反应装置的制作方法

文档序号:3434695阅读:126来源:国知局
专利名称:反应装置的制作方法
技术领域
本发明涉及供给反应物以引起反应的反应装置。
背景技术
近年来,为了在汽车或便携式设备等中搭载作为能量转换效率高的 清洁电源的燃料电池, 一直在进行开发。燃料电池是使燃料与大气中的 氧发生电化学反应以从化学能直接获取电能的装置。
采用氢作为用于燃料电池的燃料,但因氢在常温、常压下是气体, 因此处理存在问题。另一方面,在对醇类或汽油等具有氢原子的液体燃 料进行转化(也称为改性、改质)以生成氢的转化型燃料电池中,能够 容易地以液体的状态保存燃料。在这种转化型燃料电池中需要具备反应 装置,该反应装置具备反应部,并且反应部具有使液体燃料和水气化的 气化器、通过使气化得到的液体燃料与高温的水蒸气发生反应而获取发 电所需的氢的转化器(也称为改性器、改质器)、以及用于除去转化反 应的副产物即一氧化碳的一氧化碳除去器等。
为了使这种转化型燃料电池小型化, 一直在开发叠加了气化器、转 化器、 一氧化碳除去器的反应器而得到的称为微型反应器的小型反应装 置。在这样的微型反应器中,气化器、转化器、 一氧化碳除去器等反应 器例如通过接合形成有成为燃料等的流路的槽的金属基板而形成。此 外,在这样的反应装置中,需要将各反应器设定在反应所需的规定的工 作温度,因此有时在各反应器中设置利用电热丝的加热器以加热各反应 器,从而设定在所需的温度。这里,各反应器的工作温度是比较高的温 度,此外,为了抑制向外部的散热来降低热损失以提高热效率,有时需 要具备绝热容器,并将各反应器收容在绝热容器内。但是,如果在反应
装置中设置加热器来加热,则需要从绝热容器向外部引出用于向加热器 的电热丝施加电压的导线,经由导线会向外部传导反应器的热,从而产 生热损失。
另一方面,在燃料电池中, 一直在进行为了高温工作能提高发电效
率的固体氧化物型燃料电池(Solid Oxide Fuel Cell,以下称为SOFC) 的开发。在这种情况下,可采用在固体氧化物型电解质的一个面上形成 有燃料极、在另一个面上形成有氧极的发电元件(generation cell)。由 于该SOFC的反应在比较高的温度(大约500 100(TC左右)下进行, 因此发电元件被收容在绝热容器内,成为燃料气体或氧的供给流路、排 气的排出流路的配管、或阳极输出电极和阴极输出电极贯通绝热容器, 连接在绝热容器内的发电元件上。但是,在SOFC中,由于发电元件的 工作温度是比较高的温度,所以向外部露出的阳极输出电极及阴极输出 电极与发电元件的温度差较大,从而经由它们的热损失容易增大。

发明内容
本发明涉及一种反应装置,其具备用于收容反应部的绝热容器,且 具有将反应部的反应器设定在规定温度的构成,该反应装置具有能够减 少从绝热容器内的反应器向外部的热传导所造成的热损失的优点。
用于实现上述优点的本发明的第1反应装置具备反应部,其被供 给反应物并设定在规定的温度以引起反应;设在所述反应部上的多个电 极;绝热容器,其经由绝热用空间而将所述反应部收容在内部;给排部, 其由导体构成, 一端连接在所述反应部上,另一端贯通所述绝热容器的 壁面后向外部引出,而且该给排部用于向所述反应部供给反应物、同时 从该反应部排出反应产物,其中,所述多个电极中的至少一个与所述给 排部电连接。
用于实现上述优点的本发明的第2反应装置具备反应部,其具有 发电元件,该发电元件具有正极和负极两个电极,且设定在规定的温度、 通过反应物的电化学反应而从所述各电极获取电力;绝热容器,其经由绝热用空间将所述反应部收容在内部;给排部,其由导体构成, 一端连
接在所述反应部上,另一端贯通所述绝热容器的壁面后向外部引出以连 接所述绝热容器和所述反应部之间,且该给排部用于向所述反应部供给
所述发电用燃料和从该反应部排出反应产物;其中,所述发电元件中的 所述两个电极中的一个与所述给排部电连接。
用于实现上述优点的本发明的电子设备具备反应装置和负载,所述 反应装置具备反应部,其被供给反应物并设定在规定的温度以引起反 应;设在所述反应部上的多个电极;绝热容器,其经由绝热用空间而将 所述反应部收容在内部;给排部,其由导体构成, 一端连接在所述反应 部上,另一端贯通所述绝热容器的壁面后向外部引出以连接所述绝热容 器和所述反应部之间,且该给排部用于向所述反应部供给反应物和从该 反应部排出反应产物,同时与所述反应部的一个电极电连接;发电元件, 其通过反应物的电化学反应获取电力,其中,所述多个电极中的至少一 个与所述给排部电连接;所述负载通过从所述发电元件获取的电力而被 驱动。


图1是本发明的反应装置的第1实施方式的微型反应器模块(反应 装置)及覆盖微型反应器模块的绝热箱的分解立体图。
图2是按每个功能分开第1实施方式的微型反应器模块时的概略侧 视图。
图3是表示第1实施方式的微型反应器模块的下表面上的电热丝和 管材的接合部附近的俯视图。
图4是图3的IV-IV向视剖面图。
图5是表示第1实施方式的微型反应器模块的下表面上的电热丝和 管材的接合部附近的第1变形例的俯视图。 图6是图5的VI-VI向视剖面图。
图7是表示第1实施方式的微型反应器模块的下表面上的电热丝和管材的接合部附近的第2变形例的俯视图。
图8是图7的VIII-VIII向视剖面图。
图9是表示第1实施方式的微型反应器模块的下表面上的电热丝和 管材的接合部附近的第3变形例的俯视图。 图10是图9的X-X向视剖面图。
图11是表示具备第1实施方式的微型反应器模块的发电单元 (generatorunit)的一个例子的立体图。
图12是表示第1实施方式的微型反应器模块的发电单元上的组装 部分的布线结构的第1例的剖面图。
图13是表示第1实施方式的微型反应器模块的发电单元上的组装 部分的布线结构的第2例的剖面图。
图14是表示采用发电单元作为电源的电子设备的一个例子的立体图。
图15是表示采用本发明的反应装置的第2实施方式的电子设备的 构成的模块图。
图16是第2实施方式的发电元件的示意图。 图17是表示发电元件叠加的一个例子的示意图。 图18是第2实施方式的反应装置的立体图。 图19是图18的XIX向视图。
图20是表示第2实施方式的反应装置的绝热箱内的内部结构的透 视图。
图21是从下侧观察图20的反应装置的内部结构的立体图。 图22是图18的XXII-XXII向视剖面图。
图23是表示第2实施方式的反应装置中的电子流动方式的示意图。 图24是第2实施方式的反应装置中的连接部、转化器、燃料电池 部的下视图。
