JP5368854B2 - 燃料改質装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、炭化水素系の原燃料を改質して燃料電池の燃料となる水素を主成分とする改質ガスを生成するための複数の反応器と、それら複数の反応器を内部に収容する外装容器とを備える燃料改質装置、及び、その製造方法に関する。

燃料電池の燃料となる水素を主成分とする改質ガスは、天然ガスなどの炭化水素を含む原燃料を水蒸気改質して得るのが一般的である。原燃料の水蒸気改質によって水素を主成分とする改質ガスを生成する燃料改質装置において、その水蒸気改質反応は吸熱反応であるため、燃焼用ガスを燃焼させることで得た燃焼熱を水蒸気改質反応に必要な熱として供給する必要がある。特許文献１には、燃焼部を取り囲むように筒状の水蒸気改質部が設けられた多重円筒管型の燃料改質装置が記載されている。多重円筒管型の燃料改質装置は、燃焼部で得た燃焼熱を効率良く水蒸気改質部に伝達できるため、高い熱効率が得られる。また、外観上は単純な円柱構造物となっており、且つ、高温部分（燃焼部）が最表面に露出していないため、高性能な断熱材が不要であることに加えて、断熱施工が容易であるというメリットがある。一方で、多重円筒管型の燃料改質装置は反応器の内部構造が複雑であり、特に家庭用途などの小型の多重円筒管型の燃料改質装置の場合は、反応器の製造コストは高くなるというデメリットがある。

特許文献２には、多重円筒管型とは異なる構造の燃料改質装置が記載されている。特許文献２に記載の燃料改質装置は、改質ガスの生成処理工程で用いられる処理空間を内部に備えた平板型モジュールとして構成される反応器（燃焼部、水蒸気改質部など）を複数備え、それら複数の反応器（平板型モジュール）を並列に密着して並べて構成してある。このタイプの燃料改質装置は、複数の反応器を密着して並べればよいため、多重円筒管型の燃料改質装置に比べて反応器の内部構造が単純なので、反応器の製造コストを低くできるというメリットがある。

特開２００３−２５２６０４号公報 特開２０００−１７８００３号公報

特許文献２に記載の燃料改質装置では、各反応器を接続する配管の形状が複雑になる。例えば、各反応器の処理空間は反応器の外部で配管により互いに接続されており、反応器自体の形状も、二つ皿形状の容器形成用部材をそれらの間に板状の仕切り部材を位置させた状態で溶接接続して二つの処理空間を備えるように構成されており、溶接部分が外側に突出している。
従って、特許文献２に記載の燃料改質装置では、複数の板状に成型した断熱材に対して、配管接続の形状や反応器の溶接部分などの位置に合わせた複雑な孔加工や溝加工を施した上で、それらの板状断熱材を組み合わせて断熱施工を行う必要があった。そのため、断熱材の加工コストや断熱材を含めた組み立てコストが高くなるというデメリットが生じていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、断熱施工に要する手間及びコストを小さくできる燃料改質装置及びその製造方法を提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る燃料改質装置の特徴構成は、炭化水素系の原燃料を改質して水素を主成分とする改質ガスを生成するための複数の反応器を有する装置本体と、前記装置本体を内部に収容する外装容器とを備え、
前記装置本体は、前記外装容器の内部において、一部の表面が板状断熱材によって覆われて断熱され、及び、他の部分の表面が粒状断熱材によって覆われて断熱され、
前記外装容器の一つの側面には開口部が形成され、
前記外装容器と前記装置本体との間に前記板状断熱材が介装されて、前記板状断熱材によって前記開口部が塞がれ、
前記開口部を塞ぐように前記外装容器と前記装置本体との間に介装されている前記板状断熱材は、少なくとも一部分が前記開口部を通して取り外し可能に分割された複数の部材により構成され、
前記開口部を塞ぐように前記外装容器と前記装置本体との間に介装されている前記板状断熱材の前記一部分を、前記粒状断熱材と前記外装容器の前記開口部とが、前記開口部を塞ぐように前記外装容器と前記装置本体との間に介装されている前記板状断熱材の残りの部分及び前記装置本体によって隔てられた状態で、前記開口部を通して取り外して形成される空間に、前記装置本体に設けられる特定部品が露出する点にある。

上記特徴構成によれば、装置本体が板状断熱材及び粒状断熱材によって覆われることで、装置本体と外装容器とを確実に断熱できる。特に、粒状断熱材を用いることで、断熱材の加工コストや断熱材を含めた組み立てコストを大きく削減できる。
また、本特徴構成によれば、外装容器の一つの側面に形成される開口部から、装置本体の一部の表面を覆う板状断熱材が露出し、その露出した板状断熱材の一部分を取り外して形成される空間に、装置本体に設けられる特定部品が露出する。つまり、開口部を塞ぐように外装容器と装置本体との間に介装されている板状断熱材の一部分を開口部を通して取り外し可能に構成することで、特定部品の交換や状況確認を容易に行える。
更に、本特徴構成によれば、外装容器の開口部は、外装容器と装置本体との間に介装されている板状断熱材によって塞がれている。つまり、外装容器の内部に充填されている粒状断熱材と外装容器の開口部とは、開口部を塞ぐように外装容器と装置本体との間に介装されている板状断熱材の残りの部分及び装置本体によって隔てられている。その結果、板状断熱材の一部分が開口部を通して取り外されたとしても、粒状断熱材が外装容器の内部から開口部を通して漏れ出すことはなく、継続して装置本体の断熱を行える。
従って、断熱施工に要する手間及びコストを小さくできる燃料改質装置を提供できる。

本発明に係る燃料改質装置の別の特徴構成は、前記複数の反応器の一つは、燃焼用ガスを燃焼して燃焼熱を発生する燃焼部であり、
前記複数の反応器の別の一つは、前記燃焼部で発生された燃焼熱を利用して前記原燃料を水蒸気改質して前記改質ガスを生成する水蒸気改質部であり、
前記特定部品は、前記燃焼部が備えるイグナイタである点にある。

上記特徴構成によれば、板状断熱材の一部分を開口部を通して取り外すことで、イグナイタの交換や状況確認を容易に行える。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記特定部品は、前記反応器の温度を測定する温度センサである点にある。

上記特徴構成によれば、板状断熱材の一部分を開口部を通して取り外すことで、温度センサの交換や状況確認を容易に行える。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記特定部品は、前記反応器を加熱するヒータである点にある。

上記特徴構成によれば、板状断熱材の一部分を開口部を通して取り外すことで、ヒータの交換や状況確認を容易に行える。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記板状断熱材は、前記装置本体の凹凸形状に噛み合って接するように形成されている点にある。

上記特徴構成によれば、板状断熱材が装置本体の凹凸形状に噛み合って接するので、装置本体の断熱を確実に行える。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記板状断熱材と前記装置本体との間には、前記装置本体の凹凸形状と噛み合うように変形可能なウール状断熱材が介装されている点にある。

