JP2006062884A - Fuel reformer and fuel reforming method - Google Patents

Fuel reformer and fuel reforming method Download PDF

Info

Publication number
JP2006062884A
JP2006062884A JP2004243762A JP2004243762A JP2006062884A JP 2006062884 A JP2006062884 A JP 2006062884A JP 2004243762 A JP2004243762 A JP 2004243762A JP 2004243762 A JP2004243762 A JP 2004243762A JP 2006062884 A JP2006062884 A JP 2006062884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
methanol
mixed liquid
reforming
heating
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
Application number
JP2004243762A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4752215B2 (en
Inventor
Takeshi Yajima
健史 矢嶌
Katsumi Takahashi
克巳 高橋
Wataru Ihashi
渉 居橋
Kazuo Miyoshi
一雄 三好
Nobuhito Mori
信人 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2004243762A priority Critical patent/JP4752215B2/en
Publication of JP2006062884A publication Critical patent/JP2006062884A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4752215B2 publication Critical patent/JP4752215B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel reformer simple in equipment constitution and good in the production efficiency of hydrogen, and a fuel reforming method. <P>SOLUTION: The fuel reformer of the invention is for steam reforming of methanol, and provided with a reaction vessel 14, which stores a mixture liquid 21 constituted of a methanol aqueous solution 20 and a fine powdery reforming catalyst 31, a fine bubble generating means 23 for generating fine bubbles 26 in the mixture liquid 21 inside the reaction vessel 14, and a heating means 15 for heating the reaction vessel 14. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、メタノールの水蒸気改質を行い、水素ガスを生成させる燃料改質装置及び燃料改質方法に関するものである。   The present invention relates to a fuel reforming apparatus and a fuel reforming method that perform steam reforming of methanol to generate hydrogen gas.

近年、地球環境問題の高まりの中で、化石燃料に変わる新たなエネルギー源として、水素が注目されている。この水素を燃料とし、水素と酸素とを電気化学的に反応させることで、発電を行う固体高分子型燃料電池(以下、PEFC(Polymer Electrolyte Fuel Cell)と記す)がある。   In recent years, hydrogen has attracted attention as a new energy source to replace fossil fuels as global environmental problems increase. There is a polymer electrolyte fuel cell (hereinafter referred to as PEFC (Polymer Electrolyte Fuel Cell)) that generates electricity by electrochemically reacting hydrogen and oxygen with this hydrogen as a fuel.

PEFC向けの水素は、一般に、メタンを主成分とする都市ガスや天然ガス、液化石油ガス(LPG)、メタノールなどのアルコール、ナフサなどから製造される。これらの燃料ガスの内、メタノールは、化石燃料から容易に合成される安価な液体燃料であり、しかも触媒を用いることで比較的容易に水素を製造できるという特長を有していることから、PEFC向けの水素原料として有望視されている。メタノールを用いるPEFCとして、メタノール改質型PEFCと、直接メタノール型燃料電池(以下、DMFC(Direct Methanol Fuel Cell)と記す)がある。   Hydrogen for PEFC is generally produced from city gas mainly composed of methane, natural gas, liquefied petroleum gas (LPG), alcohol such as methanol, naphtha and the like. Of these fuel gases, methanol is an inexpensive liquid fuel that is easily synthesized from fossil fuels, and has the advantage that hydrogen can be produced relatively easily by using a catalyst. As a hydrogen source for As PEFC using methanol, there are a methanol reformed PEFC and a direct methanol fuel cell (hereinafter referred to as DMFC (Direct Methanol Fuel Cell)).

メタノール改質型燃料電池は、改質器を用いてメタノールを改質して水素を生成し、この水素を燃料として用いている。メタノール改質方法として代表的なものに、
a) 水蒸気改質、
b) 部分酸化改質、
c) オートサーマル(Autothermal)改質(酸化的水蒸気改質(Oxygen Steam Reforming)ともいう)、
が挙げられる。
A methanol reforming fuel cell reforms methanol using a reformer to produce hydrogen, and uses this hydrogen as fuel. As a typical methanol reforming method,
a) steam reforming,
b) Partial oxidation reforming,
c) Autothermal reforming (also called Oxygen Steam Reforming),
Is mentioned.

a)の水蒸気改質反応は、式(1)に示すように、メタノールと水蒸気を混合し、150〜300℃程度の温度で反応させ、メタノールを水素と二酸化炭素に分解するものである(例えば、特許文献1参照)。   In the steam reforming reaction of a), as shown in the formula (1), methanol and steam are mixed and reacted at a temperature of about 150 to 300 ° C. to decompose methanol into hydrogen and carbon dioxide (for example, , See Patent Document 1).

CH3OH+H2O→3H2+CO2 …式(1)
b)の部分酸化改質は、式(2)に示すように、メタノールを少量の空気(酸素)を用いて途中まで反応させ、メタノールを水素と二酸化炭素に分解するものである。
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 Formula (1)
In the partial oxidation reforming of b), as shown in the formula (2), methanol is reacted halfway with a small amount of air (oxygen) to decompose methanol into hydrogen and carbon dioxide.

CH3OH+1/2O2→CO2+2H2 …式(2)
c)のオートサーマル改質は、式(1)に示した水蒸気改質反応が比較的大きな吸熱反応であることから、反応熱を供給するために、上記式(2)、下記式(3),式(4)に示す少なくとも1つのメタノールの部分酸化反応を併用し、メタノールを水素と二酸化炭素に分解するものである。
CH 3 OH + 1 / 2O 2 → CO 2 + 2H 2 (2)
In the autothermal reforming of c), since the steam reforming reaction shown in the formula (1) is a relatively large endothermic reaction, the above formula (2), the following formula (3) , In combination with a partial oxidation reaction of at least one methanol represented by formula (4), the methanol is decomposed into hydrogen and carbon dioxide.

CH3OH+1/2O2→CO+H2+H2O …式(3)
CH3OH+O2→CO2+H2+H2O …式(4)
一方、DMFCは、改質器を用いることなく、燃料極においてメタノール分子(CH3OH)のHを一つずつ直接分離し、残ったCOを水(H2O)と反応させて二酸化炭素(CO2)とするものであり、メタノールを燃料として直接用いている。
CH 3 OH + 1 / 2O 2 → CO + H 2 + H 2 O Formula (3)
CH 3 OH + O 2 → CO 2 + H 2 + H 2 O (4)
On the other hand, DMFC directly separates H of methanol molecules (CH 3 OH) one by one at the fuel electrode without using a reformer, and reacts the remaining CO with water (H 2 O) to produce carbon dioxide ( CO 2 ), which uses methanol directly as fuel.

特表2002−542143号公報JP 2002-542143 A

a)の水蒸気改質は、外部から熱を吸収して1個のメタノール分子から3個の水素分子を生成するため、もとのメタノールよりも生成した水素の方がエネルギー的に大きく、エネルギー効率が良好であるという利点がある。しかしながら、水蒸気改質反応は吸熱反応であるため、始動時に、約150〜300℃まで電気ヒータやメタノールバーナで加熱する必要がある。このため、始動性や応答性に劣るという問題があった。また、定常時においても、反応温度を保つためにヒータやバーナで加熱する必要があり、その分、エネルギーの損失、エネルギー効率の低下となる。さらに、改質反応時に、燃料電池の性能低下を招く一酸化炭素(CO)が一部生成することから、COを選択酸化反応させてCO2とすべく、酸化器などが必要となる。つまり、メタノール及び水をガス化するための気化器、改質器、酸化器などの装置を必要とすることから、装置構成が複雑になるという問題があった。 The steam reforming of a) absorbs heat from the outside and generates three hydrogen molecules from one methanol molecule, so the generated hydrogen is larger in energy than the original methanol, and energy efficiency Has the advantage of being good. However, since the steam reforming reaction is an endothermic reaction, it is necessary to heat to about 150 to 300 ° C. with an electric heater or a methanol burner at the time of starting. For this reason, there was a problem that startability and responsiveness were inferior. Further, even in a steady state, it is necessary to heat with a heater or a burner in order to maintain the reaction temperature, and accordingly, energy loss and energy efficiency decrease. Furthermore, during the reforming reaction, carbon monoxide (CO) that causes a drop in the performance of the fuel cell is partially generated, so that an oxidizer or the like is required to selectively CO react with CO 2 to obtain CO 2 . That is, since a device such as a vaporizer, a reformer, and an oxidizer for gasifying methanol and water is required, there is a problem that the device configuration becomes complicated.

b)の部分酸化改質は、発熱反応であり、外部から熱供給しなくても、自発的に反応が進行するため、始動性や応答性が良好であるという利点がある。しかしながら、1個のメタノール分子から2個の水素分子しか生成されないことから、エネルギー効率があまり良好でないという問題があった。また、改質後の生成ガス中に、空気中の窒素が残存していることから、水素濃度が低いという問題があった。   The partial oxidation reforming b) is an exothermic reaction, and has an advantage of good startability and responsiveness because the reaction proceeds spontaneously even if heat is not supplied from the outside. However, since only two hydrogen molecules are generated from one methanol molecule, there is a problem that energy efficiency is not so good. Further, since nitrogen in the air remains in the reformed product gas, there is a problem that the hydrogen concentration is low.

c)のオートサーマル改質は、始動時や負荷が大きくなる時には部分酸化改質の比率を上げ、定常時や熱供給が十分な時には水蒸気改質の比率を上げ、燃料電池の運転を行っている。つまり、a)のエネルギー効率が良好であるという利点と、b)の始動性や応答性が良好であるという利点の両方を兼ね備えている。しかしながら、定常時は、水蒸気改質反応が行われることから、反応温度を保つためにヒータやバーナで加熱する必要があり、その分、エネルギーの損失、エネルギー効率の低下となる。また、改質触媒を活性化させるためにエネルギーを必要とするため、エネルギーの損失となる。さらに、一酸化炭素(CO)を酸化する酸化器などが必要となる。また、改質後の生成ガス中に、空気中の窒素が残存していることから、水素濃度が低いという問題があった。   In c) autothermal reforming, the partial oxidation reforming ratio is increased at start-up or when the load increases, and the steam reforming ratio is increased at steady state or when the heat supply is sufficient to operate the fuel cell. Yes. That is, it has both the advantage that the energy efficiency of a) is good, and the advantage that b) the startability and responsiveness are good. However, since the steam reforming reaction is performed in a steady state, it is necessary to heat with a heater or a burner in order to maintain the reaction temperature, and energy loss and energy efficiency are reduced accordingly. Moreover, since energy is required to activate the reforming catalyst, energy is lost. Furthermore, an oxidizer that oxidizes carbon monoxide (CO) is required. Further, since nitrogen in the air remains in the reformed product gas, there is a problem that the hydrogen concentration is low.

一方、DMFCは、改質器を必要としないため、装置構成が簡素であり、また、ほぼ常温、常圧で作動することから、始動性や応答性が良好である。しかしながら、燃料極におけるメタノールの反応速度が遅く、電極活性が低いことから、未反応のメタノールの一部がそのまま高分子膜を通過してしまい、所謂“メタノールクロスオーバー”が生じるという問題があった。また、燃料極の電極表面に担持させる触媒が非常に高価であるという問題があった。さらに、燃料極における一酸化炭素(CO)と水(H2O)との反応が遅いという問題があった。この反応が遅いと、メタノール分子からHを分離させる反応が遅くなってしまう。よって、燃料極の触媒を活性化させる必要があるが、そのためにエネルギーを必要とするため、エネルギーの損失となる。 On the other hand, since DMFC does not require a reformer, the configuration of the apparatus is simple, and since it operates at almost normal temperature and normal pressure, startability and responsiveness are good. However, since the reaction rate of methanol at the fuel electrode is slow and the electrode activity is low, there is a problem that a part of unreacted methanol passes through the polymer membrane as it is, so-called “methanol crossover” occurs. . There is also a problem that the catalyst supported on the electrode surface of the fuel electrode is very expensive. Furthermore, there has been a problem that the reaction between carbon monoxide (CO) and water (H 2 O) at the fuel electrode is slow. If this reaction is slow, the reaction for separating H from methanol molecules will be slow. Therefore, it is necessary to activate the catalyst of the fuel electrode, but energy is required for that purpose, resulting in energy loss.

