JP2009238617A - Vaporizer and power-generating device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vaporizer and a power generating device, restraining generation of air bubbles at a liquid introduction part of a porous body and preventing ripples in action so as to vaporize easily and stably, as the result, enabling to stabilize power generation performance. <P>SOLUTION: The vaporizer 3 includes a plurality of liquid-suction parts 311, 312, heating parts 351, 352 heating those liquid-suction parts 311, 312, a temperature sensor 37 measuring the temperature of the liquid-suction parts 311, 312, and a temperature controller 371 controlling the heating parts 351, 352 so as to be a predetermined temperature based on a measured temperature by the temperature sensor 37. Each of the liquid-suction parts 311, 312, is supplied with different liquid respectively, and pressure loss at an introduction part 312a of the liquid-suction part 312 with low-boiling point liquid supplied is to be larger than that at an introduction part 311a of the liquid-suction part 311 with high-boiling point liquid supplied. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体を加熱して気化させる気化装置、また、それを備える発電装置に関する。   The present invention relates to a vaporizer that heats and vaporizes a liquid, and a power generation apparatus including the vaporizer.

近年、ノート型ＰＣや携帯電話等の携帯機器に搭載が期待される発電装置が開発されている。発電装置には、例えば、メタノール、エタノール、ジメチルエーテルと水とが混合された燃料を貯留する燃料タンクと、燃料を化学反応させて改質ガス（水素ガス）を生成する反応装置と、反応装置により生成された改質ガスを基に発電を行う発電セル等が設けられている。反応装置には、燃料と水とを加熱して気化させる気化装置が設けられている。
このような気化装置として、従来では、芯状の多孔質体を加熱手段によって熱することで、長手方向に向かって気液の相変化を行うように構成されており、安定的に液体燃料を気化させる手段として、気化器を２台以上直列に接続された液体気化供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３４６３７２号公報 In recent years, power generation devices expected to be installed in portable devices such as notebook PCs and mobile phones have been developed. The power generation device includes, for example, a fuel tank that stores fuel in which methanol, ethanol, dimethyl ether and water are mixed, a reaction device that generates a reformed gas (hydrogen gas) by chemically reacting the fuel, and a reaction device. A power generation cell or the like for generating power based on the generated reformed gas is provided. The reactor is provided with a vaporizer that heats and vaporizes fuel and water.
As such a vaporizer, conventionally, a core-like porous body is heated by a heating means so as to perform a gas-liquid phase change in the longitudinal direction. As a means for vaporization, a liquid vaporization supply apparatus in which two or more vaporizers are connected in series is known (for example, see Patent Document 1).
JP 2002-346372 A

ところで、２種類の液体燃料を気化器を使用して気化させて、その混合ガスを得る場合、２液の燃料を独立に蒸発させた後、発生した蒸気を混合し、下流へ供給すると良い。しかしながら、液体種に応じた沸点があるために、燃料電池システムに気化器を複数台構成し、気化に適した温度設定を各気化器で行うためには、個別に温調システムが必要となり、システムが複雑になることが問題となっていた。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、多孔質体の液体導入部における気泡の発生を抑制し、動作時における脈動を防止して簡便に安定して気化させることができ、その結果、発電性能を安定化させることができる気化装置及び発電装置を提供することを目的としている。 By the way, when two types of liquid fuel are vaporized using a vaporizer to obtain a mixed gas, it is preferable to vaporize the two liquid fuels, mix the generated vapors, and supply them downstream. However, since there is a boiling point corresponding to the liquid type, in order to configure a plurality of vaporizers in the fuel cell system and to set the temperature suitable for vaporization in each vaporizer, a separate temperature control system is required, The problem was the complexity of the system.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can suppress the generation of bubbles in the liquid introduction part of the porous body, prevent pulsation during operation, and can be easily and stably vaporized. An object of the present invention is to provide a vaporizer and a power generator that can stabilize power generation performance.

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、複数の多孔質体と、
前記複数の多孔質体を加熱する熱源と、
前記多孔質体の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段による測定温度に基づいて所定温度となるように前記熱源を制御する温度調整手段と、を備え、
前記複数の多孔質体は、各多孔質体に供給される液体が導入される導入部をそれぞれ有し、
前記複数の多孔質体には互いに異なる液体が供給され、
前記複数の多孔質体のうち、沸点の低い液体が供給される多孔質体の導入部における圧力損失が、沸点の高い液体が供給される多孔質体の導入部における圧力損失に比べて大きいことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the invention of claim 1 includes a plurality of porous bodies,
A heat source for heating the plurality of porous bodies;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the porous body;
Temperature adjusting means for controlling the heat source so as to be a predetermined temperature based on the temperature measured by the temperature measuring means,
Each of the plurality of porous bodies has an introduction portion into which a liquid supplied to each porous body is introduced,
Different liquids are supplied to the plurality of porous bodies,
Among the plurality of porous bodies, the pressure loss at the introduction portion of the porous body to which the liquid having a low boiling point is supplied is larger than the pressure loss at the introduction portion of the porous body to which the liquid having a high boiling point is supplied. It is characterized by.

請求項２の発明は、請求項１に記載の気化装置において、
前記複数の多孔質体のうち、沸点の低い液体が供給される多孔質体の長さが、沸点の高い液体が供給される多孔質体の長さに比べて長いことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１に記載の気化装置において、
前記複数の多孔質体のうち、沸点の低い液体が供給される多孔質体の平均気孔径が、沸点の高い液体が供給される多孔質体の平均気孔径に比べて小さいことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１に記載の気化装置において、
前記複数の多孔質体のうち、沸点の低い液体が供給される多孔質体の前記導入部と前記熱源との間の距離が、沸点の高い液体が供給される多孔質体の前記導入部と前記熱源との間の距離に比べて長いことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の気化装置において、
前記沸点の高い液体が水であり、前記沸点の低い液体がアルコールであることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の気化装置において、
前記液体がアルコールと水の混合液であることを特徴とする。
請求項７の発明は、発電装置において、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の気化装置と、
前記気化装置により生成された気体を基に改質ガスを生成する反応装置と、
前記反応装置により生成された改質ガスを基に発電を行う発電セルと、を備えることを特徴とする。 The invention of claim 2 is the vaporizer according to claim 1,
Among the plurality of porous bodies, the length of the porous body to which the liquid having a low boiling point is supplied is longer than the length of the porous body to which the liquid having a high boiling point is supplied.
Invention of Claim 3 is the vaporization apparatus of Claim 1,
Among the plurality of porous bodies, an average pore diameter of a porous body supplied with a liquid having a low boiling point is smaller than an average pore diameter of a porous body supplied with a liquid having a high boiling point. .
Invention of Claim 4 is the vaporization apparatus of Claim 1,
Among the plurality of porous bodies, the distance between the introduction part of the porous body to which the liquid having a low boiling point is supplied and the heat source is the introduction part of the porous body to which the liquid having a high boiling point is supplied. The distance between the heat source and the heat source is long.
Invention of Claim 5 is a vaporization apparatus as described in any one of Claims 2-4,
The liquid having a high boiling point is water, and the liquid having a low boiling point is alcohol.
Invention of Claim 6 is the vaporization apparatus as described in any one of Claims 2-4,
The liquid is a mixture of alcohol and water.
The invention of claim 7 is the power generator,
The vaporizer according to any one of claims 1 to 6,
A reactor for generating a reformed gas based on the gas generated by the vaporizer;
And a power generation cell that generates power based on the reformed gas generated by the reactor.

本発明によれば、多孔質体の導入部における気泡の発生を抑制し、動作時における脈動を防止して簡便に安定して気化させることができ、その結果、発電セルの発電性能を安定化させることができる。   According to the present invention, generation of bubbles in the introduction portion of the porous body can be suppressed, pulsation during operation can be prevented, and vaporization can be performed simply and stably. As a result, the power generation performance of the power generation cell is stabilized. Can be made.

