CN101132985B - 燃料重整装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种燃料重整装置(10)，其具备：使作为重整用燃料的原燃料蒸发的蒸发器(12)、使蒸发的所述原燃料升温到重整反应所需的温度的过热器(14)、对升温后的所述原燃料重整而生成重整气体的重整器(16)、对用于通过所述蒸发器(12)使所述原燃料蒸发的所述加热流体进行预热的预热器(18)。蒸发器(12)围绕过热器(14)而配设于同心圆上。

Description

燃料重整装置 

技术领域

本发明涉及通过对重整用燃料进行重整而生成富氢的燃料气体的燃料重整装置。 

背景技术

例如在燃料电池中，供给主要含氢的气体(下面也称作含氢气体)作为燃料气体。作为该含氢气体，通常使用从甲醇及LNG等石化燃料等炭化氢燃料得到重整原料气体，对该重整原料气体实施水蒸气重整及部分氧化重整、自热重整等而生成的重整气体。 

例如在特开2003-192304号公报中公开的重整装置中，其构成为如图14所示，在供给到蒸发器1的纯水经由燃烧废气被蒸发后，将水蒸气通过热交换器2供给重整器3。蒸发器1中设有具备利用作为热交换用气体的燃烧废气使通过的水蒸发而生成水蒸气的热交换部的蒸发热交换器4。蒸发热交换器4具备：相互平行配设的多个配管5、上述配管5的上游端及下游端开口的入口歧管6及出口歧管7。在该入口歧管6上配设有纤维状的防突出构件8。 

但是，在上述重整装置中，蒸发器1、热交换器2及重整器3在水蒸气的流动方向(箭头X方向)上排列，实际上上述蒸发器1、上述热交换器2、上述重整器3虽未图示，而由配管连结。因此，由于使用多个配管，故重整装置整体大型化。而且，容易从配管产生排热，引起排热损失，使热效率降低。 

另外，在上述蒸发器1中，纯水沿多个配管5在箭头X方向流动，另一方面，燃烧废气供给与箭头X方向正交的箭头Y方向。此时，为使通过配管5的纯水可靠地蒸发生成水蒸气，而需要从燃烧废气赋予上述纯水规定的热量。因此，为确保纯水和燃烧废气的热交换时间，就必须使上述配管5形成为在箭头X方向具有相当的长尺寸。由此，蒸发器1在箭头X 方向相当大型化，而不能实现重整装置整体的小型化。 

发明内容

本发明是鉴于这种问题而开发的，其目的在于，提供一种燃料重整装置，可尽可能地消减配管，实现热效率的提高，同时可简单且紧凑地构成。 

另外，本发明的目的在于，提供一种燃料重整装置，其进行重整用燃料和加热流体的高效的热交换，同时可简单且紧凑地构成。 

本发明提供一种燃料重整装置，其通过对重整用燃料进行重整从而生成富氢的燃料气体，其具备：通过与加热流体的热交换而使所述重整用燃料蒸发的蒸发器；使蒸发的所述重整用燃料升温到重整反应所需的温度的过热器；对升温后的所述重整用燃料进行重整而生成重整气体的重整器，围绕过热器配设蒸发器，并且，所述过热器和重整器相互串联地连结，并且，在所述过热器的上方配置所述重整器。 

根据本发明，过热器、蒸发器及重整器不需要通过配管连结，而可良好地消减(或短尺寸化)所述配管。由此，可降低来自配管的排热，实现热效率的提高，同时可简单且紧凑地构成整个燃料重整装置。 