以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、装置構成が簡素で、かつ、水素の生成効率が良好な燃料改質装置及び燃料改質方法を提供することにある。   An object of the present invention created in view of the above circumstances is to provide a fuel reforming apparatus and a fuel reforming method that have a simple apparatus configuration and good hydrogen generation efficiency.

上記目的を達成すべく本発明に係る燃料改質装置は、メタノールの水蒸気改質を行う燃料改質装置であって、
メタノール水溶液及び微粉末状の改質触媒とで構成される混合液が貯留された反応槽と、
その反応槽内部の混合液中に微小気泡を発生させる微小気泡発生手段と、
反応槽を加熱する加熱手段と、
を備えたものである。
To achieve the above object, a fuel reformer according to the present invention is a fuel reformer that performs steam reforming of methanol,
A reaction tank in which a mixed liquid composed of a methanol aqueous solution and a finely powdered reforming catalyst is stored;
Microbubble generating means for generating microbubbles in the mixed liquid inside the reaction vessel,
Heating means for heating the reaction vessel;
It is equipped with.

ここで、微小気泡発生手段は、超音波発振装置であってもよい。加熱手段は、水素ガスを燃料とする燃料電池であることが好ましい。反応槽底部に多孔質の粒体を配置することが好ましい。多孔質の粒体は、タブレット状の改質触媒であってもよい。反応槽の加熱、伝熱面内壁を、凹凸面に形成してもよい。   Here, the microbubble generating means may be an ultrasonic oscillator. The heating means is preferably a fuel cell using hydrogen gas as fuel. It is preferable to arrange porous particles at the bottom of the reaction vessel. The porous granule may be a tablet-like reforming catalyst. The heating and heat transfer surface inner wall of the reaction tank may be formed on an uneven surface.

また、本発明に係る燃料改質装置は、メタノールの水蒸気改質を行う燃料改質装置であって、
メタノール水溶液及び微粉末状の改質触媒とで構成される混合液が貯留された反応槽と、
その反応槽内部の混合液を循環させる循環手段と、
その循環手段の少なくとも一部を加熱し、循環手段内部を循環する混合液を加熱する加熱手段と、
その加熱された混合液中に微小気泡を発生させる微小気泡発生手段と、
を備えたものである。
The fuel reformer according to the present invention is a fuel reformer that performs steam reforming of methanol,
A reaction tank in which a mixed liquid composed of a methanol aqueous solution and a finely powdered reforming catalyst is stored;
A circulating means for circulating the mixed liquid in the reaction tank;
Heating means for heating at least a part of the circulating means and heating the mixed liquid circulating inside the circulating means;
Microbubble generating means for generating microbubbles in the heated mixed liquid;
It is equipped with.

ここで、循環手段は、その最後流側端に、反応槽内部の混合液溜まりに混合液を吐出、落下させるヘッド部を有し、そのヘッド部に微小気泡発生手段を設けてもよい。微小気泡発生手段は、超音波発振装置であってもよい。微小気泡発生手段は、ヘッド部の混合液吐出口に設けた泡沫形成用メッシュ部材であってもよい。加熱手段は、水素ガスを燃料とする燃料電池であることが好ましい。循環手段は、加熱熱交換器を備えていることが好ましい。循環手段の加熱、伝熱面内壁を、凹凸面に形成してもよい。   Here, the circulating means may have a head part for discharging and dropping the mixed liquid into the mixed liquid pool inside the reaction tank at the end of the last flow side, and the micro-bubble generating means may be provided in the head part. The microbubble generating means may be an ultrasonic oscillator. The fine bubble generating means may be a foam forming mesh member provided at the liquid mixture discharge port of the head portion. The heating means is preferably a fuel cell using hydrogen gas as fuel. The circulation means preferably includes a heating heat exchanger. The heating and heat transfer surface inner wall of the circulation means may be formed on the uneven surface.

一方、本発明に係る固体高分子型燃料電池システムは、
上述した燃料改質装置と、
その燃料改質装置の反応槽内にメタノール水溶液を供給する供給手段と、
反応槽内部で生成した水素ガスとメタノールミストの混合気を抜き出し、その混合気を熱交換、気液分離し、水素ガスのみを燃料電池に供給する水素ラインと、
を備えたものである。
On the other hand, the polymer electrolyte fuel cell system according to the present invention is:
The fuel reformer described above;
Supply means for supplying an aqueous methanol solution into the reaction tank of the fuel reformer;
A hydrogen line that extracts hydrogen gas and methanol mist generated inside the reaction tank, heat-exchanges the gas mixture, gas-liquid separation, and a hydrogen line that supplies only hydrogen gas to the fuel cell;
It is equipped with.

また一方、本発明に係る燃料改質方法は、メタノールの水蒸気改質を行う燃料改質方法であって、
超音波発振装置を用いて、反応槽内部に貯留されたメタノール水溶液及び微粉末状の改質触媒とで構成される混合液を超音波加振すると共に、混合液中にキャビテーションを生成させるステップと、
上記反応槽内部の混合液を沸騰熱伝達により加熱し、混合液中にキャビテーションを核とした微小気泡を形成するステップと、
周りに改質触媒が付着してなる上記微小気泡の内部でメタノールの改質を行い、水素ガスを生成させるステップと、
を含むものである。
On the other hand, the fuel reforming method according to the present invention is a fuel reforming method for performing steam reforming of methanol,
Using an ultrasonic oscillator to ultrasonically vibrate a mixed solution composed of an aqueous methanol solution and a fine powdery reforming catalyst stored in the reaction vessel, and generating cavitation in the mixed solution; ,
Heating the liquid mixture inside the reaction vessel by boiling heat transfer to form microbubbles with cavitation as a nucleus in the liquid mixture;
A step of reforming methanol inside the microbubbles formed by adhering a reforming catalyst around it to generate hydrogen gas; and
Is included.

ここで、混合液の液温が60〜85℃となるように反応槽を加熱することが好ましい。   Here, it is preferable to heat the reaction vessel so that the liquid temperature of the mixed solution becomes 60 to 85 ° C.

また、本発明に係る燃料改質方法は、メタノールの水蒸気改質を行う燃料改質方法であって、
反応槽内部に貯留されたメタノール水溶液及び微粉末状の改質触媒とで構成される混合液の一部を、循環手段を用いて抜き出すステップと、
その循環手段内部を流れる混合液を加熱して混合液をサブクール沸騰させるステップと、
サブクール沸騰後の混合液を反応槽内部に再供給するステップと、
微小気泡発生手段を用いて、混合液中に微小気泡を形成するステップと、
周りに改質触媒が付着してなる上記微小気泡の内部でメタノールの改質を行い、水素ガスを生成させるステップと、
を含むものである。
The fuel reforming method according to the present invention is a fuel reforming method for performing steam reforming of methanol,
Extracting a part of the mixed solution composed of the aqueous methanol solution stored in the reaction tank and the finely powdered reforming catalyst using a circulation means;
Heating the liquid mixture flowing inside the circulation means to subcool the liquid mixture;
Re-feeding the mixed liquid after subcooled boiling into the reaction vessel;
Forming microbubbles in the mixture using the microbubble generating means;
A step of reforming methanol inside the microbubbles formed by adhering a reforming catalyst around it to generate hydrogen gas; and
Is included.

ここで、循環手段内部を流れる混合液の液温が60〜85℃となるように循環手段を加熱することが好ましい。サブクール沸騰後の混合液を反応槽内部に戻す際、超音波発振装置を用いてその混合液を超音波加振すると共に、混合液中にキャビテーションを生成させ、その混合液を混合液溜まりに吐出、落下させてもよい。サブクール沸騰後の混合液を反応槽内部に戻す際、その戻し口に設けた泡沫形成用メッシュ部材を介して、その混合液を混合液溜まりに吐出、落下させ、その混合液中にキャビテーションを生成させてもよい。   Here, it is preferable to heat the circulation means so that the liquid temperature of the mixed liquid flowing inside the circulation means becomes 60 to 85 ° C. When returning the mixed liquid after subcooled boiling to the inside of the reaction vessel, the ultrasonically oscillated liquid mixture is used to generate cavitation in the mixed liquid, and the mixed liquid is discharged into the mixed liquid reservoir. It may be dropped. When returning the mixed liquid after subcooled boiling to the inside of the reaction tank, the mixed liquid is discharged and dropped into the mixed liquid reservoir via the foam forming mesh member provided at the return port, and cavitation is generated in the mixed liquid. You may let them.

本発明によれば、装置構成が簡素で、安価な燃料改質装置を得ることができるという優れた効果を発揮する。   According to the present invention, it is possible to obtain an excellent fuel reforming apparatus that has a simple apparatus configuration and is inexpensive.

以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第1の実施の形態)
本発明の好適一実施の形態に係る燃料改質装置の概略図を図1に示す。
(First embodiment)
A schematic diagram of a fuel reformer according to a preferred embodiment of the present invention is shown in FIG.

図1に示すように、本実施の形態に係る燃料改質装置は、
メタノール水溶液20及び微粉末状の改質触媒31(図3参照)とで構成される混合液21が貯留された反応槽14と、
反応槽14内部の混合液21中に微小気泡25を発生させる超音波発振装置(微小気泡発生手段)23と、
反応槽14を加熱し、混合液21を加熱、沸騰させるPEFC(加熱手段)15と、
を備えたものである。
As shown in FIG. 1, the fuel reformer according to the present embodiment is
A reaction tank 14 in which a mixed liquid 21 composed of a methanol aqueous solution 20 and a fine powdery reforming catalyst 31 (see FIG. 3) is stored;
An ultrasonic oscillation device (microbubble generating means) 23 for generating microbubbles 25 in the liquid mixture 21 inside the reaction tank 14;
PEFC (heating means) 15 for heating the reaction vessel 14 and heating and boiling the mixed solution 21;
It is equipped with.

PEFC15は、水素ガスGHが導入される燃料極(アノード)15aと、空気GAが導入される空気極(カソード)15bと、燃料極15aと空気極15bとの間に介設される電解質膜(イオン交換膜)15cとで構成される。燃料極15a及び空気極15bは負荷15dを介して電気的に接続される。また、燃料極15aには後述する水素ライン17が、空気極15bの一端(図1中では左端)には空気供給ライン18が、空気極15bの他端(図1中では右端)には排出ライン19が接続される。このような構成を有するPEFC15は、空気極15b側を反応槽14の底面に接触させた状態で設けられる。 PEFC15 includes a fuel electrode (anode) 15a which hydrogen gas G H is introduced, and an air electrode (cathode) 15b which air G A is introduced, the electrolyte is interposed between the fuel electrode 15a and an air electrode 15b And a membrane (ion exchange membrane) 15c. The fuel electrode 15a and the air electrode 15b are electrically connected via a load 15d. The fuel electrode 15a has a hydrogen line 17 (described later), an air supply line 18 at one end of the air electrode 15b (left end in FIG. 1), and an air supply line 18 at the other end (right end in FIG. 1). Line 19 is connected. The PEFC 15 having such a configuration is provided in a state where the air electrode 15 b side is in contact with the bottom surface of the reaction tank 14.

超音波発振装置23は、発振器24aと振動子(本体部)24bとで構成される。超音波発振装置23は、振動子24bの加振面(図1中では左面)を反応槽14の側壁に接触させた状態で設けられる。   The ultrasonic oscillator 23 includes an oscillator 24a and a vibrator (main body) 24b. The ultrasonic oscillating device 23 is provided in a state where the vibration surface (left surface in FIG. 1) of the vibrator 24 b is in contact with the side wall of the reaction vessel 14.

