(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応用水溶液と固体反応物とが反応容器内で反応することにより燃料ガスとしての水素を生成する燃料ガス生成装置であって、
前記反応用水溶液と前記固体反応物とが反応することにより生成され、前記反応容器内に蓄積される前記水素の気泡を含む残留生成物に対して熱を供給する熱供給部を備え、
前記熱供給部は、前記反応用水溶液と前記固体反応物とが反応することにより発生する熱を前記残留生成物に伝える伝熱部であり、前記固体反応物は前記伝熱部に固定され、前記反応用水溶液と前記固体反応物の反応は、前記固体反応物と前記伝熱部の接触面において生じることを特徴とする燃料ガス生成装置。
【請求項２】
前記熱供給部が保水性を有する含水部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の燃料ガス生成装置。
【請求項３】
前記燃料ガスが供給されるアノード室を有すると共に、前記アノード室への燃料ガス供給手段として請求項１または請求項２の何れかに記載の燃料ガス生成装置を有することを特徴とする燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、化合物を分解して燃料ガスを発生させる燃料ガス生成装置及び燃料ガス生成装置で発生した燃料ガスを燃料とする燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエネルギー問題の高まりから、より高いエネルギー密度で、排出物がクリーンな電源が要求されている。燃料電池は、既存電池の数倍のエネルギー密度を有する発電機であり、エネルギー効率が高く、また、排出ガスに含まれる窒素酸化物や硫黄酸化物がない、もしくは、少ないといった特徴がある。従って、次世代の電源デバイスとしての要求に合った極めて有効なデバイスであるといえる。
【０００３】
水素と酸素の電気化学反応により起電力を得る燃料電池では、燃料として水素が必要となる。燃料電池で用いる水素を発生する水素生成装置としては、例えば、金属水素化物（水素化ホウ素塩）と水とを反応させて水素を生成する装置があげられる。このような液体を用いる水素生成装置では水素と共に残留生成物が生じるため、水素や残留生成物を含む混合物が反応容器から外部に流出してしまうことがある。このため、水素を残留生成物から分離するために、反応容器と燃料電池の間に分離器を設けるようにしたものがある。
【特許文献１】特開２００２−１５４８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の水素生成装置では、不純物を落下させるために分離器を長大にする必要性を生じる可能性がある。その結果、水素生成装置の体積が大きくなる。その原因は以下に示す通り、反応時に気泡が生成し、増加することに拘っている。
【０００５】
水中からの水素（燃料ガス）生成反応が生じると、気泡が生成する。気泡の泡膜は余剰に供給された水などを含む残留生成物で構成されるが、残留生成物は水和性が高く高粘性であるため、強固な泡膜を形成する。つまりこの気泡は破泡し難く、一旦気泡が形成されるとその形状が長時間維持される。
【０００６】
また、水に溶解した金属水素化物は全量が速やかに反応するわけでないため、残留生成物には未反応の金属水素化物が含まれる。この未反応の金属水素化物は泡膜中の水分と徐々に反応し、更に気泡を生成する。
【０００７】
上記の通り、気泡が形成され増大し続けること、及び、気泡が破泡されにくいことにより、残留生成物は体積が増大し、反応容器から分離器に流出し易くなる。
【０００８】
分離器内に残留生成物と共に水が流出した場合、水と未反応の金属水素化物が反応してさらに水素が発生する。それと同時に気泡も生成することでさらに残留生成物の体積が増加する。この残留生成物の分離器からの流出を防ぐためには、分離器の容積を大きくし残留生成物を格納できる部分を大きくしなければならない。
【０００９】
