JP2007200867A - 反応装置、発電装置及び電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】従来と比較して装置全体を小型化することができる反応装置、発電装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】反応装置12は、燃料から水素を生成する改質器20および一酸化炭素から二酸化炭素を生成する一酸化炭素除去器21が連通して設けられた反応装置本体部2と、反応装置本体部2の外面に対向して設けられるとともに、反応装置本体部2の側から輻射される熱線を当該反応装置本体部2の側に反射する熱反射膜33とを備え、この熱反射膜33は少なくとも一部に開口部34を有する。
【選択図】図4

Description

本発明は、反応物の反応を起こす反応装置、特に液体燃料から水素を生成する反応装置並びにそれを用いた発電装置及び電子機器に関する。
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。また、モバイル手段として急速に小型化、高機能化が進められている携帯電話やノート型パソコンなどにおいても、電源として燃料電池を搭載するための研究開発が進められている。
ここで、燃料電池とは、例えば水素からなる燃料と酸素との電気化学反応により電気エネルギーを生成する装置であり、このような燃料電池には、燃料と水との混合気から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)。この反応装置は、例えば独立して配設された改質器や一酸化炭素除去器などの反応器を連結パイプ等で連結することで構成されており、気化されたアルコール類やガソリン等の液体燃料と高温の水蒸気とを、比較的高温に設定された改質器において高温で改質反応させて水素を取り出すとともに、改質反応の副生成物である一酸化炭素を、比較的低温に設定された一酸化炭素除去器において除去するようになっている。
ところで、現在すでに実用化されている燃料電池自動車などにおいては、発電の要求出力は大きいものの、燃料電池の反応器の配置場所を自動車のエンジン装置周辺や車体外部に容易に確保できるため、燃料電池が大掛かりな装置となっても支障が少ない。一方で、モバイル手段としての小型電子機器においては、すでに様々な小型機器装置が効率よく配置されているために、燃料電池の反応器を組み込むことのできる配置場所が非常に少ない。そのため、小型電子機器に搭載することのできる燃料電池に対して小型化の要望が高まっている。
特開2003−48702号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載の燃料電池の反応装置では、各反応器が独立して配設され、各反応器が連結パイプ等で連結されていることにより、各反応器間に適当な温度差を持たせるようにする観点からは、各反応器を接近させて配置することが難しかった。そのため、反応装置を携帯電話やノート型パソコン等に搭載できる程度に小型化することが困難であるという問題があった。
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、従来と比較して装置全体を小型化することができる反応装置、発電装置及び電子機器を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、反応装置において、反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、を備えることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の反応装置において、前記包囲部は、ガラス製であることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、請求項1記載の反応装置において、前記熱反射膜は、金、アルミニウム、銀および銅の何れかによって形成されていることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、請求項1記載の反応装置において、前記密閉空間内は、真空圧とされていることを特徴とする。
請求項5記載の発明は、請求項1記載の反応装置において、前記反応装置本体部は、第1の温度に設定され、反応物の反応を起こす第1の反応部と、前記第1の温度より低い第2の温度に設定され、反応物の反応を起こす第2の反応部とを有し、前記熱反射膜は、前記第2の反応部に対応する領域には設けられていないことを特徴とする。
請求項6記載の発明は、請求項5記載の反応装置において、前記熱反射膜は、前記第2の反応部に対応する領域に開口部を有することを特徴とする。
請求項7記載の発明は、請求項5記載の反応装置において、前記中空パッケージ部は、前記包囲部と前記反応装置本体部の一端部とを接続して当該反応装置本体部を支持する支持部を有することを特徴とする。
請求項8記載の発明は、請求項7記載の反応装置において、前記支持部は、前記反応装置本体部での反応に用いられる反応物を前記包囲部の外部から当該反応装置本体部に供給するとともに、前記反応装置本体部内での反応により生じる生成物を前記包囲部の外部に排出するための複数の流路を具備する給排部を有することを特徴とする。
請求項9記載の発明は、請求項7記載の反応装置において、前記支持部は、前記反応装置本体部の前記第2の反応部側の一端部に設けられていることを特徴とする。
請求項10記載の発明は、請求項5記載の反応装置において、前記第1の反応部は、気化された炭化水素系の液体燃料が反応物として供給され、該反応物から水素を含むガスを反応生成物として生成する改質器であり、前記第2の反応部は、前記反応生成物が反応物として供給され、該反応生成物に含まれる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器であることを特徴とする。
請求項11記載の発明は、請求項5記載の反応装置において、前記反応装置本体部は、前記第1の反応部と前記第2の反応部とを連通する連結部と、前記第1の反応部に熱を供給して前記第1の反応部を前記第1の温度に設定するとともに、前記連結部を介して前記第2の反応部を前記第2の温度に設定する加熱部とを備えることを特徴とする。
請求項12記載の発明は、請求項5〜11の何れか一項に記載の反応装置において、前記反応装置本体部は、前記第1の反応部と前記第2の反応部との間に設けられた断熱室を有することを特徴とする。
請求項13記載の発明は、請求項1〜12の何れか一項に記載の反応装置において、前記反応装置本体部および前記包囲部は、前記密閉空間の一部を形成する凹部を有する一対の上基板および下基板と、少なくとも穴および表裏何れかの面に形成された溝部を有する中間基板と、を含み側面の少なくとも一部が互いに面一な複数の基板が積層されて形成され、前記反応装置本体部における前記反応部は前記中間基板の前記溝部により形成され、前記密閉空間は前記穴と前記凹部とが連通して形成されることを特徴とする。
