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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024122187
(43)【公開日】2024-09-09
(54)【発明の名称】水素生成装置及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C01B 3/38 20060101AFI20240902BHJP
【ＦＩ】
C01B3/38
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023029600
(22)【出願日】2023-02-28
(71)【出願人】
【識別番号】314012076
【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110004314
【氏名又は名称】弁理士法人青藍国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100107641
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 耕一
(74)【代理人】
【識別番号】100202201
【弁理士】
【氏名又は名称】兒島 淳一郎
(72)【発明者】
【氏名】宮脇 理
(72)【発明者】
【氏名】武田 憲有
(72)【発明者】
【氏名】西崎 柾峻
【テーマコード（参考）】
4G140
【Ｆターム（参考）】
4G140EA03
4G140EA07
4G140EB03
4G140EB14
4G140EB23
(57)【要約】
【課題】信頼性のある水素生成装置を実現することに適した技術を提供する。
【解決手段】
水素生成装置において、第１筒は、螺旋構造１６１を囲み、螺旋構造１６１と協働して螺旋状の第１空間を区画し、螺旋構造１６１に沿って延び螺旋構造１６１の径方向ＲＤの外向きに突出する筋状の凸部１０２ｐを含む。第２筒は、第１筒を囲み、第１筒と協働して第２空間を区画する。第１空間及び第２空間を含み、第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成されている。水素生成装置の製造方法は、全周溶接により、第１筒に第２筒を固定することを含む。全周溶接は、凸部１０２ｐを跨ぐように、且つ、螺旋構造１６１の周方向ＣＤに関して第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第１溶接を含む。第１溶接の開始位置及び終了位置は、周方向に関して凸部１０２ｐから離れた位置である。
【選択図】図６Ｂ
【解決手段】
水素生成装置において、第１筒は、螺旋構造１６１を囲み、螺旋構造１６１と協働して螺旋状の第１空間を区画し、螺旋構造１６１に沿って延び螺旋構造１６１の径方向ＲＤの外向きに突出する筋状の凸部１０２ｐを含む。第２筒は、第１筒を囲み、第１筒と協働して第２空間を区画する。第１空間及び第２空間を含み、第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成されている。水素生成装置の製造方法は、全周溶接により、第１筒に第２筒を固定することを含む。全周溶接は、凸部１０２ｐを跨ぐように、且つ、螺旋構造１６１の周方向ＣＤに関して第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第１溶接を含む。第１溶接の開始位置及び終了位置は、周方向に関して凸部１０２ｐから離れた位置である。
【選択図】図６Ｂ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
全周溶接により、前記第１筒に前記第２筒を固定することを含み、
前記全周溶接は、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第１溶接を含み、
前記第１溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
製造方法。
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
全周溶接により、前記第１筒に前記第２筒を固定することを含み、
前記全周溶接は、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第１溶接を含み、
前記第１溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
製造方法。
【請求項2】
前記全周溶接は、前記螺旋構造の軸方向に関して前記第１溶接とは異なる位置において、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第２溶接を含み、
前記第２溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
請求項１に記載の製造方法。
前記第２溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
請求項１に記載の製造方法。
【請求項3】
前記第２筒は、前記第２筒の周りを周回する所定領域を有し、
前記第１溶接において、溶接機により、前記所定領域が加熱され、
前記所定領域は、前記凸部を跨ぐ第１領域と、前記凸部を跨がない第２領域であって前記第１領域に比べて前記溶接機によって加熱される回数が多い第２領域と、を含み、
前記周方向に関し、前記第２領域は、前記第１領域よりも長い、
請求項１に記載の製造方法。
前記第１溶接において、溶接機により、前記所定領域が加熱され、
前記所定領域は、前記凸部を跨ぐ第１領域と、前記凸部を跨がない第２領域であって前記第１領域に比べて前記溶接機によって加熱される回数が多い第２領域と、を含み、
前記周方向に関し、前記第２領域は、前記第１領域よりも長い、
請求項１に記載の製造方法。
【請求項4】
前記第１筒は、前記凸部に比べて前記径方向の内向きに後退した後退部を含み、
前記製造方法は、所定条件を満たすように前記第２筒及び前記第１筒を配置することを含み、
前記所定条件は、
前記第２筒が前記第１筒を囲むという条件と、
前記凸部と前記第２筒との間に第１クリアランスが存在するという条件と、
前記後退部と前記第２筒との間に第２クリアランスが存在するという条件と、
前記第１クリアランスが前記第２クリアランスよりも小さいという条件と、を含み、
前記所定条件が満たされた状態において、前記全周溶接を開始する、
請求項１に記載の製造方法。
前記製造方法は、所定条件を満たすように前記第２筒及び前記第１筒を配置することを含み、
前記所定条件は、
前記第２筒が前記第１筒を囲むという条件と、
前記凸部と前記第２筒との間に第１クリアランスが存在するという条件と、
前記後退部と前記第２筒との間に第２クリアランスが存在するという条件と、
前記第１クリアランスが前記第２クリアランスよりも小さいという条件と、を含み、
前記所定条件が満たされた状態において、前記全周溶接を開始する、
請求項１に記載の製造方法。
【請求項5】
前記周方向に関し、前記第１溶接の前記開始位置及び前記終了位置は、前記凸部の中心から３０°以上離れている、
請求項１に記載の製造方法。
請求項１に記載の製造方法。
【請求項6】
前記凸部が形成されるように、前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることを含む、
請求項１に記載の製造方法。
請求項１に記載の製造方法。
【請求項7】
前記径方向の内向きの圧力を前記第１筒にかけることにより、前記第１筒を収縮させ、
前記製造方法は、前記第１筒を収縮させた後に、前記第１筒を囲むように前記第２筒を配置することを含む、
請求項６に記載の製造方法。
前記製造方法は、前記第１筒を収縮させた後に、前記第１筒を囲むように前記第２筒を配置することを含む、
請求項６に記載の製造方法。
【請求項8】
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることと、
収縮した前記第１筒に前記第２筒を固定することと、を含む、製造方法。
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることと、
収縮した前記第１筒に前記第２筒を固定することと、を含む、製造方法。
【請求項9】
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第２筒の外周面のうち前記第１部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第２部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
水素生成装置。
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第２筒の外周面のうち前記第１部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第２部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
水素生成装置。
【請求項10】
前記外周面は、前記第１部分に沿う視認可能な第１筋と、前記第２部分に沿う視認可能な第２筋と、を有し、
前記焼けが進行していない状態は、以下の（Ａ）から（Ｅ）からなる群より選択される少なくとも１つが成立する状態である、
請求項９に記載の水素生成装置。
（Ａ）前記第１筋は、前記第１部分に沿う第１の粗い筋を有し、前記第２筋は、前記第２部分に沿う第２の粗い筋を有し、前記第１の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記外周面のうち、前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１の粗い筋の両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、前記第２の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記外周面のうち、前記軸方向に関する前記第２の粗い筋の両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、且つ、前記第１の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記第２の粗い筋の表面粗さＲＡよりも低い。
（Ｂ）前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１筋の幅は、前記軸方向に関する前記第２筋の幅よりも小さい。
（Ｃ）前記第１筋のうち最も黒色が濃い部分の色は、前記第２筋のうち最も黒色が濃い部分の色に比べ、黒色が薄い。
（Ｄ）前記第１筋は、前記第１部分に沿う第１の黒色筋を有し、前記第２筋は、前記第２部分に沿う第２の黒色筋を有し、前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１の黒色筋の幅は、前記軸方向に関する前記第２の黒色筋の幅よりも小さい。
（Ｅ）前記第１筋における酸化被膜は、前記第２筋における酸化被膜よりも薄い。
前記焼けが進行していない状態は、以下の（Ａ）から（Ｅ）からなる群より選択される少なくとも１つが成立する状態である、
請求項９に記載の水素生成装置。
（Ａ）前記第１筋は、前記第１部分に沿う第１の粗い筋を有し、前記第２筋は、前記第２部分に沿う第２の粗い筋を有し、前記第１の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記外周面のうち、前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１の粗い筋の両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、前記第２の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記外周面のうち、前記軸方向に関する前記第２の粗い筋の両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、且つ、前記第１の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記第２の粗い筋の表面粗さＲＡよりも低い。
（Ｂ）前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１筋の幅は、前記軸方向に関する前記第２筋の幅よりも小さい。