また、分離器内に水が流出しない場合であっても、残留生成物は容器の壁を伝い移動し、増加するに従って容器内に充満するため、残留生成物が発電部に移動することを防ぐためには分離器や反応容器を大きくしなければならない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、残留生成物の気泡を破泡し易くすることにより残留生成物の体積を減少させ、小型の燃料ガス生成装置及び燃料電池システム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】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、反応用水溶液と反応物とが反応することにより燃料ガスを生成する燃料ガス生成装置であって、反応用水溶液と反応物とが反応することにより生成される残留生成物に対して熱を供給する熱供給部を備えることを特徴とする燃料ガス生成装置にある。
【００１２】
これにより残留生成物が加熱されて温度が上昇するため、泡膜の粘度が低下し、破泡し易くなる。また、泡膜に含まれる未反応の反応物と水との水素生成反応が促進されて未反応の反応物を減少することが出来るようになる。その結果、残留生成物の体積を減少して移動を抑制することが可能となり、装置を小型化することが可能となる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、熱供給部は、反応用水溶液と反応物とが反応することにより発生する熱を残留生成物に伝える伝熱部であり、反応は、伝熱部近傍で進行することを特徴とする第１の態様の燃料ガス生成装置にある。
【００１４】
これにより、残留生成物に供給する熱に、燃料ガスを発生する反応にて生じた反応熱を利用することが出来るようになり、熱を供給するための電源等を別途設ける必要がないため、装置を小型化することが可能となる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、反応物は固体反応物であり、固体反応物は伝熱部に固定され、反応用水溶液と固体反応物の反応は、固体反応物と伝熱部の接触面において生じることを特徴とする第２の態様の燃料ガス生成装置にある。
【００１６】
これにより、安定して伝熱部にて水素生成反応を生じることが出来るようになるため、反応熱を効率良く伝熱部に移動させ、残留生成物の体積を減少させるために利用できるようになる。
【００１７】
本発明の第４の態様は、熱供給部が保水性を有する含水部材で構成されることを特徴とする第１の態様の燃料ガス生成装置にある。
【００１８】
これにより、熱供給により残留生成物から水分が遊離した時、熱供給部に水が存在できるため、より残留生成物の泡膜を破泡し易く、また、より未反応の反応物が反応し易い環境とすることが出来るようになる。
【００１９】
本発明の第５の態様は、燃料ガスが供給されるアノード室を有すると共に、アノード室への燃料ガス供給手段として第１〜第４の何れかの態様の燃料ガス生成装置を有することを特徴とする燃料電池システムにある。
【００２０】
これにより、燃料ガス生成装置から残留生成物が流出しないため、安定して電力を供給することができる燃料電池システムを実現することができる。
尚、本発明の態様では電力を生成する燃料ガスとして水素を用いたが、その他の燃料ガスであっても良いことは言うまでもない。
【発明の効果】
【００２１】
かかる本発明では、反応用水溶液と反応物とが反応することにより生成される残留生成物に対して熱供給部から熱を供給するため、反応時に生成した気泡は破泡され易く、気泡の増加が抑制できる。そのため、残留生成物の体積を減少することが可能となり、装置の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【００２４】
図１に示すように、水素生成装置は、水素生成反応を生じる反応容器１０と、反応容器１０と溶液流路３０にて連結された溶液容器２０とから成る。反応容器１０内には、水素生成反応の反応物である固体反応物１を保持する保持部１１と、熱供給部４０、水素を反応容器１０内から排出する水素排出部１２が具備されている。溶液容器２０には、水素生成反応の他方の反応物となる反応用水溶液２が貯蔵されている。溶液流路３０は、反応用水溶液２を溶液容器２０内から固体反応物１に供給するように配置されており、溶液流路３０に具備された供給制御装置３１により反応用水溶液２の移動がなされる。熱供給部４０は、制御部４１によりＯＮ／ＯＦＦ制御されながら、電源４２から供給される電力により動作する。
