JP2000302402A - 改質ガス製造装置 - Google Patents
改質ガス製造装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 装置が複雑になることなく、またランニング
コストを必要とすることなく、改質ガスから分離した水
を水タンクに回収することができる改質ガス製造装置を
提供する。 【解決手段】 源燃料と水蒸気から水素リッチな改質ガ
スを生成する改質器１。改質器１で生成された改質ガス
を冷却する熱交換器２。熱交換器２で冷却された改質ガ
ス中の水を分離する気液分離器３。改質器１に供給する
水を貯留すると共に気液分離器３で分離された水を回収
する水タンク４。これらを具備して形成される改質ガス
製造装置に関する。気液分離器３と水タンク４の間に気
液分離器３で分離された水を返送する水返送配管５を設
けると共に水返送配管５に絞り機構６を設ける。改質ガ
スから分離されて気液分離器３に収容される水の量と、
水返送配管５を通して気液分離器３から水タンク４に返
送される水の量とが、ほぼ等しくなるように絞り機構６
で調整することができる。
コストを必要とすることなく、改質ガスから分離した水
を水タンクに回収することができる改質ガス製造装置を
提供する。 【解決手段】 源燃料と水蒸気から水素リッチな改質ガ
スを生成する改質器１。改質器１で生成された改質ガス
を冷却する熱交換器２。熱交換器２で冷却された改質ガ
ス中の水を分離する気液分離器３。改質器１に供給する
水を貯留すると共に気液分離器３で分離された水を回収
する水タンク４。これらを具備して形成される改質ガス
製造装置に関する。気液分離器３と水タンク４の間に気
液分離器３で分離された水を返送する水返送配管５を設
けると共に水返送配管５に絞り機構６を設ける。改質ガ
スから分離されて気液分離器３に収容される水の量と、
水返送配管５を通して気液分離器３から水タンク４に返
送される水の量とが、ほぼ等しくなるように絞り機構６
で調整することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種の源燃料から
水素リッチな改質ガスを製造する改質ガス製造装置に関
するものであり、詳しくは改質器で生成された改質ガス
中の余分な水分を改質ガスから分離して回収する技術に
関するものである。
水素リッチな改質ガスを製造する改質ガス製造装置に関
するものであり、詳しくは改質器で生成された改質ガス
中の余分な水分を改質ガスから分離して回収する技術に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭化水素系燃料やアルコール系燃料な
ど、各種の源燃料から水素リッチな改質ガスを製造する
改質ガス製造装置は従来から種々のものが提供されてお
り、源燃料と水蒸気を改質触媒の作用で水蒸気改質反応
させることによって、改質ガスを生成させる改質器を具
備するものが一般的である。そしてこのように製造され
た改質ガスは各分野で種々利用されているが、燃料電池
の燃料として用いる場合が代表的である。
ど、各種の源燃料から水素リッチな改質ガスを製造する
改質ガス製造装置は従来から種々のものが提供されてお
り、源燃料と水蒸気を改質触媒の作用で水蒸気改質反応
させることによって、改質ガスを生成させる改質器を具
備するものが一般的である。そしてこのように製造され
た改質ガスは各分野で種々利用されているが、燃料電池
の燃料として用いる場合が代表的である。
【０００３】このように改質ガスを燃料電池の燃料とし
て用いる場合、改質ガス中に水分が余分に混在すると、
燃料電池の内部に水滴として導入され、発電時に各種の
弊害をもたらすことが知られている。このために、改質
ガス中の余分な水分を除去することは必須の事項であ
り、例えば図４に示すようにして改質ガス中の余分な水
分を除去して回収するようにしている。
て用いる場合、改質ガス中に水分が余分に混在すると、
燃料電池の内部に水滴として導入され、発電時に各種の
弊害をもたらすことが知られている。このために、改質
ガス中の余分な水分を除去することは必須の事項であ
り、例えば図４に示すようにして改質ガス中の余分な水
分を除去して回収するようにしている。
【０００４】すなわち、改質器１には水タンク４内の水
２１がポンプ１２で供給されるようにしてあり、改質器
１に別途供給される源燃料とこの水の蒸気とを水蒸気改
質反応させて、水素リッチな改質ガスが改質器１で生成
されるようになっている。このように改質器１で生成さ
れた改質ガスは改質ガス排出配管１７を通じて改質器１
から排出され、熱交換器２で冷却された後、気液分離器
