JP2003226506A - Reformer for fuel cell - Google Patents

Reformer for fuel cell

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JP2003226506A
JP2003226506A JP2002030038A JP2002030038A JP2003226506A JP 2003226506 A JP2003226506 A JP 2003226506A JP 2002030038 A JP2002030038 A JP 2002030038A JP 2002030038 A JP2002030038 A JP 2002030038A JP 2003226506 A JP2003226506 A JP 2003226506A
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JP
Japan
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cylinder
heat transfer
fuel cell
reformer
cylindrical body
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JP2002030038A
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Japanese (ja)
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Taizo Saito
泰三 斎藤
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Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reformer for a fuel cell in which thermal expansion difference strain is mitigated by decreasing the temperature difference among a 1st cylindrical body, a 2nd cylindrical body and a 3rd cylindrical body and a catalyst is replaceable. <P>SOLUTION: A 1st heat transfer fin and a 2nd heat transfer fin which do not intercept the flow of a gas are fixed respectively between the 1st cylindrical body 11 and the 2nd cylindrical body 12 and between the 2nd cylindrical body 12 and the 3rd cylindrical body 13. Or the lower end of the 1st cylindrical body 11 and the 3rd cylindrical body 13 are closed with a lower part flange 15 to be detachably and a cartridge 6 or a cartridge 7 housing a catalyst layer 2 is replaced by a fresh one through the lower part flange 15. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本発明は、燃料電池で使用さ
れる水素リッチのガスを生成するための燃料電池用改質
器に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reformer for a fuel cell for producing a hydrogen-rich gas used in a fuel cell.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池用改質器は、炭化水素等の原燃
料を水蒸気と反応させて水素リッチの改質ガスに改質し
て燃料電池本体の燃料電極に供給する機能をなす。な
お、上記の水蒸気改質反応は、吸熱反応であり当該反応
を持続させるためにこの反応系の温度を高める必要があ
って、通常は燃料電池本体の燃料電極から排出される余
剰水素を含んだ排出ガスを用い、これを上記改質器に付
設したバーナーで燃焼させて反応系を高温度にする方法
が採用されている。
2. Description of the Related Art A reformer for a fuel cell has a function of reacting a raw fuel such as hydrocarbon with steam to reform it into a hydrogen-rich reformed gas and supply it to a fuel electrode of a fuel cell body. The steam reforming reaction described above is an endothermic reaction, and it is necessary to raise the temperature of this reaction system in order to sustain the reaction, and normally, surplus hydrogen discharged from the fuel electrode of the fuel cell body was included. A method of using exhaust gas and burning it with a burner attached to the reformer to raise the temperature of the reaction system is adopted.

【0003】図14〜図17は、例えば特開平11−1
1901号公報に示された従来の燃料電池用改質器を説
明するものであって、図14は当該改質器の外観斜視
図、図15は図14のA−A線に沿った断面図、図16
は図14のB−B線に沿った断面図(但し、断熱容器1
7の記載を省略、後記の図3、図5、図9も同様)、図
17は図16のC−C線に沿った部分断面図である。な
お、図15は、断熱容器17以外の図16のA−A線に
沿った断面図に該当する。
14 to 17 show, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-1.
FIG. 14 is a view for explaining a conventional reformer for a fuel cell shown in Japanese Patent Publication No. 1901, FIG. 14 is an external perspective view of the reformer, and FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 16
Is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
7 is omitted and the same applies to FIGS. 3, 5, and 9 described later), and FIG. 17 is a partial cross-sectional view taken along the line CC of FIG. Note that FIG. 15 corresponds to a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 16 other than the heat insulating container 17.

【0004】図14〜図17において、11は燃焼室を
形成する第一筒体、12は第一筒体11の外周に配置さ
れた第二筒体、13は第二筒体12の外周に配置された
第三筒体、14は第一筒体11と第二筒体12および第
二筒体12と第三筒体13の各上端面間を封鎖するよう
に溶接された上部フランジ、15は第一筒体11と第三
筒体13の下端面間を封鎖するように溶接された下部フ
ランジ、16は燃料電池用改質器の中央上部に設けられ
たバーナ、17は第三筒体13の外周に配置された断熱
容器である。さらに、2は第一筒体11と第二筒体12
との間に設けられて水蒸気改質反応が行われる触媒層、
21は触媒層2の下端に設けられた孔明板、3は第二筒
体12と第三筒体13との間に設けられて触媒層2に原
料ガスを供給するためのガス通路、4は伝熱フィンであ
る。触媒層2は、触媒粒を堆積して形成されており、孔
明板21は触媒粒は通さず上記原料ガスの通過は可能な
材料から構成されている。第三筒体13の上端に設けら
れたガス導入口31から導入された被改質の原料ガス、
例えば炭化水素などは、ガス通路3を、次いで下部フラ
ンジ15の内面と第二筒体12の下端との間に設けられ
た連通路32を通過して触媒層2に供給され、触媒層2
において水素リッチなガスに改質されて第二筒体12の
上端に設けられたガス導出口33から導出される。図1
5および図17の矢印は、ガスの流れ方向を示す。
In FIGS. 14 to 17, 11 is a first cylinder forming a combustion chamber, 12 is a second cylinder arranged on the outer periphery of the first cylinder 11, and 13 is an outer periphery of the second cylinder 12. The arranged third cylinder, 14 is an upper flange welded to seal the upper end surfaces of the first cylinder 11, the second cylinder 12, and the second cylinder 12 and the third cylinder 13, and 15 Is a lower flange welded so as to seal between the lower end surfaces of the first cylinder 11 and the third cylinder 13, 16 is a burner provided in the upper center of the reformer for a fuel cell, and 17 is a third cylinder. It is a heat insulating container arranged on the outer periphery of 13. Further, 2 is a first cylinder 11 and a second cylinder 12.
A catalyst layer which is provided between the catalyst layer and the steam reforming reaction,
Reference numeral 21 is a perforated plate provided at the lower end of the catalyst layer 2, 3 is a gas passage provided between the second cylinder 12 and the third cylinder 13 for supplying a raw material gas to the catalyst layer 2, and 4 is It is a heat transfer fin. The catalyst layer 2 is formed by depositing catalyst particles, and the perforated plate 21 is made of a material that does not allow the catalyst particles to pass but allows the raw material gas to pass. A raw material gas to be reformed introduced from a gas inlet 31 provided at the upper end of the third cylindrical body 13,
For example, hydrocarbons are supplied to the catalyst layer 2 through the gas passage 3 and then the communication passage 32 provided between the inner surface of the lower flange 15 and the lower end of the second cylinder 12.
At, the gas is reformed into a hydrogen-rich gas and is discharged from a gas outlet 33 provided at the upper end of the second cylindrical body 12. Figure 1
5 and the arrow of FIG. 17 show the gas flow direction.

【0005】伝熱フィン4は、図16に示す通り、第一
筒体11の外面に放射状に溶接された複数のフィン部材
401から構成されており、各フィン部材401は、触
媒層2の長手方向の全長にわたりガスの通流方向に延在
している。第一筒体11、第二筒体12、第三筒体1
3、上部フランジ14、下部フランジ15、バーナ16
および伝熱フィン4は、一般的にいずれも耐熱性、伝熱
性、および耐腐食性を備えるステンレス鋼などの金属材
料で形成されている。バーナー16は、燃料電池本体の
燃料電極(図示せず)から排出され、ガス導入口161
から導入される排出ガスをガス導入口162から導入さ
れる空気の存在下で燃焼させる。その際の燃焼炎によっ
て第一筒体1の内壁面はおおよそ800℃〜900℃に
加熱され、触媒層2が所定の反応温度に保持され、水蒸
気改質反応が行われる。その際、伝熱フィン4は燃焼炎
により加熱された第一筒体1の熱を触媒層2に伝熱する
機能をなして触媒層2が加熱され、水蒸気改質反応が促
進される。
As shown in FIG. 16, the heat transfer fins 4 are composed of a plurality of fin members 401 which are radially welded to the outer surface of the first cylindrical body 11, and each fin member 401 has a length of the catalyst layer 2. Extending in the gas flow direction over the entire length of the direction. First cylinder 11, second cylinder 12, third cylinder 1
3, upper flange 14, lower flange 15, burner 16
The heat transfer fins 4 are generally formed of a metal material such as stainless steel having heat resistance, heat transfer property, and corrosion resistance. The burner 16 is discharged from the fuel electrode (not shown) of the fuel cell body, and the gas inlet 161
The exhaust gas introduced from the above is combusted in the presence of the air introduced from the gas introduction port 162. Due to the combustion flame at that time, the inner wall surface of the first cylindrical body 1 is heated to approximately 800 ° C. to 900 ° C., the catalyst layer 2 is maintained at a predetermined reaction temperature, and the steam reforming reaction is performed. At that time, the heat transfer fins 4 have a function of transferring the heat of the first cylindrical body 1 heated by the combustion flame to the catalyst layer 2, so that the catalyst layer 2 is heated and the steam reforming reaction is accelerated.

【0006】従来の燃料電池用改質器は、上記した通
り、第一筒体11の内壁から加熱される構造を有するも
のであって、このために第一筒体11と第二筒体12や
第三筒体13との間に大きな温度差が生じる問題があ
る。すなわち、第一筒体11は燃焼炎により直接加熱さ
れて高温になるのに対して、第二筒体12や第三筒体1
3は、主として触媒層2や上下部フランジ14、15な
どを介しての伝導熱により温度上昇するが、触媒層2は
熱伝導性が悪いので第二筒体12は低温度にとどまる。
従って伝熱フィン4は、第一筒体11に溶接された部分
は高温に、第二筒体12に近いフィン先端部の温度は相
対的に低温度となり、この結果、第一筒体11と第三筒
体13とでは150℃〜300℃程度の温度差が生じ
る。
As described above, the conventional reformer for a fuel cell has a structure in which the inner wall of the first cylinder 11 is heated, and for this reason, the first cylinder 11 and the second cylinder 12 are provided. There is a problem that a large temperature difference occurs between the third cylinder body 13 and the third cylinder body 13. That is, the first cylinder 11 is directly heated by the combustion flame and becomes high in temperature, while the second cylinder 12 and the third cylinder 1 are heated.
The temperature of No. 3 rises mainly due to the conduction heat through the catalyst layer 2 and the upper and lower flanges 14 and 15, but since the catalyst layer 2 has poor thermal conductivity, the second cylindrical body 12 stays at a low temperature.
Therefore, in the heat transfer fin 4, the temperature of the portion welded to the first cylinder 11 is high, and the temperature of the fin tips near the second cylinder 12 is relatively low. A temperature difference of about 150 ° C. to 300 ° C. occurs with the third cylinder 13.

