JP2005126260A - Mixing apparatus for fuel reformer - Google Patents

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誠一 横堀
Kazunori Kitamura
和憲 喜多村
Kimichika Fukushima
公親 福島
Tatsumi Ikeda
達實 池田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mixing apparatus for a fuel reformer in which a source fuel gas to be supplied to a fuel reformer can be uniformly mixed with steam in fuel reforming using steam. <P>SOLUTION: The mixing apparatus for the fuel reformer comprises: a diameter-reduced pipe 22 which is coaxially connected to a main pipe 21 and which has the cross-section area gradually reduced along the direction of the flow; a throat pipe 23 comprising a parallel pipe coaxially connected to the other end of the diameter-reduced pipe 22; and an expanded pipe 24 which is coaxially connected to the other end of the throat pipe 23 and which has the cross-sectional area gradually increasing along the flow direction and has the other end connected to the main pipe 21. A source fuel gas supply pipe 25 to supply the source fuel gas FG into the throat pipe 23 is connected to the side wall of the throat pipe 23. By increasing the flow rate of steam ST in the throat pipe 23 and mixing with the source fuel gas FG in the throat pipe 23, mixing can be accelerated and a uniformly mixed gas can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、水蒸気改質法を用いて、原燃料ガスと水蒸気を水素リッチガスに改質する燃料改質器に供給する原燃料ガスと水蒸気とを均一に混合して供給することができる燃料改質器用混合装置に関する。   The present invention uses a steam reforming method to improve the fuel that can be supplied by uniformly mixing and supplying the raw fuel gas and the steam supplied to the fuel reformer that reforms the raw fuel gas and the steam into a hydrogen rich gas. The present invention relates to a mixing device for a quality device.

最近の電力産業分野や自動車産業分野等では、化石燃料枯渇に対応して省エネルギ化、COやNOxの濃度増加に伴う環境保全等から燃料の多様化が促進されており、その一つに水素ガスの利用技術がある。 In the recent electric power industry and automobile industry, etc., fuel diversification has been promoted from the viewpoint of energy conservation in response to fossil fuel depletion and environmental conservation due to increased concentrations of CO 2 and NOx. There is technology for using hydrogen gas.

水素ガスの利用技術の中でも、燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントは代表的な利用例である。   Among hydrogen gas utilization technologies, fuel cell power plants and hydrogen combustion power plants are typical examples of utilization.

燃料電池発電プラントは、炭化水素系燃料などから改質させた水素リッチな燃料改質ガスと酸素とを電気化学的に反応させ、直接電気エネルギを発生させるものであり、数多くの技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。   A fuel cell power plant directly generates electric energy by electrochemically reacting a hydrogen-rich fuel reformed gas reformed from a hydrocarbon-based fuel and the like with oxygen, and many technologies have been disclosed. (For example, refer to Patent Document 1).

また、水素燃焼発電プラントでは、高圧の水素ガスと純酸素ガスとを燃焼させることによって発生する高温の水蒸気をタービンで膨張仕事をさせ、その際に発生する動力で発電機を駆動して発電を行っている(例えば、特許文献2参照。)。   In a hydrogen-fired power plant, high-temperature steam generated by burning high-pressure hydrogen gas and pure oxygen gas is caused to expand by a turbine, and the generator is driven by the generated power to generate power. (For example, refer to Patent Document 2).

燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントは、NOx,SOx,COなどの環境汚染物質や温暖化効果ガスを発生させない極めてクリーンなエネルギを使用する点で、21世紀の新エネルギ推進政策の一環として研究開発の成果が注目されている。 Fuel cell power plants and hydrogen-fired power plants use extremely clean energy that does not generate environmental pollutants such as NOx, SOx, and CO 2 and greenhouse gases, and are part of a new energy promotion policy in the 21st century. Research and development results are drawing attention.

このような背景の中、水素を手広く提供、入手できるような、いわゆる水素社会の実現に向けた技術の開発が求められており、その1つに、例えば、ジメチルエーテル((CH)2O)と水蒸気とを混合させて水素を得る技術が開発されている。 In such a background, development of a technology for realizing a so-called hydrogen society in which hydrogen can be widely provided and obtained is demanded, for example, dimethyl ether ((CH 3 ) 2 O). A technology for obtaining hydrogen by mixing water and water vapor has been developed.

このジメチルエーテルを水蒸気を用いて改質する場合には、次の式(1)および式(2)の反応により、ジメチルエーテルは、水素を含むガスに転換される。
(CHO+HO ⇔ 2CO+4H−205kJ/mol …式(1)
CO+HO ⇔ CO+H+41kJ/mol …式(2)
When this dimethyl ether is reformed using steam, the dimethyl ether is converted into a gas containing hydrogen by the reactions of the following formulas (1) and (2).
(CH 3) 2 O + H 2 O ⇔ 2CO + 4H 2 -205kJ / mol ... formula (1)
CO + H 2 O⇔CO 2 + H 2 +41 kJ / mol (2)

式(1)式の反応は吸熱反応であり、300℃程度の温度のジメチルエーテルと水蒸気の混合気を触媒反応させることで、ジメチルエーテルと水蒸気は、高純度水素ガスに転化する。通常、ジメチルエーテルの改質反応には、耐熱温度が350℃程度の銅および亜鉛系の触媒が用いられる。
特開2001−85040号公報 特開平11−36820号公報
The reaction of the formula (1) is an endothermic reaction, and dimethyl ether and water vapor are converted into high purity hydrogen gas by catalyzing a mixture of dimethyl ether and water vapor at a temperature of about 300 ° C. Usually, a copper- and zinc-based catalyst having a heat resistant temperature of about 350 ° C. is used for the reforming reaction of dimethyl ether.
JP 2001-85040 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-36820

上記した水素ガスを得るための一例である水蒸気改質法を用いたジメチルエーテルの改質では、ジメチルエーテルの転化率を向上させる1つの条件として、触媒反応を生じさせる燃料改質器において、ジメチルエーテルと水蒸気が均一に混合された状態であることが挙げられる。   In reforming dimethyl ether using the steam reforming method, which is an example for obtaining the hydrogen gas described above, as one condition for improving the conversion rate of dimethyl ether, dimethyl ether and steam are used in a fuel reformer that causes a catalytic reaction. Is in a state of being uniformly mixed.

しかしながら、従来の燃料改質器においては、ジメチルエーテルと水蒸気の混合状態が十分であるとは言いがたく、さらに改善される必要がある。   However, in the conventional fuel reformer, it is difficult to say that the mixed state of dimethyl ether and steam is sufficient, and further improvement is required.

また、燃料電池発電プラントや水素燃焼発電プラントでは、水蒸気が流れる主流にジメチルエーテルを供給して双方を混合しているが、水蒸気が流れる主管の内径は、数十mm〜100mmと比較的大きく、主管を流れる水蒸気の流速も高速ではないため、主管内でジメチルエーテルと水蒸気の混合が促進されないという問題があった。   Further, in fuel cell power plants and hydrogen combustion power plants, dimethyl ether is supplied to the main flow through which water vapor flows and both are mixed, but the inner diameter of the main tube through which water vapor flows is relatively large, from several tens to 100 mm. Since the flow rate of water vapor flowing through the pipe is not high, there is a problem that mixing of dimethyl ether and water vapor is not promoted in the main pipe.

このような問題は、ジメチルエーテルを用いた水蒸気改質に限らず、例えば、メタン(CH)やプロパン(C)を用いた水蒸気改質においても生じている。 Such a problem occurs not only in steam reforming using dimethyl ether but also in steam reforming using methane (CH 4 ) or propane (C 3 H 8 ), for example.

本発明では、上記したような問題を解決するために、水蒸気を用いた燃料改質において、燃料改質器に供給される原燃料ガスと水蒸気を均一に混合することができる燃料改質器用混合装置を提供すること目的とする。   In the present invention, in order to solve the above-described problems, in the fuel reforming using steam, the raw fuel gas supplied to the fuel reformer and the steam can be mixed uniformly in the fuel reformer. An object is to provide an apparatus.

上記目的を達成するために、本発明の燃料改質器用混合装置は、原燃料ガスと水蒸気との混合気を水素含有ガスに改質する燃料改質器に供給される混合気を形成する燃料改質器用混合装置であって、水蒸気を供給する主管に接続され、該接続された側から水蒸気の主流方向に沿って断面積が徐々に減少する縮径部と、前記縮径部の縮径した端部に接続された同径状の同径部と、前記同径部の側部に接続された前記同径部内に原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給部と、前記同径部に接続され、該接続された側から原燃料ガスと水蒸気との混合気の主流方向に沿って断面積が徐々に増加し、拡開した端部が燃料改質器側に混合気を導く主管に接続された拡開部とを具備することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the fuel reformer mixing apparatus of the present invention is a fuel that forms an air-fuel mixture supplied to a fuel reformer that reforms an air-fuel mixture of raw fuel gas and water vapor into a hydrogen-containing gas. A reformer mixing apparatus, which is connected to a main pipe for supplying water vapor, and has a reduced diameter part in which a cross-sectional area gradually decreases along the main flow direction of the water vapor from the connected side, and a reduced diameter part of the reduced diameter part The same diameter portion having the same diameter connected to the end portion, the raw fuel gas supply portion for supplying the raw fuel gas into the same diameter portion connected to the side portion of the same diameter portion, and the same diameter portion. Connected to the main pipe through which the cross-sectional area gradually increases along the main flow direction of the mixture of raw fuel gas and water vapor from the connected side, and the expanded end portion leads the mixture to the fuel reformer side And a connected expansion portion.

この燃料改質器用混合装置によれば、同径管において水蒸気の流速を上げて、原燃料ガスと混合することで、水蒸気と原燃料ガスとの混合を促進し、均一に混合された混合気を得ることができる。   According to this mixing device for a fuel reformer, by increasing the flow rate of water vapor in the same diameter pipe and mixing with the raw fuel gas, the mixing of the water vapor and the raw fuel gas is promoted, and the mixed gas mixture is uniformly mixed. Can be obtained.

また、本発明の燃料改質器用混合装置は、原燃料ガスと水蒸気との混合気を水素含有ガスに改質する燃料改質器に供給される混合気を形成する燃料改質器用混合装置であって、原燃料ガスと水蒸気とを混合する混合空間を有し、水蒸気を供給する水蒸気供給管が一つの壁部に接続され、燃料改質器側に原燃料ガスと水蒸気との混合気を導く混合気導出管が該一つの壁部と対向する壁部に接続された混合室と、前記水蒸気供給管が接続された壁部と前記混合気導出管が接続された壁部との間の側壁部に設けられ、前記混合室内に原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給部とを具備することを特徴とする。   The fuel reformer mixing apparatus of the present invention is a fuel reformer mixing apparatus that forms an air-fuel mixture supplied to a fuel reformer that reforms an air-fuel mixture of raw fuel gas and steam into a hydrogen-containing gas. And having a mixing space for mixing the raw fuel gas and the steam, a steam supply pipe for supplying the steam is connected to one wall portion, and the mixture of the raw fuel gas and the steam is supplied to the fuel reformer side. A mixing chamber in which a gas mixture outlet pipe is connected to a wall portion facing the one wall portion, a wall portion to which the water vapor supply pipe is connected, and a wall portion to which the mixture outlet pipe is connected. And a raw fuel gas supply unit that is provided on the side wall and supplies the raw fuel gas into the mixing chamber.

この燃料改質器用混合装置によれば、混合室に供給された原燃料ガスおよび水蒸気は、比較的大きな体積空間を有する混合室内への拡散および混合気導出管への縮流を経ることにより、原燃料ガスと水蒸気との混合が促進され、均一に混合した混合気を得ることができる。また、混合室に供給された原燃料ガスおよび水蒸気は、混合室内を流動するので、それによっても原燃料ガスと水蒸気との混合が促される。   According to this fuel reformer mixing apparatus, the raw fuel gas and water vapor supplied to the mixing chamber are diffused into the mixing chamber having a relatively large volume space and contracted to the mixture outlet pipe. Mixing of the raw fuel gas and water vapor is promoted, and a uniformly mixed gas mixture can be obtained. Further, since the raw fuel gas and water vapor supplied to the mixing chamber flow in the mixing chamber, mixing of the raw fuel gas and water vapor is also promoted by this.

本発明の燃料改質器用混合装置によれば、水蒸気を用いた燃料改質において、燃料改質器に供給される原燃料ガスと水蒸気を均一に混合することができる。   According to the fuel reformer mixing apparatus of the present invention, in the fuel reforming using steam, the raw fuel gas and steam supplied to the fuel reformer can be mixed uniformly.

以下、本発明の一実施の形態を、図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1には、本発明の一実施形態における混合部を備えた燃料改質システム10の概要を示した図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an outline of a fuel reforming system 10 including a mixing unit according to an embodiment of the present invention.

燃料改質システム10では、燃料改質器用混合装置として機能する混合部11に対して水蒸気を供給する主管12と原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給管13が接続され、それぞれの配管から供給された原燃料ガスおよび水蒸気は混合部11で混合し、均一に混合された混合気を形成する。   In the fuel reforming system 10, a main pipe 12 that supplies water vapor and a raw fuel gas supply pipe 13 that supplies raw fuel gas are connected to a mixing section 11 that functions as a mixing device for a fuel reformer, and is supplied from each pipe. The raw fuel gas and water vapor are mixed in the mixing unit 11 to form a uniformly mixed gas mixture.

混合部11によって形成された混合気は、燃料改質器14に導かれ、CO、CO、Hに改質される。例えば、原燃料にジメチルエーテルを用いた場合には、燃料改質器14において上記した式(1)の水蒸気反応および式(2)のシフト反応により、ジメチルエーテルは、CO、CO、Hに改質される。これらの反応では、COと、COと、Hと、水蒸気との平衡から所定の濃度のCOが含まれることになる。このCOは、例えば、燃焼電池の電極触媒を被毒し、電池性能を低下させるので改質ガス中に含まれないのが好ましい。 The air-fuel mixture formed by the mixing unit 11 is guided to the fuel reformer 14 and reformed into CO, CO 2 , and H 2 . For example, when dimethyl ether is used as the raw fuel, the dimethyl ether is changed to CO, CO 2 , H 2 by the steam reaction of the above formula (1) and the shift reaction of the formula (2) in the fuel reformer 14. Quality. In these reactions, CO of a predetermined concentration is included from the equilibrium of CO, CO 2 , H 2 , and water vapor. For example, this CO is preferably not contained in the reformed gas because it poisons the electrode catalyst of the combustion cell and lowers the cell performance.

