。
【００４３】
更に説明を加える。本実施形態によれば、主ガス通過部材１５０（位置決め部）は、改質ガスを通過させるために、図３に示すように、厚み方向に貫通する多数の通孔１５０ｍを有するガス通過部材（例えばパンチングメタルまたは網部材）で形成されている。位置決め孔１５０ｅは円形状とされている。位置決めピン９１ｅも横断面で円形状とされている。ここで、第１筒９１の位置決めピン９１ｅは、主ガス通過部材１５０の位置決め孔１５０ｅに貫通状態に挿入（圧入）され、位置決め孔１５０ｅに係合している（図７参照）。これにより位置決めピン９１ｅは第１筒９１の径方向に拘束される。よって改質装置１の組立時において、第１筒９１の径方向における位置決め精度が良好に確保される。故に、改質部２の主要要素を占める第１筒９１について、中心軸線Ｐ１に対する同軸性が良好に確保される。
【００４４】
故に、第１筒９１で形成される内通路２２の通路幅を、これの周方向においても、軸長方向においても、均一化させるのに貢献できる。このため内通路２２における改質触媒を担持する触媒担体２０ａの温度ムラが低減される。従って内通路２２における触媒担体２０ａの触媒反応処理のムラが低減される。故に、内通路２２における改質反応処理が良好に行われる。
【００４５】
上記したように内通路２２の通路幅をこれの周方向においても、軸長方向においても、均一化させるのに貢献できるのであれば、内通路２２に連通する外通路２１の通路幅についても、これの周方向においても、軸長方向においても、均一化させるのに貢献できる。このため外通路２１においても、改質触媒を担持する触媒担体２０ａの温度ムラが低減される。ひいては外通路２１における触媒担体２０ａの触媒反応処理のムラが低減される。よって、外通路２１における改質反応処理が良好に行われる。
【００４６】
ここで、第１筒９１の位置決めピン９１ｅ、主ガス通過部材１５０の位置決め孔１５０ｅは、中心軸線Ｐ１に位置するように設定されている。このため、中心軸線Ｐ１に対する第１筒９１の同軸性を確実に高めることができる。図７に示すように、位置決めピン９１ｅには、先端に向かうにつれて外径が小さくなる傾斜案内面９１ｆを有する。このため位置決めピン９１ｅを主ガス通過部材１５０（位置決め部）の位置決め孔１５０ｅに挿入する操作が容易となる。
【００４７】
更に本実施形態によれば、図２に示すように、第１筒９１の内周面は、燃焼火炎２５ｃを発生させる燃焼室２０を形成する。上記したように第１筒９１の径方向における高い同軸性が得られるため、径方向における燃焼室２０の位置ずれも抑制される。故に、良好な燃焼火炎２５ｃを生成させるのに有利であり、燃焼効率を高めることができる。
【００４８】
上記したように本実施形態によれば、第１筒９１の位置決めピン９１ｅは、主ガス通過部材１５０（位置決め部）の位置決め孔１５０に挿入され、第１筒９１の径方向の位置決めを行う。このため改質装置の組立時においても、改質装置の使用時においても、径方向における第１筒９１の位置ずれが効果的に抑制される。
【００４９】
更に、第１筒９１の位置決めピン９１ｅが主ガス通過部材１５０（位置決め部）の位置決め孔１５０に挿入されるだけであるため、第１筒９１の下端部は、中心軸線Ｐ１の延設方向に沿っては自由端状である。故に、第１筒９１の下端部は、中心軸線Ｐ１の直角方向には拘束されるものの、中心軸線Ｐ１が延設されている方向に沿っては自由端状である。換言すれば、改質装置１の組立時において、中心軸線Ｐ１が延設する方向において、位置決めピン９１ｅおよび第１筒９１の変位性が良好に確保されている。従って、中心軸線Ｐ１が延設する方向における熱膨張量が大きいときであっても、第１筒９１の熱膨張吸収作用が良好に獲得される。
【００５０】
また本実施形態によれば、燃焼ガスと改質ガスとの流れの向きは逆であり、改質ガスの加熱効率を高めることができる。また第１筒９１は宙づり状態であるため、改質部２０の温度維持性を高めることができる。さらに第１筒９１は底部９１ｃを有する。位置決めピン９１ｅは、第１筒９１の底部９１ｃの中央において下方に向けて中心軸線Ｐ１ｉに沿って突出している。ここで、第１筒９１の内周面は、燃焼火炎が発生する燃焼室２０を形成するため、第１筒９１の底部９１ｃは燃焼火炎に対面し、高温に加熱されがちである。この点について本実施形態によれば、位置決めピン９１ｅの表面積に相当するぶん、第１筒９１の放熱面積が増加され、底部９１ｃの過熱が抑制される。また位置決めピン９１ｅ付近すなわち改質部２０の出口２ｐ側の触媒担体２０ａの温度を高めることができ、改質反応に有利である。更に、位置決めピン９１ｅのうちの少なくとも一部は、主ガス通過部材１５０（位置決め部）の位置決め孔１５０ｅを形成する内壁面１５０ｈに接触する頻度が高い（図７参照）。すなわち、図７に示すように、位置決めピン９１ｅの外径をＤＡとし、位置決め孔１５０ｅの内径をＤＢとすると、ＤＡ＝ＤＢ、ＤＡ≒ＤＢとされている。この場合、燃焼火炎により第１筒９１の底部９１ｃが高温となるときであっても、第１筒９１の底部９１ｃの熱は、位置決めピン９１ｅを介して主ガス通過部材１５０（位置決め部）側に伝達され、ひいては主基体８６側に伝達される。このため、燃焼火炎で加熱される第１筒９１の底部９１ｃの過熱が一層抑制される。なお、場合によっては位置決め性は多少低下するものの、位置決めピン９１ｅと位置決め孔１５０ｅの内壁面１５０ｈとの間に微小隙間を形成するように、ＤＡ＞ＤＢとしても良い。さらに位置決めピン９１ｅ付近の触媒担体２０ａをできるだけ高温に加熱でき、改質反応性を高め得る。
