JP4393486B2 - 薄型改質器 - Google Patents

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Description

本発明は、燃料電池に使用される薄型改質器に関するものであり、より詳しくは燃料導入部が吸熱反応が行われる改質部と発熱反応が行われるＣＯ除去部との間に配置されるようにして改質部の吸熱反応とＣＯ除去部との発熱反応を区画し、１枚の基板上で改質部反応が効果的に行われるようにし、上記ＣＯ除去部で内部圧力が低くなるようにして小型ポンプによって外部空気の取り込みが行われるよう改善された薄型改質器に関する。
近年、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータＰＣなどの携帯用小型電子機器の使用が増加しており、特に携帯電話用ＤＭＢ放送が始められてから携帯用小型端末機において電源性能の向上が求められている。現在一般的に使用されているリチウムイオン２次電池はその用量がＤＭＢ放送を２時間視聴することができるレベルであり、性能向上が進行されているが、より根本的な解決方案として小型燃料電池に対する期待が高まっている。
このような小型燃料電池が具現できる方式としては、燃料極にメタノールを直接供給する直接メタノール(Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｔｈａｎｏｌ)方式と、メタノールから水素を抽出して燃料極に注入するＲＨＦＣ(Ｒｅｆｏｒｍｅｄ Ｈｙｄｒｏgｅｎ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ)方式があり、ＲＨＦＣ方式はＰＥＭ(Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ)方式のように水素を燃料として使用するため、高出力化、単位体積当たり具現可能な電力用量、さらに水以外の反応物がない点などの長所があるが、システムに改質器(Ｒｅｆｏｒｍｅｒ)が追加されなければならないため小型化に不利な短所もやはり有している。
このように燃料電池が高い電源出力密度を得るためには、液体燃料を水素ガスなどの気体燃料に作製するための改質部(Ｒｅｆｏｒｍｅｒ)が必須的に使用される。このような改質器はメタノール水溶液を気化させる蒸発部と、２５０℃ないし２９０℃の温度で触媒反応を通じて燃料であるメタノールを水素に転換させる改質部、さらに副産物であるＣＯを除去するＣＯ除去部(またはＰＲＯＸ部)で構成されている。上記改質部では吸熱反応が行われ、温度を２５０℃ないし２９０℃との間に維持させてやらなければならなず、発熱反応が行われるＣＯ除去部もやはり１７０℃ないし２００℃程度の温度で一定になるよう維持させなければ反応効率が良好に行なわれない、技術的な接近が必要である。
しかし、熱伝導特性の良いシリコンを基板材料として使用しつつ、同時に外部への熱流出がないよう断熱処理された領域で動作させなければならないので、一つの基板に温度の異なる二つの領域を維持させることが可能である技術は難しいことであり、これに対する設計方案が必要である。
従来の改質器では、図１に示すような特許文献１の小型改質部装置２５０がある。このような従来の小型改質装置２５０は断熱パッケージ２５８と、断熱パッケージ２５８内に順に積み重なった燃焼用燃料蒸発器２５１、発展用燃料蒸発器２５５、燃焼器２５２、ＣＯ除去器２５７、燃焼器２５４、改質器２５６、燃焼器２５３などを具備する。
上記燃焼用燃料蒸発器２５１の下面には断熱支持部材２６１、２６２が装着され、この断熱支持部材２６１、２６２によって燃焼用燃料蒸発器２５１が支持され、燃焼用燃料蒸発器２５１が断熱パッケージ２５８の内壁から離れて配される。したがって、このような従来の改質装置も多層の構造を備えることによって所望の小型構造を有するのは難しいことであった。
