JP2000185901A - 改質装置および燃料電池システム - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 負荷変動時にも一酸化炭素低減特性が安定
で、かつ熱効率が向上できる。 【解決手段】 改質用原料を蒸発させる蒸発部１２と該
改質用原料から水素を主成分とする改質ガスを生成する
改質部１３と該改質ガス中の一酸化炭素を低減する一酸
化炭素低減部１４を備えている改質装置１において、炭
化水素系燃料、水、水・炭化水素系混合原料の少なくと
も一つの貯蔵手段４と改質用原料圧送手段Ｐ４と前記一
酸化炭素低減部１４を冷却する冷却手段１００を備えて
いる循環管路部２０１および該循環管路部２０１から分
岐して流量制御手段Ｖ１を介して前記蒸発部１２に連結
する管路２６、２７が設けられている改質用原料供給手
段２００が設けられていることを特徴とする改質装置お
よび該改質装置を備えている燃料電池システム。
で、かつ熱効率が向上できる。 【解決手段】 改質用原料を蒸発させる蒸発部１２と該
改質用原料から水素を主成分とする改質ガスを生成する
改質部１３と該改質ガス中の一酸化炭素を低減する一酸
化炭素低減部１４を備えている改質装置１において、炭
化水素系燃料、水、水・炭化水素系混合原料の少なくと
も一つの貯蔵手段４と改質用原料圧送手段Ｐ４と前記一
酸化炭素低減部１４を冷却する冷却手段１００を備えて
いる循環管路部２０１および該循環管路部２０１から分
岐して流量制御手段Ｖ１を介して前記蒸発部１２に連結
する管路２６、２７が設けられている改質用原料供給手
段２００が設けられていることを特徴とする改質装置お
よび該改質装置を備えている燃料電池システム。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は改質装置および燃料
電池システムに関する。
電池システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】大気の汚染をできる限り減らすために自
動車の排ガス対策が重要になっており、その対策の一つ
として電気自動車が使用されているが、充電設備や走行
距離などの問題で普及に至っていない。
動車の排ガス対策が重要になっており、その対策の一つ
として電気自動車が使用されているが、充電設備や走行
距離などの問題で普及に至っていない。
【０００３】燃料電池は、水素と酸素を使用して電気化
学反応で発電し、水以外の排出物がなくクリーンな発電
装置として注目されている。前記燃料電池を使用した自
動車が最も将来性のあるクリーンな自動車であると見ら
れている。前記燃料電池の中でも固体高分子電解質型燃
料電池が低温で作動するため自動車用として最も有望で
ある。
学反応で発電し、水以外の排出物がなくクリーンな発電
装置として注目されている。前記燃料電池を使用した自
動車が最も将来性のあるクリーンな自動車であると見ら
れている。前記燃料電池の中でも固体高分子電解質型燃
料電池が低温で作動するため自動車用として最も有望で
ある。
【０００４】燃料電池システムは、燃料となる水と炭化
水素系燃料から水素を主成分とする改質ガスを製造する
改質装置と、前記改質ガス中の一酸化炭素を低減する一
酸化炭素低減装置および一酸化炭素を低減した改質ガス
を燃料として発電する燃料電池スタックから構成されて
いる。
水素系燃料から水素を主成分とする改質ガスを製造する
改質装置と、前記改質ガス中の一酸化炭素を低減する一
酸化炭素低減装置および一酸化炭素を低減した改質ガス
を燃料として発電する燃料電池スタックから構成されて
いる。
【０００５】前記燃料電池スタックは、一般的に二つの
電極（燃料極と酸化剤極）で電解質を挟んだ構造をして
いる多数のセルが積層されている。前記固体高分子電解
質型燃料電池システムは、前記電解質が固体高分子電解
質である燃料電池スタックを使用したシステムである。
前記燃料極側には前記改質ガスが、前記酸化剤極側には
前記酸化剤ガスが送られ、電気化学反応により発電す
る。
電極（燃料極と酸化剤極）で電解質を挟んだ構造をして
いる多数のセルが積層されている。前記固体高分子電解
質型燃料電池システムは、前記電解質が固体高分子電解
質である燃料電池スタックを使用したシステムである。
前記燃料極側には前記改質ガスが、前記酸化剤極側には
前記酸化剤ガスが送られ、電気化学反応により発電す
る。
【０００６】改質装置は、水と炭化水素系燃料を蒸発さ
せてガス化し、改質触媒（例えば、Ｐｄ触媒とＣｕ−Ｚ
ｎ触媒等）に接触させて水素を主成分とする改質ガスを
製造する装置である。炭化水素系燃料としては、メタノ
ール、エタノール、ガソリン等の液体燃料や天然ガス、
ＬＰＧ等の気体燃料が考えられる。一般的には、コス
ト、取り扱い性および改質特性の良さのためメタノール
が用いられる。
せてガス化し、改質触媒（例えば、Ｐｄ触媒とＣｕ−Ｚ
ｎ触媒等）に接触させて水素を主成分とする改質ガスを
製造する装置である。炭化水素系燃料としては、メタノ
ール、エタノール、ガソリン等の液体燃料や天然ガス、
ＬＰＧ等の気体燃料が考えられる。一般的には、コス
ト、取り扱い性および改質特性の良さのためメタノール
が用いられる。
【０００７】前記改質装置により製造される改質ガスは
一酸化炭素を０．３〜２％含んでおり、そのまま燃料電
池スタックに供給すると前記燃料極の電極触媒を被毒
し、燃料電池の発電性能を著しく低下させる。
一酸化炭素を０．３〜２％含んでおり、そのまま燃料電
池スタックに供給すると前記燃料極の電極触媒を被毒
し、燃料電池の発電性能を著しく低下させる。
【０００８】前記一酸化炭素低減装置は前記改質装置に
より製造された改質ガスに酸化剤ガスを供給し、一酸化
炭素低減触媒（例えば、Ｐｔ触媒等）により下記反応で
一酸化炭素（ＣＯ）を低減するものである。
より製造された改質ガスに酸化剤ガスを供給し、一酸化
炭素低減触媒（例えば、Ｐｔ触媒等）により下記反応で
一酸化炭素（ＣＯ）を低減するものである。
【０００９】 ＣＯ ＋ １／２Ｏ２ → ＣＯ２ − ２５７．２ＫＪ ・・・（１） 前記一酸化炭素低減部の反応は酸化反応であるので、燃
料電池スタックの発電に使用する改質ガス中の水素も同
時に酸化されるおそれがある。もし、水素も酸化されて
前記改質ガス中の水素濃度が低下すると、発電効率が低
下する。
料電池スタックの発電に使用する改質ガス中の水素も同
時に酸化されるおそれがある。もし、水素も酸化されて
前記改質ガス中の水素濃度が低下すると、発電効率が低
下する。
【００１０】前記一酸化炭素低減装置では、一酸化炭素
を酸化させるが水素を酸化させないことが必要である。
そのため、最適な一酸化炭素低減触媒を選択すると同時
に、前記一酸化炭素低減触媒の温度を該一酸化炭素低減
触媒の活性温度域に制御する必要がある。
を酸化させるが水素を酸化させないことが必要である。
そのため、最適な一酸化炭素低減触媒を選択すると同時
に、前記一酸化炭素低減触媒の温度を該一酸化炭素低減
触媒の活性温度域に制御する必要がある。
【００１１】その手段として一般的には一酸化炭素低減
触媒層中の改質ガスを冷媒で熱交換する方法が行われて
いる。この冷媒は一酸化炭素低減装置の外部にあるラジ
エータで冷却されて循環している。この方法では、一酸
化炭素低減反応で発生した熱が冷媒を介して外部環境に
放出されるだけで、回収して再利用することはできな
い。熱効率を向上させるためには、この熱を回収するこ
とが必要である。
触媒層中の改質ガスを冷媒で熱交換する方法が行われて
いる。この冷媒は一酸化炭素低減装置の外部にあるラジ
エータで冷却されて循環している。この方法では、一酸
化炭素低減反応で発生した熱が冷媒を介して外部環境に
放出されるだけで、回収して再利用することはできな
い。熱効率を向上させるためには、この熱を回収するこ
とが必要である。
【００１２】従来技術として、特開平８−１００１８７
４号公報に改質用原料（水／メタノール）を一酸化炭素
低減装置の触媒担持体の冷却層に冷媒として通過させた
後、改質用原料として使用する手段が開示されている。
４号公報に改質用原料（水／メタノール）を一酸化炭素
低減装置の触媒担持体の冷却層に冷媒として通過させた
後、改質用原料として使用する手段が開示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術は、改質ガスを利用するシステムの負荷が変動したと
きに改質用原料流量が変わるため一酸化炭素低減装置の
温度バランスが崩れ一酸化炭素濃度を安定して維持する
ことが困難になる問題点がある。すなわち、従来技術で
は改質用原料を一酸化炭素低減装置の冷却に使用したの
ちに改質用原料として使用しているので、負荷が上昇す
ると改質用原料の流量が増加し、一酸化炭素低減装置が
急冷されて温度が下がり温度バランスが崩れる問題があ
る。
術は、改質ガスを利用するシステムの負荷が変動したと
きに改質用原料流量が変わるため一酸化炭素低減装置の
温度バランスが崩れ一酸化炭素濃度を安定して維持する
ことが困難になる問題点がある。すなわち、従来技術で
は改質用原料を一酸化炭素低減装置の冷却に使用したの
ちに改質用原料として使用しているので、負荷が上昇す
ると改質用原料の流量が増加し、一酸化炭素低減装置が
急冷されて温度が下がり温度バランスが崩れる問題があ
る。
【００１４】本発明は上記課題を解決したもので、負荷
変動時にも一酸化炭素低減特性が安定で、かつ熱効率が
向上できる改質装置および燃料電池システムを提供す
る。
変動時にも一酸化炭素低減特性が安定で、かつ熱効率が
向上できる改質装置および燃料電池システムを提供す
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記技術的課題を解決す
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する。）は、炭化水素系
燃料と水からなる改質用原料を蒸発させる蒸発部と該改
質用原料から水素を主成分とする改質ガスを生成する改
質部と該改質ガス中の一酸化炭素を低減する一酸化炭素
低減部を備えている改質装置において、炭化水素系燃