３に導入される。改質ガスを熱交換器２で冷却すること
によって、過飽和の水分は凝縮して水となり、改質ガス
が気液分離器３内に導入されると、改質ガス中の凝縮し
た水２１は改質ガスから分離される。分離された水２１
は気液分離器３内に一旦収容されるようになっていると
共に、水分をこのように分離して除去した改質ガスは改
質ガス供給配管１３から燃料電池等へ供給される。また
気液分離器３の底部と水タンク４の上部の間には水返送
配管５が接続してあり、水返送配管５には排水ポンプ１
４が設けてある。さらに気液分離器３には水位センサ１
５が設けてあり、水位センサ１５の検知信号に基づいて
排水ポンプ１４の作動を制御する制御回路１６が水位セ
ンサ１５と排水ポンプ１４の間に電気的に接続してあ
る。
２１がポンプ１２で供給されるようにしてあり、改質器
１に別途供給される源燃料とこの水の蒸気とを水蒸気改
質反応させて、水素リッチな改質ガスが改質器１で生成
されるようになっている。このように改質器１で生成さ
れた改質ガスは改質ガス排出配管１７を通じて改質器１
から排出され、熱交換器２で冷却された後、気液分離器
３に導入される。改質ガスを熱交換器２で冷却すること
によって、過飽和の水分は凝縮して水となり、改質ガス
が気液分離器３内に導入されると、改質ガス中の凝縮し
た水２１は改質ガスから分離される。分離された水２１
は気液分離器３内に一旦収容されるようになっていると
共に、水分をこのように分離して除去した改質ガスは改
質ガス供給配管１３から燃料電池等へ供給される。また
気液分離器３の底部と水タンク４の上部の間には水返送
配管５が接続してあり、水返送配管５には排水ポンプ１
４が設けてある。さらに気液分離器３には水位センサ１
５が設けてあり、水位センサ１５の検知信号に基づいて
排水ポンプ１４の作動を制御する制御回路１６が水位セ
ンサ１５と排水ポンプ１４の間に電気的に接続してあ
る。
【０００５】そして、改質ガスから分離されて気液分離
器３内に収容された水２１の水位は水位センサ１５によ
って検出されており、水位センサ１５の上限検知部１５
ａで水位の上限が検知されると、制御回路１６からの指
令で排水ポンプ１４が作動し、気液分離器３内の水２１
は水返送配管５を通して水タンク４に返送され、水タン
ク４内にこの水２１が回収されるようになっている。ま
た水位センサ１５の下限検知部１５ｂで水位の下限が検
知されると、制御回路１６からの指令で排水ポンプ１４
の作動が停止し、気液分離器３内の水２１がこれ以上、
水タンク４に返送されないようになっている。
器３内に収容された水２１の水位は水位センサ１５によ
って検出されており、水位センサ１５の上限検知部１５
ａで水位の上限が検知されると、制御回路１６からの指
令で排水ポンプ１４が作動し、気液分離器３内の水２１
は水返送配管５を通して水タンク４に返送され、水タン
ク４内にこの水２１が回収されるようになっている。ま
た水位センサ１５の下限検知部１５ｂで水位の下限が検
知されると、制御回路１６からの指令で排水ポンプ１４
の作動が停止し、気液分離器３内の水２１がこれ以上、
水タンク４に返送されないようになっている。
【０００６】気液分離器３内の水が総て水タンク４に返
送されて無くなると、気液分離器３の底部において水返
送配管５の開口が露出し、気液分離器３に導入された改
質ガスが水返送配管５を通して水タンク４に送られるこ
とになり、改質ガスが水タンク４から大気中に放出され
て改質ガスの損失になると共に引火の危険が発生するお
それがある。このために、上記のように、気液分離器３
に水位センサ１５を設けて気液分離器３内の水位を検知
すると共に制御回路１６で排水ポンプ１４の作動を制御
し、気液分離器３内の水２１が総て水タンク４に返送さ
れて無くならないようにしているのである。
送されて無くなると、気液分離器３の底部において水返
送配管５の開口が露出し、気液分離器３に導入された改
質ガスが水返送配管５を通して水タンク４に送られるこ
とになり、改質ガスが水タンク４から大気中に放出され
て改質ガスの損失になると共に引火の危険が発生するお
それがある。このために、上記のように、気液分離器３
に水位センサ１５を設けて気液分離器３内の水位を検知
すると共に制御回路１６で排水ポンプ１４の作動を制御
し、気液分離器３内の水２１が総て水タンク４に返送さ
れて無くならないようにしているのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の図４の
装置では、気液分離器３から水タンク４への水２１の返
送を制御するために、水位センサ１４、制御回路１６、
排水ポンプ１４を設ける必要があり、またこれらに給電
