(57)【要約】【課題】従来と比較して装置全体を小型化することができる反応装置、発電装置及び電子機器を提供する。【解決手段】反応装置１２は、燃料から水素を生成する改質器２０および一酸化炭素から二酸化炭素を生成する一酸化炭素除去器２１が連通して設けられた反応装置本体部２と、反応装置本体部２の外面に対向して設けられるとともに、反応装置本体部２の側から輻射される熱線を当該反応装置本体部２の側に反射する熱反射膜３３とを備え、この熱反射膜３３は少なくとも一部に開口部３４を有する。【選択図】図４
2007200867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、
密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、
前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、
を備えることを特徴とする反応装置。
【請求項２】
請求項１記載の反応装置において、
前記包囲部は、ガラス製であることを特徴とする反応装置。
【請求項３】
請求項１記載の反応装置において、
前記熱反射膜は、金、アルミニウム、銀および銅の何れかによって形成されていることを特徴とする反応装置。
【請求項４】
請求項１記載の反応装置において、
前記密閉空間内は、真空圧とされていることを特徴とする反応装置。
【請求項５】
請求項１記載の反応装置において、
前記反応装置本体部は、第１の温度に設定され、反応物の反応を起こす第１の反応部と、前記第１の温度より低い第２の温度に設定され、反応物の反応を起こす第２の反応部とを有し、
前記熱反射膜は、前記第２の反応部に対応する領域には設けられていないことを特徴とする反応装置。
【請求項６】
請求項５記載の反応装置において、
前記熱反射膜は、前記第２の反応部に対応する領域に開口部を有することを特徴とする反応装置。
【請求項７】
請求項５記載の反応装置において、
前記中空パッケージ部は、前記包囲部と前記反応装置本体部の一端部とを接続して当該反応装置本体部を支持する支持部を有することを特徴とする反応装置。
【請求項８】
請求項７記載の反応装置において、
前記支持部は、前記反応装置本体部での反応に用いられる反応物を前記包囲部の外部から当該反応装置本体部に供給するとともに、前記反応装置本体部内での反応により生じる生成物を前記包囲部の外部に排出するための複数の流路を具備する給排部を有することを特徴とする反応装置。
【請求項９】
請求項７記載の反応装置において、
前記支持部は、前記反応装置本体部の前記第２の反応部側の一端部に設けられていることを特徴とする反応装置。
【請求項１０】
請求項５記載の反応装置において、
前記第１の反応部は、気化された炭化水素系の液体燃料が反応物として供給され、該反応物から水素を含むガスを反応生成物として生成する改質器であり、
前記第２の反応部は、前記反応生成物が反応物として供給され、該反応生成物に含まれる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器であることを特徴とする反応装置。
【請求項１１】
請求項５記載の反応装置において、
前記反応装置本体部は、前記第１の反応部と前記第２の反応部とを連通する連結部と、
記第１の反応部に熱を供給して前記第１の反応部を前記第１の温度に設定するとともに、前記連結部を介して前記第２の反応部を前記第２の温度に設定する加熱部とを備えることを特徴とする反応装置。
【請求項１２】
請求項５〜１１の何れか一項に記載の反応装置において、
前記反応装置本体部は、前記第１の反応部と前記第２の反応部との間に設けられた断熱室を有することを特徴とする反応装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２の何れか一項に記載の反応装置において、
前記反応装置本体部および前記包囲部は、
前記密閉空間の一部を形成する凹部を有する一対の上基板および下基板と、
少なくとも穴および表裏何れかの面に形成された溝部を有する中間基板と、を含み側面の少なくとも一部が互いに面一な複数の基板が積層されて形成され、
前記反応装置本体部における前記反応部は前記中間基板の前記溝部により形成され、前記密閉空間は前記穴と前記凹部とが連通して形成されることを特徴とする反応装置。
【請求項１４】
請求項１３記載の反応装置において、
前記中間基板を複数有し、
前記反応装置本体部は該複数の中間基板が積層されて形成され、該積層された各基板の前記溝部により前記反応部および該反応部に連通する流路が形成されていることを特徴とする反応装置。
【請求項１５】
反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、
密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、
前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、
前記反応装置本体部により生成される燃料により発電を行なう発電セルと、
を備えることを特徴とする発電装置。
【請求項１６】
反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、
密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、
前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、
前記反応装置本体部により生成される燃料により発電を行なう発電セルと、
前記発電セルにより発電された電気により動作する電子機器本体と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応物の反応を起こす反応装置、特に液体燃料から水素を生成する反応装置並びにそれを用いた発電装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー変換効率の高いクリーンな電源として燃料電池が注目されるようになり、燃料電池自動車や電化住宅などへの実用化が進められてきている。また、モバイル手段として急速に小型化、高機能化が進められている携帯電話やノート型パソコンなどにおいても、電源として燃料電池を搭載するための研究開発が進められている。
【０００３】
ここで、燃料電池とは、例えば水素からなる燃料と酸素との電気化学反応により電気エネルギーを生成する装置であり、このような燃料電池には、燃料と水との混合気から水素を生成する反応装置が接続されている（例えば、特許文献１参照）。この反応装置は、例えば独立して配設された改質器や一酸化炭素除去器などの反応器を連結パイプ等で連結することで構成されており、気化されたアルコール類やガソリン等の液体燃料と高温の水蒸気とを、比較的高温に設定された改質器において高温で改質反応させて水素を取り出すとともに、改質反応の副生成物である一酸化炭素を、比較的低温に設定された一酸化炭素除去器において除去するようになっている。
【０００４】
