JP2005285577A - 気化装置、反応装置及び発電装置 - Google Patents
気化装置、反応装置及び発電装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005285577A JP2005285577A JP2004098426A JP2004098426A JP2005285577A JP 2005285577 A JP2005285577 A JP 2005285577A JP 2004098426 A JP2004098426 A JP 2004098426A JP 2004098426 A JP2004098426 A JP 2004098426A JP 2005285577 A JP2005285577 A JP 2005285577A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- vaporizer
- space
- flow path
- vaporized
- 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
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- 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)
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
【解決手段】
第一の基板10及び前記第二の基板16にそれぞれ設けられた同一形状の溝23、24で構成された空間部21に形成された界面保持手段22、22、…によって、流路28から空間部21に流入される液体が薄膜ヒータ17の熱によって気化する際の気液界面の位置を設定できるために液体が気化する気化面積を確保できるので、液体の流動性によって界面面積がばらつくことを抑制でき、安定した液体の気化を行うことができる。
【選択図】図1
Description
燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内を、前記液体が充填される液体充填部と前記液体が気化した流体が流れる流路とに分離する分離手段が設けられていることを特徴とする。
燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内に流入される前記液体が気化される気液界面を所定の位置に設定する界面保持手段が設けられていることを特徴とする。
燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内を、前記液体が充填される液体充填部と前記液体が気化した流体が流れる流路とに分離する分離手段が設けられていることを特徴とする気化装置と、
前記気化装置から供給された気体から水素を改質する改質装置と、
を備えることを特徴とする。
燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内に流入される前記液体が気化される気液界面を所定の位置に設定する界面保持手段が設けられていることを特徴とする気化装置と、
前記気化装置から供給された気体から水素を改質する改質装置と、
を備えることを特徴とする。
燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内を、前記液体が充填される液体充填部と前記液体が気化した流体が流れる流路とに分離する分離手段が設けられていることを特徴とする気化装置と、
前記気化装置から供給された気体から水素を改質する改質装置と、
前記改質装置から供給された水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池と、
を備えて構成されることを特徴とする。
燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内に流入される前記液体が気化される気液界面を所定の位置に設定する界面保持手段が設けられていることを特徴とする気化装置と、
前記気化装置から供給された気体から水素を改質する改質装置と、
前記改質装置から供給された水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池と、
を備えて構成されることを特徴とする。
図2に示すように、本実施形態における発電装置1は、液体燃料を貯留する燃料容器2と、燃料容器2に貯留された液体燃料から電気エネルギーを生成するための発電モジュール3とを備えて構成されている。また、この発電装置1は、燃料容器2及び発電モジュール3の他に、燃料容器2を発電モジュール3に着脱自在に取り付けるための取り付け構造(図示せず)を有している。
発電モジュール3は、ポンプ4と、気化装置5、改質装置6及び一酸化炭素除去装置7からなる反応装置8と、燃料電池9とを備えて構成されている。
CH3OH+H2O→3H2+CO2 … (1)
2CH3OH+H2O→5H2+CO+CO2 … (2)
さらに、改質装置6において生成された混合気は、その後から改質装置6で生成される混合気の圧力により押し出されて一酸化炭素除去装置7に供給されるようになっている。
2CO+O2→2CO2 … (3)
また、一酸化炭素除去装置7において生成された混合気は、後から一酸化炭素除去装置7で生成される混合気の圧力により押し出されて燃料電池9に供給されるようになっている。
3H2→6H++6e- … (4)
また、固体高分子電解質膜は、分離された水素イオンを透過させて、空気極に伝導させるようになっている。
6H++3/2O2+6e-→3H2O … (5)
断面図である。
発電装置1の電源が入れられると、薄膜ヒータ17が通電することにより発熱し、小型の反応装置8を構成する気化装置5、改質装置6及び一酸化炭素除去装置7が、それぞれ所定の温度になるように加熱される。この状態で、ポンプ4が作動して、燃料容器2に貯留されたメタノール及び水の混合液からなる液体燃料が気化装置5における流路に供給され、供給された液体燃料が流路を流動する際に、薄膜ヒータ17の熱により気化されることでメタノール及び水蒸気からなる混合気が生成される。このとき、気化装置5、改質装置6及び一酸化炭素除去装置7を加熱する加熱手段として薄膜ヒータ17のような電気抵抗体でなく、燃料を酸化燃焼することで発熱する燃焼器を用いても、また薄膜ヒータ17と燃焼器とを混在させてもよい。なお、薄膜ヒータ17を用いなければ、第二基板14は必要ない。また改質装置6も気化装置5の流路20と同様に微細な径の蛇行した溝が形成された基板からなり、流出口13からの流体が改質装置6の微細な溝で構成された流路を通る。この流路の幅は少なくとも流路21より幅狭であり、深さも流路の深さと同程度に設定されている。
この気化装置にメタノール及び水の混合溶液(モル比 メタノール:水=1:1.2)からなる液体燃料を、流速1.94ml/hの速度で供給し、薄膜ヒータの熱により液体内部に発生する気泡に起因する突発的な脈動が生じるか否かを観察した。