图25是图24的XXV-XXV向视剖面图。 图26是图24的XXIV-XXIV向视剖面图。
图27是图26的XXVII-XXVII向视剖面图。
图28是表示第2实施方式的反应装置中的稳定运转时的绝热箱内 的温度分布的示意图。
图29是表示第2实施方式的反应装置中的由温度上升导致的阳极 输出电极的变形情况的模拟图。
图30、图31、图32、图33是表示第2实施方式的反应装置中的绝 热箱的内部结构的变形例的立体图。
具体实施例方式
以下,基于附图所示的实施方式详细说明本发明的反应装置。但是, 在以下所述的实施方式中,为了实施本发明,在技术上附加了优选的各 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。
<第1实施方式>
首先,说明本发明的反应装置的第l实施方式。 图1是本发明的反应装置的第1实施方式的微型反应器模块(反应 装置)及覆盖微型反应器模块的绝热箱的分解立体图。
图2是按每个功能分开本实施方式的微型反应器模块时的概略侧视图。
该微型反应器模块600内装于例如笔记本电脑、PDA、电子笔记本、 数码照相机、便携式电话、手表、记录器、投影仪等电子设备中,用于 生成燃料电池中使用的氢气。
如图2所示,该微型反应器模块600具备进行反应物的供给或产 物的排出的给排部602、设定在比较高的温度(第l温度)以引起转化 反应的高温反应部(第1反应部)604、设定在比高温反应部604的设 定温度低的温度(第2温度)以引起选择氧化反应的低温反应部(第2 反应部)606、在高温反应部604和低温反应部606之间输送反应物或 产物的连接部608,且该微型反应器模块600收容在绝热箱(绝热容器) 791内。
在给排部602中,进行反应物从绝热箱791的外部向微型反应器模 块600中的供给、或产物从微型反应器模块600到绝热箱791的外部的 排出。
在给排部602中,如图2所示,设置气化器610及第1燃烧器612、 和排列在其周围的5根管材626、 628、 630、 632、 634。
将水和液体燃料(例如甲醇、乙醇、二甲醚、丁垸、汽油等)以分 别单独或混合的状态从燃料容器供给至气化器610中,通过第1燃烧器 612中的燃烧热,水和液体燃料在气化器610内气化。
将空气和气体燃料(例如氢、甲醇、乙醇、二甲醚、丁垸、汽油等) 以分别单独或混合气体的形式供给至第1燃烧器612中,通过它们的催 化燃烧而产生热。
5根管材626、 628、 630、 632、 634成为向微型反应器模块600供 给反应物的流路或送出微型反应器模块600的产物的流路。例如,成为 向第1燃烧器612及后述的第2燃烧器614供给燃料及空气的流路、排 出第1燃烧器612及第2燃烧器614的排气的流路、向后述的一氧化碳 除去器500供给氧的流路、向燃料电池输送在一氧化碳除去器500中除 去了--氧化碳的状态的混合气体(富氢气体)的流路。
5根管材626、 628、 630、 632、 634由导体构成,并兼备向后述的 电热丝720、 722施加电压的导线的作用。
高温反应部604中主要设置有第2燃烧器(加热部)614和设在第 2燃烧器614上的转化器400。
将空气和气体燃料(例如氢、甲醇、乙醇、二甲醚、丁烷、汽油等) 以分别单独或混合气体的形式供给至第2燃烧器614中,通过它们的催 化燃烧而产生热。
从气化器610向转化器400供给水和液体燃料气化得到的混合气 体,由第2燃烧器614加热转化器400。在转化器400中通过催化反应 从水蒸气和气化得到的液体燃料生成氢气等,另外生成了微量的一氧化 碳气体。在燃料是甲醇时,发生下式(1)、 (2)的化学反应。另外,生
成氢的反应是吸热反应,采用第2燃烧器614的燃烧热。 CH3OH+H20—3H2+C02 (1 )
2CH3OH+H20—5H2+CO+C02 (2) 在低温反应部606中主要设置有一氧化碳除去器500。 从转化器400向一氧化碳除去器500供给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,还供给空气。在 一氧化碳除去器500中,通过由第1燃烧器612加热而选择地氧化混合 气体中的一氧化碳,从而除去一氧化碳。除去了一氧化碳的状态的混合 气体(富氢气体)供给至燃料电池的燃料极。
在连接部608中设置有用于向高温反应部604供给反应物的流路或 向低温反应部606输送高温反应部604中的产物的流路。具体是,在第 2燃烧器64中设置供给燃料及空气的流路、排出第2燃烧器614的排 气的流路、向转化器400供给在气化器610中气化得到的水及燃料的流 路、向一氧化碳除去器500输送转化器400的产物的流路。
电热丝(加热部)720、 722例如通过将金属薄膜布图而形成。如图 1、图2所示,在低温反应部606的下表面,以蛇形的状态将电热丝720 布图,从低温反应部606通过连接部608到高温反应部604,在它们的 下表面以蛇形的状态将电热丝722布图。在此,在低温反应部606、连 接部608及高温反应部604由导体构成的情况下,在它们的下表面形成 氮化硅、氧化硅等绝缘层640,在该绝缘层640的表面上形成电热丝720、 722。通过在绝缘层640上将电热丝720、 722布图,不会使要施加的电 压短路。
另外,在低温反应部606、连接部608及高温反应部604的下表面 例如由陶瓷等绝缘体构成的情况下,不需要绝缘层640,能够直接将电 热丝720、 722布图。
电热丝720在启动时加热低温反应部606,电热丝722在启动时加 热高温反应部604及连接部608。
电热丝720的两端部与管材630、 632连接。此外,电热丝722的
两端部与管材626、 634连接。下面,说明该连接部的结构。
图3是表示本实施方式的微型反应器模块的下表面上的电热丝和管
材的接合部附近的俯视图。
图4是图3的IV-IV向视剖面图。
如图3、图4所示,在低温反应部606的下表面设有绝缘层640, 在绝缘层640的表面上形成有电热丝720。
在与低温反应部606的管材630的连接部,在绝缘层640的表面上 设有粘接层730。粘接层730以一部分与先前形成的电热丝720的端部 重合的方式形成。在粘接层730上,在与通向低温反应部606的内部的 孔606a相同的位置上设有贯通孔731。粘接层730对绝缘层640具有优 异的粘接性,通过使管材630的端部密合在与绝缘层640相反侧的面上, 使管材630粘接在低温反应部606上,使管材630内的流路630a与孔 606a连接。