（Ｃ）前記第１筋のうち最も黒色が濃い部分の色は、前記第２筋のうち最も黒色が濃い部分の色に比べ、黒色が薄い。
（Ｄ）前記第１筋は、前記第１部分に沿う第１の黒色筋を有し、前記第２筋は、前記第２部分に沿う第２の黒色筋を有し、前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１の黒色筋の幅は、前記軸方向に関する前記第２の黒色筋の幅よりも小さい。
（Ｅ）前記第１筋における酸化被膜は、前記第２筋における酸化被膜よりも薄い。
【請求項11】
前記第１筒によって囲まれた第３筒を備え、
前記第３筒は、板状体であり、
前記板状体は、前記径方向の外向きに突出する凸構造を有するように曲げられ、
前記螺旋構造は、前記凸構造である、
請求項９に記載の水素生成装置。
前記第３筒は、板状体であり、
前記板状体は、前記径方向の外向きに突出する凸構造を有するように曲げられ、
前記螺旋構造は、前記凸構造である、
請求項９に記載の水素生成装置。
【請求項12】
前記第１筒によって囲まれた第３筒と、
前記第１筒及び前記第３筒の間に配置され、螺旋状に曲げられた棒状体と、を備え、
前記螺旋構造は、前記棒状体である、
請求項９に記載の水素生成装置。
前記第１筒及び前記第３筒の間に配置され、螺旋状に曲げられた棒状体と、を備え、
前記螺旋構造は、前記棒状体である、
請求項９に記載の水素生成装置。
【請求項13】
以下の（Ｊ）又は（Ｋ）の構成を有する、
請求項９に記載の水素生成装置。
（Ｊ）第１触媒を有する第３空間を備え、
前記第３空間及び前記第２空間は連通し、
前記第１溶接部は、前記第３空間をバイパスして前記第２空間へと流れる流体流を妨げる。
（Ｋ）第２触媒を有する第４空間を備え、
前記第２空間及び前記第４空間は連通し、
前記第１溶接部は、前記第２空間から前記第４空間をバイパスして流れる流体流を妨げる。
請求項９に記載の水素生成装置。
（Ｊ）第１触媒を有する第３空間を備え、
前記第３空間及び前記第２空間は連通し、
前記第１溶接部は、前記第３空間をバイパスして前記第２空間へと流れる流体流を妨げる。
（Ｋ）第２触媒を有する第４空間を備え、
前記第２空間及び前記第４空間は連通し、
前記第１溶接部は、前記第２空間から前記第４空間をバイパスして流れる流体流を妨げる。
【請求項14】
前記周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第２溶接部が構成され、
前記第２溶接部は、前記螺旋構造の軸方向に関して前記第１溶接部とは異なる位置にあり、
前記第２溶接部は、前記凸部を跨ぐ第３部分と、前記凸部を跨がない第４部分と、を含み、
前記外周面のうち前記第３部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第４部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
請求項９に記載の水素生成装置。
前記第２溶接部は、前記螺旋構造の軸方向に関して前記第１溶接部とは異なる位置にあり、
前記第２溶接部は、前記凸部を跨ぐ第３部分と、前記凸部を跨がない第４部分と、を含み、
前記外周面のうち前記第３部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第４部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
請求項９に記載の水素生成装置。
【請求項15】
第１触媒を有する第３空間と、
第２触媒を有する第４空間と、を備え、
前記第３空間と、前記第２空間と、前記第４空間と、がこの順に連通し、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の一方は、前記第３空間をバイパスして前記第２空間へと流れる流体流を妨げ、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の他方は、前記第２空間から前記第４空間をバイパスして流れる流体流を妨げる、
請求項１４に記載の水素生成装置。
第２触媒を有する第４空間と、を備え、
前記第３空間と、前記第２空間と、前記第４空間と、がこの順に連通し、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の一方は、前記第３空間をバイパスして前記第２空間へと流れる流体流を妨げ、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の他方は、前記第２空間から前記第４空間をバイパスして流れる流体流を妨げる、
請求項１４に記載の水素生成装置。
【請求項16】
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
請求項９に記載の水素生成装置。
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
請求項９に記載の水素生成装置。
【請求項17】
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
水素生成装置。
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
水素生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、水素生成装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、水素生成装置の製造方法が記載されている。この製造方法では、拡管加工が採用されている。拡管加工では、内側から高い圧力をかけることにより、内側の部品を外側の部品に押しつけ、それらの部品を一体化させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－１１７５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本開示は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適した技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示は、
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
全周溶接により、前記第１筒に前記第２筒を固定することを含み、
前記全周溶接は、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第１溶接を含み、
前記第１溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
製造方法を提供する。
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
全周溶接により、前記第１筒に前記第２筒を固定することを含み、
前記全周溶接は、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第１溶接を含み、
前記第１溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
製造方法を提供する。
【0006】
別の側面において、本開示は、
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることと、
収縮した前記第１筒に前記第２筒を固定することと、を含む、製造方法を提供する。
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることと、
収縮した前記第１筒に前記第２筒を固定することと、を含む、製造方法を提供する。
【0007】
別の側面において、本開示は、
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第２筒の外周面のうち前記第１部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第２部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
水素生成装置を提供する。
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第２筒の外周面のうち前記第１部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第２部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
水素生成装置を提供する。
【0008】
別の側面において、本開示は、
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
水素生成装置を提供する。
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
水素生成装置を提供する。
【発明の効果】
【0009】
本開示に係る技術は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】実施の形態１における水素生成装置の構成を示す縦断面図である。
【図2】螺旋構造を説明するための模式的な斜視図である。
【図3A】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す工程図である。
【図3B】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す工程図である。
【図3C】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す工程図である。
【図3D】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す工程図である。
【図4A】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す部分拡大図である。
【図4B】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す部分拡大図である。
【図4C】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す部分拡大図である。
【図4D】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す部分拡大図である。
【図4E】実施の形態１における蒸発部の製造工程を示す部分拡大図である。
【図5】実施の形態１に係る蒸発部の製造方法のフローチャートである。
【図6A】実施の形態１における溶接時の内筒、第１隔壁及び伝熱緩衝筒を含む構造の形状を示す概略縦断面図である。
【図7A】第１溶接部の説明図である。
【図7B】第２溶接部の説明図である。
【図8A】第１筋の説明図である。
【図8B】第２筋の説明図である。
【図9】実施の形態２における水素生成装置の構成を示す縦断面図である。
【図10A】実施の形態２における蒸発部の製造工程を示す工程図である。
【図10B】実施の形態２における蒸発部の製造工程を示す工程図である。
【図10C】実施の形態２における蒸発部の製造工程を示す工程図である。
【図10D】実施の形態２における蒸発部の製造工程を示す工程図である。
【図11】実施の形態２に係る蒸発部の製造方法のフローチャートである。
【図12A】溶接の範囲の説明図である。
【図12B】溶接の範囲の説明図である。
【図12C】溶接の範囲の説明図である。
【図12D】溶接の範囲の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、又は、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
【0012】
【0013】
［１－１．構成］
図１は、実施の形態１における水素生成装置１００の構成を示す縦断面図である。水素生成装置１００は、加熱部１２０、蒸発部１２１、改質部１２２、ＣＯ低減部１２３、ＣＯ除去部１２４、伝熱緩衝空間１２５、燃焼筒１３０、第２隔壁１３１、区画部材１３２、空気供給管１３３、供給管１４５、出口管１５４及び出口管１５５を含む。
図１は、実施の形態１における水素生成装置１００の構成を示す縦断面図である。水素生成装置１００は、加熱部１２０、蒸発部１２１、改質部１２２、ＣＯ低減部１２３、ＣＯ除去部１２４、伝熱緩衝空間１２５、燃焼筒１３０、第２隔壁１３１、区画部材１３２、空気供給管１３３、供給管１４５、出口管１５４及び出口管１５５を含む。
【0014】