上記特徴構成によれば、板状断熱材と装置本体との間に介装されるウール状断熱材が、装置本体の凹凸形状に噛み合って接するので、装置本体の断熱を確実に行える。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記外装容器が、金属、樹脂及びセラミックスの何れかで構成される点にある。

上記特徴構成によれば、金属、樹脂及びセラミックスの何れかを用いることで、外装容器としての必要な強度と加工のし易さを得ることができる。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記反応器は、前記改質ガスの生成処理工程で用いられる処理空間を内部に備えた平板型モジュールとして構成されている点にある。

装置本体の反応器が多重円筒型に構成されている場合、内部構造が複雑になるという問題があるが、本特徴構成によれば、反応器が平板型モジュールとして構成されているので、そのような問題はない。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記複数の反応器は、前記外装容器の上下方向と垂直な方向に向けて並列に密着して並べられ、
前記複数の反応器の前記処理空間の少なくとも一対又は全部が、前記反応器のそれぞれから前記上下方向に引き出される配管により互いに接続され、
前記板状断熱材は、前記複数の反応器の並び方向に延びる前記装置本体の側面の一部を覆う点にある。

上記特徴構成によれば、燃料改質装置を製造するに際して複数の反応器（平板型モジュール）を互いに密着して並べればよいため、多重円筒管型の燃料改質装置に比べて反応器の構造は単純で且つ製造コストを小さくできる。加えて、板状断熱材は、配管が設けられていない装置本体の側面に装着されるので、配管を通す孔などを板状断熱材に設けるための加工は不要である。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記反応器からの前記下方向への前記配管の引き出し部分の一部又は全部は、前記板状断熱材とは別体の、前記配管が通る空間が形成された配管用の板状断熱材によって覆われて、又は、前記配管用の板状断熱材と前記粒状断熱材との組み合わせによって覆われて断熱されている点にある。

上記特徴構成によれば、配管用の板状断熱材によって装置本体の下部が支持され且つ断熱される。よって、装置本体を、外装容器の内部で安定して保持し且つ断熱することができる。

本発明に係る燃料改質装置の更に別の特徴構成は、前記板状断熱材の表面は、金属、樹脂及びセラミックスの何れかで構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、板状断熱材の一部が粒状又は粉状になったとしてもその周囲は金属、樹脂及びセラミックスの何れかで覆われているので、粒状又は粉状の断熱材が燃料改質装置の内部で飛散しないようにできる。

上記目的を達成するための本発明に係る燃料改質装置の製造方法の特徴構成は、上記特徴構成の何れかを備える燃料改質装置の製造方法であって、
前記外装容器が、前記開口部が形成される矩形の前記一つの側面、当該一つの側面に接する天面と底面と二つの隣接側面、及び、前記一つの側面と対向する対向側面で構成され、
前記外装容器の内部に収容された前記装置本体と前記外装容器との間に前記板状断熱材が介装されて、前記板状断熱材によって前記開口部が塞がれた状態で、前記開口部が形成される前記一つの側面を下に向け、且つ、前記対向側面の部分が上方に開放された姿勢で前記外装容器と前記装置本体との間に前記粒状断熱材を充填する工程と、
前記対向側面を閉じる工程とを含む点にある。

上記特徴構成によれば、板状断熱材によって外装容器の開口部が塞がれた状態で、且つ、その開口部の部分が底になるように外装容器を回転させた状態で、外装容器の内部に粒状断熱材が充填される。つまり、上記開口部に対応する装置本体の一つの側面を上記板状断熱材で覆い、且つ、装置本体の他の部分を粒状断熱材で覆うことができる。その結果、従来必要であった、板状に成型した高性能な断熱材に対して、配管の引き回し形状や反応器の溶接部分などの位置に合わせた複雑な孔加工及び溝加工を施した上で断熱施工を行うといった手間やコストを大きく削減できる。
従って、断熱施工に要する手間及びコストを小さくできる燃料改質装置の製造方法を提供できる。

本発明に係る燃料改質装置の製造方法の別の特徴構成は、前記対向側面を閉じる工程に引き続いて、
前記外装容器を前記天面を上にして設置した後、前記天面の部分が上方に開放された姿勢で前記外装容器と前記装置本体との間に前記粒状断熱材を充填する工程と、
前記天面を閉じる工程とを含む点にある。

上記特徴構成によれば、開口部が形成されている外装容器の一つの側面を下に向けた状態（即ち、天面を側方に向けた状態）で粒状断熱材を充填した後、外装容器の天面を上方に向けた状態でその天面の部分から粒状断熱材が更に充填される。つまり、外装容器には多方向から粒状断熱材の充填が行われる。その結果、外装容器の内部への粒状断熱材の充填をより確実に行うことができる。

本発明に係る燃料改質装置の製造方法の更に別の特徴構成は、前記粒状断熱材を充填するときに前記外装容器に振動を加える点にある。

上記特徴構成によれば、振動を加えることで粒状断熱材同士の隙間を小さくして粒状断熱材の充填率を上げることができる。その結果、装置本体の断熱を更に確実に行える。

燃料改質装置の構成を説明する図である。 装置本体が外装容器に収容されている状態を、装置本体の側面方向から見て説明する図である。 装置本体が外装容器に収容されている状態を、装置本体の上面方向から見て説明する図である。 装置本体と外装容器とを備える燃料改質装置の斜視図である。 装置本体とその下面に装着される板状断熱材との位置関係を説明する図である。 装置本体と、イグナイタが設けられている装置本体の一つの側面に装着される板状断熱材との位置関係を説明する図である。 装置本体の一つの側面を下に向けた姿勢で外装容器と装置本体との間に粒状断熱材を充填する工程を説明する図である。 外装容器の天面の部分が上方に開放された姿勢で外装容器と装置本体との間に粒状断熱材を充填する工程を説明する図である。 装置本体と、イグナイタが設けられている装置本体の一つの側面に装着される板状断熱材との位置関係を説明する図である。

以下に、図面を参照して、炭化水素系の原燃料を改質して、水素を主成分とする改質ガスを生成する燃料改質装置の構成について説明する。以下の実施形態では、発電出力７００Ｗ級の家庭用燃料電池システムにおいて、燃料改質装置で生成した水素を燃料電池の燃料として供給する例を説明するが、生成した水素を別の用途に供給してもよい。
図１は、燃料改質装置の構成を説明する図である。図１に示すように、燃料改質装置Ｒが備える装置本体Ｍは、改質ガスを生成するための複数の反応器（脱硫処理部１、水蒸気生成部２、燃焼部４、水蒸気改質部３、変成処理部５、選択酸化部６）を有する。図１において、装置本体Ｍは断面図で示す。以下に説明するように、装置本体Ｍは外装容器Ｃに収容される。