反応槽14の底部には、多孔質の粒体が配置される。この多孔質の粒体は、タブレット状の改質触媒22(又は沸騰石)で構成される。ここで、反応槽14の底部に多孔質の粒体を配置する代わりに、反応槽14の加熱、伝熱面内壁(図1中では底面内壁)を、凹凸面(表面粗さが粗い面)に形成してもよい。例えば、加熱、伝熱面内壁の平均粗さRaが1〜100μmとなるように、表面粗さの調整がなされる。   Porous particles are disposed at the bottom of the reaction vessel 14. This porous particle is composed of a tablet-like reforming catalyst 22 (or boiling stone). Here, instead of arranging the porous particles at the bottom of the reaction vessel 14, the heating and heat transfer surface inner wall (bottom inner wall in FIG. 1) of the reaction vessel 14 is changed to an uneven surface (surface having a rough surface). You may form in. For example, the surface roughness is adjusted so that the average roughness Ra of the inner wall of the heating and heat transfer surface is 1 to 100 μm.

微粉末状の改質触媒31は、燃料改質に伴ってその量が減少することはない。このため、改質触媒31の供給手段は特に必要としないが、必要とあれば、反応槽14に接続した触媒供給ライン(図示せず)を介して反応槽14内に供給するようにしてもよい。   The amount of the finely powdered reforming catalyst 31 does not decrease with fuel reforming. For this reason, a supply means for the reforming catalyst 31 is not particularly required. However, if necessary, the reforming catalyst 31 may be supplied into the reaction tank 14 via a catalyst supply line (not shown) connected to the reaction tank 14. Good.

ここで、改質触媒22,31の構成材としては、特に限定するものではなく、慣用のメタノール改質触媒が全て適用可能であり、例えば、Cu/Zn系、Pd/Zn系などが挙げられる。   Here, the constituent materials of the reforming catalysts 22 and 31 are not particularly limited, and all conventional methanol reforming catalysts can be applied, and examples thereof include Cu / Zn-based and Pd / Zn-based. .

混合液21を構成する微粉末状の改質触媒31の平均粒径は、1000〜1nm、好ましくは10〜1nmとされる。   The average particle diameter of the fine powdery reforming catalyst 31 constituting the mixed liquid 21 is set to 1000 to 1 nm, preferably 10 to 1 nm.

反応槽14の底部に配置されるタブレット状の改質触媒22の平均サイズは、直径が50〜5mm、高さが10〜1mm、好ましくは直径が10〜5mm、高さが5〜1mmとされる。   The average size of the tablet-like reforming catalyst 22 disposed at the bottom of the reaction tank 14 is 50 to 5 mm in diameter and 10 to 1 mm in height, preferably 10 to 5 mm in diameter and 5 to 1 mm in height. The

反応槽14における超音波加振方向(図1中では左右方向)の長さは、波長(λ(=c/f)、c:音速、f:周波数)よりも長くする必要がある。これは、後述するキャビテーションの生成が、超音波の波の節の部分で起こるためである。また、反応槽14における超音波加振方向と直角な方向(図1の図面と垂直な方向)の長さは、反応槽14の容積に応じて適宜決定されるものであり、特に限定するものではない。   The length of the ultrasonic vibration direction (the left-right direction in FIG. 1) in the reaction tank 14 needs to be longer than the wavelength (λ (= c / f), c: speed of sound, f: frequency). This is because the generation of cavitation, which will be described later, occurs at the node of the ultrasonic wave. Further, the length of the reaction tank 14 in the direction perpendicular to the ultrasonic vibration direction (direction perpendicular to the drawing of FIG. 1) is appropriately determined according to the volume of the reaction tank 14, and is particularly limited. is not.

本実施の形態に係る燃料改質装置においては、反応槽14の底部にPEFC15を取付け、反応槽14の側壁に超音波発振装置23を取付けた場合について説明を行ったが、それぞれの取付け位置は特に限定するものではない。例えば、図4に示すように、反応槽14の底部に超音波発振装置23を取付け、反応槽14の側壁にPEFC15を取付けてもよい。この場合、反応槽14の側壁におけるPEFC15の取付け位置は、できるだけ反応槽14の下方であることが好ましい。   In the fuel reformer according to the present embodiment, the case where the PEFC 15 is attached to the bottom of the reaction vessel 14 and the ultrasonic oscillator 23 is attached to the side wall of the reaction vessel 14 has been described. There is no particular limitation. For example, as shown in FIG. 4, the ultrasonic oscillator 23 may be attached to the bottom of the reaction vessel 14 and the PEFC 15 may be attached to the side wall of the reaction vessel 14. In this case, the attachment position of the PEFC 15 on the side wall of the reaction tank 14 is preferably as low as possible below the reaction tank 14.

前述した構成を有する本実施の形態に係る燃料改質装置に、その燃料改質装置の反応槽14内にメタノール水溶液20を供給する供給手段、反応槽14の内部で生成した水素とメタノールミスト(メタノール蒸気+水蒸気)の混合気GMを抜き出し、PEFC15の燃料極15aに水素ガスGHを供給する水素ライン17、及びメタノールミストを凝縮回収する回収熱交換器13を接続したものが、本実施の形態に係るPEFCシステム10とされる。 In the fuel reformer according to the present embodiment having the above-described configuration, supply means for supplying the aqueous methanol solution 20 into the reaction tank 14 of the fuel reformer, hydrogen generated in the reaction tank 14 and methanol mist ( withdrawn mixture G M of methanol vapor + water vapor), is obtained by connecting the recovery heat exchanger 13 for condensing and recovering the hydrogen line 17, and methanol mist supplying hydrogen gas G H to the fuel electrode 15a of PEFC15, present The PEFC system 10 according to this embodiment is used.

供給手段は、メタノール水溶液20を一旦貯留すると共に気液分離を行うメタノールタンク12と、メタノールタンク12にメタノール水溶液20を供給する供給装置11と、メタノールタンク12及び反応槽14を接続し、メタノール水溶液20が流れる供給ライン16とで構成される。ここで、供給装置11は、メタノールタンク12内の水素ガスGHが大気開放されないように、逆流防止手段(例えば、逆止弁など)を備えていることが好ましい。 The supply means connects the methanol tank 12 that temporarily stores the methanol aqueous solution 20 and performs gas-liquid separation, the supply device 11 that supplies the methanol aqueous solution 20 to the methanol tank 12, the methanol tank 12, and the reaction tank 14. And a supply line 16 through which 20 flows. Here, it is preferable that the supply device 11 includes a backflow prevention means (for example, a check valve) so that the hydrogen gas GH in the methanol tank 12 is not released to the atmosphere.

水素ライン17は、メタノールタンク12及び反応槽14を接続し、混合気GMが流れるライン17aと、メタノールタンク12及びPEFC15の燃料極15aを接続し、水素ガスGHが流れるライン17bとで構成される。 Hydrogen line 17 connects the methanol tank 12 and the reaction vessel 14, constituted by a line 17a to the air-fuel mixture G M flows, connected to the fuel electrode 15a of the methanol tank 12 and PEFC15, and line 17b through which hydrogen gas G H Is done.

回収熱交換器13は、供給ライン16及びライン17aの途中に設けられる。この回収熱交換器により、ライン17aを流れる混合気GMの顕熱が回収され、供給ライン16を流れるメタノール水溶液20が加熱される。 The recovery heat exchanger 13 is provided in the middle of the supply line 16 and the line 17a. The recuperator, sensible heat of the gas mixture G M flowing through the line 17a is collected, the aqueous methanol solution 20 flowing in the supply line 16 is heated.

次に、本実施の形態に係るPEFCシステム10を用いた燃料改質方法を、添付図面に基づいて説明する。   Next, a fuel reforming method using the PEFC system 10 according to the present embodiment will be described based on the attached drawings.

代表的な水蒸気改質の反応環境は、反応温度が150〜250℃、反応圧力(大気圧(=約0.1MPa)との差圧)が0.3MPaである。本発明者らが鋭意研究した結果、直径が数μm程度の微小気泡内部では表面張力によって圧力上昇及び温度上昇が生じることを利用し、反応槽14内の混合液21の反応環境が水蒸気改質の反応環境を満足していなくても、混合液21中に生成させた微小気泡内において局部的に水蒸気改質を生じさせることができることを見出した。   In a typical steam reforming reaction environment, the reaction temperature is 150 to 250 ° C., and the reaction pressure (differential pressure from atmospheric pressure (= about 0.1 MPa)) is 0.3 MPa. As a result of intensive studies by the present inventors, the reaction environment of the liquid mixture 21 in the reaction vessel 14 is steam reformed by utilizing the fact that the pressure rise and the temperature rise due to the surface tension inside the microbubbles having a diameter of about several μm. It has been found that even if the reaction environment is not satisfied, steam reforming can be locally generated in the microbubbles generated in the mixed liquid 21.

本実施の形態に係る燃料改質方法は、先ず、メタノールタンク12からメタノール水溶液20を供給し、反応槽14内に、メタノール水溶液20及び微粉末状の改質触媒31とで構成される混合液21を貯留する。ここで、メタノール水溶液20におけるメタノールの混合比率は、メタノールと水の各分子が同数集まって安定なクラスターを生成することができる範囲であれば、特に限定するものではなく、例えば、20〜90wt%、好ましくは35〜60wt%とされる。また、メタノールタンク12からメタノール水溶液20を供給する際、例えば、メタノールタンク12と反応槽14との高低差を利用することで、電力を使用せずに供給することができる。   In the fuel reforming method according to the present embodiment, first, an aqueous methanol solution 20 is supplied from the methanol tank 12, and a mixed liquid composed of the aqueous methanol solution 20 and the finely powdered reforming catalyst 31 in the reaction tank 14. 21 is stored. Here, the mixing ratio of methanol in the methanol aqueous solution 20 is not particularly limited as long as the same number of molecules of methanol and water can be collected to form a stable cluster. For example, 20 to 90 wt% , Preferably 35-60 wt%. Moreover, when supplying the methanol aqueous solution 20 from the methanol tank 12, it can supply, without using electric power, for example by utilizing the level difference of the methanol tank 12 and the reaction tank 14. FIG.

水蒸気改質反応は吸熱反応であるため、反応を進行させるには、混合液21を加熱する必要がある。本実施の形態に係る燃料改質方法においては、PEFC15における化学反応熱を利用して、混合液21の加熱を行う。始動時においては、PEFC15の化学反応熱を利用できないため、メタノールバーナなどを用いて反応槽14内の混合液21を加熱する。始動開始後、PEFC15において、十分な化学反応熱が生成されるようになれば、メタノールバーナなどによる加熱は不要となる。ここで、混合液21の液温は、60〜85℃、好ましくは後述する超音波によるキャビテーションの発生率が高い35〜75℃の範囲で、かつ、メタノールの沸点(64.65℃)以上、つまり64.65〜75℃とされ、より好ましくはメタノールの沸騰が生じやすい70〜75℃とされる。   Since the steam reforming reaction is an endothermic reaction, it is necessary to heat the liquid mixture 21 in order to advance the reaction. In the fuel reforming method according to the present embodiment, the mixed liquid 21 is heated using the heat of chemical reaction in the PEFC 15. At the time of start-up, since the chemical reaction heat of PEFC 15 cannot be used, the mixed liquid 21 in the reaction tank 14 is heated using a methanol burner or the like. If sufficient heat of chemical reaction is generated in the PEFC 15 after starting, heating with a methanol burner or the like becomes unnecessary. Here, the liquid temperature of the mixed liquid 21 is in the range of 60 to 85 ° C., preferably 35 to 75 ° C. where the incidence of cavitation by ultrasonic waves described later is high, and more than the boiling point of methanol (64.65 ° C.), that is, 64.65. It is set to -75 degreeC, More preferably, it is set as 70-75 degreeC which is easy to produce boiling of methanol.

この加熱と並行して、超音波発振装置23を用いて反応槽14を超音波加振することで、混合液21中にキャビテーションが生成する(キャビテーション生成ステップ)。ここで、超音波発振装置23から発振される周波数は、キャビテーションの発生率が高い20〜40kHzが好ましい。   In parallel with this heating, the reaction vessel 14 is subjected to ultrasonic vibration using the ultrasonic oscillator 23 to generate cavitation in the liquid mixture 21 (cavitation generation step). Here, the frequency oscillated from the ultrasonic oscillator 23 is preferably 20 to 40 kHz, which has a high cavitation rate.

