(57)【要約】【課題】長期間使用することで選択酸化触媒の低温の反応性が低下し、起動工程において局所的に低温となっている触媒でＣＯ低減が不十分となり、起動工程が完了したにも関わらず、生成ガス中のＣＯが所定値より高くなってしまう可能性があった。【解決手段】水素生成装置の総運転時間あるいは総運転回数が第１の所定時間あるいは第１の所定回数であれば、選択酸化空気量を第１の空気量とし、第１の所定時間あるいは第１の所定回数を経過した後は、第１の空気量より多い第２の空気量とするように制御する制御部を有する水素生成装置とする。【選択図】図１
2012056807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料ガスと水蒸気とにより水蒸気改質反応を行い水素を含む改質ガスを生成する改質部と、前記改質ガス中のＣＯを選択酸化空気供給装置からの空気により低減する選択酸化部を有する水素生成装置であって、
前記水素生成装置からの生成ガスのＣＯを低濃度に抑えた水素リッチなガスとする起動工程時に前記選択酸化空気供給装置からの選択酸化空気量を、前記水素生成装置の総運転時間あるいは総運転回数が第１の所定時間以内あるいは第１の所定回数以内では第１の空気量とし、前記第１の所定時間経過後あるいは前記第１の所定回数経過後には前記第１の空気量より多い第２の空気量とするように制御する制御部とを備えたことを特徴とする水素生成装置。
【請求項２】
前記水素生成装置は前記改質部を加熱するバーナを有し、前記起動工程時は前記生成ガスを前記バーナに燃料ガスとして供給することを特徴とする請求項１記載の水素生成装置。
【請求項３】
水を供給する水供給部を備え、前記選択酸化部に隣接した位置に前記水供給部から供給された水を蒸発させる水蒸発部を有していることを特徴とする請求項１または２記載の水素生成装置。
【請求項４】
前記選択酸化部と前記水蒸発部とが熱交換を行うことを特徴とする請求項３記載の水素生成装置。
【請求項５】
前記起動工程完了後に前記水素生成装置からの前記生成ガスと空気により発電する燃料電池スタックを備えた請求項１から４のいずれか１項に記載の水素生成装置を備えた燃料電池システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、都市ガスやＬＰＧ等の炭化水素系燃料を原料ガスとして、高濃度の水素を含んだ生成ガスをつくる水素生成装置及びその水素生成装置で生成された生成ガス中の水素により発電する燃料電池スタックを備えた燃料電池システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市ガスやＬＰＧなどの炭化水素系燃料を原料ガスとして水素をつくる方法の一つとして水蒸気改質反応がある。水蒸気改質反応は、原料ガスと水蒸気とを６００℃〜７００℃の高温の改質触媒上で反応させ、水素をはじめ、メタン、一酸化炭素、二酸化炭素や水蒸気などが混合した改質ガスとして生成する反応である。
【０００３】
この水蒸気改質反応で生成した改質ガス中の水素を燃料電池で使用するときには、燃料電池に対して被毒作用のあるＣＯを改質ガス中から除去する必要がある。そのため、変成触媒を用いたシフト反応や、シフト反応後の変成ガスを酸素と混合して選択酸化触媒を用いた選択酸化反応をさせることにより、ＣＯを低濃度（例えば、１０ｐｐｍ以下）まで低減している。
【０００４】
水素生成装置は、これらの反応が適正に行われるように各触媒の温度やガスの流れの状態が最適となるように構成して水素生成装置として制御することで、高濃度の水素を含んだ生成ガスを低濃度のＣＯの状態で実現するものである。その中で、家庭用燃料電池システムに使用する水素生成装置としては、小型で高効率、低コストのもので、長期にわたり安定して運転できる高耐久性を有する機器であることが求められる。
【０００５】
ここで高耐久性としては、家庭での数万時間の運転時間と数千回の起動停止を行う、例えば、１０年の使用期間中、高濃度の水素の生成とＣＯの低減を安定して実現し続けることが必要となっている。
【０００６】
