專利名稱：反應裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及供給反應物以引起反應的反應裝置。
背景技術：
近年來，為了在汽車或便攜式設備等中搭載作為能量轉(zhuǎn)換效率高的 清潔電源的燃料電池， 一直在進行開發(fā)。燃料電池是使燃料與大氣中的 氧發(fā)生電化學反應以從化學能直接獲取電能的裝置。
采用氫作為用于燃料電池的燃料，但因氫在常溫、常壓下是氣體， 因此處理存在問題。另一方面，在對醇類或汽油等具有氫原子的液體燃 料進行轉(zhuǎn)化(也稱為改性、改質(zhì))以生成氫的轉(zhuǎn)化型燃料電池中，能夠 容易地以液體的狀態(tài)保存燃料。在這種轉(zhuǎn)化型燃料電池中需要具備反應 裝置，該反應裝置具備反應部，并且反應部具有使液體燃料和水氣化的 氣化器、通過使氣化得到的液體燃料與高溫的水蒸氣發(fā)生反應而獲取發(fā) 電所需的氫的轉(zhuǎn)化器(也稱為改性器、改質(zhì)器)、以及用于除去轉(zhuǎn)化反 應的副產(chǎn)物即一氧化碳的一氧化碳除去器等。
為了使這種轉(zhuǎn)化型燃料電池小型化， 一直在開發(fā)疊加了氣化器、轉(zhuǎn) 化器、 一氧化碳除去器的反應器而得到的稱為微型反應器的小型反應裝 置。在這樣的微型反應器中，氣化器、轉(zhuǎn)化器、 一氧化碳除去器等反應 器例如通過接合形成有成為燃料等的流路的槽的金屬基板而形成。此 外，在這樣的反應裝置中，需要將各反應器設定在反應所需的規(guī)定的工 作溫度，因此有時在各反應器中設置利用電熱絲的加熱器以加熱各反應 器，從而設定在所需的溫度。這里，各反應器的工作溫度是比較高的溫 度，此外，為了抑制向外部的散熱來降低熱損失以提高熱效率，有時需 要具備絕熱容器，并將各反應器收容在絕熱容器內(nèi)。但是，如果在反應
裝置中設置加熱器來加熱，則需要從絕熱容器向外部引出用于向加熱器 的電熱絲施加電壓的導線，經(jīng)由導線會向外部傳導反應器的熱，從而產(chǎn) 生熱損失。
另一方面，在燃料電池中， 一直在進行為了高溫工作能提高發(fā)電效
率的固體氧化物型燃料電池(Solid Oxide Fuel Cell，以下稱為SOFC) 的開發(fā)。在這種情況下，可采用在固體氧化物型電解質(zhì)的一個面上形成 有燃料極、在另一個面上形成有氧極的發(fā)電元件(generation cell)。由 于該SOFC的反應在比較高的溫度(大約500 100(TC左右)下進行， 因此發(fā)電元件被收容在絕熱容器內(nèi)，成為燃料氣體或氧的供給流路、排 氣的排出流路的配管、或陽極輸出電極和陰極輸出電極貫通絕熱容器， 連接在絕熱容器內(nèi)的發(fā)電元件上。但是，在SOFC中，由于發(fā)電元件的 工作溫度是比較高的溫度，所以向外部露出的陽極輸出電極及陰極輸出 電極與發(fā)電元件的溫度差較大，從而經(jīng)由它們的熱損失容易增大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種反應裝置，其具備用于收容反應部的絕熱容器，且 具有將反應部的反應器設定在規(guī)定溫度的構成，該反應裝置具有能夠減 少從絕熱容器內(nèi)的反應器向外部的熱傳導所造成的熱損失的優(yōu)點。
用于實現(xiàn)上述優(yōu)點的本發(fā)明的第1反應裝置具備反應部，其被供 給反應物并設定在規(guī)定的溫度以引起反應；設在所述反應部上的多個電 極；絕熱容器，其經(jīng)由絕熱用空間而將所述反應部收容在內(nèi)部；給排部， 其由導體構成， 一端連接在所述反應部上，另一端貫通所述絕熱容器的 壁面后向外部引出，而且該給排部用于向所述反應部供給反應物、同時 從該反應部排出反應產(chǎn)物，其中，所述多個電極中的至少一個與所述給 排部電連接。
用于實現(xiàn)上述優(yōu)點的本發(fā)明的第2反應裝置具備反應部，其具有 發(fā)電元件，該發(fā)電元件具有正極和負極兩個電極，且設定在規(guī)定的溫度、 通過反應物的電化學反應而從所述各電極獲取電力；絕熱容器，其經(jīng)由絕熱用空間將所述反應部收容在內(nèi)部；給排部，其由導體構成， 一端連
接在所述反應部上，另一端貫通所述絕熱容器的壁面后向外部引出以連 接所述絕熱容器和所述反應部之間，且該給排部用于向所述反應部供給
所述發(fā)電用燃料和從該反應部排出反應產(chǎn)物；其中，所述發(fā)電元件中的 所述兩個電極中的一個與所述給排部電連接。
用于實現(xiàn)上述優(yōu)點的本發(fā)明的電子設備具備反應裝置和負載，所述 反應裝置具備反應部，其被供給反應物并設定在規(guī)定的溫度以引起反 應；設在所述反應部上的多個電極；絕熱容器，其經(jīng)由絕熱用空間而將 所述反應部收容在內(nèi)部；給排部，其由導體構成， 一端連接在所述反應 部上，另一端貫通所述絕熱容器的壁面后向外部引出以連接所述絕熱容 器和所述反應部之間，且該給排部用于向所述反應部供給反應物和從該 反應部排出反應產(chǎn)物，同時與所述反應部的一個電極電連接；發(fā)電元件， 其通過反應物的電化學反應獲取電力，其中，所述多個電極中的至少一 個與所述給排部電連接；所述負載通過從所述發(fā)電元件獲取的電力而被 驅(qū)動。


圖1是本發(fā)明的反應裝置的第1實施方式的微型反應器模塊(反應 裝置)及覆蓋微型反應器模塊的絕熱箱的分解立體圖。
圖2是按每個功能分開第1實施方式的微型反應器模塊時的概略側(cè) 視圖。
圖3是表示第1實施方式的微型反應器模塊的下表面上的電熱絲和 管材的接合部附近的俯視圖。
圖4是圖3的IV-IV向視剖面圖。
圖5是表示第1實施方式的微型反應器模塊的下表面上的電熱絲和 管材的接合部附近的第1變形例的俯視圖。 圖6是圖5的VI-VI向視剖面圖。
圖7是表示第1實施方式的微型反應器模塊的下表面上的電熱絲和管材的接合部附近的第2變形例的俯視圖。
圖8是圖7的VIII-VIII向視剖面圖。
圖9是表示第1實施方式的微型反應器模塊的下表面上的電熱絲和 管材的接合部附近的第3變形例的俯視圖。 圖10是圖9的X-X向視剖面圖。
圖11是表示具備第1實施方式的微型反應器模塊的發(fā)電單元 (generatorunit)的一個例子的立體圖。
圖12是表示第1實施方式的微型反應器模塊的發(fā)電單元上的組裝 部分的布線結構的第1例的剖面圖。
圖13是表示第1實施方式的微型反應器模塊的發(fā)電單元上的組裝 部分的布線結構的第2例的剖面圖。
圖14是表示采用發(fā)電單元作為電源的電子設備的一個例子的立體圖。
圖15是表示采用本發(fā)明的反應裝置的第2實施方式的電子設備的 構成的模塊圖。
圖16是第2實施方式的發(fā)電元件的示意圖。 圖17是表示發(fā)電元件疊加的一個例子的示意圖。 圖18是第2實施方式的反應裝置的立體圖。 圖19是圖18的XIX向視圖。
圖20是表示第2實施方式的反應裝置的絕熱箱內(nèi)的內(nèi)部結構的透 視圖。
