JP6612166B2 - Fuel processing apparatus and fuel cell module - Google Patents

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Description

本発明は、原燃料を処理して水素を主成分とする燃料ガスを生成する燃料処理装置、及び、燃料処理装置を備えた燃料電池モジュールに関する。   The present invention relates to a fuel processing apparatus that processes raw fuel to generate fuel gas containing hydrogen as a main component, and a fuel cell module including the fuel processing apparatus.

一般に、この種の燃料処理装置や燃料電池モジュールには、断熱層が用いられる。従来、この断熱層としては、シリカアルミナ系の高性能断熱材が使用されることが多い(例えば、特許文献1参照)。また、断熱層としては、真空断熱層が用いられることもある(例えば、特許文献2参照)   Generally, a heat insulating layer is used in this type of fuel processing apparatus or fuel cell module. Conventionally, a silica-alumina-based high-performance heat insulating material is often used as the heat insulating layer (see, for example, Patent Document 1). Moreover, a vacuum heat insulation layer may be used as a heat insulation layer (for example, refer patent document 2).

特開2004−182528号公報JP 2004-182528 A 特開2005−9553号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-9553

しかしながら、シリカアルミナ系の高性能断熱材であっても、高温部を断熱する場合には、厚みを大きくする必要があり、小型化を阻害する要因となる。   However, even if it is a silica alumina type high performance heat insulating material, when heat-insulating a high temperature part, it is necessary to enlarge thickness, and it becomes a factor which inhibits size reduction.

また、真空断熱層を用いると、厚みを小さくすることができる利点があるが、高温の水素を扱う燃料処理装置や燃料電池モジュールにおいては、容器からの水素の透過が避けられず、真空断熱層の真空度を低下させてしまうという問題がある。   In addition, the use of a vacuum heat insulating layer has the advantage that the thickness can be reduced. However, in fuel processing devices and fuel cell modules that handle high-temperature hydrogen, the permeation of hydrogen from the container is inevitable, and the vacuum heat insulating layer There is a problem that the degree of vacuum is reduced.

この問題を回避するために、例えば、特許文献2では、真空断熱層を有する断熱体とガス充填体との間に空間を設けることが提案されている。しかしながら、空間を設けても、時間が経過すると、空間の水素濃度が高くなり、水素が容器を透過して真空断熱層の真空度を低下させることになる。また、空間の水素濃度が高くならないように、空間の空気を外部に積極的に放散させることも考えられるが、この場合には、外部に熱を逃がすことになり、システム効率が低下する。   In order to avoid this problem, for example, Patent Document 2 proposes providing a space between a heat insulator having a vacuum heat insulating layer and a gas filler. However, even if a space is provided, as time elapses, the hydrogen concentration in the space increases, and hydrogen permeates the container and reduces the degree of vacuum of the vacuum heat insulating layer. In addition, it is conceivable that the air in the space is actively dissipated to the outside so that the hydrogen concentration in the space does not become high, but in this case, heat is released to the outside, and the system efficiency is lowered.

本発明は、上記事情に鑑み、小型化できると共に、断熱性を確保でき、しかも、システム効率の低下を抑制できる燃料処理装置及び燃料電池モジュールを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a fuel processing device and a fuel cell module that can be miniaturized, can ensure heat insulation, and can suppress a decrease in system efficiency.

第1の態様に係る燃料処理装置は、多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路を有する燃料処理装置本体と、前記燃料処理装置本体の外側に設けられた少なくとも二重の多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、真空断熱層を有し、かつ、外側から二番目の管の内側に、前記燃料処理装置本体の燃焼室又は燃料電池セルスタックの空気導入口と連通され空気が流れる空気流路を有する断熱構造体と、を備える。 The fuel processing apparatus according to the first aspect has a multi-tube structure and a fuel gas passage through which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows between the first tube and the second tube from the outside. A fuel processor main body, and at least a double multi-tube structure provided outside the fuel processor main body, and having a vacuum heat insulating layer between the first tube and the second tube from the outside And a heat insulating structure having an air flow path that communicates with an air introduction port of the combustion chamber of the fuel processing apparatus main body or the fuel cell stack and flows through the inside of the second pipe from the outside.

この燃料処理装置によれば、燃料ガス流路を有する燃料処理装置本体の外側には、少なくとも二重の多重管構造である断熱構造体が設けられている。この断熱構造体は、外側から一番目の管と二番目の管との間に、例えばシリカアルミナ系の高性能断熱材に比して断熱性の高い真空断熱層を有する。したがって、断熱構造体の厚みが薄くて済むので、燃料処理装置を小型化することができる。   According to this fuel processor, a heat insulating structure having at least a double multi-tube structure is provided outside the fuel processor main body having the fuel gas flow path. This heat insulating structure has a vacuum heat insulating layer having a high heat insulating property between the first tube and the second tube from the outside as compared with, for example, a silica alumina high performance heat insulating material. Therefore, since the thickness of the heat insulating structure can be reduced, the fuel processing apparatus can be reduced in size.

また、断熱構造体は、外側から二番目の管の内側に、空気が流れる空気流路を有している。したがって、燃料ガス流路を流れる燃料ガス中の水素が、燃料処理装置本体の外側から一番目の管等を透過して空気流路に侵入しても、空気流路における空気の流れに伴い水素の分圧が低くなる。このため、空気流路に侵入した水素が断熱構造体の外側から二番目の管を透過して真空断熱層に侵入することを抑制することができる。これにより、真空断熱層の真空度を維持できるので、断熱性を確保することができる。   Moreover, the heat insulation structure has an air flow path through which air flows inside the second tube from the outside. Therefore, even if hydrogen in the fuel gas flowing through the fuel gas passage penetrates the first pipe or the like from the outside of the fuel processing apparatus main body and enters the air passage, the hydrogen flows along with the air flow in the air passage. The partial pressure of becomes low. For this reason, it can suppress that the hydrogen which penetrate | invaded into the air flow path permeate | transmits a 2nd pipe | tube from the outer side of a heat insulation structure, and penetrate | invades into a vacuum heat insulation layer. Thereby, since the vacuum degree of a vacuum heat insulation layer can be maintained, heat insulation can be ensured.

さらに、空気流路は、燃料処理装置本体の燃焼室又は燃料電池セルスタックの空気導入口と連通されている。したがって、この空気流路を流れると共に燃料ガスとの熱交換により予熱された空気を、燃料処理装置本体の燃焼室での燃焼、又は、燃料電池セルスタックの発電に利用することができる。これにより、例えば空気流路を流れる空気が外部に放散される場合に比して、システム効率の低下を抑制することができる。   Further, the air flow path communicates with the combustion chamber of the fuel processing apparatus main body or the air inlet of the fuel cell stack. Therefore, the air flowing through the air flow path and preheated by heat exchange with the fuel gas can be used for combustion in the combustion chamber of the fuel processing apparatus main body or power generation of the fuel cell stack. Thereby, compared with the case where the air which flows through an air flow path is dissipated outside, the fall of system efficiency can be suppressed, for example.

なお、第2の態様に係る燃料処理装置は、第1の態様に係る燃料処理装置において、前記断熱構造体における外側から二番目の管は、前記断熱構造体における外側から一番目の管よりも厚くても良い。 The fuel processor according to the second aspect is the fuel processor according to the first aspect , wherein the second tube from the outside in the heat insulation structure is more than the first tube from the outside in the heat insulation structure. It may be thick.

この燃料処理装置によれば、断熱構造体における外側から二番目の管が、断熱構造体における外側から一番目の管よりも厚いので、空気流路に侵入した水素が断熱構造体の外側から二番目の管を透過して真空断熱層に侵入することをより一層効果的に抑制することができる。これにより、真空断熱層の真空度をより高く維持することができる。   According to this fuel processing apparatus, since the second tube from the outside in the heat insulation structure is thicker than the first tube from the outside in the heat insulation structure, hydrogen that has entered the air flow path is second from the outside of the heat insulation structure. It is possible to further effectively suppress the penetration of the second tube and entering the vacuum heat insulating layer. Thereby, the vacuum degree of a vacuum heat insulation layer can be maintained higher.

また、断熱構造体における外側から二番目の管が厚いことにより、断熱構造体の剛性を向上させることができる。   Moreover, the rigidity of a heat insulation structure can be improved because the 2nd pipe | tube from the outer side in a heat insulation structure is thick.

第3の態様に係る燃料処理装置は、第1の態様又は第2の態様に係る燃料処理装置において、前記真空断熱層には、輻射熱反射材が設けられていても良い。 The fuel processing apparatus according to the third aspect is the fuel processing apparatus according to the first aspect or the second aspect , wherein the vacuum heat insulating layer may be provided with a radiant heat reflecting material.

この燃料処理装置によれば、真空断熱層に輻射熱反射材が設けられているので、燃料処理装置本体からの輻射熱を輻射熱反射材で反射することができる。これにより、断熱性を向上させることができる。   According to this fuel processing apparatus, since the radiant heat reflecting material is provided in the vacuum heat insulating layer, the radiant heat from the fuel processing apparatus main body can be reflected by the radiant heat reflecting material. Thereby, heat insulation can be improved.

第4の態様に係る燃料処理装置は、第1の態様〜第3の態様のいずれか一つに記載の燃料処理装置において、前記真空断熱層には、ガス吸着剤が封入されていても良い。 A fuel processor according to a fourth aspect is the fuel processor according to any one of the first to third aspects , wherein a gas adsorbent may be enclosed in the vacuum heat insulating layer. .

この燃料処理装置によれば、真空断熱層にガス吸着剤が封入されているので、真空断熱層に侵入したガスをガス吸着剤で吸着することができる。これにより、真空断熱層の真空度をより高く維持することができる。   According to this fuel processing apparatus, since the gas adsorbent is sealed in the vacuum heat insulating layer, the gas that has entered the vacuum heat insulating layer can be adsorbed by the gas adsorbent. Thereby, the vacuum degree of a vacuum heat insulation layer can be maintained higher.

第5の態様に係る燃料処理装置は、第1の態様〜第4の態様のいずれか一つに記載の燃料処理装置において、前記燃料処理装置本体は、周囲部に対して相対的に温度が高くなる高温部を有し、前記断熱構造体の軸方向両端部には、前記高温部に対して前記断熱構造体の軸方向に突出する延長部がそれぞれ形成され、各前記延長部の内側には、断熱材がそれぞれ充填されていても良い。 A fuel processor according to a fifth aspect is the fuel processor according to any one of the first to fourth aspects , wherein the temperature of the fuel processor main body is relatively high with respect to a surrounding portion. Each of the axially opposite ends of the heat insulation structure has extension portions protruding in the axial direction of the heat insulation structure with respect to the high temperature portion. Each may be filled with a heat insulating material.

この燃料処理装置によれば、断熱構造体の軸方向両端部には、高温部に対して断熱構造体の軸方向に突出する延長部がそれぞれ形成されており、この各延長部の内側には、断熱材がそれぞれ充填されている。したがって、高温部の熱が断熱構造体の軸方向両端部から逃げることを抑制することができる。これにより、断熱性をより向上させることができる。   According to this fuel processing apparatus, at both ends in the axial direction of the heat insulating structure, extensions extending in the axial direction of the heat insulating structure with respect to the high temperature part are formed, and inside each extension, Each is filled with insulation. Therefore, it can suppress that the heat | fever of a high temperature part escapes from the axial direction both ends of a heat insulation structure. Thereby, heat insulation can be improved more.

第6の態様に係る燃料処理装置は、第1の態様〜第5の態様のいずれか一つに記載の燃料処理装置において、前記断熱構造体は、前記燃料処理装置本体と別体であり、前記燃料処理装置本体と前記断熱構造体との間には、断熱材が充填されていても良い。 A fuel processor according to a sixth aspect is the fuel processor according to any one of the first to fifth aspects , wherein the heat insulating structure is separate from the fuel processor main body, A heat insulating material may be filled between the fuel processor main body and the heat insulating structure.

この燃料処理装置によれば、燃料処理装置本体と断熱構造体との間に断熱材が充填されているので、断熱性を向上させることができる。   According to this fuel processing apparatus, since the heat insulating material is filled between the fuel processing apparatus main body and the heat insulating structure, the heat insulating property can be improved.

