专利名称：氢生成装置和使用该装置的燃料电池系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及生成向燃料电池提供的氢气的氢生成装置、以及使用氢生成装置的燃料电池系统。更详细地说，涉及在运行停止时进行加热使降一氧化碳部内不发生水蒸汽凝缩的氢生成装置以及使用氢生成装置的燃料电池系统。
背景技术：
作为有效利用能量的分散型发电装置，发电效率和综合效率高的燃料电池热电联供系统受到人们的关注。
多数燃料电池、例如实用化的磷酸型燃料电池和正在开发研究的固体高分子型燃料电池(以下称为“PEFC”)以氢为燃料进行发电。但是，氢气由于没有准备基本设施，必须在系统的设置场所生成。
氢气的生成方法有水蒸汽改性法。水蒸汽改性法是使天然气、LPG、石脑油、汽油、煤油等碳化氢系、甲醇等醇类原料与水混合，在设置改性催化剂的改性部进行水蒸汽改性反应，使其产生氢气的方法。
在这种改性反应中，作为副产品产生了一氧化碳(以下简称“CO”)，改性部之后的改性气体中包含约10％～15％的CO。改性气体中包含的CO会使固体高分子型燃料电池的电极催化剂中毒造成发电能力的下降，有必要设置降一氧化碳部使氢生成装置出口的改性气体中的一氧化碳浓度降低到100ppm以下，最好是使其降低到10ppm以下。
通常，氢生成装置的降一氧化碳部将具有使CO与水蒸汽反应生成氢气与二氧化碳的氢转换反应进行的转换反应催化剂的转换反应部与具有提供空气，使空气中的氧与一氧化碳发生选择氧化反应的选择氧化催化剂和使一氧化碳甲烷化以将其去除的甲烷化催化剂中的至少一种的一氧化碳去除部加以连结，以将改性气体中的一氧化碳浓度降低到10ppm以下。
但是，PEFC根据电力的需要启动、停止，这对于提高能量利用效率是必要的。氢生成装置也有必要与其对应启动、停止。
考虑氢生成装置停止时的安全和改性催化剂的使用寿命，有专利提出了利用水蒸汽净化氢生成装置内残留的可燃性气体的方法(例如专利文献1日本专利特开2002-93447号公报)。
为了使正在发电的PEFC停止使氢生成装置停止时，通常各部的温度较高，因此即使是利用水蒸汽进行净化，其后利用空气或原料气体净化水蒸汽后排出到氢生成装置外部，也不会有水在氢生成装置内凝缩。
另一方面，氢生成装置启动时，从原料供给部和水供给部分别将原料和水提供给改性部，利用改性部加热部对改性部进行加热，利用水蒸汽改性反应生成的改性气体通过转换反应部与一氧化碳去除部传热，使转换反应部和一氧化碳去除部升温。
因此，转换反应部和一氧化碳去除部的升温需要时间。装置的大小因结构等因素而异，在一个例子中，对转换反应部和一氧化碳去除部的温度进行检测表明，温度上升高于100℃需要30～40分钟的时间。
这样，在氢生成装置启动的中途由于某种原因必须停止等情况下，特别是处于氢生成装置的下游部的降一氧化碳部往往处于接近常温的状态。这时如果利用水蒸汽进行净化，则在降一氧化碳部会有水凝缩，会发生收容于降一氧化碳部内部的降一氧化碳催化剂上有水凝缩的情况。存在该降一氧化碳催化剂上凝缩水引起降一氧化碳催化剂性能下降的问题。
又，氢生成装置中也有使用加热器等加热手段的，但是仅使用于启动时对催化剂进行加热，停止时不对催化剂进行加热。但是，在刚启动时停止运行的情况下，降一氧化碳部的温度尚未充分上升，因此担心包含于净化用的气体中的水凝缩导致催化剂劣化。
发明内容
考虑上述存在问题，本发明的目的在于，提供在停止时使降一氧化碳部内部的水不发生凝缩的氢生成装置、以及使用该装置的燃料电池系统。
为了实现上述目的，第1本发明是一种氢生成装置，其特征在于，具备具有使原料与水反应，生成富氢改性气体的改性催化剂的改性部、加热所述改性部用的改性部加热部、具有降低所述改性气体中的一氧化碳用的降一氧化碳催化剂的降一氧化碳部、对所述降一氧化碳部、所述降一氧化碳催化剂、以及通过所述降一氧化碳部的所述改性气体中的至少任意一种进行加热用的降一氧化碳加热部、以及控制部，在运行停止动作时，利用所述控制部的控制，使所述降一氧化碳加热部工作，以使降一氧化碳部内的温度在水蒸汽不凝缩的第1规定温度以上。
又，第2本发明是这样的第1本发明的氢生成装置，即所述降一氧化碳部是转换(shift)反应部及一氧化碳去除部，所述降一氧化碳加热部是转换反应部加热部及一氧化碳去除部加热部，所述转换反应部具有的降一氧化碳催化剂是转换反应催化剂，所述一氧化碳去除部具有的降一氧化碳催化剂包含选择氧化催化剂和甲烷化催化剂中的至少一种。
又，第3本发明是这样的第1本发明的氢生成装置，即具备检测所述降一氧化碳部的温度的降一氧化碳部温度检测部，实施运行停止动作时，在所述降一氧化碳部的温度至少低于所述第1规定温度期间，利用所述控制部的控制使所述降一氧化碳加热部动作。
又，第4本发明是这样的第1本发明的氢生成装置，即实施运行停止动作时，根据停止命令，利用所述控制部的控制使所述降一氧化碳加热部动作。
又，第5本发明是这样的第4本发明的氢生成装置，即停止命令发出后经过一定时间之后，利用所述控制部的控制使所述降一氧化碳加热部的动作停止。
又，第6本发明是这样的第1～5的本发明的氢生成装置，即具备检测所述改性部的温度的改性部温度检测部，实施运行停止动作时，利用控制部的控制，停止原料和水的供应，利用所述控制部的控制，使所述降一氧化碳加热部动作，所述改性部温度检测部检测出的温度为改性催化剂上不析出碳素的温度时，利用所述控制部的控制提供原料净化氢生成装置的内部，其后，利用所述控制部的控制使原料供给和降一氧化碳加热部的动作停止。
又，第7本发明是这样的第1～5的本发明的氢生成装置，即具备提供第1净化用气体用的第1净化用气体供给部、提供第2净化用气体用的第2净化用气体供给部、以及检测所述改性部的温度的改性部温度检测部，在实施所述运行停止动作时，在所述改性部温度检测部检测出的温度低于第2规定温度的情况下，利用所述控制部的控制，使所述第2供给部动作，直到所述氢生成装置被所述第2净化用气体充满，在所述改性部温度检测部检测出的温度不低于第2规定温度的情况下，利用所述控制部的控制，使所述第1净化用气体供给部动作，在所述改性部温度检测部检测出的温度低于第2规定温度以后，利用所述控制部的控制，使所述第2净化用气体供给部动作，直到所述氢生成装置被所述第2净化用气体充满。
又，第8本发明是这样的第7本发明的氢生成装置，即所述第1净化用气体是水蒸汽，所述第2净化用气体是空气，所述第2规定温度是所述改性催化剂不被氧化的温度。
又，第9本发明是这样的第7本发明的氢生成装置，即所述第1净化用气体是水蒸汽，所述第2净化用气体是原料，所述第2规定温度是所述改性催化剂上不析出碳素的温度。
又，第10本发明是这样的第7本发明的氢生成装置，即所述第1净化用气体是燃烧废气或惰性气体。
又，第11本发明是这样的燃料电池系统，即具备权利要求1～10中的任一项所述的氢生成装置、以及使用所述氢生成装置生成的氢进行发电的燃料电池。
发明效果利用本发明，能够提供停止时在降一氧化碳部内不使水凝缩的氢生成装置以及使用该装置的燃料电池系统。
