JP2003327407A

JP2003327407A - 改質装置

Info

Publication number: JP2003327407A
Application number: JP2002134259A
Authority: JP
Inventors: Tatsunori Okada; 達典岡田; Kenji Kawaguchi; 憲治川口; Hideo Ichimura; 英男市村; Toshio Shinoki; 俊雄篠木; Yoshihiro Shinohara; 芳裕篠原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】効率よく被蒸発物を蒸発させることができる
小型にして、安価な高性能の改質装置の提供。【解決手段】蒸発部と改質部とを備えた改質装置にお
いて、二重管を構成する内管の外面と外管の内面との間
の環状間隙を被蒸発物が流下する被蒸発物流下路とし、
当該被蒸発物流下路の上流側に前記蒸発部を設けると共
に下流側に改質部を設け、前記蒸発部は、前記被蒸発物
流下路の少なくとも一部に、被蒸発物が前記内管を軸と
して螺旋状に流下する螺旋状流下路を有することを内容
とする。又、前記の螺旋状流下路は、内管及び外管の一
方又は双方の管壁を当該管の軸方向において断面波形に
成形して設けたことを内容とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、固体高分
子型燃料電池等に用いられる蒸発部と改質部とを備えた
改質装置に関し、詳しくは、蒸発部及び改質部の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術を、図４及び図５に示す特開
２０００−１６８０１に掲載の燃料電池用蒸発器を例に
して説明する。図４は燃料電池用蒸発器を構成する二重
管の軸方向断面図、図５は蒸発器の全体構成を示す概念
図である。

【０００３】図４において、蒸発部１は次のように構成
されている。先ず、二重管２を構成する内管３と外管４
との間に、円筒形の焼結金属管５が同軸的に嵌入されて
いる。嵌入された焼結金属管５の外面は前記外管４の内
面に密着し、焼結金属管５の内面は前記内管３の外面と
の間に、二重管２の軸方向に延在する蒸気用流路６が形
成されている。次に、前記外管４の内面には、焼結金属
管５の外面を螺旋状に巡って、液状の被蒸発物が当該焼
結金属管５に供給されるよう、螺旋状の溝７が形成され
ている。

【０００４】更に、図５において、二重管２の外面には
多数の伝熱フィン８が設けられており、この多数の伝熱
フィン８を包むように、二重管２を囲む中空円筒形のシ
ェル９が設けられている。このシェル９内は、当該二重
管２の軸方向に、互いに隣合う空間が連通するよう通気
穴９ａを有するバッフル９ｂで複数の空間に適宜仕切ら
れている。

【０００５】上記の構成によれば、シェル９内に供給さ
れた加熱媒体としての高温ガス（例えば燃焼ガス）が、
バッフル９ｂの貫通穴９ａを通って二重管２の軸方向に
流れながら伝熱フィン８に接触し、外管４を介して焼結
金属管５を加熱する。他方、内管３の内側にもこの加熱
媒体が供給されて、焼結金属管５が内管３側から加熱さ
れる。外管４の溝７から焼結金属管５の外面に螺旋状に
巡りながら供給されて当該焼結金属管５に浸透した被蒸
発物は、加熱により当該焼結金属管５内で蒸発し、蒸気
用流路６を経て、図示されていない燃料電池用の改質器
等へと供給される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の上記構成では、
被蒸発物が流れる溝７と蒸気用流路６とが並列に設けら
れているため、供給される加熱媒体の熱が蒸発熱に比べ
て十分であったとしても、熱バランスや圧力バランスが
崩れると、局所的に焼結金属管５の熱負荷が大きくなっ
て、均等に蒸発しない場合が生じ、これにより、被蒸発
物が気化されず、液体のまま蒸気用流路６に流入してし
まう、という問題があった。又、外管４の内側に螺旋状
の溝７を設けるには、当該管の内面に螺旋状の溝加工を
施す必要があり、この溝加工によって製造コストが著し
く嵩んでしまう、という問題もあった。

