化学反应装置和燃料电池系统的利记博彩app

专利名称：化学反应装置和燃料电池系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种具有承载用以产生催化反应的催化剂的微沟道结构的化学反应装置和一种通过使用由该化学反应装置改性的氢气来产生能量的燃料电池系统。
背景技术：
近来，被称为微反应器的小型反应器得到广泛的开发，在该微反应器中具有毫米级或更小单位的非常小的反应流动路径(微沟道)。由于其小巧的外观，这种微反应器不仅适合小型装置例如便携式信息装置，而且还具有在日本专利申请JP特开2003-88754(专利文献1中的0006段和0031段)中所描述的以下(1)到(3)的优点，在这里将其全部内容引作参考。
(1)由于反应流动路径的反应体积变小，所以表面积/体积的比值的作用变得显著，改善了在催化反应过程中的热传递特性从而增加了反应效率。
(2)由于组成混合物的反应分子的扩散混合时间缩短，所以提高了在反应流动路径中的催化反应进行速度(反应速度)。
(3)包括反应流动路径的多层结构的形成避免了用于大规模化(增加装置尺寸和流体生产率)所带来的麻烦且复杂的反应工程研究。
在日本专利申请JP特开2003-301295(专利文献2)中描述了这种微反应器的制造方法，在这里将其全部内容引作参考。根据专利文献2，通过光刻技术或机械加工在铝基片上形成非常小的流动路径结构(微沟道)，通过阳极化处理在微沟道的壁表面中形成多孔氧化膜，并在这种多孔氧化膜(载体)上承载催化剂。
然而，根据传统的方法，在阳极化处理的过程中所形成的氧化膜在厚度方面存在差异，而且在膜厚度变化的部分中容易出现裂纹，如图7A和7B所示。当出现裂纹时，阳极化膜的破坏从裂纹处开始进行，而且基体金属(铝)从膜的破坏处融化，使得微沟道壁构件不能起到流动路径壁的作用。因此，不仅微沟道的生产量减少，而且在实际装入微反应器中后微沟道壁构件的抗腐蚀性不足，导致了反应系统可靠性的问题。
在阳极化处理的过程中，氧化膜裂纹主要出现在高电流密度状态。特别是，考虑到由于实际面积比表观面积大，产生了传导等于或高于表观面积的高密度电流的需要，因此结合在微反应器中的微沟道壁构件(催化剂载体)中出现裂纹。具体而言，在阳极化处理铝的情况下，当电流密度变得过高时，前面提到的问题发生的可能性增加。在如此高的电流密度下，孔径变大而且膜变得坚固。因此，在高电流密度情况下，催化剂载体的承载量比在低电流密度情况下少。
为了抑制在高电流密度情况下所出现的问题，有一种在阳极化处理过程中降低电流密度的方法。然而，当降低电流密度时，膜的腐蚀速度与阳极化膜的生成速度相比变得比较快。因此，形成微沟道壁构件(催化剂载体)消耗了大量的时间。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种具有适合小型化的高产率微沟道结构的化学反应装置。
根据本发明的一个方面，提供一种化学反应装置，该装置包括微沟道壁构件，具有至少有一部分由被阳极化处理的材料构成的表面，并且具有多个彼此相邻的凹部；在凹部的至少一部分中形成的阳极化膜；具有安装部分的容器，所设置的该安装部分用于向其中安装微沟道壁构件；在容器上安装的用以密封该安装部分的盖子；供应流体的供应口；以及排放流体的排出口。通过向安装部分安装微沟道壁构件并用盖子密封该安装部分，从而形成微沟道，限定其中从供应口供应的流体在经过微沟道后从排出口排出的微沟道；在凹部的底部和开口中的每一个的拐角处，从微沟道流体的通道方向看，微沟道壁构件和阳极化膜之间的界面形成为曲线形状。