しかし、水素生成装置で使用する触媒は、使用時間が長くなったり運転回数が増えると、触媒の高温化によるシンタリングや被毒物質の付着、運転の起動停止による触媒への熱衝撃や水濡れなどによって触媒の反応性が低下していく傾向にある。触媒の反応性が低下すると、触媒温度の高い側や低い側の反応性が顕著に悪くなり、触媒が良好な反応性を有する温度領域が狭くなっていく。よって、水素生成装置を、高耐久性を有する機器とするためには、触媒の状態に応じて触媒を使用する温度を調整して使用する必要が生じる。例えば、選択酸化触媒では、触媒の反応性が低下する水素生成装置の総運転時間や運転回数に応じて、選択酸化触媒の温度検知部の温度の設定値を変更し、その温度となるように改質水量や選択酸化空気量で制御することで触媒の反応性が良好な温度状態を確保し、水素生成装置からの生成ガス中のＣＯの低濃度化を実現している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１４３７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１記載の従来の水素生成装置では、供給する改質水量や選択酸化空気量により選択酸化触媒の温度検知部の温度が所定値となるように制御して選択
酸化触媒全体の温度を最適化している。しかしながら、温度検知部の温度を所定値に制御したとしても、温度検知部から離れた触媒層の端の箇所では温度検知部の温度とは異なる温度となっている。特に水素生成装置の運転を開始して安定した生成ガスを供給できるようにする起動工程のように、ヒータなどの外部加熱を用いて触媒全体を低温から昇温させるときには、ヒータから離れた触媒層内の箇所では温度検知部の温度とずれて温度が上昇しにくい傾向にある。また、熱交換部のような熱を奪う部分が触媒層に設置されていると触媒層から熱が奪われやすく触媒が局所的に低い温度となってしまう可能性がある。触媒温度が低くても装置使用初期の触媒の低温反応性が良好な時には、触媒部でもＣＯは低減できるが、装置の使用に伴い触媒が劣化して低温反応性が低下した時には、低温の触媒部でＣＯを充分に低減できなくなる可能性がある。この場合、選択酸化触媒の温度検知部の温度は適温となり良好な触媒反応性が確保されているが、熱交換部近傍の低温となっている触媒部ではＣＯが低減されないため、選択酸化触媒からの生成ガス中にＣＯを排出することになってしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、選択酸化触媒の低温活性の低下が起こっている状態においても、起動工程における水素生成装置の選択酸化触媒の温度が低くなる箇所の触媒温度を反応性が良好な状態に安定化させ、生成ガス中のＣＯの低減を実現する水素生成装置と、その水素生成装置を備えた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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の水素生成装置は、水素生成装置の総運転時間や総運転回数が第１の所定時間や所定回数を越えた場合、起動工程における選択酸化空気の供給量をそれまでの空気量よりも多い空気量とするものである。
【００１１】
これによって、起動工程での選択酸化触媒の局所的な低温部の温度上昇により触媒全体の温度を触媒反応が良好な温度帯に安定化させ、生成ガスＣＯを低減することができる。
【００１２】
また、本発明の水素生成装置は、水素生成装置の改質部を加熱するバーナを有し、起動工程時は水素生成装置から送出される生成ガスをバーナに燃料ガスとして供給するものである。
【００１３】
これにより、起動工程において生成ガスを有効に活用して水素生成装置を昇温させることができ、使用エネルギーの少ない短い時間での起動を可能としている。そして、運転時間や運転回数が多くなり触媒劣化が想定されるときには、選択酸化空気量を多くすることで、起動時間が長くなるのを最低限に抑えながら長期にわたり生成ガス中のＣＯ低減を実現するものである。
【００１４】
また、水を供給する水供給部を備え、選択酸化部に隣接し選択酸化部と熱交換が行われる位置に水供給部から供給された水を蒸発させる水蒸発部を有しているものである。
【００１５】
これにより、水蒸発部に隣接して熱交換が行われて選択酸化触媒の温度が局所的に低い状況であっても、起動工程の選択酸化空気量の増加により温度の低い選択酸化触媒の温度を上昇させ、選択酸化触媒全体を触媒反応性が良好な状態とすることができる。
【００１６】
さらに、起動工程完了後に水素生成装置からの生成ガスと空気により発電する燃料電池スタックを備えた燃料電池システムである。
