JP4366483B2

JP4366483B2 - Reactor

Info

Publication number: JP4366483B2
Application number: JP2004051350A
Authority: JP
Inventors: 直嗣小椋; 義裕河村; 雅治塩谷
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: CN100394638C; CN1806360A; JP2005238099A

Description

本発明は、複数の貫通孔が形成された基板を反応器本体の内部空間に収容した反応器に関する。 The present invention relates to a reactor containing a plurality of through holes board formed in the internal space of the reactor body.

近年では、高いエネルギー利用効率を実現できる燃料電池についての研究・開発が盛んにおこなわれている。燃料電池は、燃料と大気中の酸素とを電気化学的に反応させて化学エネルギーから電気エネルギーを直接取り出すものであり、将来性に富む有望な電池であると位置付けられている。燃料電池に用いる燃料としては水素が挙げられるが、常温で気体であることによる取り扱い・貯蔵に問題がある。そこで、アルコール類及びガソリンといった液体燃料を用いれば液体燃料を貯蔵するためのシステムが比較的小型になるが、液体燃料と水蒸気を高温に加熱して反応させることによって発電に必要な水素を生成する改質装置を必要とする。燃料改質型の燃料電池を小型の電子機器の電源として用いる場合には、燃料電池だけでなく改質装置も小型化する必要がある。 In recent years, research and development have been actively conducted on fuel cells that can achieve high energy use efficiency. BACKGROUND ART A fuel cell is a promising battery that is promising and promising because it directly extracts electric energy from chemical energy by electrochemically reacting fuel and oxygen in the atmosphere. The fuel used in the fuel cell includes hydrogen, but there is a problem in handling and storage due to being a gas at room temperature. Therefore, if liquid fuels such as alcohols and gasoline are used, the system for storing the liquid fuel becomes relatively small, but the hydrogen necessary for power generation is generated by heating and reacting the liquid fuel and water vapor to a high temperature. A reformer is required. When a fuel reforming type fuel cell is used as a power source for a small electronic device, it is necessary to downsize not only the fuel cell but also the reforming apparatus.

一方、複数の基板を接合してなる小型のケミカルマイクロリアクタを用いることによって微量の化学反応を行うことが特許文献１に記載されており、特許文献１に記載されたケミカルマイクロリアクタを改質装置に用いる研究・開発も行われている。特許文献１に記載されたマイクロリアクタについて簡単に説明すると、まず一方の面に流路となる葛折り状の溝が形成されたポリスチレン製の第一の基板を準備し、この溝に蓋をするように第二の基板を第一の基板に紫外線硬化樹脂で接着することによって、これら二枚の基板の接合部に葛折り状の流路を形成している。このケミカルマイクロリアクタの流路に反応物を流せば、反応物が反応することにより、目的とする生成物又は中間生成物が生成される。
特開２００２−１０２６８１号公報 On the other hand, Patent Document 1 describes that a small amount of chemical reaction is performed by using a small chemical microreactor formed by bonding a plurality of substrates, and the chemical microreactor described in Patent Document 1 is used for a reformer. Research and development are also underway. The microreactor described in Patent Document 1 will be briefly described. First, a first substrate made of polystyrene having a twisted groove formed on one surface as a flow path is prepared, and the groove is covered. In addition, the second substrate is bonded to the first substrate with an ultraviolet curable resin, whereby a twisted flow path is formed at the joint between the two substrates. When a reactant is caused to flow through the flow path of the chemical microreactor, the reactant reacts to produce a target product or an intermediate product.
JP 2002-102681 A

ところで、ケミカルマイクロリアクタを加熱することによって、流路を流れてその流路の壁面に接触する反応物に対してケミカルマイクロリアクタの熱が伝わり、反応物の反応がより効率よく起こる。一方、流路の壁面に触媒を担持すれば、流路を流れる反応物が壁面の触媒に接触し、反応物の反応がより効率よく起こる。しかしながら、葛折り状の流路では、流路が複数箇所で折れ曲がるので流体の進行方向が変わり圧力損失が大きくなってしまう。このため、流体を送出するポンプ等の機構に要求される能力が大きくなってしまっていた。
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決しようとしてなされたものであり、コンパクトでも圧力損失を小さくすることができる反応器及び流路構造を提供することを目的とする。 By the way, by heating the chemical microreactor, the heat of the chemical microreactor is transmitted to the reactant that flows through the channel and contacts the wall surface of the channel, and the reaction of the reactant occurs more efficiently. On the other hand, if the catalyst is supported on the wall surface of the flow path, the reactant flowing through the flow path comes into contact with the catalyst on the wall surface, and the reaction of the reactant occurs more efficiently. However, in a twisted flow path, the flow path is bent at a plurality of locations, so that the fluid traveling direction changes and the pressure loss increases. For this reason, the capacity required for a mechanism such as a pump for delivering a fluid has increased.
Therefore, the present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a reactor and a flow channel structure that are compact and can reduce pressure loss.

以上の課題を解決するために、本発明の反応器は、内部空間を形成した反応器本体と、前記反応器本体内の空間を二つの領域に区切る基板と、を有し、前記基板を貫通した複数の貫通孔が前記反応器本体内の一方の領域から他方の領域に通じ、前記貫通孔内を含み前記基板の表層が酸化され、前記基板の少なくとも一部に電熱膜が形成され、前記電熱膜が形成されていない前記基板の酸化された前記表層に触媒成分が担持されており、前記反応器本体は、反応物を取り込む入口部と、生成物を排出する排出部とを具備し、前記電熱膜は、前記基板の入口部側に具備することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a reactor of the present invention has a reactor main body in which an internal space is formed, and a substrate that divides the space in the reactor main body into two regions, and penetrates the substrate. The plurality of through holes communicated from one region in the reactor main body to the other region, the surface layer of the substrate including the inside of the through hole is oxidized, and an electrothermal film is formed on at least a part of the substrate, A catalyst component is supported on the oxidized surface layer of the substrate on which no electrothermal film is formed, and the reactor main body includes an inlet portion for taking in the reactant and a discharge portion for discharging the product, The electrothermal film is provided on the inlet side of the substrate .

以上のように、基板によって区切られた二つの領域のうちの一方に反応物が供給されると、供給された反応物が基板の貫通孔を通って他方の領域へと流れ、貫通孔が流路として機能する。そして、複数の貫通孔が基板を貫通しているから、一方の領域から他方の領域に流れる反応物における圧力損失が小さくなる。また、複数の貫通孔が形成されているので、これら貫通孔の総体積に比較して多くの触媒をこれら貫通孔の壁面に担持することができる。また、基板に複数の貫通孔が形成され、その基板が反応器本体内に収納されているから、各貫通孔を細くして基板を貫通する貫通孔の数を増やすことによって、貫通孔を通過する流体が壁に接触しやすくなり、壁と接触する確率を増大することができるので反応が効率よく起こる。また、基板の表層が酸化されると、基板の表層が多孔質酸化物に変質するので表面積が増大して、その表層に多くの触媒成分を担持することができ、反応を促進することができる。また、基板に電熱膜が形成されているので、電気により電熱膜が発熱した場合に基板を伝熱する。そして、貫通孔を流動する反応物が基板に接するので、反応物が加熱されて、反応物の反応が効率よく起こる。 As described above, when a reactant is supplied to one of the two regions separated by the substrate, the supplied reactant flows through the through hole of the substrate to the other region, and the through hole flows. Functions as a road. Then, since the plurality of through holes extending through the substrate, the pressure loss may turn smaller in reactants flowing from one area to another area. Further, since the plurality of through holes are formed, a number of catalyst compared to the total volume of the through-holes of Ru can be supported on the wall surface of the through hole. Also, since a plurality of through holes are formed in the substrate and the substrate is accommodated in the reactor main body, it is possible to pass through the through holes by narrowing each through hole and increasing the number of through holes penetrating the substrate. fluid is likely to contact the walls of the reaction it is possible to increase the probability of contact with the wall Ru Oko efficiently. Further, when the surface layer of the substrate is oxidized, the surface layer of the substrate is transformed into a porous oxide, so that the surface area is increased, and a large amount of catalyst components can be supported on the surface layer, and the reaction can be promoted. . In addition, since the electrothermal film is formed on the substrate, the substrate is heated when the electrothermal film generates heat by electricity. And since the reactant which flows through the through hole contacts the substrate, the reactant is heated, and the reaction of the reactant occurs efficiently.

上記反応器において、前記複数の貫通孔は前記基板の厚さ方向に沿って互いに平行且つ途中で屈曲しないように直進した形状に形成されていることが好ましい。 In the reactor, it is preferable that the plurality of through holes are formed in a straight shape so as to be parallel to each other along the thickness direction of the substrate and not to be bent in the middle.

上記反応器において、前記基板の一部は、前記反応器本体の外部に前記反応器本体を貫通して少なくとも１箇所延出し、前記延出した基板の一部に、前記電熱膜の配線が備えられていることが好ましい。 In the reactor, a part of the substrate extends through the reactor body to the outside of the reactor body and extends at least one place, and the electrothermal film wiring is provided on a part of the extended substrate. It is preferable that

本発明によれば、複数の貫通孔が基板を貫通しているから、これら貫通孔を流動する反応物における圧力損失を抑えることができる。 According to the present invention, since the plurality of through holes penetrate the substrate, it is possible to suppress pressure loss in the reactant flowing through the through holes.

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及び図示例に限定するものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. However, although various technically preferable limitations for implementing the present invention are given to the embodiments described below, the scope of the invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.

