JP2004105916A - 異種流体の混合装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】異なる流体の混合効率を高めてより均一な混合を可能とし、かつ、製造を簡単にして安価な異種流体の混合装置を提供する。
【解決手段】予め吹出孔12を形成した板材11を、吹出孔12が第1流体Gの流入方向に対向するように巻回形成して第2流体Aの中空路15とした流体供給部材10と、中空路15の一端側15aに連通する開口部20bを形成した第1座板20と、中空路15の他端側15bを閉止した第2座板21と、第1座板20を1つの壁面として第2流体Aを導入するタンク部30と、を備えてエアミキシングMを構成することにより、吹出口12から強制的に噴出させた第2流体Aとこれに合流した第1流体Gとは、流体供給部材10の下流側に形成される渦Sによって均一に混合できるとともに、板材11の簡単な加工によってエアミキシングMを廉価で高性能に構成できる。
【選択図】 図2
【解決手段】予め吹出孔12を形成した板材11を、吹出孔12が第1流体Gの流入方向に対向するように巻回形成して第2流体Aの中空路15とした流体供給部材10と、中空路15の一端側15aに連通する開口部20bを形成した第1座板20と、中空路15の他端側15bを閉止した第2座板21と、第1座板20を1つの壁面として第2流体Aを導入するタンク部30と、を備えてエアミキシングMを構成することにより、吹出口12から強制的に噴出させた第2流体Aとこれに合流した第1流体Gとは、流体供給部材10の下流側に形成される渦Sによって均一に混合できるとともに、板材11の簡単な加工によってエアミキシングMを廉価で高性能に構成できる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる流体を混合するようにした異種流体の混合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の異種流体の混合装置としては、例えば特許文献1に開示されたCO除去装置がある。
【0003】
このCO除去装置は、メタノール等の炭化水素系燃料を改質して得られるガス中に含まれるCOを選択的にCO2に酸化、つまり、空気中の酸素を反応させることにより、改質ガス中のCO濃度を低下するようにしたもので、図19にそのCO除去装置1を示す。
【0004】
このCO除去装置1は、ベンチュリー方式により改質ガスの流量に応じて一定量の空気(酸素)を混合する構造が採用され、改質ガスを通過させるガラス管2に、改質部3,CO変成部4およびCO除去部5を順に設置し、CO変成部4とCO除去部5との間の流路2aに空気を噴出する1本の混合ノズル6を設けてある。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−188783号公報(明細書段落〔0015〕、図1参照)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のCO除去装置1にあっては、COをCO2に効率良く酸化させるためには、改質ガスと空気とを均一に混合することが望ましいのであるが、前記CO除去装置1では、流路2aに発生する改質ガス流による負圧で混合ノズル6から空気が噴出することにより改質ガスと混合するようになっている。
【0007】
このため、空気は混合ノズル6から改質ガスの流れと同方向に噴出した後、改質ガスと空気とが両者の流れ状態に応じて自然に混合するものであり、改質ガスと空気、つまり異なる2つの流体の均一な混合が悪化してしまう。
【0008】
又、改質ガスの流れる流路2aの面積が大きくなると均一に混合することができない。又、多数の混合ノズル6を配置しようとすると同数の配管が必要になる。
【0009】
そこで、本発明はかかる従来の課題を解決すべく成されたもので、改質ガスの流路が変化しても異なる流体の混合効率を高めてより均一な混合を可能とし、かつ、製造や、配管を簡単にして安価な異種流体の混合装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にあっては、流入する第1流体に第2流体を混合するようになった異種流体の混合装置において、
予め吹出孔を形成した板材を巻回形成して、この巻回部分を第2流体が流通する中空路と前記中空路から延出した抵抗面を有する複数の流体供給部材と、
流体供給部材の一端部に結合して、前記中空路の一端側に連通する開口部を形成した第1座板と、
流体供給部材の他端部に結合して、前記中空路の他端側を閉止した第2座板と、
前記第1座板を1つの壁面とし、第2流体を導入するタンク部と、を備えて構成し、
前記流体供給部材に向かって流入する第1流体に対して、吹出孔から第2流体を強制的に噴出することを特徴としている。
【0011】
請求項2の発明にあっては、請求項1に記載の異種流体の混合装置において、板材の少なくとも片側端部を中空路から延設して、第1流体に乱流を生成する抵抗面としたことを特徴としている。
【0012】
請求項3の発明にあっては、請求項2に記載の異種流体の混合装置において、抵抗面に、第1流体を更に攪乱する攪乱部を設けたことを特徴としている。
【0013】
請求項4の発明にあっては、請求項1〜3のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、第1座板の開口部に、前記中空路方向に突出するバーリング部を設け、このバーリング部と中空路の一端部とを互いに嵌合して結合したことを特徴としている。
【0014】
請求項5の発明にあっては、請求項1〜3のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、第1座板の開口部を、流体供給部材の一端部の形状に沿った形状とし、該開口部に流体供給部材の一端部を挿入して結合したことを特徴としている。
【0015】
請求項6の発明にあっては、請求項1〜5のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、第2座板に、前記中空路の他端部に嵌合する凸設部を形成したことを特徴としている。
【0016】
請求項7の発明にあっては、請求項1〜5のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、第2座板に、流体供給部材の他端部の形状に沿った凹設部を形成し、この凹設部に流体供給部材の他端部を嵌合して結合したことを特徴としている。
【0017】
請求項8の発明にあっては、請求項1〜7のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、流体供給部材の結合部分をロー付け構造とし、前記吹出孔の少なくともロー材塗布面側に座ぐり部分を形成したことを特徴としている。
【0018】
【発明の効果】
請求項1に記載の本発明によれば、流体供給部材は、タンク部に導入した第2流体を中空路を介して吹出孔から強制的に噴出する。この吹出孔から噴出した第2流体は、抵抗面に当たった第1流体と合流した後にこの第1流体とともに流体供給部材の下流方向に流れる。
【0019】