請求項14記載の発明は、請求項13記載の反応装置において、前記中間基板を複数有し、前記反応装置本体部は該複数の中間基板が積層されて形成され、該積層された各基板の前記溝部により前記反応部および該反応部に連通する流路が形成されていることを特徴とする。
請求項15記載の発明は、発電装置において、反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、前記反応装置本体部により生成される燃料により発電を行なう発電セルと、を備えることを特徴とする
請求項16記載の発明は、電子機器において、反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、前記反応装置本体部により生成される燃料により発電を行なう発電セルと、前記発電セルにより発電された電気により動作する電子機器本体と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、反応部を有する反応装置本体部と、反応装置本体部の外面に対向して、密閉空間を介して反応装置本体部を内部に収容し、反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部の内面の一部に、対向する反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜を備え、包囲部の内面に熱反射膜が設けられず反応装置本体部から輻射される熱線を透過して外部に放熱される領域を設けることにより、反応装置本体部に適当な温度分布を設けることができて、従来と比較して装置全体を小型化することができる。
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および図示例に限定するものではない。
図1は、本発明に係わる実施形態の反応装置を適用した発電装置1の概略構成を示すブロック図である。
この図に示すように、発電装置1は、燃料容器10と、気化器11と、本発明に係る反応装置(マイクロリアクタ)12と、発電セル(燃料電池)13とを備えている。
燃料容器10は、燃料および水を貯留するものである。この燃料容器10内に貯留される燃料としては、炭化水素系の液体燃料が適用可能であり、具体的には、メタノール、エタノールなどのアルコール類や、ジメチルエーテルなどのエーテル類、ガソリンなどがある。なお、本実施形態においては、燃料としてメタノールを用いているが、他の化合物を用いてもよい。また、燃料容器10内には、燃料と水とは別々で貯蔵されていてもよいし、混合された状態で貯蔵されていてもよい。
気化器11は、燃料容器10から供給される燃料および水を気化させるものである。図示を省略するが、この気化器11は、例えば二枚の基板が接合され、これらの基板の少なくとも一方の接合面、つまり内側の面に、例えば葛折り状のマイクロ流路が形成され、また、各基板の外側の面に、電圧が印加されることによって発熱する発熱抵抗体、発熱半導体といった電熱材からなる薄膜ヒータが成膜された構造を有している。この薄膜ヒータにより、燃料容器10から気化器11内のマイクロ流路に供給される燃料および水が加熱されて気化される。
反応装置12は、気化器11から供給される気化された燃料および水蒸気から水素を生成するものであり、改質器(第1の反応部)20と、一酸化炭素除去器(第2の反応部)21と、燃焼器(加熱部)22とを備えている。改質器20は、気化器11から供給される気化された燃料(第1の反応物)および水蒸気(第1の反応物)を触媒による改質反応によって改質し、水素を含む混合気(反応物生成物)を生成するものである。燃料としてメタノールを用いる場合、下記の化学反応式(1),(2)に示す改質反応によって水素を含む混合気が生成される。このとき(2)に示す化学反応によって副生成物として、微量の一酸化炭素が生成される。一酸化炭素除去器21は、改質器20から供給される混合気(反応生成物,第2の反応物)の他に空気(第2の反応物)が供給され、これらの混合
気中の一酸化炭素を触媒により、下記の化学反応式(3)に示す一酸化炭素除去反応によって選択的に酸化して除去するものである。また、燃焼器22は、空気と発電セル13から排出される未反応の水素を含む混合気(オフガス)や燃料容器10からの一部の燃料が供給され、これらを酸化する触媒による燃焼反応によって燃焼熱を発するものである。
CH3OH+H2O→3H2+CO2・・・(1)
2+CO2→H2O+CO・・・(2)
2CO+O2→2CO2・・・(3)
以上の反応装置12の詳細については後述するが、反応装置12は、改質器20、一酸化炭素除去器21および燃焼器22を組み付けて一体化されたものであり、燃焼器22で発生する燃焼熱が改質器20に供給されて改質器20が所定の温度(第1の温度)に設定されるとともに、改質器20と一酸化炭素除去器21とを連通する後述の連結部100を介した熱伝導により一酸化炭素除去器21が改質器20の温度より低い所定の温度(第2の温度)に設定されて、上記の化学反応が行われるようになっている。なお、燃料容器10と燃焼器22との間に別に気化器が介在し、燃料の一部がこの気化器によって気化されて、燃焼器22に供給される構成を更に備えていることとしてもよい。
発電セル13は、反応装置12で生成された水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する発電セルであり、図示しないが、例えば、触媒微細粒子を担持した燃料極と、触媒微粒子を担持した空気極と、燃料極と空気極との間に介在されたフィルム状の固体高分子電解質膜とを備えている。発電セル13の燃料極には、一酸化炭素除去器21から主に水素を含む混合気が供給されており、発電セル13の空気極には、外部からの空気が供給されている。燃料極においては、下記の電気化学反応式(4)に示すように、混合気中の水素は燃料極の触媒粒子の作用を受けて水素イオンと電子とに分離される。そして、分離された水素イオンは固体高分子電解質膜を通じて酸素極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。一方、酸素極においては、下記の電気化学反応式(5)に示すように、酸素極に移動した電子と、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンとが反応して水が生成される。そして、このときの電子の移動が電気エネルギーとなる。
2→2H+e-・・・(4)
2H++1/2O2+e-→H2O・・・(5)
