JP2008238001A - 触媒の担持方法及び触媒反応器の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】所望の箇所に触媒を担持する。
【解決手段】部材３１〜４３を積層して積層体２３を作成し、その積層体２３の孔３３ｔに栓８１を、孔４１ｓに栓８３を差し込む。触媒含有液８５を室４３ｐの開口から室４２ｐ，４３ｐに注入し、触媒含有液８５を室４０ｐ，３８ｐ，３６ｐ，３４ｐに充填する。室４０ｐ，３８ｐ，３６ｐ，３４ｐから触媒含有液８５を流し出し、積層体２３を加熱して、残留した触媒含有液を乾燥させて、触媒を焼成する。キャップ４８を室４３ｐの開口に被せて積層体２３の上面に接合する。
【選択図】図２６

Description

本発明は、触媒の担持方法及び触媒反応器の製造方法に関し、特に積層型の触媒反応器の製造方法及びそれに用いる触媒の担持方法に関する。

近年、エネルギー変換効率の高いクリーンな電源として燃料電池が注目されるようになり、燃料電池自動車や電化住宅などへの実用化が進められてきている。燃料電池とは、水素と酸素の電気化学反により発電するものであり、このような燃料電池には、水素を生成する反応装置が接続されている（例えば、特許文献１参照）。反応装置は、燃料と水の混合気を水素に改質する改質器、改質器で生成された微量の一酸化炭素を除去する一酸化炭素除去器等から構成されており、改質器と一酸化炭素除去器はパイプで接続されている。
特開２００２−３５６３１０号公報

小型化・高機能化が進められている携帯電話機やノート型パソコン等の電子機器においても、電源として燃料電池を搭載するための研究・開発が進められている。燃料電池を携帯電話機やノート型パソコンのような小型な機器に搭載する場合、燃料電池のみならず反応装置も小型化しなければならい。反応装置は、反応を促進するための触媒が担持される必要がある。しかし、反応装置を小型にするほど、所望の箇所に触媒を担持することが難しくなる。
そこで、本発明は、所望の箇所に触媒を担持することを課題とする。

以上の課題を解決するため、請求項１に係る発明は、触媒の担持方法において、前記多孔板に形成された孔のうち触媒が搭載されない流路に通じるものに栓を差し込み、触媒組成物を含む液体を前記各枠部の内側に注入し、前記各枠部の内側に充填された液体を流し出し、前記各枠部に残留した液体を乾燥させて触媒を焼成することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、枠部と交互に積層された多孔板の孔のうち触媒が搭載されない流路に通じるものに栓を差し込み、触媒組成物を含む液体を前記各枠部の内側に注入し、前記各枠部の内側に充填された液体を流し出し、前記各枠部に残留した液体を乾燥させて触媒を焼成することを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の触媒の担持方法において、弾性材を前記栓として用いることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、枠部と多孔板を交互に積層し、前記多孔板に形成された孔のうち触媒が搭載されない流路に通じるものに栓を差し込み、触媒組成物を含む液体を前記各枠部の内側に注入し、前記各枠部の内側に充填された液体を流し出し、前記栓を前記孔から外し、前記各枠部に残留した液体を乾燥させて触媒を焼成し、最下層の枠部の開口をキャップで塞ぐことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、交互に積層された枠部と多孔板の孔のうち触媒が搭載されない流路に通じるものに栓を差し込み、
触媒組成物を含む液体を前記各枠部の内側に注入し、
前記各枠部の内側に充填された液体を流し出し、
前記栓を前記孔から外し、
前記各枠部に残留した液体を乾燥させて触媒を焼成し、
最下層の枠部の開口をキャップで塞ぐことを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項４又は５に記載の触媒反応器の製造方法において、弾性材を前記栓として用いることを特徴とする。
請求項７に係る発明は、請求項４から６の何れか一項に記載の触媒反応器の製造方法において、前記キャップに形成された凸部であって、前記最下層の枠部の開口の平面視形状と同じ平面視形状をしたものを前記最下層の枠部の開口に嵌め込むことを特徴とする。
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の触媒反応器の製造方法において、前記凸部に触媒を担持することを特徴とする。

本発明によれば、孔に栓を差し込んでいるので、触媒組成物を含む液体を各枠部の内側に注入しても、液体が孔から流路へ流れ込まない。つまり、触媒を枠部の内側に担持することができ、触媒が他の部分に不意に担持されるのを防止することができる。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

反応装置の製造方法について説明するにあたって、まず反応装置の用途について説明する。図１は、反応装置２の構成を示すとともに、その反応装置２を用いた発電装置１の構成を示したブロック図である。この発電装置１は、例えばノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、電子手帳、腕時計、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、ゲーム機器、遊技機、その他の電子機器に備え付けられるものであり、これらの電子機器本体を動作させるための電源として用いられる。

この発電装置１は、小型な反応装置２と、燃料カートリッジ３と、燃料電池を有する発電セル４と、を備える。燃料カートリッジ３には、燃料（例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、ブタン、ガソリン）と水が別々に又は混合した状態で貯留されている。図示しないマイクロポンプによって燃料と水が混合した状態で反応装置２に供給される。

反応装置２は、気化器５と、改質器６と、一酸化炭素除去器７と、改質用燃焼器８と、気化用燃焼器９と、熱交換器１０とを備える。

燃料カートリッジ３から反応装置２に供給された燃料と水は気化器５に送られる。燃料と水が気化器５において気化され、燃料と水の混合気が気化器５から改質器６に流体として送られる。気化器５での燃料と水の気化は、気化用燃焼器９における燃焼熱等を吸熱して引き起こされる。

改質器６は触媒反応器である。つまり、改質器６は、気化した水と燃料から水素ガス等を触媒反応により生成し、更に微量ながら一酸化炭素ガスを生成する。燃料がメタノールの場合には、次式（１）、（２）のような化学反応が改質器６で起こる。なお、水素が生成される反応は吸熱反応であって、改質用燃焼器８における燃焼熱等が用いられる。

ＣＨ₃ＯＨ＋Ｈ₂Ｏ→３Ｈ₂＋ＣＯ₂ …（１）
Ｈ₂＋ＣＯ₂→Ｈ₂Ｏ＋ＣＯ …（２）

改質器６で生成された水素ガス及び一酸化炭素ガス等を含む改質ガスは一酸化炭素除去器７に送られ、更に外部の空気が一酸化炭素除去器７に送られる。一酸化炭素除去器７も触媒反応器である。つまり、一酸化炭素除去器７は、副生された一酸化炭素を触媒により優先的に酸化させることで、一酸化炭素を選択的に除去する。このように一酸化炭素が酸化する反応は発熱反応であるが、適正な反応をするための温度範囲が改質器６の適正な温度範囲と異なるため、改質器６の熱が一酸化炭素除去器７に伝搬しすぎて一酸化炭素除去器７の温度が適正な温度範囲を超えないように、一酸化炭素除去器７と熱交換器１０との間で熱交換が行われて一酸化炭素除去器７の温度が適正な温度範囲に維持されるように冷却される。

燃料電池である発電セル４は、燃料極４ａと、酸素極４ｂと、燃料極４ａと酸素極４ｂとの間に挟まされた電解質膜４ｃとを有する。一酸化炭素除去器７を経由した改質ガスは反応装置２から排出されて発電セル４の燃料極４ａに供給され、更に外部の空気が酸素極４ｂに送られる。そして、燃料極４ａに供給された改質ガス中の水素が、電解質膜４ｃを介して、酸素極４ｂに供給された空気中の酸素と電気化学反応することによって、燃料極４ａと酸素極４ｂとの間で電力が生じる。燃料極４ａと酸素極４ｂによって出力された電力は電子機器本体に供給される。

電解質膜４ｃが水素イオン透過性の電解質膜（例えば、固体高分子電解質膜）の場合には、燃料極４ａでは次式（３）のような反応が起き、燃料極４ａで生成された水素イオンが電解質膜４ｃを透過し、酸素極４ｂでは次式（４）のような反応が起こる。
Ｈ₂→２Ｈ⁺＋２ｅ^- …（３）
２Ｈ⁺＋１／２Ｏ₂＋２ｅ^-→Ｈ₂Ｏ …（４）

一方、電解質膜４ｃが酸素イオン透過性の電解質膜（例えば、固体酸化物電解質膜）の場合には、酸素極４ｂでは次式（５）のような反応が起き、酸素極４ｂで生成された酸素イオンが電解質膜４ｃを透過し、燃料極４ａでは次式（６）のような反応が起こる。
１／２Ｏ_２＋２ｅ⁻→２Ｏ^２−・・・（５）
Ｈ_２＋２Ｏ^２−→Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻・・・（６）

燃料極４ａで電気化学反応せずに残った水素ガス等が空気と混合されて、水素ガスと空気等の混合気が改質用燃焼器８に供給されるとともに、気化用燃焼器９にも供給される。燃焼器８，９は、発電セル４の燃料極４ａで消費されずに残った水素ガスを触媒反応により燃焼させる。これにより燃焼熱が発する。そして、排ガスが改質用燃焼器８及び気化用燃焼器９から外部に排出される。

熱交換器１０には水が送られ、一酸化炭素除去器７等によって加熱された水が熱交換器１０から排出される。熱交換器１０から排出された水が一旦冷却されて、再び熱交換器１０に送られることによって、水が循環するものでも良いし、燃料カートリッジ３の燃料と混合して気化器５に供給してもよい。また発電セル４で電気化学反応の際に生成された水の一部を熱交換器１０の水に利用してもよい。

次に、反応装置２の具体的構造について説明する。
図２は反応装置２の斜視図である。図２に示すように、反応装置２は、上蓋材２１と、下蓋材２２と、上蓋材２１と下蓋材２２との間に挟持された積層体２３と、を有する。