图1是本发明实施形态1的氢生成装置的结构图。
图2是本发明实施形态1的氢生成装置的运行停止动作时的控制程序的一个例子的说明流程图。
图3是本发明实施形态2的氢生成装置的结构图。
图4是本发明实施形态2的氢生成装置的运行停止动作时的控制程序的一个例子的说明流程图。
图5是本发明实施形态3的氢生成装置的结构图。
图6是本发明实施形态3的氢生成装置的运行停止动作时的控制程序的一个例子的说明流程图。
图7是本发明实施形态4的氢生成装置的运行停止动作时的控制程序的一个例子的说明流程图。
图8是表示本发明实施形态1的控制装置200的概略结构的配线图。
图9是本发明实施形态5的燃料电池系统2的概略结构的一个例子的方框图。
符号说明1氢生成装置2燃料电池系统101 改性部102 原料供给部103 水供给部104 改性部加热部105 改性部温度检测部106 净化用空气供给部111 转换反应部112 转换反应部加热部113 转换反应部温度检测部121 一氧化碳去除部122 空气供给部123 一氧化碳去除部加热部124 一氧化碳去除部温度检测部125 燃料电池200 控制部201 I/O输入端口202 CPU203 存储装置204 I/O输出端口205 总线206 输入装置
207输出装置具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。
实施形态1图1是本实施形态1的氢生成装置的结构图。
如图1所示，本实施形态1的氢生成装置1具备具有由碳化氢系原料与水生成富氢气体的改性催化剂的改性部101、向改性部101提供原料的原料供给部102、以及向改性部101供水的水供给部103。
该改性部101中设置加热改性部101的改性部加热部104、以及检测改性部101的温度的改性部温度检测部105。所提供的原料和水在改性部101由改性部加热部104加热，以生成改性气体。又，改性部加热部104的加热量根据改性部温度检测部105检测出的改性催化剂的温度决定。
还有，改性部温度检测部105也可以形成能够检测通过改性催化剂后的改性气体的温度的结构。又，所述原料供给部102提供的原料只要至少包含碳和氢构成的化合物即可，例如可以使用天然气、LPG、石脑油、汽油、煤油等碳氢系原料、甲醇等醇类原料。
又，以原料供给方向为基准在改性部101的下游侧，设置具有利用水性气体转换反应减少改性部101提供的改性气体中的一氧化碳用的转换反应催化剂(未图示)的转换反应部111。在该转换反应部111设置有对转换反应部111、转换反应催化剂、改性气体进行加热用的转换反应部加热部112、以及用于测定流过转换反应部111内部的改性气体温度的转换反应部温度检测部113。还有，转换反应部111是本发明的降一氧化碳部的一个例子。转换反应催化剂是本发明的降一氧化碳催化剂的一个例子。转换反应部加热部112是本发明的降一氧化碳加热部的一个例子。转换反应部温度检测部113是本发明的降一氧化碳部温度检测部的一个例子。
还有，在本实施形态1中，转换反应部加热部112采用电热器，安装于转换反应部111外侧。又，转换反应部加热部112不限于电热器，喷烧器(burner)、催化剂燃烧方式等能够加热转换反应部111的加热器即可。还有，转换反应部温度检测部113也可以是能够检测出转换反应催化剂的温度。
又在转换反应部111的下游侧设置具有进一步减少通过转换反应部111后的改性气体中的一氧化碳用的一氧化碳去除催化剂的一氧化碳去除部121。在该一氧化碳去除部121设置对一氧化碳去除部121、一氧化碳去除催化剂、改性气体中的至少一种进行加热的一氧化碳去除部加热部123、以及检测流过一氧化碳去除部121内部的改性气体的温度的一氧化碳去除部温度检测部124。又在该一氧化碳去除部121与转换反应部111之间设置供给空气用的空气供给部122。在一氧化碳去除部，利用选择氧化反应减少空气供给部122提供的空气中的氧与改性气体中的一氧化碳。还有，一氧化碳去除部121是本发明的降一氧化碳部的一个例子。一氧化碳去除催化剂是本发明的降一氧化碳催化剂的一个例子。一氧化碳去除部加热部123是本发明的降一氧化碳加热部的一个例子。一氧化碳去除部温度检测部124是本发明的降一氧化碳部温度检测部的一个例子。
还有，一氧化碳去除催化剂利用甲烷化反应也可以是减少改性气体中的一氧化碳的催化剂。又，可以同时使用使选择氧化反应进行的催化剂和使甲烷化反应进行的催化剂取得。也就是说，一氧化碳去除催化剂可以包含对选择氧化反应起催化作用的选择氧化催化剂、对甲烷化反应起催化作用的甲烷催化剂中的任意一种或两者兼有。又，在本实施形态1中，一氧化碳去除部加热部123使用电热器，安装于一氧化碳去除部121外侧。又，一氧化碳去除部加热部123不限于电热器，只要是喷烧器、催化燃烧方式等能够加热一氧化碳去除部121的加热手段即可。还有，一氧化碳去除部温度检测部124也可以是能够检测一氧化碳去除催化剂温度的手段。
又，本实施形态1的氢生成装置1在改性部101的上游侧具备在其停止时提供空气用的净化用空气供给部106。
还有，图中的实线表示与各要素之间输送原料、水、空气、富氢气体的关系，实现的箭头表示原料、水、空气、富氢气体输送的方向。
又，设置在氢生成运行1停止动作时控制转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123的加热量，控制原料供给部102的停止等各构成要素的动作用的控制部200。控制部200连接得能够对原料供给部102、水供给部103、净化用空气供给部106、改性部加热部104、转换反应部加热部112、一氧化碳去除部加热部123、空气供给部122进行控制。又，改性部温度检测部105、转换反应部温度检测部113、一氧化碳去除部温度检测部124与控制部200连接以便能够接收其送来的信号。还有，图中的虚线表示与控制部之间信号的授受的连接关系，虚线的箭头表示信号的传送方向。
还有，本发明的降一氧化碳部在本实施形态1中由转换反应部111和一氧化碳去除部121构成，但是，在一氧化碳浓度为规定浓度以下即可的情况下，相应于该浓度，只用其一构成即可。
下面对控制部200进行说明。图8是表示控制装置200的概略结构的配线图。控制装置200具备I/O输入端口201、CPU202、存储装置203、I/O输出端口204、总线205、输入装置206、输出装置207。I/O输入端口201、CPU202、存储装置203、I/O输出端口204分别通过总线205连接。输入装置206连接于I/O输入端口201。输出装置207连接于I/O输出端口204。I/O输入端口201上也连接检测被控制量的检测装置、即改性部温度检测部105、转换反应部温度检测部113、一氧化碳去除部温度检测部124。I/O输出端口204上，也连接控制对象、即原料供给部102、水供给部103、改性部加热部104、净化用空气供给部106、转换反应部加热部112、空气供给部122、一氧化碳去除部加热部123。
