JP2003212511A - 改質器 - Google Patents
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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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- Y02E60/50—Fuel cells
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- Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料の着火燃焼を安定させ且つ低ＮＯx化を
図ることができる一方、触媒燃焼器を不要として燃焼温
度を上昇させることができ、空気の過剰供給を不要とし
て効率向上を図り得ると共に、伝熱面積を縮小して小型
化を図ることができる改質器を提供する。 【解決手段】 燃焼室１３に燃料ガスを噴射して燃焼さ
せるバーナ１４を配設し、バーナ１４の外周部に、燃焼
ガスと熱交換させた高温の空気を燃焼室１３内へ導く熱
交換器１５を設けると共に、燃焼室１３の外周部に、内
部に改質触媒１１が装填され且つ原料ガスの改質を行う
ための改質室１２を形成し、熱交換器１５を、燃焼ガス
流路１８と空気流路１９とが交互に形成されるリング状
のもので構成し、燃焼室１３内に、燃焼ガスを前記熱交
換器１５の燃焼ガス流路１８へ導く複数の耐熱管２４
を、間接輻射媒体として改質室１２壁面と対向するよう
配設する。
図ることができる一方、触媒燃焼器を不要として燃焼温
度を上昇させることができ、空気の過剰供給を不要とし
て効率向上を図り得ると共に、伝熱面積を縮小して小型
化を図ることができる改質器を提供する。 【解決手段】 燃焼室１３に燃料ガスを噴射して燃焼さ
せるバーナ１４を配設し、バーナ１４の外周部に、燃焼
ガスと熱交換させた高温の空気を燃焼室１３内へ導く熱
交換器１５を設けると共に、燃焼室１３の外周部に、内
部に改質触媒１１が装填され且つ原料ガスの改質を行う
ための改質室１２を形成し、熱交換器１５を、燃焼ガス
流路１８と空気流路１９とが交互に形成されるリング状
のもので構成し、燃焼室１３内に、燃焼ガスを前記熱交
換器１５の燃焼ガス流路１８へ導く複数の耐熱管２４
を、間接輻射媒体として改質室１２壁面と対向するよう
配設する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、改質器に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、燃料電池は、水の電気分解とは
逆に水素と酸素を結合させて、その時に発生する電気と
熱を取り出すものであり、その発電効率の高さや環境へ
の適合性から、家庭用燃料電池コージェネレーションシ
ステムや燃料電池自動車としての開発が盛んに行われて
いるが、そうした燃料電池の燃料となる水素は、ナフ
サ、灯油等の石油系燃料や都市ガス等を改質器で改質し
て製造される。
逆に水素と酸素を結合させて、その時に発生する電気と
熱を取り出すものであり、その発電効率の高さや環境へ
の適合性から、家庭用燃料電池コージェネレーションシ
ステムや燃料電池自動車としての開発が盛んに行われて
いるが、そうした燃料電池の燃料となる水素は、ナフ
サ、灯油等の石油系燃料や都市ガス等を改質器で改質し
て製造される。
【０００３】図４は改質器が設けられる設備の一例とし
て、定置式の固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌ
ｌ）の全体系統を表わすものであって、１は改質器、２
は改質器１から排出される排ガスの熱により水を蒸発さ
せて水蒸気を発生させる蒸発器、３は前記排ガスの熱に
より燃料を気化させる気化器、４は改質器１へ供給する
原料ガスの脱硫を行う脱硫器、５は改質器１で改質した
改質ガスを冷却水で所要温度（およそ５００［℃］前
後）に温度降下させＣＯとＨ2ＯをＣＯ2とＨ2に変換す
る低温シフトコンバータ、６は低温シフトコンバータ５
を通過した改質ガスを冷却水で冷却しＣＯを除去する選
択酸化ＣＯ除去器、７は選択酸化ＣＯ除去器６を通過し
