(57)【要約】【課題】反応装置から断熱容器への伝熱量を抑制しながら、反応装置本体の温度を適切に維持することができる。【解決手段】反応装置本体１１１と、反応装置本体１１１を収容する断熱容器１２０とを備える反応装置１１０である。断熱容器１２０は反応装置本体１１１からの赤外領域の輻射を透過する輻射透過領域１２３及び透過した輻射が伝播する導波路１８０Ａを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応物が反応する反応部を有する反応装置本体と、
前記反応装置本体を収容するとともに、前記反応装置本体からの輻射を透過する輻射透過領域を有する第１の容器と、
前記輻射透過領域を透過した輻射が伝播する導波路とを備えることを特徴とする反応装置。
【請求項２】
前記導波路は前記輻射を内部に導入する輻射導入部及び前記輻射を外部に放出する輻射放出部を有することを特徴とする請求項１に記載の反応装置。
【請求項３】
前記輻射導入部が前記輻射透過領域と対向して配置されることを特徴とする請求項２に記載の反応装置。
【請求項４】
前記導波路は筒状であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に反応装置。
【請求項５】
前記導波路は内壁面に前記輻射を反射する反射膜が設けられ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反応装置。
【請求項６】
前記反射膜として、Ａｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈの少なくとも１つが用いられていることを特徴とする請求項５に記載の反応装置。
【請求項７】
前記導波路の内壁面の面粗さは前記輻射の波長よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の反応装置。
【請求項８】
前記反応装置本体における前記輻射透過領域との対向面には、前記反応装置本体における前記輻射透過領域との対向面を除く部分の外壁面よりも赤外領域の輻射率が高い輻射放熱領域が設けられてい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反応装置。
【請求項９】
前記導波路の内壁面は、前記輻射放熱領域上の一点を焦点とし前記輻射放熱領域の法線方向を対称軸とする放物面を有することを特徴とする請求項８に記載の反応装置。
【請求項１０】
前記導波路は前記輻射放熱領域の法線方向に設けられた第１の導波路部と、
前記輻射透過領域の法線方向と交差する方向に設けられた第２の導波路部と、
前記第１の導波路部及び前記第２の導波路部を接続する接続部とを含むことを特徴とする請求項８または９に記載の反応装置。
【請求項１１】
前記接続部の内壁面のうち前記輻射透過領域を法線方向へ投影した領域の法線方向と前記輻射透過領域の法線方向とのなす角が、前記第１の導波路部と前記第２の導波路部とがなす角の１／２倍以上１倍未満であることを特徴とする請求項１０に記載の反応装置。
【請求項１２】
前記反応装置を内部に収容する機器筐体を更に備え、
前記輻射放出部が前記機器筐体の外周面に沿って配置されることを特徴とする請求項２〜１１のいずれか一項に記載の反応装置。
【請求項１３】
前記輻射放出部に前記輻射を透過する第２の輻射透過領域を有することを特徴とする請求項２〜１２のいずれか一項に記載の反応装置。
【請求項１４】
前記反応部は反応物の反応により電力を生成する燃料電池セルを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の反応装置。
【請求項１５】
反応物の反応により電力を生成する燃料電池セルを含む反応部を有する反応装置本体と、前記反応装置本体を収容するとともに、前記反応装置本体からの輻射を透過する輻射透過領域を有する第１の容器と、前記輻射透過領域を透過した輻射が伝播する導波路と、を有する反応装置と、
前記燃料電池セルの電力により駆動される電子機器本体と、
前記反応装置及び前記電子機器本体を内部に収容する機器筐体とを備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
前記導波路は前記輻射を外部に放出する輻射放出部を有し、
前記輻射放出部が前記機器筐体の外周面に沿って配置されることを特徴とする請求項１５に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反応装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年では、エネルギー変換効率の高いクリーンな電源として、水素を燃料とする燃料電池が自動車や携帯機器などに応用され始めている。燃料電池は、燃料と大気中の酸素を電気化学的に反応させて、化学エネルギーから電力を直接取り出す装置である。
【０００３】
燃料電池に用いる燃料としては水素が挙げられるが、常温で気体であることによる取り扱い・貯蔵に問題がある。アルコール類及びガソリンといった液体燃料を用いる場合には、液体燃料を気化させる気化器、液体燃料と高温の水蒸気を反応させることによって、発電に必要な水素を取り出す改質器、改質反応の副産物である一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器等が必要となる。
【０００４】
この気化器や一酸化炭素除去器の動作温度が高温であるため、これらの反応装置本体（高温体）を断熱容器（高温体収納装置）に収納し、放熱を抑制することが行われている（例えば、特許文献参照）。
【特許文献１】特開２００４−３０３６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような断熱容器において、反応装置本体から断熱容器に伝導する熱量を抑えると、反応装置本体の温度が上昇し、適切な反応温度を保てないおそれがある。一方、このような問題を避けるため、例えば、反応装置本体から断熱容器に伝導する熱量を増大させると、反応装置本体を備える外部の電子機器の温度が上昇するという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、反応装置本体から断熱容器への伝熱量を抑制しながら、反応装置本体の温度を適切に維持することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、反応装置であって、反応物が反応する反応部を有する反応装置本体と、前記反応装置本体を収容するとともに、前記反応装置本体からの輻射を透過する輻射透過領域を有する第１の容器と、前記輻射透過領域を透過した輻射が伝播する導波路とを備えることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の反応装置であって、前記導波路は前記輻射を内部に導入する輻射導入部及び前記輻射を外部に放出する輻射放出部を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の反応装置であって、前記輻射導入部が前記輻射透過領域と対向して配置されることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に反応装置であって、前記導波路は筒状であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の反応装置であって、前記導波路は内壁面に前記輻射を反射する反射膜が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の反応装置であって、前記反射膜として、Ａｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈの少なくとも１つが用いられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の反応装置であって、前記導波路の内壁面の面粗さは前記輻射の波長よりも小さいことを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の反応装置であって、前記反応装置本体における前記輻射透過領域との対向面には、前記反応装置本体における前記輻射透過領域との対向面を除く部分の外壁面よりも赤外領域の輻射率が高い輻射放熱領域が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の反応装置であって、前記導波路の内壁面は、前記輻射放熱領域上の一点を焦点とし前記輻射放熱領域の法線方向を対称軸とする放物面を有することを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の反応装置であって、前記導波路は前記輻射放熱領域の法線方向に設けられた第１の導波路部と、前記輻射透過領域の法線方向と交差する方向に設けられた第２の導波路部と、前記第１の導波路部及び前記第２の導波路部を接続する接続部とを含むことを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の反応装置であって、前記接続部の内壁面のうち前記輻射透過領域を法線方向へ投影した領域の法線方向と前記輻射透過領域の法線方向とのなす角が、前記第１の導波路部と前記第２の導波路部とがなす角の１／２倍以上１倍未満であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に記載の発明は、請求項２〜１１のいずれか一項に記載の反応装置であって、前記反応装置を内部に収容する機器筐体を更に備え、前記輻射放出部が前記機器筐体の外周面に沿って配置されることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に記載の発明は、請求項２〜１２のいずれか一項に記載の反応装置であって、前記輻射放出部に前記輻射を透過する第２の輻射透過領域を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項１４に記載の発明は、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の反応装置であって、前記反応部は反応物の反応により電力を生成する燃料電池セルを含むことを特徴とする。
【００２１】
請求項１５に記載の発明は、電子機器であって、反応物の反応により電力を生成する燃料電池セルを含む反応部を有する反応装置本体と、前記反応装置本体を収容するとともに、前記反応装置本体からの輻射を透過する輻射透過領域を有する第１の容器と、前記輻射透過領域を透過した輻射が伝播する導波路と、を有する反応装置と、前記燃料電池セルの電力により駆動される電子機器本体と、前記反応装置及び前記電子機器本体を内部に収容する機器筐体とを備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項１６に記載の発明は、請求項１５に記載の電子機器であって、前記導波路は前記輻射を外部に放出する輻射放出部を有し、前記輻射放出部が前記機器筐体の外周面に沿って配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、反応装置本体から外部へ輻射放熱を行うことによって、反応装置本体から断熱容器への伝熱量を抑制しながら、反応装置本体の温度を適切に維持することことができる。
【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及び図示例に限定するものではない。
【００２５】
〔第１実施形態〕
図１は本発明の第１実施形態に係る電子機器１００を示すブロック図である。この電子機器１００はノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、電子手帳、デジタルカメラ、携帯電話機、腕時計、ゲーム機器等といった携帯型の電子機器である。
【００２６】
電子機器１００は、燃料電池装置１３０と、燃料電池装置１３０から供給される電力により駆動される電子機器本体１０１と、等から概略構成される。燃料電池装置１３０は後述するように、電力を生成し電子機器本体１０１に供給する。
【００２７】
次に、燃料電池装置１３０について説明する。この燃料電池装置１３０は、電子機器本体１０１に出力する電力を生成するものであり、燃料容器１０２、送液ポンプ１０３、反応装置１１０、燃料電池セル１４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１、二次電池１３２、等を備える。
【００２８】
燃料容器１０２には、液体の原燃料（例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル）と水との混合液が貯留されている。なお、液体の原燃料と水とを燃料容器１０２内で別々に貯留してもよい。
燃料容器１０２内の混合液は、送液ポンプ１０３により反応装置１１０の気化器１０４に送液される。
【００２９】
反応装置１１０は、気化器１０４、改質器１０５、一酸化炭素除去器１０６、熱交換器１０７、触媒燃焼器１０９等からなる。
気化器１０４は燃料容器１０２から送られた混合液を電気ヒータ兼温度センサ１５３や改質器１０５からの伝熱により約１１０〜１６０℃程度に加熱し、気化させる。気化器１０４で気化した混合気は改質器１０５へ送られる。
【００３０】
改質器１０５は内部に流路が形成され、流路の壁面に改質触媒が担持されている。改質触媒としては、Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒やＰｄ／ＺｎＯ系触媒等が用いられる。改質器１０５は電気ヒータ兼温度センサ１５５や後述する触媒燃焼器１０９からの伝熱により気化器１０４から送られる混合気を約３００〜４００℃程度に加熱し、流路内の触媒により改質反応を起こさせる。すなわち、原燃料と水の触媒反応によって、燃料としての水素、二酸化炭素、及び、副生成物である微量な一酸化炭素等の混合気体（改質ガス）が生成される。
【００３１】
ここで、原燃料がメタノールの場合、改質器１０５では主に次の化学反応式（１）に示すような主反応である水蒸気改質反応が起こる。
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2  …（１）
なお、化学反応式（１）についで逐次的に起こる次の化学反応式（２）のような副反応によって、副生成物として一酸化炭素が微量に（１％程度）生成される。
Ｈ2＋ＣＯ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ  …（２）
化学反応式（１）及び（２）の反応による生成物（改質ガス）は一酸化炭素除去器１０６に送出される。
【００３２】
一酸化炭素除去器１０６の内部には流路が形成され、その流路の壁面に一酸化炭素を選択的に酸化する選択酸化触媒が担持されている。選択酸化触媒としては、例えばＰｔ／Ａｌ2Ｏ3等を用いることができる。
【００３３】
一酸化炭素除去器１０６には改質器１０５で生成された改質ガス及び、外部の空気が送られる。改質ガスが空気と混合して一酸化炭素除去器１０６の流路を流れ、改質器１０５や電気ヒータ兼温度センサ１５５からの伝熱により約１１０〜１６０℃程度に加熱される。そして、改質ガスのうち一酸化炭素が触媒により次の化学反応式（３）のような主反応により優先的に酸化される。これにより主生成物として二酸化炭素が生成され、改質ガス中の一酸化炭素を燃料電池セル１４０に供給可能な１０ｐｐｍ程度まで低濃度化することができる。