また、断熱構造体は、燃料処理装置本体と別体であるので、燃料処理装置の組立時に、燃料処理装置本体と断熱構造体との間に断熱材を容易に充填することができる。   Further, since the heat insulating structure is separate from the fuel processing apparatus main body, the heat insulating material can be easily filled between the fuel processing apparatus main body and the heat insulating structure when the fuel processing apparatus is assembled.

第7の態様に係る燃料処理装置は、第1の態様〜第5の態様のいずれか一つに記載の燃料処理装置において、前記断熱構造体は、前記燃料処理装置本体と一体であり、前記断熱構造体における外側から二番目の管と、前記燃料処理装置本体における外側から一番目の管との間には、前記空気流路が形成されていても良い。 A fuel processor according to a seventh aspect is the fuel processor according to any one of the first to fifth aspects , wherein the heat insulating structure is integrated with the fuel processor main body, The air flow path may be formed between the second pipe from the outside in the heat insulating structure and the first pipe from the outside in the fuel processing apparatus main body.

この燃料処理装置によれば、断熱構造体は、燃料処理装置本体と一体であるので、燃料処理装置本体及び断熱構造体を含む多重管構造体の製造時には、この断熱構造体を燃料処理装置本体と一体に組み立てることができる。これにより、例えば、断熱構造体が燃料処理装置本体と別体である場合に比して、組立工数を削減することができるので、コストダウンすることができる。   According to this fuel processing apparatus, since the heat insulating structure is integral with the fuel processing apparatus main body, when manufacturing the multi-tube structure including the fuel processing apparatus main body and the heat insulating structure, the heat insulating structure is used as the fuel processing apparatus main body. Can be assembled together. Thereby, for example, the number of assembling steps can be reduced as compared with the case where the heat insulating structure is a separate body from the main body of the fuel processing apparatus, and thus the cost can be reduced.

第8の態様に係る燃料処理装置は、第7の態様に係る燃料処理装置において、前記燃料処理装置本体は、周囲部に対して相対的に温度が高くなる高温部と、前記高温部の軸方向に前記高温部と並んで設けられると共に前記高温部よりも低温の低温部とを有し、前記高温部の外周部は、前記断熱構造体によって覆われ、前記低温部の外周部は、断熱材によって覆われていても良い。 A fuel processing apparatus according to an eighth aspect is the fuel processing apparatus according to the seventh aspect , wherein the fuel processing apparatus main body includes a high temperature portion whose temperature is relatively higher than a surrounding portion, and a shaft of the high temperature portion. And a low-temperature part that is lower in temperature than the high-temperature part, the outer peripheral part of the high-temperature part is covered by the heat insulating structure, and the outer peripheral part of the low-temperature part is insulated It may be covered with a material.

この燃料処理装置によれば、高温部の外周部は、真空断熱層を含む断熱構造体によって覆われているので、高い断熱性を要する高温部に対して高い断熱性を発揮することができる。   According to this fuel processing apparatus, since the outer peripheral part of the high temperature part is covered with the heat insulating structure including the vacuum heat insulating layer, it is possible to exhibit high heat insulation for the high temperature part that requires high heat insulation.

また、低温部の外周部は、断熱材によって覆われているが、低温部は高い断熱性を要しないので、断熱材の厚さが薄くて済む。これにより、燃料処理装置の小型化を実現することができる。   Moreover, although the outer peripheral part of the low temperature part is covered with the heat insulating material, since the low temperature part does not require high heat insulation, the thickness of the heat insulating material may be thin. Thereby, size reduction of a fuel processing apparatus is realizable.

さらに、低温部の外周部を真空断熱層で覆わなくて済むので、高温部及び低温部を含む燃料処理装置本体の設計の自由度を高めることができる。   Furthermore, since it is not necessary to cover the outer peripheral part of the low temperature part with the vacuum heat insulating layer, the degree of freedom in designing the fuel processor main body including the high temperature part and the low temperature part can be increased.

第9の態様に係る燃料電池モジュールは、第1の態様〜第8の態様のいずれか一つに記載の燃料処理装置と、前記燃料処理装置の軸方向に前記燃料処理装置と並んで配置され、前記燃料ガス流路及び前記空気流路を通じて供給された燃料ガスと空気との電気化学反応により発電する燃料電池セルスタックと、を備える。 A fuel cell module according to a ninth aspect is disposed alongside the fuel processing apparatus according to any one of the first to eighth aspects and the fuel processing apparatus in an axial direction of the fuel processing apparatus. And a fuel cell stack that generates electric power by an electrochemical reaction between the fuel gas channel and the fuel gas supplied through the air channel and air.

この燃料電池モジュールによれば、上述の第1の態様〜第8の態様のいずれか一つに記載の燃料処理装置を備えるので、小型化できると共に、断熱性を確保でき、しかも、システム効率の低下を抑制することができる。 According to this fuel cell module, since the fuel processing apparatus according to any one of the first to eighth aspects described above is provided, the fuel cell module can be downsized, heat insulation can be secured, and system efficiency can be improved. The decrease can be suppressed.

以上詳述したように、本態様の燃料処理装置及び燃料電池モジュールによれば、小型化できると共に、断熱性を確保でき、しかも、システム効率の低下を抑制することができる。 As described above in detail, according to the fuel processing device and the fuel cell module of this aspect , it is possible to reduce the size, to ensure heat insulation, and to suppress a decrease in system efficiency.

本発明の第一実施形態に係る燃料処理装置の全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing the whole fuel processor concerning the first embodiment of the present invention. 図1に示される燃料処理装置の上半部の拡大図である。It is an enlarged view of the upper half part of the fuel processing apparatus shown by FIG. 図1に示される燃料処理装置の下半部の拡大図である。It is an enlarged view of the lower half part of the fuel processor shown in FIG. 本発明の第一実施形態に係る燃料処理装置において、真空断熱層にガス吸着剤を封入した変形例を示す要部拡大縦断面図である。In the fuel processing apparatus which concerns on 1st embodiment of this invention, it is a principal part expanded longitudinal cross-sectional view which shows the modification which enclosed the gas adsorbent in the vacuum heat insulation layer. 本発明の第二実施形態に係る燃料処理装置が適用された燃料電池モジュールの全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the fuel cell module to which the fuel processing apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention was applied. 図5に示される燃料電池モジュールの上半部の拡大図である。It is an enlarged view of the upper half part of the fuel cell module shown in FIG. 図5に示される燃料電池モジュールの下半部の拡大図である。It is an enlarged view of the lower half part of the fuel cell module shown in FIG. 本発明の第二実施形態に係る燃料電池モジュールにおいて、真空断熱層にガス吸着剤を封入した変形例を示す要部拡大縦断面図である。In the fuel cell module according to the second embodiment of the present invention, an enlarged vertical cross-sectional view of a main part showing a modification in which a gas adsorbent is sealed in a vacuum heat insulating layer. 本発明の第一実施形態に対する燃料処理装置の比較例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the comparative example of the fuel processing apparatus with respect to 1st embodiment of this invention.

[第一実施形態]
はじめに、本発明の第一実施形態について説明する。
[First embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described.

(燃料処理装置の全体構成)
図1〜図3に示される本発明の第一実施形態に係る燃料処理装置10は、例えば、PEFC(固体高分子形燃料電池)向けのものであり、原燃料を処理して水素を主成分とする燃料ガスを生成するものである。この燃料処理装置10は、燃料処理装置本体20と、断熱構造体70とを備える。
(Overall configuration of fuel processor)
The fuel processing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3 is, for example, for PEFC (solid polymer fuel cell), and processes raw fuel to mainly contain hydrogen. To produce a fuel gas. The fuel processor 10 includes a fuel processor main body 20 and a heat insulating structure 70.

各図において、矢印A1は、燃料処理装置10における軸方向一方側を示しており、矢印A2は、燃料処理装置10における軸方向他方側を示している。この燃料処理装置10は、一例として、軸方向一方側を上側とすると共に、軸方向他方側を下側として配置される。以降、燃料処理装置10の軸方向一方側を上側、燃料処理装置10の軸方向他方側を下側として説明する。   In each drawing, an arrow A1 indicates one axial side of the fuel processing apparatus 10, and an arrow A2 indicates the other axial direction of the fuel processing apparatus 10. As an example, the fuel processing apparatus 10 is arranged such that one side in the axial direction is the upper side and the other side in the axial direction is the lower side. Hereinafter, description will be made assuming that one axial side of the fuel processing apparatus 10 is an upper side and the other axial side of the fuel processing apparatus 10 is a lower side.

(燃料処理装置本体の構成)
燃料処理装置本体20は、多重管構造とされており、四重の管21〜24を有する。この四重の管21〜24は、例えば、ステンレス等の伝熱性の高い金属で形成されている。また、この四重の管21〜24には、例えば、断面円形の円筒管や、断面楕円形の楕円管等の筒状のものが使用されている。
(Configuration of fuel processor main body)
The fuel processor main body 20 has a multiple tube structure and includes quadruple tubes 21 to 24. The quadruple tubes 21 to 24 are made of a metal having high heat conductivity such as stainless steel. Further, as the quadruple tubes 21 to 24, for example, cylindrical tubes such as a cylindrical tube having a circular cross section and an elliptic tube having an elliptical cross section are used.

この四重の管21〜24は、燃料処理装置本体20の径方向外側から内側に順に配置されている。以降、外側から一番目の管21を第一管21と称し、外側から二番目の管22を第二管22と称し、外側から三番目の管23を第三管23と称し、外側から四番目の管24を第四管24と称する。   The quadruple pipes 21 to 24 are arranged in order from the radially outer side to the inner side of the fuel processor main body 20. Hereinafter, the first tube 21 from the outside is referred to as the first tube 21, the second tube 22 from the outside is referred to as the second tube 22, the third tube 23 from the outside is referred to as the third tube 23, and the four from the outside. The second tube 24 is referred to as the fourth tube 24.

第一管21と第二管22との間は、燃料ガス流路31として形成されており、第二管22と第三管23との間は、燃料処理流路32として形成されている。また、第三管23と第四管24との間は、燃焼排ガス流路33として形成されており、第四管24の内側は、燃焼室34として形成されている。   Between the first pipe 21 and the second pipe 22 is formed as a fuel gas flow path 31, and between the second pipe 22 and the third pipe 23 is formed as a fuel processing flow path 32. Further, a space between the third pipe 23 and the fourth pipe 24 is formed as a combustion exhaust gas flow path 33, and an inside of the fourth pipe 24 is formed as a combustion chamber 34.

燃料ガス流路31と燃料処理流路32とは、互いの下端部にて連通しており、燃焼排ガス流路33と燃焼室34も、互いの下端部にて連通している。燃料処理流路32の下部には、改質触媒層35が設けられており、燃料ガス流路31の上部には、シフト触媒層36及び選択酸化触媒層37が設けられている。   The fuel gas channel 31 and the fuel processing channel 32 communicate with each other at their lower ends, and the combustion exhaust gas channel 33 and the combustion chamber 34 also communicate with each other at their lower ends. A reforming catalyst layer 35 is provided in the lower part of the fuel processing channel 32, and a shift catalyst layer 36 and a selective oxidation catalyst layer 37 are provided in the upper part of the fuel gas channel 31.

燃料処理装置本体20の軸方向における改質触媒層35が設けられた部分は、改質部41を構成しており、燃料処理装置本体20の軸方向におけるシフト触媒層36及び選択酸化触媒層37が設けられた部分は、一酸化炭素低減部42を構成している。改質部41及び一酸化炭素低減部42は、その周囲部に対して相対的に温度が高くなる高温部とされる。   The portion of the fuel processor main body 20 in which the reforming catalyst layer 35 is provided in the axial direction constitutes a reformer 41, and the shift catalyst layer 36 and the selective oxidation catalyst layer 37 in the axial direction of the fuel processor main body 20 are provided. The part provided with constitutes the carbon monoxide reduction part 42. The reforming part 41 and the carbon monoxide reducing part 42 are high temperature parts where the temperature is relatively higher than the surrounding part.

第二管22の上端部には、改質用水導入管51が接続されており、第二管22の上下方向の中央部よりも上側の部分(シフト触媒層36が位置する部分)には、原燃料導入管52が接続されている。改質用水導入管51の内側及び原燃料導入管52の内側は、燃料処理流路32とそれぞれ連通している。   A reforming water introduction pipe 51 is connected to the upper end portion of the second pipe 22, and the upper part of the second pipe 22 in the vertical direction (the part where the shift catalyst layer 36 is located) A raw fuel introduction pipe 52 is connected. The inside of the reforming water introduction pipe 51 and the inside of the raw fuel introduction pipe 52 communicate with the fuel processing flow path 32, respectively.