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［第一の実施の形態］
図１は、発電装置１００の基本構成を示したブロック図である。
発電装置１００は、発電用の水を貯留する水タンク１と、発電用の液体燃料を貯留する燃料タンク２と、水タンク１及び燃料タンク２から供給された水及び液体燃料を気化する気化装置３と、水タンク１から気化装置３に水を供給する水用ポンプＰ１と、燃料タンク２から気化装置３に液体燃料を供給する燃料用ポンプＰ２と、気化装置３で気化された水及び液体燃料の混合ガスから改質ガスを生成する反応装置４と、反応装置４で生成した改質ガスを利用して発電を行う発電セル５と、発電装置１００全体を制御する制御部６等、を備えている。
液体燃料は、化学燃料単体、あるいは化学燃料と水との混合物であり、化学燃料としては、例えばメタノール、エタノール等のアルコール類やジメチルエーテル等のエーテル類、ガソリンといった水素原子を含む化合物を使用することができる。本実施の形態では、メタノール等の化学燃料を用いるものとする。なお、化学燃料と水との混合物としては、例えばメタノールと水とが均一に混合した混合物が化学反応材料として用いられる。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of the power generation apparatus 100.
The power generation apparatus 100 includes a water tank 1 that stores water for power generation, a fuel tank 2 that stores liquid fuel for power generation, and a vaporizer that vaporizes water and liquid fuel supplied from the water tank 1 and the fuel tank 2. 3, a water pump P 1 that supplies water from the water tank 1 to the vaporizer 3, a fuel pump P 2 that supplies liquid fuel from the fuel tank 2 to the vaporizer 3, and water and liquid vaporized by the vaporizer 3 A reactor 4 that generates reformed gas from a mixed gas of fuel, a power generation cell 5 that generates power using the reformed gas generated in the reactor 4, a control unit 6 that controls the entire power generator 100, and the like. I have.
The liquid fuel is a chemical fuel alone or a mixture of chemical fuel and water. As the chemical fuel, for example, alcohols such as methanol and ethanol, ethers such as dimethyl ether, and compounds containing hydrogen atoms such as gasoline are used. Can do. In this embodiment, chemical fuel such as methanol is used. In addition, as a mixture of chemical fuel and water, for example, a mixture in which methanol and water are uniformly mixed is used as the chemical reaction material.

水タンク１には、送出用の水用ポンプＰ１が連結されるとともに、その下流側には水用ポンプＰ１から送り出される水の流量を検出する第一の流量計Ｆ１及び第一のバルブＶ１が設けられている。燃料タンク２には、送出用の燃料用ポンプＰ２が連結されるとともに、その下流側には燃料用ポンプＰ２から送り出される液体燃料の流量を検出する第二の流量計Ｆ２及び第二のバルブＶ２が設けられている。第一及び第二の流量計Ｆ１，Ｆ２の下流側には上流側から順番に、気化装置３、反応装置４及び発電セル５が設けられている。   A water tank P1 is connected to the water tank 1, and a first flow meter F1 and a first valve V1 for detecting the flow rate of water sent out from the water pump P1 are connected to the downstream side thereof. Is provided. A fuel pump P2 for delivery is connected to the fuel tank 2, and a second flow meter F2 and a second valve V2 for detecting the flow rate of the liquid fuel delivered from the fuel pump P2 are provided downstream thereof. Is provided. On the downstream side of the first and second flow meters F1, F2, a vaporizer 3, a reactor 4 and a power generation cell 5 are provided in order from the upstream side.

図２は、気化装置３の概略構成を示す断面図である。
気化装置３は、予め加熱しておき、所定温度以上となったときに液体の水が供給され、水の脈動が収縮して目標流量となり、その目標流量で安定した時点でメタノール等の液体燃料を供給し、このようにして供給した水及びメタノール等の液体燃料を加熱して気化し、混合ガスを生成するものである。気化装置３は、断熱ケース３６内に収容された水用吸液部３１１、燃料用吸液部３１２、水用収縮性チューブ３２１、燃料用収縮性チューブ３２２、排出部３３、水用弾性チューブ３４１、燃料用弾性チューブ３４２、加熱部（熱源）３５１，３５２、温度センサ（温度測定手段）３７等を備えている。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the vaporizer 3.
The vaporizer 3 is heated in advance, and liquid water is supplied when the temperature exceeds a predetermined temperature, and the pulsation of the water contracts to a target flow rate. When the target flow rate is stabilized, liquid fuel such as methanol is used. The liquid fuel such as water and methanol supplied in this way is heated and vaporized to generate a mixed gas. The vaporizer 3 includes a water absorbing portion 311, a fuel absorbing portion 312, a water shrinkable tube 321, a fuel shrinkable tube 322, a discharge portion 33, and a water elastic tube 341 housed in a heat insulating case 36. , A fuel elastic tube 342, heating sections (heat sources) 351, 352, a temperature sensor (temperature measuring means) 37, and the like.

水用吸液部３１１は、水用ポンプＰ１から水用弾性チューブ３４１を介して水が供給され、排出部３３において加熱部３５１の熱により水用吸液部３１１内の水を加熱し、気化した水蒸気を排出部３３の排出流路３３４から排出する。
また、燃料用吸液部３１２は、燃料用ポンプＰ２から燃料用弾性チューブ３４２を介して液体燃料が供給され、排出部３３において加熱部３５２の熱により燃料用吸液部３１２内の液体燃料を加熱し、気化した液体燃料を排出部３３の排出流路３３５から排出する。
そして、水用吸液部３１１の排出流路３３４から排出された水蒸気と、燃料用吸液部３１２の排出流路３３５から排出された気化した液体燃料を、排出流路３３６で混合した後、反応装置４（図１参照）に供給する。反応装置４では水素ガスが生成されて、発電セル５（図１参照）に供給される。 The water absorption part 311 is supplied with water from the water pump P1 via the water elastic tube 341, and heats the water in the water absorption part 311 by the heat of the heating part 351 in the discharge part 33, and vaporizes. The steam is discharged from the discharge channel 334 of the discharge unit 33.
Further, the liquid absorbing part 312 is supplied with liquid fuel from the fuel pump P2 through the elastic tube 342 for fuel, and the liquid fuel in the liquid absorbing part 312 for fuel is discharged by the heat of the heating part 352 in the discharge part 33. The heated and vaporized liquid fuel is discharged from the discharge channel 335 of the discharge unit 33.
Then, after mixing the water vapor discharged from the discharge flow path 334 of the water absorption section 311 and the vaporized liquid fuel discharged from the discharge flow path 335 of the fuel absorption section 312 in the discharge flow path 336, It supplies to the reactor 4 (refer FIG. 1). In the reactor 4, hydrogen gas is generated and supplied to the power generation cell 5 (see FIG. 1).

水用吸液部３１１は、棒状、具体的には例えば円柱状に形成された多孔質体からなる芯材であり、後述の排出部３３の嵌入部３３１に挿入されている。水用吸液部３１１は、図１に示す水用ポンプＰ１から水用弾性チューブ３４１を介して供給される液体状の水を吸収し、排出部３３の排出流路３３４側へ浸透させるものである。多孔質体としては、例えば、アクリル系繊維等の無機繊維又は有機繊維を結合材（例えばエポキシ樹脂）で固めたものや、無機粉末を焼結したもの、無機粉末を結合材で固めたもの、グラファイトとグラッシーカーボンの混合体、無機繊維又は有機繊維からなる多数本の糸材を束ねて結合材で固めたものなどを適用することができる。また、上記の材料を複数種類混合したものを多孔質体として用いることも可能である。   The water absorption part 311 is a core made of a porous body formed in a rod shape, specifically, for example, a cylindrical shape, and is inserted into a fitting part 331 of the discharge part 33 described later. The water absorption part 311 absorbs liquid water supplied from the water pump P1 shown in FIG. 1 through the water elastic tube 341 and permeates the discharge part 33 toward the discharge channel 334. is there. As the porous body, for example, inorganic fibers such as acrylic fibers or organic fibers solidified with a binder (for example, epoxy resin), sintered inorganic powder, inorganic powder solidified with a binder, A mixture of graphite and glassy carbon, a bundle of a large number of yarns made of inorganic fibers or organic fibers, and hardened with a binder can be used. Moreover, it is also possible to use what mixed multiple types of said material as a porous body.