【００５１】
このため改質部２のうち第１筒９１で形成される内通路２２の温度ムラを抑制するのに有利となる。ひいては内通路２２に装填されている改質触媒を担持する触媒担体２０ａの温度ムラを抑制するのに有利となる。よって改質触媒を担持する触媒担体２０ａにおける改質反応処理のムラを低減させるのに有利となる。なお、位置決めピン９１ｅおよび主ガス通過部材１５０が同一材質または同系材質であれば、位置決めピン９１ｅの熱膨張量および主ガス通過部材１５０の熱膨張量を相応させ、上記した接触度を維持するのに有利となる。これに限らず、位置決めピン９１ｅおよび主ガス通過部材１５０は互いに異材質で形成しても良い。本実施形態によれば、位置決めピン９１ｅのアスペクト比（長さ／径）が大きく、位置決めピン９１ｅは長軸状であるため、第１筒９１の底部９１ｃの下方における改質ガスの通過性を損なうことが抑制される。アスペクト比は例えば２〜１００の範囲内、２〜５０の範囲内、３〜２０の範囲内で設定できる。位置決めピン９１ｅは第１筒９１の底部９１ｃに溶接または取付具で固定されているため、改質装置１の種類が変更されるときであっても、位置決めピン９１ｅの長さおよび／または径を変更すると共に、位置決め孔１５０ｅのサイズを変更すれば、対応することができる。
【００５２】
図３に示すように、ＣＯ酸化部５３のうち下部には、ガス通過性をもつプレート形状をなす第２ガス通過部材１２０が保持されている。ＣＯ酸化部５３のうち上部には、ガス通過性をもつプレート形状をなす第３ガス通過部材１３０が保持されている。第２ガス通過部材１２０および第３ガス通過部材１３０は、中心軸線Ｐ１に対して同軸的なリング形状をなしており、厚み方向に貫通する多数の通孔１２０ｍ，１３０ｍを有するパンチングメタル、網部材またはセラミックスで形成されている。第２ガス通過部材１２０は、ＣＯ酸化部５３の触媒担体５３ａ（収容物）が落下することを抑制する。第３ガス通過部材１３０は、ＣＯ酸化部５３の触媒担体５３ａに対してガス通過性を確保しつつ蓋をしている。ＣＯ酸化部５３においては、第２ガス通過部材１２０の下方にリング形状をなす下部空間５３ｄが形成されていると共に、第２ガス通過部材１２０の上方にリング形状をなす上部空間５３ｕが形成されている。
【００５３】
更に本実施形態によれば、図１および図４に示すように、混合室８１を有する混合部８０が設けられている。混合室８１はシフト部６０に隣設されつつシフト部６０の下流に設けられ、且つ、ＣＯ酸化部５３の上流に位置している。混合室８１の中心軸線は、中心軸線Ｐ１と同軸である。混合室８１には、改質部２で生成された一酸化炭素（有害ガス）を含む可能性がある改質ガス（シフト部６０を流れ且つＣＯ酸化部５３に供給される前の改質ガス）と、空気通路７０の入口７０ｉから空気（酸素含有ガス）とが供給されて混合される。
【００５４】
図４に示すように、混合室８１は、中心軸線Ｐ１の回りを１周するリング形状または筒形状の空間をなしている。改質ガス通路としての第２シフト通路６１ｓは、混合室８１の軸線（中心軸線Ｐ１）に対して延設された通路を形成している。従って、第２シフト通路６１ｓ（改質ガス通路）は、第２シフト通路６１ｓが延設されている方向に沿って、つまり矢印Ｇ方向（上向き）に沿って、改質ガスを流す。これに対して、酸素含有ガス通路として機能する空気通路７０は、空気（酸素含有ガス）を混合室８１の中心軸線Ｐ１に対して直角方向に沿って径内方向（矢印Ｒ方向）に向けて流す。
【００５５】
ここで、図４に示すように、混合室８１の内周側には方向変換部８２が設けられている。方向変換部８２は、改質ガス通路としての第２シフト通路６１ｓから供給される改質ガスと、空気とを互いに衝突させるように案内する機能を有する。具体的には、中心軸線Ｐ１を通る断面（図１および図４）において、方向変換部８２は、中心軸線Ｐ１の回りを１周するように設けられており、中心軸線Ｐ１に対してほぼ直状（断面直線状）に傾斜されている傾斜面８２ａを有する。中心軸線Ｐ１と平行な方向に対する傾斜面８２ａの傾斜角θ１は、２０〜８０度の範囲内、３０〜６０度の範囲内、あるいは、３５〜５５度の範囲内とすることができる。
【００５６】
図４に示すように、方向変換部８２は、混合室（改質部２）の中心軸線Ｐ１に対して傾斜されている。方向変換部８２は、重力方向の下方に向かうにつれて縮径するように傾斜している。すなわち方向変換部８２は、上方に向かうにつれて拡径するように傾斜している。空気が混合室８１に供給されていないとき、方向変換部８２は、第２シフト通路６１ｓを矢印Ｇ方向（中心軸線Ｐ１に沿った方向）に流れる改質ガスを、混合室８１において径外方向（矢印Ｓ方向）に指向させる。更に、改質ガスが流れていないとき、方向変換部８２は、空気通路７０を矢印Ｒ方向に流れる空気を、混合室８１において混合室８１の軸線（中心軸線Ｐ１）が延設されている方向（図４に示す矢印Ｔ方向）に指向させる。この結果、混合室８１において、改質ガスと空気とを互いに対向させて衝突させるように、方向変換部８２は改質ガスおよび空気を案内させる。このため、混合室８１において改質ガスおよび空気同士が衝突流となり易い。故に、混合室８１において乱流化が進行し、混合室８１における改質ガスおよび空気同士の混合性を高めることができる。
【００５７】