また、前記流体供給部材は異種流体の混合装置の主要部を成しており、この主要部となる流体供給部材は、予め吹出孔を形成した板材を巻回形成すればよく、ひいては、板材の単なる穿孔や折曲げ等の簡単な加工によって前記混合装置を構成できるようになり、廉価で高性能の製品を提供することができる。
【0020】
また、開口部を形成した第1の座板と中空路の他端側を閉止する第2の座板間に流体供給部材を設けたので、流路面積が大きくなっても対応でき、コンプレッサーから混合装置まで一つの配管で対応することができる。
【0021】
請求項2に記載の本発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて、板材の少なくとも片側端部を中空路から延設して抵抗面としたので、第1流体に更に大きな乱流を生成することができるため、吹出孔から噴出した第2流体との混合を更に効率良く行い、第1流体と第2流体との均一化を促進することができる。
【0022】
請求項3に記載の本発明によれば、請求項2の発明の効果に加えて、抵抗面に設けた攪乱部によって、第1流体を更に攪乱することができるため、第1流体と第2流体との均一化を更に促進することができる。
【0023】
請求項4に記載の本発明によれば、請求項1〜3の発明の効果に加えて、第1座板の開口部に設けたバーリング部に前記中空路の一端部を嵌合することにより、中空路と第1座板との位置決めを簡単かつ正確に行うことができる。
【0024】
請求項5に記載の本発明によれば、請求項1〜3の発明の効果に加えて、第1座板の開口部を流体供給部材の一端部の形状に沿った形状として、この開口部に流体供給部材の一端部を挿入したので、流体供給部材と第1座板との位置決めを簡単かつ正確に行うのは勿論のこと、これら両者の結合強度を更に高めることができる。
【0025】
請求項6に記載の本発明によれば、請求項1〜5の発明の効果に加えて、第2座板に形成した凸設部に、前記中空路の他端部を嵌合できるため、中空路と第2座板との位置決めを簡単かつ正確に行うことができるとともに、中空路の他端部を確実に閉止することができる。
【0026】
請求項7に記載の本発明によれば、請求項1〜5の発明の効果に加えて、第2座板に形成した凹設部は流体供給部材の他端部の形状に沿っているため、この凹設部に流体供給部材の他端部を嵌合することにより、流体供給部材と第2座板との位置決めを簡単かつ正確に行うのは勿論のこと、中空路の他端部の閉止を確実にできるとともに、流体供給部材と第2座板との結合強度を高めることができる。
【0027】
請求項8に記載の本発明によれば、請求項1〜7の発明の効果に加えて、流体供給部材の結合部分をロー付け構造とした場合に、前記吹出孔の少なくともロー材塗布面側に形成した座ぐり部分によって、この吹出孔が小径である場合や板材が厚い場合に、吹出孔がロー材によって目詰まりするのを防止することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【0029】
(第1実施形態)
図1から図7は本発明にかかる異種流体の混合装置の第1実施形態を示し、図1は混合装置の全体斜視図、図2は混合装置の片側端部を背面から見た分解斜視図、図3は流体供給部材の形成工程を(a)〜(d)によって順を追って示す斜視図、図4は図3(a)中A−A線に沿った拡大断面図、図5は流体供給部材と第1,第2座板との結合状態を示す要部断面図、図6は混合装置のタンク部の分解断面図、図7は流体供給部材に対する第1流体の流れ関係を示す斜視図である。
【0030】
この第1実施形態の異種流体の混合装置としてのエアミキシングMは、図1,図2に示すように、このエアミキシングMの主要部を成す流体供給部材10と、この流体供給部材10の図中上下両端部に結合した第1,第2座板20,21と、第1座板20を底壁として構成したタンク部30と、を備え、第1,第2座板20,21の両端に1対のサイドプレート40を取り付けるとともに、第1,第2座板20,21およびサイドプレート40の前後側に1対のフレーム41を取り付けて構成してある。
【0031】
前記エアミキシングMは、従来に示したと同様に第1流体としての改質ガスGに第2流体としての空気Aを均一に混合する装置であり、図1に示すようにフレーム41に取り付けられたダクト(図示せず)から流入する改質ガスGに、流体供給部材10から噴出した空気Aを混合するようになっており、燃料電池の燃料改質システムのCO除去に用いられる。
【0032】
本実施例では前記流体供給部材10は、図3中(a)〜(d)に示す工程によって形成するようになっており、まず、図3(a)に示すように矩形状に裁断した板材としての1枚の芯材が3003で芯材の両側にロー材(4343)をクラッドしたアルミ板11を用意し、このアルミ板11の中央部分には図4に示すように、予め複数の吹出孔12を所定間隔をもって上下方向に穿孔しておく。
【0033】
次いで、図3(c)に示すように、このアルミ板11の吹出孔12を形成した中央部分を手前側に膨出させ内側がロー材となるようにロール成形により巻回形成し、図3(d)に示すようにこのロール成形部分14の両側部分を互いに突き合わせて閉じ、その閉じ部分14aをロー付け(または電縫)により接合するようになっている。
【0034】
従って、前記ロール成形部分14は円管状に形成されて、空気Aが通過する中空路15として形成し、この中空路15は前記吹出孔12を介して外方に連通する。このとき、前記吹出孔12は、前記改質ガスGの流入方向に向くように予め設定してある。
【0035】
また、前記アルミ板11の両側端部11a,11bは、図7に示すように前記中空路15のロール成形部分14の閉じ部分14aから改質ガスGの流入方向の上,下流方向に延設した状態、つまり改質ガスGの流入方向に平行となる方向に広がり、その両側端部11a,11bを改質ガスGの流れに乱流を生成する1対の抵抗面16,16aとしてある。
【0036】
そして、前記流体供給部材10は、改質ガスGの流入方向に対して直角方向に並設するようにして複数を並列配置し、各流体供給部材10の図中上方となる一端部に前記第1座板20を結合するとともに、各流体供給部材10の図中下方となる他端部に前記第2座板21を結合してある。
【0037】
第1座板20には、図5に示すように各流体供給部材10の中空路15に対応する位置に、この中空路15方向(図中下方)に突出するバーリング部20aを設けた複数の開口部20bを形成し、そのバーリング部20aを中空路15の一端側15a(図中上端部)内に嵌合してロー付けしてあり、この状態で中空路15と第1座板20の上面とが開口部20bを介して連通する。
【0038】
また、第2座板21には、図5に示すように各流体供給部材10の中空路15に対応する位置に、これら中空路15の他端側15b(図中下端部)に嵌合する複数の凸設部21aを形成し、これら凸設部21aに中空路15の他端側15bを嵌合してロー付けすることにより、この他端側15bを閉止してある。
【0039】
第1座板20は、図6に示すように周縁部をプレス成形により上方に折曲して外周壁20cを設けることにより皿状に形成し、この外周壁20cの上端部内周に、断面逆U字状にプレス成形したキャップ31を嵌合してロー付けすることにより、第1座板20を底壁とした前記タンク部30を構成してある。