附图说明

图1是本发明第一实施例的燃料重整装置的概略立体说明图； 

图2是表示上述燃料重整装置内的流动状态的截面图； 

图3是构成上述燃料重整装置的蒸发器的分解立体说明图； 

图4是上述蒸发器的局部省略立体说明图； 

图5是上述蒸发器的局部截面说明图； 

图6是上述蒸发器的横截面图； 

图7是构成上述重整装置的过热器的分解立体图； 

图8是构成上述燃料重整装置的重整器的分解立体图； 

图9是表示本发明第二实施例的燃料重整装置内的流动状态的截面图； 

图10是构成上述燃料重整装置的蒸发器的局部截面说明图； 

图11是上述蒸发器的局部省略立体图； 

图12是本发明第三实施例的构成燃料重整装置的蒸发器的横截面图； 

图13是本发明第四实施例的构成燃料重整装置的蒸发器的截面说明图； 

图14现有技术的重整装置的概略说明图。 

具体实施方式

图1是本发明第一实施例的燃料重整装置10的概略立体说明图，图2是表示上述燃料重整装置10内的流动状态的截面图。 

燃料重整装置10中，例如通过对含有甲烷等碳化氢及乙醇等的重整用燃料进行重整，生成富氢的燃料气体，将所述燃料气体例如供给燃料电池(未图示)。 

燃料重整装置10具备：使重整用燃料蒸发的蒸发器12、使蒸发的上述重整用燃料升温到重整反应所需的温度的过热器14、对升温后的上述重整用燃料重整而生成重整气体的重整器16、预热利用上述蒸发器12将上述重整用燃料蒸发的加热流体的预热器18。蒸发器12围绕过热器14而配设于同心圆上，同时上述过热器14和重整器16相互同轴且串联地连结。预热器18在与重整器16相反侧同轴且串联地与过热器14连结。 

如图3～图5所示，蒸发器12具有：弯曲管构件20、在上述弯曲管构件20的两侧且与上述弯曲管构件20同心圆状配设的内筒构件(蒸发器内筒22)及外筒构件24。弯曲管构件20具备将轴向(箭头A方向)一端(下端)构成为固定于第一分离器26的固定端，并且将轴向另一端(上端)构成为自由端的开口截面圆弧状的多个圆弧状管28a、28b。 

如图3及图6所示，多个例如四个圆弧状管28a在同一圆周上每隔等角度间隔分开并设，同时在该第一列的四个圆弧状管28a的外周，同心圆状地在同一圆周上每隔等角度间隔分开设置多个例如四个圆弧状管28b。第一列圆弧状管28a和第二列圆弧状管28b相互错开相位设置。在各圆弧状管28a、28b内形成使作为加热流体的燃烧气体流通的第一通路30，并且在内筒构件22、外筒构件24及各圆弧状管28a、28b之间形成使作为重整用燃料的原燃料流通的第二通路32。 

在弯曲管构件20内配设弯曲燃料催化剂34。弯曲燃料催化剂34设置截面为圆弧状，轴向一端形成为固定于第二分离器36的固定端，并且轴 向另一端形成为自由端的、多个且两列的催化剂外筒38a、38b。第一列催化剂外筒38a一个一个地配设在第一列圆弧状管28a内，并且，第二列催化剂外筒38b二个二个地配设在第二列圆弧状管28b内。 

各催化剂外筒38a彼此之间分别隔开等角度间隔配设，并且，各催化剂外筒38b彼此之间同样隔开规定角度间隔配设。催化剂外筒38a、38b上收纳担载燃烧催化剂的扁平型的金属蜂窝40a、40b。 

如图2及图5所示，第一分离器26固定于外筒构件24的下端部，并且第二分离器36固定于在上述外筒构件24的外侧配置的大致圆筒状的壳体(casing)42的下端。第一及第二分离器26、36隔开规定距离，形成废气流体路径44。该废气流体路径44与形成于第一分离器26和催化剂外筒38a、38b之间的通路46a、46b连通，并且通过壳体42和外筒构件24之间从形成于上述壳体42的上端缘部的排气口48与外部连通。 

如图5所示，外筒构件24的上端部固定于壳体42的上端部，并且在圆弧状管28a、28b的上端部安装盖构件50。在圆弧状管28a、28b的上端和催化剂外筒38a、38b的上端之间形成室52，如后所述，将在金属蜂窝40a、40b中向上方流动的加热流体在上述室52中折回送向第一通路30。 

如图2及图3所示，在壳体42的上端部安装环状构件54。在该环状构件54上安装甲烷等重整用燃料供给管56和空气供给管58。在该环状构件54内配设有给水管60，该给水管60的端部60a贯通上述环状构件54露出到外部。给水管60成形为环状，在下部侧设置多个孔部(未图示)，可进行喷淋式给水。在环状构件54的上部固定圈状的盖体62。另外，在将甲烷和空气预先混合而从燃料供给管56供给时，可不需要空气供给管58。 

如图2及图7所示，过热器14具备外筒(过热器外筒)64，该外筒64固定于蒸发器12的内筒构件22上。外筒64在箭头A方向上构成为比内筒构件22长，且在下端缘部，例如在四个部位形成位于下方且从上述内筒构件22的下部与第二通路32连通的多个燃料入口66。该原燃料入口66具有沿周方向延伸的缝隙状或多孔状。在外筒64的下端部固定第三分离器68。 

如图7所示，在大致圆板状的第三分离器68上形成多个孔部70，通 过焊接及钎焊等在上述孔部70固定管体72的一端。在管体72上，多个隔板74通过压入及钎焊等而固定在各自规定的高度位置。在隔板74上形成用于插入各管体72的多个孔部76，同时在分别交互不同的位置形成切口部78。 

在外筒64内通过多个管体72的外周部和多个隔板74的切口部78而形成蛇行的过热用通路82(参照图2)。在各管体72内形成用于使重整后加热的重整气体(富氢气体)从上方流向下方的通路84。在管体72的上部侧，经由分配板86固定第四分离器88。在分配板86上形成用于插通管体72的孔部90，同时在中央部设置分配用的开口部(重整用燃料的出口)92。在第四分离器88上形成用于插通管体72的孔部94。 

如图2及图8所示，重整器16具备外筒96和内筒98，在上述外筒96和上述内筒98之间形成与开口部92连通的原燃料通路100。在外筒96的上部形成被封闭的室102，从原燃料通路100导入该室102内的原燃料从重整用燃料导入部105供给向配设于内筒98内的多个整流板104。包围外筒96配设罩构件111，在该罩构件111内形成隔热层111a。 

在各整流板104上形成多个孔部106，该整流板具有原燃料的整流功能。在整流板104的下方配设担载Pd、Pt、Rh等重整用催化剂的蜂窝状的催化剂部108。在该催化剂部108上固定第四分离器88，同时在上述第四分离器88内形成与各管体72的通路84连通的室110。 

如图2及图5所示，预热器18经由连结构件112与蒸发器12的下端部连结。连结构件112形成大致环状的室114，在该室114的上部侧配设环状的板构件116，在上述板构件116上形成多个孔部118。板构件116与蒸发器12的第二分离器36相对，在与该第二分离器36之间形成室120，室114经由孔部118及上述室120与催化剂外筒38a、38b内连通。 

如图2所示，在连结构件112上设置与室114连通的通路122，该通路122与构成预热器18的外筒构件124内连通。在外筒构件124内，与过热器14相同，配设多个管体126和多个隔板128。管体126沿箭头A方向延伸，同时在上述管体126的规定高度位置固定相互设置切口部130的隔板128。 

在管体126内设置用于使通过过热器14的重整气体流向垂直下方的 通路132，另一方面，还设置经由上述管体126的外周面及各隔板128使加热流体蛇行而导向垂直上方向的预热用通路134。在外筒构件124的外周下端缘部设置用于供给加热流体的供给口136。 

如图2所示，在构成蒸发器12的内筒构件22和构成过热器14的外筒64之间，为抑制向该蒸发器12的传热，而插入例如散热片142作为传热抑制介质(传热抑制构造)。另外，也可以形成例如隔热空间层代替散热片142。 

另外，在燃料重整装置10中，在构成蒸发器12的圆弧状管28a、28b之间，例如图6所示，插入促进传热用散热片140。该散热片140形成波状，但也可以为直线状，且优选构成为尺寸比圆弧状管28a、28b在箭头A方向的长度短。 

另外，过热器14和预热器18直接连结，但也可以在该过热器14和该预热器18之间设置将富氢气体中的二氧化碳转化为氢的CO变换器(未图示)。另外，也可以在预热器18的下游侧设置除去富氢气体中残存的一氧化碳的选择氧化除去装置(PROX)。 

对这样构成的燃料重整装置10的动作做如下说明。 

例如，从未图示的燃料电池排出的废气作为加热流体从预热器18的供给口136供给向该预热器18。在预热器18中，如图2所示，加热流体通过形成于各隔板128的切口部130和多个管体126的外周之间的预热用通路134而蛇行，同时向垂直上方移动。另一方面，如后所述，通过重整而生成的富氢的重整气体通过过热器14例如在冷却到300℃左右后被供给到管体126的通路132中。 

因此，加热流体在与重整气体之间进行热交换而升温后，从连结构件112的通路122导入室114。在该室114的上部配设板构件116，预热后的加热流体一旦从形成于上述板构件116的多个孔部118导入到室120中后，沿与上述室120连通的催化剂外筒38a、38b内的金属蜂窝40a、40b向垂直上方移动。因此，加热流体经由被金属蜂窝40a、40b担载的燃烧催化剂燃烧，得到燃烧气体。 

该燃烧气体如图5所示，在导入到催化剂外筒38a、38b的上端部和圆弧状管28a、28b的被封闭的上端部之间形成的室52后，向垂直下方向 折回，在第一通路30中向垂直下方移动。另一方面，向燃烧供给管56中供给例如含有甲烷等的重整用燃料，同时向空气供给管58供给空气。另外，向给水管60供给水，将重整用燃料空气及水在环状构件54内混合从而得到原燃料。 

该原燃料沿内筒构件22、外筒构件24及圆弧状管28a、28b之间形成的第二通路32向垂直下方流动，与在第一通路30中流动的燃烧气体之间进行热交换。由此，原燃料在气化后从构成过热器14的外筒64的下部形成的原燃料入口66导入该外筒64的内部。 

因此，如图2所示，气化后的原燃料通过在设于多个隔板74上的切口部78及多个管体72之间形成的过热用通路82向垂直上方移动。另一方面，后述的重整后的高温(650℃左右)的重整气体沿管体72内的通路84向垂直下方移动。因此，在过热用通路82中移动的气化状态的原燃料因沿通路84移动的重整气体而升温，例如在被加热到550℃左右后，从分配板86的开口部92供给向重整器16。 

在该重整器16中，气化及被加热的原燃料一旦通过原燃料通路100导入到室102内后，从重整用燃料导入部105向垂直下方向移动。在重整器16上多段配设有多个整流板104，被上述整流板104整流后的原燃料由催化剂部108重整从而得到重整气体。 

具体而言，在重整器16中，利用重整用燃料中的甲烷、空气中的氧及水蒸气，同时进行氧化反应即CH₄+2O₂→CO₂+2H₂O(排热反应)、和燃料重整反应即CH₄+2H₂O→CO₂+4H₂(吸热反应)。因此，生成含有二氧化碳和氢的重整气体，该重整气体从室110被供给向多个管体72的通路84。 

另外，供给向通路84的高温(650℃左右)的重整气体向垂直下方移动，同时在将沿过热用通路82移动的原燃料加热后，供给向构成预热器18的管体126内的通路132。该重整气体通过在通路132中向垂直下方向移动，在将沿预热用通路134移动的加热流体预热后，供给向未图示的燃料电池等。 

该情况下，在第一实施例中，具备使原燃料(重整用燃料)蒸发的蒸发器12、和将蒸发的上述原燃料升温到重整反应所需的温度的过热器14，并且，上述蒸发器12围绕上述过热器14在同心圆上配置。具体而言，如 图2所示，将构成蒸发器12的内筒构件22和构成过热器14的外筒64固定，并且在上述外筒64的下端缘部形成有将上述蒸发器12的第二通路32和上述过热器14内的过热用通路82连通的原燃料入口66。 

因此，过热器14和蒸发器12不需利用配管连结，从而可良好地消减配管。由此，不会产生来自配管的排热而实现热效率的提高，并且能够简单且紧凑地构成。 

另外，在第一实施例中，在蒸发器12的内筒构件22和过热器14的外筒64之间设有传热抑制构造(散热片142或隔热空间层)。因此，抑制从过热器14向蒸发器12的传热，能够容易地实现热交换效率的提高。 

而且，在蒸发器12中，形成有沿轴向(箭头A方向)延伸的第一及第二通路30、32，燃烧气体及原燃料沿箭头A方向进行热交换。因此，过热器14的外周被第一及第二通路30、32覆盖，从而能够良好地阻止从该过热器14的外周向外部的排热，使热交换效率进一步提高。 

再有，在第一实施例中，使利用蒸发器12蒸发的原燃料(重整用燃料)升温的过热器14、和将升温后的上述原燃料重整的重整器16相互同轴且串联地连结(参照图2)。具体而言，在构成过热器14的分配板86上设置开口部92作为用于将升温后的重整用燃料即原燃料供给向重整器16的重整用燃料气体出口，同时该开口部92与设于上述重整器16上的原燃料通路100直接连通。 

因此，从过热器14导出的原燃料在从开口部92直接供给向原燃料通路100后，从重整用燃料导入部105供给向整流板104。因此，不需要用于连结过热器14和重整器16的配管，从而可良好地消减配管，可不产生来自上述配管的排热而实现热效率的提高，同时可简单且紧凑的构成。 

另外，在重整器16的重整气体出口侧，经由第四分离器88形成有室110，在该室110上固定有构成过热器14的多个管体72。因此，通过重整器16生成的重整气体通过管体72内的通路84，在与过热用通路82中流动的原燃料之间随即进行热交换。由此，可将高温重整气体作为用于将原燃料过热的过热源加以利用，从而容易实现热效率的提高。 

另外，在重整器16上覆盖外筒96并配设罩构件111，在该罩构件111内形成有隔热层111a。因此，能够有效地阻止在外筒96和内筒98之间形 成的原燃料通路100中流动的原燃料的温度降低，能够高效且可靠地通过重整器16进行重整处理。 

再有，在第一实施例中，具备在同心圆上分别配设两列蒸发器12的开口截面圆弧状的多个圆弧状管28a、28b，并且，在上述圆弧状管28a、28b内配设有收纳金属蜂窝40a、40b的开口截面圆弧状的催化剂外筒38a、38b。而且，在各圆弧状管28a、28b内，绕催化剂外筒38a、38b形成有沿箭头A方向延伸的第一通路30，并且，在内筒构件22、外筒构件24及上述圆弧状管28a、28b之间形成有沿箭头A方向延伸的第二通路32。 

因此，加热流体通过金属蜂窝40a、40b而生成的燃烧气体沿第一通路30向垂直下方向流动。另一方面，将重整用燃料、空气及水混合的原燃料沿第二通路32向垂直下方向移动，在上述燃烧气体和上述原燃料之间进行热交换。 

这样，作为加热流体的燃烧气体和原燃料在同一方向移动并进行热交换，因此，能够进行高效的热交换，同时能够将箭头A方向的尺寸有效地缩短。由此，得到蒸发器12的热交换效率提高，同时可简单且紧凑的构成的效果。 

另外，弯曲管构件20在同心圆上分别配置两列多个圆弧状管28a、28b，同时在各圆弧状管28a、28b上配设构成弯曲燃烧催化剂34的催化剂外筒38a、38b。因此，在外筒构件24和内筒构件22之间可设置多个(即长尺寸的)的第一及第二通路30、32，从而具有原燃料和燃烧气体的热交换效率有效地提高的优点。 

另外，弯曲燃烧催化剂34具备扁平型的金属蜂窝40a、40b。由此，可使金属蜂窝40a、40b内的面内温度分别均匀化，从而能够维持催化剂的性能，且容易地执行上述催化剂的温度的控制。再有，在圆弧状管28a、28b之间配设有促进传热用的散热片140，使原燃料和燃烧气体的热交换效率进一步提高。 

另外，圆弧状管28a、28b的轴向一端构成为固定于开放的第一分离器26的固定端，并且轴向另一端构成为自由端。因此，圆弧状管28a、28b由于在轴向的伸缩未被限制，故可阻止运转时和停止时的温度差引起的流动方向(轴向)的热应力。因此，圆弧状管28a、28b的耐久性提高，并 且容易实现薄壁化，可实现蒸发器12整体的轻量化及小型化。 

再有，在第一实施例中，过热器14和重整器16相互同轴且串联地连结，并且，预热器18在与上述重整器16相反侧与上述过热器14同轴且串联地连结。由此，可一举消减连结重整器16、过热器14、及预热器18的配管，可将燃料重整装置10整体小型化，同时可抑制来自配管的排热，实现热效率的提高。而且，可用少的启动能量良好地执行燃料重整装置10的启动，从而能够可靠地节省能量。 

图9是表示本发明第二实施例的燃料重整装置150的流动状态的截面图。另外，与第一实施例的燃料重整装置10相同的构成要素使用同一参照符号，其详细的说明省略。另外，在以下说明的第三及第四实施例中，同样省略其详细说明。 

构成蒸发器152的圆筒管构件154具备具有开口截面环状，且在同心圆上两列配置的外侧圆筒管156及内侧圆筒管158。并构成为外侧圆筒管156固定两个圆筒板156a、156b的上端部，并且内侧圆筒管158固定两个圆筒板158a、158b的上端部。 

如图10所示，外侧圆筒管156及内侧圆筒管158在各自的上部设置室52。构成外侧圆筒管156的圆筒板156a的下端部固定于外筒构件24上，构成上述外侧圆筒管156的圆筒板156b和构成内侧圆筒管158的圆筒板158a，下端部彼此固定。构成内侧圆筒管158的圆筒板158的下端部位于原燃料入口66的下方固定于构成过热器14的外筒64的下端部。 

在这样构成的第二实施例中，当将含有重整用燃料、空气及水的原燃料供给向蒸发器152时，主要是水沿外侧圆筒管156及内侧圆筒管158和外筒构件24之间形成的第二通路32向垂直下方落下(参照图10及图11)。此时，在弯曲燃料催化剂34中，加热流体燃烧而生成燃烧气体，该燃烧气体沿第一通路30向垂直下方移动。 

因此，在高温的燃烧气体和水之间进行热交换而产生蒸汽。该蒸汽向垂直上方移动，重整用燃料及空气混合而得到蒸气化的原燃料，并将该原燃料从构成过热器14的外筒64的原料入口66导入该外筒64内。 

由此，在第二实施例中，可沿圆筒管构件154的轴向流通原燃料及燃烧气体，且原燃料在通路32中往复流动，因此，与第一实施例相比，能 够得到飞跃地进行有效的热变换，并且简单且紧凑的构成等比第一实施例好的效果。 

图12是本发明第三实施例的构成燃料重整装置的蒸发器170的横截面图。 

蒸发器170具备弯曲管构件172，该弯曲管构件172在同心圆上分别配设多个开口截面圆弧状的圆弧状管174a、174b及174c。圆弧状管174a～174c相互错开相位配设，从而在各圆弧状管174a～174c中形成蛇行的第二通路32。在圆弧状管174a～174c内收纳构成弯曲燃烧催化剂176的催化剂外筒178a～178c。在催化剂外筒178a～178c上配设金属蜂窝180a～180c。 

在这样构成的第三实施例中，弯曲管构件172及弯曲燃烧催化剂176在同心圆上配设三列。因此，通过设置多个第一及第二通路30、32，可容易地对应输出的提高(处理原料气体量的提高)，并且可进一步进行更大量的燃烧气体和原燃料的热交换。 

图13是本发明第四实施例的构成燃料重整装置的蒸发器190的概略构成说明图。 

构成蒸发器190的弯曲燃烧催化剂192在催化剂外筒38a、38b内沿加热流体的流动方向收纳第一燃烧催化剂层194a和第二燃烧催化剂层194b。具体而言，在催化剂外筒38a、38b的下部侧配置担载低温着火性优良的Pt系催化剂的蜂窝，另一方面，在上述催化剂外筒38a、38b的上部配置担载甲烷的净化性能特别优良的Pd/Pt合金的蜂窝。 

在这样构成的第四实施例中，利用设于弯曲燃烧催化剂192上游侧的第一燃烧催化剂层194a提高低温着火性。而且，由于配置于下游侧的第二燃烧催化剂层194b，从而即使加热流体中的CH₄不燃烧而流动，也可以利用上述第二燃烧催化剂层194b将该CH₄净化。由此，能够可靠地阻止CH₄混在燃烧气体中。 

在上述第二～第四实施例中，围绕过热器14在与上述过热器14同心的圆上分别配设蒸发器152、170及190。因此，能够得到如下与上述第一实施例相同的效果：良好地消减配管，且不会产生来自配管的排热，实现热交换效率的提高，并且可简单且紧凑地构成等。 

Claims (18)

1.一种燃料重整装置，其通过对重整用燃料进行重整从而生成富氢的燃料气体，其特征在于，具备：

通过与加热流体的热交换而使所述重整用燃料蒸发的蒸发器(12、170)；

使蒸发的所述重整用燃料升温到重整反应所需的温度的过热器(14)；

对升温后的所述重整用燃料进行重整而生成重整气体的重整器(16)，

围绕所述过热器(14)配设所述蒸发器(12、170)，并且，所述过热器(14)和所述重整器(16)相互串联地连结，并且，在所述过热器(14)的上方配置所述重整器(16)，

所述蒸发器(12)具有弯曲管构件(20)和在所述弯曲管构件(20)两侧且与该弯曲管构件(20)在同心圆上配设的内筒构件(22)及外筒构件(24)，

在所述弯曲管构件(20)内形成使所述加热流体或所述重整用燃料的一方流通的第一通路(30)，

并且，在所述内筒构件(22)、所述外筒构件(24)及所述弯曲管构件(20)之间形成使所述加热流体或所述重整用燃料的另一方流通的第二通路(32)。

2.如权利要求1所述的燃料重整装置，其特征在于，所述过热器(14)和所述蒸发器(12)相互在同心圆上配设。

3.如权利要求2所述的燃料重整装置，其特征在于，在构成所述过热器(14)的过热器外筒(64)上设置流入口(66)，该流入口(66)使通过所述蒸发器(12)蒸发的所述重整用燃料流入所述过热器(14)内。

4.如权利要求2或3所述的燃料重整装置，其特征在于，在构成所述过热器(14)的过热器外筒(64)和构成所述蒸发器(12)的蒸发器内筒(22)之间设置有传热抑制构造。

5.如权利要求4所述的燃料重整装置，其特征在于，所述传热抑制构造具备散热片(142)。

6.如权利要求1所述的燃料重整装置，其特征在于，所述过热器(14)和所述重整器(16)相互同轴地连结。

7.如权利要求6所述的燃料重整装置，其特征在于，所述重整器(16)具备内侧筒体(98)及外侧筒体(96)，

在所述内侧筒体(98)的内侧充填重整催化剂，

并且，在所述内侧筒体(98)和所述外侧筒体(96)之间形成使所述重整用燃料流通的通路(100)。

8.如权利要求7所述的燃料重整装置，其特征在于，所述过热器(14)在所述重整器(16)侧的端部具有与所述通路(100)连通的重整用燃料的出口(92)，

并且，所述重整器(16)在与所述过热器(14)相反侧的端部设置重整用燃料导入部(105)，该重整用燃料导入部(105)与所述通路(100)连通且向所述内侧筒体(98)内供给所述重整用燃料。

9.如权利要求8所述的燃料重整装置，其特征在于，在所述重整器(16)上连结管体(72)，该管体(72)从所述过热器(14)侧的端部插入所述过热器(14)内，并使通过所述重整催化剂的重整气体作为所述重整用燃料的加热源流通。

10.如权利要求6～9中任一项所述的燃料重整装置，其特征在于，围绕所述重整器(16)设置隔热用罩构件(111)。

11.如权利要求1所述的燃料重整装置，其特征在于，所述弯曲管构件(20)在多个同心圆上配设多列。

12.如权利要求1或11所述的燃料重整装置，其特征在于，设置在所述弯曲管构件(20)内配设的弯曲燃烧催化剂(34)，

所述第一通路(30)是使通过所述弯曲燃烧催化剂(34)燃烧的加热流体流通的加热流体通路，另一方面，

所述第二通路(32)是使所述重整用燃料流通而与所述加热流体进行热交换的重整用燃料通路。

13.如权利要求12所述的燃料重整装置，其特征在于，所述弯曲燃烧催化剂(34)具备扁平型金属蜂窝(40a)。

14.如权利要求12所述的燃料重整装置，其特征在于，在所述重整用燃料通路中配设促进传热用散热片(140)。

15.如权利要求1所述的燃料重整装置，其特征在于，所述弯曲管构件(20)将轴向一端构成为固定端，并且将轴向另一端构成为自由端。

16.如权利要求12所述的燃料重整装置，其特征在于，所述弯曲管构件(20)具备具有开口截面圆弧状、且在同一圆周上配设的两个以上的圆弧状管(28a)，

在所述圆弧状管(28a)内配设至少一个截面圆弧状的所述弯曲燃烧催化剂(34)。

17.如权利要求12所述的燃料重整装置，其特征在于，所述弯曲管构件具备具有开口截面环状的圆筒管(156)，

在所述圆筒管(156)内配设截面圆弧状的所述弯曲燃烧催化剂(36)。

18.如权利要求1所述的燃料重整装置，其特征在于，具备对用于通过所述蒸发器(12)使所述重整用燃料蒸发的所述加热流体进行预热的预热器(18)，

所述预热器(18)在与所述重整器(16)相反侧与所述过热器(14)同轴且串联地连结。

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