【０００７】本発明は、上記のような問題を解消し、効
率よく被蒸発物を蒸発させることができる小型にして、
安価な高性能の改質装置の提供を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、蒸発部と改質
部とを備えた改質装置において、二重管を構成する内管
の外面と外管の内面との間の環状間隙を被蒸発物が流下
する被蒸発物流下路とし、当該被蒸発物流下路の上流側
に前記蒸発部を設けると共に下流側に改質部を設け、前
記蒸発部は、前記被蒸発物流下路の少なくとも一部に、
被蒸発物が前記内管を軸として螺旋状に流下する螺旋状
流下路を有することを内容とする。

【０００９】又、本発明は、螺旋状流下路は、内管及び
外管の一方又は双方の管壁を当該管の軸方向において断
面波形に成形して設けたことを内容とする。

【００１０】又、本発明は、螺旋状流下路は、内管及び
外管の一方に設けられた断面波形の管壁を他方の管壁に
接触させて設けたことを内容とする。

【００１１】又、本発明は、螺旋状流下路は、内管及び
外管の双方に設けられた断面波形の管壁を互いに接触さ
せて設けたことを内容とする。

【００１２】又、本発明は、螺旋状流下路は、管壁に螺
旋加工が施された第３の管部材を螺旋環状体として環状
間隙に挿入して設けたことを内容とする。

【００１３】又、本発明は、螺旋状流下路は、流下路が
複数並列に形成された多重螺旋構造であること内容とす
る。

【００１４】又、本発明は、内管に形成された断面波形
の管壁に対して、内管内に配置された加熱媒体案内手段
の外面を相補形状とし、当該加熱媒体案内手段の外面と
前記管壁の内面との間に、螺旋状の加熱媒体流路を形成
したことを内容とする。

【００１５】又、本発明は、蒸発部に供給される被蒸発
物は、水、又は水を含む液体、又は前記液体と気体との
混相物であって、液液混合物又は気液混合物であること
を内容とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．実施の形態１にお
いて、燃料電池用の改質装置を例にして、図１に基づい
て説明する。図１は改質装置の構成の概要を示す断面図
である。図１において、この実施の形態１の改質装置
は、垂直方向に延在するように配設された二重管２０
と、当該二重管２０の上流側に設けられた蒸発部７０
と、二重管２０の下流側に設けられた改質部２００とを
主要構成要素としている。二重管２０は、内管３０と外
管４０とが同軸的に嵌合されたもので、内管３０の外面
と外管４０の内面との間に形成される環状間隙を、被蒸
発物６０が流下する被蒸発物流下路６１としている。

【００１７】この被蒸発物流下路６１の上流側から供給
される被蒸発物６０は、水、又は水を含む液体、又は前
記液体と気体との混相物であって、液液混合物又は気液
混合物であるが、この実施の形態１において用いられる
被蒸発物６０は、常温で気体である都市ガス等の炭化水
素と、この炭化水素を水蒸気改質するための水とを合わ
せた気液混合物であって、これが燃料電池の燃料であ
る。尚、被蒸発物の語は、以下、蒸発前後の状態に関わ
らず用いる。

【００１８】被蒸発物流下路６１の上流側に設けられた
蒸発部７０では、供給された被蒸発物６０が液状のまま
改質部２００に至らないよう、完全に蒸発させる必要が
ある。被蒸発物６０を蒸発させるに必要な熱は、内管３
０の内部に構成された加熱手段によって与えられる。こ
の加熱手段は、当該内管３０内部に、その下方から上方
に向けて加熱媒体８０としての燃焼ガスを供給する、例
えばカスバーナ等の加熱媒体供給手段（図示せず）や、
内管３０内部における加熱媒体８０の流路即ち加熱媒体
流路７２や、加熱媒体８０が内管３０の内面側の管壁に
沿って流れるように誘導する加熱媒体案内手段等で構成
されている。図示の加熱媒体案内手段は、端部が閉じら
れた筒状体７１であって、内管３０の軸方向に同軸的に
挿入されて組み付けられており、当該筒状体７１の外周
面と内管３０の管壁との間に、加熱媒体８０が通る加熱
媒体流路７２を形成している。