〔第１の実施の形態〕
図１は、発電装置１を示した図面である。
この発電装置１は、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、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、家庭用電気機器、その他の電子機器に備え付けられたものであり、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。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a view showing a power generator 1.
This power generator 1 includes a desktop personal computer, a notebook personal computer, a mobile phone, a PDA (Personal Digital Assistant), an electronic notebook, a wristwatch, a digital still camera, a digital video camera, a game device, a game machine, a household electric device, It is provided in other electronic devices and is used as a power source for operating the electronic device main body.

発電装置１は、発電の源となる燃料を貯留した燃料容器２と、燃料容器２から供給された燃料を気化させるマイクロリアクタで構成される気化器３と、燃料容器２から燃料を吸引するとともに吸引した燃料を気化器３に供給する燃料ポンプ４と、気化器３から供給された燃料の混合気を水素に改質するマイクロリアクタで構成される改質器５と、改質器５から供給された混合気から一酸化炭素を除去するマイクロリアクタで構成される一酸化炭素除去器６と、一酸化炭素除去器６から供給された混合気のうち水素と外気の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燃料電池７と、外気の空気を吸引するとともに吸引した空気を一酸化炭素除去器６及び燃料電池７に供給する空気ポンプ８と、を備える。ここで、本発明の反応器は、気化器３、改質器５及び一酸化炭素除去器６に適用されている。 The power generation apparatus 1 includes a fuel container 2 that stores fuel as a power generation source, a vaporizer 3 that includes a microreactor that vaporizes the fuel supplied from the fuel container 2, and sucks and sucks fuel from the fuel container 2. The fuel pump 4 for supplying the fuel to the carburetor 3, the reformer 5 composed of a microreactor for reforming the fuel mixture supplied from the carburetor 3 to hydrogen, and the reformer 5 The carbon monoxide remover 6 composed of a microreactor that removes carbon monoxide from the air-fuel mixture, and electric energy is generated by an electrochemical reaction between hydrogen and oxygen in the outside air of the air-fuel mixture supplied from the carbon monoxide remover 6 A fuel cell 7 to be generated, and an air pump 8 that sucks outside air and supplies the sucked air to the carbon monoxide remover 6 and the fuel cell 7 are provided. Here, the reactor of the present invention is applied to the vaporizer 3, the reformer 5, and the carbon monoxide remover 6.

気化器３、燃料ポンプ４、改質器５、一酸化炭素除去器６、燃料電池７及び空気ポンプ８は、電子機器本体に搭載されている。それに対し、燃料容器２は電子機器本体に対して着脱可能に設けられており、電子機器本体に対して燃料容器２が装着された場合に燃料容器２内の燃料が燃料ポンプ４によって気化器３に送られる。 The vaporizer 3, the fuel pump 4, the reformer 5, the carbon monoxide remover 6, the fuel cell 7 and the air pump 8 are mounted on the electronic device main body. On the other hand, the fuel container 2 is detachably attached to the electronic device main body. When the fuel container 2 is attached to the electronic device main body, the fuel in the fuel container 2 is vaporized by the fuel pump 4 by the fuel pump 4. Sent to.

燃料容器２に貯留された燃料は、液状の化学燃料と水との混合液であり、化学燃料としてはメタノール、エタノール等のアルコール類やガソリンといった水素元素を含む化合物が適用可能である。本実施形態では、燃料としてメタノールと水の混合液を用いている。 The fuel stored in the fuel container 2 is a mixture of liquid chemical fuel and water, and as the chemical fuel, compounds containing hydrogen elements such as alcohols such as methanol and ethanol, and gasoline are applicable. In this embodiment, a mixed liquid of methanol and water is used as the fuel.

燃料電池７は、触媒微粒子及び担体微粒子からなるガス拡散層としての燃料極と、触媒微粒子及び担体微粒子からなるガス拡散層としての空気極と、燃料極と空気極との間に挟持された水素イオン伝導性の固体高分子電解質膜と、を具備する。空気極は管等を介して空気ポンプ８に通じており、空気極に空気が供給される。 The fuel cell 7 includes a fuel electrode as a gas diffusion layer composed of catalyst fine particles and carrier fine particles, an air electrode as a gas diffusion layer composed of catalyst fine particles and carrier fine particles, and hydrogen sandwiched between the fuel electrode and the air electrode. An ion conductive solid polymer electrolyte membrane. The air electrode communicates with the air pump 8 through a pipe or the like, and air is supplied to the air electrode.

図２は、気化器３、改質器５及び一酸化炭素除去器６の斜視図であり、図３は、図２の面III−IIIに沿う断面図である。 FIG. 2 is a perspective view of the vaporizer 3, the reformer 5, and the carbon monoxide remover 6, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the plane III-III in FIG.

図２、図３に示すように、気化器３は、内部空間を形成した容器である反応器本体３０１と、反応器本体３０１内に収納された流路構造３０２と、を備える。 As shown in FIGS. 2 and 3, the vaporizer 3 includes a reactor main body 301 which is a container forming an internal space, and a flow path structure 302 housed in the reactor main body 301.

反応器本体３０１は、内部空間を有した直方体又は立方体の箱状に設けられている。反応器本体３０１は、ガラス、セラミック又は金属といった比較的熱伝導率が低い断熱材で形成されている。また、反応器本体３０１には、内部空間から反応器本体３０１外にまで通じる流入管３０３及び流出管３０４が設けられている。流入管３０３は反応器本体３０１のうち流出管３０４と相対する位置に設けられており、この実施形態では流入管３０３が反応器本体３０１の上壁に設けられており、流出管３０４が反応器本体３０１の下壁に設けられている。流入管３０３は燃料ポンプ４に通じ、流出管３０４は後述する改質器５の流入管５０３に通じている。 The reactor main body 301 is provided in a rectangular parallelepiped or cubic box shape having an internal space. The reactor main body 301 is formed of a heat insulating material having a relatively low thermal conductivity such as glass, ceramic, or metal. In addition, the reactor main body 301 is provided with an inflow pipe 303 and an outflow pipe 304 that lead from the internal space to the outside of the reactor main body 301. The inflow pipe 303 is provided at a position facing the outflow pipe 304 in the reactor main body 301. In this embodiment, the inflow pipe 303 is provided on the upper wall of the reactor main body 301, and the outflow pipe 304 is provided in the reactor. It is provided on the lower wall of the main body 301. The inflow pipe 303 communicates with the fuel pump 4, and the outflow pipe 304 communicates with an inflow pipe 503 of the reformer 5 described later.

流路構造３０２は、アルミニウム、セリウム、チタン、シリコン等のように陽極酸化により表面が多孔質になることができる金属からなる基板３０５を基本構成として有している。基板３０５の厚さは、基板３０５の面方向の長さ、幅よりも短い。この基板３０５には、この基板３０５の一方の面から他方の面にまで貫通した流路となる複数の貫通孔３０６，３０６，…が基板３０５の厚さ方向に沿って互いに平行且つ途中で屈曲しないように直進した形状に形成されている。図４には基板３０５の一部の平面図が示されているが、貫通孔３０６，３０６，…は断面が六角形状の穴であり、これら貫通孔３０６，３０６，…がハニカム状に配列されている。なお、貫通孔３０６，３０６，…が六角形状に形成されている必要はなく、三角形、四角形、それ以上の多角形状、円形状、楕円形状に形成されていても良い。また、基板３０５を平面視した場合に、貫通孔３０６，３０６，…がハニカム状に配列されている必要はなく、二次元アレイ状（例えば、マトリクス状）に配列されていれば良い。基板３０５は、貫通孔３０６を流れる流体に含まれる物質に対して反応性に乏しく、熱伝導率が高く、熱膨張率が低い方が好ましい。 The flow path structure 302 has a substrate 305 made of a metal, such as aluminum, cerium, titanium, or silicon, whose surface can be made porous by anodic oxidation. The thickness of the substrate 305 is shorter than the length and width in the surface direction of the substrate 305. In this substrate 305, a plurality of through holes 306, 306,... That become flow paths penetrating from one surface of the substrate 305 to the other surface are bent in parallel with each other along the thickness direction of the substrate 305. It is formed in a shape that goes straight so as not to. FIG. 4 shows a plan view of a part of the substrate 305. The through holes 306, 306,... Are hexagonal cross sections, and the through holes 306, 306,. ing. The through holes 306, 306,... Need not be formed in a hexagonal shape, and may be formed in a triangular shape, a quadrangular shape, a polygonal shape higher than that, a circular shape, or an elliptical shape. When the substrate 305 is viewed in plan, the through holes 306, 306,... Need not be arranged in a honeycomb shape, but may be arranged in a two-dimensional array (for example, a matrix). The substrate 305 is preferably less reactive to a substance contained in the fluid flowing through the through-hole 306, has a high thermal conductivity, and a low thermal expansion coefficient.

