专利名称：反应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及反应装置，特别涉及被供给反应物并引起该反应物的反应的反应装置。
背景技术：
近年来，为了将作为能量转换效率高的清洁能源的燃料电池装载在汽车或便携设备等中而不断进行了开发。燃料电池是使燃料与大气中的氧发生电化学反应、从化学能直接提取电能的装置。
作为在燃料电池中使用的燃料，可以列举出氢单质，但是存在由于氢在常温、常压下为气体而带来的处理方面的问题。与此相对照，在将醇类及汽油等具有氢原子的液体燃料改性(或称为“转化”)而生成氢的改性型燃料电池中，能够将燃料以液体的状态容易地保存。在这样的燃料电池中，需要具备使液体燃料及水气化的气化器、通过使气化后的液体燃料与高温的水蒸气反应来提取发电所需的氢的改性器(或称为“转化器”)、和将作为改性反应的副产物的一氧化碳除去的一氧化碳除去器等反应容器的反应装置。
为了将这样的改性型燃料电池小型化，正在不断开发例如将气化器、改性器、一氧化碳除去器的反应容器层叠而得到的被称作“微反应器”的小型反应装置。这里，有将形成有作为燃料等的流路的槽的金属基板接合而形成气化器、改性器、一氧化碳除去器的反应容器的情况。
在这样的反应装置中，还有构成为将其收容在内部被减压了的隔热容器内、通过真空隔热构造而降低热损失的情况。在此情况下，通过反应装置内与周围的隔热容器内的压力差而使向外侧膨胀的应力作用在反应容器上。因此，在使用金属基板形成反应容器的情况下，如果为了实现重量减轻而将金属基板的厚度减薄，则反应容器的强度降低，有通过应力使反应容器的外壁面变形、甚至破坏的情况。
发明内容
本发明具有的优点是能够提供下述反应装置在具备被供给反应物并引起该反应物的反应的反应容器的反应装置中，在通过金属基板形成反应容器的结构中，可以在维持反应容器的强度的同时，降低形成反应容器的金属基板的厚度。
为了得到上述优点，本发明的第1反应装置具备被供给反应物并引起该反应物的反应的反应容器；上述反应容器具有中空的箱型部件，该箱型部件具有形成有供给上述反应物的流路的第1板、与该第1板相对向的第2板、以及与上述第1板的边缘和上述第2板的边缘相连接而设置的第3板；和1个或多个隔板，该隔板被配置为将上述箱型部件内的空间分隔，形成上述反应物流动的反应流路，并接合在上述第2板的内面侧。
为了得到上述优点，本发明的第2反应装置具备被供给反应物并引起该反应物的反应的反应容器、和收容上述反应容器且内部空间被设定为比大气压低的气压的隔热容器；上述反应容器具有中空的箱型部件，该箱型部件具有形成有供给上述反应物的流路的第1板、与该第1板相对向的第2板、以及与上述第1板的边缘和上述第2板的边缘相连接而设置的第3板；和1个或多个隔板，该隔板被配置为将上述箱型部件内的空间分隔，形成上述反应物流动的反应流路，并接合在上述第2板的内面侧。
为了得到上述优点，本发明的第3反应装置具备被供给反应物并引起该反应物的反应的反应容器；上述反应容器具有中空的箱型部件，该箱型部件具有形成有供给上述反应物的流路的第1板、与该第1板相对向且刚性比上述第1板低的第2板、以及与上述第1板的边缘和上述第2板的边缘相连接而设置的第3板；和1个或多个隔板，该隔板被配置为将上述箱型部件内的空间分隔，形成上述反应物流动的反应流路，并具有在相对于上述第2板实质上垂直的方向上设置的隔壁部、和相对于该隔壁部实质上成直角地设置在端部上的接合部，且上述接合部接合在上述第2板的内面侧。
图1是作为本发明的反应装置的一实施方式的微反应器模块的侧视图。
图2是将本实施方式的微反应器模块按功能划分时的概略侧视图。
图3是从斜上方观察本实施方式的微反应器模块的分解立体图。
图4是沿着图1的切断线IV-IV的面的向视剖视图。
图5是沿着图1的切断线V-V的面的向视剖视图。
图6是从斜下方观察本实施方式的微反应器模块中的改性器的分解立体图。
图7是从斜下方观察本实施方式的微反应器模块中的一氧化碳除去器的分解立体图。
图8是沿着图1的切断线VIII-VIII的面的向视剖视图。
图9是表示本实施方式的微反应器模块中的、从供给由气体燃料与空气构成的燃料混合气体开始到将作为产物的水等排出为止的路径的图。
图10是表示本实施方式的微反应器模块中的、从供给液体燃料与水开始到将作为产物的含有氢气的混合气体排出为止的路径的图。
图11是从斜下方观察覆盖本实施方式的微反应器模块的隔热包的分解立体图。
图12是表示本实施方式的微反应器模块的热损失与真空层厚之间的关系的计算结果的曲线图。
图13是表示本实施方式的微反应器模块的隔热包的表面温度与真空层厚之间的关系的计算结果的曲线图。
图14是表示本实施方式的微反应器模块的反应容器的顶板厚度与变形量之间的关系的计算结果的分布图。
图15是表示改变了本实施方式的微反应器模块的反应容器的顶板厚度时的反应容器的热容比的计算结果的表。
图16是表示具备本实施方式的微反应器模块的发电组件(powergeneration unit)的一例的立体图。
图17是表示使用发电组件作为电源的电子设备的一例的立体图。
图18是表示本发明的微反应器模块的第1变形例中的一氧化碳除去器的分解立体图。
图19A、图19B是第1变形例中的一氧化碳除去器的俯视图及侧视图。
图20是沿着图19B的切断线XX-XX的面的向视剖视图。
图21是沿着图19B的切断线XXI-XXI的面的向视剖视图。
图22是在第1变形例中的一氧化碳除去器中使用的分隔部件的分解立体图。
图23是表示对应于第1变形例中的一氧化碳除去器的基础板的结构的剖视图。
图24是表示第1变形例的一氧化碳除去器中的各反应室与导入口、排出口、连接口的关系的示意剖视图。
图25是表示本发明的微反应器模块的第2变形例的一氧化碳除去器的分解立体图。
图26A、图26B是第2变形例中的一氧化碳除去器的俯视图及侧视图。
图27是沿着图26B的切断线XXVII-XXVII的面的向视剖视图。
图28是沿着图26B的切断线XXVIII-XXVIII的面的向视剖视图。
图29是在第2变形例中的一氧化碳除去器中使用的分隔部件的分解立体图。
图30是表示本发明的微反应器模块的第3变形例的一氧化碳除去器的分解立体图。
图31A、图32B是第3变形例中的一氧化碳除去器的俯视图及侧视图。
图32是沿着图31B的切断线XXXII-XXXII的面的向视剖视图。
图33是沿着图31B的切断线XXXIII-XXXIII的面的向视剖视图。
具体实施例方式
以下，基于附图所示的实施方式来说明本发明的反应装置的详细情况。但是，在以下所述的实施方式中，为了实施本发明而添加了技术上优选的各种限定，但并不是将发明的范围限定于以下的实施方式及图示例。
图1是作为本发明的反应装置的一实施方式的微反应器模块的侧视图。
该微反应器模块600例如内装在笔记本型个人计算机、PDA、电子记事本、数码照相机、手机、手表、寄存器、投影机的电子设备中，生成在燃料电池中使用的氢气。
如图1所示，本实施方式的微反应器模块600具备进行反应物的供给及产物的排出的给排部602、设定为较高的温度而发生改性反应的高温反应部604、设定为比高温反应部604的设定温度低的温度而发生选择性氧化反应的低温反应部606、在高温反应部604与低温反应部606之间传送反应物或产物的连结部608。
另外，微反应器模块600如后述的图11所述，收容在内部被减压了的隔热包791内。
图2是将本实施方式的微反应器模块按功能划分时的概略侧视图。
在给排部602中，从隔热包的外部向微反应器模块600进行反应物的供给，从微反应器模块600向隔热包791的外部进行产物的排出。
在给排部602中，如图2所示，设有气化器610、第一燃烧器612。对于第一燃烧器612，将空气与气体燃料(例如氢气、甲醇气体等)分别单独地或作为混合气体供给，通过它们的催化燃烧而发热。对于气化器610，将水与液体燃料(例如甲醇、乙醇、二甲醚、丁烷、汽油)分别单独地或以混合的状态从燃料容器供给，通过第一燃烧器612的燃烧热将水和液体燃料在气化器610内气化。
在高温反应部604中，主要设有第二燃烧器614、和设在第二燃烧器614之上的改性器400。对于第二燃烧器614，将空气与气体燃料(例如氢气、甲醇气体等)分别单独地或作为混合气体供给，通过它们的催化燃烧而发热。另外，在燃料电池中，通过氢气的电化学反应而生成电，但也可以将包含在从燃料电池排出的尾气中的未反应的氢气在与空气混合的状态下供给到第一燃烧器612及第二燃烧器614中。当然，储存在燃料容器中的液体燃料(例如甲醇、乙醇、二甲醚、丁烷、汽油)也可以由另外的气化器气化，将该气化了的燃料与空气的混合气体供给到第一燃烧器612及第二燃烧器614中。
对于改性器400，从气化器610供给将水和液体燃料气化后的混合气体(第1反应物)，改性器400被第二燃烧器614加热。在改性器400中，由水蒸气与气化了的液体燃料通过催化反应生成氢气等(第1产物)，并且生成虽然是微量的一氧化碳气体。在燃料是甲醇的情况下，发生下式(1)、(2)那样的化学反应。另外，生成氢的反应是吸热反应，利用了第二燃烧器614的燃烧热。
CH3OH+H2O→3H2+CO2(1)2CH3OH+H2O→5H2+CO+CO2(2)在低温反应部606中主要设有一氧化碳除去器500A。对于一氧化碳除去器500A，从改性器400供给被第一燃烧器612加热的、含有氢气及通过上述(2)的化学反应生成的微量的一氧化碳气体等的混合气体(第2反应物)，并且还供给空气。在一氧化碳除去器500A中，将混合气体中的一氧化碳选择性地氧化，由此将一氧化碳除去。将除去了一氧化碳后的状态下的混合气体(第2产物富氢气体)供给到燃料电池的燃料极。