【００１９】上記の蒸発部１０には、被蒸発物６０を効
率的に蒸発させるため、被蒸発物流下路６１の少なくと
も一部に、流下する被蒸発物６０が内管３０を軸として
当該内管３０の外周面を螺旋状に巡って流下する流下路
を形成するように、螺旋状流下路６２が設けられてい
る。この螺旋状流下路６２は、内管３０と外管４０との
各々一部の管壁を絞り加工等で同位相のサイナスウエー
ブ状、この例では、管の軸方向には断面波形で、管の内
外面には周方向に、前記断面波形の谷に相応する溝が螺
旋状に巡るように形成されている。以下、このような螺
旋形状を施す加工を螺旋加工という。

【００２０】螺旋状流下路６２は、予め、螺旋加工が施
された内管３０と外管４０とを用意しておき、外管４０
に内管３０を回転させながら挿入することによって、内
管３０と外管４０とが緩く螺合するので、容易に構成す
ることができる。この場合、内管３０と外管４０とのそ
れぞれの管壁の波形を成す山と谷との間に流下路が形成
される間隙、即ち、被蒸発物流下路６１が形成されるよ
うに、予め、内管３０と外管４０との管径や螺旋形状を
設定しておく。尚、外管４０に内管３０を緩く螺合させ
た後、状態で、例えば、内管３０と外管４０とを当該管
の軸方向において逆方向にずらすことで、内管３０及び
外管４０の管壁の山と谷を成す一方側の傾斜部３１と傾
斜部４１との一部を接触させる。このように接触させ
て、液状の被蒸発物６０が螺旋状に形成された流下路か
ら漏れ落ちないようにする。

【００２１】このように、被蒸発物流下路６１の少なく
とも一部に螺旋状流下路６２を設けると、被蒸発物流下
路６１の長さを二重管２０の軸方向長さよりも、十分に
長くすることで、線速度を増すことができると共に伝熱
面積を拡大することができるので、装置を小型化するこ
とができると共に、小型の割に蒸発能力の高い蒸発部７
０を備えた改質装置を提供することができる。又、螺旋
状流下路６２は、二重管２０を構成する管に、絞り加工
等の比較的廉価で容易な加工手段を用いて形成すること
ができるので、製造コストを大幅に下げることができ、
小型にして安価で高性能な改質装置を提供することがで
きる。尚、この実施の形態では、被蒸発物流下路６１の
一部に螺旋状流下路６２を設けているが、実質的に被蒸
発物流下路６１の全長にわたって螺旋状流下路６２を形
成してもよい（図示せず）。

【００２２】更に、この実施の形態では、上記の螺旋状
流下路６２に対応させて、蒸発部７０の加熱手段を構成
する加熱媒体案内手段としての筒状体７１の外面に、同
様の螺旋加工を施して、加熱媒体８０が螺旋状流下路６
２を構成する内管３０の内面側を螺旋状に旋回しながら
上昇する螺旋状加熱媒体流路７４を加熱媒体流路７２の
一部に設けている。以下、説明する。

【００２３】前記螺旋状流下路６２を構成する内管３０
の内面側に対面する筒状体７１の外面に、当該内管３０
の内面側の管壁に表れた波形形状に対して相補形状とな
る波形形状を絞り加工等による螺旋加工によって設け
る。この筒状体７１を、前述の外管４０に対する内管３
０の組み合わせ及び配置関係と同様に、内管３０に対し
て、互いの波形を成す山と谷との間に、加熱媒体８０が
通る流路としての間隙が生ずるように挿入し、当該筒状
体７１及び内管３０の山と谷を成す一方側の傾斜部３１
と傾斜部７３との一部を接触させる。こうして、加熱媒
体流路７２の一部に、加熱媒体８０が螺旋状に旋回しな
がら上昇して行く螺旋状加熱媒体流路７４が設けられて
いる。

