JP2003014390A - Vehicle-mounted evaporator - Google Patents

Vehicle-mounted evaporator

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JP2003014390A
JP2003014390A JP2001198772A JP2001198772A JP2003014390A JP 2003014390 A JP2003014390 A JP 2003014390A JP 2001198772 A JP2001198772 A JP 2001198772A JP 2001198772 A JP2001198772 A JP 2001198772A JP 2003014390 A JP2003014390 A JP 2003014390A
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JP
Japan
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temperature fluid
evaporator
liquid fuel
high temperature
vehicle
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Application number
JP2001198772A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaharu Goto
隆治 後藤
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the deterioration in an evaporating capacity even in the case when liquid fuel remains in an evaporator in a leaning way. SOLUTION: The high-temperature gas generated by a combustor 29 is exhausted outside via a supply duct 31, an evaporator 33 and an exhaust duct 35. Liquid fuel F comprising water and alcohol is fed to the evaporator 33 from a fuel feeding hole 39a, and heated by the high-temperature gas to become steam S. Then, it is fed to a fuel refining part from a steam discharge opening 41a. To the combustor 29 that is horizontally arranged to a vehicle, the evaporator 33 is tilted in such a manner that the outlet part 33b of the high-temperature gas is located higher than the inlet part 33a. Consequently, even in the case when the vehicle is tilted in such a manner that the combustor 29 side is lifted, the residence of a large amount of liquid fuel in the outlet part 33b side with the lower heat exchange capacity compared with that of the inlet part 33a is prevented. To the tilt in the direction orthogonal to the above-mentioned tilt, a movable vane 57 provided in the supply duct 31 is operated to allow the high-temperature gas to flow toward the side where a large amount of liquid fuel in the lower position side of the tilt remains.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、高温流体および
この高温流体により加熱される液体燃料がそれぞれ供給
されて、高温流体により加熱された液体燃料を蒸発させ
る車載用蒸発器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle-mounted evaporator which is supplied with a high temperature fluid and a liquid fuel heated by the high temperature fluid to evaporate the liquid fuel heated by the high temperature fluid.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、地球のエネルギ問題や環境問題の
対策として燃料電池を搭載した車両の開発が進んでい
る。燃料電池に供給される燃料として水素と酸素(空
気)が挙げられるが、この水素の供給方法の一つとし
て、炭化水素燃料から水素を生成する改質器を使用する
ものがあり、蒸発器は、この改質器の1つの要素を成
し、メタノールやガソリンおよび水を蒸発させる役割を
担っている。
2. Description of the Related Art In recent years, a vehicle equipped with a fuel cell has been developed as a countermeasure for global energy problems and environmental problems. Hydrogen and oxygen (air) can be cited as the fuel supplied to the fuel cell, and one of the methods for supplying this hydrogen is to use a reformer that produces hydrogen from hydrocarbon fuel. , Constitutes one element of this reformer and plays a role of evaporating methanol, gasoline and water.

【0003】燃料電池および改質器は、例えば特開平5
−62697号公報や第32回東京モーターショウ ト
ヨタ自動車 広報資料に記載されているように、一般的
に車両の床面に収納され、改質器を構成する要素部品
も、トヨタ テクニカル・レビュー Vol.50,N
o1(2000.6)に記載されているように、一平面
上に直列配置されている。
A fuel cell and a reformer are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5 (1999) -58.
-62697 bulletin and the 32nd Tokyo Motor Show Toyota Motor Corporation public relations material, the element parts that are generally housed on the floor of the vehicle and that compose the reformer are also included in the Toyota Technical Review Vol. 50, N
O1 (2000.6), they are arranged in series on one plane.

【0004】次に、各構成部品を図9のメタノール燃料
電池システムで詳しく説明する。水タンク1およびメタ
ノールタンク3から各々のポンプ5および7により圧送
された水およびメタノールは、蒸発器9で液体から蒸気
に変えられ、次に水蒸気改質および部分酸化により水素
を生成する改質部11に送られる。この改質部11で理
論的には水素と二酸化炭素となるが、実際には一酸化炭
素も発生し、これが燃料電池本体13に使用されている
貴金属に悪影響を与えるので、一酸化炭素除去装置15
を経てから燃料電池本体13へ供給される。
Next, each component will be described in detail in the methanol fuel cell system of FIG. The water and methanol pumped from the water tank 1 and the methanol tank 3 by the respective pumps 5 and 7 are changed from liquid to steam in the evaporator 9, and then steam reforming and partial oxidation generate a hydrogen reforming unit. Sent to 11. Although the reformer 11 theoretically produces hydrogen and carbon dioxide, carbon monoxide is also actually generated, which adversely affects the noble metal used in the fuel cell main body 13. 15
And then supplied to the fuel cell body 13.

【0005】一方、空気(酸素)は空気圧縮機17を経
て燃料電池本体13へ供給され、発電作用がなされる。
蒸発器9における蒸気発生の熱源としては、燃料電池本
体13で余剰となった水素などを燃焼させる燃焼器19
からの高温ガスが使用されている。上記した蒸発器9,
改質部11,一酸化炭素除去装置15および燃焼器19
により改質器21を構成している。
On the other hand, the air (oxygen) is supplied to the fuel cell main body 13 through the air compressor 17 to generate electricity.
As a heat source for generating steam in the evaporator 9, a combustor 19 for burning surplus hydrogen in the fuel cell body 13 is used.
Hot gas from is used. The evaporator 9 described above,
Reforming unit 11, carbon monoxide removing device 15 and combustor 19
The reformer 21 is constituted by.

【0006】ここで、改質器21における蒸発器9に関
し、燃焼器19との関係を含めて図10を用いてもう少
し詳しく説明する。
Now, the evaporator 9 in the reformer 21 will be described in more detail with reference to FIG. 10, including the relationship with the combustor 19.

【0007】燃焼器19,供給ダクト23,蒸発器9お
よび排気ダクト25は、水平線Hに沿って直列配置され
た状態で車両に搭載される。燃料電池本体13からの余
剰水素が、燃焼器19内の触媒の作用で酸化し500〜
600℃の高温ガスとなり、供給ダクト23を経由して
蒸発器9へ導入される。蒸発器9は、最下部にて水ポン
プ5およびメタノールポンプ7から供給された液体燃料
を集合して熱交換器本体部9aに均一供給する集合・分
散部9bと、中央にて液体燃料を上述の高温ガスで蒸発
させる熱交換器本体9aと、上部にて蒸気を集合して改
質部11へ送る蒸気集合部9cとを備えている。
The combustor 19, the supply duct 23, the evaporator 9 and the exhaust duct 25 are mounted on the vehicle in a state of being arranged in series along the horizontal line H. Excess hydrogen from the fuel cell main body 13 is oxidized by the action of the catalyst in the combustor 19 to 500-
It becomes a high temperature gas of 600 ° C. and is introduced into the evaporator 9 via the supply duct 23. The evaporator 9 collects the liquid fuel supplied from the water pump 5 and the methanol pump 7 at the lowermost part and uniformly supplies the liquid fuel to the heat exchanger main body 9a, and the liquid fuel at the central part as described above. The heat exchanger main body 9a for evaporating with the high temperature gas and the steam collecting section 9c for collecting the steam at the upper part and sending it to the reforming section 11 are provided.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、蒸発器9の
高温ガス入口(供給ダクト23)から同出口(排気ダク
ト25)におけるいくつかの部分毎の熱交換能力を見る
と、図11のように、高温ガスが液体燃料の蒸発により
熱を奪われるために、出口側で急激に能力が低下する。
By the way, looking at the heat exchange capacities of several parts from the hot gas inlet (supply duct 23) to the outlet (exhaust duct 25) of the evaporator 9, as shown in FIG. The heat of the high-temperature gas is removed by the evaporation of the liquid fuel, so that the capability of the outlet decreases sharply.