圖21是從下側(cè)觀察圖20的反應裝置的內(nèi)部結構的立體圖。 圖22是圖18的XXII-XXII向視剖面圖。
圖23是表示第2實施方式的反應裝置中的電子流動方式的示意圖。 圖24是第2實施方式的反應裝置中的連接部、轉(zhuǎn)化器、燃料電池 部的下視圖。
圖25是圖24的XXV-XXV向視剖面圖。 圖26是圖24的XXIV-XXIV向視剖面圖。
圖27是圖26的XXVII-XXVII向視剖面圖。
圖28是表示第2實施方式的反應裝置中的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時的絕熱箱內(nèi) 的溫度分布的示意圖。
圖29是表示第2實施方式的反應裝置中的由溫度上升導致的陽極 輸出電極的變形情況的模擬圖。
圖30、圖31、圖32、圖33是表示第2實施方式的反應裝置中的絕 熱箱的內(nèi)部結構的變形例的立體圖。
具體實施例方式
以下，基于附圖所示的實施方式詳細說明本發(fā)明的反應裝置。但是， 在以下所述的實施方式中，為了實施本發(fā)明，在技術上附加了優(yōu)選的各 種限定，但并不是將發(fā)明的范圍限定于以下的實施方式及圖示例。
<第1實施方式>
首先，說明本發(fā)明的反應裝置的第l實施方式。 圖1是本發(fā)明的反應裝置的第1實施方式的微型反應器模塊(反應 裝置)及覆蓋微型反應器模塊的絕熱箱的分解立體圖。
圖2是按每個功能分開本實施方式的微型反應器模塊時的概略側(cè)視圖。
該微型反應器模塊600內(nèi)裝于例如筆記本電腦、PDA、電子筆記本、 數(shù)碼照相機、便攜式電話、手表、記錄器、投影儀等電子設備中，用于 生成燃料電池中使用的氫氣。
如圖2所示，該微型反應器模塊600具備進行反應物的供給或產(chǎn) 物的排出的給排部602、設定在比較高的溫度(第l溫度)以引起轉(zhuǎn)化 反應的高溫反應部(第1反應部)604、設定在比高溫反應部604的設 定溫度低的溫度(第2溫度)以引起選擇氧化反應的低溫反應部(第2 反應部)606、在高溫反應部604和低溫反應部606之間輸送反應物或 產(chǎn)物的連接部608，且該微型反應器模塊600收容在絕熱箱(絕熱容器) 791內(nèi)。
在給排部602中，進行反應物從絕熱箱791的外部向微型反應器模 塊600中的供給、或產(chǎn)物從微型反應器模塊600到絕熱箱791的外部的 排出。
在給排部602中，如圖2所示，設置氣化器610及第1燃燒器612、 和排列在其周圍的5根管材626、 628、 630、 632、 634。
將水和液體燃料(例如甲醇、乙醇、二甲醚、丁垸、汽油等)以分 別單獨或混合的狀態(tài)從燃料容器供給至氣化器610中，通過第1燃燒器 612中的燃燒熱，水和液體燃料在氣化器610內(nèi)氣化。
將空氣和氣體燃料(例如氫、甲醇、乙醇、二甲醚、丁垸、汽油等) 以分別單獨或混合氣體的形式供給至第1燃燒器612中，通過它們的催 化燃燒而產(chǎn)生熱。
5根管材626、 628、 630、 632、 634成為向微型反應器模塊600供 給反應物的流路或送出微型反應器模塊600的產(chǎn)物的流路。例如，成為 向第1燃燒器612及后述的第2燃燒器614供給燃料及空氣的流路、排 出第1燃燒器612及第2燃燒器614的排氣的流路、向后述的一氧化碳 除去器500供給氧的流路、向燃料電池輸送在一氧化碳除去器500中除 去了--氧化碳的狀態(tài)的混合氣體(富氫氣體)的流路。
5根管材626、 628、 630、 632、 634由導體構成，并兼?zhèn)湎蚝笫龅?電熱絲720、 722施加電壓的導線的作用。
高溫反應部604中主要設置有第2燃燒器(加熱部)614和設在第 2燃燒器614上的轉(zhuǎn)化器400。
將空氣和氣體燃料(例如氫、甲醇、乙醇、二甲醚、丁烷、汽油等) 以分別單獨或混合氣體的形式供給至第2燃燒器614中，通過它們的催 化燃燒而產(chǎn)生熱。
從氣化器610向轉(zhuǎn)化器400供給水和液體燃料氣化得到的混合氣 體，由第2燃燒器614加熱轉(zhuǎn)化器400。在轉(zhuǎn)化器400中通過催化反應 從水蒸氣和氣化得到的液體燃料生成氫氣等，另外生成了微量的一氧化 碳氣體。在燃料是甲醇時，發(fā)生下式(1)、 (2)的化學反應。另外，生
成氫的反應是吸熱反應，采用第2燃燒器614的燃燒熱。 CH3OH+H20—3H2+C02 (1 )
2CH3OH+H20—5H2+CO+C02 (2) 在低溫反應部606中主要設置有一氧化碳除去器500。 從轉(zhuǎn)化器400向一氧化碳除去器500供給含有氫氣及通過上述(2) 的化學反應生成的微量的一氧化碳氣體等的混合氣體，還供給空氣。在 一氧化碳除去器500中，通過由第1燃燒器612加熱而選擇地氧化混合 氣體中的一氧化碳，從而除去一氧化碳。除去了一氧化碳的狀態(tài)的混合 氣體(富氫氣體)供給至燃料電池的燃料極。
在連接部608中設置有用于向高溫反應部604供給反應物的流路或 向低溫反應部606輸送高溫反應部604中的產(chǎn)物的流路。具體是，在第 2燃燒器64中設置供給燃料及空氣的流路、排出第2燃燒器614的排 氣的流路、向轉(zhuǎn)化器400供給在氣化器610中氣化得到的水及燃料的流 路、向一氧化碳除去器500輸送轉(zhuǎn)化器400的產(chǎn)物的流路。
電熱絲(加熱部)720、 722例如通過將金屬薄膜布圖而形成。如圖 1、圖2所示，在低溫反應部606的下表面，以蛇形的狀態(tài)將電熱絲720 布圖，從低溫反應部606通過連接部608到高溫反應部604，在它們的 下表面以蛇形的狀態(tài)將電熱絲722布圖。在此，在低溫反應部606、連 接部608及高溫反應部604由導體構成的情況下，在它們的下表面形成 氮化硅、氧化硅等絕緣層640，在該絕緣層640的表面上形成電熱絲720、 722。通過在絕緣層640上將電熱絲720、 722布圖，不會使要施加的電 壓短路。
另外，在低溫反應部606、連接部608及高溫反應部604的下表面 例如由陶瓷等絕緣體構成的情況下，不需要絕緣層640，能夠直接將電 熱絲720、 722布圖。
電熱絲720在啟動時加熱低溫反應部606，電熱絲722在啟動時加 熱高溫反應部604及連接部608。
電熱絲720的兩端部與管材630、 632連接。此外，電熱絲722的
兩端部與管材626、 634連接。下面，說明該連接部的結構。
圖3是表示本實施方式的微型反應器模塊的下表面上的電熱絲和管
材的接合部附近的俯視圖。
圖4是圖3的IV-IV向視剖面圖。
如圖3、圖4所示，在低溫反應部606的下表面設有絕緣層640， 在絕緣層640的表面上形成有電熱絲720。
在與低溫反應部606的管材630的連接部，在絕緣層640的表面上 設有粘接層730。粘接層730以一部分與先前形成的電熱絲720的端部 重合的方式形成。在粘接層730上，在與通向低溫反應部606的內(nèi)部的 孔606a相同的位置上設有貫通孔731。粘接層730對絕緣層640具有優(yōu) 異的粘接性，通過使管材630的端部密合在與絕緣層640相反側(cè)的面上, 使管材630粘接在低溫反應部606上，使管材630內(nèi)的流路630a與孔 606a連接。