図３に示すように、この流路構造３０２では、基板３０５の一方の面上において貫通孔３０６，３０６，…間にシリコン酸化膜（ＳｉＯ₂）又はシリコン窒化膜（ＳｉＮ）等の絶縁膜３０７が成膜されている。絶縁膜３０７上に、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ等の金属酸化物又はＡｕ等の金属からなる電熱膜３０８が成膜されている。電熱膜３０８は、電気抵抗性発熱体又は半導体性発熱体であり、電流が流れたり電圧が印加されたりすることによって電気エネルギーで発熱するものである。電熱膜３０８と基板３０５との間に絶縁膜３０７が介在することによって、電熱膜３０８に印加された電圧によって、より低抵抗な基板３０５に電流が流れて、電熱膜３０８が十分加熱できなくなることを避け、また電熱膜３０８を基板３０５に直接成膜した場合よりも電熱膜３０８が剥離しにくくなっている。 As shown in FIG. 3, in this flow path structure 302, an insulating film 307 such as a silicon oxide film (SiO ₂ ) or a silicon nitride film (SiN) is formed between the through holes 306, 306,. Is formed. On the insulating film 307, an electrothermal film 308 made of a metal oxide such as Ta—Si—O—N or a metal such as Au is formed. The electrothermal film 308 is an electric resistance heating element or a semiconductor heating element, and generates heat by electric energy when a current flows or a voltage is applied. By interposing the insulating film 307 between the electrothermal film 308 and the substrate 305, a current applied to the lower resistance substrate 305 due to the voltage applied to the electrothermal film 308 prevents the electrothermal film 308 from being heated sufficiently. In addition, the electrothermal film 308 is more difficult to peel than when the electrothermal film 308 is formed directly on the substrate 305.

電熱膜３０８上には、シリコン酸化膜又はシリコン窒化膜等の保護絶縁膜３０９が成膜されている。保護絶縁膜３０９が電熱膜３０８を被覆することによって、電熱膜３０８が保護される。 A protective insulating film 309 such as a silicon oxide film or a silicon nitride film is formed on the electrothermal film 308. The protective insulating film 309 covers the electrothermal film 308 so that the electrothermal film 308 is protected.

この基板３０５が反応器本体３０１に収納されており、基板３０５は上支持部３１２によって反応器本体３０１の上壁から離れた状態に支持されているとともに下支持部３１３によって反応器本体３０１の下壁から離れた状態に支持されている。反応器本体３０１の内部空間が、この基板３０５によって、流入管３０３側の領域３１０と流出管３０４側の領域３１１とに区切られている。そして、基板３０５の一方の面が反応器本体３０１の上壁に対向し、基板３０５の他方の面が反応器本体３０１の下壁に対向し、流入管３０３側の領域３１０が貫通孔３０６，３０６，…によって流出管３０４側の領域３１１に通じている。従って、貫通孔３０６，３０６，…が流入管３０３側の領域から流出管３０４側の領域までの流路となっている。 The substrate 305 is accommodated in the reactor main body 301, and the substrate 305 is supported in a state of being separated from the upper wall of the reactor main body 301 by the upper support portion 312, and under the reactor main body 301 by the lower support portion 313. It is supported away from the wall. The internal space of the reactor main body 301 is partitioned by the substrate 305 into a region 310 on the inflow pipe 303 side and a region 311 on the outflow pipe 304 side. One surface of the substrate 305 is opposed to the upper wall of the reactor main body 301, the other surface of the substrate 305 is opposed to the lower wall of the reactor main body 301, and the region 310 on the inflow pipe 303 side has through holes 306, 306,... Leads to a region 311 on the outflow pipe 304 side. Therefore, the through holes 306, 306,... Serve as a flow path from the region on the inflow pipe 303 side to the region on the outflow pipe 304 side.

また、図２に示すように、基板３０５の一部が反応器本体３０１外に延出しており、前記電熱膜３０８と一体形成された二本の配線３１４，３１５が反応器本体３０１から露出した部分において基板３０５上に形成されている。配線３１４，３１５を通じて電熱膜３０８に電圧・電流が印加されることによって、電熱膜３０８が発熱する。
なお、基板３０５が反応器本体３０１を貫通している部分において、基板３０５と反応器本体３０１との間の界面は密閉されている。 Further, as shown in FIG. 2, a part of the substrate 305 extends out of the reactor main body 301, and the two wires 314 and 315 integrally formed with the electrothermal film 308 are exposed from the reactor main body 301. In part, it is formed on the substrate 305. When the voltage / current is applied to the electrothermal film 308 through the wirings 314 and 315, the electrothermal film 308 generates heat.
Note that the interface between the substrate 305 and the reactor main body 301 is sealed in a portion where the substrate 305 passes through the reactor main body 301.

図２、図３に示すように、改質器５も、気化器３と同様に、内部空間を形成した反応器本体５０１と、反応器本体５０１内に収納された流路構造５０２と、を備える。また、図２、図３では、改質器５において、例えば絶縁膜５０７が絶縁膜３０７と実質的に同じであるというように、気化器３の何れかの部分に対応する部分に対して下二桁が共通する５００代の符号を付し、気化器３の何れかの部分に対応する改質器５の各部についての説明は省略し、改質器５と気化器３との互いに異なる部分について説明する。 As shown in FIGS. 2 and 3, the reformer 5 also includes a reactor main body 501 having an internal space and a flow path structure 502 accommodated in the reactor main body 501, similar to the vaporizer 3. Prepare. 2 and 3, in the reformer 5, for example, the insulating film 507 is substantially the same as the insulating film 307, so that the portion corresponding to any part of the vaporizer 3 is lower. The two-digit common 500-symbol is attached, description of each part of the reformer 5 corresponding to any part of the vaporizer 3 is omitted, and different parts of the reformer 5 and the vaporizer 3 are different from each other. Will be described.

改質器５においては、流入管５０３が気化器３の流出管３０４に通じており、流出管５０４が一酸化炭素除去器６の流入管６０３に通じている。 In the reformer 5, the inflow pipe 503 communicates with the outflow pipe 304 of the vaporizer 3, and the outflow pipe 504 communicates with the inflow pipe 603 of the carbon monoxide remover 6.

また、この改質器５においては、電熱膜５０８によって覆われている部分を除いて基板５０５の表層全体に改質触媒としての触媒５１６が形成されている。特に、貫通孔５０６，５０６，…内でも基板５０５の表層に触媒５１６が形成されている。触媒５１６は、基板５０５の表層を酸化させることによってその表層を多孔質金属酸化物（基板５０５がアルミニウムの場合には多孔質金属酸化物がアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）であり、基板５０５がチタンの場合には多孔質金属酸化物が酸化チタンであり、基板５０５がセリウムの場合には多孔質金属酸化物が酸化セリウムである。）に変質させ、その表層の多孔質金属酸化物を担体としてその表層に触媒成分を担持したものである。この改質器５においては、触媒成分としてＣｕ／ＺｎＯ系触媒が基板５０５の表層に担持されている。基板５０５は、貫通孔５０６を流れる流体に含まれる物質に対して耐腐蝕性に優れ、触媒を担持しやすく、熱伝導率が高く、熱膨張率が低い方が好ましい。また基板５０５の厚さは、基板５０５の面方向の長さ、幅よりも短い。複数の貫通孔５０６，５０６，…が基板５０５の厚さ方向に沿って互いに平行且つ途中で屈曲しないように直進した形状に形成されている。 In the reformer 5, a catalyst 516 as a reforming catalyst is formed on the entire surface layer of the substrate 505 except for a portion covered with the electrothermal film 508. In particular, the catalyst 516 is formed on the surface layer of the substrate 505 even in the through holes 506, 506,. The catalyst 516 oxidizes the surface layer of the substrate 505 to form a porous metal oxide (if the substrate 505 is aluminum, the porous metal oxide is alumina (Al ₂ O ₃ ), and the substrate 505 is titanium. In this case, the porous metal oxide is titanium oxide, and when the substrate 505 is cerium, the porous metal oxide is cerium oxide.) The catalyst component is supported on the surface layer. In the reformer 5, a Cu / ZnO-based catalyst is supported on the surface layer of the substrate 505 as a catalyst component. It is preferable that the substrate 505 is excellent in corrosion resistance with respect to a substance contained in the fluid flowing through the through-hole 506, easily supports a catalyst, has high thermal conductivity, and has a low coefficient of thermal expansion. The thickness of the substrate 505 is shorter than the length and width in the surface direction of the substrate 505. A plurality of through holes 506, 506,... Are formed in a straight shape so as to be parallel to each other along the thickness direction of the substrate 505 and not bent in the middle.

図２、図３に示すように、一酸化炭素除去器６も、気化器３と同様に、内部空間を形成した反応器本体６０１と、反応器本体６０１内に収納された流路構造６０２と、を備える。また、図２、図３では、一酸化炭素除去器６において、例えば絶縁膜６０７が絶縁膜３０７と実質的に同じであるというように、気化器３の何れかの部分に対応する部分に対して下二桁が共通する６００代の符号を付し、気化器３の何れかの部分に対応する一酸化炭素除去器６の各部についての説明は省略し、一酸化炭素除去器６と気化器３との互いに異なる部分について説明する。 As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the carbon monoxide remover 6 also has a reactor main body 601 that forms an internal space, and a flow path structure 602 that is housed in the reactor main body 601, similarly to the vaporizer 3. . 2 and 3, in the carbon monoxide remover 6, for example, the insulating film 607 is substantially the same as the insulating film 307, and a portion corresponding to any portion of the vaporizer 3 is not used. The reference numerals in the 600's are common to the last two digits, and description of each part of the carbon monoxide remover 6 corresponding to any part of the vaporizer 3 is omitted, and the carbon monoxide remover 6 and the vaporizer are omitted. A different part from 3 is demonstrated.