本実施形態によれば、方向変換部８２は、内筒６２の基端部６２ｂを径外方向に円錐形状に拡径加工させることにより形成されている。上記したように方向変換部８２は内筒６２の一部分で形成されているため、別部品を必要とせず、部品の点数を低減できる。上記した内筒６２は、シフト部６０の第１シフト通路６１ｆと混合部８０とを仕切る仕切部材として機能する。混合室８１は、シフト部６０の第１シフト通路６１ｆと混合部８０とを仕切る内筒６２（仕切部材）を用いて形成されている。この場合、内筒６２（仕切部材）を介してシフト部６０の第１シフト通路６１ｆおよび混合部８０は隣設されている。
【００５８】
図６は、混合状態を平面から視認する概念形態を模式的に示す。図６に示すように、混合室８１に供給された改質ガスは、方向変換部８２により径外方向（矢印Ｓ方向）に指向する。これに対して、空気通路７０の入口７０ｉから混合室８１に供給される空気は、径内方向（矢印Ｒ方向）に向かい、更に方向変換部８２に当たると、矢印Ｔ方向（図４参照）に指向する。このため、殊に空気通路７０の入口７０ｉ付近においては、空気と改質ガスとの対向流としての衝突度が高くなる。これにより混合室８１における乱流化が促進される。故に、混合室８１における空気と改質ガスとの均一混合性が増加する。殊に空気通路７０の入口７０ｉ付近においては、上記した均一混合性が増加する。
【００５９】
ここで、空気通路７０の入口７０ｉは、混合室８１において出口８１ｐから最も遠い位置に設けられている。空気通路７０の入口７０ｉから混合室８１に供給された空気は、混合室８１の周方向に沿って流れ、混合室８１の出口８１ｐから吐出される。上記したように空気と改質ガスとの混合室８１における混合性が向上すれば、空気を含む改質ガスが入口５３ｉからＣＯ酸化部５３に供給されたとき、ＣＯ酸化部５３におけるＣＯ酸化反応処理を良好に実施することができる。ここで、改質ガス（シフト部通過後のガス）量に対して混合する空気の量が圧倒的に少ないので、両者を均一に混合しにくい。また改質ガスの主要成分は水素であり、空気の主要成分は酸素と窒素であり、両者は比重がかなり異なり、両者を均一に混合しにくい。両者の反応を促進させるためには、均一に混合させることが重要である。上記した混合室８１に方向変換部８２を形成する構成を採用すれば、混合室８１における水素と酸素との均一混合性が向上される。なお、ＣＯ酸化部５３のうち下流においては、酸素濃度が低減されるため、メタネーション反応処理（ＣＯ＋３Ｈ２→ＣＨ４＋Ｈ２Ｏ）によるＣＯ低減効果も期待できる。
【００６０】
更に本実施形態によれば、図４に示すように、空気が供給される混合室８１はシフト部６０の入口６０ｉおよび出口６０ｐに隣設されている。このため発熱を伴うシフト反応処理を行うシフト部６０の入口６０ｉを空気（大気）により積極的に冷却させることを期待できる。この場合、シフト部６０における過剰高温化が抑制される。従って、シフト部６０によるシフト反応処理を促進させ、一酸化炭素を低減させるのに貢献することができる。ここで、シフト反応処理は上記した式（２）（ＣＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｈ２＋ＣＯ２）に基づく。シフト部６０が過剰に高温化されると、上記した発熱を伴うシフト反応処理の進行が妨げられ易い。なお、図４から理解できるように、シフト部６０の入口６０ｉにおいて、外周側を流れる改質ガスが方向変換部８２の傾斜面８２ｃに当たると、改質ガスは矢印ＫＡ方向（図４参照）に中心軸線Ｐ１に向けて指向するように案内される。
【００６１】
更に本実施形態によれば、図６に示すように、混合室８１は中心軸線Ｐ１の回りにリング形状（または筒形状）に延設されている。故に、混合室８１自体を流れる通路距離（入口７０ｉから出口８１ｐまでの通路距離）が確保される。故に、混合室８１において空気と改質ガスとを混合させる混合距離を確保でき、空気と改質ガスとを混合性を更に向上させるのに有利となる。
【００６２】
加えて本実施形態によれば、図１に示すように、シフト部６０に隣設されている混合部８０の混合室８１の出口８１ｐからＣＯ酸化部５３の入口５３ｉまで延設されている通路８５が延設されている。すなわち混合部８０の混合室８１はＣＯ酸化部５３の上流に配置されており、混合室８１とＣＯ酸化部５３とを繋ぐ通路８５の通路距離が存在している。このため、空気を含む改質ガスが通路８５を流れるとき、改質ガスと空気とを通路８５（ＣＯ酸化部５３の上流の配管）において拡散などで更に混合させることができ、混合性を更に一層高めることを期待できる。よってＣＯ酸化部５３における酸化反応処理性を向上させるのに有利となる。
【００６３】
更に本実施形態によれば、前述したように、図４に示すように、シフト部６０は、シフト触媒を担持する触媒担体６０ａを収容すると共に改質ガスを流す第１シフト通路６１ｆを形成する内筒６２と、シフト触媒を担持する触媒担体６０ａを収容すると共に改質ガスを流す第２シフト通路６１ｓを形成する外筒６３と、内筒６２の先端部６２ｃに対向するように内筒６２および外筒６３の軸直角方向に沿って配置された第１多孔板６４とを有する。第１多孔板６４は厚み方向に貫通する通孔６４ｍをもつ。
【００６４】