図２は、装置本体Ｍが外装容器Ｃに収容されている状態を、装置本体Ｍの側面方向から見て説明する図である。図３は、装置本体Ｍが外装容器Ｃに収容されている状態を、装置本体Ｍの上面方向から見て説明する図である。図４は、装置本体Ｍと外装容器Ｃとを備える燃料改質装置Ｒの斜視図である。図２及び図３に示すように、板状断熱材ＴＳ、板状断熱材ＴＢ、及び、外装容器Ｃの内部に充填された粒状断熱材Ｋにより、複数の反応器を有する装置本体Ｍは外装容器Ｃから断熱されている。
図４に示すように、燃料改質装置Ｒの装置本体Ｍを収容する外装容器Ｃは、開口部Ａが形成される矩形の側面Ｃ１、側面Ｃ１に接する天面Ｃ４と底面Ｃ２と二つの隣接側面Ｃ５及びＣ６、並びに、側面Ｃ１と対向する対向側面Ｃ３で構成される。外装容器Ｃと装置本体Ｍとの間に板状断熱材ＴＳが介装されて、外装容器Ｃの一つの側面に形成される開口部Ａがその板状断熱材ＴＳによって塞がれる。本実施形態において、外装容器Ｃは、金属、樹脂及びセラミックスの何れかで構成される。

まず、脱硫処理部１から選択酸化部６に至るガスの流路について説明する。
図１に示すように、原燃料ガス用熱交換器Ｅａの原燃料ガス通流部１６に原燃料ガス供給路２１を接続して、そこから原燃料ガスを供給する。そして、原燃料ガス通流部１６、脱硫処理部１、被改質ガス用熱交換器Ｅｐの被改質ガス通流部１３、水蒸気改質部３、保温用通流部７、被改質ガス用熱交換器Ｅｐの上流側改質処理ガス通流部１２、原燃料ガス用熱交換器Ｅａの下流側改質処理ガス通流部１５、変成処理部５、選択酸化部６の順に流れるガス処理経路を形成するように、それらをガス処理用流路２２で接続している。

脱硫処理部１は、供給される都市ガスなどの炭化水素系の原燃料ガス（炭化水素系の原燃料）を脱硫処理する。水蒸気生成部２は、燃焼部４から排出された燃焼ガスを通流させる水蒸気生成用加熱通流部１１と、供給される原料水を水蒸気生成用加熱通流部１１による加熱にて蒸発させる蒸発部Ｖとを有する。燃焼部４は、燃焼用ガスを燃焼して燃焼熱を発生させる。燃焼用ガスとしては、燃料電池（図示せず）から排出された排燃料ガス（発電反応に用いられなかった水素を含むガス）を用いることができ、原燃料ガスを燃焼用ガスとして用いることもできる。水蒸気改質部３は、燃焼部４で発生された燃焼熱を利用して原燃料ガスを水蒸気改質して上記改質ガスを生成する。具体的には、水蒸気改質部３には、ルテニウム、ニッケル、白金などの改質触媒を保持したセラミック製の多孔質粒状体の多数が通気可能な状態で充填される。水蒸気改質部３には、改質処理温度（即ち、反応器の温度）を検出する温度センサ３８が設けられている。また、別の反応器の温度を検出する温度センサを設けてもよい。そして、水蒸気改質部３に被改質ガス（後述する脱硫原燃料ガスと水蒸気との混合ガス）を通流させて、原燃料ガスを水素と一酸化炭素と二酸化炭素とを含む改質ガスに改質する。原燃料ガスが、メタンを主成分とする天然ガスである場合、水蒸気改質部３では、燃焼部４による例えば６５０℃〜７５０℃程度の加熱下でメタンと水蒸気とが下記の反応式にて改質反応して、水素と一酸化炭素と二酸化炭素を含むガスに改質処理される。

〔化１〕
ＣＨ₄＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ＋３Ｈ₂
〔化２〕
ＣＨ₄＋２Ｈ₂Ｏ→ＣＯ₂＋４Ｈ₂

変成処理部５は、水蒸気改質部３にて生成された改質ガスに含まれる一酸化炭素を低減するように処理する。具体的には、変成処理部５においては、改質処理ガス中の一酸化炭素と水蒸気とが、例えば２００℃〜３００℃程度の反応温度で下記の反応式にて変成反応して、一酸化炭素が二酸化炭素に変成処理される。

〔化３〕
ＣＯ＋Ｈ₂Ｏ→ＣＯ₂＋Ｈ₂

選択酸化部６は、変成処理部５から排出される変成処理ガス中に残留している一酸化炭素を除去する。具体的には、選択酸化部６においては、ルテニウムや白金、パラジウム、ロジウム等の触媒作用によって、１００℃〜２００℃程度の反応温度で変成処理ガス中に残っている一酸化炭素が、添加された空気中の酸素によって酸化される。その結果、一酸化炭素濃度の低い（例えば１０ｐｐｍ以下）、水素リッチな燃料ガスが生成される。
生成された燃料ガスは、燃料ガス路２３を通じて燃料電池に供給される。本実施形態では、選択酸化部６から排出された選択酸化処理ガス（燃料電池に供給される燃料ガス）の温度は１００℃〜２００℃程度であり、例えば固体高分子型の燃料電池の動作温度は７０℃〜８０℃程度であるので、燃料ガス路２３には、選択酸化部６から排出された選択酸化処理ガスを、燃料電池の動作温度付近にまで冷却する燃料ガス冷却用熱交換器（図示せず）が設けられている。
また、上述したように、燃料電池から排出される排燃料ガス（発電反応に用いられなかった水素を含むガス）は、排燃料ガス路２４を通じて一対のパイプバーナ４４に燃焼用ガスとして供給される。

〔水蒸気生成部への原料水の供給経路〕
次に、水蒸気生成部２の蒸発部Ｖへの原料水の供給経路について説明する。
変成処理部５と選択酸化部６とを接続するガス処理用流路２２には、原料水供給路２５を流れる原料水を変成処理ガスにて予熱する原料水予熱用熱交換器１７と、更に、もう１つの水冷熱交換器（図示せず）と、変成処理ガスから凝縮水を除去するドレントラップ３４とが順に設けられている。
更に、原料水供給路２５における原料水予熱用熱交換器１７よりも下流側の箇所には、原料水を蛇行状に流す蛇行状通流部１８が設けられている。蛇行状通流部１８は、装置本体Ｍの外壁部のうちの、燃焼部４を覆う箇所に熱伝導可能に当て付けて設けられる。その結果、装置本体Ｍの外壁部からの伝導熱および輻射熱により、蛇行状通流部１８を通流する原料水が予熱される。
以上のようにして、水蒸気生成部２の蒸発部Ｖに供給する原料水を、原料水予熱用熱交換器１７及び蛇行状通流部１８を用いて予熱する。