【００２５】
ここで固体反応物１は水と反応して水素を生成する物質である。例として、水酸化ホウ素ナトリウム、水酸化ホウ素カリウム、水酸化リチウムアルミニウム等の金属水素化物が挙げられる。これに対する反応用水溶液２は水としても良いが、反応速度の高速化を狙って、リンゴ酸やクエン酸、硫酸などを混合した酸水溶液、塩化コバルトや塩化ニッケルなどの金属塩化物水溶液を用いても良い。また固体反応物１として、リンゴ酸やクエン酸等の固体有機酸、塩化ニッケルや塩化コバルト等の金属塩化物、貴金属などの固体と金属水素化物を混合した混合物を、反応用水溶液２として水素化ホウ素化合物の水溶液を用いても良い。尚、反応用水溶液２は反応物の安定性向上のために水酸化ナトリウムなどで高アルカリにしておくことが好ましい。本実施形態では、固体反応物１に水素化ホウ素ナトリウム（ＮａＢＨ4）を、反応用水溶液２にリンゴ酸水溶液を用いた。
【００２６】
また別の例として、金属の溶解に伴う水素生成を適用しても良い。この場合、固体反応物１にアルミニウムやマグネシウムなどの卑金属を、反応用水溶液２に酸水溶液もしくはアルカリ水溶液を用いることが可能である。以上は特に限定するものではなく、液水と反応して水素を生成する反応ならば、適用可能である。
【００２７】
次に図１では、溶液容器２０を反応容器１０の外側に配置し、両者を分離して示した。これに対し、図示していないが、両者を一体化しても良いし、溶液容器２０を反応容器１０内部に配置しても良い。また供給制御装置３１にはポンプを用いて反応用水溶液２の送液と停止を行うことが可能である。また、供給制御装置３１をバルブとして、反応容器１０と溶液容器２０の差圧を利用して反応用水溶液２の送液と停止を行うことも可能である。また図示していないが、供給制御装置３１をポンプとして溶液容器２０に設置し、溶液容器２０内を加圧もしくは減圧をして溶液の供給制御をしても良い。
【００２８】
さて、固体反応物１に反応用水溶液２が供給されると、水素生成反応が生じる。水素化ホウ素ナトリウムの反応では、水素、メタホウ酸ナトリウムが生じる。水素生成反応は極めて高速に進行するが、反応中に反応用水溶液２のｐＨの上昇、水素化ホウ素ナトリウム周囲でのメタホウ酸ナトリウムの増加により、反応速度は次第に減速する。ここで、水素生成反応は液水が関与する反応であるため、水素生成時に水素の気泡が生成する。
【００２９】
気泡の泡膜はメタホウ酸ナトリウム、未反応の水などの残留生成物で構成されるが、メタホウ酸ナトリウムは水和性が高く、その水混合物は高粘性であるため、強固な泡膜を形成する。つまりこの気泡は破泡し難く、一旦気泡が形成されるとその形状が長時間維持される性質を有する。
【００３０】
また、水に溶解した水素化ホウ素ナトリウムは全量速やかに反応するわけでないため、残留生成物には未反応の水素化ホウ素ナトリウムが含まれる。この未反応物は泡膜中の水分と徐々に反応し、更に気泡を生成する現象が見られる。
【００３１】
このような気泡全体の体積は、温度を上昇させると、低下することを確認した。この理由として次のようなことが考えられる。まず温度上昇に伴い、泡膜の粘度が低下し、破泡し易くなる。また、泡膜に含まれる未反応の水素化ホウ素ナトリウムと水との水素生成反応が促進されて未反応物を減少することにより、新たな気泡の生成が生じにくくなる。  
【００３２】
そこで本発明では、気泡を熱供給部４０に接触させて加熱する構造とした。固体反応物１を保持した保持部１１は容器状になっており、保持部１１内部で発生した気泡は保持部１１から流出し、熱供給部４０に接触する構造とした。熱供給部４０にはヒータを用いた。尚、図１では保持部１１は断面がL字型の構造となっているが、保持部１１の形状はこれに限られるものではなく、生成した気泡が保持部１１から熱供給部４０の方向に流出する構造であればよい。流路板によって気泡の流路を形成することにより気泡の移動方向を規定し、気泡と熱供給部４０が必ず接触する構造とすることもできる。