一酸化炭素除去器６においては、反応器本体６０１には流入管６０３、流出管６０４に加えて空気管６１７が設けられている。空気管６１７は、反応器本体６０１の内部空間のうち流入管６０３側の領域６１０に臨んでいる。更に、この空気管６１７は、空気ポンプ８に通じている。また、流入管６０３が改質器５の流出管５０４に通じており、流出管６０４が燃料電池７の燃料極に通じている。 In the carbon monoxide remover 6, the reactor main body 601 is provided with an air pipe 617 in addition to the inflow pipe 603 and the outflow pipe 604. The air pipe 617 faces a region 610 on the inflow pipe 603 side in the internal space of the reactor main body 601. Further, the air pipe 617 communicates with the air pump 8. In addition, the inflow pipe 603 communicates with the outflow pipe 504 of the reformer 5, and the outflow pipe 604 communicates with the fuel electrode of the fuel cell 7.

また、この一酸化炭素除去器６においては、電熱膜６０８によって覆われている部分を除いて基板６０５の表層全体（貫通孔６０６，６０６，…内の表層も含む）に一酸化炭素の酸化反応用の触媒としての触媒６１６が形成されている。触媒６１６は、基板６０５の表層を酸化させることによってその表層を多孔質金属酸化物に変質させ、その表層の多孔質金属酸化物を担体としてその表層に触媒成分を担持したものである。この一酸化炭素除去器６においては、触媒成分としてＰｔ系触媒が基板６０５の表層に担持されている。基板６０５は、貫通孔６０６を流れる流体に含まれる物質に対して耐腐蝕性に優れ、触媒６１６を担持しやすく、熱伝導率が高く、熱膨張率が低い方が好ましい。また基板６０５の厚さは、基板６０５の面方向の長さ、幅よりも短い。複数の貫通孔６０６，６０６，…が基板６０５の厚さ方向に沿って互いに平行且つ途中で屈曲しないように直進した形状に形成されている。 In the carbon monoxide remover 6, the oxidation reaction of carbon monoxide is performed on the entire surface layer of the substrate 605 (including the surface layer in the through holes 606, 606,...) Except for the portion covered with the electrothermal film 608. A catalyst 616 is formed as a catalyst for use. The catalyst 616 is obtained by oxidizing the surface layer of the substrate 605 to change the surface layer into a porous metal oxide, and supporting the catalyst component on the surface layer using the porous metal oxide of the surface layer as a carrier. In the carbon monoxide remover 6, a Pt-based catalyst is supported on the surface layer of the substrate 605 as a catalyst component. It is preferable that the substrate 605 has excellent corrosion resistance with respect to a substance contained in the fluid flowing through the through hole 606, easily supports the catalyst 616, has a high thermal conductivity, and a low thermal expansion coefficient. The thickness of the substrate 605 is shorter than the length and width in the surface direction of the substrate 605. A plurality of through holes 606, 606,... Are formed in a straight shape along the thickness direction of the substrate 605 so as not to be bent in the middle.

気化器３、改質器５及び一酸化炭素除去器６の製造方法について説明する。
まず、平板状の基板３０５，５０５，６０５を準備し、基板３０５，５０５，６０５に対してフォトリソグラフィー法によるレジストマスクを形成し、レジストマスクを施した状態の基板３０５，５０５，６０５にエッチングを施す。これにより、基板３０５，５０５，６０５のそれぞれに貫通孔３０６，５０６，６０６が複数形成される。 A method for manufacturing the vaporizer 3, the reformer 5, and the carbon monoxide remover 6 will be described.
First, flat substrates 305, 505, and 605 are prepared, a resist mask is formed on the substrates 305, 505, and 605 by a photolithography method, and the substrates 305, 505, and 605 in a state where the resist mask is applied are etched. Apply. As a result, a plurality of through holes 306, 506, 606 are formed in the substrates 305, 505, 605, respectively.

次に、基板３０５，５０５，６０５の一方の面に、ＣＶＤ法、ＰＶＤ法、スパッタリング法等の気相成長法により絶縁膜３０７，５０７，６０７、電熱膜３０８，５０８，６０８（配線３１４，３１５，５１４，５１５，６１４，６１５を含む）、保護絶縁膜３０９，５０９，６０９をこの順に成膜する。 Next, insulating films 307, 507, and 607 and electrothermal films 308, 508, and 608 (wirings 314 and 315) are formed on one surface of the substrates 305, 505, and 605 by vapor phase growth methods such as CVD, PVD, and sputtering. , 514, 515, 614, 615), and protective insulating films 309, 509, and 609 are formed in this order.

次に、基板５０５，６０５を電解液（例えば、リン酸（濃度４％が望ましい。）、シュウ酸（濃度５％が望ましい））に浸漬し、基板５０５，６０５を陽極として陰極を電解液に浸漬すると、基板５０５，６０５の表層が酸化する（陽極酸化法）。基板５０５，６０５の表層が陽極酸化することによって、基板５０５，６０５の表層が多孔質金属酸化物（担体）に変質する。これにより、基板５０５，６０５に担体としての機能を持たせることができる。 Next, the substrates 505 and 605 are immersed in an electrolytic solution (for example, phosphoric acid (preferably a concentration of 4%) or oxalic acid (preferably a concentration of 5%)), and the cathode is used as the electrolytic solution with the substrates 505 and 605 serving as an anode. When immersed, the surface layers of the substrates 505 and 605 are oxidized (anodic oxidation method). By anodizing the surface layer of the substrates 505 and 605, the surface layer of the substrates 505 and 605 is transformed into a porous metal oxide (support). Thus, the substrates 505 and 605 can have a function as a carrier.

次に、基板５０５，６０５の表層に触媒成分を担持することによって、触媒５１６，６１６が形成される。基板５０５，６０５の表層が多孔質金属酸化物に変質するので、触媒成分の付着強度の向上を図ることができる。 Next, the catalyst components 516 and 616 are formed by supporting the catalyst component on the surface layers of the substrates 505 and 605. Since the surface layers of the substrates 505 and 605 are transformed into a porous metal oxide, the adhesion strength of the catalyst component can be improved.

次に、基板３０５，５０５，６０５を反応器本体３０１，５０１，６０１に収納し、基板３０５，５０５，６０５によって反応器本体３０１，５０１，６０１の内部空間を流入管３０３，５０３，６０３側の領域３１０，５１０，６１０と流出管３０４，５０４，６０４側の領域３１１，５１１，６１１とに区切る。ここで、貫通孔３０６，５０６，６０６によって流入管３０３，５０３，６０３側の領域３１０，５１０，６１０が流出管３０４，５０４，６０４側の領域３１１，５１１，６１１に通じるようにし、基板３０５，５０５，６０５の一部と配線３１４，３１５，５１４，５１５，６１４，６１５が反応器本体３０１，５０１，６０１から外に延出させる。 Next, the substrates 305, 505, 605 are accommodated in the reactor main bodies 301, 501, 601, and the internal spaces of the reactor main bodies 301, 501, 601 are placed on the inflow pipes 303, 503, 603 side by the substrates 305, 505, 605. The areas 310, 510, and 610 are divided into areas 311, 511, and 611 on the outflow pipes 304, 504, and 604 side. Here, the through holes 306, 506, 606 allow the regions 310, 510, 610 on the inflow pipes 303, 503, 603 side to communicate with the regions 311, 511, 611 on the outflow pipes 304, 504, 604 side, and the substrates 305, A part of 505 and 605 and wirings 314, 315, 514, 515, 614 and 615 are extended from the reactor main bodies 301, 501 and 601.

発電装置１の作用について説明する。
電熱膜３０８，５０８，６０８に電圧・電流が印加され、電熱膜３０８，５０８，６０８が発した熱が、基板３０５，５０５，６０５に伝達され、更にはその表面の触媒５１６，６１６まで伝達される。 The operation of the power generation device 1 will be described.
A voltage / current is applied to the electrothermal films 308, 508, and 608, and heat generated by the electrothermal films 308, 508, and 608 is transmitted to the substrates 305, 505, and 605, and further to the catalysts 516 and 616 on the surface. The

燃料ポンプ４が作動すると、燃料が燃料容器２から気化器３の反応器本体３０１内に供給され、空気ポンプ８が作動すると、空気が外部から一酸化炭素除去器６の空気管６１７を通じて反応器本体６０１内の領域６１０に供給される。 When the fuel pump 4 is operated, fuel is supplied from the fuel container 2 into the reactor main body 301 of the vaporizer 3, and when the air pump 8 is operated, air is externally passed through the air pipe 617 of the carbon monoxide remover 6. It is supplied to a region 610 in the main body 601.

気化器３においては、燃料が貫通孔３０６，３０６，…を反応器本体３０１内の領域３１０から領域３１１に向かって流れ、更に燃料が加熱されて気化する。ここで、基板３０５に多数の貫通孔３０６，３０６，…が形成されているため、基板３０５の表面積が大きく、燃料と基板３０５との接触面積が大きいので、燃料がより気化しやすい。 In the vaporizer 3, the fuel flows through the through holes 306, 306,... From the region 310 in the reactor main body 301 toward the region 311, and the fuel is further heated and vaporized. Here, since a large number of through holes 306, 306,... Are formed in the substrate 305, the surface area of the substrate 305 is large, and the contact area between the fuel and the substrate 305 is large.