水用収縮性チューブ３２１は、その内部に水用吸液部３１１が嵌入されていて、水用収縮性チューブ３２１の内周面と水用吸液部３１１の外周面とが密着している。水用収縮性チューブ３２１の長さは、水用吸液部３１１の長さよりも短く、水用吸液部３１１の下流側端部（加熱先端側の端部）が水用収縮性チューブ３２１の下流側端部から突き出た位置に配置されている。水用収縮性チューブ３２１は、加熱前に熱収縮性を有する材料（例えばポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン等）により形成されている。加熱前に予め水用収縮性チューブ３２１内に水用吸液部３１１を挿入してから加熱することで、水用収縮性チューブ３２１を収縮させ、水用収縮性チューブ３２１と水用吸液部３１１とを隙間なく密着させている。なお、上記において、水用吸液部３１１は円柱状としたが、これに限らず、例えば四角柱、六角柱等の角柱状であってもよい。   The water shrinkable tube 321 has a water absorbent portion 311 fitted therein, and the inner peripheral surface of the water shrinkable tube 321 and the outer peripheral surface of the water absorbent portion 311 are in close contact with each other. The length of the water shrinkable tube 321 is shorter than the length of the water absorbent portion 311, and the downstream end of the water absorbent portion 311 (the end on the heating front end side) is the water shrinkable tube 321. It arrange | positions in the position protruded from the downstream edge part. The water shrinkable tube 321 is formed of a material having heat shrinkability (for example, polyolefin, polyvinylidene fluoride, etc.) before heating. Prior to heating, the water absorbing portion 311 is inserted into the water shrinkable tube 321 in advance and then heated, so that the water shrinkable tube 321 is contracted, and the water shrinkable tube 321 and the water absorbing portion are compressed. 311 is closely attached with no gap. In addition, in the above, although the water absorption part 311 was cylindrical, it is not restricted to this, For example, prismatic shapes, such as a square pole and a hexagonal pillar, may be sufficient.

燃料用吸液部３１２は、水用吸液部３１１と同様に、多孔質体からなる芯材であり、後述の排出部３３の嵌入部３３２に挿入されている。燃料用吸液部３１２は、図１に示す燃料用ポンプＰ２から燃料用弾性チューブ３４２を介して供給される液体状の水を吸収し、排出部３３の排出流路３３５側へ浸透させるものである。多孔質体としては、上述した水用吸液部３１１と同様の材料を使用することができる。
また、この燃料用吸液部３１２の軸方向における長さＭは、水用吸液部３１１の軸方向における長さｍよりも長くなっている。このように燃料用吸液部３１２の長さＭを水用吸液部３１１の長さｍよりも長くすることによって、燃料用吸液部３１２の導入部（上流側端部）３１２aにおける圧力損失が水用吸液部３１１の導入部（上流側端部）３１１aにおける圧力損失よりも大きくなる。 Similar to the water absorbing portion 311, the fuel absorbing portion 312 is a core material made of a porous body, and is inserted into a fitting portion 332 of the discharge portion 33 described later. The fuel liquid absorption part 312 absorbs liquid water supplied from the fuel pump P2 shown in FIG. 1 via the fuel elastic tube 342 and permeates the discharge part 33 toward the discharge flow path 335. is there. As the porous body, the same material as the water-absorbing part 311 described above can be used.
Further, the length M in the axial direction of the liquid absorbing part 312 for fuel is longer than the length m in the axial direction of the liquid absorbing part 311 for water. In this way, by making the length M of the fuel liquid absorption part 312 longer than the length m of the water liquid absorption part 311, the pressure loss in the introduction part (upstream side end part) 312 a of the fuel liquid absorption part 312. Becomes larger than the pressure loss in the introduction part (upstream side end part) 311a of the water absorption part 311.

燃料用収縮性チューブ３２２も、水用収縮性チューブ３２１と同様に、その内部に燃料用吸液部３１２が嵌入されていて、燃料用収縮性チューブ３２２の内周面と燃料用吸液部３１２の外周面とが密着している。燃料用収縮性チューブ３２２の長さは、燃料用吸液部３１２の長さよりも短く、燃料用吸液部３１２の下流側端部（加熱先端側の端部）が燃料用収縮性チューブ３２２の下流側端部から突き出た位置に配置されている。燃料用収縮性チューブ３２２としては、上述した水用収縮性チューブ３２１と同様の材料を使用することができる。
また、この燃料用収縮性チューブ３２２も、軸方向における長さが水用収縮性チューブ３２１よりも長くなっている。 Similarly to the water shrinkable tube 321, the fuel shrinkable tube 322 also has a fuel liquid absorbing portion 312 fitted therein, and the inner surface of the fuel shrinkable tube 322 and the fuel liquid absorbing portion 312. Are closely attached to the outer peripheral surface. The length of the fuel shrinkable tube 322 is shorter than the length of the fuel absorbent portion 312, and the downstream end portion (end portion on the heating front end side) of the fuel absorbent portion 312 is the length of the fuel shrinkable tube 322. It arrange | positions in the position protruded from the downstream edge part. As the fuel shrinkable tube 322, the same material as the water shrinkable tube 321 described above can be used.
Further, the fuel shrinkable tube 322 is also longer in the axial direction than the water shrinkable tube 321.

排出部３３は、水用吸液部３１１及び燃料用吸液部３１２の下流側端部側に設けられ、後述する発熱体３５３，３５４の熱を各吸液部３１１，３１２に伝導する。この排出部３３は、例えば金属により形成されていて、水用吸液部３１１及び燃料用吸液部３１２の各収縮性チューブ３２１，３２２により覆われていない部分を覆うように、それぞれ吸液部３１１，３１２が嵌入されている。
この排出部３３には、水用吸液部３１１及び燃料用吸液部３１２が嵌入される二つの嵌入部３３１，３３２と、これら嵌入部３３１，３３２間に設けられて下流側端部から突出した一つのフランジ部３３３とが一体的に形成されている。
フランジ部３３３には、水用吸液部３１１の下流側へ浸透した液体の水が加熱部３５１によって加熱されて気化した水蒸気が排出される排出流路３３４と、燃料用吸液部３１２の下流側へ浸透した液体燃料が加熱部３５２によって加熱されて気化した燃料ガスが排出される排出流路３３５と、これら二つの排出流路３３４，３３５に連通して水蒸気と燃料ガスとが流通することによって混合する混合流路３３６とが形成されている。混合流路３３６は、断熱ケース３６の外部に連通し、混合流路３３６を介して混合ガスが排出される。
嵌入部３３１，３３２はそれぞれの吸液部３１１，３１２が嵌入されるよう筒状に形成されていている。排出流路３３４，３３５は、各嵌入部３３１，３３２の下流側略中央に配置されており、嵌入部３３１,３３２の内径よりも小さい直径となっている。
また、フランジ部３３３には、一つの温度センサ３７が挿入される挿入穴３３７が径方向に沿って形成されている。
なお、上記において、排出部３３は金属により形成されるとしたが、排出部３３は嵌入された水用吸液部３１１及び燃料用吸液部３１２に加熱部３５１，３５２による熱を供給するとともに、挿入穴３３７に挿入される温度センサ３７に各吸液部３１１，３１２の温度を良好に伝熱する役割を有しており、金属の他、熱伝導率が比較的高い材料で形成するようにしてもよい。 The discharge part 33 is provided on the downstream end side of the water liquid absorption part 311 and the fuel liquid absorption part 312, and conducts heat of heating elements 353 and 354 described later to the liquid absorption parts 311 and 312. The discharge part 33 is made of, for example, metal, and each of the liquid absorption parts covers the portions of the water liquid absorption part 311 and the fuel liquid absorption part 312 that are not covered by the respective contractible tubes 321 and 322. 311 and 312 are inserted.
The discharge portion 33 is provided with two insertion portions 331 and 332 into which the water absorption portion 311 and the fuel absorption portion 312 are inserted, and is provided between the insertion portions 331 and 332 and protrudes from the downstream end portion. The single flange portion 333 is integrally formed.
The flange 333 includes a discharge channel 334 through which liquid water that has permeated downstream of the water absorbing part 311 is heated by the heating part 351 and the vaporized water is discharged, and downstream of the fuel absorbing part 312. The liquid fuel that has permeated to the side is heated by the heating unit 352 and the fuel gas vaporized is discharged, and the water vapor and the fuel gas flow through the two discharge channels 334 and 335. And a mixing channel 336 for mixing. The mixing channel 336 communicates with the outside of the heat insulating case 36, and the mixed gas is discharged through the mixing channel 336.
The fitting portions 331 and 332 are formed in a cylindrical shape so that the respective liquid absorption portions 311 and 312 are fitted therein. The discharge passages 334 and 335 are arranged at the substantially downstream center of the fitting portions 331 and 332 and have a diameter smaller than the inner diameters of the fitting portions 331 and 332.
In addition, an insertion hole 337 into which one temperature sensor 37 is inserted is formed in the flange portion 333 along the radial direction.
In the above description, the discharge part 33 is made of metal. However, the discharge part 33 supplies heat from the heating parts 351 and 352 to the water absorption part 311 and the fuel absorption part 312 that are inserted. The temperature sensor 37 inserted into the insertion hole 337 has a role of favorably transferring the temperatures of the liquid absorbing portions 311 and 312 and is made of a material having a relatively high thermal conductivity in addition to metal. It may be.