図５に示すように、隙間幅Ｋ１を有する微小隙間６８が内筒６２の先端部６２ｃと第１多孔板６４との間に形成されている。これにより内筒６２の軸線方向に沿った熱膨張が大きいときであっても、内筒６２の先端部６２ｃが第１多孔板６４が過剰に衝突しないようにされている。従って第１多孔板６４、内筒６２の薄肉化を図りつつ、これらの長寿命化および耐久性が確保される。殊に、多数の通孔６４ｍをもつ第１多孔板６４の変形が抑制される。
【００６５】
さて本実施形態の要部について図８および図９を参照して説明を加える。図８および図９は、重力方向に沿って切断した主要部の断面を示す。図８は、第３筒９３および第４筒９４（改質装置１）が上下方向の定位置とされている場合を示す。定位置は、改質装置１の組立時の多くの作業において使用され、更に、改質装置１の使用時において使用される。図８に示すように、第１ガス通過部材１１０は、中心軸線Ｐ１に対して同軸的なリング形状をなしており、触媒担体２０ａを収容する外通路２１（ガス通路）の下部に配置されており、外通路２１に収容されている触媒担体２０ａの落下を抑制する。
【００６６】
図８において、矢印ＲＷ方向は、第３筒９３および第４筒９４の径方向を示す。矢印ＲＷ方向において、第１ガス通過部材１１０は、第３筒９３（第１筒部材）に対面する径方向における内縁部である一端部１１０ｅと、第４筒９４（第２筒部材）に対面する径方向における外縁部である他端部１１０ｆと、触媒担体２０ａに対面する上面１１０ｕと、下面１１０ｄと、リング孔１１０ｒを有する。
【００６７】
図８に示すように、第３筒９３は、定位置の場合において第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅよりも下方に設けられた第１傾斜部３００をもつ。第１傾斜部３００は、第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅ側から重力方向の下方（矢印ＧＤ方向）に向かうにつれて、第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅ側から他端部１１０ｆ側に向かうような、すなわち、矢印Ｘ１方向（径外方向）に向かうような傾斜を有する。これにより第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅは第１傾斜部３００に係合して支持される。この結果、図８に示すように第３筒９３および第４筒９４が定位置とされている場合において、第１ガス通過部材１１０が重力により下方に離脱することが抑制される。故に、定位置において、外通路２１（ガス通路）内の触媒担体２０ａが重量を有するときであっても、第１ガス通過部材１１０の上面１１０ｕは触媒担体２０ａを良好に支持できる。
【００６８】
更に、図８に示すように第４筒９４は第２傾斜部４００を有する。第２傾斜部４００は第１傾斜部３００と同じ向きに傾斜する。定位置において、第２傾斜部４００は、第１ガス通過部材１１０の他端部１１０ｆ側から重力方向の上方（矢印ＧＵ方向）に向かうにつれて、第１ガス通過部材１１０の他端部１１０ｆ側から一端部１１０ｅ側に向かうような、すなわち径内方向である矢印Ｘ２方向（矢印Ｘ１方向と反対方向）に向かうような傾斜を有する。なお、定位置において、第２傾斜部４００は、第１ガス通過部材１１０の他端部１１０ｆの上方に配置されている。
【００６９】
これに対して、図９は、第３筒９３および第４筒９４が定位置に対して上下反転されている場合を示す。上面１１０ｕは下側となり、下面１１０ｄは上側となる。このような反転位置は、改質装置１の組立時のある作業において使用され、改質装置１の使用時においては基本的には使用されない。図９に示すように、第３筒９３および第４筒９４が上下反転される場合において、第４筒９４（第２筒部材）の第２傾斜部４００は、第１ガス通過部材１１０の他端部１１０ｆ側に係合する。これにより改質装置１の組体作業において、第１筒９３および第２筒９４が上下反転される場合において、第１ガス通過部材１１０が重力により下方に離脱することが抑制され、作業能率が向上する。
【００７０】
ここで、図８に示すように、第２傾斜部４００および第１傾斜部３００は同じ向きに傾斜して並走されている。更に、第２傾斜部４００は、第１傾斜部３００に対面しつつ第１傾斜部３００に沿って並走するように延長された相手傾斜部４０１を有する。このため傾斜部３００，４００間における通路幅ｔｃ（図８参照）が良好に確保され、ガス通過性が確保される。なお、第１傾斜部３００、第２傾斜部４００、相手傾斜部４０１は、中心軸線Ｐ１の回りをそれぞれ１周する円錐形状をなしている。
【００７１】
組立時には、一般的には、リング形状の第１ガス通過部材１１０を第３筒９３の外周に嵌めた後、第３筒９３の外周に第４筒９４を嵌める。
【００７２】
図８に示す定位置では、収容物である改質触媒２０ａの重量が第１ガス通過部材１１０に作用する。第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅは第１傾斜部３００により直接支持されているため、一端部１１０ｅの真上に位置する改質触媒２０ａの重量に良好に対処できる。これに対して、第１ガス通過部材１１０の他端部１１０ｆは、第１傾斜部３００にも第２傾斜部４００にも直接支持されていない。しかし図８に示すように、定位置においては、他端部１１０ｆの上方には第２傾斜部４００が設けられており、従って、他端部１１０ｆの真上に位置する改質触媒２０ａが一端部１１０ｅに比較して少ない少量領域ＷＡが存在する。このため他端部１１０ｆが直接支持されていなくても、他端部１１０ｆの真上に位置する改質触媒２０ａの重量に良好に対処できる。