【００３３】
また、図１で熱供給部４０を波状にしたのは、気泡と熱供給部４０の接触面積を増加させるためである。その他、熱供給部４０の構造は、多孔質にしたり、熱供給部４０を複数配置したりするなどにより、接触面積を増加させる構造であればよい。
【００３４】
以上の構造を用い、ヒータの温度を８０℃として水素生成反応を発生させたところ、気泡の体積が小さくなったことがわかった。
【００３５】
また、図示していないが、ヒータ表面に金属発泡体を取り付けて同様の実験を行った。その結果、更に気泡の体積が小さくなった。そのため、ヒータ表面に金属発泡体を取り付けない場合に比べ、反応容器１０の体積を７５％に低下することが可能となった。
【００３６】
これにより、装置全体を小型化することが出来る。
【００３７】
（実施形態２）
図２は、実施形態２に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【００３８】
図２に示すように、本実施形態は、制御部４１で制御しながら電源４２から電力を送る熱供給部４０ではなく、伝熱部４３ａ、４３ｂを用いたこと以外、実施形態１と同様である。伝熱部４３ａ、４３ｂはヒートパイプである。伝熱部４３ａを保持部１１内部に設置し、これと連結された伝熱部４３ｂを保持部１１外部の気泡の流動部に設置した。図２では、保持部１１の側面に伝熱部４３ａが配置されているが、底面に伝熱部４３ａを配置し固体反応物１を伝熱部４３ａ上に載せてもよい。また、伝熱部４３ａを保持部１１の板底面や板側面に挿入したり、保持部１１の板も伝熱部としたりすることで反応熱の移動をより効率的に行うことが可能となる。尚、伝熱部４３ａ、４３ｂはヒートパイプに限られるものではなく、金属や炭素などの熱伝導部材とすることも可能である。また保持部１１の生成物出口をやや狭くすると、伝熱部４３ａ以外からの熱の漏れ量が少なくなり、固体反応物１と反応用水溶液２の反応による反応熱を効率良く気泡に伝えることが可能になった。
【００３９】
尚、実施形態１を示す図１、実施形態２を示す図２においては、反応物は粒状の固体反応物で示されているが、これに限られるものではなく、ペレット状であっても液体であっても構わない。
【００４０】
本構成により、保持部１１内部で生じた水素生成反応により熱が発生すると、伝熱部４３ａで効率良く熱のくみ出しが可能となり、熱が伝熱部４３ｂに伝えられる。保持部１１から流出した気泡が伝熱部４３ｂに接触すると、気泡の体積を減ずることが出来るようになる。また外部からの電力供給が必要無く、また制御部や信号線や電力線を必要としないため、体積が小さく、エネルギーロスの少ない水素生成装置とすることが出来る。
【００４１】
（実施形態３）
図３は、実施形態３に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【００４２】
本実施形態は、図３に示すように、固体反応物１を伝熱部４３に直接固定し、固定部位の周囲に伝熱部４３を広げた構造とした例であり、その他の構成は実施形態２と同様である。また固体反応物１の固定は、押圧部品１３により図３中の矢印の向きに固体反応物１を加重して伝熱部４３に押し付けることで行った。この固定方法を可能とするために、固体反応物１をペレット化した。尚、押圧部品１３により固体反応物１を伝熱部４３に押し付けなくても構わないが、押し付けない場合は、未反応の固体反応物１が残留生成物や反応用水溶液２の流れに乗って流れ出し、反応の制御が困難になることや、反応熱の伝熱部４３への熱移動効率が低下すること等が起こるため、押圧部品１３により固体反応物１を押し付けた方がより好ましい。
【００４３】
伝熱部４３にはステンレスを用いたが、熱を伝導する部材であればその他の部材であってもよい。例えば、鉄、ニッケル、チタン、カーボン等の単体や合金や混合物、セラッミク等が上げられるが、ステンレスや貴金属がより好ましい。また、押圧部品１３により固体反応物１を押し付けない場合であれば、樹脂や繊維に熱良導体を付着させたり、混合させたりした可撓性材料や弾性体を伝熱部４３の一部もしくは全部に用いてもよい。
【００４４】