以上の発電装置1は、例えば、デジタルカメラ、携帯電話機器、ノート型パソコン、腕時計、PDA,電子計算機、その他の電子機器本体に搭載されるものである。ここで、気化器11、反応装置12および発電セル13は例えば電子機器本体に内蔵され、燃料容器10は電子機器本体に対して着脱可能に設けられる。燃料容器10が電子機器本体に装着された場合、燃料容器10内の燃料および水はポンプによって気化器11に供給されるようになっている。また、後述するように、燃料電池装置1が電子機器本体に対して着脱可能に設けられるようになっていてもよい。
次に、反応装置12の構成についてさらに詳細に説明する。図2は、本実施形態における反応装置12を示す斜視図であり、図3は、図2のIII−III線に沿った矢視断面図であり、図4は、本実施形態における反応装置12を示す分解斜視図である。また、図4は反応装置12を形成する第一基板3〜第五基板7の平面図である。なお、以下の説明においては、図2の上側の面を表面とし、下側の面を裏面として説明する。
図2,図3に示すように、反応装置12は複数の基板を積層して構成されて平板状に形成されており、内部に反応装置本体部2を備えている。
この反応装置本体部2は、図3に示すように、内部に改質器20の改質反応室200と、一酸化炭素除去器21の一酸化炭素除去流路210と、燃焼器22の燃焼反応室220と、改質器20と一酸化炭素除去器21とを接続する連結部100とを備えている。
改質反応室200は上記の改質反応を行うための部屋(流路)であり、メタノール等の炭化水素および水から水素を生成するための改質触媒201を内壁面に担持している。この改質触媒201は、例えば銅/酸化亜鉛系の触媒であって、アルミナを担体としてアルミナに銅/酸化亜鉛を担持させたものである。
また、一酸化炭素除去流路210は上記の一酸化炭素除去反応を行うための部屋(流路)であり、改質触媒201によって水素などの他に副生成物として僅かに生成される一酸化炭素を酸化して二酸化炭素を生成するための一酸化炭素除去触媒211を内壁面に担持している。この一酸化炭素除去触媒211は、例えば白金/アルミナ系の触媒であって、アルミナに白金または白金およびルテニウムを担持させたものである。
また、燃焼反応室220は、上記の燃焼反応を行うための部屋(流路)であり、燃焼反応を効率よく引き起こすための、例えば白金系の燃焼触媒221を内壁面に担持している。この燃焼反応室220は、本発明における加熱部であり、改質反応室200等に熱を供給するようになっている。
以上の反応装置本体部2は、包囲部16および支持部17を備えた中空パッケージ部15の内部に配設されている。包囲部16は、反応装置本体部2を包囲するものであり、反応装置本体部2から輻射される熱線(赤外線)の少なくとも一部を透過するようになっている。この包囲部16は、密閉室9によって形成される密閉空間を介して反応装置本体部2を内部に収容している。密閉室9は、断熱室90〜93からなる。これら断熱室90〜93は、10Pa以下、好ましくは1Pa以下の真空圧となっている。
このうち、断熱室90〜92は、反応装置本体部2と包囲部16との間に介在しており、反応装置12の外部への放熱を防止するようになっている。より詳細には、断熱室90は反応装置本体部2の表面と包囲部16との間に介在しており、断熱室91は反応装置本体部2の裏面と包囲部16との間に介在しており、断熱室92は反応装置本体部2の側周面と包囲部16との間に介在している。また、断熱室93は、改質器20と一酸化炭素除去器21との間や、燃焼器22と一酸化炭素除去器21との間に介在している。
これら断熱室90〜92を形成する包囲部16の内面には、反応装置本体部2の側から輻射される熱線(赤外線)を当該反応装置本体部2の側に反射して放熱を防止する熱反射膜33が反応装置本体部2の外面に対向して設けられている。
この熱反射膜33は、金、アルミニウム、銀または銅などの金属膜をスパッタ法や真空蒸着法などの気相法によって成膜することにより形成されている。
図5は、各種の金属膜の波長と反射率との関係を示す図である。図5に示すように、改質器20の動作温度である数百℃の温度領域で発生する赤外線(波長5〜30μm)の反射率は、何れの金属膜においても、ほぼ100%となっている。なお、熱反射膜33を金で形成する場合には、密着層としてクロムやチタン等の層を下地に設けるようにしてもよい。
そして、本実施形態においては、図3、図4に示すように、熱反射膜33は一部に開口部34を備え、この開口部34によって反応装置本体部2の内部の熱の一部を外部に放熱し、反応装置本体部2の温度を調節して所望の状態にするようになっている。この開口部34は、反応装置本体部2の一部の領域、本実施の形態においては一酸化炭素除去器21と対応する領域の表裏両側に設けられて、改質器20側の温度に対して一酸化炭素除去器21側の温度を下げ、適当な温度差を設けるようにしている。なお、開口部34は、一酸化炭素除去器21と対応する領域の表裏両側に設ける場合に限らず、表側又は裏側の何れか一方に設けられているものであってもよい。なお、上記において、開口部34は図4に示すように穴状に形成されるものとしたが、このような形状に限るものではなく、例えば熱反射膜33が途中で分断された形状であってもよく、要するに、反応装置本体部2の温度を所望の状態にするように、熱反射膜33が設けられていない領域を設けるものであればよい。
図6は、開口部の面積と開口部から逃げる熱量との関係を示す図である。図6に示すように、開口部34から輻射によって逃げる熱量は、開口部34の面積に比例する。そこで、開口部34の面積を輻射によって逃げる熱量を考慮して適当な面積に設定することにより、反応装置本体部2の温度分布を所望の状態にすることができる。この開口部34は、本実施の形態においては矩形状に形成され、開口部34の面積は、例えば一酸化炭素除去器21の面積と同じとなっている。
支持部17は、図3,図4に示すように、包囲部16と反応装置本体部2の一端部、より詳細には、改質反応室200よりも一酸化炭素除去流路210に近接する端部(図中、右側の端部)とを接続して当該反応装置本体部2を支持するものであり、中空パッケージ部15を反応装置本体部2と一体化させている。
この支持部17には、反応装置本体部2での前記改質反応、前記一酸化炭素除去反応および前記燃焼反応に用いられる反応物を外部から当該反応装置本体部2に供給するとともに、これらの反応により生じる生成物を外部に排出する給排部18(後述する図7(b)〜(d)参照)が設けられている。
この給排部18は、図2に示すように、中空パッケージ部15の外面に開口する反応供給口23,酸素補助供給口24,反応排出口25、燃料供給口26,燃料酸素供給口27および燃料排出口28を有している。