図２にはさらに他の従来の改質器３５０として、特許文献２に提示された構造がある。このような従来の技術は平板形の蓋から成る第１基板３５２と、一側面には流路溝３５４ａを形成し、触媒層３５４ｂを形成した第２基板３５４と、鏡面３５６ａが形成された断熱空洞３５６ｂを有する第３基板３５６と、上記第２基板３５４の溝３５４ａを介して形成され、メタノール及び水から水素ガスとＣＯ２を生成する触媒層３５４ｂを有する改質部とを具備し、上記改質部に沿って触媒層３５４ｂの下に配置された薄膜ヒータ３５８を具備した構造である。
このような従来の技術は流路内に加熱手段であるヒータ３５８を具備しているため熱効率は向上されるが、その構造は複雑で、製作しにくいものであって、触媒層３５４ｂは一部分に限定され、改質効率は低いものである。
図３には、さらに他の改質器４００として、特許文献３に提示された構造が示されている。このような従来の技術は両基板４１１、４１２との間には高熱伝導性のアルミニウムなどから成る高効率熱伝導部４１３が備えられており、主基板４１１の内面に形成される微小流路４１４内には反応触媒層４１６が備えられている。
上記燃焼用基板４１２の内面に形成される微小な流路４１５内には燃焼触媒層４１７が備えられており、上記燃焼用基板４１２の外面には薄膜ヒータ４２３が備えられている。
さらに、上記流路４１５内に供給される燃焼用燃料を燃焼触媒層４１７上で燃焼反応によって燃焼させ、この燃焼によって生じた熱エネルギーと、薄膜ヒータ４２３の発熱による熱エネルギーによって流路４１４内部を加熱する。
したがって、上記基板４１１、４１２の流路４１４内に設置された反応触媒層４１６に供給する熱エネルギーの損失を減少させるようになっている。
しかしながら、上記のような従来の構造等は少なくとも３層以上の薄板構造を重畳しているため、改質器を大きくする問題点がある。また、このような従来の技術等はＣＯ除去部に空気を供給するのにあたって、上記ＣＯ除去部の内部圧力が高いため高圧で空気を供給することのできる大型空気供給ポンプを使用しなければならないなど改質器に必要な装置等の小型化が難しいとの問題点がある。
日本特開２００４−２８８５７３号 日本特開２００３-４５４５９号 日本特開２００４−０６６００８号
本発明は上記のような従来の問題点を解消するためのもので、その目的は全体的に薄い薄型で具現することによって燃料電池などに便利に使用するようになった薄型改質器を提供することにある。
さらに、本発明はＣＯ除去部の内部圧力降下を誘導することによって小型空気ポンプを使用して全体的な装置の小型化を成すことが可能となるよう改善された薄型改質器を提供することにある。
上記のような目的を達成するために本発明は、燃料電池に使用される薄型改質器において、内部に流路を形成した基板と、上記基板の流路内に燃料を流入させる燃料導入部と、上記基板内で上記燃料導入部の一側に流路を形成し吸熱反応を通じて燃料を水素ガスに改質させる改質部と、上記基板内で上記燃料導入部の他側に流路を形成し、発熱反応によって上記水素ガスとともに含まれたＣＯガスを除去するＣＯ除去部と、上記基板の上部を覆って内部流路を外部から遮蔽させる蓋と、を含んで上記燃料導入部が上記改質部の吸熱反応と上記ＣＯ除去部の発熱反応を区画して改質反応が行われるようにすることを特徴とする薄型改質器を提供する。
本発明によれば、一つの基板内で燃料導入部が上記改質部とＣＯ除去部との間に配置されてこれらの間の伝熱を遮断することで２種類の温度領域が明確に存在しており、これらが１枚の基板上に配置されることが可能となるようにし、それぞれの該当部分において反応効率を大きく向上させることが可能である。
さらに、流路が形成された基板と、これを覆う蓋が備えられ、上記基板の一つの平面内で燃料導入、蒸発、改質及びＣＯ除去が順に行されることができるので、改質器の薄型化を図ることができるのである。