连结部608的外形例如为方柱状，连结部608的宽度比高温反应部604的宽度及低温反应部606的宽度都窄，连结部608的高度也比高温反应部604及低温反应部606的高度都低。因此，能够保持高温反应部604的适当温度及低温反应部606的适当温度的差，还能够抑制高温反应部604的热损失，并且还能够抑制低温反应部606升温到设定温度以上。并且，连结部608虽然架设在高温反应部604与低温反应部606之间，但连结部608在高温反应部604的宽度方向中央部与高温反应部604连结，并且在低温反应部606的宽度方向中央部与低温反应部606连结。因此，能够将基于因高温反应部604的适当温度及低温反应部606的适当温度的差所产生的热膨胀的差而产生的向连结部608的应力抑制在最小限度内，能够防止流体从连结部608泄漏。
(微反应器模块的具体结构)接着，对微反应器模块600的具体结构的一例进行说明。
图3是从斜上方观察本实施方式的微反应器模块的分解立体图。
图4是沿着图1的切断线IV-IV的面的向视剖视图。
图5是沿着图1的切断线V-V的面的向视剖视图。
图6是从斜下方观察本实施方式的微反应器模块中的改性器的分解立体图。
图7是从斜下方观察本实施方式的微反应器模块中的一氧化碳除去器的分解立体图。
图8是沿着图1的切断线VIII-VIII的面的向视剖视图。
(基体部)如图1、图3所示，基体部638是将基础板642、绝缘板640、板材690层叠而成的，作为高温反应部604、低温反应部606及连结部608的共用的基体。在基础板642的一个面上设有绝缘板640，在另一个面上设有板材690。基体部638被构成为将基础板642充分地加厚，并且通过其层叠构造而得到足够的强度，从而即使在如后所述那样将微反应器模块600收容在内部被减压了的隔热包791中的情况下，也几乎不会变形。
绝缘板640设在基础板642的一个面上，由作为低温反应部606的基体的基础部662、作为高温反应部604的基体的基础部664、和作为连结部608的基体的连结基础部666构成。
绝缘板640是将基础部662、基础部664和连结基础部666一体地形成的，在连结基础部666处成为中间变细的形状。该绝缘板640例如由陶瓷等电绝缘体构成。
如图3、图4所示，在将绝缘板640接合在基础板642上的状态下，贯通孔671～678贯穿了基础板642的基础部652及绝缘板640的基础部662。
在基础部662的下表面上，如图1、图3、图5所示，设有后述的液体燃料导入管622及燃烧器板624、和排列在其周围的5根管材626、628、630、632、634。
液体燃料导入管622、燃烧器板624、管材626、628、630、632、634构成给排部602。
管材626、628、630、632、634通过它们的凸缘部接合在基础部662的下表面部上。这里，管材626连通到贯通孔671，管材628连通到贯通孔672，管材630连通到贯通孔673，管材632连通到贯通孔674，管材634连通到贯通孔675。
板材690由例如不锈钢等金属板构成。板材690通过焊接或钎焊接合在基础板642的与绝缘板640成相反侧的面上。板材690通过与基础板642接合而被增强，所以即使在被收容在内部被减压了的隔热包791中的情况下，也能够防止其变形。
板材690是在将作为改性器400的一部分的底板430、和作为一氧化碳除去器500A的一部分的底板530通过连结盖680连结的状态下而一体形成的，在连结盖680处成为中间变细的形状。
基础板642由例如不锈钢等的板状的金属材料构成，具备作为低温反应部606的基体的基础部652、作为高温反应部604的基体的基础部654、和作为连结部608的基体的连结基础部656。
基础板642是将基础部652、基础部654、和连结基础部656一体形成的，在连结基础部656处成为中间变细的形状。
如图4所示，在基础板642的设有板材690的面上，分别在基础部652及基础部654上设有台641及台643，以便在一个面上形成作为改性燃料供给流路702、连通流路704、空气供给流路706、混合室708、燃烧燃料供给流路710、作为第二燃烧器614的燃烧室712、排气流路714、燃烧燃料供给流路716、排气室718的槽，并且所述台641和台643比上述槽的高度高一截。
改性燃料供给流路702、连通流路704、空气供给流路706、混合室708、燃烧燃料供给流路710、燃烧室712、排气流路714、燃烧燃料供给流路716、排气室718通过将板材690接合在基础板642上而被盖住。
改性燃料供给流路702被形成为，从低温反应部606的贯通孔678开始、通过连结部608的连结基础部656而到达高温反应部604的基础部654的角部。混合室708是在低温反应部606的基础部652处通过四边形状的底面707而形成的。连通流路704被形成为，从基础部654的角部开始、通过连结基础部656而到达混合室708。空气供给流路706被形成为，从低温反应部606的贯通孔675到达混合室708。
(第二燃烧器)如图4所示，燃烧室712是在基础部654的中央部由C字状的底面711形成的。在包括板材690的下表面及底板711的上表面的燃烧室712的壁面上，担载有使燃烧混合气体燃烧的燃烧用催化剂。作为燃烧用催化剂，可以列举出例如铂。该燃烧室712相当于第二燃烧器614。
燃烧燃料供给流路710被形成为，从贯通孔672通过连结基础部656而到达燃烧室712。排气流路714被形成为，从贯通孔677到达贯通孔673，并且从燃烧室712通过连结基础部656到达贯通孔673。燃烧燃料供给流路716被形成为，在基础部652中从贯通孔674到达贯通孔676。排气室718是在基础部652中形成为比台641低一截的矩形状的凹部，贯通孔671连通到排气室718的角部。
(气化器)如图3、图4、图5所示，液体燃料导入管622连通到贯通孔678，通过凸缘部接合在基础部662的下表面部上。液体燃料导入管622相当于气化器610，在内部中填充有吸液材料623。
吸液材料623是吸收液体的材料，作为吸液材料623，既可以是将无机纤维或有机纤维用结合材料固定而成的，也可以是将无机粉末烧结而成的、或将无机粉末用结合材料固定而成的，也可以是石墨和玻璃碳的混合体。具体而言，使用毡材料、陶瓷多孔质材料、纤维材料、碳多孔质材料作为吸液材料623。
(第一燃烧器)如图3、图4、图5所示，燃烧器板624设在液体燃料导入管622的上端部以包围液体燃料导入管622，并接合在低温反应部606的下表面上。燃烧器板624的燃烧用流路625的一端部连通到贯通孔676，燃烧用流路625的另一端部连通到贯通孔677。燃烧器板624例如通过钎焊而与液体燃料导入管622及低温反应部606接合，作为钎焊剂，具有比流过液体燃料导入管622或燃烧器板624的流体的温度中的最高温度更高的熔点，优选熔点为700度以上，特别优选为在金中含有银、铜、锌、镉的金钎焊、或以金、银、锌、镍为主成分的钎焊、或者以金、钯、银为主成分的钎焊。燃烧器板624还作为用于将液体燃料导入管622接合到低温反应部606上的凸缘发挥功能。
在燃烧器板624的中央部形成有贯通孔624A，该贯通孔624A中嵌入了液体燃料导入管622，并将液体燃料导入管622与燃烧器板624接合。
此外，在燃烧器板624的一个面上突出地设置有隔壁624B。隔壁624B被设置为一部分遍及燃烧器板624的外缘整周，另一部分遍及径向。通过将燃烧器板624接合在低温反应部606的下表面上，在接合面上形成燃烧用流路625，液体燃料导入管622被燃烧用流路625包围。在燃烧用流路625的壁面上，担载有使燃烧混合气体燃烧的燃烧用催化剂。作为燃烧用催化剂，可以列举出例如铂。另外，液体燃料导入管622内的吸液材料623被填充到燃烧器板624的位置为止。该燃烧用流路625相当于第一燃烧器612。
(电热线)如图3所示，在低温反应部606的下表面、即绝缘板640的下表面上，以蜿蜒的状态布置有电热线720。
从低温反应部606通过连结部608直至高温反应部604，在它们的下表面上，以蜿蜒的状态布置有电热线722。
从低温反应部606的下表面通过燃烧器板624的表面直至液体燃料导入管622的侧面，布置有电热线724。
这里，在液体燃料导入管622的侧面及燃烧器板624的表面上，形成有氮化硅、氧化硅等绝缘膜，在该绝缘膜的表面上形成电热线724。
通过在绝缘膜或绝缘板640上布置电热线720、722、724，使得希望施加的电压几乎不会施加到金属材料制的基础板642、液体燃料导入管622、燃烧器板624等上而供给电热线720、722、724，所以能够提高电热线720、722、724的发热效率。
电热线720、722、724是从绝缘板640侧开始以密接层、防扩散层、发热层的顺序层叠而成的。
发热层是3层之中电阻率最低的材料(例如Au)，如果对电热线720、722、724施加电压，则电流集中地流过而发热。
在防扩散层中，优选地使用熔点较高且反应性低的物质(例如W)，以使发热层的材料不会对防扩散层或密接层扩散。
密接层是在防扩散层相对于绝缘板640密接性不好的情况下使用的，由对于防扩散层以及绝缘板640密接性都好的材料(例如Ta、Mo、Ti、Cr)构成。