【００１７】
これにより、水素生成装置からの低ＣＯ濃度の生成ガスを長期間にわたって燃料電池スタックに送ることができ、安定した発電を可能とする高耐久性を有する燃料電池システム
を実現するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の水素生成装置は、水素生成装置内の選択酸化触媒の活性が低下して低温の反応性が悪くなった時に、起動工程に生じる局所的な低温部の触媒の温度を上昇させて触媒全体を反応性が良好な温度とすることが可能となり、水素生成装置からの生成ガス中のＣＯを安定して低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１における水素生成装置の概略図
【図２】本発明の実施の形態１における水素生成装置が適用される運転時間に対する選択酸化触媒の反応特性図
【図３】本発明の実施の形態１における水素生成装置が適用される起動工程の選択酸化空気量を初期から一定値とした時の生成ガス中のＣＯの特性を示す特性図
【図４】本発明の実施の形態１における水素生成装置が適用される触媒の反応性が低下した水素生成装置において起動工程時の選択酸化空気量を増加させたときの生成ガス中ＣＯの特性を示す特性図
【図５】本発明の実施の形態１における水素生成装置の構成の一例を示す構成図
【図６】本発明の実施の形態１における水素生成装置を使用した燃料電池システムの概略図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の発明は、原料ガスと水蒸気とにより水蒸気改質反応を行い水素を含む改質ガスを生成する改質部と、改質ガス中のＣＯを選択酸化空気供給装置からの空気により低減する選択酸化部を有する水素生成装置であって、水素生成装置からの生成ガスのＣＯを低濃度に抑えた水素リッチなガスとする起動工程時に選択酸化空気供給装置からの選択酸化空気量を、水素生成装置の総運転時間あるいは総運転回数が第１の所定時間以内あるいは第１の所定回数以内では第１の空気量とし、第１の所定時間経過後あるいは第１の所定回数経過後には第１の空気量より多い第２の空気量とするように制御する制御部とを備えることにより、水素生成装置を長期にわたり使用しても水素生成装置からの生成ガス中のＣＯを低濃度に抑制することができる。
【００２１】
第２の発明は、水素生成装置が改質部を加熱するバーナを有し、起動工程時に生成ガスをバーナに燃料ガスとして供給することにより、初期から長期使用時にわたり、起動工程における使用エネルギーを少なく抑えながら起動時間の短い水素生成装置を提供することができる。
【００２２】
第３の発明は、水を供給する水供給部を備え、選択酸化部に隣接した位置に水供給部から供給された水を蒸発させる水蒸発部を有することにより、起動工程において選択酸化触媒が局所的に低温となりやすい構成であっても、初期から長期使用にわたり水素生成装置からの生成ガス中のＣＯを低濃度に抑えることができる。
【００２３】
第４の発明は、選択酸化部と水蒸発部とが熱交換を行うことにより、起動工程において選択酸化触媒が水蒸発部と熱交換により局所的に低温となりやすい構成であっても、初期から長期使用にわたり水素生成装置からの生成ガス中のＣＯを低濃度に抑えることができる。
【００２４】
第５の発明は、起動工程完了後に水素生成装置からの生成ガスと空気により発電する燃料電池スタックを備えることにより、初期から長期使用時にわたり水素生成装置から低濃度のＣＯを燃料電池スタックに供給することができ、長期間安定した発電が行える燃料電
池システムを実現することができる。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における水素生成装置の概略構成図を示すものである。
【００２７】