しかも、上記改質部からＣＯ除去部に移動される改質ガスは、断面寸法の小さい連結部から断面寸法が相対的に大きい流路拡大部側に移動するので、上記流路拡大部が属したＣＯ除去部の内部圧力降下を誘導することで小型空気供給ポンプを使用して空気が供給できるようにする。したがって、改質器に必要な全体的な装置の小型化を成すことができる効果を得ることができる。
以下、本発明の好ましき実施例を図面を用いてより詳しく説明する。
本発明の好ましき一実施例による薄型改質器１は図４に示すように、内部に流路を形成した基板１０を具備する。上記基板１０はシリコン、金属、ガラス、セラミック及び耐熱プラスチックなどを使用することができ、内部には基板１０の一面をエッチング(Ｅｔｃｈｉｎg)などで蝕刻して形成した凹とした流路等が隔壁を介して一定形態で形成されている。
即ち、上記基板１０の一側面はエッチング処理され、蝕刻処理をして所望の形態の流路を凹となるように形成するのである。
そして、上記基板１０の流路内に燃料を流入させる燃料導入部２０が具備されるが、上記燃料導入部２０は図４及び図５に示すように、その形成位置が上記基板１０の略中央に形成されるもので、上記燃料導入部２０の流路２２は基板１０の一側角から他側角に向けて形成された多数の隔壁２４によって基板１０の一側角から他側角へ進行した後、再び方向を変えて反対に進行する形態で成る。
また、上記燃料導入部２０側に液体燃料であるメタノールが供給されるためには上記基板１０の上部に覆われる蓋１００に燃料導入口１１０が形成され上記燃料導入部２０に液体燃料を供給するのである。
さらに、上記燃料導入部２０の出側には液体燃料を加熱させ蒸気状態で気化させる蒸発部３０が形成される。上記蒸発部３０は液体状態の燃料を気化させ改質反応が良好に行なわれるようにするもので、上記蒸発部３０の蛇行(Ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ)流路３２を形成するように形成される多数の隔壁３４には触媒などが配される必要はない。
しかしながら、上記蒸発部３０は熱源として加熱手段３６を具備するが、上記加熱手段３６は上記基板１０の下部面に電気的抵抗回路がパターンで形成され上記基板１０を介してその上部側の蒸発部３０を加熱させる。
また、本実施例は上記蒸発部３０の後流側に上記基板１０内で燃料が通過する流路４２を形成し吸熱反応を通じて燃料を水素ガスに改質させる改質部４０が形成される。上記改質部４０は基板１０の一側に偏って蒸発部３０の後流側に形成されるが、上記流路４２は上記蒸発部３０の流路３２と連結された構造である。そして、上記改質部４０の流路４２は蒸発部３０の流路３２と同一な蛇行パターンを形成するよう隔壁４４が形成される。
したがって、上記蒸発部３０と改質部４０の流路３２、４２は上記燃料導入部２０の流路２２全体長さに沿ってその一側においてジグザグの蛇行で形成され、多数の隔壁３４、４４によって形成され、上記改質部４０の流路４２内には燃料を水素気体に改質させる触媒４６が形成された構造である。上記改質部４０では燃料を触媒反応によって水素が豊富な改質ガスに切り替えるようになり、上記改質部４０の触媒４６としてはＣｕ/ＺｎＯまたはＣｕ/ＺｎＯ/Ａｌ２Ｏ３が使用され、上記触媒４６は好ましくは上記流路４２を形成する隔壁４４に蒸着を通して形成可能である。
上記改質部４０は吸熱反応を伴う触媒反応を通じてメタノールなどの炭化水素系燃料を水素ガスに改質させるようになり、この過程において必要な熱源は基板１０の下部側に形成された加熱手段４８を通して成す。上記改質部４０の加熱手段４８は上記基板１０の下部面に電気的抵抗回路がパターンで形成され上記基板１０を介してその上部側の改質部４０を加熱させるものであって、上記蒸発部３０の加熱手段３６と一体となった一つの電気抵抗回路パターンで形成されることができる。