电热线720在启动时对低温反应部606进行加热，电热线722在启动时对高温反应部604及连结部608进行加热，电热线724对气化器502及第一燃烧器612进行加热。
然后，从通过从微反应器模块600排出的氢气而发电的燃料电池中排出含有没有在电化学反应中使用而残留的氢的尾气。如果该尾气导入到第二燃烧器614中并使其燃烧，则电热线722作为第二燃烧器614的辅助而对高温反应部604及连结部608进行加热。同样，在来自燃料电池的含有氢的尾气在第一燃烧器612中燃烧的情况下，电热线720及电热线724作为第一燃烧器612的辅助而对低温反应部606进行加热。
此外，由于电热线720、722、724根据温度的变化而发生电阻变化，所以还可以作为能够根据与规定的施加电压或电流相对应的电阻值来读取温度的温度传感器而发挥功能。具体而言，电热线720、722、724的温度与电阻成比例。
电热线720、722、724的任一个端部都位于低温反应部606的下表面，将这些端部包围着燃烧器板624而排列。
在电热线720的两端部上分别连接有导线731、732，在电热线722的两端部上分别连接有导线733、734，在电热线724的两端部上分别连接有导线735、736。另外，在图1中，为了使附图容易观看，省略了电热线720、722、724及导线731～736的图示。
(改性器)改性器400设在基础部654上。
如图6、图8所示，该改性器400由箱体411、5片隔板421～425、和底板430构成。箱体411、隔板421～425与底板430同样，由例如不锈钢等金属板构成。
箱体411具有长方形的顶板412；在顶板412的四个边中的相对置的两边上相对于顶板412以垂直连接的状态连接的一对侧板413、415；和在顶板412的另外的相对置的两边上相对于顶板412以垂直连接的状态连接的一对侧板414、416。侧板413、415相对于侧板414、416以垂直连接的状态连接，通过这四片侧板413～416设置为正方形框状或长方形框状。
顶板412、侧板413～416的厚度越厚则强度越高，能够防止当收容到内部被减压了的隔热包791中时的变形，但厚度越厚则改性器400的重量越增加，并且其热容增大，例如在启动时加热到期望的温度所需要的时间变长。
所以，在本实施方式中，如后所述，通过将隔板421～425接合到顶板412上来增强箱体411。由此，能够在维持箱体411的强度的同时减薄顶板412、侧板413～416的厚度，能够减轻改性器400的重量，并且减小其热容而加快启动速度。
隔板421～425与侧板414、416平行地隔开间隔而设置。隔板421、423、425的侧板413侧的端部与侧板413接触，侧板415侧的端部与侧板415隔开间隔地配置。
此外，隔板422、424的侧板415侧的端部与侧板415接触，侧板413侧的端部与侧板413隔开间隔地配置。
在隔板421～425的上端部，设有与顶板412平行的接合部421a～425a。通过将接合部421a～425a与顶板412通过焊接或钎焊接合，从而将隔板421～425固定在箱体411的内部。
通过这样将顶板412与隔板421～425接合，从而与没有将顶板412与隔板421～425接合的情况相比能够将顶板412增强。由此，如后所述，在将微反应器模块600收容在内部被减压了的隔热包791中的情况下，即使在将顶板412的厚度减薄到在没有将顶板412与隔板421～425接合时会较大地变形的程度的情况下，也能够使顶板412几乎不变形。
隔板422、424的侧板415侧的端部与侧板415接触，侧板413侧的端部与侧板413隔开间隔地配置。因此，通过改性器400内被隔板421～425分隔，成为从导入口432直到排出口434的连续的曲折状的流路。此外，也可以将与侧板413接触的隔板421、423、425的端部接合在侧板413上，将与侧板414接触的隔板422、424的端部接合在侧板415上。
隔板421～425的下端部与底板430接触。另外，也可以将隔板421～425的下端部与底板430接合。
在底板430与隔板421～425的下端部接触的状态下，将其边缘部与侧板413～416的下边部接合。这样，通过用底板430将箱体411的下表面开口封闭而形成中空的箱型部件，形成在中空的箱型部件的内部具有曲折状流路的平行四面体状的改性器400。
在底板430的侧板413侧的端部，设有将反应物导入改性器400内的导入口432、和将产物排出改性器400外的排出口434。另外，导入口432设在侧板414与后述的隔板421之间，排出口434设在侧板416与后述的隔板425之间。
如图1、图3所示，底板430与位于基础部654的上表面的台643接合。通过底板430将改性燃料供给流路702的一部分、排气流路714的一部分、燃烧燃料供给流路710的一部分、连通流路704的一部分、和燃烧室712盖住。形成在底板430上的导入口432位于改性燃料供给流路702的端部703之上，形成在底板430上的排出口434位于连通流路704的端部705之上。
这样，由于隔板421～425接合在箱体411的顶板412上，所以由箱体411与底板430而形成的中空部通过隔板421～425成为从导入口432直到排出口434的连续的曲折状的流路。
在该改性器400中，在箱体411与底板430的内表面或隔板421～425的表面上担载有改性催化剂(例如Cu/ZnO类催化剂或Pd/ZnO类催化剂)。
为了组装改性器400，首先将隔板421～425接合到箱体411的内部。接着，将改性催化剂担载在箱体411的内表面、或隔板421～425的表面及底板430的上表面。然后，将箱体411的侧板413～416的下端与底板430的外缘部接合，将箱体411的下部开口用底板430封闭。
(一氧化碳除去器)一氧化碳除去器500A设在基础部652之上。
如图7、图8所示，该一氧化碳除去器500A由箱体511、7片隔板521～527、和底板530构成。箱体511、隔板521～527与底板530同样，由例如不锈钢等金属板构成。
箱体511具有长方形的顶板512；在顶板512的四个边中的相对置的两边上相对于顶板512以垂直连接的状态连接的一对侧板513、515；和在顶板512的另外的相对置的两边上相对于顶板512以垂直连接的状态连接的一对侧板514、516。侧板513、515相对于侧板514、516以垂直连接的状态连接，通过这四片侧板513～516设置为正方形框状或长方形框状。
顶板512、侧板513～516的厚度越厚则强度越高，能够防止当收容到内部被减压了的隔热包791中时的变形。但是，与上述改性器同样，厚度越厚则一氧化碳除去器500A的重量越增加，并且其热容增大，例如在启动时加热到期望的温度所需要的时间变长。因此，在本实施方式中，如后所述，与上述改性器400的情况同样，通过将隔板521～527接合到顶板512上来增强箱体511。由此，能够在维持箱体511的强度的同时减薄顶板512、侧板513～516的厚度，能够减轻重量，并且减小其热容而加快启动速度。
隔板521～527与侧板514、516平行地隔开间隔而设置。隔板521、523、525、527的侧板513侧的端部与侧板513接触，侧板515侧的端部与侧板515隔开间隔地配置。
在隔板521～527的上端部，设有与顶板512平行的接合部521a～527a。通过将接合部521a～527a与顶板512通过焊接或钎焊而接合，从而将隔板521～527固定在箱体511的内部。
通过这样将顶板512与隔板521～527接合，与没有将顶板512与隔板521～527接合的情况相比能够将顶板512增强。由此，如后所述，在将微反应器模块600收容在内部被减压了的隔热包791中的情况下，即使在将顶板512、隔板521～527的厚度减薄到在没有将顶板512与隔板521～527接合时会较大地变形的程度的情况下，也能够使顶板512几乎不变形。
隔板522、524、526的侧板515侧的端部与侧板515接触，侧板513侧的端部与侧板513隔开间隔地配置。因此，通过将一氧化碳除去器500A内用隔板521～527分隔，成为从导入口532直到排出口534的连续的曲折状的流路。
隔板521～527的下端部与底板530接触。另外，也可以将隔板521～527的下端部与底板530接合。
在底板530的侧板513侧的端部，设有将反应物导入一氧化碳除去器500A内的导入口532、和将产物排出一氧化碳除去器500A外的排出口534。另外，导入口532设在侧板514与后述的隔板521之间，排出口534设在侧板516与隔板527之间。
在底板530与隔板521～527的下端部接触的状态下，将其边缘部与侧板513～516的下边部接合。这样，通过将箱体511的下表面开口用底板530封闭而形成中空的箱型部件，形成在中空箱型部件的内部中具有曲折状的流路的平行四面体状的一氧化碳除去器500A。
底板530接合在基础部652的上表面。通过底板530将改性燃料供给流路702的一部分、排气流路714的一部分、燃烧燃料供给流路710的一部分、连通流路704的一部分、空气供给流路706、混合室708、燃烧燃料供给流路716、和排气室718盖住。形成在底板530上的导入口532位于混合室708的角部709之上，形成在底板530上的排出口534位于排气室718的角部719之上。
在该一氧化碳除去器500A中，在箱体511与底板530的内表面或隔板521～527上担载有一氧化碳选择性氧化催化剂(例如铂等)。