２ＣＯ＋Ｏ2→２ＣＯ2  …（３）
化学反応式（８）の反応は発熱反応であるため、吸熱反応（混合液の気化）が行われる気化器１０４と隣接して配置される。
一酸化炭素除去器１０６を通過した改質ガスは燃料電池セル１４０に送出される。
【００３４】
触媒燃焼器１０９には燃料電池セル１４０の燃料供給流路１４４ａを通過した改質ガス（オフガス）及び空気が送られ、改質ガス中に残留する水素が空気により燃焼される。熱交換器１０７は一酸化炭素除去器１０６と隣接して配置され、燃料電池セル１４０から触媒燃焼器１０９に供給されるオフガス及び空気が通過する過程で、一酸化炭素除去器１０６の熱によりオフガス及び空気を加熱する。
【００３５】
燃料電池セル１４０は固体高分子型燃料電池であり、固体高分子電解質膜１４１と、固体高分子電解質膜１４１の両面に形成された燃料極１４２（アノード）及び酸素極１４３（カソード）と、燃料極１４２に改質ガスを供給する燃料供給流路１４４ａが設けられた燃料極セパレータ１４４と、酸素極１４３に酸素を供給する酸素供給流路１４５ａが設けられた酸素極セパレータ１４５と、が積層されている。
【００３６】
固体高分子電解質膜１４１は水素イオンを透過するが、酸素分子、水素分子、二酸化炭素、電子を通さない性質を有する。
燃料極１４２には燃料供給流路１４４ａを介して改質ガスが送られる。燃料極１４２では改質ガス中の水素による次の電気化学反応式（４）に示す反応が起こる。
Ｈ2→２H+＋２ｅ-  …（４）
生成した水素イオンは固体高分子電解質膜１４１を透過して酸素極１４３に到達する。生成した電子はアノード出力電極１４６に供給される。
【００３７】
酸素極１４３には、空気が酸素供給流路１４５ａを介して送られる。酸素極１４３では固体高分子電解質膜１４１を透過した水素イオンと、空気中の酸素とカソード出力電極１４７より供給される電子とにより、次の電気化学反応式（５）に示すように水が生成される。
２H+＋１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ  …（５）
なお、固体高分子電解質膜１４１の両面には、電気化学反応式（４）、（５）の反応を促進する図示しない触媒が設けられている。
【００３８】
アノード出力電極１４６及びカソード出力電極１４７は外部回路であるＤＣ／ＤＣコンバータ１３１と接続されており、アノード出力電極１４６に到達した電子はＤＣ／ＤＣコンバータ１３１を通ってカソード出力電極１４７に供給される。
【００３９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１３１は燃料電池セル１４０により生成された電力を適切な電圧に変換したのちに電子機器本体１０１に供給するとともに、電力を二次電池１３２に充電する。
【００４０】
〔反応装置の構造〕
次に、反応装置１１０の構造について説明する。図２は反応装置１１０の斜視図、図３は図２のIII−III切断線に対応する模式断面図、図４は図２のIV矢視図である。反応装置１１０は、反応装置本体１１１と、反応装置本体１１１を収容する断熱容器（第１の容器）１２０とからなる。反応装置１１０は、例えばステンレス（ＳＵＳ３０４）やコバール合金、ニッケル基合金等の金属板を貼り合わせて形成してもよいし、光学材料あるいはガラス基板等を貼り合わせて形成してもよい。
【００４１】
反応装置本体１１１は、第１連結部１１２と、低温反応部１１３と、第２連結部１１４と、高温反応部１１５とからなる。反応装置本体１１１の外壁面には、後述する輻射放熱膜１１３ａが設けられた部分を除き、輻射を防止する輻射防止膜１１１ａが設けられている。輻射防止膜１１１ａの材料には、後述する反射膜１２１ａと同様の材料を用いることができる。輻射防止膜１１１ａにより、反応装置本体１１１からの輻射による断熱容器１２０への熱量の移動が抑制される。
【００４２】
高温反応部１１５には、改質器１０５となる改質流路１０５ａ及び触媒燃焼器１０９となる触媒燃焼流路１０９ａが設けられる。また、高温反応部１１５には、電気ヒータ兼温度センサ１５５が設けられており、高温反応部１１５は電気ヒータ兼温度センサ１５５により約３００〜４００℃に保たれる。電気ヒータ兼温度センサ１５５は、断熱容器１２０を貫通するリード線１５５ｃに接続されており、リード線１５５ｃを介して断熱容器１２０の外部より電力が供給される。電気ヒータ兼温度センサ１５５は、絶縁膜１５５ａ，１５５ｂにより他の部材と絶縁されている。
【００４３】
低温反応部１１３には、気化器１０４となる気化流路１０４ａ、一酸化炭素除去器１０６となる一酸化炭素除去流路１０６ａ、熱交換器１０７となる熱交換流路１０７ａが設けられている。また、低温反応部１１３には、電気ヒータ兼温度センサ１５３が設けられており、低温反応部１１３は電気ヒータ兼温度センサ１５３により約１１０〜１６０℃に保たれる。電気ヒータ兼温度センサ１５３は、断熱容器１２０を貫通するリード線１５３ｃに接続されており、リード線１５３ｃを介して断熱容器１２０の外部より電力が供給される。電気ヒータ兼温度センサ１５３は、絶縁膜１５３ａ，１５３ｂにより他の部材と絶縁されている。
【００４４】
なお、図３において、リード線１５３ｃ，１５５ｃは高圧側または低圧側の１本だけを図示した。また、図３は簡明に示すため、図中のリード線１５３ｃ、１５５ｃが重畳しないように記載したが、実際は横方向から見た場合に重畳してもよい。
【００４５】
また、低温反応部１１３の外表面には、輻射放熱膜１１３ａが設けられている。輻射放熱膜１１３ａには、１μｍ〜３０μｍの赤外領域での輻射率が０．５以上、より好ましくは０．８以上である高輻射率の材料を用いることができる。
【００４６】
輻射放熱膜１１３ａは、反応装置本体１１１の表面全体に輻射防止膜１１１ａを成膜した後に、輻射防止膜１１１ａと重ねて成膜してもよい。
輻射放熱膜１１３ａの材料としては、作成方法が簡便である材料を選択することができ、ＳｉＯ2やアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）に代表される各種酸化物や、カオリン等の粘土鉱物、セラミック等を用いることができる。例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、カオリンやＲＦｅＯ3（Ｒは希土類）、ハフニウム酸化物やＹＳＺや、チタン酸化物を含有する耐熱輻射塗料などを用いることができる。
【００４７】
輻射放熱膜１１３ａは、例えば高輻射率の材料を含有するエマルジョン液体を基板等に塗布し、乾燥させることでシート状に形成することができる。
あるいは、断熱容器１２０内のガスを吸着する非蒸発型ゲッターにより輻射放熱膜１１３ａを形成してもよい。
【００４８】
一方、電気伝導性を有するもの、例えば通常の金属や可視光領域で黒色に見えるグラファイトは、赤外領域を含む長波長領域において輻射率が低くなるため、輻射放熱膜１１３ａの材料として用いることはできない。
【００４９】
また、輻射放熱膜１１３ａとしては、陽極酸化等の手法により、Ａｌ2Ｏ3を低温反応部１１３の外表面に多孔質体状に形成することができる。あるいは、細いグラスファイバーを用いた布を輻射放熱膜１１３ａとして用いることもできる。
輻射放熱膜１１３ａは、断熱容器１２０の内壁面の輻射透過窓１２３と対向配置される。
【００５０】
第２連結部１１４は高温反応部１１５や低温反応部１１３において反応する反応物や生成する生成物が流れる流路となる配管を含み、高温反応部１１５と低温反応部１１３との間を接続する。また、第２連結部１１４は、一端で高温反応部１１５に接続され、他端で低温反応部１１３に接続されるとともに、高温反応部１１５から低温反応部１１３に反応物や生成物を送る流路となる第３配管（流出配管）１１４ｂと、低温反応部１１３から高温反応部１１５に反応物や生成物を送る第４配管（流入配管）１１４ｃとを備える。