此外,粘接层730具有导电性,使电热丝720和管材630导通。作 为这样的粘接层730,例如可采用镀金。
同样,使管材632和电热丝720导通,同样,使管材626、 634与 电热丝722导通。
由此,可通过在管材630、 632间施加电压来加热低温反应部606, 通过在管材626、 634间施加电压来加热高温反应部604。
下面,说明本实施方式的微型反应器模块中的电热丝和管材的连接 部的变形例。
图5是表示本实施方式的微型反应器模块的下表面上的电热丝和管 材的接合部附近的第1变形例的俯视图。 图6是图5的VI-VI向视剖面图。
在前面的图3、图4中,按照与先前形成的电热丝720、 722的端部 重合的方式之后形成了粘接层730,但是,例如如图5、图6所示,也 可以设置成在形成了粘接层730后形成电热丝720、 722,并使电热丝
720、 722的端部与先前形成的粘接层730重合。 [变形例2]
图7是表示本实施方式的微型反应器模块的下表面上的电热丝和管 材的接合部附近的第2变形例的俯视图。 图8是图7的VIII-VIII向视剖面图。
如图7、图8所示,也可以在绝缘层640的表面上分别间隔地设置 电热丝720、 722和粘接层730,然后通过导电性的电线740搭接电热丝 720、 722和粘接层730,通过电线740使电热丝720、 722和粘接层730 导通。此处,电线740可以是1根电线,也可以是多根电线。
图9是表示本实施方式的微型反应器模块的下表面上的电热丝和管 材的接合部附近的第3变形例的俯视图。 图10是图9的X-X向视剖面图。
如图9、图10所示,也可以在绝缘层640的表面上分别间隔地设置 电热丝720、 722和粘接层730,然后在电热丝720、 722和粘接层730 之间设置导电性的焊料750,通过焊料750使电热丝720、 722和粘接层 730导通。
下面说明本实施方式的反应装置中的绝热箱。
如图1所示,该微型反应器模块600具备绝热箱791。绝热箱791 由下表面开口的长方形状的罩792和阻塞罩792的下表面开口的板793 构成。在给排部602插入在设在板793上的孔794、 795中的状态下, 将板793接合在罩792上,从而在绝热箱791中收容高温反应部604、 低温反应部606及连接部608。
绝热箱791反射来自微型反应器模块600的热辐射,抑制向绝热箱 791的外面传输。以绝热箱791的内压达到1Pa以下的方式,对与微型 反应器模块600之间的内部空间减压排气,形成绝热用空间。给排部602 从绝热箱791中露出,与后述的发电单元801连接。
以不会发生外气从插入液体燃料导入管622及管材626、 628、 630、
632、 634的孔794、 795侵入到绝热箱791内、从而使内压上升的间隙 的方式,用密封材料796将液体燃料导入管622及管材626、 628、 630、 632、 634和孔794、 795之间的间隙密封(参照图12)。
在绝热箱791是导体的情况下,作为密封材料796,可采用作为绝 缘体的玻璃材料或绝缘密封材料。另一方面,在绝热箱791是陶瓷等绝 缘体的情况下,作为密封材料796,除玻璃材料、绝缘密封材料外,也 可以采用作为导体的钎焊合金。
下面,说明具备本实施方式的微型反应器模块而构成的发电单元。 图11是表示具备本实施方式的微型反应器模块的发电单元的一个 例子的立体图。
如图11所示,以上的微型反应器模块600能够以收容在绝热箱791 中的状态组装在发电单元801上来使用。该发电单元801具备例如框 架802;相对于框架802可装卸的燃料容器804;具有流路、泵、流量 传感器及阀门等的流量控制单元806;收容在绝热箱791中的状态的微 型反应器模块600;具有燃料电池、加湿器及回收器等的发电元件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单元 812。通过用流量控制单元806向微型反应器模块600供给燃料容器804 内的水和液体燃料的混合气体,如上所述生成氢气,并将氢气供给至发 电元件808的燃料电池中,将生成的电蓄存在电源单元812的二次电池 中。
下面说明微型反应器模块600在发电单元801上的组装部分的布线 结构的例子。
图12是表示本实施方式的微型反应器模块在发电单元上的组装部 分的布线结构的第1例的剖面图。
图13是表示本实施方式的微型反应器模块在发电单元上的组装部 分的布线结构的第2例的剖面图。
可将微型反应器模块600在发电单元801上的组装部分的布线结构 形成例如图12所示的结构。即,将贯通底板793的管材630连接在设
于发电单元801上的管814上。管814例如由硅橡胶等绝缘材料构成, 将管材630连接在设在发电单元801上的未图示的流路上。
同样,通过也在其它的管材626、 628、 630、 632、 634上连接同样 的管,可从发电单元801向微型反应器模块600供给反应物或从微型反 应器模块600排出产物。
另外,在除管材628以外的其它管材626、 630、 632、 634上,连 接用于向电热丝720、 722施加电压向导线816。将导线816连接在设在 发电单元801上的未图示的控制装置上。控制装置如后所述,通过导线 816向管材630、 632间和管材626、 634间施加电压。
另外,由于与管材626、 628、 630、 632、 634连接的管由绝缘材料 构成,所以在向管材630、 632间和管材626、 634间施加电压时,不会 使电流向发电单元801的其它部位流动。
此外,也可以将发电单元801的安装微型反应器模块600的接口形 成例如图13所示的结构。
艮口,在发电单元801—侧,在与绝热箱791的板793接触的绝缘性 的基板818上设有插入管材626、 628、 630、 632、 634的插入口 820。 插入口 820与设在基板818上的流路822连通。通过在插入口 820内插 入管材626、 628、 630、 632、 634,可经由流路822从发电单元801向 微型反应器模块600供给反应物或从微型反应器模块600排出产物。
此外,在插入除管材628以外的其它管材626、 630、 632、 634的 插入LJ 820的内壁面上设有与管材630接触的端子(未图示)。端子与 设在基板818内的布线824导通,布线824与设在发电单元801上的未 图示的控制装置连接。控制装置如后所述,经由布线824对管材630、 632间及管材626、 634间施加电压。
