JP2002100389A - 燃料ガス改質装置及び燃料電池システム - Google Patents
燃料ガス改質装置及び燃料電池システムInfo
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料電池システムの燃料ガス改質装置を一ま
とめにして箱体に収納し、ユニット化する。 【解決手段】 箱体１内に脱硫器２、気化器６、改質器
３、ＣＯ変成器４及びＣＯ除去器５を収納し、ガス通路
を介して連結する。箱体１の上部に空気取り入れ口１ａ
を設けると共に、下部に空気吸込口１ｂを設ける。箱体
１の下部外側に空気供給ファン１０を前記空気吸込口１
ｂに合わせて取り付け、そのファンモータ部１０ａを外
部に露出させる。脱硫器２に燃料ガス供給管７を、気化
器６の上流側に水供給管８を、改質器バーナ３ｂにバー
ナ用ガス供給管９を、ＣＯ除去器５にＣＯ除去器用空気
供給管１４をそれぞれ接続する。更にＣＯ除去器５の下
流側に改質ガス供給管１５を接続して改質ガスを取り出
す。
とめにして箱体に収納し、ユニット化する。 【解決手段】 箱体１内に脱硫器２、気化器６、改質器
３、ＣＯ変成器４及びＣＯ除去器５を収納し、ガス通路
を介して連結する。箱体１の上部に空気取り入れ口１ａ
を設けると共に、下部に空気吸込口１ｂを設ける。箱体
１の下部外側に空気供給ファン１０を前記空気吸込口１
ｂに合わせて取り付け、そのファンモータ部１０ａを外
部に露出させる。脱硫器２に燃料ガス供給管７を、気化
器６の上流側に水供給管８を、改質器バーナ３ｂにバー
ナ用ガス供給管９を、ＣＯ除去器５にＣＯ除去器用空気
供給管１４をそれぞれ接続する。更にＣＯ除去器５の下
流側に改質ガス供給管１５を接続して改質ガスを取り出
す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、都市ガス等の炭化
水素系燃料ガスを水素リッチなガスに改質し、且つ改質
ガス中のＣＯ濃度を減少させて燃料電池に供給して発電
を行う、燃料ガス改質装置及び燃料電池システムに関す
る。
水素系燃料ガスを水素リッチなガスに改質し、且つ改質
ガス中のＣＯ濃度を減少させて燃料電池に供給して発電
を行う、燃料ガス改質装置及び燃料電池システムに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】燃料電池システムは、一般に燃料ガス改
質装置として燃料ガス中の硫黄分を除去する脱硫器と、
燃料ガスを水蒸気改質して水素リッチなガスに改質する
改質器と、改質ガス中のＣＯをＣＯ２に変成するＣＯ変
成器と、更に空気を供給してＣＯを選択酸化することで
ＣＯ濃度を１０ｐｐｍ以下に減少させるＣＯ除去器とか
ら構成されている。
質装置として燃料ガス中の硫黄分を除去する脱硫器と、
燃料ガスを水蒸気改質して水素リッチなガスに改質する
改質器と、改質ガス中のＣＯをＣＯ２に変成するＣＯ変
成器と、更に空気を供給してＣＯを選択酸化することで
ＣＯ濃度を１０ｐｐｍ以下に減少させるＣＯ除去器とか
ら構成されている。
【０００３】小型で可搬型の燃料電池システムにおいて
は、搬送や移動に便利なように前記燃料ガス改質装置
は、コンパクトにまとめて箱体内に収納する構造にして
ある。又、燃料ガス改質装置の各機器は、所定の運転温
度まで昇温する必要があり、この昇温を能率良く行うた
めに、外気を加温して前記箱体内に送り込む温風装置を
連結している（例えば、特開平１１−６７２５６号公
報）。
は、搬送や移動に便利なように前記燃料ガス改質装置
は、コンパクトにまとめて箱体内に収納する構造にして
ある。又、燃料ガス改質装置の各機器は、所定の運転温
度まで昇温する必要があり、この昇温を能率良く行うた
めに、外気を加温して前記箱体内に送り込む温風装置を
連結している（例えば、特開平１１−６７２５６号公
報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の燃料ガス改質装
置においては、箱体内に改質器、ＣＯ変成器及びＣＯ除
去器は収納されているが、脱硫に必要な脱硫器（図示さ