【0007】一方、伝熱フィン4は長尺で、ガスの通流
方向に延在して第一筒体11の外周に固着されているの
で、伝熱フィン4の温度差による熱膨張差に起因する熱
応力が第一筒体11と伝熱フィン4との間に生じ、例え
ば伝熱フィン4に歪みが生じたり、第一筒体11が太鼓
状に膨らむ問題がある。かかる変形を防止するために、
第一筒体11と伝熱フィン4の板厚を厚くして機械強度
を向上する方法が採られる場合もあるが、この方法では
燃料電池用改質器の重量が増大し、コストが高くなる問
題がある。
On the other hand, since the heat transfer fin 4 is long and extends in the gas flow direction and is fixed to the outer periphery of the first cylindrical body 11, there is a difference in thermal expansion due to the temperature difference of the heat transfer fin 4. The resulting thermal stress is generated between the first cylindrical body 11 and the heat transfer fins 4, and for example, the heat transfer fins 4 are distorted or the first cylindrical body 11 bulges like a drum. In order to prevent such deformation,
A method of increasing the mechanical strength by increasing the plate thickness of the first tubular body 11 and the heat transfer fin 4 may be adopted, but this method increases the weight of the fuel cell reformer and increases the cost. There's a problem.

【0008】燃料電池用改質器の熱応力による変形を回
避するために、特開平11−11901号公報には、こ
の熱膨張差の影響が無視できるように伝熱フィン4の長
さと幅の比率関係を調節し、伝熱フィン4の長手方向に
スリットを入れて分割することで温度差による熱膨張差
を吸収する提案がなされている。
In order to avoid deformation of the fuel cell reformer due to thermal stress, Japanese Patent Laid-Open No. 11-11901 discloses a heat transfer fin 4 having a length and a width so that the influence of the thermal expansion difference can be ignored. It has been proposed to adjust the ratio relationship and divide the heat transfer fins 4 by slitting them in the longitudinal direction to absorb the difference in thermal expansion due to the temperature difference.

【0009】しかしながら、第三筒体13と第一筒体1
1の温度差は上記の通り大きく、また第二筒体12と第
一筒体11についても同様であり、第一筒体11の熱膨
張は第三筒体13、第二筒体12よりも大きいため、そ
れらと溶接されている上下部フランジ14、15との接
合部に歪みが発生する。燃料電池用改質器の運転開始時
には第三筒体13と第一筒体11の温度差はさらに大き
く、このために当該改質器は、運転始動、停止の繰り返
しによる熱膨張差に基づく歪みにより疲労破壊すること
もある。
However, the third cylinder 13 and the first cylinder 1
The temperature difference of 1 is large as described above, and the same applies to the second cylinder 12 and the first cylinder 11, and the thermal expansion of the first cylinder 11 is larger than that of the third cylinder 13 and the second cylinder 12. Since it is large, distortion occurs at the joint between the upper and lower flanges 14 and 15 welded to them. At the start of the operation of the fuel cell reformer, the temperature difference between the third cylinder 13 and the first cylinder 11 is further large. Therefore, the reformer is strained due to the difference in thermal expansion due to repeated operation start and stop. It may cause fatigue damage.

【0010】また触媒層2は、触媒粒を第一筒体11と
第二筒体12との間に堆積して形成されているので、触
媒層2を取り巻く第一筒体11と第二筒体12は、運転
始動、停止時の熱膨張差歪みにより半径方向に伸縮変形
する。触媒粒は、この伸縮変形に基づく外力を受けて破
砕し、この破砕により生じた破砕粉は振動等により触媒
層2の下方に集まり、触媒層2を目詰まりさせて改質性
能が低下する問題もある。
Since the catalyst layer 2 is formed by depositing catalyst particles between the first cylinder 11 and the second cylinder 12, the first cylinder 11 and the second cylinder surrounding the catalyst layer 2 are formed. The body 12 expands and contracts in the radial direction due to the differential thermal expansion strain at the time of starting and stopping the operation. The catalyst particles are crushed by receiving an external force based on this expansion and contraction deformation, and the crushed powder generated by this crushing is gathered below the catalyst layer 2 due to vibration and the like, and the catalyst layer 2 is clogged, and the reforming performance is degraded. There is also.

【0011】またさらに、現在の技術における上記触媒
は、運転中に取り込まれる不純物等により触媒性能に寿
命があって、触媒の寿命が実際上、燃料電池用改質器の
寿命を決定している問題もある。もっとも触媒を新品と
交換できれば上記の問題は解決するが、従来の改質器で
は、触媒は、溶接された第一筒体11と第二筒体12の
間に堆積されているので、触媒の交換は困難な状態にあ
る。
Furthermore, the above-mentioned catalyst in the present technology has a life of catalyst performance due to impurities taken in during operation, and the life of the catalyst actually determines the life of the reformer for a fuel cell. There are also problems. However, if the catalyst can be replaced with a new one, the above problem can be solved, but in the conventional reformer, since the catalyst is deposited between the welded first cylinder 11 and second cylinder 12, Exchange is difficult.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、燃料電池で
使用される水素リッチのガスを生成するための燃料電池
用改質器における上記した従来技術の問題点を解決する
ためになされたものであり、第一筒体、第二筒体、およ
び第三筒体の温度差を小さくして熱膨張差歪を緩和し
た、また触媒の交換が可能な燃料電池用改質器を提供す
ることを課題とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art in a reformer for a fuel cell for producing a hydrogen-rich gas used in a fuel cell. A fuel cell reformer in which the temperature difference between the first cylinder, the second cylinder, and the third cylinder is reduced to reduce the thermal expansion differential strain, and the catalyst can be replaced. Is an issue.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
燃料電池用改質器は、内壁が加熱手段により加熱される
第一筒体、上記第一筒体の外壁を覆う第二筒体、上記第
一筒体と上記第二筒体との間に設けられて原料ガスを水
素リッチのガスに改質するための触媒粒から構成された
触媒層、上記第二筒体の外壁を覆う第三筒体、上記第二
筒体と上記第三筒体との間に設けられて上記触媒層に上
記原料ガスを供給するためのガス通路、上記原料ガスが
上記触媒層を通過可能となるように上記第一筒体と上記
第二筒体とに固着された第一伝熱部材、上記原料ガスが
上記ガス通路を通過可能となるように上記第二筒体と上
記第三筒体とに固着された第二伝熱部材を含むことを特
徴とするものである。
A reformer for a fuel cell according to claim 1 of the present invention comprises a first cylinder whose inner wall is heated by a heating means, and a second cylinder which covers the outer wall of the first cylinder. Body, a catalyst layer formed of catalyst particles for reforming the raw material gas into a hydrogen-rich gas provided between the first cylinder and the second cylinder, and an outer wall of the second cylinder. A third cylinder that covers, a gas passage that is provided between the second cylinder and the third cylinder to supply the raw material gas to the catalyst layer, and the raw material gas can pass through the catalyst layer. A first heat transfer member fixed to the first cylinder and the second cylinder so that the source gas can pass through the gas passage, the second cylinder and the third cylinder. It is characterized by including a second heat transfer member fixed to and.

【0014】本発明の請求項2に係る燃料電池用改質器
は、請求項1において、上記第一伝熱部材と上記第二伝
熱部材とは、共に放射状に設けられた複数個から構成さ
れており、複数の上記第一伝熱部材と複数の上記第二伝
熱部材とは、互いに千鳥状に配置されたことを特徴とす
るものである。
A fuel cell reformer according to a second aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to the first aspect, wherein the first heat transfer member and the second heat transfer member are both radially provided. The plurality of first heat transfer members and the plurality of second heat transfer members are arranged in a zigzag pattern with respect to each other.

【0015】本発明の請求項3に係る燃料電池用改質器
は、請求項1において、上記第一筒体と上記第三筒体の
各一端同士は、筒結合用板材で気密に接続され、上記筒
結合用板材と上記第二筒体の一端との間には、上記原料
ガスが上記ガス通路から上記触媒層に流れるように連通
路が設けられたことを特徴とするものである。
A fuel cell reformer according to a third aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to the first aspect, wherein one ends of the first cylinder and the third cylinder are air-tightly connected to each other by a cylinder connecting plate member. A communication passage is provided between the cylinder connecting plate and one end of the second cylinder so that the source gas flows from the gas passage to the catalyst layer.

【0016】本発明の請求項4に係る燃料電池用改質器
は、請求項3において、上記筒結合用板材は、上記第一
筒体と上記第三筒体とに着脱自在に設けられたことを特
徴とするものである。
A fuel cell reformer according to a fourth aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to the third aspect, wherein the tubular plate member is detachably attached to the first tubular body and the third tubular body. It is characterized by that.

【0017】本発明の請求項5に係る燃料電池用改質器
は、請求項1において、上記触媒層は、上記触媒層の長
手方向において、上記触媒粒は通さずガスの通過は可能
な多孔材を含む1以上の触媒セパレータで分割されたこ
とを特徴とするものである。
A fuel cell reformer according to a fifth aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to the first aspect, wherein the catalyst layer is a porous layer through which the catalyst particles do not pass and gas can pass in the longitudinal direction of the catalyst layer. It is characterized by being divided by one or more catalyst separators containing a material.

【0018】本発明の請求項6に係る燃料電池用改質器
は、請求項4において、上記触媒層は、少なくとも1端
面は上記触媒粒は通さずガスの通過は可能な材料にて形
成された第一カートリッジ内に収容され、且つ上記第一
カートリッジは、上記筒結合用板材を取り外して他の同
一形状の第一カートリッジと交換可能としたことを特徴
とするものである。
A fuel cell reformer according to a sixth aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to the fourth aspect, wherein at least one end surface of the catalyst layer is formed of a material through which the catalyst particles do not pass but through which gas can pass. The first cartridge is housed in the first cartridge, and the first cartridge can be replaced with another first cartridge having the same shape by removing the cylinder coupling plate member.

