JP2002020104A - 積層型改質器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 短時間で始動でき、しかも改質温度の高い場
合にも燃焼触媒が熱劣化しにくい積層型改質器を提供す
る。 【解決手段】 燃料混合気体を燃焼させる板状の加熱セ
ルユニット１０と、改質触媒を有して改質原料ガスを水
素を主成分とするガスに改質する少なくとも１枚の板状
の改質セルユニットとを交互に横方向に積層した積層型
改質器において、上記加熱セルユニット１０は触媒燃焼
と有炎燃焼の両方を行う部分触媒燃焼型バーナー１を内
蔵している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、メタノール、エタ
ノールなどのアルコール類や、ＤＭＥ（ジメチルエーテ
ル）などのエーテル類や、都市ガス、プロパン、ブタン
などの炭化水素系燃料を改質して水素を主成分とするガ
スに変換する改質器に関する。さらに詳しくは、改質触
媒を有する板状の改質セルユニットと部分触媒燃焼型バ
ーナーを内蔵した板状の加熱セルユニットとを組み合わ
せた積層型改質器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術１．従来の積層型改質器として
は、本願発明者らによって出願された特開平５−３１９
８０１号（特許第２６７２９２３号）公報に開示された
ものがあった。図１０は、上記特開平５−３１９８０１
号公報に記載されている従来技術１による積層型改質器
の構成を示す側面図である。図において、２０は板状の
改質セルユニット、２１は端板、２２は燃焼用空気供給
プラグ、２３は燃焼排ガス排出プラグ、２４はオフガス
供給プラグ、２５は燃焼用原燃料供給プラグ、２６は改
質原料ガス供給プラグ、２７は改質ガス排出プラグ、３
０は板状の触媒燃焼型加熱セルユニットである。

【０００３】改質セルユニット２０は、改質触媒からな
る改質セルと、この改質セルを表面の凹部内に有し、凹
部内で改質セルと改質原料ガスとを接触させる改質セル
用ガス分離板とで形成されていたり、改質触媒を有する
板状の改質セルと、改質セル側外面に改質原料ガスを流
す改質原料ガス用流路を有する改質セル用ガス分離板と
で形成されていたりする。また、加熱セルユニット３０
は、酸化触媒を有する板状の加熱セルを、加熱セル側外
面に一方は燃料ガス用流路を有し、他方は酸化ガス用流
路を有する一対の加熱セル用ガス分離板で挟みつけて形
成されている。

【０００４】従来技術１による積層型改質器において
は、板状の改質セルユニット２０と板状の加熱セルユニ
ット３０が交互に積層されており、燃料改質反応による
吸熱と加熱セルでの発熱がバランスして、全体としての
放熱が少なくなるので、改質効果が高まり、コンパクト
になる構成である。

【０００５】従来技術２．図１１は、例えば本願発明者
らによって出願された特願平１１−２３９３６０号明細
書に記載されているような従来技術２による積層型改質
器の触媒燃焼型加熱セルユニットの構成を示す正面図で
ある。図において、４は燃焼用空気供給孔、５は燃焼排
ガス排出孔、６はオフガス供給孔、７は燃焼用原燃料供
給孔、８は改質原料ガス供給孔、９は改質ガス排出孔、
１４は燃焼用空気分配マニホールド、１５は燃焼用燃料
分配マニホールド、１６は燃焼排ガス集合溝、１７は押
さえ棒用貫通孔、３１は触媒燃焼型加熱セル部である。
触媒燃焼型加熱セル部３１には、ペレット状もしくは板
状に成形された燃焼触媒が配置され、伝熱を良くするた
めにコルゲート状の金属製のフィンが挿入されることも
ある。１００は例えばステンレス鋼からなる枠体であ
り、上記のような各孔４〜９、１７や溝１６などが形成
されている。また、触媒燃焼型加熱セル部３１として燃
焼触媒を配置するための孔も形成されており、枠体１０
０の両面には例えばアルミニウムなどからなる伝熱平板
が配置され、触媒燃焼型加熱セル部３１が密閉されてい
る。