〔燃焼部等の装置構成〕
燃焼部４は、燃焼用ガス（排燃料ガス）を火炎を形成する状態で燃焼させる有炎燃焼部４Ｆと、その有炎燃焼部４Ｆに対して、その有炎燃焼部４Ｆの火炎形成方向下流側に配置されて、有炎燃焼部４Ｆにて燃焼しなかった燃焼用ガスを燃焼触媒４ｃにて燃焼させる触媒燃焼部４Ｃを備える。有炎燃焼部４Ｆには、改質装置用の加熱バーナとしての一対のパイプバーナ４４が設けられる。パイプバーナ４４にはイグナイタ４ｉを用いて点火される。燃焼部４の外表面の最高温度は例えば６００℃〜７００℃である。

図１において一点鎖線矢印にて示すように、燃焼用空気が、燃焼用ブロア２８から燃焼用空気路２９を通って一対のパイプバーナ４４に供給される。
更に、燃焼用ブロア２８に接続した酸化用空気供給路３１が、変成処理部５と選択酸化部６とを接続するガス処理用流路２２に接続される。それにより、燃焼用ブロア２８からの空気は酸化用空気として選択酸化部６に供給される。但し、酸化用空気供給路３１には開閉弁３５が設けられており、開閉弁３５を閉止作動させることで選択酸化部６への空気の供給を遮断可能である。

〔装置本体Ｍを通流するガスの熱交換〕
次に、装置本体Ｍを通流するガスの熱交換について説明する。
燃料改質装置の装置本体Ｍには、水蒸気改質部３から排出された高温の改質処理ガスを通流させて、水蒸気改質部３を保温する保温用通流部７と、高温の改質処理ガスにより水蒸気改質部３に供給される被改質ガスを加熱する被改質ガス用熱交換器Ｅｐと、高温の改質処理ガスにより脱硫処理部１に供給される原燃料ガスを加熱する原燃料ガス用熱交換器Ｅａと、変成処理部５を冷却するために冷却用流体を通流させる変成部冷却用通流部８と、変成処理部５および選択酸化部６を冷却する冷却用ファン１０とが設けられている。

被改質ガス用熱交換器Ｅｐでは、保温用通流部７から排出された改質処理ガスを通流させる上流側改質処理ガス通流部１２と、水蒸気改質部３に供給する被改質ガスを通流させる被改質ガス通流部１３との熱交換が行われる。
原燃料ガス用熱交換器Ｅａでは、上流側改質処理ガス通流部１２から排出された改質処理ガスを通流させる下流側改質処理ガス通流部１５と、脱硫処理部１に供給する原燃料ガスを通流させる原燃料ガス通流部１６との熱交換が行われる。

〔水蒸気と原燃料ガスとの混合〕
原燃料ガス供給路２１から供給される原燃料ガスを脱硫処理部１で脱硫処理し、その脱硫原燃料ガスと水蒸気路２６からの水蒸気とを混合する。具体的には、図１に示すように、装置本体Ｍにおいて、水蒸気生成用の原料水を供給する原料水供給路２５を水蒸気生成部Ｓの蒸発部Ｖに接続し、蒸発部Ｖにて生成された水蒸気を送出する水蒸気路２６を、脱硫処理部１と被改質ガス通流部１３とを接続するガス処理用流路２２に接続する。その結果、ガス処理用流路２２を通流する脱硫原燃料ガスに改質用の水蒸気が混合される。

〔燃焼部から排出される燃焼ガスの利用形態〕
図１において、破線矢印にて示すように、燃焼部４から排出された燃焼ガスを、水蒸気生成用加熱通流部１１、変成部冷却用通流部８の順に流すように、それら燃焼部４、水蒸気生成用加熱通流部１１、変成部冷却用通流部８が燃焼ガス路２７により接続されている。そして、水蒸気生成用加熱通流部１１においては、燃焼ガスによって蒸発部Ｖを加熱し、変成部冷却用通流部８においては、燃焼ガスによって、発熱反応である変成反応が行われる変成処理部５を冷却する。

〔燃料改質装置の装置本体の構成〕
図１〜図３に示すように、燃料改質装置Ｒが備える複数の反応器（脱硫処理部１、水蒸気生成部２、燃焼部４、水蒸気改質部３、変成処理部５、選択酸化部６）は、上記改質ガスの生成処理工程で用いられる処理空間を内部に備えた平板型モジュールとしての容器Ｂを用いて形成される。それら複数の容器Ｂ（複数の反応器：平板型モジュール）は、並列に密着して並べられた状態で装置本体Ｍを構成する。複数の容器Ｂを並べるに当たっては、上述したような伝熱させる必要のあるもの同士は互いに密着させた状態で並べ、且つ、伝熱量を調節する必要のあるもの同士の間に伝熱量調節用の断熱材１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅを介在させた状態で並べてある。また、容器Ｂは、皿形状の容器形成用部材ｂ１を、それらの間に板状の仕切り部材ｂ２を位置させた状態で溶接接続して、二つの処理空間を備えるように構成されている。本実施形態では、図１に示すように、燃焼部４を直接覆うように設けられている断熱材１９ｃは皿状容器部材ｂ１で覆われ、その皿状容器部材ｂ１は板状部材ｂ２に溶接接続される。従って、図２及び図３に示すように、燃焼部４を取り囲んでいる断熱材１９ｃは装置本体Ｍの外部からは見えない。
更に、変成処理部５と選択酸化部６との間や、変成処理部５を構成する複数の容器Ｂの間には容器Ｂ（反応器）を加熱するための板状のヒータＨが設けられている。

並列に密着して並べられた状態の複数の容器Ｂは、並び方向に沿った両方から外装容器Ｃの上記隣接側面Ｃ５、Ｃ６で挟まれて固定されている。具体的には、外装容器Ｃの上記隣接側面Ｃ５、Ｃ６を、その間に複数の容器Ｂを挟んだ状態でボルト及びナット（何れも図示せず）を用いて複数箇所で連結し、外装容器Ｃの上記隣接側面Ｃ５、Ｃ６の間隔を狭める方向にナットを締め付けている。

図２では、装置本体Ｍを側面方向から見ている。尚、図面の簡略化のため、配管は説明上必要なものだけ例示している。図２において、紙面上下方向が装置本体Ｍの上下方向になり、紙面に垂直な方向が装置本体Ｍの奥行き方向（前後方向）になる。図２に示すように、断熱材１９ａ及び断熱材１９ｅは、装置本体Ｍの上下方向において、他の断熱材１９ｂ、１９ｄに比べて大きく形成されている。また、図２では現れていないが、断熱材１９ａ及び断熱材１９ｅは、装置本体Ｍの奥行き方向においても、他の断熱材１９ｂ、１９ｄに比べて大きく形成されている。具体的には、装置本体Ｍにおける断熱材１９ｂ、１９ｄの上下方向及び奥行き方向の寸法は、各容器Ｂの皿状容器部材ｂ１と同程度であるが、装置本体Ｍにおける断熱材１９ａ及び断熱材１９ｅの上下方向及び奥行き方向の寸法は、各容器Ｂの皿状容器部材ｂ１よりも大きい。
また、図２に示すように、燃焼部４の側面にはイグナイタ４ｉの一部、温度センサ３８の一部、ヒータＨなどが露出している。