ところで、現在すでに実用化されている燃料電池自動車などにおいては、発電の要求出力は大きいものの、燃料電池の反応器の配置場所を自動車のエンジン装置周辺や車体外部に容易に確保できるため、燃料電池が大掛かりな装置となっても支障が少ない。一方で、モバイル手段としての小型電子機器においては、すでに様々な小型機器装置が効率よく配置されているために、燃料電池の反応器を組み込むことのできる配置場所が非常に少ない。そのため、小型電子機器に搭載することのできる燃料電池に対して小型化の要望が高まっている。
【特許文献１】特開２００３−４８７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の燃料電池の反応装置では、各反応器が独立して配設され、各反応器が連結パイプ等で連結されていることにより、各反応器間に適当な温度差を持たせるようにする観点からは、各反応器を接近させて配置することが難しかった。そのため、反応装置を携帯電話やノート型パソコン等に搭載できる程度に小型化することが困難であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、従来と比較して装置全体を小型化することができる反応装置、発電装置及び電子機器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】
請求項１記載の発明は、反応装置において、反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の反応装置において、前記包囲部は、ガラス製であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の反応装置において、前記熱反射膜は、金、アルミニウム、銀および銅の何れかによって形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の反応装置において、前記密閉空間内は、真空圧とされていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１記載の反応装置において、前記反応装置本体部は、第１の温度に設定され、反応物の反応を起こす第１の反応部と、前記第１の温度より低い第２の温度に設定され、反応物の反応を起こす第２の反応部とを有し、前記熱反射膜は、前記第２の反応部に対応する領域には設けられていないことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の反応装置において、前記熱反射膜は、前記第２の反応部に対応する領域に開口部を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項５記載の反応装置において、前記中空パッケージ部は、前記包囲部と前記反応装置本体部の一端部とを接続して当該反応装置本体部を支持する支持部を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の反応装置において、前記支持部は、前記反応装置本体部での反応に用いられる反応物を前記包囲部の外部から当該反応装置本体部に供給するとともに、前記反応装置本体部内での反応により生じる生成物を前記包囲部の外部に排出するための複数の流路を具備する給排部を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の反応装置において、前記支持部は、前記反応装置本体部の前記第２の反応部側の一端部に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項５記載の反応装置において、前記第１の反応部は、気化された炭化水素系の液体燃料が反応物として供給され、該反応物から水素を含むガスを反応生成物として生成する改質器であり、前記第２の反応部は、前記反応生成物が反応物として供給され、該反応生成物に含まれる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項５記載の反応装置において、前記反応装置本体部は、前記第１の反応部と前記第２の反応部とを連通する連結部と、前記第１の反応部に熱を供給して前記第１の反応部を前記第１の温度に設定するとともに、前記連結部を介して前記第２の反応部を前記第２の温度に設定する加熱部とを備えることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項５〜１１の何れか一項に記載の反応装置において、前記反応装置本体部は、前記第１の反応部と前記第２の反応部との間に設けられた断熱室を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項１３記載の発明は、請求項１〜１２の何れか一項に記載の反応装置において、前記反応装置本体部および前記包囲部は、前記密閉空間の一部を形成する凹部を有する一対の上基板および下基板と、少なくとも穴および表裏何れかの面に形成された溝部を有する中間基板と、を含み側面の少なくとも一部が互いに面一な複数の基板が積層されて形成され、前記反応装置本体部における前記反応部は前記中間基板の前記溝部により形成され、前記密閉空間は前記穴と前記凹部とが連通して形成されることを特徴とする。
【００２０】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の反応装置において、前記中間基板を複数有し、前記反応装置本体部は該複数の中間基板が積層されて形成され、該積層された各基板の前記溝部により前記反応部および該反応部に連通する流路が形成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項１５記載の発明は、発電装置において、反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、前記反応装置本体部により生成される燃料により発電を行なう発電セルと、を備えることを特徴とする
【００２２】
請求項１６記載の発明は、電子機器において、反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、前記反応装置本体部により生成される燃料により発電を行なう発電セルと、前記発電セルにより発電された電気により動作する電子機器本体と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、反応部を有する反応装置本体部と、反応装置本体部の外面に対向して、密閉空間を介して反応装置本体部を内部に収容し、反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部の内面の一部に、対向する反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜を備え、包囲部の内面に熱反射膜が設けられず反応装置本体部から輻射される熱線を透過して外部に放熱される領域を設けることにより、反応装置本体部に適当な温度分布を設けることができて、従来と比較して装置全体を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態および図示例に限定するものではない。