図１において、改質部１は、改質触媒１４（図５参照）と改質触媒を加熱するバーナ７を有し、原料ガス供給装置４からの原料ガスと水供給装置５からの改質水の供給により改質触媒で反応して改質ガスが生成される。改質ガスは、改質部１から変成触媒１５（図５参照）を有する変成部２に供給され、変成触媒での反応後、変成ガスとして変成部２から送出される。変成ガスは選択酸化空気供給装置６からの空気と混合した後に、選択酸化触媒１６（図５参照）を有する選択酸化部３に供給され、選択酸化触媒で反応した後、生成ガスとして選択酸化部３から送出される。選択酸化部３からの生成ガスは、起動工程時にはバーナ７に供給され、起動工程が終了した後には水素生成装置からの生成ガスとして水素生成装置外に送出するように切り替え弁９により切り替えが可能なようになっている。改質部１には改質触媒の温度を検知する改質温度検知部１１、変成部２には変成触媒の温度を検知する変成温度検知部１２、選択酸化部３には選択酸化温度検知部１３が設置されている。そして、原料ガス供給装置４や水供給装置５、選択酸化空気供給装置６、燃焼用空気供給装置８や切り替え弁９、改質温度検知部１１、変成温度検知部１２、選択酸化温度検知部１３は制御部１０と電気的に繋がり、各部の制御を行う水素生成装置を構成している。
【００２８】
ここで、起動工程とは、水素生成装置でつくるガスが、ＣＯをほとんど含まれない水素リッチな生成ガスを安定して製造できるようになるまでの工程を意味し、水素生成装置内の触媒や水蒸発部などを昇温して水素生成装置全体が安定した温度とする工程のことである。
【００２９】
また、原料ガス供給装置４や水供給装置５、選択酸化空気供給装置６、燃焼用空気供給装置８は、各々の供給物（原料ガス、水、空気）の流量が調整可能に構成されており、供給物の吐出流量が変更可能な供給ポンプであっても良く、また供給物の供給源と下流側の流路に設けられた供給物の流量調整用バルブとを組み合わせた流体調整機構であっても良い。
【００３０】
なお、選択酸化空気供給装置６は、空気を供給する装置としたが、選択酸化部３で選択酸化反応に必要な酸素を代表とする酸化剤が供給できればよく、酸化剤供給装置などとしてもよい。
【００３１】
また、改質触媒としては、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈなどの貴金属やＮｉなどの卑金属、変成触媒としては、Ｐｔなどの貴金属やＦｅ−ＣｒやＣｕ−Ｚｎなど、選択酸化触媒としては、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈなどを含むものが用いられる。
【００３２】
なお、原料ガスは、都市ガスやＬＰＧなどの炭化水素系燃料を使用することができる。
【００３３】
次に、上記構成において水素生成装置の動作を説明する。
【００３４】
水素生成装置の運転開始から生成ガスの安定供給を開始するまでの起動工程では、まず原料ガス供給装置４からの原料ガスを水素生成装置に供給し、水素生成装置の選択酸化部３から送出されるガスを切り替え弁９によりバーナ７に供給することで、燃焼用空気供給
装置８から供給された燃焼用空気とでバーナ７に火炎を形成する。火炎により生じた高温の燃焼ガスにより改質触媒を有する改質部１は加熱される。加熱された改質部１には水供給装置５から供給された水を水蒸気とする水蒸発部（図示せず）があり、つくられた水蒸気と原料ガス供給装置４からの原料ガスの混合ガスが改質触媒に供給される。改質触媒はバーナ７からの燃焼ガスで温度が上昇し、水蒸気改質反応が開始される温度（４００〜５００℃）となると、原料ガスと水蒸気の混合ガスから水素やＣＯ２、ＣＯなどを含む高温の改質ガスを生成し始め、改質部１からの高温の改質ガスとして変成部２に送られる。変成部２は高温の改質ガスの流入により高温化し、変成反応が起こる温度（１５０〜２００℃）となれば改質ガス中のＣＯを低減した変成ガスを生成する。変成部２からの変成ガスは選択酸化空気供給装置６からの選択酸化空気と混合され、選択酸化部３に供給される。選択酸化部３も温度の高い変成ガスの流入により昇温し、選択酸化反応が起こる温度（１００〜１５０℃）となれば選択酸化反応によりＣＯをさらに低減し、生成ガスとして選択酸化部３から送出する。そして、改質触媒や変成触媒、選択酸化触媒、水蒸発部を主とした水素生成装置各部の温度が上昇し、改質温度検知部１１や変成温度検知部１２、選択酸化温度検知部１３が所定値となれば、選択酸化部３から水素リッチでＣＯが１０ｐｐｍ以下の生成ガスを送出することができ、制御部１０により起動工程が完了したと判断することができる。具体的には、改質温度検知部１１が例えば６５０℃、変成温度検知部１２が２５０℃、選択酸化温度検知部１３が１５０℃となれば、改質部１では改質触媒が６００℃から７００℃となり、水蒸気改質反応により水素７０〜７５％、ＣＯ１０％〜１５％を含む改質ガスを生成し、変成部２では変成触媒が２００℃から４００℃となり変成反応によりＣＯを０．５％以下に低減している。選択酸化部３では、選択酸化触媒が１５０℃から２００℃となりＣＯを１０ｐｐｍ以下に低減することができている。そして起動工程の完了により、制御部１０で切り替え弁９を生成ガスを水素生成装置外に送出するように切り替えることで水素生成装置から安定した生成ガスとして提供することが可能となる。なお、変成部２や選択酸化部３の昇温を上記では改質部１からの高温の改質ガスにより行ったが、変成部２や選択酸化部３の構造体表面や内部に設置したヒータなどの別の加熱手段を用いて行っても良い。
