(57)【要約】【課題】リード線とパッドのボンディングを容易に行えるようにし、更にリード線に発生する熱応力を最小限に抑えるようにする。【解決手段】部材３１〜４３を積層し、その積層体２３の内部に触媒を担持し、部材３１の上にキャップ４４〜４７を接合し、部材４３の下にキャップ４８〜４９を接合し、キャップ４８〜４９に電熱パターン６８ａ〜６８ｂ、電熱パターン６９、配線６８ｃ〜６８ｄパッド６８ｅ〜６８ｊ及びパッド６９ａ，６９ｂをパターニングし、積層体２３の枠体２４に孔２４ａを穿孔し、その孔２４ａにリード線６１〜６６を通し、リード線６１〜６６の先端の上下位置を反応装置本体２５の下面に揃え、リード線６１〜６４をパッド６８ｇ〜６８ｊにそれぞれワイヤーボンディング法によりボンディングする。【選択図】図２５
2009009914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応装置とリード線の接合方法において、
可撓性のワイヤーを介して、前記リード線を反応装置本体部の表面に形成されたパッドとワイヤーボンディング法によりボンディングすることを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記反応装置本体部を囲繞した枠体に形成された孔に前記リード線を通し、
前記リード線の一部の位置を前記反応装置本体部の表面に揃えて、前記リード線の位置の揃った一部と前記反応装置本体部に形成された前記パッドとをワイヤーボンディング法によりボンディングすることを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項３】
前記反応装置本体部を囲繞した枠体に形成された孔に前記リード線を通し、
前記孔を封止材で封止することで前記リード線を前記枠体に固定し、
前記リード線の一部の位置を前記反応装置本体部の表面に揃えた状態で、前記リード線の位置の揃った一部と前記反応装置本体部の表面に形成されたパッドとをワイヤーボンディング法によりボンディングすることを特徴とする請求項１に記載の接合方法。
【請求項４】
抵抗ヒータを前記パッドに導通するように前記抵抗ヒータを前記反応装置本体部の表面に形成する請求項１に記載の接合方法。
【請求項５】
反応装置本体部と、
前記反応装置本体部の表面に形成されたパッドと、
その一部の位置が前記反応装置本体部の表面に揃えられたリード線と、
前記リード線と前記パッドとの間でボンディングされた可撓性のワイヤーと、を備えることを特徴とする反応装置。
【請求項６】
前記リード線の先端が前記反応装置本体部の表面の位置に揃っている請求項５に記載の反応装置。
【請求項７】
前記反応装置本体部を収容した箱体を更に備え、
前記箱体に孔が形成され、前記リード線が前記孔に通されている請求項５に記載の反応装置。
【請求項８】
前記孔を封止した封止材を更に備え、
前記封止材によって前記リード線が前記箱体に固定されている請求項７に記載の反応装置。
【請求項９】
前記反応装置本体部の表面に形成され、前記パッドに導通した抵抗ヒータを更に備える請求項５に記載の反応装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の反応装置と、
前記反応装置の反応装置本体部で生成された反応物を用いて発電する発電セルと、を備える発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合方法、反応装置及び発電装置に関し、特に反応装置を製造する際におけるパッドとリード線の接合方法と、その反応装置と、その反応装置を具備する発電装置とに関する。
【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。燃料電池とは、水素と酸素の電気化学反により発電するものであり、このような燃料電池には、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）。反応装置は、燃料と水の混合気を水素に改質する改質器、改質器で生成された微量の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器等から構成されており、改質器と一酸化炭素除去器は配管で連結されている。
【特許文献１】特開２００２−３５６３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
改質器や一酸化炭素除去器においては触媒の作用により反応が起きるが、反応が効率よく行われるために温度管理する必要があり、ヒータや温度センサといった電気素子が用いられることがある。特に、電気素子は改質器や一酸化炭素除去器の表面に搭載したりパターニングしたりすることがある。そのような電気素子に信号を出力したり、電気素子から信号を入力したりするために、電気素子の電極パッドにリード線をボンディングする作業が製造過程に必要となる。電気素子の電極パッドとリード線とを簡単にボンディングすることが望まれている。
また、リード線が拘束されていると、改質器や一酸化炭素除去器の温度変化によりリード線に熱応力が発生する。そのためリード線に発生する熱応力を出来る限り抑えることが望まれている。
そこで、本発明は、リード線とパッドのボンディングを容易に行えるようにし、更にリード線に発生する熱応力を最小限に抑えるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以上の課題を解決するため、請求項１に係る発明によれば、
反応装置とリード線の接合方法において、
可撓性のワイヤーを介して、前記リード線を反応装置本体部の表面に形成されたパッドとワイヤーボンディング法によりボンディングすることを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の接合方法において、
前記反応装置本体部を囲繞した枠体に形成された孔に前記リード線を通し、
前記リード線の一部の位置を前記反応装置本体部の表面に揃えて、前記リード線の位置の揃った一部と前記反応装置本体部に形成された前記パッドとをワイヤーボンディング法によりボンディングすることを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、請求項１に記載の接合方法において、
前記反応装置本体部を囲繞した枠体に形成された孔に前記リード線を通し、
前記孔を封止材で封止することで前記リード線を前記枠体に固定し、
前記リード線の一部の位置を前記反応装置本体部の表面に揃えた状態で、前記リード線の位置の揃った一部と前記反応装置本体部の表面に形成されたパッドとをワイヤーボンディング法によりボンディングすることを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、請求項１に記載の接合方法において、
抵抗ヒータを前記パッドに導通するように前記抵抗ヒータを前記反応装置本体部の表面に形成することを特徴とする。
請求項５に係る発明によれば、反応装置において、
反応装置本体部と、
前記反応装置本体部の表面に形成されたパッドと、
その一部の位置が前記反応装置本体部の表面に揃えられたリード線と、
前記リード線と前記パッドとの間でボンディングされた可撓性のワイヤーと、を備えることを特徴とする。
請求項６に係る発明によれば、請求項５に記載の反応装置において、前記リード線の先端が前記反応装置本体部の表面の位置に揃っていることを特徴とする。
請求項７に係る発明によれば、請求項５に記載の反応装置において、
前記反応装置本体部を収容した箱体を更に備え、
前記箱体に孔が形成され、前記リード線が前記孔に通されていることを特徴とする。
請求項８に係る発明によれば、請求項７に記載の反応装置において、
前記孔を封止した封止材を更に備え、
前記封止材によって前記リード線が前記箱体に固定されていることを特徴とする。
請求項９に係る発明によれば、請求項５に記載の反応装置において、
前記反応装置本体部の表面に形成され、前記パッドに導通した抵抗ヒータを更に備えることを特徴とする。
請求項１０に係る発明によれば、請求項５に記載の反応装置と、
前記反応装置の反応装置本体部で生成された反応物を用いて発電する発電セルと、を備える発電装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、ボンディングが容易に行える。
また、リード線がパッドに直接接合されているのではなく、ワイヤーを介してパッドに接合されているので、反応装置本体部等の温度変化に伴ってリード線が伸縮し得る。そのため、リード線に生じる熱応力を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下に、本発明を実施するための好ましい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。
【０００７】
反応装置の製造方法について説明するにあたって、まず反応装置の用途について説明する。図１は、反応装置２の構成を示すとともに、その反応装置２を用いた発電装置１の構成を示したブロック図である。この発電装置１はノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、その他の電子機器に備え付けられるものであり、特に携帯できる電子機器に備え付けられるものが好ましく、これらの電子機器本体を動作させるための電源として用いられる。
【０００８】
この発電装置１は、小型な反応装置２と、燃料カートリッジ３と、燃料電池を有する発電セル４と、を備える。燃料カートリッジ３には、燃料（例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、ブタン、ガソリン等の組成に水素原子を含む液体燃料）と水が別々に又は混合した状態で貯留されている。図示しないマイクロポンプによって燃料と水が混合した状態で反応装置２に供給される。
【０００９】
反応装置２は、気化器５と、改質器６と、一酸化炭素除去器７と、改質用燃焼器８と、気化用燃焼器９と、熱交換器１０とを備える。
【００１０】
燃料カートリッジ３から反応装置２に供給された燃料と水は気化器５に送られる。燃料と水が気化器５において加熱されて気化され、燃料と水の混合気が気化器５から改質器６に送られる。気化器５での燃料と水の気化は、気化用燃焼器９における燃焼熱等を吸熱して引き起こされる。
【００１１】
改質器６は触媒反応器である。つまり、改質器６は、気化した水と燃料から水素ガス等を触媒反応により生成し、更に微量ながら一酸化炭素ガスを生成する。燃料がメタノールの場合には、次式（１）、（２）のような化学反応が改質器６で起こる。なお、水素が生成される反応は吸熱反応であって、改質用燃焼器８における燃焼熱等が用いられる。
【００１２】
ＣＨ3ＯＨ＋Ｈ2Ｏ→３Ｈ2＋ＣＯ2  …（１）
Ｈ2＋ＣＯ2→Ｈ2Ｏ＋ＣＯ  …（２）
【００１３】
改質器６で生成された水素ガス及び一酸化炭素ガス等を含む改質ガスは一酸化炭素除去器７に送られ、更に外部の空気が一酸化炭素除去器７に送られる。一酸化炭素除去器７も触媒反応器である。つまり、一酸化炭素除去器７は、副生された一酸化炭素を触媒により優先的に酸化させることで、一酸化炭素を選択的に除去する。このように一酸化炭素が酸化する反応は発熱反応であるが、適正な反応をするための温度範囲が改質器６の適正な温度範囲と異なるため、改質器６の熱が一酸化炭素除去器７に伝搬しすぎて一酸化炭素除去器７の温度が適正な温度範囲を超えないように、一酸化炭素除去器７と熱交換器１０との間で熱交換が行われて一酸化炭素除去器７の温度が適正な温度範囲に維持されるように冷却される。
【００１４】
燃料電池である発電セル４は、燃料極４ａと、酸素極４ｂと、燃料極４ａと酸素極４ｂとの間に挟まされた電解質膜４ｃとを有する。一酸化炭素除去器７を経由した改質ガスは反応装置２から排出されて発電セル４の燃料極４ａに供給され、更に外部の空気が酸素極４ｂに送られる。そして、燃料極４ａに供給された改質ガス中の水素が、電解質膜４ｃを介して、酸素極４ｂに供給された空気中の酸素と電気化学反応することによって、燃料極４ａと酸素極４ｂとの間で電力が生じる。燃料極４ａと酸素極４ｂによって出力された電力は電子機器本体に供給される。
【００１５】
電解質膜４ｃが水素イオン透過性の電解質膜（例えば、固体高分子電解質膜）の場合には、燃料極４ａでは次式（３）のような反応が起き、燃料極４ａで生成された水素イオンが電解質膜４ｃを透過し、酸素極４ｂでは次式（４）のような反応が起こる。
Ｈ2→２Ｈ+＋２ｅ-  …（３）
２Ｈ+＋１／２Ｏ2＋２ｅ-→Ｈ2Ｏ  …（４）
【００１６】
一方、電解質膜４ｃが酸素イオン透過性の電解質膜（例えば、固体酸化物電解質膜）の場合には、酸素極４ｂでは次式（５）のような反応が起き、酸素極４ｂで生成された酸素イオンが電解質膜４ｃを透過し、燃料極４ａでは次式（６）のような反応が起こる。
１／２Ｏ2＋２ｅ-→２Ｏ2-・・・（５）
Ｈ2＋２Ｏ2-→Ｈ2Ｏ＋２ｅ-・・・（６）
【００１７】
燃料極４ａで電気化学反応せずに残った水素ガス等が空気と混合されて、水素ガスと空気等の混合気が改質用燃焼器８に供給されるとともに、気化用燃焼器９にも供給される。燃焼器８，９は、発電セル４の燃料極４ａで消費されずに残った水素ガスを触媒反応により燃焼させる。これにより燃焼熱が生じる。そして、排ガスが改質用燃焼器８及び気化用燃焼器９から外部に排出される。
【００１８】
熱交換器１０には水が送られ、一酸化炭素除去器７等によって加熱された水が熱交換器１０から排出される。熱交換器１０から排出された水が一旦冷却されて、再び熱交換器１０に送られることによって水が循環するものでもよいし、熱交換器１０から排出された水が燃料カートリッジ３の燃料と混合されて気化器５に供給されてもよい。また発電セル４で電気化学反応の際に生成された水の一部を熱交換器１０の水に利用してもよい。
【００１９】
次に、反応装置２の具体的構造について説明する。
図２は反応装置２の斜視図である。図２に示すように、反応装置２は、上蓋材２１と、下蓋材２２と、上蓋材２１と下蓋材２２との間に挟持された積層体２３と、を有する。
【００２０】
図３は、上蓋材２１及び下蓋材２２を積層体２３から離した状態における反応装置２の分解斜視図であり、図４は、反応装置２の分解斜視図である。図３及び図４に示すように、上蓋材２１は下側が凹んだ状態に設けられ、下蓋材２２は上側が凹んだ状態に設けられている。上蓋材２１及び下蓋材２２はステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）といった金属材料を有する。
【００２１】
図５は、積層体２３を斜め上側から見て示した分解斜視図であり、図６は、積層体２３を斜め下側から見て示した分解斜視図であり、図７は、積層体２３を斜め上側から見て示した分解斜視図である。積層体２３は図７に示すように部材３１〜４３を積層したものであり、積層体２３の上面にキャップ４４〜４７が接合され、積層体２３の下面にキャップ４８〜４９が接合されている。
【００２２】
部材３１〜４３及びキャップ４４〜４９はステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）といった金属材料を有する。部材３１〜４３は、金属プレートを形状加工することによって図７に示すような形状を成している。部材３１〜４３の形状に応じて複数の孔・スリット・切欠き・隙間等が部材３１〜４３に形成されており、部材３１〜４３が積層されてこれらが接合され、更にこれらにキャップ４４〜４９が接合されることによって、室、流路及び孔等の内部空間が積層体２３に形成される。積層体２３に形成された内部空間が、図１に示した反応装置２の経路となる。積層体２３に形成された内部空間において、各種の触媒が担持されており、これにより改質器６、一酸化炭素除去器７、改質用燃焼器８及び気化用燃焼器９の機能が発揮される。また、積層体２３は枠体２４を有し、上蓋材２１がその枠体２４の全周に亘って枠体２４の上端に接合され、下蓋材２２が枠体２４の全周に亘って枠体２４の下端に接合されている。これにより、枠体２４の上側開口が上蓋材２１によって閉塞され、枠体２４の下側開口が下蓋材２２によって閉塞され、上蓋材２１、枠体２４及び下蓋材２２の組み体が略直方体状の箱体を成し、上蓋材２１、枠体２４及び下蓋材２２によってその内側に密閉空間が形成される。
【００２３】
以下、積層する前の部材３１〜４３の形状について説明する。併せて、改質器６、一酸化炭素除去器７及び反応装置２の製造方法について説明する。
【００２４】
図８は、部材３１〜４３のうち最も上層の部材３１を示した平面図である。図８に示すように、部材３１は、略矩形状の断熱枠３１ａと、断熱枠３１ａの内側に配設され、断熱枠３１ａの右後部に連なった状態に設けられた矩形状のプレート３１ｂと、プレート３１ｂの左側における前後方向の中央部に連なった状態に設けられた連結プレート３１ｅと、連結プレート３１ｅの左側に連なった状態に設けられた仕切フレーム３１ｃと、断熱枠３１ａの外側に配設され、断熱枠３１ａの右後部及びプレート３１ｂに連なった状態に設けられた延出部３１ｄと、を有する。
【００２５】
断熱枠３１ａは右後部を除いて、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃから離れており、これらと断熱枠３１ａとの間には空隙３１ｙが形成されている。断熱枠３１ａは右後部において延出部３１ｄと連なって形成されている。なお、図８では、仕切フレーム３１ｃは、延出部３１ｄと対角に位置する断熱枠３１ａの左前部において連結部３１ｚによって断熱枠３１ａと連なっているが、連結部３１ｚは図３に示すように部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３１ｚがあることによって、製造工程中の部材３１の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００２６】
延出部３１ｄには、空気導入孔３１ｆ、改質用オフガス導入孔３１ｇ、冷却水導入孔３１ｈ、冷却水排出孔３１ｉ、改質ガス排出孔３１ｊ、燃焼排ガス排出孔３１ｋ、気化用オフガス導入孔３１ｌ及び燃料導入孔３１ｍが形成されている。
【００２７】
プレート３１ｂの左前部には、孔３１ｐが形成され、プレート３１ｂの右前部には、孔３１ｑ及び孔３１ｒが形成されている。仕切フレーム３１ｃの右前部には、孔３１ｎが形成されている。仕切フレーム３１ｃ内には室３１ｓが形成されている。この室３１ｓは厚み方向に貫通した孔であり、この室３１ｓは上又は下から見て仕切フレーム３１ｃによって囲繞されてＣ字状に形成されている。
【００２８】
図９は、上から２層目の部材３２を示した平面図である。部材３２は、断熱枠３２ａと、断熱枠３２ａの内側に配設され、断熱枠３２ａの右後部に連なった状態に設けられた仕切フレーム３２ｂと、仕切フレーム３２ｂの左側に連なった状態に設けられた連結フレーム３２ｅと、連結フレーム３２ｅの左側に連なった状態に設けられた仕切フレーム３２ｃと、断熱枠３２ａの外側に配設され、断熱枠３２ａの右後部に連なった状態に設けられた延出部３２ｄと、を有する。
【００２９】
断熱枠３２ａは右後部を除いて、仕切フレーム３２ｂ、連結フレーム３２ｅ及び仕切フレーム３２ｃから離れており、これらと断熱枠３２ａとの間には空隙３２ｙが形成されている。断熱枠３２ａは右後部において延出部３２ｄと連なって形成されている。なお、図９では、仕切フレーム３２ｃは、延出部３２ｄと対角に位置する断熱枠３２ａの左前部において連結部３２ｚによって断熱枠３２ａと連なっている。この連結部３２ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３２ｚがあることによって、製造工程中の部材３２の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００３０】
スリット３２ｇが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂ及び連結フレーム３２ｅを経由して仕切フレーム３２ｃにかけて形成されている。スリット３２ｋが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂ及び連結フレーム３２ｅを経由して仕切フレーム３２ｃにかけて形成されている。仕切フレーム３２ｃ内には室３２ｐが形成されている。この室３２ｐは厚み方向に貫通した孔であり、この室３２ｐは上又は下から見て仕切フレーム３２ｃによって囲繞されてＣ字状に形成されている。また、室３２ｐの一端部がスリット３２ｇの端部に通じ、室３２ｐの他端部がスリット３２ｋの端部に通じている。また、仕切フレーム３２ｂの右後部には孔３２ｑが形成され、この孔３２ｑがスリット３２ｋに通じている。
【００３１】
孔３２ｑの近傍において、孔３２ｒが仕切フレーム３２ｂに形成されている。スリット３２ｌが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂにかけて形成され、スリット３２ｌの端部が孔３２ｒに通じている。
【００３２】
スリット３２ｈが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂにかけて形成されている。スリット３２ｉが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂにかけて形成されている。仕切フレーム３２ｂ内には室３２ｎが設けられている。室３２ｎは厚み方向に貫通し、この室３２ｎは上又は下から見て仕切フレーム３２ｂによって囲繞されている葛折り状に形成されている。そして、室３２ｎの一端部がスリット３２ｈの端部に通じ、室３２ｎの他端部がスリット３２ｉの端部に通じている。
【００３３】
スリット３２ｆが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂ及び連結フレーム３２ｅを経由して仕切フレーム３２ｃにかけて形成されている。スリット３２ｊが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂにかけて形成されている。スリット３２ｖが仕切フレーム３２ｂから連結フレーム３２ｅを経由して仕切フレーム３２ｃにかけて形成されている。仕切フレーム３２ｂの左前部には、孔３２ｔ及び孔３２ｓが形成されている。仕切フレーム３２ｂの前部には、スリット３２ｕが形成されている。延出部３２ｄには、燃料導入孔３２ｍが形成されている。
【００３４】
部材３２は部材３１に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３２ａが断熱枠３１ａに合致するように重ねられ、仕切フレーム３２ｂがプレート３１ｂに合致するように重ねられ、仕切フレーム３２ｃが仕切フレーム３１ｃに合致するように重ねられ、連結フレーム３２ｅが連結プレート３１ｅに合致するように重ねられ、延出部３２ｄが延出部３１ｄに合致するように重ねられている。
【００３５】
スリット３２ｆが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｆの一端部に空気導入孔３１ｆが重なり、スリット３２ｆの他端部に孔３１ｎが重なっている。スリット３２ｇが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｇの一端部に改質用オフガス導入孔３１ｇが重なっている。スリット３２ｈが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｈの一端部が冷却水導入孔３１ｈに重なっている。スリット３２ｉが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｉの一端部が冷却水排出孔３１ｉに重なっている。スリット３２ｊが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｊの一端部が改質ガス排出孔３１ｊに重なり、スリット３２ｊの他端部が孔３１ｐに重なっている。スリット３２ｋが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｋの一端部が燃焼排ガス排出孔３１ｋに重なっている。スリット３２ｌが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｌの一端部が気化用オフガス導入孔３１ｌに重なっている。燃料導入孔３１ｍが燃料導入孔３２ｍに重なっている。室３２ｎはプレート３１ｂによって覆われている。室３２ｐは室３１ｓに重なっている。孔３１ｑが孔３２ｑに重なり、孔３２ｒが孔３１ｒに重なっている。孔３２ｓ、孔３２ｔ及びスリット３２ｕがプレート３１ｂによって覆われている。スリット３２ｖがプレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われている。
【００３６】
図１０は、上から３層目の部材３３を示した平面図である。部材３３は、断熱枠３３ａと、断熱枠３３ａの内側に配設され、断熱枠３３ａの右後部に連なった状態に設けられたプレート３３ｂと、プレート３３ｂの左側における前後方向の中央部に連なった状態に設けられた連結プレート３３ｅと、連結プレート３３ｅの左側に連なった状態に設けられたプレート３３ｃと、断熱枠３３ａの外側に配設され、断熱枠３３ａの右後部に連なった状態に設けられた延出部３３ｄと、を有する。断熱枠３３ａは右後部を除いて、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃとの間に空隙３３ｙをおいている。図１０では、プレート３３ｃは、断熱枠３３ａの左前部において連結部３３ｚによって断熱枠３３ａと連なっている。連結部３３ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３３ｚがあることによって、製造工程中の部材３３の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００３７】
延出部３３ｄには、燃料導入孔３３ｍが形成されている。プレート３３ｂの右前部に孔３３ｎが形成され、プレート３３ｂの左前部に孔３３ｇ〜３３ｌが形成され、プレート３３ｂの左後部に孔３３ｐが形成され、プレート３３ｂの右後部に孔３３ｑ，３３ｒ及び孔３３ｆが形成されている。プレート３３ｃの右前部に孔３３ｔが形成され、プレート３３ｃの左後部に孔３３ｓが形成されている。
【００３８】
部材３３は部材３２に合致するように重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３３ａが断熱枠３２ａに合致するように重ねられ、プレート３３ｂが仕切フレーム３２ｂに合致するように重ねられ、プレート３３ｃが仕切フレーム３２ｃに合致するように重ねられ、連結プレート３３ｅが連結フレーム３２ｅに合致するように重ねられ、延出部３３ｄが延出部３２ｄに合致するように重ねられている。
【００３９】
スリット３２ｆが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって下側を覆われ、スリット３２ｆの端部に孔３３ｔが重なり、スリット３２ｆの中途部に孔３３ｇが重なっている。スリット３２ｇが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって下側を覆われている。スリット３２ｈが延出部３３ｄ及びプレート３１ｂによって下側を覆われている。スリット３２ｉが延出部３３ｄ及びプレート３３ｂによって下側を覆われている。スリット３２ｊが延出部３３ｄ及びプレート３３ｂによって下側を覆われ、スリット３２ｊの端部が孔３３ｐに重なっている。スリット３２ｋが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって下側を覆われている。スリット３２ｌが延出部３３ｄ及びプレート３３ｂによって下側を覆われている。スリット３２ｖがプレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって下側を覆われ、スリット３２ｖの一端部に孔３３ｓが重なり、スリット３２ｖの他端部に孔３３ｆが重なっている。スリット３２ｕがプレート３３ｂによって覆われ、スリット３２ｕの一端部に孔３３ｎが重なり、スリット３２ｕの他端部に孔３３ｌが重なっている。室３２ｎはプレート３３ｂによって下側を覆われている。室３２ｐはプレート３３ｃによって下側を覆われている。燃料導入孔３３ｍが燃料導入孔３２ｍに重なっている。孔３３ｑが孔３２ｑの一部に重なり、孔３３ｒが孔３２ｒの一部に重なっている。孔３３ｈ及び孔３３ｉが孔３２ｔに重なり、孔３３ｊ及び孔３３ｋが孔３２ｓに重なっている。
【００４０】
図１１は、上から４層目の部材３４を示した平面図である。部材３４は、断熱枠３４ａと、断熱枠３４ａの内側に配設され、断熱枠３４ａの右後部に連なった状態に設けられた枠部３４ｂと、断熱枠３４ａの内側において枠部３４ｂの左方に位置した枠部３４ｃと、断熱枠３４ａの右後部に連なった状態に設けられた二股延出部３４ｄと、を備える。断熱枠３４ａは右後部を除いて、枠部３４ｂ，３４ｃとの間に空隙３４ｙをおく。図１１では枠部３４ｃは連結部３４ｚに連結されることによって断熱枠３４ａに支持され、枠部３４ｃと枠部３４ｂは連結部３４ｘによって互いに連結されている。これら連結部３４ｘ，３４ｚは部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３４ｘ，３４ｚがあることによって、製造工程中の部材３４の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００４１】
二股延出部３４ｄの間には、空隙となる領域３４ｎが形成されている。その領域３４ｎは断熱枠３４ａの内側における断熱枠３４ａと枠部３４ｂの連結部まで入り込むように形成されている。二股延出部３４ｄの一方にＬ字状のスリット３４ｍが形成され、スリット３４ｍが領域３４ｎに通じている。枠部３４ｂの右後部の外側において窪み３４ｕが形成され、その窪み３４ｕが領域３４ｎに連なっている。枠部３４ｂの右後部には、孔３４ｑ，３４ｒが形成されている。枠部３４ｂには室３４ｔが形成されている。室３４ｔは厚さ方向に貫通した孔となっており、上又は下から見て室３４ｔが枠部３４ｂによって囲繞されている。枠部３４ｂの左前部には、孔３４ｇ〜３４ｌが形成されている。更に枠部３４ｂの前部には、スリット３４ｆが形成されている。
【００４２】
枠部３４ｃには室３４ｐが形成されている。室３４ｐが厚さ方向に貫通した孔となっており、上又は下から見て室３４ｐが枠部３４ｃによって囲繞されている。枠部３４ｃの左後部には、孔３４ｓが形成されている。
【００４３】
部材３４は部材３３に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３４ａが断熱枠３３ａに合致するように重ねられ、枠部３４ｂがプレート３３ｂに合致するように重ねられ、枠部３４ｃがプレート３３ｃに合致するように重ねられ、二股延出部３４ｄが延出部３３ｄに合致するように重ねられている。
【００４４】
スリット３４ｍが延出部３３ｄによって覆われ、スリット３４ｍの端部に燃料導入孔３３ｍが重なっている。領域３４ｎがプレート３３ｂ及び延出部３３ｄによって覆われ、孔３４ｕに孔３３ｆが重なっている。室３４ｔがプレート３３ｂによって覆われ、室３４ｔの左後ろの角部に孔３３ｐが重なっている。スリット３４ｆがプレート３３ｂによって覆われ、スリット３４ｆの端部に孔３３ｎが重なっている。室３４ｐがプレート３３ｃによって覆われ、室３４ｐの右前角部に孔３３ｔが重なっている。また、孔３４ｇが孔３３ｇに、孔３４ｈが孔３３ｈに、孔３４ｉが孔３３ｉに、孔３４ｊが孔３３ｊに、孔３４ｋが孔３３ｋに、孔３４ｌが孔３３ｌに、孔３４ｑが孔３３ｑに、孔３４ｒが孔３３ｒに、孔３４ｓが孔３３ｓに重なっている。
【００４５】
図１２は、上から５層目の部材３５を示した平面図である。部材３５は、断熱枠３５ａと、断熱枠３５ａの内側に配設され、断熱枠３５ａの右後部に連なった状態に設けられた多孔板３５ｂと、断熱枠３５ａの内側において多孔板３５ｂの左方に位置した多孔板３５ｃと、断熱枠３５ａの右後部に連なった状態に設けられた二股延出部３５ｄと、を備える。断熱枠３５ａは右後部を除いて、多孔板３５ｂ，３５ｃとの間に空隙３５ｙをおく。図１２では多孔板３５ｃは連結部３５ｚによって断熱枠３５ａと連結され、連結部３５ｚと対角の位置において多孔板３５ｃと多孔板３５ｂが連結部３５ｘによって連結されている。これら連結部３５ｘ，３５ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３５ｘ，３５ｚがあることによって、製造工程中の部材３５の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００４６】
二股延出部３５ｄの間には、空隙となる領域３５ｎが形成されている。その領域３５ｎは断熱枠３５ａの内側における断熱枠３５ａと多孔板３５ｂの連結部まで入り込むように形成されている。多孔板３５ｂの右後部には、孔３５ｑ，３５ｒが形成されている。多孔板３５ｂの左前部には、孔３５ｇ〜３５ｍが形成されている。多孔板３５ｂには複数の孔３５ｔが形成されている。複数の孔３５ｔは点在しており、具体的には所定の間隔をおいてマトリクス状に配列されている。多孔板３５ｃの左後部には、孔３５ｓが形成されている。また、多孔板３５ｃには複数の孔３５ｐが形成されており、これらの孔３５ｐがマトリクス状に配列されている。なお、これら孔３５ｐは、ハニカム状に配列されていても良いし、複数の同心円に沿って配列されていても良い。
【００４７】
図１３は、上から６層目の部材３６を示した平面図である。部材３６は、断熱枠３６ａと、枠部３６ｂと、枠部３６ｃと、二股延出部３６ｄと、を備える。断熱枠３６ａは右後部を除いて、枠部３６ｂ，３６ｃとの間に空隙３６ｙをおく。図１３では枠部３６ｃは連結部３６ｚによって断熱枠３６ａと連結され、連結部３６ｚと対角の位置において枠部３６ｂと枠部３６ｃが連結部３６ｘによって連結されている。これら連結部３６ｘ，３６ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３６ｘ，３６ｚがあることによって、製造工程中の部材３６の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００４８】
二股延出部３６ｄの間には、空隙となる領域３６ｎが形成されている。その領域３６ｎは、断熱枠３６ａの内側における断熱枠３６ａと枠部３６ｂの連結部まで入り込むように形成されている。枠部３６ｂの右後部には、孔３６ｑ，３６ｒが形成されている。枠部３６ｂには室３６ｔが形成されている。室３６ｔが厚さ方向に貫通した孔となっており、上又は下から見て室３６ｔが枠部３６ｂによって囲繞されている。枠部３６ｂの左前部には、孔３６ｈ，３６ｊ，３６ｌが形成されている。枠部３６ｂの前部には、スリット３６ｍが形成されている。枠部３６ｃには室３６ｐが形成されている。室３６ｐは厚さ方向に貫通した孔となっており、上又は下から見て室３６ｐが枠部３６ｃによって囲繞されている。枠部３６ｃの左後部には、孔３６ｓが形成されている。
【００４９】
部材３６は部材３５に重ねられて接合されている。断熱枠３６ａが断熱枠３５ａに合致するように重ねられ、二股延出部３６ｄが合致するように二股延出部３５ｄに重ねられている。枠部３６ｂが多孔板３５ｂの周縁と合致するように重ねられ、室３６ｔ及びスリット３６ｍが多孔板３５ｂによって覆われている。多孔板３５ｂに形成された複数の孔３５ｔは枠部３６ｂの内側の室３６ｔ内に収まるように室３６ｔと重なっている。枠部３６ｃが多孔板３５ｃの周縁と合致するように重ねられ、室３６ｐが多孔板３５ｃによって覆われている。多孔板３５ｃに形成された複数の孔３５ｐは枠部３６ｃの内側の室３６ｐ内に収まるように室３６ｐと重なっている。また、スリット３６ｍの端部に孔３５ｍが重なっている。更に、孔３５ｑが孔３６ｑに、孔３５ｒが孔３６ｒに、孔３５ｓが孔３６ｓに、孔３５ｇが孔３６ｈの一部に、孔３５ｈが孔３６ｈの一部に、孔３５ｉが孔３６ｊの一部に、孔３５ｊが孔３６ｊの一部に、孔３５ｋが孔３６ｌの一部に、孔３５ｌが孔３６ｌの一部に重なっている。
【００５０】
図１４は、上から７層目の部材３７を示した平面図である。部材３７は、断熱枠３７ａと、多孔板３７ｂと、多孔板３７ｃと、二股延出部３５ｄと、を備える。部材３７は、図１２に示された部材３５とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。部材３７では、多孔板３７ｂの右前部に孔３７ｍが形成されているのに対し、部材３５では、多孔板３５ｂの右前部に孔が形成されていない。また、部材３５では、多孔板３５ｂの左前部に孔３５ｇ〜３５ｍが形成されているが、部材３７では、多孔板３７ｂの左前部に孔が形成されていない。また、部材３７の多孔板３７ｂに配列された複数の孔３７ｔは、平面視して、部材３５の多孔板３５ｂの複数の孔３５ｔに重ならない位置にある。部材３７の多孔板３７ｃに配列された複数の孔３７ｐは、平面視して、部材３５の多孔板３５ｃの複数の孔３５ｐに重ならない位置にある。
【００５１】
部材３７は部材３６に合致するように重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３７ａが断熱枠３６ａに合致するように重ねられ、二股延出部３７ｄが二股延出部３６ｄに合致するように重ねられている。多孔板３７ｂがその周縁を枠部３６ｂに合致するように重ねられ、室３６ｔ及びスリット３６ｍが多孔板３７ｂによって覆われている。多孔板３７ｂに形成された複数の孔３７ｔは枠部３６ｂの内側の室３６ｔ内に収まるように室３６ｔと重なっている。多孔板３７ｃが枠部３６ｃに重ねられ、室３６ｐが多孔板３７ｃによって覆われている。多孔板３７ｃに形成された複数の孔３７ｐは枠部３６ｃの内側の室３６ｐ内に収まるように室３６ｐと重なっている。また、スリット３６ｍの一端部に孔３７ｍが重なっている。また、孔３６ｑが孔３７ｑに、孔３６ｒが孔３７ｒに、孔３６ｓが孔３７ｓに合致するように重なっている。なお、図１４では多孔板３７ｃは連結部３７ｚによって断熱枠３７ａと連結され、連結部３７ｚと対角の位置において多孔板３７ｂと多孔板３７ｃが連結部３７ｘによって連結されている。これら連結部３７ｘ，３７ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３７ｘ，３７ｚがあることによって、製造工程中の部材３７の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００５２】
図１５は、上から８層目の部材３８を示した平面図である。部材３８は、断熱枠３８ａと、枠部３８ｂと、枠部３８ｃと、二股延出部３８ｄと、を備える。部材３８は、図１３に示された部材３６とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。部材３６では、枠部３６ｂの前部に孔３６ｈ，３６ｊ，３６ｌ及びスリット３６ｍが形成されているが、部材３８では、孔３６ｈ，３６ｊ，３６ｌ及びスリット３６ｍに対応するものが枠部３８ｂの前部に形成されていない。また、部材３８では、枠部３８ｂの右前部に孔３８ｍが形成されているが、部材３６では、そのような孔が枠部３６ｂの右前部に形成されていない。
【００５３】
部材３８は部材３７に重ねられて接合されている。断熱枠３８ａが断熱枠３７ａに合致するように重ねられ、二股延出部３８ｄが二股延出部３７ｄに合致するように重ねられている。枠部３８ｂが多孔板３７ｂに合致するように重ねられ、室３８ｔが多孔板３７ｂによって覆われている。多孔板３７ｂに形成された複数の孔３７ｔは枠部３８ｂの内側の室３８ｔ内に収まるように室３８ｔと重なり、多孔板３７ｂに形成された孔３７ｍは枠部３８ｂに形成された孔３８ｍに合致するように重なっている。枠部３８ｃが多孔板３７ｃの周縁に重ねられ、室３８ｐが多孔板３７ｃによって覆われている。多孔板３７ｃに形成された複数の孔３７ｐは枠部３８ｃの内側の室３８ｐ内に収まるように室３８ｐと重なり、多孔板３７ｃに形成された孔３７ｓは枠部３８ｂに形成された孔３８ｓに合致するように重なっている。図１５では枠部３８ｃは連結部３８ｚによって断熱枠３８ａと連結され、連結部３８ｚと対角の位置において枠部３８ｂと枠部３８ｃが連結部３８ｘによって連結されている。これら連結部３８ｘ，３８ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３８ｘ，３８ｚがあることによって、製造工程中の部材３８の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる、
【００５４】
図１６は、上から９層目の部材３９を示した平面図である。部材３９は、断熱枠３９ａと、多孔板３９ｂと、多孔板３９ｃと、二股延出部３９ｄと、を備える。部材３９は、図１４に示された部材３７とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。つまり、部材３９の多孔板３９ｂに配列された複数の孔３９ｔは、平面視して、部材３７の多孔板３７ｂの複数の孔３７ｔに重ならない位置にある。部材３９の多孔板３９ｃに配列された複数の孔３９ｐは、平面視して、部材３７の多孔板３７ｃの複数の孔３７ｐに重ならない位置にある。
【００５５】
部材３９は部材３８に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３９ａが断熱枠３９ａに合致するように重ねられ、二股延出部３９ｄが二股延出部３８ｄに合致するように重ねられている。多孔板３９ｂがその周縁を枠部３８ｂに重ねられ、室３８ｔが多孔板３９ｂによって下側を覆われている。多孔板３９ｂに形成された複数の孔３９ｔは枠部３８ｂの内側の室３８ｔ内に収まるように室３８ｔと重なっている。多孔板３９ｃがその周縁を枠部３８ｃに重ねられ、室３８ｐが多孔板３９ｃによって下側を覆われている。多孔板３９ｃに形成された複数の孔３９ｐは枠部３８ｃの内側の室３８ｐ内に収まるように室３８ｐと重なっている。また、孔３８ｍが孔３９ｍに、孔３８ｑが孔３９ｑに、孔３８ｒが孔３９ｒに、孔３８ｓが孔３９ｓに合致するように重なっている。図１６では多孔板３９ｃは連結部３９ｚによって断熱枠３９ａと連結され、連結部３９ｚと対角の位置において多孔板３９ｂと多孔板３９ｃが連結部３９ｘによって連結されている。これら連結部３９ｘ，３９ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部３９ｘ，３９ｚがあることによって、製造工程中の部材３９の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００５６】
図１７は、上から１０層目の部材４０を示した平面図である。この部材４０は、図１５に示された部材３８と同じ形状を成している。この部材４０は部材３９に重ねられて接合されている。断熱枠４０ａが断熱枠３９ａに合致するように重ねられ、二股延出部４０ｄが二股延出部３９ｄに合致するように重ねられている。枠部４０ｂが多孔板３９ｂに重ねられ、室４０ｔが多孔板３９ｂによって覆われている。多孔板３９ｂに形成された複数の孔３９ｔは枠部４０ｂの内側の室４０ｔ内に収まるように室４０ｔと重なり、多孔板３９ｂに形成された孔３９ｍは枠部４０ｂに形成された孔４０ｍに合致するように重なっている。枠部４０ｃが多孔板３９ｃに重ねられ、室４０ｐが多孔板３９ｃによって覆われている。多孔板３９ｃに形成された複数の孔３９ｐは枠部４０ｃの内側の室４０ｐ内に収まるように室４０ｐと重なり、多孔板３９ｃに形成された孔３９ｓは枠部４０ｂに形成された孔４０ｓに合致するように重なっている。図１７では枠部４０ｃは連結部４０ｚによって断熱枠４０ａと連結され、連結部４０ｚと対角の位置において枠部４０ｃと枠部４０ｂが連結部４０ｘによって連結されている。これら連結部４０ｘ，４０ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部４０ｘ，４０ｚがあることによって、製造工程中の部材４０の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００５７】
図１８は、上から１１層目の部材４１を示した平面図である。部材４１は、断熱枠４１ａと、多孔板４１ｂと、多孔板４１ｃと、延出部４１ｄと、を備える。この部材４１は、図１４に示された部材３７とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。つまり、部材３７では、二股延出部３７ｄの間に領域３７ｎが形成されて、その領域３７ｎが断熱枠３７ａと多孔板３７ｂの連結部まで入り込むように形成されているが、部材４１では、領域３７ｎに対応するものが延出部４１ｄ及び多孔板４１ｂに形成されていない。
【００５８】
部材４１は部材４０に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠４１ａが断熱枠４０ａに合致するように重ねられている。また、延出部４１ｄが二股延出部４０ｄ合致するように重ねられ、領域４０ｎが延出部４１ｄ及び多孔板４１ｂによって下側を覆われている。多孔板４１ｂがその周縁を枠部４０ｂに重ねられ、室４０ｔが多孔板４１ｂによって覆われている。多孔板４１ｂに形成された複数の孔４１ｔは枠部４０ｂの内側の室４０ｔ内に収まるように室４０ｔと重なっている。多孔板４１ｃがその周縁を枠部４０ｃに重ねられ、室４０ｐが多孔板４１ｃによって下側を覆われている。多孔板４１ｃに形成された複数の孔４１ｐは枠部４０ｃの内側の室４０ｐ内に収まるように室３８ｐと重なっている。また、孔４０ｍが孔４１ｍに、孔４０ｑが孔４１ｑに、孔４０ｒが孔４１ｒに、孔４０ｓが孔４１ｓに合致するように重なっている。図１８では多孔板４１ｃは連結部４１ｚによって断熱枠４１ａと連結され、連結部４１ｚと対角の位置において多孔板４１ｃと多孔板４１ｂが連結部４１ｘによって連結されている。これら連結部４１ｘ，４１ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部４１ｘ，４１ｚがあることによって、製造工程中の部材４１の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００５９】
図１９は、上から１２層目の部材４２を示した平面図である。図１９に示すように、部材４２は、断熱枠４２ａと、断熱枠４２ａの内側に配設され、断熱枠４２ａの右後部に連なった状態に設けられた枠部４２ｂと、断熱枠４２ａの内側において枠部４２ｂの左方に配置された枠部４２ｃと、断熱枠４２ａの外側に配設され、断熱枠４２ａの右後部に連なった状態に設けられた延出部４２ｄと、を有する。枠部４２ｃと断熱枠４２ａは連結部４２ｚよって連結され、連結部４２ｚと対角の位置において枠部４２ｂと枠部４２ｃが連結部４２ｘによって連結され、枠部４２ｂ及び枠部４２ｃと断熱枠４２ａとの間には空隙４２ｙがある。これら連結部４２ｘ，４２ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部４２ｘ，４２ｚがあることによって、製造工程中の部材４２の変形を抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００６０】
枠部４２ｂに室４２ｔが形成され、上又は下から見てその室４２ｔが枠部４２ｂによって囲繞されている。更に、枠部４２ｂの右後部には、Ｃ字状の室４２ｑが形成されている。また、枠部４２ｃに室４２ｐが形成され、上又は下から見て室４２ｐが枠部４２ｃによって囲繞されている。
【００６１】
この部材４２は部材４１に重ねられて接合されている。断熱枠４２ａが断熱枠４１ａに合致するように重ねられ、延出部４２ｄが延出部４１ｄに合致するように重ねられている。枠部４２ｂが多孔板４１ｂの周縁に重ねられ、室４２ｔが多孔板４１ｂによって覆われている。多孔板４１ｂに形成された複数の孔４１ｔは枠部４２ｂの内側の室４２ｔ内に収まるように室４２ｔと重なっている。更に、多孔板４１ｂに形成された孔４１ｍは室４２ｔの右前角部に重なっている。枠部４２ｃが多孔板４１ｃに重ねられ、室４２ｐが多孔板４１ｃによって覆われている。多孔板４１ｃに形成された複数の孔４１ｐは枠部４２ｃの内側の室４２ｐ内に収まるように室４２ｐと重なり、多孔板４１ｃに形成された孔４１ｓは枠部４２ｃの左後ろ角部の空隙に重なっている。また、多孔板４１ｂに形成された孔４１ｑが室４２ｑの一部に重なり、多孔板４１ｂに形成された孔４１ｒは室４２ｑの別の一部に重なっている。
【００６２】
図２０は、上から１３層目の部材４３を示した平面図である。部材４３は、断熱枠４３ａと、枠部４３ｂと、枠部４３ｃと、延出部４３ｄとを備える。この部材４３は、図１９に示された部材４２とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。つまり、部材４２では、枠部４３ｂの右後部に室４２ｑが形成されているのに対し、部材４３では、枠部４３ｂにそのような室が形成されていない。
【００６３】
この部材４３は部材４２に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠４３ａが断熱枠４２ａに合致するように重ねられている。枠部４３ｂが枠部４２ｂに合致するように重ねられ、枠部４３ｃが枠部４２ｃに合致するように重ねられ、延出部４３ｄが延出部４２ｄに合致するように重ねられている。また、枠部４２ｂに形成された室４２ｑは枠部４３ｂによって下側を覆われている。図２０では、枠部４３ｃは連結部４３ｚによって断熱枠４３ａと連結されるとともに、連結部４３ｚと対角の位置において枠部４３ｃと枠部４３ｂは連結部４３ｘによって連結されている。これら連結部４３ｘ，４３ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。連結部４３ｘ，４３ｚがあることによって、製造工程中の部材４３の変形抑え、他の部材と良好に接合できる。
【００６４】
反応装置２を製造するにあたっては、まず部材３１〜４３を順に重ねてこれらを接合する。接合法としては拡散接合法を用いる。
【００６５】
部材３２と部材３１については、断熱枠３２ａを断熱枠３１ａに、仕切フレーム３２ｂをプレート３１ｂに、仕切フレーム３２ｃを仕切フレーム３１ｃに、連結フレーム３２ｅを連結プレート３１ｅに、延出部３２ｄを延出部３１ｄに重ねる。このように重ねると、スリット３２ｆが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｆの一端部に空気導入孔３１ｆが重なり、スリット３２ｆの他端部に孔３１ｎが重なる。スリット３２ｇが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｇの一端部に改質用オフガス導入孔３１ｇが重なる。スリット３２ｈが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｈの一端部が冷却水導入孔３１ｈに重なる。スリット３２ｉが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｉの一端部が冷却水排出孔３１ｉに重なる。スリット３２ｊが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｊの一端部が改質ガス排出孔３１ｊに重なり、スリット３２ｊの他端部が孔３１ｐに重なる。スリット３２ｋが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｋの一端部が燃焼排ガス排出孔３１ｋに重なる。スリット３２ｌが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｌの一端部が気化用オフガス導入孔３１ｌに重なる。燃料導入孔３１ｍが燃料導入孔３２ｍに重なる。室３２ｎはプレート３１ｂによって覆われている。室３２ｐは室３１ｓに重なる。孔３１ｑが孔３２ｑに重なり、孔３２ｒが孔３１ｒに重なる。孔３２ｓ、孔３２ｔ及びスリット３２ｕがプレート３１ｂによって覆われる。スリット３２ｖがプレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われる。
【００６６】
部材３３と部材３２については、断熱枠３３ａを断熱枠３２ａに、プレート３３ｂを仕切フレーム３２ｂに、プレート３３ｃを仕切フレーム３２ｃに、連結プレート３３ｅを連結フレーム３２ｅに、延出部３３ｄを延出部３２ｄに重ねる。このように重ねると、スリット３２ｆが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって覆われ、スリット３２ｆの端部に孔３３ｔが重なり、スリット３２ｆの中途部に孔３３ｇが重なる。スリット３２ｇが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって覆われる。スリット３２ｈが延出部３３ｄ及びプレート３３ｂによって覆われる。スリット３２ｉが延出部３３ｄ及びプレート３３ｂによって覆われる。スリット３２ｊが延出部３３ｄ及びプレート３３ｂによって覆われ、スリット３２ｊの端部が孔３３ｐに重なる。スリット３２ｋが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって覆われる。スリット３２ｌが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われる。スリット３２ｖがプレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって覆われ、スリット３２ｖの一端部に孔３３ｓが重なり、スリット３２ｖの他端部に孔３３ｆが重なる。スリット３２ｕがプレート３３ｂによって覆われ、スリット３２ｕの一端部に孔３３ｎが重なり、スリット３２ｕの他端部に孔３３ｌが重なっている。室３２ｎはプレート３３ｂによって覆われる。室３２ｐはプレート３３ｃによって覆われる。燃料導入孔３３ｍが燃料導入孔３２ｍに重なっている。孔３３ｑが孔３２ｑの一部に重なり、孔３３ｒが孔３２ｒの一部に重なる。孔３３ｈ及び孔３３ｉが孔３２ｔに重なり、孔３３ｊ及び孔３３ｋが孔３２ｓに重なる。
【００６７】
部材３４と部材３３については、断熱枠３４ａを断熱枠３３ａに、枠部３４ｂをプレート３３ｂに、枠部３４ｃをプレート３３ｃに、二股延出部３４ｄを延出部３３ｄに重ねる。このように重ねると、スリット３４ｍが延出部３３ｄによって覆われ、スリット３４ｍの端部に燃料導入孔３３ｍが重なる。領域３４ｎがプレート３３ｂ及び延出部３３ｄによって覆われ、孔３４ｕに孔３３ｆが重なる。室３４ｔがプレート３３ｂによって覆われ、室３４ｔの左後ろの角部に孔３３ｐが重なる。スリット３４ｆがプレート３３ｂによって覆われ、スリット３４ｆの端部に孔３３ｎが重なる。室３４ｐがプレート３３ｃによって覆われ、室３４ｐの右前角部に孔３３ｔが重なる。また、孔３４ｇが孔３３ｇに、孔３４ｈが孔３３ｈに、孔３４ｉが孔３３ｉに、孔３４ｊが孔３３ｊに、孔３４ｋが孔３３ｋに、孔３４ｌが孔３３ｌに、孔３４ｑが孔３３ｑに、孔３４ｒが孔３３ｒに、孔３４ｓが孔３３ｓに重なる。
【００６８】
部材３５と部材３４については、断熱枠３５ａを断熱枠３４ａに、二股延出部３５ｄを二股延出部３４ｄに、多孔板３５ｂを枠部３４ｂに、多孔板３５ｃを枠部３４ｃに重ねる。このように重ねると、室３４ｔ、スリット３４ｆ及び窪み３４ｕは多孔板３５ｂによって覆われ、多孔板３５ｂに形成された複数の孔３５ｔは枠部３４ｂの内側の室３４ｔに収まる。室３４ｐは多孔板３５ｃによって覆われる。多孔板３５ｃに形成された複数の孔３５ｐは枠部３４ｃの内側の室３４ｐに収まる。スリット３４ｆの端部に孔３５ｍが重なる。また、孔３４ｑが孔３５ｑに、孔３４ｒが孔３５ｒに、孔３４ｓが孔３５ｓに、孔３４ｇが孔３５ｇに、孔３４ｈが孔３５ｈに、孔３４ｉが孔３５ｉに、孔３４ｊが孔３５ｊに、孔３４ｋが孔３５ｋに、孔３４ｌが孔３５ｌに重なる。
【００６９】
部材３６と部材３５については、断熱枠３６ａを断熱枠３５ａに、二股延出部３６ｄを二股延出部３５ｄに、枠部３６ｂを多孔板３５ｂに、枠部３６ｃを多孔板３５ｃに重ねる。このように重ねると、室３６ｔ及びスリット３６ｍは多孔板３５ｂによって覆われる。多孔板３５ｂに形成された複数の孔３５ｔは枠部３６ｂの内側の室３６ｔに収まる。室３６ｐは多孔板３５ｃによって覆われる。多孔板３５ｃに形成された複数の孔３５ｐは枠部３６ｃの内側の室３６ｐに収まる。孔３５ｍはスリット３６ｍの端部に、孔３５ｑが孔３６ｑに、孔３５ｒが孔３６ｒに、孔３５ｓが孔３６ｓに、孔３５ｇが孔３６ｈの一部に、孔３５ｈが孔３６ｈの一部に、孔３５ｉが孔３６ｊの一部に、孔３５ｊが孔３６ｊの一部に、孔３５ｋが孔３６ｌの一部に、孔３５ｌが孔３６ｌの一部に重なる。
【００７０】
部材３７と部材３６については、断熱枠３７ａを断熱枠３６ａに、二股延出部３７ｄを二股延出部３６ｄに、多孔板３７ｂを枠部３６ｂに、多孔板３７ｃを枠部３６ｃに重ねる。このように重ねると、室３６ｔ及びスリット３６ｍは多孔板３７ｂによって覆われる。多孔板３７ｂに形成された複数の孔３７ｔは枠部３６ｂの内側の室３６ｔに収まる。室３６ｐは多孔板３７ｃによって覆われる。多孔板３７ｃに形成された複数の孔３７ｐは枠部３６ｃの内側の室３６ｐに収まる。孔３７ｍがスリット３６ｍの端部に、孔３６ｑが孔３７ｑに、孔３６ｒが孔３７ｒに、孔３６ｓが孔３７ｓに重なる。
【００７１】
部材３８と部材３７については、断熱枠３８ａを断熱枠３７ａに、二股延出部３８ｄを二股延出部３７ｄに、枠部３８ｂを多孔板３７ｂに、枠部３８ｃを多孔板３７ｃに重ねる。このように重ねると、室３８ｔは多孔板３７ｂによって覆われる。多孔板３７ｂに形成された複数の孔３７ｔは枠部３８ｂの内側の室３８ｔに収まり、多孔板３７ｂに形成された孔３７ｍは枠部３８ｂに形成された孔３８ｍに重なる。室３８ｐは多孔板３７ｃによって覆われる。多孔板３７ｃに形成された複数の孔３７ｐは枠部３８ｃの内側の室３８ｐに収まり、多孔板３７ｃに形成された孔３７ｓは枠部３８ｂに形成された孔３８ｓに重なる。
【００７２】
部材３９と部材３８については、断熱枠３９ａを断熱枠３８ａに、二股延出部３９ｄを二股延出部３８ｄに、多孔板３９ｂを枠部３８ｂに、多孔板３９ｃを枠部３８ｃに重ねる。このように重ねると、室３８ｔは多孔板３９ｂによって覆われる。多孔板３９ｂに形成された複数の孔３９ｔは枠部３８ｂの内側の室３８ｔに収まる。室３８ｐは多孔板３９ｃによって覆われる。多孔板３９ｃに形成された複数の孔３９ｐは枠部３８ｃの内側の室３８ｐに収まる。孔３８ｍが孔３９ｍに、孔３８ｑが孔３９ｑに、孔３８ｒが孔３９ｒに、孔３８ｓが孔３９ｓに重なる。
【００７３】
部材４０と部材３９については、断熱枠４０ａを断熱枠３９ａに、二股延出部４０ｄを二股延出部３９ｄに、枠部４０ｂを多孔板３９ｂに、枠部４０ｃを多孔板３９ｃに重ねる。このように重ねると、室４０ｔは多孔板３９ｂによって覆われる。多孔板３９ｂに形成された複数の孔３９ｔは枠部４０ｂの内側の室４０ｔに収まり、多孔板３９ｂに形成された孔３９ｍは枠部４０ｂに形成された孔４０ｍに重なる。室４０ｐは多孔板３９ｃによって覆われる。多孔板３９ｃに形成された複数の孔３９ｐは枠部４０ｃの内側の室４０ｐに収まり、多孔板３９ｃに形成された孔３９ｓは枠部４０ｂに形成された孔４０ｓに重なる。
【００７４】
部材４１と部材４０については、断熱枠４１ａを断熱枠４０ａに、延出部４１ｄを二股延出部４０ｄに、多孔板４１ｂを枠部４０ｂに、多孔板４１ｃを枠部４０ｃに重ねる。このように重ねると、領域４０ｎは延出部４１ｄ及び多孔板４１ｂによって覆われ、室４０ｔが多孔板４１ｂによって覆われる。多孔板４１ｂに形成された複数の孔４１ｔは枠部４０ｂの内側の室４０ｔに収まる。室４０ｐは多孔板４１ｃによって覆われる。多孔板４１ｃに形成された複数の孔４１ｐは枠部４０ｃの内側の室４０ｐに収まる。孔４０ｍが孔４１ｍに、孔４０ｑが孔４１ｑに、孔４０ｒが孔４１ｒに、孔４０ｓが孔４１ｓに重なる。
【００７５】
この部材４２と部材４１については、断熱枠４２ａを断熱枠４１ａに、延出部４２ｄを延出部４１ｄに、枠部４２ｂを多孔板４１ｂに、枠部４２ｃを多孔板４１ｃに重ねる。このように重ねると、室４２ｔは多孔板４１ｂによって覆われる。多孔板４１ｂに形成された複数の孔４１ｔは枠部４２ｂの内側の室４２ｔに収まる。多孔板４１ｂに形成された孔４１ｍは室４２ｔの右前角部に重なる。室４２ｐは多孔板４１ｃによって覆われる。多孔板４１ｃに形成された複数の孔４１ｐは枠部４２ｃの内側の室４２ｐに収まり、多孔板４１ｃに形成された孔４１ｓは室４２ｐの左後ろ角部に重なる。多孔板４１ｂに形成された孔４１ｑが室４２ｑの一部に重なり、多孔板４１ｂに形成された孔４１ｒは室４２ｑの別の一部に重なる。
【００７６】
部材４３と部材４２については、矩形枠４３ａを矩形枠４２ａに、延出部４３ｄを延出部４２ｄに、枠部４３ｂを枠部４２ｂに、枠部４３ｃを枠部４２ｃに重ねる。これにより、枠部４２ｂに形成された室４２ｑは枠部４３ｂによって覆われ、枠部４２ｃに形成された室４２ｔが枠部４３ｃに形成された室４３ｔに重なる。
【００７７】
部材３１〜部材４３の積層体２３のうち、断熱枠３１ａ〜４３ａの積層部が図３〜図６に示された枠体２４となる。また延出部３１ｄ〜３３ｄ、二股延出部３４ｄ〜４０ｄ及び延出部４１ｄ〜４３ｄの積層部が、図３〜図６に示された導入排出部２６の一部となる。
【００７８】
図２１〜２３は、図１に示された反応装置２の各部と、図８〜図２０に示された部材３１〜４３の積層体２３の内部の経路との対応関係を示したものである。
【００７９】
図２１に示すように、領域３４ｎ〜４０ｎの部分が気化器５の内部空間に相当し、室４２ｐから室３４ｐまでの領域が改質器６の内部空間に相当し、室４２ｔから室３４ｔまでの領域が一酸化炭素除去器７の内部空間に相当する。図２２に示すように、室３２ｐが改質用燃焼器８の内部空間に相当し、孔３２ｒから孔３２ｑまでの領域が気化用燃焼器９の内部空間に相当する。図２３に示すように、スリット３２ｈからスリット３２ｉまでの領域が熱交換器１０の内部空間に相当する。
【００８０】
部材３１〜部材４３を積層したら、必要な箇所に触媒を担持する。
図５に示されるように、部材３１〜部材４３を積層すると、室３１ｓの上側が開放しているので、その室３１ｓの上側開口を通じて室３２ｐの内壁面に燃焼用触媒（例えば、白金）を担持する。また、孔３１ｑ，３１ｒの上側開口を通じて、孔３２ｒ、孔３３ｒ〜４１ｒ、室４２ｑ、孔４１ｑ〜３３ｑ及び孔３２ｑの内壁面に燃焼用触媒（例えば、白金）を担持する。また、長孔３１ｐの下の孔３３ｐ又は室４３ｔの開口を通じて、室３４ｔ，３６ｔ，３８ｔ，４０ｔ，４２ｔの内壁面、プレート３３ｂの下面及び多孔板３５ｂ，３７ｂ，３９ｂ，４１ｂの両面に選択酸化用触媒（例えば、白金）を担持する。また、長孔３１ｎの下の孔３３ｔ又は室４３ｐの開口を通じて、室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ，４２ｐの内壁面、プレート３３ｃの下面、多孔板３５ｃ，３７ｃ，３９ｃ，４１ｃの両面に改質用触媒（例えば、Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒、Ｐｄ／ＺｎＯ系触媒）を担持する。
【００８１】
改質用触媒の担持方法は、ゾル−ゲル法といった種々の方法を利用することができる。例えば、触媒分散液（改質用触媒又はその原料が分散媒に分散したもの）、触媒溶液（改質用触媒又はその原料を溶媒に溶解したもの）といった触媒含有液を長孔３１ｎの下の孔３３ｔ又は室４３ｐの開口へ注入すると、室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ，４２ｐの内壁面、プレート３３ｃの下面及び多孔板３５ｃ，３７ｃ，３９ｃ，４１ｃの両面等に触媒含有液がコーティングされ、コーティングした触媒含有液を乾燥・焼成する。これにより、室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ，４２ｐの内壁面、プレート３３ｃの下面、多孔板３５ｃ，３７ｃ，３９ｃ，４１ｃの両面に改質用触媒（例えば、Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒、Ｐｄ／ＺｎＯ系触媒）を担持する。燃焼用触媒、選択酸化用触媒についても、改質用触媒の担持方法と同様に、ゾル−ゲル法といった種々の方法を利用することができる。なお、改質用触媒、燃焼用触媒、選択酸化用触媒の焼成は別々に行っても良いし、同時に行っても良い。
【００８２】
次に、図４〜図６に示すように、キャップ４７で孔３１ｎを覆ってキャップ４７を積層体２３の上面に接合し、キャップ４８で室４３ｐの開口を覆ってキャップ４８を積層体２３の上面に接合する。ここで、キャップ４８の上面には室４３ｐの平面視形状と同じ平面視形状を成した凸部４８ａが形成され、その凸部４８ａの高さは部材４３の厚みと同じである。その凸部４８ａを室４３ｐに嵌め込む。凸部４８ａと室４３ｐの間にはクリアランスとしてわずかな隙間が形成されていることが好ましい。キャップ４８に凸部４８ａが設けられているので、キャップ４８で室４３ｐの開口を被せる際に、キャップ４８の位置合わせを容易に行える。
【００８３】
次に、キャップ４６で室３１ｓの開口を覆ってキャップ４６を積層体２３の上面に接合する。また、キャップ４４で孔３１ｐを覆って、キャップ４５で孔３１ｑ，３１ｒを覆って、キャップ４９で室４３ｔの開口を覆って、これらキャップ４４，４５，４９を積層体２３に接合する。キャップ４６の下面に凸部４６ａが形成され、その凸部４６ａを室３１ｓに嵌め込む。同様に、キャップ４５の一方の面には、孔３１ｑ，３１ｒに嵌め込まれる凸部４５ｑ，４５ｒが形成され、キャップ４９の一方の面には、室４３ｔに嵌め込まれる凸部４９ａが形成されている。凸部４５ｑ，４５ｒ，４６ａ，４９ａによってキャップ４５，４６，４９の位置合わせを容易に行える。
【００８４】
以上のように、３１ｂ〜４３ｂの積層部、３１ｅ〜３３ｅの積層部及び３１ｃ〜４３ｃの積層部の組み合わせにキャップ４４〜４９を接合して封止したものが、図３に示された反応装置本体部２５となる。
【００８５】
キャップ４８，４９は、それぞれ後述する電熱パターン６９、電熱パターン６８ａ〜６８ｂが形成される下面が電導性部材の場合、キャップ４８，４９の下面に窒化シリコン等の絶縁膜を成膜する。キャップ４８，４９の下面が絶縁性であれば、絶縁膜を被膜する必要はない。
次に、エッチング法、ダマシン法その他のパターニング法を用いて、キャップ４８の下面に電熱パターン６９及びパッド６９ａ，６９ｂを形成する。具体的には、室４２ｐに対応する位置において電熱パターン６９を葛折り状に形成し、電熱パターン６９の両端部をパッド６９ａ，６９ｂにする。また、エッチング法、ダマシン法その他のパターニング法を用いて、電熱パターン６８ａ〜６８ｂ、配線６８ｃ〜６８ｄ及びパッド６８ｅ〜６８ｊを形成する。具体的には、キャップ４９の下面右側にパッド６８ｇ〜６８ｊを形成し、キャップ４９の下面左側にパッド６８ｅ〜６８ｆを形成し、室４２ｔに対応する位置であってパッド６８ｉからパッド６８ｈにかけて葛折り状の電熱パターン６８ａを形成し、室４２ｑに対応する位置であってパッド６８ｇからパッド６８ｈにかけて電熱パターン６８ｂを形成し、パッド６８ｊからパッド６８ｆにかけて配線６８ｄを形成し、パッド６８ｈからパッド６８ｅにかけて配線６８ｃを形成する。電熱パターン６８ａ，６８ｂ，６９は電気抵抗が温度に依存する電熱材（例えば、金）を有するので、電熱パターン６８ａ，６８ｂ，６９が温度依存性抵抗ヒータとなり、電流及び電圧により温度を測定する温度センサとしても機能する。なお、電熱パターン６８ａ〜６８ｂ、配線６８ｃ〜６８ｄ及びパッド６８ｅ〜６８ｊをキャップ４９の下面に形成することと、電熱パターン６９及びパッド６９ａ，６９ｂをキャップ４８の下面に形成することを同時に行ってもよいし、別々に行ってもよい。また、電熱パターン６８ａ〜６８ｂ、配線６８ｃ〜６８ｄ、パッド６８ｅ〜６８ｊ、電熱パターン６９及びパッド６９ａ，６９ｂの形成をキャップ４８，４９の接合前に行ってもよいし、キャップ４８，４９の接合後に行ってもよい。電熱パターン６８ａは一酸化炭素除去器７を加熱するためのヒータであり、電熱パターン６８ｂは気化器５を加熱するためのヒータであり、電熱パターン６９は改質器６を加熱するためのヒータである。電熱パターン６８ａの両端はパッド６８ｈとパッド６８ｉに接続され、電熱パターン６８ｂの両端はパッド６８ｇとパッド６８ｈに接続され、電熱パターン６９の両端はパッド６９ａとパッド６９ｂに接続されている。電熱パターン６９の引き回し配線となる配線６８ｃの両端はパッド６８ｈとパッド６８ｅに接続され、電熱パターン６９の他の引き回し配線となる配線６８ｄの両端はパッド６８ｄとパッド６８ｆに接続され、キャップ４８に設けられたパッド６９ａ及びパッド６９ｂと、キャップ４９に設けられたパッド６８ｅ及びパッド６８ｆとは、後述するワイヤー７５、７６によって互いに接続されるように対向した位置に配置されている。
【００８６】
次に、枠体２４の右側面に孔２４ａを穿孔する。なお、孔２４ａを穿孔するのではなく、枠体２４の右側面を部分的に切り落とすことで、切り込みを形成してもよいし、切り離した状態としてもよい。また、部材３１〜４３を積層して枠体２４を組み立てた後に、孔２４ａを形成するのではなく、図２４の工程図に示すように、部材３３〜４１の断熱枠３３ａ〜４１ａの右部の一部を切り離した状態に予め形成し、部材３１〜４３を積層することで孔２４ａを形成してもよい。図２４は、前後方向に垂直な断面における端面を示したものである。
【００８７】
次に、図２５の工程図に示すように、孔２４ａに、ジュメット線、モリブデン線、コバール線等からなるリード線６１〜６６（リード線６２〜６６は図４等に図示）を通す。そして、枠体２４の内側においてリード線６１〜６６を折り曲げて、リード線６１〜６６の先端（図２５では、リード線６１の先端６１ａを図示）の上下位置を反応装置本体部２５の下面、すなわち、キャップ４９の下面に揃える。ここで、リード線６１〜６６の先端の上下位置を反応装置本体部２５の下面に揃えるとは、反応装置本体部２５の下面を延長した仮想面２５ａにリード線６１〜６６の先端を合わせることをいう。なお、リード線６１〜６６を孔２４ａに通した後にリード線６１〜６６を折り曲げるのではなく、予め先端部が折り曲げられたリード線６１〜６６を孔２４ａに通して、リード線６１〜６６の先端の上下位置を反応装置本体部２５の下面に揃えてもよい。なお、図２５では、電熱パターン６８ａ〜６８ｂ、配線６８ｃ〜６８ｄ、パッド６８ｅ〜６８ｊ、電熱パターン６９及びパッド６９ａ，６９ｂが反応装置本体部２５に対して十分に薄いので、電熱パターン６８ａ〜６８ｂ、配線６８ｃ〜６８ｄ、パッド６８ｅ〜６８ｊ、電熱パターン６９及びパッド６９ａ，６９ｂの図示を省略する。
【００８８】
次に、リード線６１〜６６を孔２４ａに通した状態で絶縁性の封止材６７を孔２４ａに埋め込み、封止材６７によって孔２４ａを封止する。これにより、リード線６１〜６６が枠体２４に固定される。封止材６７としてはガラス材（例えば、低融点ガラス）、エンジニアリングプラスチック（例えば、ポリイミド樹脂又はポリカーボネート）を用いることができる。孔２４ａを封止材６７で封止することで密閉性が良くなる。
【００８９】
次に、リード線６１〜６４の先端の上下位置を反応装置本体部２５の下面に揃えた状態で、リード線６１〜６４の先端とパッド６８ｇ〜６８ｊをそれぞれワイヤーボンディング法によりボンディングする。つまり、元巻きから引き出されたワイヤーの先端をパッド６８ｇに図示しない溶接トーチにより接合し、ワイヤーを元巻きから引き出して、リード線６１の先端を支えた状態でそのワイヤーをリード線６１の先端に溶接トーチにより接合し、両方の接合が終わったらリード線６１との接合部においてワイヤーを切断する。これにより、リード線６１の先端とパッド６８ｇがワイヤー７１により接合される。リード線６１を架設するに際して、リード線６１を弓なり状に湾曲させると良い。
【００９０】
リート線６２〜６４についてもリード線６１の場合とボンディングする。ワイヤー７２はパッド６８ｈとリード線６２の先端を、ワイヤー７３はパッド６８ｉとリード線６３の先端を、ワイヤー７４はパッド６８ｊとリード線６４の先端をボンディングしたものである。ワイヤーボンディング法は、ワイヤーボンダーを用いるとよい。
【００９１】
次に、パッド６９ａ〜６９ｂとパッド６８ｆ〜６８ｅをそれぞれワイヤーボンディング法によりボンディングする。図４においては、ワイヤー７５がパッド６９ａとパッド６８ｆをボンディングしたものであり、ワイヤー７６がパッド６９ｂとパッド６８ｅをボンディングしたものである。ワイヤー７１〜７６は、金、銅、アルミ等の可撓性のある配線であることが好ましい。
【００９２】
次に、枠体２４の内側において、ゲッター材７７をリード線６４，６５にボンディングし、ゲッター材７７を反応装置本体部２５の下面より下方に位置させる。リード線６４，６５に電圧が印加されるとリード線６４，６５の加熱によりゲッター材７７が活性化して積層体２３と下蓋材２２との間の密閉空間雰囲気中のガスや微粒子を吸着し、密閉空間内の気圧を低い状態に維持するものである。
【００９３】
図４に示すように、部材３１〜４３を積層した状態では領域３４ｎ〜４０ｎが１つにまとまって気化器５の内部空間５０を形成し、その内部空間５０が端面において開口している。そして、この内部空間５０に吸液材５１を挿入する。吸液材５１は毛細管力等によって液体を吸収するものである。吸液材５１としては無機繊維又は有機繊維を結合材で固めたものであったり、無機粉末を焼結したものであったり、無機粉末を結合材で固めたものであったり、グラファイトとグラッシーカーボンの混合体であったりしてもよく、融点又は分解点が吸液する液体の沸点より高いことが好ましく、単位容積中の面積が広い多孔質であることが好ましい。具体的には、フェルト材、セラミック多孔質材、繊維材、カーボン多孔質材といったものが吸液材５１として用いられる。
【００９４】
次に、吸液材５１が収納された内部空間５０の開口に蓋体５２を嵌め込み、蓋体５２を積層体２３に接合して吸液材５１を固定する。
次に、連結部３１ｚ〜４３ｚを切り取り、更に連結部３４ｘ〜４３ｘを切り取る。
【００９５】
以上の工程までで出来上がったものを図２６に示す。
【００９６】
次に、上蓋材２１の凹面に金属膜（例えば、金（Ａｕ）の膜）を成膜し、下蓋材２２の凹面にも金属膜（例えば、金（Ａｕ）の膜）を成膜する。
そして、図３に示すように、上蓋材２１の凹面を反応装置本体部２５に向けて上蓋材２１を枠体２４の全周に亘って枠体２４の上端に接合し、下蓋材２２の凹面を反応装置本体部２５に向けて下蓋材２２を枠体２４の全周に亘って枠体２４の下端に接合する。このような接合によって、上蓋材２１、枠体２４及び下蓋材２２の組み体が略直方体状の箱体を成し、上蓋材２１、枠体２４及び下蓋材２２によってその内側に密閉空間が形成される。このような箱体を組み立てることによって、下蓋材２２の凹面（内面）と反応装置本体部２５の下面との間の隙間にゲッター材７７が位置する。ここで、下蓋材２２によって枠体２４の下側開口を塞ぐ際には、ワイヤー７１〜７６及びゲッター材７７が下蓋材２２の凹面（内面）に接しないようにする。なお、上蓋材２１又は下蓋材２２を接合する前に、密閉空間から空気を排気し、その密閉空間を密閉空間は１Ｐａ以下の真空状又は亜真空状とする。
【００９７】
以上により反応装置２が完成する。
【００９８】
発電装置１及び反応装置２の動作について説明する。
電力がリード線６１〜６４を通じて電熱パターン６８ａ，６８ｂ，６９に供給され、電熱パターン６８ａ，６８ｂ，６９が発熱する。電熱パターン６８ａ，６８ｂ，６９が発熱している状態において、燃料カートリッジ３内の燃料と水がポンプによって燃料導入孔３１ｍに送られる。そして、燃料と水が領域３４ｎ〜４０ｎ内の吸液材５１に吸収され、電熱パターン６８ｂ等の熱により気化して、吸液材５１から蒸散する。吸液材５１から蒸散した燃料と水の混合気は、改質器６の室４２ｐに送られる。その混合気が室４２ｐから室３４ｐへ流動すると、その混合気が改質用触媒の作用を受けて反応し、水素等が生成される（例えば、上記化学反応式（１）、（２）参照）。燃料から水素に改質する改質反応は吸熱反応であり、電熱パターン６９等の熱が利用される。
【００９９】
生成された水素等は室４２ｔに送られる。更に、送風機等によって外部の空気が空気導入孔３１ｆへ送風され、空気が水素等と混合して室４２ｔに送られる。水素、一酸化炭素、空気等の混合気が室４２ｔから室３４ｔに流動すると、一酸化炭素が優先的に酸化し、一酸化炭素が選択的に除去される。一酸化炭素が酸化する選択酸化反応は発熱反応である。
【０１００】
そして、水素等が室３４ｔから改質ガス排出孔３１ｊへ送られる。改質ガス排出孔３１ｊから排出された水素等は発電セル４の燃料極４ａに送られ、更に外部の空気が酸素極４ｂに送られ、発電セル４が電解質膜４ｃを通じた水素と酸素の電気化学反応により発電する。
【０１０１】
燃料極４ａから排出されるオフガスに空気が混合されて、オフガスと空気の混合気が気化用オフガス導入孔３１ｌや改質用オフガス導入孔３１ｇに導入される。ここで、燃料極４ａでは水素が消費されるが、全ての水素が消費されるわけではなく、燃料極４ａから排出されるオフガスには水素が含まれている。
【０１０２】
改質用オフガス導入孔３１ｇに導入された混合気は改質用燃焼器８の室３２ｐに送られる。そして、混合気が室３２ｐを流動すると、水素が燃焼用触媒の作用を受けて燃焼（酸化）する。水素の燃焼熱は、室４２ｐから室３４ｐまでの間における燃料の改質反応に利用される。
【０１０３】
また、気化用オフガス導入孔３１ｌに導入された混合気は気化用燃焼器９の孔３２ｒに送られる。そして、混合気が孔３２ｒから孔３２ｑに流動すると、水素が燃焼用触媒の作用を受けて燃焼する。その水素の燃焼熱は、領域３４ｎ〜４０ｎにおける燃料と水の気化に利用される。
【０１０４】
改質用燃焼器８及び気化用燃焼器９で燃焼した排ガスが燃焼排ガス排出孔３１ｋから排出される。
【０１０５】
また、水がポンプによって冷却水導入孔３１ｈに送られ、水がスリット３２ｈからスリット３２ｉへ流動すると、一酸化炭素除去器７等の熱が水に吸収され、一酸化炭素除去器７等が冷却される。そして、加熱された水が冷却水排出孔３１ｉから排出される。
【０１０６】
以上のように電熱パターン６８，６９の発熱、気化器５の吸熱、改質器６の吸熱、一酸化炭素除去器７の発熱、改質用燃焼器８の発熱、気化用燃焼器９の発熱及び熱交換器１０の吸熱によって反応装置本体部２５に所定の温度分布が生じている。具体的には、改質器６、改質用燃焼器８の温度が３６０〜３８０℃に設定され、気化器５、一酸化炭素除去器７、気化用燃焼器９、熱交換器１０の温度が１３０〜１５０℃に設定される。ここで、反応装置本体部２５においては、高温な部分（改質器６、改質用燃焼器８）と低温な部分（気化器５、一酸化炭素除去器７、気化用燃焼器９、熱交換器１０）との間に間隔が設けられ、高温な部分と低温な部分の間の中央部（３１ｅ〜３３ｅ）が括れているから、高温な部分から低温な部分への熱伝導経路がその括れ部（３１ｅ〜３３ｅ）に限定されるので、高温な部分と低温な部分の間に大きな温度差が生じる。なお、上蓋材２１、下蓋材２２、枠体２４からなる箱体によって熱エネルギーの損失が抑えられている。
【０１０７】
本実施形態によれば、部材３１〜４３を積層することによって、改質器６や一酸化炭素除去器７等が構成されるから、反応装置２を小型化することができ、反応装置２全体も薄型化することができる。また、予め形状加工された部材３１〜４３を積層して接合するだけで、反応装置本体部２５及び枠体２４を組み立てることができるので、反応装置２を簡単に作成することができる。
【０１０８】
ところで、仮にリード線６１〜６４が直接パッド６８ｇ〜６８ｊに接合されていると、リード線６１〜６４が拘束されて伸縮し得ないので、温度変化によってリード線６１〜６６に生じる熱応力が封止材６７にも作用し、リード線６１〜６６が剥がれやすくなる。しかし、本実施形態では、リード線６１〜６４がワイヤー７１〜７４によってパッド６８ｇ〜６８ｉにボンディングされているので、リード線６１〜６４の先端が反応装置本体部２５から離れており、温度変化によってリード線６１〜６４が伸縮しても、撓みがあって柔軟性のあるワイヤー７１〜７４が緩衝するため、リード線６１〜６４には大きな熱応力が発生せず、封止材６７にも応力が発生しにくく、リード線６１〜６４が断線する恐れがない。従って、温度変化に伴う封止材６７の損傷を確実に防止することができる。
【０１０９】
特にワイヤー７１〜７４を弓なり状に弛ませると、リード線６１〜６４が確実に伸縮し得て、ワイヤー７１〜７４の損傷をも抑えることができる。
【０１１０】
また、ワイヤーボンディングの際にリード線６１〜６４の先端の上下位置を反応装置本体部２５の下面に揃えているので、リード線６１〜６４とパッド６８ｇ〜６８ｊとのワイヤーボンディングを容易に行うことができる。
【０１１１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態に対して種々の設計変更を行ったものも本発明の範囲に含まれる。以下、変形例を挙げるが、本発明の範囲は以下の変形例に限らない。以下の変形例は、変更した部分を除いて、上記実施形態と同様である。また、以下の変形例を可能な範囲で組み合わせてもよい。
【０１１２】
〔変形例１〕
上記実施形態ではリード線６１〜６６の先端の上下位置を反応装置本体部２５の下面に揃えたが、上下位置を揃えるのはリード線６１〜６６の先端に限らず、リード線６１〜６６の別の部分でもよい。勿論、ワイヤー７１〜７４が接合される部分は、リード線６１〜６６のうち反応装置本体部２５の下面に上下位置が揃った部分である。
【０１１３】
〔変形例２〕
上記実施形態では前記パッド６８ｇ〜６８ｊに導通する電気素子が温度センサと抵抗ヒータを兼ねた電熱パターン６８ａ，６８ｂ，６９であったが、温度センサ、抵抗ヒータ、コンデンサ、圧電素子、電歪素子、磁気素子その他の電気素子であってもよい。
【０１１４】
〔変形例３〕
上記実施形態では反応装置本体部２５の形状が中央部で括れた形状であるが、他の形状であってもよい。
【０１１５】
〔変形例４〕
上記実施形態では反応装置本体部２５が改質器６、一酸化炭素除去器７、改質用燃焼器８、気化用燃焼器９及び熱交換器１０を組み合わせた複合型のものであったが、改質器、一酸化炭素除去器又は燃焼器の単一型のものであってもよい。また、反応装置本体部２５が燃料（水素、メタノール、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、ブタン、ガソリン、その他の燃料）と酸素を電気化学的に反応させて発電する燃料電池であってもよい。反応装置本体部２５の内部の経路や触媒は、用途によって適宜変更するのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】図１は、本発明の実施形態における反応装置を用いた発電装置が示されたブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態における反応装置が示された斜視図である。
【図３】図３は、上記反応装置を部分的に分解した状態で示した分解斜視図である。
【図４】図４は、上記反応装置を部分的に分解した状態で示した分解斜視図である。
【図５】図５は、上記反応装置の積層体からキャップを分解した状態で示した分解斜視図である。
【図６】図６は、上記積層体からキャップを分解した状態で示した分解斜視図である。
【図７】図７は、上記積層体の分解斜視図である。
【図８】図８は、上記積層体の１層目の部材を示した平面図である。
【図９】図９は、上記積層体の２層目の部材を示した平面図である。
【図１０】図１０は、上記積層体の３層目の部材を示した平面図である。
【図１１】図１１は、上記積層体の４層目の部材を示した平面図である。
【図１２】図１２は、上記積層体の５層目の部材を示した平面図である。
【図１３】図１３は、上記積層体の６層目の部材を示した平面図である。
【図１４】図１４は、上記積層体の７層目の部材を示した平面図である。
【図１５】図１５は、上記積層体の８層目の部材を示した平面図である。
【図１６】図１６は、上記積層体の９層目の部材を示した平面図である。
【図１７】図１７は、上記積層体の１０層目の部材を示した平面図である。
【図１８】図１８は、上記積層体の１１層目の部材を示した平面図である。
【図１９】図１９は、上記積層体の１２層目の部材を示した平面図である。
【図２０】図２０は、上記積層体の１３層目の部材を示した平面図である。
【図２１】図２１は、燃料と水から水素が生成される際の反応物の経路を示した図面である。
【図２２】図２２は、オフガスが燃焼される際の反応物の経路を示した図面である。
【図２３】図２３は、熱交換器における冷却水の経路を示した図面である。
【図２４】図２４は、上記反応装置の製造方法における積層工程を示した工程図である。
【図２５】図２５は、上記反応装置の製造方法におけるボンディング工程を示した工程図である。
【図２６】図２６は、上記反応装置の製造方法における中間製造物を示した斜視図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１  発電装置      
２  反応装置      
４  発電セル
２１  上蓋材      
２２  下蓋材      
２４  枠体      
２４ａ  孔      
２５  反応装置本体部      
６８ｇ〜６８ｊ  パッド      
６１〜６４  リード線      
６１ａ  先端      
７１〜７４  ワイヤー      
６７  封止材      
６８ａ、６８ｂ  電熱パターン
【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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【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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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