另外,由于设在插入口 820内的端子及布线824设在绝缘性的基板 818上,因此在对管材630、 632间及管材626、 634间施加电压时,电 流不会向发电单元801的其它部位流动。
在上述任一结构中,控制装置如后所述,通过测定施加给电热丝
720、722的电压及在电热丝720、722中流动的电流,可测定电热丝720、 722的电阻值。控制装置存储电热丝720、 722的电阻值和温度的关系, 因此可从电热丝720、 722的电阻值测定微型反应器模块600的温度。 另外,控制装置通过反馈控制施加给电热丝720、 722的电压,可进行 微型反应器模块600的温度控制。
下面,说明本实施方式中的微型反应器模块600的工作。
首先,如果对管材630、 632间、及管材626、 634间施加电压,则 电热丝720、 722发热,从而加热低温反应部606、高温反应部604及连 接部608。另外,通过用未图示的控制装置测定电热丝720、 722的电流、 电压,从而测定液体燃料导入管622、高温反应部604及低温反应部606 的温度,将测定温度反馈给控制装置,通过控制装置控制电热丝720、 722的电压,由此进行微型反应器模块600的温度控制。
接着,在通过电热丝720、 722加热了微型反应器模块600的状态 下,通过泵等连续地或间断地向液体燃料导入管622供给液体燃料和水 的混合液,并在气化器610中气化。气化得到的混合气体通过低温反应 部606及连接部608流入转化器400内。
之后,通过在转化器400内加热混合气体以进行催化反应,生成氢 气等(在燃料为甲醇时,参照上述化学反应式(1)、 (2))。
在转化器400中生成的混合气体(含有氢气、二氧化碳气体、 一氧 化碳气体等)通过连接部608流入一氧化碳除去器500。另一方面,空 气通过泵等经过管材634供给至一氧化碳除去器500,与氢气等混合气 体混合。另外,在一氧化碳除去器500内有选择地氧化混合气体内的一 氧化碳气体,从而将其除去。
然后,除去了一氧化碳的状态的混合气体经由管材626供给至燃料 电池的燃料极等。在燃料电池中,通过氢气的电化学反应而生成电,并 从燃料电池中排出含有未反应的氢气等的尾气。
以上的工作是初期阶段的工作,其后继续将混合液供给至液体燃料 导入管622。另外,在从燃料电池排出的尾气中混合空气,将该混合气
体(以下称为燃烧混合气体)供给至管材632及管材628。供给至管材 632的燃烧混合气体流入第1燃烧器612,进行催化燃烧。由此产生燃 烧热,通过燃烧热对液体燃料导入管622及低温反应部606进行加热。
另- -方面,供给至管材628的燃烧混合气体流入第2燃烧器614, 进行催化燃烧。由此产生燃烧热,通过燃烧热对转化器400进行加热。
在第1燃烧器612及第2燃烧器614中催化燃烧过的排气通过管材 630排出。
另外,也可以气化贮留在燃料容器中的液体燃料,将该气化得到的 燃料和空气的燃烧混合气体供给至管材628、 632。
在将混合液供给至液体燃料导入管622的状态下,即在将燃烧混合 气体供给至管材628、 632的状态下,控制装置一边通过电热丝720、 722 测定温度, 一边控制电热丝720、 722的施加电压,同时控制泵等。如 果通过控制装置控制泵,则可控制供给至管材628、 632的燃烧混合气 体的流量,由此控制燃烧器612、 614的燃烧热量。这样通过控制装置 控制电热丝720、 722及泵,可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。此处,进行使高温反应部604达到 375°C、使低温反应部606达到15(TC的温度控制。
下面,说明采用上述发电单元作为电源的电子设备的一个例子。 图14是表示釆用发电单元作为电源的电子设备的一个例子的立体图。
该电子设备851是便携式的电子设备,特别是笔记本电脑。电子设 备851具备下框体854和装备有液晶显示器856的上框体858,下框体 854内装有CPU、 RAM、 ROM、由其它电子零件构成的运算处理电路, 同时装备有键盘852。其构成为下框体854和上框体858通过铰链结 合,上框体858可以在与下框体854重合以使液晶显示器856与键盘852 相对的状态下折叠。从下框体854的右侧面到底面,凹设用于安装发电 单元801的安装部860,如果将发电单元801安装在安装部860上,则 电子设备851通过发电单元801的电进行工作。
另外,本发明不局限于上述实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范 围内,也可以进行多种改进及设计的变更。
例如,在上述实施方式中,在电热丝的两端部上连接有两根管材, 但本发明也不局限于此,例如也可以在绝热箱内进一步设置真空传感器 等其它电布线,并在其上连接任意2根管材。
<第2实施方式>
下面,说明本发明的反应装置的第2实施方式。
图15是表示釆用了本发明的反应装置的第2实施方式的电子设备 的构成的模块图。
图15所示的电子设备1100例如是笔记本电脑、PDA、电子笔记本、 数码照相机、便携式电话机、手表、记录器、投影仪等便携式的电子设
备o
该电子设备1100的构成是具备燃料电池装置1001、 DC/DC转换器 1902、 二次电池1903、电子设备本体1901,上述燃料电池装置1001具 备本实施方式的反应装置1101、燃料容器1002和泵1003。
燃料电池装置1001的燃料容器1002例如相对于电子设备1100可 装卸地设置,泵1003、反应装置1101例如内装于电子设备1100的本体 中。
在燃料容器1002中贮存有液体的原燃料(例如甲醇、乙醇、二甲 醚)和水的混合液。另外,也可以在不同容器中分别贮存液体的原燃料 和水。
泵1003吸引燃料容器1002内的混合液,并送至反应装置1101内 的气化器1004中。
反应装置1101具备箱状的绝热箱1010,在绝热箱1010内收容有气 化器1004、转化器1006、发电元件1008及催化燃烧器1009。绝热箱 1010内的气压保持在低于大气压的真空压(例如10Pa以下)。
在气化器1004、转化器1006、催化燃烧器1009中分别设有电加热
器兼温度传感器1004a、 1006a、 1009a。由于电加热器兼温度传感器 1004a、 1006a、 1009a的电阻值依赖于温度,所以该电加热器兼温度传 感器1004a、 1006a、 1009a还具有作为测定气化器1004、转化器1006、 催化燃烧器1009的温度的温度传感器的功能。
