微型反应器制造技术

微型反应器（１）做成设有真空箱体（２）、设于该真空箱体（２）的真空密闭腔（３）内的微型反应器主体（４）以及位于微型反应器主体（４）的至少１个面上的吸气剂发热基板（６）的装置，微型反应器主体（４）具有通过原料供给管（５Ａ）与真空箱体（２）的外部连接的原料导入口（１９ａ）和通过气体排出管（５Ｂ）与真空箱体（２）的外部连接的气体排出口（１９ｂ），吸气剂发热基板（６）做成具有基板（７）、在基板（７）上相互以非接触状态设置的发热体（９）和吸气剂材料层（１０）的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及微型反应器，特别是涉及用承载的催化剂使所期望的反 应进行的微型反应器。
技术介绍
一直以来，在各种不同领域使用着利用催化剂的反应器，并根据其 使用目的而形成了最佳设计。另 一方面，近年来将氢作为燃料出于地球环境保护的观点而受到关 注，因为使用氢不产生二氧化碳等温室气体，且能量转换效率高。特别 是，燃料电池可将氢直接转换成电能，或在利用所产生的热的联合发电 系统中实现高的能量转换效率而受到关注。以往，燃料电池在宇宙开发 或海洋开发等的特殊条件下得到采用，但在最近正在推向汽车和家庭用 分散电源用途，另外，携带设备用的燃料电池也正在被开发。携带设备用的燃料电池必须小型化，已经对将碳氢系燃料进行水蒸汽改质并生成氢气的改质器的小型化作了各种研讨。例如，开发了在金 属基板、硅基板、陶资基板等上形成微型沟道，在该微型沟道内承载催化剂的种种微型反应器(特开2002-252014号公才良)。在传统的微型反应器中，由于存在用以使由承载的催化剂产生的所 期望的吸热反应进行的发热体的加热和放热反应的发热，外壁温度往往 达到200。C以上的高温状态。因此，在将微型反应器用于携带设备等的 情况下，必须在高温状态的微型反应器和周围的设备、构件之间隔热。但是，将例如玻璃纤维、陶瓷材料等公知的隔热材料设置在高温状 态的微型反应器周围，要使隔热材料的外壁温度达到常温 50。C左右， 需要有很厚的隔热材料，因此存在着不能用于需小型化的携带设备等的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供可抑制对外部的热影响且使高效的催化反 应成为可能的高可靠性的微型反应器。为了达成这样的目的，本专利技术的微型反应器设有真空箱体；设置 在该真空箱体内的真空密闭腔内的微型反应器主体；以及位于该微型反 应器主体的至少1个面上的吸气剂发热基板。上述微型反应器主体具有 原料导入口和气体排出口 ，该原料导入口通过原料供给管与上述真空箱 体的外部连接，该气体排出口通过气体排出管与上述真空箱体的外部连 接，上述吸气剂发热基板做成具有基板、彼此以非接触状态设于该基板 上的发热体和吸气剂材料层的构造。在本专利技术的另一实施方式中，上述吸气剂发热基板的上述基板是金 属基板，做成在该金属基板上隔着电绝缘层而设置上述发热体和上述吸 气剂材料层的构造。在本专利技术的另一实施方式中，上述吸气剂发热基板的上述基板是构 成上述微型反应器主体的金属基板，做成在该金属基板上隔着电绝缘层 而设置上述发热体和上述吸气剂材料层的构造。在本专利技术的另一实施方式中，上述微型反应器主体设有接合l组 金属基板的接合体；用形成在上述1组金属基板的至少一方金属基板的 接合面上的微细沟槽部构成的隧道状流路；形成在该隧道状流路上的催 化剂承载层；以及该催化剂承载层上承载的催化剂。上述原料导入口和 上述气体排出口与上述隧道状流路连通，上述催化剂承载层做成无机氧 化物被膜那样的构造。在本专利技术的另一实施方式中，上述微型反应器主体设有由3片以 上的金属基板叠合而成的接合体；形成在该接合体的内部的流路；形成 在该流路上的催化剂承载层；以及该催化剂承载层上承载的催化剂。并 具有至少不位于最外层的上述金属基板具有在至少一方的接合面上形成的沟槽部和在该沟槽部上形成的贯通孔。用所述沟槽部和所述贯通孔 构成所述流路，所述原料导入口和所述气体排出口与所述流路连通，所 述催化剂承载层做成无机氧化物被膜那样的构造。在本专利技术的另一实施方式中，上述沟槽部隔着间壁而形成多个。 在本专利技术的另一实施方式中，在上述沟槽部中形成多个贯通孔。 依据上述的本专利技术，微型反应器主体位于真空箱体的真空密闭腔内， 而且，由于用吸气剂发热基板的吸气剂材料层来维持真空密闭腔，微反 应器主体即使构成高温状态，真空密闭腔也有效隔断从微反应器主体向 外部的热传层，并且由该真空密闭腔产生的隔热具有显著高于其它隔热 材料的效果，无需将真空箱体大型化，并可以将微型反应器(真空箱体)外壁温度做到常温 50。C左右，于是，可以构成既小型又抑制向外热传 导的影响，且催化反应效率高的微型反应器。另外，通过向吸气剂发热 基板的发热体通电，无需进行来自微型反应器外部的加热处理就可实现 吸气剂材料层的活性化，微型反应器制造时的吸气剂材料层的初期活性 化变得容易，并可以实现微型反应器运转时的吸气剂材料层的再活性 化，且真空密闭腔被维持在高真空状态。另外，由于吸气剂材料层与吸 气剂发热基板一体化而^皮确实固定，可实现微型反应器的高可靠性。再 者，当在微型反应器主体中进行放热反应时，可以利用该发热稳定地进 行吸气剂材料层的再活性化，达到提高能量效率之目的。附图说明图1是表示本专利技术的微型反应器的一实施方式的透视图。图2是图1所示的微型反应器的A-A线处的放大剖面图。图3是表示一例构成本专利技术的微型反应器的微型反应器主体的透视图。图4是图3所示的微型反应器主体的A-A线处的放大纵向剖面图。 图5是表示使构成图3所示的微型反应器主体的金属基板分离的状 态的透视图。图6是构成图1及图2所示的微型反应器的吸气剂发热基板的平面图。图7是与表示构成本专利技术的微型反应器主体的另一形态的图4相当 的纵向剖面图。图8是表示构成本专利技术的微型反应器主体的另 一形态的透视图。 图9是图8所示的微型反应器主体的C-C线处的放大纵向剖面图。 图IO是图8所示的微型反应器主体的D-D线处的放大纵向剖面图。 图11是表示使构成图8所示的微型反应器主体的5片金属基板分离后的状态的透视图。图12是表示构成本专利技术的微型反应器主体的另一形态的透视图。 图13是图12所示的微型反应器主体的E-E线处的放大纵向剖面图。 图14是表示使构成图12所示的微型反应器主体的6片的金属基板分离后的状态的透视图。图15是与表示构成本专利技术的微型反应器主体的另 一形态的图9相当的纵向剖面图。图16是表示使构成图15所示的微型反应器主体的5片金属基板分 离后的状态的透视图。具体实施例方式下面，参照附图就本专利技术的实施方式进行说明。图1是表示本专利技术的微型反应器的一实施方式的透视图，图2是图 1所示的微型反应器的A-A线处的放大剖面图。在图l及图2中，微型 反应器l设有真空箱体2;设置在该真空箱体2内的真空密闭腔3内 的微型反应器主体4;以及设置在该微型反应器主体4上的吸气剂发热 基板6。吸气剂发热基板6包含金属基板7、设置在该金属基板7上的 电绝缘层8以及在电绝缘层8上相互以非接触状态设置的发热体9和吸 气剂材料层IO，金属基板7接合在微型反应器主体4上。另外，在图2 中，吸气剂材料层10加斜线表示。真空箱体2是用以在微型反应器主体4的周围设置真空密闭腔3的 箱体，材质可以是例如不锈钢、铜、铝、钛、铁等。另外，真空箱体2 的形状在图示例中是长方体，但不受此限。真空箱体2的容积、形状可 以考虑微型反应器主体4的形状与隔热作用来适当设定。例如，真空密 封腔3的厚度(微型反应器主体4与真空箱体2的内壁面的距离)可以^殳 定在lmm以上，优选在2 15mm的范围。另外，微型反应器主体4具有原料导入口 19a及气体排出口 19b, 原料导入口 19a通过原料供给管5A与真空箱体2的外部连接，气体排 出口 19b通过气体排出管5B与真空箱体的外部连接。图3是表示一例构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微型反应器，其特征在于，　设有：真空箱体；设置在该真空箱体内的真空密闭腔内的微型反应器主体；以及位于该微型反应器主体的至少１个面上的吸气剂发热基板，　所述微型反应器主体具有原料导入口及气体排出口，该原料导入口通过原料供给管与 所述真空箱体的外部连接，该气体排出口通过气体排出管与所述真空箱体的外部连接，　所述吸气剂发热基板具有：基板；在该基板上相互以非接触状态设置的发热体；以及吸气剂材料层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：八木裕，木原健，竹内明彦，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]