【0040】
前記キャップ31は、皿状に形成した第1座板20の外周壁20cよりも幅狭に形成し、そのキャップ31の下端周縁部に外側に突出するフランジ部31aを設けて、このフランジ部31aの外周を前記第1座板20の外周壁20cの上端部内周に嵌合してロー付けするようになっている。
【0041】
タンク部30には、図1,図2に示すようにキャップ31の一端壁31bに空気Aの供給パイプ32を接続し、図外のエアコンプレッサーからこの供給パイプ32を介してタンク部30内に空気Aが導入されるようになっている。
【0042】
(作用)
以上の構成により第1実施形態のエアミキシングMは、タンク部30に導入した空気Aを中空路15を介して吹出孔12から強制的に噴出するようになっており、この吹出孔12は流入する改質ガスGに向いて形成してあるため、吹出孔12から空気Aは改質ガスGの上流方向に吹き出されて合流した後、この改質ガスGとともに流体供給部材10の下流方向に流れる。
【0043】
このとき、流体供給部材10は改質ガスGと空気Aとが合流する部分よりも下流側に位置するため、図7に示すように空気Aが合流した改質ガスGは流体供給部材10が障害となってこれの下流側に渦Sが形成され、この渦Sによって改質ガスGと空気Aは効率良く攪乱して均一に混合させることができる。
【0044】
ところで、この第1実施形態ではエアミキシングMを製造するにあたって、このエアミキシングMの主要部を成す流体供給部材10は、予め吹出孔12を形成したアルミ板11をこの吹出孔12が改質ガスGの流入方向に対向するように巻回形成すればよく、ひいては、アルミ板11の単なる穿孔や折曲げ加工等の簡単な製造方法によって前記エアミキシングMを構成できるようになり、廉価で高性能の製品を提供することができる。
【0045】
また、この第1実施形態では、アルミ板11の両側部分を中空路15の側方に両側方向(改質ガスの流れの上流、下流)に延設した状態で広げて1対の抵抗面16,16aとしたので、図7に示すようにこれら抵抗面16,16aと平行に流入する改質ガスGは、中空路15のロール形成部分14との兼ね合いでガス流の阻止部分や迂回部分などを形成して更に大きな渦Sの発生を促進する。
【0046】
このため、前記抵抗面16,16aは改質ガスGに更に大きな乱流を生成することができるため、吹出孔から噴出した空気Aとの混合を更に効率良く行い、改質ガスGと空気Aとの均一化を更に促進することができる。
【0047】
更に、この第2実施形態では、第1座板20の開口部20bにバーリング部20aを設けて、このバーリング部20aに中空路15の一端側15aを嵌合してロー付けするようにしたので、中空路15と第1座板20との位置決めを簡単かつ正確に行うことができる。
【0048】
更にまた、第2座板21に凸設部21aを形成して、この凸設部21aに中空路15の他端側15bを嵌合してロー付けするようにしたので、中空路15と第2座板21との位置決めを簡単かつ正確に行うことができるとともに、中空路15の他端部15aを確実に閉止することができる。
【0049】
(流体供給部材の各種変形例)
ところで、前記第1実施形態のエアミキシングMでは、流体供給部材10はアルミ板11をロール成形した中空路15に、改質ガスGの流入方向に対向するように吹出孔12を形成するようになっているが、このとき、アルミ板11の両側端部11a,11bを抵抗面16,16aとして、これら抵抗面16,16aを改質ガスGの流入方向に平行配置するようになっているが、中空路15と抵抗面16,16aとの位置関係は、以下の図8〜図12に示すように各種変形させることができる。
【0050】
図8は第1変形例を示す流体供給部材10bの断面平面図を示し、図7に示す流体供給部材10の抵抗面16,16aを改質ガスGの流入方向に対して直角に配置したもので、この直角配置した抵抗面16,16aによって改質ガスGの流れを更に大きな抵抗をもって攪乱することができる。
【0051】
勿論、この第1変形例の流体供給部材10bにあっても、吹出孔12は改質ガスGの流入方向に向いて形成してある。
【0052】
図9は第2変形例を示す流体供給部材10cの断面平面図を示し、図8に示す第1変形例の流体供給部材10bの抵抗面16,16aの外側端部に攪乱部としての折曲部17を形成したもので、この折曲部17は改質ガスGの流入方向の下流側に折曲してある。
【0053】
従って、この第2変形例の流体供給部材10cでは、前記第1変形例の流体供給部材10bに対して、折曲部17を設けたことにより改質ガスGの流れを更に大きく攪乱することができる。
【0054】
図10は第3変形例を示す流体供給部材10dの断面平面図を示し、図9に示す第2変形例の流体供給部材10cの抵抗面16,16aに形成した折曲部17を、改質ガスGの流入方向の上流側に折曲することにより、改質ガスGを更に大きく攪乱することができるようになっている。
【0055】
図11は第4変形例を示す流体供給部材10eの断面平面図を示し、中空路15から前記第1実施形態および前記各変形例に示した抵抗面16,16aを設けることなく、円筒状の中空路15のみによって流体供給部材10eを形成してある。
【0056】
この第5変形例の流体供給部材10eでは、円筒状の中空路15のみにあっても、この中空路15を抵抗体としてその下流側に渦Sを形成できるため、改質ガスGの流れを攪乱することができるとともに、構造が簡素化されて製品コストの更なる低廉化を図ることができる。
【0057】
(第2実施形態)
図12,図13は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【0058】
図12は流体供給部材と第1,第2座板の取付部分の分解斜視図、図13は図12中B−B線に沿った断面図であり、この第2実施形態のエアミキシング10では、図10に示す流体供給部材10dを用いるようになっているが、この流体供給部材10dに限ることはなく、例えば、前記第1実施形態で示したその他の流体供給部材10,10a〜10c,10eを用いることができる。
【0059】
この第2実施形態では、第1座板20の開口部20bを流体供給部材10dの図中上方となる一端部の形状に沿った形状とし、この開口部20dに流体供給部材10dの一端部を挿入してロー付けしてある。
【0060】
また、第2座板21に、流体供給部材10dの図中下方となる他端部の形状に沿った凹設部21bを形成し、この凹設部21bに流体供給部材10dの他端部を嵌合してロー付けしてある。
【0061】
従って、この第2実施形態にあっては、第1座板20の開口部20dを流体供給部材10dの一端部の形状に沿った形状として、この開口部20dに流体供給部材10dの一端部を挿入したので、流体供給部材10dと第1座板20との位置決めを簡単かつ正確に行うのは勿論のこと、ロー付けした際の両者の結合強度を更に高めることができる。
【0062】