为了组装一氧化碳除去器500A，首先将隔板521～527接合到箱体511的内部。接着，将一氧化碳选择性氧化催化剂担载在箱体511的内表面、或隔板521～527的表面及底板530的上表面。然后，将箱体511的侧板513～516的下端与底板530的外缘部接合，将箱体511的下部开口用底板530封闭。
(微反应器模块600内的路径)接着，对设在给排部602、高温反应部604、低温反应部606及连结部608的内侧的流路进行说明。
图9是表示在本实施方式的微反应器模块中、从供给由气体燃料与空气构成的燃料混合气体开始、到将作为产物的水蒸气等排出的路径的图。
图10是表示在本实施方式的微反应器模块中、从供给液体燃料与水开始、到将含有作为产物的氢气的混合气体排出的路径的图。
即，由供给到管材632中的气体燃料和空气构成的燃烧混合气体经由贯通孔674、燃烧燃料供给流路716、贯通孔676，被供给到第一燃烧器612的燃烧用流路625中，引起燃烧反应。作为燃烧反应后的产物的水蒸气等经由贯通孔677被供给到排气流路714中，经由贯通孔673、管材630被排出。此外，由供给到管材628的气体燃料和空气构成的燃烧混合气体经由贯通孔672、燃烧燃料供给流路710，被供给到第二燃烧器614的燃烧室712中，引起燃烧反应。作为燃烧反应后的产物的水蒸气等被供给到排气流路714中，经由贯通孔673、管材630被排出。
此外，被供给到气化器610的液体燃料导入管622中的液体燃料与水被第一燃烧器612加热而气化，气化了的燃料与水的混合气体经由改性燃料供给流路702、导入口432被供给到改性器400中。由改性器400生成的含有氢气的改性气体经由排出口434、连通流路704，被供给到低温反应部606的混合室708中。另一方面，供给到管材634中的空气经由贯通孔675、空气供给流路706被供给到混合室708中，与含有从改性器400供给的改性气体的混合气体混合。通过混合室708混合的空气与改性气体的混合气体经由导入口532被供给一氧化碳除去器500A内。由一氧化碳除去器500A除去了一氧化碳后的混合气体经由排出口534、排气室718、贯通孔671、管材626被排出。
(隔热包)图11是从斜下方观察覆盖本实施方式的微反应器模块的隔热包的分解立体图。
如图11所示，该微反应器模块600具备收容了高温反应部604、低温反应部606及连结部608的隔热包791。
隔热包791由下表面开口的长方形状的箱792、和将箱792的下表面开口封闭的板793构成，板793接合在箱792上。隔热包791将来自微反应器模块600的热辐射反射而抑制其向隔热包791之外传输。隔热包791与微反应器模块600之间的内部空间被减压排气，以使其内压成为比大气压低的气压，例如为1Pa以下。
给排部602的作为氢气用排出路的管材634从隔热包791露出，连结到后述的发电单元808的燃料极，液体燃料导入管622经由流量控制组件806连结到燃料容器804。
具有导线732、731、733、734、736、735、737、738的配线组739的一部分从隔热包791露出。在配线组739中，优选以彼此间隔均等的方式使各导线分离，并优选配置在液体燃料导入管622的周围。
液体燃料导入管622、管材626、628、630、632、634以及导线732、731、733、734、736、735、737、738通过金属钎料、玻璃材料或绝缘封闭材料而接合在隔热包791的基板793上，以便不会产生使得外气从液体燃料导入管622、管材626、628、630、632、634以及导线732、731、733、734、736、735、737、738的分别从隔热包791露出的部分侵入到隔热包791内而使内压上升的间隙。
由此，能够将隔热包791的内部空间的内压维持得较低，所以对微反应器模块600发出的热进行传输的介质变得稀薄，并抑制了内部空间的热对流，所以能够增加微反应器模块600的保温效果。
隔热包791由于是金属性，所以显示出导线性，但由于导线732、731、733、734、736、735、737、738被高熔点绝缘体覆盖，所以导线732、731、733、734、736、735、737、738不会分别与隔热包791导通。
并且，在由隔热包791封闭的空间中，在微反应器模块600的高温反应部604及低温反应部606之间夹着规定长度的连结部608，但由于连结部608的容积相对于高温反应部604及低温反应部606的容积很小，所以抑制了通过连结部608的从高温反应部604向低温反应部606的热的传输，在高温反应部604与低温反应部606之间能够维持反应所需的热梯度，并且能够容易使高温反应部604内的温度变得均匀，容易使低温反应部606内的温度变得均等。
此外，在低温反应部606的表面上也可以设置吸气材料728，其通过吸附在箱792与基础板793的接合时不能进行充分的减压排气而残留的气体、从微反应器模块600泄漏到隔热包791的内部空间中的气体、从外部侵入到隔热包791内的气体等这些成为隔热包791的内部空间的压力升高的主要原因的气体，从而将隔热包791的内部空间的内压维持得较低。此外，也可以在该吸气材料728上设置加热用的电热部件等的加热器、在该加热器上连接未图示的在两端部连接着导线737、738的配线。吸气材料728通过被加热而活化、从而具有气体的吸附作用，作为吸气材料728的材料，可以列举出以锆、钡、钛或矾为主成分的合金。
此外，设置吸气材料728的位置并不限于低温反应部606的表面，也可以是高温反应部604的表面、连结部608的上部、或者隔热包791的内表面侧，优选设置在高温反应部604与低温反应部606之间的间隙部分内，由此能够不增大隔热包791的尺寸。
这样，板793被多个通孔795贯通，在将管材626、628、630、632、634、液体燃料导入管622及导线731～738插通到各自的通孔795中的状态下，将这些贯通孔795用金属或玻璃材料封闭。隔热包791的内部空间被密闭，但由于器内部空间被减压，所以隔热效果高。因此，能够抑制热损失。
(隔热性能的研究)接着，根据对应于构成改性器400及一氧化碳除去器500A的反应容器与隔热包791的内壁面的距离(真空层厚)的热损失、隔热包的表面温度及反应容器的顶板的变异量之间的关系，来说明本实施方式的微反应器模块600中的隔热包791的隔热性能。
图12是表示本实施方式的微反应器模块的热损失与真空层厚之间的关系的计算结果的曲线图。
图13是表示本实施方式的微反应器模块的隔热包的表面温度与真空层厚之间的关系的计算结果的曲线图。
这里，设反应容器及隔热包的材料为不锈钢(SUS304)、反应容器的尺寸为23mm×16mm×5.2mm，设反应容器的初始温度为380℃，设外部温度为20℃，设隔热包内的压力为0.033Pa，进行计算。
由图12可知，反应容器与隔热包的内壁面之间的距离越大则热损失越是降低。此外，由图13可知，反应容器与隔热包的内壁面之间的距离越大则越能够防止隔热包的表面温度的上升。根据这些曲线可评价，为了将隔热包的表面温度维持为常温(40℃左右)，反应容器与隔热包的内壁面之间需要的最低限度的距离(真空层厚)约为0.75mm。
为了实现装置的小型化，希望尽可能减小反应容器与隔热包的内壁面之间的距离。所以，在反应容器与隔热包的内壁面的距离为1mm的情况下，为了使与隔热包的内壁面的距离不会比0.75mm小，需要将反应容器的变形量抑制在0.25mm(＝1mm-0.75mm)左右。所以，对于在将本实施方式的微反应器模块600中的反应容器的顶板的厚度改变为0.05mm、0.1mm、0.2mm时的、将顶板与隔板接合时和不接合时的顶板的变形量进行说明。
图14是表示本实施方式的微反应器模块的反应容器在顶板和隔板接合(有翅片接合)时、和不接合(无翅片接合)时的顶板的厚度与变形量之间的关系的计算结果的图。
这里，设反应容器及隔热包的材料为不锈钢(SUS304)、设反应容器的尺寸为23mm×16mm×5.2mm、设隔板的厚度为0.1mm、设隔板的片数为7片，设反应容器的初始温度为380℃，设外部温度为20℃，设反应容器内的压力为101325Pa(大气压)、设隔热包内的压力为0.033Pa，进行计算。
如图14所示，(1)在不将顶板与隔板接合的情况下，可以认为在设顶板的厚度为0.2mm时，顶板的变形量为0.13mm。
在设顶板的厚度为0.1mm时，顶板的变形量为1mm。
在设顶板的厚度为0.05mm时，顶板的变形量为1mm以上。
(2)在将顶板与隔板接合的情况下，可以认为在设顶板的厚度为0.05mm时，顶板的变形量为0.13mm。
在设顶板的厚度为0.1mm时，顶板的变形量为0.02mm。
在设顶板的厚度为0.2mm时，顶板的变形量为0.02mm以下，实质上几乎不变形。
根据这些结果可知，在没有将顶板与隔板接合的情况下，为了使反应容器的变形量为0.25mm以下，顶板的厚度至少需要0.2mm左右。另一方面，可知在将顶板与隔板接合的情况下，顶板的厚度即使是0.05mm也没有问题。
接着，对将本实施方式的微反应器模块600中的反应容器的顶板的厚度设为0.2mm、0.1mm、0.005mm时的热容进行说明。
图15是表示改变了本实施方式的微反应器模块的反应容器的顶板厚度时的反应容器的热容比的计算结果的表。
这里，设反应容器及隔热包的材料为不锈钢(SUS304)、反应容器的尺寸为23mm×16mm×5.2mm、隔板的厚度为0.1mm、隔板的片数为7片，进行计算。
如图15所示，如果设定当顶板的厚度为0.2mm时的反应容器的热容为1，则当顶板的厚度为0.1mm时的反应容器的热容为0.62，当顶板的厚度为0.05mm时的反应容器的热容为0.43。