た改質ガスを加湿する加湿器、８はカソード８ａとアノ
ード８ｂを有する固体高分子型燃料電池である。
て、定置式の固体高分子型燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌ
ｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌ
ｌ）の全体系統を表わすものであって、１は改質器、２
は改質器１から排出される排ガスの熱により水を蒸発さ
せて水蒸気を発生させる蒸発器、３は前記排ガスの熱に
より燃料を気化させる気化器、４は改質器１へ供給する
原料ガスの脱硫を行う脱硫器、５は改質器１で改質した
改質ガスを冷却水で所要温度（およそ５００［℃］前
後）に温度降下させＣＯとＨ2ＯをＣＯ2とＨ2に変換す
る低温シフトコンバータ、６は低温シフトコンバータ５
を通過した改質ガスを冷却水で冷却しＣＯを除去する選
択酸化ＣＯ除去器、７は選択酸化ＣＯ除去器６を通過し
た改質ガスを加湿する加湿器、８はカソード８ａとアノ
ード８ｂを有する固体高分子型燃料電池である。
【０００４】図４に示される設備においては、水が蒸発
器２で水蒸気とされ、且つナフサ等の燃料が気化器３で
気化されて原料ガスとされ、前記水蒸気を混合した原料
ガスが脱硫器４へ導かれ、該脱硫器４で脱硫された原料
ガスが改質器１へ導かれ、該改質器１で改質された改質
ガスが低温シフトコンバータ５と選択酸化ＣＯ除去器６
と加湿器７とを介して固体高分子型燃料電池８のアノー
ド８ｂへ導かれると共に、空気が加湿器７を介して固体
高分子型燃料電池８のカソード８ａへ導かれ、発電が行
われるようになっており、又、前記アノード８ｂから排
出されるアノードオフガスは、改質器１における燃料ガ
スとして再利用される一方、前記カソード８ａから排出
される水は、固体高分子型燃料電池８と選択酸化ＣＯ除
去器６と低温シフトコンバータ５それぞれの冷却水、並
びに原料ガスに混合される水蒸気の一部として用いられ
るようになっている。
器２で水蒸気とされ、且つナフサ等の燃料が気化器３で
気化されて原料ガスとされ、前記水蒸気を混合した原料
ガスが脱硫器４へ導かれ、該脱硫器４で脱硫された原料
ガスが改質器１へ導かれ、該改質器１で改質された改質
ガスが低温シフトコンバータ５と選択酸化ＣＯ除去器６
と加湿器７とを介して固体高分子型燃料電池８のアノー
ド８ｂへ導かれると共に、空気が加湿器７を介して固体
高分子型燃料電池８のカソード８ａへ導かれ、発電が行
われるようになっており、又、前記アノード８ｂから排
出されるアノードオフガスは、改質器１における燃料ガ
スとして再利用される一方、前記カソード８ａから排出
される水は、固体高分子型燃料電池８と選択酸化ＣＯ除
去器６と低温シフトコンバータ５それぞれの冷却水、並
びに原料ガスに混合される水蒸気の一部として用いられ
るようになっている。
【０００５】前記改質器１は、例えば、図５に示される
如く、アノードオフガスが燃料ガスとして供給され且つ
空気が導入される容器本体９内に、触媒燃焼器１０を設
けると共に、該触媒燃焼器１０の下流側における容器本
体９内に、内部に改質触媒１１が装填され且つ原料ガス
の改質を行うための改質室１２を形成してなる構成を有
している。
如く、アノードオフガスが燃料ガスとして供給され且つ
空気が導入される容器本体９内に、触媒燃焼器１０を設
けると共に、該触媒燃焼器１０の下流側における容器本
体９内に、内部に改質触媒１１が装填され且つ原料ガス
の改質を行うための改質室１２を形成してなる構成を有
している。
【０００６】前記改質器１に燃料ガスとして供給される
アノードオフガスはカロリーが低く着火しにくいが、図
５に示されるような改質器１においては、前記燃料ガス
と空気が容器本体９内に供給されると、触媒燃焼器１０
で酸化反応が強制的に行われて発熱し、これを熱源とし
て原料ガスが改質室１２内の改質触媒１１を通過する際
に改質が行われ、改質ガスが生成されると共に、前記原
料ガスの改質反応のために熱を奪われて温度降下した燃
焼ガスが排ガスとして排出されるようになっている。
アノードオフガスはカロリーが低く着火しにくいが、図
５に示されるような改質器１においては、前記燃料ガス
と空気が容器本体９内に供給されると、触媒燃焼器１０