水用弾性チューブ３４１は、その一端部の内部に排出部３３の上流側端部及び水用収縮性チューブ３２１が嵌入されていて、排出部３３の上流側端部及び水用収縮性チューブ３２１の外周面と水用弾性チューブ３４１の内周面とが密着している。そして、水用弾性チューブ３４１の他端部は、水用収縮性チューブ３２１の上流側端部から延出していて、水が送出される水用ポンプＰ１に連結されている。
燃料用弾性チューブ３４２も、水用弾性チューブ３４１と同様にして、その一端部の内部に排出部３３の上流側端部及び燃料用収縮性チューブ３２２が嵌入されていて、排出部３３の上流側端部及び燃料用収縮性チューブ３２２の外周面と燃料用弾性チューブ３４２の内周面とが密着している。そして、燃料用弾性チューブ３４２の他端部は、燃料用収縮性チューブ３２２の上流側端部から延出していて、燃料用ポンプＰ２に連結されている。 The elastic tube 341 for water has an upstream end portion of the discharge portion 33 and a shrinkable tube 321 for water inserted into one end portion thereof, and an upstream end portion of the discharge portion 33 and the shrinkable tube 321 for water. The outer peripheral surface is in close contact with the inner peripheral surface of the water elastic tube 341. The other end of the water elastic tube 341 extends from the upstream end of the water shrinkable tube 321 and is connected to a water pump P1 through which water is delivered.
Similarly to the water elastic tube 341, the fuel elastic tube 342 has an upstream end portion of the discharge portion 33 and a fuel shrinkable tube 322 inserted into one end portion thereof, and the upstream side of the discharge portion 33. The end portion and the outer peripheral surface of the fuel shrinkable tube 322 and the inner peripheral surface of the fuel elastic tube 342 are in close contact with each other. The other end of the elastic tube for fuel 342 extends from the upstream end of the shrinkable tube for fuel 322 and is connected to the fuel pump P2.

加熱部３５１は、排出部３３における水用吸液部３１１側の嵌入部３３１の下流側端部を覆い、水用吸液部３１１の嵌入部３３１の下流側へ浸透した水を加熱するように配置され、加熱部３５２は、燃料用吸液部３１２側の嵌入部３３２の下流側端部を覆い、燃料用吸液部の嵌入部の下流側へ浸透した液体燃料を加熱するように配置されている。
加熱部３５１，３５２は、例えば加熱コイルからなる発熱体３５３，３５４と、発熱体３５３，３５４を被覆する耐熱性の接着剤３５５，３５６とから構成されている。発熱体３５３，３５４は嵌入部３３１，３３２の下流側端部周囲にそれぞれ巻かれており、接着剤３５５，３５６によって被覆されている。発熱体３５３，３５４としては、例えばＮｉ−Ｃｒ線等を使用することができる。なお、上記において、加熱部３５１，３５２は加熱コイルからなる発熱体３５３，３５４と接着剤３５５，３５６とからなるとしたが、嵌入部３３１，３３２を加熱して排出部３３に嵌入された各吸液部３１１，３１２を加熱する機能を有するものであればよく、例えばシート状の発熱体を嵌入部３３１，３３２に巻き付けた構成を有するものであっても良い。さらに、加熱部３５１，３５２は、このような加熱コイルに限らず、触媒燃焼器を設けて発熱量を空気ポンプの出力によって制御するようにしても良い。 The heating unit 351 covers the downstream end portion of the fitting portion 331 on the water absorbing portion 311 side in the discharge portion 33 and heats the water that has permeated downstream of the fitting portion 331 of the water absorbing portion 311. The heating unit 352 is disposed so as to cover the downstream end portion of the fitting portion 332 on the fuel liquid absorption portion 312 side and to heat the liquid fuel that has permeated downstream of the insertion portion of the fuel liquid absorption portion. ing.
The heating units 351 and 352 are configured by, for example, heating elements 353 and 354 made of heating coils, and heat-resistant adhesives 355 and 356 that cover the heating elements 353 and 354. The heating elements 353 and 354 are wound around the downstream ends of the fitting portions 331 and 332, respectively, and are covered with adhesives 355 and 356. As the heating elements 353 and 354, for example, Ni—Cr wire or the like can be used. In the above description, the heating parts 351 and 352 are composed of heating elements 353 and 354 made of a heating coil and adhesives 355 and 356. However, the suction parts 331 and 332 are heated and inserted into the discharge part 33. Any member having a function of heating the liquid parts 311 and 312 may be used. For example, a sheet-like heating element may be wound around the fitting parts 331 and 332. Furthermore, the heating units 351 and 352 are not limited to such heating coils, and a catalytic combustor may be provided to control the amount of heat generated by the output of the air pump.

断熱ケース３６は、例えば樹脂からなり、内部の温度を維持するために、水用弾性チューブ３４１及び燃料用弾性チューブ３４２の下流側端部及び排出部３３の上流側（一端側）を覆って、加熱部３５１，３５２を覆っている。断熱ケース３６は、下面が開口した上部断熱筐体３６１と、上面が開口した下部断熱筐体３６２とから構成されており、上部断熱筐体３６１の下面開口を各弾性チューブ３４１，３４２の上面に当接させるとともに、下部断熱筐体３６２の上面開口を各弾性チューブ３４１，３４２の下面に当接させることによって組み付けられている。これにより、断熱ケース３６内に、水用及び燃料用吸液部３１１，３１２、水用及び燃料用収縮性チューブ３２１，３２２、水用及び燃料用弾性チューブ３４１，３４２の上流側端部が収容され、断熱ケース３６の下流側端部からは水用及び燃料用弾性チューブ３４１，３４２の下流側端部は露出している。
また、断熱ケース３６には、フランジ部３３３の挿入穴３３７と連通する連通口３６３が形成されている。 The heat insulation case 36 is made of, for example, resin, and covers the downstream end of the water elastic tube 341 and the fuel elastic tube 342 and the upstream side (one end side) of the discharge portion 33 in order to maintain the internal temperature. The heating parts 351 and 352 are covered. The heat insulating case 36 is composed of an upper heat insulating housing 361 whose bottom surface is open and a lower heat insulating housing 362 whose top surface is open. The bottom surface opening of the upper heat insulating housing 361 is formed on the top surface of each elastic tube 341, 342. In addition to being brought into contact with each other, the upper surface opening of the lower heat insulating housing 362 is assembled with the lower surfaces of the elastic tubes 341 and 342. As a result, the upstream end portions of the water and fuel absorbing portions 311 and 312, the water and fuel shrinkable tubes 321 and 322, and the water and fuel elastic tubes 341 and 342 are accommodated in the heat insulating case 36. The downstream end portions of the elastic tubes 341 and 342 for water and fuel are exposed from the downstream end portion of the heat insulating case 36.
The heat insulation case 36 is formed with a communication port 363 that communicates with the insertion hole 337 of the flange portion 333.