【００５１】
第１連結部１１２は高温反応部１１５や低温反応部１１３において反応する反応物や生成する生成物が流れる流路となる配管を含む。第１連結部１１２は、他端側で断熱容器１２０を貫通するとともに、一端で低温反応部１１３に接続され、他端で送液ポンプ１０３、燃料電池セル１４０、図示しないエアポンプ等に接続される。また、第１連結部１１２は、低温反応部１１３から断熱容器１２０の外部に反応物や生成物を送る流路となる第１配管（流出配管）１１２ｂと、断熱容器１２０の外部から低温反応部１１３に反応物や生成物を送る第２配管（流入配管）１１２ｃとを備える。
【００５２】
ここで、輻射放熱膜１１３ａから放出される輻射の輻射強度と波長との関係について説明する。
図５は１００℃〜１０００℃における輻射強度と波長との関係を示す図である。なお、波長λmaxにおける輻射強度Ｂ（λmax）を１として規格化している。図５に示すように、反応部の温度によって輻射強度が最大となる波長が異なるため、低温反応部１１３及び高温反応部１１５の動作温度に合わせて、後述する輻射防止膜１１１ａや輻射放熱膜１１３ａ、輻射透過窓１２３、反射膜１８２の材質を選択する必要がある。
【００５３】
図６は後述する輻射防止膜１１１ａ、反射膜１２１ａ，１８２の材料の候補となるＡｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈの輻射の反射率の波長依存性を示すグラフである。図６に示すように、Ａｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕは１００℃〜１０００℃の反応部から放射される約１μｍ以上の赤外領域での輻射の反射率が９０％以上であり、輻射防止膜１１１ａ、反射膜１２１ａ，１８２として用いることができる。また、Ｒｈは約２μｍ以上の赤外領域での輻射の反射率が９０％以上であるので、反応部の温度が５００℃以下であれば、輻射防止膜１１１ａ、反射膜１２１ａ，１８２として用いることができる。
【００５４】
反応装置本体１１１の外壁面には、輻射放熱膜１１３ａが設けられた部分を除き、輻射を防止する輻射防止膜１１１ａが設けられている。輻射防止膜１１１ａの材料には、Ａｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ等を用いることができる。Ａｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ等を用いた輻射防止膜１１１ａは輻射の反射率（Ｒ）が高いため、輻射率（１−Ｒ）が低く、反応装置１１０からの輻射による熱量の移動が抑制される。
【００５５】
次に、断熱容器１２０について説明する。断熱容器１２０は直方体形状をしており、内部に反応装置本体１１１が収納されている。
【００５６】
断熱容器１２０の内部空間は気体分子による熱伝導や対流を防ぐため、例えば１０Ｐａ以下、より好ましくは１Ｐａ以下、といった大気圧よりも低い圧力に維持されている。
断熱容器１２０は、筐体（容器筐体）１２１と、輻射透過窓１２３とから概略構成される。
筐体１２１の内壁面には、反応装置本体１１１からの輻射による熱損失を抑制するために、輻射を反射する反射膜１２１ａが形成されている。反射膜１２１ａの材料には、輻射防止膜１１１ａと同様に、Ａｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ等を用いることができる。反射膜１２１ａにより、反応装置本体１１１からの輻射による筐体１２１への熱量の移動が抑制される。
【００５７】
低温反応部１１３には第２連結部１１４を介して高温反応部１１５から熱量が伝導するので、第１連結部１１２を介して断熱容器１２０に伝導する熱量以上の熱量が伝導すると、温度が適温以上に上昇するおそれがある。そこで、本実施形態の断熱容器１２０の内壁面には、低温反応部１１３に対応する位置に、輻射透過窓１２３を設けている。
【００５８】
輻射透過窓１２３は、例えば図３、図４に示すように、反応装置本体１１１の輻射放熱膜１１３ａと対向するように設けられている。また、図７、図８は輻射透過窓１２３の材料の候補となる物質の透過率と光の波長との関係を示すグラフである。輻射透過窓１２３としては、輻射放熱膜１１３ａから放射される輻射の透過率が高い材料を選択することができる。一方、輻射放熱膜１１３ａから放射される輻射の透過率が低く吸収率が高い材料は、吸収した輻射熱により輻射透過窓１２３の温度が上昇し、断熱容器１２０を介して外部の装置へと伝熱してしまうため、適していない。
【００５９】
輻射透過窓１２３に適した材料としては、例えば、超高真空用の覗き窓の材料として利用されているＣａＦ2（フッ化カルシウム；０．１５−１２）、ＢａＦ2（フッ化バリウム；０．２５−１５）、ＺｎＳｅ（セレン化亜鉛；０．６−１８）、ＭｇＦ2（フッ化マグネシウム；０．１３−１０）、ＫＲＳ−５（臭沃化タリウム；０．６−６０）、ＫＲＳ−６（臭塩化タリウム；０．４１−３４）、ＬｉＦ（フッ化リチウム；０．１１−８）、ＳｉＯ2（光学用合成石英；０．１６−８）、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム；０．２−７０）、ＫＢｒ（臭化カリウム；０．２−４０）等を用いることができる。なお、括弧内の数字は透過領域波長（μｍ）である。
【００６０】
この他にも、ＡｌＦ3（０．２２−１２）、ＮａＣｌ（０．２１−２６）、（０．１６−１５）、ＫＣｌ（０．２１−３０）、ＣｓＣｌ（０．１９−２５）、ＣｓＢｒ（０．２４−４０）、ＣｓＦ（０．２７−１８）、ＮａＢｒ（０．２２−２３）、ＣａＣＯ３（０．３−５．５）、ＫＩ（０．３−３０）、ＮａＩ（０．２５−２５）、ＡｇＣｌ（０．４−３０）、ＡｇＢｒ（０．４５−３３）、ＴｌＢｒ（０．９−４０）、Ａｌ2Ｏ3（０．２−８）、ＢｉＦ3（０．２６−２０）、ＣｄＳｅ（０．７−２５）、ＣｄＳ（０．５５−１８）、ＣｄＴｅ（０．８６−２８）、ＣｅＦ3（０．３−１２）、ＣｅＯ2（０．４−１６）、Ｃｒ2Ｏ3（１．２−１０）、ＤｙＦ2（０．２２−１２）、ＧａＡｓ（０．９−１８）、ＧａＳｅ（０．６５−１７）、Ｇｄ2Ｏ3（０．３２−１５）、Ｇｅ（１．７−２５）、ＨｆＯ2（０．２３−１２）、Ｌａ2Ｏ3（０．２６−１１）、ＭｇＯ（０．２３−９）、ＮａＦ（０．１３−１５）、Ｎｂ2Ｏ5（０．３２−８）、ＰｂＦ2（０．２４−２０）、Ｓｉ（１．１−１．４）、Ｓｉ3Ｎ4（０．２５−９）、ＳｒＦ2（０．２−１０）、ＴｌＣｌ（０．４−２０）、ＹＦ3（０．２−１４）、Ｙ2Ｏ3（０．２５−９）、ＺｎＯ（０．３５−２０）、ＺｎＳ（０．３８−１４）、ＺｒＯ2（０．３−８）等を用いることができる。
【００６１】
導波路１８０Ａは、図３に示すように、両端の開口部のうち一方の開口部（輻射導入部）１８０ａを断熱容器１２０の輻射透過窓１２３と対向配置させ、他方の開口部（輻射放出部）１８０ｂを電子機器１００の筐体（機器筐体）１９０の外部に通じさせるように設けられている。本実施形態では、導波路１８０Ａの他方の開口部１８０ｂは、電子機器１００の筐体の外周面に沿って配置されている。導波路１８０Ａに関して、詳しくは後述する。
【００６２】
本実施形態においては、図３、図４に示すように、低温反応部１１３に輻射放熱膜１１３ａが設けられており、断熱容器１２０における輻射放熱膜１１３ａと対向する部分に輻射透過窓１２３が設けられている。輻射放熱膜１１３ａからの輻射は輻射透過窓１２３を透過するため、低温反応部１１３で生じた熱量の一部が輻射により断熱容器１２０の外部へ放出される。したがって、高温反応部１１５及び低温反応部から第１連結部１１２を経て断熱容器１２０へ伝導する熱量を抑えるとともに、高温反応部１１５からの伝熱により低温反応部１１３の温度が必要以上に上昇することを防いで、低温反応部１１３の温度を適正に維持することができる。