根据本发明的另一个方面，提供一种燃料电池系统，该系统包括存储流体燃料的燃料罐；具有重整从燃料罐中送出的流体燃料的化学反应装置的重整器；以及燃料电池系统，该系统包括阳极、质子传导半透膜和阴极，并向阳极引入由化学反应装置改性的气体、向阴极引入空气，从而产生电能。该化学反应装置包括微沟道壁构件，具有至少有一部分由被阳极化处理的材料构成的表面，并且具有多个彼此相邻的凹部；在凹部的至少一部分中形成的阳极化膜；具有安装部分的容器，所设置的该安装部分用于向其中安装微沟道壁构件；在容器上安装的用以密封该安装部分的盖子；供应流体的供应口；以及排放流体的排出口。通过向安装部分安装微沟道壁构件并用盖子密封该安装部分，从而形成微沟道，限定其中从供应口供应的流体在经过微沟道后从排出口排出的微沟道；在凹部的底部和开口中的每一个的拐角处，从微沟道流体的通道方向看，微沟道结构和阳极化膜之间的界面形成为曲线形状。


图1是表示具有根据本发明实施方式的化学反应装置的燃料电池系统的框图；图2是示意性表示根据本发明实施方式的化学反应装置的分解透视图；图3A是表示微沟道壁构件的平面图；图3B是表示微沟道壁构件的侧视图；图4A是表示在放大状态下的常规微沟道壁构件的凸凹拐角的局部截面示意图；图4B是表示在放大状态下的本发明的微沟道壁构件的凸凹拐角的局部截面示意图；
图5是表示弯曲形状的凹拐角的阳极化膜以说明膜厚测量部分的局部截面图；图6A是表示各样品的阳极化膜的膜厚比tr/tave的分布的特性图；图6B是表示各样品的膜厚比tr/tave的数据表；图7A是表示在凹拐角的阳极化膜中产生的裂缝的微观图；图7B是表示在更放大状态下图7A的一部分的微观图。
具体实施例方式
下面参照附图描述本发明的实施方式。
图1是采用根据本发明实施方式的化学反应装置的燃料电池系统的框图。燃料电池系统1包括燃料罐2、重整器3、电池堆4、催化剂燃烧反应器5和空气供应泵(未示出)。通过在重整器3中的化学反应装置20重整从燃料罐2中送出的燃料，然后送入电池堆4，以便用于发电。
燃料罐2存储燃料电池用的燃料，例如二甲基醚和水的流体混合物。例如，可拆卸压力容器可用作燃料罐2。
重整器3促进重整反应以将从燃料罐送出的燃料重整为含氢气体(重整气体)。在此情况下，该燃料不仅包括液态燃料，而且包括气化状态或气-液混合态的燃料。在重整器3的外壳内，安装至少一个或多个在图2中所示的化学反应装置20。为了提高燃料电池系统1的效率，优选用绝热材料覆盖重整器3外壳的外围以使其绝热。代替在该外围的绝缘材料，重整器3的外壳内部可衬有绝缘材料，或者可在外壳内形成真空绝热层。
将重整器3以与催化剂燃烧反应器5紧密接触的方式设置以交换热量。重整器3从催化燃烧反应器5接收重整反应所需的反应热以保持为一定温度如350摄氏度，从而发生改性反应。催化剂燃料反应器5燃烧在从电池堆4排放的并没有用于产生电能的废气中所含的氢气和空气。
电池堆4包括多个燃料电池，各燃料电池由阳极、质子传导半透膜和阴极(未示出)构成。它从重整器3向阳极引入改性气体，并通过作为空气供应装置的泵(未示出)向阴极供应空气，从而产生电能。例如在日本专利No.JP3413111和日本专利申请JP特开2004-234969中详细描述了这种电池堆4的结构，在此将其全部内容引作参考。
接下来，参照图2、3A、3B和4B，描述该实施方式的化学反应装置20。