【0009】そのため、図10の配置構造を、例えば燃
焼器19が車両の前方になるように車両に搭載した場
合、図12に示すように、車両27が上り坂を走行する
際には、前方に配置した燃焼器19が蒸発器9に対して
高い位置となり、蒸発器9については、燃焼器19側の
図12中で左側が同右側に比べて高い位置となるよう傾
斜することになる。
Therefore, when the arrangement structure of FIG. 10 is mounted on a vehicle such that the combustor 19 is located in front of the vehicle, as shown in FIG. 12, when the vehicle 27 travels uphill, The combustor 19 disposed at the position is higher than the evaporator 9, and the evaporator 9 is inclined so that the left side of the combustor 19 side in FIG. 12 is higher than the right side.

【0010】このとき、熱交換器本体9a内では、図1
3に示すように液体燃料の液面Lは水平面に準ずること
となる。これは相対的には、元々熱交換能力の低い蒸発
器9の出口側に多くの燃料が偏って滞留することとな
り、蒸発能力の低下を招く。
At this time, in the heat exchanger body 9a, as shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the liquid level L of the liquid fuel follows the horizontal plane. This relatively causes a large amount of fuel to be unevenly accumulated at the outlet side of the evaporator 9 which originally has a low heat exchange capacity, which causes a decrease in evaporation capacity.

【0011】また、改質器21を、図12と同様に車両
前方側に燃焼器19が位置するよう配置した状態で、車
両27が図14に示すように左右方向に傾斜すると、燃
料電池本体13および改質器21も左右に傾く。図15
は、この左右に傾いた状態での図13の側面図である
が、この場合、熱交換器本体9a内での液体燃料の液面
Lは水平面に準じ、相対的には蒸発器9内には不均一に
液体燃料が滞留することになり、蒸発能力の低下を招
く。
Further, when the reformer 21 is arranged so that the combustor 19 is located on the front side of the vehicle as in the case of FIG. 12, the vehicle 27 is tilted in the left-right direction as shown in FIG. 13 and the reformer 21 also tilt to the left and right. Figure 15
FIG. 14 is a side view of FIG. 13 in the state of being tilted to the left and right. In this case, the liquid level L of the liquid fuel in the heat exchanger body 9a conforms to the horizontal plane, and is relatively inside the evaporator 9. Causes the liquid fuel to stay nonuniformly, resulting in a decrease in the evaporation capacity.

【0012】そこで、この発明は、蒸発器内にて液体燃
料が偏って滞留した場合であっても、蒸発能力の低下を
防止することを目的としている。
Therefore, an object of the present invention is to prevent a decrease in the evaporation capacity even when the liquid fuel is unevenly accumulated in the evaporator.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、高温流体およびこの高温流体に
より加熱される液体燃料がそれぞれ供給されて、前記高
温流体により加熱された液体燃料が蒸発する車載用蒸発
器において、前記高温流体の入口部に対し、同出口部が
上下方向で高い位置に配置されるとともに、前記高温流
体の入口部付近または出口部付近の少なくともいずれか
一方に、前記高温流体の流れと交差する方向における前
記液体燃料が多く滞留する側に向けて前記高温流体を流
す高温流体案内手段を設けた構成としてある。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention of claim 1 provides a liquid heated by the high temperature fluid and a liquid fuel heated by the high temperature fluid, respectively. In an on-vehicle evaporator in which fuel evaporates, the outlet is arranged at a higher position in the vertical direction with respect to the inlet of the high temperature fluid, and at least one of the vicinity of the inlet of the high temperature fluid and the vicinity of the outlet thereof. Further, there is provided a high temperature fluid guide means for flowing the high temperature fluid toward a side where a large amount of the liquid fuel stays in a direction intersecting with the flow of the high temperature fluid.

【0014】請求項2の発明は、請求項1の発明の構成
において、高温流体の流れと交差する方向における液体
燃料が多く滞留する側は、前記高温流体の流れと交差す
る方向の水平面に対する傾斜面の上下方向低位置側であ
る構成としてある。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the invention, the side where a large amount of liquid fuel stays in the direction intersecting with the flow of the high temperature fluid is inclined with respect to the horizontal plane in the direction intersecting with the flow of the high temperature fluid. It is configured to be on the lower side in the vertical direction of the surface.

【0015】請求項3の発明は、請求項1または2の発
明の構成において、高温流体案内手段は、一方の端部を
支点として回動可能に設けた複数の案内板と、この複数
の案内板の他方の端部相互を連結し、前記複数の案内板
の配列方向に移動可能なロッド部材と、このロッド部材
に設けられ、前記複数の案内板を前記支点を中心として
回動させる錘と、この錘に抗して前記複数の案内板を中
立位置に復帰させる弾性体とを備えている構成としてあ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the structure of the first or second aspect of the invention, the high-temperature fluid guide means includes a plurality of guide plates rotatably provided with one end as a fulcrum, and the plurality of guide plates. A rod member that connects the other ends of the plates to each other and is movable in the arrangement direction of the plurality of guide plates, and a weight that is provided on the rod member and that rotates the plurality of guide plates about the fulcrum. And an elastic body that returns the plurality of guide plates to the neutral position against the weight.

【0016】請求項4の発明は、請求項1または2の発
明の構成において、高温流体案内手段は、一方の端部を
支点として回動可能に設けた複数の案内板と、この複数
の案内板の他方の端部相互を連結するロッド部材と、こ
のロッド部材を前記複数の案内板の配列方向に移動させ
て、前記複数の案内板を前記支点を中心として回動させ
る駆動手段と、この駆動手段の作動を制御する制御手段
と、高温流体の流れと交差する方向における液体燃料が
多く滞留する状態を検出して前記制御手段に作動信号を
送る液体滞留状態検出手段とを備えている構成としてあ
る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the structure of the first or second aspect of the invention, the high-temperature fluid guide means includes a plurality of guide plates rotatably provided with one end as a fulcrum, and the plurality of guide plates. A rod member that connects the other ends of the plates to each other; a drive unit that moves the rod members in the arrangement direction of the plurality of guide plates to rotate the plurality of guide plates about the fulcrum; A configuration including control means for controlling the operation of the driving means, and liquid retention state detection means for detecting a state in which a large amount of liquid fuel stays in a direction intersecting with the flow of the high temperature fluid and sending an operation signal to the control means. There is.