【００６３】
〔反応装置の収納例〕
図９は電子機器１００の筐体（機器筐体）１９０への反応装置１１０の収納例を示す斜視図である。
図９において、電子機器１００はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体１９０は操作部１９３が設けられた操作部筐体１９１及び表示部１９４が設けられた表示部筐体１９２を備える。本実施形態においては、燃料電池装置１３０の燃料容器１０２及び反応装置１１０が操作部筐体１９１の前方部分に内蔵されている。また、反応装置１１０から操作部筐体１９１の背面にかけて、導波路１８０Ａが設けられている。
【００６４】
図１０は図９のX−X矢視断面図である。図１０に示すように、導波路１８０Ａは両端が開口した筒状であり、その軸が輻射放熱膜１１３ａの法線方向に沿うように配置される。図９に示す導波路１８０Ａは、角柱型であるが、円筒型でもよく、また、断面形状は矩形や円形以外のものであってもよい。なお、図９、図１０において、輻射放熱膜１１３ａの法線方向は前後方向であり、導波路１８０Ａは両端の開口部１８０ａ，１８０ｂを操作部筐体１９１の前方及び後方に向けて配置される。前方の開口部（輻射導入部）１８０ａは断熱容器１２０の輻射透過窓１２３と対向配置される。後方の開口部（輻射放出部）１８０ｂは操作部筐体１９１の背面より筐体１９０の外部に通じている。本実施形態では、導波路１８０Ａの後方の開口部１８０ｂは、電子機器１００の筐体の外周面に沿って配置されている。
【００６５】
導波路１８０Ａの内面には、反射膜１８２が設けられている。反射膜１８２の材料には、輻射防止膜１１１ａや反射膜１２１ａと同様に、Ａｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈ等を用いることができる。反射膜１８２を設けることで、輻射が反射膜１８２で反射されながら導波路１８０Ａ内を伝播し、筐体１９０の外部に放出される。
【００６６】
なお、反射膜１８２の面粗さは、輻射放熱膜１１３ａより放射される輻射の波長よりも小さいことが好ましい。反射膜１８２の面粗さが輻射放熱膜１１３ａより放射される輻射の波長よりも小さければ、輻射が反射膜１８２で乱反射されず、筐体１９０の外部に放出される。ここで、本明細書において、面粗さとは、面粗度のうち中心線平均あらさＲａのことである。輻射の波長をλとすると、Ｒａ＜λを満たすことがより好ましく、Ｒａ＜λ／１０を満たすことがより好ましい。
【００６７】
本実施形態によれば、反応装置本体１１１の輻射放熱膜１１３ａより放射された輻射は、輻射透過窓１２３を透過し、断熱容器１２０の外部に配置された導波路１８０Ａ内に前方の開口部１８０ａを介して放出される。導波路１８０Ａ内に放出された輻射は、反射膜１８２で反射されながら導波路１８０Ａ内を伝播し、後方の開口部１８０ｂより筐体１９０の外部に放出される。このため、輻射放熱膜１１３ａより放射された輻射によって電子機器１００の筐体１９０内の温度を上昇することが抑制される。
また、後方の開口部１８０ｂは後方向きに設けられているので、放出された輻射が電子機器１００を使用中のユーザに向けて輻射されることを抑制できる。
なお、導波路１８０Ａの後方の開口部１８０ｂは、必ずしも電子機器１００の最外面に配置する必要はなく、最外面から窪んだ位置や突出した位置に設けてもよく、この場合も、輻射放熱膜１１３ａより放射された輻射によって、電子機器１００の筐体１９０内の温度を上昇することが抑制される。
【００６８】
以下、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態と同様の構成については、同符号を付して説明を割愛する。
＜変形例１＞
図１１は本実施形態の第１の変形例に係る導波路１８０Ｂを示す断面図である。図１１に示すように、導波路１８０Ｂの断熱容器１２０側の端部に、放物面形状の反射部１８３が設けられている。反射部１８３は、その放物面の焦点が輻射放熱膜１１３ａ上の点となり、かつ、輻射放熱膜１１３ａの法線方向に平行な導波路１８０Ｂの軸を対称軸とするように配置されている。
このため、輻射放熱膜１１３ａのうち焦点近傍から放射される輻射は、反射部１８３で輻射放熱膜１１３ａの法線方向に反射する。これにより、導波路１８０Ｂ内を伝播する輻射の指向性を高めることができる。
【００６９】
＜変形例２＞
図１２は電子機器１００の筐体１９０への反応装置１１０の第２の変形例を示す斜視図である。本変形例においては、燃料電池装置１３０の燃料容器１０２及び反応装置１１０が操作部筐体１９１の右端部分に内蔵されており、反応装置１１０が前方、燃料容器１０２が後方に配置されている。
【００７０】
図１３は図１２のXIII−XIII矢視断面図である。反応装置１１０は輻射放熱膜１１３ａの法線方向が左右方向となり、輻射透過窓１２３を左側に向けて配置されている。輻射透過窓１２３は導波路１８０Ｃと対向配置されている。
導波路１８０Ｃは図１２、図１３に示すように、第１の導波路部１８４と、接続部１８５と、第２の導波路部１８６とを備える。
第１の導波路部１８４は、左右方向に設けられており、一方の開口部（輻射導入部）１８４ａが断熱容器１２０の輻射透過窓１２３と対向配置される。他方の開口部は接続部１８５により第２の導波路部１８６と接続されている。
【００７１】
第２の導波路部１８６は第１の導波路部１８４と交差するように前後方向に設けられている。第２の導波路部１８６の一方の開口部は接続部１８５により第１の導波路部１８４と接続されており、他方の開口部（輻射放出部）１８６ｂは操作部筐体１９１の背面より筐体１９０の外部に通じている。
【００７２】
接続部１８５は第１の導波路部１８４と第２の導波路部１８６とを接続する。第１の導波路部１８４、第２の導波路部１８６及び接続部１８５の内壁面は反射膜１８２により覆われている。
また、接続部１８５には、反射鏡１８５ａが設けられている。反射鏡１８５ａは、その法線方向が第１の導波路部１８４の方向と第２の導波路部１８６の方向とがなす角の二等分線の方向と一致するように配置されている。反射鏡１８５ａは、輻射放熱膜１１３ａから放射され、輻射透過窓１２３を透過し、第１の導波路部１８４を通過した輻射を反射する。反射された輻射は、第２の導波路部１８６を通過し、後方の開口より筐体１９０の外部に放出される。
このため、燃料容器１０２及び反応装置１１０を操作部筐体１９１の右端部分に内蔵した場合でも、輻射放熱膜１１３ａより放射されたが電子機器１００の筐体１９０の後方より放出されるので、この輻射によって電子機器１００の筐体１９０内の温度を上昇することが抑制される。
【００７３】
＜変形例３＞
図１４は本実施形態の第３の変形例に係る導波路１８０Ｄを示す断面図である。本変形例においては、接続部１８５に反射鏡１８５ａが設けられる代わりに、接続部１８５が反射面１８５ｂ，１８５ｃを備える。反射面１８５ｂ，１８５ｃは、その法線方向が、第１の導波路部１８４の方向と第２の導波路部１８６の方向とがなす角の二等分線の方向と一致するように設けられている。この場合、輻射放熱膜１１３ａから放射され、輻射透過窓１２３を透過し、第１の導波路部１８４の右方の開口部（輻射導入部）１８４ａから入射した輻射は、第１の導波路部１８４の反射面１８２で反射されながら第１の導波路部１８４内を伝播し、反射面１８５ｂ，１８５ｃで反射し、第２の導波路部１８６の反射面１８２で反射されながら第２の導波路部１８６内を伝播し、第２の導波路部１８６の後方の開口部（輻射放出部）１８６ｂより筐体１９０の外部に放出される。
このため、第２の変形例と同様、輻射放熱膜１１３ａより放射された輻射が電子機器１００の筐体１９０の後方より放出されるので、この輻射によって電子機器１００の筐体１９０内の温度を上昇することが抑制される。
【００７４】
＜変形例４＞