また、第一管21の選択酸化触媒層37と対応する部分には、選択酸化空気導入管53が接続されており、第一管21の上端部には、燃料ガス送出管54が接続されている。選択酸化空気導入管53の内側及び燃料ガス送出管54の内側は、燃料ガス流路31と連通している。   A selective oxidation air introduction pipe 53 is connected to a portion of the first pipe 21 corresponding to the selective oxidation catalyst layer 37, and a fuel gas delivery pipe 54 is connected to the upper end of the first pipe 21. Yes. The inside of the selective oxidizing air introduction pipe 53 and the inside of the fuel gas delivery pipe 54 communicate with the fuel gas flow path 31.

燃焼室34の上部には、バーナ60が設けられている。このバーナ60は、燃焼室34の軸芯部に配置されている。バーナ60の上端部には、燃料導入管61が接続されている。この燃料導入管61は、後述する断熱構造体70の上端開口よりも上側に位置する。   A burner 60 is provided above the combustion chamber 34. The burner 60 is disposed in the axial center portion of the combustion chamber 34. A fuel introduction pipe 61 is connected to the upper end portion of the burner 60. The fuel introduction pipe 61 is located above an upper end opening of a heat insulating structure 70 described later.

燃焼室34の上壁部には、燃焼空気導入管62が接続されている。この燃焼空気導入管62は、後述する断熱構造体70の第三管73の上部から上側に向けて延びた後に湾曲し、その後、下側に向けて延びて燃焼室34の上壁部に接続されている。この燃焼空気導入管62の内側及び燃料導入管61の内側は、燃焼室34とそれぞれ連通している。   A combustion air introduction pipe 62 is connected to the upper wall portion of the combustion chamber 34. The combustion air introduction pipe 62 is curved after extending upward from the upper part of the third pipe 73 of the heat insulating structure 70 described later, and then extends downward and is connected to the upper wall portion of the combustion chamber 34. Has been. The inside of the combustion air introduction pipe 62 and the inside of the fuel introduction pipe 61 communicate with the combustion chamber 34, respectively.

また、第三管23の上端部には、燃焼排ガス排出管63が接続されている。燃焼排ガス排出管63の内側は、燃焼排ガス流路33と連通している。この燃焼排ガス排出管63、及び、上述の改質用水導入管51、原燃料導入管52、選択酸化空気導入管53、燃料ガス送出管54は、いずれも上側に向けて延びており、その各先端部は、後述する断熱構造体70の上端開口から上側に突出している。   A combustion exhaust gas discharge pipe 63 is connected to the upper end portion of the third pipe 23. The inside of the flue gas exhaust pipe 63 communicates with the flue gas passage 33. The combustion exhaust gas discharge pipe 63, the above-described reforming water introduction pipe 51, raw fuel introduction pipe 52, selective oxidation air introduction pipe 53, and fuel gas delivery pipe 54 all extend upward. The distal end portion protrudes upward from an upper end opening of a heat insulating structure 70 described later.

(断熱構造体の構成)
断熱構造体70は、燃料処理装置本体20と別体であり、燃料処理装置本体20の外側(径方向外側)に設けられている。この断熱構造体70も、多重管構造とされており、三重の管71〜73を有する。この三重の管71〜73は、例えば、ステンレス等の伝熱性の高い金属で形成されている。また、この三重の管71〜73には、上述の燃料処理装置本体20の多重管と同様に、例えば、断面円形の円筒管や、断面楕円形の楕円管等の筒状のものが使用されている。
(Configuration of heat insulation structure)
The heat insulating structure 70 is separate from the fuel processing apparatus main body 20 and is provided on the outer side (radially outer side) of the fuel processing apparatus main body 20. The heat insulating structure 70 is also a multi-tube structure and includes triple tubes 71 to 73. The triple tubes 71 to 73 are made of, for example, a metal having high heat conductivity such as stainless steel. For the triple tubes 71 to 73, for example, a cylindrical tube such as a cylindrical tube having a circular cross section or an elliptic tube having a circular cross section is used, similar to the multiple tube of the fuel processor main body 20 described above. ing.

この三重の管71〜73は、断熱構造体70の径方向外側から内側に順に配置されている。以降、外側から一番目の管71を第一管71と称し、外側から二番目の管72を第二管72と称し、外側から三番目の管73を第三管73と称する。   The triple tubes 71 to 73 are disposed in order from the radially outer side to the inner side of the heat insulating structure 70. Hereinafter, the first tube 71 from the outside is referred to as the first tube 71, the second tube 72 from the outside is referred to as the second tube 72, and the third tube 73 from the outside is referred to as the third tube 73.

第一管71と第二管72との間は、密閉されており、真空断熱層81として形成されている。特に図示しないが、第一管71には、ノズルが設けられており、断熱構造体70の組立後には、第一管71と第二管72との間の空気がノズルを通じて吸引されることにより、真空断熱層81が形成される。   A space between the first tube 71 and the second tube 72 is sealed and formed as a vacuum heat insulating layer 81. Although not particularly illustrated, the first pipe 71 is provided with a nozzle. After the heat insulating structure 70 is assembled, air between the first pipe 71 and the second pipe 72 is sucked through the nozzle. A vacuum heat insulating layer 81 is formed.

また、第二管72の内側、つまり、第二管72と第三管73との間は、空気流路82として形成されている。第二管72には、第一管71よりも厚いものが使用されており、真空断熱層81には、輻射熱反射材83が設けられている。輻射熱反射材83は、真空断熱層81の下端部から上端部に亘って設けられている。   Further, an air flow path 82 is formed inside the second pipe 72, that is, between the second pipe 72 and the third pipe 73. The second pipe 72 is thicker than the first pipe 71, and the vacuum heat insulating layer 81 is provided with a radiant heat reflecting material 83. The radiant heat reflector 83 is provided from the lower end portion to the upper end portion of the vacuum heat insulating layer 81.

また、第三管73の下端部には、空気導入管84が接続されている。空気導入管84は、下側に向けて延びており、その先端部は、断熱構造体70の下端開口から下側に突出している。また、第三管73の上端部には、上述の如く燃焼空気導入管62が接続されている。空気導入管84の内側、空気流路82、燃焼空気導入管62の内側、及び、上述の燃焼室34とは、互いに連通している。   In addition, an air introduction pipe 84 is connected to the lower end portion of the third pipe 73. The air introduction tube 84 extends downward, and its tip protrudes downward from the lower end opening of the heat insulating structure 70. In addition, the combustion air introduction pipe 62 is connected to the upper end portion of the third pipe 73 as described above. The inside of the air introduction pipe 84, the air flow path 82, the inside of the combustion air introduction pipe 62, and the above-described combustion chamber 34 communicate with each other.

燃料処理装置本体20と断熱構造体70との間には、断熱材90が充填されている。また、断熱構造体70の上端部には、高温部である一酸化炭素低減部42に対して上側に突出する延長部74が形成されており、断熱構造体70の下端部には、高温部である改質部41に対して下側に突出する延長部75が形成されている。断熱構造体70の上端部及び下端部は、本発明における「断熱構造体の軸方向両端部」の一例である。   A heat insulating material 90 is filled between the fuel processor main body 20 and the heat insulating structure 70. Further, an extension 74 is formed at the upper end of the heat insulation structure 70 so as to protrude upward with respect to the carbon monoxide reduction part 42 which is a high temperature part. An extension portion 75 that protrudes downward with respect to the reforming portion 41 is formed. The upper end portion and the lower end portion of the heat insulating structure 70 are examples of “both axial end portions of the heat insulating structure” in the present invention.

そして、この断熱構造体70の上端部及び下端部に形成された各延長部74、75の内側には、断熱材90の上端部94及び下端部95がそれぞれ充填されている。また、上述の燃料処理装置本体20は、断熱材90の上端部94によって上側から覆われると共に、断熱材90の下端部95によって下側から覆われている。   And the upper end part 94 and the lower end part 95 of the heat insulating material 90 are each filled in the inside of each extension part 74 and 75 formed in the upper end part and lower end part of this heat insulation structure 70, respectively. The fuel processor main body 20 described above is covered from the upper side by the upper end portion 94 of the heat insulating material 90 and from the lower side by the lower end portion 95 of the heat insulating material 90.

燃料処理装置本体20の下端部には、例えば熱電対等の配線部材64が設けられており、この配線部材64は、断熱材90の下端部95を貫通して燃料処理装置10の下側に導出されている。   A wiring member 64 such as a thermocouple is provided at the lower end portion of the fuel processing apparatus main body 20, and this wiring member 64 passes through the lower end portion 95 of the heat insulating material 90 and is led out to the lower side of the fuel processing apparatus 10. Has been.

(燃料処理装置の動作)
次に、上述の燃料処理装置10の動作を説明する。
(Operation of fuel processor)
Next, the operation of the above-described fuel processing apparatus 10 will be described.

空気導入管84を通じて空気流路82に空気が導入されると、この空気は、燃焼空気導入管62を通じて燃焼室34内のバーナ60に供給される。また、燃料導入管61を通じてバーナ60に燃焼用燃料が供給され、この燃焼用燃料が燃焼室34にて燃焼される。燃焼室34にて燃焼された燃焼排ガスは、燃焼排ガス流路33を通じて燃焼排ガス排出管63から外部に排出される。   When air is introduced into the air flow path 82 through the air introduction pipe 84, this air is supplied to the burner 60 in the combustion chamber 34 through the combustion air introduction pipe 62. In addition, combustion fuel is supplied to the burner 60 through the fuel introduction pipe 61, and this combustion fuel is burned in the combustion chamber 34. The combustion exhaust gas combusted in the combustion chamber 34 is discharged from the combustion exhaust gas discharge pipe 63 to the outside through the combustion exhaust gas passage 33.

また、燃料処理流路32には、改質用水導入管51及び原燃料導入管52を通じて改質用水及び原燃料が導入される。原燃料としては、例えば、都市ガスが好適に用いられるが、プロパンなどの炭化水素を主成分とするガスが用いられても良く、また、原燃料として炭化水素系液体が用いられても良い。   Further, the reforming water and the raw fuel are introduced into the fuel processing channel 32 through the reforming water introduction pipe 51 and the raw fuel introduction pipe 52. For example, city gas is preferably used as the raw fuel, but a gas mainly composed of a hydrocarbon such as propane may be used, and a hydrocarbon-based liquid may be used as the raw fuel.

改質用水及び原燃料が燃料処理流路32に導入されると、この燃料処理流路32に設けられた改質触媒層35では、燃焼排ガス流路33を流れる燃焼排ガスの熱を利用することにより原燃料が水蒸気改質されて、水素を主成分とする燃料ガス(改質ガス)が生成される。この燃料ガスは、燃料処理流路32から燃料ガス流路31に流入する。   When the reforming water and raw fuel are introduced into the fuel processing channel 32, the reforming catalyst layer 35 provided in the fuel processing channel 32 uses the heat of the combustion exhaust gas flowing through the combustion exhaust gas channel 33. As a result, the raw fuel is steam-reformed and a fuel gas (reformed gas) containing hydrogen as a main component is generated. This fuel gas flows from the fuel processing channel 32 into the fuel gas channel 31.

燃料ガス流路31を流れる燃料ガスは、シフト触媒層36及び選択酸化触媒層37を順に通過する。シフト触媒層36では、燃料ガス中の一酸化炭素がシフト反応により変成され、選択酸化触媒層37では、選択酸化空気導入管53から導入された空気を利用して、燃料ガス中の一酸化炭素が選択酸化反応により除去される。そして、シフト触媒層36及び選択酸化触媒層37にて一酸化炭素が除去された燃料ガスは、燃料ガス送出管54を通じて外部の例えば燃料電池等に送出される。   The fuel gas flowing through the fuel gas channel 31 passes through the shift catalyst layer 36 and the selective oxidation catalyst layer 37 in order. In the shift catalyst layer 36, carbon monoxide in the fuel gas is transformed by the shift reaction, and in the selective oxidation catalyst layer 37, carbon monoxide in the fuel gas is utilized using the air introduced from the selective oxidation air introduction pipe 53. Is removed by a selective oxidation reaction. The fuel gas from which carbon monoxide has been removed by the shift catalyst layer 36 and the selective oxidation catalyst layer 37 is sent to an external fuel cell or the like through the fuel gas delivery pipe 54.