図３は、上蓋材２１及び下蓋材２２を積層体２３から離した状態における反応装置２の分解斜視図であり、図４は、積層体２３を一部分解した状態における反応装置２の分解斜視図である。図３及び図４に示すように、上蓋材２１は下側が凹んだ状態に設けられ、下蓋材２２は上側が凹んだ状態に設けられている。上蓋材２１及び下蓋材２２はステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）といった金属材料を有する。

図５は、積層体２３を斜め上側から見て示した分解斜視図であり、図６は、積層体２３を斜め下側から見て示した分解斜視図であり、図７は、積層体２３を斜め上側から見て示した分解斜視図である。積層体２３は図７に示すように部材３１〜４３を積層したものであり、積層体２３の上面にキャップ４４〜４７が接合され、積層体２３の下面にキャップ４８〜４９が接合されている。

部材３１〜４３及びキャップ４４〜４９はステンレス鋼（例えば、ＳＵＳ３１６Ｌ）といった金属材料を有する。部材３１〜４３は、金属プレートを形状加工することによって図７に示すような形状を成している。部材３１〜４３の形状に応じて複数の孔・スリット・切欠き・隙間等が部材３１〜４３に形成されており、部材３１〜４３が積層されてこれらが接合され、更にこれらにキャップ４４〜４９が接合されることによって、室、流路及び孔等の内部空間が積層体２３に形成される。積層体２３に形成された内部空間が、図１に示した反応装置２の経路となる。積層体２３に形成された内部空間において、各種の触媒が担持されており、これにより改質器６、一酸化炭素除去器７、改質用燃焼器８及び気化用燃焼器９の機能が発揮される。また、積層体２３は枠体２４を有し、上蓋材２１がその枠体２４の全周に亘って枠体２４の上端に接合され、下蓋材２２が枠体２４の全周に亘って枠体２４の下端に接合されている。これにより、枠体２４の上側開口が上蓋材２１によって閉塞され、枠体２４の下側開口が下蓋材２２によって閉塞され、上蓋材２１、枠体２４及び下蓋材２２の組み体が略直方体状の箱体を成し、上蓋材２１、枠体２４及び下蓋材２２によってその内側に密閉空間が形成される。

以下、積層する前の部材３１〜４３の形状について説明する。併せて、触媒の担持方法について説明するとともに、改質器６、一酸化炭素除去器７及び反応装置２の製造方法について説明する。

図８は、部材３１〜４３のうち最も上層の部材３１を示した平面図である。図８に示すように、部材３１は、略矩形状の断熱枠３１ａと、断熱枠３１ａの内側に配設され、断熱枠３１ａの右後部に連なった状態に設けられた矩形状のプレート３１ｂと、プレート３１ｂの左側における前後方向の中央部に連なった状態に設けられた連結プレート３１ｅと、連結プレート３１ｅの左側に連なった状態に設けられた仕切フレーム３１ｃと、断熱枠３１ａの外側に配設され、断熱枠３１ａの右後部及びプレート３１ｂに連なった状態に設けられた延出部３１ｄと、を有する。

断熱枠３１ａは右後部を除いて、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃから離れており、これらと断熱枠３１ａとの間には空隙３１ｙが形成されている。断熱枠３１ａは右後部において延出部３１ｄと連なって形成されている。なお、図８では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、延出部３１ｄと対角に位置する仕切フレーム３１ｃは、断熱枠３１ａと、断熱枠３１ａの左前部において連結部３１ｚによって連なっているが、連結部３１ｚは図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。

延出部３１ｄには、空気導入孔３１ｆ、改質用オフガス導入孔３１ｇ、冷却水導入孔３１ｈ、冷却水排出孔３１ｉ、改質ガス排出孔３１ｊ、燃焼排ガス排出孔３１ｋ、気化用オフガス導入孔３１ｌ及び燃料導入孔３１ｍが形成されている。

プレート３１ｂの左前部には、孔３１ｐが形成され、プレート３１ｂの右前部には、孔３１ｑ及び孔３１ｒが形成されている。仕切フレーム３１ｃの右前部には、孔３１ｎが形成されている。仕切フレーム３１ｃ内には、仕切フレーム３１ｃによって囲繞されているＣ字状の孔が厚さ方向に形成されている室３２ｐが設けられている。

図９は、上から２層目の部材３２を示した平面図である。部材３２は、断熱枠３２ａと、断熱枠３２ａの内側に配設され、断熱枠３２ａの右後部に連なった状態に設けられた仕切フレーム３２ｂと、仕切フレーム３２ｂの左側に連なった状態に設けられた連結フレーム３２ｅと、連結フレーム３２ｅの左側に連なった状態に設けられた仕切フレーム３２ｃと、断熱枠３２ａの外側に配設され、断熱枠３２ａの右後部に連なった状態に設けられた延出部３２ｄと、を有する。

断熱枠３２ａは右後部を除いて、仕切フレーム３２ｂ、連結フレーム３２ｅ及び仕切フレーム３２ｃから離れており、これらと断熱枠３２ａとの間には空隙３２ｙが形成されている。断熱枠３２ａは右後部において延出部３２ｄと連なって形成されている。なお、図９では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、延出部３２ｄと対角に位置する仕切フレーム３２ｃは、断熱枠３２ａと、断熱枠３２ａの左前部において連結部３２ｚによって連なっているが、連結部３２ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。

スリット３２ｇも延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂ及び連結フレーム３２ｅを経由して仕切フレーム３２ｃにかけて形成されている。スリット３２ｋが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂ及び連結フレーム３２ｅを経由して仕切フレーム３２ｃにかけて形成されている。仕切フレーム３２ｃ内には、仕切フレーム３２ｃによって囲繞されているＣ字状の孔が厚さ方向に形成されている室３２ｐが設けられている。そして、室３２ｐの一端部がスリット３２ｇの端部に通じ、室３２ｐの他端部がスリット３２ｋの端部に通じている。また、仕切フレーム３２ｂの右後部には孔３２ｑが形成され、この孔３２ｑがスリット３２ｋに通じている。

孔３２ｑの近傍において、孔３２ｒが仕切フレーム３２ｂに形成されている。スリット３２ｌが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂにかけて形成され、スリット３２ｌの端部が孔３２ｒに通じている。

スリット３２ｈが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂにかけて形成されている。スリット３２ｉが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂにかけて形成されている。仕切フレーム３２ｂ内には仕切フレーム３２ｂによって囲繞されている葛折り状の孔が厚さ方向に形成されている室３２ｎが設けられている。そして、室３２ｎの一端部がスリット３２ｈの端部に通じ、室３２ｎの他端部がスリット３２ｉの端部に通じている。

スリット３２ｆが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂ及び連結フレーム３２ｅを経由して仕切フレーム３２ｃにかけて形成されている。スリット３２ｊが延出部３２ｄから仕切フレーム３２ｂにかけて形成されている。スリット３２ｖが仕切フレーム３２ｂから連結フレーム３２ｅを経由して仕切フレーム３２ｃにかけて形成されている。仕切フレーム３２ｂの左前部には、孔３２ｔ及び孔３２ｓが形成されている。仕切フレーム３２ｂの前部には、スリット３２ｕが形成されている。延出部３２ｄには、燃料導入孔３２ｍが形成されている。部材３２は部材３１に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３２ａが断熱枠３１ａに合致するように重ねられ、仕切フレーム３２ｂがプレート３１ｂに合致するように重ねられ、仕切フレーム３２ｃが仕切フレーム３１ｃに合致するように重ねられ、連結フレーム３２ｅが連結プレート３１ｅに合致するように重ねられ、延出部３２ｄが延出部３１ｄに合致するように重ねられている。
スリット３２ｆが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｆの一端部に空気導入孔３１ｆが重なり、スリット３２ｆの他端部に孔３１ｎが重なっている。スリット３２ｇが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｇの一端部に改質用オフガス導入孔３１ｇが重なっている。スリット３２ｈが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｈの一端部が冷却水導入孔３１ｈに重なっている。スリット３２ｉが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｉの一端部が冷却水排出孔３１ｉに重なっている。スリット３２ｊが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｊの一端部が改質ガス排出孔３１ｊに重なり、スリット３２ｊの他端部が孔３１ｐに重なっている。スリット３２ｋが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｋの一端部が燃焼排ガス排出孔３１ｋに重なっている。スリット３２ｌが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｌの一端部が気化用オフガス導入孔３１ｌに重なっている。燃料導入孔３１ｍが燃料導入孔３２ｍに重なっている。室３２ｎはプレート３１ｂによって覆われている。室３２ｐは室３１ｓに重なっている。孔３１ｑが孔３２ｑに重なり、孔３２ｒが孔３１ｒに重なっている。孔３２ｓ、孔３２ｔ及びスリット３２ｕがプレート３１ｂによって覆われている。スリット３２ｖがプレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われている。

図１０は、上から３層目の部材３３を示した平面図である。部材３３は、断熱枠３３ａと、断熱枠３３ａの内側に配設され、断熱枠３３ａの右後部に連なった状態に設けられたプレート３３ｂと、プレート３３ｂの左側における前後方向の中央部に連なった状態に設けられた連結プレート３３ｅと、連結プレート３３ｅの左側に連なった状態に設けられたプレート３３ｃと、断熱枠３３ａの外側に配設され、断熱枠３３ａの右後部に連なった状態に設けられた延出部３３ｄと、を有する。断熱枠３３ａは右後部を除いて、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃとの間に空隙３３ｙをおいている。図１０では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、プレート３３ｃは、断熱枠３３ａと、断熱枠３３ａの左前部において連結部３３ｚによって連なっているが、連結部３３ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。