还有，在本实施形态中，输入装置206使用键盘等，而输出装置207使用显示器等。
下面参照图8对控制装置200的动作进行说明。氢生成量等的设定值等，利用输入装置206，经过I/O输入端口201送到CPU202。利用CPU202根据需要将这些信息存储于存储装置203。表示由各检测装置检测出的被控制量的检测值的信号经由I/O输入端口201送到CPU202。利用CPU202、根据需要将这些检测值存储于存储装置203。又，控制程序预先存储于存储装置203。由CPU202利用存储装置203存储的检测值、控制程序等，计算控制对象的控制目标值等。又由CPU202根据计算结果，在需要的情况下改写存储装置203存储的控制目标值等。又，根据需要由CPU202经由I/O输出端口204将表示对控制对象的操作量的信号发送给控制对象。又，由输出装置207将存储装置203存储的控制目标值、检测值、控制程序等通过I/O输出端口204输出、确认。用如上所述的动作，控制装置200检测被控制量的值并进行控制，使氢生成装置1运行。
在这里，由本实施形态1的氢生成装置1将降低了一氧化碳含量的含氢改性气体提供给PEFC(未图示)，与提供给所述PEFC的含氧的氧化剂反应并发电。
下面以上述结构的本实施形态1的氢生成装置1的运行动作作为一个例子进行说明。
氢生成装置1运行时，将原料供给部102来的原料、水供给部103来的水提供给容纳于改性部101内的改性催化剂。然后用改性部加热部104进行加热使改性部温度检测部105检测出的温度为650℃，进行水蒸汽改性反应。改性部101通过后的改性气体中的一氧化碳浓度约为10％。
改性部101通过后的改性气体，为了减少改性气体中的一氧化碳含量，被提供给改性气体转换反应部111。改性气体中的一氧化碳利用收容于转换反应部111的转换反应催化剂进行水性气体转换反应得以降低。转换反应部111通过后的改性气体中的一氧化碳浓度约为0.3％。
为了进一步减少改性气体中的一氧化碳浓度，向在转换反应部111通过后的改性气体中提供空气供给部122供给的空气使其混合，然后提供给一氧化碳去除部121。改性气体中的一氧化碳浓度由于利用一氧化碳去除部121内收容的一氧化碳去除催化剂进行的选择氧化反应，降低到100ppm以下。该一氧化碳浓度得以降低的改性气体被提供给PEFC进行发电。
下面用图2的流程图对本实施形态1的氢生成装置1的运行停止动作时的控制程序的一个例子进行说明。所谓运行停止不仅是运行的终止，而且包含中断等使氢的生成停止的所有情况下的动作。又，所谓运行停止动作时，是指停止命令发出后氢生成装置停止之前的一连串动作进行的时间。
首先，在步骤S1，改性部加热部104由控制部200的控制而停止。
接着在步骤S2，由控制部200判断进行关于转换反应部温度检测部113检测出的温度或一氧化碳去除部温度检测部124检测出的温度是否作为本发明的第一规定温度的一个例子的100℃以下。
在这里，第1规定温度是转换反应部111和一氧化碳去除部121内部的水蒸汽露点。在运行停止动作时，所述内部气压比大气压高，而在利用水蒸汽进行净化时，所述内部的水蒸汽分压大约为100％，而所述内部的露点大致为100℃。因而，下面在说明书中将第1规定温度作为100℃说明。但是，有时候，因所述内部的压力或水蒸汽的分压的关系，露点也未必是100℃。因此，第1规定温度不限于100℃，只要是转换反应部111和一氧化碳去除部121中水蒸汽不凝缩的温度(即比露点高的温度)即可，不管是任何温度都没关系。
接着，在100℃以下的情况下，在步骤S3控制部200使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作，开始转换反应部111和一氧化碳去除部121的加热。这时，控制部200对加热进行控制使转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124的检测温度保持高于100℃。通过这一加热，将后来提供的水蒸汽不在转换反应催化剂和一氧化碳去除催化剂上凝缩地排出氢生成装置1外。
接着，在步骤S4，由控制部200判断改性部温度检测部105检测出的温度是否在本发明的第2规定温度的一个例子、即200℃以上。进行这一判断是因为在改性部101的温度为200℃以上的情况下进行空气的供给会引起改性催化剂的氧化劣化。
在步骤S4判断为200℃以上的情况下，在步骤S5利用控制部200停止原料供给部102的工作。停止该原料供给部102的工作，但继续由水供给部103供水，因此供给的水在改性部101内变成本发明第1净化用气体的一个例子、即水蒸汽。又，在本实施形态中，水供给部103称为本发明第1净化用气体供给部。而且，通过转换反应部111、一氧化碳去除部121将氢生成装置1内残存的以氢为主成分的可燃性气体一边净化一边排出。
接着，在步骤S6，控制部200进行检测，直到改性部温度检测部105检测出的温度为低于200℃为止。
接着，在改性部101内的温度为低于200℃之后，在步骤S7，水供给部103的动作在控制部200的控制下停止，以此停止水蒸汽供应。
接着在步骤S8，控制部200使净化用空气供给部106开始动作，使其工作规定的时间，借助于此，空气一边对氢生成装置1内的残存水蒸汽进行净化，一边将其排出氢生成装置1外。也就是说，在本实施形态中，空气就是本发明的第2净化用气体。又，净化用空气供给部106就是本发明的第2净化用气体供给部。在这里，所谓规定时间，就是将水蒸汽从氢生成装置1内赶出所需要的充分时间，在步骤S8之前转换反应部111和一氧化碳去除部121尚不高于100℃的情况下，即使进行步骤S8的空气净化动作，在高于100℃之后也有必要进行规定时间的空气净化。因为在尚不高于100℃时，如果进行水蒸汽净化有可能发生水蒸汽凝缩，但是，在高于100℃之后，对空气进行规定时间的净化能够使凝缩的水蒸发排出。
接着，在用空气对氢生成装置1内进行完全净化之后，在步骤S9，利用控制部200使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123停止工作。
最后，在步骤S10，从净化用空气供给部106也停止空气供给，氢生成装置1结束停止动作。
另一方面，在步骤S2，在转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124检测出的温度两者都不小于100℃的情况下，即使不进行加热，水蒸汽也不发生凝缩。因此，不使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作就进入步骤S14。
接着，在步骤S14，由控制部200判断改性部101内的温度是否在200℃以上(与上述步骤S4相同)。
接着，在步骤S15，原料供给部102停止工作(与上述步骤S5相同)。