从泵1003送至气化器1004的混合液被电加热器兼温度传感器 1004a或催化燃烧器1009的热加热到大约110 16(TC左右,从而蒸发。 在气化器1004中气化得到的混合气体被送至转化器1006。
在转化器1006的内部形成流路,在该流路的壁面上负载催化剂。 从气化器1004送入转化器1006的混合气体在转化器1006的流路中流 动,被电加热器兼温度传感器1006a或催化燃烧器1009的热加热到大 约300 40(TC左右,通过催化剂发生反应。通过原燃料和水的催化反应, 可生成作为燃料的氢、二氧化碳、及作为副产物的微量一氧化碳等的混 合气体(转化气体)。
另外,在原燃料是甲醇时,在转化器1006中主要发生上述式(1) 所示的水蒸气转化反应。此外,通过在化学反应式(1)后接着发生的 下式(3)的反应,微量生成副产物一氧化碳。
H2+C02—H20+CO (3)
生成的转化气体被送出至发电元件1008中。
图16是本实施方式的发电元件的示意图。
图17是表示发电元件叠加的一个例子的示意图。
发电元件1008收容在框体1080中,其具备固体氧化物电解质 1081、形成在固体氧化物电解质1081的两面上的燃料极1082 (阳极) 及氧极1083 (阴极)、与燃料极1082接合并在其接合面上形成有流路 1086的阳极集电极1084、以及与氧极1083接合并在其接合面上形成有 流路1087的阴极集电极1085。
另外,只有阴极集电极1085与框体1080接触,其它的氧极1083、 固体氧化物电解质1081、燃料极1082、阳极集电极1084通过陶瓷等绝 缘材料88与框体1080绝缘。
对于固体氧化物电解质1081,可采用氧化锆系的(Zr,.xYx) 02.x/2 (YSZ)、镧掊酸盐系的(La,-xSr》(Gai.y-zMgyCoz) 03等,对于燃料极 1082,可采用La。.84Sr。.l6Mn03、 La (Ni, Bi) 03、 (La, Sr) Mn03 、 In203+Sn02、 LaCo03等,对于氧极1083,可采用Ni、 Ni+YSZ等,对 于阳极集电极1084及阴极集电极1085,可采用LaCr(Mg)03、 (La, Sr) Cr03、隐1+八1203等。
发电元件1008通过电加热器兼温度传感器1009a或催化燃烧器 1009的热加热到大约500 1000。C左右,从而引起后述的反应。
经由阴极集电极1085的流路1087向氧极1083输送空气。
在氧极1083,通过氧和由阴极输出电极1021b供给的电子,如下式 (4)所示,生成氧离子。
02+4e——202— (4)
固体氧化物电解质1081具有氧离子透过性,使在氧极1083生成的 氧离子透过,到达燃料极1082。
经由阳极集电极1084的流路1086向燃料极1082输送从转化器 1006送出的转化气体。在氧极1083,引起透过了固体氧化物电解质1081 的氧离子和转化气体的如下式(5)、 (6)的反应。
H2+02_—H20+2e_ (5)
CO+O2——C02+2e— (6)
阳极集电极1084与阳极输出电极1021a连接,阴极集电极1085如 后所述与阴极输出电极1021b导通。阳极输出电极1021a、阴极输出电 极1021b与DC/DC转换器1902连接。因此,在燃料极1082生成的电 子经由阳极输出电极1021a、 DC/DC转换器1902等外部电路、阴极输 出电极1021b,如后所述由框体1080供给至阴极集电极1085。
另外,如图17所示,也可以形成串联连接由阳极集电极1084、燃 料极1082、固体氧化物电解质1081、氧极1083、阴极集电极1085构成 的多个发电元件1008而形成的元件叠加1850。
在这种情况下,如图17所示,只使串联连接的一个端部的发电元
件1008的阳极集电极1084与阳极输出电极1021a接触,只使另一个端 部的发电元件1008的阴极集电极1085与框体1080接触。
DC/DC转换器1902将通过发电元件1008生成的电能变换成适当 的电〗E后,供给至电子设备主体1901。此外,DC/DC转换器1902将通 过发电元件1008生成的电能对二次电池1903充电,在发电元件1008 不工作时,将蓄存在二次电池1903中的电能供给至电子设备主体l卯l。
在通过了阳极集电极1084的流路的转化气体(尾气)中,还含有 未反应的氢。将尾气供给至催化燃烧器1009。
向催化燃烧器1009供给尾气的同时还供给通过了阴极集电极1085 的流路1087的空气。在催化燃烧器1009的内部形成流路,在该流路的 壁面上承载有Pt系的催化剂。
在催化燃烧器1009中设有由电热材料构成的电加热器兼^L度传感 器1009a。由于电加热器兼温度传感器1009a的电阻值依赖于温度,所 以该电加热器兼温度传感器1009a还具有作为测定催化燃烧器1009的 温度的温度传感器的功能。
尾气和空气的混合气体(燃烧气体)在催化燃烧器1009的流路中 流动,被电加热器兼温度传感器1009a加热。通过催化剂,在催化燃烧 器1009的流路中流动的燃烧气体中的氢燃烧,从而产生燃烧热。燃烧 后的排气从催化燃烧器1009向绝热箱1010的外部释放。
在该催化燃烧器1009产生的燃烧热用于使发电元件1008的温度维 持在高温(大约500 100(TC左右)。另外,发电元件1008的热传导至 转化器1006、气化器1004,用于气化器1004中的蒸发、转化器1006 中的水蒸气转化反应。
下面,说明反应装置1101的具体构成。
图18是本实施方式的反应装置的立体图。
图19是图18的XIX向视图。
图20是表示本实施方式的反应装置的绝热箱内的内部结构的透视图。
图21是从下侧观察图20的反应装置的内部结构的立体图。 图22是图18的XXII-XXII向视剖面图。
如图18所示,在反应装置1101的绝热箱1010的一个壁面,气化 器004的入口、连接部1005、阳极输出电极1021a贯通,阴极输出电 极1021b从同一壁面突出。
如图20 图22所示,在反应装置1101的绝热箱1010内,依次排 列有气化器1004及连接部1005、转化器1006、连接部1007、燃料电池 部1020。另外,对于燃料电池部1020, —体地形成有用于收容发电元 件1008的框体1080和催化燃烧器1009,尾气从发电元件1008的燃料 极1082供给至催化燃烧器1009。