このうち、反応供給口23は、改質器20において水素に改質させるメタノール等の炭化水素および水を内部に流入させるものであり、気化器11に連通している。また、酸素補助供給口24は、一酸化炭素除去器21において一酸化炭素を選択酸化するための酸素を内部に流入させるものである。また、反応排出口25は、上記の改質反応および一酸化炭素除去反応によって生成される、主に水素を含む混合気を排出するものであり、発電セル13の燃料極に連通している。また、燃料供給口26は、燃焼器22での燃焼に用いる水素を含むオフガスや燃焼に用いる燃料としてのメタノール等を内部に流入させるものである。また、燃料酸素供給口27は、燃焼器22での燃焼に用いる酸素を内部に流入させるものである。また、燃料排出口28は、燃焼器22における燃焼によって生成される二酸化酸素および水を排出するものである。なお、燃料供給口26および燃料酸素供給口27には、それぞれ燃料等を圧送するポンプ装置(図示せず)などが接続されている。
以上の反応装置12は、図4に示すように、第一基板(上基板)3、第二基板(中間基板)4、第三基板(中間基板)5、第四基板(中間基板)6および第五基板(下基板)7をこの順に積層して接合して形成されている。すなわち、第一基板3の裏面と第二基板4の表面とが接合され、第二基板4の裏面と第三基板5の表面とが接合され、第三基板5の裏面と第四基板6の表面とが接合され、第四基板6の裏面と第五基板7の表面とが接合されている。これら第一基板3〜第五基板7は、平面視略矩形状を有し、外縁に沿った寸法がほぼ同一で、側面の少なくとも一部が互いに面一となっている。なお、本実施の形態においては、第一基板3〜第五基板7はガラス製の基板であり、より詳細には、可動イオンとなるNaやLiを含有したガラス基板であり、各基板は例えば陽極接合によって互いに接合される。このようなガラス基板としては、例えばパイレックス(登録商標)基板を使用することが好ましい。なお、図4と、後述の図7とにおいては、溝部(流路)46,48、溝部(流路)56,58および溝部(流路)66などを簡略化して示している。
図7(a)〜(e)は、第一基板3〜第五基板7の平面図である。図7(a)に示すように、第一基板3の裏面側、つまり第二基板4の表面と対向する面には、矩形状の凹部30が形成されている。この凹部30の内面には、上述の熱反射膜33が設けられ、熱反射
膜33には開口部34が設けられている。
第二基板4は、図7(b)に示すように、一端部(図中、左側の端部)の角部に三角形状の切欠部440を有している。この第二基板4には、表裏に貫通する2つの穴40,41が設けられている。穴40は第二基板4の支持部17となる領域を除いて、第二基板4の周縁部に沿って略C字状に形成されている。この穴40の内周面には、上述の熱反射膜33が設けられている。また、穴41は、第二基板4の中央部において矩形状に形成されている。この穴41の内周面に、断熱効果を有する輻射防止膜(図示せず)を設けるようにしてもよい。なお、この輻射防止膜は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成されている。
また、第二基板4の表面、つまり第一基板3の凹部30と対向する面の、例えば一酸化炭素除去器21に対応する領域に、ゲッター材42を設けるようにしてもよい。このゲッター材42は、加熱により活性化して周囲のガスや微粒子を吸着するものであり、反応装置12の密閉室9に存在するガスを吸着して、密閉室9の真空度を高める、あるいは維持することができる。このようなゲッター材42の材料としては、例えばジルコニウム、バリウム、チタニウム又はバナジウムを主成分とした合金が挙げられる。なお、ゲッター材42に、当該ゲッター材42を加熱して活性化するための電熱材等の電気ヒータが設けられ、この電気ヒータの電線が中空パッケージ部15の外部に引き出されるようにしてもよい。また、ゲッター材42は、反応装置12の運転中に、ゲッター材42の温度がその活性化温度を超えない位置に設けるようにすることが好ましい。
また、第二基板4の裏面、つまり第三基板5との接合面には、溝部(流路)46、溝部(流路)47a,47b、溝部(流路)48および溝部(流路)49a〜49fが形成されている。溝部46は、穴40で囲まれた領域のうち、穴41よりも前記一端部の側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部46の内壁面には、上記の改質触媒201(図3参照)が担持されている。
溝部47aは、溝部46の端部から、穴40で囲まれた領域のうち穴41よりも支持部17側の領域にまで設けられている。溝部47bは、溝部46の端部から、溝部48にまで設けられている。
溝部48は、穴40で囲まれた領域のうち、穴41に対して支持部17側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部48の内壁面には、上記の一酸化炭素除去触媒211(図3参照)が担持されている。
溝部49a〜49fは、第二基板4の支持部17側の端部に並んで設けられており、一方の端部が第二基板4の前記支持部17側の側面に開口するとともに、他方の端部は閉塞された状態となっている。
第三基板5は、図7(c)に示すように、切欠部540,541と、切欠部59a〜59fとを有している。切欠部540,541は、第三基板5の一端部(図中、左側の端部)の2つの角部に三角形状に設けられている。
切欠部59a〜59fは、第二基板4の溝部49a〜49fに対応した状態で第三基板5の支持部17側の端部に直線状に並設されており、第二基板4と第三基板5とが重ね合わされるときに、溝部49a〜49fと対向するようになっている。このうち、切欠部59a,59b,59fは、一方の端部が第三基板5の支持部17側の側面に開口するとともに、他方の端部は閉塞された状態となっている。また、切欠部59c,59dは、一方の端部が第三基板5の支持部17側の側面に開口するとともに、他方の端部は後述の溝部58に連通している。また、切欠部59eは、一方の端部が第三基板5の支持部17側の側面に開口するとともに、他方の端部は後述の溝部57aに連通している。
また、この第三基板5には、表裏に貫通する2つの穴50,51が設けられている。
穴50は第三基板5の支持部17となる領域を除いて、第三基板4の周縁部に沿って略C字状に形成されている。この穴50の内周面には、上述の熱反射膜33が設けられている。また、穴51は第三基板5の中央部において矩形状に形成されている。これらの穴50,51は、第二基板4の穴40,41にそれぞれ対応しており、第二基板4と第三基板5とが重ね合わされるときに、穴40,41と連通するようになっている。この穴51の内周面に、断熱効果を有する輻射防止膜(図示せず)を設けるようにしてもよい。なお、この輻射防止膜は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成されている。
