CN100581990C - 反应装置、燃料电池系统和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于抑制热泄漏到外部。本发明的反应装置具备：引起反应物反应的低温反应部、在高于所述低温反应部的温度下引起反应物反应的高温反应部、加热所述高温反应部的高温反应部用发热体和连接于所述高温反应部用发热体并引回至所述低温反应部的配线。

Description

反应装置、燃料电池系统和电子设备
技术领域
本发明涉及将液体燃料转化的反应装置，特别涉及生成供给于燃料电池的氢的反应装置、燃料电池系统和电子设备。
背景技术
近年来，作为能量转变效率高的清洁电源，燃料电池开始被用在汽车、便携设备等中。燃料电池是指使燃料和氧发生电化学反应，从而直接将电能量从化学能量中取出的电池。
作为在该燃料电池中使用的起始燃料，例如可以使用氢，但由于该氢的单体在常温、常压下为气体，因此其处理存在问题。有尝试通过氢吸收合金来储藏氢，但每单元体积的氢的储藏量少，特别是作为便携电子设备之类的小型电子设备的电源的燃料储藏手段还不充分。与此相对，还开发了将醇类等具有氢原子的液体燃料作为启始燃料使用，将该液体燃料转化生成含有氢气的转化气体，并将该氢送入到燃料电池的系统。
该系统中往往主要具备将液体燃料供给至转化反应的“转化器(reformer)”、将在转化反应中产生的副产物(一氧化碳)除去的“一氧化碳除去器”(例如参照日本特开2002-356301号公报)。
发明内容
但是，在上述反应装置中，一氧化碳除去器的适宜工作温度范围低于氢转化器的适宜工作温度范围，在转化器和一氧化碳除去器中的适宜工作的温度环境不同。为了将转化器和一氧化碳除去器分别加热到适当温度，例如考虑了在电阻发热体上连接导线，从外部介由导线提供电力，但在电阻发热体中产生的热通过导线大量泄露到外部，产生热的损失。
本发明的目的在于提供具有在高温下发生反应的部分和在低温下发生反应的部分的反应装置、能够抑制热泄露到外部的反应装置燃料电池系统和电子设备。
为了解决上述课题，第1项的发明的反应装置具备：引起反应物反应的低温反应部、在高于所述低温反应部的温度下引起反应物反应的高温反应部、加热所述高温反应部的高温反应部用发热体以及连接于所述高温反应部用发热体并引回至所述低温反应部的配线。
根据第1项的发明，高温反应部用发热体为了从外部获得电压而连接于外部，因此在加热高温反应部的高温反应部用发热体上产生的热有介由配线泄露到外部的危险，但由于配线引回至低温反应部，因此配线发生所谓的加热低温反应部作为低温反应热起作用、同时冷却高温反应部用发热体自身的热交换，能够抑制热量泄露到外部。
第2项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中具备架设于所述高温反应部和所述低温反应部之间、并在所述高温反应部和所述低温反应部之间运送反应物和产物的连接管，所述配线引回至所述连接管，然后引回至所述低温反应部。
根据第2项所述的发明，配线还能够加热连接管，能够防止流过连接管的反应物和产物暴露在急剧的温度环境的变动下。另外，配线通过介由连接管能够容易地从高温反应部连接引回至低温反应部。
第3项的发明为，在第2项发明所述的反应装置中，所述高温反应部、所述低温反应部和所述连接管的各底面存在于同一平面上。
根据第3项所述的发明，由于高温反应部、低温反应部和连接管的各底面存在于同一平面上，因此能够通过简单的制造过程即可容易地设置遍及各底面的部件。
第4项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中，在所述高温反应部上形成有绝缘膜，在所述绝缘膜上设置有所述高温反应部用发热体。
根据第4项的发明，由于在高温反应部上形成有绝缘膜、在绝缘膜上设置有高温反应部用发热体，因此高温反应部的表面为金属等导体时，施加在高温反应部用发热体上的电压不会被分压到高温反应部，因此能够将高温反应部用发热体加热到所需温度。
第5项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中具备介由所述导线连接于所述高温反应部用发热体、并从外部对所述高温反应部用发热体施加电压的高温反应部用导线。
根据第5项所述的发明，由于将引回至低温反应部的配线连接于高温反应部用导线，因此容易成为易于与外部电连接的构造。
第6项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中，所述高温反应部用发热体起着温度传感器的作用。
根据第6项的发明，由于所述高温反应部用发热体起着温度传感器的作用，因此不用在高温反应部上另外设置温度传感器即可温度控制高温反应部，并且还能够降低部件数和制造成本。
第7项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中具备收容所述低温反应部、所述高温反应部和所述高温反应部用发热体的绝热壳体。
根据第7项所述的发明，绝热壳体连高温反应部用发热体都收容，因此高温反应部用发热体能够成为难以散热的构造。
第8项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中还具备：收容所述低温反应部、所述高温反应部、所述高温反应部用发热体和配线的绝热壳体、和介由所述配线连接于所述高温反应部用发热体、并从所述绝热壳体中露出而从外部对所述高温反应部用发热体施加电压的高温反应部用导线。
根据第8项的发明，绝热壳体能够有效地屏蔽高温反应部用发热体的辐射。
第9项的发明为，在第8项发明所述的反应装置中，所述高温反应部用导线设置于所述低温反应部上。
第10项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中具备：设置于所述低温反应部上的低温反应部用发热体和连接于所述低温反应部用发热体、并从外部对所述低温反应部用发热体施加电压的低温反应部用导线。
第11项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中还具备：收容所述低温反应部、所述高温反应部和所述高温反应部用发热体的绝热壳体；连接于所述高温反应部用发热体、并从所述绝热壳体中露出而从外部对所述高温反应部用发热体施加电压的高温反应部用导线；设置于所述低温反应部的低温反应用发热体；连接于所述低温反应部用发热体、并从所述绝热壳体中露出而由外部对所述低温反应部用发热体施加电压的低温反应部用导线。
第12项的发明为，在第11项发明所述的反应装置中，所述高温反应部用导线和所述低温反应部用导线设置于所述低温反应部上。
第13项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中，所述低温反应部具有一氧化碳除去器。
第14项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中，高温反应部具有将化学组成中含有氢原子的燃料进行转化而生成氢的转化器。
第15项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中，所述低温反应部主要由金属材料形成。
第16项的发明为，在第1项发明所述的反应装置中，所述高温反应部主要由金属材料形成。