【0017】請求項5の発明は、請求項1または2の発
明の構成において、高温流体案内手段は、高温流体の流
れ方向と交差する水平方向に沿って複数の流体通過部を
有する可動板と、この可動板に設けられ、前記可動板を
前記高温流体の流れ方向と交差する水平方向に移動させ
る錘と、この錘に抗して前記可動板を中立位置に復帰さ
せる弾性体とを備えている構成としてある。
According to a fifth aspect of the present invention, in the structure of the first or second aspect of the invention, the high temperature fluid guiding means includes a movable plate having a plurality of fluid passage portions along a horizontal direction intersecting the flow direction of the high temperature fluid. A weight provided on the movable plate for moving the movable plate in a horizontal direction intersecting the flow direction of the high-temperature fluid, and an elastic body for returning the movable plate to a neutral position against the weight. It is configured as

【0018】請求項6の発明は、高温流体案内手段は、
高温流体の流れ方向と交差する水平方向に沿って複数の
流体通過部を有する可動板と、この可動板を前記高温流
体の流れ方向と交差する水平方向に移動させる駆動手段
と、この駆動手段の作動を制御する制御手段と、前記高
温流体の流れと交差する方向における液体燃料が多く滞
留する状態を検出して前記制御手段に作動信号を送る液
体滞留状態検出手段とを備えている構成としてある。
According to a sixth aspect of the present invention, the high temperature fluid guiding means is
A movable plate having a plurality of fluid passage portions along a horizontal direction that intersects the flow direction of the high-temperature fluid, a drive unit that moves the movable plate in the horizontal direction that intersects the flow direction of the high-temperature fluid, and a drive unit of the drive unit. A control means for controlling the operation and a liquid retention state detection means for detecting a state in which a large amount of liquid fuel stays in a direction intersecting the flow of the high temperature fluid and sending an operation signal to the control means are provided. .

【0019】[0019]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、高温流体の入
口部に対し、同出口部を上下方向で高い位置に配置した
ため、高温流体による熱量が出口部に比べて多い入口部
に、液体燃料が多く存在することになり、蒸発能力が低
い高温流体出口部へ液体燃料が集中して蒸発能力が低下
することを防止することができる。また、高温流体案内
手段により、高温流体の流れと交差する方向における液
体燃料が滞留する側に向けて高温流体を流すようにした
ため、液体燃料が偏って多く滞留することによる蒸発能
力低下を防止することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the outlet portion is arranged at a higher position in the vertical direction with respect to the inlet portion of the high temperature fluid, the inlet portion in which the amount of heat of the high temperature fluid is larger than that of the outlet portion, Since a large amount of liquid fuel exists, it is possible to prevent the liquid fuel from concentrating on the high temperature fluid outlet portion having a low evaporation ability and lowering the evaporation ability. Further, since the high-temperature fluid guiding means causes the high-temperature fluid to flow toward the side where the liquid fuel stays in the direction intersecting with the flow of the high-temperature fluid, it is possible to prevent the evaporation capacity from deteriorating due to an unbalanced stay of the liquid fuel. be able to.

【0020】請求項2の発明によれば、蒸発器が、高温
流体の流れと交差する方向の水平面に対して傾斜して
も、このとき液体燃料が滞留する上下方向低位置側に向
けて高温流体が流れるので、液体燃料が偏って多く滞留
することによる蒸発能力低下を防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, even if the evaporator is tilted with respect to the horizontal plane in the direction intersecting with the flow of the high temperature fluid, the high temperature is increased toward the lower position in the vertical direction where the liquid fuel stays at this time. Since the fluid flows, it is possible to prevent the evaporation capacity from deteriorating due to an unbalanced accumulation of the liquid fuel.

【0021】請求項3の発明によれば、液体燃料が一方
側に偏って多く滞留する状態では、その多く滞留する側
に錘の荷重が作用し、弾性体に抗してロッド部材を介し
て案内板を回動させるので、高温流体を液体燃料が多く
滞留する側に向けて流すことができる。
According to the third aspect of the present invention, in a state where the liquid fuel is biased toward one side and a large amount is retained, the load of the weight acts on the side where a large amount of the liquid fuel is retained, and the liquid fuel is urged against the elastic body through the rod member. Since the guide plate is rotated, the high temperature fluid can flow toward the side where a large amount of liquid fuel stays.

【0022】請求項4の発明によれば、液体燃料が一方
側に多く滞留する状態を検出してその滞留する側に向け
て高温流体が流れるよう案内板を回動制御するようにし
たため、高温流体を液体燃料が多く滞留する側に向けて
確実に流すことができる。
According to the fourth aspect of the invention, since the state where the liquid fuel stays a lot on one side is detected and the guide plate is controlled so that the high temperature fluid flows toward the staying side, the high temperature is controlled. The fluid can surely flow toward the side where a large amount of liquid fuel stays.

【0023】請求項5の発明によれば、液体燃料が一方
側に多く滞留する状態では、その滞留する側に錘の荷重
が作用し、弾性体に抗して可動板を移動させるので、こ
れに伴い流体通過部が液体燃料が滞留する側に移動し、
高温流体を液体燃料が多く滞留する側に向けて流すこと
ができる。
According to the fifth aspect of the present invention, when a large amount of liquid fuel stays on one side, the load of the weight acts on the staying side to move the movable plate against the elastic body. As a result, the fluid passage part moves to the side where the liquid fuel stays,
The high-temperature fluid can be made to flow toward the side where a large amount of liquid fuel stays.

【0024】請求項6の発明によれば、液体燃料が一方
側に多く滞留する状態を検出してその滞留する側に向け
て高温流体が流れるよう可動板を移動制御するようにし
たため、高温流体を液体燃料が多く滞留する側に向けて
確実に流すことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, since the state where a large amount of liquid fuel stays on one side is detected and the movable plate is controlled to move so that the high temperature fluid flows toward the staying side, the high temperature fluid Can be reliably flowed toward the side where a large amount of liquid fuel stays.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づき説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0026】図1は、この発明の第1の実施形態を示す
燃料電池システムに使用される改質器の一部を示してお
り、図中で左側から、燃焼器29,供給ダクト31,蒸
発器33,排気ダクト35が順に配置される構成は、前
記図10のものと同様である。燃焼器29で発生した高
温流体である高温ガスGは、供給ダクト31および蒸発
器33を経て排気ダクト35から外部へ排出される。
FIG. 1 shows a part of a reformer used in the fuel cell system according to the first embodiment of the present invention. From the left side in the figure, a combustor 29, a supply duct 31, and an evaporator are shown. The configuration in which the container 33 and the exhaust duct 35 are sequentially arranged is the same as that in FIG. The high temperature gas G, which is a high temperature fluid generated in the combustor 29, is discharged to the outside from the exhaust duct 35 via the supply duct 31 and the evaporator 33.

【0027】上記した改質器は、車両への搭載状態で、
燃焼器29の中心線Pが水平線Hと一致し、蒸発器33
の中心線Qは、水平線H(燃焼器29の中心線P)に対
して角度α(約5度〜10度)だけ、排気ダクト35側
が上方となるよう傾斜している。つまり、蒸発器33
は、供給ダクト31および排気ダクト35も含めて図中
で左側すなわち高温ガスの入口部33a側に対し、同右
側すなわち高温ガスの出口部33b側が上下方向で高い
位置となるよう傾斜した形状となっている。
The above reformer, when mounted on a vehicle,
The center line P of the combustor 29 coincides with the horizontal line H, and the evaporator 33
The center line Q of is inclined by an angle α (about 5 to 10 degrees) with respect to the horizontal line H (center line P of the combustor 29) such that the exhaust duct 35 side is upward. That is, the evaporator 33
In the drawing, including the supply duct 31 and the exhaust duct 35, the left side, that is, the high temperature gas inlet portion 33a side, is inclined so that the right side, that is, the high temperature gas outlet portion 33b side, is located at a high position in the vertical direction. ing.