また、第2座板21に形成した凹設部21bは流体供給部材10dの他端部の形状に沿っているため、この凹設部21bに流体供給部材10dの他端部を嵌合することにより、流体供給部材10dと第2座板21との位置決めを簡単かつ正確に行うのは勿論のこと、中空路15の他端側15bの閉止を確実にできるとともに、ロー付けした際に流体供給部材10dと第2座板21との結合強度を高めることができる。
【0063】
(第3実施形態)
図14は本発明の第3実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【0064】
図14は中空路に形成した吹出孔の拡大断面図で、この第3実施形態では流体供給部材10(若しくは10a〜10e)の結合部分をロー付け構造とした場合に、吹出孔12の少なくともロー材塗布面11c側に座ぐり部分12aを形成するようになっている。
【0065】
従って、この第3実施形態では、吹出孔12のロー材塗布面11c側に形成した座ぐり部分12aによって、この吹出孔12が小径である場合やアルミ板11が厚い場合に、吹出孔12がロー材によって目詰まりするのを防止することができる。
【0066】
また、この第3実施形態では図15に示すように吹出孔12のアルミ板11両面側にそれぞれ座ぐり部分12a,12bを形成することもできる。
【0067】
(第4実施形態)
図16は本発明の第4実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【0068】
図16はタンク部の分解断面図で、この第4実施形態では図16に示すように、タンク部30を構成する断面逆U字状のキャップ31は、図6に示したフランジ部31aを設けることなく、その下端部幅W1を皿状に形成した第1座板20の外周壁20cの上端部内側幅W2と略等しくし、そのキャップ31の下端部を第1座板20の外周壁20cの上端部内側に嵌合してロー付けするようになっている。
【0069】
勿論、この第4実施形態にあってもキャップ31の一側壁31bに空気Aの供給パイプ32を接続してある。
【0070】
従って、この第4実施形態では前記第1実施形態のタンク部30と同様の機能を奏するのは勿論のこと、この第1実施形態に比較してタンク部30の容量を増大することができる。
【0071】
ところで、本発明の異種流体の混合装置は第1〜第4実施形態に例を取って説明したが、これに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他の各種実施形態を採ることができ、例えば、流体供給部材10,10a〜10dに示すように、アルミ板11の両側端部11a,11bによって1対の抵抗面16,16aを形成したが、これら抵抗面16,16aはいずれか一方を設けることによっても改質ガスGを効果的に攪乱することができる。
【0072】
また、中空路15の吹出口12は、改質ガス流れに対向させて説明したが、改質ガスの上流側に吹き出せば良い。また、ガス流れと吹き出し角度は、ガス流れを0度としたときほぼ90度まで傾斜していても良い。さらに、第2座板21は一枚の板で説明したが、各々の中空路15の他端側15を閉止すれば、独立した板で良い。
【0073】
また、第1〜第4実施形態のエアミキシングMは燃料電池の燃料改質システムのCO除去に用いた関係上、第1流体を改質ガスGとし、第2流体を空気Aとした場合を例に取って説明したが、第1,第2流体はこれら改質ガスGや空気Aに限ることなく、異なる流体(同種流体で温度が異なる場合も含む)の混合に適用することができ、また、気体に限ることなく少なくともいずれか一方の流体が液体である場合にも適用することができる。
【0074】
更に、複数の流体供給部材10(若しくは10a〜10e)は、第1,第2座板20,21に対して横一列に並設することなく、図17に示すように横2列(若しくは横複数列)に並設して、前後の流体供給部材(同図中2点鎖線で示す)をそれぞれの間に交互に配置することにより、流体の混合効率を更に高めてより精度の高い均一化を図ることができる。
【0075】
更にまた、第1〜第4実施形態ではアルミ板11によって流体供給部材を形成したが、アルミ板に限ることなく塑性変形が可能な他の板材を用いることもでき、また、混合装置の構成部材を全てアルミ板を用いて構成することにより、軽量化や防錆を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における混合装置の全体斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態における混合装置の片側端部を背面から見た分解斜視図。
【図3】本発明の第1実施形態における流体供給部材の形成工程を(a)〜(d)によって順を追って示す斜視図。
【図4】図3(a)中A−A線に沿った拡大断面図。
【図5】本発明の第1実施形態における流体供給部材と第1,第2座板との結合状態を示す要部断面図。
【図6】本発明の第1実施形態におけるタンク部の分解断面図。
【図7】本発明の第1実施形態における流体供給部材に対する第1流体の流れ関係を示す斜視図。
【図8】本発明の第1実施形態の第1変形例を示す流体供給部材の断面平面図。
【図9】本発明の第1実施形態の第2変形例を示す流体供給部材の断面平面図。
【図10】本発明の第1実施形態の第3変形例を示す流体供給部材の断面平面図。
【図11】本発明の第1実施形態の第4変形例を示す流体供給部材の断面平面図。
【図12】本発明の第2実施形態における流体供給部材と第1,第2座板の取付部分の分解斜視図。
【図13】図12中B−B線に沿った断面図。
【図14】本発明の第3実施形態における中空路に形成した吹出孔の拡大断面図。
【図15】本発明の第3実施形態の変形例を示す吹出孔の拡大断面図。
【図16】本発明の第4実施形態におけるタンク部の分解断面図。
【図17】本発明の流体供給部材の他の配置例を示す説明図。
【図18】従来の異種流体の混合装置を示す断面図。
【符号の説明】
10,10a〜10e 流体供給部材
11 アルミ板(板材)
12 吹出孔
12a,12b 座ぐり部
15 中空路
16,16a 抵抗面
17 折曲部(攪乱部)
20 第1座板
20a バーリング部
20b 開口部
21 第2座板
21a 凸設部
21b 凹設部
30 タンク部
M エアミキシング(異種流体の混合装置)
G 改質ガス(第1流体)
A 空気(第2流体)
【発明の属する技術分野】
本発明は、異なる流体を混合するようにした異種流体の混合装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の異種流体の混合装置としては、例えば特許文献1に開示されたCO除去装置がある。
【0003】
このCO除去装置は、メタノール等の炭化水素系燃料を改質して得られるガス中に含まれるCOを選択的にCO2に酸化、つまり、空気中の酸素を反応させることにより、改質ガス中のCO濃度を低下するようにしたもので、図19にそのCO除去装置1を示す。
【0004】