するための電源や各種の補器類が必要であり、しかもこ
れらの点検が必要であって、装置が複雑になると共にラ
ンニングコストが高くなるという問題があった。
装置では、気液分離器３から水タンク４への水２１の返
送を制御するために、水位センサ１４、制御回路１６、
排水ポンプ１４を設ける必要があり、またこれらに給電
するための電源や各種の補器類が必要であり、しかもこ
れらの点検が必要であって、装置が複雑になると共にラ
ンニングコストが高くなるという問題があった。
【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、装置が複雑になることなく、またランニングコス
トを必要とすることなく、改質ガスから分離した水を水
タンクに回収することができる改質ガス製造装置を提供
することを目的とするものである。
あり、装置が複雑になることなく、またランニングコス
トを必要とすることなく、改質ガスから分離した水を水
タンクに回収することができる改質ガス製造装置を提供
することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る改質ガス製
造装置は、源燃料と水蒸気から水素リッチな改質ガスを
生成する改質器１と、改質器１で生成された改質ガスを
冷却する熱交換器２と、熱交換器２で冷却された改質ガ
ス中の水を分離する気液分離器３と、改質器１に供給す
る水を貯留すると共に気液分離器３で分離された水を回
収する水タンク４とを具備して形成され、気液分離器３
と水タンク４の間に気液分離器３で分離された水を返送
する水返送配管５を設けると共に水返送配管５に絞り機
構６を設けて成ることを特徴とするものである。
造装置は、源燃料と水蒸気から水素リッチな改質ガスを
生成する改質器１と、改質器１で生成された改質ガスを
冷却する熱交換器２と、熱交換器２で冷却された改質ガ
ス中の水を分離する気液分離器３と、改質器１に供給す
る水を貯留すると共に気液分離器３で分離された水を回
収する水タンク４とを具備して形成され、気液分離器３
と水タンク４の間に気液分離器３で分離された水を返送
する水返送配管５を設けると共に水返送配管５に絞り機
構６を設けて成ることを特徴とするものである。
【００１０】また請求項２の発明は、絞り機構６として
バルブ７を水返送配管５に設けて成ることを特徴とする
ものである。
バルブ７を水返送配管５に設けて成ることを特徴とする
ものである。
【００１１】また請求項３の発明は、絞り機構６として
細管８を水返送配管５に設けて成ることを特徴とするも
のである。
細管８を水返送配管５に設けて成ることを特徴とするも
のである。
【００１２】また請求項４の発明は、水タンク４に改質
ガス分離器９を設けて成ることを特徴とするものであ
る。
ガス分離器９を設けて成ることを特徴とするものであ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１４】図１は本発明の実施の形態の一例を示すも
のであり、改質器１にはポンプ１２を介して水タンク４
が接続してある。水タンク４には市水の水道配管１８が
接続してあり、水２１が供給されるようにしてある。こ
の水タンク４は大気に開放されており、水位より上の部
分は大気圧になっている。また改質器１には改質ガス排
出配管１７の一端が接続してあり、改質ガス排出配管１
７の途中には熱交換器２が接続してある。この改質ガス
排出配管１７の他端は気液分離器３の上部又は一部に接
続してある。気液分離器３は密閉容器として形成してあ
り、気液分離器３の上部に改質ガス供給配管１３が導出
して接続してある。改質ガス排出配管１７と改質ガス供
給配管１３はそれぞれ気液分離器３内の水位よりも上方
位置において気液分離器３に接続されるものである。
のであり、改質器１にはポンプ１２を介して水タンク４
が接続してある。水タンク４には市水の水道配管１８が
接続してあり、水２１が供給されるようにしてある。こ
の水タンク４は大気に開放されており、水位より上の部
分は大気圧になっている。また改質器１には改質ガス排
出配管１７の一端が接続してあり、改質ガス排出配管１
７の途中には熱交換器２が接続してある。この改質ガス
排出配管１７の他端は気液分離器３の上部又は一部に接
続してある。気液分離器３は密閉容器として形成してあ
り、気液分離器３の上部に改質ガス供給配管１３が導出
して接続してある。改質ガス排出配管１７と改質ガス供
給配管１３はそれぞれ気液分離器３内の水位よりも上方
位置において気液分離器３に接続されるものである。
【００１５】また、気液分離器３の底部と水タンク４の
上部の間には水返送配管５が接続してあり、この水返送