このような改質部４０の加熱手段４８は、基板１０の下部面に形成され上記基板１０を介して改質部４０の温度を一定温度、好ましくは２５０〜２９０℃の間の温度に維持するようになる。
そして、本実施例は上記基板１０の改質部４０後流側にて流路を形成し、上記改質部４０で発生された改質部ガス内に含まれたＣＯガスを除去するＣＯ除去部６０を具備する。
上記ＣＯ除去部６０は上記基板１０内にて上記燃料導入部２０の他側に流路を形成し、発熱反応によって上記水素ガスとともに含まれたＣＯガスを除去する。
このようなＣＯ除去部６０は上記改質部４０から水素ガス、一酸化炭素及び二酸化炭素などを含む改質ガスが供給されるが、これは流路の断面が縮小された狭い連結部５０を通して行われる。上記連結部５０は上記基板１０の角に沿って延長され、上記ＣＯ除去部６０の入口側には上記連結部５０の流路面積より大きい流路拡大部５４が具備される。
このように改質ガスに含まれた水素ガス、及び一酸化炭素、並びに二酸化炭素などの気体は、面積の狭い連結部５０を通過した後に面積の大きい流路拡大部５4に放出されるため、その部分において圧力降下が行なわれ、低い圧力状態で上記ＣＯ除去部６０に流入される。
一方、上記ＣＯ除去部６０は上記蒸発部３０と改質部４０でのように多数の隔壁６４を介して流路６２が形成され、上記流路６２の入側、即ち流路拡大部５４には上記基板１０の上に覆われる蓋１００の上に空気流入口１１２が配置される。
そして、上記流路６２内には上記改質部４０で生成されたＣＯガスを除去させる触媒６６がコーティングされた構造をしている。
このようなＣＯ除去部６０では流入される改質ガスを酸素と反応させＣＯを除去し、このようなＣＯ除去部６０で使用される触媒は、好ましくはＰｔ、Ｐｔ/Ｒｕ、Ｃｕ/ＣｅＯ/Ａｌ２Ｏ３のいずれか一種である。
上記ＣＯ除去部６０は発熱反応を伴う触媒反応を通じて人体に有害なＣＯを人体に無害なＣＯ２に変換させて処理し、この過程において必要な熱源は基板１０の下部側に形成されたＣＯ除去部６０用加熱手段６８を通して成す。
上記ＣＯ除去部６０の加熱手段６８は基板１０の下部面に電気的抵抗回路がパターンで形成され上記基板１０を介してその上部側のＣＯ除去部６０を加熱させるものである。
このようなＣＯ除去部６０の加熱手段６８も電気抵抗回路パターンで形成され適切な電源供給及び制御を通して上記ＣＯ除去部６０を一定温度、好ましくは１７０℃〜２００℃に維持するようになる。
また、本実施例は上記基板１０の上部を覆って内部流路２２、３２、４２、６２を外部から遮蔽させる蓋１００を含む。上記蓋１００は基板１０と同一なシリコン、金属、ガラス、セラミック及び耐熱プラスチックなどの材料を使用することができ、上記基板１０の上部面にボンディング接合により一体化されることが可能である。
このような蓋１００は好ましくは燃料導入部２０、蒸発部３０、改質部４０及びＣＯ除去部６０の流路２２、３２、４２、６２に対応するように凹とした流路を形成して上記基板１０と蓋１００が内部に形成する空間の流路寸法をより大きく拡大させることが可能である。
そして、上記蓋１００は基板１０に接着され一体化された状態では上記ＣＯ除去部６０の流路６２出側部に反応ガス排出口１１４を形成する。即ち、上記ＣＯ除去部６０を通して水素ガスとＣＯ２とを含む反応ガスを基板１０の外部へ排出させる。
したがって、上記蓋１００は燃料導入部２０側に燃料導入口１１０が形成され、ＣＯ除去部６０の入側の流路拡大部５４には空気流入口１１２が形成され、ＣＯ除去部６０の出側には反応ガス排出口１１４が形成され液体状態の燃料が改質されて水素ガスとＣＯ２とを含む反応ガスとして排出されるようにするのである。
上記のように構成された本発明による薄型改質器１は燃料導入部２０の燃料導入口１１０を通して液体状態の燃料が基板１０と蓋１００の内部流路２２に流入されてから燃料導入部２０を通過する。このような液体燃料は基板１０の略中央を通して流れるため、基板１０の一側に備えられた改質部４０領域とその反対側に備えられたＣＯ除去部６０を区画する。
このような燃料導入部２０を通過した液体燃料は蒸発部３０に導入されて改質に必要な温度、即ち２５０〜２９０℃の間の温度に気化される。
その後、上記気化された燃料は蒸発部３０の後流側に形成された改質部４０に流入され吸熱反応を伴う触媒反応を経るようになり、この過程において２５０〜２９０℃の間の温度で水素ガス、ＣＯ、ＣＯ２を含む改質ガスが発生する。
そして、このような改質ガスは流路断面積の小さな連結部５０を通して後流側のＣＯ除去部６０に移動され、この過程において高温、高圧状態の改質ガスは狭い連結部５０を通過し、ＣＯ除去部６０の流路拡大部５４からその流路面積を急激に拡大させ圧力を低めることによって該流路拡大部５４の圧力は改質部４０より著しく低くなるようにする。
そして、上記改質ガスは流路拡大部５４に位置された蓋１００の空気流入口１１２を通して空気流入が行なわれる状態でＣＯ除去部６０を通過するようになる。
上記ＣＯ除去部６０では１７０〜２００℃程度の温度で発熱反応を伴うにつれて選択酸化の触媒反応が行なわれ改質ガス内のＣＯはＣＯ２に変換され人体に害のないように除去されるのである。
このような状態でＣＯ除去部６０を通過すれば、水素ガスとＣＯ２とを含む反応ガスが生成され、これは蓋１００の反応ガス排出口１１４を通して外部に排出される。
上記のような過程において本実施例は、液体燃料であるメタノール水溶液が常温の液体状態で流入される燃料導入部２０が上記改質部４０とＣＯ除去部６０との間に形成され、別の加熱手段、あるいは触媒燃焼手段を設けないことによって、２５０〜２９０℃の間の改質部４０から伝導される熱と、１７０〜２００℃程度のＣＯ除去部６０から伝導される熱が液体状態の燃料に吸収されるようにする。したがって、上記改質部４０とＣＯ除去部６０との温度を燃料導入部２０が明確に区画することができるのである。
また、本実施例はＣＯ除去部６０の酸化反応に必要な空気を外部に供給しなければならないが、このような場合、蓋１００の空気流入口１１２を通して空気を供給するポンプ(図示せず)は容量が少ない小型であっても良い。即ち、改質ガスが改質部４０から流路断面積の狭い連結部５０を通してＣＯ除去部６０の入側の流路拡大部５４に移動するので、上記流路拡大部５４では内部圧力降下により上記改質部４０に比べ著しく圧力が低くなるので、上記空気流入口１１２を通して容易に外部空気が取り込まれることができる。
したがって、上記空気流入口１１２に空気を提供するポンプは従来に比べ小さい寸法の小型で成ることができるのである。
図６には、本発明の変形実施例による薄型改質器１'が示されている。
このような変形構造の薄型改質器１'は図５に関して説明した薄型改質器１に比べ、改質部４０とＣＯ除去部６０の流路４２、６２の寸法が拡大され、上記改質部４０とＣＯ除去部６０の触媒４６'、６６'は、流路４２、６２を形成する隔壁４４、６４に蒸着などにより形成されたものではなく、粒子状で充填され、その粒子との間を燃料とガスとが流れるようにしたものである。
即ち、上記改質部４０では触媒４６'としてＣｕ/ＺｎＯまたはＣｕ/ＺｎＯ/Ａｌ２Ｏ３から成る粒子等が上記改質部４０の流路４２内に充填され得る。
このような場合、上記粒子の大きさは改質部４０前方側の蒸発部３０で、あるいは改質部４０後方側の連結部５０側に抜き出さないような大きい大きさで形成され得る。
さらに、上記ＣＯ除去部６０にて使用される触媒６６'は好ましくはＰｔ、Ｐｔ/Ｒｕ、Ｃｕ/ＣｅＯ/Ａｌ２Ｏ３のいずれか一種から成る粒子形態を具備しても良い。