此外，粘接層730具有導電性，使電熱絲720和管材630導通。作 為這樣的粘接層730，例如可采用鍍金。
同樣，使管材632和電熱絲720導通，同樣，使管材626、 634與 電熱絲722導通。
由此，可通過在管材630、 632間施加電壓來加熱低溫反應部606， 通過在管材626、 634間施加電壓來加熱高溫反應部604。
下面，說明本實施方式的微型反應器模塊中的電熱絲和管材的連接 部的變形例。
圖5是表示本實施方式的微型反應器模塊的下表面上的電熱絲和管 材的接合部附近的第1變形例的俯視圖。 圖6是圖5的VI-VI向視剖面圖。
在前面的圖3、圖4中，按照與先前形成的電熱絲720、 722的端部 重合的方式之后形成了粘接層730，但是，例如如圖5、圖6所示，也 可以設置成在形成了粘接層730后形成電熱絲720、 722，并使電熱絲
720、 722的端部與先前形成的粘接層730重合。 [變形例2]
圖7是表示本實施方式的微型反應器模塊的下表面上的電熱絲和管 材的接合部附近的第2變形例的俯視圖。 圖8是圖7的VIII-VIII向視剖面圖。
如圖7、圖8所示，也可以在絕緣層640的表面上分別間隔地設置 電熱絲720、 722和粘接層730，然后通過導電性的電線740搭接電熱絲 720、 722和粘接層730，通過電線740使電熱絲720、 722和粘接層730 導通。此處，電線740可以是1根電線，也可以是多根電線。
圖9是表示本實施方式的微型反應器模塊的下表面上的電熱絲和管 材的接合部附近的第3變形例的俯視圖。 圖10是圖9的X-X向視剖面圖。
如圖9、圖10所示，也可以在絕緣層640的表面上分別間隔地設置 電熱絲720、 722和粘接層730，然后在電熱絲720、 722和粘接層730 之間設置導電性的焊料750，通過焊料750使電熱絲720、 722和粘接層 730導通。
下面說明本實施方式的反應裝置中的絕熱箱。
如圖1所示，該微型反應器模塊600具備絕熱箱791。絕熱箱791 由下表面開口的長方形狀的罩792和阻塞罩792的下表面開口的板793 構成。在給排部602插入在設在板793上的孔794、 795中的狀態(tài)下， 將板793接合在罩792上，從而在絕熱箱791中收容高溫反應部604、 低溫反應部606及連接部608。
絕熱箱791反射來自微型反應器模塊600的熱輻射，抑制向絕熱箱 791的外面?zhèn)鬏?。以絕熱箱791的內(nèi)壓達到1Pa以下的方式，對與微型 反應器模塊600之間的內(nèi)部空間減壓排氣，形成絕熱用空間。給排部602 從絕熱箱791中露出，與后述的發(fā)電單元801連接。
以不會發(fā)生外氣從插入液體燃料導入管622及管材626、 628、 630、
632、 634的孔794、 795侵入到絕熱箱791內(nèi)、從而使內(nèi)壓上升的間隙 的方式，用密封材料796將液體燃料導入管622及管材626、 628、 630、 632、 634和孔794、 795之間的間隙密封(參照圖12)。
在絕熱箱791是導體的情況下，作為密封材料796，可采用作為絕 緣體的玻璃材料或絕緣密封材料。另一方面，在絕熱箱791是陶瓷等絕 緣體的情況下，作為密封材料796，除玻璃材料、絕緣密封材料外，也 可以采用作為導體的釬焊合金。
下面，說明具備本實施方式的微型反應器模塊而構成的發(fā)電單元。 圖11是表示具備本實施方式的微型反應器模塊的發(fā)電單元的一個 例子的立體圖。
如圖11所示，以上的微型反應器模塊600能夠以收容在絕熱箱791 中的狀態(tài)組裝在發(fā)電單元801上來使用。該發(fā)電單元801具備例如框 架802;相對于框架802可裝卸的燃料容器804;具有流路、泵、流量 傳感器及閥門等的流量控制單元806;收容在絕熱箱791中的狀態(tài)的微 型反應器模塊600;具有燃料電池、加濕器及回收器等的發(fā)電元件808; 空氣泵810;具有二次電池、DC-DC轉(zhuǎn)換器及外部接口等的電源單元 812。通過用流量控制單元806向微型反應器模塊600供給燃料容器804 內(nèi)的水和液體燃料的混合氣體，如上所述生成氫氣，并將氫氣供給至發(fā) 電元件808的燃料電池中，將生成的電蓄存在電源單元812的二次電池 中。
下面說明微型反應器模塊600在發(fā)電單元801上的組裝部分的布線 結構的例子。
圖12是表示本實施方式的微型反應器模塊在發(fā)電單元上的組裝部 分的布線結構的第1例的剖面圖。
圖13是表示本實施方式的微型反應器模塊在發(fā)電單元上的組裝部 分的布線結構的第2例的剖面圖。
可將微型反應器模塊600在發(fā)電單元801上的組裝部分的布線結構 形成例如圖12所示的結構。即，將貫通底板793的管材630連接在設
于發(fā)電單元801上的管814上。管814例如由硅橡膠等絕緣材料構成， 將管材630連接在設在發(fā)電單元801上的未圖示的流路上。
同樣，通過也在其它的管材626、 628、 630、 632、 634上連接同樣 的管，可從發(fā)電單元801向微型反應器模塊600供給反應物或從微型反 應器模塊600排出產(chǎn)物。
另外，在除管材628以外的其它管材626、 630、 632、 634上，連 接用于向電熱絲720、 722施加電壓向?qū)Ь€816。將導線816連接在設在 發(fā)電單元801上的未圖示的控制裝置上?？刂蒲b置如后所述，通過導線 816向管材630、 632間和管材626、 634間施加電壓。
另外，由于與管材626、 628、 630、 632、 634連接的管由絕緣材料 構成，所以在向管材630、 632間和管材626、 634間施加電壓時，不會 使電流向發(fā)電單元801的其它部位流動。
此外，也可以將發(fā)電單元801的安裝微型反應器模塊600的接口形 成例如圖13所示的結構。
艮口，在發(fā)電單元801—側(cè)，在與絕熱箱791的板793接觸的絕緣性 的基板818上設有插入管材626、 628、 630、 632、 634的插入口 820。 插入口 820與設在基板818上的流路822連通。通過在插入口 820內(nèi)插 入管材626、 628、 630、 632、 634，可經(jīng)由流路822從發(fā)電單元801向 微型反應器模塊600供給反應物或從微型反應器模塊600排出產(chǎn)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的內(nèi)壁面上設有與管材630接觸的端子(未圖示)。端子與 設在基板818內(nèi)的布線824導通，布線824與設在發(fā)電單元801上的未 圖示的控制裝置連接。控制裝置如后所述，經(jīng)由布線824對管材630、 632間及管材626、 634間施加電壓。
另外，由于設在插入口 820內(nèi)的端子及布線824設在絕緣性的基板 818上，因此在對管材630、 632間及管材626、 634間施加電壓時，電 流不會向發(fā)電單元801的其它部位流動。