料、水、水・炭化水素系混合原料の少なくとも一つの貯
蔵手段と改質用原料圧送手段と前記一酸化炭素低減部を
冷却する冷却手段を備えている循環管路部および該循環
管路部から分岐して流量制御手段を介して前記蒸発部に
連結する管路が設けられている改質用原料供給手段が設
けられていることを特徴とする改質装置である。
るために、本発明の請求項１において講じた技術的手段
（以下、第１の技術的手段と称する。）は、炭化水素系
燃料と水からなる改質用原料を蒸発させる蒸発部と該改
質用原料から水素を主成分とする改質ガスを生成する改
質部と該改質ガス中の一酸化炭素を低減する一酸化炭素
低減部を備えている改質装置において、炭化水素系燃
料、水、水・炭化水素系混合原料の少なくとも一つの貯
蔵手段と改質用原料圧送手段と前記一酸化炭素低減部を
冷却する冷却手段を備えている循環管路部および該循環
管路部から分岐して流量制御手段を介して前記蒸発部に
連結する管路が設けられている改質用原料供給手段が設
けられていることを特徴とする改質装置である。
【００１６】上記第１の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００１７】即ち、一酸化炭素低減部の冷却に使用する
改質用原料の流量は改質用原料圧送手段で決められ、蒸
発部に供給する改質用原料の流量は流量制御手段で決め
られるので、負荷変動時にも一酸化炭素低減部の冷却に
使用する改質用原料の流量が安定しているため一酸化炭
素低減特性が安定である。また、一酸化炭素低減部の発
熱を改質用原料の予熱に使用できるので、熱効率が向上
できる。
改質用原料の流量は改質用原料圧送手段で決められ、蒸
発部に供給する改質用原料の流量は流量制御手段で決め
られるので、負荷変動時にも一酸化炭素低減部の冷却に
使用する改質用原料の流量が安定しているため一酸化炭
素低減特性が安定である。また、一酸化炭素低減部の発
熱を改質用原料の予熱に使用できるので、熱効率が向上
できる。
【００１８】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する。）は、前記冷却手段が、前記一酸化
炭素低減部に設けられている改質用原料通流管路である
ことを特徴とする請求項１記載の改質装置である。
の請求項２において講じた技術的手段（以下、第２の技
術的手段と称する。）は、前記冷却手段が、前記一酸化
炭素低減部に設けられている改質用原料通流管路である
ことを特徴とする請求項１記載の改質装置である。
【００１９】上記第２の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００２０】即ち、一酸化炭素低減部の熱で改質用原料
を直接予熱できるので、前記一酸化炭素低減部で発生す
る熱の熱回収効率を向上することができる。
を直接予熱できるので、前記一酸化炭素低減部で発生す
る熱の熱回収効率を向上することができる。
【００２１】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）は、前記冷却手段が、前記一酸化
炭素低減部を冷媒で冷却する冷媒循環管路部および該冷
媒循環管路部と前記改質用原料供給手段の循環管路部の
間に設けられている熱交換手段であることを特徴とする
請求項１記載の改質装置である。
の請求項３において講じた技術的手段（以下、第３の技
術的手段と称する。）は、前記冷却手段が、前記一酸化
炭素低減部を冷媒で冷却する冷媒循環管路部および該冷
媒循環管路部と前記改質用原料供給手段の循環管路部の
間に設けられている熱交換手段であることを特徴とする
請求項１記載の改質装置である。
【００２２】上記第３の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００２３】即ち、冷媒量を少なくすることにより冷媒
循環管路部の熱容量を小さくすることができるので、起
動時に一酸化炭素低減部の温度を速く上げることができ
起動性を向上することができる。
循環管路部の熱容量を小さくすることができるので、起
動時に一酸化炭素低減部の温度を速く上げることができ
起動性を向上することができる。
【００２４】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技
術的手段と称する。）は、複数の前記改質用原料供給手
段が設けられ、該改質用原料供給手段の少なくとも一つ
が前記一酸化炭素低減部に設けた改質用原料通流管路を
冷却手段として備える主改質用原料供給手段であり、他
の改質用原料供給手段が前記主改質用原料供給手段の循
環管路部および該循環管路部との間に熱交換手段が設け
らた循環管路部を冷却手段として備える副改質用原料供
給手段であることを特徴とする請求項１記載の改質装置
である。
の請求項４において講じた技術的手段（以下、第４の技
術的手段と称する。）は、複数の前記改質用原料供給手
段が設けられ、該改質用原料供給手段の少なくとも一つ
が前記一酸化炭素低減部に設けた改質用原料通流管路を
冷却手段として備える主改質用原料供給手段であり、他
の改質用原料供給手段が前記主改質用原料供給手段の循
環管路部および該循環管路部との間に熱交換手段が設け
らた循環管路部を冷却手段として備える副改質用原料供
給手段であることを特徴とする請求項１記載の改質装置
である。
【００２５】上記第４の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００２６】即ち、複数の改質用原料で一酸化炭素低減
部の熱を回収することができるので、更に熱効率を向上
することができる。
部の熱を回収することができるので、更に熱効率を向上
することができる。
【００２７】上記技術的課題を解決するために、本発明
の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技
術的手段と称する。）は、請求項１ないし４記載の改質
装置を備えている燃料電池システムである。
の請求項５において講じた技術的手段（以下、第５の技
術的手段と称する。）は、請求項１ないし４記載の改質
装置を備えている燃料電池システムである。
【００２８】上記第５の技術的手段による効果は、以下
のようである。
のようである。
【００２９】即ち、負荷変動時にも一酸化炭素低減特性
が安定で、かつ熱効率が向上できる改質装置を利用して
いるので、負荷変動時にも安定した発電ができ、高効率
の燃料電池システムができる。
が安定で、かつ熱効率が向上できる改質装置を利用して
いるので、負荷変動時にも安定した発電ができ、高効率
の燃料電池システムができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】本発明は従来技術の問題点を解決
するために、一酸化炭素低減部で発生した熱で、改質用
原料を予熱して回収し負荷変動に関わらず冷媒流量を制
御できる構成としたものである。これにより、負荷変動
時にも一酸化炭素低減特性を安定に維持することができ
る。
するために、一酸化炭素低減部で発生した熱で、改質用
原料を予熱して回収し負荷変動に関わらず冷媒流量を制
御できる構成としたものである。これにより、負荷変動
時にも一酸化炭素低減特性を安定に維持することができ
る。
【００３１】以下、本発明の実施例について、図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００３２】図１は本発明の第１実施例の改質装置シス
テム図である。本第１実施例では炭化水素系燃料として
メタノールを使用している。本改質装置システムは改質
装置１、メタノールタンク２、エアーコンプレッサ３、
冷媒循環管路部１００、水供給部２００から構成されて
いる。前記改質装置１は燃焼部１１、蒸発部１２、改質
部１３、一酸化炭素低減部１４から構成されている。
テム図である。本第１実施例では炭化水素系燃料として
メタノールを使用している。本改質装置システムは改質
装置１、メタノールタンク２、エアーコンプレッサ３、
冷媒循環管路部１００、水供給部２００から構成されて
いる。前記改質装置１は燃焼部１１、蒸発部１２、改質
部１３、一酸化炭素低減部１４から構成されている。
【００３３】前記メタノールタンク２は燃焼用原料であ
り改質用原料の一つであるメタノールを貯蔵する貯蔵手
段である。前記メタノールタンク２はポンプＰ１を介し
て前記燃焼部１１と連結し、ポンプＰ２を介して前記蒸
発部１２と連結している。前記エアーコンプレッサ３は
流量制御バルブＶ２を介して前記改質部１３と連結し、
流量制御バルブＶ３を介して前記一酸化炭素低減部１４
と連結している。
り改質用原料の一つであるメタノールを貯蔵する貯蔵手
段である。前記メタノールタンク２はポンプＰ１を介し
て前記燃焼部１１と連結し、ポンプＰ２を介して前記蒸
発部１２と連結している。前記エアーコンプレッサ３は
流量制御バルブＶ２を介して前記改質部１３と連結し、
流量制御バルブＶ３を介して前記一酸化炭素低減部１４
と連結している。
【００３４】前記一酸化炭素低減部１４は改質部１３で
生成された改質ガス中の一酸化炭素を触媒により低減す
る装置で、内部に触媒温度を制御するための冷媒通流管
路１５Ａが設けられている。前記一酸化炭素低減部１４
は、改質ガス中の水素と酸化剤ガス中の酸素により電気
化学反応で発電する燃料電池と連結している。
生成された改質ガス中の一酸化炭素を触媒により低減す
る装置で、内部に触媒温度を制御するための冷媒通流管
路１５Ａが設けられている。前記一酸化炭素低減部１４
は、改質ガス中の水素と酸化剤ガス中の酸素により電気
化学反応で発電する燃料電池と連結している。
【００３５】前記冷媒循環管路部１００は冷媒であるオ
イルを循環させて前記一酸化炭素低減部１４を冷却する
管路部である。前記冷媒循環管路部１００はリザーバタ
ンク７、ポンプＰ３、熱交換器５から構成されている。
前記リザーバタンク７は冷媒であるオイルを貯蔵する貯
蔵手段で、前記ポンプＰ３を介して前記一酸化炭素低減
部１４の冷媒通流管路１５Ａと連結している。
イルを循環させて前記一酸化炭素低減部１４を冷却する