第17项的发明为具备第1项发明所述的反应装置的燃料电池系统。
第18项的发明为使用第17项发明所述的燃料电池系统进行工作的电子设备。
通过本发明，由于为了从外部获得电压而使高温反应部用发热体连接于外部，因此在加热高温反应部的高温反应部用发热体上产生的热有介由高温反应部用发热体而过量泄漏到外部的危险，但是由于高温反应部用发热体引回至低温反应部，因此发生将低温反应部加热并使高温反应部用发热体自身冷却的热交换，能够抑制泄漏到外部的热量。
附图说明
图1为从斜上方显示的微反应器模块1的立体图。
图2为从斜下方显示的微反应器模块1的立体图。
图3为微反应器模块1的侧面图。
图4为将微反应器模块1按每种功能划分时的概略侧面图。
图5为微反应器模块1的分解立体图。
图6为沿着图3切线VI-VI的面的向视剖面图。
图7为沿着图3切线VII-VII的面的向视剖面图。
图8为沿着图3切线VIII-VIII的面的向视剖面图。
图9为沿着图3切线IX-IX的面的向视剖面图。
图10为沿着图3切线X-X的面的向视剖面图。
图11为沿着图3切线XI-XI的面的向视剖面图。
图12为沿着图3切线XII-XII的面的向视剖面图。
图13为沿着图7切线XIII-XIII的面的向视剖面图。
图14为显示从供给液体燃料和水开始到将作为产物的富氢气体排出为止的路径的图。
图15为显示从供给燃烧混合气开始到将作为产物的水等排出为止的路径的图。
图16为微反应器模块1的绝热壳体200的分解立体图，
图17为从斜下方显示的绝热壳体200的立体图。
图18为发电单元601的立体图。
图19为电子设备701的立体图。
符号说明
1000 反应装置                4 高温反应部
6   低温反应部               8 连接管
170 第一发热体(低温反应部用发热体)
172 第二发热体(高温反应部用发热体)
176，178第一导线(低温发应部用导线)
180，182第二导线(高温反应部用导线)
200绝热壳体
具体实施方式
以下使用附图说明用于实施本发明的最佳方式。但是，以下所述的实施方式是为了实施本发明的燃料电池系统而在技术上进行了各种优选的限定，但发明的范围并不受以下实施方式和图示例的限定。
图1为从斜上方显示的微反应器模块1的立体图，图2为从斜下方显示的微反应器模块1的立体图，图3为微反应器模块1的侧面图。
该微反应器模块1是与为电子设备生成电力的燃料电池一起内置在笔记本电脑、PDA、电子笔记本、数码相机、手机、手表、记录器、投影机等电子设备中、并生成在燃料电池中所用氢气的反应装置。微反应器模块1具备进行反应物(原材料)的供给和排出由反应物生成的产物的给排部2、相对于后述低温反应部6中的适宜反应温度范围发生相对高温的转化反应的高温反应部4、相对于高温反应部4中的适宜反应温度范围发生相对低温的选择氧化反应的低温反应部6、用于在高温反应部4和低温反应部6之间进行反应物和产物的流入或流出的连接管8。
图4为将微反应器模块1按照每种功能划分时的概略侧面图。如图4所示，在给排部2上主要设有气化器502和第一燃烧器504。在第一燃烧器504上，至少一部分被气化的燃料(例如氢气、甲醇气体等)和成为含有用于燃烧该燃料的氧的空气等氧源的气体被分别供给或作为混合气被供给，这些气体通过第一燃烧器504内的催化剂燃烧并产生热。水和液体燃料(例如甲醇、乙醇等醇类，二甲基醚等醚类，汽油等化学组成中含有氢原子的燃料)以分别或混合的状态由燃料容器被供给至气化器502，通过第一燃烧器504中的燃烧热传递到气化器502内，水和液体燃料在气化器502内气化。
在高温反应部4上主要设有第一转化器506、第二燃烧器508和第二转化器510。第一转化器506和第二转化器510均是转化燃料而生成氢气的转化器，并成为互相连通的构造。第一转化器506位于下侧，第二转化器510位于上侧，第二燃烧器508按照其上下两面分别接于第一转化器506的上面和第二转化器510的下面的方式而被夹住。
至少一部分被气化的燃料(例如氢气、甲醇气体等)和成为含有氧的空气等的氧源的气体分别或作为混合气被供给至第二燃料器508，这些气体通过第二燃烧器508内的催化剂燃烧并产生热。另外，在后述的燃料电池中，通过所供氢气发生电化学反应后，在从燃料电池排出的废气中往往含有未反应的氢气，第一燃烧器504和第二燃烧器508的至少任意一个可以将该未反应的氢气与氧或含有氧的空气等气体混合燃烧产生热。当然，通过其他气化器将储留在燃料容器的液体燃料(例如甲醇、乙醇、丁烷、二甲基醚、汽油)气化，第一燃烧器504和第二燃烧器508的至少任意一个可以利用氧或含有氧的空气等气体将该气化后的燃料燃烧。
第二燃料器508将从燃料电池中排出的废气燃烧时，首先在启动时，第一转化器506和第二转化器510被后述的发热体172加热，生成氢，该氢被供给至燃料电池，如果从燃料电池中稳定排出含有氢的废气的话，第二燃烧器508将废气中的氢燃烧，加热第一转化器506和第二转化器510。如果第二燃烧器508的温度上升，达到第一转化器506和第二转化器510的适当的转化温度范围，第二燃烧器508成为第一转化器506和第二转化器510的主热源，则发热体172切换为辅助热源或者不作为热源利用从而对发热体172施加的电压降低或者停止施加电压。被加热的第一转化器506和第二转化器510中，通过催化反应从水和燃料中生成氢气等，进而还生成微量的一氧化碳气体。燃料为甲醇时，发生下式(1)、(2)那样的化学反应。另外，生成氢的反应为吸热反应，使用第二燃烧器508的燃烧热。
CH3OH+H2O→3H2+CO2    (1)
H2+CO2→H2O+CO        (2)
在低温反应部6上主要设有一氧化碳除去器512。一氧化碳除去器512在被第一燃烧器504加热的状态下，由第一转化器506和第二转化器510被供给含有氢气、一氧化碳气体等的混合气，进而被供给空气。在一氧化碳除去器512中引起下式(3)的化学反应，选择性地氧化混合气中的一氧化碳，由此将一氧化碳除去。一氧化碳被除去的状态的混合气(富氢气体)的氢被供给至燃料电池的燃料极。
2CO+O2→2CO2    (3)
以下，使用图3、图5～图12说明给排部2、高温反应部4、低温反应部6和连接管8的具体构成。这里，图5为微反应器模块1的分解立体图，图6A、图6B分别为在具有外部流通管10的状态、没有外部流通管10的状态下从图3切线VI-VI沿着后述燃烧器板12的平面方向截断的向视剖面图，图7为从图3的切线VII-VII沿着后述基板28和基板102的平面方向截断的向视剖面图，图8为从图3的切线VIII-VIII沿着后述下部框30和下部框104的平面方向截断的向视剖面图，图9为从图3的切线IX-IX沿着后述中部框32和中部框106的平面方向截断的向视剖面图，图10为从图3的切线X-X沿着后述上部框34和上部框110的平面方向截断的向视剖面图，图11为从图3的切线XI-XI沿着后述燃烧器板108的平面方向截断的向视剖面图，图12为从图3的切线XII-XII沿着与连接管8的连通方向垂直相交的面方向截断的向视剖面图，图13为从图7的切线XIII-XIII沿着低温反应部6的厚度方向截断的向视剖面图。