化学反应装置20包括微沟道壁构件21A(微沟道结构部分)，该微沟道构件21A具有许多以几毫米或更小间隔设置的凸部212A和凹部213A(沟道)。沟道的一端和沟道另一端具有向微沟道壁构件21A表面的开口。通过使用机械加工例如线放电加工(wire electric dischargemachining)或切割的方式形成微沟道壁构件21A的凸部212A和凹部213A。在至少凸部212A和凹部213A表面的一部分上承载催化剂。
外壳24设置有安装部分23，用以安装微沟道壁构件21A。安装部分23呈矩形平面形状并具有预定的深度。当将微沟道壁构件21A安装在安装部分23上并且用盖子25覆盖安装部分23时，整个微沟道壁构件21A被容纳在由外壳24和盖子25构成的箱子内。当必要时，将微沟道壁构件21A和外壳24连接在一起，将外壳24和盖子25连接在一起，以及将安装部分23密封。因此，在由外壳24和盖子25组成的箱子内，设计安装部分23以形成非常小的流动路径(微沟道)。
就微沟道结构而言，可以采用平行结构，在平行结构中，在图中的Y方向上产生平行流，或者采用蛇形结构，在蛇形结构中，在Y方向延伸的流动路径与邻近的微沟道在Y方向的末端相通，从而使流体在X方向上以预定的间隔蜿蜒流动，同时在Y方向上往复流动。
在外壳4的一个侧面中设置供应口26以向微沟道供应原材料(反应流体)。在外壳24的相对侧面中设置排出口27以取出反应产物和未反应物。原材料经供应口26流入微沟道，并以与在微沟道壁构件21A上承载的催化剂接触的方式分布，从而通过化学反应生成反应产物。
图3A和3B表示微沟道壁构件21A。
通过机械加工基体金属板211制备微沟道壁构件21A。为了通过阳极化处理在表面上形成抗腐蚀膜，基体金属板211的至少一部分表面优选由将被阳极化处理的材料制成。此外，为了改善在催化反应过程中的热传递特性，至少有一部分优选使用高导热性材料。满足这些要求的最优选材料是铝(Al)或铝合金(例如Al-Mg合金)。
下面将描述使用铝作为微沟道壁构件基体材料的情况。
正如在日本专利申请JP特开2004-154717中所描述的那样，将铝阳极化处理以形成优选为催化剂载体的多孔体，该申请的全部内容在此引作参考。然而，当实际对微沟道壁构件进行阳极化处理时，仅基于上述文献就出现了问题，产生了不利的情况。例如，在对平面铝板材料进行常规阳极化处理的情况下，表观面积和实际处理面积相等，并且在草酸槽中，阳极化膜在50A/m2和100A/m2的电流密度时都可以形成。然而，在微沟道壁构件阳极化处理的情况下，实际面积要比表观面积大几到几十倍。因此，与平板情况相比，阳极化处理是在过大的电流密度条件下进行的。换句话说，当膜存在厚的部分和薄的部分时，在膜的薄部出现电流集中，致使问题发生的几率非常高。为了防止这种问题发生，表观面积和实际面积之间的差异必须尽可能的小。
但同时，当将微反应器设计成在预定的非常小的空间内安排一些化学反应过程时，对其尺寸就强加了一定的限制。因此，设计对增大表观面积和实际面积之间的差异起了支持作用。
很显然，在日本专利申请JP特开2003-88754(专利文献1)和JP特开2003-301295(专利文献2)中所描述的微沟道的简单形成是不够的。在常规微沟道壁构件的情况下，阳极化膜的不均匀部分由微沟道的拐角部分216、217构成，局部应力集中在膜的薄拐角处，并且这与膜的质量(硬度)差异相结合从而导致非常小的裂纹，这与在图7A和7B中所示的相似。从裂纹开始破坏膜的危险性非常高。