本実施形態では、実施形態２と同様に反応熱を気泡加熱に用いる。気泡を加熱する伝熱部４３に効率良く熱を伝えられるように、固体反応物１の伝熱部４３との接触部分付近に反応用水溶液２を供給するように、溶液流路３０を配置した。
【００４５】
水素生成反応が生じ気泡が発生すると、気泡は周囲に広がり、固体反応物１周囲の伝熱部４３上を移動し熱を受け取るため、気泡の成長が抑制され、体積低下が確認された。
【００４６】
図３に示す伝熱部４３は、生成する気泡との接触面積をより広くし熱を効率的に伝えるために、表面に屈曲部を有している。伝熱部４３は平板でもよいが、接触面積がより広くなる形状であればより好ましい。例えば、伝熱部４３は多孔体や網、不織布であってもよいし、貫通孔を持つ板であってもよい。貫通孔を持つ板だと、気泡が貫通孔を通過する際に熱をより効率的に受け取ることができる。また、伝熱部４３の表面に複数の突起を設ける、溝を形成する、粒子を付ける等することにより、表面に凹凸を備える構造とし、気泡と伝熱部４３の接触面積を増加させてもよい。さらに、伝熱部４３が保水性を有する含水部材で構成されると、表面に気泡がなじみ熱が伝わりやすくなるため、より好ましい。
【００４７】
本実施形態では、伝熱部４３は一つしか示されていないが、複数あってもよい。また、図示しないが、伝熱部４３の配置方向は垂直であってもよい。垂直の場合、固体反応物１を押圧部品１３により伝熱部４３に押し付ける必要がある。この場合、気泡は伝熱部４３に接触しながら容器底部に移動するため、容器底部に気泡が至る時にはその体積はより小さくなっており、反応容器１０の小型化につながる。図３に示すように伝熱部４３の配置方向が水平の場合は、気泡が自重により移動しないため伝熱部４３に気泡が滞留する時間が長くなり、破泡及び気泡体積減少効果が高まる。いずれの場合も、伝熱部４３の反応容器１０内での設置箇所は、気泡が水素排出部１２に至ることなく伝熱部４３に接触する箇所であれば何所でも構わないが、水素排出部１２よりも低部に設置することが好ましい。
【００４８】
尚、本実施形態で述べた伝熱部４３の材質や構造、配置方向、配置箇所は、実施形態１における熱供給部４０にも適用されることは言うまでもない。
【００４９】
（実施形態４）
図４は、実施形態４に係る水素生成装置の、固体反応物１と反応用水溶液２の反応部周辺の概略構成を示す断面図である。(a)は側方断面図、(b)は上面図を示す。
【００５０】
本実施形態では、伝熱部４３が固体反応物１と接する面に溝４５が設けられている。  その他の構成は実施形態３と同様である。尚、溝４５の形状は、図４(b)に示す形状に限られないことは言うまでもない。溶液流路３０から供給された反応用水溶液２は溝４５を通り、固体反応物１の伝熱部４３側に供給される。固体反応物１は伝熱部４３に固定あるいは押圧されている必要はないが、固定あるいは押圧されていると、反応熱がより伝熱部４３に伝わり易くなり、且つ、気泡は固体反応物１と伝熱部４３の間から排出され易くなり伝熱部４３より熱を受け取り易くなるため、固定あるいは押圧されている方がより好ましい。
【００５１】
これにより、気泡に効率的に熱を伝えることができるため、気泡の体積低下、及び反応容器の小型化が可能となった。
【００５２】
（実施形態５）
図５は、実施形態５に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【００５３】
本実施形態では、固体反応物１と水素排出部１２の間に気泡の移動方向を規定する流路板４７が設けられている。その他の構成は実施形態３と同様である。流路板４７が伝熱部としての機能を有していても構わない。
【００５４】
これにより、気泡の移動方向を規定することができるため、気泡を伝熱部４３に接触させ易くなる。また、図５に示すように水素排出部１２が反応容器２の下部に設けられている場合や反応容器２が姿勢変化した場合であっても、気泡は水素排出部１２に至ることなく伝熱部４３より熱を受け取り体積を減少させることができる。
【００５５】
（実施形態６）
図６は、実施形態６に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【００５６】