如图3、图5、图6所示，给排部2具备由相对于热膨胀具有柔软性、热传导性和耐腐蚀性优异的不锈钢(SUS304)等金属材料构成的外部流通管10和在外部流通管10周围层叠的三个燃烧器板12。燃烧器板12通过硬钎焊接合于外部流通管10。作为焊剂，优选熔点高于在微反应器模块1中转化燃料时流过外部流通管10、燃烧器板12的流体温度中最高温度的焊剂，更优选是用熔点大于等于700℃且高于最高温度300℃以上的焊剂，具体地说，特别优选在金中含有银、铜、锌、镉的金焊料，以金、银、锌、镍为主要成分的焊料，或以金、钯、银为主成分的焊料。
外部流通管10为具有将微反应器模块1内的各流体分别流通到微反应器模块1外部的多个流路的管，外部流通管10中相互平行设置有气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18、废气排出通路20、燃烧混合气导入通路22和氢气用排出通路24。气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18、废气排出通路20、燃烧混合气导入通路22和氢气用排出通路24通过外部流通管10的隔壁29被隔开。但是，在隔壁29连接于燃烧器板12的部位上，在燃烧混合气导入通路22和废气排出通路20上分别设有入口开口部11、出口开口部35。另外，气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18、废气排出通路20、燃烧混合气导入通路22和氢气用排出部24设置在一个外部流通管10上，但也可以是这些流路14、16、18、20、22、24分别设置在不同管材上，外部流通管10将这些管材束在一起。外部流通管10的氢气用排出通路24连接于后述的发电模块608的燃料极，外部流通管10的气化用导入通路14介由后述的流量控制单元606连接于燃料容器604。
在气化用导入通路14中填充有毡材、陶瓷多孔质材、纤维材、碳多孔质材等吸液材料33。吸液材料33为吸收液体燃料和水的材料，作为吸液材料33，可以是用粘合材料将无机纤维或有机纤维固定而成的材料、可以是将无机粉末烧结而得到的材料、可以是用粘合材料将无机粉末固定而成的材料、也可以是石墨和玻璃碳的混合体。
燃烧器板12也由耐腐蚀性优异的不锈钢(SUS304)等金属材料构成。在燃烧器板12的中央部上形成了贯通孔27，在该贯通孔27上嵌入有外部流通管10，外部流通管10和燃烧器板12接合。另外，在燃烧器板12的一个面上突出设置有隔壁31。隔壁31的外缘部31A遍布燃烧器板12的外缘全周而设置，隔壁31的隔开部31B从外缘部31A内面到贯通孔27贯穿径向而设置，下侧的燃烧器板12的外缘部31A的上面和隔开部31B的上面分别用硬钎焊接合于各自上侧燃烧器板12下面的外缘以及下面的废气排出通路20和燃烧混合气导入通路22之间的部位，由此三个燃烧器板12被没有空隙地层叠在外部流通管10的周围，进而，通过使最上面的燃烧器板12的隔壁接合在低温反应部6的下面，在这些接合面上形成燃烧用流路26。燃烧用流路26的一端部在入口开口部11处连通于燃烧混合气导入通路22，燃烧用流路26的另一端部在出口开口部35处连通于废气排出通路20。在定义燃烧用流路26的空间的燃烧器板12的壁面上，承载有使导入至燃烧用流路26的燃烧混合气燃烧的燃烧用催化剂。作为燃烧用催化剂，可以举出铂等。
另外，如图13所示，在设置在外部流通管10内的外部流通管10的内周上设有接合于外周的环形支撑部203。外部流通管10内的吸液材料33被填充至燃烧器板12的位置，其下部通过放置在支撑部203的上部而被支撑。
如图3、图5所示，低温反应部6为从下依次层叠基板28、下部框30、中部框30、上部框34和盖板36而形成的，呈长方体形。基板28、下部框30、中部框30、上部框34和盖板36由耐腐蚀性优异的不锈钢(SUS304)等金属材料构成。
基板28遍布低温反应部6全部区域而具有平板状的底板53，在基板28的宽方向中央部上，外部流通管10和位于最上的燃烧器板12接合于基板28的下面。如图7所示，在基板28的上面、即底板53的上面侧以规定形状突出设有隔壁41，由此分为混合气体流路38、混合流路40、一氧化碳除去用流路42、锯齿状的一氧化碳除去用流路44、U形的一氧化碳除去用流路46、燃烧混合气流路48和废气流路50。混合气体流路38的端部处在底板53上形成有贯通孔52，混合气流路38介由贯通孔52连通于外部流通管10的气化用导入通路14。一氧化碳除去用流路46围绕贯通孔52，在一氧化碳除去用流路46的端部处底板53上形成有贯通孔54，一氧化碳除去用流路46介由贯通孔54连通于氢气用排出通路24。在燃烧混合气流路48的端部处底板53上形成有贯通孔58，燃烧混合气流路48介由贯通孔58连通于燃烧混合气导入通路18。在废气流路50端部处底板53上形成有贯通孔56，排气流路50介由贯通孔56连通于废气排出通路20。在混合流路40端部处底板53上形成有贯通孔60，混合流路40介由贯通孔60连通于空气用导入通路16。另外，底板53在对应于燃烧混合气导入通路22的位置上被堵塞。
如图8所示，通过在下部框30的内侧上设置隔壁43，下部框30的内侧被分为锯齿状的一氧化碳除去用流路62、漩涡状的一氧化碳除去用流路64、通气孔66、燃烧混合气流路68和废气流路70。在一氧化碳除去用流路64、燃烧混合气流路68和废气流路70的底板53上方，按照与底板53之间具有间隙的方式而设置底板72，如果下部框30通过硬钎焊等接合于基板28上，则混合气体流路38、混合流路40、一氧化碳除去用流路46、燃烧混合气流路48和废气流路50的上面被该底板72覆盖。另外一氧化碳除去用流路64的一个端部64a连通于一氧化碳除去用流路62，在一氧化碳除去用流路64的中间部形成有连通于基板28的一氧化碳除去用流路42的通气孔74，在一氧化碳除去用流路64的另一端部64b形成有连通于基板28的废气流路50的通气孔76。按照俯视时一氧化碳除去用流路62和基板28的一氧化碳除去用流路44一致的方式，隔壁43与隔壁41重合，一氧化碳除去用流路62和一氧化碳除去用流路44成为通气的状态。通气孔66位置于基板28的混合流路40的上面。在燃烧混合气流路68上形成有通气孔69，燃烧混合气流路68介由通气孔69连通于基板28的燃烧混合气流路48。在废气流路70上设有通气孔71，废气流路70介由通气孔71连通于基板28的废气流路50。
另外，俯视时，外部流通管10重合于一氧化碳除去用流路64的一部分，一氧化碳除去用流路64成为环绕外部流通管10周围的构造。因此，为了在燃烧器板12的发热加热气化器502、加热液体燃料或水使其气化，同时在一氧化碳除去用流路64上引起上式(3)的反应，可以加热一氧化碳除去用流路64附近。
如图9所示，通过在中部框32的内侧上设置隔壁45，中部框32的内侧分为锯齿状的一氧化碳除去用流路78、漩涡状的一氧化碳除去用流路80和通气孔82。在一氧化碳除去用流路80的一部分上设有底板83，如果中部框32通过硬钎焊等接合于下部框30上，则下部框30的燃烧混合气流路68和废气流路70的上方被该底板83覆盖。按照俯视时一氧化碳除去用流路78与下部框30的一氧化碳除去用流路62一致的方式，隔壁45与隔壁43重合，一氧化碳除去用流路78和一氧化碳除去用流路62成为通气的状态。按照俯视时一氧化碳除去用流路80与下部框30的一氧化碳除去用流路64一致的方式，隔壁45与隔壁43重合，一氧化碳除去用流路80和一氧化碳除去用流路64成为通气的状态。通气孔82与下部框30的通气孔66重合，成为通气孔82和通气孔66连通的状态。
如图10所示，通过在上部框34的内侧设置隔壁47，上部框34的内侧形成锯齿状的一氧化碳除去用流路84。另外，如果在上部框34的内侧整体上设置底板86、并用硬钎焊等将上部框34接合于中部框32，则中部框32的一氧化碳除去用流路78和一氧化碳除去用流路80的上方被该底板86覆盖。另外，一氧化碳除去用流路84的一端形成通气孔88、一氧化碳除去用流路84的另一端形成通气孔90。通气孔88与中部框32的通气孔82重合，一氧化碳除去用流路84介由通气孔88、通气孔82和通气孔66连通于混合流路40。通气孔90位于中部框32的一氧化碳除去用流路78端部的上面，一氧化碳除去用流路84通过通气孔90连通于一氧化碳除去用流路78。
如图5所示，通过在上部框34和隔壁47上接合盖板36，一氧化碳除去用流路84的上方被盖板36覆盖。这里，在一氧化碳除去用流路42，44，46，46，62，64，78，80，84的壁面整体上承载有选择性氧化一氧化碳的一氧化碳选择氧化用催化剂。在这里成为壁面的基板28、下部框30、中部框32、流路上部框34的规定位置上，在相互接合之前预先承载有一氧化碳选择氧化用催化剂。作为一氧化碳选择氧化用催化剂，可以举出铂等。
如图3、图5所示，高温反应部4从下至上按顺序层叠有基板102、下部框104、中部框106、燃烧器板108、上部框110和盖板112，呈长方体状。基板102、下部框104、中部框106、燃烧器板108、上部框110和盖板112由耐腐蚀性优异的不锈钢(SUS304)等金属材料构成。
如图7所示，在基板102上设置有底板113，在底板113上突出设置有隔壁103，由此分为供给流路114、锯齿状的转化用流路116和排出流路115。供给流路114连接于转化用流路116，但排出流路115从供给流路114和转化用流路116独立。
如图8所示，通过在下部框104的内侧设置隔壁105，下部框104的内侧被分为锯齿状的转化用流路118、燃烧混合气流路120、废气流路122和通气孔124。通过在燃烧混合气流路120和废气流路122上设置底板126、在基板102上接合下部框104，基板102的供给流路114和排出流路115被底板126覆盖。按照俯视时转化用流路118与基板102的转化用流路116一致的方式，隔壁105与隔壁103重合，转化用流路118和转化用流路116成为通气的状态。
如图9所示，通过在中部框106的内侧设置隔壁107，中部框106的内侧分为锯齿状的转化用流路128、通气孔130、通气孔132和通气孔134。另外，通过在中部框106上设置底板136、中部框106接合于下部框104，由此下部框104的燃烧混合气流路120和废气流路122的上方被底板136覆盖。按照俯视时转化用流路128与下部框104的转化用流路118一致的方式，隔壁107与隔壁105重合，转化用流路128和转化用流路118成为通气的状态。通气孔130重合于下部框104的通气孔124，通气孔130和通气孔124成为通气的状态。通气孔132位于燃烧混合气流路120端部的上面，通气孔134位于废气流路122的端部的上面。
如图3、图5所示，通过使燃烧器板108接合于中部框106的上面，中部框106的转化用流路128被燃烧器板108覆盖。如图11所示，通过在燃烧器板108上设置底板141，在底板141上面突出设置隔壁109，分为燃烧室138、燃烧室140、通气孔142和通气孔144。燃烧室138的端部形成通气孔146，该通气孔146位于中部框106的通气孔132的上面，燃烧室138介由通气孔146和通气孔132连通于下部框104的燃烧混合气流路120。燃烧室138连通于燃烧室140。另外，燃烧室140的端部形成通气孔148，该通气孔148位于中部框106的通气孔134的上面，燃烧室140介由通气孔148和通气孔134连通于废气流路122。通气孔142位于中部框106的转化用流路128的端部的上面，通气孔142连通于转化用流路128。通气孔144位于中部框106的通气孔130的上面，通气孔144连通于通气孔130。在燃烧室138和燃烧室140的壁面上承载有使燃烧混合气燃烧的燃烧用催化剂。在此，在成为壁面的燃烧器板180和上部框110的规定位置上，在互相接合之前预先承载有燃烧用催化剂。作为燃烧用催化剂，可以举出铂等。
如图10所示，通过在上部框110的内侧设置隔壁111，上部框110的内侧形成为锯齿状的转化用流路150。另外，通过在上部框110上设置底板152、并通过硬钎焊等将上部框110接合在燃烧器板108上，燃烧器板108的燃烧室138和燃烧室140的上方被覆盖。转化用流路150的一端部形成通气孔154，转化用流路150的另一端部形成通气孔156。通气孔154位于燃烧器板108的通气孔142的上面，转化用流路150介由通气孔154和通气孔142连通于中部框106的转化用流路128。通气孔156位于燃烧器板108的通气孔144的上方，转化用流路150介由通气孔156、通气孔144、通气孔130和通气孔124连通于排出流路115。
如图5所示，通过用硬钎焊等将盖板112接合在上部框110上，转化用流路150的上方被盖板112覆盖。这里，在供给流路114、排出流路115、转化用流路116，118，128，152的壁面上承载有转化燃料而生成氢的转化用催化剂。这里，在成为壁面的基板102、下部框104、中部框106、燃烧器板108、上部框110和盖板112的规定位置上，在互相接合之前预先承载有燃烧用催化剂。作为用于甲醇转化的转化用催化剂，可以举出Cu/ZnO系催化剂、Pt/ZnO系催化剂等。
如图3、图4所示，连接管8的外形为棱柱状，连接管8的宽度窄于高温反应部4的宽度和低温反应部6的宽度，连接管8的高度也低于高温反应部4和低温反应部6的任一个的高度。连接管8架设于高温反应部4和低温反应部6之间，连接管8在高温反应部4的宽度方向中央部通过硬钎焊等接合于高温反应部4、同时在低温反应部6的宽度方向中央部通过硬钎焊等接合于低温反应部6。另外，在连接管8的下面与高温反应部4的下面、即基板102的下面成为同一平面的同时，还与低温反应部6的下面、即基板28的下面成为同一平面。
另外，在连接管8的下面与高温反应部4的下面、即基板102的下面成为同一平面的同时，连接管8的下面还与低温反应部6的下面、即基板28的下面成为同一平面。也就是说，连接管8、高温反应部4和低温反应部6的各下面(底面)存在于同一平面上、没有阶梯差，因此在设置遍布各下面的部件(后述的第二发热体172等)时，能够以简单的制造过程容易地设置该部件。
如图7、图8、图12所示，在连接管8上，相互平行设置有连接流路162、连接流路164、连接流路166和连接流路168。连接流路162、连接流路164、连接流路166和连接流路168被连接管8的隔壁分开。连接流路162的一端连通于混合气体流路38，连接流路162的另一端连通于供给流路114。连接流路164的一端连通于排出流路115，另一端连通于混合流路40。连接流路166的一端连通于燃烧混合气流路68，其他端连通于燃烧混合气流路120。连接流路168的一端连通于废气流路122，另一端连通于废气流路70。
另外，连接流路162，164，166，168设置在一个连接管8上，也可以这些流路162，164，166，168设置在不同的管材上，将这些管材束在一起。从气密性的观点出发，连接管8优选与接合的基板28、下部框30、基板102、下部框104为同种材质。
如上所述，在给排部2、高温反应部4、低温反应部6和连接管8中，流路被隔壁(含有底板、顶板、侧板、外板)分开，在任一部分上，隔壁的厚度均为0.1mm～0.2mm，优选为0.1mm。
也就是说，在高温反应部4中，基板102的隔壁103、下部框104的隔壁105和中部框106的隔壁107在面方向上相互重合，由此形成蛇行的侧壁，除了该侧壁之外，通过基板102的底板113上面和燃烧器板108的底板141的下面，转化用流路116、供给流路114、排出流路115被划分。而且，通过燃烧器板108的底板141的上面、隔壁109和上部框110的底板152的下面，燃烧室138，140被划分。进而，通过上部框110的底板152的上面、隔壁111、盖板112的下面，转化用流路150被划分。
在低温反应部6中，基板28的隔壁41、下部框30的隔壁43和中部框32的隔壁45通过在面方向上相互重合形成蛇行的侧壁，除了该侧壁之外，通过基板28的底板53的上面和上部框34的底板86，各流路被划分。而且，通过上部框34的底板86的上面、隔壁47、盖板36的下面，一氧化碳除去用流路84被划分。
设置在给排部2、高温反应部4、低温反应部6和连接管8内侧的流路的路径如图14、图15所示。这里，对于图14、图15与图4的对应关系进行说明，气化用导入通路14相当于气化器502的流路，转化用流路116、118、128相当于第一转化器506的流路，转化用流路150相当于第二转化器510的流路，从一氧化碳除去用流路84的始端至一氧化碳除去用流路46的终端相当于一氧化碳除去器512的流路，燃烧用流路26相当于第一燃烧器504的流路，燃烧室138、140相当于第二燃烧器508的燃烧室。
如图2、图5所示，在低温反应部6的下面、即基板28的下面，高温反应部4的下面、即基板102的下面和连接管8的下面整面地形成有氮化硅、氧化硅等未图示的绝缘膜；在低温反应部6侧的绝缘膜下面上，以蛇行的状态、以图案的形状布置第一发热体170，以使在俯视时第一发热体170和一氧化碳除去器512流路的至少一部分重合；在到高温反应部4的绝缘膜的下面，以蛇行的状态、以图案的形状布置第二发热体172，以使在俯视时第二发热体172与第一转化器506和第二转化器510流路的至少一部分重合。
配线171、171从低温反应部6遍布连接管8而形成，分别连接于第二发热体172的两端。
在外部流通管10的侧面、燃烧器板12的表面上也形成了氮化硅、氧化硅等未图示的绝缘膜，从低温反应部6的下面通过燃烧器板12的表面直到外部流通管10的侧面，以图案形状布置第三发热体174。
第一～第三发热体170、172、174为随着施加的电压而进行加热的电阻发热体，使绝缘膜与配线171一起介于之间，由此，第一～第三发热体170、172、174和配线171能够防止金属材料制的连接管8、基板28、基板102、外部流通管10、燃烧器板12等短路，能够提高第一～第三发热体170、172、174的发热效率。
第一～第三发热体170、172、174和配线171为从绝缘膜侧开始依次层叠密合层、防扩散层、发热层而形成的。发热层在3层中是电阻率最低的材料(例如Au)，在第一～第三发热体170、172、174上施加电压时，电流集中流动而发热。对防扩散层来说，即使第一～第三发热体170、172、174发热，发热层的材料也难以被热扩散至防扩散层、且防扩散层的材料为难以热扩散至发热层的材料，优选使用熔点比较高且反应性低的物质(例如W)。密合层是在防扩散层相对于绝缘膜密合性低、易于剥离时使用的层，由无论对防扩散层还是绝缘膜密合性都高的材料(例如Ta、Mo、Ti、Cr)构成。
配线171、171可与第二发热体172形成为一体，也可另外形成，优选电阻与第二发热体172相同或低于第二发热体172。
作为低温反应部用发热体的第一发热体170在启动时加热低温反应部6，作为高温反应部用发热体的第二发热体172在启动时加热高温反应部4和连接管8，第三发热体174加热给排部2的气化器502和第一燃烧器504。其后，利用含有源自燃料电池的氢的废气，第二燃烧器508被燃烧，第二发热体172作为第二燃烧器508的辅助加热高温反应部4和连接管8。同样，利用含有源自燃料电池的氢的废气，第一燃烧器504被燃烧时，第一发热体170作为第一燃烧器504的辅助加热低温反应部6。
由于第一～第三发热体170、172、174依赖于温度而电阻变化，因此还可以起着能够从相应于规定施加电压的电阻值中读取温度值的温度传感器的作用。具体地说，第一～第三发热体170、172、174的电阻与温度成比例。由于第一～第三发热体170、172、174也起着温度传感器的作用，因此不用在低温反应部6、高温反应部8和连接管8上另外设置温度传感器即可控制温度，可减少部件数和制造成本。将第二发热体172作为温度传感器使用时，由于还要考虑到配线171、171的电阻，因此优选配线171和第二发热体172由相同材料形成。
另外，可在连接管8、基板28和基板102的下面、外部流通管10的侧面、燃烧器板12的表面上将由陶瓷等非导电材料(绝缘材料)构成的部位形成为膜状，在该非导电材料部上形成第一～第三发热体170、172、174和配线171。此时，连接管8、低温反应部6、高温反应部4、多管材10、燃烧器板12的机械强度增大，能够防止这些部件的破损。
第一～第三发热体170、172、174的任何端部都位于基板28的下面，这些端部围绕燃烧器板12而排列。在第一发热体170的两端部分别连接有作为低温反应部用导线的第一导线176、178，在配线171、171的两端部分别连接有作为高温反应部用导线的第二导线180、182，在第三发热体174的两端部分别连接有第三导线184、186。另外，图3中，为了易于观察图面，省略了第一～第三发热体170、172、174和第一～第三导线176，178，180，182，184，186的图示。
如图16、图17所示，本发明的反应装置1000除了具备上述微反应器模块1之外，还具备绝热壳体200，高温反应部4、低温反应部6和连接管8被收容在绝热壳体200中。绝热壳体200由下面开口的长方形状的箱体202和将箱体202的下面开口塞住的基板204构成，基板204通过玻璃材料或绝缘密封材料接合于箱体202上。箱体202和基板204均由玻璃、陶瓷等绝热材料构成，在成为内侧的面上形成有铝、金等金属反射膜。如果形成了这种金属反射膜，则将来自于给排部2、高温反应部4、低温反应部6和连接管8的辐射热反射，从而抑制传递到绝热壳体200的外面。对绝热壳体200与微反应器模块1之间的内部空间进行真空排气，以使内压达到小于等于1Pa。给排部2的外部流通管10一部分从绝热壳体200露出，连接于后述的发电模块608的燃料极，进而介由流量控制单元606连接于燃料容器604上。
第一～第三导线176，178，180，182，184，186的一部分从绝热壳体200中露出。为了不产生外部气体从外部流通管10及第一～第三导线176，178，180，182，184，186的分别从绝热壳体200中露出的部分侵入到绝热壳体200内、从而内压升高的空隙，外部流通管10及第一～第三导线176，178，180，182，184，186通过玻璃材料或绝缘密封材料接合于绝热壳体200的基板204上。由于能够将绝热壳体200的内部空间内压维持在较低，因此传递微反应器模块1产生的热的介质变得稀薄，另外在内部空间中的热对流也被抑制，因此微反应器模块1的保温效果增加。
在被绝热壳体200密封的空间中，在微反应器模块1的高温反应部4和低温反应部6之间存在规定距离的连接管8，但连接管8的容积相对于高温反应部4和低温反应部6的容积来说极小，因此通过连接管8的从高温反应部4到低温反应部6的热传递被抑制，在高温反应部4和低温反应部6之间，在能够维持反应所必需的热梯度的同时，能够容易地使高温反应部4的温度均等、使低温反应部6内的温度均等。
如图3、图5所示，在低温反应部6的表面上设有通过吸附提高绝热壳体200内部空间压力的要因而将其从绝热壳体200的内部空间除去的吸气材188，所述要因为经时性地从微反应器模块1中泄漏而得到的流体、经时性地由微反应器模块1产生的流体、以及在箱体202和基板204接合时未能充分地进行真空排气而残存的外部气体的一部分、经时性地侵入到绝热壳体200内的外部气体。在吸气材188上设置有电热材等加热器，在这些加热器上连接有配线190。
配线190的两端部位于燃烧器板12周围的基板28的下面，在配线190的两端分别连接有第四导线192，194。吸气材188通过被加热而活化，成为具有吸附作用的材料，作为吸气材188的材料，可以举出将锆、钡或钛作为主成分的合金。另外，图3中，为了容易观察图面，省略导线192，194的图示。
第四导线192，194的一部分从绝热壳体200中露出，为了不会产生外部气体从露出的部分侵入到绝热壳体200内、从而内压升高的空隙，第四导线192，194通过玻璃材料或绝缘密封材料接合在绝热壳体200的基板204上。具有第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194的配线组197优选按照各导线之间的间隔均等的方式而分开，优选配置在外部流通管10的周围。
在基板204上设有用于插通多管材10的通孔195和分别用于插入第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194的多个通孔196，这些通孔195，196在这些多管材10和第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194插入在通孔195，196的状态下，被玻璃材料或绝缘密封剂绝缘密封。
另外，第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194的配线组197中的第一～第三发热体170，172，174，配线171和配线190的连接部位按照围住燃烧器板12的方式被集中在低温反应部6上，该第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194从该集中部位贯通基板204而引出至绝热壳体200的外部。
外部流通管10成为同时突出于绝热壳体200内侧和外侧的状态。因此，在绝热壳体200的内侧，外部流通管10作为支柱成为相对于基板204为直立的状态，高温反应部4、低温反应部6和连接管8由外部流通管10支撑，高温反应部4、低温反应部6和连接管8从绝热壳体200的内面离开。
外部流通管10优选在俯视时在高温反应部4、低温反应部6和连接管8整体重心处的低温反应部6的下面。
假设外部流通管10和第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194设置在高温反应部4时，由于高温反应部4在工作时需要保持在高温，因此直至外部流通管10和第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194也达到了高温，从外部流通管10和第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194传递到绝热壳体200而损失的热量变大，但由于外部流通管10和第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194设置在低温反应部6上，因此传递到绝热壳体200而损失的热量小，从外部流通管10和第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194中露出至绝热壳体200的外部的部分被释放的热量也很少，能够快速地加热高温反应部4、低温反应部6，且容易稳定保持加热温。
另外，吸气材188设在低温反应部6的表面上，吸气材188设置的位置只要在绝热壳体200的内侧即可，没有特别限定。
接着，对含有微反应器模块1的反应装置1000的工作进行说明。
首先，在第四导线192，194之间施加电压，则吸气材188被加热器加热，吸气材188被活化。由此，提高绝热壳体200内的压力的要因被吸气材188吸附，绝热壳体200内的真空度提高，绝热效率提高。
当在第一导线176，178之间施加电压时，第一发热体170发热，低温反应部6被加热。介由配线171在第二导线180，182之间施加电压时，第二发热体172发热，高温反应部4被加热。当在第三导线184，186之间施加电压时，第三发热体174发热，给排部2主要是外部流通管10的上部被加热。由于给排部2、高温反应部4、低温反应部6和连接管8由金属材料构成，因此易在它们之间进行热传导。另外，通过控制装置测定由作为电阻值依赖于温度的电阻器的第一～第三发热体170，172，174的各自电压降低导致的电位或电流，测定给排部2、高温反应部4和低温反应部6的温度，测定温度被反馈至控制装置，通过控制装置控制第一～第三发热体170，172，174的输出电压，以使测定温度在所需温度范围内，由此控制给排部2、高温反应部4和低温反应部6的温度。
在给排部2、高温反应部4和低温反应部6被第一～第三发热体170，172，174加热的状态下，如果液体燃料和水的混合液通过泵等被连续或间断地供给至气化用导入通路14中，则混合液被吸液材料33吸收，通过毛细管现象混合液朝向气化用导入通路14的上方浸透。由于吸液材料33被填充至燃烧器板12的高度，因此由于在燃烧器板12上发热，吸液材料33内的混合液发生气化，燃料和水的混合气从吸液材料33蒸发。由于吸液材料33为多孔质，因此在内部被划分为多个微细空间的室内分别气化混合液，由此可以抑制在较大空间内发生的暴沸，能够稳定气化。
然后，从吸液材料33蒸发的混合气通过贯通孔52、混合气体流路38、连接流路162、供给流路114流入第一转化器506(转化用流路116，118，128)中。其后，混合气流入到第二转化器510(转化用流路150)中。混合气流过转化用流路116，118，128，150时，混合气被加热，通过催化反应生成氢气等(燃料为甲醇时，参照上述化学反应式(1)、(2))。
在第一转化器506和第二转化器510中生成的混合气(含有氢气、二氧化碳气体、一氧化碳气体等)通过通气孔156，144，130，124，排出流路115和连接流路164流向混合流路40。另一方面，空气通过设置在微反应器模块1外部的泵等从空气用导入通路16被供给至贯通孔60，流向混合流路40，氢气等的混合气与空气混合。