次に、本発明の第一実施形態の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect of the first embodiment of the present invention will be described.

先ず、本発明の第一実施形態の作用及び効果を明確にするために、比較例について説明する。図9には、比較例に係る燃料処理装置310が示されている。この比較例に係る燃料処理装置310は、上述の第一実施形態に係る燃料処理装置10に対し、燃料処理装置本体20の構成は略同様であるが、この燃料処理装置本体20を覆う断熱層の全体にシリカアルミナ系の断熱材320が用いられている。   First, in order to clarify the operation and effect of the first embodiment of the present invention, a comparative example will be described. FIG. 9 shows a fuel processor 310 according to a comparative example. The fuel processing device 310 according to this comparative example has substantially the same configuration as the fuel processing device main body 20 as compared with the fuel processing device 10 according to the first embodiment described above, but a heat insulating layer that covers the fuel processing device main body 20. A silica-alumina-based heat insulating material 320 is used throughout.

しかしながら、この比較例のように、シリカアルミナ系の高性能な断熱材320を用いた場合であっても、高温部である改質部等を断熱する場合には、厚みを大きくする必要があり、小型化を阻害する要因となる。   However, as in this comparative example, even when using a silica-alumina-based high-performance heat insulating material 320, it is necessary to increase the thickness in order to insulate the reformed portion or the like that is a high-temperature portion. This is a factor that hinders downsizing.

これに対し、図1〜図3に示される本発明の第一実施形態に係る燃料処理装置10によれば、燃料ガス流路31を有する燃料処理装置本体20の外側には、三重の多重管構造である断熱構造体70が設けられている。この断熱構造体70は、第一管71と第二管72との間に、例えばシリカアルミナ系の高性能断熱材に比して断熱性の高い真空断熱層81を有する。したがって、断熱構造体70の厚みが薄くて済むので、燃料処理装置10を小型化することができる。   On the other hand, according to the fuel processing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 to 3, a triple multiple pipe is provided outside the fuel processing apparatus main body 20 having the fuel gas flow path 31. The heat insulation structure 70 which is a structure is provided. The heat insulating structure 70 includes a vacuum heat insulating layer 81 having a high heat insulating property between the first pipe 71 and the second pipe 72 as compared with, for example, a silica alumina high performance heat insulating material. Accordingly, since the heat insulating structure 70 can be thin, the fuel processing apparatus 10 can be downsized.

つまり、図1に示される想像線Lは、上述の比較例に係る燃料処理装置310の断熱材320の外形部を示しており、この断熱材320の径方向の寸法は、φ2であるのに対し、本発明の第一実施形態に係る燃料処理装置10では、断熱構造体70の径方向の寸法がφ2よりも大幅に小さいφ1となっている。   That is, the imaginary line L shown in FIG. 1 shows the outer shape of the heat insulating material 320 of the fuel processing apparatus 310 according to the above-described comparative example, and the size of the heat insulating material 320 in the radial direction is φ2. On the other hand, in the fuel processing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention, the dimension in the radial direction of the heat insulating structure 70 is φ1, which is significantly smaller than φ2.

しかも、本発明の第一実施形態に係る燃料処理装置10によれば、断熱構造体70は、第二管72と第三管73との間に、空気が流れる空気流路82を有している。したがって、燃料ガス流路31を流れる燃料ガス中の水素が、燃料処理装置本体20の第一管21、断熱材90、及び、断熱構造体70の第三管73を透過して空気流路82に侵入しても、空気流路82における空気の流れに伴い水素の分圧が低くなる。このため、空気流路82に侵入した水素が断熱構造体70の第二管72を透過して真空断熱層81に侵入することを抑制することができる。これにより、真空断熱層81の真空度を維持できるので、断熱性を確保することができる。   Moreover, according to the fuel processing apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention, the heat insulating structure 70 has the air flow path 82 through which air flows between the second pipe 72 and the third pipe 73. Yes. Therefore, hydrogen in the fuel gas flowing through the fuel gas flow path 31 passes through the first pipe 21 of the fuel processing apparatus main body 20, the heat insulating material 90, and the third pipe 73 of the heat insulating structure 70 and passes through the air flow path 82. However, the partial pressure of hydrogen decreases as the air flows in the air flow path 82. For this reason, it is possible to prevent hydrogen that has entered the air flow path 82 from passing through the second pipe 72 of the heat insulating structure 70 and entering the vacuum heat insulating layer 81. Thereby, since the vacuum degree of the vacuum heat insulation layer 81 can be maintained, heat insulation can be ensured.

さらに、空気流路82は、燃料処理装置本体20の燃焼室34と連通されている。したがって、この空気流路82を流れると共に燃料ガスとの熱交換により予熱された空気を、燃料処理装置本体20の燃焼室34での燃焼に利用することができる。これにより、例えば空気流路82を流れる空気が外部に放散される場合に比して、システム効率の低下を抑制することができる。   Further, the air flow path 82 is in communication with the combustion chamber 34 of the fuel processor main body 20. Therefore, the air flowing through the air flow path 82 and preheated by heat exchange with the fuel gas can be used for combustion in the combustion chamber 34 of the fuel processing apparatus main body 20. Thereby, compared with the case where the air which flows through the air flow path 82 is dissipated outside, the fall of system efficiency can be suppressed, for example.

また、断熱構造体70の第二管72が、断熱構造体70の第一管71よりも厚いので、空気流路82に侵入した水素が断熱構造体70の第二管72を透過して真空断熱層81に侵入することをより一層効果的に抑制することができる。これにより、真空断熱層81の真空度をより高く維持することができる。   Further, since the second pipe 72 of the heat insulating structure 70 is thicker than the first pipe 71 of the heat insulating structure 70, hydrogen that has entered the air flow path 82 passes through the second pipe 72 of the heat insulating structure 70 and is vacuumed. Intrusion into the heat insulating layer 81 can be further effectively suppressed. Thereby, the vacuum degree of the vacuum heat insulation layer 81 can be maintained higher.

また、断熱構造体70の第二管72が厚いことにより、燃料処理装置10の外形部を構成する断熱構造体70の剛性を向上させることができる。   In addition, since the second pipe 72 of the heat insulating structure 70 is thick, the rigidity of the heat insulating structure 70 constituting the outer portion of the fuel processing apparatus 10 can be improved.

また、真空断熱層81に輻射熱反射材83が設けられているので、燃料処理装置本体20からの輻射熱を輻射熱反射材83で反射することができる。これにより、断熱性を向上させることができる。   Further, since the radiant heat reflecting material 83 is provided on the vacuum heat insulating layer 81, the radiant heat from the fuel processing apparatus main body 20 can be reflected by the radiant heat reflecting material 83. Thereby, heat insulation can be improved.

また、断熱構造体70の上端部及び下端部には、高温部である改質部41及び一酸化炭素低減部42に対して上側及び下側に突出する延長部74、75がそれぞれ形成されており、この各延長部74、75の内側には、断熱材90の上端部94及び下端部95がそれぞれ充填されている。したがって、高温部である改質部41及び一酸化炭素低減部42の熱が断熱構造体70の上端部及び下端部から逃げることを抑制することができる。これにより、断熱性をより向上させることができる。   Further, at the upper end and the lower end of the heat insulating structure 70, extension portions 74 and 75 projecting upward and downward with respect to the reforming portion 41 and the carbon monoxide reduction portion 42 which are high temperature portions are formed, respectively. The upper ends 94 and the lower ends 95 of the heat insulating material 90 are filled inside the extensions 74 and 75, respectively. Therefore, the heat of the reforming part 41 and the carbon monoxide reduction part 42 which are high temperature parts can be prevented from escaping from the upper end part and the lower end part of the heat insulating structure 70. Thereby, heat insulation can be improved more.

また、燃料処理装置本体20と断熱構造体70との間には、断熱材90が充填されているので、断熱性を向上させることができる。   Moreover, since the heat insulating material 90 is filled between the fuel processor main body 20 and the heat insulating structure 70, the heat insulating property can be improved.

また、断熱構造体70は、燃料処理装置本体20と別体であるので、燃料処理装置10の組立時に、燃料処理装置本体20と断熱構造体70との間に断熱材90を容易に充填することができる。   Further, since the heat insulating structure 70 is separate from the fuel processing apparatus main body 20, the heat insulating material 90 is easily filled between the fuel processing apparatus main body 20 and the heat insulating structure 70 when the fuel processing apparatus 10 is assembled. be able to.

次に、本発明の第一実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the first embodiment of the present invention will be described.

図4に示されるように、上述の第一実施形態において、真空断熱層81には、ガス吸着剤100が封入されていても良い。このように、真空断熱層81にガス吸着剤100が封入されていると、真空断熱層81に侵入したガスをガス吸着剤100で吸着することができる。これにより、真空断熱層81の真空度をより高く維持することができる。   As shown in FIG. 4, in the first embodiment described above, the gas adsorbent 100 may be enclosed in the vacuum heat insulating layer 81. Thus, when the gas adsorbent 100 is sealed in the vacuum heat insulating layer 81, the gas that has entered the vacuum heat insulating layer 81 can be adsorbed by the gas adsorbent 100. Thereby, the vacuum degree of the vacuum heat insulation layer 81 can be maintained higher.

また、上述の第一実施形態において、燃料処理装置本体20は、燃料ガス流路31、燃料処理流路32、及び、燃焼排ガス流路33を有する四重の多重管構造であるが、第一管21と第二管22との間に、水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路31を有する多重管構造であれば、どのような構造でも良い。   Further, in the first embodiment described above, the fuel processor main body 20 has a quadruple multi-tube structure having the fuel gas passage 31, the fuel treatment passage 32, and the combustion exhaust gas passage 33. Any structure may be used as long as it has a fuel gas passage 31 in which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows between the pipe 21 and the second pipe 22.

また、上述の第一実施形態において、断熱構造体70は、真空断熱層81及び空気流路82を有する三重の多重管構造であるが、第一管71と第二管72との間に真空断熱層81を有すると共に、第二管72の内側に空気流路82を有する多重管構造であれば、どのような構造でも良い。   In the first embodiment described above, the heat insulating structure 70 has a triple multi-tube structure including the vacuum heat insulating layer 81 and the air flow path 82, but a vacuum is formed between the first pipe 71 and the second pipe 72. Any structure may be used as long as it has a heat insulation layer 81 and a multi-tube structure having an air flow path 82 inside the second pipe 72.

また、上述の第一実施形態において、断熱構造体70は、燃料処理装置本体20と別体であり、空気流路82は、三重の多重管構造である断熱構造体70の第二管72と第三管73との間に形成されている。しかしながら、断熱構造体70は、燃料処理装置本体20と一体の二重の多重管構造とされ、空気流路82は、断熱構造体70の第二管72と燃料処理装置本体20の第一管21との間に形成されていても良い。   Further, in the first embodiment described above, the heat insulating structure 70 is separate from the fuel processor main body 20, and the air flow path 82 includes the second pipe 72 of the heat insulating structure 70 having a triple multi-pipe structure. It is formed between the third pipe 73. However, the heat insulating structure 70 has a double multiple pipe structure integrated with the fuel processing apparatus main body 20, and the air flow path 82 includes the second pipe 72 of the heat insulating structure 70 and the first pipe of the fuel processing apparatus main body 20. 21 may be formed.

また、上述の第一実施形態において、断熱構造体70の第二管72は、好ましくは、断熱構造体70の第一管71よりも厚く構成されるが、例えば、第二管72における水素の透過を阻止できる場合には、断熱構造体70の第二管72は、断熱構造体70の第一管71と同じ厚み、又は、第一管71よりも厚みが薄くても良い。   In the first embodiment described above, the second pipe 72 of the heat insulating structure 70 is preferably configured to be thicker than the first pipe 71 of the heat insulating structure 70. If the permeation can be prevented, the second pipe 72 of the heat insulating structure 70 may be the same thickness as the first pipe 71 of the heat insulating structure 70 or may be thinner than the first pipe 71.