温度センサ３７は、熱電対、サーミスタ又は測温抵抗体であり、断熱ケース３６の連通口３６３を介して排出部３３の挿入穴３３７に埋め込まれている。温度センサ３７には、一つの温調器（温度調整手段）３７１が接続されており、温調器３７１は、水用吸液部３１１側及び燃料用吸液部３１２側の加熱部３５１，３５２のそれぞれの発熱体３５３，３５４を発熱させる電源３７２（図１参照）に接続されている。温度センサ３７は、フランジ部３３３を介して伝わる各吸液部３１１，３１２の先端部分の温度を検出するようになっており、検出温度が温調器３７１に入力されると、温調器３７１がその検出温度に基づいて、各吸液部３１１，３１２の温度が所望の温度となるように加熱部３５１，３５２の各発熱体３５３，３５４の加熱を制御している。   The temperature sensor 37 is a thermocouple, thermistor, or resistance temperature detector, and is embedded in the insertion hole 337 of the discharge portion 33 through the communication port 363 of the heat insulation case 36. One temperature controller (temperature adjusting means) 371 is connected to the temperature sensor 37, and the temperature controller 371 includes heating units 351 and 352 on the water absorption unit 311 side and the fuel absorption unit 312 side. Are connected to a power source 372 (see FIG. 1) for generating heat. The temperature sensor 37 detects the temperatures of the tip portions of the respective liquid absorption parts 311 and 312 transmitted through the flange part 333. When the detected temperature is input to the temperature controller 371, the temperature controller 371 is detected. However, based on the detected temperature, the heating of the heating elements 353 and 354 of the heating units 351 and 352 is controlled so that the temperature of each of the liquid absorption units 311 and 312 becomes a desired temperature.

図１に示す反応装置４は、化学反応式（１）に示すように気化装置３で気化した水と液体燃料とを加熱することで、水素を含有するガスに改質させる改質器４１と、発電セル５の燃料極から供給された発電に使用されずに余った水素ガス及びエアポンプＰ３から供給された空気を基に改質器４１を加熱する燃焼器４２と、化学反応式（１）に次いで逐次的に起こる化学反応式（２）によって微量に生成される一酸化炭素を、化学反応式（３）に示すように、改質器４１から供給されたガス及びエアポンプＰ３から供給された空気を基に酸化させて除去して水素ガスを抽出する一酸化炭素除去器４３と、が備えられている。燃焼器４２から排出された排気ガスは、外部に排気されるようになっている。
ＣＨ３ＯＨ＋Ｈ２Ｏ→３Ｈ２＋ＣＯ２・・・（１）
Ｈ２＋ＣＯ２→Ｈ２Ｏ＋ＣＯ・・・（２）
２ＣＯ＋Ｏ２→２ＣＯ２・・・（３） A reactor 4 shown in FIG. 1 includes a reformer 41 that reforms a gas containing hydrogen by heating water and liquid fuel vaporized by the vaporizer 3 as shown in a chemical reaction formula (1). A combustor 42 that heats the reformer 41 based on hydrogen gas that is not used for power generation supplied from the fuel electrode of the power generation cell 5 and air supplied from the air pump P3, and a chemical reaction formula (1) Next, as shown in the chemical reaction formula (3), the carbon monoxide produced in a trace amount by the chemical reaction formula (2) that occurs sequentially is supplied from the gas supplied from the reformer 41 and the air pump P3. And a carbon monoxide remover 43 for extracting hydrogen gas by oxidizing and removing it based on air. The exhaust gas discharged from the combustor 42 is exhausted to the outside.
CH 3 OH + H 2 O → 3H 2 + CO 2 (1)
H 2 + CO 2 → H 2 O + CO (2)
2CO + O 2 → 2CO 2 (3)

発電セル５は、一酸化炭素除去器４３から供給され、加湿器（図示しない）により加湿され燃料極に供給された水素ガスを、電気化学反応式（４）に示すように燃料極の触媒微粒子の作用により水素イオンと電子とに分離する。水素イオンは固体高分子電解質膜を通じて酸素極に伝導し、電子は燃料極により電気エネルギー（発電電力）として取り出される。一方、エアポンプＰ３から供給されて加湿器（図示しない）により加湿された酸素極に供給された空気は、電気化学反応式（５）に示すように、酸素極に移動した電子と、空気中の酸素と、固体高分子電解質膜を通過した水素イオンとが反応して水が生成される。そして、発電に使用されずに余った水素ガスは発電セル５の燃料極から燃焼器４２に送られて、当該燃焼器４２の燃焼に用いられる。また、発電セル５の酸素極から排出された排気ガスは、外部に排気されるようになっている。
Ｈ２→２Ｈ＋＋２ｅ−・・・（４）
２Ｈ＋＋１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｈ２Ｏ・・・（５） The power generation cell 5 supplies the hydrogen gas supplied from the carbon monoxide remover 43, humidified by a humidifier (not shown), and supplied to the fuel electrode to the catalyst fine particles of the fuel electrode as shown in the electrochemical reaction formula (4). It is separated into hydrogen ions and electrons by the action of. Hydrogen ions are conducted to the oxygen electrode through the solid polymer electrolyte membrane, and electrons are taken out as electric energy (generated power) by the fuel electrode. On the other hand, the air supplied from the air pump P3 and supplied to the oxygen electrode humidified by a humidifier (not shown) is composed of the electrons moved to the oxygen electrode and the air in the air as shown in the electrochemical reaction equation (5). Oxygen reacts with hydrogen ions that have passed through the solid polymer electrolyte membrane to produce water. Then, surplus hydrogen gas that is not used for power generation is sent from the fuel electrode of the power generation cell 5 to the combustor 42 and used for combustion of the combustor 42. Further, the exhaust gas discharged from the oxygen electrode of the power generation cell 5 is exhausted to the outside.
H 2 → 2H + + 2e − (4)
2H + + 1 / 2O 2 + 2e − → H 2 O (5)

制御部６は、例えば汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成されているものである。制御部６には、水用ポンプＰ１、燃料用ポンプＰ２及びエアポンプＰ３が図示しないドライバを介して電気的に接続され、これら水用ポンプＰ１、燃料用ポンプＰ２及びエアポンプＰ３の各ポンピング動作（送出量の調整を含む）を制御している。
また、制御部６には、第一及び第二のバルブＶ１，Ｖ２が図示しないドライバを介して電気的に接続され、第一及び第二の流量計Ｆ１，Ｆ２も電気的に接続されている。制御部６は、第一及び第二の流量計Ｆ１，Ｆ２の測定結果を受けて水及び液体燃料の流量を認識でき第一及び第二のバルブＶ１，Ｖ２の開閉動作（開き量の調整を含む）を制御している。
そして、制御部６は、気化装置３、改質器４１、燃焼器４２及び一酸化炭素除去器４３を加熱する発熱体がドライバを介して電気的に接続され、制御部６は、発熱体の発熱量とその停止とを制御するとともに、温度によって変化する発熱体の抵抗値を計測することによって気化装置３、改質器４１、燃焼器４２及び一酸化炭素除去器４３の各反応器の温度を検出することができるようになっている。発熱体は、発電装置１００の起動時に気化装置３、改質器４１、燃焼器４２及び一酸化炭素除去器４３をそれぞれ適正な温度に加熱するものであって、燃焼器４２が燃焼を開始して安定して加熱できるようになったら、停止あるいは熱量を低減させても良い。 The control unit 6 includes, for example, a general-purpose CPU (Central Processing Unit), RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), and the like. The control unit 6 is electrically connected to a water pump P1, a fuel pump P2, and an air pump P3 via a driver (not shown), and each pumping operation (sending) of the water pump P1, the fuel pump P2, and the air pump P3 is sent out. Including adjustment of the amount).
Further, the control unit 6 is electrically connected to the first and second valves V1 and V2 via a driver (not shown), and the first and second flow meters F1 and F2 are also electrically connected. . The control unit 6 can recognize the flow rates of water and liquid fuel in response to the measurement results of the first and second flow meters F1 and F2, and can open and close the first and second valves V1 and V2 (adjust the opening amount). Control).
The control unit 6 is electrically connected to a heating element that heats the vaporizer 3, the reformer 41, the combustor 42, and the carbon monoxide remover 43 via a driver. The temperature of each reactor of the vaporizer 3, the reformer 41, the combustor 42, and the carbon monoxide remover 43 is controlled by controlling the amount of generated heat and stopping the heat generation, and measuring the resistance value of the heating element that varies with temperature. Can be detected. The heating element heats the vaporizer 3, the reformer 41, the combustor 42, and the carbon monoxide remover 43 to appropriate temperatures when the power generation apparatus 100 is started, and the combustor 42 starts combustion. When it becomes possible to heat stably, it may be stopped or the amount of heat may be reduced.

次に、発電装置１００の動作について説明する。
まず、外部電子機器から通信用端子、通信用電極を介して制御部６に作動信号が入力されることによって発電装置１００が作動する。これにより制御部６が、エアポンプＰ３を作動させ、気化装置３の加熱部３５１，３５２の電源３７２をＯＮにし、温度センサ３７によって各吸液部３１１，３１２の温度を検出し、検出結果に基づいて所定温度となるように温度制御を行う。また、改質器４１、燃焼器４２、及び一酸化炭素除去器４３の各発熱体も同様に発熱させ、所定温度となるように温度制御する。
そして、制御部６は、気化装置３が所定温度以上であれば、燃料用ポンプＰ１及び水用ポンプＰ２の作動、第一及び第二のバルブＶ１，Ｖ２の開閉動作を行い、これによって液体燃料及び水を気化装置３に供給する。気化装置３に供給された液体燃料及び水は加熱されて気化（蒸発）し、燃料ガス及び水蒸気の混合ガスとなって改質器４１に供給される。 Next, the operation of the power generation apparatus 100 will be described.
First, the power generation apparatus 100 operates when an operation signal is input from an external electronic device to the control unit 6 via a communication terminal and a communication electrode. As a result, the control unit 6 operates the air pump P3, turns on the power supply 372 of the heating units 351, 352 of the vaporizer 3, detects the temperature of each liquid absorption unit 311, 312 by the temperature sensor 37, and based on the detection result. Temperature control to achieve a predetermined temperature. Further, the heating elements of the reformer 41, the combustor 42, and the carbon monoxide remover 43 are similarly heated and controlled to have a predetermined temperature.
Then, if the vaporizer 3 is at a predetermined temperature or higher, the control unit 6 operates the fuel pump P1 and the water pump P2, and opens and closes the first and second valves V1 and V2, thereby liquid fuel. And water is supplied to the vaporizer 3. The liquid fuel and water supplied to the vaporizer 3 are heated and vaporized (evaporated), and supplied to the reformer 41 as a mixed gas of fuel gas and water vapor.

改質器４１では、気化装置３から供給された混合ガス中のメタノールと水蒸気が触媒により反応して二酸化炭素及び水素が生成される（上記化学反応式（１）参照））。また、改質器４１では、化学反応式（１）についで逐次的に一酸化炭素が生成される（上記化学反応式（２）参照）。そして、改質器４１で生成された一酸化炭素、二酸化炭素及び水素等からなる混合気が一酸化炭素除去器４３に供給される。   In the reformer 41, methanol and water vapor in the mixed gas supplied from the vaporizer 3 react with a catalyst to generate carbon dioxide and hydrogen (see the above chemical reaction formula (1)). In the reformer 41, carbon monoxide is sequentially generated following the chemical reaction formula (1) (see the chemical reaction formula (2)). Then, an air-fuel mixture composed of carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen and the like generated by the reformer 41 is supplied to the carbon monoxide remover 43.

一酸化炭素除去器４３では、改質器４１から供給された混合気中の一酸化炭素と水蒸気から二酸化炭素及び水素が生成されたり、混合気の中から特異的に選択された一酸化炭素と、エアポンプＰ３から供給された空気に含まれる酸素とが反応して二酸化炭素が生成されたり（上記化学反応式（３）参照）して、混合気中の一酸化炭素が除かれる。   In the carbon monoxide remover 43, carbon monoxide and hydrogen are generated from the carbon monoxide and water vapor supplied from the reformer 41, or carbon monoxide specifically selected from the mixture. Then, oxygen contained in the air supplied from the air pump P3 reacts to generate carbon dioxide (see the above chemical reaction formula (3)), and carbon monoxide in the air-fuel mixture is removed.

このように気化装置３、改質器４１及び一酸化炭素除去器４３を経て二酸化炭素と水素が生成される。生成された改質ガス（二酸化炭素及び水素等）は、加湿器により加湿され、発電セル５の燃料極に供給される。
発電セル５では、燃料極に供給された水素ガスと、エアポンプＰ３から供給されて加湿器により加湿された酸素極に供給された空気とを基に発電し、電力を外部に供給する。 Thus, carbon dioxide and hydrogen are generated through the vaporizer 3, the reformer 41, and the carbon monoxide remover 43. The generated reformed gas (carbon dioxide, hydrogen, etc.) is humidified by a humidifier and supplied to the fuel electrode of the power generation cell 5.
The power generation cell 5 generates power based on the hydrogen gas supplied to the fuel electrode and the air supplied from the air pump P3 to the oxygen electrode humidified by the humidifier, and supplies power to the outside.

以上のように、水用吸液部３１１と、燃料用吸液部３１２と、加熱部３５１，３５２と、を備え、燃料用吸液部３１２の軸方向における長さＭが、水用吸液部３１１の軸方向における長さｍに比べて長いので、燃料用吸液部３１２の放熱面積が水用吸液部３１１の放熱面積よりも大きくなる。そのため、加熱部３５１，３５２によって加熱した場合に、燃料用吸液部３１２の導入部３１２aの温度を水用吸液部３１１の導入部３１１aの温度よりも低下させることができる。よって、燃料用吸液部３１２の導入部３１２aにおける気泡の発生を抑制することができる。その結果、温調システムを新たに追加することなく、一つの温度センサ３７及び一つの温調器３７１によって、動作時における脈動を防止して簡便かつ安定して気化させることができる。そして、下流側の改質器４１や発電セル５にも安定して気化した混合ガスを供給することができ、発電性能にも優れる。
また、燃料用吸液部３１２の導入部３１２aにおける圧力損失が水用吸液部３１１の導入部３１１aにおける圧力損失よりも大きくなるので、燃料用吸液部３１２の導入部３１２aにおいて液体燃料に係る圧力が増大し、それに伴い飽和溶解度が上昇し、この点においても、液体燃料中の溶存空気による気泡の発生を抑制することができる。 As described above, the water absorbing part 311, the fuel absorbing part 312, and the heating parts 351 and 352 are provided, and the length M in the axial direction of the fuel absorbing part 312 is the water absorbing liquid. Since it is longer than the length m in the axial direction of the portion 311, the heat radiating area of the fuel liquid absorbing portion 312 is larger than the heat radiating area of the water liquid absorbing portion 311. Therefore, when heated by the heating parts 351 and 352, the temperature of the introduction part 312 a of the fuel absorption part 312 can be made lower than the temperature of the introduction part 311 a of the water absorption part 311. Therefore, it is possible to suppress the generation of bubbles in the introduction part 312a of the fuel liquid absorption part 312. As a result, pulsation during operation can be prevented and vaporization can be performed easily and stably by one temperature sensor 37 and one temperature controller 371 without newly adding a temperature control system. And the gas mixture mixed stably can be supplied also to the downstream reformer 41 and the power generation cell 5, and it is excellent also in power generation performance.
In addition, since the pressure loss in the introduction part 312a of the fuel absorption part 312 is larger than the pressure loss in the introduction part 311a of the water absorption part 311, it is related to liquid fuel in the introduction part 312 a of the fuel absorption part 312. As the pressure increases, the saturation solubility increases accordingly, and in this respect as well, generation of bubbles due to dissolved air in the liquid fuel can be suppressed.

