[发明专利]反应装置

说明书

本申请是申请日为2006年9月8日、中国专利申请号为200610146499.2、发明名称为“反应装置”的分案申请。

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向地配置，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、相向的上述第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。