专利名称：反应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种引起反应物反应的反应装置，特别地涉及一种具有真空绝热结构的反应装置。
背景技术：
近年来，正在积极地推进用于作为能量转换效率高的清洁电源的燃料电池的实用化的研究、开发。燃料电池是使燃料和大气中的氧发生电化学反应、从化学能直接提取电力的装置。也正在锐意地推进研究、开发，以将使用了这种燃料电池的电源系统小型化，从而能够用作便携式设备或电动汽车等中的电源单元。
作为用于燃料电池的燃料，可列举出氢单质，但由于常温、常压下是气体，存在操作上的问题。虽然也有通过贮氢合金来贮藏氢的尝试，但每单位体积的氢的贮藏量少，特别是对于作为便携式电子设备的这种小型的电子设备的电源的燃料贮藏手段来说是不充分的。
与此相对照，在使用了将所谓“醇类”及“汽油”这样的组成中具有氢原子的液体燃料转化而生成的氢的转化型燃料电池中，就能够容易地以液体的状态保存燃料。在具备这种转化型燃料电池的电源系统中，就需要一种反应装置，其包括使液体燃料及水气化的气化器；通过使气化的液体燃料和高温的水蒸气反应以提取发电所必需的氢的转化器；除去作为转化反应的副产物即一氧化碳的一氧化碳除去器等的反应器。
此外，为了将这样的反应装置小型化，对例如形成槽、将以该槽作为引起上述各种反应的反应流路的金属基板接合而形成的、将气化器、转化器、一氧化碳除去器堆叠而成的微反应器进行了开发。
但是，气化器或一氧化碳除去器的工作温度低于200℃，转化器的工作温度为250℃以上。为了将转化器和一氧化碳除去器保持在这种温度下，不使它们的热向外部泄漏，在提高安全性的同时，降低热量的损失并提高热效率，有时使这些转化器及一氧化碳器的周围成为减压的状态，以形成真空绝热结构。
为了形成这种真空绝热结构，需要设置绝热容器以覆盖转化器或一氧化碳除去器，使内部空间成为真空，但是存在下述问题例如在使用中，通过任何一个制造时产生的间隙等都会发生向绝热容器中的泄漏、从外部导入空气，或者使吸附在各反应器的表面和绝热容器的内表面的残留气体分子发生剥离，在这样的情况下，转化器和一氧化碳器的周围的真空度下降、绝热性下降，热泄漏到外部，同时热损失变大。在这种绝热容器中，作为提高内部空间的真空度的方法，已知有一种在绝热容器的内部设置并使用吸气材料的方法。但是，由于吸气材料的安装需要一定程度的体积，所以会妨碍反应装置的小型化。
发明内容
本发明的优点在于，在具有真空绝热结构的反应装置中，既能提高绝热容器内的真空度，又能使可以小型化的反应装置小型化。
为了获取上述优点，本发明中的第1反应装置包括第1反应部和第2反应部，该两个反应部之间设置有间隙部，且两个反应部中生成有供给反应物、并使反应物流动的反应流路，并引起反应物的反应；绝热容器，其至少覆盖上述第1反应部、上述第2反应部及上述间隙部的整体，使包含上述间隙部的内部空间处于比大气压低的气压下；至少一个吸气材料，其被设置在上述绝热容器的内部空间内的包含上述间隙部的空间内。
上述绝热容器由将板状金属材料接合而形成的箱体构成，上述第1反应部及上述第2反应部分别包括长方体状的反应容器，通过在上述反应容器内设置隔壁形成上述反应流路，上述反应容器及上述隔壁由板状金属材料接合而形成。
上述第1反应部、上述第2反应部及上述绝热容器具有箱状的外观，在上述间隙部中，上述第1反应部的一个侧面和上述第2反应部的一个侧面相对地配置，上述吸气材料被设置在上述绝热容器的内表面的对应于上述间隙部的位置、相对的上述第1反应部的侧面及上述第2反应部的侧面的任意一个侧面中的至少任意一个位置。
上述第1反应部设定为第1温度，上述第2反应部设定为比上述第1温度低的第2温度，上述反应装置还包括上述连结部，其被设置在上述间隙部，并在上述第1反应部和上述第2反应部之间运送反应物及通过反应生成的反应生成物；加热部，被设置在例如上述第1反应部；上述加热部将上述第1反应部设定为上述第1温度，并通过上述连结部将上述第2反应部设定为上述第2温度。上述加热部具有促进气体燃料的燃烧反应的燃烧用催化剂，并具备使气体燃料燃烧的燃烧器。
上述吸气材料中，设置用于加热该吸气材料使其活化的加热器，上述加热器由电热丝制成，用于对上述电热丝供给电力的配线，贯通上述绝热容器而引出到外部。上述反应装置包括切断装置，其在加热并活化上述吸气材料之后，在上述第1反应部及第2反应部的任意一面与上述绝热容器的内表面之间，例如通过流过过电流进行烧断来切断上述配线。
为了获取上述优点，本发明的第2反应装置包括具有箱状的外观的第1反应部和第2反应部，该两个反应部之间设置有间隙部，且两个反应部中生成有供给反应物、并使反应物流动的反应流路，并引起反应物的反应；绝热容器，其具有长方体状的外观，至少覆盖上述第1反应部、上述第2反应部及上述间隙部的整体，使包含上述间隙部的内部空间处于比大气压低的气压下；至少一个吸气材料，其被设置在下述的至少任意一个位置，所述位置包括上述绝热容器的内表面的对应于上述间隙部的位置、和相对的上述第1反应部的侧面及第2反应部的侧面中的任意一个侧面；其中，在上述间隙部中，上述第1反应部的一个侧面和上述第2反应部的一个侧面是相对地配置的。
上述绝热容器由将板状金属材料接合而形成的箱体构成，通过在长方体的反应容器内设置隔壁而形成上述第1反应部及上述第2反应部的上述反应流路，上述反应容器及上述隔壁由板状金属材料接合而形成。
在上述吸气材料中，设置用于加热该吸气材料使其活化的加热器，上述加热器由电热丝制成，用于对上述电热丝供给电力的配线贯通上述绝热容器并引出到外部。
为了获取上述优点，本发明的第3反应装置包括第1反应部和第2反应部，该两个反应部之间设置有间隙部，且两个反应部中生成有供给反应物、并使反应物流动的反应流路，并引起反应物的反应；绝热容器，其至少覆盖上述第1反应部、上述第2反应部及上述间隙部的整体，使包含上述间隙部的内部空间处于比大气压低的气压下；至少一个吸气材料，其被设置在上述绝热容器的内部空间内的包含上述间隙部的空间内。上述第1反应部被设定为第1温度，供给第1反应物以生成第1反应生成物；上述第2反应部被设定为比上述第1温度低的第2温度，供给上述第1反应生成物以生成第2反应生成物；上述第1反应物是气化的水与组成中含有氢原子的燃料的混合气体；上述第1反应部是引起上述第1反应物的转化反应的转化器，在上述第一反应生成物中含有一氧化碳；上述第2反应部是通过选择性氧化而除去上述第1反应生成物中所包含的一氧化碳的一氧化碳除去器。
上述反应装置还包括气化器，通过向该气化器供给水和组成中含有氢的液体燃料、并对上述水和液体燃料加热而使其气化，从而生成上述混合气体。
上述反应装置还包括连结部，其被设置在上述间隙部，在上述第1反应部和上述第2反应部之间运送反应物及通过反应生成的反应生成物；以及加热部，其被设置在上述第1反应部，将上述第1反应部设定为上述第1温度，并具备使例如气体燃料燃烧的燃烧器，上述加热部通过上述连结部将上述第2反应部设定为上述第2温度。