また、第三基板5の裏面、つまり第四基板6との接合面には、図3に示すように、本発明における加熱部としての薄膜ヒータ55a、55bが例えば葛折り状に設けられている。これら薄膜ヒータ55a、55bは、電圧が印加されることによって発熱する発熱抵抗体、発熱半導体といった電熱材であり、起動時にそれぞれ改質反応室200、一酸化炭素除去流路210に熱を供給するようになっている。これら薄膜ヒータ55a、55bには、それぞれ反応装置12の内側と外側との間で通電する電線55c、55dが接続されている。なお、薄膜ヒータ55a、55bは、図3のように第三基板5の裏面にのみ設けられることとしてもよいし、表裏面に設けられることとしてもよい。表面にも設ける場合には、適当な保護膜で覆う構成が望ましい。また、電線55c、55dは細い方が好ましいため、本実施の形態においては、電線55c、55dとしてコバール線を用い、線径を0.2mmとした。但し、電線55c、55dとしては、鉄ニッケル合金線や、鉄ニッケル合金の心材を銅層で被覆したジュメット線などを用いることとしてもよい。
また、第三基板5の表面、つまり第二基板4との接合面には、図7(c)に示すように、溝部(流路)56、溝部(流路)57a,57bおよび溝部(流路)58が形成されている。溝部56は、穴50で囲まれた領域のうち、穴51よりも前記一端部の側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部56の内壁面には、上記の改質触媒201(図3参照)が担持されている。この溝部56は、第二基板4の溝部46に対応しており、第二基板4と第三基板5とが重ね合わされるときに、溝部46と対向するようになっている。
溝部57aは、溝部56の端部から切欠部59eにまで設けられている。また、溝部57bは、溝部56の端部から溝部58にまで設けられている。これら溝部57a,57bは、第二基板4の溝部47a,47bに対応しており、第二基板4と第三基板5とが重ね合わされるときに、溝部47a,47bと対向するようになっている。
溝部58は、穴50で囲まれた領域のうち、穴51よりも支持部17と同じの側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部58は、第二基板4の溝部48に対応しており、第二基板4と第三基板5とが重ね合わされるときに、溝部48と対向するようになっている。この溝部58の内壁面には、上記の一酸化炭素除去触媒211(図3参照)が担持されている。
第四基板6は、図7(d)に示すように、一端部(図中、左側の端部)の各角部に三角形状の切欠部640,641を有している。この第四基板6には、表裏に貫通する2つの穴60,61が設けられている。穴60は第四基板6の支持部17となる領域を除いて、第四基板4の周縁部に沿って略C字状に形成されている。この穴60の内周面には、上述の熱反射膜33が設けられている。また、穴61は第四基板6の中央部において矩形状に形成されている。これらの穴60,61は、第三基板5の穴50,51にそれぞれ対応しており、第三基板5と第四基板6とが重ね合わされるときに、穴50,51と連通するようになっている。この穴61の内周面に、断熱効果を有する輻射防止膜(図示せず)を設けるようにしてもよい。なお、この輻射防止膜は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成されている。
また、第四基板6の表面、つまり第三基板5との接合面には、溝部(流路)66、溝部(流路)67a,67bおよび溝部(流路)69a〜69fと、通電溝65a、65b(図3参照)とが形成されている。
溝部66は、穴60で囲まれた領域のうち、穴61よりも前記一端部の側の領域に、例えば葛折り状に設けられている。この溝部66の内壁面には、上述の燃焼触媒221(図3参照)が担持されている。
溝部67a,67bは、それぞれ溝部66の端部から、穴60で囲まれた領域のうち穴61よりも支持部17の側の領域にまで設けられている。
溝部69a〜69fは、第三基板5の切欠部59a〜59fに対応した状態で第四基板6の支持部17側の端部に並んで設けられており、第三基板5と第四基板6とが重ね合わされるときに、切欠部59a〜59fと対向するようになっている。このうち、溝部69a,69bは、一方の端部が第四基板6の支持部17側の側面に開口するとともに、他方の端部は互いに合流し、溝部67bに連通している。また、溝部69c〜69eは、一方の端部が第四基板6の支持部17側の側面に開口するとともに、他方の端部は閉塞された状態となっている。また、溝部69fは、一方の端が第四基板6の支持部17側の側面に開口するとともに、他方の端部は溝部67aに連通している。
通電溝65a、65bは、図3に示すように、第四基板6の第三基板5と対向する面において、電線55c,55dと対応する位置に設けられており、薄膜ヒータ55a、55bに接続された電線55c、55dを通すようになっている。
第五基板7は、図7(e)に示すように、第一基板3と略上下対象に形成されており、一端部(図中、左側の端部)の各角部と、他端部の角部とに三角形状の切欠部740〜742を有している。この第五基板7の表面側、つまり第四基板6の裏面と対向する面には、矩形状の凹部70が形成されている。この凹部70の内面には、第一基板3の凹部30の内面に設けられたものと同様の熱反射膜33が設けられ、熱反射膜33には開口部34が設けられている。
第五基板7は中空パッケージ部15の包囲部16の下側部を形成する。
上記第一基板3、第二基板4、第三基板5、第四基板6、第五基板7を積層して接合することで、反応装置12が形成される。これにより、凹部30、穴40,41,50,51,60,61及び凹部70により密閉室9が形成され、密閉室9の外側に中空パッケージ部15が形成される。
また、溝部46,56により改質反応室200が、溝部47a,57aにより流路80が、溝部47b,57bにより連通流路89が、溝部48,溝部58により一酸化炭素除去流路210が形成される。
また、溝部66、溝部67a,67bが第三基板5により蓋されることで、燃焼反応室220、流路82,83が形成される。
また、溝部49a〜49f、切欠部59a〜59f、溝部69a〜69fにより、給排部18の燃料供給口26、燃料酸素供給口27、酸素補助供給口24、反応排出口25、反応供給口23、および燃料排出口28が形成される。
そして、反応供給口23と改質反応室200とが流路82により連通し、改質反応室200と一酸化炭素除去流路210とが連通流路89により連通し、一酸化炭素除去流路210と酸素補助供給口24及び反応排出口25が連通し、燃料供給口26及び燃料酸素供給口27と燃焼反応室220とが流路83により連通し、燃焼反応室220と燃料排出口28とが流路82により連通する。
続いて、発電装置1の動作について説明する。
まず、燃料(例えば、メタノール等の炭化水素系の液体燃料)および水が燃料容器10から気化器11に供給されて、気化器11において気化される。