本実施形態は、図６に示すように、固体反応物１を伝熱部４３に直接固定し、固体反応物１に接する伝熱部４３の位置に開口部を設け、溶液流路３０をこれに接続する構成とし、固体反応物１の周囲は容器状の保持部１１で覆う構造とした。また、保持部１１は伝熱部４３と同様の部材で構成されてもよく、この構成だと反応熱を気泡により伝えやすくなる。その他の構成は実施形態３と同様である。伝熱部４３にはステンレスを用いたが、熱を伝導する部材であればその他の部材であってもよい。また固体反応物１の固定は、保持部１１に取り付けた押圧部品１３により図６中の矢印の向きに固体反応物１を加重して伝熱部４３に押し付けることで行った。
【００５７】
本実施形態では、実施形態３と同様に反応熱を気泡加熱に用いる。溶液流路３０を伝熱部４３に接続し、伝熱部４３に設けた開口部から反応用水溶液２を供給できるようにしたのは、気泡を加熱する伝熱部４３に、効率良く反応熱を伝えられるようにするためである。この構造により、固体反応物１と伝熱部４３の界面で反応が生じることができるようになり、伝熱部は効率よく反応熱により加熱された。
【００５８】
反応により生成した気泡は、保持部１１の出口を通じ、伝熱部４３の周囲や背後を移動した。伝熱部４３に気泡が接することにより、気泡の体積は小さくなり、気泡の増加も抑制された。
【００５９】
また本構成では保持部１１で固体反応物１の周囲を覆い、気泡の出口を規制したために、気泡の移動する経路が決められた。これにより、姿勢変更に対応できる水素生成装置とすることが出来るようになった。
【００６０】
（実施形態７）
図７は、実施形態７に係る水素発生装置の、固体反応物１と反応用水溶液２の反応部周辺の概略構成を示す断面図である。(a)は側方断面図、(b)は伝熱部の上面図を示す。
【００６１】
本実施形態は、図７に示すように、伝熱部４３内に溶液流路３０と連通する伝熱部内部溶液流路３２を設け、伝熱部４３の固体反応物１との接触面に反応用水溶液２を供給する供給口３４を設けた。その他の構成は、実施形態６と同様である。
【００６２】
尚、伝熱部内部溶液流路３２と供給口３４の形状や数は、図７(b)に示されるものに限定されないことは言うまでもない。固体反応物１は伝熱部４３に固定あるいは押圧されていても、されていなくてもよいが、固定あるいは押圧されている方がより好ましい。
【００６３】
また、溶液流路３０の接続部を図７のような伝熱部４３の固体反応物１側とすることに拘らない。溶液流路３０と伝熱部内部溶液流路３２の接続部を伝熱部４３の固体反応物１とは反対の面に設け、反応用水溶液２を伝熱部４３の固体反応物１との反対面から供給したり、溶液流路３０と伝熱部内部溶液流路３２の接続部を伝熱部４３の側面に設け、反応用水溶液２を伝熱部４３の側面から供給したりしても良い。
【００６４】
また、伝熱部４３は図７のように水平に配置してもよいし、垂直に配置しても構わない。
【００６５】
これにより、伝熱部内部溶液流路３２から供給口３４を通って固体反応物１に反応用水溶液２が供給されるため、反応は伝熱部４３のより近傍で起こる。このため、反応熱はより効率的に伝熱部４３に伝わり、且つ、生成した気泡は伝熱部４３より熱を受け取り易くなり、気泡の体積を効率的に減少させることが可能になる。
【００６６】
（実施形態８）
図８は、実施形態８に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【００６７】
本実施形態では、反応物として液体を用いた。例えば、反応物を水素化ホウ素化合物の水溶液とし、反応用水溶液を酸水溶液や金属塩化物水溶液とすることが出来る。安定性向上のために、反応物を水酸化ナトリウム等で高アルカリにしておくことが好ましい。
【００６８】
図８に示すように、本実施形態では、液状反応物３を貯蔵する反応物容器２１、液状反応物３を伝熱部４３ｃに供給する反応物流路３６、液状反応物３の供給を制御する供給制御装置３８が設けられている。その他の構成は、実施形態３と同様である。
【００６９】