このキャビテーションを“沸騰の核”として、核沸騰による気泡が生じ、メタノールの沸騰気泡(微小気泡26)が生じる(微小気泡形成ステップ)。この時、微小気泡26内に、水蒸気及びメタノール蒸気が封入され、また、微小気泡26の周りに、微粉末状の改質触媒31が界面力によって吸着、付着される。   Using this cavitation as a “boiling nucleus”, bubbles are generated by nucleate boiling, and methanol boiling bubbles (microbubbles 26) are generated (microbubble formation step). At this time, water vapor and methanol vapor are enclosed in the microbubbles 26, and the fine powdery reforming catalyst 31 is adsorbed and attached around the microbubbles 26 by the interfacial force.

混合液21中に生成した微小気泡26内の圧力及び温度は、表面張力によってそれぞれ上昇される。この時、図2に示すように、微小気泡26の気泡径が5μm以下(図2中の斜線領域A)であれば、大気圧との間に0.05MPa以上の差圧が生じる。改質触媒31との接触下であれば、混合液21の反応環境が、反応温度が80℃以下、反応圧力が0.05MPaと小さくても、微小気泡26の内部で式(1)に示す水蒸気改質反応が進行する。   The pressure and temperature in the microbubbles 26 generated in the mixed liquid 21 are increased by the surface tension. At this time, as shown in FIG. 2, if the bubble diameter of the microbubbles 26 is 5 μm or less (shaded area A in FIG. 2), a differential pressure of 0.05 MPa or more is generated with respect to the atmospheric pressure. When in contact with the reforming catalyst 31, even if the reaction environment of the liquid mixture 21 is a reaction temperature of 80 ° C. or less and a reaction pressure as small as 0.05 MPa, the water vapor represented by the formula (1) inside the microbubbles 26 The reforming reaction proceeds.

CH3OH+H2O→3H2+CO2 …式(1)
よって、図3に示すように、混合液21中を上昇、浮上する微小気泡26内で、水素ガスGHが改質、生成される(水素ガス生成ステップ)。以後、“微小気泡26”といった場合、特に断らない限り、気泡径が5μm以下のマイクロバブルを指すものとする。
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 Formula (1)
Therefore, as shown in FIG. 3, the hydrogen gas GH is reformed and generated in the microbubbles 26 rising and rising in the mixed liquid 21 (hydrogen gas generation step). In the following, “microbubble 26” refers to a microbubble having a bubble diameter of 5 μm or less unless otherwise specified.

微小気泡26は、上昇、浮上するにつれて内部温度が徐々に下がり、収縮する。上昇、浮上により、混合液21の液面へと達した微小気泡26は、更にいくつかが集合、合体する。これによって、表面張力が小さくなって微小気泡26が弾け、生成された水素ガスGHが開放される。この時、水素ガスGHと共に、反応に寄与しなかった未反応のメタノール蒸気及び水蒸気も開放される。つまり、反応槽14内部における混合液21の液面上には、水素ガスGHとメタノールミスト(メタノール蒸気+水蒸気)の混合気GMが存在する。 As the microbubbles 26 rise and rise, the internal temperature gradually decreases and contracts. Some of the microbubbles 26 that have reached the liquid level of the mixed liquid 21 due to rising and floating are further collected and combined. As a result, the surface tension is reduced, the microbubbles 26 are repelled, and the generated hydrogen gas GH is released. At this time, together with the hydrogen gas GH , unreacted methanol vapor and water vapor that did not contribute to the reaction are also released. That is, on the liquid surface of the mixture 21 inside the reaction vessel 14, there is air-fuel mixture G M hydrogen gas G H and methanol mist (methanol vapor + water vapor).

反応槽14内の混合気GMは、水素ライン17を介して抜き出される。混合気GMは、先ず、水素ライン17における前段側のライン17aを流れ、回収熱交換器13において、供給ライン16を流れるメタノール水溶液20と熱交換される。この熱交換によって混合気GMの顕熱が回収されて冷却され、メタノール及び水はそれぞれ露点以下となって凝結する。供給ライン16を流れるメタノール水溶液20は、混合気GMの顕熱を利用して80℃近くまで加熱された後、反応槽14に供給される。 Mixture G M in the reaction vessel 14 is withdrawn through the hydrogen line 17. Mixture G M, first flows through the front side of the line 17a in the hydrogen line 17, in the recuperator 13, is heat exchanged with the methanol aqueous solution 20 flowing through the supply line 16. The by heat exchange sensible heat of the mixed gas G M is cooled is recovered and condense each of methanol and water becomes the dew point or less. Methanol solution 20 flowing in the supply line 16, after being heated to 80 ° C. Near utilizing the sensible heat of the gas mixture G M, is fed to the reaction vessel 14.

その後、この混合気GMは、メタノールタンク12に導入され、水素ガスGHと液体(メタノール水溶液)とに分離される。この分離は気液分離であるため、特別な分離装置、例えばガス分離装置などを用いることなく、容易に分離することができる。分離されたメタノール水溶液はメタノールタンク12に回収される。分離後の水素ガスGHは、水素ライン17における後段側のライン17bを流れ、PEFC15の燃料極15aに供給される。 Thereafter, the mixture G M is introduced into the methanol tank 12 is separated into a hydrogen gas G H and liquid (methanol aqueous solution). Since this separation is gas-liquid separation, it can be easily separated without using a special separation device such as a gas separation device. The separated aqueous methanol solution is collected in the methanol tank 12. Hydrogen gas G H after separation flows through the second-stage of the line 17b in the hydrogen line 17, is supplied to the fuel electrode 15a of PEFC15.

燃料極15aに供給された水素ガスGHは、式(5)に示すように電離される。電子(e-)を失った水素原子(プロトン)は、電解質膜15cを通って空気極15bに供給される。また、電子は、負荷15dを通って空気極15bに供給される。空気極15bにおいて、先ず、プロトンと空気供給ライン18を介して供給された空気GAとが反応して電子のない水を形成し、続いて電子と反応して式(6)に示すように水Wが得られる。生成された水Wは、未反応の剰余空気GAと共に、排出ライン19から排出される。 The hydrogen gas GH supplied to the fuel electrode 15a is ionized as shown in equation (5). Hydrogen atoms (protons) that have lost the electrons (e ) are supplied to the air electrode 15b through the electrolyte membrane 15c. Further, the electrons are supplied to the air electrode 15b through the load 15d. In the air electrode 15b, first, protons and air G A supplied via the air supply line 18 react to form water without electrons, and then react with electrons to obtain the equation (6). Water W is obtained. The generated water W, together with the unreacted surplus air G A, and is discharged from the discharge line 19.

2H2→4H++4e- …式(5)
O2+4H++4e-→2H2O …式(6)
2H 2 → 4H + + 4e - ... formula (5)
O 2 + 4H + + 4e → 2H 2 O (6)

混合液21中における微粉末状の改質触媒31は、超音波振動により攪拌されるため、凝集されることなく、混合液21中に均一に分散される。また、タブレット状を呈した多孔質の改質触媒22の表面に生じた核沸騰による気泡は、超音波振動により揺動されることで、改質触媒22から効率よく分離される。   Since the finely powdered reforming catalyst 31 in the mixed liquid 21 is stirred by ultrasonic vibration, it is uniformly dispersed in the mixed liquid 21 without being agglomerated. Further, bubbles due to nucleate boiling generated on the surface of the porous reforming catalyst 22 having a tablet shape are efficiently separated from the reforming catalyst 22 by being shaken by ultrasonic vibration.

生成した微小気泡26があまりにも微小であると、その微小気泡26は、混合液21中をなかなか上昇、浮上できない。しかし、核沸騰によって生じた気泡は、超音波加振されることにより、そのいくつかがすぐに集合、合体される。その結果、生成される微小気泡26は、ある程度の大きさ(例えば5μm以下)を有したものとなり、混合液21中における微小気泡26の滞留時間(水蒸気改質反応時間)を十分に確保しつつ、効率よく微小気泡26を上昇、浮上させることができる。   If the generated microbubbles 26 are too small, the microbubbles 26 cannot easily rise and float in the mixed liquid 21. However, some of the bubbles generated by nucleate boiling are immediately gathered and coalesced by ultrasonic vibration. As a result, the generated microbubbles 26 have a certain size (for example, 5 μm or less), and the retention time (steam reforming reaction time) of the microbubbles 26 in the mixed liquid 21 is sufficiently secured. The microbubbles 26 can be efficiently lifted and floated.

始動開始から時間の経過に伴って、混合液21の温度は徐々に上昇し、最終的には70〜75℃、場合によっては80℃近くになることもある。混合液21とPEFC15との温度差が小さくなると、伝熱が生じにくくなる。よって、PEFC15により混合液21を加熱する際、PEFC15の熱を反応槽14内の混合液21にいかに伝熱させるかが重要となる。   As time elapses from the start of the start, the temperature of the mixed liquid 21 gradually rises and finally reaches 70 to 75 ° C., and in some cases close to 80 ° C. When the temperature difference between the mixed liquid 21 and the PEFC 15 is reduced, heat transfer is less likely to occur. Therefore, when the mixed solution 21 is heated by the PEFC 15, it is important how the heat of the PEFC 15 is transferred to the mixed solution 21 in the reaction tank 14.

そこで、本実施の形態に係る燃料改質装置においては、伝熱面にタブレット状を呈した多孔質の改質触媒22を配置している。これにより、この改質触媒22が、改質作用と共に沸騰石の作用も有することから、混合液21の過熱が生じることはなく、伝熱面において確実に核沸騰が生じる。その結果、混合液21とPEFC15との温度差に関係なく、伝熱面で沸騰伝熱が行われるので、PEFC15からの伝熱効果が高まり、つまりPEFC15の除熱・冷却効果が高まる。よって、PEFC15の空気極15bにおける化学反応の進行速度の低下を、抑制することができる。   Therefore, in the fuel reformer according to the present embodiment, the porous reforming catalyst 22 having a tablet shape is disposed on the heat transfer surface. As a result, the reforming catalyst 22 has the function of a boiling stone as well as the reforming action. Therefore, the mixed liquid 21 is not overheated, and nucleate boiling is surely generated on the heat transfer surface. As a result, regardless of the temperature difference between the mixed liquid 21 and the PEFC 15, boiling heat transfer is performed on the heat transfer surface, so that the heat transfer effect from the PEFC 15 increases, that is, the heat removal / cooling effect of the PEFC 15 increases. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the progress rate of the chemical reaction at the air electrode 15b of the PEFC 15.

反応槽14の混合液21内で生成される微小気泡26は、気泡径が5μm以下のマイクロバブルであることから、微小気泡26の単位体積当たりの表面積は非常に大きくなる。このため、改質触媒31が微小気泡26に吸着される際、微小気泡26と改質触媒31の接触面積が非常に大きくなり、水蒸気改質反応がより促進される。その結果、前述した式(1)の化学反応を完全に進行させることができるため、中間生成物のCOは生成せず、CO2が生成する。よって、COを選択酸化反応させる酸化器などを必要とせず、装置構成が簡易となる。 Since the microbubbles 26 generated in the mixed liquid 21 in the reaction tank 14 are microbubbles having a bubble diameter of 5 μm or less, the surface area per unit volume of the microbubbles 26 becomes very large. For this reason, when the reforming catalyst 31 is adsorbed by the microbubbles 26, the contact area between the microbubbles 26 and the reforming catalyst 31 becomes very large, and the steam reforming reaction is further promoted. As a result, the chemical reaction of the formula (1) described above can be made to proceed completely, so that the intermediate product CO is not generated, and CO 2 is generated. Therefore, an oxidizer for selectively oxidizing CO is not required, and the apparatus configuration is simplified.