在为了避免拐角而改变微沟道设计的情况下，能在多大程度上避免拐角还不清楚。毋庸置疑，通过在阳极化处理的过程中降低电流密度，可以在一定程度上防止这种问题。然而，由于成膜速度和腐蚀速度之间的关系，因此该方法并不实用、经济或适合商业化。当电流密度升高到100A/cm2或更高时，所形成的氧化物膜的孔径被增大，并且膜变硬。因此，例如，与在电流密度为50A/cm2时进行阳极化处理相对比，会发生催化剂载体上的催化剂量减少的问题。
作为发明者认真研究的结果，已经逐渐清楚当人们注重于微反应器的小型化和功能化的成型方式时，因为在为避免拐角的微沟道的形状和为形成阳极化膜的电流密度之间的关系，而强加了一定的限制。
这一点将在下面作更加详细的描述。
由于流动路径壁越高，流动路径壁的面积就越大，所以优选将微沟道的凸部的高度H1(或者凹部的深度)设置大一些。然而，当高度H1变高时，凸部在机械加工过程中被弯曲变形的可能性增大，并且反应热从壁表面到其它周围构件的传递变得困难，很容易产生所谓的热点。因此，优选将微沟道的凸部的高度H1(或凹部的深度)设置在3mm或更大到20mm或更小的范围内。
微沟道的凸部的宽度W1越窄越好。这是由于可以在固定的体积内形成更多凸部，并且可以形成更多流动路径。然而，当将凸部的宽度W1设置为小于0.1mm时，与上面所描述的那些(凸部的弯曲变形、热点的产生)相似的问题就会发生。因此，优选将微沟道的凸部的宽度W1设置在0.1mm或更大到1.0mm或更小的范围内。更优选地，将凸部的宽度W1设置在0.2mm到0.6mm的范围内。
微沟道的凹部的宽度W2越窄越好。这是由于可以在固定的体积内形成更多的凹部，并且可以形成更多流动路径。然而，当将凹部的宽度W2设置为小于0.05mm或更小时，不仅作为用于向/从凹部承载催化剂的载体的液体的引入/排出变得困难，而且增加了在运行过程中通过的反应物质的线速度，导致反应效率降低。因此，将微沟道的凹部的宽度W2设置在0.05mm或更大到1.0mm或更小的范围内。更优选地，将凹部的宽度W2设置在0.4mm到0.8mm的范围内。
接下来，参考图4A和图4B，与常规的微沟道对比来描述实施方式的微沟道。
在图4A所示的常规的微沟道的情况下，当在微沟道壁构件21被阳极化后形成尖锐的拐角部分216、217时，即，在微沟道壁构件21和阳极化膜22之间所形成的界面呈没有曲线的形状，在阳极化膜22的厚度上会发生变化，很容易在薄部分的膜上导致裂纹。当在阳极化膜中沿着凸拐角部分216(凸部212的脊线)和凹拐角部分217(凹部213的槽线)产生裂纹时，基体金属可能从裂纹部分被融化，并且最终所有的基体金属都可能被融化。
在另一方面，在图4B所示的实施方式的微沟道的情况下，当在微沟道壁构件21A被阳极化处理后形成弯曲的拐角部分216A、217A时，即，在微沟道壁构件21A和阳极化膜22之间所形成的界面呈有曲线的形状，阳极化膜22的膜厚度的变化减少，防止了在阳极化膜22上产生裂纹。结果，后者21A在产量上比前者21高。
至于阳极化处理的特定条件，在25℃的室温时，将微沟道壁构件浸入4％(质量)的草酸溶液中，并且电流密度低于300A/cm2，优选低于100A/cm2，更优选在15到75A/cm2的范围内。然而，电流密度要参考多孔体的表观面积。