図５は、装置本体Ｍとその下面に装着される板状断熱材ＴＢとの位置関係を説明する図である。図５に示すように、断熱材１９ａ、１９ｅは、装置本体Ｍの上下方向及び奥行き方向において、他の断熱材１９ｂ、１９ｄに比べて大きく形成されている。また、装置本体Ｍの脱硫処理部１、変成処理部５及び選択酸化部６の下面と板状断熱材ＴＢとの間には、それら装置本体Ｍの脱硫処理部１、変成処理部５及び選択酸化部６の下面の凹凸形状と噛み合うように変形可能なウール状断熱材ＷＢ１が介装されている。本実施形態で言う凹凸形状としては、並列に並べられた複数の容器Ｂの外形により生じる形状、特に、容器Ｂを構成する容器形成用部材ｂ１と仕切り部材ｂ２とを溶接接続することにより発生する鍔状部分の形状が代表的なものとして挙げられる。

同様に、装置本体Ｍの水蒸気生成部２、断熱材１９ｂ、燃焼部４、水蒸気改質部３、保温用通流部７、断熱材１９ｄ及び被改質ガス用熱交換器Ｅｐの下面と板状断熱材ＴＢとの間には、それら装置本体Ｍの水蒸気生成部２、断熱材１９ｂ、燃焼部４、水蒸気改質部３、保温用通流部７、断熱材１９ｄ及び被改質ガス用熱交換器Ｅｐの下面の凹凸形状と噛み合うように変形可能なウール状断熱材ＷＢ２が介装されている。
尚、装置本体Ｍと板状断熱材ＴＢとの間の全て部分にウール状断熱材ＷＢ１、ＷＢ２が介装されている訳ではなく、装置本体Ｍの断熱材１９ａ、１９ｅの下面にはウール状断熱材ＷＢ１、ＷＢ２は設けられていない。よって、装置本体Ｍの断熱材１９ａ、１９ｅの下面は、ウール状断熱材ＷＢ１、ＷＢ２が設けられていない板状断熱材ＴＢの表面と接する。つまり、図２及び図５に示すように、装置本体Ｍは、断熱材１９ａ、１９ｅ及び板状断熱材ＴＢによって、脱硫処理部１、変成処理部５及び選択酸化部６で構成される区域と、水蒸気生成部２、断熱材１９ｂ、燃焼部４、水蒸気改質部３、保温用通流部７、断熱材１９ｄ及び被改質ガス用熱交換器Ｅｐで構成される区域とに分けられる。

図６は、装置本体Ｍと、イグナイタ４ｉが設けられている装置本体Ｍの一つの側面に装着される板状断熱材ＴＳとの位置関係を説明する図である。図６に示すように、断熱材１９ａ、１９ｅは、装置本体Ｍの上下方向及び奥行き方向において、他の断熱材１９ｂ、１９ｄに比べて大きく形成されている。また、装置本体Ｍの脱硫処理部１、変成処理部５及び選択酸化部６の側面と板状断熱材ＴＳとの間には、それら装置本体Ｍの脱硫処理部１、変成処理部５及び選択酸化部６の側面の凹凸形状と噛み合うように変形可能なウール状断熱材ＷＳ１が介装されている。同様に、装置本体Ｍの水蒸気生成部２、断熱材１９ｂ、燃焼部４、水蒸気改質部３、保温用通流部７、断熱材１９ｄ及び被改質ガス用熱交換器Ｅｐの側面と板状断熱材ＴＳとの間には、それら装置本体Ｍの水蒸気生成部２、断熱材１９ｂ、燃焼部４、水蒸気改質部３、保温用通流部７、断熱材１９ｄ及び被改質ガス用熱交換器Ｅｐの側面の凹凸形状と噛み合うように変形可能なウール状断熱材ＷＳ２が介装されている。

装置本体Ｍの側面に装着される板状断熱材ＴＳは、少なくとも一部分が開口部Ａを通して取り外し可能に分割された複数の部材ＴＳ１、ＴＳ２により構成される。そして、板状断熱材ＴＳの一部分を取り外すことによって板状断熱材ＴＳに形成される空間に、装置本体Ｍに設けられる特定部品を露出させることができる。本実施形態では、板状断熱材ＴＳは部材ＴＳ１、ＴＳ２に分割される。例えば、部材ＴＳ２は、板状断熱材ＴＳを切り出して得られるが、板状断熱材ＴＳとは別の部材を用いて作製してもよい。そして、部材ＴＳ２を取り外して形成される空間に、装置本体Ｍの側面に設けられたイグナイタ４ｉ（特定部品の一例）が露出するので、その交換や状況確認が可能となる。尚、部材ＴＳ２を常時取り外したままにしておき、その空いた部分には別部材で蓋をするだけでもよい。

尚、装置本体Ｍと板状断熱材ＴＳとの間の全て部分にウール状断熱材ＷＳ１、ＷＳ２が介装されている訳ではなく、装置本体Ｍの断熱材１９ａ、１９ｅの側面にはウール状断熱材ＷＳ１、ＷＳ２は設けられていない。よって、装置本体Ｍの断熱材１９ａ、１９ｅの側面は、ウール状断熱材ＷＳ１、ＷＳ２が設けられていない板状断熱材ＴＳの表面と接する。つまり、図３及び図６に示すように、装置本体Ｍは、断熱材１９ａ、１９ｅ及び板状断熱材ＴＳによって、脱硫処理部１、変成処理部５及び選択酸化部６で構成される区域と、水蒸気生成部２、断熱材１９ｂ、燃焼部４、水蒸気改質部３、保温用通流部７、断熱材１９ｄ及び被改質ガス用熱交換器Ｅｐで構成される区域とに分けられる。

以上のように、本実施形態では、装置本体Ｍの下面とイグナイタ４ｉが設けられている一つの側面との合計２面に板状断熱材ＴＢ、ＴＳが装着されている。そして、図２、図３、図５及び図６に示すように、装置本体Ｍを構成する断熱材１９ａ、１９ｅと板状断熱材ＴＳ、ＴＢとにより、装置本体Ｍは、断熱材１９ａ、１９ｅ及び板状断熱材ＴＳによって、脱硫処理部１、変成処理部５及び選択酸化部６で構成される区域と、水蒸気生成部２、断熱材１９ｂ、燃焼部４、水蒸気改質部３、保温用通流部７、断熱材１９ｄ及び被改質ガス用熱交換器Ｅｐで構成される区域とに分けられる。
つまり、装置本体Ｍの中で温度を高く保つべき水蒸気生成部２、燃焼部４、水蒸気改質部３、保温用通流部７は、断熱材１９ａ、１９ｅ及び板状断熱材ＴＳ、ＴＢで仕切られた同じ区域内で確実に断熱される。そして、その区域内では、燃焼部４で発生する高温の熱を有効に利用できる。一方で、脱硫処理部１、変成処理部５及び選択酸化部６で構成される区域は、必要以上に高温にならないようにできる。