图1是从斜上方表示本发明的反应装置的实施方式中微反应器模块的立体图。
图2是从斜下方表示本实施方式中微反应器模块的立体图。
图3是本实施方式的微反应器模块的侧视图。
图4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5是本实施方式的微反应器模块的分解立体图。
图6是沿图3的切断线VI-VI的面的向视剖视图。
图7是沿图3的切断线VII-VII的面的向视剖视图。
图8是沿图3的切断线VIII-VIII的面的向视剖视图。
图9是沿图3的切断线IX-IX的面的向视剖视图。
图10是沿图3的切断线X-X的面的向视剖视图。
图11是沿图3的切断线XI-XI的面的向视剖视图。
图12是沿图3的切断线XII-XII的面的向视剖视图。
图13是表示本实施方式的微反应器模块中从供给液体燃料和水开始直至排出作为生成物的富氢气体的路径的图。
图14是表示本实施方式的微反应器模块中从供给燃烧混合气开始直至排出作为生成物的水等的路径的图。
图15是覆盖本实施方式的微反应器模块的绝热壳体的分解立体图。
图16是从斜下方表示绝热壳体的立体图。
图17是表示本实施方式的微反应器模块的吸气材料的安装状态的一个例子的侧剖视图。
图18是表示图19中的吸气材料的另一安装状态的侧剖视图。
图19是表示图19中的吸气材料的另一安装状态的侧剖视图。
图20是表示图19中的吸气材料的另一安装状态的侧剖视图。
图21是表示包括本实施方式的微反应器模块的发电单元的一个例子的立体图。
图22是表示将发电单元作为电源使用的电子设备的一个例子的立体图。
具体实施例方式
下面，根据附图所示的实施方式，详细地说明本发明的反应装置。
但是，在以下所述的实施方式中，虽然为了实施本发明而在技术上附加了优选的各种限定，但本发明的范围不限定于下面的实施方式及图示例。
图1是从斜上方表示本发明的反应装置的实施方式中的微反应器模块的立体图。
图2是从斜下方表示本实施方式的微反应器模块的立体图。
图3是本实施方式的微反应器模块的侧视图。
此微反应器模块1例如是所谓笔记本型个人计算机、PDA、电子记事本、数码照相机、便携式电话、手表、寄存器、放映机这样的电子设备中内置、且可生成在燃料电池中使用的氢气的反应装置。
微反应器模块1包括进行反应物的供给和生成物的排出的给排部2；设定在比较高的温度、从而引起转化反应的高温反应部(第1反应部)4；设定在比高温反应部4的设定温度更低的温度、从而引起选择性氧化反应的低温反应部(第2反应部)6；以及用于在高温反应部4和低温反应部6之间进行反应物和生成物的流入或流出的连接管(连结部)8。
图4是按将本实施方式的微反应器模块按功能划分时的示意性侧视图。
如图4所示，在给排部2主要设置气化器502及第一燃烧器504。向第一燃烧器504中各自分别地或作为混合气体而供给空气和气体燃料(例如氢气、甲醇气体等)，利用这些催化燃烧来发热。在气化器502中，从燃料容器各自分别地或以混合的状态供给水和液体燃料(例如甲醇、乙醇、二甲醚、丁烷、汽油)，利用第一燃烧器504的燃烧热使水和液体燃料在气化器502内气化。
在高温反应部4中，主要设置第一转化器(第1反应器)506、第二燃烧器(加热部)508及第二转化器(第2反应器)510。例如构成为第一转化器506为下侧，第二转化器510为上侧，第二燃烧器508夹在第一转化器506和第二转化器510之间。
向第二燃烧器508中各自分别地或作为混合气体而供给空气和气体燃料(例如氢气、甲醇气体等)，利用这些催化燃烧来发热。另外，也可以在燃料电池中通过氢气的电化学反应来产生电，从燃料电池排出的出口气中所含有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504及第二燃烧器508。不用说，也可以是利用另外的气化器来使贮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)气化，并将该气化了的燃料和空气的混合气体供给第一燃烧器504及第二燃烧器508。
从气化器502向第一转化器506及第二转化器510中供给气化了的水和液体燃料的混合气体(第1反应物)，并利用第二燃烧器508来加热第一转化器506及第二转化器510。在第一转化器506及第二转化器510中，通过催化反应从水蒸气和气化了的液体燃料中生成氢气等(第1反应生成物)，还生成微量的一氧化碳气体。当液体燃料是甲醇时，发生下式(1)、(2)这样的化学反应。另外，生成氢的反应是吸热反应，可利用第二燃烧器508的燃烧热。
(1)(2)在低温反应部6中主要设置一氧化碳除去器512。一氧化碳除去器512由第一燃烧器504加热，并从第一转化器506及第二转化器510供给包含氢气和通过上述(2)的化学反应而生成的微量的一氧化碳气体等的混合气体(第2反应物)，同时还供给空气。在一氧化碳除去器512中，混合气体中的一氧化碳被选择性地氧化，由此将一氧化碳除去。除去了一氧化碳的状态下的混合气体(第2反应生成物富氢气体)被供给燃料电池的燃料极。
下面，使用图3、图5～图12说明给排部2、高温反应部4、低温反应部6及连接管8的具体结构。
图5是本实施方式的微反应器模块的分解立体图。
图6是从图3的切断线VI-VI沿着后述的燃烧器板的平面方向切断的向视剖视图。
图7是从图3的切断线VII-VII沿着后述的基板的平面方向切断的向视剖视图。
图8是从图3的切断线VIII-VIII沿着后述的下部框的平面方向切断的向视剖视图。
图9是从图3的切断线IX-IX沿着后述的中部框32及中部框106的平面方向切断的向视剖视图。
图10是从图3的切断线X-X沿着后述的上部框的平面方向切断的向视剖视图。
图11是自图3的切断线XI-XI起沿后述的燃烧器板的平面方向切断的向视剖视图。
图12是从图3的切断线XII-XII沿着与连接管的连通方向正交的面切断的向视剖视图。
图13是表示本实施方式的微反应器模块中从供给水和液体燃料到排出作为生成物的富氢气体的路径的图。
图14是表示本实施方式的微反应器模块中从供给由液体燃料和水组成的燃烧混合气到排出作为生成物的水等的路径的图。
如图3、图5、图6所示，给排部2包括例如由不锈钢等的板状金属材料形成的外部流通管10、和在外部流通管10的周围层叠而成的三片燃烧器板12。
外部流通管10是具有用于使微反应器模块1内的各流体分别流通到微反应器模块1的外部的多个流路的管，在外部流通管10中，设置气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18、废气排出通路20、燃烧混合气导入通路22及氢排出通路24，使它们相互平行。气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18、排气排出通路20、燃烧混合气导入通路22及氢排出通路24由外部流通管10的隔壁隔开。另外，虽然气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18、排气排出通路20、燃烧混合气导入通路22及氢排出通路24被设置在一个外部流通管10中，但这些流路14、16、18、20、22、24也可以被设置在各不相同的管材中，并将这些管材做成捆扎的状态。