在这种情况下，通过改变阳极化处理之前拐角处基体材料的曲率半径、电流密度、浓度、草酸溶液的温度以及在草酸溶液中所含的铝量，可以改变阳极化处理后拐角处阳极化膜22和微沟道壁构件21A之间界面的曲率半径。具体而言，当阳极化处理之前拐角处基体材料的曲率半径大时，可以增大阳极化处理之后拐角处的阳极化膜22和微沟道壁构件21A之间界面的曲率半径。
当电流密度大时，可以增大阳极化处理之后拐角处阳极化膜22和微沟道壁构件21A之间界面的曲率半径。
当用于阳极化处理的草酸溶液的浓度高时，可以增大阳极化处理之后拐角处阳极化膜22和微沟道壁构件21A之间界面的曲率半径。
当在阳极化处理过程中草酸溶液的温度高时，可以增大阳极化处理之后拐角处阳极化膜22和微沟道壁构件21A之间界面的曲率半径。
当在草酸溶液中所含的铝量低时，可以增大阳极化处理之后拐角处阳极化膜22和微沟道壁构件21A之间界面的曲率半径。
在阳极化膜22中所产生的孔径是纳米级的。因此，实际电流密度小于表观电流密度的数值。建立了S1/S2≥1的关系，其中S1是多孔体的真实面积(包括孔的内表面积)，S2是多孔体的表观面积(不包括孔的内表面积)。当对铝或铝合金阳极化时优选将电流密度设定为低于100A/m2，最优选在15-75A/m2的范围内。由于受基体材料质量、成分、浓度和溶液温度等因素的影响，因此处理时间不能一概而论。然而，作为示意，当对铝阳极化时，在约100A/m2的电流密度下将处理时间设定为约8小时，在约50A/m2的电流密度下处理时间约为16小时。
在此情况下，阳极化条件必须随每目标单位面积催化剂的承载量(目标承载量)而改变。尤其是在“浸渍方法”中，当最佳条件范围随基体金属变化时，包括电流密度的处理条件也必须变化。目标承载量基于燃料电池的设计性能进行设定。另一方面，通过试差法反复进行试验，获知所制造的微沟道壁构件的多孔表面层(阳极化膜22)可承载多少催化剂。所获知的处理条件属于技术诀窍。阳极化条件可尽可能地达到目标承载量。
接下来，参照对比例描述本发明的实施例。
(实施例)由铝(JIS1050材料)制成的微沟道的拐角部分被R-倒角(R-chamfer)为0.20mm、0.10mm和0.05mm的半径，由此制备作为实施例的三种样品A1、B1和C1。将这些样品A1、B1和C1浸入4％(质量)的草酸溶液中，在以25℃的温度、25-50A/m2的直流电流密度的条件下进行阳极化处理，处理时间约为16-32小时。在样品A1和B1的情况下，直流电流密度是50A/m2，处理时间约为16小时。在样品C1的情况下，DC电流密度是25A/m2，处理时间约为32小时。因此，对于样品A1，形成了平均膜厚38μm或更高的多孔氧化铝膜，对于样品B1，形成了平均膜厚37μm的多孔氧化铝膜，对于样品C1，形成了平均膜厚42μm或更高的多孔氧化铝膜。
(对比例)由铝(JIS1050材料)制成的微沟道的拐角部分被R-倒角为0.05mm的半径以制备作为对比例的样品D1。在与样品A1、B1相同的条件下(DC电流密度50A/m2；处理时间16小时)对样品D1进行阳极化处理。结果，形成了平均膜厚为39μm或更厚的多孔氧化铝膜。
将阳极化样品A1、B1、C1和D1嵌入树脂中，并切割以观察阳极化膜22。对切口部分进行抛光，利用光学显微镜测量各阳极化膜22的膜厚。根据显微镜的样品截面观测测量凹部213A的拐角的曲率R2。
(膜厚等的测量)参见图5，描述测量阳极化膜的膜厚等的方法。
经显微观察发现了阳极化膜22的膜厚急剧下降的左位置22r1和右位置22r3，将从左位置22r1到右位置22r3的范围设为凹拐角217A的R-倒角部分。其它部分设为平坦部分(非R-倒角部分)。
测量位置22r1的膜厚tr1和位置22r3的膜厚tr3。此外，测量中心位置22r2的膜厚tr2。中心位置22r2是左位置22r1和右位置22r3之间的中心。通常，中心位置22r2的膜厚tr2是阳极化膜22的最小膜厚。
测量平坦部分的多个任选点中每个的膜厚(例如，总共为6个点左右各三个)，并将其算术平均值设为平坦部分的平均膜厚tave。
并且，由左位置22r1和右位置22r3以几何方式获得R-倒角部分的曲率半径R2。曲率半径R的周边(未示出)接触或重叠上述膜22和基体材料之间的界面。
(评估测试)用作例子的样品A1、B1和C1的阳极化膜22和微沟道构件21A之间的边界的曲率半径R2分别是0.238mm、0.130mm和0.049mm，而比较例样品D1的阳极化膜22和微沟道构件21A之间的边界的曲率半径R2是0.041mm。
对于样品A1、B1、C1和D1中的每一个，承载预定承载量的铂(Pt)催化剂并将其结合在燃料电池系统中。实际运行系统以检查催化剂承载层(阳极化膜22)的稳定性。对于承载催化剂的方法，使用浸渍法。在浸渍方法中，将样品浸入含有催化剂的溶液中，在经过预定的时间后将样品取出并加热、燃烧。
在比较例样品D1的情况下，证实了当阳极化处理后的阳极化膜22和微沟道壁构件21A之间的边界的曲率半径低于0.049mm时，在拐角的阳极化膜22中出现裂纹。在另一方面，在用作例子的样品A1、B1和C1中，当阳极化处理后的阳极化膜22和微沟道壁构件21A之间的边界的每一个曲率半径等于或大于0.049mm时，没有出现裂纹。
图6A是表示作为实施例的样品A1、B1和C1以及作为比较例的样品D1的拐角处阳极化膜22的膜厚度变化的特性图，其中横坐标表示膜厚测量部分，纵坐标表示拐角的膜厚tr相对于平坦部分的平均膜厚度tave的膜厚比tr/tave。在图中，特性线A表示作为实施例的样品A1(R2＝0.238mm)的膜厚测量结果，特性线B表示作为实施例的样品B1(R2＝0.130mm)的膜厚测量结果，特性线C表示作为实施例的样品C1(R2＝0.049mm)的膜厚测量结果，和特性线D表示作为比较例的样品D1(R2＝0.041mm)的膜厚测量结果。图6B表示样品A1、B1、C1和D1的膜厚比tr/tave的数据。图6B的数据值是膜厚比tr/tave的值。
在作为比较例的样品D1的情况下，如特性线D所示，证实了当膜厚比tr/tave小于0.51时，在拐角的阳极化膜中有裂纹出现。如图7B中的放大部分所示，观察到裂纹穿透阳极化膜的整个厚度并且裂纹有相当多的孔穴。
在另一方面，在作为实施例的样品A1、B1和C1的情况下，如特性线A、B和C所示，膜厚比tr/tave等于或大于0.51，没有一点裂纹产生。
作为耐久性测试的结果，在作为实施例的样品A1、B1和C1的情况下，在催化剂载体层的拐角处没有裂纹产生，并且可以长时间连续工作。
上述的结果已经证明，在微沟道拐角处的阳极化膜22与微沟道壁构件21A之间的边界的曲率半径和裂纹的产生之间存在定量的关系，并且将曲率半径设为固定值或更大是有利的。
表1显示了在实施例和比较例中的阳极化处理条件和膜厚度之间的关系。
表1 阳极化处理条件和膜厚度之间的关系

表2显示了实施例和比较例的评估结果。
表2拐角部分的曲率半径、平坦部分的平均膜厚和裂纹产生之间的关系