【００２４】このように、筒状体７１の外面と内管３０
の内面との間に螺旋状加熱媒体流路７４を設けることに
よって、内管３０の内部を加熱しつつ上昇する加熱媒体
８０（高温ガス）が、内管３０の軸中心側に位置する筒
状体７１（管口は閉鎖されている）によって、内管３０
の内面に沿って単に上昇して行くだけでなく、螺旋状に
旋回しながら上昇するため、内管３０の内面を螺旋状に
巡る溝の奥まで達する。従って、加熱媒体８０が内管３
０と接触する面積（伝熱面積）が拡大されるので、当該
内管３０の管壁を介して、螺旋状流下路６２を旋回しな
がら流下する被蒸発物６０に対して、効率よく熱供給を
行うことができ、当該被蒸発物６０を効果的に蒸発させ
ることができる。

【００２５】蒸発部７０によって効率よく蒸発されたガ
ス（水蒸気）は、二重管２０の下流側に設けられた改質
部２００に流れて行く。改質部２００は、蒸発部７０が
設けられた二重管２０の下流側に、当該二重管２０をそ
のまま改質部２００の共通管として利用し、改質剤２０
１が当該二重管２０の環状間隙である被蒸発物流下路６
１を塞ぐよう充填されている。

【００２６】このように、二重管２０の上流側に蒸発部
７０を設け下流側に改質部２００を設けることにより、
従来では蒸発部（７０）と改質部（２００）との間で必
要であった接続用管部材を不要とすることができると共
に、蒸発部７０で気化された被蒸発物６０の温度を低下
させることなく、速やかに改質部２００に供給すること
ができるので、効率よく改質を行わせることができる。
尚、この改質反応に必要な熱は、内管３０の管壁を介し
て、当該内管３０内を上昇して行く加熱媒体８０によっ
て供給される。

【００２７】実施の形態２．実施の形態２は、上記実施
の形態１における蒸発部７０の加熱媒体案内手段の構成
を簡略化したものである。即ち、内管３０の内面側に同
軸的に挿通された加熱媒体案内手段としての筒状体７１
を、例えば、実施の形態４の図３に示す筒状体７１のよ
うに、単なる円筒状の筒状体７１とした（図示せず）。
この場合、螺旋状流下路６２を構成する内管３０の内面
と当該筒状体７１の外面との間に形成される加熱媒体流
路７２は、一方の内管３０の内面側が波形形状、他方の
筒状体７１の外面側が平滑面となるので、加熱媒体８０
の全てが螺旋状に旋回して上昇する加熱媒体流路７２と
はならず（図１参照）、加熱媒体８０の一部が、内壁３
０の内側の螺旋状の溝を伝って上昇するものの、その余
は筒状体７１の外面に沿って垂直方向に上昇することに
なる。

【００２８】従って、この実施の形態２の構成では、実
施の形態１に比べると、内管３０の螺旋加工が施された
管壁に対する加熱媒体８０からの熱供給に比べて、熱効
率は下がるものの、被蒸発物６０の蒸発に必要な熱に比
べて、加熱媒体８０からの熱供給量が十分に大きい場合
には十分に有用である。

【００２９】実施の形態３．実施の形態３は、上記実施
の形態１及びにおける螺旋状流下路６２を比較的簡単な
構成としたものであって、内管３０のみの一部の管壁に
螺旋加工を施して、当該内管３０に形成された波形形状
の各山の頂部を外管４０の内面に接触させ、内管３０の
外面側の各谷と外管４０の内面との間の間隙が当該内管
３０の外面を螺旋状に巡るようにして、螺旋状流下路６
２を構成したものである。以下、この実施の形態３を図
２に基づいて説明する。図２は蒸発部の構成の概要を示
す断面図である。