加熱部１２０のバーナは、燃焼用空気が混合された可燃性ガスを燃焼し、下向きの炎を形成し、燃焼排ガスを排出する。加熱部１２０の熱と燃焼排ガスの熱とが、内筒１０１に与えられる。
【0015】
内筒１０１は、燃焼筒１３０を囲んでいる。内筒１０１は、燃焼筒１３０と同軸である。内筒１０１の上部には、出口管１５５が設けられている。
【0016】
第１隔壁１０２は、筒状である。第１隔壁１０２は、内筒１０１と同軸である。第１隔壁１０２は、上側部分及び下側部分を含む。下側部分の径は、上側部分の径よりも大きい。第１隔壁１０２は、内筒１０１を囲んでいる。第１隔壁１０２及び内筒１０１の間には隙間が設けられている。第１隔壁１０２は、金属部材である。第１隔壁１０２には、供給管１４５が接続されている。供給管１４５には、炭化水素を含む原料ガスと、水と、が供給される。原料ガス及び水は、蒸発部１２１に供給される。
【0017】
実施の形態１では、内筒１０１は、螺旋構造１６１及び下側構造１６２を含む。螺旋構造１６１及び下側構造１６２は、第１隔壁１０２により囲まれている。螺旋構造１６１と第１隔壁１０２の上側部分とによって、螺旋状の空間１７１が区画されている。下側構造１６２は、螺旋構造１６１よりも下に設けられている。
【0018】
図２は、螺旋構造１６１を説明するための模式的な斜視図である。螺旋構造１６１は、螺旋構造１６１の軸Ｏの周囲を回転しながら下から上に延びている。螺旋構造１６１の軸方向ＡＤは、軸Ｏが延びる方向である。基準平面１６９は、軸Ｏに直交する平面である。螺旋構造１６１の径方向ＲＤは、軸方向ＡＤに直交する直線方向である。螺旋構造１６１の周方向ＣＤは、軸方向ＡＤに直交する方向であって、軸Ｏの周りを周回する方向である。本実施の形態では、第１絞り部１５２は、基準平面１６９に平行な平面に沿って、閉じたループを構成するように延びている。この点は、下端部１５３、第１溶接部１８１、第２溶接部１８２、第１所定領域３００及び第２所定領域についても同様である。なお、図２では、作図の便宜上、螺旋構造１６１の回転数を少なく描いている。
【0019】
実施の形態１では、内筒１０１は、板状体である。板状体は、軸Ｏを囲むように曲げられることにより、筒状を呈している。また、板状体は、径方向ＲＤの外向きに突出する凸構造を有するように曲げられている。その凸構造が螺旋構造１６１である。板状体と、第１隔壁１０２とが協働して、螺旋構造１６１に沿う螺旋状の空間１７１を区画している。螺旋構造１６１は、第１隔壁１０２の内側の領域を螺旋状に仕切る仕切りとして機能する。これにより、空間１７１が区画されている。内筒１０１と、第１隔壁１０２の上側部分と、空間１７１とによって、蒸発部１２１が構成されている。蒸発部１２１の空間１７１では、原料ガス及び水が流れ、内筒１０１から伝わる熱により水が水蒸気へと蒸発する。
【0020】
下側構造１６２と第１隔壁１０２の下側部分との間には、空間１７２が設けられている。空間１７２には、改質触媒が充填されている。下側構造１６２と、第１隔壁１０２の下側部分と、空間１７２と、改質触媒とによって、改質部１２２が構成されている。改質部１２２の空間１７２では、蒸発部１２１から流出した原料ガス及び水蒸気が流れる。改質部１２２は、内筒１０１から伝わる熱で加熱される。改質触媒は、原料ガス及び水蒸気の混合ガスから、改質反応により、一次水素含有ガスを生成する。一次水素含有ガスは、一酸化炭素を含む水素含有ガスである。
【0021】
伝熱緩衝筒１０４は、第１隔壁１０２と同軸である。伝熱緩衝筒１０４は、第１隔壁１０２の上側部分を囲んでいる。伝熱緩衝筒１０４は、第１絞り部１５２を有する。第１絞り部１５２は、第１隔壁１０２の上側部分の外周面に溶接されている。伝熱緩衝筒１０４と第１隔壁１０２の上側部分との間には、伝熱緩衝空間１２５が設けられている。伝熱緩衝空間１２５は、第１絞り部１５２よりも下に位置する下側空間と、第１絞り部１５２よりも上に位置する上側空間と、を含む。以下では、伝熱緩衝空間１２５の下側空間を、空間１７４と称することがある。伝熱緩衝空間１２５の上側空間を、空間１７７と称することがある。空間１７４は、蒸発部１２１とＣＯ低減部１２３の間の伝熱緩衝作用を奏する。空間１７７は、蒸発部１２１とＣＯ除去部１２４との間の伝熱緩衝作用を奏する。
【0022】
伝熱緩衝筒１０４には、伝熱緩衝空間入口１５０と、周方向ＣＤに沿う複数の吹き出し穴１５１と、が設けられている。伝熱緩衝空間入口１５０は、空間１７３及び空間１７４を連通させている。吹き出し穴１５１は、空間１７４及び空間１７５を連通させている。
【0023】
伝熱緩衝筒１０４の外周側には、ＣＯ低減部１２３が隣接している。ＣＯ低減部１２３には、ＣＯ低減触媒が収容されている。空間１７４は、ＣＯ低減触媒を流れるガスが蒸発部１２１との熱交換によって局所的に冷却されることを抑制する。これにより、ＣＯ低減触媒において温度ムラが発生することが抑制される。
【0024】
伝熱緩衝筒１０４の外周側には、ＣＯ除去部１２４が隣接している。ＣＯ除去部１２４には、ＣＯ除去触媒が収容されている。空間１７７は、ＣＯ除去触媒を流れるガスが蒸発部１２１との熱交換によって局所的に冷却されることを抑制する。これにより、ＣＯ除去触媒において温度ムラが発生することが抑制される。
【0025】
改質部１２２からの一次水素含有ガスは、ＣＯ低減部１２３に導かれる。これに関し、伝熱緩衝筒１０４の下端部１５３が、第１隔壁１０２に溶接されている。溶接は、一次水素含有ガスがＣＯ低減部１２３を通流せずに空間１７４に入ることを妨げる。
【0026】
ＣＯ低減部１２３からの二次水素含有ガスは、空間１７４を介してＣＯ除去部１２４に導かれる。これに関し、第１絞り部１５２が、第１隔壁１０２に溶接されている。溶接は、二次水素含有ガスが、ＣＯ除去部１２４を通流せずに水素生成装置１００の外に出ることを妨げる。
【0027】
第２隔壁１３１は、有底円筒形である。第２隔壁１３１は、第１隔壁１０２と同軸である。第２隔壁１３１は、上側部分、下側部分及び底部を含む。下側部分の径は、上側部分の径よりも小さい。第２隔壁１３１は、金属部材である。
【0028】
第２隔壁１３１の下側部分は、第１隔壁１０２の下側部分を囲んでいる。第２隔壁１３１の底部と第１隔壁１０２の下端との間に、一次水素含有ガスが通流する隙間がある。第２隔壁１３１の下側部分と第１隔壁１０２の下側部分との間には、リターン流路１４１が設けられている。リターン流路１４１は、改質部１２２から下方に流出した一次水素含有ガスの流れを、上向きに変え、ＣＯ低減部１２３に導く。
【0029】
第２隔壁１３１は、伝熱緩衝筒１０４と同軸である。第２隔壁１３１の上側部分は、伝熱緩衝筒１０４を囲んでいる。第２隔壁１３１の上側部分と伝熱緩衝筒１０４との間には、空間１７３及び空間１７５が設けられている。空間１７３には、ＣＯ低減部１２３が設けられている。空間１７５には、ＣＯ除去部１２４が設けられている。空間１７５は、区画部材１３２を介して空間１７３よりも上方に配置されている。第２隔壁１３１には、空気供給管１３３及び出口管１５４が設けられている。空間１７３のうちＣＯ低減部１２３よりも上の位置に、空気供給管１３３が接続されている。空間１７５は、その上方に位置する空間１７６に連通している。空間１７６には、出口管１５４が接続されている。
【0030】
ＣＯ低減部１２３には、ＣＯ低減触媒が充填されている。改質部１２２から流出した一次水素含有ガスは、一酸化炭素を含む。ＣＯ低減触媒は、変性反応により、一酸化炭素の濃度を低減し、これにより二次水素含有ガスを生成する。ＣＯ除去部１２４は、ＣＯ低減部１２３よりも上に設けられている。ＣＯ除去部１２４には、ＣＯ除去触媒が充填されている。
【0031】
上記の説明から理解されるように、水素生成装置１００は、螺旋構造１６１、第１隔壁１０２及び伝熱緩衝筒１０４を含む。第１隔壁１０２は、螺旋構造１６１を囲んでいる。第１隔壁１０２は、螺旋構造１６１と協働して螺旋状の空間１７１を区画している。第１隔壁１０２は、筋状の凸部１０２ｐを含む。凸部１０２ｐは、螺旋構造１６１に沿って延び、径方向ＲＤの外向きに突出している。伝熱緩衝筒１０４は、第１隔壁１０２を囲んでいる。伝熱緩衝筒１０４は、第１隔壁１０２と協働して空間１７４を区画している。水素生成装置１００では、流路が構成されている。流路は、空間１７１及び空間１７４をこの順に含む。流路では、空間１７１において水が蒸発する。流路から、水素を含むガスが出力される。具体的に、流路は、空間１７１、空間１７２、空間１７３、空間１７４、空間１７５及び空間１７６をこの順に含む。水素を含むガスは、三次水素含有ガスである。
【0032】
［１－２．製造方法］
図３Ａから図３Ｄは、実施の形態１における蒸発部１２１の製造工程を示す工程図である。図４Ａから図４Ｅは、同製造工程を示す部分拡大図である。図５は、実施の形態１に係る蒸発部１２１の製造方法のフローチャートである。以下、図３Ａから図５を参照しながら、蒸発部１２１の製造方法を説明する。水素生成装置１００における蒸発部１２１の以外の部分の製造方法については、公知の技術を適用可能である。なお、図３Ａから図４Ｅでは、第１絞り部１５２等、蒸発部１２１の一部の部品を簡略化して描いている。これらの点は、実施の形態２の図１０Ａから図１１についても同様である。
図３Ａから図３Ｄは、実施の形態１における蒸発部１２１の製造工程を示す工程図である。図４Ａから図４Ｅは、同製造工程を示す部分拡大図である。図５は、実施の形態１に係る蒸発部１２１の製造方法のフローチャートである。以下、図３Ａから図５を参照しながら、蒸発部１２１の製造方法を説明する。水素生成装置１００における蒸発部１２１の以外の部分の製造方法については、公知の技術を適用可能である。なお、図３Ａから図４Ｅでは、第１絞り部１５２等、蒸発部１２１の一部の部品を簡略化して描いている。これらの点は、実施の形態２の図１０Ａから図１１についても同様である。
【0033】
図５に示すように、蒸発部１２１の製造方法は、縮管工程及び溶接工程を含む。縮管工程は、第１工程Ｓ１１及び第２工程Ｓ１２を含む。溶接工程は、第３工程Ｓ１３及び第４工程Ｓ１４を含む。第１工程Ｓ１１、第２工程Ｓ１２、第３工程Ｓ１３及び第４工程Ｓ１４は、この順に実行される。
【0034】
【0035】
次に、第２工程Ｓ１２において、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、内筒１０１の螺旋構造１６１に向かって、第１隔壁１０２を収縮させる。収縮により、第１隔壁１０２及び内筒１０１が互いに固定される。また、図４Ｃに示すように、螺旋構造１６１に沿う筋状の凸部１０２ｐが、第１隔壁１０２に形成される。第２工程Ｓ１２は、図示しない縮管装置により実行される。
【0036】
具体的には、第２工程Ｓ１２における第１隔壁１０２の収縮は、機械縮管方法により行われる。機械縮管方法によれば、第１隔壁１０２を真円に近い形状に維持し易い。第２工程Ｓ１２の機械縮管方法では、複数に分割された型が用いられる。これらの型は、合わされた状態で、内部に空間を区画するものである。空間の形状は、収縮後の第１隔壁１０２の外形に対応する。典型的には、型は金型であり、軸方向ＡＤに沿って観察したときに空間の形状は円形である。この例では、上記の複数に分割された型の間に、第１隔壁１０２を配置する。次に、これらの型が互いに接近するように、外側から圧力をかける。これにより、第１隔壁１０２が、これらの型によって挟み込まれ、成形される。こうして、第１隔壁１０２が収縮する。
【0037】
第１工程Ｓ１１の後且つ第２工程Ｓ１２の前には、内筒１０１の螺旋構造１６１と、第１隔壁１０２と、の間に隙間すなわちクリアランスが存在する。クリアランスが存在するように内筒１０１及び第１隔壁１０２の寸法を設定することは、第１隔壁１０２の内側に内筒１０１をスムーズに配置し、蒸発部１２１の製造に要する時間を削減する観点から有利である。第２工程Ｓ１２により、クリアランスがなくなり、螺旋構造１６１及び第１隔壁１０２が一体化される。
【0038】
【0039】
仮に第１隔壁１０２を囲むように伝熱緩衝筒１０４を配置してから、第１隔壁１０２に径方向ＲＤの内向きの圧力をかけて第１隔壁１０２を収縮させる手法を採用したとする。その場合、圧力が伝熱緩衝筒１０４にもかかり、伝熱緩衝筒１０４に意図しない変形が生じるおそれがある。これに対し、本実施の形態では、第１隔壁１０２に径方向ＲＤの内向きの圧力をかけて第１隔壁１０２を収縮させた後に、第１隔壁１０２を囲むように伝熱緩衝筒１０４を配置する。このことは、水素生成装置１００の信頼性を確保する観点から有利である。
【0040】
具体的に、図４Ｄに示すように、第１隔壁１０２は、凸部１０２ｐと、凸部１０２ｐに比べて径方向ＲＤの内向きに後退した後退部１０２ｄを含む。第３工程Ｓ１３の伝熱緩衝筒１０４の配置は、所定条件が満たされるように行われる。所定条件は、