れず）は箱体内に収納されておらず、又温風装置も箱体
とは別体に構成されているため搬送や移動に多少不便な
点がある。しかしながら、温風装置に関しては、箱体内
に設ける実施例が上記公報に開示されており、この場合
には搬送や移動の不便さは解消されるが、温風装置のフ
ァンモータ部（図示はされていない）が箱体内に位置す
るため箱体内の高温雰囲気によって過熱する危険性があ
る。又、温風装置は加熱用のバーナ及び熱交換器とを備
えた構成のものが使用されている。
置においては、箱体内に改質器、ＣＯ変成器及びＣＯ除
去器は収納されているが、脱硫に必要な脱硫器（図示さ
れず）は箱体内に収納されておらず、又温風装置も箱体
とは別体に構成されているため搬送や移動に多少不便な
点がある。しかしながら、温風装置に関しては、箱体内
に設ける実施例が上記公報に開示されており、この場合
には搬送や移動の不便さは解消されるが、温風装置のフ
ァンモータ部（図示はされていない）が箱体内に位置す
るため箱体内の高温雰囲気によって過熱する危険性があ
る。又、温風装置は加熱用のバーナ及び熱交換器とを備
えた構成のものが使用されている。
【０００５】本発明は、上記従来例の事態に鑑みてなさ
れ、脱硫器も含めて改質器、ＣＯ変成器及びＣＯ除去器
と共に１つの箱体内に収納してユニット化し、且つ温風
装置を用いなくても取り込んだ空気の加温が可能であ
り、しかもファンモータ部の過熱の危険性も回避できる
ようにした燃料ガス改質装置及び燃料電池システムを提
供することを目的とする。
れ、脱硫器も含めて改質器、ＣＯ変成器及びＣＯ除去器
と共に１つの箱体内に収納してユニット化し、且つ温風
装置を用いなくても取り込んだ空気の加温が可能であ
り、しかもファンモータ部の過熱の危険性も回避できる
ようにした燃料ガス改質装置及び燃料電池システムを提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、燃料電池システムにお
ける燃料ガス改質装置を構成する脱硫器、改質器、ＣＯ
変成器、ＣＯ除去器、及びこれらに関連する気化器、改
質器バーナ、熱交換器等を１つの箱体内に組み込んでユ
ニット化した燃料ガス改質装置を要旨とする。又、この
燃料ガス改質装置において、前記箱体の外側に、改質器
バーナに燃焼空気を送り込むための空気供給手段が取り
付けられたこと、前記空気供給手段が空気供給ファンで
あり、この空気供給ファンは、箱体の上部に設けられた
空気取り入れ口から空気を取り込み、箱体内の高温雰囲
気で加温された後、箱体の下部に設けられた空気吸込口
を介して吸い込んで改質器バーナに供給すること、前記
箱体の上部に空気取り入れ口が設けられ、この空気取り
入れ口を介して箱体内に空気が取り込まれること、前記
空気供給ファンはファンモータ部が外部に取り付けられ
ていること、を特徴とする。更に本発明は、脱硫器、改
質器、ＣＯ変成器、及びこれらに関連する気化器、改質
器バーナ、熱交換器等昇温状態で使用される機器と、燃
料電池、制御系及び水タンクやポンプ等昇温されずに使
用される機器とがそれぞれ別々にユニット化されて一つ
の箱体内に収納されてなる燃料電池システムを要旨とす
るものである。
の技術的手段として、本発明は、燃料電池システムにお
ける燃料ガス改質装置を構成する脱硫器、改質器、ＣＯ
変成器、ＣＯ除去器、及びこれらに関連する気化器、改
質器バーナ、熱交換器等を１つの箱体内に組み込んでユ
ニット化した燃料ガス改質装置を要旨とする。又、この
燃料ガス改質装置において、前記箱体の外側に、改質器
バーナに燃焼空気を送り込むための空気供給手段が取り
付けられたこと、前記空気供給手段が空気供給ファンで
あり、この空気供給ファンは、箱体の上部に設けられた
空気取り入れ口から空気を取り込み、箱体内の高温雰囲
気で加温された後、箱体の下部に設けられた空気吸込口
を介して吸い込んで改質器バーナに供給すること、前記
箱体の上部に空気取り入れ口が設けられ、この空気取り
入れ口を介して箱体内に空気が取り込まれること、前記
空気供給ファンはファンモータ部が外部に取り付けられ
ていること、を特徴とする。更に本発明は、脱硫器、改