【００３０】図２において、外管４０は、その管壁に螺
旋加工が施されていない直管であり、内管３０の一部の
管壁には、実施の形態１と同様に螺旋加工を施してあ
る。この場合にも、予め、外管４０に内管３０を挿入し
た際、内管３０の螺旋加工による波形形状の各山の頂部
が外管４０の内面に接触するように形成しておく。そし
て、外管４０に内管３０を挿入して組み付けることによ
り、外管４０の内面と内管３０の外面側の谷との間の環
状間隙が、内管３０の外周面を螺旋状に巡る螺旋状流下
路６２となる。この螺旋状流下路６２を通る被蒸発物６
０は、上記実施の形態１の螺旋状流下路６２と同様に、
内管３０の外面に沿って螺旋状に巡って流下する旋回流
となる。

【００３１】この実施の形態３の加熱媒体案内手段とし
ての筒状体７１には、上記実施の形態２の場合と同様
に、その外面に螺旋加工が施されていない。この筒状体
７１は、内管３０の内面側に同軸的に挿通されており、
当該筒状体７１の外面即ち平坦な外周面を、図示のよう
に、内管３０の内面側に表れた波形形状の谷の底部に対
して、加熱媒体流路７２として若干の間隔が生ずるよう
に近接させて組み付けられている。従って、この場合、
当該筒状体７１の外面と内管３０の内面との間に形成さ
れる加熱媒体流路７２は、上記実施の形態２と同様に、
加熱媒体８０の全てが螺旋状に旋回して上昇する加熱媒
体流路７２とはならず、加熱媒体８０の一部が、内壁３
０の内側の螺旋状の溝を伝って上昇するものの、その余
は、筒状体７１の周縁側面に沿って垂直方向に上昇する
ことになる。

【００３２】この実施の形態３の構成では、実施の形態
１に比べると、内管３０の螺旋加工が施された管壁に対
する加熱媒体８０からの熱供給効率は下がるものの、被
蒸発物６０の蒸発に必要な熱に比べて、加熱媒体８０か
らの熱供給容量が十分に大きい場合には十分に有用であ
る。

【００３３】又、この実施の形態３によれば、内管３０
のみを螺旋加工するだけで螺旋状流下路６２を設けるこ
とができ、しかも、外管４０と内管３０と筒状体７１と
の組付けが容易となるため、これ等の全てに螺旋加工を
施して組み付ける上記実施の形態１に比べて、製造コス
トを約１／３と大幅に低減させることができる。

【００３４】尚、この実施の形態３では、内管３０に螺
旋加工を施して螺旋状流下路６２を構成した例を示した
が、外管４０のみに螺旋加工を施して螺旋状流下路６２
を構成し、当該外管４０の外面側に加熱媒体８０を流通
させるように構成することもできる（図示せず）。又、
この実施の形態３において、筒状体７１の外面に、上記
実施の形態１と同様に、螺旋加工を施して、内管３０の
内面の波形形状との間に螺旋状加熱媒体流路７４を構成
することもできる（図示せず）。この場合、加熱媒体流
路７２は、加熱媒体８０の全てが螺旋状に旋回して上昇
する加熱媒体流路７２となるため、実施の形態１と同様
の熱供給効率を発揮することができる。

【００３５】実施の形態４．実施の形態４は、上記実施
の形態１及び３における螺旋状流下路６２を、更に簡単
な構成としたものであって、外管４０や内管３０や筒状
体７１には螺旋加工を施さずに直管のままとし、別途
に、第３の管部材を用意し、この管部材の管壁に予め螺
旋加工を施して螺旋環状体を形成しておき、この螺旋環
状体を外管４０と内管３０との間の被蒸発物流下路６１
に挿入した構成としたものである。以下、これを図３に
基づいて説明する。図３は蒸発部の構成の概要を示す断
面図である。