管路部である。前記冷媒循環管路部１００はリザーバタ
ンク７、ポンプＰ３、熱交換器５から構成されている。
前記リザーバタンク７は冷媒であるオイルを貯蔵する貯
蔵手段で、前記ポンプＰ３を介して前記一酸化炭素低減
部１４の冷媒通流管路１５Ａと連結している。
【００３６】該冷媒通流管路１５Ａは冷媒管路２９を介
して前記熱交換器５と連結している。該熱交換器５は冷
媒管路２８を介して前記リザーバタンク７と連結してい
る。なお、本実施例では冷媒としてオイルを使用してい
るが、特に限定されず他の冷媒を使用しても効果は同じ
である。
して前記熱交換器５と連結している。該熱交換器５は冷
媒管路２８を介して前記リザーバタンク７と連結してい
る。なお、本実施例では冷媒としてオイルを使用してい
るが、特に限定されず他の冷媒を使用しても効果は同じ
である。
【００３７】前記水供給部２００は蒸発部１２に改質用
原料である水を供給する改質用原料供給手段である。前
記水供給部２００は水タンク４、ポンプＰ４、熱交換器
５、ラジエータ６、流量制御弁Ｖ１から構成されてい
る。前記水タンク４は改質用原料の一つである水を貯蔵
する貯蔵手段である。前記ポンプＰ４は改質用原料であ
る水を圧送する改質用原料圧送手段である。
原料である水を供給する改質用原料供給手段である。前
記水供給部２００は水タンク４、ポンプＰ４、熱交換器
５、ラジエータ６、流量制御弁Ｖ１から構成されてい
る。前記水タンク４は改質用原料の一つである水を貯蔵
する貯蔵手段である。前記ポンプＰ４は改質用原料であ
る水を圧送する改質用原料圧送手段である。
【００３８】前記水タンク４は改質用原料管路２１を介
してポンプＰ４と連結し、改質用原料管路２５を介して
前記ラジエータ６と連結している。前記ポンプＰ４は改
質用原料管路２２を介して前記熱交換器５と連結してい
る。該熱交換器５は改質用原料管路２３、２４を介して
前記ラジエータ６と連結している。前記水タンク４、ポ
ンプＰ４、ラジエータ６、改質用原料管路２１〜２５で
循環管路部２０１を構成している。
してポンプＰ４と連結し、改質用原料管路２５を介して
前記ラジエータ６と連結している。前記ポンプＰ４は改
質用原料管路２２を介して前記熱交換器５と連結してい
る。該熱交換器５は改質用原料管路２３、２４を介して
前記ラジエータ６と連結している。前記水タンク４、ポ
ンプＰ４、ラジエータ６、改質用原料管路２１〜２５で
循環管路部２０１を構成している。
【００３９】前記熱交換器５は前記冷媒循環管路部１０
０と前記循環管路部２０１の間に設けられた熱交換手段
である。前記冷媒循環管路部１００と前記熱交換器５に
より前記循環管路部２０１の冷却手段となっている。
０と前記循環管路部２０１の間に設けられた熱交換手段
である。前記冷媒循環管路部１００と前記熱交換器５に
より前記循環管路部２０１の冷却手段となっている。
【００４０】前記熱交換器５はまた、改質用原料管路２
３、２６を介して流量制御手段である流量制御バルブＶ
１と連結している。すなわち、前記改質用原料管路２３
は前記改質用原料管路２４と２６に分岐している。前記
流量制御バルブＶ１は改質用原料管路２７を介して前記
蒸発部１２と連結している。
３、２６を介して流量制御手段である流量制御バルブＶ
１と連結している。すなわち、前記改質用原料管路２３
は前記改質用原料管路２４と２６に分岐している。前記
流量制御バルブＶ１は改質用原料管路２７を介して前記
蒸発部１２と連結している。
【００４１】本改質装置システムが起動されると、メタ
ノールタンク２からポンプＰ１によりメタノールが燃焼
部１１に供給され燃焼される。また、メタノールタンク
２からポンプＰ２によりメタノールが蒸発部１２に供給
される。同時に水タンク４からポンプＰ４により熱交換
器５を介して流量制御バルブＶ１で流量制御された水が
前記蒸発部１２に供給される。
ノールタンク２からポンプＰ１によりメタノールが燃焼
部１１に供給され燃焼される。また、メタノールタンク
２からポンプＰ２によりメタノールが蒸発部１２に供給
される。同時に水タンク４からポンプＰ４により熱交換
器５を介して流量制御バルブＶ１で流量制御された水が
前記蒸発部１２に供給される。
【００４２】前記蒸発部１２に供給された水とメタノー
ルは、前記燃焼部１１の熱で蒸発されて改質部１３に供
給される。前記改質部１３に供給された水とメタノール
は、エアーコンプレッサ３により流量制御バルブＶ２を
介して供給された空気と混合されて改質触媒により水素
を主成分とする改質ガスに改質される。この改質ガスに
は一酸化炭素が０．３〜２％含まれている。この一酸化
炭素を低減するために改質ガスは前記エアーコンプレッ
サ３により流量制御バルブＶ３を介して供給された空気
と混合されて一酸化炭素低減部に送られる。
ルは、前記燃焼部１１の熱で蒸発されて改質部１３に供
給される。前記改質部１３に供給された水とメタノール
は、エアーコンプレッサ３により流量制御バルブＶ２を
介して供給された空気と混合されて改質触媒により水素
を主成分とする改質ガスに改質される。この改質ガスに
は一酸化炭素が０．３〜２％含まれている。この一酸化
炭素を低減するために改質ガスは前記エアーコンプレッ
サ３により流量制御バルブＶ３を介して供給された空気
と混合されて一酸化炭素低減部に送られる。
【００４３】一酸化炭素低減は、一酸化炭素低減触媒を
使用して一酸化炭素を選択的に酸化する方法で行われ
る。この一酸化炭素低減触媒の反応を効率的に行うため
には、一酸化炭素低減触媒の温度を１１０〜２００℃に
維持することが重要である。この温度は用いられている
一酸化炭素低減触媒によって決まる。
使用して一酸化炭素を選択的に酸化する方法で行われ
る。この一酸化炭素低減触媒の反応を効率的に行うため
には、一酸化炭素低減触媒の温度を１１０〜２００℃に
維持することが重要である。この温度は用いられている
一酸化炭素低減触媒によって決まる。
【００４４】前記一酸化炭素低減触媒の温度は起動前は
外気温であるが、一酸化炭素低減反応が発熱反応である
ので改質ガスが供給されると上昇する。前記冷媒循環管
路部１００中のオイル量を少なくして該冷媒循環管路部
１００の熱容量を小さくしておくと、前記一酸化炭素低
減触媒の温度を早く反応最適温度に上昇させることがで
きる。
外気温であるが、一酸化炭素低減反応が発熱反応である
ので改質ガスが供給されると上昇する。前記冷媒循環管
路部１００中のオイル量を少なくして該冷媒循環管路部
１００の熱容量を小さくしておくと、前記一酸化炭素低
減触媒の温度を早く反応最適温度に上昇させることがで
きる。
【００４５】リザーバタンク７に貯蔵されているオイル
はポンプＰ３により前記一酸化炭素低減部１４中の冷媒
通流管路１５Ａに供給され一酸化炭素低減触媒を冷却す
る。前記冷媒通流管路１５Ａから排出されたオイルは冷
媒管路２９、熱交換器５、冷媒管路２８を介して前記リ
ザーバタンク７に戻る。
はポンプＰ３により前記一酸化炭素低減部１４中の冷媒
通流管路１５Ａに供給され一酸化炭素低減触媒を冷却す
る。前記冷媒通流管路１５Ａから排出されたオイルは冷
媒管路２９、熱交換器５、冷媒管路２８を介して前記リ
ザーバタンク７に戻る。
【００４６】オイルは前記熱交換器５で水タンク４から
蒸発部１２に供給される水により冷却される。この水は
オイルの熱を受け取り予熱されて前記蒸発部１２に供給
される。このため、前記蒸発部１２で水とメタノールを
蒸発するエネルギーが節約できる。すなわち、燃焼部１
１の温度を低くでき該燃焼部１１に供給するメタノール
が節約できる。
蒸発部１２に供給される水により冷却される。この水は
オイルの熱を受け取り予熱されて前記蒸発部１２に供給
される。このため、前記蒸発部１２で水とメタノールを
蒸発するエネルギーが節約できる。すなわち、燃焼部１
１の温度を低くでき該燃焼部１１に供給するメタノール
が節約できる。
【００４７】前記蒸発部１２に供給される以上の水がポ
ンプＰ４により前記熱交換器５に供給されている。前記
蒸発部１２に供給される以上の水は、改質用原料管路２
３、２４を介してラジエータ６、改質用原料管路２５を
介して水タンク４に戻る。この水の温度が上昇しすぎた
場合はラジエータファン６Ａが起動されて強制的に冷却
される。
ンプＰ４により前記熱交換器５に供給されている。前記
蒸発部１２に供給される以上の水は、改質用原料管路２
３、２４を介してラジエータ６、改質用原料管路２５を
介して水タンク４に戻る。この水の温度が上昇しすぎた
場合はラジエータファン６Ａが起動されて強制的に冷却
される。
【００４８】ポンプＰ３が送り出すオイル流量を１０ｌ
／ｍｉｎ、ポンプＰ４が送り出す水流量を５ｌ／ｍｉｎ
一定にした。水タンク４内温度が５６℃以上になったら
前記ラジエータファン６Ａを起動し、５４℃以下になっ
たら前記ラジエータファン６Ａを停止する制御方法で運
転した。
／ｍｉｎ、ポンプＰ４が送り出す水流量を５ｌ／ｍｉｎ
一定にした。水タンク４内温度が５６℃以上になったら
前記ラジエータファン６Ａを起動し、５４℃以下になっ
たら前記ラジエータファン６Ａを停止する制御方法で運
転した。
【００４９】この制御方法により、リザーバタンク７内
のオイル温度は９０〜１００℃の範囲内に維持された。
前記の水流量５ｌ／ｍｉｎのうち、改質に必要な量だけ
が流量制御バルブＶ１により制御されて蒸発部１２に供
給される。熱交換器５により水が予熱されているので燃
焼部１１で燃焼するメタノール量を低減できる。この予
熱には、一酸化炭素低減部１４で発生する熱を使用する
ので、熱効率が向上する。
のオイル温度は９０〜１００℃の範囲内に維持された。
前記の水流量５ｌ／ｍｉｎのうち、改質に必要な量だけ
が流量制御バルブＶ１により制御されて蒸発部１２に供
給される。熱交換器５により水が予熱されているので燃
焼部１１で燃焼するメタノール量を低減できる。この予
熱には、一酸化炭素低減部１４で発生する熱を使用する
ので、熱効率が向上する。
【００５０】前記の制御方法により、定常時だけでなく
負荷変動時にも一定の流量で安定した温度のオイルで前
記一酸化炭素低減部１４が冷却されているので、該一酸
化炭素低減部１４の触媒温度は運転状態にかかわらず１
１０〜１９０℃に維持できた。これにより運転状態にか