その結果、80〜102℃の範囲で、液体燃料の突発的な脈動が確認されず、流出口における気体の流れは安定していた。
気化装置に幅0.6mm、高さ0.43mmの寸法で流路を形成し、その流路の中途部であって流入口の近傍に、縦5.6mm、横7.0mmの寸法で空間部を設けた。
この気化装置にメタノール及び水の混合溶液(モル比 1:1.2)からなる液体燃料を、流速1.94ml/hの速度で供給し、薄膜ヒータ17の熱により液体内部に発生する気泡に起因する突発的な脈動が生じるか否かを観察した。
その結果、80〜92.3℃の範囲で、液体燃料の突発的な脈動が確認されず、流出口における気体の流れは安定していたが92.3℃を越えると不安定になった。
5 気化装置
6 改質装置
8 反応装置
9 燃料電池
10 第一基板
11、19 溝
12 流入口
13 流出口
16 第三基板
17 薄膜ヒータ
21 空間部
22 界面保持手段
Claims (17)
- 燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内を、前記液体が充填される液体充填部と前記液体が気化した流体が流れる流路とに分離する分離手段が設けられていることを特徴とする気化装置。
- 燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内に流入される前記液体が気化される気液界面を所定の位置に設定する界面保持手段が設けられていることを特徴とする気化装置。
- 前記空間部内に前記液体を気化させた流体を前記流出端に供給するための流路が設けられていることを特徴とする請求項2記載の気化装置。
- 前記流路内は前記液体が気化する程度に加熱されていることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の気化装置。
- 前記流路内では前記液体に含まれる燃料が化学反応を引き起こさずに気化されていることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の気化装置。
- 前記流路は、一対の基板内に形成された第一の溝によって形成され、前記第一の溝は、前記流入端において第二の溝に連結され、前記流出端において第三の溝に連結されていることを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の気化装置。
- 前記第二の溝による流路及び前記第三の溝による流路は、前記第一の溝による流路より幅狭であることを特徴とする請求項6記載の気化装置。
- 前記流入端と前記流出端とを結ぶ線に直交する方向に切断された前記流路の断面の面積が、前記流入端の径に沿って切断された前記流入端の断面の面積より大きいことを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の気化装置。
- 前記液体がその表面張力によって前記空間部の左右の壁面に沿って前記空間部内を移動する際に、前記流入端と前記流出端とを結ぶ線に直交する方向における前記左右の壁面に形成される気液界面間の最大距離が前記流入端の径より長くなるような幅を前記流路が有することを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の気化装置。
- 前記分離手段は、前記空間部に設けられた柱であることを特徴とする請求項1記載の気化装置。
- 前記界面保持手段は、前記空間部に設けられた柱であることを特徴とする請求項2記載の気化装置。
- 前記柱は複数あり、前記液体との間でメニスカスを形成していることを特徴とする請求項10記載の気化装置。
- 前記柱は複数あり、前記液体との間でメニスカスを形成していることを特徴とする請求項11記載の気化装置。
- 燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内を、前記液体が充填される液体充填部と前記液体が気化した流体が流れる流路とに分離する分離手段が設けられていることを特徴とする気化装置と、
前記気化装置から供給された気体から水素を改質する改質装置と、
を備えることを特徴とする反応装置。 - 燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内に流入される前記液体が気化される気液界面を所定の位置に設定する界面保持手段が設けられていることを特徴とする気化装置と、
前記気化装置から供給された気体から水素を改質する改質装置と、
を備えることを特徴とする反応装置。 - 燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内を、前記液体が充填される液体充填部と前記液体が気化した流体が流れる流路とに分離する分離手段が設けられていることを特徴とする気化装置と、
前記気化装置から供給された気体から水素を改質する改質装置と、
前記改質装置から供給された水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池と、
を備えて構成されることを特徴とする発電装置。 - 燃料を含む液体が流入される流入端と、前記液体を気化させた流体が流出される流出端と、に連結された空間部を有し、前記空間部内に流入される前記液体が気化される気液界面を所定の位置に設定する界面保持手段が設けられていることを特徴とする気化装置と、
前記気化装置から供給された気体から水素を改質する改質装置と、
前記改質装置から供給された水素の電気化学反応により電気エネルギーを生成する燃料電池と、
を備えて構成されることを特徴とする発電装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004098426A JP5168751B2 (ja) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | 気化装置、反応装置及び発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004098426A JP5168751B2 (ja) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | 気化装置、反応装置及び発電装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005285577A true JP2005285577A (ja) | 2005-10-13 |
JP5168751B2 JP5168751B2 (ja) | 2013-03-27 |
Family