【００２５】
図１は、本発明に係わる実施形態の反応装置を適用した発電装置１の概略構成を示すブロック図である。
この図に示すように、発電装置１は、燃料容器１０と、気化器１１と、本発明に係る反応装置（マイクロリアクタ）１２と、発電セル（燃料電池）１３とを備えている。
【００２６】
燃料容器１０は、燃料および水を貯留するものである。この燃料容器１０内に貯留される燃料としては、炭化水素系の液体燃料が適用可能であり、具体的には、メタノール、エタノールなどのアルコール類や、ジメチルエーテルなどのエーテル類、ガソリンなどがある。なお、本実施形態においては、燃料としてメタノールを用いているが、他の化合物を用いてもよい。また、燃料容器１０内には、燃料と水とは別々で貯蔵されていてもよいし、混合された状態で貯蔵されていてもよい。
【００２７】
気化器１１は、燃料容器１０から供給される燃料および水を気化させるものである。図示を省略するが、この気化器１１は、例えば二枚の基板が接合され、これらの基板の少なくとも一方の接合面、つまり内側の面に、例えば葛折り状のマイクロ流路が形成され、また、各基板の外側の面に、電圧が印加されることによって発熱する発熱抵抗体、発熱半導体といった電熱材からなる薄膜ヒータが成膜された構造を有している。この薄膜ヒータにより、燃料容器１０から気化器１１内のマイクロ流路に供給される燃料および水が加熱されて気化される。
【００２８】
反応装置１２は、気化器１１から供給される気化された燃料および水蒸気から水素を生成するものであり、改質器（第１の反応部）２０と、一酸化炭素除去器（第２の反応部）２１と、燃焼器（加熱部）２２とを備えている。改質器２０は、気化器１１から供給される気化された燃料（第１の反応物）および水蒸気（第１の反応物）を触媒による改質反応によって改質し、水素を含む混合気（反応物生成物）を生成するものである。燃料としてメタノールを用いる場合、下記の化学反応式（１），（２）に示す改質反応によって水素を含む混合気が生成される。このとき（２）に示す化学反応によって副生成物として、微量の一酸化炭素が生成される。一酸化炭素除去器２１は、改質器２０から供給される混合気（反応生成物,第２の反応物）の他に空気（第２の反応物）が供給され、これらの混合
気中の一酸化炭素を触媒により、下記の化学反応式（３）に示す一酸化炭素除去反応によって選択的に酸化して除去するものである。また、燃焼器２２は、空気と発電セル１３から排出される未反応の水素を含む混合気（オフガス）や燃料容器１０からの一部の燃料が供給され、これらを酸化する触媒による燃焼反応によって燃焼熱を発するものである。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2・・・（１）
Ｈ2＋ＣＯ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ・・・（２）
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2・・・（３）
【００２９】
以上の反応装置１２の詳細については後述するが、反応装置１２は、改質器２０、一酸化炭素除去器２１および燃焼器２２を組み付けて一体化されたものであり、燃焼器２２で発生する燃焼熱が改質器２０に供給されて改質器２０が所定の温度（第１の温度）に設定されるとともに、改質器２０と一酸化炭素除去器２１とを連通する後述の連結部１００を介した熱伝導により一酸化炭素除去器２１が改質器２０の温度より低い所定の温度（第２の温度）に設定されて、上記の化学反応が行われるようになっている。なお、燃料容器１０と燃焼器２２との間に別に気化器が介在し、燃料の一部がこの気化器によって気化されて、燃焼器２２に供給される構成を更に備えていることとしてもよい。
【００３０】
発電セル１３は、反応装置１２で生成された水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する発電セルであり、図示しないが、例えば、触媒微細粒子を担持した燃料極と、触媒微粒子を担持した空気極と、燃料極と空気極との間に介在されたフィルム状の固体高分子電解質膜とを備えている。発電セル１３の燃料極には、一酸化炭素除去器２１から主に水素を含む混合気が供給されており、発電セル１３の空気極には、外部からの空気が供給されている。燃料極においては、下記の電気化学反応式（４）に示すように、混合気中の水素は燃料極の触媒粒子の作用を受けて水素イオンと電子とに分離される。そして、分離された水素イオンは固体高分子電解質膜を通じて酸素極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。一方、酸素極においては、下記の電気化学反応式（５）に示すように、酸素極に移動した電子と、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンとが反応して水が生成される。そして、このときの電子の移動が電気エネルギーとなる。
Ｈ2→２Ｈ＋ｅ-・・・（４）
２Ｈ+＋１／２Ｏ2＋ｅ-→Ｈ2Ｏ・・・（５）
【００３１】
以上の発電装置１は、例えば、デジタルカメラ、携帯電話機器、ノート型パソコン、腕時計、ＰＤＡ，電子計算機、その他の電子機器本体に搭載されるものである。ここで、気化器１１、反応装置１２および発電セル１３は例えば電子機器本体に内蔵され、燃料容器１０は電子機器本体に対して着脱可能に設けられる。燃料容器１０が電子機器本体に装着された場合、燃料容器１０内の燃料および水はポンプによって気化器１１に供給されるようになっている。また、後述するように、燃料電池装置１が電子機器本体に対して着脱可能に設けられるようになっていてもよい。
【００３２】
次に、反応装置１２の構成についてさらに詳細に説明する。図２は、本実施形態における反応装置１２を示す斜視図であり、図３は、図２のIII−III線に沿った矢視断面図であり、図４は、本実施形態における反応装置１２を示す分解斜視図である。また、図４は反応装置１２を形成する第一基板３〜第五基板７の平面図である。なお、以下の説明においては、図２の上側の面を表面とし、下側の面を裏面として説明する。
図２，図３に示すように、反応装置１２は複数の基板を積層して構成されて平板状に形成されており、内部に反応装置本体部２を備えている。
【００３３】
この反応装置本体部２は、図３に示すように、内部に改質器２０の改質反応室２００と、一酸化炭素除去器２１の一酸化炭素除去流路２１０と、燃焼器２２の燃焼反応室２２０と、改質器２０と一酸化炭素除去器２１とを接続する連結部１００とを備えている。
【００３４】
改質反応室２００は上記の改質反応を行うための部屋（流路）であり、メタノール等の炭化水素および水から水素を生成するための改質触媒２０１を内壁面に担持している。この改質触媒２０１は、例えば銅／酸化亜鉛系の触媒であって、アルミナを担体としてアルミナに銅／酸化亜鉛を担持させたものである。
【００３５】
