反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种反应装置，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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及供给反应物以引起反应的反应装置。
技术介绍
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500～1000℃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。
技术实现思路
本专利技术涉及一种反应装置，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专利技术的第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专利技术的第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专利技术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。附图说明图1是本专利技术的反应装置的第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(generator unit)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是表示采用本专利技术的反应装置的第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。具体实施方式以下，基于附图所示的实施方式详细说明本专利技术的反应装置。但是，在以下所述的实施方式中，为了实施本专利技术，在技术上附加了优选的各种限定，但并不是将专利技术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，说明本专利技术的反应装置的第1实施方式。图1是本专利技术的反应装置的第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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
JP 2006-7-3 183402/2006;JP 2006-9-27 263053/20061.一种反应装置，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1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...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本直知，山本忠夫，
申请(专利权)人：卡西欧计算机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]