図１５は本実施形態の第４の変形例に係る導波路１８０Ｅを示す断面図である。本変形例においては、導波路１８０Ｅは、第１の導波路部１８４、接続部１８５、第２の導波路部１８６に加えて、さらに接続部１８７及び第３の導波路部１８８を備える。
第３の導波路部１８８は、第２の導波路部１８６と交差するように左右方向に設けられている。第３の導波路部１８８の一方の開口は接続部１８７により第２の導波路部１８６と接続されており、他方の開口（輻射放出部）は操作部筐体１９１の左側面より筐体１９０の外部に通じている。
接続部１８７は第２の導波路部１８６と第３の導波路部１８８とを接続する。第１の導波路部１８４、第２の導波路部１８６、第３の導波路部１８８及び接続部１８５，１８７の内壁面は反射膜１８２により覆われている。
【００７５】
また、接続部１８７には、接続部１８５と同様に、反射面１８７ｂ，１８７ｃを備える。反射面１８７ｂ，１８７ｃは、その法線方向が、第２の導波路部１８６の方向と第３の導波路部１８８の方向とがなす角の二等分線の方向と一致するように設けられている。この場合、輻射放熱膜１１３ａから放射され、輻射透過窓１２３を透過し、第１の導波路部１８４の右方の開口部１８４ａ（輻射導入部）から入射した輻射は、第１の導波路部１８４、接続部１８５、第２の導波路部１８６、接続部１８７、第３の導波路部１８８内を各反射面１８２、１８５ｂ、１８５ｃ、１８６、１８７ｂ、１８７ｃ、１８２で反射されながら伝播し、第３の導波路部１８８の左方の開口部（輻射放出部）１８６ｂより筐体１９０の外部に放出される。
このため、輻射放熱膜１１３ａより放射された輻射が電子機器１００の筐体１９０の左方より放出されるので、この輻射によって電子機器１００の筐体１９０内の温度を上昇することが抑制される。
なお、第１の変形例と同様に、接続部１８５，１８７に反射鏡を設けてもよい。
【００７６】
＜変形例５＞
図１６は本実施形態の第５の変形例に係る導波路１８０Ｆを示す断面図である。本変形例においては、導波路１８０Ｆは、第１の導波路部１８４、接続部１８５及び第２の導波路部１８６からなるが、接続部１８５の形状が異なる。接続部１８５は円弧状に形成されており、断面円弧状の反射部１８５ｄ，１８５ｅが設けられている。
反射部１８５ｄ，１８５ｅは曲率中心Ｏを同一にし、反射膜１８５ｄの曲率半径Ｒ１は反射膜１８５ｅの曲率半径Ｒ２よりも大きい。
【００７７】
ここで、第１の導波路部１８４の方向と第２の導波路部１８６の方向とがなす角の１／２倍をθとすると、Ｒ２≦Ｒ１ｓｉｎθが成立する。このような場合には、反射部１８５ｄのうち、輻射放熱膜１１３ａをその法線方向に投影した部分において、輻射の入射角θ’が常にθよりも大きくなる。この場合、輻射放熱膜１１３ａから放射され、輻射透過窓１２３を透過し、第１の導波路部１８４の右方の開口部（輻射導入部）１８４ａから入射した輻射は、第１の導波路部１８４の反射面１８２で反射されながら第１の導波路部１８４内を伝播し、反射部１８５ｄ，１８５ｅの間で反射されながら伝播し、第２の導波路部１８６の反射面１８２で反射されながら第２の導波路部１８６内を伝播し、第２の導波路部１８６の後方の開口部（輻射放出部）１８６ｂより筐体１９０の外部に放出される。
このため、輻射放熱膜１１３ａより放射された輻射が電子機器１００の筐体１９０の後方より放出されるので、この輻射によって電子機器１００の筐体１９０内の温度を上昇することが抑制される。
【００７８】
＜変形例６＞
図１７は第６の変形例に係る電子機器１００Ａの図３に対応する模式断面図である。本変形例においては、導波路１８０Ａの他方の開口部（輻射放出部）１８０ｂの部分に、第２の輻射透過窓（第２の輻射透過領域）１８９が設けられている。第２の輻射透過窓１８９は輻射透過窓１２３と同様の材料からなる。本変形例では、他方の開口部１８０ｂ及び第２の輻射透過窓１８９が、電子機器１００Ａの筐体１９０の外周面に沿って配置されている。この場合、輻射放熱膜１１３ａから放射され、輻射透過窓１２３を透過し、導波路１８０の一方の開口部（輻射導入部）１８０ａから入射した輻射は、導波路１８０の反射面１８２で反射されながら導波路１８０内を伝播し、導波路１８０の他方の開口部１８０ｂより第２の輻射透過窓１８９，１８９を介して筐体１９０の外部に放出される。
このため、第１実施形態と同様、輻射放熱膜１１３ａより放射された輻射が電子機器１００Ａの筐体１９０の後方より放出されるので、この輻射によって電子機器１００Ａの筐体１９０内の温度を上昇することが抑制される。また、第２の輻射透過窓１８９によって、電子機器１００Ａの筐体１９０の外部から導波路１８０Ａ内に、埃塵等が入り込み、輻射透過窓１２３の表面に付着して汚染されることを防止することができる。なお、他方の開口部１８０ｂは必ずしも電子機器１００Ａの最外面に配置する必要はなく、最外面から窪んだ位置や突出した位置に設けてもよい。
【００７９】
なお、上記実施形態及び各変形例においては、中温反応部３１５及び高温反応部３１７の両方に輻射放熱膜３１５ａ，３１７ａを設けたが、いずれか一方のみでもよい。それに合わせて、対向する輻射透過窓３２５，３２７についても、いずれか一方のみでもよい。
また、低温反応部１１３以外にも、第１連結部１１２、第２連結部１１４、高温反応部１１５やアノード出力電極１４６、カソード出力電極１４７等に輻射放熱膜を設けるとともに、断熱容器１２０の対応する場所に輻射透過窓をそれぞれ設けてもよい。
【００８０】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１８は本発明の第２実施形態に係る電子機器３００を示すブロック図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、下２桁に同符号を付して説明を割愛する。
【００８１】
本実施形態においては、反応装置３１０が、気化器３０４、改質器３０５、第１の熱交換器３０７、第２の熱交換器３０８、触媒燃焼器３０９、燃料電池セルスタック３４０等から概略構成される。
気化器３０４と第１の熱交換器３０７とは一体に設けられており、改質器３０５と第２の熱交換器３０８とは一体に設けられており、燃料電池セルスタック３４０と触媒燃焼器３０９とは一体に設けられている。
【００８２】
燃料電池セルスタック３４０は、図２０に示すように、複数の燃料電池セル３４０Ａ，３４０Ｂ，３４０Ｃ，３４０Ｄを積層してなる。燃料電池セル３４０Ａ，３４０Ｂ，３４０Ｃ，３４０Ｄは固体酸化物型であり、一酸化炭素除去器は用いられない。なお、図１８では単一の燃料電池セル３４０Ａのみを示す。
【００８３】
以下、単一の燃料電池セル３４０Ａ及び触媒燃焼器３０９で生じる反応について説明する。
燃料電池セル３４０Ａは、電解質３４１と、電解質３４１の両面に形成された燃料極３４２（アノード）及び酸素極３４３（カソード）と、燃料極３４２に改質ガスを供給する燃料供給流路３４４ａが設けられた燃料極セパレータ３４４と、酸素極３４３に酸素を供給する酸素供給流路３４５ａが設けられた酸素極セパレータ３４５と、が積層されている。
【００８４】
電解質３４１は酸素イオンを透過するが、酸素分子、水素分子、一酸化炭素、二酸化炭素、電子を通さない性質を有する。
燃料極３４２には燃料供給流路３４４ａを介して改質ガスが送られる。燃料極３４２では改質ガス中の水素、一酸化炭素及び電解質３４１を通過した酸素イオンによる次の電気化学反応式（６）、（７）に示す反応が起こる。
Ｈ2＋Ｏ2-→Ｈ2Ｏ＋２ｅ-  …（６）
ＣＯ＋Ｏ2-→ＣＯ2＋２ｅ-  …（７）
生成した電子はアノード出力電極３４６に供給される。未反応の改質ガス（オフガス）は触媒燃焼器３０９に供給される。
【００８５】
酸素極３４３には酸素供給流路３４５ａを介して、第１の熱交換器３０７及び第２の熱交換器３０８により加熱された酸素（空気）が供給される。酸素極３４３では、酸素と、カソード出力電極３４７より供給される電子とにより、次の電気化学反応式（８）に示す反応が起こる。
１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｏ2-  …（８）
生成した酸素イオンは電解質３４１を通過して燃料極３４２に供給される。未反応の酸素（空気）は触媒燃焼器３０９に供給される。
【００８６】
触媒燃焼器３０９では、燃料供給流路３４４ａを通過したオフガスと、酸素供給流路３４５ａを通過した酸素（空気）とが混合され、オフガス中の水素及び一酸化炭素が燃焼される。燃焼熱は燃料電池セルスタック３４０を加熱するのに用いられる。
触媒燃焼器３０９の排ガス（水、酸素及び二酸化炭素の混合気体）は第２の熱交換器３０８及び第１の熱交換器３０７において熱を放出した後に、排出される。
【００８７】
本実施形態においては、燃料電池セルスタック３４０及び触媒燃焼器３０９が一体化された高温反応部３１７は、電気ヒータ兼温度センサ３５７により約８００〜１０００℃に保たれる。
【００８８】
次に、反応装置３１０の構造について説明する。なお、第２実施形態と同様の構成については、下２桁に同符号を付して説明を割愛する。
図１９は反応装置３１０を示す斜視図であり、図２０は図１９のXX−XX矢視断面図であり、図２１は図１９のXXI矢視図である。反応装置３１０は、反応装置本体３１１と、反応装置本体３１１を収容する断熱容器（第１の容器）３２０とからなる。なお、図１９、図２１では、導波路３８０Ａ，３８０Ｂの図示を省略している。また、図２０では、カソード出力電極３４７の図示を省略している。
【００８９】
反応装置本体３１１は、高温反応部３１７と、中温反応部３１５と、低温反応部３１３と、第１連結部３１２と、第２連結部３１４と、第３連結部３１６とからなる。
高温反応部３１７には、燃料電池セル３４０Ａ，３４０Ｂ，３４０Ｃ，３４０Ｄが積層された燃料電池セルスタック３４０及び触媒燃焼器３０９となる触媒燃焼流路３０９ａが設けられる。
一体化された燃料電池セルスタック３４０及び触媒燃焼器３０９は気密容器（第２の容器）３５０に収容される。気密容器３５０は、気密容器３５０によって仕切られる空間の内外間で気体が流通しないようにするためのものであり、アノード出力電極３４６及びカソード出力電極３４７、リード線３５７ｃ及び第３連結部３１６が貫通する部分が気密封止される。
【００９０】
触媒燃焼器３０９は気密容器３５０の近傍に配置されるか、接触または接合されて、燃料電池セルスタック３４０及び触媒燃焼器３０９で生じた熱が気密容器３５０に伝導しやすい。そして、輻射放熱膜３１７ａは、気密容器３５０における触媒燃焼器３０９に対応する部分に設けられている。これにより、燃料電池セルスタック３４０及び触媒燃焼器３０９で生じた熱は、気密容器３５０のうち特に輻射放熱膜３１７ａに伝導されやすく、ひいては、燃料電池セルスタック３４０及び触媒燃焼器３０９から断熱容器３２０の外部へ輻射放熱される熱量を増大することができる。
【００９１】
燃料電池セル３４０Ａの酸素極セパレータと燃料電池セル３４０Ｂの燃料極セパレータ、燃料電池セル３４０Ｂの酸素極セパレータと燃料電池セル３４０Ｃの燃料極セパレータ、燃料電池セル３４０Ｃの酸素極セパレータと燃料電池セル３４０Ｄの燃料極セパレータはそれぞれ一体化された両面セパレータ３４８となっている。燃料電池セル３４０Ａの燃料極セパレータ３４４にアノード出力電極３４６が接続され、燃料電池セル３４０Ｄの酸素極セパレータ３４５にカソード出力電極３４７が接続されている。アノード出力電極３４６及びカソード出力電極３４７は断熱容器３２０を貫通しており、燃料電池セルスタック３４０で生成された電力を外部に出力する。
【００９２】
また、高温反応部３１７には、電気ヒータ兼温度センサ３５７が設けられており、高温反応部３１７は電気ヒータ兼温度センサ３５７により約６００〜７００℃に保たれる。電気ヒータ兼温度センサ３５７は、断熱容器３２０を貫通するリード線３５７ｃに接続されており、リード線３５７ｃを介して断熱容器３２０の外部より電力が供給される。電気ヒータ兼温度センサ３５７は、絶縁膜３５７ａ，３５７ｂにより他の部材と絶縁されている。
【００９３】
中温反応部３１５には、改質器３０５となる改質流路３０５ａ及び第２の熱交換器３０８となる熱交換流路３０８ａが設けられている。
また、中温反応部３１５には、電気ヒータ兼温度センサ３５５が設けられており、中温反応部３１５は電気ヒータ兼温度センサ３５５により約３００〜４００℃に保たれる。電気ヒータ兼温度センサ３５５は、断熱容器３２０を貫通するリード線３５５ｃに接続されており、リード線３５５ｃを介して断熱容器３２０の外部より電力が供給される。電気ヒータ兼温度センサ３５５は、絶縁膜３５５ａ，３５５ｂにより他の部材と絶縁されている。
【００９４】
低温反応部３１３には、気化器３０４となる気化流路３０４ａ、一酸化炭素除去器３０６となる一酸化炭素除去流路３０６ａ、熱交換器３０７となる熱交換流路３０７ａが設けられている。また、低温反応部３１３には、電気ヒータ兼温度センサ３５３が設けられており、低温反応部３１３は電気ヒータ兼温度センサ３５３により約１１０〜１６０℃に保たれる。電気ヒータ兼温度センサ３５３は、断熱容器３２０を貫通するリード線３５３ｃに接続されており、リード線３５３ｃを介して断熱容器３２０の外部より電力が供給される。電気ヒータ兼温度センサ３５３は、絶縁膜３５３ａ，３５３ｂにより他の部材と絶縁されている。
【００９５】
第１連結部３１２は高温反応部３１７、中温反応部３１５や低温反応部３１３において反応する反応物や生成する生成物が流れる流路となる配管を含む。第１連結部３１２は一端で低温反応部３１３に接続され、他端側で断熱容器３２０を貫通するとともに、他端で送液ポンプ３０３、図示しないエアポンプ等に接続される。第１連結部３１２は、低温反応部３１３から断熱容器３２０の外部に反応物や生成物を送る流路となる第１配管（流出配管）３１２ｂと、断熱容器３２０の外部から低温反応部３１３に反応物や生成物を送る第２配管（流入配管）３１２ｃとを備える。なお、第１配管及び第２配管との間で熱交換が行われるようにしてもよい。
【００９６】
第２連結部３１４は高温反応部３１７、中温反応部３１５や低温反応部３１３において反応する反応物や生成する生成物が流れる流路となる配管を含み、中温反応部３１５と低温反応部３１３との間を接続する。第２連結部３１４は、一端で中温反応部３１５に接続され、他端で低温反応部３１３に接続されるとともに、中温反応部３１５から低温反応部３１３に反応物や生成物を送る流路となる第３配管（流出配管）３１４ｂと、低温反応部３１３から中温反応部３１５に反応物や生成物を送る第４配管（流入配管）３１４ｃとを備える。なお、第３配管及び第４配管との間で熱交換が行われるようにしてもよい。
【００９７】
第３連結部３１６は高温反応部３１７、中温反応部３１５や低温反応部３１３において反応する反応物や生成する生成物が流れる流路となる配管を含み、高温反応部３１７と中温反応部３１５との間を接続する。第３連結部３１６は、一端で高温反応部３１７に接続され、他端で中温反応部３１５に接続されるとともに、高温反応部３１７から中温反応部３１５に反応物や生成物を送る流路となる第５配管（流出配管）３１６ｂと、中温反応部３１７から高温反応部３１７に反応物や生成物を送る第６配管（流入配管）３１６ｃとを備える。なお、第５配管及び第６配管との間で熱交換が行われるようにしてもよい。
【００９８】
本実施形態においては、図２０に示すように、高温反応部３１７に輻射放熱膜３１７ａが設けられており、断熱容器３２０の輻射放熱膜３１７ａと対向する部分に輻射透過窓３２７が設けられている。輻射放熱膜３１７ａからの輻射は輻射透過窓３２７を透過するため、高温反応部３１７で生じた熱量の一部が輻射により断熱容器３２０の外部へ放出される。したがって、高温反応部３１７から第３連結部３１６を経て中温反応部３１５へ伝導する熱量を抑えるとともに、高温反応部３１７の燃料電池セルスタック３４０及び触媒燃焼器３０９で生じる熱量により高温反応部３１７の温度が必要以上に上昇することを防いで、高温反応部３１７の温度を適正に維持することができる。