【０００６】上記のような従来の積層型改質器は何れ
も、改質温度が２５０℃程度のメタノールの改質を行う
場合に主に用いられており、コンパクト性に優れ、極め
て高い改質率が得られている。しかしながら、加熱セル
ユニット３０は触媒燃焼を利用したものであるので、触
媒温度が低い状態からの起動に時間がかかるという問題
点があった。また、改質温度が６００℃以上のメタン、
プロパン、ブタンなどの炭化水素系燃料の改質を行う場
合は、触媒燃焼部の温度制御が難しく、しばしば温度が
高くなりすぎて燃焼触媒が劣化し、長期間使用できない
という問題点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
積層型改質器は、加熱セルユニットが触媒燃焼を利用し
たものであるので、始動に時間がかかるという問題点が
あった。また、改質温度の高い炭化水素系燃料の改質を
行う場合は、触媒燃焼部の温度制御が難しく、高温で、
燃焼触媒が劣化するという問題があった。

【０００８】本発明は、上記のような従来のものの問題
点を解決するためになされたものであり、短時間で始動
でき、しかも改質温度の高い場合にも燃焼触媒が熱劣化
しにくい積層型改質器を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成に係
る積層型改質器は、燃料混合気体を燃焼させる板状の加
熱セルユニットと、改質触媒を有して改質原料ガスを水
素を主成分とするガスに改質する少なくとも１枚の板状
の改質セルユニットとを交互に横方向に積層した積層型
改質器において、上記加熱セルユニットは触媒燃焼と有
炎燃焼の両方を行う部分触媒燃焼型バーナーを内蔵して
いるものである。

【００１０】本発明の第２の構成に係る積層型改質器
は、上記第１の構成に加えて、部分触媒燃焼型バーナー
は、横に細長く厚さが縦の長さより薄い帯形状に構成さ
れ、縦方向に沿って仕切られた燃焼触媒を有する部屋と
有しない部屋および上記各部屋の上部に設けられた開口
とを備えたものであり、加熱セルユニットは、上記各部
屋に縦方向の下から上に燃料混合気体を供給する手段
と、上記部分触媒燃焼型バーナーの横方向の両側壁の外
面に沿って縦方向の下から上に空気を流通する手段とを
備えているものである。

【００１１】本発明の第３の構成に係る積層型改質器
は、上記第１または第２の構成に加えて、部分触媒燃焼
型バーナーの燃焼排ガスが供給される燃焼排ガス用触媒
燃焼部を有し、液体原料または水を加熱して蒸発させる
蒸発部を備えたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１および２は、
本発明の実施の形態１による積層型改質器の要部の構成
を示し、具体的には部分触媒燃焼型バーナーが内蔵され
た加熱セルユニットの正面図および断面側面図である。
図において、１は部分燃焼触媒型バーナーであり、横に
細長く厚さが縦の長さより薄い帯形状に構成されてお
り、後で図と共に詳細に説明するが、縦方向に沿って仕
切られた燃焼触媒を有する部屋と有しない部屋を備え、
各部屋の上部には開口が設けられている（すなわち本実
施の形態では天面が開口している）。２は部分触媒燃焼
型バーナー１の開口部に形成された火炎である。３は燃
焼空間であり、枠体１００と伝熱平板２００とで囲まれ
ている。４は燃焼用空気供給孔、５は燃焼排ガス排出
口、６はオフガス供給孔、７は燃焼用原燃料供給孔、８
は改質原料ガス供給孔、９は改質ガス排出孔であり、こ
れらの各孔は枠体１００に貫通して形成されている。１
０は部分触媒燃焼型バーナーを内蔵した加熱セルユニッ
ト（部分触媒燃焼型バーナー式加熱セルユニット）、１
１は点火プラグ、１２はイオン電流検出プラグ、１３は
燃焼用空気供給分配溝、１４は燃焼用空気分配マニホー
ルド、１５は燃焼用燃料分配マニホールド、１６は燃焼
排ガス集合溝、１７は押さえ棒用貫通孔である。１８は
部分触媒燃焼型バーナー１の横方向（長手方向）の両側
壁の外面に沿った空気流通空間であり、部分触媒燃焼型
バーナー１と伝熱平板２００との間の空間である。１９
は空気流通空間１８に空気を供給するためのマニホール
ドである。枠体１００は例えばステンレス鋼で形成さ
れ、伝熱平板２００は例えば熱伝導性に優れたアルミニ
ウムやアルミニウム合金で形成されており、枠体１００
と伝熱平板２００とは例えば、接着剤やはんだやろう付
けや溶接などによって気密に接合されている。