気化した燃料（メタノールと水との混合気）は流出管３０４及び流入管５０３を通って改質器５の反応器本体５０１内に供給される。改質器５においては、燃料が貫通孔５０６，５０６，…を反応器本体５０１内の領域５１０から領域５１１に向かって流れる。反応器本体５０１内においては、燃料が触媒５１６に接触して加熱されるので、燃料から水素及び二酸化炭素が生成される。具体的には、化学反応式（１）のように、メタノールと水蒸気が反応して二酸化炭素と水素が生成される。
ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→３Ｈ₂＋ＣＯ₂ … （１） The vaporized fuel (mixture of methanol and water) is supplied into the reactor main body 501 of the reformer 5 through the outflow pipe 304 and the inflow pipe 503. In the reformer 5, the fuel flows through the through holes 506, 506,... From the region 510 in the reactor main body 501 toward the region 511. In the reactor main body 501, the fuel comes into contact with the catalyst 516 and is heated, so that hydrogen and carbon dioxide are generated from the fuel. Specifically, as shown in the chemical reaction formula (1), methanol and water vapor react to generate carbon dioxide and hydrogen.
CH ₃ OH + H ₂ O → 3H ₂ + CO ₂ (1)

また、反応器本体５０１内では、メタノールと水蒸気が完全に二酸化炭素及び水素に改質されない場合もあり、この場合、化学反応式（２）のように、メタノールと水蒸気が反応して二酸化炭素及び一酸化炭素が生成される。
２ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→５Ｈ₂＋ＣＯ＋ＣＯ₂ … （２） In the reactor main body 501, methanol and water vapor may not be completely reformed to carbon dioxide and hydrogen. In this case, as shown in chemical reaction formula (2), methanol and water vapor react with each other to produce carbon dioxide and water vapor. Carbon monoxide is produced.
2CH ₃ OH + H ₂ O → 5H ₂ + CO + CO ₂ (2)

改質器５で生成された一酸化炭素、二酸化炭素及び水素等の混合気は流出管５０４及び流入管６０３を通って一酸化炭素除去器６の反応器本体６０１内に供給される。また、外部の空気が空気管６１７を通って反応器本体６０１内に供給される。そして、反応器本体６０１内の領域６１０に供給された混合気が貫通孔６０６，６０６，…を反応器本体６０１内の領域６１０から領域６１１に向かって流れる。反応器本体６０１内では、改質器５から供給された混合気に含まれる一酸化炭素を選択的に酸化させて混合気中から一酸化炭素が除去される。具体的には、化学反応式（３）のように、改質器５から供給された混合気のなかから特異的に選択された一酸化炭素と、空気中の酸素とが反応して二酸化炭素が生成される。
２ＣＯ＋Ｏ₂→２ＣＯ₂ … （３） An air-fuel mixture such as carbon monoxide, carbon dioxide and hydrogen generated in the reformer 5 is supplied into the reactor main body 601 of the carbon monoxide remover 6 through the outflow pipe 504 and the inflow pipe 603. In addition, external air is supplied into the reactor main body 601 through the air pipe 617. Then, the air-fuel mixture supplied to the region 610 in the reactor main body 601 flows from the region 610 in the reactor main body 601 toward the region 611 through the through holes 606, 606,. In the reactor main body 601, carbon monoxide contained in the mixture supplied from the reformer 5 is selectively oxidized to remove carbon monoxide from the mixture. Specifically, as shown in the chemical reaction formula (3), carbon monoxide specifically selected from the gas mixture supplied from the reformer 5 reacts with oxygen in the air to generate carbon dioxide. Is generated.
2CO + O ₂ → 2CO ₂ (3)

そして、反応器本体６０１内から混合気が流出管６０４を通って燃料電池７の燃料極に供給される。燃料電池７の燃料極では、電気化学反応式（４）に示すように、供給された混合気のうち水素ガスが燃料極の触媒微粒子の作用を受けて水素イオンと電子とに分離される。水素イオンは固体高分子電解質膜を通じて空気極に伝導し、電子は燃料極により取り出される。
Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^- … （４）
燃料電池７の燃料極に供給された混合気のうち、電気化学反応に寄与しない生成物（二酸化炭素等）は、外部に排出される。 Then, the air-fuel mixture is supplied from the reactor main body 601 to the fuel electrode of the fuel cell 7 through the outflow pipe 604. In the fuel electrode of the fuel cell 7, as shown in the electrochemical reaction formula (4), hydrogen gas in the supplied air-fuel mixture is separated into hydrogen ions and electrons under the action of catalyst fine particles of the fuel electrode. Hydrogen ions are conducted to the air electrode through the solid polymer electrolyte membrane, and electrons are taken out by the fuel electrode.
H ₂ → 2H ⁺ + 2e ⁻ (4)
Of the air-fuel mixture supplied to the fuel electrode of the fuel cell 7, products (such as carbon dioxide) that do not contribute to the electrochemical reaction are discharged to the outside.

燃料電池７の空気極には、空気が供給され、電気化学反応式（５）に示すように、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、燃料極により取り出された電子とが反応して水が生成物として生成される。
２Ｈ⁺＋１／２Ｏ₂＋２ｅ^-→Ｈ₂Ｏ … （５）
燃料電池７の空気極に供給された空気のうち電気化学反応に寄与しないガス（窒素等）と、生成水は、外部に排出される。 Air was supplied to the air electrode of the fuel cell 7, and as shown in the electrochemical reaction formula (5), oxygen in the air, hydrogen ions that passed through the solid polymer electrolyte membrane, and the fuel electrode were taken out. Reaction with electrons produces water as a product.
2H ⁺ + 1 / 2O ₂ + 2e ⁻ → H ₂ O (5)
Of the air supplied to the air electrode of the fuel cell 7, the gas (such as nitrogen) that does not contribute to the electrochemical reaction and the generated water are discharged to the outside.

以上のように、この発電装置１では、燃料電池７において上記（４）、（５）に示す電気化学反応が起こることにより電気エネルギーが生成される。生成された電気エネルギーは電子機器本体、燃料ポンプ４、電熱膜３０８，５０８，６０８の作動に用いられる。 As described above, in the power generation device 1, electric energy is generated by the electrochemical reactions shown in the above (4) and (5) in the fuel cell 7. The generated electric energy is used for the operation of the electronic device main body, the fuel pump 4, and the electrothermal films 308, 508, and 608.

以上のように、本実施の形態によれば、複数の貫通孔３０６，５０６，６０６が基板３０５，５０５，６０５を貫通しているから、貫通孔３０６，５０６，６０６を流れる燃料における圧力損失が小さくなる。特に、貫通孔３０６，５０６，６０６による流路が折れ曲がっていないので、流体は直進するため圧力損失を小さくすることができる。 As described above, according to the present embodiment, since the plurality of through holes 306, 506, 606 penetrate the substrates 305, 505, 605, there is a pressure loss in the fuel flowing through the through holes 306, 506, 606. Get smaller. In particular, since the flow path formed by the through holes 306, 506, and 606 is not bent, the fluid travels straight, so that the pressure loss can be reduced.

また、複数の貫通孔５０６，６０６が基板５０５，６０５に形成されているので、貫通孔５０６，６０６それぞれの総体積に比較して多くの触媒成分を貫通孔５０６，６０６の壁面に担持することができる。そのため、燃料と触媒５１６，６１６との接触面積が大きくなり、触媒５１６，６１６による反応物の反応が更に効率よく起こる。 In addition, since the plurality of through holes 506 and 606 are formed in the substrates 505 and 605, more catalyst components are supported on the wall surfaces of the through holes 506 and 606 than the total volume of each of the through holes 506 and 606. Can do. Therefore, the contact area between the fuel and the catalysts 516 and 616 is increased, and the reaction of the reactant by the catalysts 516 and 616 occurs more efficiently.

また、貫通孔３０６，５０６，６０６の断面積が小さくなるにつれて、基板３０５，５０５，６０５を貫通する貫通孔３０６，５０６，６０６の数を増やせば、反応器本体３０１，５０１，６０１の貫通孔３０６，５０６，６０６内の壁面積が増えることが可能になるので、燃料の反応が効率よく起こり、更に、貫通孔３０６，５０６，６０６の数が増えれば、流動する反応物の量を多くすることができる。 Further, as the cross-sectional area of the through holes 306, 506, 606 is reduced, if the number of the through holes 306, 506, 606 passing through the substrates 305, 505, 605 is increased, the through holes of the reactor bodies 301, 501, 601 are increased. Since it becomes possible to increase the wall area in 306, 506, 606, the reaction of the fuel occurs efficiently, and further, if the number of through holes 306, 506, 606 increases, the amount of the flowing reactant increases. be able to.

〔第２の実施の形態〕
次に、図５を用いて第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態における発電装置では、第１の実施の形態における発電装置１の気化器３、改質器５、一酸化炭素除去器６がそれぞれ気化器１３、改質器１５、一酸化炭素除去器６に変更されている。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG.
In the power generation apparatus in the second embodiment, the vaporizer 3, the reformer 5, and the carbon monoxide remover 6 of the power generation apparatus 1 in the first embodiment are respectively the vaporizer 13, the reformer 15, and the monoxide. The carbon remover 6 is changed.

第１の実施の形態では、気化器３が、基板３０５を有した流路構造３０２と、反応器本体３０１とを備えるが、第２の実施の形態では、気化器１３が、基板３２５を有した流路構造３２２と、反応器本体３０１とを備える。ここで、図５では、第２の実施の形態の気化器１３においては、第１の実施の形態の気化器３の何れかの部分に対応する部分に対して同一の符号を付し、気化器３の何れかの部分に対応する気化器１３の各部についての説明は省略し、気化器１３と気化器３との互いに異なる部分について説明する。 In the first embodiment, the vaporizer 3 includes the flow path structure 302 having the substrate 305 and the reactor main body 301. However, in the second embodiment, the vaporizer 13 has the substrate 325. The flow path structure 322 and the reactor main body 301 are provided. Here, in FIG. 5, in the vaporizer 13 of the second embodiment, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to any portion of the vaporizer 3 of the first embodiment, and the vaporizer 13 is vaporized. Description of each part of the vaporizer 13 corresponding to any part of the vaporizer 3 will be omitted, and different parts of the vaporizer 13 and vaporizer 3 will be explained.