延出部３３ｄには、燃料導入孔３３ｍが形成されている。プレート３３ｂの右前部に孔３３ｎが形成され、プレート３３ｂの左前部に孔３３ｇ〜３３ｌが形成され、プレート３３ｂの左後部に孔３３ｐが形成され、プレート３３ｂの右後部に孔３３ｑ，３３ｒ及び孔３３ｆが形成されている。プレート３３ｃの右前部に孔３３ｔが形成され、プレート３３ｃの左後部に孔３３ｓが形成されている。部材３３は部材３２に合致するように重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３３ａが断熱枠３２ａに合致するように重ねられ、プレート３３ｂが仕切フレーム３２ｂに合致するように重ねられ、プレート３３ｃが仕切フレーム３２ｃに合致するように重ねられ、連結プレート３３ｅが連結フレーム３２ｅに合致するように重ねられ、延出部３３ｄが延出部３２ｄに合致するように重ねられている。
スリット３２ｆが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって下側を覆われ、スリット３２ｆの端部に孔３３ｔが重なり、スリット３２ｆの中途部に孔３３ｇが重なっている。スリット３２ｇが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって下側を覆われている。スリット３２ｈが延出部３３ｄ及びプレート３１ｂによって下側を覆われている。スリット３２ｉが延出部３３ｄ及びプレート３３ｂによって下側を覆われている。スリット３２ｊが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって下側を覆われ、スリット３２ｊの端部が孔３３ｐに重なっている。スリット３２ｋが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって下側を覆われている。スリット３２ｌが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって下側を覆われている。スリット３２ｖがプレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって下側を覆われ、スリット３２ｖの一端部に孔３３ｓが重なり、スリット３２ｖの他端部に孔３３ｆが重なっている。スリット３２ｕがプレート３３ｂによって覆われ、スリット３２ｕの一端部に孔３３ｎが重なり、スリット３２ｕの他端部に孔３３ｌが重なっている。室３２ｎはプレート３３ｂによって下側を覆われている。室３２ｐはプレート３３ｃによって下側を覆われている。燃料導入孔３３ｍが燃料導入孔３２ｍに重なっている。孔３３ｑが孔３２ｑの一部に重なり、孔３３ｒが孔３２ｒの一部に重なっている。孔３３ｈ及び孔３３ｉが孔３２ｔに重なり、孔３３ｊ及び孔３３ｋが孔３２ｓに重なっている。

図１１は、上から４層目の部材３４を示した平面図である。部材３４は、断熱枠３４ａと、断熱枠３４ａの内側に配設され、断熱枠３４ａの右後部に連なった状態に設けられた枠部３４ｂと、断熱枠３４ａの内側において枠部３４ｂの左方に位置した枠部３４ｃと、断熱枠３４ａの右後部に連なった状態に設けられた二股延出部３４ｄと、を備える。なお、図１１では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、枠部３４ｃは連結部３４ｚに連結されることによって断熱枠３４ａに支持され、枠部３４ｃと枠部３４ｂは連結部３４ｘによって互いに連結されているが、これら連結部３４ｘ，３４ｚは部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。断熱枠３４ａは右後部を除いて、枠部３４ｂ，３４ｃとの間に空隙３４ｙをおく。

二股延出部３４ｄの間に空隙となる領域３４ｎが形成され、その領域３４ｎは断熱枠３４ａの内側における断熱枠３４ａと枠部３４ｂの連結部まで入り込むように形成されている。二股延出部３４ｄの一方にＬ字状のスリット３４ｍが形成され、スリット３４ｍが領域３４ｎに通じている。枠部３４ｂの右後部の外側において窪み３４ｕが形成され、その窪み３４ｕが領域３４ｎに連なっている。枠部３４ｂの右後部には、孔３４ｑ，３４ｒが形成されている。枠部３４ｂには厚さ方向に貫通した孔となっている室３４ｔが形成され、室３４ｔが枠部３４ｂによって囲繞されている。枠部３４ｂの左前部には、孔３４ｇ〜３４ｌが形成されている。更に枠部３４ｂの前部には、スリット３４ｆが形成されている。枠部３４ｃには厚さ方向に貫通した孔となっている室３４ｐが形成され、室３４ｐが枠部３４ｃによって囲繞されている。枠部３４ｃの左後部には、孔３４ｓが形成されている。部材３４は部材３３に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３４ａが断熱枠３３ａに合致するように重ねられ、枠部３４ｂがプレート３３ｂに合致するように重ねられ、枠部３４ｃがプレート３３ｃに合致するように重ねられ、二股延出部３４ｄが延出部３３ｄに合致するように重ねられている。
スリット３４ｍが延出部３３ｄによって覆われ、スリット３４ｍの端部に燃料導入孔３３ｍが重なっている。領域３４ｎがプレート３３ｂ及び延出部３３ｄによって覆われ、孔３４ｕに孔３３ｆが重なっている。室３４ｔがプレート３３ｂによって覆われ、室３４ｔの左後ろの角部に孔３３ｐが重なっている。スリット３４ｆがプレート３３ｂによって覆われ、スリット３４ｆの端部に孔３３ｎが重なっている。室３４ｐがプレート３３ｃによって覆われ、室３４ｐの右前角部に孔３３ｔが重なっている。また、孔３４ｇが孔３３ｇに、孔３４ｈが孔３３ｈに、孔３４ｉが孔３３ｉに、孔３４ｊが孔３３ｊに、孔３４ｋが孔３３ｋに、孔３４ｌが孔３３ｌに、孔３４ｑが孔３３ｑに、孔３４ｒが孔３３ｒに、孔３４ｓが孔３３ｓに重なっている。

図１２は、上から５層目の部材３５を示した平面図である。部材３５は、断熱枠３５ａと、断熱枠３５ａの内側に配設され、断熱枠３５ａの右後部に連なった状態に設けられた多孔板３５ｂと、断熱枠３５ａの内側において多孔板３５ｂの左方に位置した多孔板３５ｃと、断熱枠３５ａの右後部に連なった状態に設けられた二股延出部３５ｄと、を備える。なお、図１２では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、多孔板３５ｃは連結部３５ｚによって断熱枠３５ａと連結されるとともに、連結部３５ｚと対角の位置を連結部３５ｘによって多孔板３５ｂと連結されているが、これら連結部３５ｘ，３５ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。断熱枠３５ａは右後部を除いて、多孔板３５ｂ，３５ｃとの間に空隙３５ｙをおく。

二股延出部３５ｄの間に空隙となる領域３５ｎが形成され、その領域３５ｎは断熱枠３５ａの内側における断熱枠３５ａと多孔板３５ｂの連結部まで入り込むように形成されている。多孔板３５ｂの右後部には、孔３５ｑ，３５ｒが形成されている。多孔板３５ｂの左前部には、孔３５ｇ〜３５ｍが形成されている。多孔板３５ｂには複数の孔３５ｔが形成されている。複数の孔３５ｔは点在しており、具体的には所定の間隔をおいてマトリクス状に配列されている。枠部３４ｃの左後部には、孔３５ｓが形成されている。また、多孔板３５ｃには複数の孔３５ｐが形成されており、これらの孔３５ｐがマトリクス状に配列されている。なお、これら孔３５ｐは、ハニカム状に配列されていても良いし、複数の同心円に沿って配列されていても良い。

図１３は、上から６層目の部材３６を示した平面図である。部材３６は、断熱枠３６ａと、枠部３６ｂと、枠部３６ｃと、二股延出部３６ｄと、を備える。なお、図１３では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、枠部３６ｃは連結部３６ｚによって断熱枠３６ａと連結されるとともに、連結部３６ｚと対角の位置を連結部３６ｘによって枠部３６ｂと連結されているが、これら連結部３６ｘ，３６ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。断熱枠３６ａは右後部を除いて、枠部３６ｂ，３６ｃとの間に空隙３６ｙをおく。

二股延出部３６ｄの間に空隙となる領域３６ｎが形成され、その領域３６ｎは断熱枠３６ａの内側における断熱枠３６ａと枠部３６ｂの連結部まで入り込むように形成されている。枠部３６ｂの右後部には、孔３６ｑ，３６ｒが形成されている。枠部３６ｂには厚さ方向に貫通した孔となっている室３６ｔが形成され、室３６ｔが枠部３６ｂによって囲繞されている。枠部３６ｂの左前部には、孔３６ｈ，３６ｊ，３６ｌが形成されている。枠部３６ｂの前部には、スリット３６ｍが形成されている。枠部３６ｃには厚さ方向に貫通した孔となっている室３６ｐが形成され、室３６ｐが枠部３６ｃによって囲繞されている。枠部３６ｃの左後部には、孔３６ｓが形成されている。
部材３６は部材３５に重ねられて接合されている。断熱枠３６ａが断熱枠３５ａに合致するように重ねられ、二股延出部３６ｄが合致するように二股延出部３５ｄに重ねられている。枠部３６ｂが多孔板３５ｂの周縁と合致するように重ねられ、室３６ｔ及びスリット３６ｍが多孔板３５ｂによって覆われている。多孔板３５ｂに形成された複数の孔３５ｔは枠部３６ｂの内側の室３６ｔ内に収まるように室３６ｔと重なっている。枠部３６ｃが多孔板３５ｃの周縁と合致するように重ねられ、室３６ｐが多孔板３５ｃによって覆われている。多孔板３５ｃに形成された複数の孔３５ｐは枠部３６ｃの内側の室３６ｐ内に収まるように室３６ｐと重なっている。
また、スリット３６ｍの端部に孔３５ｍが重なっている。更に、孔３５ｑが孔３６ｑに、孔３５ｒが孔３６ｒに、孔３５ｓが孔３６ｓに、孔３５ｇが孔３６ｈの一部に、孔３５ｈが孔３６ｈの一部に、孔３５ｉが孔３６ｊの一部に、孔３５ｊが孔３６ｊの一部に、孔３５ｋが孔３６ｌの一部に、孔３５ｌが孔３６ｌの一部に重なっている。