接着，在步骤S16进行检测，直到改性部温度检测部105检测出的温度变为200℃以下为止(与上述步骤S6相同)。
在改性部101内的温度为低于200℃之后，在步骤S17停止水供给部103的动作(与上述步骤S7相同)。
接着，在步骤S18开始净化用空气供给部106的动作，动作持续规定的时间，以此将氢生成装置1内用空气完全净化(与上述步骤S8相同)。
最后，在步骤S10停止净化用空气供给部106进行的空气供给。
另一方面，在步骤S4和S14中利用改性部温度检测部105检测出的改性温度不在200℃以上的情况下，不进行利用水蒸汽(第1净化用气体)的对氢生成装置1的净化而进行利用空气(第2净化用气体)的净化，也能够使改性催化剂不氧化。因此，在改性部101内的温度不超过200℃的情况下，从步骤S4进入使原料供给部102和水供给部103停止(步骤S11)，在进行空气供给的步骤S8。在步骤S14，停止原料供给部102和水供给部103的工作(步骤S12)，再进入步骤S18。
如上所述，通过进行使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123工作的停止动作，能够将转换反应部111和一氧化碳去除部121内保持这高于100℃的温度。因此，净化时的水蒸汽在转换反应部111和一氧化碳去除部121内不发生凝缩，而且，转换反应部111和一氧化碳去除部121内不发生残存水蒸汽并凝缩的情况，因此能够防止催化剂特性的下降。
还有，如上所述的停止动作不限于氢生成装置1启动刚开始时那样的非稳定状态，也可以在稳定状态的运行中对应进行。
又，在步骤S2、S3中，转换反应部111或一氧化碳去除部121内的温度为100℃以下的情况下，对两者都进行加热，但是也可以只对温度100℃以下的一方进行加热。
又，在步骤S2、S4、S14中，接着的步骤因判断结果而不同，但是，也可以不在步骤S2、S4、S14设定判断，而经常进行步骤S1～S10的动作。但是，由于如果在改性部101的内部温度为200℃以上的情况下提供空气，则改性催化剂将有发生氧化、劣化的可能性，因此最好是进行步骤S6的判断。
又，在步骤S9使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123停止，但是并不限于步骤S9，也可以在转换反应部温度检测部113、一氧化碳去除部温度检测部124对反应部111和一氧化碳去除部121内的温度进行监控，在温度为100℃以下时使其动作，在温度不低于100℃的情况下使其停止。
又，在步骤S2，在转换反应部111或一氧化碳去除部121内的温度不在100℃以下的情况下，不使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作，而进行步骤S14～步骤S18的动作，而对温度进行监控，在温度为100℃以下时使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123进行加热。
又，转换反应部111及一氧化碳去除部121是否在100℃以下的判定(步骤S2)和转换反应部加热部112及一氧化碳去除部加热部123的动作(步骤S3)也可以在净化用空气供给部106的动作开始(步骤S8)之前瞬间进行，或者也可以使净化用空气供给部106动作，在利用空气对氢生成装置1内进行净化。无论如何，只要是能够在净化结束时调整转换反应部111或一氧化碳去除部121的温度，以使转换反应部111或一氧化碳去除部121内部不残留凝缩的水，不管在什么时刻使转换反应部加热部112或一氧化碳去除部加热部123工作都行。
又，在本实施形态中用转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124监控转换反应部111或一氧化碳去除部121内的温度。但是也可以利用与转换反应部111和一氧化碳去除部121内部的温度相关的物理量，判断是否使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123工作。具体地说，也可以根据例如改性部温度检测部105检测出的改性部101的温度、或检测启动后经过的时间、向改性部101提供的水量、转换反应部111和一氧化碳去除部121内的湿度等，根据其结果判断是否使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123工作。
又，本实施形态的氢生成装置1不一定要在对PEFC的燃料供给中使用，也可以使用于对其他燃料电池的燃料供给，或需要能够合成为高纯度氢气的化工厂成套工程等。
实施形态2图3是本实施形态2的氢生成装置1的结构图。在本实施形态2中，与实施形态1的不同点是，在转换反应部111或一氧化碳去除部121不设置温度检测部，与转换反应部111或一氧化碳去除部121的温度无关地使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123工作。也就是说，在运行停止时不进行与温度为依据的判断就经常对转换反应部111和一氧化碳去除部121进行加热。还有，在图3中与图1相同的结构要素标以相同的符号并省略其说明。
下面用图4对氢生成装置1的运行停止动作时的控制程序的一个例子进行说明。还有，所谓运行停止，不仅是运行结束，也包含中断等使氢的生成停止的所有的情况下的动作。又，所谓运行停止动作时，是指停止指令发出之后到氢生成装置停止为止的一连串动作进行的时间。本实施形态2的运行停止方法与实施形态1的不同点是步骤S2(转换反应部111或一氧化碳去除部121是否为100℃以下)的判断步骤和此后没有分支步骤。
首先，在步骤S21利用控制部200使改性部加热部104停止。
接着在步骤S22，控制部200使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作，开始转换反应部111和一氧化碳去除部121的加热。利用该加热，将随后提供的水蒸汽排出到氢生成装置1的外部而不在转换反应催化剂和一氧化碳去除催化剂上凝缩。还有，对转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123的容量、加热的时间和强度进行适当调整，以使得在转换反应部111和一氧化碳去除部121中不发生结露的情况，而且，温度适当调整以便不因过度的温度上升损伤转换反应部111和一氧化碳去除部121。
接着，在步骤S23，由控制部200进行关于改性部温度检测部105检测出的温度是否在作为本发明的第二规定温度的一个例子的200℃以上的检测。进行这一判断是由于如果在改性部101的温度高于200℃的情况下提供空气就会使改性催化剂氧化、劣化。
在步骤S23温度高于200℃的情况下，在步骤S24，原料供给部102在控制部200的控制下停止。通过使该原料供给部102停止工作，而继续由水供给部103供水，供给的水在改性部101内成为本发明第1净化用气体、即水蒸汽。而且该水蒸汽通过转换反应部111、一氧化碳去除部121，一边将氢生成装置1内残存的以氢为主的可燃性气体净化，一边将其排出。而且，水供给部103就是本发明的第1净化用气体供给部。