［第二の実施の形態］
図３は、気化装置３Ａの概略構成を示す断面図である。
第二の実施の形態の気化装置３Ａは、第一の実施の形態の気化装置３と異なり、水用吸液部３１１Ａ及び燃料用吸液部３１２Ａの長さはともに同じであるが、燃料用吸液部３１２Ａの平均気孔径が水用吸液部３１１Ａの平均気孔径に比べて小さくなっている。
ここで、平均気孔径とは、吸液部３１１Ａ，３１２Ａである多孔質体の孔の直径の平均を言うものとする。具体的には、燃料用吸液部３１２Ａの平均気孔径は約２〜１０μｍであり、水用吸液部３１１Ａの平均気孔径は約１５〜２５μｍである。
なお、その他の構成は第一の実施の形態と同様のため、同様の構成部分については同様の数字に英字Ａを付してその説明を省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the vaporizer 3A.
Unlike the vaporizer 3 of the first embodiment, the vaporizer 3A of the second embodiment has the same lengths of the water absorbent part 311A and the fuel absorbent part 312A. The average pore diameter of the liquid absorbing portion 312A is smaller than the average pore diameter of the water absorbing portion 311A.
Here, the average pore diameter refers to the average diameter of the pores of the porous body that is the liquid absorbing portions 311A and 312A. Specifically, the average pore diameter of the liquid absorbent part 312A for fuel is about 2 to 10 μm, and the average pore diameter of the liquid absorbent part 311A is about 15 to 25 μm.
Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same numeral is attached to the same numeral for the same component, and the description thereof is omitted.

以上のように、燃料用吸液部３１２Ａの平均気孔径が水用吸液部３１１Ａの平均気孔径よりも小さいので、燃料用吸液部３１２Ａの圧力損失が水用吸液部３１１Ａの圧力損失よりも大きくなり、燃料用吸液部３１２Ａの導入部３１２aＡにおいて液体燃料に係る圧力が増大し、それに伴い飽和溶解度が上昇し、液体燃料中の溶存空気による気泡の析出を抑制することができる。その結果、動作時における脈動を防止して簡便に安定して気化させることができ、下流側の改質器や発電セルにも安定して気化した混合ガスを供給することができ、発電性能にも優れる。   As described above, since the average pore diameter of the fuel absorbing portion 312A is smaller than the average pore diameter of the water absorbing portion 311A, the pressure loss of the fuel absorbing portion 312A is the pressure loss of the water absorbing portion 311A. The pressure relating to the liquid fuel increases at the introduction portion 312aA of the liquid absorbing portion 312A, and the saturation solubility increases accordingly, so that the deposition of bubbles due to dissolved air in the liquid fuel can be suppressed. As a result, pulsation during operation can be prevented and vaporization can be performed easily and stably, and the gas mixture can also be stably supplied to the downstream reformer and power generation cell. Also excellent.

［第三の実施の形態］
図４は、気化装置３Ｂの概略構成を示す断面図である。
第三の実施の形態の気化装置３Ｂは、第一の実施の形態の気化装置３と異なり、水用吸液部３１１Ｂ及び燃料用吸液部３１２Ｂの長さはともに同じであるが、燃料用吸液部３１２Ｂの導入部３１２aＢ（詳細には上流側端面）から加熱部３５１Ｂ（詳細には発熱体３５３Ｂ）までの距離Ｎが、水用吸液部３１１Ｂの導入部３１１aＢ（詳細には上流側端面）から加熱部３５１Ｂ（詳細には発熱体３５３Ｂ）までの距離ｎに比べて長くなっている。すなわち、加熱部３５１Ｂは、水用吸液部３１１Ｂ側の嵌入部３３１Ｂの下流側端部を覆っており、燃料用吸液部３１２Ｂ側の嵌入部３３２Ｂには設けられていない。
このように燃料用吸液部３１２Ｂ側の距離Ｎを水用吸液部３１１Ｂ側の距離ｎよりも長くすることによって、燃料用吸液部３１２の導入部３１２aＢにおける圧力損失が水用吸液部３１１の導入部３１１aＢにおける圧力損失よりも大きくなる。
なお、その他の構成は第一の実施の形態と同様のため、同様の構成部分については同様の数字に英字Ｂを付してその説明を省略する。 [Third embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the vaporizer 3B.
Unlike the vaporizer 3 of the first embodiment, the vaporizer 3B of the third embodiment has the same lengths of the water-absorbing part 311B and the fuel-absorbing part 312B. The distance N from the introduction part 312aB (specifically, upstream end face) of the liquid absorption part 312B to the heating part 351B (specifically heating element 353B) is the introduction part 311aB (specifically upstream side) of the liquid absorption part 311B for water. It is longer than the distance n from the end face) to the heating unit 351B (specifically, the heating element 353B). That is, the heating part 351B covers the downstream end of the fitting part 331B on the water liquid absorption part 311B side, and is not provided on the fitting part 332B on the fuel liquid absorption part 312B side.
In this manner, by making the distance N on the fuel liquid absorption part 312B side longer than the distance n on the water liquid absorption part 311B side, the pressure loss in the introduction part 312aB of the fuel liquid absorption part 312 is reduced. It becomes larger than the pressure loss in 311 introduction part 311aB.
Since the other configurations are the same as those of the first embodiment, the same numerals are given to the same components, and the description thereof is omitted.