図１４は、上から７層目の部材３７を示した平面図である。部材３７は、断熱枠３７ａと、多孔板３７ｂと、多孔板３７ｃと、二股延出部３５ｄと、を備える。部材３７は、図１２に示された部材３５とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。部材３７では、多孔板３７ｂの右前部に孔３７ｍが形成されているのに対し、部材３５では、多孔板３５ｂの右前部に孔が形成されていない。また、部材３５では、多孔板３５ｂの左前部に孔３５ｇ〜３５ｍが形成されているが、部材３７では、多孔板３７ｂの左前部に孔が形成されていない。また、部材３７の多孔板３７ｂに配列された複数の孔３７ｔは、平面視して、部材３５の多孔板３５ｂの複数の孔３５ｔに重ならない位置にある。部材３７の多孔板３７ｃに配列された複数の孔３７ｐは、平面視して、部材３５の多孔板３５ｃの複数の孔３５ｐに重ならない位置にある。
部材３７は部材３６に合致するように重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３７ａが断熱枠３６ａに合致するように重ねられ、二股延出部３７ｄが二股延出部３６ｄに合致するように重ねられている。多孔板３７ｂがその周縁を枠部３６ｂに合致するように重ねられ、室３６ｔ及びスリット３６ｍが多孔板３７ｂによって覆われている。多孔板３７ｂに形成された複数の孔３７ｔは枠部３６ｂの内側の室３６ｔ内に収まるように室３６ｔと重なっている。多孔板３７ｃが枠部３６ｃに重ねられ、室３６ｐが多孔板３７ｃによって覆われている。多孔板３７ｃに形成された複数の孔３７ｐは枠部３６ｃの内側の室３６ｐ内に収まるように室３６ｐと重なっている。また、スリット３６ｍの一端部に孔３７ｍが重なっている。また、孔３６ｑが孔３７ｑに、孔３６ｒが孔３７ｒに、孔３６ｓが孔３７ｓに合致するように重なっている。図１４では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、多孔板３７ｃは連結部３７ｚによって断熱枠３７ａと連結されるとともに、連結部３７ｚと対角の位置を連結部３７ｘによって多孔板３７ｂと連結されているが、これら連結部３７ｘ，３７ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。

図１５は、上から８層目の部材３８を示した平面図である。部材３８は、断熱枠３８ａと、枠部３８ｂと、枠部３８ｃと、二股延出部３８ｄと、を備える。部材３８は、図１３に示された部材３６とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。部材３６では、枠部３６ｂの前部に孔３６ｈ，３６ｊ，３６ｌ及びスリット３６ｍが形成されているが、部材３８では、孔３６ｈ，３６ｊ，３６ｌ及びスリット３６ｍに対応するものが枠部３８ｂの前部に形成されていない。また、部材３８では、枠部３８ｂの右前部に孔３８ｍが形成されているが、部材３６では、そのような孔が枠部３６ｂの右前部に形成されていない。

部材３８は部材３７に重ねられて接合されている。断熱枠３８ａが断熱枠３７ａに合致するように重ねられ、二股延出部３８ｄが二股延出部３７ｄに合致するように重ねられている。枠部３８ｂが多孔板３７ｂに合致するように重ねられ、室３８ｔが多孔板３７ｂによって覆われている。多孔板３７ｂに形成された複数の孔３７ｔは枠部３８ｂの内側の室３８ｔ内に収まるように室３８ｔと重なり、多孔板３７ｂに形成された孔３７ｍは枠部３８ｂに形成された孔３８ｍに合致するように重なっている。枠部３８ｃが多孔板３７ｃの周縁に重ねられ、室３８ｐが多孔板３７ｃによって覆われている。多孔板３７ｃに形成された複数の孔３７ｐは枠部３８ｃの内側の室３８ｐ内に収まるように室３８ｐと重なり、多孔板３７ｃに形成された孔３７ｓは枠部３８ｂに形成された孔３８ｓに合致するように重なっている。図１５では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、枠部３８ｃは連結部３８ｚによって断熱枠３８ａと連結されるとともに、連結部３８ｚと対角の位置を連結部３８ｘによって枠部３８ｂと連結されているが、これら連結部３８ｘ，３８ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。
図１６は、上から９層目の部材３９を示した平面図である。部材３９は、断熱枠３９ａと、多孔板３９ｂと、多孔板３９ｃと、二股延出部３９ｄと、を備える。部材３９は、図１４に示された部材３７とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。つまり、部材３９の多孔板３９ｂに配列された複数の孔３９ｔは、平面視して、部材３７の多孔板３７ｂの複数の孔３７ｔに重ならない位置にある。部材３９の多孔板３９ｃに配列された複数の孔３９ｐは、平面視して、部材３７の多孔板３７ｃの複数の孔３７ｐに重ならない位置にある。

部材３９は部材３８に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠３９ａが断熱枠３９ａに合致するように重ねられ、二股延出部３９ｄが二股延出部３８ｄに合致するように重ねられている。多孔板３９ｂがその周縁を枠部３８ｂに重ねられ、室３８ｔが多孔板３９ｂによって下側を覆われている。多孔板３９ｂに形成された複数の孔３９ｔは枠部３８ｂの内側の室３８ｔ内に収まるように室３８ｔと重なっている。多孔板３９ｃがその周縁を枠部３８ｃに重ねられ、室３８ｐが多孔板３９ｃによって下側を覆われている。多孔板３９ｃに形成された複数の孔３９ｐは枠部３８ｃの内側の室３８ｐ内に収まるように室３８ｐと重なっている。また、孔３８ｍが孔３９ｍに、孔３８ｑが孔３９ｑに、孔３８ｒが孔３９ｒに、孔３８ｓが孔３９ｓに合致するように重なっている。図１６では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、多孔板３９ｃは連結部３９ｚによって断熱枠３９ａと連結されるとともに、連結部３９ｚと対角の位置を連結部３９ｘによって多孔板３９ｂと連結されているが、これら連結部３９ｘ，３９ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。
図１７は、上から１０層目の部材４０を示した平面図である。この部材４０は、図１５に示された部材３８と同じ形状を成している。この部材４０は部材３９に重ねられて接合されている。断熱枠４０ａが断熱枠３９ａに合致するように重ねられ、二股延出部４０ｄが二股延出部３９ｄに合致するように重ねられている。枠部４０ｂが多孔板３９ｂに重ねられ、室４０ｔが多孔板３９ｂによって覆われている。多孔板３９ｂに形成された複数の孔３９ｔは枠部４０ｂの内側の室４０ｔ内に収まるように室４０ｔと重なり、多孔板３９ｂに形成された孔３９ｍは枠部４０ｂに形成された孔４０ｍに合致するように重なっている。枠部４０ｃが多孔板３９ｃに重ねられ、室４０ｐが多孔板３９ｃによって覆われている。多孔板３９ｃに形成された複数の孔３９ｐは枠部４０ｃの内側の室４０ｐ内に収まるように室４０ｐと重なり、多孔板３９ｃに形成された孔３９ｓは枠部４０ｂに形成された孔４０ｓに合致するように重なっている。図１７では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、枠部４０ｃは連結部４０ｚによって断熱枠４０ａと連結されるとともに、連結部４０ｚと対角の位置を連結部４０ｘによって枠部４０ｂと連結されているが、これら連結部４０ｘ，４０ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。

図１８は、上から１１層目の部材４１を示した平面図である。部材４１は、断熱枠４１ａと、多孔板４１ｂと、多孔板４１ｃと、延出部４１ｄと、を備える。この部材４１は、図１４に示された部材３７とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。つまり、部材３７では、二股延出部３７ｄの間に領域３７ｎが形成されて、その領域３７ｎが断熱枠３７ａと多孔板３７ｂの連結部まで入り込むように形成されているが、部材４１では、領域３７ｎに対応するものが延出部４１ｄ及び多孔板４１ｂに形成されていない。
部材４１は部材４０に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠４１ａが断熱枠４０ａに合致するように重ねられている。また、延出部４１ｄが二股延出部４０ｄ合致するようにに重ねられ、領域４０ｎが延出部４１ｄ及び多孔板４１ｂによって下側を覆われている。多孔板４１ｂがその周縁を枠部４０ｂに重ねられ、室４０ｔが多孔板４１ｂによって覆われている。多孔板４１ｂに形成された複数の孔４１ｔは枠部４０ｂの内側の室４０ｔ内に収まるように室４０ｔと重なっている。多孔板４１ｃがその周縁を枠部４０ｃに重ねられ、室４０ｐが多孔板４１ｃによって下側を覆われている。多孔板４１ｃに形成された複数の孔４１ｐは枠部４０ｃの内側の室４０ｐ内に収まるように室３８ｐと重なっている。また、孔４０ｍが孔４１ｍに、孔４０ｑが孔４１ｑに、孔４０ｒが孔４１ｒに、孔４０ｓが孔４１ｓに合致するように重なっている。図１８では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、多孔板４１ｃは連結部４１ｚによって断熱枠４１ａと連結されるとともに、連結部４１ｚと対角の位置を連結部４１ｘによって多孔板４１ｂと連結されているが、これら連結部４１ｘ，４１ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。

図１９は、上から１２層目の部材４２を示した平面図である。図１９に示すように、部材４２は、断熱枠４１ａと、断熱枠４１ａの内側に配設され、断熱枠４１ａの右後部に連なった状態に設けられた枠部４２ｂと、断熱枠４１ａの内側において枠部４２ｂの左方に配置された枠部４２ｃと、断熱枠４２ａの外側に配設され、断熱枠４２ａの右後部に連なった状態に設けられた延出部４２ｄと、を有する。枠部４２ｂと枠部４２ｃは連結部４２ｘによって連結され、枠部４２ｃと断熱枠４２ａは連結部４２ｚよって連結され、枠部４２ｂ及び枠部４２ｃと断熱枠４２ａとの間には空隙４２ｙがある。枠部４２ｂに室４２ｔが形成され、その室４２ｔが枠部４２ｂによって囲繞されている。更に、枠部４２ｂの右後部には、Ｃ字状の室４２ｑが形成されている。また、枠部４２ｃに室４２ｐが形成され、室４２ｐが枠部４２ｃによって囲繞されている。