【００３５】
ここで、図２（ａ）（ｂ）は、選択酸化触媒の使用した運転時間や運転回数に対する特性を示した特性図である。図２からわかるように運転時間か運転回数が増えるとＣＯを１０ｐｐｍ以下とすることができる温度が低温側で高くなり、高温側で低くなり良好な触媒反応性を有する温度領域が狭くなっていくことがわかる。
【００３６】
また、図３は総運転時間数万時間、総運転回数数千回相当の触媒を用いた水素生成装置において、起動工程の選択酸化空気量を初期と同等として運転を行った時の、起動工程から起動工程が完了した後の生成ガス中のＣＯ濃度の変化を示した図である。起動工程完了直後にＣＯ濃度が一時的に高くなり基準値（１０ｐｐｍ）を越えていることがわかる。
【００３７】
これは、改質温度検知部１１、変成温度検知部１２、選択酸化温度検知部１３は所定温度となり起動工程が完了しているにもかかわらず、図２のように選択酸化触媒の低温部の反応性が低下しているため、選択酸化温度検知部１３に対して選択酸化触媒の局所的な低温部でＣＯを充分に低減できず、水素生成装置からの生成ガスとしてＣＯが１０ｐｐｍを越えている。
【００３８】
そこで、本発明では、選択酸化触媒の反応性の低下状態に応じた水素生成装置の総運転時間や総運転回数に対して、起動工程での選択酸化空気供給装置６からの選択酸化空気量を増加させている。そうすることで選択酸化触媒上での選択酸化反応による反応熱量を増やすことができ、触媒内部からの発熱により触媒の局所的な低温部の温度を上昇させている。初期の状態ではＣＯを１０ｐｐｍ以下に低減できた温度でも、図２における総運転時間や総運転回数が増えることで１０ｐｐｍ以下に低減できない温度帯が存在する。例えば
、図２（ａ）において、触媒の温度がＴａ℃であれば運転時間がＴＡ時間ではＣＯは１０ｐｐｍ以下であるが、総運転時間がＴＢ時間となればＣＯは１０ｐｐｍを上回る。しかし、触媒温度をＴａより１０℃高いＴｂとすればＣＯを１０ｐｐｍ以下に低減できることができる。起動回数に関しても触媒温度を上昇することにより同様な効果を得ることができる。従って、選択酸化空気量を増やすことで触媒上での反応熱量を上昇させ、触媒層内で局所的に温度が低い触媒温度を上昇させることができ、触媒層全体を反応性が良好な温度状態とすることができる。ここで、触媒温度を上昇させる手段としては選択酸化触媒を囲んでいる構造体に設置したヒータによる加熱も考えられるが、ヒータ加熱ではまず構造体を加熱し、高温化した構造体により触媒を加熱する間接的な触媒昇温となり伝熱性が良くない状態となってしまう。また、起動工程でヒータでの選択酸化部３の加熱を実施している場合には、触媒層内の温度の低い箇所はヒータで最も加熱され難い箇所となっている。よって、ヒータでの加熱は温度の低い箇所の触媒の昇温には適していない。したがって、触媒自体を触媒表面での選択酸化反応により直接昇温させることができる選択酸化空気量を増加させることが最も効果的である。
【００３９】
図４は、総連続時間数万時間後に起動工程における選択酸化空気の量を初期より５割増加させた時の生成ガスＣＯの特性を示した図である。５割増加させることで、生成ガスＣＯを１０ｐｐｍ以下に抑えることができていることがわかる。
【００４０】
ここで、選択酸化空気量の設定の仕方としては、選択酸化触媒の反応性の低下特性にあわせて設定すればよく、例えば、総運転時間が１万時間を越えたとき、起動時の選択酸化空気量を初期値に対して２割増加させれば良い。あるいは、総運転回数が千回越えたとき、初期に対して２割増加させても良い。さらには、総運転時間や総運転回数に対して初期から２万時間や２千回で２割増加するように、定期的な運転時間や運転回数に応じて設定しても、起動工程を行う毎に設定しても良い。また、総運転時間と総運転回数の両方に対して２万時間で２割の増加量と２千回に対して２割の増加量を合計した割合の増加量として設定してもよい。