また、一酸化炭素除去流路２１０は上記の一酸化炭素除去反応を行うための部屋（流路）であり、改質触媒２０１によって水素などの他に副生成物として僅かに生成される一酸化炭素を酸化して二酸化炭素を生成するための一酸化炭素除去触媒２１１を内壁面に担持している。この一酸化炭素除去触媒２１１は、例えば白金／アルミナ系の触媒であって、アルミナに白金または白金およびルテニウムを担持させたものである。
【００３６】
また、燃焼反応室２２０は、上記の燃焼反応を行うための部屋（流路）であり、燃焼反応を効率よく引き起こすための、例えば白金系の燃焼触媒２２１を内壁面に担持している。この燃焼反応室２２０は、本発明における加熱部であり、改質反応室２００等に熱を供給するようになっている。
【００３７】
以上の反応装置本体部２は、包囲部１６および支持部１７を備えた中空パッケージ部１５の内部に配設されている。包囲部１６は、反応装置本体部２を包囲するものであり、反応装置本体部２から輻射される熱線（赤外線）の少なくとも一部を透過するようになっている。この包囲部１６は、密閉室９によって形成される密閉空間を介して反応装置本体部２を内部に収容している。密閉室９は、断熱室９０〜９３からなる。これら断熱室９０〜９３は、１０Ｐａ以下、好ましくは１Ｐａ以下の真空圧となっている。
【００３８】
このうち、断熱室９０〜９２は、反応装置本体部２と包囲部１６との間に介在しており、反応装置１２の外部への放熱を防止するようになっている。より詳細には、断熱室９０は反応装置本体部２の表面と包囲部１６との間に介在しており、断熱室９１は反応装置本体部２の裏面と包囲部１６との間に介在しており、断熱室９２は反応装置本体部２の側周面と包囲部１６との間に介在している。また、断熱室９３は、改質器２０と一酸化炭素除去器２１との間や、燃焼器２２と一酸化炭素除去器２１との間に介在している。
【００３９】
これら断熱室９０〜９２を形成する包囲部１６の内面には、反応装置本体部２の側から輻射される熱線（赤外線）を当該反応装置本体部２の側に反射して放熱を防止する熱反射膜３３が反応装置本体部２の外面に対向して設けられている。
【００４０】
この熱反射膜３３は、金、アルミニウム、銀または銅などの金属膜をスパッタ法や真空蒸着法などの気相法によって成膜することにより形成されている。
図５は、各種の金属膜の波長と反射率との関係を示す図である。図５に示すように、改質器２０の動作温度である数百℃の温度領域で発生する赤外線（波長５〜３０μｍ）の反射率は、何れの金属膜においても、ほぼ１００％となっている。なお、熱反射膜３３を金で形成する場合には、密着層としてクロムやチタン等の層を下地に設けるようにしてもよい。
【００４１】
そして、本実施形態においては、図３、図４に示すように、熱反射膜３３は一部に開口部３４を備え、この開口部３４によって反応装置本体部２の内部の熱の一部を外部に放熱し、反応装置本体部２の温度を調節して所望の状態にするようになっている。この開口部３４は、反応装置本体部２の一部の領域、本実施の形態においては一酸化炭素除去器２１と対応する領域の表裏両側に設けられて、改質器２０側の温度に対して一酸化炭素除去器２１側の温度を下げ、適当な温度差を設けるようにしている。なお、開口部３４は、一酸化炭素除去器２１と対応する領域の表裏両側に設ける場合に限らず、表側又は裏側の何れか一方に設けられているものであってもよい。なお、上記において、開口部３４は図４に示すように穴状に形成されるものとしたが、このような形状に限るものではなく、例えば熱反射膜３３が途中で分断された形状であってもよく、要するに、反応装置本体部２の温度を所望の状態にするように、熱反射膜３３が設けられていない領域を設けるものであればよい。
【００４２】
図６は、開口部の面積と開口部から逃げる熱量との関係を示す図である。図６に示すように、開口部３４から輻射によって逃げる熱量は、開口部３４の面積に比例する。そこで、開口部３４の面積を輻射によって逃げる熱量を考慮して適当な面積に設定することにより、反応装置本体部２の温度分布を所望の状態にすることができる。この開口部３４は、本実施の形態においては矩形状に形成され、開口部３４の面積は、例えば一酸化炭素除去器２１の面積と同じとなっている。
【００４３】
支持部１７は、図３，図４に示すように、包囲部１６と反応装置本体部２の一端部、より詳細には、改質反応室２００よりも一酸化炭素除去流路２１０に近接する端部（図中、右側の端部）とを接続して当該反応装置本体部２を支持するものであり、中空パッケージ部１５を反応装置本体部２と一体化させている。
【００４４】
この支持部１７には、反応装置本体部２での前記改質反応、前記一酸化炭素除去反応および前記燃焼反応に用いられる反応物を外部から当該反応装置本体部２に供給するとともに、これらの反応により生じる生成物を外部に排出する給排部１８（後述する図７（ｂ）〜（ｄ）参照）が設けられている。
【００４５】
この給排部１８は、図２に示すように、中空パッケージ部１５の外面に開口する反応供給口２３，酸素補助供給口２４，反応排出口２５、燃料供給口２６，燃料酸素供給口２７および燃料排出口２８を有している。
【００４６】
このうち、反応供給口２３は、改質器２０において水素に改質させるメタノール等の炭化水素および水を内部に流入させるものであり、気化器１１に連通している。また、酸素補助供給口２４は、一酸化炭素除去器２１において一酸化炭素を選択酸化するための酸素を内部に流入させるものである。また、反応排出口２５は、上記の改質反応および一酸化炭素除去反応によって生成される、主に水素を含む混合気を排出するものであり、発電セル１３の燃料極に連通している。また、燃料供給口２６は、燃焼器２２での燃焼に用いる水素を含むオフガスや燃焼に用いる燃料としてのメタノール等を内部に流入させるものである。また、燃料酸素供給口２７は、燃焼器２２での燃焼に用いる酸素を内部に流入させるものである。また、燃料排出口２８は、燃焼器２２における燃焼によって生成される二酸化酸素および水を排出するものである。なお、燃料供給口２６および燃料酸素供給口２７には、それぞれ燃料等を圧送するポンプ装置（図示せず）などが接続されている。
【００４７】
以上の反応装置１２は、図４に示すように、第一基板（上基板）３、第二基板（中間基板）４、第三基板（中間基板）５、第四基板（中間基板）６および第五基板（下基板）７をこの順に積層して接合して形成されている。すなわち、第一基板３の裏面と第二基板４の表面とが接合され、第二基板４の裏面と第三基板５の表面とが接合され、第三基板５の裏面と第四基板６の表面とが接合され、第四基板６の裏面と第五基板７の表面とが接合されている。これら第一基板３〜第五基板７は、平面視略矩形状を有し、外縁に沿った寸法がほぼ同一で、側面の少なくとも一部が互いに面一となっている。なお、本実施の形態においては、第一基板３〜第五基板７はガラス製の基板であり、より詳細には、可動イオンとなるＮａやＬｉを含有したガラス基板であり、各基板は例えば陽極接合によって互いに接合される。このようなガラス基板としては、例えばパイレックス（登録商標）基板を使用することが好ましい。なお、図４と、後述の図７とにおいては、溝部（流路）４６，４８、溝部（流路）５６，５８および溝部（流路）６６などを簡略化して示している。
【００４８】
図７（ａ）〜（ｅ）は、第一基板３〜第五基板７の平面図である。図７（ａ）に示すように、第一基板３の裏面側、つまり第二基板４の表面と対向する面には、矩形状の凹部３０が形成されている。この凹部３０の内面には、上述の熱反射膜３３が設けられ、熱反射
膜３３には開口部３４が設けられている。
【００４９】
第二基板４は、図７（ｂ）に示すように、一端部（図中、左側の端部）の角部に三角形状の切欠部４４０を有している。この第二基板４には、表裏に貫通する２つの穴４０，４１が設けられている。穴４０は第二基板４の支持部１７となる領域を除いて、第二基板４の周縁部に沿って略Ｃ字状に形成されている。この穴４０の内周面には、上述の熱反射膜３３が設けられている。また、穴４１は、第二基板４の中央部において矩形状に形成されている。この穴４１の内周面に、断熱効果を有する輻射防止膜（図示せず）を設けるようにしてもよい。なお、この輻射防止膜は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成されている。
【００５０】
また、第二基板４の表面、つまり第一基板３の凹部３０と対向する面の、例えば一酸化炭素除去器２１に対応する領域に、ゲッター材４２を設けるようにしてもよい。このゲッター材４２は、加熱により活性化して周囲のガスや微粒子を吸着するものであり、反応装置１２の密閉室９に存在するガスを吸着して、密閉室９の真空度を高める、あるいは維持することができる。このようなゲッター材４２の材料としては、例えばジルコニウム、バリウム、チタニウム又はバナジウムを主成分とした合金が挙げられる。なお、ゲッター材４２に、当該ゲッター材４２を加熱して活性化するための電熱材等の電気ヒータが設けられ、この電気ヒータの電線が中空パッケージ部１５の外部に引き出されるようにしてもよい。また、ゲッター材４２は、反応装置１２の運転中に、ゲッター材４２の温度がその活性化温度を超えない位置に設けるようにすることが好ましい。
【００５１】
また、第二基板４の裏面、つまり第三基板５との接合面には、溝部（流路）４６、溝部（流路）４７ａ，４７ｂ、溝部（流路）４８および溝部（流路）４９ａ〜４９ｆが形成されている。溝部４６は、穴４０で囲まれた領域のうち、穴４１よりも前記一端部の側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部４６の内壁面には、上記の改質触媒２０１（図３参照）が担持されている。
【００５２】
溝部４７ａは、溝部４６の端部から、穴４０で囲まれた領域のうち穴４１よりも支持部１７側の領域にまで設けられている。溝部４７ｂは、溝部４６の端部から、溝部４８にまで設けられている。
【００５３】
溝部４８は、穴４０で囲まれた領域のうち、穴４１に対して支持部１７側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部４８の内壁面には、上記の一酸化炭素除去触媒２１１（図３参照）が担持されている。
【００５４】
溝部４９ａ〜４９ｆは、第二基板４の支持部１７側の端部に並んで設けられており、一方の端部が第二基板４の前記支持部１７側の側面に開口するとともに、他方の端部は閉塞された状態となっている。
【００５５】
第三基板５は、図７（ｃ）に示すように、切欠部５４０，５４１と、切欠部５９ａ〜５９ｆとを有している。切欠部５４０，５４１は、第三基板５の一端部（図中、左側の端部）の２つの角部に三角形状に設けられている。
【００５６】
切欠部５９ａ〜５９ｆは、第二基板４の溝部４９ａ〜４９ｆに対応した状態で第三基板５の支持部１７側の端部に直線状に並設されており、第二基板４と第三基板５とが重ね合わされるときに、溝部４９ａ〜４９ｆと対向するようになっている。このうち、切欠部５９ａ，５９ｂ，５９ｆは、一方の端部が第三基板５の支持部１７側の側面に開口するとともに、他方の端部は閉塞された状態となっている。また、切欠部５９ｃ，５９ｄは、一方の端部が第三基板５の支持部１７側の側面に開口するとともに、他方の端部は後述の溝部５８に連通している。また、切欠部５９ｅは、一方の端部が第三基板５の支持部１７側の側面に開口するとともに、他方の端部は後述の溝部５７ａに連通している。
【００５７】
また、この第三基板５には、表裏に貫通する２つの穴５０，５１が設けられている。
穴５０は第三基板５の支持部１７となる領域を除いて、第三基板４の周縁部に沿って略Ｃ字状に形成されている。この穴５０の内周面には、上述の熱反射膜３３が設けられている。また、穴５１は第三基板５の中央部において矩形状に形成されている。これらの穴５０，５１は、第二基板４の穴４０，４１にそれぞれ対応しており、第二基板４と第三基板５とが重ね合わされるときに、穴４０，４１と連通するようになっている。この穴５１の内周面に、断熱効果を有する輻射防止膜（図示せず）を設けるようにしてもよい。なお、この輻射防止膜は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成されている。
【００５８】
また、第三基板５の裏面、つまり第四基板６との接合面には、図３に示すように、本発明における加熱部としての薄膜ヒータ５５ａ、５５ｂが例えば葛折り状に設けられている。これら薄膜ヒータ５５ａ、５５ｂは、電圧が印加されることによって発熱する発熱抵抗体、発熱半導体といった電熱材であり、起動時にそれぞれ改質反応室２００、一酸化炭素除去流路２１０に熱を供給するようになっている。これら薄膜ヒータ５５ａ、５５ｂには、それぞれ反応装置１２の内側と外側との間で通電する電線５５ｃ、５５ｄが接続されている。なお、薄膜ヒータ５５ａ、５５ｂは、図３のように第三基板５の裏面にのみ設けられることとしてもよいし、表裏面に設けられることとしてもよい。表面にも設ける場合には、適当な保護膜で覆う構成が望ましい。また、電線５５ｃ、５５ｄは細い方が好ましいため、本実施の形態においては、電線５５ｃ、５５ｄとしてコバール線を用い、線径を０．２ｍｍとした。但し、電線５５ｃ、５５ｄとしては、鉄ニッケル合金線や、鉄ニッケル合金の心材を銅層で被覆したジュメット線などを用いることとしてもよい。
【００５９】
また、第三基板５の表面、つまり第二基板４との接合面には、図７（ｃ）に示すように、溝部（流路）５６、溝部（流路）５７ａ，５７ｂおよび溝部（流路）５８が形成されている。溝部５６は、穴５０で囲まれた領域のうち、穴５１よりも前記一端部の側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部５６の内壁面には、上記の改質触媒２０１（図３参照）が担持されている。この溝部５６は、第二基板４の溝部４６に対応しており、第二基板４と第三基板５とが重ね合わされるときに、溝部４６と対向するようになっている。
【００６０】
溝部５７ａは、溝部５６の端部から切欠部５９ｅにまで設けられている。また、溝部５７ｂは、溝部５６の端部から溝部５８にまで設けられている。これら溝部５７ａ，５７ｂは、第二基板４の溝部４７ａ，４７ｂに対応しており、第二基板４と第三基板５とが重ね合わされるときに、溝部４７ａ，４７ｂと対向するようになっている。
【００６１】