このようなＣＯ除去部６０の粒子型触媒６６'もＣＯ除去部６０の入側の流路拡大部５４側に、あるいはＣＯ除去部６０の出側反応ガス排出口１１４側に抜き出さないような大きい寸法で形成され得る。
さらに、上記基板１０に接着されて蓋１００は、好ましくは上記燃料導入部２０、蒸発部３０、改質部４０及びＣＯ除去部６０の流路２２、３２、４２、６２に対応するよう凹とした流路を形成して上記基板１０と蓋１００が形成する内部流路２２、３２、４２、６２の大きさをより大きく拡大させることが可能である。
上記のような本発明の変形実施例による薄型改質器１'の場合でも、上記改質部４０とＣＯ除去部６０を繋ぐ通路である狭い連結部５０は、高温高圧に維持される改質ガスを流路拡大部５４に伝達してその圧力を効果的に下げる。したがって、このような変形実施例の場合でも空気流入口１１２に空気を提供するポンプの容量が大きい必要はなく、小型で可能であるのである。
上記のような部分を除いた本発明の変形実施例による薄型改質器１'は図４及び図５に関して説明した薄型改質器１に比べ基板１０の材料、燃料導入部２０、蒸発部３０、改質部４０、ＣＯ除去部６０、加熱手段３６、４８、６８の配置などで殆ど同じく構成され得るのでほぼ同一な性能を発揮することができる。
本発明の変形実施例による薄型改質器１'は単に触媒４６'、６６'の装着形態が図４及び図５に関して説明した薄型改質器１に比して異なるが、こうした粒子形態はさらに触媒４６'、６６'の配置または形成を自在にして、より簡単に作製できるようにする。
上記において、本発明は特定の実施例に関して示し、説明したが、これは単に例示的に本発明を説明するために記載されたものであり、本発明をこのような特定構造に制限しようとするわけではない。当業界において通常の知識を有する者なら以下の特許請求範囲に記載された本発明の思想及び領域を外れない範囲内で本発明を多様に修正及び変更させることが可能であることが判るであろう。しかしながら、このような修正及び変形構造等は全て本発明の権利範囲内に含まれるものであることを明らかにしておく。
従来の技術による改質装置を示す断面図。 従来の技術による別の構造の改質装置を示す断面図。 従来の技術によるさらに他の構造の改質装置を示す断面図。 本発明による薄型改質器を示す分解斜視図。 本発明の一実施例による薄型改質器を示す構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図、（ｃ）はａのＢ−Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の他の実施例による薄型改質器を示す構成図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｃ）はａのＤ-Ｄ線に沿った断面図である。 本発明による薄型改質器に具備された加熱手段が基板の底面に電気的抵抗回路パターンで形成されたものを示す底面図。
符号の説明
１ 本発明の好ましき一実施例による薄型改質器
１０ 基板
２０ 燃料導入口
２２ 燃料導入部流路
２４、３４、４４、６４ 隔壁
３０ 蒸発部
３２ 蒸発部流路
３６ 蒸発部加熱手段
４０ 改質部
４２ 改質部流路
４６ 改質触媒
４８ 改質部加熱手段
５０ 連結部
５４ 流路拡大部
６０ ＣＯ除去部
６６ ＣＯガス除去触媒
６８ ＣＯ除去部用加熱手段
１００ 蓋
１１０ 燃料導入口
１１２ 空気流入口
１１４ 反応ガス排出口
２５０ 従来の小型改質装置
２５１ 燃料蒸発器
２５５ 発電用燃料蒸発器
２５６ 改質器
２６１、２６２ 断熱支持部材
３５０ 従来の他の改質器
３５２ 第１基板
３５４ 第２基板
３５６ 第３基板
３５８ 薄膜ヒータ
４００ 従来の改質器
４１１、４１２ 基板
４１６ 反応触媒層
４１７ 燃焼触媒層
４２３ 薄膜ヒータ

Claims (12)

  1. 燃料電池に使用される薄型改質器において、
    内部に流路を形成した基板と、