接着，在步骤S25，控制部200进行检测，直到改性部温度检测部105检测出的温度为低于200℃为止。
接着，在改性部101内的温度为低于200℃以后，在步骤S26水供给部103的动作在控制部200的控制下停止，因而水蒸汽的供给停止。
接着，在步骤S27，净化用空气供给部106在控制部200的控制下开始动作，动作持续了规定的时间。借助于此，空气一边对氢生成装置1内的残存水蒸汽进行净化，一边排出到氢生成装置1外。也就是说，在本实施形态中，空气就是本发明的第2净化用气体。又，净化用空气供给部106就是本发明的第2净化用气体供给部。
接着，在用空气将氢生成装置1内完全净化之后，在步骤S28，转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123在控制部200控制下停止。
最后，在步骤S29，净化用空气供给部106进行的空气供给也停止，氢生成装置1停止动作结束。
另一方面，在步骤S23利用改性部温度检测部105改性的温度并非在200℃以上的情况下，不进行利用水蒸汽对氢生成装置1内的净化而进行利用空气的净化也能够使改性催化剂不氧化。因此，在改性部101内的温度不在200℃以上的情况下，使原料供给部102和水供给部103停止(步骤S30)，然后在进入提供空气的步骤S27。
在本实施形态2，不管转换反应部111和一氧化碳去除部121是否高于100℃，都使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作。其结果是，与实施形态1不同，由于不需要具备转换反应部温度检测部113或一氧化碳去除部温度检测部124，装置的结构得到简化，能够实现低成本化的效果。
还有，使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作或使其停止的时间可以因装置的结构、催化剂等而使其不同，不限于本实施形态所述的例子。在净化时只要是能够调整转换反应部111和一氧化碳去除部121的温度，以使净化结束时转换反应部111和一氧化碳去除部121的内部不残留凝缩的水，不管在什么时刻使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作都可以。
又，本实施形态的氢生成装置1未必一定使用于对PEFC的燃料供应，也可以使用于对其他燃料电池的燃料供应、或需要合成高纯度氢的效果的化工厂成套设备工程等。
关于实施形态1和2的附加说明又可以根据装置的结构、催化剂等改变设定温度，而未必限定于本实施形态1、2所述的温度。
又，在本实施形态1、2中叙述的动作停止方法是一个例子，并不限于所述的方法。实施形态1中，也可以在例如步骤S1(改性部加热部104停止)之前，进行步骤S2(转换反应部111和一氧化碳去除部121内的温度判定)，开始加热。又，也可以在步骤S9(转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123停止)之前进行步骤S10(净化用空气供给部106的停止)。又，在实施形态2也可以在步骤S21之前进行步骤S22，在步骤S28之前进行步骤S29。
又，本发明的第1净化用气体供给部在实施形态1、2中，兼用为提供改性反应用的水的水供给部103。又，本发明的第1净化用气体在实施形态1、2中为水蒸汽，但是也可以是原料气体、惰性气体，甚至还可以是使改性部加热部104、转换反应部加热部112或一氧化碳去除部加热部123中的任何一个工作的燃烧废气。
又，本发明的第2净化用气体供给部，在实施形态1、2中相当于净化用空气供给部106，第2净化用气体相当于空气，但是，也可以省去净化用空气供给部106，使用原料气体作为第2净化用气体。也就是说，为了净化水蒸汽并将其排出，也可以由原料供给部102提供原料。
又，在实施形态1、2中，也可以在停止时使用惰性气体净化氢生成装置1内部。在这时，残留在改性部101内的水蒸汽在转换反应部111和一氧化碳去除部121也不凝缩水。
还有，本发明的程序是利用电子计算机执行上述本发明的氢生成装置1的控制部的功能用的程序，是以电子计算机协同工作的程序。
又，本发明的记录媒体是作为利用电子计算机执行上述本发明的氢生成装置1的控制部的全部或部分功能用的程序的载体的记录媒体，而且是能够利用电子计算机阅读并且读取的所述程序与上述电子计算机协同工作执行上述功能的记录媒体。
又，所谓本发明的上述控制部的功能意味着全部或一部分功能。
又，本发明的程序的一种使用形态，也可以是记录于可利用计算机读取的记录媒体，与计算机协同工作的形态。
又，本发明的程序的一种利用形态，也可以是通过传输媒体传输，利用计算机读取，与计算机协同工作的形态。
又，作为本发明的数据结构，包含数据库、数据格式、数据表、数据一览表、数据种类等。
又，作为记录媒体，包含ROM等，作为传输媒体，包含互联网等传输媒体、光、电波、声波等。
又，上述本发明的计算机不限于CPU等纯硬件，还可以包含软件和OS、甚至还有附属设备等。
又，如上所述，本发明的结构可以利用软件，也可以利用硬件实现。
实施形态3图5是本发明实施形态3的氢生成装置1的结构图。在本实施形态3中，与实施形态1的不同点在于，在利用水蒸汽对主要由氢构成的可燃性气体进行净化之后利用原料将水蒸汽净化后排出。因而，图5成了省去实施形态1使用的净化用空气供给部106的结构。还有，在图5中对与图1相同的结构要素标以相同的符号，并省略其说明。
下面用图6的流程图对本实施形态3的氢生成装置1的运行停止动作时的控制程序的一个例子进行说明。还有，所谓运行停止不仅指运行的终止，而且包含中断等使氢的生成停止的所有情况下的动作。又，所谓运行停止动作时，是指停止指令发出之后到氢生成装置停止为止的一连串动作进行的时间。
首先，在步骤S31，利用控制部200的控制使改性部加热部104停止。
接着，在步骤S32，由控制部200判断转换反应部温度检测部113检测出的温度或一氧化碳去除部温度检测部124检测出的温度是否在本发明的第1规定温度之一例、即100℃以下。
接着，在100℃以下的情况下，在步骤S33，控制部200使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作，开始对转换反应部111或一氧化碳去除部121进行加热。这时，控制部200进行加热控制，使转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124的检测出的温度保持高于100℃。由于这一加热，后来提供的水蒸汽不在转换反应催化剂和一氧化碳去除催化剂上凝缩，就被排出到氢生成装置1之外。
接着，在步骤S34，由控制部200判断改性部温度检测部105检测出的温度是否在本发明的第2规定温度之一例、即400℃以上。进行之一判断是因为，如果在改性部101的温度为400℃以上的情况下停止供水而只进行原料供应，则在改性催化剂上会析出碳素造成催化剂特性的下降。
在步骤S34，400℃以上的情况下，在步骤S35原料供给部102在控制部200的控制下停止工作。实施该原料供给部102的停止，水供给部103继续供水，以此使提供的水在改性部101内变成本发明的第1净化用气体之一例、即水蒸汽。然后，水蒸汽通过转换反应部111、一氧化碳去除部121，一边将残存于氢生成装置1内的主要由氢构成的可燃性气体净化一边将其排出。又，在本实施形态中，水供给部103就是本发明的第1净化用气体供给部。
接着，在步骤S36，控制部200进行检测直到改性部温度检测部105检测出的温度为低于400℃。
接着，在改性部101内的温度为低于400℃之后，在步骤S37，水供给部103的动作在控制部200的控制下停止，以此停止水蒸汽供应。
接着，在步骤S38，控制部200使原料供给部102的动作再度开始，使其工作规定的时间，借助于此，原料一边对氢生成装置1内的残留水蒸汽进行净化一边将其排出氢生成装置1之外。也就是说，在本实施形态中，原料就是本发明的第2净化用气体。又，原料供给部102就是本发明的第2净化用气体供给部。在这里，所谓规定的时间是指将水蒸汽从氢生成装置1内赶出所需要的足够的时间，而在步骤S38之前，转换反应部111和一氧化碳去除部121尚不高于100℃的情况下，即使步骤S38的原料净化动作进行着，也有必要在达到高于100℃之后进行的规定时间的原料净化。因为在尚不高于100℃时，如果进行水蒸汽净化，则有可能发生水蒸汽凝缩，但是在达到高于100℃之后，通过对原料进行规定时间的净化，能够使凝缩的水蒸发并排出。
接着，在用原料对氢生成装置1内部进行完全的净化之后，在步骤S39，转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123在控制部200的控制下停止工作。
最后，在步骤S40，原料供给部102也停止原料供给，氢生成装置1的停止动作终止。
另一方面，在步骤S32，在由转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124检测出的温度都并非在100℃以下的情况下，即使不进行加热也不会发生水蒸汽凝缩。因此，不使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123工作。进入步骤S44。
接着，在步骤S44，由控制部200进行关于改性部101内的温度是否在400℃以上的判断(与上述步骤S34同样)。
接着，在步骤S45进行原料供给部102的停止动作(与上述步骤S35同样)。
接着，在步骤S46，利用改性部温度检测部105进行检测，直到检测出的温度为400℃以下为止(与上述步骤S36同样)。
在改性部101内的温度为低于400℃之后，在步骤S47停止水供给部103的动作(与上述步骤S37同样)。
接着，在步骤S48，原料供给部102再度开始工作，继续工作规定的时间，以此将氢生成装置1内完全用原料净化(与上述步骤S38同样)。
最后，在步骤S40，进行原料供给部102停止原料供给的停止动作。
另一方面，在步骤S34和步骤S44，改性部温度检测部105检测出的改性温度并非400℃以上的情况下，即使不利用水蒸汽对氢生成装置1内进行净化，而利用原料进行净化，也不会在改性催化剂上析出碳素降低催化特性。因此，在改性部101内的温度并非400℃以上的情况下，从步骤S34开始进行水供给部103的停止动作(步骤S49)，接着，进入步骤S39。又，在步骤S44，进行水供给部103的停止动作(步骤S50)，接着，进入步骤S40。
如上所述进行使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作的停止动作，以此可以使转换反应部111和一氧化碳去除部121内保持高于100℃的温度。因此，净化时的水蒸汽在转换反应部111和一氧化碳去除部121内不会发生凝缩，又，转换反应部111和一氧化碳去除部121内没有水蒸汽残存，凝缩的情况发生，所以能够防止催化剂特性的下降。
还有，如上所述的停止动作不限于氢生成装置1启动刚开始时那样的不稳定的状态，也可以对应稳定状态下的运行。
又，在步骤S32、S33，在转换反应部111、或一氧化碳去除部121内的温度为100℃以下的情况下，进行对两者的加热，但是，也可以只对温度100℃以下的一方进行加热。
又，在步骤S32、S34、S44、下述步骤因判断结果而不同，但是也可以在步骤S32、S34、S44不设判定，而经常进行步骤S31～步骤S40的动作。但是，在改性部101内部温度为400℃以上时停止水的供应，只进行原料供应会在改性催化剂上析出碳素，导致催化剂特性下降，因此最好是进行步骤S36的判定。
又，在步骤S39使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123停止，但是，不限于步骤S39，也可以用转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124对转换反应部111和一氧化碳去除部121内的温度进行监控，在温度为100℃以下时使其动作，在并非100℃以下的情况下使其停止。
又，在步骤S32，在转换反应部111和一氧化碳去除部121内的温度并非100℃以下的情况下不使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123工作，而进行从步骤S44到步骤S48的动作，对温度进行监控，在100℃以下时也可以使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123进行加热。
又，关于转换反应部111和一氧化碳去除部121是否为100℃以下的判定(步骤S32)以及转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123的动作(步骤S33)，也可以在原料供给部102的动作再度开始(步骤S38)之前片刻进行。或使原料供给部102动作，利用原料一边对氢生成装置1内部进行净化，一边进行。无论如何，只要调整转换反应部111和一氧化碳去除部121的温度，以在净化结束时使转换反应部111和一氧化碳去除部121的内部不残留凝缩的水，在任何时刻使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作即可。
又，如实施形态2所示，也可以在运行停止动作时不进行以温度为依据的判定，而经常对转换反应部111和一氧化碳去除部121进行加热。还有，在那时，也可以不在转换反应部111和一氧化碳去除部121设置温度检测部。
又，本实施形态的氢生成装置1未必一定使用于对PEFC的燃料供应，也可以使用于对其他燃料电池的燃料供给和需要合成高纯度氢的效果的化工厂等。
实施形态4本实施形态4的氢生成装置1的结构图与实施形态3同样都是图5。在本实施形态4中，与实施形态3的不同点在于不进行利用氢气的净化而利用原料进行净化。
下面用图7的流程图说明本实施形态4的氢生成装置1的运行停止动作时的控制程序之一例。还有，所谓运行停止不仅是运行的结束，还包含中断等使氢的生成停止的所有的情况下的动作。又，所谓运行停止动作时，是指从停止指令发出到氢生成装置停止为止的一连串动作进行的时间。
首先，在步骤S51，改性部加热部104在控制部200的控制下停止。
接着，在步骤S52，由控制部200判断由转换反应部温度检测部113检测出的温度或由一氧化碳去除部温度检测部124检测出的温度是否在作为本发明的第1规定温度之一例的100℃以下。
接着，在100℃以下的情况下，在步骤S53控制部200使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作，开始对转换反应部111和一氧化碳去除部121的加热。这时，控制部200进行加热控制，以使转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124检测出的温度保持高于100℃。利用这一加热使得后来供应的水蒸汽不在转换反应催化剂和一氧化碳去除催化剂上凝缩而排出到氢生成装置1外部。
接着，在步骤S54，由控制部200判断改性部温度检测部105检测出的温度是否在作为本发明的第2规定温度之一例的400℃以上。进行这一判断，是因为如果在改性部101的温度为400℃以上的情况下停止水的供应而只进行原料供应，则会在改性催化剂上析出碳素导致催化剂特性下降。
在步骤S54，温度为400℃以上的情况下，在步骤S55，原料供给部102和水供给部103在控制部200控制下停止工作。
接着在步骤S56，控制部200进行温度检测，直到改性部温度检测部105检测出的温度为低于400℃为止。
接着，在改性部101内的温度为400℃以下之后，在步骤S57控制部200使原料供给部102再度开始工作，通过使其工作规定的时间，原料一边对氢生成装置1内的主要由氢构成的可燃性气体进行净化一边排出氢生成装置1外部。在这里，所谓规定时间是将水蒸汽从氢生成装置1内赶出所需要的充分时间，而在步骤S57之前转换反应部111和一氧化碳去除部121尚不高于100℃的情况下，即使进行步骤S57的原料净化动作，也有必要在达到高于100℃以后进行规定时间的原料净化。在尚不高于100℃时，如果进行水蒸汽净化，有可能发生水蒸汽凝缩，但是，在达到高于100℃之后，通过进行规定时间的原料净化能够使凝缩的水蒸发并排出。
接着，在用原料对氢生成装置1内进行完全净化之后，在步骤S58，转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123在控制部200控制下停止。
最后，在步骤S59，原料供给部102进行的原料供给也停止，氢生成装置1的停止动作终止。
另一方面，在步骤S52，转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124检测出的温度两者都在100℃以下的情况下，即使不进行加热也不会发生水蒸汽凝缩。因此，不使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123工作。进入步骤S64。
接着，在步骤S64，由控制部200判断改性部101内的温度是否在400℃以上(与上述步骤S54同样)。
接着，在步骤S65，进行原料供给部102和水供给部103的停止动作(与上述步骤S55同样)。
接着，在步骤S66，改性部温度检测部105进行检测，直到所检测出的温度达到低于400℃为止(与上述步骤S56同样)。
在改性部101内的温度为低于400℃后，在步骤S67再度使原料供给部102工作，工作持续规定的时间，以此用原料对氢生成装置1内部充分进行净化(与上述步骤S57同样)。
最后，在步骤S59，使原料供给部102停止提供原料。
另一方面，在步骤S54和步骤S64，在改性部温度检测部105检测出的改性温度并非400℃以上的情况下，不利用水蒸汽对氢生成装置1内部进行净化，而利用原料进行净化也能够使改性催化剂上不析出碳素，不引起催化剂特性下降。因此，在改性部101的温度并非400℃以上的情况下，从步骤S54开始，使水供给部103停止工作(步骤S68)，接着进入步骤S58。又，从步骤S64开始，使水供给部103停止工作(步骤S69)，接着进入步骤S59。
如上所述，进行使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作的停止动作，以此可以使转换反应部111和一氧化碳去除部121内保持高于100℃的温度。因此，净化时的水蒸汽不在转换反应部111和一氧化碳去除部121内发生凝缩，而且由于在转换反应部111和一氧化碳去除部121内不会残留水蒸汽和发生凝缩，可以防止催化剂特性的下降。
又，通过省去利用水蒸汽进行净化的动作，催化剂曝露于水蒸汽中的时间变少，因此，能够更好防止催化剂性能的下降。
还有，如上所述地停止动作，不限于氢生成装置启动刚开始那样的不稳定的状态，也可以对应于正常状态下的运行。
又，在步骤S52、S53，转换反应部111或一氧化碳去除部121内的温度在100℃以下的情况下，对两者进行加热，但是，也可以只对温度100℃以下的一方进行加热。
又，在步骤S52、S54、S64中，下述步骤根据判断结果而有所不同，但是，也可以在步骤S52、S54、S64中不设判定，而经常进行步骤S51～S59的动作。但是，在改性部101内部温度为400℃以上的情况下停止供水而只进行原料供应时，在改性催化剂上析出碳素，有可能发生催化剂性能下降的情况，因此最好进行在步骤S56的判定。
又，在步骤S58，使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123停止，但是，不限于步骤S58，也可以在转换反应部温度检测部113和一氧化碳去除部温度检测部124对转换反应部111和一氧化碳去除部121内的温度进行监控，一旦温度下降到100℃以下，就使其动作，在并非100℃以下的情况下使其停止。
又，在步骤S52，在转换反应部111或一氧化碳去除部121内的温度并非100℃以下的情况下不使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123动作地进行从步骤S64到步骤S67的动作，但是在对温度进行监控，温度为100℃以下时，也可以使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123进行加热。
又，转换反应部111和一氧化碳去除部121是否在100℃以下的判定(步骤S52)和转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123的动作(步骤S53)也可以在使原料供给部102的动作再度开始(步骤S57)之前瞬间进行。或在使原料供给部102动作，利用原料对氢生成装置1内部进行净化的同时进行。无论如何，在净化终止时，如果对转换反应部111和一氧化碳去除部121的温度进行调整，以使转换反应部111和一氧化碳去除部121的内部不残留凝缩的水，则转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123在任何时刻动作都可以。
又，如实施形态2所示，也可以采用使转换反应部加热部112和一氧化碳去除部加热部123工作规定时间的方法。还有，在那时候，也可以在转换反应部111和一氧化碳去除部121上不设置温度检测部。
又，本实施形态的氢生成装置1未必一定使用于对PEFC的燃料供应，也可以使用于对其他燃料电池的燃料供给和需要合成高纯度氢的效果的化工厂等。
实施形态5本实施形态是具备实施形态1～实施形态4的氢生成装置1和燃料电池的燃料电池系统2。而且燃料电池系统2以实施形态1～实施形态4氢生成装置1生成的富氢气体作为燃料电池125的燃料使用。
图9是本实施形态的燃料电池系统2的概略结构之一例的方框图。还有，图9所示的燃料电池系统2是在实施形态1的氢生成装置1上附加燃料电池125的系统。因此，在图1和图9中相同的要素标以相同的符号并省略其说明。
燃料电池125是以富氢气体作为燃料进行发电的燃料电池。燃料电池125的燃料供给口连接于一氧化碳去除部121。而且，氢生成装置1生成的富氢气体被提供给燃料电池125。在本实施形态中，燃料电池125使用例如高分子电解质型燃料电池(PEFC)。
由于具有如上所述的结构，本实施形态的燃料电池系统2在与运行停止动作时能够防止在降一氧化碳部凝缩水。因此，能够防止降低一氧化碳部的催化剂劣化。因此，能够使燃料电池系统有较长的寿命。
还有，本实施形态的氢生成装置1不限于使用实施形态1的氢生成装置1，也可以使用实施形态2～实施形态4的氢生成装置1。
工业应用性本发明的氢生成装置具有较好的防止催化剂劣化的效果，能够使用于利用生成的氢气进行发电的燃料电池等。又可以使用于需要合成高纯度氢的效果的化工厂等。
权利要求
1.一种氢生成装置，其特征在于，具备具有使原料与水反应，生成富氢改性气体的改性催化剂的改性部、加热所述改性部用的改性部加热部、具有降低所述改性气体中的一氧化碳用的降一氧化碳催化剂的降一氧化碳部、对所述降一氧化碳部、所述降一氧化碳催化剂、以及通过所述降一氧化碳部的所述改性气体中的至少任意一种进行加热用的降一氧化碳加热部、以及控制部，在运行停止动作时，利用所述控制部的控制，使所述降一氧化碳加热部工作，以使降一氧化碳部内的温度高于水蒸汽不凝缩的第1规定温度。
2.根据权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于，所述降一氧化碳部包含转换(shift)反应部和一氧化碳去除部中的至少一种，所述降一氧化碳加热部是转换反应部加热部或一氧化碳去除部加热部，所述转换反应部具有的降一氧化碳催化剂是转换反应催化剂，所述一氧化碳去除部具有的降一氧化碳催化剂包含选择氧化催化剂和甲烷化催化剂中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于，具备检测所述降一氧化碳部的温度的降一氧化碳部温度检测部，实施运行停止动作时，在所述降一氧化碳部的温度至少低于所述第1规定温度期间，利用所述控制部的控制使所述降一氧化碳加热部动作。
4.根据权利要求1所述的氢生成装置，其特征在于，实施运行停止动作时，根据停止命令，利用所述控制部的控制使所述降一氧化碳加热部动作。
5.根据权利要求4所述的氢生成装置，其特征在于，停止命令发出后经过一定时间之后，利用所述控制部的控制使所述降一氧化碳加热部的动作停止。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的氢生成装置，其特征在于，具备检测所述改性部的温度的改性部温度检测部，实施运行停止动作时，利用控制部的控制，停止原料和水的供应，利用所述控制部的控制，使所述降一氧化碳加热部动作，所述改性部温度检测部检测出的温度为改性催化剂上不析出碳素的温度时，利用所述控制部的控制提供原料净化氢生成装置的内部，其后，利用所述控制部的控制使原料供给和降一氧化碳加热部的动作停止。
7.根据权利要求1～5中的任一项所述的氢生成装置，其特征在于，具备提供第1净化用气体用的第1净化用气体供给部、提供第2净化用气体用的第2净化用气体供给部、以及检测所述改性部的温度的改性部温度检测部，在实施所述运行停止动作时，在所述改性部温度检测部检测出的温度低于第2规定温度的情况下，利用所述控制部的控制，使所述第2净化用气体供给部动作，直到所述氢生成装置被所述第2净化用气体充满，在所述改性部温度检测部检测出的温度不低于第2规定温度的情况下，利用所述控制部的控制，使所述第1净化用气体供给部动作，在所述改性部温度检测部检测出的温度低于第2规定温度以后，利用所述控制部的控制，使所述第2净化用气体供给部动作，直到所述氢生成装置被所述第2净化用气体充满。
8.根据权利要求7所述的氢生成装置，其特征在于，所述第1净化用气体是水蒸汽，所述第2净化用气体是空气，所述第2规定温度是所述改性催化剂不被氧化的温度。
9.根据权利要求7所述的氢生成装置，其特征在于，所述第1净化用气体是水蒸汽，所述第2净化用气体是原料，所述第2规定温度是所述改性催化剂上不析出碳素的温度。
10.根据权利要求7所述的氢生成装置，其特征在于，所述第1净化用气体是燃烧废气或惰性气体。
11.一种燃料电池系统，其特征在于，具备权利要求1～10中的任一项所述的氢生成装置、以及使用所述氢生成装置生成的氢进行发电的燃料电池。
全文摘要
本发明涉及氢生成装置、使用氢生成装置的燃料电池系统。在氢生成装置停止运行时，应该防止滞留于氢生成装置内的水蒸汽凝缩的水导致降一氧化碳催化剂性能下降的情况发生。所述氢生成装置具备具有使原料与水反应，生成富氢改性气体的改性催化剂的改性部(101)、加热所述改性部用的改性部加热部(104)、具有降低所述改性气体中的一氧化碳用的降一氧化碳催化剂的降一氧化碳部(111、121)、对所述降一氧化碳部、所述降一氧化碳催化剂、以及通过所述降一氧化碳部的所述改性气体中的至少一项进行加热用的降一氧化碳加热部(112、123)、以及在运行停止时使所述降一氧化碳加热部工作的控制部(200)。
文档编号C01B3/48GK1636860SQ200410011540
公开日2005年7月13日 申请日期2004年12月24日 优先权日2003年12月26日
发明者藤原诚二, 鹈饲邦弘, 田口清, 胁田英延, 可儿幸宗 申请人:松下电器产业株式会社