このCO除去装置1は、ベンチュリー方式により改質ガスの流量に応じて一定量の空気(酸素)を混合する構造が採用され、改質ガスを通過させるガラス管2に、改質部3,CO変成部4およびCO除去部5を順に設置し、CO変成部4とCO除去部5との間の流路2aに空気を噴出する1本の混合ノズル6を設けてある。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−188783号公報(明細書段落〔0015〕、図1参照)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来のCO除去装置1にあっては、COをCO2に効率良く酸化させるためには、改質ガスと空気とを均一に混合することが望ましいのであるが、前記CO除去装置1では、流路2aに発生する改質ガス流による負圧で混合ノズル6から空気が噴出することにより改質ガスと混合するようになっている。
【0007】
このため、空気は混合ノズル6から改質ガスの流れと同方向に噴出した後、改質ガスと空気とが両者の流れ状態に応じて自然に混合するものであり、改質ガスと空気、つまり異なる2つの流体の均一な混合が悪化してしまう。
【0008】
又、改質ガスの流れる流路2aの面積が大きくなると均一に混合することができない。又、多数の混合ノズル6を配置しようとすると同数の配管が必要になる。
【0009】
そこで、本発明はかかる従来の課題を解決すべく成されたもので、改質ガスの流路が変化しても異なる流体の混合効率を高めてより均一な混合を可能とし、かつ、製造や、配管を簡単にして安価な異種流体の混合装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にあっては、流入する第1流体に第2流体を混合するようになった異種流体の混合装置において、
予め吹出孔を形成した板材を巻回形成して、この巻回部分を第2流体が流通する中空路と前記中空路から延出した抵抗面を有する複数の流体供給部材と、
流体供給部材の一端部に結合して、前記中空路の一端側に連通する開口部を形成した第1座板と、
流体供給部材の他端部に結合して、前記中空路の他端側を閉止した第2座板と、
前記第1座板を1つの壁面とし、第2流体を導入するタンク部と、を備えて構成し、
前記流体供給部材に向かって流入する第1流体に対して、吹出孔から第2流体を強制的に噴出することを特徴としている。
【0011】
請求項2の発明にあっては、請求項1に記載の異種流体の混合装置において、板材の少なくとも片側端部を中空路から延設して、第1流体に乱流を生成する抵抗面としたことを特徴としている。
【0012】
請求項3の発明にあっては、請求項2に記載の異種流体の混合装置において、抵抗面に、第1流体を更に攪乱する攪乱部を設けたことを特徴としている。
【0013】
請求項4の発明にあっては、請求項1〜3のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、第1座板の開口部に、前記中空路方向に突出するバーリング部を設け、このバーリング部と中空路の一端部とを互いに嵌合して結合したことを特徴としている。
【0014】
請求項5の発明にあっては、請求項1〜3のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、第1座板の開口部を、流体供給部材の一端部の形状に沿った形状とし、該開口部に流体供給部材の一端部を挿入して結合したことを特徴としている。
【0015】
請求項6の発明にあっては、請求項1〜5のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、第2座板に、前記中空路の他端部に嵌合する凸設部を形成したことを特徴としている。
【0016】
請求項7の発明にあっては、請求項1〜5のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、第2座板に、流体供給部材の他端部の形状に沿った凹設部を形成し、この凹設部に流体供給部材の他端部を嵌合して結合したことを特徴としている。
【0017】
請求項8の発明にあっては、請求項1〜7のいずれかに記載の異種流体の混合装置において、流体供給部材の結合部分をロー付け構造とし、前記吹出孔の少なくともロー材塗布面側に座ぐり部分を形成したことを特徴としている。
【0018】
【発明の効果】
請求項1に記載の本発明によれば、流体供給部材は、タンク部に導入した第2流体を中空路を介して吹出孔から強制的に噴出する。この吹出孔から噴出した第2流体は、抵抗面に当たった第1流体と合流した後にこの第1流体とともに流体供給部材の下流方向に流れる。
【0019】
また、前記流体供給部材は異種流体の混合装置の主要部を成しており、この主要部となる流体供給部材は、予め吹出孔を形成した板材を巻回形成すればよく、ひいては、板材の単なる穿孔や折曲げ等の簡単な加工によって前記混合装置を構成できるようになり、廉価で高性能の製品を提供することができる。
【0020】
また、開口部を形成した第1の座板と中空路の他端側を閉止する第2の座板間に流体供給部材を設けたので、流路面積が大きくなっても対応でき、コンプレッサーから混合装置まで一つの配管で対応することができる。
【0021】
請求項2に記載の本発明によれば、請求項1の発明の効果に加えて、板材の少なくとも片側端部を中空路から延設して抵抗面としたので、第1流体に更に大きな乱流を生成することができるため、吹出孔から噴出した第2流体との混合を更に効率良く行い、第1流体と第2流体との均一化を促進することができる。
【0022】
請求項3に記載の本発明によれば、請求項2の発明の効果に加えて、抵抗面に設けた攪乱部によって、第1流体を更に攪乱することができるため、第1流体と第2流体との均一化を更に促進することができる。
【0023】
請求項4に記載の本発明によれば、請求項1〜3の発明の効果に加えて、第1座板の開口部に設けたバーリング部に前記中空路の一端部を嵌合することにより、中空路と第1座板との位置決めを簡単かつ正確に行うことができる。
【0024】
請求項5に記載の本発明によれば、請求項1〜3の発明の効果に加えて、第1座板の開口部を流体供給部材の一端部の形状に沿った形状として、この開口部に流体供給部材の一端部を挿入したので、流体供給部材と第1座板との位置決めを簡単かつ正確に行うのは勿論のこと、これら両者の結合強度を更に高めることができる。
【0025】
請求項6に記載の本発明によれば、請求項1〜5の発明の効果に加えて、第2座板に形成した凸設部に、前記中空路の他端部を嵌合できるため、中空路と第2座板との位置決めを簡単かつ正確に行うことができるとともに、中空路の他端部を確実に閉止することができる。
【0026】
請求項7に記載の本発明によれば、請求項1〜5の発明の効果に加えて、第2座板に形成した凹設部は流体供給部材の他端部の形状に沿っているため、この凹設部に流体供給部材の他端部を嵌合することにより、流体供給部材と第2座板との位置決めを簡単かつ正確に行うのは勿論のこと、中空路の他端部の閉止を確実にできるとともに、流体供給部材と第2座板との結合強度を高めることができる。
【0027】
請求項8に記載の本発明によれば、請求項1〜7の発明の効果に加えて、流体供給部材の結合部分をロー付け構造とした場合に、前記吹出孔の少なくともロー材塗布面側に形成した座ぐり部分によって、この吹出孔が小径である場合や板材が厚い場合に、吹出孔がロー材によって目詰まりするのを防止することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【0029】