溝部５８は、穴５０で囲まれた領域のうち、穴５１よりも支持部１７と同じの側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部５８は、第二基板４の溝部４８に対応しており、第二基板４と第三基板５とが重ね合わされるときに、溝部４８と対向するようになっている。この溝部５８の内壁面には、上記の一酸化炭素除去触媒２１１（図３参照）が担持されている。
【００６２】
第四基板６は、図７（ｄ）に示すように、一端部（図中、左側の端部）の各角部に三角形状の切欠部６４０，６４１を有している。この第四基板６には、表裏に貫通する２つの穴６０，６１が設けられている。穴６０は第四基板６の支持部１７となる領域を除いて、第四基板４の周縁部に沿って略Ｃ字状に形成されている。この穴６０の内周面には、上述の熱反射膜３３が設けられている。また、穴６１は第四基板６の中央部において矩形状に形成されている。これらの穴６０，６１は、第三基板５の穴５０，５１にそれぞれ対応しており、第三基板５と第四基板６とが重ね合わされるときに、穴５０，５１と連通するようになっている。この穴６１の内周面に、断熱効果を有する輻射防止膜（図示せず）を設けるようにしてもよい。なお、この輻射防止膜は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成されている。
【００６３】
また、第四基板６の表面、つまり第三基板５との接合面には、溝部（流路）６６、溝部（流路）６７ａ，６７ｂおよび溝部（流路）６９ａ〜６９ｆと、通電溝６５ａ、６５ｂ（図３参照）とが形成されている。
【００６４】
溝部６６は、穴６０で囲まれた領域のうち、穴６１よりも前記一端部の側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部６６の内壁面には、上述の燃焼触媒２２１（図３参照）が担持されている。
【００６５】
溝部６７ａ，６７ｂは、それぞれ溝部６６の端部から、穴６０で囲まれた領域のうち穴６１よりも支持部１７の側の領域にまで設けられている。
【００６６】
溝部６９ａ〜６９ｆは、第三基板５の切欠部５９ａ〜５９ｆに対応した状態で第四基板６の支持部１７側の端部に並んで設けられており、第三基板５と第四基板６とが重ね合わされるときに、切欠部５９ａ〜５９ｆと対向するようになっている。このうち、溝部６９ａ，６９ｂは、一方の端部が第四基板６の支持部１７側の側面に開口するとともに、他方の端部は互いに合流し、溝部６７ｂに連通している。また、溝部６９ｃ〜６９ｅは、一方の端部が第四基板６の支持部１７側の側面に開口するとともに、他方の端部は閉塞された状態となっている。また、溝部６９ｆは、一方の端が第四基板６の支持部１７側の側面に開口するとともに、他方の端部は溝部６７ａに連通している。
【００６７】
通電溝６５ａ、６５ｂは、図３に示すように、第四基板６の第三基板５と対向する面において、電線５５ｃ，５５ｄと対応する位置に設けられており、薄膜ヒータ５５ａ、５５ｂに接続された電線５５ｃ、５５ｄを通すようになっている。
【００６８】
第五基板７は、図７（ｅ）に示すように、第一基板３と略上下対象に形成されており、一端部（図中、左側の端部）の各角部と、他端部の角部とに三角形状の切欠部７４０〜７４２を有している。この第五基板７の表面側、つまり第四基板６の裏面と対向する面には、矩形状の凹部７０が形成されている。この凹部７０の内面には、第一基板３の凹部３０の内面に設けられたものと同様の熱反射膜３３が設けられ、熱反射膜３３には開口部３４が設けられている。
【００６９】
第五基板７は中空パッケージ部１５の包囲部１６の下側部を形成する。
上記第一基板３、第二基板４、第三基板５、第四基板６、第五基板７を積層して接合することで、反応装置１２が形成される。これにより、凹部３０、穴４０，４１，５０，５１，６０，６１及び凹部７０により密閉室９が形成され、密閉室９の外側に中空パッケージ部１５が形成される。
また、溝部４６，５６により改質反応室２００が、溝部４７ａ，５７ａにより流路８０が、溝部４７ｂ，５７ｂにより連通流路８９が、溝部４８，溝部５８により一酸化炭素除去流路２１０が形成される。
また、溝部６６、溝部６７ａ，６７ｂが第三基板５により蓋されることで、燃焼反応室２２０、流路８２，８３が形成される。
また、溝部４９ａ〜４９ｆ、切欠部５９ａ〜５９ｆ、溝部６９ａ〜６９ｆにより、給排部１８の燃料供給口２６、燃料酸素供給口２７、酸素補助供給口２４、反応排出口２５、反応供給口２３、および燃料排出口２８が形成される。
そして、反応供給口２３と改質反応室２００とが流路８２により連通し、改質反応室２００と一酸化炭素除去流路２１０とが連通流路８９により連通し、一酸化炭素除去流路２１０と酸素補助供給口２４及び反応排出口２５が連通し、燃料供給口２６及び燃料酸素供給口２７と燃焼反応室２２０とが流路８３により連通し、燃焼反応室２２０と燃料排出口２８とが流路８２により連通する。
【００７０】
続いて、発電装置１の動作について説明する。
まず、燃料（例えば、メタノール等の炭化水素系の液体燃料）および水が燃料容器１０から気化器１１に供給されて、気化器１１において気化される。
次に、気化器１１で気化した燃料および水蒸気の混合気が給排部１８の反応供給口２３および流路８０を通じて改質反応室２００に流入すると、改質触媒２０１によって水素等が生成される。このとき、改質反応室２００には、薄膜ヒータ５５ａで発生する熱や、燃焼反応室２２０で発生する反応熱（燃焼熱）などが加えられるとともに、反応装置本体部２の内側から外側へ向かう方向に輻射される熱線を第一基板３および第五基板７の熱反射膜３３が内部に反射する結果、改質反応室２００は比較的高温となり、改質触媒２０１は２００〜４００℃、本実施の形態においては約３００℃に加熱される。なお、改質反応室２００における改質反応は、本実施の形態においては水蒸気改質法によって行われるが、部分酸化改質法によって行われることとしてもよい。また、改質反応室２００には、燃料および水が気化器１１から反応供給口２３を介して供給される他、燃焼反応室２２０から第三基板５を介して供給されることとしてもよい。
【００７１】
次に、生成された水素等が連通流路８９を通り、一酸化炭素除去流路２１０に入り、給排部１８の酸素補助供給口２４から流入された空気と混合される。すると、混合気中の一酸化炭素が一酸化炭素除去触媒２１１によって酸化・除去される。このとき、改質器２０および燃焼器２２と一酸化炭素除去器２１とは連結部１００の流路部分を介して物理的に連結されているが、改質器２０および燃焼器２２と一酸化炭素除去器２１間に断熱室９３が設けられていることにより、両者間の連結部１００の断面積が削減されて、改質器２０および燃焼器２２から一酸化炭素除去器２１への熱の伝搬が抑制されるとともに、反応装置本体部２の内部の熱が第一基板３および第五基板７の熱反射膜３３の開口部３４を介して外部に逃げる結果、改質器２０と一酸化炭素除去器２１との間に適当な温度差が設けられる。これにより、一酸化炭素除去器２１は改質器２０に対して比較的低温に設定され、一酸化炭素除去触媒２１１は１２０〜２００℃、本実施の形態においては約１２０℃となる。
【００７２】
次に、空気が発電セル１３の酸素極に供給されるとともに、一酸化炭素除去流路２１０内の水素等の混合気が給排部１８の反応排出口２５から排出されて発電セル１３の燃料極に供給されると、発電セル１３において電気エネルギーが生成される。