配管５には絞り機構６が設けてあって、水返送配管５内
の流路が部分的に狭くなるように絞ってある。図１の実
施の形態では、絞り機構６としてバルブ７を用いるよう
にしてある。精密な絞りを行なう場合には、ニードルバ
ルブなどを用いるようにするのが好ましい。
上部の間には水返送配管５が接続してあり、この水返送
配管５には絞り機構６が設けてあって、水返送配管５内
の流路が部分的に狭くなるように絞ってある。図１の実
施の形態では、絞り機構６としてバルブ７を用いるよう
にしてある。精密な絞りを行なう場合には、ニードルバ
ルブなどを用いるようにするのが好ましい。
【００１６】上記のように形成される改質ガス製造装置
にあって、水タンク４内は大気圧であるので、水タンク
４内の水はポンプ１２で加圧しながら改質器１に供給さ
れる。また改質器１には別途の経路で源燃料が供給され
ており、改質器１内に充填した改質触媒の作用でこの源
燃料と水タンク４から供給された水の水蒸気とを水蒸気
改質反応させ、水素リッチな改質ガスが改質器１で生成
される。改質器１で生成された改質ガスは改質ガス排出
配管１７から送り出され、熱交換器２を通過する際に熱
交換して冷却される。このように改質ガスが冷却される
と、改質ガス中に含まれる水分は凝縮される。そしてこ
の冷却された改質ガスが気液分離器３内の上部の空間に
導入されると、凝縮している水２１は改質ガスから分離
されて気液分離器３の下部に溜められる。また気液分離
器３内で水分がこのように分離して除去された改質ガス
は、改質ガス供給配管１３から燃料電池等へ供給される
ようになっている。
にあって、水タンク４内は大気圧であるので、水タンク
４内の水はポンプ１２で加圧しながら改質器１に供給さ
れる。また改質器１には別途の経路で源燃料が供給され
ており、改質器１内に充填した改質触媒の作用でこの源
燃料と水タンク４から供給された水の水蒸気とを水蒸気
改質反応させ、水素リッチな改質ガスが改質器１で生成
される。改質器１で生成された改質ガスは改質ガス排出
配管１７から送り出され、熱交換器２を通過する際に熱
交換して冷却される。このように改質ガスが冷却される
と、改質ガス中に含まれる水分は凝縮される。そしてこ
の冷却された改質ガスが気液分離器３内の上部の空間に
導入されると、凝縮している水２１は改質ガスから分離
されて気液分離器３の下部に溜められる。また気液分離
器３内で水分がこのように分離して除去された改質ガス
は、改質ガス供給配管１３から燃料電池等へ供給される
ようになっている。
【００１７】ここで、水蒸気改質反応は吸熱反応であっ
て、改質器１内は加熱されており、改質器１内で生成さ
れる改質ガスの圧力は大気圧よりも高い状態にある。従
ってこの改質ガスが導入される密閉された気液分離器３
内は大気圧より圧力が高い状態にある。一方、水タンク
４は大気に開放されているので水タンク４内の圧力は大
気圧である（このために、水タンク４内の水２１はポン
プ１２で加圧して改質器１に供給するようになってい
る）。このように、気液分離器３内の圧力は大気圧より
も高く、水タンク４内の圧力は大気圧であり、気液分離
器３と水タンク４の間には圧力差があり、この圧力差で
気液分離器３内に収容された水２１は水返送配管５を通
じて水タンク４に搬送されることになり、改質ガスから
分離されて気液分離器３に収容された水２１は自動的に
水タンク４に返送されるようになっている。このように
水タンク４に返送された水２１は再度改質器１に供給し
て水蒸気改質反応に使用される。
て、改質器１内は加熱されており、改質器１内で生成さ
れる改質ガスの圧力は大気圧よりも高い状態にある。従
ってこの改質ガスが導入される密閉された気液分離器３
内は大気圧より圧力が高い状態にある。一方、水タンク
４は大気に開放されているので水タンク４内の圧力は大
気圧である（このために、水タンク４内の水２１はポン
プ１２で加圧して改質器１に供給するようになってい
る）。このように、気液分離器３内の圧力は大気圧より
も高く、水タンク４内の圧力は大気圧であり、気液分離
器３と水タンク４の間には圧力差があり、この圧力差で
気液分離器３内に収容された水２１は水返送配管５を通
じて水タンク４に搬送されることになり、改質ガスから
分離されて気液分離器３に収容された水２１は自動的に
水タンク４に返送されるようになっている。このように
水タンク４に返送された水２１は再度改質器１に供給し
て水蒸気改質反応に使用される。
【００１８】しかし、単に気液分離器３と水タンク４を
水返送配管５で接続しているだけでは、気液分離器３と
水タンク４の間の圧力差で、改質ガスから分離されて気
液分離器３に収容される水２１の量よりも多くの量の水
２１が水返送配管５を通して気液分離器３から水タンク
４に返送されるおそれがある。このときには気液分離器
３内の水２１が総て水タンク４に返送されてしまって、
気液分離器３内の水２１がなくなり、気液分離器３の底
部に水返送配管５の開口が露出し、気液分離器３に導入
された改質ガスが水返送配管５を通して水タンク４に送
られることになる。そして水タンク４は大気に開放され
ているので、改質ガスが水タンク４から大気中に放出さ
れ、改質ガスの損失になると共に引火の危険が発生する
おそれがある。
水返送配管５で接続しているだけでは、気液分離器３と
水タンク４の間の圧力差で、改質ガスから分離されて気
液分離器３に収容される水２１の量よりも多くの量の水
２１が水返送配管５を通して気液分離器３から水タンク
４に返送されるおそれがある。このときには気液分離器
３内の水２１が総て水タンク４に返送されてしまって、
気液分離器３内の水２１がなくなり、気液分離器３の底
部に水返送配管５の開口が露出し、気液分離器３に導入
された改質ガスが水返送配管５を通して水タンク４に送
られることになる。そして水タンク４は大気に開放され
ているので、改質ガスが水タンク４から大気中に放出さ
れ、改質ガスの損失になると共に引火の危険が発生する
おそれがある。
【００１９】そこで本発明では、バルブ７などの絞り機
構６を水返送配管５に設けて、水返送配管５内の流路が
部分的に狭くなるようにしてあり、改質ガスから分離さ
れて気液分離器３に収容される水２１の量と、気液分離
器３と水タンク４の間の圧力差で水返送配管５を通して
気液分離器３から水タンク４に返送される水２１の量と
が、ほぼ等しくなるようにしてある。従って、気液分離
器３内の水２１の総てが水タンク４に返送されて、気液
分離器３内の水２１がなくなることを防ぐことができ、
気液分離器３の底部に水返送配管５の開口が露出して気
液分離器３に導入された改質ガスが水返送配管５を通し
て水タンク４に送られることを防止できるものであり、
改質ガスが水タンク４から大気中に放出されることを未
然に防止することができるものである。ここで、図１の
実施の形態のように、絞り機構６をバルブ７で形成すれ
ば、気液分離器３と水タンク４の間の圧力差で気液分離
器３から水タンク４に返送される水２１の量が、改質ガ
スから分離されて気液分離器３に収容される水２１の量
とほぼ等しくなるように、改質ガス製造装置の運転条件
に併せて任意に調整することが可能になるものである。
構６を水返送配管５に設けて、水返送配管５内の流路が
部分的に狭くなるようにしてあり、改質ガスから分離さ
れて気液分離器３に収容される水２１の量と、気液分離
器３と水タンク４の間の圧力差で水返送配管５を通して
気液分離器３から水タンク４に返送される水２１の量と
が、ほぼ等しくなるようにしてある。従って、気液分離
器３内の水２１の総てが水タンク４に返送されて、気液
分離器３内の水２１がなくなることを防ぐことができ、
気液分離器３の底部に水返送配管５の開口が露出して気
液分離器３に導入された改質ガスが水返送配管５を通し
て水タンク４に送られることを防止できるものであり、
改質ガスが水タンク４から大気中に放出されることを未
然に防止することができるものである。ここで、図１の
実施の形態のように、絞り機構６をバルブ７で形成すれ
ば、気液分離器３と水タンク４の間の圧力差で気液分離
器３から水タンク４に返送される水２１の量が、改質ガ
スから分離されて気液分離器３に収容される水２１の量
とほぼ等しくなるように、改質ガス製造装置の運転条件
に併せて任意に調整することが可能になるものである。
【００２０】図２の実施の形態では、絞り機構６として
細管８を用いるようにしてある。すなわち、水返送配管
５の一部に、水返送配管５の内径よりも内径が小さい細
管８を設けるようにしてある。その他の構成は図１のも
のと同じである。細管８としては、気液分離器３と水タ
ンク４の間の圧力差で水返送配管５を通して気液分離器
３から水タンク４に返送される水２１の量が、改質ガス
から分離されて気液分離器３に収容される水２１の量と
ほぼ等しくなるように、内径や長さが調整されたものを
用いるものである。図１の実施の形態のように絞り機構
６としてバルブ７を用いる場合には、バルブ７の開閉部
の漏れや、操作ミス等によってトラブルが発生する可能
性があるが、細管８は構造が極めて簡単で稼動部や操作
部もないので、このようなトラブルが発生するおそれは
ない。
細管８を用いるようにしてある。すなわち、水返送配管
５の一部に、水返送配管５の内径よりも内径が小さい細
管８を設けるようにしてある。その他の構成は図１のも
のと同じである。細管８としては、気液分離器３と水タ
ンク４の間の圧力差で水返送配管５を通して気液分離器
３から水タンク４に返送される水２１の量が、改質ガス
から分離されて気液分離器３に収容される水２１の量と
ほぼ等しくなるように、内径や長さが調整されたものを
用いるものである。図１の実施の形態のように絞り機構
６としてバルブ７を用いる場合には、バルブ７の開閉部
の漏れや、操作ミス等によってトラブルが発生する可能
性があるが、細管８は構造が極めて簡単で稼動部や操作
部もないので、このようなトラブルが発生するおそれは
ない。
【００２１】図３の実施の形態は、水タンク４に改質ガ
ス分離器９を設けるようにしたものである。すなわち、
図３（ｂ）に示すように、下端が開放され上端が閉塞さ
れた筒で改質ガス分離器９を形成し、この改質ガス分離
器９はその下部を水タンク４内の水２１中に没して水位
より下に配置すると共に、上部を水位より上に配置し
て、天井面から水タンク４内に差し込んで取り付けてあ
る。水返送配管５は改質ガス分離器９の水位より上の上
端部に接続してあり、また水返送配管５の水位より上の
上端部から回収ガス供給配管２０が導出してあって、回
収ガス供給配管２０は改質器１に接続してある。その他
の構成は図１のものと同じである。
ス分離器９を設けるようにしたものである。すなわち、
図３（ｂ）に示すように、下端が開放され上端が閉塞さ
れた筒で改質ガス分離器９を形成し、この改質ガス分離
器９はその下部を水タンク４内の水２１中に没して水位
より下に配置すると共に、上部を水位より上に配置し
て、天井面から水タンク４内に差し込んで取り付けてあ
る。水返送配管５は改質ガス分離器９の水位より上の上
端部に接続してあり、また水返送配管５の水位より上の
上端部から回収ガス供給配管２０が導出してあって、回
収ガス供給配管２０は改質器１に接続してある。その他
の構成は図１のものと同じである。
【００２２】図１や図２の場合のように、気液分離器３
から水２１を水タンク４に返送するにあたって、水２１
とともに改質ガスが僅かながら水タンク４に戻ることが
ある。水タンク４に戻る改質ガスは量的には極めて少量
ではあるが、水タンク４から大気中に放出されると、改
質ガスの損失になると共に引火の危険が発生するおそれ
がある。そこで、図３の実施の形態では水タンク４に改
質ガス分離器９を設けるようにしたものであり、水返送
配管５を通して水２１とともに改質ガスが返送されて
も、改質ガスは改質ガス分離器９の水位よりも上方の空
間内に留まって水２１と分離され、大気中には放出され
ない。そして改質ガス分離器９の上部空間内の改質ガス
は回収ガス供給配管２０を通じて改質器１に供給され、
再利用されるものである。このように、改質ガス分離器
９で分離された改質ガスは大気中に放出されずに再利用
されるので、改質ガスの損失になったり、引火の危険が
発生したりすることがなくなるものである。
から水２１を水タンク４に返送するにあたって、水２１
とともに改質ガスが僅かながら水タンク４に戻ることが
ある。水タンク４に戻る改質ガスは量的には極めて少量
ではあるが、水タンク４から大気中に放出されると、改
質ガスの損失になると共に引火の危険が発生するおそれ
がある。そこで、図３の実施の形態では水タンク４に改
質ガス分離器９を設けるようにしたものであり、水返送
配管５を通して水２１とともに改質ガスが返送されて
も、改質ガスは改質ガス分離器９の水位よりも上方の空
間内に留まって水２１と分離され、大気中には放出され
ない。そして改質ガス分離器９の上部空間内の改質ガス
は回収ガス供給配管２０を通じて改質器１に供給され、
再利用されるものである。このように、改質ガス分離器
９で分離された改質ガスは大気中に放出されずに再利用
されるので、改質ガスの損失になったり、引火の危険が
発生したりすることがなくなるものである。
【００２３】
【発明の効果】上記のように本発明は、源燃料と水蒸気
から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、改質器
で生成された改質ガスを冷却する熱交換器と、熱交換器
で冷却された改質ガス中の水を分離する気液分離器と、
改質器に供給する水を貯留すると共に気液分離器で分離
された水を回収する水タンクとを具備して形成される改
質ガス製造装置において、気液分離器と水タンクの間に
気液分離器で分離された水を返送する水返送配管を設け
ると共に水返送配管に絞り機構を設けるようにしたの
で、改質ガスから分離されて気液分離器に収容される水
の量と、水返送配管を通して気液分離器から水タンクに
返送される水の量とが、ほぼ等しくなるように絞り機構
で調整することができるものであり、電気系統で制御を
行なう場合のような装置が複雑になることなく、またラ
ンニングコストを必要とすることなく、改質ガスから分
離した水を水タンクに回収することができるものであ
る。
から水素リッチな改質ガスを生成する改質器と、改質器
で生成された改質ガスを冷却する熱交換器と、熱交換器
で冷却された改質ガス中の水を分離する気液分離器と、
改質器に供給する水を貯留すると共に気液分離器で分離
された水を回収する水タンクとを具備して形成される改
質ガス製造装置において、気液分離器と水タンクの間に
気液分離器で分離された水を返送する水返送配管を設け
ると共に水返送配管に絞り機構を設けるようにしたの
で、改質ガスから分離されて気液分離器に収容される水
の量と、水返送配管を通して気液分離器から水タンクに
返送される水の量とが、ほぼ等しくなるように絞り機構
で調整することができるものであり、電気系統で制御を
行なう場合のような装置が複雑になることなく、またラ
ンニングコストを必要とすることなく、改質ガスから分
離した水を水タンクに回収することができるものであ
る。
【００２４】また請求項２の発明は、絞り機構としてバ
ルブを水返送配管に設けるようにしたので、改質ガス製
造装置の運転条件に併せて水返送配管の流路の絞り量を
任意に調整することが可能になるものである。
ルブを水返送配管に設けるようにしたので、改質ガス製
造装置の運転条件に併せて水返送配管の流路の絞り量を
任意に調整することが可能になるものである。
【００２５】また請求項３の発明は、絞り機構として細
管を水返送配管に設けるようにしたので、細管は構造が
極めて簡単で稼動部や操作部がなく、漏れや操作ミスの
ようなトラブルが発生することがなくなるものである。
管を水返送配管に設けるようにしたので、細管は構造が
極めて簡単で稼動部や操作部がなく、漏れや操作ミスの
ようなトラブルが発生することがなくなるものである。
【００２６】また請求項４の発明は、水タンクに改質ガ
ス分離器を設けるようにしたので、水とともに改質ガス
が水タンクに返送されても、改質ガスを改質ガス分離器
で分離して、大気中に放出させずに再利用することがで
き、改質ガスの損失になったり、引火の危険が発生した
りすることがなくなるものである。
ス分離器を設けるようにしたので、水とともに改質ガス
が水タンクに返送されても、改質ガスを改質ガス分離器
で分離して、大気中に放出させずに再利用することがで
き、改質ガスの損失になったり、引火の危険が発生した
りすることがなくなるものである。
【図１】本発明の実施の形態の一例を示す概略断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明の実施の形態の他の一例を示す概略断面
図である。
図である。
【図３】本発明の実施の形態の他の一例を示すものであ
り、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は一部の拡大した概略
断面図である。
り、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は一部の拡大した概略
断面図である。
【図４】従来例の概略断面図である。
１ 改質器 ２ 熱交換器 ３ 気液分離器 ４ 水タンク ５ 水返送配管 ６ 絞り機構 ７ バルブ ８ 細管 ９ 改質ガス分離器
フロントページの続き (72)発明者 山鹿 範行 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Ｆターム(参考） 4D011 AA02 AC01 AC04 AD03 4D052 AA02 BA03 BB00 GA01 GA03 GB00 GB04 4G040 EA02 EA03 EA06 EB03 EB14 EB33 EB35 EB41 4H060 AA02 BB08 BB24 CC18 DD05 GG02
Claims (4)
- 【請求項１】 源燃料と水蒸気から水素リッチな改質ガ
スを生成する改質器と、改質器で生成された改質ガスを
冷却する熱交換器と、熱交換器で冷却された改質ガス中
の水を分離する気液分離器と、改質器に供給する水を貯
留すると共に気液分離器で分離された水を回収する水タ
ンクとを具備して形成され、気液分離器と水タンクの間
に気液分離器で分離された水を返送する水返送配管を設
けると共に水返送配管に絞り機構を設けて成ることを特
徴とする改質ガス製造装置。 - 【請求項２】 絞り機構としてバルブを水返送配管に設
けて成ることを特徴とする請求項１に記載の改質ガス製
造装置。 - 【請求項３】 絞り機構として細管を水返送配管に設け
て成ることを特徴とする請求項１に記載の改質ガス製造
装置。 - 【請求項４】 水タンクに改質ガス分離器を設けて成る
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の改
質ガス製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10558199A JP3728973B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 改質ガス製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10558199A JP3728973B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 改質ガス製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000302402A true JP2000302402A (ja) | 2000-10-31 |
| JP3728973B2 JP3728973B2 (ja) | 2005-12-21 |
Family
ID=14411479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10558199A Expired - Fee Related JP3728973B2 (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | 改質ガス製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3728973B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004005729A (ja) * | 2001-05-08 | 2004-01-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 分散発電システムとそれを利用可能なエネルギー管理システム |
| KR100741577B1 (ko) | 2005-11-22 | 2007-07-20 | 대구도시가스 주식회사 | 연료변환장치 |
| US20100047634A1 (en) * | 2008-01-09 | 2010-02-25 | Ultracell Corporation | Portable reformed fuel cell systems with water recovery |
| US8273488B2 (en) * | 2006-01-06 | 2012-09-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Plate-type heat exchanger and fuel cell system with the same |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP10558199A patent/JP3728973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004005729A (ja) * | 2001-05-08 | 2004-01-08 | Sanyo Electric Co Ltd | 分散発電システムとそれを利用可能なエネルギー管理システム |
| KR100741577B1 (ko) | 2005-11-22 | 2007-07-20 | 대구도시가스 주식회사 | 연료변환장치 |
| US8273488B2 (en) * | 2006-01-06 | 2012-09-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Plate-type heat exchanger and fuel cell system with the same |
| US20100047634A1 (en) * | 2008-01-09 | 2010-02-25 | Ultracell Corporation | Portable reformed fuel cell systems with water recovery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3728973B2 (ja) | 2005-12-21 |
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