【0028】蒸発器33は、前記図10のものと同様
に、熱交換器本体37と、図示しない水ポンプおよびメ
タノールポンプから供給された液体燃料を供給する燃料
供給口39aを備えた集合・分散部39と、蒸気排出口
41aを備えた蒸気集合部41とを有しており、水ポン
プおよびメタノールポンプから供給された液体燃料Fを
集合・分散部39で集合し、この集合した液体燃料を熱
交換器本体37で高温ガスにより蒸発させた後、この蒸
気Sを蒸気集合部41で集合させて図示しない改質部へ
送る。
As in the case of FIG. 10, the evaporator 33 has a heat exchanger main body 37 and a fuel supply port 39a for supplying the liquid fuel supplied from a water pump and a methanol pump (not shown) to the assembly / dispersion unit. The liquid fuel F supplied from the water pump and the methanol pump is collected by the collecting / dispersing unit 39, and the collected liquid fuel is collected. After being evaporated by the high temperature gas in the heat exchanger body 37, the steam S is collected by the steam collecting unit 41 and sent to the reforming unit (not shown).

【0029】熱交換器本体37と集合・分散部39との
間には、多数の孔を備えたプレートが配置されているも
のとする。
It is assumed that a plate having a large number of holes is arranged between the heat exchanger body 37 and the collecting / dispersing portion 39.

【0030】熱交換器本体37の内部構造は、図2に示
すように、水平方向に延長される高温ガス通路43と、
鉛直方向に延長される燃料通路45とが仕切板47で相
互に仕切られたものが、矢印A方向に多数積層されたも
のである。高温ガス通路43および燃料通路45内に
は、高温ガス側フィン49および燃料側フィン51がそ
れぞれ収容され、高温ガス通路43の上下両端には高温
ガス側端面板53が、燃料通路45の左右両端には燃料
側端面板55が、それぞれ装着されている。
As shown in FIG. 2, the internal structure of the heat exchanger main body 37 includes a hot gas passage 43 extending horizontally and
The fuel passage 45 extending in the vertical direction and the fuel passage 45, which are partitioned from each other by a partition plate 47, are stacked in the arrow A direction. The hot gas side fins 49 and the fuel side fins 51 are accommodated in the hot gas passage 43 and the fuel passage 45, respectively, and the hot gas side end face plates 53 are provided at the upper and lower ends of the hot gas passage 43, respectively. A fuel-side end face plate 55 is attached to each.

【0031】供給ダクト31内には、図1のB矢視図で
ある図3に示すように、高温ガスGの流れと交差する水
平方向(図3中で上下方向)に沿って複数の案内板とし
ての可動ベーン57がほぼ等間隔で配置されている。
Inside the supply duct 31, as shown in FIG. 3 which is a view taken in the direction of arrow B in FIG. 1, a plurality of guides are provided along the horizontal direction (vertical direction in FIG. 3) intersecting the flow of the high temperature gas G. The movable vanes 57 as plates are arranged at substantially equal intervals.

【0032】可動ベーン57は、図3中で左側の一方の
端部に設けた回動軸59を支点として回動可能である。
この回動軸59は、図1に示すように、上下両端が供給
ダクト31に対して回動可能に支持されている。可動ベ
ーン57の図3中で右側の他方の端部の長手方向(図1
中で上下方向)の下端付近には、ロッド部材61が各可
動ベーン57を貫通して固定装着されている。
The movable vane 57 is rotatable about a rotation shaft 59 provided at one end on the left side in FIG.
As shown in FIG. 1, the upper and lower ends of the rotating shaft 59 are rotatably supported with respect to the supply duct 31. In the longitudinal direction of the other end portion of the movable vane 57 on the right side in FIG.
A rod member 61 is fixedly attached to the movable vane 57 near the lower end in the vertical direction.

【0033】そして、このロッド部材61の両端部は、
図3に示すように供給ダクト31の外部に突出し、この
突出端部に錘63が設けられている。また、錘63と供
給ダクト31との間には、通常時に可動ベーン57を図
3に示す中立位置に保持させる弾性体としての付勢バネ
65が介装されている。
Both ends of the rod member 61 are
As shown in FIG. 3, it projects outside the supply duct 31, and a weight 63 is provided at the projecting end. Further, a biasing spring 65 as an elastic body for holding the movable vane 57 in the neutral position shown in FIG. 3 during normal operation is interposed between the weight 63 and the supply duct 31.

【0034】上記した可動ベーン57,ロッド部材6
1,錘63,付勢バネ65などにより、高温流体案内手
段を構成している。
The movable vane 57 and the rod member 6 described above.
1, the weight 63, the biasing spring 65, etc. constitute a high temperature fluid guide means.

【0035】次に、作用を説明する。まず、改質器が高
温ガスの流れ方向に沿って傾斜した場合について述べ
る。
Next, the operation will be described. First, the case where the reformer is inclined along the flow direction of the high temperature gas will be described.

【0036】ここでの改質器は、燃焼器29が車両の前
方側で、蒸発器33が車両の後方側となるよう車両に搭
載した場合を想定する。この場合は、車両が水平状態時
には、改質器は図1に示すように、蒸発器33が燃焼器
29の中心線P(水平線H)に対して車両後方側(排気
ダクト33b側)が高い位置となるよう傾斜している。
The reformer here is assumed to be mounted on the vehicle such that the combustor 29 is on the front side of the vehicle and the evaporator 33 is on the rear side of the vehicle. In this case, when the vehicle is horizontal, the evaporator 33 is higher on the vehicle rear side (exhaust duct 33b side) than the center line P (horizontal line H) of the combustor 29, as shown in FIG. It is tilted to the position.

【0037】このため、このとき液体燃料Fは、蒸発器
33の入口部33a側に多く流れ込み滞留することにな
る。ところが、前記図11に示した蒸発器の特性によ
り、入口部33aの熱交換能力が高いことから、液体燃
料Fが多く滞留する入口部33aでも液体燃料Fが効率
よく蒸発し、蒸発性能は高く維持される。
Therefore, at this time, a large amount of the liquid fuel F flows into the inlet 33a side of the evaporator 33 and stays there. However, due to the characteristics of the evaporator shown in FIG. 11, since the heat exchange capacity of the inlet portion 33a is high, the liquid fuel F is efficiently vaporized even at the inlet portion 33a where a large amount of the liquid fuel F stays, and the evaporation performance is high. Maintained.

【0038】一方、前記図12に示したように、車両が
上り坂を走行する際には、車両前方側の燃焼器29側
が、図4に示すように例えば角度α持ち上がり、これに
伴い蒸発器33の入口部33a側が同角度持ち上がって
も、蒸発器33はその中心線Qが水平線Hと一致する状
態となる。このため、蒸発器33内での液体燃料Fが高
温ガスの出口部33bに偏って多く滞留することはな
く、蒸発器33としての性能は所望に維持される。
On the other hand, as shown in FIG. 12, when the vehicle travels uphill, the combustor 29 side on the front side of the vehicle is lifted, for example, by the angle α as shown in FIG. Even if the inlet portion 33a side of 33 is lifted at the same angle, the center line Q of the evaporator 33 coincides with the horizontal line H. Therefore, the liquid fuel F in the evaporator 33 does not stay in the high temperature gas outlet portion 33b in an unbalanced manner, and the performance of the evaporator 33 is maintained as desired.