そこで、燃料改質器14で改質された改質ガスに微量の酸素または空気を混ぜて、COをCOに酸化させるCO選択酸化反応部15が燃料改質器14の下流に設けられている。そして、CO選択酸化反応部15においてCO選択酸化反応が行われ、高純度のHが得られる。 Therefore, a CO selective oxidation reaction unit 15 is provided downstream of the fuel reformer 14 to mix a small amount of oxygen or air with the reformed gas reformed by the fuel reformer 14 and oxidize CO to CO 2. Yes. Then, a CO selective oxidation reaction is performed in the CO selective oxidation reaction unit 15 to obtain high-purity H 2 .

以下に、このような構成を備える燃料改質システム10における混合部11の実施の形態について、図を参照して説明する。なお、以上の各実施の形態においては、混合部を示す符号として20、30、40、…、170、180をそれぞれ用いて説明する。   Below, embodiment of the mixing part 11 in the fuel reforming system 10 provided with such a structure is described with reference to figures. In each of the above embodiments, description will be made using 20, 30, 40,...

(第1の実施の形態)
(混合部20)
図2には、第1の実施の形態の混合部20の断面図が示されている。混合部20は、平行管からなる主管21の間に介在し、主管21に同軸的に接続され、流れの方向に沿って断面積が徐々に減少する縮径管(縮径部)22と、その縮径管22の他端に同軸的に接続された平行管からなるスロート管(同径部)23と、そのスロート管23の他端に同軸的に接続され、流れの方向に沿って断面積が徐々に増加し、他端が主管21に接続された拡開管(拡開部)24とから構成されている。また、スロート管23には、原燃料ガスFGをスロート管23内に供給するための1つの原燃料ガス供給管25が、スロート管23にほぼ垂直にスロート管23の側壁に接続されている。なお、原燃料ガスFGの供給圧力は、スロート管23内の圧力より大きく設定されている。
(First embodiment)
(Mixing unit 20)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the mixing unit 20 according to the first embodiment. The mixing section 20 is interposed between the main pipes 21 made of parallel pipes, is coaxially connected to the main pipe 21, and has a reduced diameter pipe (reduced diameter section) 22 whose cross-sectional area gradually decreases along the flow direction. A throat pipe (same diameter portion) 23 formed of a parallel pipe coaxially connected to the other end of the reduced diameter pipe 22 and a coaxial throat pipe 23 connected to the other end of the throat pipe 23 and cut along the flow direction. The area is gradually increased, and the other end is composed of an expanded tube (expanded portion) 24 connected to the main tube 21. Further, one raw fuel gas supply pipe 25 for supplying the raw fuel gas FG into the throat pipe 23 is connected to the side wall of the throat pipe 23 substantially perpendicularly to the throat pipe 23. The supply pressure of the raw fuel gas FG is set larger than the pressure in the throat pipe 23.

ここで、主管21の内径(D1)に対してスロート管23の内径(D2)は、D1の30%程度(D2=0.3×D1程度)に設定されている。また、スロート管23の長さ(L)は、主管21の内径(D1)の3〜5倍程度(L=3×D1〜5×D1程度)に設定されている。また、混合部20の中心軸に対する縮径管22の傾き角度(α)および混合部20の中心軸に対する拡開管25の傾き角度(β)は、15〜20度に設定されている。また、混合部20は、混合部20を流れる水蒸気STの温度に対する耐熱性、耐腐食性などを満たす材料で形成され、例えば、ステンレス鋼などが用いられる。   Here, the inner diameter (D2) of the throat pipe 23 with respect to the inner diameter (D1) of the main pipe 21 is set to about 30% of D1 (D2 = about 0.3 × D1). The length (L) of the throat pipe 23 is set to about 3 to 5 times the inner diameter (D1) of the main pipe 21 (L = 3 × D1 to 5 × D1). The inclination angle (α) of the reduced diameter tube 22 with respect to the central axis of the mixing unit 20 and the inclination angle (β) of the expansion tube 25 with respect to the central axis of the mixing unit 20 are set to 15 to 20 degrees. The mixing unit 20 is formed of a material that satisfies heat resistance, corrosion resistance, and the like with respect to the temperature of the water vapor ST flowing through the mixing unit 20, and for example, stainless steel is used.

次に、混合部20を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、縮径管22に流入する。縮径管22に流入した水蒸気STは、縮径管22の流路断面積の減少に伴い、その流速を増加させてスロート管23へ流入する。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通ってスロート管23へ供給される。
Next, the steam ST and the raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 20 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the reduced diameter pipe 22. The water vapor ST that has flowed into the reduced diameter pipe 22 increases its flow rate and flows into the throat pipe 23 as the flow path cross-sectional area of the reduced diameter pipe 22 decreases. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the throat pipe 23 through the raw fuel gas supply pipe 25.

流速を増加させてスロート管23へ導入された水蒸気STは、原燃料ガス供給管25から供給された原燃料ガスFGとスロート管23内おいて衝突して混合し、所定の滞留時間を経て、拡開管24に流入する。拡開管24に流入した均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気は、拡開管24の流路断面積の増加に伴い、その流速を減少させて主管21へ流入する。そして、この混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST introduced into the throat pipe 23 at an increased flow velocity collides with the raw fuel gas FG supplied from the raw fuel gas supply pipe 25 in the throat pipe 23 and mixes, and after a predetermined residence time, It flows into the expansion tube 24. The air-fuel mixture of the uniformly mixed water vapor ST and the raw fuel gas FG that has flowed into the expansion pipe 24 flows into the main pipe 21 with the flow velocity decreased as the flow passage cross-sectional area of the expansion pipe 24 increases. . Then, the air-fuel mixture passes through the main pipe 21 and is led to a fuel reformer provided further downstream.

ここで、スロート管23を流れる水蒸気STの流れのレイノルズ数は、10000程度である。なお、レイノルズ数は、この値に限定されるものではなく、水蒸気STの流速などによって変化する。また、ここでいう均一に混合された混合気とは、混合気中に原燃料ガスFGの濃度分布がなく、その原燃料ガスFGの濃度が混合気中においてほぼ一定値となる混合気を意味する。   Here, the Reynolds number of the flow of the water vapor ST flowing through the throat pipe 23 is about 10,000. The Reynolds number is not limited to this value, and varies depending on the flow rate of the water vapor ST. In addition, the homogeneously mixed air-fuel mixture here means an air-fuel mixture in which there is no concentration distribution of the raw fuel gas FG in the air-fuel mixture, and the concentration of the raw fuel gas FG becomes a substantially constant value in the air-fuel mixture. To do.

スロート管23において、所定量の原燃料ガスFGを供給する場合には、原燃料ガス供給管25の噴出部の口径を小さくし、流速を上げてスロート管23内に原燃料ガスFGを噴出することが好ましい。これによって、原燃料ガスFGの有する水蒸気STへの貫通力が増加して、原燃料ガスFGが水蒸気ST内に混入し、それによって混合を促進することができる。   When supplying a predetermined amount of the raw fuel gas FG in the throat pipe 23, the diameter of the jet part of the raw fuel gas supply pipe 25 is reduced, the flow rate is increased, and the raw fuel gas FG is jetted into the throat pipe 23. It is preferable. This increases the penetration force of the raw fuel gas FG into the water vapor ST, so that the raw fuel gas FG is mixed into the water vapor ST, thereby promoting the mixing.

また、原燃料ガスFGの供給圧力とスロート管23内の圧力との差圧が大きく取れない場合でも、スロート管23を流れる加速された水蒸気STによるエジェクタ効果により発生する吸引力によって、原燃料ガスFGをスロート管23内に導入することができる。これによって、スロート管23内で原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合を図ることができる。   Even when the difference between the supply pressure of the raw fuel gas FG and the pressure in the throat pipe 23 cannot be made large, the raw fuel gas is generated by the suction force generated by the ejector effect by the accelerated steam ST flowing through the throat pipe 23. FG can be introduced into the throat pipe 23. Thereby, mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST can be achieved in the throat pipe 23.

また、スロート管23内における原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合気の滞留時間を増して、混合を促進するために、原燃料ガス供給管25は、スロート管23の縮径管22側に接続されるのが好ましい。   In addition, in order to increase the residence time of the mixture of the raw fuel gas FG and the water vapor ST in the throat pipe 23 and promote the mixing, the raw fuel gas supply pipe 25 is connected to the reduced diameter pipe 22 side of the throat pipe 23. It is preferable to be connected.

この第1の実施の形態の混合部20によれば、スロート管23において水蒸気STの流速を上げて、原燃料ガスFGと混合することで、水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合を促進し、均一に混合された混合気を得ることができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 20 of the first embodiment, the mixing of the steam ST and the raw fuel gas FG is promoted by increasing the flow rate of the steam ST in the throat pipe 23 and mixing it with the raw fuel gas FG. Thus, a uniformly mixed gas mixture can be obtained. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

特に、主管21を流れる水蒸気STの流速が遅い場合であっても、流路断面積が主管21よりも小さいスロート管23において水蒸気STの流速を上げ、レイノルズ数を上昇させ流れを乱すことにより、水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合を促進することができる。   In particular, even when the flow rate of the water vapor ST flowing through the main pipe 21 is slow, by increasing the flow rate of the water vapor ST in the throat pipe 23 having a smaller channel cross-sectional area than the main pipe 21, increasing the Reynolds number and disturbing the flow, Mixing of the water vapor ST and the raw fuel gas FG can be promoted.

また、水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合は、主管21に介在させた混合部20で行うことができるので、装置のコンパクト化を図ることができる。   Further, since the mixing of the steam ST and the raw fuel gas FG can be performed by the mixing unit 20 interposed in the main pipe 21, the apparatus can be made compact.

さらに、この混合部20では、主管21とスロート管23との間に介在している縮径管22は、所定の角度を有して滑らかに流れを縮流し、また、拡開管24は、所定の角度を有して滑らかに流れを発散するので、混合部20における圧力損失を抑制することができる。   Furthermore, in this mixing part 20, the diameter-reduced pipe 22 interposed between the main pipe 21 and the throat pipe 23 has a predetermined angle to smoothly flow the flow. Since the flow is smoothly diverged at a predetermined angle, pressure loss in the mixing unit 20 can be suppressed.

(第1の実施の形態の混合部20の他の構成の混合部)
スロート管23への原燃料ガスFGの供給方法により、スロート管23内における原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合促進を図ることができる第1の実施の形態の混合部20の他の構成について、図3〜6を参照して説明する。
(Mixing unit having another configuration of the mixing unit 20 according to the first embodiment)
About another structure of the mixing part 20 of 1st Embodiment which can aim at mixing promotion of the raw fuel gas FG and the water vapor | steam ST in the throat pipe 23 with the supply method of the raw fuel gas FG to the throat pipe 23 This will be described with reference to FIGS.

これらの他の構成の混合部では、スロート管23内に原燃料ガスFGを供給するための供給部の構成が第1の実施の形態の混合部20における供給部の構成と異なる。   In the mixing unit having these other configurations, the configuration of the supply unit for supplying the raw fuel gas FG into the throat pipe 23 is different from the configuration of the supply unit in the mixing unit 20 of the first embodiment.

図3は、混合部20の他の構成の混合部30における図2のA−A断面からの断面図を示している。また、図4は、混合部20の他の構成の混合部40における図2のA−A断面からの断面図を示している。さらに、図5は、混合部20の他の構成の混合部50の断面図を示している。なお、第1の実施の形態の混合部20の構成部分と同一の部分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。   FIG. 3 shows a cross-sectional view from the AA cross section of FIG. 2 in the mixing unit 30 of another configuration of the mixing unit 20. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2 in the mixing unit 40 having another configuration of the mixing unit 20. Further, FIG. 5 shows a cross-sectional view of the mixing unit 50 of another configuration of the mixing unit 20. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as the component of the mixing part 20 of 1st Embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

(混合部30)
図3に示された混合部30では、4本の原燃料ガス供給管25が、スロート管23にほぼ垂直にスロート管23の側壁にほぼ等間隔で接続されている。この場合に用いられる原燃料ガス供給管25の内管径は、1本の原燃料ガス供給管25が接続された混合部20の原燃料ガス供給管25の内管径よりも小さく設定することが好ましい。
(Mixing unit 30)
In the mixing unit 30 shown in FIG. 3, four raw fuel gas supply pipes 25 are connected to the side wall of the throat pipe 23 at substantially equal intervals substantially perpendicular to the throat pipe 23. The inner pipe diameter of the raw fuel gas supply pipe 25 used in this case is set smaller than the inner pipe diameter of the raw fuel gas supply pipe 25 of the mixing unit 20 to which one raw fuel gas supply pipe 25 is connected. Is preferred.

この混合部30では、原燃料ガスFGは、4方から分散してスロート管23を流れる水蒸気ST中に、この断面の中心に向けて噴出される。   In the mixing unit 30, the raw fuel gas FG is jetted toward the center of the cross section in the water vapor ST that is dispersed from four directions and flows through the throat pipe 23.

この混合部30によれば、原燃料ガスFGを分散させてスロート管23内に供給するので、スロート管23内における原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合をさらに促進し、均一に混合された混合気を得ることができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 30, since the raw fuel gas FG is dispersed and supplied into the throat pipe 23, the mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST in the throat pipe 23 is further promoted and uniformly mixed. A mixture can be obtained. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

なお、上記した混合部30のスロート管23に接続される原燃料ガス供給管25は、4本に限らず2本以上であればよい。   The raw fuel gas supply pipe 25 connected to the throat pipe 23 of the mixing unit 30 is not limited to four and may be two or more.

(混合部40)
図4に示された混合部40では、4本の原燃料ガス供給管25が、スロート管23の断面におけるスロート管23の内壁の内周に対して接線方向に原燃料ガス供給管25の噴出部が向くようにスロート管23の側壁にほぼ等間隔で接続されている。さらに、4本の原燃料ガス供給管25の噴出部は、スロート管23の内周に沿って同一方向になるように、つまり、スロート管23内に原燃料ガス供給管25から噴出された原燃料ガスFGによって一方向の旋回流を形成するように接続されている。この場合に用いられる原燃料ガス供給管25の内管径は、1本の原燃料ガス供給管25が接続された混合部20の原燃料ガス供給管25の内管径よりも小さく設定することが好ましい。
(Mixing unit 40)
In the mixing unit 40 shown in FIG. 4, four raw fuel gas supply pipes 25 are ejected from the raw fuel gas supply pipe 25 in a tangential direction with respect to the inner periphery of the inner wall of the throat pipe 23 in the cross section of the throat pipe 23. It is connected to the side wall of the throat pipe 23 at substantially equal intervals so that the portion faces. Further, the jet parts of the four raw fuel gas supply pipes 25 are arranged in the same direction along the inner periphery of the throat pipe 23, that is, the raw fuel jetted from the raw fuel gas supply pipe 25 into the throat pipe 23. The fuel gas FG is connected so as to form a one-way swirl flow. The inner pipe diameter of the raw fuel gas supply pipe 25 used in this case is set smaller than the inner pipe diameter of the raw fuel gas supply pipe 25 of the mixing unit 20 to which one raw fuel gas supply pipe 25 is connected. Is preferred.