在上述任一結構中，控制裝置如后所述，通過測定施加給電熱絲
720、722的電壓及在電熱絲720、722中流動的電流，可測定電熱絲720、 722的電阻值?？刂蒲b置存儲電熱絲720、 722的電阻值和溫度的關系， 因此可從電熱絲720、 722的電阻值測定微型反應器模塊600的溫度。 另外，控制裝置通過反饋控制施加給電熱絲720、 722的電壓，可進行 微型反應器模塊600的溫度控制。
下面，說明本實施方式中的微型反應器模塊600的工作。
首先，如果對管材630、 632間、及管材626、 634間施加電壓，則 電熱絲720、 722發(fā)熱，從而加熱低溫反應部606、高溫反應部604及連 接部608。另外，通過用未圖示的控制裝置測定電熱絲720、 722的電流、 電壓，從而測定液體燃料導入管622、高溫反應部604及低溫反應部606 的溫度，將測定溫度反饋給控制裝置，通過控制裝置控制電熱絲720、 722的電壓，由此進行微型反應器模塊600的溫度控制。
接著，在通過電熱絲720、 722加熱了微型反應器模塊600的狀態(tài) 下，通過泵等連續(xù)地或間斷地向液體燃料導入管622供給液體燃料和水 的混合液，并在氣化器610中氣化。氣化得到的混合氣體通過低溫反應 部606及連接部608流入轉(zhuǎn)化器400內(nèi)。
之后，通過在轉(zhuǎn)化器400內(nèi)加熱混合氣體以進行催化反應，生成氫 氣等(在燃料為甲醇時，參照上述化學反應式(1)、 (2))。
在轉(zhuǎn)化器400中生成的混合氣體(含有氫氣、二氧化碳氣體、 一氧 化碳氣體等)通過連接部608流入一氧化碳除去器500。另一方面，空 氣通過泵等經(jīng)過管材634供給至一氧化碳除去器500，與氫氣等混合氣 體混合。另外，在一氧化碳除去器500內(nèi)有選擇地氧化混合氣體內(nèi)的一 氧化碳氣體，從而將其除去。
然后，除去了一氧化碳的狀態(tài)的混合氣體經(jīng)由管材626供給至燃料 電池的燃料極等。在燃料電池中，通過氫氣的電化學反應而生成電，并 從燃料電池中排出含有未反應的氫氣等的尾氣。
以上的工作是初期階段的工作，其后繼續(xù)將混合液供給至液體燃料 導入管622。另外，在從燃料電池排出的尾氣中混合空氣，將該混合氣
體(以下稱為燃燒混合氣體)供給至管材632及管材628。供給至管材 632的燃燒混合氣體流入第1燃燒器612，進行催化燃燒。由此產(chǎn)生燃 燒熱，通過燃燒熱對液體燃料導入管622及低溫反應部606進行加熱。
另- -方面，供給至管材628的燃燒混合氣體流入第2燃燒器614， 進行催化燃燒。由此產(chǎn)生燃燒熱，通過燃燒熱對轉(zhuǎn)化器400進行加熱。
在第1燃燒器612及第2燃燒器614中催化燃燒過的排氣通過管材 630排出。
另外，也可以氣化貯留在燃料容器中的液體燃料，將該氣化得到的 燃料和空氣的燃燒混合氣體供給至管材628、 632。
在將混合液供給至液體燃料導入管622的狀態(tài)下，即在將燃燒混合 氣體供給至管材628、 632的狀態(tài)下，控制裝置一邊通過電熱絲720、 722 測定溫度， 一邊控制電熱絲720、 722的施加電壓，同時控制泵等。如 果通過控制裝置控制泵，則可控制供給至管材628、 632的燃燒混合氣 體的流量，由此控制燃燒器612、 614的燃燒熱量。這樣通過控制裝置 控制電熱絲720、 722及泵，可進行液體燃料導入管622、高溫反應部 604及低溫反應部606的溫度控制。此處，進行使高溫反應部604達到 375°C、使低溫反應部606達到15(TC的溫度控制。
下面，說明采用上述發(fā)電單元作為電源的電子設備的一個例子。 圖14是表示釆用發(fā)電單元作為電源的電子設備的一個例子的立體圖。
該電子設備851是便攜式的電子設備，特別是筆記本電腦。電子設 備851具備下框體854和裝備有液晶顯示器856的上框體858，下框體 854內(nèi)裝有CPU、 RAM、 ROM、由其它電子零件構成的運算處理電路， 同時裝備有鍵盤852。其構成為下框體854和上框體858通過鉸鏈結 合，上框體858可以在與下框體854重合以使液晶顯示器856與鍵盤852 相對的狀態(tài)下折疊。從下框體854的右側(cè)面到底面，凹設用于安裝發(fā)電 單元801的安裝部860，如果將發(fā)電單元801安裝在安裝部860上，則 電子設備851通過發(fā)電單元801的電進行工作。
另外，本發(fā)明不局限于上述實施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范 圍內(nèi)，也可以進行多種改進及設計的變更。
例如，在上述實施方式中，在電熱絲的兩端部上連接有兩根管材， 但本發(fā)明也不局限于此，例如也可以在絕熱箱內(nèi)進一步設置真空傳感器 等其它電布線，并在其上連接任意2根管材。
<第2實施方式>
下面，說明本發(fā)明的反應裝置的第2實施方式。
圖15是表示釆用了本發(fā)明的反應裝置的第2實施方式的電子設備 的構成的模塊圖。
圖15所示的電子設備1100例如是筆記本電腦、PDA、電子筆記本、 數(shù)碼照相機、便攜式電話機、手表、記錄器、投影儀等便攜式的電子設
備o
該電子設備1100的構成是具備燃料電池裝置1001、 DC/DC轉(zhuǎn)換器 1902、 二次電池1903、電子設備本體1901，上述燃料電池裝置1001具 備本實施方式的反應裝置1101、燃料容器1002和泵1003。
燃料電池裝置1001的燃料容器1002例如相對于電子設備1100可 裝卸地設置，泵1003、反應裝置1101例如內(nèi)裝于電子設備1100的本體 中。
在燃料容器1002中貯存有液體的原燃料(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別貯存液體的原燃料 和水。
泵1003吸引燃料容器1002內(nèi)的混合液，并送至反應裝置1101內(nèi) 的氣化器1004中。
反應裝置1101具備箱狀的絕熱箱1010，在絕熱箱1010內(nèi)收容有氣 化器1004、轉(zhuǎn)化器1006、發(fā)電元件1008及催化燃燒器1009。絕熱箱 1010內(nèi)的氣壓保持在低于大氣壓的真空壓(例如10Pa以下)。
在氣化器1004、轉(zhuǎn)化器1006、催化燃燒器1009中分別設有電加熱
器兼溫度傳感器1004a、 1006a、 1009a。由于電加熱器兼溫度傳感器 1004a、 1006a、 1009a的電阻值依賴于溫度，所以該電加熱器兼溫度傳 感器1004a、 1006a、 1009a還具有作為測定氣化器1004、轉(zhuǎn)化器1006、 催化燃燒器1009的溫度的溫度傳感器的功能。
從泵1003送至氣化器1004的混合液被電加熱器兼溫度傳感器 1004a或催化燃燒器1009的熱加熱到大約110 16(TC左右，從而蒸發(fā)。 在氣化器1004中氣化得到的混合氣體被送至轉(zhuǎn)化器1006。