(第1実施形態)
図1から図7は本発明にかかる異種流体の混合装置の第1実施形態を示し、図1は混合装置の全体斜視図、図2は混合装置の片側端部を背面から見た分解斜視図、図3は流体供給部材の形成工程を(a)〜(d)によって順を追って示す斜視図、図4は図3(a)中A−A線に沿った拡大断面図、図5は流体供給部材と第1,第2座板との結合状態を示す要部断面図、図6は混合装置のタンク部の分解断面図、図7は流体供給部材に対する第1流体の流れ関係を示す斜視図である。
【0030】
この第1実施形態の異種流体の混合装置としてのエアミキシングMは、図1,図2に示すように、このエアミキシングMの主要部を成す流体供給部材10と、この流体供給部材10の図中上下両端部に結合した第1,第2座板20,21と、第1座板20を底壁として構成したタンク部30と、を備え、第1,第2座板20,21の両端に1対のサイドプレート40を取り付けるとともに、第1,第2座板20,21およびサイドプレート40の前後側に1対のフレーム41を取り付けて構成してある。
【0031】
前記エアミキシングMは、従来に示したと同様に第1流体としての改質ガスGに第2流体としての空気Aを均一に混合する装置であり、図1に示すようにフレーム41に取り付けられたダクト(図示せず)から流入する改質ガスGに、流体供給部材10から噴出した空気Aを混合するようになっており、燃料電池の燃料改質システムのCO除去に用いられる。
【0032】
本実施例では前記流体供給部材10は、図3中(a)〜(d)に示す工程によって形成するようになっており、まず、図3(a)に示すように矩形状に裁断した板材としての1枚の芯材が3003で芯材の両側にロー材(4343)をクラッドしたアルミ板11を用意し、このアルミ板11の中央部分には図4に示すように、予め複数の吹出孔12を所定間隔をもって上下方向に穿孔しておく。
【0033】
次いで、図3(c)に示すように、このアルミ板11の吹出孔12を形成した中央部分を手前側に膨出させ内側がロー材となるようにロール成形により巻回形成し、図3(d)に示すようにこのロール成形部分14の両側部分を互いに突き合わせて閉じ、その閉じ部分14aをロー付け(または電縫)により接合するようになっている。
【0034】
従って、前記ロール成形部分14は円管状に形成されて、空気Aが通過する中空路15として形成し、この中空路15は前記吹出孔12を介して外方に連通する。このとき、前記吹出孔12は、前記改質ガスGの流入方向に向くように予め設定してある。
【0035】
また、前記アルミ板11の両側端部11a,11bは、図7に示すように前記中空路15のロール成形部分14の閉じ部分14aから改質ガスGの流入方向の上,下流方向に延設した状態、つまり改質ガスGの流入方向に平行となる方向に広がり、その両側端部11a,11bを改質ガスGの流れに乱流を生成する1対の抵抗面16,16aとしてある。
【0036】
そして、前記流体供給部材10は、改質ガスGの流入方向に対して直角方向に並設するようにして複数を並列配置し、各流体供給部材10の図中上方となる一端部に前記第1座板20を結合するとともに、各流体供給部材10の図中下方となる他端部に前記第2座板21を結合してある。
【0037】
第1座板20には、図5に示すように各流体供給部材10の中空路15に対応する位置に、この中空路15方向(図中下方)に突出するバーリング部20aを設けた複数の開口部20bを形成し、そのバーリング部20aを中空路15の一端側15a(図中上端部)内に嵌合してロー付けしてあり、この状態で中空路15と第1座板20の上面とが開口部20bを介して連通する。
【0038】
また、第2座板21には、図5に示すように各流体供給部材10の中空路15に対応する位置に、これら中空路15の他端側15b(図中下端部)に嵌合する複数の凸設部21aを形成し、これら凸設部21aに中空路15の他端側15bを嵌合してロー付けすることにより、この他端側15bを閉止してある。
【0039】
第1座板20は、図6に示すように周縁部をプレス成形により上方に折曲して外周壁20cを設けることにより皿状に形成し、この外周壁20cの上端部内周に、断面逆U字状にプレス成形したキャップ31を嵌合してロー付けすることにより、第1座板20を底壁とした前記タンク部30を構成してある。
【0040】
前記キャップ31は、皿状に形成した第1座板20の外周壁20cよりも幅狭に形成し、そのキャップ31の下端周縁部に外側に突出するフランジ部31aを設けて、このフランジ部31aの外周を前記第1座板20の外周壁20cの上端部内周に嵌合してロー付けするようになっている。
【0041】
タンク部30には、図1,図2に示すようにキャップ31の一端壁31bに空気Aの供給パイプ32を接続し、図外のエアコンプレッサーからこの供給パイプ32を介してタンク部30内に空気Aが導入されるようになっている。
【0042】
(作用)
以上の構成により第1実施形態のエアミキシングMは、タンク部30に導入した空気Aを中空路15を介して吹出孔12から強制的に噴出するようになっており、この吹出孔12は流入する改質ガスGに向いて形成してあるため、吹出孔12から空気Aは改質ガスGの上流方向に吹き出されて合流した後、この改質ガスGとともに流体供給部材10の下流方向に流れる。
【0043】
このとき、流体供給部材10は改質ガスGと空気Aとが合流する部分よりも下流側に位置するため、図7に示すように空気Aが合流した改質ガスGは流体供給部材10が障害となってこれの下流側に渦Sが形成され、この渦Sによって改質ガスGと空気Aは効率良く攪乱して均一に混合させることができる。
【0044】
ところで、この第1実施形態ではエアミキシングMを製造するにあたって、このエアミキシングMの主要部を成す流体供給部材10は、予め吹出孔12を形成したアルミ板11をこの吹出孔12が改質ガスGの流入方向に対向するように巻回形成すればよく、ひいては、アルミ板11の単なる穿孔や折曲げ加工等の簡単な製造方法によって前記エアミキシングMを構成できるようになり、廉価で高性能の製品を提供することができる。
【0045】
また、この第1実施形態では、アルミ板11の両側部分を中空路15の側方に両側方向(改質ガスの流れの上流、下流)に延設した状態で広げて1対の抵抗面16,16aとしたので、図7に示すようにこれら抵抗面16,16aと平行に流入する改質ガスGは、中空路15のロール形成部分14との兼ね合いでガス流の阻止部分や迂回部分などを形成して更に大きな渦Sの発生を促進する。
【0046】
このため、前記抵抗面16,16aは改質ガスGに更に大きな乱流を生成することができるため、吹出孔から噴出した空気Aとの混合を更に効率良く行い、改質ガスGと空気Aとの均一化を更に促進することができる。
【0047】
更に、この第2実施形態では、第1座板20の開口部20bにバーリング部20aを設けて、このバーリング部20aに中空路15の一端側15aを嵌合してロー付けするようにしたので、中空路15と第1座板20との位置決めを簡単かつ正確に行うことができる。
【0048】