また、原燃料ガス供給管25の噴出部の向きは、スロート管23の内壁面の接線方向に限らず、スロート管23断面中心に対して偏心した方向ならばよい。この場合にも、4本の原燃料ガス供給管25の噴出部は、スロート管23の内周に沿って同一方向になるように、つまり、スロート管23内に原燃料ガス供給管25から噴出された原燃料ガスFGによって一方向の旋回流を形成するように接続される。   Further, the direction of the ejection portion of the raw fuel gas supply pipe 25 is not limited to the tangential direction of the inner wall surface of the throat pipe 23, but may be any direction that is eccentric with respect to the cross-sectional center of the throat pipe 23. Also in this case, the ejection parts of the four raw fuel gas supply pipes 25 are ejected from the raw fuel gas supply pipe 25 into the throat pipe 23 so as to be in the same direction along the inner periphery of the throat pipe 23. The raw fuel gas FG thus connected is connected so as to form a one-way swirl flow.

この混合部40では、原燃料ガス供給管25から噴出された原燃料ガスFGは、旋回しながらスロート管23を流れる水蒸気STと混合する。   In the mixing unit 40, the raw fuel gas FG ejected from the raw fuel gas supply pipe 25 is mixed with the water vapor ST flowing through the throat pipe 23 while turning.

この混合部40によれば、スロート管23内における流体の乱流強度が増加し、原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合をさらに促進して、均一に混合された混合気を得ることができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 40, the turbulent strength of the fluid in the throat pipe 23 increases, and the mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST can be further promoted to obtain a uniformly mixed gas mixture. . As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

なお、上記した混合部40のスロート管23に接続される原燃料ガス供給管25は、4本に限らず2本以上であればよい。   The raw fuel gas supply pipe 25 connected to the throat pipe 23 of the mixing unit 40 is not limited to four but may be two or more.

(混合部50)
図5に示された混合部50には、スロート管23と同心円的に、スロート管23の下流方向に断面積が減少する原燃料ガス供給用縮径管51が配設され、最小断面積を有する一端がスロート管23の外壁に当着されている。また、原燃料ガス供給用縮径管51の一端がスロート管23の外壁に当着された位置よりも縮径管22側のスロート管23には、スロート管23の中心方向に向けて複数の貫通孔52が開口されている。
(Mixing unit 50)
The mixing unit 50 shown in FIG. 5 is provided with a reduced diameter pipe 51 for supplying a raw fuel gas whose cross-sectional area decreases in the downstream direction of the throat pipe 23 concentrically with the throat pipe 23 and has a minimum cross-sectional area. One end thereof is attached to the outer wall of the throat pipe 23. Further, the throat pipe 23 closer to the diameter-reduced pipe 22 than the position where one end of the diameter-reduced pipe 51 for supplying the raw fuel gas is attached to the outer wall of the throat pipe 23 has a plurality of points toward the center of the throat pipe 23. A through hole 52 is opened.

また、スロート管23内における原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合気の滞留時間を増して、混合を促進するために、貫通孔52は、スロート管23の縮径管22側に形成されるのが好ましい。   Further, in order to increase the residence time of the mixture of the raw fuel gas FG and the water vapor ST in the throat pipe 23 and promote the mixing, the through hole 52 is formed on the reduced diameter pipe 22 side of the throat pipe 23. Is preferred.

原燃料ガス供給用縮径管51の内部を流れる原燃料ガスFGは、貫通孔52を介してスロート管23を流れる水蒸気ST中に供給される。水蒸気ST中に供給された原燃料ガスFGは、水蒸気STと混合し、均一に混合された混合気となる。   The raw fuel gas FG flowing inside the raw fuel gas supply reduced diameter pipe 51 is supplied into the water vapor ST flowing through the throat pipe 23 through the through hole 52. The raw fuel gas FG supplied into the water vapor ST is mixed with the water vapor ST to be a uniformly mixed gas mixture.

ここで、所定量の原燃料ガスFGを供給する場合には、貫通孔52の孔径を小さくし、流速を上げてスロート管23内に原燃料ガスFGを噴出することが好ましい。これによって、原燃料ガスFGの有する水蒸気STへの貫通力が増加して、原燃料ガスFGが水蒸気ST内に混入し、それによって混合を促進することができる。   Here, when supplying a predetermined amount of the raw fuel gas FG, it is preferable to reduce the diameter of the through hole 52 and increase the flow velocity to inject the raw fuel gas FG into the throat pipe 23. This increases the penetration force of the raw fuel gas FG into the water vapor ST, so that the raw fuel gas FG is mixed into the water vapor ST, thereby promoting the mixing.

また、原燃料ガスFGの供給圧力とスロート管23内の圧力との差圧が大きく取れない場合でも、スロート管23を流れる加速された水蒸気STによるエジェクタ効果により発生する吸引力によって、貫通孔52を介して原燃料ガスFGをスロート管23内に流引することができる。これによって、スロート管23内で原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合を図ることができる。   Further, even when the differential pressure between the supply pressure of the raw fuel gas FG and the pressure in the throat pipe 23 cannot be increased, the through hole 52 is caused by the suction force generated by the ejector effect by the accelerated water vapor ST flowing through the throat pipe 23. The raw fuel gas FG can be flowed into the throat pipe 23 via the. Thereby, mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST can be achieved in the throat pipe 23.

ここで、図5には、スロート管23に形成された複数の貫通孔52がスロート管23断面の中心に向けて開口されている一例を示したが、この構成に限るものではない。例えば、図6にスロート管23に形成された複数の貫通孔53の他の一例を示す。この図6は、この他の一例の混合部における図5のB−B断面からの断面図である。   Here, FIG. 5 shows an example in which the plurality of through holes 52 formed in the throat pipe 23 are opened toward the center of the cross section of the throat pipe 23, but the present invention is not limited to this configuration. For example, FIG. 6 shows another example of the plurality of through holes 53 formed in the throat pipe 23. FIG. 6 is a cross-sectional view from the BB cross section of FIG. 5 in the mixing portion of another example.

図6に示すように、スロート管23に形成された複数の貫通孔53は、スロート管23の断面におけるスロート管23の内壁の内周に対して接線方向にほぼ等間隔で開口されている。さらに、複数の貫通孔53の方向がスロート管23の内周に沿って同一方向になるように、つまり、スロート管23内に貫通孔53から噴出された原燃料ガスFGによって一方向の旋回流を形成するように開口されている。   As shown in FIG. 6, the plurality of through holes 53 formed in the throat pipe 23 are opened at substantially equal intervals in the tangential direction with respect to the inner periphery of the inner wall of the throat pipe 23 in the cross section of the throat pipe 23. Further, the direction of the plurality of through holes 53 is the same along the inner periphery of the throat pipe 23, that is, the unidirectional swirl flow by the raw fuel gas FG ejected from the through hole 53 into the throat pipe 23. Is opened to form.

また、貫通孔53の向きは、スロート管23の断面におけるスロート管23の内壁の内周に対して接線方向に限らず、スロート管23断面の中心と偏心した方向ならばよい。この場合にも、複数の貫通孔53の方向がスロート管23の内周に沿って同一方向になるように、つまり、スロート管23内に貫通孔53から噴出された原燃料ガスFGによって一方向の旋回流を形成するように開口されている。   Further, the direction of the through hole 53 is not limited to the tangential direction with respect to the inner circumference of the inner wall of the throat pipe 23 in the cross section of the throat pipe 23, but may be any direction that is eccentric from the center of the throat pipe 23 cross section. Also in this case, the direction of the plurality of through holes 53 is the same along the inner periphery of the throat pipe 23, that is, in one direction by the raw fuel gas FG ejected from the through hole 53 into the throat pipe 23. Are opened so as to form a swirling flow.

図6に示されたスロート管23の断面におけるスロート管23の内壁の内周に対して接線方向に開口された複数の貫通孔53を有する混合部50では、貫通孔53から噴出された原燃料ガスFGは、旋回しながらスロート管23を流れる水蒸気STと混合する。これによって、スロート管23内における流体の乱流強度が増加し、原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合をさらに促進して、均一に混合された混合気を得ることができ、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   In the mixing portion 50 having a plurality of through holes 53 opened in a tangential direction with respect to the inner periphery of the inner wall of the throat pipe 23 in the cross section of the throat pipe 23 shown in FIG. 6, the raw fuel ejected from the through holes 53 The gas FG is mixed with the water vapor ST flowing through the throat pipe 23 while swirling. As a result, the turbulent strength of the fluid in the throat pipe 23 is increased, and the mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST can be further promoted to obtain a uniformly mixed gas mixture. In addition, an air-fuel mixture of water vapor ST and raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied.

なお、スロート管23内に原燃料ガスFGを旋回させて供給する構成は、複数の貫通孔53により旋回力を与える以外に、例えば、原燃料ガス供給用縮径管51内にスワーラのような旋回流発生器を備えるてもよい。原燃料ガス供給用縮径管51内に設けられた旋回流発生器を原燃料ガスFGが通過することで、原燃料ガスFGは、スロート管23の側壁に沿う旋回流となる。そして、この旋回流を、図5に示したスロート管23の中心方向に向けて開口された貫通孔52からスロート管23内に供給してもよい。   The configuration in which the raw fuel gas FG is swirled and supplied into the throat pipe 23 is, for example, a swirler or the like in the reduced diameter pipe 51 for raw fuel gas supply, in addition to the swirl force provided by the plurality of through holes 53. A swirl flow generator may be provided. When the raw fuel gas FG passes through the swirling flow generator provided in the reduced diameter pipe 51 for supplying the raw fuel gas, the raw fuel gas FG becomes a swirling flow along the side wall of the throat pipe 23. And you may supply this swirl flow in the throat pipe 23 from the through-hole 52 opened toward the center direction of the throat pipe 23 shown in FIG.

(第2の実施の形態)
なお、以下の各実施の形態においては、既に説明された構成と同一部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
In the following embodiments, the same parts as those already described are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

第2の実施の形態の混合部では、第1の実施の形態で示したスロート管23内または拡開管24内に原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合を促進する混合促進部材を設けた実施の形態について、図を参照して説明する。   In the mixing part of the second embodiment, a mixing promoting member for promoting the mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST is provided in the throat pipe 23 or the expansion pipe 24 shown in the first embodiment. Embodiments will be described with reference to the drawings.

ここでは、図2に示した第1の実施の形態の混合部20のスロート管23内または拡開管24内に、原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合を促進する構成部材を設けた実施の形態の一例を示すが、この混合促進部材は、上述した第1の実施の形態の混合部20の他の構成の混合部30、40、50にも適用することができる。   Here, the implementation which provided the structural member which accelerates | stimulates mixing of raw fuel gas FG and water vapor | steam ST in the throat pipe | tube 23 or the expansion pipe 24 of the mixing part 20 of 1st Embodiment shown in FIG. Although an example of this form is shown, this mixing promotion member can also be applied to the mixing parts 30, 40, and 50 of other configurations of the mixing part 20 of the first embodiment described above.

そして、他の構成の混合部30、40、50においても以下に示す実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、上述した第1の実施の形態の混合部20の他の構成の混合部30、40、50に適用する場合で、この混合促進部材が旋回流を形成して混合促進を図るようなときには、その旋回方向は、上述した混合部30、40、50における原燃料ガスFGの旋回方向と同方向にすることが好ましい。   And the effect similar to embodiment shown below can be acquired also in the mixing parts 30,40,50 of another structure. In addition, when the present invention is applied to the mixing units 30, 40, and 50 of the other configuration of the mixing unit 20 of the first embodiment described above, the mixing promoting member forms a swirling flow to promote mixing. The swirl direction is preferably the same as the swirl direction of the raw fuel gas FG in the mixing sections 30, 40, and 50 described above.

(混合部60)
図7には、混合部60の断面図を示す。
図7に示した混合部60は、スロート管23内に、旋回流を発生させる旋回流発生部材61を備えている。この旋回流発生部材61は、スロート管23の内壁の周方向に所定の間隔で、かつ、スロート管23を流動する流体の流れ方向に対して所定の角度を有して配設された羽根を有する、例えば、スワーラなどで構成されている。そして、スワーラを、スロート管23内の所定の断面に渡って配設する。
(Mixing unit 60)
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the mixing unit 60.
The mixing unit 60 illustrated in FIG. 7 includes a swirl flow generating member 61 that generates a swirl flow in the throat pipe 23. The swirl flow generating member 61 includes blades disposed at a predetermined interval in the circumferential direction of the inner wall of the throat pipe 23 and at a predetermined angle with respect to the flow direction of the fluid flowing through the throat pipe 23. It has, for example, a swirler. Then, the swirler is disposed over a predetermined cross section in the throat pipe 23.

また、図8に示すように、この旋回流発生部材61は、例えば、スロート管23の内壁に、所定の幅を有する金属性のテープ状部材を螺旋状に接続して、スロート管23の内壁から螺旋状に連続的に突出する螺旋状突出部を形成して構成されてもよい。なお、金属性のテープ状部材は、高温耐熱金属で形成され、例えば、ニッケル(Ni)−クロム(Cr)を主成分とした金属などが用いられる。   Further, as shown in FIG. 8, the swirl flow generating member 61 is formed by connecting, for example, a metal tape-shaped member having a predetermined width to the inner wall of the throat pipe 23 in a spiral shape. Alternatively, a spiral protruding portion that continuously protrudes in a spiral shape may be formed. The metallic tape-shaped member is made of a high-temperature heat-resistant metal. For example, a metal mainly composed of nickel (Ni) -chromium (Cr) is used.

なお、旋回流発生部材61は、原燃料ガスFGが供給される位置よりも流れに対して下流側に配設されるのが好ましい。   Note that the swirl flow generating member 61 is preferably disposed on the downstream side of the flow from the position where the raw fuel gas FG is supplied.