で酸化反応が強制的に行われて発熱し、これを熱源とし
て原料ガスが改質室１２内の改質触媒１１を通過する際
に改質が行われ、改質ガスが生成されると共に、前記原
料ガスの改質反応のために熱を奪われて温度降下した燃
焼ガスが排ガスとして排出されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５に
示されるような触媒燃焼器１０を用いた改質器１では、
燃焼温度を触媒燃焼器１０における触媒の許容温度以上
に上昇させることができないため、空気を希釈用として
過剰に供給する必要があり、空燃比が大きくなって効率
の低下につながると共に、伝熱面積を大きくしなければ
ならず、大型化が避けられないという欠点を有してい
た。
示されるような触媒燃焼器１０を用いた改質器１では、
燃焼温度を触媒燃焼器１０における触媒の許容温度以上
に上昇させることができないため、空気を希釈用として
過剰に供給する必要があり、空燃比が大きくなって効率
の低下につながると共に、伝熱面積を大きくしなければ
ならず、大型化が避けられないという欠点を有してい
た。
【０００８】一方、従来においては、図５に示されるよ
うな触媒燃焼器１０を用いた改質器１の他に、バーナ燃
焼火炎による熱を直接輻射伝熱によって改質室１２へ熱
伝達させるようにしたものもあるが、このようなバーナ
燃焼火炎式の改質器１の場合、火炎輻射強度が強く、改
質室１２を形成する容器に高級材料を使用する必要があ
り、大幅なコストアップにつながると共に、ＮＯxも多
くなるという問題があった。
うな触媒燃焼器１０を用いた改質器１の他に、バーナ燃
焼火炎による熱を直接輻射伝熱によって改質室１２へ熱
伝達させるようにしたものもあるが、このようなバーナ
燃焼火炎式の改質器１の場合、火炎輻射強度が強く、改
質室１２を形成する容器に高級材料を使用する必要があ
り、大幅なコストアップにつながると共に、ＮＯxも多
くなるという問題があった。
【０００９】本発明は、斯かる実情に鑑み、燃料の着火
燃焼を安定させ且つ低ＮＯx化を図ることができる一
方、触媒燃焼器を不要として触媒の許容温度の制約を受
けずに燃焼温度を上昇させることができ、空気の過剰供
給を不要として効率向上を図り得ると共に、伝熱面積を
縮小して小型化を図ることができ、又、火炎輻射強度を
一様化し得、改質室を形成する容器の温度分布を均一化
して高級材料の使用を不要とし得、大幅なコストダウン
並びに改質性能向上を図り得る改質器を提供しようとす
るものである。
燃焼を安定させ且つ低ＮＯx化を図ることができる一
方、触媒燃焼器を不要として触媒の許容温度の制約を受
けずに燃焼温度を上昇させることができ、空気の過剰供
給を不要として効率向上を図り得ると共に、伝熱面積を
縮小して小型化を図ることができ、又、火炎輻射強度を
一様化し得、改質室を形成する容器の温度分布を均一化
して高級材料の使用を不要とし得、大幅なコストダウン
並びに改質性能向上を図り得る改質器を提供しようとす
るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
燃焼室に燃料を噴射して燃焼させるバーナを配設し、該
バーナの外周部に、燃焼ガスと熱交換させた高温の空気
を燃焼室内へ導く熱交換器を設けたことを特徴とする改
質器にかかるものであり、請求項２記載の発明は、前記
燃焼室の外周部に、内部に改質触媒が装填され且つ原料
ガスの改質を行うための改質室を形成した請求項１記載
の改質器にかかるものであり、請求項３記載の発明は、
前記熱交換器を、燃焼ガス流路と空気流路とが交互に形
成されるリング状のもので構成した請求項１又は２記載
の改質器にかかるものであり、請求項４記載の発明は、
前記燃焼室内に、燃焼ガスを前記熱交換器の燃焼ガス流
路へ導く複数の耐熱管を、間接輻射媒体として改質室の
壁面と対向するよう配設した請求項２又は３記載の改質
器にかかるものであり、請求項５記載の発明は、前記耐
熱管をセラミックスチューブで形成した請求項４記載の
改質器にかかるものである。
燃焼室に燃料を噴射して燃焼させるバーナを配設し、該
バーナの外周部に、燃焼ガスと熱交換させた高温の空気
を燃焼室内へ導く熱交換器を設けたことを特徴とする改