【0019】本発明の請求項7に係る燃料電池用改質器
は、請求項6において、上記第一カートリッジは、円筒
状を呈し、且つ上記第一伝熱部材は、上記第一カートリ
ッジが設置された個所以外の個所に設けられたことを特
徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the fuel cell reformer according to the sixth aspect, the first cartridge has a cylindrical shape, and the first heat transfer member is provided with the first cartridge. It is characterized in that it is provided at a location other than the designated location.

【0020】本発明の請求項8に係る燃料電池用改質器
は、請求項4において、上記触媒層の少なくとも一部、
上記第二筒体の一部、および上記のガス通路の一部は、
少なくとも1端面が上記触媒粒は通さずガスの通過は可
能な多孔材にて形成された第二カートリッジに収容され
ており、上記第二カートリッジは、その内側は上記第一
筒体の外面と、その外側は上記第三筒体の内面とそれぞ
れ密着した状態で且つ着脱自在に上記第一筒体と上記第
三筒体との間に設置され、且つ上記第二カートリッジが
上記第一筒体と上記第三筒体との間に設置された状態で
は上記第二カートリッジ内外の上記第二筒体部分の間は
気密に接続されたことを特徴とするものである。
A reformer for a fuel cell according to claim 8 of the present invention is the fuel cell reformer according to claim 4, wherein at least a part of the catalyst layer comprises:
Part of the second cylindrical body, and part of the gas passage,
At least one end face is housed in a second cartridge formed of a porous material through which the catalyst particles do not pass but gas can pass, and the inside of the second cartridge is the outer surface of the first cylindrical body, The outer side thereof is in close contact with the inner surface of the third cylindrical body and is detachably installed between the first cylindrical body and the third cylindrical body, and the second cartridge is the first cylindrical body. In a state of being installed between the third cylinder and the third cylinder, the second cylinder inside and outside the second cartridge are airtightly connected to each other.

【0021】本発明の請求項9に係る燃料電池用改質器
は、請求項8において、上記第二カートリッジは、上記
第二カートリッジ内の上記第二筒体部分の内面から上記
第二筒体部分の中心軸の方向に延びる第三伝熱部材と、
上記第二筒体部分の外面から外側に延びる第四伝熱部材
を収容したことを特徴とするものである。
A fuel cell reformer according to a ninth aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to the eighth aspect, wherein the second cartridge is the second cylinder from the inner surface of the second cylinder portion in the second cartridge. A third heat transfer member extending in the direction of the central axis of the portion,
A fourth heat transfer member extending outward from the outer surface of the second tubular body portion is accommodated.

【0022】本発明の請求項10に係る燃料電池用改質
器は、請求項9において、上記第三伝熱部材と上記第四
伝熱部材とは、共に放射状に設けられた複数個から構成
されており、複数の上記第三伝熱部材と複数の上記第四
伝熱部材とは、互いに千鳥状に配置されたことを特徴と
するものである。
According to a tenth aspect of the present invention, in the fuel cell reformer according to the ninth aspect, the third heat transfer member and the fourth heat transfer member are both radially provided. The plurality of third heat transfer members and the plurality of fourth heat transfer members are arranged in a zigzag pattern with respect to each other.

【0023】本発明の請求項11に係る燃料電池用改質
器は、請求項10において、上記第二カートリッジが上
記第一筒体と上記第三筒体との間に設置された状態にお
いて、第三伝熱部材は上記第一筒体に密着するように、
また第四伝熱部材は上記第三筒体に密着するように、そ
れぞれ設けられたことを特徴とするものである。
A fuel cell reformer according to an eleventh aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to the tenth aspect, wherein the second cartridge is installed between the first cylinder and the third cylinder. The third heat transfer member is in close contact with the first cylinder,
The fourth heat transfer member is provided so as to be in close contact with the third cylindrical body.

【0024】本発明の請求項12に係る燃料電池用改質
器は、請求項6〜請求項11のいずれか一項において、
上記加熱手段は、上記第一筒体の一端側またはその近傍
に配置され、上記第一伝熱部材および/または上記第二
伝熱部材は、上記加熱手段の近傍に設けられたことを特
徴とするものである。
A fuel cell reformer according to a twelfth aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to any one of the sixth to eleventh aspects.
The heating means is disposed on one end side of the first cylindrical body or in the vicinity thereof, and the first heat transfer member and / or the second heat transfer member is provided in the vicinity of the heating means. To do.

【0025】本発明の請求項13に係る燃料電池用改質
器は、請求項6または請求項8において、上記ガス通路
に原料ガスを水素リッチのガスに改質するための触媒粒
から構成された触媒層が設けられたことを特徴とするも
のである。
A fuel cell reformer according to a thirteenth aspect of the present invention is the fuel cell reformer according to the sixth or eighth aspect, wherein the gas passage comprises catalyst particles for reforming the raw material gas into a hydrogen-rich gas. It is characterized in that a catalyst layer is provided.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下の諸実施の形態においては、
前記図14〜図17にて表示された部位と同じ部位に就
いては同じ符号を付して説明を省略し、また一部の部位
の符号付けも省略することがある。 実施の形態1.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the following embodiments,
The same parts as the parts shown in FIGS. 14 to 17 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Also, the reference numerals of some parts may be omitted. Embodiment 1.

【0027】図1〜図3は、本発明の燃料電池用改質器
における実施の形態1を説明するものであって、図1は
実施の形態1における燃料電池用改質器の外観斜視図、
図2は図1のD−D線に沿った断面図、図3は図1のB
−B線に沿った断面図である。なお図2は、断熱容器1
7以外の図3のD−D線に沿った断面図に該当する。
1 to 3 are views for explaining a first embodiment of a fuel cell reformer according to the present invention, and FIG. 1 is an external perspective view of the fuel cell reformer according to the first embodiment. ,
2 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG. 1, and FIG. 3 is B of FIG.
It is a sectional view taken along the line B. In addition, FIG. 2 shows a heat insulating container 1.
It corresponds to the cross-sectional view along the line D-D of FIG. 3 other than 7.

【0028】図2、図3において、41は前記第一伝熱
部材の一例としての第一伝熱フィンであり、42は前記
第二伝熱部材の一例としての第二伝熱フィンであって、
実施の形態1においては、伝熱フィン4は第一伝熱フィ
ン41と第二伝熱フィン42とから構成されている。さ
らに第一伝熱フィン41は、第一筒体11の外面から第
二筒体12の内面に達する幅と触媒層2の全長にわたり
延在する長さを有する複数のフィン部材411から構成
されていて、各フィン部材411は放射状に配置されて
第一筒体11の外面と第二筒体12の内面に溶接されて
いる。一方、第二伝熱フィン42は、第二筒体12の外
面から第三筒体13の内面に達する幅と第一伝熱フィン
41と略同じ長さを有する複数のフィン部材421から
構成されていて、各フィン部材421は放射状に且つフ
ィン部材411に対して図3に示す通り、千鳥状に配置
されて第二筒体12の外面と第三筒体13の内面に溶接
されている。触媒層2は、フィン部材411の間に存在
するので、原料ガスは触媒層2を通過することが可能と
なる。同様に、フィン部材421間は空間であるので、
上記原料ガスはガス通路3を通過することが可能とな
る。
2 and 3, reference numeral 41 is a first heat transfer fin as an example of the first heat transfer member, and 42 is a second heat transfer fin as an example of the second heat transfer member. ,
In the first embodiment, the heat transfer fin 4 is composed of the first heat transfer fin 41 and the second heat transfer fin 42. Further, the first heat transfer fin 41 is composed of a plurality of fin members 411 having a width extending from the outer surface of the first cylinder 11 to the inner surface of the second cylinder 12 and a length extending over the entire length of the catalyst layer 2. The fin members 411 are radially arranged and welded to the outer surface of the first cylinder 11 and the inner surface of the second cylinder 12. On the other hand, the second heat transfer fin 42 is composed of a plurality of fin members 421 having a width reaching from the outer surface of the second cylindrical body 12 to the inner surface of the third cylindrical body 13 and a length substantially the same as the first heat transfer fin 41. The fin members 421 are arranged radially and in a zigzag pattern as shown in FIG. 3 with respect to the fin members 411, and are welded to the outer surface of the second cylindrical body 12 and the inner surface of the third cylindrical body 13. Since the catalyst layer 2 exists between the fin members 411, the raw material gas can pass through the catalyst layer 2. Similarly, since there is a space between the fin members 421,
The raw material gas can pass through the gas passage 3.

【0029】以上の構成により第一筒体11と第三筒体
13との間に、第一伝熱フィン41、第二筒体12、お
よび第二伝熱フィン42を経由するバイパス伝熱経路が
形成されるので、第一筒体11の熱が第三筒体13に早
く伝達されて、当該筒体11〜13間の温度差を小さく
することできて、当該筒体11〜13と上下部フランジ
14、15との溶接部における熱膨張差に基づく歪みが
緩和されるので燃料電池用改質器の疲労破断が軽減ある
いは防止される。
With the above configuration, a bypass heat transfer path between the first cylinder 11 and the third cylinder 13 via the first heat transfer fin 41, the second cylinder 12 and the second heat transfer fin 42. Therefore, the heat of the first tubular body 11 is quickly transferred to the third tubular body 13, and the temperature difference between the tubular bodies 11 to 13 can be reduced, so that the temperature difference between the tubular bodies 11 to 13 and the vertical direction can be reduced. Since the strain due to the difference in thermal expansion in the welded portions with the section flanges 14 and 15 is alleviated, the fatigue breakage of the fuel cell reformer is reduced or prevented.

【0030】実施の形態2.図4〜図7は、本発明の燃
料電池用改質器における実施の形態2を説明するもので
あって、図4は実施の形態2における前記図1のD−D
線に沿った他の断面図、図5は図1のB−B線に沿った
他の断面図、図6は実施の形態2の一部の内部構造の斜
視図、図7は図6の矢印Eで示す個所の拡大断面図であ
る。なお、図4は、断熱容器17以外の図5のD−D線
に沿った断面図に該当する。
Embodiment 2. 4 to 7 are explanatory views of Embodiment 2 of the reformer for a fuel cell of the present invention, and FIG. 4 is a view taken along line DD of FIG. 1 in Embodiment 2.
5 is another sectional view taken along the line BB of FIG. 1, FIG. 6 is a perspective view of a part of the internal structure of the second embodiment, and FIG. 7 is a sectional view of FIG. It is an expanded sectional view of the part shown by the arrow E. Note that FIG. 4 corresponds to a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 5 other than the heat insulating container 17.