〔容器への配管の接続方法〕
図２及び図５を参照して、並列に密着して並べられた容器Ｂを配管Ｐ（例えば、ガス処理用流路２２、燃料ガス路２３、排燃料ガス路２４、原料水供給路２５、水蒸気路２６、燃焼ガス路２７、燃焼用空気路２９）で接続する方法を説明する。尚、図面の簡略化のため、配管は説明上必要なものだけ例示している。
図示するように、容器Ｂには、配管Ｐの一部を構成する接続部４７が上下方向に向けて溶接接続されている。そして、接続部４７同士が、Ｕ字型の配管Ｐ（ガス処理用流路２２、燃料ガス路２３、排燃料ガス路２４、原料水供給路２５、水蒸気路２６、燃焼ガス路２７、燃焼用空気路２９）で接続される。その結果、上述した複数の反応器の内部の処理空間が、配管Ｐで接続される。
以上のようにして、装置本体Ｍを構成する複数の容器Ｂ（反応器）の処理空間の少なくとも一対又は全部が、容器Ｂのそれぞれから上下方向に引き出される配管Ｐによって接続される。
また、図示していないが、外装容器Ｃの側面Ｃ５には、原燃料ガス供給路２１や燃料ガス路２３、排燃料ガス路２４、原料水供給路２５、燃焼用空気路２９などを形成する配管径とほぼ同様の孔があけられていて、その孔を通して、それらの配管が燃料改質装置Ｒの外側に張り出しており、燃料改質装置Ｒの外部にある原燃料供給設備や原料水供給設備、燃焼用ブロア２８、燃料電池などと接続されている。更に、外装容器Ｃの側面Ｃ６には装置本体Ｍに取り付けられている温度センサ３８などの複数の温度センサ（例えば、熱電対、サーミスタなど）やヒータＨなどのケーブル類を通す孔があけられている。

なお、装置本体Ｍの下面には板状断熱材ＴＢ及びウール状断熱材ＷＢ１、ＷＢ２が装着されている。この場合、先ず、接続部４７が上下方向に向けて溶接接続されている状態の複数の容器Ｂを、並列に密着して並べる。その状態では、接続部４７のみが容器Ｂに接続されているので、下方向に向けて溶接接続された接続部４７が板状断熱材ＴＢ及びウール状断熱材ＷＢ１、ＷＢ２に設けた孔を貫通するように板状断熱材ＴＢ及びウール状断熱材ＷＢ１、ＷＢ２を装置本体Ｍの下面に装着する。次に、接続部４７に対してＵ字型の配管Ｐを溶接接続することで、図２に示すように、装置本体Ｍの下面への板状断熱材ＴＢ及びウール状断熱材ＷＢ１、ＷＢ２の装着が完了する。配管Ｐは板状断熱材ＴＢよりも外側に出るが、配管Ｐの周囲には粒状断熱材Ｋが充填されて配管Ｐの断熱が行われる。つまり、反応器（装置本体Ｍ）からの下方向への配管Ｐの引き出し部分は、板状断熱材ＴＳとは別体の、配管用の板状断熱材ＴＢと粒状断熱材Ｋとの組み合わせによって覆われて断熱されている。

〔燃料改質装置の製造方法〕
以下に、図４、図７及び図８を参照して燃料改質装置の製造方法について説明する。
図７は、装置本体の一つの側面を下に向けた姿勢で外装容器と装置本体との間に粒状断熱材を充填する工程を説明する図である。図８は、図７に示した工程に引き続いて外装容器の天面の部分が上方に開放された姿勢で外装容器と装置本体との間に粒状断熱材を充填する工程を説明する図である。

本実施形態では、外装容器Ｃの内部に粒状断熱材Ｋを充填するとき、先ず、外装容器Ｃの内側から板状断熱材ＴＳが開口部Ａを塞ぐように、板状断熱材ＴＳ及びその板状断熱材ＴＳが装着される装置本体Ｍを外装容器Ｃの内部に収容し、開口部Ａが形成される側面Ｃ１を下に向ける。図７に示すように、外装容器Ｃを構成する対向側面Ｃ３の部分は取り外し可能なパネルにより構成される。つまり、外装容器Ｃの内部に収容された装置本体Ｍと外装容器Ｃとの間に板状断熱材ＴＳが介装されて、板状断熱材ＴＳによって開口部Ａが塞がれた状態で、開口部Ａが形成される一つの側面Ｃ１を下に向け、且つ、対向側面Ｃ３の部分が上方に開放された姿勢にする。次に、その状態で、対向側面Ｃ３の部分が上方に開放された姿勢で外装容器Ｃと装置本体Ｍとの間に粒状断熱材Ｋを充填する。その後、対向側面Ｃ３を閉じる。

外装容器Ｃに充填される粒状断熱材Ｋ及び板状断熱材Ｔとしては、日本マイクロサーム社のマイクロサーム等を使用できる。このような断熱材は、燃焼部４の外表面の最高温度である例えば６００℃〜７００℃の温度で良好な断熱性能を示すので、使用する断熱材の量を減らすことができ、燃料改質装置をコンパクトにすることができる。なお、粒状断熱材Ｋとしては、例えば、粒径がおよそ０．３〜２．５ｍｍの範囲にあり、嵩密度が１５０〜３５０ｋｇ／ｍ³のものを用いることができる。
また、板状断熱材ＴＳの表面は、金属、樹脂及びセラミックスの何れかで覆っても良い。このようにすると、板状断熱材ＴＳが破損することを防ぐことができる上に、もし、板状断熱材ＴＳの一部が破損したとしてもその周囲が金属、樹脂及びセラミックスの何れかの表面被覆部材で覆われているので、断熱材の欠片や粉が燃料改質装置Ｒの外部に飛散しないようにできる。

その後、図８に示すように、図７に示した工程に引き続いて、外装容器Ｃを天面Ｃ４を上にして設置する。外装容器Ｃを構成する天面Ｃ４の部分は、取り外し可能なパネルにより構成される。天面Ｃ４の部分が上方に開放された姿勢で天面Ｃ４を構成するパネルを取り外すと、外装容器Ｃの内部には既に粒状断熱材Ｋが充填されている。但し、図８では、粒状断熱材Ｋで覆われている装置本体Ｍの配置を分かり易くするため、充填されている粒状断熱材Ｋを一部省略して記載している。そして、この状態で、外装容器Ｃの内部に粒状断熱材Ｋを更に充填する。その後、天面Ｃ４を閉じる。このように、本実施形態では、外装容器の内部へ対向側面Ｃ３の方向及び天面Ｃ４の方向という多方向から粒状断熱材Ｋの充填が行われる。その結果、外装容器Ｃの内部への粒状断熱材Ｋの充填をより確実に行うことができる。また、粒状断熱材Ｋを充填するときに外装容器Ｃに振動を加えている。振動を加えることで粒状断熱材Ｋ同士の隙間を小さくして粒状断熱材Ｋの充填率を上げることができ、その結果、装置本体Ｍの断熱を更に確実に行える。