气化器1004、连接部1005、转化器1006、连接部1007、收纳燃料 电池部1020的发电元件1008的框体1080和催化燃烧器1009、绝热箱 1010、阳极输出电极1021a及阴极输出电极1021b由具有高温耐久性和 适度的导热性的金属构成,例如可采用镍铬铁耐热耐蚀合金783等Ni 系的镍铬铁耐热耐蚀合金形成。
在绝热箱1010的内壁面上形成有防辐射膜1011,在气化器1004、 连接部1005、转化器1006、连接部1007、燃料电池部1020的外壁面上 形成有防辐射膜1012。防辐射膜1011、 1012用于防止由辐射导致的传 热,例如可采用Au、 Ag等。防辐射膜1011、 1012优选设置至少其中 一种,更优选设置这两种。
气化器1004与连接部1005 —同贯通绝热箱1010的壁面,通过连 接部1005与气化器1004和转化器1006连接。转化器1006和燃料电池 部1020通过连接部1007连接。
如图20、图21所示, 一体地形成气化器1004、连接部1005、转化 器1006、连接部1007、燃料电池部1020,并在同一面上形成连接部1005、 转化器1006、连接部1007、燃料电池部1020的下表面。
图23是表示本实施方式的反应装置中的电子流动方式的示意图。
如图23所示,电子经由与阴极电极21b导通的绝热箱1010、连接
部1005及气化器1004、转化器1006、连接部1007、燃料电池部1020 的框体1080,从阴极集电极1085供给至氧极1083。另一方面,在燃料 极082生成的电子经由阳极输出电极1021a向外部输出。
阴极输出电极1021b与地线(GND)连接,阳极输出电极1021a与 该阴极输出电极1021b的电位差(V。ut)为发电元件1008的输出电压。
此外,也可以不另外设置阴极输出电极1021b,也可以将绝热箱 1010、或从绝热箱1010突出的气化器1004或连接部1005直接用作阴 极侧的输出电极。
图24是本实施方式的反应装置中的连接部、转化部、燃料电池部 的下视图。
图25是图24的XXV-XXV向视剖面图。
另外,在图24、图25中省略了阳极输出电极1021a及阴极输出电 极1021b。
如图24、图25所示,在转化器1006、燃料电池部1020的下侧的 外缘部上形成有用于配置阳极输出电极1021a的凹部1061、 1022。
此外,与转化器1006的连接部1007连接的地方相对于与燃料电池 部1020对置的面后退。因此,通过延长连接部1007,可降低从燃料电 池部1020向转化器1006的导热,同时通过缩短燃料电池部1020和转 化器1006的距离,可使装置小型化。
如图24所示,在连接部1005、转化器1006、连接部1007、燃料电 池部1020的下表面,在用陶瓷等实施了绝缘处理后,形成了布线图案 1013。
布线图案1013在气化器1004的下部、转化器1006的下部、燃料 电池部1020的下部形成为锯齿状,分别成为电加热器兼温度传感器 1004a、 1006a、画9a。电加热器兼温度传感器1004a、 1006a、腦9a 的一端与共通的端子1013a连接,另一端分别与独立的3个端子1013b、 1013c、 1013d连接。这4个端子1013a、 1013b、 1013c、 1013d形成于 连接部1005的比绝热箱IOIO更靠外侧的端部上。
另外,在贯通连接部1005的绝热箱1010的部分实施绝缘处理,以 使电加热器兼温度传感器1004a、006a、 1009a不与绝热箱1010导通。 图26是图24的XXVI-XXVI向视剖面图。 图27是图26的XXVII-XXVII向视剖面图。
在连接部1005、 1007上设有用于向发电元件1008的氧极1083供 给空气的空气供给流路1051、 1071、用于从催化燃烧器1009排出排气 的排气排出流路1052a、 1052b、 1072a、 1072b。此外,在连接部1005 上设有用于从气化器1004向转化器1006送出气体燃料的气体燃料供给 流路1053,在连接部1007上设有用于从转化器1006向发电元件1008 的燃料极1082送出转化气体的转化气体供给流路1073。
另外,如图25所示,在连接部1007的内部设有4个流路1071、 1072a、 1072b、 1073,但为了对供给至催化燃烧器1009的尾气及空气 充分增大从催化燃烧器1009排出的排气的流路径,采用其中两个作为 从催化燃烧器1009排出的排气的流路1072a、 1072b,采用另外两个作 为向发电元件1008的燃料极1082供给转化气体的转化气体供给流路 1073、向氧极1083供给空气的空气供给流路1071。
阳极输出电极1021a连接在燃料电池部1020的与连接部1007相比、 与绝热箱1010的阳极输出电极1021a所贯通的壁面之间的距离更大的 位置上,优选连接在与连接部1007相反侧的端部上并引出。
如图30、图31所示,阳极输出电极1021a从阳极集电极1084贯通 框体1080后引出。另外,用玻璃、陶瓷等绝缘材料1089密封阳极输出 电极1021a和框体1080之间。
阳极输出电极1021a沿着燃料电池部1020及转化器1006的凹部 1061、 1022配设,如图20、图21所示,在绝热箱1010的内壁面和转 化器1006之间的空间内弯折。该弯折部分1023起到通过阳极输出电极 1021a的变形而缓和燃料电池部1020和绝热箱1010之间的应力的作为 应力缓和结构的作用。
阳极输出电极1021a的端部从与气化器1004的入口、连接部1005
突出的绝热箱1010的壁面相同的壁面朝外部突出。另外,阳极输出电
极102la和绝热箱1010之间,如图19所示,例如被烧结玻璃等绝缘性 密封材料1014密封。
图28是表示本实施方式的反应装置中的稳定运转时的绝热箱内的 温度分布的示意图。
如图28所示,例如如果将燃料电池部1020保持在大约80(TC左右, 则热会从燃料电池部1020经由连接部1007向转化器1006移动、从转 化器1006经由连接器1005向气化器1004移动、向绝热箱1010的外部 移动。其结果,转化器1006保持在大约38(TC左右,气化器1004保持 在大约15(TC左右。
此外,燃料电池部1020的热也经由阳极输出电极1021a向绝热箱 IOIO的外部移动,因此,在启动燃料电池装置1001后,因温度上升, 阳极输出电极1021a伸长。
图29是表示本实施方式的反应装置中的由温度上升导致的阳极输 出电极的变形情况的模拟图。
阳极输出电极1021a因燃料电池部1020的温度上升而膨胀,从图 29的虚线所示的形状变成实线所示的形状。