【0031】図4〜図7において、5は隣接するフィン
部材411の間に設けられた扇形の触媒セパレータであ
って、触媒セパレータ5は、多孔材51、多孔材51を
保持する枠体52、および枠体52に形成されたダルマ
孔53から構成されており、フィン部材411に埋め込
まれたフックピン54にダルマ孔53を利用して枠体5
2がフィン部材411に掛合されている。多孔材51
は、メッシュ、パンチング板など、触媒層2を構成する
触媒粒は通さず原料ガスや改質ガスなどのガスの通過は
可能な材料で構成されている。触媒セパレータ5は、隣
接するフィン部材411間に存在する断面扇形の触媒層
2をその長手方向に3分割するように3箇所設けられて
いるが(図4、6参照)、2分割でも3分割以上の多分
割でもあってもよい。
4 to 7, reference numeral 5 denotes a fan-shaped catalyst separator provided between the adjacent fin members 411. The catalyst separator 5 includes a porous material 51, a frame body 52 for holding the porous material 51, Also, the frame body 5 is formed by using the daruma hole 53 formed in the frame body 52, and the hook pin 54 embedded in the fin member 411 uses the daruma hole 53.
2 is engaged with the fin member 411. Porous material 51
Is made of a material such as a mesh or a punching plate that does not allow the catalyst particles constituting the catalyst layer 2 to pass but allows a gas such as a raw material gas and a reforming gas to pass. The catalyst separators 5 are provided at three positions so as to divide the catalyst layer 2 having a fan-shaped cross section existing between the adjacent fin members 411 into three in the longitudinal direction thereof (see FIGS. 4 and 6), but also in two. The above multi-division may also be possible.

【0032】図4において、15は前記筒結合用板材の
一例としてのドーナツ形の下部フランジ、151は耐熱
性のシール部材、152は第三筒体13の下端外周に設
けられた雄ネジと下部フランジ15の内面に設けられた
雌ネジからなる勘合ネジであって、下部フランジ15
は、第一筒体11の下端にシール部材151を置いた状
態で勘合ネジ152を利用して第三筒体13に気密に螺
合することができ、あるいは勘合ネジ152を緩めて第
一筒体11および第三筒体13から取り外すこともでき
る。
In FIG. 4, reference numeral 15 is a donut-shaped lower flange as an example of the plate member for cylinder connection, 151 is a heat-resistant seal member, and 152 is a male screw and a lower part provided on the outer periphery of the lower end of the third cylindrical body 13. A fitting screw made of a female screw provided on the inner surface of the flange 15 and having a lower flange 15
Can be airtightly screwed to the third cylinder 13 by using the fitting screw 152 with the seal member 151 placed on the lower end of the first cylinder 11, or the fitting screw 152 can be loosened to loosen the first cylinder. It can also be removed from the body 11 and the third cylindrical body 13.

【0033】このように構成された実施の形態2の燃料
電池用改質器は、第一筒体11、第二筒体12、第三筒
体13に第一伝熱フィン41、第二伝熱フィン42、上
部フランジ14、およびバーナー16を一体に溶接固着
したものに、下方から第一筒体11と第二筒体12の間
の触媒層2となる個所に触媒セパレータ5をフックピン
54に掛合させながら触媒粒を載置して触媒層2を形成
し、次いで下部フランジ15を上記の方法で第三筒体1
3に気密に取り付けた後、断熱容器17内に収納して得
ることができる。従って、触媒が寿命に至った際には、
上記の逆手順で燃料電池用改質器を分解して触媒粒の交
換が可能となる。また、触媒層2の中間に設けた触媒セ
パレータ5は、触媒粒の破砕粉を各触媒セパレータ5に
留める機能をなすので、触媒層2の目詰まりを軽減乃至
防止することができる。
In the fuel cell reformer of the second embodiment having such a configuration, the first heat transfer fin 41 and the second heat transfer fin 41 are provided to the first cylinder 11, the second cylinder 12, and the third cylinder 13. The heat fin 42, the upper flange 14, and the burner 16 are integrally welded and fixed to each other, and the catalyst separator 5 is attached to the hook pin 54 at a position between the first cylinder 11 and the second cylinder 12 to form the catalyst layer 2. The catalyst particles are placed while engaging with each other to form the catalyst layer 2, and then the lower flange 15 is attached to the third cylindrical body 1 by the above method.
After air-tightly attaching to 3, the heat insulating container 17 can be housed in the heat insulating container 17. Therefore, when the catalyst reaches the end of its life,
It is possible to replace the catalyst particles by disassembling the fuel cell reformer in the reverse order of the above. Further, since the catalyst separator 5 provided in the middle of the catalyst layer 2 has a function of retaining the crushed powder of the catalyst particles in each catalyst separator 5, the clogging of the catalyst layer 2 can be reduced or prevented.

【0034】実施の形態3.図8〜図10は、本発明の
燃料電池用改質器における実施の形態3を説明するもの
であって、図8は実施の形態3における、前記図1のF
−F線に沿った断面図、図9は図1のB−B線に沿った
さらに他の断面図、図10は実施の形態3の一部の内部
構造の斜視図である。なお、図8は、断熱容器17以外
の図9のF−F線に沿った断面図に該当する。
Embodiment 3. 8 to 10 are diagrams for explaining a third embodiment of the reformer for a fuel cell of the present invention, and FIG. 8 shows the F of FIG. 1 in the third embodiment.
9 is a sectional view taken along line -F, FIG. 9 is a further sectional view taken along line BB in FIG. 1, and FIG. 10 is a perspective view of a part of the internal structure of the third embodiment. Note that FIG. 8 corresponds to a cross-sectional view taken along line FF of FIG. 9 except for the heat insulating container 17.

【0035】図8〜図10において、6は前記第一カー
トリッジの一例であって、第一筒体11と第二筒体12
との間に挿着されている。下部フランジ15は、前記実
施の形態2の場合と同様に第一筒体11と第三筒体13
の下端に着脱自在に設けられている。41は、バーナー
16に近接する位置で第一筒体11と第二筒体12との
間に原料ガスの流通を妨げないように設けられた第一伝
熱フィンであり、42は、実施の形態1、2と同様に設
けられた第二伝熱フィンである。第一伝熱フィン41
は、実施の形態1、2のそれらと比較して短尺ではある
が、バーナー16に近接する部位の高温度を効果的に第
二筒体12に伝達する機能をなし、且つカートリッジ6
を設置する空間を提供することができる。なお、第一伝
熱フィン41と第二伝熱フィン42とは両者間の設置位
置上で高低差はあるが、実施の形態1、2と同様に放射
状に且つ千鳥状に配列されている。よって、第一筒体1
1と第三筒体13の間には第一伝熱フィン41と第二伝
熱フィン42による熱伝達路が形成されるので、燃料電
池用改質器の運転開始時の第三筒体13と第一筒体11
との温度差を軽減し、上部フランジ14と第一筒体11
〜第三筒体13との接合部の熱膨張差歪みによる当該改
質器の疲労破壊を防ぐことができる。
In FIGS. 8 to 10, 6 is an example of the first cartridge, which includes a first cylinder 11 and a second cylinder 12.
It is inserted between and. The lower flange 15 includes the first cylindrical body 11 and the third cylindrical body 13 as in the case of the second embodiment.
It is detachably attached to the lower end of the. Reference numeral 41 is a first heat transfer fin provided between the first cylinder 11 and the second cylinder 12 at a position close to the burner 16 so as not to hinder the flow of the raw material gas. It is the second heat transfer fin provided similarly to the first and second embodiments. First heat transfer fin 41
Is shorter than those of the first and second embodiments, but has the function of effectively transmitting the high temperature of the portion close to the burner 16 to the second cylindrical body 12, and the cartridge 6
It is possible to provide a space for installing the. Note that the first heat transfer fins 41 and the second heat transfer fins 42 are arranged in a radial and zigzag pattern as in the first and second embodiments, although there is a difference in height between the first heat transfer fins 41 and the second heat transfer fins 42. Therefore, the first cylindrical body 1
Since a heat transfer path by the first heat transfer fin 41 and the second heat transfer fin 42 is formed between the first and third cylindrical bodies 13, the third cylindrical body 13 at the start of operation of the fuel cell reformer And the first cylinder 11
The temperature difference between the upper flange 14 and the first cylinder 11 is reduced.
~ Fatigue failure of the reformer due to thermal expansion differential strain at the joint with the third cylinder 13 can be prevented.

【0036】カートリッジ6は、第一筒体11と第二筒
体12との間で上記両筒体の壁に密接した状態で挿着さ
れるが、下部フランジ15を外して燃料電池用改質器か
ら容易に取り外し、新品と交換できるようになってい
る。即ち、カートリッジ6は第一筒体11の外面に密接
する寸法を有する内筒61、第二筒体12の内面に密接
する寸法を有する外筒62、カートリッジ6をその長手
方向に3分割するように設けられた3枚の触媒セパレー
タ63、および補強板64とから構成され、内筒61、
外筒62、触媒セパレータ63、および補強板64によ
って仕切られた空間内に触媒粒が充填されて触媒層2が
形成されている。補強板64は、内筒61および外筒6
2と略同じ長さを有し、図9、10に示すように内筒6
1と外筒62の間を放射状に延びて両筒61、62に溶
接などにより固定されている。触媒セパレータ63は、
実施の形態2における多孔材51と同様に、触媒粒は通
さず原料ガスや改質ガスなどのガスの通過は可能な材料
で形成されており、多孔材51と同様の機能をなす。
The cartridge 6 is inserted between the first cylinder 11 and the second cylinder 12 in close contact with the walls of both cylinders, but the lower flange 15 is removed to reform the fuel cell. It can be easily removed from the container and replaced with a new one. That is, the cartridge 6 has an inner cylinder 61 having a size close to the outer surface of the first cylinder 11, an outer cylinder 62 having a size close to the inner surface of the second cylinder 12, and the cartridge 6 divided into three parts in the longitudinal direction. The inner cylinder 61, which includes three catalyst separators 63 and a reinforcing plate 64 provided in
A catalyst layer 2 is formed by filling catalyst particles in a space partitioned by the outer cylinder 62, the catalyst separator 63, and the reinforcing plate 64. The reinforcing plate 64 includes the inner cylinder 61 and the outer cylinder 6.
2 has a length substantially the same as that of the inner cylinder 6 as shown in FIGS.
It extends radially between 1 and the outer cylinder 62 and is fixed to both cylinders 61 and 62 by welding or the like. The catalyst separator 63 is
Similar to the porous material 51 in the second embodiment, it is made of a material that does not allow the catalyst particles to pass through but allows a gas such as a raw material gas and a reforming gas to pass through, and has the same function as the porous material 51.