かわらず一酸化炭素濃度１０ｐｐｍ以下の改質ガスを安
定して生成することができた。該改質ガスは燃料電池に
供給され、負荷変動しても燃料電池を安定して運転する
ことができた。
負荷変動時にも一定の流量で安定した温度のオイルで前
記一酸化炭素低減部１４が冷却されているので、該一酸
化炭素低減部１４の触媒温度は運転状態にかかわらず１
１０〜１９０℃に維持できた。これにより運転状態にか
かわらず一酸化炭素濃度１０ｐｐｍ以下の改質ガスを安
定して生成することができた。該改質ガスは燃料電池に
供給され、負荷変動しても燃料電池を安定して運転する
ことができた。
【００５１】なお、本第１実施例では、改質用原料供給
手段の改質用原料として水を使用しているが、炭化水素
系燃料でも、水と炭化水素系燃料を混合した水・炭化水
素系混合原料でもかまわない。
手段の改質用原料として水を使用しているが、炭化水素
系燃料でも、水と炭化水素系燃料を混合した水・炭化水
素系混合原料でもかまわない。
【００５２】図２は本発明の第２実施例の改質装置シス
テム図である。本第２実施例では炭化水素系燃料として
メタノールを使用している。本第２実施例では一酸化炭
素低減部の冷媒として改質用原料の水を使用し、この水
を改質用原料のメタノールで冷却する改質装置システム
である。改質装置本体などは第１実施例と同じであるの
で、同じ部分には同じ記号を使用し、説明は省略する。
テム図である。本第２実施例では炭化水素系燃料として
メタノールを使用している。本第２実施例では一酸化炭
素低減部の冷媒として改質用原料の水を使用し、この水
を改質用原料のメタノールで冷却する改質装置システム
である。改質装置本体などは第１実施例と同じであるの
で、同じ部分には同じ記号を使用し、説明は省略する。
【００５３】本改質装置システムは改質装置１、メタノ
ールタンク２、エアーコンプレッサ３、水供給部３０
０、メタノール供給部４００から構成されている。前記
メタノールタンク２はポンプＰ１を介して前記燃焼部１
１と連結している。
ールタンク２、エアーコンプレッサ３、水供給部３０
０、メタノール供給部４００から構成されている。前記
メタノールタンク２はポンプＰ１を介して前記燃焼部１
１と連結している。
【００５４】前記水供給部３００は主改質用原料供給手
段であり、水タンク７Ａ 、ポンプＰ５、熱交換器５
Ａ、流量制御弁Ｖ４から構成されている。前記水タンク
７Ａは改質用原料の一つである水を貯蔵する貯蔵手段で
ある。前記ポンプＰ５は改質用原料である水を圧送する
改質用原料圧送手段である。この水は改質用原料である
とともに、一酸化炭素低減部１４を温度制御する冷媒の
役割を果たしている。
段であり、水タンク７Ａ 、ポンプＰ５、熱交換器５
Ａ、流量制御弁Ｖ４から構成されている。前記水タンク
７Ａは改質用原料の一つである水を貯蔵する貯蔵手段で
ある。前記ポンプＰ５は改質用原料である水を圧送する
改質用原料圧送手段である。この水は改質用原料である
とともに、一酸化炭素低減部１４を温度制御する冷媒の
役割を果たしている。
【００５５】前記一酸化炭素低減部１４内部には触媒温
度を制御するための改質用原料通流管路１５Ｂが設けら
れている。前記水タンク７Ａは前記ポンプＰ５を介して
前記改質用原料通流管路１５Ｂと連結している。該改質
用原料通流管路１５Ｂは冷媒管路３４、３５を介して前
記熱交換器５Ａと連結している。該熱交換器５Ａは冷媒
管路３７を介して前記水タンク７Ａと連結している。前
記水タンク７Ａ 、ポンプＰ５、改質用原料通流管路１
５Ｂ 、熱交換器５Ａで循環管路部３０１を構成してい
る。
度を制御するための改質用原料通流管路１５Ｂが設けら
れている。前記水タンク７Ａは前記ポンプＰ５を介して
前記改質用原料通流管路１５Ｂと連結している。該改質
用原料通流管路１５Ｂは冷媒管路３４、３５を介して前
記熱交換器５Ａと連結している。該熱交換器５Ａは冷媒
管路３７を介して前記水タンク７Ａと連結している。前
記水タンク７Ａ 、ポンプＰ５、改質用原料通流管路１
５Ｂ 、熱交換器５Ａで循環管路部３０１を構成してい
る。
【００５６】前記改質用原料通流管路１５Ｂはまた、冷
媒管路３４、改質用原料管路３６を介して流量制御バル
ブＶ４と連結している。すなわち、前記冷媒管路３４は
前記冷媒管路３５と前記改質用原料管路３６に分岐して
いる。前記流量制御バルブＶ４は改質用原料管路３８を
介して前記蒸発部１２と連結している。前記改質用原料
通流管路１５Ｂは主改質用原料供給手段である水供給部
３００の循環管路部３０１の冷却手段となっている。
媒管路３４、改質用原料管路３６を介して流量制御バル
ブＶ４と連結している。すなわち、前記冷媒管路３４は
前記冷媒管路３５と前記改質用原料管路３６に分岐して
いる。前記流量制御バルブＶ４は改質用原料管路３８を
介して前記蒸発部１２と連結している。前記改質用原料
通流管路１５Ｂは主改質用原料供給手段である水供給部
３００の循環管路部３０１の冷却手段となっている。
【００５７】前記メタノール供給部４００は副改質用原
料供給手段であり、メタノールタンク４Ａ、ポンプＰ
４、熱交換器５Ａ、ラジエータ６、流量制御弁Ｖ１から
構成されている。前記メタノールタンク４Ａは改質用原
料の一つであるメタノールを貯蔵する貯蔵手段である。
前記ポンプＰ４は改質用原料であるメタノールを圧送す
る改質用原料圧送手段である。
料供給手段であり、メタノールタンク４Ａ、ポンプＰ
４、熱交換器５Ａ、ラジエータ６、流量制御弁Ｖ１から
構成されている。前記メタノールタンク４Ａは改質用原
料の一つであるメタノールを貯蔵する貯蔵手段である。
前記ポンプＰ４は改質用原料であるメタノールを圧送す
る改質用原料圧送手段である。
【００５８】前記メタノールタンク４Ａは改質用原料管
路２１を介してポンプＰ４と連結し、改質用原料管路２
５を介して前記ラジエータ６と連結している。前記ポン
プＰ４は改質用原料管路２２を介して前記熱交換器５Ａ
と連結している。該熱交換器５Ａは改質用原料管路２
３、２４を介して前記ラジエータ６と連結している。前
記メタノールタンク４Ａ、ポンプＰ４、熱交換器５Ａ、
ラジエータ６、改質用原料管路２１〜２５で循環管路部
４０１を構成している。
路２１を介してポンプＰ４と連結し、改質用原料管路２
５を介して前記ラジエータ６と連結している。前記ポン
プＰ４は改質用原料管路２２を介して前記熱交換器５Ａ
と連結している。該熱交換器５Ａは改質用原料管路２
３、２４を介して前記ラジエータ６と連結している。前
記メタノールタンク４Ａ、ポンプＰ４、熱交換器５Ａ、
ラジエータ６、改質用原料管路２１〜２５で循環管路部
４０１を構成している。
【００５９】前記熱交換器５Ａは前記循環管路部３０１
と前記循環管路部４０１の間に設けられた熱交換手段で
ある。前記循環管路部３０１と前記熱交換器５Ａにより
前記循環管路部４０１の冷却手段となっている。
と前記循環管路部４０１の間に設けられた熱交換手段で
ある。前記循環管路部３０１と前記熱交換器５Ａにより
前記循環管路部４０１の冷却手段となっている。
【００６０】前記熱交換器５Ａはまた、改質用原料管路
２３、２６を介して流量制御手段である流量制御バルブ
Ｖ１と連結している。すなわち、前記改質用原料管路２
３は前記改質用原料管路２４と２６に分岐している。前
記流量制御バルブＶ１は改質用原料管路２７を介して前
記蒸発部１２と連結している。
２３、２６を介して流量制御手段である流量制御バルブ
Ｖ１と連結している。すなわち、前記改質用原料管路２
３は前記改質用原料管路２４と２６に分岐している。前
記流量制御バルブＶ１は改質用原料管路２７を介して前
記蒸発部１２と連結している。
【００６１】本改質装置システムが起動されると、メタ
ノールタンク２からポンプＰ１によりメタノールが燃焼
部１１に供給され燃焼される。次に、メタノールタンク
４ＡからポンプＰ４により熱交換器５Ａを介して流量制
御バルブＶ１で流量制御されたメタノールが蒸発部１２
に供給される。同時に水タンク７ＡからポンプＰ５によ
り改質用原料通流管路１５Ｂを介して流量制御バルブＶ
４で流量制御された水が前記蒸発部１２に供給される。
ノールタンク２からポンプＰ１によりメタノールが燃焼
部１１に供給され燃焼される。次に、メタノールタンク
４ＡからポンプＰ４により熱交換器５Ａを介して流量制
御バルブＶ１で流量制御されたメタノールが蒸発部１２
に供給される。同時に水タンク７ＡからポンプＰ５によ
り改質用原料通流管路１５Ｂを介して流量制御バルブＶ
４で流量制御された水が前記蒸発部１２に供給される。
【００６２】前記蒸発部１２に供給された水とメタノー
ルは、第１実施例と同様に前記蒸発部１２で蒸発され前
記改質部１３で改質され一酸化炭素低減部１４に送られ
る。該一酸化炭素低減部１４の一酸化炭素低減反応は発
熱反応であり、一酸化炭素低減触媒を冷却することによ
り反応に適した温度に制御することが重要である。
ルは、第１実施例と同様に前記蒸発部１２で蒸発され前
記改質部１３で改質され一酸化炭素低減部１４に送られ
る。該一酸化炭素低減部１４の一酸化炭素低減反応は発
熱反応であり、一酸化炭素低減触媒を冷却することによ
り反応に適した温度に制御することが重要である。
【００６３】前記水タンク７Ａに貯蔵されている水はポ
ンプＰ５により前記一酸化炭素低減部１４中の改質用原
料通流管路１５Ｂに供給される。ここで水が予熱される
と同時に一酸化炭素低減触媒を冷却する。前記改質用原
料通流管路１５Ｂから排出された水は冷媒管路３４、改
質用原料管路３６を介して流量制御バルブＶ４で流量制
御され改質用原料管路３８を通って蒸発部１２に供給さ
れる。前記蒸発部１２に供給される以上の水は熱交換器
５Ａ、冷媒管路３７を介して前記水タンク７Ａに戻る。
ンプＰ５により前記一酸化炭素低減部１４中の改質用原
料通流管路１５Ｂに供給される。ここで水が予熱される
と同時に一酸化炭素低減触媒を冷却する。前記改質用原
料通流管路１５Ｂから排出された水は冷媒管路３４、改
質用原料管路３６を介して流量制御バルブＶ４で流量制
御され改質用原料管路３８を通って蒸発部１２に供給さ
れる。前記蒸発部１２に供給される以上の水は熱交換器
５Ａ、冷媒管路３７を介して前記水タンク７Ａに戻る。
【００６４】前記水タンク７Ａに戻る水は前記熱交換器
５Ａでメタノールタンク４Ａから蒸発部１２に供給され
るメタノールにより冷却される。このメタノールは水の
熱を受け取り予熱されて前記蒸発部１２に供給される。
このため、前記蒸発部１２で水とメタノールを蒸発する
エネルギーが節約できる。すなわち、燃焼部１１の温度
を低くでき該燃焼部１１に供給するメタノールが節約で
きる。
５Ａでメタノールタンク４Ａから蒸発部１２に供給され
るメタノールにより冷却される。このメタノールは水の
熱を受け取り予熱されて前記蒸発部１２に供給される。
このため、前記蒸発部１２で水とメタノールを蒸発する
エネルギーが節約できる。すなわち、燃焼部１１の温度
を低くでき該燃焼部１１に供給するメタノールが節約で
きる。
【００６５】前記蒸発部１２に供給される以上のメタノ
ールがポンプＰ４により前記熱交換器５Ａに供給されて
いる。この前記蒸発部１２に供給される以上のメタノー
ルは、改質用原料管路２３、２４を介してラジエータ
６、改質用原料管路２５を通ってメタノールタンク４Ａ
に戻る。このメタノールの温度が上昇しすぎた場合はラ
ジエータファン６Ａが起動されて強制的に冷却される。
ールがポンプＰ４により前記熱交換器５Ａに供給されて
いる。この前記蒸発部１２に供給される以上のメタノー
ルは、改質用原料管路２３、２４を介してラジエータ
６、改質用原料管路２５を通ってメタノールタンク４Ａ
に戻る。このメタノールの温度が上昇しすぎた場合はラ
ジエータファン６Ａが起動されて強制的に冷却される。
【００６６】ポンプＰ５が送り出す水流量を１０ｌ／ｍ
ｉｎ、ポンプＰ４が送り出すメタノール流量を５ｌ／ｍ
ｉｎ一定にした。メタノールタンク４Ａ内温度が４６℃
以上になったら前記ラジエータファン６Ａを起動し、４
４℃以下になったら前記ラジエータファン６Ａを停止す
る制御方法で運転した。
ｉｎ、ポンプＰ４が送り出すメタノール流量を５ｌ／ｍ
ｉｎ一定にした。メタノールタンク４Ａ内温度が４６℃
以上になったら前記ラジエータファン６Ａを起動し、４
４℃以下になったら前記ラジエータファン６Ａを停止す
る制御方法で運転した。
【００６７】この制御方法により、水タンク７Ａ内の水
温度は７０〜８０℃の範囲内に維持された。前記の水流
量１０ｌ／ｍｉｎのうち、改質に必要な量だけが流量制
御バルブＶ４により制御されて蒸発部１２に供給され
る。前記のメタノール流量５ｌ／ｍｉｎのうち、改質に
必要な量だけが流量制御バルブＶ１により制御されて蒸
発部１２に供給される。一酸化炭素低減部１４により水
が、熱交換器５Ａによりメタノールが予熱されているの
で燃焼部１１で燃焼するメタノール量を低減できる。こ
れらの予熱には、一酸化炭素低減部１４で発生する熱を
使用するので、熱効率が向上する。
温度は７０〜８０℃の範囲内に維持された。前記の水流
量１０ｌ／ｍｉｎのうち、改質に必要な量だけが流量制
御バルブＶ４により制御されて蒸発部１２に供給され
る。前記のメタノール流量５ｌ／ｍｉｎのうち、改質に
必要な量だけが流量制御バルブＶ１により制御されて蒸
発部１２に供給される。一酸化炭素低減部１４により水
が、熱交換器５Ａによりメタノールが予熱されているの
で燃焼部１１で燃焼するメタノール量を低減できる。こ
れらの予熱には、一酸化炭素低減部１４で発生する熱を
使用するので、熱効率が向上する。
【００６８】前記の制御方法により、定常時だけでなく
負荷変動時にも一定の流量で安定した温度の水で冷却さ
れているので、前記一酸化炭素低減部１４の触媒温度は
運転状態にかかわらず１１０〜１９０℃に維持できた。
これにより運転状態にかかわらず一酸化炭素濃度１０ｐ
ｐｍ以下の改質ガスを安定して生成することができた。
該改質ガスは燃料電池に供給され、負荷変動しても燃料
電池を安定して運転することができた。
負荷変動時にも一定の流量で安定した温度の水で冷却さ
れているので、前記一酸化炭素低減部１４の触媒温度は
運転状態にかかわらず１１０〜１９０℃に維持できた。
これにより運転状態にかかわらず一酸化炭素濃度１０ｐ
ｐｍ以下の改質ガスを安定して生成することができた。
該改質ガスは燃料電池に供給され、負荷変動しても燃料
電池を安定して運転することができた。
【００６９】なお、本第２実施例では、主改質用原料供
給手段の改質用原料として水を使用し、副改質用原料供
給手段の改質用原料として炭化水素系燃料のメタノール
を使用しているが、主改質用原料供給手段の改質用原料
として炭化水素系燃料を使用し、副改質用原料供給手段
の改質用原料として水を使用してもかまわない。
給手段の改質用原料として水を使用し、副改質用原料供
給手段の改質用原料として炭化水素系燃料のメタノール
を使用しているが、主改質用原料供給手段の改質用原料
として炭化水素系燃料を使用し、副改質用原料供給手段
の改質用原料として水を使用してもかまわない。
【００７０】図３は本発明の第３実施例の改質装置シス
テム図である。本第３実施例では炭化水素系燃料として
メタノールを使用している。本第３実施例では一酸化炭
素低減部の冷媒として改質用原料の水を使用する改質装
置システムである。改質装置本体などは第１実施例と同
じであるので、同じ部分には同じ記号を使用し、説明は
省略する。
テム図である。本第３実施例では炭化水素系燃料として
メタノールを使用している。本第３実施例では一酸化炭
素低減部の冷媒として改質用原料の水を使用する改質装
置システムである。改質装置本体などは第１実施例と同
じであるので、同じ部分には同じ記号を使用し、説明は
省略する。
【００７１】本改質装置システムは改質装置１、メタノ
ールタンク２、エアーコンプレッサ３、水供給部５００
から構成されている。
ールタンク２、エアーコンプレッサ３、水供給部５００
から構成されている。
【００７２】前記水供給部５００は改質用原料供給手段
であり、水タンク７Ｂ 、ポンプＰ６、ラジエータ３
０、流量制御弁Ｖ５から構成されている。前記水タンク
７Ｂは改質用原料の一つである水を貯蔵する貯蔵手段で
ある。前記ポンプＰ６は改質用原料である水を圧送する
改質用原料圧送手段である。この水は改質用原料である
とともに、一酸化炭素低減部１４を温度制御する冷媒の
役割を果たしている。
であり、水タンク７Ｂ 、ポンプＰ６、ラジエータ３
０、流量制御弁Ｖ５から構成されている。前記水タンク
７Ｂは改質用原料の一つである水を貯蔵する貯蔵手段で
ある。前記ポンプＰ６は改質用原料である水を圧送する
改質用原料圧送手段である。この水は改質用原料である
とともに、一酸化炭素低減部１４を温度制御する冷媒の
役割を果たしている。
【００７３】前記一酸化炭素低減部１４内部には触媒温
度を制御するための改質用原料通流管路１５Ｃが設けら
れている。前記水タンク７Ｂは前記ポンプＰ６を介して
前記改質用原料通流管路１５Ｃと連結している。該改質
用原料通流管路１５Ｃは冷媒管路３９、４０を介して前
記ラジエータ３０と連結している。該ラジエータ３０は
冷媒管路４２を介して前記水タンク７Ｂと連結してい
る。前記水タンク７Ｂ、ポンプＰ６、改質用原料通流管
路１５Ｃ 、ラジエータ３０で循環管路部５０１を構成
している。
度を制御するための改質用原料通流管路１５Ｃが設けら
れている。前記水タンク７Ｂは前記ポンプＰ６を介して
前記改質用原料通流管路１５Ｃと連結している。該改質
用原料通流管路１５Ｃは冷媒管路３９、４０を介して前
記ラジエータ３０と連結している。該ラジエータ３０は
冷媒管路４２を介して前記水タンク７Ｂと連結してい
る。前記水タンク７Ｂ、ポンプＰ６、改質用原料通流管
路１５Ｃ 、ラジエータ３０で循環管路部５０１を構成
している。
【００７４】前記改質用原料通流管路１５Ｃはまた、冷
媒管路３９、改質用原料管路４１を介して流量制御バル
ブＶ５と連結している。すなわち、前記冷媒管路３９は
前記冷媒管路４０と前記改質用原料管路４１に分岐して
いる。前記流量制御バルブＶ５は改質用原料管路４３を
介して蒸発部１２と連結している。前記改質用原料通流
管路１５Ｃは改質用原料供給手段である水供給部５００
の循環管路部５０１の冷却手段となっている。
媒管路３９、改質用原料管路４１を介して流量制御バル
ブＶ５と連結している。すなわち、前記冷媒管路３９は
前記冷媒管路４０と前記改質用原料管路４１に分岐して
いる。前記流量制御バルブＶ５は改質用原料管路４３を
介して蒸発部１２と連結している。前記改質用原料通流
管路１５Ｃは改質用原料供給手段である水供給部５００
の循環管路部５０１の冷却手段となっている。
【００７５】本改質装置システムが起動されると、メタ
ノールタンク２からポンプＰ１によりメタノールが燃焼
部１１に供給され燃焼される。また、メタノールタンク
２からポンプＰ２によりメタノールが蒸発部１２に供給
される。同時に水タンク７ＢからポンプＰ６により改質
用原料通流管路１５Ｃを介して流量制御バルブＶ５で流
量制御された水が前記蒸発部１２に供給される。
ノールタンク２からポンプＰ１によりメタノールが燃焼
部１１に供給され燃焼される。また、メタノールタンク
２からポンプＰ２によりメタノールが蒸発部１２に供給
される。同時に水タンク７ＢからポンプＰ６により改質
用原料通流管路１５Ｃを介して流量制御バルブＶ５で流
量制御された水が前記蒸発部１２に供給される。
【００７６】前記蒸発部１２に供給された水とメタノー
ルは、第１実施例と同様に前記蒸発部１２で蒸発され前
記改質部１３で改質され一酸化炭素低減部１４に送られ
る。該一酸化炭素低減部１４の一酸化炭素低減反応は発
熱反応であり、一酸化炭素低減触媒を冷却することによ
り反応に適した温度に制御することが重要である。
ルは、第１実施例と同様に前記蒸発部１２で蒸発され前
記改質部１３で改質され一酸化炭素低減部１４に送られ
る。該一酸化炭素低減部１４の一酸化炭素低減反応は発
熱反応であり、一酸化炭素低減触媒を冷却することによ
り反応に適した温度に制御することが重要である。
【００７７】前記水タンク７Ｂに貯蔵されている水はポ
ンプＰ６により前記一酸化炭素低減部１４中の改質用原
料通流管路１５Ｃに供給される。ここで水が予熱される
と同時に一酸化炭素低減触媒を冷却する。前記改質用原
料通流管路１５Ｃから排出された水は冷媒管路３９、改
質用原料管路４１を介して流量制御バルブＶ５で流量制
御され改質用原料管路４３を通って蒸発部１２に供給さ
れる。前記蒸発部１２に供給される以上の水はラジエー
タ３０、冷媒管路４２を介して前記水タンク７Ｂに戻
る。この水の温度が上昇しすぎた場合はラジエータファ
ン３０Ａが起動されて強制的に冷却される。
ンプＰ６により前記一酸化炭素低減部１４中の改質用原
料通流管路１５Ｃに供給される。ここで水が予熱される
と同時に一酸化炭素低減触媒を冷却する。前記改質用原
料通流管路１５Ｃから排出された水は冷媒管路３９、改
質用原料管路４１を介して流量制御バルブＶ５で流量制
御され改質用原料管路４３を通って蒸発部１２に供給さ
れる。前記蒸発部１２に供給される以上の水はラジエー
タ３０、冷媒管路４２を介して前記水タンク７Ｂに戻
る。この水の温度が上昇しすぎた場合はラジエータファ
ン３０Ａが起動されて強制的に冷却される。
【００７８】これにより、前記一酸化炭素低減部１４
は、定常時だけでなく負荷変動時にも一定の流量の安定
した温度の水で冷却されているので、前記一酸化炭素低
減部１４の触媒温度は運転状態にかかわらず触媒反応に
適した温度に維持でき、運転状態にかかわらず一酸化炭
素濃度１０ｐｐｍ以下の改質ガスを安定して生成するこ
とができる。該改質ガスは燃料電池に供給され、負荷変
動しても燃料電池を安定して運転することができる。
は、定常時だけでなく負荷変動時にも一定の流量の安定
した温度の水で冷却されているので、前記一酸化炭素低
減部１４の触媒温度は運転状態にかかわらず触媒反応に
適した温度に維持でき、運転状態にかかわらず一酸化炭
素濃度１０ｐｐｍ以下の改質ガスを安定して生成するこ
とができる。該改質ガスは燃料電池に供給され、負荷変
動しても燃料電池を安定して運転することができる。
【００７９】なお、本第３実施例では、改質用原料供給
手段の改質用原料として水を使用しているが、改質用原
料供給手段の改質用原料として炭化水素系燃料または水
・炭化水素系混合燃料を使用してもかまわない。
手段の改質用原料として水を使用しているが、改質用原
料供給手段の改質用原料として炭化水素系燃料または水
・炭化水素系混合燃料を使用してもかまわない。
【００８０】図４は本発明の第４実施例の改質装置シス
テム図である。本第４実施例では炭化水素系燃料として
メタノールを使用している。本第４実施例では一酸化炭
素低減部の冷媒として改質用原料の水とメタノールを使
用する改質装置システムである。改質装置本体などは第
１実施例と同じであるので、同じ部分には同じ記号を使
用し、説明は省略する。
テム図である。本第４実施例では炭化水素系燃料として
メタノールを使用している。本第４実施例では一酸化炭
素低減部の冷媒として改質用原料の水とメタノールを使
用する改質装置システムである。改質装置本体などは第
１実施例と同じであるので、同じ部分には同じ記号を使
用し、説明は省略する。
【００８１】本改質装置システムは改質装置１、メタノ
ールタンク２、エアーコンプレッサ３、メタノール供給
部６００、水供給部７００から構成されている。前記改
質装置１は燃焼部１１、蒸発部１２、改質部１３および
一酸化炭素低減部１６から構成されている。該一酸化炭
素低減部１６は二つの部分すなわち前半部１６Ａ、後半
部１６Ｂから構成されている。
ールタンク２、エアーコンプレッサ３、メタノール供給
部６００、水供給部７００から構成されている。前記改
質装置１は燃焼部１１、蒸発部１２、改質部１３および
一酸化炭素低減部１６から構成されている。該一酸化炭
素低減部１６は二つの部分すなわち前半部１６Ａ、後半
部１６Ｂから構成されている。
【００８２】前記メタノール供給部６００は改質用原料
供給手段であり、メタノールタンク７Ｃ 、ポンプＰ
７、ラジエータ３１、流量制御弁Ｖ６から構成されてい
る。前記メタノールタンク７Ｃは改質用原料の一つであ
るメタノールを貯蔵する貯蔵手段である。前記ポンプＰ
７は改質用原料であるメタノールを圧送する改質用原料
圧送手段である。このメタノールは改質用原料であると
ともに、一酸化炭素低減部後半部１６Ｂを温度制御する
冷媒の役割を果たしている。
供給手段であり、メタノールタンク７Ｃ 、ポンプＰ
７、ラジエータ３１、流量制御弁Ｖ６から構成されてい
る。前記メタノールタンク７Ｃは改質用原料の一つであ
るメタノールを貯蔵する貯蔵手段である。前記ポンプＰ
７は改質用原料であるメタノールを圧送する改質用原料
圧送手段である。このメタノールは改質用原料であると
ともに、一酸化炭素低減部後半部１６Ｂを温度制御する
冷媒の役割を果たしている。
【００８３】前記一酸化炭素低減部後半部１６Ｂ内部に
は触媒温度を制御するための改質用原料通流管路１５Ｅ
が設けられている。前記メタノールタンク７Ｃは前記ポ
ンプＰ７を介して前記改質用原料通流管路１５Ｅと連結
している。該改質用原料通流管路１５Ｅは冷媒管路４
４、４５を介して前記ラジエータ３１と連結している。
該ラジエータ３１は冷媒管路４７を介して前記メタノー
ルタンク７Ｃと連結している。前記メタノールタンク７
Ｃ 、ポンプＰ７、改質用原料通流管路１５Ｅ 、ラジエ
ータ３１で循環管路部６０１を構成している。
は触媒温度を制御するための改質用原料通流管路１５Ｅ
が設けられている。前記メタノールタンク７Ｃは前記ポ
ンプＰ７を介して前記改質用原料通流管路１５Ｅと連結
している。該改質用原料通流管路１５Ｅは冷媒管路４
４、４５を介して前記ラジエータ３１と連結している。
該ラジエータ３１は冷媒管路４７を介して前記メタノー
ルタンク７Ｃと連結している。前記メタノールタンク７
Ｃ 、ポンプＰ７、改質用原料通流管路１５Ｅ 、ラジエ
ータ３１で循環管路部６０１を構成している。
【００８４】前記改質用原料通流管路１５Ｅはまた、冷
媒管路４４、改質用原料管路４６を介して流量制御バル
ブＶ６と連結している。すなわち、前記冷媒管路４４は
前記冷媒管路４５と前記改質用原料管路４６に分岐して
いる。前記流量制御バルブＶ６は改質用原料管路５２を
介して蒸発部１２と連結している。前記改質用原料通流
管路１５Ｅは改質用原料供給手段であるメタノール供給
部６００の循環管路部６０１の冷却手段となっている。
媒管路４４、改質用原料管路４６を介して流量制御バル
ブＶ６と連結している。すなわち、前記冷媒管路４４は
前記冷媒管路４５と前記改質用原料管路４６に分岐して
いる。前記流量制御バルブＶ６は改質用原料管路５２を
介して蒸発部１２と連結している。前記改質用原料通流
管路１５Ｅは改質用原料供給手段であるメタノール供給
部６００の循環管路部６０１の冷却手段となっている。
【００８５】前記水供給部７００は改質用原料供給手段
であり、水タンク７Ｄ 、ポンプＰ８、ラジエータ３
２、流量制御弁Ｖ７から構成されている。前記水タンク
７Ｄは改質用原料の一つである水を貯蔵する貯蔵手段で
ある。前記ポンプＰ８は改質用原料である水を圧送する
改質用原料圧送手段である。この水は改質用原料である
とともに、一酸化炭素低減部前半部１６Ａを温度制御す
る冷媒の役割を果たしている。
であり、水タンク７Ｄ 、ポンプＰ８、ラジエータ３
２、流量制御弁Ｖ７から構成されている。前記水タンク
７Ｄは改質用原料の一つである水を貯蔵する貯蔵手段で
ある。前記ポンプＰ８は改質用原料である水を圧送する
改質用原料圧送手段である。この水は改質用原料である
とともに、一酸化炭素低減部前半部１６Ａを温度制御す
る冷媒の役割を果たしている。
【００８６】前記一酸化炭素低減部前半部１６Ａ内部に
は触媒温度を制御するための改質用原料通流管路１５Ｄ
が設けられている。前記水タンク７Ｄは前記ポンプＰ８
を介して前記改質用原料通流管路１５Ｄと連結してい
る。該改質用原料通流管路１５Ｄは冷媒管路４８、４９
を介して前記ラジエータ３２と連結している。該ラジエ
ータ３２は冷媒管路５１を介して前記水タンク７Ｄと連
結している。前記水タンク７Ｄ 、ポンプＰ８、改質用
原料通流管路１５Ｄ 、ラジエータ３２で循環管路部７
０１を構成している。
は触媒温度を制御するための改質用原料通流管路１５Ｄ
が設けられている。前記水タンク７Ｄは前記ポンプＰ８
を介して前記改質用原料通流管路１５Ｄと連結してい
る。該改質用原料通流管路１５Ｄは冷媒管路４８、４９
を介して前記ラジエータ３２と連結している。該ラジエ
ータ３２は冷媒管路５１を介して前記水タンク７Ｄと連
結している。前記水タンク７Ｄ 、ポンプＰ８、改質用
原料通流管路１５Ｄ 、ラジエータ３２で循環管路部７
０１を構成している。
【００８７】前記改質用原料通流管路１５Ｄはまた、冷
媒管路４８、改質用原料管路５０を介して流量制御バル
ブＶ７と連結している。すなわち、前記冷媒管路４８は
前記冷媒管路４９と前記改質用原料管路５０に分岐して
いる。前記流量制御バルブＶ７は改質用原料管路５３を
介して蒸発部１２と連結している。前記改質用原料通流
管路１５Ｄは改質用原料供給手段である水供給部７００
の循環管路部７０１の冷却手段となっている。
媒管路４８、改質用原料管路５０を介して流量制御バル
ブＶ７と連結している。すなわち、前記冷媒管路４８は
前記冷媒管路４９と前記改質用原料管路５０に分岐して
いる。前記流量制御バルブＶ７は改質用原料管路５３を
介して蒸発部１２と連結している。前記改質用原料通流
管路１５Ｄは改質用原料供給手段である水供給部７００
の循環管路部７０１の冷却手段となっている。
【００８８】本改質装置システムが起動されると、メタ
ノールタンク２からポンプＰ１によりメタノールが燃焼
部１１に供給され燃焼される。同時に水タンク７Ｄから
ポンプＰ８により改質用原料通流管路１５Ｄを介して流
量制御バルブＶ７で流量制御された水が前記蒸発部１２
に供給される。また、メタノールタンク７Ｃからポンプ
Ｐ７により改質用原料通流管路１５Ｅを介して流量制御
バルブＶ６で流量制御されたメタノールが前記蒸発部１
２に供給される。
ノールタンク２からポンプＰ１によりメタノールが燃焼
部１１に供給され燃焼される。同時に水タンク７Ｄから
ポンプＰ８により改質用原料通流管路１５Ｄを介して流
量制御バルブＶ７で流量制御された水が前記蒸発部１２
に供給される。また、メタノールタンク７Ｃからポンプ
Ｐ７により改質用原料通流管路１５Ｅを介して流量制御
バルブＶ６で流量制御されたメタノールが前記蒸発部１
２に供給される。
【００８９】前記蒸発部１２に供給された水とメタノー
ルは、第１実施例と同様に前記蒸発部１２で蒸発され前
記改質部１３で改質され一酸化炭素低減部１６に送られ
る。該一酸化炭素低減部１６の一酸化炭素低減反応は発
熱反応であり、一酸化炭素低減触媒を冷却することによ
り反応に適した温度に制御することが重要である。
ルは、第１実施例と同様に前記蒸発部１２で蒸発され前
記改質部１３で改質され一酸化炭素低減部１６に送られ
る。該一酸化炭素低減部１６の一酸化炭素低減反応は発
熱反応であり、一酸化炭素低減触媒を冷却することによ
り反応に適した温度に制御することが重要である。
【００９０】前記水タンク７Ｄに貯蔵されている水はポ
ンプＰ８により前記一酸化炭素低減部前半部１６Ａ中の
改質用原料通流管路１５Ｄに供給される。ここで水が予
熱されると同時に一酸化炭素低減触媒を冷却する。前記
改質用原料通流管路１５Ｄから排出された水は冷媒管路
４８、改質用原料管路５０を介して流量制御バルブＶ７
で流量制御され改質用原料管路５３を通って蒸発部１２
に供給される。前記蒸発部１２に供給される以上の水は
ラジエータ３２、冷媒管路５１を介して前記水タンク７
Ｄに戻る。この水の温度が上昇しすぎた場合はラジエー
タファン３２Ａが起動されて強制的に冷却される。
ンプＰ８により前記一酸化炭素低減部前半部１６Ａ中の
改質用原料通流管路１５Ｄに供給される。ここで水が予
熱されると同時に一酸化炭素低減触媒を冷却する。前記
改質用原料通流管路１５Ｄから排出された水は冷媒管路
４８、改質用原料管路５０を介して流量制御バルブＶ７
で流量制御され改質用原料管路５３を通って蒸発部１２
に供給される。前記蒸発部１２に供給される以上の水は
ラジエータ３２、冷媒管路５１を介して前記水タンク７
Ｄに戻る。この水の温度が上昇しすぎた場合はラジエー
タファン３２Ａが起動されて強制的に冷却される。
【００９１】前記メタノールタンク７Ｃに貯蔵されてい
るメタノールはポンプＰ７により前記一酸化炭素低減部
後半部１６Ｂ中の改質用原料通流管路１５Ｅに供給され
る。ここでメタノールが予熱されると同時に一酸化炭素
低減触媒を冷却する。前記改質用原料通流管路１５Ｅか
ら排出されたメタノールは冷媒管路４４、改質用原料管
路４６を介して流量制御バルブＶ６で流量制御され改質
用原料管路５２を通って蒸発部１２に供給される。前記
蒸発部１２に供給される以上のメタノールはラジエータ
３１、冷媒管路４７を介して前記メタノールタンク７Ｃ
に戻る。このメタノールの温度が上昇しすぎた場合はラ
ジエータファン３１Ａが起動されて強制的に冷却され
る。
るメタノールはポンプＰ７により前記一酸化炭素低減部
後半部１６Ｂ中の改質用原料通流管路１５Ｅに供給され
る。ここでメタノールが予熱されると同時に一酸化炭素
低減触媒を冷却する。前記改質用原料通流管路１５Ｅか
ら排出されたメタノールは冷媒管路４４、改質用原料管
路４６を介して流量制御バルブＶ６で流量制御され改質
用原料管路５２を通って蒸発部１２に供給される。前記
蒸発部１２に供給される以上のメタノールはラジエータ
３１、冷媒管路４７を介して前記メタノールタンク７Ｃ
に戻る。このメタノールの温度が上昇しすぎた場合はラ
ジエータファン３１Ａが起動されて強制的に冷却され
る。
【００９２】これにより、前記一酸化炭素低減部前半部
１６Ａおよび後半部１６Ｂは、定常時だけでなく負荷変
動時にも一定の流量の安定した温度の水およびメタノー
ルで冷却されているので、前記一酸化炭素低減部１６の
触媒温度は運転状態にかかわらず触媒反応に適した温度
に維持でき、運転状態にかかわらず一酸化炭素濃度１０
ｐｐｍ以下の改質ガスを安定して生成することができ
る。該改質ガスは燃料電池に供給され、負荷変動しても
燃料電池を安定して運転することができる。
１６Ａおよび後半部１６Ｂは、定常時だけでなく負荷変
動時にも一定の流量の安定した温度の水およびメタノー
ルで冷却されているので、前記一酸化炭素低減部１６の
触媒温度は運転状態にかかわらず触媒反応に適した温度
に維持でき、運転状態にかかわらず一酸化炭素濃度１０
ｐｐｍ以下の改質ガスを安定して生成することができ
る。該改質ガスは燃料電池に供給され、負荷変動しても
燃料電池を安定して運転することができる。
【００９３】なお、本第４実施例では、前記一酸化炭素
低減部前半部１６Ａを冷却する改質用原料として水を使
用し、後半部１６Ｂを冷却する改質用原料としてメタノ
ールを使用しているが、逆でもかまわない。
低減部前半部１６Ａを冷却する改質用原料として水を使
用し、後半部１６Ｂを冷却する改質用原料としてメタノ
ールを使用しているが、逆でもかまわない。
【００９４】本実施例では、一酸化炭素低減部１４、一
酸化炭素低減部前半部１６Ａ、後半部１６Ｂにはそれぞ
れ一つの冷媒通流管路または改質原料通流管路が設けら
れているが、複数の冷媒通流管路または改質原料通流管
路を設けてもかまわない。また、前記一酸化炭素低減部
１４、一酸化炭素低減部前半部１６Ａ、後半部１６Ｂが
複数の部分で構成され、それぞれに冷媒通流管路または
改質原料通流管路を設けてもかまわない。
酸化炭素低減部前半部１６Ａ、後半部１６Ｂにはそれぞ
れ一つの冷媒通流管路または改質原料通流管路が設けら
れているが、複数の冷媒通流管路または改質原料通流管
路を設けてもかまわない。また、前記一酸化炭素低減部
１４、一酸化炭素低減部前半部１６Ａ、後半部１６Ｂが
複数の部分で構成され、それぞれに冷媒通流管路または
改質原料通流管路を設けてもかまわない。
【００９５】
【発明の効果】以上のように、本発明は、炭化水素系燃
料と水からなる改質用原料を蒸発させる蒸発部と該改質
用原料から水素を主成分とする改質ガスを生成する改質
部と該改質ガス中の一酸化炭素を低減する一酸化炭素低
減部を備えている改質装置において、炭化水素系燃料、
水、水・炭化水素系混合原料の少なくとも一つの貯蔵手
段と改質用原料圧送手段と前記一酸化炭素低減部を冷却
する冷却手段を備えている循環管路部および該循環管路
部から分岐して流量制御手段を介して前記蒸発部に連結
する管路が設けられている改質用原料供給手段が設けら
れていることを特徴とする改質装置および該改質装置を
備えている燃料電池システムであるので、負荷変動時に
も一酸化炭素低減特性が安定で、かつ熱効率が向上でき
る改質装置および燃料電池システムができる。
料と水からなる改質用原料を蒸発させる蒸発部と該改質
用原料から水素を主成分とする改質ガスを生成する改質
部と該改質ガス中の一酸化炭素を低減する一酸化炭素低
減部を備えている改質装置において、炭化水素系燃料、
水、水・炭化水素系混合原料の少なくとも一つの貯蔵手
段と改質用原料圧送手段と前記一酸化炭素低減部を冷却
する冷却手段を備えている循環管路部および該循環管路
部から分岐して流量制御手段を介して前記蒸発部に連結
する管路が設けられている改質用原料供給手段が設けら
れていることを特徴とする改質装置および該改質装置を
備えている燃料電池システムであるので、負荷変動時に
も一酸化炭素低減特性が安定で、かつ熱効率が向上でき
る改質装置および燃料電池システムができる。
【図１】本発明の第１実施例の改質装置システム図
【図２】本発明の第２実施例の改質装置システム図
【図３】本発明の第３実施例の改質装置システム図
【図４】本発明の第４実施例の改質装置システム図
１…改質装置 ４、７Ａ 、７Ｂ、７Ｄ…水タンク（貯蔵手段） ４Ａ、７Ｃ…メタノールタンク（貯蔵手段） ５、５Ａ …熱交換器（熱交換手段） ６、３０〜３２…ラジエータ １１…燃焼部 １２…蒸発部 １３…改質部 １４、１６…一酸化炭素低減部 １５Ａ …冷媒通流管路 １５Ｂ〜１５Ｅ…改質用原料通流管路 １６Ａ…一酸化炭素低減部前半部 １６Ｂ…一酸化炭素低減部後半部 ２１〜２７、３６、３８、４１、４３、４６、５０、５
２、５３…改質用原料管路 ２８、２９、３４、３５、３７、３９、４０、４２、４
４、４５、４７、４８、４９、５１…冷媒管路 １００…冷媒循環管路部（冷却手段） ２００、３００、５００、７００…水供給部（改質用原
料供給手段） ２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１…循
環管路部 ４００、６００…メタノール供給部（改質用原料供給手
段） Ｐ４〜Ｐ８…ポンプ（改質用原料圧送手段） Ｖ１、Ｖ４〜Ｖ７…流量制御弁（流量制御手段）
２、５３…改質用原料管路 ２８、２９、３４、３５、３７、３９、４０、４２、４
４、４５、４７、４８、４９、５１…冷媒管路 １００…冷媒循環管路部（冷却手段） ２００、３００、５００、７００…水供給部（改質用原
料供給手段） ２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１…循
環管路部 ４００、６００…メタノール供給部（改質用原料供給手
段） Ｐ４〜Ｐ８…ポンプ（改質用原料圧送手段） Ｖ１、Ｖ４〜Ｖ７…流量制御弁（流量制御手段）
Claims (5)
- 【請求項１】 炭化水素系燃料と水からなる改質用原料
を蒸発させる蒸発部と該改質用原料から水素を主成分と
する改質ガスを生成する改質部と該改質ガス中の一酸化
炭素を低減する一酸化炭素低減部を備えている改質装置
において、炭化水素系燃料、水、水・炭化水素系混合原
料の少なくとも一つの貯蔵手段と改質用原料圧送手段と
前記一酸化炭素低減部を冷却する冷却手段を備えている
循環管路部および該循環管路部から分岐して流量制御手
段を介して前記蒸発部に連結する管路が設けられている
改質用原料供給手段が設けられていることを特徴とする
改質装置。 - 【請求項２】 前記冷却手段が、前記一酸化炭素低減部
に設けられている改質用原料通流管路であることを特徴
とする請求項１記載の改質装置。 - 【請求項３】 前記冷却手段が、前記一酸化炭素低減部
を冷媒で冷却する冷媒循環管路部および該冷媒循環管路
部と前記改質用原料供給手段の循環管路部の間に設けら
れている熱交換手段であることを特徴とする請求項１記
載の改質装置。 - 【請求項４】 複数の前記改質用原料供給手段が設けら
れ、該改質用原料供給手段の少なくとも一つが前記一酸
化炭素低減部に設けられている改質用原料通流管路を冷
却手段として備える主改質用原料供給手段であり、他の
改質用原料供給手段が前記主改質用原料供給手段の循環
管路部および該循環管路部との間に熱交換手段が設けら
れている循環管路部を冷却手段として備える副改質用原
料供給手段であることを特徴とする請求項１記載の改質
装置。 - 【請求項５】 請求項１ないし４記載の改質装置を備え
ている燃料電池システム。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10363252A JP2000185901A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 改質装置および燃料電池システム |
| DE19961482A DE19961482A1 (de) | 1998-12-21 | 1999-12-20 | Reformer, insbesondere für Brennstoffzellensysteme |
| US09/468,782 US6632409B1 (en) | 1998-12-21 | 1999-12-21 | Reformer for fuel cell system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10363252A JP2000185901A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 改質装置および燃料電池システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000185901A true JP2000185901A (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=18478877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10363252A Pending JP2000185901A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | 改質装置および燃料電池システム |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6632409B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000185901A (ja) |
| DE (1) | DE19961482A1 (ja) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2007513044A (ja) * | 2003-12-02 | 2007-05-24 | フィースマン ヴェルケ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンデイトゲゼルシャフト | 水素を発生させるための装置 |
| US7258704B2 (en) | 2003-04-24 | 2007-08-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen generator and fuel cell system having the same |
| KR101107072B1 (ko) * | 2004-09-08 | 2012-01-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 개질기 |
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|---|---|---|---|---|
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| US20050155754A1 (en) * | 2004-01-20 | 2005-07-21 | Jeroen Valensa | Reformate cooling system for use in a fuel processing subsystem |
| JP4296109B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2009-07-15 | 株式会社東芝 | 燃料電池装置 |
| JP5064387B2 (ja) * | 2006-06-15 | 2012-10-31 | パナソニック株式会社 | 水素生成装置及び燃料電池システム |
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|---|---|---|---|---|
| US4004947A (en) * | 1975-02-12 | 1977-01-25 | United Technologies Corporation | Pressurized fuel cell power plant |
| US3982962A (en) * | 1975-02-12 | 1976-09-28 | United Technologies Corporation | Pressurized fuel cell power plant with steam powered compressor |
| US3973993A (en) * | 1975-02-12 | 1976-08-10 | United Technologies Corporation | Pressurized fuel cell power plant with steam flow through the cells |
| JPS5823169A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-10 | Hitachi Ltd | 燃料電池発電装置およびその運転方法 |
| US4670359A (en) * | 1985-06-10 | 1987-06-02 | Engelhard Corporation | Fuel cell integrated with steam reformer |
| US4650727A (en) * | 1986-01-28 | 1987-03-17 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Fuel processor for fuel cell power system |
| JPH04325401A (ja) | 1991-04-24 | 1992-11-13 | Toyo Eng Corp | 水素ガス製造方法および水素ガス製造装置 |
| US5360679A (en) * | 1993-08-20 | 1994-11-01 | Ballard Power Systems Inc. | Hydrocarbon fueled solid polymer fuel cell electric power generation system |
| JPH08100184A (ja) | 1994-09-30 | 1996-04-16 | Aisin Aw Co Ltd | 一酸化炭素除去装置 |
| DE4438555C1 (de) | 1994-10-28 | 1996-03-07 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Brennstoffzellenanordnung mit Reformierungseinrichtung |
| DE19539648C2 (de) | 1995-10-25 | 1998-02-26 | Daimler Benz Ag | Reaktor zur selektiven CO-Oxidation in H¶2¶-reichem Gas |
| JPH11139802A (ja) | 1997-11-04 | 1999-05-25 | Aisin Seiki Co Ltd | 燃料電池用改質装置 |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP10363252A patent/JP2000185901A/ja active Pending
-
1999
- 1999-12-20 DE DE19961482A patent/DE19961482A1/de not_active Ceased
- 1999-12-21 US US09/468,782 patent/US6632409B1/en not_active Expired - Fee Related
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| US7258704B2 (en) | 2003-04-24 | 2007-08-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen generator and fuel cell system having the same |
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| KR101107072B1 (ko) * | 2004-09-08 | 2012-01-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 연료 전지 시스템 및 개질기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6632409B1 (en) | 2003-10-14 |
| DE19961482A1 (de) | 2000-08-10 |
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