気化器３では基板３０５が単一の金属板であったが、この気化器１３では基板３２５が、二枚の金属板である熱伝導板３２７，３２９と、これら熱伝導板３２７，３２９の間に挟持された電熱膜３２８とからなる合板である。電熱膜３２８は、上記電熱膜３０８と同様に、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ、Ａｕ、カーボン等の電気抵抗性発熱体又は半導体性発熱体である。この電熱膜３２８が熱伝導板３２７，３２９に挟持されているので、基板３２５のどちらの外面にも電熱膜、絶縁膜、保護絶縁膜が形成されておらず、流路構造３２２を作成する際に絶縁膜及び保護絶縁膜を成膜する工程を省略することができる。熱伝導板３２７，３２９は、基板３０５と同様に、アルミニウム、セリウム、チタン、シリコン等の金属からなるが、熱伝導板３２７の金属種と熱伝導板３２９の金属種が異なっていても良い。また、熱伝導板３２７が反応器本体３０１内の領域３１０に臨んでおり、熱伝導板３２９が領域３１１に臨んでいる。そして、この基板３２５においても、複数の貫通孔３２６，３２６，…が基板３２５の一方の面から他方の面まで貫通しており、これら貫通孔３２６，３２６，…によって領域３１０から領域３１１まで通じている。なお、基板３２５の一部が反応器本体３０１の外部に延出しており、外部から電熱膜３２８に電流・電圧が印加されるようになっている。基板３２５の厚さは、基板３２５の面方向の長さ、幅よりも短い。 In the vaporizer 3, the substrate 305 is a single metal plate. In the vaporizer 13, the substrate 325 is formed between two heat conductive plates 327 and 329, which are two metal plates, and the heat conductive plates 327 and 329. It is a plywood composed of an electrothermal film 328 sandwiched between the two. The electrothermal film 328 is an electrical resistance heating element such as Ta—Si—O—N, Au, or carbon or a semiconductor heating element, like the electrothermal film 308. Since the electrothermal film 328 is sandwiched between the heat conductive plates 327 and 329, no electrothermal film, insulating film, or protective insulating film is formed on any outer surface of the substrate 325, and the flow path structure 322 is formed. The step of forming the insulating film and the protective insulating film can be omitted. The heat conduction plates 327 and 329 are made of a metal such as aluminum, cerium, titanium, or silicon, as with the substrate 305, but the metal species of the heat conduction plate 327 and the metal species of the heat conduction plate 329 may be different. Further, the heat conduction plate 327 faces the region 310 in the reactor main body 301, and the heat conduction plate 329 faces the region 311. Also in this substrate 325, a plurality of through holes 326, 326,... Penetrate from one surface of the substrate 325 to the other surface, and communicate from the region 310 to the region 311 through these through holes 326, 326,. ing. A part of the substrate 325 extends to the outside of the reactor main body 301 so that current and voltage are applied to the electrothermal film 328 from the outside. The thickness of the substrate 325 is shorter than the length and width in the surface direction of the substrate 325.

また、第２の実施の形態では、改質器５が、基板５２５を有した流路構造５２２と、反応器本体５０１とを備える。ここで、図５では、第２の実施の形態の改質器１５においては、第１の実施の形態の改質器５の何れかの部分に対応する部分に対して同一の符号を付し、改質器５の何れかの部分に対応する改質器１５の各部についての説明は省略し、改質器１５と改質器５との互いに異なる部分について説明する。 In the second embodiment, the reformer 5 includes a flow channel structure 522 having a substrate 525 and a reactor main body 501. Here, in FIG. 5, in the reformer 15 of the second embodiment, the same reference numerals are assigned to the portions corresponding to any portion of the reformer 5 of the first embodiment. The description of each part of the reformer 15 corresponding to any part of the reformer 5 is omitted, and different parts of the reformer 15 and the reformer 5 will be described.

この改質器１５では基板５２５が二枚の熱伝導板５２７，５２９とこれら熱伝導板５２７，５２９の間に挟持された電熱膜５２８とからなる合板である。電熱膜５２８は、上記電熱膜５０８と同様に、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ、Ａｕ、カーボン等の電気抵抗性発熱体又は半導体性発熱体である。この電熱膜５２８が熱伝導板５２７，５２９に挟持されているので、基板５２５のどちらの外面にも電熱膜、絶縁膜等が形成されていない。熱伝導板５２７，５２９は、基板５０５と同様に、アルミニウム、セリウム、チタン、シリコン等の金属からなるが、熱伝導板５２７の金属種と熱伝導板５２９の金属種が異なっていても良い。また、熱伝導板５２７が反応器本体５０１内の領域５１０に臨んでおり、熱伝導板５２９が領域５１１に臨んでいる。そして、この基板５２５においても、複数の貫通孔５２６，５２６，…が基板５２５の一方の面から他方の面まで貫通しており、これら貫通孔５２６，５２６，…によって領域５１０から領域５１１まで通じている。貫通孔５２６内を含み基板５２５の表層全体（但し、貫通孔５２６，５２６，…において電熱膜５２８が露出した部分を除く。）には、触媒５３６が形成されている。触媒５３６は、熱伝導板５２７，５２９の表層を酸化させることによってその表層を多孔質金属酸化物に変質させ、その表層の多孔質金属酸化物を担体としてその表層に触媒成分（Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒）を担持したものである。なお、基板５２５の一部が反応器本体５０１の外部に延出しており、外部から電熱膜５２８に電流・電圧が印加されるようになっている。基板５２５の厚さは、基板５２５の面方向の長さ、幅よりも短い。 In the reformer 15, the substrate 525 is a plywood composed of two heat conductive plates 527 and 529 and an electrothermal film 528 sandwiched between the heat conductive plates 527 and 529. The electrothermal film 528 is an electrical resistance heating element or semiconductor heating element such as Ta—Si—O—N, Au, or carbon, like the electrothermal film 508. Since the electrothermal film 528 is sandwiched between the heat conducting plates 527 and 529, no electrothermal film or insulating film is formed on either outer surface of the substrate 525. The heat conductive plates 527 and 529 are made of a metal such as aluminum, cerium, titanium, or silicon, like the substrate 505, but the metal type of the heat conductive plate 527 may be different from the metal type of the heat conductive plate 529. Further, the heat conduction plate 527 faces the region 510 in the reactor main body 501, and the heat conduction plate 529 faces the region 511. Also in this substrate 525, a plurality of through holes 526, 526,... Penetrate from one surface of the substrate 525 to the other surface, and communicate from the region 510 to the region 511 through these through holes 526, 526,. ing. A catalyst 536 is formed on the entire surface layer of the substrate 525 including the inside of the through hole 526 (except for the portion where the electrothermal film 528 is exposed in the through holes 526, 526,...). The catalyst 536 oxidizes the surface layer of the heat conducting plates 527 and 529 to change the surface layer into a porous metal oxide, and the catalyst component (Cu / ZnO system) is formed on the surface layer using the porous metal oxide of the surface layer as a support. Catalyst). A part of the substrate 525 extends to the outside of the reactor main body 501 so that a current / voltage is applied to the electrothermal film 528 from the outside. The thickness of the substrate 525 is shorter than the length and width in the surface direction of the substrate 525.

また、第２の実施の形態では、一酸化炭素除去器１６が、基板６２５を有した流路構造６２２と、反応器本体６０１とを備える。ここで、図５では、第２の実施の形態の一酸化炭素除去器１６においては、第１の実施の形態の一酸化炭素除去器６の何れかの部分に対応する部分に対して同一の符号を付し、一酸化炭素除去器６の何れかの部分に対応する一酸化炭素除去器１６の各部についての説明は省略し、一酸化炭素除去器１６と一酸化炭素除去器６との互いに異なる部分について説明する。 In the second embodiment, the carbon monoxide remover 16 includes a flow channel structure 622 having a substrate 625 and a reactor main body 601. Here, in FIG. 5, the carbon monoxide remover 16 of the second embodiment is the same as the portion corresponding to any part of the carbon monoxide remover 6 of the first embodiment. The description of each part of the carbon monoxide remover 16 corresponding to any part of the carbon monoxide remover 6 is omitted, and the carbon monoxide remover 16 and the carbon monoxide remover 6 are mutually connected. Different parts will be described.