在轉(zhuǎn)化器1006的內(nèi)部形成流路，在該流路的壁面上負載催化劑。 從氣化器1004送入轉(zhuǎn)化器1006的混合氣體在轉(zhuǎn)化器1006的流路中流 動，被電加熱器兼溫度傳感器1006a或催化燃燒器1009的熱加熱到大 約300 40(TC左右，通過催化劑發(fā)生反應。通過原燃料和水的催化反應， 可生成作為燃料的氫、二氧化碳、及作為副產(chǎn)物的微量一氧化碳等的混 合氣體(轉(zhuǎn)化氣體)。
另外，在原燃料是甲醇時，在轉(zhuǎn)化器1006中主要發(fā)生上述式(1) 所示的水蒸氣轉(zhuǎn)化反應。此外，通過在化學反應式(1)后接著發(fā)生的 下式(3)的反應，微量生成副產(chǎn)物一氧化碳。
H2+C02—H20+CO (3)
生成的轉(zhuǎn)化氣體被送出至發(fā)電元件1008中。
圖16是本實施方式的發(fā)電元件的示意圖。
圖17是表示發(fā)電元件疊加的一個例子的示意圖。
發(fā)電元件1008收容在框體1080中，其具備固體氧化物電解質(zhì) 1081、形成在固體氧化物電解質(zhì)1081的兩面上的燃料極1082 (陽極) 及氧極1083 (陰極)、與燃料極1082接合并在其接合面上形成有流路 1086的陽極集電極1084、以及與氧極1083接合并在其接合面上形成有 流路1087的陰極集電極1085。
另外，只有陰極集電極1085與框體1080接觸，其它的氧極1083、 固體氧化物電解質(zhì)1081、燃料極1082、陽極集電極1084通過陶瓷等絕 緣材料88與框體1080絕緣。
對于固體氧化物電解質(zhì)1081，可采用氧化鋯系的(Zr,.xYx) 02.x/2 (YSZ)、鑭掊酸鹽系的(La,-xSr》(Gai.y-zMgyCoz) 03等，對于燃料極 1082，可采用La。.84Sr。.l6Mn03、 La (Ni， Bi) 03、 (La， Sr) Mn03 、 In203+Sn02、 LaCo03等，對于氧極1083，可采用Ni、 Ni+YSZ等，對 于陽極集電極1084及陰極集電極1085,可采用LaCr(Mg)03、 (La， Sr) Cr03、隱1+八1203等。
發(fā)電元件1008通過電加熱器兼溫度傳感器1009a或催化燃燒器 1009的熱加熱到大約500 1000。C左右，從而引起后述的反應。
經(jīng)由陰極集電極1085的流路1087向氧極1083輸送空氣。
在氧極1083，通過氧和由陰極輸出電極1021b供給的電子，如下式 (4)所示，生成氧離子。
02+4e——202— (4)
固體氧化物電解質(zhì)1081具有氧離子透過性，使在氧極1083生成的 氧離子透過，到達燃料極1082。
經(jīng)由陽極集電極1084的流路1086向燃料極1082輸送從轉(zhuǎn)化器 1006送出的轉(zhuǎn)化氣體。在氧極1083，引起透過了固體氧化物電解質(zhì)1081 的氧離子和轉(zhuǎn)化氣體的如下式(5)、 (6)的反應。
H2+02_—H20+2e_ (5)
CO+O2——C02+2e— (6)
陽極集電極1084與陽極輸出電極1021a連接，陰極集電極1085如 后所述與陰極輸出電極1021b導通。陽極輸出電極1021a、陰極輸出電 極1021b與DC/DC轉(zhuǎn)換器1902連接。因此，在燃料極1082生成的電 子經(jīng)由陽極輸出電極1021a、 DC/DC轉(zhuǎn)換器1902等外部電路、陰極輸 出電極1021b，如后所述由框體1080供給至陰極集電極1085。
另外，如圖17所示，也可以形成串聯(lián)連接由陽極集電極1084、燃 料極1082、固體氧化物電解質(zhì)1081、氧極1083、陰極集電極1085構成 的多個發(fā)電元件1008而形成的元件疊加1850。
在這種情況下，如圖17所示，只使串聯(lián)連接的一個端部的發(fā)電元
件1008的陽極集電極1084與陽極輸出電極1021a接觸，只使另一個端 部的發(fā)電元件1008的陰極集電極1085與框體1080接觸。
DC/DC轉(zhuǎn)換器1902將通過發(fā)電元件1008生成的電能變換成適當 的電〗E后，供給至電子設備主體1901。此外，DC/DC轉(zhuǎn)換器1902將通 過發(fā)電元件1008生成的電能對二次電池1903充電，在發(fā)電元件1008 不工作時，將蓄存在二次電池1903中的電能供給至電子設備主體l卯l。
在通過了陽極集電極1084的流路的轉(zhuǎn)化氣體(尾氣)中，還含有 未反應的氫。將尾氣供給至催化燃燒器1009。
向催化燃燒器1009供給尾氣的同時還供給通過了陰極集電極1085 的流路1087的空氣。在催化燃燒器1009的內(nèi)部形成流路，在該流路的 壁面上承載有Pt系的催化劑。
在催化燃燒器1009中設有由電熱材料構成的電加熱器兼^L度傳感 器1009a。由于電加熱器兼溫度傳感器1009a的電阻值依賴于溫度，所 以該電加熱器兼溫度傳感器1009a還具有作為測定催化燃燒器1009的 溫度的溫度傳感器的功能。
尾氣和空氣的混合氣體(燃燒氣體)在催化燃燒器1009的流路中 流動，被電加熱器兼溫度傳感器1009a加熱。通過催化劑，在催化燃燒 器1009的流路中流動的燃燒氣體中的氫燃燒，從而產(chǎn)生燃燒熱。燃燒 后的排氣從催化燃燒器1009向絕熱箱1010的外部釋放。
在該催化燃燒器1009產(chǎn)生的燃燒熱用于使發(fā)電元件1008的溫度維 持在高溫(大約500 100(TC左右)。另外，發(fā)電元件1008的熱傳導至 轉(zhuǎn)化器1006、氣化器1004，用于氣化器1004中的蒸發(fā)、轉(zhuǎn)化器1006 中的水蒸氣轉(zhuǎn)化反應。
下面，說明反應裝置1101的具體構成。
圖18是本實施方式的反應裝置的立體圖。
圖19是圖18的XIX向視圖。
圖20是表示本實施方式的反應裝置的絕熱箱內(nèi)的內(nèi)部結構的透視圖。
圖21是從下側(cè)觀察圖20的反應裝置的內(nèi)部結構的立體圖。 圖22是圖18的XXII-XXII向視剖面圖。
如圖18所示，在反應裝置1101的絕熱箱1010的一個壁面，氣化 器004的入口、連接部1005、陽極輸出電極1021a貫通，陰極輸出電 極1021b從同一壁面突出。
如圖20 圖22所示，在反應裝置1101的絕熱箱1010內(nèi)，依次排 列有氣化器1004及連接部1005、轉(zhuǎn)化器1006、連接部1007、燃料電池 部1020。另外，對于燃料電池部1020, —體地形成有用于收容發(fā)電元 件1008的框體1080和催化燃燒器1009，尾氣從發(fā)電元件1008的燃料 極1082供給至催化燃燒器1009。
氣化器1004、連接部1005、轉(zhuǎn)化器1006、連接部1007、收納燃料 電池部1020的發(fā)電元件1008的框體1080和催化燃燒器1009、絕熱箱 1010、陽極輸出電極1021a及陰極輸出電極1021b由具有高溫耐久性和 適度的導熱性的金屬構成，例如可采用鎳鉻鐵耐熱耐蝕合金783等Ni 系的鎳鉻鐵耐熱耐蝕合金形成。