次に、気化器11で気化した燃料および水蒸気の混合気が給排部18の反応供給口23および流路80を通じて改質反応室200に流入すると、改質触媒201によって水素等が生成される。このとき、改質反応室200には、薄膜ヒータ55aで発生する熱や、燃焼反応室220で発生する反応熱(燃焼熱)などが加えられるとともに、反応装置本体部2の内側から外側へ向かう方向に輻射される熱線を第一基板3および第五基板7の熱反射膜33が内部に反射する結果、改質反応室200は比較的高温となり、改質触媒201は200〜400℃、本実施の形態においては約300℃に加熱される。なお、改質反応室200における改質反応は、本実施の形態においては水蒸気改質法によって行われるが、部分酸化改質法によって行われることとしてもよい。また、改質反応室200には、燃料および水が気化器11から反応供給口23を介して供給される他、燃焼反応室220から第三基板5を介して供給されることとしてもよい。
次に、生成された水素等が連通流路89を通り、一酸化炭素除去流路210に入り、給排部18の酸素補助供給口24から流入された空気と混合される。すると、混合気中の一酸化炭素が一酸化炭素除去触媒211によって酸化・除去される。このとき、改質器20および燃焼器22と一酸化炭素除去器21とは連結部100の流路部分を介して物理的に連結されているが、改質器20および燃焼器22と一酸化炭素除去器21間に断熱室93が設けられていることにより、両者間の連結部100の断面積が削減されて、改質器20および燃焼器22から一酸化炭素除去器21への熱の伝搬が抑制されるとともに、反応装置本体部2の内部の熱が第一基板3および第五基板7の熱反射膜33の開口部34を介して外部に逃げる結果、改質器20と一酸化炭素除去器21との間に適当な温度差が設けられる。これにより、一酸化炭素除去器21は改質器20に対して比較的低温に設定され、一酸化炭素除去触媒211は120〜200℃、本実施の形態においては約120℃となる。
次に、空気が発電セル13の酸素極に供給されるとともに、一酸化炭素除去流路210内の水素等の混合気が給排部18の反応排出口25から排出されて発電セル13の燃料極に供給されると、発電セル13において電気エネルギーが生成される。
次に、発電セル13の燃料極において未反応となった水素を含む混合気(オフガス)が給排部18の燃料供給口26および流路83を通じて燃焼反応室220に流入するとともに、外部から空気が給排部18の燃料酸素供給口27および流路83を通じて燃焼反応室220に流入する。そして、燃焼反応室220において水素が燃焼して燃焼熱が発生し、水や二酸化炭素等の生成物が流路82を介して給排部18の燃料排出口28から外部に排出される。
以上の発電装置1における反応装置12によれば、第二基板4と第三基板5との間に改質器20と一酸化炭素除去器21とが連通流路89を介して設けられているので、改質器20および一酸化炭素除去器21が独立に設けられて連結パイプなどで連結される従来の場合と異なり、装置全体を小型化することができる。
また、反応装置本体部2の内部の熱を熱反射膜33によって内部に留めつつ、一酸化炭素除去器21に対応する領域の開口部34を介して外部に逃がすことができるため、一酸化炭素除去器21の温度を下げて反応装置本体部2内に適当な温度分布を形成することができる。従って、反応装置本体部2を小型化し、改質器20と一酸化炭素除去器21とを比較的接近して配置した場合であっても、改質器20と一酸化炭素除去器21とにおいて、それぞれを最適な温度に設定して、各々における反応を良好に行わせることができる。
また、第一基板3〜第五基板7を積層することで反応装置本体部2内に改質器20と一酸化炭素除去器21とが連通して設けられているので、改質器20と一酸化炭素除去器21とを別々に製造して連結パイプなどで連結する従来の場合と異なり、反応装置本体部2が一遍に製造される。また、反応装置本体部2と中空パッケージ部15とが一体に形成されているので、反応装置本体部2と中空パッケージ部15とを別々に製造して中空パッケージ部15の内部に反応装置本体部2を配設する場合と異なり、反応装置12が一遍に製造される。これにより、反応装置12の製造工程を削減することができる。
また、例えば、反応装置本体部2に連通する管が中空パッケージ部15に挿入される場合には中空パッケージ部15と管との隙間から気体が漏洩してしまう虞があるのに対し、反応装置12によれば、給排部18が中空パッケージ部15と一体に形成されるため、中空パッケージ部15の密閉空間を高い密閉状態に保つことが可能となり、密閉空間の密閉状態を高くするための手間が簡略化される。
また、反応装置本体部2と中空パッケージ部15とは密閉室9の密閉空間を介して真空断熱されているが、給排部18の設けられた支持部17が反応装置本体部2の一酸化炭素除去器21側の一端部と接続されているので、改質器20および一酸化炭素除去器21の内部の熱は当該一端部から中空パッケージ部15に伝搬する。しかしながら、反応装置本体部2の改質器20及び一酸化炭素除去器21から中空パッケージ部15へ熱が伝搬する位置が一箇所にまとめられるとともに、上述のように一酸化炭素除去流路210は改質器20に対して比較的低温になっているため、改質器20側が中空パッケージ部15に接続される場合に比して、包囲部16との温度差は比較的小さい。このため、支持部17を介して中空パッケージ部15へ伝搬する熱量を比較的小さくすることができる。また、支持部17において、支持部17の一端部側の一酸化炭素除去器21と他端部側の包囲部16との温度差が比較的小さくなっているため、支持部17にかかる熱応力を比較的小さくすることができて、熱応力によって支持部17が破損することを抑制することができる。
また、改質器20と一酸化炭素除去器21との間には断熱室93が設けられていることにより、両者間を接続する流路部分の断面積が削減されて、改質器20および燃焼器22から一酸化炭素除去器21へ伝搬する熱量が抑制されるとともに、第一基板3および第五基板7の熱反射膜33の開口部34を介して熱が外部に逃げることで、改質器20と一酸化炭素除去器21との間に適当な温度差を設けることができて、反応装置本体部2を小型化し、改質器20と一酸化炭素除去器21とを比較的接近して配置した場合であっても、一酸化炭素除去器21を比較的低温に設定することができる。
更に、第一基板3〜第五基板7はガラス製であって、全て同一材料としているので、反応装置12の動作時/停止時、つまり各基板の昇温/降温時において、熱膨張量の差により生じる熱応力を低減することができて、反応装置12の熱応力による破損を抑制することができる。
また、ゲッター材42は断熱室90の内面において、一酸化炭素除去器21に対応する領域に位置しているので、改質器20や燃焼器22に対応する領域に位置する場合と異なり、反応装置12の動作中でのゲッター材42の活性化を防止することができる。