【００９９】
同様に、本実施形態においては、図２０に示すように、中温反応部３１５に輻射放熱膜３１５ａが設けられており、断熱容器３２０の輻射放熱膜３１５ａと対向する部分に輻射透過窓３２５が設けられている。輻射放熱膜３１５ａからの輻射は輻射透過窓３２５を透過するため、中温反応部３１５で生じた熱量の一部が輻射により断熱容器３２０の外部へ放出される。したがって、中温反応部３１５から第２連結部３１４を経て低温反応部３１３へ伝導する熱量を抑えるとともに、第３連結部３１６から伝導する熱量により中温反応部３１５の温度が必要以上に上昇することを防いで、中温反応部３１５の温度を適正に維持することができる。
【０１００】
本実施形態においても、第１実施形態と同様の導波路３８０Ａ，３８０Ｂが設けられている。導波路３８０Ａ，３８０Ｂは、両端の開口部のうち一方の開口部（輻射導入部）３８０ａ，３８０ａを断熱容器３２０の輻射透過窓３２５，３２７と対向配置させ、他方の開口部（輻射放出部）３８０ｂ，３８０ｂを電子機器３００の筐体（機器筐体）３９０の外部に通じさせるように設けられている。本実施形態では、他方の開口部３８０ｂ，３８０ｂは、電子機器３００の筐体の外周面に沿って配置されている。
【０１０１】
本実施形態によれば、反応装置本体３１１の輻射放熱膜３１５ａ，３１７ａより放射された輻射は、輻射透過窓３２５，３２７を透過し、断熱容器３２０の外部に配置された導波路３８０Ａ，３８０Ｂ内に一方の開口部３８０ａ，３８０ａを介して放出される。導波路３８０Ａ，３８０Ｂ内に放出された輻射は、反射膜３８２で反射されながら導波路３８０Ａ，３８０Ｂ内を伝播し、後方の開口部３８０ｂ，３８０ｂより筐体３９０の外部に放出される。このため、輻射放熱膜３１５ａ，３１７ａより放射された輻射によって電子機器３００の筐体３９０内の温度を上昇することが抑制される。
【０１０２】
＜変形例７＞
図２２は第７の変形例に係る電子機器３００Ａの図２０に対応する模式断面図である。本変形例においては、導波路３８０Ａ，３８０Ｂの各他方の開口部（輻射放出部）３８０ｂ，３８０ｂの部分に、第２の輻射透過窓（第２の輻射透過領域）３８９がそれぞれ設けられている。各第２の輻射透過窓３８９はそれぞれ輻射透過窓３２５，３２７と同様の材料からなる。本変形例では、他方の開口部３８０ｂ及び第２の輻射透過窓３８９が、電子機器３００Ａの筐体３９０の外周面に沿ってそれぞれ配置されている。この場合、輻射放熱膜３１５ａ，３１７ａからそれぞれ放射され、輻射透過窓３２５，３２７を透過し、導波路３８０Ａ，３８０Ｂの一方の開口部（輻射導入部）３８０ａ，３８０ａから入射した輻射は、導波路３８０Ａ，３８０Ｂの各反射面３８２で反射されながら導波路３８０Ａ，３８０Ｂ内をそれぞれ伝播し、導波路３８０Ａ，３８０Ｂの他方の開口部３８０ｂ，３８０ｂより第２の輻射透過窓３８９，３８９を介して筐体３９０の外部に放出される。
【０１０３】
このため、第２実施形態と同様、輻射放熱膜３１５ａ，３１７ａよりそれぞれ放射された輻射が電子機器３００Ａの筐体３９０の後方より放出されるので、この輻射によって電子機器３００Ａの筐体３９０内の温度を上昇することが抑制される。また、第２の輻射透過窓３８９によって、電子機器３００Ａの筐体３９０の外部から導波路３８０Ａ，３８０Ｂ内に、埃塵等が入り込み、輻射透過窓３２５，３２７の表面に付着して汚染されることを防止することができる。なお、他方の開口部３８０ｂ，３８０ｂは必ずしも電子機器３００Ａの最外面に配置する必要はなく、最外面から窪んだ位置や突出した位置に設けてもよい。
【０１０４】
なお、上記実施形態及び各変形例においては、中温反応部３１５及び高温反応部３１７の両方に輻射放熱膜３１５ａ，３１７ａを設けたが、いずれか一方のみでもよい。それに合わせて、対向する輻射透過窓３２５，３２７についても、いずれか一方のみでもよい。
また、中温反応部３１５や高温反応部３１７以外にも、第１連結部３１２、低温反応部３１３、第２連結部３１４、第３連結部３１６やアノード出力電極３４６、カソード出力電極３４７等に輻射放熱膜を設けるとともに、断熱容器３２０の対応する場所に輻射透過窓をそれぞれ設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電子機器１００を示すブロック図である。
【図２】反応装置１１０の斜視図である。
【図３】図２のIII−III切断線に対応する模式断面図である。
【図４】図３のIV矢視図である。
【図５】１００℃〜１０００℃における輻射強度と波長との関係を示す図である。
【図６】Ａｕ，Ａｌ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｒｈの反射率の波長依存性を示すグラフである。
【図７】輻射透過窓２３，２５の材料の候補となる物質の透過率と光の波長との関係を示すグラフである。
【図８】輻射透過窓２３，２５の材料の候補となる物質の透過率と光の波長との関係を示すグラフである。
【図９】電子機器１００の筐体１９０への反応装置１００の収納例を示す斜視図である。
【図１０】図９のX−X矢視断面図である。
【図１１】本実施形態の第１の変形例に係る導波路１８０Ｂを示す断面図である。
【図１２】電子機器１００の筐体１９０への反応装置１００の第２の変形例を示す斜視図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII矢視断面図である。
【図１４】本実施形態の第３の変形例に係る導波路１８０Ｄを示す断面図である。
【図１５】本実施形態の第４の変形例に係る導波路１８０Ｅを示す断面図である。
【図１６】本実施形態の第５の変形例に係る導波路１８０Ｆを示す断面図である。
【図１７】本実施形態の第６の変形例に係る電子機器１００Ａの図３に対応する模式断面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態に係る電子機器３００を示すブロック図である。
【図１９】反応装置３１０を示す斜視図である。
【図２０】図１９のXX−XX矢視断面図である。
【図２１】図１９のXXI矢視図である。
【図２２】本実施形態の第７の変形例に係る電子機器３００Ａの図２０に対応する模式断面図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１００，１００Ａ，３００，３００Ａ  電子機器
１１０，３１０  反応装置
１１１，３１１  反応装置本体
１１１ａ，３１１ａ  輻射防止膜
１１２，３１２  第１連結部
１１２ｂ，１１４ｂ，３１２ｂ，３１４ｂ，３１６ｂ  流出配管
１１２ｃ，１１４ｃ，３１２ｃ，３１４ｃ，３１６ｃ  流入配管
１１３，３１３  低温反応部
１１３ａ，３１５ａ，３１７ａ  輻射放熱膜
１１４，３１４  第２連結部
１１５，３１７  高温反応部
１２０，３２０  断熱容器（第１の容器）
１２１，３２１  筐体（容器筐体）
１２１ａ，３２１ａ  反射膜
１２３，３１５，３２７  輻射透過窓
１３０，３３０  燃料電池装置
１４０，３４０  燃料電池セル
１４６，３４６  アノード出力電極
１４７，３４７  カソード出力電極
１９０，３９０  筐体（機器筐体）
３１５  中温反応部
３１６  第３連結部
３５０  気密容器（第２の容器）
【図１】
2009274032.tif 000003
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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