此时,由于与阳极输出电极1021a的弯折部分1023相比,燃料电 池部1020侧的部分1024的温度更高,因此伸长更大。此处,阳极输出 电极1021a的一端连接在燃料电池部1020的阳极集电极1084上,另一 端接合在绝热箱1010的气化器1004侧的壁面上,并向外部突出,所以 阳极输出电极1021a受到由该伸长形成的应力。但是,由于阳极输出电 极1021a具有弯折部分1023,因此能够通过该弯折部分1023吸收由伸 长带来的变形,所以能够缓和作用于绝热箱IOIO和燃料电池部1020之 间的应力。
此外,由于通过在气化器1004、连接部1005、转化器1006、连接 部1007、框体1080中采用导体来代用连接在阴极集电极1085上的输出 电极,能够省略与阴极集电极1085连接的阴极输出电极,因此能够减
小传热路径,从而减少从燃料电池部1020向绝热箱1010释放的热损失。 另外,由于通过设置弯折部分1023而延长阳极输出电极1021a的传热 路径,因此能够进一步减少经由阳极输出电极1021a从燃料电池部1020 向绝热箱1010释放的热损失。
下面,说明本实施方式中的反应装置中的绝热箱的内部结构的变形例。
图30、图31、图32是表示本实施方式的反应装置中的绝热箱的内 部结构的变形例的立体图。
在上述实施方式中,形成采用剖面形状为四边形状的阳极输出电极 1021a的构成,但是,例如如图30所示,也可以采用剖面形状为三角形 状的阳极输出电极1025。此外,如图31所示,也可以采用剖面形状为 圆形形状的阳极输出电极1026。
此外,在上述实施方式中,如图20、图21所示,对于作为应力缓 和结构的弯折部分1023,使阳极输出电极1021a形成为在3处弯曲成直 角的形态,但如图30、图31所示,也可以将弯折部分的弯曲部位形成 为圆弧状,圆滑地弯曲。在这种情况下,能够抑制应力集中在弯曲部位, 使应力在整个弯折部分上分散,能够抑制由应力造成的破损。或者,另 外,如图32所示,也可以采用在绝热箱1010的内壁面和转化器1006 之间的空间内以螺旋状形成有应力缓和结构的阳极输出电极1027。
此外,在为了使绝热箱1010形成薄型而采用薄型的气化器1004、 转化器U06、燃料电池部1120时,如图33所示,也可以采用形成有锯 齿状的弯折部分1029的阳极输出电极1028。
权利要求
1.一种反应装置,其具备反应部,其被供给反应物并设定在规定的温度以引起反应;设在所述反应部上的多个电极;绝热容器,其经由绝热用空间而将所述反应部收容在内部;给排部,其由导体构成,一端连接在所述反应部上,另一端贯通所述绝热容器的壁面后向外部引出,而且该给排部用于向所述反应部供给反应物、同时从该反应部排出反应产物,其中,所述多个电极中的至少一个与所述给排部电连接。
2. 如权利要求1所述的反应装置,其中,所述给排部具有由导体构 成的多根管材,且所述多个电极中的至少一个与所述多根管材中的至少 一个电连接。
3. 如权利要求1所述的反应装置,其中,所述反应部还具备用于加 热该反应部以设定在所述规定的温度的加热部,所述加热部具有接受电 力供给以发热的电热丝,所述电热丝的两端部形成所述多个电极,所述 电热丝的两端部的至少一个与所述给排部电连接。
4. 如权利要求3所述的反应装置,其中,所述电热丝为金属薄膜。
5. 权利要求3所述的反应装置,其还具备用于在一个面上设置所述 反应部的基板,所述给排部具有由导体构成的多根管材,所述多根管材 及所述电热丝设置在所述基板的另一个面上。
6. 如权利要求5所述的反应装置,其中,所述基板具有导电性,所 述多根管材及所述电热丝经由绝缘膜设置在所述基板的另一个面上。
7. 如权利要求5所述的反应装置,其中,所述多根管材经由具有导 电性的粘接部件连接在所述基板的另一个面上,所述粘接部件和所述加 热部的电热丝的至少一端部电连接。
8. 如权利要求7所述的反应装置,其中,所述粘接部件为金属镀层。
9. 如权利要求5所述的反应装置,其中,所述多根管材经由具有导 电性的粘接部件连接在所述基板的另一个面上,所述粘接部件的一端部 和所述加热部的电热丝的至少一端部经由连接部件电连接。
10.如权利要求9所述的反应装置,其中,所述连接部件为导电性 的电线。
11. 如权利要求9所述的反应装置,其中,所述连接部件是焊料。
12. 如权利要求1所述的反应装置,其中,所述反应部具备第1反应部,其通过所述加热部而设定在第1温度以引起反应物的 反应;第2反应部,其通过所述加热部而设定在比所述第1温度低的第2 温度以引起反应物的反应;连接部,其被架设在所述第1反应部和所述第2反应部之间,并在 所述第1反应部和所述第2反应部之间输送反应物及通过反应生成的反应产物。
13. 如权利要求12所述的反应装置,其中,所述给排部与所述第2 反应部连接设置。
14. 如权利要求12所述的反应装置,其中,所述第1反应部被供给 第1反应物而生成第1反应产物;所述第2反应部被供给所述第1反应 产物而生成第2反应产物;所述第1反应物为水和组成中含有氢的液体 燃料气化得到的混合气体;所述第1反应部是引起所述第1反应物的转 化反应的转化器,且所述第1反应产物含有氢和一氧化碳;所述第2反 应部是用于除去所述第1反应产物中所含的一氧化碳的一氧化碳除去 器。
15. 如权利要求1所述的反应装置,其中,所述反应部具有发电元 件,该发电元件具有形成所述多个电极的正极和负极两个电极,且被设 定在规定的温度,通过反应物的电化学反应而从所述各电极获取电力; 所述两个电极中的一个与所述给排部电连接。
16. 如权利要求15所述的反应装置,其中,所述发电元件中采用固 体氧化物型电解质。
17. 如权利要求15所述的反应装置,其中,所述反应部还具备燃烧 器,该燃烧器用于燃烧从所述发电元件排出的未反应的燃料气体,从而 加热所述发电元件。
18. 如权利要求15所述的反应装置,其中,所述反应部还具有转化 器,该转化器用于供给第1反应物后引起转化反应,从而生成第1反应 产物;所述发电元件以第1反应产物作为反应物,引起电化学反应;所 述第1反应物是含有水和组成中包含氢的液体燃料的原燃料气化得到的 混合气体,且所述第1反应产物含有氢和一氧化碳。
19. 如权利要求18所述的反应装置,其中,所述转化器通过从所述 发电元件传导的热来进行所述转化反应。
20. 如权利要求18所述的反应装置,其中,所述给排部具备连接所述绝热容器和所述转化器之间的第1连接部、和连接所述转化器和所述发电元件之间的第2连接部。