次に、混合部60を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、縮径管22に流入する。縮径管22に流入した水蒸気STは、縮径管22の流路断面積の減少に伴い、その流速を増加させてスロート管23へ流入する。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通ってスロート管23へ供給される。
Next, the steam ST and raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 60 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the reduced diameter pipe 22. The water vapor ST that has flowed into the reduced diameter pipe 22 increases its flow rate and flows into the throat pipe 23 as the flow path cross-sectional area of the reduced diameter pipe 22 decreases. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the throat pipe 23 through the raw fuel gas supply pipe 25.

流速を増加させてスロート管23へ導入された水蒸気STは、原燃料ガス供給管25から供給された原燃料ガスFGとともに、旋回流発生部材61を通過する。旋回流発生部材61を通過することで旋回力が与えられ乱流強度が増加された混合気流は、スロート管23内でさらに混合が促進され、所定の滞留時間を経て、拡開管24に流入する。拡開管24に流入した水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気は、拡開管24の流路断面積の増加に伴い、その流速を減少させて主管21へ流入する。そして、この混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST introduced into the throat pipe 23 with the increased flow velocity passes through the swirl flow generating member 61 together with the raw fuel gas FG supplied from the raw fuel gas supply pipe 25. The mixed airflow in which the swirl force is applied and the turbulent strength is increased by passing through the swirl flow generating member 61 is further mixed in the throat pipe 23 and flows into the expansion pipe 24 after a predetermined residence time. To do. The air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that has flowed into the expansion pipe 24 decreases its flow velocity and flows into the main pipe 21 as the flow passage cross-sectional area of the expansion pipe 24 increases. Then, the air-fuel mixture passes through the main pipe 21 and is led to a fuel reformer provided further downstream.

この混合部60によれば、水蒸気STおよび原燃料ガスFGの混合気流が旋回流発生部材61を通過して旋回流となるため、混合気流の乱流強度が増加し、スロート管23内における水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合が促進され、均一に混合された混合気を形成することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 60, the mixed gas stream of the water vapor ST and the raw fuel gas FG passes through the swirl flow generating member 61 and becomes a swirl flow, so that the turbulent strength of the mixed gas flow increases and the water vapor in the throat pipe 23 increases. Mixing of ST and raw fuel gas FG is promoted, and a uniformly mixed gas mixture can be formed. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

ここで、旋回流発生部材61に代えて、スロート管23の内壁面に、螺旋状に溝部を形成し、旋回流を形成させてもよい。これによっても、上記した旋回流発生部材61と同様の効果を得ることができる。   Here, instead of the swirl flow generating member 61, a spiral groove may be formed on the inner wall surface of the throat pipe 23 to form a swirl flow. Also by this, the same effect as the above-described swirling flow generating member 61 can be obtained.

(混合部70)
図9には、混合部70の断面図を示す。
図9に示した混合部70には、拡開管24の内壁の周面に、所定の間隔をおいて複数のバッフル板71が配設され、これが拡開管24の内壁の軸方向に沿って複数段流路に突出して配設されている。各バッフル板71は、流れの下流方向に傾けて配設されても、流れの上流方向に傾けて配設されても、または、流れに対して垂直に配設されてもよい。また、ある拡開管24の断面において配設されたバッフル板71の配置構成と、この配置構成に隣接する他段のバッフル板71の配置構成が同じでも、異なっていてもよい。
(Mixing unit 70)
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the mixing unit 70.
In the mixing unit 70 shown in FIG. 9, a plurality of baffle plates 71 are disposed at a predetermined interval on the peripheral surface of the inner wall of the expanding tube 24, and this is along the axial direction of the inner wall of the expanding tube 24. Projecting into the multi-stage flow path. Each baffle plate 71 may be disposed to be inclined in the downstream direction of the flow, may be disposed to be inclined in the upstream direction of the flow, or may be disposed perpendicular to the flow. Moreover, the arrangement configuration of the baffle plate 71 arranged in the cross section of a certain expansion tube 24 and the arrangement configuration of the baffle plate 71 of the other stage adjacent to this arrangement configuration may be the same or different.

次に、混合部70を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、縮径管22に流入する。縮径管22に流入した水蒸気STは、縮径管22の流路断面積の減少に伴い、その流速を増加させてスロート管23へ流入する。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通ってスロート管23へ供給される。
Next, the steam ST and the raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 70 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the reduced diameter pipe 22. The water vapor ST that has flowed into the reduced diameter pipe 22 increases its flow rate and flows into the throat pipe 23 as the flow path cross-sectional area of the reduced diameter pipe 22 decreases. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the throat pipe 23 through the raw fuel gas supply pipe 25.

流速を増加させてスロート管23へ導入された水蒸気STは、スロート管23内で原燃料ガス供給管25から供給された原燃料ガスFGと混合し、拡開管24に流入する。拡開管24に流入した水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気は、拡開管24の内壁に配設されたバッフル板71と接触し、バッフル板71間を流れる際に乱され、混合気流の乱流強度が増加し、さらに混合が促進される。そして、拡開管24内でさらに混合された混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST introduced into the throat pipe 23 at an increased flow velocity is mixed with the raw fuel gas FG supplied from the raw fuel gas supply pipe 25 in the throat pipe 23 and flows into the expansion pipe 24. The air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that has flowed into the expansion pipe 24 comes into contact with the baffle plate 71 disposed on the inner wall of the expansion pipe 24 and is disturbed when flowing between the baffle plates 71 and mixed. The turbulence intensity of the airflow is increased and further mixing is promoted. Then, the air-fuel mixture further mixed in the expansion pipe 24 passes through the main pipe 21 and is guided to a fuel reformer provided further downstream.

この混合部70によれば、スロート管23内で混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を、さらに複数のバッフル板71が配設された拡開管24内を通過させることで、混合気の均一度を向上することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 70, the mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG mixed in the throat pipe 23 is further passed through the expansion pipe 24 in which a plurality of baffle plates 71 are disposed. The uniformity of the air-fuel mixture can be improved. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

(混合部80)
図10には、混合部80の断面図を示す。
図10に示した混合部80には、拡開管24内の所定の断面に渡って流れを攪拌する攪拌部材81が設置されている。
(Mixing unit 80)
FIG. 10 shows a cross-sectional view of the mixing unit 80.
In the mixing unit 80 shown in FIG. 10, a stirring member 81 that stirs the flow over a predetermined cross section in the expansion tube 24 is installed.

この攪拌部材81は、拡開管24の内壁の周方向に所定の間隔で、かつ、拡開管24を流動する流体の流れ方向に対して所定の角度を有して配設された羽根を有する、例えば、固定ファンやスワーラなどで構成することができる。   The stirring member 81 includes blades disposed at predetermined intervals in the circumferential direction of the inner wall of the expansion tube 24 and at a predetermined angle with respect to the flow direction of the fluid flowing through the expansion tube 24. For example, a fixed fan or a swirler can be used.

次に、混合部80を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、縮径管22に流入する。縮径管22に流入した水蒸気STは、縮径管22の流路断面積の減少に伴い、その流速を増加させてスロート管23へ流入する。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通ってスロート管23へ供給される。
Next, the steam ST and the raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 80 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the reduced diameter pipe 22. The water vapor ST that has flowed into the reduced diameter pipe 22 increases its flow rate and flows into the throat pipe 23 as the flow path cross-sectional area of the reduced diameter pipe 22 decreases. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the throat pipe 23 through the raw fuel gas supply pipe 25.

流速を増加させてスロート管23へ導入された水蒸気STは、スロート管23内で原燃料ガス供給管25から供給された原燃料ガスFGと混合し、拡開管24に流入する。そして、拡開管24に流入した水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気は、拡開管24の内壁に設置された攪拌部材81を通過する。攪拌部材81を通過することで乱され乱流強度が増加された混合気流は、さらに拡開管24内でも混合が促進され、均一に混合された混合気となる。そして、拡開管24を通過した混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST introduced into the throat pipe 23 at an increased flow velocity is mixed with the raw fuel gas FG supplied from the raw fuel gas supply pipe 25 in the throat pipe 23 and flows into the expansion pipe 24. Then, the air-fuel mixture of the water vapor ST and the raw fuel gas FG flowing into the expansion pipe 24 passes through the stirring member 81 installed on the inner wall of the expansion pipe 24. The mixed airflow that has been turbulent by passing through the stirring member 81 and whose turbulent intensity has been increased is further promoted in the expansion tube 24 to become a uniformly mixed air-fuel mixture. Then, the air-fuel mixture that has passed through the expansion pipe 24 passes through the main pipe 21 and is guided to a fuel reformer provided further downstream.

この混合部80によれば、スロート管23内で混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を、さらに攪拌部材81が配設された拡開管24内を通過させることで、混合気の均一度を向上することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 80, the mixture of the water vapor ST and the raw fuel gas FG mixed in the throat pipe 23 is further passed through the expansion pipe 24 in which the stirring member 81 is disposed, thereby mixing. Qi uniformity can be improved. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

(混合部90)
図11には、混合部90の断面図を示す。
図11に示した混合部90には、混合部90の中心軸上に、拡開管24の入口から拡開管24と接続された主管21の入口近傍にかけて、旋回流発生部材91が設置されている。この旋回流発生部材91は、その一部に設けられた支持部材(図示しない)を介して拡開管24または主管21の内壁に固定されている。
(Mixing unit 90)
FIG. 11 shows a cross-sectional view of the mixing unit 90.
In the mixing section 90 shown in FIG. 11, a swirl flow generating member 91 is installed on the central axis of the mixing section 90 from the inlet of the expanded pipe 24 to the vicinity of the inlet of the main pipe 21 connected to the expanded pipe 24. ing. This swirl flow generating member 91 is fixed to the inner wall of the expansion tube 24 or the main tube 21 via a support member (not shown) provided at a part thereof.

この旋回流発生部材91は、例えば、スロート管23の内径よりも小さい所定の外径を有し、その側面に螺旋状の溝が形成された柱体または筒体で構成される。また、旋回流発生部材91は、例えば、スロート管23の内径よりも小さい所定の外径を有し、その側面に螺旋状に連続的に突出部が形成された柱体または筒体で構成することもできる。なお、筒体が使用される場合には、スロート管23側の端面は、開口または閉鎖されていてもよいが、開口されている方が螺旋状の溝などに混合気が流入しやすいので好ましい。   The swirl flow generating member 91 is constituted by, for example, a column or cylinder having a predetermined outer diameter smaller than the inner diameter of the throat pipe 23 and having a spiral groove formed on its side surface. Further, the swirl flow generating member 91 is constituted by, for example, a columnar body or a cylindrical body having a predetermined outer diameter smaller than the inner diameter of the throat pipe 23 and having a continuously protruding portion spirally formed on the side surface thereof. You can also. When a cylinder is used, the end surface on the throat pipe 23 side may be open or closed, but it is preferable that the open end is provided because the air-fuel mixture easily flows into a spiral groove or the like. .

次に、混合部90を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、縮径管22に流入する。縮径管22に流入した水蒸気STは、縮径管22の流路断面積の減少に伴い、その流速を増加させてスロート管23へ流入する。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通ってスロート管23へ供給される。
Next, the steam ST and the raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 90 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the reduced diameter pipe 22. The water vapor ST that has flowed into the reduced diameter pipe 22 increases its flow rate and flows into the throat pipe 23 as the flow path cross-sectional area of the reduced diameter pipe 22 decreases. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the throat pipe 23 through the raw fuel gas supply pipe 25.

流速を増加させてスロート管23へ導入された水蒸気STは、スロート管23内で原燃料ガス供給管25から供給された原燃料ガスFGと混合し、拡開管24に流入する。そして、拡開管24に流入した水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気の一部は、旋回流発生部材91の螺旋状に形成された溝部、または螺旋状に形成された突出部間を流れ、旋回流を形成する。形成された旋回流は、それ自身およびその周囲を流れる他の混合気とさらに混合し、均一に混合された混合気となる。そして、拡開管24を通過した混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST introduced into the throat pipe 23 at an increased flow velocity is mixed with the raw fuel gas FG supplied from the raw fuel gas supply pipe 25 in the throat pipe 23 and flows into the expansion pipe 24. A part of the air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that has flowed into the expansion pipe 24 passes between the spirally formed grooves of the swirl flow generating member 91 or between the spirally formed protrusions. A flow or swirl is formed. The swirl flow thus formed is further mixed with itself and other air-fuel mixture flowing around it, and becomes a uniformly mixed air-fuel mixture. Then, the air-fuel mixture that has passed through the expansion pipe 24 passes through the main pipe 21 and is guided to a fuel reformer provided further downstream.

この混合部90によれば、スロート管23内で混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を、さらに旋回流発生部材91が配設された拡開管24内を通過させることで、混合気の均一度を向上することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 90, the mixture of the water vapor ST and the raw fuel gas FG mixed in the throat pipe 23 is further passed through the expansion pipe 24 in which the swirl flow generating member 91 is disposed. The uniformity of the air-fuel mixture can be improved. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

(混合部100)
図12には、混合部100の断面図を示す。
図12に示した混合部100には、スロート管23および拡開管24の内部に、それぞれの配管の内壁から所定の距離をおいて、それぞれの配管に沿って、原燃料ガス分散筒101が設置されている。この原燃料ガス分散筒101は、その一部に設けられた支持部材(図示しない)を介してスロート管23または拡開管24の内壁に固定されている。
(Mixing unit 100)
FIG. 12 shows a cross-sectional view of the mixing unit 100.
In the mixing section 100 shown in FIG. 12, a raw fuel gas dispersion cylinder 101 is provided in each of the throat pipe 23 and the expansion pipe 24 at a predetermined distance from the inner wall of each pipe along the respective pipes. is set up. The raw fuel gas dispersion cylinder 101 is fixed to the inner wall of the throat pipe 23 or the expansion pipe 24 via a support member (not shown) provided at a part thereof.

この原燃料ガス分散筒101は、スロート管23の内径よりも小さな外径を有する筒体からなる平行管101aと、その平行管101aの一端に同軸的に接続され、断面積が徐々に増加する筒体からなる拡開管101bとで形成されている。この平行管101aおよび拡開管101bの長さは、設置されるスロート管23および拡開管24の長さに対応させて形成され、さらに、拡開管101bの傾き角度も拡開管24に対応させて形成されている。また、平行管101aおよび拡開管101bには、多数の貫通孔101cが開口されている。   The raw fuel gas dispersion cylinder 101 is coaxially connected to a parallel pipe 101a having a cylindrical body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the throat pipe 23, and one end of the parallel pipe 101a, and the cross-sectional area gradually increases. It is formed with the expansion pipe 101b which consists of a cylinder. The lengths of the parallel pipe 101a and the expansion pipe 101b are formed to correspond to the lengths of the throat pipe 23 and the expansion pipe 24 to be installed, and the inclination angle of the expansion pipe 101b is also the expansion pipe 24. It is made to correspond. In addition, a large number of through holes 101c are opened in the parallel tube 101a and the expansion tube 101b.

次に、混合部100を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、縮径管22に流入する。縮径管22に流入した水蒸気STの一部は、スロート管23と原燃料ガス分散筒101との間に流入する。一方、残りの大部分の水蒸気STは、原燃料ガス分散筒101の内部に流入する。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通ってスロート管23と原燃料ガス分散筒101との間に供給される。
Next, the steam ST and the raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 100 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the reduced diameter pipe 22. A part of the water vapor ST that has flowed into the reduced diameter tube 22 flows between the throat tube 23 and the raw fuel gas dispersion cylinder 101. On the other hand, most of the remaining steam ST flows into the raw fuel gas dispersion cylinder 101. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied between the throat pipe 23 and the raw fuel gas dispersion cylinder 101 through the raw fuel gas supply pipe 25.

スロート管23と原燃料ガス分散筒101との間に供給された原燃料ガスFGは、そこを流れる水蒸気STの一部と混合し、原燃料ガス分散筒101の内部を流れによるエジェクタ効果および原燃料ガス分散筒101との差圧により、原燃料ガス分散筒101に開口された複数の貫通孔101cから原燃料ガス分散筒101内へ流引される。また、原燃料ガス分散筒101に開口された複数の貫通孔101cからスロート管23と原燃料ガス分散筒101との間に水蒸気STが流入することもある。   The raw fuel gas FG supplied between the throat pipe 23 and the raw fuel gas dispersion cylinder 101 is mixed with a part of the water vapor ST flowing therethrough, and the ejector effect and the original flow by the flow inside the raw fuel gas dispersion cylinder 101 are mixed. Due to the differential pressure with the fuel gas dispersion cylinder 101, the fuel gas dispersion cylinder 101 is drawn into the raw fuel gas dispersion cylinder 101 from a plurality of through holes 101 c opened in the raw fuel gas dispersion cylinder 101. Further, the steam ST may flow between the throat pipe 23 and the raw fuel gas dispersion cylinder 101 from the plurality of through holes 101 c opened in the raw fuel gas dispersion cylinder 101.

原燃料ガス分散筒101内へ流引された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気は、さらに、原燃料ガス分散筒101内を流れる水蒸気STと混合し、均一に混合された混合気となる。そして、原燃料ガス分散筒101の拡開管101bに沿って徐々に流速を減少しながら主管21に流入する。そして、この均一に混合された混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG drawn into the raw fuel gas dispersion cylinder 101 is further mixed with the water vapor ST flowing in the raw fuel gas dispersion cylinder 101 and mixed uniformly. Become. Then, it flows into the main pipe 21 while gradually decreasing the flow velocity along the expansion pipe 101 b of the raw fuel gas dispersion cylinder 101. The uniformly mixed gas mixture is guided to the fuel reformer provided further downstream through the main pipe 21.

ここで、スロート管23と原燃料ガス分散筒101との間の大部分の混合気は、原燃料ガス分散筒101の拡開管101bの端部に到達するまでに、原燃料ガス分散筒101内に流引される。たとえ、その混合気が、原燃料ガス分散筒101内に流引されずに残ったとしても微量であるため、拡開管24と接続された主管21内の入口から間もない部分で、原燃料ガス分散筒101内を通過した混合気と均一に混合し、全体として均一に混合された混合気が形成される。   Here, most of the air-fuel mixture between the throat pipe 23 and the raw fuel gas dispersion cylinder 101 reaches the end of the expansion pipe 101b of the raw fuel gas dispersion cylinder 101 until the raw fuel gas dispersion cylinder 101 is reached. Be drained into. Even if the air-fuel mixture remains in the raw fuel gas dispersion cylinder 101 without being drawn out, it is in a very small amount. The air-fuel mixture that has passed through the fuel gas dispersion cylinder 101 is uniformly mixed to form an air-fuel mixture that is uniformly mixed as a whole.

なお、拡開管101bの端部と拡開管24との間の隙間を閉鎖し、スロート管23と原燃料ガス分散筒101との間のすべての混合気を原燃料ガス分散筒101の貫通孔101cを通過せて、原燃料ガス分散筒101内に導く構造にしてもよい。   The gap between the end of the expansion pipe 101b and the expansion pipe 24 is closed, and all the air-fuel mixture between the throat pipe 23 and the raw fuel gas dispersion cylinder 101 passes through the raw fuel gas dispersion cylinder 101. A structure may be adopted in which the gas passes through the hole 101c and is guided into the raw fuel gas dispersion cylinder 101.

この混合部100によれば、原燃料ガス分散筒101から分散して原燃料ガスFGの濃度の高い水蒸気STとの混合気を、原燃料ガス分散筒101内に導き、水蒸気STと混合することができるので、例えば、一箇所から局所的に原燃料ガスFGを供給して混合するよりも、原燃料ガスFGがリッチとなる領域を抑制することができ、均一な濃度の混合気を形成し易くなる。また、原燃料ガス分散筒101に設けられた多数の貫通孔101cを介する流体の移動(流出または流入)により乱流強度が増加し、混合気のさらなる混合促進および均一化を図ることができる。   According to the mixing unit 100, the air-fuel mixture dispersed from the raw fuel gas dispersion cylinder 101 and the steam ST having a high concentration of the raw fuel gas FG is introduced into the raw fuel gas dispersion cylinder 101 and mixed with the water vapor ST. Therefore, for example, rather than supplying and mixing the raw fuel gas FG locally from one place, the region where the raw fuel gas FG becomes rich can be suppressed, and an air-fuel mixture having a uniform concentration can be formed. It becomes easy. Further, the turbulent flow strength is increased by the movement (outflow or inflow) of the fluid through the large number of through-holes 101c provided in the raw fuel gas dispersion cylinder 101, and the mixture can be further promoted and made uniform.

これによって、混合気の均一度を向上することができ、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   Thereby, the uniformity of the air-fuel mixture can be improved, and the air-fuel mixture of the uniformly mixed water vapor ST and raw fuel gas FG can be supplied to the fuel reformer.

(第3の実施の形態)
第3の実施の形態の混合部の基本構造は、平行管からなる主管21の間に介在させた混合室で構成される。まず、この混合室を有する混合部110について説明する。
(Third embodiment)
The basic structure of the mixing part of the third embodiment is composed of a mixing chamber interposed between main pipes 21 made of parallel pipes. First, the mixing unit 110 having this mixing chamber will be described.

(混合部110)
図13には、第3の実施の形態の混合部110の断面図が示されている。混合部110は、平行管からなる主管21の間に介在し、主管21に同軸的に接続された筐体からなる混合室111で構成されている。ここで、混合室111に水蒸気STを供給する側の主管21と、混合室111から混合気を燃料改質器側に流動する側の主管21は、それぞれ混合室111の対向する壁部に接続されている。
(Mixing unit 110)
FIG. 13 shows a cross-sectional view of the mixing unit 110 according to the third embodiment. The mixing unit 110 includes a mixing chamber 111 that is interposed between the main pipes 21 made of parallel pipes and is a casing that is coaxially connected to the main pipe 21. Here, the main pipe 21 on the side of supplying the steam ST to the mixing chamber 111 and the main pipe 21 on the side of flowing the air-fuel mixture from the mixing chamber 111 to the fuel reformer side are connected to opposing wall portions of the mixing chamber 111, respectively. Has been.

また、混合室111には、原燃料ガスFGをスロート管23内に供給するための1つの原燃料ガス供給管25が、混合室111の1つの壁部に接続されている。なお、原燃料ガスFGの供給圧力は、混合室111内の圧力より大きく設定されている。   Further, in the mixing chamber 111, one raw fuel gas supply pipe 25 for supplying the raw fuel gas FG into the throat pipe 23 is connected to one wall portion of the mixing chamber 111. The supply pressure of the raw fuel gas FG is set larger than the pressure in the mixing chamber 111.

ここで、混合室111内の主管21に対して垂直な断面積は、主管21の断面積よりも大きく構成されている。また、混合部110は、混合部110を流れる水蒸気STの温度に対する耐熱性、耐腐食性などを満たす材料で形成され、例えば、ステンレス鋼などが用いられる。   Here, the cross-sectional area perpendicular to the main pipe 21 in the mixing chamber 111 is configured to be larger than the cross-sectional area of the main pipe 21. The mixing unit 110 is formed of a material that satisfies heat resistance, corrosion resistance, and the like with respect to the temperature of the water vapor ST flowing through the mixing unit 110. For example, stainless steel is used.

次に、混合部110を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、混合室111に流入する。混合室111に流入した水蒸気STは、混合室111内の空間に広がる。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通って混合室111へ供給され、混合室111内に広がる。
Next, the steam ST and raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 110 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the mixing chamber 111. The water vapor ST flowing into the mixing chamber 111 spreads in the space in the mixing chamber 111. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the mixing chamber 111 through the raw fuel gas supply pipe 25 and spreads into the mixing chamber 111.

混合室111内に広がった水蒸気STおよび原燃料ガスFGは、混合室111内を流動することで混合し、混合された混合気は、混合室111に接続された下流側の主管21に縮流して流入する。この縮流の際、さらに混合が促進され、均一に混合した混合気が形成される。そして、この均一に混合した混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST and the raw fuel gas FG spreading in the mixing chamber 111 are mixed by flowing in the mixing chamber 111, and the mixed gas mixture is contracted to the downstream main pipe 21 connected to the mixing chamber 111. Inflow. During the contraction, the mixing is further promoted to form a uniformly mixed gas mixture. Then, the uniformly mixed gas mixture passes through the main pipe 21 and is led to a fuel reformer provided further downstream.

スロート管23において、所定量の原燃料ガスFGを供給する場合には、原燃料ガス供給管25の噴出部の口径を小さくし、流速を上げて混合室111内に原燃料ガスFGを噴出することが好ましい。これによって、原燃料ガスFGの有する水蒸気STへの貫通力が増加して、原燃料ガスFGが水蒸気ST内に混入し、それによって混合を促進することができる。   When supplying a predetermined amount of the raw fuel gas FG in the throat pipe 23, the diameter of the jet part of the raw fuel gas supply pipe 25 is reduced, the flow rate is increased, and the raw fuel gas FG is jetted into the mixing chamber 111. It is preferable. This increases the penetration force of the raw fuel gas FG into the water vapor ST, so that the raw fuel gas FG is mixed into the water vapor ST, thereby promoting the mixing.

また、混合室111内における原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合を促進するために、原燃料ガス供給管25は、混合室111の側壁の水蒸気STが供給される主管21側に接続されるのが好ましい。   Further, in order to promote mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST in the mixing chamber 111, the raw fuel gas supply pipe 25 is connected to the main pipe 21 side of the side wall of the mixing chamber 111 to which the water vapor ST is supplied. Is preferred.

この第3の実施の形態の混合部110によれば、混合室111に供給された原燃料ガスFGおよび水蒸気STは、比較的大きな体積空間を有する混合室111への拡散工程および主管21への縮流工程を経ることにより、原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合が促進され、均一に混合した混合気を得ることができる。また、混合室111に供給された原燃料ガスFGおよび水蒸気STは、混合室111内を流動するので、それによっても原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合が促される。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 110 of the third embodiment, the raw fuel gas FG and the water vapor ST supplied to the mixing chamber 111 are diffused into the mixing chamber 111 having a relatively large volume space and to the main pipe 21. By passing through the contraction step, mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST is promoted, and a uniformly mixed gas mixture can be obtained. Further, since the raw fuel gas FG and the water vapor ST supplied to the mixing chamber 111 flow in the mixing chamber 111, the mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST is also promoted by this. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

ここで、混合室111内の8つの角部に、混合室111内部に内曲面を有するようにR部を設けてもよい。これによって、混合室111内の混合気の流動をスムーズに行わせることができ、さらに、角部における渦流の形成を防止することができる。   Here, an R portion may be provided at eight corners in the mixing chamber 111 so as to have an inner curved surface inside the mixing chamber 111. As a result, the air-fuel mixture in the mixing chamber 111 can flow smoothly, and the formation of vortex flow at the corners can be prevented.

また、混合室111の形状は、筐体に限るものではなく、例えば、円筒体や中空の球体などで構成されてもよい。   In addition, the shape of the mixing chamber 111 is not limited to the housing, and may be configured by, for example, a cylindrical body or a hollow sphere.

さらに、図13に示された混合部110では、主管21と混合室111は同軸的に接続されているが、この構成に限られるものではない。例えば、図14に示すように、混合室111と、水蒸気STを混合室111に供給する主管21と、水蒸気STを混合室111から燃料改質器に導く主管21とは、それぞれ非同軸的に接続されてもよい。この場合、水蒸気STを混合室111に供給する主管21は、原燃料ガス供給管25側に配設されるのが好ましい。また、水蒸気STを混合室111に供給する主管21と、水蒸気STを混合室111から燃料改質器に導く主管21とは、混合室111に対して対角に配設されるのが好ましい。   Furthermore, in the mixing unit 110 shown in FIG. 13, the main pipe 21 and the mixing chamber 111 are connected coaxially, but the configuration is not limited to this. For example, as shown in FIG. 14, the mixing chamber 111, the main pipe 21 that supplies the steam ST to the mixing chamber 111, and the main pipe 21 that guides the steam ST from the mixing chamber 111 to the fuel reformer are non-coaxial. It may be connected. In this case, the main pipe 21 for supplying the steam ST to the mixing chamber 111 is preferably disposed on the raw fuel gas supply pipe 25 side. The main pipe 21 that supplies the steam ST to the mixing chamber 111 and the main pipe 21 that guides the steam ST from the mixing chamber 111 to the fuel reformer are preferably arranged diagonally with respect to the mixing chamber 111.