因而，如果使顶板的厚度为0.05mm，则与使顶板的厚度为0.2mm时相比较，能够使反应容器的热容减半。因此，在启动时通过加热器将反应容器加热的情况下，能够将达到规定温度的启动时间相对于使顶板的厚度为0.2mm的情况减半。这样，根据本实施方式的将顶板与隔板接合的构造，相对于不将顶板与隔板接合的构造，如果设定变形量为相同程度，则能够将顶板的厚度减薄到1/4左右。由此，能够在维持反应容器的强度的同时大幅减轻反应容器的重量，并且，通过减小反应容器的热容，能够大幅缩短对反应容器进行加热至设定的规定温度的启动时间。
(微反应器模块的动作)接着，对本实施方式的微反应器模块600的动作进行说明。
首先，如果对导线737、738之间施加电压，则吸气材料728被加热器加热，使吸气材料728活化。由此，使隔热包791内的气体等使压力升高的因素被吸气材料728吸附，从而隔热包791内的减压度提高，隔热效率提高。
此外，如果在导线731、732之间施加电压，则电热线720发热，将低温反应部606加热。如果对导线733、734之间施加电压，则电热线722发热，将高温反应部604加热。如果对导线735、736之间施加电压，则电热线724发热，将液体燃料导入管622的上部加热。由于液体燃料导入管622、高温反应部604、低温反应部606及连结部608由金属材料构成，所以在它们之间容易热传导。另外，通过由控制装置测量电热线720、722、724的电流、电压，可以测量液体燃料导入管622、高温反应部604及低温反应部606的温度，将测量温度反馈给控制装置，通过控制装置控制电热线720、722、724的电压，由此进行液体燃料导入管622、高温反应部604及低温反应部606的温度控制。
在通过电热线720、722、724将液体燃料导入管622、高温反应部604及低温反应部606加热的状态下，如果通过泵等连续或断续地对液体燃料导入管622供给液体燃料与水的混合液，则混合液被吸液材料623吸收，通过毛细管现象，混合液朝向液体燃料导入管622内的上方浸透。接着，吸液材料623内的混合液发生气化，从吸液材料蒸散出燃料与水的混合气体。由于混合液体在吸液材料623内气化，所以能够抑制暴沸，能够稳定地气化。
接着，从吸液材料623蒸散出的混合气体通过贯通孔678、改性燃料供给流路702、导入口432流入到改性器400内。然后，混合气体在改性器400内流动时，混合气体被加热而发生催化反应，生成氢气等(在燃料为甲醇的情况下，参照上述的化学反应式(1)、(2))。
由改性器400生成的混合气体(改性气体含有氢气、二氧化碳气体、一氧化碳气体等)通过排出口434及连通流路704向混合室708流入。另一方面，空气通过泵等供给到管材634，通过贯通孔675及空气供给流路706向混合室708流入，氢气等混合气体与空气混合。
接着，含有空气、氢气、一氧化碳气体、二氧化碳气体等的混合气体从混合室708通过导入口532向一氧化碳除去器500A内流入。当混合气体在一氧化碳除去器500A内流动时，混合气体中的一氧化碳气体被选择性地氧化，一氧化碳气体被除去。
这里，一氧化碳气体在一氧化碳除去器500A内并不是均匀地反应，而是在一氧化碳除去器500A内的流路中的下游处的一氧化碳气体的反应速度变高。由于液体燃料导入管622位于该下游的部分的下方，所以能够将由一氧化碳气体的氧化反应生成的热有效地用于水和燃料的气化热。
接着，将除去了一氧化碳的状态下的混合气体从排出口534经由排气室718、贯通孔671、管材626，供给到燃料电池的燃料极等。
在燃料电池中，通过氢气的电化学反应生成电，将含有未反应的氢气等的尾气从燃料电池排出。
以上的动作是初始阶段的动作，然后还接着将混合液供给到液体燃料导入管622中。
接着，将空气混合到从燃料电池排出的尾气中，将该混合气体(以下称作“燃烧混合气体”)供给到管材632及管材628中。被供给到管材632中的燃烧混合气体通过贯通孔674、燃烧燃料供给流路716、贯通孔676流入到燃烧用流路625中，燃烧混合气体在燃烧用流路625中发生催化燃烧。由此产生燃烧热，由于燃烧用流路625在低温反应部606的下侧围绕液体燃料导入管622，所以通过燃烧热将液体燃料导入管622加热并将低温反应部606加热。因此，能够减少电热线720、724的消耗电力，能量的利用效率提高。
另一方面，被供给到管材628中的燃烧混合气体通过贯通孔672、燃烧燃料供给流路710向燃烧室712流入，燃烧混合气体在燃烧室712中发生催化燃烧。由此发出燃烧热，通过燃烧热将改性器400加热。因此，能够减少电热线722的消耗电力，能量的利用效率提高。
这里，由于必须将高温反应部604保持为比低温反应部606更高的温度，所以例如使第二燃烧器614中每单位时间的尾气的氢供给量比第一燃烧器612中每单位时间的尾气的氢供给量多。或者，也可以使第一燃烧器612中作为冷介质的氧(空气)的每单位时间的供给量比第二燃烧器614中作为冷介质的氧(空气)的每单位时间的供给量多。
另外，也可以将储存在燃料容器中的液体燃料气化，将该气化了的燃料和空气的燃烧混合气体供给到管材628、632中。
在混合液被供给到液体燃料导入管622中的状态下、燃烧混合气体被供给到管材628、632中的状态下，控制装置一边通过电热线720、722、724测量温度，一边控制电热线720、722、724的施加电压，并且控制泵等。如果通过控制装置来控制泵等，则可以控制供给到管材628、632中的燃烧混合气体的流量，由此来控制燃烧器612、614的燃烧热量。这样，通过控制装置控制电热线720、722、724及泵，可以进行对液体燃料导入管622、高温反应部604及低温反应部606的温度控制。这里，进行温度控制，以使高温反应部604成为375℃，低温反应部606成为150℃。
(发电组件)接着，对具备本实施方式的微反应器模块600的发电组件的一例进行说明。
图16是表示具备本实施方式的微反应器模块的发电组件的一例的立体图。
如图16所示，上述实施方式中那样的微反应器模块600可以组装到发电组件801中使用。该发电组件801例如具备框架802；可相对于框架802拆装的燃料容器804；具有流路、泵、流量传感器及阀等的流量控制组件806；收容在隔热包791中的状态下的微反应器模块600；具有燃料电池、加湿器及回收器的发电单元808；空气泵810；具有二次电池、DC-DC转换器及外部接口等的电源组件812。
通过由流量控制组件806将燃料容器804内的水和液体燃料的混合气体供给到微反应器模块600中，如上述那样生成氢气，将氢气供给到发电单元808的燃料电池中，将生成的电蓄存到电源组件812的二次电池中。
(电子设备)图17是表示使用发电组件作为电源的电子设备的一例的立体图。
如图17所示，该电子设备851是便携型的电子设备，例如是笔记本型个人计算机。
电子设备851具备内装有由CPU、RAM、ROM、及其他电子部件构成的运算处理电路并具备键盘852的下壳体854；和具备液晶显示器856的上壳体858。下壳体854和上壳体858通过铰链结合，并被构成为能够将上壳体858叠合到下壳体854上、并使液晶显示器856在与键盘852相对置的状态下折叠。从下壳体854的右侧面直到底面，凹设有用来安装发电组件801的安装部860，如果将发电组件801安装到安装部860上，则通过发电组件801的电使电子设备851动作。
另外，本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，也可以进行各种改良及设计的变更。
<变形例1>
以下，对本发明的上述实施方式的微反应器模块600的第1变形例进行说明。另外，除了以下说明的一氧化碳除去器500B(反应容器)以及基础板642的一部分以外，由于与第1实施方式同样，所以省略其说明。
图18是表示本发明的微反应器模块的第1变形例的一氧化碳除去器的分解立体图。
图19A是第1变形例中的一氧化碳除去器的俯视图，图19B是侧视图。
图20是沿着图19B的XX-XX剖视图。
图21是沿着图19B的XXI-XXI剖视图。
图22是在第1变形例中的一氧化碳除去器中使用的分隔部件的分解立体图。
图23是表示与第1变形例中的一氧化碳除去器对应的基础板的结构的剖视图。
第1变形例中的一氧化碳除去器500B如图18所示，一氧化碳除去器500B由箱体511、底板530和分隔部件540构成。另外，对于箱体511及底板530，与第1实施方式相同的部件赋予相同的标号而省略其说明。
将底板530的缘部接合在侧板513～516的下边部，以使底板530与顶板12平行。在将分隔部件540收容在箱体511中的状态下将箱体511的下表面开口用底板530封闭，由此构成具有中空的平行四面体状的反应容器。
在底板530的侧板513侧的端部，设有将反应物导入一氧化碳除去器500B内的导入口532、和将产物排出一氧化碳除去器500B外的排出口534。导入口532设在侧板514与后述的隔板541之间，排出口534设在后述的隔板545、546之间。另外，如图23所示，本实施方式的基础板642与排出口534的位置相配合而改变排气室718的位置，将排出口534配置在角部719之上。
分隔部件540如图22所示，由7片隔板541、542、543、544、545、546、547、和垫板549构成。