在絕熱箱1010的內(nèi)壁面上形成有防輻射膜1011，在氣化器1004、 連接部1005、轉(zhuǎn)化器1006、連接部1007、燃料電池部1020的外壁面上 形成有防輻射膜1012。防輻射膜1011、 1012用于防止由輻射導致的傳 熱，例如可采用Au、 Ag等。防輻射膜1011、 1012優(yōu)選設置至少其中 一種，更優(yōu)選設置這兩種。
氣化器1004與連接部1005 —同貫通絕熱箱1010的壁面，通過連 接部1005與氣化器1004和轉(zhuǎn)化器1006連接。轉(zhuǎn)化器1006和燃料電池 部1020通過連接部1007連接。
如圖20、圖21所示， 一體地形成氣化器1004、連接部1005、轉(zhuǎn)化 器1006、連接部1007、燃料電池部1020，并在同一面上形成連接部1005、 轉(zhuǎn)化器1006、連接部1007、燃料電池部1020的下表面。
圖23是表示本實施方式的反應裝置中的電子流動方式的示意圖。
如圖23所示，電子經(jīng)由與陰極電極21b導通的絕熱箱1010、連接
部1005及氣化器1004、轉(zhuǎn)化器1006、連接部1007、燃料電池部1020 的框體1080，從陰極集電極1085供給至氧極1083。另一方面，在燃料 極082生成的電子經(jīng)由陽極輸出電極1021a向外部輸出。
陰極輸出電極1021b與地線(GND)連接，陽極輸出電極1021a與 該陰極輸出電極1021b的電位差(V。ut)為發(fā)電元件1008的輸出電壓。
此外，也可以不另外設置陰極輸出電極1021b，也可以將絕熱箱 1010、或從絕熱箱1010突出的氣化器1004或連接部1005直接用作陰 極側(cè)的輸出電極。
圖24是本實施方式的反應裝置中的連接部、轉(zhuǎn)化部、燃料電池部 的下視圖。
圖25是圖24的XXV-XXV向視剖面圖。
另外，在圖24、圖25中省略了陽極輸出電極1021a及陰極輸出電 極1021b。
如圖24、圖25所示，在轉(zhuǎn)化器1006、燃料電池部1020的下側(cè)的 外緣部上形成有用于配置陽極輸出電極1021a的凹部1061、 1022。
此外，與轉(zhuǎn)化器1006的連接部1007連接的地方相對于與燃料電池 部1020對置的面后退。因此，通過延長連接部1007，可降低從燃料電 池部1020向轉(zhuǎn)化器1006的導熱，同時通過縮短燃料電池部1020和轉(zhuǎn) 化器1006的距離，可使裝置小型化。
如圖24所示，在連接部1005、轉(zhuǎn)化器1006、連接部1007、燃料電 池部1020的下表面，在用陶瓷等實施了絕緣處理后，形成了布線圖案 1013。
布線圖案1013在氣化器1004的下部、轉(zhuǎn)化器1006的下部、燃料 電池部1020的下部形成為鋸齒狀，分別成為電加熱器兼溫度傳感器 1004a、 1006a、畫9a。電加熱器兼溫度傳感器1004a、 1006a、腦9a 的一端與共通的端子1013a連接，另一端分別與獨立的3個端子1013b、 1013c、 1013d連接。這4個端子1013a、 1013b、 1013c、 1013d形成于 連接部1005的比絕熱箱IOIO更靠外側(cè)的端部上。
另外，在貫通連接部1005的絕熱箱1010的部分實施絕緣處理，以 使電加熱器兼溫度傳感器1004a、006a、 1009a不與絕熱箱1010導通。 圖26是圖24的XXVI-XXVI向視剖面圖。 圖27是圖26的XXVII-XXVII向視剖面圖。
在連接部1005、 1007上設有用于向發(fā)電元件1008的氧極1083供 給空氣的空氣供給流路1051、 1071、用于從催化燃燒器1009排出排氣 的排氣排出流路1052a、 1052b、 1072a、 1072b。此外，在連接部1005 上設有用于從氣化器1004向轉(zhuǎn)化器1006送出氣體燃料的氣體燃料供給 流路1053，在連接部1007上設有用于從轉(zhuǎn)化器1006向發(fā)電元件1008 的燃料極1082送出轉(zhuǎn)化氣體的轉(zhuǎn)化氣體供給流路1073。
另外，如圖25所示，在連接部1007的內(nèi)部設有4個流路1071、 1072a、 1072b、 1073，但為了對供給至催化燃燒器1009的尾氣及空氣 充分增大從催化燃燒器1009排出的排氣的流路徑，采用其中兩個作為 從催化燃燒器1009排出的排氣的流路1072a、 1072b，采用另外兩個作 為向發(fā)電元件1008的燃料極1082供給轉(zhuǎn)化氣體的轉(zhuǎn)化氣體供給流路 1073、向氧極1083供給空氣的空氣供給流路1071。
陽極輸出電極1021a連接在燃料電池部1020的與連接部1007相比、 與絕熱箱1010的陽極輸出電極1021a所貫通的壁面之間的距離更大的 位置上，優(yōu)選連接在與連接部1007相反側(cè)的端部上并引出。
如圖30、圖31所示，陽極輸出電極1021a從陽極集電極1084貫通 框體1080后引出。另外，用玻璃、陶瓷等絕緣材料1089密封陽極輸出 電極1021a和框體1080之間。
陽極輸出電極1021a沿著燃料電池部1020及轉(zhuǎn)化器1006的凹部 1061、 1022配設，如圖20、圖21所示，在絕熱箱1010的內(nèi)壁面和轉(zhuǎn) 化器1006之間的空間內(nèi)彎折。該彎折部分1023起到通過陽極輸出電極 1021a的變形而緩和燃料電池部1020和絕熱箱1010之間的應力的作為 應力緩和結構的作用。
陽極輸出電極1021a的端部從與氣化器1004的入口、連接部1005
突出的絕熱箱1010的壁面相同的壁面朝外部突出。另外，陽極輸出電
極102la和絕熱箱1010之間，如圖19所示，例如被燒結玻璃等絕緣性 密封材料1014密封。
圖28是表示本實施方式的反應裝置中的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)時的絕熱箱內(nèi)的 溫度分布的示意圖。
如圖28所示，例如如果將燃料電池部1020保持在大約80(TC左右， 則熱會從燃料電池部1020經(jīng)由連接部1007向轉(zhuǎn)化器1006移動、從轉(zhuǎn) 化器1006經(jīng)由連接器1005向氣化器1004移動、向絕熱箱1010的外部 移動。其結果，轉(zhuǎn)化器1006保持在大約38(TC左右，氣化器1004保持 在大約15(TC左右。
此外，燃料電池部1020的熱也經(jīng)由陽極輸出電極1021a向絕熱箱 IOIO的外部移動，因此，在啟動燃料電池裝置1001后，因溫度上升， 陽極輸出電極1021a伸長。
圖29是表示本實施方式的反應裝置中的由溫度上升導致的陽極輸 出電極的變形情況的模擬圖。
陽極輸出電極1021a因燃料電池部1020的溫度上升而膨脹，從圖 29的虛線所示的形狀變成實線所示的形狀。