・伝熱緩衝筒１０４が第１隔壁１０２を囲むという条件と、
・凸部１０２ｐと伝熱緩衝筒１０４との間に第１クリアランスＧ１が存在するという条件と、
・後退部１０２ｄと伝熱緩衝筒１０４との間に第２クリアランスＧ２が存在するという条件と、
・第１クリアランスＧ１が第２クリアランスＧ２よりも小さいという条件と、
を含む。
・伝熱緩衝筒１０４が第１隔壁１０２を囲むという条件と、
・凸部１０２ｐと伝熱緩衝筒１０４との間に第１クリアランスＧ１が存在するという条件と、
・後退部１０２ｄと伝熱緩衝筒１０４との間に第２クリアランスＧ２が存在するという条件と、
・第１クリアランスＧ１が第２クリアランスＧ２よりも小さいという条件と、
を含む。
【0041】
次に、第４工程Ｓ１４において、図３Ｄ及び図４Ｅに示すように、第１隔壁１０２に伝熱緩衝筒１０４を固定する。この固定は、全周溶接により行われる。全周溶接は、上記の所定条件が満たされた状態で開始される。全周溶接は、溶接機１８０により行われる。
【0042】
全周溶接は、第１溶接及び第２溶接を含む。第１溶接及び第２溶接は、それぞれ、第１隔壁１０２の凸部１０２ｐを跨ぐように行われる。また、第１溶接及び第２溶接は、それぞれ、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の周りを１周を超えて周回するように行われる。第１溶接及び第２溶接は、軸方向ＡＤに関して互いに異なる位置で行われる。本実施の形態では、第１溶接及び第２溶接の一方は、第１隔壁１０２と伝熱緩衝筒１０４の下端部１５３との間の溶接である。第１溶接及び第２溶接の他方は、第１隔壁１０２と伝熱緩衝筒１０４の第１絞り部１５２との間の溶接である。第１溶接及び第２溶接は、それぞれ、上記の所定条件が満たされた状態で開始される。第１溶接及び第２溶接は、それぞれ、溶接機１８０を用いて行われる。図示の例では、第１溶接は、第１隔壁１０２と第１絞り部１５２との間の溶接であり、第２溶接は、第１隔壁１０２と下端部１５３との間の溶接であるものとする。図１において、第１絞り部１５２と第１隔壁１０２とが第１溶接により溶接された第１溶接部１８１が描かれ、下端部１５３と第１隔壁１０２とが第２溶接により溶接された第２溶接部１８２が描かれている。ただし、第１溶接及び第２溶接を置き換えるように第１溶接及び第２溶接を読み替えてもよい。
【0043】
本実施の形態の第４工程Ｓ１４では、第１隔壁１０２への伝熱緩衝筒１０４の固定に、熱収縮作用が貢献する。具体的に、第１隔壁１０２は、金属を含む。全周溶接により、第１隔壁１０２が加熱される。その後、第１隔壁１０２が冷える。これにより、第１隔壁１０２が収縮する。この収縮が、第１隔壁１０２への伝熱緩衝筒１０４の固定に貢献する。
【0044】
図６Ａは、実施の形態１における溶接時の内筒１０１、第１隔壁１０２及び伝熱緩衝筒１０４を含む構造の形状を示す概略縦断面図である。図６Ｂは、図６Ａに示す構造をＢ－Ｂ’線で切断した概略横断面図である。図６Ｃは、図６Ａに示す構造をＣ－Ｃ’線で切断した概略横断面図である。図６Ｂは、軸方向ＡＤに垂直であり、第１絞り部１５２を通る断面を示す。図６Ｂでは、この断面における凸部１０２ｐの位置を矢印により概略的に示している。図６Ｃは、軸方向ＡＤに垂直であり、下端部１５３を通る断面を示す。図６Ｃでは、この断面における凸部１０２ｐの位置を矢印により概略的に示している。図６Ｂにおいて、点線は、溶接機１８０が伝熱緩衝筒１０４を加熱して溶接する領域の移動を示す。この点は、図６Ｃから図７Ｂ及び図１２Ａから図１２Ｄについても同様である。
【0045】
図６Ｂに示すように、第１溶接の開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２は、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の凸部１０２ｐから離れた位置である。図６Ｃに示すように、第２溶接の開始位置Ｑ１及び終了位置Ｑ２は、周方向ＣＤに関して凸部１０２ｐから離れた位置である。このようにすれば、伝熱緩衝筒１０４のうち凸部１０２ｐに沿う部分が２重に溶接されることを回避でき、該部分の入熱量を抑えることができ、意図しない変形を抑えることができ、蒸発部１２１における蒸発の乱れを抑えることができる。このことは、水素生成装置１００の信頼性を確保する観点から有利である。
【0046】
第１溶接により、第１溶接部１８１が形成される。第１溶接部１８１は、第１隔壁１０２に伝熱緩衝筒１０４が溶接された構造である。図７Ａは、第１溶接部１８１の説明図である。図７Ａの断面は、図６Ｂの断面に対応する。第１溶接部１８１は、周方向ＣＤに関して、第１隔壁１０２の周りの全周にわたって構成されている。第１溶接部１８１は、凸部１０２ｐを跨ぐ第１部分１８１ａと、凸部１０２ｐを跨がない第２部分１８１ｂと、を含む。
【0047】
第２溶接により、第２溶接部１８２が形成される。第２溶接部１８２は、第１隔壁１０２に伝熱緩衝筒１０４が溶接された構造である。図７Ｂは、第２溶接部１８２の説明図である。図７Ｂの断面は、図６Ｃの断面に対応する。第２溶接部１８２は、周方向ＣＤに関して、第１隔壁１０２の周りの全周にわたって構成されている。第２溶接部１８２は、軸方向ＡＤに関して第１溶接部１８１とは異なる位置にある。第２溶接部１８２は、凸部１０２ｐを跨ぐ第３部分１８２ａと、凸部１０２ｐを跨がない第４部分１８２ｂと、を含む。
【0048】
第１溶接により、第１溶接部１８１に加え、視認可能な第１筋１９１ａ及び視認可能な第２筋１９１ｂが形成される。図８Ａは、第１筋１９１ａ及び第２筋１９１ｂの説明図である。第２溶接により、第２溶接部１８２に加え、視認可能な第３筋１９２ａ及び視認可能な第４筋１９２ｂが形成される。図８Ｂは、第３筋１９２ａ及び第４筋１９２ｂの説明図である。図８Ａ及び図８Ｂは、伝熱緩衝筒１０４を周方向ＣＤに展開したものである。第１筋１９１ａ、第２筋１９１ｂ、第３筋１９２ａ及び第４筋１９２ｂは、完成品である水素生成装置１００において残されうる。
【0049】
第１筋１９１ａ及び第２筋１９１ｂは、第１溶接が行われた痕跡でありうる。図７Ａに示すように、第１筋１９１ａは、第１部分１８１ａに沿って延びている。第２筋１９１ｂは、第２部分１８１ｂに沿って延びている。図８Ａに示すように、第１筋１９１ａ及び第２筋１９１ｂは、伝熱緩衝筒１０４の外周面１０４ｓに形成される。第１筋１９１ａ及び第２筋１９１ｂに関し、後述する構成（Ａ）、構成（Ｂ）、構成（Ｃ）、構成（Ｄ１）、構成（Ｄ２）及び構成（Ｅ）からなる群より選択される少なくとも１つが成立する。外周面１０４ｓのうち第１部分１８１ａに沿う部分では、外周面１０４ｓのうち第２部分１８１ｂに沿う部分に比べ、焼けが進行していない。構成（Ａ）、構成（Ｂ）、構成（Ｃ）、構成（Ｄ１）、構成（Ｄ２）及び構成（Ｅ）は、焼けの進行の程度に上記の差があることを表している。この文脈において、「焼け」は、具体的には溶接焼けである。
【0050】
構成（Ａ）は、
・第１筋１９１ａは、第１部分１８１ａに沿う第１の粗い筋１９１ａｒを有し、
・第２筋１９１ｂは、第２部分１８１ｂに沿う第２の粗い筋１９１ｂｒを有し、
・第１の粗い筋１９１ａｒの表面粗さＲＡは、外周面１０４ｓのうち、軸方向ＡＤに関する第１の粗い筋１９１ａｒの両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、
・第２の粗い筋１９１ｂｒの表面粗さＲＡは、外周面１０４ｓのうち、軸方向ＡＤに関する第２の粗い筋１９１ｂｒの両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、且つ、
・第１の粗い筋１９１ａｒの表面粗さＲＡは、第２の粗い筋１９１ｂｒの表面粗さＲＡよりも低い、
という構成である。
・第１筋１９１ａは、第１部分１８１ａに沿う第１の粗い筋１９１ａｒを有し、
・第２筋１９１ｂは、第２部分１８１ｂに沿う第２の粗い筋１９１ｂｒを有し、
・第１の粗い筋１９１ａｒの表面粗さＲＡは、外周面１０４ｓのうち、軸方向ＡＤに関する第１の粗い筋１９１ａｒの両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、
・第２の粗い筋１９１ｂｒの表面粗さＲＡは、外周面１０４ｓのうち、軸方向ＡＤに関する第２の粗い筋１９１ｂｒの両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、且つ、
・第１の粗い筋１９１ａｒの表面粗さＲＡは、第２の粗い筋１９１ｂｒの表面粗さＲＡよりも低い、
という構成である。
【0051】
構成（Ｂ）は、
・軸方向ＡＤに関する第１筋１９１ａの幅Ｗ１は、軸方向ＡＤに関する第２筋１９１ｂの幅Ｗ２よりも小さい
という構成である。第１筋１９１ａが設けられた部分において伝熱緩衝筒１０４の外径が一定でない場合、幅Ｗ１は、軸Ｏに向かって観察したときの軸方向ＡＤに関する第１筋１９１ａの幅である。幅Ｗ２、幅Ｗ３、幅Ｗ４、幅Ｗｐ１、幅Ｗｐ２、幅Ｗｐ３、幅Ｗｐ４、幅Ｗｓ１、幅Ｗｓ２、幅Ｗｓ３及び幅Ｗｓ４についても同様である。
・軸方向ＡＤに関する第１筋１９１ａの幅Ｗ１は、軸方向ＡＤに関する第２筋１９１ｂの幅Ｗ２よりも小さい
という構成である。第１筋１９１ａが設けられた部分において伝熱緩衝筒１０４の外径が一定でない場合、幅Ｗ１は、軸Ｏに向かって観察したときの軸方向ＡＤに関する第１筋１９１ａの幅である。幅Ｗ２、幅Ｗ３、幅Ｗ４、幅Ｗｐ１、幅Ｗｐ２、幅Ｗｐ３、幅Ｗｐ４、幅Ｗｓ１、幅Ｗｓ２、幅Ｗｓ３及び幅Ｗｓ４についても同様である。
【0052】
構成（Ｃ）は、
・第１筋１９１ａのうち最も黒色が濃い部分の色は、第２筋１９１ｂのうち最も黒色が濃い部分の色に比べ、黒色が薄い
という構成である。ここで、黒色が濃いとは、明度の指標であるＬ＊値が低いことをいう。黒色が薄いとは、明度の指標であるＬ＊値が高いことをいう。
・第１筋１９１ａのうち最も黒色が濃い部分の色は、第２筋１９１ｂのうち最も黒色が濃い部分の色に比べ、黒色が薄い
という構成である。ここで、黒色が濃いとは、明度の指標であるＬ＊値が低いことをいう。黒色が薄いとは、明度の指標であるＬ＊値が高いことをいう。
【0053】
構成（Ｄ１）は、
・第１筋１９１ａは、第１部分１８１ａに沿う第１の黒色筋１９１ａｐを有し、
・第２筋１９１ｂは、第２部分１８１ｂに沿う第２の黒色筋１９１ｂｐを有し、
・軸方向ＡＤに関する第１の黒色筋１９１ａｐの幅Ｗｐ１は、軸方向ＡＤに関する第２の黒色筋１９１ｂｐの幅Ｗｐ２よりも小さい、
という構成である。ここで、黒色筋とは、Ｌ＊値が１５未満の筋をいう。
・第１筋１９１ａは、第１部分１８１ａに沿う第１の黒色筋１９１ａｐを有し、
・第２筋１９１ｂは、第２部分１８１ｂに沿う第２の黒色筋１９１ｂｐを有し、
・軸方向ＡＤに関する第１の黒色筋１９１ａｐの幅Ｗｐ１は、軸方向ＡＤに関する第２の黒色筋１９１ｂｐの幅Ｗｐ２よりも小さい、
という構成である。ここで、黒色筋とは、Ｌ＊値が１５未満の筋をいう。
【0054】
構成（Ｄ２）は、
・第１筋１９１ａは、第１部分１８１ａに沿う第１の黒色筋１９１ａｓを有し、
・第２筋１９１ｂは、第２部分１８１ｂに沿う第２の黒色筋１９１ｂｓを有し、
・軸方向ＡＤに関する第１の黒色筋１９１ａｓの幅Ｗｓ１は、軸方向ＡＤに関する第２の黒色筋１９１ｂｓの幅Ｗｓ２よりも小さい、
という構成である。
・第１筋１９１ａは、第１部分１８１ａに沿う第１の黒色筋１９１ａｓを有し、
・第２筋１９１ｂは、第２部分１８１ｂに沿う第２の黒色筋１９１ｂｓを有し、
・軸方向ＡＤに関する第１の黒色筋１９１ａｓの幅Ｗｓ１は、軸方向ＡＤに関する第２の黒色筋１９１ｂｓの幅Ｗｓ２よりも小さい、
という構成である。
【0055】
構成（Ｅ）は、
・第１筋１９１ａにおける酸化被膜は、第２筋１９１ｂにおける酸化被膜よりも薄い
という構成である。酸化被膜は、スケール層とも呼ばれる。
・第１筋１９１ａにおける酸化被膜は、第２筋１９１ｂにおける酸化被膜よりも薄い
という構成である。酸化被膜は、スケール層とも呼ばれる。
【0056】
図８Ａの例では、第１筋１９１ａの視認可能性は、第１筋１９１ａの構造及び材質の少なくとも一方により実現されている。構造は、例えば、粗さである。材質は、例えば、酸化被膜の形成の有無である。構造及び材質の少なくとも一方は、色を規定しうる。これらの点は、第２筋１９１ｂ、第３筋１９２ａ及び第４筋１９２ｂについても同様である。
【0057】
図８Ａの例では、第１筋１９１ａは、第１部分１８１ａに沿う第１の薄色筋１９１ａｑ及び第１部分１８１ａに沿う第１の薄色筋１９１ａｔを含む。第１の薄色筋１９１ａｑは、第１の黒色筋１９１ａｐに比べ、黒色が薄い。第１の薄色筋１９１ａｔは、第１の黒色筋１９１ａｓに比べ、黒色が薄い。第１の薄色筋１９１ａｑ及び第１の薄色筋１９１ａｔは、例えば、茶褐色である。第１の薄色筋１９１ａｑ、第１の黒色筋１９１ａｐ、第１の粗い筋１９１ａｒ、第１の黒色筋１９１ａｓ及び第１の薄色筋１９１ａｔが、軸方向ＡＤに沿ってこの順に並んでいる。構成（Ａ）において、第１の粗い筋１９１ａｒの両側の領域は、第１の薄色筋１９１ａｑ、第１の黒色筋１９１ａｐ、第１の黒色筋１９１ａｓ及び第１の薄色筋１９１ａｔを含む。