ID=35183725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004098426A Expired - Fee Related JP5168751B2 (ja) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | 気化装置、反応装置及び発電装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5168751B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008063170A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Casio Comput Co Ltd | 反応装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002003859A (ja) * | 2000-06-23 | 2002-01-09 | Masao Kanai | 高粘度油の廃油を蒸発させて高粘度油を分離、精製する方法及び装置 |
JP2003048701A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-21 | Casio Comput Co Ltd | 蒸発装置、改質装置及び燃料電池システム |
WO2003076038A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Kanagawa Academy Of Science And Technology | Procede d'enrichissement d'une phase liquide a l'interieur d'une micropuce par ecoulement diphase gaz-liquide et dispositif a micropuces associe |
JP2004066113A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Casio Comput Co Ltd | 小型化学反応装置 |
-
2004
- 2004-03-30 JP JP2004098426A patent/JP5168751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002003859A (ja) * | 2000-06-23 | 2002-01-09 | Masao Kanai | 高粘度油の廃油を蒸発させて高粘度油を分離、精製する方法及び装置 |
JP2003048701A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-21 | Casio Comput Co Ltd | 蒸発装置、改質装置及び燃料電池システム |
WO2003076038A1 (fr) * | 2002-03-14 | 2003-09-18 | Kanagawa Academy Of Science And Technology | Procede d'enrichissement d'une phase liquide a l'interieur d'une micropuce par ecoulement diphase gaz-liquide et dispositif a micropuces associe |
JP2004066113A (ja) * | 2002-08-07 | 2004-03-04 | Casio Comput Co Ltd | 小型化学反応装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008063170A (ja) * | 2006-09-06 | 2008-03-21 | Casio Comput Co Ltd | 反応装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5168751B2 (ja) | 2013-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3873171B2 (ja) | 改質装置及び発電システム | |
KR20070110370A (ko) | 반응기 | |
JP4110948B2 (ja) | 小型化学反応装置及び燃料電池システム | |
JP2003045459A (ja) | 加熱装置、改質装置及び燃料電池システム | |
JP4722004B2 (ja) | 薄型改質器 | |
JP2007194185A (ja) | ブタン燃料電池システム | |
JP2005103399A (ja) | 反応装置及び反応方法 | |
JP2008194689A (ja) | 小型化学反応装置 | |
JP2007070182A (ja) | 反応装置 | |
JP5168751B2 (ja) | 気化装置、反応装置及び発電装置 | |
JP5168750B2 (ja) | 気化装置、反応装置及び発電装置 | |
JP4983859B2 (ja) | 燃焼器 | |
US7981373B2 (en) | Reaction device and electronic device | |
JP4254767B2 (ja) | 反応装置 | |
JP4254769B2 (ja) | 反応装置 | |
JP4984760B2 (ja) | 反応装置 | |
JP4590928B2 (ja) | 気化器 | |
JP4305432B2 (ja) | 反応装置 | |
JP4552915B2 (ja) | 改質装置及び発電システム | |
JP4400273B2 (ja) | 燃焼器及び反応装置 | |
JP4821235B2 (ja) | 反応装置 | |
JP5045004B2 (ja) | 反応装置 | |
JP5182223B2 (ja) | 反応装置 | |
JP2007091499A (ja) | 反応装置 | |
JP4586700B2 (ja) | 反応装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070320 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100709 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110705 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110830 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120522 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120720 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120821 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121019 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121217 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |