(57)【要約】【課題】未反応ガスや副生物を含むガスが漏出するのを防ぐことができる化学反応装置を提供することを目的とする。【解決手段】大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、前記有機物原料の少なくとも一部を改質ガスに改質する改質手段と、前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、前記入口流路に設けられ、前記容器の装着時には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記容器の脱離時には閉状態となって前記入口流路を遮断する入口側遮断弁と、を具備することを特徴とする。【選択図】図１
2007200611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、
前記有機物原料の少なくとも一部を改質ガスに改質する改質手段と、
前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、
前記入口流路に設けられ、前記容器の装着時には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記容器の脱離時には閉状態となって前記入口流路を遮断する入口側遮断弁と、
を具備することを特徴とする化学反応装置。
【請求項２】
前記改質ガスを化学反応させる反応手段と、
前記反応手段からの排ガスを排出可能にする出口流路と、
前記出口流路に設けられ、前記容器の装着時には開状態となって前記出口流路に前記排ガスを通流可能にし、かつ前記容器の脱離時には閉状態となって前記出口流路を遮断する出口側遮断弁と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の化学反応装置。
【請求項３】
大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、
前記有機物原料の少なくとも一部を改質ガスに改質する改質手段と、
前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、
前記入口流路に設けられ、前記入口流路内の圧力が所定の圧力より高い場合には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記入口流路内の圧力が所定の圧力より低い場合には閉状態となって前記入口流路を遮断する入口側遮断弁と、
を具備することを特徴とする化学反応装置。
【請求項４】
前記改質ガスを化学反応させる反応手段と、
前記反応手段からの排ガスを排出可能にする出口流路と、
前記出口流路に設けられ、前記出口流路内の圧力が所定の圧力より高い場合には開状態となって前記出口流路に前記排ガスを通流可能にし、かつ前記出口流路内の圧力が所定の圧力より低い場合には閉状態となって前記出口流路を遮断する出口側遮断弁と、
をさらに具備することを特徴とする請求項３記載の化学反応装置。
【請求項５】
前記出口側遮断弁は前記有機物原料の飽和蒸気圧により開状態となることを特徴とする請求項２または請求項４記載の化学反応装置。
【請求項６】
前記入口側遮断弁は前記有機物原料の飽和蒸気圧により開状態となることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の化学反応装置。
【請求項７】
前記容器から前記出口側遮断弁へと前記有機物原料を供給するための供給流路をさらに具備することを特徴とする請求項２、請求項４または請求項５記載の化学反応装置。
【請求項８】
大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、
前記有機物原料を気化するための気化部、気化された前記有機物原料を水素含有ガスに改質するための改質部、および、前記水素含有ガスに含まれる一酸化炭素の少なくとも一部を除去するための一酸化炭素除去部を含む改質手段と、
前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、
前記入口流路に設けられ、前記容器の装着時には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記容器の脱離時には閉状態となって前記入口流路を遮断する遮断弁と、
一酸化炭素の少なくとも一部が除去された前記水素含有ガスおよび酸素を含む空気を用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池からの排ガスの少なくとも一部を燃焼させるための燃焼手段と、
を具備することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項９】
前記燃焼手段からの燃焼排ガスを排出可能にする出口流路と、
前記出口流路に設けられ、前記容器の装着時には開状態となって前記出口流路に前記燃焼排ガスを通流可能にし、かつ前記容器の脱離時には閉状態となって前記出口流路を遮断する出口側遮断弁と、
をさらに具備することを特徴とする請求項８記載の燃料電池システム。
【請求項１０】
大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、
前記有機物原料を気化するための気化部、気化された前記有機物原料を水素含有ガスに改質するための改質部、および、前記水素含有ガスに含まれる一酸化炭素の少なくとも一部を除去するための一酸化炭素除去部を含む改質手段と、
前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、
前記入口流路に設けられ、前記入口流路内の圧力が所定の圧力より高い場合には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記入口流路内の圧力が所定の圧力より低い場合には閉状態となって前記入口流路を遮断する遮断弁と、
一酸化炭素の少なくとも一部が除去された前記水素含有ガスおよび酸素を含む空気を用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池からの排ガスの少なくとも一部を燃焼させるための燃焼手段と、
を具備することを特徴とする燃料電池システム。
【請求項１１】
前記燃焼手段からの燃焼排ガスを排出可能にする出口流路と、
前記出口流路に設けられ、前記出口流路内の圧力が所定の圧力より高い場合には開状態となって前記出口流路に前記燃焼排ガスを通流可能にし、かつ前記出口流路内の圧力が所定の圧力より低い場合には閉状態となって前記出口流路を遮断する出口側遮断弁と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１０記載の燃料電池システム。
【請求項１２】
前記燃焼手段と前記気化部および前記改質部の少なくとも一方とを覆う断熱部材をさらに具備することを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれか１項に記載の燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学反応装置及び燃料電池システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化社会を支える携帯用電子機器の小型電源として、水素ガスを用いた燃料電池システムや、ウルトラマイクロガスタービンシステムへの期待が高まりつつある。
【０００３】
これらシステムに用いられる燃料として、特に、ジメチルエーテルが有望視されている。ジメチルエーテルは、容易に液化可能である。液化した際は、常温での飽和蒸気圧が約６気圧と大気圧より高圧であるので、燃料電池セルやウルトラマイクロガスタービンへ輸送するためのポンプが不要になるという利点を有する。また、ジメチルエーテルをこれらのシステムに適用する場合、これを転換手段により改質して水素含有ガスを生成する必要がある。ジメチルエーテルは、天然ガス等に比較して低温での改質が可能であり、また硫黄分を含まないという利点も有する。
【０００４】
これら小型電源の使用時においては、使用環境や使用者の取扱い方によっては、落下等により激しい衝撃が加わる場合がある。その衝撃によって燃料が収納された容器と電源本体との接続部が破損したり、電源本体から容器が離脱したりした場合には、密閉性が損なわれ、電源本体や容器内に含まれる物質が外界に漏れ出してしまう恐れがある。
【０００５】
例えば、特許文献１には、燃料電池システムにおいて、事情により燃料ガス供給流路における燃料ガスの圧力が設定圧よりも低下したときに、燃料電池の内部の燃料ガスが燃料ガス吸入口から逆流することを抑えることができる入口側遮断弁が開示されている。この入口側遮断弁は、燃料ガスが供給されると燃料ガスの圧力で逆止弁体が開弁され、燃料ガスを燃料電池の燃料ガス吸入口に供給するタイプのものである。特許文献１では、燃料ガスとして水素含有ガスを用いている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１の遮断弁が設けられた燃料電池システムでは、燃料電池システム内から外部へのガスの漏出を十分に抑制することができなかった。特に、改質ガスを使用するタイプの燃料電池システムの電源本体においては、改質反応によって発生した水素が未反応のまま残っているだけでなく、改質反応の副生物である一酸化炭素が存在する。このため、これらの物質を含むガスの漏洩をより確実に防ぐこと要望されている。
【０００７】
ところで、特許文献２には、液化天然ガスの供給システムにおいて、災害、トラブル発生時には圧力の低下により自動的に液化天然ガスの供給を遮断することが可能で、かつ、復旧時には安全を確認してから液化天然ガスを供給することができる低圧遮断弁を用いることが開示されている。
【０００８】
また、特許文献３には、水素パージ中における過剰水素の再循環および新規水素の外部放出を防止し、確実な水素パージの実施と、新規水素の無駄防止を図ることが可能な燃料電池システムを提供するために用いられる燃料電池用開閉弁を開示している。この開閉弁は、パイロット圧となる圧縮エアー等を供給することにより、弁閉止状態となるものである。
【特許文献１】特開２００４−１１９１９３号公報
【特許文献２】特開平１１−１２５３４６号公報
【特許文献３】特開２００４−１８３７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、未反応ガスや副生物を含むガスの漏出を抑制することができる化学反応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】
【００１０】
本発明の第１の側面に係る化学反応装置は、大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、
前記有機物原料の少なくとも一部を改質ガスに改質する改質手段と、
前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、
前記入口流路に設けられ、前記容器の装着時には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記容器の脱離時には閉状態となって前記入口流路を遮断する入口側遮断弁と、
を具備することを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の側面に係る化学反応装置は、大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、
前記有機物原料の少なくとも一部を改質ガスに改質する改質手段と、
前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、
前記入口流路に設けられ、前記入口流路内の圧力が所定の圧力より高い場合には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記入口流路内の圧力が所定の圧力より低い場合には閉状態となって前記入口流路を遮断する入口側遮断弁と、
を具備することを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の側面に係る燃料電池システムは、大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、
前記有機物原料を気化するための気化部、気化された前記有機物原料を水素含有ガスに改質するための改質部、および、前記水素含有ガスに含まれる一酸化炭素の少なくとも一部を除去するための一酸化炭素除去部を含む改質手段と、
前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、
前記入口流路に設けられ、前記容器の装着時には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記容器の脱離時には閉状態となって前記入口流路を遮断する遮断弁と、
一酸化炭素の少なくとも一部が除去された前記水素含有ガスおよび酸素を含む空気を用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池からの排ガスの少なくとも一部を燃焼させるための燃焼手段と、
を具備することを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の側面に係る燃料電池システムは、大気圧より高い飽和蒸気圧を有する有機物原料を収納するための容器と、
前記有機物原料を気化するための気化部、気化された前記有機物原料を水素含有ガスに改質するための改質部、および、前記水素含有ガスに含まれる一酸化炭素の少なくとも一部を除去するための一酸化炭素除去部を含む改質手段と、
前記容器が着脱可能に接続され、前記容器を前記改質手段に連通可能にする入口流路と、
前記入口流路に設けられ、前記入口流路内の圧力が所定の圧力より高い場合には開状態となって前記入口流路に前記有機物原料を通流可能にし、かつ前記入口流路内の圧力が所定の圧力より低い場合には閉状態となって前記入口流路を遮断する遮断弁と、
一酸化炭素の少なくとも一部が除去された前記水素含有ガスおよび酸素を含む空気を用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池からの排ガスの少なくとも一部を燃焼させるための燃焼手段と、
を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、未反応ガスや副生物を含むガスの漏出を抑制することができる化学反応装置及び燃料電池システムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の種々の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１６】
ここで、本発明の実施の形態に係る化学反応装置としては、燃料電池システム、改質型ウルトラマイクロガスタービンシステム、分析システム、改質型ガスタービンシステムを例示することができる。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１に、本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池システムの構成図を示す。
【００１８】
図１の燃料電池システムは、燃料電池システム本体100と、燃料電池システム本体100に接続部２を介して着脱可能に接続される燃料容器１とを具備する。燃料電池システム本体100は、改質手段３と、入口側遮断弁４と、反応手段としての燃料電池セル５と、燃焼手段６とを具備する。改質手段３は、気化部７、改質部８およびＣＯ除去部９を具備する。ＣＯ除去部９は、ＣＯシフト部１０およびメタネーション部１１を具備する。燃焼手段６には、エアポンプ１２が接続されている。
【００１９】
燃料容器１は、気化部７に連通する配管等の流路（以下、ラインＬ１と称する）に接続部２を介して着脱可能に接続されている。燃料容器１には、燃料電池システムの燃料となる大気圧よりも高い飽和蒸気圧を有する有機物原料（以下、燃料と称する）が収納されている。かかる燃料としては、ジメチルエーテルと水の混合物を使用することができる。燃料容器１には、例えば、燃料電池システム本体100と着脱可能な接続部を有する圧力容器を用いることができる。
【００２０】
液化したジメチルエーテルは、常温での飽和蒸気圧が絶対圧で約６気圧と大気圧より高圧である。このため、ジメチルエーテルの圧力を利用することにより、燃料を燃料容器１から後述する気化部７へと送ることができる。その際、ジメチルエーテルと水は混合せずに、別個の容器から送って気化部７の上流や気化部７において合流させることも可能であるし、単一の容器から混合状態で送ることも勿論可能である。いずれの場合においても、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）と水の混合割合は、モル比（ＤＭＥ：水）で１：３から１：４の間にすることが望ましい。この範囲内とすることにより、燃料供給を円滑にすることができるだけでなく、発電効率を良好にすることができる。単一の容器から混合状態で供給する場合は、予めメタノールを添加しておくことによってジメチルエーテルと水の相溶性が向上し、燃料容器１内の液相を均一相とすることができる。その場合、メタノール添加量は、ジメチルエーテルと水の混合物に対して重量比で５〜１０％の割合とすることが望ましい。この範囲内とすれば、優れた相溶性の向上効果が得られると共に、円滑な燃料供給が実現できる。メタノールを添加した場合においても、ジメチルエーテルと水とメタノールとの混合物の飽和蒸気圧は大気圧よりも高くなり、例えば、常温で３〜５気圧の圧力が得られる。
【００２１】
燃料電池システムの燃料は、上述したものに限られるものではない。燃料としては、飽和蒸気圧が大気圧より高圧となる液化ガスと水との混合物を使用することができる。そのような液化ガスとしては、ジメチルエーテルのほかに、プロパン、イソブタン、ノルマルブタン等が挙げられる。これら液化ガスは、何れも常温における飽和蒸気圧が大気圧より高圧となる。また、常温より高温における飽和蒸気圧が大気圧より高圧となる液化ガスを用いることも可能である。このような液化ガスとしては、メタノール、エタノール等の液化ガスが挙げられる。かかる液化ガスを使用する場合には、図示しない加熱手段を併用することができる。これら液化ガスは、ジメチルエーテルと同様に、燃料容器１内で水と混合するのであってもよいし、気化部７の上流あるいは気化部７において水と混合するのであってもよい。これら液化ガスは１種類で使用することもできるし、２種類以上を混合して使用することもできる。以下、液化ガスとしてジメチルエーテルを使用する場合を例示するが、他の液化ガスを使用した場合にも同様な効果が得られる。
【００２２】
なお、これら燃料は、燃料容器１および燃料電池システム本体100内の各部において、液体状態だけでなく、気液混合状態にあることを許容する。
【００２３】
気化部７に連通する配管等の流路（ラインＬ１）には入口側遮断弁４が設置されている。燃料容器１からの燃料は、入口側遮断弁４を通過し、ラインＬ１で接続された後方の気化部７に送られる。入口側遮断弁４においては、ラインＬ１内の圧力が所定の圧力より高くなることにより、ここでは特に、大気圧より高い圧力を有する燃料圧力が作用することにより、弁が開状態となる。入口側遮断弁４について、図２を参照してより詳細に説明する。
【００２４】
図２に、図１の入口側遮断弁（単流型）の断面模式図を示す。
【００２５】
遮断弁４は、ラインＬ１の流路２５に連通する燃料供給室２１と、燃料供給室２１に連通する圧力作用室２２と、断面十字状となるように隔壁が設けられた弁棒２３（以下、隔壁付弁棒２３と称する）とを具備する。隔壁付弁棒２３の一端は、燃料供給室２１側に位置する。一方、隔壁付弁棒２３の他端は、圧力作用室２２側に位置し、圧力作用室２２内の燃料供給室２１の対向面に備え付けられたバネ２４によって燃料供給室２１側に付勢されている。弁棒２３の隔壁は、燃料供給室２１側に位置している。この隔壁付弁棒２３は、バネ２４の伸長時には弁棒の端部がラインＬ１の流路２５を遮断し、バネ２４の圧縮時にはラインＬ１の流路２５を開放するように設置されている。以下、図２に示す構造を有する遮断弁を、単流型遮断弁と称する。
【００２６】
燃料容器１からの燃料２６は、流路２５の燃料入口２７から遮断弁４内に導入され、その後、流路２５の燃料出口２８から排出される。流路２５に導入される燃料２６は、大気圧より高圧である。流路２５に導入された燃料２６は、燃料供給室２１内の弁棒２３の隔壁と流路２５との間の空間に導入される。このとき、燃料圧力が隔壁に作用してバネ２４を圧縮し、隔壁付弁棒２３を圧力作用室２２の方向に移動させる。従って、燃料容器１の装着時には、燃料２６は遮断弁４内の流路２５を通流し、気化部７に送られる。遮断弁のこの状態を、開状態と称することができる。一方、衝撃等によって燃料容器１が燃料電池システム本体100から脱離した場合には、燃料２６の供給がストップするため、隔壁と流路２５との間の空間内の圧力が低下する。隔壁と流路２５との間の空間内の圧力が所定の圧力以下となった場合、例えば、ばね２４、隔壁の面積および摩擦等に起因する隔壁付弁棒２３の摺動抵抗によって決定される圧力以下となった場合、バネ２４の作用によって隔壁付弁棒２３が移動して流路２５を遮断する。遮断弁のこの状態を、閉状態と称することができる。
【００２７】
バネ２４の種類は、コイルばね、板ばね、空気ばね等を用いることが出来る。コイルばねの場合、隔壁の単位面積あたりのばね定数は、ジメチルエーテルと水とメタノールの混合物を供給する場合は０．００７Ｎ／ｍｍ3から０．７Ｎ／ｍｍ3の範囲内が望ましく、ジメチルエーテルのみを供給する場合は０．０１Ｎ／ｍｍ3から１Ｎ／ｍｍ3の範囲内が望ましい。
【００２８】
気化部７に送られた燃料は、この気化部７において加熱されて気化される。気化部７は、改質部８と配管等のラインＬ２により接続されている。改質部８に送られた気化燃料は、改質部８で改質され、水素を含有する気体（改質ガス）となる。改質部８の内部には、気化燃料が通過する流路が設けられており、流路の内壁面には気化燃料の改質ガスへの改質反応を促進するための改質触媒が設けられている。
【００２９】
改質部８は、ＣＯシフト部１０と配管等のラインＬ３により接続されている。改質部８にて改質され、ＣＯシフト部１０に送られた改質ガスは、水素（Ｈ2）のほかに副生物として二酸化炭素（ＣＯ2）や一酸化炭素（ＣＯ）を含む。一酸化炭素は、後述する燃料電池セル５のアノード触媒を劣化させ、燃料電池システム100の発電性能を低下させる原因となる。このため、改質部８から後述する燃料電池セル５へ改質ガスを供給する前に、ＣＯシフト部１０により、一酸化炭素（ＣＯ）を二酸化炭素（ＣＯ2）と水素（Ｈ2）へシフト反応させて、改質ガス中の一酸化炭素量を低減すると共に、水素量の増加を図る。ＣＯシフト部１０の内部には、改質ガスが通過する流路が設けられており、流路の内壁面には改質ガスに含まれる一酸化炭素のシフト反応を促進するためのシフト触媒が設けられている。
【００３０】
ＣＯシフト部１０は、メタネーション部１１と配管等のラインＬ４により接続されている。ＣＯシフト部１０にてシフトされ、メタネーション部１１に送られた改質ガスは、未だ１％から２％程度の一酸化炭素（ＣＯ）を含む。一酸化炭素は前述の通り燃料電池システムの発電性能を低下させる原因となる。このため、ＣＯシフト部１０から後述する燃料電池セル５へ改質ガスを供給する前に、メタネーション部１１により、一酸化炭素（ＣＯ）をメタン（ＣＨ4）と水へ転化させるメタン化反応させて、改質ガス中の一酸化炭素を除去するか、あるいは改質ガス中の一酸化炭素量を十分に低減させる。メタネーション部１１の内部には、改質ガスが通過する流路が設けられており、流路の内壁面には改質ガスに含まれる一酸化炭素のメタン化反応を促進するためのメタネーション触媒が設けられている。
【００３１】
メタネーション部１１は、燃料電池セル５と配管等のラインＬ５により接続されている。一酸化炭素が除去された改質ガスは、燃料電池セル５に送られる。燃料電池セル５では、この改質ガス中の水素と大気中の酸素との化学反応が進行する。この化学反応に伴い、燃料電池セル５は水を生成するとともに発電を行う。
【００３２】
燃料電池セル５は、燃焼手段６と配管等のラインＬ６により接続されている。燃料電池セル５では、水素と酸素が反応して水が生成されるが、燃料電池セル５からの排ガスには未反応の水素（Ｈ2）およびメタン（ＣＨ4）が含まれている。燃焼手段６では、この未反応の水素とメタンを、空気中の酸素を用いて触媒作用により燃焼させる。この空気は、燃料電池システム本体100の外部に連通するラインＬ７に設けられたエアポンプ１２により、燃焼手段６に注入される。燃焼手段６の内部には排ガスが通過する流路が設けられており、流路の内壁面には排ガスの燃焼反応を促進するための燃焼触媒が設けられている。
【００３３】
ここで、燃焼の際に発生する燃焼熱を利用し、主に気化部７および／または改質部８を加熱することが好ましい。燃焼手段で発生する燃焼熱を気化部および改質部の少なくとも一方に伝熱させるためには、燃焼手段と気化部および改質部の少なくとも一方とを断熱部材で一体に覆うことが好ましい。特に、加熱の効率、温度の均一化および周囲の電子回路等の耐熱性の低い部品の保護のため、気化部７、改質部８、ＣＯシフト部１０、メタネーション部１１、および、燃焼手段６は、断熱部材１３にて周囲を覆われていることが好ましい。
【００３４】
その後、燃焼手段６からの排ガスは、燃焼手段６に設けられている出口流路（以下、ラインＬ８と称する）を介して燃料電池システムの系外に排出される。なお、この出口流路（ラインＬ８）に対して、ラインＬ１の流路を入口流路と称することができる。
【００３５】
この燃料電池システムにおいて、入口側遮断弁４においては、これに作用する圧力が所定の圧力以下に低下した場合に弁が閉止する。したがって、例えば、システムに衝撃等が加わって接続部２が破損したり、燃料容器１が燃料電池システム本体100から脱離したりした場合、この遮断弁４が速やかに閉状態となる。このため、例えば、改質部８やその後段に含まれる一酸化炭素等の副生物を含有するガスや水素等を含有する未反応ガスが、逆流して外部に漏洩・拡散するのをより確実に防止することができ、高い安全性を有するシステムを提供できる。また、通常使用時に燃料容器１を交換する場合でも、前述したようなガスの入口（ラインＬ１）からの漏洩をより確実に防止することができる。さらに、遮断弁４を開状態にするための高圧ガスを供給する補器を別途保有する必要が無いことから、システムを小型化することが可能になる。
【００３６】
なお、本実施形態のシステムでは、特許文献１のように燃料ガスの圧力を使用する場合と異なり、常温での飽和蒸気圧が大気圧よりも高い液化ガスあるいは液化ガスと水等との混合物を圧力源として使用するため、遮断弁のより確実な閉止が可能となる。すなわち、本実施形態で使用する液化ガスやその混合物は、特許文献１の燃料ガスに比較して圧力が高い。このため、本実施形態では、特許文献１のように燃料ガスの圧力を利用した場合に比べ、より高い強度を有するバネを遮断弁に使用することができる。この結果、圧力供給が遮断された場合に、より迅速かつ確実な閉止を提供でき、上述したようなガスの漏洩をより確実に防止できる。
【００３７】
また、本実施形態に係る遮断弁は、特許文献１の遮断弁のように通電により駆動する機構を含む場合と異なり、圧力供給が遮断された場合にも、遮断弁内部に存在する液化ガスやその混合物の圧力が増大する可能性が小さい。すなわち、本実施形態によれば、特許文献１のような遮断弁における圧力損失を低減する機構を省略することができる。
【００３８】
ところで、燃料容器１の脱離時にも、エアポンプ１２の稼動により触媒燃焼反応は継続して進行する。このため、図１の燃料電池システムでは、燃料電池セル５から排出される水素含有ガスが、燃料電池システムの出口（ラインＬ８）から外部に漏洩・拡散するのを防止することができる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
図３に、本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池システムの構成図を示す。図３の燃料電池システムは、図１の燃料電池システムに対し、出口側遮断弁を新たに設置したものである。なお、図３において、図１の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。
【００４０】
図３の燃料電池システムは、入口側遮断弁と、出口側遮断弁とを具備する。
【００４１】
出口側遮断弁３１は、燃焼手段６からの排ガスを燃料電池システム本体200の系外に排出させるための配管等の出口流路（ラインＬ８）に設置されている。燃焼手段６において生成した排ガスは、出口側遮断弁３１を通過し、燃料電池システムの外部に排出される。出口側遮断弁３１においては、大気圧より高い圧力を有する燃料圧力が作用することにより、弁が開状態となる。出口側遮断弁３１について、図４を参照してより詳細に説明する。
【００４２】
図４に、図３の出口側遮断弁（分流型）の断面模式図を示す。
【００４３】
遮断弁３１は、燃料供給室４１と、燃料供給室４１とラインＬ８の流路４２とを連通させる弁棒摺動部４３と、断面Ｔ字状となるように隔壁４４ａを有する弁棒４４ｂ（以下、隔壁付弁棒４４と称する）とを具備する。隔壁４４ａとは反対側の弁棒４４ｂの端部は、弁棒摺動部４３に挿入されている。隔壁４４ａは、燃料供給室４１内に位置し、燃料供給室４１内のラインＬ８の対向面に備え付けられたバネ４５によって弁棒摺動部４３側に付勢されている。燃料供給室４１内の隔壁４４ａと弁棒摺動部４３との間の空間は、配管等のラインＬ９により燃料容器１またはラインＬ１に連通している。この隔壁付弁棒４４は、バネ４５の伸長時には弁棒４４ｂの端部がラインＬ８の流路４２を遮断し、バネ４５の圧縮時にはラインＬ８の流路４２を開放する。バネ４５には、入口側遮断弁４と同様なものを使用することができる。以下、図４に示す構造を有する遮断弁を、分流型遮断弁と称する。
【００４４】
燃焼手段６からの排ガス４６は、流路４２の排ガス入口４７から遮断弁３１内に導入され、その後、流路４２の排ガス出口４８から排出される。流路４２に導入される排ガスは、大気圧より高圧である必要は無い。一方、大気圧より高圧である燃料４９は、燃料容器１から直接、あるいは、ラインＬ１から分岐して、ラインＬ９を介して燃料供給室４１内の隔壁４４ａと弁棒摺動部４３との間の空間に導入される。すなわち、ラインＬ９は、遮断弁３１に燃料を供給するための供給流路として機能する。このとき、燃料圧力が隔壁４４ａに作用してバネ４５を圧縮し、隔壁４４ａと一体構造の弁棒４４ｂを燃料供給室４１の方向に移動させる。従って、燃料容器１の装着時には、排ガス４６は遮断弁３１内の流路４２を通流し、システムの系外に排出される。遮断弁のこの状態を、開状態と称することができる。一方、衝撃等によって燃料容器１が燃料電池システム本体200から脱離した場合には、燃料４９の供給がストップするため、隔壁４４ａと弁棒摺動部４３との間の空間内の圧力が低下する。隔壁４４ａと弁棒摺動部４３との間の空間内の圧力が所定の圧力以下となった場合、例えば、ばね４５、隔壁４４ａの面積および摩擦等に起因する隔壁４４ａや弁棒４４ｂの摺動抵抗によって決定される圧力以下となった場合、バネ４５の作用によって弁棒４４ｂが移動して流路４２を遮断する。遮断弁のこの状態を、閉状態と称することができる。
【００４５】
この燃料電池システムにおいて、出口側遮断弁３１においては、これに作用する圧力が所定の圧力以下に低下した場合に弁が閉止する。したがって、例えば、システムに衝撃等が加わって接続部２が破損したり、燃料容器１が燃料電池システム本体200から脱離したりした場合、この遮断弁３１が速やかに閉状態となる。このため、例えば、圧力の低下と共にエアポンプ１２が衝撃等により故障した場合や燃焼手段６の温度が低下した場合でも、燃料電池セル５からの水素含有ガスが、外部に漏洩・拡散するのをより確実に防止することが出来る。また、遮断弁３１を開状態にするための高圧ガスを供給する補器を別途保有する必要が無いことから、システムを小型化することが可能になる。
【００４６】
なお、エアポンプ１２の構造によっては、故障により停止した場合に、エアポンプ１２の下流（燃焼手段６）から水素含有ガスが徐々にラインＬ７を逆流する可能性がある。その場合、この逆流を防止するために、ラインＬ７のエアポンプ１２の上流側あるいは下流側にも上述したような分流型遮断弁を設置することが望ましい。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図４に示す分流型遮断弁は、入口側遮断弁として使用することができる。本実施形態では、分流型遮断弁を入口側遮断弁として使用するシステムについて説明する。
【００４８】
図５に、本発明の第３の実施の形態に係る燃料電池システムの構成図を示す。なお、図５において、図１，３の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。図５中、改質ユニット５１は、図１，３における気化部７、改質部８、ＣＯシフト部１０、メタネーション部１１および燃焼手段６と、必要によりこれらを覆う断熱部材１３との総称である。
【００４９】
図５の燃料電池システムにおいては、ラインＬ１に、改質ユニット５１に供給する燃料の流量を調節する制御弁５２が設置されている。この制御弁５２は、燃料供給量を調節することにより、燃料電池セル５における発電量を制御するためのものである。入口側遮断弁５３は、制御弁５２と改質ユニット５１との間のラインＬ１に設置されている。この場合、制御弁５２の下流側では燃料圧力が低下するため、入口側遮断弁５３には、図４に示す分流型遮断弁を使用することが望ましい。すなわち、燃料供給室４１には燃料容器１から直接、あるいは、ラインＬ１の制御弁５２の上流側から分岐して、ラインＬ１０を介して燃料が供給される。一方、制御弁５２により流量調節された燃料は、流路４２を通流する。
【００５０】
出口側遮断弁３１については、ラインＬ９が燃料容器１またはラインＬ１の制御弁５２の上流側に連通すること以外には、図３と同様にすることができる。
【００５１】
すなわち、本システムにおいては、大気圧より高圧である制御弁５２の上流側の燃料の圧力が入口側遮断弁５３と出口側遮断弁３１に作用し、これらを開状態とする。
【００５２】
制御弁５２としては、オリフィス、ニードルバルブ、ベローズバルブ、ダイヤフラムバルブ、バタフライバルブ等の公知の構造を有するものを用いることが出来る。他にも、異なる形状を有するオリフィスを組み合わせたものや、温度調整によって流体の粘性を変化させて流量調節する温度可変型オリフィスを用いることが出来る。
【００５３】
なお、制御弁５２を設置しないシステムにおいても、入口側遮断弁として分流型遮断弁を使用することも可能である。
【００５４】
（第４の実施の形態）
図６に、本発明の第４の実施の形態に係る燃料電池システムの構成図を示す。なお、図６において、他の図面の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。
【００５５】
図６の燃料電池システムにおいては、制御弁５２が、入口側遮断弁５３と改質ユニット５１の間のラインＬ１に設置されていること以外は、図５と同様な構成を有する。この場合、入口側遮断弁５３に供給される燃料の圧力は十分に高圧であることから、図２に示す単流型を用いることも可能であるし、図４に示す分流型を用いることも可能である。図６では、単流型を示した。
【００５６】
一方、改質ユニット５１からの排ガスの圧力は大気圧付近であるので、出口側遮断弁３１には分流型を用い、ラインＬ１の制御弁５２の上流側からラインＬ９を分岐させることが望ましい。
【００５７】
（第５の実施の形態）
図７に、本発明の第５の実施の形態に係る燃料電池システムの構成図を示す。なお、図７において、他の図面の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。
【００５８】
図７の燃料電池システムにおいては、制御弁５２が、改質ユニット５１と燃料電池セル５の間のラインＬ５に設置されていること以外は、図５と同様な構成を有する。従って、改質ユニット５１は高圧型となり、コンパクト化が可能になる。この場合、入口側遮断弁５３に供給される燃料の圧力は十分に高圧であることから、図２に示す単流型を用いることも可能であるし、図４に示す分流型を用いることも可能である。図７では、単流型を示した。
【００５９】
（第６の実施の形態）
図８に、本発明の第６の実施の形態に係る燃料電池システムの構成図を示す。なお、図８において、他の図面の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。
【００６０】
図８の燃料電池システムにおいては、制御弁５２が、ラインＬ８に設置された出口側遮断弁８１の下流側に設けられていること以外は、図５と同様な構成を有する。従って、改質ユニット５１と燃料電池セル５は高圧型となり、コンパクト化が可能になる。
【００６１】
この場合、改質ユニット５１からの排ガスの圧力は大気圧よりも十分に高圧であることから、出口側遮断弁８１には、図２に示す単流型を用いることも可能であるし、図４に示す分流型を用いることも可能である。図８には、単流型を示した。
【００６２】
（第７の実施の形態）
図１〜図８では、ジメチルエーテルと水が燃料容器内において予め混合されて供給される燃料電池システムを示した。本実施形態では、ジメチルエーテルと水とが別々に供給され、改質ユニット５１の上流側で混合されるシステムについて説明する。
【００６３】
図９に、本発明の第７の実施の形態に係る燃料電池システムの構成図を示す。なお、図９において、他の図面の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。
【００６４】
図９の燃料容器１においては、ジメチルエーテルと水が分離して別個に収納されており、ジメチルエーテルの飽和蒸気圧が作用して水が加圧されている。ジメチルエーテルは、ラインＬ１を介して改質ユニット５１に供給される。このラインＬ１にはＤＭＥ用入口側遮断弁９１が設置されている。さらに、ラインＬ１には、入口側遮断弁９１と改質ユニット５１との間に制御弁９２が設置されている。一方、水は、燃料容器１からラインＬ１１を介して供給される。このラインＬ１１は、ラインＬ１の制御弁９２の下流側に合流している。ラインＬ１１には、水用入口側遮断弁９３が設置されている。さらに、ラインＬ１１には、入口側遮断弁９３の下流側に制御弁９４が設置されている。入口側遮断弁９１，９３に供給される流体圧力は共に大気圧より高いことから、入口側遮断弁９１，９３としては単流型、分流型のいずれも使用可能である。図９では、単流型を示した。
【００６５】
一方、改質ユニット５１からの排ガスの圧力は大気圧付近であるので、出口側遮断弁３１には分流型を用い、ラインＬ１の制御弁９２の上流側からラインＬ９を分岐させることが望ましい。
【００６６】
（第８の実施の形態）
図１０に、本発明の第８の実施の形態に係る改質型ウルトラマイクロガスタービンシステムの構成図を示す。
【００６７】
図１０の改質型ウルトラマイクロガスタービンシステムは、改質型ウルトラマイクロガスタービンシステム本体101と、接続部102を介してシステム本体101に着脱可能に接続される燃料容器103とを具備する。システム本体101は、改質手段104と、反応手段105、入口側遮断弁106と、出口側遮断弁107とを具備する。改質手段104は、気化部108および改質部109を具備する。反応手段105は、ウルトラマイクロガスタービン110および発電機111を具備する。
【００６８】
燃料容器103は、気化部108に連通する配管等のラインＬ101（入口流路）に接続部102を介して着脱可能に接続されている。燃料容器103には、改質型ウルトラマイクロガスタービンシステムの燃料となる大気圧よりも高い飽和蒸気圧を有する有機物原料（以下、燃料と称する）が収納されている。かかる燃料としては、ジメチルエーテルと水の混合物を使用することができる。燃料容器103には、例えば、改質型ウルトラマイクロガスタービンシステム本体101と着脱可能な接続部を有する圧力容器を用いることができる。燃料の種類および供給方法については、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様にすることができる。
【００６９】
気化部108に連通する配管等のラインＬ101には入口側遮断弁106が設置されている。燃料容器103からの燃料は、入口側遮断弁106を通過し、ラインＬ101で接続された後方の気化部108に送られる。気化器108に送られた燃料は、この気化部108おいて加熱されて気化される。入口側遮断弁106においては、大気圧より高い圧力を有する燃料圧力が作用することにより、弁が開状態となる。入口側遮断弁106については、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様なものを使用することができる。
【００７０】
気化部108は、改質部109と配管等のラインＬ102により接続されている。改質部109に送られた気化燃料は、改質部109で改質され、水素を含有する気体（改質ガス）となる。改質部109については、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様なものを使用することができる。
【００７１】
改質部109は、ウルトラマイクロガスタービン110と配管等のラインＬ103により接続されている。ウルトラマイクロガスタービン110としては、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術や機械加工技術を用いて作製したものを使用することができる。ウルトラマイクロガスタービン110においては、改質ガス中の水素等とコンプレッサー（図示せず）により圧縮された空気とが混合燃焼してタービンを駆動させ、発電機111で発電する。
【００７２】
ウルトラマイクロガスタービン110から排出された排ガスは、配管等のラインＬ104を介して改質部109に導入され、引き続き、改質部109から配管等のラインＬ105を介して気化部108に導入される。このとき排ガスは、熱交換により気化部108および改質部109に熱を供給すると共に、排ガス自体は冷却される。
【００７３】
熱効率の観点から、気化部108と改質部109は周囲が断熱部材112で覆われており、ウルトラマイクロガスタービン110と発電機111は周囲が断熱部材113で覆われている。
【００７４】
出口側遮断弁107は、改質手段104からの排ガスをシステムの外部に排出させるための配管等のラインＬ106（出口流路）に設置されている。冷却された排ガスは、出口側遮断弁107を通過し、改質型ウルトラマイクロガスタービンシステムの外部に排出される。出口側遮断弁107については、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様なものを使用することができる。
【００７５】
（第９の実施の形態）
図１１に、本発明の第９の実施の形態に係る分析システムの構成図を示す。図１１の分析システムは、図３の燃料電池システムに対し、分析部を組み合わせたものであり、携帯用分析機器としての機能を有する。なお、図１１において、図３の各部と同一部分は、同一符号で示し、その説明を省略する。図１１中、入口側遮断弁として、図５の分流型遮断弁５３を示したが、図３の単流型遮断弁４を使用することも可能である。
【００７６】
分析部201は、公知の水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）202を具備すると共に、カラム203、キャリアガス保持部204、および、解析制御部205を具備する。この分析部201は、被測定対象ガスを分析するために使用される。
【００７７】
被測定対象ガスは、被測定対象ガス供給口206から供給され、ラインＬ201を介してカラム203に導入される。このラインＬ201には、分析部用入口側遮断弁207が設置されている。分析部用入口側遮断弁207としては、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様な分流型遮断弁を使用することができる。
【００７８】
被測定対象ガスは、入口側遮断弁207を通過してカラム203の上流に導入される。導入されたガスは、キャリアガス保持部204からラインＬ202を介して供給されるヘリウムや窒素などの不活性ガスの流れと共に、電気ヒーター208により加温されたカラム203内を通流し、ガス成分毎に分離される。カラム203としては、公知のキャピラリーカラムやパックドカラムを用いることができる。
【００７９】
成分分離された被測定対象ガスは、解析制御部205により制御されるＦＩＤ202にラインＬ203を介して供給される。一方、燃料電池システムのメタネーション部１１を通過した改質ガスは、ラインＬ５を介して水素純化部209に導入される。水素純化部209において、改質ガスは、含有するメタン、二酸化炭素、水蒸気が除去されて高濃度水素ガスとなる。得られた高濃度水素ガスは、ラインＬ204を介してＦＩＤ202に供給され、ここで燃焼されて被測定対象ガスをイオン化する。
【００８０】
水素純化部209としては、公知の水素透過膜、例えばパラジウム、バナジウムもしくはタンタルなどの金属膜や、石英系の水素透過半透膜を用いることができる。
【００８１】
ＦＩＤ202からの排ガスは、ラインＬ205を介して系外に排出される。ラインＬ205には、分析部用出口側遮断弁210が設置されている。ＦＩＤ202において分解して二酸化炭素と水蒸気となった被測定対象ガスと、高濃度水素ガスの燃焼により生成した水蒸気を含んだガスは、分析部用出口側遮断弁210を通過して外部に排出される。分析部用出口側遮断弁210としては、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様な分流型遮断弁を使用することができる。
【００８２】
水素純化部209を通過した改質ガスは、上述した高濃度水素ガスと、低濃度水素ガスに分離されるが、後者をラインＬ206を介して燃料電池セル５に供給し、発電に使用する。生成された電力は、ＦＩＤ202、解析制御部205、電気ヒーター208等を駆動するために用いることができる。
【００８３】
なお、カラム203を加熱する手段としては、必ずしも電気ヒーター208を用いる必要は無く、例えば公知のヒートパイプを用いて燃料電池システムの燃焼手段６で発生する熱の一部を供給してもよい。
【００８４】
（第１０の実施の形態）
図１２に、本発明の第１０の実施の形態に係る改質型ガスタービンシステムの構成図を示す。
【００８５】
図１２の改質型ガスタービンシステムは、改質型ガスタービンシステム本体301と、接続部302を介してシステム本体301に着脱可能に接続されるジメチルエーテル容器303とを具備する。システム本体301は、改質手段304と、反応手段305、入口側遮断弁306と、出口側遮断弁307とを具備する。改質手段304は、気化部308および改質部309を具備する。反応手段305は、タービン310、タービン310の同軸上に設置されたコンプレッサー311、発電機312、および、燃焼器313を具備する。コンプレッサー311、燃焼器313、および、タービン310を組み合わせて、ガスタービンと称される。
【００８６】
ジメチルエーテル容器303は、気化部308に連通する配管等のラインＬ301（入口流路）に接続部302を介して着脱可能に接続されている。ジメチルエーテル容器303には、液化したジメチルエーテルが収納されている。ジメチルエーテル容器303としては圧力容器を用いることができる。この圧力容器に接続部302を接続し、システム本体301との着脱を行う。
【００８７】
液化したジメチルエーテルは常温での飽和蒸気圧が絶対圧で約６気圧と大気圧より高圧である。このため、ジメチルエーテル自体の圧力によって、ジメチルエーテルを容器303から気化部308へと供給することができる。その際、ラインＬ301に合流するラインＬ302に設置された水ポンプ314から水が送給される。
【００８８】
気化部308に連通する配管等のラインＬ301において、接続部302の下流側にはＤＭＥ用入口側遮断弁306が設置されている。また、ラインＬ301に合流するラインＬ302において、水ポンプ314の下流側には水用入口側遮断弁315が設置されている。ジメチルエーテルは、ＤＭＥ用入口側遮断弁306を通過し、水は、水用入口側遮断弁315を通過し、ラインＬ301の遮断弁306の下流側で合流し、気化部308に送られる。気化部308に送られた混合燃料は、この気化部308において加熱されて気化される。双方の入口側遮断弁306，315においては、大気圧より高い圧力を有するジメチルエーテル圧力が作用することにより、弁が開状態となる。入口側遮断弁306，315については、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様なものを使用することができる。
【００８９】
気化部308は、改質部309と配管等のラインＬ308により接続されている。改質部309に送られた気化燃料は、改質部309で改質され、水素を含有する気体（改質ガス）となる。改質部309については、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様なものを使用することができる。
【００９０】
改質部309は、ガスタービンの燃焼器313と配管等のラインＬ309により接続されている。ガスタービンは、タービン310の同軸上に配置された発電機312を駆動させる。この発電機312による発電で数ＭＷの電力を得ることができる。タービン310は、改質ガス中の水素等とコンプレッサー311により圧縮された空気とが、燃焼器313において混合燃焼することにより、駆動する。
【００９１】
ガスタービンから排出された排ガスは、配管等のラインＬ310を通じて改質部309に導入され、引き続き、改質部309から配管等のラインＬ311を通じて気化部308に導入される。このとき、排ガスは、熱交換により改質部309と気化部308に熱を供給すると共に、排ガス自体は冷却される。
【００９２】
出口側遮断弁307は、気化部308からの排ガスをシステムの外部に排出させるための配管等のラインＬ312（出口流路）に設置されている。冷却された排ガスは、出口側遮断弁307を通過して、改質型ガスタービンシステムの外部に排出される。出口側遮断弁307については、第１の実施の形態乃至第７の実施の形態にて説明した燃料電池システムと同様なものを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る燃料電池システムを示す構成図。
【図２】図１の入口側遮断弁（単流型）の断面模式図。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る燃料電池システムを示す構成図。
【図４】図３の出口側遮断弁（分流型）の断面模式図。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る燃料電池システムを示す構成図。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る燃料電池システムを示す構成図。
【図７】本発明の第５の実施の形態に係る燃料電池システムを示す構成図。
【図８】本発明の第６の実施の形態に係る燃料電池システムを示す構成図。
【図９】本発明の第７の実施の形態に係る燃料電池システムを示す構成図。
【図１０】本発明の第８の実施の形態に係る改質型ウルトラマイクロガスタービンシステムを示す構成図。
【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る分析システムを示す構成図。
【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係る改質型ガスタービンシステムを示す構成図。
【符号の説明】
【００９４】
１，103…燃料容器、２，102，302…接続部、３，104，304…改質手段、４，５３，９１，９３，106，207，306，315…入口側遮断弁、５…燃料電池セル、６…燃焼手段、７，108，308…気化部、８，109，309…改質部、９…ＣＯ除去部、１０…ＣＯシフト部、１１…メタネーション部、１２…エアポンプ、１３，112，113…断熱部材、２１，４１…燃料供給室、２２…圧力作用室、２３，４４…隔壁付弁棒、２４，４５…バネ、２５，４２…流路、２６，４９…燃料、２７…燃料入口、２８…燃料出口、３１，８１，107，210，307…出口側遮断弁、４３…弁棒摺動部、４４ａ…隔壁、４４ｂ…弁棒、４６…排ガス、４７…排ガス入口、４８…排ガス出口、５１…改質ユニット、５２，９２，９４…制御弁、100，101，200，301…システム本体、105，305…反応手段、110…ウルトラマイクロガスタービン、110，111…発電機、201…分析部、202…ＦＩＤ、203…カラム、204…キャリアガス保持部、205…解析制御部、206…ガス供給口、208…電気ヒーター、209…水素純化部、303…ジメチルエーテル容器、310…タービン、311…コンプレッサー、312…発電機、313…燃焼器、314…水ポンプ。
【図１】
2007200611.tif 000003
【図２】
2007200611.tif 000004
【図３】
2007200611.tif 000005
【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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