【００４１】
なお、初期の段階から数万時間後の空気量を設定しても、一般的な水素生成装置の構成では選択酸化触媒の反応性が良好な特性が確保され、生成ガス中のＣＯは１０ｐｐｍ以下の低濃度を実現することができる。しかし、起動工程において水素生成装置からの生成ガスをバーナ７に供給する起動方法においては、初期から選択酸化空気量を多くすると選択酸化部３で改質部１や変成部２でできた水素を必要以上に反応させて消費することとなり、バーナ７に供給される可燃ガス量が少なくなってしまう。バーナ７での可燃性ガス量が少なくなると、バーナ７での加熱量が少なくなり改質部１の昇温性が悪くなり、起動工程に要する時間が長くなることとなる。よって、選択酸化触媒の反応性に応じて必要最低限の選択酸化空気量を供給することで、初期から起動工程の時間を長くすることなく、長期間使用時までの特性を確保することができる。
【００４２】
図５は、水素生成装置の一例を示す構成図である。変成触媒１５と選択酸化触媒１６は、丸棒１８により流路を区切られた水蒸発部１７に隣接設置している。また、選択酸化触媒１６を覆う構造体にはヒータ２２が設置され、起動工程において選択酸化触媒１６を制御部１０での制御により加熱することができるようになっている。水蒸発部１７では、水供給装置５からの改質水の供給により、蒸発する前の低い温度の水が選択酸化触媒１６の近傍を通過し、選択酸化触媒１６と熱交換しながら水蒸発部１７内を通過する。よって、水蒸発部１７と接している選択酸化触媒１６の触媒部では熱を奪われて他の選択酸化触媒より温度が局所的に低くなりやすい。特に水素生成装置が停止して温度が低くなっている状態から反応を有する温度に昇温する起動工程においては、高温の変成ガスや構造体周囲に設置したヒータ２２により加熱されやすい他の選択酸化触媒との温度差が大きく局所的に低くなりやすい。従って、このような選択酸化触媒が周囲と熱交換を積極的に行う構成
の水素生成装置において、本発明は特に効果を得ることが可能となる。
【００４３】
図６は、本発明の実施の形態１における水素生成装置を使用した燃料電池システムの概略図である。
【００４４】
図６において、水素生成装置２１による水素リッチな生成ガスと空気ブロア１９による空気を燃料電池スタック２０に供給することで発電する燃料電池システムを構成している。
【００４５】
本実施の形態１の水素生成装置２１を使用することにより、水素生成装置２１からの生成ガスを初期から長期使用にわたってもＣＯを安定して低減することができるため、長期にわたり燃料電池システムとして安定した発電を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明にかかる水素生成装置は、選択酸化触媒の触媒反応性の低下に伴い、起動工程の選択酸化空気量を増加させることで、選択酸化触媒の低温となりやすい箇所の温度を上昇させ、触媒反応性が良好な状態とすることで初期から長期間の使用にわたり水素生成装置の生成ガス中のＣＯを安定して低減することができる。よって、長期間、ＣＯ濃度の低い水素ガスを必要とする機器、例えば、数万時間、数千回の運転を行う家庭用の燃料電池システム等の用途に適用が可能である。また、燃料電池システム以外の水素利用技術（例えば、タービン用燃焼器やエンジン等）にも流用可能な技術である。
【符号の説明】
【００４７】
１  改質部
２  変成部
３  選択酸化部
４  原料ガス供給装置
５  水供給装置
６  選択酸化空気供給装置
７  バーナ
８  燃焼用空気供給装置
９  切り替え弁
１０  制御部
１１  改質温度検知部
１２  変成温度検知部
１３  選択酸化温度検知部
１４  改質触媒
１５  変成触媒
１６  選択酸化触媒
１７  水蒸発部
１８  丸棒
１９  空気ブロア
２０  燃料電池スタック
２１  水素生成装置
２２  ヒータ
【図１】
2012056807.tif 000003
【図２】
2012056807.tif 000004
【図３】
2012056807.tif 000005
【図４】
2012056807.tif 000006
【図６】
2012056807.tif 000007
【図５】
2012056807.tif 000008