【００１３】図３は、本実施の形態１による積層型改質
器の側面図である。図において、２０は板状の改質セル
ユニット、２１は端板である。本実施の形態では、１枚
の板状の加熱セルユニット１０と３枚の板状の改質セル
ユニット２０を交互に横方向（水平方向）に積層し、更
に両端を端板２１で挟んで積層体を構成し、押さえ棒用
貫通孔１７に押さえ棒を通して例えばナットによって固
定している。２２は燃焼用空気供給プラグであり、図１
の燃焼用空気供給孔４に連通している。２３は燃焼排ガ
ス排出プラグであり、図１の燃焼排ガス排出口５に連通
している。２４はオフガス供給プラグであり、図１のオ
フガス供給孔６に連通している。２５は燃焼用原燃料供
給プラグであり、図１の燃焼用原燃料供給孔７に連通し
ている。２６は改質原料ガス供給プラグであり、図１の
改質原料ガス供給孔８に連通している。２７は改質ガス
排出プラグであり、図１の改質ガス排出孔９に連通して
いる。

【００１４】板状の改質セルユニット２０は例えば図１
と同様に各孔４〜９や押さえ棒用貫通孔１７を有する枠
体１００の中央部に設けられた空間に改質触媒を充填し
て改質空間とし、改質原料ガス供給孔８から供給される
改質原料ガスを上記改質空間へ分配する改質原料ガス分
配マニホールドと、上記改質空間で改質原料ガスを改質
して得られた改質ガスを集めて改質ガス排出口に導く改
質ガス集合溝とを備えている。また、枠体１００の両面
には伝熱平板２００が配置されて改質空間を機密に保持
しているが、伝熱平板２００は隣接する改質セルユニッ
ト２０や加熱セルユニット１０のそれぞれの枠体１００
の間に１枚あればよい。なお、メタノール、エタノール
などのアルコール類や、ＤＭＥなどのエーテル類などの
液体原料を改質する場合には、これらの液体原料を気化
させて水蒸気を混合したものを改質原料ガスとし、都市
ガス、プロパン、ブタンなどの気体状の炭化水素系燃料
を改質する場合にはそのままを改質原料ガスとする。

【００１５】次に、動作について説明する。始動時には
燃焼用原燃料供給孔７から燃料が、そして燃焼用空気供
給孔４からは燃焼用の空気が供給され、燃焼用燃料分配
マニホールド１５で混合されて燃料混合気体となって部
分触媒燃焼型バーナー１の各部屋を下から上にを通過す
る。この燃料混合気体に対して、点火プラグ１１で着火
され、イオン電流検出プラグ１２によって、火炎２が形
成されていることが確認される。

【００１６】火炎２によって加熱セルユニット１０が速
やかに加熱され、隣接する改質セルユニット２０も短時
間の内に昇温されて改質可能な温度に達する。次に改質
原料ガスが改質セルユニット２０に供給され、改質が開
始されて、燃料電池で改質ガスが消費された後、消費し
きれなかった希薄な水素ガス（オフガス）が積層型改質
器のオフガス供給孔６から燃焼用燃料分配マニホールド
１５に供給されるようになる。

【００１７】この時点で、燃焼用原燃料供給孔７からの
燃料の供給は停止され、部分触媒燃焼型バーナー内蔵加
熱セルユニット１０は、オフガスの燃焼のみで燃焼する
ようになる。火炎２の熱の一部は部分触媒燃焼型バーナ
ー１に伝えられ、部分触媒燃焼型バーナー１では、燃焼
触媒の働きによって、部分的な触媒燃焼が開始される。