この一酸化炭素除去器１６では基板６２５が二枚の熱伝導板６２７，６２９とこれら熱伝導板６２７，６２９の間に挟持された電熱膜６２８とからなる合板である。電熱膜６２８は、上記電熱膜６０８と同様に、Ｔａ−Ｓｉ−Ｏ−Ｎ、Ａｕ、カーボン等の電気抵抗性発熱体又は半導体性発熱体である。この電熱膜６２８が熱伝導板６２７，６２９に挟持されているので、基板６２５のどちらの面にも電熱膜、絶縁膜等が形成されていない。熱伝導板６２７，６２９は、基板６０５と同様に、アルミニウム、セリウム、チタン等の金属からなるが、熱伝導板６２７の金属種と熱伝導板６２９の金属種が異なっていても良い。また、熱伝導板６２７が反応器本体６０１内の領域６１０に臨んでおり、熱伝導板６２９が領域６１１に臨んでいる。そして、この基板６２５においても、複数の貫通孔６２６，６２６，…が基板６２５の一方の面から他方の面まで貫通しており、これら貫通孔６２６，６２６，…によって領域６１０から領域６１１まで通じている。貫通孔６２６内を含み基板６２５の表層全体（但し、貫通孔６２６，６２６，…において電熱膜６２８が露出した部分を除く。）には、触媒６３６が形成されている。触媒６３６は、熱伝導板６２７，６２９の表層を酸化させることによってその表層を多孔質金属酸化物に変質させ、その表層の多孔質金属酸化物を担体としてその表層に触媒成分（Ｐｔ系触媒）を担持したものである。なお、基板６２５の一部が反応器本体６０１の外部に延出しており、外部から電熱膜６２８に電流・電圧が印加されるようになっている。基板６２５の厚さは、基板６２５の面方向の長さ、幅よりも短い。 In the carbon monoxide remover 16, the substrate 625 is a plywood composed of two heat conductive plates 627 and 629 and an electrothermal film 628 sandwiched between the heat conductive plates 627 and 629. The electrothermal film 628 is an electrical resistance heating element or semiconductor heating element such as Ta—Si—O—N, Au, or carbon, like the electrothermal film 608. Since the electrothermal film 628 is sandwiched between the heat conducting plates 627 and 629, no electrothermal film, insulating film, or the like is formed on either surface of the substrate 625. The heat conductive plates 627 and 629 are made of a metal such as aluminum, cerium, or titanium, like the substrate 605, but the metal type of the heat conductive plate 627 and the metal type of the heat conductive plate 629 may be different. Further, the heat conduction plate 627 faces the region 610 in the reactor main body 601, and the heat conduction plate 629 faces the region 611. Also in this substrate 625, a plurality of through holes 626, 626,... Penetrate from one surface of the substrate 625 to the other surface, and communicate from the region 610 to the region 611 through these through holes 626, 626,. ing. A catalyst 636 is formed on the entire surface layer of the substrate 625 including the inside of the through hole 626 (except for the portion where the electrothermal film 628 is exposed in the through holes 626, 626,...). The catalyst 636 oxidizes the surface layers of the heat conductive plates 627 and 629 to change the surface layer into a porous metal oxide, and the surface layer uses the porous metal oxide as a carrier to form a catalyst component (Pt catalyst). Is carried. A part of the substrate 625 extends to the outside of the reactor main body 601 so that a current / voltage is applied to the electrothermal film 628 from the outside. The thickness of the substrate 625 is shorter than the length and width in the surface direction of the substrate 625.

上記気化器１３、改質器１５、一酸化炭素除去器１６を作成する際には、基板３２５，５２５，６２５を準備し、フォトリソグラフィー法・エッチング法により貫通孔３２６，５２６，６２６を形成し、その後陽極酸化法により基板５２５，６２５の表層を多孔質金属酸化物に変質させ、基板５２５，６２５の表層に触媒成分を担持し、熱伝導板３２５，５２５，６２５を反応器本体３０１，５０１，６０１内に収納する。 When the vaporizer 13, the reformer 15, and the carbon monoxide remover 16 are formed, the substrates 325, 525, and 625 are prepared, and the through holes 326, 526, and 626 are formed by a photolithography method and an etching method. Thereafter, the surface layer of the substrates 525 and 625 is transformed into a porous metal oxide by an anodic oxidation method, the catalyst component is supported on the surface layer of the substrates 525 and 625, and the heat conduction plates 325, 525 and 625 are attached to the reactor main bodies 301 and 501. , 601.

上記気化器１３、改質器１５及び一酸化炭素除去器１６においては、電熱膜３２８，５２８，６２８が電気により発熱し、基板３２５，５２５，６２５が加熱され、更には触媒５３６，６３６が加熱される。そして、燃料ポンプ４の作動により、燃料が気化器１３、改質器１５、一酸化炭素除去器１６、燃料電池７の順に流動する。気化器１３においては、燃料が貫通孔３２６，３２６，…を通じて領域３１０から領域３１１に向かって流れ、更に燃料が加熱されて気化する。改質器１５においては、気化した燃料が貫通孔５２６，５２６，…を通じて領域５１０から領域５１１に向かって流れ、燃料から水素及び二酸化炭素等が生成される。一酸化炭素除去器１６においては、改質器１５で生成された混合気が貫通孔６２６，６２６，…を通じて領域６１０から領域６１１に向かって流れ、一酸化炭素が酸化により除去される。 In the vaporizer 13, the reformer 15, and the carbon monoxide remover 16, the electrothermal films 328, 528, and 628 generate heat by electricity, the substrates 325, 525, and 625 are heated, and further the catalysts 536 and 636 are heated. Is done. Then, by the operation of the fuel pump 4, the fuel flows in the order of the vaporizer 13, the reformer 15, the carbon monoxide remover 16, and the fuel cell 7. In the carburetor 13, the fuel flows from the region 310 to the region 311 through the through holes 326, 326,..., And the fuel is further heated and vaporized. In the reformer 15, the vaporized fuel flows from the region 510 to the region 511 through the through holes 526, 526,..., And hydrogen, carbon dioxide, and the like are generated from the fuel. In the carbon monoxide remover 16, the air-fuel mixture generated in the reformer 15 flows from the region 610 to the region 611 through the through holes 626, 626,..., And carbon monoxide is removed by oxidation.

本実施の形態においても、複数の貫通孔３２６，５２６，６２６が基板３２５，５２５，６２５を貫通しているから、貫通孔３２６，５２６，６２６を流れる燃料における圧力損失が小さくなる。特に、貫通孔３２６，５２６，６２６が折れ曲がっていないので、圧力損失を小さくすることができる。
また、電熱膜３２８，５２８，６２８が挟持されているから、基板３２５，５２５，６２５の表面の大部分に触媒成分を担持することができる。 Also in the present embodiment, since the plurality of through holes 326, 526, 626 penetrate the substrates 325, 525, 625, the pressure loss in the fuel flowing through the through holes 326, 526, 626 is reduced. In particular, since the through holes 326, 526, and 626 are not bent, the pressure loss can be reduced.
In addition, since the electrothermal films 328, 528, and 628 are sandwiched, the catalyst component can be supported on most of the surfaces of the substrates 325, 525, and 625.

〔第３の実施の形態〕
第１の実施の形態では、流路構造３０２，５０２，６０２が別々の反応器本体３０１，５０１，６０１内に収納されているが、第３の実施の形態では、図６、図７に示すように、流路構造３０２，５０２，６０２が同一の反応器本体２１内に収納されている。ここで、図６は、気化器、改質器及び一酸化炭素除去器を一体化した反応器２０の斜視図であり、図７は、図６の面VII−VIIに沿う断面図である。なお、図６、図７に示された反応器２０は、図１に示された気化器３、改質器５及び一酸化炭素除去器６の全体に置きかえて、発電装置１に用いられる。 [Third Embodiment]
In the first embodiment, the flow path structures 302, 502, and 602 are housed in separate reactor main bodies 301, 501, and 601. In the third embodiment, the flow path structures 302, 502, and 602 are shown in FIGS. As described above, the flow path structures 302, 502, and 602 are accommodated in the same reactor main body 21. Here, FIG. 6 is a perspective view of a reactor 20 in which a vaporizer, a reformer, and a carbon monoxide remover are integrated, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along plane VII-VII in FIG. The reactor 20 shown in FIGS. 6 and 7 is used in the power generator 1 in place of the vaporizer 3, the reformer 5 and the carbon monoxide remover 6 shown in FIG.

反応器本体２１は内部空間を形成したものである。反応器本体２１には、内部空間から反応器本体２１外にまで通じる流入管２２、流出管２３及び空気管２４が設けられている。流入管２２は反応器本体２１の上壁に設けられており、流出管２３は流入管２２と相対する下壁に設けられており、空気管２４は反応器本体２１の側壁に設けられている。流入管２２は燃料ポンプ４に通じ、流出管２３は燃料電池７の燃料極に通じ、空気管２４は空気ポンプ８に通じている。 The reactor main body 21 forms an internal space. The reactor main body 21 is provided with an inflow pipe 22, an outflow pipe 23, and an air pipe 24 that lead from the internal space to the outside of the reactor main body 21. The inflow pipe 22 is provided on the upper wall of the reactor main body 21, the outflow pipe 23 is provided on the lower wall facing the inflow pipe 22, and the air pipe 24 is provided on the side wall of the reactor main body 21. . The inflow pipe 22 communicates with the fuel pump 4, the outflow pipe 23 communicates with the fuel electrode of the fuel cell 7, and the air pipe 24 communicates with the air pump 8.

図６、図７に示される流路構造３０２，５０２，６０２は、それぞれ第１の実施の形態の場合と同じである。図６、図７では、第１の実施の形態の流路構造３０２，５０２，６０２の何れかの部分に対応する部分に対して同一の符号を付し、図６、図７に示された流路構造３０２，５０２，６０２の各部についての説明は省略する。 The flow path structures 302, 502, and 602 shown in FIGS. 6 and 7 are the same as those in the first embodiment. 6 and 7, the same reference numerals are given to the portions corresponding to any of the flow path structures 302, 502, and 602 of the first embodiment, which are shown in FIGS. 6 and 7. Description of each part of the channel structures 302, 502, and 602 is omitted.