なお、上記の実施の形態においては、熱反射膜33の開口部34が矩形状で1つのみ設けられていることとして説明したが、開口部34の形状および個数はこれに限られるものではない。図8は、熱反射膜の開口部の形状の他の例を示す図である。ここで、図8(a)は比較のために上述の矩形形状の場合を示したものであり、一酸化炭素除去器21の投影面積に対する開口部34の面積(以下、開口率[%]とする)が100%の場合を示す。開口部34は、例えば図8(b)〜(e)に示すような形状および個数で形成されることとしてもよい。前述の図6に示したように、開口部34から輻射によって逃げる熱量は開口部34の面積に比例するため、開口部34の開口率は一酸化炭素除去器21の設定温度に応じて設定される。開口率を50%程度とした場合、図8(b),(e)の開口部34b,34eに示すように、開口部34を矩形状に複数設けるようにしてもよい。また、図8(c)の開口部34cに示すように、図8(a)に示される開口部34と比較して一酸化炭素除去器21の温度を均一化する観点から、一酸化炭素除去器21よりも高温となる改質反応室200の側に近づくほど開口面積が大きくなるよう、開口部34を三角形状に設けるようにしてもよい。また、図8(d)の開口部24dに示すように、図8(a)に示される開口部34と比較して、改質反応室200と一酸化炭素除去器21との接続部分における温度変化を緩やかにして、急な温度分布によって応力が生じるのを防止するために、改質反応室200と一酸化炭素除去器21との接続部分の開口部の幅が小さくなるよう、開口部34を台形状に設けるようにしてもよい。
また、改質反応室200および一酸化炭素除去流路210は反応装置本体部2に1つずつ備えられることとして説明したが、第一基板3および第五基板7の間で第二基板4〜第四基板6をこの順に複数積層して反応装置本体部2を積層した状態に製造することにより、改質反応室200および一酸化炭素除去流路210を複数設けることとしてもよい。
また、第一基板3〜第五基板7を全てガラス製として説明したが、セラミック製としてもよい。但し、熱膨張係数の違いによって温度変化時に熱応力が生じるのを防止する観点からは、第一基板3〜第五基板7は同種の材料によって形成されることが好ましい。
また、反応装置12には、反応装置本体部2を支持する支持部17が一酸化炭素除去器21側にのみ設けられ、この支持部17に給排部18が設けられることとして説明したが、本発明はこれに限るものではない。
図9は、本実施形態における反応装置の他の構成例を示す斜視図である。図9(b)は図9(a)とは反対側から見た斜視図であり、図10は、図9(a)のX−X線に沿った矢視断面図である。図9および図10に示すように、支持部17は、反応装置本体部2の一酸化炭素除去器21側だけでなく他の部分にも設けられ、各支持部17に給排部18が設けられることとしてもよい。すなわち、例えば図9(a)、(b)および図10に示す反応装置12Aにおいては、支持部17A,17Aが包囲部16の一酸化炭素除去器21側および改質器20側にそれぞれ設けられ、各支持部17A,17Aに給排部18Aが分割されて設けられている
。なお、この反応装置12Aは、上述の実施形態の場合と同様に複数の基板3A〜7Aを積層することによって形成することができる。この場合、第一基板3および第五基板7に対応する基板3A,7Aの内面側には同様に熱反射膜33が設けられ、熱反射膜33に開口部34が設けられている。
また、密閉室9の内部は真空圧であることとして説明したが、アルゴン、ヘリウム等の希ガスで充填することとしてもよい。
以下、実施例および比較例を挙げることにより、本発明に係る反応装置をさらに具体的に説明する。但し、本発明は実施例に限定されるものではない。
本発明に係る反応装置12の実施例として、金、アルミニウム、銀または銅によって第一基板3および第五基板7に熱反射膜33を設けたものを形成した。熱反射膜33の開口部34の面積は約2.835cm2(=2.7cm×1.05cm)であり、一酸化
炭素除去器21の面積は3.645cm2(=約2.7cm×1.35cm)であった。
つまり、開口部34の開口率は78%であった。この反応装置本体部2における改質器20の温度は299℃、一酸化炭素除去器21の温度は81℃であった。
ここで、本発明の比較例として、開口部34を設けない以外は上記実施例と同様の反応装置を形成した場合、この比較例の反応装置における改質器20の温度は303℃、一酸化炭素除去器21の温度は132℃であった。
このように、実施例の反応装置本体部2では、比較例の反応装置と比較して、改質器と一酸化炭素除去器との温度差を一層大きくすることができる。従って、例えば改質器と一酸化炭素除去器との温度差を同じとすれば、反応装置の大きさを一層小さくすることができる。
〔発電装置の概略構成〕
次いで、発電装置1の概略構成について詳述する。図11は発電装置1の一例を示す斜視図である。図11に示すように、以上のような反応装置12は、発電装置1に組み付けて用いることができる。この発電装置1は、例えば、フレーム104に、フレーム104に対して着脱可能な燃料容器10と、流路、ポンプ、流量センサ及びバルブ等を有する流量制御ユニット105と、図示しない気化器11と、反応装置12と、図示しない発電セル13、発電セル13を加湿する加湿器及び発電セル13で生成された副生成物を回収する回収器等を有する発電モジュール106と、反応装置12及び発電モジュール106に空気(酸素)を供給するエアポンプ107と、二次電池、DC−DCコンバータ及び発電装置1の出力で駆動する外部の機器と電気的に接続するための外部インターフェース等を有する電源ユニット108とを備える。流量制御ユニット105によって燃料容器10内の水と液体燃料の混合気が気化器11を経て反応装置12に供給されることで、上述のように水素ガスが生成され、水素ガスが発電モジュール106の発電セル13に供給され、生成された電気が電源ユニット108の二次電池に蓄電される。
〔電子機器〕
図12は、発電装置1を電源として用いる電子機器851の一例を示す斜視図である。図12に示すように、この電子機器851は、携帯型の電子機器であって、例えばノート型パーソナルコンピュータである。電子機器851は、CPU、RAM、ROM、その他の電子部品から構成された演算処理回路を内蔵するとともにキーボード852を備え付けた下筐体854と、液晶ディスプレイ856を備え付けた上筐体858と、を備える。下筐体854と上筐体858はヒンジで結合されており、上筐体858を下筐体854に重ねてキーボード852に液晶ディスプレイ856を相対させた状態で折り畳むことができるように構成されている。下筐体854の右側面から底面にかけて、発電装置1を装着するための装着部860が形成され、装着部860に発電装置1を装着すると、発電装置1の電気によって電子機器851が動作する。(ここで、発電装置1以外の電子機器851の部分が電子機器本体に相当する。)