この部材４２は部材４１に重ねられて接合されている。断熱枠４２ａが断熱枠４１ａに合致するように重ねられ、延出部４２ｄが延出部４１ｄに合致するように重ねられている。枠部４２ｂが多孔板４１ｂも周縁に重ねられ、室４２ｔが多孔板４１ｂによって覆われている。多孔板４１ｂに形成された複数の孔４１ｔは枠部４２ｂの内側の室４２ｔ内に収まるように室４２ｔと重なっている。更に、多孔板４１ｂに形成された孔４１ｍは室４２ｔの右前角部に重なっている。枠部４２ｃが多孔板４１ｃに重ねられ、室４２ｐが多孔板４１ｃによって覆われている。多孔板４１ｃに形成された複数の孔４１ｐは枠部４２ｃの内側の室４２ｐ内に収まるように室４２ｐと重なり、多孔板４１ｃに形成された孔４１ｓは枠部４２ｃの左後ろ角部の空隙に重なっている。また、多孔板４１ｂに形成された孔４１ｑが室４２ｑの一部に重なり、多孔板４１ｂに形成された孔４１ｒは室４２ｑの別の一部に重なっている。図１９では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、枠部４２ｃは連結部４２ｚによって断熱枠４２ａと連結されるとともに、連結部４２ｚと対角の位置を連結部４２ｘによって枠部４２ｂと連結されているが、これら連結部４２ｘ，４２ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。
図２０は、上から１３層目の部材４３を示した平面図である。部材４３は、断熱枠４３ａと、枠部４３ｂと枠部４３ｃと、延出部４３ｄを備える。この部材４３は、図１９に示された部材４２とほぼ同じ形状を成しているが、以下の点で異なる。つまり、部材４２では、枠部４３ｂの右後部に室４２ｑが形成されているのに対し、部材４３では、枠部４３ｂにそのような室が形成されていない。この部材４３は部材４２に重ねられて接合されている。具体的には、断熱枠４３ａが断熱枠４２ａに合致するように重ねられ、延出部４２ｄが延出部４１ｄに合致するように重ねられている。枠部４３ｂが枠部４２ｂに合致するように重ねられ、枠部４３ｃが枠部４２ｃに合致するように重ねられ、延出部４３ｄが延出部４２ｄに合致するように重ねられている。また、枠部４２ｂに形成された室４２ｑは枠部４３ｂによって下側を覆われている。図２０では製造工程中の変形を抑え、他の部材と良好に接合できるように、枠部４３ｃは連結部４３ｚによって断熱枠４３ａと連結されるとともに、連結部４３ｚと対角の位置を連結部４３ｘによって枠部４３ｂと連結されているが、これら連結部４３ｘ，４３ｚは、図３に示すように、部材３１〜４３を積層して接合されている状態では除去されている。

部材３１〜４３を順に重ねてこれらを接合する。接合法としては拡散接合法を用いる。

部材３２と部材３１については、断熱枠３２ａを断熱枠３１ａに、仕切フレーム３２ｂをプレート３１ｂに、仕切フレーム３２ｃを仕切フレーム３１ｃに、連結フレーム３２ｅを連結プレート３１ｅに、延出部３２ｄを延出部３１ｄに重ねる。このように重ねると、スリット３２ｆが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｆの一端部に空気導入孔３１ｆが重なり、スリット３２ｆの他端部に孔３１ｎが重なる。スリット３２ｇが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｇの一端部に改質用オフガス導入孔３１ｇが重なる。スリット３２ｈが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｈの一端部が冷却水導入孔３１ｈに重なる。スリット３２ｉが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｉの一端部が冷却水排出孔３１ｉに重なる。スリット３２ｊが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｊの一端部が改質ガス排出孔３１ｊに重なり、スリット３２ｊの他端部が孔３１ｐに重なる。スリット３２ｋが延出部３１ｄ、プレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われ、スリット３２ｋの一端部が燃焼排ガス排出孔３１ｋに重なる。スリット３２ｌが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｌの一端部が気化用オフガス導入孔３１ｌに重なる。燃料導入孔３１ｍが燃料導入孔３２ｍに重なる。室３２ｎはプレート３１ｂによって覆われている。室３２ｐは室３１ｓに重なる。孔３１ｑが孔３２ｑに重なり、孔３２ｒが孔３１ｒに重なる。孔３２ｓ、孔３２ｔ及びスリット３２ｕがプレート３１ｂによって覆われる。スリット３２ｖがプレート３１ｂ、連結プレート３１ｅ及び仕切フレーム３１ｃによって覆われる。

部材３３と部材３２については、断熱枠３３ａを断熱枠３２ａに、プレート３３ｂを仕切フレーム３２ｂに、プレート３３ｃを仕切フレーム３２ｃに、連結プレート３３ｅを連結フレーム３２ｅに、延出部３３ｄを延出部３２ｄに重ねる。このように重ねると、スリット３２ｆが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって覆われ、スリット３２ｆの端部に孔３３ｔが重なり、スリット３２ｆの中途部に孔３３ｇが重なる。スリット３２ｇが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって覆われる。スリット３２ｈが延出部３３ｄ及びプレート３１ｂによって覆われる。スリット３２ｉが延出部３３ｄ及びプレート３３ｂによって覆われる。スリット３２ｊが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われ、スリット３２ｊの端部が孔３３ｐに重なる。スリット３２ｋが延出部３３ｄ、プレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって覆われる。スリット３２ｌが延出部３１ｄ及びプレート３１ｂによって覆われる。スリット３２ｖがプレート３３ｂ、連結プレート３３ｅ及びプレート３３ｃによって覆われ、スリット３２ｖの一端部に孔３３ｓが重なり、スリット３２ｖの他端部に孔３３ｆが重なる。スリット３２ｕがプレート３３ｂによって覆われ、スリット３２ｕの一端部に孔３３ｎが重なり、スリット３２ｕの他端部に孔３３ｌが重なっている。室３２ｎはプレート３３ｂによって覆われる。室３２ｐはプレート３３ｃによって覆われる。燃料導入孔３３ｍが燃料導入孔３２ｍに重なっている。孔３３ｑが孔３２ｑの一部に重なり、孔３３ｒが孔３２ｒの一部に重なる。孔３３ｈ及び孔３３ｉが孔３２ｔに重なり、孔３３ｊ及び孔３３ｋが孔３２ｓに重なる。

部材３４と部材３３については、断熱枠３４ａを断熱枠３３ａに、枠部３４ｂをプレート３３ｂに、枠部３４ｃをプレート３３ｃに、二股延出部３４ｄを延出部３３ｄに重ねる。このように重ねると、スリット３４ｍが延出部３３ｄによって覆われ、スリット３４ｍの端部に燃料導入孔３３ｍが重なる。領域３４ｎがプレート３３ｂ及び延出部３３ｄによって覆われ、孔３４ｕに孔３３ｆが重なる。室３４ｔがプレート３３ｂによって覆われ、室３４ｔの左後ろの角部に孔３３ｐが重なる。スリット３４ｆがプレート３３ｂによって覆われ、スリット３４ｆの端部に孔３３ｎが重なる。室３４ｐがプレート３３ｃによって覆われ、室３４ｐの右前角部に孔３３ｔが重なる。また、孔３４ｇが孔３３ｇに、孔３４ｈが孔３３ｈに、孔３４ｉが孔３３ｉに、孔３４ｊが孔３３ｊに、孔３４ｋが孔３３ｋに、孔３４ｌが孔３３ｌに、孔３４ｑが孔３３ｑに、孔３４ｒが孔３３ｒに、孔３４ｓが孔３３ｓに重なる。

部材３５と部材３４については、断熱枠３５ａを断熱枠３４ａに、二股延出部３５ｄを二股延出部３４ｄに、多孔板３５ｂを枠部３４ｂに、多孔板３５ｃを枠部３４ｃに重ねる。このように重ねると、室３４ｔ、スリット３４ｆ及び窪み３４ｕは多孔板３５ｂによって覆われ、多孔板３５ｂに形成された複数の孔３５ｔは枠部３４ｂの内側の室３４ｔに収まる。室３４ｐは多孔板３５ｃによって覆われる。多孔板３５ｃに形成された複数の孔３５ｐは枠部３４ｃの内側の室３４ｐに収まる。スリット３４ｆの端部に孔３５ｍは重なる。また、孔３４ｑが孔３５ｑに、孔３４ｒが孔３５ｒに、孔３４ｓが孔３５ｓに、孔３４ｇが孔３５ｇに、孔３４ｈが孔３５ｈに、孔３４ｉが孔３５ｉに、孔３４ｊが孔３５ｊに、孔３４ｋが孔３５ｋに、孔３４ｌが孔３５ｌに重なる。

部材３６と部材３５については、断熱枠３６ａを断熱枠３５ａに、二股延出部３６ｄを二股延出部３５ｄに、枠部３６ｂを多孔板３５ｂに、枠部３６ｃを多孔板３５ｃに重ねる。このように重ねると、室３６ｔ及びスリット３６ｍは多孔板３５ｂによって覆われる。多孔板３５ｂに形成された複数の孔３５ｔは枠部３６ｂの内側の室３６ｔに収まる。室３６ｐは多孔板３５ｃによって覆われる。多孔板３５ｃに形成された複数の孔３５ｐは枠部３６ｃの内側の室３６ｐに収まる。孔３５ｍはスリット３６ｍの端部に、孔３５ｑが孔３６ｑに、孔３５ｒが孔３６ｒに、孔３５ｓが孔３６ｓに、孔３５ｇが孔３６ｈの一部に、孔３５ｈが孔３６ｈの一部に、孔３５ｉが孔３６ｊの一部に、孔３５ｊが孔３６ｊの一部に、孔３５ｋが孔３６ｌの一部に、孔３５ｌが孔３６ｌの一部に重なる。

部材３７と部材３６については、断熱枠３７ａを断熱枠３６ａに、二股延出部３７ｄを二股延出部３６ｄに、多孔板３７ｂを枠部３６ｂに、多孔板３７ｃを枠部３６ｃに重ねる。このように重ねると、室３６ｔ及びスリット３６ｍは多孔板３７ｂによって覆われる。多孔板３７ｂに形成された複数の孔３７ｔは枠部３６ｂの内側の室３６ｔに収まる。室３６ｐは多孔板３７ｃによって覆われる。多孔板３７ｃに形成された複数の孔３７ｐは枠部３６ｃの内側の室３６ｐに収まる。孔３７ｍがスリット３６ｍの端部に、孔３６ｑが孔３７ｑに、孔３６ｒが孔３７ｒに、孔３６ｓが孔３７ｓに重なる。

部材３８と部材３７については、断熱枠３８ａを断熱枠３７ａに、二股延出部３８ｄを二股延出部３７ｄに、枠部３８ｂを多孔板３７ｂに、枠部３８ｃを多孔板３７ｃに重ねる。このように重ねると、室３８ｔは多孔板３７ｂによって覆われる。多孔板３７ｂに形成された複数の孔３７ｔは枠部３８ｂの内側の室３８ｔに収まり、多孔板３７ｂに形成された孔３７ｍは枠部３８ｂに形成された孔３８ｍに重なる。室３８ｐは多孔板３７ｃによって覆われる。多孔板３７ｃに形成された複数の孔３７ｐは枠部３８ｃの内側の室３８ｐに収まり、多孔板３７ｃに形成された孔３７ｓは枠部３８ｂに形成された孔３８ｓに重なる。

部材３９と部材３８については、断熱枠３９ａを断熱枠３８ａに、二股延出部３９ｄを二股延出部３８ｄに、多孔板３９ｂを枠部３８ｂに、多孔板３９ｃを枠部３８ｃに重ねる。このように重ねると、室３８ｔは多孔板３９ｂによって覆われる。多孔板３９ｂに形成された複数の孔３９ｔは枠部３８ｂの内側の室３８ｔに収まる。室３８ｐは多孔板３９ｃによって覆われる。多孔板３９ｃに形成された複数の孔３９ｐは枠部３８ｃの内側の室３８ｐに収まる。孔３８ｍが孔３９ｍに、孔３８ｑが孔３９ｑに、孔３８ｒが孔３９ｒに、孔３８ｓが孔３９ｓに重なる。

部材４０と部材３９については、断熱枠４０ａを断熱枠３９ａに、二股延出部４０ｄを二股延出部３９ｄに、枠部４０ｂを多孔板３９ｂに、枠部４０ｃを多孔板３９ｃに重ねる。このように重ねると、室４０ｔは多孔板３９ｂによって覆われる。多孔板３９ｂに形成された複数の孔３９ｔは枠部４０ｂの内側の室４０ｔに収まり、多孔板３９ｂに形成された孔３９ｍは枠部４０ｂに形成された孔４０ｍに重なる。室４０ｐは多孔板３９ｃによって覆われる。多孔板３９ｃに形成された複数の孔３９ｐは枠部４０ｃの内側の室４０ｐに収まり、多孔板３９ｃに形成された孔３９ｓは枠部４０ｂに形成された孔４０ｓに重なる。

部材４１と部材４０については、断熱枠４１ａを断熱枠４０ａに、延出部４１ｄを二股延出部４０ｄに、多孔板４１ｂを枠部４０ｂに、多孔板４１ｃを枠部４０ｃに重ねる。このように重ねると、領域４０ｎは延出部４１ｄ及び多孔板４１ｂによって覆われ、室４０ｔが多孔板４１ｂによって覆われる。多孔板４１ｂに形成された複数の孔４１ｔは枠部４０ｂの内側の室４０ｔに収まる。室４０ｐは多孔板４１ｃによって覆われる。多孔板４１ｃに形成された複数の孔４１ｐは枠部４０ｃの内側の室４０ｐに収まる。孔４０ｍが孔４１ｍに、孔４０ｑが孔４１ｑに、孔４０ｒが孔４１ｒに、孔４０ｓが孔４１ｓに重なる。

この部材４２と部材４１については、断熱枠４２ａを断熱枠４１ａに、延出部４２ｄを延出部４１ｄに、枠部４２ｂを多孔板４１ｂに、枠部４２ｃを多孔板４１ｃに重ねる。このように重ねると、室４２ｔは多孔板４１ｂによって覆われる。多孔板４１ｂに形成された複数の孔４１ｔは枠部４２ｂの内側の室４２ｔに収まる。多孔板４１ｂに形成された孔４１ｍは室４２ｔの右前角部に重なる。室４２ｐは多孔板４１ｃによって覆われる。多孔板４１ｃに形成された複数の孔４１ｐは枠部４２ｃの内側の室４２ｐに収まり、多孔板４１ｃに形成された孔４１ｓは枠部４２ｃの左後ろ角部に重なる。多孔板４１ｂに形成された孔４１ｑが室４２ｑの一部に重なり、多孔板４１ｂに形成された孔４１ｒは室４２ｑの別の一部に重なる。

部材４３と部材４２については、矩形枠４３ａを矩形枠４２ａに、延出部４３ｄを延出部４２ｄに、枠部４３ｂを枠部４２ｂに、枠部４３ｃを枠部４２ｃに重ねる。これにより、枠部４２ｂに形成された室４２ｑは枠部４３ｂに形成された室４３ｑに重なり、枠部４２ｃに形成された室４２ｔが枠部４３ｃに形成された室４３ｔに重なる。

部材３１〜部材４３の積層体２３のうち、断熱枠３１ａ〜４３ａの積層部が図３〜図６に示された枠体２４となる。また延出部３１ｄ〜３３ｄ、二股延出部３４ｄ〜４０ｄ及び延出部４１ｄ〜４３ｄの積層部が、図３〜図６に示された導入排出部２６の一部となる。また、３１ｂ〜４３ｂの積層部、３１ｅ〜３３ｅの積層部及び３１ｃ〜４３ｃの積層部の組み合わせが、図３〜図６に示された反応装置本体部２５となる。

図２１〜２３は、図１に示された反応装置２の各部と、図８〜図２０に示された部材３１〜４３の積層体２３の内部の経路との対応関係を示したものである。

図２１に示すように、領域３４ｎ〜４０ｎの部分が気化器５の内部空間に相当し、室４２ｐから室３４ｐまでの領域が改質器６の内部空間に相当し、室４２ｔから室３４ｔまでの領域が一酸化炭素除去器７の内部空間に相当する。図２２に示すように、室３２ｐが改質用燃焼器８の内部空間に相当し、孔３２ｒから孔３２ｑまでの領域が気化用燃焼器９の内部空間に相当する。図２３に示すように、スリット３２ｈからスリット３２ｉまでの領域が熱交換器１０の内部空間に相当する。

図２４〜図２５に示すように、部材３１〜４３を積層した後、積層体２３の上面においては、孔３１ｎ，３１ｐ、室３１ｓ及び孔３１ｑ，３１ｒが開口し、積層体２３の下面においては、室４３ｐ，４３ｔが開口している。また、孔３３ｔは室３４ｐに通じる流路の端部開口であり、孔４１ｓは室３２ｐに通じる流路の端部開口であり、孔４１ｍは室４２ｔに通じる流路の端部開口であり、孔３３ｐは室３４ｔに通じる流路の端部開口である。

次に、室３１ｓの上側開口を通じて室３２ｐの内壁面に燃焼用触媒（例えば、白金）を担持する。次に、孔３１ｑ，３１ｒの上側開口を通じて、孔３２ｒ、孔３３ｒ〜４１ｒ、室４２ｑ、孔４１ｑ〜３３ｑ及び孔３２ｑの内壁面に燃焼用触媒（例えば、白金）を担持する。なお、触媒の担持方法は、ゾル−ゲル法といった種々の方法を利用することができる。

次に、室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ，４２ｐの内壁面、プレート３３ｃの下面、多孔板３５ｃ，３７ｃ，３９ｃ，４１ｃの両面に改質用触媒（例えば、Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒、Ｐｄ／ＺｎＯ系触媒）を担持する。室３４ｔ，３６ｔ，３８ｔ，４０ｔ，４２ｔの内壁面、プレート３３ｂの下面、多孔板３５ｂ，３７ｂ，３９ｂ，４１ｂの両面に一酸化炭素酸化用触媒（例えば、白金）を担持する。具体的には、以下のようにする。

まず、図１０、図２６〜図２７に示すように、孔３１ｐを介して孔３３ｐに栓８２を、孔３１ｎを介して孔３３ｔに栓８１を、孔４１ｓに栓８３を、孔４１ｍに栓８４を隙間がないように差し込む。栓８１〜８４には、弾性材（例えば、ゴム、樹脂、粘着材又は接着材等）を用いる。なお、図２６は、部材３１〜４３の積層体の上面側を示した斜視図である。図２７は、部材３１〜４３の積層体の下面側を示した斜視図である。

次に、積層体２３の上面を下に向け、室４３ｐ，４３ｔの開口を上に向ける。そして、図２８（ａ）に示すように、改質用触媒またはその原料が、分散媒に分散された或いは溶媒に溶解された触媒含有液８５を室４３ｐの開口から室４２ｐ，４３ｐに注入する。孔３３ｔに栓８１が挿入されているので、室４２ｐ，４３ｐに触媒含有液８５を注入すると、触媒含有液８５が孔３３ｔから滴下せず、触媒含有液８５が室４０ｐ，３８ｐ，３６ｐ，３４ｐ及び孔４１ｐ、３９ｐ、３７ｐ、３５ｐに充填される。更に、栓８３が孔４１ｓに挿入されているので、触媒が形成されなくてよい孔４１ｓから触媒が形成されなくてよい孔４０ｓ〜３３ｓに触媒含有液８５が流れ込まない。特に孔４１ｓ〜３３ｓの径が小さくても、触媒含有液によって目詰まりすることがない。

同様に、一酸化炭素酸化用触媒またはその原料が、分散媒に分散された或いは溶媒に溶解された触媒含有液を室４３ｔの開口から室４２ｔ，４３ｔに注入し、室４０ｔ，３８ｔ，３６ｔ，３４ｔ及び孔４１ｔ、３９ｔ、３７ｔ、３５ｔに充填させる。注入された触媒含有液は栓８２によって孔３３ｐから滴下せず、更に栓８４によって触媒が形成されなくてよい孔４０ｍ〜３７ｍへ流れ込まない。特に孔４０ｍ〜３７ｍの径が小さくても、触媒含有液によって目詰まりすることがない。

室４３ｐに注入する触媒含有液８５は、例えば、Ｃｕ／ＺｎＯ系触媒組成物、Ｐｄ／ＺｎＯ系触媒等を分散媒に分散させた触媒含有液であり、室４３ｔに注入する触媒含有液は、例えば、白金を分散媒に分散させた触媒含有液である。なお、図２８は、図２６〜図２７の切断線XXVIII−XXVIIIに沿った面の矢視断面における工程図である。

次に、図２８（ｂ）に示すように、積層体２３の上面を上に向け、室４３ｐ，４３ｔの開口を下に向ける。これにより、室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ及び孔４１ｐ、３９ｐ、３７ｐ、３５ｐに充填された触媒含有液８５を室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ及び孔４１ｐ、３９ｐ、３７ｐ、３５ｐから流し出し、室３４ｔ，３６ｔ，３８ｔ，４０ｔ及び孔４１ｔ、３９ｔ、３７ｔ、３５ｔに充填された触媒含有液を室３４ｔ，３６ｔ，３８ｔ，４０ｔから流し出す。全ての触媒含有液８５が室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐから流れ出るのではなく、一部が室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐの壁面、多孔板３５ｃ，３７ｃ，３９ｃ，４１ｃの触媒含有液に接した面、孔４１ｐ、３９ｐ、３７ｐ、３５ｐの内面に付着し、一部の触媒含有液が室３４ｔ，３６ｔ，３８ｔ，４０ｔの壁面、多孔板３５ｂ，３７ｂ，３９ｂ，４１ｂの触媒含有液に接した面、孔４１ｔ、３９ｔ、３７ｔ、３５ｔの内面に付着する。次に、栓８１〜８４を抜き取る。

なお、図２９に示すように、積層体２３の上下を逆さにせずに、栓８１を孔３３ｔから抜き取り、室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ等に充填された触媒含有液８５を孔３３ｔより流し出しても良い。同様に、栓８２を孔３３ｐから抜き取ることで、室３４ｔ，３６ｔ，３８ｔ，４０ｔ等に充填された触媒含有液を孔３３ｐより流し出しても良い。触媒含有液が流れ出たら、栓８３，８４を抜き取る。

また、図３０〜図３１に示すように、栓８１〜８４を差し込まずに、触媒含有液８５を室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ等に流し込んでも良い。図３０の場合には、積層体２３の上面を上に向け、室４３ｐ，４３ｔの開口を下に向けた状態で、触媒含有液８５を孔３３ｔから室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ等に流し込む。このとき、触媒含有液８５は室４３ｐの開口から流れ出る。図３１の場合には、積層体２３の上面を下に向け、室４３ｐ，４３ｔの開口を上に向けた状態で、触媒含有液８５を室４３ｐの開口から室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐに流し込む。このとき、触媒含有液８５は孔３３ｔから流れ出る。白金の触媒含有液を室３４ｔ，３６ｔ，３８ｔ，４０ｔに流し込む場合にも、同様にしても良い。

次に、触媒含有液を流し出したら、積層体２３を加熱することで、残留した触媒含有液を乾燥させ、触媒を焼成する。これにより、改質用触媒が室３４ｐ，３６ｐ，３８ｐ，４０ｐ，４２ｐの内壁面、プレート３３ｃの下面及び多孔板３５ｃ，３７ｃ，３９ｃ，４１ｃの両面に担持され、選択酸化用触媒が室３４ｔ，３６ｔ，３８ｔ，４０ｔ，４２ｔの内壁面、プレート３３ｂの下面及び多孔板３５ｂ，３７ｂ，３９ｂ，４１ｂの両面に担持される。

次に、図４、図５、図３２に示すように、キャップ４７を孔３１ｎに被せて積層体２３の上面に接合し、キャップ４８を室４３ｐの開口に被せて積層体２３の上面に接合する。ここで、キャップ４８の一方の面には室４３ｐの平面視形状と同じ平面視形状を成した凸部４８ａが形成され、その凸部４８ａの高さは部材４３の厚みと同じである。その凸部４８ａが室４３ｐに嵌め込む。凸部４８ａと室４３ｐの間にはクリアランスとしてわずかな隙間が形成されていることが好ましい。キャップ４８に凸部４８ａが設けられているので、キャップ４８で室４３ｐの開口を被せる際に、キャップ４８の位置合わせを容易に行える。

なお、図３３に示すように、キャップ４８の凸部４８ａの表面に、改質用触媒４８ｂが担持されていても良いし、キャップ４７の内面に改質用触媒４４ｂが担持されていても良い。

次に、図４、図５に示すように、キャップ４６を室３１ｓに被せて積層体２３の上面に接合する。また、キャップ４４を孔３１ｐに被せ、キャップ４５を孔３１ｑ，３１ｒに被せ、キャップ４９を室４３ｔに被せ、これらキャップ４４，４５，４９を積層体２３に接合する。キャップ４６の一方の面に凸部４６ａが形成され、その凸部４６ａが室３１ｓに嵌め込まれる。同様に、キャップ４５の一方の面には、孔３１ｑ，３１ｒに嵌め込まれる凸部４５ｑ，４５ｒが形成され、キャップ４９の一方の面には、室４３ｔに嵌め込まれる凸部４９ａが形成されている。凸部４５ｑ，４５ｒ，４６ａ，４９ａによってキャップ４５，４６，４９の位置合わせを容易に行える。

次に、キャップ４９の下面に、気相成長法、フォトリソグラフィー法及びエッチング法を用いて、キャップ４９の下面に電熱パターン６８を形成するとともにキャップ４８の下面にも電熱パターン６９を形成する。電熱パターン６８，６９は、電気抵抗が温度に依存する電熱材を有する。なお、電熱パターン６８，６９の形成は、キャップ４８，４９の接合前に行っても良い。

次に、ワイヤーボンディング法を用いて、電熱パターン６８，６９をボンディングワイヤ７５，７６によって接続する。次に、枠体２４の右面に孔２４ａを穿孔する。次に、端子付のリード線６１〜６６を孔２４ａに通し、リード線６１〜６４と電熱パターン６８をボンディングワイヤ７１〜７４によって接続する。これにより三つの電気抵抗型ヒータが構成され、これらのうち第１の電気抵抗型ヒータが図１９に示された室４２ｑに対応する位置にあり、第２の電気抵抗型ヒータが図１９に示された室４２ｔに対応する位置にあり、第３の電気抵抗型ヒータが図１９に示された室４２ｐに対応する位置にある。これら三つの電気抵抗型ヒータの一端がリード線６２に共通接続しており、他端がリード線６１，６３，６４に別々に接続されている。なお、これら電気抵抗型ヒータの電気抵抗が温度に依存するため、これら電気抵抗型ヒータはその電流及び電圧により温度を測定する温度センサとしても機能する。

次に、枠体２４の内側において、ゲッター材７７をリード線６４，６５に接続する。ゲッター材７７は、加熱により活性化して周囲のガスや微粒子を吸着するものである。
次に、リード線６１〜６６を孔２４ａに通した状態で、孔２４ａを封止材６７で閉塞する。

図４に示すように、積層体２３においては、領域３４ｎ〜４０ｎが１つにまとまって気化器５の内部空間５０を形成し、その内部空間５０は端面において開口している。そして、この内部空間５０に吸液材５１を挿入する。吸液材５１は液体を吸収するものであり、吸液材５１としては無機繊維又は有機繊維を結合材で固めたものであったり、無機粉末を焼結したものであったり、無機粉末を結合材で固めたものであったり、グラファイトとグラッシーカーボンの混合体であったりする。具体的には、フェルト材、セラミック多孔質材、繊維材、カーボン多孔質材といったものが吸液材５１として用いられる。

次に、蓋体５２を内部空間５０の開口に嵌め込み、蓋体５２を積層体２３に接合して吸液材５１を固定する。

次に、連結部３１ｚ〜４３ｚを切り取り、更に連結部３４ｘ〜４３ｘを切り取る。
次に、上蓋材２１の凹面に金属膜（例えば、金の膜）を成膜し、下蓋材２２の凹面にも金属膜（例えば、金の膜）を成膜する。枠体２４の全周に亘って上蓋材２１を枠体２４の上端に接合し、枠体２４の全周に亘って下蓋材２２を枠体２４の下端に接合する。この接合によって、上蓋材２１、枠体２４及び下蓋材２２の組み体が略直方体状の箱体を成し、上蓋材２１、枠体２４及び下蓋材２２によってその内側に密閉空間が形成される。なお、上蓋材２１又は下蓋材２２を接合する前に、密閉空間から空気を排気し、その密閉空間を密閉空間は１Ｐａ以下の真空状又は亜真空状とする。