(第3の実施の形態の混合部110の他の構成の混合部)
また、図15および16には、第3の実施の形態の混合部110の他の構成の混合部を示している。これらの他の構成の混合部では、混合室111内に原燃料ガスFGを供給するための供給部の構成が、第3の実施の形態の混合部110における供給部の構成と異なる。
(Mixing unit having another configuration of the mixing unit 110 according to the third embodiment)
15 and 16 show a mixing unit having another configuration of the mixing unit 110 according to the third embodiment. In the mixing unit having these other configurations, the configuration of the supply unit for supplying the raw fuel gas FG into the mixing chamber 111 is different from the configuration of the supply unit in the mixing unit 110 of the third embodiment.

図15は、他の構成の混合部120における図13のC−C断面からの断面図を示している。また、図16は、他の構成の混合部130における図13のC−C断面からの断面図を示している。   FIG. 15 shows a cross-sectional view from the CC cross section of FIG. 13 in the mixing unit 120 of another configuration. FIG. 16 is a cross-sectional view from the CC cross section of FIG. 13 in the mixing unit 130 having another configuration.

(混合部120)
図15に示された混合部120では、主管21が接続された以外の4つの各壁部の幅方向の中心部に、原燃料ガス供給管25が、各壁部にほぼ垂直に接続されている。この場合に用いられる原燃料ガス供給管25の内管径は、1本の原燃料ガス供給管25が接続された混合部110の原燃料ガス供給管25の内管径よりも小さく設定することが好ましい。
(Mixing unit 120)
In the mixing unit 120 shown in FIG. 15, a raw fuel gas supply pipe 25 is connected to each wall part substantially vertically at the center part in the width direction of each of the four wall parts other than the main pipe 21 connected. Yes. The inner pipe diameter of the raw fuel gas supply pipe 25 used in this case is set smaller than the inner pipe diameter of the raw fuel gas supply pipe 25 of the mixing unit 110 to which one raw fuel gas supply pipe 25 is connected. Is preferred.

この混合部120では、原燃料ガスFGは、4方から分散して混合室111内の水蒸気ST中に、この断面中心に向けて噴出される。   In the mixing unit 120, the raw fuel gas FG is dispersed from four directions and injected into the steam ST in the mixing chamber 111 toward the center of the cross section.

この混合部120によれば、4方から分散して原燃料ガスFGを、混合室111内に導き、水蒸気STと混合することができるので、例えば、一箇所から局所的に原燃料ガスFGを供給して混合するよりも、原燃料ガスFGがリッチとなる領域を抑制することができ、均一な濃度の混合気を形成し易くなる。これによって、混合気の均一度を向上することができ、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 120, the raw fuel gas FG dispersed from four directions can be guided into the mixing chamber 111 and mixed with the water vapor ST. For example, the raw fuel gas FG is locally supplied from one place. Rather than supplying and mixing, the region where the raw fuel gas FG becomes rich can be suppressed, and an air-fuel mixture having a uniform concentration can be easily formed. Thereby, the uniformity of the air-fuel mixture can be improved, and the air-fuel mixture of the uniformly mixed water vapor ST and raw fuel gas FG can be supplied to the fuel reformer.

なお、上記した混合部120の混合室111に接続される原燃料ガス供給管25は、4本に限らず2本以上であればよい。   The raw fuel gas supply pipe 25 connected to the mixing chamber 111 of the mixing unit 120 is not limited to four, but may be two or more.

(混合部130)
図16に示された混合部130では、主管21が接続された以外の4つの壁部からなる流路断面において、この内壁の内周に沿って原燃料ガス供給管25の噴出部が向くように、それぞれ原燃料ガス供給管25が接続されている。さらに、この4本の各原燃料ガス供給管25の噴出部は、主管21が接続された以外の4つの壁部からなる流路断面において、内周に対して同一方向になるように、つまり、混合室111内に原燃料ガス供給管25から噴出された原燃料ガスFGによって一方向の旋回流を形成するように接続されている。この場合に用いられる原燃料ガス供給管25の内管径は、1本の原燃料ガス供給管25が接続された混合部110の原燃料ガス供給管25の内管径よりも小さく設定することが好ましい。
(Mixing unit 130)
In the mixing section 130 shown in FIG. 16, in the cross section of the flow path composed of four walls other than the main pipe 21 connected, the ejection part of the raw fuel gas supply pipe 25 faces along the inner periphery of the inner wall. The raw fuel gas supply pipe 25 is connected to each of them. Further, the jet parts of the four raw fuel gas supply pipes 25 are arranged in the same direction with respect to the inner periphery in the flow path cross section composed of the four wall parts other than the main pipe 21 connected, that is, The raw fuel gas FG ejected from the raw fuel gas supply pipe 25 in the mixing chamber 111 is connected so as to form a one-way swirl flow. The inner pipe diameter of the raw fuel gas supply pipe 25 used in this case is set smaller than the inner pipe diameter of the raw fuel gas supply pipe 25 of the mixing unit 110 to which one raw fuel gas supply pipe 25 is connected. Is preferred.

また、原燃料ガス供給管25の噴出部の向きは、主管21が接続された以外の4つの壁部からなる流路断面において、内壁の内周に沿う方向に限らず、この流路断面の中心に対して偏心した方向ならばよい。この場合にも、4本の各原燃料ガス供給管25の噴出部は、主管21が接続された以外の4つの壁部からなる流路断面において、内周に対して同一方向になるように、つまり、スロート管23内に原燃料ガス供給管25から噴出された原燃料ガスFGによって一方向の旋回流を形成するように接続される。   In addition, the direction of the ejection portion of the raw fuel gas supply pipe 25 is not limited to the direction along the inner circumference of the inner wall in the cross section of the four walls other than the main pipe 21 connected. Any direction that is eccentric to the center is sufficient. Also in this case, the jet parts of the four raw fuel gas supply pipes 25 are in the same direction with respect to the inner circumference in the flow path cross section composed of the four wall parts other than the main pipe 21 connected. In other words, the throat pipe 23 is connected so as to form a one-way swirl flow by the raw fuel gas FG ejected from the raw fuel gas supply pipe 25.

この混合部130では、原燃料ガス供給管25から噴出された原燃料ガスFGは、旋回しながらスロート管23を流れる水蒸気STと混合する。   In the mixing unit 130, the raw fuel gas FG ejected from the raw fuel gas supply pipe 25 is mixed with the water vapor ST flowing through the throat pipe 23 while turning.

この混合部130によれば、混合室111内における流体の乱流強度が増加し、原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合をさらに促進して、均一に混合された混合気を得ることができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 130, the turbulent strength of the fluid in the mixing chamber 111 is increased, and the mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST can be further promoted to obtain a uniformly mixed gas mixture. . As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

なお、上記した混合部130の混合室111に接続される原燃料ガス供給管25は、4本に限らず2本以上であればよい。また、混合室111が、例えば、円筒体で形成されている場合には、原燃料ガス供給管25は、その噴出部がこの円筒体の断面における内壁の内周に対して接線方向に向くように接続される。   The raw fuel gas supply pipe 25 connected to the mixing chamber 111 of the mixing unit 130 is not limited to four, but may be two or more. In addition, when the mixing chamber 111 is formed of, for example, a cylindrical body, the raw fuel gas supply pipe 25 is arranged such that the ejection portion thereof is tangential to the inner periphery of the inner wall in the cross section of the cylindrical body. Connected to.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態の混合部では、第3の実施の形態で示した混合室111内に原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合を促進する混合促進部材を設けた実施の形態について、図を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
In the mixing section of the fourth embodiment, the mixing promotion member for promoting the mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST is provided in the mixing chamber 111 shown in the third embodiment. Will be described with reference to FIG.

ここでは、図13に示した第3の実施の形態の混合部110の混合室111内に、原燃料ガスFGと水蒸気STとの混合を促進する構成部材を設けた実施の形態の一例を示すが、この混合促進部材は、上述した第3の実施の形態の混合部110の他の構成の混合部120、130にも適用することができる。   Here, an example of an embodiment in which a component member that promotes mixing of the raw fuel gas FG and the water vapor ST is provided in the mixing chamber 111 of the mixing unit 110 of the third embodiment shown in FIG. However, this mixing promoting member can also be applied to the mixing units 120 and 130 of other configurations of the mixing unit 110 of the third embodiment described above.

そして、他の構成の混合部120、130においても以下に示す実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、上述した第3の実施の形態の混合部110の他の構成の混合部120、130に適用する場合で、この混合促進部材が旋回流を形成して混合促進を図るようなときには、その旋回方向は、上述した混合部120、130における原燃料ガスFGの旋回方向と同方向にすることが好ましい。   The same effects as those of the embodiment described below can be obtained in the mixing units 120 and 130 having other configurations. Further, in the case of applying to the mixing units 120 and 130 of other configurations of the mixing unit 110 of the third embodiment described above, when this mixing promoting member forms a swirling flow and promotes mixing, The turning direction is preferably the same as the turning direction of the raw fuel gas FG in the mixing sections 120 and 130 described above.

(混合部140)
図17には、混合部140の断面図を示す。
図17に示した混合部140には、混合室111の主管21が接続された以外の4つの壁部からなる内壁の周面に、所定の間隔をおいて複数のバッフル板71が配設され、これがこの4つの壁部で形成される流路の軸方向に沿って複数段突出して配設されている。
(Mixing unit 140)
FIG. 17 shows a cross-sectional view of the mixing unit 140.
In the mixing unit 140 shown in FIG. 17, a plurality of baffle plates 71 are arranged at predetermined intervals on the peripheral surface of the inner wall composed of four wall portions other than the main pipe 21 of the mixing chamber 111 connected. These are arranged so as to protrude in a plurality of stages along the axial direction of the flow path formed by these four wall portions.

各バッフル板141は、水蒸気STを混合室111に供給する主管21側に傾けて配設されても、流れの上流方向に傾けて配設されても、または、各内壁面に垂直に配設されてもよい。また、ある混合室111の断面において配設されたバッフル板141の配置構成と、この配置構成に隣接する他段のバッフル板141の配置構成が同じでも、異なっていてもよい。なお、図17に示した混合室111では、主管21が接続された以外の4つの壁部の各内壁面に、複数のバッフル板141が配設された一例を示したが、バッフル板141は、主管21が接続された以外の4つの壁部の各内壁面の少なくとも一つの面に配設されていればよい。   Each baffle plate 141 is disposed to be inclined toward the main pipe 21 that supplies the steam ST to the mixing chamber 111, is inclined to the upstream direction of the flow, or is disposed vertically to each inner wall surface. May be. Further, the arrangement configuration of the baffle plate 141 arranged in the cross section of a certain mixing chamber 111 and the arrangement configuration of the baffle plate 141 of the other stage adjacent to this arrangement configuration may be the same or different. In the mixing chamber 111 shown in FIG. 17, an example is shown in which a plurality of baffle plates 141 are arranged on each inner wall surface of the four wall portions other than the main pipe 21 connected. It is sufficient that the main wall 21 is disposed on at least one of the inner wall surfaces of the four wall portions other than the main pipe 21 connected thereto.

次に、混合部140を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、混合室111に流入する。混合室111に流入した水蒸気STは、混合室111内の空間に広がる。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通って混合室111へ供給され、混合室111内に広がる。
Next, the steam ST and raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 140 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the mixing chamber 111. The water vapor ST flowing into the mixing chamber 111 spreads in the space in the mixing chamber 111. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the mixing chamber 111 through the raw fuel gas supply pipe 25 and spreads into the mixing chamber 111.

混合室111内に広がった水蒸気STおよび原燃料ガスFGは、混合室111の内壁に配設されたバッフル板141と接触し、バッフル板141間を流れる際に乱され、混合気流の乱流強度が増加し、さらに混合が促進される。そして、混合室111内をで混合された混合気は、混合室111に接続された下流側の主管21に縮流して流入する。この縮流の際、さらに混合が促進され、均一に混合した混合気が形成される。そして、この均一に混合した混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST and the raw fuel gas FG spreading in the mixing chamber 111 are in contact with the baffle plate 141 disposed on the inner wall of the mixing chamber 111 and are disturbed when flowing between the baffle plates 141, and the turbulent intensity of the mixed airflow Increases and further mixing is promoted. Then, the air-fuel mixture mixed in the mixing chamber 111 is compressed and flows into the downstream main pipe 21 connected to the mixing chamber 111. During the contraction, the mixing is further promoted to form a uniformly mixed gas mixture. Then, the uniformly mixed gas mixture passes through the main pipe 21 and is led to a fuel reformer provided further downstream.

この混合部140によれば、混合室111内に広がった水蒸気STおよび原燃料ガスFGを、複数のバッフル板141が配設された混合室111内を通過させることで、水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合を促進することができる。さらに、混合室111に供給された原燃料ガスFGおよび水蒸気STは、比較的大きな体積を有する混合室111への拡散工程および主管21への縮流工程を経ることにより、混合気の均一度を向上することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 140, the steam ST and the raw fuel gas FG spread in the mixing chamber 111 are passed through the mixing chamber 111 in which the plurality of baffle plates 141 are disposed, so that the steam ST and the raw fuel gas are passed. Mixing with FG can be promoted. Further, the raw fuel gas FG and the water vapor ST supplied to the mixing chamber 111 are subjected to a diffusion process to the mixing chamber 111 having a relatively large volume and a contraction process to the main pipe 21, thereby improving the uniformity of the air-fuel mixture. Can be improved. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

(混合部150)
図18には、混合部150の断面図を示す。
図18に示した混合部150には、混合室111内の所定の断面に渡って流れを攪拌する攪拌部材151が設置されている。
(Mixing unit 150)
FIG. 18 is a cross-sectional view of the mixing unit 150.
In the mixing unit 150 shown in FIG. 18, a stirring member 151 that stirs the flow over a predetermined cross section in the mixing chamber 111 is installed.

この攪拌部材151は、混合室111の主管21が接続された以外の4つの壁部からなる内壁の周方向に所定の間隔で、かつ、混合室111を流動する流体の流れ方向に対して所定の角度を有して配設された羽根を有する、例えば、固定ファンやスワーラなどで構成することができる。なお、スワーラを用いる場合には、旋回流発生部材としての機能も発揮する。   The stirring member 151 has a predetermined interval with respect to the flow direction of the fluid flowing in the mixing chamber 111 at a predetermined interval in the circumferential direction of the inner wall composed of four wall portions other than the main pipe 21 of the mixing chamber 111 connected. For example, a fixed fan or a swirler can be used. In addition, when a swirler is used, the function as a swirl flow generation member is also exhibited.