混合液21の改質触媒31は、微小気泡26に吸着されて浮上分離されると共に、メタノールの沸騰に伴う自然対流に乗って沈降されるため、反応槽14内に均一に分布する。よって、反応槽14内部において、均一に水蒸気改質反応が生じる。   The reforming catalyst 31 of the mixed liquid 21 is adsorbed by the microbubbles 26 and floated and separated, and is settled by natural convection accompanying the boiling of methanol, so that it is uniformly distributed in the reaction tank 14. Therefore, the steam reforming reaction occurs uniformly in the reaction vessel 14.

本実施の形態に係る燃料改質装置を用いたPEFCシステム10は、携帯型情報端末、例えばノートパソコンやPDA等の燃料電池、燃料電池自動車、及び家庭用・ポータブル用及び分散電源用の発電装置などに適したシステムとなる。   The PEFC system 10 using the fuel reformer according to the present embodiment includes a portable information terminal, for example, a fuel cell such as a notebook personal computer or a PDA, a fuel cell vehicle, and a power generator for home / portable and distributed power sources. It becomes a system suitable for such as.

次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。   Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

(第2の実施の形態)
本発明の他の好適一実施の形態に係る燃料改質装置の概略図を図5に示す。尚、図1と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows a schematic diagram of a fuel reformer according to another preferred embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to FIG. 1, and description is abbreviate | omitted about these members.

図5に示すように、本実施の形態に係る燃料改質装置は、
混合液21が貯留された反応槽14と、
反応槽14内部の混合液21を循環させる循環手段51と、
循環手段51の少なくとも一部を加熱し、循環手段51の内部を循環する混合液21を加熱、沸騰させるPEFC(加熱手段)15と、
その加熱された混合液21中に微小気泡を発生させる超音波発振装置(微小気泡発生手段)23と、
を備えたものである。
As shown in FIG. 5, the fuel reformer according to the present embodiment is
A reaction vessel 14 in which a liquid mixture 21 is stored;
A circulating means 51 for circulating the mixed liquid 21 inside the reaction tank 14;
PEFC (heating means) 15 for heating at least a part of the circulation means 51 and heating and boiling the mixed liquid 21 circulating inside the circulation means 51;
An ultrasonic oscillation device (microbubble generating means) 23 for generating microbubbles in the heated mixed liquid 21;
It is equipped with.

循環手段51は、反応槽14から混合液21を抜き出し、再び反応槽14へと戻す循環ライン52と、循環ライン52の中途に設けられ、混合液21を加圧、循環させるポンプ53と、循環ライン52の中途に設けられ、PEFC15と混合液21との熱交換を行う加熱熱交換器54とで構成される。   The circulation means 51 extracts the mixed liquid 21 from the reaction tank 14 and returns it to the reaction tank 14 again, a circulation line 52 provided in the middle of the circulation line 52, a pump 53 that pressurizes and circulates the mixed liquid 21, and a circulation A heating heat exchanger 54 is provided in the middle of the line 52 and performs heat exchange between the PEFC 15 and the mixed liquid 21.

加熱熱交換器54における伝熱面内壁(PEFC15と当接される面)54aは、凹凸面(表面粗さが粗い面)に形成してもよい。この凹凸面は、例えば、伝熱面内壁54aの平均粗さRaが1〜100μmとなるように、表面粗さの調整がなされる。   The heat transfer surface inner wall (the surface in contact with the PEFC 15) 54a in the heating heat exchanger 54 may be formed as an uneven surface (a surface having a rough surface). For example, the surface roughness of the uneven surface is adjusted so that the average roughness Ra of the heat transfer surface inner wall 54a is 1 to 100 μm.

本実施の形態に係る燃料改質装置においては、反応槽14の側壁に超音波発振装置23を取付けた場合について説明を行ったが、その取付け位置は特に限定するものではない。例えば、循環ライン52における加熱熱交換器54の後流側に超音波発振装置23を取付けてもよい。   In the fuel reformer according to the present embodiment, the case where the ultrasonic oscillator 23 is attached to the side wall of the reaction tank 14 has been described, but the attachment position is not particularly limited. For example, the ultrasonic oscillating device 23 may be attached to the downstream side of the heating heat exchanger 54 in the circulation line 52.

本実施の形態に係る燃料改質装置に、供給手段(メタノールタンク12、供給装置11、及び供給ライン16)、水素ライン17、及び回収熱交換器13を接続したものが、本実施の形態に係るPEFCシステム50とされる。   The fuel reformer according to the present embodiment is connected to a supply means (methanol tank 12, supply device 11, and supply line 16), a hydrogen line 17, and a recovery heat exchanger 13, which is the present embodiment. This PEFC system 50 is used.

次に、本実施の形態に係るPEFCシステム50を用いた燃料改質方法を、添付図面に基づいて説明する。   Next, a fuel reforming method using the PEFC system 50 according to the present embodiment will be described based on the attached drawings.

第1の実施の形態に係る燃料改質方法と同様に、先ず、メタノールタンク12からメタノール水溶液20を供給し、反応槽14内に混合液21を貯留する。   Similar to the fuel reforming method according to the first embodiment, first, the methanol aqueous solution 20 is supplied from the methanol tank 12, and the mixed solution 21 is stored in the reaction tank 14.

本実施の形態に係る燃料改質方法においては、反応槽14内部に貯留された混合液21を、循環ライン52を介して一旦抜き出し(混合液抜き出しステップ)、この抜き出した混合液21を加熱する。具体的には、混合液21は、循環ライン52を介して抜き出され、循環ライン52内部を流れ、循環される。この循環される混合液21は、加熱熱交換器54において、PEFC15の化学反応熱が顕熱として伝熱され、加熱される。始動時においては、PEFC15の化学反応熱を利用できないため、メタノールバーナなどを用いて循環する混合液21を加熱する。始動開始後、PEFC15において、十分な化学反応熱が生成されるようになれば、メタノールバーナなどによる加熱は不要となる。   In the fuel reforming method according to the present embodiment, the mixed liquid 21 stored in the reaction tank 14 is once extracted through the circulation line 52 (mixed liquid extracting step), and the extracted mixed liquid 21 is heated. . Specifically, the mixed liquid 21 is extracted through the circulation line 52, flows inside the circulation line 52, and is circulated. The circulated mixed liquid 21 is heated in the heating heat exchanger 54 by transferring the chemical reaction heat of the PEFC 15 as sensible heat. At the time of start-up, since the heat of chemical reaction of PEFC 15 cannot be used, the circulating liquid mixture 21 is heated using a methanol burner or the like. If sufficient heat of chemical reaction is generated in the PEFC 15 after starting, heating with a methanol burner or the like becomes unnecessary.

この時、加熱熱交換器54の伝熱面内壁54aでは、混合液21を構成するメタノール水溶液20が核沸騰して沸騰気泡が生じる。しかし、その沸騰気泡は、伝熱面内壁54a近傍を次々に流れて行く混合液21によってすぐに冷却され、消失される。つまり、伝熱面内壁54aで、伝熱面内壁54a近傍にのみ沸騰気泡が生じる“サブクール沸騰”が生じる(サブクール沸騰ステップ)。これによって、伝熱面内壁54aでは、強制対流熱伝達と比べて数倍の効率で、熱伝達がなされる。ポンプ53による混合液21の循環速度は、伝熱面内壁54aでサブクール沸騰が良好に生じるように、適宜調整される。   At this time, in the heat transfer surface inner wall 54a of the heating heat exchanger 54, the methanol aqueous solution 20 constituting the mixed solution 21 undergoes nucleate boiling to generate boiling bubbles. However, the boiling bubbles are immediately cooled and disappeared by the liquid mixture 21 flowing in the vicinity of the heat transfer surface inner wall 54a one after another. That is, “subcool boiling” in which boiling bubbles are generated only in the vicinity of the heat transfer surface inner wall 54a occurs in the heat transfer surface inner wall 54a (subcool boiling step). Thus, heat transfer is performed on the inner wall 54a of the heat transfer surface with efficiency several times that of forced convection heat transfer. The circulation speed of the mixed liquid 21 by the pump 53 is appropriately adjusted so that subcool boiling occurs favorably on the heat transfer surface inner wall 54a.

その後、熱交換された混合液21は反応槽14に再び供給され(混合液再供給ステップ)、超音波発振装置23により超音波加振される。この時、サブクール沸騰時に消失した沸騰気泡は、実際は、極微小な気泡として混合液21中に存在している。よって、この超音波加振により、極微小な気泡を核として、メタノールの微小気泡26が生じる(微小気泡形成ステップ)。この時、微小気泡26内に、水蒸気及びメタノール蒸気が封入され、また、微小気泡26の周りに、微粉末状の改質触媒31が吸着、付着される。   After that, the heat-exchanged mixed solution 21 is supplied again to the reaction tank 14 (mixed solution resupply step), and is ultrasonically excited by the ultrasonic oscillator 23. At this time, the boiling bubbles that have disappeared during the subcooling boiling are actually present in the liquid mixture 21 as very small bubbles. Therefore, this ultrasonic vibration produces methanol microbubbles 26 with microbubbles as nuclei (microbubble formation step). At this time, water vapor and methanol vapor are enclosed in the microbubbles 26, and the fine powdery reforming catalyst 31 is adsorbed and adhered around the microbubbles 26.

その後は、第1の実施の形態に係る燃料改質方法と同様に、微小気泡26の内部で水蒸気改質反応が生じ、水素ガスGHが生成される(水素ガス生成ステップ)。反応槽14内における水素ガスGHとメタノールミスト(メタノール蒸気+水蒸気)の混合気GMは、ライン17aを介して抜き出され、熱交換、気液分離された後、ライン17bを介してPEFC15の燃料極15aに供給される。 Thereafter, similarly to the fuel reforming method according to the first embodiment, a steam reforming reaction occurs inside the microbubbles 26 to generate hydrogen gas GH (hydrogen gas generation step). Mixture G M hydrogen gas G H and methanol mist in the reaction vessel 14 (methanol vapor + water vapor) is withdrawn via a line 17a, the heat exchanger, subjected to gas-liquid separation, through line 17b PEFC15 To the fuel electrode 15a.

本実施の形態に係るPEFCシステム50においても、第1の実施の形態に係るPEFCシステム10と同様の作用効果が得られる。   Also in the PEFC system 50 according to the present embodiment, the same effects as the PEFC system 10 according to the first embodiment can be obtained.

また、本実施の形態に係るPEFCシステム50においては、循環手段51を用いて混合液21をサブクール沸騰させ、PEFC15の除熱・冷却を行っていることから、第1の実施の形態に係るPEFCシステム10と比較して、PEFC15の冷却能力(PEFC15と混合液21との伝熱効率)がより高くなる。その結果、本実施の形態に係るPEFCシステム50においては、第1の実施の形態に係るPEFCシステム10と比較して、PEFC15の空気極15bにおける化学反応の進行速度の低下を、ほぼ最小限に抑制することができる。   Further, in the PEFC system 50 according to the present embodiment, the mixed liquid 21 is subcooled boiled using the circulation means 51 to remove the heat and cool the PEFC 15, so that the PEFC according to the first embodiment. Compared with the system 10, the cooling capacity of the PEFC 15 (heat transfer efficiency between the PEFC 15 and the mixed liquid 21) is higher. As a result, in the PEFC system 50 according to the present embodiment, a decrease in the progress rate of the chemical reaction at the air electrode 15b of the PEFC 15 is almost minimized as compared with the PEFC system 10 according to the first embodiment. Can be suppressed.

(第3の実施の形態)
本発明の別の好適一実施の形態に係る燃料改質装置の概略図を図6に示す。尚、図1と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
(Third embodiment)
A schematic diagram of a fuel reformer according to another preferred embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to FIG. 1, and description is abbreviate | omitted about these members.

第1及び第2の実施の形態に係る燃料改質装置は、混合液21中で発生した微小気泡26を、単に上昇、浮上させるものであった。   The fuel reformer according to the first and second embodiments merely raises and floats the microbubbles 26 generated in the mixed liquid 21.

図6に示すように、本実施の形態に係る燃料改質装置は、
混合液21が貯留された反応槽14と、
反応槽14内部の混合液21を循環させる循環手段51と、
循環手段51を加熱し、循環手段51の内部を循環する混合液21を加熱、沸騰させるPEFC(加熱手段)15と、
を備え、
循環手段51が、その最後流側端に、反応槽14内部の混合液溜まりに混合液21を吐出、落下させるヘッド部61を有し、
そのヘッド部61に、ヘッド部61内を流れる混合液21中に微小気泡を発生させる超音波発振装置(微小気泡発生手段)23を設け、
たものである。
As shown in FIG. 6, the fuel reformer according to the present embodiment
A reaction vessel 14 in which a liquid mixture 21 is stored;
A circulating means 51 for circulating the mixed liquid 21 inside the reaction tank 14;
PEFC (heating means) 15 for heating the circulating means 51 and heating and boiling the mixed liquid 21 circulating inside the circulating means 51;
With
The circulation means 51 has, at its end on the last flow side, a head portion 61 that discharges and drops the mixed liquid 21 to the mixed liquid pool inside the reaction tank 14,
The head unit 61 is provided with an ultrasonic oscillation device (microbubble generating means) 23 that generates microbubbles in the mixed liquid 21 flowing in the head unit 61.
It is a thing.

本実施の形態に係る燃料改質装置に、供給手段(メタノールタンク12、供給装置11、及び供給ライン16)、水素ライン17、及び回収熱交換器13を接続したものが、本実施の形態に係るPEFCシステム60とされる。   The fuel reformer according to the present embodiment is connected to a supply means (methanol tank 12, supply device 11, and supply line 16), a hydrogen line 17, and a recovery heat exchanger 13, which is the present embodiment. This PEFC system 60 is used.

次に、本実施の形態に係るPEFCシステム60を用いた燃料改質方法を、添付図面に基づいて説明する。   Next, a fuel reforming method using the PEFC system 60 according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

第2の実施の形態に係る燃料改質方法と同様に、メタノールタンク12から混合液21を抜き出し、循環させ、PEFC15からの伝熱で混合液21を加熱する。   Similar to the fuel reforming method according to the second embodiment, the liquid mixture 21 is extracted from the methanol tank 12 and circulated, and the liquid mixture 21 is heated by heat transfer from the PEFC 15.

伝熱面内壁54aで、“サブクール沸騰”し、熱交換された混合液21は、循環手段51の最後流側端に設けられたヘッド部61に導入される。ヘッド部61において、その混合液21は、超音波発振装置23により超音波加振される。この時、サブクール沸騰時に消失した沸騰気泡は、実際は、極微小な気泡として混合液21中に存在している。よって、この超音波加振により、極微小な気泡を核としてキャビテーションが生成される。このキャビテーションを含む混合液21が、ヘッド部61の混合液吐出口(戻し口)62から吐出される際、減圧されて(圧力が開放されて)、メタノールの微小気泡26が生じる(微小気泡形成ステップ)。この時、微小気泡26内に、水蒸気及びメタノール蒸気が封入され、また、微小気泡26の周りに、微粉末状の改質触媒31が吸着、付着される。   The mixed liquid 21 that has undergone “subcool boiling” and has undergone heat exchange at the heat transfer surface inner wall 54 a is introduced into the head portion 61 provided at the end on the last flow side of the circulation means 51. In the head unit 61, the mixed solution 21 is ultrasonically excited by the ultrasonic oscillator 23. At this time, the boiling bubbles that have disappeared during the subcooling boiling are actually present in the liquid mixture 21 as extremely small bubbles. Therefore, by this ultrasonic vibration, cavitation is generated with a very small bubble as a nucleus. When the liquid mixture 21 including this cavitation is discharged from the liquid mixture discharge port (return port) 62 of the head portion 61, the pressure is reduced (the pressure is released) to generate methanol microbubbles 26 (microbubble formation). Step). At this time, water vapor and methanol vapor are enclosed in the microbubbles 26, and the fine powdery reforming catalyst 31 is adsorbed and adhered around the microbubbles 26.

その後、多数の微小気泡26を含んだ混合液21は、ヘッド部61の混合液吐出口(戻し口)62から反応槽14内部の混合液溜まりに落下される。ここで、微小気泡26は、流体の流れに乗るという性質を有している。よって、混合液21と共に混合液吐出口62から吐出、落下された微小気泡26は、混合液溜まりの液面で弾けることなく、混合液21の流れに乗って、一旦、反応槽14の底部まで沈み、それから、上昇、浮上される。   Thereafter, the liquid mixture 21 including a large number of microbubbles 26 is dropped from the liquid mixture discharge port (return port) 62 of the head portion 61 into the liquid mixture reservoir inside the reaction tank 14. Here, the microbubbles 26 have a property of getting on the fluid flow. Therefore, the microbubbles 26 discharged and dropped together with the mixed liquid 21 from the mixed liquid discharge port 62 ride on the flow of the mixed liquid 21 without being repelled by the liquid surface of the mixed liquid pool, and once reach the bottom of the reaction tank 14. It sinks and then rises and rises.

その後は、第1の実施の形態に係る燃料改質方法と同様に、微小気泡26の内部で水蒸気改質反応が生じ、水素ガスGHが生成される(水素ガス生成ステップ)。反応槽14内における水素ガスGHとメタノールミスト(メタノール蒸気+水蒸気)の混合気GMは、ライン17aを介して抜き出され、熱交換、気液分離された後、ライン17bを介してPEFC15の燃料極15aに供給される。 Thereafter, similarly to the fuel reforming method according to the first embodiment, a steam reforming reaction occurs inside the microbubbles 26 to generate hydrogen gas GH (hydrogen gas generation step). Mixture G M hydrogen gas G H and methanol mist in the reaction vessel 14 (methanol vapor + water vapor) is withdrawn via a line 17a, the heat exchanger, subjected to gas-liquid separation, through line 17b PEFC15 To the fuel electrode 15a.

本実施の形態に係るPEFCシステム60においても、第2の実施の形態に係るPEFCシステム50と同様の作用効果が得られる。   Also in the PEFC system 60 according to the present embodiment, the same effects as the PEFC system 50 according to the second embodiment can be obtained.

また、本実施の形態に係るPEFCシステム60においては、混合液21と共に微小気泡26を混合液吐出口62から吐出、落下させているため、微小気泡26は、一旦、反応槽14の底部まで沈んだ後、上昇、浮上する。このため、第1及び第2の実施の形態に係るPEFCシステム10,50と比較して、反応槽14内での微小気泡26の滞留時間を長くすることができる。その結果、水蒸気改質反応の反応可能な時間がより長くなるため、より確実に燃料改質を行うことができるようになり、延いては混合気GM中に占める水素ガスGHの純度が更に高くなる。 Further, in the PEFC system 60 according to the present embodiment, since the microbubbles 26 are discharged and dropped from the mixed liquid discharge port 62 together with the mixed liquid 21, the microbubbles 26 once sink to the bottom of the reaction tank 14. After that, it rises and rises. For this reason, compared with the PEFC systems 10 and 50 according to the first and second embodiments, the residence time of the microbubbles 26 in the reaction vessel 14 can be lengthened. As a result, since the reaction time available for the steam reforming reaction becomes longer, it becomes possible to perform more reliable fuel reforming, and by extension the purity of the hydrogen gas G H occupied in the air-fuel mixture G M It gets even higher.

(第4の実施の形態)
本発明の更に別の好適一実施の形態に係る燃料改質装置の概略図を図7に、図7の要部拡大図を図8(a)、図8(b)に示す。尚、図1と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 is a schematic view of a fuel reforming apparatus according to still another preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 8 (a) and 8 (b) are enlarged views of main parts of FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to FIG. 1, and description is abbreviate | omitted about these members.

第1〜第3の実施の形態に係る燃料改質装置は、超音波発振装置23を用いて混合液21中に微小気泡26を発生させるものであった。   In the fuel reformers according to the first to third embodiments, the microbubbles 26 are generated in the liquid mixture 21 using the ultrasonic oscillator 23.

図7に示すように、本実施の形態に係る燃料改質装置は、
混合液21が貯留された反応槽14と、
反応槽14内部の混合液21を循環させる循環手段51と、
循環手段51を加熱し、循環手段51の内部を循環する混合液21を加熱、沸騰させるPEFC(加熱手段)15と、
を備え、
循環手段51が、その最後流側端に、反応槽14内部の混合液溜まりに混合液21を吐出、落下させるヘッド部61を有し、
そのヘッド部61の混合液吐出口62(図8(a)参照)に、ヘッド部61内を流れる混合液21中に微小気泡を発生させる泡沫形成用メッシュ部材(微小気泡発生手段;図8(b)参照)81を設け、
たものである。
As shown in FIG. 7, the fuel reformer according to the present embodiment is
A reaction vessel 14 in which a liquid mixture 21 is stored;
A circulating means 51 for circulating the mixed liquid 21 inside the reaction tank 14;
PEFC (heating means) 15 for heating the circulating means 51 and heating and boiling the mixed liquid 21 circulating inside the circulating means 51;
With
The circulation means 51 has, at its end on the last flow side, a head portion 61 that discharges and drops the mixed liquid 21 to the mixed liquid pool inside the reaction tank 14,
A foam forming mesh member (microbubble generating means; FIG. 8 (FIG. 8 ()) that generates microbubbles in the liquid mixture 21 flowing in the head section 61 at the liquid mixture discharge port 62 (see FIG. 8A) of the head section 61. b) see) 81 is provided,
It is a thing.

本実施の形態に係る燃料改質装置に、供給手段(メタノールタンク12、供給装置11、及び供給ライン16)、水素ライン17、及び回収熱交換器13を接続したものが、本実施の形態に係るPEFCシステム70とされる。   The fuel reformer according to the present embodiment is connected to a supply means (methanol tank 12, supply device 11, and supply line 16), a hydrogen line 17, and a recovery heat exchanger 13, which is the present embodiment. This PEFC system 70 is used.

泡沫形成用メッシュ部材81は、単なるメッシュ部材ではなく、短尺のオリフィスを面状に多数本束ねて配置したような形状を呈している。オリフィスのサイズ及び形状は、目的とする微小気泡26の気泡径に応じて適宜選択されるものであり、特に限定するものではない。   The foam forming mesh member 81 is not a simple mesh member, but has a shape in which a large number of short orifices are bundled and arranged in a planar shape. The size and shape of the orifice are appropriately selected according to the target bubble diameter of the microbubble 26 and are not particularly limited.

次に、本実施の形態に係るPEFCシステム70を用いた燃料改質方法を、添付図面に基づいて説明する。   Next, a fuel reforming method using the PEFC system 70 according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

第3の実施の形態に係る燃料改質方法と同様に、メタノールタンク12から混合液21を抜き出し、循環させ、PEFC15からの伝熱で混合液21を加熱する。   Similar to the fuel reforming method according to the third embodiment, the liquid mixture 21 is extracted from the methanol tank 12 and circulated, and the liquid mixture 21 is heated by heat transfer from the PEFC 15.

伝熱面内壁54aで、“サブクール沸騰”し、熱交換された混合液21は、循環手段51の最後流側端に設けられたヘッド部61に導入される。その後、この混合液21は、混合液吐出口62に設けた泡沫形成用メッシュ部材81を介して、反応槽14内部の混合液溜まりに吐出、落下される。   The mixed liquid 21 that has undergone “subcool boiling” and has undergone heat exchange at the inner wall 54 a of the heat transfer surface is introduced into the head portion 61 provided at the end on the last flow side of the circulation means 51. Thereafter, the mixed liquid 21 is discharged and dropped into the mixed liquid reservoir inside the reaction tank 14 through the foam forming mesh member 81 provided in the mixed liquid discharge port 62.

この時、サブクール沸騰時に消失した沸騰気泡は、実際は、極微小な気泡として混合液21中に存在している。よって、この混合液21を泡沫形成用メッシュ部材81を介して吐出させることで、混合液21が減圧され、微小な気泡が再び現れる(微小気泡形成ステップ)。その結果、メタノールの微小気泡26が生じる。この時、微小気泡26内に、水蒸気及びメタノール蒸気が封入され、また、微小気泡26の周りに、微粉末状の改質触媒31が吸着、付着される。   At this time, the boiling bubbles that have disappeared during the subcooling boiling are actually present in the liquid mixture 21 as very small bubbles. Therefore, by discharging the mixed liquid 21 through the foam forming mesh member 81, the mixed liquid 21 is depressurized, and microbubbles appear again (microbubble forming step). As a result, methanol microbubbles 26 are generated. At this time, water vapor and methanol vapor are enclosed in the microbubbles 26, and the fine powdery reforming catalyst 31 is adsorbed and adhered around the microbubbles 26.

その後、多数の微小気泡26を含んだ混合液21は、反応槽14内部の混合液溜まりに吐出、落下される。混合液21と共に混合液吐出口62から吐出、落下された微小気泡26は、混合液溜まりの液面で弾けることなく、混合液21の流れに乗って、一旦、反応槽14の底部まで沈み、それから、上昇、浮上される。   Thereafter, the liquid mixture 21 containing a large number of microbubbles 26 is discharged and dropped into the liquid mixture reservoir inside the reaction tank 14. The microbubbles 26 discharged and dropped together with the mixed liquid 21 from the mixed liquid discharge port 62 ride on the flow of the mixed liquid 21 without being repelled by the liquid surface of the mixed liquid pool, and once sink to the bottom of the reaction tank 14. Then it rises and emerges.

その後は、第1の実施の形態に係る燃料改質方法と同様に、微小気泡26の内部で水蒸気改質反応が生じ、水素ガスGHが生成される(水素ガス生成ステップ)。反応槽14内における水素ガスGHとメタノールミスト(メタノール蒸気+水蒸気)の混合気GMは、ライン17aを介して抜き出され、熱交換、気液分離された後、ライン17bを介してPEFC15の燃料極15aに供給される。 Thereafter, similarly to the fuel reforming method according to the first embodiment, a steam reforming reaction occurs inside the microbubbles 26 to generate hydrogen gas GH (hydrogen gas generation step). Mixture G M hydrogen gas G H and methanol mist in the reaction vessel 14 (methanol vapor + water vapor) is withdrawn via a line 17a, the heat exchanger, subjected to gas-liquid separation, through line 17b PEFC15 To the fuel electrode 15a.

本実施の形態に係るPEFCシステム70においても、第3の実施の形態に係るPEFCシステム60と同様の作用効果が得られる。   Also in the PEFC system 70 according to the present embodiment, the same effects as the PEFC system 60 according to the third embodiment can be obtained.

本実施の形態に係るPEFCシステム70においては、混合液21を、混合液吐出口62に設けた泡沫形成用メッシュ部材81を介して吐出させるだけで、微小気泡26を形成しているため、微小気泡26を形成するために電力を必要としない。また、微小気泡26を形成するための特別な駆動装置を必要としないことから、故障などが発生しにくく、システムの信頼性が高くなる。このため、第1〜第3の実施の形態に係るPEFCシステム10,50,60と比較して、省電力化、信頼性の向上、及びコストダウンを図ることができる。   In the PEFC system 70 according to the present embodiment, the microbubbles 26 are formed simply by discharging the mixed liquid 21 through the foam forming mesh member 81 provided in the mixed liquid discharge port 62. No power is required to form the bubbles 26. In addition, since a special driving device for forming the microbubbles 26 is not required, a failure or the like hardly occurs, and the reliability of the system is increased. For this reason, compared with the PEFC systems 10, 50, 60 according to the first to third embodiments, power saving, improvement in reliability, and cost reduction can be achieved.

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various other things are assumed.

次に、本発明について、実施例に基づいて説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Next, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to this Example.

燃料改質試験で用いた燃料改質装置の概略図を図9に示す。尚、図1と同様の部材には同じ符号を付しており、これらの部材については説明を省略する。   FIG. 9 shows a schematic diagram of the fuel reformer used in the fuel reforming test. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member similar to FIG. 1, and description is abbreviate | omitted about these members.

図9に示すように、超音波洗浄器90の容器91内に、フラスコ92を配置する。このフラスコ92内には、メタノール水溶液と微粉末状のCu-Zn系改質触媒とで構成される混合液21が入れられ、その底部にはペレット状のCu-Zn系改質触媒22が配置される。フラスコ92はゴム栓95で封止されており、連結管95を介してフラスコ92内の空間部と注射器97とが連通している。容器91内には混合液21の液面近くまで水93が入れられ、この水93は加熱ヒータ94により温度調節が可能である。また、容器91の底面には超音波発振装置23が設けられる。   As shown in FIG. 9, a flask 92 is placed in the container 91 of the ultrasonic cleaner 90. In the flask 92, a mixed liquid 21 composed of an aqueous methanol solution and a fine powder Cu-Zn reforming catalyst is placed, and a pellet-shaped Cu-Zn reforming catalyst 22 is disposed at the bottom. Is done. The flask 92 is sealed with a rubber stopper 95, and the space in the flask 92 and the syringe 97 communicate with each other through the connecting pipe 95. In the container 91, water 93 is introduced to the vicinity of the liquid level of the mixed liquid 21, and the temperature of the water 93 can be adjusted by a heater 94. In addition, an ultrasonic oscillation device 23 is provided on the bottom surface of the container 91.

上記のような構成の燃料改質装置を用い、燃料改質試験を行った。ここで、メタノール水溶液のメタノール濃度は約37.5%とした。また、水93の水温は73℃に調節した。さらに、加振する超音波の周波数は32.5kHzとした。   A fuel reforming test was performed using the fuel reforming apparatus having the above configuration. Here, the methanol concentration of the aqueous methanol solution was about 37.5%. The water temperature of the water 93 was adjusted to 73 ° C. Furthermore, the frequency of the ultrasonic wave to be excited was 32.5 kHz.

フラスコ92内で生成され、注射器97に回収された気体について、ガスクロマトグラフィーを用いてガス分析を行った。その結果、その気体のモル比は、
H2:90.0、N2:56.6、CO2:29.9、O2:12.6、CO:0、
であった。このガス分析結果からわかるように、燃料改質により生成したガス中にCOは含まれていなかった。このことから、図9に示した燃料改質装置を用いて燃料改質を行った場合、水蒸気改質反応が完全に進行するため、COではなくCO2が生成されることが確認できた。
The gas generated in the flask 92 and collected in the syringe 97 was subjected to gas analysis using gas chromatography. As a result, the molar ratio of the gas is
H 2 : 90.0, N 2 : 56.6, CO 2 : 29.9, O 2 : 12.6, CO: 0,
Met. As can be seen from the gas analysis results, the gas produced by the fuel reforming did not contain CO. From this, it was confirmed that when the fuel reforming was performed using the fuel reformer shown in FIG. 9, the steam reforming reaction proceeded completely, so that CO 2 was generated instead of CO.

また、超音波加振ありで燃料改質を行うと、気体生成量は10ml/hであった。これに対して、超音波加振なしで燃料改質を行うと、気体生成量は1ml/hとなった。このことから、図9に示した燃料改質装置を用いて燃料改質を行う場合、超音波加振して微小気泡26を形成することで、燃料改質効率、すなわち水素ガス生成効率を著しく向上させることができることを確認できた。   In addition, when fuel reforming was performed with ultrasonic vibration, the amount of gas produced was 10 ml / h. In contrast, when fuel reforming was performed without ultrasonic vibration, the amount of gas produced was 1 ml / h. Therefore, when fuel reforming is performed using the fuel reforming apparatus shown in FIG. 9, the fuel reforming efficiency, that is, the hydrogen gas generation efficiency is remarkably improved by forming the microbubbles 26 by ultrasonic vibration. It was confirmed that it could be improved.

本発明の好適一実施の形態に係る燃料改質装置の概略図である。1 is a schematic view of a fuel reformer according to a preferred embodiment of the present invention. 微小気泡の気泡径と、気泡内部と大気圧の差圧との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the bubble diameter of a microbubble, and the differential pressure | voltage of a bubble inside and atmospheric pressure. 微小気泡のモデル図である。It is a model figure of a microbubble. 図1の変形例である。It is a modification of FIG. 本発明の他の好適一実施の形態に係る燃料改質装置の概略図である。It is the schematic of the fuel reformer which concerns on other preferable one Embodiment of this invention. 本発明の別の好適一実施の形態に係る燃料改質装置の概略図である。It is the schematic of the fuel reformer which concerns on another suitable one Embodiment of this invention. 本発明の更に別の好適一実施の形態に係る燃料改質装置の概略図である。It is the schematic of the fuel reforming apparatus which concerns on another preferable one Embodiment of this invention. 図7の要部拡大図であり、図8(b)は図8(a)の8b−8b線矢視図である。FIG. 8B is an enlarged view of the main part of FIG. 7, and FIG. 8B is a view taken along the line 8b-8b in FIG. [実施例]の燃料改質試験で用いた燃料改質装置の概略図である。It is the schematic of the fuel reformer used in the fuel reforming test of [Example].

符号の説明Explanation of symbols

14 反応槽
15 PEFC(加熱手段)
20 メタノール水溶液
21 混合液
23 超音波発振装置(微小気泡発生手段)
26 微小気泡
31 粉末状の改質触媒
14 Reaction tank 15 PEFC (heating means)
20 Methanol aqueous solution 21 Mixed solution 23 Ultrasonic oscillator (microbubble generation means)
26 Microbubbles 31 Powdered reforming catalyst

Claims (20)