【００７３】
次に、ＣＯ酸化部５３の場合について図１０および図１１を参照して説明する。図１０および図１１は重力方向に沿って切断した主要部の断面を示す。図１０に示すように、第２ガス通過部材１２０はＣＯ酸化部５３のガス通路５３ｓの下部に配置されており、ＣＯ酸化部５３に収容されている触媒担体５３ａの落下を抑制する。図１０に示すように、径方向（矢印ＲＷ方向）において、第２ガス通過部材１２０は、第９筒９９（第１筒部材）に対面する外縁部である一端部１２０ｅと、第８筒９８（第２筒部材）に対面する内縁部である他端部１２０ｆと、上面１２０ｕと、下面１２０ｄと、通孔１２０ｍと、リング孔１２０ｒとを有する。
【００７４】
図１０は、第８筒９８および第９筒９９が上下方向の定位置とされている場合を示す。定位置は、改質装置１の組立時の多くの作業において使用され、更に、改質装置１の使用時において使用される。図１０に示すように、定位置の場合において、第９筒９９（第１筒部材）は、第２ガス通過部材１２０の一端部１２０ｅ側に係合する第１傾斜部５００をもつ。第１傾斜部５００は、第２ガス通過部材１２０の一端部１２０ｅ側から重力方向の下方（矢印ＧＤ方向）に向かうにつれて、第２ガス通過部材１２０の一端部１２０ｅ側から他端部１２０ｆ側に向かうような、すなわち、矢印Ｘ３方向（径内方向）に向かうような傾斜を有する。これにより第９筒９９および第８筒９８が定位置とされている場合において、第２ガス通過部材１２０の一端部１２０ｅは、その下方に位置する第１傾斜部５００に係合する。この結果、第２ガス通過部材１２０が重力により下方に離脱することが抑制される。従って、ＣＯ酸化部５３の通路（ガス通路）内の収容物である触媒担体５３ａが重量するときであっても、第２ガス通過部材１２０は、図１０に示す前記した定位置において触媒担体５３ａを良好に支持できる。
【００７５】
図１０に示すように、第８筒９８（第２筒部材）は第２傾斜部６００をもつ。定位置において、第２傾斜部６００は、第２ガス通過部材１２０の他端部１２０ｆの上側に配置されており、第１傾斜部５００と同じ向きに傾斜している。
【００７６】
定位置において、図１０に示すように、第２傾斜部６００は、第２ガス通過部材１２０の他端部１２０ｆ側から重力方向の上方（矢印ＧＵ方向）に向かうにつれて、第２ガス通過部材１２０の他端部１２０ｆ側から一端部１２０ｅ側に向かうような、すなわち矢印Ｘ３方向と反対方向である矢印Ｘ４方向（径外方向）に向かうような傾斜を有する。
【００７７】
これに対して図１１は、第９筒９９および第８筒９８が定位置に対して上下反転されている場合を示す。このような反転位置は、改質装置１の組立時のある作業において使用され、改質装置１の使用時においては基本的には使用されない。図１１に示すように、第９筒９９および第８筒９８が上下反転される場合において、第２ガス通過部材１２０の上面１２０ｕは下側となり、下面１２０ｄは上側となる。反転位置において、第８筒９８の第２傾斜部６００は、第２ガス通過部材１２０の他端部１２０ｆの下側に位置しており、他端部１２０ｆに係合する。これにより第９筒９９および第８筒９８が上下反転される場合において、第２ガス通過部材１２０が重力により下方に離脱することが抑制される。ここで、第１傾斜部５００と第２傾斜部６００とは同じ向きに傾斜しているため、第１傾斜部５００と第２傾斜部６００との間における通路幅ｔｄ（図１１参照）が良好に確保される。なお、第１傾斜部５００および第２傾斜部６００は、それぞれ、中心軸線Ｐ１の回りを１周する円錐形状をなしている。
【００７８】
また、図１０に示す定位置では、酸化触媒５３ａの重量が第２ガス通過部材１２０に作用する。第２ガス通過部材１２０の一端部１２０ｅは、第１傾斜部５００により直接支持されている。このため一端部１２０ｅは、一端部１２０ｅの真上に位置する改質触媒２０ａの重量に良好に対処できる。これに対して、第２ガス通過部材１２０の他端部１２０ｆは、第１傾斜部５００にも第２傾斜部６００にも直接支持されていない。しかし図１０に示す定位置においては、他端部１２０ｆの上方には第２傾斜部６００が設けられている。従って、他端部１２０ｆの真上に位置する酸化触媒５３ａが一端部１２０ｅに比較して少ない少量領域ＷＢが存在する。このため他端部１２０ｆが直接支持されていなくても、他端部１２０ｆの真上に位置する酸化触媒５３ａの重量に良好に対処できる。
【００７９】
上記したような本実施形態によれば、第１ガス通過部材１１０および第２ガス通過部材１２０を溶接やろう付け等で固定せずとも良い。このように第１ガス通過部材１１０および第２ガス通過部材１２０を装備させるにあたり、溶接部やろう付け部を廃止できるため、熱膨張により溶接部やろう付け部が変形されることが抑制され、耐久性が向上する。
【００８０】