更にまた、第2座板21に凸設部21aを形成して、この凸設部21aに中空路15の他端側15bを嵌合してロー付けするようにしたので、中空路15と第2座板21との位置決めを簡単かつ正確に行うことができるとともに、中空路15の他端部15aを確実に閉止することができる。
【0049】
(流体供給部材の各種変形例)
ところで、前記第1実施形態のエアミキシングMでは、流体供給部材10はアルミ板11をロール成形した中空路15に、改質ガスGの流入方向に対向するように吹出孔12を形成するようになっているが、このとき、アルミ板11の両側端部11a,11bを抵抗面16,16aとして、これら抵抗面16,16aを改質ガスGの流入方向に平行配置するようになっているが、中空路15と抵抗面16,16aとの位置関係は、以下の図8〜図12に示すように各種変形させることができる。
【0050】
図8は第1変形例を示す流体供給部材10bの断面平面図を示し、図7に示す流体供給部材10の抵抗面16,16aを改質ガスGの流入方向に対して直角に配置したもので、この直角配置した抵抗面16,16aによって改質ガスGの流れを更に大きな抵抗をもって攪乱することができる。
【0051】
勿論、この第1変形例の流体供給部材10bにあっても、吹出孔12は改質ガスGの流入方向に向いて形成してある。
【0052】
図9は第2変形例を示す流体供給部材10cの断面平面図を示し、図8に示す第1変形例の流体供給部材10bの抵抗面16,16aの外側端部に攪乱部としての折曲部17を形成したもので、この折曲部17は改質ガスGの流入方向の下流側に折曲してある。
【0053】
従って、この第2変形例の流体供給部材10cでは、前記第1変形例の流体供給部材10bに対して、折曲部17を設けたことにより改質ガスGの流れを更に大きく攪乱することができる。
【0054】
図10は第3変形例を示す流体供給部材10dの断面平面図を示し、図9に示す第2変形例の流体供給部材10cの抵抗面16,16aに形成した折曲部17を、改質ガスGの流入方向の上流側に折曲することにより、改質ガスGを更に大きく攪乱することができるようになっている。
【0055】
図11は第4変形例を示す流体供給部材10eの断面平面図を示し、中空路15から前記第1実施形態および前記各変形例に示した抵抗面16,16aを設けることなく、円筒状の中空路15のみによって流体供給部材10eを形成してある。
【0056】
この第5変形例の流体供給部材10eでは、円筒状の中空路15のみにあっても、この中空路15を抵抗体としてその下流側に渦Sを形成できるため、改質ガスGの流れを攪乱することができるとともに、構造が簡素化されて製品コストの更なる低廉化を図ることができる。
【0057】
(第2実施形態)
図12,図13は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【0058】
図12は流体供給部材と第1,第2座板の取付部分の分解斜視図、図13は図12中B−B線に沿った断面図であり、この第2実施形態のエアミキシング10では、図10に示す流体供給部材10dを用いるようになっているが、この流体供給部材10dに限ることはなく、例えば、前記第1実施形態で示したその他の流体供給部材10,10a〜10c,10eを用いることができる。
【0059】
この第2実施形態では、第1座板20の開口部20bを流体供給部材10dの図中上方となる一端部の形状に沿った形状とし、この開口部20dに流体供給部材10dの一端部を挿入してロー付けしてある。
【0060】
また、第2座板21に、流体供給部材10dの図中下方となる他端部の形状に沿った凹設部21bを形成し、この凹設部21bに流体供給部材10dの他端部を嵌合してロー付けしてある。
【0061】
従って、この第2実施形態にあっては、第1座板20の開口部20dを流体供給部材10dの一端部の形状に沿った形状として、この開口部20dに流体供給部材10dの一端部を挿入したので、流体供給部材10dと第1座板20との位置決めを簡単かつ正確に行うのは勿論のこと、ロー付けした際の両者の結合強度を更に高めることができる。
【0062】
また、第2座板21に形成した凹設部21bは流体供給部材10dの他端部の形状に沿っているため、この凹設部21bに流体供給部材10dの他端部を嵌合することにより、流体供給部材10dと第2座板21との位置決めを簡単かつ正確に行うのは勿論のこと、中空路15の他端側15bの閉止を確実にできるとともに、ロー付けした際に流体供給部材10dと第2座板21との結合強度を高めることができる。
【0063】
(第3実施形態)
図14は本発明の第3実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【0064】
図14は中空路に形成した吹出孔の拡大断面図で、この第3実施形態では流体供給部材10(若しくは10a〜10e)の結合部分をロー付け構造とした場合に、吹出孔12の少なくともロー材塗布面11c側に座ぐり部分12aを形成するようになっている。
【0065】
従って、この第3実施形態では、吹出孔12のロー材塗布面11c側に形成した座ぐり部分12aによって、この吹出孔12が小径である場合やアルミ板11が厚い場合に、吹出孔12がロー材によって目詰まりするのを防止することができる。
【0066】
また、この第3実施形態では図15に示すように吹出孔12のアルミ板11両面側にそれぞれ座ぐり部分12a,12bを形成することもできる。
【0067】
(第4実施形態)
図16は本発明の第4実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【0068】
図16はタンク部の分解断面図で、この第4実施形態では図16に示すように、タンク部30を構成する断面逆U字状のキャップ31は、図6に示したフランジ部31aを設けることなく、その下端部幅W1を皿状に形成した第1座板20の外周壁20cの上端部内側幅W2と略等しくし、そのキャップ31の下端部を第1座板20の外周壁20cの上端部内側に嵌合してロー付けするようになっている。
【0069】
勿論、この第4実施形態にあってもキャップ31の一側壁31bに空気Aの供給パイプ32を接続してある。
【0070】
従って、この第4実施形態では前記第1実施形態のタンク部30と同様の機能を奏するのは勿論のこと、この第1実施形態に比較してタンク部30の容量を増大することができる。
【0071】
ところで、本発明の異種流体の混合装置は第1〜第4実施形態に例を取って説明したが、これに限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他の各種実施形態を採ることができ、例えば、流体供給部材10,10a〜10dに示すように、アルミ板11の両側端部11a,11bによって1対の抵抗面16,16aを形成したが、これら抵抗面16,16aはいずれか一方を設けることによっても改質ガスGを効果的に攪乱することができる。
【0072】
また、中空路15の吹出口12は、改質ガス流れに対向させて説明したが、改質ガスの上流側に吹き出せば良い。また、ガス流れと吹き出し角度は、ガス流れを0度としたときほぼ90度まで傾斜していても良い。さらに、第2座板21は一枚の板で説明したが、各々の中空路15の他端側15を閉止すれば、独立した板で良い。