メタノールの水蒸気改質を行う燃料改質装置であって、
メタノール水溶液及び微粉末状の改質触媒とで構成される混合液が貯留された反応槽と、
その反応槽内部の混合液中に微小気泡を発生させる微小気泡発生手段と、
反応槽を加熱する加熱手段と、
を備えたことを特徴とする燃料改質装置。
A fuel reformer that performs steam reforming of methanol,
A reaction tank in which a mixed liquid composed of a methanol aqueous solution and a finely powdered reforming catalyst is stored;
Microbubble generating means for generating microbubbles in the mixed liquid inside the reaction vessel,
Heating means for heating the reaction vessel;
A fuel reformer characterized by comprising:
上記微小気泡発生手段が超音波発振装置である請求項1記載の燃料改質装置。   2. The fuel reformer according to claim 1, wherein the microbubble generating means is an ultrasonic oscillator. 上記加熱手段が水素ガスを燃料とする燃料電池である請求項1又は2記載の燃料改質装置。   3. The fuel reformer according to claim 1, wherein the heating means is a fuel cell using hydrogen gas as fuel. 上記反応槽底部に多孔質の粒体を配置した請求項1から3いずれかに記載の燃料改質装置。   The fuel reformer according to any one of claims 1 to 3, wherein porous particles are arranged at the bottom of the reaction tank. 上記多孔質の粒体がタブレット状の改質触媒である請求項4記載の燃料改質装置。   The fuel reformer according to claim 4, wherein the porous particles are tablet-shaped reforming catalysts. 上記反応槽の加熱、伝熱面内壁を、凹凸面に形成した請求項1から5いずれかに記載の燃料改質装置。   The fuel reformer according to any one of claims 1 to 5, wherein the heating and heat transfer surface inner wall of the reaction tank is formed on an uneven surface. メタノールの水蒸気改質を行う燃料改質装置であって、
メタノール水溶液及び微粉末状の改質触媒とで構成される混合液が貯留された反応槽と、
その反応槽内部の混合液を循環させる循環手段と、
その循環手段の少なくとも一部を加熱し、循環手段内部を循環する混合液を加熱する加熱手段と、
その加熱された混合液中に微小気泡を発生させる微小気泡発生手段と、
を備えたことを特徴とする燃料改質装置。
A fuel reformer that performs steam reforming of methanol,
A reaction tank in which a mixed liquid composed of a methanol aqueous solution and a finely powdered reforming catalyst is stored;
A circulating means for circulating the mixed liquid in the reaction tank;
Heating means for heating at least a part of the circulating means and heating the mixed liquid circulating inside the circulating means;
Microbubble generating means for generating microbubbles in the heated mixed liquid;
A fuel reformer characterized by comprising:
上記循環手段は、その最後流側端に、上記反応槽内部の混合液溜まりに混合液を吐出、落下させるヘッド部を有し、そのヘッド部に微小気泡発生手段を設けた請求項7記載の燃料改質装置。   The said circulation means has a head part which discharges and drops a liquid mixture to the liquid mixture reservoir inside the said reaction tank in the end of the last flow side, The microbubble generation means was provided in the head part. Fuel reformer. 上記微小気泡発生手段が超音波発振装置である請求項7又は8記載の燃料改質装置。   The fuel reformer according to claim 7 or 8, wherein the microbubble generating means is an ultrasonic oscillator. 上記微小気泡発生手段が、上記ヘッド部の混合液吐出口に設けた泡沫形成用メッシュ部材である請求項8記載の燃料改質装置。   9. The fuel reformer according to claim 8, wherein the microbubble generating means is a foam forming mesh member provided at a liquid mixture discharge port of the head portion. 上記加熱手段が水素ガスを燃料とする燃料電池である請求項7から10いずれかに記載の燃料改質装置。   11. The fuel reformer according to claim 7, wherein the heating means is a fuel cell using hydrogen gas as fuel. 上記循環手段が加熱熱交換器を備えた請求項7から11いずれかに記載の燃料改質装置。   The fuel reformer according to any one of claims 7 to 11, wherein the circulation means includes a heating heat exchanger. 上記循環手段の加熱、伝熱面内壁を、凹凸面に形成した請求項7から12いずれかに記載の燃料改質装置。   The fuel reformer according to any one of claims 7 to 12, wherein the heating and heat transfer surface inner wall of the circulation means is formed in an uneven surface. 請求項1から13いずれかに記載の燃料改質装置と、
その燃料改質装置の反応槽内にメタノール水溶液を供給する供給手段と、
反応槽内部で生成した水素ガスとメタノールミストの混合気を抜き出し、その混合気を熱交換、気液分離し、水素ガスのみを燃料電池に供給する水素ラインと、
を備えたことを特徴とする固体高分子型燃料電池システム。
A fuel reformer according to any one of claims 1 to 13,
Supply means for supplying an aqueous methanol solution into the reaction tank of the fuel reformer;
A hydrogen line that extracts hydrogen gas and methanol mist generated inside the reaction tank, heat-exchanges the gas mixture, gas-liquid separation, and a hydrogen line that supplies only hydrogen gas to the fuel cell;
A solid polymer fuel cell system comprising:
メタノールの水蒸気改質を行う燃料改質方法であって、
超音波発振装置を用いて、反応槽内部に貯留されたメタノール水溶液及び微粉末状の改質触媒とで構成される混合液を超音波加振すると共に、混合液中にキャビテーションを生成させるステップと、
上記反応槽内部の混合液を沸騰熱伝達により加熱し、混合液中にキャビテーションを核とした微小気泡を形成するステップと、
周りに改質触媒が付着してなる上記微小気泡の内部でメタノールの改質を行い、水素ガスを生成させるステップと、
を含むことを特徴とする燃料改質方法。
A fuel reforming method for performing steam reforming of methanol,
Using an ultrasonic oscillator to ultrasonically vibrate a mixed solution composed of an aqueous methanol solution and a fine powdery reforming catalyst stored in the reaction vessel, and generating cavitation in the mixed solution; ,
Heating the liquid mixture inside the reaction vessel by boiling heat transfer to form microbubbles with cavitation as a nucleus in the liquid mixture;
A step of reforming methanol inside the microbubbles formed by adhering a reforming catalyst around it to generate hydrogen gas; and
A fuel reforming method comprising:
上記混合液の液温が60〜85℃となるように上記反応槽を加熱する請求項15記載の燃料改質方法。   The fuel reforming method according to claim 15, wherein the reaction vessel is heated so that a liquid temperature of the mixed solution becomes 60 to 85 ° C. メタノールの水蒸気改質を行う燃料改質方法であって、
反応槽内部に貯留されたメタノール水溶液及び微粉末状の改質触媒とで構成される混合液の一部を、循環手段を用いて抜き出すステップと、
その循環手段内部を流れる混合液を加熱して混合液をサブクール沸騰させるステップと、
サブクール沸騰後の混合液を反応槽内部に再供給するステップと、
微小気泡発生手段を用いて、混合液中に微小気泡を形成するステップと、
周りに改質触媒が付着してなる上記微小気泡の内部でメタノールの改質を行い、水素ガスを生成させるステップと、
を含むことを特徴とする燃料改質方法。
A fuel reforming method for performing steam reforming of methanol,
Extracting a part of the mixed solution composed of the aqueous methanol solution stored in the reaction tank and the finely powdered reforming catalyst using a circulation means;
Heating the liquid mixture flowing inside the circulation means to subcool the liquid mixture;
Re-feeding the mixed liquid after subcooled boiling into the reaction vessel;
Forming microbubbles in the mixture using the microbubble generating means;
A step of reforming methanol inside the microbubbles formed by adhering a reforming catalyst around it to generate hydrogen gas; and
A fuel reforming method comprising:
上記循環手段内部を流れる混合液の液温が60〜85℃となるように循環手段を加熱する請求項17記載の燃料改質方法。   18. The fuel reforming method according to claim 17, wherein the circulating means is heated so that the temperature of the liquid mixture flowing inside the circulating means is 60 to 85 ° C. サブクール沸騰後の上記混合液を上記反応槽内部に戻す際、超音波発振装置を用いてその混合液を超音波加振すると共に、混合液中にキャビテーションを生成させ、その混合液を混合液溜まりに吐出、落下させる請求項17又は18記載の燃料改質方法。   When returning the mixed liquid after subcooled boiling to the inside of the reaction vessel, the mixed liquid is subjected to ultrasonic vibration using an ultrasonic oscillating device, and cavitation is generated in the mixed liquid, and the mixed liquid is stored in the mixed liquid. The fuel reforming method according to claim 17 or 18, wherein the fuel is discharged and dropped. サブクール沸騰後の上記混合液を上記反応槽内部に戻す際、その戻し口に設けた泡沫形成用メッシュ部材を介して、その混合液を混合液溜まりに吐出、落下させ、その混合液中にキャビテーションを生成させる請求項17又は18記載の燃料改質方法。
When returning the mixed liquid after subcooled boiling to the inside of the reaction vessel, the mixed liquid is discharged and dropped into a mixed liquid reservoir through a foam forming mesh member provided at the return port, and cavitation is performed in the mixed liquid. The fuel reforming method according to claim 17 or 18, wherein the fuel is produced.
JP2004243762A 2004-08-24 2004-08-24 Fuel reformer and fuel reforming method Expired - Fee Related JP4752215B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004243762A JP4752215B2 (en) 2004-08-24 2004-08-24 Fuel reformer and fuel reforming method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004243762A JP4752215B2 (en) 2004-08-24 2004-08-24 Fuel reformer and fuel reforming method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006062884A true JP2006062884A (en) 2006-03-09
JP4752215B2 JP4752215B2 (en) 2011-08-17

Family

ID=36109685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004243762A Expired - Fee Related JP4752215B2 (en) 2004-08-24 2004-08-24 Fuel reformer and fuel reforming method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4752215B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105285A1 (en) * 2007-02-23 2008-09-04 Nippon Oil Corporation Fuel cell module
JP2012003941A (en) * 2010-06-17 2012-01-05 Ngk Spark Plug Co Ltd Fuel cell

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62191032A (en) * 1986-02-14 1987-08-21 Matsushita Electric Works Ltd Apparatus for supplying formed water
JPH09165202A (en) * 1995-12-15 1997-06-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Steam reformer
JP2000254482A (en) * 1999-03-05 2000-09-19 Sanyo Electric Co Ltd Fixed bed catalytic reactor
JP2001068138A (en) * 1999-08-30 2001-03-16 Toyota Autom Loom Works Ltd Hydrogen feeding system for fuel cell, fuel recycle method, movable body for liquid transportation, oil feeding facility and fuel recycle system
JP2002308603A (en) * 2001-04-10 2002-10-23 Shikoku Res Inst Inc Method and apparatus for reforming liquid fuel
JP2003249254A (en) * 2002-02-22 2003-09-05 Masaru Ichikawa Cogeneration system of electric power, hydrogen, and aromatic hydrocarbon
JP2004002090A (en) * 2002-05-30 2004-01-08 Toyota Motor Corp Hydrogen gas formation apparatus
JP2004035300A (en) * 2002-07-01 2004-02-05 Sekisui Chem Co Ltd Hydrogen supply system
JP2004175583A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Jfe Engineering Kk Method for generating hydrogen

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62191032A (en) * 1986-02-14 1987-08-21 Matsushita Electric Works Ltd Apparatus for supplying formed water
JPH09165202A (en) * 1995-12-15 1997-06-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Steam reformer
JP2000254482A (en) * 1999-03-05 2000-09-19 Sanyo Electric Co Ltd Fixed bed catalytic reactor
JP2001068138A (en) * 1999-08-30 2001-03-16 Toyota Autom Loom Works Ltd Hydrogen feeding system for fuel cell, fuel recycle method, movable body for liquid transportation, oil feeding facility and fuel recycle system
JP2002308603A (en) * 2001-04-10 2002-10-23 Shikoku Res Inst Inc Method and apparatus for reforming liquid fuel
JP2003249254A (en) * 2002-02-22 2003-09-05 Masaru Ichikawa Cogeneration system of electric power, hydrogen, and aromatic hydrocarbon
JP2004002090A (en) * 2002-05-30 2004-01-08 Toyota Motor Corp Hydrogen gas formation apparatus
JP2004035300A (en) * 2002-07-01 2004-02-05 Sekisui Chem Co Ltd Hydrogen supply system
JP2004175583A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Jfe Engineering Kk Method for generating hydrogen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008105285A1 (en) * 2007-02-23 2008-09-04 Nippon Oil Corporation Fuel cell module
JP2008210574A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Nippon Oil Corp Fuel cell module
TWI459624B (en) * 2007-02-23 2014-11-01 Nippon Oil Corp Fuel cell module
JP2012003941A (en) * 2010-06-17 2012-01-05 Ngk Spark Plug Co Ltd Fuel cell

Also Published As

Publication number Publication date
JP4752215B2 (en) 2011-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8828216B2 (en) Efficient production of fuels
JP4602268B2 (en) Mixed fuel supply device and fuel cell system
JP4482057B2 (en) Polymer electrolyte fuel cell system
JP4499701B2 (en) Fuel reforming system having movable heat source and fuel cell system having the same
US20060118201A1 (en) Mobile hydrogen delivery system
JP2008500697A (en) Apparatus and method for generating fuel for fuel cells in situ
JP4933818B2 (en) Operation method of solid oxide fuel cell system
JP2003045459A (en) Heating arrangement, reforming device and fuel cell system
US20070269691A1 (en) Reformer with oxygen supplier and fuel cell system using the same
JP2005200266A (en) Reforming method, reformer, power generator and fuel vessel
JP4752215B2 (en) Fuel reformer and fuel reforming method
JP2001080904A (en) Fuel reformer
US7122269B1 (en) Hydronium-oxyanion energy cell
JP2006240986A (en) Reformer for fuel cell and fuel cell system including the same
JP2008542169A (en) Method and apparatus for generating pure hydrogen from acidic solution
KR102116876B1 (en) A fuel cell system using liquid fuel and hydrogen peroxide and a method for operating fuel cell
JP2004131306A (en) Apparatus and method of producing hydrogen and apparatus and method of recovering hydrogen
JP4822937B2 (en) Hydrogen production system
JP2008207969A (en) Apparatus, system and method for producing hydrogen
KR20200061061A (en) Fuel cell system of underwater moving body and underwater moving body having the same
JP3561659B2 (en) Fuel cell system
JP5168750B2 (en) Vaporizer, reactor and power generator
JP2003238113A (en) Method and apparatus for reforming fuels
JP4268452B2 (en) Fuel reformer
JP5168751B2 (en) Vaporizer, reactor and power generator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070524

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100128

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100406

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: 20110426

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110509

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4752215

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees