JP2005272162A5 - - Google Patents

Description

さらに、携帯機器へ燃料電池システムを搭載した場合、燃料改質器で発生する熱が燃料改質器収納用容器へ伝達されて燃料改質器収納用容器の表面の温度が上昇し、その熱によって携帯機器内の他の部品に悪影響を及ぼすおそれがある。

本発明の燃料改質器収納用容器は、燃料から改質ガスを発生させる燃料改質器を内部に収容する収容容器と、先端が前記燃料改質器に接合された、前記燃料改質器に前記燃料を供給するための供給管と、先端が前記燃料改質器に接合された、前記改質ガスを排出するための排出管とを具備している燃料改質器収納用容器であって、前記収容容器は、その内面と外面との間に設けられた空洞と、前記内面において前記空洞に連通されるように設けられたガス吸引口とを有することを特徴とする。

本発明の燃料改質器収納用容器において、好ましくは、前記収容容器は、前記空洞の内圧が１０Ｐａ以下であることを特徴とする。

本発明の燃料改質器収納用容器において、好ましくは、前記収容容器は、内外面に垂直な方向における前記空洞の幅が０.５ｍｍ乃至５ｍｍであることを特徴とする。また、本発明の燃料改質器収納用容器において、好ましくは、前記収容容器は、前記空洞から内面までの厚みおよび前記空洞から外面までの厚みがそれぞれ０．１ｍｍ以上であることを特徴とする。

本発明の燃料改質器収納用容器において、好ましくは、前記収容容器は、凹部を上面に有する基体と該基体の上面に前記凹部を覆って取着される蓋体とから成り、前記空洞は、前記基体および前記蓋体の少なくとも一方に設けられることを特徴とする。

本発明の燃料改質装置は、上記本発明の燃料改質器収納用容器と、前記収容容器の内部に配置された前記燃料改質器とを具備していることを特徴とする。

本発明の燃料改質装置において、好ましくは、前記収容容器の内圧が１０Ｐａ以下であることを特徴とする。

本発明の燃料改質器収納用容器は、燃料から改質ガスを発生させる燃料改質器を内部に収容する収容容器と、先端が前記燃料改質器に接合された、前記燃料改質器に前記燃料を供給するための供給管と、先端が前記燃料改質器に接合された、前記改質ガスを排出するための排出管とを具備している燃料改質器収納用容器であって、前記収容容器は、その内面と外面との間に設けられた空洞と、前記内面において前記空洞に連通されるように設けられたガス吸引口とを有することから、収容容器に形成した空洞によって熱を効果的に断熱することができ、燃料改質器から基体や蓋体の外面への熱伝導を大幅に低減できるため、燃料改質器収納用容器の外表面の温度が上昇するのを有効に抑制することが可能となる。その結果、携帯機器内の他の部品に悪影響を及ぼすことを有効に防止できる。

また、供給管および排出管が、燃料改質器を収容容器内で浮かして固定する場合には、収容容器の内側に燃料改質器の裏面全体を直接、面接合する必要がなく、燃料改質器の熱が基体や蓋体に伝達されるのを有効に抑制することができる。その結果、燃料改質器を断熱して燃料改質器の温度低下を抑制することができ、燃料改質器を良好に動作させるために必要な温度を保つためのヒーターに大きな電力を供給しつづける必要はなく、発電効率を著しく向上させることができる。

さらに、収容容器に形成した空洞内を減圧するためのガス吸引口が全て燃料改質器収納用容器内に形成されていることから、ガス吸引口が燃料改質器収納用容器の外面に突出することはなく、燃料改質器収納用容器を低背化でき、その結果、小型の携帯機器へ搭載できる燃料改質器収納用容器および燃料改質装置を提供することができる。

また、燃料改質器収納用容器の外面にガス吸引口がない場合には、ガス吸引口から外部に熱が放散されて燃料改質器の温度が低下するのを有効に抑制できる。

本発明の燃料改質器収納用容器は、上記構成において好ましくは、収容容器は、空洞の内圧が１０Ｐａ以下であることから、空洞内の気体の分子密度を低くすることができるため、空洞を介した基体の内面および外面間の熱伝導量を効果的に低減することができる。その結果、燃料改質器から収容容器に伝わる熱をより効果的に低減することができ、燃料改質器の温度低下を抑制して発電損失をより低減することができるとともに燃料改質器収納用容器の高温化の抑制をより有効に行なうことができる。

本発明の燃料改質器収納用容器は、上記構成において好ましくは、収容容器は、内外面に垂直な方向における空洞の幅が０.５ｍｍ乃至５ｍｍであることから、小型で熱を外部に伝え難い燃料改質器収納用容器とすることができるとともに、空洞によって機械的な衝撃を良好に吸収することができ、燃料改質器収納容器内へ衝撃が直接伝達することを大幅に低減することができる。その結果、燃料改質器収納用容器内に収容された燃料改質器の作動信頼性を向上させることができる。

本発明の燃料改質器収納用容器は、上記構成において好ましくは、収容容器は、空洞から内面までの厚みおよび空洞から外面までの厚みがそれぞれ０．１ｍｍ以上であることから、燃料改質器から基体や蓋体の外部に放散される熱をより効果的に低減することができる。その結果、燃料改質器の温度低下の抑制や燃料改質器収納用容器の高温化の抑制をより有効に行なうことができ、発電損失をより低減することができる。