質器にかかるものであり、請求項２記載の発明は、前記
燃焼室の外周部に、内部に改質触媒が装填され且つ原料
ガスの改質を行うための改質室を形成した請求項１記載
の改質器にかかるものであり、請求項３記載の発明は、
前記熱交換器を、燃焼ガス流路と空気流路とが交互に形
成されるリング状のもので構成した請求項１又は２記載
の改質器にかかるものであり、請求項４記載の発明は、
前記燃焼室内に、燃焼ガスを前記熱交換器の燃焼ガス流
路へ導く複数の耐熱管を、間接輻射媒体として改質室の
壁面と対向するよう配設した請求項２又は３記載の改質
器にかかるものであり、請求項５記載の発明は、前記耐
熱管をセラミックスチューブで形成した請求項４記載の
改質器にかかるものである。
【００１１】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。
られる。
【００１２】燃焼室内におけるバーナの外周部には、熱
交換器で燃焼ガスと熱交換した高温の空気が導入され、
バーナから噴射される燃料が高温空気燃焼するため、該
燃料が低カロリーであっても着火燃焼が安定し、且つ燃
料と空気（高温）の混合を抑制することで低ＮＯx化が
可能となる一方、触媒燃焼器を設ける必要がなく、該触
媒燃焼器の触媒の許容温度の制約を受けなくて済むた
め、燃焼温度を前記触媒の許容温度以上に上昇させるこ
とが可能となり、空気を希釈用として過剰に供給する必
要もなく、空燃比も大きくならず排ガスロスを軽減でき
効率の向上につながると共に、伝熱面積を大きくしなく
て済み、小型化が可能となる。
交換器で燃焼ガスと熱交換した高温の空気が導入され、
バーナから噴射される燃料が高温空気燃焼するため、該
燃料が低カロリーであっても着火燃焼が安定し、且つ燃
料と空気（高温）の混合を抑制することで低ＮＯx化が
可能となる一方、触媒燃焼器を設ける必要がなく、該触
媒燃焼器の触媒の許容温度の制約を受けなくて済むた
め、燃焼温度を前記触媒の許容温度以上に上昇させるこ
とが可能となり、空気を希釈用として過剰に供給する必
要もなく、空燃比も大きくならず排ガスロスを軽減でき
効率の向上につながると共に、伝熱面積を大きくしなく
て済み、小型化が可能となる。
【００１３】前記改質器においては、熱交換器を、燃焼
ガス流路と空気流路とが交互に形成されるリング状のも
ので構成すると共に、燃焼室内に、燃焼ガスを前記熱交
換器の燃焼ガス流路へ導く複数の耐熱管を、間接輻射媒
体として改質室の壁面と対向するよう配設することがで
き、このようにすると、バーナ燃焼火炎による熱を直接
輻射伝熱によって改質室へ熱伝達させるようにしたもの
とは異なり、燃焼ガスは、改質室の壁面と対向する複数
の耐熱管内を通って熱交換器の燃焼ガス流路へ導かれ、
該複数の耐熱管が改質室の壁面に対し間接輻射媒体とし
て作用し、火炎輻射強度が一様化されるため、改質室を
形成する容器の温度分布が均一化して高級材料を使用す
る必要がなくなり、大幅なコストダウンにつながると共
に、改質性能も向上することとなる。
ガス流路と空気流路とが交互に形成されるリング状のも
ので構成すると共に、燃焼室内に、燃焼ガスを前記熱交
換器の燃焼ガス流路へ導く複数の耐熱管を、間接輻射媒
体として改質室の壁面と対向するよう配設することがで
き、このようにすると、バーナ燃焼火炎による熱を直接
輻射伝熱によって改質室へ熱伝達させるようにしたもの
とは異なり、燃焼ガスは、改質室の壁面と対向する複数
の耐熱管内を通って熱交換器の燃焼ガス流路へ導かれ、
該複数の耐熱管が改質室の壁面に対し間接輻射媒体とし
て作用し、火炎輻射強度が一様化されるため、改質室を
形成する容器の温度分布が均一化して高級材料を使用す
る必要がなくなり、大幅なコストダウンにつながると共
に、改質性能も向上することとなる。
【００１４】又、前記改質器においては、耐熱管をセラ
ミックスチューブで形成することが有効となる。
ミックスチューブで形成することが有効となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。
例と共に説明する。
【００１６】図１〜図３は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしており、燃焼室１３に燃料としての
燃料ガスを噴射して燃焼させるバーナ１４を配設し、該
バーナ１４の外周部に、燃焼ガスと熱交換させた高温の
空気を燃焼室１３内へ導く熱交換器１５を設けると共
に、燃焼室１３の外周部に、内部に改質触媒１１が装填
され且つ原料ガスの改質を行うための改質室１２を形成
する。
であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしており、燃焼室１３に燃料としての
燃料ガスを噴射して燃焼させるバーナ１４を配設し、該
バーナ１４の外周部に、燃焼ガスと熱交換させた高温の
空気を燃焼室１３内へ導く熱交換器１５を設けると共
に、燃焼室１３の外周部に、内部に改質触媒１１が装填
され且つ原料ガスの改質を行うための改質室１２を形成
する。
【００１７】前記バーナ１４は、燃料ガスを噴射する内
筒１６と、着火をより安定化させるために必要となる量
の空気を噴出する外筒１７とを備えている。
筒１６と、着火をより安定化させるために必要となる量
の空気を噴出する外筒１７とを備えている。
【００１８】前記熱交換器１５は、燃焼ガス流路１８と
空気流路１９とが交互に形成されるリング状のもので構
成してある。前記熱交換器１５における燃焼ガス流路１
８と空気流路１９は、仕切板２０により仕切ってあり、
該燃焼ガス流路１８と空気流路１９との間には、伝熱板
２１を装入してある。前記熱交換器１５の反燃焼室側に
は、燃焼ガス流路１８からの排ガスを排出するための排
気管２２と、空気流路１９へ空気を送給するための空気
送給管２３とを円周方向へ交互に接続してある。尚、前
記伝熱板２１には、波形状に成形したコルゲートプレー
トを用い、伝熱面積をより大きくすることもできる。
空気流路１９とが交互に形成されるリング状のもので構
成してある。前記熱交換器１５における燃焼ガス流路１
８と空気流路１９は、仕切板２０により仕切ってあり、
該燃焼ガス流路１８と空気流路１９との間には、伝熱板
２１を装入してある。前記熱交換器１５の反燃焼室側に
は、燃焼ガス流路１８からの排ガスを排出するための排
気管２２と、空気流路１９へ空気を送給するための空気
送給管２３とを円周方向へ交互に接続してある。尚、前
記伝熱板２１には、波形状に成形したコルゲートプレー
トを用い、伝熱面積をより大きくすることもできる。
【００１９】前記燃焼室１３内には、燃焼ガスを前記熱
交換器１５の燃焼ガス流路１８へ導く複数の耐熱管２４
を、間接輻射媒体として改質室１２の壁面と対向するよ
う配設してある。前記耐熱管２４は、セラミックスチュ
ーブで形成してある。
交換器１５の燃焼ガス流路１８へ導く複数の耐熱管２４
を、間接輻射媒体として改質室１２の壁面と対向するよ
う配設してある。前記耐熱管２４は、セラミックスチュ
ーブで形成してある。
【００２０】次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２１】燃焼室１３内におけるバーナ１４の外周部
には、熱交換器１５で燃焼ガスと熱交換した高温の空気
が導入され、バーナ１４から噴射される燃料ガスが高温
空気燃焼するため、該燃料ガスがアノードオフガスのよ
うに低カロリーなガスであっても着火燃焼が安定し、且
つ燃料と空気（高温）の混合を抑制することで低ＮＯx
化が可能となる一方、触媒燃焼器１０を設ける必要がな
く、該触媒燃焼器１０の触媒の許容温度の制約を受けな
くて済むため、燃焼温度を前記触媒の許容温度以上に上
昇させることが可能となり、空気を希釈用として過剰に
供給する必要もなく、空燃比も大きくならず排ガスロス
を軽減でき効率の向上につながると共に、伝熱面積を大
きくしなくて済み、小型化が可能となる。
には、熱交換器１５で燃焼ガスと熱交換した高温の空気
が導入され、バーナ１４から噴射される燃料ガスが高温
空気燃焼するため、該燃料ガスがアノードオフガスのよ
うに低カロリーなガスであっても着火燃焼が安定し、且
つ燃料と空気（高温）の混合を抑制することで低ＮＯx
化が可能となる一方、触媒燃焼器１０を設ける必要がな
く、該触媒燃焼器１０の触媒の許容温度の制約を受けな
くて済むため、燃焼温度を前記触媒の許容温度以上に上
昇させることが可能となり、空気を希釈用として過剰に
供給する必要もなく、空燃比も大きくならず排ガスロス
を軽減でき効率の向上につながると共に、伝熱面積を大
きくしなくて済み、小型化が可能となる。
【００２２】本図示例においては、前記熱交換器１５
は、燃焼ガス流路１８と空気流路１９とが交互に形成さ
れるリング状のもので構成すると共に、燃焼室１３内
に、燃焼ガスを前記熱交換器１５の燃焼ガス流路１８へ
導く複数のセラミックスチューブからなる耐熱管２４
を、間接輻射媒体として改質室１２の壁面と対向するよ
う配設してあることから、燃焼ガスは、改質室１２の壁
面と対向する複数の耐熱管２４内を通って熱交換器１５
の燃焼ガス流路１８へ導かれ、該複数の耐熱管２４が改
質室１２の壁面に対し間接輻射媒体として作用し、火炎
輻射強度が一様化されるため、改質室１２を形成する容
器の温度分布が均一化して高級材料を使用する必要がな
くなり、大幅なコストダウンにつながると共に、改質性
能も向上することとなる。
は、燃焼ガス流路１８と空気流路１９とが交互に形成さ
れるリング状のもので構成すると共に、燃焼室１３内
に、燃焼ガスを前記熱交換器１５の燃焼ガス流路１８へ
導く複数のセラミックスチューブからなる耐熱管２４
を、間接輻射媒体として改質室１２の壁面と対向するよ
う配設してあることから、燃焼ガスは、改質室１２の壁
面と対向する複数の耐熱管２４内を通って熱交換器１５
の燃焼ガス流路１８へ導かれ、該複数の耐熱管２４が改
質室１２の壁面に対し間接輻射媒体として作用し、火炎
輻射強度が一様化されるため、改質室１２を形成する容
器の温度分布が均一化して高級材料を使用する必要がな
くなり、大幅なコストダウンにつながると共に、改質性
能も向上することとなる。
【００２３】こうして、燃料の着火燃焼を安定させ且つ
低ＮＯx化を図ることができる一方、触媒燃焼器１０を
不要として触媒の許容温度の制約を受けずに燃焼温度を
上昇させることができ、空気の過剰供給を不要として効
率向上を図り得ると共に、伝熱面積を縮小して小型化を
図ることができ、又、火炎輻射強度を一様化し得、改質
室１２を形成する容器の温度分布を均一化して高級材料
の使用を不要とし得、大幅なコストダウン並びに改質性
能向上を図り得る。
低ＮＯx化を図ることができる一方、触媒燃焼器１０を
不要として触媒の許容温度の制約を受けずに燃焼温度を
上昇させることができ、空気の過剰供給を不要として効
率向上を図り得ると共に、伝熱面積を縮小して小型化を
図ることができ、又、火炎輻射強度を一様化し得、改質
室１２を形成する容器の温度分布を均一化して高級材料
の使用を不要とし得、大幅なコストダウン並びに改質性
能向上を図り得る。
【００２４】尚、本発明の改質器は、上述の図示例にの
み限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
み限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない
範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の請求項１
〜５記載の改質器によれば、燃料の着火燃焼を安定させ
且つ低ＮＯx化を図ることができる一方、触媒燃焼器を
不要として触媒の許容温度の制約を受けずに燃焼温度を
上昇させることができ、空気の過剰供給を不要として効
率向上を図り得ると共に、伝熱面積を縮小して小型化を
図ることができ、又、火炎輻射強度を一様化し得、改質
室を形成する容器の温度分布を均一化して高級材料の使
用を不要とし得、大幅なコストダウン並びに改質性能向
上を図り得るという優れた効果を奏し得る。
〜５記載の改質器によれば、燃料の着火燃焼を安定させ
且つ低ＮＯx化を図ることができる一方、触媒燃焼器を
不要として触媒の許容温度の制約を受けずに燃焼温度を
上昇させることができ、空気の過剰供給を不要として効
率向上を図り得ると共に、伝熱面積を縮小して小型化を
図ることができ、又、火炎輻射強度を一様化し得、改質
室を形成する容器の温度分布を均一化して高級材料の使
用を不要とし得、大幅なコストダウン並びに改質性能向
上を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図１】本発明を実施する形態の一例の側断面図であ
る。
る。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】改質器が設けられる設備の一例を表わす全体系
統図である。
統図である。
【図５】従来の改質器の一例を表わす側断面図である。
１ 改質器
１１ 改質触媒
１２ 改質室
１３ 燃焼室
１４ バーナ
１５ 熱交換器
１８ 燃焼ガス流路
１９ 空気流路
２０ 仕切板
２１ 伝熱板
２２ 排気管
２３ 空気送給管
２４ 耐熱管
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０１Ｍ 8/10 Ｈ０１Ｍ 8/10 ５Ｈ０２７
Ｆターム(参考） 3K017 DC04
3K023 QA18 QB13 QC07
3K091 AA01 AA16 AA17 BB26 CC06
CC22 EA11 EA18 EA25 EA34
4G040 EA02 EA03 EA06 EA07 EB12
EB24 EB42
5H026 AA06
5H027 AA06 BA01 BA09 BA16 BA17
CC06
Claims (5)
- 【請求項１】 燃焼室に燃料を噴射して燃焼させるバー
ナを配設し、該バーナの外周部に、燃焼ガスと熱交換さ
せた高温の空気を燃焼室内へ導く熱交換器を設けたこと
を特徴とする改質器。 - 【請求項２】 前記燃焼室の外周部に、内部に改質触媒
が装填され且つ原料ガスの改質を行うための改質室を形
成した請求項１記載の改質器。 - 【請求項３】 前記熱交換器を、燃焼ガス流路と空気流
路とが交互に形成されるリング状のもので構成した請求
項１又は２記載の改質器。 - 【請求項４】 前記燃焼室内に、燃焼ガスを前記熱交換
器の燃焼ガス流路へ導く複数の耐熱管を、間接輻射媒体
として改質室の壁面と対向するよう配設した請求項２又
は３記載の改質器。 - 【請求項５】 前記耐熱管をセラミックスチューブで形
成した請求項４記載の改質器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017431A JP2003212511A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 改質器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002017431A JP2003212511A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 改質器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003212511A true JP2003212511A (ja) | 2003-07-30 |
Family
ID=27653128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002017431A Pending JP2003212511A (ja) | 2002-01-25 | 2002-01-25 | 改質器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003212511A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103697469A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-04-02 | 西安交通大学 | 一种煤粉火焰预热低NOx燃烧器系统 |
-
2002
- 2002-01-25 JP JP2002017431A patent/JP2003212511A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103697469A (zh) * | 2013-11-20 | 2014-04-02 | 西安交通大学 | 一种煤粉火焰预热低NOx燃烧器系统 |
| CN103697469B (zh) * | 2013-11-20 | 2015-10-28 | 西安交通大学 | 一种煤粉火焰预热低NOx燃烧器系统 |
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