【0058】
図８Ａの例では、第２筋１９１ｂは、第２部分１８１ｂに沿う第２の薄色筋１９１ｂｑ及び第２部分１８１ｂに沿う第２の薄色筋１９１ｂｔを含む。第２の薄色筋１９１ｂｑは、第２の黒色筋１９１ｂｐに比べ、黒色が薄い。第２の薄色筋１９１ｂｔは、第２の黒色筋１９１ｂｓに比べ、黒色が薄い。第２の薄色筋１９１ｂｑ及び第２の薄色筋１９１ｂｔは、例えば、茶褐色である。第２の薄色筋１９１ｂｑ、第２の黒色筋１９１ｂｐ、第２の粗い筋１９１ｂｒ、第２の黒色筋１９１ｂｓ及び第２の薄色筋１９１ｂｔが、軸方向ＡＤに沿ってこの順に並んでいる。構成（Ａ）において、第２の粗い筋１９１ｂｒの両側の領域は、第２の薄色筋１９１ｂｑ、第２の黒色筋１９１ｂｐ、第２の黒色筋１９１ｂｓ及び第２の薄色筋１９１ｂｔを含む。
【0059】
図８Ａの例では、構成（Ｃ）において、第１筋１９１ａのうち最も黒色が濃い部分は、第１の黒色筋１９１ａｐ又は第１の黒色筋１９１ａｓに属する。第２筋１９１ｂのうち最も黒色が濃い部分は、第２の黒色筋１９１ｂｐ又は第２の黒色筋１９１ｂｓに属する。
【0060】
図８Ａの例では、第１筋１９１ａ及び第２筋１９１ｂは、周方向ＣＤに連続している。第１の薄色筋１９１ａｑ及び第２の薄色筋１９１ｂｑは、周方向ＣＤに連続している。第１の黒色筋１９１ａｐ及び第２の黒色筋１９１ｂｐは、周方向ＣＤに連続している。第１の粗い筋１９１ａｒ及び第２の粗い筋１９１ｂｒは、周方向ＣＤに連続している。第１の黒色筋１９１ａｓ及び第２の黒色筋１９１ｂｓは、周方向ＣＤに連続している。第１の薄色筋１９１ａｔ及び第２の薄色筋１９１ｂｔは、周方向ＣＤに連続している。
【0061】
ここで、第１部分１８１ａにおける第１隔壁１０２及び伝熱緩衝筒１０４の間の軸方向ＡＤに関する溶接幅を、第１溶接幅と定義する。第２部分１８１ｂにおける第１隔壁１０２及び伝熱緩衝筒１０４の間の軸方向ＡＤに関する溶接幅を、第２溶接幅と定義する。このとき、第１溶接幅は、第２溶接幅よりも小さい。このことは、第１部分１８１ａでは第２部分１８１ｂに比べ溶接が進行していないことの痕跡でありうる。
【0062】
第３筋１９２ａ及び第４筋１９２ｂは、第２溶接が行われた痕跡でありうる。図７Ｂに示すように、第３筋１９２ａは、第３部分１８２ａに沿って延びている。第４筋１９２ｂは、第４部分１８２ｂに沿って延びている。図８Ｂに示すように、第３筋１９２ａ及び第４筋１９２ｂは、伝熱緩衝筒１０４の外周面１０４ｓに形成される。第３筋１９２ａ及び第４筋１９２ｂに関し、後述する構成（ａ）、構成（ｂ）、構成（ｃ）、構成（ｄ１）、構成（ｄ２）及び構成（ｅ）からなる群より選択される少なくとも１つが成立する。外周面１０４ｓのうち第３部分１８２ａに沿う部分では、外周面１０４ｓのうち第４部分１８２ｂに沿う部分に比べ、焼けが進行していない。構成（ａ）、構成（ｂ）、構成（ｃ）、構成（ｄ１）、構成（ｄ２）及び構成（ｅ）は、焼けの進行の程度に上記の差があることを表している。
【0063】
構成（ａ）は、
・第３筋１９２ａは、第３部分１８２ａに沿う第３の粗い筋１９２ａｒを有し、
・第４筋１９２ｂは、第４部分１８２ｂに沿う第４の粗い筋１９２ｂｒを有し、
・第３の粗い筋１９２ａｒの表面粗さＲＡは、外周面１０４ｓのうち、軸方向ＡＤに関する第３の粗い筋１９２ａｒの両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、
・第４の粗い筋１９２ｂｒの表面粗さＲＡは、外周面１０４ｓのうち、軸方向ＡＤに関する第４の粗い筋１９２ｂｒの両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、且つ、
・第３の粗い筋１９２ａｒの表面粗さＲＡは、第４の粗い筋１９２ｂｒの表面粗さＲＡよりも低い、
という構成である。
・第３筋１９２ａは、第３部分１８２ａに沿う第３の粗い筋１９２ａｒを有し、
・第４筋１９２ｂは、第４部分１８２ｂに沿う第４の粗い筋１９２ｂｒを有し、
・第３の粗い筋１９２ａｒの表面粗さＲＡは、外周面１０４ｓのうち、軸方向ＡＤに関する第３の粗い筋１９２ａｒの両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、
・第４の粗い筋１９２ｂｒの表面粗さＲＡは、外周面１０４ｓのうち、軸方向ＡＤに関する第４の粗い筋１９２ｂｒの両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、且つ、
・第３の粗い筋１９２ａｒの表面粗さＲＡは、第４の粗い筋１９２ｂｒの表面粗さＲＡよりも低い、
という構成である。
【0064】
構成（ｂ）は、
・軸方向ＡＤに関する第３筋１９２ａの幅Ｗ３は、軸方向ＡＤに関する第４筋１９２ｂの幅Ｗ４よりも小さい
という構成である。
・軸方向ＡＤに関する第３筋１９２ａの幅Ｗ３は、軸方向ＡＤに関する第４筋１９２ｂの幅Ｗ４よりも小さい
という構成である。
【0065】
構成（ｃ）は、
・第３筋１９２ａのうち最も黒色が濃い部分の色は、第４筋１９２ｂのうち最も黒色が濃い部分の色に比べ、黒色が薄い
という構成である。
・第３筋１９２ａのうち最も黒色が濃い部分の色は、第４筋１９２ｂのうち最も黒色が濃い部分の色に比べ、黒色が薄い
という構成である。
【0066】
構成（ｄ１）は、
・第３筋１９２ａは、第３部分１８２ａに沿う第３の黒色筋１９２ａｐを有し、
・第４筋１９２ｂは、第４部分１８２ｂに沿う第４の黒色筋１９２ｂｐを有し、
・軸方向ＡＤに関する第３の黒色筋１９２ａｐの幅Ｗｐ３は、軸方向ＡＤに関する第４の黒色筋１９２ｂｐの幅Ｗｐ４よりも小さい、
という構成である。
・第３筋１９２ａは、第３部分１８２ａに沿う第３の黒色筋１９２ａｐを有し、
・第４筋１９２ｂは、第４部分１８２ｂに沿う第４の黒色筋１９２ｂｐを有し、
・軸方向ＡＤに関する第３の黒色筋１９２ａｐの幅Ｗｐ３は、軸方向ＡＤに関する第４の黒色筋１９２ｂｐの幅Ｗｐ４よりも小さい、
という構成である。
【0067】
構成（ｄ２）は、
・第３筋１９２ａは、第３部分１８２ａに沿う第３の黒色筋１９２ａｓを有し、
・第４筋１９２ｂは、第４部分１８２ｂに沿う第４の黒色筋１９２ｂｓを有し、
・軸方向ＡＤに関する第３の黒色筋１９２ａｓの幅Ｗｓ３は、軸方向ＡＤに関する第４の黒色筋１９２ｂｓの幅Ｗｓ４よりも小さい、
という構成である。
・第３筋１９２ａは、第３部分１８２ａに沿う第３の黒色筋１９２ａｓを有し、
・第４筋１９２ｂは、第４部分１８２ｂに沿う第４の黒色筋１９２ｂｓを有し、
・軸方向ＡＤに関する第３の黒色筋１９２ａｓの幅Ｗｓ３は、軸方向ＡＤに関する第４の黒色筋１９２ｂｓの幅Ｗｓ４よりも小さい、
という構成である。
【0068】
構成（ｅ）は、
・第３筋１９２ａにおける酸化被膜は、第４筋１９２ｂにおける酸化被膜よりも薄い
という構成である。
・第３筋１９２ａにおける酸化被膜は、第４筋１９２ｂにおける酸化被膜よりも薄い
という構成である。
【0069】
図８Ｂの例では、第３筋１９２ａは、第３部分１８２ａに沿う第３の薄色筋１９２ａｑ及び第３部分１８２ａに沿う第３の薄色筋１９２ａｔを含む。第３の薄色筋１９２ａｑは、第３の黒色筋１９２ａｐに比べ、黒色が薄い。第３の薄色筋１９２ａｔは、第３の黒色筋１９２ａｓに比べ、黒色が薄い。第３の薄色筋１９２ａｑ及び第３の薄色筋１９２ａｔは、例えば、茶褐色である。第３の薄色筋１９２ａｑ、第３の黒色筋１９２ａｐ、第３の粗い筋１９２ａｒ、第３の黒色筋１９２ａｓ及び第３の薄色筋１９２ａｔが、軸方向ＡＤに沿ってこの順に並んでいる。構成（ａ）において、第３の粗い筋１９２ａｒの両側の領域は、第３の薄色筋１９２ａｑ、第３の黒色筋１９２ａｐ、第３の黒色筋１９２ａｓ及び第３の薄色筋１９２ａｔを含む。
【0070】
図８Ｂの例では、第４筋１９２ｂは、第４部分１８２ｂに沿う第４の薄色筋１９２ｂｑ及び第４部分１８２ｂに沿う第４の薄色筋１９２ｂｔを含む。第４の薄色筋１９２ｂｑは、第４の黒色筋１９２ｂｐに比べ、黒色が薄い。第４の薄色筋１９２ｂｔは、第４の黒色筋１９２ｂｓに比べ、黒色が薄い。第４の薄色筋１９２ｂｑ及び第４の薄色筋１９２ｂｔは、例えば、茶褐色である。第４の薄色筋１９２ｂｑ、第４の黒色筋１９２ｂｐ、第４の粗い筋１９２ｂｒ、第４の黒色筋１９２ｂｓ及び第４の薄色筋１９２ｂｔが、軸方向ＡＤに沿ってこの順に並んでいる。構成（ａ）において、第４の粗い筋１９２ｂｒの両側の領域は、第４の薄色筋１９２ｂｑ、第４の黒色筋１９２ｂｐ、第４の黒色筋１９２ｂｓ及び第４の薄色筋１９２ｂｔを含む。
【0071】
図８Ｂの例では、構成（ｃ）において、第３筋１９２ａのうち最も黒色が濃い部分は、第３の黒色筋１９２ａｐ又は第３の黒色筋１９２ａｓに属する。第４筋１９２ｂのうち最も黒色が濃い部分は、第４の黒色筋１９２ｂｐ又は第４の黒色筋１９２ｂｓに属する。
【0072】
図８Ｂの例では、第３筋１９２ａ及び第４筋１９２ｂは、周方向ＣＤに連続している。第３の薄色筋１９２ａｑ及び第４の薄色筋１９２ｂｑは、周方向ＣＤに連続している。第３の黒色筋１９２ａｐ及び第４の黒色筋１９２ｂｐは、周方向ＣＤに連続している。第３の粗い筋１９２ａｒ及び第４の粗い筋１９２ｂｒは、周方向ＣＤに連続している。第３の黒色筋１９２ａｓ及び第４の黒色筋１９２ｂｓは、周方向ＣＤに連続している。第３の薄色筋１９２ａｔ及び第４の薄色筋１９２ｂｔは、周方向ＣＤに連続している。
【0073】
ここで、第３部分１８２ａにおける第１隔壁１０２及び伝熱緩衝筒１０４の間の軸方向ＡＤに関する溶接幅を、第３溶接幅と定義する。第４部分１８２ｂにおける第１隔壁１０２及び伝熱緩衝筒１０４間の軸方向ＡＤに関する溶接幅を、第４溶接幅と定義する。このとき、第３溶接幅は、第４溶接幅よりも小さい。このことは、第３部分１８２ａでは第４部分１８２ｂに比べ溶接が進行していないことの痕跡でありうる。
【0074】
［１－３．動作］
以下、水素生成装置１００の動作を説明する。
以下、水素生成装置１００の動作を説明する。
【0075】
水素生成装置１００において、水素含有ガスを得るために、原料ガス及び水が供給管１４５から蒸発部１２１に供給される。具体的に、水は、蒸発部１２１における螺旋状の空間１７１に沿って流れながら、加熱部１２０及び燃焼排ガスから内筒１０１を介して熱を受ける。これにより、水は、水蒸気となり、原料ガスと混合される。
【0076】
改質部１２２に原料ガスと水蒸気との混合ガスが流入する。混合ガスは、加熱部１２０によって加熱され、改質触媒によって一酸化炭素を含む一次水素含有ガスに改質される。
【0077】
一次水素含有ガスは、リターン流路１４１に流入し、上方に流れ、ＣＯ低減部１２３に供給される。ＣＯ低減部１２３は、一次水素含有ガスに含まれる一酸化炭素を低減して二次水素含有ガスを生成する。
【0078】
二次水素含有ガスと、空気供給管１３３からの空気とが、伝熱緩衝空間入口１５０を介して空間１７４に流入し、空間１７４内で混合され、吹き出し穴１５１を介して空間１７５に排出され、ＣＯ除去部１２４に供給される。ＣＯ除去部１２４は、二次水素含有ガスに含まれる一酸化炭素をさらに低減して三次水素含有ガスを生成する。三次水素含有ガスは、空間１７６及び出口管１５４をこの順に通って水素生成装置１００の外部に排出される。三次水素含有ガスは、燃料電池発電装置等の水素利用機器に供給される。
【0079】
加熱部１２０のバーナの燃焼で、燃焼排ガスが発生する。燃焼排ガスは、燃焼筒１３０の内周側を下方に流れる。次に、燃焼排ガスは、内筒１０１の底部と燃焼筒１３０の下端との隙間を通って上方に折り返す。次に、燃焼排ガスは、燃焼排ガス流路１４０を流れながら、改質部１２２と熱交換しその後蒸発部１２１と熱交換する。次に、燃焼排ガスは、出口管１５５から水素生成装置１００の外部に排出される。
【0080】
以下、他のいくつかの実施の形態について説明する。以下では、既に説明した実施の形態とその後に説明される実施の形態とで共通する要素には同じ参照符号を付し、それらの説明を省略することがある。各実施の形態に関する説明は、技術的に矛盾しない限り、相互に適用されうる。技術的に矛盾しない限り、各実施の形態は、相互に組み合わされてもよい。
【0081】
【0082】
［２－１．構成］
図９は、実施の形態２における水素生成装置２００の構成を示す縦断面図である。
図９は、実施の形態２における水素生成装置２００の構成を示す縦断面図である。
【0083】