【００３６】図３に示す螺旋環状体９０は、上記実施の
形態１で説明したと同様の螺旋加工が管壁に施された第
３の管部材である。この螺旋環状体９０を、直管の内管
３０及び外管４０とで構成される二重管２０の被蒸発物
流下路６１に挿入して組み付ける。この場合、当該螺旋
環状体９０の外面側の波形形状の各山の頂部を外管４０
の内面に、又、当該螺旋環状体９０の内面側の波形形状
の各山の頂部を内管３０の外面に、それぞれ液状の被蒸
発物６０が漏れて落ちないように接触させる。従って、
被蒸発物６０は、螺旋環状体９０に形成された波形形状
の各山と谷との間の一方の斜面を流下路として、内管３
０の外面に沿って螺旋状に巡る旋回流となって流下す
る。

【００３７】この実施の形態４によれば、外管４０や内
管３０に螺旋加工を施す必要がなく、その代わりに、第
３の管部材（螺旋環状体９０）に螺旋加工を施して、外
管４０と内管３０との間の間隙に挿入して組み付けるだ
けで、螺旋状流下路６２を形成することができるので、
加工や組み立てが容易となり、製造コストを大幅に低減
することができる。又、この実施の形態４では、第３の
管部材に螺旋加工を施して螺旋環状体９０を構成した
が、螺旋環状体９０はこのような管部材に限らず、例え
ば、帯状部材の一側の面を流下路として螺旋状に形成し
たものでもよい。

【００３８】尚、上記実施の形態１乃至４において、被
蒸発物流下路６１の途中に設けられる螺旋状流下路６２
は、流下路が１本の例で説明したが、流下路を複数本並
列に設けることが好ましい。流下路を複数本並列に設け
ると、被蒸発物６０を並列に供給して蒸発させることが
できるので、圧力損失を小さくすることができるだけで
なく、各流下路の断面を小さく形成することによって表
面積の比率を上げることができるので、一段と蒸発能力
の高い蒸発部を備えた改質装置を提供することができ
る。

【００３９】又、上記実施の形態１乃至４において、内
管３０、外管４０、及び管部材で形成された螺旋環状体
９０等の肉厚を、例えば、０．３〜１．５ｍｍの薄肉と
して、その断面を管肉厚にあまり差がない同位相サイナ
スウエーブ形状の螺旋状に形成することによって、熱伝
導にムラが無く、均等に加熱することができると共に、
比較的簡易で廉価な絞り加工等によって成形することが
できるので、量産性と分留まりの向上とを期待すること
ができ、製造コストの低下を図ることができる。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、二重管の環状間隙の上
流側に蒸発部を、下流側に改質部を設け、前記蒸発部の
被蒸発物流下路の途中に螺旋状流下路を設けたので、効
率よく被蒸発物を蒸発させることができる小型で高性能
の改質装置を提供することができる。

【００４１】又、本発明によれば、二重管を構成する内
管及び外管の一方又は双方に、比較的容易で廉価な加工
手段による螺旋加工を施して、螺旋状流下路を設けるこ
とができるので、製造コストを大幅に低減することがで
き、安価で高性能の改質装置を提供することができる。

【００４２】又、本発明によれば、二重管を構成する内
管及び外管を直管とし、二重管の環状間隙に、予め、流
下路が螺旋状に形成された螺旋環状体を挿入することに
よって容易に螺旋状流下路を設けることができるので、
更に一段と製造コストを低減することができる。

【００４３】又、本発明によれば、二重管を共通管とし
て、その上流側に蒸発部を、下流側に改質部を設けたの
で、蒸発部と改質部との間の接続用管部材が不要となる
と共に、装置の小型化を図ることができ、しかも、蒸発
部で気化された被蒸発物の温度を低下させることなく、
速やかに改質部に供給することができる。

【００４４】又、本発明によれば、被蒸発物流下路の途
中に設けられる螺旋状流下路の溝（流下路）を、複数本
並列に設けることにより、被蒸発物を並列に供給して蒸
発させることができるので圧力損失を小さくすることが
できる。又、当該溝（流下路）１本の断面を小さくし
て、表面積の比率を上げることにより、被蒸発物の蒸発
効率を更に一段と高めることができる。