隔板541、542、543、544、545、546、547平行于侧板514、516而设置，将一氧化碳除去器500B内分割为8列。在隔板541、542、543、544、545、546、547上，分别在高度方向的中央位置上，从侧板513侧开始，与垫板549平行地设有切口541a、542a、543a、544a、545a、546a、547a。该切口541a、542a、543a、544a、545a、546a、547a的高度等于垫板549的厚度。隔板541、542、543、544、545、546、547的侧板513侧的端部被切口541a、542a、543a、544a、545a、546a、547a分割为上下2部分。
在从侧板514侧开始数的第1、3、5个隔板541、543、545上，在侧板513侧的上侧的端部侧，设有贯通隔板541、543、545的连接口104、112、120。
在从侧板514侧开始数的第2、4个隔板542、544上，在侧板513侧的下侧的端部侧，设有贯通隔板542、544的连接口108、116。
在从侧板514侧开始数的第6个隔板546上，在侧板515侧的端部侧，设有贯通隔板546的上下两个连接口122、130。
在从侧板514侧开始数的第7个隔板547上，在侧板513侧的上下两个端部侧，分别设有贯通隔板547的连接口124、128。
各隔板541、542、543、544、545、546、547的上端部通过焊接或钎焊与顶板512接合。
垫板549在收纳于一氧化碳除去器500B内的状态下，与顶板512及底板530平行地设置，将一氧化碳除去器500B内分割为上下两段。在垫板549上，如图22所示，从侧板515侧开始，与隔板541、542、543、544、545、546、547平行且等间隔地设有7个切口541b、542b、543b、544b、545b、546b、547b。该切口541b、542b、543b、544b、545b、546b、547b的宽度分别等于隔板541、542、543、544、545、546、547的厚度。
此外，垫板549的侧板515侧的端部被7个切口541b、542b、543b、544b、545b、546b、547b分割为8份。在该8个端部中的从侧板514侧开始数的第1～5个、以及第8个端部上，设有贯通垫板549的连接口102、106、110、114、118、126。
切口541b、542b、543b、544b、545b、546b、547b分别与隔板541、542、543、544、545、546、547的切口541a、542a、543a、544a、545a、546a、547a对应，并按照使其长度的和为垫板549、隔板541、542、543、544、545、546、547的切口方向的长度以上的方式形成。
通过垫板549与隔板541、542、543、544、545、546、547分别用切口541a、542a、543a、544a、545a、546a、547a部分夹持垫板549、并且用切口541b、542b、543b、544b、545b、546b、547b部分夹持隔板541、542、543、544、545、546、547的方式而组合，从而相互垂直地组装。另外，既可以将该组装部分焊接，也可以钎焊。通过焊接或钎焊，能够将垫板549与隔板541、542、543、544、545、546、547可靠地固定。此外，垫板549与隔板541、542、543、544、545、546、547的周缘部分抵接在反应容器1的顶板12、底板530及侧板513～516的内面侧，并通过焊接或钎焊而接合。
如图20、图21所示，一氧化碳除去器500B内被分隔部件540分割为16个反应室101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131。
即，通过垫板549将一氧化碳除去器500B内分割为上段(垫板549与顶板512之间)和下段(底板530与垫板549之间)。上段如图21所示，被隔板541、542、543、544、545、546、547分割为8个反应室103、105、111、113、119、121、123、125。此外，下段如图20所示，被隔板541、542、543、544、545、546、547分割为8个反应室101、107、109、115、117、131、129、127。
图24是表示为了说明第1变形例的一氧化碳除去器中的各反应室与导入口、排出口、连接口之间的关系，用与侧板513平行的面进行切断的示意剖视图。
反应室101通过导入口532连通到一氧化碳除去器500B外，并且通过连接口102与反应室103连通。此外，反应室131通过连接口130与反应室129连通，并且通过排出口534连通到一氧化碳除去器500B外。其他反应室103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129通过连接口104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128中的任意两个与相邻的两个反应室连通。
接着，对一氧化碳除去器500B内的反应物的流路进行说明。
如图24中箭头所示，反应物首先从导入口532流入到一氧化碳除去器500B内的反应室101中，然后依次通过连接口102、反应室103、连接口104、反应室105、连接口106、反应室107、连接口108、反应室109、连接口110、反应室111、连接口112、反应室113、连接口114、反应室115、连接口116、反应室117、连接口118、反应室119、连接口120、反应室121、连接口122、反应室123、连接口124、反应室125、连接口126、反应室127、连接口128、反应室129、连接口130、反应室131，从排出口534流出到一氧化碳除去器500B外。
在第1变形例中，也与上述实施方式的情况同样，通过将顶板512与隔板541、542、543、544、545、546、547接合，从而能够将顶板512增强。由此，在将微反应器模块600收容在内部被减压了的隔热包791中的情况下，即使在将顶板512的厚度减薄到在没有将顶板512与隔板541～547接合的构造时会较大地变形的程度的情况下，也能够使顶板512几乎不变形。
此外，根据第1实施例，通过分隔部件540将一氧化碳除去器500B内分隔为16个反应室101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131，这些反应室通过设在分隔部件540上的连接口102、104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128、130与相邻的任意两个反应室连通，从设在一氧化碳除去器500B上的导入口532到排出口534作为一个流路而连通，所以能够减小流路的截面尺寸、缩短反应物扩散到设于流路表面上的催化剂的扩散时间，并且能够使流路长变长而使反应时间变长。
此外，分隔部件540能够通过下述方式形成，因此能够容易地组装，即通过将垫板549与隔板541、542、543、544、545、546、547组合，以使得分别由切口541b、542b、543b、544b、545b、546b、547b部分夹持垫板549、并且由切口541a、542a、543a、544a、545a、546a、547a部分夹持隔板541、542、543、544、545、546、547，从而能够相互垂直地组装而形成分隔部件540。
为了组装一氧化碳除去器500B，首先将改性催化剂担载在箱体511的内表面或组装后的分隔部件540的表面以及底板530的上表面上。接着，将组装后的分隔部件540接合到箱体511的内部中。然后，将箱体511的侧板513～516的下端和底板530的外缘部接合，用底板530将箱体511的下部开口封闭。
<变形例2>
接着，对本发明的微反应器模块600(反应装置)的第2变形例进行说明。另外，除了以下说明的一氧化碳除去器500C以外，与第1变形例同样，所以省略其说明。
图25是表示本发明的微反应器模块的第2变形例的一氧化碳除去器的分解立体图。
图26A是第2变形例中的一氧化碳除去器的俯视图，图26B是侧视图。
图27是图26B的XXVII-XXVII剖视图。
图28是图26B的XXVIII-XXVIII剖视图。
图29是在第2变形例中的一氧化碳除去器中使用的分隔部件的分解立体图。
第2变形例中的一氧化碳除去器500C如图25所示，由箱体511、底板530和分隔部件550构成。另外，关于箱体511和底板530，由于与第1变形例同样，所以省略其说明。
分隔部件550如图29所示，由隔壁551和垫板569构成。
隔壁551由两片增强板560、568、7片隔板561、562、563、564、565、566、567、连结板571a、571b、572、573a、573b、574、575a、575b、576、577a、577b、578构成。
增强板560、568分别沿着侧板514、516配置。
隔板561、562、563、564、565、566、567与侧板514、516平行地设置，将一氧化碳除去器500C内分割为8列。
在增强板560、568及隔板561、562、563、564、565、566、567上，分别在其高度方向的中央位置，从侧板513侧开始，与垫板569平行地设有切口560a、561a、562a、563a、564a、565a、566a、567a、568a。该切口560a、561a、562a、563a、564a、565a、566a、567a、568a的高度等于垫板569的厚度。增强板560、568及隔板561、562、563、564、565、566、567的侧板513侧的端部被切口560a、561a、562a、563a、564a、565a、566a、567a、568a分割为上下2部分。