次に、混合部150を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、混合室111に流入する。混合室111に流入した水蒸気STは、混合室111内の空間に広がる。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通って混合室111へ供給され、混合室111内に広がる。
Next, the steam ST and the raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 150 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the mixing chamber 111. The water vapor ST flowing into the mixing chamber 111 spreads in the space in the mixing chamber 111. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the mixing chamber 111 through the raw fuel gas supply pipe 25 and spreads into the mixing chamber 111.

混合室111内に広がった水蒸気STおよび原燃料ガスFGは、混合室111の内壁に設置された攪拌部材151を通過する。攪拌部材151を通過することで乱され乱流強度が増加された混合気流は、混合室111に接続された下流側の主管21に縮流して流入する。この縮流の際、さらに混合が促進され、均一に混合した混合気が形成される。そして、この均一に混合した混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST and the raw fuel gas FG that have spread into the mixing chamber 111 pass through the stirring member 151 installed on the inner wall of the mixing chamber 111. The mixed air flow that has been turbulent and increased in turbulent flow intensity by passing through the stirring member 151 flows into the downstream main pipe 21 connected to the mixing chamber 111 while being compressed. During the contraction, the mixing is further promoted to form a uniformly mixed gas mixture. Then, the uniformly mixed gas mixture passes through the main pipe 21 and is led to a fuel reformer provided further downstream.

この混合部150によれば、混合室111内に広がった水蒸気STおよび原燃料ガスFGを、攪拌部材151が配設された混合室111内を通過させることで、水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合を促進することができる。さらに、混合室111に供給された原燃料ガスFGおよび水蒸気STは、比較的大きな体積を有する混合室111への拡散工程および主管21への縮流工程を経ることにより、混合気の均一度を向上することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 150, the water vapor ST and the raw fuel gas FG spread in the mixing chamber 111 are passed through the mixing chamber 111 in which the stirring member 151 is disposed, so that the water vapor ST and the raw fuel gas FG Can promote mixing. Further, the raw fuel gas FG and the water vapor ST supplied to the mixing chamber 111 are subjected to a diffusion process to the mixing chamber 111 having a relatively large volume and a contraction process to the main pipe 21, thereby improving the uniformity of the air-fuel mixture. Can be improved. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

(混合部160)
図19には、混合部160の断面図を示す。
図19に示した混合部160には、混合部160の中心軸上に、旋回流発生部材161が設置されている。この旋回流発生部材161は、その一部に設けられた支持部材(図示しない)を介して混合室111の内壁に固定されている。
(Mixing unit 160)
FIG. 19 shows a cross-sectional view of the mixing unit 160.
In the mixing unit 160 shown in FIG. 19, a swirl flow generating member 161 is installed on the central axis of the mixing unit 160. The swirl flow generating member 161 is fixed to the inner wall of the mixing chamber 111 via a support member (not shown) provided at a part thereof.

この旋回流発生部材161は、その側面に螺旋状の溝が形成された柱体または筒体で構成される。また、旋回流発生部材161は、その側面に螺旋状に連続的に突出部が形成された柱体または筒体で構成されてもよい。なお、筒体が使用される場合には、水蒸気STを混合室111の供給する主管21側の端面は、開口または閉鎖されていてもよいが、開口されている方が螺旋状の溝などに混合気が流入しやすいので好ましい。   The swirl flow generating member 161 is constituted by a column or cylinder having a spiral groove formed on its side surface. Further, the swirl flow generating member 161 may be configured by a column or a cylinder in which protruding portions are continuously formed spirally on the side surface. When a cylindrical body is used, the end surface on the main pipe 21 side that supplies the steam ST to the mixing chamber 111 may be open or closed, but the open end is formed into a spiral groove or the like. This is preferable because the air-fuel mixture easily flows.

次に、混合部160を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、混合室111に流入する。混合室111に流入した水蒸気STは、混合室111内の空間に広がる。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通って混合室111へ供給され、混合室111内に広がる。
Next, the steam ST and raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 160 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the mixing chamber 111. The water vapor ST flowing into the mixing chamber 111 spreads in the space in the mixing chamber 111. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the mixing chamber 111 through the raw fuel gas supply pipe 25 and spreads into the mixing chamber 111.

混合室111内に広がった水蒸気STおよび原燃料ガスFGの一部は、旋回流発生部材161の螺旋状に形成された溝部、または螺旋状に形成された突出部間を流れ、旋回流を形成する。形成された旋回流は、それ自身およびその周囲を流れる他の混合気とさらに混合し、均一に混合された混合気となる。そして、この混合気は、混合室111に接続された下流側の主管21に縮流して流入する。この縮流の際、さらに混合が促進され、均一に混合した混合気が形成される。そして、この均一に混合した混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   A part of the steam ST and the raw fuel gas FG spread in the mixing chamber 111 flows between the spirally formed groove portion of the swirl flow generating member 161 or the spirally formed projecting portion to form a swirl flow. To do. The swirl flow thus formed is further mixed with itself and other air-fuel mixture flowing around it, and becomes a uniformly mixed air-fuel mixture. Then, the air-fuel mixture is compressed and flows into the downstream main pipe 21 connected to the mixing chamber 111. During the contraction, the mixing is further promoted to form a uniformly mixed gas mixture. Then, the uniformly mixed gas mixture passes through the main pipe 21 and is led to a fuel reformer provided further downstream.

この混合部160によれば、混合室111内に広がった水蒸気STおよび原燃料ガスFGを、旋回流発生部材161が配設された混合室111内を通過させることで、水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合を促進することができる。さらに、混合室111に供給された原燃料ガスFGおよび水蒸気STは、比較的大きな体積を有する混合室111への拡散工程および主管21への縮流工程を経ることにより、混合気の均一度を向上することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 160, the water vapor ST and the raw fuel gas FG spread in the mixing chamber 111 are passed through the mixing chamber 111 in which the swirl flow generating member 161 is disposed, so that the water vapor ST and the raw fuel gas are transmitted. Mixing with FG can be promoted. Further, the raw fuel gas FG and the water vapor ST supplied to the mixing chamber 111 are subjected to a diffusion process to the mixing chamber 111 having a relatively large volume and a contraction process to the main pipe 21, thereby improving the uniformity of the air-fuel mixture. Can be improved. Thereby, the air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

ここで、旋回流発生部材161に代えて、混合室111の内壁面に、螺旋状に溝部を形成し、旋回流を形成させてもよい。この場合には、混合室111の主管21が接続された以外の4つの壁部が当接する軸方向に伸びた角部に、混合室111内部に内曲面を有するようにR部を設けることが好ましい。この混合室111の内壁面に螺旋状の溝部を設けた構成によっても、上記した旋回流発生部材151と同様の効果を得ることができる。なお、この螺旋状の溝部は、旋回流発生部材161と併設されてもよい。   Here, instead of the swirl flow generating member 161, a spiral groove may be formed on the inner wall surface of the mixing chamber 111 to form a swirl flow. In this case, an R portion may be provided in the mixing chamber 111 so as to have an inner curved surface at a corner portion extending in the axial direction with which the four wall portions other than the main pipe 21 of the mixing chamber 111 are connected. preferable. Even with the configuration in which the spiral groove is provided on the inner wall surface of the mixing chamber 111, the same effect as that of the swirl flow generating member 151 can be obtained. The spiral groove may be provided along with the swirl flow generating member 161.

(混合部170)
図20には、混合部170の断面図を示す。
図20に示した混合部170には、混合室111の内部に、混合室111の主管21が接続された以外の4つの壁部で形成される流路において、各壁部の内壁から所定の距離をおいて、その内壁の軸方向に沿って、原燃料ガス分散筒171が設置されている。この原燃料ガス分散筒171は、その一部に設けられた支持部材(図示しない)を介して混合室111の内壁に固定されている。また、この原燃料ガス分散筒171は、混合室111の軸方向の両端部と若干隙間を設けて配置されている。
(Mixing unit 170)
FIG. 20 shows a cross-sectional view of the mixing unit 170.
In the mixing unit 170 shown in FIG. 20, in a flow path formed by four wall portions other than the main pipe 21 of the mixing chamber 111 connected to the inside of the mixing chamber 111, a predetermined amount is provided from the inner wall of each wall portion. A raw fuel gas dispersion cylinder 171 is installed along the axial direction of the inner wall at a distance. The raw fuel gas dispersion cylinder 171 is fixed to the inner wall of the mixing chamber 111 via a support member (not shown) provided at a part thereof. Further, the raw fuel gas dispersion cylinder 171 is disposed with a slight gap from both axial ends of the mixing chamber 111.

この原燃料ガス分散筒171は、混合室111の内部断面よりも小さな外部断面を有する筒体からなる平行管で形成されている。また、原燃料ガス分散筒171には、多数の貫通孔171aが開口されている。   The raw fuel gas dispersion cylinder 171 is formed of a parallel tube made of a cylinder having an outer cross section smaller than the inner cross section of the mixing chamber 111. The raw fuel gas dispersion cylinder 171 has a large number of through holes 171a.

次に、混合部170を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、混合室111に流入する。混合室111に流入した水蒸気STの一部は、混合室111と原燃料ガス分散筒171との間に流入する。一方、残りの大部分の水蒸気STは、原燃料ガス分散筒171の内部に流入する。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通って混合室111と原燃料ガス分散筒171との間に供給される。
Next, the steam ST and raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 170 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the mixing chamber 111. A part of the water vapor ST flowing into the mixing chamber 111 flows between the mixing chamber 111 and the raw fuel gas dispersion cylinder 171. On the other hand, most of the remaining steam ST flows into the raw fuel gas dispersion cylinder 171. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied between the mixing chamber 111 and the raw fuel gas dispersion cylinder 171 through the raw fuel gas supply pipe 25.

混合室111と原燃料ガス分散筒171との間に供給された原燃料ガスFGは、そこを流れる水蒸気STの一部と混合し、原燃料ガス分散筒171の内部を流れによるエジェクタ効果および原燃料ガス分散筒171内との差圧により、原燃料ガス分散筒171に開口された複数の貫通孔171aから原燃料ガス分散筒171内へ流引される。   The raw fuel gas FG supplied between the mixing chamber 111 and the raw fuel gas dispersion cylinder 171 is mixed with a part of the water vapor ST flowing therethrough, and the ejector effect and the raw material flow inside the raw fuel gas dispersion cylinder 171 are mixed. Due to the differential pressure with the fuel gas dispersion cylinder 171, the fuel gas dispersion cylinder 171 is drawn into the raw fuel gas dispersion cylinder 171 from a plurality of through holes 171 a opened in the raw fuel gas dispersion cylinder 171.

原燃料ガス分散筒171内へ流引された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気は、さらに、原燃料ガス分散筒171内を流れる水蒸気STと混合し、均一に混合された混合気となる。そして、この混合気は、混合室111に接続された下流側の主管21に縮流して流入する。この縮流の際、さらに混合が促進され、均一に混合した混合気が形成される。そして、この均一に混合した混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG drawn into the raw fuel gas dispersion cylinder 171 is further mixed with the water vapor ST flowing in the raw fuel gas dispersion cylinder 171, Become. Then, the air-fuel mixture is compressed and flows into the downstream main pipe 21 connected to the mixing chamber 111. During the contraction, the mixing is further promoted to form a uniformly mixed gas mixture. Then, the uniformly mixed gas mixture passes through the main pipe 21 and is led to a fuel reformer provided further downstream.

ここで、混合室111と原燃料ガス分散筒171との間の大部分の混合気は、原燃料ガス分散筒171の端部に到達するまでに、原燃料ガス分散筒171内に流引される。たとえ、その混合気が、原燃料ガス分散筒171内に流引されずに残ったとしても微量であるため、混合室111に接続された下流側の主管21に縮流する前に、原燃料ガス分散筒171内を通過した混合気と均一に混合し、全体として均一に混合された混合気が形成される。   Here, most of the air-fuel mixture between the mixing chamber 111 and the raw fuel gas dispersion cylinder 171 is drawn into the raw fuel gas dispersion cylinder 171 before reaching the end of the raw fuel gas dispersion cylinder 171. The Even if the air-fuel mixture remains in the raw fuel gas dispersion cylinder 171 without being flown into the raw fuel gas dispersion cylinder 171, the amount of the air-fuel mixture is reduced before flowing into the downstream main pipe 21 connected to the mixing chamber 111. The air-fuel mixture that has passed through the gas dispersion cylinder 171 is uniformly mixed to form an air-fuel mixture that is uniformly mixed as a whole.

なお、流れを縮流させる主管21側の原燃料ガス分散筒171の端部と混合室111との間の隙間を閉鎖し、混合室111と原燃料ガス分散筒171との間のすべての混合気を原燃料ガス分散筒171の貫通孔171aを通過せて、原燃料ガス分散筒171内に導く構造にしてもよい。   Note that the gap between the end of the raw fuel gas dispersion cylinder 171 on the main pipe 21 side where the flow is reduced and the mixing chamber 111 is closed, and all mixing between the mixing chamber 111 and the raw fuel gas dispersion cylinder 171 is performed. The gas may be guided through the through hole 171a of the raw fuel gas dispersion cylinder 171 and guided into the raw fuel gas dispersion cylinder 171.

この混合部171によれば、原燃料ガス分散筒171から分散して原燃料ガスFGの濃度の高い水蒸気STとの混合気を、原燃料ガス分散筒171内に導き、水蒸気STと混合することができるので、例えば、一箇所から局所的に原燃料ガスFGを供給して混合するよりも、原燃料ガスFGがリッチとなる領域を抑制することができ、均一な濃度の混合気を形成し易くなる。さらに、混合室111に供給された原燃料ガスFGおよび水蒸気STは、比較的大きな体積を有する混合室111への拡散工程および主管21への縮流工程を経ることにより、混合気の均一度を向上することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 171, the air-fuel mixture dispersed from the raw fuel gas dispersion cylinder 171 and the steam ST having a high concentration of the raw fuel gas FG is introduced into the raw fuel gas dispersion cylinder 171 and mixed with the water vapor ST. Therefore, for example, rather than supplying and mixing the raw fuel gas FG locally from one place, the region where the raw fuel gas FG becomes rich can be suppressed, and an air-fuel mixture having a uniform concentration can be formed. It becomes easy. Further, the raw fuel gas FG and the water vapor ST supplied to the mixing chamber 111 are subjected to a diffusion process to the mixing chamber 111 having a relatively large volume and a contraction process to the main pipe 21, thereby improving the uniformity of the air-fuel mixture. Can be improved. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

(混合部180)
図21には、混合部180の断面図を示す。
図21に示した混合部180には、振動や脈動を発生する加振部181aと、その加振部181で発生した振動や脈動を混合室111に伝達する伝達部181bとから構成される加振装置181が備えられている。
(Mixing unit 180)
FIG. 21 shows a cross-sectional view of the mixing unit 180.
The mixing unit 180 shown in FIG. 21 includes an excitation unit 181 a that generates vibration and pulsation, and a transmission unit 181 b that transmits the vibration and pulsation generated by the excitation unit 181 to the mixing chamber 111. A vibration device 181 is provided.