【００４５】又、本発明によれば、内管に形成された断
面波形の管壁に対して、内管内に配置された加熱媒体案
内手段（筒状体）の外面を相補形状として、螺旋状加熱
媒体流路を形成したので、加熱媒体が、内管に形成され
た断面波形による各溝の谷の奥まで達しながら旋回流と
なって螺旋状に上昇して行くので、当該内管の管壁を介
して、螺旋状流下路を旋回しながら流下する被蒸発物に
効率よく熱供給を行うことができ、効果的に蒸発させる
ことができる。

【００４６】又、本発明は、被蒸発物を、水とアルコー
ルの液体混合物、又は、水とメタン等の炭化水素系気体
燃料の混合物とし、液液混合物、又は気液混合物の状態
で蒸発部に供給することにより、水とアルコール又は炭
化水素が十分に混合された良質の蒸気（ガス）を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の改質装置の構成の概要を示す
断面図である。

【図２】実施の形態３の改質装置の蒸発部の構成の概
要を示す断面図である。

【図３】実施の形態４の改質装置の蒸発部の構成の概
要を示す断面図である。

【図４】従来の燃料電池用蒸発器を構成する二重管の
軸方向断面図である。

【図５】従来の燃料電池用蒸発器の全体構成を示す概
念図である。

【符号の説明】

１０二重管、３０内管、４０外管、６０被蒸発
物、６１蒸発部流下路、６２螺旋状流下路、７０
加熱手段、７１筒状体（加熱媒体案内手段）、７２
加熱媒体流路、７４螺旋状加熱媒体流路、９０第３
の管部材（螺旋環状体）、２００改質部、２０１改
質剤。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者市村英男東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者篠木俊雄東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者篠原芳裕東京都千代田区大手町二丁目６番２号三菱電機エンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 4G140 EA02 EA03 EA06 EB03 EB04 EB14 EB24 EB42 EB46 5H026 AA06 5H027 AA06 BA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蒸発部と改質部とを備えた改質装置にお
いて、二重管を構成する内管の外面と外管の内面との間の環状
間隙を被蒸発物が流下する被蒸発物流下路とし、当該被
蒸発物流下路の上流側に前記蒸発部を設けると共に下流
側に改質部を設け、前記蒸発部は、前記被蒸発物流下路の少なくとも一部
に、被蒸発物が前記内管を軸として螺旋状に流下する螺
旋状流下路を有することを特徴とする改質装置。
【請求項２】螺旋状流下路は、内管及び外管の一方又
は双方の管壁を当該管の軸方向において断面波形に成形
して設けたことを特徴とする請求項１に記載の改質装
置。
【請求項３】螺旋状流下路は、内管及び外管の一方に
設けられた断面波形の管壁を他方の管壁に接触させて設
けたことを特徴とする請求項２に記載の改質装置。
【請求項４】螺旋状流下路は、内管及び外管の双方に
設けられた断面波形の管壁を互いに接触させて設けたこ
とを特徴とする請求項２に記載の改質装置。
【請求項５】螺旋状流下路は、管壁に螺旋加工が施さ
れた第３の管部材を螺旋環状体として環状間隙に挿入し
て設けたことを特徴とする請求項１に記載の改質装置。
【請求項６】螺旋状流下路は、流下路が複数並列に形
成された多重螺旋構造であること特徴とする請求項１乃
至請求項５の何れかに記載の改質装置。
【請求項７】内管に形成された断面波形の管壁に対し
て、内管内に配置された加熱媒体案内手段の外面を相補
形状とし、当該加熱媒体案内手段の外面と前記管壁の内
面との間に、螺旋状の加熱媒体流路を形成したことを特
徴とする請求項２乃至請求項４、及び請求項６の何れか
に記載の改質装置。
【請求項８】蒸発部に供給される被蒸発物は、水、又
は水を含む液体、又は前記液体と気体との混相物であっ
て、液液混合物又は気液混合物であることを特徴とする
請求項１乃至請求項７の何れかに記載の改質装置。