在从侧板514侧开始数的第1、3、5个隔板561、563、565上，在侧板513侧的上侧的端部侧，设有贯通隔板561、563、565的连接口104、112、120。
在从侧板514侧开始数的第2、4个隔板562、564上，在侧板513侧的下侧的端部侧，设有贯通隔板562、564的连接口108、116。
在从侧板514侧开始数的第6个隔板566上，在侧板515侧的端部侧，设有贯通隔板566的上下两个连接口122、130。
在从侧板514侧开始数的第7个隔板567上，在侧板513侧的上下两个端部侧，分别设有贯通隔板567的连接口124、128。
通过连结板571a、571b、572、573a、573b、574、575a、575b、576、577a、577b、578将增强板560、568及隔板561、562、563、564、565、566、567连结，形成截面为矩形波形状的隔壁551。隔壁551的波高方向被配置为与侧板513、515垂直的方向。
即，连接板571a、571b将增强板560和隔板561的侧板513侧的端部彼此连结。连接板572将隔板561和隔板562的侧板515侧的端部彼此连结。连接板573a、573b将隔板562和隔板563的侧板513侧的端部彼此连结。连接板574将隔板563和隔板564的侧板515侧的端部彼此连结。连接板575a、575b将隔板564和隔板565的侧板513侧的端部彼此连结。连接板576将隔板565和隔板566的侧板515侧的端部彼此连结。连接板577a、577b将隔板566和隔板567的侧板513侧的端部彼此连结。连接板578将隔板567和增强板568的侧板515侧的端部彼此连结。
隔壁551的上端部通过焊接或钎焊与顶板512接合。
垫板569在收纳于一氧化碳除去器500C内的状态下，与顶板512及底板530平行地设置，将一氧化碳除去器500C内分割为上下两段。
在垫板569的侧板514侧及侧板516侧的两端部上，在侧板513侧设有被增强板560、568的切口560a、568a夹持的凸部560b、568b。
在垫板569上，如图29所示，从侧板515侧开始，与隔板561、562、563、564、565、566、567平行地等间隔地设有7个切口561b、562b、563b、564b、565b、566b、567b。该切口561b、562b、563b、564b、565b、566b、567b的宽度分别等于隔板561、562、563、564、565、566、567的厚度。
此外，垫板569的侧板515侧的端部被7个切口561b、562b、563b、564b、565b、566b、567b分割为8份。在该8个端部中的从侧板514侧开始数的第1～5个、以及第8个端部上，设有贯通垫板569的连接口102、106、110、114、118、126。
切口561b、562b、563b、564b、565b、566b、567b分别与隔板561、562、563、564、565、566、567的切口561a、562a、563a、564a、565a、566a、567a对应，并且按照使其长度的和为垫板569、隔板561、562、563、564、565、566、567的切口方向的长度以上的方式形成。
隔壁551与垫板569通过分别用切口561a、562a、563a、564a、565a、566a、567a部分夹持垫板569、用切口560a、568a部分夹持凸部560b、568b、并且用切口561b、562b、563b、564b、565b、566b、567b部分夹持隔板561、562、563、564、565、566、567的方式组合，从而相互垂直地组装。另外，既可以将该组装部分焊接，也可以钎焊。通过焊接或钎焊，能够将垫板569与隔板561、562、563、564、565、566、567可靠地固定。此外，垫板569与隔板561、562、563、564、565、566、567的周缘部分抵接在反应容器1的顶板512、底板530及侧板513～516的内面侧，通过焊接或钎焊而接合。
如图27、图28所示，一氧化碳除去器500C内被分隔部件550分割为16个反应室101、103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129、131。
即，通过垫板569将一氧化碳除去器500C内分割为上段(垫板569与顶板512之间)和下段(底板530与垫板569之间)。上段如图28所示，被隔板561、562、563、564、565、566、567分割为8个反应室103、105、111、113、119、121、123、125。此外，下段如图27所示，被隔板561、562、563、564、565、566、567分割为8个反应室101、107、109、115、117、131、129、127。
反应室101通过导入口532连通到一氧化碳除去器500C外，并且通过连接口102与反应室103连通。此外，反应室131通过连接口130与反应室129连通，并且通过排出口534连通到一氧化碳除去器500C外。其他反应室103、105、107、109、111、113、115、117、119、121、123、125、127、129通过连接口104、106、108、110、112、114、116、118、120、122、124、126、128中的任意两个与相邻的两个反应室连通。
一氧化碳除去器500C内的反应物的流路与第1变形例的一氧化碳除去器500B同样。即，反应物首先从导入口532流入到一氧化碳除去器500C内的反应室101中，然后依次通过连接口102、反应室103、连接口104、反应室105、连接口106、反应室107、连接口108、反应室109、连接口110、反应室111、连接口112、反应室113、连接口114、反应室115、连接口116、反应室117、连接口118、反应室119、连接口120、反应室121、连接口122、反应室123、连接口124、反应室125、连接口126、反应室127、连接口128、反应室129、连接口130、反应室131，从排出口534流出到一氧化碳除去器500C外。
在第2变形例中，也与上述实施方式的情况同样，通过将隔壁551与顶板512接合，从而能够将顶板512增强。由此，在将微反应器模块600收容在内部被减压了的隔热包791中的情况下，即使在将顶板512的厚度减薄到在没有将顶板512与隔壁551接合的构造时会较大地变形的程度的情况下，也能够使顶板512几乎不变形。
此外，一氧化碳除去器500C与第1变形例的一氧化碳除去器500B同样，能够减小流路的截面尺寸、缩短反应物扩散到设于流路表面上的催化剂的扩散时间，并且能够使流路长变长而使反应时间变长。
此外，分隔部件550通过将隔壁551与垫板569相互夹持地组合，能够相互垂直地组装而形成，所以能够容易地组装。
为了组装一氧化碳除去器500C，首先将改性催化剂担载在箱体511的内表面或组装后的分隔部件550的表面以及底板530的上表面。接着，将组装后的分隔部件550接合到箱体511的内部中。然后，将箱体511的侧板513～516的下端和底板530的外缘部接合，用底板530将箱体511的下部开口封闭。
另外，在上述第2变形例中，是分隔部件550由隔壁551和垫板569构成、通过垫板569将一氧化碳除去器500C内分割为上下2部分的结构，但并不限于此，也可以是不具备垫板569、从而不将一氧化碳除去器500C内上下分割的结构。
<变形例3>
接着，对本发明的微反应器模块600(反应装置)的第3变形例进行说明。另外，除了以下说明的一氧化碳除去器500D以外，与第1、第2变形例同样，所以省略其说明。
图30是表示本发明的微反应器模块的第3变形例的一氧化碳除去器的分解立体图。
图31A是第3变形例中的一氧化碳除去器的俯视图，图31B是侧视图。
图32是沿着图31B的切断线XXXII-XXXII的面的向视剖视图。
图33是沿着图31B的切断线XXXIII-XXXIII的面的向视剖视图。
该一氧化碳除去器500D具备在一个面上开口的箱体511；收容在箱体511内而将箱体511内的空间分隔为底侧的空间和开口侧的空间的垫板250；将箱体110的开口封闭的盖板530；收容在由垫板250隔开的两个空间中的底侧的空间中的隔板220；和收容在开口侧的空间中的隔板240。另外，关于箱体511及盖板530，由于与第1、第2变形例同样，所以省略其说明。
隔板220具有呈三角波形状的曲折状的波纹板状的形状。即，隔板220是将带状的板交替地折回而成的，隔板220的第一分隔部222和第二分隔部224的连接部位成为折回棱线。隔板240也与第1实施方式的隔板120同样，具有呈三角波形成的波纹板状的形状，隔板240第一分隔部242和第二分隔部244的连接部位成为折回棱线。
隔板220和隔板240折回数相等，并且例如三角波的波长及波高也相等。
隔板220收容在垫板250与顶板512之间的空间中，以使其波高方向与侧板513～516平行。隔板220的一个折回棱线与箱体511的顶板512线接触，通过焊接或钎焊而接合。由此，在第3变形例中，也与上述实施方式的情况同样，能够将顶板512增强，在将微反应器模块600收容在内部被减压了的隔热包791中的情况下，即使在将顶板512减薄到在不将顶板512与隔板220接合的构造时会较大地变形的程度的情况下，也能够使顶板512几乎不变形。