本実施形態では、最初に外装容器Ｃの内部に粒状断熱材Ｋを充填するとき、図７に示したような装置本体Ｍの側面が上方向に見える状態にしている。一方でもし、最初に外装容器Ｃの内部に粒状断熱材Ｋを充填するとき、図８に示したような装置本体Ｍの上面が見える状態であると、装置本体Ｍの下部に設置している板状断熱材ＴＢと底面外装容器Ｃ２との間の、配管Ｐと装置本体Ｍとの間の複雑な形状の狭い空間が配管Ｐの陰になるため、その空間に粒状断熱材Ｋが十分に充填されない可能性がある。ところが、本実施形態では、図７に示したような装置本体Ｍの側面が上方向に見える状態にするので、装置本体Ｍの側面を上方向から見ると、装置本体Ｍを側面から見た図２を参照しても分かるように、配管Ｐと装置本体Ｍとの間の複雑な形状の狭い空間が上方に向けて開放されている。よって、配管Ｐと装置本体Ｍとの間の空間が配管Ｐの陰になること無く、その空間に粒状断熱材Ｋを確実に充填できる。

以上のように、本実施形態の燃料改質装置Ｒにおいて、外装容器Ｃの開口部Ａは板状断熱材ＴＳによって内側から塞がれ、及び、その板状断熱材ＴＳの内側には装置本体Ｍが装着されている。つまり、外装容器Ｃの内部に充填されている粒状断熱材Ｋと外装容器Ｃの開口部Ａとは、板状断熱材ＴＳ及び装置本体Ｍによって隔てられている。その結果、板状断熱材ＴＳの一部分ＴＳ２が開口部Ａを通して取り外されたとしても、粒状断熱材Ｋが外装容器Ｃの内部から開口部Ａを通して漏れ出すことはなく、継続して装置本体Ｍの断熱を行える。

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、装置本体Ｍの側面に装着される板状断熱材ＴＳが部材ＴＳ１、ＴＳ２に分割されており、部材ＴＳ２を取り外すと、装置本体Ｍの側面に設けられたイグナイタ４ｉ（特定部品の一例）が露出する例を説明した。但し、特定部品は上述したイグナイタ４ｉに限定されず、他の特定部品を露出させるために板状断熱材ＴＳの分割形態を改変してもよい。
図９は、板状断熱材ＴＳが部材ＴＳ１、ＴＳ３、ＴＳ４に分割された場合の例である。この場合、部材ＴＳ３を取り外すと、装置本体Ｍに設けられたヒータＨ（特定部品の一例）が露出するので、その交換や状況確認が可能となる。また、部材ＴＳ４を取り外すと、装置本体Ｍに設けられたイグナイタ４ｉ及び温度センサ３８（特定部品の一例）が露出するので、それらの交換や状況確認が可能となる。

＜２＞
上記実施形態では、装置本体Ｍが図２などに示した複数の反応器を備える例について説明した。但し、装置本体Ｍの構成は適宜改変可能である。例えば、図２に示す断熱材１９ａに面して、水蒸気生成部２が設けられているのとは反対側に（即ち、装置本体Ｍの最外部に）、燃焼部４から排出された高温の燃焼ガス（給熱用ガス）と、燃焼用空気（受熱用ガス）と、燃焼部４での燃焼用ガスとして用いられる排燃料ガス（受熱用ガス）との熱交換を行う三流体熱交換器を追加で設けてもよい。

＜３＞
上記実施形態では、図２に示したように、反応器（装置本体Ｍ）からの下方向への配管Ｐの引き出し部分が、板状断熱材ＴＢと粒状断熱材Ｋとの組み合わせによって覆われて断熱されている例について説明した。但し、配管Ｐの引き出し部分の全てを板状断熱材によって覆って断熱するように改変してもよい。例えば、図２に例示した板状断熱材ＴＢの外側から、配管Ｐが嵌り込むような溝加工などを施した別の板状断熱材を被せることで、配管Ｐの引き出し部分の断熱を行うことができる。
或いは、板状断熱材ＴＢを設けず、反応器（装置本体Ｍ）からの下方向への配管Ｐの引き出し部分を全て粒状断熱材Ｋによって断熱するように変更してもよい。

＜４＞
上記実施形態では、装置本体Ｍの側面及び下面のみに板状断熱材を設けた構成を例示した。但し、装置本体Ｍの他の面の一部又は全部を板状断熱材で覆うように改変してもよい。例えば、装置本体Ｍの上面の一部又は全部を板状断熱材で覆ってもよい。その場合、必要で有れば、装置本体Ｍの下面を覆う板状断熱材ＴＢと同様に、板状断熱材に対して接続部４７（配管Ｐ）が通過可能であるように孔加工を行えばよい。

＜５＞
上記実施形態では、装置本体Ｍの表面に断熱材が密着するように、装置本体Ｍの凹凸形状と噛み合うように変形可能なウール状断熱材を板状断熱材ＴＢ、ＴＳと装置本体Ｍとの間に介装した。但し、他の手法を用いて装置本体Ｍの表面に断熱材を密着させるように改変してもよい。例えば、上述したウール状断熱材を設けず、装置本体Ｍに接する側の板状断熱材ＴＢ、ＴＳの表面に、装置本体Ｍの凹凸形状と噛み合うような凹凸や溝を形成する手法がある。

＜６＞
上記実施形態では、図４に示したように外装容器Ｃの開口部Ａから板状断熱材ＴＳが露出する場合について説明した。但し、外装容器Ｃが、開口部Ａを外側から覆うようなパネルを更に備えていてもよい。

＜７＞
上記実施形態では、外装容器Ｃの側面Ｃ５に、原燃料ガス供給路２１や燃料ガス路２３、排燃料ガス路２４、原料水供給路２５、燃焼用空気路２９などを形成する配管径とほぼ同様の孔をあけて、その孔を通して、それらの配管が燃料改質装置Ｒの外側に張り出しており、燃料改質装置Ｒの外部にある原燃料供給設備や原料水供給設備、燃焼用ブロア２８、燃料電池などと接続されている場合について説明した。これらの外装容器Ｃの側面Ｃ５にあけた孔と配管との隙間から粒状断熱材Ｋが流出する場合には、樹脂等で塞いでも良いし、板状断熱材１９ａに配管径とほぼ同等の孔をあけて、その孔にこれらの配管を通してから外装容器Ｃの側面Ｃ５にあけた孔から配管を外側に張り出させることで、板状断熱材１９ａを用いて粒状断熱材Ｋの流出を防いでも良い。
また、上記実施形態では、外装容器Ｃの側面Ｃ６に装置本体Ｍに取り付けられている温度センサ３８などの複数の温度センサ（例えば、熱電対、サーミスタなど）やヒータＨなどのケーブル類を通す孔があけられている場合について説明した。これらの外装容器Ｃの側面Ｃ６にあけた孔とケーブル類の隙間などから粒状断熱材Ｋが流出する場合には、その孔を樹脂等で塞いでも良い。

＜８＞
上記実施形態では、発電出力７００Ｗ級の家庭用燃料電池システムに用いる燃料改質装置について説明したが、システムのサイズは発電出力７００Ｗ級に制限されることは無く、例えば発電出力５００Ｗ級〜２ｋＷ級といったような家庭用燃料電池システム用の燃料改質装置にも用いることができる。本発明は、このような断熱作業スペースが確保しにくい家庭用などの小型の燃料改質装置に特に好適であるが、その他のサイズのシステム用の燃料改質装置にも適用できる。

本発明は、断熱施工に要する手間及びコストを小さくできる燃料改質装置を製造するために利用できる。

３ 水蒸気改質部
４ 燃焼部
４ｉ イグナイタ（特定部品）
３８ 温度センサ（特定部品）
Ａ 開口部
Ｂ （反応器、平板型モジュール）
ｂ１ 容器形成用部材
ｂ２ 仕切り部材
Ｃ（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５、Ｃ６） 外装容器
Ｈ ヒータ（特定部品）
Ｋ 粒状断熱材
Ｍ 装置本体
Ｐ 配管
Ｒ 燃料改質装置
ＴＢ 板状断熱材（配管用の板状断熱材）
ＴＳ（ＴＳ１、ＴＳ２、ＴＳ３、ＴＳ４） 板状断熱材
ＷＢ１、ＷＢ２、ＷＳ１、ＷＳ２ ウール状断熱材

Claims (14)

1. 炭化水素系の原燃料を改質して水素を主成分とする改質ガスを生成するための複数の反応器を有する装置本体と、前記装置本体を内部に収容する外装容器とを備え、
   前記装置本体は、前記外装容器の内部において、一部の表面が板状断熱材によって覆われて断熱され、及び、他の部分の表面が粒状断熱材によって覆われて断熱され、
   前記外装容器の一つの側面には開口部が形成され、
   前記外装容器と前記装置本体との間に前記板状断熱材が介装されて、前記板状断熱材によって前記開口部が塞がれ、
   前記開口部を塞ぐように前記外装容器と前記装置本体との間に介装されている前記板状断熱材は、少なくとも一部分が前記開口部を通して取り外し可能に分割された複数の部材により構成され、
   前記開口部を塞ぐように前記外装容器と前記装置本体との間に介装されている前記板状断熱材の前記一部分を、前記粒状断熱材と前記外装容器の前記開口部とが、前記開口部を塞ぐように前記外装容器と前記装置本体との間に介装されている前記板状断熱材の残りの部分及び前記装置本体によって隔てられた状態で、前記開口部を通して取り外して形成される空間に、前記装置本体に設けられる特定部品が露出する燃料改質装置。
2. 前記複数の反応器の一つは、燃焼用ガスを燃焼して燃焼熱を発生する燃焼部であり、
   前記複数の反応器の別の一つは、前記燃焼部で発生された燃焼熱を利用して前記原燃料を水蒸気改質して前記改質ガスを生成する水蒸気改質部であり、
   前記特定部品は、前記燃焼部が備えるイグナイタである請求項１記載の燃料改質装置。
3. 前記特定部品は、前記反応器の温度を測定する温度センサである請求項１又は２記載の燃料改質装置。
4. 前記特定部品は、前記反応器を加熱するヒータである請求項１〜３の何れか一項に記載の燃料改質装置。
5. 前記板状断熱材は、前記装置本体の凹凸形状に噛み合って接するように形成されている請求項１〜４の何れか一項に記載の燃料改質装置。
6. 前記板状断熱材と前記装置本体との間には、前記装置本体の凹凸形状と噛み合うように変形可能なウール状断熱材が介装されている請求項１〜４の何れか一項に記載の燃料改質装置。
7. 前記外装容器が、金属、樹脂及びセラミックスの何れかで構成される請求項１〜６の何れか一項に記載の燃料改質装置。
8. 前記反応器は、前記改質ガスの生成処理工程で用いられる処理空間を内部に備えた平板型モジュールとして構成されている請求項１〜７の何れか一項に記載の燃料改質装置。
9. 前記複数の反応器は、前記外装容器の上下方向と垂直な方向に向けて並列に密着して並べられ、
   前記複数の反応器の前記処理空間の少なくとも一対又は全部が、前記反応器のそれぞれから前記上下方向に引き出される配管により互いに接続され、
   前記板状断熱材は、前記複数の反応器の並び方向に延びる前記装置本体の側面の一部を覆う請求項８記載の燃料改質装置。
10. 前記反応器からの前記下方向への前記配管の引き出し部分の一部又は全部は、前記板状断熱材とは別体の、前記配管が通る空間が形成された配管用の板状断熱材によって覆われて、又は、前記配管用の板状断熱材と前記粒状断熱材との組み合わせによって覆われて断熱されている請求項９記載の燃料改質装置。
11. 前記板状断熱材の表面は、金属、樹脂及びセラミックスの何れかで構成されている請求項１〜１０の何れか一項に記載の燃料改質装置。
12. 請求項１〜１１の何れか一項に記載の燃料改質装置の製造方法であって、
    前記外装容器が、前記開口部が形成される矩形の前記一つの側面、当該一つの側面に接する天面と底面と二つの隣接側面、及び、前記一つの側面と対向する対向側面で構成され、
    前記外装容器の内部に収容された前記装置本体と前記外装容器との間に前記板状断熱材が介装されて、前記板状断熱材によって前記開口部が塞がれた状態で、前記開口部が形成される前記一つの側面を下に向け、且つ、前記対向側面の部分が上方に開放された姿勢で前記外装容器と前記装置本体との間に前記粒状断熱材を充填する工程と、
    前記対向側面を閉じる工程とを含む燃料改質装置の製造方法。
13. 前記対向側面を閉じる工程に引き続いて、
    前記外装容器を前記天面を上にして設置した後、前記天面の部分が上方に開放された姿勢で前記外装容器と前記装置本体との間に前記粒状断熱材を充填する工程と、
    前記天面を閉じる工程とを含む請求項１２記載の燃料改質装置の製造方法。
14. 前記粒状断熱材を充填するときに前記外装容器に振動を加える請求項１２又は１３記載の燃料改質装置の製造方法。

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