水素生成装置２００は、実施の形態１の内筒１０１に代えて、内筒２０１を含む。また、水素生成装置２００は、螺旋状に曲げられた棒状体２０３を有する。棒状体２０３は、螺旋構造２５０を呈する。螺旋構造２５０について、図２を参照した螺旋構造１６１の説明が援用されうる。内筒２０１は、第１隔壁１０２により囲まれている。棒状体２０３は、第１隔壁１０２及び内筒２０１の間に配置されている。
【0084】
内筒２０１は、上側構造２６１及び下側構造１６２を含む。上側構造２６１及び下側構造１６２は、第１隔壁１０２により囲まれている。下側構造１６２は、上側構造２６１よりも下に設けられている。
【0085】
第１隔壁１０２の上側部分と、上側構造２６１と、棒状体２０３とが協働して、螺旋状の空間１７１を構成している。螺旋構造２５０は、第１隔壁１０２の上側部分の内側且つ上側構造２６１の外側の領域を螺旋状に仕切る仕切りとして機能する。これにより、空間１７１が区画されている。第１隔壁１０２の上側部分と、上側構造２６１と、棒状体２０３と、空間１７１によって、蒸発部１２１が構成されている。
【0086】
［２－２．製造方法］
図１０Ａから図１０Ｄは、実施の形態２における水素生成装置２００の製造工程を示す工程図である。図１１は、実施の形態２に係る水素生成装置２００の製造方法のフローチャートである。以下、図１０Ａから図１１を参照しながら、水素生成装置２００の製造方法を説明する。
図１０Ａから図１０Ｄは、実施の形態２における水素生成装置２００の製造工程を示す工程図である。図１１は、実施の形態２に係る水素生成装置２００の製造方法のフローチャートである。以下、図１０Ａから図１１を参照しながら、水素生成装置２００の製造方法を説明する。
【0087】
図１１に示すように、蒸発部１２１の製造方法は、縮管工程及び溶接工程を含む。縮管工程は、第１工程Ｓ２１及び第２工程Ｓ２２を含む。溶接工程は、第３工程Ｓ２３及び第４工程Ｓ２４を含む。第１工程Ｓ２１、第２工程Ｓ２２、第３工程Ｓ２３及び第４工程Ｓ２４は、この順に実行される。
【0088】
第１工程Ｓ２１において、図１０Ａに示すように、径方向ＲＤの外側から内側に向かって順に、第１隔壁１０２、棒状体２０３及び内筒２０１を配置する。
【0089】
次に、第２工程Ｓ２２において、図１０Ｂに示すように、内筒２０１及び棒状体２０３に向かって、第１隔壁１０２を収縮させる。収縮により、第１隔壁１０２、棒状体２０３及び内筒２０１が互いに固定される。また、実施の形態１と同様、棒状体２０３が呈する螺旋構造２５０に沿う筋状の凸部１０２ｐが、第１隔壁１０２に形成される。第２工程Ｓ２２は、図示しない縮管装置により実行される。第２工程Ｓ２２における第１隔壁１０２の収縮は、具体的には機械縮管方法により行われる。
【0090】
第１工程Ｓ２１の後且つ第２工程Ｓ２２の前には、棒状体２０３が呈する螺旋構造２５０と、第１隔壁１０２と、の間に隙間すなわちクリアランスが存在する。第２工程Ｓ２２により、クリアランスがなくなり、内筒２０１、棒状体２０３及び第１隔壁１０２が一体化される。
【0091】
次に、第３工程Ｓ２３において、図１０Ｃに示すように、第１隔壁１０２の外側に、伝熱緩衝筒１０４を配置する。実施の形態１の第３工程Ｓ１３に関する説明を適宜読み替えた上で、実施の形態２の第３工程Ｓ２３に援用できる。適宜の読み替えは、「螺旋構造１６１」から「螺旋構造２５０」への読み替えを含む。
【0092】
次に、第４工程Ｓ２４において、図１０Ｄに示すように、第１隔壁１０２に伝熱緩衝筒１０４を固定する。この固定は、全周溶接により行われる。全周溶接は、上記の所定条件が満たされた状態で開始される。実施の形態２の第４工程Ｓ１４に関する説明を適宜読み替えた上で、実施の形態２の第４工程Ｓ２４に援用できる。
【0093】
［２－３．動作］
水素生成装置２００は、実施の形態１の水素生成装置１００と同様に動作する。
水素生成装置２００は、実施の形態１の水素生成装置１００と同様に動作する。
【0094】
［３．実施の形態１及び実施の形態２の利点］
実施の形態１及び実施の形態２の利点について、さらに説明する。
実施の形態１及び実施の形態２の利点について、さらに説明する。
【0095】
蒸発部を製造する際に、拡管加工を採用することを考える。拡管加工では、内側から高い圧力をかけることにより、内側の部品を外側の部品に押しつけ、それらの部品を一体化させる。ただし、高い圧力の印加は、水素生成装置の信頼性を低下させうる。なぜなら、部品の座屈が生じうるためである。また、部品の強度を高めて座屈を防ぐために部品を厚くすると、材料費が増大したり、拡管加工の負荷が増大したりする。
【0096】
これに対し、実施の形態１及び実施の形態２では、縮管工程が行われる。縮管工程では、第１隔壁１０２が螺旋構造１６１又は２５０に向かって収縮することによって第１隔壁１０２が螺旋構造１６１又は２５０に固定される。縮管工程は、拡管加工に比べ、水素生成装置の信頼性を確保する観点から有利である。なぜなら、縮管工程は、第１隔壁１０２及び螺旋構造１６１又は２５０の座屈を生じさせ難いためである。
【0097】
縮管工程を採用する場合、蒸発部を作製した後に伝熱緩衝筒を第１隔壁に拘束するために、伝熱緩衝筒を第１隔壁に溶接することが考えられる。実施の形態１及び実施の形態２でも、溶接が採用されている。
【0098】
伝熱緩衝筒の第１隔壁への溶接において、全周を確実に溶接するには、伝熱緩衝筒の内径と第１隔壁の外径との差を小さくすることが考えられる。しかし、そのようにすると、伝熱緩衝筒を第１隔壁に挿入する際の摩擦が大きくなり、蒸発部の作製に時間がかかる。
【0099】
これに対し、実施の形態１及び実施の形態２では、伝熱緩衝筒１０４の内径と第１隔壁１０２の外径との差をある程度大きくする。伝熱緩衝筒１０４を第１隔壁１０２に固定する際に、伝熱緩衝筒１０４が冷える際に伝熱緩衝筒１０４が収縮する熱収縮作用を利用して、伝熱緩衝筒１０４を第１隔壁１０２に固定する。このため、上記の径の差をある程度大きくしても、溶接の信頼性を確保できる。
【0100】
ただし、伝熱緩衝筒の第１隔壁への溶接において、上記の熱収縮を生じさせるに足りる熱を全周を均等に与えると、蒸発部に変形が生じうる。なぜなら、縮管工程後の第１隔壁には螺旋構造に由来する凸部が存在し、凸部の存在により伝熱緩衝筒及び第１隔壁の間のクリアランスが相対的に小さい領域が生じ、その領域に相対的に大きい熱が与えられるためである。変形は、螺旋構造が流路を区画する機能を低下させ、水素生成装置の運転時において蒸発部の水の流れの乱れを生じさせ、蒸発の乱れを生じさせうる。
【0101】
これに対し、実施の形態１及び実施の形態２では、第１溶接の開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２は、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の凸部１０２ｐから離れた位置である。第２溶接の開始位置Ｑ１及び終了位置Ｑ２は、周方向ＣＤに関して凸部１０２ｐから離れた位置である。このため、第１隔壁１０２の凸部１０２ｐが原因で第１クリアランスＧ１が第２クリアランスＧ２よりも小さい状況において、第１クリアランスＧ１に面する領域への入熱量を、第２クリアランスＧ２に面する領域への入熱量よりも小さくすることができる。このため、上記のような変形を抑制できる。また、溶接部穴空き等の溶接不良を抑制できる。
【0102】
このような理由で、実施の形態１及び実施の形態２に係る技術は、水素生成装置の信頼性を確保する観点から有利である。
【0103】
［４．実施の形態１及び実施の形態２に適用可能な技術］
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１及び実施の形態２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１及び実施の形態２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。
【0104】
実施の形態１の第４工程Ｓ１４及び実施の形態２の第４工程Ｓ２４の溶接として、ＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）、レーザー等による貫通溶接を適用できる。貫通溶接によれば、内筒１０１及び第１隔壁１０２を隙間なく接合できる。このため、ＣＯ低減部１２３及びＣＯ除去部１２４を通流せず空間１７６へガスが漏れることを抑制できる。このため、水素生成装置１００又は水素生成装置２００からＣＯ濃度が高い三次水素含有ガスが排出されることを抑制できる。
【0105】
図１２Ａから図１２Ｄは、溶接の範囲の説明図である。伝熱緩衝筒１０４は、伝熱緩衝筒１０４の周りを周回する第１所定領域３００を有する。第１溶接において、溶接機１８０により、第１所定領域３００が加熱される。第１所定領域３００は、第１領域３０１及び第２領域３０２を含む。第１領域３０１は凸部１０２ｐを跨ぐ領域であり、第２領域３０２は凸部１０２ｐを跨がない領域である。また、溶接機１８０が第２領域３０２を加熱する回数は、溶接機１８０が第１領域３０１を加熱する回数よりも多い。
【0106】
実施の形態１及び実施の形態２では、図１２Ａに示すように、周方向ＣＤに関し、第２領域３０２は、第１領域３０１よりも短い。図１２Ｂから図１２Ｄの例では、周方向ＣＤに関し、第２領域３０２は、第１領域３０１よりも長い。図１２Ｂから図１２Ｄの例によれば、第２クリアランスＧ２が第１クリアランスＧ１がよりも大幅に大きい場合であっても、溶け込み不足による溶接不良を抑制できる。このことは、水素生成装置の信頼性を確保する観点から有利である。周方向ＣＤに関し、第１領域３０１の長さに対する第２領域３０２の長さの比率は、例えば３倍以上であり、５倍以上であってもよく、１０倍以上であってもよい。周方向ＣＤに関し、第２領域３０２の長さは、第１領域３０１の長さと同じであってもよい。
【0107】
具体的に、図１２Ａの例では、溶接機１８０が伝熱緩衝筒１０４を加熱して溶接する領域（以下、加熱領域）が、角度にして３６５°以上３７０°以下の範囲で、周方向ＣＤに周回する。図１２Ｂの例では、第１領域３０１の２回の溶接が回避されるように、周回方向が途中で反転する。図１２Ｃ及び図１２Ｄの例では、第１領域３０１の２回の溶接が回避されるように、加熱領域が第２領域３０２から第１領域３０１に入る前に加熱及び溶接が一旦中断され、その後、第１領域３０１から第２領域３０２に入った後に加熱及び溶接が再開される。図１２Ａから図１２Ｄの例では、溶接機１８０が第１領域３０１を加熱する回数は、１回である。図１２Ａ及び図１２Ｃの例では、溶接機１８０が第２領域３０２を加熱する回数は、２回である。図１２Ｂ及び図１２Ｄの例では、溶接機１８０が第２領域３０２を加熱する回数は、３回である。溶接機１８０が第２領域３０２のある部分を加熱する回数と、溶接機１８０が第２領域３０２の別の部分を加熱する回数と、に差があってもよい。
【0108】
図示は省略するが、伝熱緩衝筒１０４は、伝熱緩衝筒１０４の周りを周回する第２所定領域を有する。第２溶接において、溶接機１８０により、第２所定領域が加熱される。第２所定領域は、第３領域及び第４領域を含む。第３領域は凸部１０２ｐを跨ぐ領域であり、第４領域は凸部１０２ｐを跨がない領域である。また、溶接機１８０が第４領域を加熱する回数は、溶接機１８０が第３領域を加熱する回数よりも多い。実施の形態１及び実施の形態２では、周方向ＣＤに関し、第４領域は、第３領域よりも短い。周方向ＣＤに関し、第４領域は、第３領域よりも長くてもよい。周方向ＣＤに関し、第３領域の長さに対する第４領域の長さの比率は、例えば３倍以上であり、５倍以上であってもよく、１０倍以上であってもよい。周方向ＣＤに関し、第４領域の長さは、第３領域の長さと同じであってもよい。
【0109】
ここで、「第１溶接は、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の周りを１周を超えて周回するように行われる」という表現について説明する。この表現は、第１溶接が、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の周りを１周を超えて周回し、その後、周回方向が反転することがないように行われる形態を包含する。また、この表現は、第１溶接が、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の周りを１周を超えて周回し、その後、周回方向が反転するように行われる形態を包含する。図１２Ａ、図１２Ｃ及び図１２Ｄの形態が前者の形態であり、図１２Ｂの形態が後者の形態である。
【0110】