在气化用导入通路14中填充有毡材料、陶瓷多孔质材料、纤维材料、碳多孔质材料等吸液材料。吸液材料是吸收液体的材料，吸液材料例如由用结合材料将无机纤维或有机纤维固定而成的材料、将无机粉末烧结而成的材料、用结合材料将无机粉末固定而成的材料、以及石墨和玻璃碳的混合体等而构成。
燃烧器板12也例如由不锈钢等板状的金属材料构成。在燃烧器板12的中央部形成有贯通孔，在该贯通孔中嵌入有外部流通管10，外部流通管10与燃烧器板12接合。这里，外部流通管10是通过例如钎焊与燃烧器板12接合的。作为焊剂，是比在外部流通管10及燃烧器板12中流动的流体的温度中的最高温度更高的熔点，特别优选为熔点在700度以上的、在金中含有银、铜、锌、镉的金焊料、或以金、银、锌、镍为主成分的焊料、或者以金、钯、银为主成分的焊料。此外，在燃烧器板12的一个面上突出地设置有隔壁。隔壁的一部分以遍及燃烧器板12的外缘整个周边的方式设置，另一部分遍及径向而设置，三片燃烧器板12通过在外部流通管10的周围接合而层叠，进而，通过将最上方的燃烧器板12接合在低温反应部6的下表面上，从而在这些接合面上形成燃烧用流路26。燃烧用流路26的一个端部连通到燃烧混合气导入通路22中，燃烧用流路26的另一端部连通到排气排出通路20。在燃烧用流路26的壁面上担载有使燃烧混合气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，外部流通管10内的吸液材料被填充到直至燃烧器板12的位置。
如图3、图5所示，低温反应部6是将基板28、下部框30、中部框32、上部框34及盖板36从下方按照该顺序依次层叠而成的，呈长方体状。基板28、下部框30、中部框32、上部框34及盖板36例如由不锈钢等板状的金属材料构成。
在基板28的宽度方向中央部，外部流通管10及最上方的燃烧器板12被接合在基板28的下表面上。如图7所示，通过在基板28的上表面上突出地设置隔壁，划分为混合气体流路38、混合流路40、一氧化碳除去用流路42、锯齿状的一氧化碳除去用流路44、U字形的一氧化碳除去用流路46、燃烧混合气流路48及排气流路50。在混合气体流路38的端部形成有贯通孔52，混合气体流路38经由贯通孔52连通到外部流通管10的气化用导入通路14。一氧化碳除去用流路46围绕贯通孔52，在一氧化碳除去用流路46的端部形成有贯通孔54，一氧化碳除去用流路46经由贯通孔54连通到氢排出通路24。在燃烧混合气流路48的端部形成有贯通孔58，燃烧混合气流路48经由贯通孔58连通到燃烧混合气导入通路18。在排气流路50的端部形成有贯通孔56，排气流路50经由贯通孔56连通到排气排出通路20。在混合流路40的端部形成有贯通孔60，混合流路40经由贯通孔60连通到空气用导入通路16。
如图8所示，通过在下部框30的内侧设置多个隔壁，下部框30的内侧被划分为锯齿状的一氧化碳除去用流路62、漩涡状的一氧化碳除去用流路64、通气孔66、燃烧混合气流路68及排气流路70。在一氧化碳除去用流路64、燃烧混合气流路68及排气流路70中设置有底板72，如果通过钎焊等将下部框30接合在基板28的上方，则由该底板72将混合气体流路38、混合流路40、一氧化碳除去用流路46、燃烧混合气流路48及排气流路50的上部覆盖。此外，一氧化碳除去用流路64的一个端部连通到一氧化碳除去用流路62，在一氧化碳除去用流路64的中途部形成有连通到基板28的一氧化碳除去用流路42的通气孔74，在一氧化碳除去用流路64的另一个端部形成有连通到基板28的排气流路50的通气孔76。一氧化碳除去用流路62与基板28的一氧化碳除去用流路44重叠，使一氧化碳除去用流路62与一氧化碳除去用流路44成为连通的状态。通气孔66位于基板28的混合流路40的上方。在燃烧混合气流路68中形成有通气孔69，燃烧混合气流路68经由通气孔69连通到基板28的燃烧混合气流路48。在排气流路70中形成有通气孔71，排气流路70经由通气孔71连通到基板28的排气流路50。另外，所述的构成方式是，从俯视来看，外部流通管10与一氧化碳除去用流路64的一部分重叠，一氧化碳除去用流路64盘绕外部流通管10的周围。
如图9所示，通过在中部框32的内侧设置多个隔壁，中部框32的内侧被划分为锯齿状的一氧化碳除去用流路78、漩涡状的一氧化碳除去用流路80及通气孔82。
在一氧化碳除去用流路80的一部分上设置有底板83，如果通过钎焊等将中部框32接合在下部框30上，则由该底板83覆盖了下部框30的燃烧混合气流路68及排气流路70的上部。
一氧化碳除去用流路78与下部框30的一氧化碳除去用流路62重叠，一氧化碳除去用流路78与一氧化碳除去用流路62成为连通的状态。
一氧化碳除去用流路80与下部框30的一氧化碳除去用流路64重叠，一氧化碳除去用流路80与一氧化碳除去用流路64成为连通的状态。通气孔82与下部框30的通气孔66重叠，通气孔82与通气孔66成为连通的状态。
如图10所示，通过在上部框34的内侧设置隔壁，在上部框34的内侧形成锯齿状的一氧化碳除去用流路84。此外，在上部框34的整个内侧设置有底板86，如果通过钎焊等将上部框34接合到中部框32上，则通过该底板86将中部框32的一氧化碳除去用流路78及一氧化碳除去用流路80的上部覆盖。此外，在一氧化碳除去用流路84的一个端部形成有通气孔88，在一氧化碳除去用流路84的另一端部上形成有通气孔90。通气孔88与中部框32的通气孔82重叠，一氧化碳除去用流路84经由通气孔88、通气孔82及通气孔66连通到混合流路40。通气孔90位于中部框32的一氧化碳除去用流路78的端部的上方，一氧化碳除去用流路84经由通气孔90连通到一氧化碳除去用流路78。
如图5所示，通过由钎焊等将盖板36接合在上部框34的上方，从而用盖板36将一氧化碳除去用流路84的上部覆盖。这里，在一氧化碳除去用流路42、44、46、46、62、64、78、80、84的壁面全体担载有使一氧化碳选择性地氧化的一氧化碳选择性氧化用催化剂。作为一氧化碳选择性氧化用催化剂，可以列举出例如铂。
如图3、图5所示，高温反应部4是将基板102、下部框104、中部框106、燃烧器板108、上部框110及盖板112从下方按照该顺序依次层叠而成的，呈长方体状。基板102、下部框104、中部框106、燃烧器板108、上部框110及盖板112例如由不锈钢等板状的金属材料构成。