然后，含有空气、氢气、一氧化碳气体、二氧化碳气体等的混合气体从混合流路40通过通气孔66，82，88流入至一氧化碳除去器512(从一氧化碳除去用流路84至一氧化碳除去用流路46)。混合气从一氧化碳除去用流路84流向一氧化碳除去用流路46时，混合气中的一氧化碳气体被选择性地氧化，一氧化碳气体被除去。这里，一氧化碳气体在一氧化碳除去用流路84至一氧化碳除去用流路46之间并非均匀地反应，在一氧化碳除去用流路84至一氧化碳除去用流路46的路径中的下游(主要是一氧化碳除去用流路80至一氧化碳除去用流路46)中，一氧化碳气体的反应速度变快。由于一氧化碳气体的氧化反应为放热反应，因此主要在一氧化碳除去用流路80至一氧化碳除去用流路46的部分产生热。由于外部流通管10位于该部分的下方，因此由一氧化碳气体的氧化反应产生的热与第一燃烧器504的热会合，被有效地用于在气化器502中的水和燃料的气化热。
此外，除去了一氧化碳的状态的混合气通过贯通孔54和氢气用排出通路24供给至燃料电池的燃料极等。在燃料电池中，通过从氢气用排出通路24的氢气的电化学反应产生电，含有未反应的氢气等的废气从燃料电池中排出。
以上的工作为初期阶段的工作，发电中混合液被持续供给至气化用导入通路14中。而且，空气被混合在从燃料电池排出的废气中，该混合气(以下称为燃烧混合气)被供给至燃烧混合气导入通路22和燃烧混合气导入通路18。供给至燃烧混合气导入通路22的燃烧混合气流入至第一燃烧器504的燃烧用流路26，燃烧混合气燃烧。由此，在低温反应部6的下侧环绕外部流通管10的第一燃烧器504加热外部流通管10，同时加热低温反应部6至低温。因此，能够减小第一、第三发热体170，174的消耗电力，提高能量的利用效率。
另一方面，供给至燃烧混合气导入通路18的燃烧混合气流入至第二燃烧器508的燃烧室138，140中，燃烧混合气燃烧。由此产生燃烧热，将第二燃烧器508下的第一转化器506和第二燃烧器508上的第二转化器510加热至高温。由于第二燃烧器508上下夹于第一转化器506和第二转化器510中，因此在能够在面方向上有效地热传导的同时，由于露出至被绝热壳体200密封的空间的部分小，因而热损失少，能够减小第二发热体172的消耗电力，能量的利用效率提高。另外，由于不将具有燃烧性的氢高浓度地排出到具备微反应器模块1和燃料电池的发电单元外，因此能够提高安全性。
另外，储存在燃料容器中的液体燃料被气化，该气化的燃料与空气的燃烧混合气可以被供给至燃烧混合气导入通路18，22中。
混合液为供给至气化用导入通路14的状态、燃烧混合气为供给至燃烧混合气导入通路18，22的状态下，控制装置一边通过第一～第三发热体170，172，174的电阻测定温度，一边控制第一～第三发热体170，172，174的施加电压，同时控制泵等。通过控制装置控制泵，则供给至燃烧混合气导入通路18，22的燃烧混合气的流量被控制，由此控制燃烧器504、508的燃烧热量。这样，控制装置通过控制第一～第三发热体170，172，174和泵，分别控制高温反应部4、低温反应部6和给排部2的温度。
这里，按照高温反应部4为250℃～400℃、优选为300℃～380℃，低温反应部6为低于高温反应部4的温度，具体而言为120～200℃、更优选为140℃～180℃的方式进行温度控制。更详细地说，如图13所示，优选成为如下的温度分布：即位于低温反应部6的底板53附近的线L1为150℃、位于吸液材料33上端的线L2为120℃、位于基板204外表面的线L3为80℃、位于吸液材料33下方的线L4为65℃。
即，在将绝热壳体200内保持在高温的同时，为了抑制放热到绝热壳体200外的热量，从绝热壳体200露出的外部流通管10和配管组197不设在高温反应部4侧，而设在低温反应部6侧。另外，将第一燃料器504仅配置在吸液材料33的上部周围，以使第一燃料器504的燃烧热传递到外部流通管10，按照从下至上缓慢升温气化用导入通路14内的吸液材料33，从而能够有效地气化燃料。
另外，吸附到气化用导入通路14内的吸液材料33的燃料和由空气用导入通路16被导入的空气在分别到达高温反应部4、低温反应部6之前，不仅仅是被第一燃烧器504的燃烧热加热、而且还被预先从废气排出通路20和氢气用排出通路24排出的气体的热加热。
同样，从燃烧混合气导入通路18和燃烧混合气导入通路22分别导入的混合气在到达第二燃烧器508、第一燃烧器504之前，通过预先从废气排出通路20和氢气用排出通路24排出的气体的热加热。
因而，由于一边用废气排出通路20和氢气用排出通路24的流体的热加热气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18和燃烧混合气导入通路22的流体，一边用气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18和燃烧混合气导入通路22的流体冷却废气排出通路20和氢气用排出通路24的流体，能够进行有效的热交换。
因此，可以不另外使用冷却废气排出通路20和氢气用排出通路24的流体的冷却装置或者可以将冷却装置小型化。
如图18所示，以上的反应装置1000可以组装在发电单元601上使用。该发电单元601：具备框架602，相对于框架602为可装卸的燃料容器604，具有流路、泵、流量传感器和阀门等的流量控制单元606，收容在绝热壳体200的状态的微反应器模块1(反应装置1000)，具有燃料电池、加湿燃料电池的加湿器和将在燃料电池中产生的副产物回收的回收器等的发电模块608，向微反应器模块1和发电模块608供给空气(氧)的空气泵610，具有二次电池、DC-DC变频器和用于发电单元601电连接于通过发电单元601的输出功率而驱动的外部设备的外部接口等的电源单元612。通过流量控制单元606，燃料容器604内的水和液体燃料的混合气被供给至微反应器模块1，由此生成上述富氢气体，富氢气体被供给至作为燃料电池的发电模块608的燃料极，所产生的电被储存在电源单元612的二次电池中。
图19为将发电单元601作为电源使用的电子设备701的立体图。如图19所示，该电子设备701为便携型电子设备，特别地是笔记本电脑。电子设备701内置CPU、RAM、ROM、其他电子零件构成的计算处理电路，同时具备带有键盘702的下壳体704和带有液晶显示器706的上壳体708。其结构为：下壳体704和上壳体708可以通过合页部712结合、将上壳体708重合于下壳体704、能够在相对于键盘702的状态下折叠液晶显示器706。从下壳体704的右侧面到底面凹设有用于安装发电单元601的安装部710，如果在安装部701上安装发电单元601，则通过发电单元601的电力，电子设备701工作。
如上所述，根据本实施方式，在微反应器模块1中，唯一通于绝热壳体200外部的第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194的配线组197汇集在低温反应部6上，从该汇集部位贯通绝热壳体200而伸出到绝热壳体200的外部。即，为了加热高温反应部4，配线171，171从高温反应部4引回至低温反应部6侧、连接于第二导线180，182，因此在高温反应部4上，被第二发热体172加热的热并非原样从高温反应部4侧直接传递至绝热壳体200的外部，而是暂时经过低温反应部6后传递至绝热壳体200的外部。因此，含有连接于第二发热体172的第二导线180，182的配线组197主要成为低温反应部6的温度，因而储蓄在配线组197的热即便泄漏到绝热壳体200外部，其热量也少于例如当连接于高温反应部4的配线从高温反应部4侧直接贯通绝热壳体200时该配线泄漏到外部的热量。
另外，根据本实施方式，绝热壳体200的内部空间成为绝热空间，高温反应部4远离低温反应部6，从高温反应部4至低温反应部6的间隔成为连接管8的长度。因此，从高温反应部4向低温反应部6的传热路径仅限于连接管8，向不需要高温的低温反应部6的传热被限定。特别是，由于连接管8的高度和宽度小于高温反应部4和低温反应部6的高度和宽度，因此通过连接管8的热传导也被极力抑制。因而，在能够抑制高温反应部4的热损失的同时，还能够抑制低温反应部6升温至大于等于设定温度。即，即便在1个绝热壳体200内收容了高温反应部4和低温反应部6时，也能在高温反应部4和低温反应部6之间产生温度差。
另外，连接流路162、164、166、168成为集中到1根连接管8的状态，因此能够减少在连接管8等上产生的应力。即，由于在高温反应部4和低温反应部6之间存在温度差，因此高温反应部4比低温反应部6更为膨胀，但由于高温反应部4与连接管8的连接部以外成为自由端，因此能够抑制在连接管8等上产生的应力。特别是，连接管8的高度和宽度小于高温反应部4和低温反应部6，并且连接管8在高温反应部4和低温反应部6的宽度方向中央部上连接于高温反应部4和低温反应部6，因此能够抑制连接管8、高温反应部4和低温反应部6的应力发生。
由于在低温反应部6和绝热壳体200之间也连接有一根外部流通管10，因此能够减小在外部流通管10等上产生的应力。
另外，假设将流路162，164，166，168设置在不同连接管材上、以分开的状态将这些连接管材架设在高温反应部4和低温反应部6之间，则由于低温反应部6和高温反应部4的位移差，在这些连接管材、低温反应部6、高温反应部4上产生应力。另外，由于高温反应部4在高温时和低温时的温度差大于低温反应部6在高温时和低温时的温度差，因此当将外部流通管材配置在高温反应部4侧上时管材的热膨胀、收缩大于将外部流通管材配置在低温反应部6侧上时管材的热膨胀、收缩，因此绝热壳体200内的气密性易被破环。本实施方式中，能够抑制这种应力的发生、保持气密性。
外部流通管10、第一～第四导线176，178，180，182，184，186，192，194向绝热壳体200的外侧伸出，但是它们全部连接于低温反应部6。因此，能够抑制从高温反应部4向绝热壳体200外的直接放热，能够减少高温反应部4的热损失。因此，即便在1个绝热壳体200内收容有高温反应部4和低温反应部6时，也可以在高温反应部4和低温反应部6之间产生温度差。特别是，气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18、废气排出通路20、燃烧混合气导入通路22和氢气用排出通路24一起设置于1根的外部流通管10上，因此能够抑制管的露出表面的面积、能够抑制从管的表面向绝热壳体200外的放热、从而能够抑制热损失。
由于连接管8的下面、高温反应器4的下面和低温反应部6的下面成为同一平面，没有阶梯差，能够比较简单地以图案形状布置第二发热体172和配线171，171，能够抑制第二发热体172和配线171，171的断线。
由于将吸液材料33填充在外部流通管10的气化用导入通路14中、使气化用导入通路14作为气化器502，因此能够在谋求微反应器模块1的小型化和简略化的同时，能够成为混合液的气化所必需的温度状态(气化用导入通路14的上部成为120℃的状态)。
由于燃烧器板12设置在外部流通管10的上端部的外部流通管10的周围，因此，气化用导入通路14内的吸液材料33被填充至燃烧器板12的高度位置，因此能够更有效地将第一燃烧器504的燃烧热用于混合液的气化。
另外，为了成为在第一转化器506和第二转化器510之间夹着第二燃烧器508的构造，第二燃烧器508的燃烧热被均匀地传导至第一转化器506和第二转化器510中，不在第一转化器506和第二转化器510之间产生温度差。
无论在给排部2、高温反应部4、低温反应部6和连接管8的任何部分上，由于将流路划分的隔壁被薄化，因此能够将它们的热容量减小，在工作的初期阶段能够将给排部2、、高温反应部4、低温反应部6和连接管8从室温立即加热到高温。而且，也能够降低第一～第三发热体170，172，174的消耗电力。

Claims (18)

1.一种反应装置，该反应装置具备：引起反应物反应的低温反应部、在高于所述低温反应部的温度下引起反应物反应的高温反应部、加热所述高温反应部的高温反应部用发热体以及连接于所述高温反应用发热体并引回至所述低温反应部的配线。
2.如权利要求1所述的反应装置，其具备架设在所述高温反应部和所述低温反应部之间、并在所述高温反应部和所述低温反应部之间运送反应物和产物的连接管，所述配线引回至所述连接管上，然后引回至所述低温反应部。
3.如权利要求2所述的反应装置，其中所述高温反应部、所述低温反应部和所述连接管的各底面存在于同一平面上。
4.如权利要求1所述的反应装置，其中在所述高温反应部上形成有绝缘膜，在所述绝缘膜上设置有所述高温反应部用发热体。
5.如权利要求1所述的反应装置，其具备介由所述配线连接于所述高温反应部用发热体、并从外部对所述高温反应部用发热体施加电压的高温反应部压导线。
6.如权利要求1所述的反应装置，其中所述高温反应部用发热体起着温度传感器的作用。
7.如权利要求1所述的反应装置，其具备收容所述低温反应部、所述高温反应部、所述高温反应部用发热体和所述配线的绝热壳体。
8.如权利要求1所述的反应装置，其还具备绝热壳体和高温反应部用导线，所述绝热壳体收容所述低温反应部、所述高温反应部、所述高温反应部用发热体和配线；所述高温反应部用导线介由所述配线连接于所述高温反应部用发热体、并从所述绝热壳体中露出而从外部对所述高温反应部用发热体施加电压。
9.如权利要求8所述的反应装置，其中所述高温反应部用导线设置于所述低温反应部上。
10.如权利要求1所述的反应装置，其具备设置于所述低温反应部的低温反应部用发热体和连接于所述低温反应部用发热体、并从外部对所述低温反应部用发热体施加电压的低温反应部用导线。
11.如权利要求1所述的反应装置，其还具备：收容所述低温反应部、所述高温反应部和所述高温反应部用发热体的绝热壳体；介由所述配线连接于高温反应部用发热体、并从所述绝热壳体中露出而从外部对所述高温反应部用发热体施加电压的高温反应部用导线；设置于所述低温反应部的低温反应部用发热体；连接于所述低温反应部用发热体、并从所述绝热壳体中露出而从外部对所述低温反应部用发热体施加电压的低温反应部用导线。
12.如权利要求11所述的反应装置，其中所述高温反应部用导线和所述低温反应部用导线设置于所述低温反应部上。
13.如权利要求1所述的反应装置，其中所述低温反应部具有一氧化碳除去器。
14.如权利要求1所述的反应装置，其中高温反应部具有将化学组成中含有氢原子的燃料进行转化而生成氢的转化器。
15.如权利要求1所述的反应装置，其中所述低温反应部主要由金属材料形成。
16.如权利要求1所述的反应装置，其中所述高温反应部主要由金属材料形成。
17.一种具备权利要求1所述的反应装置的燃料电池系统。
18.一种使用权利要求17所述的燃料电池系统进行工作的电子设备。
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