【００７３】
次に、発電セル１３の燃料極において未反応となった水素を含む混合気（オフガス）が給排部１８の燃料供給口２６および流路８３を通じて燃焼反応室２２０に流入するとともに、外部から空気が給排部１８の燃料酸素供給口２７および流路８３を通じて燃焼反応室２２０に流入する。そして、燃焼反応室２２０において水素が燃焼して燃焼熱が発生し、水や二酸化炭素等の生成物が流路８２を介して給排部１８の燃料排出口２８から外部に排出される。
【００７４】
以上の発電装置１における反応装置１２によれば、第二基板４と第三基板５との間に改質器２０と一酸化炭素除去器２１とが連通流路８９を介して設けられているので、改質器２０および一酸化炭素除去器２１が独立に設けられて連結パイプなどで連結される従来の場合と異なり、装置全体を小型化することができる。
【００７５】
また、反応装置本体部２の内部の熱を熱反射膜３３によって内部に留めつつ、一酸化炭素除去器２１に対応する領域の開口部３４を介して外部に逃がすことができるため、一酸化炭素除去器２１の温度を下げて反応装置本体部２内に適当な温度分布を形成することができる。従って、反応装置本体部２を小型化し、改質器２０と一酸化炭素除去器２１とを比較的接近して配置した場合であっても、改質器２０と一酸化炭素除去器２１とにおいて、それぞれを最適な温度に設定して、各々における反応を良好に行わせることができる。
【００７６】
また、第一基板３〜第五基板７を積層することで反応装置本体部２内に改質器２０と一酸化炭素除去器２１とが連通して設けられているので、改質器２０と一酸化炭素除去器２１とを別々に製造して連結パイプなどで連結する従来の場合と異なり、反応装置本体部２が一遍に製造される。また、反応装置本体部２と中空パッケージ部１５とが一体に形成されているので、反応装置本体部２と中空パッケージ部１５とを別々に製造して中空パッケージ部１５の内部に反応装置本体部２を配設する場合と異なり、反応装置１２が一遍に製造される。これにより、反応装置１２の製造工程を削減することができる。
【００７７】
また、例えば、反応装置本体部２に連通する管が中空パッケージ部１５に挿入される場合には中空パッケージ部１５と管との隙間から気体が漏洩してしまう虞があるのに対し、反応装置１２によれば、給排部１８が中空パッケージ部１５と一体に形成されるため、中空パッケージ部１５の密閉空間を高い密閉状態に保つことが可能となり、密閉空間の密閉状態を高くするための手間が簡略化される。
【００７８】
また、反応装置本体部２と中空パッケージ部１５とは密閉室９の密閉空間を介して真空断熱されているが、給排部１８の設けられた支持部１７が反応装置本体部２の一酸化炭素除去器２１側の一端部と接続されているので、改質器２０および一酸化炭素除去器２１の内部の熱は当該一端部から中空パッケージ部１５に伝搬する。しかしながら、反応装置本体部２の改質器２０及び一酸化炭素除去器２１から中空パッケージ部１５へ熱が伝搬する位置が一箇所にまとめられるとともに、上述のように一酸化炭素除去流路２１０は改質器２０に対して比較的低温になっているため、改質器２０側が中空パッケージ部１５に接続される場合に比して、包囲部１６との温度差は比較的小さい。このため、支持部１７を介して中空パッケージ部１５へ伝搬する熱量を比較的小さくすることができる。また、支持部１７において、支持部１７の一端部側の一酸化炭素除去器２１と他端部側の包囲部１６との温度差が比較的小さくなっているため、支持部１７にかかる熱応力を比較的小さくすることができて、熱応力によって支持部１７が破損することを抑制することができる。
【００７９】
また、改質器２０と一酸化炭素除去器２１との間には断熱室９３が設けられていることにより、両者間を接続する流路部分の断面積が削減されて、改質器２０および燃焼器２２から一酸化炭素除去器２１へ伝搬する熱量が抑制されるとともに、第一基板３および第五基板７の熱反射膜３３の開口部３４を介して熱が外部に逃げることで、改質器２０と一酸化炭素除去器２１との間に適当な温度差を設けることができて、反応装置本体部２を小型化し、改質器２０と一酸化炭素除去器２１とを比較的接近して配置した場合であっても、一酸化炭素除去器２１を比較的低温に設定することができる。
【００８０】
更に、第一基板３〜第五基板７はガラス製であって、全て同一材料としているので、反応装置１２の動作時／停止時、つまり各基板の昇温／降温時において、熱膨張量の差により生じる熱応力を低減することができて、反応装置１２の熱応力による破損を抑制することができる。
【００８１】
また、ゲッター材４２は断熱室９０の内面において、一酸化炭素除去器２１に対応する領域に位置しているので、改質器２０や燃焼器２２に対応する領域に位置する場合と異なり、反応装置１２の動作中でのゲッター材４２の活性化を防止することができる。
【００８２】
なお、上記の実施の形態においては、熱反射膜３３の開口部３４が矩形状で１つのみ設けられていることとして説明したが、開口部３４の形状および個数はこれに限られるものではない。図８は、熱反射膜の開口部の形状の他の例を示す図である。ここで、図８（ａ）は比較のために上述の矩形形状の場合を示したものであり、一酸化炭素除去器２１の投影面積に対する開口部３４の面積（以下、開口率［％］とする）が１００％の場合を示す。開口部３４は、例えば図８（ｂ）〜（ｅ）に示すような形状および個数で形成されることとしてもよい。前述の図６に示したように、開口部３４から輻射によって逃げる熱量は開口部３４の面積に比例するため、開口部３４の開口率は一酸化炭素除去器２１の設定温度に応じて設定される。開口率を５０％程度とした場合、図８（ｂ），（ｅ）の開口部３４ｂ，３４ｅに示すように、開口部３４を矩形状に複数設けるようにしてもよい。また、図８（ｃ）の開口部３４ｃに示すように、図８（ａ）に示される開口部３４と比較して一酸化炭素除去器２１の温度を均一化する観点から、一酸化炭素除去器２１よりも高温となる改質反応室２００の側に近づくほど開口面積が大きくなるよう、開口部３４を三角形状に設けるようにしてもよい。また、図８（ｄ）の開口部２４ｄに示すように、図８（ａ）に示される開口部３４と比較して、改質反応室２００と一酸化炭素除去器２１との接続部分における温度変化を緩やかにして、急な温度分布によって応力が生じるのを防止するために、改質反応室２００と一酸化炭素除去器２１との接続部分の開口部の幅が小さくなるよう、開口部３４を台形状に設けるようにしてもよい。
【００８３】
また、改質反応室２００および一酸化炭素除去流路２１０は反応装置本体部２に１つずつ備えられることとして説明したが、第一基板３および第五基板７の間で第二基板４〜第四基板６をこの順に複数積層して反応装置本体部２を積層した状態に製造することにより、改質反応室２００および一酸化炭素除去流路２１０を複数設けることとしてもよい。
【００８４】
また、第一基板３〜第五基板７を全てガラス製として説明したが、セラミック製としてもよい。但し、熱膨張係数の違いによって温度変化時に熱応力が生じるのを防止する観点からは、第一基板３〜第五基板７は同種の材料によって形成されることが好ましい。
【００８５】