混合部180の混合室111を形成する一つの壁部に伝達部181bが接続され、加振部181aで発生した振動や脈動を混合室111内に伝達する。この加振装置181を備える場合には、主管21および原燃料ガス供給管25と混合室111とは、例えば、ステンレス製のフレキシブル管などを介して接続される。   A transmission unit 181 b is connected to one wall portion that forms the mixing chamber 111 of the mixing unit 180, and transmits vibrations and pulsations generated in the excitation unit 181 a into the mixing chamber 111. When the vibration device 181 is provided, the main pipe 21, the raw fuel gas supply pipe 25, and the mixing chamber 111 are connected via, for example, a stainless steel flexible pipe.

次に、混合部140を流れる水蒸気STおよび原燃料ガスFGについて説明する。
原料ガスの一つである水蒸気STは、主管21を通り、混合室111に流入する。混合室111に流入した水蒸気STは、混合室111内の空間に広がる。これと同時に、原燃料ガスFGは、原燃料ガス供給管25を通って混合室111へ供給され、混合室111内に広がる。
Next, the steam ST and raw fuel gas FG flowing through the mixing unit 140 will be described.
Water vapor ST, which is one of the source gases, passes through the main pipe 21 and flows into the mixing chamber 111. The water vapor ST flowing into the mixing chamber 111 spreads in the space in the mixing chamber 111. At the same time, the raw fuel gas FG is supplied to the mixing chamber 111 through the raw fuel gas supply pipe 25 and spreads into the mixing chamber 111.

混合室111内に広がった水蒸気STおよび原燃料ガスFGは、混合室111内を流動することで混合する。また、加振装置181によって、混合室111が振動し、この振動によって、混合室111内の混合気は、さらに混合される。そして、混合された混合気は、混合室111に接続された下流側の主管21に縮流して流入する。この縮流の際、さらに混合が促進され、均一に混合した混合気が形成される。そして、この均一に混合した混合気は、主管21を通って、さらに下流に設けられた燃料改質器へ導かれる。   The steam ST and the raw fuel gas FG spread in the mixing chamber 111 are mixed by flowing in the mixing chamber 111. The mixing chamber 111 is vibrated by the vibration device 181, and the air-fuel mixture in the mixing chamber 111 is further mixed by this vibration. Then, the mixed gas mixture flows into the downstream main pipe 21 connected to the mixing chamber 111 while being compressed. During the contraction, the mixing is further promoted to form a uniformly mixed gas mixture. Then, the uniformly mixed gas mixture passes through the main pipe 21 and is led to a fuel reformer provided further downstream.

なお、加振装置181によって混合室111に振動を与える場合には、上述したバッフル板141、攪拌部材151、旋回流発生部材161などを併設させることが好ましく、これによって、水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合をさらに促進することができる。   When vibration is applied to the mixing chamber 111 by the vibration device 181, it is preferable that the baffle plate 141, the stirring member 151, the swirl flow generating member 161, and the like described above are provided side by side. Mixing with FG can be further promoted.

この混合部180によれば、加振装置181によって、混合室111を振動させることで、混合室111内に広がった水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合を促進することができる。さらに、混合室111に供給された原燃料ガスFGおよび水蒸気STは、比較的大きな体積を有する混合室111への拡散工程および主管21への縮流工程を経ることにより、混合気の均一度を向上することができる。これによって、燃料改質器に、均一に混合された水蒸気STと原燃料ガスFGとの混合気を供給することができる。   According to the mixing unit 180, the mixing of the water vapor ST and the raw fuel gas FG spread in the mixing chamber 111 can be promoted by vibrating the mixing chamber 111 by the vibration device 181. Further, the raw fuel gas FG and the water vapor ST supplied to the mixing chamber 111 are subjected to a diffusion process to the mixing chamber 111 having a relatively large volume and a contraction process to the main pipe 21, thereby improving the uniformity of the air-fuel mixture. Can be improved. As a result, an air-fuel mixture of the steam ST and the raw fuel gas FG that are uniformly mixed can be supplied to the fuel reformer.

(他の実施の形態)
なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、水蒸気STおよび原燃料ガスFGの少なくとも一方をパルス流として混合部に供給させてもよい。また、原燃料ガスFGは、第1および2の実施の形態の混合部では、スロート管23よりも上流側(水蒸気STを供給する主管21側)、第1および2の実施の形態の混合部では、水蒸気STを供給する主管21と混合室111との接続部付近の主管21に供給されてもよい。
(Other embodiments)
In addition, embodiment of this invention is not restricted to the said embodiment, For example, you may supply at least one of water vapor | steam ST and raw fuel gas FG to a mixing part as a pulse flow. Further, the raw fuel gas FG is mixed upstream of the throat pipe 23 (on the main pipe 21 supplying the steam ST) in the mixing section of the first and second embodiments, and in the mixing section of the first and second embodiments. Then, it may be supplied to the main pipe 21 in the vicinity of the connection portion between the main pipe 21 for supplying the steam ST and the mixing chamber 111.

また、混合部を構成するスロート管は、平行管に限定されるものではなく、曲部を有するものであってもよく、いわゆる同径管であればよい。また、本発明の実施の形態は、本発明の技術的思想の範囲で拡張、変更することができ、この拡張、変更した実施の形態も本発明の技術的範囲に含まれる。   Moreover, the throat pipe which comprises a mixing part is not limited to a parallel pipe, A curved part may be sufficient, and what is called a so-called same diameter pipe | tube should just be. The embodiments of the present invention can be expanded and modified within the scope of the technical idea of the present invention, and the expanded and modified embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

本発明の一実施形態における混合部を備えた燃料改質システムの概要を示した図。The figure which showed the outline | summary of the fuel reforming system provided with the mixing part in one Embodiment of this invention. 第1の実施の形態の混合部20の断面図。Sectional drawing of the mixing part 20 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の混合部30における図2のA−A断面からの断面図。Sectional drawing from the AA cross section of FIG. 2 in the mixing part 30 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の混合部40における図2のA−A断面からの断面図。Sectional drawing from the AA cross section of FIG. 2 in the mixing part 40 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の混合部50の断面図。Sectional drawing of the mixing part 50 of 1st Embodiment. 第1の実施の形態のスロート管に形成された複数の貫通孔の他の一例を示す図。The figure which shows another example of the several through-hole formed in the throat pipe | tube of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の混合部60の断面図。Sectional drawing of the mixing part 60 of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の混合部60の他の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows another example of the mixing part 60 of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の混合部70の断面図。Sectional drawing of the mixing part 70 of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の混合部80の断面図。Sectional drawing of the mixing part 80 of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の混合部90の断面図。Sectional drawing of the mixing part 90 of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の混合部100の断面図。Sectional drawing of the mixing part 100 of 2nd Embodiment. 第3の実施の形態の混合部110の断面図。Sectional drawing of the mixing part 110 of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の混合部110の他の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows another example of the mixing part 110 of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の混合部120の断面図。Sectional drawing of the mixing part 120 of 3rd Embodiment. 第3の実施の形態の混合部130の断面図。Sectional drawing of the mixing part 130 of 3rd Embodiment. 第4の実施の形態の混合部140の断面図。Sectional drawing of the mixing part 140 of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の混合部150の断面図。Sectional drawing of the mixing part 150 of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の混合部160の断面図。Sectional drawing of the mixing part 160 of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の混合部170の断面図。Sectional drawing of the mixing part 170 of 4th Embodiment. 第4の実施の形態の混合部180の断面図。Sectional drawing of the mixing part 180 of 4th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

20…混合部、21…主管、22…縮径管(縮径部)、23…スロート管(同径部)、24…拡開管(拡開部)、25…原燃料ガス供給管。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Mixing part, 21 ... Main pipe, 22 ... Reduced diameter pipe (reduced diameter part), 23 ... Throat pipe (same diameter part), 24 ... Expanded pipe (expanded part), 25 ... Raw fuel gas supply pipe.

Claims (8)

原燃料ガスと水蒸気との混合気を水素含有ガスに改質する燃料改質器に供給される混合気を形成する燃料改質器用混合装置であって、
水蒸気を供給する主管に接続され、該接続された側から水蒸気の主流方向に沿って断面積が徐々に減少する縮径部と、
前記縮径部の縮径した端部に接続された同径状の同径部と、
前記同径部の側部に接続された前記同径部内に原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給部と、
前記同径部に接続され、該接続された側から原燃料ガスと水蒸気との混合気の主流方向に沿って断面積が徐々に増加し、拡開した端部が燃料改質器側に混合気を導く主管に接続された拡開部と
を具備することを特徴とする燃料改質器用混合装置。
A fuel reformer mixing device for forming an air-fuel mixture supplied to a fuel reformer that reforms an air-fuel mixture of raw fuel gas and water vapor into a hydrogen-containing gas,
A reduced diameter portion that is connected to a main pipe that supplies water vapor, and whose cross-sectional area gradually decreases along the main flow direction of water vapor from the connected side;
The same diameter portion connected to the reduced diameter end of the reduced diameter portion; and
A raw fuel gas supply section for supplying raw fuel gas into the same diameter portion connected to a side portion of the same diameter portion;
Connected to the same diameter part, the cross-sectional area gradually increases along the main flow direction of the mixture of raw fuel gas and steam from the connected side, and the expanded end part is mixed with the fuel reformer side A fuel reformer mixing device comprising: an expansion portion connected to a main pipe for guiding air.
前記原燃料ガス供給部が、前記同径部の側部に、前記原燃料ガス供給部が設けられた前記同径部の断面の中心に向けて穿設された少なくとも一つの貫通孔を備え、該貫通孔から前記同径部内に原燃料ガスを噴出することを特徴とする請求項1記載の燃料改質器用混合装置。   The raw fuel gas supply unit includes at least one through-hole formed in a side portion of the same diameter portion toward a center of a cross section of the same diameter portion provided with the raw fuel gas supply unit, 2. The fuel reformer mixing apparatus according to claim 1, wherein raw fuel gas is ejected from the through hole into the same diameter portion. 前記原燃料ガス供給部が、前記同径部の側部に、前記同径部の内壁の周面に対して接線方向に穿設された少なくとも一つの貫通孔を備え、該貫通孔から前記同径部内に原燃料ガスを噴出することを特徴とする請求項1記載の燃料改質器用混合装置。   The raw fuel gas supply unit is provided with at least one through hole formed in a tangential direction with respect to a peripheral surface of an inner wall of the same diameter portion at a side portion of the same diameter portion, and from the through hole, 2. The fuel reformer mixing apparatus according to claim 1, wherein raw fuel gas is jetted into the diameter portion. 前記拡開部の内壁の周方向に所定の間隔で配設され、前記拡開部の中心軸方向に突出する複数の板状部材により構成される混合促進部材をさらに具備したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の燃料改質器用混合装置。   The mixing promoting member is further provided with a plurality of plate-like members that are arranged at predetermined intervals in the circumferential direction of the inner wall of the expanding portion and project in the central axis direction of the expanding portion. The fuel reformer mixing apparatus according to any one of claims 1 to 3. 原燃料ガスと水蒸気との混合気を水素含有ガスに改質する燃料改質器に供給される混合気を形成する燃料改質器用混合装置であって、
原燃料ガスと水蒸気とを混合する混合空間を有し、水蒸気を供給する水蒸気供給管が一つの壁部に接続され、燃料改質器側に原燃料ガスと水蒸気との混合気を導く混合気導出管が該一つの壁部と対向する壁部に接続れた混合室と、
前記水蒸気供給管が接続された壁部と前記混合気導出管が接続された壁部との間の側壁部に設けられ、前記混合室内に原燃料ガスを供給する原燃料ガス供給部と
を具備することを特徴とする燃料改質器用混合装置。
A fuel reformer mixing device for forming an air-fuel mixture supplied to a fuel reformer that reforms an air-fuel mixture of raw fuel gas and water vapor into a hydrogen-containing gas,
A mixture having a mixing space for mixing raw fuel gas and water vapor, a water vapor supply pipe for supplying water vapor is connected to one wall, and the mixed gas of the raw fuel gas and water vapor is led to the fuel reformer side A mixing chamber in which a lead-out pipe is connected to the wall facing the one wall;
A raw fuel gas supply unit that is provided on a side wall portion between a wall portion to which the water vapor supply pipe is connected and a wall portion to which the mixture outlet pipe is connected, and supplies raw fuel gas into the mixing chamber. A fuel reformer mixing device.
前記原燃料ガス供給部が、前記側壁部に、前記側壁部の断面の中心に向けて穿設された少なくとも一つの貫通孔を備え、該貫通孔から前記混合室内に原燃料ガスを噴出することを特徴とする請求項5記載の燃料改質器用混合装置。   The raw fuel gas supply unit includes at least one through hole formed in the side wall portion toward the center of the cross section of the side wall portion, and jets the raw fuel gas from the through hole into the mixing chamber. The mixing apparatus for a fuel reformer according to claim 5. 前記原燃料ガス供給部が、前記側壁部に、前記側壁部の断面における接線方向に向けて穿設された少なくとも一つの貫通孔を備え、該貫通孔から前記混合室内に原燃料ガスを噴出することを特徴とする請求項5記載の燃料改質器用混合装置。   The raw fuel gas supply unit includes at least one through hole formed in the side wall portion in a tangential direction in a cross section of the side wall portion, and jets the raw fuel gas from the through hole into the mixing chamber. 6. The fuel reformer mixing apparatus according to claim 5, wherein the mixing apparatus is a fuel reformer. 前記側壁部の内壁の周方向に所定の間隔で配設され、前記混合室の中心軸方向に突出する複数の板状部材により構成される混合促進部材をさらに具備したことを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項記載の燃料改質器用混合装置。   The mixing promoting member further comprising a plurality of plate-like members disposed at a predetermined interval in the circumferential direction of the inner wall of the side wall portion and protruding in the central axis direction of the mixing chamber. The mixing device for a fuel reformer according to any one of 5 to 7.
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