【００１８】図４は、本発明の実施の形態１による積層
型改質器を説明する図であり、具体的には、（ａ）は積
層型改質器を部分触媒燃焼型バーナーを横断する位置で
切断した断面平面図、（ｂ）は部分触媒燃焼型バーナー
の構成を示す斜視図である。なお、図４（ａ）では枠体
１００に設けられたオフガス供給口６と燃焼用原燃料供
給口７は省略している。図において、３１は波板であ
り、表裏の一方の面に燃焼触媒を担持している。３２は
平板、３３は燃焼触媒が担持された波板３１の面と平板
３２に囲まれた燃焼触媒を有する部屋であり、図４では
分かりやすいようにハッチングを施して示している。３
４は燃焼触媒が担持されていない波板３１の面と平板３
２に囲まれた燃焼触媒を有しない部屋である。本実施の
形態では部分触媒燃焼型バーナー１は、平板３２と、表
裏の一方の面に燃焼触媒を担持した波板３１とを交互に
重ねて構成されており、燃焼触媒が担持された波板３１
の面と平板３２に囲まれた燃焼触媒を有する部屋３３に
隣接して、燃焼触媒が担持されていない波板３１の面と
平板３２に囲まれた燃焼触媒を有しない部屋３４が配置
されている。

【００１９】図４に示した、横に細長い帯形状の部分触
媒燃焼型バーナー１では、波板３１および平板３２で囲
われた部屋のうち、燃焼触媒を有する部屋３３では燃料
混合気体が触媒燃焼をして発熱する。一方、燃焼触媒を
有しない部屋３４では、触媒燃焼は行われずに、燃料混
合気体が通過するのみである。本実施の形態では、燃焼
触媒を有する部屋３３に隣接して燃焼触媒を有しない部
屋３４が配置されているので、燃焼触媒を有しない部屋
３４を通過する燃料混合気体は、触媒燃焼で発熱してい
る燃焼触媒を有する部屋３３から波板３１を介して熱を
受け取ることになる。従って、燃焼触媒を有する部屋３
３での触媒燃焼は冷却され、高温になって燃焼触媒が粒
径増大するなどの劣化を防止することができる。

【００２０】各部屋３３，３４を通過したガスは開口し
た天面から放出される。燃焼触媒を有しない部屋３４を
通過して加熱された燃料混合気体は、部分触媒燃焼型バ
ーナー１を出た直後に着火して有炎燃焼し、開口が横に
細長く並んでいるため、火炎２も横に細長く形成され
る。一方、燃焼触媒を有する部屋３３を通過して天面の
開口から放出された燃焼排ガスには、窒素および二酸化
炭素が多く含まれるために、この燃焼触媒を有する部屋
３３からの燃焼排ガスによって火炎２が冷却される。ま
た、燃焼空気の入口マニホールド２５からの空気は，部
分触媒燃焼型バーナー１の両側面の空気流通空間１８に
も供給され、部分触媒燃焼型バーナー１の横方向の両側
壁の外面に沿って縦方向の下から上に流通しており、火
炎２はこの空気によっても冷却される。このように、火
炎２は燃焼触媒を有する部屋３３からの燃焼排ガスと空
気流通空間１８に供給された空気の両方によって冷却さ
れ、１２００℃以下での有炎燃焼が可能となる。ＮＯ_x
は１４００℃以上で急激に発生することが知られてお
り、本実施の形態による部分触媒燃焼型バーナー１にお
いては、その横に細長い火炎２の全域にわたってＮＯ_x
を低減することができる。

【００２１】また、火炎２は上述の空気流通空間１８に
供給される空気によって横に細長い火炎２の両側からむ
らなく効率的に酸素の供給を受けるので、短炎化され、
燃焼空間を小さくすることができる。

【００２２】またさらに、上述の空気流通空間１８に供
給され、横に細長く厚さの薄い部分触媒燃焼型バーナー
１の横方向の両側壁の外面に沿って縦方向の下から上に
流通する空気によっても触媒燃焼による発熱を効率的に
冷却することができ、触媒燃焼温度が上昇するのを防止
し、触媒の劣化を防ぐ効果が得られる。