隔板220的形成其波形状的两缘分别抵接在侧板513、515上，隔板220的两侧的分隔部222、222分别与侧板514、516成面接触。
垫板250嵌入到箱体511的中腹部，隔板220的另一个折回棱线与垫板250成线接触。这样，通过将隔板220收容在箱体511内的顶板512与垫板250之间的空间内，从而用隔板220将该空间划分为多个反应室218、218、……。
隔板240收容在垫板250与盖板530之间的空间中，以使其波高方向与侧板513～516平行。隔板240的一个折回棱线与垫板250成线接触。此外，隔板240的另一个折回棱线与盖板530成线接触。盖板530将箱体511的开口封闭。
通过将隔板240收容在箱体511内的盖板530与垫板250之间的空间内，从而用隔板240将该空间划分为多个反应室219、219、……。下方的隔板240夹着垫板250与上方的隔板220重合，上方的反应室218通过垫板250与反应室219分隔。
在隔板220的第一分隔部222上形成有第一连接口226，相邻的反应室218、218经由连接口226连通。在隔板220的第二分隔部224上形成有第一连接口228，相邻的反应室218、218经由连接口228连通。对于隔板240，也在第一分隔部242上形成有第二连接口246，在第二分隔部244上形成有第二连接口248，相邻的反应室219、219经由连接口246或连接口248连通。
在垫板250上形成有多个第三连接口252、252、……，上下相邻的反应室218、219经由连接口252连通。通过连接口226、228、246、248、252，这些反应室218、218、……、和反应室219、219、……成为规定的一连串的曲折状的流路。
在盖板530上形成导入口532和排出口534，其中，导入口532连通到在多个反应室219、219、……之中的作为一连串的曲折状的流路的末端的反应室219中的一个，而排出口534连通到上述作为末端的反应室219中的另一个。
为了组装一氧化碳除去器500D，首先将改性催化剂担载在箱体511的内表面、或隔板220、隔板240、垫板250的表面以及底板530的上表面。接着，将隔板220收容在箱体511的内部中，将隔板220的折回棱线与顶板512接合。接着，将垫板250、隔板240依次收容到箱体511的内部中。然后，将箱体511的侧板513～516的下端与底板530的外缘部接合，用底板530将箱体511的下部开口封闭。
另外，也可以将隔板220的折回棱线通过焊接等接合到垫板250上，也可以将隔板220的成为波形状的两边缘通过焊接接合在侧板513、515上，也可以将隔板220的两侧的分隔部222、222通过焊接等接合在侧板514、516上。此外，也可以将隔板240的折回棱线通过焊接等接合到垫板250及盖板530上，也可以将隔板240的成为波形状的两边缘通过焊接接合在侧板513、515上，也可以将隔板240的两侧的分隔部242、242通过焊接等接合在侧板514、516上。通过这样利用焊接等接合，能够进一步提高各反应室118、119的气密性，并且能够进一步提高一氧化碳除去器500D的刚性。
另外，在上述第3变形例中，做成了具有隔板220、隔板240和垫板250、并通过垫板250将一氧化碳除去器500D内分割为上下2部分的结构，但并不限于此，也可以是不具备垫板250、从而不将一氧化碳除去器500D内上下分割的结构。
以上，根据本发明，通过将对反应容器的箱体内的空间进行分割的隔板与顶板接合，能够将顶板增强。由此，能够在维持反应容器的强度、以便能够抑制当将反应容器收容在内部被减压了的隔热容器内时的由反应容器的内外压力差而带来的变形的同时，能够减薄反应容器的壁厚。此外，由此能够减轻反应容器的重量，并且能够减小反应容器的热容、缩短将反应容器加热至设定的规定温度的启动时间。
这里援用、组合了于2006年3月14日提出申请的日本特许申请第2006-69480号的内容，包括说明书、权利要求书、附图、摘要的全部的公开。
以上示出并说明了各种典型的实施方式，但本发明并不限于这些实施方式。因而，本发明的范围仅由所附的权利要求书限定。
权利要求
1.一种反应装置，其特征在于，具备被供给反应物并引起该反应物的反应的反应容器；所述反应容器具有中空的箱型部件，该箱型部件具有形成有供给所述反应物的流路的第1板、与该第1板相对向的第2板、以及与所述第1板的边缘和所述第2板的边缘连接而设置的第3板；和1个或多个隔板，该隔板被配置为将所述箱型部件内的空间分隔，形成所述反应物流动的反应流路，并接合在所述第2板的内面侧。
2.如权利要求1所述的反应装置，其中，所述第2板的刚性比所述第1板的刚性低。
3.如权利要求1所述的反应装置，其中，所述第2板与所述隔板通过焊接或钎焊中的任一种方式而接合。
4.如权利要求1所述的反应装置，其中，所述第2板、第3板及所述隔板由金属材料形成。
5.如权利要求1所述的反应装置，其中，所述隔板具有在与所述第2板实质上垂直的方向上设置的隔壁部。
6.如权利要求5所述的反应装置，其中，所述隔板在所述隔壁部的端部具有与该隔壁部实质上成直角地设置的接合部；所述接合部与所述第2板接合。
7.如权利要求1所述的反应装置，其中，在所述隔板上设有形成所述反应流路的第1贯通区域。
8.如权利要求1所述的反应装置，其中，所述隔板具有波高方向与所述第2板平行的矩形波形状。
9.如权利要求1所述的反应装置，其中，所述隔板具有波高方向与所述第2板垂直的三角波形状。
10.如权利要求1所述的反应装置，其中，在所述反应容器内还具备与所述第2板平行地配置、并将所述箱型部件内的空间分隔的平行隔板。
11.如权利要求10所述的反应装置，其中，在所述平行隔板上设有形成所述反应流路的第2贯通区域。
12.如权利要求1所述的反应装置，其中，还具备接合在所述第1板上、并增强该底板的基础板。
13.如权利要求1所述的反应装置，其中，还具备收容所述反应容器、且内部空间被设定为比大气压低的气压的隔热容器。
14.如权利要求1所述的反应装置，其具备第1反应部，在第1温度下引起反应物的反应；第2反应部，在比所述第1温度低的第2温度下引起反应物的反应；连结部，在所述第1反应部和所述第2反应部之间传送反应物及产物；其中，所述第1反应部及第2反应部中的至少一个被形成为具备所述反应容器。
15.如权利要求14所述的反应装置，其中，向所述第1反应部中供给第1反应物而生成第1产物；向所述第2反应部中供给第1产物而生成第2产物；所述第1反应物是水与在组成中含有氢的燃料被气化而得到的混合气体；所述第1反应部是引起所述第1反应物的改性反应的改性器；在所述第1产物中含有氢及一氧化碳；所述第2反应部是将包含在所述第1产物中的一氧化碳除去的一氧化碳除去器。
16.一种反应装置，其特征在于，具备被供给反应物并引起该反应物的反应的反应容器；和收容所述反应容器、且内部空间被设定为比大气压低的气压的隔热容器；其中，所述反应容器具有中空的箱型部件，该箱型部件具有形成有供给所述反应物的流路的第1板、与该第1板相对向的第2板、以及与所述第1板的边缘和所述第2板的边缘相连接而设置的第3板；和1个或多个隔板，该隔板被配置为将所述箱型部件内的空间分隔，形成所述反应物流动的反应流路，并接合在所述第2板的内面侧。
17.如权利要求16所述的反应装置，其中，所述第2板的刚性比所述第1板的刚性低。
18.如权利要求16所述的反应装置，其中，所述第2板与所述隔板通过焊接或钎焊中的任一种方式而接合。
19.如权利要求16所述的反应装置，其中，所述第2板、第3板及所述隔板由金属材料形成。
20.如权利要求16所述的反应装置，其中，所述隔板具有在与所述第2板实质上垂直的方向上设置的隔壁部。
21.如权利要求20所述的反应装置，其中，所述隔板在所述隔壁部的端部上具有与该隔壁部实质上成直角地设置的接合部；所述接合部与所述第2板接合。
22.一种反应装置，其特征在于，具备被供给反应物并引起该反应物的反应的反应容器；所述反应容器具有中空的箱型部件，该箱型部件具有形成有供给所述反应物的流路的第1板、与该第1板相对向的第2板、以及与所述第1板的边缘和所述第2板的边缘相连接而设置的第3板；和1个或多个隔板，该隔板被配置为将所述箱型部件内的空间分隔，形成所述反应物流动的反应流路，并具有在与所述第2板实质上垂直的方向上设置的隔壁部、和在所述隔壁部的端部上与该隔壁部实质上成直角地设置的接合部；所述接合部接合在所述第2板的内面侧。
全文摘要
本发明提供一种反应装置，其具备被供给反应物并引起该反应物的反应的反应容器，该反应容器具有中空的箱型部件和1个或多个隔板；该箱型部件具有形成有供给上述反应物的流路的第1板、与该第1板相对向的第2板、以及与上述第1板的边缘和上述第2板的边缘相连接而设置的第3板；该隔板被配置为将上述箱型部件内的空间分隔、形成上述反应物流动的反应流路，并具有在相对于上述第2板实质上垂直的方向上设置的隔壁部、和相对于该隔壁部实质上成直角地设置在端部上的接合部，上述接合部接合在上述第2板的内面侧。
文档编号C01B3/00GK101038973SQ20071008768
公开日2007年9月19日 申请日期2007年3月14日 优先权日2006年3月14日
发明者齐藤馨, 宫本直知, 山本忠夫 申请人:卡西欧计算机株式会社