此時，由于與陽極輸出電極1021a的彎折部分1023相比，燃料電 池部1020側(cè)的部分1024的溫度更高，因此伸長更大。此處，陽極輸出 電極1021a的一端連接在燃料電池部1020的陽極集電極1084上，另一 端接合在絕熱箱1010的氣化器1004側(cè)的壁面上，并向外部突出，所以 陽極輸出電極1021a受到由該伸長形成的應力。但是，由于陽極輸出電 極1021a具有彎折部分1023，因此能夠通過該彎折部分1023吸收由伸 長帶來的變形，所以能夠緩和作用于絕熱箱IOIO和燃料電池部1020之 間的應力。
此外，由于通過在氣化器1004、連接部1005、轉(zhuǎn)化器1006、連接 部1007、框體1080中采用導體來代用連接在陰極集電極1085上的輸出 電極，能夠省略與陰極集電極1085連接的陰極輸出電極，因此能夠減
小傳熱路徑，從而減少從燃料電池部1020向絕熱箱1010釋放的熱損失。 另外，由于通過設置彎折部分1023而延長陽極輸出電極1021a的傳熱 路徑，因此能夠進一步減少經(jīng)由陽極輸出電極1021a從燃料電池部1020 向絕熱箱1010釋放的熱損失。
下面，說明本實施方式中的反應裝置中的絕熱箱的內(nèi)部結構的變形例。
圖30、圖31、圖32是表示本實施方式的反應裝置中的絕熱箱的內(nèi) 部結構的變形例的立體圖。
在上述實施方式中，形成采用剖面形狀為四邊形狀的陽極輸出電極 1021a的構成，但是，例如如圖30所示，也可以采用剖面形狀為三角形 狀的陽極輸出電極1025。此外，如圖31所示，也可以采用剖面形狀為 圓形形狀的陽極輸出電極1026。
此外，在上述實施方式中，如圖20、圖21所示，對于作為應力緩 和結構的彎折部分1023，使陽極輸出電極1021a形成為在3處彎曲成直 角的形態(tài)，但如圖30、圖31所示，也可以將彎折部分的彎曲部位形成 為圓弧狀，圓滑地彎曲。在這種情況下，能夠抑制應力集中在彎曲部位， 使應力在整個彎折部分上分散，能夠抑制由應力造成的破損?；蛘?，另 外，如圖32所示，也可以采用在絕熱箱1010的內(nèi)壁面和轉(zhuǎn)化器1006 之間的空間內(nèi)以螺旋狀形成有應力緩和結構的陽極輸出電極1027。
此外，在為了使絕熱箱1010形成薄型而采用薄型的氣化器1004、 轉(zhuǎn)化器U06、燃料電池部1120時，如圖33所示，也可以采用形成有鋸 齒狀的彎折部分1029的陽極輸出電極1028。
權利要求
1.一種反應裝置，其具備反應部，其被供給反應物并設定在規(guī)定的溫度以引起反應；設在所述反應部上的多個電極；絕熱容器，其經(jīng)由絕熱用空間而將所述反應部收容在內(nèi)部；給排部，其由導體構成，一端連接在所述反應部上，另一端貫通所述絕熱容器的壁面后向外部引出，而且該給排部用于向所述反應部供給反應物、同時從該反應部排出反應產(chǎn)物，其中，所述多個電極中的至少一個與所述給排部電連接。
2. 如權利要求1所述的反應裝置，其中，所述給排部具有由導體構 成的多根管材，且所述多個電極中的至少一個與所述多根管材中的至少 一個電連接。
3. 如權利要求1所述的反應裝置，其中，所述反應部還具備用于加 熱該反應部以設定在所述規(guī)定的溫度的加熱部，所述加熱部具有接受電 力供給以發(fā)熱的電熱絲，所述電熱絲的兩端部形成所述多個電極，所述 電熱絲的兩端部的至少一個與所述給排部電連接。
4. 如權利要求3所述的反應裝置，其中，所述電熱絲為金屬薄膜。
5. 權利要求3所述的反應裝置，其還具備用于在一個面上設置所述 反應部的基板，所述給排部具有由導體構成的多根管材，所述多根管材 及所述電熱絲設置在所述基板的另一個面上。
6. 如權利要求5所述的反應裝置，其中，所述基板具有導電性，所 述多根管材及所述電熱絲經(jīng)由絕緣膜設置在所述基板的另一個面上。
7. 如權利要求5所述的反應裝置，其中，所述多根管材經(jīng)由具有導 電性的粘接部件連接在所述基板的另一個面上，所述粘接部件和所述加 熱部的電熱絲的至少一端部電連接。
8. 如權利要求7所述的反應裝置，其中，所述粘接部件為金屬鍍層。
9. 如權利要求5所述的反應裝置，其中，所述多根管材經(jīng)由具有導 電性的粘接部件連接在所述基板的另一個面上，所述粘接部件的一端部 和所述加熱部的電熱絲的至少一端部經(jīng)由連接部件電連接。
10.如權利要求9所述的反應裝置，其中，所述連接部件為導電性 的電線。
11. 如權利要求9所述的反應裝置，其中，所述連接部件是焊料。
12. 如權利要求1所述的反應裝置，其中，所述反應部具備第1反應部，其通過所述加熱部而設定在第1溫度以引起反應物的 反應；第2反應部，其通過所述加熱部而設定在比所述第1溫度低的第2 溫度以引起反應物的反應；連接部，其被架設在所述第1反應部和所述第2反應部之間，并在 所述第1反應部和所述第2反應部之間輸送反應物及通過反應生成的反應產(chǎn)物。
13. 如權利要求12所述的反應裝置，其中，所述給排部與所述第2 反應部連接設置。
14. 如權利要求12所述的反應裝置，其中，所述第1反應部被供給 第1反應物而生成第1反應產(chǎn)物；所述第2反應部被供給所述第1反應 產(chǎn)物而生成第2反應產(chǎn)物；所述第1反應物為水和組成中含有氫的液體 燃料氣化得到的混合氣體；所述第1反應部是引起所述第1反應物的轉(zhuǎn) 化反應的轉(zhuǎn)化器，且所述第1反應產(chǎn)物含有氫和一氧化碳；所述第2反 應部是用于除去所述第1反應產(chǎn)物中所含的一氧化碳的一氧化碳除去 器。
15. 如權利要求1所述的反應裝置，其中，所述反應部具有發(fā)電元 件，該發(fā)電元件具有形成所述多個電極的正極和負極兩個電極，且被設 定在規(guī)定的溫度，通過反應物的電化學反應而從所述各電極獲取電力； 所述兩個電極中的一個與所述給排部電連接。
16. 如權利要求15所述的反應裝置，其中，所述發(fā)電元件中采用固 體氧化物型電解質(zhì)。
17. 如權利要求15所述的反應裝置，其中，所述反應部還具備燃燒 器，該燃燒器用于燃燒從所述發(fā)電元件排出的未反應的燃料氣體，從而 加熱所述發(fā)電元件。
18. 如權利要求15所述的反應裝置，其中，所述反應部還具有轉(zhuǎn)化 器，該轉(zhuǎn)化器用于供給第1反應物后引起轉(zhuǎn)化反應，從而生成第1反應 產(chǎn)物；所述發(fā)電元件以第1反應產(chǎn)物作為反應物，引起電化學反應；所 述第1反應物是含有水和組成中包含氫的液體燃料的原燃料氣化得到的 混合氣體，且所述第1反應產(chǎn)物含有氫和一氧化碳。
19. 如權利要求18所述的反應裝置，其中，所述轉(zhuǎn)化器通過從所述 發(fā)電元件傳導的熱來進行所述轉(zhuǎn)化反應。
20. 如權利要求18所述的反應裝置，其中，所述給排部具備連接所述絕熱容器和所述轉(zhuǎn)化器之間的第1連接部、和連接所述轉(zhuǎn)化器和所述發(fā)電元件之間的第2連接部。
21. 如權利要求20所述的反應裝置，其中，所述反應部還具有氣化 器，該氣化器用于供給所述原燃料并通過從所述轉(zhuǎn)化器傳導的熱使所述 原燃料氣化，從而生成所述混合氣體，并供給至所述轉(zhuǎn)化器，該氣化器 設置在所述第I連接部上。