    前記基板の流路内に燃料を流入させる燃料導入部と、
    前記基板内で前記燃料導入部の一側に流路を形成し吸熱反応を通じて燃料を水素ガスに改質させる改質部と、
    前記基板内で前記燃料導入部の他側に流路を形成し、発熱反応によって前記水素ガスとともに含まれたＣＯガスを除去するＣＯ除去部と、
    前記基板の上部を覆って内部流路を外部から遮蔽させる蓋と、
    を含んで前記燃料導入部が前記改質部の吸熱反応と前記ＣＯ除去部の発熱反応を区画して改質反応が行われるようにすることを特徴とする薄型改質器。
  2. 前記改質部は流路断面の狭い連結部を介して前記連結部の流路面積より大きい前記ＣＯ除去部の流路拡大部に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の薄型改質器。
  3. 前記燃料導入部は前記基板の略中央に形成され、その流路は基板の一側角から他側角に向けて形成された多数の隔壁によって液体燃料が基板の一側角から他側角に向けて進行した後、再び方向を変えて反対に進行するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の薄型改質器。
  4. 前記燃料導入部の出側と前記改質部との間には液体燃料を加熱させて気化させる蒸発部が形成され、前記蒸発部は基板の下部面に形成された加熱手段を通して加熱が行われることを特徴とする請求項１に記載の薄型改質器。
  5. 前記蒸発部は多数の隔壁によって蛇行(Ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ)流路を形成していることを特徴とする請求項４に記載の薄型改質器。
  6. 前記改質部の流路は前記蒸発部と同一な形態で蛇行して形成され、前記改質部の流路にはＣｕ/ＺｎＯまたはＣｕ/ＺｎＯ/Ａｌ２Ｏ３の触媒が前記流路を形成する隔壁に蒸着されていることを特徴とする請求項１に記載の薄型改質器。
  7. 前記改質部の流路は前記蒸発部より大きい他の形態の蛇行して形成され、前記改質部の流路には粒子状から成るＣｕ/ＺｎＯまたはＣｕ/ＺｎＯ/Ａｌ２Ｏ３の触媒が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の薄型改質器。
  8. 前記改質部の加熱手段は前記基板の下部面に電気的抵抗回路がパターンで形成され前記基板を介してその上部側の改質部を加熱させることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の薄型改質器。
  9. 前記ＣＯ除去部は多数の隔壁を介して流路が形成され、前記流路を形成する隔壁に、Ｐｔ、Ｐｔ/Ｒｕ、Ｃｕ/ＣｅＯ/Ａｌ２Ｏ３のいずれか１種から成る触媒が蒸着形成されていることを特徴とする請求項１に記載の薄型改質器。
  10. 前記ＣＯ除去部は多数の隔壁を介して流路が形成され、前記流路には、Ｐｔ、Ｐｔ/Ｒｕ、Ｃｕ/ＣｅＯ/Ａｌ２Ｏ３のいずれか１種から成る粒子状の触媒が充填されていることを特徴とする請求項１に記載の薄型改質器。
  11. 前記ＣＯ除去部の加熱手段は前記基板の下部面に電気的抵抗回路がパターンで形成され前記基板を介してその上部側のＣＯ除去部を加熱させることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の薄型改質器。
  12. 前記蓋は前記燃料導入部、蒸発部、改質部及びＣＯ除去部の流路に対応するよう凹とした流路を形成し前記基板と蓋が形成する内部流路の寸法をより大きく拡大させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の薄型改質器。
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