組み立て手順の一例を述べる。（１）第２筒９２と第３筒９３との間に第２断熱層４７を挟む。この状態で、図３における第２筒９２と第３筒９３の上部を溶接することにより、第２筒９２と第３筒９３とを結合させて結合体とする。（２）結合体を第１筒９１に対して位置決めすると共に、副基体８７や主ガス通過部材１５０を配置する。（３）第３筒９３の外側にリング状の第１ガス通過部材１１０を上から挿入する。（４）第４筒９４を配置し、改質部となる空間に、改質触媒を担持する触媒担体２０ａをいれる。（５）蓋８８を取り付ける。（６）第５筒９５，第６筒９６，第７筒９７を結合体に取り付け、その後、結合体を上下反転させる。この場合、第５筒９５、第６筒９６、第７筒９７は上下反転させて取り付けても良い。（７）第７筒９７の外側に第８筒９８を取り付け、第７筒９７と第８筒９８との結合部を溶接する。（８）上下反転させた状態で第２ガス通過部材１２０を第８筒９８の外側に挿入する。（９）第９筒９９を取り付け、第７筒９７と第９筒９９との結合部を溶接して結合する。（１０）結合体の反転を元に戻す。その後、ＣＯ酸化用の酸化触媒５３ａをいれる。（１１）リング状の第３ガス通過部材１３０，ＣＯ酸化部５３の出口部材を取り付ける。上記したように上下反転させて作業するため、第８筒９８，第９筒９９を第７筒９７に取り付ける位置が触媒層に対して内側（中心軸線側）になるため、反転させた方が溶接などの作業性が良い。また改質部形成後に、シフト部の取り付け、断熱層の組み付け時に上下反転した方が作業性が良い。
【００８１】
（実施形態２）
図１２は実施形態２を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を示す。図１２に示すように、第１ガス通過部材１１０Ｂの他端部１１０ｆには、リング形状の補強リブ１１８が外通路２１から離間する方向に向けて延設されている。すなわち、定位置において補強リブ１１８は下方に向けて延設されている。よって、第１ガス通過部材１１０Ｂの他端部１１０ｆは補強リブ１１８で補強されている。他端部１１０ｆが第４筒９４に直接支持されていなくても、他端部１１０ｆは補強リブ１１８で補強されているため、第１ガス通過部材１１０Ｂの他端部１１０ｆは、外通路２１に収容されている触媒担体２０ａの重量負荷に良好に対抗することができる。
【００８２】
（実施形態３）
図１３は実施形態３を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を示す。図１３は、第３筒９３（第１筒部材）および第４筒９４Ｈ（第２筒部材）が上下反転されておらず、定位置とされている場合を示す。図１３に示すように、第３筒９３は、定位置の場合において第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅ側に係合してこれを支持する第１傾斜部３００をもつ。これにより第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅは、第１傾斜部３００に係合して支持される。この結果、図１３に示すように第３筒９３および第４筒９４Ｈが上下方向の定位置とされている場合において、第１ガス通過部材１１０が重力により下方に離脱することが抑制される。故に、定位置において、第１ガス通過部材１１０は外通路２１（ガス通路）内の触媒担体２０ａを良好に支持できる。従って第１ガス通過部材１１０を第３筒９３に溶接またはろう付け等で固定せずとも良い。但し、図１３に示すように、第４筒９４Ｈにおいては、上下反転時において第１ガス通過部材１１０の他端部１１０ｆに係合する第２傾斜部は、第１傾斜部３００よりも上方に設けられていない。なお第２ガス通過部材１２０についても、図１３に示す構造で支持することにしても良い。
【００８３】
（実施形態４）
図１４は実施形態４を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を示す。図１４は、第３筒９３および第４筒９４Ｋが上下反転されておらず、定位置とされている場合を示す。図１４に示すように、第３筒９３は、定位置の場合において第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅ側に係合可能な第１傾斜部３００をもつ。これにより第１ガス通過部材１１０の一端部１１０ｅは第１傾斜部３００に係合する。この結果、図１４に示すように第３筒９３および第４筒９４Ｋが上下方向の定位置とされている場合において、重力により第１ガス通過部材１１０が下方に離脱することが抑制される。故に、定位置において、第１ガス通過部材１１０は外通路２１（ガス通路）内の触媒担体２０ａを良好に支持できる。従って第１ガス通過部材１１０を第３筒９３に溶接またはろう付け等で固定せずとも良い。
【００８４】
但し、図１４に示すように、第４筒９４Ｋにおいては、上下反転時において第１ガス通過部材１１０の他端部１１０ｆに係合する第２傾斜部は、第１傾斜部３００よりも上方に設けられていない。第４筒９４Ｋにおいては、第１傾斜部３００に対面しつつ第１傾斜部３００と同じ向きに傾斜する相手傾斜部９４３が設けられている。このように定位置において、傾斜並走部９４３は第１傾斜部３００と同じ方向に傾斜しており、第１ガス通過部材１１０の下方に配置されている。なお第２ガス通過部材１２０についても、図１４に示す構造で支持することにしても良い。
【００８５】
（実施形態５）
図１５〜１７は実施形態５を示す。本実施形態は実施形態１と基本的には同様の構成および作用効果を示す。第６筒９６と第５筒９５とで、筒形状の空間をなす第２燃焼通路４４（ガス通路）が形成されている。第６筒９６と第５筒９５との間には、金属で形成された伝熱フィン４６（伝熱部材）が挿入部材として挿入されている。伝熱フィン４６は、第６筒９６および第５筒９５に伝熱可能に接触する山部４６ｍと、周方向の端部４６ａ，４６ｃをもつ。
【００８６】