【0073】
また、第1〜第4実施形態のエアミキシングMは燃料電池の燃料改質システムのCO除去に用いた関係上、第1流体を改質ガスGとし、第2流体を空気Aとした場合を例に取って説明したが、第1,第2流体はこれら改質ガスGや空気Aに限ることなく、異なる流体(同種流体で温度が異なる場合も含む)の混合に適用することができ、また、気体に限ることなく少なくともいずれか一方の流体が液体である場合にも適用することができる。
【0074】
更に、複数の流体供給部材10(若しくは10a〜10e)は、第1,第2座板20,21に対して横一列に並設することなく、図17に示すように横2列(若しくは横複数列)に並設して、前後の流体供給部材(同図中2点鎖線で示す)をそれぞれの間に交互に配置することにより、流体の混合効率を更に高めてより精度の高い均一化を図ることができる。
【0075】
更にまた、第1〜第4実施形態ではアルミ板11によって流体供給部材を形成したが、アルミ板に限ることなく塑性変形が可能な他の板材を用いることもでき、また、混合装置の構成部材を全てアルミ板を用いて構成することにより、軽量化や防錆を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における混合装置の全体斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態における混合装置の片側端部を背面から見た分解斜視図。
【図3】本発明の第1実施形態における流体供給部材の形成工程を(a)〜(d)によって順を追って示す斜視図。
【図4】図3(a)中A−A線に沿った拡大断面図。
【図5】本発明の第1実施形態における流体供給部材と第1,第2座板との結合状態を示す要部断面図。
【図6】本発明の第1実施形態におけるタンク部の分解断面図。
【図7】本発明の第1実施形態における流体供給部材に対する第1流体の流れ関係を示す斜視図。
【図8】本発明の第1実施形態の第1変形例を示す流体供給部材の断面平面図。
【図9】本発明の第1実施形態の第2変形例を示す流体供給部材の断面平面図。
【図10】本発明の第1実施形態の第3変形例を示す流体供給部材の断面平面図。
【図11】本発明の第1実施形態の第4変形例を示す流体供給部材の断面平面図。
【図12】本発明の第2実施形態における流体供給部材と第1,第2座板の取付部分の分解斜視図。
【図13】図12中B−B線に沿った断面図。
【図14】本発明の第3実施形態における中空路に形成した吹出孔の拡大断面図。
【図15】本発明の第3実施形態の変形例を示す吹出孔の拡大断面図。
【図16】本発明の第4実施形態におけるタンク部の分解断面図。
【図17】本発明の流体供給部材の他の配置例を示す説明図。
【図18】従来の異種流体の混合装置を示す断面図。
【符号の説明】
10,10a〜10e 流体供給部材
11 アルミ板(板材)
12 吹出孔
12a,12b 座ぐり部
15 中空路
16,16a 抵抗面
17 折曲部(攪乱部)
20 第1座板
20a バーリング部
20b 開口部
21 第2座板
21a 凸設部
21b 凹設部
30 タンク部
M エアミキシング(異種流体の混合装置)
G 改質ガス(第1流体)
A 空気(第2流体)
Claims (8)
- 流入する第1流体(G)に第2流体(A)を混合するようになった異種流体の混合装置において、
予め吹出孔(12)を形成した板材(11)を巻回形成して、この巻回部分を第2流体(A)が流通する中空路(15)と前記中空路から延出した抵抗面(16,16a)を有する複数の流体供給部材(10)と、
流体供給部材(10)の一端部に結合して、前記中空路(15)の一端側(15a)に連通する開口部(20b)を形成した第1座板(20)と、
流体供給部材(10)の他端部に結合して、前記中空路(15)の他端側(15b)を閉止した第2座板(21)と、
前記第1座板(20)を1つの壁面とし、第2流体(A)を導入するタンク部(30)と、を備えて構成し、
前記流体供給部材(10)に向かって流入する第1流体(G)に対して、吹出孔(12)から第2流体(A)を強制的に噴出することを特徴とする異種流体の混合装置。 - 板材(11)の少なくとも片側端部を中空路(15)から延設して、第1流体(G)に乱流を生成する抵抗面(16,16a)としたことを特徴とする請求項1に記載の異種流体の混合装置。
- 抵抗面(16,16a)に、第1流体(G)を更に攪乱する攪乱部(17)を設けたことを特徴とする請求項2に記載の異種流体の混合装置。
- 第1座板(20)の開口部(20b)に、前記中空路(15)方向に突出するバーリング部(20a)を設け、このバーリング部(20a)と中空路(15)の一端部とを互いに嵌合して結合したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の異種流体の混合装置。
- 第1座板(20)の開口部(20b)を流体供給部材(10)の一端部の形状に沿った形状とし、該開口部(20b)に流体供給部材(10)の一端部を挿入して結合したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の異種流体の混合装置。
- 第2座板(21)に、前記中空路(15)の他端部に嵌合する凸設部(21a)を形成したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の異種流体の混合装置。
- 第2座板(21)に、流体供給部材(10)の他端部の形状に沿った凹設部(21b)を形成し、この凹設部(21b)に流体供給部材(10)の他端部を嵌合して結合したことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の異種流体の混合装置。
- 流体供給部材(10)の結合部分をロー付け構造とし、前記吹出孔(12)の少なくともロー材塗布面側に座ぐり部分(12a,12b)を形成したことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の異種流体の混合装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100709865B1 (ko) * | 2005-11-29 | 2007-04-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전지 팩 |
KR100842228B1 (ko) | 2006-05-29 | 2008-06-30 | 주식회사 엘지화학 | 연료전지용 유체 조절기 시스템 |
JP2010044992A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Futaba Industrial Co Ltd | 燃料電池用筐体 |
-
2002
- 2002-09-20 JP JP2002275239A patent/JP2004105916A/ja active Pending
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