JP2005154199A - 水素精製装置および燃料電池 - Google Patents
水素精製装置および燃料電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005154199A JP2005154199A JP2003395105A JP2003395105A JP2005154199A JP 2005154199 A JP2005154199 A JP 2005154199A JP 2003395105 A JP2003395105 A JP 2003395105A JP 2003395105 A JP2003395105 A JP 2003395105A JP 2005154199 A JP2005154199 A JP 2005154199A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- flow path
- plate
- path plate
- separation membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
【解決手段】 水素を含む混合ガスを精製する水素精製装置を、流路プレート101、104、補強板105、水素分離膜106、エンドプレート109の積層構造とする。流路プレート101、104は、改質ガス用の流路と水素用の流路とを交互に形成する。補強板105は、改質ガス用の流路プレート104の底面には設けられておらず、水素用の流路プレート104の底面にのみ設けられる。水素用の流路プレート104[1]、104[3]の底面は大きく開口している訳ではなく連通孔が設けられている程度であるため、補強板に代えて水素分離膜を支持することが可能である。かかる構造を適用することにより、補強板の一部を省略でき、構造の簡素化、装置の小型化を図ることができる。
【選択図】 図2
Description
図1は実施例としての燃料電池システムの概略構成を示す説明図である。燃料電池10は、水素と、空気中の酸素との電気化学反応によって発電する。本実施例においては、燃料電池10は、水素精製機能を有さなくても構わない。燃料電池10は、固体酸化物型、固体高分子型など種々のタイプを利用可能である。本システムでは、燃料電池10に供給される水素は、炭化水素系の原料を改質して生成される。改質器20は水素を生成するための装置であり、例えば、水蒸気改質、部分酸化反応、シフト反応などを行うための触媒を担持した反応器である。原料としては、炭化水素、アルコール、アルデヒドなどを利用することができる。
図3は水素精製装置の製造方法を示す工程図である。まず、流路プレートを形成するための材料として金属の板材104を用意する(ステップS10)。本実施例では、SUS材の板材を用いるものとしたが、例えば、連通孔が設けられた底面部分と、流路の側壁を構成する部材とが、異なる材質となるよう熱伝導率や熱膨張率の異なる異種金属を貼り合わせたクラッド材を用いても良い。一例として、側壁には、SUS材に比較して、熱伝導率が十分に高い高熱伝導率材料を適用することができる。こうすることで、改質ガスの熱を効率的に水素分離膜に伝達し、効率的な暖機を実現することができる。高熱伝導率材料としては、例えば、Au、Ag、Pt、Ni、Cu、Alおよびこれらの合金を用いることができる。底面部分には、側壁よりも熱膨張率が低い低熱膨張率材料を適用することができる。但し、熱伝導率は十分に高い方が好ましい。かかる観点から、底面部分には、例えば、SUS材自体の他、SUS材に上記の高熱伝導率材料を含めた合金などを用いることができる。こうすることで、流路プレートと水素分離膜との間で、熱膨張率の差違に起因する剥離を抑制することができる。
図4は第1変形例としての水素精製装置100Aの断面構成を示す説明図である。水素精製装置100Aは、エンドプレート109、109A、流路プレート101A、104A、補強板105、水素分離膜106を積層して構成されている。変形例の流路プレート101A、104Aは、連続した矩形波状の断面となるよう薄板を曲げ加工して形成した。流路プレート101Aの下面には剛性を確保するためエンドプレート109Aを設けた。流路プレート101Aとエンドプレート109Aの間の空隙は、流路としては使用されず、流路プレート101Aの5つの凹部がそれぞれ流路を形成する。流路プレート101Aの上面には、熱容量を抑制するための調整孔101Hが設けられている。この調整孔101Hによって、流路プレート101Aの熱容量を抑えることにより流路プレートを高熱伝導率材料で形成したのと同様の効果が得られる。
図5は第2変形例としての水素精製装置100Bの断面構成を示す説明図である。水素精製装置100Bは、実施例と同様の順序で、流路プレート101B、104B、補強板105B、水素分離膜106、エンドプレート109、109Aを積層して構成されている。流路プレート101B、104Bは、第1変形例と同様に薄板の曲げ加工によって形成されている。
図6は第2実施例としての燃料電池システムの概略構成を示す説明図である。第2実施例では、改質器20で生成された改質ガスは、水素精製装置を経ることなく、直接、燃料電池200に供給される。
20...改質器
100、100A、100B...水素精製装置
101、101A、101B...流路プレート
101H...調整孔
104H...連通孔
104...流路プレート(板材)
104A、104B...流路プレート
105、105B...補強板
106...水素分離膜
109、109A...エンドプレート
200...燃料電池
201、204...流路プレート
205...電解質膜
206...水素分離膜
207...絶縁材
Claims (7)
- 水素精製装置であって、
水素を含有した混合ガスを供給するための流路を形成する第1流路プレートと、
前記混合ガスから精製された水素を抽出するための流路または該水素と反応させるための酸化ガスを供給するための流路を形成する第2流路プレートと、
前記第1流路プレートと第2流路プレートの間に介在し、水素を選択的に透過する水素分離膜とを備え、
前記第1流路プレートおよび第2流路プレートの少なくとも一方は、前記水素分離膜との接触部において、前記水素分離膜を支持可能な間隔で、水素を通過させる連通孔を有する水素精製装置。 - 請求項1記載の水素精製装置であって、
更に、前記水素分離膜上に形成された電解質膜を備える水素精製装置。 - 請求項2記載の水素精製装置であって、
前記第1流路プレートおよび第2流路プレートは、導電性材料で形成され、該流路プレート間は絶縁されている水素精製装置。 - 請求項1記載の水素精製装置であって、
水素を通過させる連通孔を有するとともに、前記水素分離膜のうち、前記第2流路プレートの底面によって支持されない部分を支持するための補強板を有する水素精製装置。 - 請求項1記載の水素精製装置であって、
前記第1流路プレートおよび第2流路プレートの少なくとも一方は、
複数の流路を形成するよう、流路の右側壁、底面、左側壁が連続的に現れる形状に薄板を曲げ加工して形成されており、
前記連通孔は前記底面に設けられている水素精製装置。 - 請求項5記載の水素精製装置であって、
前記第1流路プレートおよび第2流路プレートの少なくとも一方は、
前記複数の流路間に間隙を設けるよう、前記右側壁と左側壁との間に上面が現れる形状に形成されており、
前記上面には、所定間隔で孔が設けられている水素精製装置。 - 請求項5または6記載の水素精製装置であって、
前記第1流路プレートおよび第2流路プレートは共に同一形状の部材であり、
水素を通過させる連通孔を有する補強板を有し、