【0037】補強板64は、カートリッジ6を機械的に
補強する機能があればその形成材料については特に制限
はないが、内筒61、外筒62、およびこの補強板64
を、第一筒体11、第二筒体12、あるいは第一伝熱フ
ィン41などと同様の金属で形成すると、補強板64自
体が伝熱フィンとしても機能する利点もある。図10で
は、触媒セパレータ63は、隣接する補強板64の間に
存在する断面扇形の触媒層2をその長手方向に3分割す
るように3箇所設けられているが、2分割でも3分割以
上の多分割でもあってもよい。さらにカートリッジ6
は、その下端のみを触媒セパレータ63と同種の材料で
構成し、中間の触媒セパレータ63のないものであって
もよく、あるいは短尺のカートリッジの複数個を積層し
て構成してもよい。
The reinforcing plate 64 is not particularly limited in its forming material as long as it has a function of mechanically reinforcing the cartridge 6, but the inner cylinder 61, the outer cylinder 62, and the reinforcing plate 64.
Is formed of the same metal as the first cylinder 11, the second cylinder 12, the first heat transfer fins 41, etc., there is an advantage that the reinforcing plate 64 itself also functions as a heat transfer fin. In FIG. 10, the catalyst separator 63 is provided at three locations so as to divide the catalyst layer 2 having a fan-shaped cross section existing between the adjacent reinforcing plates 64 into three in the longitudinal direction. It may be multi-divided. Further cartridge 6
May be composed of the same kind of material as the catalyst separator 63 only at the lower end thereof and may not have the intermediate catalyst separator 63, or may be formed by stacking a plurality of short cartridges.

【0038】前記実施の形態2の構成では、触媒粒の更
新交換に際して触媒セパレータ5を一枚ずつ外して触媒
粒を取り替える必要があり、この取り替えは第一筒体1
1と第二筒体12の間のしかも第一伝熱フィン41で区
切られた閉空間内での作業であるので、多少時間を要す
る問題がある。これに対して実施の形態3では、上記い
ずれの構造のカートリッジを採用しても、内蔵する触媒
の寿命、あるいはその他の理由で更新の必要が生じたと
きには、下部フランジ15の螺合を解除してそれを取り
出し、予め用意した同一機能、同一寸法の新品と簡単に
交換し、復元することができる
In the structure of the second embodiment, it is necessary to remove the catalyst separators 5 one by one and replace the catalyst particles when the catalyst particles are renewed and replaced.
Since the work is performed in the closed space defined by the first heat transfer fins 41 between the first and second cylindrical bodies 12, there is a problem that it takes some time. On the other hand, in the third embodiment, no matter which cartridge is used, the lower flange 15 is unscrewed when it needs to be renewed due to the life of the built-in catalyst or other reasons. You can easily replace it with a new one of the same function and size prepared in advance and restore it.

【0039】実施の形態4.図11〜図13は、本発明
の燃料電池用改質器における実施の形態4を説明するも
のであって、図11は実施の形態4における、前記図1
のD−D線に沿ったさらに他の断面図であり、図12は
図1のB−B線に沿ったさらに他の断面図、図13は実
施の形態4の一部の内部構造の斜視図である。なお図1
1は、断熱容器17以外の図12のD−D線に沿った断
面図に該当する。
Fourth Embodiment 11 to 13 are diagrams for explaining Embodiment 4 of the reformer for a fuel cell of the present invention, and FIG. 11 is the same as FIG.
12 is a further sectional view taken along the line D-D of FIG. 12, FIG. 12 is a further sectional view taken along the line BB of FIG. 1, and FIG. 13 is a perspective view of a part of the internal structure of the fourth embodiment. It is a figure. Figure 1
1 corresponds to the cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 12 except for the heat insulating container 17.

【0040】図11〜図13において、7は前記第二カ
ートリッジの一例であって、第一筒体11と第三筒体1
3との間に挿着されている。下部フランジ15は、前記
実施の形態3の場合と同様に第一筒体11と第三筒体1
3の下端に着脱自在に設けられている。41、42は、
それぞれバーナー16に近接する位置で第一筒体11と
第二筒体12との間、および第二筒体12と第三筒体1
3との間に原料ガスの流通を妨げないように設けられた
第一伝熱フィンおよび第二伝熱フィンである。第一、第
二伝熱フィン41、42は、短尺ではあるが、バーナー
16に近接する部位の高温度を効果的に第二筒体12お
よび第三筒体13に伝達する機能をなし、且つカートリ
ッジ7を設置する空間を提供することができる。第一、
第二伝熱フィン41、42は放射状に且つ千鳥状に配列
されている。
In FIGS. 11 to 13, 7 is an example of the second cartridge, which includes a first cylinder 11 and a third cylinder 1.
It is inserted between 3 and. The lower flange 15 includes the first cylinder 11 and the third cylinder 1 as in the case of the third embodiment.
It is provided at the lower end of 3 detachably. 41 and 42 are
Between the first cylinder 11 and the second cylinder 12, and between the second cylinder 12 and the third cylinder 1 at positions close to the burner 16, respectively.
3 is a first heat transfer fin and a second heat transfer fin provided so as not to hinder the flow of the raw material gas. Although the first and second heat transfer fins 41 and 42 are short, they have a function of effectively transmitting the high temperature of the portion close to the burner 16 to the second cylindrical body 12 and the third cylindrical body 13, and A space for installing the cartridge 7 can be provided. first,
The second heat transfer fins 41, 42 are arranged radially and in a staggered pattern.

【0041】カートリッジ7は、第一筒体11の外面に
密接する寸法を有する触媒カード71、第三筒体13内
面に密接する寸法を有する外枠72、および二枚の触媒
セパレータ73から構成された円筒状を呈するものであ
って、触媒層2の全体、第二筒体12の一部12a、お
よび上記のガス通路の一部3aを収容する。触媒セパレ
ータ73としては、前記実施の形態2において用いられ
た多孔材51と同種の材料であってよい。カートリッジ
7は、さらに収容された第二筒体部分12aと触媒カー
ド71とに固定された前記第三伝熱部材の一例としての
第三伝熱フィン43および第二筒体部分12aの外壁か
ら外枠72に達する前記第四伝熱部材の一例としての第
四伝熱フィン44をも収容する。第三伝熱フィン43と
第四伝熱フィン44とは、共に放射状に設けられた複数
個から構成されており、複数の上記両フィン43、44
は、互いに千鳥状に配置されている。外枠72は、カー
トリッジ7の外周を構成するものであって、且つ第四伝
熱フィン44の倒れを防止する機能をなすものである
が、第四伝熱フィン44がかかる倒れの問題がない場合
には、外枠72は省いてもよい。
The cartridge 7 is composed of a catalyst card 71 having a size close to the outer surface of the first cylinder 11, an outer frame 72 having a size close to the inner surface of the third cylinder 13, and two catalyst separators 73. It has a cylindrical shape and houses the entire catalyst layer 2, a part 12a of the second cylindrical body 12, and a part 3a of the gas passage. The catalyst separator 73 may be made of the same material as the porous material 51 used in the second embodiment. The cartridge 7 is provided with a third heat transfer fin 43, which is an example of the third heat transfer member fixed to the second cylindrical body portion 12a and the catalyst card 71, and an outer wall of the second cylindrical body portion 12a. A fourth heat transfer fin 44, which is an example of the fourth heat transfer member reaching the frame 72, is also housed. The third heat transfer fins 43 and the fourth heat transfer fins 44 are each composed of a plurality of radially arranged fins 43, 44.
Are staggered with respect to each other. The outer frame 72 constitutes the outer periphery of the cartridge 7 and has a function of preventing the fourth heat transfer fins 44 from falling, but there is no problem of the fourth heat transfer fins 44 falling. In some cases, the outer frame 72 may be omitted.

【0042】触媒層2は、触媒カード71、第三伝熱フ
ィン43、および第二筒体部分12aとで囲まれた断面
が扇形の空間に触媒粒を堆積して形成されており、触媒
セパレータ73で2分割されている。触媒セパレータ7
3は、前記実施の形態2の触媒セパレータ5や実施の形
態3の触媒セパレータ63と同様に、触媒層2の目詰ま
りを軽減乃至防止する機能をなす。よって触媒層2は、
二枚以上の触媒セパレータ73で分割された多層構造に
してもよい。第二筒体部分12aは、カートリッジ7が
第一筒体11と第三筒体13との間に挿着された状態に
おいては、その一方の端面は第二筒体2の端面と耐熱性
のシール部材153を介して気密に当接される。したが
って実質的に、第三伝熱フィン43は第一伝熱フィン4
1と、一方、第四伝熱フィン44は第二伝熱フィン42
と同等に伝熱機能をなす。
The catalyst layer 2 is formed by depositing catalyst particles in a space having a fan-shaped cross section surrounded by the catalyst card 71, the third heat transfer fins 43, and the second cylindrical portion 12a. It is divided into two at 73. Catalyst separator 7
Similar to the catalyst separator 5 of the second embodiment and the catalyst separator 63 of the third embodiment, 3 has a function of reducing or preventing clogging of the catalyst layer 2. Therefore, the catalyst layer 2 is
You may make it the multilayered structure divided | segmented by the catalyst separator 73 of 2 or more sheets. In the state where the cartridge 7 is inserted between the first cylinder 11 and the third cylinder 13, the second cylinder portion 12 a has one end surface that is heat resistant to the end surface of the second cylinder body 2. Airtight contact is made via the seal member 153. Therefore, the third heat transfer fins 43 are substantially the same as the first heat transfer fins 4.
1 and the fourth heat transfer fin 44 is the second heat transfer fin 42.
Has a heat transfer function equivalent to.

【0043】カートリッジ7では、第三伝熱フィン43
と第四伝熱フィン44とが第二筒体部分12aを介して
千鳥状に配置されているので、第二筒体部分12aを多
少、弾性変形可能な板厚物として、第一筒体11と第三
筒体13との間に圧入状態で挿入する寸法関係に構成す
れば、第二筒体部分12aの弾性変形力で第一筒体11
と第三伝熱フィン43、および第四伝熱フィン44と第
三筒体13とは押圧密着させることができて、それら両
者間の伝熱抵抗が一層小さくなって触媒層2への熱伝達
がよく、また第一筒体11と第三筒体13の温度差を一
層低減することができる。また、温度差による熱膨張差
歪みが問題となる第一筒体11、第二筒体12および第
三筒体13の上部フランジ14の溶接部には、バーナー
16に近接する部位に第一伝熱フィン41と第二伝熱フ
ィン42が第一筒体11と第二筒体12の間および第二
筒体12と第三筒体13の間に設けられているので、第
一筒体11から第三筒体13への熱伝導性が良好であ
り、温度差の発生を抑制して破壊が防止される。
In the cartridge 7, the third heat transfer fin 43
Since the fourth heat transfer fins 44 and the fourth heat transfer fins 44 are arranged in a zigzag manner via the second tubular body portion 12a, the second tubular body portion 12a is made a slightly elastically deformable plate material, and the first tubular body 11 is formed. If the dimensional relationship is such that the second cylinder portion 12a and the third cylinder body 13 are inserted in a press-fitted state, the elastic deformation force of the second cylinder body portion 12a causes the first cylinder body 11 to move.
The third heat transfer fin 43, and the fourth heat transfer fin 44 and the third cylindrical body 13 can be pressed and brought into close contact with each other, and the heat transfer resistance between them can be further reduced, and the heat transfer to the catalyst layer 2 can be reduced. The temperature difference between the first cylinder 11 and the third cylinder 13 can be further reduced. In addition, in the welded portions of the upper flange 14 of the first cylinder 11, the second cylinder 12, and the third cylinder 13 in which the difference in thermal expansion due to the temperature difference poses a problem, the first transfer to a portion close to the burner 16 is performed. Since the heat fins 41 and the second heat transfer fins 42 are provided between the first cylinder 11 and the second cylinder 12 and between the second cylinder 12 and the third cylinder 13, the first cylinder 11 is formed. To the third cylindrical body 13 have good thermal conductivity, and the occurrence of temperature difference is suppressed to prevent breakage.

【0044】一方、下部フランジ15は、勘合ネジ15
2により第三筒体13に着脱自在に螺合され、また第一
筒体11とはシール部材152を介して気密とされるの
で、下部フランジ15と第一筒体11と第三筒体13と
の熱膨張差歪みは、上記の機械的接触に基づく接合部に
より吸収され、熱膨張差歪みによる破壊が防止される。
しかも実施の形態4の燃料電池用改質器は、カートリッ
ジ7を第一筒体11と第三筒体13との間に挿着し、下
部フランジ15を第三筒体13に螺合して組み立てるこ
とができる。またこの逆の操作により燃料電池用改質器
から古くなったカートリッジ7を取り出し、新品のカー
トリッジ7と交換することができる。
On the other hand, the lower flange 15 has a fitting screw 15
Since it is detachably screwed into the third cylindrical body 13 by 2 and is airtight with the first cylindrical body 11 via the seal member 152, the lower flange 15, the first cylindrical body 11, and the third cylindrical body 13 are attached. The thermal expansion differential strain between and is absorbed by the joint portion based on the above-mentioned mechanical contact, and destruction due to the thermal expansion differential strain is prevented.
Moreover, in the fuel cell reformer of the fourth embodiment, the cartridge 7 is inserted between the first cylinder 11 and the third cylinder 13, and the lower flange 15 is screwed into the third cylinder 13. Can be assembled. By performing the reverse operation, the old cartridge 7 can be taken out from the fuel cell reformer and replaced with a new cartridge 7.

【0045】前記実施の形態1〜4においては、第一筒
体11と第二筒体12との間に触媒層2が設けられる態
様を示したが、本発明においてはその触媒層2に加えて
ガス通路3にも触媒層を設けてもよく、かくすることに
より触媒層の全長が長くなって、原料ガスの改質効果が
一層向上する。
In the first to fourth embodiments described above, the mode in which the catalyst layer 2 is provided between the first cylinder 11 and the second cylinder 12 has been described, but in the present invention, in addition to the catalyst layer 2. A catalyst layer may be provided in the gas passage 3 as well, and by doing so, the total length of the catalyst layer is increased, and the effect of reforming the raw material gas is further improved.

【0046】[0046]

【発明の効果】本発明の燃料電池用改質器は、以上説明
した通り、内壁が加熱手段により加熱される第一筒体、
上記第一筒体の外壁を覆う第二筒体、上記第一筒体と上
記第二筒体との間に設けられて原料ガスを水素リッチの
ガスに改質するための触媒粒から構成された触媒層、上
記第二筒体の外壁を覆う第三筒体、上記第二筒体と上記
第三筒体との間に設けられて上記触媒層に上記原料ガス
を供給するためのガス通路、上記原料ガスが上記触媒層
を通過可能となるように上記第一筒体と上記第二筒体と
に固着された第一伝熱部材、上記原料ガスが上記ガス通
路を通過可能となるように上記第二筒体と上記第三筒体
とに固着された第二伝熱部材を含むことを特徴とするも
のであるので、第一筒体の熱が第三筒体に早く伝達され
て、当該筒体間の温度差を小さくすることできて、第一
筒体と第三筒体との間に大きな温度差が生じた従来技術
における前記の種々の問題が解決される効果がある。
As described above, the reformer for a fuel cell of the present invention has a first cylinder whose inner wall is heated by a heating means.
A second cylinder that covers the outer wall of the first cylinder, and is composed of catalyst particles that are provided between the first cylinder and the second cylinder to reform the source gas into a hydrogen-rich gas. Catalyst layer, a third cylinder that covers the outer wall of the second cylinder, and a gas passage provided between the second cylinder and the third cylinder for supplying the raw material gas to the catalyst layer. A first heat transfer member fixed to the first cylinder and the second cylinder so that the raw material gas can pass through the catalyst layer, and the raw material gas can pass through the gas passage Since it is characterized in that it includes a second heat transfer member fixed to the second cylinder and the third cylinder, the heat of the first cylinder is quickly transferred to the third cylinder. The above-mentioned seed in the prior art in which the temperature difference between the cylinders can be reduced and a large temperature difference occurs between the first cylinder and the third cylinder. There is an effect that the problem is resolved.

【0047】また、上記第一伝熱部材と上記第二伝熱部
材とは、共に放射状に設けられた複数個から構成されて
おり、複数の上記第一伝熱部材と複数の上記第二伝熱部
材とは、互いに千鳥状に配置されると、第一筒体と第三
筒体との間に、第一伝熱部材、第二筒体、および第二伝
熱部材を経由するバイパス伝熱経路が形成されるので、
第一筒体11から第三筒体13への伝熱が一層良好とな
って、第一筒体〜第三筒体とそれら結合する上下の筒結
合用板材との溶接部における熱膨張差に基づく歪みが緩
和されて燃料電池用改質器の疲労破断が軽減あるいは防
止される。
Further, the first heat transfer member and the second heat transfer member are each composed of a plurality of radially arranged members, and the plurality of first heat transfer members and the plurality of second heat transfer members are provided. When the heat members are arranged in a zigzag pattern, the heat transfer member is bypassed between the first cylinder member and the third cylinder member via the first heat transfer member, the second cylinder member, and the second heat transfer member. Since the heat path is formed,
The heat transfer from the first cylinder 11 to the third cylinder 13 is further improved, resulting in a difference in thermal expansion between the first cylinder to the third cylinder and the upper and lower cylinder-coupling plate members connected to each other. Based on this, the strain is alleviated, and fatigue breakage of the reformer for a fuel cell is reduced or prevented.

【0048】また、上記第一筒体と上記第三筒体の各一
端同士は、筒結合用板材で気密に接続され、上記筒結合
用板材と上記第二筒体の一端との間には、上記原料ガス
が上記ガス通路から上記触媒層に流れるように連通路が
設けられると、上記原料ガスを上記触媒層へ安定して導
入可能にしてコンパクトな構造の燃料電池用改質器を得
ることができる。
Further, one ends of the first cylindrical body and the third cylindrical body are airtightly connected to each other by a cylinder connecting plate member, and between the cylinder connecting plate member and one end of the second cylinder member. When the communication passage is provided so that the raw material gas flows from the gas passage to the catalyst layer, the raw material gas can be stably introduced into the catalyst layer to obtain a compact reformer for a fuel cell. be able to.

【0049】また、上記筒結合用板材は、上記第一筒体
と上記第三筒体とに着脱自在に設けられると、触媒層を
形成する触媒粒が寿命となった際に上記筒結合用板材を
取り外して上記触媒粒を取り出して新品と交換すること
ができる。
Further, when the plate member for cylinder coupling is detachably provided on the first cylinder and the third cylinder, the cylinder coupling plate material is used for the cylinder coupling when the catalyst particles forming the catalyst layer reach the end of their lives. The plate material can be removed and the catalyst particles can be taken out and replaced with a new one.

【0050】また、上記触媒層は、上記触媒層の長手方
向において、上記触媒粒は通さずガスの通過は可能な多
孔材を含む1以上の触媒セパレータで分割されると、触
媒粒の破砕粉が生じても上記触媒セパレータはそれを留
める機能をなすので、触媒層の目詰まりを軽減乃至防止
することができる。
When the catalyst layer is divided in the longitudinal direction of the catalyst layer by one or more catalyst separators containing a porous material that does not allow passage of the catalyst particles but allows passage of gas, crushed powder of the catalyst particles is obtained. Even if the above occurs, the catalyst separator has a function of holding it, so that the clogging of the catalyst layer can be reduced or prevented.

【0051】また、上記触媒層は、少なくとも1端面は
上記触媒粒は通さずガスの通過は可能な材料にて形成さ
れた第一カートリッジ内に収容され、且つ上記第一カー
トリッジは、上記筒結合用板材を取り外して他の同一形
状の第一カートリッジと交換可能とし、また上記第一カ
ートリッジは、円筒状を呈し、且つ上記第一伝熱部材
は、上記第一カートリッジが設置された個所以外の個所
に設けられると、上記第一伝熱部材の前記機能を有しな
がら、触媒粒の交換作業を極めて短時間に且つ容易にな
すことができる。
The catalyst layer is housed in a first cartridge formed of a material through which at least one end face does not pass the catalyst particles but allows gas to pass, and the first cartridge is connected to the cylinder. The plate material is removed to be replaceable with another first cartridge having the same shape, the first cartridge has a cylindrical shape, and the first heat transfer member is provided at a position other than the place where the first cartridge is installed. When it is provided at a portion, the replacement work of the catalyst particles can be performed easily in an extremely short time while having the function of the first heat transfer member.

【0052】また、上記触媒層の少なくとも一部、上記
第二筒体の一部、および上記のガス通路の一部は、少な
くとも1端面が上記触媒粒は通さずガスの通過は可能な
多孔材にて形成された第二カートリッジに収容されてお
り、上記第二カートリッジは、その内側は上記第一筒体
の外面と、その外側は上記第三筒体の内面とそれぞれ密
着した状態で且つ着脱自在に上記第一筒体と上記第三筒
体との間に設置され、且つ上記第二カートリッジが上記
第一筒体と上記第三筒体との間に設置された状態では上
記第二カートリッジ内外の上記第二筒体部分の間は気密
に接続されていると、上記第一カートリッジを採用する
場合と同様に、触媒粒の交換作業を極めて短時間に且つ
容易になすことができる。
At least one end face of at least a part of the catalyst layer, a part of the second cylinder, and a part of the gas passage has a porous material through which the catalyst particles do not pass and gas can pass. The second cartridge is formed in a manner such that the inside of the second cartridge is in close contact with the outer surface of the first cylinder and the outside thereof is in close contact with the inner surface of the third cylinder. The second cartridge is freely installed between the first cylinder and the third cylinder, and the second cartridge is in a state where the second cartridge is installed between the first cylinder and the third cylinder. If the inner and outer second cylindrical portions are airtightly connected, the catalyst grain replacement work can be performed in an extremely short time and easily, as in the case of using the first cartridge.

【0053】また、上記第二カートリッジは、上記第二
カートリッジ内の上記第二筒体部分の内面から上記第二
筒体部分の中心軸の方向に延びる第三伝熱部材と、上記
第二筒体部分の外面から外側に延びる第四伝熱部材を収
容し、また、上記第三伝熱部材と上記第四伝熱部材と
は、共に放射状に設けられた複数個から構成されてお
り、複数の上記第三伝熱部材と複数の上記第四伝熱部材
とは、互いに千鳥状に配置され、また、上記第二カート
リッジが上記第一筒体と上記第三筒体との間に設置され
た状態において、第三伝熱部材は上記第一筒体に密着す
るように、また第四伝熱部材は上記第三筒体に密着する
ように、それぞれ設けられると、第一筒体11から第三
筒体13への伝熱が一層良好となる。
The second cartridge includes a third heat transfer member extending from the inner surface of the second cylinder portion in the second cartridge in the direction of the central axis of the second cylinder portion, and the second cylinder. A fourth heat transfer member that extends outward from the outer surface of the body part is accommodated, and the third heat transfer member and the fourth heat transfer member are both formed in a radial pattern. The third heat transfer member and the plurality of fourth heat transfer members are arranged in a zigzag pattern, and the second cartridge is installed between the first cylinder and the third cylinder. In this state, when the third heat transfer member is provided so as to be in close contact with the first cylindrical body, and the fourth heat transfer member is in close contact with the third cylindrical body, The heat transfer to the third cylindrical body 13 is further improved.

【0054】また、上記加熱手段は、上記第一筒体の一
端側またはその近傍に配置され、上記第一伝熱部材およ
び/または上記第二伝熱部材は、上記加熱手段の近傍に
設けられると、上記加熱手段の近傍の高温度を効果的に
第三筒体に伝熱することができ、さらに前記第一カート
リッジや第二カートリッジを設置する空間が確保され
る。
The heating means is arranged at one end side of the first cylindrical body or in the vicinity thereof, and the first heat transfer member and / or the second heat transfer member is provided in the vicinity of the heating means. Then, the high temperature in the vicinity of the heating means can be effectively transferred to the third cylindrical body, and the space for installing the first cartridge and the second cartridge is secured.

【0055】また、上記ガス通路に原料ガスを水素リッ
チのガスに改質するための触媒粒から構成された触媒層
が設けられると、第一筒体と第二筒体との間に設けられ
た触媒層に加えて上記ガス通路にも触媒層を設けられる
ことにより触媒層の全長が長くなって、原料ガスの改質
効果が一層向上する。
When a catalyst layer composed of catalyst particles for reforming the source gas into a hydrogen-rich gas is provided in the gas passage, it is provided between the first cylinder and the second cylinder. By providing the catalyst layer in the gas passage in addition to the catalyst layer, the total length of the catalyst layer becomes longer, and the effect of reforming the raw material gas is further improved.

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

【図1】 本発明における実施の形態1の外観斜視図。FIG. 1 is an external perspective view of a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1のD−D線に沿った断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along the line DD of FIG.

【図3】 図1のB−B線に沿った断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図4】 本発明における実施の形態2の図1のD−D
線に沿った他の断面図。
FIG. 4 is a DD of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention.
Another cross-sectional view along the line.

【図5】 実施の形態2の図1のB−B線に沿った他の
断面図。
FIG. 5 is another cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 of the second embodiment.

【図6】 実施の形態2の一部の内部構造の斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a part of the internal structure of the second embodiment.

【図7】 図6の矢印Eで示す個所の拡大断面図。7 is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by an arrow E in FIG.

【図8】 本発明における実施の形態3の図1のF−F
線に沿った断面図。
FIG. 8 is an F-F of FIG. 1 according to the third embodiment of the present invention.
Sectional drawing along the line.

【図9】 本発明における実施の形態3の図1のB−B
線に沿ったさらに他の断面図。
FIG. 9 is a BB line in FIG. 1 according to the third embodiment of the present invention.
Yet another cross-sectional view along the line.

【図10】 実施の形態3の一部の内部構造の斜視図で
ある。
FIG. 10 is a perspective view of a part of the internal structure of the third embodiment.

【図11】 本発明における実施の形態4の図1のD−
D線に沿ったさらに他の断面図。
11 is a D- of FIG. 1 according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is still another cross-sectional view taken along the line D.

【図12】 実施の形態4の図1のB−B線に沿ったさ
らに他の断面図。
FIG. 12 is still another cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 1 of the fourth embodiment.

【図13】 実施の形態4の一部の内部構造の斜視図で
ある。
FIG. 13 is a perspective view of a part of the internal structure of the fourth embodiment.

【図14】 従来の燃料電池用改質器の外観斜視図。FIG. 14 is an external perspective view of a conventional fuel cell reformer.

【図15】 図14のA−A線に沿った断面図。15 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図16】 図14のB−B線に沿った断面図。16 is a sectional view taken along the line BB of FIG.

【図17】 図16のC−C線に沿った部分断面図。17 is a partial cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 第一筒体、12 第二筒体、13 第三筒体、1
4 上部フランジ、15 下部フランジ、151 シー
ル部材、152 勘合ネジ、153 シール部材、16
バーナ、17 断熱容器、2 触媒層、21 孔明
板、3 ガス通路、31 ガス導入口、32 連通路、
33 ガス導出口、4 伝熱フィン、41 第一伝熱フ
ィン、42 第二伝熱フィン、43 第三伝熱フィン、
44 第四伝熱フィン、5 触媒セパレータ、51 多
孔材、52 枠体、54 フックピン、6 カートリッ
ジ、61 内筒、62 外筒、63 触媒セパレータ、
64 補強板、7 カートリッジ、71 触媒カード、
72 外枠、73 触媒セパレータ。
11 1st cylinder, 12 2nd cylinder, 13 3rd cylinder, 1
4 upper flange, 15 lower flange, 151 seal member, 152 fitting screw, 153 seal member, 16
Burner, 17 heat insulating container, 2 catalyst layer, 21 perforated plate, 3 gas passage, 31 gas inlet, 32 communication passage,
33 gas outlets, 4 heat transfer fins, 41 first heat transfer fins, 42 second heat transfer fins, 43 third heat transfer fins,
44 fourth heat transfer fin, 5 catalyst separator, 51 porous material, 52 frame, 54 hook pin, 6 cartridge, 61 inner cylinder, 62 outer cylinder, 63 catalyst separator,
64 reinforcing plate, 7 cartridge, 71 catalyst card,
72 outer frame, 73 catalyst separator.

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内壁が加熱手段により加熱される第一筒
体、上記第一筒体の外壁を覆う第二筒体、上記第一筒体
と上記第二筒体との間に設けられて原料ガスを水素リッ
チのガスに改質するための触媒粒から構成された触媒
層、上記第二筒体の外壁を覆う第三筒体、上記第二筒体
と上記第三筒体との間に設けられて上記触媒層に上記原
料ガスを供給するためのガス通路、上記原料ガスが上記
触媒層を通過可能となるように上記第一筒体と上記第二
筒体とに固着された第一伝熱部材、上記原料ガスが上記
ガス通路を通過可能となるように上記第二筒体と上記第
三筒体とに固着された第二伝熱部材を含むことを特徴と
する燃料電池用改質器。
1. A first cylinder having an inner wall heated by a heating means, a second cylinder covering an outer wall of the first cylinder, and provided between the first cylinder and the second cylinder. A catalyst layer composed of catalyst particles for reforming the raw material gas into a hydrogen-rich gas, a third cylinder that covers the outer wall of the second cylinder, and between the second cylinder and the third cylinder. A gas passage for supplying the raw material gas to the catalyst layer, a first gas cylinder fixed to the first cylinder and the second cylinder so that the raw material gas can pass through the catalyst layer. One heat transfer member, a fuel cell including a second heat transfer member fixed to the second cylinder and the third cylinder so that the raw material gas can pass through the gas passage. Reformer.
【請求項2】 上記第一伝熱部材と上記第二伝熱部材と
は、共に放射状に設けられた複数個から構成されてお
り、複数の上記第一伝熱部材と複数の上記第二伝熱部材
とは、互いに千鳥状に配置されたことを特徴とする請求
項1記載の燃料電池用改質器。
2. The first heat transfer member and the second heat transfer member each are composed of a plurality of radially arranged members, and the plurality of first heat transfer members and the plurality of second heat transfer members are provided. 2. The fuel cell reformer according to claim 1, wherein the heat members are arranged in a staggered manner.
【請求項3】 上記第一筒体と上記第三筒体の各一端同
士は、筒結合用板材で気密に接続され、上記筒結合用板
材と上記第二筒体の一端との間には、上記原料ガスが上
記ガス通路から上記触媒層に流れるように連通路が設け
られたことを特徴とする請求項1記載の燃料電池用改質
器。
3. One end of each of the first cylinder and the third cylinder is air-tightly connected to each other by a cylinder-coupling plate member, and between the cylinder-coupling plate member and one end of the second cylinder member. 2. The reformer for a fuel cell according to claim 1, wherein a communication passage is provided so that the raw material gas flows from the gas passage to the catalyst layer.
【請求項4】 上記筒結合用板材は、上記第一筒体と上
記第三筒体とに着脱自在に設けられたことを特徴とする
請求項3記載の燃料電池用改質器。
4. The reformer for a fuel cell according to claim 3, wherein the cylinder connecting plate is detachably provided on the first cylinder and the third cylinder.
【請求項5】 上記触媒層は、上記触媒層の長手方向に
おいて、上記触媒粒は通さずガスの通過は可能な多孔材
を含む1以上の触媒セパレータで分割されたことを特徴
とする請求項1記載の燃料電池用改質器。
5. The catalyst layer is divided in the longitudinal direction of the catalyst layer by one or more catalyst separators containing a porous material that does not allow passage of the catalyst particles but allows passage of gas. 1. The fuel cell reformer according to 1.
【請求項6】 上記触媒層は、少なくとも1端面は上記
触媒粒は通さずガスの通過は可能な材料にて形成された
第一カートリッジ内に収容され、且つ上記第一カートリ
ッジは、上記筒結合用板材を取り外して他の同一形状の
第一カートリッジと交換可能としたことを特徴とする請
求項4記載の燃料電池用改質器。
6. The catalyst layer is housed in a first cartridge, at least one end surface of which is made of a material through which the catalyst particles do not pass but through which gas can pass, and wherein the first cartridge is connected to the cylinder. The reformer for a fuel cell according to claim 4, wherein the plate material for a fuel cell can be removed and replaced with another first cartridge having the same shape.
【請求項7】 上記第一カートリッジは、円筒状を呈
し、且つ上記第一伝熱部材は、上記第一カートリッジが
設置された個所以外の個所に設けられたことを特徴とす
る請求項6記載の燃料電池用改質器。
7. The first cartridge has a cylindrical shape, and the first heat transfer member is provided at a place other than a place where the first cartridge is installed. Reformer for fuel cells.
【請求項8】 上記触媒層の少なくとも一部、上記第二
筒体の一部、および上記のガス通路の一部は、少なくと
も1端面が上記触媒粒は通さずガスの通過は可能な多孔
材にて形成された第二カートリッジに収容されており、
上記第二カートリッジは、その内側は上記第一筒体の外
面と、その外側は上記第三筒体の内面とそれぞれ密着し
た状態で且つ着脱自在に上記第一筒体と上記第三筒体と
の間に設置され、且つ上記第二カートリッジが上記第一
筒体と上記第三筒体との間に設置された状態では上記第
二カートリッジ内外の上記第二筒体部分の間は気密に接
続されたことを特徴とする請求項4載の燃料電池用改質
器。
8. A porous material, at least one end surface of which is at least one end surface not allowing passage of the catalyst particles and which allows passage of gas, in at least a part of the catalyst layer, a part of the second cylindrical body, and a part of the gas passage. It is housed in the second cartridge formed in
The second cartridge is detachably attached to the outer surface of the first cylindrical body on the inner side and the inner surface of the third cylindrical body on the outer side, and is detachably attached to the first cylindrical body and the third cylindrical body. And the second cartridge is installed between the first cylinder and the third cylinder, the second cylinder inside and outside the second cartridge is hermetically connected. The reformer for a fuel cell according to claim 4, wherein the reformer is a fuel cell reformer.
【請求項9】 上記第二カートリッジは、上記第二カー
トリッジ内の上記第二筒体部分の内面から上記第二筒体
部分の中心軸の方向に延びる第三伝熱部材と、上記第二
筒体部分の外面から外側に延びる第四伝熱部材を収容し
たことを特徴とする請求項8記載の燃料電池用改質器。
9. The second cartridge includes a third heat transfer member extending from an inner surface of the second cylindrical body portion in the second cartridge in a direction of a central axis of the second cylindrical body portion, and the second cylindrical body. The reformer for a fuel cell according to claim 8, further comprising a fourth heat transfer member extending outward from an outer surface of the body portion.
【請求項10】 上記第三伝熱部材と上記第四伝熱部材
とは、共に放射状に設けられた複数個から構成されてお
り、複数の上記第三伝熱部材と複数の上記第四伝熱部材
とは、互いに千鳥状に配置されたことを特徴とする請求
項9記載の燃料電池用改質器。
10. The third heat transfer member and the fourth heat transfer member are composed of a plurality of radially arranged members, and the plurality of third heat transfer members and the plurality of fourth heat transfer members are provided. The reformer for a fuel cell according to claim 9, wherein the heat members are arranged in a zigzag pattern.
【請求項11】 上記第二カートリッジが上記第一筒体
と上記第三筒体との間に設置された状態において、第三
伝熱部材は上記第一筒体に密着するように、また第四伝
熱部材は上記第三筒体に密着するように、それぞれ設け
られたことを特徴とする請求項10記載の燃料電池用改
質器。
11. The third heat transfer member so as to be in close contact with the first cylindrical body when the second cartridge is installed between the first cylindrical body and the third cylindrical body, and The reformer for a fuel cell according to claim 10, wherein the four heat transfer members are respectively provided so as to be in close contact with the third cylindrical body.
【請求項12】 上記加熱手段は、上記第一筒体の一端
側またはその近傍に配置され、上記第一伝熱部材および
/または上記第二伝熱部材は、上記加熱手段の近傍に設
けられたことを特徴とする請求項6〜請求項11のいず
れか一項記載の燃料電池用改質器。
12. The heating means is disposed on one end side of the first cylindrical body or in the vicinity thereof, and the first heat transfer member and / or the second heat transfer member is provided in the vicinity of the heating means. The reformer for a fuel cell according to any one of claims 6 to 11, wherein the reformer is a fuel cell reformer.
【請求項13】 上記ガス通路に原料ガスを水素リッチ
のガスに改質するための触媒粒から構成された触媒層が
設けられたことを特徴とする請求項1または請求項8記
載の記載の燃料電池用改質器。
13. A catalyst layer comprising catalyst particles for reforming a raw material gas into a hydrogen-rich gas is provided in the gas passage, according to claim 1 or claim 8. Fuel cell reformer.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006282424A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hydrogen generator
JP2007031185A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Fuji Electric Holdings Co Ltd Fuel reforming apparatus
WO2010010718A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-28 パナソニック株式会社 Hydrogen generation device and fuel cell system provided therewith
EP2157048A1 (en) * 2007-05-16 2010-02-24 Nippon Oil Corporation Reformer and indirect internal reforming-type high-temperature fuel cell
JP2010064955A (en) * 2009-11-30 2010-03-25 Panasonic Corp Hydrogen generator and fuel battery system equipped with the same
JP2010235403A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Ebara Corp Reformer
JP2011006279A (en) * 2009-06-25 2011-01-13 Panasonic Corp Hydrogen generation apparatus

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006282424A (en) * 2005-03-31 2006-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Hydrogen generator
JP4617966B2 (en) * 2005-03-31 2011-01-26 パナソニック株式会社 Hydrogen generator
JP2007031185A (en) * 2005-07-25 2007-02-08 Fuji Electric Holdings Co Ltd Fuel reforming apparatus
EP2157048A1 (en) * 2007-05-16 2010-02-24 Nippon Oil Corporation Reformer and indirect internal reforming-type high-temperature fuel cell
US20100227235A1 (en) * 2007-05-16 2010-09-09 Nippon Oil Corporation Reformer and indirect internal reforming high temperature fuel cell
US8338041B2 (en) * 2007-05-16 2012-12-25 Nippon Oil Corporation Reformer and indirect internal reforming high temperature fuel cell
EP2157048A4 (en) * 2007-05-16 2012-11-07 Nippon Oil Corp Reformer and indirect internal reforming-type high-temperature fuel cell
KR101185114B1 (en) 2008-07-25 2012-09-21 파나소닉 주식회사 Hydrogen generation device and fuel cell system provided therewith
WO2010010718A1 (en) * 2008-07-25 2010-01-28 パナソニック株式会社 Hydrogen generation device and fuel cell system provided therewith
JP5807173B2 (en) * 2008-07-25 2015-11-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 Hydrogen generator and fuel cell system provided with the same
RU2459764C1 (en) * 2008-07-25 2012-08-27 Панасоник Корпорэйшн Apparatus for producing hydrogen and fuel cell system equipped with said apparatus
JP2010235403A (en) * 2009-03-31 2010-10-21 Ebara Corp Reformer
JP4657351B2 (en) * 2009-03-31 2011-03-23 株式会社荏原製作所 Reformer
JP2011006279A (en) * 2009-06-25 2011-01-13 Panasonic Corp Hydrogen generation apparatus
JP2010064955A (en) * 2009-11-30 2010-03-25 Panasonic Corp Hydrogen generator and fuel battery system equipped with the same

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