また、反応装置１２には、反応装置本体部２を支持する支持部１７が一酸化炭素除去器２１側にのみ設けられ、この支持部１７に給排部１８が設けられることとして説明したが、本発明はこれに限るものではない。
図９は、本実施形態における反応装置の他の構成例を示す斜視図である。図９（ｂ）は図９（ａ）とは反対側から見た斜視図であり、図１０は、図９（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った矢視断面図である。図９および図１０に示すように、支持部１７は、反応装置本体部２の一酸化炭素除去器２１側だけでなく他の部分にも設けられ、各支持部１７に給排部１８が設けられることとしてもよい。すなわち、例えば図９（ａ）、（ｂ）および図１０に示す反応装置１２Ａにおいては、支持部１７Ａ,１７Ａが包囲部１６の一酸化炭素除去器２１側および改質器２０側にそれぞれ設けられ、各支持部１７Ａ,１７Ａに給排部１８Ａが分割されて設けられている
。なお、この反応装置１２Ａは、上述の実施形態の場合と同様に複数の基板３Ａ〜７Ａを積層することによって形成することができる。この場合、第一基板３および第五基板７に対応する基板３Ａ，７Ａの内面側には同様に熱反射膜３３が設けられ、熱反射膜３３に開口部３４が設けられている。
【００８６】
また、密閉室９の内部は真空圧であることとして説明したが、アルゴン、ヘリウム等の希ガスで充填することとしてもよい。
【実施例１】
【００８７】
以下、実施例および比較例を挙げることにより、本発明に係る反応装置をさらに具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。
【００８８】
本発明に係る反応装置１２の実施例として、金、アルミニウム、銀または銅によって第一基板３および第五基板７に熱反射膜３３を設けたものを形成した。熱反射膜３３の開口部３４の面積は約２．８３５ｃｍ2（＝２．７ｃｍ×１．０５ｃｍ）であり、一酸化
炭素除去器２１の面積は３．６４５ｃｍ2（＝約２．７ｃｍ×１．３５ｃｍ）であった。
つまり、開口部３４の開口率は７８％であった。この反応装置本体部２における改質器２０の温度は２９９℃、一酸化炭素除去器２１の温度は８１℃であった。
【００８９】
ここで、本発明の比較例として、開口部３４を設けない以外は上記実施例と同様の反応装置を形成した場合、この比較例の反応装置における改質器２０の温度は３０３℃、一酸化炭素除去器２１の温度は１３２℃であった。
【００９０】
このように、実施例の反応装置本体部２では、比較例の反応装置と比較して、改質器と一酸化炭素除去器との温度差を一層大きくすることができる。従って、例えば改質器と一酸化炭素除去器との温度差を同じとすれば、反応装置の大きさを一層小さくすることができる。
【００９１】
〔発電装置の概略構成〕
次いで、発電装置１の概略構成について詳述する。図１１は発電装置１の一例を示す斜視図である。図１１に示すように、以上のような反応装置１２は、発電装置１に組み付けて用いることができる。この発電装置１は、例えば、フレーム１０４に、フレーム１０４に対して着脱可能な燃料容器１０と、流路、ポンプ、流量センサ及びバルブ等を有する流量制御ユニット１０５と、図示しない気化器１１と、反応装置１２と、図示しない発電セル１３、発電セル１３を加湿する加湿器及び発電セル１３で生成された副生成物を回収する回収器等を有する発電モジュール１０６と、反応装置１２及び発電モジュール１０６に空気（酸素）を供給するエアポンプ１０７と、二次電池、ＤＣ−ＤＣコンバータ及び発電装置１の出力で駆動する外部の機器と電気的に接続するための外部インターフェース等を有する電源ユニット１０８とを備える。流量制御ユニット１０５によって燃料容器１０内の水と液体燃料の混合気が気化器１１を経て反応装置１２に供給されることで、上述のように水素ガスが生成され、水素ガスが発電モジュール１０６の発電セル１３に供給され、生成された電気が電源ユニット１０８の二次電池に蓄電される。
【００９２】
〔電子機器〕
図１２は、発電装置１を電源として用いる電子機器８５１の一例を示す斜視図である。図１２に示すように、この電子機器８５１は、携帯型の電子機器であって、例えばノート型パーソナルコンピュータである。電子機器８５１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、その他の電子部品から構成された演算処理回路を内蔵するとともにキーボード８５２を備え付けた下筐体８５４と、液晶ディスプレイ８５６を備え付けた上筐体８５８と、を備える。下筐体８５４と上筐体８５８はヒンジで結合されており、上筐体８５８を下筐体８５４に重ねてキーボード８５２に液晶ディスプレイ８５６を相対させた状態で折り畳むことができるように構成されている。下筐体８５４の右側面から底面にかけて、発電装置１を装着するための装着部８６０が形成され、装着部８６０に発電装置１を装着すると、発電装置１の電気によって電子機器８５１が動作する。（ここで、発電装置１以外の電子機器８５１の部分が電子機器本体に相当する。）
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る実施形態の反応装置を適用した発電装置を示すブロック図である。
【図２】本実施形態における反応装置を示す斜視図である。
【図３】図２のIII−III線に沿った矢視断面図である。
【図４】本実施形態における反応装置を示す分解斜視図である。
【図５】各種の金属膜の波長と反射率との関係を示す図である。
【図６】開口部の面積と開口部から逃げる熱量との関係を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、第一基板〜第五基板の平面図である。
【図８】熱反射膜の開口部の形状の他の例を示す図である。
【図９】本実施形態における反応装置の他の構成例を示す斜視図である。
【図１０】図９（ａ）のＸ−Ｘ線に沿った矢視断面図である。
【図１１】発電装置の一例を示す斜視図である。
【図１２】発電装置を電源として用いる電子機器の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９４】
１          発電装置
２          反応装置本体部
３          第一基板（上基板）
４          第二基板（中間基板）
５          第三基板（中間基板）
６          第四基板（中間基板）
７          第五基板（下基板）
１２        反応装置
１５        中空パッケージ部
１６        包囲部
１７        支持部
１８        給排部
２０        改質器（第１の反応部）
２１        一酸化炭素除去器（第２の反応部）
２２        燃焼器（加熱部）
３３        熱反射膜
３４        開口部
９３        断熱室
１００      連結部
８５１      電子機器
【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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