本発明に係る実施形態の反応装置を適用した発電装置を示すブロック図である。 本実施形態における反応装置を示す斜視図である。 図2のIII−III線に沿った矢視断面図である。 本実施形態における反応装置を示す分解斜視図である。 各種の金属膜の波長と反射率との関係を示す図である。 開口部の面積と開口部から逃げる熱量との関係を示す図である。 (a)〜(e)は、第一基板〜第五基板の平面図である。 熱反射膜の開口部の形状の他の例を示す図である。 本実施形態における反応装置の他の構成例を示す斜視図である。 図9(a)のX−X線に沿った矢視断面図である。 発電装置の一例を示す斜視図である。 発電装置を電源として用いる電子機器の一例を示す斜視図である。
符号の説明
1 発電装置
2 反応装置本体部
3 第一基板(上基板)
4 第二基板(中間基板)
5 第三基板(中間基板)
6 第四基板(中間基板)
7 第五基板(下基板)
12 反応装置
15 中空パッケージ部
16 包囲部
17 支持部
18 給排部
20 改質器(第1の反応部)
21 一酸化炭素除去器(第2の反応部)
22 燃焼器(加熱部)
33 熱反射膜
34 開口部
93 断熱室
100 連結部
851 電子機器

Claims (16)

  1. 反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、
    密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、
    前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、
    を備えることを特徴とする反応装置。
  2. 請求項1記載の反応装置において、
    前記包囲部は、ガラス製であることを特徴とする反応装置。
  3. 請求項1記載の反応装置において、
    前記熱反射膜は、金、アルミニウム、銀および銅の何れかによって形成されていることを特徴とする反応装置。
  4. 請求項1記載の反応装置において、
    前記密閉空間内は、真空圧とされていることを特徴とする反応装置。
  5. 請求項1記載の反応装置において、
    前記反応装置本体部は、第1の温度に設定され、反応物の反応を起こす第1の反応部と、前記第1の温度より低い第2の温度に設定され、反応物の反応を起こす第2の反応部とを有し、
    前記熱反射膜は、前記第2の反応部に対応する領域には設けられていないことを特徴とする反応装置。
  6. 請求項5記載の反応装置において、
    前記熱反射膜は、前記第2の反応部に対応する領域に開口部を有することを特徴とする反応装置。
  7. 請求項5記載の反応装置において、
    前記中空パッケージ部は、前記包囲部と前記反応装置本体部の一端部とを接続して当該反応装置本体部を支持する支持部を有することを特徴とする反応装置。
  8. 請求項7記載の反応装置において、
    前記支持部は、前記反応装置本体部での反応に用いられる反応物を前記包囲部の外部から当該反応装置本体部に供給するとともに、前記反応装置本体部内での反応により生じる生成物を前記包囲部の外部に排出するための複数の流路を具備する給排部を有することを特徴とする反応装置。
  9. 請求項7記載の反応装置において、
    前記支持部は、前記反応装置本体部の前記第2の反応部側の一端部に設けられていることを特徴とする反応装置。
  10. 請求項5記載の反応装置において、
    前記第1の反応部は、気化された炭化水素系の液体燃料が反応物として供給され、該反応物から水素を含むガスを反応生成物として生成する改質器であり、
    前記第2の反応部は、前記反応生成物が反応物として供給され、該反応生成物に含まれる一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器であることを特徴とする反応装置。
  11. 請求項5記載の反応装置において、
    前記反応装置本体部は、前記第1の反応部と前記第2の反応部とを連通する連結部と、
    記第1の反応部に熱を供給して前記第1の反応部を前記第1の温度に設定するとともに、前記連結部を介して前記第2の反応部を前記第2の温度に設定する加熱部とを備えることを特徴とする反応装置。
  12. 請求項5〜11の何れか一項に記載の反応装置において、
    前記反応装置本体部は、前記第1の反応部と前記第2の反応部との間に設けられた断熱室を有することを特徴とする反応装置。
  13. 請求項1〜12の何れか一項に記載の反応装置において、
    前記反応装置本体部および前記包囲部は、
    前記密閉空間の一部を形成する凹部を有する一対の上基板および下基板と、
    少なくとも穴および表裏何れかの面に形成された溝部を有する中間基板と、を含み側面の少なくとも一部が互いに面一な複数の基板が積層されて形成され、
    前記反応装置本体部における前記反応部は前記中間基板の前記溝部により形成され、前記密閉空間は前記穴と前記凹部とが連通して形成されることを特徴とする反応装置。
  14. 請求項13記載の反応装置において、
    前記中間基板を複数有し、
    前記反応装置本体部は該複数の中間基板が積層されて形成され、該積層された各基板の前記溝部により前記反応部および該反応部に連通する流路が形成されていることを特徴とする反応装置。
  15. 反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、
    密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、
    前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、
    前記反応装置本体部により生成される燃料により発電を行なう発電セルと、
    を備えることを特徴とする発電装置。
  16. 反応物の反応を起こす反応部を有する反応装置本体部と、
    密閉空間を介して前記反応装置本体部を内部に収容し、前記反応装置本体部から輻射される熱線の少なくとも一部を透過する包囲部を有する中空パッケージ部と、
    前記反応装置本体部の外面に対向して前記包囲部の内面の一部に設けられ、対向する前記反応装置本体部から輻射される熱線を反射する熱反射膜と、
    前記反応装置本体部により生成される燃料により発電を行なう発電セルと、
    前記発電セルにより発電された電気により動作する電子機器本体と、
    を備えることを特徴とする電子機器。
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