また、上述の第一実施形態において、真空断熱層81には、好ましくは、輻射熱反射材83が設けられるが、輻射熱反射材83が省かれても良い。   In the first embodiment described above, the vacuum heat insulating layer 81 is preferably provided with the radiant heat reflecting material 83, but the radiant heat reflecting material 83 may be omitted.

[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

(燃料電池モジュールの全体構成)
図5〜図7に示されるように、第二実施形態に係る燃料電池モジュールMは、燃料電池セルスタック230と、多重管構造体240と、上側の断熱材214と、下側の断熱材215とを備える。
(Overall configuration of fuel cell module)
As shown in FIGS. 5 to 7, the fuel cell module M according to the second embodiment includes a fuel cell stack 230, a multi-pipe structure 240, an upper heat insulating material 214, and a lower heat insulating material 215. With.

各図において、矢印A1は、燃料電池モジュールMにおける軸方向一方側を示しており、矢印A2は、燃料電池モジュールMにおける軸方向他方側を示している。この燃料電池モジュールMは、一例として、軸方向一方側を上側とすると共に、軸方向他方側を下側として配置される。以降、燃料電池モジュールMの軸方向一方側を上側、燃料処理装置110の軸方向他方側を下側として説明する。   In each figure, an arrow A1 indicates one axial side of the fuel cell module M, and an arrow A2 indicates the other axial side of the fuel cell module M. As an example, the fuel cell module M is arranged such that one side in the axial direction is the upper side and the other side in the axial direction is the lower side. Hereinafter, description will be made assuming that one axial side of the fuel cell module M is an upper side and the other axial side of the fuel processing device 110 is a lower side.

(燃料電池セルスタックの構成)
燃料電池セルスタック230には、一例として、固体酸化物形燃料電池(SOFC)が適用されている。この燃料電池セルスタック230は、多重管構造体240の底部に設けられたベース部材241の上に載置されている。この燃料電池セルスタック230は、複数の平板形のセル231を有している。この複数のセル231は、多重管構造体240の上下方向に積層されている。
(Configuration of fuel cell stack)
As an example, a solid oxide fuel cell (SOFC) is applied to the fuel cell stack 230. This fuel cell stack 230 is placed on a base member 241 provided at the bottom of the multi-pipe structure 240. The fuel cell stack 230 has a plurality of flat cells 231. The plurality of cells 231 are stacked in the vertical direction of the multi-pipe structure 240.

各セル231は、燃料極(アノード極)、電解質層、空気極(カソード極)を有する。各セル231は、燃料極に供給された燃料ガスと、空気極に供給された空気(酸化剤ガス)との電気化学反応により発電すると共に、発電に伴い発熱する。   Each cell 231 has a fuel electrode (anode electrode), an electrolyte layer, and an air electrode (cathode electrode). Each cell 231 generates power by an electrochemical reaction between the fuel gas supplied to the fuel electrode and the air (oxidant gas) supplied to the air electrode, and generates heat as the power is generated.

(多重管構造体の構成)
多重管構造体240は、合計五重の多重管構造とされている。この多重管構造体240は、機能別には、燃料処理装置本体120と、断熱構造体190とに分類される。燃料処理装置本体120は、多重管構造体240のうち内側の三重管構造体を有して構成されており、断熱構造体190は、多重管構造体240のうち外側の二重管構造体を有して構成されている。
(Configuration of multi-pipe structure)
The multi-pipe structure 240 is a multi-ply multi-pipe structure. The multi-pipe structure 240 is classified into a fuel processor main body 120 and a heat insulation structure 190 by function. The fuel processor main body 120 is configured to have an inner triple tube structure of the multiple tube structure 240, and the heat insulation structure 190 includes an outer double tube structure of the multiple tube structure 240. It is configured.

多重管構造体240の複数の管は、例えば、ステンレス等の伝熱性の高い金属で形成されている。また、この多重管構造体240の複数の管には、例えば、断面円形の円筒管や、断面楕円形の楕円管等の筒状のものが使用されている。   The plurality of tubes of the multiple tube structure 240 are made of a metal having high heat conductivity such as stainless steel, for example. Further, as the plurality of tubes of the multiple tube structure 240, for example, a cylindrical tube such as a cylindrical tube having a circular cross section or an elliptic tube having an elliptical cross section is used.

(燃料処理装置本体の構成)
燃料処理装置本体120は、三重の管121〜123を有する。この三重の管121〜123は、燃料処理装置本体120の径方向外側から内側に順に配置されている。以降、外側から一番目の管121を第一管121と称し、外側から二番目の管122を第二管122と称し、外側から三番目の管123を第三管123と称する。
(Configuration of fuel processor main body)
The fuel processor main body 120 includes triple tubes 121 to 123. The triple pipes 121 to 123 are arranged in order from the radially outer side to the inner side of the fuel processor main body 120. Hereinafter, the first tube 121 from the outside is referred to as the first tube 121, the second tube 122 from the outside is referred to as the second tube 122, and the third tube 123 from the outside is referred to as the third tube 123.

この燃料処理装置本体120は、機能別には、気化部131、改質部132、及び、燃焼部133を有する。この気化部131、改質部132、及び、燃焼部133は、燃料処理装置本体120の上側から下側に順に並んでいる。改質部132及び燃焼部133は、その周囲部である例えば気化部131等に対して相対的に温度が高くなる高温部である。一方、気化部131は、高温部よりも低温の低温部である。   The fuel processor main body 120 includes a vaporization unit 131, a reforming unit 132, and a combustion unit 133 for each function. The vaporization unit 131, the reforming unit 132, and the combustion unit 133 are arranged in order from the upper side to the lower side of the fuel processing apparatus main body 120. The reforming part 132 and the combustion part 133 are high temperature parts where the temperature is relatively higher than the surrounding part such as the vaporization part 131. On the other hand, the vaporization part 131 is a low temperature part whose temperature is lower than that of the high temperature part.

第一管121と第二管122との間には、気化流路141及び燃料ガス流路151が上下に連なって形成されている。気化流路141は、気化部131の上端から下端に亘って形成されており、燃料ガス流路151は、改質部132の上端から燃焼部133の下端側(後述する隔壁部181まで)に亘って形成されている。この気化流路141及び燃料ガス流路151とは、互いに連通している。燃料ガス流路151は、本発明における「水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路」の一例であり、この燃料ガス流路151には、改質触媒層152が設けられている。   Between the first pipe 121 and the second pipe 122, a vaporization flow path 141 and a fuel gas flow path 151 are formed in an up and down direction. The vaporization channel 141 is formed from the upper end to the lower end of the vaporization unit 131, and the fuel gas channel 151 extends from the upper end of the reforming unit 132 to the lower end side of the combustion unit 133 (up to a partition wall 181 described later). It is formed over. The vaporization channel 141 and the fuel gas channel 151 are in communication with each other. The fuel gas channel 151 is an example of the “fuel gas channel through which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows” in the present invention, and the reforming catalyst layer 152 is provided in the fuel gas channel 151. .

また、第二管122と第三管123との間は、燃焼排ガス流路153として形成されている。燃焼排ガス流路153は、気化部131及び改質部132に亘って形成されている。第一管121の上端部には、原燃料導入管161が接続されており、第二管122の上端部には、燃焼排ガス排出管162が接続されている。原燃料導入管161の内側は、気化流路141の上端部と連通しており、燃焼排ガス排出管162の内側は、燃焼排ガス流路153の上端部と連通している。   A combustion exhaust gas passage 153 is formed between the second pipe 122 and the third pipe 123. The combustion exhaust gas channel 153 is formed across the vaporization part 131 and the reforming part 132. A raw fuel introduction pipe 161 is connected to the upper end of the first pipe 121, and a combustion exhaust gas discharge pipe 162 is connected to the upper end of the second pipe 122. The inner side of the raw fuel introduction pipe 161 communicates with the upper end portion of the vaporization passage 141, and the inner side of the combustion exhaust gas discharge pipe 162 communicates with the upper end portion of the combustion exhaust gas passage 153.

第二管122は、第三管123に対して下側に延びており、この第二管122の下側の部分の内側は、燃焼室135として形成されている。第三管123の内側は、断熱空間136として形成されており、第三管123の下端部には、燃焼室135内に延びるテーパ部137が形成されている。   The second pipe 122 extends downward with respect to the third pipe 123, and the inside of the lower part of the second pipe 122 is formed as a combustion chamber 135. The inside of the third pipe 123 is formed as a heat insulating space 136, and a tapered portion 137 extending into the combustion chamber 135 is formed at the lower end of the third pipe 123.

このテーパ部137の先端部には、点火電極171が設けられている。点火電極171は、テーパ部137の先端部(下端部)から燃焼室135内に突出しており、燃焼室135の中心部に配置されている。第三管123の内側には、パイプ172が収容されており、このパイプ172の内側には、点火電極171と接続され碍子で絶縁された導電部173が挿入されている。   An ignition electrode 171 is provided at the tip of the tapered portion 137. The ignition electrode 171 protrudes into the combustion chamber 135 from the tip (lower end) of the tapered portion 137 and is disposed at the center of the combustion chamber 135. A pipe 172 is accommodated inside the third pipe 123, and a conductive portion 173 connected to the ignition electrode 171 and insulated by an insulator is inserted inside the pipe 172.

本実施形態では、上述の気化部131、改質部132、燃焼部133、原燃料導入管161、燃焼排ガス排出管162、及び、点火電極171等によって、燃料処理装置110が構成されている。上述の燃料電池セルスタック230は、この燃料処理装置110の下側に燃料処理装置110と並んで配置されている。   In the present embodiment, the fuel processing device 110 is configured by the vaporization unit 131, the reforming unit 132, the combustion unit 133, the raw fuel introduction pipe 161, the combustion exhaust gas discharge pipe 162, the ignition electrode 171 and the like. The above-described fuel cell stack 230 is arranged alongside the fuel processor 110 below the fuel processor 110.

この燃料処理装置110の下側には、収容部134が設けられている。つまり、燃料処理装置本体120の第一管121の下部は、第二管122よりも下側に延長されており、この第二管122の下部によって筒状の収容部134が形成されている。この収容部134の内側には、燃料電池セルスタック230が収容されている。収容部134は、燃料電池セルスタック230が放出する熱により高温になる。この収容部134は、上述の改質部132及び燃焼部133と共に、その周囲部である気化部131等に対して相対的に温度が高くなる高温部を構成している。   A storage portion 134 is provided below the fuel processing apparatus 110. That is, the lower part of the first pipe 121 of the fuel processing apparatus main body 120 is extended below the second pipe 122, and a cylindrical housing part 134 is formed by the lower part of the second pipe 122. A fuel cell stack 230 is accommodated inside the accommodating portion 134. The accommodating part 134 becomes high temperature by the heat which the fuel cell stack 230 discharge | releases. This accommodating part 134 comprises the high temperature part from which the temperature becomes high relatively with respect to the vaporization part 131 etc. which are the surrounding parts with the above-mentioned reforming part 132 and the combustion part 133.

第二管122の下端部には、燃焼室135を上下に区画する隔壁部181が設けられている。この隔壁部181の中央部には、連通孔182が形成されている。この隔壁部181の下面には、連通孔182を囲うように環状の整流部材183が設けられている。整流部材183は、燃料電池セルスタック230と隔壁部181との間に設けられている。   A partition wall 181 that partitions the combustion chamber 135 vertically is provided at the lower end of the second pipe 122. A communication hole 182 is formed at the center of the partition wall 181. An annular rectifying member 183 is provided on the lower surface of the partition wall 181 so as to surround the communication hole 182. The rectifying member 183 is provided between the fuel cell stack 230 and the partition wall 181.

また、収容部134の内側には、燃料ガス供給管184が設けられている。この燃料ガス供給管184の上端部は、隔壁部181に接続されており、燃料ガス流路151の下端部と燃料電池セルスタック230の燃料ガス導入口232とは、隔壁部181に形成された孔185及び燃料ガス供給管184の内側を通じて連通している。   In addition, a fuel gas supply pipe 184 is provided inside the accommodating portion 134. The upper end portion of the fuel gas supply pipe 184 is connected to the partition wall portion 181, and the lower end portion of the fuel gas flow channel 151 and the fuel gas inlet 232 of the fuel cell stack 230 are formed in the partition wall portion 181. The hole 185 communicates with the inside of the fuel gas supply pipe 184.