図１６および図１７は重力方向に沿って切断した主要部の断面を示す。図１６に示すように、第５筒９５および第６筒９６の径方向（矢印ＲＷ方向）において、伝熱フィン４６は、第６筒９６（第１筒部材）に対面する外縁部である一端部４６ｅｄ，４６ｅｕと、第５筒９５（第２筒部材）に対面する径方向における内縁部である他端部４６ｆｄ，４６ｆｕとを有し、更に、上面４６ｕと、下面４６ｄとを有する。一端部４６ｅｄ，他端部４６ｆｄは下側に位置する。一端部４６ｅｕ，他端部４６ｆｕは上側に位置する。
【００８７】
図１６は上下方向の定位置とされている場合を示す。定位置は、改質装置１の組立時の多くの作業において使用され、更に、改質装置１の使用時において使用される。図１６に示すように、定位置の場合において、第６筒９６は、伝熱フィン４６の一端部４６ｅｄ側に係合する第１傾斜部７００をもつ。第１傾斜部７００は、伝熱フィン４６の一端部４６ｅｄ側から重力方向の下方（矢印ＧＤ方向）に向かうにつれて、伝熱フィン４６の一端部４６ｅ側から他端部４６ｆ側に向かうような、すなわち、矢印Ｘ３方向（径内方向）に向かうような傾斜を有する。これにより定位置とされている場合において、伝熱フィン４６の一端部４６ｅｄはこれの下側の第１傾斜部７００に係合され、支持される。この結果、重力により伝熱フィン４６が下方に離脱することが抑制される。
【００８８】
図１６に示すように、第５筒９５（第２筒部材）は第２傾斜部８００をもつ。第２傾斜部８００は、中心軸線Ｐ１に対して第１傾斜部７００と同じ向きに傾斜している。図１６に示す定位置において、第２傾斜部８００は、伝熱フィン４６の他端部４６ｆｕの上側に配置されている。定位置において、第２傾斜部７００は、伝熱フィン４６の他端部４６ｆｕ側から重力方向の上方（矢印ＧＵ方向）に向かうにつれて、伝熱フィン４６の他端部４６ｆｕ側から一端部４６ｅｕ側に向かうような、すなわち矢印Ｘ３方向と反対方向である矢印Ｘ４方向（径外方向）に向かうような傾斜を有する。
【００８９】
これに対して図１７は、定位置に対して上下反転されている場合を示す。このような反転位置は、改質装置１の組立時のある作業において使用され、改質装置１の使用時においては基本的には使用されない。上下反転された場合、図１７に示すように、伝熱フィン４６の上面４６ｕは下側となり、下面４６ｄは上側となる。第５筒９５の第２傾斜部８００は、伝熱フィン４６の下の他端部４６ｆｕの下側に位置しており、下の他端部４６ｆｕに係合し、これを支持する。これにより上下反転される場合において、重力により伝熱フィン４６が下方に離脱することが第２傾斜部８００により抑制される。
【００９０】
更に図１６に示すように、第５筒９５には、第６筒９６の第１傾斜部７００に対面しつつ同じ向きに傾斜する相手傾斜部７１０が形成されている。このため第１傾斜部７００と相手傾斜部７１０との間の通路幅ｔｘが良好に維持され、ガス通過性が確保される。更に図１６に示すように、第６筒９６には、第５筒９５の第２傾斜部８００に対面しつつ同じ向きに傾斜する相手傾斜部８１０が形成されている。このため第２傾斜部８００と相手傾斜部８１０との間の通路幅ｔｙが良好に維持され、ガス通過性が確保される。
【００９１】
なお、第１傾斜部７００、第２傾斜部８００、相手傾斜部７１０および相手傾斜部８１０は、それぞれ、中心軸線Ｐ１の回りを１周する円錐形状をなしている。上記したような本実施形態によれば、前述同様に、伝熱フィン４６を溶接やろう付け等で固定せずとも良い。溶接部やろう付け部を廃止できるため、熱膨張により溶接部やろう付け部が変形されることが抑制され、伝熱フィン４６の耐久性が向上する。
【００９２】
（その他）
上記した実施形態１では、第１ガス通過部材１１０は中心軸線Ｐ１の回りを連続的に１周するように連続リング形状に形成されているが、これに限らず、中心軸線Ｐ１の回りを１周するものの、複数個に円弧状に複数に分割されていても良い。第２ガス通過部材１２０は中心軸線Ｐ１の回りを連続的に１周するように連続リング形状に形成されているが、これに限らず、中心軸線Ｐ１の回りを１周するものの、複数個に円弧状に複数に分割されていても良い。
【００９３】
位置決めピン９１ｅおよび位置決め孔１５０ｅは中心軸線Ｐ１に設けられているが、これに限らず、径方向において中心軸線Ｐ１から離間した位置でも良い。要するに第１筒９１等の筒をこれの径方向に位置決めできる位置であれば良い。
【００９４】
実施形態１では、改質ガスを方向変換部８２に当てて混合室８１において径外方向に向けて方向変換させているが、これに限らず、改質ガスを方向変換部に当てて混合室において径内方向に向けて方向変換させ、空気と衝突させることにしても良い。この場合、空気を径外方向に指向するように混合室８１に供給する。混合室８１には空気を供給させているが、これに限らず、酸素ガスを供給させることにしても良い。酸素濃度を濃縮させた酸素富化ガスを供給させることにしても良い。方向変換部８２は、重力方向の下方に向かうにつれて縮径するように傾斜しているが、これに限らず、重力方向の上方に向かうにつれて縮径するように傾斜している構造とすることもできる。この場合、下向きに流れる改質ガスが方向変換部に当たり、方向変換される。混合室８１に空気を供給する空気通路７０の入口７０ｉの数は特に限定されるものではなく、複数個としても良い。
【００９５】