以上により反応装置２が完成する。

発電装置１及び反応装置２の動作について説明する。
電力がリード線６１〜６４を通じて電熱パターン６８，６９に供給され、電熱パターン６８，６９が発熱する。電熱パターン６８，６９が発熱している状態において、燃料カートリッジ３内の燃料と水がポンプによって燃料導入孔３１ｍに送られる。そして、燃料と水が領域３４ｎ〜４０ｎ内の吸液材５１に吸収され、電熱パターン６８の熱により気化して、吸液材５１から蒸散する。吸液材５１から蒸散した燃料と水の混合気は、改質器６の室４２ｐに送られる。その混合気が室４２ｐから室３４ｐへ流動すると、その混合気が改質用触媒の作用を受けて反応し、水素等が生成される（例えば、上記化学反応式（１）、（２）参照）。燃料から水素に改質する改質反応は吸熱反応であり、電熱パターン６９等の熱が利用される。

生成された水素等は室４２ｔに送られる。更に、送風機等によって外部の空気が空気導入孔３１ｆへ送風され、空気が水素等と混合して室４２ｔに送られる。水素、一酸化炭素、空気等の混合気が室４２ｔから室３４ｔに流動すると、一酸化炭素が優先的に酸化し、一酸化炭素が選択的に除去される。一酸化炭素が酸化する選択酸化反応は発熱反応である。

そして、水素等が室３４ｔから改質ガス排出孔３１ｊへ送られる。改質ガス排出孔３１ｊから排出された水素等は発電セル４の燃料極４ａに送られ、更に外部の空気が酸素極４ｂに送られ、発電セル４が電解質膜４ｃを通じた水素と酸素の電気化学反応により発電する。

燃料極４ａから排出されるオフガスに空気が混合されて、オフガスと空気の混合気が気化用オフガス導入孔３１ｌや改質用オフガス導入孔３１ｇに導入される。ここで、燃料極４ａでは水素が消費されるが、全ての水素が消費されるわけではなく、燃料極４ａから排出されるオフガスには水素が含まれている。

改質用オフガス導入孔３１ｇに導入された混合気は改質用燃焼器８の室３２ｐに送られる。そして、混合気が室３２ｐを流動すると、水素が燃焼用触媒の作用を受けて燃焼（酸化）する。水素の燃焼熱は、室４２ｐから室３４ｐまでの間における燃料の改質反応に利用される。

また、気化用オフガス導入孔３１ｌに導入された混合気は気化用燃焼器９の孔３２ｒに送られる。そして、混合気が孔３２ｒから孔３２ｑに流動すると、水素が燃焼用触媒の作用を受けて燃焼する。その水素の燃焼熱は、領域３４ｎ〜４０ｎにおける燃料と水の気化に利用される。

改質用燃焼器８及び気化用燃焼器９で燃焼した排ガスが燃焼排ガス排出孔３１ｋから排出される。

また、水がポンプによって冷却水導入孔３１ｈに送られ、水がスリット３２ｈからスリット３２ｉへ流動すると、一酸化炭素除去器７等の熱が水に吸収され、一酸化炭素除去器７等が冷却される。そして、加熱された水が冷却水排出孔３１ｉから排出される。

以上のように電熱パターン６８，６９の発熱、気化器５の吸熱、改質器６の吸熱、一酸化炭素除去器７の発熱、改質用燃焼器８の発熱、気化用燃焼器９の発熱及び熱交換器１０の吸熱によって反応装置本体部２５に所定の温度分布が生じている。具体的には、改質器６、改質用燃焼器８の温度が３６０〜３８０℃に設定され、気化器５、一酸化炭素除去器７、気化用燃焼器９、熱交換器１０の温度が１３０〜１５０℃に設定される。ここで、反応装置本体部２５においては、高温な部分（改質器６、改質用燃焼器８）と低温な部分（気化器５、一酸化炭素除去器７、気化用燃焼器９、熱交換器１０）との間に間隔が設けられ、高温な部分と低温な部分の間の中央部が括れているから、高温な部分から低温な部分への熱伝導経路がその括れ部に限定されるので、高温な部分と低温な部分の間に大きな温度差を生じさせることができる。

本実施形態によれば、部材３１〜４３を積層することによって、改質器６や一酸化炭素除去器７等が構成されるから、反応装置２を小型化することができ、反応装置２全体も薄型化することができる。また、予め形状加工された部材３１〜４３を積層して接合するだけで、反応装置本体部２５及び枠体２４を組み立てることができるので、反応装置２を簡単に作成することができる。

また、触媒を担持する際に、栓８１〜８４を差し込んだので、触媒含有液が不要な場所に流出することがない。従って、所望の箇所に触媒を確実に担持することができ、望まない箇所に触媒が不意に担持されることを防止することができる。

なお、上記実施形態では、触媒組成物を含む液体が触媒含有液であったが、触媒組成物が溶媒に溶解した触媒溶液であっても良い。
また上記実施形態では、改質用触媒及び一酸化炭素酸化用触媒をまとめて担持したが、改質用触媒及び一酸化炭素酸化用触媒のいずれか一方を充填、余剰の触媒含有液の排出、乾燥、焼成が完了してから他方を充填、余剰の触媒含有液の排出、乾燥、焼成を行ってもよく、乾燥、焼成だけ同時に行ってもよく、焼成のみを同時に行ってもよい。

本発明の実施形態における反応装置を用いた発電装置が示されたブロック図である。 本発明の実施形態における反応装置が示された斜視図である。 上記反応装置を部分的に分解した状態で示した分解斜視図である。 上記反応装置を部分的に分解した状態で示した分解斜視図である。 上記反応装置の積層体からキャップを分解した状態で示した分解斜視図である。 上記積層体からキャップを分解した状態で示した分解斜視図である。 上記積層体の分解斜視図である。 上記積層体の１層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の２層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の３層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の４層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の５層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の６層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の７層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の８層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の９層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の１０層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の１１層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の１２層目の部材を示した平面図である。 上記積層体の１３層目の部材を示した平面図である。 燃料と水から水素が生成される際の反応物の経路を示した図面である。 オフガスが燃焼される際の反応物の経路を示した図面である。 熱交換器における冷却水の経路を示した図面である。 上記積層体の上面側を示した斜視図である。 上記積層体の下面側を示した斜視図である。 上記積層体の上面側を示した斜視図である。 上記積層体の下面側を示した斜視図である。 触媒を担持する工程を示した工程図である。 触媒を担持する際の一工程を示した図面である。 触媒を担持する際の一工程を示した図面である。 触媒を担持する際の一工程を示した図面である。 触媒を担持する際の一工程を示した図面である。 触媒を担持する際の一工程を示した図面である。

符号の説明

６ 改質器
７ 一酸化炭素除去器
３４ｂ、３４ｃ、３６ｂ、３６ｃ、３８ｂ、３８ｃ 枠部
４０ｂ、４０ｃ、４２ｂ、４２ｃ 枠部
３５ｂ、３５ｃ、３７ｂ、３７ｃ、３９ｂ、３９ｃ、４１ｂ、４１ｃ 多孔板
３３ｔ、３３ｐ、４１ｍ、４１ｓ 孔
４８、４９ キャップ
８１、８２、８３、８４ 栓
８５ 触媒含有液

Claims (8)

1. 枠部と多孔板を交互に積層し、
   前記多孔板に形成された孔のうち触媒が搭載されない流路に通じるものに栓を差し込み、
   触媒組成物を含む液体を前記各枠部の内側に注入し、
   前記各枠部の内側に充填された液体を流し出し、
   前記各枠部に残留した液体を乾燥させて触媒を焼成することを特徴とする触媒の担持方法。
2. 枠部と交互に積層された多孔板の孔のうち触媒が搭載されない流路に通じるものに栓を差し込み、
   触媒組成物を含む液体を前記各枠部の内側に注入し、
   前記各枠部の内側に充填された液体を流し出し、
   前記各枠部に残留した液体を乾燥させて触媒を焼成することを特徴とする触媒の担持方法。
3. 弾性材を前記栓として用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の触媒の担持方法。
4. 枠部と多孔板を交互に積層し、
   前記多孔板に形成された孔のうち触媒が搭載されない流路に通じるものに栓を差し込み、
   触媒組成物を含む液体を前記各枠部の内側に注入し、
   前記各枠部の内側に充填された液体を流し出し、
   前記栓を前記孔から外し、
   前記各枠部に残留した液体を乾燥させて触媒を焼成し、
   最下層の枠部の開口をキャップで塞ぐことを特徴とする触媒反応器の製造方法。
5. 交互に積層された枠部と多孔板の孔のうち触媒が搭載されない流路に通じるものに栓を差し込み、
   触媒組成物を含む液体を前記各枠部の内側に注入し、
   前記各枠部の内側に充填された液体を流し出し、
   前記栓を前記孔から外し、
   前記各枠部に残留した液体を乾燥させて触媒を焼成し、
   最下層の枠部の開口をキャップで塞ぐことを特徴とする触媒反応器の製造方法。
6. 弾性材を前記栓として用いることを特徴とする請求項４又は５に記載の触媒反応器の製造方法。
7. 前記キャップに形成された凸部であって、前記最下層の枠部の開口の平面視形状と同じ平面視形状をしたものを前記最下層の枠部の開口に嵌め込むことを特徴とする請求項４から６の何れか一項に記載の触媒反応器の製造方法。
8. 前記凸部に触媒を担持することを特徴とする請求項７に記載の触媒反応器の製造方法。

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