(断熱構造体の構成)
断熱構造体190は、燃料処理装置本体120と一体であり、燃料処理装置本体120の外側(径方向外側)に設けられている。この断熱構造体190は、高温部である改質部132、燃焼部133、及び、収容部134の外周部を覆っている。この断熱構造体190は、二重の管191、192を有する。この二重の管191、192は、断熱構造体190の径方向外側から内側に順に配置されている。以降、外側から一番目の管191を第一管191と称し、外側から二番目の管192を第二管192と称する。
(Configuration of heat insulation structure)
The heat insulating structure 190 is integral with the fuel processing apparatus main body 120 and is provided on the outer side (radially outer side) of the fuel processing apparatus main body 120. The heat insulating structure 190 covers the outer peripheral portions of the reforming portion 132, the combustion portion 133, and the accommodating portion 134 that are high-temperature portions. The heat insulating structure 190 has double pipes 191 and 192. The double pipes 191 and 192 are arranged in order from the radially outer side to the inner side of the heat insulating structure 190. Hereinafter, the first tube 191 from the outside is referred to as a first tube 191, and the second tube 192 from the outside is referred to as a second tube 192.

第一管191と第二管192との間は、密閉されており、真空断熱層201として形成されている。特に図示しないが、第一管191には、ノズルが設けられており、断熱構造体190を含む多重管構造体240の組立後には、第一管191と第二管192との間の空気がノズルを通じて吸引されることにより、真空断熱層201が形成される。   A space between the first pipe 191 and the second pipe 192 is sealed and formed as a vacuum heat insulating layer 201. Although not particularly illustrated, the first pipe 191 is provided with a nozzle, and after the assembly of the multiple pipe structure 240 including the heat insulating structure 190, air between the first pipe 191 and the second pipe 192 is generated. By being sucked through the nozzle, the vacuum heat insulating layer 201 is formed.

また、第二管192の内側、つまり、第二管192と燃料処理装置本体120の第一管121との間は、空気流路202として形成されている。第二管192には、第一管191よりも厚いものが使用されており、真空断熱層201には、輻射熱反射材203が設けられている。輻射熱反射材203は、真空断熱層201の下端部から上端部に亘って設けられている。   An air flow path 202 is formed inside the second pipe 192, that is, between the second pipe 192 and the first pipe 121 of the fuel processor main body 120. The second pipe 192 is thicker than the first pipe 191, and the radiant heat reflecting material 203 is provided on the vacuum heat insulating layer 201. The radiant heat reflector 203 is provided from the lower end portion to the upper end portion of the vacuum heat insulating layer 201.

また、第二管192及び燃料処理装置本体120の第一管121の上端部には、空気導入管204が接続されている。空気導入管204の内側は、空気流路202と連通している。ベース部材241には、空気供給路242が形成されており、空気流路202の下端部は、空気供給路242を通じて燃料電池セルスタック230の空気導入口233と連通している。   An air introduction pipe 204 is connected to the upper ends of the second pipe 192 and the first pipe 121 of the fuel processor main body 120. The inside of the air introduction pipe 204 communicates with the air flow path 202. An air supply path 242 is formed in the base member 241, and a lower end portion of the air flow path 202 communicates with the air inlet 233 of the fuel cell stack 230 through the air supply path 242.

断熱構造体190の上端部には、高温部である改質部132に対して上側に突出する延長部194が形成されており、断熱構造体190の下端部には、高温部である収容部134に対して下側に突出する延長部195が形成されている。断熱構造体190の上端部及び下端部は、本発明における「断熱構造体の軸方向両端部」の一例である。   An extension portion 194 that protrudes upward with respect to the reforming portion 132 that is a high temperature portion is formed at the upper end portion of the heat insulation structure 190, and a storage portion that is a high temperature portion is formed at the lower end portion of the heat insulation structure 190. An extension portion 195 protruding downward with respect to 134 is formed. The upper end portion and the lower end portion of the heat insulating structure 190 are an example of “both axial end portions of the heat insulating structure” in the present invention.

そして、この断熱構造体190の上端部及び下端部に形成された各延長部194、195の内側には、上側の断熱材214及び下側の断熱材215がそれぞれ充填されている。また、上側の延長部194の内側に設けられた断熱材214は、低温部である気化部131の外周部を覆っている。   And the inside of each extension part 194,195 formed in the upper end part and lower end part of this heat insulation structure 190 is filled with the upper heat insulating material 214 and the lower heat insulating material 215, respectively. Moreover, the heat insulating material 214 provided inside the upper extension part 194 covers the outer peripheral part of the vaporization part 131 which is a low temperature part.

また、燃料電池セルスタック230には、例えば電力線等の配線部材234が接続されており、この配線部材234は、下側の断熱材215を貫通して燃料電池モジュールMの下側に導出されている。   Further, a wiring member 234 such as a power line is connected to the fuel cell stack 230, and this wiring member 234 passes through the lower heat insulating material 215 and is led out to the lower side of the fuel cell module M. Yes.

(燃料電池モジュールの動作)
次に、上述の燃料電池モジュールMの動作を説明する。
(Operation of fuel cell module)
Next, the operation of the fuel cell module M will be described.

気化流路141には、原燃料供給管を通じて原燃料が供給される。この原燃料としては、例えば、炭化水素燃料に改質用水が混合されたものが使用される。炭化水素燃料としては、例えば、都市ガスが好適に用いられるが、プロパンなどの炭化水素を主成分とするガスが用いられても良く、また、炭化水素系液体が用いられても良い。   The raw fuel is supplied to the vaporization channel 141 through the raw fuel supply pipe. As this raw fuel, for example, a hydrocarbon fuel mixed with reforming water is used. As the hydrocarbon fuel, for example, city gas is preferably used, but a gas mainly composed of a hydrocarbon such as propane may be used, or a hydrocarbon-based liquid may be used.

気化流路141に原燃料が供給されると、この原燃料は、気化流路141を上側から下側へ流れる。このとき、気化部131では、燃焼室135から排出された燃焼排ガスが燃焼排ガス流路153を下側から上側に流れる。気化流路141に隣接する燃焼排ガス流路153に燃焼排ガスが流れると、気化流路141を流れる原燃料と燃焼排ガスとの間で熱交換される。そして、気化流路141では、原燃料が気化されて原燃料ガスが生成される。   When raw fuel is supplied to the vaporization flow path 141, the raw fuel flows through the vaporization flow path 141 from the upper side to the lower side. At this time, in the vaporization unit 131, the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber 135 flows through the combustion exhaust gas passage 153 from the lower side to the upper side. When the combustion exhaust gas flows through the combustion exhaust gas flow channel 153 adjacent to the vaporization flow channel 141, heat is exchanged between the raw fuel flowing through the vaporization flow channel 141 and the combustion exhaust gas. And in the vaporization flow path 141, raw fuel is vaporized and raw fuel gas is produced | generated.

気化流路141で気化された原燃料ガスは、燃料ガス流路151に流入する。改質部132では、燃焼室135から排出された燃焼排ガスが燃焼排ガス流路153を下側から上側に流れるので、燃料ガス流路151を流れる原燃料ガスと燃焼排ガスとの間で熱交換される。そして、燃料ガス流路151では、燃焼排ガスの熱を利用して改質触媒層152により原燃料ガスから燃料ガス(改質ガス)が生成される。   The raw fuel gas vaporized in the vaporization channel 141 flows into the fuel gas channel 151. In the reforming unit 132, the combustion exhaust gas discharged from the combustion chamber 135 flows from the lower side to the upper side of the combustion exhaust gas channel 153, so that heat is exchanged between the raw fuel gas flowing through the fuel gas channel 151 and the combustion exhaust gas. The In the fuel gas channel 151, fuel gas (reformed gas) is generated from the raw fuel gas by the reforming catalyst layer 152 using the heat of the combustion exhaust gas.

この燃料ガス流路151にて生成された燃料ガスは、隔壁部181に形成された孔185を通じて燃料ガス供給管184の内側に流入する。そして、この燃料ガスは、燃料ガス供給管184を通じて燃料電池セルスタック230の燃料ガス導入口232に供給される。   The fuel gas generated in the fuel gas flow channel 151 flows into the fuel gas supply pipe 184 through a hole 185 formed in the partition wall 181. The fuel gas is supplied to the fuel gas inlet 232 of the fuel cell stack 230 through the fuel gas supply pipe 184.

一方、改質部132では、空気導入管204を通じて空気流路202に空気(酸化剤ガス)が供給され、この空気は、空気流路202を上側から下側に流れる。この空気流路202を流れる空気は、空気流路202の下部にて燃料電池セルスタック230の熱によって予熱される。そして、この予熱された空気は、ベース部材241に形成された空気供給路242を通じて燃料電池セルスタック230の空気導入口233に供給される。   On the other hand, in the reforming unit 132, air (oxidant gas) is supplied to the air flow path 202 through the air introduction pipe 204, and this air flows through the air flow path 202 from the upper side to the lower side. The air flowing through the air flow path 202 is preheated by the heat of the fuel cell stack 230 at the lower part of the air flow path 202. The preheated air is supplied to the air inlet 233 of the fuel cell stack 230 through an air supply path 242 formed in the base member 241.

以上のようにして、燃料電池セルスタック230の燃料ガス導入口232に燃料ガスが供給されると共に、燃料電池セルスタック230の空気導入口233に空気が供給されると、燃料電池セルスタック230では、各セル231において、燃料ガスと空気(酸化剤ガス)との電気化学反応により発電する。また、各セル231は、発電に伴い発熱する。   As described above, when fuel gas is supplied to the fuel gas inlet 232 of the fuel cell stack 230 and air is supplied to the air inlet 233 of the fuel cell stack 230, the fuel cell stack 230 In each cell 231, electric power is generated by an electrochemical reaction between fuel gas and air (oxidant gas). Each cell 231 generates heat with power generation.

また、燃料電池セルスタック230の発電時に、燃料電池セルスタック230からは、燃料極排ガス及び空気極排ガスを含むスタック排ガスが整流部材183の内側に排出される。そして、スタック排ガスは、整流部材183において混合されると共に、隔壁部181の連通孔182から噴出され、隔壁部181の上側に供給される。   Further, when the fuel cell stack 230 generates power, the stack exhaust gas including the fuel electrode exhaust gas and the air electrode exhaust gas is discharged from the fuel cell stack 230 to the inside of the rectifying member 183. The stack exhaust gas is mixed in the rectifying member 183, ejected from the communication hole 182 of the partition wall 181, and supplied to the upper side of the partition wall 181.

この隔壁部181の上側に供給されたスタック排ガスには、燃料電池セルスタック230にて発電に供されなかった燃料ガス及び空気が含まれており、この隔壁部181の上側に供給されたスタック排ガスは、点火電極171とパイプ172等との間に形成されるスパークによって点火され燃焼される。   The stack exhaust gas supplied to the upper side of the partition wall 181 includes fuel gas and air that have not been supplied to the power generation in the fuel cell stack 230, and the stack exhaust gas supplied to the upper side of the partition wall 181. Is ignited and burned by a spark formed between the ignition electrode 171 and the pipe 172 or the like.

そして、このようにして燃焼室135においてスタック排ガスが燃焼されると、燃焼室135にて燃焼排ガスが生成される。この燃焼排ガスは、テーパ部137に沿って燃焼排ガス流路153に流入する。この燃焼排ガス流路153に流入した燃焼排ガスは、燃焼排ガス流路153を下側から上側に流れた後、燃焼排ガス排出管162を通じて燃料電池モジュールMの外部に排出される。   When the stack exhaust gas is burned in the combustion chamber 135 in this way, the combustion exhaust gas is generated in the combustion chamber 135. This combustion exhaust gas flows into the combustion exhaust gas flow path 153 along the tapered portion 137. The flue gas flowing into the flue gas passage 153 flows from the lower side to the upper side through the flue gas passage 153 and is then discharged to the outside of the fuel cell module M through the flue gas exhaust pipe 162.

次に、本発明の第二実施形態の作用及び効果について説明する。   Next, the operation and effect of the second embodiment of the present invention will be described.

以上詳述したように、本発明の第二実施形態によれば、燃料ガス流路151を有する燃料処理装置本体120の外側には、二重の多重管構造である断熱構造体190が設けられている。この断熱構造体190は、第一管191と第二管192との間に、例えばシリカアルミナ系の高性能断熱材に比して断熱性の高い真空断熱層201を有する。したがって、断熱構造体190の厚みが薄くて済むので、燃料処理装置110を小型化することができる。   As described in detail above, according to the second embodiment of the present invention, the heat insulation structure 190 having a double multi-pipe structure is provided outside the fuel processor main body 120 having the fuel gas flow channel 151. ing. The heat insulating structure 190 includes a vacuum heat insulating layer 201 having a high heat insulating property between the first pipe 191 and the second pipe 192 as compared with, for example, a silica alumina high performance heat insulating material. Accordingly, since the heat insulating structure 190 can be thin, the fuel processing apparatus 110 can be downsized.

また、断熱構造体190は、第二管192の内側に、空気が流れる空気流路202を有している。したがって、燃料ガス流路151を流れる燃料ガス中の水素が、燃料処理装置本体120の第一管121を透過して空気流路202に侵入しても、空気流路202における空気の流れに伴い水素の分圧が低くなる。このため、空気流路202に侵入した水素が断熱構造体190の第二管192を透過して真空断熱層201に侵入することを抑制することができる。これにより、真空断熱層201の真空度を維持できるので、断熱性を確保することができる。   The heat insulating structure 190 has an air flow path 202 through which air flows inside the second pipe 192. Therefore, even if hydrogen in the fuel gas flowing through the fuel gas flow channel 151 permeates through the first pipe 121 of the fuel processing apparatus main body 120 and enters the air flow channel 202, the hydrogen flows along the air flow in the air flow channel 202. The partial pressure of hydrogen is lowered. For this reason, hydrogen that has entered the air flow path 202 can be prevented from penetrating through the second pipe 192 of the heat insulating structure 190 and entering the vacuum heat insulating layer 201. Thereby, since the vacuum degree of the vacuum heat insulation layer 201 can be maintained, heat insulation can be ensured.

さらに、空気流路202は、燃料電池セルスタック230の空気導入口233と連通されている。したがって、この空気流路202を流れると共に燃料ガスとの熱交換により予熱された空気を、燃料電池セルスタック230の発電に利用することができる。これにより、例えば空気流路202を流れる空気が外部に放散される場合に比して、システム効率の低下を抑制することができる。   Further, the air flow path 202 is communicated with the air inlet 233 of the fuel cell stack 230. Therefore, the air flowing through the air flow path 202 and preheated by heat exchange with the fuel gas can be used for power generation of the fuel cell stack 230. Thereby, compared with the case where the air which flows through the air flow path 202 is dissipated outside, the fall of system efficiency can be suppressed, for example.

また、断熱構造体190の第二管192が、断熱構造体190の第一管191よりも厚いので、空気流路202に侵入した水素が断熱構造体190の第二管192を透過して真空断熱層201に侵入することをより一層効果的に抑制することができる。これにより、真空断熱層201の真空度をより高く維持することができる。   Further, since the second pipe 192 of the heat insulating structure 190 is thicker than the first pipe 191 of the heat insulating structure 190, the hydrogen that has entered the air flow path 202 passes through the second pipe 192 of the heat insulating structure 190 and is vacuumed. Intrusion into the heat insulating layer 201 can be further effectively suppressed. Thereby, the vacuum degree of the vacuum heat insulation layer 201 can be maintained higher.

また、断熱構造体190の第二管192が厚いことにより、燃料電池モジュールMの外形部を構成する断熱構造体190の剛性を向上させることができる。   Further, since the second pipe 192 of the heat insulating structure 190 is thick, the rigidity of the heat insulating structure 190 constituting the outer portion of the fuel cell module M can be improved.

また、真空断熱層201に輻射熱反射材203が設けられているので、燃料処理装置本体120からの輻射熱を輻射熱反射材203で反射することができる。これにより、断熱性を向上させることができる。   Further, since the radiant heat reflecting material 203 is provided in the vacuum heat insulating layer 201, the radiant heat from the fuel processing apparatus main body 120 can be reflected by the radiant heat reflecting material 203. Thereby, heat insulation can be improved.

また、断熱構造体190の上端部及び下端部には、高温部である改質部132、燃焼部133、及び、収容部134に対して上側及び下側に突出する延長部194、195がそれぞれ形成されており、この各延長部194、195の内側には、断熱材214、215がそれぞれ充填されている。したがって、高温部の熱が断熱構造体190の上端部及び下端部から逃げることを抑制することができる。これにより、断熱性をより向上させることができる。   Further, at the upper end portion and the lower end portion of the heat insulating structure 190, there are extension portions 194 and 195 that protrude upward and downward with respect to the reforming portion 132, the combustion portion 133, and the accommodating portion 134, which are high temperature portions, respectively. The extension portions 194 and 195 are filled with heat insulating materials 214 and 215, respectively. Therefore, the heat of the high temperature part can be prevented from escaping from the upper end part and the lower end part of the heat insulating structure 190. Thereby, heat insulation can be improved more.

また、断熱構造体190は、二重の多重管構造であると共に、燃料処理装置本体120と一体であるので、燃料処理装置本体120及び断熱構造体190を含む多重管構造体240の製造時には、この断熱構造体190を燃料処理装置本体120と一体に組み立てることができる。これにより、例えば、断熱構造体190が燃料処理装置本体120と別体である場合に比して、組立工数を削減することができるので、コストダウンすることができる。   In addition, since the heat insulating structure 190 has a double multi-tube structure and is integrated with the fuel processing apparatus main body 120, the multi-tube structure 240 including the fuel processing apparatus main body 120 and the heat insulating structure 190 is manufactured. This heat insulating structure 190 can be assembled integrally with the fuel processor main body 120. Thereby, for example, as compared with the case where the heat insulating structure 190 is separate from the fuel processing apparatus main body 120, the number of assembling steps can be reduced, and the cost can be reduced.

また、高温部である改質部132、燃焼部133、及び、収容部134の外周部は、真空断熱層201を含む断熱構造体190によって覆われているので、高い断熱性を要する高温部に対して高い断熱性を発揮することができる。   Moreover, since the outer peripheral part of the reforming part 132, the combustion part 133, and the accommodating part 134 which are high temperature parts is covered with the heat insulating structure 190 including the vacuum heat insulating layer 201, the high temperature part requiring high heat insulation is used. On the other hand, high heat insulation can be exhibited.

また、低温部である気化部131の外周部は、上側の断熱材214によって覆われているが、低温部は高い断熱性を要しないので、上側の断熱材214の厚さが薄くて済む。これにより、小型化を実現することができる。   Moreover, although the outer peripheral part of the vaporization part 131 which is a low temperature part is covered with the upper heat insulating material 214, since the low temperature part does not require high heat insulation, the thickness of the upper heat insulating material 214 may be thin. Thereby, size reduction is realizable.

さらに、低温部である気化部131の外周部を真空断熱層201で覆わなくて済むので、高温部及び低温部を含む燃料処理装置本体120の設計の自由度を高めることができる。   Furthermore, since it is not necessary to cover the outer peripheral part of the vaporization part 131 which is a low temperature part with the vacuum heat insulation layer 201, the freedom degree of design of the fuel processing apparatus main body 120 including a high temperature part and a low temperature part can be raised.

次に、本発明の第二実施形態の変形例について説明する。   Next, a modification of the second embodiment of the present invention will be described.

図7に示されるように、上述の第二実施形態において、真空断熱層201には、ガス吸着剤200が封入されていても良い。このように、真空断熱層201にガス吸着剤200が封入されていると、真空断熱層201に侵入したガスをガス吸着剤200で吸着することができる。これにより、真空断熱層201の真空度をより高く維持することができる。   As shown in FIG. 7, in the second embodiment described above, the gas adsorbent 200 may be sealed in the vacuum heat insulating layer 201. As described above, when the gas adsorbent 200 is sealed in the vacuum heat insulating layer 201, the gas that has entered the vacuum heat insulating layer 201 can be adsorbed by the gas adsorbent 200. Thereby, the vacuum degree of the vacuum heat insulation layer 201 can be maintained higher.

また、上述の第二実施形態において、燃料処理装置本体120は、燃料ガス流路151及び燃焼排ガス流路153を有する三重の多重管構造であるが、第一管121と第二管122との間に、水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路151を有する多重管構造であれば、どのような構造でも良い。   In the second embodiment described above, the fuel processor main body 120 has a triple multi-pipe structure having a fuel gas flow channel 151 and a combustion exhaust gas flow channel 153. Any structure may be used as long as it has a multi-tube structure having a fuel gas channel 151 through which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows.

また、上述の第二実施形態において、断熱構造体190は、第一管191と第二管192との間に真空断熱層201を有すると共に、第二管192の内側に空気流路202を有する二重の多重管構造であるが、第一管191と第二管192との間に真空断熱層201を有すると共に、第二管192の内側に空気流路202を有する多重管構造であれば、どのような構造でも良い。   In the second embodiment described above, the heat insulating structure 190 has the vacuum heat insulating layer 201 between the first pipe 191 and the second pipe 192 and the air flow path 202 inside the second pipe 192. Although it is a double multi-pipe structure, if it is a multi-pipe structure which has the vacuum heat insulation layer 201 between the 1st pipe | tube 191 and the 2nd pipe | tube 192, and has the air flow path 202 inside the 2nd pipe | tube 192, Any structure is acceptable.

また、上述の第二実施形態において、断熱構造体190は、燃料処理装置本体120と一体であり、空気流路202は、断熱構造体190の第二管192と、燃料処理装置本体120の第一管121との間に形成されている。しかしながら、断熱構造体190は、燃料処理装置本体120と別体の三重の多重管構造とされ、第一管191と第二管192との間に真空断熱層201を有すると共に第二管192とその内側の第三管との間に空気流路202を有していても良い。   In the second embodiment described above, the heat insulating structure 190 is integral with the fuel processor main body 120, and the air flow path 202 includes the second pipe 192 of the heat insulating structure 190 and the first of the fuel processor main body 120. It is formed between one pipe 121. However, the heat insulating structure 190 is a triple multi-tube structure that is separate from the fuel processor main body 120, and has a vacuum heat insulating layer 201 between the first pipe 191 and the second pipe 192 and the second pipe 192. An air flow path 202 may be provided between the inner third pipe.

また、断熱構造体190が燃料処理装置本体120と別体である場合に、燃料処理装置本体120と断熱構造体190との間には、断熱材が充填されていても良い。   Further, when the heat insulating structure 190 is a separate body from the fuel processing apparatus main body 120, a heat insulating material may be filled between the fuel processing apparatus main body 120 and the heat insulating structure 190.

また、上述の第二実施形態において、断熱構造体190の第二管192は、好ましくは、断熱構造体190の第一管191よりも厚く構成されるが、例えば、第二管192における水素の透過を阻止できる場合には、断熱構造体190の第二管192は、断熱構造体190の第一管191と同じ厚み、又は、第一管191よりも厚みが薄くても良い。   In the second embodiment described above, the second pipe 192 of the heat insulating structure 190 is preferably configured to be thicker than the first pipe 191 of the heat insulating structure 190. If the permeation can be prevented, the second pipe 192 of the heat insulating structure 190 may be the same thickness as the first pipe 191 of the heat insulating structure 190 or may be thinner than the first pipe 191.

また、上述の第二実施形態において、真空断熱層201には、好ましくは、輻射熱反射材203が設けられるが、輻射熱反射材203が省かれても良い。   In the second embodiment described above, the vacuum heat insulating layer 201 is preferably provided with the radiant heat reflecting material 203, but the radiant heat reflecting material 203 may be omitted.

また、上述の第二実施形態では、上述の第一実施形態に係る燃料処理装置10と燃料電池セルスタック230とが組み合わされて燃料電池モジュールMが構築されても良い。   In the second embodiment described above, the fuel cell module M may be constructed by combining the fuel processing device 10 according to the first embodiment described above and the fuel cell stack 230.

以上、本発明の第一及び第二実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。   The first and second embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course there is.