質器、ＣＯ変成器、及びこれらに関連する気化器、改質
器バーナ、熱交換器等昇温状態で使用される機器と、燃
料電池、制御系及び水タンクやポンプ等昇温されずに使
用される機器とがそれぞれ別々にユニット化されて一つ
の箱体内に収納されてなる燃料電池システムを要旨とす
るものである。
【０００７】本発明では、改質器、ＣＯ変成器、ＣＯ除
去器のみならず脱硫器等をも１つの箱体内に収納してユ
ニット化したので、従来のものよりも一層小型コンパク
ト化が可能となる。又、箱体の上部に設けた空気取り入
れ口から空気を取り込み、箱体内の高温雰囲気で加温す
ると共に、この加温空気を空気供給ファンにより改質器
バーナに供給するので従来の温風装置が不要となる。し
かも空気供給ファンは箱体と一体化されているため搬送
や移動に好適であり、ファンモータ部は外部に露出して
いることから過熱する危険性もない。更に、加温空気は
各反応器等の放熱により加温され、改質器バーナの燃焼
用空気に利用されるので、改質器バーナの燃料ガスの消
費量を少なくすることができ、その結果、燃料電池シス
テムとしての効率を高くすることができる。
去器のみならず脱硫器等をも１つの箱体内に収納してユ
ニット化したので、従来のものよりも一層小型コンパク
ト化が可能となる。又、箱体の上部に設けた空気取り入
れ口から空気を取り込み、箱体内の高温雰囲気で加温す
ると共に、この加温空気を空気供給ファンにより改質器
バーナに供給するので従来の温風装置が不要となる。し
かも空気供給ファンは箱体と一体化されているため搬送
や移動に好適であり、ファンモータ部は外部に露出して
いることから過熱する危険性もない。更に、加温空気は
各反応器等の放熱により加温され、改質器バーナの燃焼
用空気に利用されるので、改質器バーナの燃料ガスの消
費量を少なくすることができ、その結果、燃料電池シス
テムとしての効率を高くすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係る燃料ガス改質
装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１
（ａ）〜（ｃ）は、燃料ガス改質装置のユニットＵを示
すそれぞれ概略図であり、図中１はユニットＵの箱体で
あり、この箱体１内に主構成要素たる脱硫器２と、改質
器３と、ＣＯ変成器４と、ＣＯ除去器５とが収納されて
いる。
装置の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１
（ａ）〜（ｃ）は、燃料ガス改質装置のユニットＵを示
すそれぞれ概略図であり、図中１はユニットＵの箱体で
あり、この箱体１内に主構成要素たる脱硫器２と、改質
器３と、ＣＯ変成器４と、ＣＯ除去器５とが収納されて
いる。
【０００９】前記箱体１の上部には空気取り入れ口１ａ
が設けられ、下部の要所には空気吸込口１ｂが設けら
れ、更に改質器３の排ガス部３ａの上端に位置させて排
気トップ１ｃが取り付けられている。
が設けられ、下部の要所には空気吸込口１ｂが設けら
れ、更に改質器３の排ガス部３ａの上端に位置させて排
気トップ１ｃが取り付けられている。
【００１０】図１（ａ）のように前記脱硫器２と改質器
３とは上下に位置して配設され、その中間部には気化器
６が設置され、脱硫器１には原燃料（都市ガス等の炭化
水素系燃料ガス）を供給する燃料ガス供給管７が接続さ
れ、脱硫器２から気化器６を介して改質器３に通じるガ
ス通路Ｒ１には、気化器６の上流側に純水を供給する水
供給管８が接続されている。
３とは上下に位置して配設され、その中間部には気化器
６が設置され、脱硫器１には原燃料（都市ガス等の炭化
水素系燃料ガス）を供給する燃料ガス供給管７が接続さ
れ、脱硫器２から気化器６を介して改質器３に通じるガ
ス通路Ｒ１には、気化器６の上流側に純水を供給する水
供給管８が接続されている。
【００１１】改質器３の下部には改質器バーナ３ｂが取
り付けられ、この改質器バーナ３ｂには前記原燃料ガス
の一部が供給されるバーナ用ガス供給管９が接続される
と共に、空気供給手段である空気供給ファン１０から空
気を供給するための空気供給管１１が接続されている。
り付けられ、この改質器バーナ３ｂには前記原燃料ガス
の一部が供給されるバーナ用ガス供給管９が接続される
と共に、空気供給手段である空気供給ファン１０から空
気を供給するための空気供給管１１が接続されている。
【００１２】空気供給ファン１０は、前記箱体１の下部
外側に取り付けられ、ファン吸込口が前記箱体１の空気
吸込口１ｂに合致しており、この空気吸込口１ｂを介し
て箱体１内の空気を吸い込むと共に、前記空気供給管１
１を通して改質器バーナ３ｂに空気を供給できるように
してある。又、空気供給ファン１０のファンモータ部１
０ａは、箱体１の外部に露出した状態になっている。
外側に取り付けられ、ファン吸込口が前記箱体１の空気
吸込口１ｂに合致しており、この空気吸込口１ｂを介し
て箱体１内の空気を吸い込むと共に、前記空気供給管１
１を通して改質器バーナ３ｂに空気を供給できるように
してある。又、空気供給ファン１０のファンモータ部１
０ａは、箱体１の外部に露出した状態になっている。
【００１３】前記ＣＯ変成器４は、ガス通路Ｒ２により
改質器３に接続され、このガス通路Ｒ２の途中には熱交
換器１２が配設されている。一方、前記ＣＯ除去器５
は、図１（ｂ）、（ｃ）のようにガス通路Ｒ３によって
ＣＯ変成器４に接続され、下部には熱交換器１３が配設
されると共に、ＣＯ除去器用空気供給管１４が接続さ
れ、更に改質ガスを箱体１の外部に排出する改質ガス供
給管１５が取り付けられている。
改質器３に接続され、このガス通路Ｒ２の途中には熱交
換器１２が配設されている。一方、前記ＣＯ除去器５
は、図１（ｂ）、（ｃ）のようにガス通路Ｒ３によって
ＣＯ変成器４に接続され、下部には熱交換器１３が配設
されると共に、ＣＯ除去器用空気供給管１４が接続さ
れ、更に改質ガスを箱体１の外部に排出する改質ガス供
給管１５が取り付けられている。
【００１４】このように構成された本発明に係る燃料ガ
ス改質装置は、起動時において脱硫器２及び改質器３の
運転温度を上昇させるために、前記バーナ用ガス供給管
９から原燃料ガスの一部を改質器バーナ３ｂに供給して
燃焼させ、改質器３内に充填された改質用触媒及び脱硫
器２内に充填された脱流用触媒をそれぞれ所定の温度に
なるまで昇温し、同時に気化器６の温度を上昇させる。
ス改質装置は、起動時において脱硫器２及び改質器３の
運転温度を上昇させるために、前記バーナ用ガス供給管
９から原燃料ガスの一部を改質器バーナ３ｂに供給して
燃焼させ、改質器３内に充填された改質用触媒及び脱硫
器２内に充填された脱流用触媒をそれぞれ所定の温度に
なるまで昇温し、同時に気化器６の温度を上昇させる。
【００１５】改質器バーナ３ｂの燃焼時には、前記空気
供給ファン１０を駆動して空気取り入れ口１ａから箱体
１内に空気を取り込むと共に、空気吸込口１ｂからその
空気を吸い込んで空気供給管１１を介して改質器バーナ
３ｂに供給する。改質器バーナ３ｂの燃焼に伴って箱体
１内の空気は加温され、これにより箱体１内に取り込ま
れた空気は高温となる。この高温となった箱体１内の空
気を、前記のように空気供給ファン１０が吸い込んで改
質器バーナ３ｂに供給するため、改質器バーナ３ｂでの
燃焼が効率良く行われると共に、短時間にて改質器３等
を所定の運転温度まで昇温させることができる。空気供
給ファン１０のファンモータ部１０ａは、外部に露出し
ているため、箱体１内の高温雰囲気の熱影響を受けるこ
とがなく、過熱による発火や故障等の危険性を未然に防
止することができる。
供給ファン１０を駆動して空気取り入れ口１ａから箱体
１内に空気を取り込むと共に、空気吸込口１ｂからその
空気を吸い込んで空気供給管１１を介して改質器バーナ
３ｂに供給する。改質器バーナ３ｂの燃焼に伴って箱体
１内の空気は加温され、これにより箱体１内に取り込ま
れた空気は高温となる。この高温となった箱体１内の空
気を、前記のように空気供給ファン１０が吸い込んで改
質器バーナ３ｂに供給するため、改質器バーナ３ｂでの
燃焼が効率良く行われると共に、短時間にて改質器３等
を所定の運転温度まで昇温させることができる。空気供
給ファン１０のファンモータ部１０ａは、外部に露出し
ているため、箱体１内の高温雰囲気の熱影響を受けるこ
とがなく、過熱による発火や故障等の危険性を未然に防
止することができる。
【００１６】昇温完了後に、前記燃料ガス供給管７から
原燃料ガスを脱硫器２に供給して脱硫し、この脱硫した
燃料ガスと、前記水供給管８から気化器６に供給して気
化された純水とをガス通路Ｒ１内で混合して改質器３に
送り込み、水素リッチなガスに改質する。改質器バーナ
３ｂは、昇温完了後も改質器３等の運転温度を保持する
ために燃焼が続行され、燃焼排ガスは前記排ガス部３ａ
から排気トップ１ｃを介して箱体１の外部に排出され
る。
原燃料ガスを脱硫器２に供給して脱硫し、この脱硫した
燃料ガスと、前記水供給管８から気化器６に供給して気
化された純水とをガス通路Ｒ１内で混合して改質器３に
送り込み、水素リッチなガスに改質する。改質器バーナ
３ｂは、昇温完了後も改質器３等の運転温度を保持する
ために燃焼が続行され、燃焼排ガスは前記排ガス部３ａ
から排気トップ１ｃを介して箱体１の外部に排出され
る。
【００１７】改質器３での改質の際にはＣＯガスも生成
されるため、水素リッチな改質ガスは前記ガス通路Ｒ２
を介してＣＯ変成器４に送り込まれる。このＣＯ変成器
４は内部に変成用触媒が充填され、前記改質器バーナ３
ｂからの放熱を受けて運転温度まで昇温されており、ガ
ス通路Ｒ２を通過する際に前記熱交換器１２で所定の温
度に調整された改質ガスがＣＯ変成器４に供給される。
このＣＯ変成器４では、改質ガス中のＣＯがＣＯ２に変
成され、ＣＯ濃度は１％以下に減少される。改質ガス中
のＣＯは、燃料電池の電極触媒を被毒して発電性能を阻
害するので除去する必要がある。
されるため、水素リッチな改質ガスは前記ガス通路Ｒ２
を介してＣＯ変成器４に送り込まれる。このＣＯ変成器
４は内部に変成用触媒が充填され、前記改質器バーナ３
ｂからの放熱を受けて運転温度まで昇温されており、ガ
ス通路Ｒ２を通過する際に前記熱交換器１２で所定の温
度に調整された改質ガスがＣＯ変成器４に供給される。
このＣＯ変成器４では、改質ガス中のＣＯがＣＯ２に変
成され、ＣＯ濃度は１％以下に減少される。改質ガス中
のＣＯは、燃料電池の電極触媒を被毒して発電性能を阻
害するので除去する必要がある。
【００１８】ＣＯ変成器４で変成された改質ガスは、前
記ガス通路Ｒ３を介してＣＯ除去器５に送り込まれ、こ
こでＣＯ濃度が更に１０ｐｐｍ以下となるように選択酸
化される。このＣＯ除去器５は、内部に選択酸化用触媒
が充填されており、前記ＣＯ除去器用空気供給管１４か
ら空気が供給され、この空気中の酸素ガスを利用してＣ
ＯをＣＯ２に選択酸化する。ＣＯ除去器５も前記改質器
バーナ３ｂからの放熱を受けて運転温度まで昇温され、
前記熱交換器１３により所定の運転温度に調整される。
記ガス通路Ｒ３を介してＣＯ除去器５に送り込まれ、こ
こでＣＯ濃度が更に１０ｐｐｍ以下となるように選択酸
化される。このＣＯ除去器５は、内部に選択酸化用触媒
が充填されており、前記ＣＯ除去器用空気供給管１４か
ら空気が供給され、この空気中の酸素ガスを利用してＣ
ＯをＣＯ２に選択酸化する。ＣＯ除去器５も前記改質器
バーナ３ｂからの放熱を受けて運転温度まで昇温され、
前記熱交換器１３により所定の運転温度に調整される。
【００１９】ＣＯ除去器５で選択酸化された改質ガス
は、前記改質ガス供給管１５から燃料電池の燃料極に供
給される。燃料電池では、図示は省略したが空気極に空
気が供給され、この空気中の酸素ガスと前記燃料極に供
給された改質ガス中の水素ガスとが電極部（例えば、固
体高分子導電膜）を介して化学反応し、起電力を生じる
と同時に水が生成される。この際、燃料電池には図示を
省略した水タンクから冷却水が供給され、冷却後は水タ
ンクに戻される。又、燃料極で未反応となった改質ガス
は、燃料極から排出されて前記バーナ用ガス供給管９に
送り込まれ、改質器バーナ３ｂで燃焼される。
は、前記改質ガス供給管１５から燃料電池の燃料極に供
給される。燃料電池では、図示は省略したが空気極に空
気が供給され、この空気中の酸素ガスと前記燃料極に供
給された改質ガス中の水素ガスとが電極部（例えば、固
体高分子導電膜）を介して化学反応し、起電力を生じる
と同時に水が生成される。この際、燃料電池には図示を
省略した水タンクから冷却水が供給され、冷却後は水タ
ンクに戻される。又、燃料極で未反応となった改質ガス
は、燃料極から排出されて前記バーナ用ガス供給管９に
送り込まれ、改質器バーナ３ｂで燃焼される。
【００２０】図２は、本発明に係る燃料ガス改質装置の
ユニットＵを、小型で可搬型の燃料電池システムに組み
込んだ例を示すもので、燃料電池システム１６の本体１
６ａ内にユニットＵと、燃料電池Ｆと、制御系及び水タ
ンクやポンプ等の補機類Ｓとを配設したものである。燃
料電池ＦとユニットＵとは前記改質ガス供給管１５によ
り接続されており、前記のようにＣＯ除去器５で選択酸
化された改質ガスが燃料電池Ｆに供給され、発電がなさ
れる。前記のように燃料ガス改質装置全体が１つの箱体
１内に収納されユニット化されているため、燃料電池シ
ステム１６の本体１６ａ内への組み込みが容易に行え
る。更に、上記燃料電池システムにおいては脱硫器２、
改質器３、ＣＯ変成器４、ＣＯ除去器５、気化器６、改
質器バーナ３ａ等の温度が上昇する機器がユニットＵ内
に収められ、燃料電池Ｆ、制御系及び水タンクやポンプ
等の補機類Ｓ等の昇温されずに使用される機器とは分離
した状態で箱体内に設けられている。従って、ユニット
Ｕ内の各機器で発生する熱が、燃料電池Ｆ或は制御系、
水タンク等に与える熱影響を最小限に抑えることが可能
となり、安定した運転が可能となる。
ユニットＵを、小型で可搬型の燃料電池システムに組み
込んだ例を示すもので、燃料電池システム１６の本体１
６ａ内にユニットＵと、燃料電池Ｆと、制御系及び水タ
ンクやポンプ等の補機類Ｓとを配設したものである。燃
料電池ＦとユニットＵとは前記改質ガス供給管１５によ
り接続されており、前記のようにＣＯ除去器５で選択酸
化された改質ガスが燃料電池Ｆに供給され、発電がなさ
れる。前記のように燃料ガス改質装置全体が１つの箱体
１内に収納されユニット化されているため、燃料電池シ
ステム１６の本体１６ａ内への組み込みが容易に行え
る。更に、上記燃料電池システムにおいては脱硫器２、
改質器３、ＣＯ変成器４、ＣＯ除去器５、気化器６、改
質器バーナ３ａ等の温度が上昇する機器がユニットＵ内
に収められ、燃料電池Ｆ、制御系及び水タンクやポンプ
等の補機類Ｓ等の昇温されずに使用される機器とは分離
した状態で箱体内に設けられている。従って、ユニット
Ｕ内の各機器で発生する熱が、燃料電池Ｆ或は制御系、
水タンク等に与える熱影響を最小限に抑えることが可能
となり、安定した運転が可能となる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型で可搬型の燃料電池システムにおいて、燃料ガス改
質装置の構成部材である脱硫器、改質器、ＣＯ変成器、
ＣＯ除去器、及びこれらに関連する気化器、改質器バー
ナ、熱交換器等を１つの箱体内に組み込んでユニット化
したので、従来のものよりも一層小型コンパクトが可能
となる。又、改質器バーナに供給する空気は、箱体の外
部に取り付けた空気供給ファン（空気供給手段）により
箱体内に取り込むと共に、箱体内の高温雰囲気で加熱し
た後に吸い込んで供給するようにしたので、従来のよう
に加温用のバーナ及び熱交換器を備えた温風装置が不要
となり、改質器バーナを効率良く燃焼して短時間にて改
質器等を所定の運転温度まで昇温することができ、改質
器バーナでの燃料ガスの消費量の軽減が可能でシステム
効率が高くなり、省エネが図れる等の優れた効果を奏す
る。更に、空気供給ファンのファンモータ部が箱体の外
部に露出していることから、ファンモータ部の過熱の危
険性を回避することができる。
小型で可搬型の燃料電池システムにおいて、燃料ガス改
質装置の構成部材である脱硫器、改質器、ＣＯ変成器、
ＣＯ除去器、及びこれらに関連する気化器、改質器バー
ナ、熱交換器等を１つの箱体内に組み込んでユニット化
したので、従来のものよりも一層小型コンパクトが可能
となる。又、改質器バーナに供給する空気は、箱体の外
部に取り付けた空気供給ファン（空気供給手段）により
箱体内に取り込むと共に、箱体内の高温雰囲気で加熱し
た後に吸い込んで供給するようにしたので、従来のよう
に加温用のバーナ及び熱交換器を備えた温風装置が不要
となり、改質器バーナを効率良く燃焼して短時間にて改
質器等を所定の運転温度まで昇温することができ、改質
器バーナでの燃料ガスの消費量の軽減が可能でシステム
効率が高くなり、省エネが図れる等の優れた効果を奏す
る。更に、空気供給ファンのファンモータ部が箱体の外
部に露出していることから、ファンモータ部の過熱の危
険性を回避することができる。
【図１】本発明に係る燃料ガス改質装置の実施形態を示
すもので、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図、
（ｃ）は概略側面図
すもので、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は概略平面図、
（ｃ）は概略側面図
【図２】本発明に係る燃料ガス改質装置のユニットを燃
料電池システムに組み込んだ例を示す説明図
料電池システムに組み込んだ例を示す説明図
１…箱体 １ａ…空気取り入れ口 １ｂ…空気吸込口 ２…脱硫器 ３…改質器 ３ｂ…改質器バーナ ４…ＣＯ変成器 ５…ＣＯ除去器 ６…気化器 ７…燃料ガス供給管 ８…水供給管 ９…バーナ用ガス供給管 １０…空気供給ファン（空気供給手段） １１…空気供給管 １２、１３…熱交換器 １４…ＣＯ除去器用空気供給管 １５…改質ガス供給管 １６…燃料電池システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 勝也 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 藤生 昭 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 上田 雅敏 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 宮井 恵吾 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 門脇 正天 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 4G040 EA03 EA06 EA07 EB42 4G140 EA03 EA06 EA07 EB42 5H026 AA06 5H027 AA06 BA01 BA16 BA17
Claims (5)
- 【請求項１】燃料電池システムにおける燃料ガス改質装
置を構成する脱硫器、改質器、ＣＯ変成器、ＣＯ除去
器、及びこれらに関連する気化器、改質器バーナ、熱交
換器等を１つの箱体内に組み込んでユニット化したこと
を特徴とする燃料ガス改質装置。 - 【請求項２】前記箱体の外側に、改質器バーナに燃焼空
気を送り込むための空気供給手段が取り付けられた請求
項１記載の燃料ガス改質装置。 - 【請求項３】前記空気供給手段が空気供給ファンであ
り、この空気供給ファンは、箱体の上部に設けられた空
気取り入れ口から空気を取り込み、箱体内の高温雰囲気
で加温された後、箱体の下部に設けられた空気吸込口を
介して吸い込んで改質器バーナに供給する請求項２記載
の燃料ガス改質装置。 - 【請求項４】前記空気供給ファンはファンモータ部が外
部に取り付けられている請求項３記載の燃料ガス改質装
置。 - 【請求項５】脱硫器、改質器、ＣＯ変成器、及びこれら
に関連する気化器、改質器バーナ、熱交換器等昇温状態
で使用される機器と、燃料電池、制御系及び水タンクや
ポンプ等昇温されずに使用される機器とがそれぞれ別々
にユニット化されて一つの箱体内に収納されてなる燃料
電池システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000291074A JP2002100389A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 燃料ガス改質装置及び燃料電池システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000291074A JP2002100389A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 燃料ガス改質装置及び燃料電池システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100389A true JP2002100389A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18774208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000291074A Pending JP2002100389A (ja) | 2000-09-25 | 2000-09-25 | 燃料ガス改質装置及び燃料電池システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002100389A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003079478A1 (fr) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Système de génération d'énergie à pile à combustible |
| JP2005060129A (ja) * | 2003-08-19 | 2005-03-10 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 燃料改質装置 |
| US7687172B2 (en) | 2004-12-22 | 2010-03-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell system |
| JP2012148972A (ja) * | 2005-12-22 | 2012-08-09 | Kyocera Corp | 改質装置 |
| JP2013157313A (ja) * | 2003-04-04 | 2013-08-15 | Texaco Development Corp | 燃料処理装置用の冷却剤システム |
| KR101367807B1 (ko) * | 2007-10-29 | 2014-02-26 | 삼성전자주식회사 | 연료전지의 연료처리장치 |
-
2000
- 2000-09-25 JP JP2000291074A patent/JP2002100389A/ja active Pending
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| WO2003079478A1 (fr) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Système de génération d'énergie à pile à combustible |
| US7504168B2 (en) | 2002-03-19 | 2009-03-17 | Panasonic Corporation | Systems for controlling operation of a fuel cell electricity generating system responsive to detection of abnormalities |
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| KR101367807B1 (ko) * | 2007-10-29 | 2014-02-26 | 삼성전자주식회사 | 연료전지의 연료처리장치 |
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