実施形態１では、改質部２は内通路２１および外通路２２の双方を有するが、これに限らず、いずれか一方のみとしても良い。蒸発部５０は改質部２と一体的であるが、これに限らず、蒸発部５０は改質部２から分離されていても良い。シフト部６０が改質部２に一体的に連設されているが、これに限らず、シフト部６０は改質部２から分離されていても良い。場合によっては、シフト部６０を廃止しても良い。暖機部５５は必要に応じて設ければ良い。改質部２がシフト部６０の上方に配置されているが、これに限らず、改質部２がＣＯシフト部６０の下方または横方に配置されていても良い。改質部２の上側に燃焼部２５が配置されているが、改質部２の下部に配置されても良い。場合によっては、第１断熱層４１，第３断熱層４８を廃止しても良い。
【００９６】
実施形態１では、改質部２、ＣＯ酸化部５３および蒸発部５０が同軸的に配置されているが、同軸でなくても良く、非同軸タイプでも良い。各触媒は上記したものに限定されるものではない。上記した改質触媒を担持する触媒担体２０ａ、シフト触媒を担持する触媒担体６０ａ、酸化触媒を担持する触媒担体５３ａは、粒状とされているが、これに限らず、モノリス構造体でも、繊維状でも良い。実施形態１では、混合室８１にはシフト触媒を担持する触媒担体６０ａが収容されていないが、場合によっては、収容しても良い。ＣＯ酸化部５３に代えてメタネーション反応で一酸化炭素を低減させるメタネーション反応部を用いても良い。被覆層２００および位置決めピン９１ｅは、必要に応じて設ければ良い。本発明は上記した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。上記した第１筒９１〜第９筒９９等に使用されるステンレス鋼はＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３０４が例示され、ＮＣＡ−１（日新製鋼株式会社，アルミニウム含有の高温酸化用のフェライト系のステンレス鋼）等が例示される。改質装置１に用いられる配管はＳＵＳ３１６Ｌが例示される。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は燃料電池システムに使用される改質装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施形態１に係り、改質装置を示す重力方向に沿って切断した縦断面図である。
【図２】実施形態１に係り、改質装置の改質部付近を示す縦断面図である。
【図３】実施形態１に係り、改質装置の改質部付近を拡大して示す縦断面図である。
【図４】実施形態１に係り、混合室付近を拡大して示す縦断面図である。
【図５】実施形態１に係り、ＣＯシフト部の内筒の先端部付近を拡大して示す縦断面図である。
【図６】実施形態１に係り、ＣＯシフト部の混合室における混合形態を模式化して示す横断面図である。
【図７】実施形態１に係り、位置決めピンが位置決め孔に挿入されている状態を示す縦断面図である。
【図８】実施形態１に係り、定位置における第１ガス通過部材付近を示す縦断面図である。
【図９】実施形態１に係り、反転位置における第１ガス通過部材付近を示す縦断面図である。
【図１０】実施形態１に係り、定位置における第２ガス通過部材付近を示す縦断面図である。
【図１１】実施形態１に係り、反転位置における第２ガス通過部材付近を示す縦断面図である。
【図１２】実施形態２に係り、定位置における第１ガス通過部材付近を示す縦断面図である。
【図１３】実施形態３に係り、定位置における第１ガス通過部材付近を示す縦断面図である。
【図１４】実施形態４に係り、定位置における第１ガス通過部材付近を示す縦断面図である。
【図１５】実施形態５に係り、伝熱フィン付近を示す平面図である。
【図１６】実施形態５に係り、定位置における伝熱フィン付近を示す縦断面図である。
【図１７】実施形態５に係り、反転位置における伝熱フィン付近を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１は改質装置、２は改質部、２０ａは触媒担体、２０は燃焼室、２１は外通路（ガス通路）、２２は内通路（ガス通路）、２５は燃焼部（加熱源）、４１は第１断熱層、４２は中間蓋、４２ｆはフランジ部、４３は第１燃焼通路（ガス通路）、４４は第２燃焼通路（ガス通路）、４６は伝熱フィン（伝熱部材、挿入部材）、５０は蒸発部、５３はＣＯ酸化部、５４は熱交換部、６０はシフト部、６１は改質ガス通路形成部材、６１ｆは第１シフト通路、６１ｓは第２シフト通路、６２は内筒、６３は外筒、６４は第１ガス通過板、６５は第２ガス通過板、６６は閉鎖板、７０は空気通路、７１は第１形成部材、７５は水蒸気通路、８０は混合部、８１は混合室、８２は方向変換部、８６は主基体（基体）、９１は第１筒、９１ｃは底部、９１ｅは位置決めピン（位置決め突起）、９５は第５筒（第１筒部材）、９６は第６筒（第２筒部材）、９６ａは突起部、９６ｂは凸状面、９６ｃは凹状面、９６ｗは頂部、１１０は第１ガス通過部材（挿入部材）、１１０ｅは一端部、１１０ｆは他端部、１２０は第２ガス通過部材（挿入部材）、１２０ｅは一端部、１２０ｆは他端部、１５０は主ガス通過部材、１５０ｅは位置決め孔、３００は第１傾斜部、４００は第２傾斜部を示す。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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