(第一実施形態)
10…燃料処理装置、20…燃料処理装置本体、21…第一管(外側から一番目の管)、22…第二管(外側から二番目の管)、23…第三管(外側から三番目の管)、24…第四管(外側から四番目の管)、31…燃料ガス流路、32…燃料処理流路、33…燃焼排ガス流路、34…燃焼室、35…改質触媒層、36…シフト触媒層、37…選択酸化触媒層、41…改質部、42…一酸化炭素低減部、51…改質用水導入管、52…原燃料導入管、53…選択酸化空気導入管、54…燃料ガス送出管、60…バーナ、61…燃料導入管、62…燃焼空気導入管、63…燃焼排ガス排出管、64…配線部材、70…断熱構造体、71…第一管(外側から一番目の管)、72…第二管(外側から二番目の管)、73…第三管(外側から三番目の管)、74、75…延長部、81…真空断熱層、82…空気流路、83…輻射熱反射材、84…空気導入管、90…断熱材、94…上端部、95…下端部、100…ガス吸着剤。
(第二実施形態)
110…燃料処理装置、120…燃料処理装置本体、121…第一管(外側から一番目の管)、122…第二管(外側から二番目の管)、123…第三管(外側から三番目の管)、131…気化部、132…改質部、133…燃焼部、134…収容部、135…燃焼室、136…断熱空間、137…テーパ部、141…気化流路、151…燃料ガス流路、152…改質触媒層、153…燃焼排ガス流路、161…原燃料導入管、162…燃焼排ガス排出管、171…点火電極、172…パイプ、173…導電部、181…隔壁部、182…連通孔、183…整流部材、184…燃料ガス供給管、185…孔、190…断熱構造体、191…第一管(外側から一番目の管)、192…第二管(外側から二番目の管)、194、195…延長部、200…ガス吸着剤、201…真空断熱層、202…空気流路、203…輻射熱反射材、204…空気導入管、214、215…断熱材、230…燃料電池セルスタック、231…セル、232…燃料ガス導入口、233…空気導入口、234…配線部材、240…多重管構造体、241…ベース部材、242…空気供給路。
(First embodiment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Fuel processing apparatus, 20 ... Fuel processing apparatus main body, 21 ... First pipe (first pipe from the outside), 22 ... Second pipe (second pipe from the outside), 23 ... Third pipe (three from the outside) ), 24... Fourth tube (fourth tube from the outside), 31... Fuel gas channel, 32. Fuel treatment channel, 33. Combustion exhaust gas channel, 34. Combustion chamber, 35. , 36 ... shift catalyst layer, 37 ... selective oxidation catalyst layer, 41 ... reforming section, 42 ... carbon monoxide reduction section, 51 ... reforming water introduction pipe, 52 ... raw fuel introduction pipe, 53 ... selective oxidation air introduction Pipe ... 54 ... Fuel gas delivery pipe, 60 ... Burner, 61 ... Fuel introduction pipe, 62 ... Combustion air introduction pipe, 63 ... Combustion exhaust gas discharge pipe, 64 ... Wiring member, 70 ... Thermal insulation structure, 71 ... First pipe ( First tube from outside), 72 ... Second tube (second tube from outside), 73 ... Third tube (third tube from outside) , 74, 75 ... Extension, 81 ... Vacuum heat insulating layer, 82 ... Air flow path, 83 ... Radiant heat reflecting material, 84 ... Air introduction pipe, 90 ... Heat insulating material, 94 ... Upper end, 95 ... Lower end, 100 ... Gas adsorbent.
(Second embodiment)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Fuel processing apparatus, 120 ... Fuel processing apparatus main body, 121 ... First pipe (first pipe from the outside), 122 ... Second pipe (second pipe from the outside), 123 ... Third pipe (three from the outside) The second pipe), 131 ... the vaporizing section, 132 ... the reforming section, 133 ... the combustion section, 134 ... the housing section, 135 ... the combustion chamber, 136 ... the heat insulation space, 137 ... the taper section, 141 ... the vaporization flow path, 151 ... fuel. Gas passage, 152 ... reforming catalyst layer, 153 ... combustion exhaust gas passage, 161 ... raw fuel introduction pipe, 162 ... combustion exhaust gas discharge pipe, 171 ... ignition electrode, 172 ... pipe, 173 ... conductive part, 181 ... partition wall part 182 ... communication hole, 183 ... rectifying member, 184 ... fuel gas supply pipe, 185 ... hole, 190 ... heat insulation structure, 191 ... first pipe (first pipe from outside), 192 ... second pipe (from outside) Second tube), 194, 195 ... extension, DESCRIPTION OF SYMBOLS 00 ... Gas adsorbent, 201 ... Vacuum heat insulation layer, 202 ... Air flow path, 203 ... Radiant heat reflection material, 204 ... Air introduction pipe, 214, 215 ... Heat insulation material, 230 ... Fuel cell stack, 231 ... Cell, 232 ... Fuel gas inlet port, 233... Air inlet port, 234 .. wiring member, 240 .. multiple tube structure, 241... Base member, 242.

Claims (8)

多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路を有する燃料処理装置本体と、
前記燃料処理装置本体の外側に設けられた少なくとも二重の多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、真空断熱層を有し、かつ、外側から二番目の管の内側に、前記燃料処理装置本体の燃焼室又は燃料電池セルスタックの空気導入口と連通され空気が流れる空気流路を有する断熱構造体と、
を備え、
前記断熱構造体における外側から二番目の管は、前記断熱構造体における外側から一番目の管よりも厚い、燃料処理装置。
A fuel processing apparatus main body having a multi-tube structure and having a fuel gas passage through which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows between the first pipe and the second pipe from the outside,
It has at least a double multi-tube structure provided outside the fuel processor main body, and has a vacuum heat insulating layer between the first tube and the second tube from the outside, and two from the outside. A heat insulating structure having an air flow path that is in communication with the air introduction port of the combustion chamber or the fuel cell stack of the fuel processor main body and through which the air flows, inside the second pipe ;
With
The fuel processing apparatus , wherein the second tube from the outside in the heat insulation structure is thicker than the first tube from the outside in the heat insulation structure .
多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路を有する燃料処理装置本体と、A fuel processing apparatus main body having a multi-tube structure and having a fuel gas passage through which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows between the first pipe and the second pipe from the outside,
前記燃料処理装置本体の外側に設けられた少なくとも二重の多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、ガス吸着剤が封入されている真空断熱層を有し、かつ、外側から二番目の管の内側に、前記燃料処理装置本体の燃焼室又は燃料電池セルスタックの空気導入口と連通され空気が流れる空気流路を有する断熱構造体と、A vacuum heat insulating layer having at least a double multi-tube structure provided outside the fuel processor main body and having a gas adsorbent sealed between the first tube and the second tube from the outside. And a heat insulating structure having an air flow path that is in communication with the air introduction port of the combustion chamber of the fuel processor main body or the fuel cell stack, inside the second pipe from the outside, and through which the air flows.
を備える燃料処理装置。A fuel processing apparatus comprising:
多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路を有する燃料処理装置本体と、A fuel processing apparatus main body having a multi-tube structure and having a fuel gas passage through which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows between the first pipe and the second pipe from the outside,
前記燃料処理装置本体の外側に設けられた少なくとも二重の多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、真空断熱層を有し、かつ、外側から二番目の管の内側に、前記燃料処理装置本体の燃焼室又は燃料電池セルスタックの空気導入口と連通され空気が流れる空気流路を有する断熱構造体と、It has at least a double multi-tube structure provided outside the fuel processor main body, and has a vacuum heat insulating layer between the first tube and the second tube from the outside, and two from the outside. A heat insulating structure having an air flow path that is in communication with the air introduction port of the combustion chamber or the fuel cell stack of the fuel processor main body and through which the air flows;
を備え、With
前記燃料処理装置本体は、周囲部に対して相対的に温度が高くなる高温部を有し、The fuel processor main body has a high temperature portion where the temperature is relatively higher than the surrounding portion,
前記断熱構造体の軸方向両端部には、前記高温部に対して前記断熱構造体の軸方向に突出する延長部がそれぞれ形成され、Extension portions projecting in the axial direction of the heat insulating structure with respect to the high temperature portion are respectively formed at both axial end portions of the heat insulating structure,
各前記延長部の内側には、断熱材がそれぞれ充填されている、燃料処理装置。A fuel processing apparatus, wherein each extension portion is filled with a heat insulating material.
前記断熱構造体は、前記燃料処理装置本体と別体であり、The heat insulating structure is a separate body from the fuel processor main body,
前記燃料処理装置本体と前記断熱構造体との間には、断熱材が充填されている、Between the fuel processor main body and the heat insulating structure, a heat insulating material is filled,
請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の燃料処理装置。The fuel processor as described in any one of Claims 1-3.
多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路を有する燃料処理装置本体と、
前記燃料処理装置本体の外側に設けられた少なくとも二重の多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、真空断熱層を有し、かつ、外側から二番目の管の内側に、前記燃料処理装置本体の燃焼室又は燃料電池セルスタックの空気導入口と連通され空気が流れる空気流路を有する断熱構造体と、
を備え、
前記断熱構造体は、前記燃料処理装置本体と一体であり、
前記断熱構造体における外側から二番目の管と、前記燃料処理装置本体における外側から一番目の管との間には、前記空気流路が形成されており、
前記燃料処理装置本体は、周囲部に対して相対的に温度が高くなる高温部と、前記高温部の軸方向に前記高温部と並んで設けられると共に前記高温部よりも低温の低温部とを有し、
前記高温部の外周部は、前記断熱構造体によって覆われ、
前記低温部の外周部は、断熱材によって覆われている、燃料処理装置。
A fuel processing apparatus main body having a multi-tube structure and having a fuel gas passage through which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows between the first pipe and the second pipe from the outside,
It has at least a double multi-tube structure provided outside the fuel processor main body, and has a vacuum heat insulating layer between the first tube and the second tube from the outside, and two from the outside. A heat insulating structure having an air flow path that is in communication with the air introduction port of the combustion chamber or the fuel cell stack of the fuel processor main body and through which the air flows, inside the second pipe;
With
The heat insulating structure is integral with the fuel processor main body,
Between the second tube from the outside in the heat insulation structure and the first tube from the outside in the fuel processor main body, the air flow path is formed,
The fuel processing apparatus main body includes a high temperature portion having a temperature relatively higher than a surrounding portion, and a low temperature portion that is provided alongside the high temperature portion in an axial direction of the high temperature portion and at a lower temperature than the high temperature portion. Have
The outer peripheral part of the high temperature part is covered with the heat insulating structure,
The fuel processing apparatus , wherein an outer peripheral portion of the low temperature portion is covered with a heat insulating material .
前記真空断熱層には、輻射熱反射材が設けられている、The vacuum heat insulating layer is provided with a radiant heat reflecting material,
請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の燃料処理装置。The fuel processing apparatus as described in any one of Claims 1-5.
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の燃料処理装置と、The fuel processor according to any one of claims 1 to 6,
前記燃料処理装置の軸方向に前記燃料処理装置と並んで配置され、前記燃料ガス流路及び前記空気流路を通じて供給された燃料ガスと空気との電気化学反応により発電する燃料電池セルスタックと、A fuel cell stack disposed alongside the fuel processor in the axial direction of the fuel processor and generating electric power by an electrochemical reaction between fuel gas and air supplied through the fuel gas passage and the air passage;
を備える燃料電池モジュール。A fuel cell module comprising:
多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、水素を主成分とする燃料ガスが流れる燃料ガス流路を有する燃料処理装置本体と、前記燃料処理装置本体の外側に設けられた少なくとも二重の多重管構造であると共に、外側から一番目の管と二番目の管との間に、真空断熱層を有し、かつ、外側から二番目の管の内側に、燃料電池セルスタックの空気導入口と連通され空気が流れる空気流路を有する断熱構造体と、を備えた燃料処理装置と、A fuel processing apparatus main body having a multi-tube structure and having a fuel gas passage through which a fuel gas mainly composed of hydrogen flows between the first pipe and the second pipe from the outside, and the fuel processing apparatus main body And at least a double multi-tube structure provided outside, and having a vacuum heat insulating layer between the first tube and the second tube from the outside, and the inside of the second tube from the outside And a heat insulating structure having an air flow path that is communicated with an air inlet of the fuel cell stack and through which air flows, and a fuel processing device comprising:
前記燃料処理装置の軸方向に前記燃料処理装置と並んで配置され、前記燃料ガス流路及び前記空気流路を通じて供給された燃料ガスと空気との電気化学反応により発電する燃料電池セルスタックと、A fuel cell stack disposed alongside the fuel processor in the axial direction of the fuel processor and generating electric power by an electrochemical reaction between fuel gas and air supplied through the fuel gas passage and the air passage;
を備える燃料電池モジュール。A fuel cell module comprising:
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