如图7所示，通过在基板102的上表面突出地设置多个隔壁，从而划分为供给流路114、锯齿状的转化用流路116及排出流路115。供给流路114与转化用流路116连接，而排出流路115从供给流路114及转化用流路116独立开来。
如图8所示，通过在下部框104的内侧设置多个隔壁，使下部框104的内侧被划分为锯齿状的转化用流路118、燃烧混合气流路120、排气流路122及通气孔124。在燃烧混合气流路120及排气流路122中设置有底板126，通过由钎焊等将下部框104接合在基板102上，从而用底板126将基板102的供给流路114及排出流路115的上部覆盖。转化用流路118与基板102的转化用流路116重叠，转化用流路118与转化用流路116成为连通的状态。
如图9所示，通过在中部框106的内侧设置多个隔壁，使中部框106的内侧被划分为锯齿状的转化用流路128、通气孔130、通气孔132及通气孔134。此外，在中部框106上设置有底板136，通过由钎焊等将中部框106接合在下部框104上，从而用底板136将下部框104的燃烧混合气流路120及排气流路122的上部覆盖。转化用流路128与下部框104的转化用流路118重叠，转化用流路128与转化用流路118成为连通的状态。通气孔130与下部框104的通气孔124重叠，通气孔130与通气孔124成为连通的状态。通气孔132位于燃烧混合气流路120的端部的上方，通气孔134位于排气流路122的端部的上方。
如图3、图5所示，通过由钎焊等将燃烧器板108接合在中部框106的上方，从而用燃烧器板108将中部框106的转化用流路128的上部覆盖。如图11所示，通过在燃烧器板108的上表面上突出地设置隔壁，从而划分为燃烧室138、燃烧室140、通气孔142及通气孔144。在燃烧室138的端部上形成有通气孔146，该通气孔146位于中部框106的通气孔132的上方，燃烧室138经由通气孔146及通气孔132连通到下部框104的燃烧混合气流路120。燃烧室138连通到燃烧室140。此外，在燃烧室140的端部上形成有通气孔148，该通气孔148位于中部框106的通气孔134的上方，燃烧室140经由通气孔148及通气孔134连通到排气流路122。通气孔142位于中部框106的转化用流路128的端部的上方，通气孔142连通到转化用流路128。通气孔144位于中部框106的通气孔130的上方，通气孔144连通到通气孔130。在燃烧室138及燃烧室140的壁面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。
如图10所示，通过在上部框110的内侧设置多个隔壁，从而在上部框110的内侧形成锯齿状的转化用流路150。此外，通过在上部框110上设置底板152、并通过钎焊等将上部框110接合在燃烧器板108的上方，从而将燃烧器板108的燃烧室138及燃烧室140的上部覆盖。在转化用流路150的一个端部形成有通气孔154，在转化用流路150的另一端部形成有通气孔156。通气孔154位于燃烧器板108的通气孔142的上方，转化用流路150经由通气孔154及通气孔142连通到中部框106的转化用流路128。通气孔156位于燃烧器板108的通气孔144的上方，转化用流路150经由通气孔156、通气孔144、通气孔130及通气孔124连通到排出流路115。
如图5所示，通过由钎焊等将盖板112接合到上部框110的上方，从而用盖板112将转化用流路150的上部覆盖。这里，在供给流路114、排出流路115、转化用流路116、118、128、150的壁面上担载有将燃料转化而生成氢的转化用催化剂。作为在甲醇的转化中使用的转化用催化剂，可以列举出例如Cu/ZnO类催化剂、Pd/ZnO类催化剂。
如图3、图4所示，连结管8的外型为棱柱状，连结管8的宽度比高温反应部4的宽度及低温反应部6的宽度窄，连结管8的高度也比高温反应部4及低温反应部6的任意一个的高度低。连结管8架设在高温反应部4和低温反应部6之间，在高温反应部4的宽度方向中央部通过钎焊等将连结管8接合在高温反应部4，同时，在低温反应部6的宽度方向中央部通过钎焊等将连接管8接合在低温反应部6。此外，连接管8的下表面成为相对于高温反应部4的下表面即基板102的下表面是平齐的面，同时还成为相对于低温反应部6的下表面即基板28的下表面是平齐的面。
如图7、图8、图12所示，在连接管8中设置连结流路162、连结流路164、连结流路166及连结流路168，并使它们彼此平行。连结流路162、连结流路164、连结流路166及连结流路168被连接管8的隔壁隔开。连结流路162的一端连通到混合气体流路38，连结流路162的另一端连通到供给流路114。连结流路164的一端连通到排出流路115，另一端连通到混合流路40。连结流路166的一端连通到燃烧混合气流路68，另一端连通到燃烧混合气流路120。连结流路168的一端连通到排气流路122，另一端连通到排气流路70。
另外，虽然连结流路162、164、166、168被设置在一个连结管8中，但这些流路162、164、166、168也可以被设置为各不相同的管材中，并将这些管材捆扎起来。此外，从气密性的观点出发，连接管8优选与接合的基板28、下部框30、基板102、下部框104为相同材质。
设置在给排部2、高温反应部4、低温反应部6及连结管8的内侧的流路的路径如图13、图14所示。这里，如果对图13、图14和图4的对应关系进行说明，则气化用导入通路14相当于气化器502的流路，转化用流路116、118、128相当于第一转化器506的流路，转化用流路150相当于第二转化器510的流路，从一氧化碳除去用流路84的始端到一氧化碳除去用流路46的终端为止相当于一氧化碳除去器512的流路，燃烧用流路26相当于第一燃烧器504的流路，燃烧室138、140相当于第二燃烧器508的流路。
如图2、图5所示，在低温反应部6的下表面即基板28的下表面、高温反应部4的下表面即基板102的下表面、以及连结管8的下表面，整面形成了例如氮化硅、氧化硅等绝缘膜，在低温反应部6侧的绝缘膜的下表面上以蛇行的状态布置有电热丝170。此外，从低温反应部6经由连结管8直至高温反应部4的绝缘膜的下表面上，以蛇行的状态布置有电热丝172。外部流通管10的侧面、燃烧器板12的表面也形成氮化硅、氧化硅等绝缘膜，从低温反应部6的下表面经由燃烧器板12的表面直至外部流通管10的侧面布置有电热丝174。电热丝170、172、174是从绝缘膜侧开始以扩散防止层、发热层的顺序层叠而成的。发热层是3层中电阻率最低的材料(例如Au)，当对电热丝170、172、174施加电压时，电流集中地流过而发热。在扩散防止层中，即使电热丝170、172、174发热、发热层材料也难以向扩散防止层中热扩散，且扩散防止层的材料是难以向发热层中热扩散的材料，优选使用熔点比较高且反应性低的物质(例如W)。此外，在扩散防止层相对于绝缘膜粘合性低、容易剥离的情况下，还可以在绝缘膜和扩散防止层之间设置粘合层，作为粘合层，由对扩散防止层、对绝缘膜粘合性都优良的材料(例如Ta、Mo、Ti、Cr)构成。电热丝170在启动时对低温反应部6进行加热，电热丝172在启动时对高温反应部4及连结管8进行加热，电热丝174对给排部2的气化器502及第一燃烧器504进行加热。此后，当利用含有来自燃料电池的氢的出口气使第二燃烧器508燃烧时，电热丝172作为第二燃烧器508的辅助，对高温反应部4及连结管8进行加热。同样地，在利用含有来自燃料电池的氢的出口气使第一燃烧器504燃烧的情况下，电热丝170作为第一燃烧器504的辅助对低温反应部6进行加热。
此外，由于电热丝170、172、174依赖于温度而发生电阻变化，所以也起到从电阻值的变化中读取温度的变化的温度传感器的功能。具体而言，电热丝170、172、174的温度与电阻成比例。电热丝170、172、174的任一个端部都位于基板28的下表面，这些端部以包围燃烧器板12的方式进行排列。在电热丝170的两个端部分别连接着导线176、178，在电热丝172的两个端部分别连接着导线180、182，在电热丝174的两个端部分别连接着导线184、186。另外，在图3中，为了使图面容易观察，省略了电热丝170、172、174及导线176、178、180、182、184、186的图示。
接着，对用来抑制本实施方式的微反应器模块1的热损失的绝热构造进行说明。
图15是覆盖本实施方式中的微反应器模块的绝热壳体的分解立体图。
图16是从斜下方表示本实施方式中绝热壳体的立体图。
如图15、图16所示，绝热壳体(绝热容器)200被构成为覆盖整个微反应器模块1，高温反应部4、低温反应部6及连结部8被收容在绝热壳体200内。绝热壳体200由下表面开口的长方形状的箱体202、和用来将箱体202的下表面开口封闭的封闭板204构成，封闭板204接合在箱体202上，并由例如玻璃材料或绝缘密封材料密封。箱体202及封闭板204例如由不锈钢等板状的金属材料构成。此外，也可以在成为箱体202及封闭板204的内侧的面上成膜为例如铝、金、银等金属反射膜。如果形成了这样的金属反射膜，则能够抑制由于从给排部2、高温反应部4、低温反应部6及连结部8的辐射而产生的热损失。
在封闭板204上贯通有多个通孔，外部流通管10及导线176、178、180、182、184、186、192、194在插通在各个通孔中的状态下，一部分从绝热壳体200露出到外部。为了不使外气从该露出到外部的部分侵入到绝热壳体200内，外部流通管10、导线176、178、180、182、184、186和封闭板204的贯通孔例如由玻璃材料或绝缘密封材料接合、密封。绝热壳体200的内部空间201被密闭，被真空排气以使其内压为1Torr以下，其内部空间被形成真空从而做成真空绝热构造。由此，能够抑制微反应器模块1的各部分的热传递到外部，能够减少热损失。
外部流通管10在绝热壳体200的内侧和外侧上都是突出的状态。因此，在绝热壳体200的内侧，外部流通管10作为支柱而相对于封闭板204成为对立的状态，高温反应部4、低温反应部6及连结部8被外部流通管10支撑，从而使得高温反应部4、低温反应部6及连结部8从绝热壳体200的内表面离开。即，高温反应部4、低温反应部6及连结管8的表面8a中，将与绝热壳体200的内表面相对的面、和绝热壳体200的内表面之间的距离B设定为约1mm。此外，当俯视时，外部流通管10优选在高温反应部4、低温反应部6及连结管8整体的重心处与低温反应部6的下表面连接。
其次，对本实施方式的微反应器模块1来说，其特征在于，在绝热壳体200内设置用于提高上述绝热壳体200的内部空间的真空度的吸气材料188。在这里，吸气材料188通过被加热而活化，从而具有吸附周围的微粒子的吸附作用，将残留在绝热壳体200内的内部空间的气体、或从微反应器模块1泄漏到绝热壳体200的内部空间的气体、或从外部侵入绝热壳体200内的气体吸附，以提高绝热壳体200内的内部空间的真空度。
图17是表示本实施方式的微反应器模块1中的吸气材料188的安装状态的一个例子的侧剖视图，此外，图18～图20是吸气材料188的安装状态的其它例子的侧剖视图。吸气材料188被设置在绝热壳体200的内部空间201内，其至少一部分被设置在包含高温反应部4与低温反应部6之间的间隙部的空间内。
例如，如图3、图5、图17所示，可在高温反应部4与低温反应部6之间所设置的间隙部、低温反应部6的侧面中与高温反应部4相对的侧面6a处设置吸气材料188。此吸气材料188位于连结管8的上方。在这里，高温反应部4与低温反应部6之间的间隙部的距离(＝连结管8的长度)A为例如大约3mm。
在吸气材料188中设置电热材料等加热器，该加热器连接有配线190。配线190通过印刷基板沿低温反应部6的侧面6a在下方形成，并位于燃烧器板12的周围的基板28的下表面处，其两端分别连接有引线192、194。
作为这样的吸气材料188的材料，例如可列举出以锆、钡、钛、或钒为主成分的合金。此外，配线190的两端部连接有吸气材料188的加热器及引线192、194。另外，在图3中，为了使图面容易观察，省略了引线192、194的图示。
在上述中，虽然将吸气材料188设置在低温反应部6的上述侧面6a，但设置吸气材料188的位置只要在绝热壳体200的内部空间201中的低温反应部6与高温反应部4之间就可以，没有特别的限定。例如，如图18所示，也可以将吸气材料188设置在高温反应部4的侧面中的与低温反应部6相对的一侧4a。在此情况下，配线190例如也可以形成为沿高温反应部4的侧面4a向下方延伸，并经由连结管8的表面8a到达基板28。
此外，如图19及图20所示，也可以将吸气材料188设置在对应于高温反应部4和低温反应部6之间的间隙部的绝热壳体200的上侧内表面(箱体202的内表面)202a上。在此情况下，由于能够预先将吸气材料188设置在绝热壳体200上，所以在作业方面优良。在图19所示的结构中，吸气材料188的配线190不沿低温反应部6的侧面6a、而是从吸气材料188的下侧经由连结管8的表面8a、位于燃烧器板12的周围的基板28的下表面，并与引线192、194连接而构成。此外，在图20所示的结构中，吸气材料188的配线190不配置在绝热壳体200的内部空间201中，而是直接引出到绝热壳体200外部。在此情况下，配线作业变得容易。
此外，虽然在上述各实施方式中吸气材料188为1个，但不限于此，例如，也可以在不同的位置设置多个吸气材料。如果设置多个吸气材料，则在内部空间201的真空度下降的情况下，通过使还未使用过的吸气材料188活化，能够再次提高真空度，就这一点而言是优选的。对于吸气材料188的配置，只要在绝热壳体200的内部空间201内，且在包含高温反应部4和低温反应部6之间的间隙部的空间内就可以，没有特别的限定。
接着，对微反应器模块1的动作进行说明。
首先，当在引线192、194之间施加电压时，则通过加热器对吸气材料188进行加热，使吸气材料188活化。由此，绝热壳体200内的残留气体被吸气材料188吸附，提高了绝热壳体200内的真空度，绝热效率变高。
在这里，如果结构是使吸气材料188活化一次以提高绝热壳体200内的真空度后，其后不使用吸气材料188的情况下，为了防止从配线190经由引线192、194将高温反应部4和低温反应部6的热能向外部释放，优选在作为低温反应部6下表面的基板28、和绝热壳体200的封闭板204的内表面204b之间将配线190切断。在此情况下，作为切断方法，例如可以使用使过电流流入配线190并加热从而烧断的方法。
此外，当在引线176、178之间施加电压时，则电热丝170发热，并对低温反应部6进行加热。当在引线180、182之间施加电压时，则电热丝172发热，并对高温反应部4进行加热。在引线184、186之间施加电压时，则电热丝174发热，并对给排部2主要是外部流通管10的上部进行加热。由于给排部2、高温反应部4、低温反应部6及连结管8由金属材料制成，所以它们之间容易发生热传导。另外，可以通过控制装置来测量电热丝170、172、174的电流和电压，所以可以测定给排部2、高温反应部4及低温反应部6的温度，并将测量温度反馈给控制装置，通过控制装置来控制电热丝170、172、174的电压，由此进行给排部2、高温反应部4及低温反应部6的温度控制。
在通过电热丝170、172、174对给排部2、高温反应部4及低温反应部6进行加热的状态下，当借助于外部的泵等连续或断续地向气化用导入通路14供给液体燃料和水的混合液时，混合液被吸收到吸液材料中，混合液根据毛细管现象而向着气化用导入通路14的上方浸透。由于吸液材料被填充至燃烧器板12的高度，所以吸液材料内的混合液发生气化，从吸液材料中蒸发出燃料和水的混合气体。由于在吸液材料内使混合液气化，因此能够抑制暴沸，能够进行稳定的气化。
然后，从吸液材料中蒸发出的混合气体经由贯通孔52、混合气体流路38、连结流路162、供给流路114流入第一转化器506(转化用流路116、118、128)。此后，混合气体流入到第二转化器510(转化用流路150)。当混合气体流过转化用流路116、118、128、150时，由于混合气体被加热而进行催化反应，从而生成氢气等(当燃料是甲醇时，参照上述化学反应式(1)、(2))。
在第一转化器506及第二转化器510中生成的混合气体(包含氢气、二氧化碳气体、一氧化碳气体等)经由通气孔156、144、130、124、排出流路115及连结流路164流入混合流路40。另一方面，利用泵等将空气供给空气用导入通路16，并流入混合流路40，使氢气等混合气体和空气混合。
然后，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流路40经由通气孔66、82、88流入一氧化碳除去器512(从一氧化碳除去用流路84到一氧化碳除去用流路46)。当混合气体从一氧化碳除去用流路84流向一氧化碳除去用流路46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。在这里，一氧化碳气体在从一氧化碳除去用流路84到一氧化碳除去用流路46之间并不是均匀地反应，而是在从一氧化碳除去用流路84到一氧化碳除去用流路46的路径中的下流(主要是从一氧化碳除去用流路80到一氧化碳除去用流路46)中，一氧化碳气体的反应速度变快。由于一氧化碳气体的氧化反应是放热反应，所以主要在从一氧化碳除去用流路80到一氧化碳除去用流路46的部分产生热。由于外部流通管10位于在该部分的下方，因此由一氧化碳气体的氧化反应而产生的热与第一燃烧器504的热相互结合，可高效地用于气化器502中的水和燃料的气化热。
然后，将除去了一氧化碳的状态下的混合气体经由贯通孔54及氢排出通路24供给燃料电池的燃料极等。在燃料电池中，通过由氢排出通路24供给的氢气的电化学反应而生成电，并从燃料电池排出含有未反应的氢气等的出口气。
以上的动作是初始阶段的动作，在以后的发电动作中，继续向气化用导入通路14供给混合液。然后，使空气混合在从燃料电池中排出的出口气中，将此混合气体(以下称为“燃烧混合气”)供给到燃烧混合气导入通路22及燃烧混合气导入通路18。供给燃烧混合气导入通路22的燃烧混合气流入第一燃烧器504的燃烧用流路26，燃烧混合气发生燃烧，并产生燃烧热。由于燃烧用流路26在低温反应部6的下侧围绕着外部流通管10，因此可以借助于燃烧热来加热外部流通管10，同时加热低温反应部6。因此，能够降低向电热丝170、174供给的电力，提高能量的利用效率。
另一方面，供给到燃烧混合气导入通路18的燃烧混合气流入第2燃烧器508的燃烧室138、140，燃烧混合气发生燃烧。由此产生燃烧热。由于在燃烧室138、140的下方配置第一转化器506，在燃烧室138、140的上方配置第二转化器510，所以借助于燃烧热对第一转化器506及第二转化器510进行加热。由于第2燃烧器508被第一转化器506及第二转化器510上下夹持，因此，在表面方向能够有效地进行热传导，同时，由于露出在用绝热壳体200密封的空间的部分较少，所以热损失也少。此外，由此能够减少供给到电热丝172的电力，提高能量的利用效率。
另外，也可以使贮存在燃料容器中的液体燃料的一部分气化，将此气化了的燃料和空气的燃烧混合气供给到燃烧混合气导入通路18、22。
在混合液被供给气化用导入通路14的状态、燃烧混合气被供给燃烧混合气导入通路18、22的状态下，控制装置一边通过电热丝170、172、174的电阻值来测量温度，一边控制电热丝170、172、174的施加电压，同时控制泵等。当利用控制装置来控制泵时，控制向燃烧混合气导入通路18、22供给的燃烧混合气的流量，由此来控制燃烧器504、508的燃烧热量。像这样，控制装置通过控制电热丝170、172、174及泵，就能够分别对给排部2、高温反应部4、低温反应部6的温度进行控制。在这里，高温反应部4为250℃～400℃，优选为300℃～380℃，低温反应部6为比高温反应部4低的温度，具体而言为120℃～200℃，更优选为140℃～180℃，按此方式进行温度控制。
接着，对本发明的反应装置的各部分的具体尺寸及构成材料的一个例子进行说明。高温反应部4例如形成为宽约为16mm、长约为10mm、高约为6mm的大小。在这里，第二燃烧器的高度例如形成为约0.3mm。连结管8例如形成为长约为3mm、高及宽约为1mm的大小。低温反应部6例如形成为宽约为16mm、长约为23mm、高约为6mm的大小。由此在高温反应部4和低温反应部6之间形成约为3mm的空间，利用此空间设置吸气材料188。给排部2的外部流通管10例如形成为长为7～8mm、高宽为2～3mm。此外，绝热壳体200例如形成为高为9～10mm、宽约为20mm、长约为40mm。而且，形成高温反应部4、低温反应部6、连结管8、外部流通管10、燃烧器板12等的金属材料，例如由壁厚约为0.1mm～0.2mm的不锈钢SUS304制成。此外，绝热壳体200例如由壁厚约为0.5mm的不锈钢SUS304制成。在这种结构的情况下，当电热丝170的电力设为15W、电热丝172的电力设为25W时，经过约9～10秒，高温反应部4就能够达到375℃，低温反应部6就能够达到150℃，能够以比较短的时间进行启动。