【００２３】なお、波板３１を用いて燃焼触媒を有する
部屋３３に隣接して燃焼触媒を有しない部屋３４を配置
する方法としては、波板状に加工した耐熱性の金属の一
方の面に燃焼触媒を塗布した後に平板と重ね合わせる単
純な方法や、波板３１と平板３２とを重ね合わせ、溶接
などにより固着した後に、図４に示すように中央部の触
媒を有しない部屋３４となる部分の開口を塞いで、燃焼
触媒を含むペーストを流し込み空気でブローして余分の
ペーストを取り除いた後、熱処理する方法などがある。
後者の場合には、波板３１と平板３２の両方に燃焼触媒
を塗布することができ、燃焼触媒を有する部屋を燃焼触
媒が担持された波板の面と燃焼触媒が担持された平板の
面とで囲まれた部屋とすることができるので、触媒燃焼
をより効率的に行うことが可能となる。燃焼触媒として
は、自動車用の排ガス触媒として用いられているよう
な、アルミナに白金やパラジウムなどの貴金属微粒子を
担持した触媒を用いることができる。ができる。

【００２４】図１〜図４で示した積層型改質器を用いて
１ｋＷ級のメタン改質器を構成し、メタンの改質を行っ
た所、従来３０分かかっていた始動が３分以内に短縮で
きた。また、途中で改質量を増大させても、オフガス供
給孔６からのオフガスの供給に加えて燃焼用原燃料供給
孔７から原燃料を追加供給することで、改質セルの温度
が低下することなく、安定に改質を継続することができ
た。

【００２５】なお、部分触媒燃焼型バーナー１として
は、図４で示した波板と平板を組み合わせたもの以外
に、図５に断面平面図で示すようなものを用いることも
できる。図５では、自動車用の排ガス触媒（コンバータ
ー）に用いられているようなコージェライト製のセラミ
ックスハニカム（例えば５ｍｍ角の四角筒状ハニカム）
を用いており、これを厚さが１ｃｍとなるように２段分
切断し、図５に示すように、交互に燃焼触媒をウオッシ
ュコート法によって担持し、熱処理することにより、燃
焼触媒を有する部屋３３（分かりやすいようにハッチン
グを施して示している。）と燃焼触媒を有しない部屋３
４とを隣接して交互に配置した部分触媒燃焼型バーナー
１を構成した。

【００２６】さらに、部分触媒燃焼型バーナー１１とし
ては、図６および図７にそれぞれ断面平面図で示すよう
なものを用いることもできる。図６および図７におい
て、３７は内壁に燃焼触媒を担持した金属パイプ、３８
は外壁に燃焼触媒を担持した金属パイプであり、あらか
じめ金属パイプの内壁または外壁に燃焼触媒をウオッシ
ュコート法によって担持し、熱処理したものを、部分触
媒燃焼型バーナー１の高さに切断して用いた。このよう
に、内壁または外壁に燃焼触媒を担持した複数本の金属
パイプ３７または３８を間隔を空けて一列に立設するこ
とにより部分触媒燃焼型バーナー１１を構成した。な
お、金属パイプ３７，３８の代わりにセラミック製のパ
イプを用いてもよい。

【００２７】実施の形態２．図８は、本発明の実施の形
態２による積層型改質器の構成を示す側面図である。図
において、２８は部分燃焼部連結ユニットである。本実
施の形態では、部分触媒燃焼型バーナー式加熱セルユニ
ット１０の高さを改質セルユニット２０よりも高くし、
両セルユニット１０と２０の上端を揃えて配置し、改質
セルユニット２０の下端に部分燃焼部連結ユニット２８
を新たに設けることにより全体の高さを揃えた。部分燃
焼部連結ユニット２８には、燃焼用空気供給分配溝１
３、燃焼用空気分配マニホールド１４および燃焼用燃料
分配マニホールド１５が納められている。以上のよう
に、本実施の形態２の構成では、熱の発生が小さい部分
触媒燃焼型バーナー式加熱セルユニット１０の下部を部
分燃焼部連結ユニット２８としてまとめて改質セルユニ
ット２０の下部に配置して高さを調整し、有炎燃焼して
熱の発生の大きな燃焼空間の部分が改質セルユニット２
０と接するようにしたので、改質セルユニット２０を平
均的に高い温度に保ち、改質効率が高められる効果があ
る。さらに、本実施の形態２では、部分燃焼部連結ユニ
ット２８に燃焼用空気供給分配溝１３、燃焼用空気分配
マニホールド１４および燃焼用燃料分配マニホールド１
５を納めて改質セルユニット２０の下部に配置すること
により、空間を有効利用している。

【００２８】実施の形態３．図９は、本発明の実施の形
態３による積層型改質器の構成を示す側面図である。図
において、２９は液体原料や水を加熱して蒸発させる得
る蒸発部であり、部分触媒燃焼型バーナー１の燃焼排ガ
ス中に残っている燃料を酸化処理する燃焼排ガス用触媒
燃焼部を備え、燃焼排ガスの熱と、燃焼排ガス中に残っ
ている燃料を燃焼排ガス用触媒燃焼部で酸化処理して得
られた熱の両方を液体原料や水の加熱に用いている。本
実施の形態３の構成では、部分触媒燃焼型バーナー１の
燃焼排ガスの熱を液体原料や水の加熱に用いており、廃
熱を改質熱ほどには高温を必要としない蒸発熱として有
効利用して、液体原料や水を蒸発させることができる。
また、燃焼排ガス用触媒燃焼部によって、部分触媒燃焼
型バーナー１の燃焼排ガスに含まれる水素や一酸化炭素
が酸化処理されるので、可燃ガスや一酸化炭素が外部に
排出されるのを防止することができ、さらに、部分触媒
燃焼型バーナー１が失火した場合でも、可燃ガスが外部
に漏れるのを防止することができる。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の構成によ
れば、燃料混合気体を燃焼させる板状の加熱セルユニッ
トと、改質触媒を有して改質原料ガスを水素を主成分と
するガスに改質する少なくとも１枚の板状の改質セルユ
ニットとを交互に横方向に積層した積層型改質器におい
て、上記加熱セルユニットは触媒燃焼と有炎燃焼の両方
を行う部分触媒燃焼型バーナーを内蔵しているので、短
時間で始動でき、しかも改質温度の高い場合にも燃焼触
媒が熱劣化しにくい積層型改質器を得ることができる。

【００３０】本発明の第２の構成によれば、上記第１の
構成に加えて、部分触媒燃焼型バーナーは、横に細長く
厚さが縦の長さより薄い帯形状に構成され、縦方向に沿
って仕切られた燃焼触媒を有する部屋と有しない部屋お
よび上記各部屋の上部に設けられた開口とを備えたもの
であり、加熱セルユニットは、上記各部屋に縦方向の下
から上に燃料混合気体を供給する手段と、上記部分触媒
燃焼型バーナーの横方向の両側壁の外面に沿って縦方向
の下から上に空気を流通する手段とを備えているので、
部分触媒燃焼型バーナーの横方向の両側壁の外面に沿っ
て縦方向の下から上に流通する空気によって触媒燃焼が
効率的に冷却され、さらに上記空気によって火炎が冷却
されてバーナーの温度が高くなりすぎるのを防止し、燃
焼触媒の熱劣化を防止することができる。

【００３１】本発明の第３の構成によれば、上記第１ま
たは第２の構成に加えて、部分触媒燃焼型バーナーの燃
焼排ガスが供給される燃焼排ガス用触媒燃焼部を有し、
液体原料または水を加熱して蒸発させる蒸発部を備えた
ので、部分触媒燃焼型バーナーの燃焼排ガスの熱や可燃
成分などを有効利用して液体原料または水を蒸発させる
ことができる。また、燃焼排ガス用触媒燃焼部により、
燃焼排ガスに含まれる可燃ガスや一酸化炭素が外部に排
出されるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１による積層型改質器の
要部を示し、具体的には部分触媒燃焼型バーナーが内蔵
された加熱セルユニットの正面図である。

【図２】 本発明の実施の形態１による積層型改質器の
要部を示し、具体的には部分触媒燃焼型バーナーが内蔵
された加熱セルユニットの断面側面図である。

【図３】 本発明の実施の形態１による積層型改質器の
構成を示す側面図である。

【図４】 本発明の実施の形態１による積層型改質器を
説明する図であり、具体的には、（ａ）は積層型改質器
を部分触媒燃焼型バーナーを横断する位置で切断した断
面平面図、（ｂ）は部分触媒燃焼型バーナーの構成を示
す斜視図である。

【図５】 本発明の実施の形態１による積層型改質器の
別の例を説明する図であり、具体的には、積層型改質器
を部分触媒燃焼型バーナーを横断する位置で切断した断
面平面図である。

【図６】 本発明の実施の形態１による積層型改質器の
別の例を説明する図であり、具体的には、積層型改質器
を部分触媒燃焼型バーナーを横断する位置で切断した断
面平面図である。

【図７】 本発明の実施の形態１による積層型改質器の
別の例を説明する図であり、具体的には、積層型改質器
を部分触媒燃焼型バーナーを横断する位置で切断した断
面平面図である。

【図８】 本発明の実施の形態２による積層型改質器の
構成を示す側面図である。

【図９】 本発明の実施の形態３による積層型改質器の
構成を示す側面図である。

【図１０】 従来技術１による積層型改質器の構成を示
す側面図である。

【図１１】 従来技術２による積層型改質器の触媒燃焼
型加熱セルユニットの構成を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 部分触媒燃焼型バーナー、２ 火炎、３ 燃焼空
間、４ 燃焼用空気供給孔、５ 燃焼排ガス排出孔、６
オフガス供給孔、７ 燃焼用原燃料供給孔、８改質原
料ガス供給孔、９ 改質ガス排出孔、１０ 部分触媒燃
焼型バーナー式加熱セルユニット、１１ 点火プラグ、
１２ イオン電流検出プラグ、１３ 燃焼用空気供給分
配溝、１４ 燃焼用空気分配マニホールド、１５ 燃焼
用燃料分配マニホールド、１６ 燃焼排ガス集合溝、１
７ 押さえ棒用貫通孔、１８ 部分触媒燃焼型バーナー
の長手方向の両側壁の外面に沿った空気流通空間、１９
空気流通空間への空気供給マニホールド、２０ 改質セ
ルユニット、２１ 端板、２２ 燃焼用空気供給プラ
グ、２３ 燃焼排ガス排出プラグ、２４ オフガス供給
プラグ、２５ 燃焼用原燃料供給プラグ、２６ 改質原
料ガス供給プラグ、２７ 改質ガス排出プラグ、２８
部分燃焼部連結ユニット、２９ 蒸発部、３０ 燃焼触
媒型加熱セルユニット、３１ 触媒燃焼型加熱セル部、
１００ 枠体、２００ 伝熱平板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小関 秀規 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 川尻 和彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3K017 BB01 BB09 BC10 BD01 BE08 BE11 BF02 3K065 TA16 TB13 TD05 TK04 TK06 TK09 TP10 3K068 AA03 AA18 AB36 4G040 EA02 EA03 EA06 EA07 EB03 EB12 EB18 EB23 EC07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料混合気体を燃焼させる板状の加熱セ
   ルユニットと、改質触媒を有して改質原料ガスを水素を
   主成分とするガスに改質する少なくとも１枚の板状の改
   質セルユニットとを交互に横方向に積層した積層型改質
   器において、上記加熱セルユニットは触媒燃焼と有炎燃
   焼の両方を行う部分触媒燃焼型バーナーを内蔵している
   ことを特徴とする積層型改質器。
2. 【請求項２】 部分触媒燃焼型バーナーは、横に細長く
   厚さが縦の長さより薄い帯形状に構成され、縦方向に沿
   って仕切られた燃焼触媒を有する部屋と有しない部屋お
   よび上記各部屋の上部に設けられた開口とを備えたもの
   であり、加熱セルユニットは、上記各部屋に縦方向の下
   から上に燃料混合気体を供給する手段と、上記部分触媒
   燃焼型バーナーの横方向の両側壁の外面に沿って縦方向
   の下から上に空気を流通する手段とを備えていることを
   特徴とする請求項１に記載の積層型改質器。
3. 【請求項３】 部分触媒燃焼型バーナーの燃焼排ガスが
   供給される燃焼排ガス用触媒燃焼部を有し、液体原料ま
   たは水を加熱して蒸発させる蒸発部を備えたことを特徴
   とする請求項１または２に記載の積層型改質器。