22. 如權利要求15所述的反應裝置，其中，還具備輸出電極，該輸 出電極的一端連接在所述發(fā)電元件的另一個電極上，另一端貫通所述絕 熱容器的壁面后向外部引出。
23. 如權利要求22所述的反應裝置，其中，所述輸出電極的剖面形 狀為四邊形、三角形、圓形中的任何一種。
24. 如權利要求22所述的反應裝置，其中，所述輸出電極具有具備 了多個彎曲部位的應力緩和結構。
25. 如權利要求24所述的反應裝置，其中，所述應力緩和結構設置 在所述絕熱容器的引出所述輸出龜極的所述壁面和所述轉(zhuǎn)化器之間的 所述絕熱用空間內(nèi)。
26. 如權利要求24所述的反應裝置，其中，所述輸出電極在所述應 力緩和結構的所述彎曲部位彎折成直角狀、圓弧狀、鋸齒狀中的任何一 種形狀。
27. —種反應裝置，其具備-反應部，其具有發(fā)電元件，該發(fā)電元件具有正極和負極兩個電極， 且設定在規(guī)定的溫度、通過反應物的電化學反應而從所述各電極獲取電 力；絕熱容器，其經(jīng)由絕熱用空間將所述反應部收容在內(nèi)部； 給排部，其由導體構成， 一端連接在所述反應部上，另一端貫通所 述絕熱容器的壁面后向外部引出以連接所述絕熱容器和所述反應部之 間，上i該給排部用于向所述反應部供給所述發(fā)電用燃料和從該反應部排 出反應產(chǎn)物；其中，所述發(fā)電元件中的所述兩個電極中的一個與所述給排部電連接。
28. 如權利要求27所述的反應裝置，其中，所述發(fā)電元件中采用固 體氧化物型電解質(zhì)。
29. 如權利要求27所述的反應裝置，其中，所述反應部還具備 輸出電極，其一端連接在所述發(fā)電元件的另一個電極上，另一端貫通所述絕熱容器的壁面后向外部引出；框體，該框體用于收容所述發(fā)電元件，且所述輸出電極貫通該框體， 其中，所述輸出電極和所述框體由同一材料構成。
30. 如權利要求27所述的反應裝置，其中，所述反應部還具備輸出 電極，該輸出電極的一端連接在所述發(fā)電元件的另一個電極上，另一端 貫通所述絕熱容器的壁面后向外部引出；從所述絕熱容器的引出所述另一個輸出電極的所述壁面到連接所 述輸出電極的一端的所述發(fā)電元件的所述另一個電極的距離，大于從所 述絕熱容器的引出所述輸出電極的所述壁面到所述發(fā)電元件的所述一 個電極的距離。
31. 如權利要求27所述的反應裝置，其中，所述反應部還具有輸出電極和轉(zhuǎn)化器，所述輸出電極的一端連接在 所述發(fā)電元件的另一個電極上，另-一端貫通所述絕熱容器的壁面后向外 部引出，所述轉(zhuǎn)化器用于被供給第1反應物后引起轉(zhuǎn)化反應，從而生成 第1反應產(chǎn)物；所述發(fā)電元件以第1反應產(chǎn)物作為反應物，引起電化學反應；所述第1反應物是含有水和組成中包含氫的液體燃料的原燃料氣化 得到的混合氣體，且所述第1反應產(chǎn)物含有氫和一氧化碳；所述給排部具備連接所述絕熱容器和所述轉(zhuǎn)化器之間的第1連接 部、和連接所述轉(zhuǎn)化器和所述發(fā)電元件之間的第2連接部；從所述絕熱容器的引出所述輸出電極的所述壁面到連接所述輸出 電極的一端的所述發(fā)電元件的所述另一個電極的距離大于從所述壁面 到所述第2連接部的距離。
32. 如權利要求31所述的反應裝置，其中，所述反應部還具有氣化 器，該氣化器用于供給所述原燃料后通過從所述轉(zhuǎn)化器傳導的熱使所述 原燃料氣化，從而生成所述混合氣體，并供給至所述轉(zhuǎn)化器；該氣化器 設置在所述第1連接部上。
33. 如權利要求27所述的反應裝置，其中，所述反應部還具備燃燒 器，該燃燒器用于燃燒從所述發(fā)電元件排出的未反應的燃料，從而加熱 所述發(fā)電元件。
34. —種電子設備，其具備反應裝置和負載，所述反應裝置具備 反應部，其被供給反應物并設定在規(guī)定的溫度以引起反應； 設在所述反應部上的多個電極；絕熱容器，其經(jīng)由絕熱用空間而將所述反應部收容在內(nèi)部； 給排部，其由導體構成， 一端連接在所述反應部上，另一端貫通所 述絕熱容器的壁面后向外部引出以連接所述絕熱容器和所述反應部之 間，且該給排部用于向所述反應部供給反應物和從該反應部排出反應產(chǎn)物，同時與所述反應部的一個電極電連接；發(fā)電元件，其通過反應物的電化學反應獲取電力， 其中，所述多個電極中的至少一個與所述給排部電連接； 所述負載通過從所述發(fā)電元件獲取的電力而被驅(qū)動。
35. 如權利要求34所述的電子設備，其中，所述發(fā)電元件設置在所 述反應部內(nèi)，具有正極和負極兩個電極，且從所述各電極獲取電力；所 述發(fā)電元件的所述兩個電極的一個與所述給排部電連接。
36. 如權利要求35所述的電子設備，其中，所述發(fā)電元件中采用固 體氧化物型電解質(zhì)。
37. 如權利要求35所述的電子設備，其中，所述反應裝置中的所述反應部還具有轉(zhuǎn)化器，該轉(zhuǎn)化器用于被供給 第1反應物以引起轉(zhuǎn)化反應，從而生成第1反應產(chǎn)物；所述發(fā)電元件以第1反應產(chǎn)物作為反應物，引起電化學反應；所述第1反應物是含有水和組成中包含氫的液體燃料的原燃料氣化 得到的混合氣體，且所述第1反應產(chǎn)物含有氫和一氧化碳；所述給排部具備連接所述絕熱容器和所述轉(zhuǎn)化器之間的第1連接 部、和連接所述轉(zhuǎn)化器和所述發(fā)電元件之間的第2連接部；從所述絕熱容器的引出所述輸出電極的所述壁面到連接所述輸出 電極的一端的所述發(fā)電元件的所述另一個電極的距離大于從所述壁面 到所述第2連接部的距離。
38. 如權利要求37所述的電子設備，其中，所述反應部還具有氣化 器，該氣化器用于供給含有水和組成中包含氫的液體燃料后通過從所述 轉(zhuǎn)化器傳導的熱使所述液體燃料氣化，從而生成所述混合氣體，并供給至所述轉(zhuǎn)化器；該氣化器設置在所述第1連接部上。
39.如權利要求35所述的電子設備，其中，所述反應部還具備燃燒 器，該燃燒器用于燃燒從所述發(fā)電元件排出的未反應的燃燒氣體，從而 加熱所述發(fā)電元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種反應裝置，其具備反應部，其被供給反應物并設定在規(guī)定的溫度以引起反應；設在所述反應部上的多個電極；絕熱容器，其經(jīng)由絕熱用空間而將所述反應部收容在內(nèi)部；給排部，其由導體構成，一端連接在所述反應部上，另一端貫通所述絕熱容器的壁面后向外部引出，且該給排部用于向所述反應部供給反應物、同時從該反應部排出反應產(chǎn)物，其中，所述多個電極中的至少一個與所述給排部電連接。
文檔編號C01B3/38GK101101996SQ20071012780
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月3日 優(yōu)先權日2006年7月3日
發(fā)明者宮本直知, 山本忠夫 申請人:卡西歐計算機株式會社