接着，对具备本实施方式的微反应器模块1的发电单元601的概略结构进行说明。
图21是表示具备本实施方式的微反应器模块的发电单元的一个例子的立体图。
图22是表示将发电单元作为电源使用的电子设备的一个例子的立体图。
如图21所示，如上所述的微反应器模块1能够安装在发电单元601中使用。该发电单元601例如构成为具备框架602；相对于框架602可拆装的燃料容器604；流量控制单元606，其具有流路、泵、流量传感器及阀等；处于被收容在绝热壳体200中的状态下的微反应器模块1；发电模块608，其具有燃料电池、将燃料电池加湿的加湿器及将由燃料电池生成的副产物回收的回收器等；空气泵610，其对微反应器模块1及发电模块608供给空气(氧)；电源单元612，其具有二次电池、DC-DC转换器及用来与通过发电单元601的输出功率来驱动的外部设备进行电连接的外部接口等。通过流量控制单元606将燃料容器604内的水和液体燃料的混合气体供给微反应器模块1，由此如上述那样生成富氢气体，将富氢气体供给发电模块608的燃料电池的燃料极，并将生成的电贮存到电源单元612的二次电池中。
如图22所示，电子设备701例如是便携式的电子设备，例如是笔记本电脑。电子设备701具备下壳体704，其内装有由CUP、RAM、ROM、及其他电子部件构成的运算处理电路，并且具备键盘702；上壳体708，其具备液晶显示屏706。构成的方式为，下壳体704和上壳体708由铰链部而结合，能够将上壳体708叠合在下壳体704上、并将液晶显示器706以相对置的状态折叠到键盘702上。从下壳体704的右侧面到底面，凹设有用来安装发电单元601的安装部710，如果将发电单元601安装到安装部710上，则通过发电单元601的供电而使电子设备701动作。
根据上述的本实施方式，由于在绝热壳体200内部空间201中，在高温反应部6和低温反应部4之间设置有吸气材料188，通过吸气材料188的吸附作用，能够吸附内部空间201的气体。由此，可提高真空度，能够降低在高温反应部4或低温反应部6中产生的热损失。此外，不需要重新设置配置吸气材料188的空间，可有效地利用绝热壳体200内的空间，能够谋求小型化。
并且，由于吸气材料188被设置在低温反应部6的侧面中与高温反应部4相对的侧面6a上，且配线190沿低温反应部6的侧面6a形成，并从基板28的下表面引出，因此能够利用低温反应部6的热来加热吸气材料188或配线190，热效率良好。
此外，根据本发明的实施方式，将绝热壳体200的内部空间作为绝热空间，高温反应部4与低温反应部6分离，将从高温反应部4到低温反应部6的间隔作为连结管8的长度部分。因此，从高温反应部4向低温反应部6的传热路径限于连结管8，限制了向无需高温的低温反应部6的传热。特别地，由于连结管8的高度及宽度比高温反应部4和低温反应部6的高度及宽度小，所以可极力抑制经由连结管8的热传导。因此，能够在抑制高温反应部4的热损失的同时，还能够抑制低温反应部6升温到设定温度之上。也就是说，即使是在1个绝热壳体200内容纳了高温反应部4及低温反应部6的情况下，高温反应部4和低温反应部6之间也能够产生温度差。
此外，由于使连结流路162、164、166、168处于汇总为1条连结管8的状态，所以能够减少在连结管8等处产生的应力。即，由于在高温反应部4和低温反应部6之间存在温度差，与低温反应部6相比，高温反应部4更加膨胀，但由于高温反应部4在与连结管8的连结部之外为自由端，所以能够抑制在连结管8等处产生的应力。特别地，连结管8的高度或宽度比高温反应部4或低温反应部6小，而且，由于连结管8在高温反应部4及低温反应部6的宽度方向中央部将高温反应部4及低温反应部6连接，所以能够抑制连结管8、高温反应部4及低温反应部6的应力的发生。
由于在低温反应部6和绝热壳体200之间也连接了一条外部流通管10，所以能够减少在外部流通管10等处产生的应力。
另外，假设以不同的连结用管材来设置流路162、164、166、168，则当将这些连结用管材在分离的状态下架设在高温反应部4和低温反应部6之间时，由于低温反应部6和高温反应部4的位变差，就会在这些连结用管材、低温反应部6、高温反应部4处产生应力。此外，由于高温反应部4在高温时和低温时的温度差比低温反应部6在高温时和低温时的温度差大，所以当在高温反应部4侧配置外部流通管材时，管材的热膨胀、收缩会比在低温反应部6侧配置外部管材时管材的热膨胀、收缩要大，因此容易损坏绝热壳体200内的气密性。本实施方式中，能够抑制这样的应力的产生，保持良好的气密性。
虽然外部流通管10、引线176、178、180、182、184、186、192、194延伸出绝热壳体200的外侧，但它们全都连接到低温反应部6。因此，能够抑制从高温反应部4向绝热壳体200外直接传热，能够抑制高温反应部4的热损失。因此，即使是在一个绝热壳体200内收容了高温反应部4及低温反应部6的情况下，也能够在高温反应部4和低温反应部6之间产生温度差。特别地，由于将气化用导入通路14、空气用导入通路16、燃烧混合气导入通路18、排气排出通路20、燃烧混合气导入通路22及氢排出通路24设置在1条外部流通管10上，所以可抑制露出到外部的表面面积，能够抑制向绝热壳体200外的散热，能够抑制热损失。
由于连结管8的下表面、高温反应部4的下表面及低温反应部6的下表面为平齐面，所以能够比较简单地布置电热丝172，能够抑制电热丝172的断线。
此外，由于在外部流通管10的气化用导入通路14中填充吸液材料，将气化用导入通路14作为了气化器502，所以既可以谋求微反应器模块1的小型化和简单化，也能够处于混合液的气化所需要的温度状态(例如，气化用导入通路14的上部处于120℃的状态)。
此外，由于在外部流通管10的上端部将燃烧器板12设置在外部流通管10的周围，并且还由于将气化用导入通路14内的吸液材料填充至燃烧器板12的高度的位置，所以能够将第一燃烧器504中的燃烧热高效地利用在混合液的气化中。
此外，由于是在第一转化器506和第二转化器510之间夹入第二燃烧器508的结构，所以第二燃烧器508的燃烧热能够均等地传导到第一转化器506和第二转化器510，在第一转化器506和第二转化器510之间就不会产生温度差。
由于在给排部2、高温反应部4、低温反应部6及连结管8的任何部分，隔开流路的隔壁都比较薄，所以能够降低它们的热容量，能够在动作的初始阶段将给排部2、高温反应部4、低温反应部6及连结管8从室温很快升温至高温。并且还能够降低供给电热丝170、172、174的电力。
权利要求
1.一种反应装置，包括以下部件第1反应部和第2反应部，在该两个反应部之间设置有间隙部，且该两个反应部中生成有供给反应物、并使反应物流动的反应流路，并引起反应物的反应；绝热容器，其至少覆盖所述第1反应部、所述第2反应部及所述间隙部的整体，使包含所述间隙部的内部空间处于比大气压低的气压下；至少一个吸气材料，其被设置在所述绝热容器的内部空间内的包含所述间隙部的空间内。
2.根据权利要求1所述的反应装置，其中，所述绝热容器由将板状金属材料接合而形成的箱体构成。
3.根据权利要求1所述的反应装置，其中，所述第1反应部及所述第2反应部分别包括长方体状的反应容器，通过在所述反应容器内设置隔壁来形成所述反应流路。
4.根据权利要求3所述的反应装置，其中，所述反应容器及所述隔壁由板状金属材料接合而形成。
5.根据权利要求1所述的反应装置，其中，所述第1反应部、所述第2反应部及所述绝热容器具有箱状的外观；在所述间隙部中，所述第1反应部的一个侧面和所述第2反应部的一个侧面相对地配置；并且所述吸气材料被设置在下述的至少任意一个位置上，所述位置包括所述绝热容器的内表面的对应于所述间隙部的位置、和相对的所述第1反应部的侧面及所述第2反应部的侧面中的任意一个侧面。
6.根据权利要求1所述的反应装置，其中，所述第1反应部被设定为第1温度；所述第2反应部被设定为比所述第1温度低的第2温度。
7.根据权利要求6所述的反应装置，其中，还包括连结部，其被设置在所述间隙部，在所述第1反应部和所述第2反应部之间运送反应物及通过反应生成的反应生成物。
8.根据权利要求7所述的反应装置，其中，所述连结部由板状金属材料接合而形成，并接合到所述第1反应部及所述第2反应部。
9.根据权利要求7所述的反应装置，其中，包括加热部，其对所述第1反应部及所述第2反应部进行加热。
10.根据权利要求9所述的反应装置，其中，所述加热部被设置在所述第1反应部，将所述第1反应部设定为所述第1温度，并通过所述连结部将所述第2反应部设定为所述第2温度。
11.根据权利要求9所述的反应装置，其中，所述加热部具备使气体燃料燃烧的燃烧器。
12.根据权利要求11所述的反应装置，其中，所述燃烧器具有促进所述气体燃料的燃烧反应的燃烧用催化剂。
13.根据权利要求7所述的反应装置，其中，所述加热部具备接受电力供给而发热的电热丝。
14.根据权利要求1所述的反应装置，其中，设置有多个所述吸气材料。
15.根据权利要求1所述的反应装置，其中，在所述吸气材料中，设置用于加热该吸气材料而使其活化的加热器，所述加热器由电热丝制成；用于对所述电热丝供给电力的配线贯通所述绝热容器并引出到外部。
16.根据权利要求15所述的反应装置，其中，包括切断机构，其在加热并活化所述吸气材料之后，在所述第1反应部及第2反应部的任意一面和所述绝热容器的内表面之间切断所述配线。
17.根据权利要求16所述的反应装置，其中，所述切断机构由使过电流流过所述配线而烧断的机构构成。
18.一种反应装置，包括以下部件具有箱状的外观的第1反应部和第2反应部，在该两个反应部之间设置有间隙部，且该两个反应部中生成有供给反应物、并使反应物流动的反应流路，并引起反应物的反应；绝热容器，其具有长方体状的外观，至少覆盖所述第1反应部、所述第2反应部及所述间隙部的整体，使包含所述间隙部的内部空间处于比大气压低的气压下；至少一个吸气材料，该吸气材料被配置在下述的至少任意一个位置，所述位置包括所述绝热容器的内表面的对应于所述间隙部的位置、和相对的所述第1反应部的侧面及第2反应部的侧面中的任意一个侧面，其中，在所述间隙部中，所述第1反应部的一个侧面和所述第2反应部的一个侧面是相对地配置的。
19.根据权利要求18所述的反应装置，其中，所述绝热容器由将板状金属材料接合而形成的箱体构成。
20.根据权利要求18所述的反应装置，其中，所述第1反应部及所述第2反应部分别具备长方体状的反应容器，通过在所述反应容器之内设置隔壁来形成所述反应流路。
21.根据权利要求20所述的反应装置，其中，所述反应容器及所述隔壁由板状金属材料接合而形成。
22.根据权利要求18所述的反应装置，其中，设置有多个所述吸气材料。
23.根据权利要求18所述的反应装置，其中，在所述吸气材料中，设置用于加热该吸气材料并使其活化的加热器，所述加热器由电热丝制成；用于对所述电热丝供给电力的配线贯通所述绝热容器并引出到外部。
24.一种反应装置，包括第1反应部和第2反应部，其设置有间隙部，供给反应物，生成使反应物流动的反应流路，从而引起反应物的反应；绝热容器，其至少覆盖所述第1反应部、所述第2反应部及所述间隙部的整体，使包含所述间隙部的内部空间处于比大气压低的气压下；至少一个吸气材料，其被设置在所述绝热容器的内部空间内的包含所述间隙部的空间内；所述第1反应部被设定为第1温度，供给第1反应物以生成第1反应生成物；所述第2反应部被设定为比所述第1温度低的第2温度，供给所述第1反应生成物以生成第2反应生成物；所述第1反应物是气化的水和组成中含有氢原子的燃料的混合气体，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；在所述第一反应生成物中含有一氧化碳，所述第2反应部是通过选择性氧化从而除去所述第1反应生成物中包含的一氧化碳的一氧化碳除去器。
25.根据权利要求24所述的反应装置，其中，还包括气化器，通过向该气化器供给水和组成中含有氢原子的液体燃料、并对所述水和液体燃料进行加热使其气化，从而生成所述混合气体。
26.根据权利要求24所述的反应装置，其中，还包括连结部，其被设置在所述间隙部中，在所述第1反应部和所述第2反应部之间运送反应物及通过反应而生成的反应生成物。
27.根据权利要求26所述的反应装置，其中，还包括加热部，其被设置在所述第1反应部中，将所述第1反应部设定为所述第1温度；所述加热部通过所述连结部将所述第2反应部设定为所述第2温度。
28.根据权利要求27所述的反应装置，其中，所述加热部具备使气体燃料燃烧的燃烧器。
全文摘要
一种反应装置，包括第1反应部和第2反应部，该两个反应部之间设置有间隙部，且两个反应部中生成有供给反应物、并使反应物流动的反应流路，并引起反应物的反应；绝热容器，其至少覆盖上述第1反应部、上述第2反应部及上述间隙部的整体，使包含上述间隙部的内部空间处于比大气压低的气压下；至少一个吸气材料，其设置在上述绝热容器的内部空间内的包含上述间隙部的空间内。在利用吸气材料提高绝热容器的内部空间的真空度的同时，还能够将吸气材料设置在第1反应部和第2反应部之间的间隙处，以不增加反应装置的尺寸。
文档编号B01J8/04GK1941487SQ200610146499
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月8日 优先权日2005年9月8日
发明者宫本直知, 山本忠夫, 盐谷雅治 申请人:卡西欧计算机株式会社