反応器本体２１内では、流入管２２から流出管２３に向かって流路構造３０２の基板３０５、流路構造５０２の基板５０５、流路構造６０２の基板６０５の順に配列されている。そして、基板３０５の一方の面が流入管２２に相対し、基板６０５の他方の面が流出管２３に相対し、基板３０５，５０５，６０５が互いに平行となって対向している。そして、基板３０５は、反応器本体２１内の内部空間を流入管２２側の領域２５と、基板３０５と基板５０５との間の領域２６とに区切っており、基板５０５は、反応器本体２１内の内部空間を領域２６と、基板５０５と基板６０５との間の領域２７とに区切っており、基板６０５は、反応器本体２１内の内部空間を領域２７と、流出管２３側の領域２８とに区切っている。ここで、基板５０５と基板６０５との間の領域２７には、空気管２４が臨んでいる。 In the reactor main body 21, the substrate 305 of the flow path structure 302, the substrate 505 of the flow path structure 502, and the substrate 605 of the flow path structure 602 are arranged in this order from the inflow pipe 22 to the outflow pipe 23. One surface of the substrate 305 is opposed to the inflow tube 22, the other surface of the substrate 605 is opposed to the outflow tube 23, and the substrates 305, 505, and 605 are opposed to each other in parallel. The substrate 305 divides the internal space in the reactor main body 21 into a region 25 on the inflow pipe 22 side and a region 26 between the substrate 305 and the substrate 505. The substrate 505 is inside the reactor main body 21. Is divided into a region 26 and a region 27 between the substrate 505 and the substrate 605. The substrate 605 includes a region 27 in the reactor main body 21 and a region 28 on the outflow pipe 23 side. It is divided into. Here, the air tube 24 faces the region 27 between the substrate 505 and the substrate 605.

基板３０５，５０５，６０５の一部が反応器本体２１外に延出しており、配線３１４，３１５，５１４，５１５，６１４，６１５が反応器本体２１から露出した部分に形成されている。なお、配線３１４，３１５は、基板３０５上の電熱膜３０８と一体形成され、配線５１４，５１５は、基板５０５上の電熱膜５０８と一体形成され、配線６１４，６１５は、基板６０５上の電熱膜６０８と一体形成されている。 A part of the substrates 305, 505, 605 extends out of the reactor main body 21, and wirings 314, 315, 514, 515, 614, 615 are formed at portions exposed from the reactor main body 21. The wirings 314 and 315 are integrally formed with the electrothermal film 308 on the substrate 305, the wirings 514 and 515 are integrally formed with the electrothermal film 508 on the substrate 505, and the wirings 614 and 615 are integrated with the electrothermal film on the substrate 605. 608 is integrally formed.

この反応器２０においては、電熱膜３０８，５０８，６０８が電気により発熱し、基板３０５，５０５，６０５が加熱され、更には触媒５１６，６１６が加熱される。そして、燃料ポンプ４の作動により、燃料が流入管２２から反応器本体２１内に供給される。燃料が領域２５から領域２６に向かって貫通孔３０６，３０６，…を流動している際には、加熱されて気化する。気化した燃料が領域２６から領域２７に向かって貫通孔５０６，５０６，…を流動している際には、燃料から水素及び二酸化炭素等が生成される。生成された混合気が領域２７から領域２８に向かって貫通孔６０６，６０６，…を流動している際には、一酸化炭素が混合気から酸化により除去される。 In the reactor 20, the electrothermal films 308, 508, and 608 generate heat by electricity, the substrates 305, 505, and 605 are heated, and further the catalysts 516 and 616 are heated. Then, the fuel is supplied from the inflow pipe 22 into the reactor main body 21 by the operation of the fuel pump 4. When the fuel flows through the through holes 306, 306,... From the region 25 toward the region 26, the fuel is heated and vaporized. When the vaporized fuel flows through the through holes 506, 506,... From the region 26 toward the region 27, hydrogen, carbon dioxide, and the like are generated from the fuel. When the generated air-fuel mixture flows through the through holes 606, 606,... From the region 27 toward the region 28, carbon monoxide is removed from the air-fuel mixture by oxidation.

本実施の形態においても、複数の貫通孔３０６，５０６，６０６が基板３０５，５０５，６０５を貫通しているから、貫通孔３０６，５０６，６０６を流れる燃料における圧力損失が小さくなる。特に、貫通孔３０６，５０６，６０６が折れ曲がっていないので、圧力損失を小さくすることができる。 Also in the present embodiment, since the plurality of through holes 306, 506, 606 penetrate the substrates 305, 505, 605, the pressure loss in the fuel flowing through the through holes 306, 506, 606 is reduced. In particular, since the through holes 306, 506, and 606 are not bent, the pressure loss can be reduced.

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and design changes may be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、基板３０５，５０５，６０５の一方の面に電熱膜３０８，５０８，６０８が成膜されているが、他方の面に電熱膜が成膜されていても良いし、両面に電熱膜が成膜されていても良い。 For example, although the electrothermal films 308, 508, and 608 are formed on one surface of the substrates 305, 505, and 605, the electrothermal film may be formed on the other surface, or the electrothermal film is formed on both surfaces. It may be filmed.

また、気化器３、気化器１３、反応器２０に液体の燃料を供給する機構が燃料ポンプ４であったが、インクジェットプリンタのヘッド（液滴吐出ヘッド）によって気化器３、気化器１３、反応器２０に燃料を液滴として供給しても良い。例えば、気化器３の場合には、反応器本体３０１の上壁内面に複数の液滴吐出ヘッドを貫通孔３０６，３０６，…に対向するように配列させ、液滴吐出ヘッドによって貫通孔３０６に向けて燃料を液滴として噴出することにより燃料を供給しても良い。
基板３０５，５０５，６０５に対してフォトリソグラフィー法によるレジストマスクによりエッチングされたが、メタルマスクを用いたサンドブラストにより貫通孔３０６，５０６，６０６を形成してもよい。 The mechanism for supplying liquid fuel to the vaporizer 3, the vaporizer 13, and the reactor 20 is the fuel pump 4. However, the vaporizer 3, vaporizer 13, and reaction by the head (droplet discharge head) of the inkjet printer. The fuel may be supplied to the vessel 20 as droplets. For example, in the case of the vaporizer 3, a plurality of droplet discharge heads are arranged on the inner surface of the upper wall of the reactor main body 301 so as to face the through holes 306, 306,. The fuel may be supplied by ejecting the fuel as droplets.
Although the substrates 305, 505, and 605 are etched with a resist mask by a photolithography method, the through holes 306, 506, and 606 may be formed by sand blasting using a metal mask.

発電装置１のブロック図である。1 is a block diagram of a power generator 1. FIG. 気化器３、改質器５、一酸化炭素除去器６の斜視図である。2 is a perspective view of a vaporizer 3, a reformer 5, and a carbon monoxide remover 6. FIG. 図２の面III−IIIに沿った断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along plane III-III in FIG. 2. 基板３０５の平面図である。3 is a plan view of a substrate 305. FIG. 気化器１３、改質器１５、一酸化炭素除去器１６の断面図である。2 is a cross-sectional view of a vaporizer 13, a reformer 15, and a carbon monoxide remover 16. FIG. 反応器２０の斜視図である。2 is a perspective view of a reactor 20. FIG. 図６の面VII−VIIに沿った断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along plane VII-VII in FIG. 6.

Explanation of symbols

３、１３気化器（反応器）
５、１５改質器（反応器）
６、１６一酸化炭素除去器（反応器）
２０反応器
２１、３０１、５０１、６０１反応器本体
３０２、３２２、５０２、５２２、６０２、６２２流路構造
３０５、３２５、５０５、５２５、６０５、６２５、基板
３０６、３２６、５０６、５２６、６０６、６２６貫通孔
３０８、３２８、５０８、５２８、６０８、６２８電熱膜
５１６、５３６、６１６、６３６触媒
３２７、３２９、５２７、５２９、６２７、６２９金属板 3, 13 Vaporizer (reactor)
5, 15 Reformer (reactor)
6, 16 Carbon monoxide remover (reactor)
20 Reactor 21, 301, 501, 601 Reactor body 302, 322, 502, 522, 602, 622 Flow path structure 305, 325, 505, 525, 605, 625, Substrate 306, 326, 506, 526, 606, 626 Through hole 308, 328, 508, 528, 608, 628 Electrothermal film 516, 536, 616, 636 Catalyst 327, 329, 527, 529, 627, 629 Metal plate

Claims

A reactor body that forms an internal space;
A substrate that divides the space in the reactor body into two regions,
A plurality of through holes penetrating the substrate lead from one region to the other region in the reactor body ,
The surface layer of the substrate including the inside of the through hole is oxidized,
An electrothermal film is formed on at least one surface of the substrate via an insulating film,
A catalyst component is supported on the oxidized surface layer of the substrate on which the electrothermal film is not formed,
The reactor body includes an inlet portion for taking in a reactant and a discharge portion for discharging a product,
The electrothermal film is provided on the inlet side of the substrate .

2. The reactor according to claim 1 , wherein the plurality of through holes are formed in a straight shape so as not to be bent in the middle in parallel with each other along the thickness direction of the substrate.

A portion of the substrate extends through the reactor body to the outside of the reactor body and extends at least at one location,
The reactor according to claim 1 or 2, wherein a part of the extended substrate is provided with wiring of the electrothermal film.