液状反応物３は、供給制御装置３８の制御により、反応物容器２１から反応物流路３６を通り伝熱部４３ｃに供給される。また、反応用水溶液２は、供給制御装置３１の制御により、溶液容器２０から溶液流路３０を通り伝熱部４３ｃに供給される。伝熱部４３ｃは、反応用水溶液２と液状反応物３が供給された時に他の箇所に流れ出すことなく混合できるような形状となっている。例えば、図８に示すような凹状の形状があげられる。伝熱部４３ｃは伝熱部４３ｄと接続されており、伝熱部４３ｃ上で反応用水溶液２と液状反応物３が反応した際の反応熱は伝熱部４３ｄに伝わる構造となっている。反応により生成した気泡は伝熱部４３ｃから４３ｄに移動する。この間に気泡は熱を受け取り、体積を減少させることができる。
【００７０】
（実施形態９）
図９は、実施形態９に係る燃料電池システムの概略を示す図であり、同一部材には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００７１】
図９に示す本実施形態に係る燃料電池システムは、図６に示した水素生成装置を燃料電池に接続したシステムである。すなわち燃料電池には、発電部５０と、発電部５０のアノードに接してアノード室５１が備えられている。アノード室５１は、アノードで消費する水素を一時的に保持する空間である。アノード室５１と反応容器１０とは、水素排出部１２によって接続されており、反応容器１０で発生した水素がアノード室５１に供給される。水素生成装置は図６のものに拘らず、その他の図１〜図５、図７、図８のいずれの水素生成装置を用いることも可能である。
【００７２】
本願の水素生成装置を用いることにより、水素生成装置から残留生成物が流出しないため、安定して電力を供給することができる小型の燃料電池システムを提供することができるようになった。  以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。また、上述の各実施形態の構成を組み合わせてもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施形態１に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態３に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態４に係る水素生成装置の、固体反応物と反応用水溶液の反応部周辺の概略構成を示す断面図である。    (a)：側方断面図、(b)：上面図
【図５】本発明の実施形態５に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態６に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施形態７に係る水素生成装置の、固体反応物と反応用水溶液の反応部周辺の概略構成を示す断面図である。    (a)：側方断面図、(b)：伝熱部の上面図
【図８】本発明の実施形態８に係る水素生成装置の概略構成を示す断面図である。
【図９】本発明の実施形態９に係る燃料電池システムの概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  固体反応物
２  反応用水溶液
３  液状反応物
１０  反応容器
１１  保持部
１２  水素排出部
１３  押圧部品
２０  溶液容器
２１  反応物容器
３０  溶液流路
３１  供給制御装置
３２  伝熱部内部溶液流路
３４  供給口
３６  反応物流路
３８  供給制御装置
４０  熱供給部
４１  制御部
４２  電源
４３、４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、４３ｄ  伝熱部
４５  溝
４７  流路板
５０  発電部
５１  アノード室
【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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【図８】
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【図９】
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