本発明の燃料改質装置は、上記本発明の燃料改質器収納用容器と、収容容器の内部に配置された燃料改質器と具備していることから、上記本発明の燃料改質器収納用容器の特徴を有する、燃料改質器によって改質された水素ガス等のガスを安全に燃料改質器収納用容器の外に排出できるとともに、発電損失の少ないものとなる。

本発明の燃料改質装置は、上記構成において好ましくは、収容容器の内圧が１０Ｐａ以下であることから、燃料改質器収納用容器内の断熱効果を高めることができ、燃料改質器から収容容器に伝わる熱をさらに効果的に低減することができるため、燃料改質器を良好に動作させるために必要な温度を保つためのヒーターに大きな電力を供給しつづける必要はなく、発電効率をさらに著しく向上させることができる。

本実施の形態の燃料改質器収納用容器における基体１および蓋体４は、ともに燃料改質器９を収納する容器としての役割を有する。それらは、例えばＦｅ合金，無酸素銅、ＳＵＳ等の金属材料や、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）質焼結体，ムライト（３Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）質焼結体，炭化珪素（ＳｉＣ）質焼結体，窒化アルミニウム（ＡｌＮ）質焼結体，窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４）質焼結体，ガラスセラミックス等のセラミック材料形成されている。

本実施の形態の燃料改質器収納用容器における基体１および蓋体４の少なくとも一方は、内部に空洞Ｓが形成されている。これにより、熱を効果的に断熱することができ、燃料改質器９から基体１や蓋体４の外面への熱伝導を大幅に低減できるため、燃料改質器収納用容器１２の外表面の温度が上昇するのを有効に抑制することが可能となる。その結果、携帯機器内の他の部品に悪影響を及ぼすことを有効に防止できる。

本実施の形態の燃料改質器収納用容器は、基体１および蓋体４の燃料改質器９側の部位に空洞Ｓ内を減圧するためのガス吸引口１０が形成されている。ガス吸引口１０は、基体１や蓋体４の空洞Ｓ内のガスを吸引して所望の内圧とした後、閉じられることにより空洞Ｓ内の気密性を維持することができる。

次に、本実施の形態の燃料改質器収納用容器におけるリード端子２は、基体１および蓋体４の熱膨張係数と同一または近似した金属が用いられるのがよく、例えば、Ｆｅ−Ｎｉ合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金よりなるものが、実用時の温度変化に対して熱歪の発生を防止できる。その上、リード端子２と基体１との良好な封着性が得られるとともに、ボンディング性に優れ、実装時に必要な強度と良好なはんだ付性や溶接性を確保できる。

また、本実施の形態の燃料改質器収納用容器における絶縁封止材８は、例えば、硼珪酸ガラス，アルカリガラス，鉛を主成分とする絶縁ガラス等から成り、基体１に形成された貫通孔でこの絶縁封止材８によって基体１とリード端子２とが電気的に絶縁されてリード端子２が封止固定されている。基体１に形成されたリード端子２が挿通される貫通孔は、基体１とリード端子２とが接触して電気的に導通することがない大きさが必要であり、具体的にはリード端子２から基体１までの間隔が０．１ｍｍ以上確保できる内径が好ましい。

また、本実施の形態の燃料改質器収納用容器１２に収納される燃料改質器９は、微小ケミカルデバイスとして、半導体製造技術を適用して、例えば、シリコン等の半導体，石英，ガラス，セラミックス等の無機材料の基材に、切削法，エッチング法，ブラスト法等により細い溝を形成することによって液体流路が作製され、操作中の液体の蒸発防止等を目的として、ガラス板等のカバーを陽極接合、ロウ付け等により表面に密着させて作製される。

Claims (7)

1. 燃料から改質ガスを発生させる燃料改質器を内部に収容する収容容器と、先端が前記燃料改質器に接合された、前記燃料改質器に前記燃料を供給するための供給管と、先端が前記燃料改質器に接合された、前記改質ガスを排出するための排出管とを具備している燃料改質器収納用容器であって、前記収容容器は、その内面と外面との間に設けられた空洞と、前記内面において前記空洞に連通されるように設けられたガス吸引口とを有することを特徴とする燃料改質器収納用容器。
2. 前記収容容器は、前記空洞の内圧が１０Ｐａ以下であることを特徴とする請求項１記載の燃料改質器収納用容器。
3. 前記収容容器は、内外面に垂直な方向における前記空洞の幅が０.５ｍｍ乃至５ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の燃料改質器収納用容器。
4. 前記収容容器は、前記空洞から内面までの厚みおよび前記空洞から外面までの厚みがそれぞれ０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の燃料改質器収納用容器。
5. 前記収容容器は、凹部を上面に有する基体と該基体の上面に前記凹部を覆って取着される蓋体とから成り、
   前記空洞は、前記基体および前記蓋体の少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の燃料改質器収納用容器。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の燃料改質器収納用容器と、前記収容容器の内部に配置された前記燃料改質器とを具備していることを特徴とする燃料改質装置。
7. 前記収容容器の内圧が１０Ｐａ以下であることを特徴とする請求項６記載の燃料改質装置。