21. 如权利要求20所述的反应装置,其中,所述反应部还具有气化 器,该气化器用于供给所述原燃料并通过从所述转化器传导的热使所述 原燃料气化,从而生成所述混合气体,并供给至所述转化器,该气化器 设置在所述第I连接部上。
22. 如权利要求15所述的反应装置,其中,还具备输出电极,该输 出电极的一端连接在所述发电元件的另一个电极上,另一端贯通所述绝 热容器的壁面后向外部引出。
23. 如权利要求22所述的反应装置,其中,所述输出电极的剖面形 状为四边形、三角形、圆形中的任何一种。
24. 如权利要求22所述的反应装置,其中,所述输出电极具有具备 了多个弯曲部位的应力缓和结构。
25. 如权利要求24所述的反应装置,其中,所述应力缓和结构设置 在所述绝热容器的引出所述输出龟极的所述壁面和所述转化器之间的 所述绝热用空间内。
26. 如权利要求24所述的反应装置,其中,所述输出电极在所述应 力缓和结构的所述弯曲部位弯折成直角状、圆弧状、锯齿状中的任何一 种形状。
27. —种反应装置,其具备-反应部,其具有发电元件,该发电元件具有正极和负极两个电极, 且设定在规定的温度、通过反应物的电化学反应而从所述各电极获取电 力;绝热容器,其经由绝热用空间将所述反应部收容在内部; 给排部,其由导体构成, 一端连接在所述反应部上,另一端贯通所 述绝热容器的壁面后向外部引出以连接所述绝热容器和所述反应部之 间,上i该给排部用于向所述反应部供给所述发电用燃料和从该反应部排 出反应产物;其中,所述发电元件中的所述两个电极中的一个与所述给排部电连接。
28. 如权利要求27所述的反应装置,其中,所述发电元件中采用固 体氧化物型电解质。
29. 如权利要求27所述的反应装置,其中,所述反应部还具备 输出电极,其一端连接在所述发电元件的另一个电极上,另一端贯通所述绝热容器的壁面后向外部引出;框体,该框体用于收容所述发电元件,且所述输出电极贯通该框体, 其中,所述输出电极和所述框体由同一材料构成。
30. 如权利要求27所述的反应装置,其中,所述反应部还具备输出 电极,该输出电极的一端连接在所述发电元件的另一个电极上,另一端 贯通所述绝热容器的壁面后向外部引出;从所述绝热容器的引出所述另一个输出电极的所述壁面到连接所 述输出电极的一端的所述发电元件的所述另一个电极的距离,大于从所 述绝热容器的引出所述输出电极的所述壁面到所述发电元件的所述一 个电极的距离。
31. 如权利要求27所述的反应装置,其中,所述反应部还具有输出电极和转化器,所述输出电极的一端连接在 所述发电元件的另一个电极上,另-一端贯通所述绝热容器的壁面后向外 部引出,所述转化器用于被供给第1反应物后引起转化反应,从而生成 第1反应产物;所述发电元件以第1反应产物作为反应物,引起电化学反应;所述第1反应物是含有水和组成中包含氢的液体燃料的原燃料气化 得到的混合气体,且所述第1反应产物含有氢和一氧化碳;所述给排部具备连接所述绝热容器和所述转化器之间的第1连接 部、和连接所述转化器和所述发电元件之间的第2连接部;从所述绝热容器的引出所述输出电极的所述壁面到连接所述输出 电极的一端的所述发电元件的所述另一个电极的距离大于从所述壁面 到所述第2连接部的距离。
32. 如权利要求31所述的反应装置,其中,所述反应部还具有气化 器,该气化器用于供给所述原燃料后通过从所述转化器传导的热使所述 原燃料气化,从而生成所述混合气体,并供给至所述转化器;该气化器 设置在所述第1连接部上。
33. 如权利要求27所述的反应装置,其中,所述反应部还具备燃烧 器,该燃烧器用于燃烧从所述发电元件排出的未反应的燃料,从而加热 所述发电元件。
34. —种电子设备,其具备反应装置和负载,所述反应装置具备 反应部,其被供给反应物并设定在规定的温度以引起反应; 设在所述反应部上的多个电极;绝热容器,其经由绝热用空间而将所述反应部收容在内部; 给排部,其由导体构成, 一端连接在所述反应部上,另一端贯通所 述绝热容器的壁面后向外部引出以连接所述绝热容器和所述反应部之 间,且该给排部用于向所述反应部供给反应物和从该反应部排出反应产物,同时与所述反应部的一个电极电连接;发电元件,其通过反应物的电化学反应获取电力, 其中,所述多个电极中的至少一个与所述给排部电连接; 所述负载通过从所述发电元件获取的电力而被驱动。
35. 如权利要求34所述的电子设备,其中,所述发电元件设置在所 述反应部内,具有正极和负极两个电极,且从所述各电极获取电力;所 述发电元件的所述两个电极的一个与所述给排部电连接。
36. 如权利要求35所述的电子设备,其中,所述发电元件中采用固 体氧化物型电解质。
37. 如权利要求35所述的电子设备,其中,所述反应装置中的所述反应部还具有转化器,该转化器用于被供给 第1反应物以引起转化反应,从而生成第1反应产物;所述发电元件以第1反应产物作为反应物,引起电化学反应;所述第1反应物是含有水和组成中包含氢的液体燃料的原燃料气化 得到的混合气体,且所述第1反应产物含有氢和一氧化碳;所述给排部具备连接所述绝热容器和所述转化器之间的第1连接 部、和连接所述转化器和所述发电元件之间的第2连接部;从所述绝热容器的引出所述输出电极的所述壁面到连接所述输出 电极的一端的所述发电元件的所述另一个电极的距离大于从所述壁面 到所述第2连接部的距离。
38. 如权利要求37所述的电子设备,其中,所述反应部还具有气化 器,该气化器用于供给含有水和组成中包含氢的液体燃料后通过从所述 转化器传导的热使所述液体燃料气化,从而生成所述混合气体,并供给至所述转化器;该气化器设置在所述第1连接部上。
39.如权利要求35所述的电子设备,其中,所述反应部还具备燃烧 器,该燃烧器用于燃烧从所述发电元件排出的未反应的燃烧气体,从而 加热所述发电元件。
全文摘要
本发明提供一种反应装置,其具备反应部,其被供给反应物并设定在规定的温度以引起反应;设在所述反应部上的多个电极;绝热容器,其经由绝热用空间而将所述反应部收容在内部;给排部,其由导体构成,一端连接在所述反应部上,另一端贯通所述绝热容器的壁面后向外部引出,且该给排部用于向所述反应部供给反应物、同时从该反应部排出反应产物,其中,所述多个电极中的至少一个与所述给排部电连接。
文档编号C01B3/38GK101101996SQ20071012780
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月3日 优先权日2006年7月3日
发明者宫本直知, 山本忠夫 申请人:卡西欧计算机株式会社
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