以上のように、燃料用吸液部３１２Ｂの導入部３１２aＢと加熱部３５１Ｂとの間の距離Ｎが、水用吸液部３１１Ｂの導入部３１１aＢと加熱部３５１Ｂとの間の距離ｎに比べて長いので、加熱部３５１Ｂによって加熱した場合に、燃料用吸液部３１２Ｂの導入部３１２aＢの温度を水用吸液部３１１Ｂの導入部３１１aＢの温度よりも低下させることができる。よって、燃料用吸液部３１２Ｂの導入部３１２aＢにおける気泡の発生を抑制することができる。その結果、温調システムを新たに追加することなく、動作時における脈動を防止して簡便に安定して気化させることができ、下流側の改質器や発電セルにも安定して気化した混合ガスを供給することができ、発電性能にも優れる。
また、燃料用吸液部３１２Ｂの圧力損失が水用吸液部３１１Ｂの圧力損失よりも大きくなるので、燃料用吸液部３１２Ｂの導入部３１２aＢにおいて液体燃料に係る圧力が増大し、それに伴い飽和溶解度が上昇し、この点においても、液体燃料中の溶存空気による気泡の発生を抑制することができる。 As described above, the distance N between the introduction part 312aB of the fuel absorption part 312B and the heating part 351B is larger than the distance n between the introduction part 311aB of the water absorption part 311B and the heating part 351B. Since it is long, when heated by the heating part 351B, the temperature of the introduction part 312aB of the fuel liquid absorption part 312B can be made lower than the temperature of the introduction part 311aB of the water liquid absorption part 311B. Therefore, it is possible to suppress the generation of bubbles in the introduction part 312aB of the fuel liquid absorption part 312B. As a result, without adding a new temperature control system, pulsation during operation can be prevented and vaporization can be performed simply and stably, and stable vaporization can also be performed in the downstream reformer and power generation cell. Gas can be supplied and power generation performance is also excellent.
Further, since the pressure loss of the liquid absorbing part 312B for the fuel is larger than the pressure loss of the liquid absorbing part 311B for the water, the pressure related to the liquid fuel increases at the introduction part 312aB of the liquid absorbing part 312B for the fuel, and is saturated accordingly. The solubility increases, and in this respect as well, generation of bubbles due to dissolved air in the liquid fuel can be suppressed.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、水用吸液部３１１と燃料用吸液部３１２とにおいて圧力損失を変える手段として、第一〜第三の実施の形態以外に、水用吸液部の表面積を、燃料用吸液部の表面積に比べて小さくしても良く、また、水用吸液部の直径を燃料用吸液部の直径よりも小さくしても良い。このようにしても上記と同様の効果を得ることができる。
さらに、水用吸液部３１１の導入部３１１aに冷却効果が得られる構造、例えばヒートシンク、ヒートパイプ、空冷、液冷などの冷却構造を設けるようにしても良い。
また、水用吸液部３１１側の発熱体３５３である加熱コイルの巻き数を、燃料用吸液部３１２側の発熱体３５４である加熱コイルの巻き数に比べて多くすることによって、燃料用吸液部３１２側の圧力損失を水用吸液部３１１側に比べて大きくするようにしても良い。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.
For example, as means for changing the pressure loss in the water absorbing part 311 and the fuel absorbing part 312, the surface area of the water absorbing part is changed to the fuel absorbing part in addition to the first to third embodiments. The surface area of the water-absorbing part may be smaller than the diameter of the water-absorbing part. Even if it does in this way, the effect similar to the above can be acquired.
Furthermore, a cooling structure such as a heat sink, a heat pipe, air cooling, or liquid cooling may be provided in the introduction part 311a of the water absorbing part 311.
Further, by increasing the number of turns of the heating coil, which is the heating element 353 on the water absorption part 311 side, as compared with the number of turns of the heating coil, which is the heating element 354 on the liquid absorption part 312 side, You may make it make the pressure loss by the side of the liquid absorption part 312 larger than the liquid absorption part 311 side for water.

また、上記実施の形態では、水用吸液部３１１には水を供給し、燃料用吸液部３１２には液体燃料を供給するとしたが、水と液体燃料に限らず、沸点の異なる液体を供給すれば良く、例えば、水とアルコールの混合比を変えて沸点の異なる混合液を各吸液部に供給するようにしても良い。   In the above embodiment, water is supplied to the water absorbing portion 311 and liquid fuel is supplied to the fuel absorbing portion 312. However, liquids having different boiling points are not limited to water and liquid fuel. What is necessary is just to supply, for example, you may make it change the mixing ratio of water and alcohol, and may supply the liquid mixture from which a boiling point differs to each liquid absorption part.

発電装置１００の基本構成を示したブロック図である。2 is a block diagram showing a basic configuration of a power generation device 100. FIG. 気化装置３の概略構成を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a vaporizer 3. FIG. 気化装置３Ａの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of 3 A of vaporization apparatuses. 気化装置３Ｂの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the vaporizer 3B.

符号の説明Explanation of symbols

３ 気化装置
４ 反応装置
５ 発電セル
３１１，３１１Ａ，３１１Ｂ 水用吸液部（多孔質体）
３１２，３１２Ａ，３１２Ｂ 燃料用吸液部（多孔質体）
３１１a，３１２a，３１１aＢ，３１２aＢ 導入部
３５１，３５２，３５１Ａ，３５１Ａ，３５２Ａ，３５２Ｂ 加熱部（熱源）
３７，３７Ａ，３７Ｂ 温度センサ（温度測定手段）
３７１，３７１Ａ，３７１Ｂ 温調器（温度調整手段）
１００ 発電装置
Ｍ，ｍ 長さ
Ｎ，ｎ 距離 3 Vaporizer 4 Reactor 5 Power generation cells 311, 311A, 311B Water absorption part (porous body)
312, 312 A, 312 B Liquid absorbing part for fuel (porous body)
311a, 312a, 311aB, 312aB Introduction part 351, 352, 351A, 351A, 352A, 352B Heating part (heat source)
37, 37A, 37B Temperature sensor (temperature measuring means)
371, 371A, 371B Temperature controller (temperature adjustment means)
100 Power generator M, m Length N, n Distance

Claims (7)

複数の多孔質体と、
前記複数の多孔質体を加熱する熱源と、
前記多孔質体の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段による測定温度に基づいて所定温度となるように前記熱源を制御する温度調整手段と、を備え、
前記複数の多孔質体は、各多孔質体に供給される液体が導入される導入部をそれぞれ有し、
前記複数の多孔質体には互いに異なる液体が供給され、
前記複数の多孔質体のうち、沸点の低い液体が供給される多孔質体の導入部における圧力損失が、沸点の高い液体が供給される多孔質体の導入部における圧力損失に比べて大きいことを特徴とする気化装置。 A plurality of porous bodies;
A heat source for heating the plurality of porous bodies;
Temperature measuring means for measuring the temperature of the porous body;
Temperature adjusting means for controlling the heat source so as to be a predetermined temperature based on the temperature measured by the temperature measuring means,
Each of the plurality of porous bodies has an introduction portion into which a liquid supplied to each porous body is introduced,
Different liquids are supplied to the plurality of porous bodies,
Among the plurality of porous bodies, the pressure loss at the introduction portion of the porous body to which the liquid having a low boiling point is supplied is larger than the pressure loss at the introduction portion of the porous body to which the liquid having a high boiling point is supplied. Vaporizer characterized by. 前記複数の多孔質体のうち、沸点の低い液体が供給される多孔質体の長さが、沸点の高い液体が供給される多孔質体の長さに比べて長いことを特徴とする請求項１に記載の気化装置。   The length of a porous body to which a liquid having a low boiling point is supplied among the plurality of porous bodies is longer than a length of a porous body to which a liquid having a high boiling point is supplied. 2. The vaporizer according to 1. 前記複数の多孔質体のうち、沸点の低い液体が供給される多孔質体の平均気孔径が、沸点の高い液体が供給される多孔質体の平均気孔径に比べて小さいことを特徴とする請求項１に記載の気化装置。   Among the plurality of porous bodies, an average pore diameter of a porous body supplied with a liquid having a low boiling point is smaller than an average pore diameter of a porous body supplied with a liquid having a high boiling point. The vaporizer according to claim 1. 前記複数の多孔質体のうち、沸点の低い液体が供給される多孔質体の前記導入部と前記熱源との間の距離が、沸点の高い液体が供給される多孔質体の前記導入部と前記熱源との間の距離に比べて長いことを特徴とする請求項１に記載の気化装置。   Among the plurality of porous bodies, the distance between the introduction part of the porous body to which the liquid having a low boiling point is supplied and the heat source is the introduction part of the porous body to which the liquid having a high boiling point is supplied. The vaporizer according to claim 1, wherein the vaporizer is longer than a distance between the heat source. 前記沸点の高い液体が水であり、前記沸点の低い液体がアルコールであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の気化装置。   The vaporizer according to any one of claims 2 to 4, wherein the liquid having a high boiling point is water, and the liquid having a low boiling point is alcohol. 前記液体がアルコールと水の混合液であることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の気化装置。   The vaporizer according to any one of claims 2 to 4, wherein the liquid is a mixed liquid of alcohol and water. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の気化装置と、
前記気化装置により生成された気体を基に改質ガスを生成する反応装置と、
前記反応装置により生成された改質ガスを基に発電を行う発電セルと、を備えることを特徴とする発電装置。 The vaporizer according to any one of claims 1 to 6,
A reactor for generating a reformed gas based on the gas generated by the vaporizer;
And a power generation cell that generates power based on the reformed gas generated by the reaction device.
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