また、「第２溶接は、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の周りを１周を超えて周回するように行われる」という表現について説明する。この表現は、第２溶接が、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の周りを１周を超えて周回し、その後、周回方向が反転することがないように行われる形態を包含する。また、この表現は、第２溶接が、周方向ＣＤに関して第１隔壁１０２の周りを１周を超えて周回し、その後、周回方向が反転するように行われる形態を包含する。
【0111】
一例では、周方向ＣＤに関し、第１溶接の開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２は、凸部１０２ｐの中心から３０°以上離れている。一具体例では、周方向ＣＤに関し、第１溶接の開始位置Ｐ１及び終了位置Ｐ２は、凸部１０２ｐの中心から６０°以上離れている。また、周方向ＣＤに関し、第２溶接の開始位置Ｑ１及び終了位置Ｑ２は、凸部１０２ｐの中心から３０°以上離れている。一具体例では、周方向ＣＤに関し、第２溶接の開始位置Ｑ１及び終了位置Ｑ２は、凸部１０２ｐの中心から６０°以上離れている。
【0112】
（付記）
本開示により、下記の技術が開示される。下記では、「」に示す用語を用いる。「」に示す用語は、実施の形態１及び実施の形態２の用語に以下のように対応しうる。
・「第１筒」は、実施の形態１及び実施の形態２の第１隔壁１０２に対応しうる。
・「第２筒」は、実施の形態１及び実施の形態２の伝熱緩衝筒１０４に対応しうる。
・「第３筒」は、実施の形態１の内筒１０１に対応し、実施の形態２の内筒２０１に対応しうる。
・「第１空間」は、実施の形態１及び実施の形態２の空間１７１に対応しうる。
・「第２空間」は、実施の形態１及び実施の形態２の空間１７４に対応しうる。
・「第３空間」は、実施の形態１及び実施の形態２の空間１７３に対応しうる。
・「第４空間」は、実施の形態１及び実施の形態２の空間１７５に対応しうる。
実施の形態１及び実施の形態２の説明において、実施の形態１及び実施の形態２の用語を、「」に示す用語に読み替えてもよい。下記の技術の説明において、「」に示す用語を、実施の形態１及び実施の形態２の用語に読み替えてもよい。用語の対応関係は、これらに限定されない。
本開示により、下記の技術が開示される。下記では、「」に示す用語を用いる。「」に示す用語は、実施の形態１及び実施の形態２の用語に以下のように対応しうる。
・「第１筒」は、実施の形態１及び実施の形態２の第１隔壁１０２に対応しうる。
・「第２筒」は、実施の形態１及び実施の形態２の伝熱緩衝筒１０４に対応しうる。
・「第３筒」は、実施の形態１の内筒１０１に対応し、実施の形態２の内筒２０１に対応しうる。
・「第１空間」は、実施の形態１及び実施の形態２の空間１７１に対応しうる。
・「第２空間」は、実施の形態１及び実施の形態２の空間１７４に対応しうる。
・「第３空間」は、実施の形態１及び実施の形態２の空間１７３に対応しうる。
・「第４空間」は、実施の形態１及び実施の形態２の空間１７５に対応しうる。
実施の形態１及び実施の形態２の説明において、実施の形態１及び実施の形態２の用語を、「」に示す用語に読み替えてもよい。下記の技術の説明において、「」に示す用語を、実施の形態１及び実施の形態２の用語に読み替えてもよい。用語の対応関係は、これらに限定されない。
【0113】
（技術１）
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
全周溶接により、前記第１筒に前記第２筒を固定することを含み、
前記全周溶接は、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第１溶接を含み、
前記第１溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
製造方法。
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
全周溶接により、前記第１筒に前記第２筒を固定することを含み、
前記全周溶接は、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第１溶接を含み、
前記第１溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
製造方法。
【0114】
技術１は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0115】
（技術２）
前記全周溶接は、前記螺旋構造の軸方向に関して前記第１溶接とは異なる位置において、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第２溶接を含み、
前記第２溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
技術１に記載の製造方法。
前記全周溶接は、前記螺旋構造の軸方向に関して前記第１溶接とは異なる位置において、前記凸部を跨ぐように、且つ、前記周方向に関して前記第１筒の周りを１周を超えて周回するように行われる第２溶接を含み、
前記第２溶接の開始位置及び終了位置は、前記周方向に関して前記凸部から離れた位置である、
技術１に記載の製造方法。
【0116】
技術２は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0117】
（技術３）
前記第２筒は、前記第２筒の周りを周回する所定領域を有し、
前記第１溶接において、溶接機により、前記所定領域が加熱され、
前記所定領域は、前記凸部を跨ぐ第１領域と、前記凸部を跨がない第２領域であって前記第１領域に比べて前記溶接機によって加熱される回数が多い第２領域と、を含み、
前記周方向に関し、前記第２領域は、前記第１領域よりも長い、
技術１又は２に記載の製造方法。
前記第２筒は、前記第２筒の周りを周回する所定領域を有し、
前記第１溶接において、溶接機により、前記所定領域が加熱され、
前記所定領域は、前記凸部を跨ぐ第１領域と、前記凸部を跨がない第２領域であって前記第１領域に比べて前記溶接機によって加熱される回数が多い第２領域と、を含み、
前記周方向に関し、前記第２領域は、前記第１領域よりも長い、
技術１又は２に記載の製造方法。
【0118】
技術３は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0119】
（技術４）
前記第１筒は、前記凸部に比べて前記径方向の内向きに後退した後退部を含み、
前記製造方法は、所定条件を満たすように前記第２筒及び前記第１筒を配置することを含み、
前記所定条件は、
前記第２筒が前記第１筒を囲むという条件と、
前記凸部と前記第２筒との間に第１クリアランスが存在するという条件と
前記後退部と前記第２筒との間に第２クリアランスが存在するという条件と、
前記第１クリアランスが前記第２クリアランスよりも小さいという条件と、を含み、
前記所定条件が満たされた状態において、前記全周溶接を開始する、
技術１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
前記第１筒は、前記凸部に比べて前記径方向の内向きに後退した後退部を含み、
前記製造方法は、所定条件を満たすように前記第２筒及び前記第１筒を配置することを含み、
前記所定条件は、
前記第２筒が前記第１筒を囲むという条件と、
前記凸部と前記第２筒との間に第１クリアランスが存在するという条件と
前記後退部と前記第２筒との間に第２クリアランスが存在するという条件と、
前記第１クリアランスが前記第２クリアランスよりも小さいという条件と、を含み、
前記所定条件が満たされた状態において、前記全周溶接を開始する、
技術１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
【0120】
技術４のクリアランスの大小関係は、例えば、螺旋構造に向かって第１筒を収縮させることにより第１筒を螺旋構造に固定する場合に現れる。
【0121】
（技術５）
前記周方向に関し、前記第１溶接の前記開始位置及び前記終了位置は、前記凸部の中心から３０°以上離れている、
技術１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
前記周方向に関し、前記第１溶接の前記開始位置及び前記終了位置は、前記凸部の中心から３０°以上離れている、
技術１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
【0122】
技術５の構成は、一構成例である。
【0123】
（技術６）
前記凸部が形成されるように、前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることを含む、
技術１から５のいずれか一項に記載の製造方法。
前記凸部が形成されるように、前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることを含む、
技術１から５のいずれか一項に記載の製造方法。
【0124】
技術６は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0125】
（技術７）
前記径方向の内向きの圧力を前記第１筒にかけることにより、前記第１筒を収縮させ、
前記製造方法は、前記第１筒を収縮させた後に、前記第１筒を囲むように前記第２筒を配置することを含む、
技術６に記載の製造方法。
前記径方向の内向きの圧力を前記第１筒にかけることにより、前記第１筒を収縮させ、
前記製造方法は、前記第１筒を収縮させた後に、前記第１筒を囲むように前記第２筒を配置することを含む、
技術６に記載の製造方法。
【0126】
技術７は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0127】
（技術８）
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることと、
収縮した前記第１筒に前記第２筒を固定することと、を含む、製造方法。
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成された水素生成装置の製造方法であって、
前記螺旋構造に向かって前記第１筒を収縮させることと、
収縮した前記第１筒に前記第２筒を固定することと、を含む、製造方法。
【0128】
技術８は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0129】
（技術９）
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第２筒の外周面のうち前記第１部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第２部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
水素生成装置。
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第２筒の外周面のうち前記第１部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第２部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
水素生成装置。
【0130】
技術９は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0131】
（技術１０）
前記外周面は、前記第１部分に沿う視認可能な第１筋と、前記第２部分に沿う視認可能な第２筋と、を有し、
前記焼けが進行していない状態は、以下の（Ａ）から（Ｅ）からなる群より選択される少なくとも１つが成立する状態である、
技術９に記載の水素生成装置。
（Ａ）前記第１筋は、前記第１部分に沿う第１の粗い筋を有し、前記第２筋は、前記第２部分に沿う第２の粗い筋を有し、前記第１の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記外周面のうち、前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１の粗い筋の両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、前記第２の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記外周面のうち、前記軸方向に関する前記第２の粗い筋の両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、且つ、前記第１の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記第２の粗い筋の表面粗さＲＡよりも低い。
（Ｂ）前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１筋の幅は、前記軸方向に関する前記第２筋の幅よりも小さい。
（Ｃ）前記第１筋のうち最も黒色が濃い部分の色は、前記第２筋のうち最も黒色が濃い部分の色に比べ、黒色が薄い。
（Ｄ）前記第１筋は、前記第１部分に沿う第１の黒色筋を有し、前記第２筋は、前記第２部分に沿う第２の黒色筋を有し、前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１の黒色筋の幅は、前記軸方向に関する前記第２の黒色筋の幅よりも小さい。
（Ｅ）前記第１筋における酸化被膜は、前記第２筋における酸化被膜よりも薄い。
前記外周面は、前記第１部分に沿う視認可能な第１筋と、前記第２部分に沿う視認可能な第２筋と、を有し、
前記焼けが進行していない状態は、以下の（Ａ）から（Ｅ）からなる群より選択される少なくとも１つが成立する状態である、
技術９に記載の水素生成装置。
（Ａ）前記第１筋は、前記第１部分に沿う第１の粗い筋を有し、前記第２筋は、前記第２部分に沿う第２の粗い筋を有し、前記第１の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記外周面のうち、前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１の粗い筋の両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、前記第２の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記外周面のうち、前記軸方向に関する前記第２の粗い筋の両側の領域の表面粗さＲＡよりも高く、且つ、前記第１の粗い筋の表面粗さＲＡは、前記第２の粗い筋の表面粗さＲＡよりも低い。
（Ｂ）前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１筋の幅は、前記軸方向に関する前記第２筋の幅よりも小さい。
（Ｃ）前記第１筋のうち最も黒色が濃い部分の色は、前記第２筋のうち最も黒色が濃い部分の色に比べ、黒色が薄い。
（Ｄ）前記第１筋は、前記第１部分に沿う第１の黒色筋を有し、前記第２筋は、前記第２部分に沿う第２の黒色筋を有し、前記螺旋構造の軸方向に関する前記第１の黒色筋の幅は、前記軸方向に関する前記第２の黒色筋の幅よりも小さい。
（Ｅ）前記第１筋における酸化被膜は、前記第２筋における酸化被膜よりも薄い。
【0132】
技術１０は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0133】
（技術１１）
前記第１筒によって囲まれた第３筒を備え、
前記第３筒は、板状体であり、
前記板状体は、前記径方向の外向きに突出する凸構造を有するように曲げられ、
前記螺旋構造は、前記凸構造である、
技術９又は１０に記載の水素生成装置。
前記第１筒によって囲まれた第３筒を備え、
前記第３筒は、板状体であり、
前記板状体は、前記径方向の外向きに突出する凸構造を有するように曲げられ、
前記螺旋構造は、前記凸構造である、
技術９又は１０に記載の水素生成装置。
【0134】
技術１１の構成は、一構成例である。
【0135】
（技術１２）
前記第１筒によって囲まれた第３筒と、
前記第１筒及び前記第３筒の間に配置され、螺旋状に曲げられた棒状体と、を備え、
前記螺旋構造は、前記棒状体である、
技術９又は１０に記載の水素生成装置。
前記第１筒によって囲まれた第３筒と、
前記第１筒及び前記第３筒の間に配置され、螺旋状に曲げられた棒状体と、を備え、
前記螺旋構造は、前記棒状体である、
技術９又は１０に記載の水素生成装置。
【0136】
技術１２の構成は、一構成例である。
【0137】
（技術１３）
以下の（Ｊ）又は（Ｋ）の構成を有する、
技術９から１２に記載の水素生成装置。
（Ｊ）第１触媒を有する第３空間を備え、
前記第３空間及び前記第２空間は連通し、
前記第１溶接部は、前記第３空間をバイパスして前記第２空間へと流れる流体流を妨げる。
（Ｋ）第２触媒を有する第４空間を備え、
前記第２空間及び前記第４空間は連通し、
前記第１溶接部は、前記第２空間から前記第４空間をバイパスして流れる流体流を妨げる。
以下の（Ｊ）又は（Ｋ）の構成を有する、
技術９から１２に記載の水素生成装置。
（Ｊ）第１触媒を有する第３空間を備え、
前記第３空間及び前記第２空間は連通し、
前記第１溶接部は、前記第３空間をバイパスして前記第２空間へと流れる流体流を妨げる。
（Ｋ）第２触媒を有する第４空間を備え、
前記第２空間及び前記第４空間は連通し、
前記第１溶接部は、前記第２空間から前記第４空間をバイパスして流れる流体流を妨げる。
【0138】
技術１３は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0139】
（技術１４）
前記周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第２溶接部が構成され、
前記第２溶接部は、前記螺旋構造の軸方向に関して前記第１溶接部とは異なる位置にあり、
前記第２溶接部は、前記凸部を跨ぐ第３部分と、前記凸部を跨がない第４部分と、を含み、
前記外周面のうち前記第３部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第４部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
技術９から１３のいずれか一項に記載の水素生成装置。
前記周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第２溶接部が構成され、
前記第２溶接部は、前記螺旋構造の軸方向に関して前記第１溶接部とは異なる位置にあり、
前記第２溶接部は、前記凸部を跨ぐ第３部分と、前記凸部を跨がない第４部分と、を含み、
前記外周面のうち前記第３部分に沿う部分では、前記外周面のうち前記第４部分に沿う部分に比べ、焼けが進行していない状態にある、
技術９から１３のいずれか一項に記載の水素生成装置。
【0140】
技術１４は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0141】
（技術１５）
第１触媒を有する第３空間と、
第２触媒を有する第４空間と、を備え、
前記第３空間と、前記第２空間と、前記第４空間と、がこの順に連通し、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の一方は、前記第３空間をバイパスして前記第２空間へと流れる流体流を妨げ、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の他方は、前記第２空間から前記第４空間をバイパスして流れる流体流を妨げる、
技術１４に記載の水素生成装置。
第１触媒を有する第３空間と、
第２触媒を有する第４空間と、を備え、
前記第３空間と、前記第２空間と、前記第４空間と、がこの順に連通し、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の一方は、前記第３空間をバイパスして前記第２空間へと流れる流体流を妨げ、
前記第１溶接部及び前記第２溶接部の他方は、前記第２空間から前記第４空間をバイパスして流れる流体流を妨げる、
技術１４に記載の水素生成装置。
【0142】
技術１５は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0143】
（技術１６）
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
技術９から１５のいずれか一項に記載の水素生成装置。
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
技術９から１５のいずれか一項に記載の水素生成装置。
【0144】
技術１６は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【0145】
（技術１７）
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
水素生成装置。
螺旋構造と、
前記螺旋構造を囲み、前記螺旋構造と協働して螺旋状の第１空間を区画する第１筒であって、前記螺旋構造に沿って延び前記螺旋構造の径方向の外向きに突出する筋状の凸部を含む第１筒と、
前記第１筒を囲み、前記第１筒と協働して第２空間を区画する第２筒と、を備え、
前記第１空間及び前記第２空間を含み、前記第１空間において水が蒸発し、水素を含むガスが出力される流路が構成され、
前記螺旋構造の周方向に関して前記第１筒の周りの全周にわたって、前記第１筒に前記第２筒が溶接された第１溶接部が構成され、
前記第１溶接部は、前記凸部を跨ぐ第１部分と、前記凸部を跨がない第２部分と、を含み、
前記第１部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記螺旋構造の軸方向に関する溶接幅を、第１溶接幅と定義し、
前記第２部分における前記第１筒及び前記第２筒の間の前記軸方向に関する溶接幅を、第２溶接幅と定義したとき、
前記第１溶接幅は、前記第２溶接幅よりも小さい、
水素生成装置。
【0146】
技術１７は、信頼性のある水素生成装置を実現することに適している。
【産業上の利用可能性】
【0147】
本開示は、内部壁面に凝縮により結露水が発生する容器に適用可能である。具体的には、一酸化炭素濃度が低い水素含有ガスを生成する水素生成装置や、不純物を除いてから水素ガスを供給する燃料電池発電装置や水素精製システム等に適用可能である。
【符号の説明】
【0148】
１００、２００ 水素生成装置
１０１、２０１ 内筒（第３筒）
１０２ 第１隔壁（第１筒）
１０２ｄ 後退部
１０２ｐ 凸部
１０４ 伝熱緩衝筒（第２筒）
１０４ｓ 外周面
１０５ 溶接機
１２０ 加熱部
１２１ 蒸発部
１２２ 改質部
１２３ ＣＯ低減部
１２４ ＣＯ除去部
１２５ 伝熱緩衝空間
１３０ 燃焼筒
１３１ 第２隔壁
１３２ 区画部材
１３３ 空気供給管
１３４ 混合部
１４０ 燃焼排ガス流路
１４１ リターン流路
１４５ 供給管
１５０ 伝熱緩衝空間入口
１５１ 吹き出し穴
１５２ 第１絞り部
１５３ 下端部
１５４、１５５ 出口管
１６１、２５０ 螺旋構造
１６２ 下側構造
１６９ 基準平面
１７１ 空間（第１空間）
１７２ 空間
１７３ 空間（第３空間）
１７４ 空間（第２空間）
１７５ 空間（第４空間）
１７６ 空間
１７７ 空間
１８０ 溶接機
１８１、１８２ 溶接部
１８１ａ、１８１ｂ、１８２ａ、１８２ｂ 部分
１９１ａ、１９１ａｐ、１９１ａｑ、１９１ａｒ、１９１ａｓ、１９１ａｔ、１９１ｂ、１９１ｂｐ、１９１ｂｑ、１９１ｂｒ、１９１ｂｓ、１９１ｂｔ、１９２ａ、１９２ａｐ、１９２ａｑ、１９２ａｒ、１９２ａｓ、１９２ａｔ、１９２ｂ、１９２ｂｐ、１９２ｂｑ、１９２ｂｒ、１９２ｂｓ、１９２ｂｔ 筋
２６１ 上側構造
３００ 第１所定領域
３０１、３０２ 領域
ＡＤ 軸方向
ＣＤ 周方向
ＲＤ 径方向
Ｏ 軸
１０１、２０１ 内筒（第３筒）
１０２ 第１隔壁（第１筒）
１０２ｄ 後退部
１０２ｐ 凸部
１０４ 伝熱緩衝筒（第２筒）
１０４ｓ 外周面
１０５ 溶接機
１２０ 加熱部
１２１ 蒸発部
１２２ 改質部
１２３ ＣＯ低減部
１２４ ＣＯ除去部
１２５ 伝熱緩衝空間
１３０ 燃焼筒
１３１ 第２隔壁
１３２ 区画部材
１３３ 空気供給管
１３４ 混合部
１４０ 燃焼排ガス流路
１４１ リターン流路
１４５ 供給管
１５０ 伝熱緩衝空間入口
１５１ 吹き出し穴
１５２ 第１絞り部
１５３ 下端部
１５４、１５５ 出口管
１６１、２５０ 螺旋構造
１６２ 下側構造
１６９ 基準平面
１７１ 空間（第１空間）
１７２ 空間
１７３ 空間（第３空間）
１７４ 空間（第２空間）
１７５ 空間（第４空間）
１７６ 空間
１７７ 空間
１８０ 溶接機
１８１、１８２ 溶接部
１８１ａ、１８１ｂ、１８２ａ、１８２ｂ 部分
１９１ａ、１９１ａｐ、１９１ａｑ、１９１ａｒ、１９１ａｓ、１９１ａｔ、１９１ｂ、１９１ｂｐ、１９１ｂｑ、１９１ｂｒ、１９１ｂｓ、１９１ｂｔ、１９２ａ、１９２ａｐ、１９２ａｑ、１９２ａｒ、１９２ａｓ、１９２ａｔ、１９２ｂ、１９２ｂｐ、１９２ｂｑ、１９２ｂｒ、１９２ｂｓ、１９２ｂｔ 筋
２６１ 上側構造
３００ 第１所定領域
３０１、３０２ 領域
ＡＤ 軸方向
ＣＤ 周方向
ＲＤ 径方向
Ｏ 軸
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】