【0039】車両が下り坂を走行する場合には、蒸発器
33における熱交換能力の高い高温ガス入口部33a
が、同出口部33bよりさらに低い位置となるので、蒸
発器33としての性能は所望に維持される。
When the vehicle travels on a downhill, the evaporator 33 has a high-temperature gas inlet 33a having a high heat exchange capacity.
However, since the position is lower than that of the outlet 33b, the performance as the evaporator 33 is maintained as desired.

【0040】また、車両が加速状態のときには、蒸発器
33内の液体燃料Fは蒸発器33の出口部33b側に慣
性力によって移動するが、液体燃料Fは、図1に示した
蒸発器33の傾斜により高温ガス入口部33a側に多く
滞留しているので、出口部33bに多く滞留することが
防止され、蒸発器33としての性能は所望に維持され
る。
Further, when the vehicle is in an accelerating state, the liquid fuel F in the evaporator 33 moves to the outlet 33b side of the evaporator 33 by the inertial force, but the liquid fuel F is the evaporator 33 shown in FIG. Since a large amount is retained on the high temperature gas inlet portion 33a side due to the inclination of, the large amount is retained on the outlet portion 33b, and the performance as the evaporator 33 is maintained as desired.

【0041】逆に車両が減速状態では、蒸発器33内の
液体燃料Fは、慣性力により車両前方側となる入口部3
3a側に移動するが、この入口部33a側は熱交換能力
が高いので、蒸発器33としての性能は所望に維持され
る。
On the contrary, when the vehicle is in the deceleration state, the liquid fuel F in the evaporator 33 is at the inlet portion 3 on the front side of the vehicle due to the inertial force.
Although it moves to the 3a side, the performance as the evaporator 33 is maintained as desired because the heat exchange capacity is high on the inlet 33a side.

【0042】上記した例では、燃焼器29が車両の前方
側で、蒸発器33が車両の後方側となるように車両に搭
載した場合を想定したが、これとは逆に蒸発器33が車
両の前方側で、燃焼器29が車両の後方側となるように
車両に搭載した場合には、車両が下り坂を走行する際
に、蒸発器33は図1の状態から、車両前方側の高温ガ
ス出口部33b側が、同入口部33aに対して下がるよ
う変位することになる。
In the above example, it is assumed that the combustor 29 is mounted on the vehicle such that the combustor 29 is on the front side of the vehicle and the evaporator 33 is on the rear side of the vehicle. On the contrary, the evaporator 33 is mounted on the vehicle. When the combustor 29 is mounted on the vehicle so that the combustor 29 is located on the rear side of the vehicle, the evaporator 33 changes from the state of FIG. The gas outlet portion 33b side is displaced so as to go down with respect to the inlet portion 33a.

【0043】このときの変位角度が、例えばαであると
すると、蒸発器33はその中心線Qが水平線Hと一致す
る状態となる。このため、蒸発器33内での液体燃料F
が高温ガスの出口部33bに偏って多く滞留することは
なく、蒸発器33としての性能は所望に維持される。
If the displacement angle at this time is α, for example, the evaporator 33 will be in a state where its center line Q coincides with the horizontal line H. Therefore, the liquid fuel F in the evaporator 33 is
Does not tend to stay in the high temperature gas outlet 33b in an unbalanced manner, and the performance of the evaporator 33 is maintained as desired.

【0044】車両が上り坂を走行する場合には、蒸発器
33の高温ガス入口部33aが同出口部33bよりさら
に低い位置となるので、蒸発器33としての性能は所望
に維持される。
When the vehicle travels uphill, the hot gas inlet 33a of the evaporator 33 is located at a position lower than the outlet 33b, so that the performance of the evaporator 33 is maintained as desired.

【0045】また、この場合には車両が減速状態のとき
に、蒸発器33内の液体燃料Fは、蒸発器33の出口部
33b側に慣性力によって移動するが、液体燃料Fは、
図1に示した蒸発器33の傾斜により高温ガス入口部3
3a側に多く滞留しているので、出口部33bに多く滞
留することが防止され、蒸発器33としての性能は所望
に維持される。
Further, in this case, when the vehicle is in the deceleration state, the liquid fuel F in the evaporator 33 moves to the outlet portion 33b side of the evaporator 33 by the inertial force, but the liquid fuel F becomes
Due to the inclination of the evaporator 33 shown in FIG.
Since much stays on the 3a side, many stays at the outlet 33b are prevented, and the performance as the evaporator 33 is maintained as desired.

【0046】逆に車両が加速状態では、蒸発器33内の
液体燃料Fは、慣性力により車両後方側となる入口部3
3a側に移動するが、この入口部33a側は熱交換能力
が高いので、蒸発器33としての性能は所望に維持され
る。
On the contrary, when the vehicle is in an accelerating state, the liquid fuel F in the evaporator 33 is on the rear side of the vehicle due to the inertial force, which is the inlet portion 3
Although it moves to the 3a side, the performance as the evaporator 33 is maintained as desired because the heat exchange capacity is high on the inlet 33a side.

【0047】なお、図5に示すように、蒸発器33の熱
交換器本体37の高温ガス通路43が上下方向中央部に
て分割板67で上部通路43aと下部通路43bとに分
割され、高温ガスがUターン用ダクト69にてUターン
して流れる場合についても、蒸発器33を図1のものと
同様に、燃焼器が設置される上部通路43aに対応する
高温ガスの入口部33a側に対し、上部通路43aにお
ける下流側の端部71が上下方向で高い位置となるよう
傾斜させればよい。
As shown in FIG. 5, the high temperature gas passage 43 of the heat exchanger main body 37 of the evaporator 33 is divided into an upper passage 43a and a lower passage 43b by a dividing plate 67 at the central portion in the vertical direction, so that the high temperature Also in the case where the gas makes a U-turn in the U-turn duct 69 and flows, as in the case of FIG. 1, the evaporator 33 is connected to the high temperature gas inlet 33a side corresponding to the upper passage 43a in which the combustor is installed. On the other hand, the downstream end 71 of the upper passage 43a may be inclined so as to be at a high position in the vertical direction.

【0048】次に、図1に示した改質器が、高温ガスの
流れ方向に対し直角に交差する方向(図1中で紙面に直
交する方向)に沿って傾斜する場合、つまり、図1の改
質器を図1中で左右方向を、前記と同様に車両の前後方
向として車両に搭載した場合に、車両が左右方向に傾斜
したときに蒸発器33が傾斜した場合について述べる。
Next, when the reformer shown in FIG. 1 is inclined along a direction intersecting at right angles to the flow direction of the high temperature gas (direction orthogonal to the paper surface in FIG. 1), that is, FIG. When the reformer of FIG. 1 is mounted on the vehicle in the left-right direction in FIG. 1 in the front-rear direction of the vehicle as described above, the case where the evaporator 33 tilts when the vehicle leans in the left-right direction will be described.

【0049】図6(b)は、上記した車両の左右方向の
傾斜に伴って蒸発器33が傾斜した場合の図1のC矢視
図であり、図6(a)は図6(b)の上面図である。
FIG. 6 (b) is a view taken in the direction of arrow C in FIG. 1 when the evaporator 33 is tilted as the vehicle is tilted in the left-right direction, and FIG. 6 (a) is shown in FIG. 6 (b). FIG.

【0050】この状態では、液体燃料Fは、傾斜低位置
側となる図6中で右方向に多く滞留することになる。一
方、このときロッド部材61は、二つの錘63,63の
分力により付勢バネ65,65に打ち勝って図6中で右
方向に移動し、可動ベーン57の後端を、図6(a)に
示すように右方向に向ける。これにより高温ガスは、液
体燃料が多く滞留している右方向に向けて流れ、蒸発器
33としての蒸発能力の低下が防止されることになる。
In this state, a large amount of the liquid fuel F stays in the right direction in FIG. On the other hand, at this time, the rod member 61 overcomes the biasing springs 65, 65 by the component force of the two weights 63, 63 and moves to the right in FIG. 6, moving the rear end of the movable vane 57 to the position shown in FIG. ) Turn to the right as shown in. As a result, the high-temperature gas flows toward the right side where a large amount of liquid fuel stays, and the deterioration of the evaporation capacity of the evaporator 33 is prevented.

【0051】図6とは逆に、蒸発器33が図6中で左方
向に傾斜した場合には、ロッド部材61は、二つの錘6
3,63の分力により付勢バネ65,65に打ち勝って
図6中で左方向に移動し、可動ベーン57の後端を、図
6(a)とは逆の左方向に向け、これにより高温ガス
は、液体燃料が多く滞留している左方向に向けて流れ、
蒸発器33としての蒸発能力の低下が防止される。
Contrary to FIG. 6, when the evaporator 33 is tilted to the left in FIG. 6, the rod member 61 includes the two weights 6.
The component force of 3,63 overcomes the biasing springs 65, 65 and moves to the left in FIG. 6, and the rear end of the movable vane 57 is directed to the left opposite to that in FIG. 6 (a). The hot gas flows toward the left, where a large amount of liquid fuel stays,
It is possible to prevent the evaporation capacity of the evaporator 33 from decreasing.

【0052】また、車両がカーブ路を走行する際には、
蒸発器33内の液体燃料が遠心力で上記と同様な片寄り
をが生じるが、このとき錘63にも同様に遠心力が作用
して可動ベーン57を回動させるので、車両が左右に傾
斜した場合と同様に、高温ガスが、液体燃料が多く滞留
している側に向けて流れ、蒸発能力の低下が防止され
る。
When the vehicle travels on a curved road,
The liquid fuel in the evaporator 33 is displaced by the centrifugal force in the same manner as described above, but at this time, the centrifugal force also acts on the weight 63 to rotate the movable vane 57, so that the vehicle leans to the left and right. As in the case of the above, the high temperature gas flows toward the side where a large amount of liquid fuel stays, and the deterioration of the evaporation capacity is prevented.

【0053】図7は、この発明の第2の実施形態を示
す、前記図3に相当する図である。この実施形態は、図
3の錘63と付勢バネ65に代えて、ロッド部材61の
一端に歯形73を形成し、この歯形73に平歯車75が
噛み合っている。平歯車75は、蒸発器33の外壁に固
定された駆動手段としてのステップモータ77によって
回転可能であり、ステップモータ77は、液体滞留状態
検出手段としてのGセンサ79の検出信号の入力を受け
る制御手段としてのコントロールユニット81によって
作動が制御される。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention and corresponds to FIG. In this embodiment, a tooth profile 73 is formed at one end of the rod member 61 in place of the weight 63 and the biasing spring 65 of FIG. 3, and a spur gear 75 meshes with this tooth profile 73. The spur gear 75 can be rotated by a step motor 77 as a drive unit fixed to the outer wall of the evaporator 33, and the step motor 77 receives a detection signal from a G sensor 79 as a liquid retention state detection unit. The operation is controlled by the control unit 81 as means.

【0054】つまり、図6の例のように蒸発器33が右
下がりに傾斜した場合、Gセンサ79はこれを感知して
ロッド部材61を図7の下方に押し出すようにステップ
モータ75を回転させる。これにより可動ベーン57が
図6(a)と同様に回動して高温ガスを、液体燃料が多
く滞留する図7中で下部側へ向けて流すので、第1の実
施形態と同様の効果を得ることができる。
That is, when the evaporator 33 tilts downward to the right as in the example of FIG. 6, the G sensor 79 senses this and rotates the step motor 75 so as to push the rod member 61 downward in FIG. . As a result, the movable vanes 57 rotate in the same manner as in FIG. 6A to flow the high temperature gas toward the lower side in FIG. 7 where a large amount of liquid fuel stays, and thus the same effect as that of the first embodiment is obtained. Obtainable.

【0055】この場合、Gセンサ79により蒸発器33
の傾きを検出して可動ベーン57を確実に回動させるの
で、高温ガスを、液体燃料が多く滞留する側に確実に流
すこと可能となる。
In this case, the G sensor 79 causes the evaporator 33 to
Since the movable vane 57 is surely rotated by detecting the inclination of the high temperature gas, it becomes possible to reliably flow the high temperature gas to the side where a large amount of liquid fuel stays.

【0056】蒸発器33が図6と逆方向に傾斜した場合
についても、この傾斜をGセンサ79が感知し、高温ガ
スを、液体燃料が多く滞留する傾斜低位置側に向けて流
すよう可動ベーン57を回動させる。
Even when the evaporator 33 is tilted in the direction opposite to that shown in FIG. 6, the G sensor 79 senses this tilt and the movable vanes are caused to flow the high temperature gas toward the tilted low position side where much liquid fuel stays. Rotate 57.

【0057】また、車両がカーブ路を走行する際には、
蒸発器33内の液体燃料が遠心力で上記と同様な片寄り
をが生じるが、このときGセンサ79にも同様に遠心力
が作用して可動ベーン57を回動させるようステップモ
ータ75を駆動させるので、車両が左右に傾斜した場合
と同様に、高温ガスが、液体燃料が多く滞留している側
に向けて流れ、蒸発能力の低下が防止される。
When the vehicle travels on a curved road,
The liquid fuel in the evaporator 33 is deviated by the centrifugal force as described above, but at this time, the centrifugal force also acts on the G sensor 79 to drive the step motor 75 so as to rotate the movable vane 57. Therefore, as in the case where the vehicle leans to the left and right, the high-temperature gas flows toward the side where a large amount of liquid fuel stays, and the deterioration of the evaporation capacity is prevented.

【0058】図8は、この発明の第3の実施形態を示
す、前記図3に相当する一部を省略した図である。この
実施形態は、供給ダクト31を図8中で上下に貫通し、
供給ダクト31から蒸発器33に通ずる高温ガスの流路
を覆う可動板83を設け、可動板83の図8中で上下両
端付近を除く中央部位に、流体通過部としての多数の孔
83aを形成している。
FIG. 8 is a view showing a third embodiment of the present invention, in which a part corresponding to FIG. 3 is omitted. In this embodiment, the supply duct 31 is penetrated vertically in FIG.
A movable plate 83 is provided to cover a flow path of high-temperature gas communicating from the supply duct 31 to the evaporator 33, and a large number of holes 83a as fluid passage portions are formed in the central portion of the movable plate 83 except for the vicinity of upper and lower ends in FIG. is doing.

【0059】可動板83の供給ダクト31から外部に突
出した図8中で上下両端には錘85が取り付けられ、錘
85と供給ダクト31との間には、通常時に可動板87
を図8(a)に示す中立位置に保持させる弾性体として
の付勢バネ87が介装されている。
In FIG. 8, the weight 85 is attached to the upper and lower ends of the movable plate 83 protruding outside from the supply duct 31. Between the weight 85 and the supply duct 31, the movable plate 87 is normally provided.
A biasing spring 87 is interposed as an elastic body for holding the above-mentioned at the neutral position shown in FIG.

【0060】この例では、車両が左右方向に傾斜した場
合や車両がカーブ路を走行した際に、図8中で下方に力
が生じると、可動板83は錘85,85の作用により図
8中で下方に移動し、図8(b)の状態となる。これに
より液体燃料が多く滞留する図8中で下部側に対して反
対の上部側は、可動板83の孔83aが形成されていな
い領域によって通路が閉塞され、高温ガスは液体燃料が
多く滞留する図8中で下部側へ強制的に流され、蒸発器
33としての蒸発性能の低下を防ぐことになる。
In this example, if a downward force is generated in FIG. 8 when the vehicle leans to the left or right or when the vehicle travels on a curved road, the movable plate 83 is moved by the action of the weights 85 and 85. It moves downward in the inside, and the state shown in FIG. As a result, in the upper side opposite to the lower side in FIG. 8 where a large amount of liquid fuel stays, the passage is blocked by the region where the hole 83a of the movable plate 83 is not formed, and a large amount of liquid fuel stays in the high temperature gas. It is forcibly flown to the lower side in FIG. 8 to prevent deterioration of the evaporation performance of the evaporator 33.

【0061】上記した可動板83,錘85,付勢バネ8
7などにより、高温流体案内手段を構成しているが、錘
85および付勢バネ87に代え、前記図7に示したよう
に、Gセンサ79により車両の傾きなどを感知して液体
燃料が偏って多く滞留する状態を検出し、これに基づき
コントロールユニット81がステップモータ75を介し
て可動板83を移動させるようにしてもよい。
The movable plate 83, the weight 85, and the biasing spring 8 described above.
7, the high temperature fluid guide means is constituted, but instead of the weight 85 and the urging spring 87, the G sensor 79 detects the inclination of the vehicle and the liquid fuel is biased as shown in FIG. The control unit 81 may move the movable plate 83 via the step motor 75 based on the detection of a large amount of staying.

【0062】なお、これらの各実施形態では、高温流体
案内手段を蒸発器33の入口部33a付近に設置した
が、蒸発器33前後の空き空間の状況により、高温流体
案内手段を出口部33b側に設置しても、同様の効果を
得ることができる。
In each of these embodiments, the high temperature fluid guide means is installed near the inlet portion 33a of the evaporator 33. However, depending on the empty space before and after the evaporator 33, the high temperature fluid guide means is provided on the outlet portion 33b side. The same effect can be obtained even when installed in.

【0063】また、上記した各実施形態では、燃焼器2
9と蒸発器33とが互いに車両前後方向に配列された状
態で改質器を車両に搭載する例を示したが、燃焼器29
と蒸発器33とを互いに車幅方向に配列した状態で改質
器を車両に搭載しても構わない。
Further, in each of the above embodiments, the combustor 2
9 and the evaporator 33 are arranged in the vehicle front-rear direction, the reformer is mounted on the vehicle.
The reformer may be mounted on the vehicle with the evaporator and the evaporator 33 arranged in the vehicle width direction.

【0064】この場合には、車両が上り坂あるいは下り
坂を走行する際や、車両の加速時あるいは減速時には、
高温流体案内手段によって液体燃料が多く滞留する側に
高温ガスが流れるようになり、また車両が左右方向に傾
斜した場合やカーブ路を走行した場合には、図1に示し
たように水平配置した燃焼器29に対し蒸発器33を傾
斜して配置した構成によって、高温ガスの出口部33b
に多くの液体燃料が滞留しないようにする。
In this case, when the vehicle is traveling uphill or downhill, or when the vehicle is accelerating or decelerating,
The high-temperature fluid guide means allows the high-temperature gas to flow to the side where a large amount of liquid fuel stays, and when the vehicle leans in the left-right direction or travels on a curved road, it is arranged horizontally as shown in FIG. Due to the configuration in which the evaporator 33 is arranged to be inclined with respect to the combustor 29, the hot gas outlet 33b
Avoid too much liquid fuel retention.

【0065】さらに、上記各実施形態では、蒸発器33
に対し液体燃料Fを下部から供給し、蒸気Sを上部から
排出するようにしているが、これとは逆に液体燃料Fを
上部から供給し、蒸気Sを下部から排出するようにした
構成にも、この発明を適用することができる。
Further, in each of the above embodiments, the evaporator 33 is used.
On the other hand, the liquid fuel F is supplied from the lower part and the vapor S is discharged from the upper part. On the contrary, the liquid fuel F is supplied from the upper part and the vapor S is discharged from the lower part. Also, the present invention can be applied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の第1の実施形態を示す燃料電池シス
テムに使用される改質器における燃焼器と蒸発器の配置
を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an arrangement of a combustor and an evaporator in a reformer used in a fuel cell system showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の蒸発器における熱交換器本体の内部構造
を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of a heat exchanger body in the evaporator of FIG.

【図3】図1のB矢視図である。FIG. 3 is a view on arrow B of FIG.

【図4】図1の蒸発器が高温ガスの流れ方向に傾斜した
場合の動作説明図である。
FIG. 4 is an operation explanatory view when the evaporator of FIG. 1 is inclined in the flow direction of high-temperature gas.

【図5】第1の実施形態に対し蒸発器における高温ガス
流れが異なる場合を示す蒸発器の正面図である。
FIG. 5 is a front view of the evaporator showing a case where a high temperature gas flow in the evaporator is different from that of the first embodiment.

【図6】図1の蒸発器が高温ガスの流れ方向と直交する
方向に傾斜した場合の動作説明図で、(a)は(b)の
上面図、(b)は図1のC矢視図である。
6A and 6B are operation explanatory views when the evaporator of FIG. 1 is inclined in a direction orthogonal to a flow direction of high-temperature gas, FIG. 6A is a top view of FIG. 6B, and FIG. It is a figure.

【図7】この発明の第2の実施形態を示す、図3に相当
する図である。
FIG. 7 is a view corresponding to FIG. 3, showing a second embodiment of the present invention.

【図8】この発明の第3の実施形態を示す、図3に相当
する一部を省略した図で、(a)は可動板が中立位置に
ある状態、(b)は可動板が片方に移動した状態をそれ
ぞれ示す。
FIG. 8 is a view showing a third embodiment of the present invention, in which a part corresponding to FIG. 3 is omitted, (a) shows a state where the movable plate is in a neutral position, and (b) shows the movable plate on one side. The moving state is shown respectively.

【図9】メタノール改質型燃料電池システム全体を示す
ブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing the entire methanol reforming fuel cell system.

【図10】燃焼器と蒸発器の配置を示す改質器の概念図
である。
FIG. 10 is a conceptual diagram of a reformer showing an arrangement of a combustor and an evaporator.

【図11】蒸発器入口からの距離と、蒸発器における熱
交換能力との相関図である。
FIG. 11 is a correlation diagram of the distance from the evaporator inlet and the heat exchange capacity of the evaporator.

【図12】車両の傾斜と改質器の位置関係を示す概念図
である。
FIG. 12 is a conceptual diagram showing a positional relationship between a vehicle inclination and a reformer.

【図13】蒸発器が高温ガス流れ方向に傾斜したときの
蒸発器内部の液体燃料の液面を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the liquid level of the liquid fuel inside the evaporator when the evaporator is inclined in the hot gas flow direction.

【図14】車両の横方向傾斜と改質器の位置関係を示す
概念図である。
FIG. 14 is a conceptual diagram showing a positional relationship between a vehicle lateral inclination and a reformer.

【図15】蒸発器が高温ガス流れと直角方向に傾斜した
ときの蒸発器内部の液体燃料の液面を示す説明図であ
る。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the liquid level of the liquid fuel inside the evaporator when the evaporator is inclined in the direction perpendicular to the high temperature gas flow.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

33 蒸発器 33a 入口部 33b 出口部 57 可動ベーン(案内板,高温流体案内手段) 61 ロッド部材(高温流体案内手段) 63,85 錘(高温流体案内手段) 65,87 付勢バネ(弾性体,高温流体案内手段) 77 ステップモータ(駆動手段,高温流体案内手段) 79 Gセンサ(液体滞留状態検出手段,高温流体案内
手段) 81 コントロールユニット(制御手段,高温流体案内
手段) 83 可動板(高温流体案内手段) 83a 孔(流体通過部,高温流体案内手段)
33 evaporator 33a inlet part 33b outlet part 57 movable vane (guide plate, high temperature fluid guide means) 61 rod member (high temperature fluid guide means) 63,85 weight (high temperature fluid guide means) 65,87 urging spring (elastic body, High temperature fluid guide means 77 Step motor (driving means, high temperature fluid guide means) 79 G sensor (liquid retention state detecting means, high temperature fluid guide means) 81 Control unit (control means, high temperature fluid guide means) 83 Movable plate (high temperature fluid) Guide means) 83a hole (fluid passage, high temperature fluid guide means)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 高温流体およびこの高温流体により加熱
される液体燃料がそれぞれ供給されて、前記高温流体に
より加熱された液体燃料が蒸発する車載用蒸発器におい
て、前記高温流体の入口部に対し、同出口部が上下方向
で高い位置に配置されるとともに、前記高温流体の入口
部付近または出口部付近の少なくともいずれか一方に、
前記高温流体の流れと交差する方向における前記液体燃
料が多く滞留する側に向けて前記高温流体を流す高温流
体案内手段を設けたことを特徴とする車載用蒸発器。
1. In a vehicle-mounted evaporator in which a high-temperature fluid and a liquid fuel heated by the high-temperature fluid are respectively supplied to evaporate the liquid fuel heated by the high-temperature fluid, The outlet portion is arranged at a high position in the vertical direction, and at least one of the inlet portion and the outlet portion of the high temperature fluid,
An in-vehicle evaporator, comprising: a high temperature fluid guide means for flowing the high temperature fluid toward a side where a large amount of the liquid fuel stays in a direction intersecting with the flow of the high temperature fluid.
【請求項2】 高温流体の流れと交差する方向における
液体燃料が多く滞留する側は、前記高温流体の流れと交
差する方向の水平面に対する傾斜面の上下方向低位置側
であることを特徴とする請求項1記載の車載用蒸発器。
2. The side where a large amount of liquid fuel stays in the direction intersecting with the flow of the high temperature fluid is the lower side in the vertical direction of the inclined surface with respect to the horizontal plane in the direction intersecting with the flow of the high temperature fluid. The vehicle-mounted evaporator according to claim 1.
【請求項3】 高温流体案内手段は、一方の端部を支点
として回動可能に設けた複数の案内板と、この複数の案
内板の他方の端部相互を連結し、前記複数の案内板の配
列方向に移動可能なロッド部材と、このロッド部材に設
けられ、前記複数の案内板を前記支点を中心として回動
させる錘と、この錘に抗して前記複数の案内板を中立位
置に復帰させる弾性体とを備えていることを特徴とする
請求項1または2記載の車載用蒸発器。
3. The high temperature fluid guide means connects a plurality of guide plates rotatably provided with one end as a fulcrum and the other ends of the plurality of guide plates to each other, and the plurality of guide plates are connected. Of the rod member, a weight provided on the rod member for rotating the plurality of guide plates around the fulcrum, and a plurality of guide plates at a neutral position against the weight. The in-vehicle evaporator according to claim 1, further comprising an elastic body for returning.
【請求項4】 高温流体案内手段は、一方の端部を支点
として回動可能に設けた複数の案内板と、この複数の案
内板の他方の端部相互を連結するロッド部材と、このロ
ッド部材を前記複数の案内板の配列方向に移動させて、
前記複数の案内板を前記支点を中心として回動させる駆
動手段と、この駆動手段の作動を制御する制御手段と、
高温流体の流れと交差する方向における液体燃料が多く
滞留する状態を検出して前記制御手段に作動信号を送る
液体滞留状態検出手段とを備えていることを特徴とする
請求項1または2記載の車載用蒸発器。
4. The high-temperature fluid guide means includes a plurality of guide plates rotatably provided with one end as a fulcrum, a rod member connecting the other ends of the plurality of guide plates to each other, and the rod. By moving the member in the arrangement direction of the plurality of guide plates,
Drive means for rotating the plurality of guide plates about the fulcrum, and control means for controlling the operation of the drive means,
3. A liquid retention state detecting means for detecting a state in which a large amount of liquid fuel stays in a direction intersecting with the flow of the high-temperature fluid and sending an operation signal to the control means. In-vehicle evaporator.
【請求項5】 高温流体案内手段は、高温流体の流れ方
向と交差する水平方向に沿って複数の流体通過部を有す
る可動板と、この可動板に設けられ、前記可動板を前記
高温流体の流れ方向と交差する水平方向に移動させる錘
と、この錘に抗して前記可動板を中立位置に復帰させる
弾性体とを備えていることを特徴とする請求項1または
2記載の車載用蒸発器。
5. The high temperature fluid guide means includes a movable plate having a plurality of fluid passage portions along a horizontal direction intersecting the flow direction of the high temperature fluid, and the movable plate is provided on the movable plate. 3. The in-vehicle evaporation according to claim 1, further comprising a weight that moves in a horizontal direction intersecting the flow direction and an elastic body that returns the movable plate to a neutral position against the weight. vessel.
【請求項6】 高温流体案内手段は、高温流体の流れ方
向と交差する水平方向に沿って複数の流体通過部を有す
る可動板と、この可動板を前記高温流体の流れ方向と交
差する水平方向に移動させる駆動手段と、この駆動手段
の作動を制御する制御手段と、前記高温流体の流れと交
差する方向における液体燃料が多く滞留する状態を検出
して前記制御手段に作動信号を送る液体滞留状態検出手
段とを備えていることを特徴とする請求項1または2記
載の車載用蒸発器。
6. The high-temperature fluid guide means includes a movable plate having a plurality of fluid passage portions along a horizontal direction intersecting the flow direction of the high-temperature fluid, and a horizontal direction intersecting the movable plate with the flow direction of the high-temperature fluid. Drive means for moving the drive means, control means for controlling the operation of the drive means, liquid retention in which a large amount of liquid fuel in the direction intersecting with the flow of the high temperature fluid is detected and an operation signal is sent to the control means. The vehicle-mounted evaporator according to claim 1 or 2, further comprising a state detection unit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101408440B1 (en) 2010-12-21 2014-06-17 야자키 소교 가부시키가이샤 Slip-out prventing connector

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