本发明提供了一种化学反应装置，该装置具有适于小型化且有高产率的在阳极化膜中没有裂纹产生的微沟道结构。本发明提供了一种燃料电池系统，该系统通过使用经由上述的化学反应装置改性的氢气来发电。
本领域的普通技术人员很容易发现其它优点和变型方式。因此，本发明在广义上不限于在此的具体描述。所以，在不脱离由所附权利要求及其相关内容所限定的总体发明构思的实质或范围的情况下可进行各种修改。
权利要求
1.一种化学反应装置，该装置包括微沟道壁构件，具有至少有一部分由将被阳极化处理的材料构成的表面，并且具有多个彼此相邻的凹部；在凹部的至少一部分中形成的阳极化膜；具有安装部分的容器，所设置的该安装部分用于向其中安装微沟道壁构件；在容器上安装的用以密封该安装部分的盖子；供应流体的供应口；以及排放流体的排出口，其中通过向安装部分安装微沟道壁构件并用盖子密封该安装部分，从而形成微沟道，限定其中从供应口供应的流体在经过微沟道后从排出口排出的微沟道；并且在凹部的底部和开口中的每一个的拐角处，从微沟道流体的通道方向看，微沟道构件和阳极化膜之间的界面形成为曲线形状。
2.根据权利要求1的化学反应装置，其中该曲线形状的曲率半径是0.049mm或更大。
3.根据权利要求1的化学反应装置，其中在阳极化膜中，拐角的最小膜厚部分的膜厚tr相对于在内壁平坦处的平均膜厚tave的比率tr/tave是0.51或更大。
4.根据权利要求1的化学反应装置，其中将被阳极化处理的材料是铝或铝合金。
5.根据权利要求1的化学反应装置，其中凹部限定微沟道，凸部和凹部的宽度都是1mm或更少。
6.一种燃料电池系统，包括存储流体燃料的燃料罐；具有重整从燃料罐中送出的流体燃料的化学反应装置的重整器；以及燃料电池系统，该系统包括阳极、质子传导半透膜和阴极，并向阳极引入由化学反应装置重整的气体，向阴极引入空气，从而产生电能，其中该化学反应装置包括微沟道壁构件，具有至少有一部分由将被阳极化处理的材料构成的表面，并且具有多个彼此相邻的凹部；在凹部的至少一部分中形成的阳极化膜；具有安装部分的容器，所设置的该安装部分用于向其中安装微沟道壁构件；在容器上安装的用以密封该安装部分的盖子；供应流体的供应口；以及排放流体的排出口；通过向安装部分安装微沟道壁构件并用盖子密封该安装部分，从而形成微沟道，限定其中从供应口供应的流体在经过微沟道后从排出口排出的微沟道；并且在凹部的底部和开口中的每一个的拐角处，从微沟道流体的通道方向看，微沟道构件和阳极化膜之间的界面形成为曲线形状。
7.根据权利要求6的燃料电池系统，其中该曲线形状的曲率半径是0.049mm或更大。
8.根据权利要求6的燃料电池系统，其中在阳极化膜中，拐角的最小膜厚部分的膜厚tr相对于在内壁平坦处的平均膜厚tave的比率tr/tave是0.51或更大。
9.根据权利要求6的燃料电池系统，其中将被阳极化处理的材料是铝或铝合金。
10.根据权利要求6的燃料电池系统，其中凹部限定微沟道，凸部和凹部的宽度分别是1mm或更少。
全文摘要
本发明公开了一种化学反应装置，该装置通过具有凹部和凸部的微沟道分布反应流体。该化学反应装置包括用于承载催化剂的阳极化膜、由该阳极化膜覆盖以限定微沟道壁构件的凸部和凹部，在凸部中设置的弯曲的凸拐角，在凹部中设置的弯曲的凹拐角。
文档编号H01M8/00GK1941465SQ20061012130
公开日2007年4月4日 申请日期2006年8月22日 优先权日2005年9月29日
发明者桑田正弘, 手塚史展, 佐藤裕辅, 五十崎义之 申请人:株式会社东芝