第1流路プレート、第1の水素分離膜、第2流路プレート、補強板、第2の水素分離膜を単位とする積層構造となっている水素精製装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003395105A JP4046071B2 (ja) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | 水素精製装置および燃料電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003395105A JP4046071B2 (ja) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | 水素精製装置および燃料電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005154199A true JP2005154199A (ja) | 2005-06-16 |
JP4046071B2 JP4046071B2 (ja) | 2008-02-13 |
Family
ID=34720956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003395105A Expired - Fee Related JP4046071B2 (ja) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | 水素精製装置および燃料電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4046071B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007021416A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物プロトン導電性膜及びそれを含む水素透過構造体 |
JP2007227154A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Casio Comput Co Ltd | 燃料電池装置 |
JP2008192619A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 直接メタノール燃料電池用セパレータ |
JP2018522710A (ja) * | 2015-05-01 | 2018-08-16 | チュン−シン エレクトリック アンド マシーナリー マニュファクチャリング コーポレーションChung−Hsin Electric & Machinery Mfg. Corp. | 膜型水素精製器 |
-
2003
- 2003-11-26 JP JP2003395105A patent/JP4046071B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007021416A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 酸化物プロトン導電性膜及びそれを含む水素透過構造体 |
JP2007227154A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Casio Comput Co Ltd | 燃料電池装置 |
JP2008192619A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 直接メタノール燃料電池用セパレータ |
JP2018522710A (ja) * | 2015-05-01 | 2018-08-16 | チュン−シン エレクトリック アンド マシーナリー マニュファクチャリング コーポレーションChung−Hsin Electric & Machinery Mfg. Corp. | 膜型水素精製器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4046071B2 (ja) | 2008-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7955491B2 (en) | Methods, devices, and infrastructure systems for separating, removing, compressing, and generating hydrogen | |
KR100836551B1 (ko) | 수소 투과성 막, 연료전지 및 수소 투과성 막이 설치된수소 추출 장치, 및 수소 투과성 막의 제조 방법 | |
JP2004522275A (ja) | 金属支持された電気化学的電池及び該電気化学的電池を備えたマルチセルリアクタ | |
JP5309487B2 (ja) | 燃料電池 | |
JPWO2005053072A1 (ja) | 燃料電池 | |
JP3801061B2 (ja) | 水素透過膜 | |
JP4211434B2 (ja) | 水素分離装置 | |
JP4046071B2 (ja) | 水素精製装置および燃料電池 | |
JP4148109B2 (ja) | 水素精製装置および燃料電池 | |
JP5167670B2 (ja) | 固体酸化物形燃料電池 | |
JPWO2005013405A1 (ja) | 燃料電池スタックおよび燃料電池システム並びに燃料電池スタックの製造方法 | |
JP4438569B2 (ja) | 反応器 | |
JP2009242216A (ja) | 水素生成分離装置、これを用いた燃料電池システム及び内燃機関システム | |
JP2007136337A (ja) | 水素分離膜部材 | |
JP2005166531A (ja) | 燃料電池 | |
JP4904651B2 (ja) | 水素分離装置 | |
JP4453455B2 (ja) | 燃料電池 | |
JP4385761B2 (ja) | 燃料電池 | |
JPH11300172A (ja) | ガス分離膜用支持体、ガス精製用構造体及びガス精製装置 | |
JP4934949B2 (ja) | 燃料電池および水素分離膜モジュールならびにこれらの製造方法 | |
US20060057440A1 (en) | Fuel cells and methods for generating electricity | |
JP2004265802A (ja) | 燃料電池用の燃料ガス生成システム | |
JP2005166305A (ja) | 燃料電池システム | |
JP2004148138A (ja) | 水素分離膜およびこれを用いた水素製造装置 | |
JP2005219936A (ja) | 水素透過性金属層を備える装置および燃料電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051017 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070712 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070724 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070920 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20071030 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20071112 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101130 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111130 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111130 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121130 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131130 Year of fee payment: 6 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |